(57)【要約】【課題】４００ｎｍ付近の光により情報の記録再生を行う光記録媒体として用いられたときに、十分な記録再生特性が得られる光記録媒体を提供すること。【解決手段】記録層３と、記録層３の一面側に設けられ、アルコキシド、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩及びアセチルアセトン塩からなる群より選ばれる１種又は２種以上の金属化合物を含有する反射層６と、を備える光記録媒体１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層と、
該記録層の一面側に設けられ、アルコキシド、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩及びアセチルアセトン塩からなる群より選ばれる１種又は２種以上の金属化合物を含有する反射層と、
を備える光記録媒体。
【請求項２】
前記金属化合物は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｎｉ及びＦｅから選ばれる１種又は２種以上の金属を含む、請求項１の光記録媒体。
【請求項３】
前記金属化合物中の金属と同種の金属を含む金属相が反射層中に存在する、請求項１又は２記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の照射により情報を記録するための光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＶＤ等の光記録媒体においては、適度な反射率を得る等の目的で、記録層の記録再生光が入射する側の反対側の面上に反射層が設けられている。この反射層としては、一般に、スパッタリング等の蒸着によって形成された金属薄膜が用いられている（例えば、特許文献１〜４）。
【特許文献１】国際公開第２００２／２１５２４号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−１００６０４号公報
【特許文献３】特開２００４−２０６８８２号公報
【特許文献４】特開２００５−１９０６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、更なる高密度記録を実現するために、記録再生光の短波長化が試みられており、具体的には４００ｎｍ付近の波長を有する青色半導体レーザー光の使用が検討されている。
【０００４】
しかしながら、このような短波長の記録再生光に対応する光記録媒体において、従来のＤＶＤ等において用いられている反射層を適用すると、記録層において光が照射された部分以外の領域まで記録層の反射率の変化が進行する、記録マークのにじみが発生しやすくなり、その結果、情報の記録及びその再生を正常に行うための十分な記録再生特性が得られないことが、本発明者らの検討の結果明らかとなった。
【０００５】
そこで、本発明は、４００ｎｍ付近の光により情報の記録再生を行う光記録媒体として用いられたときに、十分な記録再生特性が得られる光記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光記録媒体は、記録層と、該記録層の一面側に設けられ、アルコキシド、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩及びアセチルアセトン塩からなる群より選ばれる１種又は２種以上の金属化合物を含有する反射層と、を備える。
【０００７】
本発明の光記録媒体は、反射層を構成する材料として上記特定の金属化合物を採用したことにより、４００ｎｍ付近の光により情報の記録再生を行う光記録媒体として用いられたときに、十分な記録再生特性が得られるものとなった。このような効果は、これら金属化合物が、一般に、従来の光記録媒体において反射層に用いられていた金属薄膜と比較して熱伝導度が低いことに起因して奏されると考えられる。すなわち、反射層の熱伝導度が低くなったことにより、記録層におけるにじみの発生が抑制されて、十分な記録再生特性が得られたものと考えられる。熱伝導度の低い材料を反射層に用いると、光の照射によって発生した熱が拡散し難くなり、かえって記録再生特性の低下を招く可能性や、金属薄膜と比較して反射率が低いために反射層としての機能も十分でなくなる可能性も考えられたが、上記特定の金属化合物を用いた反射層を備える光記録媒体は、十分な記録再生特性を有するものであることが明らかとなった。
【０００８】
反射層中の金属化合物は、記録再生特性向上の観点から、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｎｉ及びＦｅから選ばれる１種又は２種以上の金属を含むことが好ましい。
【０００９】
本発明の光記録媒体においては、金属化合物中の金属と同種の金属を含む金属相が反射層中に存在することが好ましい。金属化合物と、金属化合物よりも熱伝導性の高い金属相とを組合わせて反射層が構成されることにより、記録マークのにじみの発生が抑制されて、記録再生特性向上の効果がより顕著なものとなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、４００ｎｍ付近の光により情報の記録再生を行う光記録媒体として用いられたときに、十分な記録再生特性が得られる光記録媒体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は本発明の光記録媒体に係る光記録ディスクの好適な一実施形態を示す断面図である。図１に示す光記録ディスク１は、基板２の一面上（図中下側）に、反射層６、記録層３、誘電体層４及び光透過層５がこの順で積層された積層構造を有する。光記録ディスク１は、追記型光記録ディスクであり、４００〜４２０ｎｍの光の照射によって情報を記録及び再生するために用いられる。光記録ディスク１は、特には、４０５ｎｍの青色レーザー光により記録及び再生が行われる、所謂ブルーレイディスクとして知られる光記録媒体として好適に用いられる。
【００１３】
基板２は、直径が６４〜２００ｍｍ程度、厚さが０．３〜１．６ｍｍ、好ましくは０．５〜１．３ｍｍ程度のディスク状の形状を有する。記録層３の基板２と反対側、すなわち光透過層５側からの光照射により情報の記録及びその再生が行われる。そのため、基板２は必ずしも光学的に透明である必要はない。具体的には、基板２を形成する材料としては、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、ポリオレフィン樹脂等の各種プラスチック材料等が好適に用いられる。あるいは、ガラス、セラミックス、金属等を用いてもよい。
【００１４】
基板２の記録層３側の面には、溝状のグルーブＧと、隣り合うグルーブＧ同士の間で相対的に高くなっている（光透過層５側の光記録媒体表面に近くなっている）部分であるランドＬとを含む微細な凹凸パターンが形成されている。グルーブＧは、通常、スパイラル状に延びた溝として形成されている。グルーブＧの深さＧｄ（ランドＬの光透過層５側に最も突き出た部分からの深さ）は、好ましくは４０〜１５０ｎｍであり、より好ましくは６０〜１２０ｎｍである。グルーブＧの深さＧｄをこのような範囲とすることによって、十分なトラッキング制御が可能となり、クロストークを抑制できる。グルーブＧの深さＧｄが４０ｎｍ未満であると、トラック追従のために必要なトラッキングエラー信号が小さくなる他、クロストークが大きくなったり、ウォブル信号のようなプリフォーマット信号が小さくなったりする傾向がある。一方、深さＧｄが１５０ｎｍを超えると、ランドＬ及びグルーブＧを高精度で形成することが難しくなるために、反射信号の低下や感度の低下を招き得る。
【００１５】
グルーブ幅Ｇｗ（グルーブＧの底から深さＧｄの１／２の高さにおけるグルーブＧの幅）は、好ましくは１１０〜２１０ｎｍであり、より好ましくは１３０〜１９０ｎｍである。グルーブピッチＧｐ（隣り合うグルーブＧ同士の間隔、例えば、隣り合うグルーブＧの幅Ｇｗ方向における中心同士の間隔）は、例えば２９０〜３５０ｎｍであり、好ましくは３１０〜３３０ｎｍである。このような構成とすることによって、クロストークが十分に抑制される。
【００１６】
上記のような凹凸パターンが形成された基板２は、プラスチック材料を用いる場合には、射出成形により作製できる。プラスチック材料以外の材料を用いる場合には、例えば、フォトポリマー法（２Ｐ法）によって基板２が成形される。
【００１７】
記録層３の基板２側の面上、すなわち、記録層３に記録再生光が入射する側と反対側の面上には、反射層６が設けられている。反射層６の厚さは０．１〜１００μｍであることが好ましい。
【００１８】
反射層６は、アルコキシド、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、カルボン酸塩及びアセチルアセトン塩からなる群より選ばれる１種又は２種以上の金属化合物を含有する。カルボン酸塩としては酢酸塩、プロピオン酸等が挙げられ、アルコキシドとしてはプロポキシド等が挙げられる。これら金属化合物中に含まれる金属は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｎｉ及びＦｅから選ばれる１種又は２種以上が好ましい。
【００１９】
反射層６は、上記金属化合物を主成分とすることが好ましいが、これに加えてこの金属化合物中の金属と同種の金属（例えば、金属化合物がＡｇＮＯ３である場合はＡｇ）を含む金属相が反射層中に存在していてもよい。一般に、金属化合物を用いて反射層を形成する際に、金属化合物から生成した金属が析出して金属相を形成する場合がある。金属相の形態は特に限定されず、粒子状であってもよいし膜状であってもよい。粒子状の金属相が存在する場合、熱伝導度の高い金属相に熱が集中して、反射層全体としての熱伝導度が低下する。また、反射層中に膜状の金属相が存在することにより、光の照射により発生した熱を、記録層から基板側の領域へより遠くに逃がすことができる。これらの作用により、記録マークのにじみの発生がより効果的に抑制されると考えられる。
【００２０】
ここで、光記録ディスク１に対して記録光が照射されたとき、上記金属化合物に由来する金属が反射層中に析出して金属相を形成する場合がある。また、場合により析出した金属がマイグレーションして、当該金属を含む金属相が反射層の光入射側の最表層の一部を構成する場合がある。記録光照射後にこの金属相が形成されることにより、反射層の屈折率や反射率が変化する。すなわち、上記金属化合物を含有する反射層は、反射層としてばかりでなく、記録層としても機能し得るものである。
【００２１】
反射層６は、例えば、上記金属化合物を含有する液状組成物を基板２上に塗布する工程を経て、好適に形成される。
【００２２】
液状組成物は、容易に塗布することが可能な程度の流動性を有するものとなるように、溶媒を含有することが好ましい。溶媒としては、基板を溶解しないものであって、記録層３中の色素を溶解しないものであることが好ましい。具体的には、ベンゼン、キシレン等のトルエン系の溶媒が好適に用いられる。液状組成物の塗布は、スピンコーティング法、グラビア塗布法、スプレーコート法、ディップコート法などの方法により行うことができる。
【００２３】
記録層３は、有機色素を含有する光記録材料で形成されている。有機色素としては、４００〜４２０ｎｍの光の照射によって情報を記録することが可能なものであれば、特に制限なく用いられる。記録層を他の光記録材料から形成さることも可能であるが、金属化合物を用いた反射層は、有機色素を用いた記録層の場合に特に有用である。本実施形態において好適に用いられる有機色素の具体例としては、モノメチンシアニン、トリメチンシアニン、金属アゾ、オキソノール、ホルマザン、ポルフィリン、フタロシアニン、クマリンや、その他光記録媒体の記録材料として用いられる金属錯体等が挙げられる。
【００２４】
記録層３は、例えば、光記録材料を溶媒に溶解した光記録材料溶液を用いて形成される。光記録材料溶液の溶媒としては、アルコール、脂肪族炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、芳香族系溶媒、ハロゲン化アルキル系溶媒等が挙げられる。これらの中でも、アルコール又は脂肪族炭化水素系溶媒を含む溶媒が好ましい。
【００２５】
アルコールとしては、フッ素化アルコール、アルコキシアルコール又はケトアルコールが好ましい。特に、ポリカーボネート基板上に記録層を形成する場合、フッ素化アルコールが好適である。
【００２６】
光記録材料溶液は、溶媒中に光記録材料を投入し、必要に応じて加熱しながら、超音波処理等してこれを溶解することにより、調製できる。光記録材料溶液における光記録材料の濃度は、光記録材料溶液全体を基準として０．１〜１０質量％であることが好ましい。光記録材料溶液は、光記録材料及び溶媒の他、必要に応じて、バインダー、分散剤、安定剤などを含有していてもよい。
【００２７】
光記録材料溶液を用いて記録層３を形成させる場合、光記録材料溶液からなる溶液層を反射層６上に形成する工程の後、溶液層中の溶媒を除去して、光記録材料を含有する記録層３を形成させる。すなわち、光記録ディスク１は、有機色素を含有する光記録材料を溶媒に溶解した光記録材料溶液からなる溶液層を基板２上に形成させる工程と、溶液層中の溶媒を除去して記録層３を形成させる工程とを備える製造方法によって製造することができる。溶液層は、スピンコーティング法、グラビア塗布法、スプレーコート法、ディップコート法などの方法で反射層６上に塗布することにより形成される。これらの中でも、スピンコート法が好ましい。
【００２８】
そして、溶液層を室温で放置するか又は必要に応じて加熱して乾燥することにより、溶媒の一部が除去される。このとき、記録層３中には、記録層３全体の３質量％以下程度（好ましくは０．０５〜２質量％）のフッ素化アルコール等の溶媒を残存させるように加熱することが好ましい。上記の範囲で、記録層３中にフッ素化アルコール等の溶媒を残存させることにより、記録層３が適度な粘性（流動性）を有するものとなる。これにより、光記録媒体を取り扱う際に生じる微小な曲がりとともに記録層３が変形しても、記録層３は光記録媒体の曲がりが回復した際に粘性によって自己回復し、記録機能が維持される。記録層３全体の３質量％以上の溶媒が残留していた場合、色素の分子が移動しやすくなり、部分的な結晶化が生じやすくなる傾向にある。また、記録層３中からフッ素化アルコール等の溶媒が完全に除去された場合、記録層３の粘性が著しく低くなり、上記の自己回復機能が損なわれる傾向にある。
【００２９】
記録層３の厚さは、５〜１００ｎｍであることが好ましい。特に３０〜７０ｎｍとすると、変調度と反射率とのバランスが良くなるため、より好ましい。この範囲外では、反射率が低下して、再生を行うことが困難となる傾向にある。また、グルーブ２３に隣接する部分における記録層３の膜厚を１００ｎｍ以上とすると、変調度と反射率とのバランスが悪化する傾向にある。
【００３０】
記録層３の記録光及び再生光に対する消衰係数（複素屈折率の虚部ｋ）は、０〜０．６０であることが好ましい。消衰係数が０．６０を超えると十分な反射率が得られない傾向にある。また、記録層３の屈折率（複素屈折率の実部ｎ）は１．８以上又は１．６以下であることが好ましい。屈折率が１．６を超えて１．８未満の場合、信号の変調度が小さくなる傾向にある。
【００３１】
記録層３上には、誘電体層４が記録層３に密着して設けられている。誘電体層４は、記録層３を機械的、化学的に保護する保護層としての機能とともに、光学特性を調整する干渉層としての機能を有する。誘電体層４は記録層３の記録光及び再生光が入射する側に位置するため、４００〜４２０ｎｍの波長の記録再生レーザー光を透過させることが必要である。
【００３２】
誘電体層４に用いられる材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｖ、Ｃｕ、Ｆｅ及びＭｇからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物、窒化物、硫化物、フッ化物又はこれらの複合物が好適に用いられる。特に、光透過能の観点から、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＡｌＮ、Ｔａ２Ｏ３等が好ましい。これら誘電体層４は単層であってもよいし、複数の層を有していてもよい。誘電体層４は、例えば、イオンビームスパッタリング法、リアクティブスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法等の気相成長法や、塗布法によって形成することができる。
【００３３】
誘電体層４上には、光透過層５が誘電体層４に密着して設けられている。光透過層５は単層であってもよいし、多層構造を有していてもよい。光透過層５は、記録光及び再生光に対して、光学的に透明で、反射が少なく、複屈折が小さい材料から形成されることが好ましい。具体的には、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂、熱硬化型樹脂などが好適に用いられる。光透過層５は、例えば、紫外線硬化樹脂などの材料を含む塗布液を誘電体層４上に塗布してから塗膜を乾燥し、更に必要に応じて樹脂を硬化させることにより形成可能である。塗布の際には、スピンコート法、グラビア塗布法、スプレーコート法、ディップコート法などが適用可能である。このようにして形成される光透過層５の厚さはその材質に応じて適宜選択されるが、光透過能の観点からは、一般に１〜１５０μｍであることが好ましい。
【００３４】
光記録ディスク１の記録層３に対して、４００〜４２０ｎｍの記録光を光透過層５側からパルス状に照射することにより、情報を高密度に記録することが可能である。特に、記録層３のグルーブＧに沿った部分に集光して情報の記録及び再生を行う、いわゆるｉｎ−ｇｒｏｏｖｅ方式で情報の記録及び再生を行うことが好ましい。
【００３５】
本発明の光記録媒体は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の光記録媒体は、所謂ＨＤ−ＤＶＤとして知られる光記録媒体においても同様に用いることができる。この場合、光記録媒体は従来公知のＤＶＤに相当する構成を適用すればよい。例えば、図１の光透過層５に相当する基板を用意し、これの一面上に直接記録層３を形成し、更にその上に反射層６及び基板２をこの順で積層した構成とすることができる。このような構成の光記録媒体において、記録及び再生を光透過層５に相当する基板の側から行う場合には、図１の実施形態におけるランドＬがグルーブとして機能し、グルーブＧがランドとして機能することになる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明について実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３７】
（光記録媒体の作製）
表１に示す金属化合物をメタノールに加えて、ペースト状の液状組成物を調製した。この液状組成物を、深さ１２０ｎｍのグルーブを有する基板上に塗布した。そして、全体を８０℃に加熱することにより、液状組成物から大部分の溶媒を除去して、金属化合物を主成分とする反射層を形成させた。この反射層上に有機色素からなる記録層、誘電体層及び光透過層をこの順で形成させて、図１に示す光記録媒体と同様の構成を有する光記録媒体を得た。なお、表１中、Ｆｅ（ａｃａｃ）３はＦｅのアセチルアセトン塩を示す。実施例８の光記録媒体の反射層について、オージェ電子分光分析で測定したところ、得られたケミカルシフトから反射層中に金属相が存在していることが確認された。
【００３８】
比較例１として、反射層をスパッタリングにより形成したＡｇ薄膜とした他は実施例と同様にして光記録媒体を作製した。また、比較例２として、反射層をスパッタリングにより形成したＡｇ−Ｉｎ−Ｓｎ薄膜とした他は実施例と同様にして光記録媒体である光記録ディスクを作製した。
【００３９】
作製した光記録ディスクについて、波長４０７ｎｍのレーザー光を用いて線速９．８３ｍ／ｓで信号を記録した。そして、信号が記録された光記録ディスクに対して、パルステック社製ＤＤＵ−１０００を用いて、最短マークである２Ｔ信号のＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ、単位：ｄＢ）を測定した。得られた値を初期の２ＴＣＮＲとした。この値が大きいほど、記録層に記録された信号を明瞭に読み出すことができることを示している。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１に示すように、ＡｇＮＯ３等の金属化合物を含有する反射層を備える実施例の光記録ディスクは、良好な記録再生特性（２Ｔ  ＣＮＲ）を示した。これに対して、金属薄膜を反射層として備える比較例の光記録ディスクの場合、十分な記録再生特性が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の光記録媒体に係る光記録ディスクの好適な一実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…光記録ディスク、２…基板、３…記録層、４…誘電体層、５…光透過層、６…反射層、Ｇ…グルーブ、Ｌ…ランド。
【図１】
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