JP2002230832A

JP2002230832A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP2002230832A
Application number: JP2001027191A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kato; 将紀加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】【課題】反射層に金を用いないで銀やその合金を用い
ても、耐光性、耐久性に優れ、また良好な機械特性をも
つ光情報記録媒体の提供。【解決手段】透明基板、有機色素を含む記録層、Ａｇ
もしくはＡｇを９０原子パーセント以上含む反射層、樹
脂を主体とする材料からなる１層以上の保護層、を順次
積層した光学的に情報を記録・読み出し・消去する光情
報記録媒体において、保護層最表面上に導体が密着した
場合において測定される反射層と保護層最表面の間の単
位面積当たりの静電容量を１．１０μＦ／ｍ^２以下とし
たことを特徴とする光情報記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、銀を含む反射層を
用いた光情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来技術】ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光記録媒体にお
いて、反射層にＡｕを用いるのが一般的であったが、近
年コストダウンのために反射層により安価な金属および
合金が用いられるようになってきている。そして、反射
層としての特性を考慮すると、反射率が良好なＡｇもし
くはＡｇを含む金属が用いるのが一般的になってきてい
る。しかし、ＡｇはＡｕに比べて化学的安定性が低いた
め腐食されやすく、その結果として、情報記録媒体とし
ての信頼性に問題が残っている。

【０００３】特に、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒに代表される
ような、記録層に有機色素を用いる光情報記録媒体で
は、記録層材料が強度の光で分解されてしまうため、耐
光性が信頼性の重要な要素であると考えられる。しかし
反射層がＡｕから、Ａｇに変更されることにより、長時
間の光照射と下層の色素材料との組み合わせによって
は、ＡｇもしくはＡｇを含む金属反射膜中に有機色素と
の反応物に起因する微小欠陥が発生し、記録された情報
を破壊することになり、記録媒体としての信頼性が著し
く低下する場合がある。

【０００４】上記の微少欠陥の発生メカニズムを調査し
た結果、保護層最表面上に電気的導体を密着させた場合
に特に欠陥が発生しやすいことがわかった。さらに、光
照射によって反射層中のＡｇと色素界面において、導体
が密着している領域に電荷が選択的に発生し、隣接する
記録層中の有機色素との化学反応が促進されるためとわ
かった。また、電荷の発生による化学反応を媒体自身の
電気的特性を制御することによって防止、もしくは軽減
できることが明らかになった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反射
層に金を用いないで銀やその合金を用いても、耐光性、
耐久性に優れ、また良好な機械特性をもつ光情報記録媒
体を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、樹脂や
ガラスなどのような透明基板、有機色素を含む記録層、
ＡｇもしくはＡｇを９０原子パーセント以上、好ましく
は９８原子パーセント以上含む反射層、樹脂を主体とす
る材料からなる保護層、を順次積層した光学的に情報を
記録・読み出し・消去する光情報記録媒体において、保
護層最表面上に導体が密着した場合において測定される
反射層と保護層最表面の間の単位面積当りの静電容量を
１．１０μＦ／ｍ^２以下、好ましくは０．８２μＦ／ｍ
^２以下としたことを特徴とする光情報記録媒体に関す
る。

【０００７】本発明の第二は、前記保護層の比誘電率を
１．１５以上で、かつ好ましくは１．３５以下とした請
求項１または２記載の光情報記録媒体に関する。

【０００８】本発明の第三は、前記保護層における単位
面積あたりの静電容量の面内均一性が２０％以内、好ま
しくは１０％以内である請求項１〜４いずれか記載の光
情報記録媒体に関する。静電容量の面内均一性とは、任
意の微小領域で測定した静電容量を単位面積あたりに換
算したものが媒体の面内でどのように分布しているかを
表わすものであり、主に保護層の膜厚分布を反映するも
のである。１２０ｍｍ径の媒体の場合、５ｍｍ四方の電
極を保護層最表面に作成し、静電容量を測定し、それを
単位面積あたりに換算する。これを媒体の各位置で行
い、均一性を求めるものである。均一性が２０％を越え
ると、媒体の位置によって局所的に請求項に規定する静
電容量の範囲を越えてしまう個所が多発する可能性が高
まるので、好ましくない。

【０００９】本発明の第四は、請求項１〜５いずれか記
載の光情報記録媒体をそれぞれの保護層側同士で貼り合
わせたことを特徴とする両面光情報記録媒体に関する。
貼り合せには接着剤を使用することができるが、単にク
ランプして固定してもよい。

【００１０】本発明の光情報記録媒体は、ＣＤ−Ｒ、Ｄ
ＶＤ−Ｒがその代表的な一例であり、その層構成は図１
に示すように、樹脂もしくはガラスからなる透明基板１
上に有機色素からなる記録層２、ＡｇもしくはＡｇを含
有する反射層３、樹脂を主成分とする１層以上からなる
保護層４という層構成からなるものである。なお、導体
５は測定のために取り付けられたものであり、光情報記
録媒体としての使用にさいしては、導体を密着させた場
合と密着させない場合の両方がある。

【００１１】透明基板１は、情報を読み出す再生光の波
長で透明である樹脂もしくはガラスからなり、加工のし
やすさとコストの点で、樹脂を使用することが好まし
く、樹脂としてはポリカーボネート、アクリル樹脂等を
使用するのが一般的である。

【００１２】前記有機色素としては、通常この分野で使
用する有機色素のすべてを使用することができ、何の制
限もない。有機色素としては、シアニン系、フタロシア
ニン系、アゾ系色素が例としてあげられ、単一の色素で
あっても、混合物であってもかまわない。

【００１３】記録層の形成は、通常前記有機色素を溶媒
に溶解または分散させて塗布することにより形成する。
この溶媒は成膜時に揮発してしまうが、場合により微量
が記録層中に残留することもある。ここで使用する溶媒
としては、公知の有機溶媒、例えば、アルコール類、セ
ロソルブ、エーテル類、ケトン類、ハロゲン化炭化水素
などを挙げることができる。さらに溶媒中には記録層と
隣接する層との密着性を高めるために各種のバインダ成
分を添加することもできる。また、記録層にクエンチャ
や安定化剤、添加剤等が混ざっていてもかまわない。成
膜方法としては、スピンコート法、ディッピング法、真
空蒸着法（この場合は当然ながら溶媒を使用しない）等
があり、工程的な簡便さを考慮すると、スピンコート法
を用いることが望ましい。

【００１４】反射層はＡｇもしくはＡｇを含有する合金
（単なる混合物も含むが、いわゆる合金の方が好まし
い）からなり、合金としては、反射率等の特性を維持す
るためにＡｇを９０原子％以上、好ましくは９８原子％
以上含有することが望ましい。合金を形成するためのＡ
ｇ以外の金属としては、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔｅ等あるいはこれらの
混合物などが挙げられる。反射層の膜厚としては、反射
率・熱容量・耐腐食性等を考慮すると、５０ｎｍ〜２０
０ｎｍの範囲にあることが望ましい。成膜法としては、
真空蒸着法、スパッタリング法等があるが、量産性を考
慮すると、Ａｒガスを用いたスパッタリング法が望まし
く、なかでも、ＤＣスパッタリング法が一般的である。

【００１５】保護層は１層以上の樹脂から構成され、樹
脂としては従来使用されている各種樹脂、例えば光硬化
性樹脂や熱硬化性樹脂を挙げることができるが、とく
に、アクリル系紫外線硬化樹脂を用いるのが好ましい。
光硬化性樹脂を用いた保護層の成膜方法としては、スピ
ンコート法、ディッピング法で塗布膜を形成し、紫外線
照射で硬化するのが一般的である。保護層を２層以上も
うける場合、上部保護層としては、紫外線硬化樹脂を主
成分とするインクをスクリーン印刷で成膜し、紫外光を
照射して硬化する方法を採用してもかまわない。保護層
材料には、アクリル系モノマー、オリゴマー等の重合系
成分が主体（アクリル系紫外線硬化樹脂）となるが、そ
の他に重合開始剤、安定化剤、酸化防止剤、希釈剤等が
含まれていてもかまわない。また、上部保護層には、外
観色をつけるための顔料・染料や、光沢の有無をだすフ
ィラー等を混入してもかまわない。上部保護層と下部保
護層は、材質が必ずしも同一である必要はなく、いろい
ろの組み合せが可能である。

【００１６】本発明の光情報記録媒体では、反射層と保
護層最表面との間の静電容量、保護層の比誘電率を規定
することで媒体の耐光性向上をはかっているため、その
他の層の構成・特性に何ら制限を受けるものでは無い。
なお、静電容量は、主に保護層の誘電率、保護層の膜厚
に依存する。

【００１７】本発明においては、各層の膜厚を限定する
ものではないが、通常使用する範囲としては記録層８０
０〜３０００Å、反射層５００〜２０００Å、下部保護
層２〜５０μｍ、上部保護層１０〜５０μｍである。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれにより何ら限定されるものではない。

【００１９】実施例１連続グルーブを転写済みのポリカーボネート製ＣＤ−Ｒ
基板上に、フタロシアニン色素を適正溶媒で溶解しスピ
ンコート法で塗布し、これを乾燥し、記録層とした。記
録層の厚さは約１５０ｎｍであった。前記色素塗布済み
基板にＤＣマグネトロンスパッタリング法（バルザス社
製スパッタ装置使用）で反射層を成膜した。スパッタタ
ーゲットには純度９９．９％のＡｇターゲットを使用
し、反射層膜厚は、記録可能な領域内で９０ｎｍ〜１４
０ｎｍとなった（なお、スパッタリング法を用いると、
ディスクの場合は内周部と外周部の膜厚が薄くなるとい
ったように膜厚が場合によって異なるため、膜厚に幅が
生じる）。下部保護層は紫外線硬化樹脂組成物、Ａ、
Ｂ、Ｃ、をそれぞれスピンコート法で成膜し、紫外線を
照射して硬化させた。上部保護層は紫外線硬化インクを
スクリーン印刷によって成膜、紫外線を照射し硬化して
形成した。このようにして保護層材料と膜厚を変更した
サンプル５つを作成した。

【００２０】各サンプルの保護層形成材料、比誘電率、
保護層膜厚は表１に示すとおりである。完成したサンプ
ルはいずれも、通常のＣＤ−Ｒとして使用でき、オレン
ジブック規格を十分に満足するものであった。

【００２１】

【表１】

【００２２】各サンプルの保護層最表面上にＡｕをスパ
ッタリング法で５０ｎｍ厚に成膜し、電極とした。その
後１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状に色素−反射層界面を
剥離し、剥離した反射層面上に残留した有機色素を溶剤
で洗浄した。Ａｇ反射層とＡｕ電極（Ａｕ以外に、Ｆ
ｅ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕなど一般に電極に使用できる金属
であれば、使用可能であるが、本発明ではここで規定す
る条件で測定した静電容量の値である）にそれぞれ、Ａ
ｕワイヤを接続し簡易的な平行コンデンサーを作成し、
ブリッジ回路法で静電容量を測定し、単位面積あたりの
静電容量を算出した。各サンプルの静電容量の測定結果
を表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】以上のサンプルについて、アトラス社製耐
光試験機ＷｅａｔｈｅｒＯｍｅｔｅｒにより耐光性試験
を実施した。条件は以下の通り。耐光試験条件照射面：情報記録再生面に照射照射強度：０．３５ｍＷ／ｍ^２（λ＝４３０ｎｍ）黒体温度：６３℃ 照射時間：３００時間また、欠陥発生を促進するために、保護層上に厚さ１ｍ
ｍのＡｌ板を密着させた。試験後のメディアをオーディ
オディベロップメント社製ＣＤ検査機、ＣＤ−ＣＡＴＳ
を用いて、ディスク半径４０ｍｍでのブロックエラーレ
ート（ＢＬＥＲ；Ｂｌｏｃｋｅｒｒｏｒｒａｔｅの
ことであり、ＣＤ評価装置であるＣＤ−ＣＡＴＳでの測
定パラメータであり、ＣＤ規格書レッドブックのＣｌ
ｅｒｒｏｒｒａｔｅと同一であり、これが１秒あたり２
２０個未満であることが必要である）を測定した。その
結果を表３に示す。

【００２５】

【表３】

【００２６】表３から明かなように、ブロックエラーレ
ートが高いほど、媒体上に多数の欠陥が発生しているこ
とになり、情報記録媒体としての信頼性が低下したとい
える。したがって、ブロックエラーレートが低いサンプ
ルほど耐光性が高いといえる。

【００２７】サンプル１〜３は同一の下部保護層材料Ａ
を用いているが、保護層膜厚を変更することで、静電容
量を変更している。静電容量が高いほど、耐光性が悪化
しているのがわかる。オレンジブック規格値がＢＬＥＲ
＜２２０Ｆｒａｍｅ／ｓｅｃであることを考慮するとサ
ンプル１の条件が上方限界値であるといえる。

【００２８】また、保護層膜厚が高くなると、残留応力
が大きくなり、機械特性の悪化を招く。そのため、機械
特性まで考慮すると、静電容量の下方限界値はサンプル
３の条件となる。

【００２９】また、比誘電率の異なる保護層材料を用い
たものがサンプル４および５である。サンプル４では、
比誘電率の低い材料Ｂを用いているため、保護層膜厚が
低くても、静電容量がサンプル２と同等であり、高い耐
光性を実現できている。高い耐光性を維持しつつ、残留
応力の少ない光情報記録媒体であるといえる。一方、サ
ンプル５では、高い比誘電率の材料Ｃを用いているた
め、保護層膜厚が高くても、サンプル２と同等の静電容
量を実現している。そのため、高い耐光性を維持しつ
つ、十分な保護層膜厚を実現している。保護層の比誘電
率の上限はとくに定めるものではないが、比誘電率が低
いと静電容量を高めるために保護層の薄膜化が求められ
るため、耐久性に問題が生じやすい。通常保護層の比誘
電率は１．１５〜１．３５程度である。

【００３０】

【発明の効果】（１）請求項１記載の光情報記録媒体に
おいては、保護層最表面に導体が密着した場合での単位
面積当たりの静電容量を１．１０μＦ／ｍ^２以下として
いるので、光照射によってＡｇまたはＡｇを含有する合
金の反射層中に励起される電荷量を低く押さえることが
でき、反射層と記録層との化学反応を抑制できるので、
耐光性の高い光情報記録媒体を得ることができる。（２）請求項２記載の光情報記録媒体においては、保護
層最表面導体が密着している場合での単位面積当たりの
静電容量を０．８２μＦ／ｍ^２以下としているので、保
護層の膜厚を低減でき、請求項１記載の特徴を維持しつ
つ、機械特性の良好な光情報記録媒体を得ることができ
る。（３）請求項３記載の光情報記録媒体においては、媒体
の保護層の比誘電率を１．１５以上としているので、請
求項１および２に記載の静電容量を維持しつつ効率よく
保護層膜厚を低減できるため、同一の静電容量であって
も、機械特性の良好な光情報記録媒体を得ることができ
る。（４）請求項４記載の光情報記録媒体においては、媒体
の保護層の比誘電率を１．３５以下としているので、請
求項１および２に記載の静電容量を維持しつつ、保護層
としての機能を十分有する、高耐光、高耐久の光情報記
録媒体を得ることができる。（５）請求項５記載の光情報記録媒体においては、媒体
の情報記録可能領域での単位面積あたりの静電容量の変
動を２０％以内としているので、耐光性にむらの少ない
均一な光情報記録媒体を得ることができる。（６）請求項６に記載の光情報記録媒体においては、請
求項１〜５のいずれかに記載の光情報記録媒体を張り合
わせているので、高耐光性で、両面記録可能な光情報記
録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光情報記録媒体の層構成を示す。

【符号の説明】

１透明基板２記録層３反射層４−１下部保護層４−２上部保護層５導体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板、有機色素を含む記録層、Ａｇ
もしくはＡｇを９０原子パーセント以上含む反射層、樹
脂を主体とする材料からなる１層以上の保護層、を順次
積層した光学的に情報を記録・読み出し・消去する光情
報記録媒体において、保護層最表面上に導体が密着した
場合において測定される反射層と保護層最表面の間の単
位面積当たりの静電容量を１．１０μＦ／ｍ^２以下とし
たことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】前記静電容量を０．８２μＦ／ｍ^２以下
とした請求項１記載の光情報記録媒体。
【請求項３】前記保護層の比誘電率を１．１５以上と
した請求項１または２記載の光情報記録媒体。
【請求項４】前記保護層の比誘電率を１．３５以下と
した請求項３記載の光情報記録媒体。
【請求項５】前記保護層における単位面積あたりの静
電容量の面内均一性が２０％以内である請求項１〜４い
ずれか記載の光情報記録媒体。
【請求項６】請求項１〜５いずれか記載の光情報記録
媒体を、それぞれの保護層側同士で貼り合わせたことを
特徴とする両面光情報記録媒体。