JPS62164591A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆる光ディスクに代表される光記録媒体
に関するものであり、詳細には記録容量を飛躍的に増大
させることが可能な新規な光記録媒体に関するものであ
る。

（発明の概要〕 本発明は、光記録媒体の記録材料として吸収波長の異な
る２種以上のスピロピラン物質を用い、それぞれの吸収
波長に対応するレーザ光により記録及び／または再生を
行うことにより、各記録ピットに対して多重記録を可能
とし、記録容量の極めて大きな光記録媒体を提供しよう
とするものである。

〔従来の技術〕

光記録方式は、非接触で記録・再生ができ取り扱いが容
易であること、傷、ホコリ等に強いこと、等の特徴を有
し、特に磁気記録方式等に比べて記憶容量が数十倍から
数百倍大きいという利点を有することから、コード情報
やイメージ情報等の大容量ファイルへの活用が朋待され
ている。

かかる状況から、光記録媒体の記録容量を増大させる技
術が盛んに研究されており、多重記録の研究もその一つ
である。

一般に、光記録媒体では、情ｆｉｌ　（８号を記録ピ。

トの存無により１，０のデジタル信号として記録する、
いわゆる２値記録が行われている。また、光記録媒体に
用いられている半導体レーザ光は、媒体上で直径１μｍ
程度にしか絞れない。したがって、上記光記録媒体の記
録密度は、このスポット径で決まっていた。これに対し
て、上記記録ビットに多重記録により複数の情報を書き
込むことができれば、ピット数を同一としても、記録容
量を飛躍的に増大することができるものと考えられる。

このような多重記録を行おうとする場合には、例えば同
一の光記録媒体に対し、異なる波長のレーザ光を複数用
いて各波長のレーザ光で独立して記録・再生する必要が
ある。

しかしながら、従来光ディスク等に広く用いられている
金属′ｇｌ膜では、その吸収波長領域がブロードなもの
であるために、異なる波長での独立な記録再生を行い難
い。また、打機色素系材料には吸収波長域がかなり狭い
材料があるが、熱昇華性のものや熱退色性のものでは、
同一層内に複数種の材料を入れた場合やそれぞれの材料
層が接近して作製された場合、一方の有機色素材料に対
応したレーザ吸収による発熱で他方の有機色素材料が記
録されてしまうことがあり、多重化、特に同一層内に複
数種の材料を混合させて多重記録を行うのは実現が難し
い。

そこで、フォトケミカルホールバーニング（ＰＨＢ　）
を利用した光記録方式等が提案され検討されているが、
いずれもまだ研究段階であって、例えばＰＨＢを利用し
た光記録方式では、光記録媒体を極低温状態に保つ必要
がある等、実用化するにあたって大きな問題を残してい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の光記録媒体では、記録ピントに互い
に異なる波長のレーザ光を用いて独立に複数の情報を書
き込むことは難しく、記録容量にも自ずと限界があるの
が実情であった。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、各記録ピントに多重記録により複数の情
報を書き込むことが可能で、極めて大きな記録容量を有
する光記録媒体を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、多重記録が可能な光記録媒体を開発せん
ものと長期に亘り鋭意研究を重ねた結果、スピロピラン
物質は熱消色よりも光消色が強く吸収波長の異なる２種
以上のスピロピラン物質をそれぞれ異なる波長のレーザ
光で独立に消色させることができ、したがってこの２種
以上のスピロピラン物質を記録材料とすることにより、
各記録ピットに多重記録を行うことができるとの知見を
得るに至った。

本発明の光記録媒体は、このような知見に基づいて完成
されたものであって、吸収波長の異なる２種以上のスピ
ロピラン物質を用いて光記録層を形成し、それぞれの吸
収波長に対応するレーザ光により記録及び／または再生
を行うことを特徴とするものである。

スピロピラン物質には多くの誘導体があり、吸収波長の
異なる各種スピロピラン物質が知られている。本発明で
は、これらスピロピラン物質の中から、互いに吸収波長
の異なる２種以上のスピロピラン物質を選択して記録材
料とする。

例えば、５００〜６５０ｎｍに吸収波長を有するベンゾ
ピラン系スピロピランと、７００ｎｍ以上に吸収波長を
有するベンゾチオビラン系スピロピランとを記録材料と
して用いることにより、上記吸収波長に対応する色素レ
ーザと半導体レーザの２波長のレーザ光で多重記録が達
成される。

すなわち、上記ベンゾピラン系スピロピランは、一般式 ％式％ （式中、Ｒ３は炭素数１〜２０のアルキル基であり、Ｒ
Ｉ　Ｒｓ、　Ｒａ及びＲ２は水素原子、炭素数１〜５の
アルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原
子５ニトロ基またはジメチルアミン基の何れかを表し、
Ｒ，、Ｒ，及びＲ３は水素原子、炭素数１〜５のアルキ
ル基、炭素数１〜５のアルコキシ基またはハロゲン原子
の何れかを表す。） で示される化合物であって、通常５００〜６５０ｎｍの
領域に吸収波長域を存し、この吸収波長域のレーザ光を
照射することにより光消色する。この領域の波長を有す
るレーザ光としては、例えば色素レーザがあり、色素レ
ーザ（ローダミン６Ｇ）の波長は５８１０人（５８１ｎ
ｍ＞である。したがって、上記ベンゾビラン系スピロピ
ランに対しては、上記色素レーザによって光記録を行う
ことができる。

一方、上記ベンゾチオビラン系スピロピランは、一般式 （式中、Ｒ１は炭素数１〜２０のアルキル基であり、Ｒ
；、　Ｒ３，Ｒ−及びＲ′ｓは水素原子、炭素数１〜５
のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン
原子、ニトロ基またはジメチルアミノ基の何れかを表し
、Ｒ−＋　Ｒ’？及びＲ：は水素原子、炭素数１〜５の
アルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基またはハロゲ
ン原子の何れかを表す。） で示される化合物であって、７００ｎｍ付近に吸収種火
を有するとともに、７００ｎａ以上の長波長領域におい
ても高い吸収特性を示す、したがって、上記ベンゾチオ
ピラン系スピロピランに対しては、７８０〜８５０ｎｍ
付近に発振波長を有する半導体レーザにより光記録を行
うことができる。

かかる観点より、上記ベンゾビラン系スピロピランとベ
ンゾチオピラン系スピロピランを併用すれば、一つの記
録ピア）に対してベンゾビラン系スピロピランに由来す
る記録信号とベンゾチオピラン系スピロピランに由来す
る記録信号を色素レーザと半導体レーザで独立して記録
再生できることになり、通常の２値記録の光記録媒体に
比べて２倍の情報を書き込むことが可能となる。

勿論、３種類以上の異なる吸収波長を有するスピロピラ
ン物質を選択して用いれば、３重記録以上の多重記録が
可能となり、記録密度を３倍以上にすることもできる。

また、上記スピロピラン物質の発色あるいは消色は、紫
外光の照射やレーザ光の照射によって可逆的にコントロ
ール可能であることから、消去可能な光記録媒体とする
ことができ、繰り返し使用することができることから、
この点でも有用性は高い。

本発明の光記録媒体においては、上述の２種以上のスピ
ロピラン物質を混合して高分子バインダとともに溶媒に
溶解し、基板の少なくとも一方の面に塗布することによ
り光記録層が形成される。

ここで、光記録媒体は、通常光ディスクとして用いられ
るので、基板としてはガラス基板やポリカーボネート樹
脂基板、アクリル樹脂基板、アルミニウム基板、シリコ
ン基板等の剛性を存する基板が用いられる。また、高分
子バインダとしては、前記スピロピラン物質との相溶性
が良く、かつフィルム形成能の優れたものであればよく
、例示すればポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、
ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、酢酸セルロー
ス、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン。

塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビ
ニリデン共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポ
リアクリロニトリル、ウレタン樹脂。

エポキシ樹脂、ポリエステル、フェノール樹脂。

フェノキシ樹脂等がある。このうち、塩素系の高分子バ
インダの方が、発色後の安定性が良好となるために望ま
しい。

塗布するに際して使用される溶媒としては、メタノール
、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール
類や、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類、エチルエーテル、ジオキサン、テトラ
ヒドロフラン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブ
チル等のエステル類、すらにはベンゼン、トルエン、キ
シレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ク
ロロホルム等の各種汎用溶媒及びこれらの混合溶媒が挙
げられる。

また、塗布方法としては、通常の手法が用いられ、例え
ばスピンコード法、スプレーコート法、ロールコート法
、ディッピング法等が挙げられるが、なかでも得られる
燈膜の均一性に優れること等からスピンコード法が好適
である。

〔作用〕

光記録媒体の記録材料として互いに吸収波長の異なる２
種以上のスピロピラン物質を用いることにより、これら
スピロピラン物質の発色は異なる波長を有するレーザ光
で独立に光消色される。

この独立した光消色を利用することにより、一つの記録
ビットに２以上の情報が同時に記録される。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実験例に基づいて説明する。

第１図に示すように、ガラス基板（１）上に膜厚１μｍ
の光記録層（２）を形成した。

上記光記録Ｊ！Ｊ　（２）は、塩化ビニル−塩化ビニリ
デン共重合体（電気化学工業社製、商品名デンカビニル
＃１０００Ｗ）１．００重量部にヘンゾビラン系スピロ
ピラン３０重量部とヘンジチオビラン系スピロピラン５
０重量を分散したもので、溶媒に溶解してスピンコード
法により塗布することにより形成した。

使用したベンゾビラン系スピロピランの構造は下記の一
般式（［Ｉ［）で示されるものである。

（無色状態） 上記一般式（ＩＩＩ）で示されるベンゾピラン系スピロ
ピランは、次式 ％式％） で示される発色構造をとる。上記発色状態での吸収スペ
クトルは第２図中曲線Ａで示すようなものであって、５
８０ｎｍ付近に吸収極大を示す。

一方、本実施例で使用したベンゾチオビラン系スピロピ
ランの構造は、下記の一般式（Ｖ）で示されるものであ
る。

上記一般式（Ｖ）で示されるベンゾチオピラン系スピロ
ピランは、次式 ％式％） で示される発色構造をとる。上記発色状態での吸収スペ
クトルは第２図中曲線Ｂで示すようなものであって、６
９０ｎｍ付近に吸収極大を示すとともに、７００ｎｍ以
上の領域にも高い吸収を示す。

上述の構成の光記録媒体を作製した後、この記録媒体に
色素レーザ及び半導体レーザを照射し、２波長による多
重記録について検討した。なお、使用した色素レーザの
波長を第２図中矢印Ｘ、半導体レーザの波長を第２図中
矢印Ｙで示す。

先ず、上記光記録媒体に対して、５００Ｗ高圧水銀燈の
光をフィルタ（東芝社製、ガラスフィルタＵＶ３６０）
を通して得られる紫外光を照射し、全面を発色させた。

なお、紫外光の照射量は、２０ｍＷ／ｃｎｌの強さで照
射時間約１分とした。

次に、この全面発色した光記録媒体に、波長５８１０人
の色素レーザ光（ローダミン６Ｇ）を照射したところ、
第２図中曲線Ａで示す吸収が減少し、曲線Ｂで示す吸収
の変化は僅かなものであった。

また、波長７８００人の半導体レーザ光を照射したとこ
ろ、第２図中曲線Ｂで示す吸収に著しい減少が認められ
、曲線Ａで示す吸収には変化がなかった。

このことから、本実施例の光記録媒体では、色素レーザ
と半導体レーザによる２重記録が可能であることを確認
した。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の光記録媒体
では、記録材料として吸収波長の異なる２種以上のスピ
ロピラン物質を用い、このスピロピラン物質の発色を互
いに異なる波長のレーザ光により独立に制御可能として
いるので、２波長以上での多重記録が可能となり、記録
容量を２倍。

３倍、さらにはそれ以上と飛躍的に増大することが可能
である。この場合、上記２種以上のスピロピラン物質を
同一層内に分散させることができ、記録再生装置も簡単
なもので済み、使用条件に制約もない。

また、上記スピロピラン物質の発色あるいは消色は、可
逆的であるので、消去可能な光記録媒体とすることがで
き、例えば磁気記録媒体等と同様に繰り返し使用するこ
とが可能となる。

さらに、本発明の光記録媒体は、従来広く用いられてい
る塗布技術により記ｔ３Ｎを形成することができるので
、生産性や製造コスト等の点でも実用性が高いと言える
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した光記録媒体の構成例を示す要
部拡大断面図である。 第２図は本発明の実施例で使用したベンゾピラン系スピ
ロピラン及びベンゾチオピラン系スピロピランの発色構
造における吸収特性を示す吸収スペクトルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸収波長の異なる２種以上のスピロピラン物質を用いて
   光記録層を形成し、それぞれの吸収波長に対応するレー
   ザ光により記録及び／または再生を行うことを特徴とす
   る光記録媒体。