JP2005129199A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 二つの記録層から得られる記録・再生特性が向上した光記録媒体等を提供すること。
【解決手段】 第一基板１１、有機色素からなる第一記録層２１、第一反射層３１、透光性の中間層４、有機色素からなる第二記録層２２、第二反射層３２および第二基板１２が順次積層され、中間層４は、ガラス転移温度が９０℃以上の樹脂からなる光記録媒体１により、上記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

本願は、光記録媒体に関し、具体的には、二層構造の光記録媒体であって、各層に記録された信号特性が均一である光記録媒体等に関する。

従来より、各種情報を記録し、再生する記録媒体として、ＤＶＤ（digital versatile disc）等の光記録媒体が知られている。この光記録媒体として、一方の面側から情報が記録される層を一層有するシングルレイヤタイプの光記録媒体と、一方の面側から情報が記録される層を二層有するデュアルレイヤタイプの光記録媒体とが知られている。

この各光記録媒体のうち、デュアルレイヤタイプの光記録媒体は、情報が記録される層（以下、単に記録層という。）を二層有するため、高密度に大容量の情報を記録し、再生することができる。また、このデュアルレイヤタイプの光記録媒体は、一方の面側から二層の記録層に記録できるため、光記録媒体の記録・再生装置において、光記録媒体が設置される各面側に光学ピックアップを設けて、当該光学ピックアップを切り替えることを要しない。さらに、デュアルレイヤタイプの光記録媒体は、記録・再生時に、光記録媒体を反転させることも要しない。そのため、デュアルレイヤタイプの光記録媒体は、いわゆるシームレス録画およびシームレス再生が可能となる。

このように、デュアルレイヤタイプの光記録媒体は、情報記録の機能に優れている、その記録・再生装置における構成が簡易である、シームレス録画・再生のために使用者はビデオ鑑賞等を中断されることがない、等の利点を有している。

このようなＤＶＤにおいては、使用者において記録可能としたもの、いわゆるＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭも既に開発されている。

このうち、ＤＶＤ−Ｒの基本的構成は、ディスクの表面の情報記録領域に光学ピックアップのトラッキング手段であるスパイラル状の溝からなるプリグルーブが形成され、その上にスピンコート法等の手段で有機色素等の記録媒体が塗布され、乾燥されて記録層が形成され、その上に金属膜からなる反射層が形成されてなるものである。

さらに、例えば、特許文献１等には、デュアルレイヤタイプのＤＶＤ−Ｒ型光記録媒体が開示されている。具体的には、第一基板のグルーブが形成された側に有機色素からなる第一記録層および半透過性の第一反射層を形成した第一ディスクと、第二基板のグルーブが形成された側に第二反射層および有機色素からなる第二記録層を形成した第二ディスクとを、第一反射層および第二記録層を対向させ、接着剤等を用いて貼り合わせた光記録媒体が開示されている。

このような光記録媒体は、第一基板側からレーザ光を照射して第一記録層および第二記録層に情報を記録するようになっている。
特開平１１−６６６２２号公報

このようなデュアルレイヤタイプの光記録媒体においては、記録・再生における特性の向上が望まれている。

そこで、本願は、記録・再生における特性が向上された光記録媒体を提供することを課題の一例とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第一基板、有機色素からなる第一記録層、第一反射層、透光性の中間層、有機色素からなる第二記録層、第二反射層および第二基板が順次積層され、前記中間層は、ガラス転移温度が９０℃以上である樹脂からなることを特徴とする光記録媒体である。

以下に、図１を参照して、本実施形態の光記録媒体について具体的に説明する。なお、図１は、本実施形態の光記録媒体のディスク面に対する垂直方向の切断面の一部を示す断面図である。

なお、本願の発明者らは、光記録媒体における二つの記録層の間に設けられる中間層の材料におけるガラス転移温度の相違が、光記録媒体の第二記録層における記録・再生特性に影響を与えることを見出し、本願に係る発明に至った。すなわち、本願は、光記録媒体において、二つの記録層の間に設けられる中間層が、ガラス転移温度が９０℃以上である樹脂からなることを特徴とする。

本実施形態の光記録媒体１は、図１に示すように、第一基板１１、有機色素からなる第一記録層２１、第一反射層３１、透光性の中間層４、有機色素からなる第二記録層２２、第二反射層３２および第二基板１２が順次積層されている。そして、第一基板１１は、第一記録層２１側に第一グルーブＧ１のプリグルーブを有し、中間層４は、第二記録層２２側に第二グルーブＧ２のプリグルーブを有する。また、第二反射層３２と第二基板１２とは、接着層５を介して貼り合わせられている。

なお、本実施形態の光記録媒体１は、図１に示すように、第一基板１１側から記録用レーザ光および再生用レーザ光を照射して、記録および再生を行う。

第一基板１１の材料は、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の透明樹脂が用いられる。このように、第一基板１１の材料は、記録用レーザ光および再生用レーザ光を透過させる性質を有するものが用いられる。

また、第一基板１１の厚さは、光記録媒体１の規格に従うが、通常、０．１−０．６ｍｍである。すなわち、光記録媒体１が赤色レーザ用のＤＶＤ−Ｒディスクである場合には、第一基板１１の厚さは０．６ｍｍであり、光記録媒体１が青色レーザ用ディスクである場合には、第一基板１１（記録再生レーザ光の透過層に該当する。）の厚さは０．１ｍｍまたは０．６ｍｍである。なお、第一基板１１は、円形で中心が空洞になった板状の形状のものが用いられる。

第一基板１１の第一記録層２１が形成される側には、第一グルーブＧ１のプリグルーブが形成されている。このプリグルーブの形状は、通常、深さが１４０−１８０ｎｍ程度、幅が０．２５−０．３５μｍ程度、ピッチが０．７−０．９μｍ程度である。

また、第一グルーブＧ１のプリグルーブは、円形の第一基板１１の中心を基準として、螺旋状または同心円状に形成されている。さらに、第一グルーブＧ１は、所定の周期で半径方向に蛇行するようにしてもよい。以下において、このようにグルーブが蛇行していることをウォブルグルーブという。さらにまた、各第一グルーブＧ１間に位置するランドには、プリピットが所定間隔で形成されている。

有機色素からなる第一記録層２１の材料は、従来の光記録媒体の記録層に用いられている有機色素を用いればよく、特に限定されないが、例えば、アゾ化合物の錯体、シアニン色素、フタロシアニン色素等が用いられる。また、第一記録層２１の厚さは、特に限定されないが、通常、５０−１２０ｎｍである。

第一記録層２１は、各第一グルーブＧ１およびその間のランドに沿って、ほぼ同様の厚みで形成されてもよい。また、第一記録層２１は、図１に示すように、第一グルーブＧ１を埋め込むように形成され、第一反射層３１が設けられる側を平坦な面に形成してもよい。

第一反射層３１の材料は、金、アルミニウム、銀、銅等の金属や、これらの金属からなる合金が用いられる。また、第一反射層３１の厚さは、記録／再生用のレーザ光を反射させ、または、透過させることが可能な厚さとすれば特に限定されないが、通常、１０ｎｍ±２ｎｍ程度である。上述のように、第一記録層２１の第一反射層３１側が平坦な面として形成されている場合には、第一反射層３１は、第一基板１１側の面が第一基板１１の入光面に対して平行で平坦な面にできる。

透光性の中間層４の材料は、光を透過させる性質を有し、ガラス転移温度が９０℃以上の樹脂が用いられる。この中間層４の材料となる樹脂のガラス転移温度の上限は、特に限定されないが、通常１６０℃程度である。また、中間層４の材料となる樹脂は、ガラス転移温度が１１０℃以上であることが好ましく、１１０−１５０℃程度であることがより好ましい。

さらに、中間層４の材料は、第一基板１１に形成される第一グルーブＧ１と同じ位相構造を有する第二グルーブＧ２が形成できる材料が好ましく用いられる。この中間層４の材料としては、紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。

具体的に、中間層４に用いられる樹脂としては、アクリル酸エステルを９０質量％以上含む樹脂等が挙げられる。

なお、中間層４の厚さは、特に限定されないが、通常、４０μｍ程度である。

中間層４の第二記録層２２が形成される側には、第二グルーブＧ２のプリグルーブが形成されている。このプリグルーブの形状は、上述の第一グルーブＧ１と同様の範囲の深さ、幅およびピッチを有する形状である。このように、第一グルーブＧ１と第二グルーブＧ２の位相構造を同一にすることにより、第二記録層２２および第一記録層２１における再生信号特性を均一にすることができる。

有機色素からなる第二記録層２２の材料および厚さは、第一記録層２１の材料および厚さと同様の範囲とする。この第一記録層２１と第二記録層２２との構成により、第一記録層２１および第二記録層２２に記録された各情報の再生信号特性を均一にすることができる。

また、第二記録層２２は、上述の第一記録層２１と同様に、各第二グルーブＧ２およびその間のランドに沿って、ほぼ同様の厚みで形成されてもよい。さらに、第二記録層２２は、図１に示すように、第二グルーブＧ２を埋め込むように形成され、第二反射層３２が設けられる側を平坦な面に形成してもよい。

第二反射層３２の材料は、上述の第一反射層３１の材料と同様である。ただし、第二反射層３２の材料は、第一反射層３１のように光を反射する性質と透過する性質とを併せ持
つ必要はなく、記録／再生用のレーザ光を全反射できればよい。

また、第二反射層３２の厚さは、記録／再生用のレーザ光を全反射できる範囲において適宜選択され、例えば、５０ｎｍ以上とする。上述のように、第二記録層２２の第二反射層３２側が平坦な面として形成されている場合には、第二反射層３２は、第一基板１１側の面が第一基板１１の入光面に対して平行で平坦な面にできる。これより、後述するように、第二反射層３２と第二基板１２との平坦な面同士を接着させることになるので、これらの層の貼り合わせも容易になる。

第二基板１２は、第一基板１１と同様の材料、厚さ、形状のものが用いられる。

上述の第二反射層３２と第二基板１２とは、接着層５を介して接着されている。この接着層５用の接着剤の材料は、特に限定されないが、紫外線硬化型接着剤等が用いられる。また、この接着剤からなる接着層５の厚さは、特に限定されないが、通常、２０μｍ程度である。

なお、光記録媒体１は、図１に示される層構成に限定されず、上述の各層を有していれば、その他の各層を適宜設けることができる。

例えば、光記録媒体１には、図示しない誘電体層を設けることができる。この誘電体層は、光記録媒体１における中間層４と第二記録層２２との間に形成される。具体的には、誘電体層は、中間層４に形成した第二グルーブＧ２に沿って形成される。なお、この誘電体層は、第二記録層２２を保護し、また、光記録媒体１の光学的特性や熱的特性を調整するために設けられる。

誘電体層の材料は、特に限定されず、従来公知の材料が用いられるが、通常、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＡｌＮ等が用いられる。また、誘電体層の厚さは、特に限定されず、通常、１−１０ｎｍ程度である。

また、図１における光記録媒体１においては、各記録層２１および２２における第一基板１１側から見た各グルーブＧ１およびＧ２が、第一基板１１側から見て重なり、同期している。しかしながら、各記録層２１および２２における第一基板１１側から見たグルーブＧ１およびＧ２の位置は、これに限定されず、この各グルーブＧ１およびＧ２の位置が第一基板１１側から見てトラッキングする方向に対して直交する方向に互いにずれた位置に設けられていてもよい。

この光記録媒体１は、第一基板１１側から記録用レーザ光および再生用レーザ光が照射され、第一記録層２１の第一グルーブＧ１とそのランド、および、第二記録層２２の第二グルーブＧ２とそのランドにピットが形成される。

また、光記録媒体１としては、例えば、いわゆるＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスク等の記録・再生が可能なディスクが用いられ、記録の消去や書き替えの可否は特に限定されない。

ここで、本実施形態の光記録媒体１の製造方法について説明する。

本実施形態の光記録媒体１は、上述の構成となっていれば、その製造方法は限定されないが、例えば、以下に説明する方法により製造することができる。

本実施形態の光記録媒体１は、第一基板１１に第一グルーブＧ１を形成し、この第一基
板１１の第一グルーブＧ１側に、有機色素からなる第一記録層２１および第一反射層３１を順次積層し、さらにガラス転移温度が９０℃以上の樹脂からなる中間層４を積層し、この中間層４の第一反射層３１を有しない側に第二グルーブＧ２を形成し、中間層４の第二グルーブＧ２側に有機色素からなる第二記録層２２および第二反射層３２を順次積層し、この第二反射層３２と第二基板１２とを貼り合わせることにより製造される。

具体的には、まず、上述の材料および厚さからなる第一基板１１における一方の面に、上述の形状からなる第一グルーブＧ１を形成する。この第一グルーブＧ１の形成方法は、特に限定されないが、フォトレジストやスタンパ等を用いた従来公知の方法が用いられる。

次いで、第一基板１１に形成された第一グルーブＧ１上に、上述の材料および厚さからなる第一記録層２１を形成する。この第一記録層２１の形成方法は、特に限定されないが、通常、スピンコート法等が用いられる。具体的に、第一記録層２１がスピンコート法により形成される場合には、上述の第一記録層２１の材料を溶媒に溶解、分散させて塗工液とし、第一基板１１上にこの塗工液をスピンコートする。

なお、第一記録層２１の材料として上述のアゾ化合物の錯体を用いる場合には、上述の塗工液の溶媒として、テトラフルオロプロパノールまたはオクタフルオロペンタノール等が用いられる。また、第一記録層２１の材料として上述のシアニン色素を用いる場合には、上述の塗工液の溶媒として、エチルセルソルブまたはジメチルシクロヘキサン等が用いられる。

次いで、第一記録層２１上に、上述の材料および厚さからなる第一反射層３１を形成する。この第一反射層３１の形成方法は、特に限定されないが、通常、スパッタリング、蒸着法等が用いられる。

次いで、第一反射層３１上に、上述の材料および厚さからなる中間層４を形成する。この中間層４の形成方法は、特に限定されないが、中間層４の材料として上述の紫外線硬化型樹脂を用いる場合には、通常、スピンコート法等が用いられる。

次いで、中間層４における第一反射層３１を有しない面に、上述の形状からなる第二グルーブＧ２を形成する。この第二グルーブＧ２の形成方法は、特に限定されないが、中間層４の材料として上述の紫外線硬化型樹脂を用いる場合には、この中間層４に第二グルーブＧ２の形状に合わせたスタンパを押し当て、紫外線を照射することにより形成することができる。

次いで、中間層４に形成された第二グルーブＧ２上に、上述の材料および厚さからなる第二記録層２２を形成する。この第二記録層２２の形成方法は、上述の第一記録層２１の形成方法と同様である。なお、第二記録層２２は、第二反射層３２側の面を、第一基板１１の入光面と平行に、平坦に形成することが好ましい。

次いで、第二記録層２２上に、上述の材料および厚さからなる第二反射層３２を形成する。この第二反射層３２の形成方法は、上述の第一反射層３１の形成方法と同様である。

次いで、第二反射層３２の第二記録層２２を有しない側に、第二基板１２を貼り合わせる。この第二反射層３２と第二基板１２との貼り合わせには、上述の接着剤を用いる。そして、第二反射層３２と第二基板１２との間にこの接着剤からなる接着層５が形成される。

具体的には、上述の接着剤をスピンコート法等により第二基板１２または第二反射層３２のいずれか一方の貼り合わせ面に塗布し、接着剤を塗布しなかった方の貼り合わせ面を、塗布した接着剤上に重ね合わせて圧着する。接着剤として上述の紫外線硬化型接着剤を用いた場合には、圧着後、紫外線を照射することにより、接着剤を硬化させて、二つの基板１１および１２を接着させる。

なお、上述の図示しない誘電体層を形成する場合には、中間層４における第二グルーブＧ２上に誘電体層を形成する。この誘電体層の形成方法も、特に限定されず、従来公知の方法が用いられるが、通常、スパッタリング、蒸着法等が用いられる。

このようにして、本実施形態にかかる光記録媒体１が製造される。

以上説明したように、本実施形態の光記録媒体１は、第一基板１１、有機色素からなる第一記録層２１、第一反射層３１、透光性の中間層４、有機色素からなる第二記録層２２、第二反射層３２および第二基板１２が順次積層され、当該中間層４は、ガラス転移温度が９０℃以上である樹脂からなることを特徴とする。

よって、本実施形態の光記録媒体１は、第一記録層２１と第二記録層２２との間に設けられる中間層４の材料をガラス転移温度が９０℃以上の樹脂としたことにより、光記録媒体１の記録・再生特性が向上する。具体的には、本実施形態の光記録媒体１は、第一記録層２１および第二記録層２２において、所定の変調度と反射率が得られる。また、本実施形態の光記録媒体１は、いわゆるデュアルレイヤタイプの光記録媒体が従来から有する、高密度大容量の情報記録ができる、記録・再生装置の構成が簡易となる、シームレス録画・再生が可能となる等の各特性を有する。

また、上述の光記録媒体１において、第一基板１１は、第一記録層２１側にプリグルーブを有し、中間層４は、第二記録層２２側にプリグルーブを有することを特徴とする。

よって、第一基板１１に第一グルーブＧ１のプリグルーブが形成されるとともに、中間層４に第二グルーブＧ２のプリグルーブが形成される。そのため、その各プリグルーブ上に形成される第一記録層２１および第二記録層２２は、第一基板側から見て同一の位相構造とすることができ、両記録層２１および２２から得られる再生信号特性が均一となる。

さらに、上述の光記録媒体１において、中間層４は、紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする。

よって、中間層４が紫外線硬化型樹脂を用いて形成されるため、中間層４には、第一基板１１に形成された第一グルーブＧ１と同じ位相構造を有する第二グルーブＧ２を確実に形成することができる。そのため、第一記録層２１および第二記録層２２を第一基板側から見て確実に同一の位相構造とすることができ、両記録層２１および２２から得られる再生信号特性の均一性が向上する。

続いて、本願の光記録媒体について、実施例および比較例を参照して説明する。

（実施例１）
円盤形で厚さ０．６ｍｍのポリカーボネートからなる第一基板１１に、第一グルーブＧ１として深さ１５５ｎｍ、幅３１０ｎｍ、トラックピッチ０．７４μｍのウォブルグルーブを螺旋状に形成し、当該各ウォブルグルーブ間のランドにプリピットを所定間隔で形成した。この第一グルーブＧ１上に、アゾ化合物の錯体からなる有機色素をテトラフルオロ
プロパノールに溶解、分散させた塗工液をスピンコート法で塗布し、厚さ６０ｎｍの第一記録層２１を形成した。次いで、この第一記録層２１上に、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金をスパッタリングにより形成し、厚さ１０ｎｍの第一反射層３１を得た。

次いで、第一反射層３１上に、ガラス転移温度が１２６℃程度の紫外線硬化型樹脂をスピンコートし、厚さ５０μｍの中間層４を形成した。なお、この紫外線硬化型樹脂は、主成分としてアクリル酸エステルを９０質量％以上含んでいる。

次いで、この中間層４上に、第一グルーブＧ１と同様の深さ、幅およびトラックピッチからなる第二グルーブＧ２を形成した。この第二グルーブＧ２は、所定のウォブルグルーブおよびプリピットのパターンを有する透光性の樹脂スタンパを中間層４に押し当て、当該スタンパを介して中間層４に紫外線を照射することにより形成された。

次いで、この第二グルーブＧ２上に、第一記録層２１と同様に、アゾ化合物の錯体からなる有機色素をテトラフルオロプロパノールに溶解、分散させた塗工液をスピンコート法で塗布し、厚さ６０ｎｍの第二記録層２２を形成した。次いで、この第二記録層２２上に、銀（Ａｇ）をスパッタリングにより形成し、厚さ１００ｎｍの第二反射層３２を得た。

次いで、この第二反射層３２と、円盤形で厚さ０．６ｍｍのポリカーボネートからなる第二基板１２とを、紫外線硬化型の接着剤を用いて貼り合わせ、紫外線を照射して接着剤を硬化させて、接着層５を形成した。このようにして、実施例１の光記録媒体１を作製した。

（実施例２〜６）
実施例１の中間層として用いたガラス転移温度が１２６℃程度の紫外線硬化型樹脂を、ガラス転移温度が１３３℃程度の紫外線硬化型樹脂とした他は、実施例１と同様にして実施例２の光記録媒体を作製した。同様に、中間層として用いたガラス転移温度が１２６℃程度の紫外線硬化型樹脂について、ガラス転移温度を異ならせた樹脂を用いて実施例３〜６の光記録媒体を作製した。

（比較例１〜３）
実施例１の中間層として用いたガラス転移温度が１２６℃程度の紫外線硬化型樹脂を、ガラス転移温度が８０℃程度の紫外線硬化型樹脂とした他は、実施例１と同様にして比較例１の光記録媒体を作製した。同様に、中間層として用いたガラス転移温度が１２６℃程度の紫外線硬化型樹脂について、ガラス転移温度を異ならせて比較例２、３の光記録媒体を作製した。

（評価方法）
実施例１〜６および比較例１〜３の光記録媒体について、ディスク評価装置（パルステック工業株式会社製、ＤＤＵ−１０００）を用いて、各光記録媒体における第二記録層の記録・再生特性を測定した。この測定結果を表１に示す。

表１に示されるように、本願の各実施例にかかる光記録媒体１からは、第二記録層２２において、所定の変調度および反射率が得られた。このように、本願の各実施例にかかる光記録媒体１からは、情報の記録および再生に必要な特性が得られた。

一方、各比較例にかかる光記録媒体は、第二記録層から適切な再生信号が得られず、変調度および反射率の測定ができなかった。具体的に、比較例１の光記録媒体においては、出願人所有の光ディスク評価装置を用いて記録した情報の再生を試みたが、トラッキングが最適な特性にロックされず、再生信号が得られなかった。また、比較例２および比較例３の光記録媒体においても、トラッキングエラー信号（ＴＥ）が小さく、トラッキングループがクローズしないため、比較例１と同様に再生信号が得られなかった。このように、各比較例のかかる光記録媒体は、トラッキングが正常に動作せず、記録・再生特性が悪かった。

本願における実施形態の光記録媒体のディスク面方向に垂直な断面図である。

符号の説明

１ 光記録媒体
１１ 第一基板
１２ 第二基板
２１ 第一記録層
２２ 第二記録層
３１ 第一反射層
３２ 第二反射層
４ 中間層
５ 接着層

Claims (3)

1. 第一基板、有機色素からなる第一記録層、第一反射層、透光性の中間層、有機色素からなる第二記録層、第二反射層および第二基板が順次積層され、
   前記中間層は、ガラス転移温度が９０℃以上である樹脂からなることを特徴とする光記録媒体。
2. 前記第一基板は、前記第一記録層側にプリグルーブを有し、
   前記中間層は、前記第二記録層側にプリグルーブを有することを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
3. 前記中間層は、紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の光記録媒体。

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