JPS59502124A - 光学記録のためのコ−トされた媒体 - Google Patents
光学記録のためのコ−トされた媒体Info
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- JPS59502124A JPS59502124A JP84500197A JP50019784A JPS59502124A JP S59502124 A JPS59502124 A JP S59502124A JP 84500197 A JP84500197 A JP 84500197A JP 50019784 A JP50019784 A JP 50019784A JP S59502124 A JPS59502124 A JP S59502124A
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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】
光学記録のためのコートされた媒体
−夕記録に適する記録層を含む媒体であって記録の特性を高めるためのコーティ
ングと保護オーバコート手段を有〜るものに関する。
11九11
ディジタルデータの光学ストレージは比較晦新しい技術であって、特殊な(OD
D、’“光学ディジタルデータ′°)媒体たとえばODDディスクを用いかつ光
学技術を利用するディジタル情報の記憶と再生に関する技術である。類似のもの
として、従来、そのようなデータは今日の高速ディジタルコンピュータにおいて
一般に用いられているテープまたはディスクのような磁気媒体にストアされてい
る。
ここで述べられているのはディジタルデータのための感度の良い光学記録媒体を
作成する試みであって、その媒体は酸化または環境による劣化に耐えるものであ
って、また感度が改善されかつ寿命を延長することができ、さらに現在のものよ
りも製造の手間が簡略化されるものである。
そのような媒体のための種々のタイプの保護オーバコーティングの、特に“調整
された媒体″に関して技術者達によって提案くれてきた(たとえば、゛ダークミ
ラー″効果を用いる媒体:たとえば、[3al1等の米国特許第4,222.0
71号;zechによφ光学記憶媒体のレビューである“光学情報ストレージ”
、5PIE Vol、177.1979、p、56以下; Bartol in
iニよる光学記録媒体(7)L/ビューである″光学記憶材料と方法”、5PI
E Vol。
123.1977.11.2以下; Cochranとl” errierによ
る゛リアルタイム高密度データストレージのための金属フィルム中の溶融孔”
、 S P I E Proceedings、 August 1977、p
、17〜32;および後述の他の引例を参照)。
長期の記録保存寿命:
光学データ記憶技術は魅力的である。なぜならばそれは大きな記憶容量の可能性
があるからである。ここで考慮されるような光学データディスクは長期の保存寿
命にわたって情報をストアすることがめられ、その目標はデータ処理(DP>装
置に関する典型的なあるいは最も厳しい動作条件において5〜10年またはそれ
以上である。技術者達はそれを1指して長い間努力してきたが、そのような長期
の寿命は当該技術分野において未だ達成されていない目標である。本発明はその
ような保存寿命により適した改良されたODD媒体を1指しており、すなわち特
に“光学マス(質量)メモリ″やそのような応用に適した媒体であって、改善さ
れたオーバコートおよび/またはスペーサ手段に重点が置かれている。
したがってここでの特徴として、我々は好ましい長期の記録保存寿命を示すレコ
ードのために新規なスペーサおよび/またはオーバコートの構造と材料の利用を
意図している。すなわち、そのレコードは典型的なりPストレージと使用の間の
酸化または環境による劣化に対して高い抵抗を示すものである。したがって、長
期の保存寿命にわたって記録された情報の゛ロス″はほとんどまたは全くなくて
パ読出”するのに十分安定な反射能を備えている。そのような実際的な記憶媒体
またはそれに関連するシステムは未だ提供され存ず、特に″“良好な゛′感度も
められる場合は尚更である。本発明はこの目標を1指ず手段を示すものである。
新規な゛′スペーサ層°′:
さらにここでの顕著な態様によれば、スベτす層(たとえば、そのような゛ダー
クミラー″構造において)は好ましくは反則体層上に蒸着されるミ′軟質パッド
゛′を含み、その上には次に吸収体(記録)層が重ねられる。このスペーサ層は
そのように析出されたフルオロポリマーからなっており、それは意図された続出
書込波長に対して透過性が高く、また反射体層から吸収体層を隔離することによ
って良好な熱的かつ機械的絶縁を提供する(さもなくば、通常その反射体は高伝
導性金属であるので、それはヒートシンクとして作用して記録エネルギを吸収体
層から漏逸させ、その効率を減する)。
したがって、以後にさらに述べられるように、−例として我々はポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)またはフッ化エチレンプロピレンコポリマー(FEP
)のような真空蒸着されたフロオロポリマーを好む。
そのようなスペーサとして硬質シリケートコーティング(酸化シリコンまたは二
酸化シリコン;゛溶融シリカ°°参照)を指定することはどちらかといえば従来
技術に属する(たとえば、3e11等の米国特許第4.’195.312号また
は第4.195.313号あるいは第4.216,501号を参照)。しかしな
がら、そのような材料はここで設定された熱的かつ機械的目的のすべてを満足す
ることはできない。その1つとして、そのようなシリケートコー′ティングは容
易に熱を伝え讐ぎる。たとえば、“低エネルギ″記録パルス(約40ナノ秒の中
位から低位の出力)は、単一の1/4波長光学厚さの5IO2がA楚反胴体上に
用いられるとき、記録することが困難である。この非常に薄いスペーサ層は、明
らかに記録のための熱をあまりに多く散逸にせて浪費させる。これを防ぐために
、より分厚いスペーサ層を用いることももちろん可能であるが、分厚いSiO2
層は製造プロセスを複雑化して品位を下げる。それは特にその層が一般に吸収体
を拘束して感度を下げるからであり、また低い反射能を得るバンド幅を狭めるか
らである( J、Rancourtによる“テルルの光学データディスクの設計
ト作成” 、 S P I E P roceedings ;レーザスキャン
技術における進歩、 Vol、 299.1981 、 p、s 7参照)。
さらに、もし数個のよく分離された読出/書込(R/W)波長が用いられるなら
ば、必要な波長の゛最小値″に精密に設定するためにざらに゛厚さ″制御がめら
れるので、スペーサの作成はさらに複雑となる(光のエネルギをパ3重層″の吸
収層と効率的に結合させてビット位置の反射能を増大させることによって“書込
″すること請求められ、意図されたR/W波長において比較的低い反射能の書込
まれていないバックグラウンドがめられることに注目)。
逆に、この教示を利用する早−の゛°軟質パツドパ〈たとえば、フルオロポリマ
ー)スペーサは感度に対してほとんど影響せず、またそれは単一の1/4波艮で
あるので広い反射率最小値(λ)を与え、したがって同時゛に多くのR/W波長
において機能することができる。
この開示の1つの態様はそのような″゛軟質パッド”スペーサ材料のvA製と使
用を教示するとともに関連する析出方法を示すことであり、それは特にそのよう
なC)Dディスクな適するものである。より特定的に言えば、それは一般に現在
のレーザ装置を用いる低エネルギ記録のために便利なものである(たとえば、5
〜20m W/40n 、secパルスのt−1e−Neレーザによる書込:
25MHz @参照)。
オーバコートニ一般:
そのように記録されたスポット(゛′ビット″)は直径で約1ミクロンになるよ
うに意図されている。しかし、表面の汚、れ′ (たとえば、油や指紋)または
空中からの埃のような粒子状の汚染物はこの大きさまたはそれより大きく、した
がって記録され、た″′ビット″の障害となり1qる。たとえば、通常の煙の粒
子は約6ミクロン(6μm、または約240マイクロインチ)の直径である。し
たがって、もし1つまたは数個のそのような汚染粒子がちょうどオーバコート上
に載っていれば、それらの粒子は一般に゛マスク″として働いて記録されたパビ
ットパ(データ)を消してしまう。
したがって、そのような汚染粒子やすべての汚れ、汚点。
または染をデフォーカスするために、従来、分厚いオーバコーティング層が用い
られていた。たとえば、100〜180ミクロン厚さのオーダの透明なオーバコ
ーティングが施されていた。したがって、そのような保yL@の表面上に載って
いる(拭き取られていない)いずれの埃粒子ち″゛デフオーカス″れる。すなわ
ち、それらの埃は記録されたデータを検知するために用いられる対物レンズの焦
点範囲や光学的照準位置から外されて光学的に゛消失゛°する。第2の目的とし
て、そのようなオーバコートは記録層のために機械的な保護を与えかつ取扱いく
たとえば、製造中、テスト中、または使用中)などにおける損傷を防がなければ
ならない。
ところで、ある場合には技術者達は透見性保護オーバコートとして比較的゛′硬
質″の材料を提案してきたが、他の場合には゛軟質”′の材料を提示してきた。
たとえば、あるものはエラストーマの外部コートを提示したCGE社によル”
311astic RT V ”のようなシリコーンラバー参照:3811等の
米国特許第4.101,907号を見よ:それによれば成る有機染料のような゛
拭き取られ得る″吸収体は5iOzの゛障壁層′°でオーバコートされ、または
サッカローズ(蔗糖)または樹脂酸の誘導、イ本の障壁層でオーバコートされて
、これはそのようなシリコーン樹脂でスーパコート(重ねコート)される)。し
かし、軟質で弾力的な(ゴムのような)材料の周知のオーバコーティングは゛粘
着性″の露出表面を示す特色があり、それは容易に埃を吸着して保持する。また
成る例においては、そのような“エラストメトリック(弾力的な)″′ココ−ィ
ングはなおその下層の吸収体を°“拘束゛するようである。さらに、エラストー
マは高すぎる硬化温度を必要とするものがあり、あるいはそれらがもし室温で硬
化する場合には長ずきる時間がかかるであろうし、“早期硬化″のために加熱さ
れるとぎそれらはその3重層に過熱という重大な危険を与える(RTVのような
シリコーンエラストーマは、これらのすべての欠点を示すとともに硬化応力や使
用中に多すぎる湿気の吸収を伴なう)。
一方、他の技術者達は吸収層上に直接重ねられる゛硬質″の外部゛封止″・オー
バコートを考えたくたとえば、3artO1ini等による″光学ディスクシス
テムの出現”、IEEE3pectrum 、 August 1978を参照
;それによれば°゛3重層″構造においてSiO□はチタンの吸収体の上下に施
されている)。しかし、彼等はそのような硬質のオーバコートがその他の点では
受入れ得る記録媒体を実質的に“記録不能′°のものとしてしまう点まで記録感
度を劣化させるようである(おそら(そのオーバコートが変形せずに吸収体を押
え付けて拘束するからである)ことを認めざるを得なかった。また、S!Ozの
ような硬質の外部コーティングは長期間使用するにはあまりに吸収性である(た
とえば、水蒸気の吸収)。
゛′硬質/軟質″オーバコート:
したがって、この開示のもう1つの態様は前述の欠点のほとんどまたはすべて、
を除去するオーバコーティングを提供することである。それは“軟質パッド”の
内側の層と“硬質′°の外側封止層からなる2部のオーバコーティングを提供す
ることによって行なわれ1.すなわち゛硬質/軟質パオーバコートを備える。軟
質の内層パッドは“柔らかなりッション″)シて変形しやすくかつ圧縮されやす
いものに意図されており、それは隣接する吸収体が書込加熱の間に変形したり移
動したりできるようにし、同時にまた良好な熱絶縁を提供する(非常に低い熱伝
導性:比較的低い比熱)。簡単に言えば、この゛゛軟質バッド″は機械的熱的に
よりよく吸収体を隔離し、一方、゛硬質″外層コートはR適な機械的保護を与え
る(たとえば、蒸気の侵入に対するシール)。もちろん、そのような層はよく接
合するものでなければならず、また意図された読出/書込波長に対して高い透過
性のものでなければならず、さらに用いるのに便利で安価なものが好ましい。
述べられたように、成るそのような゛′軟質パッド″′ (たとえば、FEPま
たはPEFE、後述参照)の機械的特性よりよく受入れるようである(たとえば
、上のパッド″として;もし軟質材料が“スペーサ″としても用いられる場合は
下のパラドパとしても)。そのような゛軟質パッド″は明らかに吸収体をその周
囲の環境から機械的かつ熱的に分離するので、″感度″を著しく高め得ることが
わかる(たとえば、溶融シリカのような“硬質”オーバコーティングのみを用い
て期待されるものより優れており、すなわち後者のものは成るビットまたは゛ホ
ール″を゛書込パするためにより大きなエネルギを必要とする)。゛軟質バッド
″はそのような隔離材として非常に効果的であるので(たとえば吸収体上のS
i O2とともに)下層の“′スペーサ°′として用いるだけの場合であっても
それはくたとえばそれを5i02スペーサで置換える場合に比べて)感度を高め
ることがわかった。
また以下に述べられるように、そのような゛軟質パッド′。
コーティングは、好ましくは吸収体層を析出させるのに用いられたのと本質的に
同じ装置を用いて蒸着フィルムとし続く析出ステップによって)。その結果とし
ての便利ざや、コストや時間などの節減は明らかであろう。この特徴に従って、
我々はこれらのかなり厳しい“軟質パッド”要件(真空蒸着を含む)のほとんど
またはすべてを満足する好ましい材料の例である前述のフルオロポリマー(FE
PとP4FE)を発見した。そして都合の良いことに、その同一の“軟質パラド
パ材料は吸収体の両側に(すなわち、スペーサとオーバコートとして)用いるこ
とができる。この代わりに、プラズマ高分子化された種類のポリマーのたとえば
ポリエチレンまたは’ Paryjene” (商標、ユニオンカーバイド社か
らパラキシレンとして、米国特許第3.342.754号参照〉を用いてもよい
。好ましくは、“軟質パッド″層のそのような蒸着は、吸収体M(および/また
はスペーサ層)を析出させるものと同じ装置を用いて同時に付与される。
この゛軟質パッド″オーバコート層は好ましくは吸収体層をどのような重ねコー
ティング(特に“軟質バッド′°上に付与される゛硬質″層)からも熱的かつ機
械的に分離するためのものであり、また下層の吸収体層と都合良く接合しなけれ
ばならない。それによって感度が劣化されることがなくかつ吸収体は硬質の゛外
層゛′オーバコーティングから適切に“分離゛°される。そしてその硬質オーバ
コーティングと/またはその上の何らかの応力が吸収体を拘束してそこへのビッ
ト形成に干渉するのを防ぐ。またそのパ軟質バッド″オーバコートは使用中に゛
剥離″′したり湿気の侵入などを防ぐために゛硬質″コートと十分よく接合され
る。
これらの剥離や湿気の侵入などは容易に必要な光学的特性を狂わせる(はんの1
00Aの変位が、必要な“調整”を破壊し得る)。そのような有害な効果のいか
なるものからも吸収体を保護することは重要なことであ、って、たとえけ特に記
録や“′ビットスポット”の形成中において変形しかつ/または変位する吸収体
を用いる場合に重要である。吸収体上に直接付与される硬質オーバコーティング
(たとえば、周知のSiOまたは5iOz)がその吸収体層を拘束して“ビット
書込”中のそのような変形や移動を抑制し得ることは技術者達にとって明らかな
ことであろう。したがって、それはビット形成と干渉して感度や記録効率を劣化
させて、より多くの書込エネルギが必要となる。また、はとんどの酸化珪素は多
くの湿気を吸収し過ぎる。我々は冷たい″サブストレート上に蒸着されたSiO
□を用いてこのような問題を経験しl〔が、FEPまたはPTFEのような材料
(これらは、同様な条件の下に、比較的“無気孔″のフィルムとして析出さける
ことができる)でははるかに問題が少なかった。
したがって、技術者達は前述のタイプの適当な″′軟軟質パッド厚いかに重要か
つ有用であるかを認識するであろうし、特にそれは隣接するOD吸収体層の記録
効率を高めよう・とする場合に有用である。したがって、この特徴のもう1つの
形態は吸収体肋上に″軟質パラドパコーティングを与えることであって、また可
能な場合には共通の析出技術を用いて行なうことである。関連する特徴の1つは
ある場合に吸収体の下に類似の″軟質パッド″スペーサ署を与えることであって
、それによって吸収体層を上層や下層から生じる干渉から熱的かつ機械的に隔離
できる。
関連する特徴は、たとえば良好な蒸気障壁1機械的゛カバー°′および静電防止
表面として働くように、また表面の汚れを゛デフオーカシング″するための必要
な光学的な層を形成するために、この゛軟質パッド゛の外側に゛硬質″保護オー
バコーティングを重ねることである(すなわち、゛″硬質/軟質″オーバコート
)。
上述のものへのもう1つの改良は(フルオロポリマーの)″軟質パッド”を付与
することであって、それは十分に軟らかくて変形しやすく、そして隣接する吸収
体層を機械的に分離してその吸収体図が書込時に自由に゛′移動′°できるよう
にするとともにそれを熱的に隔離する(すなわち、下層の゛スペーサ”として、
または被さっている“軟質オーバコート″として、あるいはその両方として機能
する)。
もう1つの改良は成る有機層を用いてそのような゛軟質バッド″のスペーサを備
えることであって、その有機層は下にある反射体層に強力に粘着するようになさ
れているとともにその上に重ねられる吸収体層へ幾分具なった強さで粘着するも
のである。そして、関連する特徴はそのような“軟質バッド°′のオーバコート
を備えることであって、それは上に重ねられる硬質のオーバコートと比較的しっ
かりと接合する゛が下層の吸収体とは異なった強さで接合する。
新規な゛硬質″スーパコート:
上述のように、ここでのもう1つの著しい特徴は、上記説明された1゛軟質パツ
ド″2オーバコートが好ましくは次に適合し得る″硬質″の外側保護層でスーパ
コートされることである。
また、さらに特有の特徴として、新規な゛1照射硬化ポリマー″の類がここで記
録保存OD(光学データ)ディスクのためのそのようなパ硬質″の外側コーティ
ングとして考慮されており、さらにそれに関連する好ましい新規な方法がそのよ
うな材料を用いてそのようなディスクをコーティングするために考慮されている
。
新規なプレポリマー(pre −p、olymer )の調製は後に述べられて
いる(たとえば、混合物H−1を見よ)。それはそのようなO[)ディスク(長
期の記録保存寿命など)のためのそのような゛硬質″の保護オーバコーティング
を提供することが意図されており、特にそのようなパ軟質バッド″オーバコート
上のスーパコートとして意図されている。より具体的に言えば、それは表面の埃
などくたとえば、6〜s+nrl (1/1000インチ)までの大きさ)を“
′デフォーカス°′する助けとなる厚さの゛透明な″コーティング(意図さ褪た
R/’W波長において透光性)を提供するように意図されており、さらに機械的
干渉または蒸気の侵入(特に、水、水霧、硫酸塩、NaCl1.または伯の塩化
物)に対する環境、障壁を提供するように意図されている。それはむしろ周知の
オーバコーティング(たとえば、゛ガラス″)のように働くよう意図されており
、良好な機械的保護を与える。それによってそのディスクは少々押え付けてもよ
(なるが、それは指の爪で引掻くような意識的な切断動作に耐え、る必要はない
(注:そのような硬質スーパコーティングがなければ、軟質FEP層は容易に拭
き取られ得るもの1′ある)。
周知のパ硬質″オーバコーティング:
この技術分野の技術者達は類似の保護コーティングのために種々の材料を考えて
きた。たとえば、゛溶融シリカ″(St 02 、またはSi O)のような゛
°ガラス状″の形態のオーバコートが共通し・て提案されてきたが、本件の目的
(ODディスクなど)のためにはこれらは失格のようであ込みすぎる可能性があ
る。したがって、それらは脹れ(SWell)でクラックが入る傾向が強く(特
に前述の厳しい温度/湿度サイクリングテストの下で)、またそのような湿気に
よる汚染は光学的特性を著しく劣化させる。さらに、それらは必要な真空蒸着に
関して最適のものではないくたとえば、数nil またはそれ以上するには非実
用的である)。
そのような無機質のオーバコーティングに加えて、技術者達は同様な状況におい
て保護オーバコートを与えるための成るいくつかの有機材料を考えた。たとえば
前述のように、成る技術者達はこのためにシリコーンラバーまたは類似のエラス
トメリックポリマーを用いることを考えた。たとえば、都合良く室温で硬化し得
る成る種のプラスチックであり、一般にそれらは硬化の間に酢酸のよう久有害な
汚染物質を遊離させる(または米国特許第4.334,233号の゛′プラスチ
ックシート°゛を見よ)。
同様な意図で、我々は周知のフルオロポリマーを用いることを考えた。しかし、
意図された厚さく6〜8m1l )において、典型的なフルオロポリマーの析出
方法は好ましいものではない。たとえば、それは一般に多くの溶剤の飛散を必要
とする(後で述べる溶剤の飛散とそれに関連する収縮などに伴なう問題を参照)
。ざらに」大なことに、これは全体を強く加熱する(約390℃)硬化加熱を伴
ない、一方、当該ODディスクとそれに関連するコーティングは約66°C以上
で耐えるようには意図されていない(たとえば、それ以上の温度では有機軟質F
EPオーバコートや吸収体層のようなコーティングは破壊されるであろうし、か
つ/またはその構成要素は移動したりするであろう)。さらに、そのようなポリ
マーは′°粘着性″で埃を保持しやすい表面を表わし、また当該読出/@込波長
(600〜900ナノメータ)において最適に透光性のものであるとは考えられ
工いない。
さらに、そのような硬質保護オーバコートのために考えられたのは種々の溶、剤
ベース″の(溶質を付与された)ポリマーである。しかしながら、これらの乾燥
(硬化)は溶剤の大部分の消散を生じて、問題である大きな収縮を伴なう。した
がって、これらの材料は失格のようであって、特に意図された厚さのコーティン
グのためには不適のようである(また、これらの材料のそのような分厚いコーテ
ィング中にはおそらく気泡などが形成されるであろう)。さらに考慮されたのは
“’RTV−6” (GE社による)のような種々の゛2部硬化”ポリマーであ
る。しかしながら、これらは付与するのが幾分困難であって、一般に比較的高い
粘性を有している(おそらく迅速かつスムーズな付与のために十分軟化させるよ
うに、問題である加熱を必要とする)。また、それらは一般に゛脱ガス′°問題
を生じ、さらにそれらの多くは比較的高い温度において比較的ゆっくりと硬化す
る(たとえば、約66℃において15分であって、しかもその硬化した材料はし
ばしば粘着性の表面を示し、また傷付けられやすくかつ剥離などしやすい)。さ
らに、そのような材料は一般にあまりにも短い゛ポットライフ(pot −1i
fe) ” (1日のオーダ)しか有しておらず、さらに付与において欠点を有
している。
考慮されたもう1つの種類の保護材料はPVC(塩化ポリビニル)タイプのもの
であったが、これらは実用的ではないようである。なぜならば、これらは溶剤を
必要とし、さらにより重大なことはそれらが一般に時間とともに結晶化して、許
容し得ることができない光学的“2色性′”を生じるからである。この“2色性
″は必−要な読出/書込ビームの伝達と干渉するであろう(読出/書込レーザビ
ームは既に偏光などされており、結晶化したオーバコートは技術者達が認識する
であろうように明らかに光学的問題を生じるであろう)。当該好ましい照射硬化
アクリルポリマーは前述のような問題を生じないようであり、たとえばそれらは
結晶化しなくて゛2色性”の問題を生じない。
“硬質オーバコート″のための好ましい材料:結果として、前述の種類の化学的
コーティングは望ましいものではない。“照射硬化型のアクリルタイプのポリマ
ーを用いて成る試みがなされた(アクリルモノマー、または種々の添加剤を含む
プレポリマー混合物;後で議論される゛混合物H−1′′に類似したbの)。幾
分驚きではあるが、そのようなオーバコートは適切に付与されるとき(たとえば
、後で述べる゛スパイラル′°技術参照:適当な゛セツティング界面活性材″と
適当な“°溶媒平坦化°°などを用いる)前述の要件を(もしすべてでなくても
ほとんど)満たすことができ、一方、他の材料はそのように満足し得るものでは
なさそうである。したがって、この開示のもう1つの目的はそのような光学デー
タディスクのための゛硬質°′保護オーバコートとしてそのような照射硬化ポリ
マー(特にアクリル系)の利用を教示し、さらにそれらを調製して付与する関連
した方法を教示することである。
以下に詳述するように、好ましい種類の硬質コート材料(“照射硬化ポリマー”
)は多くの“アクリルモノマー”からなっている(または、゛′プレポリマー゛
°、すなわちさらに高分子化されるオリゴマーまたは樹脂;特に主要成分が適当
なアクリレートまたはアクリルアミドの場合)。好ましい処方箋(混合物H−1
)は、適当なアクリルエポキサイドとアクリルアクリレートとともにアクリレー
ト架橋体および関連するアクリレート希釈剤とフォトイニシエータを含み、さら
に好ましくは所定の゛′セツティング界面活性材°′を含む。また、その混合物
の小部分(たとえば、10%)が1つまたはそれ以上の添加剤からなっていても
よい(好ましくはUV高分子化に参加する有機物、たとえばスチレンまたは類似
のビニルエーテル)。
そのようなアクリルはいくつかの理由から非常に適切であることが明らかである
。すなわち、それらは“収縮性溶剤゛′のような問題の成分を多くは含んでおら
ず、またそれらは問題の硬化条件(たとえば過度の加熱)を必要としない。それ
らはめられる特性を有する最終的な“硬質″高分子オーバコートを付与するのに
特に適しているようである。
また、そのような゛アクリル照射硬化ポリマー″は請求められる゛硬質オーバコ
ートパのその他の要件のほとんどすべてを満足することが認識されよう。すなわ
ち、それらは容易には結晶化せず、それらは多量の溶剤成分を含まずあるいはそ
れに関連する収縮の問題がなく、それらは過度の加熱を必要とせずに迅速かつ都
合良く硬化し、さらにそれらは付与するのが比較的容易である(たとえば、低粘
性七ツマー溶液として)。それらは通常の環境物質による腐蝕や劣化に対する抵
抗において特に優りているようであり、すなわちそれらは“粘着性″または疾を
吸着しやすいものではなくて、また“2部硬化″と異なってそれらは広範囲かつ
秤々の添加剤と適合する(たとえば、後述の例で見ら技術者達は請求められる硬
化照射がLJ Vソース(適切なλと強度など)への数秒間の露出のように安価
で迅速かつ便利なものであってさらに5%はどの小さな収縮しか伴なわないよう
なものであり得ることを認識するであろう。あるいは、コストが主要な関心事で
ない場合には、代わりに電子ビームまたはガンマ線照射によって硬化させること
もできる。代わりに、過酸化物(触り硬化もある場合には実施可能である。また
、主要な硬化モードがどのようなものであろうとも、成る場合には光の補助的な
熱が硬化の完了を促進させるために与えられることが理解されよう。
″スパイラル状′としての付与:
関連する特徴によれば、そのようなアクリルオーバコートポリマーは好ましくは
主サブストレートディスク上にスパイラル状に付与され、その上で均一に分布さ
せられて(たとえば、適当なディスクの回転と成る特殊なフルオロポリマーの“
°セツティング剤パの含有によって)、均等に流れて定着することができる。こ
ねはその混合物をこの表面上に非常な平滑さと均一な厚さで拡げることがわかる
。
たとえばそれはドーナツ状のディスクの数インチの幅(たとえば、14インチデ
ィスクの外側の半分)にわたる7m11コーテイングにおいて±0.7〜7.0
ミクロンはどの小さな厚さの変動を生じる。これは全り驚りべきことである。当
該技術分野の技術者達は、そのようなアクリルコーティングまたは他のコーティ
ングと関係しているか否かにかかわらず、そのようなら−ティング技術の簡単さ
や新規な利点は全く注目寸べきものであることを認識するであ′ろう。
上述のような特殊な゛セツティング剤′°の関連する発明は、驚(べきことに、
濡れ性や平坦化などを高めるような有用お界面活性特性をかなりの度合で与える
のみならず、その混合物を゛°セット″する。すなわち、スパイラルの列を生じ
て、1所ホストデイスクに付与されれば自分で平坦化するまで(または適当な平
坦化溶媒と接触させられる)までその位置に゛セットアツプ″シて留まる。その
ような゛セツティング作用″はコーティング技術の簡略化を高めることがわかる
であろう。たとえば、それはこれらのスパイラルの列を付与する過程において、
関連する遠心力による材料の非対称の変形や移動を伴なうことなくホストディス
ク表面をゆっくりと回転させることを可能にする。
この新規な付与技術の1つの変形は゛溶媒平坦化″ステップを含み、ディスク上
の付与された混合物の列は適当な溶媒蒸気との接触によって(ディスク表面に対
して)゛ウェット″になってかつ著しい均一性と速度でそのディスク表面に拡げ
られることが可能となる。特殊な溶媒″f)<このために提案されており、好ま
しいコーティング材料とサブストレート表面に特に適するものである。
したがって、ここでの1つの目的は前述のおよび他の関連する特徴や利点を提供
することである。より特定的な目的は、゛光学記録層″に隣接するパ軟質バッド
°′材料の利用を教示しながらそうすることである。もう1つの目的は、改良さ
れた記録感度や低出力レーザに適するのみならず長期の使用寿命のためのものを
教示することである。さらにもう1つの目的は、フルオロポリマー材料を用いて
特に真空蒸着によって析出させられるそのような“軟質パッド″′肋の調製を教
示することである。もう1つの目的は、そのような゛硬質パオーバコーティング
と、関連する好ましい材料と、関連する付与技術を提供で−ることである。
図面の簡単な説明
本発明のこれらおよび他の特i敗と利点は、添付された図面と関連して考慮され
る好ましい本実施例の以下の詳細な説明を参照することによって、技術者達によ
りよく・理解されて認識゛されるであろう。なお図面において同様な参照符号は
同様な要素を示している。
第1図は先行技術に・よる記録媒体の理想化された部分の断面図である。
第2図は本発明の特徴による構造を示す新規な好ましい記録媒体の実施例の同様
な図である。
第3図はここでのもう1つの特徴に従ってオーバコート材料を付与する好ましい
方法を概略的に示す図である。
第4図はそのように付与された材料の非常に理想化された断面図である。
第5図は一部変更された条件における同様な断面図である。
第6図は外側コーティング厚さの変化を示す図である。
第8図はテーブルの回転速度とアームの速度をディスクの半径方向の位置の関数
として示す図であり、第7図はこれらの値を示す図である。
3劃1 :
そのようなパ軟質パッド″の1つの好ましい利用は、上述のようなディジタルデ
ータの光学記録に適用さ2する周知における“スペーサ″としてのものである。
このスペーサはもちろん吸収体く記録)@と反射体層の間に配置される(たとえ
ば、そのような媒体は゛ダークミラー°′効果を利用している:本分中の他の文
献を参照)。
そのような゛軟質バッド°゛スペーサの好ましい実施例のいくつかの例を説明す
る前に、第1図に示された典型的な゛′3重層″光学記録構造の機能を以下に簡
単に述べる。
第1図は光学データディスクR−(Idの断面部分を概略的かつ理想化された様
式で描写しており、記録3重層丁を支えるサブストレートディスクSと上に被さ
る保、護オーバコート100を含んでいることがわかるであろう。ディスクR−
ddは、そこへ成るビットを記録するために3重層TヘビームLBを照射する周
知の光源(レーザし)によって記録するために用いられるよう意図されているこ
とがわかるであろう(吸収体層98内のサンプル゛″ビットホール″93−a参
照)。これらのビットは所定の関連する検知手段(DET)を用いて゛′読出″
される。
読出レーザビーム(第1図のLB)の波長はディスクR−ddの記録されていな
い領域が必要な反射防止条件を示すように選択される。続出ビーム強度はディス
ク上に記録されたデータの完全さを乱すことのないよう十分低く保たれる。サブ
ストレートSは、好ましくは必要に応じて平滑化層92を備えた従来の磁気記録
ディスク90からなっている。3重PUTは、反射体フィルム94上の透孔スペ
ーサ層96を含みかつ層96上に積層された適当な吸収体または記録フィルム9
8を備えている。
したがって、反則された読出ビームはデータが記録されたピッ゛ト位置(たとえ
ば、゛ホール”98−a)における光学的に検知可能な変化によって強度変調さ
れることがわかるであろう。たとえば、読出ビームは゛ピッ+−”<たとえば、
パホール゛’98−a)を照射しているときに比較的高い反射を受け、書込まれ
ていない領域を照射しているときに比較的低い反射を受ける。保護層100は、
その上表面上の埃粒子が光学システムの焦点面から遠く変位させられて(すなわ
ち焦点外へ置かれて)記録や読出動作へ影響を与えないように選択されて配置さ
れる。
従来、“書込″(すなわち、薄いフィルム吸収体層98の反射能において、光学
的に検知可能な乱れを生じて゛記録″)するレーザビームによって、吸収体フィ
ルム98は成る与えられたビット位置(98−a)において所定の(最小の)書
込温度(Tw )へ加熱されなければならないと考えられている。最小温度TW
のレベルは吸収体98の特性(たとえば、その厚さ、金属学的特性、微細構造な
ど)に依存し、また下層のスペーサ96の特性のみならずスペーサ96と吸収体
98の間の゛界面特性″に依存し、またオーバコート100と吸収体98の間の
界面特性にも依存し得ると考えられている。
゛ピット位置″(たとえば、書込レーザビームがフォーカスされると考えられる
領[98−a’)への書込に関して、この必要な最小゛記録温度”Twへ到達す
るのに成る有限時間が必要であることがわかるであろう。しかし、“ビット位置
”98−aがそのように加熱されている間、通常はその与えられた熱のいくらか
が下にある誘電体スペーサ96を介して(おそら<100をも介して)逃げて゛
浪費°′されると考えられている。そのように熱が失われる限り、もちろん、よ
り多くの時間/エネルギが“書込″のために必要であり、すなわちそれだけ記録
感度が劣化する。また、そのようなヒートロスは記録の品質を低下させ、それに
よって媒体のパ記録密度″を減すると考えられている。
“3重層スペーサ″としての軟質パッド;好ましい材料:本発明によれば、成る
“軟質、パッド″(たとえば、フッ化炭化水素ポリマー)材料がそのような誘電
体スペーサ層96(第1図)として都合良く使用し得ることが発見された。そし
て、重要なことに、そのような“軟質パッドスペーサ′”の使用は著しく書込エ
ネルギの浪費を減少できることがわかった(すなわち、ビット位置における小さ
な書込エネルギの損失)。
好ましい材料の1つはPTFE (ポリテトラフルオロエチレン)ポリマーであ
って、もう1つはFEP (フッ化エチレンプDピレン)ポリマーであり、どち
らも商業的に(たとえば、デュポン社の商標である°“テフロン″という名で)
入手可能な゛フッ化ポリマー″である。そのようなフッ化ポリマーは反射層94
(第1図)上に薄い均一な層として蒸着ザることができ、特に、たとえば以下で
議論されるように適当な融液からの真空蒸発によって行なうことができる。その
ようなコーティング材料は゛真空蒸発/析出′°された状′態にあると考えられ
る。なぜならばそれらはそのような析出の後に゛一部変更された”状態にあると
考えられているからである。
サンプルO:比較基準(Si 02スペーサ):3重層Tの調製;(第1図):
約600〜900人のアルミニウム(好ましくは約600人の蒸着されたもの)
が、好ましくは従来技術で周知のようなサビング(subbing)層92で適
当に平滑化されたアルミニウムディスク90上に、反射体94として施される。
アルミニウム94は、均一性を高めるために大きなコーティング距離とサブスト
レートの゛2重回転″とを備えた対応する大きなバッチ型のコーティングチャン
バ内で高真空において蒸発させることができる。構成部分上のすべての埃や汚れ
は厳格な′″クリーンルーム″技術用いて完全な最小値まで減少されねばならな
い。
スペーサ96は反射体94上に同様に析出させられる。
本実施において、スペーサ96はレーザスペクトルの゛動作部分″に対して比較
的透光性の誘電体材料として働く。
約1600人の蒸着された5i02(二酸化珪素)は従来込/読出のため)用い
られるものであろう(注: 光学的taから、厚さj5=nλT/′2のスペー
サは゛′消失”するであろう)。
吸収体層98はスペーサ層96の比較的平らな(〜≦λ/20)記録表面上へ蒸
着(熱的蒸発)されたテルルの比較的薄い層からなっていると考えてよい。
ここで、50人のオーダの厚さのテルルのフィルムは、例示的吸収体層と考えら
れる。テルルの類似の利用は、今日当該技術分野において知られている(たとえ
ば、上記引例を参照:またAShとA11enによる“データ記録のために用い
られるテルルのフィルムの光学的特性”、5PIEP roceedings、
# 222 、1980参照:およびRancourtによる゛″テルル光学
データディスクの設計と製造”、Sp I E proceedings、 #
299.1981参照〉。
低融点と低伝導性を有するテルルまたは他の“吸収体金属″が一般に技術者達に
好まれる。なぜならば、それは優れた感度を示し、そして必要な(スレッショル
ド)レーザ書込出力を最小にすると考えられるからである。その劣った記録保存
性のために、それはここでは特に推薦されるものではない。しかし、それは技術
者達によく理解されているので(またその゛″変形的″ホール形成機構がここで
教示されるような″゛軟質パッドスーパコート″の利点を用いるのによく適して
いるようであるので)本発明を説明する目的には非常に有用である。
たとえば、3ell と3 artoliniの米国特許第4,222゜071
号において、同様なテルルの記録フィルムは、約20%の光学効率の仮定の下に
適当な読出を達成するために、その上への書、込のために15111 Wのオー
ダのレーザ出力を必要とするように説明されている。その目標は、記録されたビ
デオ信号を約40〜50dBのS/Nまたは″放送品質2″で再生できるように
することである。米国特許第4゜222.071号はまた類似の構造を説明して
おり、それによれば固体のGa−A1−Asインジェクションレーザが用いられ
て、ディスクが動かされている間にその記録表面へ直径約1ミクロンの連続的な
R/Wビームを与える(または米国特許第4,334,299号のビデオ記録材
料参照)。
e−4”4e)レーザビームを用いて30〜470n、secの記録露出(通常
は10mWで40.n 、secまたは約400pJ)で行なわれる。これは同
一のまたは同様なレーザ装置を、用いて最小の適当な読出(または約40dBの
S/N>を生じるように意図されて冶り、そのときにたとえば150−5oop
J/am2の低出力で読出される(ここてpJ= 10− ” watt−s
ecまたはジュールである)。コの意図された設定において、レーザビームは1
/2から1ミラ位置上にフォーカスされるように意図されていて、それは約4O
n、sec長さの出込パルスである。またこれは18Q Q rpmのディスク
の回転とそれに関連するガルボミラー((]alVO−nlirror)フォー
カスの特性に適応する。
当該レコードR−dd(第1図)はその上にそのように記録される。文献などに
おける比較し得る状況に関して、比較的“′中位の出力″′のレーザパルスがT
eフィルムを十分に加熱して溶解し、周知のパピッl−TIまたはバクレータ″
を生じて、非常にわずかの“ノイズ゛′を伴なうが゛良好な読グラウンドに対し
て約50%のビット反射率)を与え1qることがわかった。
以下は本発明による゛′軟質パッド゛′材料を用いた多重層光学媒体のための好
ましい構造の多くの例である。。
サンプルI(スペーサとしてのFEP)、:以後に説明される以外はサンプル0
(比較基準)が複製される。
この場合、光学データディスクは研磨されたガラスサブストレートを備えて構成
されており、そのサブストレートさの“軟質パッド′°スペーサ層としてのFE
P (フルオロエチレンプロピレン)コポリマーが重ねられ、さらにそのかれて
いる。反射体、スペーサ、および吸収体の層は、上述のような良好な本実施に従
って、単一の共通な装置を用いて真空蒸発によって単一の連続的手順によって析
出させられる。
″軟質バッド°゛スペ・−サの熱的有効性を最も劇的に示すためには横方向の最
小のヒートロスを有する吸収体を用いなければならない。Teは実際には最適で
はないが、ここで主に提示する。なぜならば、技術者達はそれに非常に慣れてい
るし、その有用な性能をも知っているからである。
もちろん、Teはここで理解されているように“記録保存性″が良(なく、した
がって長期の゛記録寿命″が必要な場合には他の吸収体が示されるであろう((
1!!の場所で引用されているR ancourtやAShなどによる文献を参
照)。
技術者達は、AfLフィルム上へFEPやPTFEのような有機材料の薄い層を
高真空の蒸着によって形成する好ましい方法に習熟しているであろう(同様な析
出に関して引用されたR ancourtの文献参照)。好ましくは、その材料
は高真空チャンバ内の″ポート″またはそのような容器内で電抗線加熱される。
たとえば、FEPロッドはそのボート内に置くのに都合のよい寸法に切断される
。FEPの沸点は非常に低いので、それを蒸発させるためには比較的小さな熱し
か必要としない。電子銃蒸発は好ましくなく、なぜならばFEPを分解するであ
ろうからである。また成る場合には、“′parylene ” (商品名、ユ
ニオンカーバイド社)のような類似の塩化炭化水素と置換えることもできる。
’FEPの゛変種″形態のものもそのように析出されることがわかるであろう。
たとえば、デュポン社による“テフロン140 ”のような比較的高い分子量の
フルオロポリマーがロンドから小片に切断されて真空蒸発されるとき、我々はそ
れがA1反射体フィルム上に異なった゛°ポリマーとして析出すると考える。す
なわち、それはおそらく低分子重置のものであって短いチェーンによって特徴付
けられ、もし全体のものであるならば弱くクロスリンク°されたものであろう。
たとえば、それは非常にソフトで弱く結合されているので、指で摺ればそれは拭
き去られてしまうであろう。おそらく、高真空におけるそのような加熱の後にF
EPが分解され、そしてそれが凝縮して再高分子化するときに比較的冷たいA1
表面へ移動する。一方、空気中でそのように加熱されれば、FEPは過フッ化プ
ロピレンとテトラフルオロエチレンモノマーに分解すると考えられている。
FEPやPTFEのようなフルオロポリマーは水素の一部または全部がフッ素で
置換えられており、全体としてパラフィンのような構造である。どちらも商品名
゛′テフロン″でデュポン社から売られている。それらは非常に不活性(反応性
の化学薬品に影響されない)であって、意図された厳しい温麿や湿度の下におい
ても化学的機械的に全く安定である。また、それらは低い誘電定数を有し、かつ
十分に接合するようである。
” F E Pコポリマー°′はテトラフルオロエチレンとへキサフルオロプロ
ピレンの重合によって作られる。FEPはのような直線状のチェーンからなって
いる。
PTFEは、テトラフルオロエチレンの(遊離基開始反応された)高分子化によ
って形成された高い結晶性の完全にフッ化されたポリマーである。PTFEポリ
マーは327℃の結晶融点を有しており、その分子構造は主に次のような直線状
のチェーンからなっている。
また、そのようなAQサブストレートは幾分活性で、高分子化やクロスリンクを
促進することができる(“’ 7 ieglerp!A@”のように;たとえば
、M、S、TOVI、X、jる文献でアルJ、 polym、 Sci、 、
Vol、 34.1971. l)、273を参照)とともに、Ai金金属たは
AU中間化合物と比較的強い化学的結合を導入し得る。
そのような場合、FEPのり0スリンキングはA立フィルムに直接接触するとこ
ろで最大となるように期待され、AmからFEPスペーサ厚さ方向に離れるに従
って減少するであろう(これはめられる゛吸収体隔離″や高められた感度などを
得るために重要であるかもしれないし、そうでないかもしれない)。
本目的において、゛感度′”は書込エネルギEw1すなわち指定された最小の読
出を与えるに十分なほど反射能(またはそのような続出特性)を変えるのに必要
なレーザビームを特定することがわかるであろう。
ここで、フォーカスされた書込ビームの強度と露出時間は、反射能において指定
された変化を生じるように吸収体層98の温度を上げるのに十分なものであるこ
とが理解されよう。その変化は、たとえば当該分野の技術音速によって理解され
ているような適当なコントラストであるS/N比が実現されるように必要な読出
品質などを与える:約15MHzのバンド幅に関して40〜50dBの典型的な
S/N比(RMSノイズに対するピークツーピーク信号)を参照。
レーザ記録は、第1図に関連して言及された一般型の装置を用いて2400 r
pmの回転において、完成された光学媒体上になされる。ヘリウムネオンレーザ
が再び記録のために用いられる(0.633μmの波長)。媒体フィルム98上
にフォーカスされたレーザビーム゛″スポット′は約0.5μmである。そのよ
うな記録の感度は非常に良好であって、サンプルOのような従来のものから予想
されるものより良好であることがわかるであろう。たとえば、テス]−によれば
、許容し1qる記録のために必要な書込エネルギは予想されたものの約1/2だ
けであり、ビット位置からスペーサへの書込熱の漏れはFEPを用いれば非常に
小さいことがわかった。すなわち、そのFEPは全く望ましいものであって、た
とえば、明らかにパ感度″を高める助けとなる。
また驚くべきことに、FEPは望ましい接着性を与え、その接着性はどち・らか
と言えばA p−反射体フィルムに対しムに対しては異なっているようである。
この高められた感度はFEPの厚さ方向における前述のり0スリンクの変化で一
部説明することができ、またFEPとの強い接合に対する吸収体の不親和性で説
明することができる。上述のように、クロスリンクはAu1Bと直接接している
ところで最大であって、AUから離れるにつれ減少(低密度)して、Te吸収体
に接するところで最も弱いことがわかりICQクロスリンクと接合におけるこの
差は吸収体からの熱の漏れを減少させるように働き、またその吸収体に書込まれ
るときのビット位置の変形または移動によりよく順応する。すなわち、この゛軟
質バッド″スペーサは書込の間に吸収体98−aに隣接して都合良く変形し、“
爪−ル″の形成に対してほとんどまたは全く抵抗とならないようである。これは
このサンプルが示す高められた感度の原因の一部と考えられる。
Am反射体へのFEPの強力な接合は、長期の厳しい温度/湿度サイクリングの
後に特に明らかである。すなわち、他のスペーサ層は剥離することがわかったが
、この接合は耐えた。また、光学的“スポット”または他の収差(AUフィルム
における)はそのような温度2/湿度サイクリングによって引起こされなかった
が、シリカのスペーサを用いるときはそれが生じる。シリカのスペーサは、あま
りに多ル貿であって過剰の湿気を吸収するなどして、低い“記録保存性゛°のも
のとなる傾向になることが明らかである。
さらに、FEPは比較的低い屈折率(最適値より幾分高い値である溶融シリカの
約1.5に対して約1.3)を備えたすばらしい光学透明層を与える。
技術音速が認識するであろうように、成る場合には、これに代わってプラズマ高
分子化または他の技術による析出も実施可能であろう。
また、技術音速は他の類似のパ軟貿バッド″ポリマーが真空蒸発によって同様に
析出させ得るかもしれないことを考えるであろう。しかし、その選択はむしろ厳
しい当該要件の観点から幾分限定されるであろう。好ましい材料と厚さは秤々の
ものに適することがわかった。たとえば、多くの場合において、このスペーサ(
または以後に述べられるような″1恢質パッド″オーバコート)の材料または厚
さを変えることなく、異なった吸収体金属を用いることができる。
サンプル■(吸収体上のSiO2オーバコート):吸収体層が約200.OA厚
さの溶融シリカ(Si O2)の保護層でコートされる以外はサンプルIのディ
スクの構成が複製される。
結果:
サンプルrと同様に、感度は満足し得るものであるが幾分劣化することが予想さ
れる。また技術音速が知っているように、その5i02.は湿気を吸収する傾向
にあって、それと関連して問題のスウェリング(膨張)@起こして光学内時性を
劣化させる。
ように一部変更されたサンプルO(Si 02スペーサ)とこのサンプル(It
)とを比較することは意義あることである(その一部変更されたサンプルOはこ
こでサンプル■−Aとし、それはS i O2層間に吸収体がサンドイッチされ
ている)。
サンプル■はパ低いが許容し得る゛′読出を生じ、サンプルII−A(すなわち
、オーバコートされたサンプルO)は十分な読出を与えなかった。これは感度に
おける著しい差異であって、今まで十分には認識されていなかったものである。
またこれは改善された熱保存性と″軟質パッド′スペーサの機械へ順応性による
ことが明らかである。
同様な(わずかに異なるが)改善は、吸収体の下でなくてその上に゛軟質バッド
″が置かれたときに見られる。そのにうな゛軟質パッド′°は、たとえばこの例
1t−Aの吸収体層」二に、後で171sべる例Aのような゛硬質/軟質″オー
バコートとして重ねられる(Si O2オーバコートを゛硬質/軟質パオーバコ
ートで置換える)。すなわち、そのような吸収体に(上および、・″または下に
)隣接して置かれたそのような゛軟質バッド″が感度を高めると結論され、特に
それはパ軟質パッド′°がSiO2のような従来の比較的硬吸収体上のスーパコ
ーティングとしての°“軟質パッド″:前述のように、そのような゛軟質パッド
層は吸収体層上にスーパコートされた゛バッファ(緩衝)″としても考えられ、
たとえばその吸収体層を熱的かつ機械的にさらに隔離する助けとなり、特にそれ
は類似の゛軟質バッド″が吸収体の直下に存在する場合である。たとえば、これ
は書込エネルギの保存においてざらに助けとなるとともに書込加熱されている間
に゛ビットホールパに対して移りまたは変形する自由をさらに与える(たとえば
、非常に拘束されたホール形成と考えられているシリカのスーパコートと比べて
)。両方のことを考慮すれば感度は高められる筈である。
そのようなことは、後に示タサンプル■のような場合であることがわかった。
前)小のタイプの゛′軟貿パッド′層は吸収体(たとえば、前)ホのTeフィル
ム)上のバンファスーバコートとして都合良く使用し得ること(特にこの″軟質
パッド°”スーパコートか次に“硬質″障壁層を伴なってオーバコートされる場
合)を発見づ−ろ過程において、我々はそのような゛軟質パッド′°スーパコー
トが好ましくは次のような特性(表I)を示すべきことを知った。
表 ■
(′″軟貿パッド″スーパコートの必須要件)1、 光学的適合性: (R/W
)λにおける良好な透光性。
2、 良好で均一な厚さと表面平坦性:込″とそれに伴なう吸収体の変形および
/または移動に対して全くまたはわずかしか抵抗とならず、さらにオレンジビー
ル(蜜柑肌)や剥離などを生じない。
4、(”硬質パ)オーバコートに対する強力な接合;5、 意図された環境の下
に安定: (すなわち、温度や湿度の変化さらに汚染などにかかわらず安定):
たとえば、劣化することな(使用温度に耐え(ホール形成位置に近接したところ
でさえ);化学的にも安定;たとえば、硬化中やまたは厳しい温度と湿度qサイ
クリングの下においても溶剤または他の汚染物質を放出しない。
6、 軟らかさと圧縮容易性: #3におけるように移動、/変形を可能にし:
オーバコーティングによる感度の劣化を最小←したビット書込に適応するように
十分に分厚い。
ところで、他の技術音速はそのような吸収体のためのいくつかの種類の高分子ス
ーパコーティングを提案した。たとえば、米国特許第4,101.907号はそ
のための“°シリコーン樹脂″について述べており、たとえばそれはゼネラルエ
レクトリック社のRTV615またはRTV602(これらは成る硬化剤によっ
て室温で硬化する)、またはダウコーニング社の3 ylgardl 84があ
り、これらはチタン上に使用されるように提案されている。これらは好ましくは
Si O,、の介在゛障壁層′°または成る複合有機月料を伴なう。
サンプル■(吸収体上のFEP):
−サ層と同様のものであって3i02スーパコートを伴なわないもの)でカバー
されていることを除りばサンプル■のディスクが複製される。
結果;
サンプルIと同様であるが、それより少し多いピッl−m込エネルギが必要であ
る。しかし、そのエネルギはサンプル■(吸収体上に5iO2)の場合よりはる
かに小さい。
サンプル■:
サブストレートディスクが標準的アルミニウム゛°ウィンチェスタ−″ディスク
(コンビコーク媒体のために商柴的磁気記録ディスクにおいて用いられるもの)
であることを除けばサンプル■のディスクが複製される。
結果:
本質的にサンプル■と同様である。
変わり得る“軟質パッド″の実施例:
技術音速は、そのような“軟質パッドスペーサ゛°が適当な場合においては伯の
方法で実施し得ることを認識するであろう(たとえば、弛の比較的不活性で安定
かつ長持ちし、さらに不完全に硬化するかまたは弱く高分子化して軽くクロスリ
ンクした“軟質”ポリマーを用いて;たとえば一部変更されたポリテトラフルオ
ロエチレンであって一般に同様に分解して再高分子化するりOロフルオロポリマ
ーまたはその使の類似の変種フルオロポリマー)。“″軟質パッドスーパコート
″に関しても同様である。また適当な場合には伯の析出技術も実施可能であって
、たとえばグロー放電のようなプラズマ析出技術(特にフルオロカーボンに関し
て)またはスパッタリングを用いることができ、特に化学約分・解が完全でない
場合に実施される。また技術音速は光学吸収体を変えてもよく、たとえば他のよ
りよく適合し得る高感度の薄いフィルムであってその軟質パッドと適切に結合す
る低熱伝導材料に変えてもよい。さらに、技術音速は、そのような“軟質パッド
層が有利である類似の他の応用を考えるであろう。たとえば、類似の他の記録フ
ィルム上および/または下の“隔離層″として、または後で述べられるパ硬質オ
ーバコート′°のような比較的゛′硬質′”のコーティングとTeフィルムのよ
うな記録層との間の圧縮可能な軟質中間層として考えられ、特にこの゛′軟質パ
ッド°。
はその硬質オーバコートと良好に接合してその記録層と適当に結合する。技術音
速は単層または2重層の形態のODD記録層についての類似の応用をも知るであ
ろう。
好ましいオーバコートの実施例;例A、第2図(“硬質/軟質″オーバコート0
−C):
第2図のディスクRo (第1図に倣ってごく小さな概略断面が示されており、
説明される以外のものは本質的に第1図と同じである)は上述の特徴を有する好
ましい例を示しており、特に吸収体記録フィルムをカバーする゛°軟質パッド”
層上に付与される゛硬質°′オーバコート、すなわち新規な“硬質/軟質″オー
バコーティング構造O−Cを(概略的に)教示している(サブストレート部分上
に与えられた前述と同種のODD”3重層”T−Lの一部である吸収体e上の軟
質パッド層fと硬質コート9を第1図と比較せよ)。ここで、この概略図を参照
して説明する。
特に説明する以外は、(ここで、またすべての実施例に関して)ここでのすべて
の材料や方法および装置はこの良好な実施例に従って上述のようにまたは他の周
知の手段によって実施されることを理解するであろう。この説明の過程において
、成る状況の下において有用であるいくつかの変更例も指摘されるであろう。
サブストレート:
サブストレート部分はアルミニウムサブストレートディスクAとして考えてよく
、それは必要に応じてその表面をルミニウム合金の通常の゛°ウインチェスター
パディスクであって、たとえばコンピュータのメモリシステムにおいて用いられ
るようなディジタルデータの高速磁気記録のための製造用ディスクとして典型的
なものである。そのようなディスクの表面は、技術音速がよく知っているように
、通常はダイヤモンド研磨または他の方法による平滑化によって磨かれている。
この代わりに、ある場合には適当なガラスまたはプラスチックのディスクを代用
してもよい。
゛サビング″層Bはよく清浄化された裸のディスク表面に与えられることがわか
るであろう。その“サビング“′は、好ましくはサブストレートAの表面上の微
細な不規則性をパホールサイズ(たとえば、直径で約0.5μmまたはそれ以・
下)以下の良好なものに平滑化する有機材料からなっている。技術音速が知って
いるように、もしその表面が既に十分平滑であるならば(たとえば、高度に研磨
されたガラスディスクが用いられる場合)、サビング層は必要でないかもしれな
い。・
そして、このサブストレートは、約1800(〜数千)rpmで使用される良好
な表面平滑性を備えた14インチディスクからなっていると理解される。
ソースL(第1図参照)から媒体Roへ与えられることが理解されよう。その照
射ビームは、゛書込″の過程において記録層e上の意図された読出に違するパピ
ットII 、−11ホール″または類似の光学的″特異点′°(たとえば、第1
図の98−a位置に類似するもの)を形成するために“書込時間″において活性
化されてフォーカスされる。さ・らに特定的に言えば、たとえば直径0.8μm
(ずなわら、8゜00△)の10111Wのガウス形ビームを用い745m、
/seCでスキャンすることによって成る最小の長さと幅(たとえば、0.8μ
m2であって、しかし必ずしも矩形2円形。
または他の所定の形である必要はない〉の光学的変調を形成するように意図する
ことができる。ところで、たとえば記録保存レコードに関して技術音速が認識し
ているように、この要件は従来の手段にとってあまりに厳し過ぎるものである。
そして、各パピットパ(ビット)が記録される場所において、“反射防止″バッ
クグラウンドは高コントラストの続出に適する″゛ビツトマーク″生じるように
崩壊させられる。また、記録波長がシフトさせられるところでは、スペーサの厚
さは同様な結果を生じるように容易に変えられる。この“調整された11 (l
l’3重層″または“ダークミラー′”)構造において、吸収体e上の表面反射
率は吸収体厚さとスペーサ厚さを調節することによってII O11または他の
選択され゛た値にすることができる。ここで、パ3重層″は1つの面上に吸収体
を備えかつ他の面上に反射体を備えた透光性のスペーサからなっているものと理
解され、それらの層の厚さは技術1達が知っているであろうように゛光学的調整
″のために調節される。
したがって、コーティングのパラメータは、好ましくは書込ビームがこの吸収体
層上にフォーカスされるときに意図された記録周波数においてコートされたディ
スクに゛反射防止″′条件を与えるように選択されることが理解されよう。その
ようなことに関して、上述の記述と3ell とSp。
nΩによる“光学記録のための反射防止構造” 、 J ournalof Q
uantuIIIElectronics、 Vol、 QE 14. No、
7゜July1978参照;また一般的な先行技術に関して、Bartolyn
iなどによる“光学ディスクシステムの出現°′、■EEE 3pectruI
Il、August 1978.+1.20.および゛二光学記憶材料と方法”
、 S P I E P roceedings。
Vol、 177、0ptical Information 3torage
、 1979、p、56の文献例を参照。
記録部分(゛ダークミラー″タイプ):ディスクRoの記録面は、当該技術にお
いて周知のように、適当な下層のパスペーサ層II dとそのスペーサdの下の
反射体層−I Cを伴なった″゛吸収体ffl”eと考えることができる。この
開示のもう1つの態様として、そのような層(c 、 d 、 e )は好まし
くは単一の高真空チャンバ内で適当な材料を用いて連続的な蒸発コーティングシ
ーケンスによって与えられ、また好ましくは後で述べるように゛軟質パッド゛°
オーバコーティングfも同時に付与される。
この代わりに、これらの付与はフィルムを作成するための前述のタイプの適当な
プラズマ高分子化技術または他の適当な方法によって行なうこともできるであろ
う。。
技術音速は、共通の析出装置を用いるそのような一連の類似の析出ステップに適
応し得る材料と技術の開示を長所として認識するであろう(たとえば、特にスペ
ーサ1ildと軟質オーバコーティング「の両方が類似の゛軟質バッド″からな
っている場合に)。
反射体層Cは好ましくは上述の蒸着アルミニウムのような高い反射能の金属の層
からなっており、たとえば意図された照射においてWJCを通して見たときにl
icが“ちょうど不透明゛°になるまで析出される(蒸着反射体の作成について
知識を有する技術音速がよく知っているように、反射体は分厚すぎると反射能が
劣化する)。技術音速が知っているように、意図されたR/Wの波長において十
分な高反射率を示す限り伯の金属を用いることができる。しかしながら、十分な
注意が払われなければ、代用及胴体金属はA徒がFEP (また同等なスペーサ
材料)に関して示すような反応性や接合作用を生じないであろう。もう1つの選
択は交互に高低の指数の誘電体フィルムを1/4波長反射体とともに励いること
である。
スペーサ層dは、反射体層Cおよび吸収体層eとの組合せによってその“3重層
″アセンブリの反射率をゼロまで減少させるか、または他の予め決められた成る
反射率値まで減少させるように働くよう意図されている。その用いられる材料は
、好ましくは意図されたR/W波長に対して比較的゛非吸収性°′でありかつ高
い透光性のものであろう。
スペーサdの厚さはその光学的特性に依存し、かつこの3重層内の他の層の光学
的特性にも依存するであろう。好ましくは、0.5〜1.5の1/4波長の厚さ
が用いられよう。この代わりに、技術音速が知るであろうように、多重の1/2
波長厚さを加えてもよい(注:光学的見地から、厚さTs””nλ、/2のスペ
ーサは“′見えなくなる″であろう)。
ここでの(上述の)特徴は当該スペーサ材料が好ましくはFEP、PTFE、ま
たは類似のフルオロポリマーからなっていることであって、好ましくはたとえば
共通の真空装置内において上述のように層Cとeとともに(また必要に応じて層
fとともに)蒸着される。
Jl!e (第2図)は照射作用“書込エネルギ″が集中される吸収フィルムで
ある。サンプルIの吸収体を利用し1ワる。
オーバコード部分:
゛′軟質パッド”コーティングfは、好ましくは都合の良−からなっている(た
とえば、都合良くかつ好ましくはスペーサ層dと同じ材料でかつ同じ析出方法で
ある)。それは好ましくは上述のFEPコーティングとして吸収体e上にw4製
されて析出され、最も好ましくは便利のために3重層T −Lとともに同じ析出
シーケンスにおいて重ねられる。
゛′3重層重層用いる場合、1またはそれ以上の1/2波長として析出される層
rを用いて厚さを検知して制御することが便利であろう。技術音速が認識するで
あ”ろうように、多くの1/2波長の厚さはその軟質オーバコーティングを光学
的に″消失″させて、吸収体−に与えられる読出/書込エネルギを反射しないで
あろう(これはシステムの効率を減少させよう)。
パ軟質パッド″スーパコーティングfは上述のように意図されたR/W波長(λ
、)に対して高い透光性であるのみならず、感度を最大にするために十分に変形
して圧縮し得るものであってかつ比較的低い比熱を有する比較的無孔質性で熱的
に絶縁性のものである。また、それは重ねられる障壁層にしっかりと接合し、し
かし下にある吸収体とはどちらかといえば弱く結合しくたとえば、その吸収体は
好ましくはその゛バッド″に対して比較的非反応性のもの)、またもちろん、フ
ラッシュ中間コーティングを用いることもできる。またそれは化学的に安定かつ
適合し得るものであって(レコードRoにおいて汚染物質を放出しない)、かつ
隣接層(すなわち、吸収体eと硬質コートg)と熱的かつ機械的に適合し得るべ
きである。また理想的には、それは付与するのが便利でかつコスト効率の良いも
のである(たとえば、層c、d、eと同じ析出方法と装置を用いて)。
上述のようなく真空蒸着などされた) F、E PとPTFEは、(上記の表1
で要約されているような)これらの厳しい要件のすべてではないにしてもそれら
のほとんどに適合することがわかろう。しかし、適当な場合には他の類似の材料
(たとえば、類似の“弱く高分子化″されたフルオロポリマー)が適するであろ
う。また、そのような″′軟質バッド″が吸収体をその両側からサンドインチ状
に挾むとき、それによって与えられる゛熱的機械的隔離′°は著しいものである
ことが認識されよう。
隣接するコーティングとの適合性や接合を最適にするために(たとえば、11
flf!質IIオーバコーティングへの付着性を高めかつ/または下にある吸収
体層との接合を弱めるために)゛軟質バット″オーバコーティングfのその後の
処理が必要であるかもしれない。たとえば、軟質FEPスーパコートの表面上に
真空蒸着された数原子層の酸化珪素(’sro□)またはへ良。O3は、後でj
ボベられる照射硬化型のアクリル樹脂のような硬質オーバコーティングQの濡れ
性などを高めるためにしばしば好ましいものであることがわかった。ここでの1
寺徴として、そのような゛軟質パッー′°スーパコーティングは、その上の硬質
スーパコートに対して強い接着性を与えるが下にある吸収体層に対しては比較的
弱い結合であることがわかる。
吸収体e上(すなわち、外側部分)のオーバコーティングO−Cの残りの部分は
(ここで関連する特i歎に従って)゛二硬貿″オーバコーティング層gで形成さ
れて、好ましくは後で述べられるアクリル樹脂製である。これは外側の機械的保
護やくパッドfとともに)必要なデフオーカシング厚さを与えるためのみならず
、良好な蒸気障壁や静電防止表面として働く。硬質オーバコート9のための好ま
しい調製とそれを付与するための関連する好ましい方法は後で詳述される。
層9の厚さは、ある程度まで、用いられる光学システムに依存する(たとえば、
対物レンズにおける球面収差の補正が関係するであろう)。この実施例に関して
100〜180ミクロンのオーダ窃厚さが全く適することがわかった。
結果: (例A、第2図):
上で提示された“硬質、/軟質″オーバコートの実施例□(たとえば、特に後j
ホの例■のようなアクリル樹脂が第2図のような下層の吸収体である3重層など
とともに上述の例Iのような“軟質パラドパ上に付与される場合)は、讐くべき
良好な感度(たとえば、厚いS!02オーバコートが吸収体に被さっている類似
のレコードより優秀)を与えるのみならず上)本の他のめられる特性(たとえば
、表1)をも与えることがわかるであろう。
もちろん、技術音速はこの実施例(例A)がどちらかといえば概略的に述べられ
ていることがわかるであろう。
“硬質″と“軟質パッド″のコーティングの材料や析出などのより詳しい特徴は
他の部分で述べられる(パ硬質°′は例Iなどを参照;“軟質パッド″はサンプ
ル1.IIなどを参照)。
すなわち、概略的に上述された“°軟質バッド″オーバコートは他の部分のいく
つかの例において詳述される(たとえば、構造、材料、調製、使用などに関して
サンプルI。
■などをその示された結果や有利な特徴とともに参照せよ)。たとえば、そのよ
うな゛軟質パッド”(FEPまたはPTFE)は溶融シリカのような通常のコー
ティングより優秀なものである(たとえば、必要な書込エネルギを減少させ、環
境に対する長くかつ良好な安定性と有効性を与え、それはたとえば適当な゛硬質
パオーバコーティングと組合わされたときに湿気の吸収という観点において著し
い)。
形成される゛硬質″オーバコートはそのような保護的外部コートの予想される通
常の特性(たとえば、硬度、擦傷抵抗性、非粘着性)を示し、容易に清浄化され
(たとえ(f、埃、油、指紋)、λ に対して透明であって、さらに水蒸気や線
素などのような汚染物質に対して低しA浸透性を示す。
さらに、それは゛軟質パッド″に対して十分に接合する。
そのような硬質コート材料は(良好な本実施に従って)スピンコーティングによ
って付与され、または技術音速に知られている他の適当な技術によって付与され
る(たとえば、成る場合には、スプレーコーティング、どぶ漬コーティング、流
れコーティングまたはカーテンコーティングカく代わりに実施し得る)。後で詳
述されるような照射硬化型のアクリルコーティングは多くの場合に適するもので
あることが理解されよう。
硬質/軟質オーバコーティングのための他の材料:適当な場合には、他のパ軟質
パッド″および/または゛硬質オーバコート″材料がここで詳・述された好まし
く\実施例に示された機能のすべてまたはいくつかを発揮するように用いること
ができることを技術音速は理解するであろう。ICとえば、成る場合には硬質オ
ーバコートが透光性のシートの形態をとってもよい(たとえば、゛軟質パ・ンド
層上に被せられた水晶または同様なガラス状の制別、逆の場合も同様)。また成
る場合にはその“軟質パッド″′は硬質コートのための接着剤としても働き得る
。
好ましいパ硬質オーバコート″材料:
前述のことを発展させて、我々は次に上述のような保護的“硬質″オーバコーテ
ィング(たとえば、第1図や第2図などのODディスク状の“′軟質パッド゛に
被さるスーパコーティングとして)用いるのに特にかつ驚くほど適した種類の材
料を述べる。その後に、我々はそのような゛硬質コーティング″材料をODディ
スクまたは類似の構造に付与するための好ましい新規な関連する技術を述べる。
LL: (サンプル■上の゛°硬質″′コーティング;調製。
付与、硬化):
この例はサンプル■の実施例に(吸収体に被さるFEP“軟質パッド″スーパコ
ート上で)応用される好ましい照射硬化型のアクリル硬質コーティング混合物”
l−1−1”の調製と特性を述べることを意図しており、またこれを)ナブス
トレートに付与してそれをその場で硬化させる一般的な方法を述べることをも意
図しており、またその後でこれを所定の光学データディスクへ付与するための特
定の好ましい方法の詳細が述べられる(第3図と第4図に関連する記述を参照)
。
!温とその他通常の条件における作業によって、次の゛″硬質オーバコート″′
ポリマー71混合物M−1が約7m1l厚さのパ硬質°′保護オーバコーティン
グとして付与されるよう意図されて調製され、それは1所定の光学データディス
ク表面上に均一にスプレーされて硬化する前述の特性を有している。この表面は
、適当に処理されたアルミニウムディスクサブストレート(たとえば、その上に
平滑化予備コートを有する)とその上に重ねられた3重層の光学記録母体とさら
にその上の真空蒸着され、た薄い(約9500人厚さに蒸発されて析出され【高
分子化されたFEPまたは類似の゛′軟シパッド″フルオロポリマー)パ軟貿パ
ッド″スーパコー・ティングとからなっていると考えてよい。すなわち、そのよ
うな゛′変種FEPポリマー″がここで選択されたサブストレートである。
混合物H−1重量割合 好ましい範囲
Celrad 1700 (Celanese社> 120 105〜135C
elrad 3200 (0,elanese社)4035〜45TMPTA
1f30 14S〜1752エチルへキシルアクリレート iao 160〜2
00Darocure1173.55
Celrad 1700は比較的高い分子重量・のアク1.!lJ、1ルアクリ
レートであって、適当にイニシェート(、開始)ξ浴るとぎ(後述のように)紫
外線によって容−易に硬化さ昨ることがわかるであろう。この基本的ブレボ・リ
マー物肩(は、比較的長い使用寿命を超える硬化型のコー ティング記tCメら
れる強靭性と化学的安定性を与えるため、f選択さ屯、またそれは非常に迅速に
かつ便利に硬化してl良好な透・明度を・生ずるので選択され、さらに使のずべ
、て・7・の1・、成分と同様にそれ?は調製して付与するのが一般に低フス、
トでかつ容易であるのでここで好まれ、またさらにそれは((、他の部分で述べ
られるように請求められる゛記録保存゛″″保惚コーティングを生ずるので選択
される。
Celrad 3200ハit ’1M 的低分子mm (1000〜21D
OOの分子伍)のアクリルエポキサイドであって、サブストレート上にコーティ
ングを流す場合に・便利な程度 の低、い粘性に適している。またそれは擦傷抵
抗やバルクの強度や仙の保護的特性を増大させて、かつ特、に湿気ド対する抵抗
を高める(さもなくば、適当な゛湿度テストパ条件の下にその高分子化されたコ
ーティングは、湿気を吸収しすぎることによって膨張してクラックを生じやすく
なるであろう)。
そのような“低分子量″の希釈剤(および他の低粘性添加剤)なしには、この調
製は付与するために粘性が高すぎて分厚(なるであろう(後述の好ましいスパイ
ラル付与技術を参照:たとえば、混合物は配給ノズルを通して流れなければなら
ない)。また、硬化したコーティングは膨張してクラックを生じる傾向にあるで
あろう。その’3200”は比較的安価であって他の成分と適合し、まためられ
る高分子化に参加すると考えられている。
しかしながら、3200は時間とともにわずかに変色する傾向にあり、かつそれ
はわずかに″′ゲル°′の含有(もし1過されないなら問題となる)を示すこと
があるので、その濃0度は通常は実施し得る範囲で最小にさ杵るべきである。
技術音速は、他の同様な低粘性のコモノマー(またはプレポ9マー:低粘性の希
釈剤)が代用されて適宜粘性を調節し得ることを認識するであろう。たとえば、
他のCe1rad調製は分子最においてさらに低く、また粘性をさらに低く下げ
るためにCe1racl 1700と換えることができるであろう。しかし、他
の一般的なコーティング用ポリマーは実用的でなく、たとえばあるシリコーン樹
脂は溶解性と硬化の問題を生じる。
トリメチルオルプロパントリアクリレ、−ト(T M P T A )はこの混
合物において用いるのに適した″低分子量1′のクロスリンク剤である。トリメ
チルオルトリメタクリレ−1〜のような他の類似のクロス1リンク剤を代用する
こともできるであろう。技術音速がよく知っているよう・に、いくつかのそのよ
うなりロスリンク子がコーティングの強度などを高めるために通常用いられ、そ
れは好ましくは仙のパ低分子量″°のクロスリンク子で、ある。
TMPTAまたはC,el・rM (7)省W8 (”4 価’:モ0) テM
l 換よることなく)はあまりに粘性を低下させ、硬化したオーバコートを軟化
させて湿気、の侵入を許すこと、によってその膨張によるクラックの発生を生じ
る傾向にある(たとえば、後述のH−2を参照)。
2エチルへキシルアクリレート(2−Eh A)は“32o o ”に対する補
足的な有機希釈剤であって、それは最終のポリマーコートの柔軟性(たとえば、
擦傷抵抗)の改善と(低い)粘性の調節のために加えられる。技術音速は、イソ
デシルアクリレート< iso −decyl acrylate)のような希
釈剤を代用することができることを認識するであろう(しかし、硬さや強靭性は
少し影響されるであろう)。
“’ [) arocure 1173”はそのような混合物のそのような(U
V)硬化に適した光学イニシエータで必る。技術音速はチバガイギー社によるT
rgacure # 184またはl rgacure#651のような多く
の類似のイニシエータの1つを代用してもよい。
’ F C−430”は有機高分子コーティングシステムのための゛非イオン界
面活性剤″として特徴付けられるフルオロポリマーの°゛界面活性″添加剤であ
って、前述の“セツティング″の機能を示す。それは濡れ性、平坦化3分散化な
どの機能の助けとなることが知られており、また成るサブストレート上の成るコ
ーティングの表面張力を減少させるのに適した流れ制御剤として知られている。
それは非常に非反応性であって、水ベースまたは溶剤ベースのシステム(および
ほとんどのポリマー)と適合するものとして推奨されている。” F C−43
0”は成る調節によって類似の表面活性剤”FC−431”(これも3M社によ
るものであってイソプロパツールとエチルアセテートによって50%薄められる
が、それは高い高分子重量を有していてここでは好ましいものではない)で代用
することも可能であろう。
また、FC−43,0は、パ変種F E P ”のようなサブストレート上の)
−1−1のようなアクリル混合物のために前述の゛セツティング作用作用を与え
る他のそのような界面活性剤で代用することも可能である。
後述されるように、ODディスク表面へスパイラルのループ状に七ツマ−の混合
物を付与する過程において(第3図のディスクCD上のスパイラル状のビードb
と後の関連する記述を参照)、その゛ビード″が非常に容易に付与されることが
わかったことは幾分驚きであった。すなわち、それらのど−ドは対称形の形でそ
れらの場所に留まって、たとえば溶媒のステップが始まるときまで比較的わずか
に拡がるだけである。この代わりに、後述のdiM−2のように、もしそれらの
ビードが接触して施されるならば拡がりはすぐに起こる。そのような場合にはい
くらかのまたはすべてのFC−430が共に配給されるであろう。しかし、ディ
スクの中心近くでパ縁を保つパことは困難に違いない。
FC,430はこの“セツティング″作用を高めるようであり、その機能は今ま
で知られていなかった。
FC−430は、第3図と第4図に図解されたタイプの場合に、すなわちディス
クを回転させてそのディスクの上にモノマーの混合物を分配する過程においてこ
の“セツティング作用゛′を高めるように意図されている。なぜならば、そのよ
うに付与される゛ビード″はそれらが非対称に変位しないように遠心力に耐えな
ければならない。技術音速が理解するであろうように、その非対称な変位は不均
等なコーティングの原因どなるものである。
もちろん、他のコーティング方法を用いることによってFC,−430添加剤は
重要なものではなくなって省略し得るかもしれない(たとえば、異なった“非セ
ツティング″界面活性剤を使用し得る)。たとえば、サブストレートディスクが
混合物を付与される間回転し続けない場合である(たとえば、そめ混合物は゛自
己平坦化′°するであろう;後述毒照)−0
すべてではないにしてもほとんどの通常の関連する界面活性剤は不適当であろう
。たとえば、SWSシリコーン社による“シリコーン液F −815”は通常の
シリコーン界面活性剤であって、平滑性と均一性を促進するためにコーティング
において広く用いられている。しかし、それはく混合物H−1の)スパイラル状
のビードに時機尚早に流れを起こさせる(不十分な“セツテインη″作用;゛リ
ング状′°または半径方向に非対称な厚さとなる)。E hecryl−350
(バージニアケミカル社)は同様に不満足なものであった。
混合物)−1−1はどの畝うな場合にも分配やディスク付与を最適にするように
“粘性調節″され、ここで当該環境条件(室温、FEPサブストレート表面など
)において最終的な粘性は100〜150CI)の範囲内であるl\きである。
後で提示されるように、l−1−1(および同様な混合物)のような調製は広範
な化学的な伯のどのような添加剤にも全く許容的であ゛つて、したがって適当な
場合にはそれらの添加剤を加えることができる。
硬化:
当該ディスクの(FEP)表面上へのほぼ完全に酸素が除去された状態での(た
とえば、後述のようにN2または同様な不活11ガスによる予備洗浄によって)
材料の塗布(たとえば、後述のスパイラル技術を介して;サンプル■参照)にお
いて、そのコーティングはディスクがゆっくりと回転されている間に紫外線によ
る数分間の露出によって光硬化する。これによって良好で十分に硬化した゛硬質
″オーバコーティングが形成される(補足的な熱が不要で、高分子化を完成させ
るための時効時間が不要)。
より特定的にかつ好ましくは、窒素による予備洗浄(たとえば、すべての酸素を
除去するために約30秒)から始められ、次に窒素下において約1分から3分の
間またはそのコーティングを必要なだけ硬化させるのに十分なだけUVに露出さ
せる。好ましくは、これはディスクをゆっくりと(たとえば、1 / 2 rl
llmから2rpm)回転させながら行なわれ、その間に約40’〜80°の扇
形が各瞬間においてUVにさらされている。好ましいU Vビームは2つの熱フ
ィルタに通されて、それは単色ではないが大部分が0゜3〜0.4μmの範囲の
λ内にあり、強度はλとともに変化するくたとえば、0.366μmにおいて1
/2分〜5分の照射は100m W/cm2)。用いられるイニシェークが少な
くて硬化に長くかかるような場合は、等価な長い低強度による露出よりも比較的
高強度の短い露出の方が好ましいようである。明らかにそれは“′酸素クエンチ
°′を妨げるからである。
プロセス最適化:
1、 小さな気泡は゛′ピンホール″または類似の散乱場所を生しやすい:溶液
の真空脱ガスとその後の注意深い取扱いによってこれを除去できる。
2、 コーティングの″′オレンジピール″組織が起こりやすい。それは硬化雰
囲気において酸素を除去することによって防ぐことができ、たとえばその硬化は
30秒間の窒素による予備洗浄と硬化サイクル中の窒素の使用によって行なわれ
る。これはまた硬化時間を著しく短縮する。
適当な場合には、(長期の記録保存寿命にわたる)適当な安定性の保証に注意し
つつかつ(たとえば、熱影響による揮発または不適切な硬化による)材料の応力
クラックまたは分解の発生の防止に注意しつつ、他の関連する技術および/また
は材料とそれに付随する調整で代用することができることを技術音速は認識する
であろう。
照射硬化は他の関連する方法より好ましい。たとえば、゛過酸化硬化”は一般に
制御するのが複雑でかつ困難であって、それは短い“ポットライフ′°を示す。
さらに、その過酸化硬化反応は発熱的かつ“ガス放出的°′であって過熱されや
すく、制御するのが困難でかつ取扱いに危険が伴なうことを技術音速は認識する
であろう。たとえば、過酸化硬化の良好な制御のためには、温度は低く保たれな
ければならず、したがって望まざる長時間の硬化時間となる。また、ガスが放出
されるので、もしその硬化が迅速に進めばこれらのガスは適切に消散されずに、
望まれざる曇りを含むこととなり、光を散乱する半透明のコーティングとなる。
結果:
て硬化されるとき、硬質で透明な保護コーティングを与え、前述の当該要件(た
とえば、湿気の侵入とそれに関連する膨張クラックを防ぎ、優れた光学的透明性
を備えかつ良好な擦傷抵抗を示し、さらにたとえば室温における単純な石鹸洗い
によって容易に洗浄される)のすべてをほとんど満足することがわかるであろう
。
耐湿性は特に驚異的かつ印象的であって、たとえば100%の不浸透性ではない
が、この硬質コートは水中への長い浸漬(1回のテストにおいて14日間)の後
であっても膨張クラックは生じない。同様に、その硬質オーバコートは厳しい温
度/湿度ナイフリング(たとえば、室温から140℃で約40%の湿度から80
%の湿度までの範囲で何週間もの間)に耐えることが観察された。
さらに、この外部コーティングは長側ニわたる安定性を示すことがわかる。たと
えば、かなり厳しい温度/湿度サイクリングに対する長期間の露出に耐え、また
その硬質コーティングはODDの使の層へ移動して劣化させがちな(表面活性剤
または感光性化剤また4はそれらの副産物のような)パ低分子重量成分″を含ま
な・いようである。この“安定性″とそれに関連する強靭性などは、生成された
すれ℃れのクロスリンクされた長いチェーンのポリマーグループから生じると考
えられる。
ま・た、この硬質コートは請求められるようにFEP“軟賀バッド″に十分に粘
着する。そtの硬質コートおよび/また↓ま一軟質バッド1が変えら机判1ばそ
喉のような粘1かは生じないであろう。そのような場合、適合′し宵・る(たと
えjば1、十分に透光性の)″粘着性・の・中温層“が、必1.と8九るで、あ
ろうが、それ・ルま好ましくない・(たとえ・ば、それ社τ厚さ・の制御を複雑
にする)、。
フォトイニシェークの濃度は重要なようである。過剰な濃度のイニシェークはコ
ーティングの下側部分の硬化に先立って上側の表面部分の時機尚早な硬化を生じ
て、その硬化したオーバコートに大きな“皺″を生じる結果となることが観察さ
れた。これは明らかにその上側表面がまず硬化して収縮し、そして比較的まだ硬
化していない幾分液状である下側部分に対しで滑るからである。
また、粘性と平坦化特性を制御することも重要である(たとえば、混合物H−1
の粘性を平坦化するのに十分なほど低くかつセットするのに十分なほど高く保つ
)。アクリルプレポリマー(混合物H−1)の粘性のIIJ mは付与されるコ
ーディングの良好な°゛平坦化″′のための1つのキーである。たとえば、もし
粘性が低すぎるならば、そのコーティングビードはあまりに容易に“流れ″を起
こして適当に゛セットアツプ″シないであろう。もし粘性が高ずぎるならば、ビ
ードはあまりにゆっくりと平坦化しまたは完全には平坦化しない。これに関連す
るコーティング技術分野とに関係する人達は、広い領域にわたって゛比較的ぞん
ざ、いに°パ・配布されたものである比較的分厚いコーティングの1均一1性・
ニ驚かされるであろう。すなわち、7mi+または1、B・0μm・のコーティ
ングを3インチから4インチのコーティングスパンにわたって±0.7〜7μm
のオーダに制御することは全く注目すべきことである(たとえば、第3図の4イ
ンチ・のパン・ドBし 参照、それは14インチディスクdの周囲から6インチ
の半径方向の点まで延びている)。
ところで、技術音速は、アクリルコーティングおよび他の同様なコーティングで
あって金属オーバコーティングのためのベースとして自動車工業におけるような
また番よフォトレジスト技術におけるようなどちらかといえば関係の薄いある種
の応用のためのコーティングについても知らされた。しかし、これらの他の応用
は比較的゛高粘性材料”を利用し、通常は厚さの正確な直接的な制御のようなも
のは何も行なわれずに幾分大雑把な方法で幾分薄い厚さにノズルでスプレーされ
る。自動車工業における類似のコーティングのためには、単に滑らかで見栄えの
良い外観だけがめられる。しかし、レーザ検知される散乱限定された光学的特性
は、平滑さや均一性においてはるかに厳密なもので後述のように(混合物1−1
−1 A >修正された特性以外は例[が繰返されて、その混合物は同様に調製
され、かつ同様に付与されて硬化される。
皿治」Ll二」」! 更1」しL ル七−しl:」」−Celrad 1700
80 、 (120)Celrad 3200 80 (40)TMPTA
160(同一)
27EhA 180 (〃’)
FC−4302,3、(〃 )
合計 507.5(、”)
結果:
粘性が低く(ここでは320.0が多めに用いられて1700が少なめである)
、その混合物がより容易に流れて拡が論こと以外は例Iの場合と同様である。
例■:
異なった混合物“ト1−2 ”が下に示したように調製されることを除けば例I
が再現されて、その混合物は同様に調製されかつ付与されて硬化される。
混合物1−! −2重量割合 比較(+−1−1)Celrad 1700 1
20 (120)(Celrad 3200−・・除<)’0(,40)(TM
PTA ・・・除<) 0 (160)2エチルへキシルアクリレート 185
(180)(2−Eh A)
”FC,−430” 2.5 (2,5)合計 312.5 (507,5)
結果:
そのオーバコートがよりパ軟質″であって湿気を吸収して゛′膨張クりック″を
生じやすいことを除けば例Iの結果とほぼ同様であった。
iL:
イソデシルアクリレートが2− E h ’Aと置換えられたこと以外はH−1
と同様のもう1つの代わり得る混合物H−3が調製されかつ付与されて硬化され
る。
混合物11−3 重量割合
Ce1rad 1700 120
Celrad 3200 40
TMPTA 160
イソデシルアクリレート 180
”FC−430” 2.5
結果:
擦傷抵抗(表面硬さ)が改善されるが幾分膨張クラックを伴なうこと以外は、は
ぼI−(−1と同様である。
好ましからざる調製:
幾分驚くべきことに、成る同様な゛照射硬化型アクリル′。
の混合物は実際的でなくて当該目的に好ましいものでない。
たとえば、下記の混合物H−4のようなKlは(意図された0、4〜0.8μm
の波長において)十分に透明かっ透光性ではなくて、特に光硬化後において曇っ
たり変色しゃすいものである。
混合物H−4:
2−Eh Aのパ柔軟性ポリマー″をパステアリルメタクリレートで置換えるこ
と以外は混合物H−1が再現される。
結果:
いくらかの゛曇り″などが現われる(上記のように:明らかに相分離による)。
そのコーティングは十分に透明ではなくて透光性ではない。
混合物H−5=
2−EIIAがメチルメタクリレート(MMA>で置換えられること以外は混合
物H−1が再現される。
結果:
スパイラル状の付与が全く満足のいくものではない(明らかに粘性が低すぎる)
。また透明性が損われ、かつ硬化によ°る収縮が大きい。
Ce1rad 1700と3200がアクリルウレタンで置換えられる以外はH
−1のようである。
結果:
゛曇りパおよび膨張、クラック、さらに分離が過ぎる。
混合物H−6のアクリルウレタンのような関連するアクリルポリマーが前述のパ
湿度テスト″の下にクラックと剥離を生じかつ/または湿気の吸収の結果として
曇ることがわかったことは驚くべきことである。たとえば、H−1の成る変更例
は硬化に際して剥離してカールし、厳しい温度7/湿度サイクリングの後にサビ
ングコーティングを引き剥がして小片破壊してしまうことがわかった。また、そ
の硬質オーバコートが多くの湿気を取り込むことも驚くべきことであった(明ら
かにその゛’5!貿″アクリルコーティングは考えられていたよりも親水性のも
のである)。
また、前述のタイプの添加剤の成るものは、形成されるオーバコートを曇らせる
かまたは変色さけるようである。
たとえば、M M△(H−5@照)のようなモノマーに溶媒樹脂を溶すとき、パ
オイルスポットパが結果として現われた(明らかに成る成分が時機尚早に高分子
化されて析出するからである)。
コーティング方法:
以下は、ODディスクの外部保護オーバコートを形成するために(FEPのよう
な)ODディスクサブストレート上に前述の例のような“硬質コーティング″混
合物を付与するための新規な技術の例である。特に数mN厚さで高い均一性のも
のが照射によってその揚砂化されて、前述の長い寿命にわたってそのディスクの
ために前述の環境などに対する保護を与える。これらの技術は、非常に正確な厚
さとその厚さの均一性を制御できる便利でかつ経済的なコーティングと硬化の方
法であることを認識するであろう。
当該コーティングでは約7+11i1の高度に均一な厚さに付与されるが、技術
音速は約30m1lまでの厚さが満足できる状態で形成されることを認識するで
あろう。
前述のような゛硬質コートの調製″は、ここでのもう1つの特徴に−る(たとえ
ば、後述のようなODディスクへの)新規な゛スパイラル状の付与の方法に全(
適するものであることを認識するであろう。そのような材料は、配付の驚(べき
簡単さと容易さにもかかわらず、前述の驚くべき正確さの厚さの均一性の制御に
適するものである。
たとえば請求められるコーティング厚さを知ることによって、その厚さに対応す
る走行距離あたりのビード質量(gm/ cm )の値のビードに容易に換算す
ることができる。
その場合、平坦化機構によって予め決定されるスパイラルの間隔で必要な数のス
パイラルを実験的に決定する。たとえば、第3図におけるバンドBll、に近い
約3.5インチから約7インチの半径に拡がっているス、バイラ、ル状のバンド
4に関し゛て、・これ・ら・の条件の下1に2・○〜3.0のスパイラルが約7
mtl厚さ・の非常に均一な]−ティングを与える二とがわかった。一方、10
またはそれ以下のスパイラルはひどく乱れた厚さの均一性を生じ、30よりはる
かに多いスパイラルは多すぎる。いかなる場合にも、スパイラル状り合ってはな
らない。
したがって、技術音速は、意図されたディスクの回転速度(たとえば、ここでは
4〜1Qrpm)が与えられれば、その材料の供給速度を計算して制御すること
ができる。この簡単な技術によって一定のコーティング密度を付与することがで
きる。すなわち、均一な゛ビード′°サイズはノズルからの成る一定の配給速度
を必要とする。認識されるであろうように、スパイラルの回転長さにおける一定
の変化にもかかわらずビード寸法と間隔を一定に保つために、ノズルの半径方向
の移動速度および/またはディスクの回転速度が調節される。ディスクの回転−
は、材料が付与されたならばその材料を゛′移動′°させたりまたは歪ませたり
するようなものであってはならないし、もちろん゛°遠心力”によってディスク
から落してはならない。
今、調IJH−1が第1図におけるODディスク表表面へ成る好ましいスパイラ
ル様式で付与される場合について述べる。これは、前述の3重層の光学記録構造
が付与されてさらにこの上に改善された“真−空蒸着のFEP”の層(まF、:
fは類・似1の゛軟質バッド″高分子表面)を備えたアルミニ・ウムディ、スク
としで理解される。
一般、にその方法は、所定の(FEP)ディスク表面上に所定の数のスパイラル
の列また。はパビー:ドパでコーティング材料を付与することを伴なうのがわか
るであろう。次に、それらのビード・は非常に平滑でかつ均一な]−ティングに
拡げられるかまたは゛平坦化″される。その後に、このコーチイングルまめられ
る゛硬質″保護オーバコートを形成するように硬化させられる。この付与方法の
成る特定の好ましい形態のいくつかが述べられる。
例M−1: FEPサブストレートへのH−1の付(″溶媒平坦化″)ニ
ステップ#1: 混合物の調製:
新規なコーティング方法の好ましい形態が述べられる。
好ましい硬質コーティング混合物(好ましくは上記の゛H−”1 ” )は、均
一で対称な゛″ビード゛′スパイラル状の列でディスクに付与するために選択さ
れて用意されかつ配置されることがわかるであろう。その後に、それらのビード
は同時にゆっくりと回転されているディスクによって゛溶媒平坦化°′(所定の
FEP表面上にビードの迅速かつ高度に均一な゛平坦化″)される。そのディス
クの回転は非対称な重力(振動または不等方なディスクの向き)を打消すのに十
分なだけの速さであり、かつ材料が軟化されて平滑かつ均一な層になるときにそ
の材料の2方向の対称的な定着化を乱すような遠心力を生じないほど十分に遅い
ものでより特定的に第3図と第4図を参照して、混合物H−1は技術音速が知っ
ているように往復運動可能なアームAに取付けられた(技術音速が知っているよ
うな注射針のような)所定の制御された割合で配給する手段nへ与えられる。
ノズルnは、一定の割合で当該ディスクdの表ff1(FEP)上にその混合物
の所定の注意深く制御された均一な流れstを配給するために、周知の手段によ
って用いられて制御される。それは好ましくは第3図に示されたディスクの周囲
からスタートする。こうして、第5図と関連して後述されているように、遠心力
Fcは対立させられて、羨接する拡がりつつあるビードからの押圧力F、による
い(らかの拡がった変位と対立する。その間、アームAはディスクdの半径方向
(内向き)に連続的に変位させられて注意深く制御されることがわかるであろう
。そうして、この流れSjはディスクdが回転する間そのディスクの半径方向に
動いて、それによって特定のスパイラルSRを描く。たとえば、アームAはビー
ドの均一な間隔と寸法を保ちながら磁気記録ヘッドに用いられるようなりニアモ
ータによって移動させられる。必要な場合にはディスクのrpmも変えることが
できる(後述参照)。技術音速が認識するであろうように、均一ながイズのビー
ドを配付するために、ディスクのrpm 。
アームの速度、および配給割合の3つの変数のうちの1つまたはいくつかを変え
ることができ、しかし他の変数は一定に保たれる。
したがって、ノズルnはディスクdが回転されている間にそのディスクの所定の
半径を横切って制御可能に移動させられる。そして、技術音速が認識するであろ
うように、均一な間隔とサイズと形の“′ビード″部分すの連続的で均一なスパ
イラルSRとして混合物を展開する。その混合物は、そのようなスパイラル(た
とえば、3.5インチの半径方向のバンドBbにわたる25本のビード)を形成
するために所定の割合で配給するように設けられた周知の圧力オリフィス制御手
段(詳述せず)を介してノズルnへ与えられる。
技術者)九は、3つの隣接するビードの列すを示す第4図の断面部分概略図に示
されているように形成されたビードで隔てられており(注: それらは触れ合っ
たり重なり合うことはない)、またそれらの断面形状9寸法、および分量はく当
該技術分野で周知のように前もってなされた適切な計算による)所定の値に保た
ねで用いられ、均一に平坦化されればディスクd上にめられる厚さの保護オーバ
コートを生ずる(第2図の外部コーティング9参照)。
たとえば、゛通常の″(部屋の)温度において混合物H−1を用いてかつ前述の
ような高分子化されたFEPのサブストレート表面を用いて、約3.5インチの
半径から始めて約3.5インチ幅のディスクバンドにわたって均一に配列された
20本から30本のスパイラル部分すは(3i@当な平坦化と硬化を仮定して)
約7mi+厚さの高度に均一なコーティングを生ずることがわかった。一方、1
0本またはそれ以下の列はコーティング厚さをあまりに竿少させてその厚さを不
均一なものにした。また、もし最小ギャップg9が維持されずに特にもし列SR
が重なり合えばめられる正確な厚さ制御を達成することは事実上不可能であった
(その制御は7m1lコーテイングに関して±0.7〜ア0.7〜7ミフロン:
ような簡単なコーティング装置を用いてそのような大きなサブストレート上に与
えられたこの材料としては全く驚りべき均一性である)。
配給割合が一定に保たれる場合、均一なビードを形成するためにディスクの回転
を変えることができる(たとえば、最も内側の半径において4〜5 rpmのオ
ーダの場合に徐々に減速して最も外側において約2 rpmになり、そして均一
で一定のビード分量を与える)。均一で等間隔の列すを維持するために、アーム
Aによるノズルnの半径方向の移動も当該技術分野周知のように(ディスク中心
からのその距離に従って)制御的に変化させられる。この代わりに、技術音速が
よく知っているように、同一の均一なスパイラルを形成するために配給割合を変
化させてもよい。
詳Jされたディスクの回転とアームの移動は均一に隔てられた゛ビード゛を形成
するであろう(それは所定の間隔Uで半径方向に配置くれており、たとえば好ま
しくは3゜5インチの半径方向のバンドにわたって25本のビードが並んでいる
)。離隔距離gQは成る限度内において変えることができる。しかし、いかなる
場合においても、“ビード″は重なる°′べきではないし、他方また、意図した
″゛溶媒平坦化″によってビードが流れて1つになって目標厚さの均一性を形成
し智ないほど遠く離れてもいけない。また、各ビードは適当に゛盛上がるパこと
ができるように十分なサブストレートとの接触(面積)を得るのに(その高さに
対して、すなわち良好なw/h比を得るために)十分な幅のものでなければなら
ない。次に、このスパイラル状のビード付与が十分になされれば、流れstが終
了させられて、れる(好ましくは約1〜2r11m)。
前述のように、ト1−1のような混合物はこれに関して魅力的なものである。な
ぜノすらば、それは所定の均一で対称な形態を維持しかつ十分に゛セットアツプ
″ツるからである。そして、ディスク表面に対する゛ビードの傾斜″は比較的゛
急°峻″(通常に比べて小さな″濡れ角度″)である。
すなわち、ビードは平坦化のために溶媒蒸気と触れさせられてその濡れ角度を急
速に増大さけるまで崩れ落ちたり移動したりまたは変形したりあるいは(第4図
と第5図において示されているような)その対称性を変えてはならない。
前述のように、FC,−430添加剤はそのような(FEP)サブストレート上
のくそのような混合物の)ビードの濡れと°゛セツトアツプ″制御して改善する
ために選択されて設計される。
ステップ#3: 溶剤平坦化:
次に、スパイラル状の配列のビードは溶媒蒸気の均一な“霧″にさらされて、そ
れによってビードの表面とそれとかかわりあう(FEP)サブストレートは急速
にパ濡れる″(それは溶媒の凝縮により、好ましくはすべてのビードと露出して
いるサブストレートにわたって凝縮した比較的連続的な薄膜を生じる)。そして
、−濡れている表面張力を即座に下げて、ビードを゛′軟化°′させて急速に゛
′平坦化″させる(すなわち、即座に拡がって重力によって押え付けられ、そし
て対称的に平坦化してめられる均一なコーティングとなる)。正確な厚さ制御が
非常に重要であることが認識されよう。したがって、もしそのようにコートされ
たディスクdの表面が完全な水平面になくてそのビードにかかる重力が完全に対
称ではない場合、いかなる不均一性または非対称性を打消すのに十分なだけディ
スクdを回転させなければならない(当該分野の技術音速が認識するであろうよ
うに、溶媒平坦化の間のディスク面の゛°振動″やそのようなものをも打消t)
。
したがって、溶媒平坦化が始まるとディスクdは好ましくは回転される(たとえ
ば、ここでは1〜2rl)m)。そしてそのビードの流れは比較的完全なコーテ
ィングの均一性を与えるであろう。しかしその回転は遠心力による流れを生じる
ほど速いものではない。
所定の溶媒蒸気へディスクd (その上にはスパイラル状のビードが施されてい
る)をさらすとき、そのディスクをフード内に置いて所定の圧力と濃度の蒸気を
導入することができる(または技術音速が認識するであろうような他の方法によ
って)。
したがって、そのようなビードの軟化と溶媒平坦化に関して、その溶媒が列b
(ビード)とそれとがかわり合うFEPサブストレート上に比較的均一で連続的
なフィルムとして非常に迅速に凝縮し、それらビードとサブストレートを互いに
“濡れ″させるように溶媒とその他の条件を選択しなければならない。そして、
合歓化されたビードが隣接するFEP表面をカバーするように(重力によって押
え付けられて)崩れ落ちて流れるのに十分なだけ溶媒が凝縮される(その溶媒は
良好な゛濡れ″を促進させ、この場合それはFEPに対する混合物H−1の濡れ
である)。
ここで簡単のために、アセトンがその溶媒として用いられることを仮定し、さら
にそれはビード上とそれとかかわり合うFEPサブスl−レートにわたって迅速
に凝縮できるような条件(温度/圧力環境)の下にそのビード上に蒸気または飽
和された゛霧″として単に注がれると仮定する。
たとえば、ここではこれらの表面全体が急に″゛光沢″を帯びるが、液滴や大き
な液溜りは示さない。すなわち、ビーJζまたはディスク上に凝縮゛液滴″また
は大きな液溜りを生じない1はど少なく保たれ、も、しそれ、が起これ!ば揮発
□性を増大させねばならない。この露出は、当該″″ビード′を即座に軟化させ
てそれらを迅速に互いに流し合わせるのに十分であろう(この例の場合、実際に
瞬間−的である)。
溶媒の揮発性は好ましくは十分に高いものであって、したがって一度ビードとそ
れとがかわり合う(FEP)ディスク表面が十分に濡らされたとき、その溶媒蒸
気は迅速に揮発して消散するであろう(またはたとえばポンプ引きによって抜き
去られる)。した−がって、平坦化の間に溶媒はほとんどまたは全く残存しなく
て好ましい。
そのような゛溶媒平坦化″の結果は驚くべきことである。
隣接するど−ドは“平坦化″動作において1つに流れ合うのが観察され、それは
驚くほど迅速でかつ注目すべきコーティングの均一性を形成する。
溶媒特性、一部変更:
溶媒は、当該作用温度、サブストレート表面、および混合物の化学的性質に照ら
′して、この温度においてサブストレー!〜(ここではFEP)に対してその混
合物の表面張力を減少させるように選択されるであろう。それによって、その混
合物を軟化させて容易な流れを生じてパ平坦化゛させる。すなわら、溶媒はこれ
らの条件に関して特定化され、かつそれらの条件が変われば調節を必要とするで
あろう(たとえば、異なったコーチ任−ン′g混合物またIt iなったサブス
トレート表面に関して)。
、ここでのアセトンのような溶媒の使用における1つの利点(は、硬化、が需始
するl前に、溶蔓、が蒸発せず8に歿@するtいうこと5が・はとんどまたは全
くなルヘ、l!:いう、JZとで−あ・るヵそれ以外の方法で4よ、コーティン
グ恨、合物旧−1と・の共重合力\期待できる溶媒を代用・しなけれ;ばならず
(メチ゛ルアクリル−ト溶媒はそのように共重合し得る)、また高分子化を1決
して抑制するものではないかまたはめられる特性に全く影響しない溶媒を用いな
ければならない。
この代わりに、当該分野の技術音速が認識するであろうように、成る場合には十
分な揮発性を備えていればポリスチレンモノマーが平坦化溶媒として用いること
ができ、またはエチルアセテート、塩化メチレンあるいはメチルエチルヶ1〜ン
(M E K )のような溶媒を用いることができる。
スチレンはそのアクリル混合物と少なくともある程度共重合すると予想されるが
、他のものはそうではないので十分に揮発させてしまわなければならない。
したがって、ディスク表面の特性または化学的性質を変えることはくたとえば、
FEP上に薄い酸化物の゛フラッシュコーティング″を用いて)、一般に4“濡
れパ特性を変えてその゛平坦化作用″に何らかの変化を生ずる(しばしば異なっ
た溶媒蒸気を必要とする)。たとえば、FEP上の△120−またはSiOある
いはSiO2の薄いフィルムは濡れを促進させるようであり、特に前述のアセト
ン溶媒蒸気を用いたときに著しい。
また、そのような“′溶媒平坦化゛°を用いる場合は、サブストレート゛)へ記
始めからあまりによく濡れるものでない混合駒・、(・・たそえばH−1)を調
製する。さもな(ば、その混合(物2はスパイク・ル、状に付与されている・間
にその形を維持するの′に十分な七と良好にサブストレートに゛セットアツプ″
lしな、いであろう。たとえば、そ・の混合物はスパイラル形成中、にディスク
が回転されるので溶媒と接触する前に遠心力によって非対称に崩れ落ちるであろ
う。FC−43O”界面活性剤″のような“セットアツプ゛′を促進する添加剤
はもちろんこの点に関して助けとなる。同様な理由で、ビードはサブストレート
と十分な接触面積を持たなければならない。
混合物の粘性の制御は良好な分布と均一な定着を得るために非常に重要であるこ
とがわかる。たとえば、混合物H−1へM M Aのようなより揮発性のモノマ
ーを加えれば、FEPサブストレートの過剰の濡れによってビードbの間に非常
に凝縮しやすくなり、したがって不適当な1セツトアツプ″を生じて時機尚早の
ビルドの″゛定着パを、起こす。
逆に、゛脱落部゛′または゛ビンホールパが生じないように注意しなければなら
ない。それらは溶媒がほとんどまたは全く凝縮しないボイドであって、そこは異
なった“濡れ″または全く濡れない状態となる(注: 周囲の温度が上がればそ
のようなボイドが矢ぎくなるようであり、これはおそらく溶・媒の蒸発が速すぎ
るからである)。
もちろん、その混合物が即座に″゛自己平坦化′°シ得るものの場合には、溶媒
にさらす必要はないであろうし、またその混合物を゛セットアップパするために
FC−430のような界面活性剤をも必要としないであろう(後述のM−2参照
)。
ステップ#4: (硬化):
完全に平坦化してディスクdの表面にコーティングが均等に分布されれば、それ
はめられる硬質の保護オーバコーティングを生じるようにそのまま(さもな(ば
処理されて)硬化される。そして、ディスクの回転は静められてそのディスクは
硬化条件に置かれる。それは好ましくはコーティングの均一性が損われないよう
にまたは汚染物の導入(たとえば、その粘着性の表面上べの埃の定着)が起こら
ないように、そのディスクを゛溶媒平坦化″′ステーションから動かすことなく
行なわれる。
したがって、UV硬化はその溶媒平坦化ステーションで行なわれる。すなわち、
側斜が当該ディスク表面に均等に拡げられれば、そのコーティングは適当に硬化
されて“硬質°′となるまで不活性雰囲気(たとえば、すべての酸素を追出すよ
うなN2吹付け)において紫外線への露出によって光硬化させられる。0.3〜
0.4μmのUV(たとえば、0.366μmで100mW/cm2の強度)へ
の約5〜20秒のトータル露出で十分であることがわかる。
こ、の代わりに、他の同様な硬化方法(たとえば、電子ビームまたはTR照射)
もある場合には適当な調節(たとえば、フォトイニシエータの′a度の調節など
)を行なうことによって用いることができる。
結果:
前述のように、厚さの均一性(公称7m1lコーテイングに関して3.5インチ
のバンドにわたって±0.7〜7μmのオーダ)は全く注目すべきものであって
、特にその付与装置の簡単さと用いられるコーティング混合物のクイブの観点か
らして注目すべきである。前述のように、硬化の時間と温度はその他の処理条件
と同様に全く都合の良いものである。
温度(熱)がこの(スパイラル列b)の溶媒平坦化の間にかなり高(なった場合
に、流れの速度が増大したり平坦化が速くなったりしなかったという事実は幾分
驚くべきことであった。むしろその列は、よりビードが盛上がって、拡がるより
もむしろ幅が狭まるようであった。その原因は確実にはわかっていないが、溶媒
〈アセトン蒸気)が適当に凝縮して表面を濡らすには熱くなりすぎたためど考え
られる。
例IVI−2(”無溶媒平坦化′°):溶媒平坦化ステップを用いる必要なしに
直接パ自己平坦化″を生じるように隣接するビードが実際に接触して置かれる例
であって、後で詳述されること以外は例M−1が繰返される。
より特定的に言えば、硬質コーティング混合物(たとえば、H−1)が再び用意
され(FC−430は必要でないかもしれない;上記参照)、ディスク上に連続
的なスパイラル配列として配付されるが、ビード間のギャップU(第4図)はほ
ぼゼロに減少される。これは第5図において理想化されたシーケンシャルな様式
で幾分概略的に示されており、最初のビードb−’1が破線で示されている。ビ
ードb−1は実際上即座に崩れ落ちて平坦化しく実線のb−1)、したがって隣
のビードb−2が置かれるときにそれは(少し拡がった)b−1と接触するであ
ろう。b−iの拡がり動作″はb−2をディスク中心の方へ押圧する傾向となる
(拡がり力Fs参照)。したがって、連続的な各ビードは自己拡がりをそのよう
に押圧されるので、ディスク中心の方に向けて幾分非対称になる〈破線のb−2
を参照)。外側から内側へスパイラルを描く方式はディスクの回転による遠心力
成分(F、: )を拡がり力F、に対向させるように意図されている(第5図の
矢印を参照)。配付された混合物のパターン(スパイラル状の列)に″平坦化溶
媒″を与える必要なしに゛自己平坦化″′を起こさせるために、温度77′サブ
ストレ一ト条件によってその混合物の粘性における適当な減少がめられるであろ
うことを技術壱達は認識するであろう。より遅いディスクの回転(または無回転
)やFC−43’0の伯の表面活性剤への置換えのような他のいくつかの適用す
るための調整も勧められる。もちろん、ディスクdの表面を確実に水平面に維持
するという問題は依然として存在するであろう。したがって、゛振動パまたは不
均等な゛′重力″を打消すために適当なディスクの回転が勧められる。
したがって、゛自己平坦化″するビードを用いることによって、多くの場合に用
いられる溶媒平坦化を省略して簡単な゛′ワンステップ°゛のコーティングシー
ケンスが実現される。その硬化はM−1の場合のように行なわれ、その形成され
たコーティングはM−1の場合と本質的に同じであろう(実際は、いくつかの場
合において均一性が優れている)。
もちろん、前の場合のように、流速(rl 、ノズルnからディスク上へ)、デ
ィスクのr’pm (wt ) 、およびアーム速度(Vえ)の3つのファクタ
は、いずれの場合においてもヒートの位置の変化(すなわち、各ビードセグメン
トの半径方向の位置di )にかかわらず均一なナイスと形のビードを配付する
ように調節されるであろう。
この特定の例として第6図ないし第8図が示されている。
第6図は、一定に保たれた流速(r+)においてディスクのrl)m (Wt
’)とアーム速度(■、)を比較的均一に増大させて(たとえば、ディスクの周
囲から・開始してほぼ1:2のように)、最終的なコーティング厚さt 、cが
ディスクの半径方向にどのように変化するかを(非常に概略的に)描いている。
この″自己定着′°作用は均一なコーティングのプロセスを複雑化していること
がわかる。
これを矯正するために、第7図と第8図に示されているように19mを連続的に
増加(△〜v4 −α犬−φ半径)させかつアームを始めに幾分加速(a2=△
V工/ム)シて次に幾分減速し、そして最後に加速(a工=φ′半径)させる修
正されたモードにおけるコーティングを我々は提案する。デーイスクのrpmは
いがなる場合にも好ましくは最小限にされるであろう。すなわち、一般にそれは
それらのスパイラルが“相互流れ”をちょうど起こし1qるようなrpmである
。
今までに、技術音速には“デフォーカシングオーバコート″を付与する他の方法
が示された。たとえば、L evrnの米国特許第4.340.959号におい
て、0.05〜10mmのシリコーン樹脂(またはエポキシ)コーティングが示
されており、その]−ティング技術においてはディスクがモールドとして配置さ
れる必要があって“スピニングパ方法による付与は排除される( L evin
によって引用された参考文献を児よ)。
第7図において、流速が一定に保たれた場合についてwtとVエ における変化
がビード位置((lb)の関数として表示されている。第8図において、それら
の値が幾分理想化されて描かれている。スライダの速度変化(加速)は幾分驚く
べきようなものであることがわかった。すなわち、最初は徐々に速度を増加しく
第8捌において曲線Hの位置a、−+b)、次に急速・に落ちて(位置b→c)
、最後に連続的な増加モードにされる(指数的増加;位置c−+dなどを参照)
。それは、ビード厚が最初軽′°<て次にそれが増大するので、ある種の平衡状
態に到達するまで(位置C)スライダアームの減速が必要となり(位置b→c)
、モしてビードの円弧の減少に対応して連続的な加速が必要となまた、どのよう
なコーティング付与技術が用いられようとも、濡れ粘着性または他の特性を高め
るために上で示されたようにサブストレートを予備処理することが勧められよう
。たとえば、上記の例M−1(スパイラル状&T、FEP上に付与されて溶剤平
坦化されるH−1)またはその変更例に従えば、(FEP)サブストレートの親
水性や)I−1ビードのそのサブストレートへの濡れ性を高めることが望まれよ
う。そのような場合、)−1−1または類似のと一ドを付与する前にFEP上に
5iQ2の非常に軽い“フラッシュ″コーティング(たとえば、第21図の層f
上のst 02 >を施せば都合の良いことがわかった。
例M−4: (FEPが吸収体をサンドインチ状に挾んだM−1のようなもの)
:
両゛方のFEP層がその3重層に共通な真空チャンバで蒸着されることによって
サンプル■が再現される。FEP−スペーサ″はnλ、/4光学厚さであって、
一方、FEP”軟質バッド′″スーパコートは約1〜2μm厚さである。
(たとえば、好ましくは吸収体フィルムの厚さの10・0倍のオーダ)。その“
硬質”オーバコーティング鴛表面の均などをデフォーカスするのに十分な厚さの
ものであって、上記の好ましい方法M −2におけるように施される。
異なった利用:
そのような″硬質″コーティングは変更されたパ軟質パッド″コーティングのよ
うな幾分具なった他の表面へ施すように調製し得ることを技術音速は認識するで
あろう。また、そのサブストレート表面が根本的に異なったもの(たとえば、G
IE社のRTVのようなシリコーンエラストーマ)の場合であっても、成る場合
には、゛不適合な″サブストレートが上記のようなパ硬質゛′オーバコートの付
与に適応するように予備コートまたは他の予備処理を施し得ることを技術音速は
認識するであろう。たとえば、プラスチックのコーティングや加工の技術におい
て、パ諦れ性″を高めるために広範な種々の高分子サブストレートを処理するた
めの種々′の方法が知られている。たとえば、ハロゲンまたは活性な酸化剤によ
って軽く酸化させるか、またはプロパントーチによって軽く焼くか、あるいは放
電によるか、さらに前述のように3i 02のような予備コートを挿入するよう
な方法である。それらは適当な場合に利用することができるし、本発明と組合わ
せることも可能である。
ここでJべられた好ましい実施例は単なる例示であって、本発明はその構成や利
用において発明の精神から離れることなく多くの修正や変更の可能なことが理解
されよう。
7、′にえば、ここで開示されたようなものに類似した“軟質バッド″コーティ
ングは、他のサブストレートおよび/または他のスーパコーティングを有するサ
ブストレートを保護するためにも適用できるであろう(たとえば、与えられた°
゛刷r有利′に利用するために)。また、本発明は他の同様な記録材料に隣接す
る゛隔離層″を備えるために利用し得る。
さらに、ここで教示されたものと類似の“硬質パ外部コーティングは、もちろん
類似の目的のための他のサブストレートをカバーして保護するように用いること
ができるし、前述の“スパイラル′°コーティング方法は(適当な調整によって
)他の材料についても用いることができる。さらに、そのような]−ティング構
造は、適当な場合に伯の方法によって形成することも可能である。たとえば、゛
硬質コーティング″サブストレート(たとえば、j・Tl1ilアクリレートデ
イスク)上に゛′軟貿パッド″を析出させて、次に軟質パッド上に吸収体を析出
させ、次に吸収体上に必要なだけスペーサ/反射体を析出させて、最後に関連す
る゛′ウィンチェスターディスク″まIζは類似のパ担体゛′上に接着剤を°付
与してこれを圧接するような方法である。
さらに本発明の変更が可能である。たとえば、こごで開示され九手段と方法は、
“軟質パッド゛のコー1〜された記録テープ・やフロッピィディスクまたはその
ようなものへも適用可能である。さらに、本発明は、■RH出を用いてデータが
記録および/または再生されるような記録および/または記録システムの他の形
態において用いられる媒体のために同様な保護外部コーティングを与えるように
適用し得るものである。
本発明の可能な変更例の上記の例は単に説明のためである。したがって、本発明
は添付されlζ特許請求の範囲によって限定される発明の節囲内で生ずるすべて
の可能な洛正や−変更を含むものと考えられるべきである。
FIG、6゜
FIG、7
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 所定の支持表面を有するサブストレートと、前記表面上に析出された照射 感受性の記録構造と、前記照射に対して比較的透光性の“軟質パッド′″オーバ コーティングを含みかつ前記構造上に重ねられた保護カバ一手段とを含むことを 特徴とする照射記録エレメント。 2、 前記記録構造は所定のエネルギと波長の書込照射ビームを受けたときにデ ータビットを記録するために用いられる吸収体層を含み、前記オーバコーティン グは前記吸収体層上に真空蒸着さねたポリマー層を含むことを特徴とする請求の 範囲第1項記載の結合物。 3、 前記吸収体層の各与えられた゛書込位置″における材料の少な(ともいく らかは書込ビームを受けたときにい・くらか変形しかつ/または変位させられる ように用いられ、前記ポリマー層はそのような変形/変位に対してほとんどまた は全く抵抗を生じさせないようにさらに前記吸収体層の熱的隔離を最適にするよ うに調製されて施されることを特徴とする請求の範囲第2項記載の結合物。 4、 前記ポリマー層は前記照射ビームに対して比較的透光性である保護外部シ ールを与えるためにも用いられることを特徴とする請求の範囲第3項記載の結合 物。 5、 前記吸収体層は所定のレーザ書込ビームを受けた後に“光学的ホールパを 生じて光学的な続出特性において局所的な不連続性を生じることによって書込む ように用いられるレーザ反応性の材料がらなっており、前記ポリマー層はフルオ ロポリマーからなっていることを特徴とする請求の範囲第4項記載の結合物。 6、 所定の照tJJiからの成る一定の書込ビームを用いて比較的長期間の記 録保存寿命にわたって使用されるレコードブランクあって、その与えられたビー ムのもとに所定の光学的および熱的特性を示す記録表面を有するサブストレート と、 前記サブストレート表面上に重なる所定の記録構造とをその結合物において含み 、この構造は゛遷移屑材料パの所定の外側表面と、この外側表面上の′″軟質パ ッド″オーバコーティングを含む透光性の保護カバ一手段を備え、このオーバコ ーティングは前記表面の選択された各書込位置を機械的および熱的に隔離するた めに用いられ、それによって感度を高めるとともに十分な記録保存寿命を与える ことを特徴とするレコードブランク。 7、 前記記録構造は書込まれる前の始めの反射能として゛最小初期反射率″を 示すのにちょうど十分な深さに析出されたレーザ記録材料を含むことを特徴とす る請求の範囲第6項記載の結合物。 8、 コンピュータのディジタル情報ストレージのための高ビット密度のディス クレコードブランクとして用いられかつ丈夫な金属ディスクサブストレートを含 むことを特徴とする請求の範囲第7項記載の結合物。 9、 前記記録材料とそれに関連する当該スペーサ手段および反射体手段とがパ 3重層″または゛ダークミラー″構造に組合わされていることを特徴とする請求 の範囲第8項記載の結合物。 10、 前記サブストレートはアルミニウム合金ディスクを含み、そのディスク はその上の平滑化層とこの平滑化層上に析出された反射的金属スーパコートを備 えていることを特徴とする請求の範囲第9項記載の結合物。 11、 前記“軟質パッド゛′は保護的オーバコートのデフォーカス層を与える ためにも用いられることを特徴とする請求の範囲第10項記載の結合物。 12、 関連する減力された再生レーザビームを用いて再生するために低エネル ギ/短パルス長の記録レーザビームを用いて使用するレコードブランクであって 、どちらのビーム、も一定の波長範囲内において作用し、前記レコードブランク は組合せにおいて 前記波長範叩において高い反射能を示す反則体フィルムを上に有するサブストレ ートディスクと、前記波長に対して高い透光性を示しかつ前記面を形成する誘電 スペーサ絶縁材料の層を含み、前記“遷移材料″はこの面上に与えられかつその 反射能が各書込位置で前記記録ビームによって著しく変化させられるように選択 されて析出されかつ構成されていることを特徴とする請求の範囲13、 前記ス ペーサ絶縁体の厚さは前記書込波長での前記遷移材料の表面へのレーザ照射が通 常は位相が大きくずれているので前記反射体フィルムによって反射゛される光を 打消してしまうような厚さであることを特徴とする請求の範囲第12項記載の結 合物。 14、 所定の波長の低出力レーザ書込ビームを用いてディジタル情報上zbを 情報部分に記録するためのレコードブランクであって、そのブランクは、 前記波長において高い反射能を示ず所定の反射体表面を有するサブストレートと 、前記表面上に重なりかつ情報部分として“遷移材料″の層を有する記録構造と を含み、その遷移材料は1度書込ビームを受ければ各゛′ビット位置°′におい て第1の続出反射能を示しかつその池の領域においては著しいコントラストを生 じる第2の読出反射能を示すように調製されて付与されて、 さらにこの遷移材料を熱的機械的に隔離する傾向にあってその材料に十分に接触 して配置された少なくとも1つの゛′軟質バッド′°図を含むことを特徴とする レコードブランク。 15、 前記サブストレートは前記反射体表面として少なくとも1つの金属反射 体フィルム手段を備えたディスクの形態であり、前記軟式パッドは真空蒸着され たポリマーからなっていることを特徴とする請求の範囲第14項記載のレコード ブランク。 16、 前記゛軟質バッド″は前記遷移材料上のオーバコートからなっており、 このオーバコートは外部シールを与えるためにも用いられることを特徴とする請 求の範囲第15項記載の結合物。 17、一定の周波数の光を与える記録レーザビームを用いて使用されるレコード ブランクであって、このブランクは 反射するフィルムを有する光反射構造と、前記光反射構造上に重なる光吸収材料 の記録層と、透光性で不活性の゛′軟質パッド″バッファオーバコートとを含み 、そのバッファオーバコートは前記光吸収材料上に真空蒸着されたフルオロポリ マー材料を含み、そうして前記レーザビームによって書込む過程においてこの吸 収材18、 透光性の誘電スペーサ材料の層が前記光反射フィルムと前記光吸収 材料の間に設けられていることを特徴とする請求の範囲第17項記載のレコード ブランク。 19、 前記光反射フィルムは滑らかなディスクサブストレート上に付与された アルミニウムであることを特徴とする請求の範囲第17項記載のレコードブラン ク。 20、書込ビームによって記録された“ビット″を検知するために同様な一定の 周波数の再生光ビームを用いる再生装置に゛おいて使用される情報レコードであ って、前記レコードは 前記周波数の光に対して高い反則性の構造と、前記周波数の光に対して幾分吸収 性であって゛前記光反射構造上に重なっている記録材料の層を会み、前記吸収層 材料は記録された情報“ビット″を表わす互いに隔てられた一連の光学的遷移部 分を有し、 前記レコードはさらに前記光吸収材料の下および/または上に真空蒸着されたポ リマー材料からなる透光性で不活性の薄い保護゛軟質パッド′オーバコートを含 み、そしてこの吸収材料は前記書込ビームによって書込まれる過程においてほと んどまたは全く拘束されないことを特徴とする情報レコード。 21、一定の周波数とエネルギ期間の記録光パルスを与える記録レーザビームを 用いて使用するための記録媒体において、この媒体はその上の光吸収層とその吸 収層上の少なくとも1つのオーバコート層を備えた反射防止構造を特徴とし、 少なくとも1つの゛′軟質パッドパ隔離層が前記光吸収層と隣接して作用するよ うに配置されておりかつ前記光パルスに対して比較的透光性であり、 前記隔離層の厚さと特性は、この隔r4層が吸収体層を熱的かつ機械的に隔離す るように機能して、前記レーザパルスによって書込まれる過程において前記吸収 体層がほとんどまたは全く拘束されないよう−なものであることによって改善さ れていることを特徴とする記録媒体。 22. 前記隔離層は真空蒸着されたポリマーであることを特徴とする請求の範 囲第21項記載の記録媒体。 23、 前記隔離層は前記光吸収層上に真空蒸着されたフルオロポリマーからな っていることを特徴とする請求の範囲第21項記載の記録媒体。 24、 前記構造は光反射フィルム上に配置された透光性の誘電体を含むことを 特徴とする請求の範囲第21項記載の記録媒体。 25、 前記″“軟質パッド″オーバコーティングは前記吸収体層を熱的かつ機 械的に隔離するために析出されて形成されたフルオロポリマーからなることを特 徴とする請求の範囲第2項記載の結合物。 26、 前記吸収体層は記録時に少し゛移動゛シかつ、/またはわずかに°“変 形″する傾向にあり、前記オーバコーティングは所定の厚さのどちらかと言えば 非エラストーマ的に変形し得る高9子材料からなっており、それは前記移動また は変形と全くではないにしてもわずかにしか干渉しないように用いられることを 特徴とする請求の範囲第1項記載の結合物。 27、 前記オーバコーティングは前記吸収体層を熱的かつ機械的に隔離するた めに析出されて形成されたフルオロポリマーからなっており、それによって記録 感度を高めるとともに記録保存寿命をも高めることを特徴とする請求の範囲第2 6項記載の結合物。 28、 前記オーバコーティングと前記吸収体層の間の接合は比較的緩いパもの であって、それによって記録感度が高められることを特徴とする請求の範囲第2 6項記載の結合物。 29、 前記フルオロポリマーは前記吸収体層またはその上の軽い“フラッシュ コーティング層上に真空蒸着されることを特徴とする請求の範囲第25項記載の 結合物。 30、 前記オーバコーティングは圧縮変形可能な高分子材料からなっているこ とを特徴とする請求の範囲第1項記載の結合物。 31、 さらに前記吸収体層下に透明な高分子スペーサ層が備えられ、前記高分 子材料は前記スペーサ層を劣化させないように比較的低い温度で前記吸収体層に 与えられるよう選択されて施されることを特徴とする請求の範囲第30項記載の 結合物。 32、 前記オーバコーティング材料と前記吸収体層の間の接合は比較的弱くな されており、それによって記録感度が高められることを特徴とする請求の範囲第 31項記載の結合物。 33、 所定の照射書込ビームによって所定のピット位置が所定の記録された遷 移状態へ活性化されるように用いられる照射感受性の層を°含む記録媒体におい て、バッファスーパコート手段がこの層を隔離するために用いられ、それはこの 層の記録感度を高めるとともにそれを保護するために選択されて付与される比較 的軟らかい変形可能な材料のバッファ層からなっていることを特徴とする記録媒 体。 34、 前記遷移状態は各ピット位置においてその層材料に少なくともいくらか の小さな変形および/または小さな移動を生じ、前記バッファ材料は前記ビーム に対して高度に透光性であって、また前記変形および/′または移動に適応して それらに対してほとんどまたは全く抵抗とならないように前記感受性の層に比較 的緩く結合していることを特徴とする請求の範囲第33項記載の結合物。 35、 前記媒体はディジタルデータを記録するための光学ディスクからなって おり、前記層は金属吸収体vJ科がらなっていることを特徴とする請求の範囲第 34項記載の結合物。 36、 前記バッファ材料は真空蒸着さflて再構成されたフルオロポリマーか らなっていることを特徴とする請求の範囲第35項記載の結合物。 37、 照射記録体を製造するための方法であって、平滑なサブストレート上に 照射感受性の層を重ねるステップを含み、この層は所定の照射ビームによってそ の上の所定のピット位置で所定の記録された遷移状態へ活性化されるように用い られ、さらに前記方法はこの層に隣接してまたはその層上の薄いフィルム手段上 に1つまたは2つのバッファスーパコート手段を与えるステップを含み、このス ーパコート手段はこの層を隔離するために用いられ、それはこの層の記録感度を 高めるとともにそれを保護するために選択されて付与される比較的軟らかい変形 し得桑材料のバッファ層からなっていることを特徴とする方法。 38、 前記遷移状態は各ピット位置において前記層材料の少な(ともいくらか の小さな変形および/または小さな移動を伴ない、前記バッファ材料は前記ビー ムに対して高度に透光性であるように選択されかつ前記変形および/または移動 に適応してそれらに対してほとんどまたは全く抵抗とならないように前記感受性 の唐に対して比較的弱(結合するように用いられることを特徴とする請求の範囲 第37項記載の方法。 39、 前記媒体はディジタルデータを記録するtcめの光学ディスクを含み、 前記層は吸収体材料を含むことを特徴とする請求の範囲第38項記載の方法。 40、 前記バッファ材料は前記吸収体材料上に真空蒸着されたフルオロポリマ ーからなることを特徴とする請求の範囲第39項記載の方法。 41、 前記バッファ材料は前記吸収体材料下に蒸着されたフルオロポリマーか らなることを特徴とする請求の範囲第39、項記載の方法。 42、 前記バッファ材料は前記吸収体材料の下側と上側に真空蒸着されたフル オロポリマーからなることを特徴とする請求の範囲第39項記載の方法。 43、 吸収体材料の記録図を含む照射記録エレメントにおいて、前記記録層の 各゛ピット位置″における吸収体材料は記録励起中に特徴的に幾分変形しかつ/ または移動し、“軟質パッド″手段が前記記録層の上および/または下に析出さ れて、この手段は比較的軟らかくて変形可能な不活性な材料のバッファ層からな っていて前記照射に対して透光性であって、そのような変形および/または移動 に適応して感度の劣化を最小にするとともに記録層を熱的に隔離することを特徴 とする改善方法。 44、 前記軟質パッド材料は高分子材料の高分子化された製品であって、それ は記録′層または類似のサブストレート上に蒸着されて再高分子化されることを 特徴とする請求の範囲第43項記載の方法。 45、 前記゛軟質パッド”′材料は前記記録層に対して比較的弱い結合を示す ように選択されて付与されることを特徴とする請求の範囲第43項記載の方法。 46、 前記軟質パッドは前記記録層に先立って析出されることを特徴とする請 求の範囲第43項記載の方法。 47、 前記軟質パッドは前記記録層に先立って析出されかつ前記記録層上にも 析出されることを特徴とする請求の範囲第43項記載の方法。
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