JPH02267752A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光記録媒体に関し、特に金属反射層を有する
光記録媒体の特性に関する。

〔従来技術及びその問題点〕

近年、光記録媒体は、レーザー光による読み出し可能な
媒体として大容量データファイル等に広く利用されてい
る。

前記光記録媒体には、ビデオディスク、コンパクトディ
スク、ＣＤ−ＲＯＭ等の再生のみを行う、いわゆる、Ｒ
ＯＭ型媒体、追記ができるＷＯ型媒体、もしくは書き換
えが自在にできる光磁気型、相変化型媒体がある。

ＲＯＭ型媒体では、情報は射出形成時にプレピットとし
て、基板に形成されており、この基板上に再生用の光を
反射させるために金属反射層の薄膜が形成されている。

ＷＯ型媒体では、レーザー光照射により光透過／反射率
特性が変化することを利用して情報の記録再生を行う。

また、書き換えが自在にできる光磁気型媒体では、情報
を垂直磁化膜のは区を熱磁気反転させることで情報を記
録し、カー効果により情報を再生する。相変化型媒体で
は、結晶層と非晶質層の光透過／反射率特性の変化を利
用して情報の記録再生を行う。

また、光記録媒体の形状は、基板上に光記録層、保護層
等を設け、そのまま単板で使用される片面記録型のコン
パクトティスフ系統の媒体、３．５インチ光磁気ディス
ク等とそれら媒体を接着剤を介して２枚貼り合わせて使
用される両面記録型の一部のＷＯ型媒体、光磁気型媒体
、相変化型媒体等がある。

以上の光記録媒体に共通して要求されることに、再生を
レーザー光で行うゆえにある程度の反射率を持たねばな
らぬということがある。この要求を満足させるために、
前記ＲＯＭ型媒体では、金属反射層の薄膜が使用され、
ＷＯ型媒体においても色素系の記録層を用いるものでは
勿論のこと、金属系の記ｔｉ層を用いるものでも適当な
反射率を得るために、また信号品質の改良のためにも金
属反射層を設けている。

光磁気型媒体においても、読み出し時の信号品質を良化
するためにも金属反射層を用いている。

光記録媒体に使用される前記金属反射層の材料としては
、光反射率が高いことが重要であり、Ａｕ、Ａｇ、ＡＮ
２等が使用されている。

なかでも、Ａｌは、コストの面から幅広く使用され、ス
パッタ法、真空莫着法等の真空成膜法による薄膜の形態
で記録層、保護層等と共に基板上に成膜される。

しかしながら、Ａ２の金属反射層の問題点として、耐久
成が低いということがある。

すなわち、前記片面記録型の媒体の場合、空気中から直
接、あるいは基板、保護層を透過してくる酸素や水分に
よる酸化、腐食により反射率が低下したり、薄膜が欠損
したりした。さらに、基板、有機樹脂よりなる保護層中
に含有しているハロゲン捜査、低分子量体による侵食も
起こり、これは特に長期の耐久成を求められる場合に、
問題となっていた。

また、両面記録型の媒体では、前記片面記録型の媒体よ
りは、外気との遮断は良いが、それでも前記の問題は避
けられず、特に接着剤中のハロゲン捜査、低分子量体に
よる影響も加わり実用上無視できない問題であった。

光記録媒体に使用される八！の金属反射層の耐食性を向
上させるために、ＡＮと各種の元素との合金にする方法
が提案されている。例えば、光磁気記録媒体の反射膜と
してＡｌとＳｔ、Ｍｇ、Ｍｎとの合金とすることにより
記録層を酸化による劣化から防止する方法（特開昭６２
−２３９３４９号公報）、光磁気記録媒体の反射層とし
てＡ／！とＳ　ｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎとの合金とするこ
とにより反射膜自身の腐食を防止しようとする方法（特
開昭６２−２９５２３２号公報）、光磁気記録媒体の反
射膜としてＡ１．！：Ｔａとの合金とすることにより反
射膜自身および記録層の腐食及び特性の劣化を防止する
方法（特願昭６３−２７８５９４号公報、特開昭６４−
４９３８号公報）、また同し意図からＡｌとＴｉの合金
（特開昭６２−１３７７４３号公報）等が提案されてい
る。

しかしながら、これらのＡＮとの合金にする方法におい
てもその効果は未だ十分なものではない。

更に、Ａ１薄膜の酸に対する耐食性を向上させる方法と
してＡｌとＴａ、Ｎｂの合金を無定形化することも提案
されている。（特開昭６４−２５９３４号公報） しかしながら、この方法は、バルクの金属もしくは真空
成膜による薄膜であってもその膜厚が光記録媒体で使用
されるＡ！薄膜よりも１桁以上大きい場合であって、そ
の効果には懸念点が多い。

以上のように、前記の光記録媒体に使用されるＡｆｆｉ
の金属反射層の耐食性を向上させる手段として未だ有効
なものがない。

特に、前記のホントメルト接着剤や有機樹脂保護層を用
いた両面記録型光記録媒体におけるＡｌの金属反射層の
打機物中のハロゲン捜査や低分子量体に起因する腐食の
問題については、有効な手段がほとんど提案されておら
ず、実用上の大きな問題と成りつつある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あり、光記録媒体に使用される金属反射層の耐食性を向
上させることにより、記録層の劣化を防止し、耐候性の
優れた光記録媒体の提供することを目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

上記本発明の目的は、基板上に、金属反射層を有する光
記録媒体において、該金属反射層が周期律表のｒｖａ、
Ｖａ及びＶＩａ族の元素の中から選ばれた少なくとも１
種の金属とＡＰとの合金であることを特徴とする光記録
媒体により達成される。

本発明の光記録媒体においては、周期律表の■ａ、Ｖａ
及びＶａ族の元素の中から選ばれた少なくとも１種の金
属とＡＮとの合金を金属反射層とすることによりＡｎ単
独の金属反射層の場合よりもその表面に形成される不動
態の性質が強固なものとなっていると考えられ耐腐食性
が優れている。

そのため、前記金属反射層の腐食が起こりにくく、経時
による反射率の低下がなく、また基板上にともに成膜さ
れる記録層の保護効果も向上し、記録層の特性の劣化を
防止し、光記録媒体の耐候性を向上させることができる
。

特に、金属反射層の上に有機樹脂保護層を設けた場合、
本発明の光記録媒体は優れた効果を発揮する。

すなわち、通常問題にされる空気中の酸素、水等による
酸化、腐食に加えて、前記有機樹脂保護層中のハロゲン
捜査、低分子量体による金属反射層の侵食の問題が本発
明の光記録媒体においては改良されている。

また、前記の金属反射層の上に有機樹脂保護層を形成し
た２枚の光記録媒体を有機樹脂保護層の面にホットメル
ト接着剤を塗布して貼り合わせた両面記録型光記録媒体
においては、前記ホットメルト接着剤の樹脂成分中に含
まれるハロゲン等の反応残香や低分子量体の影響が加わ
るので、本発明の光記録媒体の前記の利点は更に有利で
ある。

従来の光記録媒体では、前記の金属反射像の問題が原因
となってピットエラーレートが増大することは勿論、記
録周波数の低域でのノイズを高めたり、Ｓ／Ｎの劣化や
媒体の位相マージンを狭める等が起こったが、本発明の
光記録媒体を用いればこれらの問題をかなり改善するこ
とができる。

これも、本発明の光記録媒体の前記金属反射層が、前述
したように表面に強固な不動態をつ（ることに起因する
と推定される。

特に、周期律表のＩＶａ、Ｖａ及びＶＩａ族の元素の中
でもＮｂ５Ｚｒ、Ｖ、ＭＯｌＨｆ、、Ｗ及びＡｕの元素
が効果的である。

また、前記金属反射層のＡ２以外の金属の組成比は０．
５乃至２０原子％望ましくは、１．　０乃至１０原子％
である。

前記のＡｌ以外の組成比が少ないと、耐腐食性の向上の
効果が小さく、またあまり多くなると前記金属反射層の
反射率を低下されるので望ましくない。

本発明の光記録媒体における金属反射層は、前記のＡｌ
以外の金属を主体とする金属反射層においても有効であ
り、例えば、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金、Ｔｉ系合金、Ｃ
ｒ系合金においても同様な効果が期待される。

本発明の光記録媒体の前記金属反射層は、通常真空成膜
法により形成され、一般にはスバ・フタ法や真空蒸着法
が採用される。

例えば、スパッタ法であれば、ＲＦやＤＣ電力を投入し
て行うマグネキロンスパノタ法が望ましく、真空蒸着法
では、ＥＢガンによる加熱方式の蒸着法が望ましい。

本発明の光記録媒体が、反射タイプの光ディスクである
場合は、前記金属反射層はグループ溝のある基板の表面
に直接成膜される。

また、ＷＯ型の媒体や光磁気記録媒体である場合は、記
録層ろ誘電体保護層が積層されて成膜された最上層に成
膜される。そして、両面記録型の光磁気記録媒体である
場合は、前記金属反射層の上にさらに紫外線硬化樹脂等
の有機樹脂保護層を設けられることがある。前記有機樹
脂保護層があっても本発明の光記録媒体の前記の特徴、
利点は失われないことは勿論である。

従って、両面記録型光磁気記録媒体の場合、前記ホット
メルト接着剤が前記金属反射層の上に直接、もしくは前
記有機樹脂保護層の上面に塗布され２枚の光磁気記録媒
体が前記基板を外側に向け、前記金属反射層を内側に向
けて貼り合わされる。

その際、使用されるホットメルト接着剤としては、合成
ゴム系、ＥＶＡ系、アクリル系、ポリアミド系の樹脂等
がある。

前記金属反射層の厚さは、通常２００乃至２０００人で
ある。

本発明の光記録媒体で使用する基板の材質としては、ポ
リカーボネート、ポリメチルメタクリレート、エポキシ
、ガラス等であるが、本発明の光記録媒体の特徴が最も
効果的に現れるのがポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレート、エポキシ等の樹脂基板である。

前記樹脂基板の中でもポリカーボネート基板は、吸水率
が小さく、ガラス転移点が高ず等の利点を有し、本発明
の光記録媒体においても使用することが好ましい。

本発明において前記光記録媒体が光磁気記録媒体である
場合記録層としては各種の酸化物及び金属の磁性体の薄
膜が使用できる。例えば、ＭｎＢ１．　ＭｎＡｌＧｅ、
　ＭｎＣｕＢ１　　等の結晶性材料、Ｇｄ１Ｇ。

Ｂ１ＳｍＥｒＧａ１Ｇ、　Ｂ１ＳｍＹｂＣｏＧｅ１Ｇ、
等の単結晶材料、さらに、ＧｄＣｏ、　ＧｄＦｅ、　Ｔ
ｂＦｅ、　Ｄｙｋｅ、　ＧｄＦｅＢ１．　ＧｄＴｂＦｅ
ＧｄＦｅＣｏ、　ＴｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＮｉ等の非晶
質材料を用いた薄膜である。中でも感度、Ｃ／Ｎ等の点
で希土類金属、遷移金属を主体とする記録層が最も好ま
しい。

また、本発明において前記光記録媒体が相変化型記録媒
体である場合の記録層としては、Ｔｅ系及び非Ｔｅ系の
各種の合金もしくは色素が使用される。

本発明において光記録媒体が光磁気記録媒体である場合
、前述した記録層に隣接させて例えば記録層の上下をサ
ンドイッチする構成で誘電体保護層の薄膜を設けるのが
一般的である。そして本発明で用いることができる前記
誘電体保護層としては例えばＳｉＯｘ、　ＳｉＮｘ、　
Ａ　Ｉ　Ｎｘ及びＺｎＳ　　等の酸化物、窒化物及び硫
化物等の誘電体が好ましい。中でも光学的特性、保護機
能の面から例えばば特開昭５９−１２１３６８号公報に
開示されているように窒化ケイ素が最も好ましい。

本発明において光記録媒体が光磁気記録媒体である場合
、前記記録層の厚さは、通常２００乃至２０００人であ
り、また前記誘電体保護層の厚さは通常２００乃至２０
００人である。

前記の光磁気記録媒体において前記基板上に設けられる
各層は、真空成膜法で成膜され、通常スパッタ法で成膜
される。

〔発明の効果〕

金属反射層として、Ａｆと周期律表のＩＶａ、Ｖａ及び
Ｖｉａ族の元素の中から選ばれた少なくとも１種の金属
との合金の薄膜を使用することにより、金属反射層の耐
腐食性が向上し、かつ記録層の保護効果が大きくなって
、耐候性の優れた光記録媒体を得ることができる。特に
、前記の周期律表のｌＶａ、Ｖａ及びＶＩａ族の元素な
中から選ばれた金属としてＮｂ、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ
、、Ｗ及びＡｕを用いることにより、またその金属の組
成比が０．５乃至２０原子％とすることにより前記の本
発明の効果を高めることができる。

本発明の光記録媒体の新規な効果を以下の実施例及び比
較例でさらに具体的に説明する。

（実施例−１） 射出成形により、情報ビット溝が形成されている厚さｌ
、　　２ｍｍ、直径１２０ｍのポリカーボネート基板上
に、Ａｊ！Ｎｂ合金ターゲットに、２．０ｋＷの電力を
印加して、アルゴンガス圧−５ｍｍＴｏｒｒ下でスパッ
タを行って、厚さｔｏｏｏ人の金属反射層を成膜して、
ＲＯＭ型の光記録媒体を作成した。

また、ターゲットの仕込み組成を変えることにより、前
記金属反射層中のＮｂ組成比を０．３乃至２３原子％の
範囲で変化させたＲＯＭ型光記録媒体の試料を作成した
。

前記金属反射層の合金の組成は、同じスパッタ室内に置
いたガラス基板上に成膜された金属反射層を溶解して、
ＩＣＰ分析を行って求めた。

得られたＲＯＭ型光磁気記録媒体の試料について、波長
６３３ｎｍの光の反射率を、平行ビーム使用の反射率計
によって測定した。（初期反射率）また、８０　’Ｃ９
０％ＲＨの条件に設定された恒温高湿槽に１５００時間
放置した後の反射率も測定し、前記初期反射率に対する
比率を求めた。

（反射率比） その測定結果を、第１表に示す。

第 ■ 表 （比較例＝１） ターゲットを９９．９９９５％のＡＮを使用した以外は
実施例−１と同一の条件でＲＯＭ型の光記録媒体を作成
した。

初期反射率は、８９．６％、反射率比は、０゜３６であ
った。

以上の結果から、実施例−１の本発明の光記録媒体では
、比較例−１の光記録媒体に比較して、高温高湿度下に
長時間放置しても金属反射層の反射率の低下が少ないこ
とが分かった。

（実施例−２） 射出成形により案内溝を形成された、厚さ１゜２ｆｌＩ
、直径１３０ｍｍ＋のポリカーボネート基板を回転基板
ホルダー上に各８枚セントして、その基板上に、アルゴ
ン圧５ｍｍＴｏｒｒ、ターゲントに１，５ｋＷの電力を
投入して、マグネトロンスパッタを行って、第１誘電体
保護層として１０００人のＳｉＮ薄膜をその上に記録層
として３００人のＴｂＦｅＣｏの薄膜をさらにその上に
第２誘電体保護層として５００人のＳｉＮ薄膜をこの順
で積層した。

そして、最上層の前記第２誘電体保護層の上に金属反射
層としてＮｂの組成比が０．３乃至２３原子％のＡｌＮ
ｂ合金の薄膜を厚さ５００人成膜して、片面記録型の光
磁気記録媒体の試料を各８枚づつ得た。

得られた各試料のＣ／Ｎ比とビットエラーレート（ＢＥ
Ｒ）（初期ＢＥＲ）を測定した。

次いで、８０°Ｃ９０％ＲＨの条件に設定された恒温恒
湿槽に１５００時間放置した後のＢＥＲを測定し、前記
初期ＢＥＲとの比を求めた。（ＢＥＲ比） Ｃ／Ｎは、１８００ｒｐｍ、キ＋　’Ｊ　ヤー周波数３
．７ＭＨｚの条件で測定した。

また、ＢＥＲは、記録再生評価機により測定した。

測定結果を第２表に示す。

（比較例−２） ターゲットを９９．９９９５％のＡＮを使用した以外は
実施例−２と同一の条件で片面記録型の光記録媒体の試
料を作成した。

Ｃ／Ｎは、４９．３、初期ＢＥＲは、１．０×１０−”
、ＢＥＲ比は、１００以上あった。

以上の結果から、実施例−２の本発明の光磁気記録媒体
では、比較例−２の光磁気記録媒体に比較して、高温高
湿度下に長時間放置してもＢＥＲの増大はかなり少ない
ことが分かった。

（実施例−３） 実施例−２で得た片面記録型の光磁気記録媒体の各試料
の金属反射層の上に紫外線硬化樹脂である大日本インキ
■製＃５Ｄ−１７をスピンコード法により１０μｍの厚
さで塗布した後、高圧水銀灯より１００　ｍ　Ｗ　／　
ｃｒｘの強度で１分間紫外線を照射して硬化を行って、
有機樹脂保護層を形成した。

しかる後、ホントメルト接着剤、東亜合成■製＃ＸＷ−
１３を１６０°Ｃで溶融して、Ｃ１−ル：ｌ　−ターで
前記有機樹脂保護層の上に１０μｍの厚さに塗布した。

このように形成した片面記録型光磁気記録媒体を２枚貼
り合わせて両面記録型光磁気記録媒体を作成した。

得られた各試料のＣ／Ｎ比とピットエラーレート（ＢＥ
Ｒ）（初期ＢＥＲ）を測定した。

次いで、８０°Ｃ９０％ＲＨの条件に設定しれた恒温恒
湿槽に３０００時間放置した後のＢＥＲを測定し、前記
初期ＢＥＲとの比を求めた。（ＢＥＲ） 得られた結果を第３表に示す。

（比較例−３） 片面記録型の光磁気記録媒体として比較例−２の試料を
用いた以外は実施例−３と同一の条件で片面記録型の光
記録媒体の試料を作成した。

Ｃ／Ｎは４９．３、初期ＢＥＲは１．２Ｘ１０−’ＢＥ
Ｒ比はｉｏｏ以上あった。

以上の結果から、実施例−３の本発明の光磁気記録媒体
では、比較例−３の光磁気記録媒体に比較して、高温高
湿度下に長時間放置してもＢＥＲの増大はかなり少ない
ことが分かった。

（実施例−４） ターゲントにＡｆｆｉＭｏ合金を使用した以外は、実施
例−２と同一の条件で片面記録型光磁気記録媒体を作成
し、実施例−３と同一の条件で両面記録型光磁気記録媒
体を作成した。

しかる後、実施例−３と同一の方法で測定を行いＣ／Ｎ
及び耐候性を評価した。

その結果を第４表に示す。

第　　　４　　　表 （比較例〜４） 片面記録型の光磁気記録媒体として比較例−２の試料を
用いた以外は実施例−３と同一の条件で片面記録型の光
記録媒体の試料を作成した。

Ｃ／Ｎは４９．１、初期ＢＥＲは９．９Ｘ１０づＢＥＲ
比は１００以上あった。

以上の結果から、実施例−４の本発明の光磁気記録媒体
では、比較例−４の光磁気記録媒体に比較して、高温高
湿度下に長時間放置してもＢＥＲの増大はかなり少ない
ことが分かった。

特許出願人　富士写真フィルム株式会社４、　補正の対
象　　明細書の「発明の詳細な説明」平成／ 年／夕月 ム日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、金属反射層を有する光記録媒体におい
   て、該金属反射層が周期律表のIVａ、Ｖａ及びVIａ族の
   元素の中から選ばれた少なくとも１種の金属とＡｌとの
   合金であることを特徴とする光記録媒体。
2. （２）前記金属反射層がＮｂ、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、
   Ｗ及びＡｕの元素の中から選ばれた少なくとも１種の金
   属とＡｌとの合金であって、前記金属の組成比が０．５
   乃至２０原子％であることを特徴とする請求項１記載の
   光記録媒体。
3. （３）前記金属反射層の上に有機樹脂保護層が形成され
   ていることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
4. （４）基板の一方の面に、金属反射層及び該金属反射層
   の上に形成された有機樹脂保護層を有する光記録媒体を
   、該基板の他方の面を外側に、該有機樹脂保護層を内側
   に向けてホットメルト接着剤を介して貼り合わせた両面
   記録型光記録媒体において、前記金属反射層が周期律表
   のIVａ、Ｖａ及びVIａ族の元素の中から選ばれた少なく
   とも１種の金属とＡｌとの合金であることを特徴とする
   両面記録型光記録媒体。
5. （５）前記金属反射層がＮｂ、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、
   Ｗ及びＡｕの元素の中から選ばれた少なくとも１種の金
   属とＡｌとの合金であって、前記金属の組成比が０．５
   乃至２０原子％であることを特徴とする請求項４記載の
   両面記録型光記録媒体。