JPS58160193A - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学的情報記録媒体に闘し、更に詳しくは高
感度で、薄膜化され記録再生品質が着るしく改良された
光学的情報記録媒体に関する。

高照度、且つ短時間露光を与え得るレーザ光を情報の記
録および再生手段として用いた高密度記録媒体において
、記録直後に後処履なしに直接再生できる「Ｄ、ＲＡＷ
　Ｊ　　（Ｄｉｒ＊ｃｉ　１Ｌｅａｄ　　ムｆｔ＠ｒ”
ｐｌｒ　ｉ　ｔ・）４１１性を有する記録媒体が、文書
７アイル、−像７アイル等の訣像情報のメモリ媒体とし
て鍛近用いられてきている。

前記記録媒体の記録層−とじて従来より知られている薄
ｌＩＫは、Ｔ＠＃　Ｂｉ、８・等の半金属、またはその
酸化物、Ｓ・−Ｔ・−ムａ、　Ｔ・−Ａｍｅ＠のカルコ
ゲン糸化合物から成っている。しかしながら、この機な
記録層は製造工程で真空＊ｇｔを用いるために、連線的
な大量生産には適当でなく　、＊ＫＩＩ記録層に含有さ
れる化合物の酸化劣化による記録情報の再生時ｔＬ−課
まり率が増大したり、使用化合物の安全性に対する信頼
度が薄いという欠点を有していた。

上記欠点を改良する目的で、感光性ハ四ゲン化銀乳剤を
用いた記録媒体か、例えば特−昭団一１０８９９５号、
同５６−３３９１５号、１ｉ１５６−４９２９１８号、
および−５６−４９２９７号の各公報において開示され
ている。前記各公報に記載されている技術は、基板上に
設けられたハ田ゲン化銀乳剤層表面近傍に写真的な化学
現像および物ｍ′ｍ像により反射性銀粒子を析出させる
もので、金属に比して熱絶縁性に優れたゼラチンを含有
する点で、高感度な光学的情報記録媒体であると言える
。

しかしながら、−紀記録媒体においては、記録層の表−
近傍のみが高反射性となるために、表向上の反射率変化
を利用して配−することが必要となり、基板を通しての
記録再生には不崗會であるという短所を有していた。す
なわち、記録媒体には塵埃から記録層表向のビットを保
−するために、Ｓ１０．やポリメチルメタクリレ−）（
ＰＭＭＡ）略の保Ｓ＊が設けられるか又は記―媒体全体
かカプセル化されていることが必要である。

従って、保鏝層を塗設する工程又はカプセル化などの工
程が必要となり、この煩雑さを避けるためにＰＭＭＡや
ガラス等の透明支持体を通して記録する方法が通常用い
られ、この際記録媒体は、透明支持体を外側になる様に
二枚重ねて用いられることか知られている。

このためには、前記各公報に記載されている記録媒体の
記録層の基板−の反射性か不足となり、実用上致命的な
欠点となっていた。

前記欠点の解決方法として、透明基板上に物理＊＊核層
を設け、その上に金属化合物を含有する層を積層し、物
珈現＃１により記録層の基板鮨の反射性を増すことか、
特願昭間−１４９３８５号に提案されている。

しかしながら、前記の物理現像核層上に金属化合物層を
設けた記録媒体においては、レーザ光に対して実質的に
透明な基板からの照射によりビットか形成される際、内
層が炊き飛はされる（ｂｌｏｗｏｔｔ）ためＫは、大き
なエネルギーか必要とざｎるという短所かあった。

本発明の目的は、上記の如き欠点を除き、基板を通し、
てレーザ光で書き込みおよび読み出しかできる、より高
感度な光学的情報記録媒体を提供することにあり、また
本発明の他の目的は、記録層の薄膜化を行なうことによ
り改良された記録再生品質と高ＳＮ比の再生信号を得る
ことができる光学的情報記録媒体を提供することにある
。

不発明者塾が前記に対し種々検討を重ねた結果、レーザ
光を用いて情報の記録および再生を行なう光学的情報記
録媒体において、基板上にＩＩ！ＪｉｉｌｌｉＬ像核層
を設け、更に該物ｍ＊鎗被屡の上にＩ＃ｌ理挑像後、除
去し得る金属化合物を含有する層を一級して禎揄した光
学的情報記録媒体により前記目的を達成し得ることを艶
出した。

すなわち、本発明をＣよれは実質的にレーザ光に対して
透明な基板を通過したレーザ光か物塩現像により、薄い
物理現像核層中に形成された金属微粒子にようで吸収さ
れて熱に変換さｒＬるか、該物塩現像核層の分散媒であ
る高分子化合物か低い熱曽伝導率を有する１こめに吸収
ざｎた熱が局部的に蓄積ごれ、吹き′＠はさＢ−（’　
（ｂｌｏｗ　ｏｆｆ）、ビットが形成される。そしてこ
の時の上記記録層の基板とは反対軸の−ａｌｋｌは、金
属化合物を含有した層か物３！ＩＩ現像後に除云さオ゛
シるために、実質的に空気と触ｎており、上記金属化合
物含有層か除去される前と比べると熱の拡散によるロス
か少ないので、１Ｍ４感罠な光学的情報記録媒体となり
得るわけである。

また本発明によれは、吹き飛はされる（ｂｌｏｗＯｆｆ
）へき記録層か薄いので、ビットのリム（周辺部の盛り
上がり）か少ないため高品質の情報記録を得ることかで
きる。

以下、図向の実施５４により本発明を更に評ＩＩ＃に１
１ａ＠する。

第１図は、不発明和よる光学的情報記録媒体の１１戎を
示す断＠図である。図においてｌは基板、２は物珈現像
嬢層で、親水性コロイド分散媒中に物５ＩＩ４像棲を分
散せしめた層であり、３は上記物珈現像榛層２上に積層
して設けられた金属化合一分散層である〇 本発明において好ましく用いられる基板は、レーザ光に
対して実質的に透明なものであｎばいずれでもよく、そ
の具体例として、トリ酢酸七ルレース、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリカー
ボネート、セラセック、ポリイ叱ド樹脂、ガラス、金属
等があげられ、これら基板は下引処理されているものが
好ましい。

この場合の下引処理剤としては、シランカップリング剤
及びチタンカップリング剤等を用いることかでき、特に
米国特許第３，６６４５８４号明細書に記載のシランカ
ップリング剤が好ましい。

また、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、イオンボン
バードメントなどの表面処理が接着性改良のために基板
上なされていてもよい、また記鎌および再生位置の正確
な設定のための案内溝（微細なレリーフ状）を有する基
板も同様に用いることができる。

本発明において、基板上に物理現＊幀層を設ける方法と
しては、ブレード塗布、エアーナイフ塗布、パー塗布、
ロール塗布、カーテン塗布、及びスピンナー塗布などの
方法を好ましく採用できる。

このとき、該層の膜厚は、書き込み及び読み出し光を透
過させる為０．０５〜２０μ程度であり、好ましくは０
．１＃〜１μである。

本発明における物理現ｇＩＩ核層に使用される物理現倫
核としては、公知の物理現ｇＩＩ棲が挙げられる。

例えば、その一群として重金属のサルファイド類（例え
ば、亜鉛、クロム、カリウム、鉄、カドミウム、コバル
ト、ニッケル、釦、アンチ毫二イ、ビスマス、銀、セリ
ウム、砒素、鋼及びロジウムのサルファイド）が好まし
く、この他重金属のセレナイド（例えば、鉛、亜鉛、ア
ンチモニイ及びニッケルのセレナイド）が挙げられる。

別の一群の、有用な物環現ｇＩ＆核として、銀、金、白
金、パラジウム、水銀の如き貴金属が挙げられ、これら
は結着剤中にコロイド粒子として存在せしめられる事が
好ましい。こういった金属の趨、好ましくは硝酸銀、塩
化金及び硝酸金の如き簡単な無機のしかも容ＴｏＫ還元
し得る塩も物理＊＊幀として有用である。

他の一群の有用な物理現倫核はチオ化合物、例えば銀チ
オオキザート及びその鉛及びニッケル錯塩、チオアセド
アミド等が包含される。

本発明に係わる物理現像積層は、前記した各種の重金属
、貴金属及びこれらのサルファイド類、セレナイド類等
を蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の適宜方法に
よって基体上に設けることもできる。この場合、蒸着法
、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の方法は皺物理現侭検
層を非常に薄くでき、したがって書き込み光の光エネル
ギーを有効利用する上で利点があり、この際の膜厚は、
５Ａ〜１０００ムであり、好ましくは加ム〜５００＾で
ある。好ましい物理現偉核は重金属サルファイド、例え
ば亜鉛、カドミウム、銀、鉛等のサルファイド及び銀、
金、パラジウム、鋼等の金属である。

前記物理現ｇＩ！核としての、微粒子の粒径は効果的な
物理現倫を行なうために充分に小さい必要があり、　０
．００２μｍないし０．２μｍであり好ましくは、０．
０１７ｇｍ　　ないし０．０５μｍである。

本発ｇＡＫ使用する物理現儂＊に物理現儂によって金属
原子を供給する金属化合物としては、金塩（例えばナト
リウム塩）、錯塩（例えばＣｕＣ１＊　ｔば　ムｇｃｊ
　　＊　　ムｇＢｒ　　、　　ＡｇＩ　　Ｉ　　ＡｇＮ
０１　　　ｙ　　ムｔｍ８０４　　＊Ａｆ１ｇ　　　　
）　　、コバルト塩（例えばＣｏｕｌｌｔ　ｔ　Ｃ・８
０４）、ニッケル塩（例えばＮ１　（ＮＯｘ　）ｍ　＊
　ＮＩＣＩＲ）、その他ＨｇＣ１，。

ＢＩＣｊ＊　＠　ＴｓＣｊａ　Ｉ　ＩｎＣ１，、ＩｎＢ
ｒ３等を使用できるが、本発明において・は％に錯塩、
錯塩、ニッケル塩、コバルト塩が好ましく使用され、ハ
ロゲン化銀が最も好ましい、この場合はハロゲン化銀が
無公害であるという利点も有している。

前記ハロゲン化銀の粒径は、０゜０１μｍないし１μｍ
であり、好ましくは０．０２μｍ　ないし０．１／Ａｍ
である。

本発明において金属化合物としてハロゲン化銀乳剤が用
いられる場合にはカプリ防止剤、塗布助剤、硬膜剤を加
えることが望ましいが、可視光に対して感度を必要とし
ないため必ずしも増感手段を施こす必要はない。また、
ハロゲン化銀乳剤中和直接、現債主薬、例えばハイドロ
キノン、フェニドンを添加しておき、ハロゲン化銀溶剤
を含むアルカリ溶のみで現儂して銀鏡状に銀を析出させ
ることも可能である。

本発明に用いる物理現像層のコロイド分散媒としては公
知の親水性コロイド等を使用することができ、その具体
例としては、例えばゼラチン、アルカリ処理ゼラチン、
酸処理ゼラチン及びゼラチン酵導体、コロイド状アルプ
ｉン、カゼイン、セルロース＆１導体（カルボキシメチ
ルセル誼−ス、ヒドロキシエチルセルロース等）、ｌｌ
１１４体（フルギン酸ナトリウム、澱粉誘導体等）、合
成親水性高分子（ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビ
ニルピロリドン、ポリアクリル酸共重合体、ポリアクリ
ルアミド等）が挙げられる。その他のコロイド分散媒と
してはツーノール樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂等
が挙げられる。これらは必要に応じて２種以上を組合わ
せて用いることもできる。本発明に用いられる上記コロ
イド分散媒としては熱伝導性の悪い親水性コロイドが好
ましい。

その範囲内で種々の分散媒が用いられる。

第２図は、本発明の光学的情報記録媒体を物理現像した
後の該媒体の構成を示す断面図である。

図において、４は物理現ｇＩＩＫより金属が供給されて
反射性を呈した物理現像核層であり、５は物理現像の結
果として金属の量が減少した金属化合物含有層である。

上記の物理現像は通常、物理現像液を用いた公知の方法
で行われ、この際の物理現像液としては従来のすべての
現像液を用いることができる。

すなわち、少くとも現像主薬を含むアルカリ性溶液また
は酸性溶液であり、轟業界で知られたあらゆる種類の現
像液が使用できる。

例えば、メトール、ハイドロキノン、力ｆ　＝ｒ−−ル
、ｐ−フェニレンジアミン、アスコルビン酸、およびそ
れらの誘導体、あるいはヒドラジンならびＫその水酸化
物、またはその壇等を現像主薬として含有する溶液を使
用することができる。

を示している。

物理現像後における金属化合物含有層５を除去する操作
は、例えば剥離、溶解またはビールアパート等の方法に
より行われる。上記の剥離操作は、物理現像後の水洗工
程に際して、金属化合物含有層５の親水性コロイド分散
媒が溶解するが、ゾル化する温度まで水洗時の温度を上
昇せしめることＫより行われる。この時、好ましくは物
理＊＊核縮を起させた後に温水で洗浄することＫよって
も好ましく剥離させることができる。

この場合に用いられる強電解質としては、例えば硫酸ナ
トリウムの如き強酸と強塩基の塩が好ましい。また上記
強電解質を物理現像液中に含有させて使用しても同じ効
果を得ることができる。

前記の温水洗浄時の液温は、例えば親水性コロイド分散
媒がゼラチンの場合、　２０’Ｃ乃至５０’Ｃであり、
好ましくは４０℃±５℃前後である。

本発明による光学的情報記録媒体は以上のような方法に
よって製造される。

本発明の上記記録媒体は、反射光により情報の読みとり
をする必要上、基体を通して１０〜７０％、好ましくは
加〜ω％の反射率を有することが必要である。反射率が
上記より低いと、シグナルコントラストが低下し、情報
の読み取りが困難となる。

本発明に係わる上記記録媒体は１反射率の上昇や、膜厚
の減少を目的として、必要により酸素存在下、もしくは
不存在下で加熱処理を行ってもよい。この際の好ましい
温度範囲は２５０　”Ｃ〜４００　’Ｃ相度である。＃
Ｉ４図は、基板の方向からレーダ光を照射して記録層の
照射部分が溶解もしくは吹き飛ばされ（ｂｌ・ｖｏｆｆ
）、ビットを形成した本発明に係わる光学的情報記録媒
体の断面図を、示す。

図において６はレーザ光の照射を示す矢印であり、７は
形成されたビットを示している。

本発明によれば、上記ピッ）７ｍ分の低下した反射性を
利用して書き込みレーザ光よりも弱いレーず光で情報の
読み出し、再生を行なうことができる。

本発明において使用されるビット情報を記録するための
高密度エネルギービームとしてのレーず□ 光は、連続波発振のものでもパルス発振のものでも使用
できる。使用できるレーザ味−二せ具体的にはルビーレ
−ｆｔｓｓ４ｓｆ）、アル；ンイオンレ−ｖ　＜　４８
８０　；、５１４ｓ’）、カｊｊＣ１／−ｆ（１，０６
Ｊ１　）、Ｈ・−Ｎ・レー−ｙ（ｅｓ２ｓＸ＞、クリプ
トン４寸Ｖレーザ（＠４７１ム　）、Ｈｅ　−Ｃｄシレ
ー＜　４４１６　Ａ、５ｚｓｏ；）、色素レーザ、半導
体レーず等が挙げられる。

本発明に係る記録媒体に記録するためのレーザ光および
再生するためのレーザ光は、同一種類であっても異なる
種類であってもかまわず、透明基板を通して照射される
が、記録層表面側に直接照射して用いても何らの支障も
ない。

第５図は、本発明に係わる金属化合物含有層として感光
性の金属化合物含有層を使用し、咳屡の表面にパターン
露光を施した光学的情報記録媒体の断面図を示している
。

図中、第１図と同じ記号の説明は省略する。　３１は感
光性金属化合物含有層、８はパターンで９は感光性金属
化合物含有層を感光させるに適した光線を示す。

本実施例における上記の感光性金属化合物としては前記
のハロゲン化銀が好ましく用いられる。

本実施例の如く物理現像核層の上に感光性金属化合物含
有層を積層せしめた情報記録媒体を使用した場合には、
感光性層面へのパターン露光により物理現像に際して露
光部における溶解物理現像作用が抑制され、その結果と
して、物理現ｇ１１核層の反射率がパターン状に変化さ
せる模様が形成される。

＠６図は、上記による物理現像核層におけるパターン状
に反射率が変化した模様を示している。

すなわち、１０は金属化合物含有層が物理現像により、
除去された彼の物理現像核層の反射性の弱い部分を示し
、１１は反射性の強い部分を示している。

以上の詳細な説明からも明らかなよ５に１本発明に係る
記録媒体では、必要に応じて記録媒体に予めトラックあ
るいはその他の必要な情報を写真的に記録できることが
わかった。また、本発明に係る記録媒体では露光あるい
は現像などの手段で任意に必要な反射率を付与する事が
可能であることもわかる。この事は書き込みエネルギー
　を任意に制御できる上で重要であり、以下の実′施例
においても明示されたとおり、本発明による試料のいず
れも、が書き込みの腿値エネルギーを低下することがで
きた意義は大きい。

以下、実施例に従い本発明を具体的に説明するが、これ
Ｋより本発明の実施態様が限定されるものではない。

実施例１ 物理現像核であるコロイド状銀粒子のゼラチン分散水溶
液は、硝酸銀をデキストリンにより還元することくよっ
て得られ、銀のゼラチンに対する重量比は諺％であり、
コロイド粒子の粒径は約３０６ムであった。この溶液を
、シランカップリング痢を用いて下引加工を施した平滑
性に優れたガラス板上に、ワイヤーパーを用いて乾燥後
の膜厚が３５００　Ａ　Ｋなるように塗布し、はぼ無色
透明な物理現像核層を設けた。この物理現像核層上に、
金属化合物として微粒子沃臭化銀ゼラチン乳剤（沃化銀
３モル％、平均粒子サイズ０．０５声）を塗布銀量ａｙ
／ｄとなるように塗布して、試料を得た。

この試料を露光することなく下記組成の現像液にて温度
（資）℃、１分間の現像を行なった後、Ｎａ＠８０４の
加％水溶液に１分間浸漬し、３７”Ｃの温水で水洗して
乳剤層をはく離除去した。

（現像液） 〔フェニドン　　　　　　　　　　　　　　１．０　ｆ
その結果、ガラス基板を通しての記録媒体の反射率は６
３３　ｍｍ　において栃％であった。

得られた本発明に係る記録媒体試料に対して、１．４μ
径のビーム径を有する記録面１０ｍｗ　出力のＨ・−Ｎ
・レーず光を回転鏡を用いて５．２ｍ／ｓｅｅの走査速
度で走査し、音響光学変調素子により５００ａＳＫのパ
ルス信号を与えて、ビットを形成させる書き込み記録な
行なった。その結果、反射性の差異が顕著である記録面
となって良好なシグナル；ントラストが得られ、容ＡＫ
光学的読み取りが可能であった。この時の書き込みの闇
値エネルギーは０．１０Ｊ／Ｃ１１程度であり、記録再
生８７Ｎ比は５０１１以上であった。

実施例２ 物理現ｆ＃ａとして下記の組成の金コロイド溶液を用い
て物理現ｇＩＲ核層を乾燥膜厚が３６００　Ａ　Ｋなる
ように塗布−た以外は実施例１と同様にして、金属光沢
の反射性を有する層を有する本発明に係る試料を得た。

この時のガラス板を通しての反射率は６８Ｂ＋ａｍにお
いてｃ％であった。

（金コロイド溶液組成） 上記組成の溶液を室温で混合攪拌し、金コロイド水溶液
を得た。

得られた本発明に係る記録媒体試料に、実施例１と同様
に配録（書き込み）及び読み取りを行なったところ、実
施例１と同様の良好な結果を得た。

実施例３ 物理現像液として下記の組成の硫化銀ゾルを用い、物理
現像核層を乾燥膜厚４５００ムになるよ５に塗布した以
外は実施例１と同様にして、金属光沢の反射性を有する
層を有する本発＃４に係る試料を得た。この時のガラス
板を通しての反射率は６３３　ｎｎｉにおいて４０％で
あった・（硫化銀ゾル組成） 硫化銀ゾルは上記ム液とＢ液を室温下で激しく混合攪拌
することにより得た。

得られた本発１１１１に係る記録媒体試料に、実施例１
と同様に記録及び読み取りを行なったところ、実施例１
と同様の曳好な結果を得た。

実施例４ 実施例３で用いた試料の物理現像核層上に、金属化合物
層の沃臭化銀乳剤層の代わりＫＣｗＯＪ７、ムｇｏ、ｏ
ａ、Ｉｌｒ　Ｏ，９，Ｉ　Ｏ，１からなる組成の感光性
ハ閘ゲン化鋼を主成分とする乳剤（結着剤；ゼラチン）
層を乾燥後の膜厚が３Ｉｓとなる様に塗布し、露光する
ことなくメト−ルーム−アスコルビン酸系現像液で、室
温で１０分間現漬した。

その後、Ｎａ１Ｓ０４の加％水溶液［１分間浸漬し、３
５’Ｃの温水で水洗し、核乳剤層をはく離除去して、乾
燥後、ガラス板を通しての反射率は６３３綿で諺％であ
った。得られた試料を実施例１と同様に記録再生を行な
ったところ、０．２Ｊ／一種度の閾値エネルギーによっ
て記録可能であり、記録再生８７Ｎ比として４０ｄＢ以
上の値が得られた。

実施例５ 実施例１において、支持体として厚さ１．０閣のポリメ
チルメタクリレートを用いた以外は同１１にし【、本発
ｆ１４に係る記録媒体試料を作製し、実施例１と同様に
記録及び読み取りを行なった。その結果、書き込み（記
録）の閾値エネルギーは０．０８　Ｊ／ｃＩｉであり、
記録再生ＳｌＮ比は５０ｄＢ以上であうた。

実施例６ 前記実施例１〜３で作製した各試料に、Ｐｈｏｔ。

８＠ａｓｌｔ＊　Ｍｅｔ＠ｒ　Ｍ・ｄ＊Ｉ　Ｋｇ−７Ｂ
　　（セイ中工業社製）を用いて、　２００ＣＭＩＩの
露光量でパターンを介して。

沃臭化銀ゼラチン乳剤層側から露光した以外は実施例１
と同様に物環現儂を行なつたところ、ガラスを通した反
射率は、露光部が低下し、パターン状に銀鏡を形成する
ことができた。これは露光部では銀鏡形成が抑制され、
黒化銀を形成する化学現像が進行するものと思われる。

このとき得られた試料の６３３ｍｍＫおける反射率の一
例を第１表に示す。

第　　１　　表

【図面の簡単な説明】

１１１図は、物ｍ現像前の本発明による光学的情報記録
媒体の断面図、館２図は、物理現像後の本発明による光
学的情報記録媒体の断面図、腑３図は物理現像の後、金
属化合物含有層が除去された後の零発ｆｉＫよる光学的
情報記録媒体の断面図、第４図は、レーず光照射後の本
発明による光学的情報記録媒体の断面図、また第５図な
らびに第６図は感光性金属化合物含有層にパターン露光
を施した状態の本発明による光学的情報記録媒体の断面
図である。 １・・・・・・基板　　２・・・・・・物理現儂核層３
・・・・・・金属化合物含有層 ４・・・・・・物理現像後の物理現儂核層５・・・・・
・物理現像後の金属化合物含有層謙・・・・・・感光性
金属化合物含有層代理人　桑　原　義　集 第１図□ 第２図 糖５図 粥斗図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光を用いて情報の記録および再生を合物を含有す
   る層を隣接して積層したことを特徴とする光学的情報記
   録媒体。