JPH0423238A - 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〕 本発明は基板上に多層構造の記録膜を有する光記録媒体
に係り、特に異種の色素膜を積層して形成された多層構
造の記録膜を有する光記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、光記録媒体の記録膜として種々の色素膜が開発さ
れている。このような色素膜は、例えばスピンニートに
より基板上に成膜されるものであり、色素膜上に所定波
長の半導体レーザビームを集光させ、それを熱エネルギ
ーに変換して色素膜の性状を変えることにより記録が行
われる。そして、未記録部分との反射光量あるいは透過
光量の違いにより再生が行われる。しかしながら、従来
の光記録媒体はアクセスする光の回折限界により記録密
度は１０８ビツト／ｃｄが限界であり、高度情報化社会
における高密度記録化に対応し得る光記録媒体の開発が
要望されている。そして、光記録媒体の高密度化を達成
するための一手段として、光記録媒体の垂直方向への記
録を可能にして、単位体積あたりの記録密度を上げる方
法がある。これは、互いに吸収波長の分離ができる異種
の色素膜を積層し、所望の色素膜の吸収ピーク波長を有
するレーザビームによって記録・再生（波長多重光記録
）を行うことにより光記録媒体の垂直方向への記録を可
能とするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したように互いに吸収波長の分離が
できる異種の色素膜を直接積層して形成した記録膜に、
所望の色素膜の吸収波長域の光を照射して記録を行うと
、所望の色素膜よりも長波長側に吸収波長をもつ他の色
素膜も記録され、波長多重光記録が行えないという問題
があった。これは、各色素膜間にエネルギー移動（電荷
、熱の移動、あるいは分子振動、電子軌道の共鳴、蛍光
等によるエネルギー移動）が起こるためであると考えら
れる。

本発明は上述したような事情に鑑み創案されたものであ
り、基板上に形成された記録膜を構成する異種の色素膜
の中から任意の色素膜のみを確実に記録することのでき
る光記録媒体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕 上記の目的を達成するために、本発明は基板上に異種の
色素膜を積層して形成された多層構造の記録膜を有する
光記録媒体において、前記記録膜は各色素膜間にエネル
ギー移動防止層を有するように構成した。

〔作用〕

基板上に形成された記録膜を構成する異種の色素膜の中
の所望の色素膜の吸収波長域の光が光記録媒体に照射さ
れると、該色素膜の吸収ピークのみが選択的に減少して
記録が行われ、この際、各色素膜間のエネルギー移動は
エネルギー移動防止層により有効に防止されるため、所
望の色素膜よりも長波長側に吸収波長をもつ他の色素膜
が記録されることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の光記録媒体の概略断面図である。第１
図において、光記録媒体１は基板１０上に記録膜２を備
え、記録膜２は基板１０上に成膜された第１層の色素膜
５と、エネルギー移動防止層６を介して第１層の色素膜
５に積層された第２層の色素膜７とを有している。

エネルギー移動防止層６は、例えば第２層の色素膜７の
吸収波長域の光が光記録媒体１に照射されて第２層の色
素膜７の記録が行われる際に、第２層の色素膜７から第
１層の色素膜５へのエネルギー移動（電荷、熱の移動、
あるいは分子振動、電子軌道の共鳴、蛍光等によるエネ
ルギー移動）が起こるの防止するための層である。この
エネルギー移動防止層６は、炭素数１６以上の長鎖の有
機化合物、例えばオクタデカン等の飽和炭化水素、ステ
アリン酸、パルミチン酸等の高級脂肪酸、ヘキサデシル
アルコール、オクタデシルアルコール等の高級アルコー
ル、ステアリルアミン等のアミンおよびメチルステアレ
ート等の高級脂肪酸エステルの少なくとも１種以上を含
有する物質により形成される。このようなエネルギー移
動防止層６の厚さは２５Å以上、好ましくは５０Å以上
である。エネルギー移動防止層６の形成は、スピンコー
ド等の従来から用いられている公知の方法によってもよ
く、また後述するようにＬＢ膜として成膜してもよい。

第１層の色素膜５を構成する色素と、第２層の色素膜７
を構成する色素は、互いに吸収波長の分離ができる色素
である。これは、光記録媒体１に異なった波長の光によ
り波長多重光記録を行う場合に、各色素膜毎に確実に記
録を行うためである。

また、色素膜の成膜は、上述のエネルギー移動防止層６
の形成と同様に、スピンコード等の従来から用いられて
いる公知の方法によってもよく、またＬＢ膜として成膜
してもよい。

つぎに、第１図に示される光記録媒体１の記録膜をＬＢ
膜として成膜する例を挙げて本発明を説明する。ここで
、ＬＢ膜（ＬａｎＢｕｉ＋−Ｂｌｏｄｇｅｔｆ膜）は水
面上の単分子膜を基板上に吸着させることにより成膜さ
れ、分子オーダーの厚さを有し分子配列が制御された均
一な薄膜である。このため、基板上に色素を用いて成膜
された色素膜の厚さは、従来のスピンコード等により基
板上に成膜された色素膜の１０分の１程度の厚さとなる
。したがって、基板上に異種の色素膜を積層した状態で
あっても、積層された色素膜全体がレーザビームの焦点
深度内に入り、レーザビームの集光制御が容易なものと
なる。また、スピンコード等により基板上に成膜された
色素膜の吸収スペクトルがブロードな吸収を示すのに対
し、シアニン、メロシアニン、スピロピラン、スクアリ
リウム等の色素膜をＬＢ膜として成膜することにより、
いわゆるＪ−会合体が形成され、吸収スペクトルのピー
クが長波長側ヘシフトするとともに急峻なものとなるも
のもある。

そして、第１図において光記録媒体１は、まず基板１０
上に色素Ｄ−１により第１層の色素膜５がＬＢ膜として
成膜される。ここで、色素Ｄ−１が成膜後にアニール処
理を行って安定したＪ−会合体を形成する必要がある色
素（要アニール色素）の場合には、所定のアニール処理
が施される。つぎに、エネルギー移動防止層６がＬＢ膜
として成膜される。このエネルギー移動防止層６に重ね
て色素Ｄ−２により第２層の色素膜７がＬＢ膜として成
膜される。

ＬＢ膜として成膜される色素Ｄ−１、色素Ｄ−２として
は、例えば下記式（１）、（２）、（３）に示されるよ
うなシアニン色素を用いることができる。

（会合体膜における吸収ピーク　約６００ｎｍ）１８Ｈ
３７ ＣＩＱＨ３７ （会合体膜における吸収ピーク：約４００ｎｍ）（会合
体膜における吸収ピーク、約４５０ｎｍ）なお、上記の
シアニン色素のうち、式（１）で示されるシアニン色素
は上述した要アニール色素である。また、式（３）で示
されるシアニン色素は、他の色素膜との密着性が悪く、
他の色素膜を積層しに（い色素であるため、最上層の色
素膜として使用することが好ましい。

また、基板１０としては、表面が平滑であり、かつ界面
化学的に充分清浄な基板を用いることができ、例えば金
属、ガラス、有機高分子材料、シリコン等からなる基板
を用いることができる。

つぎに、色素膜をＬＢ膜として成膜する方法について説
明する。

本発明においてＬＢ膜としての色素膜の成膜は公知のＬ
Ｂ膜作成方法に従うことができる。第２図はＬＢ膜作成
装置の一例を示す斜視図である。

第２図において、ＬＢ膜作成装置２０は下層液を保持す
る水槽２１を備え、下層液上に色素を溶かした溶媒が滴
下される。滴下された溶媒は下層液上に展開するととも
に揮発して色素分子は速やかに気水界面に拡がり、親水
基を下層液中に疎水基を大気中に出すような形で並び単
分子膜を形成する。つぎに、バリア２２を図中右方向に
移動させて単分子膜に所定の膜圧力をかけ、いわゆる凝
集膜状態に保つ。この状態で液面上を横切って基板１０
を垂直に上下させることにより、基板１０上に１分子層
あるいは多分子層の色素ＬＢ膜が形成される。下層液は
ｐＨ調整された蒸留水が用いられる。また、溶媒として
は、水と相溶性をもたすに揮発性を有するベンゼンおよ
びクロロホルムのような溶媒を用いる。この溶剤には、
色素とともに成膜補助剤としてステアリン酸、オクタデ
カン等を添加する場合がある。上記の単分子膜の膜圧力
制御は、バリア２２による圧縮に伴う気水界面上での膜
圧力（π）とバリア２２の位置から求めた面積（Ａ）の
変化から得られるπ−八へ線に基づいて行うことができ
る。また、これと同時に色素の分光特性を測定すること
により、吸収ピークのシフトからＪ〜会合体が形成され
たことを確認することもてきる。

本発明において、ＬＢ膜として成膜された色素膜の厚み
は、色素膜が所定の吸光度を有するような厚みであれば
よく、通常２５〜１０００人程度である被 着３図は本発明の光記録媒体の他の実施例を示す概略断
面図である。第３図において、光記録媒体１１は基板１
０上に記録膜１２を備え、記録膜１２は基板１０上に成
膜された第１屓の色素膜１５と、エネルギー移動防止層
１６を介して第１層の色素膜１５に積層された第２層の
色素膜１７と、エネルギー移動防止層１８を介して第２
層の色素膜１７に積層された第３層の色素膜１９とを有
している。第３図に示される光記録媒体１１を上記の式
（１）、（２）、（３）に示されるシアニン色素を用い
て作成する場合、第１層の色素膜１５としては式（１）
のシアニン色素、第２層の色素膜１７としては式（２）
のシアニン色素、第３層の色素膜１９としては式（３）
のシアニン色素が用いられる。

つぎに、実験例を示して本発明を更に詳細に説明する。

（実　験　例） 第１層の色素として上記の式（１）および第２層の色素
として上記の式（３）に示されるシアニン色素を用い、
エネルギー移動防止層としてステアリン酸を用いて、色
素膜およびエネルギー移動防止層をＬＢ膜として成膜し
て第１図に示される構成の光記録媒体（試料−１）を作
成した。ＬＢ膜作成装置は第２図に示されるＬＢ膜作成
装置を使用し、ＬＢ膜作成条件は下記の通りとした。

・基　板ニガラス基板（表面を疎水処理したもの）・溶
　媒、クロロホルム ・色素濃度・・・２ｍｍｏｌ／Ｉｃ溶媒）・下層液：蒸
留水（ｐＨ＝６．８．水温−１５°Ｃ）・バリア移動速
度・２０ｍｍ／分 ・基板昇降速度：５ｍｍ／分 ・第１層の色素膜の成膜条件 ・成膜補助剤・・・ステアリン酸 （色素　ステアリン酸−１２）モル比 ・膜圧カー２５　ｄ　ｙ　ｎ　ｅ　／　ｃ　ｍ・アニー
ル処理・・・７０℃、３０分間・エネルギー移動防止層
の成膜条件 ・膜圧カー３５６　ｙ　ｎ　ｅ　７’　ｃ　ｍ・第２層
の色素膜の成膜条件 ・成膜補助剤・・ステアリン酸 （色素　ステアリン酸−１１）モル比 ・膜圧カー・３５　ｄ　ｙ　ｎ　ｅ　／　ｃ　ｍ上述の
ようにして作成された試料−１の第１層の色素膜の厚み
は約１５０人、エネルギー移動防止層の厚みは約５０人
、第２層の色素膜の厚みは約１５０人であった。この試
料−１に第２層の色素膜側から第２層の色素膜の吸収ビ
ーク波長（４５０ｎｍ）の光を１０００秒間照射し、照
射前後の第１層の色素膜（吸収ピーク波長−６００ｎｍ
）の吸光度の比（照射後の吸光度／照射前の吸光度Ｘ１
００）を測定した。その結果を下記の第１表に示した。

また、エネルギー移動防止層の厚みを試料−］のエネル
ギー移動防止層の厚みの倍の約１００人とした他は試料
−１と同様の光記録媒体（試料＝２）を作成した。この
試料−２についても試料−１と同様の測定を行った。そ
の結果を下記の第１表に示した。

比較として、試料−１のエネルギー移動防止層の代わり
に色素として上記の式（２）に示されるシアニン色素を
用いて下記の条件でＬＢ膜を成膜し、３層の色素膜が直
接積層された光記録媒体（比較試料）を作成した。この
比較試料についても試料−１と同様の測定を行った。そ
の結果を下記の第１表に示した。

・式（２）に示される色素の成膜条件 ・成膜補助剤・ステアリン酸 （色素　ステアリン酸−１１）モル比 ・膜圧カー　３５　ｄ　ｙ　ｎ　ｅ　／　ｃ　ｍ第１表 第１表に示されるように、第１層の色素膜の吸光度の比
は、試料−１、試料−２が比較試料に比べて大きく、エ
ネルギー移動防止層を設けたことにより各色素膜間のエ
ネルギー移動が大幅に減少され、記録しようとする色素
膜（第２層の色素膜）よりも長波長側に吸収波長をもつ
他の色素膜（第１層の色素膜）の記録が有効に防止され
ることが明らかとなった。また、エネルギー移動防止層
の層厚が大きい程、各色素膜間のエネルギー移動を減少
させる効果が大であった。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば記録膜を構成する
異種の色素膜の中の所望の色素膜の吸収波長域の光を光
記録媒体に照射して記録が行われる際に、各色素膜間の
エネルギー移動はエネルギー移動防止層により有効に防
止されるため、所望の色素膜よりも長波長側に吸収波長
をもつ他の色素膜が記録されることはなく、所望の色素
膜のみを確実に記録することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光記録媒体の概略断面図、第２図はＬ
Ｂ膜作成装置の一例を示す斜視図、第３図は本発明の光
記録媒体の他の実施例の概略断面図である。 １・・・光記録媒体、 ２・・・記録膜、 １０・・・基板、 ５．１５・・・第１層の色素膜、 ６．１６．１８・・・エネルギー移動防止層、７．１７
・・第２層の色素膜、 １９・・・第３層の色素膜、 ２０・・・ＬＢ膜作成装置、 ２１・・・水槽、 ２２・・・バリア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に異種の色素膜を積層して形成された多層構
   造の記録膜を有する光記録媒体において、 前記記録膜は各色素膜間にエネルギー移動防止層を有す
   ることを特徴とする光記録媒体。２、前記色素膜は、Ｊ
   −会合体を形成したシアニン色素のＬＢ膜であることを
   特徴とする請求項１記載の光記録媒体。 ３、前記エネルギー移動防止層は、炭素数以上の長鎖飽
   和炭化水素、脂肪酸、アルコール、アミンおよびエステ
   ルの少なくとも１種以上を含有することを特徴とする請
   求項１または２記載の光記録媒体。