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光記録媒体 - 日立マクセル株式会社
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発明の名称 光記録媒体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−217175(P2003−217175A)
公開日 平成15年7月31日(2003.7.31)
出願番号 特願2002−11763(P2002−11763)
出願日 平成14年1月21日(2002.1.21)
代理人 【識別番号】100080193
【弁理士】
【氏名又は名称】杉浦 康昭
【テーマコード(参考)】
5D029
【Fターム(参考)】
5D029 JA04 MA13 
発明者 藤川 和弘 / 市村 進
要約 課題
優れた耐光性と、反射率の安定性を備えた有機色素を記録層に用いた光記録媒体を提供する。

解決手段
透明基板上に少なくとも有機色素材料で構成した光吸収層と、光反射層と、保護層とを備えた光記録媒体であって、前記光吸収層を構成する有機色素材料がアゾ金属錯体であり、かつ前記光反射層をAgを主成分とし、少なくともZnとAuを含有するAgZnAu合金であって、ZnをAgに対して1.0〜10at%、AuをZnに対して10〜100at%含有させる。
特許請求の範囲
【請求項1】 透明基板上に少なくとも有機色素材料で構成した光吸収層と、光反射層と、保護層とを備えた光記録媒体において、前記光反射層がAgを主成分とし、少なくともZnとAuを含有するAgZnAu合金であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項2】 請求項1記載の光記録媒体において、前記光反射層が、ZnをAgに対して1.0〜10at%含有していることを特徴とする光記録媒体。
【請求項3】 請求項2記載の光記録媒体において、前記光反射層が、AuをZnに対して10〜100at%含有していることを特徴とする光記録媒体。
【請求項4】 請求項1〜3記載の光記録媒体において、前記光吸収層を構成する有機色素材料がアゾ金属錯体であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項5】 請求項4記載の光記録媒体において、前記アゾ金属錯体が、硫黄を含むことを特徴とする光記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体に関し、さらに詳しくは有機色素を記録層に用い、優れた耐光性、信頼性を具備した追記可能な光ディスクに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、620nm〜690nmの赤色半導体レーザーが開発され、より高密度に記録されたマークの再生が可能となり、CDと同じサイズ(直径120mm)で約2時間の高画質画像を記録可能な光記録媒体がDVDとして開発されてきた。この媒体は、4.7GB/面の記録容量を有し、射出成形によりピットをプラスチック基板に転写して作られた再生専用DVDである。更に最近では、この再生専用DVDとフォーマットが同じで、既存のDVDプレーヤーで再生可能な4.7GBの記録容量を有する追記可能な光記録媒体のニーズにより、ディスクに直接記録することのできる記録可能領域を備えた追記型光記録媒体、即ち、DVDレコーダブル(以下、DVD−R)として知られる、レーザー光による記録可能な光記録媒体が開発されている。かかる背景には、DVDオーサリング検証用に最適ということもあるが、上記赤色半導体レーザーの高出力化に伴い、将来の大容量データ保存用媒体としての期待もある。
【0003】DVD−Rは記録可能であるとともに、再生専用DVDと同等な反射率を有するので、情報を記録可能であるとともに、既存のDVDプレーヤーや、DVD-ROMドライブによる再生が可能であるという特徴を持つ。
【0004】通常、DVD−Rで代表されるような記録可能な光記録媒体は、0.6mm厚さの透明基板上に、有機色素からなる光吸収層、金属からなる光反射層を順次積層する。さらに、保護層となる紫外線硬化型樹脂をスピンコート法などで塗布し、この接着剤の効果のある紫外線硬化型樹脂上に前記したと同じ0.6mm基板を貼り合せ、硬化させることにより作製される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】DVD−Rは、レーザー光の照射によって記録マークを形成する為、記録層となる光吸収層として有機色素を用いている。この有機色素は光を受けることで劣化しやすい性質を持っており、長期にわたり安定した特性を維持するためには、該有機色素の劣化を抑制するための何らかの手段を講じる必要があった。例えば、光吸収層に耐光抑制剤を添加し、有機色素の劣化を抑制していた。しかしながら、耐光抑制剤を添加することにより有機色素の劣化は抑制され耐光性は向上するが、記録層中の有機色素濃度が薄れることによる記録感度特性の劣化、耐光抑制剤と金属反射層との反応による反射率特性の劣化もあり、耐光抑制剤等の添加剤を記録層中に添加する事は控えることが望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上記問題についてさらに検討を重ねたところ、透明基板上に少なくとも有機色素材料で構成した光吸収層と、光反射層と、保護層とを備えた光記録媒体であって、前記光吸収層を構成する有機色素材料がアゾ金属錯体であり、かつ前記光反射層がAgを主成分とし、少なくともZnとAuを含有するAgZnAu合金であって、ZnをAgに対して1.0〜10at%、AuをZnに対して10〜100at%含有させたことにより、優れた耐光性と、反射率の安定性を備えた光記録媒体を発明するに至った。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に用いる透明基板の材質としては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、非晶質ポリオレフィン等のプラスチック、あるいはガラスのように可視光に対する光透過率の高い材料を好適に用いることができる。これらの透明基板は、通常、厚み0.57〜0.63mm程度で、同心円状あるいは螺旋状にトラックピッチ0.74±0.03μmの案内溝を形成したものが用いられる。
【0008】記録層となる光吸収層としては、有機色素である金属アゾ系色素、シアニン系色素、スクアリウム系色素、クロコニウム系色素、アズレニウム系色素、トリアリールアミン色素、アントラキノン系色素、インドアニリン金属錯体色素、分子間型CT色素等が好適である。特に耐光性の点でアゾ金属錯体あるいは硫黄を含むアゾ金属錯体が好ましい。
【0009】有機色素を含有する光吸収層の形成方法としては、有機色素をエチルセルソルブ、フッ化アルコール、ジアセトンアルコール等の樹脂基板を侵食または溶解しない有機溶媒に溶解し溶液を調合し、該溶液を透明基板上に直接あるいは他の層を介してスピンコート法を好適に用いることができる。光吸収層の膜厚は、記録に用いるレーザー光などの記録光のパワーに対する記録感度性能係数を考慮して、使用する波長、光反射層の光学定数、光吸収層の材質に応じて適宜選択され、通常は、50nm〜250nmである。光吸収層の膜厚は、スピンコート法においては樹脂基板を侵食または溶解しない有機溶媒に有機色素を溶解した溶液の濃度やスピンコート時の回転数等を適宜変更することにより容易に調整可能である。
【0010】光反射層には、Agを主成分としZnとAuを含有するAgZnAu合金であって、ZnをAgに対して1.0〜10at%、AuをZnに対して10〜100at%含有した金属層を用いる。Agを単体として用いる場合に比べて、ZnとAuを添加することで、耐光性、反射率の経時変化が改善される。Znの添加量は耐光性と長期保存安定性の観点から、Agに対して1.0〜10at%が好ましく、より好ましくは1.5〜5.0at%である。Auの添加量に関しては、耐光性の観点から、Znに対して10〜100at%が好ましく、より好ましくは15〜50at%である。組成の確認は、蛍光X線分析法により容易に行うことができる。また、膜にした場合の深さ方向の分析は、スパッタ法を用いたオージェ電子分光法等により決定することもできる。光反射層を光吸収層の上に直接または他の層を介して、スパッタリング法、真空蒸着法により形成されるが、良好な記録特性および効率の良い生産性を得るためには、50〜200nmの膜厚の多結晶膜とするのが好適である。
【0011】合金のスパッタリング法による形成においては、ターゲットに合金を用いてスパッタする。一般にターゲットの組成と成膜された膜の組成は、偏析、選択スパッタリング、計測機器上の誤差等の原因により必ずしも完全に一致しないが、ターゲットの組成と膜の組成に生じる差は本発明に大きな影響を与えるものではない。これは、最適なZnの添加量が、Agに対して1.0〜10at%が好ましく、より好ましくは1.5〜5.0at%で、Auの添加量がZnに対して、10〜100 at%が好ましく、より好ましくは15〜50at%であるため、この範囲で膜組成中のZn及びAuの添加量が満たされていれば記録特性、耐食性、耐湿熱性、および耐光性を損なうことはない。さらに必要に応じて、光反射層の表面に対してトリジアンチオール系化合物やベンゾイミダゾール系化合物で表面処理を行うこともできる。これは光反射層と保護層との密着性がより向上するため、更なる耐湿熱性の改善に効果がある。光反射層上に形成する保護層としては、紫外線硬化型樹脂等の材料を用いることが好ましい。
【0012】
【実施例】以下に、実施例および比較例を上げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるのではない。
(実施例1)透明基板として記録可能に周期的に蛇行したトラックピッチ0.74μmトラッキング溝を設けた直径120mm、厚さ0.6mmのポリカーボネート基板を用いた。光吸収層には、アゾ金属錯体系色素、すなわち、[化1]に示したアゾ金属錯体の1.0重量%テトラフルオロプロパノール溶液を、案内溝をもつポリカーボネート樹脂基板(直径120mmφ、厚さ0.6mmの円盤)に2000rpmでスピンコートし、80℃で1時間乾燥して150nmの膜厚の光吸収層を形成した。
【0013】
【化1】

【0014】該光吸収層上に芝浦メカトロニクス製スパッタリング装置(stella―100)に、Znを2.0at%、Auを0.4%含有するAgZnAu合金のターゲットを取り付け、Agを主体とした金属層を120nmスパッタし、光反射層を形成した。この光反射層の組成を蛍光X線により分析したところ、Ag97.4at%、Zn2.2at%、Au0.4at%であった。この光反射層の上に紫外線硬化型樹脂を塗布し、この紫外線硬化型樹脂の上に、前記したと同じ0.6mmの透明基板を重ね合わせ、高速で回転して余分の紫外線硬化樹脂を除去した後、透明基板越しに紫外線を照射して貼り合わせた光記録媒体を作製した。
【0015】この光記録媒体をパイオニア製DVD−Rレコーダー(DVR−2000)を用いて記録した。得られた光記録媒体について、温度60℃、湿度90%、500mW/cm2 の光照射の条件で500時間の高温高湿環境耐光試験を行い、また、500mW/cm2 の光照射試験を60℃で500時間行い、試験前後での反射率およびPIエラーの変化を波長=650nmのレーザー及びNA=0.60の光ヘッドを搭載したパルステック工業製光ディスク評価装置(DDU−1000)で測定した。その結果、高温高湿環境耐光試験後においても、光照射試験後においても、反射率はほとんど変化せず、わずかなPIエラー(1ECCブロックあたりのエラー数)の増加が見られただけであった。その結果を表1に示す。
【0016】(実施例2)[化2]に示したアゾ金属錯体を用いた以外は、実施例1と同様にして記録媒体を製作した。さらに、この光記録媒体を実施例1と同様に評価したところ、反射率はほとんど変化せず、わずかなPIエラーの増加が見られただけであった。その結果を表1に示す。
【0017】
【化2】

【0018】(実施例3)[化3]に示したアゾ金属錯体を用いた以外は、実施例1と同様にして記録媒体を製作した。さらに、この光記録媒体を実施例1と同様に評価したところ、反射率はほとんど変化せず、わずかなPIエラーの増加が見られただけであった。その結果を表1に示す。
【0019】
【化3】

【0020】(実施例4)光反射層を形成する際のスパッタ装置のターゲットにZnを5.0at%、Au5.0at%含有したAgZnAu合金を使用した以外は実施例1と同様の手順で光記録媒体を作製した。光反射層の組成を蛍光X線により分析したところ、Ag89.8at%、Zn5.3at%、Au4.9at%であった。さらに、この光記録媒体を実施例1と同様に評価したところ、反射率はほとんど変化せず、わずかなPIエラーの増加が見られただけであった。その結果を表1に示す。
【0021】(実施例5)光反射層を形成する際のスパッタ装置のターゲットにZnを8.0at%、Auを1.0at%含有したAgZnAu合金を使用した以外は実施例1と同様の手順で光記録媒体を作製した。光反射層の組成を蛍光X線により分析したところ、Ag91.1at%、Zn7.9at%、Au1.0at%であった。さらに、この光記録媒体を実施例1と同様に評価したところ、反射率はほとんど変化せず、わずかなPIエラーの増加が見られただけであった。その結果を表1に示す。
【0022】(比較例1)光反射層を形成する際のスパッタ装置のターゲットにAgを使用した以外は実施例1と同様の手順で光記録媒体を作製した。さらに、この光記録媒体を実施例1と同様に評価したところ、光照射試験後に反射率が低下し、高温高湿環境耐光試験後に反射率が低下しPIエラーが増大した。その結果を表1に示す。
【0023】(比較例2)光吸収層に耐光抑制剤として紫外線吸収剤を5%添加した以外は比較例1と同様の手順で光記録媒体を作製した。さらに、この光記録媒体を比較例1と同様に評価したところ、光照射試験後にPIエラーと反射率はほとんど変化しなかったが、高温高湿環境耐光試験後に反射率が低下しPIエラーが増大した。その結果を表1に示す。
【0024】
【表1】

【0025】
【発明の効果】以上の結果から次のことが明らかである。すなわち、Agの光反射層をもつ光記録媒体において、耐光性試験後に反射率特性が劣化し、さらに高温高湿環境耐光試験後においてPIエラーと反射率の両特性が劣化する。Agの光反射層と光吸収層に耐光抑制剤を添加した光記録媒体においは、高温高湿環境耐光試験後においてPIエラーと反射率の両特性が劣化する。一方、AgZnAu合金の光反射層をもつ光記録媒体においては、高温高湿環境耐光試験後においても特性が劣化することがなく、耐光性試験後でも特性が劣化しない。
【0026】また、実施例1〜3より、光吸収層として有機色素材料、すなわちアゾ金属錯体、さらに詳しくは硫黄元素を含有するアゾ金属錯体をもつ光記録媒体においては、高温高湿環境耐光試験後および耐光性試験後のどちらにおいても特性が劣化しないことから、耐光性の優れた高信頼性光記録媒体を提供することができる。




 

 


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