JPH01191352A - 情報記録媒体の製造方法 - 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、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情報記録媒体の製造方法に関する。

［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うるちのである。

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護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ザ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るが、例えば、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、そして上記特性が経時的に変化
しない、すなわち耐久性の優れていること等の種々の特
性の向上が望まれている。

上記のような課題の中で特に耐久性“の改善を行なう方
法として、上記ディスクの構造をサンドインチ構造にす
る等の構造面からの改良、あるいは記１２ＦＩの下に下
塗層をＪジけたり、記録層の上に保護層を設けたりして
多層構造とする方法が知られている。さらに、記録層自
体の改良方法としてＴｅからなる金属記録層を酸化処理
する方法が提案されている（特開昭６Ｏ−４２０９５）
。

しかしながら、上記情報記録媒体は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、ま
た、ディスクを製造する上で、工程が複雑となることか
らも有利であるとはいえない。

［発明の目的］ 本発明は、記録感度、Ｃ／Ｎおよびジッターの各特性が
経時的に低下することのない耐久性、および読取り耐久
性とが向上した情報記録媒体の製造方法を提供すること
をその目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、基板上に金属および金属硫化物からなる記録
材料を酸素を含む雰囲気中で蒸着することにより、該基
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を形成することを特徴とする
情報記録媒体の製造方法にある。

上記本発明の情報記録媒体の製造方法における好ましい
態様は以下の通りである。

ｌ）該蒸着が酸素を５０容量％以上有する雰囲気中で行
なわれることを特徴とする上記情報記録媒体の製造方法
。

２）−上記基板がポリカーボネート、ポリメチルメタク
リレートおよびガラスからなる群より選ばれる少なくと
も一種の材料からなることを特徴とする上記情報記録媒
体の製造方法。

３）上記プラスチック基板がポリカーボネートからなる
ことを特徴とする上記情報記録媒体の製造方法。

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Ｇｅ５ｘ（ただし、Ｘは０＜Ｘ≦２の範
囲の数である）であることを特徴とする上記情報記録媒
体の製造方法。

［発明の効果］ 本発明の情報記録媒体の製造方法は、上記のように、基
板上に金属および金属硫化物からなる記録材料を酸素を
含む雰囲気中で蒸着することにより、記録層を形成する
ことを特徴としている。この方法により得られる情報記
録媒体は、金属記録層が化学的、物理的に安定化するた
め、読取り耐久性等の耐久性が向上し、そして記録感度
、Ｃ／Ｎおよびジッターの経時的な変化が少ない耐久性
の改善された情報記録媒体を得ることができる。

また本発明の製造方法により、ディスクの製造工程が複
雑となることなしに耐久性の優れ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表面に金属記録層に
ＩｎとＧｅＳ、（ただし、Ｘは０＜Ｘ≦２の範囲の数で
ある）との組合せからなる金属記録層を設けた場合に顕
著である。

［発明の詳細な説明 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ソーダ石灰ガラス等のガラス：
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
、ポリカーボネートおよびガラスであり、特に好ましく
はポリカーボネート樹脂である。

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、基板（所望により下塗層もしくは中間層）表面に
は、本発明の金属と金属硫化物との組合せからなる金属
記録層が設けられる。

上記全屈材料の例としては、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、ＡｆＬ
、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｓ　ｔ、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．Ｃｒ２５３、ＭｏＳ２．ＭｎＳ、
ＦｅＳ、ＦｅＳ２、ＣｏＳ、Ｃｏ２５３．Ｎｉｐ、Ｎｉ
　２Ｓ、ＰｂＳ、Ｃｕ２Ｓ、Ａｇ２Ｓ、ＺｎＳ、Ｉｎ２
Ｓ３、Ｉｎ２５２．ＳｎＳ、５ｎＳ２、ＡＳｚＳ３．５
ｂ２Ｓコ、Ｂｉ　２３３などを挙げることができる。

金属と金属硫化物との比率は重量比で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お
よび金属硫化物にＧｅ５ｘ（ただし、ＸはＯ＜ｘ≦２の
範囲の数である）が用いることである。

上記金属と組み合わせて用いられる記録層の材料として
、は、金属硫化物の他に；ＭｇＦ２、ＣａＦ２．ＲｈＦ
３などの金属弗化物およびＭ。

Ｏ２、Ｉｎ２Ｏ，Ｉｎ２Ｏ３、Ｇｅ０１ｐｂｏなどの金
属酸化物を用いても差し支えない。

本発明の情報記録媒体の製造方法の特徴的な要件である
前記基板に記録層を設ける方法は、上記金属および金属
硫化物等の材料を酸素を含む雰囲気中で蒸着することに
より行なわれる。

上記蒸着方法は、公知の方法により行なうことができる
。上記蒸着に用いられる真空蒸着装置は、基本的には、
蒸着体を加熱するための蒸着源および蒸発物が付着でき
る位置に置かれた基板支持台、これらを収容するための
ペルジャー（チェンバー）、そしてペルジャー内を真空
にするための真空ポンプから成っている。蒸発源は、蒸
発体を置くためのタングステン線から作られた蒸発用フ
ィラメントと加熱のために電圧をかける変圧器から基本
的の構成されている０通常変圧器を用いてθ〜２２０ｖ
の範囲で蒸発用フィラメントに電圧がかけられ、この電
圧の調整により蒸着速度を変化させることができる。真
空ポンプは回転ポンプおよび拡散ポンプから構成されて
おり、回転ポンプで粗引きを行ない、そして拡散ポンプ
を用い　　。

て高真空にしている。

本発明の上記金属記録層を設ける蒸着方法は上記装置を
用いて例えば以下の手順にて行なわれる。

（１）上記支持台に基板を取り付け、上記金属等の材料
は蒸着源に固定する。

（２）ペルジャー内を真空にし、酸素を主成分とする気
体を導入する。

（３）蒸発源を加熱し、金属等の材料を蒸発させる。

（４）　、ＩＳｉ板に所定の居厚の蒸発物が得られたら
、加熱を停止して、蒸着を終了する。

上記（２）における、真空度はｌ　Ｘ　１０−３〜ｌＸ
　Ｉ　Ｏ＝Ｔ　ｏ　ｒ　ｒノＱ囲が好ましく、ｌ　Ｘ　
１０−４〜ｌＸｌ０−５Ｔｏｒｒの範囲が特に好ましい
。また、ペルジャー内に存在する気体（雰囲気気体）は
、酸素が５０容賃％以上占めていることが好ましい。酸
素以外の気体としては、不活性な気体であればよく、窒
素、不活性ガス、空気等が挙げられる。また上記支持台
に取り付けられた基板は蒸着時に２０〜８０℃の範囲に
あることが好ましい。蒸着レートは主に蒸発源の加熱の
調整により行ない、２〜２０又／秒の範囲が好ましい、
該記録層の層厚は光情報記録に要求される光学濃度の点
から一般に２００〜ｔｓｏｏｚの範囲である。

本発明は特に高い反射率を得る必要から３００〜１００
０Ｘの範囲にあることが好ましい。

上記のように、本発明の情報記録媒体は、酸素雰囲気中
で蒸着により設けられた金属記録層を有している。これ
により、金属記録層が化学的、物理的に安定化し、耐久
性に優れた。情報記録媒体を得ることができる。すなわ
ち、酸素雰囲気中で蒸着により設けられ金属記録層を構
成している金属および金属硫化物等は、蒸着中に主とし
て酸化作用を受けることになる０例えば金属にＩｎおよ
び金属硫化物にＧｅ５ｚを使用した場合、Ｉｎのいくら
かは酸化インジウム、Ｇｅ５Ｈのいくらかは酸化ゲルマ
ニウムに変化すると推測される。そして、このような金
属酸化物は、酸化される前の金属より当然のことながら
その安定性は向上する。

従って、これにより読み取り耐久性等の耐久性が顕著に
向上する。

しかしながら、上記蒸着方法によって金属記録層を形成
させた場合、金属記録層としての反射率や記録感度等の
特性がやや低下する場合がある。

特に反射率の低下傾向が見られる。このため本発明の金
属記録層は、上記蒸着方法により低下する上記特性のそ
の低下分を見込んで通常の金属記録層の層厚（すなわち
、特に反射率とＣ／Ｎの特性が良好にバランスがとれた
最良の特性が得られる層ｈ）よりやや厚い層の金属記録
層を設けた方が好ましい、この厚くする程度は、用いら
れる金属等の種類により異なるが、金属記録層の最良の
特性が得られる層厚より５〜２０％の範囲内で厚くする
ことが好ましい。

このように基板上に上記蒸着方法により金属記録層（好
ましくは、通常よりやや厚めの）を設けることにより、
金属記録層の本来持つ最良の特性を損なうことなく、読
取り耐久性等の耐久性が向上し、そして記録感度、Ｃ／
Ｎおよびジッターの経時的な変化が少ない耐久性の改善
された情報記録媒体を得ることができる。

上記プラスチック基板に上記金属記録層を設ける前に下
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。

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
（Ｓｉｎ２．Ａ文２０３等）、無機弗化物（ＭｇＦ２）
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
一種のモノマー（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、まず精密に作られた母型（ス
タンパ−）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０
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０．０５〜１００＃Ｌｍの範囲内であり
、好ましくは０．１〜５０ｇｍ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れた場合には該プ
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ピ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ができる。

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７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。

これらの塗布液中には、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ｌθ〜１０００又、
好ましくは、１００〜５００又の範囲内である。

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上記構成
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ｓＡＪ？Ｉ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：１３０ｍ　ｍ　、
内径：１５ｍｍ、厚さ：　１　、２　ｍｍ）を真空蒸着
装置のペルジャー内の支持台に取り付け、蒸着源にＧｅ
ＳおよびＩｎを固定し、減圧してペルジャー内を真空度
５　Ｘ　１０−８Ｔｏｒｒにし、ペルジャー内の気体を
酸素に置換した０次いで、蒸着源を加熱し、基板温度９
０℃、蒸着レート４人／秒、真空度５　Ｘ　１０−’Ｔ
ｏｒｒの条件にてＧｅＳおよびＩｎを共蒸着して層厚が
６６０Ｘの記録層を設けた。

このよう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。

［比較例１］ 実施例１において、ペルジャー内の気体を酸素に置換せ
ず空気のままとし、記録層の層厚を６６０又から６００
Ｘに変えた以外は実施例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。

［情報記録媒体の評価］ 実施例１および比較例１で得られた情報記録媒体の記録
および再生性能を以下の条件で行なった。

゛ト導体し−ザー：波長８３０ｎｍ ビーム径　　　＋１．６ＪＬｍ 線速度　　　　：５．５ｍ／秒 記録パワー　　：９ｍＷ 再生パワー　　：１．２ｍＷ 上記記録パワーにて２−７ＲＬＬコード情報のｍ密パタ
ーン（１００１００・・・拳・）を記録し、スペクトル
アナライザーによりバンド幅３０ｋＨｚにて以下の測定
を行なった。

（１）反射率の低下 上記条件で記録された情報を再生した時のレーザーの入
射光のエネルギーと反射光のエネルギーとを測定し、そ
の比を百分率で求めた。そして６０℃、９０％ＲＨの雰
囲気にて１０日、２０ｒ＋、３０日放置後、それぞれに
ついて上記反射率を測定した。

（２）Ｃ／Ｎの低下 ６０℃、９０％ＲＨ（７）雰囲気に：て１０１１．２゜
−［１，３０日放を後、それぞれについて上記条件にて
再生し、Ｃ／Ｎを測定した。

（３）読み取り耐久性 上記条件で再生した際の、初期のＣ／Ｎおよび２時間連
続再生後のＣ／Ｎを測定した。

得られた結果をまとめて第１表に示す。

以下余白 第１表 実施例１　　　比較例１ 反射４（ｚ） 初期　　　４０．８　　　４０．０ １０日　　　３９．５　　　３７．５ ２０日　　　３９．３　　　３６．０ ３０日　　　３９．０　　　３５．Ｏ Ｃ／Ｎの低下（ｄＢ） 初期　　　５１　　　　５１ １Ｏ日　　　５０　　　　４９ ２０日　　　５０　　　　４８ ３０日　　　４９　　　　４７ 読取り耐久性（ｄＢ） 初期　　　５１　　　　５１ ２時間後　　５１　　　　４９ 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）は高温高湿の雰囲気に放置して
も反射率、Ｃ／Ｎ比が共にほとんど低下せず、また、連
続再生後のＣ／Ｎの低下も少なく耐久性に優れているこ
とが分かる。

一方、酸素雰囲気中でなく空気雰囲気中で蒸着により記
録層を形成した情報記録媒体の比較例１では上記耐久性
が全般的に劣っている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板上に金属および金属硫化物からなる記録材料を
   酸素を含む雰囲気中で蒸着することにより、該基板上に
   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を形成することを特徴とする情報記
   録媒体の製造方法。