JP4755680B2 - 光情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
また、光情報記録媒体の基板1のセットに際して、基板1の成膜側をマスキングするために、その中心部および外周部に、インナーマスク3と、アウターマスク4とが配置されるが、このマスク材料として、一般的には金属部材或いは合金部材が用いられる。
図6は、基板ホルダーの他の例を示すものであり、同様なインナーマスク3とアウターマスク4が用いられている。
たとえば、特許文献1には、凹凸情報が設けられた円盤状の合成樹脂製基板上に光反射層および保護層を設けてなる再生専用型ディスクにおいて、光反射層をスパッタリングで設ける際に、基板の内周縁部および外周縁部をカバーで覆っておくことが記載されている。
また、特許文献2には、透光性基板の上に、少なくとも色素材料からなる色素記録層、金属からなる反射層および保護層が順次形成されている光情報記録媒体において、反射層をスパッタリング法等の手段で記録層の上に被着させて反射層を形成することが記載されている。
さらに、特許文献3には、有機色素を含む記録層を有する2層型光情報記録媒体において、光反射層と硫黄元素を含む保護層とが接しないようにすることが記載されており、該保護層をスパッタリング法により形成することが記載されている。
特許文献3に記載された光情報記録媒体においては、保護層の形態はいろいろ例示されているが、具体的なマスキングの仕方などについては記載されていない。同時に、このような問題については何も説明されていない。
しかしながら、保護層の領域を光反射層の領域より広くすることにより異常放電の発生を防止することができるものの、この場合には、保護層が基板と直に接触することになり、無機材料からなる保護層は樹脂製の基板とのなじみが悪いために、界面から剥離しやすいという問題が生じた。
そこで、本発明者等は、更に検討し、保護層が設けられている領域を、光反射層が設けられている領域よりも広くし、かつ、光透過層は保護層を被うように設けて基板の一部と密着させる部分を設けることにより、前述の異常放電と剥離の両問題を解決できるという知見を得た。
[1]基板と、この基板の一方の主面上に、光反射層と、この光反射層の上面に光記録層と、この光記録層の上面に保護層と、この保護層の上面に光透過層と、が少なくとも設けられた光情報記録媒体において、
前記光記録層が、光反射層の端面を被うように形成されており、
前記保護層がスパッタリング法により形成された層であり、該保護層が設けられている領域は、前記光反射層が設けられている領域より広く、かつ前記光反射層の端部を間接的に被うように設けられていることを特徴とする光情報記録媒体。
[2]前記[1]の光情報記録媒体において、前記光透過層は、前記保護層を被い、かつ前記基板の外周端まで連続して設けられていることを特徴とする光情報記録媒体。
[3]前記[1]の光情報記録媒体において、前記光透過層は、前記基板の外周端を越えるように連続して設けられ、かつ前記外周端の縁部を被うように設けられていることを特徴とする光情報記録媒体。
[4]前記[1]〜[3]のいずれかの光情報記録媒体の製造方法において、前記保護層をスパッタリング法で形成する際に用いるアウターマスクの内周端部が、前記光反射層が設けられている領域の外周端部に相当する位置より外周側に位置していることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
[5]前記[1]〜[3]のいずれかの光情報記録媒体の製造方法において、前記保護層をスパッタリング法で形成する際に用いるインナーマスクの外周端部が、前記光反射層が設けられている領域の内周端部に相当する位置より内周側に位置していることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
[6]前記[1]〜[3]のいずれかの光情報記録媒体の製造方法において、前記保護層をスパッタリング法で形成する際に用いるアウターマスクの内周端部が、前記光反射層が設けられている領域の外周端に相当する位置にあり、かつ、該マスクの内終端部の近傍の厚みが、該光反射層の外周端に相当する位置から離れるにしたがって、連続的あるいは段階的に増していることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
図1は、本発明の光情報記録媒体の1例を示すものであり、厚さが約1.1mmの円環状の基板11の一方の主面には、螺旋状の溝12が形成されている。この基板11の螺旋状の溝12が形成された主面上に、レーザ光を反射する光反射層13と、例えば、レーザ光を吸収する有機色素から構成された光吸収物質を含む光記録層14と、無機材料からなる保護層15と、必要に応じて設けられる接着層16と、厚さ約0.1mmの光透過層17と、をこの順序で積層状に設けられている。
なお、光透過層17がシート状の場合であっても、光透過層17の外周端を基板11の外周端に貼り付けるので、ほぼ同等の効果が得られる。
本発明の光情報記録媒体においては、図2(A)に示すように、前記光透過層17は、光情報記録媒体10の円盤状の基板11の外周縁まで連続して設けられていることが好ましい。このような光情報記録媒体10によれば、保護層15が光反射層13と光記録層14の端面を被い、光透過層17は、保護層15を被うと同時に、基板11の外周端まで連続して設けているので、保護層15を形成する際の放電を防止することができる。さらに、保護層15の剥離を有効に防止できるものである。この実施態様における光透過層17は、シート状の樹脂で形成する場合を示している。ただし、光透過層17を保護層15の上面に接着する接着剤層16の図示は、省略した。
また、図2(B)に示す態様では、保護層15が光反射層13と光記録層14の端面を被うことは同じであるが、保護層15の外周端が基板11の外周端まで形成されていることが、前記の図2(A)と異なるところである。さらに、光透過層17は、保護層15の外周端を越えて、基板11の外周側面を飛び出すように外周側面の縁部まで形成されている場合を示す。
さらに、図2(C)に示す態様では、光記録層14が光反射層13の端面を被い、基板11の外周端まで延びて形成されることが、先の説明の態様と異なる。保護層15は光記録層14の上面を被うように形成されており、光透過層17は、図2(B)と同様に形成されている。なお、この態様の光記録層14の外周端位置が基板11の外周端まできているが、この形成の仕方の違いは、スピンコートの回転数と時間により制御される。
図2(B)あるいは図2(C)のような構成をとることにより、保護層15を基板11の外周端まで設けた場合でも剥がれを防止することが可能であると同時に、保護層15をスッパッタ形成する際の放電も防止することができる。これらの態様における光透過層17の形成は、液状の樹脂を回転数と時間を調整しながらスピンコートすることにより形成されている。
(基板)
本発明において、上記基板11としては、従来の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。具体的には、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリエステル樹脂、アルミニウム等の金属、ガラス等を挙げることができ、必要によりこれらを併用してもよい。上記材料の中では、成型性、耐湿性、寸法安定性および低価格等の点から熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。
これらの樹脂を用いた場合には、射出成形等の方法で所定の形状、例えば光ディスクなら円環状に基板11を作成することが好ましい。また、上記基板11の厚さは0.9〜1.1mmの範囲とすることが好ましい。また、これに限るものではなく、例えば紫外線硬化性樹脂を用いて、基台上に塗布し塗膜を硬化させて用いることもできる。
本発明における光反射層13は、データの記録および/または再生用のレーザ光を反射させるものであり、レーザ光に対する反射率を高くし、記録再生特性を改良する機能を付与するために、基板11と光記録層14との間に設けられるものであって、例えば蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等により前記基板11の溝12が形成された面上に形成される。中でも、量産性、コストの面からスパッタリング法が特に好ましい。
上記光記録層14としては、レーザ光を吸収する有機色素から構成された光吸収物質を含むことが好ましい。中でも、レーザ光照射によりピットが形成されデータが記録される色素型の光記録層であることが好ましい。上記有機色素としては、フタロシアニン色素、シアニン色素、アゾ系色素等が好ましく、例えば、化学式1に示すアゾ色素または化学式2に示すシアニン色素を結合剤等と共に例えばTFP(テトラフルオロプロパノール)等の溶剤に溶解して塗布液を調整する。次いで、この塗布液を、上記光反射層を介してスピンコート法やスクリーン印刷法等により塗布して塗膜に形成した後、例えば温度80℃で30分間程度乾燥することにより形成することが好ましい。
本発明において、上記保護層15は、上記光記録層14と後述する光透過層17との間に、記録特性等の調整や接着性向上あるいは光記録層14の保護等を目的として形成されるものであり、スパッタリング法により、SiO2、ZnS−SiO2、Nb2O5−Al2O3等からなる透明な膜として、光記録層14上に成膜される。
以下、用いるマスクの具体例を用いて説明する。
言い換えれば、保護層15の形成に用いるアウターマスク4は、その内周端部が、既に成膜されている反射層領域の外周端部に相当する位置より外周側に位置しており、また、保護層15の形成に用いるインナーマスクは、その外周端部が、既に成膜されている反射層領域の内周端部に相当する位置より内周側に位置しているものである。
例えば、光反射層13が、内周の直径が118.0mmのアウターマスク4と、外周の直径が34.0mmのインナーマスク3を用いて成膜されている場合、保護層15の形成に用いるアウターマスク4の内周を、光反射層15の形成に用いるアウターマスク4の内周に対して直径に1mmの差を設けて、マスキングアリアを中心から119.0mm以上の範囲とすることにより、光反射膜との接触を有効に回避することができる。図3は、そのアウターマスク4の例を示すものである。なお、アウターマスク4の内周の直径を118.5mmとした場合では、基板や装置の偏芯で反射層が少しずれて形成された際やマスクへの膜の堆積で、光反射膜13と接触する可能性がある。
保護層15の形成に用いるインナーマスク3の場合も同様に、その外周を、光反射層13の形成に用いるインナーマスク3の外周に対して直径に1mmの差を設けて、33.0mmとすることにより、光反射膜13との接触を有効に回避することができる。
図4は、そのアウターマスク4の例を示すものである。図に示すように、アウターマスク4の内周の直径は、前例でいうと、118.0mmであって、アウターマスク4の内周端部は、既に成膜されている光反射層の外周端部に相当する位置にある。そして、該マスク4の内周端部側には、外周に向かってその厚みが傾斜的に増加するように設けられており、この傾斜部で形成される空間において、既に成膜されている光反射膜13との接触を有効に回避するようにしてある。
インナーマスク3の場合も同様に、その外周端に中央部分に向う傾斜が設けられるものであっても、段部を設けるものであっても、光反射膜13との接触を有効に回避することができる。
本発明において、接着剤層16は、上記保護層15と、次に述べるシート状の透明層17との密着性を向上させるために形成される任意の層である。
このような接着剤層16としては、エポキシ系その他の透明な反応性硬化樹脂、もしくは紫外線硬化性の透明な樹脂を主成分とするものが好ましく、スピンコート法やスクリーン印刷法等の手段により前記保護層15上および/または後述する厚さ約0.1mmのシート状の光透過層17の下面に塗布した後、前記基板11の保護層15と前記シート状の光透過層17とが接着剤層16により接合され、厚さ約1.2mmのディスク状の光情報記録媒体が得られる。
本発明において、上記光透過層17としては、透明な樹脂からなるものが好ましい。より具体的には、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、等の光透過性の良好な樹脂からなるシートを用いるか、あるいはこれらの樹脂をスピンコート法で塗布して光透過層17を形成することが好ましい。
上記光透過層17は、前述した図2(A)〜(C)で説明したように、前記無機材料からなる保護層15が形成された領域よりも広くなるように形成されるものであり、これにより、無機材料からなる保護層15が、基板11の界面において剥離することを防止できる。
特に好ましくは、光透過層17は、光情報記録媒体の外周縁まで、連続して設けられていることが好ましく、これにより、高温高湿環境下での劣化を有効に防止することができる。
また、上記光透過層17の厚みは、通常400nm〜420nm付近の波長のレーザ光が照射されて前記光記録層14にデータ記録および/または前記光記録層14から読み出しされるように構成されるために、通常0.1mmであることが好ましい。
〈基板の製造〉
ガラス原盤上にスピンコート法によってフォトレジスト(感光剤)をそれぞれ所定の厚さで塗布してレジスト膜を形成し、カッティング装置のレーザ光により所定の露光幅寸法となるように露光した後、得られたガラス原盤上に現像液を滴下し、現像処理して、ディスク状の光情報記録媒体の基板11の溝12に対応した凹凸のレジストパターンを形成した。
次に、このガラス原盤上にめっき処理によりニッケルを析出させ、これを剥離し、外形をディスク形状にトリミングしてスタンパを得た。
次に、このスタンパを射出成型装置のキャビティ内にセットし、キャビティ内にポリカーボネート樹脂を注入して、一方の主面に螺旋状の溝12を有する長径120mmの基板11を得た。
前記基板11の一方の主面の螺旋状の溝12が形成された主面上に、スパッタリング装置により、内周の直径118.0mmのアウターマスク4と、外周の直径34.0mmのインナーマスク3を使い、ターゲット材料として、組成が「Ag−0.65Cu−1.0In(wt%)」のAg合金を用いて、10−2トール程度のガス圧下でアルゴンガスをプラズマ化させ、Ar+イオンをターゲットに衝突させ、スパッタリングした。ディスクの中心からの半径17mmから59mmの領域に、膜厚100nmの一様な厚みの光反射層14を形成した。
前記反射層13が成膜された基板11の上面に、ディスクの中心から半径18mmから60mmの領域に、膜厚60nmの光記録層14を形成した。具体的には、化学式1に示すアゾ色素または化学式2に示すシアニン色素を結合剤等と共に例えばTFP(テトラフルオロプロパノール)等の溶剤に溶解して塗布液を調整した。次いで、この塗布液を、上記光反射層上にスピンコート法により回転塗布して塗膜に形成した後、温度80℃で30分間の乾燥することにより形成した。
次に、この光記録層14が形成された基板上に、スパッタ装置により、内周の直径119.0mmのアウターマスク4と、直径33.0mmのインナーマスク3を使い、10−2トール程度のガス圧下でアルゴンガスをプラズマ化させ、Ar+イオンをZnS−SiO2に衝突させ、スパッタリングした。このスパッタリングにより、ディスクの中心から半径16.5mmから60mmの領域に、厚さ25nmの保護膜15を形成した。保護膜15の成膜中に異常な放電は発生しなかった。なお、この保護層15を形成するアウターマスク4は、図4に示すように内周側に傾斜部を有するアウターマスク4を用いた。
さらに、保護層15が形成された基板上に、アクリル系樹脂を、ディスクの中心から半径9mmから60mmの領域を超えて、保護層15の外周と内周を覆い、外周囲側は基板11の側面に達する領域にスピンコート法により塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、厚さ0.1mmの光透過層17を形成した。これらの工程を終了することにより、厚さ約1.2mmのディスク状の光情報記録媒体10を得た。
得られた光情報記録媒体10は、外観上の不良もなく、電気特性も設計通りのものであり、異常はなかった。
実施例1において、保護層15を、内周の直径118.0mmのアウターマスク4と、直径34.0mmのインナーマスク3を使った以外は、実施例1と同様にして光情報記録媒体10を得た。保護膜15の成膜中に異常放電の発生が見受けられた。得られた光情報記録媒体は、光反射層の最外周部分が周面に沿ってギザギザになり、外観上でも不良が見られ、ジッターが悪化することや記録感度が悪化することが確認された。
2:基板ホルダー
3:インナーマスク
4:アウターマスク
5:ターゲット
6:ターゲット押さえ
10:光情報記録媒体
11:基板
12:溝
13:光反射層
14:光記録層
15:保護層
16:接着剤層
17:光透過層
17:光透過層
Claims (6)
- 基板と、この基板の一方の主面上に、光反射層と、この光反射層の上面に光記録層と、この光記録層の上面に保護層と、この保護層の上面に光透過層と、が少なくとも設けられた光情報記録媒体において、
前記光記録層が、光反射層の端面を被うように形成されており、
前記保護層がスパッタリング法により形成された層であり、該保護層が設けられている領域は、前記光反射層が設けられている領域より広く、かつ前記光反射層の端部を間接的に被うように設けられていることを特徴とする光情報記録媒体。 - 請求項1に記載された光情報記録媒体において、前記光透過層は、前記保護層を被い、かつ前記基板の外周端まで連続して設けられていることを特徴とする光情報記録媒体。
- 請求項1に記載された光情報記録媒体において、前記光透過層は、前記基板の外周端を越えるように連続して設けられ、かつ前記外周端の縁部を被うように設けられていることを特徴とする光情報記録媒体。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載された光情報記録媒体の製造方法において、前記保護層をスパッタリング法で形成する際に用いるアウターマスクの内周端部が、前記光反射層が設けられている領域の外周端部に相当する位置より外周側に位置していることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載された光情報記録媒体の製造方法において、前記保護層をスパッタリング法で形成する際に用いるインナーマスクの外周端部が、前記光反射層が設けられている領域の内周端部に相当する位置より内周側に位置していることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載された光情報記録媒体の製造方法において、前記保護層をスパッタリング法で形成する際に用いるアウターマスクの内周端部が、前記光反射層が設けられている領域の外周端に相当する位置にあり、かつ、該マスクの内終端部の近傍の厚みが、該光反射層の外周端に相当する位置から離れるにしたがって、連続的あるいは段階的に増していることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
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