JP2815245B2 - 光記録素子 - Google Patents
光記録素子Info
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- JP2815245B2 JP2815245B2 JP3095903A JP9590391A JP2815245B2 JP 2815245 B2 JP2815245 B2 JP 2815245B2 JP 3095903 A JP3095903 A JP 3095903A JP 9590391 A JP9590391 A JP 9590391A JP 2815245 B2 JP2815245 B2 JP 2815245B2
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- resin
- optical recording
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック基板の一
主面上に、導電性フィラーを透明樹脂に混合したハード
コート層を形成した光記録素子に関する。
主面上に、導電性フィラーを透明樹脂に混合したハード
コート層を形成した光記録素子に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】現在、光ディスク等の光記
録素子の基板材料としてガラス又はプラスチックが使用
されるが、特にプラスチックは加工・複製が容易である
うえ材料コスト的にも有利であり、ガラス基板より好適
に使用されている。
録素子の基板材料としてガラス又はプラスチックが使用
されるが、特にプラスチックは加工・複製が容易である
うえ材料コスト的にも有利であり、ガラス基板より好適
に使用されている。
【０００３】上記プラスチックには例えばポリカーボネ
ート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等が用いられる
が、これらプラスチック自体は誘電体であるために帯電
してゴミ等が付着したり、一般に硬度が低いことから傷
がつきやすく、これがもとでビットエラーレイト（BER
；記録ビットのなかの誤り率を示すもの）を増加さ
せ、読み出し性能低下の原因となり問題である。
ート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂等が用いられる
が、これらプラスチック自体は誘電体であるために帯電
してゴミ等が付着したり、一般に硬度が低いことから傷
がつきやすく、これがもとでビットエラーレイト（BER
；記録ビットのなかの誤り率を示すもの）を増加さ
せ、読み出し性能低下の原因となり問題である。
【０００４】そこで、これらの問題を解消すべく、基板
の読み出し面にSiO2 等の無機質や導電性フィラーを含
有させた樹脂等でハードコート層を形成したものが提案
されている（特開昭63-155450 号公報、特開昭63-29244
1 号公報等参照）。
の読み出し面にSiO2 等の無機質や導電性フィラーを含
有させた樹脂等でハードコート層を形成したものが提案
されている（特開昭63-155450 号公報、特開昭63-29244
1 号公報等参照）。
【０００５】しかしながら、ハードコート層として上記
無機質を適用したプラスチックの基板では、基板とハー
ドコート層との間に脹れが生じやすく、読み出し性能が
著しく低下し問題である。
無機質を適用したプラスチックの基板では、基板とハー
ドコート層との間に脹れが生じやすく、読み出し性能が
著しく低下し問題である。
【０００６】
【目的】本発明は、上述の問題点を払拭し、高い導電性
を有するうえにレーザー光による最適記録感度の変化が
小さい光記録素子を提供することを目的とする。
を有するうえにレーザー光による最適記録感度の変化が
小さい光記録素子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光記録素子は、
プラスチック基板の一主面側に光記録層を形成し、他の
主面上に導電性フィラーを透明樹脂に混合して成るハー
ドコート層を形成した光記録素子であって、前記導電性
フィラーは、前記透明樹脂の屈折率と同等もしくはそれ
以下の屈折率を有する非導電性の核の表面に、透光性か
つ導電性の表面層を形成したものから成ることを特徴と
する。
プラスチック基板の一主面側に光記録層を形成し、他の
主面上に導電性フィラーを透明樹脂に混合して成るハー
ドコート層を形成した光記録素子であって、前記導電性
フィラーは、前記透明樹脂の屈折率と同等もしくはそれ
以下の屈折率を有する非導電性の核の表面に、透光性か
つ導電性の表面層を形成したものから成ることを特徴と
する。
【０００８】
【作用】上記構成の光記録素子によれば、透明樹脂に含
有させる導電性フィラーを２層構造とし、導電性フィラ
ーの核に屈折率が透明樹脂と同等もしくはそれ以下の材
料を用いるため、ハードコート層での光散乱を防止し
て、書き込み及び読み出し時のパワーロスを低減するこ
とができる。
有させる導電性フィラーを２層構造とし、導電性フィラ
ーの核に屈折率が透明樹脂と同等もしくはそれ以下の材
料を用いるため、ハードコート層での光散乱を防止し
て、書き込み及び読み出し時のパワーロスを低減するこ
とができる。
【０００９】また、導電性フィラーの表面に透光性でか
つ導電性の材料から成る表面層を形成したため、高信頼
性の帯電効果が得られ、ゴミ等の異物の付着が極力防止
できる。
つ導電性の材料から成る表面層を形成したため、高信頼
性の帯電効果が得られ、ゴミ等の異物の付着が極力防止
できる。
【００１０】さらに、ハードコート層でのパワーロスを
低減させるために、ハードコート層の膜厚の影響を抑制
することができ、安定した特性を有する光記録素子を提
供できる。
低減させるために、ハードコート層の膜厚の影響を抑制
することができ、安定した特性を有する光記録素子を提
供できる。
【００１１】
【実施例】本発明に係る一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１に示すように、本実施例の光ディスク
Ｄは基板１の一主面上に第１誘電体層２、光記録層３、
第２誘電体層４、及び金属反射層５を順次積層し、さら
に樹脂保護層６を形成する。また、読み出し面である他
の主面にはハードコート層７を形成したものである。
に説明する。図１に示すように、本実施例の光ディスク
Ｄは基板１の一主面上に第１誘電体層２、光記録層３、
第２誘電体層４、及び金属反射層５を順次積層し、さら
に樹脂保護層６を形成する。また、読み出し面である他
の主面にはハードコート層７を形成したものである。
【００１２】ここで、基板１には厚み1.2 mmのポリカー
ボネート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アモルフ
ァスポリオレフィン樹脂等のディスク状の透明プラスチ
ック基板が用いられる。
ボネート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アモルフ
ァスポリオレフィン樹脂等のディスク状の透明プラスチ
ック基板が用いられる。
【００１３】第１、第２誘電体層２，４の材料は、非晶
質のイットリウムサイアロン（ＹＳｉＡｌＯＮ）とした
が、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭
化シリコン、硫化カドミウム、硫化亜鉛、フッ化マグネ
シウム、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコ
ニウム、酸化シリコン、酸化カドミウム、酸化ビスマス
などを単独またはこれらを組合せた材料を用いてもよ
い。
質のイットリウムサイアロン（ＹＳｉＡｌＯＮ）とした
が、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭
化シリコン、硫化カドミウム、硫化亜鉛、フッ化マグネ
シウム、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコ
ニウム、酸化シリコン、酸化カドミウム、酸化ビスマス
などを単独またはこれらを組合せた材料を用いてもよ
い。
【００１４】光記録層３は非晶質垂直磁化膜であり、そ
の材料としてGdDyFe,GdTbFe,TbFeCo,DyFeCo,GdTbDyFe,G
dTbFeCo,TbDyFeCo,GdDyFeCo,NdGdDyFe,NdDyFeCo,NdGdDy
FeCoなどが用いられる。
の材料としてGdDyFe,GdTbFe,TbFeCo,DyFeCo,GdTbDyFe,G
dTbFeCo,TbDyFeCo,GdDyFeCo,NdGdDyFe,NdDyFeCo,NdGdDy
FeCoなどが用いられる。
【００１５】金属反射層５には、Al,Cr,Ti,Cu,Ag,Au,SU
S などを単独もしくはそれらを組合せた合金が用いられ
る。
S などを単独もしくはそれらを組合せた合金が用いられ
る。
【００１６】樹脂保護層６には、アクリル酸エステル
系、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系、アクリ
ルウレタン系などの紫外線硬化型樹脂等が用いられる。
なお、樹脂保護層６に導電性フィラーを混合した樹脂層
を設けたり、樹脂保護層６上に導電性フィラーを混合し
た樹脂層を設けて帯電防止を図ってもよく、場合によっ
ては樹脂保護層６を全く形成しなくともよい。
系、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系、アクリ
ルウレタン系などの紫外線硬化型樹脂等が用いられる。
なお、樹脂保護層６に導電性フィラーを混合した樹脂層
を設けたり、樹脂保護層６上に導電性フィラーを混合し
た樹脂層を設けて帯電防止を図ってもよく、場合によっ
ては樹脂保護層６を全く形成しなくともよい。
【００１７】ハードコート層７は基板１の読み出し面に
設けた厚み1 〜15μｍのハードコート層であり、後記す
る透明樹脂に図２に示すような導電性フィラーＦを均一
に混合したものを用いる。ここで、導電性フィラーＦは
透明樹脂に近い屈折率を有する透明の非導電性の核８
と、該核８の表面に透明樹脂より高い屈折率を有する透
明な導電性の表面層９を形成したものを用いる。
設けた厚み1 〜15μｍのハードコート層であり、後記す
る透明樹脂に図２に示すような導電性フィラーＦを均一
に混合したものを用いる。ここで、導電性フィラーＦは
透明樹脂に近い屈折率を有する透明の非導電性の核８
と、該核８の表面に透明樹脂より高い屈折率を有する透
明な導電性の表面層９を形成したものを用いる。
【００１８】透明樹脂には、樹脂保護層６と同様な紫外
線硬化型樹脂等を用い、この屈折率は1.5 〜1.6 であ
る。
線硬化型樹脂等を用い、この屈折率は1.5 〜1.6 であ
る。
【００１９】また、核８は非導電性で透明、かつ上記透
明樹脂と同等もしくはそれ以下の屈折率を有する材料で
あればよく、例えばAl2 O 3(1.6),SiO 2 (2.0),CeF
3 (1.6),MgF 2 (1.4),NdF 3 (1.6),LaF 2 (1.6),ThF 4
(1.5) などを単独もしくは適当に組合せて用いる。な
お、ここで（）内は波長400 〜850nm の単色光で測定し
た屈折率を示す。
明樹脂と同等もしくはそれ以下の屈折率を有する材料で
あればよく、例えばAl2 O 3(1.6),SiO 2 (2.0),CeF
3 (1.6),MgF 2 (1.4),NdF 3 (1.6),LaF 2 (1.6),ThF 4
(1.5) などを単独もしくは適当に組合せて用いる。な
お、ここで（）内は波長400 〜850nm の単色光で測定し
た屈折率を示す。
【００２０】また、表面層９は透光性かつ導電性を有す
る材料であればよく、例えば厚み300 〜1500Åの、In 2
O 3(2.0) , SnO 2 (2.0) ,SnO 2 -In(2.0),SnO 2 -Sb
(2.0),Sb 2 O 3 (1.9) ,WO 3 (1.8) ,WO 3 -WO 2 (1.
8),TiO 2 (2.4) などを用い、上記核８に形成して粒径
数百〜数千Åの導電性フィラーＦとする。ここで、表面
層９の形成方法は、例えば表面層９を構成する材料の飽
和溶液（溶媒としてアルコール系溶媒等を用いる）に核
８を混入して再結晶法によるか、スパッタリング等によ
る気相成膜法により形成するなどして行う。
る材料であればよく、例えば厚み300 〜1500Åの、In 2
O 3(2.0) , SnO 2 (2.0) ,SnO 2 -In(2.0),SnO 2 -Sb
(2.0),Sb 2 O 3 (1.9) ,WO 3 (1.8) ,WO 3 -WO 2 (1.
8),TiO 2 (2.4) などを用い、上記核８に形成して粒径
数百〜数千Åの導電性フィラーＦとする。ここで、表面
層９の形成方法は、例えば表面層９を構成する材料の飽
和溶液（溶媒としてアルコール系溶媒等を用いる）に核
８を混入して再結晶法によるか、スパッタリング等によ
る気相成膜法により形成するなどして行う。
【００２１】以下に好適な具体例について説明する。ま
ず、ポリカーボネートの基板１の一主面上に、上記方法
により作製した導電性フィラーＦを透明樹脂に混合し
て、スピンコート法によりハードコート層７を厚さ5 μ
ｍに形成した。なお、この透明樹脂にはアクリル系の紫
外線硬化型樹脂( 大日本インキ（株）製のアクリル系樹
脂；商品名SD-17 ）を用い、その溶媒としてブタノール
・ＩＰＡ混合溶媒を用いた。
ず、ポリカーボネートの基板１の一主面上に、上記方法
により作製した導電性フィラーＦを透明樹脂に混合し
て、スピンコート法によりハードコート層７を厚さ5 μ
ｍに形成した。なお、この透明樹脂にはアクリル系の紫
外線硬化型樹脂( 大日本インキ（株）製のアクリル系樹
脂；商品名SD-17 ）を用い、その溶媒としてブタノール
・ＩＰＡ混合溶媒を用いた。
【００２２】ここで、本発明の導電性フィラーＦを混入
したハードコート層７の効果を確認するために、ハード
コート層７の態様を種々に変えた４種類の試料を用意し
た。すなわち、導電性フィラーＦとして、SiO 2 の核８
にSnO 2 -In の表面層９を形成した試料（Ａ）、SiO 2
の核８にSnO 2 -Sb の表面層９を形成した試料（Ｂ）、
比較例として核８及び表面層９を同一材料のSnO 2 -Sb
とした試料（Ｃ）、及び導電性フィラーＦを全く用いず
に上記透明樹脂のみから成るハードコート層７を用いた
試料（Ｄ）を用意した。なお、試料（Ａ）及び（Ｂ）の
表面層９の膜厚は約600 Åであり、導電性フィラーＦの
最大粒径は約1 μｍ、平均粒径で約4000Åである。ま
た、ハードコート層７中の導電性フィラーＦの含有量は
約10重量％である。
したハードコート層７の効果を確認するために、ハード
コート層７の態様を種々に変えた４種類の試料を用意し
た。すなわち、導電性フィラーＦとして、SiO 2 の核８
にSnO 2 -In の表面層９を形成した試料（Ａ）、SiO 2
の核８にSnO 2 -Sb の表面層９を形成した試料（Ｂ）、
比較例として核８及び表面層９を同一材料のSnO 2 -Sb
とした試料（Ｃ）、及び導電性フィラーＦを全く用いず
に上記透明樹脂のみから成るハードコート層７を用いた
試料（Ｄ）を用意した。なお、試料（Ａ）及び（Ｂ）の
表面層９の膜厚は約600 Åであり、導電性フィラーＦの
最大粒径は約1 μｍ、平均粒径で約4000Åである。ま
た、ハードコート層７中の導電性フィラーＦの含有量は
約10重量％である。
【００２３】このように、最初にハードコート層７を形
成するのは、光記録層３等の形成過程で読み出し面にゴ
ミ等に異物が付着するのを防止するためである。ただ
し、光記録層３等の形成後に、ハードコート層７の形成
を行っても構わない。
成するのは、光記録層３等の形成過程で読み出し面にゴ
ミ等に異物が付着するのを防止するためである。ただ
し、光記録層３等の形成後に、ハードコート層７の形成
を行っても構わない。
【００２４】次に、上記各試料に対しマグネトロンスパ
ッタリング装置により、基板１の他の主面上に非晶質の
イットリウム・サイアロンから成る第１誘電体層２を膜
厚約1000Åに形成し、次いで、GdDyFeの垂直磁化膜から
成る光記録層３を膜厚約200Åに形成し、さらに、第１
誘電体層２と同様なイットリウム・サイアロンから成る
第２誘電体層４を膜厚約300 Åに形成し、その上にAlの
金属反射膜５を膜厚約1000Åに形成し、そして、この上
にアクリルウレタン系の紫外線硬化型樹脂（大日本イン
キ（株）製のアクリルウレタン系樹脂；商品名SD-301）
をスピンコート法により形成して膜厚約10μｍの樹脂保
護層６とした。
ッタリング装置により、基板１の他の主面上に非晶質の
イットリウム・サイアロンから成る第１誘電体層２を膜
厚約1000Åに形成し、次いで、GdDyFeの垂直磁化膜から
成る光記録層３を膜厚約200Åに形成し、さらに、第１
誘電体層２と同様なイットリウム・サイアロンから成る
第２誘電体層４を膜厚約300 Åに形成し、その上にAlの
金属反射膜５を膜厚約1000Åに形成し、そして、この上
にアクリルウレタン系の紫外線硬化型樹脂（大日本イン
キ（株）製のアクリルウレタン系樹脂；商品名SD-301）
をスピンコート法により形成して膜厚約10μｍの樹脂保
護層６とした。
【００２５】上記各試料に対してハードコート層７の比
抵抗と最適記録感度の変化量△ＰW （mW）を測定した結
果を表１に示す。なお、最適記録感度については、まず
Ｃ／Ｎ値のレーザーパワー依存性を試料Ｄを用いて測定
し、Ｃ／Ｎ値が最大値を示す時のレーザーパワーを最適
記録感度の標準値とした。同様に各試料の最適記録感度
も測定し、標準値との差を△ＰW とした。
抵抗と最適記録感度の変化量△ＰW （mW）を測定した結
果を表１に示す。なお、最適記録感度については、まず
Ｃ／Ｎ値のレーザーパワー依存性を試料Ｄを用いて測定
し、Ｃ／Ｎ値が最大値を示す時のレーザーパワーを最適
記録感度の標準値とした。同様に各試料の最適記録感度
も測定し、標準値との差を△ＰW とした。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１から明らかなように、本発明の構成を
成す導電性フィラーＦを有する試料（Ａ）及び試料
（Ｂ）では、高い導電性が得られるとともに最適記録感
度の変化量△ＰW もごく僅かであった。これは、ハード
コート層７での光散乱が生じにくく、レーザーの記録パ
ワーロスが最小限にとどまったためと推測される。
成す導電性フィラーＦを有する試料（Ａ）及び試料
（Ｂ）では、高い導電性が得られるとともに最適記録感
度の変化量△ＰW もごく僅かであった。これは、ハード
コート層７での光散乱が生じにくく、レーザーの記録パ
ワーロスが最小限にとどまったためと推測される。
【００２８】一方、導電性フィラーＦがSnO 2 -Sb の試
料（Ｃ）の場合には、比抵抗はやや高く、しかも最適記
録感度の変化量△ＰW は大きく、光記録素子としては充
分なものではなかった。また、導電性フィラーＦの無い
試料（Ｄ）では比抵抗が高すぎ光記録素子として全く使
用不可能なものであった。
料（Ｃ）の場合には、比抵抗はやや高く、しかも最適記
録感度の変化量△ＰW は大きく、光記録素子としては充
分なものではなかった。また、導電性フィラーＦの無い
試料（Ｄ）では比抵抗が高すぎ光記録素子として全く使
用不可能なものであった。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明の光記録素子によ
れば、プラスチック基板の一方の主面上に形成した導電
性フィラーを透明樹脂に混合して成るハードコート層に
おいて、導電性フィラーを、前記透明樹脂の屈折率と同
等もしくはそれ以下の屈折率を有する非導電性の核の表
面に、透光性かつ導電性の表面層を形成したことによ
り、以下に示すような効果を期待することができる。
れば、プラスチック基板の一方の主面上に形成した導電
性フィラーを透明樹脂に混合して成るハードコート層に
おいて、導電性フィラーを、前記透明樹脂の屈折率と同
等もしくはそれ以下の屈折率を有する非導電性の核の表
面に、透光性かつ導電性の表面層を形成したことによ
り、以下に示すような効果を期待することができる。
【００３０】・透明導電性材料が及ぼす光散乱が抑制さ
れ、記録・再生に必要な光エネルギーを極力小さくする
ことができる。
れ、記録・再生に必要な光エネルギーを極力小さくする
ことができる。
【００３１】・高い導電性が得られるため、従来のよう
にゴミ等の異物が付着するおそれがない。
にゴミ等の異物が付着するおそれがない。
【００３２】・光散乱が抑制されるため、ハードコート
層の膜厚のむらが許容でき基板の内周と外周とでハード
コート層に膜厚差があっても、記録・再生の特性変化が
ほとんどない。
層の膜厚のむらが許容でき基板の内周と外周とでハード
コート層に膜厚差があっても、記録・再生の特性変化が
ほとんどない。
【００３３】・特に、導電性フィラーの核にセラミック
を用いれば、温度・湿度に安定であり、種々の環境での
耐久性に優れたハードコート層が得られる。
を用いれば、温度・湿度に安定であり、種々の環境での
耐久性に優れたハードコート層が得られる。
【図１】本発明に係る一実施例の光記録素子を示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】導電性フィラーの縦断面図である。
【符号の説明】 １ ・・・ 基板 ２ ・・・ 第１誘
電体層 ３ ・・・ 光記録層 ４ ・・・ 第２誘
電体層 ５ ・・・ 金属反射層 ６ ・・・ 樹脂保
護層 ７ ・・・ ハードコート層 ８ ・・・ 核 ９ ・・・ 表面層 Ｄ ・・・ 光記録素子 Ｆ ・・・ 導電性
フィラー
電体層 ３ ・・・ 光記録層 ４ ・・・ 第２誘
電体層 ５ ・・・ 金属反射層 ６ ・・・ 樹脂保
護層 ７ ・・・ ハードコート層 ８ ・・・ 核 ９ ・・・ 表面層 Ｄ ・・・ 光記録素子 Ｆ ・・・ 導電性
フィラー
Claims (1)
- 【請求項１】 プラスチック基板の一主面側に光記録層
を形成し、他の主面上に導電性フィラーを透明樹脂に混
合して成るハードコート層を形成した光記録素子であっ
て、前記導電性フィラーは、前記透明樹脂の屈折率と同
等もしくはそれ以下の屈折率を有する非導電性の核の表
面に、透光性かつ導電性の表面層を形成したものから成
ることを特徴とする光記録素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095903A JP2815245B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 光記録素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095903A JP2815245B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 光記録素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325945A JPH04325945A (ja) | 1992-11-16 |
| JP2815245B2 true JP2815245B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14150257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3095903A Expired - Fee Related JP2815245B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 光記録素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815245B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014055491A1 (en) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | Corning Incorporated | Surface-modified glass substrate |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3095903A patent/JP2815245B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04325945A (ja) | 1992-11-16 |
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