JPH09274732A - 光記録媒体及びその製造法 - Google Patents
光記録媒体及びその製造法Info
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- JPH09274732A JPH09274732A JP8081398A JP8139896A JPH09274732A JP H09274732 A JPH09274732 A JP H09274732A JP 8081398 A JP8081398 A JP 8081398A JP 8139896 A JP8139896 A JP 8139896A JP H09274732 A JPH09274732 A JP H09274732A
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Abstract
記録媒体を提供する。 【解決手段】 記録層に下記構造式(1)又は(2)の
色素を含有する光記録媒体。 【化1】 【化2】 (式中、Xはジアゾ基と共役可能な電子吸引基からなる
置換基を示し、Yはヒドロキシル基、カルボキシル基、
又はスルホン酸誘導体より成る置換基を示し、R 1、R2
は炭素数1〜6のアルキル基を示し、Zは、水素、ハロ
ゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基を示し、M2+はニ
ッケル、コバルト又は銅の2価のイオンを示す。)
Description
詳しくはレーザー光により記録できる光記録媒体に関す
る。
640nm等、のレーザー光で記録再生可能な光記録媒
体が、高密度記録媒体として注目されている。かかる状
況では、波長依存性の小さい相変化媒体等、様々な記録
媒体があるが、その中で、有機色素系記録媒体は、安価
でプロセス上容易であるという特長を有する。
色素としては、シアニン色素等が提案されており、特開
平6ー336086号公報、特開平7ー76169号公
報、特開平7ー125441号公報、特開平7ー262
604号公報等がある。記録部では、780nmでのC
D−Rと同様に、色素の熱分解による光学定数吸と膜厚
の減少と基板の軟化による変形等が生じていると考えら
れる。
ては、記録時に色素の分解と基板の変形の両方により大
きな記録変調度を得ているが、記録部の変形が大きすぎ
るため、クロストークが大きな問題となる。また、CD
−Rの波長より短い波長で、しかも、高密度化のために
レーザー集束用レンズの開口数(NA)の大きいレンズ
をもちいて再生するため、レーザーのビーム径が、78
0nmーNA0.5にくらべ、640nmーNA0.6で
は、再生ビーム径が1.46倍集光の度合いが増す。そ
の結果、再生光照射による温度上昇、光強度が短波長評
価機(ドライブ)使用の方が大きくなるため、耐再生光
劣化の色素が特に必要とされる。
録を実現されるために良好な記録部を形成し、かつ、再
生劣化の小さい媒体を鋭意検討した結果、本発明に到達
した。本発明の要旨は、透明基板上に、少なくとも、有
機色素を含有する記録層、金属反射層、保護層の順に積
層した600nm〜700nm用の光記録媒体におい
て、記録層が下記の一般式1又は2で表される色素を1
種以上含むことを特徴とする光記録媒体、に存する。
引基からなる置換基を示し、Yはジドロキシル基、カル
ボキシル基、又はスルホン酸誘導体よりなる置換基を示
し、R 1、R2は炭素数1〜6のアルキル基を示し、M2+
はニッケル、コバルト又は銅の2価のイオンを示す。)
て説明する。本発明における記録層は、記録用のレーザ
ー光を吸収することによる昇温で減量し、膜厚が減少
し、光学特性が変化することにより、戻り光の位相が変
化し、反射率が変化したところを記録部とするものであ
る。
ーボネート、ポリメタクリレート、非晶質ポリオレフィ
ン等の樹脂やガラス等の公知のものが用いられ、サーボ
用の案内溝を有している。その溝は、深さは、通常10
0〜200nm、好ましくは、140〜200nmで、
溝幅は、通常0.3〜0.4μm、トラックピッチは、通
常0.7〜1.0μmであり、溝形状はU字型溝が好まし
い。溝の深さは、100nm未満の場合には記録時に十
分な変化がおきず、十分な記録変調度が得られない場合
がある。200nmを越えると、溝部と溝間部の反射率
差が大きすぎるため、溝上記録の場合には反射率が低く
なりすぎるので好ましくはない。溝幅は、0.3μm未
満には十分なトラッキングエラー信号強度を得ることが
困難となる恐れがある。また、0.4μmを越える溝幅
の場合には、記録した時に記録部が横に広がりやすくな
るので好ましくない。トラックピッチは、高容量化の用
途には、0.7〜1.0μmが好ましい。なお、溝形状
は、1μmピッチの場合はHeーCdレーザーによる光
学測定で求め、それよりもトラックピッチが狭い場合に
は、STMやAFMでプロファイルを測定して求めるこ
とができる。なお、後述の実施例においては、STMで
求めた。
ル、3ーヒドロキシー3ーメチルー2ーブタノン、ジア
セトンアルコール、フッ化アルコール等の溶媒に溶かし
た溶液をスピンコートして得られる。特に、この溶媒と
しては、沸点が110〜150℃のフッ化アルコールが
好ましく用いられる。沸点が100℃未満の場合は、ス
ピンコート時に溶媒が気化するため、ディスクの半径4
0mmより外周側に塗布液がゆきつかず、半径方向の膜
厚分布が極めて大きくなり、良好な特性が得られないこ
とがあるので好ましくない。また、170℃を越える場
合には、蒸発に時間がかかる上に、膜中に溶媒が残留し
やすく、その様な場合には、良好な記録感度が得られな
いことが多い。フッ化アルコール以外のよく使用される
溶媒、たとえば、ジアセトンアルコールやエチルセロソ
ルブ等は、基板のポリカーボネートとの接触角が30度
以上であるのに対し、上記フッ化アルコールは10度以
下であり、フッ化アルコールのこの様な濡れ性の良さの
故に、狭トラックピッチレプリカの溝内に十分塗布液が
入り込めるため、良好な記録特性を示す膜を形成するこ
とが可能となる。また、ケトン系あるいは、その他の極
性溶媒は、基板のポリカーボネートを溶かすため、基板
上に誘電体膜をスパッタしたり、高価なポリオレフィン
やガラスにする必要が生じ、有機系記録媒体の安価性、
プロセスの容易性というメリットが失われてしまうため
好ましくない。
しい。60nm未満では薄すぎて良好な記録特性が得ら
れにくい恐れがある。また、180nmを越えると、記
録部の横方向、スキャン方向への変形が大きくなるた
め、クロストークやジッターが大きくなるため好ましく
ない。また、塗布膜の溝深さが50〜180nmであ
り、U字型であることが好ましい。この溝深さが50n
m未満であると、トラッキングエラー信号振幅が十分に
得られなくなり、また、180nmを越える場合には溝
部の膜厚が薄すぎるため、十分な記録変調度が得られな
い恐れがある。
アゾ系色素や、ジベンゾフラノン系、含金属インドアニ
リン等があるが、本発明では、前記一般式[1]、
[2]で表される含金属アゾ系色素が特に好ましい。前
記式中のXとしてはBr、Cl、CF3等が例示でき
る。また、R1、R2は炭素数1〜6の直鎖アルキル基で
も炭素数3〜6の分岐アルキル基でもよい。たとえば、
次のような色素が例示できる。
公平5ー67438号公報等に記載されているが、その
中で、高密度記録用途に限定する場合には、熱特性、膜
としてのモル吸光係数等の要請から、上記の例示のよう
な特定の色素に限定されることがわかり、本発明に到達
した。前記化合物は、ジアゾ基と共役可能な位置に電子
吸引性基の置換をすることにより、ジアゾ結合が不安定
化すると考えられ、その結果、分解時の減量が急峻にな
るため、高密度記録用に優れた特性を示すものと考えら
れる。
録特性に大きく影響する。短波長用途として充分な特性
を得るためには、熱重量分析における、主減量過程での
減量が、温度に対してシャープであることが必要であ
り、10℃/分の昇温速度で測定した場合の主減量過程
での減量の傾きが10%/℃となる有機色素を用いるこ
とが好ましい。なお、本発明では、いくつかの減量過程
のうちで減量が18%以上の過程を主減量過程と呼ぶ。
くして求める。(図1を参照。) 質量M0の有機色素を窒素中で10℃/分の速度で昇温す
る。昇温に従って、質量は当初微量ずつ減少し、ほぼ直
線aーbの減量線を描き、ついで急激に減量し始め、1
8%以上の減量をほぼ直線d1ーd2に沿って減量する。
これが主減量過程であり、主減量開始温度は、T1のこ
とである。その後、ほぼ直線c−cで示される減量過程
におちつく。直線d1ーd2と直線c−cとの交点におけ
る温度をT2、重量をm2とし、初期重量をm1とすれ
ば、ここでいう減量の傾きとは、
℃未満である有機色素を用いると、記録部の横方向の広
がりが大きくなり、また、短ビットの形成が困難となる
ため、高容量化を目的とする短波長用途に向かない。さ
らに、この主減量過程での総減量は当初質量M0の好ま
しくは、30%以上である。30%未満であると、良好
な記録変調度、記録感度が得られない恐れがある。な
お、主減量開始温度は240℃〜340℃が好ましい。
光に対する記録層単層の屈折率nが2〜3であり、消衰
係数kが0.03から0.15であるものが好ましい。ま
た、透明基板上の膜の状態での記録再生波長に最も近い
吸収極大が、記録再生波長よりも40〜80nm短波長
側にあることが好ましい。溶液での吸収極大が、基板上
のスピンコート膜の状態では長波長シフトすることが多
いので、透明基板上での吸収極大で判断することが必要
である。屈折率nが2よりも小さい場合には、十分な光
学的変化が得られにくいため、記録変調度が低くなるの
で好ましくない。また、消衰係数kが0.03未満では
記録感度が悪くなる。消衰係数kが0.15を越える
と、50%以上の反射率を得ることが困難となるので好
ましくない。波長についても、上記範囲をはずれる場合
には、十分な記録変調度と感度を得にくくなる。吸収極
大についても、上記範囲をはずれると、記録再生波長近
傍での屈折率や消衰係数が適切でないために、十分な記
録変調度が得られなくなる。
光を効率良く反射する金属膜であり、600nm〜70
0nmで反射率が低下しないために、記録再生波長±5
nmの波長領域の光の屈折率nが0.1〜0.2、消衰係
数kが3〜5であるものが好ましい。好ましい金属反射
膜として、金を主成分とした金属反射膜や、銀を主成分
とした金属反射膜が例示できる。特に銀を主成分とした
金属反射膜が好ましい。また、対候性の向上のために、
銀に、ロジウム、パラジウム、白金、チタン、モリブデ
ン、ジルコニウム、タンタル、タングステン、バナジウ
ム等の添加元素を5原子%以下の範囲で加えてもよい。
金属反射層の膜厚は、好ましくは100nm以上で、記
録層の変形を抑制しすぎたり、記録感度を悪化させすぎ
ない程度の膜厚が好ましい。
金属反射層の穴の発生や、変形の非対称性を抑制する。
保護層としては紫外線硬化樹脂が好ましい。また、通常
は、1μm以上、好ましくは3μm以上の膜厚にして、
酸素による硬化抑制等がおこらないようにする。
(0.9μmピッチ)のU字案内溝を有するポリカーボ
ネート基板上に下記構造式[3]
オクタフルオロペンタノール(OFP(沸点140
℃))3gに溶解し、800rpmでスピンコートし、
80℃のオーブンで45分アニール処理し、記録層とし
た。この色素の減量特性は主減量過程での総減量が3
9.8%(主減量開始温度は317℃)で、温度差が2.
5℃で、減量の傾きは15.9%/℃であった。なお、熱
重量分析はセイコー電子工業製の示差熱天秤(「SSC
5200H」シリーズ「TG−DTA−320」)を用
いて測定した。
けスパッタし、その上にUV硬化樹脂(大日本インキ製
「EXー318」)を約3μmスピンコートして紫外線
ランプで硬化してディスクを作製した。このディスクを
640nm又は680nmの半導体レーザー評価機(N
A=0.6)で、線速3m/sで溝上に記録したところ、
再生パワー0.7mW、記録周波数を1.5MHzから
3.8MHz、duty比30%で変化させ、3.8MH
zの記録時にマークジッターが最小となる記録パワー記
録で記録し、マークジッターが10nsをきる最小ビッ
ト長を求めて、その記録膜の高密度記録可能性を評価し
た(以下、ジッター特性という)。この色素の場合、こ
の記録パワー14mWで、ジッター特性は0.4μmで
あった。さらに、この記録パワーで、CD−Rの4倍速
EFM信号(nー1)Tを入力し、4.8m/s、3.8
m/s、3m/s、(以下、EFM信号特性と示す)、
2.8m/sでもジッターがTの30%以下で良好な短
ビット特性を示した。なお、記録部の膜厚は120nm
であり、塗布膜の溝深さはSTMで140nmのU字型
であった。この記録層の膜としての吸収極大は600n
mであった。このディスクの記録部の反射率が0.7m
Wで60%と十分高かったので、0.7mWで100万
回連続再生したところ、劣化はみられなかった。
にした以外は上記と全く同じようにして評価した結果を
表−1の実施例1の欄に示す。この場合、溝部の膜厚は
約100nmであり、塗布膜の溝深さは147nmであ
った。また、この記録層単層を、キセノンフェードメー
タで暴露40時間試験したところ、シアニン系色素は吸
収極大の吸光度が0%まで退色したのに対し、この色素
は90%と、良好な耐光性を示した。
スクを作製し同じ実験をした例を表−1にまとめて示
す。各ディスクの溝部の膜厚、塗布膜の溝深さはいずれ
も、実施例1のそれぞれの値に10〜20nm増減する
程度であった。
を用いた。いずれもR1とR2とが同じものを用いた。
分解温度は示差熱天秤で測定された主減量過程の開始温
度を示す。ジッター特性は10ns以下になるビット長
を示す。EFM解像度はCD−Rの4倍速用のEFM信
号(n−1)Tを入力し、線速4.8m/s、3.8m
/s、3.0m/sと変えて記録した時、3.0m/s
でジッターがTの30%以上の場合に×印とした。*は
下記構造式の化合物を示す。
であった。***はどのビット長でもジッター20ns
以上であった。
(沸点110℃)に変えた以外は全く同様にしてディス
クを作製した。色素濃度は溶媒重量に対し1wt%とし
たところ、溝部の膜厚は125nmであり、塗布膜の溝
深さは145nmであった。このディスクのジッター特
性は0.4μmであり、EFM特性は実施例1と同じで
あった。
℃)に変えた以外は全く同様にして記録層を形成したと
ころ、記録パワー14mWでも十分な記録変調度が得ら
れなかった。
光性に優れた、波長600〜700nmの短波長記録に
好適な光記録媒体を得ることができる。
減量の傾きを求める方法を説明するための示差熱天秤の
チャート図。
Claims (7)
- 【請求項1】 透明基板上に、少なくとも、有機色素を
含有する記録層、金属反射層、保護層の順に積層した6
00nm〜700nm用の光記録媒体において、記録層
が下記一般式1又は2で表される色素を1種以上含むこ
とを特徴とする光記録媒体。 【化1】 【化2】 (式中、Xはジアゾ基と共役可能な電子吸引基からなる
置換基を示し、Yはヒドロキシル基、カルボキシル基、
又はスルホン酸誘導体より成る置換基を示し、R 1、R2
は炭素数1〜6のアルキル基を示し、Zは、水素、ハロ
ゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基を示し、M2+はニ
ッケル、コバルト又は銅の2価のイオンを示す。) - 【請求項2】 記録層を形成する色素の熱重量分析で、
主減量過程での温度に対する減量の傾きが10%/℃以
上であり、主減量過程での総減量が30%以上である請
求項1に記載の光記録媒体。 - 【請求項3】 記録層の溝部膜厚が60nm〜180n
m、塗布膜の溝深さが50nm〜200nmであり、か
つU字型溝であることを特徴とする請求項1又は2に記
載の光記録媒体。 - 【請求項4】 基板の案内溝が0.7〜1μmトラック
ピッチであり、溝幅の半値幅が0.3〜0.4μm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
記録媒体。 - 【請求項5】 金属反射層が銀を主成分であることを請
求項1〜4のいずれか1項に記載の光記録媒体。 - 【請求項6】 保護層が紫外線硬化樹脂である請求項1
〜5のいずれか1項に記載の光記録媒体。 - 【請求項7】 上記一般式1又は2で示される色素の1
種以上を、沸点が110℃〜150℃であるフッ化アル
コールに溶解して得られた溶液を塗布することにより記
録層を形成することを特徴とする光記録媒体の製造法。
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- 1996-04-03 JP JP08139896A patent/JP3731244B2/ja not_active Expired - Fee Related
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