JP2520799B2 - 光情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光情報記録媒体およびそ
の製造方法にかかるもので、とくに光反射層の形成にあ
たり、その耐候性および反射率を良好とすることができ
る光情報記録媒体およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光情報記録媒体においては、透
光性の基板上に記録層および光反射層を形成し、この記
録層および光反射層にレーザー光等をあてて光情報を読
み出している。

【０００３】図５は、光情報記録媒体１を拡大して模式
的に示した断面図であって、この光情報記録媒体１は、
透光性の基板２と、この基板２の主面上に形成した記録
層３と、この記録層３の上に形成した光反射層４と、こ
の光反射層４の上に形成した保護層５とを有する。

【０００４】基板２は、ポリカーボネート等の樹脂から
これを構成する。記録層３は、シアニン等の有機色素そ
の他からこれを構成するが、複数の層からこれを構成し
てもよい。光反射層４は金などの金属からこれを構成す
る。保護層５は、紫外線硬化樹脂等からなる硬質層によ
りこれを構成してあり、必要に応じてこれを形成するも
のとする。

【０００５】基板２の記録層３側に位置する主面には、
この基板２面に対して凹状のピット６を形成することに
より光情報を記録してある。このピット６は基板２面に
対して凹状でもよいが、凸状であってもよく、その他の
光学的ピットであってもよい。

【０００６】この光情報記録媒体１としての性能を維持
するためには、光反射層４の光反射率を所定範囲以上と
することが必要であり、具体的には反射率が７０％以上
の高い値を得ることができる光情報記録媒体１が近年実
用化されている。

【０００７】この種の光情報記録媒体１の光反射層４
は、その材料として耐候性が良好であるとともに高い反
射率を有している金を採用することにより、こうした高
い反射率を得ている。

【０００８】しかしながら、金は高価であり、この金の
みを用いた単層から当該光反射層４を形成することは生
産コスト上からは望ましいものではない。

【０００９】したがって、金よりは低コストであるとと
もに高い反射率を有する銀、銅、アルミニウム、あるい
はこれらの合金を光反射層４として用いることが提案さ
れている。たとえば、特開平２−２７０１４６号などが
ある。

【００１０】ただし、銀、銅などを単層で用いると、耐
候性の点で劣るという問題がある。すなわち、銀、銅な
どは金よりも化学的に活性であるため、水（Ｈ2Ｏ）、
硫化水素（Ｈ2Ｓ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化
物（ＳＯｘ）などにより酸化され、あるいは腐食されや
すいという問題がある。

【００１１】また、光反射層４の上層に紫外線硬化樹脂
などによる保護層５を形成した場合であっても、紫外線
硬化樹脂の厚さがたとえばＷＯ（ｗｒｉｔｅ ｏｎｃ
ｅ）タイプのディスクにおいては１０μｍ前後と薄いた
めに、耐候性を得るための保護層５としては不十分であ
るという問題がある。

【００１２】したがって図６に示すように、銀、銅など
を用いる他の光情報記録媒体７の場合には、二酸化珪素
（ＳｉＯ2）などによる第２の保護層８を別に必要とす
る。

【００１３】しかしながら、耐候性を向上させるための
こうした第２の保護層８を新たに形成することは光情報
記録媒体７の製造工程が増加し、銀、銅などの金よりは
安価な材料を用いた意義がなくなってしまうという問題
がある。

【００１４】しかも、多層構造にすればするほど、光反
射層４、保護層５、および第２の保護層８の間の層間剥
離の問題が生じやすいという問題もある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、銀、銅、アルミニウ
ムなどの金属その他を光反射層の材料として採用するこ
とを前提とし、金による単層によって光反射層を形成す
る工程の場合よりも、製造工程を増加させることもな
く、安価であり、金単層による光反射膜と同等の反射率
を得ることができるとともに、耐候性も良好な光情報記
録媒体およびその製造方法を提供することを課題とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、複数
の金属等の蒸発速度の相違を利用することにより、これ
ら金属等の組成を連続して変化させた光反射層を単層と
して形成することに着目したもので、まず第一の発明
は、透光性を有する基板上に形成した記録層、および合
金からなる光反射層を有する光情報記録媒体において、
上記光反射層の上記基板側は反射率の高い第１の物質に
よりこれを構成し、かつ該光反射層の表面側は耐候性の
高い第２の物質によりこれを構成するとともに、これら
の物質の組成が連続的に変化している単層により該光反
射層を形成したことを特徴とする光情報記録媒体であ
る。

【００１７】また第二の発明は、記録層を形成した基板
上に、金属からなる光反射層を形成する光反射層形成工
程を有する光情報記録媒体の製造方法であって、上記光
反射層形成工程は、反射率の高い第１の金属と、耐候性
の高い第２の金属とを含む複数種の金属の所定量を用意
し、これら金属の蒸気圧をＰとし、分子量をＭとし、か
つそれぞれの金属の蒸発速度関連物性値をＰ／Ｍ^1/2と
したときに、反射率の高い上記第１の金属として、耐候
性の高い上記第２の金属の蒸発速度関連物性値の１０倍
以上の関係にある蒸発速度関連物性値の金属を用い、こ
れら複数種の金属を同一温度で同時に個々に蒸発させる
ことにより、当該光反射層を形成することを特徴とする
光情報記録媒体の製造方法である。

【００１８】以下図１ないし図４にもとづき、本発明を
より具体的に説明する。ただし、図５および図６と同様
の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略す
る。

【００１９】図１は、本発明による光情報記録媒体１０
を拡大して模式的に示した断面図であって、図示のよう
に光情報記録媒体１０は、透光性の基板２と、この基板
２の主面上に形成した記録層３と、この記録層３の上に
形成した光反射層１１と、この光反射層１１の上に形成
した保護層５とを有する。

【００２０】光反射層１１以外は従来の構成と同一のも
のとすることができる。

【００２１】図２は、光反射層１１の膜厚方向の組成を
示すグラフであって、図示のように光反射層１１は、そ
の基板２側は反射率の高い第１の物質によりこれを構成
し、かつその表面側つまり保護層５側には耐候性の高い
第２の物質によりこれを構成するとともに、これらの物
質の組成が連続的に変化している単層によりこれを形成
している。

【００２２】反射率の高い第１の物質としては、金と同
等の反射率を有するたとえば銀、銅、アルミニウムなど
を採用する。

【００２３】耐候性の高い第２の物質としては、たとえ
ば金、ニッケル、アルミニウムなどを採用する。

【００２４】光反射層１１の厚さとしては、０．１０〜
０．１５μｍが望ましい。

【００２５】こうした第１および第２の物質の組み合わ
せとしては、反射率の高い第１の物質の蒸発速度が、耐
候性の高い第２の物質の蒸発速度より大きなものを選択
する。

【００２６】すなわち、一般に金属の蒸発速度Ｊは、蒸
発温度Ｔにおける金属の蒸気圧をＰ、分子量をＭとした
ときに、 Ｊ＝３．５２×１０²²×Ｐ／（ＭＴ）^1/2 により表される。

【００２７】したがって、それぞれの金属の蒸発速度
は、蒸発速度関連物性値Ｐ／Ｍ^1/2に比例するので、蒸
気圧の異なる金属を同一温度で同時に蒸発させれば、形
成される合金膜はその厚さ方向に連続的に組成が変化し
たものとなる。

【００２８】たとえば、図３は本発明による光情報記録
媒体の製造方法を実施するための真空蒸着装置１２の概
要を示す説明図であって、図示のように、蒸発速度関連
物性値Ｐ／Ｍ^1/2が比較的大きな銀や銅を第１の金属１
３として、同数値が比較的小さな金を第２の金属１４と
して、それぞれの量を所定量に設定して、真空蒸着装置
１２内に収容する。

【００２９】基板２および記録層３まで形成したディス
ク１６を、その記録層３をこれら金属１３、１４側に対
向させた状態で真空蒸着装置１２内の上方に配置する。

【００３０】加熱器１５により、同一温度で、同時に蒸
発させれば、蒸発初期に記録層３上に形成される金属膜
（光反射層１１）では銀や銅が金に比較して多い組成と
なる。

【００３１】さらに蒸発が進行すると、蒸発源における
銀および銅の割合が減少するため、形成される銀および
銅の金に対する割合は次第に減少してゆく。

【００３２】結果的に、光反射層１１として形成される
金属膜はその厚さ方向において、図２に示したような組
成が連続的に変化する単一層構造となる。

【００３３】また、反射率および耐候性に関する物性を
あらかじめ設定しておけば、光反射層１１の記録層３側
では高い反射率の材料の割合が高いため、高反射率を得
ることができ、保護層５側では高い耐候性の材料の割合
が高いため、高耐候性を得ることができる。

【００３４】したがって、一回の蒸発工程により、所定
の反射率および耐候性を有する反射層１１を単層として
形成することが可能となる。

【００３５】なお、上記蒸発速度関連物性値Ｐ／Ｍ^1/2
の比率を１０倍以上とした理由は、この数値が１０倍以
下であると、基板側の組成と保護層側の組成がほぼ同等
になってしまうために、反射率の高い金属の反射性能を
利用することができなくなり、本発明の効果を得ること
ができないからである。

【００３６】なお、図４は、温度１２００℃における金
属の蒸発圧および蒸発速度関連物性値Ｐ／Ｍ^1/2を示し
た表であって、第１および第２の金属の組合わせの例と
しては、上述のような金と銀あるいは銅との組合わせ以
外に、上述の条件にある組合わせを採用するものとす
る。たとえば、銅−ニッケル（重量比、８０：２０）、
銀−アルミニウム（重量比、８５：１５）その他を採用
することができる。

【００３７】蒸着の方法として、材料金属を粉末状態で
用いることができるが、細いワイヤー状のものを用いて
もよい。ただし、塊状のものは望ましくない。

【００３８】

【作用】本発明による光情報記録媒体およびその製造方
法においては、反射率の高い第１の金属が耐候性の高い
第２の金属よりも大きな蒸発圧を有しているために、さ
らに金属の蒸発速度は金属の蒸発圧に比例するために、
蒸発圧の異なる金属を同一温度で同時に蒸発させると、
形成される合金膜は、その厚さ方向に連続的に金属組成
が変化していることとなり、基板側には反射率がより高
い金属の層が形成され、膜表面側では耐候性の高い材料
が豊富な状態の膜が形成される。

【００３９】しかも、当該膜は、基板側から膜表面まで
連続的に組成が変化する単層膜となる。

【００４０】したがって、本発明によれは、反射率が高
く、金の単層によって形成する場合よりも安価で、製造
工程を増加させることもなく、金の単層による反射膜と
同等の反射率を得ることができる光情報記録媒体および
その製造方法を提供することができる。

【００４１】またさらに、耐候試験後の信号の歪みが少
ない光情報記録媒体を得ることができる。

【００４２】なお、光反射層を単層により形成すること
ができるので、この光反射層における層間剥離が生じる
こともない。

【００４３】

【実施例】つぎに本発明の実施例を説明する。

【００４４】［実施例１］射出成形法により得られた厚
さ１．２ｍｍのポリカーボネート製の基板上にシアニン
色素をスピンコート法により塗布して色素膜を形成す
る。

【００４５】この基板を用いて、色素膜表面が下側に向
くようにして、真空蒸着装置内に配置する。

【００４６】金の粉末を重量比で、８４の割合、銅の粉
末を１６の割合で蒸着トレイに乗せ、真空蒸着法によ
り、厚さ０．１μｍに成膜する。

【００４７】このときの条件は以下の通りである。すな
わち、タングステンボードを用い、抵抗加熱法により真
空蒸着を行った。成膜時の圧力は、１×１０^-5ｔｏｒｒ
で行った。金属は、成膜一回ごとにその設定量をすべて
蒸発するようにした。

【００４８】こののち、紫外線硬化樹脂をスピンコート
法により厚さ１０μｍに塗布して保護層を形成する。

【００４９】かくして得られた光情報記録媒体は反射率
が７１．２％であった。

【００５０】温度７０℃、湿度８５％ＲＨの耐候性試験
ののちのＢＬＥＲ（ブロックエラーレート）により耐候
性を評価したところ、初期は６．１、５０時間後は１
１．７、１００時間後は１７．８であった。

【００５１】光反射層を剥離してみたところ、基板側表
面はほとんど銅からなり、保護層側はほとんど金からな
っていることが認められた。

【００５２】［比較例１］金のみを材料とし、従来と同
様に蒸着し、単層としたものである。

【００５３】こうして得られた光情報記録媒体は反射率
が７０．２％であった。

【００５４】温度７０℃、湿度８５％ＲＨの耐候性試験
ののちのＢＬＥＲ（ブロックエラーレート）により耐候
性を評価したところ、初期は１２．９、５０時間後は２
２．５、１００時間後は２５．９であった。

【００５５】この比較例１と実施例１とを比較した結
果、上述の実施例１によれば、金と同等の反射率、およ
び金と同等の耐候性が高い光情報記録媒体を得ることが
できることがわかる。

【００５６】［比較例２］銅のみを材料とし、従来と同
様に蒸着し、単層としたものである。

【００５７】こうして得られた光情報記録媒体は反射率
が７４．２％であった。

【００５８】温度７０℃、湿度８５％ＲＨの耐候性試験
ののちのＢＬＥＲ（ブロックエラーレート）により耐候
性を評価したところ、初期は３．９、５０時間後は２２
４．３、１００時間後は５２２６．９であった。

【００５９】このように比較例２と実施例１とを比較し
た結果、上述の実施例１によれば、銅単層の光情報記録
媒体よりも耐候性において優れた光情報記録媒体を製造
可能であることがわかる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属の蒸
気圧の差を利用して合金層と同等の物性を有する光反射
層を形成することができるので、生産工程やディスクの
構造を複雑化することなく、反射膜材料として安価な銅
や銀を用いることが可能になるとともに、反射率および
耐候性にすぐれた光情報記録媒体を製造することができ
る。

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光情報記録媒体１０を拡大して模
式的に示した断面図である。

【図２】同、光反射層１１の膜厚方向の組成を示すグラ
フである。

【図３】同、製造方法を実施するための真空蒸着装置１
２の概要を示す説明図である。

【図４】同、各種金属の蒸発圧および蒸発速度関連物性
値Ｐ／Ｍ^1/2を示した表（「薄膜工学ハンドブック（エ
レクトロニクスへの応用）」（神山、菅田ほか、オーム
社）より）である。

【図５】従来の光情報記録媒体１を拡大して模式的に示
した断面図である。

【図６】従来の他の光情報記録媒体７を拡大して模式的
に示した断面図である。

【符号の説明】

１ 光情報記録媒 ２ 透光性の基板 ３ 記録層 ４ 光反射層 ５ 保護層 ６ ピット ７ 光情報記録媒体 ８ 第２の保護層 １０ 光情報記録媒体 １１ 光反射層 １２ 真空蒸着装置 １３ 蒸発速度関連物性値Ｐ／Ｍ^1/2が比較的大きな銀
や銅などの第１の金属 １４ 蒸発速度関連物性値Ｐ／Ｍ^1/2が比較的小さな金
などの第２の金属 １５ 加熱器 １６ ディスク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性を有する基板上に形成した記録
   層、および合金からなる光反射層を有する光情報記録媒
   体において、前記光反射層の前記基板側は反射率の高い
   第１の物質によりこれを構成し、かつ該光反射層の表面
   側は耐候性の高い第２の物質によりこれを構成するとと
   もに、これらの物質の組成が連続的に変化している単層
   により該光反射層を形成したことを特徴とする光情報記
   録媒体。
2. 【請求項２】 記録層を形成した基板上に、金属から
   なる光反射層を形成する光反射層形成工程を有する光情
   報記録媒体の製造方法であって、前記光反射層形成工程
   は、反射率の高い第１の金属と、耐候性の高い第２の金
   属とを含む複数種の金属の所定量を用意し、これら金属
   の蒸気圧をＰとし、分子量をＭとし、かつそれぞれの金
   属の蒸発速度関連物性値をＰ／Ｍ^1/2としたときに、反
   射率の高い前記第１の金属として、耐候性の高い前記第
   ２の金属の蒸発速度関連物性値の１０倍以上の関係にあ
   る蒸発速度関連物性値の金属を用い、これら複数種の金
   属を同一温度で同時に個々に蒸発させることにより、当
   該光反射層を形成することを特徴とする光情報記録媒体
   の製造方法。