TWI321789B - - Google Patents

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TWI321789B
TWI321789B TW094132530A TW94132530A TWI321789B TW I321789 B TWI321789 B TW I321789B TW 094132530 A TW094132530 A TW 094132530A TW 94132530 A TW94132530 A TW 94132530A TW I321789 B TWI321789 B TW I321789B
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Fumi Hara
Sachiko Ishibashi
Masashi Satoh
Toru Fujii
Yuji Arai
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Taiyo Yuden Kk
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Description

1321789 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有優良記錄特性之追記型光資訊記 錄媒體。 【先前技術】 先前，眾所周知之貼合型光碟等追記型光資訊記錄媒 體，其將透光性基板上含有色素層、或此外反射層 '並根 據需要而含有保護層之各層結構之光碟片，或者除此以 外，將至少具有該色素層之其他相同結構或不同結構之光 碟，使其各層侧對向並以接著劑貼合，或者使透光基板本 身對向並以接著劑貼合，再自其他方之主側面射入例如波 長為4〇0 nm至670 nm之DVD半導體雷射，或者更長波長之 CD-R半導體雷射，並記錄資訊等，使其可再生。 [專利文獻1]特開平9-69239號公報 [發明所欲解決之問題] 如該公報中所揭示之包含銀合金之反射膜，先前所知之 包含Ag-Cu-in4Ag_Cu_Zn等銀合金之反射膜與僅具有Ag 之反射膜相比’―方面由於添加元素之影響，使抗氧化性 與抗腐蝕性迅速增加，並且硬化，故可以防止設置於其下 層之色素層之流動’使光碟即使置於高溫高濕度下亦不會 導致記錄再生特性劣化，所謂可確保於耐高溫高濕度之試 驗中具有優良可罪性。然而’另一方面因其熱傳導率與反 射率低下’故難以改善如此之光碟之記錄再生特性，特別 是其抖動。 101099.doc 1321789 於此之前，針對光碟之記錄再生性之改善，幾乎並未著 眼於下述之討論：反射膜硬度或其他構成部分之物性值， 或者對於具有貼合構造之光碟兩基板之間之剥離，不僅於 接著劑層之強度，亦包括與其他構成部分之關係之各物性 值。 本發明之第1目的在於提供一種光資訊記錄媒體，其對於 反射層，藉由添加有極微量之添加元素之合金膜，而使硬 _ 度充分提高，並且不降低反射率與熱傳導率，而可具有高 反射率與高熱傳導率，即使於銀合金膜中亦可獲得與純銀 膜同等以上之記錄再生特性。 • 本發明之第2目的在於提供一種光資訊記錄媒體，其藉由 反射層之硬度充分，使反射膜之薄膜化成為可能，因此可 煤求生產性提高、成本降低。 本發明之第3目的在於提供一種光資訊記錄媒體，其可對 應於高速化，改善記錄再生特性，特別係初期之抖動，並 •可獲得高可靠性（耐高溫高濕度試驗之可靠性或财濕可靠 性）。 【發明内容】 本發明為解決上述問題而样也 而钕供一種光資訊記錄媒體，其 係於透光性基板之一方之 主面側’具有包含將記錄或者已 記錄之色素層以及反射層之久 _ ^ , 各層’该透光性基板之他方之 主面側可射入記錄光與再生朵击 丹玍九中至少再生光者，其中上述 反射層具有含填成分之金屬膜。 而且，較好的是，上述反 A射層具有依奈米壓痕硬度為60 101099.doc 1321789 貼合，於該一對透光性基板之内周間隙中插入硬直薄臈金 4片’固定其上方’僅於其下方施加負載，於兩方基板間 即將剝離刖之負戴值為4 n以上。 [發明之效果；1 根據本發明，可提供一種光資訊記錄媒體，其因設置具 有含磷成分之金屬膜之反射膜，故關於該反射層可保持在 兩反射率、高熱傳導率與高硬度，藉此對應於高速化，因 φ 。己錄再生性能，特別是高熱傳導率而引起之散熱性提高， 故改善初期之抖動，並且因反射層之硬度而可防止色素層 之流動等，藉此而獲得高可靠性（耐高溫高濕度試驗之可靠 性或耐濕可靠性）。又，關於反射層，因添加有極微量之添 . 加疋素之合金膜，故使硬度充分提高，並且不降低反射率 〃熱傳導率，而可具有高反射率與高熱傳導率，於銀合金 膜中亦可獲得與純銀膜同等以上之記錄再生特性。並且， 可提供一種光記錄資訊媒體，其因反射層之硬度提高，而 • 使該反射膜可薄模化’故可謀求生產性提高、成本之降低。 【實施方式】 本發明中，作為光資訊記錄媒體，亦包含僅由光學性之 雷射光進行記錄或再生者，或者使用光磁性記錄再生方式 等之任一貼合型者。 例如，作為光資訊記錄媒體，具體而言，可列舉如下之 光碟：將於透光性基板之-方之主面上設置色素層，並與 其上設置金屬反射層，進而根據需要於其上設置保護層， 再根據需要於他方之主面設置保護膜可剝離之光碟，與同 101099.doc 1321789 樣地全部設置有該等之色素層、反射層、根據需要之保護 層（例如紫外線硬化型樹脂）以及保護膜之光碟，或者並未設 置該等色素層、反射層、保護層以及保護膜之一部分，而 除此以外同樣地設置之光碟，使上述光碟中設置各層之側 之主側面對向’或者將該等各光碟與預先於透光性基板上 設置有循軌用引導槽，並於其上設置色素層，除此以外與 上述光碟同樣地構成之光碟中，使設有各色素層之主面側 對向，或者使該等各光碟與其他透光性基板對向，並經由 接著劑層分別接著而成之貼合型光碟。於該等光碟中進行 記錄與再生時，使記錄光與再生光直接射入有剝離保護膜 之面側或未設保護臈時其面側。使用雷射光作為該記錄光 與再生光之時，一般地，於DVD±R之情形時，波長為4〇〇 至70 nm之半導體雷射，於CD_Ri情形時，波長為至 830 nm之半導體雷射，亦可使用除此以外之雷射光。 上述為記錄層中含有色素層之情形，亦可為未含有該色 素層直接於透光性基板中進行記錄，並於其上依次積 層反射層以及保護層之CD等讀取專用光碟，其亦可於與該 記錄側之相反側之透光性基板側射入再生光，並藉由形 於=透光性基板上之記錄用訊坑列與覆蓋其之反射層而進 行資訊再生，而該光碟亦可與上述同樣地作為貼合型光碟 中一方光碟而使用。 除上述色素層與反射層之外，亦可存在其㈣，例如： 使該等各層與其他鄰接層之結著性提高之層；除記錄資訊 以外’使可靠性提高之如Si〇2等不透氧性之層，此外，於 10W99.doc 1321789 光反射層與保護層之間之防止光反射層氧化之抗氧化層。 設置於反射層上之保護層，其係對於外在物理性或機械 性障礙保護資訊記錄部分之層，其厚度較好的是5至1〇微米 之範圍。更好的是，包含紫外線硬化型樹脂之保護層，其 於該保護層形成時，避免因對基板或記錄層加熱而產生： 不良影響，並可以較短時間而形成。 上述反射層具有含磷成分之金屬膜，作為反射層之高反 射率材料膜，即除藉由蒸著、濺鍍等方法而形成之Au、l卜 Ag、Cu及Pt之各種以外之其他合金之金屬帛，進而添加有 ’例如選自包含 除該等以外之微量成分之合金等金屬膜等
AgPdln、AgZnCn、AgBi、AgCuPd、Agpd、AgCuCa、、
AgCuNi、AgCuIn、AgCuZn ' AgZn及 AgCuBi 等中之 ^，與 ^^〜^〜^職以之群中一種或多種銀: 金膜等金>1膜，於其中添加似分士具有抗硫化之效果， Cu與Zn具有提高硬度之效果’若添㈣成分，則可使硬度 適宜，並且，可對於該等之各自，例如上述銀合金膜，: 加提高硬度之性能。以此有添加罐成分之金相，例如於
AgCuin與AgCuZn中分別添加磷，則可獲得Agcu-p七與 Ag-Cu-P-Zn之新穎材料。 下降’另一方面，因該合金化， 步提南原本所具有之高硬度之 若金屬膜中含有磷成分， 別是與純銀膜相比，因與其 與反射率較低之銀合金膜等 防止熱傳導率與反射率極端 可使銀合金膜一併具有進— 則與未添加磷成分之情形，特 他金屬之合金化而使熱傳導率 ’其可發揮顯著功效，一方面， I01099.doc 性能’或者迅速提高抗氧 高，相對於純銀膜過款而 之流動，可控制或者預防 膜所固有之高熱傳導率與 改善光碟之S己錄再生特性 可靠性。 化與抗腐蝕性能。由於其硬度提 無法控制設置於其下層之色素層 s玄色素層流動，並且可激活純銀 高反射率’提高散熱性，藉此可 ’特別是初期抖動，以確保較高 磷成为之添加可極其微量，例如於金屬單體或合金中之 金屬（Ag、Cu' Zn#)中，添加G.G5%至0.15重量％(對於母體 金屬，亦可為0.05至0.15重量％)。存在下述情形：未達下限 時難以充分發揮硬度，而超過上限時則因添加量增大而導 致反射率下降，並且熱傳導率下降。 至於磷成分之添加方法，於磷存在時，藉由濺鍍或蒸著 等而形成合金等金屬膜。 較好的是’上述反射膜具有下述（a)之特性。 (a)硬度特性為：具有藉由奈米壓痕硬度測量法設定為的 mgf/μηι2以上之硬度。 更好的疋’該反射層硬度為1 〇〇 mgf/pm2以上。當反射居 硬度未達60 mgf/μηι2時，可能無法提高產品之可靠性（控制 因色素溶解性而導致之記錄特性之劣化）。反射層之硬度可 藉由合金之組合進行調整，特別推薦60至2〇〇 mgf/pm2，較 好的是100至170 rngf/μπι2 »若低於此值，則無法控制色素 層之流動’若過高，則因添加量之增加而可導致熱傳導率 下降，並且反射率下降。 熱傳導率亦可同樣地藉由合金之組合而調整，特別推薦 101099.doc 12 玻璃轉換温度為1 〇〇。〇以上2〇〇°C以下。 (d )彈性率特性為：於2 5。厂曼只〇。广 至80 C時，彈性率為1000 MPa 以上（至少為l〇〇〇Mpa，當數值為"以μη〇士 田双m钩以上"時，可作為"至少"， 亦可強調下限）。 將上述（d)之上限設為5〇〇〇Mpa，若高於此值，則兩基板 門之剝離可旎產生問題，而無法獲得所期望之接著強度。 又’若低於H)00Mpa’則耐濕可靠性劣化或初期抖動加劇。 由该等情形考慮，更好的是彈性率為i彻¥以上，以賦 予確切之耐濕可靠性，改善初期抖動。 於此，相對於溫度之彈性率（每個單位拉伸之應力），於自 玻璃狀態轉換至膠狀態之過程中，其變化率大，並由於該 羞化率而可區分该變化率較小之玻璃狀態或膠狀 態，對應於該變化率較大範圍之變化曲線之溫度範圍，存 在有玻璃轉換溫度，以Tg表示。 由動態黏彈性觀點而言，表示聚合物彈性要素尺寸之動 態存儲彈性率（G,)隨著溫度上升而降低，㈣可塑 膠狀區域G，亦持續下降，而相對於此，交聯型聚合物於膠 狀區域G,並未持續下降，而是呈現平穩或上升狀態。另一 方面’表示聚合物黏性要素尺寸之動態損耗彈性率⑴。與 溫度之關係’以具有極大點之曲線表示，又，力學損耗（損 耗正切）tan5(S為相位角（應力與應變向之相位差））可藉由應 力與失真諸波振盈之相位差而測定，其為表示分配給系統 之力學能量因放熱而流失之程度範圍，而表示曲線G"與 taM之峰值之溫度為動態測定之Tg(玻璃轉換溫度），亦可將 10l099.doc -14- 1321789 此作為上述玻璃轉換溫度Tg。於提高此㈣，可設法增大 交聯密度，或者設計笨基核等核構造濃度較高之聚合物； 於降低丁㈣，則降低架橋密度，例如向聚合物中導入脂肪 酸之燒基鏈或混入可塑劑。另’詳細内容可參考《最新毕 =純術》（㈣年，技術資訊協會料，㈣至54頁 更好的是，該（d)為下述（d)l。 w::生率於25t時可設為25〇。Mpa以上(特別是〇 二：°°¥以下’於則可設為 )5_一下°若低於該等下限，則可 此產生耐濕可靠性或抖動問題，若高於5 產生接著強度不充分之問題。 等=化因Γ使25°c與80°c之彈性率適當化’故由於該 公:：：協同效應’亦可賦予確切之耐濕可靠性，而改 保色素，故可較好地對應於高速之情形時’亦可媒 二：⑷與⑷之特性而言’作為上述用以貼合之接著 :刖所使用的紫外線硬化型樹脂組合物之硬化物， =Tg並未高達100。。’25至阶時之彈性率亦並未高達_ ㈣上’⑷，之各溫度之彈性率亦並未高達各值，而本發 明之接著劑層因選擇性使用具有⑷、(d) 之接著劑，故難以受渴”塑 ，χ())之特性 破壞光碟之初期抖動或耐二:可抑制變形，因此可* 更好的是，上述接著劑層除具有上述⑷與⑷之特性外， 10l099.doc -15. 1321789 進而具有下述（e)之特性。 (e)接著劑層具有如下之接著強度特性：將上述一對透光 性基板設為直徑240 mm且厚度〇.6mm之圓板，並使形成於 该基板之上述各層之者對向，經由該接著劑層而貼合，於 該一對透光性基板之内周縫隙中插入薄膜金屬片，且僅於 其一方之下方施加載荷，於兩方基板間即將剝離時之載荷 值為4 N以上。
上述（e)之接著強度為4 N以上，更好的是7 N以上，若不 足4 N ’則接著強度不夠，存在下述情形：僅將貼合型光碟 自收納盒中取出之時，便可產生兩基板間之剝離。 如上所述，上述（a)至（e)可具有包括此（a)之多種特性，因 具有此多種特性’特別是具有此全部特性，並由於使反射
膜之性能、色素之水溶性、接著劑之玻璃轉換溫度、彈性 率及對接著強度之適應性之協同效應，而可進—步改善光 碟之初期抖動或耐濕可靠性。又，將光碟自保管用盒中取 出時，亦可具有無剝離產生之貼合構造。 作為可具有上述⑷至⑷特性之接著劑，可為非硬化型 者’亦可為硬化型者，而作為硬化型者可為熱硬化型者（包 括常溫硬化)，可列舉紫外線硬化型樹脂組合物，亦並可列 …任何之例如(聚)丙稀系樹脂組合物。t外線硬化型樹 脂組合物包括感光性預聚合物(例如於如聚酯樹脂之高分 子中配置有雙鍵者)、光聚合起始劑及反應性稀釋劑(例如多 2丙稀酸甲§0早體等不飽和單體）等（使用熱聚合觸媒代 聚合起始劑亦可成為熱硬化型），例如列舉SD_694(大 101099.doc 製SD-_)，使他Μ碟對向於形成色素層等各層之側並重 疊’以高Μ水銀燈照射23Gmj/em2f外線，並使接著劑硬 化，形成厚度為40 μπ^著劑層。以此獲得貼合型光碟。 對於上述貼合型光碟，传用 ^使用格载有半導體雷射（ΝΑ(開口 率）=0.65)之pu丨stec工業公司製光碟評價裝置
(DDU-1000)’以41.9 ^秒（12倍速記錄）之線速記錄emf信 號。於記錄後再生，並測定其反射率、調製度及ρι錯誤， 其中任一者均較好，於測定抖動時，值為71%，抖動測定 值見表卜又，對與檢測上述⑷之特性時所製作者相同之貼 合型光碟，進行耐濕性試驗（於8(rc、相對濕度8〇%的怪溫 槽中保持400小時後，測定其抖動，若試驗開始前後抖動無 變化，則為良好（〇)，認為具有明顯變化，則為不良卜广以 此評價）’其結果良好。該結果見表1β不良（χ)之評價基準 為抖動13%以上或ΡΙ錯誤為280以上。
為研究上述反射層之物性，關於上述（a)奈米壓痕硬度測 S：法’於聚破酸酯基板上藉由濺鍍法以】3〇 nmi厚度成 膜’並藉由微硬度測定裝置（Elionix ENT-1100a)測定其硬度 (mgf/μηι2)。又’關於反射層之反射率，於玻璃基板上藉由 濺鍍法以130 nm之厚度成膜，並藉由分光光度計（曰立製作 所製U-4000)測定660 nm波長下之反射率（％r)。又，關於反 射層之熱傳導率，於玻璃基板上藉由濺鍍法以13〇 nm之厚 度成膜’並於測定電氣電阻率後藉由Wiedman-Franz法求得 熱傳導率（W/m.k)。該等結果見表1。根據表1之結果，因添 加P ’即使減少其他金屬（Cu、In、Zn等）之添加量，亦可獲 1 〇l〇99.doc -19· 1321789 得110 mgf/μπι2左右之充分硬度。因添加元素量較少，故可 獲得接近純銀之高反射率與高熱傳導率，結杲耐濕可靠性 增強’ 12倍速之抖動率亦降低，轉為良好。 實施例2，比較例1至4 除替換為表1所示之組合合金膜以外，將色素、接著劑以 及基板與實施例1同樣地製作貼合型光碟，又，與實施例i 同樣地形成用於物性測定之該合金膜及銀膜之反射層，對 此亦與實施例1進行同樣測定，其結果見表1。 實施例3、4 關於接著劑層’除使用表2之物性者外，其他與實施例 同樣地製作貼合型光碟，對此亦與實施例m行同樣測定 其結果見表2。 光碟檢測上述⑷之特性時，其接著強度 (剝離強度)如表2所示，直接剝離光碟。其測定如下進行： 將厚度為(M職之硬鐵片插入兩基板間内周之縫隙，把持
板之周側並固&之，其後向該鐵片施加荷载（每次Μ g)，讀取兩基板即將釗離時之载荷。 .又’使用與上述接著劑層相同之上述SD-694,與上述同 樣地照射紫外線而製作， W之物性值，传4驗片’關於上述⑷、 w以 彈性法之彈性率之溫度分散測定 而獲仔。再者’具體測定按照肌 [比較例]5至9 疋玎，，_〇果見表2。 關於接著劑層，除使 3相同製作貼合型光碟 用表2之物理值者外，其他與實施例 ，對此亦與實施例〗進行相同測定， I01099.doc -20- 1321789 其結杲見表2。 又，將上述（c)、（d)、（e)之物性值與上述實施例3、4同樣 地求出，其結果見表2。
再者，上述實施例與比較例中，關於色素之水溶性，吸 光度為0.1。 [表1] 實施例 比較例 2 2 3 4 反射層之膜.组成 Ag-Cu-p-zn Ag-Cu-p-In Ag Ag-Cu-Pd Ag-Cu-Zn Ag-Cu-Nd 除Ag以外之元素添加 量(相對於Ag之重量％) Cu 0.5 P ： 0.09 Zn ： 0.2 Cu ： 0.5 P ： 0.09 Zn ： 0.2 無P Cu:】.0 Pd: 1.0 P:無 Cu:3.0 Zn:l_0 P:無 Curl.O Nd:1.0 P:無 除Ag以外之總添加量 (重量％) 0.79 0.79 0 2.0 2.0 2.0 硬度 (mgf/μΓη2) 112 109 57 115 120 133 反射率(％R) (波長660nm) 97 97 98 95 95 95 熱傳導率 (W/nvk) 330 315 410 295 290 145 耐濕可靠性試驗 ο o X o o o 初期抖動(％)(]2倍速） 7.1 7.2 7.0 7.7 7.7 8.5 [表2] 實施例 比較例 3 4 5 6 7 8 9 玻璃轉換溫度(Tg)(°c) 180 196 180 180 100 80 150 彈性率 (MPa) 25eC 3200 3500 3200 3200 1300 1500 2000 80°C 2100 2000 2100 2100 460 1000 800 耐濕性可靠試驗 〇 〇 〇 〇 X X X 初期抖動(％) (12倍速） 7.1 7.2 7.7 7.0 8.35 8.7 8.17 接著強度(N) (剝離強度） 7 11.】 7 11.1 9.1 12.7 9.5 10I099.doc -21 -

Claims (1)

1321789 第094132530號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(98年11月） -十、申請專利範圍： tlUr 1. 一種光資訊記錄媒體，其係於透光性基板之一方之主面 側，具有包含將記錄或者已記錄之色素層以及反射層之 各層，該透光性基板之他方之主面側可射入記錄光與再 生光中至少再生光者，其中上述反射層具有含0 05至015 重量％之磷成分之金屬膜。 2. 如請求項1之光資訊記錄媒體，其中上述反射層具有依奈 米壓痕硬度為60 mgf/μιη2以上之硬度特性。 3. 如請求項1或2之光資訊記錄媒體，其中上述色素層具有 將於2.5 cm之四方形聚碳酸酯基板上塗布該色素層之色 素者浸潰於5 ml 75。(：熱水中60分鐘時，該熱水之吸光度 於最大吸收波長為0.2以下之色素對於水之溶解特性。 4· 一種光資訊記錄媒體，其係使一對透光性基板對向並於 其對向之至少一方之主面側，具有包含記錄或者已記錄 之色素層及反射層之各層，將其對向之表面經由接著劑 層貼合，各透光性基板之相反側之主面側可射入記錄光 與再生光中至少再生光者，其中上述反射層具有含〇〇5 至0.15重量％之磷成分之金屬膜，並且反射層具有依奈米 壓痕硬度為60 mgf/μιη2以上之硬度特性。 5.如請求項4之光資訊記錄媒體，其中上述接著劑層具有下 述彈性率之溫度特性：於彈性率對於溫度之變化中，玻 璃轉換溫度為loot：以上200°c以下。 6_如請求項5之光資訊記錄媒體，其中上述接著劑層於25它 至80°C之彈性率為1000 MPa以上。 101099-981125.doc 1321789 \n\ r ' 7. 如請求項4之光資訊記錄媒體，其中上述色素層具有將於 2.5 cm之四方形聚碳酸酯基板上塗布該色素層之色素者 浸潰於5 ml 75。(：熱水中60分鐘時，該熱水之吸光度於最 大吸收波長為0.2以下之色素對於水之溶解特性。 8. 如請求項4或7之光資訊記錄媒體，其中上述接著劑層具 /有下述接著強度特性：以上述一對透光性基板為圓板（直 徑24〇mm、厚度〇.6mm)，並使於其形成有上述各層者對 向’經由該接著劑層貼合’於該一對透光性基板之内周 間隙中插入硬直薄膜金屬片，固定其上方，僅於其下方 施加負載，於兩方基板間即將剝離前之負載值為4N以上。 101099-981125.doc IS
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