JPS61235188A - 高反射性有機情報層を有する光デ−タ記憶媒体 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、新規な光情報記録媒体およびこの媒体による
情報の記録に関する。より詳しくは、本発明は、記録媒
体の情報層が高反射性有機発色団物質からなる、光学記
録および再生装置に使用するのに通した、好ましくはデ
ィスクまたはテープフォーマットの形態の情報記録媒体
に関する。具体的には、この有機発色団物質は少なくと
も２０％の反射率と良好な非晶質皮膜形成特性とを示す
。

（従来の技術） 記録媒体の表面にレーザーからの光を、この表面材料の
物理的性質の検出可能な変化を生じさせるのに十分な強
度で集束させる光学記録法はすでに知られている。この
うち、ピントによる情報パターン方式が現在では主流と
なっている。かかる方法では、記録媒体の表面への情報
表示用のピットパターンの形成は、記録媒体と集束光ス
ポットとの間に相対移動を確保しながら、記録すべき情
報にしたがって集束光の強度を適当に制御することによ
り行うことができる。

従来の光情報記録媒体の１方式として、記録された情報
の媒体からの読出しもしくは再生をいわゆる反射法によ
り行う方式がある。この場合の媒体の記録層は、たとえ
ばアルミニウムもしくは金などの光反射性材料に光吸収
性材料を塗布したものからなる。記録された情報の読出
しは、記録に用いたレーザービームより強度が低いか、
またはこのビームと異なる波長を発射するレーザービー
ムを記録層の表面に当てることにより行われ、記反射性
で光吸収性材料との反射率の差違を検出する。この検出
から、記録された情報が再生される。

しかし、かかる記録媒体に、上記の光反射層を光吸収材
料の被膜とは別個に形成して使用するのは、製造工程が
かなり複雑になると共に、製造コストも高くなる。実際
、光反射層の形成は蒸着法を利用して行われることが多
い、かかる方法は大量生産に応用した場合であっても一
般に費用がかかる。

したがって、レーザービームを効率的に吸収し、しかも
記録後には記録部分と隣接の非記録部分とで高い反射率
のコントラストを示しくすなわち、良好な再生性能を与
え）、製造が簡単かつ経済的な光情報記録媒体は従来技
術には見られなかった。

染料（色素）や顔料を情婦層に含有させて、使用レーザ
ーの波長における記録層の感度を増大させることはしば
しば行われており、それにより情報の記録・再生がずっ
と鮮明になる。

全体が染料からなる層を、たとえば０．５μ−といった
小さい膜厚で、かつ約０．４の光学密度を持つように蒸
着法により基板上に形成できることは公知である。しか
し、蒸着法を利用することから、染料の選択の幅は制限
される。たとえば、蒸気圧が低い染料（例、イオン性染
料）は使用できない。

熱不安定性染料についても同じことがいえる。

染料がポリマー型結合剤に溶解もしくは微細に分散して
いる染料−ポリマ一層も公知である。この種の層は各種
の方法で得ることができる。

従来法の一例によれば、染料を液状上ツマ−に溶解する
。得られた溶液を塗布すべき基板上に薄膜として被覆し
、次いで七ツマ−を重合させる。

たとえば、液状上ツマ−として、光（例、紫外線）で重
合させることのできるアクリル酸エステルを使用できる
。少量の染料、たとえば、たかだか５重量％しか液状モ
ノマーに溶解しないので、得られた層は比較的少量の染
料しか含有しない。染料濃度が低いため、許容できる光
学密度（例、０゜４以上）を得るには、厚みが１μｍを
著しく超える比較的厚肉の層が必要となる。薄肉の層を
使用じたい場合には、染料濃度が低くなるため反射率が
小さくなる。

また、染料を結合剤マトリックス中に溶解もしくは微細
分散させた皮膜形成性ポリマー型結合剤からなる別の種
類の染料含有層も公知である。たとえば、米国特許第４
　、３６４　、９８６号を参照、この染料含有層の製造
は、ポリマー型結合剤と染料の両方を適当な溶媒もしく
は混合溶媒に溶解させ、次いでこの溶液の薄膜を基板に
塗布し、最後に溶媒を空気中もしくは真空下に蒸発させ
ることにより行われる。溶媒を変えることにより、多様
な染料を使用することができる。層もしくは′Ｆｊｔ膜
の品質は、液状モノマーを使用して得られる上記の層に
比べて染料濃度への依存度がずっと小さくなる。

しかし、多量の染料を溶解した皮膜形成性ポリマー型結
合剤からなる染料含有層を製造することは不可能であっ
た。

記録層における光吸収性染料の使用を開示している米国
特許の例に、米国特許第４，４１２，２３１号および同
第４，４４６．２２３号がある。前者の米国特許は、光
吸収波長の異なる２種以上の染料の混合物を使用して、
得られる記録層が４００〜９００ｒｖの範囲内の全波長
で８０％以上の吸光係数を有するようにすることについ
て開示している。後者の米国特許は、支持体に結合剤と
オキソインドリジンまたはオキソインドリジニウム染料
とからなる非晶質組成物の層を被覆してなる光情報記録
要素を開示している。

５ＰＩＨの会報「光学記憶媒体（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｔ
ｏｒａｇｅ　Ｍｅｄｉａ）　Ｊ　＋第４２０巻、　１９
８３年６月６〜ｌｏ日に掲載されている、Ｇｒａｖｅｓ
ｔｅｉｊｎらの「純溶媒被覆赤外染料層における単波長
光学記録」と題する論文には、ＧａＡｌＡｓレーザー波
長でのディジタル用およびビデオ用の光学記録へのある
種の染料の使用に関する実験が報告されている。この論
文で検討されている具体的な染料は、スクアリリウム染
料とペンタメチン染料である。この論文にはさらに、有
機溶媒中における染料の溶解度がチオピリリウム末端基
へのｔ−ブチル基の導入により著しく増大しうろことが
示唆されている。

スチレンオリゴマーよりなる光学記録媒体に染料を併用
することは、クロイヮらの［応用物理学会誌（Ｊａｐａ
ｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ）Ｊ、第２２巻、　１１ｋ１２．　（１９
８３年２月）、　ｐｐ、　３４０〜３４３に掲載の論文
に開示されている。この論文中で有用であると説明され
ている染料および顔料に銅フタロシアニン系顔料がある
。染料とオリゴマーとの相分離および不適合性が光学情
報媒体用に染料を使用する場合の問題点であると論文中
に指摘されている。　　゛ 光学記録媒体に他の金属フタロシアニン染料を使用する
ことは、たとえば、Ｆ、　５ｃｈａｃｈ、　Ｊｒ、　ｅ
ｔａｌ、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソ
サイエテ４　　（Ｊ、　Ａｍ、　Ｃｈｅｗ、　Ｓｏｃ、
）、　１０１．７０７１（１９７９）　；ならびに米国
特許第４，４５８．００４号に開示されている。また、
光学記録媒体における特定のナフタロシアニン化合物の
使用を開示している米国特許第４．４９２，７５０号も
参照されたい。しがし、かかる染料材料は、一般に皮膜
塗布特性に劣り、読出し信号／雑音比（Ｓ／Ｎ比）も低
い上に、層の部位に応じて変動する傾向があり、続出し
のＳ／Ｎ比は読出し光を反復照射した後では著しく劣化
することが認められた。

ホリグチらの米国特許第３，６３７，５８１号は、クロ
モゲン（色原体）結合ポリマーを開示しており、このク
ロモゲンは恐らく金属フタロシアニンである。しかし、
かかる生成物が光学マスデータ記憶用途に好適であり、
使用できることは、この米国特許には開示されていない
。

（発明が解決しようとする問題点） このように、染料または顔料はその吸光特性が優れてい
ることから光学記録媒体の情報記憶層に使用されてきた
が、安定層としての染料または顔料の利用にはなお問題
がある。上に指摘したように、皮膜形成性ポリマーへの
染料の添加に伴って見られるポリマー中での染料の溶解
度が低いこと、および時間の経過ににつれて染料／ポリ
マー混合物が相分離する傾向があることは、克服しなけ
ればならない深刻な問題である。実際、顔料もしくは染
料の濃度が高いほど、このような問題が起こる可能性も
高くなるのである。

以上の理由から、単純かつ経済的な情報記憶媒体に関す
る探究が引続き行われている。染料の使用は従来は好結
果を与えなかった。容易に製造でき、単純な設計の光情
報媒体があれば、光情報媒体の商業的な利用可能性およ
び利用範囲は著しく増強される。もちろん、ががる媒体
は熱、光および酸化による劣化に対して優れた安定性を
示すものでなければならない。

よって、本発明の主要な目的は、情報層に発色団を含有
する新規かつ改良された記録媒体を提供することである
。

本発明の別の目的は、単純な設計を持ち、容易かつ経済
的に製造できる光データ記憶媒体を提供することである
。

本発明のさらに別の目的は、たとえば、２０％以上とい
った高い反射率を有し、容易に溶液流延できる情報層を
備えた記録媒体を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、基板と情報記録層０２層の
みからなる情報記録媒体を提供することである。

上記およびその他の目的、ならびに本発明の範囲、本質
および用途については、以下の記載から当業者には明ら
かになろう。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明によると、少なくと
も２０％の反射率を示す有機発色団物質からなる情報層
を含む、光情報（すなわち、光学手段により記録および
再生される情報）の記憶用媒体が提供される。この発色
団はまた良好な非晶質皮膜形成性を示し、有機溶媒から
容易に流延することができる。その結果、得られる本発
明の記録媒体は容易かつ経済的に製造できる。この媒体
はまた消去可能である。この媒体の構造は、情報層が反
射層と記録層の両方として機能することから、基板と情
報層の２層のみからなる構造とすることができる。本発
明の媒体では、吸収層（すなわち、記録層）のほかに金
属反射層を設ける必要がなくなる。もちろん、場合によ
り、基板と情報層に加えて下塗り層もしくは保護層を使
用してもよい。

特に好ましい態様において、本発明の光情報記憶用媒体
はディスクの形態をとる。

別の本発明の態様によると、比較的厚い基板上に付着さ
せた薄膜に、記録すべき情報に従ってレーザービームを
照射してこの薄膜にピントを形成することにより前記薄
膜に情報を記録する方法であって、前記薄膜が、良好な
非晶質皮膜形成性と少なくとも２０％の反射率とを示す
高反射性の発色団物質からなるものであることを特徴と
する情報の記録方法が提供される。

本発明のさらに別の６様によると、比較的厚い熱安定性
基板と、その上に塗布された発色団物質からなる情報ト
ラックを含む層とからなる、読出し可能な情報媒体が提
供される。この発色団物質は、良好な非晶質皮膜形成性
と少なくとも２０％の反射率とを示すものである。

（作用） 本発明で使用する発色団物質は、発色団／ポリマー混合
物または１成分系化合物のいずれかでよい、１成分系発
色団化合物を使用するのが、染料／ポリマー混合物に一
般に見受けられる問題もまた克服できることから特に好
ましい。

発色団物質が示す反射率は少なくとも２０％とすべきで
あり、好ましくは３０％以上、特に好ましくは３５％以
上である。本発明の目的にとって、反射率とは下記の式
で定義されるものである。

媒体への入射光の強度 反射率は、媒体の光学定数（ｎ、Ｋ）から下記の式を使
用して簡単に算出できる。

（ｎ　＋　１）”　＋　　Ｋｏ” 上記式中、Ｒ−反射率、 ｎ−発色団物質の屈折率であり、 Ｋ、は、Ｋｏ−αλ／４πで示される吸光係数に関連し
た定数である。

本発明の完成には、高吸光性媒体がまた高反射性媒体で
もあるという認識が部分的に関与してい当該技術分野で
従来使用されてきた別個の反射層を省略することにより
光データ記憶媒体の構造を単純化することができる。す
なわち、本発明にあっては、少なくとも２０％の反射率
を示す高反射性有機発色団物質を使用することにより、
この層が光吸収層および光反射層の両方として十分に作
用する。

本発明にとって、有機発色団物質が良好な非晶質皮膜形
成性を示すことも重要である。良好な非晶質皮膜形成性
とは、その発色団物質が、光学的に均質であり　（すな
わち、散乱中心を含まず、また複屈折も示さない）、か
つ鏡面反射すなわち正反射を示す、厚みが均一で平滑な
連続表面を形成することができるという意味である。結
晶質皮膜は光散乱を生ずるため不適当である。これらの
特性、すなわち高反射率と良好な非晶質皮膜形成性との
組合せにより、本発明によると単純な設計（すなわち、
主要層がわずか２層）の光データ記憶媒体を効率的かつ
経済的に製造することが可能とその結果、本発明の光デ
ータ記憶媒体は、金属層（例、ＴｅからなるＮ）を含む
媒体が示すのと同等の光特性および書込み／続出し性能
を有する媒体を与える。すなわち、本発明の媒体は反射
層の必要性をなくすのに十分高い基線反射率とマーキン
グ後の大きな反射率変化とを示す、さらに、本発明の光
データ記憶媒体は、有機材料の使用により消去可能とす
ることができ、優れた熱および薬品安定性、容易な製造
工程、ならびに反射性の下層の必要がないことから特に
単純化された構造という特徴も得られよう０本発明はま
た、本発明のパラメータに従って吸収および反射の所望
の光学特性を示す適当な発色団の選択により任意の波長
に対して有用なものとすることができる。

発色団物質が発色団／ポリマー混合物である場合には、
反射率が少なくとも２０％となるよう十分量の発色団の
含有が可能であることが重要である。

使用ポリマーは、良好な化学的および物理的安定性と良
好な皮膜形成性を持った任意の適当なポリマーでよい。

かかるポリマーの例は、ダイマー酸）、ポリウレタン、
ポリエステル、シリコーン、およびスチレンポリマーの
ようなどニルポリマーである。

発色団／ポリマー混合物の構造は、この両者の純粋な混
合物、ポリマーに発色団が分散した分散体、または発色
団がポリマーに化学結合したものとすることができる。

この最後の場合、使用した発色団をポリマーに−ＣＯ−
、−ＮＨ−１−ｏ−、−ｃｏｏ−または−〇〇ＮＨ−１
のような結合基を介して化学的に結合させることができ
る。

一般に、ε≧１０’といった高い吸光係数を有する発色
団化合物については、所望の反射率を得るには発色団／
ポリマー混合物中に約３０重量％の発色団が必要となる
。発色団化合物（重量％）の精確な値は、もちろん、発
色団の吸光係数により変動しよう０重要なパラメータは
、上述のように、少なくとも２０％である発色団／ポリ
マー混合物の反射率である。

１成分型発色団化合物もまた使用できる。ががる化合物
は、発色団に良好な皮膜形成性能を付与する置換基を有
するように変性した発色団化合物である。好ましくは、
かかる発色団は１個の中心へテロ原子または２個の中心
水素原子もしくは水素同位体を有する有機大環状化合物
である。この種の発色団化合物は、発色団と皮膜形成性
をもたらすその有機置換基との組合せから一般になる。

かかるｌ成分系発色団材料により、発色団の優れた光吸
収特性、たとえば高い吸光係数を実現することができる
と同時に、発色団に有機置換基を組合せたことから生ず
る皮膜形成性の結果として皮膜形成性材料の持つ有利な
熱機械的特性をも実現することが可能となる。さらに、
ｊｉｋ−成分材料を使用するため、染料／ポリマーの相
分離の問題も回避される。結果として、容易に材料を皮
膜として塗布することができると同時に、光吸収性と熱
機械的特性の優れた組合せを示す情報層ができあがるこ
とになる。本発明により高反射性の発色団材料を選択す
ることにより、本発明のすべての利占ル栄Ｔｆｌｆス＋
Ｊ−礒くプふ２ 上記のような情報層の１成分系材料は二種類の部分、す
なわち、発色団部分と発色団に皮膜形成性を付与する有
機置換基部分とからなる。１成分系材料の発色団部分、
すなわち主要な吸収／反射部分は、この材料の少なくと
も２５〜３０重量％を占めるのが好ましい。もちろん、
発色団部分の含有量の下限は、その発色団部分が付与す
べき材料の適当な光吸収および反射性により機能的に決
まる。

発色団部分の含有量の上限は、その材料が示す望ましい
熱機械的特性により適宜決定される。本発明の目的にと
って、この発色団材料が示す反射率は少なくとも２０％
でなければならない。

１成分系発色団材料に所望の熱機械的特性を付与する発
色団の皮膜形成性付与有機置換基は、使用したモノマー
の分子量に応じて七ツマ−もしくはオリゴマー（すなわ
ち、２〜１００モノマーからなるもの）であるのが好ま
しい、一般に、皮膜形成性材料のあらゆる前駆物質が適
当である。しがし、特に好ましい有機置換基は、エーテ
ル、酸、７ミト′、スル士ン７）Ｖ　丁フ隼＋１７　　
フカ＋１シート、エポキシ、ウレタン、またはシリコー
ン単位、あるいはこれらの混合物からなる。特に好まし
い置換基は、酸、アミド、もしくはエステル単位からな
る。上述したように、本発明の目的にとって・有装置ｍ
ｌはケイ素を含有するものでもよい。

１成分系材料における発色団の置換基の位置は、任意の
適当な位置、たとえば中心へテロ原子の位置もしくは発
色団の芳香環上の位置でよい。発色団がたとえば中心へ
テロ原子の位置で皮膜形成性付与有機置換基により置換
されている場合には、このペテロ原子は５ＩＳＧｅ、　
Ｓｎｓ遷移金属、Ａｔ、ＧａもしくはＩｎであるのが好
ましい。発色団が芳香環の位置でかかる皮膜形成性付与
有機置換基により置換されている場合には、ペテロ原子
は、周期表（例、Ｆ、Ａ、　ＣｏｏｔｏｎおよびＧ、　
Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ、最新無機化学＜Ａｄｖａｎｃｅｄ
　Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅａ＋１ｓｔｒｙ＞＋第４
版。

Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　５ｏｎｓ　＜１９８０
＞参照）のＩ［ａ　、　ｍｂもしくはＩ’／ｂ族の元素
、または遷移金属であるのが好ましい。いずれにしても
、かかる皮膜形成性付与有機置換基で置換された発色団
化合物において、中心へテロ原子がある場合には、これ
はケイ素、ゲルマニウムもしくはスズであるのが好まし
く、ケイ素が最も好ましい中心へテロ原子である。

発色団が２個の中心水素原子もしくは水素同位体を含有
するものである場合、もちろん、発色団の中心位置での
置換は不可能である。水素同位体としては、デユーチリ
ウムおよびトリチウムがある。中心水素原子を有する発
色団の製造は、容易に置換される中心金属原子を持った
対応化合物をまず製造することにより実施できる。次い
で、この金属を、周知の方法により、水素原子（もしく
はその同位体）で置換する。

１成分系材料における発色団の置換基の個数は、任意の
実現可能な数でよく、その決定要因は、光学記録媒体に
おける記録層としての１成分系材料の最終的な性能であ
る。一般に、置換基の個数は、このｌ成分系発色団材料
の吸収極大が光学記録に使用するレーザーの出力波長と
一敗するように考慮して選択する。また、この材料のも
つ熱機械的特性は、データ書込みに対する闇値パワー値
以上で掻作される集束レーザービームにより有用なデー
タ速度で記録層にデータを記録することが可能となるも
のとすべきである。こうして書込まれたデータは、その
後、記録層から得られる信号に有害な変化を生じさせな
いより低パワーの集束レーザービームにより読出すこと
ができる。記録層材料の吸光特性が優れていることから
、データを反射率の変化により読出すことができる。１
成分系材料の熱機械的特性はまた、データのレーザーア
ドレス付き消去および被覆分野の当業者に公知の任意の
方法による材料皮膜の流延が可能となるように、Ｈａｌ
ｆ基の個数、分子量および種類により制御することもで
きる。したがうて、一般に、発色団の置換基は、その単
独の発色団材料において分光学的特性、熱機械的特性お
よび皮膜形成特性の各方面でいずれも所望の特性が得ら
れるように慎重に選択できる。

本発明に係る記録層の目的に特に好適であることが一般
に判明した置換基の個数は、次の指針のケ偶ｒＭＨ１一
つ→：フ講ζ謙、ＪＪ啼↓リド←貰じｔ阿バーＩＡｔＪ
４／Ｔｌも舌京６に応じて変動することがある０発色団
が中心へテロ原子の位置で皮膜形成性付与有機置換基に
より置換されている場合、かかる置換基の数は１または
２である。発色団が芳香環の位置で皮膜形成性付与有機
置換基により置換されている場合、かかる置換基の数は
１ないし約１６であり、特に好ましい置換基の個数は約
４〜８である。この２種類の置換基の併用も可能である
。中心位置を占めているのが水素もしくはその同位体で
ある場合には、中心位置での置換は全く不可能である。

１成分系材料を使用する場合、本発明の目的にとって好
ましい有機大環状発色団は、中心金属原子を含有するア
ザアヌレン類である。好ましいアザアヌレン系発色団は
、フタロシアニン、ナフタロシアニン、テトラベンゾポ
ルフィリン、または置換もしくは非置換ポルフィリンで
ある。ナフタロシアニン類は、ダイオードレーザ−１す
なわち波長７５０〜９００　ｎｍを用いた系に使用する
のに好適である。一方、フタロシアニン類は、系のレー
ザーが）ｌｅ−Ｈｅレーザー、すなわち波再約６３３　
ｎｍである場合、テトラベンゾポルフィリン類はレーザ
ー波長が約４８８　ｎａｐ、すなわちアルゴンレーザー
である場合、ポルフィリン類は波長約４１０　ｒｖの周
波数２倍型ダイオードレーザ−を使用する場合にそれぞ
れ好適である。したがって、個々の具体例で好適な発色
団材料は、採用する書込み／続出し系に用いるレーザー
の波長において十分に吸収が起こるものである。発色団
の大環状部分も、発色団の吸収スペクトルに影響するよ
うに選択された各種の置換基により置換されていてもよ
い。この置換基は、発色団の吸収極大が記録、消去およ
び続出し操作（特に読出し操作）に利用される光の波長
になるべく一致するように選択しうる。このような置換
基はまた、この１成分系発色団材料の皮膜形成能力にも
寄与することができる。

ダイオードレーザ−に使用するのに特に好ましいアザア
ヌレン系化合物は、下記構造式で示されるナフタロシア
ニン類である（なお、その任意の異性体も本発明の目的
にとって同様に包含される）　： 上記式中、各置換基Ｘは同一でも異別でもよく、それぞ
れ別個に選んだ有機置換基を意味し、ｎおよびｍはそれ
ぞれ別個に選んだ置換基Ｘの個数を表し、各ｎはＯ〜４
の範囲内であって同一でも異別でもよく、各ｍはＯ〜２
の範囲内であって同一でも異別でもよい、Ｚも有機置換
基を意味し、ｐは置換基Ｚの個数を表し、ｐは０．１ま
たは２のいずれかである。Ｙは中心へテロ原子を意味し
、好ましくはＹはＳｉｓ　Ｇｅ％Ｓｎｓ遷移金属、ＡＩ
、ＧａもしくはＩｎである。

皮膜形成性付与有機置換基が少なくとも１個存在してい
る必要がある。ある１つの分子構造には一般に皮膜形成
性付与有機置換基ＸまたはＺのいずれか１種類のみしか
必要でないが、両方が存在していても構わない。置換基
ＸおよびＺを染料の芳香環もしくは中心原子に化学的に
結合させる方法は、当業者に公知の任意の慣用方法でよ
い。

より具体的には、置換基Ｚは、同一でも異別でもよく、
最終的なｌ成分系発色団材料に皮膜形成性および／また
は熱機械的特性を付与するために存在させることができ
る。同様に、環置換基Ｘも同一でも異別でもよく、最終
的な１成分系発色団材料の吸収スペクトルならびに皮膜
形成性および熱機械的特性に影響するように選択する。

２種以上の置換基Ｘの組合せも、両方の特性、すなわち
吸収スペクトルと熱機械的特性に影響するように選択で
きる。

置換基Ｚの個数は、中心へテロ原子Ｙの性質により決ま
ってくる。Ｙが６．５または４配位のいずれであみか乙
、７血ＩＺア、ＹのＶ偵竪能Ｌｔへ面汰竪−四角錐形、
または平面四角形をとりうる。配位形態が八面体形であ
る場合、２個の置換基Ｚが存在する。八面体配位形態を
とるＹの例としては、Ｓｉ、Ｇｅ、　Ｓｎおよびある種
の遷移金属、たとえばＴｉ、　Ｚｒ、Ｈｆがある。四角
錐形構、造をとる場合、置換基Ｚは１個だけがＹに結合
する。この配位形態をとるＹの例には、Ａｌ、　Ｇａお
よびＩｎがある。平面四角形の配位形態は置換基Ｚを与
えない。このような例には、Ｙが周期表のＩＩａ族金属
、およびある種の遷移金属から選択される場合がある。

置換基Ｚが存在する場合、皮膜形成性と熱機械的特性は
置換基ＺもしくはＸのいずれか一方から得るようにして
もよい。しかし、置換５ｚが存在しない場合には、置換
基Ｘがこの機能のために利用される。いずれの場合であ
っても、置換基Ｘを使用して材料の吸収スペクトルを制
御することができる。

ＹがＳｉであり、皮膜形成性付与置換基はＺおよびＸの
いずれの置換基であっても、酸、アミドもしくはエステ
ル単位からなる場合が特に好ましい。

上述したｌ成分性発色団材料の具体例およびその合成に
ついては、米国特許出願１ｈ６９８，２１０（１９８５
年２月４日出願）に説明されている。

媒体の製作において、本発明の発色団材料により形成さ
れる皮膜は自己支持性（自立性）としてもよく、その場
合にはＡ当または慣用の任意の流延（キャスチング）技
術を採用できる。しかし、一般には、寸法安定性を向上
させるために適当な支持体上に上記材料を皮膜として流
延させ、これに支持させるのが好ましい。また、皮膜は
常に自己支持性であるとは限らない、支持体、すなわち
基板は、光学的に特徴のないものでも、あるいはブレフ
ォーマツティング情報（例、トラッキングみぞ、および
／または読出し可能なマークの形態でのコード化された
情報）を含むものでもよい。

基板を塗布する場合、光の散乱を排除するために極めて
平坦で均質な情報記録表面を得るようにすることがもち
ろん重要である。

かかる平坦な表面を達成するには任意の適当な塗布技術
を利用できるが、たとえば皮膜の厚みと平坦度の高度の
制御が可能なスピンコーティングのような慣用技術が好
ましい。もちろん、本発明の発色団材料が薄膜状の被膜
を形成することも重要である。

本発明の発色団材料の塗布に用いる基板は、一般に適当
な平滑度の表面を有しているべきである。

かかる表面は、基板製造時に適当な成形技術を採用する
ことにより付与できる。基板の表面平滑度が不十分であ
る場合には、平滑化用の下塗りポリマ一層を使用して適
当な平滑度を得ることができる。かかる平滑化用下塗り
層（ｓｕｂｂｉｎｇ　１ａｙｅｒ）は、当然ながらその
上に後で塗布される記録層の塗布または利用を妨害する
ものであってはならない。

平滑化用下塗り層はブレフォーマツティング情報を含ん
でいてもよい。

基板形成材料は一般に、ソリや機械的強度に対して良好
な構造一体性を示す材料である。適当な材料の例には、
アルミニウム、ガラス、強化ガラス、セラミック、ポリ
メタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート
、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリ
イミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、
ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、およびナ
イロンがある。なお、基板、したがって記録媒体の形状
と寸法は、用途に応じて変わってくる。形状およびフォ
ーマントは、たとえばディスク、テープ、ベルトもしく
はドラムでよい。ディスク形状およびテープフォーマッ
トが特に好ましい。

記録媒体自体の構造も、記録層の塗布が基板の片面およ
び両面のいずれであるかという点で変化しうる。あるい
は、片面に記録層を肴する２枚の基板を、記録層側の面
どうしが互いに一定間隔で向き合うように一体化させる
ことともできる。一体化させた基板は、チリによる汚れ
および引っ掻き傷を防ぐためにシールされる。

また、基板に案内みぞを設け、記録層をこのみぞの突出
部および／または陥没部に設けることもできる。

記録層を、汚れ、ちり、引っ掻き傷もしくは摩耗などか
ら保護するために、所望により、当該技術分野で公知の
ような適当な保護層または被覆を使用することもできる
。

記録層は、本発明の発色団物質のほかに、別のポリマー
もしくはオリゴマー、各種可塑剤、界面活性剤、帯電防
止剤、平滑化剤、難燃剤、安定剤、分散剤、均展剤、ブ
リード防止剤、酸化防止剤、ｔ８水剤、乳化剤などを所
望に応じてさらに含有することができる。ただし、かか
る添加剤の存在が記録媒体の光学特性に及ぼしうる影響
を考慮する必要がある。

本発明の原理を具体化した情報記録システムの１具体例
においては、ディスクの形態の記録用ブランク（半製品
）に、一定の線速度または角速度での回転を与えながら
、光源（例、レーザー）からの光ビームをディスクの情
報表面に集束・照射する。光の波長は、その記録層を構
成する発色団物質の吸光特性に適合したものとする。光
ビームの強度は記録すべき情報に従って制御する。たと
えば、この制御は、情報を含んでいる信号により周波数
変調された搬送波に従って行われ、その結果として光ビ
ームの強度は、本発明の吸光性発色団材料の物理的性質
の検出可能な変化を生じさせるのに十分な高レベルと、
ががる検出可能な変化を生じさせるには不十分な低レベ
ルとの間で変動し、信号振幅が変化するにつれてレベル
交番０周波数が変動する。好ましい書込み速度は、１０
’〜１０’ビツト／ｓｅｃの範囲内である。

形成された孔またはピットの相対直径および深さは、も
ちろん、情報層の光学的および熱的性質のみならず、書
込みビームの特性、すなわち集束スポット直径、焦点深
度、強度プロフィル、ならびに書込みパルスの強度およ
び持続時間にも依存する。これらのパラメータの適正化
は当業者には熟知の事項である。

記録層材料におけるピントの形成の結果、離間したピッ
トが続いてなる情報トラックがディスクの情報面に形成
され、ピットは高強度の書込みビームにさらされた表面
領域に現れることになる。

各ピットの長さおよび離間距離の変動により記録された
情報が表示される。

記録された情報を容易に取り出すことができる形態で情
報の記録が形成されたことになる。かかる情報記録の情
報トラックは、好ましくは基板上の塗布面において、（
１）乱されていない表面領域と、（２）ピット形成操作
により形成されたピット領域とが交互に現れる構造とな
る。この情報トラックは、アナログまたはディジタルの
いずれの形態でもよく、たとえば音声（オーディオ）、
映像（ビデオ）またはコンピュータデータでよい。

本発明の原理による再生または読出し操作においては、
情報記録の情報トラックに光ビームを集束・照射する。

再生ビームは、情報層におけるピット形成またはレベリ
ング（平坦化）による記録情報の消去を行うには不十分
な程度の一定の強度を有するものとする。情報トラック
の一連のピット形成領域が集束光の光路を通過する際に
この領域から反射された光を受ける位置に光検出器を配
置し、この光検出器が記録された情報を表示する信号を
発生する。

本発明の記録媒体による情報の続出し方式は、材料表面
と情報の記録の際にピットが形成された部分との反射の
相対的な差違を利用するものである０本発明の発色団材
料表面の反射率は基板に比べて比較的高いので、続出し
レーザーからのビームがその付近を通過した時に、ピン
ト形成部分の反射率はピットのない領域での反射率より
低くなる。したがって、書き込まれたピットは反射強度
の低下として登録される。

本発明の利点の１つは、得られた情報記録媒体が消去に
も適するようにできることである。使用する発色団に対
して組合せるポリマーおよび／または置換基の選択によ
り媒体の消去性に大きな効果が発揮される。

一般に、情報の記録にピット形成方式を利用する場合、
記録情報の完全かつ正確な消去は、発色団材料が十分に
軟化して表面の平坦化（レベリング）を達成するのに十
分な高温度に記録媒体を加熱することにより容易に実施
される。これは、ディスク全体を加部２１主たはそのＪ
＋ｈの適当な加部革段により加熱することにより全体的
に行うこともでき、あるいは情報層表面での強度が書込
みビームと続出しビームの中間となるような強度の非集
束レーザービームの照射により行うこともできる。

−ａに１個のピットの大きさく典型的には直径１μｍ）
より大きな面積を加熱することが必要である。

本発明を以下の実施例によりさらに具体的に説明する。

ただし、実施例に述べた詳細は単に例示にすぎず、制限
を意図したものではないことは理解されよう。

以下の実施例において、それぞれ本発明の範囲内と範囲
外である２種類の発色団物質の反射率を測定した。反射
率の測定は次のようにして実施した。まず、ガラス基板
に、ヘッドウェイ　（Ｈｅａｄｗａｙ）　ＥＣｌ０ＩＤ
型スピン・コーターを使用して、ポリマーの薄膜をスピ
ンコーティング法により流延した。この薄膜を高真空中
で完全に乾燥させて、ポリマーに対して可塑化作用を示
しうる残留溶媒をすべて除去した。この薄膜の反射率を
次いで、ユナイテド・デテクター・テクノロジー（Ｌｌ
ｎｉｔｅｄ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
）　５３５０型オプトメーターを使用して、法線付近の
入射で試料から反射されたレーザービーム（ＧａＡｓＡ
Ｉダイオードレーザ−１８３０ｎ＋ｍ）の強度（パワー
）を直接測定することにより求めた。この反射強度を次
いでレーザー出力強度（パワー）の測定値で割って、光
反射率を求めた止較班 ダイマー酸ポリアミド４ｇをシクロへキサノン１６　ｇ
に加熱攪拌しながら溶解させた。使用ダイマー酸ポリア
ミドは、エンボール１０１０　（［！■ρｏｌ　１０１
０米国オハイオ州、シンシナチのエメリー・インダスト
リーズ社から購入したダイマー酸）４０％、セバシン酸
ｌＯ％、ピペラジン４０％、およびエチレンジアミン１
０％からなるものであった。この溶液を次いで室温に冷
却し、この溶液に赤外線吸収染料である１、１’　、３
，３．３’　、３”、ヘキサメチル−４，４°、５’　
、５′−ジインソー２，２゛−インドトリカルボシアニ
ン・バークロレート０．３ｇとニッケルビスジチオレー
ト錯体安定剤（三井東圧化学社製）　０．１５　ｇとを
添加させ、飽和溶液を濾取した。濾液を次いで前述の方
法でスピンコーティングし、反射率を測定した。

反射率の測定値はわずか６．１±１％であった。このよ
うな反射率では、本発明の目的にはまった（小さすぎ、
したがって上記の染料／ポリマー組成・　　物を使用し
ても本発明の利点は実現されなかった。

失旌班土 下記構造式の１成分系ケイ素ナフタロシアニン材料を使
用した。

この材料をシクロヘキサノンに溶解し、次いで上述のよ
うにスピンコーティングにより薄膜状に流延した０反射
率の測定値は２５±１％であった。

人立斑主 下記構造式の１成分系ケイ素ナフタロシアニン材料を使
用した。

この材料をシクロヘキサノンに溶解し、次いで上述のよ
うにスピンコーティングによりｌｉｔ！１状に流延した
。反射率の測定値は６０±１％であった。

以上に本発明を好適態様について説明したが、当業者に
は明らかなように各種の変更および改良もなしうろこと
ができる。かかる変更もしくは改良も本発明の範囲内に
包含されるのは当然である。

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. （１）良好な非晶質皮膜形成特性を示し、反射率が少な
   くとも２０％である有機発色団物質からなる情報層を備
   えたことを特徴とする、光情報記憶媒体。
2. （２）該発色団物質が発色団化合物を変性してなる１成
   分系物質である、特許請求の範囲第１項記載の媒体。
3. （３）該発色団物質が発色団／ポリマー混合物である、
   特許請求の範囲第１項記載の媒体。
4. （４）該発色団物質が少なくとも３０％の反射率を示す
   ものである、特許請求の範囲第１項記載の媒体。
5. （５）該発色団物質が少なくとも３５％の反射率を示す
   ものである、特許請求の範囲第１項記載の媒体。
6. （６）該情報層の有機発色団物質が溶液流延可能なもの
   である、特許請求の範囲第１項記載の媒体。
7. （７）該情報層の有機発色団物質が溶融流延可能なもの
   である、特許請求の範囲第１項記載の媒体。
8. （８）ディスクの形態をとる、特許請求の範囲第１項記
   載の媒体。
9. （９）テープフォーマットの形態をとる、特許請求の範
   囲第１項記載の媒体。
10. （１０）該発色団／ポリマー混合物のポリマーが、ダイ
    マー酸ポリアミド、ポリアミド、ポリ（ビニルピリジン
    ）、ポリウレタン、ポリエステル、シリコーン、または
    ビニルポリマーである、特許請求の範囲第３項記載の媒
    体。
11. （１１）該発色団化合物ががアザアヌレン類である、特
    許請求の範囲第２項記載の媒体。
12. （１２）該アザアヌレン化合物がフタロシアニン、ナフ
    タロシアニン、テトラベンゾポルフィリンもしくはポル
    フィリン類である、特許請求の範囲第１１項記載の媒体
    。
13. （１３）該発色団物質が、下記一般式で示されるもので
    ある特許請求の範囲第２項記載の媒体：▲数式、化学式
    、表等があります▼ 上記式中、各置換基Ｘは同一でも異別でもよく、それぞ
    れ別個に選んだ有機置換基を意味し、ｎおよびｍはそれ
    ぞれ別個に選んだ置換基Ｘの個数を表し、各ｎは０〜４
    の範囲内であって同一でも異別でもよく、各ｍは０〜２
    の範囲内であって同一でも異別でもよく；Ｚは有機置換
    基を意味し、ｐは置換基Ｚの個数を表し、ｐは０、１も
    しくは２のいずれかであり；少なくとも１つの置換基Ｘ
    またはＺは皮膜形成性を付与する基であり；Ｙは中心ヘ
    テロ原子を意味する。
14. （１４）該発色団物質が基板に直接塗布されており、そ
    のため該情報層が基板に直接接していることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項記載の媒体。
15. （１５）さらに保護層を備えている、特許請求の範囲第
    １４項記載の媒体。
16. （１６）本質的に基板、情報層、ならびに保護層もしく
    は下塗り層から構成された、特許請求の範囲第１項記載
    の媒体。
17. （１７）比較的厚い熱安定性基板と、その上に塗布され
    た離間したピットが続いてなる情報トラックを包含する
    層とからなる、読出し可能な情報媒体であって、前記情
    報トラック包含層が、良好な非晶質皮膜形成特性を示し
    、反射率が少なくとも２０％である有機発色団物質から
    なるものであることを特徴とする、読出し可能な情報媒
    体。
18. （１８）該発色団物質が、発色団化合物を変性してなる
    １成分系物質である、特許請求の範囲第１７項記載の情
    報媒体。
19. （１９）該発色団物質が発色団／ポリマー混合物である
    、特許請求の範囲第１７項記載の情報媒体。
20. （２０）該発色団化合物ががアザアヌレン類である、特
    許請求の範囲第１８項記載の情報媒体。
21. （２１）該発色団物質が基板に直接塗布されており、そ
    のため該情報トラック層が基板に直接接していることを
    特徴とする、特許請求の範囲第１７項記載の情報媒体。
22. （２２）本質的に基板、情報トラック層、ならびに保護
    層もしくは下塗り層から構成された、特許請求の範囲第
    １７項記載の情報媒体。
23. （２３）良好な非晶質皮膜形成特性を示し、反射率が少
    なくとも２０％である有機発色団物質からなる情報層を
    備えた、消去可能な光データ記憶媒体。
24. （２４）該発色団物質が基板に直接塗布されており、そ
    のため該情報層が基板に直接接していることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第２３項記載の媒体。
25. （２５）比較的厚い基板上に付着させた薄膜に、記録す
    べき情報に従ってレーザービームを照射してこの薄膜に
    ピットを形成することにより前記薄膜に情報を記録する
    方法であって、前記薄膜が良好な非晶質皮膜形成特性を
    示し、反射率が少なくとも２０％である有機発色団物質
    からなるものであることを特徴とする、情報記録方法。
26. （２６）基板に付着させたフィルムに形成されている光
    情報媒体の変形情報パターンを、このフィルムを加熱す
    るか、またはこれにエネルギーを付与することにより消
    去する方法であって、前記フィルムが良好な非晶質皮膜
    形成特性を示し、反射率が少なくとも２０％である有機
    発色団物質からなるものであることを特徴とする、光情
    報媒体の変形情報パターンの消去方法。