JP2004253086A

JP2004253086A - ２層記録層型光記録媒体

Info

Publication number: JP2004253086A
Application number: JP2003044266A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Shinozuka; 道明篠塚; Hiroyuki Iwasa; 博之岩佐; Masaru Magai; 勝真貝
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】記録容量が従来の２倍であり、赤色から青色までのレーザ光に対してもジッタなどのノイズが発生せず、アーカイバル特性も良好で高密度記録可能な、ＤＶＤ再生装置にて読み出せる互換性を有する２層記録層型光記録媒体の提供。
【解決手段】（１）基板上に、樹脂中間層を介して２組の記録層構成体を積層し、レーザ光を照射して２組の記録層構成体にそれぞれ記録、再生を行う光記録媒体であって、第１及び第２記録層構成体は何れも色素層と半透明層の積層体であり、少なくとも最初にレーザ光が入射する第１記録層構成体は、レーザ光入射側からみて色素層と半透明層がこの順に積層されている２層記録層型光記録媒体。
（２）第１及び第２記録層構成体の半透明層の少なくとも一方をＡｇ又はＡｇ合金層に変えるか、或いは、第１及び第２記録層構成体の少なくとも一方の色素層と半透明層の間にＡｇ又はＡｇ合金層を設けた（１）記載の２層記録層型光記録媒体。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ビームを照射することにより、記録材料の透過率、反射率等の光学的な変化を生じさせ、情報の記録、再生を行ない、且つ追記が可能な光記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ照射により色素層に穴あきや変形等を起させ、記録部分と未記録部分の反射率差を利用して情報の記録再生を行う追記型光記録媒体が知られている。現在実用化されているのは、未記録状態を低反射状態とし、穴あきの記録マーク部分を隣接する高反射金属層により高反射状態にするものが一般的である。
例えば、有機色素薄膜にフタロシアニン化合物を使用したもの（特許文献１など）、シアニン系色素を使用したもの（特許文献２など）、フェナレトレン系色素、ナフトキノン系色素を使用したものなどが知られている。
更に、基板上に有機色素、金属反射層、ＵＶ樹脂保護層を順次積層した追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）は、ＣＤ規格を満足させるために高い反射率を必要とすることから、再生波長域（７７０〜８３０ｎｍ）に高い屈折率を有し、且つ安定性の高い有機色素の開発が必要である（ＤＶＤの追記型ディスクのＤＶＤ±Ｒは再生波長６３０〜６８０ｎｍ）。これまでにＣＤ−Ｒ及びＤＶＤ±Ｒとして、シアニン色素／金属反射層、フタロシアニン色素／金属反射層、アゾ金属キレート色素／金属反射層などを用いた数多くの提案がなされている。例えば、シアニン色素／金属反射層を用いたものには、特許文献３〜６等が、フタロシアニン色素を用いたものには、特許文献７〜１５等が、アゾ金属キレート色素を用いたものには、特許文献１６〜１９等がある。
【０００３】
一方、１枚の光ディスクの記憶容量を増加するため、複数データ層システムが提案されている。２枚又はそれ以上のデータ層を有する光ディスクでは、レンズの焦点を変更することによって様々な層にアクセスすることができる。
例えば特許文献２０（ＩＢＭ）には複数データ層光ディスク・ドライブ・システムが記載されているが、その光ディスクは、それぞれがエア・ギャップで間隔を設けたデータ層を備えた複数の基板か、又は固体構造の複数のデータ層の何れかを含む。特許文献２１（Ｕ．Ｓ．Ｐｈｉｌｉｐｓ社）では複数のデータ層を備えた固体構造を使用し、それぞれのデータ層はＣＤタイプのデータ層である。
また、特許文献２２〜２３には色素層又は相変化膜のみからなる記録層を有する光記録媒体が開示されているが、反射率やＤＶＤ等との互換性を考慮した層構成ではない。即ち、実施形態１として、記録薄膜層と誘電体層を接して設けることにより、繰返し記録時の薄膜の劣化を防止し、記録情報の光学的な変化を大きく設定できることが記載されているが、色素層を２層設けることは全く考慮されていない。
また、特許文献２４〜２５は無機材料からなる記録層を２層設けたものである。
【０００４】
以上のように多数の公知技術はあるが、実際には実用化に至らなかったものや、反射率等の互換性を考慮していないものばかりである。
例えば、基板上に有機色素層、金属反射層、ＵＶ樹脂保護層を順次積層した従来の層構成では、金属反射層のＡｇの膜厚が１００ｎｍ程度であり、赤色ＬＤ波長（６３０〜８００ｎｍ）又は青色ＬＤ波長（３６０〜４３０ｎｍ）では光が殆ど透過せず、記録層を２層構成にすることは不可能である。
また、色素材料はＣＤ世代から使用されているが、使用レーザ波長で吸収させるように設計されているため、レーザを透過させると同時に吸収させる必要があり、色素材料を多層化させる技術は技術的困難性が高く、まだ開発が完了していない。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５８−１８３２９６号公報
【特許文献２】
特開昭５７−８２０９３号公報
【特許文献３】
特開平１−１５９８４２号公報
【特許文献４】
特開平２−４２６５２号公報
【特許文献５】
特開平２−１３６５６号公報
【特許文献６】
特開平２−１６８４４６号公報
【特許文献７】
特開平１−１７６５８５号公報
【特許文献８】
特開平３−２１５４６６号公報
【特許文献９】
特開平４−１１３８８６号公報
【特許文献１０】
特開平４−２２６３９０号公報
【特許文献１１】
特開平５−１２７２号公報
【特許文献１２】
特開平５−１７１０５２号公報
【特許文献１３】
特開平５−１１６４５６号公報
【特許文献１４】
特開平５−６９８６０号公報
【特許文献１５】
特開平５−１３９０４４号公報
【特許文献１６】
特開平４−４６１８６号公報
【特許文献１７】
特開平４−１４１４８９号公報
【特許文献１８】
特開平４−３６１０８８号公報
【特許文献１９】
特開平５−２７９５８０号公報
【特許文献２０】
米国特許第５２０２８７５号明細書
【特許文献２１】
米国特許第４４５０５５３号明細書
【特許文献２２】
国際公開００／０１６３２０号パンフレット
【特許文献２３】
国際公開００／０２３９９０号パンフレット
【特許文献２４】
特開２００１−０８４６４３号公報
【特許文献２５】
特開２００１−１０７０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の色素を用いた追記型光記録媒体においては、反射率を高くするため及び小さい記録マークを記録するため色素層に隣接して金属層を設ける関係上、２層以上の記録層を有する多層記録層型光記録媒体は実現されていない。
本発明は、従来技術における記録層の多層化、特に２層化の問題を解決し、光記録媒体の冷却能の向上を図り、記録容量を従来の２倍とすることができる光透過形の２層記録層型光記録媒体、更には、赤色レーザのみならず、青色レーザなど短波長の低出力光に対しても、ジッタなどのノイズが発生せず、アーカイバル特性も良好で高密度記録可能な２層記録層型光記録媒体の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、次の１）〜８）の発明（以下、本発明１〜８という）によって解決される。
１）基板上に、樹脂中間層を介して２組の記録層構成体を積層し、レーザ光を照射して２組の記録層構成体にそれぞれ記録、再生を行う光記録媒体であって、第１及び第２記録層構成体は何れも色素層と半透明層の積層体であり、少なくとも最初にレーザ光が入射する第１記録層構成体は、レーザ光入射側からみて色素層と半透明層がこの順に積層されていることを特徴とする２層記録層型光記録媒体。
２）第２記録層構成体と樹脂中間層の間に保護層を形成したことを特徴とする１）記載の２層記録層型光記録媒体。
３）半透明層が、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＺｒＯ、Ｔｉ_２Ｏ_３、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２の中から選ばれた少なくとも１種を含むことを特徴とする１）又は２）記載の２層記録層型光記録媒体。
４）第１及び第２記録層構成体の半透明層のうち少なくとも一方をＡｇ又はＡｇ合金層に変えたことを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の２層記録層型光記録媒体。
５）第１及び第２記録層構成体の少なくとも一方の色素層と半透明層の間にＡｇ又はＡｇ合金層を設けたことを特徴とする１）〜４）の何れかに記載の２層記録層型光記録媒体。
６）第１記録層構成体のＡｇ又はＡｇ合金層の膜厚が５〜２０ｎｍであることを特徴とする４）又は５）記載の２層記録層型光記録媒体。
７）反射率が１５〜３０％であることを特徴とする１）〜６）の何れかに記載の２層記録層型光記録媒体。
８）ＤＰＤ信号が０．３以上であることを特徴とする１）〜７）の何れかに記載の２層記録層型光記録媒体。
【０００８】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明の２層記録層型光記録媒体は、基板上に少なくとも樹脂中間層を介して貼り合せた第１記録層構成体と第２記録層構成体とを有する。各記録層構成体は少なくとも色素層を有し、色素の光吸収により穴あき及び／又は変形による記録が行われ、該記録部の反射率変化を利用して再生が行われる。また、必要に応じて第２記録層構成体と樹脂中間層との間に保護層を設ける。
図１〜図５に具体的層構成例を示すが、何れの例においても第１色素層と第１半透明層は、反射率や透過率の調整などのため基板側からこの順に積層されている必要がある。
これらの層構成において、入射光が透過する第１記録層構成体の第１色素層、第１半透明層或いはＡｇ又はＡｇ合金層の反射率と透過率を調整して、第２記録層構成体に５０％程度の光を入射させることにより、２層の記録層への記録が可能となる。
反射率の調整は、例えば赤色ＬＤ（レーザダイオード）で記録する場合は、ＤＶＤ等の２層ＲＯＭ（リードオンリーメモリー）と同等の１５〜３０％として、反射率の互換性を保つようにするとよい。
【０００９】
また本発明では、色素層に隣接して半透明層或いはＡｇ又はＡｇ合金層を設けることにより記録感度を向上させ、小さいマークを形成し易くして高密度記録への対応を図ることができる。更に、上記各層の材料、膜厚などを選択することにより記録感度の一層の向上を図ることができる。
例えば、Ａｇ及びＡｇ合金ａと半透明反射層ｂの膜厚比ａ／ｂを０．２以下にすれば透過率を４０％以上とすることができ、かつ熱を逃げ易くできるので小さいマークの記録が可能となる。
本発明によれば、レーザ光の入射方向における記録密度を増大させることができ、光記録媒体全体としての容量を増大させることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の２層記録層型光記録媒体の一例を示す層構成断面図（模式図）であり、基板１／第１色素層２／第１半透明層３／樹脂中間層４／第２色素層５／第２半透明層６／基板７という層構成を有している。
図２は、本発明の２層記録層型光記録媒体の他の例を示す層構成断面図（模式図）であり、図１に示す層構成に加えて、第２色素層の反射率調整及び保護のためにＺｎＳ・ＳｉＯ_２等からなる透明な保護層８を形成したものである。
図３は、本発明の２層記録層型光記録媒体の更に他の例を示す層構成断面図（模式図）であり、図２に示す層構成に対し、第１色素層と第１半透明層の間にＡｇ又はＡｇ合金層９を形成し、第２半透明層をＡｇ又はＡｇ合金層１０に変えたものである。
図４は、本発明の２層記録層型光記録媒体の更に他の例を示す層構成断面図（模式図）であり、図２に示す層構成に対し、第１色素層と第１半透明層の間及び第２色素層と第２半透明層の間にＡｇ又はＡｇ合金層９、１０を形成したものである。
図５は、本発明の２層記録層型光記録媒体の更に他の例を示す層構成断面図（模式図）であり、図４に示す層構成における第２色素層と第２半透明層を入れ替えたものである。
【００１１】
基板材料としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、光学特性、コストの点でポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂が優れており、中でも、ポリカーボネート樹脂は、ＣＤにおいて広く用いられているなどの実績があること及び安価であることから最も好ましい材料である。
基板１には通常、記録再生光を案内するピッチ０．８μｍ以下の溝を設けるが、この溝は必ずしも幾何学的に矩形又は台形状の溝である必要はなく、例えばイオン注入などによって、屈折率の異なる導波路のようなものを形成して光学的に溝が形成されていてもよい。
基板の厚さは、評価系のピックアップのＮＡに応じて色収差を取るために変える必要があるが、通常のピックアップのＮＡが０．６〜０．６５程度の場合には０．６ｍｍとする。ＮＡ０．８５程度になると０．１ｍｍ程度の厚さが要求されるため、シート状であることが好ましい。
透明シートを用いて薄型基板を形成する方法としては、紫外線硬化性樹脂又は透明な両面粘着シートを介して、透明シートを貼りつける方法がある。また、紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂を保護層上に塗布し、これを硬化させて薄型基板を形成してもよい。
なお、紫外線硬化性樹脂はコストの面で優れているので、樹脂中間層にも好ましく用いられる。
【００１２】
樹脂中間層は構造的には２組の記録層を熱的及び光学的に分離するものである。故に記録ビームが２組の記録層の一方にいるとき、他方の記録層に熱が伝わり難い断熱性の材料が望ましい。光学的には、光が透過しなくてはならないので透過性に優れていて、光学定数における吸収係数が小さいことが望ましい。
膜厚は３０〜６０μｍ程度にするので容易に厚く形成できる樹脂を用いる必要があり、例えば、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂や変性アクリル樹脂（両面粘着材）等が挙げられる。ＵＶ硬化樹脂ならば樹脂の粘度を調整することで容易に上記膜厚とすることができるし、光学的にも吸収の少ない材料が殆どである。変性アクリル樹脂の場合も透過率の高いものを使えば問題ない。また収縮率の少ない材料を選定すれば０．６ｍｍ厚の基板同士を貼り合せても、記録膜への影響が少なくてすむ。
ＤＶＤ（波長６６０ｎｍ程度）の２層構造ならば、樹脂中間層の膜厚のＲＯＭ規格は５５μｍ±１５μｍであるからスピンコートで形成するＵＶ樹脂の場合でも上記膜厚範囲に収めることができる。青色ＬＤ（４０５ｎｍ程度）を使用した場合は波長が短くなった分だけ薄くなり、２５〜３５μｍ程度が適切となる。
しかし、上記膜厚に変動があると、特に光入射側からみて奥側は、手前の記録層構成体と樹脂中間層の両方の膜厚変動の影響を受けるので、樹脂中間層の膜厚変動をなるべく少なくし、より均一な膜厚にすることが望ましい。
【００１３】
本発明に用いる色素材料としては、シアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ金属キレート色素等の色素が好ましい。これらの色素を用いると小さいマークを形成し易く、高密度記録に対応し易くなる。
第１色素層及び第２色素層は色素型の記録層であり、その厚さは一般的に３０〜１５０ｎｍの範囲が好ましい。３０ｎｍよりも薄いと十分なコントラストを得難く、モジュレーションが小さくなる傾向がある。一方、１５０ｎｍよりも厚いと小さい記録マークが書き難くなる。
また、最短マーク長が０．５μｍ以下となるような高密度記録では、その厚さは５０〜１００ｎｍが好ましい。５０ｎｍよりも薄いと反射率が低くなり過ぎ、また色素層の膜厚の不均一が現れ易いので好ましくない。一方、１００ｎｍよりも厚いと熱容量が大きくなり記録感度が悪くなる他、熱伝導率の不均一により、エッジが乱れジッタが高くなる傾向にある。
上記色素層は通常スピンコートで形成する。スピンコート後の膜厚はほぼ均一であるが、記録後は、レーザにより色素層の変形及び又は穴あきを生じ、場合によっては基板変形も加わって記録マークが形成される。再生は反射率の変化により行う。通常、記録前後の反射率差は５％より大きい。
【００１４】
本発明の保護層は、第２色素層と樹脂中間層との反応を防止すると共に、光入射側から見て奥側の層の反射率を調整するという機能を併せ持つ。また、記録時の高温による樹脂中間層の表面の変形を防止するのにも有効である。
保護層の材料は、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。材料としては熱伝導特性の低いものが望ましいが、その目安は１×１０^−３ｐＪ／（μｍ・Ｎ・ｎｓｅｃ）である。しかし、このような低熱伝導率材料の薄膜状態の熱伝導率を直接測定するのは困難であるため、直接測定に代えて、熱シミュレーションと実際の記録感度の測定結果から目安を得る。
【００１５】
好ましい低熱伝導率の保護層材料としては、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＴａＳ_２、希土類硫化物のうちの少なくとも一種を５０〜９０モル％含み、透明性が高く、かつ融点又は分解点が１０００℃以上の耐熱性化合物を含む複合誘電体が望ましい。中でもＺｎＳ、ＺｎＯを７０〜９０モル％含む複合誘電体、或いは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ等の希土類の硫化物を６０〜９０モル％含む複合誘電体が望ましい。
融点又は分解点が１０００℃以上の耐熱化合物材料としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｂ等の酸化物、窒化物、炭化物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることができる。
なお、上記酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合したりして用いることも有効である。
本発明の保護層材料としては、上記留意点及び第１色素層及び第２色素層の材料との整合性を考慮すると、ＺｎＳとＳｉＯ_２との混合系組成が最も好ましい。保護層として樹脂中間層側に透過率が高く熱伝導率も高い層を設ける構成を用いると記録感度に関して有利になる。言い換えれば透過率が高いだけの材料は記録感度の点で不利である。材料としては第１半透明層及び第２半透明層と同じ材料を用いることができる。
保護層の厚さは、記録レーザ光波長が６００〜７００ｎｍでは４０〜１２０ｎｍが好ましく、同波長が３５０〜６００ｎｍでは３０〜１００ｎｍが好ましく、より好ましくは４０〜８０ｎｍである。
【００１６】
色素層に前記のような材料を用いると、最短マーク長０．３μｍ以下の高密度記録において低ジッタを実現できるが、本発明者らの検討によれば高密度記録を実現するために短波長のレーザダイオード（例えば、波長４１０ｎｍ以下）を用いる場合には、急冷構造とするための層構成についても一層の留意が必要になる。特に、波長が５００ｎｍ以下、開口数ＮＡが０．５５以上の小さな集束光ビームを用いた１ビームオーバーライト特性の検討においては、隣接するトラックへの影響からマーク幅方向の温度分布を平坦化することが重要である。この傾向は、波長３５０〜４２０ｎｍ、ＮＡ＝０．８５前後の光学系を用いたＤＶＤ対応の光学系においても同様である。
そこで、これらの要求に適合するように２層記録層型光記録媒体の適切な層構成を検討した結果、光透過性があると共に放熱性もあり、かつ高記録感度になるようにするには、本発明１のように色素層に隣接して半透明層を設ければよいこと、更にはＡｇ又はＡｇ合金層を設けるなど本発明２〜８のような構成とすることが好ましいことを見出した。
【００１７】
本発明の２層記録層型光記録媒体では、記録時に半透明層或いはＡｇ又はＡｇ合金層で放熱される。その結果、色素層での熱の上昇が抑えられ、ある熱（温度）以上で穴あきや変形を起す色素を選択して用いることにより、小さなマークが形成可能となる。Ａｇ又はＡｇ合金層は半透明層よりも放熱機能が優れているので、半透明層に隣接して設けるか、或いは半透明層に変えて設けることにより、記録感度を向上させることができる。
第１半透明層及び第２半透明層の材料としては、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＺｒＯ、Ｔｉ_２Ｏ_３、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２の中から選ばれた少なくとも１種を含むものが好ましい。これらの材料は透過率及び熱伝導率が高いので、例えば図１に示す層構成の場合、第１色素層で光吸収されて発生した熱が第１半透明層で放熱されることにより第１色素層に小さいマークが記録される。また第１色素層と第１半透明層では光の半分程度が透過するので、光入射側からみて奥側の層である第２色素層でも同様に記録が可能となる。色素層の透過率及び吸収率の調整は、色素層の材料及び膜厚で調整できる。
【００１８】
半透明層の膜厚であるが、膜厚を厚くしていくと、透過率が高くなったり低くなったりすることを繰り返す。あまり厚いと膜にクラックが入るし膜の応力により媒体の機械特性が悪くなるので２００ｎｍ以上にすることはできない。
透過率は５０％以上が望ましいので、第１半透明層の膜厚は、記録層の色素膜厚にもよるが、半透明層の屈折率が２．１〜２．２程度のときは、２０〜１００ｎｍ又は１１０〜１７０ｎｍとする。また半透明層の膜厚が厚いほど放熱が良好に行われるため記録再生特性が良い。しかし、薄い膜厚でもＤＶＤ評価（６６０ｎｍ、ＮＡ＝０．６５で記録、６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６で再生）の主要な記録再生特性であるジッタで規格（ジッタ９％以下）を満足する特性は得られる。
より好ましい膜厚範囲は、３０〜８０ｎｍ又は１２０〜１６０ｎｍである。
第２半透明層には、第１半透明層と同様の材料が用いられ、第２半透明層を色素層と基板の間に設ける場合は、厚いほど放熱性が良くなるので良好な記録再生特性が得られる。
反射率の点からは、第２半透明層の膜厚は２０〜２００ｎｍの間であってより反射率の高い領域が好ましい。更に好ましくは６０〜１６０ｎｍである。
【００１９】
図２に示す層構成の場合も図１の場合と同様であるが、第２色素層に記録する際に、反射率と透過率を保護層でも調整することができる。
図３に示す層構成の場合は、第１色素層と第１半透明層の間にＡｇ又はＡｇ合金層を設けており、これにより一層熱が逃げ易くなり、小さいマークを記録することができる。また、第２半透明層をＡｇ又はＡｇ合金層に変えることにより、第２記録層の記録感度を向上させることができる。
図４に示す層構成の場合は、第２色素層と第２半透明層の間にもＡｇ又はＡｇ合金層を設けることにより、第２記録層の記録感度を向上させることができる。
図５に示す層構成は、図４に示す層構成における第２色素層と第２半透明層を入れ替えたもので、これにより色素層が変形し易くなり、第２記録層の記録感度が更に向上する。
【００２０】
Ａｇ又はＡｇ合金層を用いる場合、光を透過させなければならないので膜厚を薄くする必要がある。そこで、製膜時のデポレートを遅くして膜厚不均一性をなくして製膜する。膜厚は５〜２０ｎｍが望ましい。５ｎｍ未満ではデポレートを遅くしても不均一になる。２０ｎｍを超えると透過率が悪くなるので好ましくない。また第１記録層構成体にＡｇ又はＡｇ合金層を設ける場合には、膜厚を１０ｎｍ程度にすれば、記録、再生波長である赤色、青紫色波長の両方で透過率を５０％以上とすることができる。
Ａｇ合金の例としては、Ａｇに、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｍｎの中から選ばれた少なくとも１種を０．２〜５原子％含む合金が挙げられる。また、経時安定性をより重視する場合にはＴｉ、Ｍｇを添加することが好ましい。
【００２１】
また、本発明者らは、Ａｇ合金層では添加元素濃度に比例して体積抵抗率が増加することを確認した。一方、不純物の添加は一般的に結晶粒径を小さくし粒界の電子散乱を増加させて熱伝導率を低下させると考えられる。添加不純物量を調節することは、結晶粒径を大きくして材料本来の高熱伝導率を得るために必要である。
本発明の２層記録層型光記録媒体は、反射率が１５〜３０％であれば、ＤＶＤ再生装置で読み出し可能である。これまで２層の色素記録層を有する光記録媒体は、基板変形を考慮すると技術的に困難であるとされ、容易に実現できないとされていた。これに対し本発明では、色素層と半透明層を設けることにより、１５％以上の反射率を持つ、色素を用いた２層記録層型光記録媒体を実現できた。
【００２２】
Ａｇ又はＡｇ合金層は通常スパッタ法や真空蒸着法で形成されるが、ターゲットや蒸着材料そのものの不純物量は勿論、成膜時に混入する水分や酸素量も含めて全不純物量を２原子％以下とする必要がある。このためにプロセスチャンバの到達真空度は１×１０^−３Ｐａ以下とすることが望ましい。また、１０^−４Ｐａより悪い到達真空度で成膜する場合には、成膜レートを１ｎｍ／秒以上、好ましくは１０ｎｍ／秒以上として不純物が取り込まれるのを防ぐことが望ましい。或いは、意図的な添加元素を１原子％より多く含む場合は、成膜レートを１０ｎｍ／秒以上として付加的な不純物混入を極力防ぐことが望ましい。
良好な特性を示す高熱伝導率のＡｇ又はＡｇ合金層を選択するために、それぞれの熱伝導率を直接測定することも可能であるが、熱伝導の良否を電気抵抗を利用して見積もることもできる。これは、金属膜のように電子が熱又は電気伝導を主として司る材料においては、熱伝導率と電気伝導率の間に良好な比例関係があることによる。薄膜の電気抵抗は、その膜厚や測定領域の面積で規格化された抵抗率値で表す。体積抵抗率と面積抵抗率は、通常の４探針法で測定でき、ＪＩＳＮ７１９４によって規定されている。この方法により、薄膜の熱伝導率そのものを実測するよりも遥かに簡便に再現性の良いデータが得られる。
【００２３】
Ａｇ又はＡｇ合金層は、体積抵抗率が２０〜１５０ｎΩ・ｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜１００ｎΩ・ｍである。２０ｎΩ・ｍ未満の材料は薄膜状態では得難い。体積抵抗率が１５０ｎΩ・ｍより大きい場合でも、例えば３００ｎｍを超える厚膜とすれば面積抵抗率を下げることはできるが、本発明者らの検討によれば、このような高体積抵抗率材料を用いて面積抵抗率のみを下げても十分な放熱効果は得られなかった。厚膜では単位面積当たりの熱容量が増大してしまうためと考えられる。また、このような厚膜では成膜に時間がかかり、材料費も増えるため製造コストの観点から好ましくないばかりでなく、膜表面の微視的な平坦性も悪くなってしまう。従って、膜厚３００ｎｍ以下で面積抵抗率０．２〜０．９Ω／□が得られるような低体積抵抗率材料を用いるのが好ましく、０．５Ω／□程度の材料が最も好ましい。
【００２４】
高体積抵抗率材料と低体積抵抗率材料を組み合わせて所望の膜厚で所望の面積抵抗率を得るためには、Ａｇ合金層を多層化する方法も有効である。
合金化による体積抵抗率調節は、合金ターゲットの使用によりスパッタ工程を簡素化できるが、ターゲット製造コストひいては媒体の原材料比を上昇させる要因にもなる。従って、純Ａｇの薄膜と上記添加元素そのものの薄膜を多層化して所望の体積抵抗率を得ることも有効である。層数が３層程度までであれば初期の装置コストは増加するものの、個々の媒体コストは却って抑制できる場合がある。放熱層であるＡｇ合金層を複数の金属膜からなる多層放熱層とし、全膜厚を４０〜３００ｎｍとし、多層放熱層の厚さの５０％以上が体積抵抗率２０〜１５０ｎΩ・ｍの金属薄膜層（多層であってもよい）とするのが好ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００２６】
実施例１
ポリカーボネート製基板１上に、シアニンからなる第１色素層をスピンコートで形成し、その上にＩＺＯ（ＩｎＯｘ、ＺｎＯｘ）からなる第１半透明層をスパッタで形成した。
一方、ポリカーボネート製基板７上にＩＺＯからなる第２半透明層をスパッタで形成し、その上にシアニンからなる第２色素層をスピンコートで形成した。
次いで、第１色素層等を形成した基板と第２色素層等を形成した基板同士を、中間層となるＵＶ硬化樹脂（三菱レーヨン社製、ＳＤ３１８）で貼り合わせ、図１に示す層構成の評価用光記録媒体を作製した。
なお、各層の厚さは、基板１及び基板７：０．６ｍｍ、第１色素層：８０ｎｍ、第１半透明層：８０ｎｍ、樹脂中間層：３８μｍ、第２色素層：７０ｎｍ、第２半透明層：１００ｎｍである。
【００２７】
実施例２
樹脂中間層と第２色素層の間にＺｎＳ（８０原子％）ＳｉＯ_２（２０原子％）からなる厚さ７０ｎｍの保護層をスパッタで形成した点以外は、実施例１と全く同様にして図２に示す層構成の評価用光記録媒体を作製した。
【００２８】
実施例３
第１色素層と第１半透明層の間に厚さ１０ｎｍのＡｇ_９８Ｐｄ_１Ｃｕ_１合金層を設け、第２半透明層を厚さ１０ｎｍのＡｇ_９８Ｐｄ_１Ｃｕ_１合金層に変えた点以外は、実施例２と全く同様にして図３に示す層構成の評価用光記録媒体を作製した。
【００２９】
実施例４
第１色素層と第１半透明層の間及び第２色素層と第２半透明層の間に厚さ１０ｎｍのＡｇ_９８Ｐｄ_１Ｃｕ_１合金層を設けた点以外は、実施例２と全く同様にして図４に示す層構成の評価用光記録媒体を作製した。
【００３０】
実施例５
第２色素層と第２半透明層を入れ替えた点以外は、実施例４と全く同様にして図５に示す層構成の評価用光記録媒体を作製した。
【００３１】
比較例１
第１、第２半透明層を設けなかった点以外は、実施例１と全く同様にして評価用光記録媒体を作製した。
【００３２】
上記実施例１〜５及び比較例１の評価用光記録媒体について、波長６６０ｎｍ、開口数ＮＡ０．６５の光学系を用いて集束光ビームを照射し、線速：３．５ｍ／ｓ、０．２６７μｍ／ｂｉｔの条件で、初期ジッタ（Ｊｉｔｔｅｒ）、アーカイバル特性を評価した。なお、アーカイバル特性は、８０℃、８５％（ＲＨ）の環境条件で保存した際に、ジッタ（Ｊｉｔｔｅｒ）上昇が２０％以上となる時間（Ｈ）であり、ＤＰＤ信号は、位相差信号（ディファレンシャル・フェイズ・ディテクション）である。ＤＰＤ信号はＤＶＤ再生装置が採用しているトラッキング方法であり、通常ＲＯＭでは、ピットの凹凸から生じる反射率差が位相を変化させて、その差で再生ビーム位置を補正していく方法である。
ＤＶＤの書き換え型媒体の場合は、結晶とアモルファスの変化が位相の変化になり、追記型媒体の場合は、ほぼＲＯＭと同様の原理でＤＰＤ信号が得られる。この信号がＲＯＭと同等であればＤＶＤ再生装置で読み出すことができ互換性の良好な媒体を提供できる。
結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】

【００３４】
表１から分るように、実施例１〜５では、比較例１に比べて、ジッタ、アーカイバル特性共に優れている。また、ＤＰＤ信号も、比較例１が０．３未満であるのに対し、実施例１〜５は０．３以上で、ＤＶＤプレーヤーで再生可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、記録容量が従来の２倍であり、赤色から青色までのレーザ光に対してもジッタなどのノイズが発生せず、アーカイバル特性も良好で高密度記録可能な、ＤＶＤ再生装置にて読み出せる互換性を有する２層記録層型光記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２層記録層型光記録媒体の一例を示す層構成断面図である。
【図２】本発明の２層記録層型光記録媒体の他の例を示す層構成断面図である。
【図３】本発明の２層記録層型光記録媒体の更に他の例を示す層構成断面図である。
【図４】本発明の２層記録層型光記録媒体の更に他の例を示す層構成断面図である。
【図５】本発明の２層記録層型光記録媒体の更に他の例を示す層構成断面図である。
【符号の説明】
１基板
２第１色素層
３第１半透明層
４樹脂中間層
５第２色素層
６第２半透明層
７基板
８保護層
９Ａｇ又はＡｇ合金層
１０Ａｇ又はＡｇ合金層

Claims

基板上に、樹脂中間層を介して２組の記録層構成体を積層し、レーザ光を照射して２組の記録層構成体にそれぞれ記録、再生を行う光記録媒体であって、第１及び第２記録層構成体は何れも色素層と半透明層の積層体であり、少なくとも最初にレーザ光が入射する第１記録層構成体は、レーザ光入射側からみて色素層と半透明層がこの順に積層されていることを特徴とする２層記録層型光記録媒体。
第２記録層構成体と樹脂中間層の間に保護層を形成したことを特徴とする請求項１記載の２層記録層型光記録媒体。
半透明層が、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＺｒＯ、Ｔｉ_２Ｏ_３、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２の中から選ばれた少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の２層記録層型光記録媒体。
第１及び第２記録層構成体の半透明層のうち少なくとも一方をＡｇ又はＡｇ合金層に変えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の２層記録層型光記録媒体。
第１及び第２記録層構成体の少なくとも一方の色素層と半透明層の間にＡｇ又はＡｇ合金層を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の２層記録層型光記録媒体。
第１記録層構成体のＡｇ又はＡｇ合金層の膜厚が５〜２０ｎｍであることを特徴とする請求項４又は５記載の２層記録層型光記録媒体。
反射率が１５〜３０％であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の２層記録層型光記録媒体。
ＤＰＤ信号が０．３以上であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の２層記録層型光記録媒体