JPH04337534A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体、特に金属
反射層を有する光記録媒体の特性に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の急速な情報化社会の進展に伴い、
磁気記録媒体に比べ格段に高密度記録が可能な光記録媒
体の利用・研究が盛んに行われている。この光記録媒体
としては、あらかじめ情報が記録されており再生のみが
可能な再生専用型、利用者によって情報の記録および再
生が可能な追記型、および情報の記録・再生・消去が可
能な書換え型が知られている。なかでも追記型は、書換
え型よりも一般に安価で保存性に優れるため、大量のデ
ータをコンパクトに保存しておく媒体として広く普及し
つつある。この追記型の光記録媒体は、Ｔｅ、Ｂｉなど
の金属膜や、シアニン、フタロシアニンなどの色素膜等
を基板上に記録層としてもっており、レーザー光を照射
してこの記録層に物理的および／あるいは化学的変化を
起こさせてピットを形成することによって情報を記録し
、このピットを記録時よりも十分に弱いレーザー光によ
って読みだして再生を行うものである。このような光記
録媒体では、ピット形成を容易にするため記録層上に空
間を確保するのが一般的である。具体的には、記録層を
もった基板２枚を、記録層が対向しかつ２枚の基板の間
に空隙ができるように貼り合わせた、いわゆるエアサン
ドイッチ構造がとられる。

【０００３】一方、再生専用型の光記録媒体が、コンパ
クトディスク（ＣＤ）やレーザーディスクなどとして広
く一般に普及しているのは周知の通りである。この光記
録媒体の構造を図１に示す。すなわち、あらかじめ基板
１にピットを形成しておき、そのピット形成面にＡｕ、
Ａｌ等の金属層を反射層３として設け、さらにその上に
保護層４を形成したものである。なかでもＣＤは、これ
までの音楽レコードに比べ取り扱いやすく半永久的に使
用できるという利点から、わが国においてはレコードに
とって代わりつつある。このようにＣＤが広く利用され
るにつれて、このＣＤの再生装置であるコンパクトディ
スクプレーヤー（ＣＤプレーヤー）もレコードプレーヤ
ーに肩を並べるほど広く普及している。このようにきわ
めて広く普及しているＣＤは、一般にスタンパーと呼ば
れる原盤をもとにして射出成形によって情報ピットをも
つ基板を作製する。この方法では同じＣＤを大量にかつ
安価に製造することは容易であるが、スタンパーが高価
なため、小量のＣＤを作製することには向いていない。 また当然のことながら、ＣＤは再生専用であるため、利
用者が自由に音楽や情報を記録することは不可能である
。そこで、小量のＣＤを安価に作製するため、あるいは
利用者が自由に記録を行うための、記録可能なＣＤ（追
記型ＣＤ）の開発が盛んに行われている。最近、実用化
された追記型ＣＤが発表された（日経エレクトロニクス
Ｎｏ．４６５，１０７項，１９８９年１月２３日発行）
。この追記型ＣＤは、図２に示すような構造になってい
る。すなわち、基板１上に記録層２を設け、その上に反
射層３を設けて、さらにその上に保護層４を設けた単板
型の光記録媒体である。このような構造にすることによ
って、記録後の追記型ＣＤが通常の再生専用ＣＤと互換
性をもつことが可能になる。すなわち、エアサンドイッ
チ型構造ではなく単板型構造にすることによってその厚
さを１．２ｍｍという薄さにすることが可能になる。ま
た、半導体レーザー波長でＡｌよりも反射率が高いＡｕ
を反射層として設けることにより、再生専用ＣＤと同等
の反射率を獲得することが可能となるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】重要なことは、このよ
うな追記型ＣＤは、記録後は再生専用ＣＤと高い互換性
があり、現在広く普及している市販ＣＤプレーヤーすべ
てで再生できる必要があることである。この点で、上記
の発表された追記型ＣＤは、記録後に市販ＣＤプレーヤ
ーで再生可能であるとされているが、本発明者らが詳細
に検討したところによれば、その性能は完全に満足でき
るものではなく、一部のＣＤプレーヤーで再生不能の場
合があることがわかった。この原因は現在のところ十分
解明されていないが、次のような事がその原因の一つと
して考えられる。すなわち、反射層として用いたＡｕの
反射率が十分でないため、低反射率に対するマージンが
少ない一部のＣＤプレーヤーで再生不良を起こすのでは
ないかと推定される。また、Ａｕは一般に下地との密着
性がよくないため反射層が剥離しやすいという問題があ
ることもわかった。もし、このような剥離が起こった場
合、追記型ＣＤにおいては信号の記録・再生が不可能に
なり、重大な問題を引き起こすことになる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、意外なことに反射
層のＡｕの結晶性が記録後の媒体の再生専用ＣＤとの互
換性、ならびにＡｕ反射層の密着性に大きく影響してい
ることを見いだした。本発明はかかる知見によりなされ
るに至ったものである。すなわち、本発明にかかる光記
録媒体は、以下のようなものである。（１）反射層が、
Ｘ線回折における（１，１，１）ピークの半値幅が０．
９０度以下であるＡｕを主成分とする金属膜よりなる光
記録媒体であり、好ましくは、（２）基板上に記録層、
反射層、および保護層がこの順に設けられた光記録媒体
、であり、更に好ましくは、（３）上記記録層がフタロ
シアニン色素よりなる光記録媒体、である。

【０００６】本発明の光記録媒体の構成は図２に示した
追記型ＣＤと基本的に同一である。すなわち、必要に応
じてプリグルーブ（案内溝）を形成した透明な基板１の
上にレーザー光を吸収してピットを形成する記録層２が
設けられており、その記録層の上に反射率を増大させる
ための反射層３が設けられており、さらにその上に好ま
しくは記録層および反射層を保護するための保護層４が
設けられているものである。上記基板の材質としては、
半導体レーザーの光を実質的に透過し、通常の光記録媒
体に用いられる材料ならばいかなるものも使用できる。 たとえば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリ
スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、アモルファスポリオレフィンなどの高分子
材料、あるいはガラスなどの無機材料等を利用できる。 必要に応じて、これらの材料を射出成形によって、ある
いは２Ｐ法などによってプリグルーブを形成した基板と
する。記録層は記録レーザー光を吸収して物理的あるい
は／かつ化学的変化を起こし、これが再生レーザー光で
読み取り可能であるような物質であれば特に限定されな
い。たとえば、以下のような半導体レーザー波長域に吸
収を有する各種の有機色素を用いることができる。すな
わち、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素
、シアニン系色素、スクワリリウム系色素、ピリリウム
系色素、チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、
ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素、Ｎｉ，Ｃ
ｒなどの金属塩系色素、インドフェノール系色素、トリ
フェニルメタン系色素、キサンテン系色素、インダンス
レン系色素、インジゴ系色素、チオインジゴ系色素、メ
ロシアニン系色素、チアジン系色素、アクリジン系色素
、オキサジン系色素、アゾ系色素などを挙げることがで
きる。なかでも、フタロシアニン系色素はその高い耐光
性・耐久性、ならびにその吸収波長域から特に好ましい
ものである。このようなフタロシアニン系色素は、たと
えば特開平３−６２８７８などに記載の方法で（　ｉｎ
ｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ　ｈｅｒｅｉｎ　ｂｙ　ｒｅｆｅ
ｒｅｎｃｅ　）合成可能である。

【０００７】これらの色素は単独で用いてもよいし、２
種類以上の色素を混合して用いてもよい。また、必要に
応じて紫外線吸収剤、一重項酸素クエンチャー、結合剤
等の添加物質を加えることもできる。　　これらの物質
を、上記基板上に均一な膜として成膜し、記録層を形成
させる。このとき、反射膜を形成後に十分な反射率が得
られるように、あらかじめ記録層の膜厚および光吸収成
分の濃度を調整する。この記録層を形成する方法として
は、スピンコート法、ディップコート法、バーコート法
などの塗布法を用いることができる。これは、記録層と
して用いる物質を溶剤に溶解して塗布液を調整し、これ
を上記基板上に塗布後、乾燥して成膜するものである。 このときの溶剤としては、以下のような各種有機溶剤が
利用可能である。すなわち、ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタ
ン、イソオクタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水
素；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；１，２
−ジクロロエタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化
水素；メタノール、エタノール、イソプロパノールなど
のアルコール；ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、
ジオキサンなどのエーテル；メチルセロソルブ、エチル
セロソルブなどのセロソルブ；メチルエチルケトン、シ
クロヘキサノンなどのケトン；酢酸エチル、酢酸ブチル
などのエステル；２，２，３，３−テトラフルオロプロ
パノールなどのフッ素化アルコールなどを用いることが
できる。これらの有機溶剤は単独で用いてもよいし、混
合して用いてもよい。また、これらの溶剤を用いる場合
、記録層として用いる物質を溶解するだけでなく、この
とき用いる基板に対してダメージを与えないものを選択
する必要があることは言うまでもない。

【０００８】記録層を形成する方法として、真空蒸着法
も用いることができる。これは真空槽内に記録層として
用いる物質と基板を所定の配置にセットして、十分な真
空下で記録層物質を加熱蒸発させて基板上に成膜するも
のである。この方法は記録層物質の溶剤への溶解性が低
く、記録層物質を溶解しかつ基板にダメージを与えない
溶剤が選択できない場合に有効である。記録層の膜厚は
、通常３０〜５００　ｎｍ程度である。上記記録層と上
記基板との間に、塗布溶剤に対する耐性を向上させるた
め、記録層の劣化防止などのため各種の下地層を設ける
ことも可能である。この下地層としては、たとえば、ポ
リカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレ
ンなどの高分子物質、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３
、ＡｌＮなどの無機物を用いることができる。これらは
、単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。また
、多層膜として２種以上を重ねて使用しても構わない。

【０００９】上記記録層上には、Ａｕを主成分とする反
射層を形成するが、本発明においては、この反射層のＸ
線回折を測定したとき、その（１，１，１）ピークの半
値幅が０．９０度以下、より好ましくは０．８０度以下
である必要がある。この半値幅が０．９０度を越えるよ
うなＡｕ層を反射層として用いた場合、再生専用ＣＤと
互換性がとれる追記型ＣＤを製造することが困難になっ
てしまうことを本発明者らは見出した。また、このとき
反射層の密着性が悪化し、反射層が剥離しやすくなって
しまう。万が一、このような剥離が起こった場合、信号
の記録・再生が不可能になり重大な問題を引き起こす。 本発明におけるＸ線回折の（１，１，１）ピークの半値
幅が０．９０度以下であるＡｕを主成分とする反射層は
、その成膜時の条件を適切にコントロールすることによ
って作製可能である。たとえば、真空蒸着法によりこの
ような反射層を形成する場合、その成膜速度、真空度、
被蒸着物の温度などをコントロールすることによって、
この半値幅を０．９０度以下にすることができる。 例えば、その指針としては、一般に、成膜速度を遅くす
れば、ピークはシャープになる。また真空度を上げるほ
ど、被着物質の温度を高くするほど、シャープなピーク
が得られることを考慮すればよい。もちろん、スパッタ
法などの他の成膜法を用いる場合も、同様である。

【００１０】本発明の反射層は純粋なＡｕのみからなっ
ていてもよいし、他の元素を１種類あるいは２種類以上
副成分として含んでいてもよい。この副成分元素として
は、たとえば、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，
Ｇｅ等を挙げることができる。これらの副成分元素の総
量は反射層を形成する全原子数の５０％未満であればい
かなる割合で用いてもよい。記録層の膜厚は、通常３０
〜５００　ｎｍ程度である。この記録層と反射層の間に
、反射率を向上させるため、記録層と反射層の間の接着
力を向上させるため等の目的で中間層を設けることもで
きる。この中間層として用いることができる物質の例と
しては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、
ポリスチレンなどの高分子物質、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、
Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮなどの無機物、シランカップリング
剤などを挙げることができる。これらは、単独で用いて
もよいし、混合して用いてもよい。また、多層膜として
２種以上を重ねて使用しても構わない。

【００１１】反射層上には、保護層を設ける。この保護
層は記録膜および反射膜を保護できるものならば特に限
定されない。たとえば、ポリカーボネート、アクリル、
ポリスチレン、塩化ビニル、エポキシ、ポリエステルな
どの高分子材料、あるいはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ
Ｎなどの無機物を用いることができる。なかでも、紫外
線硬化アクリル樹脂は、容易に保護層を形成できるので
好適である。これらは、単独で用いてもよいし、混合し
て用いてもよい。また、多層膜として２種以上を重ねて
使用しても構わない。保護層の膜厚は通常１〜１５μｍ
　程度である。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を示す。 ［実施例１］フタロシアニン色素〔化１〕式（１）　０
．６２ｇをｎ−オクタン２０ｍｌに溶解し、塗布溶液を
調製した。この溶液をスパイラルグルーブ付きのポリカ
ーボネート製射出成形基板（外径１２０ｍｍ、厚さ１．
２ｍｍ、トラックピッチ１．６μｍ、溝幅０．５２μｍ
、溝深さ０．１２μｍ）上に回転数１３００ｒｐｍでス
ピンコートした後、５０℃で真空乾燥し、記録層を形成
した。次に、真空蒸着装置ＳＧＣ−８ＭＩＩ（昭和真空
（株）製）を用いて、成膜速度０．０６ｎｍ／ｓ、真空
度８．０×１０−６Ｔｏｒｒ、基板温度４０℃という条
件で、上記記録層上に厚さ９０ｎｍの純粋なＡｕ膜を形
成した。さらにこの反射層上に紫外線硬化樹脂ＳＤ−１
７（大日本インキ化学工業（株）製）をスピンコート後
、紫外線を照射し硬化させ、厚さ４μｍの保護層を形成
した。また、反射層上に保護層を設けないサンプルも作
製し、この反射層のＸ線回折を測定したところ、その（
１，１，１）ピークの半値幅は０．７６度であった。

【００１３】

【化１】

【００１４】このようにして作製した光記録媒体に、光
ディスク評価装置ＤＤＵ−１０００（パルステック工業
製、レーザー波長７８１ｎｍ）およびＥＦＭエンコーダ
ー（ＫＥＮＷＯＯＤ（株）製）を用いて、線速度１．３
ｍ／ｓ・記録レーザーパワー７ｍＷで記録した。記録後
の媒体を市販ＣＤプレーヤー８種で再生したところ、す
べてのＣＤプレーヤーで良好に再生可能であった。また
、この記録媒体の記録後の反射率（ＥＦＭ信号の最大値
）は７２％と高い値であった。さらに、粘着テープ（Ｓ
ｃｏｔｃｈ　　８１０）を用いて、この媒体の剥離試験
を行ったが、反射膜の剥離は観測されなかった。

【００１５】［比較例１］実施例１において、真空蒸着
時の条件を、成膜速度０．１５ｎｍ／ｓ、真空度２．４
×１０−５Ｔｏｒｒ、基板温度３８℃としたこと以外は
実施例１と同様にして光記録媒体を作製し、信号を記録
した。この比較例においても、反射層上に保護層を設け
ないサンプルも作製し、この反射層のＸ線回折を測定し
たところ、その（１，１，１）ピークの半値幅は０．９
４度であった。この記録後の光記録媒体を実施例１で用
いた８種の市販ＣＤプレーヤーで再生したところ、２種
類のＣＤプレーヤーで再生不良を起こした。また、この
光記録媒体の記録後の反射率は６３％であった。さらに
、実施例１と同様に剥離試験を行ったところ、反射膜と
記録膜の間で剥離し、粘着テープとともに反射膜および
保護膜が剥がれてしまった。

【００１６】［実施例２］シアニン色素ＮＫ５２９（日
本感光色素（株）製）０．３１ｇおよびシアニン色素Ｎ
Ｋ２９２９（日本感光色素（株）製）０．１０ｇをメチ
ルセロソルブと２，２，３，３−テトラフルオロプロパ
ノールの２：１混合溶媒１０ｍｌに溶解し、塗布溶液を
調製した。この溶液をスパイラルグルーブ付きのポリカ
ーボネート製射出成形基板（外径１２０ｍｍ、厚さ１．
２ｍｍ、トラックピッチ１．６μｍ、溝幅０．６１μｍ
、溝深さ０．１５μｍ）上に回転数１０００ｒｐｍでス
ピンコートした後、５０℃で真空乾燥し、記録層を形成
した。次に、真空蒸着装置ＳＧＣ−８ＭＩＩ（昭和真空
（株）製）を用いて、成膜速度０．１０ｎｍ／ｓ、真空
度１．１×１０−５Ｔｏｒｒ、基板温度４２℃という条
件で、上記記録層上に厚さ８０ｎｍの純粋なＡｕ膜を形
成した。さらにこの反射層上に紫外線硬化樹脂ＳＤ−１
７（大日本インキ化学工業（株）製）をスピンコート後
、紫外線を照射し硬化させ、厚さ６μｍの保護層を形成
した。また、反射層上に保護層を設けないサンプルも作
製し、この反射層のＸ線回折を測定したところ、その（
１，１，１）ピークの半値幅は０．７７度であった。 このようにして作製した光記録媒体に、記録レーザーパ
ワー８．０ｍＷで実施例１と同様にして記録した。この
記録後の光記録媒体を実施例１で用いた８種の市販ＣＤ
プレーヤーで再生したところ、すべてのＣＤプレーヤー
で良好に再生可能であった。また、この光記録媒体の記
録後の反射率は７５％であった。

【００１７】［比較例２］実施例２において、真空蒸着
時の条件を、成膜速度０．１７ｎｍ／ｓ、真空度３．３
×１０−５Ｔｏｒｒ、基板温度４１℃としたこと以外は
実施例２と同様にして光記録媒体を作製し、信号を記録
した。この比較例においても、反射層上に保護層を設け
ないサンプルも作製し、この反射層のＸ線回折を測定し
たところ、その（１，１，１）ピークの半値幅は０．９
８度であった。この記録後の光記録媒体を実施例１で用
いた８種の市販ＣＤプレーヤーで再生したところ、１種
類のＣＤプレーヤーで再生不良を起こした。また、この
光記録媒体の反射率は６４％であった。

【００１８】［実施例３］実施例１において、フタロシ
アニン色素を〔化２〕式（２）　にし、真空蒸着時の条
件を、成膜速度０．１０ｎｍ／ｓ、真空度１．１×１０
−５Ｔｏｒｒ、基板温度４１℃としたこと以外は実施例
１と同様にして光記録媒体を作製し、信号を記録した。 この実施例においても、反射層上に保護層を設けないサ
ンプルも作製し、この反射層のＸ線回折を測定したとこ
ろ、その（１，１，１）ピークの半値幅は０．７８度で
あった。この記録後の光記録媒体を実施例１で用いた８
種の市販ＣＤプレーヤーで再生したところ、すべてのＣ
Ｄプレーヤーで良好に再生可能であった。

【００１９】

【化２】

【００２０】［比較例３］特開平３−６２８７８の実施
例９８と全く同様にして、フタロシアニン色素〔化２〕
をポリカーボネート基板上に塗布し、その上にＡｕをス
パッタし、ＵＶ硬化樹脂を塗布硬化して光記録媒体を作
製した。このときのＡｕ膜のＸ線回折を測定したところ
、その（１，１，１）ピークの半値幅は０．９２度であ
った。この光記録媒体に実施例１と同様にして信号を記
録し、この記録後の光記録媒体を実施例１で用いた８種
の市販ＣＤプレーヤーで再生したところ、２種類のＣＤ
プレーヤーで再生不良を起こした。

【００２１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、再
生専用ＣＤと高い互換性をもち、かつ密着性のよいＡｕ
を主成分とする反射層をもつ光記録媒体を提供すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】再生専用ＣＤの断面図である。

【図２】追記型ＣＤの１例を示す断面図である。 １　　基板 ２　　記録層 ３　　反射層 ４　　保護層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　反射層が、Ｘ線回折における（１，１
   ，１）ピークの半値幅が０．９０度以下であるＡｕを主
   成分とする金属膜よりなる光記録媒体。
2. 【請求項２】　　基板上に記録層、反射層、および保護
   層がこの順に設けられた請求項１記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】　　上記記録層がフタロシアニン色素より
   なる請求項２記載の光記録媒体。