JP4150514B2 - Optical information medium - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生専用光ディスク、光記録ディスク等の光情報媒体に関する。
【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記録媒体では、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に変更し、ＮＡを０．４５から０．６に変更することにより、６〜８倍の記録容量（４．７GB／面）を達成している。
【０００４】
さらに、最近、高品位の動画像を長時間記録するために、記録・再生波長を４００nm程度まで短くし、かつ、対物レンズの開口数を０．８５程度まで大きくすることにより、ＤＶＤの４倍以上、すなわち２０GB／面以上の記録容量を達成しようとする試みが行われている。
【０００５】
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、光学系に対する光記録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、光記録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。
【０００６】
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１００μm前後の光透過層を設け、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１０−２８９４８９号公報に記載されている。同公報に記載された媒体は、光硬化性樹脂からなる光透過層を有する。
【０００７】
しかし、紫外線硬化型樹脂等の光硬化性樹脂から光透過層を構成すると、硬化時に発生する収縮のために媒体に反りが発生する。また、媒体を高温・高湿環境下で保存した場合にも、反りが発生する。媒体に反りが生じると、読み取りエラーが生じやすくなり、反り量が大きいと読み取り不能となってしまうことがある。
【０００８】
特開平８−１９４９６８号公報には、樹脂製の保護コートを有する光ディスクが記載されている。同公報では、保護コートの引張破壊伸びを１５％以上とすることにより、高温・高湿環境下で保存したときの光ディスクの反り発生を抑えている。ただし、同公報には、保護コートを通して記録・再生光を入射させる旨の記載はない。
【０００９】
しかし、本発明の発明者らの研究によれば、厚さ１００μm前後の光透過層（保護コート）を通して記録・再生光を入射させる場合、光透過層の引張破壊伸びを単に１５％以上とするだけでは、媒体の反りによって良好な記録・再生特性が得られないことがわかった。また、高温・高湿条件下での保存により媒体の反りが増大するため、記録・再生特性がさらに悪化することがわかった。特に、レーザービームのビームスポット径を小さくし、かつ、高線速度で記録・再生を行う場合に問題が生じた。特に問題であったのは、フォーカスサーボの安定性が不十分となったことである。
【００１０】
媒体の反りを小さくするためには、硬化時の収縮が著しく小さく、かつ柔らかい樹脂から光透過層を構成すればよいが、その場合、光透過層の表面硬度が不十分となるため、光透過層の表面が傷つきやすい。上記した薄い光透過層では、光透過層表面と情報記録層との距離が近いため、光透過層表面におけるレーザービームの直径が小さい。そのため、光透過層表面の傷つきは、記録再生特性に著しい悪影響を及ぼす。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、支持基体表面に情報記録層を有し、この情報記録層上に光透過層を有し、この光透過層を通して記録または再生用のレーザービームが情報記録層に照射される光情報媒体において、製造直後および高温・高湿条件下で保存した後の反りを小さくし、かつ、光透過層表面の傷つきを防ぐことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（６）の本発明により達成される。
（１） 支持基体上に情報記録層を有し、この情報記録層上に光透過層を有し、この光透過層を通して記録または再生のためのレーザービームが情報記録層に入射するように使用される光情報媒体であって、光透過層が樹脂から構成され、光透過層の２５℃における動的弾性率および８０℃における動的弾性率が、それぞれ、が１．５ないし３．０GPaおよび０．０５ないし１．０ GPa で、光透過層の２５℃における引張弾性率が０．６ないし１．５ GPa であって、光透過層のガラス転移点が７０ないし１４０℃であることを特徴とする光情報媒体。
（２） 記録または再生のためのレーザービームの波長における光透過層の透過率が８０％以上であることを特徴とする上記（１）の光情報媒体。
（３） 光透過層が、放射線硬化型組成物の硬化物を含有することを特徴とする上記（１）または（２）の光情報媒体。
（４） 前記放射線硬化型組成物に反応開始剤が含有されており、前記反応開始剤の波長４０５nmにおける吸光係数が５００以下であることを特徴とする上記（３）の光情報媒体。
（５） 光透過層の厚さが３０ないし２００μmであることを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれかの光情報媒体。
（６） 記録または再生のためのレーザービームの波長をλとし、前記レーザービームを照射する光学系の対物レンズの開口数をＮＡとしたとき、λ／ＮＡ≦６８０nmが成立する条件で記録または再生がおこなわれることを特徴とする上記（１）ないし（５）のいずれかの光情報媒体。
【００１３】
【作用および効果】
本発明では、厚さ１００μm前後の光透過層を通してレーザービームを情報記録層に照射することにより情報の再生が行われる光情報媒体において、２５℃における光透過層の動的弾性率を、所定範囲内の値とする。これにより、媒体の反りが小さくなり、しかも、光透過層表面が傷つきやすくなることもない。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様では、８０℃における光透過層の動的弾性率を、所定範囲内の値とする。これにより、高温・高湿条件下で保存しても、媒体の反りが著しく大きくなることはない。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様では、光透過層の２５℃における引張弾性率を、所定範囲内の値とする。これにより、媒体の反りがさらに減少し、しかも、光透過層表面がさらに傷つきにくくなる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様では、光透過層のガラス転移点を、所定範囲内の値とする。これにより、媒体の反りがさらに減少し、しかも、光透過層表面がさらに傷つきにくくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の光情報媒体の構成例を、図１に示す。この光情報媒体は記録媒体であり、支持基体２０上に、情報記録層として記録層４を有し、この記録層４上に光透過層２を有する。記録または再生のためのレーザービームは、光透過層２を通して入射する。
【００１８】
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。なお、通常は、記録層の少なくとも一方の側に、記録層の保護や光学的効果を目的として誘電体層や反射層が設けられるが、図１では図示を省略してある。また、本発明は、図示するような記録可能タイプに限らず、再生専用タイプにも適用可能である。その場合、ピットを一体的に設けた支持基体２０を用い、その上に金属膜、半金属膜、誘電体多層膜などからなる反射層を設けて、この反射層に前記ピットの形状を転写させる。この場合、反射層が情報記録層を構成することになる。
【００１９】
次に、本発明の媒体各部の具体的構成を説明する。
【００２０】
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グルーブ（案内溝）２１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。グルーブ２１は、記録再生光入射側から見て手前側に存在する領域であり、隣り合うグルーブ間に存在する領域はランドと呼ばれる。
【００２１】
光透過層２は、レーザービームを透過するために透光性を有する。本発明における光透過層２の厚さは、好ましくは３０〜２００μm、より好ましくは５０μm超２００μm以下、さらに好ましくは７０〜１５０μmである。光透過層が薄すぎると、光透過層表面に付着した塵埃による光学的な影響が大きくなる。また、高ＮＡ化により光ピックアップと媒体との距離が小さくなって光ピックアップが媒体表面と接触しやすくなるが、光透過層が薄いと光ピックアップの接触に対して十分な保護効果が得られなくなる。一方、光透過層が厚すぎると、高ＮＡ化による高記録密度達成が難しくなる。なお、光透過層が厚いと、光透過層を形成する際の硬化による収縮が大きくなり、その結果、媒体の反りが大きくなる。しかし、本発明における光透過層は、動的弾性率が小さいため、５０μm超、さらには７０μm以上と比較的厚い光透過層であっても、硬化時に生じる反りが小さく、しかも、生じた反りが経時的に緩和される。その結果、従来になく反りの小さい媒体が得られる。
【００２２】
光透過層２は、２５℃における動的弾性率が１．５〜３．０GPa、好ましくは１．８〜２．８GPaである。２５℃における動的弾性率が小さすぎると、光透過層表面が傷つきやすくなる。一方、２５℃における動的弾性率が大きすぎると、媒体の反りが大きくなってしまう。
【００２３】
光透過層２は、８０℃における動的弾性率が好ましくは０．０５〜１．０GPaであり、より好ましくは０．１〜０．９GPaである。８０℃における動的弾性率が小さすぎると、高温・高湿条件下での保存の際に光透過層表面が傷つきやすくなる。一方、８０℃における動的弾性率が大きすぎると、高温・高湿条件下での保存により媒体の反りが大きくなってしまう。
【００２４】
光透過層２は、２５℃における引張弾性率が好ましくは０．６〜１．５GPaであり、より好ましくは０．８〜１．４GPaである。２５℃における引張弾性率が小さすぎると、光透過層表面が傷つきやすくなる。一方、２５℃における引張弾性率が大きすぎると、媒体の反りが大きくなってしまう。
【００２５】
光透過層２は、ガラス転移点が好ましくは７０〜１４０℃、より好ましくは８０〜１３０℃である。光透過層２が放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂から構成される場合、ガラス転移点が高い場合には硬化時の収縮が大きくなるため、媒体の反りが大きくなってしまう。これに対し、光透過層２のガラス転移点が低すぎると、光透過層表面が傷つきやすくなる。また、ガラス転移点が低いと、高温環境下で保存したときに媒体の反りが大きくなりやすい。その理由は以下の通りである。媒体には、反射層、記録層、誘電体層などの薄膜がスパッタ法によって形成されており、これらの薄膜による応力が存在する。また、媒体には、光透過層２に起因する応力も存在する。媒体の反りは、これらの応力のバランスによって決定される。一方、光透過層２のガラス転移点が低いと、媒体を高温で保存したときに光透過層２が柔らかくなる。そのため、常温において反りが小さかった場合でも、光透過層２が軟化して応力のバランスが崩れると、媒体の反りが増大してしまうことになる。
【００２６】
なお、本明細書における引張弾性率は、JIS K7127-1989において規定されたものである。測定に際しては、
試験片の長さ：６０mm、
試験片の幅：１０mm、
標線間距離：４０±１mm、
掴み具間距離：４４±１mm、
引張速度：３０mm／min
とし、そのほかの測定条件はJIS K7127-1989の規定に従えばよい。これらの条件をJIS K7127-1989と異なるものとするのは、媒体から剥離した光透過層で測定できるように、媒体（光ディスク）の寸法（通常、直径１２cm程度）を考慮したためである。
【００２７】
本明細書における動的弾性率は、JIS K7244-4において規定された動的貯蔵弾性率である。測定に際しては、周波数を３．５Hz、昇温速度を３℃／分とし、試験片の平面寸法を５０mm×４mmとするほかは、JIS K7244-4の規定に従えばよい。また、ガラス転移点は、動的弾性率測定の際に同時に測定することができる。
【００２８】
このように、光記録層において、室温および高温のそれぞれにおける動的弾性率、室温における引張弾性率およびガラス転移点をそれぞれ上記範囲内とすることにより、製造直後における媒体の反りを小さくでき、かつ、高温・高湿環境下での保存による反り増大を抑えることができる。
【００２９】
なお、記録または再生のためのレーザービームの波長をλ、レーザービームを照射するための光学系の対物レンズの開口数をＮＡとしたとき、
λ／ＮＡ≦６８０nm
である装置により記録または再生が行われる媒体に適用したときに、本発明は特に有効である。λ／ＮＡが小さいとは、比較的短波長の記録・再生光を、比較的高ＮＡの対物レンズを用いて照射することを意味し、その場合、情報記録層表面に合焦したレーザービームのビームスポット径が小さくなる。その場合、前述したように媒体のチルトマージンが小さくなり、また、コマ収差が大きくなる。その結果、媒体の反りの許容量が小さくなる。したがって、λ／ＮＡが上記のように小さい場合に本発明は特に有効である。なお、
４００nm≦λ／ＮＡ
の範囲において良好な記録・再生特性を実現できれば、一般的には十分である。
【００３０】
本発明は、光透過層の物性を前記範囲内とすることを特徴とし、これにより上記した各種効果が実現する。したがって、光透過層を構成する樹脂の具体的構成および光透過層の形成方法は特に限定されない。例えば、樹脂ないし硬化後に樹脂となる組成物を塗布し、必要に応じて硬化する方法や、あらかじめ作製した樹脂シートを、紫外線硬化型接着剤や粘着剤等で貼付する方法などのいずれを用いてもよい。ただし、動的弾性率、引張弾性率およびガラス転移点が本発明で限定する範囲内である光透過層を得るためには、放射線硬化型組成物をスピンコート法により塗布し、その後、放射線により硬化することによって光透過層を形成する方法が好ましい。なお、本明細書において放射線とは、紫外線等の電磁波および電子線等の粒子線を包含する概念である。
【００３１】
放射線硬化型組成物には、通常、それぞれ単官能または多官能のモノマー、オリゴマーおよびポリマーの少なくとも１種が含有され、さらに、光重合開始剤（反応開始剤）、光重合開始助剤、重合禁止剤等が含有される。このような組成物は、例えば前記特開平８−１９４９６８号公報に記載された高密度光ディスク用保護コート剤の構成材料から選択することができる。
【００３２】
本発明で用いる組成物としては、両端に官能基を有する線状の２官能オリゴマーと、単官能モノマーとを少なくとも含有するものが好ましい。上記２官能オリゴマーの含有量が多すぎたり、２官能オリゴマーの分子量が大きすぎると、硬化後の動的弾性率および引張弾性率が小さくなってしまう。また、単官能モノマーの添加により、光透過層とそれが形成される面との間の接着性が向上する。ただし、単官能モノマーの添加量が多すぎると、硬化後の動的弾性率および引張弾性率が小さくなってしまう。
【００３３】
また、ガラス転移点、動的弾性率および引張弾性率を高くするために、３官能モノマーを少量添加してもよい。また、分子中に環状骨格を有するモノマーおよび／またはオリゴマーを添加すれば、硬化時の収縮率を増大させることなく動的弾性率および引張弾性率を向上させることが可能である。
【００３４】
したがって、本発明において要求される光透過層の物性に応じ、光透過層形成に用いるモノマーおよびオリゴマーの種類、その分子量、その含有量を適宜選択すればよい。本発明において好ましく用いられる組成物は、市販のものから選択することもできる。
【００３５】
放射線硬化型組成物に用いるオリゴマーやモノマーとしては、例えば以下のものが挙げられる。
【００３６】
２官能オリゴマーとしては、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートが挙げられる。ポリエステルアクリレートとしては、東亜合成化学工業（株）製のアロニックスM−6200、アロニックスM−6400Ｘ、アロニックスM−6410Ｘ、アロニックスM−6420Ｘが挙げられる。エポキシアクリレートとしては、昭和高分子（株）製のリポキシSP−1506、リポキシSP−1509、リポキシSP−1519−1、リポキシSP−1563、リポキシVR−77、リポキシVR−60、リポキシVR−90；大坂有機化学工業（株）製のビスコート540；日本化薬（株）製のカヤラッドR−167；共栄社油脂（株）製のエポキシエステル3002A、エポキシエステル3002M、エポキシエステル80MFA；長瀬産業（株）製のナデコールDM−851、ナデコールDA−811、ナデコールDM−811、ナデコールDA−721、ナデコールDA−911が挙げられる。ウレタンアクリレートとしては、根上工業（株）製のアートレンジUN−1000PEP、アートレンジUN−9000PEP、アートレンジUN−9200A、アートレンジUN−2500、アートレンジUN−5200、アートレンジUN−llO2、アートレンジUN−380G、アートレンジUN−500、アートレンジUN−9832；東亜合成（株）製のアロニックスM−1200；サートマー社製のケムリンク9503、ケムリンク9504、ケムリンク9505が挙げられる。
【００３７】
単官能モノマーとしては、べンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、ブタンジオールモノアクリレート、シクロへキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、脂環式変性ネオペンチルグリコールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニロキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニロキシエチルメタアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒロソキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、イソデシルアクリレート、イソデシルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、モルフォリンアクリレート、フェノキシヒドロキシプロピルアクリレート、フィノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、ＥＯ変性フタル酸アクリレート、ＥＯ変性フタル酸メタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドンが挙げられる。
【００３８】
本発明で好ましく用いられる放射線硬化型組成物は、粘度が比較的高く、具体的には、２５℃における粘度が２０００〜２００００mPa・sであり、好ましくは３０００〜１５０００mPa・sである。これに対し上記特開平８−１９４９６８号公報には、組成物の２５℃における好ましい粘度として５〜３００cP（５〜３００mPa・s）の範囲が開示されている。
【００３９】
本発明で用いる放射硬化型組成物は、硬化時の収縮率が７％以下、特に６％以下であることが好ましい。動的弾性率、引張弾性率およびガラス転移点が本発明で限定する範囲内にある硬化物であれば、硬化時の収縮率をこのように小さくすることが可能である。ただし、硬化時の収縮率を極端に小さくする必要はなく、通常、収縮率を４％未満とする必要はない。
【００４０】
なお、上記特開平８−１９４９６８号公報には、光ディスクの保護コートを引張破壊伸び１５％以上とすることにより、高温・高湿環境下での保存による光ディスクの反り発生を抑制できる旨が記載されている。しかし、上記したように、同公報記載の保護コート形成用組成物と本発明で用いる組成物とは粘度が異なるため、同公報記載の組成物を硬化して形成される光透過層は、本発明における光透過層の物性を備えるとは考えられない。しかも、同公報には、記録部の腐食を防止するために、厚さ１〜５０μmの保護コートを設ける旨の記載があるだけであり、保護コートを通して記録光および再生光が入射する旨の記載はない。したがって同公報では、厚さ１００μm前後の薄い光透過層を通して短波長の記録・再生ビームを入射させることによって高密度記録を行うことは、いっさい考慮されていない。また、同公報に記載されたような低粘度の組成物を用いると、５０μmを超える厚さの光透過層を形成することは実質的に不可能である。
【００４１】
同公報の実施例では、厚さ０．５mmのポリカーボネート板に５０μmの厚さとなるように組成物を塗布して硬化し、硬化直後（２５℃、５０％ＲＨ、１時間後）および耐久性試験後（８５℃、９０％ＲＨ、３日後）において反りの程度を評価している。ただし、同公報の実施例では反りの大小を相対的に評価しているだけであり、反りの定量的な評価はなされていない。
【００４２】
本発明における光透過層は、２層以上の樹脂層の積層体であってもよい。積層タイプとしては、例えば、動的弾性率が比較的低い内部層上に、この内部層よりも耐擦傷性の良好な表面層が積層され、この表面層が光透過層の表面を構成する構造が挙げられる。この構造では、表面層を内部層よりかなり薄くしても十分な耐擦傷性が得られるため、表面層は薄くすることができる。そのため、表面層構成材料については、物性に関する要求は厳しくない。したがって、表面層構成材料は、各種樹脂から耐擦傷性の良好なものを比較的自由に選択できる。
【００４３】
この構造における内部層および表面層は、上記した放射線硬化型組成物の硬化物であることが好ましい。内部層の形成に用いる組成物については、上記したように、硬化後の動的弾性率が低くなるように組成を選択する。一方、表面層の形成に用いる組成物では、多官能オリゴマーおよび／または多官能モノマーの比率を比較的高くすることが好ましい。これにより、表面層の硬度を高くすることができる。また、単官能モノマーの比率を比較的高くすれば、表面層と内部層との間の接着性が向上する。
【００４４】
表面層と内部層との２層構造とする場合、表面層の厚さは、好ましくは０．１〜１０μm、より好ましくは０．３〜５μmである。表面層が薄すぎると、保護効果が不十分となる。一方、表面層が厚すぎると、光透過層全体の物性を本発明で限定する範囲内とすることが困難となる。
【００４５】
なお、内部層を２層以上の多層構造としてもよい。
【００４６】
光透過層を、放射線硬化型樹脂からなる多層構造とする場合、通常、下側の層を形成するための組成物を塗布して硬化した後、上側の層を形成するための組成物を塗布して硬化する。ただし、下側の層と上側の層との接着性を向上させるために、下側の層が半硬化状態のときに上側の層を積層し、最終的に全層を完全に硬化させる方法を利用してもよい。
【００４７】
光透過層は、記録または再生のためのレーザービームの透過率が８０％以上であることが好ましい。この透過率が低いと、記録の際に大きなレーザーパワーが必要となり、好ましくない。光透過層の形成に用いる放射線硬化型組成物が光重合開始剤等の反応開始剤を含有する場合、この反応開始剤は、波長４０５nmにおける吸光係数が５００以下、特に１００以下であることが好ましい。これにより、４００nm付近の短波長域における光透過層の透過率を高くできるので、短波長レーザーを使用する高密度記録・再生システムに好適となる。なお、波長４０５nmにおける吸光係数が５００以下である反応開始剤としては、例えばベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、メチルベンゾイルホルメートが挙げられる。
【００４８】
本発明を適用した光透過層を有するディスク状媒体では、下記保存試験の前後のいずれにおいても反りが小さい。ディスク状媒体における反り角は、媒体の構成材料、媒体の直径、媒体の厚さに主として依存する。図１に示す構造の媒体において、支持基体２０が厚さ０．４〜１．２mm、直径６０〜１３５mmの樹脂板から構成される場合、本発明を適用すれば、下記保存試験の前後における反り角を
｜R-Skew｜≦０．４deg、
｜T-Skew｜≦０．１５deg
の範囲内に収めることが容易であり、
｜R-Skew｜≦０．３５deg、
｜T-Skew｜≦０．１４deg
の範囲内に収めることも可能である。上記R-Skewは半径方向の反り角であり、上記T-Skewは周方向の反り角である。保存試験後の反り角の測定は、それぞれの保存試験を行った後、２５℃・５０％ＲＨの環境下に２４時間放置し、放置完了後、４８時間以内に行う。なお、上記保存試験とは、以下に挙げる６種類の試験のことである。
【００４９】
（１）高温・高湿保存試験
８０℃・８０％ＲＨの環境下で５０時間保存する。
【００５０】
（２）高温ドライ保存試験
８０℃の乾燥環境下で５０時間保存する。
【００５１】
（３）低温保存試験
−２５℃の環境下で５０時間保存する。
【００５２】
（４）温度サイクル試験
５０％ＲＨの恒湿環境下において、２０℃で１２時間保存する常温保存と６０℃で１２時間保存する高温保存とを行う温度サイクルを６サイクル繰り返し、かつ、前記常温保存から前記高温保存に移行する際の昇温速度および前記高温保存から前記常温保存に移行する際の降温速度を１０℃／時間とする。
【００５３】
（５）湿度サイクル試験
６０℃の恒温環境下において、２０％ＲＨで１２時間保存する常湿保存と８０％ＲＨで１２時間保存する高湿保存とを行う湿度サイクルを６サイクル繰り返し、かつ、前記常湿保存から前記高湿保存に移行する際の湿度上昇速度および前記高湿保存から前記常湿保存に移行する際の湿度低下速度を１０％／時間とする。
【００５４】
（６）熱衝撃試験
−２０℃の環境下で１時間保存した直後に、７０℃のドライ環境下で１時間保存する温度サイクルを５０サイクル繰り返す。
【００５５】
【実施例】
以下の手順で、表１に示す光記録ディスクサンプルを作製した。
【００５６】
グルーブを形成したディスク状支持基体（ポリカーボネート製、直径１２０mm、厚さ１．２mm）の表面に、Ａｌ98Ｐｄ1Ｃｕ1（原子比）からなる反射層をスパッタ法により形成した。グルーブ深さは、波長λ＝４０５nmにおける光路長で表してλ／６とした。ランド・グルーブ記録方式における記録トラックピッチは、０．３μmとした。
【００５７】
次いで、反射層表面に、Ａｌ2Ｏ3ターゲットを用いてスパッタ法により厚さ２０nmの第２誘電体層を形成した。
【００５８】
次いで、第２誘電体層表面に、相変化材料からなる合金ターゲットを用い、スパッタ法により厚さ１２nmの記録層を形成した。記録層の組成（原子比）は、Ｓｂ74Ｔｅ18（Ｇｅ7Ｉｎ1）とした。
【００５９】
次いで、記録層表面に、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2（２０モル％）ターゲットを用いてスパッタ法により厚さ１３０nmの第１誘電体層を形成した。
【００６０】
次いで、第１誘電体層表面に、紫外線硬化型樹脂をスピンコートにより塗布し、紫外線を照射することにより厚さ１００μmの光透過層を形成し、光記録ディスクサンプルを得た。各サンプルに用いた紫外線硬化型樹脂およびその２５℃における粘度を、表１に示す。なお、紫外線硬化型樹脂はいずれも日本化薬（株）製である。また、全ての紫外線硬化型樹脂に対し、波長４０５nmにおける吸光係数がゼロである反応開始剤（１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）のイルガキュア１８４）を用いた。
【００６１】
次いで、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。
【００６２】
各サンプルについて、（株）コアーズ製の光ディスク機械特性評価装置DC-1010Cを用いて、半径方向の反り角R-Skewおよび周方向の反り角T-Skewを測定した。また、８０℃・８０％ＲＨの環境下で５０時間保存し、さらに、２５℃・５０％ＲＨの環境下に２４時間放置した直後にも同様な測定を行った。これらの結果を表１に示す。
【００６３】
また、スチールウール#0000を荷重２４．５kPaで押しつけながら各サンプルの光透過層表面で１０往復させた後、光透過層表面の傷つき具合を調べることにより、耐摩耗性を評価した。結果を表１に示す。なお、表１において、「最良」とは傷がほとんど認められない場合であり、「良」とは傷つきが少ない場合であり、「やや不良」とは傷つきが多い場合であり、「不良」とは傷つきが激しい場合である。
【００６４】
また、各サンプルの光透過層の波長４０５nmにおける透過率を、（株）島津製作所性の分光光度計により測定した。結果を表１に示す。
【００６５】
各サンプルの光透過層について、２５℃および８０℃のそれぞれにおける動的弾性率、２５℃における引張弾性率およびガラス転移点Ｔｇを、表１に示す。
【００６６】
なお、動的弾性率およびガラス転移点Ｔｇの測定に際しては、サンプルから光透過層をカッターナイフで平面寸法５０mm×４mmの矩形に切り取って試験片とし、この試験片を用いて、（株）オリエンテック社製の動的粘弾性測定器レオバイブロン（Dynamic Viscoelastometer RHEOVIBRON）Model-01FPにより測定した。この測定は、本明細書で限定する前記条件にて行った。また、引張弾性率の測定に際しては、平面寸法６０mm×１０mmの矩形となるように切り取った試験片を用いて、JIS K7127-1989および本明細書で限定する前記測定条件に基づき、（株）オリエンテック社製のTRM-100型テンシロンにより測定した。なお、試験片を切り出す際には、試験片に誘電体層、記録層、反射層等が付着していることがあったが、これらの層の付着は、動的弾性率および引張弾性率の測定値に影響しなかった。
【００６７】
【表１】
表１から本発明の効果が明らかである。すなわち、光透過層の動的弾性率、引張弾性率およびガラス転移点がいずれも本発明で限定する範囲内にあるサンプルでは、製造直後および高温・高湿保存試験後のいずれにおいても反り角が十分に小さい。
【００６９】
なお、引張弾性率および保存後の反り角が記載されていない比較サンプルは、引張弾性率測定のためにサンプルをチャッキングする際、および、高温・高湿保存試験の際に、光透過層にクラックが入ったり光透過層が割れてしまったりしたものである。
【００７０】
なお、表１に示す各サンプルについて、前記した高温ドライ保存試験、低温保存試験、温度サイクル試験、湿度サイクル試験および熱衝撃試験を行ったところ、本発明サンプルでは、試験後の反り角がいずれの場合でも
｜R-Skew｜≦０．４deg、
｜T-Skew｜≦０．１５deg
の範囲に収まっていた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光情報媒体の構成例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
２ 光透過層
２０ 支持基体
２１ グルーブ
４ 記録層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information medium such as a read-only optical disk or an optical recording disk.
[0002]
[Prior art]
In recent years, optical recording media such as read-only optical discs and optical recording discs record or store vast amounts of information such as moving image information, and thus there has been a demand for higher capacity media by improving recording density. Research and development for recording density has been actively conducted.
[0003]
As one of them, the recording / reproducing wavelength is shortened and the numerical aperture (NA) of the objective lens of the recording / reproducing optical system is increased, as seen in, for example, DVD (Digital Versatile Disk). It has been proposed to reduce the laser beam spot diameter during reproduction. Compared with DVD and CD, recording / reproducing wavelength is changed from 780 nm to 650 nm, and NA is changed from 0.45 to 0.6, thereby achieving 6 to 8 times the recording capacity (4.7 GB / surface). is doing.
[0004]
Furthermore, recently, in order to record a high-quality moving image for a long time, the recording / reproducing wavelength is shortened to about 400 nm and the numerical aperture of the objective lens is increased to about 0.85, so that it is four times that of DVD. Attempts have been made to achieve a recording capacity of 20 GB / surface or more.
[0005]
However, when the NA is increased in this way, the tilt margin becomes small. The tilt margin is a tolerance of the tilt of the optical recording medium with respect to the optical system, and is determined by the NA. When the recording / reproducing wavelength is λ and the thickness of the transparent substrate on which the recording / reproducing light is incident is t, the tilt margin is
λ / (t · NAThree)
Is proportional to Further, when the optical recording medium is tilted with respect to the laser beam, that is, when tilt occurs, wavefront aberration (coma aberration) occurs. When the refractive index of the substrate is n and the inclination angle is θ, the wavefront aberration coefficient is
(1/2) · t · {n2・ Sinθ ・ cosθ} ・ NAThree/ (N2−sin2θ)-5/2
It is represented by From these equations, it can be seen that in order to increase the tilt margin and suppress the occurrence of coma, the substrate thickness t should be reduced. Actually, in DVD, the tilt margin is ensured by setting the thickness of the base to about half (about 0.6 mm) of the thickness of the CD base (about 1.2 mm).
[0006]
By the way, in order to record a higher quality moving image for a long time, a structure capable of further thinning the substrate has been proposed. In this structure, a base having a normal thickness is used as a support base for maintaining rigidity, pits and recording layers are formed on the surface thereof, and a light transmission layer having a thickness of about 100 μm is provided thereon as a thin base. Recording / reproducing light is incident through this light transmission layer. In this structure, since the substrate can be remarkably thin as compared with the conventional structure, it is possible to achieve a high recording density by increasing the NA. A medium having such a structure is described, for example, in JP-A-10-289489. The medium described in the publication has a light transmission layer made of a photocurable resin.
[0007]
However, if the light transmission layer is made of a photocurable resin such as an ultraviolet curable resin, the medium warps due to shrinkage that occurs during curing. In addition, warping occurs when the medium is stored in a high temperature and high humidity environment. If the medium is warped, a reading error is likely to occur, and if the amount of warping is large, reading may be impossible.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-194968 describes an optical disc having a resin protective coat. In this publication, the tensile breaking elongation of the protective coat is set to 15% or more, thereby suppressing the occurrence of warpage of the optical disk when stored in a high temperature / high humidity environment. However, the publication does not mention that recording / reproducing light is incident through the protective coat.
[0009]
However, according to the study by the inventors of the present invention, when recording / reproducing light is incident through a light transmission layer (protective coat) having a thickness of about 100 μm, the tensile breaking elongation of the light transmission layer is merely 15% or more. As a result, it was found that good recording / reproduction characteristics could not be obtained due to warping of the medium. It was also found that the recording / reproducing characteristics were further deteriorated because the warpage of the medium was increased by storage under high temperature and high humidity conditions. In particular, a problem arises when the beam spot diameter of the laser beam is reduced and recording / reproduction is performed at a high linear velocity. A particular problem is that the stability of the focus servo has become insufficient.
[0010]
In order to reduce the warp of the medium, it is sufficient to make the light transmission layer from a soft resin with extremely small shrinkage at the time of curing. In this case, the surface hardness of the light transmission layer is insufficient, The surface of the layer is easily damaged. In the above-described thin light transmission layer, since the distance between the light transmission layer surface and the information recording layer is short, the diameter of the laser beam on the light transmission layer surface is small. Therefore, scratches on the surface of the light transmission layer have a significant adverse effect on the recording / reproducing characteristics.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to have an information recording layer on the surface of a supporting substrate, and to have a light transmission layer on the information recording layer, and a recording or reproducing laser beam is irradiated to the information recording layer through the light transmission layer. In an optical information medium, it is to reduce warpage immediately after production and after storage under high-temperature and high-humidity conditions, and prevent damage to the surface of the light-transmitting layer.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (6) below.
(1) An information recording layer is provided on a support substrate, a light transmission layer is provided on the information recording layer, and a laser beam for recording or reproduction is incident on the information recording layer through the light transmission layer. Optical information medium, wherein the light transmission layer is made of resin, and the dynamic elastic modulus of the light transmission layer at 25 ° C.And the dynamic modulus at 80 ° C., respectively,1.5 to 3.0 GPaAnd 0.05 to 1.0 GPa Thus, the tensile elastic modulus at 25 ° C. of the light transmission layer is 0.6 to 1.5. GPa The glass transition point of the light transmission layer is 70 to 140 ° C.IsIt is characterized byOptical information medium.
(2) The transmittance of the light transmission layer at the wavelength of the laser beam for recording or reproduction is 80% or more.It is characterized byThe optical information medium according to (1) above.
(3) The light transmission layer contains a cured product of a radiation curable composition.(1) or (2) above characterized in thatOptical information media.
(4) The radiation curable composition contains a reaction initiator, and the extinction coefficient at a wavelength of 405 nm of the reaction initiator is 500 or less.(3) above, characterized in thatOptical information media.
(5) The thickness of the light transmission layer is 30 to 200 μm(1) to (4) above characterized in thatOne of the optical information media.
(6) Recording or reproduction under the condition that λ / NA ≦ 680 nm is satisfied, where λ is the wavelength of the laser beam for recording or reproduction, and NA is the numerical aperture of the objective lens of the optical system that irradiates the laser beam. Is performed(1) to (5) above characterized in thatOne of the optical information media.
[0013]
[Action and effect]
In the present invention, in an optical information medium in which information is reproduced by irradiating the information recording layer with a laser beam through a light transmission layer having a thickness of about 100 μm, the dynamic elastic modulus of the light transmission layer at 25 ° C. is set within a predetermined range. The value within. As a result, the warp of the medium is reduced, and the surface of the light transmission layer is not easily damaged.
[0014]
In a preferred embodiment of the present invention, the dynamic elastic modulus of the light transmission layer at 80 ° C. is set to a value within a predetermined range. Thereby, even if it preserve | saves on high temperature and high-humidity conditions, the curvature of a medium does not become large remarkably.
[0015]
In a preferred embodiment of the present invention, the tensile elastic modulus at 25 ° C. of the light transmission layer is set to a value within a predetermined range. Thereby, the warp of the medium is further reduced, and the surface of the light transmission layer is further hardly damaged.
[0016]
In a preferred embodiment of the present invention, the glass transition point of the light transmission layer is set to a value within a predetermined range. Thereby, the warp of the medium is further reduced, and the surface of the light transmission layer is further hardly damaged.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A configuration example of the optical information medium of the present invention is shown in FIG. This optical information medium is a recording medium, and has a
[0018]
The present invention can be applied regardless of the type of the recording layer. That is, for example, it can be applied to a phase change recording medium, a pit formation type recording medium, and a magneto-optical recording medium. Normally, a dielectric layer and a reflective layer are provided on at least one side of the recording layer for the purpose of protecting the recording layer and for optical effects, but they are not shown in FIG. Further, the present invention is not limited to the recordable type as shown in the figure, but can be applied to a reproduction-only type. In that case, the
[0019]
Next, a specific configuration of each part of the medium of the present invention will be described.
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The tensile modulus in this specification is specified in JIS K7127-1989. When measuring,
Test piece length: 60 mm,
Specimen width: 10 mm
Distance between marked lines: 40 ± 1mm,
Distance between grips: 44 ± 1mm,
Tensile speed: 30mm / min
Other measurement conditions may conform to JIS K7127-1989. The reason why these conditions are different from those of JIS K7127-1989 is that the dimension (usually about 12 cm in diameter) of the medium (optical disk) is taken into consideration so that the light transmission layer peeled from the medium can be measured.
[0027]
The dynamic elastic modulus in this specification is a dynamic storage elastic modulus defined in JIS K7244-4. For measurement, the frequency may be 3.5 Hz, the temperature increase rate may be 3 ° C./min, and the plane size of the test piece may be 50 mm × 4 mm, and may be in accordance with JIS K7244-4. Further, the glass transition point can be measured simultaneously with the measurement of the dynamic elastic modulus.
[0028]
Thus, in the optical recording layer, by setting the dynamic elastic modulus at each of room temperature and high temperature, the tensile elastic modulus at room temperature, and the glass transition point within the above ranges, the warp of the medium immediately after production can be reduced, and Further, it is possible to suppress an increase in warpage due to storage in a high temperature / high humidity environment.
[0029]
When the wavelength of the laser beam for recording or reproduction is λ and the numerical aperture of the objective lens of the optical system for irradiating the laser beam is NA,
λ / NA ≦ 680nm
The present invention is particularly effective when applied to a medium on which recording or reproduction is performed by an apparatus. Small λ / NA means that recording / reproducing light having a relatively short wavelength is irradiated using an objective lens having a relatively high NA. In this case, the laser beam focused on the information recording layer surface is irradiated. The beam spot diameter is reduced. In this case, as described above, the tilt margin of the medium is reduced and the coma aberration is increased. As a result, the allowable amount of warp of the medium is reduced. Therefore, the present invention is particularly effective when λ / NA is small as described above. In addition,
400nm ≦ λ / NA
In general, it is sufficient if good recording / reproduction characteristics can be realized in the above range.
[0030]
The present invention is characterized in that the physical properties of the light-transmitting layer are within the above range, thereby realizing the various effects described above. Therefore, the specific configuration of the resin constituting the light transmission layer and the method for forming the light transmission layer are not particularly limited. For example, using either a method of applying a resin or a composition that becomes a resin after curing and curing as necessary, or a method of pasting a resin sheet prepared in advance with an ultraviolet curable adhesive or an adhesive, etc. Also good. However, in order to obtain a light transmission layer whose dynamic elastic modulus, tensile elastic modulus, and glass transition point are within the limits defined in the present invention, a radiation curable composition is applied by spin coating, and then by radiation. A method of forming a light transmission layer by curing is preferred. In this specification, the term “radiation” is a concept including electromagnetic waves such as ultraviolet rays and particle beams such as electron beams.
[0031]
The radiation curable composition usually contains at least one of monofunctional or polyfunctional monomers, oligomers and polymers, respectively, and further includes a photopolymerization initiator (reaction initiator), a photopolymerization initiation assistant, and polymerization inhibition. An agent etc. are contained. Such a composition can be selected from, for example, constituent materials of a protective coating agent for high-density optical discs described in JP-A-8-194968.
[0032]
The composition used in the present invention preferably contains at least a linear bifunctional oligomer having functional groups at both ends and a monofunctional monomer. If the content of the bifunctional oligomer is too large or the molecular weight of the bifunctional oligomer is too large, the dynamic elastic modulus and tensile elastic modulus after curing will be small. Moreover, the adhesiveness between a light transmissive layer and the surface in which it is formed improves by addition of a monofunctional monomer. However, when the addition amount of the monofunctional monomer is too large, the dynamic elastic modulus and the tensile elastic modulus after curing become small.
[0033]
Further, in order to increase the glass transition point, dynamic elastic modulus and tensile elastic modulus, a small amount of a trifunctional monomer may be added. Further, if a monomer and / or oligomer having a cyclic skeleton in the molecule is added, the dynamic elastic modulus and tensile elastic modulus can be improved without increasing the shrinkage rate at the time of curing.
[0034]
Therefore, according to the physical properties of the light transmissive layer required in the present invention, the types of monomers and oligomers used for forming the light transmissive layer, their molecular weights, and their contents may be appropriately selected. The composition preferably used in the present invention can be selected from commercially available ones.
[0035]
Examples of oligomers and monomers used in the radiation curable composition include the following.
[0036]
Examples of the bifunctional oligomer include polyester acrylate, epoxy acrylate, and urethane acrylate. Examples of the polyester acrylate include Aronix M-6200, Aronix M-6400X, Aronix M-6410X, and Aronix M-6420X manufactured by Toa Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Examples of the epoxy acrylate include Lipoxy SP-1506, Lipoxy SP-1509, Lipoxy SP-1519-1, Lipoxy SP-1563, Lipoxy VR-77, Lipoxy VR-60, Lipoxy VR-90 manufactured by Showa Polymer Co., Ltd .; Biscoat 540 manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd .; Kayrad R-167 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd .; Epoxy ester 3002A, Epoxy ester 3002M, Epoxy ester 80MFA manufactured by Kyoeisha Yushi Co., Ltd .; NADECOL DM-851, NADECOL DA-811, NADECOL DM-811, NADECOL DA-721, and NADECOR DA-911. As urethane acrylate, Art Range UN-1000PEP, Art Range UN-9000PEP, Art Range UN-9200A, Art Range UN-2500, Art Range UN-5200, Art Range UN-llO2, Art Range manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. UN-380G, art range UN-500, art range UN-9832; Aronix M-1200 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd .; Chemlink 9503, Chemlink 9504, and Chemlink 9505 manufactured by Sartomer.
[0037]
Monofunctional monomers include benzyl acrylate, benzyl methacrylate, butoxyethyl acrylate, butoxyethyl methacrylate, butanediol monoacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentanyl methacrylate, alicyclic Modified neopentyl glycol acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, Glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, -Hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, isodecyl acrylate, isodecyl methacrylate, isooctyl acrylate, isooctyl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxydiethylene glycol methacrylate, methoxyethylene glycol acrylate, morpholine acrylate, phenoxyhydroxypropyl acrylate, finoxyethyl acrylate, phenoxyethyl methacrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, EO-modified phthalic acid acrylate, EO-modified phthalic acid methacrylate, Stearyl acrylate, stearyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, vinyl acetate, include N- vinylpyrrolidone.
[0038]
The radiation curable composition preferably used in the present invention has a relatively high viscosity. Specifically, the viscosity at 25 ° C. is 2000 to 20000 mPa · s, preferably 3000 to 15000 mPa · s. On the other hand, JP-A-8-194968 discloses a range of 5 to 300 cP (5 to 300 mPa · s) as a preferred viscosity at 25 ° C. of the composition.
[0039]
The radiation curable composition used in the present invention preferably has a shrinkage ratio at curing of 7% or less, particularly 6% or less. If the cured product has a dynamic elastic modulus, a tensile elastic modulus, and a glass transition point within the range defined by the present invention, the shrinkage rate at the time of curing can be reduced in this way. However, it is not necessary to make the shrinkage rate during curing extremely small, and it is usually not necessary to make the shrinkage rate less than 4%.
[0040]
Incidentally, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-194968 describes that the optical disk can be prevented from warping due to storage in a high temperature and high humidity environment by setting the protective coating of the optical disk to a tensile fracture elongation of 15% or more. ing. However, as described above, the composition for forming a protective coat described in the publication and the composition used in the present invention have different viscosities. Therefore, the light transmission layer formed by curing the composition described in the publication It is not considered to have the physical properties of the light transmission layer in the invention. In addition, the publication only describes that a protective coating having a thickness of 1 to 50 μm is provided in order to prevent corrosion of the recording portion, and a description that recording light and reproduction light enter through the protective coating. There is no. Therefore, this publication does not consider any high density recording by making a short wavelength recording / reproducing beam incident through a thin light transmission layer having a thickness of about 100 μm. In addition, when a composition having a low viscosity as described in the publication is used, it is substantially impossible to form a light transmission layer having a thickness exceeding 50 μm.
[0041]
In the examples of the publication, the composition was applied to a polycarbonate plate having a thickness of 0.5 mm so as to have a thickness of 50 μm and cured, immediately after curing (25 ° C., 50% RH, after 1 hour) and durability test. Later (85 ° C., 90% RH, 3 days later), the degree of warpage is evaluated. However, in the example of the publication, only the magnitude of warpage is relatively evaluated, and quantitative evaluation of warpage is not made.
[0042]
The light transmission layer in the present invention may be a laminate of two or more resin layers. As the laminated type, for example, a structure in which a surface layer having better scratch resistance than the inner layer is laminated on the inner layer having a relatively low dynamic elastic modulus, and this surface layer constitutes the surface of the light transmission layer. Is mentioned. In this structure, the surface layer can be made thin because sufficient scratch resistance can be obtained even if the surface layer is made considerably thinner than the inner layer. Therefore, the requirements regarding the physical properties of the surface layer constituting material are not strict. Therefore, the surface layer constituting material can be selected relatively freely from various resins with good scratch resistance.
[0043]
The inner layer and the surface layer in this structure are preferably cured products of the radiation curable composition described above. About a composition used for formation of an inner layer, as above-mentioned, a composition is selected so that the dynamic elastic modulus after hardening may become low. On the other hand, in the composition used for forming the surface layer, it is preferable that the ratio of the polyfunctional oligomer and / or the polyfunctional monomer is relatively high. Thereby, the hardness of a surface layer can be made high. Further, if the ratio of the monofunctional monomer is relatively high, the adhesion between the surface layer and the inner layer is improved.
[0044]
In the case of a two-layer structure of a surface layer and an internal layer, the thickness of the surface layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.3 to 5 μm. If the surface layer is too thin, the protective effect is insufficient. On the other hand, if the surface layer is too thick, it is difficult to make the physical properties of the entire light transmission layer within the range limited by the present invention.
[0045]
Note that the inner layer may have a multilayer structure of two or more layers.
[0046]
When the light transmission layer has a multilayer structure made of radiation curable resin, the composition for forming the lower layer is usually applied and cured, and then the composition for forming the upper layer is applied. And harden. However, in order to improve the adhesion between the lower layer and the upper layer, the upper layer is laminated when the lower layer is in a semi-cured state, and finally the entire layer is completely cured. May be used.
[0047]
The light transmitting layer preferably has a laser beam transmittance of 80% or more for recording or reproduction. If this transmittance is low, a large laser power is required for recording, which is not preferable. When the radiation curable composition used for forming the light transmission layer contains a reaction initiator such as a photopolymerization initiator, the reaction initiator preferably has an extinction coefficient of 500 or less, particularly 100 or less at a wavelength of 405 nm. . As a result, the transmittance of the light transmission layer in a short wavelength region near 400 nm can be increased, which is suitable for a high-density recording / reproducing system using a short wavelength laser. Examples of the reaction initiator having an absorption coefficient of 500 or less at a wavelength of 405 nm include benzophenone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone, And methyl benzoyl formate.
[0048]
In a disk-shaped medium having a light transmission layer to which the present invention is applied, warpage is small before and after the following storage test. The warp angle in a disc-shaped medium mainly depends on the constituent material of the medium, the diameter of the medium, and the thickness of the medium. In the medium having the structure shown in FIG. 1, when the
｜ R-Skew ｜ ≦ 0.4deg
｜ T-Skew ｜ ≦ 0.15deg
It is easy to fit within the range of
| R-Skew | ≦ 0.35deg,
｜ T-Skew ｜ ≦ 0.14deg
It is also possible to fit within the range. The R-Skew is a radial curvature angle, and the T-Skew is a circumferential curvature angle. The warp angle after the storage test is measured after each storage test and left in an environment of 25 ° C. and 50% RH for 24 hours, and within 48 hours after the completion of the storage. In addition, the said preservation | save test is six types of tests mentioned below.
[0049]
(1) High temperature and high humidity storage test
Store in an environment of 80 ° C and 80% RH for 50 hours.
[0050]
(2) High temperature dry storage test
Store in a dry environment at 80 ° C. for 50 hours.
[0051]
(3) Low temperature storage test
Store at -25 ° C for 50 hours.
[0052]
(4) Temperature cycle test
In a constant humidity environment of 50% RH, a temperature cycle of storing at room temperature for 12 hours at 20 ° C. and high temperature storage at 60 ° C. for 12 hours is repeated 6 cycles, and the room temperature storage is shifted to the high temperature storage. The rate of temperature rise when performing and the rate of temperature drop when shifting from the high temperature storage to the room temperature storage are 10 ° C./hour.
[0053]
(5) Humidity cycle test
In a constant temperature environment of 60 ° C., a humidity cycle for storing at normal humidity for 12 hours at 20% RH and high humidity storage for 12 hours at 80% RH is repeated 6 cycles. The humidity increasing rate when shifting to wet storage and the humidity decreasing rate when shifting from high humidity storage to normal humidity storage are 10% / hour.
[0054]
(6) Thermal shock test
Immediately after storing for 1 hour in an environment of -20 ° C, a temperature cycle of storing for 1 hour in a dry environment of 70 ° C is repeated 50 cycles.
[0055]
【Example】
The optical recording disk sample shown in Table 1 was produced by the following procedure.
[0056]
On the surface of a disk-shaped support substrate (made of polycarbonate, diameter 120 mm, thickness 1.2 mm) on which grooves are formed, Al98Pd1Cu1A reflective layer composed of (atomic ratio) was formed by sputtering. The groove depth was λ / 6 expressed by the optical path length at the wavelength λ = 405 nm. The recording track pitch in the land / groove recording method was set to 0.3 μm.
[0057]
Next, Al is formed on the reflective layer surface.2OThreeA second dielectric layer having a thickness of 20 nm was formed by sputtering using a target.
[0058]
Next, a recording layer having a thickness of 12 nm was formed on the surface of the second dielectric layer by sputtering using an alloy target made of a phase change material. The composition (atomic ratio) of the recording layer is Sb74Te18(Ge7In1).
[0059]
Next, ZnS (80 mol%)-SiO is formed on the surface of the recording layer.2A first dielectric layer having a thickness of 130 nm was formed by sputtering using a (20 mol%) target.
[0060]
Next, an ultraviolet curable resin was applied to the surface of the first dielectric layer by spin coating, and a light transmission layer having a thickness of 100 μm was formed by irradiating with ultraviolet rays to obtain an optical recording disk sample. Table 1 shows the ultraviolet curable resin used in each sample and its viscosity at 25 ° C. In addition, all the ultraviolet curable resins are manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. In addition, a reaction initiator (1-hydroxycyclohexyl-phenylketone: Irgacure 184 of Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) having an extinction coefficient of zero at a wavelength of 405 nm was used for all ultraviolet curable resins.
[0061]
Next, the recording layer of each sample was initialized (crystallized) by a bulk eraser.
[0062]
About each sample, the curvature angle R-Skew in the radial direction and the curvature angle T-Skew in the circumferential direction were measured using an optical disk mechanical property evaluation apparatus DC-1010C manufactured by Cores Co., Ltd. Further, the same measurement was performed immediately after storage for 50 hours in an environment of 80 ° C. and 80% RH, and for 24 hours in an environment of 25 ° C. and 50% RH. These results are shown in Table 1.
[0063]
Further, the steel wool # 0000 was reciprocated 10 times on the surface of the light transmissive layer of each sample while pressing steel wool # 0000 at a load of 24.5 kPa, and then the abrasion resistance was evaluated by examining the degree of damage on the surface of the light transmissive layer. The results are shown in Table 1. In Table 1, “best” means that almost no scratches are observed, “good” means that there are few scratches, “slightly bad” means that there are many scratches, and “bad” Is the case of severe damage.
[0064]
Moreover, the transmittance | permeability in wavelength 405nm of the light transmissive layer of each sample was measured with the spectrophotometer of Shimadzu Corporation nature. The results are shown in Table 1.
[0065]
Table 1 shows the dynamic elastic modulus at 25 ° C. and 80 ° C., the tensile elastic modulus at 25 ° C., and the glass transition point Tg of the light transmission layer of each sample.
[0066]
When measuring the dynamic elastic modulus and the glass transition point Tg, the light transmitting layer was cut from the sample into a rectangular shape having a plane size of 50 mm × 4 mm with a cutter knife, and used as a test piece. This was measured with a dynamic viscoelastometer RHEOVIBRON Model-01FP manufactured by Kuh. This measurement was performed under the conditions defined in this specification. In addition, when measuring the tensile modulus of elasticity, a test piece cut into a rectangular shape having a plane size of 60 mm × 10 mm was used, and ORIENTATE Co., Ltd. Measurement was performed with a TRM-100 type tensilon manufactured by Kuh company. When the test piece was cut out, the dielectric layer, the recording layer, the reflective layer, and the like were sometimes attached to the test piece. The adhesion of these layers depends on the dynamic elastic modulus and the tensile elastic modulus. The measurement value was not affected.
[0067]
[Table 1]
From Table 1, the effect of the present invention is clear. That is, in the samples in which the dynamic elastic modulus, tensile elastic modulus, and glass transition point of the light transmission layer are all within the range defined by the present invention, the warp angle is both immediately after production and after the high temperature / high humidity storage test. Small enough.
[0069]
In addition, the comparative sample in which the tensile modulus of elasticity and the warp angle after storage are not described is applied to the light transmission layer when chucking the sample for tensile modulus measurement and during the high temperature / high humidity storage test. Cracks or light transmission layers are broken.
[0070]
The samples shown in Table 1 were subjected to the high temperature dry storage test, the low temperature storage test, the temperature cycle test, the humidity cycle test, and the thermal shock test. Even if
｜ R-Skew ｜ ≦ 0.4deg
｜ T-Skew ｜ ≦ 0.15deg
It was in the range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of an optical information medium of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Light transmission layer
20 Support base
21 Groove
4 Recording layer
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