JP3884950B2 - 情報記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明光透過性基板上に記録層、反射層を有する光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明な光透過性基板上に直接または他の層を介在してレーザー光を吸収する有機色素記録層と、前記記録層の上に直接または他の層を介在して金属の反射層を有する光記録媒体である追記型光ディスクが広く知られている。追記型光ディスクの一つとして、ＤＶＤ-Ｒがある。ＤＶＤ-Ｒは、厚み０．６ｍｍの片面４．７ＧＢの記録容量を持つディスクと、同じく厚み０．６ｍｍの書き込みのできないダミーディスクを２枚貼り合わせた形態の容量が４．７ＧＢの片面記録型ＤＶＤ-Ｒと、片面４．７ＧＢの記録容量を持つディスクを２枚貼り合わせて、両面からレーザーを用いて記録再生する形態の容量が９．４ＧＢの両面記録型ＤＶＤ-Ｒの２種類が存在する。
【０００３】
両面からレーザーを用いて記録再生する両面記録型ＤＶＤ-Ｒは、容量が９．４ＧＢと大容量ではあるが、記録再生装置において、ディスクの面に対し上下に記録再生用レーザーを設置しないといけない。このため、記録再生装置が高価なものになってしまい、一般に使用されるＤＶＤ-Ｒとしては、片面記録型のＤＶＤ-Ｒが用いられることが多くなってしまう。このＤＶＤ-Ｒは、オーサリング規格と、ジェネラル規格が存在するが、容量の点においては、両者差異はない。
【０００４】
２枚のディスクを貼り合わせ、かつ、片側よりレーザーを入射して記録を行う光記録媒体を作製できれば、容量の点においても、ドライブの構造においても、有利になりえる。しかし、このような光記録媒体を作製する上で問題となることもある。有機色素記録層を有する光記録媒体は、記録時に照射したレーザーによって、塗布した色素が分解できる温度になるとピットが形成され、記録が行われる。有機色素記録層に使用される色素は、色素膜にした時の吸収極大が、記録再生波長より短波長側に存在する。このことにより、再生波長における屈折率を大きくすることができ、再生時の変調度を大きくすることができる。つまり、色素膜にした時の吸収極大値を調整することにより、屈折率の最大ピークを、再生レーザーの波長値にすることができる。
【０００５】
有機色素記録層を有する光記録媒体は、記録レーザー波長で色素がレーザー波長を吸収し、分解できる温度になるとピットが形成され記録が行われる。極大吸収波長が記録波長より短波長であり、また、その波長がそれほど違わない二つの色素を比べた場合、記録時の反射率、再生時の変調度に影響する屈折率などを考慮すると、良好に記録再生できる時の極大吸収波長での、両者の色素の吸光度は、ほぼ同一になる。
【０００６】
一般に、有機色素記録層に使用される色素は、極大吸収波長より長波長になると、なだらかに吸収がなくなる。つまり、記録レーザー波長より短波長に存在する極大吸収波長位置が、記録レーザー波長位置に近づけば、記録レーザー波長位置での吸収は増える傾向にある。極大吸収波長での吸光度を等しくした色素は、極大吸収波長が記録波長より、より短波長に存在するほど、記録再生波長での吸収は減ることになる。つまり、吸収極大値を調整することにより、記録レーザー波長位置での色素による記録レーザーの吸収を調整できる。
【０００７】
ここで、２枚のディスクを貼り合わせかつ、片側よりレーザーを入射して記録を行うディスクにおいて、レーザーの入射面に近いディスク及び、遠くのディスクの記録面に同一の色素を用い、記録を両者のディスクに対して行う場合、このようなディスクにおいて、レーザーの入射面に近いディスクより、遠くのディスクの方が、レーザーが透過してくる層が多いいため、光量損失が大きくなる。レーザーの入射面に近いディスクの有機色素記録層の色素を分解させる温度と同じ温度に遠くのディスクの有機色素記録層の色素が達するためには、レーザーが、より多くの層を透過することによる光量損失を加味した大きなパワーを投入し、遠くのディスクの有機色素記録層中の色素を分解温度にする必要がある。
【０００８】
有機色素記録層を有する光記録媒体は、記録レーザー波長で色素がレーザー波長を吸収し、分解できる温度になるとピットが形成され記録が行われる。そこで、記録レーザー波長で、より吸収の小さな色素をレーザーの入射面に近いディスクの有機色素記録層に用いることにより、遠くのディスクの有機色素記録層の色素により多くのレーザーパワーを到達させることができる。つまり、２枚のディスクを貼り合わせかつ、片側よりレーザーを入射して記録を行うディスクにおいて、両者のディスクに対して、より等しいパワーで記録を行うためには、記録レーザー波長での吸光度を、レーザーの入射面に近いディスクに用いる色素より、遠くのディスクの記録面に用いる色素を小さくすればよい。つまり、レーザーの入射面に近いディスクより、遠くのディスクの有機色素記録層中に用いる色素の吸収極大を、より高波長にすればよい。
【０００９】
吸収極大差の目安としては、５ｎｍが望ましい。これより小さい吸収極大差だと、記録パワーの差が大きくなってしまい、良好な記録ができにくくなる。しかし、熱損失を確実に抑えられるような、熱伝導率の悪い材料且つ、記録波長での透過度の高い材料を使用すれば、この吸収極大差を小さくすることが可能となる。
【００１０】
また、レーザーの入射面に近いディスクに用いる色素より、遠くのディスクの記録面に用いる色素の吸光度が高すぎると、レーザーの入射面より遠くのディスクの記録面での記録レーザーの吸収が多くなり、ピットが低パワーで形成しやすくなる。このため、レーザーの入射面に近いディスクの記録面と、遠くのディスクの記録面との記録レーザーにパワーに差が生まれるので、このことを解消するためには、レーザーの入射面に近いディスクに用いる色素より、遠くのディスクの記録面に用いる色素の極大吸収差を３０ｎｍより小さくすることが望ましい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、２枚の片面記録のディスクを貼り合わせた構造の光記録媒体に対して、ディスクの片面からのみレーザーを用いて記録を両者のディスクに対して良好に行い、且つ、両者のディスクに記録する時に等しいレーザーパワーで記録を行う光記録媒体を提供することである。このことにより、ディスクの最適な記録レーザーパーワーを両者のディスクに対して行う必要がなく、一度で最適な記録レーザーパワーを決定することができる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
図1に示されるような、光透過性基板１上に、有機色素記録層２、光反射層３、接着層４、色素保護層5、有機色素記録層２２、光反射層３２、光透過性基板１２で構成される光記録媒体において、次の手法を使用する。
有機色素記録層２に用いる色素を光透過性基板に塗布した時の色素膜の記録レーザー波長に最も近い吸収極大λ1（ｎｍ）とし、有機色素記録層２２に用いる色素を光透過性基板に塗布した時の記録レーザー波長に最も近い色素膜の吸収極大λ2（ｎｍ）とした場合、３０≧λ２−λ１＞０（ｎｍ）を満足することを特徴とする。
以上の手法により、良好な記録に優れた光記録媒体を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。先ず、第一のディスクの作成方法を以下に記す。光透過性基板１としては、透明な材質、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂等に代表される樹脂やガラス等を用いる。取り扱いの容易な樹脂としては、ポリカーボネート樹脂やポリメタクリル酸メチル樹脂などの透明樹脂材料を用いることができる。光透過性基板は、これら透明樹脂材料を射出成形して製造することができるが、この製造方法に限らず、２Ｐ（Photo-Polymer）法により製造しても良い。光透過性基板の少なくともどちらか一方の面には、トラッキング用のプリグルーブが０．３μｍ〜１．６μｍの間隔で、同心円状にまたはスパイラル状に形成されていてもよく、形成されるプリグルーブの溝深さは、光の干渉効果を利用して増幅された再生信号を得るために１００ｎｍ〜２５０ｎｍとすることが望ましい。光透過性基板の表面には、情報を記録したプリピット或いはトラッキング用やアドレス用のためにグルーブ等の所定のパターンが必要に応じて設けられる。
【００１４】
有機色素記録層２は、前述の光透過性基板１上に直接に、あるいは無機系、有機系の他の層を介して設ける。記録層は、スピンコート法や蒸着法などにより成膜することができ、特に溶媒を使用するスピンコート法が好ましい。成膜時に用いる溶媒としては、例えば、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、メタノール及びテトラフルオロプロパノールなどを用いることができる。成膜する記録層の膜厚は、２０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。
【００１５】
有機色素記録層を形成する色素薄膜の色素としては、記録レーザーの照射により、分解、昇華、溶融、気化等の化学変化が起こる性質を有するものを用いる。この条件に当てはまる有機色素としては、シアニン系色素、スクアリリウム系色素、クロコニウム系色素、アズレニウム系色素、トリアリールアミン系色素、アントラキノン系色素、含金属アゾ系色素、ジチオール金属錯塩系色素、インドアニリン金属錯体系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、分子間ＣＴコンプレックス系色素等がある。本発明の有機色素記録層は、これらの色素を単独もしくは、併用して用いてもよい。また、有機色素記録層に、記録色素以外に、酸化防止剤、ジチオール錯体などのクエンチャー、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ケトン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリオレフィン等のバインダー等を添加してもよい。
【００１６】
光反射層３は、前述の有機色素記録層上にＡｇ、Ａl 、Ａu 、Ｃu 、Ｃr 、Ｎi 、Ｐt 、Ｐd 、等があげられるが特に限定されない。光反射層3は、真空蒸着、スパッタリング及びイオンプレーティングなどにより成膜することができる。成膜する反射層の膜厚は、０．０１μｍ〜０．２μｍが好ましい。
【００１７】
次に第二のディスクの作成方法を以下に記す。光透過性基板１と同様の光透過性基板１２の上部に、光反射層３２を光反射層３と同様に成膜する。成膜する反射層の膜厚は、０．1μｍ〜０．２μｍが好ましい。光反射層３２上に、有機色素記録層２２を有機色素記録層２と同様に塗布する。次に、有機色素記録層２２上に、色素保護層５を成膜する。色素保護層は、無機化合物や有機化合物が挙げられるが特に限定されない。無機化合物の例としては、Yuを含む希土類、Au、Ag、Al、As、Ba、Be、Bi、Ca、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、Hf、In、Mg、Ni、Pb、Pd、Rh、Sc、Si、Sn、Ta、Ti、V、W、Zn、Zrなどの金属、及びその酸化物、硫化物、窒化物、ハロゲン化物、弗化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩などが挙げられる。有機化合物の例としては、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂などの樹脂やポリジメチルシロキサンなどの樹脂、さらには、ショ糖、酒石酸、パラフィンなどのような有機物質が挙げられる。セパレート層として用いる時には、これらを単体あるいは、混合、積層して用いてもよい。成膜する色素保護層５の膜厚は、０．００５μｍ〜０．０４μｍが好ましい。
【００１８】
最後に第一のディスクの光反射層３と第二のディスクの色素保護層を貼り合わせる。接着層４としては、紫外線硬化性アクリル樹脂、紫外線硬化性エポキシ樹脂の紫外線硬化性樹脂、紫外線硬化接着剤、エポキシ接着剤、シリコーン系樹脂、シリコーン接着剤、ホットメルト接着剤などの有機材料を使用することができる。保護層の膜厚は０．１μｍ〜１００μｍが好ましい。接着層４は、スピンコート、グラビア塗布、スプレーコート、ロールコート等、通常の方法により形成することができる。
【００１９】
ここで、第一及び第二のディスクにおいて有機色素記録層２に用いる色素を光透過性基板に塗布した時の色素膜の記録レーザー波長に最も近い吸収極大λ1（ｎｍ）とし、有機色素記録層２２に用いる色素を光透過性基板に塗布した時の色素膜の記録レーザー波長に最も近い吸収極大λ2（ｎｍ）とした場合、３０≧λ２−λ１＞０（ｎｍ）を満足することを特徴とする。
【００２０】
上述の方法により、第一及び第二の片面記録ディスクを貼り合わせた構造のディスクに対して、ディスクの片面からのみレーザーを用いて記録再生を両者のディスクに対して良好に行う光記録媒体を提供することが可能となる。また、本発明で用いる色素の極大吸収値は、色素を板厚０．６ｍｍのポリカーボネートの光透過性基板上に塗布した後、紫外可視吸収スペクトルにより測定し得られた。
【００２１】
【実施例】
以下に本発明の効果を具体的に示すために、図面を用いて具体的に説明する。なお、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明の実施の態様はこれにより限定されるものではない。
【００２２】
（実施例１）
図１に、本発明に従う光記録媒体の構造の一例を示す。先ず、第一のディスクの作製方法を以下に記す。プリフォーマットパターンが形成されているスタンパを装着した射出成形機を用いて、ポリカーボネート樹脂を射出成形することにより直径１２０ｍｍ、板厚０．６ｍｍの、光透過性基板１を作製した。得られた光透過性基板１には、トラッキング用のプリグルーブがトラックピッチ０．８μｍ、溝幅０．３μｍで同心円状に形成された。このプリグルーブが形成された光透過性基板１上に、有機色素記録層として、下記の(化１)の構造式で表されるアゾ系色素１重量％の濃度の溶液を作製し、スピンコート法により膜厚２００ｎｍで塗布し有機色素記録層２を作成した。
【００２３】
【化１】

【００２４】
なお、前記色素を塗布する際には、テトラフルオロプロパノールを溶媒として用いてアゾ系色素溶媒とし、フィルターで濾過して不溶物を取り除いた。この有機色素を光透過性基板に塗布した時の色素膜の吸収極大は、５８０ｎｍあった。この有機色素を塗布した光透過性基板１は、色素塗布後７０℃により１時間乾燥した。有機色素記録層２上に光反射層３として、Ａuをスパッタリングにより膜厚０．０２０μｍで成膜した。
【００２５】
次に、第二のディスクの作成方法を以下に記す。プリグルーブが形成された光透過性基板１２を光透過性基板１と同様に作製した。このプリグルーブが形成された光透過性基板１２上に光反射層３２として、Ａuを光反射層３と同様に、スパッタリングにより膜厚０．１μｍで成膜した。この光反射層３２上に、有機色素記録層２２を有機色素記録層２と同様に塗布した。ただし、有機色素記録層として、(化２)の構造式で表されるアゾ系色素を用い、この有機色素を光透過性基板に塗布した時の色素膜の吸収極大は、５８８ｎｍあった。
【００２６】
【化２】

【００２７】
この有機色素記録層２２上に、色素保護層５として、Ａｕをスパッタリングにより膜厚０．０１５μｍで成膜した。最後に、第一のディスクの光反射層上に接着層４を成膜後、第二のディスクの色素保護層５と貼り合わせ、紫外線照射機を用いて所定の光強度の紫外線を照射して接着層４を硬化させた。
【００２８】
（実施例2）から（実施例3）
（実施例2）、（実施例3）は、有機色素記録層2及び有機色素記録層２２に(化２)及び(化３)を用いた以外は、（実施例１）と同様にしてサンプルを作製した。ここで、(化３)の構造式で表されるアゾ系色素を光透過性基板に塗布した時の色素膜の吸収極大は、５９３ｎｍあった。
【００２９】
（比較例）
（比較例１）〜（比較例３）は、有機色素記録層２及び有機色素記録層２２に同一の有機色素を用いた以外は、（実施例１）と同様にしてサンプルを作製した。
【００３０】
（比較例４）は、有機色素記録層２に(化１)を用い、有機色素記録層２２に(化４)を用いた以外は、（実施例１）と同様にしてサンプルを作製した。ここで、(化４)の吸収極大は、６１２ｎｍあった。
【００３１】
【化３】

【００３２】
【化４】

【００３３】
（実施例１）〜（実施例３）、（比較例１）〜（比較例４）の各サンプルの光ディスクに、パルステック工業製光ディスク評価装置ＤＤＵ1000を用いてデータの記録再生を行なった。光記録媒体の半径４０ｍｍにおいて、記録レーザー光として、波長６５０ｎｍのレーザー光をジッター値が最適となるパーワーで照射して画像データ情報を記録した。その後、波長６５０ｎｍのレーザー光をパーワー０．５ｍＷで照射して、記録した画像データ情報を再生し、ジッター値を測定した。この結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】

【００３５】
（実施例１）〜（実施例３）の本発明のサンプルでは、第一及び第二のディスクにおいて、ジッター値が最小となるときの記録パワーの差が少なく、良好な記録、再生が出来た。これに対し、（比較例１）〜（比較例３）のように、有機色素記録層に、同一の有機色素を用いた時は、第一及び第二のディスクにおいて、ジッターが最小となるときにの記録パワーが第一のディスクが第二のディスクより小さくなり、記録パワーに大きく差が生じた。（比較例４）のように、第一より第二のディスクの有機色素記録層に用いる色素の極大吸収波長が極端に高い時は、第一及び第二のディスクにおいて、ジッターが最小となるときにの記録パワーが、第一のディスクが第二のディスクより大きくなりすぎ、記録パワーに大きく差が生じた。以上の結果より、本発明は、第一のディスクの光透過性基板側より、良好な記録を第一及び第二のディスクに対して行った時、両者のディスクに記録する時に等しいレーザーパワーで記録を行う光記録媒体を提供することができるということが可能であることが明らかになった。
【００３６】
【発明の効果】
上述した請求項１に係る発明によれば、第一のディスクとして光透過性基板上に有機色素記録層、光反射層を積層し、第二のディスクとして光透過性基板上に光反射層、有機色素記録層、色素保護層を積層し、第一のディスクの光反射層と第二のディスクの色素保護層を、接着層で貼り合わせた記録媒体において、第一のディスクの光透過性基板側よりレーザーを用いて記録を両者のディスクに対して良好に行い、且つ、両者のディスクに記録する時に等しいレーザーパワーで記録を行う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における情報記録媒体の断面図である。
【符号の説明】
１ 光透過性基板 (ディスク１枚目)
２ 有機色素記録層(ディスク１枚目)
３ 光反射層ディスク１枚目)
４ 接着層
５ 色素保護層(ディスク2枚目)
１２ 光透過性基板 (ディスク2枚目)
２２ 有機色素記録層(ディスク2枚目)
３２ 光反射層(ディスク2枚目)

Claims (1)

1. 第一のディスクとして光透過性基板上に有機色素記録層、光反射層を積層し、第二のディスクとして光透過性基板上に光反射層、有機色素記録層、色素保護層を積層し、第一のディスクの光反射層と第二のディスクの色素保護層を、接着層で貼り合わせた記録媒体であって、
   前記第一と第二のディスクの記録には、同一の記録レーザーを用いて記録が行われる前記記録媒体において、
   第一のディスクの有機色素記録層に用いる色素を光透過性基板に塗布した時の色素膜の前記記録レーザー波長に最も近い吸収極大λ1（ｎｍ）とし、第二のディスクの有機色素記録層に用いる色素を光透過性基板に塗布した時の前記記録レーザー波長に最も近い色素膜の吸収極大λ2（ｎｍ）とした場合、下記式を満足する光記録媒体。
   ３０≧λ２−λ１＞０（ｎｍ）

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