JPH06111371A

JPH06111371A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH06111371A
Application number: JP4263500A
Authority: JP
Inventors: Takashi Chuma; 隆中馬; Takashi Yamada; 高士山田; Shingo Iwasaki; 新吾岩崎; Toshiyuki Miyadera; 敏之宮寺
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1994-04-22
Also published as: DE4333574A1; US5494778A

Abstract

(57)【要約】【目的】トラッキングエラー、エラーレートに悪影響
を及ぼすことなく反射率の格段の向上が図れ、さらに、
トップコート膜の成膜も簡易にでき、耐候性にも優れる
媒体を提供する。【構成】基板上に記録膜および光反射膜あるいはそれ
らのどちらか一方を備える光記録媒体であって、該基板
の記録膜あるいは光反射膜の形成方向と反対方向の面の
上に、有機材料からなる反射率調整用のトップコート膜
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、書込みあるいは読み出
し可能な光記録媒体、特に光透過性の基板の上に記録層
と光反射膜あるいはそれらのどちらか一方を有する光記
録媒体の反射率の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、いわゆる書込み可能な追記型光記
録媒体の記録膜には例えば、シアニン系、フタロシアニ
ン系などの有機色素が用いられていることは一般に良く
知られている。

【０００３】そして、このような追記型光記録媒体の書
込み方法としては、記録膜の微小面積にレーザビームを
集光させ、それを熱エネルギーに変換し、記録膜の性状
を変えて（ピット形成）行っている。この記録膜の性状
変化を円滑に行うために、媒体の構成は基板上に記録膜
を設層したものを２枚用意し、記録膜を対向して配置し
たいわゆるエアーサンドイッチ構造とされることが一般
的である。

【０００４】このようなタイプの追記型光記録媒体に用
いられる書込み用のレーザビームは、透明基板側から照
射され、記録膜の中に光読取り可能なピットを形成す
る。記録されたデータを再生するための読取り用のレー
ザビームは、書込み用のそれとは弱い出力であり、ピッ
トが形成された部分と、そうでない部分のコントラスト
は電気信号として読み取られる。

【０００５】一方、上記媒体とは異なり予めすでにデー
タが記録されているいわゆるＲＯＭ（read only memor
y）タイプの媒体も存在し、音声記録と情報処理の分野
で広く実用化されている。しかし、このものには上記の
ごとく書込み可能な記録膜が存在しない。すなわち、再
生されるべくデータに相当するプリピットはすでにプラ
スチック基板の上にプレス成形によって形成され、この
上にＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属からなる反射層が
形成され、さらにこの上に保護層が形成されている。こ
のＲＯＭタイプの典型的な媒体は、いわゆるＣＤと呼ば
れるコンパクトディスクである。このＣＤの記録と読み
取りの信号の仕様は規格化されており、この規格に準じ
て、ＣＤの再生装置がコンパクトディスクプレーヤー
（ＣＤプレーヤー）として広く使われている。

【０００６】ところで、前記書込み可能な追記型光記録
媒体は、レーザビームを用いる点においてはＣＤと同様
であり、また、媒体の形態もディスク形状をなしている
点においてはＣＤと同様である。それゆえ、ＣＤ仕様の
規格に適合し、ＣＤプレーヤーにそのまま使える書込み
可能な媒体の開発が活発に行われている。

【０００７】従来、ＣＤ規格に適合するように高い反射
率を得るためには、例えば、記録膜や反射膜の素材を変
更するか、あるいは、記録膜と反射膜との間にエンハン
ス膜を別途設けることが行われる。しかしながら、反射
膜材質の選定に基づく反射率の向上には限界があるし、
記録膜そのものを変えるのは容易ではない。さらに、エ
ンハンス膜を用いた場合、ある程度の反射率の向上は望
めるもののトラッキングエラー、エラーレートに悪影響
が生じる。

【０００８】一方で、特開昭６０−１３８７４９号公報
には、フッ化マグネシウム、氷晶石などの無機化合物の
反射防止膜を基板の片側に設けて光量損失を極力少なく
して高効率的な記録・再生を行う旨の提案がなされてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
提案の反射防止膜は、その成膜のために蒸着、スパッタ
リング等の真空系を必要とするために設備が大掛かりに
なり簡易に成膜できないという不都合が生じる。さら
に、基板材質は一般的にＰＭＭＡ、ＰＣ等の樹脂基板が
生産性の観点から用いられるが、この場合、媒体を高温
環境下に放置したり、熱変動の大きい環境下に放置した
場合には、基板と反射防止膜の線膨脹係数にオーダーの
違いがあるため、歪みが生じクラック発生あるいは膜の
剥離を生じ均質な反射防止効果を保てないという不都合
が生じる。

【００１０】このような実情に鑑み本発明は創案された
ものであって、その目的は、上記の不都合を解消し、反
射率の向上を図ることはもとより、簡易な設備で生産で
き、しかも耐候性に優れる光記録媒体を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、基板上に記録膜および光反射膜もしくはそれ
らのどちらか一方を備える光記録媒体であって、該基板
の記録膜もしくは光反射膜の形成方向と反対方向の面の
上に、有機材料からなる反射率調整用のトップコート膜
を設けるように構成した。

【００１２】本発明の光記録媒体として書き込み可能な
媒体であって、かつＣＤ規格に適合するような媒体を一
例として取り挙げて説明する。この媒体の部分断面図が
図１に示される。

【００１３】この図に示されるように、本発明の光記録
媒体１は、光透過性の基板１１の上に記録膜１２が設層
され、この記録膜１２の上にエンハンス膜１３が設層さ
れ、このエンハンス膜１３の上に光反射膜１４が設層さ
れる。通常、さらに光反射膜１４の上には保護層１５が
設けられる。

【００１４】光透過性の基板１１は、ディスク形状をな
し、基板１１の片側平面には、通常、トラッキング用の
プリグルーブが、同心円状にまたはスパイラル状に形成
されている。このようなプリグルーブを有する基板１１
は、生産性向上の観点から、いわゆる一体的に形成され
た射出成形樹脂基板を用いることが好ましく、このもの
は、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリメタ
クリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透明材料から形成
される。また、一体的に形成された射出成形樹脂基板に
限らず、いわゆる２Ｐ（photo-polymer ）法で形成した
基板であってもよい。このような基板１１の厚さは１．
０〜１．５mm程度とされる。

【００１５】このような基板１１の記録・再生光側の表
面には、有機材料からなる反射率調整用のトップコート
膜７が形成される。トップコート膜７は、フッ素系樹脂
またはシリコーン系樹脂から形成される。フッ素系樹脂
としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリフッ化ビニル等が挙げられる。シリコーン
系樹脂は、ケイ素を主鎖にもつ高分子でシラン鎖とシロ
キサン鎖をもつ２つの種類が挙げられる。

【００１６】このような反射防止機能を発揮させるトッ
プコート膜７の膜厚ｔは、光学理論により、以下の式を
満足するように設定される。

【００１７】

【数１】

【００１８】

【数２】これらの式において、ｎ₀はトップコート膜７の屈折率
を、ｎ₁は基板の屈折率を、ｍは１，３，５…等の奇数
を、λは光の波長を表す。

【００１９】このようなトップコート膜７は、例えば、
フッ素系樹脂でパーフルオロトリブチルアミン等の溶媒
を用いて、シリコーン系樹脂では、トルエン、リグロイ
ン等の溶媒を用いて溶液状にし、スピンコート法によっ
て形成される。成膜後、室温〜８０℃程度の温度をか
け、５分〜２４時間放置することにより乾燥させる。こ
のように形成されるトップコート膜の線膨張係数は、前
記樹脂基板のそれとオーダー的に合致し、トップコート
膜と基板との接合界面の耐候性は格段と向上する。

【００２０】一方、基板１１の反対側（トップコート膜
７が形成されていない面）には、記録膜１２が形成され
る。記録膜１２の中には、フタロシアニン色素が含有さ
れる。

【００２１】フタロシアニン色素は、下記一般式［Ｉ］
で表わされる。

【００２２】

【化１】上記一般式［Ｉ］において、Ｒ₁は置換基を有してもよ
いアルキル基、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、−Ｏ
Ｒ¹⁵、−ＳＲ¹⁵、−ＳｅＲ¹⁵、−ＴｅＲ¹⁵、を表す。

【００２３】Ｒ¹⁵は、置換基を有してもよいアルキル
基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有して
もよいシクロアルキル基、あるいはポリエーテル基を表
す。Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷およびＲ¹⁸は、互いに同一であっても異
なっていてもよく、置換基を有してもよいアルキル基、
置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有し
てもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシ
基、置換基を有してもよいアリーロキシ基、ポリエーテ
ル基、水酸基、または水素原子を表す。

【００２４】Ｒ¹⁹、Ｒ²⁰は、互いに同一であっても異な
っていてもよく、置換基を有してもよいアルキル基、置
換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有して
もよいアリール基を表す。

【００２５】Ｒ₂は、それぞれ独立に置換基を有しても
よいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、
置換基を有してもよい複素環残基、ハロゲン原子、ニト
ロ基、シアノ基、スルホン酸基を表す。Ｍｅは、金属を
表す。Ｍｅとしては、特に、Ｓｉ，Ｖ，Ｆｅ，Ａｌ等が
好ましい。

【００２６】また、フタロシアニン色素に変えて、シア
ニン色素であってもよい。このような色素を主成分とし
て含有する記録膜１２は、例えば、スピンコート法等の
常用手段により塗設される。塗設される記録膜１２の厚
さは、１０〜１０００ｎｍ、好ましくは、１００〜５０
０ｎｍである。この値が１０ｎｍ未満となると記録感度
が不足し、理想的な記録ができなくなるという不都合が
生じ、この値が１０００ｎｍを越えると反射率が不足す
るという不都合が生じる。

【００２７】なお、塗布に用いる溶媒としては、公知の
種々のものが用いられ、例えば、ジアセトンアルコー
ル、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、イソホロ
ン、メタノール、テトラフルオロプロパノール等が挙げ
られる。

【００２８】このような記録膜１２の上には、エンハン
ス膜１３を形成してもよい。エンハンス膜１３は、基板
側から照射された再生光の反射率を増大させるために設
けられる。具体的には、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ₂）等の無機材料や、ポリビニルアルコール等の有機
材料が用いられる。無機材料系は真空蒸着等の真空成膜
法で成膜でき、有機材料系はスピンコート法等で成膜で
きる。このようなエンハンス膜１３の厚さは、０．０１
〜１μｍ程度とされる。

【００２９】このようなエンハンス膜１３の上には、光
反射膜１４が設けられる。光反射膜１４はＡｕ、Ａｌ、
Ａｇ、Ｃｕ等の金属から構成され、このものは真空蒸
着、スパッタリング、イオンプレーティング等で成膜さ
れる。このような光反射膜１４の厚さは、０．０２〜
２．０μｍ程度とされる。

【００３０】光反射膜１４の上には、通常、記録膜１
２，エンハンス膜１３と光反射膜１４を保護するために
保護層１５が設層される。保護層１５は、一般に、紫外
線硬化性樹脂をスピンコートして塗設した後、紫外線を
照射し、塗膜を硬化させて形成する。その他、エポキシ
樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等
が保護層１５の材質として用いられる。このような保護
層１５の厚さは、通常、０．１〜１００μｍ程度であ
る。

【００３１】なお、前記基板１１と記録膜１２との間に
は、基板１１を溶媒から保護するための中間層を設けて
も良い。本発明の媒体には、一般に回転下において、記
録光が記録膜にパルス状に照射される。このとき記録膜
の一部が融解、除去されピットが形成される。

【００３２】このように形成されたピットは、やはり媒
体の回転下、読出し光の反射光の差を検出することによ
って行われる。

【００３３】

【実施例】以下、具体的実施例を示して本発明をさらに
詳細に説明する。本発明サンプル１の作製記録膜に含有されるフタロシアニン色素として、下記式
で特定されるフタロシアニンを用い、これらをエチルセ
ロソルブ溶媒中に溶解し、直径１２ｃｍのポリカーボネ
ート（ＰＣ）基板１１上に、２００ｎｍの厚さに塗設
し、記録膜１２を形成した。

【００３４】

【化２】この記録膜１２の上に、Ａｕからなる光反射膜１４を、
１０００オングストロームの厚さに抵抗加熱型真空蒸着
法で成膜した。この光反射膜１４の上に紫外線硬化型ア
クリレート樹脂からなる保護層１５を４μｍ厚さに形成
した。

【００３５】一方、基板の反対側（記録膜を設けない
側）にはトップコート膜として、フッ素樹脂（商品名：
サイトップ，旭硝子社製）を１４００Å厚さに設けた。
トップコート膜の成膜法として５ｗｔ％のサイトップ溶
液をスピンコート法により、基板の反対側に塗布した。
塗布条件は、５０００ｒ．ｐ．ｍ（１２０ｓｅｃ）で塗
布を行った。その後、７０℃、６０ｍｉｎベイクした。

【００３６】本発明サンプル２の作製上記本発明サンプル１のトップコート膜組成を、東レ・
ダウコーニング・シリコーン（株）の『ＴＳＨＲ１０
０』に変えた。それ以外は、上記本発明サンプル１と同
様にして、本発明サンプル２を作製した。なお、トップ
コート膜形成に際しては、６０００r.p.m.（２０ｓｅ
ｃ）で塗布後、７０℃、１０ｍｉｎベイクした。

【００３７】比較サンプルの作製上記本発明サンプル１のトップコート膜を設けなかっ
た。それ以外は、上記本発明サンプル１と同様にして、
比較サンプルを作製した。

【００３８】これら３つのサンプルについて、記録条件：Ｌ．Ｖ．＝１．４ｍ／ｓ，λ＝７８５ｎｍ，
Ｎ．Ａ．＝０．５再生条件：Ｌ．Ｖ．＝１．４ｍ／ｓ，λ＝７８３ｎｍ，
Ｎ．Ａ．＝０．４５の条件のもとに記録再生を行い、下記表１に示されるよ
うな各項目を測定した。

【００３９】なお、１１_T変調度とはＩ_11T／Ｉ_TOPで
定義され、３_T変調度とは、Ｉ_3T／Ｉ_TOPで定義され、
定義された各値を測定することによって算出される。Ｉ
_TOPとはＥＦＭ信号中、最大反射レベルとなる部分の電
位を表し、Ｉ_11TとはＥＦＭ信号中、最長ピットから得
られる信号振幅（電位）を表し、Ｉ_3TとはＥＦＭ信号
中、最短ピットから得られる信号振幅（電位）を表す。

【００４０】これらの測定結果を下記表１に示す。

【００４１】

【表１】表１の結果より、本発明のサンプル１および２は、ジッ
タ、エラーを維持したまま、反射率、記録信号変調度、
記録感度ともに向上することが確認された。

【００４２】なお、本実施例では、フロシアニン色素を
用いた場合を例にとって実験を行なったが、もちろんこ
れ以外の色素、例えばシアニン色素等を用いてもよい。
フタロシアニン色素は、シアニン色素に比べて反射率が
十分とれにくく、反射率を向上させるために本発明のト
ップコート膜が特に有効である。

【００４３】なお、通常のＣＤのようにあらかじめ記録
部を備えた反射膜（ＲＯＭ型）だけのものでも、反射率
をさらに向上させるために本発明が有効である。

【００４４】

【発明の効果】本発明の光記録媒体は、基板上に記録膜
および光反射膜あるいはそのどちらか一方を備える光記
録媒体であって、該基板の記録膜もしくは光反射膜の形
成方向と反対方向の面の上に、有機材料からなる反射率
調整用のトップコート膜を設けるようにしているので、
トラッキングエラー、エラーレートに悪影響を及ぼすこ
となく反射率の格段の向上が図れる。また、トップコー
ト膜の成膜も簡易に行え、成膜された膜は基板との物性
的適合性が良く、例えば媒体を高温下に放置したり、熱
変動の大きい環境下に放置した場合等における耐候性に
も優れるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１…光記録媒体７…トップコート膜１１…光透過性の基板１２…記録膜１３…エンハンス膜１４…光反射膜１５…保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮寺敏之埼玉県鶴ケ島市富士見６丁目１番１号パイオニア株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に記録膜および光反射膜もしくは
それらのどちらか一方を備える光記録媒体であって、該
基板の記録膜もしくは光反射膜の形成方向と反対方向の
面の上に、有機材料からなる反射率調整用のトップコー
ト膜を設けることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】前記トップコート膜は、フッ素系樹脂ま
たはシリコーン系樹脂であることを特徴とする請求項１
記載の光記録媒体。