JP2002109783A

JP2002109783A - 光記録媒体

Info

Publication number: JP2002109783A
Application number: JP2000299814A
Authority: JP
Inventors: Koji Takazawa; 孝次高澤; Yoshiyuki Nagataki; 義幸長瀧; Mitsuru Ito; 充伊藤; Tetsuhiko Sanpei; 哲彦三瓶
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-12

Abstract

(57)【要約】【課題】光反射膜と色素記録膜との接着性が向上し、
耐候性に優れた光記録媒体を提供する。【解決手段】透明基板上に有機色素を含有する光吸収
層、光反射層および保護層を順次積層してなる光記録媒
体において、該光吸収層を構成する有機色素材料もしく
は添加剤のうち少なくとも一つはその構成分子中に硫黄
元素を含み、かつ該光反射層が銀を主成分とし、少なく
とも亜鉛を含有していることを特徴とする光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体に関す
る。さらに詳しくは、いわゆるＤＶＤ互換で書き込み可
能な光ディスクに関し、すなわち、耐光性、耐高温高湿
性に優れる高信頼性を具備し、容易に製造ができ、かつ
安価な光ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、６２０ｎｍ〜６９０ｎｍの赤色半
導体レーザーが開発され、より高密度の再生が可能とな
り、ＣＤと同じサイズ（直径１２０ｍｍ）に約２時間の
高画質の動画が記録された光記録媒体がＤＶＤとして開
発されてきた。この媒体は、４．７ＧＢ／面の記録容量
を有し、ピットを基板に転写して作られる再生専用の媒
体である。更に最近では、この再生専用ＤＶＤとフォー
マットが全く同じで、既存のＤＶＤプレーヤーで再生可
能な４．７ＧＢ記録容量を有する追記可能な光記録媒体
が強く求められている。かかる背景には、ＤＶＤオーサ
リング検証用に最適ということもあるが、上記赤色半導
体レーザーの高出力化に伴い、将来の大容量データ保存
用媒体としての期待もある。ディスクに直接記録するこ
とのできる記録可能領域を備える光記録媒体、即ち、Ｄ
ＶＤレコーダブル（以下、ＤＶＤ−Ｒ）等として知られ
るレーザー光による記録可能な光記録媒体が開発されて
いる。ＤＶＤ−Ｒは記録可能であるとともに、再生専用
ＤＶＤと同等な反射率を有するので、情報を記録可能で
あるとともに、再生専用ＤＶＤプレーヤーや読みだし専
用ＤＶＤドライブにより再生、読みだし可能であるとい
う特徴を持つ。通常、ＤＶＤ−Ｒで代表されるような記
録可能な光記録媒体は、０．６ｍｍ厚さの透明基板上
に、有機色素からなる光吸収層、金属からなる光反射
層、および紫外線硬化樹脂からなる保護層を順次積層す
る。さらに、紫外線硬化樹脂をスクリーン印刷法または
スピンコート法などで塗布し、この接着剤の上に前記し
たと同じ０．６ｍｍ基板を貼り合せ、硬化させることに
より作製される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＤＶＤ−Ｒは、光吸収
層として有機色素を用いている。該有機色素は光を受け
ることで劣化しやすい傾向を持っており、長期にわたり
安定した特性を維持するためには、該有機色素の劣化を
抑制するための何らかの手段を講じる必要があった。例
えば、耐光抑制剤を添加し、該有機色素の劣化を抑制し
ていた。確かに、耐光抑制剤を添加すると有機色素の劣
化は抑制され耐光性が向上する。しかし、有機色素の濃
度が薄れることによる記録感度特性等への影響、耐光抑
制剤と金属反射層との反応による反射率特性等への影響
等の問題点を考慮する必要がある。このため、耐光抑制
剤等の添加剤は控えることが望まれている。

【０００４】また、光吸収層はその構成材料である有機
色素をポリカーボーネート等の樹脂基板を侵食または溶
解しない有機溶媒に溶解させたあと、スピンコート法等
によって、透明基板上に形成される。このため、有機色
素は樹脂基板を侵食または溶解しない有機溶媒に対し
て、十分な溶解性を示すことが要求される。しかし、多
くの有機色素は樹脂基板を侵食または溶解しない有機溶
媒に対して十分な溶解性を示すとは限らず、樹脂基板を
侵食または溶解しない有機溶媒に対して十分な溶解性を
具備する有機色素を開発することが望まれている。

【０００５】そこで、本発明者らは、光吸収層を構成す
る材料として構成分子中に硫黄元素を含有させると、耐
光性が向上し、樹脂基板を侵食または溶解しない有機溶
媒に対して、十分な溶解性を示すことを見出した。

【０００６】ＤＶＤ−Ｒは、光反射層に安定性を有する
金および金を主成分として合金が使用されている。光反
射層に使用されている金は高価であるために製造コスト
削減を行う上での障害となっている。製造コスト削減の
ために金と同等な反射率を有する銀、アルミニウム、銅
などの金属およびこれらを主成分とする合金を光反射層
として用いることが要求されている。

【０００７】光吸収層として、構成分子中に硫黄元素を
含有した有機色素で光吸収層を形成し、銀およびこれら
を主成分とする合金で光反射層を形成した場合、耐光性
に優れかつ安価な光記録媒体を提供できるが、この構成
とすると光反射層の腐食が発生し、エラーの増加を引き
越してしまった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記問題について鋭意検討を重ねたところ、少なくとも透
明基板上に光吸収層、光反射層および保護層を順次積層
してなる光記録媒体において、該光吸収層を構成する有
機色素材料もしくは添加剤のうち少なくとも一つはその
構成分子中に硫黄元素を含み、かつ該光反射層が銀を主
成分とし、少なくとも亜鉛を含有させることにより、安
価で高い反射率が得られ、かつ、優れた、耐食性、耐光
性ならび耐湿熱特性を有する光記録媒体を本発明するに
至った。

【０００９】すなわち、本発明は、透明基板上に有機色
素を含有する光吸収層、光反射層および保護層を順次積
層してなる光記録媒体において、該光反射層が銀を主成
分とし、少なくとも亜鉛を０．５〜１０ａｔ％含有し
ていることを特徴する光記録媒体に関するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に用いる透明基板の材質と
しては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、
非晶質ポリオレフィン等のプラスチック、あるいはガラ
スのように可視光に対する光透過率の高い材料を好適に
用いることができる。これらの透明基板は、通常、厚み
０．４〜０．７ｍｍ程度で、同心円状あるいは螺旋状に
案内溝を形成したものが用いられる。

【００１１】光吸収層の材質としては、その構成分子中
に硫黄元素を含む有機色素である含金属アゾ系色素、シ
アニン系色素、スクアリウム系色素、クロコニウム系色
素、アズレニウム系色素、トリアリールアミン色素、ア
ントラキノン系色素、インドアニリン金属錯体色素、分
子間型ＣＴ色素等が好適である。特に耐光性の点でアゾ
金属錯体が好ましい。硫黄元素を含むアゾ金属錯体で
は、クエンチャーとして一般的に用いられているジチオ
ール錯体のように中心に金属原子をもつため、色素自体
がクエンチャーとして作用し単独でも十分な耐光性を示
すもの多数ある。これらの色素は単独あるいは、２種類
以上を混合して用いても良い。

【００１２】有機色素を含有する光吸収層の形成方法と
しては、有機色素をエチルセルソルブ、フッ化アルコー
ル、ジアセトンアルコール等の樹脂基板を侵食または溶
解しない有機溶媒に溶解し溶液を調合し、該溶液を透明
基板上に直接あるいは他の層を介してスピンコート法を
好適に用いることができる。光吸収層の膜厚は、記録に
用いるレーザー光などの記録光のパワーに対する記録感
度性能係数を考慮して、使用する波長、光反射層の光学
定数、光吸収層の材質に応じて適宜選択され、通常は、
５０ｎｍ〜２５０ｎｍである。光吸収層の膜厚は、スピ
ンコート法においては樹脂基板を侵食または溶解しない
有機溶媒に有機色素を溶解した溶液の濃度やスピンコー
ト時の回転数等を適宜変更することにより容易に調整可
能である。

【００１３】光反射層には、銀を主成分として、少なく
とも亜鉛を０．５〜１０ａｔ％含有した金属層を用い
る。銀を単体として用いる場合に比べて、亜鉛を添加す
ることで、耐食性、耐湿熱性および耐光性が改善され
る。亜鉛の添加量が多すぎると反射率の低下をまねいて
しまう。一方、亜鉛の添加量が少なすぎると、耐食性、
耐湿耐熱および耐光性の改善が少なく、十分な長期保存
安定性を確保することが困難である。よって、亜鉛の添
加量は、０．５〜１０ａｔ％が好ましく、より好まし
くは１〜６ａｔ％である。組成の確認は、蛍光Ｘ線分析
法により容易に行うことができる。また、膜にした場合
の深さ方向の分析は、スパッタ法を用いたオージェ電子
分光法等により決定することもできる。光反射層を光吸
収層の上に直接または他の層を介して、スパッタリング
法、真空蒸着法により形成されるが、良好な記録特性お
よび効率の良い生産性を得るためには、５０〜２００ｎ
ｍの膜厚の多結晶膜とするのが好適である。

【００１４】合金のスパッタリング法による形成におい
ては、ターゲットに合金を用いてスパッタする。一般に
ターゲットの組成と成膜された膜の組成は、偏析、選択
スパッタリング、計測機器上の誤差等の原因により必ず
しも完全に一致しないが、ターゲットの組成と膜の組成
に生じる差は本発明に大きな影響を与えるものではな
い。これは、最適な亜鉛の添加量が、０．５〜１０ａ
ｔ％が好ましく、より好ましくは１〜６ａｔ％であるた
め、この範囲で膜組成中の亜鉛の添加量が満たされてい
れば記録特性、耐食性、耐湿熱性および耐光性を損なう
ことはない。さらに必要に応じて、光反射層の表面に対
してトリジアンチオール系化合物やベンゾイミダゾール
系化合物で表面処理を行うこともできる。これは光反射
層と保護層との密着性がより向上するため、更なる耐湿
熱性の改善に効果がある。光反射層上に形成する保護層
としては、アクリル系紫外線硬化樹脂等の硬質性の材料
を用いることが好ましい。これは、高温高湿下で長期間
保存した場合、保護層の経時的な変形を防止できるため
である。通常、光反射層上に直接または他の層を介して
スピンコート法により厚み１〜２０μｍで塗布した後、
紫外線照射により硬化させて形成される。

【００１５】

【実施例】以下に、実施例および比較例を上げて本発明
をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えな
い範囲で、以下の実施例に限定されるのではない。

【００１６】（実施例１）透明基板として記録可能に周
期的に蛇行したトラッキング溝を設けた直径１２０ｍ
ｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート基板を用いた。
光吸収層には、アゾ金属錯体系色素、すなわち、[化１]
に示したアゾ金属錯体の１．０重量％テトラフルオロプ
ロパノール溶液を、案内溝をもつポリカーボネート樹脂
基板（直径１２０ｍｍφ、厚さ０．６ｍｍの円盤）に２
０００ｒｐｍでスピンコートし、８０℃で１時間乾燥し
て１５０ｎｍの膜厚の光吸収層を形成した。

【００１７】

【化１】

【００１８】該光吸収層上に芝浦メカトロニクス製スパ
ッタリング装置（ｓｔｅｌｌａ―１００）に、亜鉛を
２．０ａｔ％含有する銀−亜鉛合金のターゲットを取り
付け、銀を主体とした金属層を１００ｎｍスパッタし、
光反射層を形成した。この光反射層の組成を蛍光Ｘ線に
より分析したところ、銀９７．８ａｔ％、亜鉛２．２ａ
ｔ％であった。さらに、この光反射層の上に紫外線硬化
樹脂ＳＤ−１７００（大日本インキ化学工業製）をスピ
ンコートした後、紫外線を照射して厚さ８μｍの保護層
を形成し、光記録媒体を作製した。この上に紫外線硬化
樹脂ＳＤ−３０１（大日本インキ化学工業製）を塗布
し、この紫外線硬化樹脂の上に、前記したと同じ０．６
ｍｍの透明基板を重ね合わせ、高速で回転して余分の紫
外線硬化樹脂を除去した後、透明基板越しに紫外線を照
射して貼り合わせた光記録媒体を作製した。

【００１９】この光記録媒体をパイオニア製ＤＶＤ−Ｒ
ライター（ＤＶＤ−ＲＳ２０１）を用いて記録した。
得られた光記録媒体について、温度６０℃、湿度９０％
の条件で５００時間の高温高湿試験を行い、また、５０
０ｍＷ／ｃｍ2 の光照射試験を６０℃で１００時間行
い、試験前後での反射率およびＰＩエラーの変化を波長
＝６５０ｎｍのレーザー及びＮＡ＝０．６０の光ヘッド
を搭載したパルステック工業製光ディスク評価装置（Ｄ
ＤＵ−１０００）で測定した。その結果、高温高湿試験
後においても、光照射試験後においても、反射率はほと
んど変化せず、わずかなＰＩエラー（１ECCブロックあ
たりのエラー数）の増加が見られただけであった。その
結果を表１に示す。

【００２０】（実施例２）[化２]に示したアゾ金属錯体
を用いた以外は、実施例１と同様にして記録媒体を製作
した。さらに、この光記録媒体を実施例１と同様に評価
したところ、反射率はほとんど変化せず、わずかなＰＩ
エラーの増加が見られただけであった。その結果を表１
に示す。

【００２１】

【化２】

【００２２】（実施例３）[化３]に示したアゾ金属錯体
を用いた以外は、実施例１と同様にして記録媒体を製作
した。さらに、この光記録媒体を実施例１と同様に評価
したところ、反射率はほとんど変化せず、わずかなＰＩ
エラーの増加が見られただけであった。その結果を表１
に示す。

【００２３】

【化３】

【００２４】（実施例４）光反射層を形成する際のスパ
ッタ装置のターゲットに亜鉛を５．０ａｔ％含有した合
金を使用した以外は実施例１と同様の手順で光記録媒体
を作製した。光反射層の組成を蛍光Ｘ線により分析した
ところ、銀９４．７ａｔ％、亜鉛５．３ａｔ％であっ
た。さらに、この光記録媒体を実施例１と同様に評価し
たところ、反射率はほとんど変化せず、わずかなＰＩエ
ラーの増加が見られただけであった。その結果を表１に
示す。

【００２５】（実施例５）光反射層を形成する際のスパ
ッタ装置のターゲットに亜鉛を８．５ａｔ％含有した合
金を使用した以外は実施例１と同様の手順で光記録媒体
を作製した。光反射層の組成を蛍光Ｘ線により分析した
ところ、銀９１．１ａｔ％、亜鉛８．９ａｔ％であっ
た。さらに、この光記録媒体を実施例１と同様に評価し
たところ、反射率はほとんど変化せず、わずかなＰＩエ
ラーの増加が見られただけであった。その結果を表１に
示す。

【００２６】（比較例１）光反射層を形成する際のスパ
ッタ装置のターゲットに銀を使用した以外は実施例１と
同様の手順で光記録媒体を作製した。さらに、この光記
録媒体を実施例１と同様に評価したところ、反射率はほ
とんど変化しなかったが光照射試験後においてＰＩエラ
ーの大幅な増加が見られた。その結果を表１に示す。

【００２７】（比較例２）[化４]に示したアゾ金属錯体
を用いた以外は、実施例１と同様にして記録媒体を製作
した。さらに、この光記録媒体を実施例１と同様に評価
したところ、反射率はほとんど変化しなかったが高温高
湿試験後においてＰＩエラーの大幅な増加が見られた。
その結果を表１に示す。

【００２８】

【化４】

【００２９】（比較例３）光反射層を形成する際のスパ
ッタ装置のターゲットに亜鉛を０．３ａｔ％含有した合
金を使用した以外は実施例１と同様の手順で光記録媒体
を作製した。光反射層の組成を蛍光Ｘ線により分析した
ところ、銀９９．６ａｔ％、亜鉛０．４ａｔ％であっ
た。さらに、この光記録媒体を実施例１と同様に評価し
たところ、反射率はほとんど変化しなかったが高温高湿
試験後においてＰＩエラーの大幅な増加が見られた。そ
の結果を表１に示す。

【００３０】（比較例４）光反射層を形成する際のスパ
ッタ装置のターゲットに亜鉛を１１．０ａｔ％含有した
合金を使用した以外は実施例１と同様の手順で光記録媒
体を作製した。光反射層の組成を蛍光Ｘ線により分析し
たところ、銀８８．７ａｔ％、亜鉛１１．３ａｔ％であ
った。さらに、この光記録媒体を実施例１と同様に評価
したところ、反射率が３２％となりＤＶＤ互換のために
必要な特性を満足していなかった。

【００３１】

【表１】

【００３２】〔表１〕から次のことが明らかである。す
なわち、実施例１〜５より、少なくとも亜鉛を０．５〜
１０ａｔ％含有する銀を主体とする光反射層をもつ光記
録媒体において、高温高湿試験後においても特性が劣化
することがなく、光照射試験後でも特性が劣化しないこ
とがわかる。亜鉛の含有量が充分に多くない場合は、反
射率は高いものの、高温高湿試験後において特性が著し
く劣化する。一方、亜鉛の含有量が多すぎると、反射率
がＤＶＤ互換のために必要な４５％に達していないこと
がわかる。

【００３３】また、実施例１〜３より、少なくとも構成
分子中に硫黄元素を含有する有機色素を主体とする光吸
収層をもつ光記録媒体においては、高温高湿試験後およ
び光照射試験後のどちらにおいても特性が劣化しないこ
とがわかる。

【００３４】

【発明の効果】耐食性、耐高温高湿性にならびに、耐光
性の優れた高信頼性光記録媒体を低コストで提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明おける光記録媒体の構造を説明するため
の概賂断面図である。

【符号の説明】

１基板２記録層３光反射層４保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤充大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者三瓶哲彦大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 5D029 JA01 JA04 MA02 MA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に少なくとも光吸収層、光反
射層および保護層を順次積層してなる光記録媒体におい
て、該光吸収層を構成する有機色素材料もしくは添加剤
のうち少なくとも一つはその構成分子中に硫黄元素を含
み、かつ該光反射層が銀を主成分とし、少なくとも亜鉛
を含有していることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】前記請求範囲第１項記載の光記録媒体の
光反射層において、亜鉛の含有量が０．５〜１０ａｔ％
であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】前記請求範囲第１項あるいは第２項記載
の光記録媒体の記録層において、前記有機色素が硫黄を
含むアゾ金属錯体であることを特徴とする光記録媒体。