KR20110127589A - 광기록 매체의 제조 방법 및 광기록 매체 - Google Patents

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Abstract

광기록 매체의 제조 비용을 저감시키는 것을 가능하게 하는, 광기록 매체의 제조 방법을 제공한다. 기판(1) 상에 형성된 기록층(2)과, 기록층(2) 상에 형성된 광투과층(3)을 포함하는 광기록 매체(10)를 제조할 때에 In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서 스퍼터법에 의해 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층(2)을 형성하는 공정을 포함한다.

Description

광기록 매체의 제조 방법 및 광기록 매체{PROCESS FOR PRODUCING OPTICAL RECORDING MEDIUM AND OPTICAL RECORDING MEDIUM}
본 발명은, 광기록 매체의 제조 방법, 및 이 제조 방법에 의해 제조되는 광기록 매체에 관한 것으로, 추기형의 광기록 매체에 사용하기에 적합한 것이다.
종래의 적색 레이저를 사용한 추기형 광 디스크에 있어서는, 기록층에 유기 색소를 사용하고 있었다.
그러나, 청색 레이저를 사용한 추기형 광 디스크에 있어서는, 청색 레이저를 조사할 수 있는 적절한 유기 색소가 없기 때문에, 무기 재료를 사용하는 것이 검토되고 있다.
무기 재료를 사용하는 경우에는 충분한 반사율을 얻기 위해서나, 레이저 조사에 의한 열을 방사시킬 목적으로, 기록층을 다층막에 의해 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1을 참조).
일본 특허 공개 제2007-157314호 공보
그러나, 다층막에 의해 기록층을 형성하면, 다층막의 성막에 시간을 요함과 함께, 수개의 성막실을 구비한 고가의 성막 장치를 필요로 한다.
그로 인해, 광 디스크의 제조 비용이 증대되어 버린다.
상술한 문제의 해결을 위해, 본 발명에 있어서는 광기록 매체의 제조 비용을 저감시키는 것을 가능하게 하는 광기록 매체의 제조 방법, 및 이 제조 방법에 의해 제조되는 광기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 광기록 매체의 제조 방법은, 기판 상에 형성된 기록층과, 기록층 상에 형성된 광투과층을 포함하는 광기록 매체를 제조하는 방법이다. 그리고, In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고, 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서, 스퍼터법에 의해 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층을 형성하는 공정을 포함한다.
상술한 본 발명의 제1 광기록 매체의 제조 방법에 의하면, 스퍼터법에 의해 기록층을 형성하는 공정에 있어서, 산소 가스 외에 질소 가스도 흘림으로써 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층에 있어서의 Pd와 산소의 결합 상태를 제어할 수 있다. 이에 의해, 기록층의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 특히, 기록층의 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 제2 광기록 매체의 제조 방법은, 기판 상에 형성된 2층 이상의 기록층과, 각 기록층 사이에 형성된 중간층과, 2층 이상의 기록층 상에 형성된 광투과층을 포함하는 광기록 매체를 제조하는 방법이다. 그리고, 2층 이상의 기록층 중, 적어도 가장 광투과층측의 기록층을 형성할 때에 In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서 스퍼터법에 의해 기록층을 형성한다. 이와 같이 하여, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층을 형성한다.
상술한 본 발명의 제2 광기록 매체의 제조 방법에 의하면, 2층 이상의 기록층 중, 적어도 가장 광투과층측의 기록층을 형성할 때에 산소 가스 외에 질소 가스도 흘림으로써 이 기록층에 있어서의, Pd와 산소의 결합 상태를 제어할 수 있다. 이에 의해, 이 기록층의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 되어, 특히, 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 하는 것이 바람직한, 가장 광투과층측의 기록층에 있어서, 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 제어하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 광기록 매체는, 기판과, 이 기판 상에 형성되고, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하여, 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있는 기록층과, 이 기록층 상에 형성된 광투과층을 포함한다.
상술한 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광기록 매체의 구성에 의하면, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층의, 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있다. 이에 의해, 적어도 일부의 Pd 원자에는 산소 원자가 결합되어 있게 되어, 산소의 함유량 등에 의해 Pd와 산소의 결합 상태를 제어하는 것이 가능하게 되어, 기록층의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
또한, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층은 1층만으로 기록층을 구성하는 것이 가능하여, 무기 재료의 다층막을 기록층에 채용한 경우와 비교하여, 기록층을 구성하는 층의 수를 저감시킬 수 있다.
본 발명에 관한 광기록 매체의 제조 방법에 의하면, 기록층의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 특히, 기록층의 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 관한 광기록 매체에 의하면, 산소의 함유량 등에 의해 Pd와 산소의 결합 상태를 제어하는 것이 가능하게 되어, 기록층의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 본 발명에 의해 기록층의 투과율 및 반사율을 최적화하여, 양호한 기록 특성을 갖는 광기록 매체를 실현할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층을 형성하므로, 1층만으로 기록층을 구성하는 것이 가능한 점에서, 기록층을 구성하는 층의 수를 저감시키고, 광기록 매체의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 광기록 매체의 제1 실시 형태의 개략 구성도(단면도)이다.
도 2는 본 발명의 광기록 매체의 제2 실시 형태의 개략 구성도(단면도)이다.
도 3은 본 발명의 광기록 매체의 제2 실시 형태의 변형예의 개략 구성도(단면도)이다.
도 4는 산소의 유량에 의한, 기록층의 반사율(R) 및 투과율(T)의 변화를 도시하는 도면이다.
도 5는 질소의 유량에 의한, 기록층의 반사율(R) 및 투과율(T)의 변화를 도시하는 도면이다.
이하, 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이하, 실시 형태라고 한다)에 대하여 설명한다.
또한, 설명은 이하의 순서대로 행한다.
1. 본 발명의 개요
2. 제1 실시 형태
3. 제2 실시 형태
4. 변형예
5. 실험예
<1. 본 발명의 개요>
본 발명의 광기록 매체의 제조 방법은, 기판 상에 형성된 기록층과, 기록층 상에 형성된 광투과층을 포함하는 광기록 매체를 제조할 때의, 기록층을 형성하는 공정에 특징을 갖고 있다. 그리고, 이 기록층을 형성하는 공정에 있어서, In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고, 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서, 스퍼터법에 의해 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층을 형성한다.
또한, 다른 본 발명의 광기록 매체의 제조 방법은, 기판 상에 형성된 2층 이상의 기록층과, 각 기록층 사이에 형성된 중간층과, 2층 이상의 기록층 상에 형성된 광투과층을 포함하는 광기록 매체를 제조하는 방법이다. 그리고, 2층 이상의 기록층 중 적어도 가장 광투과층측의 기록층을 형성할 때의 형성 방법에 특징을 갖고 있다.
적어도 가장 광투과층측의 기록층을 형성할 때에 In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고, 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서, 스퍼터법에 의해 기록층을 형성한다. 이와 같이 하여, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층을 형성한다.
본 발명의 광기록 매체는, 전술한 제조 방법에 의해 제조되는 광기록 매체이며, 기판과, 기판 상에 형성된 기록층과, 기록층 상에 형성된 광투과층을 포함한다. 기록층에서는 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하여, 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있다.
본 발명의 광기록 매체에 있어서, 기판의 재료로서는, 예를 들어 광 디스크 등의 광기록 매체에 통상 사용되고 있는 기판 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리카르보네이트 수지 등을 들 수 있다.
본 발명의 광기록 매체에 있어서, 광투과층은, 소위 커버층이라고 불리는 층이다.
정보의 기록이나 정보의 판독 시에는 이 광투과층(커버층)의 측으로부터 기록층으로 레이저광을 조사한다.
광투과층의 재료로서는, 예를 들어 UV 레진(자외선 경화 수지)을 자외선 조사에 의해 경화시킨 것을 사용할 수 있다.
광투과층은, UV 레진(자외선 경화 수지)을 도포한 후에 자외선을 조사하여 UV 레진을 경화시킴으로써, 형성할 수 있다.
본 발명의 광기록 매체에 있어서, 기록층은 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함한다. 즉, 기록층의 구성으로서는, (1) In과 Pd와 산소를 포함하는 구성, (2) Sn과 Pd와 산소를 포함하는 구성, (3) In과 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 구성의 3종류를 생각할 수 있다. In 및／또는 Sn, Pd, 산소의 각 성분의 함유율은, 특별히 한정되지 않고 임의의 함유율로 하는 것이 가능하다.
기록층의 각 성분의 함유율은, 기록층의 형성 방법의 원료나 조건을 바꿈으로써 제어하는 것이 가능하다. 스퍼터법에 의해 기록층을 형성하는 경우에는 사용하는 타깃의 조성, 각 타깃에 인가하는 전력량, 형성 시에 흘리는 가스의 종류와 유량 등의 조건을 바꿈으로써 제어하는 것이 가능하다.
본 발명의 광기록 매체의 기록층은, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하므로, 레이저광 등을 조사함으로써 조사된 부분의 반사율을 변화시킬 수 있다. 이에 의해 반사율이 변화하여 주위와는 반사율이 상이한 부분을 기록 마크로서 형성할 수 있으므로, 기록층에 정보를 기록할 수 있다.
또한, 본 발명의 광기록 매체의 기록층은, 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있다. 이에 의해, 기록층 중에 함유되어 있는 Pd 원자 중, 적어도 일부의 Pd 원자에는 산소 원자가 결합되어 있게 된다. 그리고, 산소의 함유량 등에 의해 Pd와 산소의 결합 상태를 제어하는 것이 가능하게 되기 때문에, Pd와 산소의 결합 상태를 제어하여 기록층의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
이때, 기록층 중의 Pd 원자에는 Pd 원자 단독으로 존재하여 산소 원자와 결합되어 있지 않은 것(Pd)과, 1개의 산소 원자와 결합되어 있는 것(PdO)과, 2개의 산소 원자와 결합되어 있는 것(PdO2)의 3개의 상태가 있다. 그리고, 산소의 함유량에 의해, 이들 중 1개 내지 3개의 상태가 존재하고 있다.
산소 원자와 결합되어 있지 않은 상태의 Pd 원자의 비율이 높으면, 금속적인 특성이 강해지기 때문에, 기록층의 투과율이 낮아지고, 기록층의 반사율이 높아진다. 한편, 산소 원자와 결합되어 있는 상태의 Pd 원자의 비율이 높으면, 산화물적인 특성이 강해지기 때문에, 기록층의 투과율이 높아지고, 기록층의 반사율이 낮아진다.
In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층을 스퍼터법에 의해 형성할 때에 산소 가스를 흘리면, 산소 가스의 유량에 의해 형성되는 기록층 중의 산소의 함유량을 제어할 수 있다. 이에 의해, 기록층 중의 Pd와 산소의 결합 상태를 제어할 수 있다.
그러나, 산소 가스만, 혹은 산소 가스와 Ar 가스뿐인 경우, 기록층 중의 Pd와 산소의 결합 상태를 제어함으로써, 기록층의 투과율을 높게 할 수는 있지만, 기록층의 반사율을 어느 정도 (예를 들어 10%)보다 낮게 하는 것은 어렵다.
이에 대해, 본 발명의 제조 방법과 같이, 산소 가스 외에 질소 가스를 흘림으로써 기록층 중의 Pd와 산소의 결합 상태를 제어하여, 기록층의 투과율을 높게 할 뿐만 아니라, 기록층의 반사율을 어느 정도 (예를 들어 10%)보다 낮게 하는 것이 가능하게 된다. 산소 가스 외에 질소 가스를 흘린 경우에는 2개의 산소 원자와 결합되어 있는 상태(PdO2)보다 1개의 산소 원자와 결합되어 있는 상태(PdO)의 Pd 원자가 증가하는 경향이 보인다.
또한, 산소 가스 및 질소 가스의 유량은, 임의의 양으로 하는 것이 가능하지만, 보다 바람직하게는, 산소 가스의 유량을 10sccm 내지 100sccm의 범위 내로 하고, 질소 가스의 유량을 2sccm 내지 50sccm의 범위 내로 한다.
광기록 매체의 대용량화를 고려한 경우에 기록층을 2층(Dual)으로 하면, 당연히 용량은 2배가 된다. 현재의 광 디스크에서는, 1층 구조인 경우의 기록 용량이 25GB이며, 2층 구조인 경우의 기록 용량이 50GB이다.
기록층이 2층 이상인 다층의 광기록 매체를 실현하기 위해서는, 가장 광의 입사측, 즉 가장 광투과층측에 있는 기록층의 반사율 및 투과율을 제어하는 것이 매우 중요하다. 이 기록층의 반사율 및 투과율을 제어함으로써, 기판측의 다른 기록층에 양호한 기록을 행하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 기록층을 2층 이상으로 하는 경우에는 기판과 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층 사이에 형성된, 1층 이상의 다른 기록층과, 각각의 기록층 사이에 형성된 중간층을 더 포함하여 광기록 매체를 구성한다.
다른 본 발명의 광기록 매체의 제조 방법에 있어서는, 2층 이상의 기록층 중 적어도 가장 광투과층측의 기록층을 형성할 때에 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서, 스퍼터법에 의해 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층을 형성한다.
이에 의해, 이 기록층의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 특히, 이 가장 광투과층측의 기록층은 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 하는 것이 바람직하고, 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서 기록층을 형성함으로써, 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 제어하는 것이 가능하게 된다.
또한, 2층 이상의 기록층 중 가장 광투과층측의 기록층 이외의, 1층 이상의 다른 기록층의 구성 및 형성 방법에 대해서는, 특별히 한정되지 않는다.
다른 기록층을, 가장 광투과층측의 마찬가지로 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층으로 하든, 완전히 상이한 재료나 기록 방식의 기록층으로 하든, 무엇으로 하든 상관없다.
다른 기록층을, 가장 광투과층측의 기록층과 마찬가지로 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층으로 한 경우에는 추기형 기록의 기록 용량을 증대시킬 수 있다.
또한, 다른 기록층을 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층으로 하는 경우에 산소 가스는 흘리지만 질소 가스는 흘리지 않고 형성하든, 산소 가스 및 질소 가스를 흘려서 형성하든, 어떻게 하든 상관없다. 또한, 산소 가스 및 질소 가스를 흘리는 경우에 가장 광투과층측의 기록층과 다른 기록층에서, 각 가스의 유량을 바꿈으로써 투과율 및 반사율을 각 기록층에서 바꾸는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서의, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층은, 특히 1회만 기록하는, 추기형의 기록을 행하는 기록층에 사용하기에 적합하다.
또한, 이 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층은 1층만으로 기록층을 구성하는 것이 가능하여, 무기 재료의 다층막을 기록층에 채용한 경우와 비교하여 기록층을 구성하는 층의 수를 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 광기록 매체의 재료 비용 및 제조 비용을 저감시켜, 저가로 광기록 매체를 구성할 수 있다.
본 발명의 광기록 매체는, 통상 광기록 매체로서 채용되고 있는 디스크 형상으로 할 수 있지만, 카드 형상 등, 그 밖의 형상으로 하는 것도 가능하다.
<2. 제1 실시 형태>
본 발명의 광기록 매체의 제1 실시 형태의 개략 구성도(단면도)를, 도 1에 도시한다.
이 광기록 매체(10)는, 기판(1) 상에 정보의 기록을 행하기 위한 기록층(2)이 형성되고, 기록층(2) 상에 광투과층(3)이 형성되어 이루어진다.
광기록 매체(10)는 종래의 광 디스크와 마찬가지의 디스크 형상으로 할 수 있다. 또한, 광기록 매체(10)에 카드 형상 등, 그 밖의 형상을 채용하는 것도 가능하다.
기판(1)의 재료로서는, 예를 들어 폴리카르보네이트 수지를 사용할 수 있다.
광투과층(소위 커버층)(3)의 재료로서는, 예를 들어 UV 레진(자외선 경화 수지)을 자외선 조사에 의해 경화시킨 것을 사용할 수 있다.
본 실시 형태의 광기록 매체(10)에 있어서는, 특히 기록층(2)이, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하여, 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있다.
기록층(2)의 구성은, 전술한, (1) In과 Pd와 산소를 포함하는 구성, (2) Sn과 Pd와 산소를 포함하는 구성, (3) In과 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 구성의 3종류의 구성 중 어느 하나이다.
이러한 기록층(2)은, 예를 들어 스퍼터법에 의해 In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고 산소 가스 및 질소 가스를 흘림으로써 형성할 수 있다.
또한, 기록층(2)의 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있으므로, 기록층(2) 중에 함유되어 있는 Pd 원자 중, 적어도 일부의 Pd 원자에는 산소 원자가 결합되어 있게 된다.
이 산소의 함유량 등에 의해 Pd와 산소의 결합 상태를 제어하는 것이 가능하게 되기 때문에, Pd와 산소의 결합 상태를 제어하여 기록층(2)의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태의 광기록 매체(10)는, 예를 들어, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 예를 들어, 폴리카르보네이트 수지로 이루어지는 기판(1)을 준비한다. 광기록 매체(10)를 예를 들어 디스크 형상으로 하는 경우에는 트래킹용의 홈을 표면에 형성한 기판(1)을 제작한다.
이어서, 기판(1) 상에 스퍼터법에 의해 In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고 산소 가스 및 질소 가스를 흘리면서 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층(2)을 형성한다.
이어서, 기록층(2) 상에 UV 레진(자외선 경화 수지)을 도포한다. 그 후, 자외선을 조사하여 UV 레진을 경화시킴으로써, 광투과층(3)을 형성할 수 있다.
이와 같이 하여, 도 1에 도시된 광기록 매체(10)를 제조할 수 있다.
본 실시 형태의 광기록 매체(10)에 의하면, 기록층(2)의 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있다. 이에 의해, 기록층(2) 중에 함유되어 있는 Pd 원자 중 적어도 일부의 Pd 원자에는 산소 원자가 결합되어 있게 된다. 그리고, 산소의 함유량 등에 의해 Pd와 산소의 결합 상태를 제어하는 것이 가능하게 되기 때문에, Pd와 산소의 결합 상태를 제어하여, 기록층(2)의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
또한, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층(2)은, 1층만으로 기록층(2)을 구성하는 것이 가능하여, 무기 재료의 다층막을 기록층에 채용한 경우와 비교하여, 기록층(2)을 구성하는 층의 수를 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 광기록 매체(10)의 재료 비용 및 제조 비용을 저감시켜, 저가로 광기록 매체(10)를 구성할 수 있다.
본 실시 형태의 광기록 매체(10)의 전술한 제조 방법에 의하면, 스퍼터법에 의해 산소 가스 및 질소 가스를 흘리면서 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층(2)을 형성하고 있다.
이와 같이, 산소 가스 외에 질소 가스도 흘림으로써, 기록층(2)에 있어서의, Pd와 산소의 결합 상태를 제어할 수 있다. 이에 의해, 기록층(2)의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 특히, 기록층(2)의 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 본 실시 형태에 의해, 기록층(2)의 투과율 및 반사율을 최적화하여, 양호한 기록 특성을 갖는 광기록 매체(10)를 실현할 수 있다.
상술한 실시 형태의 광기록 매체(10)는, 기판(1)과 기록층(2)과 광투과층(3)에 의해 구성되어 있었지만, 본 발명에 있어서는, 광기록 매체의 비용이 그다지 증대되지 않는 범위이면, 그 밖의 층을 갖고 있어도 상관없다.
<3. 제2 실시 형태>
본 발명의 광기록 매체의 제2 실시 형태의 개략 구성도(단면도)를, 도 2에 도시한다.
이 광기록 매체(20)는 기판(1)과 광투과층(3) 사이에 2층의 기록층(2, 5)이 형성되어 이루어진다. 2층의 기록층(2, 5) 사이에는 중간층(4)이 형성되어 있다.
그 밖의 구성은, 도 1에 도시된 제1 실시 형태의 광기록 매체(10)와 마찬가지이다.
2층의 기록층 중, 가장 광의 입사측, 즉 가장 광투과층(3)측에 있는 상층의 기록층(5)이 L1층이 되고, 하층의 기록층(2)이 L0층이 된다.
기판(1) 및 광투과층(3)의 재료는, 제1 실시 형태의 광기록 매체(10)와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다.
중간층(4)의 재료로서는, 기록층(2, 5)에 기록을 행하는 레이저광의 투과율이 높은 재료를 사용한다. 예를 들어, UV 레진(자외선 경화 수지)을 자외선 조사에 의해 경화시킨 것을 사용할 수 있다.
본 실시 형태의 광기록 매체(20)에 있어서는, 특히, 가장 광투과층(3)측의 기록층(L1층)(5)이 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하여, 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있다.
이에 의해, 기록층(L1층)(5)의 구성은 전술한 (1) In과 Pd와 산소를 포함하는 구성, (2) Sn과 Pd와 산소를 포함하는 구성, (3) In과 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 구성의 3종류의 구성 중 어느 하나이다.
기록층(L1층)(5)은, 예를 들어, 스퍼터법에 의해 In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고 산소 가스 및 질소 가스를 흘림으로써 형성할 수 있다.
또한, 기록층(L1층)(5)의 산소의 함유량 등에 의해 Pd와 산소의 결합 상태를 제어하는 것이 가능하게 되기 때문에, Pd와 산소의 결합 상태를 제어하여 기록층(L1층)(5)의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
또한, 하층의 기록층(L0층)(2)의 구성은, 특별히 한정되지 않는다.
상층의 기록층(L1층)(5)과 마찬가지로, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층으로 하든, 완전히 상이한 재료나 기록 방식의 기록층으로 하든, 무엇으로 하든 상관없다.
하층의 기록층(L0층)(2)을, 상층의 기록층(L1층)(5)과 마찬가지로, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층으로 한 경우에는 추기형 기록의 기록 용량을 2배로 늘릴 수 있다.
하층의 기록층(L0층)(2)을 상층의 기록층(L1층)(5)과는 완전히 상이한 기록 방식의 기록층(예를 들어, 재생 전용의 기록층이나 재기입 가능한 기록층)으로 한 경우에는 2층의 기록층(2, 5)에서 상이한 기능을 실현할 수 있다.
본 실시 형태의 광기록 매체(20)는, 예를 들어 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 예를 들어, 폴리카르보네이트 수지로 이루어지는 기판(1)을 준비한다. 광기록 매체(10)를 예를 들어 디스크 형상으로 하는 경우에는 트래킹용의 홈을 표면에 형성한 기판(1)을 제작한다.
이어서, 기판(1) 상에 스퍼터법에 의해 하층의 기록층(L0층)(2)을 형성한다.
이어서, 기록층(L0층)(2) 상에 UV 레진(자외선 경화 수지)을 도포한다. 그 후, 자외선을 조사하여 UV 레진을 경화시킴으로써 중간층(4)을 형성할 수 있다.
이어서, 중간층(4) 상에 스퍼터법에 의해 In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고, 산소 가스 및 질소 가스를 흘리면서 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 상층의 기록층(L1층)(5)을 형성한다.
이어서, 기록층(L1층)(5) 상에 UV 레진(자외선 경화 수지)을 도포한다. 그 후, 자외선을 조사하여 UV 레진을 경화시킴으로써 광투과층(3)을 형성할 수 있다.
이와 같이 하여, 도 2에 도시하는 광기록 매체(20)를 제조할 수 있다.
여기서, 하층의 기록층(L0층)(2)을, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층으로 하는 경우에는, 산소 가스는 흘리지만 질소 가스는 흘리지 않고 형성하든, 산소 가스 및 질소 가스를 흘려 형성하든, 어떻게 하든 상관없다.
또한, 산소 가스 및 질소 가스를 흘려 L0층(2)을 형성하는 경우에 있어서, L0층(2)과 L1층(5)에 의해 각 가스의 유량을 바꿈으로써, 투과율 및 반사율을 각 기록층(2, 5)으로 바꾸는 것도 가능하다.
상술한 본 실시 형태의 광기록 매체(20)에 의하면, 기록층(L1층)(5)의 산소의 함유량이 In 및／또는 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있다. 이에 의해, 기록층(L1층)(5) 중에 함유되어 있는 Pd 원자 중, 적어도 일부의 Pd 원자에는 산소 원자가 결합되어 있게 된다. 그리고, 산소의 함유량 등에 의해 Pd와 산소의 결합 상태를 제어하는 것이 가능하게 되기 때문에, Pd와 산소의 결합 상태를 제어하여, 기록층(L1층)(5)의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
또한, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층(L1층)(5)은, 1층만으로 기록층(5)을 구성하는 것이 가능하고, 무기 재료의 다층막을 기록층에 채용한 경우와 비교하여, 기록층(5)을 구성하는 층의 수를 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 광기록 매체(20)의 재료 비용 및 제조 비용을 저감시켜, 저가로 광기록 매체(20)를 구성할 수 있다. 하층의 기록층(L0층)(2)도, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 구성으로 한 경우에는 2층의 기록층(2, 5)에 있어서, 구성하는 층의 수를 저감시킬 수 있기 때문에, 광기록 매체(20)의 재료 비용 및 제조 비용을 더 저감시킬 수 있다.
본 실시 형태의 광기록 매체(20)의 제조 방법에 의하면, 스퍼터법에 의해 산소 가스 및 질소 가스를 흘리면서 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 기록층(L1층)(5)을 형성하고 있다.
이와 같이, 산소 가스 외에 질소 가스도 흘림으로써, 기록층(L1층)(5)에 있어서의, Pd와 산소의 결합 상태를 제어할 수 있다. 이에 의해, 기록층(L1층)(5)의 투과율 및 반사율을 원하는 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 특히, 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 하는 것이 바람직한, 기록층(L1층)(5)에 있어서, 투과율을 높고, 또한 반사율을 낮게 제어하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 본 실시 형태에 의해, 특히 L1층이 되는 기록층(5)의 투과율 및 반사율을 최적화할 수 있으며, 2층의 기록층(2, 5)을 갖고, 또한 양호한 기록 특성을 갖는 광기록 매체(20)를 실현할 수 있다.
상술한 실시 형태의 광기록 매체(20)는, 기판(1), 기록층(2), 중간층(4), 기록층(5), 광투과층(3)의 5층에 의해 구성되어 있었지만, 본 발명에 있어서는 광기록 매체의 비용이 그다지 증대되지 않는 범위이면, 그 밖의 층을 갖고 있어도 상관없다.
<4. 변형예>
제2 실시 형태에서는, 기록층을 2층 갖는 구조로 하고 있었지만, 본 발명에서는 기록층을 3층 이상 갖는 구조로 하는 것도 가능하다.
제2 실시 형태의 변형예로서, 기록층을 3층 갖는 구조로 한 광기록 매체의 단면도를, 도 3에 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이 광기록 매체(30)는, 기판(1)과 광투과층(3) 사이에 3층의 기록층(2, 5, 6)이 형성되어 이루어진다. 3층의 기록층(2, 5, 6) 각각의 사이에는 중간층(4)이 형성되어 있다. 3층의 기록층(2, 5, 6) 중 가장 광투과층(3)측에 있는 최상층의 기록층(6)이 L2층이 되고, 가운데의 기록층(5)이 L1층이 되고, 최하층의 기록층(2)이 L0층이 된다.
이 구성의 경우, 적어도 L2층이 되는 최상층의 기록층(6)에 대해서, 제2 실시 형태에 있어서의 기록층(L1층)(5)에 대하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 제조 방법을 적용하면 된다.
<5.실험예>
[실험 1. 산소 가스의 유량에 의한, 기록층의 반사율 및 투과율의 변화]
실제로, 광기록 매체를 제작하여, 기록층의 반사율 및 투과율을 조사했다.
우선, 산소 가스의 유량을 바꾸어, 각각 기록층을 형성하고, 기록층의 반사율 및 투과율의 변화를 조사했다.
(시료 1)
도 1의 광기록 매체(10)를 이하와 같이 하여 제작했다.
기판(1)으로서, 디스크 형상의 두께 1.1mm의 폴리카르보네이트 수지를 준비했다.
이어서, 이 기판(1) 상에 스퍼터법에 의해 기록층(2)으로서 In-Sn-Pd-O막을 막 두께 40nm로 형성했다. 이때, 타깃으로서는 In2O3, SnO2, Pd의 3개의 타깃을 사용했다. 또한, 아르곤 가스의 유량을 70sccm로 하고 산소 가스의 유량을 30sccm로 하여, 각각의 가스를 흘리면서, 각 타깃의 스퍼터 전력을 컨트롤함으로써 조성을 조정하여 스퍼터를 행했다. 조성은 In2O3:SnO2=9:1, (In2O3+SnO2):Pd=8:2,가 되도록 조정했다. 이와 같이 하여, In-Sn-Pd-O막의 단층의 기록층(2)을 형성했다.
또한, 기록층(2) 상에 자외선 경화 수지를 도포하고, 자외선 조사에 의해 경화시킴으로써, 두께 100㎛의 광투과층(3)을 형성하고, 디스크 형상이며, 도 1에 도시된 단면 구조의 광기록 매체(10)를 제작했다. 이것을, 광기록 매체(10)의 시료 1로 했다.
(시료 2)
아르곤 가스의 유량을 60sccm로 하고 산소 가스의 유량을 40sccm로 하고, 기타는 시료 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시된 구조의 광기록 매체(10)를 제작했다. 이것을, 광기록 매체(10)의 시료 2로 했다.
(시료 3)
아르곤 가스의 유량을 50sccm로 하고 산소 가스의 유량을 50sccm로 하고, 기타는 시료 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시된 구조의 광기록 매체(10)를 제작했다. 이것을, 광기록 매체(10)의 시료 3으로 했다.
(반사율 및 투과율의 측정)
제작된 시료 1 내지 시료 3의 각 시료에 대하여, 레이저광을 조사하여, 각각의 기록층(2)의 반사율 및 투과율을 측정했다.
측정 결과로서, 기록층(2)의 형성 시의 산소 가스의 유량(30 내지 50sccm)에 의한, 기록층(2)의 반사율(R) 및 투과율(T)의 변화를, 도 4에 도시한다.
도 4로부터, 산소 가스(O2)의 유량을 증대시켜 감에 따라, 기록층(2)이 투명하게 되어 투과율(T)을 올릴 수 있는 것을 알았다.
한편, 반사율(R)에 대해서는 10% 이상이며, 10% 미만까지는 반사율을 작게 할 수 없었던 것을 알았다.
In-Sn-Pd-O막은, 이와 같이, 성막 시의 산소 가스의 유량을 제어함으로써 투과율(T)은 제어할 수 있지만, 반사율(R)의 제어는 어려운 것을 알았다.
[실험 2. 질소 가스의 유량에 의한, 기록층의 반사율 및 투과율의 변화]
이어서, 산소 가스 외에 질소 가스를 흘려 기록층을 형성하고, 질소 가스의 유량의 변화에 따른, 기록층의 반사율 및 투과율의 변화를 조사했다.
(시료 4; 실시예)
아르곤 가스의 유량을 70sccm로 하고 산소 가스의 유량을 30sccm로 하고 질소 가스의 유량을 2sccm로 하여, 각각의 가스를 흘리면서, 각 타깃의 스퍼터 전력을 컨트롤함으로써 조성을 조정하여, 스퍼터를 행했다. 기타는 실험 1의 시료 1과 마찬가지로 하여, 도 1에 도시된 구조의 광기록 매체(10)를 제작했다. 이것을, 광기록 매체(10)의 시료 4로 했다.
(시료 5; 실시예)
질소 가스의 유량을 5sccm로 하고, 기타는 시료 4와 마찬가지로 하여, 도 1에 도시된 구조의 광기록 매체(10)를 제작했다. 이것을, 광기록 매체(10)의 시료 5로 했다.
(시료 6; 실시예)
질소 가스의 유량을 10sccm로 하고, 기타는 시료 4와 마찬가지로 하여, 도 1에 도시된 구조의 광기록 매체(10)를 제작했다. 이것을, 광기록 매체(10)의 시료 6으로 했다.
(시료 7; 실시예)
질소 가스의 유량을 30sccm로 하고, 기타는 시료 4와 마찬가지로 하여, 도 1에 도시된 구조의 광기록 매체(10)를 제작했다. 이것을, 광기록 매체(10)의 시료 7로 했다.
(반사율 및 투과율의 측정·평가)
제작한 시료 4 내지 시료 7의 각 시료에 대해서, 실험 1과 마찬가지로 하여, 기록층(2)의 반사율 및 투과율을 측정했다.
측정 결과로서, 기록층(2)의 형성 시의 질소 가스의 유량(0 내지 30sccm)에 의한, 기록층(2)의 반사율(R) 및 투과율(T)의 변화를 도 5에 도시한다. 또한, 질소 가스를 흘리지 않은 경우(유량 0sccm)의 값으로서, 도 4에 도시한 시료 1의 측정값을, 도 5에 함께 도시한다.
도 5로부터 질소 가스(N2)의 유량을 증대시켜 감에 따라 투과율은 높아지고, 반사율은 낮아진다.
즉, 질소 가스의 유량을 바꿈으로써, 기록층(2)의 반사율 및 투과율을 모두 제어하는 것이 쉬워지는 것을 알았다.
여기서, 실험 1의 시료 1과, 실험 2의 시료 6의, 광기록 매체의 각 시료에 대해 XPS를 사용함으로써, 기록층(2)의 표면 부근의 Pd 원자의 상태로 하여, Pd와 PdO와 PdO2의 3개 상태의 비율을 측정했다.
측정 결과를, 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1로부터 산소 가스 및 질소 가스를 흘린 시료 6에서는 산소 가스를 흘린 시료 1보다 PdO의 상태의 비율이 증가하고, PdO2의 상태의 비율이 감소하고 있다.
그 결과, 산소 가스의 유량만으로는 제어가 어려운, 기록층의 반사율 및 투과율을, 질소 가스를 흘림으로써 제어하는 것이 가능하게 되는 것이 추측된다.
상술한 실험예의 각 시료는 1층의 기록층(2)만을 형성한 경우이었지만, 기록층을 2층 이상 형성하는 경우에도 마찬가지로, 산소 가스의 유량 및 질소 가스의 유량을 제어함으로써 기록층의 반사율 및 투과율을 제어하는 것이 가능하다.
기록층을 2층 이상으로 하는 경우에는 가장 광투과층측에 있는 기록층의 투과율은 60% 이상인 것이 바람직하다. 단, 이 기록층의 투과율이 지나치게 높으면, 기록 감도가 나빠지기 때문에, 투과율은 90% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 가장 광투과층측에 있는 기록층의 반사율은 4 내지 8% 정도인 것이 바람직하다.
금회 제작한 시료를 보면, 질소 가스를 흘리지 않은 경우(실험 1)에는 산소 가스의 유량을 많게 함으로써, 투과율은 양호한 것을 얻을 수 있지만, 반사율이 높은 편이다. 반사율을 내리려고 해도, 산소의 유량을 더 많게 하면, 투과율이 지나치게 높아지므로, 기록 감도는 크게 악화되어 버려 지터도 악화된다.
한편, 산소 가스가 충분한 상태이며, 그 외에 질소 가스도 더 흘린 경우(실험 2)에는 반사율·투과율의 제어가 모두 쉽다.
질소 가스의 유량을 30sccm로 한, 시료 7의 광기록 매체에 있어서, 투과율 65.4%, 반사율 6.8%를 얻을 수 있고, 2층의 기록층을 갖는 듀얼 디스크의 광투과층측의 기록층(L1층)으로서 양호한 특성을 갖는 것을 알았다.
이 시료 7의 광기록 매체에 있어서, 동일하게 연속 5트랙의 3번째 트랙의 지터를 측정한 바, 보텀에서 4.6%를 얻을 수 있었다. 즉, 매우 양호한 기록 특성을 갖는 것을 알았다.
이와 같이, 산소 가스 외에 질소 가스를 흘려, 기록층을 형성하는 것은 2층 이상의 기록층을 갖는 광기록 매체를 제작하는 데 매우 유용한 것을 알았다.
또한, 상술한 결과로부터 지터에 대해서도 향상되고 있으며, 1층의 기록층뿐인 광기록 매체를 제조하는 경우에도 물론 유효하다.
본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 기타 여러 구성을 취할 수 있다.

Claims (5)

  1. 기판 상에 형성된 기록층과, 상기 기록층 상에 형성된 광투과층을 포함하는 광기록 매체를 제조하는 방법으로서,
    In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고, 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서, 스퍼터법에 의해 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 상기 기록층을 형성하는 공정을 포함하는, 광기록 매체의 제조 방법.
  2. 기판 상에 형성된 2층 이상의 기록층과, 각 상기 기록층 사이에 형성된 중간층과, 상기 2층 이상의 기록층 상에 형성된 광투과층을 포함하는 광기록 매체를 제조하는 방법으로서,
    상기 2층 이상의 기록층 중, 적어도 가장 상기 광투과층측의 상기 기록층을 형성할 때에 In2O3 타깃 및／또는 SnO2 타깃과, Pd 타깃을 사용하고 산소 가스와 질소 가스를 흘리면서, 스퍼터법에 의해 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는 상기 기록층을 형성하는, 광기록 매체의 제조 방법.
  3. 기판과,
    상기 기판 상에 형성되고, In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하여, 상기 산소의 함유량이 상기 In 및／또는 상기 Sn이 완전 산화된 경우의 화학양론 조성보다 많게 되어 있는 기록층과,
    상기 기록층 상에 형성된 광투과층
    을 포함하는, 광기록 매체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판과 상기 기록층 사이에 형성된, 1층 이상의 다른 기록층과, 상기 기록층 및 각 상기 다른 기록층 각각의 사이에 형성된 중간층을 더 포함하는, 광기록 매체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다른 기록층은 In 및／또는 Sn과 Pd와 산소를 포함하는, 광기록 매체.
KR1020107025036A 2009-03-17 2010-03-10 광기록 매체의 제조 방법 및 광기록 매체 KR20110127589A (ko)

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