JPH04336282A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体、特にコン
パクトディスクに対して互換性を有する追記型の光記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の急速な情報化社会の進展に伴い、
磁気記録媒体に比べ格段に高密度記録が可能な光記録媒
体の利用・研究が盛んに行われている。この光記録媒体
としては、あらかじめ情報が記録されており再生のみが
可能な再生専用型、利用者によって情報の記録および再
生が可能な追記型、および情報の記録・再生・消去が可
能な書換え型が知られている。なかでも追記型は、書換
え型よりも一般に安価で保存性に優れるため、大量のデ
ータをコンパクトに保存しておく媒体として広く普及し
つつある。この追記型の光記録媒体は、Ｔｅ、Ｂｉなど
の金属膜や、シアニン、フタロシアニンなどの色素膜等
を基板上に記録層としてもっており、レーザー光を照射
してこの記録層に物理的および／あるいは化学的変化を
起こさせてピットを形成することによって情報を記録し
、このピットを記録時よりも十分に弱いレーザー光によ
って読みだして再生を行うものである。このような光記
録媒体では、ピット形成を容易にするため記録層上に空
間を確保するのが一般的である。具体的には、記録層を
もった基板２枚を、記録層が対向しかつ２枚の基板の間
に空隙ができるように貼り合わせた、いわゆるエアサン
ドイッチ構造がとられる。

【０００３】一方、再生専用型の光記録媒体が、コンパ
クトディスク（ＣＤ）やレーザーディスクなどとして広
く一般に普及しているのは周知の通りである。この光記
録媒体の構造を図１に示す。この光記録媒体は、あらか
じめ基板１にピットを形成しておき、そのピット形成面
にＡｕ、Ａｌ等の金属層を反射層３として設け、さらに
その上に保護層４を形成したものである。なかでもＣＤ
は、これまでの音楽レコードに比べ取り扱いやすく半永
久的に使用できるという利点から、わが国においてはレ
コードにとって代わりつつある。このようにＣＤが広く
利用されるにつれて、このＣＤの再生装置であるコンパ
クトディスクプレーヤー（ＣＤプレーヤー）もレコード
プレーヤーに肩を並べるほど広く普及している。このよ
うにきわめて広く普及しているＣＤは、一般にスタンパ
ーと呼ばれる原盤をもとにして射出成形によって情報ピ
ットをもつ基板を作製する。この方法では同じＣＤを大
量にかつ安価に製造することは容易であるが、スタンパ
ーが高価なため、小量のＣＤを作製することには向いて
いない。また当然のことながら、ＣＤは再生専用である
ため、利用者が自由に音楽や情報を記録することは不可
能である。したがって、小量のＣＤを安価に作製するた
め、あるいは利用者が自由に記録を行うために、記録可
能なＣＤ（追記型ＣＤ）の実用化が望まれている。

【０００４】この追記型ＣＤには、記録後は通常の再生
専用ＣＤと互換性があることが求められる。つまり、重
要なことは、記録後の追記型ＣＤを、広く一般に普及し
ているＣＤプレーヤーで再生できる必要があることであ
る。このため、通常のエアサンドイッチ型の追記型光記
録媒体では、その厚さおよび反射率の点でこれを追記型
ＣＤへ利用することはできない。すなわち、ＣＤはその
厚さが１．２ｍｍと規定されているため、エアサンドイ
ッチ構造でこの厚さまで薄くすることは非常に困難であ
る。さらに、通常の追記型光記録媒体の反射率は７８０
ｎｍの波長において最大でも３０〜４０％程度であるた
め、ＣＤで要求される反射率（少なくとも６５％以上）
を達成することはほとんど不可能であることである。ま
た、ＣＤの場合再生信号はピットの長さを検出するピッ
ト長検出方式であるのに対し、通常の追記型光記録媒体
はピットの位置を検出するピット位置検出方式であるの
で、追記型ＣＤではこのピット長検出方式で正しく記録
が行われるように媒体を最適化する必要もある。

【０００５】ところで、図２に示すように、基板１上に
記録層２を設け、その上に反射層３を設けて、さらに必
要に応じてその上に保護層４を設けた単板型の光記録媒
体が知られている。このような媒体は、単板型であるた
めその厚さを薄くすることが容易であり、かつ高い反射
率をもつ反射膜を利用することによって媒体の反射率を
高くすることもできる。したがって、このタイプの光記
録媒体は追記型ＣＤとして利用できる可能性をもってい
る。実際、最近になって、このタイプの追記型ＣＤが発
表された（日経エレクトロニクスＮｏ．４６５，１０７
項，１９８９年１月２３日発行）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】追記型ＣＤは上述した
ように、記録後には再生専用ＣＤと互換性があり、市販
のＣＤプレーヤーで再生できる必要がある。このため、
記録後の追記型ＣＤはエラーレート、変調度、反射率、
ジッターなどの種々の特性を満足する必要がある。とこ
ろが、本発明者らが検討したところによると、上記の発
表された追記型ＣＤはこれら諸特性を完全に満足するも
のではなく、特にジッターについては十分に低いとは言
えないことがわかった。このジッターが高くなると、そ
れにつれてエラーが発生しやすくなり、最悪の場合は、
媒体が再生不良に陥る恐れがあり、重大な問題となるの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、記録層として用い
た物質が分解時に発生する気体成分量が光記録媒体の記
録特性を大きく左右していることを見いだし本発明に至
ったものである。すなわち、本発明にかかる光記録媒体
は、基板上に記録層、反射層、および保護層がこの順に
設けられた光記録媒体であって、上記記録層が、上記記
録層を形成する物質１ｇが熱分解するときに発生する気
体成分量が１．０×１０−２モル以下である物質よりな
ることを特徴とするものである。本発明の光記録媒体の
構成は図２に示した単板型の光記録媒体と基本的には同
じである。すなわち、必要に応じてプリグルーブ（案内
溝）を形成した透明な基板１の上にレーザー光を吸収し
てピットを形成する記録層２が設けられており、その記
録層の上に反射率を増大させるための反射層３が設けら
れており、さらにその上に記録層および反射層を保護す
るための保護層４が設けられているものである。

【０００８】上記基板の材質としては、半導体レーザー
の光を実質的に透過し、通常の光記録媒体に用いられる
材料ならばいかなるものも使用できる。たとえば、ポリ
カーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、
塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ア
モルファスポリオレフィンなどの高分子材料、或いはガ
ラスなどの無機材料等を利用できる。必要に応じて、こ
れらの材料を射出成形によって、或いは２Ｐ法などによ
ってプリグルーブを形成した基板とする。本発明の記録
層として用いることができる物質は、半導体レーザー光
の波長域に吸収を有し、一定以上のエネルギーをもつレ
ーザー光を吸収した際に熱分解し、このときに発生する
気体成分量がその分解温度において記録層物質１ｇあた
り１．０×１０−２モル以下である物質であればいかな
るものであってもよい。たとえば、以下のような半導体
レーザー波長域に吸収を有する各種の有機色素のうち、
上記の発生気体成分量の条件を満足するものを用いるこ
とができる。すなわち、フタロシアニン系色素、ナフタ
ロシアニン系色素、シアニン系色素、スクワリリウム系
色素、ピリリウム系色素、チオピリリウム系色素、アズ
レニウム系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン
系色素、Ｎｉ，Ｃｒなどの金属塩系色素、インドフェノ
ール系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系
色素、インダンスレン系色素、インジゴ系色素、チオイ
ンジゴ系色素、メロシアニン系色素、チアジン系色素、
アクリジン系色素、オキサジン系色素、アゾ系色素など
を挙げることができる。なかでも、フタロシアニン系色
素はその高い耐光性・耐久性、ならびにその吸収波長域
から特に好ましいものである。これらの色素は単独で用
いてもよいし、２種類以上の色素を混合して用いてもよ
い。また、必要に応じて紫外線吸収剤、一重項酸素クエ
ンチャー、結合剤等の添加物質を加えることもできる。 このような混合物より記録層を形成する場合は、この混
合物１ｇが熱分解するときに発生する気体成分量が１．
０×１０−２モル以下であるようにすればよい。したが
って、レーザー光を吸収する物質のみでは上記気体成分
量の条件を満足しないものであっても、これに他の物質
を添加することによって上記気体成分量の条件を満たす
ような記録層を形成させることも可能である。

【０００９】熱分解時に発生する気体成分量は、たとえ
ば暴走反応測定装置などを用いて熱分解時の圧力上昇量
より実測することが可能である。このとき、圧力測定部
の温度が熱分解温度よりも低くなる場合があるので注意
が必要である。このような場合、温度の補正を行って発
生気体成分量を算出してもよい。これらの物質を、上記
基板上に均一な膜として成膜し、記録層を形成させる。 このとき、反射膜を形成後に十分な反射率が得られるよ
うに、あらかじめ記録層の膜厚および光吸収成分の濃度
を調整する。

【００１０】この記録層を形成する方法としては、スピ
ンコート法、ディップコート法、バーコート法などの塗
布法を用いることができる。これは、記録層として用い
る物質を溶剤に溶解して塗布液を調整し、これを上記基
板上に塗布後、乾燥して成膜するものである。このとき
の溶剤としては、以下のような各種有機溶剤が利用可能
である。すなわち、ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、イソ
オクタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素；トル
エン、キシレンなどの芳香族炭化水素；１，２−ジクロ
ロエタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素；メ
タノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコ
ール；ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサ
ンなどのエーテル；メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブなどのセロソルブ；メチルエチルケトン、シクロヘキ
サノンなどのケトン；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエ
ステル；２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール
などのフッ素化アルコールなどを用いることができる。 これらの有機溶剤は単独で用いてもよいし、混合して用
いてもよい。また、これらの溶剤を用いる場合、記録層
として用いる物質を溶解するだけでなく、このとき用い
る基板に対してダメージを与えないものを選択する必要
があることは言うまでもない。

【００１１】記録層を形成する方法として、真空蒸着法
も用いることができる。これは真空槽内に記録層として
用いる物質と基板を所定の配置にセットして、十分な真
空下で記録層物質を加熱蒸発させて基板上に成膜するも
のである。この方法は記録層物質の溶剤への溶解性が低
く、記録層物質を溶解しかつ基板にダメージを与えない
溶剤が選択できない場合などに有効である。記録層の厚
みは、通常３０〜５００ｎｍ程度である。上記記録層と
上記基板との間に、塗布溶剤に対する耐性を向上させる
ため、記録層の劣化防止などのため各種の下地層を設け
ることも可能である。この下地層としては、たとえば、
ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチ
レンなどの高分子物質、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ
３、ＡｌＮなどの無機物を用いることができる。これら
は、単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。ま
た、多層膜として２種以上を重ねて使用しても構わない
。

【００１２】記録層上には、反射層を形成する。この反
射層の材料としては半導体レーザーの波長において十分
高い反射率をもつもの、たとえば、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉなどの金属を用いることができる。ま
た、低屈折率物質と高屈折率物質を交互に重ね合わせた
多層膜反射層を用いることもできる。このうち、Ａｕ，
Ａｌ等の金属膜はスパッタ等によって光反射率の高い反
射層が容易に得られるので、好適である。これらの物質
はスパッタ、蒸着等の方法で記録膜上に形成することが
できる。反射層の厚みは、通常３０〜５００ｎｍ　程度
である。

【００１３】この記録層と反射層の間に、反射率を向上
させるため、記録層と反射層の間の接着力を向上させる
ため等の目的で中間層を設けることもできる。この中間
層として用いることができる物質の例としては、ポリカ
ーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンな
どの高分子物質、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ａ
ｌＮなどの無機物、シランカップリング剤などを挙げる
ことができる。これらは、単独で用いてもよいし、混合
して用いてもよい。また、多層膜として２種以上を重ね
て使用しても構わない。反射層上には、保護層を設ける
。この保護層は記録膜および反射膜を保護できるものな
らば特に限定されない。たとえば、ポリカーボネート、
アクリル、ポリスチレン、塩化ビニル、エポキシ、ポリ
エステルなどの高分子材料、あるいは、ＳｉＯ２、Ａｌ
２Ｏ３、ＡｌＮなどの無機物を用いることができる。な
かでも、紫外線硬化アクリル樹脂は、容易に保護層を形
成できるので好適である。これらは、単独で用いてもよ
いし、混合して用いてもよい。また、多層膜として２種
以上を重ねて使用しても構わない。なお、保護層の厚み
は、通常１〜１５μｍ　程度である。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を示す。 ［実施例１］フタロシアニン色素〔化１〕式（１）　１
．６ｇをエチルシクロヘキサン５０ｍｌに溶解し、塗布
溶液を調製した。この溶液をスパイラルグルーブ（トラ
ックピッチ１．６μｍ、溝幅０．４５μｍ、溝深さ０．
１３μｍ）付きの外径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍのポ
リカーボネート製の射出成形基板上にスピンコートした
後、６０℃で１２時間乾燥して記録層を形成した。この
ときの記録層膜厚は１３０ｎｍであった。次に、この記
録層上にＡｕを９０ｎｍスパッタし反射層を形成した。 さらにこの反射層上に紫外線硬化樹脂ＳＤ−１７（大日
本インキ化学工業（株）製）をスピンコート後、紫外線
を照射し硬化させ、厚さ４μｍの保護層を形成した。

【００１５】

【化１】

【００１６】また、暴走反応測定装置ＡＲＣ（コロンビ
ア　　サイエンティフィック　　インダストリーズ　　
コーポレーション製）によって、この色素〔化１〕式（
１）　の熱分解時の発生ガス量を測定したところ、色素
１ｇあたり２．２×１０−３モルであった。このように
して作製した光記録媒体に、光ディスク評価装置ＤＤＵ
−１０００（パルステック工業製、レーザー波長７８１
ｎｍ）およびＣＤエンコーダーＤＡ−３５３１（ＫＥＮ
ＷＯＯＤ（株）製）を用いて、線速度１．３ｍ／ｓ・記
録レーザーパワー７ｍＷで記録した。この記録媒体を市
販のＣＤプレーヤーで再生したときのジッターをジッタ
ーメーターＬＪＭ−１８５１（ＬＥＡＤＥＲ社製）で測
定したところ、ピット１６ｎｓ、ランド２０ｎｓと十分
低い値であった。

【００１７】［実施例２］シアニン色素ＮＫ５２９（日
本感光色素（株）製）０．８５ｇおよびシアニン色素Ｎ
Ｋ２９２９（日本感光色素（株）製）０．８１ｇを２，
２，３，３−テトラフルオロプロパノール６０ｍｌに溶
解し、塗布溶液を調製した。この溶液をスパイラルグル
ーブ（トラックピッチ１．６μｍ、溝幅０．５１μｍ、
溝深さ０．１４μｍ）付きの外径１２０ｍｍ、厚さ１．
２ｍｍのポリカーボネート製射出成形基板上にスピンコ
ートした後、６０℃で１２時間乾燥して記録層を形成し
た。このときの記録層膜厚は１２０ｎｍであった。次に
、この記録層上にＡｕを９０ｎｍスパッタし反射層を形
成した。さらにこの反射層上に紫外線硬化樹脂ＳＤ−１
７（大日本インキ化学工業（株）製）をスピンコート後
、紫外線を照射し硬化させ、厚さ４．５μｍの保護層を
形成した。また、実施例１で用いた暴走反応測定装置で
この記録層として用いた色素混合物の発生ガス量を測定
したところ、色素混合物１ｇあたり４．１×１０−３モ
ルであった。このようにして作製した光記録媒体に、記
録レーザーパワーを６．５ｍＷとしたこと以外は実施例
１と全く同様にして記録を行った。この記録媒体を市販
のＣＤプレーヤーで再生したときのジッターを実施例１
と同じジッターメーターで測定したところ、ピット１７
ｎｓ、ランド１８ｎｓと十分低い値であった。

【００１８】［比較例１］アゾ色素ソルベントブラック
３（東京化成（株）製）１．４ｇをメチルセロソルブ５
０ｍｌに溶解し、塗布溶液を調製した。この溶液を実施
例１で用いたポリカーボネート製射出成形基板上にスピ
ンコートした後、６０℃で１２時間乾燥して記録層を形
成した。このときの記録層膜厚は１３０ｎｍであった。 次に、この記録層上にＡｕを９０ｎｍスパッタし反射層
を形成した。さらにこの反射層上に紫外線硬化樹脂ＳＤ
−１７（大日本インキ化学工業（株）製）をスピンコー
ト後、紫外線を照射し硬化させ、厚さ４μｍの保護層を
形成した。また、実施例１で用いた暴走反応測定装置で
この記録層として用いた色素混合物の発生ガス量を測定
したところ、色素混合物１ｇあたり１．３×１０−２モ
ルであった。このようにして作製した光記録媒体に、実
施例１と全く同様にして記録を行った。この記録媒体を
市販のＣＤプレーヤーで再生したときのジッターを実施
例１と同じジッターメーターで測定したところ、ピット
３１ｎｓ、ランド３８ｎｓと非常に高い値を示した。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、良
好な記録特性をもつ追記型ＣＤを提供することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】再生専用ＣＤの断面図である。

【図２】反射層をもつ単板型の光記録媒体の１例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１　　基板 ２　　記録層 ３　　反射層 ４　　保護層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板上に記録層、反射層、および保護
   層がこの順に設けられた光記録媒体であって、　　上記
   記録層が、上記記録層を形成する物質１ｇが熱分解する
   ときに発生する気体成分量が１．０×１０−２モル以下
   である物質よりなることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】　　上記記録層がフタロシアニン色素を含
   有する請求項１記載の光記録媒体。