JPH04271030A

JPH04271030A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JPH04271030A
Application number: JP3030822A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Tateno; 晶彦舘野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-02-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1992-09-28

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録媒体に係り
、より詳細には、耐湿性に優れ、かつ信号特性、耐久性
にも優れた光情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録層が形成されている案内溝面側とは
反対側の鏡面側から光を入射して記録又は再生を行なう
光情報記録媒体において、基板材料がプラスチックであ
る場合には、記録層側とプラスチックむき出し面側（鏡
面側）との間で吸湿量のアンバランスが生じ、鏡面側か
らの吸湿により基板が反ってしまう。

【０００３】そこで、鏡面側に防湿層を設け、反りを防
止する方法が試みられている（特開昭５８−３２２３８
号公報）。しかし、かかる防湿層の屈折率が基板の屈折
率よりも大きいと全体の反射損失が増し、光情報記録媒
体のＣＮ（キャリア・ノイズ）比等の感度が悪化すると
いう問題点が生じる。

【０００４】また、基板にポリカーボネート（屈折率ｎ
＝１．５９）を用い、スパッタリング法により形成した
Ｓｉ０２膜（屈折率ｎ＝１．４６）を防湿層として用い
たような構成も試みられている。しかし、この構成では
、ＣＮ（キャリア・ノイズ）比等の感度は良好ではある
が、防湿層と基板との密着性が悪いため、長期間にわた
る信頼性には欠けるという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、吸水量のア
ンバランスによる基板の反りを防止し、また、Ｃ／Ｎ等
の感度の低下がなく、しかも信号特性、耐久性に優れた
光情報記録媒体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の要旨は、案内溝面と鏡面を有するプラスチッ
ク基板の案内溝面側に記録層が形成され、鏡面側に防湿
層が形成されている光情報記録媒体において、前記防湿
層は、基板の屈折率よりも小さな屈折率を有し、かつ、
スパッタ膜とプラズマ重合膜との混合膜により構成され
ていることを特徴とする光情報記録媒体に存在する。

【０００７】以下に本発明の構成を詳細に説明する。

【０００８】（層構造）本発明の光情報記録媒体は、基
板の案内溝面側に記録層が形成され、基板の鏡面側に防
湿層が少なくとも形成されている。

【０００９】かかる層以外に、例えば、図１に示すよう
に、記録層１３の酸化の防止、光磁気効果でのカー効果
の増大等を図る等の目的のために基板１１の案内溝面側
に誘電体層１２、保護層１４を設けてもよい。

【００１０】（基板）本発明において用いる基板は、プ
ラスチック基板であり、プラスチックとしては、例えば
、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ
サルフォン、非晶質ポリオレフィン等の透光性を有する
ものがあげられる。

【００１１】（記録層）本発明における記録層の材料と
しては、例えば、ＧｄＦｅ，ＴｂＦｅ，ＧｄＣｏ，Ｔｂ
Ｃｏ，ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ等が
あげられる。なお、記録層は、例えば、スパッタリング
法、蒸着法その他の真空成膜法によって形成すればよい
。

【００１２】（誘電体層等）誘電体層、保護層を形成す
る場合、その材料としては、例えば、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ
，Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｚｎ等を含む無機化合物があげら
れる。なお、誘電体層、保護層は、スパッタリング法、
蒸着法その他の真空成膜法によって形成すればよい。

【００１３】（防湿層）本発明では、基板材料の屈折率
よりも小さな屈折率を有する材料により構成される防湿
層を鏡面側に設け、かつ、その防湿層をスパッタ膜とプ
ラズマ重合膜の混合で構成することを最大の特徴とする
。

【００１４】スパッタ膜とはスパッタリングを利用して
形成した膜であり、プラズマ重合膜とはプラズマ重合を
利用して形成した膜であり、スパッタリング、プラズマ
重合ともグロー放電を利用した薄膜膜形成技術である。

【００１５】グロー放電とは容器内の気体が１０−１〜
１０−３Ｔｏｒｒのとき、容器内におかれた２つの電極
に電圧をかけたときに生ずる放電のことをいう。グロー
放電の状態では、正イオンが陰極に衝突し、二次電子が
陰極から放出され、気体原子と衝突し、気体原子はイオ
ン化され、イオン化された原子がまた陰極に衝突すると
いう過程が繰り返される。

【００１６】スパッタリングでは、電極に成膜しようと
するターゲットを使用する。グロー放電により生成した
イオンとターゲット中の原子が運動量を交換し、ターゲ
ットからはじき出された原子が基板に堆積することによ
り薄膜が形成される。

【００１７】一方、プラズマ重合は、グロー放電中に有
機化合物の気体を導入し、その気体と電子とを衝突させ
ることによりラジカルやイオン等の通常では不安定な化
学種を生成させることにより化学的反応を促進し、膜の
形成を行う技術である。従って、スパッタリング用のガ
スとして、有機化合物のガスを導入することにより、プ
ラズマ重合膜とスパッタ膜の混合した膜を形成すること
が可能となる。

【００１８】スパッタ膜を形成する際のターゲットとし
ては、例えば、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｚｎ等の原子を含む無機化合物に加え、ＬａＦ３，Ｎｄ
Ｆ３，ＣｅＦ３，ＰｂＦ２，ＴｈＯ２，ＳｎＯ２，Ｌａ
２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，ＣｅＯ
２，Ｂｉ２Ｏ３，ＣｄＳ，Ｓｂ２Ｓ３，Ｔａ２Ｏ５，Ｃ
ａＦ２等があげられる。

【００１９】一方、プラズマ重合により成膜する際のガ
スとしては、例えば、ビニルトリクロロシラン、テトラ
エトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、テトラビ
ニルシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ヘキサメチ
ルジシラザン、テトラメチルシラン、ビニルジメチルエ
トキシシラン、トリメトキシビニルシラン、トリメトキ
シメチルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジフェ
ニルエトキシメチルシラン、オクチルトリエトキシシラ
ン、ジエチルジフェニルシラン、ジフェニルメチルビニ
ルシラン、テトラブチルシラン、テトラブトキシシラン
、トリブチルビニルシラン、ジメトキシジフェニルシラ
ン、ジメチルフェニルシラン、ヘキサプロピルジシロキ
サン等有機ケイ素化合物、メタン、エタン、プロパン、
ブタン、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、
アセトレン、プロピン、ブチン、等炭化水素系有機化合
物、６−フッ化プロピレン、テトラフルオロエチレン、
モノフルオロメタン、ジフルオロメタン、トリフルオロ
メタン、テトラフルオロメタン、テトラフルオロエタン
、モノフルオロプロパン等フッ素系有機化合物、あるい
はこれらの２種以上を混合したものがあげられる。

【００２０】もちろんこれらに限定されることなく、そ
の他の広範囲のガスを用いることができる。また、防湿
層の形成時に有機ガスと同時にＡｒ，Ｎ２，Ｏ２等のキ
ャリアガスを使用してもよい。

【００２１】記録・再生を行う場合、光の入射面は鏡面
側であり、光は基板内を通って記録面に達し、反射して
再び鏡面側へもどるという光路を取る。防湿層の性能と
しては、透湿度係数で１０−４ｍｍ・ｇ／ｍ２・ｄａｙ
以下のものが好ましい。それ以　上の膜では水分を通し
、吸湿により反りを発生しやすくなる。

【００２２】（防湿層の形成装置及び形成方法例）以下
に防湿層の形成装置及び形成方法例を説明する。まず、
基板鏡面側に防湿層を形成するための装置例を図２に示
す。

【００２３】図２において、ベルジャー１１１内に有機
ガスをガス導入口１２１，１２２から供給する。なお、
有機ガスを２種使用する場合あるいは有機ガスとともに
キャリアガスを使用する場合には、混合器１１９におい
て両ガスを混合して供給する。基板１１６は電極１１４
上に置かれ、対向電極１１３と一体を成すターゲット１
１５が電極としてまたターゲットとして働く。

【００２４】操作はベルジャー１１１内を油拡散ポンプ
１１７、油回転ポンプ１１８を作動させ、１０−６Ｔｏ
ｒｒ程度に排気し、その後有機ガス（あるいは有機ガス
とキャリアガス）を所定の流量供給し、ベルジャー１１
１内を１０〜１０−４Ｔｏｒｒの範囲内で維持し、放電
を開始し、スパッタリング、プラズマ重合を行う。する
とスパッタ膜とプラズマ重合膜との混合膜が基板１１６
上に形成される。

【００２５】プラズマ発生源１１２としては高周波放電
、マイクロ波放電、直流放電等いずれも利用できる。

【００２６】なお、防湿層の屈折率の調整は、導入する
有機ガスの種類を選択することにより可能となる。例え
ば、ターゲット材の屈折率が基板の屈折率より高い場合
には、プラズマ重合膜自体の屈折率が基板自体の屈折率
より低いものを選択し、それをスパッタリング時に導入
することにより屈折率は小さくなる。また、その時、有
機ガスの流量を調節することにより屈折率はプラズマ重
合膜の屈折率からスパッタ膜の屈折率の間で変化させる
ことが可能となる。

【００２７】

【作用】本発明では、基板鏡面側に防湿層を設けてある
ため吸水による反りが防止され、また、その防湿層の屈
折率が基板の屈折率よりも小さいため光の反射損失が少
く、Ｃ／Ｎ比等の感度の低下を防止することができる。さらに、防湿層は、スパッタ膜とプラズマ重合膜の混合
で構成されているため、防湿層と基板との密着性が向上
し、光情報記録媒体の信号特性、耐久性が向上する。

【００２８】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。

【００２９】（実施例１）本例では、防湿層の屈折率が
反射率に与える影響を調べた。本例では、基板として、
屈折率１．５９、反射率０．０９、厚さ１．２ｍｍのポ
リカーボネート（ＰＣ）基板を使用した。

【００３０】図２に示す装置を用いて、このＰＣ基板の
鏡面側に、表１の条件１から条件４の成膜条件により防
湿層を成膜した。なお、条件１から条件４の全ての場合
において、ターゲットはＳｉＡｌＯＮよりなるターゲッ
トを用い、有機ガスはトリメトキシビニルシランとした
。

【００３１】すなわち、条件１から条件４までの成膜条
件は、スパッタリングガスとして有機ガスを用いたもの
であり、いずれの条件によってもプラズマ重合膜とスパ
ッタ膜との混合膜が形成される。ただ、条件１から条件
４となるにつれ有機ガスの分圧（モノマー分圧）が低く
なり、形成される防湿層の屈折率は大きくなる。

【００３２】形成する防湿層の厚さは、５０ｎｍ，１０
０ｎｍ，１５０ｎｍ，２００ｎｍ，２５０ｎｍ，３００
ｎｍとした。なお、表１における防湿層の屈折率は、エ
リプソンメーターにより測定した。

【００３３】

【表１】

【００３４】このようにして形成した防湿層につき、分
光光度計により防湿層側から波長８３０ｎｍの光を入射
したときの全体の反射率を測定した。反射率測定の結果
を図３に示す。

【００３５】図３に示す通り、防湿層の屈折率が基板の
屈折率（１．５９）より小さい場合、反射率が下がるこ
とがわかる。

【００３６】（実施例２）本例では、光情報記録媒体を
作成し、記録感度とＣＮ比を調べた。すなわち、まず、
表１に掲げる条件１から条件４の成膜条件で、ＰＣ基板
の鏡面側に防湿層を１００ｎｍの厚さに形成した。一方
、記録面側には、スパッタリングにより、ＳｉＡｌＯＮ
／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＡｌＯＮをそれぞれ９０／８０／
９０ｎｍの厚さに成膜した。

【００３７】また、従来例として、鏡面側に防湿層のな
い光情報記録媒体も作成した。これらの光情報記録媒体
の記録感度とＣＮ比を測定した。その結果を表２に示す
。

【００３８】なお、表２において、防湿層を形成しない
場合の比較例の値を０とし、それに対する向上値で示し
た。なお、表２において、（＋）は向上を示し、（−）
は低下を示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２に示す通り、防湿層の屈折率が基板の
屈折率よりも小さいときに記録感度、ＣＮ比とも向上し
た。

【００４１】（実施例３）表１に掲げる条件１から条件
４の成膜条件でＰＣ基板の鏡面側に各々１００ｎｍの防
湿層を成膜し、密着力の評価を行った。

【００４２】また、スパッタリングガスのＡｒ分圧を１
００％としてスパッタリングのみにによるＳｉＡｌＯＮ
膜を防湿層として１００ｎｍの厚さに成膜した（従来例
）。

【００４３】以上のようにして作成した光情報記録媒体
の防湿層の密着力テストを行った。密着力は、「塗料−
Ｋ５４００・試験方法その６（塗料及び塗膜の長期性能
に関する試験）」に従って行った。

【００４４】

【表３】 ×：８０％程度剥離 ○：１０％程度剥離 ◎：剥離なし

【００４５】条件１から条件４の成膜条件で成膜を行っ
たものは、プラズマ重合膜とスパッタ膜との混合膜であ
り、Ａｒ１００％として成膜を行ったもの（従来例）は
スパッタ膜である。

【００４６】表３に示すとおり、プラズマ重合膜とスパ
ッタ膜との混合膜の場合は、スパッタ膜の場合よりも防
湿層の密着性が優れていることがわかる。

【００４７】（実施例４）表１に掲げる条件１と条件２
の成膜条件により、ＰＣ基板の鏡面側に１００ｎｍの防
湿層を形成し、案内溝面にＳｉＡｌＯＮ／ＴｂＦｅＣｏ
／ＳｉＡｌＯＮを９０／８０／９０ｎｍスパッタにより
設け、光情報記録媒体に仕上げた。なお、防湿層として
スパッタリングによりＳｉＡｌＯＮ膜を形成した光情報
記録媒体（従来例）と、防湿層のない光情報記録媒体も
作成した。

【００４８】以上のようにして作成した光情報記録媒体
につき図４に示す装置を用いてその反り量を測定した。

【００４９】図４に示す反り量を調べる装置は、温湿度
が変えられる槽２２０を有し、その前面は光ガラス２２
５になっている。光ガラス２２５を通して、レーザー光
２２３を外から入射し、ミラー２２２と光情報記録媒体
２２１とからの反射光を記録紙２２４に記録することに
より光情報記録媒体の反り量を出す。

【００５０】この装置でに光情報記録媒体２２１をセッ
トし、セット後、６０℃、３０％の状態から６０℃、８
０％の状態へ１０分間で変化させ、その時の光情報記録
媒体の反り変化の最大値を測定した。測定結果を表４に
示す。

【００５１】

【表４】

【００５２】表４に示すとおり、防湿層を付与したもの
は、全く反りが生じなかった。

【００５３】（実施例５）表１に掲げる条件１、条件２
の成膜条件で防湿層を形成した光情報記録媒体と、Ａｒ
分圧１００％で防湿膜を形成した光情報記録媒体のそれ
ぞれにＵＶ硬化樹脂（大日本インキ化学（株）製、ＳＤ
−３０４）をスピンコート法により、１２μｍの厚さで
設け、６０Ｗ／ｃｍ、３０ｓｅｃなる条件で紫外線照射
することによりＵＶ硬化樹脂を架橋硬化させ、トップコ
ートとし、記録面を保護した。

【００５４】これらの光情報記録媒体について、８０℃
、９０％、５００ｈｒの加速劣化試験を行い、防湿層の
長期安定性を調べた。

【００５５】その結果、Ａｒ分圧１００％で防湿層を形
成した光情報記録媒体には短期的な防湿性能はあるが、
長期的には密着力に欠けるため防湿層に剥離、クラック
が生じてしまい、防湿性能は落ちてしまった。

【００５６】図４に示す装置を用いて、実施例４で行っ
たと同様の条件で反り量の測定を行ったところ、Ａｒ分
圧１００％で防湿層を形成した光情報記録媒体は６ｍｒ
ａｄと反り量を示し、反り防止の機能はなかった。

【００５７】一方、条件１、条件２の成膜条件で防湿層
を形成した光情報記録媒体（実施例）には、剥離、クラ
ック等が生じておらず、長期にわたる防湿性能を維持し
ていた。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、吸水による反りがなく
、また、感度低下がなく、さらに、信号特性、耐久性に
優れた光情報記録媒体を得ることができる

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明にかかる光情報記録媒体断面構造図

【図２】　　成膜装置例の概念図

【図３】　　反射率測定結果を示すグラフ

【図４】　　
吸湿による反り量測定装置の概念図

【符号の説明】

１１…基板、１２…誘電体層、１３…記録層、１４…保
護層、１５…防湿層、１１１…ベルジャー、１１２…プ
ラズマ発生源、１１３…対向電極、１１４…電極、１１
５…ターゲット、１１６…基板、１１７…油拡散ポンプ
、１１８…油回転ポンプ、１１９…混合器、１２１，１
２２…ガス導入口基板、２２０…槽、２２１…光情報記
録媒体、２２２…ミラー、２２３…レーザー光、２２４
…記録紙、２２５…光ガラス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　案内溝面と鏡面を有するプラスチック
基板の案内溝面側に記録層が形成され、鏡面側に防湿層
が形成されている光情報記録媒体において、前記防湿層
は、基板の屈折率よりも小さな屈折率を有し、かつ、ス
パッタ膜とプラズマ重合膜との混合膜により構成されて
いることを特徴とする光情報記録媒体。