JP2000082238A

JP2000082238A - 光記録媒体

Info

Publication number: JP2000082238A
Application number: JP10267358A
Authority: JP
Inventors: Sumiko Kitagawa; 寿美子北川; Masahiro Shinkai; 正博新海
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2000-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】反射層の上方および下方に記録層を設けて多
層化した高密度化対応の構成が可能であり、このような
構成においても良好な記録および／または再生が行える
光記録媒体を提供する。【解決手段】レーザー光を照射し、情報を記録および
／または再生する少なくとも１層の色素を含有する記録
層と、反射層とを有する光記録媒体において、前記反射
層の記録および／または再生光の波長での透過率が３０
％以上である光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光により
情報を記録、再生する高密度光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光記録
媒体が実用化され、普及している。今後、更なる高密度
化が望まれている。

【０００３】ＣＤ−Ｒは、高い反射率を有し、かつデー
タの再生に際し、ＣＤフォーマットに準拠する出力信号
が得られる書き込み可能な光記録媒体である。

【０００４】これまで開発されてきたＣＤ−Ｒは、レー
ザー光入射側より、透明基板、記録層、反射層が順次形
成されたものであり、反射層からの高い戻り光を読み取
って、記録再生を行っている。

【０００５】特開平２−８７３４０号によると、光反射
層の複素屈折率の実数部ｎrefと、その虚部数ｋrefと
が、ｋref≧２ｎref＋０．８の関係を満たす光記録媒体
が提案されている。

【０００６】そのため、反射層の材料としては、レーザ
ー光をほぼ反射するものが用いられている。具体的に
は、金、銀、アルミニウム等の金属が、単独もしくは合
金で５００A（５０nm）以上の膜厚で形成されている。
この場合、記録ないし再生用のレーザー光の反射率は７
０％以上となり、反射層はレーザー光をほとんど透過し
ないものとなっている。

【０００７】今後の高密度化、特に多層化光記録媒体を
考えると、レーザー光が記録層、反射層を透過して、上
方の層に到達でき、なおかつ、反射層の下方の記録層に
おいても、良好な記録再生ができるような構成も必要で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反射
層の上方および下方に記録層を設けて多層化した高密度
化対応の構成が可能であり、このような構成においても
良好な記録および／または再生が行え、高密度化が可能
な光記録媒体を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（６）の本発明により達成される。

【００１０】（１）レーザー光を照射し、情報を記録お
よび／または再生する少なくとも１層の色素を含有する
記録層と、反射層とを有する光記録媒体において、前記
反射層の記録および／または再生光の波長での透過率が
３０％以上である光記録媒体。（２）前記透過率が３０〜７０％である上記（１）の光
記録媒体。（３）レーザー光を照射し情報を記録する色素を含有す
る記録層と、反射層と有し、レーザー光を照射し情報が
記録された記録層からの反射光を読み取って情報を再生
する上記（１）または（２）の光記録媒体。（４）レーザー光入射側に色素を含有する記録層が形成
され、この記録層のレーザー光入射側と反対側に反射層
が形成された上記（１）〜（３）のいずれかの光記録媒
体。（５）反射層のレーザー光入射側の反対側に、さらに記
録層を有する上記（４）の光記録媒体。（６）反射層が金属で形成された上記（１）〜（５）の
いずれかの光記録媒体。（７）反射層がＡｕ、ＡｇおよびＡｌから選ばれる１種
以上の金属で形成され、５nm以上５０nm未満の厚さであ
る上記（６）の光記録媒体。

【００１１】

【作用】本発明の光記録媒体は、色素を含有する記録層
を有し、反射層の記録、再生用のレーザー光の波長での
透過率が３０％以上であり、記録、再生用のレーザー光
が、記録層および反射層を透過するので、その上層まで
レーザー光が到達し、記録、再生を行うことが可能とな
る。したがって、このような構成の光記録媒体は、一方
向からのレーザー光で、２層以上の記録層のそれぞれに
対し、情報の記録、再生が可能となる。

【００１２】なお、記録層を２層有する光記録媒体とし
てＤＶＤ−Ｒ等があるが、従来のＤＶＤ−Ｒ等では、反
射層が厚く、ほとんどレーザー光が透過しないため、２
層記録を行う場合はディスクを裏返して使用する必要が
あり、本発明とは構成が明らかに異なるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光記録媒体は、少なくとも１層の色素を含有す
る記録層、および反射層を有し、レーザー光により記録
および／または再生を行うものである。この場合の反射
層は、記録光および／または再生光の波長での透過率が
３０％以上であり、好ましくは３０〜７０％である。こ
のような透過率とすることで、反射層の上下に記録層を
設けた場合であっても、一方向からのレーザー光で、両
方の記録層に対する記録、再生を良好に行うことができ
る。これに対し、透過率が３０％未満となると、例えば
反射層の下方の記録層からレーザー光を照射するような
構成を考えると、反射層の上方の記録層における記録、
再生が不可能になり、高密度化に対処できない。

【００１４】このような透過率は、所定の透明基板上
に、光記録媒体と同条件（すなわち、材質、厚さ、形成
方法等が同じ）の記録層および反射層を設けた測定用サ
ンプルを用意し、基板側から光を照射して記録、再生用
のレーザー光の波長で測定したものである。なお、この
場合、記録層の透過率はほぼ無視しうる程度のものであ
り、測定値は反射層の透過率を表すと考えられる。

【００１５】上記の３０％以上の透過率の高い反射層
（半反射層）は、透過率の条件を満たすものであれば、
どのような材質でもよく、種々の金属ないし合金、ある
いは金属ないし半金属化合物（例えば窒化珪素）などが
挙げられ、なかでも金属（合金を含む）が好ましい。と
りわけ、Ａｕ、ＡｇおよびＡｌから選ばれる１種以上の
金属を用い、その厚さを好ましくは５０A（５nm）以上
５００A（５０nm）未満、より好ましくは５０A（５nm）
以上４００A（４０nm）未満、さらに好ましくは５０A
（５nm）以上３５０A（３５nm）以下、よりさらに好ま
しくは５０A（５nm）以上３００A（３０nm）以下、より
好ましくは５０A（５nm）以上２００A（２０nm）以下と
することで実現することができる。このような反射層は
蒸着、スパッタ等により設層することができる。

【００１６】本発明の光記録媒体は、再生専用であって
もよいが、レーザー光を照射し情報を記録する色素を含
有する記録層を有し、この記録層に記録した情報をレー
ザー光を照射して読み出し再生する方式のものであるこ
とが好ましく、レーザー光入射側より、色素を含有する
記録層、反射層が順次設けられた構成であることが好ま
しい。そして、本発明の特徴を生かす構成として、上記
の色素を含有する記録層（第１記録層）のほかに、さら
に反射層の次に記録層（第２記録層）を設けた構成も好
ましい。このような第２記録層は、記録可能なものであ
っても、すでに情報が記録されたものであってもよく、
目的・用途によって選択することができる。また、第１
および第２記録層における記録、再生波長は、通常同一
であるが、異なるものであってもよく、さらには記録と
再生を異なる波長で行うものであってもよい。異なる波
長で記録、再生を行う場合、いずれの波長においても、
反射層の透過率は３０％以上である。

【００１７】また、本発明に従う反射層を介して、さら
に記録層を設けることもでき、３層以上の記録層を有す
る構成とすることもできる。

【００１８】特に、色素を含有する記録可能な記録層を
２層以上設ける構成は好ましく、例えばこのような記録
層を２層設けた場合は、第１記録層に光をフォーカシン
グして照射して第１記録層のみに記録を行うことがで
き、さらに第２記録層に光をフォーカシングして照射し
て第２記録層のみに記録を行うことができ、これにより
記録容量が倍近くになる利点が得られる。光記録媒体の
記録密度は、主として、レーザー光の波長と対物レンズ
の開口数（ＮＡ）で決まる。つまり、短波長のレーザー
光と、大きな開口数を用いれば、記録密度は上がる。し
かし、波長を短くして紫外線領域まで達すると、適当な
光学材料がなくなってくる。また、レンズの開口数を上
げる方法も、空気中では最大１で、限界がある。１層の
記録層の場合、限界があるので、今後は多層構造が必要
となってくるが、本発明はこのような場合に特に有効で
ある。

【００１９】本発明の光記録媒体の記録層に使用される
色素としては、シアニン系色素、金属錯体色素、フタロ
シアニン系色素、スチリル系色素、ポリフィリン系色
素、アゾ系色素、ホルマザン金属錯体系色素などが挙げ
られる。特に、シアニン色素、なかでもインドレニン系
シアニン色素が汎用されており、７８０nm程度の波長で
はペンタメチンインドレニン系シアニン色素、６３５〜
６５０nm程度の波長ではトリメチンインドレニン系シア
ニン色素が好ましい。

【００２０】これらの色素は１種のみを用いても２種以
上併用してもよく、さらには、クエンチャーとの併用も
好ましい。

【００２１】記録層には適宜バインダー、分散剤、安定
剤などを含有させてもよい。

【００２２】記録層は基板上に設層されるが、色素含有
塗布液を用い、好ましくはスピンコート法により形成さ
れたものである。スピンコートは通常の条件に従い、内
周から外周にかけて、回転数を５００〜５０００rpm の
間で調整するなどして行えばよい。

【００２３】この場合用いられる塗布溶媒として、具体
的には、アルコール系（ケトアルコール系、エチレング
リコールモノアルキルエーテル系等のアルコキシアルコ
ール系を含む。）、脂肪族炭化水素系、ケトン系、エス
テル系、エーテル系、芳香族系、ハロゲン化アルキル系
等から適宜選択すればよい。

【００２４】塗布液における色素含有量は、通常０．０
５〜１０wt% 程度である。

【００２５】このようにして形成される記録層の厚さ
は、乾燥膜厚で、３００〜３０００A（３０〜３００n
m）が好ましく、さらには５００〜２０００A （５０〜
２００nm）が好ましい。この範囲外では反射率が低下し
て、良好な再生を行うことが難しくなる。

【００２６】また、記録光および再生光波長における消
衰係数（複素屈折率の虚部）ｋは、０〜０．２０である
ことが好ましい。ｋが０．２０を超えると、十分な反射
率が得られない。屈折率（複素屈折率の実部）ｎは、
１．８以上であることが好ましい。ｎが１．８未満では
信号の変調度が小さすぎる。ｎの上限には特に制限はな
いが、色素化合物の合成上の都合等から通常２．６程度
である。なお、記録層のｎおよびｋは、所定の透明基板
上に記録層を例えば４０〜１００nm程度の厚さに実際の
条件にて設層して、測定用サンプルを作製し、次いで、
この測定用サンプルの基板を通しての反射率あるいは記
録層側からの反射率を測定することによって求める。こ
の場合、反射率は、記録再生光波長を用いて鏡面反射
（５°程度）にて測定する。また、サンプルの透過率を
測定する。そして、これらの測定値から、例えば、共立
全書「光学」石黒浩三Ｐ１６８〜１７８に準じ、ｎ、ｋ
を算出すればよい。

【００２７】本発明に用いられる基板は、通常ディスク
状であり、記録光および再生光に対し、実質的に透明
（好ましくは透過率８８％以上）な樹脂あるいはガラス
を用いて形成するのが好ましい。また、大きさは、直径
が６４〜２００mm程度であり、厚さは、記録層の層数に
よって選択され、一般的にはその層数が多い場合は薄く
することができる。例えば全体厚が１．２mmの場合、記
録層が１層のときは１．２mm程度、記録層が２層のとき
は０．６mm程度のように層数に応じて薄くすることがで
きる。ただし、これに限られるわけではなく、例えば
１．２mm厚のものや０．６mm厚のものを複数枚用いるこ
ともできる。またトラッキング用のグルーブを記録層形
成面に設けてもよい。グルーブは、スパイラル状の連続
型グルーブであることが好ましく、深さは０．０５〜
０．２０μm 、幅は０．６０μm 以下、グルーブピッチ
は１．６５μm 以下であることが好ましい。グルーブの
幅、ピッチの下限には特に制限はないが、幅については
０．１μm 程度、ピッチについては０．３μm 程度であ
る。

【００２８】基板は、材質的には、樹脂を用いることが
好ましく、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、アモ
ルファスポリオレフィン、ＴＰＸ、ポリスチレン系樹脂
等の各種熱可塑性樹脂が好適である。そして、このよう
な樹脂を用いて射出成形等の公知の方法に従って製造す
ることができる。

【００２９】本発明の光記録媒体は、前述のように、透
明基板上に色素を含有する記録層、反射層をこの順に設
けたものであることが好ましく、さらに反射層上に記録
層を設けたものであってもよいが、この場合の記録層は
前記と同様の色素を含有する記録層のほか、すでに情報
が記録された信号層としてもよく、このような層は公知
の方法に従って形成されたいずれのものであってもよ
く、このような構成では、さらに通常の反射層を有して
いてもよい。

【００３０】本発明の光記録媒体には、前述の層の上層
として保護層を設層してもよく、また信号層を設層する
際、中間層等を介在させてもよい。このような層の材質
としては、例えば紫外線硬化樹脂等の各種樹脂を用いる
ことができる。

【００３１】色素を含有する記録層を有する光記録媒体
に記録ないし追記を行うには、記録用のレーザー光を例
えば基板を通してパルス状に照射し、照射部の光反射率
を変化させることによる。なお、記録光を照射すると、
記録層が光を吸収して発熱し、同時に基板も加熱され
る。この結果、基板と記録層との界面近傍において、色
素等の記録層材質の融解や分解が生じ、記録層と基板と
の界面に圧力が加わり、グルーブの底面や側壁を変形さ
せることがある。

【００３２】反射層を介して２層以上の記録層を有する
場合には、それぞれの記録層に記録光をフォーカスすれ
ば、それぞれの記録層のみの記録が可能となる。その
際、記録は一方向からでよく、ディスクを裏返す必要が
ない。また、再生も同様にして一方向から行うことがで
きる。

【００３３】以上、透明基板を有し、色素を含有する記
録可能な記録層を備えた光記録媒体について主に述べて
きたが、本発明に従う反射層を有し、かつ色素を含有す
る少なくとも１層の記録層を有するものであれば、種々
のものであってよい。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を比較例とともに示す実施例に
より具体的に説明する。実施例１ポリカーボネート基板（１２０mm径、１．２mm厚）上
に、記録層を、色素Ａ−１の０．８wt% ＴＦＰ（２，
２，３，３−テトラフルオロプロパノール）溶液を用い
て８００A（８０nm）厚にスピンコート法により形成
し、その上にスパッタ法でＡｕを１５０A（１５nm）厚
に成膜して反射層を形成し、光記録媒体を作製した。前
記と同様に測定した反射層の７８０nmでの透過率は４５
％であった。７８０nmのレーザー光で記録、再生したと
ころ、良好な特性を示した。

【００３５】

【化１】

【００３６】実施例２実施例１において、反射層としてＡｇを１００A（１０n
m）厚でスパッタ法により形成するほかは同様にして光
記録媒体を作製した。７８０nmでの反射層の透過率は４
２％であった。７８０nmのレーザー光で記録、再生した
ところ、良好な特性を示した。

【００３７】実施例３ポリカーボネート基板（１２０mm径、０．６mm厚）上
に、色素Ｂ−１の１．０wt% ＴＦＰ溶液を用いて１００
０A（１００nm）厚にスピンコート法に形成し、第１記
録層とした。さらに、この上に、Ａｕを１５０A（１５n
m）厚に、スパッタ法により形成し反射層とした。さら
に、その上に、信号が記録された信号層を有し、この層
上に反射層を成膜した基板を紫外線硬化型の中間層で貼
り合わせ、光記録媒体を得た。この場合の基板は０．６
mm厚で、材質はポリカーボネートである。信号層上の反
射層はＡｌをスパッタ法により形成したものである。ま
た、中間層の厚さは５０μm とした。

【００３８】なお、第１記録層上の反射層の６３５nmの
波長での透過率は４０％程度であった。

【００３９】６３５nmのレーザー光を照射し、第１記録
層を記録、再生したところ、良好な特性を示した。ま
た、信号層の情報も同一方向のレーザー光の照射で良好
に再生できた。

【００４０】

【化２】

【００４１】実施例４実施例３と同様に第１記録層を作製し、第２記録層とし
て、ポリカーボネート（１２０mm径、０．６mm厚）上
に、記録層を色素Ｂ−１の１．０wt% ＴＦＰ溶液を用い
て、１０００A（１００nm）厚に形成し、その上にスパ
ッタ法でＡｕを１０００A（１００nm）成膜した。

【００４２】第１記録層の反射層側と、第２記録層の基
板側を紫外線硬化型の中間層で貼り合わせ、光記録媒体
を得た。

【００４３】６３５nmのレーザー光を、第１記録層の基
板側からフォーカシングして照射し、第１記録層に、記
録したところ、良好な記録を行うことができ、またこの
第１記録層を再生したところ、良好な再生を行うことが
でき、良好な特性を示した。また、同方向からのレーザ
ー光でフォーカシングして、第２記録層に記録したとこ
ろ、良好な記録を行うことができ、またこの第２記録層
を再生したところ、良好な再生を行うことができ、良好
な特性を示した。このように２層の記録層にフォーカシ
ングして光照射を行うことにより両方の記録層に記録を
行えることが確認された。

【００４４】なお、第１記録層上の反射層の６３５nmの
波長での透過率は４０％程度であった。

【００４５】比較例１実施例４において、第１記録層側のＡｕを１０００A
（１００nm）厚にするほかは同様にして、光記録媒体を
作製した。６３５nmのレーザー光をフォーカシングして
照射し、第１記録層に記録を行い、再生したところ、良
好な特性を示したが、第２記録層の記録、再生は不可能
であった。なお、第１記録層の６３５nmの波長での透過
率はほぼ０％であった。

【００４６】比較例２実施例３において、第１記録層側のＡｕを１０００A
（１００nm）厚にするほかは同様にして、光記録媒体を
作製した。６３５nmのレーザー光を照射し、第１記録層
を記録再生したところ、良好な特性を示したが、信号層
の再生は不可能であった。なお、第１記録層の６３５nm
の波長での透過率はほぼ０％であった。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、反射層の下方にある記
録層における記録、再生が良好に行え、なおかつ、その
上方までレーザー光が到達することにより反射層の上方
にある記録層においても記録、再生が良好に行える２層
以上の記録層を有し、記録密度の向上した光記録媒体の
作製が可能になる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー光を照射し、情報を記録および
／または再生する少なくとも１層の色素を含有する記録
層と、反射層とを有する光記録媒体において、前記反射層の記録および／または再生光の波長での透過
率が３０％以上である光記録媒体。
【請求項２】前記透過率が３０〜７０％である請求項
１の光記録媒体。
【請求項３】レーザー光を照射し情報を記録する色素
を含有する記録層と、反射層とを有し、レーザー光を照
射し情報が記録された記録層からの反射光を読み取って
情報を再生する請求項１または２の光記録媒体。
【請求項４】レーザー光入射側に色素を含有する記録
層が形成され、この記録層のレーザー光入射側と反対側
に反射層が形成された請求項１〜３のいずれかの光記録
媒体。
【請求項５】反射層のレーザー光入射側の反対側に、
さらに記録層を有する請求項４の光記録媒体。
【請求項６】反射層が金属で形成された請求項１〜５
のいずれかの光記録媒体。
【請求項７】反射層がＡｕ、ＡｇおよびＡｌから選ば
れる１種以上の金属で形成され、５nm以上５０nm未満の
厚さである請求項６の光記録媒体。