(57)【要約】【課題】ポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体とその製造方法を公開する。【解決手段】ポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体とその製造法に関するものであり、ポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）を蛍光多層記録媒体中の記録層とするとともに、波長が５００ｎｍを下回る短波長レーザ光を前記蛍光多層記録媒体の励起光源とし、短波長レーザによりポルフィリンを含有する記録層が励起されると、その瞬間に蛍光放射波長が６００ｎｍを上回る赤色蛍光が生成され、前記蛍光放射強度を検出することにより蛍光多層記録媒体のデータ読取信号とすることができる。【選択図】    図１
2004158164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５００ｎｍを下回る短波長レーザによりアクセスされる蛍光多層記録媒体の染料とされるポルフィリンが、下記化学構造式を備え、
【化１】
2004158164.tif 000010
式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１とＲ１２はそれぞれ同一または異なる原子団であり、水素原子、ハロゲン原子、置換基を含むＣ１−８のアルキル基、置換基を含まないＣ１−８のアルキル基、置換基を含むＣ１−８のアルコキシル基、置換基を含まないＣ１−８のアルコキシル基、Ｃ１−８のアルキレート基、窒素含有複素環、カルボキシル基、ニトロ基（ｎｉｔｒｏ  ｇｒｏｕｐ）、アダマンシルカルボニル基（ａｄａｍａｎｔｙｌ  ｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アダマンシル基（ａｄａｍａｎｔｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルケニル基（ａｌｋｅｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルキニル基  （ａｌｋｙｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アミノ基（ａｍｉｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、アゾ基（ａｚｏ  ｇｒｏｕｐ）、アリル基（ａｒｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシ基（ａｒｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アリルカルボニル基  （ａｒｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシカルボニル基（ａｒｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルカルボニルオキシ基（ａｒｙｌｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシカルボニルオキシ基（ａｒｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルキルカルボニル基（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルキルカルボニルオキシ基（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルコキシカルボニルオキシ基（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルコキシカルボニル基（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、カルバモイル基（ｃａｒｂａｍｏｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、シアネート基（ｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）、シアノ基（ｃｙａｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、フォルミル基（ｆｏｒｍｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、フォルミルオキシ基（ｆｏｒｍｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、複素環基（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ  ｇｒｏｕｐ）、イソチオシアネート基（ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）、イソシアノ基（ｉｓｏｃｙａｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、イソシアネート基（ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）、ニトロソ基（ｎｉｔｒｏｓｏ  ｇｒｏｕｐ）、ペルフルオロアルキル基（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌｇｒｏｕｐ）、ペルフルオロアルコキシ基（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙｇｒｏｕｐ）、サルフィニル基  （ｓｕｌｆｉｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、サルフォニル基（ｓｕｌｆｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、シリル基（ｓｉｌｙｌ  ｇｒｏｕｐ）とチオシアネート基（ｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）とで構成される群の中から一つが選択され、
Ｍは水素分子（Ｈ２）、リチウム（Ｌｉ２）、ナトリウム（Ｎａ２）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）とアンチモン（Ｓｂ）とで構成される群の中から一つが選択されることを特徴とする、ポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項２】
５００ｎｍを下回る短波長レーザによりアクセスされるポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体であり、信号表面を有する透明基板である第一基板と、ポルフィリンで形成された一層以上の蛍光薄膜で構成されており、各蛍光薄膜の間には隔離層が備わり、前記信号表面を被覆している記録重畳層であり、前記ポルフィリンは下記化学構造式を備え、
【化２】
2004158164.tif 000011
式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１とＲ１２はそれぞれ同一または異なる原子団であり、水素原子、ハロゲン原子、置換基を含むＣ１−８のアルキル基、置換基を含まないＣ１−８のアルキル基、置換基を含むＣ１−８のアルコキシル基、置換基を含まないＣ１−８のアルコキシル基、Ｃ１−８のアルキレート基、窒素含有複素環、カルボキシル基、ニトロ基（ｎｉｔｒｏ  ｇｒｏｕｐ）、アダマンシルカルボニル基（ａｄａｍａｎｔｙｌ  ｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アダマンシル基（ａｄａｍａｎｔｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルケニル基（ａｌｋｅｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルキニル基  （ａｌｋｙｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アミノ基（ａｍｉｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、アゾ基（ａｚｏ  ｇｒｏｕｐ）、アリル基（ａｒｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシ基（ａｒｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アリルカルボニル基  （ａｒｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシカルボニル基（ａｒｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルカルボニルオキシ基（ａｒｙｌｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシカルボニルオキシ基（ａｒｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルキルカルボニル基（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルキルカルボニルオキシ基（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルコキシカルボニルオキシ基（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルコキシカルボニル基（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、カルバモイル基（ｃａｒｂａｍｏｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、シアネート基（ｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）、シアノ基（ｃｙａｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、フォルミル基（ｆｏｒｍｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、フォルミルオキシ基（ｆｏｒｍｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、複素環基（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ  ｇｒｏｕｐ）、イソチオシアネート基（ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）、イソシアノ基（ｉｓｏｃｙａｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、イソシアネート基（ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）、ニトロソ基（ｎｉｔｒｏｓｏ  ｇｒｏｕｐ）、ペルフルオロアルキル基（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌｇｒｏｕｐ）、ペルフルオロアルコキシ基（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙｇｒｏｕｐ）、サルフィニル基  （ｓｕｌｆｉｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、サルフォニル基（ｓｕｌｆｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、シリル基（ｓｉｌｙｌ  ｇｒｏｕｐ）とチオシアネート基（ｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）とで構成される群の中から一つが選択され、
Ｍは水素分子（Ｈ２）、リチウム（Ｌｉ２）、ナトリウム（Ｎａ２）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）とアンチモン（Ｓｂ）とで構成される群の中から一つが選択される記録重畳層と、前記記録重畳層を被覆して保護層となっている第二基板とを備えていることを特徴とする、ポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項３】
前記第一基板と前記第二基板はポリエステル類、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）とシクロポリオレフィン共重合体（Ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ  Ｃａｔａｌｙｚｅｄ  Ｃｙｃｌｏ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ｍＣＯＣ）とで構成される群の中から一つが選択されることを特徴とする、請求項２に記載のポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項４】
前記蛍光薄膜の厚さは５０ｎｍから１０００ｎｍであることを特徴とする、請求項２に記載のポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項５】
前記隔離層は誘電層と高分子層の中から一つが選択されることを特徴とする、請求項２に記載のポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項６】
前記誘電層の厚さは１０ｎｍから２００ｎｍであることを特徴とする、請求項５に記載のポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項７】
前記誘電層材料は硫化亜鉛−二酸化シリコン（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）と二酸化シリコンエアロゲル（Ｓｉｌｉｃａ  ａｅｒｏｇｅｌ）とで構成される群の中から一つが選択されることを特徴とする、請求項５に記載のポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項８】
前記高分子層の厚さは１μｍから２０μｍであることを特徴とする、請求項５に記載のポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項９】
更に第二基板と前記記録重畳層との間には反射層が備わっていることを特徴とする、請求項２に記載のポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【請求項１０】
前記反射層の厚さは１０ｎｍから３００ｎｍであることを特徴とする、請求項２に記載のポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光多層記録媒体に関するものであり、特に短波長のレーザによりアクセスされるポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
情報とマルチメディア時代の到来に伴い、コンピュータ、コミュニケーション、消費電子の３Ｃ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ、Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）製品については記憶媒体の記憶密度と容量に対する要求は不断に増大している。光情報記憶媒体について見ると、一般の赤色レーザを読取光源とした光情報記憶媒体では、光学回折の極限という問題に直面するため、記録密度は相対的に制限されている。現在、一部では光情報記憶媒体の記憶密度を向上させる原理と方法がすでに提案されている。そのうち比較的重要で、最近すでにその製造工程技術の開発に成功しているものは次の通りである。読取レーザ光源の波長を短縮するものであり、例えばレーザ光源を赤色レーザから青色レーザに変更しており、レンズの数値上の孔径を向上させることから着手することもできる。また、デジタル信号コードを改良する方式、またはいわゆる超解析ニアフィールド光学構造を利用した光ディスク記録方式も存在し、更に情報記憶媒体を多層化することにより情報記憶媒体（例えば光ディスク）の記憶容量を向上させる技術も、三次元空間の多層化記憶媒体に向けて発展しており、記憶容量は整数倍で上昇する。以上の方法はすべて効果的に記憶密度を上昇させることができる。
【０００３】
そのうち、読取レーザ光源の波長短縮方面では、日立（Ｈｉｔａｃｈｉ）、韓国の金星（ＬＧ）電子、松下電器、パイオニア、フィリップス、三星、シャープ（Ｓｈａｒｐ）、ソニー、トムソンマルチメディア（Ｔｈｏｍｓｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ）の９社が、２００２年に共同発表した「Ｂｌｕｅ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ」（青色光ディスク）は新世代の大容量光ディスク記憶規格であり、４０５ｎｍの青紫色レーザ光源と０．１ｍｍの光透過保護層構造を採用し、青色光ディスクでは１２ｃｍの片面光ディスクの情報記憶容量は２７ＧＢに上昇している。この点から、短波長レーザによるアクセスが徐々に発展の主流となっている。
【０００４】
この他、旧来の三次元空間の多層化記録媒体技術は同一周波数の破壊性干渉効果の制約を受けるため、その多層ディスク構造の層数は制限されてきた。１９８９年にＤ．Ａ．Ｐａｔｈｅｎｏｐｏｕｌｏｓらが最初に有機光変色材料が異なる状態下でレーザに励起される蛍光放射の強弱の検出を利用した光記録媒体を提案し、それにより多層ディスク構造における同一周波数の破壊的干渉という問題は克服された。その後、Ｒｕｓｓｅｌｌは更に多層蛍光光記録媒体とその読取光路システムを開発した。米国特許第５２７８８１６号の通りである。また、２０００年には米国のＣｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ  ３Ｄ社が蛍光多層光ディスク（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｄｉｓｃ、ＦＭＤ）技術に基づき研究開発したプレーヤのプロトタイプを発表した。蛍光多層光ディスク蛍光染料を使用して光ディスクの多層塗料としている。レーザ光が蛍光染料に照射されると周波数がレーザと異なる蛍光が放出される。光ディスクプレーヤ内の検出器がこの種の蛍光をサーチし、レーザ光は無視する。蛍光には同一周波数の破壊性干渉という問題は存在していないため、多層記録層を光ディスクの単一面上に積層することができる。上記技術の発展により、短波長レーザのアクセス光源と蛍光多層記録媒体を結合させれば、その単位表面積当りの記録容量は更に向上する。従って、短波長レーザに応用することができる蛍光染料が当面の重要な研究開発の目標である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体を公開することにある。利用されるポルフィリン（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）には優れた蛍光量子収率が備わっており波長が５００ｎｍを下回る光線を極めて大きく吸収するという特性が備わっているため、蛍光多層記録媒体の染料とすることができる。波長が５００ナノメートル（ｎｍ）下回る（例えば波長４０５ｎｍの青色光）短波長レーザによりポルフィリン染料を含有する高分子薄膜を励起すると、その瞬間に発生する蛍光放射波長が６００ｎｍを上回る赤色蛍光は、前記蛍光放射強度の検出を介して記録媒体のデータ読取信号とすることができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明ではポルフィリンを蛍光多層記録媒体の染料としている。ポルフィリンの化学構造式は下記の通りである。
【０００７】
【化３】
2004158164.tif 000003
【０００８】
そのうち化学構造式の構成は下記の通りである。
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１とＲ１２はそれぞれ同一または異なる原子団であり、水素原子、ハロゲン原子、置換基を含むＣ１−８のアルキル基、置換基を含まないＣ１−８のアルキル基、置換基を含むＣ１−８のアルコキシル基、置換基を含まないＣ１−８のアルコキシル基、Ｃ１−８のアルキレート基、窒素含有複素環、カルボキシル基、ニトロ基（ｎｉｔｒｏ  ｇｒｏｕｐ）、アダマンシルカルボニル基（ａｄａｍａｎｔｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アダマンシル基（ａｄａｍａｎｔｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルケニル基（ａｌｋｅｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルキニル基  （ａｌｋｙｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アミノ基（ａｍｉｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、アゾ基（ａｚｏ  ｇｒｏｕｐ）、アリル基（ａｒｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシ基（ａｒｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アリルカルボニル基  （ａｒｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシカルボニル基（ａｒｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アリルカルボニルオキシ基（ａｒｙｌｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アリルオキシカルボニルオキシ基（ａｒｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルキルカルボニル基（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、アルキルカルボニルオキシ基（ａｌｋｙｌｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルコキシカルボニルオキシ基（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、アルコキシカルボニル基（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、カルバモイル基（ｃａｒｂａｍｏｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、シアネート基（ｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）、シアノ基（ｃｙａｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、フォルミル基（ｆｏｒｍｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、フォルミルオキシ基（ｆｏｒｍｙｌｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、複素環基（ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ  ｇｒｏｕｐ）、イソチオシアネート基（ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅｇｒｏｕｐ）、イソシアノ基（ｉｓｏｃｙａｎｏ  ｇｒｏｕｐ）、イソシアネート基（ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）、ニトロソ基（ｎｉｔｒｏｓｏ  ｇｒｏｕｐ）、ペルフルオロアルキル基（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、ペルフルオロアルコキシ基（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ  ｇｒｏｕｐ）、サルフィニル基  （ｓｕｌｆｉｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、サルフォニル基（ｓｕｌｆｏｎｙｌ  ｇｒｏｕｐ）、シリル基（ｓｉｌｙｌ  ｇｒｏｕｐ）とチオシアネート基（ｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ  ｇｒｏｕｐ）とで構成される群の中から一つが選択され、Ｍは水素分子（Ｈ２）、リチウム（Ｌｉ２）、ナトリウム（Ｎａ２）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）とアンチモン（Ｓｂ）とで構成される群の中から一つが選択される。
【０００９】
本発明ではポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体とその製造方法が公開されており、ポルフィリンにより形成される蛍光薄膜を記録層としている。ポルフィリンには相当大きなストークスシフト（Ｓｔｏｋｅ’ｓ  ｓｈｉｆｔ）が備わっており、ストークスシフト、つまり蛍光物質が励起されて基底状態に戻る際、それはエネルギを有する光子（つまり蛍光）を放出するため、溶液または固体状態下のエネルギは喪失し、放出される蛍光は通常入射励起光より低いエネルギと比較的長い波長を備えており、両者の差異がストークスシフトと称される。従って、比較的大きなストークスシフトを有する蛍光薄膜記録層については、容易に光フィルタにより入射レーザ光と蛍光の波長とは隔離され、それにより入射レーザ光と蛍光放射との間の干渉（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）は回避することができ、正確に誤ることなく蛍光放射強度だけをデータ読取信号として検出することができる。この他、染料自身の放射蛍光に対する吸収も減少させることができるため、蛍光強度の低下は回避される。
【００１０】
同時に、ポルフィリン染料を含有する高分子薄膜にはきわめて良好な光及び熱に対する安定性が備わっているため、短波長（５００ｎｍ未満）のレーザ光源を利用して励起する場合にも、何らの光安定剤を添加する必要はない。
本発明の目的、構造面の特徴とその機能について更に理解して頂くため、以下では図に基づき詳細に説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明ではポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体とその製造方法が公開されており、それは５００ｎｍを下回る波長レーザでのアクセスに適用される。そのうちポルフィリンの化学構造は上記の通りである。ポルフィリンの被励起放射性質を証明するため、数個のポルフィリンについて、その蛍光効率、入射励起発光の最大吸収位置と蛍光放波長を測定した。測定対象はそれぞれ以下の（１）から（５）である。
【００１２】
（１）５，１０，１５，２０−Ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌ−２１Ｈ，２３Ｈ−Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ（略称：ＴＰＰ）、その構造式は下記の通りである。
【００１３】
【化４】
2004158164.tif 000004
【００１４】
（２）５，１０，１５，２０−Ｔｅｔｒａｋｉｓ（４−ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−２１Ｈ，２３Ｈ−Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ（略称：ＴＰＰ−ＯＨ）、その構造式は下記の通りである。
【００１５】
【化５】
2004158164.tif 000005
【００１６】
（３）５，１０，１５，２０−Ｔｅｔｒａｋｉｓ（４−ｃａｒｂｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−２１Ｈ，２３Ｈ−Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ（略称：ＴＰＰ−ＣＯＯＨ）、その構造式は下記の通りである。
【００１７】
【化６】
2004158164.tif 000006
【００１８】
（４）５，１０，１５，２０−Ｔｅｔｒａｋｉｓ（４−ａｄａｍａｎｔｙｌ−ｃａｒｂｏｎｙｌ）−２１Ｈ，２３Ｈ−Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ（略称：ＴＰＰ−ＡＤＭＴ）、その構造式は下記の通りである。
【００１９】
【化７】
2004158164.tif 000007
【００２０】
（５）５，１０，１５，２０−Ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌ−２１Ｈ，２３Ｈ−Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ  ｚｉｎｃ（略称：Ｚｎ−ＴＰＰ）
その構造式は下記の通りである。
【００２１】
【化８】
2004158164.tif 000008
【００２２】
上記化合物をプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰｒｏｐｙｌｅｎｅＧｌｙｃｏｌ  Ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ  Ｅｔｈｅｒ、ＰＭ）溶剤に溶解して測定した。その測定結果は表一の通りである。
【００２３】
【表１】
2004158164.tif 000009
【００２４】
ポルフィリンの紫外線（ＵＶ）最大吸収位置と蛍光放射位置によれば、ポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体は５００ｎｍを下回る短波長レーザによるアクセスに適用される。特に現在すでに開発済みである短波長青色レーザ（波長４０５ｎｍ）である。
【００２５】
光薄膜についてその性質を測定するため、ＴＰＰ−ＯＨを高分子溶液中に溶解し体積モル濃度１０から４Ｍの染料溶液を形成した。その高分子溶液は２．０重量％（ｗｔ％）のポリビニルブチラール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｂｕｔｙｒａｌ、ＰＶＢ）を含有するプロピレングリコールモノエチルアセテート（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ、ＰＧＭＥＡ）である。前記染料溶液を塗布方式により、ポリカーボネートの透明基板上に塗布するとともに乾燥を施し、蛍光記録層薄膜を形成した。薄膜の紫外線最大吸収位置の波長は４２５ｎｍ（λｍａｘ＝４２５ｎｍ）であり、波長４２５ｎｍの青色光レーザで励起すると、その蛍光最大放射位置の波長は６６２ｎｍ（λｅｍ＝６６２ｎｍ）である。図１に示されているのは、ＴＴＰ−ＯＨをポリカーボネート基板に成膜した際の蛍光図である。また図２は、波長４２５ｎｍの青色光レーザで前記薄膜を励起した際に得られる赤色蛍光放射を示す写真図である。
【００２６】
以下では、本発明で公開されている蛍光多層記録媒体の構造について詳細に説明する。図３に示されているのは、本発明によるポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体の見取図である。その構造には、透明基板（トレンチまたは事前に食刻された信号ピットを含む）である第一基板１００と、第一蛍光薄膜１１１、第一隔離層１１２、第二蛍光薄膜１１３と第二隔離層１１４とで構成され、第一蛍光薄膜１１１と第二蛍光薄膜１１３とはポルフィリンで形成されており、第一基板１００の表面を被覆している記録重畳層１１０と、記録重畳層を被覆して保護層となっている第二基板２００とが備わっている。
【００２７】
そのうち、透明基板に含まれているトレンチまたは事前に食刻された信号ピットは信号表面として、読取ヘッドのレーザ照射循環軌道として使用される。記録重畳層は多層の蛍光薄膜で構成されており、一層の蛍光薄膜の厚さは５０ｎｍから１０００ｎｍであり、蛍光薄膜の間には隔離層が備わっている。
【００２８】
本発明にはポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体の製造方法も含まれている。図４に示されているのは、本発明における製作の流れ図である。その手順は、先ず、トレンチまたは事前に食刻された信号ピットを有する第一基板を提供する工程（ステップ３１０）、同時に、高分子材料を有機溶剤に加え透明な高分子溶液を生成する工程（ステップ３２０）、ポルフィリンを透明な高分子溶液中に溶解し、染料溶液を形成する工程（ステップ３３０）、改めて染料溶液を前記第一基板上に塗布するとともに乾燥させ、蛍光薄膜を形成する工程（ステップ３４０）、隔離層を蛍光薄膜の表面に塗布する工程（ステップ３５０）、最後に、第二基板を隔離層に貼り合わせて保護層とする工程（ステップ３６０）である。
【００２９】
そのうち、本発明には、更に、ステップ３６０を実施する前に順番に反復して１回以上ステップ３４０からステップ３５０を実施し、繰り返し第一基板の表面に多層の蛍光薄膜と隔離層を形成することも含まれている。本発明で使用する高分子材料はキチン（ｃｈｉｔｉｎ）、酢酸セルロース類またはポリエチレン樹脂類から選択することができる。有機溶剤はＣ１−８のアルコール類（ａｌｃｏｈｏｌ）、Ｃ１−６のケトン類（ｋｅｔｏｎｅ）、Ｃ１−６のエーテル類（ｅｔｈｅｒ）、ジブチルエーテル（ｄｉｂｕｔｙｌ  ｅｔｈｅｒ、ＤＢＥ）、ハロゲン化合物またはアミド（ａｍｉｄｅ）から選択することができる。
【００３０】
使用可能な有機溶剤は、Ｃ１−６のアルコール類ではメタノール（ｍｅｔｈａｎｏｌ）、エタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）、イソプロパノール（ｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌ）、ジアセトンアルコール（ｄｉａｃｅｔｏｎａｌｃｈｏｌ、ＤＡＡ）、２，２，３，３，−テトラフルオロプロパノール（２，２，３，３，−ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐａｎｏｌ）、トリクロロエタノール（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｏｌ）、２−クロロエタノール（２−ｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｏｌ）、オクタフルオロペンタノール（ｏｃｔａｆｌｕｏｒｏｐｅｎｔａｎｏｌ）またはヘキサフルオロプタノール（ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｂｕｔａｎｏｌ）であり、Ｃ１−６のアルコール類ではアセトン（ａｃｅｔｏｎｅ）、メチルイソブチルケトン（ｍｅｔｈｙｌ  ｉｓｏｂｕｔｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ、ＭＩＢＫ）、メチルエチルケトン（ｍｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ、ＭＥＫ）、ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ、ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ  ａｃｅｔａｔｅと３−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブタノン（３−ｈｙｄｒｏｘｙ−３−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｂｕｔａｎｏｎｅ）で構成される群から一つが選択される。ハロゲン化合物はクロロホルム（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ）、ジクロロメタン（ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ）または１クロロブタン−（１−ｃｈｌｏｒｏｂｕｔａｎｅ）、ジメチルホルムアミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ、ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ、ＤＭＡ）またはメチルシクロヘキサン（Ｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ、ＭＣＨ）とすることができる。また、その透明高分子溶液の濃度は０．１から２０重量％（ｗｔ％）であり、より適正な濃度値は１から５重量％（ｗｔ％）である。ポルフィリンと透明高分子溶液を配合した染料溶液の濃度は１０−７から１０−２体積モル濃度（Ｍ）である。
【００３１】
その製造工程について更に説明する。染料溶液を基板上に塗布するとともに乾燥させ、蛍光薄膜を形成する工程では、回転塗布、押圧塗布、インクジェットプリント（ｉｎｋｊｅｔ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）のうち、いずれか一つの方法により塗布する。第二基板を隔離層に貼り合わせて保護層とする工程では、その貼り合わせ方式は回転塗布法、スクリーン印刷、熱溶融法と両面接着貼り合わせ法のいずれか一つを選択する。
【００３２】
また、本発明で公開されているポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体とその製造法においてその第一基板と第二基板の材料としてはポリエステル類、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）またはシクロポリオレフィン共重合体（Ｍｅｔａｌｌｏｃｅｎｅ  Ｃａｔａｌｙｚｅｄ  Ｃｙｃｌｏ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ｍＣＯＣ）から選択することができる。更に、隔離層は５０ｎｍから２００ｎｍの誘電層または１μｍから２０μｍの高分子層から選択することができる。その誘電層材料は硫化亜鉛−二酸化シリコン（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）または二酸化シリコンエアロゲル（Ｓｉｌｉｃａ  ａｅｒｏｇｅｌ）から選択することができる。その上、測定された蛍光強度を増強し、ディスクの保存寿命を延長させるため、第二基板と記録重畳層との間に５０ｎｍから３００ｎｍの反射層をメッキすることができる。その反射層材料は金、銀、アルミニウム、シリコン、銅、銀チタン合金、銀クロム合金と銀銅合金などの金属とその合金材料から選択される。
【００３３】
本発明の適正実施例は上記の通りであるが、それは本発明を限定するものではない。関連技術に習熟した者であれば、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、若干の変更と修飾を施すことが可能である。従って、本発明の特許保護範囲は本書に開示されている特許請求の範囲が画定する範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＴＰ−ＯＨをポリカーボネート基板に成膜した際の蛍光図である。
【図２】波長４２５ｎｍの青色光レーザで前記薄膜を励起した際に得られる赤色蛍光放射を示す写真図である。
【図３】本発明によるポルフィリンを応用した蛍光多層記録媒体の見取図である。
【図４】本発明の製作流れ図である。
【符号の説明】
１００      第一基板
１１０      記録重畳層
１１１      第一蛍光薄膜
１１２      第一隔離層
１１３      第二蛍光薄膜
１１４      第二隔離層
２００      第二基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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