JP2000260064A

JP2000260064A - 光記録媒体

Info

Publication number: JP2000260064A
Application number: JP11064360A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mizogami; 健二溝上; Norihiko Taguchi; 紀彦田口; Tsutayoshi Misawa; 伝美三沢
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】６３５nmから６６０nmの間の任意の２波長で
記録できる光記録媒体を提供する。【解決手段】２種以上の有機色素から構成される記録
層を有し、６３５nmから６６０nmの範囲で、記録層の消
衰係数が０．０７から０．２５の範囲となるように、記
録層の構成を設定する。このために、６３５nmから６６
０nmの範囲で消衰係数のピークを有し、（消衰係数の最
小値）／（消衰係数の最大値）≧０．６を満たす色素を
１〜１０重量％の範囲で添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透明基板上に記録
層、反射層を有する光記録媒体において特に波長互換性
に優れた光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】色素を記録層とし、かつ反射率を大きく
するため記録層の上に金属の反射層を設けた記録可能な
光記録媒体は、例えばOｐｔｉｃａｌＤａｔａＳｔ
ｏｒａｇｅ１９８９Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ．Ｄｉｇｅ
ｓｔＳｅｒｉｅｓ，Ｖｏｌ．１，４５（１９８９）に
開示され、記録層にシアニン系色素やフタロシアニン系
色素を用いた媒体はＣＤ−Ｒ媒体として市場に供されて
いる。これらの媒体は７８０ｎｍの半導体レーザーで記
録することができ、かつ７８０ｎｍでの半導体レーザー
を搭載しているＣＤ−ＲＯＭプレイヤーで再生できると
いう特徴を有する。しかし、これらの媒体は６５０ＭＢ
程度の容量しか持たず、デジタル動画等のように大容量
の情報を記録すると、記録時間が１５分以下と短い。ま
た、機器の小型化が進む状況に対応するために、従来の
媒体を小型にすると容量が不足する。そこで、前記した
ＣＤ−Ｒ媒体は７８０ｎｍ前後の波長を有する半導体レ
ーザーを用いて記録および再生を行っていたが、最近６
３０〜６６０ｎｍの波長の半導体レーザーが開発され、
さらには４００ｎｍ前後の半導体レーザーも実用化が間
近な状況になっている。波長が短くなれば、より高密度
になることはいうまでもない。この中で、特に６３０〜
６６０ｎｍの半導体レーザーを使用した光記録媒体の開
発が、近年になって大きく進展し、従来のＣＤと同等の
大きさの媒体に７倍の情報を記録した光記録媒体がＤＶ
Ｄ（デジタルビデオディスク）として開発されている。
しかしながら、この媒体は４．７ＧＢ／面の記録容量を
有するが、ピットを基板にあらかじめ転写して作られる
再生専用の媒体である。このため、上記した再生専用の
ＤＶＤの記録容量に相当する大容量の記録可能な光記録
媒体が求められている。そこで、ＤＶＤとまったく同じ
信号特性が得られるように互換性を重視した１回だけ書
き込みができるＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ−リコーダブル）
や、ＤＶＤとの互換性は低いものの何度も書き込み書き
換えができるＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ−リライタブル）や
ＤＶＤ−ＲＡＭ（ＤＶＤ−ランダムアクセスメモリー）
が、それぞれ別個に開発が進められてきており、商品化
が進んでいる状況にある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この開発に
おいては、ＤＶＤとの互換性は考慮されてきたものの、
これらの１回書き込みタイプと書き換えタイプの光記録
媒体間では、互いの互換性についてほとんど考慮されて
こなかった。従って、ＤＶＤで使用される６５０ｎｍの
レーザー波長をはさんで、ＤＶＤ−Ｒでは６３５ｎｍ、
ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭでは６６０ｎｍと、使用
するレーザー波長に大きな開きが生じることになった。
一般に書き換えタイプの光記録媒体に使用している記録
層は無機系の膜であるので波長依存性が小さく、このレ
ーザー波長の違いはほとんど問題にならないが、１回書
き込みタイプの光記録媒体に使用している記録層は、有
機色素であるので波長依存性が非常に大きく、ＤＶＤ−
Ｒ用の６３５ｎｍ波長のレーザー波長では、書き込みが
できても、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の６６０ｎｍ波長のレーザ
ー波長では、有機色素の光吸収領域がまったく異なっ
て、書き込みができない状態になっていた。従って、Ｄ
ＶＤ−Ｒ媒体は、非常に記録装置互換性の低い媒体とな
っていた。本発明の目的は、広いレーザー波長において
良好な記録が可能な、記録装置互換性の高い媒体を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
ついて鋭意検討を重ね、広いレーザー波長範囲に対して
良好な記録ができるようにするには、記録に必要な光吸
収が、広い波長範囲に対して、同程度であるように設計
することが重要との着想に到達した。本発明者らは、こ
れまでの検討の結果、良好な記録感度を有して、かつ充
分な媒体反射率が得られるように光を吸収しすぎないた
めには、記録層としての消衰係数が０．０７０〜０．２
５０の範囲であることが重要であるとの知見を蓄積して
きたので、広いレーザー波長範囲に対して、このような
消衰係数の値となっていればよいことになる。しかし、
有機色素は、その光吸収の波長依存性がきわめて大きい
ため、本発明が、その目的の１つとした６３５−６６０
ｎｍのレーザー波長のように、５％近くも波長がずれて
しまうと、その消衰係数は大きく異なってしまうのであ
る。このため、常識的には、ある特定の波長に合わせ込
むように色素を設計した場合には、他の波長でも記録で
きるように対処するのは、極めて困難である。

【０００５】本発明者らは、これらの状況を詳細に検討
した結果、複数の色素を組み合わせることで、これらの
問題点が解決できることを着想するに至った。すなわ
ち、記録層の構成として、波長Ａのレーザー光を吸収
し、分解してピット形成をする色素と、波長Ａより長波
長のレーザー光を吸収して発熱（または分解）する色素
を混合することで、これらの問題を解決できることを見
いだしたのである。

【０００６】ところで、色素を２種以上混合して、色素
設計上足りない点を補う手法は、古くから着想されてお
り、ほとんど全ての特許文献などでも、２種以上の色素
を混合した場合を排除しないことが記載されているの
で、この発想自体は新規なものではない。しかし、広い
波長互換を達成することを目的にした混合では、ある特
定の条件での特別な記録膜構成が必要である。

【０００７】本発明らは、鋭意検討した結果、波長Aの
レーザー光を吸収し、分解してピット形成をする色素に
対して、波長Aから波長Ｂの間で消衰係数の波長依存性
が小さく、かつ消衰係数の大きな色素を、１−１０重量
％の範囲の少量添加をして記録層を構成することで、こ
の課題を解決できることを見いだし、本発明を完成し
た。

【０００８】すなわち、本発明は、（１）波長Ａから波長Ｂ（ＢはＡの１．０５倍である）
の範囲の任意の２以上の波長で記録可能な２種以上の有
機色素を含有する記録層を有する追記型の光記録媒体に
おいて、波長Ａから波長Ｂの範囲の記録層の消衰係数ｋ
が０．０７０〜０．２５０の範囲にあり、かつ少なくと
も１種の有機色素は、波長Ａから波長Ｂの範囲における
単独での消衰係数の最大値ｋｌ、最小値をｋ２とした時
に、ｋ２／ｋｌが０．６以上であることを特徴とする光
記録媒体。（２）消衰係数ｋ２／ｋｌが０．６以上である有機色素
を１〜１０重量％含有することを特徴とする（１）に記
載の光記録媒体。（３）波長Ａが６３５ｎｍであることを特徴とする
（１）及び（２）に記載の光記録媒体。に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体は、透明な基
板上にレーザー光を吸収する記録層と、該記録層の上に
金属の反射層を有する光記録媒体である。本発明に使用
される色素種は、対象となるレーザー波長に適合したも
のであれば、なんでも良い。例えば、６３０−６６０ｎ
ｍ付近のレーザー波長を対象とするならば、アゾ化合
物、シアニン化合物、ピロメテン化合物などが例示され
る。これらの中では、耐久性の面などから、特にピロメ
テン化合物が好ましい。なお、アゾ化合物、シアニン化
合物などでも、本発明の条件に適合すれば、使用するこ
とができる。

【００１０】本発明の記録層に使用する色素は、まず、
波長Ａに対して適合するように設計した色素Ｄ１を想定
する。前述のように、一般に波長Ａに対して最適になる
ように設計すると、これより５％長波長のレーザー波長
Ｂでは記録層の消衰係数がきわめて小さくなり、記録感
度が低下することになる。なお、便宜上、Ｄ１という色
素であると記載したが、Ｄ１自身が２種以上の色素の混
合物であってもよいし、クエンチャーなどの添加剤を含
有していてもよい。

【００１１】本発明では、元々想定した記録波長Ａより
も長い波長Ｂでも記録できるようにし、かつ元々の記録
波長Ａでの信号特性の変化を小さくするため、このＡか
らＢの波長範囲で、消衰係数の最小値／最大値が０．６
以上であるような波長依存性の小さい色素Ｄ２を、記録
層に対して１−１０重量％という少量の添加することで
構成される。なお、便宜上Ｄ２という色素であると記載
したが、Ｄ２自身が２種以上の色素の混合物であっても
よい。従って、添加量の範囲は、総量で規定される。こ
こで、Ｄ２に使用する色素は、Ｄ１同様、対象となるレ
ーザー波長に適合したものであればなんでもよいが、添
加量が少ない方が好ましいので、消衰係数の最大値が
０．５以上が好ましく、さらには０．８以上がさらに好
ましい。

【００１２】また、一般に記録層に使用される色素の機
能としては、（１）光を吸収して発熱する、（２）発熱
によって分解しピットを形成する、の２つの機能を有し
ている。一般には、これら２つの機能を兼用している場
合が殆どであるが、ジッターなどの信号品位は、後者の
分解に関する特性でほぼ決まってしまう。すなわち、良
好な信号品位を与える色素とは、良好な分解特性を持つ
色素に他ならず、非常に限られた色素しか、このような
性質を有していない。従って、本発明のような、長波長
側で光吸収量が多い色素を混合して長波長側での感度を
向上する場合で、この色素自信の分解特性が優れている
場合には、記録層に対する混合割合は問題とならないも
のの、一般にそのような色素は少数である。そこで、分
解特性がさほど良好でない色素でも使用できるようにす
るには、記録層に対する混合割合を下げる必要があり、
その含有率を２０重量％以下にすることが好ましく、１
０重量％以下にすることがさらに好ましい。

【００１３】また、一般に消衰係数ｋが大きくなると、
それだけ光を多く吸収して感度を高めることが可能であ
るが、その分、反射率が低くなる。記録波長と再生波長
が異なる場合には、記録波長では感度を高めるように、
その波長でのｋを大きくし、再生波長でのｋは小さくし
て、再生時の反射率を高くするような設計も可能である
が、記録波長と再生波長を同一に設定するような場合に
は、感度を重視するのか反射率を重視するかは、任意に
選択することができる。

【００１４】本発明の光記録媒体の記録層は、上記のＤ
１とＤ２から構成されることになる。本発明において
は、基板の上に直接に、あるいは無機系又は有機系の他
の層を介して前記した色素を含有する記録層を設ける。
記録層の膜厚は、４０ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは６
０ｎｍ〜２００ｎｍである。該記録層を設ける方法は、
例えば、スピンコート法、浸漬法、スプレー法、蒸着法
等があるが、スピンコート法が好ましい。スピンコート
法で成膜する際の塗布溶剤としては、基板へのダメージ
を実質的に与えない溶剤が好ましい。好ましい溶剤とし
ては、例えば、オクタンやジメチルシクロヘキサン等の
脂肪族又は脂環式炭化水素系溶剤、ジブチルエーテル等
のエーテル系溶剤、エタノール、テトラフルオロプロパ
ノール等のアルコール系溶剤等が好ましい。

【００１５】本発明において、前記記録層の上に反射層
を設ける。反射層の材料として、金、銀、アルミニウム
等の金属や、これらの金属を含有する合金が用いられる
が、反射率や耐久性の観点から、金や銀を主成分とする
合金が望ましい。反射層の膜厚は、通常４０ｎｍ〜３０
０ｎｍ、好ましくは、６０ｎｍ〜２００ｎｍである。反
射層を成膜する方法は，例えば、スパッタ法、蒸着法等
が挙げられるが、スパッタ法が特に好ましい。本発明に
おいては、反射率、変調度、ジッター等の性能を改良す
るために、記録層と反射層との間に中間層を設けること
もできる。中間層を形成する材料としては、無機誘電
体、ポリマー、色素等が挙げられる。

【００１６】本発明においては、高密度の光記録媒体を
想定しており、使用する対物レンズの開口数が大きいの
で、収差を小さくするために基板の厚みは０．５〜０．
８ｍｍ程度が望ましい。このように基板が薄い場合は、
媒体の強度や機械特性の向上のために、接着剤を用いて
２枚を貼り合わせて供される。貼り合わせに当たって
は、反射層の上に保護層を成膜した後、または保護層を
成膜することなしに貼り合わせることができる。保護層
としては、紫外線硬化性アクリル樹脂等が用いられる。
また、貼り合わせる際の接着剤としては、紫外線硬化性
アクリル樹脂等が用いられる。このようにして得られた
本発明の光記録媒体は、広い波長範囲において、良好な
記録感度を得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明の実施の態様はこれにより限定されるもの
ではない。

【００１８】（実施例１）最初に、色素Ｄ１−１（化
１）と色素Ｄ２−１（化２）を重量比で９６：４の割合
で混合し、この混合物の２重量％のジメチルシクロヘキ
サン溶液を調液した。なお、色素Ｄ１−１と色素Ｄ２−
１の波長ごとの消衰係数はあらかじめ測定してあり、表
１に示す通りである。また、消衰係数は一般に加成性が
成立することから、本混合物の各波長での消衰係数は表
２に示すように計算される。この溶液を使用して、厚さ
０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのスパイラル上のグループ
を有する射出成形ポリカーボネイト基板のグループを有
する面に、溶液を滴下し、スピンコート法で、厚さ１２
０ｎｍの記録層を成膜した。この記録層の上に反射層と
して、厚さ８０ｎｍの金薄膜をスパッタ法により成膜し
た後、この反射層の上に紫外線硬化接着剤を塗布した。
この接着剤を上に前記したのと同じ０．６ｍｍの基板を
重ね合わせ、高速で回転し余分の接着剤を除去した後、
紫外線を照射して貼り合わせた光記録媒体を作製した。
この光記録媒体をターンテーブルに乗せ、３．５ｍ／ｓ
の線速で回転させながら、６３９ｎｍの発振波長を有す
る半導体レーザーと開口数が０．６０の対物レンズを搭
載したドライブを用いて、レーザービームを基板を通し
てグループ上の記録層に収束するように制御しながら、
最短ピット長が０．４０マイクロメートルのＥＦＭ変調信号を記
録した。

【００１９】次に６５０ｎｍの発振波長を有するドライ
ブで記録した信号の読み出しを行った。尚、読み出す際
は、イコライゼーション処理を施した。ジッターが最も
小さくなるような最適記録パワー（感度）は、１１．０
ｍＷであり、この時のジッター値は、７．６％で、反射
率は４９％であった。次に、同様の記録を、６５８ｎｍ
の発振波長を有する半導体レーザーを搭載した以外は、
前記の同様のドライブを用いて、同様の信号を記録し
た。次にこれを前記の６５０ｎｍの発振波長を有するド
ライブで、同様に記録した信号の読み出しを行った。ジ
ッターが最も小さくなるような最適記録パワーは、１
２．０ｍＷであり、この時のジッター値は、７．８％で
あった。

【００２０】（実施例２〜４、及び比較例１、２）記録
層の色素種を変えた以外は実施例１と同じ方法で作製し
た媒体について、実施例１と同じ方法で評価して、記録
感度、ジッター値及び反射率を調べた。この時の色素
種、混合比、記録感度、ジッター値は、表１〜３にまと
めた。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【化１】

【００２３】

【化２】

【００２４】

【化３】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】

【発明の効果】特定の色素を含有する２種以上の色素か
ら成る記録層を使用すれば、広い波長において充分な記
録感度が得られる光記録媒体を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長Ａから波長Ｂ（ＢはＡの１．０５
倍）の範囲の任意の２以上の波長で記録可能な２種以上
の有機色素を含有する記録層を有する追記型の光記録媒
体において、波長Ａから波長Ｂの範囲の記録層の消衰係
数ｋが０．０７０〜０．２５０の範囲にあり、かつ少な
くとも１種の有機色素は、波長Ａから波長Ｂの範囲にお
ける単独での消衰係数の最大値をｋｌ、最小値をｋ２と
した時に、ｋ２／ｋｌが０．６以上であることを特徴と
する光記録媒体。
【請求項２】消衰係数ｋ２／ｋｌが０．６以上である
有機色素を１〜１０重量％含有することを特徴とする請
求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】波長Ａが６３５ｎｍであることを特徴と
する請求項１及び２に記載の光記録媒体。