JPH09263056A - 光学記録要素及びそれに用いるポリマーシアニン色素 - Google Patents
光学記録要素及びそれに用いるポリマーシアニン色素Info
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- JPH09263056A JPH09263056A JP8302803A JP30280396A JPH09263056A JP H09263056 A JPH09263056 A JP H09263056A JP 8302803 A JP8302803 A JP 8302803A JP 30280396 A JP30280396 A JP 30280396A JP H09263056 A JPH09263056 A JP H09263056A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 データの完全性に影響を与え、書込直後、又
はある期間保存及び／もしくは使用した後、書き込まれ
たデータの復元中に読み取りエラーを起こす色素中の気
泡形成を防止した光学記録要素を提供する。 【解決手段】 順に、透明基板、記録層及び光反射層を
有する光学記録要素であって、前記記録層が、（Ａ）７
８０ｎｍで、１．８以上の実数の屈折率（Ｎ）及び０．
１５以下の虚数部（ｋ）を有し；（Ｂ）（ｉ）５０，０
００を超える重量平均分子量及び１５０℃より低いガラ
ス転移温度（Ｔｇ）を有するか、又は（ｉｉ）（ａ）５
０，０００を超える重量平均分子量、もしくは（ｂ）１
５０℃より低いガラス転移温度（Ｔｇ）のいずれかを有
するポリマーシアニン色素を含んで成り、そして（Ｃ）
２００ｎｍを超える厚さを有する光学記録要素。
はある期間保存及び／もしくは使用した後、書き込まれ
たデータの復元中に読み取りエラーを起こす色素中の気
泡形成を防止した光学記録要素を提供する。 【解決手段】 順に、透明基板、記録層及び光反射層を
有する光学記録要素であって、前記記録層が、（Ａ）７
８０ｎｍで、１．８以上の実数の屈折率（Ｎ）及び０．
１５以下の虚数部（ｋ）を有し；（Ｂ）（ｉ）５０，０
００を超える重量平均分子量及び１５０℃より低いガラ
ス転移温度（Ｔｇ）を有するか、又は（ｉｉ）（ａ）５
０，０００を超える重量平均分子量、もしくは（ｂ）１
５０℃より低いガラス転移温度（Ｔｇ）のいずれかを有
するポリマーシアニン色素を含んで成り、そして（Ｃ）
２００ｎｍを超える厚さを有する光学記録要素。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学記録要素に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】コンパクトディスク（ＣＤ）フォーマッ
トでは、追記型光学記録要素が市販されている。これら
の要素は、有機色素記録層が溶剤コートされているトラ
ッキンググルーブを有するポリカーボネート基板からな
る。反射層及び保護層が順に記録層上にコートされてい
る。ディジタル情報を、スペクトルの近赤外領域で動作
する焦点を合わせたダイオードレーザービームで記録層
に記録する。
トでは、追記型光学記録要素が市販されている。これら
の要素は、有機色素記録層が溶剤コートされているトラ
ッキンググルーブを有するポリカーボネート基板からな
る。反射層及び保護層が順に記録層上にコートされてい
る。ディジタル情報を、スペクトルの近赤外領域で動作
する焦点を合わせたダイオードレーザービームで記録層
に記録する。
【０００３】光学記録要素、例えば、追記型記録用素に
記録すると、マークの形に化学的及び物理的変化を生
じ、その変化は記録用レーザーによって記録層の色素中
及び色素の回りに生じる。そのようなマーキングは、近
赤外スペクトル領域において低出力で動作する読み取り
レーザの光を分散（散乱）させて、反射光に光学的コン
トラストを与える。このコントラストがディジタル記録
の基礎となる。
記録すると、マークの形に化学的及び物理的変化を生
じ、その変化は記録用レーザーによって記録層の色素中
及び色素の回りに生じる。そのようなマーキングは、近
赤外スペクトル領域において低出力で動作する読み取り
レーザの光を分散（散乱）させて、反射光に光学的コン
トラストを与える。このコントラストがディジタル記録
の基礎となる。
【０００４】マーキングのメカニズムには、フタロシア
ニン色素系媒体中におけるような気泡形成を用いる色素
分解（欧州特許出願第０４５１７１８号Ａ１、同０５１
９４１９号Ａ２、同０５１３３７０号Ａ１、及び同０４
９２５０８号Ａ１明細書、並びにカナダ国特許出願２０
０５５２０号（三井東圧化学）明細書）及びシアニン色
素系媒体中におけるような気泡形成を伴わない色素分解
（例えば、米国特許第４，９４０，６１８号明細書）が
含まれる。
ニン色素系媒体中におけるような気泡形成を用いる色素
分解（欧州特許出願第０４５１７１８号Ａ１、同０５１
９４１９号Ａ２、同０５１３３７０号Ａ１、及び同０４
９２５０８号Ａ１明細書、並びにカナダ国特許出願２０
０５５２０号（三井東圧化学）明細書）及びシアニン色
素系媒体中におけるような気泡形成を伴わない色素分解
（例えば、米国特許第４，９４０，６１８号明細書）が
含まれる。
【０００５】我々は、シアニン色素を含有する記録層で
の気泡形成の傾向が、記録層の厚みが増加するに従って
増加することを見出した。即ち、約２００ｎｍ以上の厚
さのところで、気泡形成が生じる傾向が大きくなる。
の気泡形成の傾向が、記録層の厚みが増加するに従って
増加することを見出した。即ち、約２００ｎｍ以上の厚
さのところで、気泡形成が生じる傾向が大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】気泡形成及び色素漂白
は、両方とも、マーク形成された領域の実数の屈折率
（Ｎ）を小さくする。実数の屈折率の低下は、読み取り
レーザー光の分散もしくは散乱の根本的原因である。気
泡形成は、次の理由により、マーキングの望ましいメカ
ニズムではない。
は、両方とも、マーク形成された領域の実数の屈折率
（Ｎ）を小さくする。実数の屈折率の低下は、読み取り
レーザー光の分散もしくは散乱の根本的原因である。気
泡形成は、次の理由により、マーキングの望ましいメカ
ニズムではない。
【０００７】１）気泡形成は、均一でない場合があり、
ジッター及び非線形を生じる歪んだ波形を生じる場合が
ある。 ２）気泡形成は、読み取りチャンネル中にノイズ及びジ
ッターを生じる割れを記録層に起こす場合がある。 ３）記録層中の気泡は、層に物理的な穿孔を生じ、ディ
スク構造の物理的な結合性に影響を与える。
ジッター及び非線形を生じる歪んだ波形を生じる場合が
ある。 ２）気泡形成は、読み取りチャンネル中にノイズ及びジ
ッターを生じる割れを記録層に起こす場合がある。 ３）記録層中の気泡は、層に物理的な穿孔を生じ、ディ
スク構造の物理的な結合性に影響を与える。
【０００８】以上の理由のいくつかもしくは全てはデー
タの完全性に影響を与え、書込直後、又はある期間保存
及び／もしくは使用した後、書き込まれたデータの復元
中に読み取りエラーを起こす場合がある。
タの完全性に影響を与え、書込直後、又はある期間保存
及び／もしくは使用した後、書き込まれたデータの復元
中に読み取りエラーを起こす場合がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、順に、透明基
板、記録層及び光反射層を有する光学記録要素であっ
て、前記記録層が、 （Ａ）７８０ｎｍで、１．８以上の実数の屈折率（Ｎ）
及び０．１５以下の虚数部（ｋ）を有し； （Ｂ）（ｉ）５０，０００を超える重量平均分子量及び
１５０℃より低いガラス転移温度（Ｔg ）を有するか、
又は（ｉｉ）（ａ）５０，０００を超える重量平均分子
量、もしくは（ｂ）１５０℃より低いガラス転移温度
（Ｔg ）のいずれかを有するポリマーシアニン色素を含
んで成り、そして （Ｃ）２００ｎｍを超える厚さを有する光学記録要素を
提供する。
板、記録層及び光反射層を有する光学記録要素であっ
て、前記記録層が、 （Ａ）７８０ｎｍで、１．８以上の実数の屈折率（Ｎ）
及び０．１５以下の虚数部（ｋ）を有し； （Ｂ）（ｉ）５０，０００を超える重量平均分子量及び
１５０℃より低いガラス転移温度（Ｔg ）を有するか、
又は（ｉｉ）（ａ）５０，０００を超える重量平均分子
量、もしくは（ｂ）１５０℃より低いガラス転移温度
（Ｔg ）のいずれかを有するポリマーシアニン色素を含
んで成り、そして （Ｃ）２００ｎｍを超える厚さを有する光学記録要素を
提供する。
【００１０】規定したポリマーシアニン色素は、２００
ｎｍを超える厚さでコートすると、気泡形成を大きく減
らすかもしくは除去する。本発明の新規な光学記録要素
は： １）気泡形成を減らして、より均一な記録マークを生じ
るデータ復元を改善する； ２）気泡形成を減らして、読み取りチャンネル中にノイ
ズ及びジッターを生じる割れから記録層を防護する；そ
して ３）記録層の気泡形成を減らして、層の物理的な穿孔を
減らしディスク構造の物理的な結合性を改善する。
ｎｍを超える厚さでコートすると、気泡形成を大きく減
らすかもしくは除去する。本発明の新規な光学記録要素
は： １）気泡形成を減らして、より均一な記録マークを生じ
るデータ復元を改善する； ２）気泡形成を減らして、読み取りチャンネル中にノイ
ズ及びジッターを生じる割れから記録層を防護する；そ
して ３）記録層の気泡形成を減らして、層の物理的な穿孔を
減らしディスク構造の物理的な結合性を改善する。
【００１１】これらの特徴は、現行の高記録速度で求め
られている書込可能なＣＤ記録要素の特別の利点であ
る。記録速度がより速くなると、書込パワーの増加が必
要となり、その場合、気泡形成の傾向が大きくなること
がわかった。
られている書込可能なＣＤ記録要素の特別の利点であ
る。記録速度がより速くなると、書込パワーの増加が必
要となり、その場合、気泡形成の傾向が大きくなること
がわかった。
【００１２】
【発明の実施の形態】記録層は、上記規定のポリマーシ
アニン色素を含んで成る。ポリマーシアニン色素は、ポ
リマー主鎖中に化学的に結合した三つ以上のシアニン色
素部分を有する組成物として規定される。対照的にモノ
マーのものは、色素部分に一つ以上の発色団を有する
が、ポリマー主鎖に結合されていない単独の色素をい
う。有用な態様では、このポリマー色素の重量平均分子
量は、５０，０００〜１０，０００，０００であり、ガ
ラス転移温度（Ｔg ）は、２０℃〜１５０℃である。
アニン色素を含んで成る。ポリマーシアニン色素は、ポ
リマー主鎖中に化学的に結合した三つ以上のシアニン色
素部分を有する組成物として規定される。対照的にモノ
マーのものは、色素部分に一つ以上の発色団を有する
が、ポリマー主鎖に結合されていない単独の色素をい
う。有用な態様では、このポリマー色素の重量平均分子
量は、５０，０００〜１０，０００，０００であり、ガ
ラス転移温度（Ｔg ）は、２０℃〜１５０℃である。
【００１３】重量平均分子量はサイズ排除クロマトグラ
フィーにより測定した。ガラス転移温度は、示差走査熱
分析により０〜２５０℃の間で１０℃／分で走査して測
定した。有用なポリマーシアニン色素は、次の構造Ｉを
有するものから選定される。
フィーにより測定した。ガラス転移温度は、示差走査熱
分析により０〜２５０℃の間で１０℃／分で走査して測
定した。有用なポリマーシアニン色素は、次の構造Ｉを
有するものから選定される。
【００１４】
【化１】
【００１５】［式中、Ｇは、構造ＩＩのシアニン色素：
【００１６】
【化２】
【００１７】（式中、Ａ及びＡ1 は、芳香環もしくは置
換されている芳香環、例えば、フェニルもしくはナフチ
ル、又は複素芳香環、例えば、チオフェンもしくはピリ
ジンを形成するのに必要な原子団であり、これらの環
は、Ｃ1 〜Ｃ4 アルキル、Ｃ1〜Ｃ4 アルコキシもしく
はハロゲン、例えば塩素、臭素もしくはヨウ素で置換さ
れていてもよく、Ｂ及びＢ1 は、酸素、イオウ、メチレ
ン、もしくはＣ1 〜Ｃ10ジアルキルメチレン、例えば、
ジメチルメチレン及びジブチルメチレンであり、Ｄ及び
Ｄ1 は、水素、塩素もしくはＣ1 〜Ｃ4 アルキルであ
り；あるいはＤ及びＤ1 は、結合している炭素原子と一
緒になって結合してシクロヘキセンのような環構造を形
成し、Ｊは、Ｃ1 〜Ｃ10アルキレン（例えば、エチレ
ン、プロピレン、ブチレン及びオクチレン）、フェニレ
ン、エチレングリコール（−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ−）q （こ
こで、ｑは１〜５である）、ベンジレンもしくはフェネ
チレンであり、Ｘは、アニオン性対イオン、例えば、フ
ッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、パークロレート、
テトラフルオロボレート、メタンスルホネート、トリフ
ルオロメタンスルホネート、p-トルエンスルホネート、
ヘプタフルオロブチレートもしくはヘキサフルオロホス
フェートであり、ｐは、１もしくは２である）由来の二
価の基であり、Ｒは、Ｃ1 〜Ｃ20アルキレン（例えば、
エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキシレン、ドデシ
レン及びエイコシレン）、Ｃ1 〜Ｃ10芳香族（例えば、
フェニルもしくはナフチル）、
換されている芳香環、例えば、フェニルもしくはナフチ
ル、又は複素芳香環、例えば、チオフェンもしくはピリ
ジンを形成するのに必要な原子団であり、これらの環
は、Ｃ1 〜Ｃ4 アルキル、Ｃ1〜Ｃ4 アルコキシもしく
はハロゲン、例えば塩素、臭素もしくはヨウ素で置換さ
れていてもよく、Ｂ及びＢ1 は、酸素、イオウ、メチレ
ン、もしくはＣ1 〜Ｃ10ジアルキルメチレン、例えば、
ジメチルメチレン及びジブチルメチレンであり、Ｄ及び
Ｄ1 は、水素、塩素もしくはＣ1 〜Ｃ4 アルキルであ
り；あるいはＤ及びＤ1 は、結合している炭素原子と一
緒になって結合してシクロヘキセンのような環構造を形
成し、Ｊは、Ｃ1 〜Ｃ10アルキレン（例えば、エチレ
ン、プロピレン、ブチレン及びオクチレン）、フェニレ
ン、エチレングリコール（−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ−）q （こ
こで、ｑは１〜５である）、ベンジレンもしくはフェネ
チレンであり、Ｘは、アニオン性対イオン、例えば、フ
ッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、パークロレート、
テトラフルオロボレート、メタンスルホネート、トリフ
ルオロメタンスルホネート、p-トルエンスルホネート、
ヘプタフルオロブチレートもしくはヘキサフルオロホス
フェートであり、ｐは、１もしくは２である）由来の二
価の基であり、Ｒは、Ｃ1 〜Ｃ20アルキレン（例えば、
エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキシレン、ドデシ
レン及びエイコシレン）、Ｃ1 〜Ｃ10芳香族（例えば、
フェニルもしくはナフチル）、
【００１８】
【化３】
【００１９】（式中、ｖは１〜６）、
【００２０】
【化４】
【００２１】（式中、ｗ及びｘは１〜４）
【００２２】
【化５】
【００２３】（式中、ｙは１〜４）であり、Ｚは、カー
ボネート、ウレタン、尿素、エステルもしくはアミド由
来の結合基であり、そしてｎは、重量平均分子量（Ｍ
ｗ）５０，０００〜１０，０００，０００のポリスチレ
ン鎖に相当する大きさのポリマー鎖を構築するのに必要
な反復単位数を表す］。
ボネート、ウレタン、尿素、エステルもしくはアミド由
来の結合基であり、そしてｎは、重量平均分子量（Ｍ
ｗ）５０，０００〜１０，０００，０００のポリスチレ
ン鎖に相当する大きさのポリマー鎖を構築するのに必要
な反復単位数を表す］。
【００２４】構造Ｉの範囲内の代表的なポリマーを表Ｉ
に表す。
に表す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】次の調製は本発明に用いるポリマーシアニ
ン色素の代表的な製造方法である。一般的に、シアニン
ジオールもしくはシアニンジアミンを用意する。そし
て、周知の重合操作に従って、このジオールもしくはジ
アミンからポリマーを調製する。シアニンモノマーの合成
ン色素の代表的な製造方法である。一般的に、シアニン
ジオールもしくはシアニンジアミンを用意する。そし
て、周知の重合操作に従って、このジオールもしくはジ
アミンからポリマーを調製する。シアニンモノマーの合成
【００３１】
【化６】
【００３２】２，３，３−トリメチル−（３Ｈ）−ベン
ズ（ｅ）インドール（２００ｇ、１．２６モル）及び２
−ブロモエタノール（５００ｇ、４モル）を、攪拌しな
がら、２４時間１００℃に加熱した。この反応混合物を
５０℃に冷却し、２Ｌの攪拌してるイソプロパノールに
注いだ。３０分後に結晶が現れ始め、この混合物を一晩
攪拌した。結晶質固体を濾過して乾燥した。
ズ（ｅ）インドール（２００ｇ、１．２６モル）及び２
−ブロモエタノール（５００ｇ、４モル）を、攪拌しな
がら、２４時間１００℃に加熱した。この反応混合物を
５０℃に冷却し、２Ｌの攪拌してるイソプロパノールに
注いだ。３０分後に結晶が現れ始め、この混合物を一晩
攪拌した。結晶質固体を濾過して乾燥した。
【００３３】得られた四元塩（５０ｇ）を２Ｌのピリジ
ンに溶解し、この溶液を還流した。トリメトキシプロペ
ンを、定常流に添加漏斗から加えた。添加後、この反応
混合物を１５分還流し、その後室温まで冷却して攪拌し
ている１６Ｌの酢酸エチルに注いだ。１時間攪拌後、ス
ラリーを一晩そのままにし、濾過して、酢酸エチル１Ｌ
で洗浄し、真空オーブンで一晩乾燥して粗生成物４１ｇ
を得た。この粗生成物を、３／１のイソプロパノール及
び水の１Ｌと混ぜ合わせ、３０分間還流して、室温まで
冷却した。水（１Ｌ）を加え、生成物を沈殿させ、濾過
して集めて、真空オーブンで一晩乾燥した。
ンに溶解し、この溶液を還流した。トリメトキシプロペ
ンを、定常流に添加漏斗から加えた。添加後、この反応
混合物を１５分還流し、その後室温まで冷却して攪拌し
ている１６Ｌの酢酸エチルに注いだ。１時間攪拌後、ス
ラリーを一晩そのままにし、濾過して、酢酸エチル１Ｌ
で洗浄し、真空オーブンで一晩乾燥して粗生成物４１ｇ
を得た。この粗生成物を、３／１のイソプロパノール及
び水の１Ｌと混ぜ合わせ、３０分間還流して、室温まで
冷却した。水（１Ｌ）を加え、生成物を沈殿させ、濾過
して集めて、真空オーブンで一晩乾燥した。
【００３４】得られた臭化物塩（２．３ｇ）をメタノー
ル（５０ｍｌ）中でスラリー化して、還流した。トリフ
ルオロメチルスルホン酸（３ｍＬ）を還流しているスラ
リーに滴下した。添加を完了して直ぐに加熱を止め、混
合物を室温まで冷却させた。水（１００ｍＬ）をこの室
温の混合物に添加し、この混合物を濾過して所望する塩
を集めた。濾液を水洗し真空オーブンで一晩乾燥した。
ル（５０ｍｌ）中でスラリー化して、還流した。トリフ
ルオロメチルスルホン酸（３ｍＬ）を還流しているスラ
リーに滴下した。添加を完了して直ぐに加熱を止め、混
合物を室温まで冷却させた。水（１００ｍＬ）をこの室
温の混合物に添加し、この混合物を濾過して所望する塩
を集めた。濾液を水洗し真空オーブンで一晩乾燥した。
【００３５】ポリマー例Ｅ１の合成 窒素下で、上記モノマー（２ｇ、２．８８ミリモル）を
ジメチルアセトアミド（Aldrich Sure-Seal ）８ｍＬに
溶解した。ヘキサメチレンジイソシアネート（０．４６
ｍＬ、２．８８ミリモル）及びジブチル錫ジラウレート
（２０μＬ）を添加し、反応容器をゴム隔膜で密封し
た。この反応混合物を６０℃で一晩攪拌し、その後室温
まで冷却して、水５００ｍＬに沈殿させた。生じた固形
分を濾過して集め、真空オーブンで一晩乾燥して、反射
固体２．４５ｇ（９９％）を得た。ポリマー分子量を、
０．０１Ｍ酢酸テトラブチルアンモニウムを含有するジ
クロロメタン中の２０％v/v ジクロロ酢酸において、三
つの１０ｍｍＰＬｇｅｌ混合床カラムを用いるサイズ排
除クロマトグラフィーにより測定した。カラム設定を、
狭域分子量分布ポリスチレン標準、５００〜２，７５
０，０００ダルトンを用いて較正した。分子量をポリス
チレン等価として報告する。
ジメチルアセトアミド（Aldrich Sure-Seal ）８ｍＬに
溶解した。ヘキサメチレンジイソシアネート（０．４６
ｍＬ、２．８８ミリモル）及びジブチル錫ジラウレート
（２０μＬ）を添加し、反応容器をゴム隔膜で密封し
た。この反応混合物を６０℃で一晩攪拌し、その後室温
まで冷却して、水５００ｍＬに沈殿させた。生じた固形
分を濾過して集め、真空オーブンで一晩乾燥して、反射
固体２．４５ｇ（９９％）を得た。ポリマー分子量を、
０．０１Ｍ酢酸テトラブチルアンモニウムを含有するジ
クロロメタン中の２０％v/v ジクロロ酢酸において、三
つの１０ｍｍＰＬｇｅｌ混合床カラムを用いるサイズ排
除クロマトグラフィーにより測定した。カラム設定を、
狭域分子量分布ポリスチレン標準、５００〜２，７５
０，０００ダルトンを用いて較正した。分子量をポリス
チレン等価として報告する。
【００３６】光学記録要素 本発明の光学記録要素は、光透過性の、典型的なプリグ
ルーブ基板、当該基板の上にある記録層、当該記録層の
上にある光反射層、及び光反射層の上にある保護層を含
んでなる。記録プロセスにより、７７０〜８３０ｎｍに
発光するダイオードレーザで読み書きすると、ディスク
の非マーク領域よりも低い反射率のマークを生成する。
記録層を、７８０ｎｍ光源で測定する未書込光吸収層の
複合屈折率の実数部（Ｎ）が１．８以上であり、虚数部
（ｋ）が０．１５以下であるように選定することが好ま
しい。
ルーブ基板、当該基板の上にある記録層、当該記録層の
上にある光反射層、及び光反射層の上にある保護層を含
んでなる。記録プロセスにより、７７０〜８３０ｎｍに
発光するダイオードレーザで読み書きすると、ディスク
の非マーク領域よりも低い反射率のマークを生成する。
記録層を、７８０ｎｍ光源で測定する未書込光吸収層の
複合屈折率の実数部（Ｎ）が１．８以上であり、虚数部
（ｋ）が０．１５以下であるように選定することが好ま
しい。
【００３７】この基板は、機械的要件及び光学的要件を
満足するいずれの透明材料にもなることができる。一般
的に、基板を、溝深さ２０ｎｍ〜３００ｎｍ、溝幅０．
２〜０．８μｍ及びピッチ１〜２μｍで、プリグルーブ
する。好ましい材料は、ポリカーボネートであり、その
他の材料はガラス、ポリメチルメタクリレート及び他の
適切なポリマー材料である。
満足するいずれの透明材料にもなることができる。一般
的に、基板を、溝深さ２０ｎｍ〜３００ｎｍ、溝幅０．
２〜０．８μｍ及びピッチ１〜２μｍで、プリグルーブ
する。好ましい材料は、ポリカーボネートであり、その
他の材料はガラス、ポリメチルメタクリレート及び他の
適切なポリマー材料である。
【００３８】ポリマー色素を、適当な溶剤から他の色素
（複数でもよい）と一緒にもしくは他の添加物と一緒
に、透明基板上にそれだけでスピンコートすることによ
り、記録層の調製を達成する。コーティングのために、
このポリマー色素（添加物を含んでいるか、もしくは含
んでいない）を適当な溶剤に、固形分が溶剤１００容量
部に対して２０重量部以下となるように溶解する。そし
て、この要素の記録層を、抵抗加熱蒸発もしくはスパッ
タ法によって、減圧下で金属反射層でオーバーコート
し、最後に保護層でオーバーコートした。
（複数でもよい）と一緒にもしくは他の添加物と一緒
に、透明基板上にそれだけでスピンコートすることによ
り、記録層の調製を達成する。コーティングのために、
このポリマー色素（添加物を含んでいるか、もしくは含
んでいない）を適当な溶剤に、固形分が溶剤１００容量
部に対して２０重量部以下となるように溶解する。そし
て、この要素の記録層を、抵抗加熱蒸発もしくはスパッ
タ法によって、減圧下で金属反射層でオーバーコート
し、最後に保護層でオーバーコートした。
【００３９】記録層のコーティング溶剤を、基板に対す
る影響を最小限にするように選定する。有用な溶剤に
は、アルコール類、エーテル類、エステル類、炭化水素
類、炭化水素ハロゲン化物類、セロソルブ類及びケトン
類が含まれる。溶剤の具体例は、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ペンタノール、２，２，３，３−テ
トラフルオロプロパノール、テトラクロロエタン、ジク
ロロメタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、
ジブチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、１−メトキシ−２−プロパノール、メチルエチルケ
トン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、
ヘキサン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、オ
クタン、ベンゼン、トルエン、及びキシレンである。さ
ほど好ましくはないが、その他の溶剤には、水及びジメ
チルスルホキシドが含まれる。好ましい溶剤は、炭化水
素溶剤及びアルコール溶剤であり、それらは好ましいポ
リカーボネート基板に対する影響が最も小さい。溶剤の
混合物も用いることができる。
る影響を最小限にするように選定する。有用な溶剤に
は、アルコール類、エーテル類、エステル類、炭化水素
類、炭化水素ハロゲン化物類、セロソルブ類及びケトン
類が含まれる。溶剤の具体例は、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ペンタノール、２，２，３，３−テ
トラフルオロプロパノール、テトラクロロエタン、ジク
ロロメタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、
ジブチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、１−メトキシ−２−プロパノール、メチルエチルケ
トン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、
ヘキサン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、オ
クタン、ベンゼン、トルエン、及びキシレンである。さ
ほど好ましくはないが、その他の溶剤には、水及びジメ
チルスルホキシドが含まれる。好ましい溶剤は、炭化水
素溶剤及びアルコール溶剤であり、それらは好ましいポ
リカーボネート基板に対する影響が最も小さい。溶剤の
混合物も用いることができる。
【００４０】記録層に有用な添加物には、安定化剤、界
面活性剤、バインダー及び希釈剤が含まれる。反射層
は、光学記録材料に通常用いられるいずれの金属であっ
てもよい。有用な金属を、真空蒸発もしくはスパッタす
ることができ、それらには金、銀、アルミニウム、及び
銅、並びにそれらの合金が含まれる。
面活性剤、バインダー及び希釈剤が含まれる。反射層
は、光学記録材料に通常用いられるいずれの金属であっ
てもよい。有用な金属を、真空蒸発もしくはスパッタす
ることができ、それらには金、銀、アルミニウム、及び
銅、並びにそれらの合金が含まれる。
【００４１】反射層の上の保護層は、同じように当該技
術分野では一般的である。有用な材料には、ＵＶ硬化性
アクリレートが含まれる。以下の例では、Daicure SD-1
7 （商標）を用いる。一つの好ましい保護層が、Kosins
ki及びAmell の米国特許第５，３１２，６６３号明細書
に記載されている。この明細書には、反射層に隣接する
層をスピンコートし、第二層をスクリーン印刷した二層
構造が記載されている。
術分野では一般的である。有用な材料には、ＵＶ硬化性
アクリレートが含まれる。以下の例では、Daicure SD-1
7 （商標）を用いる。一つの好ましい保護層が、Kosins
ki及びAmell の米国特許第５，３１２，６６３号明細書
に記載されている。この明細書には、反射層に隣接する
層をスピンコートし、第二層をスクリーン印刷した二層
構造が記載されている。
【００４２】中間層（金属層を酸化から防止する）も存
在する事ができる。本発明の要素は、米国特許第４，９
４０，６１８号明細書に記載されているような、予め記
録されているＲＯＭ領域を有することができる。基板の
表面は、米国特許第４，９９０，３８８号明細書に記載
されているような別途の加熱により変形しうる層を有す
る事ができる。書込可能なＣＤ型要素に関する他の特許
は、米国特許第５，００９，８１８号、同５，０８０，
９４６号、同５，０９０，００９号、同４，５７７，２
９１号、同５，０７５，１４７号、及び同５，０７９，
１３５号である。
在する事ができる。本発明の要素は、米国特許第４，９
４０，６１８号明細書に記載されているような、予め記
録されているＲＯＭ領域を有することができる。基板の
表面は、米国特許第４，９９０，３８８号明細書に記載
されているような別途の加熱により変形しうる層を有す
る事ができる。書込可能なＣＤ型要素に関する他の特許
は、米国特許第５，００９，８１８号、同５，０８０，
９４６号、同５，０９０，００９号、同４，５７７，２
９１号、同５，０７５，１４７号、及び同５，０７９，
１３５号である。
【００４３】本発明の特に有用な態様は、基板が、トラ
ックピッチ１．６μｍを有する深さ４０〜３００ｎｍ及
び幅２００〜７００ｎｍの型押しされたトラッキング溝
を有する厚さ１．２ｍｍの１２０ｍｍポリカーボネート
ディスクである、書込可能なコンパクトディスクであ
る。反射層は金である。ラッカー層は２〜１０μｍ厚の
フォトアクリル層である。そのような態様は、書き込ま
れると、ＣＤ−ＲＯＭ光学データディスクのInternatio
nal Standard ISO/IEC 10149に適合する。
ックピッチ１．６μｍを有する深さ４０〜３００ｎｍ及
び幅２００〜７００ｎｍの型押しされたトラッキング溝
を有する厚さ１．２ｍｍの１２０ｍｍポリカーボネート
ディスクである、書込可能なコンパクトディスクであ
る。反射層は金である。ラッカー層は２〜１０μｍ厚の
フォトアクリル層である。そのような態様は、書き込ま
れると、ＣＤ−ＲＯＭ光学データディスクのInternatio
nal Standard ISO/IEC 10149に適合する。
【００４４】
【実施例】以下の例は、本発明の要素に用いる記録層混
合物の書込み可能性を実証する。本発明の光学記録要素
のポリマー色素記録層の特徴のために用いられる一般的
な操作は、可変角分光楕円偏光法を用いて、シリコンウ
ェハー上にコートしたときの色素層の光学定数を最初に
測定することである。光学定数は、透過度分光分析デー
タを用いる色素層の厚みの計算を考慮する。
合物の書込み可能性を実証する。本発明の光学記録要素
のポリマー色素記録層の特徴のために用いられる一般的
な操作は、可変角分光楕円偏光法を用いて、シリコンウ
ェハー上にコートしたときの色素層の光学定数を最初に
測定することである。光学定数は、透過度分光分析デー
タを用いる色素層の厚みの計算を考慮する。
【００４５】以下の各例では、選定されたポリマーシア
ニン色素の溶液（２，２，３，３−テトラフルオロプロ
パノール中濃度５％）を調製し、０．２μｍフィルター
で濾過した。この溶液を未加工（unfeatured）の厚さ
１．２ｍｍ、外径１２０ｍｍ及び中心孔１５ｍｍ径のポ
リカーボネートディスク基板上にスピンコートした。こ
のディスクを６０℃で１０分間乾燥した。回転速度等の
スピンコートのパラメータを調節して所望するコーティ
ング厚を得た。
ニン色素の溶液（２，２，３，３−テトラフルオロプロ
パノール中濃度５％）を調製し、０．２μｍフィルター
で濾過した。この溶液を未加工（unfeatured）の厚さ
１．２ｍｍ、外径１２０ｍｍ及び中心孔１５ｍｍ径のポ
リカーボネートディスク基板上にスピンコートした。こ
のディスクを６０℃で１０分間乾燥した。回転速度等の
スピンコートのパラメータを調節して所望するコーティ
ング厚を得た。
【００４６】乾燥後、金反射層（一般的に、１３０ｎｍ
厚）を抵抗加熱法により、色素記録層の表面上に付着さ
せた。保護ラッカー（Dainippon Ink and Chemicals C
o. 製Daicure SD-17 TM）を、スピンコーティングによ
り、当該金層上に約５μｍの厚さになるまで塗布し、Ｕ
Ｖ硬化した。
厚）を抵抗加熱法により、色素記録層の表面上に付着さ
せた。保護ラッカー（Dainippon Ink and Chemicals C
o. 製Daicure SD-17 TM）を、スピンコーティングによ
り、当該金層上に約５μｍの厚さになるまで塗布し、Ｕ
Ｖ硬化した。
【００４７】図１は、本明細書に記載される手順に従っ
て調製された代表的な記録層の計算したコリメートされ
た反射率対厚みを示す。反射率を、波長７８８ｎｍに光
のコリメートされたビームで測定し、そして記録層の上
にある金反射層を有する基板を通して測定した。１４０
及び３００ｎｍ付近の第一及び第二反射率最大は、色素
と金表面に由来する反射光の強めあう干渉のためであ
る。ＣＤ記録要素用の高反射率仕様に適合するために
は、前記第一最大まで塗布した色素を用いて加工するこ
とがしばしば望ましい。
て調製された代表的な記録層の計算したコリメートされ
た反射率対厚みを示す。反射率を、波長７８８ｎｍに光
のコリメートされたビームで測定し、そして記録層の上
にある金反射層を有する基板を通して測定した。１４０
及び３００ｎｍ付近の第一及び第二反射率最大は、色素
と金表面に由来する反射光の強めあう干渉のためであ
る。ＣＤ記録要素用の高反射率仕様に適合するために
は、前記第一最大まで塗布した色素を用いて加工するこ
とがしばしば望ましい。
【００４８】反射率を最大にするために、約３００ｎｍ
のところの第二反射率最大でこれらの色素を評価した。
２５０〜３５０ｎｍの第二最大の近くに独特のマーキン
グメカニズムを見出した。このメカニズムは、色素漂白
及び気泡形成の抑制が必要であった。気泡形成の抑制
は、本発明に規定されるポリマー色素に独特のものであ
る。モノマーシアニン色素、もしくは前記規定のポリマ
ーシアニン色素の範囲外のポリマーシアニン色素を含む
２００ｎｍを超える厚さの記録層では、気泡形成の抑制
は見られない。そのような記録層では、多数の気泡形成
が生じる。
のところの第二反射率最大でこれらの色素を評価した。
２５０〜３５０ｎｍの第二最大の近くに独特のマーキン
グメカニズムを見出した。このメカニズムは、色素漂白
及び気泡形成の抑制が必要であった。気泡形成の抑制
は、本発明に規定されるポリマー色素に独特のものであ
る。モノマーシアニン色素、もしくは前記規定のポリマ
ーシアニン色素の範囲外のポリマーシアニン色素を含む
２００ｎｍを超える厚さの記録層では、気泡形成の抑制
は見られない。そのような記録層では、多数の気泡形成
が生じる。
【００４９】光学記録要素での気泡形成を、トラッキン
グを用いないで基板を用いて一連のロングマーク及びス
ペース（ＣＤ専門用語のＩ１１、長さ３．５６μｍ）を
書込及び読み取り標準出力で決定した。記録レーザーは
波長７８８ｎｍで動作し、そしてレーザースポットを、
ＮＡ＝０．５の対物レンズをもつ光学ヘッドを通して色
素層上に焦点をあわせた。べき級数のＩ１１マークを、
５０％デューティサイクルのところで二倍の記録速度
（２．８ｍ／ｓ）で書き込んだ。
グを用いないで基板を用いて一連のロングマーク及びス
ペース（ＣＤ専門用語のＩ１１、長さ３．５６μｍ）を
書込及び読み取り標準出力で決定した。記録レーザーは
波長７８８ｎｍで動作し、そしてレーザースポットを、
ＮＡ＝０．５の対物レンズをもつ光学ヘッドを通して色
素層上に焦点をあわせた。べき級数のＩ１１マークを、
５０％デューティサイクルのところで二倍の記録速度
（２．８ｍ／ｓ）で書き込んだ。
【００５０】記録された要素の顕微鏡分析には、（ａ）
金／ラッカー界面での金表面の微分干渉コントラスト
（ＤＩＣ）光学顕微鏡法及び走査トンネル顕微鏡法（Ｓ
ＴＭ）並びに（ｂ）粘着テープで記録層表面から金及び
ラッカー層を剥がした後の、金／記録層界面での記録層
の走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）、ＳＴＭ及びＤＩＣが
含まれる。この分析により、１〜１８ｍＷの、記録層中
の気泡形成の有無の観察が可能になった。以下の例のそ
れぞれの気泡形成データを表ＩＩに示す。
金／ラッカー界面での金表面の微分干渉コントラスト
（ＤＩＣ）光学顕微鏡法及び走査トンネル顕微鏡法（Ｓ
ＴＭ）並びに（ｂ）粘着テープで記録層表面から金及び
ラッカー層を剥がした後の、金／記録層界面での記録層
の走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）、ＳＴＭ及びＤＩＣが
含まれる。この分析により、１〜１８ｍＷの、記録層中
の気泡形成の有無の観察が可能になった。以下の例のそ
れぞれの気泡形成データを表ＩＩに示す。
【００５１】比較例１ 低分子量及び高ガラス転移温度を有し、そして表ＩのＥ
２３の構造を有するポリマーシアニン色素をコートし
て、厚さ３０８ｎｍの記録層を形成した。完成した要素
を上記のように記録した。例１（本発明） 高分子量及び高ガラス転移温度を有し、そして表ＩのＥ
１２の構造を有するポリマーシアニン色素を厚さ３０３
ｎｍにコートした。完成したディスクに比較例１と同じ
ように記録した。
２３の構造を有するポリマーシアニン色素をコートし
て、厚さ３０８ｎｍの記録層を形成した。完成した要素
を上記のように記録した。例１（本発明） 高分子量及び高ガラス転移温度を有し、そして表ＩのＥ
１２の構造を有するポリマーシアニン色素を厚さ３０３
ｎｍにコートした。完成したディスクに比較例１と同じ
ように記録した。
【００５２】例１及び比較例１の記録された要素の顕微
鏡分析を上記のように行った。粘着テープでラッカー層
及び金／ラッカー層を除いた後、走査トンネル顕微鏡法
（ＳＴＭ）で金表面及び色素表面を検査した。そのよう
な観察から、比較例１において気泡形成による実質的な
記録層崩壊が観察できた。例１での気泡形成は著しく減
少した（混在）。
鏡分析を上記のように行った。粘着テープでラッカー層
及び金／ラッカー層を除いた後、走査トンネル顕微鏡法
（ＳＴＭ）で金表面及び色素表面を検査した。そのよう
な観察から、比較例１において気泡形成による実質的な
記録層崩壊が観察できた。例１での気泡形成は著しく減
少した（混在）。
【００５３】走査トンネル顕微鏡作業によって、本発明
に用いられるポリマーシアニン色素の使用によってもた
らされた記録層の結合性の改善が明らかに示された。Ｓ
ＴＭ測定は、マーク中に気泡形成が無く、そこで物理的
な記録層崩壊が見られないことを確認し、実際には、気
泡形成の代わりに層が僅かに収縮したことを示した。例２及び３（本発明） 金層を変更した以外は、構造Ｅ１２のポリマー色素を用
いて例１の試験を繰り返した。例２では、金層は、抵抗
加熱蒸発プロセスによって付着した金８０ｎｍから成っ
ており、記録層の厚みは３１８ｎｍであった。例３で
は、金層は、アルゴンイオンスパッタリングプロセスに
よって付着した金８０ｎｍから成っており、記録層の厚
みは３１２ｎｍであった。これら二つの試験の結果が例
１で観察されたのと実質的に同じであった（混在）こと
を表ＩＩに示す。
に用いられるポリマーシアニン色素の使用によってもた
らされた記録層の結合性の改善が明らかに示された。Ｓ
ＴＭ測定は、マーク中に気泡形成が無く、そこで物理的
な記録層崩壊が見られないことを確認し、実際には、気
泡形成の代わりに層が僅かに収縮したことを示した。例２及び３（本発明） 金層を変更した以外は、構造Ｅ１２のポリマー色素を用
いて例１の試験を繰り返した。例２では、金層は、抵抗
加熱蒸発プロセスによって付着した金８０ｎｍから成っ
ており、記録層の厚みは３１８ｎｍであった。例３で
は、金層は、アルゴンイオンスパッタリングプロセスに
よって付着した金８０ｎｍから成っており、記録層の厚
みは３１２ｎｍであった。これら二つの試験の結果が例
１で観察されたのと実質的に同じであった（混在）こと
を表ＩＩに示す。
【００５４】比較例２ 記録層厚さ２９３ｎｍにコートした表Ｉの構造Ｅ７のポ
リマー色素を用いて例１の試験を繰り返した。完成した
要素は比較例１と同様の気泡形成を示した。例４（本発明） 記録層厚さ３２３ｎｍにコートした表Ｉの構造Ｅ１１の
ポリマー色素を用いて例１の試験を繰り返した。完成し
たディスク非常に感度がよく、すぐれた光学的コントラ
ストを与えた。この光学記録層は、最適な記録出力約１
１ｍＷより十分に上の最大１８ｍＷまで（１８ｍＷを含
む）気泡形成が実質的に無かった。
リマー色素を用いて例１の試験を繰り返した。完成した
要素は比較例１と同様の気泡形成を示した。例４（本発明） 記録層厚さ３２３ｎｍにコートした表Ｉの構造Ｅ１１の
ポリマー色素を用いて例１の試験を繰り返した。完成し
たディスク非常に感度がよく、すぐれた光学的コントラ
ストを与えた。この光学記録層は、最適な記録出力約１
１ｍＷより十分に上の最大１８ｍＷまで（１８ｍＷを含
む）気泡形成が実質的に無かった。
【００５５】例５（本発明） 記録層厚さ２９４ｎｍにコートした表Ｉの構造Ｅ１９の
ポリマー色素を用いて例１の試験を繰り返した。完成し
たディスク非常に感度がよく、すぐれた光学的コントラ
ストを与えた。この光学記録層は、最適な記録出力約９
ｍＷより十分に上の最大１８ｍＷまで（１８ｍＷを含
む）気泡形成が実質的に無かった。
ポリマー色素を用いて例１の試験を繰り返した。完成し
たディスク非常に感度がよく、すぐれた光学的コントラ
ストを与えた。この光学記録層は、最適な記録出力約９
ｍＷより十分に上の最大１８ｍＷまで（１８ｍＷを含
む）気泡形成が実質的に無かった。
【００５６】例６（本発明） 記録層厚さ２９９ｎｍにコートした表Ｉの構造Ｅ１１の
ポリマー色素を用いて例１の試験を繰り返した。完成し
たディスク非常に感度がよく、すぐれた光学的コントラ
ストを与えた。この光学記録層は、最適な記録出力約９
ｍＷより十分に上の最大１８ｍＷまで（１８ｍＷを含
む）気泡形成が実質的に無かった。
ポリマー色素を用いて例１の試験を繰り返した。完成し
たディスク非常に感度がよく、すぐれた光学的コントラ
ストを与えた。この光学記録層は、最適な記録出力約９
ｍＷより十分に上の最大１８ｍＷまで（１８ｍＷを含
む）気泡形成が実質的に無かった。
【００５７】これらの試験結果を表ＩＩに要約する。
【００５８】
【表６】
【００５９】本発明の試験では、未加工（unfeatured）
の基板を用いた。加工した（featured）基板上に塗布し
た場合の記録層の厚みは、ＣＤ書込可能要素で書込が生
じる溝の中の記録層の厚みに関連すると理解すべきであ
る。本発明の好ましい態様を特に詳細に記載したが、本
発明の精神および範囲内で種々の変更および改造が可能
であることは、理解されるであろう。
の基板を用いた。加工した（featured）基板上に塗布し
た場合の記録層の厚みは、ＣＤ書込可能要素で書込が生
じる溝の中の記録層の厚みに関連すると理解すべきであ
る。本発明の好ましい態様を特に詳細に記載したが、本
発明の精神および範囲内で種々の変更および改造が可能
であることは、理解されるであろう。
【図１】本発明のポリマー色素の第一及び第二反射率最
大を示すグラフ。
大を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｇ 71/02 ＮＴＡ Ｃ０８Ｇ 71/02 ＮＴＡ 73/06 ＮＴＭ 73/06 ＮＴＭ Ｃ０９Ｂ 23/00 Ｃ０９Ｂ 23/00 Ｌ 69/10 69/10 Ｂ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５１６ 8721−5Ｄ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５１６
Claims (2)
- 【請求項１】 順に、透明基板、記録層及び光反射層を
有する光学記録要素であって、前記記録層が、 （Ａ）７８０ｎｍで、１．８以上の実数の屈折率（Ｎ）
及び０．１５以下の虚数部（ｋ）を有し； （Ｂ）（ｉ）５０，０００を超える重量平均分子量及び
１５０℃より低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するか、
又は（ｉｉ）（ａ）５０，０００を超える重量平均分子
量、もしくは（ｂ）１５０℃より低いガラス転移温度
（Ｔｇ）のいずれかを有するポリマーシアニン色素を含
んで成り、そして （Ｃ）２００ｎｍを超える厚さを有する光学記録要素。 - 【請求項２】 （ｉ）５０，０００を超える重量平均分
子量及び１５０℃より低いガラス転移温度（Ｔｇ）の両
方を有するか、又は（ｉｉ）（ａ）５０，０００を超え
る重量平均分子量、もしくは（ｂ）１５０℃より低いガ
ラス転移温度（Ｔｇ）のいずれかを有するポリマーシア
ニン色素。
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