JPH083914B2 - 光情報記録デイスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばコンピユータ用光デイスクメモリに
適用される追記型の光情報記録デイスクに関する。

〔従来技術〕

第３図は、従来知られているこの種の光情報記録デイ
スクの一例を示す一部切断した拡大断面図であつて、デ
イスク基板11の片面にトラツキング信号に対応するプリ
グルーブ12及びアドレス信号に対応するプリピツト13ず
転写されており、当該プリグルーブ12及びプリピツト13
の転写面にヒートモード用記録材料から成る記録層14が
設けられている。上記プリピツト13は、上記プリグルー
ブ12上に形成されており、両者の深さの差によつてそれ
ぞれの信号が読み出されるようになつている。

上記した光情報記録デイスクに情報を記録する場合に
は、上記デイスク基板11側から上記プリグルーブ12及び
プリピツト13に沿つてトラツキング用レーザビームを入
射し、上記記録層14からの反射光強度を検知することに
よつてトラツキング情報及びアドレス情報を検出する。
そして、所定のトラツク及びセクタに所定の情報信号に
よつて変調された記録用レーザビームを照射し、上記記
録層14に融解、蒸発、収縮などの熱的変形を生じさせ
て、ピツトの形で情報を記録する。また、上記光情報記
録デイスクに記録された情報を読み出す場合は、上記デ
イスク基板11側から上記プリグルーブ12に沿つて再生用
レーザビームを入射し、上記記録層14からの反射光強度
を検知することによつてトラツキング情報及びアドレス
情報を検出しつつ情報信号を検出する。

近年、この種の光情報記録デイスクに適用されるデイ
スク基板材料としては、生産性が高く、安価に製造で
きる、軽量にして破損しにくく、搬送や取扱いが容易
である、等の理由から、PMMA（ポリメチルメタクリレー
ト）やPC（ポリカーボネート）、それにエポキシといつ
た高分子材料を成形したものが主流となりつつある。

然るに、これらの高分子材料はガラス等に比べて格段
に耐熱性が低いため、繰返し再生用レーザビームを照射
すると、デイスク基板11に転写されたプリグルーブ12及
びプリピツト13の形状が徐々に変形し、時間の経過とと
もに当該部分から読み出される反射光強度のコントラス
トが低下してCN比が低下するという問題が指摘されてい
る。

従来、記録時におけるデイスク基板11の熱変形を防止
し、記録ピツト形成部の周辺におけるデイスク基板11の
盛り上がりやこれに基づくピツトの形状の乱れを未然に
防止し、CN比の高い記録を行うため、デイスク基板11と
記録層14との間に、記録時の温度よりも高い耐熱性を有
し、かつ熱伝導率が低く断熱効果を有する物質、例えば
Se,Sの何れかを40原子％以上含むCuSeやAs₂Se₃等の物質
から成る光透過性の断熱層を設けた情報記録媒体が知ら
れている（特開昭57−189356）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、本願発明者らの研究によると、記録層14の下
地層の耐熱性の優劣は記録感度の優劣に重大な影響をも
つており、記録層14の熱的変形は下地層（デイスク基板
11）の熱的変形によつて促進されること、即ち、下地層
が全く熱的変形を生じないと記録層14の記録感度が著し
く低下することが判明した。例えばガラス製のデイスク
基板上に直接記録層を形成した場合には、PMMA製のデイ
スク基板上に直接記録層を形成した場合に比べて、記録
感度が著しく低下する。

従つて、上記公知例のように、デイスク基板11と記録
層14との間に記録時の温度に対して全く熱的変形を生じ
ない断熱層を形成すると、デイスク基板11の熱的変形が
防止でき、CN比の劣化を防止することができるが、その
反面、記録感度が著しく低下し、記録パワーを大きくし
なくてはならないという問題を惹起する。

〔問題点を解決するための手段〕

かように、繰り返し再生用レーザビームを照射した場
合にもデイスク基板に転写された凹凸パターンが熱変形
せずかつ記録感度を向上するためには、少なくともデイ
スク基板の凹凸パターン転写面に、耐熱性がデイスク基
板よりも高く、記録層の融解温度、分解温度または昇華
温度よりも低い温度で融解、分解、または昇華等の熱的
変形を生じる物質にて下地層を形成する必要がある。ま
た、低パワーのレーザビームで記録感度の向上を図るた
めには、この下地層の材料として熱伝導率が低い物質を
用いる必要がある。一般に、有機物質は無機物質に比べ
て熱伝導率が低く、光情報記録デイスクの下地層に適す
る。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであっ
て、ディスク基板と記録層との間に、ディスク基板より
も耐熱性に優れると共に上記記録層の融点、分解温度ま
たは昇華温度よりも低い温度で融解、分解または昇華等
の熱的変形を生じる光透過性の有機物質であって、炭化
水素、ケイ素系有機化合物、有機チタニウムを除く有機
金属化合物からから選択される物質をプラズマ重合して
得られる下地層を設けたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

まず、本発明の概略を第１図に基づいて説明する。第
１図は本発明にかかる光情報記録デイスクの概略を示す
断面図であつて、１はデイスク基板、２は凹凸パター
ン、３は下地層、４は記録層を示している。

デイスク基板１は、PMMA、PC、エポキシ等の高分子物
質を用いて、中央部に中央孔1aを有する所定直径の円板
状に形成される。デイスク基板１を形成する各物質のう
ち、PMMAの耐熱温度（凹凸パターン２に熱変形を生ずる
温度、以下同じ）は約60℃、PCの耐熱温度は約120℃、
エポキシの耐熱温度は約125℃である。このデイスク基
板１の片面には、トラツキング情報に対応するプレグル
ーブ及びアドレス信号に対応するプレピツト等の凹凸パ
ターン２が転写される。かかるデイスク基板１の製造方
法は、材料に合せて任意の成形方法を採ることができる
が、PMMA、PCについては射出成形法、またエポキシにつ
いては2P法または注型法が適する。

上記記録層４は、例えばテルルまたはテルルを主成分
とする合金などの低融点金属をもつて形成される。テル
ルの融点は約449.8℃である。この記録層４の形成手段
としては、真空蒸着法、スパツタ法、電子ビーム法など
公知に属する任意の薄膜形成手段を用いることができ
る。

下地層３は、上記デイスク基板１よりも耐熱性に優れ
ると共に、上記記録層４よりも融解温度、分解温度、ま
たは昇華温度の低い光透過性の有機物質によつて形成さ
れる。有機物質としては、炭化水素、ケイ素系有機化合
物、有機金属化合物から選択された少なくとも１種の物
質を用いることができる。

但し、光学系からのノイズやシステムとしてのS/N比
を考慮した場合、再生用レーザパワーは大きいほど好ま
しく、例えば波長が830nmの半導体レーザを用いた場合
には、記録膜上で1mW以上のレーザパワーを必要とす
る。記録膜上で1mWの再生用レーザを照射した場合、デ
イスク基板１の凹凸パターン形成面は約100℃になるこ
とが実験で判明したため、このパワーの再生用レーザを
繰り返し照射した場合にもデイスク基板１に熱的変形を
生じさせないためには、余裕を見込んで、下地層として
110℃以上の耐熱性を有するものを設ける必要がある。
また、熱伝導率は低いほどレーザ照射部の放熱が小さく
なつて記録感度を向上することができ、実用上5W/mK以
下とする必要がある。

具体的には、デイスク基板がPMMAまたはPCまたはエポ
キシから形成され、記録層がテルルを主成分とする低融
点金属にて形成されている場合においては、下地層３を
メタン、プロパン、エチレン、プロピレン、アセチレ
ン、ベンゼン、スチレン等の炭化水素膜、テトラメチル
シラン、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジシラザ
ン、ヘキサメチルシロキサン、オクタメチルシクロテト
ラシロキサン等のケイ素系有機化合物膜、テトラメチル
スズ、テトラメチルゲルマニウム、フエロセン、ペンタ
エトキシタンタル等の有機金属化合物を含む物質から選
択された少なくとも１種の有機物質から形成することが
好ましい。

第１表に上記有機物質のうち代表的なものの融点また
は分解温度または昇華温度、それに熱伝導率を掲げ、デ
イスク基板材料であるPMMA、PC、エポキシの耐熱温度及
び熱伝導率、それに記録膜材料であるテルルの融点及び
熱伝導率と比較する。

この下地層３の形成手段としては、真空蒸着法、スパ
ツタ法、プラズマ重合法等、公知に属する任意の薄膜形
成手段を用いることができるが、このうちプラズマ重合
法は、大面積の薄膜を容易に形成することができる、
薄膜化可能な物質の範囲が広い、低温で成膜するこ
とができ基板を熱変形することがない、等の特徴を有す
るので、光情報記録デイスク下地層の形成に特に適す
る。

以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明の効果に
言及する。

射出成形したポリカーボネート製デイスク基板の凹凸
パターン形成面に、プラズマ重合法によつて第２表に掲
げる物質から成る下地層を約400Åの厚さに形成し、さ
らに、この下地層の上にTeSe記録層を約300Åの厚さに
積層して８例の光情報記録デイスクを作製した。尚、プ
ラズマ重合の実施に当つては、プラズマ重合槽を一旦10
^-6Torr台まで排気したのち各実施例の反応ガスを供給し
て第２表に示すガス圧に調整し、電極に第２表に示す電
力を投入した。

表−３に、上記第１実施例乃至第８実施例の光情報記
録デイスクについて、10時間繰返し再生を行つた場合
に、±10％の信号変動を生じる記録膜上における最大レ
ーザパワーを示す。但し、本試験に適用した再生用レー
ザビームの波長は830nmである。

表−３に示したように、本実施例の光情報記録デイス
クは、いずれも10時間繰返し再生を行つた場合に信号レ
ベルを±10％変動する記録膜面上におけるレーザパワー
が1.0mW以上あり、S/N比の高い情報信号の再生を行う上
で必要とされる最小再生用レーザパワーをクリアしてい
ることが判る。

これらの下地層のうちでは、エチレンの下地層を形成
したもの（第１実施例）、テトラメチルスズの下地層を
形成したもの（第７実施例）、フエロセンの下地層を形
成したもの（第８実施例）が最も優れ、次いで、ベンゼ
ンの下地層を形成したもの（第２実施例）、ヘキサメチ
ルジシラザンの下地層を形成したもの（第４実施例）、
ヘキサフロロプロペンの下地層を形成したもの（第６実
施例）が優れ、次いで、テトラメチルシランの下地層を
形成したもの（第３実施例）、テトラフロロエチレンの
下地層を形成したもの（第５実施例）の順となつてい
る。

第２図は、上記した第１実施例乃至第８実施例の光情
報記録デイスクにレーザビームを照射することによつて
開設されるピツトの変調度と、下地層３が形成されてい
ない従来の光情報記録デイスクにレーザビームを照射す
ることによつて開設されるピツトの変調度の比較を示
す。ただし、記録用レーザビームは波長が830nmのもの
を使用し、デイスクを1200rpmにて回転駆動した。この
グラフにおいて、横軸は記録用レーザパワー（膜面パワ
ー）を示し、縦軸は変調度を示す。ここで、ピツトの変
調度とは、ピツトの大きさ、即ちピツトの開き易さを示
す度数であつて、ピツトが開設されていない部分の反射
率をＡ、記録膜が形成されていない部分の反射率をＢ、
所定のレーザパワーを照射することによつて開設された
ピツトの部分の反射率をＸとした場合、（Ａ−Ｘ）／
（Ａ−Ｂ）をもつて表わされるものをいう。

この図から明らかなように、有機物質から成る下地層
３が形成された本発明の光情報記録デイスクは、いずれ
も下地層３が開設されていない従来品に対して一定パワ
ーのレーザパワーに対する変調度が大きく、ピツトが開
設され易いことが判る。また、本発明品のうちでは、テ
トラフロロエチレンの下地層を形成したもの（第５実施
例）が最も変調度が大きく、次いで、ヘキサフロロプロ
ペンの下地層を形成したもの（第６実施例）、ヘキサメ
チルジシラザンの下地層を形成したもの（第４実施
例）、ベンゼンの下地層を形成したもの（第２実施
例）、テトラメチルシランの下地層を形成したもの（第
３実施例）、エチレンの下地層を形成したもの（第１実
施例）、フエロセンの下地層を形成したもの（第８実施
例）、テトラメチルスズの下地層を形成したもの（第７
実施例）の順で、ピツトが開き易いことが判つた。さら
に、各レーザパワーに対する変調度の差は、低パワーの
レーザビームに対するほど大きく、通常この種の光情報
記録デイスクを駆動するデイスクドライブに搭載される
20mW（記録膜面上のパワー;6mW〜8mW）のレーザに対し
て特に有効であることが判つた。

尚、本発明の要旨は、デイスク基板と記録層の間にデ
イスク基板よりも耐熱性に優れると共に記録層よりも融
点、分解温度または昇華温度が低く、かつ熱伝導率が低
い有機物質から成る光透過性の下地層を設けた点に存す
るのであつて、下地層を構成する材料が上記実施例に掲
げたものに限定されるものではない。また、下地層の厚
さも上記実施例に示したものに限定されるものではな
く、約150Å乃至1000Åの厚さに形成することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光情報記録デイスク
は、デイスク基板と記録層の間にデイスク基板よりも耐
熱性に優れると共に記録層よりも融点、分解温度または
昇華温度が低く、かつ熱伝導率が低い有機物質から成る
光透過性の下地層を設けたので、再生用レーザビーム照
射時の熱がデイスク基板の凹凸パターン形成面に伝達さ
れ難くなり、デイスク基板に転写された凹凸パターンが
熱的変形してCN比が時間の経過とともに劣化することが
ない。

また、この下地層は、記録層の融点、分解温度または
昇華温度よりも低い温度で融解、分解または昇華するも
のを用いたので、記録用レーザビームを照射したとき記
録層の熱的変形を促進し、記録感度を低下することがな
い。

さらに、下地層を構成する物質として有機物質を用い
たので、薄膜形成手段としてプラズマ重合法を採用する
ことができ、大面積の下地層を容易に形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光情報記録デイスクの概略を示
す断面図、第２図は本発明にかかる光情報記録デイスク
及び公知例の光情報記録デイスクの変調度の比較を示す
グラフ、第３図は従来知られている光情報記録デイスク
の一例を示す拡大断面図である。 1:デイスク基板、2:凹凸パターン、3:下地層、4:記録層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラッキング情報に対応するプリグルーブ
   及びアドレス信号に対応するプリピット等の凹凸パター
   ンが形成されたディスク基板の当該凹凸パターン形成面
   に穴あけ形の記録層を形成して成る光情報記録ディスク
   において、上記ディスク基板と上記記録層との間に、上
   記ディスク基板よりも耐熱性に優れると共に上記記録層
   の融点、分解温度または昇華温度よりも低い温度で融
   解、分解または昇華等の熱的変形を生じる光透過性の有
   機物質であって、炭化水素、ケイ素系有機化合物、有機
   チタニウムを除く有機金属化合物からから選択される物
   質をプラズマ重合して得られる下地層を設けたことを特
   徴とする光情報記録ディスク。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の光情報記録デ
   ィスクにおいて、上記下地層が、110℃以上の耐熱性
   と、5W/mK以下の熱伝導率を有する有機物質から形成さ
   れていることを特徴とする光情報記録ディスク。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の光情報記録デ
   ィスクにおいて、上記ディスク基板がポリメチルメタク
   リレートまたはポリカーボネートはたはエポキシから形
   成され、上記記録層がテルルを主成分とする合金にて形
   成され、上記下地層が、メタン、プロパン、エチレン、
   プロピレン、アセチレン、ベンゼン、スチレン、テトラ
   メチルシラン、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジ
   シラザン、ヘキサメチルシトキサン、オクタメチルシク
   ロテトラシロキサン、テトラメチルスズ、テトラメチル
   ゲルマニウム、フェロセン、ペンタエトキシタンタルか
   ら選択された少なくとも１種の有機物質から形成されて
   いることを特徴とする光情報記録ディスク。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の光情報記録デ
   ィスクにおいて、上記下地層の厚さが、150Å以上1000
   Å以下に形成されていることを特徴とする光情報記録デ
   ィスク。