JPS61129747A - 光記録媒体 - 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】 ｒ　発明の背景 技術分野 本発明は、光記録媒体、特にヒートモードの光記録媒体
に関する。

先行技術 光記録媒体は、媒体と書き込みないし読み出しヘッドが
非接触であるので、記録媒体が摩耗劣化しないという特
徴をもち、このため、種々の光記録媒体の開発研究が行
われている。

このような光記録媒体のうちの、暗室による現像処理が
不要である等の点で、ヒートモード光記録媒体の開発が
活発になっている。

このヒートモードの光記録媒体は、記録光を熱として利
用する光記録媒体であり、その１例として、レーザー等
の記録光で媒体の一部を融解、除去等して、ピットと称
される小穴を形成して書き込みを行い、このピットによ
り情報を記録し、このピットを読み出し光で検出して読
み出しを行うピット形成タイプのものがある。

このようなピット形成タイプの媒体、特にそのうち、装
置を小型化できる半導体レーザーを光源とするものにお
いては、これまで、Ｔｅを主体とする材料を記録層とす
るものが大半をしめている。

しかし、近年、Ｔｅ系材料が有害・であること、そして
より高感度イヒする必要があること、より製造コストを
安価にする必要があることから、Ｔｅ系にかえ１色素を
主とした有機材料系の記録層を用いる媒体についての提
案や報告が増加している。

例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザー用としては、スクワリリウ
ム色素〔特開昭５１５−４６２２１号Ｖ、Ｂ、ＪｉｐＳ
ｏｎ　　　ａｎｄ　　　Ｃ，Ｒ，Ｊａｎｅｓ、　　　Ｊ
、Ｖａｃ、　　Ｓｃｉ。

Ｔｅｃｈｎａｌ、、　　上８　　（１）　　１０５　　
（１９８１））や、金属フタロシアニン色素（特開昭５
７−８２０９４号９同５７−８２０９５号）どを用いる
ものがある。

また、金属フタロシアニン色素を半導体レーザー用とし
て使用した例（特開昭５６−８６７９５号）もある。

これらは、いずれも色素を蒸着により記録層薄膜とした
ものであり、媒体製造上、Ｔｅ系と大差はない。

しかし、色素蒸着膜のレーザーに対する反射率は一般に
小さく、反射光量のピットによる繁華（減少）によって
読み出し信号をうる、現在行われている通常の方式では
、大きなＳ／Ｎ比をうることができない。

また、蒸着による記録層の形成では、製造速度が遅いの
で、量産性に劣る。

そのため、記録層の形成は、ディスク状基板を回転させ
、色素等を滴下し、遠心力によってこれを拡散させて塗
布し、乾燥させるという、スピンナー塗布によっている
。

このスピンナー塗布では、塗布液の濃度、基板の回転数
等の条件によって記録層の形成状態が決定される。　従
来の一般的なスピンナー塗布では、塗布液の濃度を１０
％程度、基板の回転数１０００ｒｐ■程度の条件で塗布
を行っていた。　　しかし、この場合、形成された記録
層の膜厚にむらが生じ、均一な塗布がなされないという
欠点が生ずる。　そして、基板の内周上と外周上に形成
された膜厚の差は３０％以上になり、これが原因で読み
出し感度に５０％程度の差が生じてしまう。

そこで、スピンナー塗布の際に、このような膜厚の差が
生じない塗布条件を見い出すことが要望される。

ＩＩ　　発明の目的 本発明の目的は、スピンナー塗布により。

ディスク状基板上に記録層を形成するに際し、色素系の
記録層塗膜の膜厚差を少なくし、均一な塗布を可能とし
た光記録媒体を提供することにある。

このような目的は下記の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、 樹脂製のディスク状の基板上に高反射性の色素またはそ
の組成物から形成される記録層を有する光記録媒体にお
いて、基板の径がｌＯ〜３６ｃ■であり、基板の記録層
形成面にトラッキング用の溝が形成されており、この溝
の深さが０．０４〜０．９４ｍであり、溝の幅が、０．
３〜ｌｔｔ層であり、溝のピッチが１．３〜４μｍであ
り、溝の凹部または凸部に存在する記録層が記録トラッ
ク部を形成し、この記録トラック部の記録層の平均膜厚
が０．０３５〜０．１４ル」であり、全記録トラック部
の記録層のうちの最大厚さと最小厚さの比が１．３以下
であり、記録層が色素または色素組成物の塗布溶液を５
００〜３０００　　ｒｐａｃＱ回転数にてスピンナー塗
布して形成されており、この塗布溶液の色素または色素
組成物の濃度が重量比で１／２０〜１／２００であるこ
とを特徴とする光記録媒体である。

■　発明の具体的構成 以下　本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の光記録媒体は、記録層を形成するための基板を
有する。

基板の材質は樹脂製とする。　好亥しくは書き込み光お
よび読み出し光に対し、実質的に透明（好ましくは透過
率８０％以上）な樹脂からなる。　これにより、基板裏
面側からの書き込みおよび読み出しが可能となる。

なお、用いる樹脂材質としては、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、エポキシ樹脂、光硬化性樹脂、ナイロ
ン等いずれであってもよい。

この基板は、中央に回転軸が嵌入する孔部を有するディ
スク状をなしている。

基板の寸法は直径１０〜３６ｃｍ程度、嵌入孔の径は１
０〜４０ｍ■程度、厚さは０．１〜２ｍｍ程度である。

このような基板は、記録層設暦後、保護部材と一体化し
光記録媒体ディスクとしてもよく、あるいは一対の基板
を記録層が空隙を介して対向するように一体化し光記録
ディスクとしてもよい、　これらの一体化はスペーサー
や、基板上に設けられた凸部を介して行うことが可能で
ある。

このような基板の配備暦形成面には、トラフ。

キング用の溝が形成される。

このトラッキング用溝は基板中心からスパイル状に形成
したり、同心円状に形成したりすることができる。

なお、同心円状に形成した場合には、ステップモータを
用いて、読み出しを行う。

このトラッキング用溝の寸法について以下に説明する。

トラ−２キング用溝の幅は、０．３〜１．０ル国程度と
する。

０　、３　ｐ、ｍ未満であると、トラッキングが不安定
になり、１．０舊１をこえると、トラッキングの機能を
発揮せずトラッキング用溝を施す意味がなくなるからで
ある。

トラッキング用溝の深さは、０，０４〜０・０９ルｌ程
度とする。

０．０４Ｂｍ未満であると、トラッキングの信号が小さ
くなり、その機能を発揮しないからである。　　０．０
９ｐｍをこえる場合も同様である。

トラッキング用溝のピッチは、１．３〜４戸層程度とす
る。　　　１．３ｇａ未満とすると。

隣接するトラッキング用溝と交錯が生じ、４ＪＬ１１を
こえると、記録容量の減少をきたすからである。

このようなトラッキング用溝を形成することにより、書
き込み感度と読み出しのＳ／Ｎ比が向上し、しかもトラ
ッキングの制御信号は大きくなる。

なお、基板表面には種々の下地層を設けてもよい。

基板の記録層形成面上には記録層が形成される。

そして、溝凹部または凸部１通常は凹部に存在する記録
層が記録トラック部を形成する。

この記Ｒ層の形成は、塗布溶液をスピンナー塗布によっ
て塗布し、これを乾燥させることによって行われる。

スピンナー塗布は、基板を所定の回転数にて回転させ、
基板の中心部に塗布溶液を滴下させると、遠心力で記録
層形成面全体に塗布溶液が拡散し、均一な塗布を行うと
いうものである。

このような塗布溶液は、記録層として形成された場合に
所定の反射率を有し、レーザー光等によってピットを形
成することが可能なものである。　塗布溶液の組成を以
下に説明する。

塗布溶液の溶質は、単独の色素か、色素組成物を用いる
。

用いる色素としては、書き込み光および読み出し光の波
長に応じ、これを有効に吸収するもののなかから、適宜
決定すればよい、　この場合、これらの光源としては、
装置を小型化できる点で、半導体レーザーを用いること
が好ましいので、色素はシアニン系、フタロシアニン系
、アントラキノ系、アゾ系、トリフェニルメタン系、ビ
リリウムないしチアピリリウム塩系等の高反射性のもの
が好ましい。

高反射性色素の場合に、本発明の効果は特に顕著になる
。　この場合、基板を通して反射率２０％以上の場合が
特に好ましい。

また、色素組成物を記録層とする場合、ニトロセルロー
ス等の自己酸化性の樹脂や、ポリスチレン、ナイロン等
の熱可塑性樹脂を含有させることができる。　また、色
素の酸化劣化を防止するため、クエンチャ−を含有させ
ることもできる。　さらには、この他の添加剤を含有さ
せてもよい。

このような場合、特に好ましくは、インドレニン系のシ
アニン色素とビラフェニルジチオール系等のクエンチャ
−との混合物が好ましい。

また、これらを色素のカチオンと、クエンチャ−の７ニ
オンとのイオン結合体として用いるのも好ましい６ さらに１色素単味の場合には、その安定性からフタロシ
アニン系色素が好ましい。

このような塗布溶液の溶媒は、ケトン系、エステル系、
エーテル系、芳香族系、ハロゲン化物系、アルコール系
、脂肪族系、脂環式系、石油系等を用いる。

記録層の膜厚は、一般に塗布溶液の濃度ないし粘変と、
スピンナー回転数の相関関係により決定される。

すなわち、同−濠潰の塗布溶液を用いた場合、スピンナ
ー回転数が大となれば記録層の膜厚は、薄くなり、スピ
ンナー回転数が小となれば記録層の膜厚は厚くなる。　
また、スピンナー回転数を同一とした場合、濃度の高い
塗布溶液を用いれば記録層の膜厚は厚くなり、濃度の低
い塗布溶液を用いれば記録層の膜厚は薄くなる。

従って、記録層が所望の膜厚を保つためには、塗布溶液
の濃度とスピンナー回転数の妥当な選枳が必要となる。

　溶剤の蒸発過程も重要である。

さらに、塗布溶液の濃度が低すぎ、回転数を小さくした
場合や、逆に塗布溶液の濃度が高すぎ、回転数を大きく
した場合には、記録層の平均膜厚は妥当であっても、塗
りむらが生じ、不均一な記録層が形成されてしまう。

本発明はこのような事情を考慮し、均一な記録層の設層
を図るべく、以下の条件の下で塗布を行う。

１）塗布溶液の濃度は、溶質（重量）／溶媒（重量ンを
用いて、１／２０−１／２００とする。

濃度が１／２０をこえると、記録層膜厚が厚くなりすぎ
、濃度が１／Ｚｏｏより小だと、所定の膜厚が得られな
いからである。

２）スピンナー回転数は、５００〜３０００ｒｐ曹とす
る。

５００　ｒｐｍ以下だと塗布溶液が十分拡散せず、不均
一な記録層となり、また３０００ｒｐｍをこえると、所
定の膜厚が得られないし、不均一性も増大する。

３）スピンナーの回転時間は１Ｏ−１２０ｓｅｃ　とす
る。

１０ｓｅｃより少ないと、塗布溶液が基板表面い十分拡
散されず、また１　２０　ｓｅｃもたてば、拡散は全く
完了するからである。

このような条件の下で、スピンナー塗布を行った後は、
乾燥を行う。

乾燥温度は１０〜９０℃程度、乾燥時間は１分以上程度
とする。

以上のような条件の下で記録トラック部に形成された記
録層の平均膜厚Ｊは。

ｈ＝ｏ。０３５〜０．１４ル曽となる。

Ｈ＜０．．０３５ｇ厘となると、吸収が少なくなり、レ
ーザー光によるピットの形成が困難となる。　Ｈ＞０．
１４ル１となると、感度が低下し、トラッキング感度も
低下する。

そして、このときの記録層の均一性は、トラック部の記
録層の最大膜厚ｄ　ｓａｇと、最小膜厚ｄ　ｗｉｎの比
を用いて ｄ　ｍａｔ　／　ｄ　ｗｉｎ≦１８３となる。

この場合、Ｈ，ｄｍａｘおよびｄ　ｓｉｎは、それぞれ
、全記録トラック部の全領域にて測定・したトラック幅
方向の膜厚の平均値ｄの全記録トラック部における平均
値、最大値および最小値である。

そして、これらはエリプソメーター、電子顕微鏡等によ
って容易に測定可能である。

ｄ　ｓａｗ　／　ｄ　ｗｉｎ≦１．３の範囲では、最大
膜厚部分と、最小膜厚部分での感度差は１０％以内とな
り、良好な記録、再生が可能となる。

ｄｍａｘ　／　ｄ、ｓｉｎ　＞　１　、３となると、感
度差は１０％をこえ、良好な記録、再生かで′！！ない
。

なお、トラック幅方向における１ケ所での膜厚差はｌ。

３ｄ程度であってもよい。

■　発明の具体的作用 本発明の光記録媒体は、回転下、書き込み光を好ましく
は基板裏面側から照射する。　これにより、通常、トラ
ッキング用溝内部に位置する記録トラック部にピットが
トラック状に形成される。

このように形成されたピットは１回転下で、好ましくは
基板裏面側から読み出し光を照射して、その反射光を検
出することによって検知される。

また、トラッキングの制御を行うには１通常、書き込み
および読み出しを行いながら、その反射光を分割して、
２分割した一対のセンサーに導入する。　このとき、ビ
ームスポットが記録トラック部をはずれかけると、溝の
段差で位相差による干渉効果による一次光が一方のセン
サー側にかたよるので、両センサーの信号を検出して、
トラックエラー信号が検出される。

なお、記録層を熱可塑性樹脂を含む色素組成物ないしは
低融点色素から形成すれば、一旦形成したピットを、光
または熱によって消去して、再び書き込みを行うことが
できる。

また、書き込みおよび読み出しに用いる光源としては、
各種レーザーを用いることができるが、特に半導体レー
ザーを用いることが好ましい。

■　発明の具体的効果 本発明によれば、最大膜厚と、最小膜厚の差が少なく、
均一な記ｉ＆暦の形成が可能となり、これによって記録
層の各記録部分における感度差を減少させて良好な記録
、再生を行うことができる。

■　発明の具体的実施例 以下、本発明の実施例および比較例を挙げ、本発明をさ
らに詳細に説明する。

実施例１ 以下の条件の下でスピンナー塗布を行った。

ｌ）基板 基板の材質はアクリル樹脂製とした。

基板の直径は２０ｃｍ、厚さ１．５ｍｍとした。

２）トラッキング条件 トラッキング用溝の形成態様はスパイラル状とした。　
　トラッキング用溝の幅は０．８終■、深さは０，０７
座ｍ、ピッチは１．６１とした。

３）塗布溶液 塗布溶液の組成は、ジクロロエタン−シクロヘキサノン
（６：　４）を溶媒として、溶質に色素として、１．１
’　　、３．３’　　、３’　−ヘキサメチル−４、４
’　　、　５　、５’　−ジベンゾ−２，２′−インド
トリカルボシアニンバークロレート、 クエンチャ−として、ＦＡ−１００６（三井東圧化学社
製　ニッケルービスフェニルジチオール錯体）を用いた
。

この塗布溶液の濃度は、溶質（重量）・／溶媒（重量）
を】／８０とした。　また、色素／クエンチャ−（重量
）は２：１とした。

４）スピンナー塗布条件　゛ スピンナー回転数はｌ　ＯＯＯｒｐｍとした。

回転時間は５０　ｓｅｃとした。

５）乾燥 乾燥は乾燥器によって行った。　乾燥温度は４０℃、乾
燥時間は３０分。

実施例２ 実施例１において、溶液濃度１／３０、スピンナー回転
数２００　Ｏｒｐｍ　、回転時間４０　ｓｅｃとした。

比較例１ 実施例１において、溶液濃度１／ｌ　９．スピンナー回
転数６００　Ｏｒｐｍ　、回転時間８　ｓｅｃとした。

比較例２ 実施例１において、溶液濃度１／２１０．スピンナー回
転数３００ｒｐＬＯ１ｉｌ！転時間１８０ｓｅｃとした
。

これら各媒体につき、パルス幅をかえながら、８３０ｎ
■、集光部出力１０ｍＷのレーザーを、５００　ｒｐ−
の回転下で照射した。

読み出し光としては、８．３０ｒ＋ｗ、集光部出力１　
ｍＷのレーザーを用い、消去比２がえられるときのパル
ス幅の逆数にて感度と、そのバラツキを測定した。

また、書き込み光のパルス幅を３１Ｌｓｅｃとしたとき
のＳ／Ｎ比と、そのバラツキおよびトラッキング信号、
再生信号のバラツキを測定した。

以上の条件の下でえられた結果を表１に示す。

なお、膜厚の測定はエリプソメーターを用いた。

表１に示される結果から、本発明の効果は明かである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂製のディスク状の基板上に高反射性の色素ま
   たはその組成物から形成される記録層を有する光記録媒
   体において、基板の径が１０〜３６ｃｍであり、基板の
   記録層形成面にトラッキング用の溝が形成されており、
   この溝の深さが０．０４〜０．９μｍであり、溝の幅が
   ０．３〜１μｍであり、溝のピッチが１．３〜４μｍで
   あり、溝の凹部または凸部に存在する記録層が記録トラ
   ック部を形成し、この記録トラック部の記録層の平均膜
   厚が０．０３５〜０．１４μｍであり、全記録トラック
   部の記録層のうちの最大厚さと最小厚さの比が１．３以
   下であり、記録層が色素または色素組成物の塗布溶液を
   ５００〜３０００ｒｐｍの回転数にてスピンナー塗布し
   て形成されており、この塗布溶液の色素または色素組成
   物の濃度が重量比で１／２０〜１／２００であることを
   特徴とする光記録媒体。