JPH0415115B2 - - Google Patents

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JPH0415115B2
JPH0415115B2 JP57157475A JP15747582A JPH0415115B2 JP H0415115 B2 JPH0415115 B2 JP H0415115B2 JP 57157475 A JP57157475 A JP 57157475A JP 15747582 A JP15747582 A JP 15747582A JP H0415115 B2 JPH0415115 B2 JP H0415115B2
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Masaki Ito
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ光によつて情報を記録再生する
ことのできる光学記録媒体に関し、さらに詳しく
は半導体レーザの発振波長のエネルギーにより物
質状態の変化を利用して記録を行う光学記録媒体
に関する。
従来、この種の光学記録媒体としてTe合金、
Te酸化物、バブル形成媒体及び有機色素等が用
いられていた。
Te合金は、Teと半導体、例えばAs、Se等の
固溶合金として用いられている。この媒体は、比
較的書き込み感度が高く、又記録再生の光学系を
小型にし得る半導体レーザにも適合するが、化学
的に不安定であり、空気中放置で容易に劣化する
ことと、構成材料(Te、As、Se等)が毒性を示
すという問題点がある。
Te酸化物は、Te合金より安定であるが、その
光学特性、例えば吸収率、反射率が酸化状態に敏
感に依存する。そのため、この媒体は媒体形成時
に酸化状態を厳しく制御しなければならないとい
う欠点を有する。
バブル形成媒体は、反射層、透過層、吸収層か
ら成る層構造であり、繰り返し反射干渉により光
の吸収率を高め高感度化を図つている。したがつ
て、この媒体は現在最も高感度な媒体の一つであ
るが、多層構造のため成膜回数が多いことと、繰
り返し反射干渉が各層の厚さに大きく依存するた
め、成膜時の膜厚制御が厳しく行わなれなければ
ならないという欠点がある。
一方、有機色素媒体は種々の形態で開発されて
いる。それらを大別すると色素単体型と色素を高
分子樹脂中に溶剤で溶解させた相溶型に分けられ
る。相溶型の媒体はたとえば特開昭55−161690号
に開示されているように、高分子樹脂であるポリ
ビニールアセテートに色素としてポリエステルイ
エローを溶剤で相溶し、回転塗布法で基板上に形
成される。この媒体は、比較的短波長領域(400
〜500nm)に吸収を示すが、半導体レーザの波
長域(〜800nm)ではほとんど吸収が無く、半
導体レーザを使用する記録装置の媒体としては使
用することができない。又、一般に相溶型の媒体
は、媒体形成法が溶媒塗布に限られ、基板に樹脂
を使用する場合は、樹脂を溶解しない溶剤を選択
しなければならないという制約がある。一方、色
素単体型の媒体としては、たとえばスクアリリウ
ス色素を蒸着法で形成する媒体が特開昭56−
46221号に開示されている。この色素は半導体レ
ーザの発振波長である近赤外波長領域に比較的大
きな吸収があるが、記録感度はTe合金よりも悪
い。
本発明の目的は、前述の従来技術の欠点を改良
し、半導体レーザの波長領域において高感度で化
学的に安定な光記録媒体を提供することである。
すなわち本発明は、基板の片側または両側に記
録層を設け、情報をレーザ光線によつて記録し、
かつ読み取る光学記録媒体において、前記記録層
として 一般式 (式中RはOH、NH2、NHX又はNX2を表わし、
(R1oはアルコキシル基を表わす。(ここでXは
アルキル基を表わす。))で表わされるナフトキノ
ン色素を主成分とする有機薄膜を形成したことを
特徴とする。
上記の一般式で表わされるナフトキノン色素
は、2,3−ジシアノ−1,4−ナフトキノンと
総称され、5,8位の助色団の種類によつて吸収
ピーク波長が可視領域から近赤外領域に変化す
る。上記例示した助色団はどれも近赤外領域に吸
収ピーク波長があるが、上記一般式中のRとして
NH2を付加した化合物が半導体レーザの発振波
長と最も良く適合し、さらに(R1oをアルコキ
シル基としたものが他の諸条件に対して最も好ま
しいものである、 たとえば で表わされる5−アミノ−2,3−ジシアノ−8
−〔(4−メトキシ)フエニルアミノ〕−1,4−
ナフトキノンをアセトン溶剤中で測定した場合、
この色素のスペクトルの吸収極大波長λnaxは770n
mであり、半導体レーザの発振波長と良く適合す
ることが判る。前記ナフトキノン色素化合物は、
比較的高温、高湿の環境条件でも安定であり、
Te合金のような空気中酸化による劣化は示さな
い。このことは、保護膜無しで長期間の使用に耐
ることを意味する。又この化合物は、一般の有機
色素と同様に低い熱伝導率を有しており、その値
は金属の1/10〜1/100である。したがつて、レー
ザ光記録時の媒体中での熱の拡散が少なくなり、
光照射部の媒体温度を効率良く高めることができ
る。
記録媒体は、上記ナフトキノン色素を蒸着又は
溶剤塗布法により基板の片面又は両面に付着して
形成される。基板材料としては種々のものが使用
できるが、一般にはガラス、Al、合成樹脂が望
ましい。
合成樹脂としてはポリメチルメタクリル
(PMMA)、ポリビニールクロライド(PVC)、
ポリサルホン、ポリカーボネート等がある。基板
形状は円板形状、テープ形状、シート形状が適用
できる。
基板上に形成されたナフトキノン色素膜に半導
体レーザ光をレンズで収光して照射すると、照射
部の色素膜が除去されて孔が形成される。この孔
形成の機構は明確ではないが、蒸発(昇華)をと
もなう融解凝集に因ると考えられる。形成される
孔の大きさは、レーザ光の収光径、レーザパワ
ー、照射時間に依存するが、大体0.2〜3μmであ
ることが望ましい。このような孔形成に必要なレ
ーザエネルギーは小さなものであり、したがつ
て、短時間で孔形成が可能である。具体的には、
波長830nmのAlGaAs半導体レーザ光をビーム径
1.4μmに収光した場合、色素膜面上でのパワーは
2〜10mW、照射時間は50〜300nsecの範囲で孔
を形成することができる。当然のことながら、上
記パワー、あるいは照射時間の上限値以上の条件
でも孔を形成することができるが、上記条件は望
ましい使用条件である。情報の記録は、2進情報
を孔を有無に対応させることによりなされる。通
常円板状媒体を等速回転させて、記録情報に合わ
せて孔を形成して情報を記録する。なお、以上の
場合において色素膜の膜厚は0.01〜0.5μmで、好
適には0.02〜0.2μmである。
このように記録された情報(孔)の読み出し
は、媒体からの反射光又は透過光の光量変化を検
出することによりなされる。一般に反射光を検出
する方法が採用される。これは、反射光検出の方
が光学系が簡単になるためである。即ち、一つの
光学系で投光と集光が可能であるためである。読
み出しはレーザ光を連続させて照射する。その時
の光量は媒体に何らの形状が変化が起らない弱い
エネルギーに設定され、通常記録時の光量の1/5
〜1/10である。
記録、再生時の光の入射方向として、媒体面側
と基板面側の2通りがある。本例の如き単層媒体
では両方向の配置とも使用可能である。基板面側
入射では、媒体面上に付着した塵埃に影響される
ことなく記録、再生が可能であり、より望ましい
形態である。なお、媒体が形成されている面の反
対側の基板面上に付着した塵埃及びその面のキズ
等の欠陥は、基板厚さが1mm以上であれば、その
面でのビーム径が充分大きいのは記録、再生に悪
影響を与えない。
情報は孔列として記録される。孔列は一般に同
心円状又はスパイラル状の多数のトラツクを形成
する。再生する場合、光ビームは特定トラツクの
孔列上を精度良く追跡する必要がある。これを実
現する一つの手段として回転機構の精度を空気軸
受などを使用して高めるという方法がある。しか
し、この場合は、回転系が複雑となり、又高価と
なるので実用的ではない。より望ましいのは、基
板上に光の案内溝を設ける方法である。ビーム径
程度の溝に光が入射すると、光が回折される。ビ
ーム中心が溝からずれるにつれて回折光強度の空
間分布が異なり、これを検出して、ビームを溝の
中心に入射させるようにサーボ系を構成すること
ができる。通常溝の幅は、0.6〜1.2μm、その深
さは使用する記録再生波長の1/8〜1/4の範囲に設
定される。したがつて記録層は溝付基板面上に形
成される。
2,3−ジシアノ−1,4ナフトキノン色素の
薄膜は通常の抵抗加熱蒸着法により容易に形成す
ることができる。室温に保持された基板上に薄膜
を形成すると、その結晶性は無定形、即ち非晶質
となる。非晶質膜からの反射光には、多結晶膜で
見られる粒界ノイズが含まれないので非晶質膜を
使用した時の再生のS/Nは良好である。
以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
第1図は実際に蒸着で基板上に作成した5−ア
ミノ−2,3−ジシアノ−8−〔(4−メトキシ)
フエニルアミノ〕−1,4−ナフトキノン色素の
薄膜の吸収スペクトルを示したものである。これ
より、AlGaAs半導体レーザの発振波長である〜
800nm付近に吸収極大があり、本色素が半導体
レーザを使用する光学記録媒体として好適である
ことが確認された。なお、本蒸着膜の複素屈折率
は波長830nmで2.4−i0.7である。
次に1.2mm厚の円板状のPMMA基板上に、5−
アミノ−2,3−ジシアノ−8−〔(4−メトキ
シ)フエニルアミノ〕−1,4−ナフトキノン色
素を抵抗加熱法で蒸着し、膜厚935Åの膜を得た。
抵抗加熱ポート材はMoであり、蒸着時の真空度
は1.5×10-5Torr以下とした。基板は室温自然放
置とし、蒸着による基板温度上昇はほとんど認め
られなかつた。、ボート温度の徐々に上げて行く
と233℃で色素が融解し、この温度に固定して蒸
着した。蒸着速度は5Å/secである。
なお、本色素の分解温度は295℃であり、蒸着
温度より十分高い。
第2図は、このようにして形成された媒体1を
示している。PMMA基板10上に色素膜20が
形成されている。この媒体1に矢印30の方向か
ら波長830nmの半導体レーザ光を光学系(図示
せず)で集光して照射した。この場合、レーザ光
は媒体面上のパワーで2〜10mW、照射時間50〜
300nsec、媒体移動線速度13m/secの条件で行な
つた。この記録波長での記録感度は約40mJ/cm2
であつた。この記録により、色素膜20中に約
1μm前後の径の孔40が形成された。このよう
な記録は、基板10を介して、即ち矢印50の方
向から光を入射しても同様に可能であつた。
上記実施例から明らかなように、本発明により
得られる光学記録媒体は、高感度でありかつ化学
的に安定で長期保存に耐え、加えて媒体形成が容
易であるという優れた利点を有していることが判
る。なお、本実施例ではアルコキシル基(R1o
としてメトキシル基CH3O−を用いる例を示した
がこの他にエトキシル基C2H5O−、プロポキシ
ル基C3H7O−等の炭素数の多いものでもほぼ実
施例と等しい有効性が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は5−アミノ−2,3ジシアノ−8−
〔(4−メトキシ)フエニルアミノ〕−1,4−ナ
フトキノン色素蒸着膜の吸収スペクトルを表わす
グラフ、第2図は、本発明による光学記録媒体の
断面図であり図中10は基板、20は色素膜、3
0,50は光の入射方向、40は孔を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基板の片側または両側に記録層を設け、情報
    をレーザ光線によつて記録し、かつ読み取る光学
    記録媒体において、前記記録層として 一般式 (式中RはOH、NH2、NHX又はNX2を表わし、
    (R1oはアルコキシル基を表わす。(ここでXは
    アルキル基を表わす。))で表わされるナフトキノ
    ン色素を主成分とする有機薄膜を形成したことを
    特徴とする光学記録媒体。
JP57157475A 1982-06-25 1982-09-10 光学記録媒体 Granted JPS5948187A (ja)

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DE8383106192T DE3366578D1 (en) 1982-06-25 1983-06-24 Optical information recording medium for semiconductor laser

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