JP2000276767A - 光情報記録媒体 - Google Patents
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Abstract
記録感度の温度依存性を利用して、記録時における高温
下でレーザー光の吸収が増大しやすい材料を選定するこ
とにより記録感度を向上させ、とくに高速記録において
反射率など再生特性とともに所定の記録感度を確保した
光情報記録媒体を提供すること。 【解決手段】 書き込み可能な構造を有する光情報記録
媒体に使用する色素材料膜の吸光度つまり記録感度に温
度依存性があること、具体的には、高温下における色素
材料の吸光スペクトルの変化に着目し、光吸収層の室温
における記録光の波長での吸光度をA1(Abs)と
し、光吸収層の熱分解温度をT(℃)とし、T−50
(℃)における記録光の波長での吸光度をA2(Ab
s)としたときに、A2/A1≧1.30であることを
特徴とする。
Description
かるもので、とくに透光性の基板上に少なくとも光吸収
層および光反射層を有する、書き込み可能な光情報記録
媒体に関するものである。
報記録媒体(いわゆるCD−R)において、高速記録に
対応するためには、ディスクへの記録後の再生特性のみ
ならず、記録感度すなわち、最適記録が行われる記録パ
ワーの低さが重要である。記録パワーを低減するために
従来の光情報記録媒体では、光吸収層の光吸収の度合
い、つまり光減衰係数を大きくする、あるいは光吸収層
の膜厚を増大させ、色素膜による光吸収を全体として増
加させることにより記録感度の向上を図っていた。
録感度の向上には限度がある。すなわち、CD−R規格
であるオレンジブックに準拠するためには、最大反射率
Rtopが65%R以上が必要であり、色素膜による一定
量以上の光吸収量の増大は反射率の低下を招き、反射率
についてオレンジブック規格をクリアすることができな
くなってしまうからである。
上は、色素の光減衰係数に比例する場合が多く、記録感
度を向上させるためには、色素材料のレーザー光波長域
における光減衰係数を大きくすればよいが、この場合に
は充分な反射率と両立させることが困難であるという問
題がある。光減衰係数は、色素材料中での光吸収(吸光
度)に比例するため、光減衰係数が大きくなると色素膜
中に吸収する光量の割合が増加し、反射率が低下してし
まうという問題がある。したがって、光減衰係数のみに
よる従来の手法ではCD−R規格の反射率を充分に満足
させつつ記録感度を確保することは困難であり、とくに
高速記録では記録感度および反射率の両立が必須の要件
になる。
諸問題にかんがみなされたもので、とくに高速記録にお
いて反射率など再生特性とともに所定の記録感度を確保
することができる光情報記録媒体を提供することを課題
とする。
料において、記録時における高温下でレーザー光の吸収
が増大しやすい材料を選定することにより記録感度を向
上させることができる光情報記録媒体を提供することを
課題とする。
等に維持するとともに、光減衰係数ではなく、光吸収層
における記録感度の温度依存性を利用して記録感度を向
上させた光情報記録媒体を提供することを課題とする。
−R、あるいはこれより短波長側のレーザー光を用いる
書き込み可能な構造を有する光情報記録媒体(いわゆる
DVD−R)に使用する色素材料膜の吸光度つまり記録
感度に温度依存性があること、具体的には、高温下にお
ける色素材料の吸光スペクトルの変化に着目し、高温下
でレーザー光の吸収が増大しやすい材料を選定すること
により記録感度を向上させることに着目したもので、透
光性を有するとともにプリグルーブを形成した基板と、
この基板上に設けるとともに、レーザー光による記録光
を吸収する色素から構成した光吸収物質を含む光吸収層
と、この光吸収層上に設けるとともに、レーザー光を反
射する光反射層と、を有し、上記光吸収層に上記記録光
を照射することにより情報を記録する光情報記録媒体で
あって、上記光吸収層の室温における上記記録光の波長
での吸光度をA1(Abs)とし、上記光吸収層の熱分
解温度をT(℃)とし、T−50(℃)における上記記
録光の波長での吸光度をA2(Abs)としたときに、
A2/A1≧1.30であることを特徴とする光情報記
録媒体である。
温度に対する上記記録光の波長での吸光度変化率をN
(Abs/℃)としたときに、N≧2.0×10-4であ
ることができる。
したときに、40≦dav≦100であり、かつ0.15
≦A1≦0.25であることができる。
発明による光情報記録媒体1の一例の拡大断面図であっ
て、光情報記録媒体1は、透光性の基板2と、基板2上
に形成した光吸収層3(記録層)と、光吸収層3の上に
形成した光反射層4と、光反射層4の上に形成した保護
層5と、を有する。
6を形成してある。プリグルーブ6の左右には、プリグ
ルーブ6以外の部分すなわちランド7が位置している。
8により互いに接している。光吸収層3と光反射層4と
は第2の層界9により接している。光反射層4と保護層
5とは第3の層界10により接している。
(記録用レーザー光)L1を照射したときに、光吸収層
3中の色素がこのレーザー光L1のエネルギーを吸収す
ることにより発熱し、基板2側に熱変形が生じてピット
11を形成している。また記録部分においては、光吸収
層3中の色素の発熱分解により、ピット11部分の屈折
率が変化している。このピット11部分に再生光(再生
用レーザー光)L2を照射することにより、ピット11
部分における基板2の熱変形、ならびにピット11の部
分および非ピット部(ランド7)の、屈折率差を原因と
する光学的位相差から生じる光の回折によってピットコ
ントラストを得て、情報を読み取るものである。
体1において、CD−RやDVD−Rに使用する色素材
料膜にはその吸光度に温度依存性があることに着目し
た。すなわち光吸収層3中の色素は、レーザー波長にお
ける光吸収が温度によって異なり、高温度で光吸収が大
きくなる傾向がある。図2は、レーザー波長に対する吸
光度の関係を示すグラフであって、図中実線は、低温時
(室温時)の吸光スペクトルを示し、点線は、高温時の
吸光スペクトルを示している。図2に示したような色素
膜の吸光スペクトル自体の広がりは、色素分子どうしの
分子間力、および水素結合力からなる相互作用を原因と
して発生することが知られており、分子振動が激しくな
る高温下で、この相互作用が変化して、結果的に色素膜
の吸光スペクトルが変動するものと考えられる。
素材料は、信号記録時の大きなパワーによるレーザー照
射により、色素膜が昇温し、可視領域から近赤外領域に
おける吸光スペクトルが大きく変化する(吸光度が室温
時、および記録時ないし高温時で逆転する)。この吸収
スペクトルの温度依存性は、色素の分子構造に依存して
おり、たとえばベンゾインドベンゾジカーボシアニンに
おいては、分子側鎖を大きくし、会合性を減少させる方
向の材料において、この効果が顕著にみられる。また安
定化剤などの添加物を混入した場合には吸光スペクトル
の変化が著しい。
クトルの長波長側の吸収が増大するため、記録感度の向
上が可能となる。この温度依存性による吸収スペクトル
の変化傾向の大きな材料は、レーザー照射を受けて発熱
した高温状態において、レーザー光吸収能力が向上する
ため、記録レーザーパワーを低減することができる。つ
まり高温下においての光吸収が増大するため、記録を行
う温度200℃以上において色素膜での光吸収が増大
し、通常の読出し時のレーザーパワーでは温度が低いた
め、色素膜の光吸収の増大量は少ない。
収層3の室温における記録光L1の波長での吸光度をA
1(Abs)とし、光吸収層3の熱分解温度をT(℃)
とし、T−50(℃)における記録光L1の波長での吸
光度をA2(Abs)としたときに、A2/A1≧1.
30とすることが望ましい。なお、高温度である熱分解
温度T℃における吸光度で考慮せず、(T−50)℃に
おける吸光度で定義したのは、熱分解温度T℃自体にお
いては色素分解が進行するため吸光度を測定できず、
(T−50)℃において測定が可能となるからである。
A2/A1が1.30より小さい場合には、十分な記録
感度および反射率をともに得ることが難しい。
温度に対する記録光L1の波長での吸光度変化率をN
(Abs/℃)としたときに、N≧2.0×10-4とす
ることが望ましい。Nが2.0×10-4(Abs/℃)
より小さい場合には、十分な記録感度および反射率をと
もに得ることが難しい。
m)としたときに、40≦dav≦100とし、かつ0.
15≦A1≦0.25とすることが望ましい。davが4
0nmより小さい場合には、記録時に光吸収層に十分な
光学的変化を生じにくいため、十分な変調度(ピットコ
ントラスト)を確保することが難しい。davが100n
mより大きい場合には、記録時に光吸収層への熱の蓄積
が大きくなるため、ティアドロップ型のピット変化が生
じ、再生信号の乱れの原因となる。A1が0.15より
小さい場合には、十分な記録感度が得られにくい。A1
が0.25より大きい場合には、再生時に十分な反射率
が得られにくい。なお、上述の吸光度の比A2/A1、
吸光度変化率N、平均膜厚davなどについての所定数値
範囲外における状況は、高速記録時にさらに顕著になる
ことが発明者らにより確認されている。
おいては、光吸収層が高温となる記録時に必要となるレ
ーザーパワーを低下させることができ、再生時には光吸
収は通常レベルであり、反射率に悪影響を与えることな
く充分な反射率を確保することができる。すなわち、高
温下におけるレーザー光波長での光吸収の増大により、
記録レーザー照射時の光吸収−温度上昇の相乗効果が発
生し、低い記録パワーでピットを形成することができ
る。また、再生時には温度上昇が少ないため光吸収も少
なく、充分な反射率を確保することができる。
較例1〜2を図3ないし図7にもとづき説明する。
2mmのポリカーボネート製であって、その表面に、ス
パイラル状のプリグルーブ6をグルーブピッチ1.6μ
m、グルーブ幅0.55μm、グルーブ深さ160nm
で形成する基板2を射出形成法により得る。記録色素と
して、図3に示す構造のシアニン色素86重量部と、光
安定化剤として、アミニウム塩であるN、N−ビス(4
−ジブチルアミノフェニール)−アミニウムパークロレ
ート14重量部と、をメチルセロソルブに25グラム/
リットルにて溶解し、これをスピンコート法により上記
基板2に塗布し、膜厚dav95nmの光吸収層3を形成
した。この光吸収層3の、温度(室温)25℃での記録
レーザー波長(780nm)における吸光度A1は、
0.24Absであった。この光吸収層3の示差熱分析
における熱分解温度Tは、242℃であった。さらに、
ガラス基板上に光吸収層3を上述と同様の膜厚davでス
ピンコートし、温度25℃における吸光度A1、および
(T−50)℃である192℃における吸光度A2を測
定したところ、それぞれ0.24Abs、0.35Ab
sであり、A2/A1=1.46である。また、室温
(25℃)から分解温度T(242℃)までのレーザー
波長における吸光度変化率Nは、6.6×10-4(Ab
s/℃)であった。
にスパッタリング法によって、厚さ100nmの銀(A
g)製の光反射層4を形成した。さらに、この光反射層
4の上に紫外線硬化性樹脂(大日本インキ化学工業
(株)製、SD−211)をスピンコートし、紫外線を
照射して厚さ10μmの保護層5を形成し、光情報記録
媒体1を得た。
長787nmのレーザー光を用いた記録機(ヤマハ
(株)製、CD−R100)を用いて、線速度5.6m
/sで4倍速記録を行った。このときの最適記録パワー
は、12.6mWと、長時間安定して連続記録するため
に充分低いものであった。また、このときのアイパター
ン信号レベルにおける反射率Rtopを測定したところ6
6%で、前記オレンジブック規格を満足している。
2mmのポリカーボネート製であって、その表面に、ス
パイラル状のプリグルーブ6をグルーブピッチ1.6μ
m、グルーブ幅0.55μm、グルーブ深さ160nm
で形成する基板2を射出形成法により得る。記録色素と
して、図3に示す構造のシアニン色素86重量部と、光
安定化剤として、アミニウム塩であるN、N−ビス(4
−ジブチルアミノフェニール)−アミニウムパークロレ
ート14重量部と、をメチルセロソルブに25グラム/
リットルにて溶解し、これをスピンコート法により上記
基板2に塗布し、膜厚dav42nmの光吸収層3を形成
した。この光吸収層3の、温度(室温)25℃での記録
レーザー波長(780nm)における吸光度A1は、
0.15Absであった。この光吸収層3の示差熱分析
における熱分解温度Tは、242℃であった。さらに、
ガラス基板上に光吸収層3を上述と同様の膜厚davでス
ピンコートし、温度25℃における吸光度A1、および
(T−50)℃である192℃における吸光度A2を測
定したところ、それぞれ0.15Abs、0.20Ab
sであり、A2/A1=1.33である。また、室温
(25℃)から分解温度T(242℃)までのレーザー
波長における吸光度変化率Nは、2.9×10-4(Ab
s/℃)であった。
にスパッタリング法によって、厚さ100nmの銀(A
g)製の光反射層4を形成した。さらに、この光反射層
4の上に紫外線硬化性樹脂(大日本インキ化学工業
(株)製、SD−211)をスピンコートし、紫外線を
照射して厚さ10μmの保護層5を形成し、光情報記録
媒体1を得た。
長787nmのレーザー光を用いた記録機(ヤマハ
(株)製、CD−R100)を用いて、線速度5.6m
/sで4倍速記録を行った。このときの最適記録パワー
は、14.2mWと、長時間安定して連続記録するため
に充分低いものであった。また、このときのアイパター
ン信号レベルにおける反射率Rtopを測定したところ7
2%で、前記オレンジブック規格を満足している。
2mmのポリカーボネート製であって、その表面に、ス
パイラル状のプリグルーブ6をグルーブピッチ1.6μ
m、グルーブ幅0.52μm、グルーブ深さ100nm
で形成する基板2を射出形成法により得る。記録色素と
して、図4に示す構造のシアニン色素100重量部をメ
チルセロソルブに20グラム/リットルにて溶解し、こ
れをスピンコート法により上記基板2に塗布し、膜厚d
av60nmの光吸収層3を形成した。この光吸収層3
の、温度(室温)25℃での記録レーザー波長(780
nm)における吸光度A1は、0.18Absであっ
た。この光吸収層3の示差熱分析における熱分解温度T
は、223℃であった。さらに、ガラス基板上に光吸収
層3を上述と同様の膜厚davでスピンコートし、温度2
5℃における吸光度A1、および(T−50)℃である
172℃における吸光度A2を測定したところ、それぞ
れ0.18Abs、0.36Absであり、A2/A1
=2.0である。また、室温(25℃)から分解温度T
(242℃)までのレーザー波長における吸光度変化率
Nは、1.1×10-3(Abs/℃)であった。
にスパッタリング法によって、厚さ100nmの銀(A
g)製の光反射層4を形成した。さらに、この光反射層
4の上に紫外線硬化性樹脂(大日本インキ化学工業
(株)製、SD−211)をスピンコートし、紫外線を
照射して厚さ10μmの保護層5を形成し、光情報記録
媒体1を得た。
長787nmのレーザー光を用いた記録機(ヤマハ
(株)製、CD−R100)を用いて、線速度5.6m
/sで4倍速記録を行った。このときの最適記録パワー
は、11.6mWと、長時間安定して連続記録するため
に充分低いものであった。また、このときのアイパター
ン信号レベルにおける反射率Rtopを測定したところ6
8%で、前記オレンジブック規格を満足している。
6mmのポリカーボネート製であって、その表面に、ス
パイラル状のプリグルーブ6をグルーブピッチ0.8μ
m、グルーブ幅0.40μm、グルーブ深さ100nm
で形成する基板2(DVD−R用)を射出形成法により
得る。記録色素として、図5に示す構造のシアニン色素
100重量部をメチルセロソルブに25グラム/リット
ルにて溶解し、これをスピンコート法により上記基板2
に塗布し、膜厚dav60nmの光吸収層3を形成した。
この光吸収層3の、温度(室温)25℃での記録レーザ
ー波長(635nm)における吸光度A1は、0.15
Absであった。この光吸収層3の示差熱分析における
熱分解温度Tは、295℃であった。さらに、ガラス基
板上に光吸収層3を上述と同様の膜厚davでスピンコー
トし、温度25℃における吸光度A1、および(T−5
0)℃である145℃における吸光度A2を測定したと
ころ、それぞれ0.15Abs、0.22Absであ
り、A2/A1=1.46である。また、室温(25
℃)から分解温度T(242℃)までのレーザー波長に
おける吸光度変化率Nは、3.2×10-4(Abs/
℃)であった。
にスパッタリング法によって、厚さ100nmの銀(A
g)製の光反射層4を形成した。さらに、この光反射層
4の上に紫外線硬化性樹脂をスピンコートして、外径1
20mm、内径15mm、厚さ0.6mmのポリカーボ
ネート製の支持基板を重ね合わせ、この支持基板側から
紫外線を照射してふたつの基板を接着した。
640nmで、実効最大出力20mWのレーザー光を用
いた記録機を用い、線速度7.0m/sで記録を行っ
た。このときの最適記録パワーは、17.0mWと、長
時間安定して連続記録するために充分低いものであっ
た。また、このときのアイパターン信号レベルにおける
反射率Rtopを測定したところ54%で、十分再生可能
なレベルであった。
2mmのポリカーボネート製であって、その表面に、ス
パイラル状のプリグルーブ6をグルーブピッチ1.6μ
m、グルーブ幅0.55μm、グルーブ深さ160nm
で形成する基板2を射出形成法により得る。記録色素と
して、図6に示す構造のシアニン色素86重量部と、光
安定化剤として、アミニウム塩であるN、N−ビス(4
−ジブチルアミノフェニール)−アミニウムパークロレ
ート14重量部と、をメチルセロソルブに25グラム/
リットルにて溶解し、これをスピンコート法により上記
基板2に塗布し、膜厚dav65nmの光吸収層3を形成
した。この光吸収層3の、温度(室温)25℃での記録
レーザー波長(780nm)における吸光度A1は、
0.18Absであった。この光吸収層3の示差熱分析
における熱分解温度Tは、296℃であった。さらに、
ガラス基板上に光吸収層3を上述と同様の膜厚davでス
ピンコートし、温度25℃における吸光度A1、および
(T−50)℃である246℃における吸光度A2を測
定したところ、それぞれ0.18Abs、0.22Ab
sであり、A2/A1=1.22である。また、室温
(25℃)から分解温度T(296℃)までのレーザー
波長における吸光度変化率Nは、1.9×10-4(Ab
s/℃)であった。
にスパッタリング法によって、厚さ100nmの銀(A
g)製の光反射層4を形成した。さらに、この光反射層
4の上に紫外線硬化性樹脂(大日本インキ化学工業
(株)製、SD−211)をスピンコートし、紫外線を
照射して厚さ10μmの保護層5を形成し、光情報記録
媒体1を得た。
長787nmのレーザー光を用いた記録機(ヤマハ
(株)製、CD−R100)を用いて、線速度5.6m
/sで4倍速記録を行った。このときの最適記録パワー
は16.4mWと、長時間安定して連続記録するために
は高すぎるものであった。
2mmのポリカーボネート製であって、その表面に、ス
パイラル状のプリグルーブ6をグルーブピッチ1.6μ
m、グルーブ幅0.55μm、グルーブ深さ160nm
で形成する基板2を射出形成法により得る。記録色素と
して、図6に示す構造のシアニン色素86重量部をメチ
ルセロソルブに20グラム/リットルにて溶解し、これ
をスピンコート法により上記基板2に塗布し、膜厚dav
50nmの光吸収層3を形成した。この光吸収層3の、
温度(室温)25℃での記録レーザー波長(780n
m)における吸光度A1は、0.17Absであった。
この光吸収層3の示差熱分析における熱分解温度Tは、
315℃であった。さらに、ガラス基板上に光吸収層3
を上述と同様の膜厚davでスピンコートし、温度25℃
における吸光度A1、および(T−50)℃である26
5℃における吸光度A2を測定したところ、それぞれ
0.17Abs、0.22Absであり、A2/A1=
1.29である。また、室温(25℃)から分解温度T
(315℃)までのレーザー波長における吸光度変化率
Nは、1.9×10-4(Abs/℃)であった。
にスパッタリング法によって、厚さ100nmの銀(A
g)製の光反射層4を形成した。さらに、この光反射層
4の上に紫外線硬化性樹脂(大日本インキ化学工業
(株)製、SD−211)をスピンコートし、紫外線を
照射して厚さ10μmの保護層5を形成し、光情報記録
媒体1を得た。
長787nmのレーザー光を用いた記録機(ヤマハ
(株)製、CD−R100)を用いて、線速度5.6m
/sで4倍速記録を行った。このときの最適記録パワー
は16.0mWと、長時間安定して連続記録するために
は高すぎるものであった。
1について吸光度の温度依存性を示すグラフであって、
その勾配すなわち吸光度変化率をN(Abs/℃)が、
上述の各実施例1〜4および比較例1、2に示したよう
に、記録感度について有意な相違が出ることを示してい
る。
よび室温時の吸光度の割合を所定範囲に設定することに
より、再生時における充分な反射率を確保しつつ、記録
感度を向上させることができる。
面図である。
フである。
ニン色素の構造式を示す図である。
の構造式を示す図である。
の構造式を示す図である。
ニン色素の構造式を示す図である。
依存性を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 透光性を有するとともにプリグルーブ
を形成した基板と、 この基板上に設けるとともに、レーザー光による記録光
を吸収する色素から構成した光吸収物質を含む光吸収層
と、 この光吸収層上に設けるとともに、レーザー光を反射す
る光反射層と、を有し、 前記光吸収層に前記記録光を照射することにより情報を
記録する光情報記録媒体であって、 前記光吸収層の室温における前記記録光の波長での吸光
度をA1(Abs)とし、前記光吸収層の熱分解温度を
T(℃)とし、T−50(℃)における前記記録光の波
長での吸光度をA2(Abs)としたときに、 A2/A1≧1.30 であることを特徴とする光情報記録媒体。 - 【請求項2】 前記光吸収層の室温から熱分解温度ま
での温度に対する前記記録光の波長での吸光度変化率を
N(Abs/℃)としたときに、 N≧2.0×10-4 であることを特徴とする請求項1記載の光情報記録媒
体。 - 【請求項3】 前記光吸収層の平均膜厚をdav(n
m)としたときに、 40≦dav≦100 であり、かつ 0.15≦A1≦0.25 であることを特徴とする請求項1あるいは2いずれかに
記載の光情報記録媒体。
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