JPS6369033A - 光学的記録媒体 - 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］ 本発明は光学的記録媒体に関し、特に書き換え可能な光
学的記録媒体の改良に関するものである。

［従来の技術］ 光記録媒体は、媒体と書き込みヘッドや読みだしヘッド
が非接触であるので、光記録媒体が摩耗劣化しない等の
利点をもっている。この種々の光記録媒体のうち、ヒー
トモード光記録媒体は暗室による画像処理が不要である
等の点から、例えば光カード、光ディスク、光テープへ
の応用開発が活発になっている。

このようなヒートモードの光記録媒体は、記録光（ビー
ム）を熱に変換し、そのビーム照射部による光学変調を
利用したもので、そのうち、レーザー記録光で媒体の１
部を融解、除去等してピットと称される小穴を情報に応
じて記録し、このピットの有無を読み出し光で検出する
ことができるものがある。

これらは一般にレーザービームによって記録部分の媒体
を溶融蒸発させ穴をあける書込方式であって書き換えは
不可能である。そして、他方書き換え可能な光学的記録
媒体の例としては、非晶質カルコゲナイドのフォトダー
クニング現象を利用したものが知られているが、かかる
非晶質カルコゲナイド材料は一般に記録感度が小さく、
また光吸収端が比較的短波長側にあり、更にその吸収端
付近の波長では吸収が小さいため長波長光での記録感度
が非常に小さい。

一般に上記のレーザー光は、その光ビームを極小に絞れ
ることからこの種光記録用光源として最適であり、特に
半導体レーザーは非常に小型化できる利点があって注目
されている。しかしその波長域が７５０〜８００ｎ■以
上、恐らく将来的にも７００ｎｍ程度と比較的長波長で
ある。又概ね小型で安定性の高いＨｅ−Ｎｅレーザーも
その波長域は８３２．８ｍｍである。更に、短波長のレ
ーザーとしてはＡｒ、　Ｋｒ等があるが若干不安定さが
増し、かつ非常に大型である。即ち上記非晶質カルコゲ
ナイドは使用光源に著しい制限があり、しかも小型化が
殆どできないと云って良い。

他に光磁気材料が良く知られている。これは上述した使
用光源に関する制限は少いが、読出し時にいわゆる磁気
カー効果を用いて読出しを行うものであってその効果が
小さく、読出しのＳ／Ｎが非常に悪い闇題がある。

更に別の例として、導電層を有する基板上にサーモプラ
スチック材を組み合わせた記録媒体があり、一様な帯電
後、熱ヘッドで信号を記録する方法があるが、熱ヘット
で記録するため光記録と比べ高密度記録の要求に対して
十分とは云い難い。

以上のごとく、従来の記録媒体、特に光記録媒体の多く
は上記書き換え性および該書き換え時における諸物件等
において必ずしも満足てきるものが得られていないのが
実状である。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、このような実状に鑑みなされたものであって
、導電層を有する基板上に、少なくとも光吸収色素また
は顔料およびサーモプラスチック材を含有する光記録層
を形成した構成の光学的記録媒体によって、記録、再生
、消去のくり返し、および書き換え性を著しく改善した
光学的記録媒体を実現し得ることを見いだしたものであ
る。

［問題点を解決するための手段］及び［作用］即ち、本
発明は導電層を有する基板上に光記録層を有する光学的
記録媒体の光記録層上に一様な帯電を行ない、さらに光
信号の露光を行なうことにより光信号に対応した凹凸の
形状変化を形成することによって記録する光学的記録媒
体において、前記光記録層が少なくとも光吸収色素また
は顔料及びサーモプラスチック材を含有することを特徴
とする光学的記録媒体である。

本発明は、導電層を有する基板上に、少なくとも光吸収
色素または顔料およびサーモプラスチック材を含有する
光記録層からなる光学的記録媒体で、特に前記サーモプ
ラスチック材として分子量がＭｗが１０００〜１０００
０であると共に分子量分布Ｍ　、／Ｍ　ｎが≦１．２で
ある単分散に近い低分子量ポリマーを用いた光学的記録
媒体からなるものが好ましい。

以下、図面に基づき、本発明を具体的に説明する。

５Ｔ１図は本発明の光学的記録媒体の一例を示す断面図
であって、図中１は基板、２は導電層、３は光記録層で
、　３ａが光吸収色素または顔料、および３ｂがサーモ
プラスチック材である。

基板１は記録の読み出し方式を透過形にする時は平滑な
透明基板を用いる必要があり、反射形にする時は不透明
基板でも良く、その材質としては種々のものを用いるこ
とができる０例えば、通常、各種ガラス、各種セラミッ
クスあるいはポリメタクリル樹脂、ポリアクリル樹脂、
ポリカーボネート樹脂等の各種樹脂を用いることが好ま
しい、また、形状や寸法は用いる用途に応じ、ディスク
、シート、テープ、ドラム等種々のものとすることがで
きる。

また、導電層２としては、一般にＩＴＯネサ膜等の透明
導電層が用いられるが、反射形にする場合は、金属や金
属酸化膜等の導電層を用いることができる。

次に、光記録層３中のサーモプラスチック材３ｂとして
は、例えばポリスチレン、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル
樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アセタール
樹脂、ポリカーボネート等の低分子量ポリマーが挙げら
れる６また、前記のサーモプラスチック材のうち、分子
量Ｍｖが１０００〜１００００で、かつ分子量分布Ｍ　
ｖ／Ｍｎが≦１．２であり、その分散が単分散に近い低
分子量ポリマーを持いることが好ましい。サーモプラス
チック材は記録光照射部分の温度上昇により、軟化乃至
融解し、変形して記録ビットを形成するものである。

この場合、サーモプラスチック材３ｂの分子量Ｍ、が１
０００未満では、液状であるか、あるいは軟化点が低す
ぎて繰り返し使用に耐えない。一方、分子ｆｉｔＭ、が
ｉｏ、ｏｏｏを超えると、消去、書き換えは可能である
が、光照射による記録ビットの、特に周辺部分が不良で
読みとりの際のＣＡＭ　　（キャリヤ／ノイズ）比が悪
くなる。また、多数回の繰り返しての消去、書き換えに
際し、このＣ／Ｎ比は徐々に悪化する。

他方、分子量分布Ｍ　ｗ　／　Ｍ　ｎが〉１．２では、
分子量が不均一なため記録した場所により変形状態にム
ラが生じ、さらに消去時においても元の状態に戻りにく
くなる。

これに対し、分子量Ｍｗが、１ｏｏｏ　〜ｉｏ、ｏｏｏ
で。

分子量分布Ｆａ　ｗ　／　Ｍ　ｎが≦１．２となるとき
わめて高いＣ／Ｎ比の記録ビットが得られ、また繰り返
し何回もの消去書き換えが可能であり、しかもそのとき
Ｃ／Ｎ比の劣化も少ない。

このようなサーモプラスチック材は、ラジカルテロメリ
ゼーション、イオンテロメリゼーション、熱重合、ポリ
マーの解重合、ポリマーの機械的切断等で容易に得られ
、あるいは市販のものを用いて、更にこれらを分子量分
別して用いることもできる。

一方、光記録層には前記のようなサーモプラスチック材
３ｂとともに光吸収色素または顔料が含有される。

この光吸収色素または顔料は、記録光に対して、大きな
光吸収率を示し、光照射部において光エネルギーを吸収
して熱エネルギーに変換され、温度上昇を可ｔｒｓにす
るためのものである。従って、記録光の波長に応じて種
々の公知の色素やカーボンブラック等の顔料を用いるこ
とができる。特に記録光として軽量で低コストな半導体
レーザーを用いる場合、近赤外域に吸収を有する色素と
して、例えば、シアニン、メロシアニン、トリフェニル
メタン、ナフトキノン、キサンチン、スクアリウム、ア
ズレン、メチンおよびピリリウムなどを含めて、アゾ、
スチルベンフタロシアニン系の直接染料、アゾ、アント
ラキノン、トリフェニルメタン、キサンチン、アジン系
の酸性染料、シアニン、アゾ、アジン、トリフェニルメ
タン、アズレン、メチン、ピリリウム系の塩基性染料、
アゾ、アントラキノン、キサンチン、トリフェニルメタ
ン系の媒染、酸性媒染染料、アントラキノン、インジゴ
イド系の建染染料、アゾ、アントラキノン、フタロシア
ニン、トリフェニルメタン系の油溶染料、硫化染料、お
よびジチオール系などの金属錯体などを挙げることがで
きる。

また、光記録層中に含有されるサーモプラスチック材３
ｂと光吸収色素または顔料３ａとの含有量比はサーモプ
ラスチック材１０重量部に対し一般に０．０１〜１００
重量部、好ましくは０．１〜２０重量部の範囲で広範囲
に選択することがてきる。

このような光記録層はスピナー塗工、ディッピング塗工
、ロールコータ等の公知の種々の方法で基板上に塗布す
ることができる。また光記録層の膜厚は０．０１μｍ〜
１ｍｍの厚さが好ましい。

なお、このような光記録層中に各種オリゴマー、ポリマ
ーなどの添加物を含有させることにより、基板との接着
性の向上、塗布性の向上、および軟化温度を変更させる
ことができる。この他、各種可塑剤、界面活性剤、帯電
防止剤、滑剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安
定剤、分散剤等を含有させることができる。

また、前記の導電層を有する基板上に、必要に応じて反
射層、下引き層を設け、その上に光記録層を設けてもよ
い。

次に、第２図を用いて本発明による記録媒体の書き込み
および消去方法の一例を説明する。

まず、同第２図（ａ）のごとく、記録媒体の表面にコロ
ナ放電により一様な帯電を行ない、次に第２図（ｂ）の
ごとく書き込む部分にレーザー光４を照射する。レーザ
ー光が照射された部分の光吸収色素または顔料３ａ中に
レーザー光が吸収されサーモプラスチック材３ｂの軟化
点（ガラス転移点）以上に加熱することにより、クーロ
ン引力により厚さ変形が生じ、そのまま冷却すると記録
が固定され、第２図（Ｃ）に示す如く凹凸状の記録ピッ
トが形成される。この場合、帯電およびレーザー光の照
射を同時に行なってもよい、そして、さらに再加熱する
ことにより記録された凹凸状の記録ビットの表面は、再
融解し第２図（ｄ）に示す如く平坦に戻る。消去のため
の加熱としては、レーザー光照射、各種ヒーター加熱、
赤外線ランプ照射等いずれを用いてもよい。

そして、このような消去と書き込みを繰り返し行っても
、ビットは常に良好な形状を示し、Ｃ／Ｎ比の高い読み
とりが行われ、又消去により表面は常に平坦に戻るので
、繰り返し回数が多くなっても消去と書き込みとを常に
確実かつ良好に行うことができる。

［実施例］ 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１〜３ サーモプラスチック材として、ポリスチレン［ピコラス
ティックＤ−１００（エクソン化学■製、Ｆｉ７．＝１
５００、Ｈ，／Ｍ、　＝　１．．１５　（分子量分布は
分別により調整、以下同様に調整）］１１０重量と光吸
収色素として下記構造式Ｉで示す色素０．７重量部をメ
チルエチルケトンに溶解し、これを導電層ＩＴＯを蒸着
した２００　ｒｓ璽φ、　１．２ｍｍ厚のガラス基板上
にスピナー塗工法で塗布し、乾燥膜厚０．８４ｔｍの実
施例１の光学的記録媒体を作製した。

構造式１ さらに、実施例１で使用したサーモプラスチック材をピ
コラスティックＤ−１２５（エクソン化学■製、Ｍｗ　
＝　３，０００　　、　ｌｌｄｗ／Ｍｎ　＝　１．１３
）およびピコラスティックＥ−１２５（エクソン化学■
製、Ｍｗ＝８．０００　、　Ｍｗ／Ｍｎ　＝　１．１９
）にかえて、実施例１と同様の方法を用いて、それぞれ
実施例２、実施例３の光学１的記録媒体を作製した。

比較例１〜３ 実施例１で用いたサーモプラスチック材を、ピコラステ
ィックＡ７５（エクソン化学舗装、Ｍｗ”４００　、　
Ｆａｗ／Ｆａｎ　＝　１．１５）　、和光紬薬製のボリ
スチＬ／　７　（Ｐａｗ　＝　１７０，０００　）を分
子量分別してＭｗ＝１５．０００　、　Ｍｗ／Ｍｎ　＝
　１．２０に調整したポリスチレン、および実施例１で
用いたピコラスティックＥｌ−１００（Ｍｗ　＝　１，
５００　）の分子量分布をＭ　ｗ　／　Ｍ　ｎ＝　１．
２５にかえて、実施例１と同様の方法でそれぞれ比較例
１，２および３の光学的記録媒体を作製した。

このようにして実施例１〜３および比較例１〜３におい
て得られた光学的記録媒体を９００ｒｐ＋ｗに回転させ
ながら、光記録層表面上に一様にマイナス帯電し、さら
に発振波長８３０ｎｍ　、出力８ｍＷ（媒面上）の半導
体レーザーを１．５ＩＬｍに集光し、記録周波数Ｉ　Ｍ
Ｈｚで光を照射した０次いで、出力１ｍＷ（媒面上）の
半導体レーザーを用いて、その透過光をフォトダイオー
ドで検出し、そのＣ／Ｎ比を測定した。その結果を表１
に示す。

表　　　１ 表１に示される結果から、本発明の光学的記録媒体は良
好なＣｌＮ比が得られていることが認められる。また、
上記媒体の記録層表面を顕微鏡で観察すると、実施例１
〜３は光照射中心部が凹でその外周部が凸をなす均一な
ピットが形成されてｌ、％た。それに対して、比較例１
はピットの凹凸が不均一であり、また比較例２および３
はビー／　）周辺部の形状が不良であった。

さらに、記録された実施例１〜３および比較例１〜３の
光学的記録媒体を１１００ｒｐで回転させながら、発振
波長８３０ｎ＋ｗ　、出力１０１（媒面上）の半導体レ
ーザーを５１に集光させて記録部へ照射し、消去を行な
い、また前記の方法で記録と消去を１．０００回繰り返
し行なった。その時の０１Ｍ比の変化を表２に示す。

表　　　２ 表２の結果から、実施例１〜３は、０１Ｍ比が繰り返し
ｔ　、ｏｏｏ回後もほとんど変化しないのに対して、比
較例１〜３は著しい劣化が認められた。

実施例４ サーモプラスチック材として、ポリスチレン［ピコラス
ティックＤ−１００（エクソン化学■製、Ｍ、　＝１，
５００　、　Ｍ、／Ｍ、　＝１．１５）　］　１１０重
量部光吸収色素として下記構造式■で示す色素０．１重
量部をジクロルエタンに溶解し、これを導電層としてＡ
ｕを蒸着した２００　Ｉｍφ、　１．２ｍｍ厚のガラス
基板上にスピナー塗工法で塗布し、乾燥膜厚０．７１の
実施例４の光学的記録媒体を作製した。

構造式■ 上記のように作製した実施例４の光学的記録媒体を実施
例１と同様の方法で記録を行ない、そして出力１　ｍＷ
　（媒面上）の半導体レーザーを用いて、その反射光を
フォトディテクターで検出し、０１Ｍ比を測定した。さ
らに、実施例１と同様の方法で、消去および書き込みの
繰り返しを１，０００回行ない、その０１Ｍ比の変化を
表３に示す。

表　　　３ 表３の結果より、反射読み出しにおいても良好なＣ／Ｎ
比が１．０００回後においても得られることが認められ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の光学的記録媒体によれば
、レーザー光による書き込み、消去の繰り返し性におい
て、記録ピットの形状はきわめて良好で、読みとりに透
過光を用いても反射光を用いても高いＣ／Ｎ比を得るこ
とができる。また、消去が常に安定に行なわれるので、
消去、書きかえを繰り返し多数回行なっても、十分安定
な記録を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的記録媒体の一例を示す断面図、
および第２図（ａ）〜（ｄ）は光学的記録媒体の書き込
みおよび消去方法の一例を示す説明図である。 １・・・基板　　　　　？・・・導電層３・・・光記録
層　　　３ａ・・・光吸収色素または顔料３ｂ・・・サ
ーモプラスチック材 ４・・・レーザー光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電層を有する基板上に光記録層を有する光学的
   記録媒体の光記録層上に一様な帯電を行ない、さらに光
   信号の露光を行なうことにより光信号に対応した凹凸の
   形状変化を形成することによって記録する光学的記録媒
   体において、前記光記録層が少なくとも光吸収色素また
   は顔料及びサーモプラスチック材を含有することを特徴
   とする光学的記録媒体。
2. （２）前記サーモプラスチック材の分子量＠Ｍ＠＿ｗが
   １０００〜１００００である特許請求の範囲第１項記載
   の光学的記録媒体。
3. （３）前記サーモプラスチック材が分子量分布＠Ｍ＠＿
   ｗ／＠Ｍ＠＿ｎが≦１．２の単分散に近い低分子量ポリ
   マーである特許請求の範囲第１項記載の光学的記録媒体
   。