(57)【要約】【課題】低線速から高線速まで良好な記録特性が得られる高密度光記録媒体を提供する。【解決手段】トラックピッチ０．７μｍ〜０．８μmのプリグルーブが形成された基板上に線速度２８ｍ／ｓ以上で最小記録ピット０．４０μｍ〜０．４４μｍの記録が可能な光吸収層と光反射層を備え、さらに記録パワー[ｍＷ]／(波長[ｎｍ]／対物レンズ開口数)2＞２．０×１０-5  上記関係式のレーザ光で記録する線速条件を１つ以上もつ光記録媒体１００において、光反射層にＣａ、Ｃｕの合計０．５〜５．０質量％を含有し残部がＡｇである組成の銀合金を用いることを特徴とする。【選択図】図１
2005108305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックピッチ０．７〜０．８μmのプリグルーブが形成された基板上に線速度２８ｍ／ｓ以上で最小記録ピット０．４０μｍ〜０．４４μｍの記録可能な光吸収層と光反射層を備える光記録媒体において、光反射層にＣａ、Ｃｕの合計０．５〜５．０質量％を含有し残部がＡｇである組成の銀合金を用いることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
請求項１の記載において、
記録パワー[ｍＷ]／(波長[ｎｍ]／対物レンズ開口数)2＞２．０×１０-5
上記関係式のレーザ光で記録する線速条件を、１つ以上もつことを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
請求項１から２のいずれかの記載において、前記光吸収層に有機色素を用いることを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの記載において、前記基板ならびに該基板上に形成された光吸収層および光反射層を有する第１積層体と、当該第１積層体と同じ積層構造を有する第２積層体とを有し、前記基板がそれぞれ外側になるように前記第１積層体と第２積層体とを貼り合わせた構造を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項５】
少なくとも第１の線速度と第２の線速度で記録可能な光記録媒体であって、前記光記録媒体は、トラックピッチ０．７〜０．８μmのプリグルーブが形成された基板上に有機色素記録層と光反射層を備え、前記記録層は０．４０μｍ〜０．４４μｍのマークが少なくとも形成され、前記光反射層が、
（ＣａｙＣｕ１−y）XＡｇ１−X  （０．５≦ｘ≦５．０、  ０＜ｙ＜１）
であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項６】
請求項５記載の光記録媒体において、前記第１の線速度と前記第２の線速度が５倍以上であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項７】
請求項５記載の光記録媒体において、前記第１の線速度と前記第２の線速度が４倍以上であり、且つ、高速側の線速度が２８ｍ／ｓ以上であることを特徴とする光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリグルーブが形成された基板を用いた光記録媒体に係り、特に低線速から高線速まで良好な記録特性が得られ、記録層に有機色素を用いた高密度光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高密度光記録媒体が実用化され、映像等の大量のデータを記録するため、記録再生用のレーザ光の短波長化及びビームスポット径の小径化が進められている。このような高密度光記録媒体として、追記型のＤＶＤ−Ｒ（デジタルヴァーサタイルディスクレコーダブル）（非特許文献１）が知られており、高密度化に対応するように、極めて短く形成されたプリグルーブのトラックピッチ及び最小記録ピットを用いて、波長が６３０ｎｍ〜６６０ｎｍのレーザ光により光情報の記録再生が行われている。
【０００３】
このようなＤＶＤ−Ｒに光情報を記録する場合は、予め基板に螺旋状又は同心円状に形成されているトラッキング用のプリグルーブに沿ってレーザ光を照射し、基板上に設けられた光吸収層を構成する有機色素を分解、爆発又は溶融させ、プリグルーブ内の光照射部分に記録ピットとして光吸収層の変質物を形成することにより行われる。
【０００４】
ＤＶＤ−Ｒにおいては、記録する線速度が１倍から４倍までに対応したものが製品化されており、さらに高速の８倍速対応のものが検討されているが、低速記録側とのバランスが難しく製品化には至っていない。一方、光情報の再生は、プリグルーブに沿って再生光を照射し、記録ピットとして形成された光吸収層の変質部と未変質部とで生じる反射率の差を利用して、光情報が読み出される。
【０００５】
【非特許文献１】「電子技術（１９９６年８月号）」、日刊工業新聞社、１９９６年８月、ｐ．１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光吸収層に低線速から高線速まで記録可能な有機色素を用いたＤＶＤ−Ｒにおいては、高線速記録時に高パワーの光を短時間に照射するため、生成ピット前後の熱干渉の影響が大きくなり、記録ピットのジッターが上昇していた。さらに良好なジッターの得られる最適記録パワーが熱干渉の小さくなる低パワー側にシフトするため、記録された信号のアシンメトリが減少していた。本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、特に低線速から高線速まで良好な記録特性が得られる高密度光記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、トラックピッチ０．７μｍ〜０．８μmのプリグルーブが形成された基板上に線速度２８ｍ／ｓ以上で最小記録ピット０．４０μｍ〜０．４４μｍの記録が可能な光吸収層と光反射層を備え、さらに
記録パワー[ｍＷ]／(波長[ｎｍ]／対物レンズ開口数)2＞２．０×１０-5
上記関係式のレーザ光で記録する線速条件を１つ以上もつ光記録媒体において、光反射層にＣａ、Ｃｕの合計０．５〜５．０質量％を含有し残部がＡｇである組成の銀合金を用いることを特徴とするものである。
【０００８】
短時間の高パワー光照射においても生成ピット前後の熱干渉発生を小さくするためには、光吸収層の熱の蓄積を小さくすることが有効である。このため、ヒートシンク効果を兼ねる光吸収層の検討を行った。その結果、光反射層にＡｇを用いることにより、良好な記録特性が得られた。しかしながら、Ａｇは耐食性が悪く、長期保存性が望まれる記録媒体として好ましくない。そこで、更なる検討を行った結果、少量のＣａとＣｕをＡｇに加えることにより、耐食性の向上と良好な記録特性を得られることがわかった。耐食性が向上した原因は、Ｃｕを少量加えたことにより結晶の結合力が強くなり、再結晶化を抑制したためである。また、良好な記録特性が得られた原因は、Ｃａを少量加えることにより合金の結晶状態が緻密になり、熱の伝わりやすさが向上したためである。但し、加える量が多くなると反射率の低下と記録特性の悪化が生じるため、Ａｇに加えるＣａ、Ｃｕの合計は０．５〜５．０質量％とした。また、上記ＡｇＣａＣｕ合金はＡｕなどの添加物を含まないためコストメリットが高い特徴も持つ。
【０００９】
本発明が適用される光記録媒体の光吸収層は、光照射により光情報の記録又は再生が可能な有機色素を含有するものであることが好ましい。さらに、この光吸収層の上に、接着層を介して、光照射により光情報の記録又は再生が行われる第２の光吸収層とプリグルーブが形成された第２の基板とが積層された貼合わせ型の光記録媒体とすることもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光記録媒体は、プリグルーブが形成された基板上に低線速から高線速まで記録可能な光吸収層と光反射層を備え、その光反射層にＣａ、Ｃｕの合計０．５〜５．０質量％を含有し残部がＡｇである組成の銀合金を用いている。このため、短時間の高パワー光照射による記録においても熱干渉の発生が小さく、低線速から高線速まで良好な記録特性を得ることができる。特に低線速と高線速の速度差が５倍以上の場合効果が大きい。また、耐食性が良く、Ａｕなどの添加物がないためコストメリットも高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本実施の形態が適用される光記録媒体について詳述する。図１は、本実施の形態が適用される光記録媒体を説明するための図である。図１に示された光記録媒体１００は、高線速で光情報の記録が行われるように、光透過性材料により形成された基板１と、この基板１上に順次積層された、光照射により光情報の高速記録が可能な光吸収層２と、光反射層３及び保護層４とを有する。基板１の上面には、複数のトラッキング用のプリグルーブ５が、基板１の中心部から外側に向い、螺旋状又は同心円状に形成されている。
【００１２】
基板１は、基本的には光吸収層２に対する記録光及び再生光の波長に対して光透過性の材料により形成される。基板１を形成するための材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂等の高分子材料、ガラス等の無機材料が挙げられる。特に、ポリカーボネート系樹脂は、光の透過性が高いので好ましい。
【００１３】
基板１の表面には、後述するように、高線速において光情報の記録が行われるように、記録位置を表す案内溝やピット等のトラッキング用のプリグルーブが形成される。トラッキング用のプリグルーブ５は、基板１上に同心円状又は螺旋状に形成され、例えば、プリフォーマットパターンを有するスタンパを装着した射出成形機を用いて成形される。また、レーザーカッティング法や２Ｐ法（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒ法）により作製することもできる。基板１の厚さは、通常、０．５ｍｍ〜０．７ｍｍであり、好ましくは、０．５５ｍｍ〜０．６５ｍｍである。
【００１４】
プリグルーブ５の、隣接する凸部間の間隔は、記録密度を増大するために、通常、０．７μｍ〜０．８μｍであり、好ましくは、０．７１μｍ〜０．７７μｍである。また、最小記録ピットは、通常、０．４０μｍ〜０．４４μｍ、好ましくは、０．４０μｍ〜０．４１μｍである。更に、プリグルーブの深さは、光の干渉効果を利用して増幅した再生信号を得るために、通常、１３０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは、１５０ｎｍ〜１８０ｎｍである。プリグルーブの溝幅は、通常、２７０ｎｍ〜３８０ｎｍ、好ましくは、２９０ｎｍ〜３６０ｎｍである。また、プリグルーブの深さ及び溝幅は、一定もしくは基板中心から外周に向かって増大する構成にしてもよい。
【００１５】
光吸収層２は、光照射により光情報の記録又は再生が可能な有機色素により形成される。本実施の形態が適用される光記録媒体１００は、このような有機色素により形成された光吸収層２を有することにより、光情報を１回だけ記録することが可能で書換が不可能な追記型光記録媒体として使用することができる。このような有機色素としては、例えば、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、スクワリリウム系色素、アントラキノン系色素、アズレニウム系色素、アゾ系色素、インドアニリン系色素等が挙げられる。これらの有機色素の中でも、シアニン系色素、アゾ系色素が好ましい。尚、シアニン系色素を使用する場合は、シアニン系色素の光劣化を防止するために、一重項酸素クエンチャー等を含有させてもよい。
【００１６】
光吸収層２は、蒸着法又は有機色素の溶液によるスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート等の湿式製膜法により形成される。中でも、湿式製膜法が好ましく、湿式製膜法の中でもスピンコート法が好ましい。スピンコート法により光吸収層２を形成する場合の回転数は、通常、１００ｒｐｍ〜１０,０００ｒｐｍ、好ましくは、１００ｒｐｍ〜３,０００ｒｐｍである。スピンコート法において使用する溶液の溶媒としては、例えば、メチルアルコール等のアルキルアルコール溶媒；ジアセトンアルコール、３−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブタノン等のケトンアルコール溶媒；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ溶媒；テトロフルオロプロパノール、オクタフルオロペンタノール等のパーフルオロアルキルアルコール溶媒；乳酸メチル、イソ酪酸メチル等のヒドロキシエチル溶媒が好適に使用される。光吸収層１０２の厚さは、通常、２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、好ましくは、６０ｎｍ〜１４０ｎｍである。
【００１７】
光反射層３は、光吸収層２の基板１とは反対側に設けられ、通常、基板１側から照射される光を基板１側に反射する機能を有する。光反射層３を形成するための材料としては、Ａｇ、Ｃａ、Ｃｕの金属をＣａ、Ｃｕの合計０．５〜５．０質量％を含有し残部がＡｇの組成比で合金にして用いる。好ましくは、Ｃｕ：０．５〜１．５質量％、Ｃａ：０．０１〜０．０７質量％を含有し残部がＡｇの組成比で合金に用いる。
【００１８】
光反射層３の形成方法としては、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙げられる。なかでも、量産性、コスト面からスパッタリング法が好ましい。また、光反射層３の厚さは、通常、０．０２μｍ〜０．５μｍであり、好ましくは、０．０２μｍ〜０．２５μｍである。
【００１９】
保護層４は、光反射層３上に設けられ、基板１と反対側から受ける物理的または機械的障害に対して光反射層３及び光吸収層２を保護する層である。このような保護層４は、耐衝撃性に優れた樹脂により形成されることが好ましい。保護層４を形成するために使用する樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の紫外線又は電子線硬化性樹脂；エポキシ系樹脂等の光カチオン重合性樹脂；さらに、シリコーン樹脂等が挙げられる。保護層４の厚さは、通常、０．１μｍ〜１００μｍであり、好ましくは、４μｍ〜１０μｍである。
【００２０】
保護層４を形成するこれらの樹脂は、単独の重合体、モノマー及びオリゴマーの混合物の重合体等のいずれも用いることができる。また、溶剤で希釈して塗布することも可能である。中でも作業性の点から紫外線硬化性樹脂が好ましい。保護層４を形成する方法は、通常、スピンコート、ディップコート、バーコート、スクリーン印刷等の方法で行われ、作業性の点からスピンコート法が好ましい。
【００２１】
次に、光記録媒体１００の製造方法について説明する。先ず、ガラス原盤にプリグルーブに相当する凹凸を形成し、これにニッケル電鋳を行うことにより作製したニッケル製スタンパを射出成形機の金型に装着し、この金型内にポリカーボネート樹脂等の光透過性樹脂を射出充填することにより基板１を作製する。尚、ガラス原盤のプリグルーブに相当する凹凸は、例えば、研磨した平坦なガラス基板上に塗布したクレゾールノポラック樹脂と感光剤との混合物からなるフォトレジストにレーザ光を照射して所望の寸法のプリグルーブを露光し、次いで、露光部分を現像して形成する。
【００２２】
基板１は、同心円状又は螺旋状に形成されたトラッキング用のプリグルーブ５を有している。次に、このようなプリグルーブ５が形成された基板１の表面上に、例えば、アゾ系色素溶液をスピンコート法により所定の厚さに塗布して光吸収層２を形成し、続いて、この光吸収層２上に、Ｃａ、Ｃｕの合計０．５〜５．０質量％を含有し残部がＡｇの組成比であるＡｇ合金をスパッタリング法等で所定の厚さに成膜し、更に、光反射層３上に、例えば、紫外線硬化性樹脂をスピンコート法により塗布し、紫外線を照射して所定の厚さの保護層４を形成して光記録媒体１００を製造する。
【００２３】
以上、本実施の形態が提供される光記録媒体１００について詳述したが、本実施の形態は上記の態様に限定されるものではなく、必要に応じて各種の変形又は改良を含むものである。例えば、ＤＶＤ−Ｒのように、基板上に光吸収層及び光反射層を有する２枚の積層体を、それぞれの積層体の基板が外側になるように貼り合わせた貼り合わせ型の追記型光記録媒体とすることができる。
【００２４】
以下に実施例を示し、本実施の形態について更に詳細に説明する。尚、本実施の形態は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２５】
（光記録媒体の作製）
ポリカーボネート樹脂製基板上に、予め、同心円状にトラッキング用のプリグルーブを形成した。プリグルーブの最内周半径は２２ｍｍ、プリグルーブの最外周半径は５８ｍｍ、プリグルーブのトラックピッチは０．７４μｍである。プリグルーブの深さは１６０ｎｍであり、溝幅は３５０ｎｍである。
【００２６】
次に、プリグルーブを形成した基板の表面に、アゾ系色素／テトラフルオロプロパノール溶液をスピンコート法により膜厚１２０ｎｍで塗布し、光吸収層を形成した。続いて、この光吸収層上に光反射層としてＡｇＣａＣｕ合金（Ｃｕ：１．０質量％、Ｃａ：０．０５質量％、残部Ａｇ）をスパッタ法により膜厚０．１μｍで成膜した。更に、この光反射層上に、スピンコート法により紫外線硬化性樹脂を厚さ５μｍに塗布し、所定の光強度の紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させて保護層を設けて、アゾ系色素からなる光吸収層を有する追記型光記録媒体１００を調製した。
【００２７】
この追記型光記録媒体を４種類の線速条件３．５ｍ／ｓ、１４ｍ／ｓ、２８ｍ／ｓ、３５ｍ／ｓ（ＣＬＶ：ＣｏｎｓｔａｎｔＬｉｎｅａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）で回転させた。そして、開口数０．６０の対物レンズで集光した波長６６０ｎｍのレーザ光をジッター最小となるパワーで、半径５６ｍｍに照射し、画像データ情報を記録した。最小記録ピットは０．４０μｍである。その後、波長６５０ｎｍのレーザ光をパワー０．５ｍＷで照射して、記録した画像データ情報を再生した。
【００２８】
４種類の記録線速条件のいずれにおいても、ジッター、ＰＩエラー（８ＥＣＣブロックあたりのエラー最大値）、６０℃９０％恒温恒湿槽にて５００時間保持後のＰＩエラーは良好な値を示した。結果を表１に示す。
【実施例２】
【００２９】
光反射層３として組成比の異なるＡｇＣａＣｕ合金（Ｃｕ：５．０質量％、Ｃａ：０．１質量％、残部Ａｇ）をスパッタ法により膜厚０．１μｍで成膜し、他は実施例１と同様に追記型記録媒体を製造した。その後、実施例１と同様にして画像データ情報の記録及び再生を行った。
【００３０】
４種類の記録線速条件のいずれにおいても、ジッター、ＰＩエラー（８ＥＣＣブロックあたりのエラー最大値）、６０℃９０％恒温恒湿槽にて５００時間保持後のＰＩエラーは良好な値を示した。但し、実施例１と比較した場合、反射率が低下し、記録特性が劣る結果であった。結果を表１に示す。
（比較例１）
【００３１】
光反射層３として純Ａｇをスパッタ法により膜厚０．１μｍで成膜し、他は実施例１と同様に追記型記録媒体を製造した。その後、実施例１と同様にして画像データ情報の記録及び再生を行った。
【００３２】
４種類の記録線速条件のいずれにおいても、６０℃９０％恒温恒湿槽にて５００時間保持後のＰＩエラーが悪くなる結果であった。結果を表１に示す。
（比較例２）
【００３３】
光反射層３として純Ａｕをスパッタ法により膜厚０．１μｍで成膜し、他は実施例１と同様に追記型記録媒体を製造した。その後、実施例１と同様にして画像データ情報の記録及び再生を行った。
【００３４】
４種類の記録線速条件の中で線速３．５ｍ／ｓ、１４ｍ／ｓの記録再生特性は良好であった。しかしながら、熱干渉の影響が大きくなる線速２８ｍ／ｓ、３５ｍ／ｓで記録した信号のジッターは大きく、アシンメトリは小さかった。結果を表１に示す。
本発明の実施例と比較例を対比すれば、次の表１の通りである。
【００３５】
【表１】
2005108305.tif 000003
【００３６】
以上、本発明の光記録媒体について実施例により説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、それの変形および改良を含むことは言うまでもない。例えば前記実施の形態では光記録媒体として図１に示すような片面単層構造の追記型光記録媒体を作製したが、これに限らず、基板上に光吸収層及び光反射層を有する積層体を一組用意し、それぞれの積層体を基板が外側になるように貼り合わせることによって、例えばＤＶＤ−Ｒのような貼り合わせ型の追記型光記録媒体にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る光記録媒体の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    透明基板
２    光吸収層
３    光反射層
４    保護層
５    プリグルーブ
１００    光記録媒体
【図１】
2005108305.tif 000004