JPH0567352A

JPH0567352A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH0567352A
Application number: JP3138532A
Authority: JP
Inventors: Toru Yashiro; 徹八代; Yutaka Ueda; 裕上田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1993-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】コンピューター用外部メモリー用に開発され
た半導体レーザー光波長域に光吸収極大を有する色素材
料も、Ｃ．Ｄ．規格に準じた追記型Ｃ．Ｄ．用媒体に用
いることを可能にすること。【構成】基板１上に、有機色素から成る光吸収層２、
干渉層４、反射層３を順次設け、基板１と光吸収層２の
界面および干渉層４の表裏界面の光反射干渉効果を利用
して高い反射率を得るようにし光記録媒体において、前
記光吸収層の複素屈折率の虚数部ｋが０．３より大きい
光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体、特にＣ．
Ｄ．規格に準じた信号の記録再生が可能な追記型Ｃ．
Ｄ．に利用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンパクトディスク（Ｃ．Ｄ．）
に記録機能を付加した追記型Ｃ．Ｄ．の開発がなされつ
つある。市販のＣ．Ｄ．プレーヤーで再生可能にしよう
とするものである。従ってＣ．Ｄ．の国際規格を満す必
要がある。Ｃ．Ｄ．規格においては、７０％以上という
高い反射率が要求されるため、金、アルミニウム等反射
率の高い金属反射層を含む媒体構成をとることが多い。

【０００３】特開平２−８７３３９においては、基板上
に光吸収層を設け、更にその上に光反射層を積層した媒
体の例が示されている。この媒体においては、光吸収層
に用いる色素層の複素屈折率をｎ（実数部）≧１．８，
０．００１≦ｋ（虚数部）≦０．３と限定することによ
り、反射率をはじめ各種の信号レベルがＣ．Ｄ．規格を
満すことが示されている。

【０００４】ところで、このような複素屈折率を有する
色素としては、実際には吸収極大がレーザー光波長から
はずれた色素が用いられる。そして、反射率，記録感度
等の記録特性は、レーザー光波長での色素の光学特性
（複素屈折率など）、すなわち色素の分光吸収スペクト
ルにおける吸収端での特性に依存する。

【０００５】しかし従来の媒体に用いられている色素
は、吸収端において波長に対する光吸収能の変化が大き
く、通常用いられている半導体レーザー光波長域（λ＝
７７０〜８３０nm）で安定した光学特性が得られないと
いう問題があった。また、色素層は塗布法により形成さ
れるが、そのためには、色素の光学特性に加え、色素材
料の塗布溶媒への溶解性，成膜性，塗布膜厚などを考慮
して色素材料を選定する必要があり、材料選定がはなは
だ困難であった。さらには、色素材料の保存寿命など信
頼性については、いまだ十分な確認がなされていないと
いう問題があった。

【０００６】一方、コンピューター用外部メモリとして
も、基板上に色素層を光吸収層として形成した構成の追
記型の光記録媒体が開発されており、すでに実用化され
ている。この種の媒体に用いられている色素材料は、信
頼性については保証されているものの半導体レーザー光
波長域に吸収極大を持つので前述した従来の追記型Ｃ．
Ｄ．用媒体に要求される光学特性（複素屈折率）を満た
すことができず、使用できない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、コンピューター用外部メモリ用に開発された、
半導体レーザー光波長域に光吸収極大を有する色素材料
をも、Ｃ．Ｄ．規格に準じた追記型Ｃ．Ｄ．用媒体に用
いることを可能にすることにより、容易に信頼性に優れ
た追記型Ｃ．Ｄ．を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりの光
記録媒体である。

【０００９】本発明の構成を図面を参照して具体的に説
明すると、図１に示すように、基板１に光吸収層２、干
渉層４、反射層３を順次積層した構成となっている。図
２は従来の追記型Ｃ．Ｄ．用媒体を示すもので、干渉層
４を設けていない。

【００１０】基板１の材料としては、透明プラスチック
基板、ガラス基板等を用いることができ、具体的には、
例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、石英ガラス、強化ガラス
等を挙げることが出来る。なお、基板の表面には、トラ
ッキング用案内溝や案内ピット、さらには、アドレス信
号などのプリフォーマットが形成されていてもよい。

【００１１】光吸収層２の材料としてはレーザー光波長
で光吸収を有する色素を主成分とする材料を用いること
ができ、特に、レーザー光波長に光吸収極大を示す色素
をも使用できる。具体的には、例えば、シアニン系色
素、スクアリリウム系色素、金属インドアニリン系色
素、アズレニウム系色素、フタロシアニン系色素、ナフ
タロシアニン系色素、ナフトキノン系色素など、及びこ
れらの色素に高分子材料等を含有させたものなどを挙げ
ることができる。好ましくは、半導体レーザー光波長域
（λ＝７７０〜８３０nm）で光学特性の変化が小さい材
料が良く、塗布成膜性、熱特性に優れた下記一般式で示
されるシアニン系色素を含む材料が望ましい。

【００１２】一般式

【００１３】

【化２】

【００１４】（式中、Ｒ₁，Ｒ₂およびＲ₃は同じかまた
は異なっていてもよく、それぞれはＣ₁〜Ｃ₆のアルキル
基を表し、Ｘはハロゲン、過ハロゲン酸、四フッ化ホウ
素、トルエンスルホン酸またはアルキル硫酸を表わし、
Ａはベンゼン環またはナフチル環を表わしそしてそれぞ
れの環上には置換基としてアルキル、アルコキシ、ヒド
ロキシ、カルボキシル、ハロゲン、アリルまたはアルキ
ルカルボキシルがあってもあるいはなくてもよい。）光
吸収層２の膜厚は、１００〜３０００Åであり、好まし
くは３００〜１５００Åがよい。

【００１５】反射層３の材料としては、レーザー光波長
において高反射率の得られる金属材料等を用いることが
でき、具体的には、例えばＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ単体
やこれらの金属を主成分とする合金，無機組成物などを
挙げることができる。

【００１６】干渉層４の材料としては、レーザー光波長
において光吸収の少ない材料を用いることができ、好ま
しくは、材料層の複素屈折率がｎ（実数部）≧１．５，
０≦ｋ（虚数部）≦０．１の範囲の材料がよい。

【００１７】具体的な材料例としては、高分子材料（ポ
リカーボネート樹脂，アクリル樹脂，エポキシ樹脂，パ
ラフィン，ポリスチレン樹脂，ビニル系樹脂，脂肪族系
炭化水素樹脂，ゴムなど）、無機物（ＺｎＳ，ＣｄＳ，
Ｓｂ₂Ｓ₃，ＳｎＳ，Ｉｎ₂Ｓ₃，ＧｅＳ，ＳｉＯ，ＳｉＯ
₂，ＳｉＮ，ＴｉＯ₂，ＴｉＮ，Ｓｅなど）、有機物（レ
ーザー光波長において光吸収の少ない色素材料例えば、
シアニン系色素，スクアリリウム系色素，金属インドア
ニリン系色素，アズレニウム系色素，フタロシアニン系
色素，ナフタロシアニン系色素，ナフトキノン系色素，
キサンテン系色素，キノキサリン系色素など）やこれら
の混合物、化合物を挙げることができる。

【００１８】干渉層４の膜厚は、基板１−光吸収層２界
面及び干渉層４の表裏界面の多重反射干渉効果により高
反射率が得られる膜厚に設定される。よって干渉層４の
膜厚は、構成材料の複素屈折率により異なるが、具体的
な例を挙げると、光吸収層２の複素屈折率をｎ＝２．
７，ｋ＝１．７、膜厚を５００Åとしたとき、干渉層４
の複素屈折率がｎ＝１．５，ｋ＝０で膜厚２０００Å、
複素屈折率がｎ＝２．５，ｋ＝０で膜厚１０００Å程度
が望ましい。

【００１９】反射層３の上には、更に保護層を設けるこ
とができ（図示しない）、その材料例としては、ポリア
ミド樹脂，ビニル系樹脂，シリコーン，液状ゴム等の各
種高分子材料、ＳｉＯ，ＳｉＯ₂，ＴｉＮ，ＴｉＯ₂，Ｓ
ｉ₃Ｎ₄等の無機化合物、紫外線硬化樹脂，熱硬化樹脂等
を単独又は、積層して用いることが出来る。

【００２０】これら構成材料層（２〜４、及び保護層）
を基板１上に形成する形成手段としては、無機材料を形
成させる場合には真空製膜方法（蒸着法，スパッタ法な
ど）、有機材料を形成させる場合には真空製膜方法及び
溶液塗工法（スピンナーコーティング，スプレーコーテ
ィング，浸漬コーティングなど）等の従来より知られて
いる方法が採用し得る。

【００２１】

【動作】本発明の光記録媒体は、光吸収層と反射層の間
に干渉層を設けた構成であり、基板−光吸収層界面及び
干渉層の表裏界面の多重干渉効果により高反射率を得る
ことができる。よって、従来の追記型Ｃ．Ｄ．用光記録
媒体に用いると、高反射を得ることが困難であった光吸
収層材料（複素屈折率がｎ≧１．８，０．００１≦ｋ≦
０．３の範囲にない材料）をも、本発明の光記録媒体に
おいては使用できるので、光吸収層材料の選択範囲が広
くなることにより、成膜性，信頼性などの特性に優れた
光吸収層材料を選定することが容易となる。

【００２２】また、従来の追記型Ｃ．Ｄ．媒体は、光吸
収層が記録光を吸収して発熱し、熱変形（溶融，分解，
蒸発などによる）することで記録ピットが形成される
が、本発明の記録媒体では光吸収層上に形成した干渉層
が光吸収層よりも熱変形温度の低い材料で構成されてい
るので記録光照射時に、光吸収層の熱変形温度以下で干
渉層が熱変形すること、さらに、光吸収層が熱変形温度
で熱変形することにより記録ピットが形成される。その
ため、本発明の光記録媒体は、従来の媒体に比較して低
い温度でピットを形成することが可能になり、高感度な
記録をすることができる。

【００２３】また、従来の追記型Ｃ．Ｄ．媒体はＡｕ、
Ａｌなどの熱伝導率の高い材料からなる反射層が光吸収
層の上に直接設けられているので光吸収層が光を吸収す
ることによって生じた熱が反射層に伝動して逃げてしま
うので高感度記録が困難であったが、本発明では光吸収
層と反射層との間に熱伝導率の小さい干渉層を設け、反
射層への熱伝導を防止する構成であるのでこれも高感度
記録に有効である。

【００２４】以下、光吸収層の複素屈折率がｎ＝２．
７，ｋ＝１．７、膜厚が５００Å及び、干渉層の複素屈
折率がｎ＝１．５，ｋ＝０さらに、反射層としてＡｕを
用いた場合において、具体的に動作を説明する。

【００２５】本発明の光記録媒体に基板側から半導体レ
ーザー波長（λ＝７８０nm）の光を入射したときに得ら
れる反射率（Ref.）と干渉層膜厚の関係を図３に示す。

【００２６】なお、構成材料の光学定数および膜厚は以
下のように計算した。

【００２７】

【表１】

【００２８】本発明の光記録媒体では、干渉層の膜厚を
適当に設定する（図３ににおいては約２０００Å）こと
により、高反射率を得ることができ、Ｃ．Ｄ．規格であ
る７０％以上の反射率とすることも可能である。

【００２９】

【実施例】以下、実施例によって、本発明を具体的に説
明する。

【００３０】実施例１表面に溝幅０．８μm，深さ７００Å，トラックピッチ
１．６μmのプリグルーブが設けられたポリカーボネー
ト射出成形基板を用意し、その上にメタノールと１−２
ジクロルエタンの混合溶媒を用いて、下記（化３）式の
色素をスピンコートすることにより、約４００Åの厚さ
の光吸収層を形成した。なお、光吸収層の複素屈折率は
ｎ＝２．７、ｋ＝１．７であった。

【００３１】

【化３】

【００３２】また、色素材料の融点（m.p.）は約１８０
℃、分解温度は約２４０℃であった。

【００３３】次に、光吸収層の上に脂肪族炭化水素樹脂
（商品名ハイレッツＣ−１１０Ｘ、三井石油化学工業
（株））をシクロヘキサン溶液としてスピンコートする
ことにより、約２０００Åの厚さの干渉層を形成した。
この干渉層材料の軟化点は１１０℃であり、その熱伝導
率は１×１０~²{Cal/(sec)(cm²)(℃/cm)}以下であっ
た。

【００３４】さらに、干渉層の上に、抵抗加熱方式の真
空蒸着装置を用いて、約８００Åの厚さの金反射層を形
成し、本発明の光記録媒体（No．１）を作製した。

【００３５】実施例２実施例１において、干渉層として抵抗加熱方式の真空蒸
着装置を用いて厚さ約１２００Åのセレン層を形成した
こと以外同じ条件で媒体を作製し、本発明の光記録媒体
（No．２）とした。なお、干渉層のもつ熱伝導率は１×
１０~³{Cal/(sec)(cm²)(℃/cm)}以下であった。

【００３６】実施例３実施例１において、干渉層としてローダミンＢ（キサン
テン系色素）を四塩化炭素溶液としてスピンコートする
ことにより、約１８００Åの厚さで形成したこと以外同
じ条件で媒体を作製し、本発明の光記録媒体（No．３）
とした。

【００３７】干渉層の熱伝導率は１×１０~²{Cal/(sec)
(cm²)(℃/cm)}以下であった。

【００３８】実施例４実施例１において、干渉層材料とした芳香族系炭化水素
樹脂（商品名ペトロジンＰＲ−１２０三井石油化学
工業（株））を用いたこと以外同じ条件で媒体を作製
し、本発明の光記録媒体（No．４）とした。なお、この
干渉層材料の軟化点は１２０℃であった。

【００３９】比較例１実施例１において干渉層を形成しないこと以外同じ条件
で媒体を作製し、比較用媒体とした。

【００４０】これらの光記録媒体の記録面の反射率（波
長７８０nm）を分光光度計で測定した。また、線速１．
３ｍ／ｓ，記録レーザーパワー４〜８mW，再生レーザー
パワー０．５mW（波長７８０nm）でＥＦＭ信号を記録
し、再生波形を観察してＣ．Ｄ．規格を満足する信号が
得られるか記録特性を調べた。

【００４１】結果は表２のとおりであり、本発明の光記
録媒体は、７０％以上の反射率およびＣ．Ｄ．規格を満
足する信号が得られたが、比較用媒体は、反射率、記録
特性をともに満足することはできなかった。

【００４２】

【表２】

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録媒
体の構成をとることによって、従来の追記型Ｃ．Ｄ．用
の記録媒体に用いることができなかった材料でも光吸収
層に用いることができることになった。したがって、光
吸収層材料の選択範囲が広くなり、成膜性、信頼性など
の特性に優れた材料が選択できる。

【００４４】また、高感度の光記録媒体を提供すること
もできる。

【００４５】更に、従来、コンピューターの外部メモリ
用に開発された信頼性の高い光吸収層材料を用いること
によって信頼性の優れた追記型Ｃ．Ｄ．を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の構成を示す断面の模式
図、

【図２】従来の光記録媒体の構成を示す断面の模式図、

【図３】本発明の光記録媒体に基板側からレーザ波長
（λ＝７８０nm）の光を入射したときに得られる反射率
（Ref.）と干渉層膜厚の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１基板２光吸収層（色素層）３反射層４干渉層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、有機色素から成る光吸収層、
干渉層、反射層を順次設けた光記録媒体において、前記
光吸収層の複素屈折率の虚数部ｋが０．３より大きいこ
とを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】干渉層の熱変形温度が光吸収層の熱変形
温度よりも低いことを特徴とする請求項１記載の光記録
媒体。
【請求項３】干渉層の熱伝導率が１×１０~²{Cal/(se
c)(cm²)(℃/cm)}以下であることを特徴とする請求項１
または２記載の光記録媒体。
【請求項４】光吸収層が下記一般式で示される色素を
含有することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何
れかに記載の光記録媒体。一般式【化１】ただし、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃は同一でも異なっていてもよいＣ₁〜Ｃ₆
のアルキル基、Ｘはハロゲン、過ハロゲン酸、四フッ化ホウ素、トルエ
ンスルホン酸またはアルキル硫酸、Ａはベンゼン環またはナフチル環を表わし、それぞれの
環上には置換基としてアルキル、アルコキシ、ヒドロキ
シ、カルボキシル、ハロゲン、アリルまたはアルキルカ
ルボキシルがあってもなくてもよい。
【請求項５】反射率が７０％以上であることを特徴と
する請求項１〜４の何れかに記載の光記録媒体。