JPS63106940A - 光学的記録媒体 - 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］ 本発明は光学的記録媒体に関し、特に書き換え可能な光
学的記録媒体の改良に関するものである。

［従来の技術］ 光記録媒体は、媒体と書き込みヘットや読みたしヘッド
か非接触であるので、光記録媒体か摩耗劣化しない等の
利点をもっている。この種々の光記録媒体のうち、ヒー
トモート光記録媒体は暗室による画像処理が不要である
等の点から、例えば光カート、光ディスク、光テープへ
の応用開発が活発になっている。

このようなヒートモートの光記録媒体は、記録光（ビー
ム）を熱に変換し、そのビーム照射部による光学変調を
利用したもので、そのうち、レーザー記録光で媒体の１
部を融解、除去等してピットと称される小穴を情報に応
じて記録し、このピットの有無を読み出し光で検出する
ことかできるものかある。

これらは一般にレーザービームによって記録部分の媒体
を溶融蒸発させ穴をあける書込方式であって書き換えは
不可能である。そして、他方書き換え可能な光学的記録
媒体の例としては、非晶質カルコゲナイドのフォトダー
クニング現象を利用したものか知られているか、かかる
非晶質カルコゲナイド材料は一般に記録感度か小さく、
また光吸収端が比較的短波長側にあり、更にその吸収端
付近の波長では吸収が小さいため長波長光での記録感度
か非常に小さい。

一般に上記のレーザー光は、その光ビームを極小に絞れ
ることからこの種光記録用光源として最適であり、特に
半導体レーザーは非常に小型化できる利点かあって注目
されている。しかしその波長域か７５０〜８００ｎ−以
上、恐らく将来的にも７００ｎｍ程度と比較的長波長で
ある。又概ね小型で安定性の高いＨｅ−Ｎｅレーザーも
その波長域は６３２．８ｎ■である。更に、短波長のレ
ーザーとしてはＡｒ、　Ｋｒ等があるか若干不安定さが
増し、かつ非常に大型である。即ち上記非晶質カルコゲ
ナイドは使用光源に著しい制限があり、しかも小型化が
殆どできないと云って良い。

他に光磁気材料か良く知られている。これは上述した使
用光源に関する制限は少いが、読出し時にいわゆる磁気
カー効果を用いて読出しを行うものであってその効果が
小さく、読出しのＳ／Ｎが非常に悪い問題かある。

更に別の例として、導電層を有する基板上にサーモプラ
スチック材を組み合わせた記録媒体かあり、一様な帯電
後、熱ヘットで信号を記録する方法があるが、熱ヘット
で記録するため光記録と比べ高密度記録の要求に対して
十分とは云い難い。

以上のごとく、従来の記録媒体、特に光記録媒体の多く
は上記書き換え性および該書き換え時における緒特性等
において必ずしも満足できるものが得られていないのが
実状である。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであっ
て、導電層を有する基板上に、少なくとも光吸収材かつ
光導電材である染料または顔料とサーモプラスチック材
を含有する光記録層を形成した構成の光学的記録媒体に
よって、記録、再゛　　生、および消去感度が著しく向
上し、また記録、再生、消去のくり返し、および書き換
え性を著しく改善した光学的記録媒体を実現し得ること
を見いたし本発明を完成したものである。

［問題点を解決するための手段］及び［作用］即ち、本
発明は導電層を有する基板上に光記録層を有する光学的
記録媒体の光記録層上に一様な帯電を行ない、さらに光
信号の露光を行なうことにより光信号に対応した凹凸の
形状変化を形成することによって記録する光学的記録媒
体において、前記光記録層か少なくとも光吸収材かつ光
導電材である染料または顔料とサーモプラスチック材を
含有することを特徴とする光学的記録媒体である。

本発明は、導電層を有する基板上に、少なくとも光吸収
材かつ光導電材である染料または顔料とサーモプラスチ
ック材を含有する光記録層を有する光学的記録媒体で、
特に前記光吸収材かつ光導電材である染料または顔料が
半導体レーザーの発振波長である近赤外領域に吸収を有
する光学的記録媒体からなるもである。

以下、図面に基づき、本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の光学的記録媒体の一例を示す断面図で
あり、図中１は基板、２は導電層、３は光記録層で、３
ａが光吸収材かつ光導電材である染料または顔料および
３ｂかサーモプラスチック材である。

基板ｌは記録の読み出し方式を透過形にする時は平滑な
透明基板を用いる必要かあり２反射形にする時は不透明
基板でも良く、その材質としては種々のものを用いるこ
とかできる０例えば１通常、各種ガラス、各種セラミッ
クスあるいはポリメタクリル樹脂、ポリアクリル樹脂、
ポリカーボネート樹脂等の各種樹脂を用いることか好ま
しい、また、形状や寸法は用いる用途に応じ、ディスク
、シート、テープ、ドラム等軸々のものとすることかて
きる。

また、導電層２としては、一般にＩＴＯネサ膜等の透明
導電層か用いられるか、反射形にする場合は、金属や金
属酸化膜等の導電層を用いることかできる。

次に、光記録層３中のサーモプラスチック材３ｂとして
は、例えばポリスチレン、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル
樹脂、ＡＢＳ　ｓ１脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、
ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アセタ
ール樹脂、ポリカーボネート等の低分子量ポリマーか挙
げられる。また、前記のサーモプラスチック材のうち、
分子ＭＭ。

が１０００〜１００００で、かつ分子量分布Ｍｗ／Ｍｌ
、が≦１．２であり、その分散か単分散に近い低分子量
ポリマーを用いることか好ましい。サーモプラスチック
材は記録光照射部分の温度上昇により、軟化乃至融解し
、変形して記録ピットを形成しやすいものである。

この場合、サーモプラスチック材３ｂの分子量Ｍ、か１
０００未満では、液状であるか、あるいは軟化点か低す
ぎて繰り返し使用に耐えない、一方、分子１わがｔｏ、
ｏｏｏを超えると、消去、書き換えは可能であるか、光
照射による記録ピットの、特に周辺部分か不良で読みと
りの際のＣ／Ｎ　　（キャリヤ／ノイズ）比が悪くなる
。また、多数回の繰り返しての消去、書き換えに際し、
このＣ／Ｎ比は徐々に悪化する。

他方、分子量分布Ｍ、／Ｍｎか〉１．２では、分子量か
不均一なため記録した場所により変形状態にムラが生じ
、さらに消去時においても元の状態に戻りにくくなる。

これに対し１分子ＩｋＦａｗか、１０００〜１０，００
０で、分子量分布Ｆａ　、／Ｐａ、か≦１．２となると
きわめて高いＣ／Ｎ比の記録ピットか得られ、また繰り
返し何回もの消去書き換えが可能であり、しかもそのと
きＣ／Ｎ比の劣化も少ない。

このようなサーモグラスチック材は、ラジカルテロメリ
ゼーション、イオンテロメリゼーション、熱重合、ポリ
マーの解重合、ポリマーの機械的切断等で容易に得られ
、あるいは市販のものを用いて、更にこれらを分子量分
別して用いることもできる。

一方、光記録Ｍ３には前記のようなサーモプラスチック
材３ｂと共に光吸収材かつ光導電材である染料または顔
料３ａが含有される。

この光吸収材かつ光導電材である染料または顔料３ａは
、記録光に対して大きな光吸収率を示し。

光照射部において光エネルギーを吸収して熱エネルギー
に変換され、温度上昇するとともに前記光記録層にコロ
ナ放電器等により電荷を一様に与え、光照射部において
光を吸収し電荷を発生し、電界の変化によって電気的吸
引力の変化を生じさせるものである。

従って、記録光の波長に応じて種々の公知の染料または
顔料を用いることかできる。特に記録光として軽量で低
コストな半導体レーザーを用いる場合、近赤外領域に光
吸収性かつ光導電性を有する染料または顔料として、例
えば不純物や増感剤等を含むＣｄＳ、　　ＺｎＯ１Ｔｉ
Ｏ□等の無機顔料やアゾ系、フタロシアニン系などの有
機顔料、およびシアニン、メロシアニン、トリフェニル
メタン、ナフトキノン、キサンチン、スクアリウム、ア
ズレン、メチンおよびビリリウムなどを含めて、アゾ、
スチルベンフタロシアニン系の直接染料、アゾ、アント
ラキノン、トリフェニルメタン、キサンチン、アジン系
の酸性染料、シアニン、アゾ、アジン、トリフェニルメ
タン、アズレン、メチン、ピリリウム系の塩基性染料、
アゾ、アントラキノン、キサンチン、トリフェニルメタ
ン系の媒染、酸性媒染染料、アントラキノン、インジゴ
イド系の建染染料、アゾ、アントラキノン、フタロシア
ニン、トリフェニルメタン系の油溶染料、硫化染料、お
よびジチオール系などの金属錯体などの有機染料を挙げ
ることができる。

また、光記録層中に含有されるサーモプラスチック材３
ｂと光吸収材でかつ光導電材である染料または顔料３ａ
との含有量比は、サーモプラスチック材１０重量部に対
し、一般に０．０１〜１００重量部、好ましくは０．１
〜２０重量部の範囲内で広範囲に選択することかできる
。

このような光記録層はスピナー塗工、ディッピング塗工
、ロールコータ等の公知の種々の方法で基板上に塗布す
ることかできる。また光記録層の膜厚は０．０１ｐｍ〜
１１■の厚さが好ましい。

なお、このような光記録層中に各種オリゴマー、ポリマ
ーなどの添加物を含有させることにより、基板との接着
性の向上、塗布性の向上、および軟化温度を変更させる
ことができる。この他、各種可塑剤、界面活性剤、帯電
防止剤、滑剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安
定剤、分散剤等を含有させることができる。

また、前記の導電層を有する基板上に、必要に応じて反
射層、下引き層を設け、その上に光記録層を設けてもよ
い。

次に、第２図を用いて本発明による記録媒体の書き込み
および消去方法の一例を説明する。

まず、同第２図（ａ）のごとく、記録媒体の表面にコロ
ナ放電により一様な帯電を行ない、次に第２図（ｂ）ま
たは第２図（ｃ）のごとく、光記録層側または基板側か
ら書き込む部分にレーザー光４を照射する。レーザー光
が照射された部分の光吸収材かつ光導電材である染料ま
たは顔料３ａ中に光が吸収され、サーモプラスチック材
３ｂの軟化点（ガラス転移点）以上に加熱されるととも
に、発生した電荷か光記録層中を移動して電界の配置が
変化し、電気的吸引力が大きくなり、厚さ変形が生じ、
そのまま冷却することにより記録が固定され、第２図（
ｄ）に示す如く凹凸状の記録ビットか形成される。

この場合、第２図（ｅ）に示すように光照射後。

再帯電することにより厚さ変形を起しやすくすることも
できる。また前記の記録において、帯電およびレーザー
光の照射を同時に行なってもよい。

そして、さらに一様に再加熱することにより記録された
凹凸状の記録ビットの表面は、再融解し。

第２図（ｆ）に示す如く平坦に戻る。

消去のための加熱としては、レーザー光照射、各種ヒー
ター加熱、赤外線ランプ照射等いずれを泪いてもよい。

また、記録層上に保護層等を設けてもよい。

そして、このような消去と書き込みを繰り返し行ワても
、ピットは常に良好な形状を示し、　Ｃ／Ｎ比の高い読
みとりが行われ、又消去により表面は゛　常に平坦に戻
るので、繰り返し回数か多くなっても消去と書き込みと
を常に確実かつ良好に行うことかできる。

［実施例コ 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１〜３ サーモプラスチック材として、ポリスチレン［ピコラス
ティックＤ−１００（エクソン化学■製。

ｙ１ｗ＝　１５００）　］　１１０重量と光吸収材かつ
光導電材である染料として下記の構造式Ｉで示す染料０
．８重量部をメチルエチルケトン中で分散し、この分散
液を導電層としてｆＴＯを蒸着した２００厘園φ、１．
２■ｌ厚のガラス基板上にスピナー塗工法で塗布し、そ
の乾燥膜厚０．８終烏の実施例１の光学的記録媒体を作
製した。

構造式Ｉ Ｈ３ 実施例２ サーモプラスチック材としてポリスチレン［どコラステ
ィック　Ｄ−１２５（エクソン化学■製、Ｍ。

＝３，０００）１１０重量部と光吸収材かつ光導電材で
ある顔料として下記の構造図■で示す顔料５重量部をメ
チルエチルケトン中で分散し、この分散液を導電層とし
てＩＴＯを蒸着した２００ｍｍφ、１．２■■厚のガラ
ス基板上にスピナー塗工法で塗布し、その乾燥膜厚１．
５μ腫の実施例２の光学的記録媒体を作製した。

構造式■ 実施例３ サーモプラスチック材としてポリスチレン［ピコラステ
ィックＥ−１２５（エクソン化学■製、Ｍｗ＝　６．０
０［１）］　１１０重量と光吸収材かつ光導電材である
顔料としてε型の銅フタロシアニン（東洋インキ■製、
）２重量部をメチルエチルケトン中て分散し、この分散
液を導電層として　ＩＴＯを蒸着した２００＠ｍφ、１
．２ｍｍ厚のガラス基板上にスピナー塗工法で塗布し、
その乾燥膜厚２．ＯＢの実施例３の光学的記録媒体を作
製した。

実施例４ サーモプラスチック材としてポリスチレン［ピコラステ
ィックＤ−１００（エクソン化学■製、Ｍｗ：＝１，５
００）１１０重量部と光吸収材かつ光導電材である染料
として下記の構造式ｍで示す染料１ｆｆｉｌｌｊｔ部を
メチルエチルケトン中で分散し、この分散液を導電層と
しテｒＴＯを！着しり２００ｍｍφ、１．２ｍｍ　ｇの
ガラス基板上にスピナー塗工法で塗布し、その乾燥膜厚
１．０　％■の実施例４の光学的記録媒体を作１した。

構造式■ このようにして得られた実施例１〜４の光学的記録媒体
において、各媒体を９００ｒｐｍに回転させながら、光
記録層表面上に一様にマイナス帯電し、さらに発振波長
８３０ｎｍ　、出力８　ｍＷ　（短面上）の半導体レー
ザーを１．５ｇ＋＋＋に集光し、記録周波数ＩＭｌ（ｚ
で半導体レーザー光を照射した０次いで、出力１　＋Ｗ
　（短面上）の半導体レーザーを用いて、その透過光を
フォトダイオードで検出し、そのＣ／Ｎ比を測定した。

その結果を表１に示す。

表　　　１ 表１に示された結果から、本発明の光学的記録媒体は良
好なＣ／Ｎ比か得られていることが認められる。また、
上記の媒体の記録層表面を顕微鏡で観察すると、実施例
１〜４は光照射中心部が凹で、その外周部か凸をなす均
一なピットが形成されていた。

さらに、記録された実施例１〜４の光学的記録媒体な１
００ｒｐ−で回転させながら、発振波長８３００１、出
力１０ｍＷ（短面上）の半導体レーザーを５μ騰に集光
させて記録部へ照射し、消去を行ない、また前記の方法
で記録と消去を１，０００回繰り返し行なった。その時
のＣ／Ｎ比の変化を表２に示す。

表　　　２ 表２の結果から、実施例１〜４は、繰り返し１．０００
回後もほとんど安定したＣ／Ｎ比か得られることが認め
られる。

実施例５ 導電層としてＡｕを蒸着した２００５ｍφ、１．２ｍｍ
厚のガラス基板上に、実施例１で用いた分散液をスピナ
ー塗工法で塗布し、その乾燥膜厚０．７μ層の実施例５
の光学的記録媒体を作製した。

上記のように作製した実施例５の光学的記録媒体を実施
例１と同様の方法で記録を行った。

そして、出力１　ｍＷ　（媒面上）の半導体レーザーを
用いて、その反射光をフォトディテクターで検出し、Ｃ
１Ｍ比を測定した。さらに、実施例１と同様の方法で、
消去および書き込みの繰り返しを１０００回行った。そ
のＣ／Ｎ比の変化を表３に示す。

表　　　３ 表３の結果より、反射読み出しにおいても、消去および
書き込みの繰り返し１０００回後も、良好なＣ／Ｎ比か
得られることが認められる。

［発明の効果］ 以上、説明したように、本発明の光学的記録媒体によれ
ば、レーザー光による書き込み、消去の繰り返し性にお
いて、記録ピットの形状はきわめて良好で、読みとりに
透過光を用いても反射光を用いても高いＣ／Ｎ比を得る
ことかできる。

また、消去か常に安定に行なわれるので、消去、書きか
えを繰り返し多数回行なっても、十分安定な記録を行な
うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的記録媒体の一例を示す断面図、
および第２図（ａ）〜Ｃｆ）は光学的記録媒体の書き込
みおよび消去方法の一例を示す説明図である。 ｌ・・・基板　　　　　２・・・導電層３・・・光記録
層　　　３ａ・・・染料または顔料３ｂ・・・サーモプ
ラスチック材 ４・・・レーザー光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電層を有する基板上に光記録層を有する光学的
   記録媒体の光記録層上に一様な帯電を行ない、さらに光
   信号の露光を行なうことにより光信号に対応した凹凸の
   形状変化を形成することによって記録する光学的記録媒
   体において、前記光記録層が少なくとも光吸収材かつ光
   導電材である染料または顔料とサーモプラスチック材を
   含有することを特徴とする光学的記録媒体。
2. （２）前記光吸収材かつ光導電材である染料または顔料
   が近赤外領域に吸収を有する特許請求の範囲第１項記載
   の光学的記録媒体。
3. （３）前記光信号の露光が半導体レーザーを光源とする
   特許請求の範囲第１項記載の光学的記録媒体。