(57)【要約】【課題】片面２層追記型の光記録媒体において、半透過反射膜に使用するＡｇ合金の保存中における凝集を抑制すると共に第２記録層への水蒸気の流入を阻止し、長期保存性を改善した光記録媒体を提供する。【解決手段】レーザー光の入射側に近い記録層２の有機色素を使用した記録膜１２とレーザー光を反射及び透過するＡｇ合金からなる半透過反射膜１４との間、あるいは半透過反射膜１４と接着剤からなる透明接着層１６との間の少なくとも一方に導電性の透明導電膜からなる透明保護層１３若しくは１５を設けた光記録媒体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の基板上に有機色素からなる第１記録膜と、Ａｇ合金からなる半透過反射膜と、透明接着層と、有機色素からなる第２記録膜と、Ａｇ合金からなる反射膜とを順次積層し、
前記第１記録膜と前記半透過反射膜との間あるいは前記半透過反射膜と前記透明接着層との間の少なくとも一方に透明保護層を設け、
前記基板側から記録再生用レーザー光を入射させて前記第１、第２記録膜へ情報を記録又は前記第１、第２記録膜から前記記録された情報が再生されることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
前記透明保護層は導電性の透明導電膜からなることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームを用いて情報の記録再生を行う光記録媒体に係り、特に、片面２層追記型光記録媒体の保存性の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザー光を用いて情報の記録再生を行う光記録媒体としてＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が広く普及している。ＤＶＤには、ＤＶＤ−Ｒ（DVD Recordable）と呼ばれる書き込みが一度だけ可能な追記型の光記録媒体があり、最近ではディスクの片面に２つの記録層を重ねて設け、約２倍の記録容量にした片面２層追記型光記録媒体が実用化されている。
【０００３】
通常、追記型光記録媒体の１つの記録層は透明基板と記録膜、反射膜で構成されており、記録膜にはレーザー光を吸収して物理的変化や化学反応を起すことによって屈折率を変化させる有機色素膜が用いられる。又、反射膜は記録膜に隣接して設けられ、記録膜を透過したレーザー光を反射させるもので、この反射膜の素材には一例としてＡｇ（銀）合金が用いられる。
【０００４】
片面２層型の場合には、２つある記録層のレーザー光入射面から近いほうの記録層（以下、第１記録層）と遠い側の記録層（以下、第２記録層）に対して同じレーザー光を使用する使用法となる。そのため、レーザー光入射面から遠い側の第２記録層で情報の書き込みや読み出しを行うには手前の第１記録層を透過したレーザー光が用いられ、更に第２記録層で反射したレーザー光は再度第１記録層を透過してディスクの外に出力されるという光路となる。このため、第１記録層に用いられる反射膜には、レーザー光の反射（第１記録層を使用する時）だけでなく、透過（第２記録層を使用する時）も可能となるように半透過の反射膜が使用され、素材にはこの特性が得やすいＡｇ合金が用いられる。
【０００５】
しかしながら、Ａｇ合金は「耐食性」・「凝集性」などの信頼性に関する課題を多く抱えることから、光記録媒体の反射膜に用いた場合には保存環境の影響を受け、Ａｇ自身の変質や隣接する他の材料、例えば、記録膜に使用される有機色素膜に含まれる成分や２つの記録層を接合するのに使用する紫外線硬化樹脂等の接着剤に含まれる成分と反応して光学的な性能が徐々に劣化する特質を持っている。特に、第１記録層に用いられる半透過反射膜の光学的性能の劣化が進み光透過率が低下することにより、第２記録層に到達するレーザー光が弱まり、長期保存の後で情報の書き込みや読み出しが不能になるなどの問題を起こす恐れがある。
【０００６】
ここで従来の片面２層追記型光記録媒体の長期保存における性能劣化要因を説明する。第１記録層のＡｇ合金で形成された半透過反射膜は、第１記録膜の有機色素膜と透明接着層の接着剤とに挟まれているが、有機色素膜と接着剤には夫々微量のフッ素などのハロゲン元素が含まれていることが多く、このハロゲン元素がＡｇと反応してハロゲン化Ａｇを生成し、このハロゲン化Ａｇの生成を起点とするＡｇの凝集が起こりやすくなる。更に光記録媒体が高温環境下にある場合には、熱に起因するＡｇの凝集も加わり、その結果、半透過反射膜は多孔質な膜となり光透過率が低下する。このため、特に半透過反射膜を透過したレーザー光を使用する第２記録層では、情報の書込みや読み出し性能がしだいに劣化するので長期の保存には弱い光記録媒体の構成といえる。
【０００７】
また、半透過反射膜の膜厚は光透過率を高めるために可能な限り薄く形成しているので水蒸気の透過率が上昇するようになる。このため、第１記録層を通過して第２記録層に外部の水蒸気の流入が発生し、第２記録層の記録膜がこの水蒸気により変形を起こして読み出し信号の鮮鋭度が低下する状態も加わり、第２記録層の情報の書込みや読み出し性能の劣化がより加速されるようになる。
このような、長期保存における性能劣化に対し、従来、片面２層追記型光記録媒体の第１記録層に用いられる半透過反射膜について、使用するＡｇ合金の材料の選定や成分比率の最適化を行うことで、保存性の改善が図られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３３２５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されている光記録媒体では、半透過反射膜に使用されているＡｇ合金の材料の選定や成分比率の最適化を行うことで保存性の改善が進められているものの、半透過反射膜は、第１記録膜に使用される有機色素膜や透明接着層に使用される接着剤とは密着した構成であるから長期間の保存では徐々にＡｇの凝集が発生し、依然として光学性能の劣化が進行する状態は続いていることになる。又、第２記録層の記録膜が外部の水蒸気の流入により劣化することに対しての改善は特に図られていない。
こうしたことから、特許文献１に記載されている光記録媒体では、更に長期に亘って保存性を確保する改善には限界があり、より保存性の優れた片面２層追記型の光記録媒体が望まれている。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたものであり、片面２層追記型の光記録媒体において、半透過反射膜に使用するＡｇ合金の保存中における凝集を抑制すると共に第２記録層への水蒸気の流入を阻止し、長期保存性を改善した光記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決する手段として以下の（１）及び（２）に記載の構成からなる。すなわち、
（１）光透過性の基板上に有機色素からなる第１記録膜と、Ａｇ合金からなる半透過反射膜と、透明接着層と、有機色素からなる第２記録膜と、Ａｇ合金からなる反射膜とを順次積層し、
前記第１記録膜と前記半透過反射膜との間あるいは前記半透過反射膜と前記透明接着層との間の少なくとも一方に透明保護層を設け、
前記基板側から記録再生用レーザー光を入射させて前記第１、第２記録膜へ情報を記録又は前記第１、第２記録膜から前記記録された情報が再生されることを特徴とする光記録媒体。
（２）前記透明保護層は導電性の透明導電膜からなることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【発明の効果】
【００１０】
第１の記録膜と半透過反射膜との間あるいは半透過反射膜と透明接着層との間の少なくとも一方に透明保護層を設けているので、半透過反射膜は、有機色素や透明接着層との直接的な接触の防止ができ、Ａｇの凝集が起こりにくくなり、半透過反射膜の光透過率低下が抑制され保存性が著しく改善できる。
更に、透明保護層が外部の水蒸気の侵入を阻止する働きをするので、第２の記録膜に水蒸気が流入することを防止し、第２の記録膜の性能劣化の進行を低減できる。
又、透明保護層は導電性の透明導電膜からなるので、熱伝導率が高くなり、第１の記録膜で発生する熱を効率良く放熱でき、記録再生特性を良好にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の各実施形態に係る光記録媒体について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る光記録媒体実施の形態における実施例１の構成を示す断面図、図２は、本発明に係る光記録媒体実施の形態における実施例２の第１の構成を示す断面図、図３は、本発明に係る光記録媒体実施の形態における実施例２の第２の構成を示す断面図、図４は、比較テストのために作製した従来例の光記録媒体の断面図、図５は、実施の形態における各光記録媒体の保存性のテスト結果を示す図で、（Ａ）は保存テスト結果、（Ｂ）は初期記録再生特性である。
【実施例１】
【００１２】
まず、図１を用いて、本発明実施の形態における実施例１の光記録媒体ついて説明する。
本発明の実施の形態における光記録媒体は、第１記録層２における第１記録膜１２と半透過反射膜１４との間に第１透明保護層１３を設け、透明接着層１６との間に第２透明保護層１５を設けたことを特徴とする。
同図において、円盤形状の光記録媒体１は、第１記録層２と第２記録層３が透明接着層１６を介して接着剤で接合されている。
第１記録層２は、表面に凹凸からなる案内溝１１Ａが形成された光透過性の第１基板１１の上に有機色素膜からなる第１記録膜１２が形成されており、その上に透明導電膜からなる第１透明保護層１３が形成され、更にその上にＡｇ合金からなる半透過反射膜１４が形成されている。
更に、半透過反射膜１４の上には、透明導電膜からなる第２透明保護層１５が形成されている。
【００１３】
第２記録層３は、前記透明接着層１６上に無機系の材料からなる第３透明保護層２４が形成され、その上に有機色素膜からなる第２記録膜２３が形成され、その上にＡｇ合金からなる反射膜２２が形成されており、更にその上に、反射膜２２側に凹凸からなる案内溝２１Ａが形成された光透過性の第２基板２１が形成されている。
【００１４】
次に、光記録媒体１の各部の材質及び寸法について説明する。
第１基板１１及び第２基板２１の材料は合成樹脂又はセラミックが用いられ、厚みは０．２〜３ｍｍ、望ましくは０．３〜１ｍｍが好適である。なお合成樹脂としては、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテンなどの各種熱可塑性樹脂や熱硬化樹脂、各種放射線硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂が使用できる。又、セラミックとしては、ソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラスなどが使用できる。本実施例ではポリカーボネートを用いている。
【００１５】
第１透明保護層１３及び第２透明保護層１５はハロゲン元素を含まない透明導電膜であり、波長６００〜７００ｎｍにおける光透過率が８０％以上、比抵抗が１０-3オーム・ｃｍ以下の材料が望ましく、一例として、ITO、InCeO、InZnOなどの材料が好適である。ここでは、第１透明保護層１３にはInCeOを４０ｎｍの膜厚で形成し、第２透明保護層１５にはInCeOを６０ｎｍの膜厚で形成している。
又、第３透明保護層２４は、例えばZnS-SiO2、SiO2、Al2O3などの無機系の透明材料又は透明樹脂（例えば、ポリオレフィン系樹脂、石油樹脂など）を用いる。
【００１６】
第１記録膜１２及び第２記録膜２３に用いる有機色素膜としては、記録再生に使用するレーザー光に感光し、物理的変化あるいは化学反応することで屈折率が変化する材料が用いられ、シアニン色素、オキソノール色素、アゾ色素、フタロシアニン色素などが好適である。これらの色素を例えばセロソルブアセテート、テトラフルオロプロパノール等の溶剤に溶かした溶液を用い、スピンコート法により膜を形成する。
【００１７】
半透過反射膜１４及び反射膜２２はＡｇ合金を用いる。特にAgにPd、Cu、Ni、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Biから選ばれる１種又は複数の元素を添加した合金が好適である。夫々の反射膜の膜厚は、選ばれた材料により適宜最適に設定する必要があり、特に半透過反射膜１４は、光透過率と反射率のバランスをとるために膜厚の最適化が重要である。
透明接着層１６としては、接着剤が塗布されたポリカーボネートのシート又は紫外線硬化樹脂で形成する。
【００１８】
次に、光記録媒体１の製造方法を説明する。
まず、射出成型により、トラックピッチ０．７４ｕｍ、溝深さ１４０ｎｍの所定の案内溝１１Ａが形成された直径１２０ｍｍの第１基板１１上に、シアニン色素をテトラフルオロプロパノールに１．０ｗｔ％の濃度で溶解した溶液をスピンコート法により塗布して第１記録膜１２を形成する。次に、スパッタリング法により第１透明保護層１３、厚さ１０ｎｍのAgPdCuからなる半透過反射膜１４、第２透明保護層１５を順次積層させて第１記録層２を作製する。
【００１９】
次に、同様に射出成型により、トラックピッチ０．７４ｕｍ、溝深さ３０ｎｍの所定の案内溝２１Ａが形成された第２基板２１上に、スパッタリング法により厚さ１００ｎｍのAgPdCu合金を形成して反射膜２２を作製する。この反射膜２２上にシアニン色素をテトラフルオロプロパノールに０．７５ｗｔ％の濃度で溶解した溶液をスピンコート法により塗布して第２記録膜２３を形成する。更にこの上に第３透明保護層２４を積層させて第２記録層３の作製が完了する。
この後、第１記録層２の第２透明保護層１５上に紫外線硬化樹脂からなる透明接着層１６を塗布した後、この透明接着層１６上に第２記録層３の第３透明保護層２４を載置して貼り合わせ光記録媒体１を作製する。
【００２０】
本発明の実施の形態によれば、半透過反射膜１４の上下に第１、第２透明保護層１３、１５を設けているので、Ａｇとハロゲン元素成分との直接接触を阻止することでＡｇの凝集を抑制するとともに、透明保護層の存在により水蒸気の透過を抑制することができ、長期の保存性を一段と向上させることが可能となる。
【００２１】
光記録媒体１の第１、第２記録膜１２、２３では記録時にレーザー光が照射されることによる熱が発生するが、従来、この熱は隣接する反射膜１４、２２が放熱を担っていたが、第１の実施の形態では、第１透明保護層１３として通常の誘電体による透明膜ではなく熱伝導率の高い導電性の透明膜を用いているので、第１の記録膜１２で発生した熱を効率良く放出できる。このため第１記録膜１２に良好な記録を行うことができる。また、第１透明保護層１３と半透過反射膜１４、第２透明保護層１５の３ヶ所で放熱作用があるので、従来に比して一段と放熱効果が向上する。
【実施例２】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態における実施例２の光記録媒体について図２及び図３を用いて説明する。
本発明の実施の形態における実施例２は、実施例１においては半透過反射膜１４の上下に第１、第２透明保護層１３、１５を設けたのに対して、いずれか一方のみを設けるようにしたことが異なりそれ以外は同様である。
図２に示すように、半透過反射膜１４と透明接着層１６との間に第２透明保護層１５を設けることにより、実施例１の効果に加え、製造工程を簡略化してコスト低減を図るためである。また、透明接着層１６中の接着剤に含まれるハロゲン元素を遮断することができる。
【００２３】
次に、図３に示すように、第１記録膜１２と半透過反射膜１４との間に第１透明保護層１３を設けることによっても上記したと同様の効果が得られる。また、第１記録膜１２に用いる有機色素膜に含まれるハロゲン元素を遮断することができる。
更に、図２、図３に示す光記録媒体１は、いずれも、第１記録膜１２の発熱の放熱作用は保持しており、前記第２記録層に水蒸気が流入するのを抑制する効果も有している。
【００２４】
次に、図４を用いて、実施例１及び実施例２の構成による光記録媒体の保存性のテスト結果を説明する。
図４（Ａ）は、光記録媒体の加速劣化試験法に基づいてテストを行った結果である。
使用した加速劣化試験装置は、記録再生レーザーの波長６５８ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ０．６のＤＶＤの評価システムであり、保存テストは８０度Ｃ、８５％ＲＨの環境下に４８時間と９６時間保存して第２記録層の再生信号のＰＩエラー（インナーパリティエラー）数を測定し、評価はＤＶＤ規格におけるＰＩエラー数の許容値である２８０未満のものをマル、２８０以上のものをバツとして表示した。
なお、テストに当り、比較のために図４に示す光記録媒体を作製し、従来の例として同様の条件で加速劣化試験を行ない評価した。この従来例の光記録媒体は、実施例１の光記録媒体から第１透明保護層１３と第２透明保護層１５を設けない構成にしたもので、他の各部の素材や寸法は実施例１と同一である。
【００２５】
評価結果は、図４（Ａ）に示すように、比較用の従来例の光記録媒体では４８時間の加速劣化試験でＰＩエラーが許容値を越えバツになっているが、本発明による光記録媒体では、いずれの構成も４８時間後はもとより９６時間後においても許容値内のマルになっており、この結果から、本発明の各実施形態に係る光記録媒体はいずれも保存性の改善が確認できる。
また、図４（Ｂ）は、本発明の光記録媒体に透明保護層を設けたことによる第１記録層２の記録再生特性の影響を見るために、加速劣化試験前に反射率、変調度、ジッターの各性能を測定したデータである。この結果から、本発明の光記録媒体では、従来例の光記録媒体と比較して同等の記録再生特性を示しており、透明保護層を設けたことによる性能劣化は起きていないことが確認できる。
【００２６】
以上詳述したように、本発明に係る光記録媒体は、第１記録層２におけるＡｇ合金からなる半透過反射膜１４と有機色素膜からなる第１記録膜１２との間あるいは半透過反射膜１４と接着剤を含有する透明接着層１６との間の少なくとも一方にハロゲン元素を含まない透明導電膜の透明保護層が設けられていることを特徴としている。この構成により、半透過反射膜１４は有機色素膜や接着剤の少なくとも一方と直接接触することが無くなるので、ハロゲン元素成分との接触が減少してＡｇの凝集が起こりにくくなり、この結果、半透過反射膜１４の光透過率の低下が抑制され保存性が著しく改善できるようになる。
又、透明保護層を導電性にしているので熱伝導率が高くなり、第１記録膜１２で発生する熱の放熱作用が得られので、第１記録膜１２での記録再生特性を阻害することはない。更に、透明保護層が外部の水蒸気の侵入を阻止するので、第２記録層３に水蒸気が流入するのを防ぐ効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る光記録媒体実施の形態における実施例１の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光記録媒体実施の形態における実施例２の第１の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る光記録媒体実施の形態における実施例２の第２の構成を示す断面図である。
【図４】比較テストのために作製した従来例の光記録媒体の断面図である。
【図５】実施の形態における各光記録媒体の保存性のテスト結果を示す図で（Ａ）は保存テスト結果、（Ｂ）は初期記録再生特性である。
【符号の説明】
【００２８】
１…光記録媒体
２…第１記録層
３…第２記録層
１１…第１基板
１１Ａ…案内溝
１２…第１記録膜
１３…第１透明保護層
１４…半透過反射膜
１５…第２透明保護層
１６…透明接着層
２１…第２基板
２１Ａ…案内溝
２２…反射膜
２３…第２記録膜
２４…第３透明保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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