JP2006031882A - 光ディスクおよび画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザー光の使用により、視認性の高い可視画像を効率よく記録可能な光ディスクおよび画像形成方法を提供する。
【解決手段】 基板上に情報記録層を有し、前記基板側からレーザー光を照射して情報の記録再生を行う光ディスクであって、
さらに、レーザー光を照射して画像を記録することができる画像記録層を有し、
前記画像記録層に含有される色素の、記録レーザー光の波長における消衰係数が０．０３以上であり、前記色素の分解開始温度３５０℃以下であることを特徴とする光ディスクである。
また、レーザー光を照射して、光ディスクに画像を形成する画像形成方法であって、
線速を１４ｍ／ｓｅｃ以上とし、
消衰係数が０．０３以上であり、分解開始温度が３５０℃以下である色素を含有する画像記録層に、出力１５ｍＷ以上のレーザー光を照射することを特徴とする画像形成方法である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光ディスクおよび画像形成方法に関し、特に、画像記録層とを有する光ディスクおよびその光ディスクに画像を形成する画像形成方法に関する。

従来から、レーザー光により一回限りの情報の記録が可能な光ディスク（光記録媒体）が知られている。この光ディスクは、追記型ＣＤ（所謂ＣＤ−Ｒ）とも称され、その代表的な構造は、透明な円盤状基板上に有機色素からなる記録層、金等の金属からなる光反射層、さらに樹脂製の保護層がこの順に積層状態で設けられている。そしてこのＣＤ−Ｒへの情報の記録は、近赤外域のレーザー光（通常は７８０ｎｍ付近の波長のレーザー光）をＣＤ−Ｒに照射することにより行われ、記録層の照射部分がその光を吸収して局所的に温度上昇し、物理的あるいは化学的変化（例えば、ピットの生成）が生じてその光学的特性を変えることにより、情報が記録される。一方、情報の読み取り（再生）もまた記録用のレーザー光と同じ波長のレーザー光を照射することにより行われ、記録層の光学的特性が変化した部位（記録部分）と変化しない部位（未記録部分）との反射率の違いを検出することにより情報が再生される。

近年、記録密度のより高い光ディスクが求められている。このような要望に対して、追記型デジタル・ヴァサタイル・ディスク（所謂ＤＶＤ−Ｒ）と称される光ディスクが提案されている。このＤＶＤ−Ｒは、照射されるレーザー光のトラッキングのための案内溝（プレグルーブ）の間隔（トラックピッチ）がＣＤ−Ｒに比べて半分以下（０．７４〜０．８μｍ）と狭く形成された透明な円盤状基板上に、色素からなる記録層、そして通常は該記録層の上に光反射層、そしてさらに必要により保護層を設けてなるディスクを二枚、あるいは該ディスクと同じ形状の円盤状保護基板とを該記録層を内側にして接着剤で貼り合わせた構造を有している。ＤＶＤ−Ｒへの情報の記録再生は、可視レーザー光（通常は、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲の波長のレーザー光）を照射することにより行われ、ＣＤ−Ｒより高密度の記録が可能であるとされている。

ところで、前記光ディスクには、音楽データ等が記録される記録面とは反対側の面に、記録面に記録した音楽データの楽曲タイトルや、記録したデータを識別するためのタイトル等の可視情報を印刷したラベルを貼付したものが知られている。このような光ディスクは、プリンター等によって円形のラベルシート上にタイトル等を予め印刷し、当該ラベルシートを光ディスクの記録面とは反対側の面に貼付することにより作製される。

しかし、上述のようにタイトル等の所望の可視画像をレーベル面に記録した光ディスクを作製する場合には、光ディスクドライブとは別にプリンターが必要となる。従って、光ディスクドライブを用いて、ある光ディスクの記録面に記録を行った後、該光ディスクを光ディスクドライブから取り出して、上記のように別に用意したプリンターによって印刷されたラベルシートを貼付するなどといった煩雑な作業を行う必要がある。

そこで、前記記録面と反対側の面にレーザーマーカを使用して表面と背景のコントラストを変化させて表示をさせることができる光ディスクが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような方法を用いることで、プリンター等を別途用意することなく、光ディスクドライブによって光ディスクのレーベル面に所望の画像記録を行うことができる。しかしながら、この方法では、感度が低く、炭酸ガスレーザーなどの高パワーのガスレーザーを使用せざるを得ず、前述のようなレーザー光により形成された可視画像は、コントラストが低く視認性に劣っていた。
特開平１１−６６６１７号公報

本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明の目的は、レーザー光の使用により、視認性の高い可視画像を効率よく記録可能な光ディスクおよび画像形成方法を提供することにある。

前記課題は、下記本発明により解決することができる。
すなわち、本発明は、基板上に情報記録層もしくは情報記録部を有し、前記基板側からレーザー光を照射して情報の記録再生を行う光ディスクであって、さらに、レーザー光を照射して画像を記録することができる画像記録層を有し、前記画像記録層に含有される色素の、記録レーザー光の波長における消衰係数が０．０３以上であり、前記色素の分解開始温度３５０℃以下であることを特徴とする光ディスクである。

また、本発明は、レーザー光を照射して、光ディスクに画像を形成する画像形成方法であって、
線速を１４ｍ／ｓｅｃ以上としながら、消衰係数が０．０３以上であり、分解開始温度が３５０℃以下である色素を含有する画像記録層に、出力１５ｍＷ以上のレーザー光を照射することを特徴とする画像形成方法である。

本発明によれば、レーザー光の使用により、視認性の高い可視画像を効率よく記録可能な光ディスクおよび画像形成方法を提供することができる。

［光ディスク］
本発明の光ディスクは、基板上に情報記録層を有し、その基板側からレーザー光を照射して情報の記録再生を行う光ディスクである。また、レーザー光を照射して画像を記録することができる画像記録層を有している。
以下、本発明の光ディスクについて詳細に説明する。

本発明の光ディスクの種類としては、読出し専用型、追記型、書換え可能型等のいずれでもよいが、追記型であることが好ましい。また、記録形式としては、相変化型、光磁気型、色素型等、特に制限されないが、色素型であることが好ましい。

本発明の光ディスクの構成としては、ＤＶＤ（ＤＶＤの他、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等を含む）のような構成やＨＤ−ＤＶＤといった構成が挙げられる。また、保護層に所定の溝形状を付与できれば、ＣＤ型の構成（ＣＤの他、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷを含む）とすることができる。

図１に、本発明の光ディスクがＤＶＤ型の構成である場合の模式断面図を示す。なお、当該図面は、理解を容易にするため、誇張して表現している。
光ディスク１００は、情報記録層２０、反射層３０、保護層４０ａが形成された基板１０と、画像記録層６０、反射層７０、保護層４０ｂが形成された保護基板５０とが、保護層４０ａおよび保護層４０ｂが内層となるように、接着層８０を介して貼り合わされてなる。光ディスク１００に光学的な情報を記録する場合、または、記録された情報を再生する場合は、基板１０側から所定の波長（ＤＶＤ型の場合は、６００〜７００ｎｍ、ＨＤ−ＤＶＤ型の場合は、４５０ｎｍ以下）のレーザー光を照射する。

一方、光ディスク１００には、画像記録層６０が形成されている。保護基板側から、画像記録層へレーザー光を照射することで、照射部分を変質させコントラストを変化させて、視認可能な画像を形成することができる。このように、レーザー光により画像を形成することができるので、プリンター等を別途用意することなく、光ディスクドライブによって光ディスクのレーベル面に所望の画像記録を効率よく行うことができる。なお、図１の層構成は単なる例示であり、当該層構成は上述の順番のみでなく一部を入れ替えてもよく、その他の公知の層を設けてもよい。また、一部を省略してもかまわない。さらに、各層は１層で構成されても複数層で構成されてもよい。

また、本発明の光ディスクの画像記録層に含有される色素は、記録レーザー光の波長における消衰係数が０．０３以上であり、当該色素の分解開始温度３５０℃以下となっている。当該色素は、後述するような所定条件下でのレーザー光の照射により分解する。その結果、図２に示すように、画像記録層６０中にボイド（空隙）６０ａが発生する。ボイドの発生により、光ディスクの表面より入射した光の一部が基板とボイドとの界面から反射されるようになる。また、発生したボイドが周囲の色素を外側に押し出すように力が作用するため、ボイド直下の画像記録層は薄層化する。その結果、ボイド発生部からの戻り光量（反射光量）が増加し、視覚的には明るく見えるようになり、視認性が向上する。なお、図２中、図１と同一の符号は、同一の作用を示すものであるため、説明を省略する。

以下、基板及び各層について説明する。

（情報記録層）
情報記録層は、デジタル情報などの符号情報（コード化情報）が記録される層であり、色素型、追記型、相変化型、光磁気型等が挙げられ、特に制限はないが、色素型であることが好ましい。

色素型の記録層に含有される色素の具体例としては、シアニン色素、オキソノール色素、金属錯体系色素、アゾ色素、フタロシアニン色素等が挙げられる。
また、特開平４−７４６９０号公報、特開平８−１２７１７４号公報、同１１−５３７５８号公報、同１１−３３４２０４号公報、同１１−３３４２０５号公報、同１１−３３４２０６号公報、同１１−３３４２０７号公報、特開２０００−４３４２３号公報、同２０００−１０８５１３号公報、および同２０００−１５８８１８号公報等に記載されている色素が好適に用いられる。

さらに、記録物質は色素には限定されず、トリアゾール化合物、トリアジン化合物、シアニン化合物、メロシアニン化合物、アミノブタジエン化合物、フタロシアニン化合物、桂皮酸化合物、ビオロゲン化合物、アゾ化合物、オキソノールベンゾオキサゾール化合物、ベンゾトリアゾール化合物等の有機化合物も好適に用いられる。これらの化合物の中では、シアニン化合物、アミノブタジエン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、フタロシアニン化合物が特に好ましい。

情報記録層は、色素等の記録物質を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこの塗布液を基板上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成される。塗布液中の記録物質の濃度は、一般に０．０１〜１５質量％の範囲であり、好ましくは０．１〜１０質量％の範囲、より好ましくは０．５〜５質量％の範囲、最も好ましくは０．５〜３質量％の範囲である。

情報記録層の形成は、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、又は溶剤塗布等の方法によって行うことができるが、溶剤塗布が好ましい。この場合、前記色素等の他、更に所望によりクエンチャー、結合剤などを溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこの塗布液を基板表面に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより行うことができる。

塗布液の溶剤としては、酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテートなどのエステル；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン；ジクロルメタン、１，２−ジクロルエタン、クロロホルムなどの塩素化炭化水素；ジメチルホルムアミドなどのアミド；メチルシクロヘキサンなどの炭化水素；ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル；エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール；２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールなどのフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類などを挙げることができる。
上記溶剤は使用する色素の溶解性を考慮して単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができる。塗布液中にはさらに酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、潤滑剤など各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。

結合剤を使用する場合、該結合剤の例としては、ゼラチン、セルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴムなどの天然有機高分子物質；およびポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂；ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂；ポリビニルアルコール、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物などの合成有機高分子を挙げることができる。

情報記録層の材料として結合剤を併用する場合、結合剤の使用量は、一般に色素の質量の０．０１倍量〜５０倍量の範囲にあり、好ましくは０．１倍量〜５倍量の範囲にある。

前記溶剤塗布の塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、スクリーン印刷法などを挙げることができる。情報記録層は単層でも重層でもよい。情報記録層の層厚は一般に１０〜５００ｎｍの範囲にあり、好ましくは１５〜３００ｎｍの範囲にあり、より好ましくは２０〜１５０ｎｍの範囲にある。

情報記録層には、該情報記録層の耐光性を向上させるために、種々の退色防止剤を含有させることができる。褪色防止剤としては、一般的に、一重項酸素クエンチャーが用いられる。一重項酸素クエンチャーとしては、既に公知の特許明細書等の刊行物に記載のものを利用することができる。その具体例としては、特開昭５８−１７５６９３号、同５９−３１１９４号、同６０−１８３８７号、同６０−１９５８６号、同６０−１９５８７号、同６０−３５０５４号、同６０−３６１９０号、同６０−３６１９１号、同６０−４４５５４号、同６０−４４５５５号、同６０−４４３８９号、同６０−４４３９０号、同６０−５４８９２号、同６０−４７０６９号、同６８−２０９９９５号、特開平４−２５４９２号、特公平１−３８６８０号、及び同６−２６０２８号等の各公報、ドイツ特許３５０３９９号明細書、そして日本化学会誌１９９２年１０月号第１１４１頁などに記載のものを挙げることができる。

前記一重項酸素クエンチャーなどの褪色防止剤の使用量は、通常、色素の質量の０．１〜５０質量％の範囲であり、好ましくは、０．５〜４５質量％の範囲、更に好ましくは、３〜４０質量％の範囲、特に好ましくは５〜２５質量％の範囲である。

相変化型の情報記録層を構成する材料の具体例としては、Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｖ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｇｅ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、等が挙げられる。なかでも、多数回の書き換えが可能であることから、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が好ましい。
相変化型の情報記録層の層厚としては、１０〜５０ｎｍとすることが好ましく、１５〜３０ｎｍとすることがより好ましい

以上の相変化型の情報記録層は、スパッタ法、真空蒸着法などの気相薄膜堆積法、等によって形成することができる。

（画像記録層）
本発明の光ディスクは、前述のように、保護基板側に画像記録層を有する。画像記録層には、文字、図形、絵柄など、ユーザーが所望する可視画像（可視情報）が記録（形成）される。可視画像としては、例えば、ディスクのタイトル、内容情報、内容のサムネール、関連した絵柄、デザイン的な絵柄、著作権情報、記録日時、記録方法、記録フォーマット等が挙げられる。

画像記録層は、レーザー光の波長６５０〜６７０ｎｍでの消衰係数が０．０３以上で、分解温度が３５０℃以下の色素を含有している。当該色素を含有することで、図２に示すようなボイド６０ａで、特に、厚み方向の最大高さＨを画像記録層の平均厚みの１／３以上とし、半径方向の最大幅Ｗを１トラックの１／３以上とすることができる。前記ＨおよびＷをかかる範囲とすることで、ボイド発生部からの反射光量が、ボイド未発生部からの反射光量に比べて十分に大きくなり、形成される画像の視認性をより向上させることができる。形成される画像の視認性をより向上させることができる。より視認性を向上させる観点から、前記Ｈは、画像記録層の平均厚みの１／３〜４／５とすることが好ましく、前記Ｗは、１トラックの１／３〜１／２とすることが好ましい。また、上記好ましい範囲とするには、消衰係数が０．０５〜０．２０で、分解温度が３００℃以下（より好ましくは２５０℃）以下の色素を含有させることが好ましい。なお、ボイドの発生およびＨやＷの測定は、画像を形成した後の光ディスクの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することで行うことができる。また、本発明の光ディスクがＨＤ−ＤＶＤやＣＤの場合、上記レーザー光の波長は、３９０〜４２０ｎｍおよび７５０〜８００ｎｍとする。

ここで、色素の消衰係数ｋとは、記録レーザ波長に対する画像記録層の複素屈折率の虚数部の絶対値であり、光吸収率の指標となる値であるが、本発明においては、記録レーザ波長に対する色素記録層の透過率及び反射率の測定値から下記の方法に従い求めた値を意味する。

消衰係数ｋは、一般に吸収係数αを用いて下記式（１）により表される。

式（１）： ｋ＝αλ／４π（式（１）中、λは記録レーザー光の波長である。）

一方、画像記録層の吸収係数αと膜厚ｄの積である光学濃度α_dは、実際に測定した画像記録層側からの入射光に対する透過率Ｔ₀および反射率Ｒ₀、画像記録層側とは反対側からの入射光に対する反射率Ｒ₀’、基板のみでの反射率Ｒ_sを用い、下記式（２）により求めることができる。

式（２）： α_d＝ｌｎ（１／Ｔ₀）＋ｌｎ（１−Ｒ₀）＋ｌｎ（１−Ｒ₀’＋１／２Ｒ_s）

従って、記録レーザ波長に対する画像記録層の消衰係数ｋは、式（１）に式（２）を代入した下記式（３）により求めることができる。

式（３）： ｋ＝λ［ｌｎ（１／Ｔ₀）＋ｌｎ（１−Ｒ₀）＋ｌｎ（１−Ｒ₀’＋１／２Ｒ_s）］／４πｄ

なお、基板のみでの反射率Ｒ_sは、記録媒体の内、画像記録層が設けられていない部分での反射率である。

また、本発明の光ディスクにおいては、既述の情報記録層の構成成分（色素又は相変化記録材料）と画像記録層の構成成分とを同じとしても異ならせてもよいが、情報記録層と画像記録層とでそれぞれ要求される特性が相違するため、構成成分は異ならせることが好ましい。具体的には、情報記録層の構成成分は記録・再生特性に優れるものとし、画像記録層の構成成分は記録画像のコントラストが高くなるものとすることが好ましい。特に、色素を用いる場合、画像記録層には、記録画像のコントラスト向上の観点から、既述の色素の中でも特に、シアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ色素、アゾ金属錯体、オキソノール色素であって、既述のように、色素の消衰係数が０．０３以上であり、色素の分解開始温度３５０℃以下のものを使用する。かかる色素としては、トリメチンシアニン色素、ペンタメチンシアニン色素、単量体オキソノール色素および二量体型オキソノール色素等を挙げることができるが、必ずしも、これらの色素を単独で用いる必要はなく、複数の色素を適宜混合して用いることができる。

画像記録層は、前述の色素を溶剤に溶解して塗布液を調製し、該塗布液を塗布することによって形成することができる。溶剤としては後述する記録層の塗布液の調製に使用する溶剤と同じ溶剤を使用することができる。その他の添加剤、塗布方法など、既述の記録層と同様にして行うことができる。

画像記録層の層厚としては、０．０１〜２００μｍとすることが好ましく、０．０１〜２０μｍとすることがより好ましく、０．１〜５μｍとすることがさらに好ましい。

（基板）
本発明の光ディスクの基板は、従来の光ディスクの基板として用いられている各種の材料から任意に選択することができる。
基板材料としては、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィンおよびポリエステルなどを挙げることができ、所望によりそれらを併用してもよい。
なお、これらの材料はフィルム状としてまたは剛性のある基板として使うことができる。上記材料の中では、耐湿性、寸法安定性および価格などの点からポリカーボネートが好ましい。

基板の厚さは、０．０５〜１．２ｍｍとすることが好ましく、０．１〜１．１ｍｍとすることがより好ましい。

本発明の光ディスクが、追記型および書き換え可能型の場合、基板には、トラッキング用の案内溝またはアドレス信号等の情報を表わす凹凸（プリグルーブ）が形成されている。
ＤＶＤ−ＲまたはＤＶＤ−ＲＷの場合は、プリグルーブのトラックピッチは、３００〜９００ｎｍの範囲とすること好ましく、３５０〜８５０ｎｍとすることがより好ましく、４００〜８００ｎｍとすることがさらに好ましい。

また、プリグルーブの深さ（溝深さ）は、１００〜１６０ｎｍの範囲とすることが好ましく、１２０〜１５０ｎｍとすることがより好ましく、１３０〜１４０ｎｍとすることがさらに好ましい。さらに、プリグルーブの溝幅（半値幅）は、２００〜４００ｎｍの範囲とすることが好ましく、２３０〜３８０ｎｍとすることがより好ましく、２５０〜３５０ｎｍとすることがさらに好ましい。

一方、より高い記録密度を達成するために、従来のＤＶＤ−Ｒ等に比べて、より狭いトラックピッチのグルーブが形成された基板を用いてもよい。この場合、グルーブのトラックピッチは、２８０〜４５０ｎｍの範囲にとすることが好ましく、３００〜４２０ｎｍの範囲とすることがより好ましく、３２０〜４００ｎｍとすることがさらに好ましい。また、グルーブの深さ（溝深さ）は、１５〜１５０ｎｍの範囲とすることが好ましく、２５〜１００ｎｍの範囲とすることがより好ましい。また、グルーブの溝幅は、５０〜２５０ｎｍの範囲とすることが好ましく、１００〜２００ｎｍの範囲とすることがより好ましい。

記録層が設けられる側の基板表面側（グルーブが形成された面側）には、平面性の改善、接着力の向上および記録層の変質防止の目的で、下塗層が設けられてもよい。
下塗層の材料としては例えば、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、Ｎ−メチロールアクリルアミド、スチレン・ビニルトルエン共重合体、クロルスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高分子物質；およびシランカップリング剤などの表面改質剤などを挙げることができる。下塗層は、上記物質を適当な溶剤に溶解または分散して塗布液を調製した後、この塗布液をスピンコート、ディップコート、エクストルージョンコートなどの塗布法により基板表面に塗布することにより形成することができる。
下塗層の層厚は一般に０．００５〜２０μｍの範囲にあり、好ましくは０．０１〜１０μｍの範囲である。

なお、本発明の光ディスクが再生専用型の場合、レーザ光により再生可能な情報が記録された情報記録部がピットとして基板に設けられている。また、この場合は、情報記録層は形成されない。

（反射層）
情報の再生時における反射率の向上の目的で、情報記録層および／または画像記録層に隣接して反射層が設けられることがある。反射層の材料である光反射性物質はレーザー光に対する反射率が高い物質を用いることが好ましい。その例としては、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉなどの金属及び半金属あるいはステンレス鋼を挙げることができる。これらの物質は単独で用いてもよいし、あるいは二種以上の組合せで、または合金として用いてもよい。これらのうちで好ましいものは、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ及びステンレス鋼である。特に好ましくは、Ａｕ金属、Ａｇ金属、Ａｌ金属あるいはこれらの合金であり、最も好ましくは、Ａｇ金属、Ａｌ金属あるいはそれらの合金である。反射層は、例えば、上記光反射性物質を蒸着、スパッタリングまたはイオンプレーティングすることにより基板もしくは記録層の上に形成することができる。反射層の層厚は、一般的には１０〜３００ｎｍの範囲にあり、５０〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましい。

（接着層）
接着層は、ＤＶＤ等の貼り合わせ型の光ディスクを作製する際に、積層体同士を接着するために設けられる。接着層を構成する材料としては、光硬化性樹脂が好ましく、なかでもディスクの反りを防止するため、硬化収縮率の小さいものが好ましい。このような光硬化性樹脂としては、例えば、大日本インキ化学工業（株）製の「ＳＤ−６４０」、「ＳＤ−３４７」等のＵＶ硬化性樹脂（ＵＶ硬化性接着剤）を挙げることができる。また、接着層の厚さは、弾力性を持たせるため、１〜１０００μｍの範囲が好ましく、５〜５００μｍの範囲がより好ましく、１０〜１００μｍの範囲が特に好ましい。

（保護基板）
保護基板（ダミー基板）は、貼り合わせ型の光ディスク（主に、ＤＶＤやＨＤ−ＤＶＤ等）の場合に、基板とは反対側に設けられる。材質としては、前述の「基板」と同じ材質のものを使用することができる。保護基板の厚さは、０．５〜０．７ｍｍ程度とすることが好ましい。

本発明の光ディスクにおいては、画像記録層側の画像記録領域に相当する保護基板にトラッキング用の溝を有することが好ましい。画像記録層が既述の保護基板に隣接して形成される場合、保護基板に溝を設けることにより、画像記録領域に容易に溝を設けることができる。そして、形成された溝でレーザーピックアップをトラッキングした状態で画像記録を行うことにより、ピックアップを精密に位置制御することができるため、緻密な画像を記録することができる。また、画像記録層に溝を設けることにより、光が干渉して表面がきれいな虹色に見える効果もある。

溝を設ける場合、その形状は、光ディスクを回転した状態でトラッキングすることから、螺旋状又は同心円状が好ましい。溝形状は、記録層の溝形状と異ならせることができる。また、画像記録層の溝のピッチと記録層の溝ピッチを異ならせることもできる。具体的には、画像記録層の溝のピッチは、記録層の溝よりも広くすることができる。画像記録におけるトラッキングが目的であるから、緻密に視認可能な画像を記録できればよく、記録密度を高くするために溝のピッチ（トラックピッチ）を狭くする記録層ほどピッチを狭くする必要がないからである。

画像記録層の画像記録領域に形成するトラッキング用の溝のピッチは、記録レーザーの強度分布の観点から、０．３〜２．０μｍとすることが好ましく、０．４〜１．６μｍとすることがより好ましく、０．６〜１．０μｍとすることがさらに好ましい。
また、当該溝の深さは、５０〜２００ｎｍとすることが好ましく、８０〜１５０ｎｍとすることがより好ましく、１００〜１３０ｎｍとすることがさらに好ましい。
さらに、溝の幅は、１００〜６００ｎｍとすることが好ましく、２００〜５００ｎｍとすることがより好ましく、２５０〜４５０ｎｍとすることがさらに好ましい。

（保護層）
反射層、情報記録層、画像記録層などを物理的および化学的に保護する目的で、保護層が設けられることがある。なお、ＤＶＤ型の光ディスクの場合は、必ずしも保護層の付設は必要ではない。

保護層に用いられる材料の例としては、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＳｎＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄等の無機物質、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等の有機物質を挙げることができる。保護層は、例えば、プラスチックの押出加工で得られたフィルムを接着剤を介して反射層上にラミネートすることにより形成することができる。あるいは真空蒸着、スパッタリング、塗布等の方法により設けられてもよい。

また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の場合には、これらを適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後、この塗布液を塗布し、乾燥することによっても形成することができる。ＵＶ硬化性樹脂の場合には、この塗布液を塗布し、ＵＶ光を照射して硬化させることによっても形成することができる。これらの塗布液中には、更に帯電防止剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤等の各種添加剤を目的に応じて添加してもよい。保護層の層厚は一般には０．１μｍ〜１ｍｍの範囲にある。

［画像形成方法］
本発明の画像形成方法は、レーザー光を照射して、光ディスクに画像を形成する方法であって、線速を１４ｍ／ｓｅｃ（４倍速）以上とし、消衰係数が０．０３以上であり、分解開始温度が３５０℃以下である色素を含有する画像記録層に、出力１５ｍＷ以上のレーザー光を照射する画像形成方法である。具体的には、既述の本発明の光ディスクの画像記録層に画像を記録する方法である。

レーザー光の出力が１５ｍＷ未満では、形成されるボイドの高さＨおよび幅Ｗが十分でないか、ボイドがまったく形成されないため、視認性良好な画像を記録することができない。レーザー光の出力は、２０〜４０ｍＷであることが好ましい。また、回転速度が１４ｍ／ｓｅｃ未満では、画像記録に長時間を要する。回転速度は、２８〜５６ｍ／ｓｅｃであることが好ましい。

本発明の光ディスクにおいて、画像記録層への画像の記録、及び情報記録層への光情報の記録は、両層への記録機能を有する１つの光ディスクドライブ（記録装置）で行うことができる。このように１つの光ディスクドライブを使用する場合、画像記録層及び情報記録層のいずれか一方の層への記録を行った後、裏返して他方の層に記録を行うことができる。画像記録層への可視画像の記録をする機能を有する光ディスクドライブとしては、例えば、特開２００３−２０３３４８号公報、特開２００３−２４２７５０号公報等に記載されている。

また、画像記録層への可視画像の記録に際し、記録装置は、前記光ディスクと前記レーザーピックアップとを、画像記録層に形成されたトラッキング用の溝によりトラッキングし、光ディスクの面に沿って相対移動させ、該相対移動に同期してレーザー光を、画像形成しようとする文字、絵等の画像データに応じて変調して画像記録層に向けて照射して可視画像を記録する。このような構成は、例えば、特開２００２−２０３３２１号公報等に記載されている。

情報記録層に光情報を記録する記録装置は、レーザー光を射出するレーザーピックアップと、光ディスクを回転させる回転機構とを少なくとも有し、記録層への記録再生は、回転させた状態の光ディスクの記録層に向けてレーザーピックアップからレーザー光を照射して行う。このような記録装置の構成自体は周知である。

次いで、情報記録層への情報（デジタル情報）の記録について説明する。記録層が色素型の場合、まず、未記録の前述の光ディスクを所定の記録線速度にて回転させながら、レーザーピックアップからレーザー光を照射する。この照射光により、記録層の色素がその光を吸収して局所的に温度上昇し、所望の空隙（ピット）が生成してその光学特性が変わることにより情報が記録される。
また、ピックアップに使用される対物レンズやレーザーは、公知のものを用いることができる。

一方、相変化型の場合は、前述の材質から構成され、レーザー光の照射によって結晶相と非晶相との相変化を繰り返すことができる。情報記録時は、集中したレーザー光パルスを短時間照射し、相変化記録層を部分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷され、固化し、非晶状態の記録マークが形成される。また、消去時には、記録マーク部分にレーザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の温度に加熱し、かつ除冷することによって、非晶状態の記録マークを結晶化し、もとの未記録状態に戻す。

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（光ディスクの作製）
本実施例は、２枚のディスクを貼り合わせてなるＤＶＤ−Ｒ型の光ディスクである。当該光ディスクは、以下のようにして作製した。

まず、射出成形にて、ポリカーボネート樹脂から、スパイラル状（螺旋状）のグルーブ（深さ：１３０ｎｍ、幅３００ｎｍ、トラックピッチ：０．７４μｍ）を有する厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍの基板を成形した。下記色素（１）１．５ｇを２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール１００ｍｌに溶解して塗布液（１）を調製し、この塗布液（１）をスピンコート法により上記基板のグルーブが形成された面上に塗布し、情報記録層を形成した。次に、情報記録層上に銀をスパッタリングして膜厚１２０ｎｍの反射層を形成した後、紫外線硬化樹脂（ＳＤ３１８（大日本インキ化学工業（株）製）をスピンコート法により塗布した後、紫外線を照射して硬化し、層厚１０μｍの保護層を形成した。以上の工程により、第１のディスクを作製した。

次に、画像記録層を形成するため、前記色素（１）１．０ｇと下記色素（２）０．５ｇとを、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール１００ｍｌに溶解した塗布液（２）を調製し、この塗布液（２）をスパイラル状（螺旋状）のトラッキング用の溝（深さ：１４０ｎｍ、幅３００ｎｍ、ピッチ：０．７４μｍ）を有する厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍの基板上にスピンコートにて形成した。次に、画像記録層上に銀をスパッタリングして膜厚１２０ｎｍの反射層を形成した後、紫外線硬化樹脂（ＳＤ３１８（大日本インキ化学工業（株）製）をスピンコート法により塗布した後、紫外線を照射して硬化し、層厚１０μｍの保護層を形成した。以上の工程により、第２のディスクを作製した。

次いで、前記第１のディスクと前記第２のディスクとを貼り合せて、１枚のディスクとして完成させるため、次のような工程を経た。まず、両方のディスクの保護層上に遅効性カチオン重合型接着剤（ソニーケミカル（株）社製、ＳＤＫ７０００）をスクリーン印刷によって印刷した。このとき、スクリーン印刷の印刷版のメッシュサイズは３００メッシュのものを使用した。次に、メタルハライドランプを使用し紫外線照射した直後、第１のディスクと第２のディスクとをそれぞれの保護層側から貼り合わせ、両面から押圧し５分間放置し、実施例の光ディスクを作製した。

なお、画像記録層に使用した色素について、多入射角分光エリプソンメーターにより入射角６０〜８０°、プローブ光の波長４００〜８００ｎｍの条件で測定を行い、消衰係数を求めたところ、波長６６０ｎｍ場合において０．０５であった。

（評価）
作製した光ディスクに対し、ＤＶＤ−Ｒ記録再生波長（６６０ｎｍ）での画像記録におけるコントラスト評価を以下のようにして行った。

ＤＶＤ−Ｒの記録再生に用いられる波長６６０ｎｍの半導体レーザーを用い、線速度３．５ｍ／ｓ、記録パワー８ｍＷの条件で、フォーカスをかけた状態で、画像記録層への画像の記録を行った。なお、当該光ディスクは、画像記録層側の基板にもトラッキング用の溝があるため、トラッキングをかけた状態で記録した。記録前後のコントラストの違いを数値化するため、分光光度計（（株）島津製作所製）を用いて、記録前後の反射率（波長５５０ｎｍ）を測定した。

その結果、光ディスクの画像記録の前後の反射率の差は１７％であり、記録された部分と記録されていない部分とのコントラストが高いことが分かった。すなわち、視認性の高い可視画像を効率よく形成できることが確認できた。なお、当該光ディスクへの画像記録は、トラッキングをかけて行っているので、緻密な画像を記録することができたことは言うまでもない。また、その後の情報記録層への情報の記録再生も問題なく行うことができた。

さらに、画像形成後の光ディスクについて、レーザー光による記録が行われた部分を含むように、集束イオンビームミル（ＦＩＢ）を用いて厚み方向の断面観察片を作製した後、これをＳＥＭにて観察したところ、記録部分にボイド（空隙）の存在が確認された。そして、当該空隙のＷおよびＨ（図２における「Ｗ」および「Ｈ」に相当）は、いずれも、画像記録層の平均厚み（９７ｎｍ）の１／３以上、および、１トラック（０．７４μｍ）の１／３以上であった。

本発明の光ディスクの層構成の一例を示す模式断面図である。 本発明の光ディスクのうち、ボイドが形成された状態の一例を示す模式断面図である。

符号の説明

１０・・・基板
２０・・・情報記録層
３０・・・反射層
４０ａ，４０ｂ・・・保護層
５０・・・保護基板
６０・・・画像記録層
６０ａ・・・ボイド
７０・・・反射層
１００・・・光ディスク

Claims (2)

1. 基板上に情報記録層もしくは情報記録部を有し、前記基板側からレーザー光を照射して情報の記録再生を行う光ディスクであって、
   さらに、レーザー光を照射して画像を記録することができる画像記録層を有し、
   前記画像記録層に含有される色素の、記録レーザー光の波長における消衰係数が０．０３以上であり、前記色素の分解開始温度３５０℃以下であることを特徴とする光ディスク。
2. レーザー光を照射して、光ディスクに画像を形成する画像形成方法であって、
   線速を１４ｍ／ｓｅｃ以上としながら、消衰係数が０．０３以上であり、分解開始温度が３５０℃以下である色素を含有する画像記録層に、出力１５ｍＷ以上のレーザー光を照射することを特徴とする画像形成方法。

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