JPH02292749A - 情報記録媒体 - 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】 ［発明の分野】 本発明は、高エネルギー密度のレーザビームを用いての
情報の書き込みおよび／または読み取りが可能な色素を
含む記録層を有する情報記録媒体に関するものである． 〔発明の技術的背景］ 近年において、レーザ光等の高エネルギー密度のビーム
を用いる情報記録媒体が開発され、実用化されている．
この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ自ディ
スク、オーディオ●ディスク、さらには大容量静止画像
ファイルおよび大容量コンピュータ用ディスク・メモリ
などとして使用されている． 光ディスクは基本構造として、ガラス，合成樹脂などか
らなる円板状の基板と、この上に設けられたＢｉ，Ｓｎ
．Ｉｎ，Ｔｅ等の金属または半金属；またはシアニン系
，金属錯体系、キノン系等の色素からなる記録層とを有
する．なお、記録層が設けられる側の基板表面には通常
、基板の平面性の改善，記録層との接着力の向上あるい
は光ディスクの感度の向上などの点から、高分子物質か
らなる中間層が設けられることが多い．また，情報記録
媒体の耐久性を向上させる目的で，記録層上に保護層を
設けたり，あるいはディスク構造として、二枚の円板状
基板のうちの少なくとも一枚の基板上に記録層を設け，
この二枚の基板を、記録層が内側に位置し、かつ空間を
形成するようにリング状内側スペーサとリング状外側ス
ペーサとを介して接合してなるエアーサンドイッチ構造
が提案されている．このような保護層が設けられた光デ
ィスクやエアーサンドイッチ構造を有する光ディスクで
は、記録層は直接外気に接することがなく，情報の記録
，再生は基板を透過するレーザ光で行なわれるために、
記録層が物理的または化学的な損傷を受けたり、あるい
はその表面に塵埃が付着して情報の記録、再生の障害と
なることがないとの利点がある． そして、光ディスクへの情報の書き込みおよび読み取り
は通常下記の方法により行なわれる，情報のＢ！！込み
はレーザビームをこの光ディスクに照射することにより
行なわれ、記録層の照射部分がその光を吸収して局所的
に温度上昇し、物理的あるいは化学的な変化（たとえば
、ビットの生成）が生じてその光学的特性を変えること
により情報が記録される．情報の読み取りもまた、レー
ザビームを光ディスクに照射することにより行なわれ、
記録層の光学的特性の変化に応じた反射光または透過光
を検出することにより情報が再生される． このような情報記録媒体の記録層を形成する記録材料と
して上記のように金属類や色素等が知られている．色素
を用いた情報記録媒体は、金属等の記録材料に比べて高
感度であるなど記録媒体自体の特性において長所を有す
る他に、記録層を塗布法により簡単に形成することがで
きるという製造上の大きな利点を有している．しかしな
がら，色素からなる記録層は、一般に反射率が低い、あ
るいは高いＣ／Ｎが得られ難いとの欠点がある．基板上
に反射率が最大になるように設定された膜厚を有する光
吸収反射性の色素膜を設けた情報記録媒体が提案されて
いる（特開昭６０−２３９９４７号公報）．シかしなが
ら、この情報記録媒体の記録層の膜厚は小さ過ぎるため
に情報記録媒体の変調度が小さ＜　Ｃ／Ｎ比も十分満足
されるものではない． 従って、生産性において有利な色素を用いた記録層であ
って、反射率が高く、反射率変動が小さく、しかも記録
信号が高い変調度とＣ／Ｎ比を有する情報記録媒体の提
案が望まれている．［発明の目的］ 本発明は、基板上に色素を含む記録層を有し反射率が高
く、反射率変動が小さく、そして記録信号の変調度及び
Ｃ／Ｎ値が高い情報記録媒体を提供することを目的とす
る． ［発明の要旨］ 本発明は，円板状基板上に，レーザ光により情報の書き
込みおよび／または読み取りが可濠な色素を含む記録層
が設けられた情報記録媒体であって、該記録層の膜厚が
、情報記録媒体の複数の反射率の極大値のうち最大値か
ら２番目以降の大きさの何れかの極大値に対応する光路
長の±１０％の範囲内の光路長となる厚さであることを
特徴とする情報記録媒報にある． 上記本発１１の情報記録媒体の好ましい態様は以下のと
おりである． ｌ）上記色素が、シアニン系色素、アズレニウム系色素
およびスクワリリウム系色素から選ばれる少なくとも一
種の色素であることを特徴とする上記情報記録媒体． ２）上記色素記録層が、金属錯塩系色素を色素１モル部
に対して０．００１−０．１モル部含むことを特徴とす
る上記情報記録媒体． ３）上記色素記録層の層厚が、情報記録媒体の反射率の
極大値のうち最大値から２番目〜４番目の大きさの何れ
かの極大値に対応する光路長の±ｌＯ％の範囲内の光路
長となる厚さであることを特徴とする上記情報記録媒体
． ４）上記プラスチック基板の材料が、ポリカーポネート
、ポリオレフィンまたはセルキャストボリメチルメタク
リレートであることを＃徴とする上記情報記録媒体． ［発明の詳細な記述］ 本発明の情報記録媒体は、円板状基板上に，色素記録層
が設けられた基本構成を有する．本発明における円板状
基板は、従来の情報記録媒体の基板として用いられてい
る各種の樹脂材料から任意に選択することができる．基
板の光学的特性、平面性、加工性、取扱い性、経時安定
性および製造コストなどの点から、基板材料の例として
は、セルキャストボリメチルメタクリレート、射出成形
ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ボリ塩化
ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；エ
ポキシ樹脂；ボリカーポネート樹脂、アモルファスポリ
オレフインおよびポリエステルを挙げることができる．
好ましくは、ポリカーポネート、ポリオレフインおよび
セルキャストポリメチルメタクリレートを挙げることが
できる． 記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善、
接着力の向上、基板の耐溶剤性の改善および記録層の変
質の防止の目的で、下塗層が設けられてもよい．下塗層
の材料としてはたとえば、ポリメチルメタクリレート、
アクリルｌｖｌＩメタクリル酸八重合体、スチレン●無
水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、Ｎ−メ
チロールアクリルアミド、スチレン●スルホン酸共重合
体、スチレン●ビニルトルエン共重合体、クロルスルホ
ン化ホリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル
、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル，ポリイミド、
酢酸ビニル●塩化ビニル共重合体，エチレン●酢酸ビニ
ル共重合体、ポリエチレン　ボリブロビレン，ポリカー
ポネート等の高分子物賀；シランカップリング剤などの
有機物質；オＪＣＩＪ無ｍ酸化物（Ｓ　ｉｏ２．Ａｌ２
　０３等）、無機フッ化物（ＭｇＦｚ）などの無機物質
を挙げることかでざる． 下塗層は、たとえば上記物質を適当な溶剤に溶解または
分散して塗布液を調製したのち，この塗布液をスピンコ
ート，ディップコート、エクストルージョンコートなど
の塗布法により基板表面に塗布することにより形成する
ことができる．下塗層の層厚は一般に０．００５〜２０
壓迅の範囲にあり、好まし〈は０．０１−１０ｇｍの範
囲である． また、基板（または下塗層）上には，トラッキング用溝
またはアドレス信号等の情報を表わす凹凸の形成の目的
で、プレグループ層および／またはプレピット層が設け
られてもよい．プレグループ層等の材料としては、アク
リル酸のモノエステル、ジエステル，トリエステルおよ
びテトラエステルのうちの少なくとも一種の七ノマー（
またはオリゴマー）と光重合開始剤との混合物を用いる
ことができる． プレグループ層の形成は、まず精密に作られた母型（ス
タンパー）上にＥ記のアクリル酸エステルおよび重合開
始剤からなる混合液を塗布し、さらにこの塗布液層上に
基板を載せたのち、基板または母型を介して紫外線の照
射により液層を硬化させて基板と液相とを固着させる．
次いで、基板を母型から剥離することによりプレグルー
プ層の設けられた基板が得られる．プレグループ層の層
厚は一般に０．０５〜１００ｐｍの範囲にあり、好まし
くは０．１〜５０７ｉｍの範囲である．本発明のように
，基板材料がプラスチックの場合は、射出成形あるいは
押出成形などにより直接基板にプレグループおよび／ま
たはプレピットが設けられてもよい． 基板（またはプレグループ層等）上には、レーザ光によ
り情報の書き込みおよび／または読み取りが可濠な色素
を含む記録層が設けられる。本発明に使用される色素は
特に限定されるものではなく、どのようなものでも良い
．例えば、シ７ニン系色素、フタロシアニン系色素、ピ
リリウム系・チオピリリウム系色素、アズレニウム系色
素、スクワリリウム系色素、Ｎｉ　，Ｃｒなどの金属錯
塩系色素、ナフトキノン系●アントラキノン系色素、イ
ンドフェノール系色素、インドアニリン系色素，トリブ
エニルメタン系色素，トリアリルメタン系色素、アルミ
ニウム系会ジインモニウム系色素およびニトロソ化合物
を挙げることができる．好ましくは、シアニン系色素，
アズレニウム系色素およびスクワリリウム系色素を挙げ
ることができる． これらのうちでも記録再生用レーザとして近赤外光を発
振する半導体レーザの利用が実用化されている点から、
７００〜９００ｎｍの近赤外領域の光に対する吸収率が
高い色素が好ましい．なお、これらの色素は単独でもあ
るいは二種以上の混合物として用いてもよい．また、シ
アニン系色素を用いる場合に、上記金属錯塩系色素また
はアミニウム系●ジインモニウム系色素をクエンチャー
として一緒に用いることが好ましい．その場合、クエン
チャーとして金属錯塩系色素などを全色素１モル部に対
して０．００１〜０．１モル部含むことが好ましい． 記Ｑ層の形成は、上記色素、さらに所望により結合剤を
溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこの塗布液を基
板表面に塗布して塗膜を形成したのち乾燥することによ
り行なうことができる．上記色素塗布液調製用の溶剤と
しては、酢酸エチル，酢酸ブチル、セロソルブアセテー
トなどのエステル、メチルエチルケトン，シクロヘキサ
ノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン、ジクロル
メタン、１．２−ジクロルエタン、クロロホルムなどの
ハロゲン化炭化水素，テトラヒドロフラン、エチルエー
テル、ジオキサンなどのエーテル、エタノール，ｎ−プ
ロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールなどの
アルコール，ジメチルホルムアミドなどのアミト、２，
２，３．３−テトラフロロプロパノール等フッ素系溶剤
などを挙げることができる．なお、これらの非炭化水素
系有機溶剤は，５０容量％以内である限り、脂肪族炭化
水素溶剤、脂環族炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤な
どの炭化水素系溶媒を含んでいてもよい． 塗布液中にはさらに酸化防止剤，ＵＶ吸収剤，可塑剤，
滑剤なと各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい． 結合剤を使用する場合に結合剤としては、例えばゼラチ
ン，ニトロセルロース、酢酸セルロース等のセルロース
誘導体、デキストラン，ロジン，ゴムなどの天然有機高
分子物質；およびポリエチレン、ポリプロピレン、ボリ
スチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂、ポリ
塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン．ポリ塩化ビニル●ボ
リ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹詣、ポリアクリル
酸メチル，ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、
ポリビニルアルコール、塩素化ポリオレフィン、エボキ
シ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体，フェノール●ホ
ルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物など
の合成有機高分子物質を挙げることができる． 塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ティ
ップ法，ロールコート法、ブレードコート法，ドクター
ロール法、スクリーン印刷法などを挙げることができる
．色素の良好な配向状態を形成するためには、スピンコ
ート法を用いることが好ましい． 記録層の材料として結合剤を併用する場合に，結合剤に
対する色素の比率は一般に０．０１〜９９％（ｍ量比）
の範囲にあり，好ましくは１．０〜９５％（重量比）の
範囲にある． 本発明の情報記録媒体においては、前記記録層の膜厚が
、情報記録媒体の複数の反射率の極大値のうち最大値．
から２＃ｉ目以降の大きさの何れかの極大値、好ましく
は２番目〜４番目の大きさの何れかの極大値、特に好ま
しくは２番目の大きさの極大値に対応する光路長の±１
０％の範囲内の光路長となる厚さであることに特徴を有
する．第１図は情報記録媒体の反射率と記録層の光路長
（光路長に相当する膜厚で示す）との関係の一例を示す
図である．第１図において、反射率は実施例ｌの情報記
録媒体について測定波長７８０ｎｍでの反射率を示し、
光路長は記録層の光通過距離と絶対屈折率との積である
．第１図に示されるように、光路長が変化するにつれて
反射率は変化し複数個の極大値を示す．即ち、光路長Ｐ
ｉ、Ｐ２、Ｐ３．　　●●●においてそれぞれ反射率極
大値Ｒ　ｓａｗ　１　．　　Ｒ　ｓａ×２、Ｒｓａｘ３
、＊＊＊を示す．反射率極大値は，Ｒ＊ａｘｌからＲａ
ａｘ３に向うに従って次第に減少する． 本発明においては、記録層の膜厚を、その光路長がＰ２
、Ｐ３、●●●の何れかの値の±ｌＯ％の範囲内の値に
なるようにする．記録層の膜厚を上記のように設定する
ことによって、情報記録媒体の反射率を上げ、変調度を
大きくすることができる．また、反射率の極大値付近の
光路長にしているので記録層の光路長の変化に起因する
反射率の変化を小さくすることができ、情報記録媒体の
記録層の膜厚のバラツキに伴う反射率の変動を小さくす
ることができる． 反射率の極大値に対応する記録層の光路長，及び記録層
の光路長と膜厚との関係は，情報記録媒体の基板、記録
層、反射層、その他の層を形成する材料の種類，記録層
および／または反射層の形成条件、情報の書き込みおよ
び／または読み取りに使用されるレーザ光の波長などに
より変わるので、記録層の膜厚を一義的に定めることは
できないが，上記の諸点を考慮して最適な記録層の膜厚
を決定することができる． 記録層の膜厚を決定するための光路長として、反射率極
大値が最大値であるＲｓａｘｌに対応する光路長ＰＩを
選定した場合には、反射率が最大である情報記録媒体を
得ることができるけれども、光路長ＰＩに相当する記録
層の膜厚が小さく、得られた情報記録媒体の記録信号の
変調度が小さく、Ｃ／Ｎ比も低くなる．更に，記録層の
膜厚変動の許容範囲も狭くなり、情報記録媒体の製造工
程における記録層の膜厚制御を極めて厳しいものにする
必要がある． 本発明においては，上記のように、記録層の膜厚を、反
射率の極大値のうち最大値から２番目以降の大きさの何
れかの極大値、好ましくは２番目〜４＃ｒ目の大きさの
何れかの極大値に対応する光路長、即ち，前記Ｐ２、Ｐ
３、ψ●●の何れかの値，好ましくは．Ｐ２、Ｐ３、又
はＰ４の何れかの値の±ｌＯ％の範囲内の値の光路長に
なるような膜厚に設定しているので、ＰＩの光路長に相
当する膜厚よりも厚〈なり、反射率を比較的高く維持し
ながら、しかも変調度を大きくシ，反射率変動も小さく
できる． 従って，本発明の情報記録媒体においては，情報記録媒
体の所望する性濠に応じて最適の情報記録媒体が得られ
るように上記のような光路長が選定され、その先路長の
±ｌθ％の範囲内の光路長となる膜厚を有する記録層が
設けられる．本発明の情報記録媒体において，一般に使
用されている色素を使用する場合には、反射率と変調度
との相圧関係から、前記Ｐ２の光路長の±ｌθ％の範囲
内の光路長となる膜厚を有する記録層であることが好ま
しい． 本発明の情報記録媒体は，前記記録層の上に更に、記録
層および情報記録媒体全体を物理的および化学的に保護
する目的で保護層が設けられていてもよい．また、この
保護層は，耐傷性、耐湿性を高めるために基板の記録層
が設けられていない側にも設けられていてもよい． 保護層に用いられる材料の例としては、ｓＩａ物質とし
ては、ＳｉＯ、Ｓｉ０２．ＳｉＮ＊．ＭｇＦ２．Ｓｎ０
２等を挙げることができる．また，有機物質としては、
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、Ｕｖ硬化性樹脂等を挙げ
ることができ，好ましくはＵＶ硬化性樹脂である．本発
明においては、上記物質を塗布により設けた場合にＭＯ
著な効果を得ることができる．特に上記有機物質を塗布
により設けた場合に有効である． すなわち，熱可塑性樹脂，熱硬化性樹脂などを適当な溶
剤に溶解して塗布液を調製したのち、この塗布液を塗布
し、乾燥することによっても形成することができる，Ｕ
Ｖ硬化性樹脂の場合には、そのままもしくは適当な溶剤
に溶解して塗布液を調製したのちこの塗布液を塗布し、
ＵＶ光を照射して硬化させることによっても形成するこ
とができる，ＵＶ硬化性樹脂としては、ウレタン（メタ
）アクリレート、エボキシ（メタ）アクリレート，ポリ
エステル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレー
トのオリゴマー類、（メタ）アクリル酸エステル等のモ
ノマー類等さらに光重合開始剤等の通常のＵＶ硬化性樹
脂を使用することができる．これらの塗布液中には、更
に帯電防止剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤等の各種添加剤
を目的に応じて添加してもよい．本発明では，Ｕ■硬化
性樹脂を用いることが好ましい． 保護層の層厚は一般には０．１−１００ｐｍの範囲にあ
る． 上記以外にも、保護層は，たとえばプラスチックの押出
加工で得られたフイルムを接着層を介して色素記録層の
上にラミネートすることにより形成することができる．
あるいは真空蒸着、スパッタリング，塗布等の方法によ
り設けられてもよい． 以下に、本発明の実施例および比較例を記載する．ただ
し、これらの各例は本発明を制限するものではない． ［実施例１］ 下記構造式の色素（Ａ）： ｎ−ＣａＨｑ　　　Ｃｌ　０４−　　　３１−Ｃ４Ｈ９
および上記色素に下記構造式の色素（Ｂ）：を０．０１
モル％添加したものを．２，２，３，録層塗布液を調製
した． トラッキングガイドが設けられた円板状のポリカーポネ
ート基板（外径：１３０ｍｍ、内径＝１５ｍｍ、厚さ：
１．２ｍｍ、トラックピッチ：１．６ｇｍ．グループの
深さ＝８００又）上に、上記塗布液をスビンコート法に
より回転＠５００ｒｐ一の速度で塗布した後、回転数２
　０　０　Ｏ　ｒｐｍにして１分間乾燥して記録層を形
成した．上記記録層上に、保護層としてＵＶ硬化性樹脂
（商品名：ＵＶ３０７０、スリーポンド社製）をスビン
コート法により回転数１５００ｒｐ膳の速度で塗布した
後、高圧水銀灯にて紫外線を照射して硬化させ、層厚１
ｐｍの保護層を形成した．上記の方法において，色素記
録層塗布液の色素（Ａ）の濃度を変化させて、種々の膜
厚の記録層を有する，基板、色素記録層，反射層及び保
護層からなる情報記録媒体を製造した．得られた多数の
情報記録媒体について、それらの反射率（測定波長＝７
８０ｎｍ）と光路長とを測定し、プロットして第１図の
グラフ（横軸を光路長に相当する膜厚で示す）を得た． 第１図から、反射率極大値の最大値から２番目の極大値
であるＲｓａｘ２に対応する光路長Ｐ２（５　５　０　
０又）に相当する膜厚（２１００又）の記録層を有する
情報記録媒体（試料ｌ）を，上記方法における色素記録
層塗布液の色素（Ａ）の濃度を４．０重量％にすること
によって製造した．下記の評価方法により、試料１のＣ
／Ｎ．反射率（Ｒｆ）及び変調度を測定したところ、Ｃ
／Ｎ＝４５ｄＢ．反射率＝２７％ 変調度＝２７％ であった． ［比較例ｌ］ 実施例ｌにおいて、色素記録層塗布液の色素（Ａ）の濃
度を１．７５重量％に変えた以外は実施例１（試料ｌ）
と同様にして、反射率極大値の最大値であるＲｓａｘｌ
に対応する光路ｉＰ１（２　３　０　０ス）に相当する
膜厚（９００又）の記録層を有する情報記録媒体（比較
試料ｌ）を製造した． 比較試料ｌのＣ／Ｎ、反射率（Ｒｆ）及び変調度を測定
したところ， Ｃ／Ｎ＝４３ｄＢ、反射率＝３１％ 変調度＝１０％ であった． ［情報記録媒体の評価］ （１）　ｋＡ度試験 情報記録媒体を５ｍ／秒の線速度で回転させ，周波数２
．５ＭＨｚ．（パルスｌＩｌ＆ｓ２　０　０　ｎｓｅｃ
）で半導体レーザを用いてバブルを形成して情報の書き
込みを行なった．次いで、スペクトラムアナライザ（Ｔ
Ｒ４１７２：タケダ理研■製）を用いてキャリアーとノ
イズの出力レベルの比（Ｃ／Ｎ比）が最大となるレーザ
出力およびその時のＣＺＮ比を厠定した（ＲＢＷ＝３０
ＫＨＺ）．（２）光学特性試験 溝尻光学社製の透過率●反射率測定装置を用いて正反射
率を測定した．光源はｌ＼ロゲンランプであり，使用波
長７８０ｎｍ、スボ−／　｝径はｌｍｍであった・ （３）変調度 Ｌ記情報信号の再生信号について、信号記録部とミラ一
部（信号の無い部分）の信号強度を測定し、その変調度
（Ｃ）を次式により求めた．Ｒ　ｆ　ｓａｗ　　Ｒ　ｆ
　ｓｉｎ Ｃ＝　　　　　　　　　　　ＸＩＯＯ Ｒｍ （Ｒｆ＊ａｘ：記録部の最大強度 Ｒｆｓｉｎ：記Ｑ部の最小強度 Ｒｍ：ミラ一部の信号強度　） ［発明の効来Ｊ 本発ＩＪｉの情報記録媒体は、前記のように特定された
膜厚の色素を含む記録層を有している．そのために、反
射率が高く，シかも変調度及びＣ／Ｎ値が大きく、また
，製造時の記録層の膜厚のバラツキに伴う反射率の変動
が小さいという顕著に優れた効果を奏する．

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例ｌで得られた種々の情報記録媒体につ
いて測定した反射率と膜厚とをプロットした図である． Ｒ働ａｘ：反射率極大値、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、円板状基板上に、レーザ光により情報の書き込みお
   よび／または読み取りが可能な色素を含む記録層が設け
   られた情報記録媒体であって、該記録層の膜厚が、情報
   記録媒体の複数の反射率の極大値のうち最大値から２番
   目以降の大きさの何れかの極大値に対応する光路長の±
   １０％の範囲内の光路長となる厚さであることを特徴と
   する情報記録媒体。