JP2005293646A - 光記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造歩留りが高く、反射層が金からなる光記録媒体よりも波形率が高い、反射層に主成分として銀を用いた光記録媒体ないしはその製造方法を提供する。
【解決手段】 この光記録媒体においては、基板１の表面に記録層２が設けられ、この記録層２の上に、順に、反射層３と、接着層４と、張り合わせ基板５とが設けられている。ここで、記録層２は、有機色素を主成分とする。また、反射層３は、主成分として銀を９０ａｔｏｍ％以上含有する。そして、反射層３は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｃのうちの少なくとも１つの元素を１〜１０ａｔｏｍ％含有するか、Ｎを０．３〜１０ａｔｏｍ％含有するか、または、Ｏを０．２〜１０ａｔｏｍ％含有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録層上に反射層が設けられている光記録媒体およびその製造方法に関するものである。

近年、大容量情報記録媒体として、光記録ディスク等の光記録媒体が注目されているが、とくにＤＶＤ等の光記録ディスクは、低価格化や高倍速記録化が目覚しい。この種の光記録ディスクでは、一般に、透明樹脂基板上に、有機色素からなる記録層と、金属からなる反射層とが、この順に密着して形成されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、この種の光記録ディスクの記録再生信号の品質（以後、「波形率」という。）の高低（良否）は、エラー数等に大きな影響を与える。このため、市販の光ディスクドライブにおいて良好な特性を得るには、光記録ディスクの波形率が大きいことが望まれる。

この種の光記録ディスクの反射層の材料としては、一般に、高反射率であり、かつ低価格であることから、銀が多く用いられる。なお、この場合、耐候性を向上させるために、微量の金が混ぜられることもある。

また、金からなる反射層を有する光記録ディスクは、銀を用いた反射層を有する光記録ディスクと比べて、波形率が大きく、かつ、高温、高湿等の悪条件下に長時間置かれた場合でも、エラーやジッターが増加しにくいといった利点がある。しかし、金は銀よりも著しく高価であるので、近年低価格化している光記録ディスクの材料として金を用いるのは、コストの点で問題がある。
特開２００２−８３４４４号公報（段落［0029］〜［0031］、図２）

そこで、光ディスクドライブの記録再生互換に対する影響が大きく、記録再生信号の品質（波形率と称する）を改善することができる、銀を主成分とする反射層を用いた光記録媒体が求められている。この種の光記録媒体では、波形率は、高速記録を行うと小さくなる（すなわち、光記録媒体／記録再生ドライブの記録再生信号の品質が低い。）。そして、波形率は、光記録媒体／記録再生ドライブの記録再生信号の品質に大きな影響を与えるので、さらなる高速記録を実現するには、波形率が大きい光記録媒体が必要である。

銀または市販の銀合金を用いた反射層を有する光記録媒体、例えばＤＶＤ−Ｒディスクでは、その１倍速での波形率は０．８６〜０．９２である。他方、金からなる反射層を有するＤＶＤ−Ｒディスクでは、１倍速での波形率は０．９３程度である。一般に市場では、光記録媒体−記録再生ドライブの記録再生信号の品質は、波形率が０．９以上であれば問題はおきないと考えられている。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、製造歩留りが高く、反射層が金からなる光記録媒体よりも波形率が高い（優れた）、反射層に主成分として銀を用いた光記録媒体ないしはその製造方法を提供することを目的ないしは解決すべき課題とする。

上記の目的は、下記（１）〜（３）の発明によって達成される。
（１） 基板表面に、有機色素からなる記録層と銀を主成分とする反射層とがこの順で設けられ、該反射層が、銀を９０ａｔｏｍ％以上含有し、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｃのうちの少なくとも１つの元素を１〜１０ａｔｏｍ％含有することを特徴とする光記録媒体。

（２） 基板表面に、有機色素からなる記録層と銀を主成分とする反射層とがこの順で設けられ、該反射層が、銀を９０ａｔｏｍ％以上含有し、Ｎを０．３〜１０ａｔｏｍ％含有することを特徴とする光記録媒体。

（３） 基板表面に、有機色素からなる記録層と銀を主成分とする反射層とがこの順で設けられ、該反射層が、銀を９０ａｔｏｍ％以上含有し、Ｏを０．２〜１０ａｔｏｍ％含有することを特徴とする光記録媒体。

本発明によれば、製造歩留りが高く、反射層が金からなる光記録媒体よりも波形率が高い、反射層に主成分として銀を用いた光記録媒体ないしはその製造方法が実現される。
図１に、本発明の目的を達成することができる波形率の一例を示す。図１に示すように、波形率が大きいということは、図１中におけるＡとＢとの差が小さいということであり、したがって波形の歪が小さく記録再生信号の品質が良いことを意味する。波形率が大きいと、光記録媒体の高速記録化に有利である。また、ビタビＯＮ時のエラーレートが小さくなるのも利点である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（具体的構成）を具体的に説明する。
図２に、本発明にかかる光記録媒体の形態の一例を示す。図２に示すように、この光記録媒体においては、基板１の表面に記録層２が設けられ、この記録層２の上に、順に、反射層３と、接着層４と、貼り合わせ基板５とが設けられている。なお、反射層３と接着層４との間に、保護層等を設けてもよい。

（基板１について）
この光記録媒体では、基板１を通して、記録層２に記録光および再生光が照射されるので、基板１は、これらの光に対して実質的に透明であることが必要である。基板１の形状および寸法は、とくには限定されないが、通常、ディスク状である、また、通常、基板１の厚さは０．５〜３ｍｍ程度であり、直径は５０〜３６０ｍｍ程度である。なお、基板１の表面には、トラッキング用やアドレス用などの、グルーブ等の所定のパターンが必要に応じて設けられる。

（記録層２について）
記録層２は有機色素からなる。この有機色素は、アゾ系、シアニン系、フタロシアニン系、キノン系、インジゴ系、アリールメタン系、ポルフィリン系、スクアリリウム系、スピロピラン系、ペリレン系およびフルギド系の色素のうち少なくとも１種類を含むのが好ましい。記録層２は、スピンコート、スプレー、蒸着等により形成するのが好ましい。記録層２の膜厚は、限定されるものではないが、５０〜３００ｎｍであるのが好ましい。

（反射層３について）
反射層３は、高反射率の金属や合金で構成されるのが望ましく、高反射率かつ低価格な銀または銀合金で構成されるのが、より好ましい。反射層３を形成する銀合金は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｃ、Ａｌ、Ｃａ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｎｄ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｗ、Ｂｉのうち少なくとも１つの元素を１〜１０ａｔｏｍ％含有する。とくには、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｃのうちの少なくとも１つの元素を用いるのが好ましく、該含有元素がＳｉである場合は、少ない量で波形歪をより改善することができるといった効果を奏する。

これらの含有元素は、光記録媒体の記録再生レーザ波長の光を吸収するので、含有率は１０ａｔｍ％以下であるのが望ましい。また、これらの含有元素は、光記録媒体の記録再生レーザ波の光を吸収するので、これらの含有元素を、酸素化あるいは窒素化することにより光吸収量を低下させてもよい。本願発明者は、従来の銀を主体とする熱伝導速度が大きい反射層材料では、光記録媒体にデータを記録するときの熱が反射層３に拡散してしまい、データが十分に記録されないであろうと考え、反射層３に熱伝導速度が小さい材料を含有させることを考えついた。

反射層３は、スパッタリング、蒸着等で形成することができる。反射層３の厚さは、４０〜４００ｎｍとするのが望ましい。反射層３の厚さがこの数値範囲未満であると、光記録媒体は十分な反射率を備えることが困難となる。また、反射層３の厚さが前記数値範囲を超えると、成膜に要する材料の量が多くなり、また製造タクトが遅くなるので、光記録媒体の製造コストが高くなる。

（接着層４について）
接着層４は、光記録媒体の記録層１や反射層２の耐擦傷性等を向上させることを目的として、これらを貼り合わせ基板５でカバーするために設けられるものである。貼り合わせ基板５は、基板１と同じ形状であるのが好ましい。接着層４は、とくには限定されないが、紫外線硬化型化合物で構成することができる。接着層４の厚さは、通常、０．１〜１００μｍ程度である。接着層４は、スピンコート、グラビア塗布、スプレーコート、ディッピング等の通常の手法で形成すればよい。なお、貼り合わせ基板５の表面に、ラベル印刷等を行ってもよい。

以下、本発明の具体的な実施例により本発明をさらに詳細に説明する。しかしながら、本発明が、以下の実施例に限定されるものではないことはいうまでもない。
（サンプルＡ−１）
基板１の表面に、記録層２と、反射層３と、接着層４と、貼り合わせ基板５とを、この順で形成し、図２に示す構成の光記録ディスクサンプルＡ−１を作製した。

ここで、基板１には、ポリカーボネートを射出成形により形成する際にグルーブを同時に形成したＤＶＤ用基板を用いた。
記録層２は、その膜厚を１００ｎｍとし、有機色素溶液をスピンコート法により塗布して形成した。有機色素溶液は、含有金属アゾ色素を、旭硝子（株）製のテトラフルオロプロパノールに１重量％溶解させたものを用いた。

反射層３は、三菱マテリアル（株）製の銀をターゲットとしてアルゴンガス中でスパッタリングにより１６０ｎｍの厚さに形成したものを用いた。
接着層４は、日本化薬（株）製の紫外線硬化型樹脂ＳＤ３０１を、スピンコート法により塗布した後、貼り合わせ基板５を貼り合わせ、紫外線照射により硬化させて形成した。接着層４の硬化後の厚さは５μｍであった。

（その他のサンプル）
また、反射層３の組成ないしは構成を種々変えた１０個のその他のサンプルＡ−２〜Ａ−５およびＢ−１〜Ｂ−６を、サンプルＡ−１の作成手法に準じて作製した。
表１に、このようにして作製された１１個のサンプルＡ−１〜Ａ５およびＢ−１〜ｂ−６の組成ないしは構成を示す。

表１ 作製したサンプルの一覧

サンプルＡ−２においては、三菱マテリアル（株）製の金をターゲットとして用いて、アルゴンガス中でスパッタリングを行うことにより、１６０ｎｍの厚さの反射層３を形成した。

サンプルＡ−３においては、コベルコ（株）製の銀合金ターゲットを用いて、アルゴンガス中でスパッタリングを行うことにより、１６０ｎｍの厚さの反射層３を形成した。

サンプルＡ−４においては、コベルコ（株）製の銀合金をターゲットとして用いて、アルゴンガス中でスパッタリングを行うことにより、１６０ｎｍの厚さの反射層３形成した。

サンプルＡ−５においては、三菱マテリアル（株）製の銀合金をターゲットとして用いて、アルゴンガス中でスパッタリングを行うことにより、１６０ｎｍの厚さの反射層３を形成した。

サンプルＢ−１〜Ｂ−３においては、サンプルＡ−３で使用した銀合金をターゲットとして用いて、ターゲット表面にＳｉチップをのせてアルゴンガス中でスパッタリングを行うことにより、１６０ｎｍの厚さの反射層３を形成した。

サンプルＢ−４においては、サンプルＡ−３で使用した銀合金をターゲットとして用いて、アルゴンガスと窒素ガスの混合ガス中でスパッタリングを行うことにより、１６０ｎｍの厚さの反射層３を形成した。該ガスの混合比率は、窒素ガスの分圧が混合ガスの５％となるように調整した。

サンプルＢ−５においては、サンプルＡ−３で使用した銀合金をターゲットとして用いて、アルゴンガスと窒素ガスの混合ガス中でスパッタリングを行うことにより、１６０ｎｍの厚さの反射層３を形成した。該ガスの混合比率は、窒素ガスの分圧が混合ガスの１０％となるように調整した。

サンプルＢ−６においては、サンプルＡ−３で使用した銀合金をターゲットとして用いて、アルゴンガスと酸素ガスの混合ガス中でスパッタリングを行うことにより、１６０ｎｍの厚さの反射層３を形成した。該ガスの混合比率は、酸素ガスの分圧が混合ガスの５％となるように調整した。

これらのサンプルについて、ＤＶＤ規格に準じた記録再生を、パルステック工業（株）製の光ディスク評価装置ＤＤＵ１０００を用いて行い、波形率を測定した。
表２に、その結果を示す。

表２ 波形率の測定結果

（１） サンプルＡ−１は、波形率が最も小さかった。
（２） サンプルＡ−２の波形率は０．９３であった。
（３） サンプルＡ−３〜Ａ−５の波形率はサンプルＡ−２よりも小さかった。
（４） サンプルＢの波形率はいずれのサンプルもＡ−２の波形率以上であった。

以上、本発明の実施の形態ないしは実施例によれば、製造歩留りが高く、反射層が金からなる光記録媒体よりも波形率が高い、反射層３に主成分として銀を用いた光記録媒体ないしはその製造方法を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる光記録媒体ないしはその製造方法は、製造歩留りが高く、反射層が金からなる光記録媒体よりも波形率が高い、反射層に主成分として銀を用いた光記録媒体を実現する手段として有用であり、とくにＤＶＤ−Ｒ等の光記録ディスクに応用するのに適している。

波形率の一例を示す図である。 本発明にかかる光記録媒体の立面断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ 記録層
３ 反射層
４ 接着層
５ 貼り合わせ基板

Claims (6)

1. 記録層上に反射層が設けられている光記録媒体であって、
   上記記録層が有機色素を主成分とし、
   上記反射層が、銀を９０ａｔｏｍ％以上含有する銀合金で形成され、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｃ、Ｃａ、Ｖ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉのうち少なくとも１つの元素を１〜１０ａｔｏｍ％含有することを特徴とする光記録媒体。
2. 記録層上に反射層が設けられている光記録媒体であって、
   上記記録層が、有機色素を主成分とし、
   上記反射層が、銀を９０ａｔｏｍ％以上含有する銀合金で形成され、窒素を０．３〜１０ａｔｏｍ％含有することを特徴とする光記録媒体。
3. 記録層上に反射層が設けられている光記録媒体であって、
   上記記録層が有機色素を主成分とし、
   上記反射層が、銀を９０ａｔｏｍ％以上含有する銀合金で形成され、酸素を０．２〜１０ａｔｏｍ％含有することを特徴とする光記録媒体。
4. 請求項２または３に記載の光記録媒体において、
   上記反射層が、Ｓｉを１〜５ａｔｏｍ％含有することを特徴とする光記録媒体。
5. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の光記録媒体の製造方法であって、
   上記反射層を、窒素分圧が５〜３０％であるアルゴンと窒素の混合ガス中で行われるスパッタリングにより形成することを特徴とする光記録媒体の製造方法。
6. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の光記録媒体の製造方法であって、
   上記反射層を、酸素分圧が１〜３０％であるアルゴンと酸素の混合ガス中で行われるスパッタリングにより形成することを特徴とする光記録媒体の製造方法。
   

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