JPH1153762A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 間接あるいは直接を問わず、保護層５か
ら光吸収層３への成分の侵入による光吸収層３中の色素
の分解を防止することにより、高温高湿下でも安定した
記録特性および再生特性を有する光情報記録媒体を提供
すること。 【解決手段】 光吸収層３中の色素と保護層５中の樹脂
との親和性を抑えること、つまり光吸収層３中の色素が
保護層５中の未硬化物に対する溶解度を抑えて解けにく
くすることに着目したもので、保護層５の中の未硬化物
に対する光吸収層３の光吸収物質の溶解度が、５グラム
／リットル以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光情報記録媒体にか
かるもので、とくに透光性の基板上に少なくとも光吸収
層および光反射層を有する、書き込み可能な光情報記録
媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の書き込み可能な光情報記録媒体と
しては、たとえば特公平７−１０５０６５号にあるよう
に、スパイラル状に形成したプリグルーブを有する透光
性の基板上に、有機色素などからなる光吸収層を設け、
この光吸収層の上にさらに金属膜などからなる光反射層
を設けた構造を基本としている。この光情報記録媒体
に、その基板側からレーザー光などによる記録光を照射
することにより、光吸収層にエネルギーを吸収させて、
光吸収層における色素の発熱、分解、および基板の熱変
形などにより記録ピットを形成し、情報の記録を行うも
のである。

【０００３】こうした書き込み可能な光情報記録媒体
は、一般に「ＣＤ−Ｒ」として知られており、このＣＤ
−Ｒは、再生専用のＣＤ（コンパクトディスク）および
ＣＤ−ＲＯＭなどのディスクとの互換性が高く、一度の
みの記録が可能で、この記録を消去することができない
という特徴を有することから、とくに情報処理分野にお
いて一般的になり、広く普及している。

【０００４】図２４は、本発明を適用可能な、上述のよ
うな光情報記録媒体１（ＣＤ−Ｒ）の断面図であり、光
情報記録媒体１は、たとえばポリカーボネート製の透光
性の基板２と、基板２上に形成した光吸収層３と、光吸
収層３の上に形成した金属膜などによる光反射層４と、
光反射層４の上に形成した保護層５と、を有する。

【０００５】基板２には、スパイラル状にプリグルーブ
６を形成してある。プリグルーブ６の左右には、プリグ
ルーブ６以外の部分すなわちランド７が位置している。

【０００６】光吸収層３は、レーザー光Ｌ１を吸収する
単一あるいは複数の色素から構成した主光吸収物質、必
要に応じてこの主光吸収物質の安定化のための安定化
剤、その他の添加剤などを含むものである。

【０００７】なお、基板２と光吸収層３とは第１の層界
８により互いに接している。光吸収層３と光反射層４と
は第２の層界９により接している。光反射層４と保護層
５とは第３の層界１０により接している。

【０００８】図示のように、光情報記録媒体１に記録光
（記録用レーザー光）Ｌ１を照射したときに、光吸収層
３がこのレーザー光Ｌ１のエネルギーを吸収することに
より発熱し、基板２側に熱変形が生じてピット１１を形
成している。また記録部分においては、光吸収層３中の
色素の発熱分解により、ピット１１部分の屈折率が変化
している。このピット１１部分に再生光（再生用レーザ
ー光）Ｌ２を照射することにより、ピット１１部分にお
ける基板２の熱変形、ならびにピット１１の部分および
非ピット部（ランド７）の、屈折率差を原因とする光学
的位相差から生じる光の回折によってピットコントラス
トを得て、情報を読み取るものである。

【０００９】なお、主光吸収物質（主光吸収剤）とは、
記録時にレーザー光Ｌ１を吸収分解し、光吸収層３内の
屈折率変化を作り出し、ピット１１の形成の原因となる
物質である。

【００１０】保護層５は、一般には、液状の紫外線硬化
樹脂を用いる。この液状樹脂は、紫外線照射による硬化
時に、たとえば、ラジカル反応性を生ずるアクリロイル
基を有するモノマーおよびオリゴマー、反応開始剤、紫
外線吸収剤、および反応抑制剤などの混合物からなる。
この任意に配合させたこれらの混合物を光反射層４上に
スピンコートし、紫外線を照射することにより、混合物
中のモノマーおよびオリゴマーの架橋反応をうながし、
固形状態となった樹脂保護膜を得る。

【００１１】しかしながら、この架橋硬化した樹脂膜
は、高温高湿下に長時間暴露すると、水溶性の高い未硬
化のモノマーおよびオリゴマーを遊出する。また、高温
高湿下では、一度硬化したモノマーおよびオリゴマーも
一部加水分解し、もとのモノマーおよびオリゴマーの形
で遊離することが知られている。

【００１２】こうした水溶性の高い未硬化のモノマーお
よびオリゴマーが遊出するため、図２５に示すように、
光反射層４に微小欠陥１２（ピンホール）があると、こ
の微小欠陥１２を通してこれらの未硬化物が光吸収層３
内に侵入・侵食し、微小欠陥１２を中心にして光吸収層
３を浸し、しかもこのモノマーは熱反応性が高いため、
光吸収層３中の色素を分解して、光吸収層３中にニュー
トンリング状の欠陥１３を生ずる。

【００１３】図２６は、光情報記録媒体１の最内周部１
Ａおよび最外周部１Ｂをとくに拡大して示した要部断面
図であり、光反射層４中に微小欠陥１２がない場合であ
っても、光情報記録媒体１の構造上、その最内周部１Ａ
および最外周部１Ｂでは、光吸収層３と保護層５とが直
接密着した形で存在するため、遊離した保護層５中の成
分が光吸収層３中に拡散侵入することが考えられる。

【００１４】上述のような保護層５から、光反射層４を
通した、あるいは直接に光吸収層３に侵入する遊離成分
すなわち、未硬化時の配合物中の成分が、光吸収層３中
の色素を十分溶解し得る場合、そこに記録されているピ
ット１１信号が破壊されてしまうことがある。この欠陥
部は、記録再生が不能となり、光情報記録媒体１にとっ
ては致命的なダメージとなるという問題がある。

【００１５】とくに、ＣＤ−Ｒタイプの光情報記録媒体
１の場合、その最内周部１Ａは、記録時の記録パワー調
整、および追記データのアドレス情報など、ディスクで
も重要な情報を保管しているエリアであり、この部分が
記録再生不能となることは、光情報記録媒体１にとって
致命的なダメージとなるという問題がある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、高温高湿下でも安定
した記録特性および再生特性を有する光情報記録媒体を
提供することを課題とする。

【００１７】また本発明は、間接あるいは直接を問わ
ず、保護層から光吸収層への成分の侵入にともなう不具
合を解消することができる光情報記録媒体を提供するこ
とを課題とする。

【００１８】また本発明は、保護層中の成分の光吸収層
への侵入による光吸収層中の色素の分解を防止すること
ができる光情報記録媒体を提供することを課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、光吸
収層中の色素と保護層中の樹脂との親和性を抑えるこ
と、つまり光吸収層中の色素が保護層中の未硬化物に対
する溶解度を抑えて解けにくくすることに着目したもの
で、透光性を有する基板と、この基板上に設けるととも
に、レーザー光による記録光を吸収する色素から構成し
た光吸収物質を含む光吸収層と、この光吸収層上に設け
るとともに、レーザー光を反射する光反射層と、この光
反射層上に設けるとともに、所定の硬度を有する保護層
と、を有し、上記光吸収層に上記記録光を照射すること
により情報を記録する光情報記録媒体であって、上記保
護層の中の未硬化物に対する上記光吸収物質の溶解度
が、５グラム／リットル以下であることを特徴とする光
情報記録媒体である。このときの未硬化物に対する光吸
収物質の溶解度は、これを以下のようにして求める。す
なわち、一定量を秤量した光吸収物質に、室温中におい
て紫外線照射前の液状の紫外線硬化性樹脂未硬化物を一
定容量づつ添加してゆき、すべての光吸収物質が溶解し
た時点での上記未硬化物質の添加総量から、当該未硬化
物に対する光吸収物質の溶解度を容易に求めることがで
きる。たとえば、１００ミリグラムの光吸収物質を溶解
するために上記未硬化物を１０ミリリットル必要とした
場合の、未硬化物に対する光吸収物質の溶解度は、１０
グラム／リットルであると規定することができる。

【００２０】上記光吸収物質が、図１に示した構造式を
有するベンゾインドジカーボシアニン色素を含むことが
できる。具体的には、このベンゾインドジカーボシアニ
ンの一群の例の各構造式を、図２ないし図２１に示す。
これらベンゾインドジカーボシアニンのアニオンは、図
１におけるＸ^-に相当し、Ｘ^-は、ＣｌＯ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、Ｂ
Ｆ₄ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＩＯ₄ ^-、ＣＦ₃ＣＯＯ^-のいずれかとす
ることができる。

【００２１】上記保護層が、アクリロイル基を有する紫
外線硬化性のポリマーであることができる。

【００２２】上記光吸収物質は、図１に示した構造式を
有するベンゾインドジカーボシアニン色素を８０Ｍｏｌ
％以上含むことができる。

【００２３】本発明による光情報記録媒体においては、
保護層の中の未硬化物に対する光吸収物質の溶解度を５
グラム／リットル以下というように、解けにくくしたの
で、すなわち、保護層中の未硬化物と光吸収層中の色素
との間の親和性を低くしたため、保護層からのモノマー
あるいはオリゴマーが光吸収層の色素中に拡散しにくく
なり、光吸収層中に光反射層を介したリング状の欠陥あ
るいは直接的な影響による欠陥部を生ずることがない。
したがって、とくに高温高湿下においても安定な光情報
記録媒体とすることができる。

【００２４】

【実施例】つぎに本発明の実施例による光情報記録媒体
１を説明する。幅０．５５μｍ、深さ１８５ｎｍ、ピッ
チ１．６μｍのスパイラル状のプリグルーブ６を形成し
た、厚さ１．２ｍｍ、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍの
ポリカーボネート製の基板２を射出成形法により得る。

【００２５】つぎに、記録色素として、図２２に示すベ
ンゾ系シアニン色素（日本感光色素研究所（株）製、品
番ＮＫ−３３８６）を、ジアセトンアルコールに溶解
し、３０グラム／リットルとしたものを上記基板２上に
塗布し、膜厚が７２ｎｍの色素膜層（光吸収層３）を形
成した。

【００２６】この色素膜付きの基板２上にＲＦスパッタ
リング法によって金（Ａｕ）からなる厚さ１００ｎｍの
光反射層４を形成し、この光反射層４上に、紫外線硬化
性樹脂（大日本インキ化学工業（株）製ＳＤ−２１１）
をスピンコートし、紫外線を照射し、厚さ１０μｍの保
護層５を形成した。

【００２７】なお、光吸収層３材料の保護層５における
未硬化物への溶解度は、１．５グラム／リットルであっ
た。

【００２８】こうして得られた光情報記録媒体１に、波
長７８７ｎｍのレーザー光Ｌ１を用いた記録機（ヤマハ
（株）製ＣＤ−Ｒ１００）を用いて、ＥＦＭ信号を線速
度４．８ｍ／ｓで４倍速記録を行った。

【００２９】これを市販のＣＤプレーヤー（Ａｕｒｅ
ｘ、ＸＲ−Ｖ７３）を用いて、線速度１．２ｍ／ｓで再
生したところ、良好なアイパターンが得られ、ＢＬＥＲ
値はが１．２ｃｐｓであった。また、ディスク最内周部
も容易に読み出しおよび追記が可能であった。

【００３０】また、このディスクを温度７０℃、湿度８
５％ＲＨにおいて１０００時間保存し、室内で１時間放
置した。このとき記録面に異常はみられず、初期同様の
測定を行ったところ、初期同様の良好なアイパターンが
得られ、ＢＬＥＲ値は１．８ｃｐｓであった。またディ
スク最内周部も初期同様、容易に読出しおよび追記を支
障なく行うことができた。

【００３１】

【比較例】記録色素として、図２３の色素材料（日本感
光色素研究所（株）製、品番ＮＫ−３２５１）をジアセ
トンアルコールに溶解し、厚さ７４ｎｍの光吸収層３を
形成した以外は、実施例と同様に作成した光情報記録媒
体１を得た。

【００３２】このときこの色素材料の保護層５における
未硬化物への溶解度は、１．２グラム／リットルであっ
た。

【００３３】この光情報記録媒体１を実施例と同様の記
録および再生を行ったところ、良好なアイパターンが得
られ、ＢＬＥＲ値は０．１ｃｐｓであった。また、ディ
スク最内周部も容易に読み出しおよび追記が可能であっ
た。

【００３４】また、このディスクを温度７０℃、湿度８
５％ＲＨにおいて１０００時間保存し、室内で１時間放
置した。このとき記録面の内周面および外周面には波紋
状のにじみが見られ、この部分を顕微鏡で観察したとこ
ろ、光吸収層３膜の欠落が見られた。これについて初期
同様の測定を行ったところ、最内周部の読み出しおよび
追記を行うことができなかった。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、保護層の
中の未硬化物に対する光吸収物質の溶解度を５グラム／
リットル以下というように限定したので、高温高湿下に
おいても安定な光情報記録媒体とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光情報記録媒体１の光吸収層３に
おける主光吸収物質として採用可能なベンゾインドジカ
ーボシアニン色素の構造式を示す図である。

【図２】本発明による光情報記録媒体１における光吸収
層３の材料である光吸収物質（ベンゾインドジカーボシ
アニン色素）の第１の例の構造式である。

【図３】同、第２の例の構造式である。

【図４】同、第３の例の構造式である。

【図５】同、第４の例の構造式である。

【図６】同、第５の例の構造式である。

【図７】同、第６の例の構造式である。

【図８】同、第７の例の構造式である。

【図９】同、第８の例の構造式である。

【図１０】同、第９の例の構造式である。

【図１１】同、第１０の例の構造式である。

【図１２】同、第１１の例の構造式である。

【図１３】同、第１２の例の構造式である。

【図１４】同、第１３の例の構造式である。

【図１５】同、第１４の例の構造式である。

【図１６】同、第１５の例の構造式である。

【図１７】同、第１６の例の構造式である。

【図１８】同、第１７の例の構造式である。

【図１９】同、第１８の例の構造式である。

【図２０】同、第１９の例の構造式である。

【図２１】同、第２０の例の構造式である。

【図２２】同、実施例において用いた、ベンゾ系シアニ
ン色素（日本感光色素研究所（株）製、品番ＮＫ−３３
８６）の構造式を示す図である。

【図２３】同、比較例において用いた、色素材料（日本
感光色素研究所（株）製、品番ＮＫ−３２５１）の構造
式を示す図である。

【図２４】本発明を適用可能な光情報記録媒体１（ＣＤ
−Ｒ）の断面図である。

【図２５】光吸収層３中に生じたニュートンリング状の
欠陥１３を示す平面図である。

【図２６】光情報記録媒体１の最内周部１Ａおよび最外
周部１Ｂをとくに拡大して示した要部断面図である。

【符号の説明】

１ 光情報記録媒体（図２４） １Ａ 光情報記録媒体１の最内周部（図２６） １Ｂ 光情報記録媒体１の最外周部（図２６） ２ 透光性の基板 ３ 光吸収層 ４ 光反射層 ５ 保護層 ６ スパイラル状のプリグルーブ ７ ランド ８ 第１の層界 ９ 第２の層界 １０ 第３の層界 １１ ピット １２ 光反射層４中に生じた微小欠陥（ピンホール）
（図２５） １３ 光吸収層３中に生じたニュートンリング状の欠陥
（図２５） Ｌ１ 記録光（記録用レーザー光） Ｌ２ 再生光（再生用レーザー光）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性を有する基板と、 この基板上に設けるとともに、レーザー光による記録光
   を吸収する色素から構成した光吸収物質を含む光吸収層
   と、 この光吸収層上に設けるとともに、レーザー光を反射す
   る光反射層と、 この光反射層上に設けるとともに、所定の硬度を有する
   保護層と、を有し、 前記光吸収層に前記記録光を照射することにより情報を
   記録する光情報記録媒体であって、 前記保護層の中の未硬化物に対する前記光吸収物質の溶
   解度が、５グラム／リットル以下であることを特徴とす
   る光情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記光吸収物質が、図１に示した構造
   式を有するベンゾインドジカーボシアニン色素を含むこ
   とを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
3. 【請求項３】 前記保護層が、アクリロイル基を有す
   る紫外線硬化性のポリマーであることを特徴とする請求
   項１記載の光情報記録媒体。
4. 【請求項４】 前記光吸収物質は、図１に示した構造
   式を有するベンゾインドジカーボシアニン色素を８０Ｍ
   ｏｌ％以上含むことを特徴とする請求項１記載の光情報
   記録媒体。