JP3725412B2 - 光記録媒体 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録ディスク等の光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、再生専用光ディスクや光記録ディスク等の光情報媒体では、動画情報等の膨大な情報を記録ないし保存するため、記録密度向上による媒体の高容量化が求められ、これに応えるために、高記録密度化のための研究開発が盛んに行われてきた。
【０００３】
その中のひとつとして、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）にみられるように、記録・再生波長を短くし、かつ、記録・再生光学系の対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくして、記録・再生時のレーザービームスポット径を小さくすることが提案されている。ＤＶＤをＣＤと比較すると、記録・再生波長を７８０nmから６５０nmに、ＮＡを０．４５から０．６にすることにより、６〜８倍の記録容量（４．７GB／面）を達成している。
【０００４】
しかし、このように高ＮＡ化すると、チルトマージンが小さくなってしまう。チルトマージンは、光学系に対する光情報媒体の傾きの許容度であり、ＮＡによって決定される。記録・再生波長をλ、記録・再生光が入射する透明基体の厚さをｔとすると、チルトマージンは
λ／（ｔ・ＮＡ3）
に比例する。また、光情報媒体がレーザービームに対して傾くと、すなわちチルトが発生すると、波面収差（コマ収差）が発生する。基体の屈折率をｎ、傾き角をθとすると、波面収差係数は
（１／２）・ｔ・｛ｎ2・sinθ・cosθ｝・ＮＡ3／（ｎ2−sin2θ）-5/2
で表される。これら各式から、チルトマージンを大きくし、かつコマ収差の発生を抑えるためには、基体の厚さｔを小さくすればよいことがわかる。実際、ＤＶＤでは、基体の厚さをＣＤ基体の厚さ（１．２mm程度）の約半分（０．６mm程度）とすることにより、チルトマージンを確保している。一方、基体の厚みムラマージンは、
λ／ＮＡ4
で表される。基体に厚みムラが存在すると、さらに波面収差（球面収差）が発生する。基体の厚みムラを△ｔとすると、球面収差係数は、
｛（ｎ2−１）／８ｎ3｝・ＮＡ4・△ｔ
で表される。これら各式から、ＮＡを大きくした場合の球面収差を抑えるためには、厚みムラを小さく抑える必要があることがわかる。例えば、ＣＤでは△ｔが±１００μmに対して、ＤＶＤでは±３０μmに抑えられている。
【０００５】
ところで、より高品位の動画像を長時間記録するために、基体をさらに薄くできる構造が提案されている。この構造は、通常の厚さの基体を剛性維持のための支持基体として用い、その表面にピットや記録層を形成し、その上に薄型の基体として厚さ０．１mm程度の光透過層を設け、この光透過層を通して記録・再生光を入射させるものである。この構造では、従来に比べ基体を著しく薄くできるため、高ＮＡ化による高記録密度達成が可能である。このような構造をもつ媒体は、例えば特開平１０−３２０８５９号公報に記載されている。
【０００６】
同公報に記載された媒体は、光磁気記録媒体である。この光磁気記録媒体は、基板上に、金属反射膜、第１の誘電体膜、光磁気記録膜、第２の誘電体膜および光透過層が順次積層形成されたものである。同公報では、スパッタ法により形成される金属反射膜は表面粗さが大きいため、再生信号のノイズが増加してしまうとして、誘電体膜と金属反射膜との界面における金属反射膜の表面粗さを８．０nm未満としている。同公報では、このような表面粗さを得るために、金属反射膜構成材料としてＡｌを含有する材料、好ましくはＡｌにＦｅ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉの少なくとも１種を添加した材料を用いるか、ＡｕまたはＡｇを用い、形成方法としてイオンビームスパッタまたはマグネトロンスパッタを利用している。
【０００７】
しかし、実際の媒体設計において記録感度および反射率の最適化を考慮すると、表面粗さを小さくするために金属反射膜構成材料が限定されることは好ましくない。
【０００８】
また、本発明者らの研究によれば、特開平１０−３２０８５９号公報に記載された構造とした場合、高温・高湿条件下で保存すると、金属反射膜に欠陥が生じやすいことがわかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、支持基体表面に、反射層、記録層および透光性基体がこの順で積層された光記録媒体において、再生信号のノイズを低減すると共に、良好な保存信頼性を確保することである。
【００１０】
【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） 支持基体上に、非晶質材料から構成された中間層、多結晶材料から構成された反射層、記録層および透光性基体がこの順で積層されて形成されると共に、透光性基体を通して記録光および再生光が入射するように使用され、前記中間層の厚さが１０〜５００ nm であって、前記非晶質材料が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ａｌおよび希土類元素の少なくとも１種の硫化物を含んでいる光記録媒体。
（２） 支持基体に案内溝が形成されており、案内溝内および／または隣接する案内溝間の領域内に記録マークが形成される上記（１）の光記録媒体。
（３） 前記透光性基体の厚さが３０〜３００μmである上記（１）または（２）の光記録媒体。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の光記録媒体の構成例を、図１に示す。この光記録媒体は相変化型光記録媒体であり、支持基体２０上に、中間層１０、反射層５、第２誘電体層３２、記録層４、第１誘電体層３１および透光性基体２を、この順で積層して形成したものである。記録光および再生光は、透光性基体２を通して入射する。本発明は、記録層の種類によらず適用できる。すなわち、例えば、相変化型記録媒体であっても、ピット形成タイプの記録媒体であっても、光磁気記録媒体であっても適用できる。
【００１２】
本発明では、反射層５が多結晶材料から構成される場合において、非晶質材料から構成される中間層１０を設け、この上に反射層５を形成することにより、再生信号のノイズを低減することができる。この効果が生じる理由は明確ではないが、中間層１０を設けることにより反射層５の結晶性に変化が生じ、その結果、反射層５の上面（記録層４側の面）に平坦化等の変化が生じるためと考えられる。
【００１３】
また、非晶質材料から構成される中間層１０を設けることにより、高温・高湿条件下で保存したときに反射層５に欠陥が発生しにくくなり、保存信頼性が向上する。この保存信頼性の向上は、反射層の組成によらず実現するが、Ａｇを主成分とし、特にＡｇ含有量が６０〜１００原子％である反射層を設けた場合に顕著である。中間層１０による保存信頼性向上の作用は明らかではないが、以下のように考えられる。媒体を高温・高湿条件下で保存すると、反射層５に微小な変形が生じ、これにより支持基体２０からの剥離が発生し、そこが欠陥になると考えられる。これに対し、非晶質材料からなる中間層１０を設けた場合、中間層１０が緩衝層として働き、その結果、反射層５の支持基体２０からの剥離が抑制されると考えられる。なお、本発明者らの実験では、結晶質の酸化アルミニウムからなる中間層１０を設けた場合でも、中間層を十分に厚くすれば反射層の欠陥抑制効果は得られた。しかし、このとき、ノイズ低減効果は実現しなかった。
【００１４】
ところで、例えば相変化型光記録媒体には、一般にトラッキングのために基体にグルーブ（案内溝）が形成されており、このグルーブがアドレス情報を担持していることもある。従来は、グルーブ内または隣接するグルーブ間の領域（ランド）に記録マークを形成することが一般的であった。しかし、最近、高密度記録を行うため記録トラックピッチを狭める必要性から、グルーブとランドとの両方を記録トラックとするランド・グルーブ記録が提案されている。しかし、ランド・グルーブ記録がなされる媒体において記録トラックピッチを狭くすると、記録再生に用いるレーザー光のビームスポットが隣接トラックにはみ出してしまう。これにより、再生時には、クロストークが大きくなってしまう。
【００１５】
そこで、特開平７−１３４８３８号公報では、グルーブの幅とランドの幅とをほぼ同一としグルーブ深さを限定した上で、記録層上に設ける第２の誘電体層の厚さと、その上に設ける反射層の厚さとの関係を限定することにより、ランドとグルーブとで記録特性を均一にする旨の提案がなされている。なお、同公報に記載された光学的情報記録媒体は、基板上に、第１の誘電体層、記録層、第２の誘電体層、反射層および保護カバーをこの順で積層した構造を有する。
【００１６】
しかし、実際の媒体設計において記録感度および反射率の最適化を考慮すると、ランドとグルーブとで記録特性を均一にするために第２の誘電体層の厚さが限定されることは好ましくない。
【００１７】
これに対し、本発明において支持基体２０と反射層５との間に中間層１０を設ければ、反射層５と透光性基体２との間に存在する誘電体層や記録層の厚さを変更することなく、また、ランド幅や、グルーブ幅、グルーブ深さを変更することなく、ランドにおける再生特性とグルーブにおける再生特性との差が小さくなる。この効果は予想外のものであった。
【００１８】
以下、図１に示す媒体各部の具体的構成について説明する。
【００１９】
支持基体２０
支持基体２０は、媒体の剛性を維持するために設けられる。支持基体２０の厚さは、通常、０．２〜１．２mm、好ましくは０．４〜１．２mmとすればよく、透明であっても不透明であってもよい。支持基体２０は、通常の光記録媒体と同様に樹脂から構成すればよいが、ガラスから構成してもよい。光記録媒体において通常設けられる案内溝は、図示するように、支持基体２０に設けた溝を、その上に形成される各層に転写することにより、形成できる。図示する案内溝２１は、光入射側に向かって凹んでいる溝である。
【００２０】
中間層１０
中間層１０は、非晶質の無機材料から構成される。無機材料としては、各種誘電体が好ましい。用いる誘電体は特に限定されず、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ａｌ、希土類元素等から選択される少なくとも１種の金属成分を含む各種化合物を用いることができる。化合物としては、酸化物、窒化物または硫化物が好ましく、これらの化合物の２種以上を含有する混合物を用いることもできる。具体的には、例えば硫化亜鉛と酸化ケイ素との混合物（ＺｎＳ−ＳｉＯ2）、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどが好ましく、特にＺｎＳ−ＳｉＯ2が好ましい。ＺｎＳ−ＳｉＯ2としては、ＳｉＯ2／（ＺｎＳ＋ＳｉＯ2）が１０〜８０モル％、特に１０〜６０モル％であるものが好ましい。ＳｉＯ2の比率が低すぎると、結晶化してしまい、ノイズ低減効果が不十分となる。一方、ＳｉＯ2の比率が高すぎると、反射層の欠陥を防ぐ効果が不十分となる。なお、中間層１０は、組成の相異なる２層以上の非晶質層を積層した構成としてもよい。
【００２１】
中間層１０を設けることによる保存信頼性向上効果は、中間層１０が非晶質であれば実現する。ただし、十分に良好な保存信頼性を得るためには、ＳｉＯ2／（ＺｎＳ＋ＳｉＯ2）が上記した好ましい範囲内にあるＺｎＳ−ＳｉＯ2から中間層１０を構成することが好ましい。また、保存信頼性を高くするためには、中間層の膜応力を好ましくは−２５０〜２５０N/mm2、より好ましくは−２００〜２００N/mm2とすることも有効である。中間層の膜応力は、構成材料、厚さ、形成条件等を制御することにより調整することができる。
【００２２】
中間層１０の厚さは、好ましくは１０〜５００nm、より好ましくは２０〜３００nm、さらに好ましくは４０〜３００nmである。中間層が薄すぎると本発明の効果が実現しにくくなる。中間層が厚くても特に問題は生じないが、生産性およびコストの点から、上記範囲を超える厚さとしないことが好ましい。
【００２３】
中間層１０の形成方法は、非晶質薄膜が形成できる方法であれば特に限定されないが、好ましくはスパッタ法を用いる。
【００２４】
反射層５
反射層構成材料は特に限定されないが、通常、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ等の単体あるいはこれらの１種以上を含む合金などの高反射率金属から構成すればよい。反射層の厚さは、通常、１０〜３００nmとすればよい。厚さが前記範囲未満であると十分な反射率が得にくくなる。また、前記範囲を超えても反射率の向上は小さく、コスト的に不利になる。ただし、再生信号のノイズは、反射層厚さが５０nm以上、特に６０nm以上となると臨界的に大きくなるため、本発明では、このような厚さの反射層を有する媒体に対して特に有効である。反射層は、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。
【００２５】
上記した金属を通常の条件で気相成長法により形成すれば、多結晶薄膜が形成される。反射層の結晶粒径は、通常、３０〜１００nm程度となる。
【００２６】
第１誘電体層３１および第２誘電体層３２
これらの誘電体層は、記録層の酸化、変質を防ぎ、また、記録時に記録層から伝わる熱を遮断ないし面内方向に逃がすことにより、支持基体２０や透光性基体２を保護する。また、これらの誘電体層を設けることにより、変調度を向上させることができる。各誘電体層は、組成の相異なる２層以上の誘電体層を積層した構成としてもよい。
【００２７】
これらの誘電体層を構成する材料は特に限定されず、例えば、中間層１０の説明において挙げた各種誘電体や、他の誘電体から適宜選択すればよい。各誘電体層の厚さは、保護効果や変調度向上効果が十分に得られるように適宜決定すればよいが、通常、第１誘電体層３１の厚さは好ましくは３０〜３００nm、より好ましくは５０〜２５０nmであり、第２誘電体層３２の厚さは好ましくは１０〜５０nm、より好ましくは１３〜３５nmである。各誘電体層は、スパッタ法により形成することが好ましい。
【００２８】
記録層４
相変化型記録材料の組成は特に限定されないが、少なくともＳｂおよびＴｅを含有するものが好ましい。ＳｂおよびＴｅだけからなる記録層は、結晶化温度が１３０℃程度と低く、保存信頼性が不十分なので、結晶化温度を向上させるために他の元素を添加することが好ましい。この場合の添加元素としては、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｇｅ、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｄおよび希土類元素（Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド）から選択される少なくとも１種が好ましい。これらのうちでは、保存信頼性向上効果が特に高いことから、希土類元素、Ａｇ、ＩｎおよびＧｅから選択される少なくとも１種が好ましい。
【００２９】
ＳｂおよびＴｅ以外の元素をＭで表し、記録層構成元素の原子比を
式Ｉ ＳｂaＴｅbＭc
で表し、
ａ＋ｂ＋ｃ＝１
としたとき、好ましくは
ａ＝０．２〜０．８５、
ｂ＝０．１〜０．６、
ｃ＝０〜０．２５
であり、より好ましくは
ｃ＝０．０１〜０．２５
である。
【００３０】
上記式Ｉにおいて、Ｓｂ含有量が少なすぎると、結晶化速度が十分に速くならないため、オーバーライトが困難となる。一方、Ｓｂ含有量が多すぎると、結晶化速度が速くなりすぎて、非晶質記録マークを形成することが難しくなる。また、Ｍ含有量が少なすぎると、Ｍ添加による効果が不十分となり、Ｍ含有量が多すぎると、相変化に伴なう反射率変化が小さくなって十分な変調度が得られにくい。また、Ｔｅ含有量が少なすぎると、非晶質化が困難となって記録マークを形成することが難しくなる。一方、Ｔｅ含有量が多すぎると、結晶化速度が遅くなってオーバーライトが困難となる。
【００３１】
記録層の厚さは、好ましくは４nm超５０nm以下、より好ましくは５〜３０nmである。記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難となり、結晶化が困難となる。一方、記録層が厚すぎると、記録層の熱容量が大きくなるため記録が困難となるほか、再生信号出力の低下も生じる。
【００３２】
記録層の形成は、スパッタ法により行うことが好ましい。
【００３３】
透光性基体２
透光性基体２は、記録再生光を透過するために透光性を有する。本発明の効果は、反射層５を形成した後に、直接または誘電体層等を介して記録層を形成した媒体において実現するので、透光性基体２の構成材料および厚さは特に限定されない。例えば、支持基体２０と同程度の厚さの樹脂板やガラス板を透光性基体２として用いてもよい。
【００３４】
ただし、本発明は、高密度記録を行う場合に特に有効である。したがって、記録再生光学系の高ＮＡ化による高記録密度達成のために、前記特開平１０−３２０８５９号公報に記載された光透過層と同様に、透光性基体２を薄型化することが好ましい。この場合の透光性基体の厚さは、３０〜３００μmの範囲から選択することが好ましい。透光性基体が薄すぎると、透光性基体表面に付着した塵埃による光学的な影響が大きくなる。一方、透光性基体が厚すぎると、高ＮＡ化による高記録密度達成が難しくなる。また、その結果、本発明による効果が減じられる。
【００３５】
透光性基体２を薄型化するに際しては、例えば、透光性樹脂からなる光透過性シートを各種接着剤により第１誘電体層３１に貼り付けて透光性基体としたり、塗布法を利用して透光性樹脂層を第１誘電体層３１上に直接形成して透光性基体としたりすればよい。ただし、透光性基体２を通して記録再生光が入射するため、透光性基体２は光学的均質性が高いことが好ましい。この点を考慮すると、薄型の透光性基体２は以下の構成であることが好ましい。
【００３６】
第１の構成
この構成では、紫外線硬化性カチオン系樹脂（以下、ＵＶ硬化性カチオン系樹脂ともいう）を含有する樹脂層を硬化することにより、透光性基体２を形成する。ＵＶ硬化性カチオン系樹脂は、
（１）イオン重合であるため、ＵＶ照射終了後も硬化が進む（暗反応）、
（２）硬化収縮率が小さい、
（３）硬化速度が比較的遅い
という特徴をもつ。上記（１）の特徴から、透光性基体の厚さ方向中心部まで均一に硬化できるので、厚さ方向における光学的均質性の高い透光性基体が得られ、モノマーによる信頼性低下も心配する必要がない。また、上記（２）の特徴から、基体に反りが発生せず、また、透光性基体を厚くした場合でも、透光性基体と支持基体側との密着性が低下しにくい。また、上記（３）の特徴から、樹脂の重ね塗りにより厚い透光性基体を形成した場合でも、各層間における密着性が良好となり、厚さ方向における均質性も確保できる。ＵＶ硬化性カチオン系樹脂には、エポキシ樹脂、ビニルエーテル系化合物、環状エーテル系化合物などがあり、これらのいずれを用いてもよいが、特に、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂には、ビスフェノール型、ノボラック型、脂環型、脂肪族型などがあり、これらのいずれを用いてもよいが、特に、脂環型が好ましい。なお、脂環型を用いる場合、その１種だけを用いてもよいが、複数種を混合して用いることが好ましい。硬化前の樹脂層は、ＵＶ硬化性カチオン系樹脂に加え、光重合開始剤を含有する。用いる光重合開始剤は特に限定されず、例えば芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、メタロセン化合物などから適宜選択すればよいが、これらのうちでは特に芳香族スルホニウム塩が好ましい。ＵＶ硬化性カチオン系樹脂に対する光重合開始剤の添加量は、０．１〜１０重量％であることが好ましい。
【００３７】
樹脂層は、塗布により形成することが好ましい。塗布の方法は特に限定されず、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法、スクリーンコート法、ダイコート法、カーテンコート法、ディップコート法などのいずれを用いてもよいが、好ましくはスピンコート法を用いる。樹脂層を硬化するための紫外線照射は、一般の高圧水銀ランプを用いて行えばよい。
【００３８】
透光性基体の形成に際しては、樹脂を塗布した後、硬化する工程を複数回繰り返すことが好ましい。この方法と、樹脂を１回塗布して硬化するだけで同じ厚さの透光性基体を形成する方法とを比較すると、塗布・硬化を複数回繰り返す方法では、光硬化層の厚さ方向中心部まで、均一に硬化することができ、また、透光性基体の厚さを均一にすることができ、また、透光性基体の硬化に伴う媒体の反りを低減できる。
【００３９】
塗布・硬化を複数回繰り返す方法において、塗布・硬化工程１回で形成する樹脂層の厚さは、好ましくは１〜４０μm、より好ましくは５〜２０μmである。１回あたりの厚さをさらに薄くすると、塗布時に塗料がはじかれて膜質が悪くなりやすい。一方、１回あたりの厚さをさらに厚くすると、塗布・硬化を複数回に分けることによる効果が不十分となる。
【００４０】
なお、塗布・硬化を複数回繰り返す方法は、上記したＵＶ硬化性カチオン系樹脂を用いる場合以外にも用いることができる。例えば、そのほかの光硬化性樹脂や、湿気硬化型などの他の硬化性樹脂を用いた場合にも適用できる。また、硬化タイプ以外の樹脂を用いる場合にも適用できる。この場合、硬化の替わりに乾燥を行う。すなわち、塗布・乾燥工程を複数回繰り返すことにより、透光性基体を形成する。この場合に用いる樹脂としては、例えば溶剤希釈型の熱可塑性樹脂が挙げられる。ただし、上記方法は、紫外線硬化性樹脂、特に、上記ＵＶ硬化性カチオン系樹脂を用いた場合に効果が高い。
【００４１】
第２の構成
この構成では、透光性基体２を、光透過性シートと、これを第１誘電体層３１に接着するための粘着剤層とから構成する。粘着剤層は、記録・再生光に対して透明であって、かつ、光透過性シートと支持基体の表面に存在する層とを接着するために十分な粘着性をもつ物質から構成される。
【００４２】
光透過性シートの支持基体側への接着に粘着剤を用いる効果としては、
（１）紫外線硬化型接着剤と異なり硬化が不要なので、硬化時の収縮歪みがなく、媒体に反りが生じにくい、
（２）硬化が不要で硬化時の収縮歪みがないので、光透過性シートの複屈折を大きくすることがほとんどない、
（３）硬化工程が不要なので、装置が簡略化できる
（４）粘着剤層は、光透過性シートにあらかじめコーティング膜として形成しておけるので、膜厚分布を小さくできる
ということが挙げられる。粘着剤層の構成材料としては、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ゴム系材料などのいずれを用いてもよいが、光学特性に優れ、粘着性および耐熱性の設計マージンが広く、また、低コストであることから、好ましくはアクリル系樹脂を用いる。粘着剤層の形成方法は特に限定されないが、上述したように、均一な厚さとなるように光透過性シートに塗布する方法が好ましい。また、透明な膜状基材の両面に粘着剤を塗布することにより粘着シートを形成し、この粘着シートを本発明における粘着剤層として用いて、光透過性シートと支持基体側とを接着する構成とすることも好ましい。粘着剤の塗布方法は特に限定されず、例えばダイコート、ロールコート、グラビアコート、ディップコートなどから適宜選択すればよいが、膜厚分布を小さくできることから、ダイコートを利用することが好ましい。粘着剤層の厚さは、均一な厚さとすることが可能で、かつ、十分な接着力が得られるように適宜決定すればよいが、好ましくは５〜７０μm、より好ましくは１０〜５０μmである。粘着剤層が薄すぎると、接着性が悪くなり、また、貼り合わせ歩留まりも悪くなる。一方、厚すぎると、膜厚分布が大きくなり、また、光透過性シートを薄くしなければならなくなる。
【００４３】
光透過性シートの構成材料は、ポリカーボネート、ポリアリレートおよび環状ポリオレフィンの１種であることが好ましい。用いるポリカーボネートは特に限定されず、例えば、一般的なビスフェノール型の芳香族ポリカーボネートを用いることができる。後述する流延法により製造されたポリカーボネートシートとしては、例えばピュアエース（帝人社製）が市販されている。ポリアリレートは、２価のフェノールと芳香族ジカルボン酸とのポリエステルである。本発明で用いるポリアリレートは、非晶ポリアリレートであり、特に、ビスフェノールＡとテレフタル酸の縮重合物を用いることが好ましい。ポリアリレートは、ポリカーボネートと同様に芳香環を有するため複屈折を生じやすいが、ポリカーボネートに比べ耐熱性が高い。後述する流延法により製造されたポリアリレートシートとしては、例えばエルメック（鐘淵化学工業社製）が市販されている。光透過性シートに用いる環状ポリオレフィンは、光透過性に優れることが好ましい。光透過性に優れた環状ポリオレフィンとしては、ノルボルネン系化合物を出発物質とする非晶質環状ポリオレフィンが挙げられる。このものは、耐熱性にも優れる。光透過性シートには、市販の環状ポリオレフィンを使用することができる。市販の環状ポリオレフィンとしては、例えばアートン（ＪＳＲ社製）、ゼオネクス（日本ゼオン社製）、アペル（三井化学社製）などが挙げられる。これらのうちアートンおよびゼオネクスはフィルムとして市販されている。アートンおよびゼオネクスは、ノルボルネン系モノマーを開環重合し、水素添加したものである。アートンは、ノルボルネン系モノマーの側鎖にエステル基をもたせているため、溶剤に容易に溶解できる。したがって、シート化する際に、後述する流延法を利用できる点で好ましい。また、有機材料に対する接着性が良好であるため、粘着剤層に対する接着強度を高くできる点でも好ましい。また、帯電性が低いため、塵埃が付着しにくい点でも好ましい。
【００４４】
光透過性シートの製造方法は特に限定されないが、厚さ３００μm以下の光透過性シートは、通常の射出成形法により製造することは困難である。したがって、流延（ソルベントキャスト）法や溶融押し出し法など、樹脂をシート状に形成できる方法を利用することが好ましい。このうち特に好ましい方法は、流延法である。流延法は、例えば特公平３−７５９４４号公報に記載されている。同公報には、透明性、複屈折性、可撓性、表面精度、膜厚の均一さに優れたフレキシブルディスク基板が製造できる流延法が記載されている。この流延法では、以下の工程により光透過性シートを製造する。
【００４５】
（１）ポリカーボネートペレット等の樹脂ペレットを塩化メチレン、アクリロニトリル、メチルアクリレート等の溶媒に溶解し、
（２）よく攪拌、脱泡、濾過した後、表面精度の高い金型上にダイより連続的に流し、
（３）乾燥炉を通して溶媒を蒸発させ、連続的にロール状に巻き取る。
【００４６】
このような流延法で製造した光透過性シートは、一般的な溶融押し出し法で製造したものに比べ、シートにかかるテンションが小さいので、複屈折が小さくなる。これに対し溶融押し出し法で製造したシートでは、延伸方向に複屈折の分布が生じてしまう。また、上記流延法では、溶媒の蒸発速度を適切に制御することにより、表面状態に優れた、均一な厚さのシートが製造でき、また、溶融押し出し法により製造されたシートでみられる、ダイラインによる傷が生じない。なお、光透過性シートが流延法により製造されたかどうかは、複屈折のパターンが等方的であることによって確認でき、また、シート中の残存溶剤をガスクロマトグラフ分析などにより定性分析することによっても確認できる。
【００４７】
【実施例】
実施例１
以下の手順で、図１に示す構造の光記録ディスクサンプルを作製した。
【００４８】
支持基体２０には、射出成形によりグルーブ（幅０．４μm、ピッチ０．８μm、深さ５０nm）を同時形成した直径１２０mm、厚さ０．６mmのディスク状ポリカーボネートを用いた。
【００４９】
中間層１０は、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2（２０モル％）ターゲットを用いてＡｒ雰囲気中でスパッタ法により支持基体２０上に形成した。中間層の厚さを表１に示す。なお、比較のために、中間層を設けないサンプルも作製した。
【００５０】
反射層５は、Ａｒ雰囲気中においてスパッタ法により中間層１０上に形成した。ターゲットにはＡｌ−１．７原子％Ｃｒを用いた。反射層の厚さは１００nmとした。なお、ガラス基板上に中間層１０だけを積層した測定用サンプルについてＸ線回折を行ったところ、中間層１０が非晶質であることが確認された。また、ガラス基板上に中間層１０と反射層５とを積層した測定用サンプルについてＸ線回折および走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、反射層５が多結晶であることが確認された。
【００５１】
第２誘電体層３２は、ＺｎＳ（５０モル％）−ＳｉＯ2（５０モル％）ターゲットを用いてＡｒ雰囲気中でスパッタ法により形成した。第２誘電体層の厚さは２６nmとした。
【００５２】
記録層４は、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金ターゲットを用いてＡｒ雰囲気中でスパッタ法により形成した。記録層の組成（原子比）は、
（Ａｇ0.056Ｉｎ0.038Ｓｂ0.632Ｔｅ0.252）Ｇｅ0.022
とした。記録層の厚さは１４nmとした。
【００５３】
第１誘電体層３１は、２層構造とした。そのうち記録層４に接する層は、厚さ５nmとし、ＺｎＳ（５０モル％）−ＳｉＯ2（５０モル％）ターゲットを用いてＡｒ雰囲気中でスパッタ法により形成した。透光性基体２に接する層は、厚さ２３０nmとし、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2（２０モル％）ターゲットを用いてＡｒ雰囲気中でスパッタ法により形成した。
【００５４】
透光性基体２は、第１誘電体層３１の表面に、厚さ３０μmの粘着剤層を介してポリカーボネート板（厚さ０．６mm）を接着することにより形成した。上記粘着剤層には、透明基材の両面にアクリル系樹脂からなる粘着剤を塗布して形成した両面粘着シートを用いた。
【００５５】
各サンプルの記録層をバルクイレーザーにより初期化（結晶化）した後、各サンプルを光記録媒体評価装置に載せ、
レーザー波長：６３４nm、
開口数ＮＡ：０．６、
線速：３．５m/s、
記録信号：８−１６変調信号
の条件で記録を行った。記録は、ランドおよびグルーブの両方に行った。次いで、記録信号を再生し、再生信号の出力、３Ｔ信号のＣ／Ｎ、ノイズ、ジッターを測定した。結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
Figure 0003725412
【００５７】
中間層１０を設けた本発明サンプルと、設けなかった比較サンプルNo.１０５とを比較すると、本発明により出力およびＣ／Ｎが向上し、かつ、ノイズおよびジッターが低減することがわかる。また、本発明サンプルは比較サンプルに比べ、グルーブとランドとの間の再生特性差が著しく小さくなっていることがわかる。
【００５８】
なお、サンプルNo.１０１〜No.１０４の中間層１０の膜応力は、径方向および周方向のいずれにおいても−２００〜２００N/mm2の範囲内であった。
【００５９】
中間層の膜応力は、以下の手順で測定した。ポリイミドからなる長さ２２mm、幅１０mmのフィルムを２枚用意し、一方のフィルムはその長さ方向が支持基体２０の径方向と一致するように、また、他方のフィルムはその長さ方向が支持基体の周方向と一致するように、それぞれ支持基体２０表面に載置した。次いで、これらのフィルムの表面に、測定対象のサンプルと同じ条件で中間層を形成した。次いで、長さ方向におけるそれぞれのフィルムの反り量を測定し、
式 σ＝Ｅｂ2δ／｛３（１−ν）ｄＬ2｝
により、径方向および周方向のそれぞれにおける膜応力σを求めた。なお、上記式において、
Ｅ：フィルムのヤング率、
ｂ：フィルムの厚さ、
ν：フィルムのポアソン比、
Ｌ：フィルムの長さ、
ｄ：中間層の厚さ、
δ：フィルムの反り量
である。
【００６０】
実施例２
中間層１０を表２に示す組成および厚さとし、厚さ１００μmの紫外線硬化型樹脂層から透光性基体２を構成したほかは実施例１と同様にして、光記録ディスクサンプルを作製した。これらのサンプルにおける中間層は、すべて非晶質であった。これらのサンプルの中間層の膜応力を表２に示す。なお、表２において、ＺｎＳ：ＳｉＯ2（８０：２０）およびＺｎＳ：ＳｉＯ2（５０：５０）と示される組成は、それぞれＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2（２０モル％）およびＺｎＳ（５０モル％）−ＳｉＯ2（５０モル％）である。また、表２に示すＬａＳｉＯＮは、モル比で表した組成が（Ｌａ2Ｏ3）20（Ｓｉ3Ｎ4）50（ＳｉＯ2）30である複合酸化物である。また、ＬａＳｉＯＮの横に"１．４Pa"または"０．２Pa"と付記してあるのは、ＬａＳｉＯＮからなる中間層を形成したときのスパッタ圧力である。サンプルNo.２０３およびNo.２０４では、スパッタ圧力を変えることにより、中間層の膜応力を異なるものとした。
【００６１】
これらのサンプルを８０℃・８０％ＲＨの高温・高湿条件で５０時間保存した後、反射層５の欠陥発生の有無を調べた。結果を表２に示す。なお、表２には、比較のためにサンプルNo.１０５の結果も示してある。
【００６２】
【表２】
Figure 0003725412
【００６３】
表２から、中間層を設けることにより保存信頼性が向上することがわかる。なお、反射層に発生した欠陥は、直径０．１〜１mm程度のスポット状の抜けであった。
【００６４】
【発明の効果】
本発明では、支持基体表面に、反射層、記録層および透光性基体がこの順で積層された光記録媒体において、多結晶材料からなる反射層に起因する再生信号のノイズを低減でき、また、ランドとグルーブとの間での再生特性差を低減することができ、また、保存信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
２ 透光性基体
２０ 支持基体
２１ 案内溝
３１ 第１誘電体層
３２ 第２誘電体層
４ 記録層
５ 反射層
１０中間層

Claims (3)

  1. 支持基体上に、非晶質材料から構成された中間層、多結晶材料から構成された反射層、記録層および透光性基体がこの順で積層されて形成されると共に、透光性基体を通して記録光および再生光が入射するように使用され、
    前記中間層の厚さが１０〜５００ nm であって、
    前記非晶質材料が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ａｌおよび希土類元素の少なくとも１種の硫化物を含んでいる光記録媒体。
  2. 支持基体に案内溝が形成されており、案内溝内および／または隣接する案内溝間の領域内に記録マークが形成される請求項１の光記録媒体。
  3. 前記透光性基体の厚さが３０〜３００μmである請求項１または２の光記録媒体。
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