JPH06262854A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JPH06262854A
JPH06262854A JP5053996A JP5399693A JPH06262854A JP H06262854 A JPH06262854 A JP H06262854A JP 5053996 A JP5053996 A JP 5053996A JP 5399693 A JP5399693 A JP 5399693A JP H06262854 A JPH06262854 A JP H06262854A
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JP
Japan
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recording medium
layer
light
recording
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JP5053996A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Sato
佐藤  敏彦
Original Assignee
Konica Corp
コニカ株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、長期間の保存の後においても記
録した情報の劣化を生じず、しかも繰り返しの読み出し
によっても記録した情報の劣化を生じない光記録媒体を
提供することを目的にする。 【構成】 この発明の光記録媒体は、記録光及び再生光
に対して透明な基板と、記録光を吸収する記録層を含む
多層構造である光記録膜とを有し、前記記録層が、常温
で固体であり、分解温度が300℃以下である、銅、白
金、金、鉛、クロム、モリブデンまたは鉄の硫化物、酸
化物、及び金属カルボニルからなる群から選択される少
なくとも一種を含有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】この発明は、光記録媒体に関し、
更に詳しくは、レーザーの集束ビームを用いて追記する
ことのできる大容量記録メモリである光記録媒体に関す
る。

【0002】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】光記録媒
体は、通常、ガラス、プラスチック等の透明基板上に記
録層の薄膜が形成されているディスク状の形態を有す
る。この光記録媒体には、記録方式及び記録層の相違か
ら、ROM(Read Only Memory)型、WOM(Write
OnlyMemory;追記可能型)及び書換可能型光記録媒
体等に分類することができる。

【0003】前記ROM型の光記録媒体には、記録情報
は射出成形時にプレピットの形で予め透明基板上に形成
されており、再生光を反射させるための金属反射膜の薄
膜が形成されている。したがって、このROM型の光記
録媒体は、書き換えを自在に行うことはできない。

【0004】他方、書き換えを自在に行うことのできる
光記録媒体としては光磁気記録媒体、相変化型記録媒体
が既に実用化され、広く用いられている。既に、フォト
クロミック材料やサーモクロミック材料を用いた色素系
の書換可能型光ディスクも知られている。

【0005】光磁気記録媒体では、垂直磁化膜の軸を熱
磁気反転させることにより情報を記録し、カー効果を利
用して記録情報の読み出しを行う。光磁気記録媒体の記
録層は、遷移金属や稀土類金属などの合金薄膜を積層し
た多層構造を有する。

【0006】相変化型記録媒体では、結晶相と非結晶相
との光透過率/光反射率特性の変化を利用して情報の記
録再生を行う。そして、その記録材料にはTe系と非T
e系とがあり、Te系としては、TeSe系と、TeS
b系、TeAs系、TeGa系、TeC系等があり、非
Te系としては、SeSb系、SeGa系等がある。

【0007】この相変化型記録媒体では、現在広く普及
しているCDの光学系を使って記録再生をすることので
きるメディアとして期待されてい、現在も開発が続けら
れている。

【0008】しかしながら、CDドライブでは、70%
の反射率を確保することが必要であるのに対して、現状
では20〜30%程度の反射率しか達成されていず、こ
れによって現状のCDドライブをそのまま用いたシステ
ムに使うことができないという問題点がある。

【0009】色素系の書換可能型光ディスクに用いられ
る色素としては、フタロシアニン系色素、ナフタロシア
ニン系色素、スクアリウム系色素、ナフトキノン系色
素、アントラキノン系色素、テトラデヒドロコリン系色
素、ジチオール金属錯体系色素、ジアミノ金属錯体、メ
ロシアニン系色素、クロコニウム系色素、ピリリウム系
シキソ等が知られている。

【0010】ROM型記録媒体と上記各種の書換可能型
記録媒体との中間的特性を有するものとして、WOM型
記録媒体がある。WOM型記録媒体では、レーザー光照
射により、光学的特性(屈折率、消衰係数、位相、反射
率等)を変化させて、情報の記録再生を行っている。

【0011】WOM型記録媒体である光ディスクでは、
レーザー光を照射し、記録媒体を溶融蒸発させて穴を開
口させることにより、情報を記録し、更に記録媒体で変
化しない程度の弱いレーザー光を連続的に照射し、穴の
有無を反射光の強弱で検出する方法や、反射率の高い非
晶質の記録媒体にレーザー光を照射して加熱することに
より相変化を生じさせ、反射率の高い結晶状態にして記
録する方法の外、記録相に用いる材料として有機色素を
用いた有機色素系の光ディスクが知られている。

【0012】近年ROM型記録媒体は、音楽用CDとし
て著しい需要の増加を示している。更に、CDはコンピ
ュータ用のROMとしての使用が広がりつつある。デー
タ、画像及び音声の情報を同一媒体上に記録したマルチ
メディアとしての実用化も既に達成されている。

【0013】このようなCDのフォーマットに沿ったコ
ンピュータ用ROMあるいはマルチメディア機器ではC
Dのドライブとの共用化を図る部分が多く、ドライブ自
体のコストを低く抑制することができるので、急速な普
及が期待されている。それに対して、ソフトは、音楽用
ソフトに比し、同一ソフトの生産ロットが小さいことか
ら、音楽用CDと同様にプレピットをスタンパーにより
基板成形時に形成し、その上に光反射膜、保護膜などを
積層していくというような製造工程により作成すると、
コストが高くなる。それに対し、WOM型光記録媒体を
使ったROMの製造では 大量生産には向かないけれ
ど、小ロットにおいてもコストを比較的低く抑制するこ
とができるので、このような市場における主要な記録材
料として期待されている。

【0014】CD規格を満足させるためには、基板を通
しての反射率が70%以上であることが必要であり、線
記録速度1.2〜1.4m/sで十分な変調が取れ、更
に必要なレベルのトラッキング信号が得られなくてはな
らない。

【0015】このような条件を満たすWOM型ディスク
として有機色素系光ディスクが開発され、実用に供され
てはいるが、記録層に用いる色素の耐候性が十分でない
ので、色素の劣化を生じ、長期間の保存特性に問題があ
る外に、繰り返しての読み出しにおいても、読み出し用
レーザー光の照射のために色素の劣化が発生するという
問題がある。

【0016】更に有機系色素系では、色素が高価である
ので、記録媒体のコストが高く、安価な記録媒体の供給
に問題を生じている。

【0017】この発明は前記問題点を解決することを目
的にする。すなわち、この発明の目的は、長期保存特性
に優れ、繰り返しの読み出しによっても性能の劣化を生
じることのない光記録媒体を提供することにある。

【0018】

【前記課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ためのこの発明は、記録光及び再生光に対して透明な基
板と、記録光を吸収する記録層を含む多層構造である光
記録膜とを有し、前記記録層が、常温で固体であり、分
解温度が300℃以下である、銅、白金、金、鉛、クロ
ム、モリブデンまたは鉄の硫化物、酸化物、及び金属カ
ルボニルからなる群から選択される少なくとも一種を含
有することを特徴とする光記録媒体である。

【0019】以下にこの発明について詳細に説明する。

【0020】(1)基板 この発明の光記録媒体における基板は、記録光または再
生光の透過率が85%以上であることが好ましく、かつ
光学異方性の小さな材質で形成されるのであれば特に制
限がない。

【0021】基板に好適な材質として、たとえば、アク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミドジュシ、塩化ビニル樹脂、ポリ
ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹
脂等の樹脂あるいは石英ガラスなどのガラスを挙げるこ
とができる。

【0022】基板には通常、トラックやセクター位置を
検出するためにグルーブやピットが形成されている。こ
れらは、フォトレジストと蝕刻技術により形成すること
ができるし、また、フォトポリマーを用いて形成するこ
ともできる。もっとも、フォトポリマーを用いる手法は
工程数が多くてコストも大きいので、基板を射出成形す
る際にグルーブやピットを同時に形成する手法を採用す
るのが望ましい。この際に使用する樹脂としては、アク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリオレフィン樹脂等が好ましい。

【0023】基板の形状及び寸法は、本発明の光記録媒
体の種別毎に定められている規格によって決定される。
たとえば、5.25インチの光記録媒体の基板であると
きには、厚さ1.2mm、外径130mm、内径15m
mである。

【0024】(2)光記録膜の層構成 この発明においては、基板の表面に光記録膜が形成され
る。この光記録膜は、記録光を吸収する記録層を含む多
層構造を有する。この光記録膜は、記録層が基板の表面
に直接に接するようになっている多層構造を有していて
も良いのであるが、通常は、基板の表面に形成された下
地層に接するように、光記録膜中の記録層が形成され
る。光記録膜においては通常、記録層の表面に保護層が
形成される。また、再生光の反射効率を向上させるため
に、反射層を記録層と保護層との間に設けても良く、反
射効率を改善するために記録層と反射層との間に誘電体
層を形成することもある。なお、光記録膜とは反対側の
基板表面には、基板への傷を防止し光記録媒体の信頼性
を向上させるために、保護層を形成することが望まし
い。以下層構成について詳述する。

【0025】−記録層− 記録層は、常温で固体であり、分解温度が300℃以
下、好ましくは200℃以下、更に好ましくは100〜
200℃である、銅、白金、金、鉛、クロム、モリブデ
ンまたは鉄の硫化物、酸化物、及び金属カルボニルから
なる群から選択される少なくとも一種を用いて形成され
る。

【0026】これら特定化合物の具体例として、CuS
(分解温度;20℃)、PtS2 (分解温度;225
℃)、AuS2 (分解温度;240℃)、β−PbO2
(分解温度;290℃)、Au23 (分解温度;19
7℃)、AuS(分解温度;140℃)、Cr(CO)
6 (分解温度;160℃)、Mo(CO)6 (分解温
度;150℃)、Fe2 (CO)9 (分解温度;100
℃)、Fe3 (CO)12(分解温度;140℃)などを
挙げることができる。

【0027】この記録層には、光の吸収効率を改善する
ために、適宜に着色剤が含有されていても良い。着色剤
として、たとえば1,3,3,1’,3’,3’−ヘキ
サメチルインドリノトリカルボシアニン、テトラ(t−
オクチル)ナフタロシアニンバナジル、ヘキサデカ(t
−ブチルチオフェニル)フタロシアニン銅等を挙げるこ
とができる。

【0028】記録層の厚みは通常、200〜3,000
Å、好ましくは500〜2,000Åである。

【0029】−下地層及び保護層− 下地層及び保護層を形成する物質は、無機材料であって
も有機材料であっても良いが、記録光及び再生光に対し
て透明であるという基本特性を有することが必要であ
る。更に再生光に対する透過率は、65%以上であり、
特に75%以上であり、さらには85%以上であること
が望ましい。

【0030】このような基本特性を満たす無機材料とし
ては、SiO2 、SiOx (ただし、Xは0.80〜
1.99)、InO、SiN、SiONx (ただし、X
は0.10〜1.00)、AlN、Al23 、ITO
等を挙げることができる。

【0031】有機材料としては、有機ポリマー及び有機
シリコン等を挙げることができる。有機ポリマーとして
は、ポリメチルメタアクリレート、ポリn−ブチルメタ
アクリレート、ポリイソブチルメタアクリレート、及び
ポリアクリル酸等のアクリル系樹脂、ポリビニルプロピ
オネート、ポリビニルブチレート、ポリ酢酸ビニル等の
ビニルエステル類、ポリビニルアルコール、ポリアリル
アルコール、ポリビニルブチラール、ポリN,N−ジメ
チルアクリルアミド、ポリメチルビニルエーテル、ポリ
エチルビニルエーテル、ポリビニルホルマール、ポリビ
ニルアセタール、ポリ−2−ビニルピリジン、ポリ−4
−ビニルピリジン、ポリN−ビニルピロリドン、トレジ
ンF−30(帝国化学株式会社製)、ポリ無水マレイン
酸、エチルセルロース、ニトロセルロース等の極性の高
い溶媒に可溶な有機ポリマー及びポリステアリン酸ビニ
ル、ポリラウリル酸ビニル等の極性の低い溶媒に可溶な
有機製ポリマー等を挙げることができる。

【0032】また有機シリコンとしては、トリアルキル
シラン、トリアルコキシシラン、シロキサン系ポリマー
等を挙げることができる。商業的に入手可能な有機シリ
コンとしては、Siコート2(大八化学工業所株式会社
製)、Siコート801(大八化学工業所株式会社製)
等を挙げることができる。

【0033】好ましい他の態様としてこの下地層及び保
護層を、紫外線硬化性樹脂のような硬化性樹脂を用いて
形成することもできる。

【0034】硬化性樹脂としては、ラジカル重合型の硬
化性樹脂が好ましく、たとえばトリメチロールプロパン
トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等
の3官能以上のモノマー、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、ヘキサンジオールジアクリレート等の2官
能モノマー、エチルヘキシルアクリレート、ヒドロキシ
エチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレ
ート等の単官能モノマーの一種または二種以上の混合物
にベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル、メチル
ベンゾイルフォルメート等の光開始剤や増感剤を加えた
組成物を挙げることができる。またこの外にも、上記モ
ノマーの一種または二種以上の混合物にウレタンアクリ
レート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレ
ート等のオリゴマーを加えた組成物を硬化性樹脂として
使用することができる。中でもテトラヒドロフルフリル
アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト等のモノマーに光開始剤や増感剤を加えた組成物が硬
化性樹脂として好ましい。

【0035】この有機材料を用いた保護層中には帯電防
止のために各種の界面活性剤や導電性粒子を含有させる
こともできる。

【0036】下地層の厚みは通常0.002〜500μ
mであり、保護層の厚みは通常、8μm以上、好ましく
は10〜30μmである。

【0037】また上記組成の保護層を、記録層を設けた
基板の表面とは反対側の表面に設けるときには、その保
護層の厚みは通常、2μm以上、好ましくは4〜10μ
mである。

【0038】−誘電体層− 誘電体層は、SiOx (ただし、Xは0.80〜2.0
0)、SiNx (ただし、Xは0.80〜2.00)、
SiONx (ただし、Xは0.10〜1.00)、Al
23 、ZnNx (ただし、Xは0.6〜1.5)、Z
nSなどの酸化物、窒化物、硫化物などの誘電体を用い
て形成することができる。これらの中でも、光学的特
性、保護機能などの観点から、Siの窒化物、Alの窒
化物もしくはこれらの混合物が好ましい。

【0039】誘電体層の厚みは通常、800〜1,30
0Åである。

【0040】−反射層− 反射層は、記録光及び再生光の反射効率が良ければ特に
問題がなく、たとえば、Au、Ag、Cu、Al、I
n、Pt、Cr、Niなどの一種またはこれらの合金で
薄膜状に形成される。反射層の厚みは通常、300〜6
00Åである。

【0041】(3)光記録媒体の製造 光記録媒体は、基板の表面に光記録膜が形成される。光
記録膜の形成として、記録層、反射層、無機材料を使用
した保護層それぞれは、真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法、CVD法等のドライコー
ティング法の中から適宜に、素材の種類に応じて選択す
ることにより形成することができる。有機材料を使用し
た保護層は、上記各種の手法の外に、スピンコーティン
グ法などのウェットコーティング法によっても形成する
ことができ、生産性の観点よりすると、スピンコーティ
ング法などのウェットコーティング法が好ましい。

【0042】(4)光記録媒体の記録再生 この発明に光記録媒体は、レーザービームを照射するこ
とにより記録層を形成する化合物が化学的に分解し、照
射部分の表面が変質ないし変形することにより信号を記
録することができ、この表面の変質または変形により反
射率が低下することから未記録部分との反射率の相違か
ら信号を再生することができる。

【0043】

【実施例】

(実施例1)射出成形により鏡面部、片側に深さ100
nm、底幅60nmのU字状の案内溝及びセクターマー
ク、VFOマーク等のプレピットを有する厚さ1.2m
m、外径130mm、内径(センターホール径)15m
mのポリカーボネート製の基板の案内溝のある面に、マ
グネトロンスパッタリング法により、誘電体層として
2,250ÅのSiO2 の薄膜を形成し、その上にCu
Sからなる厚み Åの光記録層をマグネトロンスパ
ッタリング法により形成し、その上に反射層としてAl
−Ta(Ta15at%)の薄膜を1,000Åの厚み
でマグネトロンスパッタリング法により形成し、その
後、紫外線硬化性樹脂(大日本インキ化(株)製、#S
D−17)をスピンコート法により3,000rpmの
条件で塗布し、高圧水銀灯を用いて100mW/cm
2 、露光時間1分の条件にて紫外線を照射して前記紫外
線硬化性樹脂を硬化させることにより8μmの保護層を
形成して、これによって光記録媒体を製造した。

【0044】この光記録媒体の反射率をドライブにかけ
て測定した。このときの回転数は900RPM、測定光
としては半導体レーザー(波長;830nm)を用い、
出力1.5mWとした。

【0045】この光記録媒体に、書き込みパワー7.5
mW(線速度1.4m/sec)のレーザービームで信
号を記録し、読み取りパワー0.5mWのレーザービー
ムで繰り返して107 回の読み出しを行い、出力の低下
を測定した。また、この光記録媒体に720kHzの信
号を記録した後に、エンベロープを測定し、80℃/8
0%RHの条件で1,000時間保存した後に、再度エ
ンベロープを測定し、初期値と比較した。評価結果を表
1に示した。

【0046】(実施例2)実施例1における光記録層の
代わりにPtO2 からなる厚み800Åの光記録層を形
成した外は前記実施例1と同様にして光記録媒体を製造
した。

【0047】この光記録媒体につき前記実施例1と同様
にして反射率、出力低下、エンベロープの出力低下を測
定した。評価結果を表1に示した。

【0048】(実施例3)実施例1における光記録層の
代わりに、Cr(CO)2 2gと有機色素0.1gとを
100gのベンゼン/エチルエーテル混合溶媒(1対1
の混合割合)に溶解し、スピンコート法で2,000r
pmの条件で塗布することにより厚み700Åの記録層
を形成した外は前記実施例1と同様にして光記録媒体を
製造した。

【0049】この光記録媒体につき前記実施例1と同様
にして反射率、出力低下、エンベロープの出力低下を測
定した。評価結果を表1に示した。

【0050】(比較例1)実施例1における記録層の代
わりに、1,3,3,1’,3’,3’−ヘキサイメチ
ルインドリノトリカルボシアニン、ビス(3,4,6−
トリクロロ−1,2−ジチオゲノレート)ニッケル(I
I)を10:1の割合で混合した混合物22gを取り、
100gのエタノールに溶解してスピンコート法で2,
000rpmの条件で塗布することにより記録層を形成
した外は、前記実施例1と同様に実施して光記録媒体を
製造した。

【0051】前記実施例1と同様にして評価し、その結
果を表1に示した。

【0052】

【表1】

【0053】表1に示されるように、実施例1〜3にお
ける光記録媒体は、いずれも70%程度の反射率を有し
ており、CDドライブに必要とされる反射率の条件を満
足している。また、比較例1の色素系の光記録媒体で
は、繰り返しの読み出しによる出力低下、高温、高湿に
よる出力低下が共に10%以上で大きいものであり、こ
れに対してこの発明の光記録媒体ではいずれも5%以下
と著しく改善されている。

【0054】

【発明の効果】この発明によると長期に渡る保存の後に
おいても信号が劣化せず、しかも繰り返しの読み出しに
よっても信号の劣化のない光記録媒体を提供することが
できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録光及び再生光に対して透明な基板
    と、記録光を吸収する記録層を含む多層構造である光記
    録膜とを有し、前記記録層が、常温で固体であり、分解
    温度が300℃以下である、銅、白金、金、鉛、クロ
    ム、モリブデンまたは鉄の硫化物、酸化物、及び金属カ
    ルボニルからなる群から選択される少なくとも一種を含
    有することを特徴とする光記録媒体。
JP5053996A 1993-03-15 1993-03-15 光記録媒体 Granted JPH06262854A (ja)

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JP5053996A JPH06262854A (ja) 1993-03-15 1993-03-15 光記録媒体

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