JPH08124217A

JPH08124217A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JPH08124217A
Application number: JP6287406A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sasa; 登笹; Tatsuya Tomura; 辰也戸村; Tsutomu Sato; 勉佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-10-27
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】従来提案されている系よりも大きなマスク効
果を生じさせる材料系を用い、光ビームのスポット径よ
りも小さい光情報を再生することができ、且つ光ビーム
のスポット径よりも小さい情報を現状の媒体、装置等を
殆ど変更せずに記録できる高密度で安価な光情報記録媒
体を提供する。【構成】光の入射方向側から少なくとも入射光によっ
て（好ましくは入射光強度の分布に応じて）、その入射
光自身の記録層側への透過率が可逆的に変化するフィル
ター層、次いで記録層の順で配置されている層構成を有
する。また、このフィルター層は少なくとも光、熱等の
外部エネルギーにより可逆的に変化する高分子化合物と
色素とを含有する組成物からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ビームのスポット径よ
りも小さい光情報を記録、再生することができる光情報
記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会と言われる近年、マルチメデ
ィア・ハイパーメディアの発展に伴い、コンピューター
本体の高性能化が一段と加速されている。そのため今後
画像・音声などの情報量の多いソフトが利用され、記録
容量の多い互換性媒体、そして低価格の実現が光メモリ
に期待されている。

【０００３】従来の光メモリー、特に光ディスクにおい
ては、記録、再生光のスポット径が情報単位を決め、従
って記録密度を支配している。このスポット径は光源の
波長、集光レンズの開口数によって制限され、回折限界
以下に小さくすることは不可能である。現状では更なる
高密度化の方法として光学系の改良・工夫媒体の改
良・工夫電気系の改良・工夫が考えられる。の光学
系の改良・工夫は、具体的にはレンズの開口数を大きく
する、レーザの短波長化が挙げられる。の媒体の改良
・工夫は、トラック間隔をつめる、高感度な記録材料を
用いることなどが挙げられる。の電気系の改良・工夫
は、記録方式（ＣＡＶからＺＣＡＶ）、変調方式（ＰＰ
ＭからＰＷＭ）セクターフォーマット、論理トラック等
の改良が挙げられる。しかし、これらの方法の多くは、
媒体や装置の巨大化、複雑化、及び高価格化を伴うもの
であり、容易な手法とはなり得ない。

【０００４】従来、光ディスク装置等において、再生限
界以下の微小信号を再生する技術として、周囲の情報を
「マスク」する層を設けることが提案されている。これ
は再生光照射により温度が上昇した部分に情報記録層に
記録されている情報が現われるもので、記録密度が高く
なった場合においても、隣接する情報との干渉が抑制さ
れ、光学的分解能が向上することになる。このような問
題を解決する技術として、例えば特開平５−２３４１３
６号、特開平６−１１１３３０号、特開平６−１６２５
６９号、特開平６−１６２５７０号各公報に記載のもの
がある。これらの提案においては、光照射されるビーム
スポット径よりも実効スポット径を小さくすることので
きる物質を含有させており、このような物質として可飽
和吸収性物質、非線形光学効果を有する物質などが挙げ
られている。また、特開平６−１６２５６４号公報にお
いては、特定のサーモクロミズム材料が挙げられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の公報
に記載されている材料系でのマスク効果は未だ十分のも
のとは言えず、また可飽和吸収性物質や非線形光学効果
を有する物質を利用するため、光強度がある程度以上強
くなければ効果が発揮されないという問題をかゝえてい
る。更に、材料として、記録、再生波長の問題、フォト
ンモード、ヒートモードのどちらか一方のみで作用する
等、選択の範囲が挟いということもある。

【０００６】従って、本発明の目的は、従来提案されて
いる系よりも大きなマスク効果を生じさせる材料を用
い、光ビームのスポット径よりも小さい光情報を再生す
ることができ、且つ光ビームのスポット径よりも小さい
光情報を記録することを現状の光ディスク等の光メモリ
ーの媒体、装置を殆ど変更することなく使用できる高密
度で安価な光情報記録媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、記録層
に光を照射して情報の記録、再生を行なう光情報記録媒
体において、光の入射方向側から少なくとも入射光によ
ってその入射光自身の記録層側への透過率が可逆的に変
化するフィルター層、次いで記録層の順で配置されてな
ることを特徴とする光情報記録媒体が提供される。

【０００８】また、本発明によれば、前記フィルター層
が入射光強度の分布に応じて透過率が可逆的に変化する
層であることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録
媒体が提供され、更に前記フィルター層が光強度がある
しきい値以上になる部分のみの透過率が可逆的に上がる
層であることを特徴とす光情報記録媒体が提供される。

【０００９】更に、本発明によれば、前記フィルター層
が入射光に対してある程度の吸収を有し、光強度が大き
い部分のフィルター材料の温度がしきい値以上に上昇す
ることでその部分の透過率が可逆的に上がる層であるこ
とを特徴とする光情報記録媒体が提供され、また前記フ
ィルター層が少なくとも光吸収材料と光透過率が可逆的
に変化する材料とから構成され、該光吸収材料の光強度
が大きい部分の温度がしきい値以上に上昇することでそ
の部分の光透過率が可逆的に変化する材料の透過率が可
逆的に上がる層であることを特徴とする光情報記録媒体
が提供される。

【００１０】更に、本発明によれば、前記フィルター層
が少なくとも光エネルギー又は熱エネルギーにより可逆
的に構造変化する高分子化合物と色素とを含有する組成
物からなることを特徴とする光情報記録媒体が提供さ
れ、また前記フィルター層が少なくとも外部エネルギー
により可逆的に構造変化する高分子化合物と色素と熱可
塑性材料又は低融点化合物とを含有する組成物からなる
ことを特徴とする光情報記録媒体が提供され、更に前記
フィルター層が少なくとも外部エネルギーにより可逆的
に構造変化する高分子化合物と色素と固定化２分子膜と
を含有する組成物からなることを特徴とす光情報記録媒
体が提供される。

【００１１】また、本発明によれば、前記組成物におい
て、入射光の強度分布に従い、温度がしきい値以上に上
昇する部分の、又は光強度がしきい値以上になる部分の
色素の分子集合状態、分子構造、分散状態若しくは結晶
状態などの変化により吸収スペクトルのシフト若しくは
低下が生じ、その部分の入射光の透過率が上昇するよう
な色素が選択されていることを特徴とする光情報記録媒
体が提供される。

【００１２】更に、本発明によれば、前記高分子化合物
がポリ（アルキル置換チオフェン）であることを特徴と
する光情報記録媒体が提供され、また前記固定化２分子
膜が電荷を有する２分子膜と電荷を有する高分子化合物
とがイオン交換し、高分子性のイオン対を形成させたポ
リイオンコンプレックス形成法を用いて作製されたもの
であることを特徴とする光情報記録媒体が提供され、更
に前記熱可塑性材料及び低融点化合物が前記高分子化合
物よりも低融点を有する材料又は主として該高分子化合
物と色素とを含有する組成物が光、熱などの外部エネル
ギーにより吸収スペクトルが変化する温度以下に融点を
有する材料からなることを特徴とする光情報記録媒体が
提供される。

【００１３】本発明は基本的にビーム径よりも小さい光
情報を記録、再生することを可能にするもので、ビーム
径内のある部分のみの光エネルギーが該記録、再生に寄
与する。即ち、ビーム径のうち例えば中心近傍のみがフ
ィルター層を通過して記録、再生に寄与する。他方、そ
の他の部分はフィルター層によりマスクされ、記録、再
生に全く関係しない。以下、本発明の構成、作用につい
て説明する。

【００１４】本発明の光情報記録媒体は、記録層に光を
照射して情報の記録、再生を行なう光情報記録媒体にお
いて、光の入射方向側から少なくとも入射光によってそ
の入射光自身の記録層側への透過率が可逆的に変化する
フィルター層、次いで記録層の順で配置されてなること
を特徴とする。これが本発明の最小限の層構成を示すも
のであり、例えば基板側より記録、再生を行なう場合に
は、基板上に、必要に応じて下引層を介して、フィルタ
ー層及び記録層が積層され、更に必要に応じて金属反射
層、保護層が設けられる。

【００１５】本発明においては、前記フィルター層が入
射光強度の分布に応じて透過率が可逆的に変化する層で
あるか、又は光強度があるしきい値以上になる部分のみ
の透過率が可逆的に上がる層であることを特徴とする。
これらは本発明におけるフィルター層の作用を示し、前
者の場合では、透過率が入射光強度分布により可逆的変
化を起こす。この場合、透過光分布は入射光強度分布に
対してどのような分布をしてもかまわない。但し、透過
光の分布が入射光の分布に比べて、そのコントラスト
（強度の強い部分と弱い部分の差）が上がることが必要
である。一方、後者の場合は、しきい値をもつフィルタ
ーで、光強度がしきい値を越える部分の透過率が可逆的
に上がるものであり、光強度がしきい値以下の部分は透
過率が低く、フィルター層を殆ど通過しない。

【００１６】また、本発明においては、前記フィルター
層が入射光に対してある程度の吸収を有し、光強度が大
きい部分のフィルター材料の温度がしきい値以上に上昇
することでその部分の透過率が可逆的に上がる層である
か、又は少なくとも光吸収材料と光透過率が可逆的に変
化する材料とから構成され、該光吸収材料の光強度が大
きい部分の温度がしきい値以上に上昇することでその部
分の光透過率が可逆的に変化する材料の透過率が可逆的
に上がる層であることを特徴とする。これらは本発明に
おけるフィルター層の材料の特性及び作用を示す。前者
の場合には、フィルター層材料として入射光に対して吸
収を有するものを用い、光照射により吸収が起き該材料
の温度が上昇する。吸収の大きさ、即ち光強度分布に対
応して材料の温度が上昇し、あるしきい値以上に達した
部分の透過率が可逆的に上がる。材料の温度がしきい値
以下の部分は透過率が低く、フィルター層を殆ど通過し
ない。一方、後者の場合は、フィルター層材料として、
少なくとも入射光に対して吸収を有する光吸収材料と、
温度により入射光に対する透過率が可逆的に変化する材
料とから構成される。このフィルター層材料に光が照射
されると、光吸収材料により光強度分布に対応した温度
分布が形成され、この温度分布においてしきい値以上に
温度が達した部分のみ透過率が可逆的に上がる。温度が
しきい値以下の部分は透過率が低く、フィルター層を殆
ど通過しない。

【００１７】また、本発明においては、前記フィルター
層が少なくとも光エネルギー又は熱エネルギーにより可
逆的に構造変化する高分子化合物と色素とを含有する組
成物からなることを特徴とする。これらはフィルター層
の材料組成を示すもので、前者は光エネルギー（フォト
ンモード、ヒートモード）により可逆的に構造が変化す
る高分子化合物と色素とからなる組成物であり、後者は
光照射による熱によって可逆的に構造が変化する高分子
化合物と色素とから構成される。

【００１８】更に、本発明においては、前記フィルター
層が少なくとも外部エネルギーにより可逆的に構造変化
する高分子化合物と色素と熱可塑性材料若しくは低融点
化合物とを含有する組成物からなるか、又は高分子化合
物と色素と固定化２分子膜とを含有する組成物からなる
ことを特徴とする。これらはフィルター層の材料組成を
示すもので、前者は熱、光、電圧、電流等の外部エネル
ギーにより可逆的に構造が変化する高分子化合物と、色
素と、これらに加え該高分子化合物同士、色素同士、あ
るいは高分子化合物と色素との間の相互作用力を可逆変
化を起すのに適した状態にするために添加される熱可塑
性材料若しくは低融点化合物から構成される。この組成
により外部エネルギーによる透過率可逆変化が効率良く
生じる。一方、後者は同じく高分子化合物と色素と、こ
れらに加え該高分子化合物同士、色素同士、あるいは高
分子化合物と色素との間の相互作用力を可逆変化を起こ
すのに適した状態にするため、あるいは色素や高分子化
合物の配列性の制御、新たな相互作用をもたらすために
添加される固定化２分子膜とから構成される。この組成
により外部エネルギーによる透過率可逆変化が効率良く
生じる。

【００１９】また、本発明においては、前記組成物にお
いて、入射光の強度分布に従い、温度がしきい値以上に
上昇する部分の、又は光強度がしきい値以上になる部分
の色素の分子集合状態、分子構造、分散状態若しくは結
晶状態などの変化により吸収スペクトルのシフト若しく
は低下が生じ、その部分の入射光の透過率が上昇するよ
うな色素が選択されていることを特徴とする。これらは
フィルター層の可逆透過率変化の機構を示すものであ
る。前者では入射光の強度分布に従いフィルター層が加
熱され、温度がしきい値以上に達した部分のみの高分子
化合物が構造変化を引き起こし、この構造変化に伴って
色素の分子集合状態、分散状態若しくは結晶状態などが
変化を起こすことによって、吸収スペクトルのシフト若
しくは低下が生じ、即ち入射光のフィルター層透過率が
上昇する。この機構で可逆変化が実現されるような色素
を本発明の色素として利用する。一方、後者では入射光
の強度分布に従い、しきい値以上の光強度を有する部分
のみの高分子化合物の構造変化を引き起こし、この構造
変化に伴って色素の分子集合状態、分散状態若しくは結
晶状態などが変化を起こすことによって、吸収スペクト
ルのシフト若しくは低下が生じ、即ち入射光のフィルタ
ー層透過率が上昇する。この機構で可逆変化が実現され
るような色素を本発明の色素として利用する。

【００２０】更に、本発明においては、前記高分子化合
物がポリ（アルキル置換チオフェン）であることを特徴
とし、また前記固定化２分子膜が電荷を有する２分子膜
と電荷を有する高分子化合物とがイオン交換し、高分子
性のイオン対を形成させたポリイオンコンプレックス形
成法を用いて作製されたものであることを特徴とする。
前者はフィルター層の材料、特に外部エネルギーにより
可逆的に構造変化する高分子化合物に関するもので、効
率良く記録、消去するためにポリ（アルキル置換チオフ
ェン）を用いる。後者はフィルター層の材料、特に透過
率変化のコントラスト（初期と変化時の差）向上のため
に添加される固定化２分子膜に関するもので、フィルム
状の形成した時も２分子膜の特性を生かすために、該固
定化２分子膜が電荷を有する２分子膜と、電荷を有する
高分子化合物とがイオン交換し、高分子性のイオン対を
形成させたポリイオンコンプレックス形成法を用いて作
製するものである。

【００２１】また、本発明においては、前記熱可塑性材
料及び低融点化合物が、前記高分子化合物よりも低融点
を有する材料、又は主として該高分子化合物と色素とを
含有する組成物が光、熱などの外部エネルギーにより吸
収スペクトルが変化する温度以下に融点を有する材料、
からなることを特徴とする。これはフィルター層の材
料、特に高分子化合物同士、色素同士、あるいは高分子
化合物と色素との相互作用を可逆変化を起こすのに適し
た状態にするために添加される熱可塑性材料又は低融点
化合物に関するもので、特にその熱可塑性材料又は低融
点化合物の融点にかかわり、具体的に外部エネルギーに
より可逆的に構造変化する高分子化合物よりも低い温度
に融点を有する、あるいは主として高分子化合物と色素
とからなる組成物が外部エネルギーにより吸収スペクト
ルが変化する温度以下に融点を有する材料を用いる。

【００２２】以下、本発明におけるフィルター層の材料
について詳細に説明する。本発明の可逆変化は、基本的
に高分子化合物と色素が何らかの相互作用、例えば高分
子化合物の配位基と色素の配位結合、あるいはイオン
間、双極子間の引力、斥力等の静電的相互作用、電荷移
動的相互作用、あるいは立体障害的な構造的相互作用等
により、色素の分子集合状態や分子構造が高分子化合物
の構造的あるいは電気・電子的な変化に対応して可逆的
に変化するものである。

【００２３】この可逆変化は、高分子化合物と色素間の
相互作用変化による色素分子の分子集合状態あるいは分
子構造の変化によりスペクトルの変化をもたらすもので
あるが、一般的に高分子化合物と色素間の相互作用力を
この２成分のみで適当な力に調整することは困難な場合
もある。従って、安定な可逆変化を生じさせるために
は、両者の相互作用力を適当なものとすることや、両者
の相互作用に加えて第３の物質間に新たな相互作用をも
たせることが必要である。そのために第３の物質として
固定化２分子膜や高分子化合物に比べて低融点を有する
熱可塑性材料又は低融点化合物を用いる。この場合、熱
可塑性材料又は低融点化合物は色素や高分子化合物の移
動を促進する作用がある。また、固定化２分子膜の場合
は、単にバインダーとして働いたり、あるいは２分子膜
の配列性に色素分子や高分子化合物が影響を受けたり、
あるいはポリイオンコンプレックスの場合は、電気的、
電子的な影響を受けることなどの作用が考えられる。そ
のため、これらの熱可塑性材料又は低融点化合物の添加
により、分光特性の変化を大幅に向上することができ
る。

【００２４】本発明に用いることができる高分子化合物
としては、例えば主鎖あるいは側鎖に、Ｏ、Ｎ、Ｓ、
Ｐ、Ａｓ、Ｓｅ等の配位原子を含んだ配位基をもつ高分
子化合物、あるいは外部エネルギーに対して分子鎖の形
態が変化するような高分子化合物などが用いられる。外
部エネルギーが例えば光である場合、上述の分子鎖形態
の変化する高分子は光誘起分子鎖形態変化する光応答性
高分子ということができ、例えば以下のようなタイプの
ものが本発明に適する高分子化合物の１例として挙げる
ことができる。高分子の主鎖又は側鎖に含まれている光感応基間の
相互作用を光異性化により変化させる。高分子主鎖に含まれている光感応基の構造を変化さ
せる。光照射により高分子鎖に沿って電荷を可逆的に発生
させ、それらの静電的反発を利用する。更に、光照射による熱によって上記のような変化する高
分子化合物であっても良い。

【００２５】本発明はこのように高分子化合物として、
色素と何らかの相互作用、例えば高分子化合物の配位基
と色素の配位結合、あるいはイオン間、双極子間の引
力、斥力等の静電的相互作用、電荷移動的相互作用、あ
るいは構造的な相互作用を示すものであれば特に制限は
ない。好ましい高分子化合物の例としては、側鎖に置換
基を有する導電性高分子が挙げられる。導電性高分子と
して特に好ましいものは、側鎖にが外部エネルギーによ
り構造変化（例えばシス−トランス、トランス−ゴーシ
ュなど）が起きるような基を有するもの、例えばポリ
（３−アルキルチオフェン）がある。好ましい導電性高
分子の具体例としては、次の表１に示すような基本骨格
を有するものが挙げられる。（以下余白）

【００２６】

【表１】

【００２７】本発明に用いることのできる色素として
は、高分子化合物との相互作用により色素の分子集合状
態、あるいは分子構造が可逆的な変化を示すようなもの
であれば良く、例えばポリメチン色素、ポルフィリン
系、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、シアニン
系、スクアリリウム系、コロコニウム系、ピリリウム
系、ナフトキノン系、アントラキノン（インダンスレ
ン）系、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレ
ン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリ
フェノチアジン系色素などが挙げられる。

【００２８】これらの色素の中でも、好ましいものとし
ては、下記一般式化１及び化２で示されるナフタロシア
ニン系色素及びフタロシアニン系色素が挙げられる。

【化１】

【化２】

【００２９】上記一般式化１及び化２において、Ｑは置
換基を示し、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは０又は１〜４の整数を示
し、Ｑが複数個存在するときは同一でも異なっていても
良い。Ｍは２個の水素原子、金属原子、金属酸化物、金
属水酸化物あるいは置換基を有する金属を示す。Ｍとし
ての金属としては、置換基を有する金属が好ましく、置
換基としてアルキルシロキシ基、トリアルキルシロキシ
基、アルコキシシロキシ基、トリアルコキシシロキシ
基、アリールシロキシ基、トリアリールシロキシ基、ア
リールオキシシロキシ基、トリアリールオキシシロキシ
基、アルコキシル基、アリールオキシ基、トリチルオキ
シ基、アシロキシ基等が２個結合したものが挙げられ
る。また、Ｍ中の金属としては、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｖ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、
Ａｌ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒ
ｄ、Ｉｎ、Ｐｔ、Ｐｂが挙げられる。Ｑとしては、アル
キル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基、ア
リール基などが挙げられ、これらは置換基を有していて
も良い。上記の色素の中でも特に好ましいのは、大きな
置換基を有する金属を持ち、しかも（Ｑ)ｋ〜（Ｑ)ｎが
無置換あるいは非常に小さい置換基であるフタロシアニ
ン及びナフタロシアニンである。

【００３０】外部エネルギーにより可逆的に構造変化す
る高分子化合物に比べて低融点、又は主として高分子化
合物と色素からなる組成物が光、熱などの外部エネルギ
ーにより吸収スペクトルが変化する温度以下に融点を有
する熱可塑性材料としては、例えばポリ塩化ビニル、ポ
リエチレン、ポリスチレン等が、低融点化合物として
は、例えばパラフィン、ポリエチレングリコール、ポリ
カプロラクタム、ポリビニルステアレート、等が挙げら
れる。

【００３１】２分子膜はリン脂質のような両親媒性化合
物が水中で自己会合して形成する分子２重層の膜であ
り、一般にアルキル鎖を主成分とする疎水部分と極性の
親水基を併せ持つ両親媒性化合物が２分子膜を形成す
る。２分子膜はミセルとは異なり（ミセルは規則的な集
合構造をもたない球状の会合体）、２次元的な広がりを
もった秩序構造を自発的に形成するものである。具体的
な２分子膜としては、下記表２に示すものが挙げられ
る。

【００３２】

【表２】

【００３３】２分子膜は水に分散した状態で形成される
ので、材料化に当っては何らかの方法で固定化する必要
がある。本発明ではこの固定化にポリイオンコンプレッ
クス形成による固定化方法を用いる。２分子膜は多くは
電荷を有している。ジアルキルアンモニウム塩２分子膜
の水溶液にポリスチレンスルホン酸のようなアニオン性
高分子の水溶液を混合すると、２分子膜の親水基である
アンモニウム塩の対アニオンであった臭素イオンと高分
子性のアニオンとがイオン交換し、高分子性のイオン
対、即ちポリイオンコンプレックスが形成される。この
ポリイオンコンプレックスのフィルムは２分子膜を基本
とする層状構造を有しており、２分子膜の性質をもって
いる。ポリイオンコンプレックスを形成するための高分
子は、アニオン性、あるいはカチオン性の高分子であれ
ば、特に制限はない。

【００３４】次に、本発明の光情報記録媒体の層構成、
構成各層の必要特性及びその構成材料について述べる。
本発明の光情報記録媒体は、前記したように光の入射方
向側から少なくとも入射光によってその入射光自身の記
録層側への透過率が可逆的に変化するフィルター層、次
いで記録層の順で配置されてなることを特徴とする。従
って、基板側より記録、再生を行なう場合は、層構成は
基板上に、必要に応じて下引層を介して、フィルター層
と記録層がその順に積層され、更に必要に応じて記録層
上に金属反射層と保護層がその順に積層される。

【００３５】＜基板＞基板の必要特性としては、基板側
より記録再生を行なう場合には使用レーザー光に対して
透明でなければならないが、記録層側から記録再生を行
なう場合は透明である必要はない。基板材料としては、
例えばポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリ
カーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミドなどのプラスチック、ガ
ラス、セラミックあるいは金属などを用いることができ
る。なお、基板の表面にトラッキング用の案内溝や案内
ピット、更にアドレス信号などのプレフォーマットが形
成されていてもよい。

【００３６】＜記録層＞記録層はレーザ光の照射により
何らかの光学的変化を生じさせ、その変化により情報を
記録できるものであれば良い。例えばポリメチン色素、
ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウ
ム系、コロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン
系、アントラキノン（インダンスレン）系、キサンテン
系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロ
コリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系染
料、及び金属錯体化合物などが挙げられ、上記の染料を
単独で用いてもよいし、２種以上の組合せにしてもよ
い。また、上記染料中に金属、金属化合物例えば、Ｉ
ｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｂｅ、ＴｅＯ₂、ＳｎＯ、Ａ
ｓ、Ｃｄなどを分散混合あるいは積層の形態で用いるこ
ともできる。更に、上記染料中に高分子材料例えば、ア
イオノマー樹脂、ポリアミド系樹脂、ビニル系樹脂、天
然高分子、シリコーン、液状ゴム、などの種々の材料若
しくはシランカップリング剤などを分散混合して用いて
もよいし、あるいは特性改良の目的で安定剤（例えば遷
移金属錯体）、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界
面活性剤、可塑剤などと一緒に用いることができる。記
録層の形成は蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ又は溶液塗
布などの通常の手段によって行なうことができる。塗布
法を用いる場合には、上記染料などを有機溶媒に溶解し
てスプレー、ローラーコーティング、ディッピング及び
スピンコーティングなどの慣用コーティング法によって
行なわれる。有機溶媒としては、一般にメタノール、エ
タノール、イソプロパノールなどのアルコール類、アセ
トン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケ
トン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミドなどのアミド類、ジメチルスルホキシ
ドなどのスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチ
ルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル
などのエステル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジク
ロロエタン、四塩化炭素、トリクロロエタンなどの脂肪
族ハロゲン化炭素類あるいはベンゼン、キシレン、モノ
クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの芳香族類など
を用いることができる。記録層の膜圧は１００Å〜１０
μｍ、好ましくは２００Å〜２０００Åが適用である。

【００３７】＜下引き層＞下引き層は、（ａ）接着性の
向上、（ｂ）水又はガスなどに対するバリヤー、（ｃ）
記録層の保存安定性の向上、（ｄ）反射率の向上、
（ｅ）溶剤からの基板の保護、（ｆ）案内溝、案内ピッ
ト、プレフォーマットの形成などを目的として使用され
る。（ａ）の目的に対しては高分子、例えばアイオノマ
ー樹脂、ポリアミド、ビニル系樹脂、天然樹脂、天然高
分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々の高分子物質及
びシランカップリング剤などを用いることができ、
（ｂ）及び（ｃ）の目的に対しては、上記高分子材料以
外に無機化合物、例えばＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＳｉＯ、Ｔ
ｉＯ₂、ＺｎＯ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、及びＺｎ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌなどの金属又
は半金属などを用いることができる。また、（ｂ）の目
的に対しては、金属、例えばＡｌ、Ａｇなどや、金属光
沢を有する有機薄膜、例えばメチン染料、キサンテン系
染料などを用いることができ、（ｅ）及び（ｆ）の目的
に対しては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹
脂などを用いることができる。下引き層の膜厚は０．０
１〜３０μｍ、好ましくは０．０５〜１０μｍが適当で
ある。

【００３８】＜金属反射層＞金属反射層は単体で高反射
率の得られる腐食されにくい金属、半金属などが使用で
きる。具体的材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、
Ｃｒ、Ｎｉなどが挙げられ、好ましくはＡｕ、Ａｌがよ
い。これらの金属、半金属は単独で使用してもよく、２
種以上の合金としてもよい。膜形成法としては蒸着、ス
パッタリングなどが挙げられ、膜厚としては５０〜３０
００Å、好ましくは１００〜１０００Åである。

【００３９】＜保護層、基板表面ハードコート層＞保護
層又は基板表面ハードコート層は、（ａ）記録層を傷、
埃、汚れなどから保護する、（ｂ）記録層の保存安定性
の向上、（ｃ）反射率の向上などを目的として使用され
る。これらの目的に対しては、前記の下引き層に示した
材料を用いることができる。また無機材料としてＳｉ
Ｏ、ＳｉＯ₂なども用いることもでき、有機材料として
アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリ
スチレン、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、セルロー
ス、脂肪族炭化水素樹脂、芳香族炭化水素樹脂、天然ゴ
ム、スチレン−ブタジエン樹脂、クロロプレンゴム、ワ
ックス、アルキッド樹脂、乾性油、ロジンなどの熱軟化
性、熱溶融性樹脂も用いることができる。上記材料のう
ち保護層又は基板表面ハードコート層に最も好ましいも
のは、生産性に優れた紫外線硬化樹脂である。保護層又
は基板表面ハードコート層の膜厚は０．０１〜３０μ
ｍ、好ましくは０．０５〜１０μｍが適当である。本発
明において、前記の下引き層及び保護層には、安定剤、
分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑
剤などを含有させることができる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００４１】実施例１ポリ（３−デシルチオフェン）、ビス（トリ−ｎ−ヘキ
シルシロキシ）シリコンナフタロシアニン、ポリエチレ
ングリコール（分子量６０００）をクロロホルムに対し
て６：３．５：０．５重量％の比で混合溶液を調製し
た。この溶液を石英基板上にスピンコート法により薄膜
を形成させた。この薄膜を加熱冷却したところ、図１の
破線に示すような透過率の変化が確認できた。この透過
率の変化は約１４０℃近辺で見られた。更に、図２の破
線に示すようなに加熱、放置冷却を繰り返したところ、
加熱によってこの薄膜の透過率が可逆的に変化すること
がわかった。また、この効果は加熱、放置冷却に変えて
８３０ｎｍの半導体レーザのＯＮ、ＯＦＦによっても観
測された。

【００４２】従って、この結果から上記組成の薄膜が光
記録、再生に用いられる光源波長のしきい値以下の光強
度では吸収し、しきい値以上の光強度では透過する特性
を有するので、この特性を利用すれば図３に示すような
光強度分布を有するレーザ光を本発明の透過率が可逆的
に変化する層に照射した場合、光強度がしきい値よりも
弱い周辺部では光吸収されて透過できないため、実効的
なスポットを小さくすることが可能である。なお、図３
において、１は基板、２はフィルター層（透過率が可逆
的に変化する層）、３は記録層、４は反射層、５は保護
層、６はレーザビーム、７は本発明によるフィルター層
２を通過後のビームスポット及び８は従来のビームスポ
ットをそれぞれ示す。この透過率の可逆的変化は、図４
に示すように、加熱又は光エネルギー等の外部エネルギ
ー照射により、色素の分散状態、分子構造、電気・電子
的状態、結晶状態等が変化して、吸収スペクトルのシフ
トが生じるために起きていることがわかる。

【００４３】実施例２実施例１における組成に変えて、ポリ（３−ドデシルチ
オフェン）、ビス（トリ−ｎ−ヘキシルシロキシ）シリ
コンナフタロシアニン及び２分子膜を形成する臭化ジオ
クタデシルジメチルアンモニウムとポリ（４−スチレン
スルホン酸ナトリウム）によりポリイオンコンプレック
スを形成させた固定化２分子膜を、クロロホルムに対し
て６：２：２の重量％の比で混合溶液を調製し、実施例
１と同じ実験を行なったところ、この薄膜の加熱、冷却
に対して図１の実線に示すような透過率の変化が確認で
きた。この透過率の変化は前記組成とほぼ同じ約１４０
℃近辺で見られた。更に、図２の実線に示すように加
熱、放置冷却を繰り返したところ、加熱によってこの薄
膜の透過率が可逆的に変化することがわかった。また、
この効果は加熱、放置冷却に変えて８３０ｎｍの半導体
レーザのＯＮ、ＯＦＦによっても観測された。

【００４４】従って、この結果から上記組成の薄膜が光
記録、再生に用いられる光源波長のしきい値以下の光強
度では吸収し、しきい値以上の光強度では透過する特性
を有するので、この特性を利用すれば図３に示すような
光強度分布を有するレーザ光を本発明の透過率が可逆的
に変化する層に照射した場合、光強度がしきい値よりも
弱い周辺部では光吸収されて透過できないため、実効的
なスポット径を小さくすることが可能である。この透過
率の可逆的変化は、図４に示すように加熱又は光エネル
ギー等の外部エネルギー照射により色素の分散状態、分
子構造、電気・電子的状態、結晶状態等が変化して、吸
収スペクトルのシフトが生じるために起きていることが
わかる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の光情報記録媒体は、ある一定の
強度の光が照射された場合に透過率が上がるフィルター
層（即ち透過率可逆変化層）が設けてあるため、本記録
媒体によると、記録、再生用ビームのスポット中心付近
の強い光のみが透過され、周辺の弱い光はマスクするこ
とができる。従って、実効的なビームスポット径が縮小
化されるため、高密度の記録、再生が容易に実現され
る。

【００４６】また、本発明の材料系において、その透過
率の可逆変化はヒートモードでもフォトンモードでも動
作させることが可能であり、材料の選択範囲が非常に広
い。更に、高分子化合物の吸収スペクトルが記録層の耐
光性を高めるためのフィルター的効果を合わせもつこと
から、本発明によると、高信頼性、高耐光性の光情報記
録媒体が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１及び２で得られた薄膜（フィルター
層）を加熱、冷却した際の薄膜の透過率の変化を示すグ
ラフである（実施例１・・・破線、実施例２・・・実
線）。

【図２】実施例１及び２で得られた薄膜に加熱、放置冷
却を繰り返した際の薄膜の透過率の変化を示すグラフで
ある（実施例１・・・破線、実施例２・・・実線）。

【図３】本発明の光情報記録媒体に光強度分布を有する
レーザ光を照射した場合のビームスポット形成状態を示
す説明図である。

【図４】実施例１で得られた薄膜のレーザ光未照射の場
合とレーザ光照射後の場合の吸光スペクトルを示す（未
照射・・・実線、照射後・・・破線）。

【符号の説明】

１基板２フィルター層（透過率が可逆的に変化する層）３記録層４反射層５保横層６レーザビーム７本発明によるフィルター層を通過後のビームスポッ
ト８従来のビームスポット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録層に光を照射して情報の記録、再生
を行なう光情報記録媒体において、光の入射方向側から
少なくとも入射光によってその入射光自身の記録層側へ
の透過率が可逆的に変化するフィルター層、次いで記録
層の順で配置されてなることを特徴とする光情報記録媒
体。
【請求項２】前記フィルター層が入射光強度の分布に
応じて透過率が可逆的に変化する層であることを特徴と
する請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】前記フィルター層が光強度があるしきい
値以上になる部分のみの透過率が可逆的に上がる層であ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の光情報記録
媒体。
【請求項４】前記フィルター層が入射光に対してある
程度の吸収を有し、光強度が大きい部分のフィルター材
料の温度がしきい値以上に上昇することでその部分の透
過率が可逆的に上がる層であることを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】前記フィルター層が少なくとも光吸収材
料と光透過率が可逆的に変化する材料とから構成され、
該光吸収材料の光強度が大きい部分の温度がしきい値以
上に上昇することでその部分の光透過率が可逆的に変化
する材料の透過率が可逆的に上がる層であることを特徴
とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光情報記録
媒体。
【請求項６】前記フィルター層が少なくとも光エネル
ギー又は熱エネルギーにより可逆的に構造変化する高分
子化合物と色素とを含有する組成物からなることを特徴
とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光情報記録
媒体。
【請求項７】前記フィルター層が少なくとも外部エネ
ルギーにより可逆的に構造変化する高分子化合物と色素
と熱可塑性材料又は低融点化合物とを含有する組成物か
らなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
記載の光情報記録媒体。
【請求項８】前記フィルター層が少なくとも外部エネ
ルギーにより可逆的に構造変化する高分子化合物と色素
と固定化２分子膜とを含有する組成物からなることを特
徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光情報記
録媒体。
【請求項９】前記組成物において、入射光の強度分布
に従い、温度がしきい値以上に上昇する部分の、又は光
強度がしきい値以上になる部分の色素の分子集合状態、
分子構造、分散状態若しくは結晶状態などの変化により
吸収スペクトルのシフト若しくは低下が生じ、その部分
の入射光の透過率が上昇するような色素が選択されてい
ることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載
の光情報記録媒体。
【請求項１０】前記高分子化合物がポリ（アルキル置
換チオフェン）であることを特徴とする請求項６〜８の
いずれか１項に記載の光情報記録媒体。
【請求項１１】前記固定化２分子膜が電荷を有する２
分子膜と電荷を有する高分子化合物とがイオン交換し、
高分子性のイオン対を形成させたポリイオンコンプレッ
クス形成法を用いて作製されたものであることを特徴と
する請求項８に記載の光情報記録媒体。
【請求項１２】前記熱可塑性材料及び低融点化合物が
前記高分子化合物よりも低融点を有する材料又は主とし
て該高分子化合物と色素とを含有する組成物が光、熱な
どの外部エネルギーにより吸収スペクトルが変化する温
度以下に融点を有する材料からなることを特徴とする請
求項７に記載の光情報記録媒体。