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JP2003248969A - 光ディスク、および光ディスクの製造方法 - Google Patents

光ディスク、および光ディスクの製造方法

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Publication number
JP2003248969A
JP2003248969A JP2002223477A JP2002223477A JP2003248969A JP 2003248969 A JP2003248969 A JP 2003248969A JP 2002223477 A JP2002223477 A JP 2002223477A JP 2002223477 A JP2002223477 A JP 2002223477A JP 2003248969 A JP2003248969 A JP 2003248969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
organic dye
disc
recording layer
optical disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002223477A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaya Hori
賢哉 堀
Katsuyuki Takahashi
克幸 高橋
Masaru Odagiri
優 小田桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002223477A priority Critical patent/JP2003248969A/ja
Publication of JP2003248969A publication Critical patent/JP2003248969A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク面内のいずれの箇所でも一定の反射
率および変調度等を示す、安定したディスク特性を有す
る光ディスクを提供する。 【解決手段】 有機色素から成る記録層および金属の反
射層を有し、レーザー光による情報の記録および再生が
可能な光ディスクにおいて、記録層における有機色素
の成分比をディスクの半径方向で不均一とすること、
記録層のグルーブ部分の厚さに対するランド部分の厚さ
の比をディスクの半径方向で不均一とすること、反射
層の厚さをディスクの半径方向で不均一とすること、ま
たは反射層における成分比をディスクの半径方向で不
均一とすることにより、通常の方法および材料で作製さ
れる基板において不可避的に生じる光学特性の不均一さ
を相殺し、全体のディスク特性を一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に情報の記
録・再生が可能な光ディスクに関するものであり、特に
レーザー光等の照射により記録層を変化させて記録する
光ディスクおよびその製造方法、ならびにその製造装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、CDが普及しそれに伴ってCD規
格に対応した記録可能な光ディスクが開発され使用され
るようになっている。CD−Rは、通常片面に螺旋状の
グルーブ(案内溝)を有する透明樹脂基板を用い、この
上に有機系色素溶液をスピンコート装置で塗布した後に
溶媒を乾燥させて記録層を形成し、更に、その上に金属
のスパッタリング等により形成した反射層、ならびに紫
外線硬化樹脂等をスピンコート装置等で塗布して硬化さ
せることにより形成した保護層を設けて構成される。
【0003】最近は、情報の更なる高密度化の方向を目
指して、いわゆるDVDが開発され、実用に供されてい
る。DVDは、CDと同様に成形機で厚さ0.6mmの
樹脂基板に、例えばトラックピッチ0.74μm、最短
ピット長0.40μmのピットを形成し、その上に反射
層を設け、更にディスクとしての強度を確保するため
に、紫外線硬化樹脂などの接着剤を介して厚さ0.6m
mの樹脂基板を積層して一体化することにより、製造さ
れる。そして、DVDについてもCD−Rと同様に、ラ
イトワンス型のDVD−Rが市販されている。
【0004】図1にDVD−Rの代表的な構成を模式的
に示す。図1に示すDVD−Rは、グルーブ1aを有す
る透明の樹脂製基板1、有機色素を含む記録層2、反射
層3、接着層4および基板1と同じ厚さを有する樹脂製
基板5を含む構成となっている。なお、図1の光ディス
クは、理解の容易のため、各層の厚さの比率等は実際の
ものとは異なるように表されている。
【0005】記録層2への記録は、所定の波長を有する
レーザー光を基板側から記録層へ照射することにより有
機色素等を変化、例えば分解させることにより、および
/またはそれによる記録層の干渉構造の変化を利用して
情報に応じたピットを形成することにより行なわれる。
この記録層2は、CD−Rと同様に有機系色素を適当な
溶媒に溶解した溶液をスピンコートする方法により形成
でき、あるいは、有機系色素等を真空蒸着させることに
よっても形成できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】CD−RまたはDVD
−Rに関して生じ得る問題として、ディスク特性、特に
反射率および変調度がディスクの内周と外周とで異なる
という問題がある。ここでいう反射率とは、光ディスク
の記録層に情報を記録再生する際に使用する光(例えば
レーザ光)、即ち記録再生波長の光を照射したときの反
射率である。以下の説明を含む本明細書において、単に
「反射率」というときは記録再生波長の光の反射率を指
す。
【0007】上記の問題が生じる理由として、CD−R
またはDVD−Rを構成する樹脂製基板の複屈折および
/または基板に形成されるグルーブの深さが、基板の半
径方向において一定でないことが挙げられる。
【0008】ディスク形状の基板は、樹脂を金型(スタ
ンパとも呼ばれる)の中央部から放射状に流す射出成形
によって形成される。スタンパには、基板に所望のグル
ーブが形成されるように凹凸が形成されている。基板の
複屈折は、一般に基板の内周において最も大きく、外周
へ向かうにつれて減少する傾向にある。これは、基板を
射出成形する際の圧力条件等により、基板の半径方向に
おいて均一な分子量分布が得られないこと等に起因する
と考えられる。また、基板に形成されるグルーブの深さ
は、中心から外周に向かうにつれて浅くなる傾向にあ
る。これは、射出成形によりグルーブを形成する際に、
外周部において、スタンパに形成された凹凸が十分に転
写されない、即ち転写率が低いことによると考えられ
る。
【0009】複屈折が小さい部分およびグルーブの深さ
が浅い部分はともに、最終的に得られる光ディスクにお
いて反射率の大きい部分となる。したがって、光ディス
クは、一般に、内周から外周に向かうにつれて、その反
射率が大きくなる。またグルーブの深さが浅い部分は、
最終的に得られる光ディスクにおいて変調度の小さい部
分となる。
【0010】複屈折に関する問題を解消するために、例
えば、基板を形成する材料の組成等を変更することが行
われている。しかし、射出成形後の基板において一定の
複屈折を実現するためには、特殊な材料を選択する必要
があり、そのような材料は一般に高価である。また、グ
ルーブの深さが一定でないという問題を解消するため
に、例えば、特殊なスタンパが使用されている。しか
し、特殊なスタンパの作製には熟練を要するため、特殊
なスタンパの使用は費用および時間の点において不利で
ある。
【0011】ライトワンス(write−once)型
の光ディスクに対しては、一定のディスク特性を確保す
ることが要求される。したがって、1つの光ディスク
は、あらゆる箇所において所定の反射率および変調度等
を有する必要がある。所定の反射率および変調度等を有
しない光ディスクは、規格を満たさないものとみなさ
れ、製品となり得ない。
【0012】このように、光ディスクのディスク特性
は、いずれの箇所においても一定範囲内の値をとるよう
に規格で定められている。現在市販されているCD−R
およびDVD−Rは、内周および外周の反射率等に差を
有するものの、その差は規格上、許容される範囲内であ
る。しかし、光ディスクにはなお一層の改善が求められ
ており、全体にわたってより均一なディスク特性を有す
る光ディスクが常に要求されている。本発明はかかる実
情に鑑みてなされたものであり、特殊なスタンパおよび
射出成形技術を使用することなく製造された、通常の材
料から成る基板を使用した場合でも、反射率および変調
度等が全体にわたって一定した、優れたディスク特性を
有する光ディスクを提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、第1の光ディスクとして、有機色素から
成る記録層を有する光ディスクであって、記録層が2種
類以上の有機色素を構成成分として含み、記録層におけ
る成分比がディスクの半径方向において一定でない光デ
ィスクを提供する。
【0014】第1の光ディスクは、記録層が2種類以上
の有機色素を構成成分として含み、記録層における成分
比がディスクの半径方向において一定でないことを特徴
とする。したがって、この第1の光ディスクの記録層に
おいて、成分比が同じである部分は同心円状に存在する
こととなる。成分比は、各有機色素が記録層に占める割
合(重量基準)で示される。成分比がディスクの半径方
向において一定でない場合には、1)記録層に含まれる
各有機色素の割合がいずれも、ディスクの半径方向にお
いて一定でない場合、および2)記録層に含まれる有機
色素が3種類であって、1種類の有機色素の割合はディ
スクの半径方向全体にわたって一定であり、残り2種類
の有機色素の割合がディスクの半径方向において変化す
る場合等が含まれる。
【0015】記録層において成分比が変化すると、記録
層の光学特性、特に反射率が変化する。したがって、記
録層における成分比を、例えば、記録層の反射率がディ
スクの内周で大きくなり、外周で小さくなるようにディ
スクの半径方向で変化させれば、通常の光ディスク用基
板に由来するディスクの半径方向の光学特性の変化が相
殺される。このように、本発明の第1の光ディスクは、
記録層における成分比を所望のように変化させること
で、全体の光学特性をディスクの半径方向において一定
にし、ディスク面内で安定した記録再生特性を示すよう
にしたものである。
【0016】上記課題を解決するため、本発明は、第2
の光ディスクとして、有機色素から成る記録層を有する
光ディスクであって、記録層のグルーブ部分の厚さに対
するランド部分の厚さの比が、ディスクの半径方向にお
いて一定でない光ディスクを提供する。
【0017】第2の光ディスクは、基板のグルーブの上
に位置する記録層の厚さに対する、基板のランドの上に
位置する記録層の厚さの比が、ディスクの半径方向にお
いて一定でないことを特徴とする。したがって、この第
2の光ディスクの記録層において、記録層のグルーブ部
分の厚さに対するランド部分の厚さの比が同じである部
分は、略同心円状に存在することとなる。ここで、グル
ーブおよびランドは通常の意味において使用される。記
録層のグルーブ部分の厚さに対するランド部分の厚さの
比は、あるグルーブ部分における記録層の厚さに対す
る、当該グルーブ部分における記録層の厚さの比であ
り、隣接するグルーブ部分とランド部分の記録層の段差
の大小として捉えることができる。記録層のグルーブ部
分の厚さに対するランド部分の厚さが大きいほど、2つ
の部分の間の段差は大きくなる。2つの部分の間の段差
の大小は、例えば、プッシュプル信号から知ることがで
きる。
【0018】記録層のグルーブ部分の厚さに対するラン
ド部分の厚さの比が変化することによっても、記録層の
光学特性、特に反射率が変化する。一般に、記録層のグ
ルーブ部分の厚さに対するランド部分の厚さの比が大き
いほど、即ち、2つの部分の間の段差が大きいほど、反
射率は低くなる傾向にある。したがって、記録層におけ
るグルーブ部分の厚さに対するランド部分の厚さの比
を、外周側ほど大きくなるように変化させれば、通常の
光ディスク用基板に由来するディスクの半径方向の光学
特性の変化が相殺される。このように、本発明の第2の
光ディスクは、記録層のグルーブ部分の厚さに対するラ
ンド部分の厚さの比を所望のように変化させることで、
全体の光学特性をディスクの半径方向において一定に
し、ディスク面内で安定した記録再生特性を示すように
したものである。
【0019】あるいは、第2の光ディスクは、記録層
が、基板の中心からの距離が異なる位置に配置された2
以上のノズルから、粘度がそれぞれ異なる有機色素溶液
を滴下して、スピンコートすることにより形成された層
である光ディスクとして特定される。そのように特定さ
れる光ディスクは、例えば同心円を形成するように、場
所によって粘度の異なる有機色素溶液を塗布することに
より、ディスクの半径方向において光学特性が一定でな
い記録層を有するものとなる。
【0020】上記課題を解決するため、本発明は第3の
光ディスクとして、有機色素から成る記録層、および反
射層を有する光ディスクであって、反射層の厚さがディ
スクの半径方向において一定でない光ディスクを提供す
る。
【0021】第3の光ディスクは、反射層の厚さがディ
スクの半径方向において一定でないことを特徴とする。
したがって、この第3の光ディスクの反射層において、
厚さが同じである部分は同心円状に存在することとな
る。
【0022】反射層の厚さは、光ディスクの特性、特に
反射率および変調度に影響を及ぼす。一般に反射層の厚
さが大きいと、反射率は大きくなり、変調度は小さくな
る。反射層の厚さが小さいと、反射率は小さくなり、変
調度は大きくなる。したがって、例えば、反射層の厚さ
をディスクの内周で大きくし、外周で小さくすれば、通
常の光ディスク用基板に由来するディスクの半径方向の
光学特性の変化が相殺される。このように、本発明の第
3の光ディスクは、反射層の厚さを所望のように変化さ
せることで、全体の光学特性をディスクの半径方向にお
いて一定にし、ディスク面内で安定した記録再生特性を
示すようにしたものである。
【0023】上記課題を解決するため、本発明は第4の
光ディスクとして、有機色素から成る記録層、および反
射層を有する光ディスクであって、反射層が2種類以上
の元素を構成成分として含み、反射層における成分比が
ディスクの半径方向において一定でない光ディスクを提
供する。
【0024】第4の光ディスクは、反射層が2種類以上
の元素を構成成分として含み、反射層における成分比が
ディスクの半径方向において一定でないことを特徴とす
る。成分比は、各元素が反射層に占める割合(重量基
準)で示される。したがって、この第4の光ディスクの
反射層において、成分比が同じである部分は同心円状に
存在することとなる。成分比がディスクの半径方向にお
いて一定でない場合には、1)反射層に含まれる各元素
の割合がいずれもディスクの半径方向において一定でな
い場合、および2)反射層に含まれる元素が3種類であ
って、1種類の元素の割合はディスクの半径方向全体に
わたって一定であり、残り2種類の元素の割合がディス
クの半径方向において変化する場合等が含まれる。
【0025】反射層における成分比は、光ディスクの光
学特性、特に反射率に影響を及ぼす。したがって、反射
層における成分比を、例えば、反射層の反射率がディス
クの内周で大きくなり、外周で小さくなるようにディス
クの半径方向で変化させれば、通常の光ディスク用基板
に由来するディスクの半径方向の光学特性の変化が相殺
される。このように、本発明の第4の光ディスクは、反
射層における成分比を所望のように変化させることで、
全体の光学特性をディスクの半径方向において一定に
し、ディスク面内で安定した記録再生特性を示すように
したものである。
【0026】本発明の光ディスクは、通常の方法および
材料で作製される基板において不可避的に生じる光学特
性の不均一さを、記録層における成分比を不均一とす
ること、記録層のグルーブ部分の厚さに対するランド
部分の厚さの比を不均一とすること、反射層の厚さを
不均一とすること、または反射層における成分比を不
均一とすることにより相殺し、反射率および変調度をデ
ィスクの半径方向において実質的に一定にした光ディス
クである。〜を2以上組み合わせることもまた可能
であり、それによって、光ディスクの光学特性をより精
密に制御することができる。
【0027】本発明はまた、上記第1の光ディスクを製
造する方法であって、記録層を有機色素溶液のスピンコ
ートにより形成することを含み、スピンコートを、基板
の中心からの距離が異なる位置に配置された2以上のノ
ズルから、有機色素の組成がそれぞれ異なる有機色素溶
液を滴下するとともに、各ノズルを基板の半径方向で往
復運動させながら実施することを特徴とする光ディスク
の製造方法を提供する。
【0028】この製造方法は、有機色素の組成が異なる
有機色素溶液を2以上使用し、各有機色素溶液を、基板
の中心からの距離が異なる位置に配置された別々のノズ
ルから滴下してスピンコートすることにより記録層を形
成することを特徴とする。有機色素溶液の有機色素の組
成が異なるとは、溶液に含まれる有機色素の種類および
/または配合比が異なることをいう。この製造方法によ
れば、有機色素の組成の異なる有機色素溶液が、基板の
半径方向においてそれぞれ異なる領域に塗布される。そ
れにより、記録層における成分比がディスクの半径方向
において一定でない記録層を得ることができる。
【0029】本発明はまた、上記第2の光ディスクを製
造する方法であって、記録層を有機色素溶液のスピンコ
ートにより形成することを含み、スピンコートを、基板
の中心からの距離が異なる位置に配置された2以上のノ
ズルから、粘度がそれぞれ異なる有機色素溶液を滴下す
るとともに、各ノズルを基板の半径方向で往復運動させ
ながら実施することを特徴とする光ディスクの製造方法
を提供する。粘度が異なる有機色素溶液は、好ましく
は、溶剤または溶剤組成が異なる有機色素溶液である。
溶剤が異なるとは、有機色素を溶解する溶剤の種類が異
なることをいう。溶剤組成が異なるとは、溶液に溶剤が
2種類以上含まれる場合に、溶剤の種類および/または
配合比が異なることをいう。記録層のグルーブ部分の厚
さに対するランド部分の厚さの比は、スピンコート時の
有機色素溶液の粘度によって変化する。したがって、こ
の製造方法によれば、記録層のグルーブ部分の厚さに対
するランド部分の厚さの比がディスクの半径方向におい
て一定でない記録層を得ることができる。
【0030】本発明はまた、上記第3の光ディスクを製
造する方法であって、反射層をスパッタリングにより形
成することを含み、スパッタリングを、基板の一部を覆
う遮蔽板をターゲットと基板との間に配置して、基板を
自転させながら実施することを特徴とする光ディスクの
製造方法を提供する。ここで、スパッタリングされる基
板は、記録層が形成されたものである。以下の説明を含
む本明細書において、スパッタリングされる対象として
「基板」というときは、記録層が形成された基板を指
す。
【0031】この製造方法においては、基板の一部を遮
蔽板で覆うとともに、基板を自転させながらスパッタリ
ングを実施する。遮蔽板で覆われている基板の部分には
ターゲット物質が付着しない。そのため、スパッタリン
グ中、所定部分が遮蔽板で他の部分よりも長く覆われる
と、その部分の厚さが小さくなる。遮蔽板に対して基板
が静止した状態でスパッタリングを実施すると、基板に
反射層が形成されない部分が生じるため、基板を自転さ
せる。また、遮蔽板の形状は、基板において、基板が1
回転する間中常に遮蔽板で覆われる部分が存在しないよ
うな形状にする必要がある。基板においてそのような部
分が存在すると、その部分にはターゲット物質が付着せ
ず、反射層が形成されない。
【0032】このように、遮蔽板を使用すれば、反射層
が均一な厚さに形成されることが防止される。したがっ
て、遮蔽板の形状を適宜選択することにより、反射層の
厚さをディスクの半径方向において所望のように変化さ
せ得る。
【0033】本発明はまた、上記第4の光ディスクを製
造する方法であって、反射層をスパッタリングにより形
成することを含み、スパッタリングを、組成の異なる複
数の独立したターゲットを用い、基板を移動させて各タ
ーゲットで順に実施し、少なくとも1つのターゲットで
スパッタリングするときに、ターゲットと基板との間に
位置して基板の一部を覆う遮蔽板を配置して、基板を自
転させることを特徴とする光ディスクの製造方法を提供
する。
【0034】この製造方法においては、組成の異なる独
立した複数のターゲットを用いる。ターゲットが独立し
ているとは、当該ターゲットをスパッタして基板に薄膜
を形成しているときに、別のターゲットに由来する物質
が薄膜の形成に関与しないことを意味する。即ち、この
製造方法において、スパッタリングは実質的に常に1つ
のターゲットを用いて実施されることとなる。
【0035】この製造方法においては、基板を移動させ
て各ターゲットで順にスパッタリングを実施することに
より、反射層を形成する。例えば、3つのターゲットT
1、T2、T3を使用する場合、基板を繰り返し順に移
動させて、T1〜T3でスパッタリングすることを繰り
返し、T1膜−T2膜−T3膜がこの順に繰り返し形成
されて成る多層構造の反射層を形成する。多層構造を有
するように反射層を形成すれば、各ターゲットに由来す
る膜が厚さ方向で偏在せず、厚さ方向における反射層の
成分比が比較的均一になる。
【0036】また、この製造方法においては、少なくと
も1つのターゲットでスパッタリングするときに、ター
ゲットと基板との間に位置して基板の一部を覆う遮蔽板
を配置して、基板を自転させながらスパッタリングを行
う。遮蔽板の機能は、先に第2の光ディスクの製造方法
に関連して説明したとおりである。複数のターゲットを
使用するとともに、少なくとも1つの遮蔽板を用いるこ
とによって、ディスクの半径方向で成分比が異なる反射
層を形成することが可能となる。遮蔽板を全く配置しな
い場合、複数のターゲットを使用しても、形成される反
射層はディスク全体にわたって一定の成分比を有するこ
ととなる。
【0037】本発明はまた、上記第4の光ディスクを製
造する方法であって、反射層をスパッタリングにより形
成することを含み、スパッタリングを組成が半径方向に
おいて一定でないターゲットを用いて実施することを特
徴とする光ディスクの製造方法を提供する。この製造方
法によれば、2種類以上の元素を含み、成分比がディス
クの半径方向において一定でない反射層を、単一のター
ゲットで形成することができる。
【0038】本発明はまた、上記第1または第2の光デ
ィスクを製造する装置であって、スピンコート装置を含
み、スピンコート装置が、基板の中心からの距離が異な
る位置に配置された複数のノズル、および各ノズルを基
板の半径方向で往復運動させる機構を含むことを特徴と
する光ディスク製造装置を提供する。この製造装置は、
上記で説明した、第1または第2の光ディスクを製造す
る方法を実施するために用いられる。
【0039】本発明はまた、上記第3の光ディスクを製
造する装置であって、スパッタリング装置を含み、スパ
ッタリング装置が、ターゲット、基板を配置させたとき
にターゲットと基板との間に位置して基板の一部を覆う
遮蔽板、および基板を自転させる機構を含むことを特徴
とする光ディスク製造装置を提供する。この製造装置
は、上記で説明した、第3の光ディスクを製造する方法
を実施するために用いられる。
【0040】本発明はまた、上記第4の光ディスクを製
造する装置であって、スパッタリング装置を含み、スパ
ッタリング装置が、a)組成の異なる複数の独立したタ
ーゲット、b)各ターゲットで順に基板をスパッタリン
グするように基板を移動させる機構、c)少なくとも1
つのターゲットでスパッタリングするときに、ターゲッ
トと基板との間に位置して基板の一部を覆う遮蔽板、お
よびd)基板を自転させる機構を含むことを特徴とする
光ディスク製造装置を提供する。この製造装置は、上記
で説明した、第4の光ディスクを製造する方法を実施す
るために用いられる。
【0041】
【発明の実施の形態】以下、上記本発明の第1〜第4の
光ディスクの具体的な形態を、その製造方法およびその
製造装置とともに説明する。
【0042】本発明の第1の光ディスクは、記録層が2
種類以上の有機色素を構成成分として含み、記録層にお
ける成分比がディスクの半径方向において一定でないも
のである。有機色素は、光ディスクの記録層を構成する
有機色素として採用されているものから選択される。
【0043】記録層を構成する2種類以上の有機色素
は、最大吸収波長(λmax)がそれぞれ異なる有機色素
である。ここで、λmaxは、成膜した状態にて測定され
る値である。1種類の有機色素のみで記録層を形成し、
これに記録再生波長の光を照射すると、記録層は有機色
素の膜のλmaxによって異なる光学特性(特に反射率)
を示す。また、膜のλmaxが異なる2種類以上の有機色
素で記録層を形成し、これに記録再生波長の光を照射す
ると、記録層は各有機色素が記録層に占める割合に応じ
て、1種類の有機色素で形成した記録層とは異なる光学
特性を示す。したがって、記録層における成分比がディ
スクの半径方向において一定でない記録層は、ディスク
の半径方向において、成分比に応じて異なる反射率を示
すこととなる。なお、記録再生波長は、CD−Rについ
ては700〜800nm、一般には780nmであり、DV
D−Rについては630〜680nm、一般には650nm
である。
【0044】一般に、有機色素の膜のλmaxが大きいほ
ど(即ち、長波長側にあるほど)、その色素で記録層を
形成した光ディスクの反射率は低くなる。したがって、
記録層は、光ディスクの種類に応じて、膜のλmaxの小
さい有機色素と膜のλmaxの大きい有機色素を組み合わ
せて構成するとよい。例えば、CD−Rを作製する場合
には、膜のλmaxが700〜770nmの範囲内にある色
素と、膜のλmaxが750〜780nmの範囲内にある色
素とを組み合わせて記録層を構成することが好ましい。
また、DVD−Rを作製する場合には、膜のλmaxが5
50〜600nmの範囲内にある色素と、膜のλmaxが5
80〜630nmの範囲内にある色素とを組み合わせて記
録層を構成することが好ましい。
【0045】記録層は、好ましくは膜のλmaxが異なる
2〜5種類の有機色素で構成される。有機色素を5種類
より多くしても、ディスクの半径方向で記録層の光学特
性を変化させるという本発明の効果に変わりはない。
【0046】また、記録層の主たる有機色素に着目した
ときに、当該主たる有機色素がディスクの内周部にて記
録層に占める割合に対して、当該主たる有機色素がディ
スクの外周部にて記録層に占める割合は1割以上異なっ
ていることが好ましい。即ち、外周部に占める主たる有
機色素の割合が、内周部に占める主たる有機色素の割合
よりも、1割以上多い又は少ないことが好ましい。主た
る有機色素の占める割合が、ディスクの内周部と外周部
とで1割以上異なっていない場合、光ディスクの反射率
はディスクの半径方向において有意に変化しない。記録
層において主たる有機色素が2種類以上存在する場合、
少なくとも1種類の主たる有機色素について、ディスク
の内周部にて記録層に占める割合に対して、ディスクの
外周部にて記録層に占める割合が1割以上異なっている
ことが好ましい。
【0047】ここで、主たる有機色素とは、光ディスク
の種類に応じた波長のレーザー光を用いて信号を良好に
記録再生することを確保する有機色素である。信号を良
好に記録再生するとは、記録した信号を再生するとき
に、変調度およびジッタ特性が規格で定められた値を満
たすことをいう。主たる有機色素は、膜のλmaxが所定
範囲内にあり、かつ膜の反射率が所定値以上となる有機
色素であり、光ディスクの種類に応じて異なる。例え
ば、CD−Rを作製する場合、主たる有機色素は膜のλ
maxが750〜780nmの範囲内にある有機色素であ
り、DVD−Rを作製する場合、主たる有機色素は膜の
λmaxが580〜630nmの範囲内にある有機色素であ
る。また、内周部とは、光ディスクの記録領域の内周か
ら半径の2/3までの領域をいい、外周部とは、光ディ
スクの記録領域の外周から半径の1/3までの領域をい
う。したがって、例えば直径120mmのDVD−Rの場
合、半径20mm(記録領域の内周に相当)から半径40
mmまでの領域が内周部に相当し、半径40mmから半径6
0mmまでの領域が外周部に相当する。
【0048】いずれの光ディスクを作製する場合におい
ても、記録層を構成する主たる有機色素は記録層の20
〜80wt%を占めることが好ましい。主たる有機色素
として機能する有機色素が2種類以上記録層に含まれる
場合、少なくとも1種類の主たる有機色素が記録層の2
0〜80wt%を占めていれば、他の主たる有機色素の
割合は20wt%未満であってよい。主たる有機色素の
占める割合が20wt%未満である場合、光ディスクは
規格で定められた変調度およびジッタを満足することが
できない。主たる有機色素の占める割合が80wt%を
越えると、他の有機色素の占める割合が小さくなり、光
ディスクの反射率をディスクの半径方向において有意に
変化させることが困難となる。主たる有機色素の占める
割合は、記録層のいずれの部分においても、その割合が
20〜80wt%の範囲内にあるように、ディスクの半
径方向において変化していることが好ましい。
【0049】ディスクの半径方向の各位置に存在する有
機色素の種類および割合は、記録層の光学特性(具体的
には反射率)をディスクの半径方向においてどのように
変化させるかに応じて決定される。前述のように、通常
の光ディスク用基板を用いて構成した光ディスクの反射
率は、ディスクの外周側ほど大きくなる傾向にある。し
たがって、通常の光ディスク用基板を用いる場合、記録
層はその反射率が外周部よりも内周部で高くなるように
形成することが好ましい。
【0050】記録層の反射率は、記録層において膜のλ
maxの小さい有機色素の占める割合が大きいほど高くな
る。したがって、膜のλmaxの小さい有機色素の占める
割合が、外周部よりも内周部で大きくなるように記録層
を形成すると、記録層の内周部の反射率は外周部の反射
率よりも高くなる。例えば、膜のλmaxの小さい有機色
素Aおよび膜のλmaxの大きい有機色素Bの2種類の有
機色素で記録層を構成する場合、内周部におけるA:B
は重量比で4:1〜3:2であることが好ましく、外周
部におけるA:Bは重量比で1:4〜2:3であること
が好ましい。
【0051】記録層を構成する有機色素はいずれも、−
OH、−CHO、−COR、−COOH、−COOR、
−CONH2、−CONHR、−CONR2、−R、−N
2、−NO2、−NHR、−SO3H、−SO3M、−
X、−CH=CH2、−OR、−CN、−SH、−CO
OX、−COOM、−CH2X、−NHSO2R、および
−NHSO2Rf(Rは炭素数1〜22のアルキル基また
はアリール基、Mはアルカリ金属またはアルカリ土類金
属、Xはハロゲン、Rfはフルオロアルキル基を示す)
から成る群から選択される基を少なくとも1つ有する化
合物であることが好ましい。
【0052】前記の群から選択される基を少なくとも1
つ有する化合物である有機色素のうち、少なくとも1種
類の有機色素は、アゾ系、シアニン系、フタロシアニン
系、キノン系、インジゴ系、アリールメタン系、ポルフ
ィン系、スクアリリウム系、スピロピラン系、ペリレン
系、およびフルギド系色素から成る群から選択される有
機色素であることが好ましい。また、この群から選択さ
れる有機色素は、1A族元素(Rb、CsおよびFrを
除く)、2A族元素(SrおよびRaを除く)、3A族
元素(Acを除く)、4A〜7A族元素、8族元素、1
B族元素、2B族元素、3B族元素(Bを除く)、4B
族元素(Cを除く)、5B族元素(N、PおよびBiを
除く)、ランタノイド元素、ならびにアクチノイド元素
(Pu、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、Noお
よびLrを除く)から成る群から選択される少なくとも
1種類の金属と化合して成る化合物であることがより好
ましい。金属と化合して成る化合物は、例えば、アゾ系
化合物と金属との錯体、シアニン系化合物と金属との錯
体、およびフタロシアニン系化合物と金属との錯体であ
る。
【0053】記録層は、スピンコートにより形成され
る。スピンコートは、有機色素を溶剤に溶解した溶液
(有機色素溶液とも呼ぶ)を、基板上にノズルから滴下
して付与し、基板の回転により有機色素溶液を流延させ
た後、溶剤を蒸発させて塗膜を形成する方法である。有
機色素溶液は、溶剤に有機色素をその濃度が0.1〜1
0wt%となるように溶解して調製する。溶剤は有機色素
の溶解性を考慮して選択する。一般に、溶剤は、アルコ
ール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、ピリジン
系溶剤、アニリン系溶剤、アミン系溶剤、ピペリジン系
溶剤、ピロリジン系溶剤、スルホキシド系溶剤、チオフ
ェン系溶剤および炭化水素系溶剤から選択される。溶剤
は混合溶剤であってよい。溶剤は、25℃にて0.1〜
50mPa・s(0.1〜50cP)の粘度を有するもの
であることが好ましい。
【0054】本発明の第1の光ディスクの記録層を形成
するために、スピンコートは、具体的には、有機色素の
組成がそれぞれ異なる有機色素溶液を、基板の中心から
の距離が異なる位置に配置された2以上のノズルからそ
れぞれ滴下するとともに、各ノズルを基板の半径方向で
往復運動させながら実施する。
【0055】そのようなスピンコートは、図2に示すよ
うなスピンコート装置により実施される。図2に示すス
ピンコート装置20は、基板1の中心からの位置が異なる
位置に配置された2つのノズル22aおよび22bを有す
る。ノズル22aおよび22bから有機色素溶液が吐出され
る。ノズル22aおよび22bは互いに独立しており、その
位置は基板の半径方向において任意に変化させ得る。ま
た、ノズル22aおよび22bはそれぞれ、スピンコートを
実施しているときに、基板の半径方向で往復運動するよ
うになっており、図示した装置はそのための機構(図示
せず)を有する。スピンコートを実施している間、基板
1は基板支持台24で保持される。基板支持台24は駆動装
置(図示せず)に接続されて、軸kのまわりを軸回転で
きるようになっている。基板支持台24の回転速度は、一
般に、50〜8000rpmの範囲内で制御される。図
2のスピンコート装置は、理解の容易のため、各部分の
大きさの比率等は実際のものとは異なるように表されて
いる。
【0056】2つのノズル22aおよび22bには、有機色
素の組成がそれぞれ異なる有機色素溶液が仕込まれる。
各ノズルから有機色素溶液を滴下してスピンコートを実
施すると、ノズル22aから滴下された溶液は、ノズル22
aの直下からノズル22bの直下までの領域の記録層を主
に形成し、ノズル22bから滴下された溶液は、ノズル22
bの直下から外周までの領域の記録層を主に形成する。
したがって、ノズル22aおよび22bから滴下する有機色
素溶液に含まれる有機色素の組成を、それぞれの領域に
て得ようとする成分比に応じて選択し、かつノズル22a
および22bの基板の中心からの位置を選択することによ
って、所望の領域にて所望の成分比を有する記録層を形
成できる。
【0057】例えば、半径60mmの基板に記録層を形成
する場合において、ノズル22aにλmaxの小さい有機色
素の配合比が大きい有機色素溶液を仕込み、ノズル22b
にλmaxの大きい有機色素の配合比が大きい有機色素溶
液を仕込み、ノズル22aを基板の内周に位置させ、ノズ
ル22bを基板の半径40〜60mmの場所に位置させれ
ば、反射率が内周部で高く、外周部で低い記録層が形成
される。
【0058】スピンコートは、各ノズルを基板の半径方
向で往復運動させるとともに、基板を低速(50〜50
0rpm)で回転させながら、各ノズルから所定量の有
機色素溶液を滴下し、それから滴下を止めて、基板を高
速(500〜8000rpm)で回転させる手順で実施
することが好ましい。ノズルを半径方向で往復運動させ
ると、滴下される有機色素溶液は基板表面でスパイラル
状の軌跡を描く。このように有機色素溶液を滴下する
と、ノズルを静止した状態で有機色素溶液を滴下する場
合と比較して、薄い層をより均一に形成することができ
る。基板の高速回転は、基板上の有機色素溶液を、遠心
力の作用により均一に広げるとともに、余分な溶液を振
り切るために実施する。基板の高速回転は一般に1〜6
0秒程度実施される。
【0059】各ノズルの往復運動は、各ノズルで塗布す
べき領域において、基板の半径方向のいずれの箇所の上
にもノズルが位置するように行うことが好ましい。例え
ば、ノズル22aで塗布すべき領域が基板の内周から半径
rmmまでの領域である場合、ノズル22aは基板の内周と
半径rmmの位置との間で往復運動させることが好まし
い。
【0060】各ノズルから滴下する有機色素溶液の量
は、独立して調節し得ることが好ましい。各ノズルから
滴下する有機色素溶液の量は、各ノズルで塗布すべき領
域の面積、塗れ性、溶剤の粘度および揮発速度、ならび
に塗布環境の温湿度等に応じて選択される。図2に示す
ように2つのノズルを使用する場合には、内周側のノズ
ル22aおよび外周側のノズル22bからは、それぞれ同じ
量の有機色素溶液を滴下することが好ましい。有機色素
溶液は、2つのノズルから、例えば0.01〜0.5c
cずつ滴下するとよい。また、滴下は、一般に1〜10
秒程度かけて行われる。
【0061】図示した装置は2つのノズルを有するもの
であるから、記録層は成分比の異なる2の領域を有する
こととなる。ノズルの数は3以上であってよい。ノズル
の数が多いほど、記録層において成分比の異なる領域の
数を多くすることができ、成分比を多段階で変化させる
ことが可能となる。ノズルの数の多少に拘らず、成分比
の異なる領域間の境界は明確でないことに留意すべきで
ある。内周側に位置するノズルから吐出された有機色素
溶液の一部が、基板の回転中に外周側にも広がるためで
ある。
【0062】図示したスピンコート装置は、常套のスピ
ンコート装置に含まれる他の部材または装置を有してよ
い。他の部材または装置は、例えば、有機色素溶液の周
囲への飛散を防止する壁、および有機溶剤を蒸発させる
ために使用する乾燥装置である。
【0063】次に本発明の第2の光ディスクについて説
明する。第2の光ディスクは、記録層のグルーブ部分の
厚さに対するランド部分の厚さの比がディスクの半径方
向において一定でないものである。第2の光ディスクに
おいては、記録層におけるグルーブ部分とランド部分と
の間の段差が反射率に及ぼす影響を利用して、記録層の
反射率をディスクの半径方向において変化させている。
したがって、第2の光ディスクにおいて、記録層は1種
類の有機色素から成ってよい。あるいは、記録層が2種
類以上の有機色素から成る場合でも、第1の光ディスク
のように成分比を半径方向において一定でないようにす
る必要はない。記録層を構成する有機色素は、第1の光
ディスクに関連して好ましい有機色素として列挙したも
のから、光ディスクの種類に応じて選択される。
【0064】第2の光ディスクにおいて、記録層のグル
ーブ部分の厚さに対するランド部分の厚さの比は、所望
の反射率特性が得られるように、半径方向において変化
させる。記録層のグルーブ部分の厚さに対するランド部
分の厚さの比、即ち、記録層のランド部分の厚さt
記録層のグルーブ部分の厚さtは、記録層のいずれの
部分においても、0.1〜0.7の範囲内にあることが
好ましい。0.1よりも小さいと、反射率は高くなるも
のの、プッシュプル信号が小さくなり、トラッキングが
困難となるために、記録および再生の安定性に欠ける。
0.7よりも大きいと、プッシュプル信号は大きくな
り、記録および再生の安定性は良好となるものの、反射
率が低くなり、またグルーブ間の信号のクロストークが
大きくなるために、ジッター等の信号の品質が悪くな
る。
【0065】本発明の第2の光ディスクにおいて、ディ
スクの内周部のt/tに対して、ディスクの外周部
のt/tは5〜30%異なっていることが好まし
い。内周部および外周部の範囲は、先に第1の光ディス
クに関連して説明したとおりである。外周部のt/t
が、内周部のt/tに対して5%以上異なってい
ない場合、あるいは30%を超えて異なっている場合、
ディスク面内で反射率を均一にすることが困難となる場
合がある。
【0066】ディスクの半径方向の各位置におけるt
/tは、記録層の光学特性(具体的には反射率)をデ
ィスクの半径方向においてどのように変化させるかに応
じて決定される。前述のように、通常の光ディスク用基
板を用いて構成した光ディスクの反射率は、ディスクの
外周側ほど大きくなる傾向にある。したがって、通常の
光ディスク用基板を用いる場合、t/tは、記録層
の反射率が外周部よりも内周部で高くなるように変化さ
せることが好ましい。
【0067】前述のように、記録層の反射率は、t
が大きいほど、即ち、グルーブ部分とランド部分と
の間の段差が大きいほど、小さくなる。したがって、t
/tが、内周部よりも外周部で大きくなるように記
録層を形成すると、記録層の内周部の反射率は外周部の
反射率よりも高くなる。具体的には、外周部におけるt
/tは0.35〜0.7とすることが好ましく、内
周部におけるt/t は0.1〜0.35とすること
が好ましい。使用する有機色素の種類および組成が同じ
である場合、一般に、より粘度の高い有機色素溶液を使
用して形成した記録層においては、t/tが小さく
なる傾向にある。前述のように、t/tの大小はプ
ッシュプル信号で知ることができる。
【0068】第2の光ディスクの記録層もまた、スピン
コートにより形成される。有機色素溶液を調製する際に
採用する濃度および溶剤は、第1の光ディスクに関連し
て説明したとおりであるから、ここではその詳細な説明
を省略する。
【0069】本発明の第2の光ディスクの記録層を形成
するために、スピンコートは、具体的には、粘度がそれ
ぞれ異なる有機色素溶液を、基板の中心からの距離が異
なる位置に配置された2以上のノズルからそれぞれ滴下
することを含む。更に好ましくは、スピンコートは、各
ノズルを基板の半径方向で往復運動させながら実施す
る。
【0070】そのようなスピンコートもまた、第1の光
ディスクと同様、図2に示すようなスピンコート装置20
を使用して実施される。第2の光ディスクを製造する場
合、2つのノズル22aおよび22bには、粘度がそれぞれ
異なる有機色素溶液が仕込まれる。第1の光ディスクに
関連して説明したように、2つのノズル22aおよび22b
の基板の中心からの位置を選択することによって、所望
の領域にて所望のt/tを有する記録層を形成でき
る。
【0071】有機色素溶液の粘度は、溶剤の種類を変え
ることによって、あるいは2種類以上の溶剤を混合した
混合溶剤を使用する場合には溶剤組成を変えることによ
って、変えることができる。各ノズルから滴下する有機
色素溶液の粘度は、乾燥後の記録層において所望のt
/tが得られるように選択する。
【0072】いずれのノズルから滴下される有機色素溶
液も、溶液の調製に使用する溶剤(混合溶剤を含む)の
粘度は、25℃において0.1〜50mPa・s(0.
1〜50cP)の範囲内にあることが好ましい。一般
に、溶剤の粘度が低くなると沸点も低くなるので、溶剤
の粘度が0.1mPa・s未満である場合には、記録層
の形成に使用できる時間が短い、即ち、有機色素溶液を
滴下してから溶剤が蒸発するまでの時間が短くなる。そ
のため、有機色素溶液が十分に流延する前に、溶剤の蒸
発が進行し、平滑な記録層を形成することが困難となる
場合がある。溶剤の粘度が50mPa・sを越える場
合、溶剤の蒸発に長い時間を要する、即ち、記録層の形
成時間が長くなるために、光ディスクの製造時間全体が
長くなり、製造効率が低下する。
【0073】図2に示すようなスピンコート装置を使用
する場合、ディスクの外周部にてスピンコートする有機
色素溶液に含まれる溶剤の粘度は、ディスクの内周部に
てスピンコートする有機色素溶液に含まれる溶剤の粘度
に対して、1割以上異なっていることが好ましい。そう
でない場合、記録層のt/tをディスクの半径方向
において有意に変化させることができず、したがって光
ディスクの反射率がディスクの半径方向において有意に
変化しない。
【0074】一般に、同じ有機色素を使用する場合、溶
剤の粘度が大きいほど、即ち、有機色素溶液の粘度が大
きいほど、当該溶液で形成される記録層の反射率は高く
なる傾向にある。前述のように、光ディスク用基板は、
本来的に内周部で低い反射率を有し、外周部で高い反射
率を有する。基板の反射率の半径方向におけるこの変化
を相殺するためには、内周部に滴下する有機色素溶液に
含まれる溶剤の粘度を、外周部のそれよりも高くするこ
とが好ましい。具体的には、内周部に滴下する有機色素
溶液に含まれる溶剤の粘度は、外周部に滴下する有機色
素溶液に含まれる溶剤の粘度の1.2〜3倍であること
が好ましい。内周部に滴下する溶液に含まれる溶剤/外
周部に滴下する溶液に含まれる溶剤の組合せとして、具
体的には、オクタフルオロペンタノール(24mPa・
s)/テトラフルオロプロパノール(8mPa・s)、
ドデカフルオロヘキサノール(46mPa・s)/オク
タフルオロペンタノール(24mPa・s)、オクタフ
ルオロペンタノール(24mPa・s)/ヘキサフルオ
ロブタノール(10mPa・s)等が挙げられる。
【0075】有機色素溶液に含まれる溶剤は、粘度の異
なる2種以上の溶剤から成る混合溶剤であってよい。溶
剤が、混合溶剤である場合、各溶剤の配合比を変えるこ
とによって、溶剤の粘度、ひいては溶液の粘度を変える
ことができる。混合溶剤を使用する場合、好ましくは粘
度の異なる2〜5種類の溶剤の混合溶剤が使用される。
溶剤を5種類より多くしても、ディスクの半径方向で記
録層の光学特性を変化させるという本発明の効果に変わ
りはない。
【0076】本発明の第2の光ディスクは、それぞれ粘
度の異なる有機色素溶液を使用するという点を除いて
は、本発明の第1の光ディスクと同様にして作製され
る。したがって、スピンコートの具体的な条件およびス
ピンコート装置の具体的な構成等は、第1の光ディスク
に関連して説明したとおりであるから、ここではその詳
細な説明を省略する。
【0077】次に本発明の第3の光ディスクについて説
明する。第3の光ディスクは、反射層の厚さがディスク
の半径方向において一定でないものである。
【0078】ディスクの半径方向の各位置における反射
層の厚さは、反射層の厚さが光ディスクの変調度に及ぼ
す影響を考慮するともに、反射層の反射率をディスクの
半径方向においてどのように変化させるかに応じて決定
される。前述のように、通常の光ディスク用基板を使用
した場合、光ディスクの反射率は外周に向かうにつれて
大きくなり、変調度は外周に向かうにつれて小さくなる
傾向にある。したがって、通常の光ディスク用基板を用
いる場合、反射層の厚さを内周から外周に向かって減少
させ、反射層の反射率を内周から外周に向かって小さく
するとともに、光ディスクの変調度を外周側で高くする
ことが好ましい。
【0079】反射層において、最も薄い部分の厚さは、
最も厚い部分の厚さをを1としたときに0.7未満であ
ることが好ましい。反射層において最も厚い部分の厚さ
と、最も薄い部分の厚さとの比は、より好ましくは1:
0.7〜1:0.5である。最も厚い部分に対する最も
薄い部分の比が0.7を越えると、反射層の反射率はデ
ィスクの半径方向において有意に変化しない。最も厚い
部分に対する最も薄い部分の比が0.5未満であると、
ディスクの半径方向において反射率の変化が大きくなり
すぎて、最終的に得られる光ディスクにおいて反射率を
均一にすることができない。
【0080】第3の光ディスクの反射層は、Ag、A
u、Cu、Al、Pt、Pd、Nd、Mg、Se、Y、
Ti、Zr、Hf、C、N、O、V、Nb、Ta、C
r、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、
Rh、Te、Pb、SnおよびBiから成る群から選択
される元素で形成される。これらの元素は単独で、また
は2種類以上組み合わせて、例えば合金の形態で使用し
てよい。反射層を構成する元素は、最終的に得られる光
ディスクが規格で定められている反射率を有するように
選択される。例えば、CD−Rの場合、ディスク全体が
65〜85%の反射率を有し、DVD−Rの場合、ディ
スク全体が45〜85%の反射率を有するように、反射
層は構成される。したがって、反射率を構成する元素と
して、通常、少なくとも1種類の金属元素が選択され
る。反射層は、好ましくは、Ag、AuもしくはAlを
主たる成分とする金属材料または合金で形成される。そ
のような金属材料または合金は、反射率および耐候性の
点から好ましく用いられる。中でも、銀または銀合金
は、反射率が高く、コスト的にも有利であることから特
に好ましい。
【0081】反射層の厚さは、使用する金属の種類、記
録層の光学特性、および光ディスクの種類等に応じて、
最終的に得られる光ディスクが規格で定められているデ
ィスク特性(例えばジッタ等)を満たすように選択され
る。例えば、CD−Rの反射層は、Au、Ag、Alま
たはこれらの合金を使用して、最も厚い部分の厚さが6
0〜200nmとなるように形成することが好ましい。C
D−Rの反射層の厚さは、50〜170nmの範囲内で
(即ち、最も薄い部分が50mmより薄くならず、最も厚
い部分が170mmより厚くならないように)変化してい
ることがより好ましい。DVD−Rの反射層は、Au、
Ag、Alまたはこれらの合金を使用して、最も薄い部
分の厚さが50nm以上となるように形成することが好ま
しい。DVD−Rの反射層の厚さは、75〜170nmの
範囲内で変化していることがより好ましい。
【0082】反射層は、基板に記録層を形成した後、記
録層の表面にスパッタリングにより形成する。スパッタ
リングは、光ディスクの反射層を形成する方法として一
般的に採用されている。第3の光ディスクの反射層の形
成に際しては、スパッタリングを、基板の一部を覆う遮
蔽板をターゲットと基板との間に配置して、基板を自転
させながら実施し、それにより反射層の厚さをディスク
の半径方向で一定でないようにする。
【0083】遮蔽板で覆われている基板の部分には、タ
ーゲット物質が付着しない。そのため、スパッタリング
中、基板に反射層が形成されない部分が生じないよう
に、基板を回転させる必要がある。さらに、遮蔽板は、
基板において、基板が1回転する間中常に遮蔽板で覆わ
れる部分が存在しないような形状を有する必要がある。
即ち、遮蔽板は、基板が静止しているときに、反射層を
形成すべき領域において、基板の中心から等距離にある
箇所を結んだ線(即ち、円を描く線)の少なくとも一部
が遮蔽板で覆われないような形状を有する必要がある。
円を描く線の全部が遮蔽板で覆われると、基板を自転さ
せても、スパッタリングされない部分が生じるためであ
る。
【0084】遮蔽板は、基板とターゲットとの間に位置
するように配置する。ターゲットおよび基板を、両者の
表面が対向するように配置する場合、遮蔽板は、基板表
面の近くに配置させることが好ましく、遮蔽板と基板表
面との間の距離は5cm程度までとするとよい。あるい
は、遮蔽板はターゲットの表面に配置してよい。また、
遮蔽板は、100℃程度でも変形しない耐熱性材料(例
えば、アルミニウムもしくはSUS等の金属、またはポ
リカーボネート等のプラスチック)で形成し、その厚さ
は0.5〜2mm程度にするとよい。
【0085】遮蔽板を使用するスパッタリングは、図3
に示すようなスパッタリング装置により実施される。図
3の(a)は、スパッタリング装置30に含まれるターゲ
ットT、遮蔽板S、および基板10の位置関係を模式的に
示す。図3の(b)および(c)はそれぞれ遮蔽板Sの
一例を示す平面図である。図示したスパッタリング装置
30において、ターゲットTは、基板10と同じ直径を有す
る円盤形態であり、その表面が基板の表面と対向し、か
つ基板の表面と平行となるように配置されている。この
ターゲットTと基板10との間に、遮蔽板Sが配置されて
いる。図3のスパッタリング装置は、理解の容易のた
め、各部分の大きさの比率等は実際のものとは異なるよ
うに表されている。
【0086】図3の(b)に示す遮蔽板Sは、基板と同
じ直径を有するディスク形状の板である。この遮蔽板に
は、2つの円形の開口部h1およびh2が形成されてお
り、2つの開口部は、それぞれ基板の半径と同じ直径を
有し、2つの開口部の直径は遮蔽板の直径と一致する一
直線をなしている。図3の(b)に示す遮蔽板Sを使用
すると、反射層は、その厚さが内周から外周に向かって
減少したものとなる。図3の(c)に示す遮蔽板は、直
径が基板の半径と同じである2つのディスク形状の板d
1およびd2から成る。2つの板の直径は基板の直径と
重なる一直線をなしている。図3の(c)に示す遮蔽板
を使用すると、反射層は、その厚さが内周から外周に向
かって増加したものとなる。図示した遮蔽板は例示であ
り、遮蔽板の形状は、反射層の厚さをディスクの半径方
向において所望のように変化させ得る限りにおいて、別
の形状であってよい。
【0087】その他の遮蔽板の例を図5の(a)〜
(e)に示す。図5に示す遮蔽板Sはいずれも、開口部
hを有するものであり、基板とターゲットの間に位置さ
せてスパッタリングを実施すると、反射層の厚さは、開
口部hの形状寸法および数に応じてディスクの半径方向
において変化する。図5の(a)〜(d)の遮蔽板を使
用すると、反射層の厚さは内周から外周に向かって減少
し、図5の(e)の遮蔽板を使用すると、反射層の厚さ
は内周から外周に向かって増加する。図5の(c)の遮
蔽板において、開口部hの中央部付近の膨らみが大きく
なるほど、内周における反射層の厚さと外周における反
射層の厚さとの差は大きくなる。図5に示すような開口
部を有する遮蔽板を使用する場合、開口部の形状および
数を、基板の中心から等距離にある箇所を結んだ線(即
ち、円を描く線)上に占める開口部の割合が内周から外
周に向かって変化するように適宜選択することによっ
て、反射層の厚さをディスクの半径方向で所望のように
変化させることができる。例えば、基板の中心から等距
離にある箇所を結んだ線上に占める開口部の割合が内周
から外周に向かって減少すれば、反射層の厚さは内周か
ら外周に向かって減少する。
【0088】図示した装置を使用するスパッタリング
は、基板支持台32を駆動装置(図示せず)で軸nのまわ
りを軸回転させて基板10を自転させるとともに、ターゲ
ットTの表面から金属をスパッタ蒸発させ、これを基板
10の表面に付着させることにより実施する。スパッタ蒸
発は常套の方法で実施され、例えば、ターゲットを陰極
とするグロー放電、またはイオンビームにより実施して
よい。スパッタリングの条件は、光ディスクの反射層を
形成するときに採用されている条件としてよい。
【0089】図3は、第3の光ディスクの製造に適した
スパッタリング装置の一例の概略を示すものである。ス
パッタリング装置は、常套のスパッタリング装置が含む
他の部材または装置、例えば電源および排気装置等を含
んでよい。また、ターゲットは、基板と同じ直径を有し
ないものであってよい。
【0090】次に本発明の第4の光ディスクについて説
明する。第4の光ディスクは、反射層が2種類以上の元
素を構成成分として含み、反射層における成分比がディ
スクの半径方向において一定でないものである。元素
は、光ディスクの反射層を構成する元素として採用され
ているものから選択され、例えば金属元素である。
【0091】反射層を構成する元素は、反射率がそれぞ
れ異なる元素である。反射率がそれぞれ異なる元素は、
記録再生波長の光の吸収量がぞれぞれ異なる。反射率が
異なる2種類以上の元素で反射層を形成し、これに記録
再生波長の光を照射すると、各元素が反射層に占める割
合に応じて、1種類の元素で形成した反射層とは異なる
反射率を示す。したがって、反射層における成分比がデ
ィスクの半径方向において一定でない反射層は、ディス
クの半径方向において、成分比に応じて異なる反射率を
示すこととなる。
【0092】反射層は、前述のように銀合金で形成する
ことが好ましい。第4の光ディスクの反射層を銀合金で
形成する場合、銀以外の成分は全体の0.5〜10wt
%を占めることが好ましい。また、反射層における成分
比は、銀以外の成分の割合が反射層のいずれの部分にお
いても、この範囲内にあるように、ディスクの半径方向
において変化していることが好ましい。
【0093】銀合金は、銀以外の成分として、Au、C
u、Al、Pt、Pd、Nd、Mg、Se、Y、Ti、
Zr、Hf、C、N、O、V、Nb、Ta、Cr、M
o、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、
Te、Pb、SnおよびBiから成る群から選択される
少なくとも1の元素を含むものであることが好ましく、
Ag−Au−Nd合金、またはAg−Pd−Cu合金で
あることがより好ましい。
【0094】銀合金を使用する場合、ディスクの半径方
向の各位置にて銀以外の成分の占める割合は、反射層の
反射率をディスクの半径方向においてどのように変化さ
せるかに応じて決定される。銀合金の反射率は、銀以外
の成分の占める割合が高くなるほど、低くなる。前述の
ように、通常の光ディスク用基板を用いて構成した光デ
ィスクの反射率は、ディスクの外周側ほど大きくなる傾
向にある。したがって、通常の光ディスク用基板を用い
る場合、銀以外の成分の占める割合を内周から外周に向
かって増加させ、反射層の反射率を内周から外周に向か
って小さくすることが好ましい。
【0095】銀以外の成分の占める割合を内周から外周
に向かって増加させる場合、ディスクの内周で銀以外の
成分の占める割合に対して、ディスクの外周で銀以外の
成分の占める割合は1割以上大きいことが好ましく、1
〜5割大きいことがより好ましい。したがって、例え
ば、ディスクの内周で銀以外の成分の占める割合が5w
t%である場合、ディスクの外周で銀以外の成分の占め
る割合は、好ましくは5.5wt%以上であり、より好
ましくは5.5〜7.5wt%である。ディスクの内周
と外周とで、銀以外の成分の占める割合が1割以上異な
っていない場合、光ディスクの反射率はディスクの半径
方向において有意に変化しない。
【0096】第4の光ディスクの反射層は、銀合金以外
の材料で形成してよく、例えば、AuまたはAlを主た
る成分とする合金で形成してよい。また、反射層は、2
種類以上の元素で構成される限りにおいて、任意の材料
で形成してよく、必ずしも合金で形成する必要はない。
【0097】第4の光ディスクの反射層の厚さは、使用
する元素の種類、記録層の光学特性、および光ディスク
の種類等に応じて、最終的に得られる光ディスクが規格
で定められているディスク特性(例えばジッタ等)を満
たすように選択される。例えば、CD−Rの反射層を、
アルミニウムを主たる構成成分として形成する場合、そ
の厚さは70〜100nmとすることが好ましい。DVD
−Rの反射層を、銀を主たる構成成分として形成する場
合、その厚さは50nm以上とすることが好ましい。
【0098】第4の光ディスクの反射層もまた、スパッ
タリングにより形成される。スパッタリングは、組成の
異なる複数の独立したターゲットを用い、基板を移動さ
せて各ターゲットで順に実施し、また、少なくとも1つ
のターゲットでスパッタリングするときに、ターゲット
と基板との間に位置して基板の一部を覆う遮蔽板を配置
して、基板を自転させる。このようにスパッタリングす
れば、反射層における成分比がディスクの半径方向にお
いて一定でなくなる。
【0099】図4に、上記のスパッタリングを実施する
のに適したスパッタリング装置40を示す。図4の(a)
は、ターゲットTa〜Tc、遮蔽板SaおよびSb、な
らびに基板10の位置関係を模式的に示す。図4の(b)
は、基板側から見た各ターゲットTa〜Tcならびに遮
蔽板SaおよびSbの位置関係を示す平面図である。図
4のスパッタリング装置は、理解の容易のため、各部分
の大きさの比率等は実際のものとは異なるように表され
ている。
【0100】図示したスパッタリング装置においては、
組成がそれぞれ異なる3つのターゲットTa、Tbおよ
びTcが配置されている。ターゲットはいずれも、基板
と同じ直径を有する円盤形態である。基板10は、回転可
能な基板支持台42に取り付けられ、基板支持台42は回転
台44に取り付けられ、回転台44は支持台46に固定されて
いる。回転台44は支持台46が軸n1のまわりを軸回転す
ることにより回転し、それにより基板10が公転して、図
4の(b)にて破線で示す軌跡を描く。基板10はまた、
基板支持台42が軸n2のまわりを軸回転することにより
自転する。
【0101】基板10が公転している間に、基板10は各タ
ーゲットTa〜Tcと対向する。基板10は各ターゲット
と対向しているときに、各ターゲットでスパッタリング
される。このとき、他のターゲットは薄膜形成に関与し
ない。図示した装置において、スパッタリングは、ター
ゲットTa、Tb、Tcをこの順に使用して、繰り返し
実施される。その結果、反射層は、各ターゲットに由来
する薄膜が、Ta膜−Tb膜−Tc膜の順に繰り返し形
成された構造を有することとなる。
【0102】基板10は、基板が各ターゲットと対向した
ときに、約5〜10秒間静止するように公転させる。し
たがって、支持台46を回転させるための駆動装置は、基
板10がターゲットと対向したときに速やかに回転を停止
させる機能を有する必要がある。支持台46は、基板10を
1つのターゲットから次のターゲットへ移動させるとき
に回転させる。このとき、製造効率の点から、基板10の
移動時間はできるだけ短くすることが好ましく、支持台
46を大きい回転数で回転させて基板10を移動させること
が好ましい。但し、回転数を大きくしすぎると、基板10
をターゲットと対向する位置で直ちに停止させることが
難しくなる。支持台46の回転数は、具体的には200r
pm程度までとすることが好ましい。
【0103】図示したスパッタリング装置40において、
2つのターゲットTaおよびTbの上方には、遮蔽板S
aおよびSbが配置されている。遮蔽板Saは、図3の
(c)に示す遮蔽板と同じ形状を有している。したがっ
て、ターゲットTaでスパッタリングすると、内周から
外周に向かって厚さが増加した膜が得られる。遮蔽板S
bは、図3の(b)に示す遮蔽板と同じ形状を有してい
る。したがって、ターゲットTbでスパッタリングする
と、内周から外周に向かって厚さが減少した膜が得られ
る。また、遮蔽板Sbに形成された開口部hb1および
hb2の形状および寸法は、遮蔽板Saを構成するディ
スク形状の板da1およびda2のそれらと同じである。
ターゲットTcの表面には遮蔽板が配置されていない。
したがって、ターゲットTcでスパッタリングすると、
厚さが均一な膜が得られる。
【0104】ターゲットTaおよびTbでスパッタリン
グするとき、基板10を自転させる必要がある。基板は、
基板支持台42の軸回転によって自転させられる。基板10
は、例えば、回転数30〜100rpmで自転させる。
Tcでスパッタリングするときは、遮蔽板がないため、
基板は自転させなくてもよい。
【0105】このスパッタリング装置を使用して、銀合
金から成り、銀以外の成分の割合が内周から外周にかけ
て減少している反射層は、次のようにして形成される。
ターゲットとして、銀以外の成分の占める割合がそれぞ
れ異なる3種類の銀合金を使用する。3つのターゲット
は、銀以外の成分の占める割合が最も大きいものをTa
とし、もっとも小さいものをTcとして、図4の(b)
のように配置する。
【0106】まず、ターゲットTaに基板を対向させ
て、スパッタリングを実施する。前述のとおり、ターゲ
ットTaを用いたスパッタリングで形成される薄膜の厚
さは、ディスクの半径方向において内周から外周にかけ
て増加する。次に、ターゲットTbに基板を対向させ
て、スパッタリングを実施する。前述のとおり、ターゲ
ットTbを用いたスパッタリングで形成される薄膜の厚
さは、ディスクの半径方向において内周から外周にかけ
て減少する。次に、ターゲットTcに基板を対向させ
て、スパッタリングを実施する。ターゲットTcと基板
との間には遮蔽板が配置されていないから、ターゲット
Tcを用いたスパッタリングにより形成される薄膜の厚
さは一定である。
【0107】遮蔽板Sbの2つの開口部hb1およびh
2は、遮蔽板Saを構成する2枚の板da1およびda
2と同じ形状および寸法を有するから、ターゲットTa
およびTbのスパッタリングにより形成される薄膜の厚
さの変化は互いに相殺される。したがって、この装置で
形成される反射層は、全体として均一な厚さを有する膜
となる。また、この装置で形成される反射層は、Tcに
由来する一定の厚さを有する膜の上に、TaおよびTb
に由来する膜が形成されたものとみなし得る。そのよう
にみなし得る膜は、外周では厚さ方向においてターゲッ
トTaに由来する膜の割合が多く、内周では厚さ方向に
おいてターゲットTbに由来する膜の割合が多いもので
ある。したがって、この反射層は、銀以外の成分の占め
る割合が、ディスクの半径方向において内周から外周に
向かって漸減した反射層となる。なお、実際に形成され
る反射層は、Ta〜Tcに由来する膜がこの順に積層さ
れた3層の積層体が繰り返し形成された多層構造を有す
る。
【0108】図示したスパッタリング装置は、本発明の
第4の光ディスクの反射層を形成する装置の一例の概略
を示したものであり、本発明の光ディスク製造装置に含
まれるスパッタリング装置はこれに限定されない。スパ
ッタリング装置は、例えば4つのターゲットを有するも
のであってよい。また、遮蔽板の形状は図示したものに
限定されず、他の形状であってよい。スパッタリング装
置は、常套のスパッタリング装置が含む他の部材または
装置、例えば電源および排気装置等を含んでよい。
【0109】図示したスパッタリング装置において、タ
ーゲットTa〜Tcのうち2のみを使用することによっ
ても、ディスクの半径方向において成分比が一定でない
反射層を形成することができる。例えば、ターゲットT
bおよびTcのスパッタリングにより形成される反射層
は、Tcに由来する膜の上に、Tbに由来する膜が形成
されたものとみなし得る。前述のとおり、Tcに由来す
る膜は一定の厚さを有し、Tbに由来する膜は、その厚
さがディスクの半径方向において内周から外周に向かっ
て減少している膜である。よって、反射層全体の厚さは
半径方向において内周から外周に向かって減少する。ま
た、この反射層は、銀の割合の小さい銀合金が膜の厚さ
において占める割合が、ディスクの半径方向で内周から
外周にかけて小さくなっているものであるともいえる。
したがって、この反射層は、ディスクの半径方向におい
て、膜の厚さが内周から外周に向かって減少し、かつ銀
の占める割合が内周から外周に向かって減少しているも
のである。
【0110】図示したスパッタリング装置を用い、回転
台44を回転させることなくターゲットTaまたはTbの
みでスパッタリングを実施すれば、成分比は一定で厚さ
が半径方向で変化した反射層が形成される。そのような
反射層を含む光ディスクは、前述の本発明の第3の光デ
ィスクに相当する。ターゲットTcのみでスパッタリン
グを実施すれば、成分比および厚さがともに一定の反射
層が形成される。
【0111】あるいは、第4の光ディスクの反射層は、
基板と同じ直径を有する円盤形態のターゲットであっ
て、組成が半径方向において一定でないターゲットを使
用することによっても製造される。そのようなターゲッ
トの一例を図6に示す。図6は、組成の異なる部分が同
心円状に3つの領域α、β、γに分かれているターゲッ
トTdである。例えば、ターゲットTdが銀合金から成
り、銀以外の成分の占める割合が領域αにおいて最も大
きく、領域γにおいて最も小さい場合には、銀以外の成
分の占める割合がディスクの内周から外周に向かって増
加している反射層が形成される。ターゲットTdは、例
えば、図4に示すスパッタリング装置において、ターゲ
ットTcに代えて配置することができる。その場合、回
転台44を回転させることなく、ターゲットTdのみでス
パッタリングを実施すれば、第4の光ディスクの反射層
を形成できる。
【0112】以上、本発明の第1〜第4の光ディスクの
特徴部分である記録層または反射層について詳述した。
本発明の光ディスクを構成する他の要素は、常套的に採
用されている材料および方法で構成でき、全体の構成は
従来のものと同様である。したがって、光ディスクが例
えばDVD−Rである場合、その構成は先に説明した図
1に示すようになる。
【0113】図1に示すDVD−Rは、従来の技術の欄
で説明したとおり、グルーブ1aを有する透明のプラス
チック製基板1、記録層2、反射層3、接着剤層4およ
び基板1と同じ厚さを有するプラスチック製基板5を含
む構成となっている。
【0114】基板1は厚さが約0.6mmであり、トラッ
キング用のグルーブ1aが螺旋状に形成された構造を有
する。基板1は、レーザ光を良好に透過させる透明の材
料から成るものであることが好ましい。そのような材料
としては、例えばポリカーボネート樹脂がある。グルー
ブ1aは、その深さが150〜180nm、溝幅が0.2
3〜0.37μmとなるように形成され、そのトラック
ピッチは0.74μmである。
【0115】記録層2および反射層3は、先に説明した
とおりである。図示した態様において、反射層3の上に
は、接着剤層4を介して基板5が積層されている。基板
5は全体の強度を増すために設けられる。基板5は、基
板1と同じ厚さを有し、また、基板1と同じ材料から成
るものであることが好ましい。接着剤層4は、紫外線で
硬化するエポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル樹脂
またはシリコン系樹脂等を反射層3上に、スピンコート
もしくはスプレー等の方法で塗布することにより形成さ
れる。基板5に代えて、接着剤層4を層厚が0.57〜
0.63mm程度となるように塗布して保護層を形成し、
これにより全体の強度を向上させてもよい。
【0116】
【実施例】次に、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【0117】(有機色素の合成)記録層を構成する有機
色素として、下記の化学式(1)および(2)で示され
る2種類のアゾ系色素を用意した。
【0118】
【化1】
【0119】
【化2】
【0120】化学式(1)で示されるアゾ系色素は次の
手順に従って合成した。 1)2−(5−メチル−1,3,4−チアジアゾリル−
2−アゾ)−5−(ジエチルアミノ)−N−(トリフル
オロメタンスルホニル)アニリンの合成 反応容器に、酢酸70ml、プロピオン酸35ml、2
−アミノ−1,3,4−チアジアゾール8.0g、およ
び62%硫酸7mlを仕込み、撹拌しながら0℃まで冷
却し、これに44%ニトロシル硫酸24.1gを1時間
かけて滴下した(A液とする)。別の容器に3−(ジエ
チルアミノ)−N−(トリフルオロメタンスルホニル)
アニリンのトリフルオロメタンスルホン酸塩37.2
g、メタノール200ml、尿素2.9g、および酢酸
ナトリウム28gを仕込み、撹拌しながら0℃に冷却し
た。これに前記のA液を1時間かけて滴下した後、冷却
を止め徐々に室温に戻し、一晩撹拌した。反応液に水3
0mlを滴下した後、反応液を濾過して結晶を得た。こ
れを温水およびメタノールで洗浄した後、乾燥してアゾ
化合物の結晶11gを得た。
【0121】2)ビス[2−(5−メチル−1,3,4
−チアジアゾリル−2−アゾ)−5−(ジエチルアミ
ノ)−N−(トリフルオロメタンスルホニル)アニリナ
ト]ニッケルの合成 1)で得たアゾ化合物11gとメタノール85mlとを
混合し、撹拌しながら50℃に昇温した。この昇温した
混合物に、酢酸ニッケル四水和物3.5gを少しずつ加
えた。50〜60℃で3時間撹拌した後、放冷し、濾過
した。得られた結晶を、温水およびメタノールで順次洗
浄した後、乾燥して、化学式(1)で示される錯体1
1.4gを得た。
【0122】化学式(2)で示されるアゾ系色素は次の
手順に従って合成した。 1)2−(5−メチル−3−イソキサゾリルアゾ)−4
−エトキシ−5−(ジエチルアミノ)−N−(トリフル
オロメタンスルホニル)アニリンの合成 反応容器に、3−アミノ−5−メチルイソキサゾール
0.5g、酢酸5.1ml、プロピオン酸2.6ml、
および62%硫酸0.5mlを仕込み、0℃に冷却し、
これに44%ニトロシル硫酸1.8gを20分かけて滴
下した(A液とする)。別の容器に3−(ジエチルアミ
ノ)−4−エトキシ−N−(トリフルオロメタンスルホ
ニル)アニリンのトリフルオロメタンスルホン酸塩2.
8g、酢酸ナトリウム1.3g、尿素0.13g、およ
びメタノール15mlを仕込み、撹拌しながら0℃に冷
却した。これに前記のA液を30分かけて滴下し、さら
に2時間撹拌した後、少量の水を加え晶析し、濾過し
た。結晶を温水で洗浄した後、メタノールから再結晶し
てアゾ化合物0.87gを得た。
【0123】2)ビス[2−(5−メチル−3−イソキ
サゾリルアゾ)−4−エトキシ−5−(ジエチルアミ
ノ)−N−(トリフルオロメタンスルホニル)アニリナ
ト]ニッケルの合成 1)で得たアゾ系化合物0.87gとメタノール9ml
とを混合し、50℃に昇温した。この昇温した混合物
に、酢酸ニッケル四水和物0.24gを加えた。50〜
60℃で2時間撹拌した後、放冷して、反応液を濾過し
た。得られた結晶を熱水およびメタノールで順次洗浄し
た後、乾燥して、化学式(2)で示される錯体0.75
gを得た。
【0124】化学式(1)で示されるアゾ系色素(「ア
ゾ系色素(1)」とも呼ぶ)は、膜のλmaxが605nm
であり、化学式(2)で示されるアゾ系色素(「アゾ系
色素(2)」とも呼ぶ)は、膜のλmaxが592nmであ
る。したがって、いずれのアゾ系色素も、それ単独でD
VD−Rの記録層を構成し得る。また、いずれのアゾ系
色素も、100mlのテトラフルオロプロパノールに5
g以上溶解し得る。
【0125】(試料1)図1に示す構造のDVD−Rで
あって、記録層における成分比がディスクの半径方向に
おいて一定でないDVD−Rを以下の手順により作製し
た。基板1として、ポリカーボネート樹脂からなり、内
径15mm、外径120mm、厚さ0.6mmのドーナ
ツ形状のものを用意した。この基板は、一方の面にスパ
イラル状のグルーブ1aを有し、溝深さは160〜18
0nm、溝幅は0.25μm、トラックピッチは0.74
μmであった。
【0126】基板1のグルーブ1aが形成された面に、
記録層2を形成した。記録層2は、図2に示すスピンコ
ート装置を使用して形成した。ノズル22aに仕込む有機
色素溶液は、アゾ系色素(1)およびアゾ系色素(2)
を重量比で20:80で混合し、これをテトラフルオロ
プロパノールに溶解して調製した。ノズル22bに仕込む
有機色素溶液は、アゾ系色素(1)およびアゾ系色素
(2)を重量比で80:20で混合し、これをテトラフ
ルオロプロパノールに溶解して調製した。いずれの有機
色素溶液も、色素の濃度は1wt%とした。また、有機
色素溶液は、ノズルに仕込む前に0.2μmの濾紙でフ
ィルタリングした。
【0127】これらの有機色素溶液を、ノズル22aおよ
びノズル22bから、それぞれ滴下して、基板1の表面に
付与した。このとき、ノズル22aを、基板1の半径方向
において、基板1の内周から半径40mmの位置までの間
で往復運動させ、ノズル22bを、基板1の半径方向にお
いて、半径40mmの位置から外周までの間で往復運動さ
せた。各有機色素溶液は、ノズル22aから0.015
g、ノズル22bから0.015g、1.5秒間かけて滴
下した。有機色素溶液の滴下中、基板1は240rpm
で回転させた。滴下後、基板1の回転数を3500rp
mまで徐々に増加させながら基板1を約15秒間回転さ
せて、有機色素溶液を均一に流延させるとともに、余分
な溶液を振り切った。基板1の回転は、基板支持台24を
駆動装置(モータ)で軸回転させることにより行った。
最後に、有機色素溶液中の溶媒を蒸発させて、グルーブ
1a内の部分の厚さが約120nmである記録層2を得
た。
【0128】この記録層2は、ディスクの内周から半径
40mmまでの領域において、λmaxの小さい(即ち、反
射率の高い)有機色素の占める割合が大きく、半径40
mmから外周までの領域において、λmaxの大きい(即
ち、反射率の低い)有機色素の占める割合が大きいもの
であった。
【0129】次いで、記録層2の上に反射層3をスパッ
タリングにより形成した。スパッタリングは、図4に示
すスパッタリング装置を使用し、ターゲットTcのみを
用いて実施した。したがって、反射層3は、基板全体に
わたって均一な厚さおよび成分比を有するように形成さ
れた。ターゲットTcとして、銀合金(Ag98wt%
以上)を使用した。反射層3の厚さは120nmとした。
【0130】次に、反射層3上に接着剤層4を介して基
板1と同形同寸の(但し、グルーブは形成されていな
い)ポリカーボネート樹脂製基板5を積層した。その手
順は次のとおりである。まず、基板5の一方の面に、接
着剤層4として、UV硬化型ポリウレタンアクリレート
樹脂(商品名;SD−301 大日本インキ(株)製)
を厚さが40〜60μmとなるように、スピンコートに
より塗布した。次に、接着剤層4と反射層3とが接触す
るように基板5を反射層3上に積層した。それから、紫
外線を照射して接着剤層4を硬化させることにより、基
板5を固定し、DVD−Rを得た。
【0131】(試料2)図1に示す構造のDVD−Rで
あって、記録層のt/tがディスクの半径方向にお
いて一定でないDVD−Rを以下の手順により作製し
た。基板1として、試料1の作製に用いた基板と同じも
のを用意し、グルーブ1aが形成された面に、記録層2
を形成した。記録層2は、図2に示すスピンコート装置
を使用して形成した。ノズル22aに仕込む有機色素溶液
は、アゾ系色素(1)およびアゾ系色素(2)を重量比
で50:50で混合し、これをオクタフルオロペンタノ
ール(25℃における粘度:24mPa・s)に溶解し
て調製した。色素の濃度は1.5wt%とした。ノズル
22bに仕込む有機色素溶液は、アゾ系色素(1)および
アゾ系色素(2)を重量比で50:50で混合し、これ
をテトラフルオロプロパノール(25℃における粘度:
8mPa・s)に溶解して調製した。色素の濃度は1.
0wt%とした。また、各色素溶液は、ノズルに仕込む
前に0.2μmの濾紙でフィルタリングした。
【0132】これらの有機色素溶液を、試料1と同様に
して、ノズル22a、22bから滴下して、流延させた後、
溶媒を蒸発させて記録層2を得た。記録層2は、グルー
ブ1a内の部分の厚さが約120nmであって、ランド
部分の厚さt/グルーブ部分の厚さtが、内周部お
よび外周部にてそれぞれ、約0.3および約0.5であ
り、半径方向において変化しているものであった。
【0133】さらに、試料1と同様にして、反射層3を
形成した後、接着剤層4を介して基板5を積層した。接
着剤層4を硬化させて、基板5を固定して、DVD−R
を得た。
【0134】(試料3)図1に示す構造のDVD−Rで
あって、反射層の厚さがディスクの半径方向において一
定でないDVD−Rを以下の手順により作製した。基板
1として、試料1の作製に用いた基板と同じものを用意
し、グルーブ1aが形成された面に、記録層2を形成し
た。記録層2は、アゾ系色素(1)をテトラフルオロプ
ロパノールに溶解して調製した溶液(色素濃度1wt
%)を用いて、スピンコートにより形成した。試料3の
記録層2は、通常のスピンコート装置を使用して、1つ
のノズルから有機色素溶液を滴下して形成した。また、
記録層2は、グルーブ1a内の部分の厚さが約120nm
となるように形成した。
【0135】次いで、記録層2の上に反射層3をスパッ
タリングにより形成した。スパッタリングは、図4に示
すスパッタリング装置を使用し、ターゲットTbのみを
用いて実施した。したがって、反射層3は、ディスクの
半径方向において、成分比が一定であり、その厚さが内
周から外周に向かって減少するように形成された。ター
ゲットTaとして、銀合金(Ag98wt%以上)を使
用した。反射層3の厚さは、内周において160nm、外
周において80nmとした。
【0136】次に、試料1を作製したときと同様の手順
で、接着剤層4を介して基板5を積層し、DVD−Rを
得た。
【0137】(試料4)図1に示す構造のDVD−Rで
あって、反射層における成分比がディスクの半径方向に
おいて一定でないDVD−Rを以下の手順により作製し
た。基板1として、試料1の作製に用いた基板と同じも
のを用意し、グルーブ1aが形成された面に、記録層2
を形成した。記録層2は、試料3を作製したときと同様
の手順で形成した。
【0138】次いで、記録層2の上に反射層3をスパッ
タリングにより形成した。スパッタリングは、図4に示
すスパッタリング装置を使用し、ターゲットTa〜Tc
で順に繰り返しスパッタリングされるように実施した。
ターゲットTaはAg:Au:Nd=85:10:5
(重量比)の銀合金とし、ターゲットTbはAg:A
u:Nd=93:5:2(重量比)の銀合金とし、ター
ゲットTcはAg=98wt%以上の銀合金とした。タ
ーゲットTaおよびTbの表面には、それぞれ図4の
(b)に示す遮蔽板SaおよびSbを配置した。スパッ
タリングは、各ターゲットと基板とが10秒ずつ対向す
るように、基板支持台42を回転させて実施した。各ター
ゲット間で基板を移動させるに際し、基板支持台42は4
0rpmで回転させた。また、スパッタリング中、支持
台46を10rpmで回転させて基板を自転させた。得ら
れた反射層3において、反射率の高い銀の割合は、内周
から外周に向かって漸減していた。反射層3の厚さは1
20nmとした。
【0139】次に、試料1を作製したときと同様の手順
で、接着剤層4を介して基板5を積層し、DVD−Rを
得た。
【0140】(試料5:比較試料)図1に示す構造のD
VD−Rであって、記録層における成分比、反射層の厚
さ、および反射層における成分比のいずれもがディスク
の半径方向において一定であるDVD−Rを次のように
して作製した。
【0141】基板1として、試料1の作製に用いた基板
と同じものを用意し、グルーブ1aが形成された面に、
記録層2を形成した。記録層2は、試料3を作製したと
きと同様の手順で形成した。次いで、記録層2の上に、
反射層3を、試料1を作製したときと同様の手順で形成
した。さらに、反射層3の上に、試料1を作製したとき
と同様の手順で、接着剤層4を介して基板5を積層し、
DVD−Rを得た。
【0142】作製した試料1〜5のディスクの構成を表
1にまとめる。
【0143】
【表1】
【0144】試料1〜5の反射率および変調度を測定
し、ディスク特性を評価した。反射率および変調度は、
光ディスク評価装置(DDU−1000、パルステック
工業社製)で測定した。信号の記録再生は、波長650
nmのレーザー光を使用して実施した。ディスク特性
は、半径25mm、半径40mm、および半径55mm
の位置で反射率および変調度を測定して最大値および最
小値を求め、これら2つの値の差である変化量の大小で
評価した。評価結果を表2に示す。
【0145】
【表2】
【0146】表2より、記録層が1種類の有機色素から
成り、反射層の膜厚および反射層における成分比がディ
スクの半径方向において変化しない光ディスク(試料
5)は、反射率および変調度の変化量が大きかった。こ
れに対し、試料1〜4は、ディスクの半径方向における
反射率および変調度の変化量が小さく、安定したディス
ク特性を有するものであった。
【0147】
【発明の効果】本発明の光ディスクは、記録層におけ
る有機色素の成分比、記録層のグルーブ部分の厚さに
対するランド部分の厚さの比、反射層の厚さ、反射
層における成分比の少なくとも1つを、ディスクの半径
方向において一定でないようにしたことを特徴とする。
かかる特徴によれば、複屈折および/またはグルーブの
深さがディスクの半径方向において一定でない安価な基
板を用いた場合でも、ディスク面内で反射率および変調
度の変化量を小さくすることが可能となる。したがっ
て、本発明によれば、高品質の光ディスクを低コストで
製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の光ディスクの一例の模式的断
面図である。
【図2】 図2は本発明の光ディスク製造装置に含まれ
るスピンコート装置の模式図である。
【図3】 図3の(a)は本発明の光ディスク製造装置
に含まれるスパッタリング装置の模式図であり、(b)
および(c)は遮蔽板の平面図である。
【図4】 図4の(a)は本発明の光ディスク製造装置
に含まれるスパッタリング装置の模式図であり、(b)
はターゲットおよび遮蔽板の平面図である。
【図5】 図5の(a)〜(e)は本発明の光ディスク
製造装置に含まれるスパッタリング装置で使用される遮
蔽板の平面図である。
【図6】 図6は本発明の光ディスク製造装置に含まれ
るスパッタリング装置で使用されるターゲットの平面図
である。
【符号の説明】
1...基板、1a...グルーブ、2...記録層、3...反射
層、4...接着剤層、5...基板、10...基板、20...
スピンコート装置、22a,22b...ノズル、24...
基板支持台、30,40...スパッタリング装置、3
2,42...基板支持台、46...支持台、44...回転
台、T,Ta,Tb,Tc,Td...ターゲット、S,
Sa,Sb...遮蔽板、h1,h2,hb1,hb2
h...開口部、d1,d2,da1,da2...ディスク形
状の板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/26 531 B41M 5/26 Y (72)発明者 小田桐 優 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H111 EA03 EA12 EA22 EA25 EA37 FA01 FA12 FA23 FB42 FB43 FB45 FB46 FB48 GA02 GA07 5D029 JA04 JB36 JB37 MA13 MA14 5D121 AA01 AA05 EE03 EE09 EE11 EE20 EE22 EE24 EE30

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機色素から成る記録層を有する光ディ
    スクであって、記録層が2種類以上の有機色素を構成成
    分として含み、記録層における成分比がディスクの半径
    方向において一定でないことを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項2】 ディスクの内周部で主たる有機色素の占
    める割合に対して、ディスクの外周部で当該主たる有機
    色素の占める割合が1割以上異なっている請求項1に記
    載の光ディスク。
  3. 【請求項3】 有機色素から成る記録層を有する光ディ
    スクであって、記録層のグルーブ部分の厚さに対するラ
    ンド部分の厚さの比が、ディスクの半径方向において一
    定でないことを特徴とする光ディスク。
  4. 【請求項4】 記録層のグルーブ部分の厚さに対するラ
    ンド部分の厚さの比が、ディスクの内周から外周に向っ
    て増加している請求項3に記載の光ディスク。
  5. 【請求項5】 有機色素が、−OH、−CHO、−CO
    R、−COOH、−COOR、−CONH2、−CON
    HR、−CONR2、−R、−NH2、−NO2、−NH
    R、−SO3H、−SO3M、−X、−CH=CH2、−
    OR、−CN、−SH、−COOX、−COOM、−C
    2X、−NHSO2R、および−NHSO2Rf(Rは炭
    素数1〜22のアルキル基またはアリール基、Mはアル
    カリ金属またはアルカリ土類金属、Xはハロゲン、Rf
    はフルオロアルキル基を示す)から成る群から選択され
    る基を有する化合物である請求項1〜4のいずれか1項
    に記載の光ディスク。
  6. 【請求項6】 前記の群から選択される基を有する化合
    物である有機色素のうち、少なくとも1種類の有機色素
    が、アゾ系、シアニン系、フタロシアニン系、キノン
    系、インジゴ系、アリールメタン系、ポルフィン系、ス
    クアリリウム系、スピロピラン系、ペリレン系、および
    フルギド系色素から成る群から選択される請求項5に記
    載の光ディスク。
  7. 【請求項7】 前記の色素の群から選択される少なくと
    も1種類の有機色素が、1A族元素(Rb、Csおよび
    Frを除く)、2A族元素(SrおよびRaを除く)、
    3A族元素(Acを除く)、4A〜7A族元素、8族元
    素、1B族元素、2B族元素、3B族元素(Bを除
    く)、4B族元素(Cを除く)、5B族元素(N、Pお
    よびBiを除く)、ランタノイド元素、ならびにアクチ
    ノイド元素(Pu、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、M
    d、NoおよびLrを除く)から成る群から選択される
    少なくとも1種類の金属と化合して成る化合物である請
    求項6に記載の光ディスク。
  8. 【請求項8】 有機色素から成る記録層、および反射層
    を有する光ディスクであって、反射層の厚さがディスク
    の半径方向において一定でないことを特徴とする光ディ
    スク。
  9. 【請求項9】 反射層の厚さがディスクの内周から外周
    に向かって減少している請求項8に記載の光ディスク。
  10. 【請求項10】 反射層において最も厚い部分の厚さ
    と、最も薄い部分の厚さとの比が1:0.7〜1:0.
    5である請求項8または請求項9に記載の光ディスク。
  11. 【請求項11】 有機色素から成る記録層、および反射
    層を有する光ディスクであって、反射層が2種類以上の
    元素を構成成分として含み、反射層における成分比がデ
    ィスクの半径方向において一定でないことを特徴とする
    光ディスク。
  12. 【請求項12】 反射層が、銀以外の成分の占める割合
    が0.5〜10wt%である銀合金から成る請求項11
    に記載の光ディスク。
  13. 【請求項13】 銀以外の成分の占める割合が、ディス
    クの内周から外周に向かって増加している請求項12に
    記載の光ディスク。
  14. 【請求項14】 ディスクの内周で銀以外の成分の占め
    る割合に対して、ディスクの外周で銀以外の成分の占め
    る割合が1割以上大きい請求項12または請求項13に
    記載の光ディスク。
  15. 【請求項15】 銀合金が、銀以外の成分として、A
    u、Cu、Al、Pt、Pd、Nd、Mg、Se、Y、
    Ti、Zr、Hf、C、N、O、V、Nb、Ta、C
    r、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、
    Rh、Te、Pb、SnおよびBiから成る群から選択
    される少なくとも1の元素を含む請求項12〜14のい
    ずれか1項に記載の光ディスク。
  16. 【請求項16】 請求項1に記載の光ディスクを製造す
    る方法であって、記録層を有機色素溶液のスピンコート
    により形成することを含み、 スピンコートを、基板の中心からの距離が異なる位置に
    配置された2以上のノズルから、有機色素の組成がそれ
    ぞれ異なる有機色素溶液を滴下するとともに、各ノズル
    を基板の半径方向で往復運動させながら実施することを
    特徴とする光ディスクの製造方法。
  17. 【請求項17】 請求項3に記載の光ディスクを製造す
    る方法であって、記録層を有機色素溶液のスピンコート
    により形成することを含み、 スピンコートを、基板の中心からの距離が異なる位置に
    配置された2以上のノズルから、粘度がそれぞれ異なる
    有機色素溶液を滴下するとともに、各ノズルを基板の半
    径方向で往復運動させながら実施することを特徴とする
    光ディスクの製造方法。
  18. 【請求項18】 粘度がそれぞれ異なる有機色素溶液
    が、溶剤または溶剤組成がそれぞれ異なる有機色素溶液
    である請求項17に記載の光ディスクの製造方法。
  19. 【請求項19】 請求項8に記載の光ディスクを製造す
    る方法であって、反射層をスパッタリングにより形成す
    ることを含み、 スパッタリングを、基板の一部を覆う遮蔽板をターゲッ
    トと基板との間に配置して、基板を自転させながら実施
    することを特徴とする光ディスクの製造方法。
  20. 【請求項20】 請求項11に記載の光ディスクを製造
    する方法であって、反射層をスパッタリングにより形成
    することを含み、 スパッタリングを、組成が半径方向において一定でない
    ターゲットを用いて実施することを特徴とする光ディス
    クの製造方法。
  21. 【請求項21】 有機色素から成る記録層を有する光デ
    ィスクであって、記録層が、基板の中心からの距離が異
    なる位置に配置された2以上のノズルから、粘度がそれ
    ぞれ異なる有機色素溶液を滴下して、スピンコートする
    ことにより形成された層であることを特徴とする光ディ
    スク。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005056851A1 (ja) * 2003-12-10 2005-06-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. 反射率維持特性に優れた銀合金
JP2009199685A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Ricoh Co Ltd スパッタリング装置及びそれを用いた光記録媒体の製造方法並びに光記録媒体
US8232042B2 (en) * 2005-03-31 2012-07-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Storage medium, reproducing method, and recording method

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