JPH0696471A - 光学記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レ−ザ−光線により高感度で記録、再生できる
良好な記録特性を有し、物理的、化学的に安定で、さら
に極めて高い光安定性を有する光学記録媒体を提供する
こと。 【構成】透明基板および記録層を有し、透明基板を通し
てレ−ザ−光を照射することにより記録、再生を行う光
学記録媒体において、少なくとも記録層より光入射側に
光吸収層を有し、その光吸収層が記録、再生に用いるレ
−ザ−波長領域以外に吸収極大を有する少なくとも１種
以上の光吸収化合物の薄膜からなることを特徴とする光
学記録媒体。 【効果】本発明の構成により光学記録媒体を作成するこ
とにより、レ−ザ−光線により高感度で記録、再生でき
る良好な記録特性を有し、物理的、化学的に安定で、さ
らに極めて高い光安定性を有する光学記録媒体を提供す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザ−光線によっ
て、情報を書き込んだり、読み取ったりすることが可能
な光学記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レ−ザ−光線を用いて情報を記録
する媒体には種々のものがあるが、その一つにレ−ザ−
光線を基板上の記録層に照射することによって、照射部
分を局部的に加熱し、融解、蒸発または分解等の物理的
あるいは化学的変化を起こさせ情報を記録するものがあ
る。これまで基板上の記録層として、Ａｓ、Ｔｅ、Ｓ
ｅ、Ｔｉ等の金属やこれらを主成分とする合金の薄膜が
使用されてきた。このような記録層を有する記録媒体
は、一般に比較的書き込み感度が高く、また記録再生の
光学系が小型にできる半導体レ−ザ−にも適用すること
ができるが、熱伝導率が大きい等の理由で記録時にレ−
ザ−光線のエネルギ−を効率よく利用できない。またこ
れらの記録層は化学的に不安定であり、空気中で劣化さ
れることが問題であった。

【０００３】このため、特開昭５７−８２０９３号公
報、特開昭５８−５６８２９号公報、特開昭６０−８９
８４２号公報、特開昭６０−１５０２４３号公報や米国
特許４４９２７５０等により、記録層として有機薄膜層
を用い、比較的長波長の、例えば７８０ｎｍ以上のレ−
ザ−光線により情報の書き込みや読み取りを行なう光学
記録媒体が提案された。このような光学記録媒体では、
記録再生系の小型化が可能な半導体レ−ザ−による融
解、蒸発、分解などによって、有機薄膜層に容易に微小
な凹部（ピット）を形成させることができる。

【０００４】しかしながら、現在このような光学記録媒
体において、一般に有機薄膜層に用いられている化合物
の多くは光安定性が悪いため、特にコンパクトディスク
（ＣＤ）対応またはコンパクトディスク−ＲＯＭ（ＣＤ
−ＲＯＭ）対応の追記型光ディスクや光カ−ドのような
単板構成で直接太陽光にさらされるような使用条件下で
は、記録の信頼性に問題が生じる可能性がある。またレ
−ザ−ディスク（ＬＤ）対応の追記型光ディスクやフォ
トＣＤ対応の追記型光ディスク等、極めて高い信頼性が
要求される次世代の光学記録媒体に応用するのは困難で
ある可能性がある。

【０００５】このため、特開平４−１６２２２５号公報
等により、基板の光入射側に、放射線硬化型の化合物に
光吸収化合物を相溶させ、塗布、硬化させたハ−ドコ−
ト層を設けることにより光学記録媒体の光安定性を向上
させる方法が提案されている。

【０００６】しかしながら、このようなハ−ドコ−ト層
においては、放射線硬化型化合物と光吸収化合物を均一
に相溶させることが難しく、またハ−ドコ−ト層を均一
に良好な成膜状態で塗布することも難しくなるため、こ
のようにして作製した光学記録媒体は、ハ−ドコ−ト層
を有さない光学記録媒体と比較して、記録特性が低下す
る可能性がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はレ−ザ−光線
により高感度で記録、再生できる良好な記録特性を有
し、物理的、化学的に安定で、さらに極めて高い光安定
性を有する光学記録媒体を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決する手段】本発明者らは、鋭意検討を行な
った結果、良好な記録特性と極めて高い光安定性を有す
る光学記録媒体を開発し、本発明を完成するに至った。
第一の発明は、透明基板および記録層を有し、透明基板
を通してレ−ザ−光を照射することにより記録、再生を
行う光学記録媒体において、少なくとも記録層より光入
射側に光吸収層を有し、その光吸収層が記録、再生に用
いるレ−ザ−波長領域以外に吸収極大を有する少なくと
も１種以上の光吸収化合物の薄膜からなることを特徴と
する光学記録媒体である。第二の発明は、透明基板を有
し、その光入射側表面に光吸収層を有し、さらにその上
に保護層を有することを特徴とする第一の発明に記載の
光学記録媒体である。

【０００９】本発明の光学記録媒体の例としては、光吸
収層／透明基板／記録層／反射層／保護層の構成を有す
るＣＤまたはＣＤ−ＲＯＭ対応の追記型光ディスク、光
吸収層／透明基板／記録層を有する２枚の光ディスクを
記録層が内側になるように貼り合わせた構造を有するエ
ア−サンドイッチ型追記型光ディスク、光吸収層／透明
基板／記録層／接着剤層／透明基板の構成を有する光カ
−ド等を挙げることができるが、これらに限定されるも
のではない。

【００１０】本発明の光吸収層は多くの有機化合物を劣
化、変質させる有害な光、特に紫外線を吸収し、記録層
に到達するのを防ぐと共に、そのエネルギ−を主として
無害な熱エネルギ−として再輻射し、また光吸収層自身
はなんら変質しないことにより、記録層に用いた化合物
の光劣化を防止し、記録層に極めて高い光安定性をもた
らす。また、光吸収層として、ポリマ−等のバインダ−
を含有しない光吸収化合物のみからなる薄膜を有するこ
とにより、光吸収層を設けることによる記録特性の低下
を防ぐことができる。

【００１１】本発明の光吸収層に用いられる化合物の例
としては、芳香族または不飽和脂肪族ジアミン系金属錯
体、芳香族または不飽和脂肪族ジチオ−ル系金属錯体、
チオカテコ−ル系金属錯体、サリシルアルデヒドオキシ
ム系金属錯体、チオビスフェノレ−ト系金属錯体、フタ
ロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、スクアリ
ウム化合物、アゾ化合物、シアニン化合物、ナフトキノ
ン化合物、アントラキノン化合物、トリフェニルメタン
化合物、ピリリウムないしチアピリリウム塩化合物等の
光吸収色素、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾ
トリアゾ−ル系、シアノアクリレ−ト系等の紫外線吸収
剤、ヒンダ−ドアミン系等の紫外線安定剤等を挙げるこ
とができるが、これらに限定されるものではない。

【００１２】本発明の光学記録媒体において、光吸収層
を成膜する方法としては、ドライプロセス、例えば、真
空蒸着法、スパッタリング法によっても可能であるが、
ウエットプロセス、例えば、スピンコ−ト法、ディップ
法、スプレ−法、ロ−ルコ−ト法あるいはＬＢ（ラング
ミュア−ブロジェット）法によっても可能である。光吸
収層に含有される光吸収化合物が、汎用の有機溶媒、例
えば、アルコ−ル系、ケトン系、セロソルブ系、ハロゲ
ン化炭化水素系、フロン系溶媒等に溶解する場合には、
生産性および光吸収層の均一性からスピンコ−ト法によ
り成膜する方法が好ましい。

【００１３】光吸収層の最適膜厚は、光吸収化合物の種
類および組合わせにより異なるため特に制限はないが、
０．５〜５０ミクロンの範囲が好ましい。

【００１４】本発明において用いられる透明基板として
は、信号の書き込みや読み出しを行なうために光の透過
率が好ましくは８５％以上であり、かつ光学異方性の小
さいものが望ましい。例えば、ガラスまたはアクリル樹
脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂、ポリエステル樹脂、ポリア
ミド樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリビニルエステル系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例え
ばポリ−４−メチルペンテン等）、ポリエ−テルスルホ
ン樹脂等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、アリル樹脂等
の熱硬化性樹脂を用いた基板が挙げられる。これらの中
で、成型のしやすさ、案内溝やアドレス信号等の付与の
しやすさなどから前記した熱可塑性樹脂が好ましい。

【００１５】本発明においては、これらの透明基板の厚
さは特に制限がなく、板状でもフィルム状でもよい。ま
たその形状は円形やカ−ド状でもよく、その大きさには
特に制限はない。つまり一般の光ディスクという円盤状
のものに限定されるものではなく、光カ−ドやテ−プ状
あるいはシ−ト状の記録媒体でもよい。また本発明の透
明基板には、記録および読み出しの際の位置制御のため
の案内溝やアドレス信号や各種マ−ク等のプレフォ−マ
ット用の凹凸を通常有しているが、これらの凹凸は前記
したような熱可塑性樹脂を成形（射出成形、圧縮成形）
する際にスタンパ−などを用いて付与する方法が好まし
いが、フォトポリマ−樹脂を用いるいわゆる２Ｐ法によ
っても行なうことができる。

【００１６】本発明の案内溝の形状については特に制限
はなく、短形、台形、Ｕ字形であってもよい。また案内
溝の寸法については、記録層に用いられる材料の種類お
よび組合せ等により最適値はそれぞれ異なるが、平均溝
幅（溝深さの１／２の位置の幅）が０．３〜０．６ミク
ロン、また溝深さが５００〜２０００オングストロ−ム
の範囲が好ましい。

【００１７】本発明の光学記録媒体において、記録層に
用いられる材料の例としては、Ａｓ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｔｉ
等の金属やこれらを主成分とする合金、希土類金属化合
物、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、
スクアリウム化合物、アゾ化合物、シアニン化合物、ナ
フトキノン化合物、アントラキノン化合物、トリフェニ
ルメタン化合物、ピリリウムないしチアピリリウム塩化
合物、金属錯体色素化合物等の光吸収色素を挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。

【００１８】本発明の光学記録媒体において、記録層を
成膜するには、ドライプロセス、例えば、真空蒸着法、
スパッタリング法によっても可能であるが、ウエットプ
ロセス、例えば、スピンコ−ト法、ディップ法、スプレ
−法、ロ−ルコ−ト法あるいはＬＢ（ラングミュア−ブ
ロジェット）法によっても可能である。本発明の光学記
録媒体の記録層に含有される記録材料が、汎用の有機溶
媒、例えば、アルコ−ル系、ケトン系、セロソルブ系、
ハロゲン化炭化水素系、フロン系溶媒等に溶解する場合
は、生産性および記録膜の均一性からスピンコ−ト法に
より成膜する方法が好ましい。

【００１９】このように、いわゆる塗布法で成膜する場
合には、必要に応じて高分子バインダ−を加えてもよ
い。高分子バインダ−としてはアクリル樹脂、ポリカ−
ボネ−ト樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、塩
化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ニトロセルロ−
ス、フェノ−ル樹脂などが挙げられるが、これらに限定
されるものではない。高分子バインダ−の混合比として
は特に制限はないが、記録材料に対して３０重量％以下
が好ましい。

【００２０】本発明の記録層には、記録層の光安定性、
耐環境性、繰り返し再生の安定性をさらに向上させる目
的で、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、酸素クエンチャ−
等の添加剤を加えてもよい。

【００２１】記録層の最適膜厚は、記録材料の種類およ
び組合せにより異なるため特に制限はなく、５００〜３
０００オングストロ−ムが好ましく、さらに１０００〜
２５００オングストロ−ムが最適膜厚範囲である。

【００２２】本発明の光学記録媒体が反射層を有する場
合には、反射層の材料としては、金、銀、銅、白金、ア
ルミニウム、コバルト、スズ等の金属およびこれらを主
成分とした合金、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ等の金属酸化
物、ＳｉＮ₄ 、ＡｌＮ、ＴｉＮ等の窒化物等が挙げられ
るが、絶対反射率が高く安定性に優れている点から金が
最適である。このように、反射層の材料としては金が最
適であるが、金は高価であるため、安価な光学記録媒体
を得ることが困難となる問題点がある。この問題点を解
決する目的で、金の膜厚を最小限に小さくし、膜厚不足
分を他の金属、金属酸化物（例えば、アルミニウム、
銀、ＺｎＯ等）で補うような積層膜を反射層に用いるこ
とも可能である。なお、この場合、絶対反射率を金単独
膜とほぼ同等にするためには、積層する下層の金膜厚は
最低２００オングストロ−ム以上必要であり、反射層の
厚みは５００〜２５００オングストロ−ムが最適であ
る。また場合によっては有機系の高反射膜を使用するこ
ともできる。このような反射層の成膜方法としては、ド
ライプロセス例えば真空蒸着法、スパッタリング法が最
も好ましいが、これに限定されるものではない。反射層
の最適膜厚については、特に制限はないが４００〜１３
００オングストロ−ムの範囲が好ましい。

【００２３】本発明の光学記録媒体は、媒体の化学的劣
化（例えば酸化、吸水等）および物理的劣化（傷、けず
れ等）を防ぐ目的で媒体を保護するための保護層を設け
てもよい。保護層用の材料としては、紫外線硬化型樹脂
を用いて、スピンコ−トにより塗布し、紫外線照射によ
り硬化させる方法が好ましいがこれに限定されるもので
はない。保護層の最適膜厚については、薄い場合には、
保護の効果が低下し、厚い場合には樹脂の硬化時の収縮
により媒体のそり等の機械特性の悪化の原因になるた
め、２〜２０ミクロンの範囲で成膜することが好まし
い。

【００２４】

【実施例】以下の実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。なお例中、部とは重量部を表わす。

【００２５】実施例１ ジアミノアントラキノン化合物（ａ）２５部を、２，
２，３，３−テトラフルオロプロパノ−ル５０部に溶解
させ、０．２ミクロンのフィルタ−を通して塗液を調整
した。得られた塗液用いて、深さ１０００オングストロ
−ム、幅０．４０ミクロン、ピッチ１．６ミクロンの案
内溝を有する厚さ１．２０ｍｍ、外径１２０ｍｍ、内径
１５ｍｍのポリカ−ボネ−トディスク基板の裏面（案内
溝が形成されていない側）に、スピンコ−タ−により膜
厚１０ミクロンに光吸収層を成膜した。次に、フタロシ
アニン化合物（ａ）６０ｍｇに対してジアセトンアルコ
−ル１ｍｌの濃度で溶解し、０．２ミクロンのフィルタ
−を通して調整した塗液を用いて、ポリカ−ボネ−トデ
ィスク基板の表側（案内溝が形成されている側）にスピ
ンコ−タ−により膜厚１５００オングストロ−ムに記録
層を成膜した。さらに、このようにして得た記録層の上
にスパッタリングにより金膜を厚さ１０００オングスト
ロ−ムに成膜した。さらに、この上に紫外線硬化樹脂に
より保護層を５ミクロンの膜厚で設けて、ＣＤ対応の追
記型光ディスクを作成した。同様にして、光吸収層のみ
有さず、他は全く同一の構成のＣＤ対応の追記型光ディ
スクを作成した。このようにして作成した光ディスクの
反射率および波長７８５ｎｍの半導体レ−ザ−を使用し
て線速度１．４ｍ／ｓｅｃで、ＥＦＭ−ＣＤフォ−マッ
ト信号を記録したときの最適記録レ−ザ−パワ−を表１
に示す。この信号をＣＤプレ−ヤ−によりレ−ザ−パワ
−０．５ｍＷで再生を行ったところ、いずれのディスク
についても得られた信号は良好であり、市販のＣＤプレ
−ヤ−に十分かかるレベルであった。次にこのようにし
て作成した光ディスクを紫外線照射装置を用い、ディス
ク基板裏面より１００時間紫外線照射した。照射後のデ
ィスクについてＣＤプレ−ヤ−によりレ−ザ−パワ−
０．５ｍＷで再生を行なったところ、いずれのディスク
についても得られた信号は良好であり、市販のＣＤプレ
−ヤ−に十分かかるレベルであったが、光吸収層を有し
ていないディスクは反射率が若干低下し、またビットエ
ラ−レ−トが若干高くなる傾向が観測された。これに対
して光吸収層を有するディスクは、反射率の低下は観測
されず、ビットエラ−レ−トも変化は見られなかった
（紫外線照射後の反射率も表１に示した）。

【００２６】フタロシアニン化合物（ａ）

【化１】

【００２７】ジアミノアントラキノン化合物（ａ）

【化２】

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例２ アゾ化合物（ａ）１５部を、エチルセロソルブ１５部、
シクロヘキサノン６０部に溶解させ塗液を調整した。得
られた塗液用いて、深さ１０００オングストロ−ム、幅
０．４０ミクロン、ピッチ１．６ミクロンの案内溝を有
する厚さ１．２０ｍｍ、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍ
のポリオレフィンディスク基板の裏面（案内溝が形成さ
れていない側）に、スピンコ−タ−により膜厚２０ミク
ロンに光吸収層を成膜した。次に、フタロシアニン化合
物（ｂ）２０ｍｇに対してエチルセロソルブ１ｍｌの濃
度で溶解し、０．２ミクロンのフィルタ−を通して調整
した塗液を用いて、ポリオレフィン基板の表側（案内溝
が形成されている側）にスピンコ−タ−により膜厚１２
００オングストロ−ムに記録層を成膜した。さらに、こ
のようにして得た記録層の上に真空蒸着により金膜を厚
さ８００オングストロ−ムに成膜した。さらに、この上
に紫外線硬化樹脂により保護層を５ミクロンの膜厚で設
けて、ＣＤ対応の追記型光ディスクを作成した。同様に
して、光吸収層のみ有さず、他は全く同一の構成のＣＤ
対応の追記型光ディスクを作成した。このようにして作
成した光ディスクの反射率および波長７８５ｎｍの半導
体レ−ザ−を使用して線速度１．４ｍ／ｓｅｃで、ＥＦ
Ｍ−ＣＤフォ−マット信号を記録したときの最適記録レ
−ザ−パワ−を表１に示す。この信号をＣＤプレ−ヤ−
によりレ−ザ−パワ−０．５ｍＷで再生を行ったとこ
ろ、いずれのディスクについても得られた信号は良好で
あり、市販のＣＤプレ−ヤ−に十分かかるレベルであっ
た。次にこのようにして作成した光ディスクを紫外線照
射装置を用い、ディスク基板裏面より１００時間紫外線
照射した。照射後のディスクについてＣＤプレ−ヤ−に
よりレ−ザ−パワ−０．５ｍＷで再生を行なったとこ
ろ、いずれのディスクについても得られた信号は良好で
あり、市販のＣＤプレ−ヤ−に十分かかるレベルであっ
たが、光吸収層を有していないディスクは反射率が若干
低下し、またビットエラ−レ−トが若干高くなる傾向が
観測された。これに対して光吸収層を有するディスク
は、反射率の低下は観測されず、ビットエラ−レ−トも
変化は見られなかった（紫外線照射後の反射率も表１に
示した）。

【００３０】フタロシアニン化合物（ｂ）

【化３】

【００３１】アゾ化合物（ａ）

【化４】

【００３２】実施例３ ベンゾフェノン系紫外線吸収剤１２ｍｇ、ヒンダ−ドア
ミン系紫外線安定剤１２ｍｇに対して、ジアセトンアル
コ−ル１ｍｌの濃度で溶解させ塗液を調整した。 得ら
れた塗液用いて、深さ８００オングストロ−ム、幅０．
４０ミクロン、ピッチ１．６ミクロンの案内溝を有する
厚さ１．２０ｍｍ、外径１３０ｍｍ、内径１５ｍｍのポ
リカ−ボネ−トディスク基板の裏面（案内溝が形成され
ていない側）に、スピンコ−タ−により膜厚５ミクロン
に光吸収層を成膜した。次に、フタロシアニン化合物
（ｃ）５０ｍｇに対して２，２，３，３−テトラフルオ
ロプロパノ−ル１ｍｌの濃度で溶解し、０．２ミクロン
のフィルタ−を通して調整した塗液を用いて、ポリカ−
ボネ−トディスク基板の表側（案内溝が形成されている
側）にスピンコ−タ−により膜厚１０００オングストロ
−ムに記録層を成膜し、記録媒体を作成した。同様にし
て、光吸収層のみ有さず、他は同じ構成の記録媒体を作
成した。このようにして作成した記録媒体の最大吸収波
長および８３０ｎｍの波長の光に対する反射率（記録層
側からの入射）を表２に示した。得られた記録媒体をタ
−ンテ−ブルに取り付け、１８００ｒｐｍで回転させな
がら１．０ミクロンに収束した８３０ｎｍの半導体レ−
ザ−光５．０ｍＷ、８ＭＨｚで照射して記録を行なっ
た。記録を行なった記録媒体表面を走査型電子顕微鏡で
観察したところ、鮮明なピットの形成が認められた。ま
た、これらの記録媒体に７８０ｎｍ、０．４ｍＷの半導
体レ−ザ−光を照射し、反射光の検出を行ったときのＣ
／Ｎ比を表２に示した。次にこのようにして作成した記
録媒体を紫外線照射装置を用い、ディスク基板裏面より
１００時間紫外線照射した。照射後の記録媒体について
の８３０ｎｍの波長の光に対する反射率（記録層側から
の入射）および７８０ｎｍ、０．４ｍＷの半導体レ−ザ
−光を照射し、反射光の検出を行なったときのＣ／Ｎ比
を表２に示した。光吸収層を有していない記録媒体は反
射率が若干低下し、またＣ／Ｎ比が若干低くなる傾向が
観測された。これに対して光吸収層を有する記録媒体
は、反射率の低下は観測されず、Ｃ／Ｎ比も変化は見ら
れなかった。

【００３３】フタロシアニン化合物（ｃ）

【化５】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】本発明の構成により光学記録媒体を作成
することにより、レ−ザ−光線により高感度で記録、再
生できる良好な記録特性を有し、物理的、化学的に安定
で、さらに極めて高い光安定性を有する光学記録媒体を
提供することができる。また極めて高い光安定性を有す
ることにより、ＣＤまたはＣＤ−ＲＯＭ対応の追記型光
ディスク、光カ−ド、ＬＤ対応の追記型光ディスク、フ
ォトＣＤ対応の追記型光ディスク等への応用が可能であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板および記録層を有し、透明基板を
   通してレ−ザ−光を照射することにより記録、再生を行
   う光学記録媒体において、少なくとも記録層より光入射
   側に光吸収層を有し、その光吸収層が記録、再生に用い
   るレ−ザ−波長領域以外に吸収極大を有する少なくとも
   １種以上の光吸収化合物の薄膜からなることを特徴とす
   る光学記録媒体。
2. 【請求項２】透明基板を有し、その光入射側表面に光吸
   収層を有し、さらにその上に保護層を有することを特徴
   とする請求項１記載の光学記録媒体。