JP4238170B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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Description
種々の光記録媒体の中でもCD−R,DVD−R,DVD+Rなど、有機色素を含む記録層(色素含有記録層ともいう)を有する光ディスクは比較的安価で、且つ、再生専用の光ディスクとの互換性を有するため、特に広く用いられている。
さて、同じく代表的な片面型DVD−R(片面1層DVD−R)は、第1の透明ディスク基板上に色素含有記録層、反射層、これらを覆う保護層をこの順に有し、さらに保護層の上に接着層を介して或いは介さずに、第2のディスク基板(透明でも不透明でも良い)上に必要に応じて反射層を形成したいわゆるダミーディスクを設けた積層構造であり、第1の透明ディスク基板を通して片面側からレーザ光にて記録・再生を行なうものである。ダミーディスクは透明又は不透明のディスク基板のみであっても良いし、反射層以外の層を設けていても良い。
また、光記録媒体の記録容量を更に大容量化するために、上記のような片面型DVD−Rを貼り合わせて2つの記録層を有する媒体とし、両面側から各記録層にレーザ光を照射して記録・再生を行なう(即ち、媒体の一面側からレーザ光を照射し、この一面側に近い方の記録層の記録・再生を行なう一方、媒体の他面側からもレーザ光を照射し、この他面側に近い方の記録層の記録・再生を行なう)両面型DVD−R(両面2層DVD−R)も知られている。
例えば貼り合わせ型のデュアルレイヤタイプの片面入射型DVD−Rは、第1透光性基板上に、記録用レーザ光の照射により光学的に情報が記録し得る有機色素からなる第1記録層と、再生用レーザ光の一部を透過し得る半透光性反射膜で構成された第1反射層と、記録用レーザ光及び再生用レーザ光に対して透光性を有する中間層と、記録用レーザ光の照射により光学的に情報が記録し得る有機色素からなる第2記録層と、再生用レーザ光を反射する第2反射層と、第2基板とを順に積層して構成される。
例えば、CD−R,DVD−Rなどの色素含有記録層(以下、記録層という)を持つ光記録媒体では、案内溝の深さは一般に例えば150nm程度である。
また、記録層を持つCDやDVDなどの光記録媒体を作製すべく、その基板上に記録層を形成する材料を塗布すると、基板上の凹部が埋まるように記録層が形成されるので、凹部では記録層の膜厚が厚くなる。そして、通常、このように膜厚の厚くなっている部分(厚膜部;凹部)に記録トラックを設けると、記録再生特性(例えば反射率,最大信号振幅,極性など)が良いとされている。
このため、市販されている光記録媒体は全て厚膜部(凹部)に記録トラックが設けられている。
なお、基板に設けられる案内溝(凹部)は、記録時又は再生時に照射される光の入射側から見ると凸部である。つまり、基板の凹部では色素含有記録層は凸部となる。
例えば、2つの色素含有記録層を有する片面入射型光記録媒体では、光を入射させる側(光入射側,片面側)に近い側の第1色素含有記録層と遠い側の第2色素含有記録層とを有するものとなる。このような片面入射型光記録媒体では、第2色素含有記録層への情報の記録又は再生は、第1色素含有記録層を介して光を入射させることによって行なわれることになる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、片面側から光を入射させて情報の記録又は再生を行なう複数の色素含有記録層を有する光記録媒体において、光を入射させる側から遠い側に位置する色素含有記録層の情報の記録又は再生に際し、又は、基板の反対側から光を入射させて色素含有記録層の情報の記録又は再生を行なうに際し、十分な反射率(さらに良好な記録特性)が得られるようにした、光記録媒体を提供することを目的とする。
本発明の光記録媒体は、色素含有記録層,反射層,案内溝を有する基板を少なくとも備え、基板の反対側から光を入射させて色素含有記録層の情報の記録又は再生を行なう光記録媒体であって、基板の案内溝の深さが、記録再生波長をλとして、1/100×λ〜1/8×λの範囲内であることを特徴としている(請求項5)。
本発明の光記録媒体は、複数の記録層を有し、片面側からレーザ光を照射することでそれぞれの記録層に情報の記録又は再生を行なうことができる片面入射型光記録媒体である。
図1は、本実施形態にかかる光記録媒体(光ディスク)を示す模式的な断面図である。
本発明の光記録媒体は、図1に示すように、ディスク状の透明な(光透過性の)第1基板(第1光透過性基板)21上に、色素を含む第1記録層(第1色素含有記録層)22、半透明の反射層(以下、半透明反射層という)23、透明接着層(中間層)24、バッファー層28、色素を含む第2記録層(第2色素含有記録層)25、反射層26、ディスク状の第2基板27をこの順に有してなる。光ビームは第1基板21側から照射され、記録又は再生が行われる。
(a)第1基板21について
第1基板21は、透明であるほか複屈折率が小さいなど光学特性に優れることが望ましい。また、第1基板21の屈折率(記録光又は再生光の波長に対する屈折率)は、通常1.40以上であり、好ましくは1.45以上である。但し、通常1.70以下であり、好ましくは1.65以下である。さらに、射出成形が容易であるなど成形性に優れることが望ましい。さらに、吸湿性が小さいと反り等を低減できるため望ましい。
このような材料としては、例えばアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂(特に非晶質ポリオレフィン)、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂からなるもの、ガラスからなるものを用いることができる。或いは、第1基板21は複数の層からなるものであっても良く、例えばガラスや樹脂等の基体上に、光硬化樹脂等の放射線硬化樹脂からなる樹脂層を設けたもの等も使用できる。
第1基板21は薄い方が好ましく、通常厚さは2mm以下が好ましく、より好ましくは1mm以下である。対物レンズと記録層の距離が小さく、また基板が薄いほどコマ収差が小さくなる傾向があり、記録密度を上げやすいためである。但し、光学特性、吸湿性、成形性、形状安定性を十分得るためにはある程度の厚みが必要であり、通常10μm以上が好ましく、より好ましくは30μm以上である。
具体的に説明すると、DVD−ROM,DVD−Rシステムにおいては、基板厚さ0.6mmのときに対物レンズと記録層との距離が最適になるよう調節されている。
なお、第2記録層25と半透明反射層23の間にバッファー層や保護層など他の層がある場合は、0.6mmから、それらの層と透明接着層24の膜厚の和の2分の1を減じた厚さであることが最も好ましい。
(b)第1記録層22について
第1記録層22は、通常、片面型記録媒体(例えばCD−R,DVD−R,DVD+R)等に用いる記録層と同程度の感度である。
ここで、第1記録層22に用いる色素の屈折率(記録光又は再生光の波長に対する屈折率)は、通常1.00以上であり、好ましくは1.50以上である。但し、通常3.00以下である。
このような有機色素材料としては、大環状アザアヌレン系色素(フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ポルフィリン色素など)、ピロメテン系色素、ポリメチン系色素(シアニン色素、メロシアニン色素、スクワリリウム色素など)、アントラキノン系色素、アズレニウム系色素、含金属アゾ系色素、含金属インドアニリン系色素などが挙げられる。
本発明の光記録媒体の記録層に使用される有機色素は、350〜900nm程度の可視光〜近赤外域に最大吸収波長λmaxを有し、青色〜近マイクロ波レーザでの記録に適する色素化合物が好ましい。通常CD−Rに用いられるような波長770〜830nm程度の近赤外レーザ(代表的には780nm,830nmなど)や、DVD−Rに用いられるような波長620〜690nm程度の赤色レーザ(代表的には635nm,650nm,680nmなど)、あるいは波長410nmや515nmなどで代表される波長340〜530nm程度のいわゆるブルーレーザなどでの記録に適する色素がより好ましい。
また第1記録層22は、記録層の安定や耐光性向上のために、一重項酸素クエンチャーとして遷移金属キレート化合物(例えば、アセチルアセトナートキレート、ビスフェニルジチオール、サリチルアルデヒドオキシム、ビスジチオ−α−ジケトン等)等や、記録感度向上のために金属系化合物等の記録感度向上剤を含有していても良い。ここで金属系化合物とは、遷移金属等の金属が原子、イオン、クラスター等の形で化合物に含まれるものを言い、例えばエチレンジアミン系錯体、アゾメチン系錯体、フェニルヒドロキシアミン系錯体、フェナントロリン系錯体、ジヒドロキシアゾベンゼン系錯体、ジオキシム系錯体、ニトロソアミノフェノール系錯体、ピリジルトリアジン系錯体、アセチルアセトナート系錯体、メタロセン系錯体、ポルフィリン系錯体のような有機金属化合物が挙げられる。金属原子としては特に限定されないが、遷移金属であることが好ましい。
スピンコート法による成膜の場合、回転数は10〜15000rpmが好ましく、スピンコートの後、加熱あるいは溶媒蒸気にあてる等の処理を行っても良い。
(c)半透明反射層23について
半透明反射層23は、ある程度の光透過率を持つ反射層である。つまり、記録再生光の吸収が小さく、光透過率が40%以上あり、かつ適度な光反射率(通常、30%以上)を持つ反射層である。例えば、反射率の高い金属を薄く設けることにより適度な透過率を持たせることができる。また、ある程度の耐食性があることが望ましい。更に、半透明反射層23の上層(ここでは透明接着層24)の浸み出しにより第1記録層22が影響されないよう遮断性を持つことが望ましい。
半透明反射層23の材料としては、再生光の波長で反射率が適度に高いもの、例えば、Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pd、Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi及び希土類金属などの金属及び半金属を単独あるいは合金にして用いることが可能である。この中でもAu、Al、Agは反射率が高く半透明反射層23の材料として適している。これらを主成分とする以外に他成分を含んでいても良い。
半透明反射層23は膜厚が薄く、膜の結晶粒が大きいと再生ノイズの原因となるため、結晶粒が小さい材料を用いるのが好ましい。純銀は結晶粒が大きい傾向があるためAgは合金として用いるのが好ましい。
特に好ましい合金組成は、Agを主成分とし、Ti、Zn、Cu、Pd、Auよりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を0.1〜15原子%含有し、かつ少なくとも1種の希土類元素を0.1〜15原子%含有するものである。希土類金属の中では、ネオジウムが特に好ましい。具体的には、AgPdCu、AgCuAu、AgCuAuNd、AgCuNdなどである。
また、半透明反射層23としてSiからなる層を用いることも可能である。
金属以外の材料で低屈折率薄膜と高屈折率薄膜を交互に積み重ねて多層膜を形成し、反射層として用いることも可能である。
(d)透明接着層24について
透明接着層24は、透明である必要があるほか、接着力が高く、硬化接着時の収縮率が小さいと媒体の形状安定性が高く好ましい。
また、透明接着層24は、第2記録層25にダメージを与えない材料からなることが望ましい。但し、透明接着層24は通常、樹脂からなるため第2記録層25と相溶しやすく、これを防ぎダメージを抑えるために両層の間に後述のバッファー層28を設けることが望ましい。
本発明の光記録媒体において、透明接着層24の膜厚は正確に制御することが好ましい。透明接着層24の膜厚は、通常5μm以上が好ましい。2層の記録層に別々にフォーカスサーボをかけるためには両記録層の間にある程度の距離がある必要がある。フォーカスサーボ機構にもよるが、通常5μm以上、好ましくは10μm以上が必要である。
透明接着層24の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂(遅延硬化型を含む)等を挙げることができる。
さて、紫外線硬化性接着剤としては、ラジカル系紫外線硬化性接着剤とカチオン系紫外線硬化性接着剤があるが、いずれも使用可能である。
ラジカル系紫外線硬化性接着剤としては、公知の全ての組成物を用いることができ、紫外線硬化性化合物と光重合開始剤を必須成分として含む組成物が用いられる。紫外線硬化性化合物としては、単官能(メタ)アクリレートや多官能(メタ)アクリレートを重合性モノマー成分として用いることができる。これらは、各々、単独または2種類以上併用して用いることができる。ここで、本発明では、アクリレートとメタアクリレートとを併せて(メタ)アクリレートと称する。
更に、本発明の光記録媒体に使用する光重合開始剤は、用いる重合性オリゴマーおよび/または重合性モノマーに代表される紫外線硬化性化合物が硬化できる公知のものがいずれも使用できる。光重合開始剤としては、分子開裂型または水素引き抜き型のものが本発明の光記録媒体に好適である。
ヨードニウム塩の1例を示すと以下の通りである。ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェード、ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウム テトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム テトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−メチルフェニル−4−(1−メチルエチル)フェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、4−メチルフェニル−4−(1−メチルエチル)フェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、4−メチルフェニル−4−(1−メチルエチル)フェニルヨードニウム テトラフルオロボレート、4−メチルフェニル−4−(1−メチルエチル)フェニルヨードニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、などが挙げられる。
エポキシ樹脂としては、反射層にダメージを与えないよう、遊離したフリーの塩素および塩素イオン含有率が少ないものを用いるのが好ましい。塩素の量が1重量%以下が好ましく、より好ましくは0.5重量%以下である。
(e)第2記録層25について
第2記録層25は、通常、片面型記録媒体(例えばCD−R,DVD−R,DVD+R)等に用いる記録層よりも高感度である。本発明の光記録媒体においては、入射した光ビームのパワーが第1記録層22や半透明反射層23の存在等で減少するため、約半分程度のパワーで記録するために、特に感度が高い必要があるのである。
ここで、第2記録層25に用いる色素の屈折率(記録光又は再生光の波長に対する屈折率)は、通常1.00以上であり、好ましくは1.50以上である。但し、通常3.00以下である。
第2記録層25の材料、成膜方法等についてはほぼ第1記録層22と同様に説明されるため、異なる点のみ説明する。
第2記録層25の膜厚は、記録方法などにより適した膜厚が異なるため、特に限定するものではないが、十分な変調度を得るためには通常10nm以上が好ましく、より好ましくは30nm以上であり、特に好ましくは50nm以上である。但し、適度な反射率を得るためには厚すぎない必要があるため、通常3μm以下であり、好ましくは1μm以下、より好ましくは200nm以下である。ここで、第2記録層25の膜厚は、通常、厚膜部における膜厚をいう。
(f)反射層26について
反射層26は、高反射率である必要がある。また、高耐久性であることが望ましい。
高反射率を確保するために、反射層26の厚さは通常、20nm以上が好適である。より好適には30nm以上である。更に好ましくは50nm以上である。但し、生産のタクトタイムを短くし、コストを下げるためにはある程度薄いことが好ましく、通常400nm以下とする。より好ましくは300nm以下とする。
反射層26は高耐久性(高耐食性)を確保するため、Agは純銀よりも合金として用いるのが好ましい。
特に好ましい合金組成は、Agを主成分とし、Ti、Zn、Cu、Pd、Auよりなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を0.1〜15原子%含有し、かつ少なくとも1種の希土類元素を0.1〜15原子%含有するものである。希土類金属の中では、ネオジウムが特に好ましい。具体的には、AgPdCu、AgCuAu、AgCuAuNd、AgCuNdなどである。
金属以外の材料で低屈折率薄膜と高屈折率薄膜を交互に積み重ねて多層膜を形成し、反射層26として用いることも可能である。
反射層26を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。また、反射層26の上下に、例えば反射率の向上、記録特性の改善、密着性の向上等のために公知の無機系または有機系の中間層又は接着層を設けても良い。
(g)第2基板27について
第2基板27は、光記録媒体がある程度の剛性を有するよう、形状安定性を備えるのが望ましい。即ち機械的安定性が高く、剛性が大きいことが好ましい。
或いは、第2基板27は、複数の層から成るものであっても良く、例えばガラスや樹脂等の基板上に、光硬化樹脂等の放射線硬化樹脂からなる樹脂層を設けたもの等も第2基板として使用できる。
第2基板27は透明である必要はないが、透明とする場合には、第2基板27の屈折率(記録光又は再生光の波長に対する屈折率)は、通常1.40以上であり、好ましくは1.45以上である。但し、通常1.70以下であり、好ましくは1.65以下である。
なお、成形性などの高生産性、コスト、低吸湿性、形状安定性などの点から、上述の樹脂が好ましく、特に、ポリカーボネートが好ましい。耐薬品性、低吸湿性などの点からは、非晶質ポリオレフィンが好ましい。また、高速応答性などの点からは、ガラス基板が好ましい。
第1基板21と第2基板27の好ましい組合せの一例は、第1基板21と第2基板27とが同一材料からなり、厚さも同一である。剛性が同等でバランスが取れているので、環境変化に対しても媒体として変形しにくく好ましい。この場合、環境が変化したときの変形の程度や方向も両基板で同様であると好ましい。
第2基板27には、情報の記録又は再生の際に記録/再生光(記録/再生ビーム;例えばレーザ光)を案内するために用いられる溝(案内溝)32が螺旋状又は同心円状に設けられる。このように第2基板27に溝32を設けると、第2基板27の表面上に凹凸ができ、その凹部(溝)をグルーブといい、凸部をランドという。なお、第2基板27上の溝32は、光の入射方向に対して凹部となる。
本実施形態では、後述するように、溝32の深さが浅くなっているため、グルーブ及び/又はランドを記録トラックとして、第2記録層25へ情報の記録又は再生を行なうことができる。
(i)バッファー層28について
ここでは、透明接着層24と第2記録層25との間に中間層としてのバッファー層28を設けている。
バッファー層28の材料は、第2記録層25や透明接着層24と相溶せず、かつ、ある程度の光透過性をもつ必要があるが、公知の無機物及び有機物が用いうる。特性面からは、好ましくは無機物が用いられる。例えば、(a)金属又は半導体、(b)金属又は半導体の酸化物、窒化物、硫化物、酸硫化物、フッ化物又は炭化物、もしくは(c)非晶質カーボン、などが用いられる。中でも、ほぼ透明な誘電体からなる層や、ごく薄い金属層(合金を含む)が好ましい。
バッファー層28の厚さは2nm以上が好ましく、より好ましくは5nm以上である。バッファー層28の厚さが過度に薄いと、上記の混和現象の防止が不十分となる虞がある。但し2000nm以下が好ましく、より好ましくは500nm以下である。バッファー層28が過度に厚いと、混和防止には不必要であるばかりでなく、光の透過率を低下させるおそれもある。また無機物からなる層の場合には成膜に時間を要し生産性が低下したり、膜応力が高くなったりする虞があり200nm以下が好ましい。特に、金属の場合は光の透過率を過度に低下させるため、20nm以下程度が好ましい。
(j)その他の層について
上記積層構造において、必要に応じて任意の他の層を挟んでも良い。或いは媒体の最外面に任意の他の層を設けても良い。
保護層の膜厚は、一般に0.1〜100μmの範囲であるが、本発明の光記録媒体においては、1〜50μmが好ましい。
或いは、本層構成の他に記録層を設けて記録層を3層以上としても良い。また、本層構成の光記録媒体を2枚、第1基板21を外側にして貼合わせて、記録層を4層有する、より大容量媒体とすることもできる。
そこで、本実施形態にかかる光記録媒体では、第2基板27の溝32の深さを、一般的な色素系光記録媒体の溝の深さとは異なり、特定範囲に浅くすることで、溝形状を反映した反射層の形状変化が小さくなるようにして、第2色素含有記録層25の情報の記録又は再生を行なうのに十分な反射率が得られるようにしている。このようにして十分に高い反射率が得られるようになると、DVD−ROMとの互換性も取り易くなる。また、第2基板27の溝の深さが浅くても良くなると、案内溝を有する第2基板27の生産性も向上し、量産性が良くなる。
まず、第2基板27の溝32の深さ(溝深さ)は、記録再生波長をλとすると、1/100×λ以上とするのが好ましい。より好ましくは2/100×λ以上とし、さらに好ましくは3/100×λ以上とするのが好ましい。反射率を十分に確保し、トラッキングを安定的にかけるためには、この程度の深さがある方が好ましいからである。
但し、第2基板27の溝32の深さは、1/6×λ以下とするのが好ましい。より好ましくは1/8×λ以下とし、さらに好ましくは1/10×λ以下とする。反射層の形状変化を小さくして反射光量を確保し、高反射率を得るためには、溝を深くしすぎないことが望ましいためである。
また、第2基板27の溝32の幅(溝幅,G幅;半値幅)は、トラックピッチをTとして、1/10×T以上とするのが好ましい。より好ましくは2/10×T以上とし、さらに好ましくは3/10×T以上とする。これは、溝幅が狭すぎると、トラッキングがかかりにくくなる傾向があるからである。
但し、第2基板27の溝32の幅は、9/10×T以下とするのが好ましい。より好ましくは8/10×T以下とし、さらに好ましくは7/10×T以下とする。これは、溝幅が広すぎると、トラッキングがかかりにくくなり、また、記録を良好に行なうのが難しくなる傾向があるからである。
上述のように、本実施形態では、第2基板27の溝32の深さが、一般的な色素系光記録媒体の溝の深さよりも浅くなるようにしているが、第2基板27の溝32の深さは、第1基板21の溝31の深さよりも浅くなるようにするのが好ましい。
したがって、本発明の光記録媒体によれば、片面側から光を入射させて情報の記録又は再生を行なう複数の色素含有記録層22,25を有する光記録媒体において、光を入射させる側から遠い側に位置する色素含有記録層25の情報の記録又は再生を行なうのに十分な反射率が得られるという利点がある。この結果、複数の色素含有記録層22,25のいずれにおいても良好な記録再生特性が得られることになる。
例えば、図2に示すように、ディスク状の透明な(光透過性の)第1基板(第1光透過性基板)1上に、色素を含む第1記録層(第1色素含有記録層)2、半透明の反射層(半透明反射層)3、中間樹脂層(中間層)4、色素を含む第2記録層(第2色素含有記録層)5、反射層6、第2基板78(接着層7と基体8とからなる)をこの順に有してなる、積層型のデュアルレイヤタイプの片面入射型DVD−Rに本発明を適用することもできる。なお、符号11,12は案内溝(溝,凹部)である。
また、例えば、いわゆる基板面入射型の光記録媒体だけでなく、いわゆる膜面入射型の光記録媒体に本発明を適用することもできる。つまり、例えば、基体(保護層や基板などを含む),色素含有記録層,反射層,案内溝を有する基板を備え、基体側(基板の反対側)から光を入射させて色素含有記録層の情報の記録又は再生を行なう光記録媒体(一の色素含有記録層を備える光記録媒体)に本発明を適用することもできる。
これにより、基板の反対側から光を入射させて色素含有記録層の情報の記録又は再生を行なうに際し、十分な反射率が得られるという利点がある。この結果、良好な記録再生特性が得られることになる。
(光記録媒体の作製)
本実施例及び比較例の光記録媒体は、例えば、案内溝を有する第1基板上に、少なくとも、第1の色素を含有する第1色素含有記録層と半透明反射層とを順次積層させてなる第1情報記録体と、案内溝を有する第2基板上に、少なくとも、反射層と第2の色素を含有する第2色素含有記録層とを順次積層させてなる第2情報記録体とを備え、第1情報記録体と第2情報記録体とを基板の反対側の面を対向させ、光学的に透明な接着層を介して貼り合わされてなる。
まず、マザースタンパ(ネガ型スタンパ)を用い、射出成形によって、トラックピッチ740nm、所定の溝深さ及び溝幅の案内溝を有する、厚さ0.6mmのポリカーボネート製の第2基板(屈折率1.56)を作製した。
次に、この第2基板上に、Agを97atom%以上含む銀合金をスパッタして反射層を形成した。
次に、この第2色素含有記録層上に、Agを97atom%以上含む銀合金,(ZnS)80(SiO2)20,SiO2のいずれかをスパッタしてバッファー層を形成し、その上に、紫外線硬化樹脂(日本化薬製SPC−920)を膜厚約5〜7μmの厚さにスピンコートして、保護層を形成した。
但し、ここでは、第1情報記録体の影響をなくし、第2記録層の特性を精密に評価できるように、第1情報記録体としては、記録層及び半透明反射層を有しない、厚さ0.6mmの溝のないポリカーボネート基板(屈折率1.56)を用いた。硬化後の接着層の屈折率は1.53であった。
(測定方法)
波長657nm(NA=0.65)の半導体レーザを搭載した評価機(パルステック社製DDU−1000,最大記録パワー15mW)を用い、未記録の第2記録層の反射率を測定した。
実施例1では、第2基板に、溝深さ65nm(ほぼλ/10に相当),溝幅(G幅)320nm,ランド幅(L幅)420nmとなるように案内溝を形成した。
また、バッファー層はAg合金をスパッタして形成した。そして、塗布条件としての色素濃度を3.55wt%として含金属アゾ色素をスピンコートして第2記録層を形成した。
このようにして作製した光記録媒体に、上述のような条件でグルーブ部の反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は30.7%であった。
(実施例2)
実施例2では、上述の実施例1と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定した。その結果、表1に示すように、反射率は40.0%であった。
(実施例3)
実施例3では、バッファー層をSiO2とした以外は上述の実施例2と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は28.1%であった。
(実施例4)
実施例4では、塗布条件としての色素濃度を4.43wt%とすることで、第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)を100nmとし、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)を80nmとした点(即ち、第2記録層の厚膜部と薄膜部の膜厚差を20nmとした点)以外は、上述の実施例2と同様にして、反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は27.4%であった。
(実施例5)
実施例5では、バッファー層をZnS−SiO2とした以外は上述の実施例4と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は26.7%であった。
(実施例6)
実施例6では、塗布条件としての色素濃度を4.43wt%とすることで、第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)を100nmとし、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)を80nmとした点(即ち、第2記録層の厚膜部と薄膜部の膜厚差を20nmとした点)以外は、上述の実施例3と同様にして、反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は29.7%であった。
(実施例7)
実施例7では、第2基板に、溝深さ50nm(ほぼλ/13に相当),溝幅(G幅)410nm,ランド幅(L幅)330nmとなるように案内溝を形成した。
このようにして形成した第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)は105nmであり、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)は75nmであった。
このように、上述の実施例1と比べて、第2基板の溝深さを浅くすると、反射率が高くなることがわかった。
(実施例8)
実施例8では、バッファー層をSiO2とした以外は上述の実施例7と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は30.9%であった。
(実施例9)
実施例9では、塗布条件としての色素濃度を4.43wt%とすることで、第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)を130nmとし、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)を95nmとした点(即ち、第2記録層の厚膜部と薄膜部の膜厚差を35nmとした点)以外は、上述の実施例7と同様にして、反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は29.1%であった。
(実施例10)
実施例10では、バッファー層をZnS−SiO2とした以外は上述の実施例9と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は31.3%であった。
(実施例11)
実施例11では、塗布条件としての色素濃度を4.43wt%とすることで、第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)を100nmとし、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)を80nmとした点(即ち、第2記録層の厚膜部と薄膜部の膜厚差を20nmとした点)以外は、上述の実施例8と同様にして、反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は31.2%であった。
(実施例12)
実施例12では、上述の実施例7と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定した。その結果、表1に示すように、反射率は45.3%であった。
(実施例13)
実施例13では、バッファー層をZnS−SiO2とした以外は上述の実施例12と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は29.0%であった。
(実施例14)
実施例14では、上述の実施例8と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定した。その結果、表1に示すように、反射率は36.4%であった。
(実施例15)
実施例15では、上述の実施例9と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定した。その結果、表1に示すように、反射率は31.1%であった。
(実施例16)
実施例16では、上述の実施例10と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定した。その結果、表1に示すように、反射率は38.2%であった。
(実施例17)
実施例17では、上述の実施例11と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定した。その結果、表1に示すように、反射率は36.1%であった。
(実施例18)
実施例18では、第2基板に、溝深さ30nm(ほぼλ/20に相当),溝幅(G幅)220nm,ランド幅(L幅)520nmとなるように案内溝を形成した。
このようにして形成した第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)は110nmであり、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)は70nmであった。
このように、上述の実施例7と比べて、第2基板の溝深さを浅くすると、反射率が高くなることがわかった。
(実施例19)
実施例19では、バッファー層をZnS−SiO2とした以外は上述の実施例18と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は39.0%であった。
(実施例20)
実施例20では、バッファー層をSiO2とした以外は上述の実施例18と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は43.2%であった。
(実施例21)
実施例21では、塗布条件としての色素濃度を3.55wt%とすることで、第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)を135nmとし、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)を90nmとした点(即ち、第2記録層の厚膜部と薄膜部の膜厚差を45nmとした点)以外は、上述の実施例18と同様にして、反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は30.2%であった。
(実施例22)
実施例22では、バッファー層をZnS−SiO2とした以外は上述の実施例21と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は41.7%であった。
(実施例23)
実施例23では、塗布条件としての色素濃度を3.55wt%とすることで、第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)を135nmとし、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)を90nmとした点(即ち、第2記録層の厚膜部と薄膜部の膜厚差を45nmとした点)以外は、上述の実施例20と同様にして、反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は38.9%であった。
(実施例24)
実施例24では、上述の実施例18と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は49.1%であった。
(実施例25)
実施例25では、上述の実施例19と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は43.9%であった。
(実施例26)
実施例26では、上述の実施例20と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は49.5%であった。
(実施例27)
実施例27では、上述の実施例21と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は33.9%であった。
(実施例28)
実施例28では、上述の実施例22と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は47.9%であった。
(実施例29)
実施例29では、上述の実施例23と同様にして作製した光記録媒体に、上述のような条件でランド部の反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は44.2%であった。
(比較例1)
比較例1では、第2基板に、溝深さ120nm(ほぼλ/5.5に相当),溝幅(G幅)330nm,ランド幅(L幅)410nmとなるように案内溝を形成した。
このようにして形成した第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)は70nmであり、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)は30nmであった。
このように、上述の各実施例と比較して、第2基板の溝深さが深いと、記録・再生に必要な反射率が得られないことがわかった。
(比較例2)
比較例2では、バッファー層をSiO2とした以外は上述の比較例1と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は6.5%であった。
(比較例3)
比較例3では、第2基板に、溝深さ160nm(ほぼλ/4に相当),溝幅(G幅)310nm,ランド幅(L幅)430nmとなるように案内溝を形成した。
このようにして形成した第2記録層の溝部分の膜厚(厚膜部,G膜厚)は75nmであり、ランド部分の膜厚(薄膜部,L膜厚)は20nmであった。
このように、上述の比較例1と比較して、第2基板の溝深さを深くすると、反射率は高くなるものの、記録・再生に必要な反射率は得られないことがわかった。
(比較例4)
比較例4では、バッファー層をSiO2とした以外は上述の比較例3と同様にして反射率を測定したところ、表1に示すように、反射率は19.9%であった。
(まとめ)
上述の各比較例1〜4のように、第2基板の溝の深さを例えば120nm,160nmとすると、光を入射させる側から遠い側に位置する第2色素含有記録層の情報の記録又は再生に必要な反射率が得られないのに対し、上述の各実施例1〜29のように、第2基板の溝の深さを、例えば65nm以下に浅くすれば、ランド記録,グルーブ記録のいずれの場合であっても、光を入射させる側から遠い側に位置する第2色素含有記録層の情報の記録又は再生に必要な反射率が得られることがわかった。
また、実施例1〜29の媒体では、記録・再生の最も重要な要件である十分な反射率が得られているが、溝深さ以外の構成を適宜選ぶことで、他の記録再生特性にも優れた光記録媒体を得ることができると思われる。
2,22 第1記録層(第1色素含有記録層)
3,23 半透明反射層
4 中間樹脂層(中間層)
5,25 第2記録層(第2色素含有記録層)
6,26 反射層
7 接着層
8 基体
27 第2基板
28 バッファー層
11,12,31,32 溝(案内溝)
22A,25A 厚膜部
22B,25B 薄膜部
24 透明接着層(中間層)
78 第2基板
Claims (5)
- 案内溝を有する第1基板,第1色素含有記録層,半透明反射層,第2色素含有記録層,反射層,案内溝を有する第2基板を少なくとも備え、前記第1基板側から光を入射させて前記第1色素含有記録層及び前記第2色素含有記録層の情報の記録又は再生を行なう光記録媒体であって、
前記第2基板の案内溝の深さが、記録再生波長をλとして、1/100×λ〜1/8×λの範囲内であることを特徴とする、光記録媒体。 - 案内溝を有する第1基板上に、少なくとも、第1の色素を含有する第1色素含有記録層と半透明反射層とを順次積層させてなる第1情報記録体と、案内溝を有する第2基板上に、少なくとも、反射層と第2の色素を含有する第2色素含有記録層とを順次積層させてなる第2情報記録体とを備え、前記第1情報記録体と前記第2情報記録体とを基板の反対側の面を対向させ、光学的に透明な接着層を介して貼り合わされてなり、前記第1基板側から光を入射させて情報の記録又は再生を行なう光記録媒体であって、
前記第2基板の案内溝の深さが、記録再生波長をλとして、1/100×λ〜1/8×λの範囲内であることを特徴とする、光記録媒体。 - 前記第2基板の案内溝の深さが、前記第1基板の案内溝の深さよりも浅いことを特徴とする、請求項1又は2に記載の光記録媒体。
- 片面側から光を入射させて情報の記録又は再生を行なう複数の色素含有記録層を有する光記録媒体であって、
光を入射させる側から遠い側に位置する色素含有記録層の情報の記録又は再生に用いられる案内溝の深さが、記録再生波長をλとして、1/100×λ〜1/8×λの範囲内であることを特徴とする、光記録媒体。 - 色素含有記録層,反射層,案内溝を有する基板を少なくとも備え、前記基板の反対側から光を入射させて色素含有記録層の情報の記録又は再生を行なう光記録媒体であって、
前記基板の案内溝の深さが、記録再生波長をλとして、1/100×λ〜1/8×λの範囲内であることを特徴とする、光記録媒体。
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