JP2007242185A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】高速記録に対応可能な２層型光記録媒体において、両記録層の記録後の反射率が規格を満足すると共に、両記録層の記録感度が改善された高感度光記録媒体の提供。
【解決手段】有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された案内溝を有する第１基板と、少なくとも、第２反射層、無機膜層、有機色素からなる第２記録層、無機膜層が順次積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられた追記可能な光記録媒体であって、第１記録層に記録後の第２記録層の反射率が、記録前に比べて上昇すると共に、第１記録層に記録後の第１記録層の反射率（Ｒ１）と第２記録層の反射率（Ｒ２）の差が、０．０３以内であり、可能記録線速度が３１ｍ／ｓ以上である光記録媒体。なお、記録後の反射率とは、記録後の信号振幅の上端の反射率のことであり、反射率の差とは、｜Ｒ１−Ｒ２｜／（Ｒ１＋Ｒ２）で示されるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、高速記録対応の２層型光記録媒体に関する。

近年、ＣＤ、ＤＶＤを代表とする光ディスク及びその記録再生ドライブが世の中に広く普及しており、これらの光記録媒体は、データ情報、画像などを保存するために用いられる。また、記録された光記録媒体は、市販のドライブやプレーヤーで再生が可能となるため、記録前後で規格が設定されており、光記録媒体としては、全面にわたり、この規格を満足出来るものを提供する必要がある。
光記録媒体には追記型と書換型の２種があるが、前者は一般に有機色素を記録材料として用いており、後者は一般に無機材料を記録材料として用いている。最近になり、ＤＶＤの約２倍の容量を持ったＤＶＤ２層型追記型光記録媒体も発売されている。この媒体は、有機色素からなる第１記録層上に半透過性の反射層を形成し、透明中間層を介して、その上に第２記録層、全反射層を形成した光記録媒体である。

２層型光記録媒体の場合、第１記録層（Ｌ０層）と第２記録層（Ｌ１層）を有するが、Ｌ０層の反射膜に半透過層を使用しており、１層型光記録媒体に比べて高い記録パワーが必要となり、また、Ｌ１層においても、Ｌ０層を透過した光で記録するため、Ｌ０層と同様に、１層型光記録媒体に比べて高い記録パワーが必要となる。通常、同じ線速度で記録する場合、２層型光記録媒体の記録パワーは、Ｌ０層、Ｌ１層ともに、１層型光記録媒体の約２倍の記録パワーを必要とする。
近年、１層型光記録媒体と同様に、２層型光記録媒体も、高速記録対応を求められており、高速記録のためには、高い記録パワーを必要とする。そのため、光記録媒体は高記録感度化を要求される。
媒体の高記録感度化のためには、入射光に対する吸収量を増やすように記録層の材料を選定する事が一般に行われる。しかし、光吸収量を増やすと、当然、反射率が低下する不具合が発生する。
なお、特許文献１には、２層型光記録媒体が開示されているが、本発明のような反射率差に関する記載は見当たらない。

特開２００５−５０４９７号公報

本発明は、高速記録に対応可能な２層型光記録媒体において、両記録層の記録後の反射率が規格を満足すると共に、両記録層の記録感度が改善された高感度光記録媒体の提供を目的とする。

上記課題は、次の１）〜２）の発明によって解決される。
１） 有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された案内溝を有する第１基板と、少なくとも、第２反射層、無機膜層、有機色素からなる第２記録層、無機膜層が順次積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられた追記可能な光記録媒体であって、第１記録層に記録後の第２記録層の反射率が、記録前に比べて上昇すると共に、第１記録層に記録後の第１記録層の反射率（Ｒ１）と第２記録層の反射率（Ｒ２）の差が、０．０３以内であり、可能記録線速度が３１ｍ／ｓ以上であることを特徴とする光記録媒体。
なお、記録後の反射率とは、記録後の信号振幅の上端の反射率のことであり、反射率の差とは、｜Ｒ１−Ｒ２｜／（Ｒ１＋Ｒ２）で示されるものである。
２） 第１記録層に記録後の第２記録層の反射率が、記録前に比べて３％以上上昇することを特徴とする１）記載の光記録媒体。
なお、記録後の反射率の上昇率（％）は、第１記録層に記録前の第２記録層の反射率を（Ｒ３）として、〔（Ｒ２−Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３）〕×１００（％）で示されるものである。

以下、上記本発明について詳しく説明する。
光記録媒体は、記録後に、一般に普及している再生機で再生できる必要がある。そのために光記録媒体には規格値が設定されており、その１つに反射率の規格がある。
当然、２層型光記録媒体においても、Ｌ０層、Ｌ１層とも、この反射率の規格を満足する必要がある。
図１は、記録層材料と記録層の膜厚及び保護層の膜厚を変えて作成した光記録媒体の反射率と最適記録パワーの関係を示したものであるが、一般に、反射率が上がると最適記録パワーも高くなり、記録感度が悪化する傾向にある。入射光の吸収量の多い記録層材料を選定すれば記録感度は改善できるが、記録層が光を吸収するために反射率が低下する。
現在、高速記録、特に２層型光記録媒体の高速記録では記録感度の改善が必要となっているが、上記のように反射率と記録感度とは背反する関係にあり、従来技術では、反射率改善と記録感度改善の両立が困難であった。
このような現状において、本発明は、市場で発売されている８ｘ記録（３０．６ｍ／ｓ＝約３１ｍ／ｓ）が可能な２層型光記録媒体においても有効な技術の開発を行ったものである。

２層型光記録媒体では、Ｌ１層が記録される場合、Ｌ０層は必ず記録されることになっている。追記型光記録媒体では、記録層に有機色素が用いられており、一般に有機色素層の場合、記録後の透過率が上がる事により、Ｌ０層の記録後には、Ｌ１層の反射率は上がる。従来の２層型光記録媒体では、未記録でのＬ０層、Ｌ１層の反射率を同じレベルに設定しており、Ｌ０層の記録後にＬ１層の反射率が上がるにも拘わらず、元のＬ１層の反射率を高く設定しているため、Ｌ１層の記録感度を改善する事が出来なかった。
そこで、本発明では、Ｌ０層に記録後のＬ０層とＬ１層の反射率（記録後の信号振幅の上端の反射率）が同レベルになるようにする事により、Ｌ１層の記録感度の改善を実現した。具体的には、Ｌ０層に記録した後のＬ０層及びＬ１層の反射率をＲ１、Ｒ２として、反射率の差＝｜Ｒ１−Ｒ２｜／（Ｒ１＋Ｒ２）が０．０３以内になるようにした。

反射率は、Ｌ０層及びＬ１層の記録層の材料と膜厚、及び無機膜層の材料と膜厚に依存しており、更に、半透過性の第１反射層の膜厚により、Ｌ０層とＬ１層の反射率のバランスを変更する事が可能である（半透過性の第１反射層の厚さを変えても、Ｌ０層・Ｌ１層の反射率の和は一定である）。反射率差を調整する最も有効な手法は半透過性の第１反射層の膜厚を変更する事である。但し、一般に記録ピットを形成するとき、熱の拡がり具合により記録特性が変化するが、半透過性の第１反射層の膜厚を変更すると、熱伝導も変化するため、Ｌ０層の記録特性が悪化することもある。そこで、Ｌ０層及びＬ１層の記録層の材料と膜厚、及び無機膜層の材料と膜厚を併せて変更することにより、反射率の差を低減して記録特性を確保することが好ましい。

次に、２層型の追記型ＤＶＤ媒体の製造方法について説明する。
透明基板は、予め案内溝が刻まれたスタンパを用いて射出成形法で作成される。基板材料としては、一般に透明性が高く生産性の良いポリカーボネートが用いられる。
記録層には有機色素を主成分とする記録材料を用いる。ここで主成分とするとは、良好な記録再生特性を確保するのに十分な量の色素を用いることを意味するが、通常は必要に応じて添加するバインダーや安定剤などの添加剤を除き色素のみからなる記録層とする。
記録層は、通常の場合、基板を溶解しない溶媒に有機色素を溶かし、この塗布液をスピンコート法で基板上に均一に塗布して成膜する。そして塗布後に、記録層の残溶媒を除去するためアニールする。この方法を用いて、第1透明基板上にＬ０層を形成する。

次いで、Ｌ０層の上に、スパッタ法で半透過性の反射層を成膜する。
半透過性の反射層の材料には、通常、Ａｇ合金、Ａｕ、Ｓｉ系無機膜などが用いられるが、２層型の追記型光記録媒体の場合、両記録層の反射率を確保することが難しく、両記録層で高い反射率が得られるＡｇ合金を用いるのが一般的である。また、半透過性を維持しつつ両記録層の反射率及び記録感度を確保するためには、その膜厚を、５０〜１７０Å、望ましくは７０〜１１０Åにする必要がある。
更にその上に、必要に応じて、紫外線硬化樹脂をスピンコート法で成膜したのち紫外線硬化して有機保護層を成膜する。
これらの工程で作られた、各層が積層された基板を、Ｌ０基板と呼ぶ事にする。

一方、案内溝を形成した第２透明基板上に第２反射層（全反射膜）をスパッタ法で形成する。この第２反射層は、全反射させるための層であり、通常、反射率の高いＡｇ又はＡｇ合金を用い、その膜厚は、９００〜１５００Å程度とする。
この第２反射層上に、スパッタ法で無機膜層を形成する。この層は熱干渉層として形成するものであり、Ｌ１層に記録したときのピットの広がり防止、及び、第２基板の案内溝の破損回避を可能とし、良好な記録特性を得るために必要な層である。
次いで、無機膜層上に、Ｌ０層で形成したのと同様の方法で、有機色素からなるＬ１層を形成する。
更に、Ｌ１層上に、この層を保護するための無機膜層を形成する。
これらの工程で作られた、各層が積層された基板を、Ｌ１基板と呼ぶ事にする。
最後に、上記Ｌ０基板とＬ１基板を接着剤で貼り合わせて２層型光記録媒体が完成する。つまり接着剤の層が透明中間層となる。

上記記録層に用いられる有機色素としては、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、アントラキノン系色素、アゾ系色素、含金属アゾ色素、トリフェニルメタン系色素、スクアリリウム系色素、クロコニウム系色素、ホルマザン系色素、アズレニウム系色素、ジチオール金属錯塩系色素、インドアニリン金属錯体色素等が挙げられる。
また、色素塗布溶媒としては、アルコール系、ケトン系、エステル系、エーテル系、芳香族系、ハロゲン化アルキル系等の中から、上記色素に適した溶媒を選定する。

反射層にはＡｇを主成分とする合金を用いる。合金中のＡｇの含有量は保存性を確保するために９８重量％以上とすることが望ましい。Ａｇを主成分とする合金の添加元素としては、金、銅、インジウム、パラジウム、アンチモン、ロジウム、白金、チタン、モリブデン、ジルコニウム、タンタル、タングステン、バナジウム等が挙げられる。
反射層の成膜には、一般にスパッタ法が用いられる。スパッタリングを行うための導入ガスとしては一般に不活性な希ガスが用いられ、扱い易さやコストの面から主にアルゴンガスが選択される。スパッタ条件としては、スパッタパワー、スパッタ時間、スパッタガス圧などがあり、これらを変えることで、膜厚、膜質を管理することが可能である。
有機保護層には、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などの有機材料を用いるが、成膜操作が容易であることから、紫外線硬化樹脂が好ましい。
有機保護層の厚さは、通常、３〜１５μｍ程度とする。膜厚が薄過ぎると耐久性が低下してしまい、厚過ぎると機械特性（反り）の悪化が発生する。

本発明によれば、高速記録に対応可能な２層型光記録媒体において、両記録層の記録後の反射率が規格を満足すると共に、両記録層の記録感度が改善された高感度光記録媒体を提供できる。

以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。

実施例１〜４、比較例１
本発明の効果を確認するため、次のようにして２層型ＤＶＤ＋Ｒディスクを作成し評価を実施した。
（Ｌ０基板の作成）
射出成形法で作成した直径１２０ｍｍ、厚さ０．５７ｍｍのポリカーボネート製基板（第１基板）上に、フッ素アルコール（ＴＦＰ：２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール）溶媒に、下記〔化１〕と〔化２〕のスクアリリウム色素及び下記〔化３〕のホルマザン色素を溶解させた塗布液をスピンコートし、８５℃１５分のアニール工程で残存溶媒を除去して、厚さ６０ｎｍ（溝部）の第１記録層を形成した。
次に、ＡｇＩｎ合金（Ａｇ純度：９９．５重量％）を用いて、スパッタ法で表１に示す膜厚の半透過性の第１反射層（半透過膜）を形成した。
その上に、紫外線硬化樹脂（大日本インキ社製ＳＤ１７００）をスピンコートしたのち、紫外線で硬化させて、厚さ４〜８μｍの有機保護層を形成し、Ｌ０基板を完成させた。

（Ｌ１基板の作成）
射出成形法で作成した直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート基板（第２基板）上に、スパッタ法で、厚さ１３００ÅのＡｇ（純度：９９．９９重量％）の第２反射層、厚さ１５０ÅのＮＳ_２からなる無機膜層を順に形成し、その上に、フッ素アルコール（ＴＦＰ：２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール）溶媒に、下記〔化１〕と〔化２〕のスクアリリウム色素を溶解させた塗布液をスピンコートし、８５℃１５分のアニール工程で残存溶媒を除去して、厚さ１００ｎｍ（溝部）の第２記録層を形成した。
更にその上に、厚さ１４００Åの無機膜層をスパッタ法で形成して、Ｌ１基板を完成させた。
次いで、透明接着剤（日本化薬社製ＤＶＤ５７６Ｍ）で、Ｌ０基板、Ｌ１基板を貼り合せて、２層型光記録媒体を作成した。接着剤（透明中間層）の厚さは５０μｍとした。
以上の方法により、スクアリリウム色素〔化１〕と〔化２〕の混合比（重量比）を表１に示すように変えて、実施例１〜４及び比較例１のＬ０層、Ｌ１層を形成した。

第２基板上に第２反射層、無機膜層、第２記録層を形成した段階で、その反射率を測定した後、ディスク化して信号特性を評価した。評価は、Ｐｕｌｓｔｅｃ社製ＯＤＵ１０００で記録再生して行った。記録速度は、１２ｘ（４５．９６ｍ／ｓ）とした。
評価結果は下記の表１に示す通りである。
表１に示すように、反射率差（Ｌ０／Ｌ１）を低減する事により、Ｌ０層、Ｌ１層の記録後の反射率を確保すると共に、Ｌ１層の記録感度が改善されることが確認された。なお、Ｌ１層の反射率上昇は、（Ｒ２−Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３）×１００（％）の値である。

光記録媒体の反射率と最適記録パワーの関係を示す図。

Claims (2)

1. 有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された案内溝を有する第１基板と、少なくとも、第２反射層、無機膜層、有機色素からなる第２記録層、無機膜層が順次積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられた追記可能な光記録媒体であって、第１記録層に記録後の第２記録層の反射率が、記録前に比べて上昇すると共に、第１記録層に記録後の第１記録層の反射率（Ｒ１）と第２記録層の反射率（Ｒ２）の差が、０．０３以内であり、可能記録線速度が３１ｍ／ｓ以上であることを特徴とする光記録媒体。
   なお、記録後の反射率とは、記録後の信号振幅の上端の反射率のことであり、反射率の差とは、｜Ｒ１−Ｒ２｜／（Ｒ１＋Ｒ２）で示されるものである。
2. 第１記録層に記録後の第２記録層の反射率が、記録前に比べて３％以上上昇することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
   なお、記録後の反射率の上昇率（％）は、第１記録層に記録前の第２記録層の反射率を（Ｒ３）として、〔（Ｒ２−Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３）〕×１００（％）で示されるものである。
   

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