JPH01150253A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、高エネルギー密度のレーザービームを用いて
情報の書き込みおよび／または読み取りができる情報記
録媒体に関するものである。

［発明の技術的背景］ 近年において、レーザービーム等の高エネルギー密度の
ビームを用いる情報記録媒体が開発され、実用化されて
いる。この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ
・ディスク、オーディオ・ディスク、さらには大容量静
止画像ファイルおよび大容量コンピュータ用ディスク・
メモリーとして使用されつるものである。

光ディスクは、基本構造としてプラスチック、ガラス等
からなる円盤状の透明基板と、この上に設けられたＢｉ
、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｔｅ等の金属または半金属からなる記録
層とを有する。なお、記録層が設けられる側の基板表面
には通常、基板の平面性の改善、記録層との接着力の向
上あるいは光ディスクの感度の向上などの点から、高分
子物質からなる下塗層または中間層が設けられている。

光ディスクへの情報の書き込みは、たとえばレーザービ
ームをこの光ディスクに照射することにより行なわれ、
記録層の照射部分がその光を吸収して局所的に温度上昇
する結果、物理的あるいは化学的な変化を生じてその光
学的特性を変えることにより情報が記録される。光ディ
スクからの情報の読み取りもまた、レーザービームを光
ディスクに照射することなどにより行なわれ、記録層の
光学的特性の変化に応じた反射光または透過光を検出す
ることにより情報が再生される。

また、最近では記録層を保訊するためのディスク構造と
して、二枚の円盤状基板のうちの少なくとも一枚の基板
上に記録層を設け、この二枚の基板を記録層が内側に位
置し、かつ空間を形成するようにリング状内側スペーサ
とリング状外側スペーサとを介して接合してなるエアー
サンドイッチ構造が提案されている。このような構造を
有する光ディスクでは、記録層は直接外気に接すること
がなく、情報の記録、再生は基板を透過するレーザー光
で行なわれるために、一般に記録層が物理的または化学
的な損傷を受けたり、あるいはその表面に塵埃が付着し
て情報の記録、再生の障害となることがない。

情報記録媒体は、前述のように種々の分野において非常
に利用価値が高いものであり、種々改良が重ねられてい
るが、さらに、記録する際の感度が少しでも高いもので
あること、また再生時のＣ／Ｎ等が良好であることモし
て耐久性の点から記録層の基板との接着性が優れたもの
であること等の種々の特性の向上が望まれている。

上記のような課題を解決するため、記録層やディスクの
構造ばかりでなく、基板の表面処理方法についても研究
がなされている。−数的な基板の表面処理方法は、基板
を水や有機溶剤等を使用して洗浄することにより、基板
表面の汚れや油脂分等を除去を行なっている。これによ
り、主に記録層の基板に対する接着性を向上させるのに
効果を上げている。また、特開昭５９−１７１０４２号
公報にはプラスチック基板表面を放電処理を施こした後
、その表面に金属記録層を設けることが開示されている
。そして、この場合にも得られた情報記録媒体は記録層
と基板との接着性の向上に効果があるとしている。

しかしながら、このような情報記録媒体は接着性が良好
で記録層の劣化が少なく耐久性等の優れたものではある
が、記録感度や再生時のＣ／Ｎ等の特性が充分に優れて
いるとは言えない。

［発明の目的］ 本発明は、記録感度が向上し、モしてＣ／Ｎおよびジッ
ターか改善され、さらに記録時の使用可能なレーザーパ
ワーの出力範囲（ラチチュード）が広がワた情報記録媒
体を提供することをその目的とするものである。

［発明の要旨］ 本発明は、プラスチック基板上に、レーザーによる情報
の書き込みおよび／または読み取りが可能な金属記録層
が設けられた情報記録媒体において、該プラスチック基
板の含水率が０．４重量％以下であることを特徴とする
情報記録媒体にある。

尚、本発明の含水率は、下記の方法による測定値である
。

乾燥処理したプラスチック基板を５±１ｇ採り、この重
量をＷｌとする。そしてこのサンプルを温度１２０℃、
真空度１０−コＴｏｒｒ、６〜１０時間の条件でさらに
乾燥し、重量が一定になった時の重量をＷ２として、下
記の式より含水率を算出した。

含水率（重量％）＝ （Ｗｌ−Ｗ２）／ＷＩＸ１００ ［発明の効果］ 本発明のように、プラスチック基板を含水率が０．４重
量％以下の基板とし、その表面に金属記録層を設けるこ
とによって、記録感度が向上し、モしてＣ／Ｎおよびジ
ッターが改善され、さらに記録時の使用可能なレーザー
パワーの出力範囲（ラチチュード）が広がった情報記録
媒体を得ることができる。

上記効果は、ポリカーボネート基板を含水率が０．４重
量％以下の基板とした後、該表面に金属記録層にＩｎと
ＧｅＳ、（ｏ＜菫≦２）との組合わせからなる金属記録
層を設けた場合に顕著である。

［発明の詳細な記述］ 本発明の情報記録媒体は、たとえば以下のような方法に
より製造することができる。

本発明において使用する基板は、従来より情報記録媒体
の基板として用いられている各種のプラスチック材料か
ら任意に選択することができる。

基板の光学的特性、平面性、加工性、取扱い性、経時安
定性および製造コストなどの点から、基板材料の例とし
てはセルキャストポリメチルメタクリレート、射出成形
ポリメチルメタクリレート等、のアクリル樹脂；ポリ塩
化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；
エポキシ樹脂；およびポリカーボネートを挙げることが
できる。これらのうちで寸度安定性、透明性および平面
性などの点から、好ましいものはポリメチルメタクリレ
ート、エポキシ樹脂および゛ポリカーボネートである。

特に好ましくはポリカーボネートである。

上記プラスチック基板上には、射出成形あるいは押出成
形等により直接基板上にプレグルーブを設けられていて
もよい。

次に、本発明の特徴的な要件である基板の乾燥処理が行
なわれる。この処理により該プラスチック基板の含水率
が０．４重量％以下にすることが必要である。好ましく
は０．３重量％以下である。

上記乾燥処理の方法としては例えば以下のようなものが
適当である。

１）真空乾燥 真空度Ｉ　Ｔｏｒｒ以下にて乾燥を行なう。

２）加熱乾燥 温度が５０℃以上で使用するプラスチックの軟化温度以
下にて乾燥を行なう。

３）真空加熱乾燥 １）および２）の条件を組み合わせて乾燥を行なう。

好ましくは、３）の真空加熱乾燥で、具体的な条件とし
ては真空度１０−２Ｔｏｒｒ以下、７０℃以上にて２〜
１０時間の乾燥である。

上記乾燥処理された基板上には、金属記録層が設けられ
る。

上記金属材料の例としては、低融点金属としてＴｅ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ｂｉなど：その他の金属としてＡｇ、ＡＭ、
Ｃ０１Ｃｕ、Ｇａ、Ｍｏ、Ｎｉ。

Ｓｉ、Ｖ、Ａｕ、Ｂｅ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ。

Ｎｂ、Ｐｄ、ＴｉおよびＺｎなどを挙げることができる
。好ましくは低融点金属である。

上記金属と組み合わせて用いられる金属硫化物としては
、ＣｒＳ、Ｃｒ２５．Ｃｒ２５）、ＭｏＳ２、ＭｎＳ、
ＦｅＳ、ＦｅＳ２、ＣｏＳ。

Ｃｏ２５３ＪＮｉＳ、Ｎｉ　　２Ｓ、ＰｂＳ、Ｃｕ２Ｓ
％　Ａｇ、Ｓ、　　ＺｎＳ、　　Ｉｎ２５２　、　Ｉｎ
２５２、ＳｎＳ、５ｎＳ２、Ａｓ２Ｓ３．５ｂ２Ｓ３、
Ｂｉ　２Ｓ、などを挙げることができる。

金属硫化物の他に、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＲｈＦ２など
の金属弗化物およびＭｏ０２、Ｉｎ２Ｏ、Ｉｎ２Ｏ３、
Ｇｅｍ、ＰｂＯなとの金属酸化物を挙げることができる
。

上記の中で金属と金属硫化物の組み合わせが好ましく、
その比率は金属と金属硫化物が重量比で９９：１〜２０
：８０の範囲であり、好ましくは９５：５〜７５：２５
の範囲である。

さらに好ましくは記録層の材料としては、金属にＩｎと
金属硫化物にＧａ５ｐ（ただし、Ｘは０くｘ≦２の範囲
の数である）との組合わせを用いることである。

記録層は、上記材料を蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティングなどの方法により基板上に形成される。

記録層の層Ｊ′Ｊは光情報記録に要求される光学濃度の
点から一般に５００〜１５ｏｏＸの範囲である。

本発明のように、プラスチック基板を上記乾燥処理によ
り特定の含水率としたその基板表面に上記金属記録層を
設けることによって、記録感度が向上し、モしてＣ／Ｎ
およびジッターが改善され、さらに記録時の使用可能な
レーザーパワーの出力範囲（ラチチュード）が広がった
情報記録媒体を得ることができる。

すなわち、本発明者等の検討によると、プラスチック基
板中には通常０．５重量％前後の値の水分が含まれてお
り、このような基板に真空蒸着により金属記録層を設け
た場合、真空蒸着中に水分子が基板より徐々に蒸発する
ため、該記録層に層厚の不均一さ、密着性不良あるいは
ピンホール等をもたらすため、充分に優れた記録、再生
特性を有する記録層が得られにくいことが明らかとなっ
た。さらに、基板中に含まれる水分がほとんど蒸発しな
い場合でも、経時的にその水分によって金属記録層が侵
され、酸化等の変質が生ずることも明らかとなフた。

従って、本発明の情報記録媒体においては、真空蒸着中
に水分の蒸発がほとんど起こらないため均質な金属記録
層が得られることから、上記記録感度、Ｃ／Ｎおよびジ
ッターが改善され、さらに広いラチチュードを有する情
報記録媒体を得ることが可能である。

そして、上記効果は、基板にポリカーボネートおよび金
属記録層にＩｎとＧｅ５１　（０＜Ｘ≦２）との組合わ
せを用いた場合に顕著である。

上記プラスチック基板を乾燥処理を行なった後に下記の
下塗り層、プレグルーブ層および／または中間層を設け
ても良いが、乾燥処理による上記記録層の特性向上の効
果が劣ることがある。

記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善、
接着力の向上および記録層の変質の防止の目的で、下塗
層が設けられていてもよい。下塗層の材料としては、た
とえば、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸・メタ
クリル酸共重合体、ニトロセルロース、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高分子物質；シ
ランカップリング剤などの有機物質；および無機酸化物
（Ｓ　ｉ　Ｏ２、ＡＩＬ２０コ等）、無機弗化物（Ｍｇ
Ｆ２）などの無機物質を挙げることができる。

基板（または下塗層）上には、トラッキング用溝または
アドレス信号等の情報を表わす凹凸の形成の目的で、プ
レグルーブ層が設けられてもよい。プレグルーブ層の材
料としては、アクリル酸のモノエステル、ジエステル、
トリエステルおよびテトラエステルのうちの少なくとも
一種の千ツマ−（またはオリゴマー）と光重合開始剤と
の混合物を用いることができる。

プレグルーブ層の形成は、まず蹟密に作られた母型（ス
タンバ−）上に上記のアクリル酸エステルおよび重合開
始剤からなる混合液を塗布し、さらにこの塗布液層上に
基板を載せたのち、基板または母型を介して紫外線の照
射により液層を硬化させて基板と液相とを固着させる。

次いで、基板を母型から剥離することにより、プレグル
ーブ層の設けられた基板が得られる。プレグルーブ層の
層厚は、一般に０．０５〜１００μｍの範囲内であり、
好ましくは０．１〜５０μｍの範囲内である。

基板（または下塗層もしくはプレグルーブ層）上、もし
くは基板に直接プレグルーブが設けらゎた場合には該プ
レグルーブ上には、更に塩素化ポリオレフィンなど公知
の各種の材料からなる中間層が設けられていてもよい。

特に、中間層の材料が塩素化ポリオレフィンである場合
には、レーザービームの照射による熱エネルギーが記録
層から基板等への熱伝導によって損失するのを低減する
ことができ、かつ塩素化ポリオレフィン層の被照射部分
からガスが発生してビットの形成が一層容易となり、し
たがってピットエラーレートをさらに低減することがで
き、かつ記録感度をさらに向上させることかできる。

中間層材料として用いられる塩素化ポリオレフィンは一
般に塩素化率が３０％以上のものであり、好ましくは５
０％以上、特に好ましくは５０〜７０％の範囲内の塩素
化率を有するものである。また、熱安定性及び溶解性の
面から、これらの塩素化ポリオレフィンのうちでも塩素
化ポリエチレンおよび塩素化ポリプロピレンが特に好ま
しい。塩素化ポリオレフィン層は、上記塩素化ポリオレ
フィンを溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこの塗
布液を基板上に塗布して設けることが可能である。

塩素化ポリオレフィンを溶解するための溶剤としては、
トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソ
ルブアセテート、メチルエチルケトン、１．２−ジクロ
ルエタン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、エチルエーテ
ル、ジオキサンなどを挙げることができる。

こわらの塗布液中には、さらに可塑剤、滑剤なと各種の
添加剤を目的に応じて添加することも可能である。

塗布方法としては、スプレー法、スピンコード法、デイ
ツプ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクター
ロール法、スクリーン印刷法などを挙げることができる
。

基板表面（または下塗層）に塗布して塗膜を形成したの
ち乾燥することにより、基板（または下塗層）上に塩素
化ポリオレフィン層を形成することができる。塩素化ポ
リオレフィン層の層厚は、一般にｌＯ〜１０００λ、好
ましくは、１００〜５００Ｘの範囲内である。

なお、基板の記録層が設けられる側とは反対側の表面に
は耐傷性、防湿性などを高めるために、たとえば二酸化
ケイ素、酸化スズ、弗化マグネシウムなどの無機物質；
熱可塑性樹脂、光硬化型樹脂などの高分子物質からなる
薄膜が真空蒸着、スパッタリングまたは塗布等の方法に
より設けられていてもよい。

このようにして基板および記録層がこの順序で積層され
た基本構成からなる情報記録媒体を製造することができ
る。

なお、貼り合わせタイプの記録媒体においては、上記構
成を有する二枚の基板を接着剤等を用いて接合すること
により製造することができる。

また、エアーサンドイッチタイプの記録媒体においては
、二枚の円盤状基板のうちの少なくとも一方が」二記構
成を有する基板を、リング状の外側スペーサと内側スペ
ーサとを介して接合することにより製造することができ
る。

次に本発明の実施例および比較例を記載する。

［実施例１］ 円盤状ポリカーボネート基板（外径：１３０ｍｍ、内径
：　１５ｍｍ、厚さ：　１．２ｍｍ）表面を温度８０℃
、真空度１０−３にて１２時間の真空乾燥処理を行なっ
た。この時の含水率は０．２重量％であった。

次に、この表面に基板温度９０℃、蒸着レート４λ／秒
、真空度１０　＝Ｔｏｒｒの条件にてＧｅＳおよびＩｎ
を共蒸着して層厚が６００又の記録層を設けた。このよ
うにして基板および記録層からなる情報記録媒体を製造
した。

［比較例１］ 実施例１において、ポリカーボネート基板の真空乾燥処
理を行なわなかった以外は実施例１と同様にして、順に
基板および記録層からなる情報記録媒体を製造した。ま
た上記基板の含水率は０．２重量％であった。

［情報記録媒体の評価］ （１）Ｃ／Ｎが最大となる記録パワー （２）ラチチュード 最大Ｃ／Ｎの９５％が得られる記録パワーの範囲 （３）Ｃ／Ｎの低下 再生レーザーパワー１．２ｍＷにて同一トラックを連続
再生した時のＣ／Ｈの低下を測定した。

上記の測定条件は、５．５ｍ／秒の線速、書き込み周波
数３．６３ＭＨｚ、オンパルス９０　ｎ５ｅｃの条件で
二値情報の記録を行ない、スペクトルアナライザーによ
りバンド幅３０ｋＨｚにて上記値の測定を行なった。

得られた結果をまとめて第１表に示す。

第１表 最大Ｃ／Ｎ　　　ラチチュ　　　Ｃ／Ｎ低下（ｍＷ）　
　　　　　−ド（ｍｌｌ）　　　　　（ｄｌｌ）実施例
１　８　　６〜１０　　　０ 比較例１　　８　　６．５〜９．５２ 第１表に示された結果から明らかなように、本発明の情
報記録媒体（実施例１）は、基板の乾燥処理を行なわな
かった比較例１に比較して、ラチチュードが優れており
、また連続再生後のＣ／Ｎの低下が少なく耐久性に優れ
ている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １。プラスチック基板上に、レーザーによる情報の書き
   込みおよび／または読み取りが可能な金属記録層が設け
   られた情報記録媒体において、該プラスチック基板の含
   水率が０．４重量％以下であることを特徴とする情報記
   録媒体。 ２。該プラスチック基板の含水率が０．３重量％以下で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報
   記録媒体。 ３。上記金属記録層が、金属および金属硫化物からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報記録
   媒体。 ４。上記金属の主成分がＩｎであり、そして上記金属硫
   化物の主成分がＧｅＳ＿ｘ（０＜ｘ≦２）であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報記録媒体。 ５。上記プラスチック基板が、ポリカーボネート、ポリ
   メチルメタクリレートおよびエポキシ樹脂からなる群よ
   り選ばれる少なくとも一種の材料よりなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の情報記録媒体。 ６。上記プラスチック基板がポリカーボネートよりなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報記録
   媒体。