JPH02252144A - 光記録媒体 - 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、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＬＤ（レーザ
ーディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ等の光デイスク再生専用装
置での再生が可能であり、かつ再生に使用する半導体レ
ーザーと異なる発振波長の半導体レーザーで高速に記録
を行うに好適な光記録媒体に関するものであり、音声、
画像、コードデータ等のメモリーとして有用である。

〔従来技術〕

光ディスクは、膨大な記憶容量と高速アクセス性の特徴
を活かし、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＬＤ　（レー
ザーディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ等のの再生専用記録媒体
として広く実用されており、又、ユーザーで記録可能な
追記型記録媒体としても電子ファイルやコンピューター
バックアップメモリー等の用途にも実用化が進められて
いる。

近年、既に普及が進んでいる再生専用装置で記録信号を
再生しうる光記録媒体の開発が望まれているが、従来の
追記型記録媒体は、記録層の種類を問わず反射率が低い
為に、既に普及した再生専用装置での記録信号の再生は
困難であり、新たな光記録媒体の出現が望まれている。

最近、透明基板上に有機色素膜と金属薄膜を順次積層し
、７８０ｍｍの半導体レーザーで記録を行い、従来の再
生専用装置で記録信号の再生を行えることがＥ、　Ｈａ
ｍａｄａ等（０ｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｓｔｏｒａｇ
ｅＴｏｐｉｃａｌ　Ｍｅｅｔｉｎｇ　ｂｙ　０ｐｔｉｃ
ａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ八へｅｒｉｃａ、　　１９
８９　　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　　Ｄｉｇｅｓｔ　　５ｅ
ｒｉｅｓ。

Ｖｏｌｕｍｅ　１　）等によって報告されているが、同
一波長の半導体レーザーを用いて記録及び再生を行うこ
とは、高い反射率を求める限り記録時光吸収量が低下す
る為に、高感度化すなわち高速での記録を犠牲にすると
いう根本的な矛盾をかかえている。

〔本発明の解決しようとする課題］ 光ディスクは、容量が大きいことに一つの太きな特徴が
ある故に、膨大なデータを高速に記録したいという要望
は強く、この高速化を、従来の再生専用装置で再生しう
るという制限条件の中でいかに解決するかが本発明の目
的とするところである。

テルル、テルル合金等に代表される記録可能な無機薄膜
が反射率的に従来の再生専用装置での再生が困難で、又
、反射率及び吸収率の波長依存性が小さいのに対し、本
発明者等は、有機色素系薄膜の反射率及び吸収率の波長
依存性が大きいことに着目し、本発明を完成するに到っ
た。

有機色素系薄膜を追記型記録媒体に適用する試みは、過
去から極めて数多く提案されているが、有機色素系薄膜
に反射性能を如何に付与するか、又、反射率の低さを金
属薄膜等の反射層を設けて如何に補うかの研究に焦点が
あり、この場合には上記した反射率又は吸収率の波長依
存性の大きさばむしろ克服ずべき欠陥であった。

本発明においては、上記の有機色素系薄膜の従来欠点と
されている性質を逆用し、記録レーザー波長光に対して
は、低反射、高吸収であり、再生レーザー波長光に対し
ては、高反射、低吸収となる光記録媒体を完成すること
によって、高速記録及び既存再生専用装置での再生を可
能にしたものである。

〔課題を解決する為の手段〕

すなわち、本発明は 透明な基板上に、 （八）有機色素を主成分とする記録層と（Ｂ）金属薄膜
からなる反射層を順次積層してなり、記録用レーザーの
発振波長光に対する反射率（基板側からの５°正反射率
）が１５〜５０％であり、再生専用レーザーの発振波長
光に対する反射率（基板側からの５°正反射率）が６５
％以上であることを特徴とする光記録媒体、であり、ま
た、 透明な基板上に、 （Δ）有機色素を主成分とする記録層 （Ｃ）透明な樹脂からなる断熱層 ＣＢ）金属薄膜からなる反射層を順次積層してなり、記
録用レーザーの発振波長光に対する反射率（基板側から
の５°正反射率）が］５〜５０％であり、再生専用レー
ザーの発振波長光に対する反射率（基板側からの５°正
反射率）が６５％以上であることを特徴とする光記録媒
体、である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いる透明な基板は、ガラスやポリカーボネー
ト樹脂、メタクリル酸エステル共重合樹脂、エポキシ樹
脂、非晶質耐熱ポリオレフィン樹脂等の合成樹脂等の透
明な円板上の板であって、通常、プレピント、案内溝等
の凸凹情報を片面に担持している基板であり、既に光デ
イスク用として広く実用に供せられている基板のいずれ
をも用いることが出来る。

本発明においては、上記基板のプレピット、案内溝等の
凸凹情報を有する面に、上記の（Ａ）有機色素を主成分
とする記録層を形成する。該記録層に用いられる有機色
素としては、前述した光記録媒体としての反射率の限定
を満足する限りにおいて、いずれも使用が可能であり、
その化学構造が特定のものに制約されるものでばないが
、通常、フタロシアニン金属錯体類、ナフタロシアニン
金属錯体類、フタロシアニン・ナフクロシアニン共環化
金属錯体類、芳香族ジチオール金属錯体類、ポリメチン
色素類、ナフトキノン色素類、アントラキノン色素類等
の色素類から通常選択される。又、光、湿度等に対する
耐久性の観点から、フタロシアニン金属銘体類、ナフタ
ロシアニン金属錯体類、フタロシアニン・ナフタロシア
ニン共環化金属錯体頻及び芳香族ジチオール金属錯体す
ｎから選択されることが好ましく、これらの一種以上を
併用してもよい。

特に好ましい有機色素は、記録層の極大吸収が８００ｎ
ｍ以上、更には８３０〜８８０ｎｍに極大吸収を有する
ようなものである。その理由は、現状の再生専用装置に
搭載される半導体レーザーの発振波長が通常７８０ｎｍ
であり、記録用に用いられ、かつ、再生用と異なる発振
波長の半導体レーザーとしては８１０〜８４０ｎｍの発
振波長のものが実用的であることによる。

すなわち８１０〜８４０ｒ＋ｍの波長領域においては強
い吸収を有することによって該波長領域の記録用レーザ
ーを使用して高速の記録を可能にし、かつ、再生用レー
ザーの波長たる７８０ｎｍにおいては吸収が小さく、反
射率を向上させることが出来るからである。

上記の条件に適合するより好ましい有機色素の例として
は、 （ｉ）一般式（Ｔ） （式中、Ｍ１′ＩＣｕ、、Ｃｏ、ｐｂ又はＭｎ等の二価
の金属、ｖＯｌＴｉＯ、ＷＯ等の金属酸化物、Ｓｉ、、
ＧｅＸＳｎの金属ハライド又は５ｉＲｚ　（Ｒはアルキ
ル基、アルコキシル基又はシロキシ基）であり、又、Ｒ
，、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は水素、アルキル基、アリール
基、アルコキシ基、アリロキシ基、チオアルキル基、チ
オアリール基、アミノアルキル基等から選ばれ、少なく
ともＲ，、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうちの一つが水素以外の
置換基である） で表される置換２，３−ナフタロシアニン金属錯体化合
物類、 化合物類、 （ｉｉｉ　）一般式［Ｉ［１） （ｉｉ）一般式（ｎ） （式中、ＭはＣｕ、、Ｃｏ、　Ｐｂ又はＭｎ等の二価の
金属、ｖＯｌＴｉＯ、ＷＯ等の金属酸化物、Ｓｉ、、Ｇ
ｅ、、Ｓｎの金属ハライド又は５ｉＲｚ（Ｒはアルキル
基、アルコキシル基又はシロキシ基）であり、又、Ｒ１
、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は水素、アルキル基、アリール基
、アルコキシル基、アリロキシ基、チオアルキル基、チ
オアリール基、アミノアルキル基等から選ばれ、少なく
ともＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうちの一つが水素以外の
置換基） で表される置換１，２−ナフタロシアニン金属錯体に４ （式中、ＭはＣｕ、　Ｐｂ、　Ｍｎ、　Ｃｏ等の二価の
金属、ＶＯｌＴｉＯ、ＷＯ等の金属酸化物、Ｓｉ、、Ｇ
ｅ、、Ｓｎの金属ハライド又は５ｉＲ２（Ｒはアルキル
基、アルコキシル基又はシロキシ基）であり、又、Ｒ３
、Ｒ２、Ｒ，ｌ及びＲ４は水素、アルキル基、アリール
基、アルコキシル基、アリロキシ基、チオアルキル基、
チオアリール基、アミノアルキル基、シアノ基、シリル
基等から選ばれ、Ｒ，及びＲ４の少なくとも−っはアル
コキシル基、アリロキシ基、チオアルキル基、或いはチ
オアリール基から選ばれる置換基）で表される置換フタ
ロシアニン金属錯体化合物類（ｉｖ）一般式　ＭＹＸ　
Ｚ４−Ｘ （式中、ＭはＣｕ、、Ｐｂ、、Ｍｎ、　Ｃｏ等の二価の
金属、ＶＯ，ＴｉＯ、ＷＯ等の金属酸化物、Ｓｊ、、Ｇ
ｅ、、Ｓｎの金属ハライド又は５ｉＲｚ（Ｒはアルキル
基、アルコキシル基又はシロキシ基）であり、Ｙは上記
ＣＩ）或いは（Ｔｌ）の化合物類で定義した有機基部分
、Ｚは」二記（１）の化合物類で定義した有機基部分で
あり、Ｘは１〜３の整数） で表される置換フタロシアニン・ナフタロシアニン共環
化合属錯体止合物類、 （ｖ）一般式 （式中、Ｍは遷移金属原子イオンχ及びＸ゛は水素、ア
ルキル基、置換アルキル基、ハロゲン基、アルコキシル
基、アルキルアミノ基から選ばれ、Ｘ及びＸ”は同一で
もよく、又ＡはＭを中和するカウンターイオン基）の構
造を有する芳香族ジチオール金属錯体類等が挙げられ、
これ等の有機色素化合物類の一種以上を混合使用するこ
とも可能である。

しかしながら、レーザービームの集束径を小さくし、信
号密度を高くする為に再生専用装置においてもより発振
波長の短い半導体レーザー（例えば６００〜７００ｎｍ
　）を搭載することも試みられており、この場合に７６
０〜７８０ｎｍの半導体レーザーを記録用に用いれば、
上記の（Ａ）有機色素を主成分とする記録層の極大吸収
は、７３０ｎｍ以」二であれば十分本発明の目的を達成
する光記録媒体の提供が可能である。従って、本発明の
有用な有機色素は前述した有機色素に限定されるもので
はない。

本発明においは、基板上に、上記（Ａ）有機色素を主成
分とする記録層を形成するには、通常有機色素を有機溶
剤に溶解し、スピンコード法等の塗布法で２０〜２００
ｎｍ程度の厚みの薄膜を形成することが一般的であるが
、もちろん真空蒸着法等の他の常用されている薄膜形成
法を採用することも本発明の目的を妨げるものではない
。又、有機色素と共に樹脂成分等を併用し、該記録層を
形成しでもよい。

上記したＣＢ）金属薄膜からなる反射層は、例えば金、
白金、ロジウム、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、ク
ロム、しんちゅう等の単一金属又はそれらの合金を、真
空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等の方
法によって、上記した（Ａ）の記録層上、又は後に詳述
する（Ｃ）の断熱層上に１０〜２００ｎｍ程度の厚さで
形成する。該反射層は反則機能が主な役割であるので、
再生光発振波長での分光反射率が金属面で８０％以上で
あることが望ましい。尚、この反射層」−に定法に従い
更に保護層を形成してもよい。

本発明においては、上記の（Ａ）記録層と（Ｂ）反射層
の間に（Ｃ）透明な樹脂からなる断熱層を介在すること
が出来る。該断熱層の存在は、記録時の感度向上、すな
わち高速での記録により有効である。断熱層を形成する
（Ｃ）の透明な樹脂としては、例えばニトロセルロース
、ポリビニルブチラール、ポリビニルポルマール、ポリ
メタクリル酸エステル共重合樹脂、ポリ酢酸ビニル共重
合樹脂、ポリシロキサン樹脂等が用いられ、樹脂を有機
溶剤に溶解しスピンコーティング法等で（Ａ）記録層上
に、通常２０〜３００ｎｍ程度の厚さで薄膜を形成する
。この断熱層形成工程において、上記（Ａ）記録層を溶
解させることば極力避けることが好ましく、この為に記
録層を溶解しない有機溶剤に、上記した樹脂を溶解して
用いることが求められ、（Ａ）記録層に用いた有機色素
の種類に応じ選択される。例えば、脂肪族炭化水素可溶
な有機色素からなる記録層上に、アルコール可溶な樹脂
のアルコール溶液を塗布する等は有用な方法である。

上記の（Ｃ）断熱層は、記録層において記録時発生する
熱がＣＢ）金属薄膜からなる反射層の高熱伝導性等によ
って失われることを軽減しうると共に、記録時の熱によ
って変化を生じ信号出力も増大する。

上記の如き層構成からなる光記録媒体は、記録用レーザ
ーの発振波長光に対する反射率（基板側からの５°正反
射率）が１５〜５０％であり、かつ再生用レーザーの発
振波長光に対する反射率（基板側からの５°正反射率）
が６５％以上であるこよが必要である。記録用レーザー
の発振波長光に対する反射率１５％未満では、記録時の
トラック制御、フォーカス制御が不安定で好ましくなく
、又５０％を越える場合には所期の記録感度向上、すな
わち高速での記録を達成しえず、特に２０〜４０％であ
ることが好ましい。

又、再生用レーザーの発振波長光に対する反則率が６５
％未満では、従来の再生専用機での再生制御が不安定と
なり、本発明には不適であり、特に７０％以上であるこ
とが好ましい。

本発明の光記録媒体を実用に供するにあたっては、記録
再生装置の変復調回路のクロック信号および線速を制御
することによって、記録再生を高速で行うことの他に記
録再生装置により低出力の安価なレーザーを使用しうろ
ことが出来る等の利点をも実現することが出来る。

以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。

実施例１ 厚さ１．６ｍｍ、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍの予め
案内溝及びプレフォーマットされたポリカーボネート樹
脂製ドーナツ円板状の基板に、 の構造を有するナフタロシアニン金属錯体の３重量％ノ
ルマルヘキサン溶液をスピンコーク−を用い塗布し、８
０ｎｍの有機色素からなる記録層を形成した。（記録層
の極大吸収８５０ｎｍ　）次に、記録層上の金を真空蒸
着し、厚さ５０ｎｍの反射層を形成した。基板鏡面部（
案内溝、プレピットのない部分）に関し、基板を通して
の５％正反射率を８３０ｎｍ及び７８０ｎｍの平行光を
入射して測定した結果、８３０ｎｍでの反射率は２６％
であり、又７８０ｎｍでの反射率は、７１％であった。

この光記録媒体に８３０ｎｍの半導体レーザーを搭載し
た装置を用い、再生専用装置の４倍速に当たる線速５ｍ
／ｓｅｅで、５〜１２ｍ凶に板面上のレーザーパワーを
各々調整し、周波数１メガヘルツ、デユーティ−比１：
１で記録を行った。次に７８０ｎｍの半導体レーザーを
搭載した装置を用い、０．５ｍＷの再生レーザーパワー
で記録信号を読みだし、Ｃ／Ｎの測定を行った結果、　
表１に示す測定結果を得、８ｍＷ以上の記録レーザーパ
ワーで良好な記録信号の再生を行うことが出来た。

又、市販のＣＤ−ＲＯＭ再生専用機を用い、本媒体の制
御性を調べたが、正常なシーク動作を確認することが出
来た。

表１ 記録レーザーパワー　　　Ｃ／Ｎ値（ｄＢ）１２ｍＷ　
　　　　　　　　　　　　　　５３実施例２ 実施例１で用いた有機色素の代わりに、の構造を有する
フタロシアニンナフタロシアニン共環化合属錯体化合物
を用いる以外は、実施例１と全く同様にして本発明の光
記録媒体を作成した。記録層の厚さは１１０ｎｍ、極大
吸収は７９０ｎｍであり、反射層の厚さは３５ｎｍであ
った。又、８３０ｎｍにおける反射率は３２％、７８０
ｎｍにおける反射率は７４％であった。

実施例１と全く同様の評価を行った結果、表２に示すよ
うに９１以上での記録パワー条件で良好な記録信号の再
生を行うことが出来、又、市販のＣＤ−ＲＯＭ再生専用
機を用い、正常なシーク動作が行えることを確認した。

表２ 記録レーザーパワー Ｃ／Ｎ　イｄγ　（ｄＢ） 実施例３ 実施例１で用いた有機色素の代わりに、に示すように１
０ｍＷ以上の記録パワー条件で良好な記録信号の再生を
行うことが出来、又、市販のＣＤ−ＲＯＭ再生専用機を
用い、正常なシーク動作が可能なことを確認した。

表３ 記録レーザーパワー　　　Ｃ／Ｎ値（ｄＢ）の構造を有
する芳香族ジチオール化合物の５重量％エチレングリコ
ールモノエチルエーテルを用いる以外は、実施例１と全
く同様にして本発明の光記録媒体を作成した。記録層の
厚さは１３０ｎｍ、極大吸収は８６０ｎｍであり、反射
層の厚さは６０ｎｍであった。又、８３０ｎｍにおける
反射率は３４％、７８０ｎｍにおける反射率は８１％で
あった。

実施例１と全く同様の評価を行った結果、表３実施例４ 実施例１で作成した記録層上に、ポリメチルメタクリレ
ート樹脂のイソプロピルアルコール溶液（１重量％）を
スピンコード法で塗布し、断熱層を形成し、しかる後に
実施例１と同様にして５０ｎｍの金の反射層膜を形成し
た。この光記録媒体の８３０ｎｍでの反射率は２９％、
７８０ｎｍにおける反射率は７３％であった。

実施例Ｉと全く同様の評価を行った結果、表４に示すよ
うに７ｍＷ以上の記録パワー条件で良好な記録信号の再
生を行うことが出来、又、市販のＣＤ−ＲＯＭ再生専用
機を用い、正常なシーク動作が可能なことを確認した。

表４ 記録レーザーパワー　　　Ｃ／Ｎ値（ｄＢ）比較例１及
び２ 実施例１において用いた有機色素の代わりに、実施例１
と全く同様にして比較例１及び２の光記録媒体を各々作
成した。記録層の極大吸収は７６０ｎｍであった。比較
例１の媒体は、８３０ｎｍの反射率８１％、７８０ｎｍ
での反射率が７２％であり、又比較例２の媒体は８３０
ｎｍでの反射率が４３％、７８０ｎｍでの反射率が３２
％であった。

実施例１と同様な条件で８３０ｎｍ半導体レーザーを用
いて記録を行い、又同様な条件で７８Ｏｒ＋ｍ半導体レ
ーザーを用いての記録を行った。次に実施例１と同様な
条件で記録信号の再生を行いＣ／Ｈの評価を行った。表
５にその結果をまとめる。又、市販のＣＤ−ＲＯＭ再生
専用機を用い、本媒体の制御性を調べたが、比較例１は
シーク動作が正常であったが、比較例２ではシーク動作
を正常に行うことが出来なかった。

の構造を有するフクロシアニンナフタロシアニン共環化
金属錯体化合物の１重量％及び４重世％のヘキサン溶液
を用いて記録層を形成する以外は、表５ ＣＮ値（ｄＢ） 比較例１ 比較例２ 記録レーザー ３０ｎｍ ８０ｎｍ ３０ｎｍ ８０ｎｍ パワー 記録 記録 記録 記録 ｒｎＷ ｍＷ ｍＷ ｍＷ ｍＷ ０ｍＷ １ｍＷ ２ｍＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明な基板上に、 （Ａ）有機色素を主成分とする記録層と、 （Ｂ）金属薄膜からなる反射層を順次積層してなり、記
   録用レーザーの発振波長光に対する 反射率（基板側からの５°正反射率）が１５〜５０％で
   あり、再生専用レーザーの発振波長光に対する反射率（
   基板側からの５°正 反射率）が６５％以上であることを特徴とする光記録媒
   体。 ２、透明な基板上に、 （Ａ）有機色素を主成分とする記録層と、 （Ｃ）透明な樹脂からなる断熱層と、および（Ｂ）金属
   薄膜からなる反射層を順次積層してなり、記録用レーザ
   ーの発振波長光に対する 反射率（基板側からの５°正反射率）が１５〜５０％で
   あり、再生専用レーザーの発振波長光に対する反射率（
   基板側からの５°正反射率）が６５％以上であることを
   特徴とする光記録媒体。