JPH0451145A - 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］ 本発明はコンピューター用メモリや音楽、映像の光記録
媒体に関する。さらに詳しくは、市販のコンパクトディ
スクドライブ（プレーヤー）やレーザーディスクドライ
ブ（プレイヤー）と互換が可能で追記することができる
追記型コンパクトディスクや追記型レーザーディスクに
関する。

［従来技術］ 音楽や映像、コンピューターメモリなどの用途の外部メ
モリ用の記録媒体として、大容量・高密度記録が可能な
光ディスクや光カード、光テープが提案された。特にそ
の中でも光ディスクは書類や医療記録の保存用に実用化
され、普及しつつある。

特に光ディスクの一形態であるコンパクトディスクは音
楽用に広く普及し、さらにナビゲータ−システムの地図
情報や辞書などを記録したコンパクトディスク（ＣＤ）
−ＲＯＭが考案され実用化に至っている。

コンパクトディスクや映像用に普及している所謂レーザ
ーディスクは、光ディスクのなかでは機能的には再生専
用型に属する。すなわち、−船釣には、原盤のカッティ
ング、マスクリングなどをへて、樹脂の精密射出成形用
のスタンバ−と呼ばれる型に音楽や映像などの信号を表
面の微細な凸凹として記録される。このスタンパ−から
該信号に相当する微細凹凸が、樹脂基板の射出成形時に
基板表面上の凸凹として転写され、アルミニウムや金な
どの反射層がつけられる。読み出し用レーザーヘッドか
らの光がこの凸凹により反射率の変化として読まれる。

したがって、これらコンパクトディスクや映像用に普及
しているレーザーディスクは、情報の形態としては出版
物などと同等な利用者への一方向へ情報が伝達される情
報媒体である。

ここにおいて、コンパクトディスクやレーザーディスク
においても、これらと互換性を保ちつつ、例えばノート
やカセットテープのように、利用者が編集及び書き込み
が可能な追記可能な情報媒体が待ち望まれている。ここ
でいう追記とは利用者が用意した情報を記録媒体の一部
もしくは全部に書き込むことをいう。

［発明が解決しようとする’ＪＡＢ］ 本発明の課題は、すでに普及しているコンパクトディス
ク用やレーザーディスク用ドライブなど反射層を有する
光記録媒体を用いるドライブシステムにおいても互換可
能でありながら、追記できる光記録媒体を提供せんとす
るものである。

すなわち、より具体的には従来のコンパクトディスク用
やレーザーディスク用再生専用媒体と同程度の反射率を
保持するため反射層を有しながら、光による書き込みに
より充分な反射率変化を起こす光感度を存する光記録媒
体を提供するものである。

本発明者らは、かかる観点から鋭意検討した結果、混ざ
り合う分子間化合物である電荷移動錯体を生成するドナ
ー層とアクセプター層を接して積層させ、積層界面にお
いて一部形成された錯体を発色させた場合、記録光によ
り該発色部が光を吸収し加熱溶融されてさらに発色し、
反射光からの光を変調させて記録することが出来ること
を見出し、本発明を完成した。

［発明の開示コ すなわち、本発明は、 透明基板上に記録層を存し、さらにその上に反射層を有
する光記録媒体において、該記録層がドナー化合物と樹
脂バインダーを含むドナー層と、アクセプター化合物と
樹脂バインダーを含むアクセプター層との２層を少なく
とも育し、該ドナー物質と該アクセプター物質から形成
される電荷移動錯体が記録光および再生光を吸収しろる
ものであることを特徴とする光記録媒体、を要旨とする
ものである。

本発明の構成及び製造方法について図面を参照しながら
、以下に詳細に説明する。

本発明の構成の特徴は、記録層が、ドナー化合物と樹脂
バインダーを含むドナー層と、アクセプター化合物と樹
脂バインダーを含むアクセプター層の２層を少なくとも
有し、ドナー物質とアクセプター物質から形成される電
荷移動錯体が記録光を吸収することを特徴とする。

本発明においては、第１図に示すように、透明基板１０
０上にドナー化合物と樹脂バインダーを含むドナー層２
００が積層され、さらにアクセプター化合物と樹脂バイ
ンダーを含むアクセプター層３００が積層され、その上
に反射Ｎ４００が積層されている層構成を最小の構成と
する。ただし、ト′ナー層とアクセプター層は接してい
ればよく、ドナー層とアクセプター層は入れ替わった構
成でもよい、すなわち、基板１００の上にまずアクセプ
ター層３００が、その上にドナー層２００がさらにその
上に反射しう４００が積層されていてもよい。

本発明においては、ドナー層とアクセプター層を一組と
して記録層となし、基板と二の＆Ｕ（記録層）の間に下
引き層がはいってもよい、また、この組（記録層）と反
射層との間に保護層が形成されていてもかまわない。ま
た反射層上に紫外線硬化樹脂などまたは保護シートなど
からなる０、５〜２０μ−程度の保護層が形成されてい
てもがまわない。

本発明においては、第２図に示すようにドナー層とアク
セプター層を一組として、異なる記録光を光吸収する電
荷移動錯体を形成する組が複数あってもよい。なお、必
ずしも必要でないが、異なる相互の反応を防止するため
、これらの組を分離する組分離層（隔壁）５００があっ
てもよい。

本発明における記録の基本的な原理について第３図及び
第４図に示し、以下に説明する。

記録前は、第３図に示すように記録の読み取り光及び記
録光に対して光吸収能を有する電荷移動錯体を形成する
ドナー物質を含む層２００とアクセプター物質を含む層
３００が接しており、おそらくこの界面付近でのみ電荷
移動錯体が形成されている状態にある。バインダー樹脂
、溶媒、塗布条件等の選択により、所望の量に界面にお
ける電荷移動錯体の生成量をコントロール出来る。電荷
移動錯体は読み取り光及び記録光に対して吸収をもつが
、この状態では形成されていても、ごくわずかしか存在
していないため、実質的な光吸収量は少ない、この状態
では読み取り光はわずかしか吸収されないので殆どが反
射層で反射され高い反射率を有する。

しかして、本発明の光記録媒体に記録光を照射すると反
射率が低下し記録信号を得ることができる。すなわち、
記録光を照射するとドナー層とアクセプター層との界面
はくより正確には、界面で生成された電荷移動錯体が）
光を吸収して加熱熔融し、ドナー層とアクセプター層の
一部がこれによって溶融・混合する。これを模式的に第
４図に示す。６００はドナー層、アクセプター層が溶融
混合した領域である。この結果、ドナー層とアクセプタ
ー層の相溶する部分４００が増え、記録前に比べて膜中
で形成される電荷移動錯体が増加しこの部分の反射率が
低下するため、記録層を照射することにより記録信号を
得ることが出来るのである。

本発明におけるドナー層とはドナー化合物０．１〜８０
％程度とバインダー樹脂を含み、この他に界面活性剤な
どの添加物を含んでもよい。

本発明におけるアクセプター層はアクセプター化合物０
．１〜８０％程度とバインダー樹脂を少なくとも含み、
この他に界面活性剤などの添加物を含んでもよい。

本発明におけるドナー化合物とアクセプター化合物とは
、分子間の電荷移動錯体を形成しうるものであり、かつ
、形成される電荷移動錯体が記録光および再生光を吸収
しうるものであればよい。

なお、電荷移動錯体及びその光吸収帯については、例え
ば日本化学会線「新実験化学講座　１３有ａｎｔ造（Ｉ
Ｉ）Ｊ７．９章等に詳しく説明されている。

本発明におけるドナー化合物、アクセプター化合物はそ
れぞれ電子供与体、電子受容体とも呼ばれるものである
。

ドナー化合物の例としては、芳香族炭化水素類、ピリジ
ン類やカルバゾール類などの複素芳香族類、ポリエン類
、芳香族陰イオン類、アミン類、エーテル類、チオエー
テル類、アントラキノン類などが挙げられる。

また、アクセプター化合物の例としては、トリニトロベ
ンゼン、ｐ−ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノ
ン類、テトラシアノエチレンなどニトロ基、カルボニル
基、シアノ基の複数個を含む芳香族類及び不飽和化合物
類、芳香族陽イオン類やヨウ素などのハロゲン分子、ハ
ロゲン化水素、四塩化炭素などのハロゲン化物、ＢＲ３
、ＡｌＲ３（Ｒはアルキル基）、Ａｇ＋Ｃ１○４−など
が挙げられる。　このようなドナー化合物とアクセプタ
ー化合物の組合せにより生成される電荷移動錯体の吸収
波長についても日本化学会線「新実験化学講座　１３　
有機構造（）Ｊ７．９章の中に例が挙げられている。ま
た、文献Ｃｈｅｍ、Ｌｅｔｔ、、９０５．１９８８には
ドナー化合物としてカルバゾール類を用い、アクセプタ
ー化合物としてナフトキノン類を用いた電荷移動錯体を
例として、最大吸収波長が分子軌道法の計算方法である
ＰＰＰ法で推算できることが示されている。

これらの公知のデータや推算方法を用いて再生光に対し
て光吸収を持つ電荷移動錯体を形成する所望のドナー及
びアクセプター化合物を選択することができる。

例えば、カルバゾール環を有するドナー化合物である式
（１）の化合物と、ナフタレンジオン化合物である式（
２）の化合物は、ジクロロメタン溶液中で９１Ｏｎ＋ｎ
に最大吸収を有するブロードな電荷移動錯体の吸収帯が
出現する。また、アズレンをドナー化合物とし、テトラ
シアノエチレンをアクセプター化合物とした場合には、
クロロホルム溶液中で７４ｏｎ−に、フレセンをドナー
化合物とし、テトラシアノエチレンをアクセプター化合
物とした場合には、クロロホルム溶液中で６３ｏｎ−に
、ブレンをドナー化合物とし、ｐ−ベンゾキノンをアク
セプター化合物とした場合には、クロロホルム溶液中で
４５２０−に最大吸収をもつブロードな電荷移動錯体の
吸収帯が出現するのである。

ドナー層、アクセプター層はディッピング法、スピンコ
ード法、バーコード法、およびロールコート法などの公
知の成膜方法により成膜することが可能である。

一般に光記録媒体において、記録層の膜厚は反射率や記
録感度に影響を及ぼす。本発明における記録層の膜厚は
ドナー層、アクセプター層及び分離層に用いるドナー化
合物、アクセプター層、記録光１収色素によって異なる
が、媒体の反射率をコンパクトディスクドライブ（プレ
ーヤー）やレーザーディスクドライブ（プレーヤー）と
互換性をとるために好ましくは６５％以上とする。その
ため、記録層を積層した段階で、基板を通して再生光の
透過率が７０％以上になるように膜厚を設定することが
好ましい。

通常は、ドナー層及びアクセプター層は好ましくはそれ
ぞれ２５ｎｍから２００ｎｍの範囲にあることが望まし
い。

本発明においてドナー層、アクセプター層、分離層に必
要に応じて添加する樹脂バインダーとしてはポリメチル
メタクリレートやポリメチルアクリレートなどのアクリ
ル系樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリビニルブチラール等の
ポリビニルアルコール系樹脂；ポリ酢酸ビニル、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体などのビニル系樹脂；ポリカ
ーボネート系接脂；ポリエステル系樹脂；ポリスチレン
系樹脂；ダイマー酸ポリアミドなどポリアミド系樹脂；
セルロース系樹脂及びこれらの共重合体、混合物、ステ
アリン酸、バルミチン酸などの有機カルボン酸、固形パ
ラフィンなどが好ましい例として挙げられる。これらの
バインダーはドナー化合物とアクセプター化合物の相溶
を促進するため好ましくは４００°Ｃ以下の低温で溶融
することが望ましい。

本発明に用いられる透明基板は、実際に読み出す光に対
して光透過率が好ましくは８５％以上であれば、特に限
定されるものではない、ただし、光学異方性が小さなも
のが望ましい、したがって、例えば、ガラス基板や樹脂
基板を用いることができる。樹脂基板の例としては、射
出成形によって製造できるアクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリオレフィン樹脂、アリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリビニ
ルエステル樹脂、エポキシ樹脂などが好ましい。

これらの基板の形状は板状でもフィルム状でもよく、円
形やカード状でもよい。基板表面には記録位置を表す案
内溝や既に再生専用の情報を記録した凸凹があってもよ
い。

本発明に用いられる反射層は、実際に読み出す光に対し
で好ましくは８０％以上の反射率であれば、特に限定さ
れるものではない、ここでいう反射率とはアルミニウム
鏡面を対照試料として測定した５度正反射率をいう、製
造のしやすさや経済性、耐久性からアルミニウムや金が
好ましい材料として例示できる。

本発明における反射層の形成方法は、好ましくは１０ｎ
ｍから２００ｎｍ程度の厚さで反射層が記録層上に積層
されればよく、特に限定されるものではない０例えば、
真空蒸着やスパッタ法などが好ましい例として挙げるこ
とができる。

なお、本発明の光記録媒体において、信号の読み出し光
の光源としては、通常６４０ｎｍから８５０ｎｍに発振
波長を有する半導体レーザーが好ましく、市販のコンパ
クトディスクドライブ（プレーヤー）やレーザーディス
クドライブ（プレーヤー）との互換性を考慮すれば７８
０ｎｍのものが特に好ましい。信号の記録光の光源とし
ては、特に限定はないが好ましくは上記半導体レーザー
発振波長領域にあることが望ましく、さらに好ましくは
読み出し光の光源と同一であることが好ましい、そして
例えば１．２ｍ／ｓから１．４ｍ／Ｓの線速で記録する
場合、記録膜上におけるレーザーの出力を５ｍＷから１
０ｍＷ程度にし、読み出す場合はレーザーの出力を記録
時の１０分の１程度にすればよい。

［作用及び効果コ 本発明の光記録媒体は、コンパクトディスクやレーザー
ディスクと互換性のある反射層を有した高反射率を有し
ながら非常に良好な記録特性を持つことが可能である。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、これ
らは単なる例示であり、これにより本発明の技術的範囲
が限定されるものではない。

実施例１ 厚さ１．２ｍｍ、径１２０ｍｍでスパイラル状の案内溝
（深さ７０ｎｍ、幅６００ｎｍ、ピッチ１６００ｎｍ）
を有するポリカーボネート基板上内周部にカルバゾール
環を有する下記式（１）のドナー化合物１ｗｔ％とポリ
ビニルブチラール樹脂（商品名工スレツクＢＭ−２セキ
スイ製）２ｗｔ％のメチルセロソルブ溶液を滴下し、回
転速度１０００　ｒ　ｐ　ｍで基板を回転させスピンコ
ード法により８０ｎｍ前後に塗布した。塗布直後に乾燥
窒素下４０″Ｃで３０分乾燥した。

次にナフタレンジオン化合物である下記式（２）のアク
セプター化合物１ｗｔ％とポリカーボネート樹脂（パン
ライト　奇人化成）２ｗｔ％のクロロホルム溶液を回転
速度１２００ｒｐｒｎで基板を回転させ同様に６０ｎｍ
前後にスピンコード塗布及び乾燥を行った。

この２層構造の記録層の上に真空蒸着法により厚さ６０
ｎｍの金の反射膜を成膜した。

縁面で１ｍＷに下げ、記録信号の読み出しを行った。読
み出された信号の質は信号と雑音の比（Ｃ／Ｎ）で評価
されるが、この値が５１ｄＢと十分高い値が得られ、良
好な記録再生が行われた。

さらに金の反射層の上に紫外線硬化型の保護コート膜を
塗布・硬化させ光記録媒体を作製した。

（２）この光記録媒体をターンテーブルに載せ１４　ｍ
　／　ｓの線速度で回転させながら、７８０ｎｍの発振
波長を有する半導体レーザーを搭載した光学ヘッドを持
つドライブ（プレーヤー）を用い、レーザービームを樹
脂基板を通して案内溝上の記録層に集束するよう制御し
ながら反射率を測定したところ７０％の反射率が観測さ
れた。

次に、記録面上で１０ｍＷのレーザー出力でＩＭＨｚの
パルス信号（パルス幅５００ｎｓ）の記録を行った。こ
の後、半導体レーザーの出力を記実施例２ 厚さ１．２ｍｍ、径１２０ｍｍでスパイラル状の案内溝
（深さ７０ｎｍ、幅６００ｎｍ、ピッチ１６００ｎｍ）
を有するポリカーボネート基板上内周部に旧式（１）の
ドナー化合物１ｗｔ％とポリメチルメタクリレート樹脂
（商品名アクリベラ）ＭＦ　　三菱レーヨン製）２ｗｔ
％のメチルセロソルブ溶液を滴下し、回転速度１１００
０ｒｐで基板を回転させスピンコード法により７０ｎｍ
前後塗布した。塗布直後に乾燥窒素下４０°Ｃで３０分
乾燥した。

次にアクセプター化合物であるテトラシアノエチレンを
１ｗｔ％とポリカーボネート樹脂（パンライト　奇人化
成）２ｗｔ％のクロロホルム溶液を回転速度１２００ｒ
ｐｍで基板を回転させ同様にスピンコード６５ｎｍ前後
塗布及び乾燥を行った。

この２層構造の記録層の上に真空蒸着法により厚さ７０
ｎｍの金の反射膜を成膜した。

さらに金の反射層の上に紫外線硬化型の保護コート膜を
１０ｎｍｌ布・硬化させ光記録媒体を作製した。

（２）この光記録媒体をターンテーブルに載せ１４ｍ／
ｓの線速度で回転させながら、７８０ｎｍの発振波長を
有する半導体レーザーを搭載した光学ヘッドを持つドラ
イブ（プレーヤー）を用い、レーザービームを樹脂基板
を通して案内溝上の記録層に集束するよう制御しながら
反射率を測定したところ７１％の反射率が観測された。

次に、記録面上で１０ｍＷのレーザー出力でＩＭＨｚの
パルス信号（パルス幅５００ｎｓ）の記録を行った。こ
の後、半導体レーザーの出力を記録面で１ｍＷに下げ、
記録信号の読み出しを行った。読み出された信号の質は
信号と雑音の比（Ｃ／Ｎ）で評価されるが、この値が５
０ｃｌＢと十分高い値が得られ、良好な記録再生が行わ
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光記録媒体の層構成の一実施例を示す
模式図である。 第２図は本発明の光記録媒体の他の実施例を示す例であ
って、複数のドナー層、分離層、アクセプター層を有す
る場合の模式図である。 第３図、第４図は本発明の詳細な説明する図であって、
第３図は記録前の状態を示し、第４図は記録後の状態を
模式的に示したし１である。 図において、 １００　　　透明基板、 ２００−・・・・・・−ドナー層、 ３００−・−・・・・・−アクセプター層、４０（Ｌ−
−・−・−・−反射層、 ５００−−−−−−−ドナー層、アクセプター層の組を
分離する組分魁層、 ６００・−・−・・・−・ドナー層、アクセプター層が
溶融混合した領域 特許出願人　三井東圧化学株式会社 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に記録層を有し、さらにその上に反射
   層を有する光記録媒体において、該記録層がドナー化合
   物と樹脂バインダーを含むドナー層と、アクセプター化
   合物と樹脂バインダーを含むアクセプター層との２層を
   少なくとも有し、該ドナー物質と該アクセプター物質か
   ら形成される電荷移動錯体が記録光および再生光を吸収
   しうるものであることを特徴とする光記録媒体。