JPH02121133A - 光記録媒体および光記録再生方法 - 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、光記録媒体、特にヒートモードの光記録媒体
と、それを用いた光記録再生方法とに関する。

〈従来の技術〉 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、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−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、ビットと称
される***を形成して書き込みを行い、このビットによ
り情報を記録し、このビットを読み出し光で検出して読
み出しを行うビット形成タイプのものがある。

このようなビ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。

また、近年、Ｔｅ系材料が有害であること、そして、よ
り高感度化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、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（特開昭６０−２０３４８８号等）
。

このような色素等の記録層を有するビット形成タイプの
光記録媒体では、感度の低下を防止するために、記録層
上に空隙を設けるいわゆるエアーサンドイッチ構造とし
ている。

さらに、これらの色素を含む記録層を基板上に形成して
、記録・再生を行う場合、通常、基板の裏面側から書き
込み光および読み出し光を照射して記録・再生を行う。

〈発明が解決しようとする課題〉 このようなビット形成タイプの記録方式では、レーザー
等によって、色素膜を融解除去するため、かなり大きな
記録パワーを必要とする。

また、上記のように、いわゆるエアーサンドイッチ構造
をとるので、媒体とした時厚くなり、さらには堅牢性が
低下する。

本発明は、記録パワーを低減でき、しかも良好な再生Ｃ
／Ｎ比が得られ、さらには媒体を薄型化および堅牢化で
きる新規な記録方式の光記録媒体および光記録再生方法
を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は下記（１）〜（４
）の構成を有する。

（１）基板上に色素を含む記録層を設層した光記録媒体
において、前記記録層に記録光を照射して記録点の膜厚
を変化させ、この膜厚の変化によって反射スペクトルが
変化し、光反射率が変化するように構成したことを特徴
とする光記録媒体。

（２）前記記録層上に金属反射膜を積層した上記（１）
に記載の光記録媒体。

（３）前記記録層上または前記金属反射膜上に保護部材
を密着して一体化した上記（１）または（２）に記載の
光記録媒体。

（４）上記（１）ないしく３）のいずれかに記載の光記
録媒体に記録光を照射して、周囲と膜厚および反射スペ
クトルの異なる記録点を形成し、再生光の反射率変化に
よって再生を行うに際し、記録点と周囲との反射率変化
が大きくなるような再生光波長にて再生を行うことを特
徴とする光記録再生方法。

く作用〉 本発明によれば、色素を含む記録層に記録光が照射され
ると、記録層における記録点の膜厚が変化する。　この
膜厚の変化が反射スペクトルを変化させ、この反射スペ
クトルの変化が光反射率を変化させる。

このようにして記録されるため、記録パワーが小さくて
すむ。

また、記録層上に金属反射膜を積層しても低パワーで記
録できる。

さらには、ビット形成タイプのもののように空隙を設け
る必要がないので保護層等を密着して形成できる。

そして、読み出し光を記録層に照射して光反射率を検出
して再生を行う。

この際、反射率は、反射スペクトルの変化により大巾に
変化するとともに、膜厚の変化によっても変化して、記
録点ないしビットでは、周囲に対し大きな反射率変化を
示すので、良好な再生Ｃ／Ｎ比を得ることができる。

そして、このような記録再生に際して、記録層上に空隙
を設けな（とも、良好な記録感度が得られる。

なお、特開昭５８−５３４９０号、同５８−６８２５２
号等には、ビット底に色素膜を残存させるようにビット
形成を行う記録方式が開示されている。

しかし、これらではビットの膜厚変化による反射率変化
は生じるものではあるが、膜厚変化による反射スペクト
ルの変化が生じるものではない。

このため、本発明では、これらよりすぐれた再生Ｃ／Ｎ
比を得ることができる。

また、上記公報に開示の方法では、ビット形成に際し、
エアーサンドイッチ構造を必要とする。

く具体的構成〉 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、基板上に色素を含む記録層を設
層したものである。

そして、この記録層に記録光を照射し、この記録光の照
射により記録点の膜厚が変化し、これによって記録が行
われることとなる。

この記録点の膜厚の変化は、本発明においては、反射ス
ペクトルを変化させることになる。

従って、この場合の記録光としては、記録点ないしビッ
トにおいて膜厚が変化するものであればよいので特に制
限はなく、用いる色素に応じて選択すればよいが、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。

そして、その出力は１〜１０ｍＷ程度（記録速度１゜３
　ｍ／Ｓ程度のとき）とすればよい。

本発明における記録光による記録点の膜厚は、記録層（
膜厚０．５〜５戸）の厚さの−５〜−５０％程度変化さ
せることが好ましい。

この膜厚変化により反射スペクトルが変化する。

反射スペクトルの変化は、例えば６５０〜８５０ｎｍに
て、ピーク波長の変化や、ショルダーピークやサブピー
クの発生、ピークのスプリット等として現出する。

この場合、ピーク波長のシフト巾やスプリット巾や、ピ
ーク波長と発生ショルダーないしサブピークの波長差は
、例えば５〜１１００ｎ、特にｌＯ〜４０ｎｍ程度とな
る。

反射スペクトルの変化は、記録層の記録点の膜厚が変化
することによって、膜物性、例えば膜中の色素分子等の
配向、会合状態等が変化することに生じるものと考えら
れる。

本発明において再生を行うには、記録層の光反射率の変
化を読み取ることによればよい。

この場合の再生光としては、光反射率を有効に検出でき
る波長とすればよ（、光源として、具体的には、記録光
と同様に、半導体レーザーを用いることが好ましい。　
再生光の波長は、反射率の変化の大きい波長を選択し、
記録光の波長とは変えてもよい。

この場合、本発明における記録層の再生光に対する反射
率は、１５〜９０％であることが好ましい。　これは１
５％未満であると、反射スペクトルの変化に基づく反射
率変化を有効に検出できなくなるからである。

一方、再生光の波長は、記録点ないしビットの反射率と
、その周囲との反射率との変化中ができるだけ大きくな
るように選択される。

この場合、この反射率の変化は、記録点の反射率が、周
囲の反射率の５〜９５％程度に小さくなり、５〜７０％
程度となるようにすることが好ましい。

このように条件は、用いる色素と、再生光波長、記録パ
ワーを適宜変更することにより、容易に実施的に求める
ことができる。

なお、場合によっては、記録点の反射率を周囲の反射率
よりも５〜５０％程度大きなものになるように、再生光
波長を選択することもできる。

なお、本発明においては、−旦、記録したものを光また
は熱により消去する消去可能型とすることも可能である
。

本発明において、記録層に含有させる色素は、記録光の
照射によって膜厚が変化し、反射スペクトルの変化を生
じさせ、光反射率が変化するものであればよい。

具体的には、ナフタロシアニン色素あるいはフタロシア
ニン色素、なかでも下記式（Ｉ）で示されるものや、下
記式（ＩＩ）で示されるもの等が挙げられる。

式（１） 式（ｎ） 上記式（Ｉ）および（ＩＩ）において、Ｒ１−Ｒ４は１
価の置換基であり、好ましいものは、それぞれハロゲン
、スルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、
シアノ基や、それぞれ置換または非置換のアシル基、ア
シロキシ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、
アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ア
ミノ基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリ
ーロキシカルボニル基、アミド基、スルホンアミド基、
カルバモイル基、スルファモイル基等、あるいはこれら
のうちの−種を他の一種以上が置換したものが挙げられ
る。

Ｒ１−Ｒ４は、同一でも異なっていてもよい。

Ｍは、金属原子またはこれらの酸化物、水産化物もしく
はハロゲン化物を表わす。　金属原子に特に制限はない
が、好ましい金属原子としては、ＳＬ、Ｐｂ等が挙げら
れる。

金属原子には、配位子が配位していたり、置換基が、結
合していてもよい。　この場合の好ましいものとしてＳ
Ｌに２個のＯＲ’または０３ｉＲ’　Ｒ’　Ｒ’　　（
ここで、Ｒ１１は炭素数１以上の炭化水素残基を含む基
を表わす。

Ｒ’、Ｒ’およびＲ８はそれぞれ１価の原子または基を
表わすが、Ｒ６ＲＴおよびＲ８のうち少なくとも１つに
は炭素数１以上の炭化水素残基が含まれる。）が結合し
たものや■０等が挙げられる。

ＯＲ’ないしＯ５ｉ　Ｒ’　Ｒ’　Ｒ’の好ましいもの
としては、例えば、ヒドロキシへブタプロピレンオキシ
ジメチルシロキシ基、：［０３ｉ（ＣＨ）　　Ｏ（ＣＨ
ＣＨ，ＣＨ，Ｏ）　　Ｈ］ヒドロキシテトラプロピレン
オキシジメチルシロキシ基、：　　［Ｏ３ｉ　（ＣＨ，
）　　０（ＣＨＣＨｓ　ＣＨ２０）　　Ｈ］　　ｎ−ブ
チルトリエチレンオキシジメチルシロキシ基、：［Ｏ３
ｉ　（ＣＨ，）　　Ｏ（ＣＨ，ＣＨ２０）Ｃ４Ｈ９］　
　　）’リヘキシルシロキシ基、：［ＯＳ　ｉ　（Ｃｏ
　Ｈ＋ａ）　ｓ　］　、オクチルオキシジメチルシロキ
シ基、：　　［Ｏ３ｉ　（ＣＨ−）ｏ　Ｃａ　Ｈｌ−］
　、オクチルオキシフェニルシロキシ基：　　［ＯＳ　
ｉ　　（Ｃｓ　Ｈｓ　）　ｓ　ＱＣｓ　ＨＩ７１へキシ
ルオキシ基、：　ｃｏｃｓ　Ｈ，、］　　オクチルオキ
シ基、：　　［ＯＣｓ　Ｈ＋ｔ］等が挙げられる。

本発明において、好ましく用いられるものを以下に示す
。

■　で７されるナフタロシアニン （Ｉ　−１）　Ｍ＝Ｓｉ−（０−ＳＬ（ＣＨｓ）ｚＯ（
Ｃ，Ｈ４０）ｓ−Ｃ４Ｈｓ］ａＲ’−Ｒ’の置換なし く　Ｉ　−２）　Ｍ＝ＳＬ−（０−Ｓｉ（ＣＨｌ）ｔｏ
（Ｃａ！（４０）ｍ−Ｃ４ｓ］ａＲ’〜Ｒ’　＝Ｃ氾 （ｒ　−３）　Ｍ＝Ｓｉ−［０−５Ｌ（Ｃ）１３）ｚＯ
（Ｃ２Ｈ＜０）ｚ−Ｃ４ｓ］ａＲ’〜Ｒ４の置換なし ■　で−されるフタロシアニン （ＩＩ　−１）　Ｍ＝Ｓｉ−［０−３ｉ（ＣＨ−）ｉｏ
（ＣａＨ，０）ａ−Ｃ４Ｈ，］□Ｒ１〜Ｒ４の置換なし くＩＩ　−２）　Ｍ＝Ｐｂ Ｒ１〜Ｒ４＝−８−ｃ＞ （ＩＩ　−３）　　Ｍ＝ＶＯ Ｒ１〜Ｒ４＝−８−ｃ＞ （Ｉｆ　−４）　　Ｍ＝Ｖ０ 記録層は色素のみから構成してよく、その方が好ましい
が、色素は記録層全体の１０ｗｔ％以上、特に２０ｗｔ
％以上含有されることが好ましい。

このような色素の含有量とするのは、記録光の照射によ
って記録点の膜厚が変化し、反射スペクトルの変化が十
分となり、光反射率に十分反映できるからである。

また、記録層の膜厚は、前記のように、０．５〜５−１
特に０．８〜３ＪＪＪｆｉとすることが好ましい。

このような膜厚とすることによって、膜厚の変化を反射
スペクトルの変化による光反射率の変化に十分に反映す
ることができる。

本発明においては、膜厚変化による記録方式であるため
に、ビットを基板に到達する透孔として形成するタイプ
の記録方式に比べて記録パワーを３０〜９０％に小さく
することができる。

本発明において、記録層には、さらにニトロセルロース
等の自己酸化性の樹脂、ポリスチレン、ナイロン等の熱
可塑性樹脂を含有させてもよく、またその他の添加剤を
含有させてもよい。

本発明において、記録層を基板上に設層するには、色素
の塗布液を調製して塗布により行えばよい。

この場合の色素の濃度は、塗布液中、 ０．５〜５ｗｔ％、より好ましくは０．５〜３ｗｔ％と
するのがよい。　このような濃度とすることにより、所
望の膜厚が得られる。

塗布はスピンコード等によればよい。

なお、塗布に際し、塗布溶液の粘度は ０．５〜１０ｃｐ、スピンナー回転数５００〜１．００
Ｏｒｐｍ程度とする。

本発明における色素の塗布液の溶媒としては、色素を溶
解するものであれば、特に制限はない。

具体的には、ケトアルコール系（脂肪族ケトアルコール
、特にジアセトンアルコール、アセトール、アセトイン
、アセトエチルアルコール等）　　Ｒ，Ｏ−Ｒ，−ＯＨ
［ここで、Ｒ，は低級アルキル基（特に炭素原子数１〜
５）　Ｒ２は低級のアルキレン基（特に炭素原子数２〜
５）を表わす。］で示されるエーテル系、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等
のケトン系、酢酸ブチル、酢酸エチル、カルピトールア
セテート、ブチルカルピトールアセテート等のエステル
系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のエーテル
系ないしトルエン、キシレン等の芳香族系、ジクロロエ
タン等のハロゲン化アルキル系、水、アルコール等が挙
げられる。

また、記録層は蒸着により形成してもよい。

本発明においては色素を含む記録層上に金属反射膜を積
層してもよい。

このような金属反射膜を設けることによって、周囲の高
い反射率に対し、記録点にて反射率が下がるタイプの記
録を行うことができる。

また用いる金属としてはＡｕ％Ａｉ！、、Ａｇ。

Ｃｕ等が挙げられる。

この場合の膜厚は０．０３〜１−程度とする。　そして
、蒸°看やスパッタにより形成すればよい。

本発明における基板としては、基板裏面側から記録光お
よび再生光を照射することが好ましいため、透明なもの
とすることが好ましい。

従って、基板の材質としては、記録光および再生光に対
し実質的に透明なものであれば、特に制限はなく、各種
樹脂、ガラス等いずれであってもよいが、樹脂であるこ
とが好ましい。

このような樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリサルフオン樹脂、ポリエーテルサルフオン、メチル
ペンテンポリマー等が挙げられる。

このような基板の記録層形成面には、トラッキング用の
グループないし各種フォーマットが形成されることが好
ましい。

溝の深さは、え／８ｎ程度、特にλ／７ｎ〜λ／１２ｎ
（ここに、ｎは基板の屈折率である）とされている。

また、基板上へのグループ形成は、いわゆる２Ｐ法等に
よればよい。

そして、この基板の平坦部あるいは凹部または凸部に位
置する記録層を記録トラック部として、記録光および再
生光を基板裏面側から照射することが好ましい。

このように構成することにより、記録時の書き込み感度
と再生時の読み出しのＣ／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。

またトラック部にはアドレス信号用の凹凸を設けること
もできる。

本発明において、記録層上に、あるいは金属反射膜を記
録層に積層するときは金属反射膜上に保護層や保護板を
設けてもよい。　ある　いは、１対の基板上に記録層あ
るいはこれに金属反射膜を積層したものを形成し、これ
らを記録層あるには金属反射膜が内側になるように一体
化してもよい。

これらの場合、記録層あるいは金属反射膜上には空隙を
設け、いわゆるエアーサンドイッチ型としてもよい。

ただし、本発明では、記録層を保護板等と密着しても、
記録層にビットないし記録点を形成可能であるので、い
わゆる密着型としてもよい。

すなわち、記録層あるいは金属反射膜上に保護層や保護
板を密着一体化したり、中間層を介して一対の記録層を
有する基板を密着一体化することができる。

このため、ディスク等の媒体の厚さを薄くでき、しかも
空隙部がな（なるので、堅牢性が良くなる。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例１ 直径１３ｃ＋ｎのポリカーボネート樹脂基板上に記録層
を設層した。

記録Ｍは、色素として、ナフタロシアニン色素［本文記
載の化合物（Ｉ−１）］を用い、これをメタノールに溶
解して２ｗｔ％溶液とし、スピンコードにより１３００
人または８００人の膜厚に設層した。　　１３００人の
膜厚のものをサンプルＮｏ、１．８００人の膜厚のもの
をサンプルＮｏ、２とする。

なお、膜厚はエリプソメータによって測定した。

さらに、記録層上には、シリコーンゴム製の保護膜を５
μ厚に密着して設層した。

これらのサンプルについて基板を通しての鏡面反射によ
り反射スペクトルを測定した。

反射スペクトルを第１図に示す。

第１図の結果から、膜厚が変化すると反射スペクトルが
変化することがわかる。

上記のサンプルＮｏ、１を用い、１８００ｒｐｍにて回
転させながら、半導体レーザー８３０　ｒ＋ｍを使用し
て、基板裏面側から記録した。

この場合、集光部出力（記録パワー）は３ｍＷ、周波数
は２．８ＭＨｚである。

次いで、半導体レーザー（７８０ｍ、集光部出力０．２
ｍＷ）を再生光とし、基板をとおしての反射光を検出し
てヒユーレットバラカード社製のスペクトラムアナライ
ザーにて、バンド巾３０　ｋＨｚにてＣ／Ｎ比を測定し
た。　Ｃ／Ｎ比は４８ｄＢであり、満足できるレベルで
あった。

さらに、記録パワーを０．５〜１０ｍＷの範囲でかえて
Ｃ／Ｎ比を測定した。　結果を表１にに示す。

表 （ｄＢ） この場合、各サンプルにつき、ＳＥＭにより記録点を観
察したところ、記録パワー４ｍＷ以上では明らかにビッ
トが透孔状に形成されていることが確認された。　しか
し、良好なビット形状はえられておらず、このためＣ／
Ｎ比が低いものとなっている。

一方、記録パワーが３ｍＷ以下では、ビットの形成の形
跡はなかったが、その痕跡が膜厚変化としてわずかに認
められた。　そして、上記のとおりＣ／Ｎ比は満足でき
るレベルであった。

またこのような効果は、上記の各色素を用いた場合にも
実現した。

実施例２ 実施例１において膜厚を１５００人とした記録層上にＡ
ｕ反射膜を積層し、その上に紫外線硬化型オリゴエステ
ルアクリレートの保護膜を設ける他は、同様にしてサン
プルを作製した。

これをサンプルＮ００３とする。

これを用いて記録パワーを７ｍＷとする他は実施例１と
同様に記録し再生した。

この記録後のものについて、ＳＥＭによりビット部を観
察したところ、ビットの形成は認められなかった。　ま
た、７８０　ｎｍにおける反射率は記録後低下すること
が確認された。　さらに、再生時のＣ／Ｎ比は５０ｄＢ
であり、満足できるレベルであった。

線方式のものが得られる。

このため、記録パワーが少なくてすむ。　また、再生Ｃ
／Ｎ比も良好な値が得られる。

そして、このような効果は、いわゆるエアーサンドイッ
チ構造としない場合にも実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光記録媒体の反射スペクトルを示す
図である。 特許出願人　ティーデイ−ケイ株式会社〈発明の効果〉 本発明によれば、ヒートモードの光記録媒体において、
膜厚の変化によって反射スペクトルが変化し、この反射
スペクトルの変化が光反射率を変化させるということを
利用した新規な記ＦＩＧ。 壌 長 （ｎｍ） 手続ネ…正書（自発）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に色素を含む記録層を設層した光記録媒体
   において、前記記録層に記録光を照射して記録点の膜厚
   を変化させ、この膜厚の変化によって反射スペクトルが
   変化し、光反射率が変化するように構成したことを特徴
   とする光記録媒体。
2. （２）前記記録層上に金属反射膜を積層した請求項１に
   記載の光記録媒体。
3. （３）前記記録層上または前記金属反射膜上に保護部材
   を密着して一体化した請求項１または２に記載の光記録
   媒体。
4. （４）請求項１ないし３のいずれかに記載の光記録媒体
   に記録光を照射して、周囲と膜厚および反射スペクトル
   の異なる記録点を形成し、再生光の反射率変化によって
   再生を行うに際し、記録点と周囲との反射率変化が大き
   くなるような再生光波長にて再生を行うことを特徴とす
   る光記録再生方法。