JP2002184034A - 光記録媒体とこれを用いた光記録方法 - Google Patents

光記録媒体とこれを用いた光記録方法

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JP2002184034A
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recording medium
nanoparticles
layer
medium according
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Hiroyuki Hirai
博幸 平井
Kokichi Waki
幸吉 脇
Takashi Ozawa
孝 小澤
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー光での記録、再生、消去を行なう高
密度光記録媒体において、記録層および誘電体層をナノ
粒子コロイドをスピンコートまたはウエッブ塗布して形
成することによりさらに高密度化と高感度化を可能とす
る光記録媒体を提供する。 【解決手段】 基板上に少なくとも第一誘電体層、記録
層、第二誘電体層をこの順に有する光記録媒体におい
て、少なくとも一方の誘電体層が吸着性化合物で表面を
修飾した平均粒径１〜５０ｎｍの無機誘電体ナノ粒子を
含有し、かつ、該記録層が吸着性化合物で表面を修飾さ
れた平均粒径１〜２０ｎｍの金属カルコゲナイドナノ粒
子を含有する光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機誘電体ナノ粒
子および金属カルコゲナイドナノ粒子を用いた光ディス
クに代表される記録媒体に関する。ここでいうナノ粒子
とは、平均粒径が１ｎｍから５０ｎｍの範囲である超微
粒子である。
【０００２】
【従来の技術】光記録材料の高密度化と高感度化は鋭意
改良されてきた。従来は波長６００ｎｍ以上のレーザー
光が用いられており、記録媒体もこの波長域で最適な性
能を発現するように開発設計されていた。光の波長がｎ
分の１になると、情報の記録密度はｎ×ｎ倍になること
は良く知られており、そのため、波長４００ｎｍ近傍の
短波長レーザーを用いた高密度記録の実用化が急がれて
いる。このように波長が短波化し記録密度が向上するに
伴い、媒体への高密度化と高感度化の要求はますます高
くなってきている。
【０００３】超微粒子を用いる技術としては以下のもの
が開示されている。特開平５−６２２３９号には、スパ
ッタリングで形成した粒径分布を有するＧｅやＳｉの半
導体超微粒子を用いる手法が開示されている。この手法
は、レーザーの短波化や大ＮＡ化によらないで記録密度
を向上させるために、サイズの異なる超微粒子の量子サ
イズ効果の違いを活用して波長多重記録をしようとする
ものであり、均一なナノ粒子を用いエネルギー照射部分
の全面的な相変化を活用しようとする本発明とは基本的
に異なる。
【０００４】特開平１０−２６１２４４号には、微細な
凹凸パターンを形成し、そのパターンを有する基体上に
金属微粒子や貴金属微粒子をカルコゲン化合物中に分散
した記録層、又は貴金属微粒子とカルコゲン化合物微粒
子の複合微粒子を誘電体材料中に分散した記録層をスパ
ッタリングにより設けて成る光記録媒体が開示されてい
る。しかし、パターン形成が新たに付加される等、製造
工程が複雑であり実用性に乏しいものであった。
【０００５】さらに、一般に、スパッタリングによる薄
膜形成法は、膜組成の自由度が大きい、ドライな雰囲気
で膜形成できる等の利点を有するものの、薄膜を形成す
る微粒子は、コロイド法で形成された微粒子に比べ、サ
イズおよびサイズ分布の制御、粒子の構造制御、バイン
ダーあるいは誘電媒体への分散が困難であり、その結
果、記録／未記録部分の識別性、記録領域のダウンサイ
ズ化、記録材料の安定性等の向上が難しいという欠点を
有している。
【０００６】超微粒子を調製する技術として、特開２０
００―５４０１２号には、還元法により金属、金属間化
合物、合金の磁性ナノクリスタルを形成する手法が開示
されているが、金属カルコゲナイド調製を目的とする本
発明に供するものではない。また、Appl.Phys.A；６９
巻，３６９−３７３頁，(1999)には、ZnSナノ粒子を作
製する方法が記載されているが、その応用については明
示されていない。
【０００７】本発明の対象とされる材料からなる薄膜は
前記スパッタリングや還元法以外にＣＶＤのよっても作
製される。例えば、特開平２−１９５５３８号には、ス
パッタリングによってZnSとSiO2を含有する誘電体層を
作成することが開示されているが、記録層を塗設法で形
成する本発明の場合には、前後の層形成をスパッタリン
グで行なうことは、効率面から問題がある。また、特開
平３−８２５９３号にはＡｇＩｎＴｅ2薄膜をＣＶＤに
よって作製する例が開示されている。しかし、この方法
では、通常、基板温度を１００℃以上の高温にする必要
がありポリカーボネートのようなポリマー基板には適用
が難しい。また製膜時間が長い等の製造上の問題があっ
た。
【０００８】光記録層が超微粒子状物質を耐熱性マトリ
ックス中に分散せしめたようなものであっても良いとい
う認識は例えば特登２９０８８２６号に記載されている
が、その具体的な製法は記載されていない。このような
膜形成は通常耐熱性マトリックス中にスパッタリングに
よって過飽和な状態に注入された記録材料をアニール等
によって析出させることで製作されており、本発明のよ
うに超微粒子表面を修飾することでコロイド状に分散さ
れる記録材料の製法は例を見ない。さらにゾルゲル法に
よる湿式プロセスについても例えば特登２９０８８２６
号に挙げられているが、具体的な製法は開示されておら
ず一般的な記述の域を出るものではない。
【０００９】さらに、特開平３−２３１８９０号には、
ＩｎＣｕＳｅ2 合金を用いる記録層の形成法として、ス
プレー法やスピンコート後の焼成法が提案されている
が、製造の精度や基板の耐熱性を考えると現実的とは言
えない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、レーザー光
を照射することにより記録、再生、消去を可能とする記
録層および誘電体層を、ナノ粒子コロイドをスピンコー
トまたはウエッブ塗布することによって形成することに
より、高密度化と高感度化を可能とする光記録媒体を提
供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、下記の手
段により達成された。 １．基板上に少なくとも第一誘電体層、記録層、第二誘
電体層をこの順に有する光記録媒体において、少なくと
も一方の誘電体層が吸着性化合物で表面を修飾した平均
粒径１〜５０ｎｍの無機誘電体ナノ粒子を含有し、か
つ、該記録層が吸着性化合物で表面を修飾された平均粒
径１〜２０ｎｍの金属カルコゲナイドナノ粒子を含有す
ることを特徴とする光記録媒体。該記録層は光照射前後
で光学定数（例えば、反射率）が変化する特性をもつ。
第一及び第二誘電体層の両方に該無機誘電体ナノ粒子を
含有することが好ましい。 ２．該記録層が、前記金属カルコゲナイドナノ粒子を化
学合成により親油性コロイド分散物として調製し、塗設
することにより形成されたことを特徴とする１．記載の
光記録媒体。 ３．前記金属カルコゲナイドナノ粒子が、８族、１Ｂ
族、２Ｂ族および４〜６周期の３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ族から
選ばれる少なくとも１つの元素と、６Ｂ族の少なくとも
１つの元素とを含むことを特徴とする１．または２．記
載の光記録媒体。 ４．該誘電体層が、少なくとも吸着性化合物で表面を修
飾したZnSナノ粒子を含有することを特徴とする１．〜
３．のいずれかに記載の光記録媒体。 ５．前記の吸着性化合物で表面を修飾したZnSナノ粒子
が、コロイド分散物として調製され、それを塗設するこ
とにより形成された誘電体層を有することを特徴とする
１．〜４．のいずれかに記載の光記録媒体。 ６．前記ZnSナノ粒子コロイド分散物が、含水率１０容
量％以下の有機溶媒中、吸着性化合物の存在下で亜鉛イ
オンと硫化物イオンとの反応により形成したZnSナノ粒
子を含有することを特徴とする１．〜５．のいずれかに
記載の光記録媒体。 ７．前記ZnSナノ粒子コロイド分散物が親水性溶媒中に
分散されており、それを塗設することにより第一誘電体
層を形成し、その上に、前記金属カルコゲナイドの親油
性コロイド分散物を塗設することにより記録層を形成す
ることを特徴とする１．〜６．のいずれかに記載の光記
録媒体。 ８． １．〜７．の光記録媒体が、第一の光エネルギー
を照射することにより該記録層中のナノ粒子を非晶質状
態とし、前記第一のエネルギーより小さい第二の光エネ
ルギーを照射することにより該記録層中のナノ粒子を結
晶状態とすることにより反射率を変化させ、情報の記
録、再生、消去を繰り返しおこなう、書換型光記録媒体
であることを特徴とする１．〜７．のいずれかに記載の
光記録媒体。 ９． １．〜７．の光記録媒体が、光エネルギーを与え
ることにより記録層中のナノ粒子および／または近傍に
不可逆的な状態変化を引き起こして反射率を変化させ、
情報の記録をおこなう、追記型光記録媒体であることを
特徴とする１．〜７．のいずれかに記載の光記録媒体。 １０． １．〜９．の光記録媒体に、波長２００〜９０
０ｎｍの範囲の発振波長の半導体レーザービームを用い
て記録することを特徴とする光記録方法。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体の構成は、基
本的には基板―第一誘電体層―記録層―第二誘電体層―
反射層―保護層、または基板―反射層―第一誘電体層―
記録層―第二誘電体層―保護層であるが、各誘電体層や
記録層は複数の積層構造でもよい。また、基板―反射層
―第一誘電体層―第一記録層―第二誘電体層―半透明反
射層―第三誘電体層―第二記録層―第四誘電体層―保護
層のように記録層自体が複数となった多層記録構成でも
よいし、基板の背面どうしを貼り合せた両面記録構成で
もよい。
【００１３】本発明で用いられるナノ粒子の粒径は平均
で１〜５０ｎｍであるが、好ましくは、１〜２０ｎｍ、
さらに好ましくは、１〜１０ｎｍである。平均粒径が５
０ｎｍより大きくなると、記録層では融点が上昇し相変
化速度が低下するし、誘電体層では熱の伝播速度が遅く
なったり、その上に塗布される記録層の均一性を損な
う。サイズの下限は耐候性等の実用性能を勘案して選択
される。また、いわゆる単分散粒子が記録部と非記録部
の差別化が良好である。本発明でいうところの単分散粒
子とは、変動係数が好ましくは３０％以下、より好まし
くは２０％以下、もっとも好ましくは１０％以下であ
る。
【００１４】本発明で用いられるナノ粒子分散物からな
る誘電体層や記録層を得るためには、ナノ粒子表面を吸
着性化合物（吸着基を有する化合物）で表面修飾するこ
とが重要である。吸着性化合物としては、アルキルフォ
スフィンオキサイド、アルキルフォスフィン、あるいは
−ＳＨ、−ＣＮ、−ＮＨ2 、−ＳＯ2 ＯＨ、−ＳＯＯ
Ｈ、−ＯＰＯ（ＯＨ）2、−ＣＯＯＨ含有化合物などが
有効であり、これらのうちアルキルフォスフィンオキサ
イドや−ＳＨまたは−COOH含有化合物が好ましい。ま
た、アニオン性界面活性剤も使用することができる。親
油性分散物には、オクチル基、デシル基、ドデシル基、
ヘキサデシル基など炭素数が合計で６以上、好ましくは
8以上40以下の置換基を有する吸着性化合物を使用す
る。また、親水性分散物には、炭素数が６以下の置換基
や親水性基（例えば、−SO3Mや−COOM〔Mは水素原子、
アルカリ金属原子、アンモニウム分子等を表わす〕）を
有する吸着性化合物を使用するのが好ましい。このよう
な表面修飾された、すなわち分散された微粒子が凝集し
て形成された薄膜はスパッタリングや蒸着法では決して
実現できないものである。なお、ナノ粒子の表面が吸着性
化合物で表面修飾していることは、FE-TEMなどの高分解
能TEMで粒子間に一定の間隔があること、および化学分
析により確認できる。本発明のナノ粒子コロイドはスピ
ンコートあるいはウエッブ塗布される。塗布法で成膜す
ることによって設備投資と製造コストが低減される。
【００１５】記録層に用いる金属カルコゲナイドは、８
族、１Ｂ族、２Ｂ族、４〜６周期の３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ族
元素の少なくとも１つと、６Ｂ族元素（Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、
Ｔｅ、Ｐｏ）の少なくとも１つから成る。具体的には、
ＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＴｅ、Ａｇ2 Ｔ
ｅ、ＡｇＩｎＴｅ2 、ＡｇＳｂＴｅ2 、ＣｕＩｎＳ
ｅ 2 、ＣｕＩｎＴｅ2 、ＡｇＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅ、
ＧｅＴｅＳ、ＧｅＳｅＳ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡｓＳ
ｅ、ＩｎＴｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、ＧｅＴｅＡｕ、Ｇ
ｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳｎＡｕ、ＧｅＴｅＰｂ、Ｇ
ｅＴｅＳｂＳなどが挙げられる。特に好ましくはＧｅＳ
ｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＴｅ、Ａｇ2Ｔｅ、Ａ
ｇＩｎＴｅ2 、ＡｇＳｂＴｅ2 、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ
ＩｎＴｅ2 のいずれかである。原子比を全て整数で表示
したが、所望の記録特性・保存性・強度などの特性を得
る為に、原子比はこれらに限らず、また、整数比からず
らすこともできる。
【００１６】金属カルコゲナイドナノ粒子は、上記の元
素を単体超微粒子や塩の形でアルキルフォスフィン等に
溶解した前駆体溶液をアルキルフォスフィンオキサイド
のような高沸点有機溶媒中に添加し１００℃から３５０
℃の温度領域で反応させることにより合成される。前駆
体とは、金属カルコゲナイドを生成させるのに必要な上
記のそれぞれの元素を含む反応物質のことであり、上記
各族の金属を含む前駆体とカルコゲンを含む前駆体を用
いる。
【００１７】アルキルフォスフィンとしては、トリブチ
ル、トリオクチル、トリフェニルなどの対称３級フォス
フィンやジメチルブチル、ジメチルオクチルなどの非対
称フォスフィンなどをそれぞれ単独あるいは組み合わせ
て用いることができるが、トリブチルフォスフィン（TB
P）とトリオクチルフォスフィン（TOP）が特に好まし
い。またアルキル基に適宜各種官能基（下記のハイドロ
カーボンでの例参照）で置換したものを用いても良い。
【００１８】高沸点有機溶媒としては、アルキルフォス
フィンオキサイドや、ナノ粒子表面を修飾する官能基
（−ＳＨ、−ＳＯ2 ＯＨ、−ＳＯＯＨ、−ＯＰＯ（Ｏ
Ｈ）2、−ＣＯＯＨなど）を有する直鎖または分岐ハイ
ドロカーボン（通常、炭素原子数８から２２）またはフ
ルオロカーボンも使用できる。また、ジデシルエーテ
ル、ジドデシルエーテル、フェニルエーテル、ｎ−オク
チルエーテルも好ましく使用できる。アルキルフォスフ
ィンオキサイドとしては、トリブチル、トリオクチル、
ジブチルオクチルなどを用いることができるが、トリオ
クチルフォスフィンオキサイド（TOPO）が最も好まし
い。
【００１９】８族、１Ｂ族、２Ｂ族、４〜６周期の３
Ｂ、４Ｂ、５Ｂ族元素の少なくとも１つを含む前駆体の
溶液と、６Ｂ族元素の少なくとも１つを含む前駆体の溶
液を反応させ、ナノ粒子コロイドを生成するには、不活
性ガス雰囲気下１００℃〜３５０℃が好ましい。ここで
６Ｂ族元素の総モル数は高沸点有機溶媒の質量に対し
０．５％〜０．００１％の間が好ましく、０．２％〜
０．００５％がさらに好ましい。上記の条件より、低温
あるいは低濃度域では粒子生成速度が極めて遅いか、又
はナノ粒子は生成しない。さらに、高温あるいは高濃度
域では粗大粒子が生成したり、生成粒子が凝集するため
再分散が不可能になる。
【００２０】上記反応液から金属カルコゲナイドナノ粒
子を凝集析出させるためには、通常メタノールかエタノ
ールを添加する。上澄み液をデカンテーションした後、
非プロトン性ハイドロカーボンなどの溶媒（n-ヘキサン
等）でナノ粒子を再分散する。ナノ粒子の表面修飾剤
（吸着性化合物）はナノ粒子形成過程から精製過程のい
ずれかで添加することができる。
【００２１】本発明の金属カルコゲナイドナノ粒子は結
晶性であることが好ましく、そのほとんどの場合は、微
細な結晶として得られる。このことは、特開平０８−２
２１８１４号において、スパッター使用下での初期化不
要な材料が開示されていることから理解されるごとく、
光記録媒体の製造においてその工数を減らし低コスト製
造する上で極めて重要なことである。結晶化が不十分な
ときは、当業界で周知のように製造時にバルクイレーザ
ー等により初期化すれば良い。
【００２２】本発明で用いられる記録層の厚みは超微粒
子の粒径と相関するが、５〜３００ｎｍの範囲で設計可
能であり、５〜２００ｎｍでも良く、５〜１００ｎｍで
あることが好ましく、５〜５０ｎｍが最も好ましい。記
録層には、フッ素系ポリマーやシリコン系ポリマーのよ
うな各種難分解性有機バインダーや、ＺｎＳ、Ｓｉ
Ｏ 2 、ＴｉＯ2 等の各種誘電体のナノ粒子を併用し、物
理的強度の向上や記録再生の繰り返し耐性などを向上さ
せることができる。
【００２３】本発明の誘電体層には、吸着性化合物で表
面を修飾した無機誘電体ナノ粒子を用いる。かかる無機
誘電体としては、ＺｎＳ、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ
2Ｏ3、ＡｌＮ、ＳｉＣ、窒化ケイ素、ＭｇＦ2、Ｃａ
Ｆ2、ＬｉＦ、ＳｉＯ、Ｓｉ3Ｎ4、ＺｎＯ、ＭｇＯ、Ｃ
ｅＯ、ＳｉＣ、ＺｒＯ、ＺｒＯ2 、Ｎｂ2Ｏ5、Ｓｎ
Ｏ2、Ｉｎ2 Ｏ3、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、Ｉｎ2Ｓ3、Ｔ
ａＳ4、ＭｇＳ、ＣａＳ、ＴａＣ、Ｂ4Ｃ、ＷＣ、Ｔｉ
Ｃ、ＺｒＣ等が挙げられる。特に少なくともＺｎＳナノ
粒子を用いることがコロイド分散物を得やすい点で好ま
しい。さらに、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、
ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＬｉＦ、ＳｉＯ等のナノ粒子を併用
することができる。ＺｎＳとＳｉＯ2とのナノ粒子混合
物が最も好ましい。
【００２４】吸着性化合物で表面を修飾したZnSナノ粒
子は、前述の吸着性化合物存在下で亜鉛塩（例えば、硫
酸亜鉛、酢酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩酸亜鉛等）溶液と硫化
物（例えば、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化アン
モニウム等）溶液を混合することにより得ることができ
る。ZnS粒子のサイズを小さくするためには、反応溶媒
中には水ができるだけ少ないことが好ましく、１０質量
％以下、さらには５質量％以下が望ましい。副生成物の
塩あるいは過剰の吸着性化合物を除去するため、粒子を
遠心分離して目的の親油性もしくは親水性分散媒中に再
分散しても良い。この場合、異なる吸着性化合物を使用
しても良い。また、水分散物は、反応溶媒として水と混
和しにくい溶媒（例えば、ｎ-ヘプタン、ｎ-オクタン、
イソオクタン、３-メチルヘプタン、酢酸エチル、メチ
ルエチルケトン等）を用いて上記の如くZnSナノ粒子を
生成させた後、水溶性吸着性化合物を含有する水と混合
し分液して、水相を取り出すことにより得られる。Ｓｉ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3、ZnO等のナノ粒子の分散物
は、種々のものが市販されておりそれらを用いることが
できる。ZnSと上記無機誘電体を併用する場合、その混
合比は物性により任意に設定できるが、好ましくは質量
比で９８：２ないし2０：8０である。
【００２５】誘電体層の厚みは１０〜２００ｎｍの範囲
が好ましい。記録層を形成する基板側から記録再生光を
入射する場合、第一誘電体層は特に３０〜１５０ｎｍが
特に好ましく、第二誘電体層は１０〜１００ｎｍが特に
好ましい。記録層を形成する基板の反対側から記録再生
光を入射する場合、第一誘電体層は特に１０〜１００ｎ
ｍが特に好ましく、第二誘電体層は３０〜１５０ｎｍが
特に好ましい。
【００２６】反射層はＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ等
の単体あるいはこれらの一種以上を含む合金等の高反射
率金属から構成すれば良い。特に、ＡｇまたはＡｌのい
ずれかの金属または、これらを主成分とする合金である
ことが好ましい。膜厚は３０〜３００ｎｍが好ましく、
５０〜２００ｎｍが特に好ましい。反射層の材料もナノ
粒子コロイド化し、それぞれ塗設することができる。
【００２７】保護層に用いられる材料としては、例え
ば、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 、ＳｎＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ
4 などの無機物質、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
は樹脂で形成されていることが好ましい。また、記録層
と反射層の間に断熱性保護層を設けることもできる。保
護層は、たとえばプラスチックの押出加工で得られたフ
ィルムを、接着層を介して反射層上及び／または基板上
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
保護層を設けてもよい。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
を調製したのち、この塗布液を塗布し、乾燥することに
よって保護層を形成することができる。ＵＶ硬化性樹脂
の場合には、そのままもしくは適当な溶剤に溶解して塗
布液を調製したのち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保護層を形成することがで
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。記録層を形成する基板側から記録再生光を入
射する場合、保護層の層厚は０．１〜１００μｍが好ま
しく、更に好ましくは１〜５０μｍ、最も好ましくは２
〜２０μｍである。記録層を形成する基板と反対側から
（すなわち保護層側から）記録再生光を入射する場合、
保護層の層厚は１〜３００μｍが好ましく、更に好まし
くは１０〜２００μｍ、最も好ましくは５０〜１５０μ
ｍである。
【００２８】以上の工程により、基板上に記録層、誘電
体層、そして所望により反射層や保護層を設けた記録媒
体を作製することができる。そして得られた二枚の記録
媒体を各々の記録層が内側となるように接着剤等で貼り
合わせることにより、二つの記録層を持つ光記録媒体を
製造することもできる。また得られた記録媒体と、該記
録媒体の基板と略同じ寸法の円盤状保護基板とを、その
記録層が内側となるように接着剤等で貼り合わせること
により、片側のみに記録層をもつ光記録媒体を製造する
ことができる。接着には、前記保護層の形成に用いたＵ
Ｖ硬化性樹脂を用いてもよいし、あるいは合成接着剤を
用いてもよい。あるいはまた両面テープなどを用いても
よい。接着剤層は、通常は０．１〜１００μｍ（好まし
くは、５〜８０μｍ）の範囲の厚みで設けられる。
【００２９】本発明の光記録媒体は、追記型の光記録媒
体としても好ましく用いることができる。その構成は、
従来の追記型光記録媒体の構成において、記録層や誘電
体層に本発明のナノ粒子を用いればよい。
【００３０】光記録媒体に記録した情報をタイトルや図
柄を用いて表示しておくことは管理上便利である。その
ためには、媒体の表面（記録再生用のレーザ光が照射さ
れる側とは反対側の表面）がそのような表示をするのに
適した表面であることが必要になる。近年、インクジェ
ットプリンタによる印字法が一般に利用されている。イ
ンクジェットプリンタを用いて光記録媒体の表面に印字
を施す場合には、インクは水性であるために、媒体の表
面は親水性であることが必要になる。しかし、光記録媒
体の表面は通常疎水性である。このため、光記録媒体の
表面を水性インクが定着し易いように親水性の表面に改
良することが必要になる。光記録媒体や基板の親水化
は、UV−オゾン照射や酸素プラズマ処理により達成で
き、本発明の光記録媒体や基板についても親水性表面層
を設けることができる。親水性の印刷面を持つ光記録媒
体については、例えば、特開平７−１６９７００号、同
１０−１６２４３８号などの各公報に種々提案されてい
る。そして、該印刷面は、紫外線硬化性樹脂（バイン
ダ）中にタンパク質粒子などの親水性有機高分子からな
る粒子を分散させた層として構成することが有利であ
る。
【００３１】本発明では２００ｎｍから９００ｎｍの適
当な波長範囲を用いることで記録媒体の高密度性を発揮
しうる。特に青紫色レーザーや第二高調波発生素子（Ｓ
ＨＧ素子）により短波長変換されたレーザー光を用いる
光記録媒体としても好ましく適用できる。
【００３２】
【実施例】以下に本発明をより詳細に説明するために、
その実施例を記載するが、これは本発明を例示の範囲に
限定するものではない。
【００３３】 実施例１ Ａｇ2Ｔｅナノ粒子コロイドの調製 ＴｅをTOP に溶解し、１Ｍ溶液を調製した（Ｔｅ−TO
P）。また、ＡｇＣｌをTOP に溶解し、1M溶液を調製し
た（Ａｇ−TOP）。不活性気体雰囲気下でTOPO１００ｇ
を１４０℃に加熱溶解し、激しく撹拌しながら、これに
前記Ａｇ−TOP 液２０mlとＴｅ−TOP 溶液１０mlを加え
て２０分間反応させた（TOPO中のＴｅのモル％は０．０
１％）。得られたＡｇ2Ｔｅナノ粒子の平均粒径は８ｎ
ｍ、変動係数は驚くべきことに５％であった。粒子の表
面にTOPOが吸着していることは、高分解能TEM で粒子間
に一定の間隔があること、および化学分析によって確認
できた。
【００３４】 実施例２ ＡｇＩｎＴｅ2 ナノ粒子コロイドの調製 ＩｎＣｌ3 をTOP に溶解し、１Ｍ溶液を調製した（Ｉｎ
−TOP）。不活性気体雰囲気下でTOPO１００ｇを１５０
℃に加熱溶解し、激しく撹拌しながらＩｎ−TOP 溶液６
７mlとＴｅ−TOP （実施例１と同じ）１００mlを加えて
約１時間攪拌した後、Ａｇ−TOP （実施例１と同じ）６
７mlとＴｅ−TOP ３４ml添加して約１０分間反応させた
（TOPO中のＴｅのモル％は０．１３％）。得られたＡｇ
ＩｎＴｅ 2ナノ粒子の平均粒径は６ｎｍ、変動係数は７
％であった。この液にメタノールを１リッター添加して粒子
を凝集析出させた後、トルエンを１００ml添加すること
で、再分散した。上記操作を数回繰り返して精製し、乾
燥させたうえで、ｎ−ヘキサンを用いて０．５g ／mlの
濃度で分散した。粒子の表面にTOPOが吸着していること
は、実施例１と同様の方法で確認できた。
【００３５】実施例３ ZnSナノ粒子コロイドの調製 ZnSO4・７H2O 5.7ｇ、AOT（1，2-ビス（2-エチルヘキ
シルオキシカルボニル）-エタンスルホン酸ナトリウ
ム）8.9ｇ、水6ｍｌおよびｎ-ヘプタン120ｍｌを混合溶
解してＩ液を調製した。次にNa2S・９H2O 4.8ｇ、AOT
8.9ｇ、水６ｍｌおよびｎ-ヘプタン120ｍｌを混合溶解
してII液を調製した。Ｉ液を攪拌しながら、II液をゆっ
くり添加混合した。混合液を分液ロートに移し、3-メル
カプト-1-プロピルスルホン除ナトリウム0.4ｇ、メタノ
ール10ｍｌおよび水100ｍｌを混合溶解した液を添加
し、振とうした。分液後、水相をエバポレーターで濃縮
して1質量％のZnSナノ粒子（平均粒径12ｎｍ、変動係数
9％）を得た（ZnS−W）。さらに、ヘプタン相もエバポ
レーターで濃縮・乾固したのち、ドデカンで再分散して
２質量％のZnSナノ粒子（平均粒径9ｎｍ、変動係数7
％）を得た（ZnS-O）。なお、これらの粒子の表面に分
散剤が吸着していることは、実施例１と同様の方法で確
認できた。
【００３６】実施例４ 誘電体層用塗布液の調製 実施例３のZnSコロイド分散液ZnS-W 10ｍｌに日産化学
（株）製SiO2ヒドロゾル；スノーテックスXT-S １ｍｌ
を混合して誘電体層用塗布液Aを調製した（ZnS／SiO2質
量比＝５／３）。さらに、コロイド分散液ZnS-O 10ｍ
ｌに日産化学（株）製SiO2オルガノゾル；IPA−ST １
ｍｌを混合して誘電体層用塗布液Bを調製した（ZnS／Si
O2質量比＝１０／３）。
【００３７】実施例５ 光ディスクの作製 直径１２０ｍｍ厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート基板
上に、表１の層構成およびその形成法により光ディスク
を作製した。表中、（S）はスパッタリングによる成膜
を、（C）はスピンコートによる成膜を表わす。なお、
誘電体層に親水性塗布液Aをスピンコートする場合に
は、直前に塗布表面をUV−オゾン照射により親水化処理
した。
【００３８】
【表１】
【００３９】実施例６ 光ディスクの評価 パルステック製記録再生評価機ＤＤＵ１０００を用いて
記録特性を評価した。レーザ波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．
６５のピックアップを用いて、線速３．５ｍ／ｓ、記録
周波数４．３５ＭＨｚ、デューティ３３％で記録し、読
取りは０．７ｍＷで行った。レーザ光は基板側から入射
した。成膜後の記録層は一部結晶であったが、測定に際
し、最初に媒体面に４〜１０ｍＷのレーザーを照射し十
分結晶化させ、それを初期記録状態とした。記録パワー
を１ｍＷおきに最大１２ｍＷまで変化させて記録し、こ
れを再生し、変調度が最大となる出力を求め表２の結果
を得た。変調度は、記録振幅を未記録部の信号強度で割
ったもので定義する。さらに、Ｃ／Ｎ比が飽和もしくは
最大となったときのレーザーパワー（ＰW ）と最適消去
パワー（ＰE ）および消去比を求めた。表２の結果から
明らかなように、ナノ粒子コロイドを記録層のみならず
誘電体層にも使用することで、スパッタリング法と比較
して記録可能となる出力が低い、すなわち高感度である
ことがわかった。また、本発明のサンプルはいずれもＰ
W 、ＰEが極めて小さく、かつ良好なＣ／Ｎ比と消去比
を与えることが分かった。
【００４０】
【表２】
【００４１】次に、２つの書き込み周波数（ｆ１＝４．
３５ＭＨｚ、ｆ２＝５．１ＭＨｚ）で交互にオーバーラ
イトを実施し、１０００回書換後のＣ／Ｎ比と消去比を
測定したところ、いずれのサンプルも少し値の低下が見
られたが、良好なＣ／Ｎ比と消去比を保っていることが
わかった。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、レーザー光を用いる光
記録において、ナノ粒子から成る記録層および誘電体層
を用いることにより従来の方法より高感度の光記録材料
を提供することができる。
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 7/26 ５３１ Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ 7/30 7/30 Ｚ (72)発明者 小澤 孝 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 JA01 JB18 LA11 LA15 5D090 AA01 CC01 CC14 KK06 5D121 AA01 AA04 EE14 EE21

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板上に少なくとも第一誘電体層、記録
    層、第二誘電体層をこの順に有する光記録媒体におい
    て、少なくとも一方の誘電体層が吸着性化合物で表面を
    修飾した平均粒径１〜５０ｎｍの無機誘電体ナノ粒子を
    含有し、かつ、該記録層が吸着性化合物で表面を修飾さ
    れた平均粒径１〜２０ｎｍの金属カルコゲナイドナノ粒
    子を含有することを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項２】該記録層が、前記金属カルコゲナイドナノ
    粒子を化学合成により親油性コロイド分散物として調製
    し、塗設することにより形成されたことを特徴とする請
    求項１記載の光記録媒体。
  3. 【請求項３】前記金属カルコゲナイドナノ粒子が、８
    族、１Ｂ族、２Ｂ族および４〜６周期の３Ｂ、４Ｂ、５
    Ｂ族から選ばれる少なくとも１つの元素と、６Ｂ族の少
    なくとも１つの元素とを含むことを特徴とする請求項１
    または２記載の光記録媒体。
  4. 【請求項４】該誘電体層が、少なくとも吸着性化合物で
    表面を修飾したZnSナノ粒子を含有することを特徴とす
    る請求項１〜３のいずれかに記載の光記録媒体。
  5. 【請求項５】前記の吸着性化合物で表面を修飾したZnS
    ナノ粒子が、コロイド分散物として調製され、それを塗
    設することにより形成された誘電体層を有することを特
    徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光記録媒体。
  6. 【請求項６】前記ZnSナノ粒子コロイド分散物が、含水
    率１０容量％以下の有機溶媒中、吸着性化合物の存在下
    で亜鉛イオンと硫化物イオンとの反応により形成したZn
    Sナノ粒子を含有することを特徴とする請求項１〜５の
    いずれかに記載の光記録媒体。
  7. 【請求項７】前記ZnSナノ粒子コロイド分散物が親水性
    溶媒中に分散されており、それを塗設することにより第
    一誘電体層を形成し、その上に、前記金属カルコゲナイ
    ドの親油性コロイド分散物を塗設することにより記録層
    を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
    記載の光記録媒体。
  8. 【請求項８】請求項１〜７の光記録媒体が、第一の光エ
    ネルギーを照射することにより該記録層中のナノ粒子を
    非晶質状態とし、前記第一のエネルギーより小さい第二
    の光エネルギーを照射することにより該記録層中のナノ
    粒子を結晶状態とすることにより反射率を変化させ、情
    報の記録、再生、消去を繰り返しおこなう、書換型光記
    録媒体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか
    に記載の光記録媒体。
  9. 【請求項９】請求項１〜７の光記録媒体が、光エネルギ
    ーを与えることにより記録層中のナノ粒子および／また
    は近傍に不可逆的な状態変化を引き起こして反射率を変
    化させ、情報の記録をおこなう、追記型光記録媒体であ
    ることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光
    記録媒体。
  10. 【請求項１０】請求項１〜９の光記録媒体に、波長２０
    ０〜９００ｎｍの範囲の発振波長の半導体レーザービー
    ムを用いて記録することを特徴とする光記録方法。
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