JP2009093750A

JP2009093750A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP2009093750A
Application number: JP2007263557A
Authority: JP
Inventors: Michio Asano; 巳知男浅野; Toshiaki Yasui; 俊明泰井; Kazuhiro Fujikawa; 和弘藤川; Hiroki Ota; 寛紀太田; Yuji Yamazaki; 祐司山崎
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】２層の色素記録層を有する光ディスクにおける半透明膜となる第１反射膜において、十分な反射率特性と高温保存耐久性を備えた光ディスクを提供する。
【解決手段】第１反射膜の光透過率を第２反射膜の光透過率よりも大きく、且つ、第1の反射膜はAgBiからなり、前記第2の反射膜はAgGaCuCaからなる構成とすることで、単層光ディスクと同等の反射率特性と高温保存耐久性得た。
【選択図】図１

Description

本発明は、Blu-ray Disc、HD DVDの光情報記録媒体の分野において、記録層を少なくとも2層備え、高耐凝集性、高耐光性、高耐熱性を有し、なおかつ高反射率、高透過率、低吸収率、高熱伝導率も有する光情報記録媒体用半透明反射膜と反射膜を備える光情報記録媒体に関するものである。

近年、高画質・長時間の映像保存、あるいはコンピューターなどの情報機器の高性能化により取り扱うデータの容量が増加し、光情報記録媒体に対する高容量化の要求がますます強くなっている。

このような高容量化の要求に対応した光情報記録媒体として、例えばＤＶＤでは、１枚の媒体に記録層を２層設けた積層構造を有し、且つ、片面から２層の記録層に対して記録再生可能な、いわゆるＤｕａｌと呼ばれるＤＶＤ−Ｒ等が製品化されている。このような、記録層を２層設ける多層化の技術を用いれば、１層あたりの記録密度は変化させることなく、光ディスク１枚当たりの記録容量を増大させることが可能である。

このような記録層を二層以上積層光ディスク製造する方法としては、例えば特許文献１に示すような、射出成型により凹凸を形成した基板上に第１記録層を形成した後、フォトポリメリゼーション法（ＰｈｏｔｏＰｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ：以下、２Ｐ法とする）を用いて凹凸を形成した紫外線硬化樹脂層を形成し、凹凸を形成した紫外線硬化樹脂層更上に第２記録層を形成する製造方法が用いられている。

このように２Ｐ法により２層の記録層を有するＤＶＤ−Ｒを製造する場合、例えば、記録トラック用の凹凸が形成された透明な第１基板上に第１記録膜、第１反射膜、記録トラック用の凹凸を2Ｐ法により形成した中間層、第２記録膜、第２反射膜をこの順に形成し、最後に第２基板を接着することにより２層構造のＤＶＤ−Ｒが製造される。

記録膜を２層有する２層記録型の光記録媒体においては、入射側に厚さ：10〜20ｎｍ程度の極めて薄い半透明反射膜が設けられており、かかる半透明反射膜は入射光側の記録膜に対する反射膜としての機能の他に光を透過して第二の記録膜に記録させる機能を有する。

この場合、半透明反射膜が入射光を吸収すると、第二記録膜において記録する効率が劣化するという問題が生じることから、半透明反射膜においては入射光の半透明反射膜への吸収を低減させつつ、高い反射率を得ることが重要な課題である。一方、半透明反射膜は入射側の第一の記録膜への記録のために、高熱伝導性も同時に実現しなければならない。

一方、色素記録膜と接する反射膜に好適な材料として純Agが知られているが、半透明反射膜が純Agからなる場合、記録により加熱されると、膜が凝集することにより、反射膜の

反射率が低下してしまうという問題点がある。従来、この反射率の低下を防止するために、AgにGaやBi、In、Nbなどの添加物を加えたAg合金反射膜によって、加熱による膜の凝集を防止している。

ところが、従来から知られているAg合金材料であるAgGa系材料を、第１反射膜と第2反射膜の双方に用いたところ、半透明膜となる第１反射膜において、反射率と高温保存耐久性が第２反射膜に比べて十分ではなかった。

そこで、本発明者らは、高耐凝集性、高耐光性、高耐熱性と高反射率、高透過率、低吸収率、高熱伝導率とを兼ね備えるAg合金を、第１反射膜、および第２反射膜のそれぞれに用いることで、優れた反射率、および記録再生特性と長期信頼性が得られる光情報記録媒体用の半透明反射膜と反射膜を備える光情報記録媒体を開発した。

本発明者らは上記問題についてさらに検討を重ねたところ、光が入射する順に第１基板と、第１記録膜と、中間層と、第２記録膜と、第２基板を有する情報記録媒体であって、前記第１の記録膜と中間層の間には、第１の反射層が設けられ、前記第２の記録膜と第２の基板との間には、第２の反射層が設けられ、前記第１反射膜の光透過率は、前記第２反射膜の光透過率よりも大きく、且つ、前記第1の反射膜はAgBiからなり、前記第2の反射膜はAgGaCuCaからなる光記録媒体によって、上記課題を解決できることを見出した。

さらに、第2の反射膜におけるGaを含む割合を0.3at％〜0.8at％、Cuを含む割合を1.0at％〜3.5at％とすることで、従来の光記録媒体に使用されている反射層より十分な耐蝕性に優れた光記録媒体を発明するに至った。

本発明によれば、第１反射膜と第２反射膜のそれぞれに最適な材料を組み合わせたことで、Ag合金の粒径微細化制御ができ、粒子凝集を防止できる。この効果によりに従来の反射層を用いた光記録媒体に比べ、高反射率、高耐蝕性の光記録媒体を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、発明の実施の形態）について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。

図1に本発明に係わる光記録媒体の断面を模式的に示す。光記録媒体は、図の下側から、第一基板１１、第一色素記録層１２、半透明の第一反射層１３、第１接着層１４、中間層１５、第二色素記録層２２、第二反射層２３、第２接着層２４、第二基板２１の順に積層された構造を有している。

図１に示された２層の記録層を有する光情報記録媒体１０は、記録再生用の光が入射する側のＬ０層とＬ１層とを有している。Ｌ０層は、ポリカーボネート等の光透過性材料で形成されたディスク状のＬ０基板（第１基板）１１と、このＬ０基板１１上に、第１記録層１２と、半透明の第１反射層１３と、第１接着層１４とから構成される。

Ｌ１層は、第２記録層２２と、第２反射層２３と、第２接着層２４及びＬ１基板（第２基板）２１とから構成されている。

そして、Ｌ０層とＬ１層とは、紫外線硬化性樹脂からなる光透過性の中間層１５を介して積層されている。

Ｌ０基板１１及び中間層１５上には、それぞれピット又は溝からなる微細パターンが形成され、それぞれ記録トラックを構成している。光情報記録媒体１０の光情報の記録・再生は、Ｌ０基板１１側から第１記録層１２及び第２記録層２２に照射されるレーザ光により行われる。

次に、図１に示された光情報記録媒体１０を構成する各層について簡単に説明する。
（Ｌ０基板（第１基板））
Ｌ０基板１１を構成する材料としては、特に限定されないが、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、ガラス等が挙げられる。Ｌ０基板１１の厚さは、通常、１０μｍ〜２ｍｍであり、好ましくは６００μｍ程度である。
（第１記録層）
第１記録層１２を構成する材料としては、例えば、４００ｎｍ付近に最大吸収波長
λｍａｘを有し、青色レーザでの記録に適用する有機色素材料が挙げられる。

有機色素材料としては、例えば、フタロシアニン色素、シアニン色素、アントラキノン系色素等が挙げられる。第１記録層１２の膜厚は特に限定されないが、通常、５ｎｍ〜３μｍである。第１記録層１２の成膜方法としては、特に限定されないが、通常、真空蒸着法、スパッタリング法、ドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法等一般に行われている薄膜形成法が挙げられる。
（第１反射層）
第１反射層１３を構成する材料としては、ＡｇＢｉ合金を用いる。第１反射層１３の厚さは、通常、８ｎｍ〜２０ｎｍである。第１反射層１３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。
（中間層）
中間層１５は、紫外線硬化性樹脂を用いて形成する。紫外線硬化性樹脂としては、ラジカル系紫外線硬化性樹脂及びカチオン系紫外線硬化性樹脂が挙げられ、いずれも使用することができる。ラジカル系紫外線硬化性樹脂としては、単官能（メタ）アクリレート及び多官能（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。カチオン系紫外線硬化性樹脂としては、例えば、カチオン重合型の光開始剤を含むエポキシ樹脂が挙げられる。
（第２記録層）
第２記録層２２は、前述した第１記録層１２に用いる材料と同じでも良いし異なっていてもよい。第２記録層２２を構成する材料、成膜方法等については、第１記録層１２と同様に説明され、製膜方法としては、湿式製膜法が好ましい。第２記録層２２の膜厚は、通常、１０ｎｍ〜３μｍである。

（第２反射層）
第２反射層２３を構成する材料としてはＡｇＧａＣｕＣａ合金を用いる。成膜方法等については、第１反射層１３と同様に説明される。第２反射層２３の厚さは、通常、７０ｎｍ〜１２０ｎｍである。また、第２反射層２３の上下に反射率の向上、記録特性の改善、密着性の向上等のために無機系または有機系の樹脂層、接着層を設けることもできる。

（Ｌ１基板（第２基板））
Ｌ１基板２１は、機械的安定性が高いことが好ましい。このような材料としては、Ｌ０基板（第１基板）１１に用いうる材料と同じものが挙げられる。また、紫外線硬化性樹脂等の光硬化性樹脂等が挙げられる。Ｌ１基板２１の厚さは０．３ｍｍ〜３ｍｍである。

（第１接着層、第２接着層）
第１接着層１４及び第２接着層２４を構成する接着剤は、接着力が高く、硬化接着時の収縮率が小さいものが好ましい。また、第２接着層２４は第２反射層２３にダメージを与えない材料からなることが望ましい。第１接着層１４及び第２接着層２４を構成する材料は、中間層１５の材料と同様のものを用いることができる。また、第１接着層１４と第２接着層２４とは、同じ材料を用いても良く、異なる材料をそれぞれ用いても良い。

本実施例は、３０ＧＢ容量のＨＤＤＶＤ−ＲｆｏｒＤＬを有機色素から成る２層の記録層を有する光情報記録媒体として構成した。

まずトラックピッチ０．４μｍ、溝幅２３０ｎｍ、溝深さ６５ｎｍのスタンパを使用し、ポリカーボネート樹脂の射出成形により図１に示す厚み０．６ｍｍのＬ０基板１１を作成する。このＬ０基板１１上に第１記録層１２となる色素層をスピンコート法により５０ｎｍの厚みで形成し、Ａｇ_９８Ｂｉ_２からなる厚み１４ｎｍの第１反射膜層１３を形成する。

次に、トラックピッチ０．４μｍ、溝幅２３０ｎｍ、溝深さ６５ｎｍのスタンパを使用し、ポリオレフィン樹脂の射出成形により作成された厚み０．６ｍｍ光透過性スタンパを、第１反射膜層１３上に第１接着層１４を介してスピンコート法により形成された厚み２５〜３０μｍの多官能アクリレート樹脂を主成分とするラジカル系紫外線硬化樹脂からなる中間層１５に真空貼り合せ方式で貼り合せ、紫外線照射を行って硬化した後、光透過性スタンパを中間層１５から引き剥がす。

更に中間層１５上にバッファー層として屈折率１．５のＳｉＯ_２誘電体をスパッタ法で４ｎｍ形成した後、第２記録層２２となる色素層をスピンコート法により５０ｎｍの厚みで形成し、Ａｇ_９８．４Ｇａ_０．８Ｃｕ_０．５Ｃａ_０．３からなる厚み１００ｎｍの第２反射膜２３を形成する。

最終工程として、第２反射膜２３上にダミー基板となるＬ１基板２１を、スピンコート法により形成された厚み２５〜３０μｍのラジカル系紫外線硬化樹脂からなる第２接着層２４を介して真空貼り合せ方式で貼り合せる。

こうして作成されたＨＤＤＶＤ−ＲｆｏｒＤＬディスクを、波長４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）０．６５（パルステック社製）評価機を使用し、記録線速６．６１ｍ/ｓ、再生パワー０．７ｍＷで第２記録層７の初期記録特性（ＰＲＳＮＲ、ＰＩエラー平均値）を測定した。また耐久性としてアーカイバル特性を評価した。なお、アーカイバル特性は８０℃８０％（ＲＨ）環境にて２００時間保存後の第２記録層７の記録再生特性（ＰＲＳＮＲ、ＰＩエラー平均値）を評価したところ、本実施例構成のＨＤＤＶＤ−ＲｆｏｒＤＬディスクは初期記録特性、アーカイバル特性とも良好な結果となった。

本発明の光情報記録媒体を示す図である。

Claims

光が入射する順に第１基板と、第１記録膜と、中間層と、第２記録膜と、第２基板を有する情報記録媒体であって、前記第１の記録膜と中間層の間には、第１の反射層が設けられ、前記第２の記録膜と第２の基板との間には、第２の反射層が設けられ、前記第１反射膜の光透過率は、前記第２反射膜の光透過率よりも大きく、且つ、前記第1の反射膜はAgBiからなり、前記第2の反射膜はAgGaCuCaからなることを特徴とする光記録媒体。
請求項１記載の光情報記録媒体において、前記第2の反射膜におけるGaを含む割合が0.3at％〜0.8at％であることを特徴とする光記録媒体。
請求項１記載の光情報記録媒体において、前記第2の反射膜におけるCuを含む割合が1.0at％〜3.5at％であることを特徴とする光記録媒体。
請求項１記載の光情報記録媒体において、前記第１の反射膜は前記第２の反射膜よりも薄いことを特徴とする光記録媒体。