JP2001297483A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点圧を受けた場合にも情報層の破壊や剥離を
生じにくく、しかも硬質物が摺接した場合にも擦り傷が
生じにくい光情報記録媒体を提供する。 【解決手段】 基板２と、当該基板２の片面に担持され
た情報層３と、当該情報層３の外面を覆う保護層４とか
ら光情報記録媒体を構成する。前記保護層４を、前記情
報層３の外面を覆う硬質の第１保護層４ａと、当該第１
保護層４ａの外面を覆う軟質の第２保護層４ｂと、当該
第２保護層４ｂの外面を覆う硬質の第３保護層４ｃとか
ら構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク、光磁
気ディスク、磁気ディスクなどの光情報記録媒体に係
り、特に、カートリッジケースに収納しない状態でドラ
イブ装置に装着されるベアタイプの光情報記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＣＤ（読み出し専用型のコン
パクトディスク）、ＣＤ−Ｒ（追記型のコンパクトディ
スク）又はＣＤ−ＲＷ（書換型のコンパクトディスク）
など、カートリッジケースに収納しない状態でドライブ
装置に装着されるベアタイプの光情報記録媒体が種々市
場に提供されている。

【０００３】この種の光情報記録媒体は、例えばＭＤ
（３．５インチ型の光磁気記録媒体）など、カートリッ
ジケース内に保存され、かつカートリッジケース内に収
納したままの状態でドライブ装置に装着される光情報記
録媒体に比べて、ディスクが損傷しやすく、媒体寿命が
短くなりやすい。このため、従来より、この種の光情報
記録媒体に関しては、情報層を覆う保護層の強化が図ら
れている。

【０００４】従来より提案されている保護層の強化手段
としては、（ａ）情報層を複数の硬質の保護層で覆うも
の、（ｂ）情報層の外面を軟質の第１保護層で覆い、当
該第１保護層の外面を硬質の第２保護層で覆うもの、
（ｃ）情報層の外面を硬質の第１保護層で覆い、当該第
１保護層の外面を軟質の第２保護層で覆うものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】情報層を複数の硬質の
保護層で覆うと、保護層の剛性が高められるため、保護
層に加えられた点圧を広範囲に分散させることができ、
情報層に作用する点圧を緩和することができる。また、
表層に硬質の保護層が配置されるため、保護層に擦り傷
が生じにくく、光情報記録媒体の美観を保持することが
できる。しかしながら、この手段によっては、保護層の
表面に加えられた点圧を吸収することができず、しか
も、保護層の厚みにも自ずと制限があって、保護層の剛
性を無制限に高めることもできないので、情報層に作用
する点圧を実用上十分なレベルまで緩和することが困難
で、点圧に起因する情報層の破壊を解消することができ
ない。

【０００６】一方、情報層の外面を軟質の第１保護層で
覆い、当該第１保護層の外面を硬質の第２保護層で覆う
と、第２保護層に作用する点圧を第１保護層で吸収でき
るため、情報層に作用する点圧を緩和することができ、
点圧に起因する情報層の破壊を減少することができる。
また、表層に硬質の保護層が配置されるため、保護層に
擦り傷が生じにくく、光情報記録媒体の美観を保持する
ことができる。しかしながら、この手段によると、情報
層の表面に軟質の第１保護層が配置されていて、第１保
護層の変形に伴う面方向の力が直接情報層に作用するの
で、情報層が色素等の柔らかい有機化合物をもって形成
されている場合には、情報層の破壊を有効に防止するこ
とができず、しかも、情報層と第１保護層との間の剥離
も生じやすくなる。

【０００７】さらに、情報層の外面を硬質の第１保護層
で覆い、当該第１保護層を軟質の第２保護層で覆うと、
第２保護層に作用する点圧を当該第２保護層の柔軟性で
吸収できるため、情報層に作用する点圧を緩和すること
ができ、点圧に起因する情報層の破壊を防止することが
できる。しかしながら、この手段によると、表層に軟質
層が配置されているため、硬質物が摺接したときに第２
保護層に擦り傷が生じやすく、光情報記録媒体の美観が
劣化しやすいという不都合がある。また、一旦擦り傷が
発生すると、硬質物が直接硬質の第１保護層に接触する
ため、情報層に作用する点圧が急激に大きくなり、情報
層が破壊されやすくなるという問題もある。

【０００８】本発明は、かかる従来技術の不備に鑑みて
なされたものであって、その課題とするところは、点圧
を受けた場合にも情報層の破壊や剥離を生じにくく、し
かも硬質物が摺接した場合にも保護層の表面に擦り傷が
生じにくい光情報記録媒体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は、基板と、当該基板の片面に担持された情
報層と、当該情報層の外面を覆う保護層とを有する光情
報記録媒体において、前記保護層を、前記情報層の外面
を覆う第１保護層と、当該第１保護層の外面を覆う第２
保護層と、当該第２保護層の外面を覆う第３保護層とか
ら構成し、前記第２保護層の硬度を、前記第１保護層及
び第３保護層の硬度よりも低くするという構成にした。

【００１０】かように、保護層を硬質の第１保護層と軟
質の第２保護層と硬質の第３保護層とをもって３層に構
成すると、表層の第３保護層に点圧が作用しても、その
点圧が当該第３保護層の下層に配置された軟質の第２保
護層によって吸収され、かつ当該第２保護層の下層に配
置された硬質の第１保護層によって分散されるので、点
圧の作用に起因する情報層の破壊を有効に防止すること
ができる。また、点圧を受けることによって軟質の第２
保護層が変形し、これに伴う面方向の力が発生しても、
当該第２保護層の下層に硬質の第１保護層が配置されて
いるので、前記面方向の力が情報層に作用せず、情報層
が色素等の柔らかい有機化合物をもって形成されている
場合にも、情報層と保護層との間の剥離が防止される。
さらに、表層に硬質の第３保護層が配置されているの
で、硬質物と接触しても保護層に擦り傷が生じにくく、
光情報記録媒体の美観を長期間美麗に保つことができ
る。

【００１１】なお、前記第２保護層及び第３保護層は、
無色透明の樹脂層をもって構成するほか、光情報記録媒
体にカラー印刷やデザイン印刷を施すための印刷層をも
って構成することもできる。

【００１２】また、前記情報層は、ヒートモード記録材
料又はフォトンモード記録材料からなる記録膜層単体を
もって構成するほか、当該記録膜層と当該記録膜層の外
面を覆う反射層とから構成することもできるし、当該記
録膜層と他の膜、例えば反射層や誘電体膜との組み合わ
せから構成することもできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る情報記録媒体
の一実施形態を、図１乃至図３に基づいて説明する。図
１は本実施形態例に係る情報記録媒体の平面図、図２は
本実施形態例に係る情報記録媒体の断面図、図３は本実
施形態例に係る情報記録媒体の膜構造の詳細を示す要部
拡大断面図である。

【００１４】図１及び図２から明らかなように、本例の
光情報記録媒体１は、片面にプリフォーマットパターン
が形成された基板２と、当該基板２のプリフォーマット
パターン形成面に形成された情報層３と、当該情報層３
の外面を覆う保護層４とをもって構成されている。

【００１５】基板２は、センタ孔２ａを有する円盤状に
形成されており、その片面の最内周部分と最外周部分と
を除くリング状のデータ記録領域５に、微細な凹凸パタ
ーンの集合からなるプリフォーマットパターン６が、前
記センタ孔２ａを中心とする渦巻状又は同心円状に形成
されている。基板２は、例えばガラスやプラスチックな
どの硬質材料をもって形成される。

【００１６】情報層３は、前記データ記録領域５よりも
やや広い範囲にわたって、前記基板２のプリフォーマッ
トパターン形成面に形成される。本例の光情報記録媒体
１においては、図３に示すように、情報層３が、所要の
ヒートモード記録材料又はフォトンモード記録材料から
なる記録膜層３ａと、当該記録膜層３ａの外面を覆う反
射層３ｂとから構成されている。本構成は、ＣＤ−Ｒ又
はＣＤ−ＲＷに特に好適な情報層３の膜構造を示すもの
であって、記録膜層３ａとして有機色素材料を用いるこ
とによってＣＤ−Ｒを、また、記録膜層３ａとして相変
化型記録材料を用いることによってＣＤ−ＲＷを作成す
ることができる。有機色素材料からなる記録膜層３ａは
スピンコート法により、また、相変化型記録材料からな
る記録膜層３ａはスパッタ法又は真空蒸着法などの真空
成膜法により形成される。一方、反射層３ｂは、記録再
生装置に備えられた光検出器（ディテクタ）への反射光
強度を高めて再生感度の向上を図るものであって、例え
ばアルミニウム、銀、金、又はこれらの金属材料を含む
合金をもって形成される。この反射層３ｂも、スパッタ
法又は真空蒸着法などの真空成膜法により形成すること
ができる。

【００１７】保護層４は、情報層３を機械的衝撃や化学
的劣化から保護するものであって、図２に示すように、
情報層３の外面全体を覆うように形成される。本例の光
情報記録媒体１においては、図３に示すように、保護層
４が、第１保護層４ａと第２保護層４ｂと第３保護層４
ｃとからなる３層構造になっている。第１保護層４ａ及
び第３保護層４ｃは、第２保護層４ｂよりも硬質な樹脂
材料をもって構成され、第２保護層４ｂは、第１保護層
４ａ及び第３保護層４ｃよりも柔軟性の高い樹脂材料を
もって形成される。前記第１保護層４ａ及び第３保護層
４ｃを構成する樹脂材料としては、アクリル酸エステ
ル、アクリル系特殊アクリレート、エステル系アクリレ
ート、エステル系モノマー、脂環モノマー又はこれらよ
り選択される少なくとも１種類の樹脂を含む組成物を用
いることができ、前記第２保護層４ｂを構成する樹脂材
料としては、ウレタン系アクリレート又はエーテル系ア
クリレート若しくはこれらより選択される少なくとも１
種類の樹脂を含む組成物を用いることができる。

【００１８】なお、前記第２保護層４ｂ及び第３保護層
４ｃは、所要の樹脂材料に顔料を添加してなるインクを
もって印刷形成することができ、これによって光情報記
録媒体１にカラー印刷やデザイン印刷を施すことができ
る。

【００１９】また、保護層４を構成する各層の厚みは、
情報層３の保護効果を高める上からは厚いほど好ましい
が、厚すぎると保護層４の硬化時に生じるストレスによ
って基板２が変形しやすく、薄すぎると実用上要求され
る保護効果を得ることができないことから、使用する材
料の物性によっても変動するが、第１保護層４ａ、第２
保護層４ｂ、第３保護層４ｃとも、およそ２μｍ乃至１
５μｍにすることが好ましい。

【００２０】以下、試験例を挙げて、本発明に係る光情
報記録媒体の効果を明らかにする。

【００２１】（１）試料 ａ．本案品；射出圧縮成形されたポリカーボネート基板
のプリフォーマットパターン形成面に、有機色素からな
る記録膜層をスピンコート法により形成した後、当該記
録膜層上に銀反射層をスパッタ法により形成して、ディ
スク状光情報記録媒体のもとになるディスク素材を得
た。前記ディスク素材に、アクリル酸エステル組成物か
らなる膜厚が５μｍの第１保護層と、顔料とウレタン系
アクリレートとエーテル系アクリレートと光重合開始剤
と補助剤を含む組成物からなる膜厚が８μｍの第２保護
層と、顔料とアクリル系特殊アクリレートとエステル系
アクリレートとエステル系モノマーと脂環モノマーと光
重合開始剤と補助剤を含む組成物からなる膜厚が８μｍ
の第３保護層とをこの順に形成して、所要のＣＤ−Ｒと
した。但し、第１保護層はスピンコート法により形成
し、第２及び第３の保護層はスクリーン印刷法によって
形成した。

【００２２】ｂ．比較例１；前記ディスク素材に、アク
リル酸エステル組成物からなる膜厚が５μｍの第１保護
層と、顔料とアクリル系特殊アクリレートとエステル系
アクリレートとエステル系モノマーと脂環モノマーと光
重合開始剤と補助剤を含む組成物からなる膜厚が８μｍ
の第２保護層と、アクリル酸エステル組成物からなる膜
厚が８μｍの第３保護層とをこの順に形成して、所要の
ＣＤ−Ｒとした。但し、第１保護層及び第３保護層はス
ピンコート法により形成し、第２保護層はスクリーン印
刷法によって形成した。

【００２３】ｃ．比較例２；前記ディスク素材に、アク
リル酸エステル組成物からなる膜厚が５μｍの第１保護
層と、顔料とアクリル系特殊アクリレートとエステル系
アクリレートとエステル系モノマーと脂環モノマーと光
重合開始剤と補助剤を含む組成物からなる膜厚が８μｍ
の第２保護層とをこの順に形成して、所要のＣＤ−Ｒと
した。但し、第１保護層はスピンコート法により形成
し、第２保護層はスクリーン印刷法によって形成した。

【００２４】ｄ．比較例３；前記ディスク素材に、顔料
とウレタン系アクリレートとエーテル系アクリレートと
光重合開始剤と補助剤を含む組成物からなる膜厚が８μ
ｍの第１保護層と、顔料とアクリル系特殊アクリレート
とエステル系アクリレートとエステル系モノマーと脂環
モノマーと光重合開始剤と補助剤を含む組成物からなる
膜厚が８μｍの第２保護層とをこの順に形成して、所要
のＣＤ−Ｒとした。但し、これら第１保護層及び第２保
護層は、いずれもスクリーン印刷法によって形成した。

【００２５】ｅ．比較例４；前記ディスク素材に、アク
リル酸エステル組成物からなる膜厚が５μｍの第１保護
層と、顔料とウレタン系アクリレートとエーテル系アク
リレートと光重合開始剤と補助剤を含む組成物からなる
膜厚が８μｍの第２保護層とをこの順に形成して、所要
のＣＤ−Ｒとした。但し、第１保護層はスピンコート法
により形成し、第２保護層はスクリーン印刷法によって
形成した。

【００２６】（２）試験装置及び試験方法 試験は、図４に示すように、テーブル１０上に不織布１
１と介して試料である記録済みＣＤ−Ｒ１を固定し、負
荷装置１２の先端部に取り付けられた先端角が６０度の
サファイアガラス１３をＣＤ−Ｒ１の保護層に押し付
け、この状態を保ったままテーブル１０をその面方向に
移送してサファイアガラス１３をＣＤ−Ｒ１の半径方向
に相対移動させ、負荷後のＣＤ−Ｒ１のエラー数をカウ
ントすることによって行った。ＣＤ−Ｒ１への負荷は、
重量が１０〜５０ｇの分銅１４をサファイアガラス１３
の軸心上に置くことによって行い、センタ孔２ａを中心
とする半径２６〜２９ｍｍの領域、半径３１〜３４ｍｍ
の領域、半径３６〜３９ｍｍの領域、半径４１〜４４ｍ
ｍの領域、半径４６〜４９ｍｍの領域、半径５１〜５４
ｍｍの領域について負荷を行った。ＣＤ−Ｒ１への情報
記録は、シナノケンシ株式会社製のＣＤライター「ＰＬ
ＥＸＴＥＲ ＰＸ−Ｒ８２０」により行い、エラー測定
は、ＡＵＤＩＯ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ社製の「ＣＤ
−ＣＡＴＳ」によって行った。

【００２７】（３）試験結果 図５に、試験結果を示す。グラフ中の試験結果を表す線
は、各関係領域ごとに得られた試験データの平均値であ
る。この図から明らかなように、比較例１〜４に係るＣ
Ｄ−Ｒはいずれも約０．２５Ｎ〜０．３Ｎ以上の荷重を
負荷することによって再生信号にエラーが発生したのに
対して、本案品は０．５Ｎの荷重を負荷した場合にも再
生信号にエラーが発生せず、耐擦傷性が格段に改善され
ていることが判った。これは、本案品は、保護層を硬質
の第１保護層と軟質の第２保護層と硬質の第３保護層と
からなる３層構造にしたので、表層の第３保護層に点圧
が作用しても、その点圧が軟質の第２保護層によって吸
収され、かつ当該第２保護層の下層に配置された硬質の
第１保護層によって分散されるので、点圧の作用に起因
する情報層の破壊を有効に防止できるためであると考察
される。

【００２８】また、銀反射層上に軟質の第１保護層と硬
質の第２保護層とをこの順に形成した比較例３のＣＤ−
Ｒは、銀反射層と第１保護層との間に一部剥離が発生し
たが、本案品には剥離が生じなかった。これは、点圧を
受けることによって軟質の第２保護層が変形し、これに
伴う面方向の力が発生しても、当該第２保護層の下層に
硬質にして第２保護層との密着性が良好な第１保護層が
配置されているので、前記面方向の力が銀反射層に作用
しないためであると考察される。

【００２９】また、銀反射層上に硬質の第１保護層と軟
質の第２保護層とをこの順に形成した比較例４のＣＤ−
Ｒは、第２保護層にサファイアガラス１３の摺接痕が形
成されたのに対して、本案品は表層に硬質の第３保護層
が配置されているので、サファイアガラス１３の摺接痕
が形成されず、ＣＤ−Ｒの美観が美麗に保たれた。

【００３０】本案品については、第１保護層、第２保護
層及び第３保護層の膜厚をそれぞれ２μｍ乃至１５μｍ
の範囲で変更しても、前記と同様の結果が得られた。ま
た、第１保護層、第２保護層及び第３保護層を構成する
材料を実施形態の欄に記載の範囲で変更した場合にも、
前記と同様の結果が得られた。

【００３１】なお、前記実施形態例においては、単板構
造の光情報記録媒体を例にとって説明したが、２枚の単
板構造の光情報記録媒体を同心に貼り合わせた両面記録
構造の光情報記録媒体についても同様に実施することが
できる。

【００３２】また、前記実施形態例においては、記録膜
層３ａを備えた追記型又は書換型の光情報記録媒体を例
にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定される
ものではなく、反射層３ｂのみを備えた読み出し専用型
の情報記録媒体（ＣＤ）についても同様に実施すること
ができる。

【００３３】さらに、前記実施形態例においては、ＣＤ
−Ｒ又はＣＤ−ＲＷを例にとって説明したが、本発明の
要旨はこれに限定されるものではなく、記録膜層３ａと
して磁性層が備えられた光磁気情報記録媒体についても
同様に実施することができる。この場合には、情報層３
を、光磁気記録膜と誘電体膜と反射層との組み合わせに
よって構成することができる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、保護層を硬質
の第１保護層と軟質の第２保護層と硬質の第３保護層と
からなる３層構造にしたので、表層の第３保護層に点圧
が作用しても、その点圧が当該第３保護層の下層に配置
された軟質の第２保護層によって吸収され、かつ当該第
２保護層の下層に配置された硬質の第１保護層によって
分散されるので、点圧の作用に起因する情報層の破壊を
有効に防止することができる。また、点圧を受けること
によって軟質の第２保護層が変形し、これに伴う面方向
の力が発生しても、当該第２保護層の下層に硬質の第１
保護層が配置されているので、前記面方向の力が情報層
に作用せず、情報層が色素等の柔らかい有機化合物をも
って形成されている場合にも、情報層と保護層との間の
剥離が防止される。さらに、表層に硬質の第３保護層が
配置されているので、硬質物と接触しても保護層に擦り
傷が生じにくく、光情報記録媒体の美観を長期間美麗に
保つことができる。

【００３５】請求項２に記載の発明は、前記と同様の効
果を有するほか、第２保護層及び第３保護層を印刷層で
置き換えたので、光情報記録媒体の膜構造及び製造工程
を簡略化することができ、所要の光情報記録媒体を安価
に製造することができる。

【００３６】請求項３に記載の発明は、前記と同様の効
果を有するほか、情報層を、ヒートモード記録材料又は
フォトンモード記録材料からなる記録膜層と金属反射膜
及び／又は誘電体膜との組み合わせから構成したので、
光情報記録媒体の再生信号レベル及び記録再生感度を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例に係る光情報記録媒体の平面図であ
る。

【図２】実施形態例に係る光情報記録媒体の断面図であ
る。

【図３】実施形態例に係る光情報記録媒体の要部拡大断
面図である。

【図４】試験装置及び試験方法を示す説明図である。

【図５】試験結果を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ 光情報記録媒体 ２ 基板 ２ａ センタ孔 ３ 情報層 ３ａ 記録膜層 ３ｂ 反射層 ４ 保護層 ４ａ 第１保護層 ４ｂ 第２保護層 ４ｃ 第３保護層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、当該基板の片面に担持された情
   報層と、当該情報層の外面を覆う保護層とを有する光情
   報記録媒体において、前記保護層を、前記情報層の外面
   を覆う第１保護層と、当該第１保護層の外面を覆う第２
   保護層と、当該第２保護層の外面を覆う第３保護層とか
   ら構成し、前記第２保護層の硬度を、前記第１保護層及
   び第３保護層の硬度よりも低くしたことを特徴とする光
   情報記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の情報記録媒体におい
   て、前記第２保護層及び第３保護層が印刷層であること
   を特徴とする情報記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の情報記録媒体におい
   て、前記情報層が、ヒートモード記録材料又はフォトン
   モード記録材料からなる記録膜層と、反射膜及び／又は
   誘電体膜との組み合わせから構成したことを特徴とする
   情報記録媒体。