JP4070491B2 - Optical recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光の照射により情報の再生又は記録が可能な、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW、DVD−RAM等の光記録媒体であって、高速記録、特に12m/sec(秒)以上の高速記録可能な光記録媒体に関する。
【0002】
【従来技術】
レーザー光の照射による再生又は記録可能な光記録媒体として、CD−DA、CD−ROM、VIDEO−CD、CD−R、CD−RW、DVD−VIDEO、DVD−ROM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW、DVD−RAMなどが商品化されている。これらの記録媒体では、より多くの情報をより速く記録できるようにするため、更なる記録の高密度化や高線速度化が期待されており、その解決策として、Ag系光反射層の採用が検討されている。
Agを光記録媒体の光反射層として利用すると、以下のようなメリットが期待される。しかし、これらメリットを確保するためには、純度95重量%以上のAgを用いることが望ましい。
(1)広い波長領域でのディスク反射率の増大による再生能力の向上
(2)Agの光学特性に起因する信号振幅の増大による再生能力の向上
(3)相変化ディスクの光反射層の場合、より冷却速度の速い層構造によるオーバーライト性能の向上
(4)相変化ディスクの光反射層の場合、より冷却速度の速い層構造による記録可能線速度範囲の拡大
(5)高いスパッタ効率による生産性の向上
(6)スパッタ製膜時間の短縮による熱応力の低減(ディスク機械特性の改善)
【0003】
一方、Agを光記録媒体の光反射層として利用する場合には、以下のような課題があった。
(1)高温高湿下で腐食し易い。
(2)硫黄や塩素によって腐食し易い。
(3)下地との膜密着力が小さい。
(4)貴金属であり、汎用反射層のAl等と比較して高価である。
Agの腐食を抑制する方法としては、特開昭57−186244号公報のAgCu、特開平7−3363号公報のAgMg、特開平9−156224号公報のAgOM(M:Sb、Pd、Pt)、特開2000−285517号公報のAgPdCuに見られるようなAgの合金化が知られている。また、特許2749080号公報には、熱伝導率をコントロールするために、AgにTi、V、Fe、Co、Ni、Zn、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Sn、Sb、Te、Ta、W、Ir、Pt、Pb、Bi、Cを含有させることが開示されている。
しかし、これらの材料系を実際に光反射層に用いて、DVD+Rディスク、DVD+RWディスクを作製し、これらの光記録媒体の80℃85%RHでのアーカイバル高温保存信頼性を評価したところ、300時間の保存でエラーの急増が認められ、上記の開示材料では充分な保存信頼性が得られなかった。
【0004】
反射層の腐食を抑える手段としては、従来から、反射層表面に紫外線硬化樹脂層を形成することが行われている。例えば、特開2001−222842号公報には、樹脂のガラス転移温度を45℃以上にすることで、樹脂の吸水による皺が無くなり、Al反射層の腐食を回避できることが開示されている。しかし、本発明者等の実験では、上記公報に開示されたガラス転移温度80℃の樹脂を用いても、Ag系光反射層の場合には腐食或いは再生エラーの増大を生じた。
また、相変化型光記録媒体では、記録層の上下にZnS・SiO(20モル%)膜を形成することが効果的である。この材料については、熱膨張係数、光学定数、弾性率を最適化したものが用いられている。
しかし、相変化型光記録媒体の高速記録のためにAg系光反射層を用いる場合、ZnS・SiO上に直接Ag系光反射層を形成すると、AgとZnS・SiOのSとが反応して反射層の腐食を生じることが知られている。
【0005】
その対策として、特開平11−238253号公報には、相変化型光記録媒体の保護層中の硫黄原子とAg系光反射層との化学反応を防止するため、Ta、Ni、Co、Cr、Si、W、V、C、Si、Au、Pd、Ag酸化物、Al酸化物、Ta酸化物を用いた中間層を設けることが開示されており、その膜厚としては、耐食性を保持しAg系光反射層の高熱伝導率を有効に利用するため40nmが好適であること、中間層膜厚10〜50nmでは、信号特性も80℃85%RHの保存信頼性も問題無いことが記載されている。
しかし、本発明者等が、これらの材料を中間層として相変化型光記録媒体を作製したところ、中間層膜厚10〜50nmでは、信号特性の中間層膜厚依存性が大きく、実用的な信号品質は得られなかった。また、温度の昇降速度10℃/時間で、25℃95%RH12時間と40℃95%RH12時間との間での6回のヒートサイクル試験では、Ag系光反射層が中間層から剥離するという問題も発生した。
即ち、本発明者等の検討結果では、中間層の形成により、保護層の硫黄とAgとの反応は抑制されるものの、中間層とAg系光反射層の密着力は充分でなく、両層の膜密着力が高湿度や結露によって低下することが分った。これは、化学的に不活性な中間層を設けて相互拡散を抑制することによりAg系光反射層の腐蝕を抑制した結果、中間層とAg系光反射層の膜密着力、特に湿度による膜密着力の低下を抑えることが出来なくなったためと考えられる。
【0006】
また、本出願人の先願に係る特開2000−331378号公報には、反射放熱層と接触する上部誘電体保護層として、AlN、SiNx、SiAlN、TiN、BN、TaN、Al、MgO、SiO、TiO、B、CeO、CaO、Ta、ZnO、In、SnO、WC、MoC、TiC、SiCを用いること、該上部誘電体保護層を多層としてもよいこと、上部誘電体層4、5(本発明の第2、第3保護層の位置に相当する)の合計膜厚を7〜60nm、好ましくは10〜30nmとすることなどが開示されている。
しかし、実施例としては、本発明の第3保護層の位置に相当する上部誘電体保護層その2の膜厚を、本発明の数値限定範囲よりも厚い10nmとした例が示されているだけであり、9nm以下の例はない。また、2層からなる上部誘電体保護層において、光記録媒体の基本的な光学設計、熱設計を大幅に変えることなく、Ag系光反射層の信頼性を大幅に改善するため、更に反射放熱層と接しない方の保護層(本発明では第2保護層)の機能に悪影響を与えることなくAgの腐食を防止するため、反射放熱層に接する方の保護層(本発明では第3保護層)を膜厚の薄い表面改質層として設けるという技術思想は、この先願の公報には開示されていない。
【0007】
しかも後述するように、第3保護層の材料としてSi原子を35モル%以上含む材料を用いた場合でも、その膜厚が10nmになると、初期信号特性及び95%RH高湿度下での信頼性が充分でなくなるし(表2の比較例3〜7参照)、この先願の公報では均等に扱っているSi原子を35モル%以上含む材料(SiO、SiCなど)以外の他の材料を用いて膜厚が9nm以下の第3保護層を設けても、本発明と同等の効果は得られない(表1の実験1、16参照)。
従って、先願の公報には、例示された多数の上部誘電体層用材料のうち、Si原子を35モル%以上含む材料のみが、他の材料に比べて選択的に優れた効果を奏することについては、記載も示唆もされていないと言うことができる。
【0008】
以上要するに、上記特開平11−238253号公報及び特開2000−331378号公報には、中間層或いは誘電体保護層にSi又はSiを含む材料を用いることは記載されているものの、これらは、本発明において比較例として挙げているものを含む他の多くの材料と共に均等物の一つとして記載されているにすぎず、Si原子を35モル%以上含む材料のみが選択的に有する固有の効果については、記載も示唆もされていないこと、及び、膜厚についても、本発明の数値限定範囲(2〜9nm)よりも厚いため本発明の目的を達成できない膜厚範囲が均等な効果を奏する範囲として記載されていることからみて、本発明の技術思想が開示されていないことは明らかである。
更に、これらの刊行物には、Siを含む中間層或いは誘電体保護層の明確なスパッタ条件やその条件に左右される膜構造、膜質、その膜質を前提にした環境信頼性と記録信号特性とのバランスに基づく最適な膜厚についても全く開示されていない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高温・高湿下での保存信頼性が高く、高温動作が安定し、機械特性良好で、生産性の高い、高速再生又は高速記録可能な光記録媒体の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、次の1)〜18)の発明によって解決される。
1) 基板上に、少なくとも第1保護層、光記録層、第2保護層、第3保護層、Agを95重量%以上含む材料からなる光反射層をこの順に有し、更に該光反射層上に樹脂保護層及び/又は接着層を有する光記録媒体において、第2保護層は、ZnSとSiO を含んだ物質からなり、第2保護層の膜厚が、5〜45nmの範囲にあり、第3保護層は、SiとCとOからなる材料(Si原子を35モル%以上含み且つO原子を1〜20原子%含む)、SiC(Si原子を35モル%以上含む)、及びSiのみの何れかからなり、第3保護層の膜厚DMが、2〜9nmの範囲にあることを特徴とする光記録媒体。
2) 第3保護層の膜厚DMが、3〜7nmの範囲にあることを特徴とする1)記載の光記録媒体。
3) 第2保護層の膜厚をD2、第3保護層の膜厚をDM、光反射層の膜厚をDRとしたとき、
0.1≦DM/D2≦0.5、かつ、0.01≦DM/DR≦0.1
であることを特徴とする1)又は2)記載の光記録媒体。
4) 0.15≦DM/D2≦0.35、かつ、0.03≦DM/DR≦0.05であることを特徴とする3)記載の光記録媒体。
5) 第3保護層が、平均電気陰性度をEn(ave)とし、構成元素のモル濃度(%)をmi、構成元素の電気陰性度をEniとしたときに、
En(ave)=(Σmi×Eni)/100≦2.3
である非晶質物質からなることを特徴とする1)〜4)の何れかに記載の光記録媒体。
6) 光反射層上の樹脂保護層及び/又は接着層のガラス転移温度が、90〜180℃であることを特徴とする1)〜5)の何れかに記載の光記録媒体。
7) ガラス転移温度が、100〜165℃であることを特徴とする6)記載の光記録媒体。
8) 光反射層上に樹脂保護層と接着層とを有し、両層のガラス転移温度の差が、50℃以下であることを特徴とする1)〜7)の何れかに記載の光記録媒体。
9) ガラス転移温度の差が、30℃以下であることを特徴とする8)記載の光記録媒体。
10) 光反射層が、Agに対し、Al、Bi、Ca、Cu、Cd、Fe、Mn、Mg、Ni、Pd、Pb、Sb、Zn、Ndから選ばれた少なくとも1種の元素を添加した材料からなることを特徴とする1)〜9)の何れかに記載の光記録媒体。
11) Agに添加する元素が、CuとNdであることを特徴とする10)記載の光記録媒体。
12) 基板に形成された案内溝の幅が0.10〜0.40μm、深さが15〜45nm(のDVD−ROM互換が可能な書き換え型光記録媒体)であることを特徴とする1)〜11)の何れかに記載の光記録媒体。
13) 案内溝の幅が0.15〜0.35μm、深さが20〜40nmであることを特徴とする12)記載の光記録媒体。
14) 基板に形成された案内溝の幅が0.25〜0.65μm、深さが20〜50nm(のCD−RW媒体)であることを特徴とする1)〜13)の何れかに記載の光記録媒体。
15) 案内溝の幅が0.30〜0.60μm、深さが25〜45nmであることを特徴とする14)記載の光記録媒体。
16) 第3保護層の製膜速度をRm、光反射層の製膜速度をRrとしたとき、両層を、
0.02≦Rm/Rr≦0.20
0.5nm/sec≦Rm≦5.0nm/sec
という条件下で製膜することを特徴とする1)〜15)の何れかに記載の光記録媒体の製造方法。
17) 第3保護層のスパッタ製膜電力をPm、光反射層のスパッタ製膜電力をPrとしたとき、両層を、
1.5×Pm≦Pr
という条件下で製膜することを特徴とする1)〜15)の何れかに記載の光記録媒体の製造方法。
18) 第3保護層が、SiとCとOからなる材料(Si原子を35モル%以上含み且つO原子を1〜20原子%含む)からなる場合において、該第3保護層を、SiCターゲット、及び、Arと、O、CO、COから選ばれた少なくとも1種との混合ガスを用いた反応性スパッタリングにより製膜することを特徴とする1)〜15)の何れかに記載の光記録媒体の製造方法。
【0011】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明の形態の一例を図1、図2に示す。基本的な構成は、案内溝を有する基板1上に、第1保護層2、光記録層3、第2保護層4、第3保護層5、光反射層6、樹脂保護層(オーバーコート層)7を有するものであり、必要に応じて、表面に印刷層10を形成したり、再生光入射面(基板鏡面)に耐擦傷性の向上を目的としたハードコート層を形成してもよい。
また、DVDタイプの光記録媒体の場合には、接着層8を介して貼り合わせ構造としても良い。貼り合わせる反対面のディスクは、同様の単板ディスクでも、カバー基板(透明基板)9のみでも良い。
また、単板ディスクに印刷層を形成することなく貼り合わせた後、反対面側に印刷層を形成しても良い。更に、樹脂保護層と接着層を兼用して1層とすることも可能である。
【0012】
基板の材料は、通常ガラス、セラミックス又は樹脂であり、成型性やコストの点で樹脂基板が好適である。
このような樹脂の例としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、成型性、光学特性、コストの点で優れたポリカーボネート樹脂やアクリル系樹脂が好ましい。
但し、本発明の光記録媒体をDVD−ROM互換が可能な書き換え型光記録媒体に応用する場合には、以下のような特定の条件が付与されることが望ましい。即ち、使用する基板に形成される案内溝の幅が0.10〜0.40μm、好適には0.15〜0.35μm、案内溝の深さが15〜45nm、好適には20〜40nmとなっていることである。このような基板溝によって、DVD−ROMドライブでの再生互換性が向上する。
基板の厚さは0.55〜0.65mmが好適であり、貼り合わせ後のディスクの厚さは、1.1〜1.3mmが好適である。
また、本発明の光記録媒体をCD−RW媒体に応用する場合には、案内溝の幅を0.25〜0.65μm、好適には0.30〜0.60μm、案内溝の深さを20〜50nm、好適には25〜45nmとする。
【0013】
第1保護層及び第2保護層の材料としては、ZnS・SiO(15モル%)、ZnS・SiO(20モル%)、ZnS・SiO(25モル%)などのZnSとSiOを含んだ物質が効果的である。その他に、SiO、SiO、ZnO、SnO、Al、TiO、In、MgO、ZrOなどの酸化物;Si、AlN、TiN、BN、ZrNなどの窒化物;ZnS、TaSなどの硫化物;SiC、TaC、BC、WC、TiC、ZrCなどの炭化物;ダイヤモンド状カーボン、或いはそれらの混合物を用いることもできる。
特に、相変化型光記録層の上下に位置する、熱膨張変化や高温・室温変化による熱ダメージを伴う保護層としては、光学定数、熱膨張係数、弾性率が最適化されているZnS・SiO(20モル%)が望ましい。
第1保護層の膜厚は、反射率、変調度、記録感度に大きく影響するので、良好な信号特性を得るためには、60〜120nmとすることが好適である。
第2保護層の膜厚は、5〜45nm、好適には7〜40nmとするのが良い。5nmよりも薄くなると、耐熱性保護層としての機能を果たさなくなるし、記録感度の低下を生じる。一方、45nmよりも厚くなると、界面剥離を生じ易くなり、繰り返し記録性能も低下する。
【0014】
光記録層としては、結晶−アモルファス相間の相変化を起こし、それぞれが安定化又は準安定化状態を取ることができるSbTeを含み、その組成比がSbχTe100−χ(χは原子%、40≦χ≦80)である相変化型光記録材料が、記録(アモルファス化)感度・速度、消去(結晶化)感度・速度、及び消去比が良好なため適している。更に、相変化型光記録層としては、単に記録・消去できるだけでなく、高密度、高線速度領域で記録したときの信号の再生安定性や信号の寿命(信頼性)も同時に要求される。
これらを総合的に満足できる相変化型光記録層として、SbTeを主成分とするGeSbTe、AgInSbTe、GeInSbTe等が商品化されている。
【0015】
しかし、10m/sec以上の高速で記録するためには、組成式を(Ag及び/又はGe)α(In及び/又はGa及び/又はBi)βSbγTeδMε(式中、Mは添加元素、α、β、γ、δ、εは原子%、α+β+γ+δ+ε=100)として、次の条件を満足する相変化型光記録材料が優れている。
0.1≦α≦10
1≦β≦15
60≦γ≦90
15≦δ≦30
0≦ε≦10
これらの条件を満足する組成領域では、10m/sec以上の高速記録・消去が可能となり、かつ内周と外周で2.4倍の記録速度の異なるCAV(角速度一定)記録が可能である。
添加元素Mとしては、金属Sbより熱伝導率の小さい金属を添加することが、高速記録の際に課題となる記録パワーの低減に効果的である。このような金属の具体例としては、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Hoなどのランタン系列金属、Ti、Zr、Mnが挙げられる。
添加元素Mの添加量は、10原子%以下が望ましい。10原子%を越えると、記録消去特性に影響し、オーバーライト性能が充分でなくなる。
【0016】
初期化後の未記録状態での結晶構造が等方的な結晶構造である立方格子結晶構造、好適にはNaCl型結晶構造を有する材料が、同様に等方性が高いと考えられるアモルファス相とばらつきの少ない相変化を起こすことができ、記録(アモルファス化)及び消去(結晶化)を高速かつ均一に行なうことができるため、適している。
相変化型光記録層の膜厚としては、10〜50nm、好適には12〜30nmとするのが良い。更にジッター等の初期特性、オーバーライト特性、量産効率を考慮すると、好適には13〜25nmとするのが良い。10nmより薄いと光吸収能が著しく低下し、その役割を果さなくなる。また、50nmより厚いと高速で均一な相変化が起り難くなる。
このような光記録層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でもスパッタリング法が、量産性、膜質等に優れているので好ましい。
【0017】
前述したAg系光反射層の課題について鋭意検討した結果、光記録媒体の光反射層としてAgの特徴である光反射率及び高熱伝導率を確保するためには、純度95重量%以上のAgを使用することが必要であった。しかし、この95重量%以上の純度の高いAg系光反射層は高温高湿保存信頼性が充分でなく、Ag系光反射層の膜剥がれや腐食を生じた。
そこで、この膜剥がれや腐食の機構を検討した結果、Ag系光反射層上の樹脂保護層及び/又は接着層中の硫黄源、塩素源が水分(HO)の存在下にAgと接触し、Agを腐食させることが明らかになった。腐食は、Ag表面に到達した硫黄源、塩素源が、水分を媒介としてAgの粒界を通って滲入していくことにより進行することが分った。
その対策としては、Agに対して、Agとの相溶性に優れたAl、Bi、Ca、Cu、Cd、Fe、Mn、Mg、Ni、Pd、Pb、Sb、Zn、Ndから選ばれた少なくとも1種の元素を添加することが効果的であり、特に、CuとNdを添加することが好ましい。これらの添加元素は、酸化防止及びAg粒子凝集に伴うボイド発生の抑制作用を有する。
【0018】
しかし、最近の信頼性に対する要求は強く、特に高温環境下での信頼性の確保が要求されている。例えば、カーナビゲーションシステムなどの車載利用では、夏場の環境を考えて、70℃程度の高温信頼性が期待されている。上記のようなAgの合金化によりAg反射層の信頼性の向上は図れるが、70℃以上の環境下での信頼性は充分でなかった。環境温度が70℃ということは、実際の光ディスク再生或いは記録装置内部の光ディスク表面は、85〜90℃となっていることが明らかになっている。従って、光ディスクの温度としては、80〜90℃での信頼性確保が要求されていることになる。
また、合金を用いることによりコストも高くなるので、より優れた対策の開発が望まれる。
【0019】
前述のように、Ag系光反射層の膜剥がれや腐食は水分の影響を強く受けるため、Ag系光反射層の信頼性は、電気化学的な作用によって損なわれると考えられる。従って、Ag原子の電気的な偏り、分極、イオン化によってAg系光反射層の劣化を生じていると推察される。
本発明者等は、このような知見から、Ag反射層の信頼性向上を図るためには、次の(1)〜(3)が重要であると考えた。
(1)水分との接触を抑制すること
(2)分極・イオン化し難い下地層上にAgを形成すること
(3)化学結合よりも物理的な方法による下地層との密着力の向上を図ることそこで、その対策として、次の(a)〜(b)について検討した。
(a)Ag系光反射層への透湿を抑制する樹脂保護層及び/又は接着層
(b)Ag系光反射層に最適な第3保護層(表面改質層)
【0020】
まず、(a)のAg系光反射層への透湿を抑制する樹脂保護層及び/又は接着層について説明する。
高温高湿度下でのAg反射層の腐食、膜剥がれ等の原因を鋭意検討した結果、Ag系光反射層を被覆する樹脂保護層及び/又は接着層のガラス転移温度に依存することを見出した。即ち、樹脂保護層及び/又は接着層の水分透過性や線膨張係数は、ガラス転移温度以上になると顕著に増大する。その結果、Ag反射層の腐食や膜剥がれの主要因であるAg表面への水分の到達が促進され、光記録媒体が劣化することが分った。従って、ディスク温度90℃までAg反射層の信頼性を確保しようとする場合には、一般的な信頼性試験である80℃85%RHを考慮すると、樹脂保護層及び/又は接着層のガラス転移温度を90℃以上とすることが効果的である。更に、理論的に水の透過速度が最大となる100℃以上のガラス転移温度を有する樹脂保護層及び/又は接着層が望ましい。
しかし、樹脂保護層及び/又は接着層のガラス転移温度が高すぎると、光記録媒体の曲げ強度が小さくなり、床に落下した際やプラスチックケースから取り出すときに光記録媒体が割れ易くなるという問題を生じる。故に、光記録媒体を割れ難くするためには、樹脂保護層及び/又は接着層のガラス転移温度を180℃以下、好適には165℃以下とすることが望ましい。
【0021】
また、Ag反射層上に樹脂保護層と接着層が隣接して存在する場合、両層のガラス転移温度の違いが大きくなると、熱膨張係数等が大きく異なってしまう。その結果、光記録媒体の変形、そり、チルト、特に周方向の変形、そり、チルトを発生してしまい、10m/sec以上の高速での再生、記録においてエラーを発生し易くなる。従って、10m/sec以上の高速での安定した再生、記録を実現するためには、Ag反射層上の樹脂保護層と接着層のガラス転移温度の差異を50℃以下程度に小さくする必要があり、好ましくは30℃以下とする。その具体策としては、樹脂保護層と接着層を同一材料とすることも効果的である。
ガラス転移温度(Tg)とは、樹脂が温度上昇により変化する際、比容、比熱、屈折率、誘電率、拡散定数、弾性率等が急変する温度と定義される。樹脂のガラス転移温度は、樹脂を構成する高分子化合物の出発モノマーの化学構造、置換基の大きさ、極性などに起因する分子間力によって制御される。このガラス転移温度は、粘弾性測定装置によって、tanδの変極点から測定することができる。
【0022】
Ag系光反射層の膜厚としては、50〜200nm、好適には70〜160nmとするのが良い。また、Ag系光反射層を多層化することも可能である。多層化した場合には、各層の膜厚は少なくとも10nm必要で、多層化膜の合計膜厚は50〜160nmとするのが良い。多層記録層の半透明反射層として利用する場合には、10〜50nmが好適である。
Ag系光反射層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。しかし、光記録媒体の製造方法としては、スパッタリングが望ましい。
【0023】
反射層の上には、その酸化防止のために樹脂保護層(オーバーコート層)が形成される。
樹脂保護層としては、スピンコート法で作製した紫外線硬化型樹脂層が好適である。その厚さは、3〜15μmが適当であり、3μmよりも薄くすると、樹脂保護層、オーバーコート層上に印刷層を設ける場合に、エラーの増大が認められることがある。一方、15μmより厚くすると、内部応力が大きくなってしまい、ディスクの機械特性に大きく影響してしまう。
【0024】
ハードコート層を設ける場合も、スピンコート法で作製した紫外線硬化型樹脂が一般的である。その厚さは、2〜6μmが適当である。2μmより薄くすると、十分な耐擦傷性が得られない。6μmより厚くすると、内部応力が大きくなってしまい、ディスクの機械特性に大きく影響してしまう。
またその硬度は、布で擦っても大きな傷が付かない鉛筆硬度H以上とする必要がある。必要に応じて、導電性の材料を混入させて帯電防止を図り、埃等の付着を防止することも効果的である。
【0025】
印刷層は、耐擦傷性の確保、ブランド名などのレーベル印刷、インクジェットプリンタに対するインク受容層の形成などを目的としており、紫外線硬化型樹脂をスクリーン印刷法にて形成するのが好適である。
その厚さは、3〜50μmが適当である。3μmより薄くすると、層形成時にムラが生じてしまうし、50μmより厚くすると、内部応力が大きくなってしまい、ディスクの機械特性に大きく影響してしまう。
【0026】
接着層には、紫外線硬化型樹脂、ホットメルト接着剤、シリコーン樹脂などの接着剤を用いることができる。
このような接着層の材料を、オーバーコート層又は印刷層上に、材料に応じて、スピンコート、ロールコート、スクリーン印刷法などの方法により塗布し、紫外線照射、加熱、加圧等の処理を行なった後、反対面のディスクを貼り合わせる。
反対面のディスクは、同様の単板ディスクでも透明基板のみでも良く、反対面ディスクの貼り合わせ面については、接着層の材料を塗布してもしなくても良い。また、接着層としては、粘着シートを用いることもできる。
接着層の膜厚は特に制限されるものではないが、材料の塗布性、硬化性、ディスクの機械特性の影響を考慮すると、5〜100μm、好適には7〜80μmである。
接着面の範囲も特に制限されるものではないが、DVD及び/又はCD互換が可能な書き換え型ディスクに応用する場合、高速記録を可能とするためには、接着強度を確保する必要上、内周端の位置がΦ15〜40mm、好適にはΦ15〜30mmであることが望ましい。
【0027】
次に、(b)のAg系光反射層に最適な第3保護層(表面改質層)について説明する。
従来のAg系光反射層は、ZnS・SiO上に形成されてきた。しかしながら、ZnS・SiOには、ZnやSが含まれているため、その表面は電気化学的に活性である。また、SiOは、微視的に見るとSiが正、Oが負の分極を生じており、水との濡れ性も良好で水分を保持し易く、Ag系光反射層を形成するには適当でない。そこで、本発明者等は、Ag系光反射層と第2保護層の間に、上記ZnS・SiO層のような、Ag系光反射層との関係上、表面物性に問題のある層の表面状態を変えるための第3保護層(表面改質層)を形成することを考えた。この第3保護層に要求される特性として、次の(1)〜(4)の点を考慮して材料及び作製条件を検討した。
(1)Agとの電気化学的な作用の小さい非金属を採用すること
(2)Agをイオン化させないために、Agより電気陰性度の小さい構成元素を採用すること
(3)物理的表面改質をし易くするために結合エネルギーが比較的小さい物質を採用すること
(4)結晶粒界を通じて水分や不純物が移動しないようにするため非晶質物質を採用すること
【0028】
検討の結果、上記の条件を満たす元素として、次の(i)(ii)の物性を有するSiが抽出された。
(i)Siは非金属(半金属)であり、その電気陰性度は1.8で、Agの電気陰性度1.9より小さい。
(ii)Si−Siの結合エネルギーは、76kcal(キロカロリー)/モルで、Si−C結合の104kcal/モル、Si−O結合の192kcal/モル、C−C結合の144kcal/モルに比べて小さい。
次いで、本発明者等は、Siをベースとした各種第3保護層を有する、図1のような層構成のDVD+RW対応の光記録媒体を作製し、温度の昇降速度10℃/時間で、25℃95%RH12時間と40℃95%RH12時間という条件の間での、6回のヒートサイクル試験を行った。
サンプルの媒体は、案内溝付の厚さ0.6mmのポリカーボネート基板上に、第1保護層として膜厚80nmのZnS・SiO(20モル%)、光記録層として、膜厚15nmのGaGeMnSb71Te20、第2保護層として膜厚15nmのZnS・SiO(20モル%)、第3保護層として膜厚5nmの下記表1の材料からなる膜、光反射層として膜厚140nmの99.99重量%Agを、順にスパッタリングにより設け、次いでTg130℃の樹脂保護層を設けた後、更にTg135℃の接着剤でカバー基板を貼り合わせて作製した。
【0029】
【表1】

Figure 0004070491
【0030】
上記表1には、(1)第3保護層の元素のモル濃度(%)、(2)第3保護層材料における化学結合種(元素と元素の結合の種類)別の結合数順位と、各化学結合種の結合エネルギー(kcal/モル)、(3)第3保護層の構造、(4)第3保護層の平均電気陰性度、(5)その第3保護層を用いたDVD+RW媒体のヒートサイクル試験後の欠陥率を示した。なお、第3保護層の構造が結晶であるかアモルファスであるかは、電子線回折でハローパターンが見られればアモルファスであると判定した。また、「欠陥率」とは、未記録状態の媒体の記録可能領域にレーザービームを照射しながら案内溝を走査した際、走査した溝の長さに対する、反射率が予め決められた反射率の規格値から外れた部分の長さの比を言う。更に、欠陥率の欄に、例えば「7.7E−05」とあるのは「7.7×10−5」のことである。
【0031】
各種Siを含有する第3保護層を用いたDVD+RW媒体のヒートサイクル試験後の欠陥率と、第3保護層材料のSi含有量及び平均電気陰性度の関係を図3、図4に示した。図3、図4から、信頼性を確保できる欠陥率である1.0E−05(=1.0×10−5)を確保するためには、第3保護層材料のSiのモル濃度が35%以上、平均電気陰性度2.3以下とすると良いことが分る。
なお、ここでいう平均電気陰性度とは、構成元素の電気陰性度を各元素の存在する割合に応じて平均化したものであり、第3保護層の平均電気陰性度をEn(ave)とし、構成元素のモル濃度(%)をmi、構成元素の電気陰性度をEniとしたときに、次の式で定義される。
En(ave)=Σmi・Eni
この平均電気陰性度の下限は、本発明の効果を奏するか否かの点からは特にないが、実際上は、表1の実験15、18で見られる金属単体のTi、Taの場合の1.5位が限界値と考えられる。
上記平均電気陰性度によって、Agと第3保護層との分極状態が表現され、この分極が大きいと、水分(HO)が界面に入り込む結果、Agと第3保護層の膜浮きを促進すると考えられる。
【0032】
第3保護層は、前述のようにSiを含有する必要があり、Ag系光反射層の信頼性を確保するためには、Siを35モル%以上含有する必要がある。更にSiのモル濃度を高くすると効果的である。しかし、第3保護層は、熱膨張係数、弾性率、化学反応性などの観点から、下地となる第2保護層とのマッチングを考慮しなければならないため、第2保護層の材料によっては、SiにC、O、Nなどを添加することも効果的である。
また、他の層に比べて薄い膜である第3保護層でも、媒体特性に与える光学特性の影響は無視できない。Siは、信頼性という観点からは良好であるが、幾分光吸収能を持っており、あまり厚くすると高い反射率を獲得するためにAg系光反射層を設ける意味が無くなってしまう。
【0033】
第2保護層がZnS・SiO(20モル%)からなる場合の第3保護層の材料としては、Si、SiC又はSiCにOを添加した、SiとC(炭素)とO(酸素)からなる材料が効果的であり、特にSiCを主成分とするSiOxとの混合物又はSiCを主成分とするC(炭素)及びSiOxとの混合物が好ましい。
SiCは融点が極めて高く熱的に安定で且つ緻密であるという特性を持つため膜厚を薄くしても第2誘電体層に含まれる硫黄と反射層のAgとの反応を抑えることができるという優れた特性を有するが、高硬度でありAgと反応しないために密着性が劣るという欠点を有する。
これに対し、本発明のように、第3保護層にSiとC(炭素)とO(酸素)からなる材料を用いれば、密着性が著しく向上し、腐食が著しく低減される。
【0034】
第3保護層の膜厚は、Ag系光反射層に期待される高反射率、高熱伝導率に大きな影響を与えない膜厚に設定する。また、第2保護層に期待される記録・消去の際の熱変形への柔軟な対応、記録感度のコントール機能、記録層の非晶質を結晶化させる大口径LDによる初期化状態のコントロール機能への悪影響が無いように設定する。
本発明者等の検討では、これらの諸点を考慮すると、第3保護層の膜厚DMを2〜9nmの範囲にすることにより、効果的に記録消去の信号特性を維持し、かつAg系光反射層の信頼性を確保できることが分った。
2nm以上あれば連続量産時の繰り返し製膜再現性及び面内均一性が保証でき表面改質の機能を発揮する。好ましくは3〜7nmであり、この範囲であれば、光記録媒体の基本的な光学設計、熱設計を大幅に変えることなく、Ag系光反射層の信頼性を大幅に改善できる。
【0035】
具体的には、14m/secでのDVD+RWフォーマットによるオーバーライト1000回後のジッターが8%以下と良好になる。一方、9nmを越えると、表面改質層というよりは、特開平11−238253号公報や特開2000−331378号公報に開示されているような中間層となってしまい、表面を改質するだけでなく中間層としての物性が、光記録媒体の特性に影響する膜厚領域となってくるので、光学設計、熱設計を大幅に変更する必要を生じてしまう。また、第3保護層(表面改質層)自身に内部応力が発生するようになり、ヒートサイクルでクラック等により破壊されてしまうことも分った。
【0036】
また、第2保護層の膜厚をD2、第3保護層の膜厚をDM、光反射層の膜厚をDRとしたとき、下記の条件を満足するようにすれば、より効果的に記録消去の信号特性を維持し、かつAg系光反射層の信頼性を確保できることも分った。
0.1≦DM/D2≦0.5、かつ、
0.01≦DM/DR≦0.1
更に、上記条件を下記の範囲にすれば、14m/secでのDVD+RWフォーマットによるオーバーライト1000回後のジッターが8%以下と良好になることも分った。
0.15≦DM/D2≦0.35、かつ、
0.03≦DM/DR≦0.05
【0037】
第3保護層の作製方法としては、スパッタリング、プラズマCVD、プラズマ処理、イオンプレーティング、光CVDなどが利用可能であるが、光記録媒体において汎用されているスパッタリングが効果的である。その代表的作製条件は、圧力10−2〜10−4Pa、スパッタ電力0.5〜5.0kW/200mmφ、製膜速度0.5〜5.0nm/secである。ここで重要なことは、第3保護層の製膜速度をRm、光反射層の製膜速度をRrとしたとき、
0.02≦Rm/Rr≦0.20
0.5nm/sec≦Rm≦5.0nm/sec
とすることである。
また、SiとC(炭素)とO(酸素)からなる膜を作成するためには、SiCとSiOxの混合物ターゲットを用いたスパッタリング、又はSiCターゲット、及び、Arと、O、CO、COから選ばれた少なくとも1種との混合ガスを用いた反応性スパッタリングが特に有効である。
そして、例えばArとCOとの混合ガスを用いた場合には、表1に示すように、ArとCOの流量比を変えることにより第3誘電体層の含有酸素量を制御することができる。
【0038】
これは、第3保護層を構成する原子が膜に入射する頻度よりも、その上に形成されるAg系光反射層を形成するときのAgの入射頻度の方を5〜50倍大きくすることにより、第3保護層の最表面温度が高くなり、第3保護層の結合の弱い部分がなくなると共に、Ag原子が第3保護層に入り込み、第3保護層が冷却されたときにAg原子が楔のような状態で残って、Ag系光反射膜と第3保護層の膜密着力の向上を図ることが出来るためである。
第3保護層の製膜速度は、0.5〜5.0nm/secが望ましい。0.5nm/sec以上とすると、第3保護層へのガスの取り込みが少なくなり緻密な膜になるし、5nm/sec以下とすると、膜厚のディスク間バラツキが小さくなり、9nm以下の薄膜を再現性よく製造することが可能になる。
【0039】
また、第3保護層のスパッタ製膜電力をPm、光反射層のスパッタ製膜電力をPrとしたときに、
1.5×Pm≦Pr
とすることによっても、上記製膜速度の条件を満足する場合と同様の理由により、Ag系光反射膜と第3保護層の膜密着力の向上を図ることが出来る。
また、この場合、第3保護層の表面温度が高くなるだけでなく、Ag系光反射層の形成時のスパッタ電力が1.5倍以上であることから、エネルギーの大きいイオンの入射頻度も高くなるので、効果的に第3保護層の結合の弱い部分を除去することができ、Ag系光反射層との密着力を向上させることが出来る。
上記光反射層のスパッタ製膜電力Prの上限は、スパッタ装置の装置仕様上限になる。つまり、装置として安定にスパッタが可能な上限電力となり、現実には10kW位である。
【0040】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【0041】
実施例1
溝幅0.25μm、溝深さ27nm、ウオブル溝の周期4.26μmの案内溝を有する厚さ0.6mmのポリカーボネート基板を射出成型し、この基板上に、第1保護層、光記録層、第2保護層、第3保護層、及び純度99.99重量%のAg光反射層を順次スパッタリング法により積層した。
第1保護層及び第2保護層にはZnS・SiO(20モル%)を用い、膜厚はそれぞれ80nm、14nmとした。
光記録層にはGaGeMnSb70Te20を用い、厚さ16nmとした。
第3保護層には、厚さ4nmのSi膜を用いた。Siの電気陰性度は1.8であり、Agの電気陰性度1.9より小さい材料を選択した。
Ag光反射層は、厚さ140nmとした。
第1保護層、光記録層、第2保護層、第3保護層、Ag光反射層の製膜速度は、それぞれ9nm/sec、5.6nm/sec、4.5nm/sec、1.5nm/sec、32nm/sec、同じく製膜スパッタ電力は、それぞれ4kW、0.4kW、1.5kW、1.5kW、3.5kWとした。
以上の結果、ポリカーボネート基板/ZnS・SiO(80nm)/GaGeMnSb70Te20(16nm)/ZnS・SiO(14nm)/Si(4nm)/99.99重量%Ag(140nm)という積層構成を形成した。
次いで、Ag光反射層上に、室温粘度120cps、硬化後のガラス転移温度149℃となる紫外線硬化型樹脂をスピンコートして樹脂保護層を形成し、相変化型光記録媒体の単板ディスクを作成した。
次いで、ポリカーボネート製の貼り合わせ基板を、室温粘度580cps、硬化後のガラス転移温度135℃となる紫外線硬化型接着剤で貼り合わせて、図1のようなDVDタイプの構成の光記録媒体を得た。
【0042】
次に、大口径LD(ビーム径200×1μmのレーザーダイオード)を有する初期化装置によって、線速度3.5m/sec、電力(LDパワー)850mW、送り120μmで、内周から外周に向けて、線速度一定で全面結晶化した。
続いて、得られた相変化型光記録媒体に、記録線速度16.75m/sec、波長650nm、NA0.65、記録パワー14.5mWで、DVD−ROM再生可能なフォーマットで光記録した。
その結果、、ダイレクトオーバーライト(DOW)1000回記録後のData to Clock Jitter(データ・トゥー・クロック・ジッター)が7.5%と良好であった。また、反射率20%、変調度63%と信号特性も良好であり、Ag本来の高い光反射率、高い熱伝導率を効率的に利用できた。
更に、この光記録媒体について、温度の昇降速度10℃/時間で、25℃95%RH12時間−40℃95%RH12時間の条件で6回のヒートサイクル試験を行った結果、反射率20%、変調度63%、外周58mmのチルト0.4°と変化は認められなかった。また、欠陥率の増大も認められなかった。
【0043】
実施例2〜13
溝幅0.25μm、溝深さ27nm、ウオブル溝の周期4.26μmの案内溝を有する厚さ0.6mmのポリカーボネート基板を射出成型し、この基板上に、第1保護層、光記録層、第2保護層、第3保護層、及び純度99.99重量%のAg光反射層を順次スパッタリング法により積層した。
第1保護層及び第2保護層にはZnS・SiO(20モル%)を用い、光記録層にはGaGeMnSb70Te20を用い、第3保護層には、下記表2に示す材料を用いた。このときの、各層の膜厚と製造条件を表2に示す。
次いで、Ag光反射層上に、室温粘度120cps、硬化後のガラス転移温度149℃となる紫外線硬化型樹脂をスピンコートして環境保護層を形成し、相変化型光記録媒体の単板ディスクを作成した。
次いで、ポリカーボネート製の貼り合わせ基板を、室温粘度580cps、硬化後のガラス転移温度135℃となる紫外線硬化型接着剤で貼り合わせて、図1のようなDVDタイプの構成の光記録媒体を得た。
【0044】
次に大口径LD(ビーム径200×1μmのレーザーダイオード)を有する初期化装置によって、線速度3.5m/sec、電力(LDパワー)850mW、送り120μmで、内周から外周に向けて、線速度一定で全面結晶化した。
次に、得られた相変化型光記録媒体に、記録線速度16.75m/sec、波長650nm、NA0.65、記録パワー14.5mWで、DVD−ROM再生可能なフォーマットで光記録した。
その結果、第3保護層厚2〜9nmでは、DOW1000回後のジッター9%以下と良好であった。更に、3〜7nmでは、DOW1000回後のジッター8%以下とより良好であった。また、反射率20%、変調度63%と信号特性も良好であり、Ag本来の高い光反射率、高い熱伝導率を効率的に利用できた。
更に、この光記録媒体を、80℃85%RH500時間の保存試験、及び温度の昇降速度10℃/時間で、25℃95%RH12時間−40℃95%RH12時間の6回のヒートサイクル試験を行った結果、下記表2に示したように、欠陥率の増大及びエラーの顕著な増大は認められなかった。
【0045】
比較例1〜7
第3保護層の材料と膜厚を下記表2記載のものに変えた点以外は、実施例2〜13の場合と同様にして光記録媒体を作成し、実施例2〜13の場合と同様にして試験を行った。その結果を表2に示す。
表2から分るように、比較例1は第3保護層を設けなかった例であり、比較例2〜7は、第3保護層の材料は本発明の要件(Si原子を35モル%以上含む)を満たしているが、膜厚が1nm又は10nmであって、2〜9nmという本発明の範囲を外れている。そのため、何れも、DOW1000回後のジッター、500時間保存後のジッター、サイクル後のジッターの少なくとも一つに問題があり、総合判定としてNGのものしか得られなかった。
【0046】
【表2】
Figure 0004070491
【0047】
実施例14〜18、比較例8〜10
溝幅0.25μm、溝深さ27nmの案内溝を有する厚さ0.6mmのポリカーボネート基板を射出成型し、この基板上に、第1保護層、記録層、第2保護層、第3保護層、及び純度99.99重量%のAg光反射層を順次スパッタリング法により積層した。
第1保護層及び第2保護層にはZnS・SiO(20モル%)を用い、膜厚はそれぞれ80nm、14nmとした。
記録層にはGe2.0Ag0.5In5.0Sb68.5Te24.0を用い、厚さ16nmとした。
第3保護層としては、SiCターゲット及び表3に示す流量比の混合ガスを用い、圧力0.5Pa、パワー1kWの条件でスパッタリングして、厚さ4nmの膜を形成した。
Ag光反射層は、厚さ140nmとした。
その結果、ポリカーボネート基板/ZnS・SiO(80nm)/Ge2.0Ag0.5In5.0Sb68.5Te24.0(16nm)/ZnS・SiO(14nm)/SiC(4nm)/Ag(140nm)という積層構成を形成した。
次いで、Ag光反射層上に、室温粘度120cps、硬化後のガラス転移温度149℃となる紫外線硬化型樹脂をスピンコートしてオーバーコート層を形成し、相変化型光記録媒体の単板ディスクを作製した。
更に、ポリカーボネート製のカバー基板を、紫外線硬化型接着剤で貼り合わせて、図1の構成の光記録媒体を得た。
【0048】
次に、大口径LD(ビーム径200×1μm)を有する初期化装置によって、線速度3.0m/sec、電力(LDパワー)850mW、送り100μmで、内周から外周に向けて、線速度一定で全面結晶化した。
続いて、得られた相変化型光記録媒体に、記録線速度8.5m/sec、波長650nm、NA0.65、記録パワー14mWで、DVD−ROM再生可能なフォーマットで光記録した。
その結果、表3に示すように、DOW記録後のData to Clock Jitterが9%以上となる回数は第3誘電体層に含まれる酸素量が20%以下の場合であった。酸素量20%を越えるとオーバーライトにより第3誘電体のクラック及び反射層の剥離が生じた。また、酸素量ゼロでは80℃85%300時間の保存テスト後のエラー増加率〔(保存後のエラー−初期エラー)/初期エラー〕が10%を大きく超えるため一部データを読み取ることができなかったが、酸素量1原子%以上では増加率が10%以下となり、保存テスト後でも問題なく再生できた。
また、実施例17の光記録媒体のオージェデプスプロファイル(オージェ電子分光深さ方向分析)を測定したところ、図5のような結果が得られ、膜中にSiより過剰なC(炭素)が取り込まれていることが確認された。
なお、オージェデプスプロファイルとは、高エネルギー(1〜5keV)電子を照射して物質表面から放出される物質固有のエネルギーを有するオージェ電子を分光することにより組成比を定量する方法である。
【0049】
【表3】
Figure 0004070491
【0050】
【発明の効果】
本発明によれば、Ag系光反射層の高反射率、高熱伝導率を活用し、光学設計、熱設計に大きな影響を与えることなく、Agのイオン化及びAgのボイド生成が抑制され、Ag光反射層と第3保護層の密着力が向上した、高温高湿保存時でも信頼性の高い光記録媒体、及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るDVDタイプの光記録媒体の一例を示す図。
【図2】本発明に係るCDタイプの光記録媒体の一例を示す図。
【図3】DVD+RW媒体のヒートサイクル信頼性の、第3保護層材料のSi含有率依存性を示す図。
【図4】DVD+RW媒体のヒートサイクル信頼性の、第3保護層材料の平均電気陰性度依存性を示す図。
【図5】実施例17の光記録媒体のオージェデプスプロファイルを測定した結果を示す図。
【符号の説明】
1 基板
2 第1保護層
3 光記録層
4 第2保護層
5 第3保護層
6 光反射層
7 樹脂保護層
8 接着層
9 カバー基板
10 印刷層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical recording medium such as CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW, DVD-RAM, etc., capable of reproducing or recording information by laser light irradiation. Thus, the present invention relates to an optical recording medium capable of high-speed recording, particularly 12 m / sec (seconds) or higher.
[0002]
[Prior art]
CD-DA, CD-ROM, VIDEO-CD, CD-R, CD-RW, DVD-VIDEO, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW are optical recording media that can be reproduced or recorded by laser light irradiation. DVD + R, DVD + RW, DVD-RAM, etc. are commercialized. These recording media are expected to further increase the recording density and the linear velocity so that more information can be recorded more quickly. As a solution, an Ag-based light reflecting layer is used. Is being considered.
When Ag is used as a light reflection layer of an optical recording medium, the following advantages are expected. However, in order to ensure these merits, it is desirable to use Ag having a purity of 95% by weight or more.
(1) Improvement of reproduction capability by increasing disc reflectivity over a wide wavelength range
(2) Improvement of reproduction capability by increasing signal amplitude due to optical characteristics of Ag
(3) In the case of the light reflection layer of the phase change disk, the overwrite performance is improved by the layer structure with a faster cooling rate.
(4) In the case of the light reflection layer of the phase change disk, the recordable linear velocity range is expanded by the layer structure having a higher cooling rate.
(5) Productivity improvement due to high sputtering efficiency
(6) Reduction of thermal stress by shortening sputter deposition time (improvement of disk mechanical properties)
[0003]
On the other hand, when Ag is used as a light reflection layer of an optical recording medium, there are the following problems.
(1) Easily corroded under high temperature and high humidity.
(2) Easily corroded by sulfur and chlorine.
(3) The film adhesion with the substrate is small.
(4) It is a noble metal and expensive compared to Al or the like of a general-purpose reflective layer.
As a method for suppressing corrosion of Ag, AgCu in JP-A-57-186244, AgMg in JP-A-7-3363, AgOM in JP-A-9-156224 (M: Sb, Pd, Pt), An alloying of Ag such as found in AgPdCu in JP-A-2000-285517 is known. Patent 2749080 discloses that in order to control the thermal conductivity, Ag, Ti, V, Fe, Co, Ni, Zn, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Sn, Sb, Te, Ta, It is disclosed that W, Ir, Pt, Pb, Bi, and C are contained.
However, when these material systems were actually used for the light reflection layer, DVD + R discs and DVD + RW discs were produced, and the archival high-temperature storage reliability at 80 ° C. and 85% RH of these optical recording media was evaluated. A rapid increase in errors was observed in the storage of time, and the above disclosed materials could not provide sufficient storage reliability.
[0004]
As a means for suppressing corrosion of the reflective layer, conventionally, an ultraviolet curable resin layer is formed on the surface of the reflective layer. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-222842 discloses that by setting the glass transition temperature of the resin to 45 ° C. or higher, wrinkles due to water absorption of the resin are eliminated, and corrosion of the Al reflective layer can be avoided. However, in the experiments by the present inventors, even when the resin having a glass transition temperature of 80 ° C. disclosed in the above publication was used, corrosion or an increase in reproduction error occurred in the case of the Ag-based light reflection layer.
In the phase change type optical recording medium, ZnS · SiO is formed above and below the recording layer.2It is effective to form a (20 mol%) film. For this material, a material with optimized thermal expansion coefficient, optical constant, and elastic modulus is used.
However, when an Ag-based light reflection layer is used for high-speed recording of a phase change optical recording medium, ZnS · SiO2When an Ag-based light reflection layer is formed directly on the Ag, Zn and ZnS · SiO2It is known that the S reacts to cause corrosion of the reflective layer.
[0005]
As a countermeasure, JP-A-11-238253 discloses Ta, Ni, Co, Cr, in order to prevent a chemical reaction between the sulfur atom in the protective layer of the phase change optical recording medium and the Ag-based light reflection layer. It is disclosed that an intermediate layer using Si, W, V, C, Si, Au, Pd, Ag oxide, Al oxide, and Ta oxide is provided. It is described that 40 nm is preferable in order to effectively use the high thermal conductivity of the system light reflecting layer, and that the signal characteristics and storage reliability at 80 ° C. and 85% RH are not a problem when the intermediate layer thickness is 10 to 50 nm. Yes.
However, when the present inventors produced a phase change type optical recording medium using these materials as an intermediate layer, the dependence of the signal characteristics on the intermediate layer thickness is large and practical when the intermediate layer thickness is 10 to 50 nm. No signal quality was obtained. In addition, in six heat cycle tests between 25 ° C. and 95% RH for 12 hours and 40 ° C. and 95% RH for 12 hours at a temperature raising / lowering rate of 10 ° C./hour, the Ag-based light reflection layer is peeled off from the intermediate layer. Problems also occurred.
That is, according to the examination results of the present inventors, although the reaction between sulfur and Ag in the protective layer is suppressed by the formation of the intermediate layer, the adhesion between the intermediate layer and the Ag-based light reflection layer is not sufficient. It was found that the film adhesion strength of the film decreased due to high humidity and condensation. This is because, as a result of suppressing the corrosion of the Ag-based light reflection layer by providing a chemically inert intermediate layer to suppress mutual diffusion, the film adhesion between the intermediate layer and the Ag-based light reflection layer, in particular, the film due to humidity This is thought to be because it was impossible to suppress the decrease in adhesion.
[0006]
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-331378 related to the prior application of the present applicant describes AlN, SiNx, SiAlN, TiN, BN, TaN, Al as an upper dielectric protective layer in contact with the reflective heat dissipation layer.2O3, MgO, SiO, TiO2, B2O3, CeO2, CaO, Ta2O5, ZnO, In2O3, SnO2, WC, MoC, TiC, SiC, the upper dielectric protective layer may be a multilayer, and the upper dielectric layers 4 and 5 (corresponding to the positions of the second and third protective layers of the present invention). It is disclosed that the total film thickness is 7 to 60 nm, preferably 10 to 30 nm.
However, as an example, only an example in which the film thickness of the upper dielectric protective layer 2 corresponding to the position of the third protective layer of the present invention is 10 nm thicker than the numerical limited range of the present invention is shown. There is no example of 9 nm or less. In addition, in the upper dielectric protective layer composed of two layers, the reflection and heat dissipation is further improved in order to greatly improve the reliability of the Ag-based light reflection layer without significantly changing the basic optical design and thermal design of the optical recording medium. In order to prevent corrosion of Ag without adversely affecting the function of the protective layer that is not in contact with the layer (second protective layer in the present invention), the protective layer that is in contact with the reflective heat dissipation layer (third protective layer in the present invention) ) Is not disclosed in this prior application gazette.
[0007]
Moreover, as will be described later, even when a material containing 35 mol% or more of Si atoms is used as the material of the third protective layer, the initial signal characteristics and reliability under high humidity of 95% RH are obtained when the film thickness becomes 10 nm. (Refer to Comparative Examples 3 to 7 in Table 2), and other materials other than materials (SiO, SiC, etc.) containing 35 mol% or more of Si atoms equally treated in this prior application are used. Even if the third protective layer having a thickness of 9 nm or less is provided, the same effect as the present invention cannot be obtained (see Experiments 1 and 16 in Table 1).
Therefore, in the publication of the prior application, among the many materials for the upper dielectric layer exemplified, only the material containing 35 mol% or more of Si atoms has an excellent effect selectively as compared with other materials. Can be said to be neither described nor suggested.
[0008]
In short, although the above-mentioned JP-A-11-238253 and JP-A-2000-331378 describe that an intermediate layer or a dielectric protective layer uses Si or a material containing Si, It is described as one of the equivalents together with many other materials including those listed as comparative examples in the invention, and the inherent effect that only the material containing 35 mol% or more of Si atoms selectively has Is neither described nor suggested, and the film thickness range in which the object of the present invention cannot be achieved because the film thickness is thicker than the numerical limit range (2 to 9 nm) of the present invention. It is apparent that the technical idea of the present invention is not disclosed.
In addition, these publications include clear sputtering conditions for intermediate layers or dielectric protective layers containing Si, film structures that depend on those conditions, film quality, and environmental reliability and recording signal characteristics based on the film quality. The optimum film thickness based on the balance is not disclosed at all.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an optical recording medium having high storage reliability under high temperature and high humidity, stable high temperature operation, good mechanical properties, high productivity, and capable of high speed reproduction or high speed recording.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The above-mentioned problems are as follows:18).
  1) On the substrate, at least a first protective layer, an optical recording layer, and a second protective layerThe second3 An optical recording medium having a protective layer and a light reflecting layer made of a material containing 95% by weight or more of Ag in this order, and further having a resin protective layer and / or an adhesive layer on the light reflecting layer.The second protective layer is made of ZnS and SiO. 2 The second protective layer has a thickness in the range of 5 to 45 nm, and the third protective layer is a material composed of Si, C and O (containing 35 mol% or more of Si atoms and O atoms). 1 to 20 atom%), SiC (containing 35 mol% or more of Si atoms), and Si alone,An optical recording medium, wherein the third protective layer has a thickness DM in the range of 2 to 9 nm.
  2) The optical recording medium according to 1), wherein the thickness DM of the third protective layer is in the range of 3 to 7 nm.
  3) When the thickness of the second protective layer is D2, the thickness of the third protective layer is DM, and the thickness of the light reflecting layer is DR,
      0.1 ≦ DM / D2 ≦ 0.5 and 0.01 ≦ DM / DR ≦ 0.1
1) characterized byOr 2)The optical recording medium described.
  4) 0.15 ≦ DM / D2 ≦ 0.35 and 0.03 ≦ DM / DR ≦ 0.053)The optical recording medium described.
  5) When the third protective layer has an average electronegativity of En (ave), the molar concentration (%) of the constituent element is mi, and the electronegativity of the constituent element is Eni,
              En (ave) = (Σmi × Eni) /100≦2.3
1) to characterized by comprising an amorphous material4)An optical recording medium according to any one of the above.
  6) The glass transition temperature of the resin protective layer and / or the adhesive layer on the light reflection layer is 90 to 180 ° C. 1) to5)An optical recording medium according to any one of the above.
  7) The glass transition temperature is 100 to 165 ° C.6)The optical recording medium described.
  8) It has a resin protective layer and an adhesive layer on the light reflection layer, and the difference in glass transition temperature between the two layers is 50 ° C. or less.7)An optical recording medium according to any one of the above.
  9) The difference in glass transition temperature is 30 ° C. or less.8)The optical recording medium described.
  10) The light reflecting layer added at least one element selected from Al, Bi, Ca, Cu, Cd, Fe, Mn, Mg, Ni, Pd, Pb, Sb, Zn, and Nd to Ag. 1) to characterized by comprising material9)An optical recording medium according to any one of the above.
  11) Elements added to Ag are Cu and Nd10)The optical recording medium described.
  12) The width of the guide groove formed on the substrate is 0.10 to 0.40 μm and the depth is 15 to 45 nm (a DVD-ROM compatible rewritable optical recording medium) 1) ~11)An optical recording medium according to any one of the above.
  13) The guide groove has a width of 0.15 to 0.35 μm and a depth of 20 to 40 nm.12)The optical recording medium described.
  14) The width of the guide groove formed on the substrate is 0.25 to 0.65 μm, and the depth is 20 to 50 nm (CD-RW medium) 1) to13)An optical recording medium according to any one of the above.
  15) The guide groove has a width of 0.30 to 0.60 μm and a depth of 25 to 45 nm.14)The optical recording medium described.
  16) When the deposition rate of the third protective layer is Rm and the deposition rate of the light reflecting layer is Rr, both layers are
              0.02 ≦ Rm / Rr ≦ 0.20
              0.5 nm / sec ≦ Rm ≦ 5.0 nm / sec
The film is formed under the conditions 1) to15)A method for producing an optical recording medium according to any one of the above.
  17) When the sputtering deposition power of the third protective layer is Pm and the sputtering deposition power of the light reflecting layer is Pr, both layers are
              1.5 × Pm ≦ Pr
The film is formed under the conditions 1) to15)A method for producing an optical recording medium according to any one of the above.
  18)In the case where the third protective layer is made of a material composed of Si, C and O (containing 35 mol% or more of Si atoms and 1 to 20 atomic% of O atoms),The third protective layer is made of SiC target, Ar, and O.2, CO, CO2By reactive sputtering using a mixed gas with at least one selected fromFilm formationIt is characterized by1) -15)A method for producing an optical recording medium according to any one of the above.
[0011]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
An example of the form of the present invention is shown in FIGS. The basic structure is that a first protective layer 2, an optical recording layer 3, a second protective layer 4, a third protective layer 5, a light reflecting layer 6, a resin protective layer (overcoat layer) are formed on a substrate 1 having guide grooves. ) 7, and if necessary, a printed layer 10 may be formed on the surface, or a hard coat layer may be formed on the reproduction light incident surface (substrate mirror surface) for the purpose of improving scratch resistance. .
Further, in the case of a DVD type optical recording medium, a laminated structure may be used via the adhesive layer 8. The disc on the opposite side to be bonded may be a similar single plate disc or only the cover substrate (transparent substrate) 9.
Further, after bonding to a single disk disk without forming a print layer, the print layer may be formed on the opposite surface side. Furthermore, the resin protective layer and the adhesive layer can be combined to form a single layer.
[0012]
The material of the substrate is usually glass, ceramics or resin, and a resin substrate is preferable in terms of moldability and cost.
Examples of such resins include polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin, polyethylene resin, polypropylene resin, silicone resin, fluorine resin, ABS resin, urethane resin, and the like. Although mentioned, the polycarbonate resin and acrylic resin which were excellent in the moldability, the optical characteristic, and the point of cost are preferable.
However, when the optical recording medium of the present invention is applied to a rewritable optical recording medium compatible with DVD-ROM, it is desirable that the following specific conditions are given. That is, the width of the guide groove formed on the substrate to be used is 0.10 to 0.40 μm, preferably 0.15 to 0.35 μm, and the depth of the guide groove is 15 to 45 nm, preferably 20 to 40 nm. It is that. Such a substrate groove improves reproduction compatibility with a DVD-ROM drive.
The thickness of the substrate is preferably 0.55 to 0.65 mm, and the thickness of the disk after bonding is preferably 1.1 to 1.3 mm.
Further, when the optical recording medium of the present invention is applied to a CD-RW medium, the width of the guide groove is 0.25 to 0.65 μm, preferably 0.30 to 0.60 μm, and the depth of the guide groove is set. 20 to 50 nm, preferably 25 to 45 nm.
[0013]
As a material of the first protective layer and the second protective layer, ZnS · SiO2(15 mol%), ZnS.SiO2(20 mol%), ZnS.SiO2ZnS and SiO such as (25 mol%)2Substances containing are effective. In addition, SiO, SiO2ZnO, SnO2, Al2O3TiO2, In2O3, MgO, ZrO2Oxides such as Si;3N4Nitrides such as AlN, TiN, BN, ZrN; ZnS, TaS4Sulfides such as SiC, TaC, B4Carbides such as C, WC, TiC, and ZrC; diamond-like carbon, or a mixture thereof can also be used.
In particular, as a protective layer with thermal damage due to thermal expansion change or high temperature / room temperature change located above and below the phase change optical recording layer, the optical constant, thermal expansion coefficient, and elastic modulus are optimized.2(20 mol%) is desirable.
Since the film thickness of the first protective layer greatly affects the reflectivity, the degree of modulation, and the recording sensitivity, it is preferably 60 to 120 nm in order to obtain good signal characteristics.
The film thickness of the second protective layer is 5 to 45 nm, preferably 7 to 40 nm. When it is thinner than 5 nm, the function as a heat-resistant protective layer is not achieved, and the recording sensitivity is lowered. On the other hand, if it is thicker than 45 nm, interfacial delamination tends to occur, and repeated recording performance also deteriorates.
[0014]
The optical recording layer includes SbTe that undergoes a phase change between a crystal and an amorphous phase, each of which can be in a stabilized or metastable state, and the composition ratio thereof is SbχTe100-χPhase change type optical recording material (χ is atomic%, 40 ≦ χ ≦ 80) is suitable because of good recording (amorphization) sensitivity / speed, erasure (crystallization) sensitivity / speed, and erasure ratio. . Furthermore, the phase-change optical recording layer is not only capable of recording / erasing, but is also required to have signal reproduction stability and signal life (reliability) when recording in a high density and high linear velocity region.
As a phase change type optical recording layer that can satisfy these conditions comprehensively, GeSbTe, AgInSbTe, GeInSbTe, etc. containing SbTe as a main component have been commercialized.
[0015]
However, in order to record at a high speed of 10 m / sec or more, the composition formula is (Ag and / or Ge) α (In and / or Ga and / or Bi) βSbγTeδMε (where M is an additive element, α, β , Γ, δ, and ε are atomic% and α + β + γ + δ + ε = 100), and a phase change optical recording material that satisfies the following conditions is excellent.
0.1 ≦ α ≦ 10
1 ≦ β ≦ 15
60 ≦ γ ≦ 90
15 ≦ δ ≦ 30
0 ≦ ε ≦ 10
In the composition region satisfying these conditions, high-speed recording / erasing of 10 m / sec or more is possible, and CAV (constant angular velocity) recording with a recording speed 2.4 times different between the inner circumference and the outer circumference is possible.
As the additive element M, adding a metal having a lower thermal conductivity than the metal Sb is effective in reducing the recording power, which is a problem in high-speed recording. Specific examples of such metals include lanthanum series metals such as Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, and Ho, Ti, Zr, and Mn.
The addition amount of the additive element M is preferably 10 atomic% or less. If it exceeds 10 atomic%, the recording / erasing characteristics are affected, and the overwriting performance becomes insufficient.
[0016]
A cubic lattice crystal structure in which the crystal structure in an unrecorded state after initialization is an isotropic crystal structure, preferably a material having a NaCl-type crystal structure, and an amorphous phase which is considered to be highly isotropic It is suitable because it can cause a phase change with little variation and can perform recording (amorphization) and erasing (crystallization) at high speed and uniformly.
The film thickness of the phase change optical recording layer is 10 to 50 nm, preferably 12 to 30 nm. Furthermore, considering initial characteristics such as jitter, overwrite characteristics, and mass production efficiency, the thickness is preferably set to 13 to 25 nm. If it is thinner than 10 nm, the light absorption ability is remarkably lowered and the role cannot be played. On the other hand, if it is thicker than 50 nm, uniform phase change is difficult to occur at high speed.
Such an optical recording layer can be formed by various vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. Among these, the sputtering method is preferable because it is excellent in mass productivity and film quality.
[0017]
As a result of intensive studies on the problems of the Ag-based light reflection layer described above, as a light reflection layer of an optical recording medium, in order to ensure the light reflectivity and high thermal conductivity that are the characteristics of Ag, Ag having a purity of 95% by weight or more is required. It was necessary to use. However, this Ag-based light reflecting layer having a purity of 95% by weight or more has insufficient high-temperature and high-humidity storage reliability, and film peeling or corrosion of the Ag-based light reflecting layer occurred.
Therefore, as a result of examining the mechanism of film peeling and corrosion, the sulfur source and chlorine source in the resin protective layer and / or the adhesive layer on the Ag-based light reflection layer are moisture (H2Contact with Ag in the presence of O) was found to corrode Ag. It has been found that the corrosion proceeds by the sulfur source and chlorine source that have reached the surface of Ag infiltrated through the grain boundaries of Ag through moisture.
As countermeasures thereof, at least selected from Al, Bi, Ca, Cu, Cd, Fe, Mn, Mg, Ni, Pd, Pb, Sb, Zn, and Nd, which have excellent compatibility with Ag, with respect to Ag It is effective to add one element, and it is particularly preferable to add Cu and Nd. These additive elements have the effect of preventing the generation of voids accompanying the antioxidant and Ag particle aggregation.
[0018]
However, recent demands for reliability are strong, and it is particularly required to ensure reliability in a high temperature environment. For example, in car use such as a car navigation system, high temperature reliability of about 70 ° C. is expected in consideration of the summer environment. Although reliability of the Ag reflection layer can be improved by alloying Ag as described above, the reliability in an environment of 70 ° C. or higher is not sufficient. The fact that the environmental temperature is 70 ° C. has revealed that the surface of the optical disc inside the actual optical disc reproducing or recording apparatus is 85 to 90 ° C. Therefore, it is required to ensure the reliability of the optical disk at 80 to 90 ° C.
Moreover, since the cost is increased by using an alloy, development of a better countermeasure is desired.
[0019]
As described above, film peeling and corrosion of the Ag-based light reflection layer are strongly affected by moisture, and thus the reliability of the Ag-based light reflection layer is considered to be impaired by the electrochemical action. Therefore, it is presumed that the Ag-based light reflection layer is deteriorated due to electrical deviation, polarization, and ionization of Ag atoms.
From these findings, the present inventors considered that the following (1) to (3) are important in order to improve the reliability of the Ag reflection layer.
(1) Suppressing contact with moisture
(2) Ag is formed on an underlayer that is difficult to polarize and ionize.
(3) To improve the adhesion with the underlying layer by a physical method rather than chemical bonding. Therefore, the following (a) to (b) were examined as countermeasures.
(A) Resin protective layer and / or adhesive layer for suppressing moisture permeation to Ag-based light reflection layer
(B) Third protective layer (surface modified layer) optimal for Ag-based light reflecting layer
[0020]
First, the resin protective layer and / or adhesive layer that suppresses moisture permeation to the Ag-based light reflection layer of (a) will be described.
As a result of intensive investigations on the cause of corrosion and peeling of the Ag reflection layer under high temperature and high humidity, it was found that it depends on the glass transition temperature of the resin protective layer and / or the adhesive layer covering the Ag-based light reflection layer. . That is, the water permeability and linear expansion coefficient of the resin protective layer and / or the adhesive layer increase significantly when the glass transition temperature or higher is reached. As a result, it has been found that the arrival of moisture to the Ag surface, which is the main cause of corrosion of the Ag reflection layer and film peeling, is promoted, and the optical recording medium deteriorates. Therefore, when the reliability of the Ag reflection layer is to be ensured up to the disk temperature of 90 ° C., the glass transition of the resin protective layer and / or the adhesive layer is considered in consideration of a general reliability test of 80 ° C. and 85% RH. It is effective to set the temperature to 90 ° C. or higher. Furthermore, a resin protective layer and / or an adhesive layer having a glass transition temperature of 100 ° C. or higher that theoretically maximizes the water permeation rate is desirable.
However, if the glass transition temperature of the resin protective layer and / or the adhesive layer is too high, the bending strength of the optical recording medium is reduced, and the optical recording medium is easily broken when dropped on the floor or taken out from the plastic case. Produce. Therefore, in order to make the optical recording medium difficult to break, it is desirable that the glass transition temperature of the resin protective layer and / or the adhesive layer is 180 ° C. or lower, preferably 165 ° C. or lower.
[0021]
Moreover, when the resin protective layer and the adhesive layer are adjacent to each other on the Ag reflection layer, the thermal expansion coefficient and the like are greatly different when the difference in the glass transition temperature between the two layers is increased. As a result, the optical recording medium is deformed, warped and tilted, particularly in the circumferential direction, warped and tilted, and an error is likely to occur during reproduction and recording at a high speed of 10 m / sec or more. Therefore, in order to realize stable reproduction and recording at a high speed of 10 m / sec or more, it is necessary to reduce the difference in glass transition temperature between the resin protective layer on the Ag reflection layer and the adhesive layer to about 50 ° C. or less. The temperature is preferably 30 ° C. or lower. As a specific measure, it is also effective to use the same material for the resin protective layer and the adhesive layer.
The glass transition temperature (Tg) is defined as the temperature at which the specific volume, specific heat, refractive index, dielectric constant, diffusion constant, elastic modulus, etc. change suddenly when the resin changes with temperature. The glass transition temperature of the resin is controlled by the intermolecular force resulting from the chemical structure of the starting monomer of the polymer compound constituting the resin, the size of the substituent, the polarity, and the like. This glass transition temperature can be measured from the inflection point of tan δ with a viscoelasticity measuring device.
[0022]
The film thickness of the Ag-based light reflection layer is 50 to 200 nm, preferably 70 to 160 nm. It is also possible to make the Ag-based light reflection layer multi-layered. When multilayered, the thickness of each layer is required to be at least 10 nm, and the total thickness of the multilayered film is preferably 50 to 160 nm. When used as a translucent reflective layer of a multilayer recording layer, 10 to 50 nm is preferable.
The Ag-based light reflection layer can be formed by various vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. However, sputtering is desirable as a method for manufacturing an optical recording medium.
[0023]
A resin protective layer (overcoat layer) is formed on the reflective layer to prevent oxidation.
As the resin protective layer, an ultraviolet curable resin layer produced by a spin coating method is suitable. The thickness is suitably 3 to 15 μm, and if it is thinner than 3 μm, an increase in errors may be observed when a printed layer is provided on the resin protective layer and overcoat layer. On the other hand, if it is thicker than 15 μm, the internal stress increases, which greatly affects the mechanical properties of the disk.
[0024]
When providing a hard coat layer, an ultraviolet curable resin produced by a spin coat method is generally used. The thickness is suitably 2 to 6 μm. If it is thinner than 2 μm, sufficient scratch resistance cannot be obtained. If it is thicker than 6 μm, the internal stress increases, which greatly affects the mechanical properties of the disk.
Moreover, the hardness needs to be more than the pencil hardness H which does not give a big damage | wound even if it rubs with a cloth. If necessary, it is also effective to mix a conductive material to prevent electrification and prevent adhesion of dust and the like.
[0025]
The printed layer is used for the purpose of ensuring scratch resistance, label printing such as a brand name, and forming an ink receiving layer for an inkjet printer, and it is preferable to form an ultraviolet curable resin by a screen printing method.
The thickness is suitably 3 to 50 μm. If the thickness is less than 3 μm, unevenness occurs during the formation of the layer, and if the thickness is greater than 50 μm, the internal stress increases, greatly affecting the mechanical properties of the disk.
[0026]
For the adhesive layer, an adhesive such as an ultraviolet curable resin, a hot melt adhesive, or a silicone resin can be used.
Such an adhesive layer material is applied on the overcoat layer or print layer by a method such as spin coating, roll coating, or screen printing, depending on the material, and subjected to treatments such as ultraviolet irradiation, heating, and pressure. After that, the discs on the opposite side are pasted together.
The disk on the opposite surface may be the same single plate disk or a transparent substrate alone, and the adhesive layer material may or may not be applied to the bonding surface of the opposite disk. Moreover, as an adhesive layer, an adhesive sheet can also be used.
The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but it is 5 to 100 μm, preferably 7 to 80 μm, considering the effects of material applicability, curability, and disk mechanical properties.
The range of the adhesive surface is not particularly limited, but when applied to a rewritable disc capable of DVD and / or CD compatibility, in order to enable high-speed recording, it is necessary to ensure the adhesive strength. It is desirable that the position of the peripheral end is Φ15 to 40 mm, preferably Φ15 to 30 mm.
[0027]
Next, the third protective layer (surface modification layer) optimum for the Ag-based light reflection layer (b) will be described.
The conventional Ag-based light reflecting layer is made of ZnS · SiO.2Has been formed on top. However, ZnS · SiO2Since Zn and S are contained, the surface is electrochemically active. In addition, SiO2Microscopically, Si is positively polarized and O is negatively polarized, has good wettability with water and easily retains moisture, and is not suitable for forming an Ag-based light reflecting layer. Therefore, the present inventors have made the above ZnS · SiO between the Ag-based light reflection layer and the second protective layer.2It was considered to form a third protective layer (surface modified layer) for changing the surface state of a layer having a problem in surface properties due to the relationship with an Ag-based light reflecting layer such as a layer. As characteristics required for the third protective layer, materials and production conditions were examined in consideration of the following points (1) to (4).
(1) Use a non-metal having a small electrochemical action with Ag.
(2) In order not to ionize Ag, adopt a constituent element having an electronegativity smaller than that of Ag.
(3) Use a material with a relatively small binding energy to facilitate physical surface modification.
(4) Use an amorphous material to prevent moisture and impurities from moving through the grain boundaries.
[0028]
As a result of the examination, Si having the following physical properties (i) and (ii) was extracted as an element satisfying the above conditions.
(I) Si is a nonmetal (metalloid), and its electronegativity is 1.8, which is smaller than the electronegativity of Ag 1.9.
(Ii) The Si—Si bond energy is 76 kcal (kilocalorie) / mol, which is smaller than 104 kcal / mol of Si—C bond, 192 kcal / mol of Si—O bond, and 144 kcal / mol of C—C bond.
Next, the present inventors manufactured a DVD + RW compatible optical recording medium having a layer structure as shown in FIG. 1 having various third protective layers based on Si, and the temperature was raised at a rate of 10 ° C./hour. Six heat cycle tests were conducted between the conditions of 95 ° C for 12 hours at 95 ° C and 12 hours for 40 ° C for 95% RH.
The sample medium is a ZnS.SiO2 film having a thickness of 80 nm as a first protective layer on a 0.6 mm thick polycarbonate substrate with guide grooves.2(20 mol%), 15 nm thick Ga as an optical recording layer3Ge3Mn3Sb71Te20As a second protective layer, ZnS.SiO with a film thickness of 15 nm2(20 mol%), a film made of the material shown in Table 1 below having a thickness of 5 nm as the third protective layer, and 99.99 wt% Ag having a thickness of 140 nm as the light reflecting layer were sequentially provided by sputtering, and then a resin having a Tg of 130 ° C. After providing the protective layer, the cover substrate was further bonded with an adhesive having a Tg of 135 ° C.
[0029]
[Table 1]
Figure 0004070491
[0030]
In Table 1 above, (1) the molar concentration (%) of the element of the third protective layer, (2) the rank order of the number of chemical bonds in the third protective layer material (type of element-element bond), Bond energy (kcal / mol) of each chemical bond species, (3) Structure of the third protective layer, (4) Average electronegativity of the third protective layer, (5) DVD + RW medium using the third protective layer The defect rate after the heat cycle test is shown. Whether the structure of the third protective layer is crystalline or amorphous was determined to be amorphous if a halo pattern was observed by electron diffraction. In addition, the “defect rate” is a reflectivity having a predetermined reflectivity with respect to the length of the scanned groove when the guide groove is scanned while irradiating a laser beam onto a recordable area of an unrecorded medium. This is the ratio of the length of the part that deviates from the standard value. Further, for example, “7.7E-05” in the defect rate column is “7.7 × 10-5".
[0031]
The relationship between the defect rate after the heat cycle test of the DVD + RW medium using the third protective layer containing various Si, the Si content of the third protective layer material, and the average electronegativity is shown in FIGS. From FIG. 3 and FIG. 4, it is 1.0E-05 (= 1.0 * 10) which is a defect rate which can ensure reliability.-5)), It can be seen that the molar concentration of Si in the third protective layer material is preferably 35% or more and an average electronegativity of 2.3 or less.
The average electronegativity referred to here is the average of the electronegativity of the constituent elements according to the ratio of each element, and the average electronegativity of the third protective layer is En (ave). When the molar concentration (%) of the constituent element is mi and the electronegativity of the constituent element is Eni, the following formula is used.
En (ave) = Σmi · Eni
The lower limit of the average electronegativity is not particularly limited in terms of whether or not the effect of the present invention is exhibited, but in practice, the lower limit of the average electronegativity is 1 in the case of simple metals Ti and Ta found in Experiments 15 and 18 in Table 1. .5th place is considered the limit value.
The average electronegativity expresses the polarization state of Ag and the third protective layer. When this polarization is large, moisture (H2As a result of O) entering the interface, it is considered that the film float of Ag and the third protective layer is promoted.
[0032]
  As described above, the third protective layer needs to contain Si. In order to ensure the reliability of the Ag-based light reflection layer, the third protective layer contains 35 Si.Mole% Or more must be contained. Furthermore, it is effective to increase the molar concentration of Si. However, since the third protective layer has to be considered for matching with the second protective layer as a base from the viewpoint of thermal expansion coefficient, elastic modulus, chemical reactivity, etc., depending on the material of the second protective layer, It is also effective to add C, O, N or the like to Si.
  Even in the third protective layer, which is a thin film compared to other layers, the influence of the optical characteristics on the medium characteristics cannot be ignored. Si is good from the viewpoint of reliability, but has several spectral absorptive powers. If it is too thick, there is no point in providing an Ag-based light reflection layer in order to obtain a high reflectance.
[0033]
The second protective layer is ZnS · SiO2As the material of the third protective layer in the case of (20 mol%), a material composed of Si, C (carbon) and O (oxygen) in which O is added to Si, SiC or SiC is effective. A mixture with SiOx containing SiC as the main component or a mixture of C (carbon) and SiOx containing SiC as the main component is preferable.
SiC has a characteristic that it has a very high melting point and is thermally stable and dense, so that even if the film thickness is reduced, reaction between sulfur contained in the second dielectric layer and Ag in the reflective layer can be suppressed. Although it has excellent characteristics, it has a drawback that it has high hardness and does not react with Ag, and therefore has poor adhesion.
On the other hand, if a material made of Si, C (carbon) and O (oxygen) is used for the third protective layer as in the present invention, the adhesion is remarkably improved and the corrosion is remarkably reduced.
[0034]
The film thickness of the third protective layer is set to a film thickness that does not significantly affect the high reflectance and high thermal conductivity expected for the Ag-based light reflection layer. Also, flexible response to thermal deformation during recording / erasing expected for the second protective layer, control function of recording sensitivity, control function of initialization state by large aperture LD that crystallizes amorphous recording layer Set so as not to adversely affect
In the study by the present inventors, in consideration of these points, by setting the film thickness DM of the third protective layer in the range of 2 to 9 nm, the recording / erasing signal characteristics can be effectively maintained and the Ag-based light can be maintained. It was found that the reliability of the reflective layer can be ensured.
If it is 2 nm or more, repeatable film formation reproducibility and in-plane uniformity at the time of continuous mass production can be guaranteed, and the function of surface modification will be exhibited. The thickness is preferably 3 to 7 nm, and within this range, the reliability of the Ag-based light reflecting layer can be greatly improved without significantly changing the basic optical design and thermal design of the optical recording medium.
[0035]
Specifically, the jitter after overwriting 1000 times in the DVD + RW format at 14 m / sec is as good as 8% or less. On the other hand, if it exceeds 9 nm, it becomes an intermediate layer as disclosed in JP-A-11-238253 and JP-A-2000-331378 rather than a surface-modified layer, and only modifies the surface. In addition, since the physical property as the intermediate layer becomes a film thickness region that affects the characteristics of the optical recording medium, the optical design and the thermal design need to be significantly changed. It has also been found that internal stress is generated in the third protective layer (surface modified layer) itself, and the third protective layer (surface modified layer) is destroyed by cracks or the like in the heat cycle.
[0036]
Further, when the thickness of the second protective layer is D2, the thickness of the third protective layer is DM, and the thickness of the light reflecting layer is DR, the recording can be performed more effectively if the following conditions are satisfied. It was also found that the erasure signal characteristics can be maintained and the reliability of the Ag-based light reflection layer can be secured.
0.1 ≦ DM / D2 ≦ 0.5, and
0.01 ≦ DM / DR ≦ 0.1
Furthermore, it was also found that if the above conditions are set within the following range, the jitter after 1000 times of overwriting by DVD + RW format at 14 m / sec is as good as 8% or less.
0.15 ≦ DM / D2 ≦ 0.35, and
0.03 ≦ DM / DR ≦ 0.05
[0037]
As a method for producing the third protective layer, sputtering, plasma CVD, plasma treatment, ion plating, optical CVD, and the like can be used. Sputtering widely used in optical recording media is effective. The typical production condition is a pressure of 10-2-10-4Pa, sputtering power 0.5 to 5.0 kW / 200 mmφ, and film forming speed 0.5 to 5.0 nm / sec. What is important here is that when the deposition rate of the third protective layer is Rm and the deposition rate of the light reflecting layer is Rr,
0.02 ≦ Rm / Rr ≦ 0.20
0.5 nm / sec ≦ Rm ≦ 5.0 nm / sec
It is to do.
Further, in order to create a film made of Si, C (carbon) and O (oxygen), sputtering using a mixture target of SiC and SiOx, or an SiC target, Ar, and O2, CO, CO2Reactive sputtering using a mixed gas with at least one selected from the above is particularly effective.
For example, Ar and CO2As shown in Table 1, Ar and CO are used.2The amount of oxygen contained in the third dielectric layer can be controlled by changing the flow rate ratio.
[0038]
This is because the incidence frequency of Ag when forming the Ag-based light reflection layer formed thereon is increased by 5 to 50 times compared to the incidence frequency of atoms constituting the third protective layer on the film. As a result, the outermost surface temperature of the third protective layer is increased, the weakly bonded portion of the third protective layer is eliminated, Ag atoms enter the third protective layer, and when the third protective layer is cooled, This is because the film adhesion force between the Ag-based light reflection film and the third protective layer can be improved by remaining in a wedge-like state.
The film forming speed of the third protective layer is preferably 0.5 to 5.0 nm / sec. When the thickness is 0.5 nm / sec or more, the gas uptake into the third protective layer is reduced, resulting in a dense film. When the thickness is 5 nm / sec or less, the disc-to-disk variation is small, and a thin film of 9 nm or less is formed. It becomes possible to manufacture with good reproducibility.
[0039]
Further, when the sputtering power for the third protective layer is Pm and the sputtering power for the light reflecting layer is Pr,
1.5 × Pm ≦ Pr
By doing so, it is possible to improve the film adhesion between the Ag-based light reflecting film and the third protective layer for the same reason as when the film forming speed condition is satisfied.
In this case, not only the surface temperature of the third protective layer is increased, but also the sputtering power during the formation of the Ag-based light reflection layer is 1.5 times or more, so that the incidence frequency of ions with large energy is also high. Thus, the weakly bonded portion of the third protective layer can be effectively removed, and the adhesion with the Ag-based light reflecting layer can be improved.
The upper limit of the sputtering film forming power Pr of the light reflecting layer is the upper limit of the apparatus specification of the sputtering apparatus. That is, the upper limit power that enables stable sputtering as an apparatus is about 10 kW.
[0040]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.
[0041]
Example 1
A polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm having a groove width of 0.25 μm, a groove depth of 27 nm, and a wobble groove period of 4.26 μm and having a thickness of 0.6 mm is injection-molded, and a first protective layer, an optical recording layer, A second protective layer, a third protective layer, and an Ag light reflecting layer having a purity of 99.99% by weight were sequentially laminated by a sputtering method.
For the first protective layer and the second protective layer, ZnS · SiO2(20 mol%) was used, and the film thicknesses were 80 nm and 14 nm, respectively.
Ga for the optical recording layer3Ge3Mn4Sb70Te20And a thickness of 16 nm.
A Si film having a thickness of 4 nm was used for the third protective layer. A material having an electronegativity of Si of 1.8 and an electronegativity of Ag smaller than 1.9 was selected.
The Ag light reflection layer had a thickness of 140 nm.
The film formation rates of the first protective layer, the optical recording layer, the second protective layer, the third protective layer, and the Ag light reflecting layer were 9 nm / sec, 5.6 nm / sec, 4.5 nm / sec, and 1.5 nm / sec, respectively. sec, 32 nm / sec, and the film-forming sputtering power was 4 kW, 0.4 kW, 1.5 kW, 1.5 kW, and 3.5 kW, respectively.
As a result, polycarbonate substrate / ZnS · SiO2(80 nm) / Ga3Ge3Mn4Sb70Te20(16nm) / ZnS · SiO2A stacked structure of (14 nm) / Si (4 nm) /99.99 wt% Ag (140 nm) was formed.
Next, an ultraviolet curable resin having a room temperature viscosity of 120 cps and a glass transition temperature after curing of 149 ° C. is spin-coated on the Ag light reflecting layer to form a resin protective layer, and a single disk disk of a phase change optical recording medium is formed. Created.
Next, the bonded substrate made of polycarbonate was bonded with an ultraviolet curable adhesive having a room temperature viscosity of 580 cps and a glass transition temperature of 135 ° C. after curing to obtain an optical recording medium having a DVD type configuration as shown in FIG. .
[0042]
Next, with an initialization device having a large aperture LD (laser diode with a beam diameter of 200 × 1 μm), the linear velocity is 3.5 m / sec, the power (LD power) is 850 mW, the feed is 120 μm, from the inner periphery to the outer periphery, The entire surface was crystallized at a constant linear velocity.
Subsequently, optical recording was performed on the obtained phase-change optical recording medium in a DVD-ROM reproducible format at a recording linear velocity of 16.75 m / sec, a wavelength of 650 nm, NA of 0.65, and a recording power of 14.5 mW.
As a result, Data to Clock Jitter (data to clock jitter) after recording 1000 times of direct overwrite (DOW) was as good as 7.5%. Further, the signal characteristics were good with a reflectivity of 20% and a modulation factor of 63%, and the original high light reflectivity and high heat conductivity of Ag could be used efficiently.
Further, this optical recording medium was subjected to six heat cycle tests under the conditions of 25 ° C. 95% RH 12 hours—40 ° C. 95% RH 12 hours at a temperature increase / decrease rate of 10 ° C./hour. No change was observed with a modulation degree of 63% and a tilt of 58 ° on the outer periphery of 0.4 °. Further, no increase in the defect rate was observed.
[0043]
Examples 2-13
A polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm having a groove width of 0.25 μm, a groove depth of 27 nm, and a wobble groove period of 4.26 μm and having a thickness of 0.6 mm is injection-molded, and a first protective layer, an optical recording layer, A second protective layer, a third protective layer, and an Ag light reflecting layer having a purity of 99.99% by weight were sequentially laminated by a sputtering method.
For the first protective layer and the second protective layer, ZnS · SiO2(20 mol%) and Ga for the optical recording layer.3Ge3Mn4Sb70Te20The materials shown in Table 2 below were used for the third protective layer. Table 2 shows the film thickness and manufacturing conditions of each layer at this time.
Next, an environmental protection layer is formed on the Ag light reflection layer by spin-coating an ultraviolet curable resin having a room temperature viscosity of 120 cps and a glass transition temperature of 149 ° C. after curing to form a single disk of a phase change optical recording medium. Created.
Next, the bonded substrate made of polycarbonate was bonded with an ultraviolet curable adhesive having a room temperature viscosity of 580 cps and a glass transition temperature of 135 ° C. after curing to obtain an optical recording medium having a DVD type configuration as shown in FIG. .
[0044]
Next, with an initialization device having a large-diameter LD (laser diode with a beam diameter of 200 × 1 μm), the linear velocity is 3.5 m / sec, the power (LD power) is 850 mW, the feed is 120 μm, and the line is moved from the inner periphery toward the outer periphery. The entire surface was crystallized at a constant speed.
Next, optical recording was performed on the obtained phase change optical recording medium in a format capable of reproducing DVD-ROM at a recording linear velocity of 16.75 m / sec, a wavelength of 650 nm, NA of 0.65, and a recording power of 14.5 mW.
As a result, when the thickness of the third protective layer was 2 to 9 nm, the jitter after 1000 times of DOW was as good as 9% or less. Further, at 3 to 7 nm, the jitter after 1000 times of DOW was 8% or less, which was better. Further, the signal characteristics were good with a reflectivity of 20% and a modulation factor of 63%, and the original high light reflectivity and high heat conductivity of Ag could be used efficiently.
Further, this optical recording medium was subjected to a storage test of 80 ° C. and 85% RH for 500 hours and six heat cycle tests of 25 ° C. and 95% RH for 12 hours to 40 ° C. and 95% RH for 12 hours at a temperature rising / lowering speed of 10 ° C./hour As a result, as shown in Table 2 below, an increase in defect rate and a significant increase in errors were not recognized.
[0045]
Comparative Examples 1-7
An optical recording medium was prepared in the same manner as in Examples 2 to 13 except that the material and film thickness of the third protective layer were changed to those shown in Table 2 below, and the same as in Examples 2 to 13 The test was conducted. The results are shown in Table 2.
As can be seen from Table 2, Comparative Example 1 is an example in which the third protective layer was not provided, and Comparative Examples 2 to 7 were the materials for the third protective layer according to the requirements of the present invention (Si atoms of 35 mol% or more). The film thickness is 1 nm or 10 nm, which is outside the range of the present invention of 2 to 9 nm. Therefore, in all cases, there is a problem with at least one of the jitter after 1000 times of DOW, the jitter after storage for 500 hours, and the jitter after the cycle, and only NG was obtained as a comprehensive judgment.
[0046]
[Table 2]
Figure 0004070491
[0047]
Examples 14-18, Comparative Examples 8-10
A 0.6 mm thick polycarbonate substrate having a guide groove with a groove width of 0.25 μm and a groove depth of 27 nm is injection-molded, and a first protective layer, a recording layer, a second protective layer, and a third protective layer are formed on this substrate. And an Ag light reflecting layer having a purity of 99.99% by weight were sequentially laminated by a sputtering method.
For the first protective layer and the second protective layer, ZnS · SiO2(20 mol%) was used, and the film thicknesses were 80 nm and 14 nm, respectively.
The recording layer has Ge2.0Ag0.5In5.0Sb68.5Te24.0And a thickness of 16 nm.
As the third protective layer, a film having a thickness of 4 nm was formed by sputtering using a SiC target and a mixed gas having a flow rate ratio shown in Table 3 under the conditions of a pressure of 0.5 Pa and a power of 1 kW.
The Ag light reflection layer had a thickness of 140 nm.
As a result, polycarbonate substrate / ZnS · SiO2(80 nm) / Ge2.0Ag0.5In5.0Sb68.5Te24.0(16nm) / ZnS · SiO2A stacked structure of (14 nm) / SiC (4 nm) / Ag (140 nm) was formed.
Next, an ultraviolet curable resin having a room temperature viscosity of 120 cps and a cured glass transition temperature of 149 ° C. is spin-coated on the Ag light reflecting layer to form an overcoat layer, and a single-disc disk of a phase change optical recording medium is formed. Produced.
Furthermore, a polycarbonate cover substrate was bonded together with an ultraviolet curable adhesive to obtain an optical recording medium having the configuration shown in FIG.
[0048]
Next, with an initialization device having a large aperture LD (beam diameter 200 × 1 μm), the linear velocity is constant from the inner circumference to the outer circumference at a linear velocity of 3.0 m / sec, power (LD power) of 850 mW, and feed of 100 μm. The entire surface was crystallized.
Subsequently, optical recording was performed on the obtained phase-change optical recording medium in a DVD-ROM reproducible format at a recording linear velocity of 8.5 m / sec, a wavelength of 650 nm, NA of 0.65, and a recording power of 14 mW.
As a result, as shown in Table 3, the number of times Data to Clock Jitter after DOW recording was 9% or more was the case where the amount of oxygen contained in the third dielectric layer was 20% or less. When the oxygen content exceeded 20%, cracks in the third dielectric and peeling of the reflective layer occurred due to overwriting. In addition, when the amount of oxygen is zero, the error increase rate after the storage test at 80 ° C. and 85% for 300 hours [(error after storage−initial error) / initial error] greatly exceeds 10%, so some data cannot be read. However, when the oxygen amount was 1 atomic% or more, the increase rate was 10% or less, and it was possible to regenerate without problems even after the storage test.
Further, when the Auger depth profile (Auger electron spectroscopic depth direction analysis) of the optical recording medium of Example 17 was measured, the result shown in FIG. 5 was obtained, and C (carbon) in excess of Si was taken into the film. It was confirmed that
The Auger depth profile is a method of quantifying the composition ratio by irradiating high energy (1 to 5 keV) electrons and spectroscopically analyzing Auger electrons having energy inherent to the substance emitted from the substance surface.
[0049]
[Table 3]
Figure 0004070491
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, by utilizing the high reflectivity and high thermal conductivity of the Ag-based light reflection layer, Ag ionization and Ag void generation are suppressed without greatly affecting optical design and thermal design, and Ag light It is possible to provide an optical recording medium with improved adhesion between the reflective layer and the third protective layer, which is highly reliable even at high temperature and high humidity storage, and a method for manufacturing the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a DVD type optical recording medium according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a CD type optical recording medium according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the dependency of the heat cycle reliability of a DVD + RW medium on the Si content of the third protective layer material.
FIG. 4 is a graph showing the dependence of the heat cycle reliability of the DVD + RW medium on the average electronegativity of the third protective layer material.
5 is a graph showing the results of measuring the Auger depth profile of the optical recording medium of Example 17. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 First protective layer
3 Optical recording layer
4 Second protective layer
5 Third protective layer
6 Light reflection layer
7 Resin protective layer
8 Adhesive layer
9 Cover substrate
10 Print layer

Claims (18)

基板上に、少なくとも第1保護層、光記録層、第2保護層、第3保護層、Agを95重量%以上含む材料からなる光反射層をこの順に有し、更に該光反射層上に樹脂保護層及び/又は接着層を有する光記録媒体において、第2保護層は、ZnSとSiO を含んだ物質からなり、第2保護層の膜厚が、5〜45nmの範囲にあり、第3保護層は、SiとCとOからなる材料(Si原子を35モル%以上含み且つO原子を1〜20原子%含む)、SiC(Si原子を35モル%以上含む)、及びSiのみの何れかからなり、第3保護層の膜厚DMが、2〜9nmの範囲にあることを特徴とする光記録媒体。On the substrate, at least a first protective layer, an optical recording layer, a second protective layer , a third protective layer, and a light reflecting layer made of a material containing 95% by weight or more of Ag are disposed in this order, and further on the light reflecting layer. In the optical recording medium having the resin protective layer and / or the adhesive layer, the second protective layer is made of a substance containing ZnS and SiO 2, and the thickness of the second protective layer is in the range of 5 to 45 nm. 3 The protective layer is made of a material composed of Si, C, and O (containing 35 mol% or more of Si atoms and 1 to 20 atom% of O atoms), SiC (containing 35 mol% or more of Si atoms), and Si only. made from any optical recording medium having a thickness DM of the third protective layer, characterized in that the range of 2~9Nm. 第3保護層の膜厚DMが、3〜7nmの範囲にあることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。  2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the film thickness DM of the third protective layer is in the range of 3 to 7 nm. 第2保護層の膜厚をD2、第3保護層の膜厚をDM、光反射層の膜厚をDRとしたとき、
0.1≦DM/D2≦0.5、かつ、0.01≦DM/DR≦0.1
であることを特徴とする請求項1又は2記載の光記録媒体。
When the thickness of the second protective layer is D2, the thickness of the third protective layer is DM, and the thickness of the light reflecting layer is DR,
0.1 ≦ DM / D2 ≦ 0.5 and 0.01 ≦ DM / DR ≦ 0.1
The optical recording medium according to claim 1 or 2, wherein the at.
0.15≦DM/D2≦0.35、かつ、0.03≦DM/DR≦0.05であることを特徴とする請求項記載の光記録媒体。4. The optical recording medium according to claim 3, wherein 0.15 ≦ DM / D2 ≦ 0.35 and 0.03 ≦ DM / DR ≦ 0.05. 第3保護層が、平均電気陰性度をEn(ave)とし、構成元素のモル濃度(%)をmi、構成元素の電気陰性度をEniとしたときに、
En(ave)=(Σmi×Eni)/100≦2.3
である非晶質物質からなることを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の光記録媒体。
When the third protective layer has an average electronegativity of En (ave), the molar concentration (%) of the constituent element is mi, and the electronegativity of the constituent element is En,
En (ave) = (Σmi × Eni) /100≦2.3
The optical recording medium according to any one of claims 1-4, characterized in that it consists of an amorphous material is.
光反射層上の樹脂保護層及び/又は接着層のガラス転移温度が、90〜180℃であることを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の光記録媒体。The glass transition temperature of the resin protective layer and / or adhesive layer on the optical reflective layer, an optical recording medium according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a 90 to 180 ° C.. ガラス転移温度が、100〜165℃であることを特徴とする請求項記載の光記録媒体。The optical recording medium according to claim 6 , wherein the glass transition temperature is 100 to 165 ° C. 光反射層上に樹脂保護層と接着層とを有し、両層のガラス転移温度の差が、50℃以下であることを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の光記録媒体。And a light reflecting layer on the resin protective layer adhesive layer, the difference in the glass transition temperature of both layers, the optical recording medium according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at 50 ° C. or less . ガラス転移温度の差が、30℃以下であることを特徴とする請求項記載の光記録媒体。The optical recording medium according to claim 8 , wherein the difference in glass transition temperature is 30 ° C. or less. 光反射層が、Agに対し、Al、Bi、Ca、Cu、Cd、Fe、Mn、Mg、Ni、Pd、Pb、Sb、Zn、Ndから選ばれた少なくとも1種の元素を添加した材料からなることを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の光記録媒体。The light reflecting layer is made of a material in which at least one element selected from Al, Bi, Ca, Cu, Cd, Fe, Mn, Mg, Ni, Pd, Pb, Sb, Zn, and Nd is added to Ag. the optical recording medium according to any one of claims 1 to 9, characterized in that. Agに添加する元素が、CuとNdであることを特徴とする請求項10記載の光記録媒体。The optical recording medium according to claim 10 , wherein the elements added to Ag are Cu and Nd. 基板に形成された案内溝の幅が0.10〜0.40μm、深さが15〜45nm(のDVD−ROM互換が可能な書き換え型光記録媒体)であることを特徴とする請求項1〜11の何れかに記載の光記録媒体。The guide groove formed in the substrate has a width of 0.10 to 0.40 μm and a depth of 15 to 45 nm (a rewritable optical recording medium compatible with DVD-ROM). The optical recording medium according to any one of 11 . 案内溝の幅が0.15〜0.35μm、深さが20〜40nmであることを特徴とする請求項12記載の光記録媒体。13. The optical recording medium according to claim 12 , wherein the guide groove has a width of 0.15 to 0.35 [mu] m and a depth of 20 to 40 nm. 基板に形成された案内溝の幅が0.25〜0.65μm、深さが20〜50nm(のCD−RW媒体)であることを特徴とする請求項1〜13の何れかに記載の光記録媒体。Light according to any one of claims 1 to 13, the width of the guide groove formed on the substrate 0.25~0.65Myuemu, depth, characterized in that a 20 to 50 nm (CD-RW media) recoding media. 案内溝の幅が0.30〜0.60μm、深さが25〜45nmであることを特徴とする請求項14記載の光記録媒体。The optical recording medium according to claim 14 , wherein the guide groove has a width of 0.30 to 0.60 μm and a depth of 25 to 45 nm. 第3保護層の製膜速度をRm、光反射層の製膜速度をRrとしたとき、両層を、
0.02≦Rm/Rr≦0.20
0.5nm/sec≦Rm≦5.0nm/sec
という条件下で製膜することを特徴とする請求項1〜15の何れかに記載の光記録媒体の製造方法。
When the deposition rate of the third protective layer is Rm and the deposition rate of the light reflecting layer is Rr, both layers are
0.02 ≦ Rm / Rr ≦ 0.20
0.5 nm / sec ≦ Rm ≦ 5.0 nm / sec
The method of manufacturing an optical recording medium according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the film under the condition that.
第3保護層のスパッタ製膜電力をPm、光反射層のスパッタ製膜電力をPrとしたとき、両層を、
1.5×Pm≦Pr
という条件下で製膜することを特徴とする請求項1〜15の何れかに記載の光記録媒体の製造方法。
When the sputtering deposition power of the third protective layer is Pm and the sputtering deposition power of the light reflecting layer is Pr, both layers are
1.5 × Pm ≦ Pr
The method of manufacturing an optical recording medium according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the film under the condition that.
第3保護層が、SiとCとOからなる材料(Si原子を35モル%以上含み且つO原子を1〜20原子%含む)からなる場合において、該第3保護層を、SiCターゲット、及び、Arと、O、CO、COから選ばれた少なくとも1種との混合ガスを用いた反応性スパッタリングにより製膜することを特徴とする請求項1〜15の何れかに記載の光記録媒体の製造方法。 Third protective layer, when formed of Si and C and consisting of O material (Si atoms and containing 35 mol% or more containing O atoms 1-20 atomic%), the third protective layer, SiC target, and , Ar and, O 2, CO, optical recording according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the film by reactive sputtering using a mixed gas of at least one selected from CO 2 A method for producing a medium.
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