JPH10188348A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光半透過膜とスペース層の密着性が悪かっ
た。 【解決手段】 多層の記録層４，８を有し、光半透過膜
５を備えることにより、同一面から各記録層４，８の記
録信号の読み出しを行う情報記録媒体１であり、光半透
過膜５が珪素化合物により形成され、光半透過膜５とス
ペース層７との間に金属膜６が極薄層に成膜されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層の記録層を有
し、光半透過膜を備えることにより、同一面から各記録
層の記録信号の読み出しを行う情報記録媒体に係り、特
に光半透過膜の耐環境性能を改善した情報記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、オーディオやビデオ、その他
の各種情報を記録または／および再生を行う情報媒体と
して、図２に示す読み出し専用光ディスクや、図４に示
す書き換え可能光ディスクが知られている。

【０００３】図２は、読み出し専用光ディスクの断面構
造を示す概略図である。図２において、読み出し専用光
ディスク２１の光照射側面２１ａは、ポリカーボネート
等の透明基板２２によって形成され、この透明基板２２
上には、記録データの凹凸ピット２３を有する記録層２
４が形成されている。この記録層２４上には、アルミニ
ウム蒸着膜等の反射膜２５が形成され、この反射膜２５
は、紫外線硬化樹脂等の保護膜２６によって覆われて保
護されている。

【０００４】また図３は、書き換え可能光ディスクの断
面構造を示す概略図である。図３において、書き換え可
能光ディスク３１の光照射側面３１ａは、ポリカーボネ
ート等の透明基板３２によって形成され、この透明基板
３２上には、高屈折率誘電体よりなるエンハンスト層３
３および記録層３４が順次形成されている。この記録層
３４上には、高屈折率誘電体の保護層３５を介して、ア
ルミニウム蒸着膜等の反射膜３６が形成され、この反射
膜３６は、紫外線硬化樹脂等の保護膜３７によって覆わ
れて保護されている。

【０００５】このように、これらの光ディスク２１，３
１の断面構造において、記録層２４，３４は、それぞれ
単層であった。

【０００６】しかし、利用する情報量の増加に伴って、
光ディスクの単位面積当たりの記録密度を増加させるこ
とが必要となり、デジタルビデオディスク等の次世代光
ディスクにおいては、記録層を多層に形成した高密度光
ディスクの利用が考えられている。

【０００７】図４は、高密度光ディスクの断面構造を示
す概略図である。図４において、高密度光ディスク４１
は、ポリカーボネート等の透明基板４２上に記録データ
の凹凸ピット４３を有する第１の記録層４４が形成さ
れ、この第１の記録層４４上に光半透過膜４５が形成さ
れている。また、光半透過膜４５上には、紫外線硬化樹
脂等からなるスペース層４６が形成されている。そし
て、記録層を形成した透明基板上にアルミニウム反射膜
を成膜した単板を、２つの記録層４４，４８が対向する
ように、貼り合わせることにより、第１の記録層４４と
第２の記録層４８とを有する高密度光ディスク４１を製
作した。

【０００８】このような高密度光ディスク４１を実現す
るには、光半透過膜４５が極めて重要な要素となる。す
なわち、この光半透過膜４５には、２０％乃至４０％の
反射率と透過率が必要とされ、読み出しの焦点を第１の
記録層４４に合わせると第１の記録層４４から記録信号
が読み出される。このとき、第２の記録層４８には読み
出しの焦点が合っていないため、記録信号が読み出し時
に混じり合うことはない。一方、読み出しの焦点を第２
の記録層４８に合わせると、同様に第２の記録層４８の
記録信号のみが読み出される。

【０００９】この光半透過膜４５に要求される性能とし
ては、入射光を有効に利用するために吸収損失が小さい
こと、第１の記録層４４と第２の記録層４８の間の戻り
光量を等しくするために反射率や透過率が調整できるこ
と、スペース層４６との密着性が良いこと、耐環境性に
優れていることなどがある。

【００１０】このような光半透過膜４５は、例えばスパ
ッタリングや真空蒸着等の成膜方法によって、所定の屈
折率と所定の膜厚を有する珪素化合物膜を成膜すること
により得られ、珪素化合物を光半透過膜４５とした場合
の機能は次のように説明することができる。

【００１１】図５において、光半透過膜４５は、ポリカ
ーボネート等により形成された透明基板４２と、紫外線
硬化樹脂等により形成されたスペース層４６との間に介
設されている。例えば、透明基板４２側から入射した光
は、光半透過膜４５内で多重反射を起こし、干渉する。
したがって、図６に示すように、光半透過膜４５を通過
する光量と反射する光量は、この光半透過膜４５の膜厚
と屈折率によって変化する。すなわち、屈折率（ｎ）と
膜厚（ｎｍ）を変化させることで、反射率と透過率を任
意に選択することができる。

【００１２】また、図７は、酸素量を一定（３％）と
し、窒素量を変化させたときの光半透過膜の屈折率変
化、および窒素量を一定（６％）とし、酸素量を変化さ
せたときの光半透過膜の屈折率変化を示す説明図であ
る。図７によれば、酸素と窒素の総量が増加するにした
がって、屈折率が小さくなっていくことが判る。

【００１３】このときの屈折率と膜厚の最適値は、次の
ようにして決められる。屈折率は、透明基板３２側から
みて第１の記録層４４と第２の記録層４８からの戻り光
量が等しくなるように設定する。また、膜厚は、面内に
おいて均一な戻り光量を得るために、膜厚の変化に対し
て反射率と透過率の変化が最も少ない値に設定する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光半透過膜を有する光ディスクを高温高湿の環境下に長
時間放置したところ、図８に示すように、ジッタやエラ
ーレートの増加が生じた。その原因は、光半透過膜とス
ペース層との密着性が悪いため、高温高湿の環境下でス
ペース層が光半透過膜から剥離することにあった。

【００１５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、光半透過膜とスペース層との密着性を
向上させることにより、高温高湿の環境下でもスペース
層が光半透過膜から剥離することのない情報記録媒体を
提供することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、多層の記録層を有し、光半透過膜を備えることに
より、同一面から各記録層の記録信号の読み出しを行う
情報記録媒体において、上記光半透過膜が珪素化合物に
より形成され、この光半透過膜とスペース層との間に金
属膜が極薄層に成膜されている情報記録媒体により、達
成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施形態は、本発明の好適な形態であるから、技術
的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範
囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記
載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１８】図１は、本発明に係る情報記録媒体の断面
構造の一実施形態を示す概略図である。図１において、
情報記録媒体１は、例えば円板状の光ディスクとして構
成され、その光照射側には、例えばポリカーボネート、
ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンおよびポリス
チレン等の透明基板２が設けられている。この透明基板
２は光学的に透明で成形が可能なものであればよく、例
えば金型内にポリカーボネート等を射出成形することに
より円板状に形成され、その上面にはスタンパにより記
録データの凹凸ピット３を有する第１の記録層４が形成
されている。

【００１９】第１の記録層４上には、酸素や窒素を含む
混合ガス雰囲気下で、スパッタリングや真空蒸着を行う
ことにより、珪素化合物膜として光半透明膜５が成膜さ
れている。したがって、光半透明膜５には、最適な光の
透過率と反射率を得るために、所定量の酸素や窒素が含
まれている。

【００２０】光半透明膜５上には、この光半透過膜５と
透明基板２の双方と密着性の良い金属膜６が極薄層に成
膜されている。この金属膜６としては、光半透過膜５と
透明基板２の双方と密着性が良く、極薄層の成膜であれ
ば光半透過膜５の光学特性に影響を及ぼさないものであ
ればよく、例えばアルミニウム、クロム、金、銀および
白金等を利用することができる。

【００２１】このように記録層を形成した透明基板上に
アルミニウム反射膜を成膜した単板を、２つの記録層
４，９が対向するように、貼り合わせることにより、第
１の記録層４と第２の記録層９とを有する情報記録媒体
１が作製される。

【００２２】上記金属膜６をバッファ層として用いるこ
とにより、光半透過膜５とスペース層７との密着性が増
加する。その理由としては、光半透過膜５を構成する珪
素化合物膜は硬くて脆いのに対し、金属膜６は伸展性が
あり、温湿度の変化に伴うスペース層７の伸縮に対して
柔軟に対応できるものと考える。また、金属膜６は珪素
化合物と相溶性を有しているため、金属成分の珪素化合
物へのマイグレーションにより、密着性が増加し易いか
らであると考える。

【００２３】このように本実施形態の情報記録媒体１
は、第１の記録層４と第２の記録層９を有しており、第
１の記録層４上に光半透過膜５を備えることにより、透
明基板２側から各記録層４，９の記録信号の読み出しを
行うものである。そして、透明基板２の第１の記録層４
と光半透過膜５との間には、金属膜６が極薄層に成膜さ
れるものである。

【００２４】なお、本実施形態では、二層の記録層を有
する情報記録媒体１を構成したが、これに限るものでは
なく、三層以上の記録層を有する情報記録媒体として構
成してもよい。

【００２５】

【実施例】

実施例１ 実施例１の情報記録媒体は、図１に示した情報記録媒体
と近似した断面構造を有しているため、同一の符号は同
一部材を示している。透明基板２の材質には、ポリカー
ボネートを採用する。まず、金型内にポリカーボネート
を射出成形して、スタンパにより凹凸ピット３を有する
第１の記録層４の形成された透明基板２を作製した。

【００２６】次に、この透明基板２をスパッタリング装
置のチャンバー内に導入して陽極に設置すると共に、陰
極に珪素ターゲットを設置した。この珪素ターゲット
は、その導電性を高めるため、ボロンがドーピングされ
ている。

【００２７】そして、チャンバー内を十分に排気した
後、１５ｓｃｃｍのアルゴンガスに３ｓｃｃｍの酸素ガ
スを混入した混合ガスをチャンバーのガス入口から導入
し、ＲＦ重畳ＤＣ反応性スパッタを行って、透明基板２
の第１の記録層４上に光半透過膜５を成膜した。光半透
過膜５の成膜は、７ｎｍ／秒の成膜速度で８秒間行い、
酸化珪素膜を５６ｎｍの厚さで成膜した。この酸化珪素
膜からなる光半透過膜５は、屈折率ｎ＝２．９５を有し
ていた。

【００２８】次に、陰極にアルミニウムターゲットを設
置した後、チャンバー内に２０ｓｃｃｍのアルゴンガス
を導入し、ＲＦ重畳ＤＣ反応性スパッタを行って、光半
透過膜５上に金属膜６を極薄層に成膜した。金属膜６の
成膜は、５ｎｍ／秒の成膜速度で１秒間行い、アルミニ
ウム極薄膜を５ｎｍの厚さで成膜した。この金属膜６は
極めて薄いため、透明基板２の光学的特性を変化させる
ものではなかった。

【００２９】この金属膜６上に、紫外線硬化樹脂よりな
るスペース層７を４７ミクロンの厚さで形成した。そし
て、記録層を形成した透明基板上にアルミニウム反射膜
を成膜した単板を、２つの記録層４，９が対向するよう
に、貼り合わせることにより、第１の記録層４と第２の
記録層９とを有する光ディスク１を作製した。

【００３０】以上のようにして作製した光ディスク１の
反射率を測定したところ、第１の記録層４の反射率が２
９％であり、第２の記録層９の反射率が３２％であっ
た。また、この光ディスク１は、光ピックアップにより
第１の記録層４または第２の記録層９に焦点を合わせる
と、それぞれに記録したデータを良好に読み出すことが
できた。さらに、この光ディスク１を摂氏８０度の温度
で８５％の湿度の高温高湿度の環境下に１０００時間放
置した後でも、ジッタやエラーレートは初期の値と変化
しなかった。

【００３１】実施例２ 実施例２の情報記録媒体は、図１に示した情報記録媒体
と近似した断面構造を有しているため、同一の符号は同
一部材を示している。透明基板２の材質には、ポリカー
ボネートを採用する。まず、金型内にポリカーボネート
を射出成形して、スタンパにより凹凸ピット３を有する
第１の記録層４の形成された透明基板２を作製した。

【００３２】次に、この透明基板２をスパッタリング装
置のチャンバー内に導入して陽極に設置すると共に、陰
極に珪素ターゲットを設置した。この珪素ターゲット
は、その導電性を高めるため、ボロンがドーピングされ
ている。

【００３３】そして、チャンバー内を十分に排気した
後、１５ｓｃｃｍのアルゴンガスに６ｓｃｃｍの窒素ガ
スを混入した混合ガスをチャンバーのガス入口から導入
し、ＲＦ重畳ＤＣ反応性スパッタを行って、透明基板２
の第１の記録層４上に光半透過膜５を成膜した。光半透
過膜５の成膜は、５ｎｍ／秒の成膜速度で１０秒間行
い、窒化珪素膜を５０ｎｍの厚さで成膜した。この窒化
珪素膜からなる光半透過膜５は、屈折率ｎ＝２．９０を
有していた。

【００３４】次に、陰極にクロムターゲットを設置した
後、チャンバー内に２０ｓｃｃｍのアルゴンガスを導入
し、ＲＦ重畳ＤＣ反応性スパッタを行って、光半透過膜
５上に金属膜６を極薄層に成膜した。金属膜６の成膜
は、３ｎｍ／秒の成膜速度で１秒間行い、クロム極薄膜
を３ｎｍの厚さで成膜した。この金属膜６は極めて薄い
ため、透明基板２の光学的特性を変化させるものではな
かった。

【００３５】この金属膜６上に、紫外線硬化樹脂よりな
るスペース層７を４７ミクロンの厚さで形成した。そし
て、記録層を形成した透明基板上にアルミニウム反射膜
を成膜した単板を、２つの記録層４，９が対向するよう
に、貼り合わせることにより、第１の記録層４と第２の
記録層９とを有する光ディスク１を作製した。

【００３６】以上のようにして作製した光ディスク１の
反射率を測定したところ、第１の記録層４の反射率が２
７％であり、第２の記録層９の反射率が３４％であっ
た。また、この光ディスク１は、光ピックアップにより
第１の記録層４または第２の記録層９に焦点を合わせる
と、それぞれに記録したデータを良好に読み出すことが
できた。さらに、この光ディスク１を摂氏８０度の温度
で８５％の湿度の高温高湿度の環境下に１０００時間放
置した後でも、ジッタやエラーレートは初期の値と変化
しなかった。

【００３７】以上述べたように、本発明の実施の形態及
び実施例によれば、光半透過膜５を所定量の酸素や炭素
を含む珪素化合物によって構成し、この珪素化合物とス
ペース層７との間にバッファ層として極薄層に金属膜６
を成膜することにより、光半透過膜５とスペース層７と
の密着性を向上させることにより、高温高湿の環境下で
もスペース層７が光半透過膜５から剥離することのない
情報記録媒体１を得ることができる。

【００３８】この情報記録媒体１は、スペース層７との
密着性に優れるために経時変化が少なく、光の吸収損失
が少ないという優れた性能を有するものである。

【００３９】

【発明の効果】かくして、本発明によれば、光半透過膜
とスペース層との密着性を向上させることにより、高温
高湿の環境下でもスペース層が光半透過膜から剥離する
ことのない情報記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る情報記録媒体の一実施形態の断面
構造を示す概略図である。

【図２】従来の読み出し専用光ディスクの断面構造を示
す概略図である。

【図３】従来の書き換え可能光ディスクの断面構造を示
す概略図である。

【図４】従来の高密度光ディスクの断面構造を示す概略
図である。

【図５】珪素化合物を光半透過膜とした場合の機能を説
明するための概念図である。

【図６】膜厚と反射率と屈折率との関係を示す説明図で
ある。

【図７】酸素量、窒素量の屈折率変化を示す説明図であ
る。

【図８】ジッタとエラーレートの変化を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１・・・情報記録媒体、２・・・透明基板、３・・・凹
凸ピット、４・・・第１の記録層、５・・・光半透明
膜、７・・・スペース層、６・・・金属膜、８・・・凹
凸ピット、９・・・第２の記録層、１０・・・全反射
膜、１１・・・保護膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層の記録層を有し、光半透過膜を備え
   ることにより、同一面から各記録層の記録信号の読み出
   しを行う情報記録媒体において、 上記光半透過膜が珪素化合物により形成され、この光半
   透過膜とスペース層との間に金属膜が極薄層に成膜され
   ていることを特徴とする情報記録媒体。