JP3301621B2

JP3301621B2 - 光記録ディスクの製造方法

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Publication number: JP3301621B2
Application number: JP15587691A
Authority: JP
Inventors: 守宇佐美; 利樹青井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 2002-07-15
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: JPH04353636A; US5313452A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色素を主成分とする塗
布型の記録層を有する光記録ディスクの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量情報担持媒体として、追記
型や書き換え可能型などの各種光記録ディスクが注目さ
れている。

【０００３】このような光記録ディスクのなかに、色素
を主成分とする記録層を用いるものがある。また、構造
的には従来、汎用されている色素層上に空気層を設けた
いわゆるエアーサンドイッチ構造のものや、コンパクト
ディスク（ＣＤ）規格に対応した再生が可能なものとし
て色素層に反射層を密着して設けた構造のものが提案さ
れている（日経エレクトロニクス１９８９年１月２３日
号，Ｎｏ．４６５，Ｐ１０７、社団法人近畿化学協会機
能性色素部会，１９８９年３月３日，大阪科学技術セン
ター、PROCEEDINGS SPIE-THE INTERNATIONAL SOCIETY F
OR OPTICAL ENGINEERING VOL.1078 PP80-87,"OPTICAL D
ATA STORAGE TOPICAL MEETING"17-19,JANUARY 1989 LOS
ANGELES等）。

【０００４】このような色素層は、通常、色素を含有す
る塗布液を回転する基板上に展開塗布するスピンコート
法によって設層されている。

【０００５】このようにして形成された色素塗膜は、塗
布液の流出によって、塗膜内周端面が所定位置よりはみ
出してしまって円周面とはならず、内周縁に凹凸が生じ
てしまう。このような凹凸は、mmオーダーであり、色素
塗膜の外観が悪くなるほかに、塗膜形成面積が変動した
り、特に内周部での膜厚が変動したりする。この膜厚の
変動は、内周、例えば平滑ミラー部における反射率の変
動となる。また、特に、色素塗膜上に反射層と保護膜と
を積層する場合には、反射層形成領域は蒸着等により正
確に形成されるので、色素塗膜が反射層から、あるいは
その上に形成される保護膜からまではみ出したりして、
保護膜の密着性が悪くなってしまう。また、このはみ出
しによっても反射率は変動する。さらに、保護膜塗布時
に色素塗膜が溶解したりして、保護膜溶液およびコーテ
ィング装置を汚染したりする。そして、このような現象
は、色素塗膜厚を２０００A 以上としようとすると顕著
になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、基板
の所定領域に正確に記録層を設層することができ、保護
膜の密着性が良好であり、反射率の変動の少ない光記録
ディスクの製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（３）の本発明により達成される。（１）回転する基板上に、色素を含有する塗布液をス
ピンコートして記録層を形成するに際し、前記基板が、
前記記録層の内周縁を規制する溝を有し、さらに、記録
層形成領域内にグルーブを有し、このグルーブ内の記録
層厚が２０００〜３０００A であり、このグルーブ形成
領域内周側に平坦部と前記溝とを有し、前記溝が、深さ
５００〜３０００A で、幅０．３〜１．２μm であり、
基板の内周部と外周部の中間の位置で塗布液射出用ノズ
ルから塗布液を射出し、塗布液を射出しながら塗布液射
出用ノズルを基板の内周部に向かって移動させ、次いで
再び外周方向に移動させる光記録ディスクの製造方法。（２）前記記録層上に反射層および保護膜を積層する
上記（１）に記載の光記録ディスクの製造方法。（３）前記溝は、複数本の同心円またはスパイラル状
の溝である上記（１）または（２）に記載の光記録ディ
スクの製造方法。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】本発明では、基板に、記録層形成領域の内周縁
を規制する溝を設けている。すなわち、基板内周部に複
数本の同心円またはスパイラル状の溝を設ける。これに
より、色素を含有する塗布液をスピンコートする際、塗
布液は表面張力により所定量溝内に保持され、溝をこえ
て塗布液が移動するのが防止される。

【００１３】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００１４】本発明の光記録ディスクは、色素を含有す
る塗布液を展開塗布して形成された記録層を有するもの
であり、図１および図２には、その一構成例が示されて
いる。

【００１５】図１は斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ
線一部省略拡大断面図である。

【００１６】図１および図２に示される光記録ディスク
１は、記録層上に反射層を密着して有するＣＤ規格に対
応した再生が可能な密着型光記録ディスクである。

【００１７】図示のように、光記録ディスク１は、基板
２表面に、色素を主成分とする記録層３を有し、記録層
３に密着して、反射層４、保護膜５を有する。また、基
板２の中心には孔３１が設けられている。

【００１８】基板２は、図１に示すように、ディスク状
のものであり、基板２の裏面側からの記録および再生を
可能とするために、記録光および再生光（波長６００〜
９００nm程度、特に波長７７０〜９００nm程度の半導体
レーザー光、特に７８０nm）に対し、実質的に透明（好
ましくは透過率８８％以上）な樹脂あるいはガラスを用
いて形成するのがよい。

【００１９】また、大きさは、直径６４〜１２０mm程
度、厚さ１．２mm程度のものとする。

【００２０】基板２の記録層３形成面には、図２に示す
ように、トラッキング用のグルーブ２３が形成される。
グルーブ２３は、スパイラル状の連続型グルーブである
ことが好ましく、深さは０．１〜０．２５μm 、幅は
０．３５〜０．５０μm 、グルーブピッチは１．５〜
１．７μm であることが好ましい。グルーブをこのよう
な構成とすることにより、グルーブ部の反射レベルを下
げることなく、良好なトラッキング信号を得ることがで
きる。

【００２１】特にグルーブ幅を０．３５〜０．５０μm
に規制することは重要であり、グルーブ幅を０．３５μ
m 未満とすると、十分な大きさのトラッキング信号が得
られにくく、記録時のトラッキングのわずかなオフセッ
トによって、ジッターが大きくなりやすい。また０．５
０μm をこえると、再生信号の波形歪みが生じやすく、
クロストロークの増大の原因となる。

【００２２】基板２は、材質的には、樹脂を用いること
が好ましく、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ア
モルファスポリオレフィン、ＴＰＸ等の各種熱可塑性樹
脂が好適である。そして、このような樹脂を用いて射出
成形等の公知の方法に従って製造することができる。グ
ルーブ２３は、基板２の成形時に形成することが好まし
い。なお、基板２製造後に２Ｐ法等によりグルーブ２３
を有する樹脂層を形成してもよい。

【００２３】また、基板２は、図２に示すように、グル
ーブ２３形成領域内周側に、ミラー部として機能する平
坦部２０を有する。

【００２４】基板２の、さらにグルーブ２３形成領域内
周側には、グルーブ２３とは別に、平坦部２０の内周側
に、記録層３の設層領域を規制するための溝２５が設け
られている。

【００２５】溝２５は、図１および図２に示されるよう
に、記録層３の内周縁が位置する部位にそって、基板２
に、連続円状に設けられるものである。また溝２５は、
好ましくは同軸上に複数本設ける。深さは５００〜３０
００A 、好ましくは１０００〜２５００A 、巾は０．３
〜１．２μm 、好ましくは０．３５〜０．６μm とすれ
ばよく、グルーブ２３と同様とすればよい。溝のサイズ
をグルーブと同様のものとすれば、溝のカッティングを
容易に行なうことができる。また、溝２５のピッチもグ
ルーブピッチと同様に１．５〜１．７μm とすればよ
く、内周部１mm巾程度の部位に形成するようにすればよ
い。また、複数本の同心円に限らず、溝２５はスパイラ
ル状であってもよい。なお溝２５は、グルーブ２３の形
成と同様、基板２の射出成形時に形成することが好まし
いが、基板２の製造後に２Ｐ法等によって形成してもよ
い。

【００２６】図２に示されるように、基板２に設層され
る記録層３は、色素を含有する塗布液を用いてスピンコ
ート法により形成されたものである。

【００２７】スピンコート法は、基板２を回転させなが
ら、塗布液を展開塗布する方法である。

【００２８】具体的には、目的とする記録層厚さや塗布
液の濃度に応じて適宜設定すればよいが、通常、基板回
転数は５００〜４０００ｒｐｍ程度とすることが好まし
い。また、塗布液射出用ノズルの軌跡としては、塗布液
を射出しながら基板の内周部と外周部のほぼ中間から内
周部に向って移動させ、次いで内周部（溝２５付近）で
一旦停止させ、再び出発位置に向って移動させる。

【００２９】ノズルをこのように移動させることによ
り、内周部から外周部まで均一な厚さで塗膜を形成する
ことができる。

【００３０】また、塗布液に用いる光吸収色素は吸収極
大が６００〜９００nm、好ましくは６００〜８００nm、
より好ましくは６５０〜７５０nmであれば、他に特に制
限はなく、例えば、シアニン系、フタロシアニン系、ナ
フタロシアニン系、アントラキノン系、アゾ系、トリフ
ェニルメタン系、ピリリウムないしチアピリリウム塩
系、スクワリリウム系、クロコニウム系、金属錯体色素
系等から１種ないし２種以上を選択することが好まし
い。

【００３１】なかでも、シアニン色素を用いることが好
ましく、シアニン色素としては、インドレニン環、特に
ベンゾインドレニン環を有するシアニン色素であること
が好ましい。

【００３２】塗布液に用いる溶剤としては、アルコール
系、ケトン系、エステル系、エーテル系、芳香族系、ハ
ロゲン化アルキル系等から、用いる色素に応じて適宜選
択すればよい。

【００３３】この時の塗布液は、色素を２〜８wt% 含有
するものであり、粘度２〜１０cps程度のものである。

【００３４】なお、後述のように、クエンチャーと混合
して用いるとき、あるいはクエンチャーとの結合体を用
いるときは色素として上記のような割合で含有するもの
とすればよい。

【００３５】また、色素を２種以上併用するときは、合
計で上記範囲の含有量とすればよい。

【００３６】このようにして形成される記録層３の厚さ
は、乾燥膜厚で、５００〜３０００A とすることが好ま
しい。この範囲外では反射率が低下して、ＣＤ規格に対
応した再生を行なうことが難しくなる。

【００３７】この際、グルーブ２３内の記録トラック内
の記録層３の膜厚を２０００〜３０００A とすると、変
調度がきわめて大きくなり、しかも本発明により内周縁
は凹凸のない円状となる。

【００３８】このようにして形成される記録層３は、Ｃ
Ｄ信号を記録する場合、その記録光および再生光波長に
おける消衰係数（複素屈折率の虚部）ｋは、０．０２〜
０．０５であることが好ましい。ｋが０．０２未満とな
ると記録層の吸収率が低下し、通常の記録パワーで記録
を行なうことが困難である。また、ｋが０．０５を超え
ると、反射率が７０％を下回ってしまい、ＣＤ規格によ
る再生を行なうことが困難である。

【００３９】また、記録層３の屈折率（複素屈折率の実
部）ｎは、２．０〜２．６となる。ｎ＜２．０では反射
率が低下し、また再生信号が小さくなり、ＣＤ規格によ
る再生が困難となる傾向にある。

【００４０】また、記録層３には、光吸収色素とクエン
チャーとを混合して用いてもよい。さらに、色素カチオ
ンとクエンチャーアニオンとのイオン結合体を光吸収色
素として用いてもよい。

【００４１】クエンチャーとしては、アセチルアセトナ
ート系、ビスジチオ−α−ジケトン系やビスフェニルジ
チオール系などのビスジチオール系、チオカテコール
系、サリチルアルデヒドオキシム系、チオビスフェノレ
ート系等の金属錯体が好ましい。また、窒素のラジカル
カチオンを有するアミン系化合物やヒンダードアミン等
のアミン系のクエンチャーも好適である。

【００４２】結合体を構成する色素としては、インドレ
ニン環を有するシアニン色素が、またクエンチャーとし
てはビスフェニルジチオール金属錯体等の金属錯体色素
が好ましい。

【００４３】好ましい色素、クエンチャー、結合体の詳
細については特開昭５９−２４６９２号、同５９−５５
７９４号、同５９−５５７９５号、同５９−８１１９４
号、同５９−８３６９５号、同６０−１８３８７号、同
６０−１９５８６号、同６０−１９５８７号、同６０−
３５０５４号、同６０−３６１９０号、同６０−３６１
９１号、同６０−４４５５４号、同６０−４４５５５
号、同６０−４４３８９号、同６０−４４３９０号、同
６０−４７０６９号、同６０−２０９９１号、同６０−
７１２９４号、同６０−５４８９２号、同６０−７１２
９５号、同６０−７１２９６号、同６０−７３８９１
号、同６０−７３８９２号、同６０−７３８９３号、同
６０−８３８９２号、同６０−８５４４９号、同６０−
９２８９３号、同６０−１５９０８７号、同６０−１６
２６９１号、同６０−２０３４８８号、同６０−２０１
９８８号、同６０−２３４８８６号、同６０−２３４８
９２号、同６１−１６８９４号、同６１−１１２９２
号、同６１−１１２９４号、同６１−１６８９１号、同
６１−８３８４号、同６１−１４９８８号、同６１−１
６３２４３号、同６１−２１０５３９号、特願昭６０−
５４０１３号、特開昭６２−３００８８号、同６２−３
２１３２号、同６２−３１７９２号、ＣＭＣ出版刊「機
能性色素の化学」Ｐ７４〜７６等に記載されている。

【００４４】なお、クエンチャーは、光吸収色素と別個
に添加しても、結合体の形で添加してもよいが、光吸収
色素の総計の１モルに対し１モル以下、特に０．０５〜
０．５モル程度添加することが好ましい。これにより、
耐光性が向上する。

【００４５】記録層に用いる色素には、上記のような光
吸収性の色素、色素−クエンチャー混合物、色素−クエ
ンチャー結合体から上記範囲のｎおよびｋを有するもの
を選択すればよいが、場合によっては、新たに分子設計
を行ない合成することもできる。

【００４６】さらに、記録層３は、２種以上の色素を相
溶することによっても、ｎおよびｋの値を上記範囲の値
とすることができる。またこれによって波長依存性を改
善することもできる。

【００４７】図２に示されるように、記録層３上には、
直接密着して反射層４が設層される。反射層４として
は、Ａｕ、Ｃｕ等の高反射率金属ないし合金を用いるの
がよい。反射層４の厚さは５００A 以上であることが好
ましく、蒸着、スパッタ等により設層すればよい。ま
た、厚さの上限に特に制限はないが、コスト、生産作業
時間等を考慮すると、１２００A 程度以下であることが
好ましい。これにより、反射層４単独での反射率は、９
０％以上、媒体の未記録部の基板を通しての反射率は、
６０％以上、特に７０％以上が得られる。

【００４８】図２に示されるように、反射層４上には、
保護膜５が設層される。保護膜５は、例えば紫外線硬化
樹脂等の各種樹脂材質から、通常は、０．５〜１００μ
m 程度の厚さに設層すればよい。保護膜５は、層状であ
ってもシート状であってもよい。保護膜５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
の通常の方法により形成すればよい。

【００４９】本発明の光記録ディスクは、図示例のよう
な密着型の光記録ディスクに限らず、色素を含有する塗
布液を用いて記録層を形成するものであれば、いずれで
あってもよい。

【００５０】このようなものとしては、エアーサンドイ
ッチ構造のピット形成型光記録ディスク等が挙げられ、
本発明を適用することによって、同様の効果が得られ
る。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、色素を主成分とする記
録層を、基板の所定領域に、はみ出し部を生じることな
く、正確に設層することが可能となる。この結果、保護
膜の密着性が良好となり、外観上好ましいものとなる。
また、回転下、特に内周部のミラー部等の反射率を読み
出したとき、その変動はきわめて小さいものとなる。

【００５２】このような効果を確認するために、本発明
者は、種々の実験を行なった。以下に、その一例を示
す。

【００５３】実験例１まず、スパイラル状の連続グルーブ２３および溝２５が
同時に形成されるようにして直径１２０mm、厚さ１．２
mmのポリカーボネート樹脂基板２を射出成形により作っ
た。このときの溝２５は、深さ１６００A 、幅０．４５
μm とし、内周部１mm幅の領域にピッチ１．６μm で形
成した。また、グルーブは、同様に、幅０．４５μm 、
深さ１６００A 、ピッチは１．６μm とした。なお、こ
のときの溝２５はスパイラル状とした。

【００５４】このような基板２上に色素を含有する塗布
液をスピンコート法により塗布して記録層を設層した。
このときの塗布液は、インドレニン系のシアニン色素の
６wt% ジアセトンアルコール溶液（粘度５〜６cps 程
度）とした。

【００５５】また、スピンコートの際の基板２の回転数
は５００〜４０００rpm とし、塗布液射出中のノズルの
軌跡は、基板２の中央より４０mmの位置から２０mmの溝
２５付近の位置に移動させて一旦停止させ、次いで元の
２０mmの位置に移動させてさらに外周方向へと移動さ
せ、さらに元の位置に戻すようにした。

【００５６】このようにして塗布したのち、乾燥して、
グルーブ２３内の膜厚２２００A の記録層を得た。

【００５７】これをサンプルNo. １とする。

【００５８】また、サンプルNo. １において、溝２５を
形成しない基板２を用いるほかは、同様にしてサンプル
No. ２を作成した。

【００５９】サンプルNo. １、No. ２について、記録層
３の内周面を観察すると、サンプルNo. １では、最内周
側の溝２５からのはみ出しは生じていなかったが、サン
プルNo. ２では、内周縁に１．５mm程度の凹凸が生じ
た。

【００６０】次に、上記サンプルNo. １において、記録
層３上にスパッタリングによりＡｕ薄膜を１５００A 厚
に設層して反射層４とし、さらに、オリゴエステルアク
リレートを含有する紫外線硬化膜型樹脂を塗布した後、
紫外線硬化して５μm 厚の保護膜５とし、図１および図
２に示されるような光記録ディスクNo. １を作成した。

【００６１】また、上記サンプルNo. ２において、上記
と同様に、反射層４および保護膜５を順次形成して、光
記録ディスクNo. ２を作成した。

【００６２】光記録ディスクNo. １、No. ２について、
保護膜５の密着性を調べた。

【００６３】密着性をテープ剥離試験により測定したと
ころ、光記録ディスクNo. １では何ら問題がなかったの
に対し、光記録ディスクNo. ２では色素塗膜のはみ出し
た部分から保護膜が剥離し、密着性が十分でなかった。
また、記録層の反射率を測定したところ、光記録ディス
クNo. １では均一であったのに対し、光記録ディスクN
o. ２では色素塗膜が内周側にはみ出した部分で、反射
率が約５％変動することがわかった。

【００６４】なお、上記サンプルNo. １において、溝２
５を複数本の同心円とするほかは同様にしてサンプルN
o. ３を作成した。そして、このサンプルNo. ３におい
て光記録ディスクNo. １と同様にして光記録ディスクN
o. ３を作成した。

【００６５】サンプルNo. ３および光記録ディスクNo.
３について、上記と同様の評価を行なったところ、サン
プルNo. １および光記録ディスクNo. １と同等の結果が
得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録ディスクの一構成例を示す斜視
図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線における一部省略部分拡
大断面図である。

【符号の説明】

１光記録ディスク２基板３記録層４反射層５保護膜２０平坦部２３グルーブ２５溝３１孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−247341（ＪＰ，Ａ) 特開平３−32882（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−42052（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−200865（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−198518（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する基板上に、色素を含有する塗布
液をスピンコートして記録層を形成するに際し、前記基板が、前記記録層の内周縁を規制する溝を有し、さらに、記録層形成領域内にグルーブを有し、このグルーブ内の記録層厚が２０００〜３０００A であ
り、このグルーブ形成領域内周側に平坦部と前記溝とを有
し、前記溝が、深さ５００〜３０００A で、幅０．３〜１．
２μm であり、基板の内周部と外周部の中間の位置で塗布液射出用ノズ
ルから塗布液を射出し、塗布液を射出しながら塗布液射
出用ノズルを基板の内周部に向かって移動させ、次いで
再び外周方向に移動させる光記録ディスクの製造方法。
【請求項２】前記記録層上に反射層および保護膜を積
層する請求項１に記載の光記録ディスクの製造方法。
【請求項３】前記溝は、複数本の同心円またはスパイ
ラル状の溝である請求項１または２に記載の光記録ディ
スクの製造方法。