JPH06223374A - 光記録媒体の記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低い記録パワーでの高感度記録が可能である
とともにジッタの低減が図れる光記録媒体の新たな記録
方法を提供する。 【構成】 光透過性の基板と光照射によって会合状態を
生じる色素材料を含有する記録膜とを備える光記録媒体
を使用し、基板側から光を照射することにより記録膜中
の色素材料を会合状態とし、これにより記録膜の形状変
化を排除して記録部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体の記録方法、
特に色素材料を含有する記録膜の形状変化を伴わない光
記録媒体の記録方法に関する。

【従来の技術】光記録媒体は、一般に記憶容量が大き
く、しかも書込みまたは読み出しが非接触で行われる
等、優れた特徴を有することから広く普及するに至って
いる。このような光記録媒体の記録方法としては、記録
膜の形状変化を伴う方法およびそのような形状変化を伴
わずに例えば相変化やカー効果等による光学的変化によ
る方法が実用化されている。さらに具体的には、記録膜
の形状変化を伴う方法は、記録膜の微小面積にレーザー
ビームを集光させ、それを熱エネルギーに変換し、記録
膜の形状を変化（ピット形成）させて記録し、未記録部
分との反射光量の違いによって再生を行なうものであ
る。また、光学的変化による方法は、たとえば、レーザ
ー光の照射による熱で記録膜材料に結晶、非晶質間の相
変化を生じさせて記録し、結晶状態と非晶質状態との反
射率の相違によって再生を行なうものである。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録膜
の形状変化を伴う記録方法においては、一般にジッタが
大きく、また変化に大きなエネルギーを必要とするため
に、高感度化が困難であるという欠点がある。一方、記
録膜の形状変化を伴わない光学的変化による記録方法に
おいては、ヒートモード記録であるので変化界面が明確
でなく、一般にジッタが大きいという欠点がある。そこ
で、これらの欠点の解消を図るべく本発明者が鋭意検討
を重ねた結果、有機色素を含有する記録膜が基板上に設
けられた光記録媒体について特定の記録原理に基づいた
記録を行なうと、高感度記録が可能になり、したがって
低パワーで記録することが可能であり、しかもジッタの
低減が図れるとの知見を得るに至った。本発明はかかる
知見に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、
高感度記録、すなわち低パワーでの記録が可能であると
ともにジッタの低減が図れる光記録媒体の新たな記録方
法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の光記録媒体の記録方法は、光透過性の基板と、
該基板上に設けられているとともに色素材料を含有する
記録膜とを有する光記録媒体に情報の記録を行なう光記
録媒体の記録方法であって、前記基板側から光を照射し
て前記色素材料を会合させることにより前記記録膜の形
状変化を排除して記録部を形成する構成とした。

【作用】本発明の記録方法においては、少なくとも光透
過性の基板と色素材料を含有する記録膜とを有する光記
録媒体を使用し、この光記録媒体の基板側から光を照射
して記録を行なう。基板側から照射された光は該基板を
透過して記録膜に達する。記録膜に光が達すると、記録
膜に含有されている色素材料が会合し、これにより記録
膜の形状変化を伴わずに非形状的に記録部が形成され
る。すなわち、本発明の記録方法では、記録膜に形状変
化を生じさせる必要がないので、記録膜の形状変化を伴
う記録方法に比較して低パワーでの記録、すなわち高感
度記録が可能になる。また、ヒートモード記録によるも
のの、会合を形成するエネルギーには明確な閾値がある
ので界面変化が不明確になるという問題がなく、ジッタ
が低減する。したがって、本発明の記録方法では、低パ
ワーでの高感度記録が達成されるとともにジッタの低減
が図られる。

【実施例】次に本発明の実施例を示し、本発明の光記録
媒体の記録方法についてさらに具体的に説明する。本発
明の記録方法において使用に供される光記録媒体の構造
については、少なくとも光透過性の基板と記録膜とを備
え、かつ該記録膜が光の照射により会合状態を生じる色
素材料を含有するものであればよく、例えば光透過性の
基板上に記録膜が形成されたいわゆる単層膜構造であっ
てもよいし、あるいは記録膜上にさらに反射膜、保護膜
が設けられた構造であってもよい。光透過性の基板は、
ディスク形状をなし、基板の片側平面には、通常、トラ
ッキング用のプリピットまたはプリグルーブが、同心円
状にまたはスパイラル状に形成されている。このような
プリピットまたはプリグルーブを有する基板としては、
例えばポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリメタクリル
酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、アモルファスポリオレフィ
ン樹脂（ＡＰＯ）等の透明材料により一体的に形成され
た射出成形樹脂基板が挙げられる。また、一体的に形成
された射出成形樹脂基板に限らず、いわゆる２Ｐ（phot
o-polymer ）法で形成した基板であってもよい。このよ
うな基板の厚さは、通常、１．０〜１．５mm程度であ
る。この基板の上に形成されている記録膜には光の照射
によって会合状態を生じる色素材料が含有されている。
このような色素材料の一例としては、たとえば次の一般
式（１）で表わされる有機色素である金属フタロシアニ
ンが挙げられる。

【化１】 ［ただし、式（１）において、Ｒは水素原子、炭素数１
２〜２１の直鎖アルキル基、ＳＯ₂ ＮＨ−（ＣＨ₂ ）₃
−Ｎ−（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₂ 、ＳＯ₂ ＮＨ−（ＣＨ₂ )₃ −Ｎ
−（ＣＨ₃ ）₂ およびＯ−（ＣＨ₂ ）₁₉−ＯＨのいずれ
かを表す。］なお、記録膜に含有される色素材料は、上
記式（１）で表わされる金属フタロシアニンに限定され
るものではなく、光の照射により会合状態を生じるもの
であればよい。ここで、会合とは、同一物質の分子２〜
１０個程度が結合して１つの分子のように行動するよう
になる現象をいい、たとえば２分子が水素結合そのほか
の分子間力によって会合すれば二量体が形成される。こ
の記録方法においては、記録膜に含有される色素材料を
前記の会合状態とすることにより記録部を形成せしめ
る。すなわち、光が照射されて会合状態を生じて形成さ
れた記録部と、会合状態を形成していない非記録部と
は、光の反射率あるいは透過率に差を生じ、これにより
再生が可能になる。光の照射によって会合状態を生じる
色素材料を含有する記録膜は、例えばスピンコート法等
の常用手段により基板上に塗設される。記録膜の厚さ
は、通常、１０〜１０００ｎｍ程度である。なお、塗布
に用いられる溶媒としては、公知の種々のものが用いら
れ、例えばテトラフルオロプロパノール、メタノール、
イソホロン、エチルセルソルブ、メチルセルソルブ、ジ
アセトンアルコール、シクロヘキサノン、１，２−ジク
ロロエタン等が挙げられる。記録膜の上に設けられるこ
とのある光反射膜は例えばＡｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ等の
金属から構成され、このものは真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティング等で成膜される。この光反射
膜の上に設けられることのある保護膜は、一般に、紫外
線硬化性樹脂をスピンコート法により塗設した後、紫外
線を照射し、塗膜を硬化させて形成されるものである。
その他、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹
脂、ウレタン樹脂等も保護膜の形成材料に用いられる。
この記録方法で好適に用いられるレーザー光の波長は使
用に供される光記録媒体の構造、記録膜に含有される有
機色素の特性等により相違するので一様に決定すること
は困難であるが、通常は７８０〜８３０ｎｍ程度であ
り、このような波長のレーザー光を光記録媒体の基板側
から照射することにより低パワーでの高感度記録が可能
であり、またジッタの低減も図られる。 （実験例）以下、実験例を示して本発明をさらに詳細に
説明する。光記録媒体の作成 下記の式（２）で表わされる金属フタロシアニンをジア
セトンアルコール溶媒中に溶解し、スピンコート法によ
り直径１３０ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）射出成形
基板（厚さ１．２mm、単純スパイラルグルーブ付き、Ｔ
Ｐ＝１．６μｍ、半値幅０．４〜０．６μｍ、グルーブ
深さ６００〜８００Å）上に６００〜１２００Åの厚さ
に塗布し、記録膜を形成した。

【化２】 そして、基板上に記録膜を設けたいわゆる単層膜構造の
光記録媒体を作成する一方、上記のようにして基板上に
設けた記録膜上にさらに厚さ１０００ÅのＡｕ膜からな
る光反射膜および厚さ３μｍの紫外線硬化性樹脂膜から
なる保護膜を基板側からこの順に形成することにより光
反射膜および保護膜を有するいわゆる反射膜付き構造の
光記録媒体を作成し、これら２タイプの光記録媒体をい
ずれも供試材料とした。記録・再生実験 上記のようにして得られた各光記録媒体について、
波長７８４ｎｍ、レンズ開口数（ＮＡ）０．５のピック
アップを用い、記録・再生線速度２ｍ／ｓｅｃ〜２８ｍ
／ｓｅｃ、記録時レーザ出力２ｍＷ〜１８ｍＷ（レンズ
出射）および再生時読出しパワー０．５ｍＷの条件で記
録・再生を行なった。なお、記録に際しての周波数は各
線速度において記録部分の長さがいずれも１μｍとなる
ようにした。記録条件および結果を表１に示す。

【表１】 上記のいわゆる単層膜構造の光記録媒体について記
録再生線速度２ｍ／ｓｅｃの条件で記録パワーおよびＲ
Ｆ再生出力レベルと記録形態との関係について調べた。
なお形状変化の有無は顕微鏡観察により観察した。結果
を図１に示す。図１から明らかなように、この実験では
２段階の記録形態が確認された。すなわち、記録パワー
が３ｍＷ程度までの領域では記録膜に形状の変化を伴わ
ずに記録が完了する。そして、この記録は光照射を受け
た部分の反射が大きくなるいわゆるＬＯＷ ＴＯ ＨＩ
ＧＨ型の記録である。したがって、記録されていない部
分、すなわち光が照射されていない部分の相対反射率も
クロストークで明るくなる。さらに記録パワーを上昇さ
せると、記録部分が大きくなっていくためにクロストー
ク分も大きくなり、全体に変調されながら明るくなる。
３ｍＷを超えて６ｍＷ付近まではわずかに形状変化（溶
融を伴うものと推測される）を起こすが、この領域にお
いても非形状的変化が依然として支配的であり、光が照
射された部分、すなわち記録部分の明るさは増大する。
記録パワーが８ｍＷを超えるあたりから確実に記録膜に
穴が開き始め、記録部分はいわゆるピットを形成し、反
射率は急激に低下する。これは従来より広く行われてい
るいわゆるＨＩＧＨ ＴＯＬＯＷ型の記録であり、ピッ
ト間も徐々に穴の影響を受けて暗くなっていく。 前記の反射膜付き構造の光記録媒体について前記
と同様にして記録パワーおよびＲＦ再生出力レベルと記
録形態との関係について調べた。結果を図２に示す。図
２から明らかなように、反射膜付き構造の光記録媒体で
は、記録パワーが８ｍＷ程度の領域では記録膜の形状変
化を伴わず、８ｍｗを超えて１４ｍＷ程度までの領域で
はわずかに形状変化を伴い、１４ｍＷを超えるとＡｕ膜
からなる光反射膜もろとも記録膜が吹き飛ばされて穴が
開くことが確認された。ここで、図２と図１とを比較す
ると、反射膜付き構造の光記録媒体の場合、記録膜に穴
が開くいわゆる形状変化記録領域は、前記のいわゆる
単層膜構造の光記録媒体の場合よりも高い記録パワーで
現れることがわかる。これは、Ａｕ膜からなる光反射膜
によって熱が逃げる現象および記録膜に対する光反射膜
の「抑え効果」により単層膜の場合よりも記録膜の形状
変化に高パワーを必要とするためであると考えられる。 次に、記録エネルギーおよびＲＦ出力レベルと記録
形態との関係について調べた。なお形状変化の有無は顕
微鏡観察により観察した。図３は記録時は単層膜構造と
し、再生時に反射膜付き構造とした光記録媒体の場合、
図４は反射膜付き構造の光記録媒体の場合である。図３
および図４から明らかなように、単層膜構造の光記録媒
体の場合では記録エネルギーが０．９ｎＪ／μｍ² 程度
以上で記録膜に穴が開き、反射膜付き構造の光記録媒体
では１．３ｎＪ／μｍ² 程度以上で形状変化を伴うこと
がわかる。また、形状変化を伴わない領域においては、
図３と図４とが同じ傾向を示していることから光反射膜
は記録原理に何等影響を及ぼしていないことがわかる。分析 供試材料の光記録媒体を構成する記録膜を高速液体クロ
マトグラフ法（ＨＰＬＣ）およびガスクロマトグラフ法
［熱伝導度型検出器（ＴＣＤ）−ＧＣ］により分離し、
２成分を得た。各成分は記録部分および非記録部分に相
当する。それぞれの成分をＴＦＰ（テトラフルオロプロ
パノール）で希釈し、その分光特性を測定した。結果を
図５に示す。図中、細線は記録部成分の分光特性を示
し、太線は非記録部成分の分光特性を示す。これら両者
のスペクトルには明らかな相違があるが、この分光特性
の相違は既往の研究（米国ＣＲＣ出版社刊、Frank H.Mo
ser ，Arther L.Thomas 共著“ThePhthalocyanines ”
第１巻、第６１頁第１図参照）から記録膜を構成する色
素材料が会合状態を生じ、主として二量体化したことに
よるものであることがわかる。ただし、この会合状態は
二量体のみで形成されているとは断言できず、三量体以
上のものも含まれているものと考えられる。したがっ
て、本発明者は本発明の記録方法における記録原理は、
記録膜中の分子の配列が変化したものと推測し、色素材
料の二量体化が主に惹起されていることによるものと考
えた。なお、記録部成分と非記録部成分とについてＮＭ
Ｒ分析した結果をそれぞれ図６および図７に示す。記録
部成分についてのＮＭＲ分析結果を示す図６と非記録部
成分についてのＮＭＲ分析結果を示す図７との比較する
と、両者のピーク部が一致していることから化学構造に
変化はない。すなわち、上記の二量体化に際しては重合
等の化学変化は起こらず、単なる会合状態を生じている
ことが示唆されている。結果の検討 表１から明らかなように、本発明の記録方法である記録
膜の形状変化を伴わない（非形状変化）記録によれば、
低パワーでの高感度記録が行われるとともに、従来の記
録方法である形状変化を伴う記録に比較して格段にジッ
タが低減していることがわかる。

【発明の効果】本発明の光記録媒体の記録方法において
は、光の照射により会合状態を生じる色素材料を含有す
る記録膜を基板上に備える光記録媒体を使用し、光透過
性の基板側から光を照射して記録膜中の色素材料を会合
させることにより記録膜の形状変化を排除して記録を行
なう構成としたので、本発明によれば、形状変化を伴う
従来の記録方法に比較して低パワーでの高感度記録を行
なうことができるとともにジッタが格段に低減した新た
な記録方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法おける記録パワーおよびＲＦ再生
出力レベルと記録形態との関係の一例を示すグラフであ
る。

【図２】本発明の方法おける記録パワーおよびＲＦ再生
出力レベルと記録形態との関係の一例を示すグラフであ
る。

【図３】本発明の方法おける記録エネルギーおよびＲＦ
出力レベルと記録形態との関係の一例を示すグラフであ
る。

【図４】本発明の方法おける記録エネルギーおよびＲＦ
出力レベルと記録形態との関係の一例を示すグラフであ
る。

【図５】本発明の方法で使用する光記録媒体を構成する
記録膜の記録部成分および非記録部成分の分光特性を示
すグラフである。

【図６】本発明の方法で使用する光記録媒体を構成する
記録膜の記録部成分のＮＭＲ分析結果を示すチャート図
である。

【図７】本発明の方法で使用する光記録媒体を構成する
記録膜の非記録部成分のＮＭＲ分析結果を示すチャート
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性の基板と、該基板上に設けられ
   ているとともに色素材料を含有する記録膜とを有する光
   記録媒体に情報の記録を行なう光記録媒体の記録方法で
   あって、前記基板側から光を照射して前記色素材料を会
   合させることにより前記記録膜の形状変化を排除して記
   録部を形成することを特徴とする光記録媒体の記録方
   法。