(57)【要約】【課題】  有機色素の分解に伴う膨張による保護層の変形及び剥離を防止することを目的とする。【解決手段】  中心部分に貫通孔を有しかつ一方の面側に案内溝３を有する基板２と、前記案内溝上に形成された反射層４と、前記反射層４上に形成されかつ色素を含む有機物質で構成された記録層５と、前記記録層５上に設けられた保護層６と、前記保護層６上に形成された光透過層７と、を有する光情報記録媒体１において、前記記録層５は、分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下である有機色素を含んでいる。【選択図】  図１
2010030082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に螺旋状の案内溝を有する基板と、前記基板の一方の面上に形成された反射層と、前記反射層上に形成された記録層と、前記記録層上に形成された保護層と、前記保護層上に形成された光透過層と、を有する光情報記録媒体において、
前記記録層は有機色素を含んでおり、前記有機色素は分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下である
ことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記基板の前記案内溝は、トラックピッチ０．３２μｍで並んでおり、前記反射層が形成された状態における溝幅が１５０ｎｍ〜１９０ｎｍ、溝深さが３２ｎｍ〜４２ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体に関するもので、特に記録層に有機色素を用いたブルーレイディスク等の、より高い記録密度を有する光情報記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報記録媒体として、光ディスク等の光情報記録媒体が普及してきている。このような光情報記録媒体としては、追記型ＣＤ（ＣＤ−Ｒ）のような、厚さ１．２ｍｍ、直径１２０ｍｍまたは８０ｍｍの光透過性の樹脂基板上に反射層、記録層を順次形成したものがある。近年、さらに高い情報記録密度が要求されてきている。そこで、レーザ波長を短く且つ開口数（ＮＡ：ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）の大きな対物レンズを使用する方式が考えられ、追記型ＤＶＤ（ＤＶＤ±Ｒ）のような光情報記録媒体が実現されている。このＤＶＤ±Ｒは、短波長化と高ＮＡ化によるディスクの傾き角度（チルト）の許容値を大きくするために、厚さ０．６ｍｍの光透過性の樹脂基板を２枚貼り合せ、この基板間に反射層及び記録層を挟んだ構造を有している。
【０００３】
しかし、近年では高精細な映像データを記録するために、さらに高い情報記録密度が要求されてきている。そこで、追記型ブルーレイディスク（ＢＤ−Ｒ）のように、厚さ１．１ｍｍの樹脂基板の光入射面側に反射層及び記録層が形成され、この反射層及び記録層が形成された面上に厚さ０．１ｍｍの光透過性のカバー層が設けられた構造の光情報記録媒体が実現されている。
【０００４】
このような光情報記録媒体は、特開２００３−４５０７９号公報または特開２００３−３６５６２号公報に示されているように、一方の面に案内溝（プリグルーブ）が形成された厚さ１．１ｍｍの樹脂基板上に反射層、記録層が順次形成され、その上に記録層の保護のために光透過性の無機材料で構成された保護層が設けられ、その上に厚さ０．１ｍｍの光透過性の樹脂製のカバー層が設けられ、ＣＤ−ＲやＤＶＤ±Ｒと同等の直径及び厚さに形成されているものである。このような光記録媒体の記録層は、アゾ系色素やシアニン系色素等の色素を含む有機物質や、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ等の無機物質で構成され、記録用レーザ光の照射によってピットを形成することによってデータが記録される。  
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４５０７９号公報
【特許文献２】特開２００３−３６５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機色素を用いた記録層の場合、記録用レーザ光を照射すると、図２または図３に示すように、有機色素が分解されてピットＰＴが形成される。この分解時に有機色素が膨張を起こす。また、この色素の膨張とともに、分解に伴って発熱することがあった。この色素の膨張と発熱によって保護層６が変形する。この保護層６の変形によって保護層６と光透過層７との間に応力が発生する。このように応力が発生している光ディスクを例えば高温多湿の環境下に晒しておくと、図２に示す保護層６と光透過層７との間、あるいは図３に示す保護層６と記録層５との間に剥離ＤＬが生じることがあった。  
【０００７】
本発明は、有機色素を用いた記録層を有する光記録媒体において、有機色素の分解に伴う膨張による保護層の変形及び剥離を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、一方の面に螺旋状の案内溝を有する基板と、前記基板の一方の面上に形成された反射層と、前記反射層上に形成された記録層と、前記記録層上に形成された保護層と、前記保護層上に形成された光透過層と、を有する光情報記録媒体において、前記記録層は有機色素を含んでおり、前記有機色素は分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下である光情報記録媒体を提案する。
【０００９】
保護層と光透過層との間の剥離は、有機色素の分解するときの発熱を小さくして保護層の変形を抑制することによって防止することができる。発明者らが鋭意検討した結果、分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下の有機色素を用いると、保護層の変形が剥離を起こさせるレベルに至らないことを見出した。
【００１０】
なお、この分解時の熱量は、マイナスの熱量すなわち吸熱の場合も含む。有機色素の中には分解時の反応が吸熱反応であるものもある。分解時の反応が吸熱反応である有機色素を用いれば、発熱がないので、保護層の変形をより効果的に抑制できる。
【００１１】
また、分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下の有機色素を含む記録層を、トラックピッチ０．３２μｍで並んでおり、反射層が形成された状態における溝幅が１５０ｎｍ〜１９０ｎｍ、溝深さが３２ｎｍ〜４２ｎｍである案内溝上に形成すると好ましい。このようなサイズの案内溝は、ＢＤ−Ｒに好適なものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有機色素を用いた記録層を有する光記録媒体において、記録時の色素の分解時の発熱を抑制することができるので、保護層の変形、保護層と光透過層との剥離及び保護層と記録層との剥離を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の光情報記録媒体に係る第一の実施形態について、図面に基づいて以下に説明する。図１に示す光情報記録媒体１は、中心部分に貫通孔（図示せず）を有しかつ一方の面側に螺旋状に形成された案内溝３を有する円板状の基板２と、前記基板２の前記案内溝３上に形成された反射層と４、前記反射層４上に形成されかつ色素を含む有機物質で構成された記録層５と、前記記録層５上に設けられた保護層６と、前記保護層６上に形成された光透過層６と、を有する。
【００１４】
基板２は、厚みｔが１．１ｍｍを有する直径１２０ｍｍの樹脂製の基板である。この基板２には、従来の光情報記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。具体的には、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、ポリエステル樹脂、アルミニウム等の金属、ガラス等を挙げることができ、必要によりこれらを組み合わせまたは混合する等の方法で併用してもよい。上記材料の中では、成型性、耐湿性、寸法安定性及び低価格等の点から熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。このような基板２は、射出成形によって形成される。このとき、金型内にスタンパがセットされており、これによって基板２に螺旋状の案内溝３が形成される。この案内溝３は０．３２μｍのピッチで形成されており、ピットはこの案内溝３内に形成される。
【００１５】
この案内溝３は、溝幅Ｗ１が１６０ｎｍ〜２００ｎｍ、溝深さＤ１が３２ｎｍ〜４２ｎｍが好ましい。ここで溝幅Ｗ１は、図１に示すように、溝深さＤ１の半分の深さの位置の幅すなわち半値幅で測定される。この案内溝３の上に反射層４が形成される。
【００１６】
反射層４は、Ａｇ合金やＡｌ合金等の反射率の高い金属薄膜で形成されており、スパッタリング等によって形成される。反射層４の厚さは５５ｎｍ〜６５ｎｍが好ましい。なお、反射層４は案内溝３内にも形成されるため、案内溝の寸法は反射層の厚さ分変化する。反射層４を形成した後の案内溝３’は、溝幅Ｗ２が１５０ｎｍ〜１９０ｎｍ、溝深さＤ２が３２ｎｍ〜４２ｎｍが好ましい。
【００１７】
記録層５は、分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下の有機色素を含んでいる。色素が分解するときの熱量は次のようにして求めたものとする。まず精密天秤で秤量した１．２９ｍｇの色素をアルミパンに封入しサンプルとする。同様にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）１．４１ｍｇを封入したアルミパンをリファレンスとする。窒素ガスを毎分１００ｍｌ流した雰囲気下、毎分１０℃の昇温速度でサンプルおよびリファレンスを加熱し、示差走査熱量計(マックサイエンス社製ＤＳＣ-３２００Ｓ)を用いて測定を行う。なお、サンプルに使用する色素は、溶媒に溶かす前の粉末を用いても良いし、記録層５から溶剤抽出によって分離したものを用いても良い。また、記録層から分離した色素の量が少ない時には、同じ色素の粉末を別途用意して混合して用いても良い。また、同じ色素でなくても、分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下で該熱量が特定された別の色素と混合したものを用いても、「分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下」であるという推定が可能である。
【００１８】
記録層５に用いられる有機色素は、分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下であるとともに、所定の波長例えばＢＤ−Ｒでは４０５ｎｍのレーザ光に対して最適な光吸収特性が得られるものが選ばれる。このような色素としては、図３に示す化学式で表される色素や、図４に示す化学式で表される色素があげられる。図３に示す化学式で表される色素は分解するときの熱量が８ｃａｌ／ｇである。また、図４に示す化学式で表される色素は分解するときの熱量が−１ｃａｌ／ｇ、すなわち１ｃａｌ／ｇの吸熱反応である。また、２種類以上の色素を混合したものでも良く、全体として分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下であれば良い。この場合、例えばある種類の色素単独の分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇを超えていても、他の種類の色素と混合することによって、混合物全体の分解するときの熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下になっていれば良い。記録層５はこれらの色素を例えばＴＦＰ（テトラフルオロプロパノール）溶液に溶かしたものをスピンコート法によって塗布して形成される。
【００１９】
保護層６は、光透過層７の成膜時における記録層５に含まれる色素の光透過層７への拡散や、光透過層７の形成用の硬化樹脂の溶剤等の記録層５への浸透などの混和現象を防止するためのものである。この保護層６を構成する材料は、酸化珪素とくに二酸化珪素や、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化イットリウム等の酸化物；硫化亜鉛、硫化イットリウムなどの硫化物；窒化珪素などの窒化物；炭化珪素；酸化物とイオウ化合物との混合物などが挙げられる。この保護層６はスパッタリング等の方法で形成される。
【００２０】
保護層６は２０ｎｍ程度の厚さで形成される。保護層６の変形量が保護層６の厚さ以上、ここでは２０ｎｍ以上になると、保護層６と光透過層７との間に剥離を誘発するような応力が発生する。しかし、発明者らは、保護層６の変形量が保護層６の厚さの半分以下、ここでは１０ｎｍ以下であれば剥離を誘発するような応力は発生しないことを見出した。記録層５含まれる有機色素の分解時の熱量を１０ｃａｌ／ｇ以下にすることで、保護層６の変形量を、剥離を誘発するような応力が発生しない程度に抑制することができる。
【００２１】
光透過層７は、光透過性の樹脂で形成されており、紫外線または放射線によって硬化する硬化性樹脂をスピンコート法等によって厚さ０．１ｍｍに形成される。このカバー層６の光透過率は、硬化後の厚み０．１ｍｍで、４０５ｎｍの波長の光にて分光光度計で測定したときに７０％以上好ましくは８０％以上である。このカバー層６は、硬化後の２５℃における弾性率が４０ＭＰａ以上である硬化性樹脂で形成されている。ここで、２５℃における弾性率は、ナノインデンテーション法（神戸製鋼技法／Ｖｏｌ．５２  Ｎ０．２（Ｓｅｐ．２００２）Ｐ７４〜Ｐ７７）によって測定される。なお、光透過層７は比較的柔らかく、傷が付きやすいので、光入射側の表面にアクリル系樹脂等で構成されたハードコート層（図示せず）を設けても良い。
【００２２】
ここで、本発明の光情報記録媒体の効果について、以下の実施例に基づいて説明する。
【００２３】
（実施例１）
中心部分に貫通孔を有し、かつトラックピッチ０．３２μｍ、溝幅１８０ｎｍ、溝深さ３２ｎｍの案内溝を有する外径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの円板状のポリカーボネート製の基板を、射出成形によって作成した。この基板の案内溝が形成された面にＡｇ合金をスパッタリングして６０ｎｍの厚さの反射層を形成した。その後図３に示す化学式で表される有機色素（分解熱量８ｃａｌ／ｇ）をＴＦＰ（テトラフルオロプロパノール）溶剤に溶かした色素溶液をスピンコート法により塗布し、８０℃で３０分間乾燥して記録層を形成した。
【００２４】
次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２で構成された透明な保護層を２０ｎｍの厚さになるようにスパッタリングで形成した。次に、硬化後の２５℃における弾性率が１７００ＭＰａとなるＵＶ硬化性樹脂をスピンコート法により塗布し、その後硬化させて０．１ｍｍの厚みの光透過層を形成した。
【００２５】
こうして得られた光情報記録媒体に、記録再生装置（パルステック工業（株）製  ＯＤＵ−１０００）を用いて、波長４０５ｎｍ、開口数（ＮＡ）０．８５、記録速度１９．６８ｍ／ｓ、記録用レーザ光のパワー１０ｍＷでピットを記録した。その後８０℃で湿度８０％の環境下で１００時間放置し、保護層と光透過層との剥離の発生の有無を観察した。その後、光透過層を記録層と保護層との界面で引き剥がし、保護層の変形量を原子間力顕微鏡（ＳＩＩ社製Ｌ−ｔｒａｃｅ／ＳＰＩ４０００）を使用して測定した。
【００２６】
実施例１の光情報記録媒体では、剥離の発生は見られなかった。また、保護層の変形量は９ｎｍで、保護層の厚さの半分以下であった。
【００２７】
（実施例２）
記録層に用いる有機色素を図４に示す化学式で表される有機色素（分解熱量−１ｃａｌ／ｇ）を用いた以外は、実施例１と同様にして光情報記録媒体を得た。
【００２８】
こうして得られた試料の光情報記録媒体を、実施例１と同様にして、記録再生装置（パルステック工業（株）製  ＯＤＵ−１０００）を用いてピットを記録した。その後８０℃で湿度８０％の環境下で１００時間放置し、保護層と光透過層との剥離の発生の有無を観察した。その後、光透過層を記録層と保護層との界面で引き剥がし、保護層の変形量を原子間力顕微鏡（ＳＩＩ社製Ｌ−ｔｒａｃｅ／ＳＰＩ４０００）を使用して測定した。
【００２９】
実施例２の光情報記録媒体では、剥離の発生は見られなかった。また、保護層の変形量は６ｎｍで、実施例１と比較してより保護層の変形を抑制することができた。
【００３０】
（実施例３）
記録層に用いる有機色素を図５に示す化学式で表される有機色素と図６に示す化学式で表される有機色素とを７０：３０で混合したもの（混合物の分解熱量８ｃａｌ／ｇ）を用いた以外は、実施例１と同様にして光情報記録媒体を得た。
【００３１】
実施例３の光情報記録媒体では、剥離の発生は見られなかった。また、保護層の変形量は７ｎｍで、実施例１と比較してより保護層の変形を抑制することができた。
【００３２】
（比較例１）
記録層に用いる有機色素を図６に示す化学式で表される有機色素（分解熱量２０ｃａｌ／ｇ）を用いた以外は、実施例１と同様にして光情報記録媒体を得た。
【００３３】
こうして得られた試料の光情報記録媒体を、実施例１と同様にして、記録再生装置（パルステック工業（株）製  ＯＤＵ−１０００）を用いてピットを記録した。その後８０℃で湿度８０％の環境下で１００時間放置し、保護層と光透過層との剥離の発生の有無を観察した。その後、光透過層を記録層と保護層との界面で引き剥がし、保護層の変形量を原子間力顕微鏡（ＳＩＩ社製Ｌ−ｔｒａｃｅ／ＳＰＩ４０００）を使用して測定した。
【００３４】
比較例１の光情報記録媒体では、剥離の発生が見られた。また、保護層の変形量は２０ｎｍで、保護層の厚さと同じであった。
【００３５】
（比較例２）
記録層に用いる有機色素を図７に示す化学式で表される有機色素（分解熱量３０ｃａｌ／ｇ）を用いた以外は、実施例１と同様にして光情報記録媒体を得た。
【００３６】
こうして得られた試料の光情報記録媒体を、実施例１と同様にして、記録再生装置（パルステック工業（株）製  ＯＤＵ−１０００）を用いてピットを記録した。その後８０℃で湿度８０％の環境下で１００時間放置し、保護層と光透過層との剥離の発生の有無を観察した。その後、光透過層を記録層と保護層との界面で引き剥がし、保護層の変形量を原子間力顕微鏡（ＳＩＩ社製Ｌ−ｔｒａｃｅ／ＳＰＩ４０００）を使用して測定した。
【００３７】
比較例２の光情報記録媒体では、剥離の発生が見られた。また、保護層の変形量は３５ｎｍで、保護層の厚さよりも大幅に大きい値であった。
【００３８】
以上の結果より、記録層に分解時の熱量が１０ｃａｌ／ｇ以下の有機色素を用いた光情報記録媒体であれば、保護層の変形を抑制して、保護層と光透過層との剥離を防止することができることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】光情報記録媒体の実施形態の断面を拡大して模式的に表した図である。
【図２】従来の光情報記録媒体の問題点を示す模式断面図である。
【図３】従来の光情報記録媒体の問題点を示す模式断面図である。
【図４】実施例１の光情報記録媒体に用いられる有機色素を表す化学式である。
【図５】実施例２の光情報記録媒体に用いられる有機色素を表す化学式である。
【図６】単独で比較例１の光情報記録媒体に用いられ、図５の色素と混合して実施例３の光情報記録媒体に用いられる有機色素を表す化学式である。
【図７】比較例２の光情報記録媒体に用いられる有機色素を表す化学式である。
【符号の説明】
【００４０】
１  光情報記録媒体
２  基板  
３  案内溝（基板のみ）
３’案内溝（反射層形成後）
４  反射層
５  記録層  
６  保護層
７  光透過層
ＴＰ  トラックピッチ
ＰＴ  ピット
ＤＬ  剥離
【図１】
2010030082.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010030082.tif 000007
【図６】
2010030082.tif 000008
【図７】
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