JPH05101439A

JPH05101439A - 光記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH05101439A
Application number: JP3290565A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Kuwabara; 恒男桑原
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】低分子量有機物質を用いた記録層と反射吸熱
層とを積層した書き替え可能な低価格で、安定性の高い
光記録媒体において、基板を通しての記録再生と、トラ
ッキング制御とを可能にする。【構成】基板２上に、記録層３と、反射吸熱層４とを
この順に設層する。この際、低分子量有機物質の記録層
３を設層後、その表面にスタンパによりグルーブ等を転
写した後、反射吸熱層４を積層する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、書き換え可能な光記録
媒体とその製造方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】記録・再生・消去が可能な光記録媒体と
しては、光磁気記録媒体や相変化型光記録媒体、フォト
クロミック光記録媒体等が知られている。

【０００３】このうち光磁気記録媒体は、垂直磁化膜を
記録層とするが、高価な希土類金属を用いざるを得ない
ため、媒体価格を低減することができず、耐久性、耐食
性等にも難点がある。一方、結晶状態の変化を用いる相
変化型の記録媒体は、テルルやセレン等の有害物質を用
いることが不可避であり、安全性に難点がある。そし
て、フォトクロミック光記録媒体は未だ研究段階の域を
出ていない。

【０００４】このような可逆光記録媒体の欠点を補うも
のとして、近年、記録層に有機材料を用いたものが提案
されている。例えば特開平２−１３１９８７号、特開平
２−１３９２８６号、特開平２−１３９２８７号、特開
平２−１４７２８７号、特開平２−２６１８２５号、特
開平２−２８９３８０号、特開平２−２８９３８１号、
特開平２−２８９９２４号等の公報には、記録層を、安
息香酸誘導体、ｎ−アルカンやその誘導体、脂肪酸やそ
の誘導体等の低分子量有機物質を用いて形成し、温度に
よってこれらの結晶状態等を変化させ、この変化を情報
として利用する旨の提案がある。

【０００５】これらのうち、特に脂肪酸やその誘導体を
低分子量有機物質として用いる記録層と金属の反射吸熱
層とを積層したものでは、レーザ記録ビームの照射によ
り、反射吸熱層が吸熱し、低分子量有機物質が所定の温
度以上に加熱されると、照射部の分子の配向方向等の結
晶状態が変化し、この変化を情報の記録・再生に利用で
きる。この方法は結晶の配向方向などの結晶状態の変化
を利用しているため、記録のコントラストが高く、読み
出しの信頼性が高いという特長を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの提
案では、反射吸熱層を基板と記録層の間に設け、レーザ
ビームを記録層表面側から照射している。しかし、この
方式では、記録層表面へのゴミやチリの付着についての
対策が不十分であり、基板を通して記録再生を行なうこ
とによるこれらに対する光記録媒体特有のメリットを享
受できない。

【０００７】一方、基板を通して記録再生を行ない、し
かもトラッキング制御を行なうためには、基板表面にト
ラッキンググルーブを設けた上で、記録層および反射層
を積層する方法が採られている。しかし、低分子量有機
物質を用いるものでは、記録層形成に際し、一旦融点以
上に加熱して徐冷して配向方向を一定方向にしたり、結
晶状態を一定のものにしたりして初期化しなければなら
ない。

【０００８】このため、基板の記録層形成面にトラッキ
ンググルーブを形成しておいても、この加熱により記録
層表面は平滑化してしまい、また記録層の屈折率は基板
のそれと大きな差がないので、この上に反射吸熱層を設
層したときトラッキング信号は得られない。

【０００９】本発明の目的は、低分子量有機物質を用
い、書き換え可能で、低価格で、安全な光記録媒体にお
いて、基板を通しての記録再生と、トラッキング制御と
を可能にするとともに、そのために有利な製造方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（８）の本発明により達成される。

【００１１】（１）基板上に低分子量有機物質を主成分
とする記録層を有する光記録媒体において、前記記録層
はスタンパを押圧して転写した表面形状を有し、この上
に、光の少なくとも一部を吸収して熱に変換し、かつ再
生用照射光を反射する反射吸熱層が設けられていること
を特徴とする光記録媒体。

【００１２】（２）前記低分子量有機物質は、脂肪酸ま
たは脂肪酸誘導体である上記（１）に記載の光記録媒
体。

【００１３】（３）前記記録層の厚さが０．１〜１０μ
m である上記（１）または（２）に記載の光記録媒体。

【００１４】（４）前記反射吸熱層が金属または合金の
薄膜である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の
光記録媒体。

【００１５】（５）前記記録層に前記基板側から記録光
および再生光を照射する上記（１）ないし（４）のいず
れかに記載の光記録媒体。

【００１６】（６）前記記録層の前記反射吸熱層側表面
にグルーブおよび／またはピットが形成されている上記
（１）ないし（５）のいずれかに記載の光記録媒体。

【００１７】（７）上記（１）ないし（６）のいずれか
に記載の光記録媒体を製造する方法であって、前記基板
上に前記記録層成分を設層する工程と、この層を融点以
上に加熱し、冷却する工程と、この層の表面に前記スタ
ンパを押圧して記録層とする工程と、この記録層上に前
記反射吸熱層を設ける工程とを有する光記録媒体の製造
方法。

【００１８】（８）前記記録層に前記スタンパを押圧す
るときの温度が前記低分子量有機物質の融点より０〜２
０℃低い上記（７）に記載の光記録媒体の製造方法。

【００１９】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００２０】図１に示される本発明の光記録媒体１は基
板２上に記録層３、反射吸熱層４および保護層５を順次
有する片面記録タイプである。

【００２１】本発明において、基板２は、記録光および
再生光に対して透明なものであり、その材質には、従来
光ディスクの基板材質として公知のガラスや樹脂等を用
いればよいが、後述のとおり、基板上に設けられる記録
層をスタンパで押圧することから、柔軟性を有する樹脂
製とすることが好ましい。用いる樹脂としては、例えば
アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリ
メチルペンテン、アモルファスポリオレフィン等が好適
である。基板２の形状は、ディスク状の他、現行の各種
カードの形態に準じたものであってもよい。

【００２２】この基板２上の記録層３は低分子量有機物
質を用いて形成される。用いる低分子量有機物質として
は薄層化して結晶となり得るもので、しかも適度な温度
で結晶状態の変化が生じるものが好ましい。

【００２３】このような低分子量有機物質を用いること
により、レーザ記録光の照射部分は上述の反射吸熱層か
らの熱で瞬時に加熱され、実質的に完全に溶融する。レ
ーザ記録光の照射が止むと、この部分は瞬時に冷却さ
れ、固化結晶化する。そして、照射部の結晶状態は、未
記録部の結晶状態と異なるものとなる。

【００２４】このような場合、結晶状態の変化とは、例
えば結晶軸の方向の変化あるいは結晶内の分子の配向方
向の変化、結晶内の粒子の大きさや形態の変化、結晶構
造ないし結晶状態から非結晶状態への変化等を指すもの
であり、これらは複合して起こりうる。そして、このよ
うな変化により、記録部と未記録部とが光学的に区別で
きることになる。

【００２５】用いる有機物質の分子量は１０００程度以
下、特に２００〜７００程度のものが好ましい。分子量
が高すぎると、記録層３の成膜性が悪くなり、結晶構造
が変化する温度が高くなる。

【００２６】このような条件を満たす低分子量有機物質
としては前掲の公報に記載された各種化合物を用いるこ
とができるが、結晶状態の変化のコントラストが大き
く、しかも適度の融点を示す脂肪酸または脂肪酸誘導体
を用いることが好ましい。詳しくは、飽和または不飽和
のモノまたはジカルボン酸を用いればよく、誘導体とし
ては、これらのエステル、アミド、無水物、アニリド、
ヒドラジド、ウレイド等があり、また、アンモニウム
塩、金属塩等のような塩も使用できる。飽和または不飽
和脂肪酸の炭素数は１１以上であることが好ましく、直
鎖のものでも枝分れしたものでもよい。不飽和脂肪酸は
複数の不飽和結合を持つものでもよい。エステルはモ
ノ、ジあるいはトリグリセリド等を含み、これらのもの
は置換または無置換のアリール基、ハロゲン、アシル
基、アシルオキシ基、ヒドロキシ基等で置換されていて
もよい。

【００２７】これらの脂肪酸またはその誘導体の融点は
５０〜２００℃の範囲のものであることが好ましい。融
点が低すぎると、記録部の経時安定性が不確実となり、
高すぎると照射するレーザ光のパワーを大きくする必要
があり、記録速度も遅くなる。また、脂肪酸あるいはそ
の誘導体の屈折率は、通常１．４〜１．６程度である。

【００２８】これらの条件を満たす飽和脂肪酸の具体例
としては、例えば、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン
酸、ステアリン酸、ナノデカン酸、アラキン酸、ベヘン
酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシ
ン酸などがあり、不飽和脂肪酸としては、例えばオレイ
ン酸、エライジン酸、リノール酸、ソルビン酸、ステア
ロール酸等がある。またエステルの具体例としては例え
ばこれらの脂肪酸のメチルエステル、エチルエステル、
ヘキシルエステル、オクチルエステル、デシルエステ
ル、ドデシルエステル、テトラデジルエステル、ステア
リルエステル、エイコシルエステル、ドコシルエステル
などがある。

【００２９】また、金属塩の例としては、例えば、これ
らの脂肪酸のナトリウム、カリウム、マグネシウム、カ
ルシウム、ニッケル、コバルト、亜鉛、カドミウム、ア
ルミニウムなどの金属塩がある。本発明の光記録媒体１
の記録層３には、これらの脂肪酸またはその誘導体等の
１種または２種以上を混合して用いることができる。本
発明の光記録媒体１の記録層３はこのような低分子量有
機物質の結晶より形成されるが、場合によっては結晶を
包含する層であってもよい。

【００３０】記録層３の厚さは０．１〜１０μm である
ことが好ましい。薄すぎると、均一な膜厚の薄膜を形成
するのが困難であり、厚すぎると生産性が低下する。記
録層３の設層方法には特に制限はなく、公知の方法、例
えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコ
ート法などの塗布法、あるいは真空蒸着法、キャスト法
などを用いればよい。

【００３１】このような記録層３の設層後、一旦融点以
上に加熱しその後、徐冷する。これにより、初期状態の
結晶状態となり、しかも結晶状態が均質化し、記録・再
生の安定性が向上する。

【００３２】本発明ではこの記録層３上にトラッキング
グルーブ６やプリフォーマットピットを形成する。グル
ーブやピットの形成は、記録層３の表面を加熱し、スタ
ンパを押圧すればよい。用いるスタンパは、グルーブや
ピットの母型パターンを表面に形成したものである。

【００３３】スタンパ押圧時の記録層３の表面温度は用
いる低分子量有機物質の融点より０〜２０℃低いことが
好ましい。温度が高すぎると結晶の状態が乱れ、低すぎ
る温度ではパターン転写が確実に行なわれないからであ
る。なお、ここで記録層３の表面を加熱する方法として
は、基板２と記録層３の一体物を加熱してもよいがスタ
ンパを所定の温度に加熱して押圧する方法が容易であ
り、好適である。

【００３４】なお、スタンパの押圧力は１〜２０kgf/cm
² 、特に２〜１０kgf/cm² とするのが好ましい。押圧力
が小さいと転写が不十分となり、大きすぎると記録層が
歪んでしまう。

【００３５】本発明においてはこの記録層３上に反射吸
熱層４を設ける。この反射吸熱層４は記録レーザ光の一
部または全部を吸収し、熱に変換する機能を有し、この
熱により記録層の低分子量有機物質の結晶状態が変化す
る。同時に、この反射吸熱層４が入射レーザ光を反射す
る機能を併せもつ。

【００３６】反射吸熱層４を用いる材質としては、十分
な反射と吸収を確保できるものが好ましく、特にＡｕ、
Ａｇ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属またはこ
れらの合金であることが好ましい。そして、反射吸熱層
４の成膜は通常の蒸着法、スパッタ法等を用いればよ
い。また、反射吸熱層４の厚さは５００〜２０００A 程
度が好ましい。薄すぎると反射が不十分となり、厚すぎ
ると記録感度が低下する。

【００３７】この反射吸熱層４の上には必要に応じて保
護層５を形成することが好ましい。この保護層５の材質
としては特に制限はないが、簡便に均一な膜が短時間に
形成できることから放射線硬化型樹脂、特に紫外線硬化
樹脂を用いることが好ましい。使用するモノマーとして
は、１官能、２官能、３官能あるいは多官能エステルア
クリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレ
ート等が好適である。保護層の厚さは２〜１０μm 程度
である。

【００３８】なお、光記録媒体１の記録層３が、その製
造工程中において、必要以上の熱をうけて、記録の初期
状態が乱れた場合でも、グルーブ等を有した反射吸熱層
４、および保護層５があることで、再熱処理により再初
期化が可能である。また、以上では片面記録媒体の例を
説明してきたが、両面記録媒体としてもよいことは勿論
である。

【００３９】

【実施例】ステアリン酸（融点７１℃、分子量２８４．
５）をメチルエチルケトンに溶解、混合した。混合比率
はステアリン酸１に対し、メチルエチルケトン６０とし
た。この溶液を直径８６mm、厚さ１．２mmのアモルファ
スポリオレフィン製基板上にスピンコート法で塗布し乾
燥した。このサンプルを８０℃に加熱後徐冷して層厚
０．５μm の記録層を得た。

【００４０】次いで、グルーブ形状を有するスタンパを
温調可能なベースにセットし、６８℃に設定した。この
加熱したスタンパを記録層上から５kgf/cm² の力で均一
に押圧し、表面形状を転写した。これにより、深さ７０
nm、巾０．８μm のグルーブが形成された。

【００４１】この記録層上に８００A 厚さのアルミニウ
ム反射吸熱層をスパッタにより形成し、さらにこの上に
アクリレート系の紫外線硬化樹脂を用いて層厚５μm の
保護層を形成して光ディスクサンプルを得た。

【００４２】この光ディスクサンプルに対し、基板裏面
側から、波長８３０nmのレーザ光を直径１μm に集光し
て照射し記録を行った。レーザ光のパワーは１０mW、５
００kHz とした。こうして記録を行った光ディスクサン
プルの記録部と未記録部について、反射型偏光顕微鏡観
察を行ったところ、明らかに差が認められ、記録光を照
射した部分について記録が行われていることが確認され
た。この記録の際には、プッシュプル方式でのトラッキ
ングエラー信号の検出と、トラッキング制御が良好に行
われた。

【００４３】さらに、記録後の光ディスクサンプルにつ
き、基板裏面側から、直線偏光波長８３０nm、１mWのレ
ーザ連続光を用いて再生を行ったところ、再生とトラッ
キング制御を良好に行うことができた。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、基板を通しての記録再
生が可能で、トラッキング制御を確実に行うことがで
き、さらにはプリフォーマット情報をも担持させること
ができ、低価格で安全な書き換え可能型光記録媒体と、
そのために有利な製造法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】１光記録媒体２基板３記録層４反射吸熱層５保護層６トラッキンググルーブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に低分子量有機物質を主成分とす
る記録層を有する光記録媒体において、前記記録層はスタンパを押圧して転写した表面形状を有
し、この上に、光の少なくとも一部を吸収して熱に変換
し、かつ再生用照射光を反射する反射吸熱層が設けられ
ていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】前記低分子量有機物質は、脂肪酸または
脂肪酸誘導体である請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】前記記録層の厚さが０．１〜１０μm で
ある請求項１または２に記載の光記録媒体。
【請求項４】前記反射吸熱層が金属または合金の薄膜
である請求項１ないし３のいずれかに記載の光記録媒
体。
【請求項５】前記記録層に前記基板側から記録光およ
び再生光を照射する請求項１ないし４のいずれかに記載
の光記録媒体。
【請求項６】前記記録層の前記反射吸熱層側表面にグ
ルーブおよび／またはピットが形成されている請求項１
ないし５のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の光
記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に前記記録層成分を設層する工程と、この層を融点以上に加熱し、冷却する工程と、この層の表面に前記スタンパを押圧して記録層とする工
程と、この記録層上に前記反射吸熱層を設ける工程とを有する
光記録媒体の製造方法。
【請求項８】前記記録層に前記スタンパを押圧すると
きの温度が前記低分子量有機物質の融点より０〜２０℃
低い請求項７に記載の光記録媒体の製造方法。