JP4880488B2 - 光記録材料および光記録媒体、並びに光記録媒体記録再生方法 - Google Patents
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Description
ここで、第1基板101の厚み及び第2基板102の厚みはそれぞれ約0.6mmであり、中間層105の厚みは約50μmである。第1記録層103となる半透明膜は、その反射率が30%程度となるように形成されており、第2記録層104を再生するために照射されるレーザー光は第1記録層103で全光量の約30%が反射されて減衰する。その後、第2記録層104の反射膜で反射され、更に、第1記録層103で減衰を受けた後、光記録媒体から出射される。そして、再生光であるレーザー光を第1記録層又は第2記録層上に焦点が位置するように絞り、反射光を検出することによってそれぞれの記録層の信号を再生することができる。なお、DVDの場合、記録再生に用いるレーザー光の波長は約650nmである。
すなわち、DVDでは片面単層媒体で3.49m/s、片面2層媒体で3.83m/sの記録再生標準線速度が設定されているが、これら標準速度に対して12〜18倍の記録速度対応が必要となっている。このような速度条件では、記録マークの熱干渉が生じやすく、信号ジッターが悪化するという課題がある。
その理由は、片面2層記録再生タイプの光記録媒体は、記録層が2層あるため、光学ピックアップから奥の記録層に焦点を当てて書き込み用レーザー光を照射して信号を記録するとき、第1記録層がレーザー光を減衰させるため、第2記録層の記録に必要な光吸収と光反射の両立が困難なためである。
(1)シアニン化合物(A)および下記一般式(I)のスクアリリウム化合物を含むことを特徴とする光記録用材料。
(3)Qがアルミニウムであることを特徴とする上記(1)記載の光記録用材料。
(4)R1がフェニル基、R2がハロゲン置換または非置換のアルキル基であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の光記録用材料。
(5)R2がトリフルオロメチル基であることを特徴とする上記(4)に記載の光記録用材料。
(6)R2が分岐鎖を有するアルキル基であることを特徴とする上記(4)に記載の光記録用材料。
(7)R2がイソプロピル基であることを特徴とする上記(6)に記載の光記録用材料。
(8)R3およびR4が、同一または異なって、置換基を有していてもよいベンジル基であることを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の光記録用材料。
(9)R5がベンジル基であることを特徴とする上記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の光記録用材料。
(10)R6がベンゼン環とともに形成されたナフチル基であることを特徴とする上記(1)〜(9)のいずれか1項に記載の光記録用材料。
(11)基板と、該基板上に形成された上記(1)〜(10)のいずれか1項に記載の光記録用材料を含む記録層と、を備えることを特徴とする光記録媒体。
(12)前記記録層は、さらにホルマザンキレート化合物を含むことを特徴とする上記(11)に記載の光記録媒体。
(13)上記(11)に記載の光記録媒体に対し、580〜720nmの記録波長の光を基板表面側から照射して信号情報の記録及び/または再生を行うことを特徴とする光記録媒体記録再生方法。
前記第1情報層は、第二の実施の形態では、第1基板と該第1基板上に少なくとも有機色素を含有する第1記録層、及び第1反射層(半透過)をこの順に有してなり、更に必要に応じて、保護層、下引き層、ハードコート層等のその他の層を有してなる。
すなわち、第1情報層は反射層が半透過であること以外、片面単層記録媒体と同様の構成である。
ただし、前記式中、R1およびR2は、同一または異なって、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよい複素環基を表し;Qは配位能を有している金属原子を表し;qは、2または3を表し;R3およびR4は、同一または異なって、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し、それぞれのR3およびR4は相互に結合して脂環式炭化水素環又は複素環を形成してもよい;R5は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し;R6は、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、ニトロ基、シアノ基または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表し;pは0〜4の整数を表し;ここで、pが2〜4の場合、R6は同一または異なってもよく、さらに互いに隣り合う2つのR6は隣接する2つの炭素原子と一緒になって、置換基を有していてもよい芳香族環を形成してもよい。
また、前記R2は、分岐鎖を有するアルキル基であることも好ましい。
さらに、前記R2はトリフルオロメチル基またはイソプロピル基であることが、より好ましい。
第1情報層に形成される記録マーク形成部4は、第1基板の溝部位置6に形成される。なお、片面単層光記録媒体の構成は、前述のように片面2層光記録媒体の第1情報層と同様であり、第1情報層とダミー基板とを、接着剤を介して貼りあわせた構成である。
第2情報層に形成される記録マーク形成部14は、第2基板の溝間部位17に形成される。
溝深さを上記範囲とすることで、第2基板に形成した溝段差による反射光減衰を抑えることにより、第2記録層から高反射率を得ることが容易となる。図4に示したように、第2記録層と反射層の界面形状は第2基板の溝形状で決定され、界面反射を利用するには、前記範囲が適しているからである。
また、DVDの記録再生波長(約650nm)においては、第2基板の溝幅(底幅)は0.1〜0.35μmが好ましい。前記溝幅が0.1μm未満および0.35μmを超えると、記録マークの形状が揃いにくくジッターが増加しやすくなることがある。
図5は、本発明の第一の実施の形態に係る光記録媒体の層構成の一例を示し、この例では、第1記録層203が再生専用であり、第2記録層207が記録再生用である。図5中、201は第1基板、202は第2基板、203は反射膜からなる第1再生専用記録層、205は中間層、206は保護層、207は有機色素を含有する第2記録層、208は反射層であり、第1基板面側から光により記録再生が行われる。
前記記録層は、第1情報層における第1記録層としては、再生専用の反射膜からなるもの、有機色素を含有するものがある。また、第2情報層における第2記録層は、上述したようにシアニン化合物(A)とスクアリリウム化合物(I)を含有してなる。
また、第2記録層の製造に用いられる光記録材料は、上記範囲で前記シアニン色素(A)とスクアリリウム化合物(I)とを含有すれば良く、その他、前記シアニン色素(A)とスクアリリウム化合物(I)以外の材料を含んでも良い。好適な材料については後述する。
前記基板は、基板側より記録再生を行う場合のみ使用レーザー光に対して透明でなければならず、記録層側から記録及び再生を行う場合には、基板は透明である必要はない。従って、本発明においては、580〜720nmの記録波長の光を第1基板表面側から照射するので、一方の基板(第1基板)のみが透明であれば、他方の基板(第2基板)の透明、不透明は問わない。
前記反射層に用いる材料としては、レーザー光に対する反射率が高い物質が好ましく、例えば、Mg、Se、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ca、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Si、SiC等の金属又は半金属が挙げられる。これらの中でも、高反射率が得られる点からAu、Al、Agが特に好ましい。これらは単独で用いてもよいし、あるいは2種以上の組合せで又は合金として用いてもよい。
前記基板表面ハードコート層は、(1)記録層(反射吸収層)の傷、ホコリ、汚れ等からの保護、(2)記録層(反射吸収層)の保存安定性の向上、(3)反射率の向上等を目的として使用される。これらの目的に対しては、前記下引き層に示した無機材料又は有機材料を用いることができる。前記無機材料としては、例えば、SiO、SiO2等が好適である。前記有機材料としては、例えば、ポリメチルアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、セルロース、脂肪族炭化水素樹脂、芳香族炭化水素樹脂、天然ゴム、スチレンブタジエン樹脂、クロロプレンゴム、ワックス、アルキッド樹脂、乾性油、ロジン等の熱軟化性樹脂、熱溶融性樹脂、紫外線硬化樹脂などが好適である。これらの材料のうちでも、保護層、又は基板表面ハードコート層に最も好ましいものとしては生産性に優れた紫外線硬化樹脂である。
前記中間層としては、第1情報層と第2情報層を接着できる透明材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生産性を考えると、アクリレート系、エポキシ系、ウレタン系の紫外線硬化型又は熱硬化型接着剤、ホットメルト型接着剤などが好ましい。
前記下引き層は、(1)接着性の向上、(2)水又はガス等のバリア、(3)記録層の保存安定性の向上、(4)反射率の向上、(5)溶剤からの基板や記録層の保護、及び(6)案内溝・案内ピット・プレフォーマット等の形成等を目的として使用される。
本発明の片面2層光記録媒体の製造方法は、第1情報層形成工程、第2情報層形成工程、貼り合わせ工程を少なくとも含んでなり、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
前記第1情報層形成工程は、第1反射層形成工程、第1記録層形成工程を少なくとも含んでなり、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。なお、第1記録層を形成した基板は従来のDVD+R、DVD−ROMと同様な工程で作製できる。
前記第1記録層形成工程は、表面にグルーブ及びピットの少なくともいずれかが形成されてなる第1基板上に有機色素を含有する第1記録層塗布液を塗布し、乾燥して第1記録層を形成する工程である。有機色素はシアニン化合物(A)とスクアリリウム化合物(I)を含有する。
さらに、記録層中の残溶媒を完全に除去するために、アニール処理することが好ましい。
アニール温度は60℃〜100℃である。
前記第1反射層形成工程は、前記第1記録層上に反射層を成膜手段により設ける工程である。前記成膜手段としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法等が挙げられる。これらの中でも、量産性、膜質等に優れている点でスパッタリング法が好ましい。
前記第2情報層形成工程は、第2反射層形成工程、第2記録層形成工程、保護層形成工程を少なくとも含んでなり、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。なお、第2記録層を形成した基板は従来のDVD+R、DVD−ROMと同様な工程で作製できる。
前記第2反射層形成工程は、表面にグルーブ及びピットの少なくともいずれかが形成されてなる第2基板上に、反射層を成膜手段により設ける工程である。
前記第2記録層形成工程は、前記反射層上にシアニン化合物(A)とスクアリリウム化合物(I)を含有する第2記録層塗布液を塗布し、乾燥して第2記録層を形成する工程である。
前記塗布方法としては、上記第1記録層と同様である。
前記保護層形成工程は、前記第2記録層上に保護層を成膜する工程である。前記成膜手段としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法等が挙げられる。これらの中でも、量産性、膜質等に優れている点でスパッタリング法が好ましい。
前記貼り合わせ工程は、第1情報層及び第2情報層を中間層を介して第1記録層及び第2記録層が内側になるように貼り合わせる工程である。
本発明の光記録媒体の記録再生方法は、前記本発明の光記録媒体に対し、580〜720nmの記録波長の光を第1基板表面側から照射して第1記録層及び第2記録層の信号情報を記録及び再生の少なくともいずれかを行うものである。
本発明の光記録装置は、光記録媒体に光源から光を照射して該光記録媒体に情報を記録する光記録装置において、光記録媒体として本発明の前記光記録媒体を用いたものである。
実施例1
深さ33nm、溝幅(底幅)0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝凸凹パターンを有する直径120mm、厚み0.57mmのポリカーボネート樹脂製の第2基板を用意した。この第2基板上に、Arをスパッタガスとして、スパッタリング法により厚み約140nmのAgIn(Ag/In=99.5/0.5)からなる第2反射層を成膜した。次に、AgIn反射層の表面に、シアニン色素(A)と表1中化合物No.8で表されるスクアリリウム金属キレート化合物を、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールに溶解した塗布液をスピンコートすることにより厚み約80nmの第2記録層を設けた。色素の混合重量比は、60/40(A/No.8)とした。
まず、実施例1と同様にして、深さ33nm、溝幅(底幅)0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝凸凹パターンを有する直径120mm、厚み0.57mmのポリカーボネート樹脂製の第2基板上に、第2情報層を作製した。一方、深さ160nm、溝幅(底幅)0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝凸凹パターンを有する直径120mm、厚み0.58mmのポリカーボネート樹脂製の第1基板を用意した。この第1基板上に、シアニン色素(A)と表1中化合物No.8で表されるスクアリリウム金属キレート化合物を2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールに溶解した塗布液をスピンコートすることにより厚み約50nmの第1記録層を設けた。色素の混合重量比は、40/60(A/No.8)とした。
記録後の反射率(I14H):18%、変調度(I14/I14H):65%、ジッター:6.5%、PIsum8:50以下
記録後の反射率(I14H):17%、変調度(I14/I14H):62%、ジッター:7.8%、PIsum8:50以下
実施例2において、第2記録層におけるスクアリリウム金属キレート化合物を表1中化合物No.10に変更し、色素の混合重量比を15/85(A/No.11)としたこと以外は、実施例2と同様にして、光記録媒体を作製した。得られた光記録媒体について、実施例2と同様の評価を行った。その結果、DVD+R規格を満足する信号特性と優れた耐久性を有することが確認できた。結果を表2に示す。
実施例2において、第1記録層におけるスクアリリウム金属キレート化合物を表1中化合物No.1に変更し、色素の混合重量比を50/50(A/No.1)としたこと以外は、実施例2と同様にして、光記録媒体を作製した。得られた光記録媒体について、実施例2と同様の評価を行った。その結果、DVD+R規格を満足する信号特性と優れた耐久性を有することが確認できた。結果を表2に示す。
実施例2において、第2記録層におけるスクアリリウム金属キレート化合物と混合比を表2のように変更したこと以外は、実施例2と同様にして、光記録媒体を作製した。得られた光記録媒体について、実施例2と同様の評価を行った。その結果、DVD+R規格を満足する信号特性と優れた耐久性を有することが確認できた。結果を表2に示す。
実施例2において、第2記録層におけるスクアリリウム金属キレート化合物を表1中化合物No.1のみにしたこと以外は、実施例2と同様にして、光記録媒体を作製した。得られた光記録媒体と実施例2について、波長659nm、NA:0.65、線速度30.64m/s(8倍速)の条件でDVD(8−16)信号を記録した後、波長650nm、NA:0.60、線速度3.83m/sのDVDROM再生条件にて再生評価し、ジッターの記録パワー依存性を評価した。実施例2では比較例1に比べ優れたJitter特性が確認できた。結果を図7に示す。
実施例2において、シアニン色素として構造式(IV)の化合物とNo.2で表されるスクアリリウム金属キレート化合物に変更し、色素の混合重量比を60/40(IV/No.2)としたこと以外は、実施例2と同様にして、光記録媒体を作製した。
また、実施例に比べ耐久性が劣る結果となった。
深さ160nm、溝幅(底幅)0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝凸凹パターンを有する直径120mm、厚み0.60mmのポリカーボネート樹脂製の第1基板を用意した。この第1基板上に、シアニン色素(A)と表1中化合物No.8で表されるスクアリリウム金属キレート化合物さらに下記構造式(IV)で表されるホルマザン金属キレート化合物を質量比(A/No.8/IV)=4/3/3となるように混合し、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールに溶解した塗布液をスピンコートすることにより、厚み約45nmの第1記録層を形成した。なお、ホルマザン金属キレート化合物は耐光安定剤として添加した。
2 第1色素記録層
3 第1反射層
4 マーク形成部
5 中間層
6 基板溝部
7 基板溝間部
11 第2基板
12 第2記録層
13 第2反射層
14 マーク形成部
15 中間層
16 基板溝部
17 基板溝間部
18 保護層
101 第1基板
102 第2基板
103 第1記録層
104 第2記録層
105 中間層
201 第1基板
202 第2基板
203 第1記録層
205 中間層
206 保護層
207 第2記録層
208 反射層(第2反射層)
209 第1記録層
210 第1反射層
Claims (13)
- シアニン化合物(A)および下記一般式(I)のスクアリリウム化合物を含むことを特徴とする光記録用材料。
[式中、R1およびR2は、同一または異なって、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基または置換基を有していてもよい複素環基を表し;Qは配位能を有している金属原子を表し;qは、2または3を表し;R3およびR4は、同一または異なって、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し、それぞれのR3およびR4は相互に結合して脂環式炭化水素環又は複素環を形成してもよい;R5は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し;R6は、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、ニトロ基、シアノ基または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表し;pは0〜4の整数を表し;ここで、pが2〜4の場合、R6は同一または異なってもよく、さらに互いに隣り合う2つのR6は隣接する2つの炭素原子と一緒になって、置換基を有していてもよい芳香族環を形成してもよい。] - 前記シアニン色素(A)と前記スクアリリウム化合物(I)との混合比率が、重量比で10/90〜70/30(=A/I)であることを特徴とする請求項1に記載の光記録材料。
- Qがアルミニウムであることを特徴とする請求項1記載の光記録用材料。
- R1がフェニル基、R2がハロゲン置換または非置換のアルキル基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光記録用材料。
- R2がトリフルオロメチル基であることを特徴とする請求項4に記載の光記録用材料。
- R2が分岐鎖を有するアルキル基であることを特徴とする請求項4に記載の光記録用材料。
- R2がイソプロピル基であることを特徴とする請求項6に記載の光記録用材料。
- R3およびR4が、同一または異なって、置換基を有していてもよいベンジル基であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光記録用材料。
- R5がベンジル基であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光記録用材料。
- R6がベンゼン環とともに形成されたナフチル基であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光記録用材料。
- 基板と、該基板上に形成された請求項1〜10のいずれか1項に記載の光記録用材料を含む記録層と、を備えることを特徴とする光記録媒体。
- 前記記録層は、さらにホルマザンキレート化合物を含むことを特徴とする請求項11に記載の光記録媒体。
- 請求項11に記載の光記録媒体に対し、580〜720nmの記録波長の光を基板表面側から照射して信号情報の記録及び/または再生を行うことを特徴とする光記録媒体記録再生方法。
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