JP2003059103A - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
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- JP2003059103A JP2003059103A JP2001251205A JP2001251205A JP2003059103A JP 2003059103 A JP2003059103 A JP 2003059103A JP 2001251205 A JP2001251205 A JP 2001251205A JP 2001251205 A JP2001251205 A JP 2001251205A JP 2003059103 A JP2003059103 A JP 2003059103A
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、有機色素を記録膜に含む追記型光記
録媒体で、短波長での再生光による劣化を防止する光記
録媒体を提供することを目的とする。 【構成】支持基板の上に、少なくとも記録層、金属反射
層を有する光記録媒体において、記録層は色素を含有し
てなり、当該記録層の光照射側には透光性セラミックか
らなる無機薄膜を設けた追記型光記録媒体であり、好ま
しくは、無機薄膜が、膜厚２ｎｍ〜１００ｎｍで、再生
波長にて透過率＞８０％の金属酸化物または金属窒化物
からなる光記録媒体である。。
録媒体で、短波長での再生光による劣化を防止する光記
録媒体を提供することを目的とする。 【構成】支持基板の上に、少なくとも記録層、金属反射
層を有する光記録媒体において、記録層は色素を含有し
てなり、当該記録層の光照射側には透光性セラミックか
らなる無機薄膜を設けた追記型光記録媒体であり、好ま
しくは、無機薄膜が、膜厚２ｎｍ〜１００ｎｍで、再生
波長にて透過率＞８０％の金属酸化物または金属窒化物
からなる光記録媒体である。。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、４３０ｎｍよりも
短い波長で記録・再生可能な光記録媒体であって、ＣＤ
よりも高密度で記録できる支持基板上に色素を含有する
記録層を備えた高密度光記録媒体に関する。
短い波長で記録・再生可能な光記録媒体であって、ＣＤ
よりも高密度で記録できる支持基板上に色素を含有する
記録層を備えた高密度光記録媒体に関する。
【従来の技術】光で記録を行なうディスク媒体のうち、
記録が１回だけ可能な追記型コンパクトディスクはＣＤ
Ｒと呼ばれ、通常の再生専用ＣＤ−ＲＯＭと互換性をも
つことから多くの人に利用されている。またＣＤよりも
高い記録密度を有するデジタルバーサタイルディスク
（ＤＶＤ）でも記録可能な媒体の開発が進められてお
り、発信波長６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの赤色半導体レー
ザーを用いてＴＶ品質並みの動画のが施せる片面４．７
ＧＢ記録容量の追記型のＤＶＤＲがＤＶＤ−ＲＯＭとの
互換性の高さから普及が期待されている。更に、昨今で
は発信波長３９０ｎｍ〜４３０ｎｍで青紫色発光のＧａ
Ｎ系半導体レーザーが試供されるにあたり、片面１５Ｇ
Ｂ以上の更なる大容量を有するＨＤＴＶ放送並みの画質
で２時間程度の動画が記録可能となる色素系媒体（以
下、ＨＤ−ＤＶＤＲ媒体と称す）の検討も始められてい
る。これらの追記型媒体は、記録層に有機色素を用いて
おり、レーザー光の照射を受けた色素が局部的に加熱さ
れ、分解、昇華、変形、変性、気化、溶融固化等の化学
的乃至物理的変化を起こすことでピットを形成し情報の
記録を可能としている。ところで、記録密度が高くなれ
ばなるほど、記録再生に用いられるビームスポット径も
小さくせねばならなくなるため、記録媒体の高密度化に
伴ない記録・再生波長はどんどん短波長化し、光記録媒
体上に集光される対物レンズのＮＡも必然的に高くな
る。このため照射ビームの尖頭値強度が格段に高くなり
単位面積あたりの照射エネルギーも飛躍的に増大してい
る。
記録が１回だけ可能な追記型コンパクトディスクはＣＤ
Ｒと呼ばれ、通常の再生専用ＣＤ−ＲＯＭと互換性をも
つことから多くの人に利用されている。またＣＤよりも
高い記録密度を有するデジタルバーサタイルディスク
（ＤＶＤ）でも記録可能な媒体の開発が進められてお
り、発信波長６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの赤色半導体レー
ザーを用いてＴＶ品質並みの動画のが施せる片面４．７
ＧＢ記録容量の追記型のＤＶＤＲがＤＶＤ−ＲＯＭとの
互換性の高さから普及が期待されている。更に、昨今で
は発信波長３９０ｎｍ〜４３０ｎｍで青紫色発光のＧａ
Ｎ系半導体レーザーが試供されるにあたり、片面１５Ｇ
Ｂ以上の更なる大容量を有するＨＤＴＶ放送並みの画質
で２時間程度の動画が記録可能となる色素系媒体（以
下、ＨＤ−ＤＶＤＲ媒体と称す）の検討も始められてい
る。これらの追記型媒体は、記録層に有機色素を用いて
おり、レーザー光の照射を受けた色素が局部的に加熱さ
れ、分解、昇華、変形、変性、気化、溶融固化等の化学
的乃至物理的変化を起こすことでピットを形成し情報の
記録を可能としている。ところで、記録密度が高くなれ
ばなるほど、記録再生に用いられるビームスポット径も
小さくせねばならなくなるため、記録媒体の高密度化に
伴ない記録・再生波長はどんどん短波長化し、光記録媒
体上に集光される対物レンズのＮＡも必然的に高くな
る。このため照射ビームの尖頭値強度が格段に高くなり
単位面積あたりの照射エネルギーも飛躍的に増大してい
る。
【発明が解決しようとする課題】かかる中、より尖頭値
強度の高いレーザーで記録膜及び記録ピット部の再生が
なされる場合、記録膜中もしくは記録膜と隣接する基板
界面側の部位で形成された記録ピットが再生光によりダ
メージを受け信号が劣化してしまうという再生光劣化問
題がクローズアップしてきている。とりわけ記録膜とし
て色素を用いた場合には、色素膜そのものの耐光性が改
善されても、その熱伝導率の低さ、あるいは比熱の小さ
さから基板界面での蓄熱が無視できず、尖頭値の高い再
生光での繰り返しトレースで基板界面破壊が生じてしま
うことが、本発明者らの詳細検討で確認されている。と
りわけ、４３０ｎｍ以下の短波長レーザーを使用し更に
対物レンズのＮＡを０．６以上と集光度を上げたＨＤ−
ＤＶＤＲシステムの場合にはこの劣化程度が大きく実用
上大きな問題が懸念された。再生光安定性の改善を目的
に、例えば、特開平８−２６３８７７公開特許公報に
は、有機色素膜と透明基板との間にＳｉＯ2単位を含む
ポリシロキサンからなる透明なエンハンス層を形成し、
再生光安定性の良好な追記型光ディスクの開示例があ
る。特開平１０−３２６４３５公開特許公報には、高Ｎ
Ａを用いた高密度光ディスクの構造が開示され記録膜と
して色素を用いてもよいとの言及があるものの、色素膜
に対する再生光安定性獲得のための具体的な記述は一切
ない。また、既に、現状実在の相変化或いは光磁気型の
書き換え型光ディスクでは、例えばＳｉＯ2，ＺｎＳ，
ＳｉＮ系の誘電体膜（透光性セラミック膜）を相変化系
無機記録膜或いは光磁気系無機記録膜に隣接して形成
し、記録膜の腐食防止、記録膜の熱変形保護に対し効果
のあることが実証されている。これは、例えばＧｅＳｂ
Ｔｅなどの相変化材料はＺｎＳ−ＳｉＯ2で、また，光
磁気ディスクの場合にはＴｂＦｅＣｏ記録膜がＳｉＮな
どの誘電体セラミック膜でサンドイッチされた構造で生
産され、既に市場に供されている。しかしこれら従来技
術では、有機色素膜との積層構成において、しかも特に
短波長・高ＮＡ化とを伴なう光学系の適用において、再
生光による劣化防止はみいだされてない。本発明は、有
機色素を記録膜に含む追記型光記録媒体で、短波長での
再生光による劣化を防止する光記録媒体を提供すること
を目的とする。
強度の高いレーザーで記録膜及び記録ピット部の再生が
なされる場合、記録膜中もしくは記録膜と隣接する基板
界面側の部位で形成された記録ピットが再生光によりダ
メージを受け信号が劣化してしまうという再生光劣化問
題がクローズアップしてきている。とりわけ記録膜とし
て色素を用いた場合には、色素膜そのものの耐光性が改
善されても、その熱伝導率の低さ、あるいは比熱の小さ
さから基板界面での蓄熱が無視できず、尖頭値の高い再
生光での繰り返しトレースで基板界面破壊が生じてしま
うことが、本発明者らの詳細検討で確認されている。と
りわけ、４３０ｎｍ以下の短波長レーザーを使用し更に
対物レンズのＮＡを０．６以上と集光度を上げたＨＤ−
ＤＶＤＲシステムの場合にはこの劣化程度が大きく実用
上大きな問題が懸念された。再生光安定性の改善を目的
に、例えば、特開平８−２６３８７７公開特許公報に
は、有機色素膜と透明基板との間にＳｉＯ2単位を含む
ポリシロキサンからなる透明なエンハンス層を形成し、
再生光安定性の良好な追記型光ディスクの開示例があ
る。特開平１０−３２６４３５公開特許公報には、高Ｎ
Ａを用いた高密度光ディスクの構造が開示され記録膜と
して色素を用いてもよいとの言及があるものの、色素膜
に対する再生光安定性獲得のための具体的な記述は一切
ない。また、既に、現状実在の相変化或いは光磁気型の
書き換え型光ディスクでは、例えばＳｉＯ2，ＺｎＳ，
ＳｉＮ系の誘電体膜（透光性セラミック膜）を相変化系
無機記録膜或いは光磁気系無機記録膜に隣接して形成
し、記録膜の腐食防止、記録膜の熱変形保護に対し効果
のあることが実証されている。これは、例えばＧｅＳｂ
Ｔｅなどの相変化材料はＺｎＳ−ＳｉＯ2で、また，光
磁気ディスクの場合にはＴｂＦｅＣｏ記録膜がＳｉＮな
どの誘電体セラミック膜でサンドイッチされた構造で生
産され、既に市場に供されている。しかしこれら従来技
術では、有機色素膜との積層構成において、しかも特に
短波長・高ＮＡ化とを伴なう光学系の適用において、再
生光による劣化防止はみいだされてない。本発明は、有
機色素を記録膜に含む追記型光記録媒体で、短波長での
再生光による劣化を防止する光記録媒体を提供すること
を目的とする。
【発明を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討を行なった結果、色素と隣接する支
持基板との界面で、再生レーザー光の繰り返しトレース
による蓄熱で基板表層に熱ダーメージの痕跡が確認され
たたため、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3等の無機薄膜を基板表層
に形成し有機色素を含む記録層に青紫色レーザー照射し
たところ、記録においては良好なピットエッジが形成さ
れる上、再生光での繰り返し読み出し性能においても記
録ピット及びそれを取り巻く界面の劣化が抑えられ、飛
躍的に性能が向上することを見出し、本発明に至ったも
のである。即ち、本発明は、支持基板の上に、少なくと
も記録層、金属反射層を有する光記録媒体において、記
録層は色素を含有してなり、当該記録層の光照射側には
透光性セラミックからなる無機薄膜を設けた追記型光記
録媒体である。この無機薄膜は、膜厚２ｎｍ〜１００ｎ
ｍで、再生波長にて透過率＞８０％の金属酸化物または
金属窒化物からなることが好ましい。また、この無機薄
膜が、熱伝導率０．５W／ｍ・℃以上で、表面モース硬
度が５以上となることが好ましい。無機薄膜の材料とし
ては、少なくとも、ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｚｎ
Ｏ2，Ｙ2Ｏ3，ＭｇＯ、ＢｅＯ，ＺｒＯ2，ＴｈＯ2，Ａ
ｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4、ＰＬＺＴ（＝（Ｐｂ，Ｌａ）（ＺｒＴ
ｉ）Ｏ3）のいずれかを含むことを含むことが好まし
い。用いる記録層としては、環状アザアヌレン系金属錯
体の有機色素化合物を含むことが好ましい。本発明にお
いて、支持基板上に無機層と記録層と反射層とが順次形
成され、記録再生が支持基板側から行われることが好ま
しい。また支持基板上に反射層と記録層と無機層が順次
形成され、該無機層上に１０ミクロン〜２００ミクロン
厚の光透過層を有し、記録再生が該光透過層側から行わ
れてもよい。再生波長としては、４３０ｎｍ以下である
ことが、本発明の効果が顕著となるので好ましい。本発
明は、透光性セラミック膜で基板界面を保護することで
青紫色レーザー照射した際にも記録層及び基板表面の熱
変形がなくなり、尖頭エネルギーの高いビームスポット
で再生光トレースした際の再生光安定性が大幅に改善で
きた知見に基づいて完成されたものである。本発明者ら
の詳細な検討によれば、当該無機薄膜は、記録・再生波
長における透過率が８０％以上の透光性セラミック膜か
ら形成されるのが望ましく、通常、スパッタ法や蒸着法
またはゾルゲル法により３ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で成
膜された薄膜である。但し、レーザー光の透過性と安定
な膜質制御とを考慮するに５ｎｍ〜３５ｎｍの範囲で成
膜されるのがより好ましい。ここで透光性が８０％未満
の場合は媒体反射率が低下し好ましくない。更に本発明
の効果をより獲得するためには熱伝導率で０．５W／ｍ
・℃以上とすることが好ましく、更に好ましくは０．５
Ｗ／ｍ・℃以上３００W／ｍ・℃以下の範囲にあり、更
に薄膜表面硬度がモース硬度５以上を有するような材料
群から選択されることが望ましい。ここで、熱伝導率が
大きすぎると記録感度そのものに影響を与え好ましくな
い。また低すぎると蓄熱緩和が不充分となり再生光改善
が不充分である。更に表面硬度の低下は、再生光による
基板の熱変形が押さえ切れず好ましくない。ここで、用
いる無機薄膜材料としては、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｚｎ
Ｏ2，Ｙ2Ｏ3，ＨｆＯ2，ＭｇＯ，ＴｈＯ2，ＣａＯ，Ｄ
ｙ2Ｏ3，ＢｅＯ，Ｈｏ2Ｏ3，ＺｒＯ2，Ｅｒ2Ｏ3，Ｍｇ
Ａｌ2Ｏ4，Ｔｍ2Ｏ3，ＬｉＡｌ5Ｏ6，Ｓｃ2Ｏ3，（Ｐ
ｂ，Ｂｉ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3，Ｇｄ2Ｏ3，（Ｐｂ，Ｌ
ａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3，サンアロン、（Ｐｂ，Ｓｒ）
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3、ヒドロキシアパタイト、Ｓｉ
3Ｎ4，ＡｌＮなどの金属酸化物または半金属酸化物もし
くは金属窒化物または半金属窒化物等の透光性セラミッ
ク材があげられる。これらは複合して用いられても良
く、ＳｉＯ2−ＺｎＯやなどの組成でも良い。そして無
機薄膜材料として、少なくとも、ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ａ
ｌ2Ｏ3，ＺｎＯ 2，Ｙ2Ｏ3，ＭｇＯ、ＢｅＯ，ＺｒＯ2，
ＴｈＯ2，ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4、ＰＬＺＴ（＝（Ｐｂ，Ｌ
ａ）（ＺｒＴｉ）Ｏ3）のいずれかを含むことが好まし
く、この中でも、とりわけ，、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2およびこれらを含む薄膜が、良好に薄膜形成でき
良好な効果を発現するのでより好ましい。本発明におけ
る媒体の構造は、通常、光入射面側から透明基板または
シート、無機薄膜層、記録層、反射層がこの順で積層さ
れたような構造を有し、この反射層の上には保護層そし
て、または接着層を介して基板あるいはシートが貼り合
わされた構造をとっても良い。逆に、光入射面側から透
明保護層、無機薄膜、記録層、金属反射層、基板の順で
積層された構造でも良い。また記録層と反射層の間、貼
合わせ基板と接着層の間などには他の層が存在していて
も良い。例えば既存のＤＶＤとの構造互換を想定すれ
ば、板厚が０．６ｍｍ，外径１２０ｍｍΦ、内径１５ｍ
ｍΦの円板状基板が２枚対向して貼合わさせた構造とな
る。本発明において用いられる基板またはシートは、光
によって記録再生を行うため透明ならばいかなる材質で
も使用できる。例えばポリカーボネート、ポリアクリレ
ート、ポリメタクリレート、ポリオレフィン、エポキシ
樹脂などの高分子材料、ガラスなどの無機材料等を用い
ることができる。特に光の透過性や耐熱性のバランスに
優れ、成形の容易なポリカーボネート系樹脂が好まし
い。また、環骨格を有するポリオレフィンも光学的異方
性が小さく吸湿性が低いといった観点から同様に好まし
い。特にポリオレフィン系基板材料は、記録波長が４０
０ｎｍ以下の紫外領域に差し掛かる場合にはとりわけ有
効である。これら基板表面には記録位置を表すピリグル
ーブやプリピット、一部再生専用情報等のためのプリピ
ットを有しても良い。これらのプリグルーブやプリピッ
トは、射出成形法等により基板作製時にスタンパー原盤
から転写付与する方法が通常とられる。また、レーザー
カッティング法（プリライト）や２Ｐ（ＰｈｏｔｏＰｏ
ｌｙｍｅｒ）法により作製してもよい。特に、トラック
ピッチが０．４ｕｍ以下となるような高密度グルーブの
形成では２Ｐ法が転写の確実性から寧ろ現実的である。
本発明で用いる基板で対象とするグルーブのピッチは
０．２ｕｍ〜０．８ｕｍであり、グルーブ深さは３０ｎ
ｍ〜１５０ｎｍ、好ましくは、４０ｎｍ〜１００ｎｍで
ある。本発明で用いられる記録層に用いられる色素の具
体例は、大環状アザアヌレン系色素（フタロシアニン色
素、ナフタロシニアン色素、メソ位が窒素数が１〜４個
のアザポルフィリン色素など）、ポルフィリン色素、ア
ゾ系色素、インドアニリン色素、アズレニウム色素、ピ
ロメテン色素、ポリメチン系色素（シアニン系、メロシ
アニン系、スクワリリウム系）などがある。このうち良
好な耐久性と良好な記録閾値特性とを有するものとして
は、大環状アザアヌレンを配位子とする金属錯体系色素
が好ましい。特にフタロシアニン、ナフタロシニアン、
テトラアザポルフィリン、ジアザポルフィリン、モノア
ザポルフィリン、ポルフィセンなどの金属錯体系で非常
に良好なピットエッジが確認されており、上記無機薄膜
層との積層系では４３０ｎｍ以下の短波長レーザーとＮ
Ａ＞０．６以上の再生光学系においても非常に良好な再
生光安定性が確認できた。記録特性の改善を意図し、こ
れらの色素は混合して用いても良いし、更に上記以外の
色素との混合物としてもよい。更に、記録層は単層でな
く２層以上の積層としてもよい。前記色素を含有する記
録層は、通常スピンコート、スプレーコート、ロールコ
ート等の塗布法で成膜することが可能である。塗布に関
しては、基板にダメージを与えない溶剤に溶かした色素
溶液を準備し、これをコーティングし乾燥して形成させ
る。用いる溶媒としてはヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族または脂環式炭
化水素系、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素
系、ジブチルエーテル、イソプロピルエーテルなどのエ
ーテル系、エタノール、テトアフルオロプロパノール、
メチルセロソルブなどのアルコール系、クロロホルムな
どのハロゲン系溶剤を適切に選択して用いる。これらの
溶剤は単独で用いても良いし混合しても良い。また２層
以上積層する場合は、先に塗布した層を侵さなければ例
えば極性の異なる溶剤を選択すれば可能である。記録層
を形成する方法として、真空蒸着法を用いても良い。こ
の方法は記録層色素が溶剤に溶けにくかったり基板ダメ
ージを与えない溶剤が選択できなかった場合に有効であ
る。概して均一な膜厚がコントロールできるため好まし
い手法である。記録部位の記録層膜厚としては、３０ｎ
ｍ〜３００ｎｍ、好ましくは４０ｎｍ〜１５０ｎｍであ
る。上記の記録層上にはＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕなどの
金属やその合金を用いた反射層を設けても良い。特に４
３０ｎｍ以下の短波長レーザーを想定した際には、その
波長帯で有効に反射率が獲得できるＡｇ，Ｐｔ若しくは
ＡｇＰｄＣｕ，ＡｇＰｄＴｉ，ＡｇＮｄＣｕ、ＡｇＮｄ
Ａｕ等の合金膜の適用が有効であり好ましい。製造の点
でＡｇまたはＡｇ合金がより好ましい。反射層の膜厚
は、１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１５
０ｎｍである。この金属反射層と記録層との間には層間
に密着力を向上させるため、また更に反射率をあげるた
めにの目的で中間層を設けても良い。上記反射層上には
保護層を設けても良い。例えばアクリレート系やメタク
リレート系の一般的なラジカル反応で重合するもの、エ
ポキシ系のように光でカチオン重合を行うもの等の高分
子材料がある。これらの樹脂は単独で重合させても良い
し他のモノマー、オリゴマーとを共重合させても良い。
中でもＵＶ硬化型が望ましい。保護層の形成はスピンコ
ート、スクリーン印刷、バーコート法などの方法で行わ
れるが、作業面からスピンコート法がとられる場合が多
い。これらの膜厚は１ミクロンから１００ミクロンの範
囲で行われる。
解決すべく鋭意検討を行なった結果、色素と隣接する支
持基板との界面で、再生レーザー光の繰り返しトレース
による蓄熱で基板表層に熱ダーメージの痕跡が確認され
たたため、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3等の無機薄膜を基板表層
に形成し有機色素を含む記録層に青紫色レーザー照射し
たところ、記録においては良好なピットエッジが形成さ
れる上、再生光での繰り返し読み出し性能においても記
録ピット及びそれを取り巻く界面の劣化が抑えられ、飛
躍的に性能が向上することを見出し、本発明に至ったも
のである。即ち、本発明は、支持基板の上に、少なくと
も記録層、金属反射層を有する光記録媒体において、記
録層は色素を含有してなり、当該記録層の光照射側には
透光性セラミックからなる無機薄膜を設けた追記型光記
録媒体である。この無機薄膜は、膜厚２ｎｍ〜１００ｎ
ｍで、再生波長にて透過率＞８０％の金属酸化物または
金属窒化物からなることが好ましい。また、この無機薄
膜が、熱伝導率０．５W／ｍ・℃以上で、表面モース硬
度が５以上となることが好ましい。無機薄膜の材料とし
ては、少なくとも、ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｚｎ
Ｏ2，Ｙ2Ｏ3，ＭｇＯ、ＢｅＯ，ＺｒＯ2，ＴｈＯ2，Ａ
ｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4、ＰＬＺＴ（＝（Ｐｂ，Ｌａ）（ＺｒＴ
ｉ）Ｏ3）のいずれかを含むことを含むことが好まし
い。用いる記録層としては、環状アザアヌレン系金属錯
体の有機色素化合物を含むことが好ましい。本発明にお
いて、支持基板上に無機層と記録層と反射層とが順次形
成され、記録再生が支持基板側から行われることが好ま
しい。また支持基板上に反射層と記録層と無機層が順次
形成され、該無機層上に１０ミクロン〜２００ミクロン
厚の光透過層を有し、記録再生が該光透過層側から行わ
れてもよい。再生波長としては、４３０ｎｍ以下である
ことが、本発明の効果が顕著となるので好ましい。本発
明は、透光性セラミック膜で基板界面を保護することで
青紫色レーザー照射した際にも記録層及び基板表面の熱
変形がなくなり、尖頭エネルギーの高いビームスポット
で再生光トレースした際の再生光安定性が大幅に改善で
きた知見に基づいて完成されたものである。本発明者ら
の詳細な検討によれば、当該無機薄膜は、記録・再生波
長における透過率が８０％以上の透光性セラミック膜か
ら形成されるのが望ましく、通常、スパッタ法や蒸着法
またはゾルゲル法により３ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で成
膜された薄膜である。但し、レーザー光の透過性と安定
な膜質制御とを考慮するに５ｎｍ〜３５ｎｍの範囲で成
膜されるのがより好ましい。ここで透光性が８０％未満
の場合は媒体反射率が低下し好ましくない。更に本発明
の効果をより獲得するためには熱伝導率で０．５W／ｍ
・℃以上とすることが好ましく、更に好ましくは０．５
Ｗ／ｍ・℃以上３００W／ｍ・℃以下の範囲にあり、更
に薄膜表面硬度がモース硬度５以上を有するような材料
群から選択されることが望ましい。ここで、熱伝導率が
大きすぎると記録感度そのものに影響を与え好ましくな
い。また低すぎると蓄熱緩和が不充分となり再生光改善
が不充分である。更に表面硬度の低下は、再生光による
基板の熱変形が押さえ切れず好ましくない。ここで、用
いる無機薄膜材料としては、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｚｎ
Ｏ2，Ｙ2Ｏ3，ＨｆＯ2，ＭｇＯ，ＴｈＯ2，ＣａＯ，Ｄ
ｙ2Ｏ3，ＢｅＯ，Ｈｏ2Ｏ3，ＺｒＯ2，Ｅｒ2Ｏ3，Ｍｇ
Ａｌ2Ｏ4，Ｔｍ2Ｏ3，ＬｉＡｌ5Ｏ6，Ｓｃ2Ｏ3，（Ｐ
ｂ，Ｂｉ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3，Ｇｄ2Ｏ3，（Ｐｂ，Ｌ
ａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3，サンアロン、（Ｐｂ，Ｓｒ）
（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3、ヒドロキシアパタイト、Ｓｉ
3Ｎ4，ＡｌＮなどの金属酸化物または半金属酸化物もし
くは金属窒化物または半金属窒化物等の透光性セラミッ
ク材があげられる。これらは複合して用いられても良
く、ＳｉＯ2−ＺｎＯやなどの組成でも良い。そして無
機薄膜材料として、少なくとも、ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ａ
ｌ2Ｏ3，ＺｎＯ 2，Ｙ2Ｏ3，ＭｇＯ、ＢｅＯ，ＺｒＯ2，
ＴｈＯ2，ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4、ＰＬＺＴ（＝（Ｐｂ，Ｌ
ａ）（ＺｒＴｉ）Ｏ3）のいずれかを含むことが好まし
く、この中でも、とりわけ，、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3、Ｔ
ｉＯ2およびこれらを含む薄膜が、良好に薄膜形成でき
良好な効果を発現するのでより好ましい。本発明におけ
る媒体の構造は、通常、光入射面側から透明基板または
シート、無機薄膜層、記録層、反射層がこの順で積層さ
れたような構造を有し、この反射層の上には保護層そし
て、または接着層を介して基板あるいはシートが貼り合
わされた構造をとっても良い。逆に、光入射面側から透
明保護層、無機薄膜、記録層、金属反射層、基板の順で
積層された構造でも良い。また記録層と反射層の間、貼
合わせ基板と接着層の間などには他の層が存在していて
も良い。例えば既存のＤＶＤとの構造互換を想定すれ
ば、板厚が０．６ｍｍ，外径１２０ｍｍΦ、内径１５ｍ
ｍΦの円板状基板が２枚対向して貼合わさせた構造とな
る。本発明において用いられる基板またはシートは、光
によって記録再生を行うため透明ならばいかなる材質で
も使用できる。例えばポリカーボネート、ポリアクリレ
ート、ポリメタクリレート、ポリオレフィン、エポキシ
樹脂などの高分子材料、ガラスなどの無機材料等を用い
ることができる。特に光の透過性や耐熱性のバランスに
優れ、成形の容易なポリカーボネート系樹脂が好まし
い。また、環骨格を有するポリオレフィンも光学的異方
性が小さく吸湿性が低いといった観点から同様に好まし
い。特にポリオレフィン系基板材料は、記録波長が４０
０ｎｍ以下の紫外領域に差し掛かる場合にはとりわけ有
効である。これら基板表面には記録位置を表すピリグル
ーブやプリピット、一部再生専用情報等のためのプリピ
ットを有しても良い。これらのプリグルーブやプリピッ
トは、射出成形法等により基板作製時にスタンパー原盤
から転写付与する方法が通常とられる。また、レーザー
カッティング法（プリライト）や２Ｐ（ＰｈｏｔｏＰｏ
ｌｙｍｅｒ）法により作製してもよい。特に、トラック
ピッチが０．４ｕｍ以下となるような高密度グルーブの
形成では２Ｐ法が転写の確実性から寧ろ現実的である。
本発明で用いる基板で対象とするグルーブのピッチは
０．２ｕｍ〜０．８ｕｍであり、グルーブ深さは３０ｎ
ｍ〜１５０ｎｍ、好ましくは、４０ｎｍ〜１００ｎｍで
ある。本発明で用いられる記録層に用いられる色素の具
体例は、大環状アザアヌレン系色素（フタロシアニン色
素、ナフタロシニアン色素、メソ位が窒素数が１〜４個
のアザポルフィリン色素など）、ポルフィリン色素、ア
ゾ系色素、インドアニリン色素、アズレニウム色素、ピ
ロメテン色素、ポリメチン系色素（シアニン系、メロシ
アニン系、スクワリリウム系）などがある。このうち良
好な耐久性と良好な記録閾値特性とを有するものとして
は、大環状アザアヌレンを配位子とする金属錯体系色素
が好ましい。特にフタロシアニン、ナフタロシニアン、
テトラアザポルフィリン、ジアザポルフィリン、モノア
ザポルフィリン、ポルフィセンなどの金属錯体系で非常
に良好なピットエッジが確認されており、上記無機薄膜
層との積層系では４３０ｎｍ以下の短波長レーザーとＮ
Ａ＞０．６以上の再生光学系においても非常に良好な再
生光安定性が確認できた。記録特性の改善を意図し、こ
れらの色素は混合して用いても良いし、更に上記以外の
色素との混合物としてもよい。更に、記録層は単層でな
く２層以上の積層としてもよい。前記色素を含有する記
録層は、通常スピンコート、スプレーコート、ロールコ
ート等の塗布法で成膜することが可能である。塗布に関
しては、基板にダメージを与えない溶剤に溶かした色素
溶液を準備し、これをコーティングし乾燥して形成させ
る。用いる溶媒としてはヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族または脂環式炭
化水素系、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素
系、ジブチルエーテル、イソプロピルエーテルなどのエ
ーテル系、エタノール、テトアフルオロプロパノール、
メチルセロソルブなどのアルコール系、クロロホルムな
どのハロゲン系溶剤を適切に選択して用いる。これらの
溶剤は単独で用いても良いし混合しても良い。また２層
以上積層する場合は、先に塗布した層を侵さなければ例
えば極性の異なる溶剤を選択すれば可能である。記録層
を形成する方法として、真空蒸着法を用いても良い。こ
の方法は記録層色素が溶剤に溶けにくかったり基板ダメ
ージを与えない溶剤が選択できなかった場合に有効であ
る。概して均一な膜厚がコントロールできるため好まし
い手法である。記録部位の記録層膜厚としては、３０ｎ
ｍ〜３００ｎｍ、好ましくは４０ｎｍ〜１５０ｎｍであ
る。上記の記録層上にはＡｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｕなどの
金属やその合金を用いた反射層を設けても良い。特に４
３０ｎｍ以下の短波長レーザーを想定した際には、その
波長帯で有効に反射率が獲得できるＡｇ，Ｐｔ若しくは
ＡｇＰｄＣｕ，ＡｇＰｄＴｉ，ＡｇＮｄＣｕ、ＡｇＮｄ
Ａｕ等の合金膜の適用が有効であり好ましい。製造の点
でＡｇまたはＡｇ合金がより好ましい。反射層の膜厚
は、１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１５
０ｎｍである。この金属反射層と記録層との間には層間
に密着力を向上させるため、また更に反射率をあげるた
めにの目的で中間層を設けても良い。上記反射層上には
保護層を設けても良い。例えばアクリレート系やメタク
リレート系の一般的なラジカル反応で重合するもの、エ
ポキシ系のように光でカチオン重合を行うもの等の高分
子材料がある。これらの樹脂は単独で重合させても良い
し他のモノマー、オリゴマーとを共重合させても良い。
中でもＵＶ硬化型が望ましい。保護層の形成はスピンコ
ート、スクリーン印刷、バーコート法などの方法で行わ
れるが、作業面からスピンコート法がとられる場合が多
い。これらの膜厚は１ミクロンから１００ミクロンの範
囲で行われる。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を示すが、
本発明の実施形態はこれにより限定されるものではな
い。ここでは代表例として，ＳｉＯ2或いはＡｌ2Ｏ3、
ＴｉＯ2を無機薄膜層として用い、有機色素膜としては
アザポルフィリン誘導体を蒸着膜で成膜した例を述べる
が、記録膜をスピンコート法で形成する場合にも適用で
きることは言うまでもない。また保護層のうえにさらに
別の基板を貼り付けた貼合わせ型を用いたが、単板型で
も本願効果が得られることはいうまでもない。
本発明の実施形態はこれにより限定されるものではな
い。ここでは代表例として，ＳｉＯ2或いはＡｌ2Ｏ3、
ＴｉＯ2を無機薄膜層として用い、有機色素膜としては
アザポルフィリン誘導体を蒸着膜で成膜した例を述べる
が、記録膜をスピンコート法で形成する場合にも適用で
きることは言うまでもない。また保護層のうえにさらに
別の基板を貼り付けた貼合わせ型を用いたが、単板型で
も本願効果が得られることはいうまでもない。
【実施例１】厚さ０．６ｍｍ，直径１２０ｍｍφのスパ
イラルグルーブ（深さ＝７０ｎｍ、半値幅＝０．２５μ
ｍ、ピッチ＝０．６０μｍ）を有する射出成形ポリカー
ボネート基板に、島津製作所製真空スパッタ装置（ＨＳ
Ｍ−５２１）でＳｉＯ2：２５ｎｍの薄膜を形成し、そ
の上に式（１）で示されるテトラアザポルフィリン金属
錯体を真空蒸着装置（昭和真空製；型番ＳＧＣ−８Ｍ）
で膜厚６０ｎｍの記録層を形成した。続いてこの記録膜
上にバルザース製スパッタ装置（ＣＤＩ−９００）を用
いてＡｇＰｄＣｕ合金を厚さ８０ｎｍ形成し、更にこの
反射層上にはＵＶ硬化樹脂：ＳＤ−１７（大日本インク
製）を塗布しＵＶ硬化した後、この上に前記と同様０．
６ｍｍ厚のポリカーボネート基板を貼合わせＪＳＲ製Ｋ
Ｚ８６８１ラジカル重合接着材によりＵＶ光で貼り合わ
せた光記録媒体を作製した。
イラルグルーブ（深さ＝７０ｎｍ、半値幅＝０．２５μ
ｍ、ピッチ＝０．６０μｍ）を有する射出成形ポリカー
ボネート基板に、島津製作所製真空スパッタ装置（ＨＳ
Ｍ−５２１）でＳｉＯ2：２５ｎｍの薄膜を形成し、そ
の上に式（１）で示されるテトラアザポルフィリン金属
錯体を真空蒸着装置（昭和真空製；型番ＳＧＣ−８Ｍ）
で膜厚６０ｎｍの記録層を形成した。続いてこの記録膜
上にバルザース製スパッタ装置（ＣＤＩ−９００）を用
いてＡｇＰｄＣｕ合金を厚さ８０ｎｍ形成し、更にこの
反射層上にはＵＶ硬化樹脂：ＳＤ−１７（大日本インク
製）を塗布しＵＶ硬化した後、この上に前記と同様０．
６ｍｍ厚のポリカーボネート基板を貼合わせＪＳＲ製Ｋ
Ｚ８６８１ラジカル重合接着材によりＵＶ光で貼り合わ
せた光記録媒体を作製した。
【化１】
この光記録媒体をパルステック工業社製ディスクテスタ
ー（ＤＤＵ１０００：波長＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６
５）にて線速度＝５．５ｍ／ｓで記録ピット長が０．４
０μｍに相当するように単一周波数でグルーブ上に繰り
返し信号を記録した。記録パワー：９．０ｍＷ、再生パ
ワー＝１．０ｍＷ条件で、ＣＮＲ＝４８ｄＢの出力を確
認した。反射率は３１％であった。なおレーザ光は、グ
ルーブが形成されたポリカーボネート基板側から照射し
た。更に、この光学系で記録部の１トラックをホールド
し再生パワー＝１．０ｍＷで１００万回の繰り返し読み
出しテストを実施した。１００万回後もＣＮＲ＝４８ｄ
Ｂが保持された。再生光を連続照射した記録部位の色素
膜とＳｉＯ2被膜した基板界面には何ら再生光照射によ
る熱変形痕は確認されなかった。因みに、当該条件で作
成されたＳｉＯ2薄膜の透過率（＠４０５ｎｍ）は９２
％であった。
ー（ＤＤＵ１０００：波長＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６
５）にて線速度＝５．５ｍ／ｓで記録ピット長が０．４
０μｍに相当するように単一周波数でグルーブ上に繰り
返し信号を記録した。記録パワー：９．０ｍＷ、再生パ
ワー＝１．０ｍＷ条件で、ＣＮＲ＝４８ｄＢの出力を確
認した。反射率は３１％であった。なおレーザ光は、グ
ルーブが形成されたポリカーボネート基板側から照射し
た。更に、この光学系で記録部の１トラックをホールド
し再生パワー＝１．０ｍＷで１００万回の繰り返し読み
出しテストを実施した。１００万回後もＣＮＲ＝４８ｄ
Ｂが保持された。再生光を連続照射した記録部位の色素
膜とＳｉＯ2被膜した基板界面には何ら再生光照射によ
る熱変形痕は確認されなかった。因みに、当該条件で作
成されたＳｉＯ2薄膜の透過率（＠４０５ｎｍ）は９２
％であった。
【実施例２】上記ディスク構造において、ＳｉＯ2薄膜
に替えてＴｉＯ2薄膜：２５ｎｍを形成し、同様の構造
で同様の評価を実施した。記録直後、ＣＮＲ（０．４０
μｍ）＝４７ｄＢ、反射率＝３８％が確認され、再生パ
ワー＝１．０ｍＷで１００万回の繰り返し読み出しテス
トにおいても４７ｄＢで変化は無かった。上記ＴｉＯ２
の４０５ｎｍでの薄膜透過率（＠４０５ｎｍ）は８８％
であった。
に替えてＴｉＯ2薄膜：２５ｎｍを形成し、同様の構造
で同様の評価を実施した。記録直後、ＣＮＲ（０．４０
μｍ）＝４７ｄＢ、反射率＝３８％が確認され、再生パ
ワー＝１．０ｍＷで１００万回の繰り返し読み出しテス
トにおいても４７ｄＢで変化は無かった。上記ＴｉＯ２
の４０５ｎｍでの薄膜透過率（＠４０５ｎｍ）は８８％
であった。
【比較例１】上記ディスク構造において、基板上に直接
式（１）の色素膜を形成し以下同様の処方で媒体化し評
価した。記録直後のＣＮＲ（０．４０ｕｍ）＝４８ｄ
Ｂ、反射率＝３５％であった。再生パワー＝１．０ｍＷ
で繰り返し再生テストを実施すると、約１万回前後まで
の再生で約３ｄＢ以上のキャリアー低下及びノイズ上昇
が観測されＣＮＲ＜４５ｄＢと変化した。このとき、再
生光を連続照射した色素膜と基板グルーブの界面には微
小な熱変形ブリュスターが多数観測された。
式（１）の色素膜を形成し以下同様の処方で媒体化し評
価した。記録直後のＣＮＲ（０．４０ｕｍ）＝４８ｄ
Ｂ、反射率＝３５％であった。再生パワー＝１．０ｍＷ
で繰り返し再生テストを実施すると、約１万回前後まで
の再生で約３ｄＢ以上のキャリアー低下及びノイズ上昇
が観測されＣＮＲ＜４５ｄＢと変化した。このとき、再
生光を連続照射した色素膜と基板グルーブの界面には微
小な熱変形ブリュスターが多数観測された。
【実施例３】実施例２のディスク構造において、式
（２）の色素膜：ジアザポルフィリン膜を蒸着製膜し媒
体化し評価した。再生光劣化は何ら確認されなかった。
（２）の色素膜：ジアザポルフィリン膜を蒸着製膜し媒
体化し評価した。再生光劣化は何ら確認されなかった。
【化２】
【発明の効果】以上本発明によれば、色素からなる記録
層の光照射側の基板界面上に透光性無機セラミック膜を
形成することで、レーザーのスポット形状がより絞られ
尖頭エネルギーの大きなスポット形状で繰り返し再生し
ても、形成された高密度ピットが再生光劣化することな
く安定に読み出すことができる。
層の光照射側の基板界面上に透光性無機セラミック膜を
形成することで、レーザーのスポット形状がより絞られ
尖頭エネルギーの大きなスポット形状で繰り返し再生し
ても、形成された高密度ピットが再生光劣化することな
く安定に読み出すことができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ１１Ｂ 7/24 Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３５Ｄ
５３５Ｇ
５３５Ｈ
Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｙ
Ｆターム(参考） 2H111 EA03 EA12 EA32 FA01 FA12
FA14 FB42 GA03
5D029 JA04 LA14 LA16 LB01 LB02
LB07 LC04 LC13 LC17 LC21
Claims (8)
- 【請求項１】 支持基板の上に、少なくとも記録層、金
属反射層を有する光記録媒体において、記録層は色素を
含有してなり、当該記録層の光照射側には透光性セラミ
ックからなる無機薄膜を設けたことを特徴とする追記型
光記録媒体。 - 【請求項２】 無機薄膜が、膜厚２ｎｍ〜１００ｎｍ
で、再生波長にて透過率＞８０％の金属酸化物または金
属窒化物からなることを特徴とする請求項１記載の光記
録媒体。 - 【請求項３】 無機薄膜が、熱伝導率０．５W／ｍ・℃
以上で、表面モース硬度が５以上となることを特徴とす
る請求項２記載の光記録媒体。 - 【請求項４】 無機薄膜が少なくとも、ＳｉＯ2，Ｔｉ
Ｏ2，Ａｌ2Ｏ3，ＺｎＯ2，Ｙ2Ｏ3，ＭｇＯ、ＢｅＯ，Ｚ
ｒＯ2，ＴｈＯ2，ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4、（Ｐｂ，Ｌａ）
（ＺｒＴｉ）Ｏ3のいずれかを含むことを特徴とする請
求項２乃至３に記載の光記録媒体。 - 【請求項５】 記録層が、環状アザアヌレン系金属錯体
の有機色素化合物を含むことを特徴とする請求項１乃至
４に記載の光記録媒体。 - 【請求項６】 支持基板上に無機層と記録層と反射層と
が順次形成され、記録再生が支持基板側から行われるこ
とを特徴とする請求項１乃至５に記載の光記録媒体。 - 【請求項７】 支持基板上に反射層と記録層と無機層が
順次形成され、該無機層上に１０ミクロン〜２００ミク
ロン厚の光透過層を有し、記録再生が該光透過層側から
行われることを特徴とする請求項１乃至６に記載の光記
録媒体。 - 【請求項８】 再生波長が４３０ｎｍ以下であることを
特徴とする請求項１乃至７に記載の光記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001251205A JP2003059103A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001251205A JP2003059103A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 光記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003059103A true JP2003059103A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19079888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001251205A Pending JP2003059103A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003059103A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003074282A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-09-12 | Sony Corporation | Support d'enregistrement d'informations optiques reinscriptible, procede d'enregistrement/reproduction et dispositif d'enregistrement/reproduction |
| US8137894B2 (en) | 2005-02-22 | 2012-03-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Storage medium, reproducing method, and recording method |
-
2001
- 2001-08-22 JP JP2001251205A patent/JP2003059103A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003074282A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-09-12 | Sony Corporation | Support d'enregistrement d'informations optiques reinscriptible, procede d'enregistrement/reproduction et dispositif d'enregistrement/reproduction |
| US8137894B2 (en) | 2005-02-22 | 2012-03-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Storage medium, reproducing method, and recording method |
| US8531936B2 (en) | 2005-02-22 | 2013-09-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Storage medium, reproducing method, and recording method |
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Legal Events
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| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080328 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090212 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090217 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090623 |