JPS60500108A - “軟質/硬質”オ−バコ−トを備えた光学記録用のコ−トされた媒体 - Google Patents
“軟質/硬質”オ−バコ−トを備えた光学記録用のコ−トされた媒体Info
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- JPS60500108A JPS60500108A JP84500663A JP50066384A JPS60500108A JP S60500108 A JPS60500108 A JP S60500108A JP 84500663 A JP84500663 A JP 84500663A JP 50066384 A JP50066384 A JP 50066384A JP S60500108 A JPS60500108 A JP S60500108A
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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】
゛′軟質/硬質″オーバコートを備えた光学記録用のコートされた媒体
本発明は新規な高密度情報記m*体に関し、特に光学データ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
手段を有するものに関する。
発明の背景
ディジタルデータの光学ストレージは比較的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I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よって提案されてきた(
たとえば、゛ダークミラー″効果を用いる媒体:たとえば、Be11等の米国特
許第4,222.071号;Zechによる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、5.
6以下; B artol intによる光学記録媒体のレビューである゛′光
学記憶材料と方法”、5PIE Vol。
123.1977、t)、2以下: CochranとF 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、△ugust 1977、 p、
’17〜32:および後述の他の弓1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]ヘ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。技術音速はそれを目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
のような保存か命により適した改良されたODD媒体を目指しであり、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1〜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則能を備えている。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得ず、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目指す手段を示寸ものである
。
新規な″スペーサ層″:
さらにここでの顕著な態様によれば、スペーサ層(たとえば、そのような゛′ダ
ークミラー″構造において)は好ましくは反射体層上に蒸着される゛軟質バッド
′″を含み、その上には次に吸収体く記録)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、拷た反射体層から吸収体層を隔離覆ることによ
って良好な熱的かつ芸域的絶縁を提供する(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hA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、−例どじて我々はポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)またはウラ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ル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、Be11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ずべてを満足するこ
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
を伝えすぎる。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S i 02がAi反射体上に
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させて浪費させる。これを防ぐために
、より分厚いスぺ〜す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
の設計と作成” 、 S P I E P roceeclings ;レーザ
スキャン技術における進歩、 Vol、 299.1981 、 p、57参f
fl>。
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さらにパ厚さ″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゛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″することがめられ、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単一の“軟質パッド″(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波長であ
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″′軟軟質バッドススペーサ材料調製と使用
を教示するとともに関連する析出方法を示ずことであり、それは特にそのような
OD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、5〜2
0.m W/40n 、 sea ハルスのHe−Neレーザによる書込;25
MHz級参照)。
オーバコート;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″の障害となり得る。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ハコ−1〜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゛ビット
″(データ)を潤してしまう。
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、そのような保護層の表面上に載ってい
る(拭き取られていない)いずれの成粒子も゛°デフォーカス″される。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、ある場合には技術音速は透光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” 3
11asNc RT V ”のようなシリコーンラバー参照;3el1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Sio2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体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、
軟質で弾力的なくゴムのような)材料の周知のオーバコーディングは゛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く弾力的な)′°ココ−ィングは
なおその下層の吸収体をパ拘束″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うえる(R下層のようなシリコ
ーンエラストーマは、これらのサベ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、他の技術音速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、B art。
l ini等による゛″光学ディスクシステムの出現”、IEEES pect
rum 、 A ugust 1978を参照:それによればパ3重層″構造に
おいてSi O,、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ド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く
おそらく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、5io2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)。
゛′′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゛′軟質バッド″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、すなわち゛硬質/軟質″オーバコー1〜を備える。軟質
の内層パッドは゛柔らかなりッション″とし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“軟質パッド″は機械的熱的により
よ(吸収体を隔離し、一方、゛硬質″外層コートは最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、成るそのようなパ軟質パッド″(たとえば、FEPまたはP
EFE、後述参照)の機械的特性はパ書込加熱″の間における下層の吸収体の動
きゃ変形を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
し軟質材料がパスペーサ″としても用いられる場合は゛下のパッド″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
融シリカのようなパ硬質″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″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SiO2とともに)下層
のパスペーサ”として用いるだけの場合であってもそれは(たとえばそれを5i
02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“軟質パットパコーティングは、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
フィルムとして付与される(たとえば、共通の装置を用いて関連した引続く析出
ステップによって)。その結果としての便利さや、コストや時間などの節減は明
らかであろう。この特徴に従つて、我々はこれらのかなり厳しい“軟質パッド・
p要件(真空蒸着を含む)のほとんどまたはず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(FEPとPTFE)を発見した。そして都合の
良いことに、その同一の゛軟質パッド″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、プラズマ高力
°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’pary+ene
” (商標、ユニオンカーバイド社からバラキシレンとして、米国特許第3,
342.754号参照)を用いてもよい。好ましくは、゛軟質バッド″層のその
ような蒸着は、吸収体層(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。
このパ軟質パット″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°゛軟軟質パッド上上付与されるパ硬質″層)からも熱的がっ機
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″シ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、たとえば特に記
録や゛′ビットスポット°′の形成中において変形しがつ/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5iO2)がその吸収体層を拘束して゛′ビ
ット書書込中中そのような変形や移動を抑制し得ることは技術音速にとって明ら
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5in2を用いてこのような問題を経験したが、FEP才たは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
させることができる)でははるかに問題が少なかった。
したがって、技術音速は前述のタイプの適当な゛′軟質バッド″がいかに重要か
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
態は吸収体層上に゛′軟軟質パッドココ−ティング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゛軟質バッド″スペーサ層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″、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″の外測に″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l\のもう1つの改良はく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前してその吸収体層が書込時に自由に゛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゛スペーサパとして
、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異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1
〜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
つ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M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゛軟質パッド
″オーバコートが好ましくは次に適合し得る″硬質″の外側保護間でスーパコ−
1へされることである。
また、さらに特有の¥5徴として、新規な゛′照@硬化ポリマー″の類がここで
記録保存○D(光学データ)ディスクのためのそのような゛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 −polymer )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OD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″軟質パッド″オーバコー1〜
上のフーバ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(たとえば、6〜8m1l <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(意図された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、Na G庭、または他の塩化物)に
対する環境障壁を提供するように意図されて(Sる。それはむしろ周知のオーバ
コーティング(たとえば′、4カ′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【すでもよ
くなるが、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ツ(コーティングがなければ、軟質F E’P層は容易
に拭き取られ1稈るものである)。
周知の゛硬質″オーバコーティング:
この技術分野の技術音速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1ツカ″(3i02.または$10)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11’J(
ODディスクなど)のためにはこ1Lら&ま失格のようである。たとえば、それ
らは一般に多孔質性が高くて湿気を取込みすぎる可能性がある。したがって、そ
れら【ま脹fシ(SWell)でクラックが入る傾向が強く(特に前)ホの厳し
bXM%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(まな(゛・(たとえば、数mil またはそれ以上するには非実用
θ勺である)。
そのような無機質のオーバコーティングにカロえて、技Vi音速は同様な状況に
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(,1′前)小のように、成る技術音速はこのためにシリコーンラバーまたは
類似のガラス1〜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・ンクであり、一般にそれらは硬化の間に酸
0口のような有害な汚染物質を遊離させる(または米国特許第4,334,23
3号の″プラスチックシート″を児よ)。
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6〜8mi+ )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)
。さらに重大なことに、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℃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FE
P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
ーはパ粘着性″で埃を保持しやすい表面を表わし、また当該読出/書込波長<6
00〜900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てい
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
” RT−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
を有しているく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ずい〉。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 −1ife)
” (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音速が認識するであ
ろうように明らかに光学的問題を生しるであろう)。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くアクリルモノマー、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1−1−1 ”に類似した
もの〉。幾分驚きではあるが、そのようなオーバコー1〜は適切に付与されると
き(たとえば、後で述べる゛スパーイラル″技術参照;適当な゛セツティング界
面活性相′″と適当な゛溶媒平坦化″などを用いる)前述の要件を(もしずべて
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ェークを含み、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
部分くたとえば、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(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″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、それらは条苗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
、低粘性モノマー溶液として)。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れているようであり、すなわちそれらはパ粘着性″また
【ま埃を吸着しやずいものではなくて、また°゛2部硬化″と異なってそれらは
広範囲かつ種々の添加剤と適合する(たとえば、後述の例で見られるように、そ
れらの硬化は添加材によって影響されない)。
技術音速は請求められる硬化照射がUv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(触媒)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。
パスパイラル″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″の含有によって)、均等に流れて定着することができる。これ
はその混合物をこの表面上に非常な平滑ざ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(たどえば、14インヂデ
イスクの外側の半分)にわたる7m11コーテイングにおいて±0.7〜7.0
ミクロンはどの小ざな厚さの変動を生じるbこれは全り驚りべきことである。当
該技術分野の技術音速は、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が否かにかかわらず、そのようなコーティング技術の簡単さ
や新規な利点は全く注目す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、驚くべきことに、
濡れ性や平坦化などを高めるような有用な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”°セラ1へ″する。すなわち、スパイラルの列を生
じて、1度ホス1ヘ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゛して留まる。
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くディスク表面に対
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。特殊な溶媒が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ザ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“軟質パッド
材斜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ぎぜられるそのような゛°軟質パッド″層の調製を教示す
ることである。もう1つの目的は、そのような゛硬質″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することである。
゛ の な1明
本発明のこれらおよび他の特徴と利点は、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、技術音速により
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(よごれらの値を示す図である。
典型的なOD記録(第1図:パオーバコートパを備えた3@層璽
そのような″軟質バッド″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れる周知のパダークミラー″(または調整された″゛3
3重層構造における゛′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(記録)層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″効果利用している:本分中の他の文献を参照)。
そのような“軟質パッド″′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4′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−dd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3fflllT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
−(ldは、そこへ成るピッ1〜を記録するために3重層丁へビームLBを照射
する周知の光源(レーザ1−〉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″9(
3−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。
続出レーザビームく第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。読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(才、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重層下は、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、反射された続出ビームはデータが記録されたビット位置くたとえば
、゛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、読出ビームはビ・ンl−”(たとえば、“
ホール”98−a’)を照射しているときに比較的高い反射を受(プ、書込まれ
ていない領域を照射し−C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字システムの焦点面から遠く変位させられてくすな
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”(tなわち、薄いフィルム殴収体層98の反射能において、光学
的に検知可能な乱れを生じてパ記録″)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 )において所定のく最小の)
書込m虐(Tw )へ加熱されなければならないと考えられている。最小渇度丁
w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。
′″ビット位置″(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
る領域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1
iR”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、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″゛記録畜度゛を減すると考えられている
。
113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1qることか発見された。
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〉。
好ましい材お1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 (フッ化エチレンプロピレン)゛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することができ、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/析壮″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○:比較基準(Si O2スペーサ):3重層丁の調製;〈第1図):
約600〜900Aのアルミニウム(好ましくは約60ようなサヒング(5ub
bir+g ) FiA 92で適当に平滑化されたアルミニウムディスク9o
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j〜のパ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
れは厳格なバクリーンルーム′″技術を用い〔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。
から当該目的のために(たとえば、λ−6328△での書込/読出のため)用い
られるものであろう〈注: 光学的観点から、厚さt s=n /lド/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(g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、5o△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、A、sh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 roceeding
s、 # 222 、 1980参照:およびRancourlによる″′テル
ル光学データディスクの設割と製造″、5PlrE 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″が一般に技術音速
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″゛軟質パッドスーバコー1−″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Bartoli旧の米国特許第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
な続出を達成するために、その上への書込のために15mW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″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−△立−△S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ど一
部を与える(または米国特許第4,334,299号のビデオ記録材料参照)。
ここでは、テスト記録は6328Aで動作するガス(He −Ne )レーザビ
ームを用いて30〜470n 、secの記録露出(通常は10m Wで4On
、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
意図されており、そのときにたとえ+、fi50〜500111J/cm2の低
出力で読出される(ここでpJ= 10− ” watt−secまたはジュー
ルテあル)。コノ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4Qn、sec長さの
書込パルスである。またこれ(マ180Q rpmのディスクの回転とそれに関
連するガルボミラー((]alVO−mirror)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【プる比較し1qる状況に関して、比較的°゛中位出力″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″ビット°°または“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出くたとえば、λ−6
328Aにおいて1〜3%のバックグラウンドに対して約50%のビット反射率
)を与え得ることがわかった。
以下は本発明による゛軟質パッド材斜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リアス1〜レートを備えて構
成されており、そのサブストレー1〜上には約600A厚さのアルミニウム反射
体フィルムが置かれており、次にそのアルミニウム上には約1100A厚さの“
軟質バッド″スペーサ層としてのFEP (フルオロエチレンプロピレン)コポ
リマーが重ねられ、さらにそのスペーサ上には約66A厚さのテルル吸収体フィ
ルムが置かれている。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。
パ軟貿パッド″スペー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
ビー1〜ロスを有する吸収体を用いなければならない。’le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、技術音速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パ記録保存性″が良くなく、した
がって長期の“記録野面″が必要な場合には他の吸収体が示されるであろう(他
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)。
技術音速は、A佳フィルム上へ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く同様な析出
に関して引用されたRancourtの文献参照)。好ましくは、その材料は高
真空チャンバ内の″ボート′°またはそのような容器内で抵抗線加熱される。た
とえば、FEPロッドはそのボー1−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。また成る場合ニハ、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、テ′ユポン社による“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△p7反剖体フィルム上に“累なった″ポリマーとして析出すると考える
。すなわら、それはおそらく低分子重量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
FEPが分解され、そしてそ屯が凝縮して再高分子化するときに比較陶冶たい△
p1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1〜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ヤP T F E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度や湿度の下
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。
“FEPコポリマー′′はテ1−ラフルオロエチレンとへキサブルオロブロビレ
ンの重合によって作られる。FEPは290℃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。
(C1ニーCF2− CF2− CF3X。
。lF3
PTFEは、テ1−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また、そ
のようなAll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( ” Ziegler触媒″のように;たとえば、M、S、T
oyによる文献であるJ、Polym、Sci、、Vol、34,1971.p
、273を参照)とともに、AfL金属またはAm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のクロスリンキングはAA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、An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E Vl sすなわち指定された最小
の続出を与えるに十分なほど反射能(またはそのような読出特性〉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
577N比(R、M S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240 Or
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○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、テストによれば、
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、ピッ]〜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゛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庭反胴体フィルムに対して強力であるが、上に被さっている(Te )
吸収体フィル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クロ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Al1層と直接接している
ところで最大であって、Anから離れるにつれ減少く低密度)して、Te吸収体
に接するところで最も弱いことがわかった。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動き、またその吸収体に書込まれる
ときのピッ1〜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゛′
軟質パッド°′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
、゛ホール″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。
A北反射体へのFEPの強力な接合は、長期の厳しい温度/湿度ザイクリングの
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″゛スポツトまたは他の収差(△麩フィルム
における)はそのような温度/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
に多孔質であって過剰の湿気を吸収するなどして、低い゛記録保存性パのものと
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°軟質バッド°′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種々
のものに適することかわかった。たとえば、多くの場合において、このスペーサ
くまたは以後に述べられるような゛軟質パッド“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5i02オーバコート):吸収体層が約2000A厚さ
の溶融シリカ(SiOz>の保護層でコー1される以外はサンプル■のティスフ
の構成が複製される。
結果:
サンプルIと同様に、感度は満足し1q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S iO2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)を起こして光学的特性
を劣化さゼる。
サンプル■の2000Aの8102オーバコートを含むように一部変更されたサ
ンプル0(SiO2スペーサ)とこのサンプル(II)とを比較することは意義
あることであるくその一部変更されたサンプル○はここでサンプル1−△とし、
それはSiO2層間に吸収体がサンドインチされている)。
サンプル■は゛低いが許容し得る″読出を生じ、サンプルIt−A(すなわち、
オーバコートさ打たサンプル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″スベーυの機械的順応性によるこ
とが明らかである。
同様なくわずかに異なるか)改善は、吸収体の下でなくてその上に“軟質パッド
″が置かれたときに見られる。そのような゛軟質バット“′は、たとえばこの例
1t−Aの吸収体直上に、後で述べる例Aのような“硬質7/軟質″オーバコー
トとして重ねられる(Si 02オーバコートを゛′硬質/軟質″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゛
軟質パッド″が3i02のような従来の比較的硬いフィルムと置換わる場合であ
る。
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゛軟質バッド層(よ吸収体層上にスーパコートされた゛バッファ<M’t
l)”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″゛軟質パッド″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さらに助けとなると
ともに書込加熱されている間に゛ビットホール°′に対して移動または変形する
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、後に示すサンプル■のような場合であることがわかった。
前述のタイプの″軟質パッド層は吸収体くたとえば、前述のTeフィルム)上の
バツファスーパコ−1〜として都合良く使用し得ること(特にこの“軟質パット
″スーパコ場合)を発見する過程において、我々(よそのようなパ軟質パッド″
スーパコートが好ましくは次のような特性(表■)を示すべきことを知った。
(“軟・質バッド″スーパコートの必須要件〉、1. l!−江1釦L: (R
/W)λにおける良好な透光性。
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
かじか抵抗とならず、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″)オーバコートに対する強 な A:5、 意甲された環境の下
に安定: (Jなわら、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、劣化することなく使用温度に耐え(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のサイ
クリングの下においでも溶剤または池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【プるように移動/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にしたビット書込に適応するように
十分に分厚い。
7、 良好な熱絶縁性、 たとえば、低い熱放散性、低い比熱;製造温度ど″′
書込″の温度に耐えること。
ところで、他の技術音速(,11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S yloardl 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5i02の介在パ障壁層″または成る複合有機材料吸収体フィルムが約950
0A厚さのFEPの層(スペーサ層と同様のものであってS!02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(プばサンプル■のディスクが
複製される。
結果:
サンプル■と同様であるが、それより少し多いビット書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tこSi 02 )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−″ディスクく
コンピュータ媒体のために商業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゛°軟質バッド″の実施例;技術者性は、そのような゛軟質パッドス
ペーナ″が適当な場合においては他の方法で実施し得ることを認識するであろう
(たとえば、伯の比較的不活性で安定かつ長持らし、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パ軟質゛′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
て再高分子化するクロロフルオロポリマーまたはその他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
合には他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、特に化学的分解が完全でない場合に実施される。また技術者性は光学吸
収体を変えてもよく、たとえば他のよりよ(適合し得る高感度の薄いフィルムで
あってその軟質バットと適切に結合する低熱伝導月利に変えてもよい。さらに、
技術者性は、そのような゛軟質バラドパ庵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“硬質オーバコ−1〜″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゛軟質バッド″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。技術者性は単層または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△、第2図(パ硬質/軟質″オーバコート0
−C):
第2図のディスクRD (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木質的に第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゛軟質バッド″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
ーティング椙造o−Cを(概略的に)教示している(サブス1〜レートS−上に
与えられた前述と同種の○DD“′3重層”T−1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Q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J−る以外は、(ここで、またすべでの実施例に関して)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△として考えてよく
、それは必要に応じてその表面を十分に平滑にするために平滑化層またはサビン
グ層Bて処理される。したがって、サブストレー1−へは好ましくはアルミニウ
ム合金の通常の゛ウィンチェスター″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
、技術者性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カラスま
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“ザビング″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゛ホールサイス″(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。技術者性が知って
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)、ナ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。
所定のエネルギと波長の照射(レーザ)ビームがジーナソースしく第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上の意図された続出に適する゛°ピッ1〜″、゛′ボール
°゛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゛′黒込時間″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 (すなわち、8000
A>の10m Wのカラス形ビームを用イT: 45 m / 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、0.8μm2であって、し
かし必ずしも矩形9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
ことかで−きる。ところ・で゛、たとえば記録保存レコードに関して技術者性が
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きるもので
ある。
そして、各゛′ピッ1〜′″ 〈ヒラ1〜〉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1〜ラス1−の読出に適する゛ピッ1〜マーク
パを生じるように崩壊させられる。また、記録波長がシフ1〜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”(”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“′O″または
他の選択された値に覆ることができる。ここで、“3重層″は1つの面上に吸収
体を備えかつ他の面上に反則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音速か知ってい。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゛′反反射防止系条件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。
ngによる゛光学記録のための反射防止構造” 、 J ournalof Q
uantum E Iectronics、 VOl、 QE 14. No、
7゜July1978参照;また一般的な先行技術に関して、Barto+yn
rな−どによる゛光学ディスクシステムの出現″、IE E E S pect
rum 、△ugust 1978. p、 20.および゛′′学記憶材料と
方法” 、 S P I E P roceedings。
Vol、 177、0ptical Information Storage
、 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R0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゛スペーサ層” dとそのスペーサdの下の
反射体層” cを伴なった″吸収体層” 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゛軟質バッド″オーバコーテ
ィング[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蓮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くたとえば、特にスペ
ーサ層dと軟質オーバコーティング[の両方が類似の゛軟質パッド″からなって
いる場合【こ)。
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層Cを通して見たときに層C
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(こおいて十分な
高反射率を示す限り他の金属を用いることができる。しかしながら、T分な注意
が払われな(プれば、代用反射体金属はA麩が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 /l!!長反則体とともに用いるこ
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
″′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3m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、技術音速か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く注:光学的見地から、厚さTs=nλヒ/2のスペー
サは′見えなくなる“であろう)。
ここでのく上述の)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とともにン蒸着される。
層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■の吸収体を利用し1qる。
オー・バコード部分;
゛″軟質バッド″コーティングfは、好ましくは都合の良い厚さくたとえば、数
千へ)のFEPまたは類似のポリマーからなっている(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コーチインクとして吸収体e上層下−り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″を用いる場合、1J−たはそれ以上の1/2波長として析出される
Flfを用いて厚さを検知して制御づることが便利であろう。技術音速が認識覆
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、吸収体層に与えられる続出/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)。
パ軟質バッド″スーパコーティング[は上述のように意図されたR/W波長(λ
r)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
7かし下にdる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(よ化学的に安
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と硬質ニー1−g)と熱的h1つ機械的に適
合し1q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1
へ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)FEPとPTFEは、く上記の表I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″′軟質パッド″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、゛硬質
”′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)°゛軟質パッド″′オーバコーティングt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(St 02 )またはAA20aは、後で述べ
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g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。ここでの特徴と
して、そのような“軟質バッド″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
くここで関連する特徴に従って)°゛硬質″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(パッドfとともに)必要なデフォ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Ω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G、を後で詳述される。
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ミクロンのオーダの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]−トの実施例(たとえば、特に後述の例
■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″軟質バッド°′上に付与される場合)は、驚くべき良好
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述の他のめられる特性(たとえば、表I
)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△)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“軟質バッド″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■などを参照:“軟質パッド″はサンプル
r、■などを参照)。
すなわち、概略的に上述された゛′軟質パッド″オーバー1−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PT F E ) 1.j溶融シリカのよ
4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
えば適当なパ硬質″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類される通
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
(たとえば、埃、油、指紋)、λ に対して透明であって、さらに水蒸気や酸素
などのような汚染物質に対して低い浸透性を示す。
ざらに、それは“軟質バッド″に対して十分に接合する。
そのような硬質コート材料はく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、マタ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が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つ。
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゛軟質
バッド″および/または゛′硬質オーバコート″材料がここで詳’yffrされ
た好ましい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。たとえば、成る場合には硬
質オーバコー1〜が透光性のシートの形態をとってもよい(たとえば、パ軟質パ
ッド層上に被せられた水晶または同様なガラス状の材料、逆の場合も同様)。ま
た成る場合にはその“軟質バッド″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“″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)関した種類の材料を述べる。その後に、我々はそのよう
なパ硬質コニティング″材斜を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。
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゛°軟質バット″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、またこれをサブス
l−ジー1〜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)。
至1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
マー混合物H−1が約7m1l厚さの゛′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1−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ざらにその上
の真空蒸着された薄い(約9500A厚さに蒸発されて析出されて高分子化され
たFEPまたは類似のパ軟質パッド″フルオロポリマー)゛軟質パッド″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F
EP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[[IJ” N*願止【1Celrad 1700 (Celan
ese社) 120 105〜135Cel rad 3200 (Celan
ese社)’4035〜45TMPTA 160 145〜175
2エチルへキシルアクリレート 180 160〜200(2−Eh A)
”FC−430” (3M社) 2.5 2.5[)arocure 1173
5 5Celrad 1700は比較的高い分子重量のアクリルアクリレート
であって、適当にイニシエート(開始)されるとき(後述のように)紫外線によ
って容易に硬化されることがわかるであろう。この基本的プレポリマー物質は、
比較的長い使用寿命を超える硬化型のコーティングにめられる強靭性と化学的安
定性を与えるために選択され、またそれは非常に迅速にかつ便利に硬化して艮好
な透明度を生ずるので選択され、さらに他のすべての成分と同様にそれは調製し
て付与するのが一般に低コ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“記録保存パ保護コーティン
グを生ずるので選択される。
Ce1rad 3200は比較的低分子重量(1000〜200゜の分子量)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ヤ他
の保護的特性を増大させて、かつ特に湿気に対する抵抗を高める(さもなくば、
適当な゛湿度テスト°°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q−するために粘性が高すぎて分厚くなるであろう(後述の好ましいスパ
イラル付与技!11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、硬化したコーチ−rングは膨張1ノで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゛″グル″含有(もし濾過されないなら問題となる)を示すことがあ
るので、その濃度は通常は実施し得る範囲で最小にされるべきである。
技術習性は、他の同様な低粘性のコモノマー(またはプレポリマー;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調製は分子量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(:、elrad 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1〜リアクリレート(TMPTハ、)はこの混合物にお
いて用いるのに適した゛低分子flt IJ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リンク剤を代用すること
もできるであろう。技術習性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デ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
ましくは他の“低分子量”のクロスリンク子である。
TMPT△またはCe1radの省略(等価なもので置換えることなく)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81寸こ
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△)は“3200″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)の改善とく低い)粘性の調節のために加えられる。技術習性は、イソデシル
アクリレート(!30−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)。
” Darocure 1173”はそのような混合物のそのような(UV)硬
化に適した光学イニシェークである。技術習性はチバガイギー社によるIrga
cure # 184またはIrgacure#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1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−430
″′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−1−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、F C−4,30は、″変種F E P ”のようなサブストレート上の
H−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、○Dディスク表面へスパイラルのループ状にモノマーの混合
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)、そのパビート″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、それらのと−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、後述の例M−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F C−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°“縁を保つ″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
で知られでいなかった。
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七ツマ−の混合物を分配する過程においてこ
のパセッティング作用″を高めるように意図されている。なせならば、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となるものである。
もちろ/υ、他のコーティング方法を用いることによってF C,−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、その混合
物は゛自己平坦化”する久あろう:後述参照)。
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(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″セツティング″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(
パージニアクミカル社)は同様に不満足なものであった。
混合物H−1はどのよ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(空温、FEPザブストレート表面など〉に
おいて最終的な粘性は100〜150C1]の範囲内であるべきである。
後で提示されるように、H−1(および同様な混合物)のような調製は広範な化
学的な他のどのような添加剤にも全く許容的であって、したがって適当な場合に
はそれらの添カロ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くた
とえば、後述のようにN2または同様な不活性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IV参照)にお
いて、そのコーティングIJ1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)−1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た(プ
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
っくりとくたとえば、1、−’ 2 rpm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6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(
たとえば、0.366μmnにおいて1/2分〜5分の照射(よ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゛′酸素クりンヂ°゛を妨げるからである。
プロセス最適化:
1、 小さな気泡はパピンホール”′または類似の散乱場所を生じゃすい;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1.(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者性は認識
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、それは短いパボットライフ″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者性は認識する
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カ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:
混合物H−1は、ディスク(FEP表面)上に付与されて硬化されるとき、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良い浸漬(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ll12寮された。
さらに、この外部コーティングは長期に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の他の層へ移動して劣化させがちなく表面活性剤
または感光性化剤またはそれらの副産物のような〉″′低分子重量成分゛を含ま
ないようである。このれぞ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F E P ”軟質パッド″に十分
に粘着する。その硬質コートおよび/または゛軟質パッド″が変えられればその
ような粘着力は生じないであろう。そのような場合、適合し得る(たとえば、十
分に透光性の)゛粘着性の中間層″が必要とされるであろうが、それは好ましく
ない(たとえば、それは厚さの制御を複雑にする)。
フォトイニシエータ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て滑るからである。
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1−1
−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I」−1)の粘性の制御は付与されるコ
ーティングの良好な°゛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、そのコーティングヒートはあまりに容易に゛流れ′”を起
こして適当に″セットアツプ″シないであろう。もし粘性が高すぎるならば、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の技術者性やそのようなアクリル材料を調製して用いる
こ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″配布されたも
のである比較的分厚いコーティングの均一性に驚かされるであろう。すなわち、
7mNまたは180μm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±067〜7μm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インチのバンドBb 参照、それは14インチ
ディスクdの周囲から6インヂの半径方向の点まで延びている)。
ところで、技術者性は、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、13けるよ
うなまたは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
用は比較的パ高粘性材11″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(プがめられる。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
H−1△)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。
混合物H−1八 重量割合 肌(土工ユ上とCe1rad 1γ00 80 (
120)Celrad 3200 80 < 40)TMPTA 160(同一
〉
2−EhA 180 (!l)
合計 507.5 (#)
結果:
粘性が低く(ここでは3200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ること以外は例■の場合と同様である。
LL:
異なった混合物” H−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。
LIL土二2 g量割合 比較()−1−1)Celrad 1700 120
. (120)(Ce l rad 3200 −・・除<) O(40)(T
MPTA ・・・除<) O(160)2エチルへキシルアクリレート 185
(180)(2−Eh A) ”表明GO−500108(2の合計 312
.5 (507,5)
結果:
そのオーバコートがより″軟質″であって湿気を吸収して“膨張クラック″を生
じゃ覆いことを除けば例Iの結果とほぼ同様であった。
LL:
イソデシルアクリレートが2’−EhA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1qる混合物1」−3が調製されかつ付与されて硬化される
。
L創凱圧二工 重量割合
Ce1rad 1700 12Q
Celrad 3200 40
TMPTA 16゜
イソデシルアクリレート 180
合計 507.5
結果二
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H−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のような調製は(意図された0、4〜0.8μm
の波長において)十分に透明が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−EhAの゛柔軟性ポリマー″を゛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。
111比二i:
2 EFI△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″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″
湿度テスl−”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、)−1−1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/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゛硬質″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
るかまたは変色させるようである。
たとえば、MMA (H−5参照)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“か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ハコ−1〜を形成するために(FEPのよ
゛うな)ODディスクサブストレジー上に前述の例のような“硬質コーティング
″混合物を付与するだめの新規な技、術の例である。特に数用11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pは約7m1lの高度に均一な厚さに付与されるが、技術音速
は約3QIIli+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゛硬質コートの調製パは、ここでのもう1つの特徴による(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く
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、配付の驚くべき
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ト質量(gm、、”am)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Bb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パイラル状のバンドに関して
、これらの条件の下に20〜30のスパイラルが約7m:1厚さの非常に均一な
コーティングを与えることがわかった。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、3o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、スパイラルは重な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くたとえば、ここでは
4〜10rpm)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“ビート″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パ移動″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、りから落し
てはならない。
今、調製H−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
付与されてたは類似の“軟質バッド″高分子表面)を備えたアルミニウムディス
クとして理解される。
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″゛ビード″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コーティングに拡げられ
るかまたは゛′平平坦化パラれる。その後に、この請求められる“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ト1− の1(″ご −り坦 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)ホベられる。
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″の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
表面上にヒートの迅速かつ高度に均一な゛′平平坦化パラされる。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6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Δに取付けられたく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の表面(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F0
は対立させられて、隣接する拡がりつつあるヒートからの押圧力F によるいく
らかの拡がった変位と対立する。その間、アーム△はディスクdの半径方向く内
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st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はと一ドの
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r p rn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、均一なサイズのビ
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〔1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、技術習性が認識するであ
ろうように、均一な間隔とサイズと形の゛′ヒート″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B、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分布を認識するであろう。それらの列は所定のギャップgg
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2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〉所定の値に保たれて用いられ、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。
−トを生ずる(第2図の外部コーティングQ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1〜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本のスバ・イラル部分すは(適当な平坦化と硬化を仮定して)
約7m1l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減少させてその厚さを不
均一なものにした。また、もし最小ギヱツプgQが維持されずに特にもし列SR
が重なり合えばめらf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7m11コーテイングに関して±0.7〜7ミでそのような大きな
サブストレート上に与えられたこの材料としては全り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 ppm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、技術習性が
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。
詳述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(JQで半径方向に配置されており、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llft9g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″はパ重なる″へぎではないし、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つになって目漂厚さの均一
性を形成し得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″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S[が終了させられて、そし、てディスクの回転は゛′溶媒平坦化″のために
セットされる(好ましくは約1〜2rplII)。
前述のように、H−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
ならば、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″
するからである。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(J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
急速に増大させ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図において示さねているような〉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(よそのような(FEP)サブストレート上
の(そのような混合物の)ビートの濡れと゛セットアツプ″を制御して改善する
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と一ドは溶媒蒸気の均一な゛霧″にぎらされて、そ
れによってビードの表面とそれとかかわりあう(FEP)サブストレートは忠迭
に濡れるパ(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1m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、ビートを゛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刊けられ、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(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(当該分野の技術習性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す)。
したがって、溶媒平坦化か始まるとディスクdは好ましくは回転されるくたとえ
ば、ここでは1〜2rl’1m)。そしてそのビート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ヒートが施されてい
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温度の蒸気を
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、そのようなど−ドの軟化と溶媒平坦化に関して、その溶媒が列b
(ビード)とそれとかかわり合うFEPサブストレージー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(プればならない。そし
て、今秋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′渥れ″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サブストレートにわたって迅速に
凝縮できるような条件(温度7/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、ビード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ほど少なく保たれ、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、したがって一度ヒードとそ
れとかかわり合う(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)。じたがって、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(べきことである。
隣接するビードは゛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ト(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゛′平坦化″させる。すなわち、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、異なったコーティング混合物または異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、硬化が開始する前
に溶媒が蒸発せずに残留するということがほとんどまたは全くないということで
ある。それ以外の方法では、コーティング混合物H−1との共重合が期待できる
溶媒を代用しなければならず(メチルアクリレート溶媒はそのように共重合し得
る)、また高分子化を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ケトン(
MEK)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(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上に薄い醇化物の“フラッシュコーティング″を用いて)、一般に′濡れ
“特性、を変えてその゛平坦化作用″に何らかの変化を住する(しばしば異なっ
た溶媒蒸気を必要とする)5たとえば、FEP上の△uz O,またはS10あ
るいはSi O7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[−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″を用いる場合鱒、サブス1〜レートに始めから
あまりによく濡れるL)のでない混合物(たとえばH−1)を調製する。さもな
くば、その混合物はスパイラル状に(d与されてい、る間にその形を維持するの
に十分なほど良好にサブス1〜レートにパセツl−アップ″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−430”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1〜レートと十分な接触面積を持たな
(プればならない。
混合物の粘性の制御は良好な分布と均一な定る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MMへのようなより揮発性の七ツマ−を
加えれば、FEPサブストレー1−の過剰の濡れによってヒー1’ bの間に非
常に凝縮しやり−くなり、したがって不適当な゛′セットアツプ″を生じて時機
尚早のビードの“定着″′を起こす。
逆に、“脱落部″またはパビンホール″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″濡れパまたは全く濡れない状態となる(注二 周囲の温度が上がればその
ようなボイドが大きくなるようであり、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゛セットアツプ″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(凋、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(さもなく
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への埃の定着)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、
材料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゛硬質パ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【))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、Q、366umで100 m W/am2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IR@躬)も
ある場合には適当な調節(たとえば、フォトイニシェークの濃度の調節など〉を
行なうことによって用いることができるわ
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]−ティング混合物の夕・イブの観点
からして注目)べぎである。前述のように、硬化の時間と温度はその仙の処理条
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くなった場合
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
もむしろ幅か狭まるよってあった。その原因は確実にはわかっていないが、溶媒
〈アセI〜ン蒸気)が適当に凝縮して表面を濡らずには熱くなりすぎたためと考
えられる。
例M−2(”照溶媒平坦化″〉:
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gg(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
式で幾分戦略的に示されており、最初のビードb−iが破線で示されている。ビ
ードb−i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−1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F、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(プ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Fsに対向させるように意図されている(第5図の
矢印を参p@)。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/サブス
ト1ノー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
うことを技術音速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−430の他の表面活性剤への置換えのような伯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rスクdの表面を確実に水平面に維持す
るというまたは不均等なパ重力′°を打消覆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″ツるビードを用い・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
ク−ンスが実現される。その硬化はN1−1の場合のように行なわれ、その形成
されたツーティ5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;J3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D 、ノズルnがらディスク上へ)、ディス
クのrpm(wユ )、およびアーム速度(Vエ )の3つのファクタは、いず
れの場合にJ)いでもビードの位置の変化(すなわち、各ビードセグメンl−の
半径方向の位置dlD)にががゎらず均一%−+)−イブど形のビードを配付す
るように円面されるであろう。
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(rf)においてディスクのrpm(w)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、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。このパ自己定着″
作用は均一なコーティング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rpmを連続的に増b[1〈△l、V、−α従−φ半径〉させかつアー
ムを始めに幾分加速(a、=△V、 /l ) L、て次に幾分減速し、そして
最後に加速<aO−一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。ディスクのrpmはいかなる場合にも好ましくは最小限イラ
ルが゛相互流れ″をちょうと起こし得るようなrpmである。
今までに、技術音速には′°デフオーカシングオーバコー1へ″を付与する他の
方法が示された。たとえば、L evinの米国特許第4,340,959号に
おいて、0.05〜1゜Qmm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、そのコー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″方法による付与は排除される(leV
illによって引用された参考文献を見よ)。
第7図において、流速が一定に保たれた場合について・〜Vzと■ における変
化がビード位置(db )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。すなわら、最初は徐々に速度を増加し
く第8図において曲線■の位置a−1b)、次に急速に落ちて(位置b−+c)
、最後に連続的な増力0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
態に新進するまで(位置C)スライダアームの減速が必要となり(位置b→C)
、モしてヒート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〈スパイラル状に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1〜の親水
性やH−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、H−1または類似のビードを付与する前にFEP上にS i
O2の非常に軽いパフラッシュ″コ、−ティング(たとえば、第2図の層r上の
SiO□)を施せば都合の良いことがわかった。
[: (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n/ir/4光学厚さであって
、一方、FEP“軟質バット″スーバコ−1へは約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100倍のオーダ)。そのパ硬
質゛″オーバコーティングは表面の埃4″:と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゛軟質バッド″コーティングの
ような幾分異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、
GE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″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い加工の技術にお
いて、゛濡れ性″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ヂ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SiO2のような予備コートを挿入するような
ツノ詠−11,7,ぞ4)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)ボベ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。
たとえば、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゛隔離
″を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ど類似の゛硬質″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、そのようなコーディング構造
は、適当な場合に他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、7m1l アクリレートディス
ク〉上に“′軟質バラドパを析出させて、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″または類似の゛担体層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、ここで開示された手段、と方法は
、゛′軟質バッド′″のコート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。ざらに、本発明は、IR露出を用いてデータ
が記録および/または再生されるような記録および/また(ユ記録システムの他
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]−ティングを与えるよ
うに適用し19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
は添付された特許請求の範囲によって限定される発明の範囲内で生ずるすへての
可能な修正や変更を含むものと考えられるべきである。
Claims (1)
- 1. 所定の支持表面を有する剛性のサブストレートと、前記表面上に配置され た照射感受性の記録構造と、この構造上に重ねられた2重機能的保護カバ一手段 とを備え、前記カバ一手段は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、前記゛′軟質バッド″は前記構造に隣接して作用す るように前記構造上へ重ねられており、前記カバ一手段はさらに前記゛′軟質バ ッド″′上に比較的硬質の外側保護シールコーティングを含んでいることを特徴 とする照射記録エレメント。 2、 前記記録m造は所定のエネルギと波長の書込照射ビームを受tプたときに ヒツトを記録するのに適した吸収体層を含み、前記吸収体層における成る一定の 各゛書込位置″内の材料の少なくともいくらかは前記書込ビームを受(Jたとき に何らかの変形および/または移動を生じるのに適しており、また前記゛′軟質 パット″オーバコーティングは前記吸収体層上に真空蒸着されたポリマの層を含 み、その層はそのような変形7/移動に対してほとんどまたは全く抵抗とならな いように調製されて付与されてあり、さらに前記ポリマは比較的硬質の外側保護 シール材料によってカバーされていて、そのシール材料は前記ポリマ層へ強固に 接合されておりかつ前記照射ビームに対して比較的透光性のものであることを特 徴とする請求の範囲第1項記載の結合物。 3、 前記吸収体層は所定のレーザ書込ビームを受すたときに光学的読出特性に おける局所的不連続性を生じる゛光学的ホール″を形成することによって書込む のに適したレーザ反応性の材料を含み、前記ポリマ層はフルオロポリマからなっ ており、前記外側シールコーティングは機械的/化学的障壁を与えるようにかつ 前記照射に対して比較的透光性であるように調製されて前記記録領域の前記外側 表面へ付与され、このフルオロポリマは真空蒸発されたフルオロポリマの凝縮生 成物からなっていることを特徴とする請求の範囲第2項記載の結合物。 4、 所定の照射源からの成る一定の書込ビームを用いて比較的長期間の保存寿 命にわたって使用されるレコードブランクであって、 前記一定のビームの下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1〜と、前記サブストレー1〜面上に重なる所定の情報層とをその結 合物において含み、この層は所定の厚さの“遷移材料″と、こ・の遷移材料に重 なる゛軟質バット″オーバコーティングを含む透光性の保護カバ一手段を含み、 その“軟質バッド′″は前記遷移材料上の各選択された書込位置を機械的かつ熱 的に隔離する傾向にあって、それによって保存寿命を与えるとともに感度を高め るのに適しており、前記透光性の保護カバーはさらに前記″゛軟軟質パッド上上 比較的硬質の外部保護シールコーティングをも含んでいることを特徴とするレコ ードブランク。 5、 ]ンビュー夕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適合させられ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、 低出力の記録レーザビームを用いて使用されかつ関連する減少させられた 出力の再生レーザビームを用いた再生に適し、どちらのビームも一定の波長範囲 内で動作するレコードブランク(こおいて、 前記レコードブランクは前記サブストレートとしての剛性のディスクを含み、前 記ディスクは前記波長範囲において高い反射能を示す反射体フィルムをその上に 有し、前記レコードブランクはさらに前記波長に対して高い透光性を示す誘電体 スペーサ絶縁材料の層を前記反射体フィルム上に有し、 前記゛遷移材料″は、その反射能が書込位置において前記記録ビームによって著 しく変えられるように選択されて析出配置されることを特徴とする請求の範囲第 4項記載のレコードブランク。 7、 所定の持続時間と波長の低出力レーザ書込ビームによって、その上の情報 部分ヘデイジタル情報ビットの“変形的″または″移動的″記録を行なうための レコードブランクであって、 前記ブランクは前記波長において高い反射能を示す所定の反射体表面と前記表面 に重なる記録構造を含むサブストレートを備え、この記録構造は情報部分として “遷移材料″の層を含み、その遷移材料は前記書込ビームを一度受ければ各“ビ ット位置″において第1の反m能を示しその他の場所においては著しいコントラ ストをなす第2の反射能を示すように調製されて付与されており、前記ブランク はこの遷移材料【こ重なる透光性の″軟質バッド″オーバコート手段″と、 その゛軟質パッド層上の比較的硬質の外側保護コーティングとをさらに備えてい ることを特徴とするレコードブランク。 8、 前記ナ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 フィルム手段を与えるディスクの形態であって、前記゛″軟質バッド′°は真空 蒸着されたポリマからなっており、前記゛軟質バッド″オーバコートは適合し得 る保護シールオーバコートとともに重ねられて、一体として数mil (1,/ 1000インチ)厚さのオーダのデフォーカススーバコ−1〜を提供することを 特徴とする請求の範囲第7項記載のデコードブランク。 9、 成る一定の周波数の光を与える記録レーデ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、 反射フィルムを含む光反射構造と、 前記光反射構造上に重なる光吸収材料の記・銀層と、前記光吸収材料上に重なる 変形可能な高分子材料からなる透光性の不活性゛′軟質パット″バッファオーバ コートとを備え、前記変形可能な高分子材料は前記レーザビームによって書込ま れる過程において前記吸収材料をほとんどまたは全く拘束しないようなものであ り、前記ブランクはさらに前記パ軟質パッド層上に比較的硬質の外側保護シール コーティングを備えていることを特徴とするレコードプラン・りっ 10、 前記光反射フィルムと光吸収材料の間に透光性の誘電体スペーサ材料の 層が配置されており、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9項記載のブ ランク。 11、 成る一定の周波数の書込ビームによって記録された゛ビット″を検知す るために同様な周波数の再生光ビームを用いる再生装置において使用するための 情報レコードであって、そのレコードは、 前記周波数において高度に光を反射する構造と、前記周波数においていくらかの 光を吸収する記録材料の層を備え、前記吸収層の材料はその中に記録された情報 “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上に析出されてその吸収材料に比較的弱く 接合される変形可能な高分子材料からなる透光性で不活性な保護゛軟質バッド″ オーバコートを含み、それによっ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ず、 前記レコードはさらに前記″軟質バッド層上の比較的硬質の外部保護シールコー ティングを含み、そのシールコーティングは前記″軟質バッド″と強く接合され ていることを特徴とする情報レコード。 12、 成る一定のエネルギと周波数の光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れに被さる外 側シールオーバコート層によって特徴づけられており、前記光吸収層と前記オー バコート層の間に前記光に対して透光性の゛軟質バッド″隔離層が配置され、前 記隔離層の厚さと特性は前記レーザビームによって書込まれる過程において前記 吸収体層を(Jとんどまた(j全く拘束しないようなものであり、この隔離層は その吸収体層を熱的かつ機械的(〔隔離するのみならずそれ自身の外側表面上の ほこりなどをテフォーカスするように働くことによって改善されたことを特徴と する記録媒体。 13、 前記隔@暖は前記光吸収層上に真空蒸着されたフルオロポリマを含み、 前記外側の層は硬質ポリマからなっていることを特徴とする請求の範囲第12項 記載の記録媒体。 14、 前記″軟質パッド゛オーバコーティングは前記吸収体跨を熱的かつ機械 的(こ隔!、liIするように4層成されて析出されたフルオロポリマ生成物か らなっており、前記外側の二]−ディングには比較的強く接合されているがその 下側の層には比較的弱く接合されていることを特徴とする請求の範囲第2項記載 の結合物。 15、 前記フルオロポリマは前記吸収体層上またはその上の簿い゛フラッシュ コーティング′”上へ真空蓋むされたものであることを特徴とする請求の範囲第 14項記載の結合物。 16、 前記記録構造は記録時間の間にピットを゛′移動°“させかつ/ま−た は゛変形″させる傾向のある吸収体層を含み、前記軟質パットオーバコーティン グは前記移動または変形とわずかしか干渉しない所定の厚さの変形し得る比較的 非エラストメリック(非ゴム弾性的)高分子材料からなっており、前記゛軟質バ ッド″′は前記吸収体層を熱的かつ機械的に隔離しかつその吸収体層に弱く接合 することによって記録感度を高めるとともに保存寿命をも高めるために構成され て析出されたフルオロポリマ生成物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。 17、 前記″軟質パッド″オーバコーティングは圧縮可能な高分子材料からな ることを特徴とする請求の範囲第1項記載の結合物。 18、 前記吸収体層の下に透明な高分子スペーサ層が与えられ、前記高分子材 料は熱的に劣化されないように比較的低温で付与されるように選択されて配置さ れることを特徴とする請求の範囲第17項記載の結合物。 1つ、 前記オーバコーティング材料と前記吸収体、否の間の接合は比較的弱く 設定されており、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18項記載の結合物。 20、所定の照射ビームによって所定のピッ1〜位置が所定の記録された遷移状 態へ活性化されるのに適した照射感受性の記録層を含む記録媒体において、この 記録層を隔離するのに適したバッファスーパコート手段を含み、そのスーパコー ト手段はこの記録層の記録感度を高めるとともにその記録層を保護するように選 択されて与えられる比較的軟質の変形し得る材料のバッファ層からなっており、 前記記録媒体はさらにこのバッファ層−Fの比較的″硬質″の外側保護シールコ ーティングを含んでいることを特徴とする記録媒体。 21、 前記遷移状態は各ヒ゛ソ[〜位置において少なくともい(らかの層材料 の小さな変形および、/または小さな移動を伴II)、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かつ前記記録層に対して比較的弱く接合 しており、それによって前記記録層の前記変形および/または移動に適応してそ の記録層へほとんどまたは全く抵抗を与えないことを特徴とする請求の範囲第2 0項記載の結合物。 22、 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、前記記録層は金属吸収体材料からなっていることを特徴とする請求の範囲 第21項記載の結合物。 23、 前記バッファ材料は真空蒸着されたフルオロポリマであることを特徴と する請求の範囲第22項記載の結合物。 24、 照射記録ユニットを製造するための方法において、滑らかなサブストレ ート上に照射感受性の記録層を析出させるステップを含み、この層は所定の照射 によってその所定のピッ1〜位置が所定の記録された遷移状態へ活性化されるの に適しており、前記方法はさらにこの層よまたはその上の薄いフィルム手段上ヘ バツファスーパーコート手段を付与するステップを含み、このスーパコート手段 はこの閤を隔離するのに適しておりかつその記録層の記録感度を高めるとともに その記録層を保護するように選択されて付与される比較的軟質の変形し得る材料 のバッフ7層からなっており、 前記方法は次に前記゛′軟質“l\ツファ層上A4比較的硬質の外側保護シール コーティングを付与するステップを含み、そのシールコーティングは前記バッフ ァ層に比較的強く接合されることを特徴とする製造方法。 25、 前記バッファ層の外側シールコーティングは適当なポリマ調製物を真空 窯元させて凝縮させることによって前記記録層上へ再高分子化させて与えられる ことを特徴とする請求の範囲第24項記載の方法。 26、 前記遷移状態は各ビット位置において前記記録層材料の少なくともいく らかの小さな変形および/または小さな移動を伴い、前記バッファ材料(ユ前記 ビームに対して高い透光性であるように選択されかつ前記記録台I\比較的弱く 接合されるように適合させられ、それによって前記変形および/または移動に適 応して前記記録層へほとんどまた(J全く抵抗を与えないことを特徴とする請求 の範囲第24項記載の方法。 27、 前記媒体はティシタルアー夕を記録づ−るための光学ディスクからなっ ており、前記吸収体層は金属吸収体材料からなっていることを特徴とする請求の 範囲第26項記載の方法。 28、 前記バッファ材料は前記記録層上またはその上のスーパコーティング上 へ真空蒸着されて再高分子化されたフルオロポリマからなく)ことを特徴とする 請求の範囲第27項記載の方法。 29、 比較的硬質の外側ジールコーティ〕グによってカバーされた記録層を含 む照射記録ニレメン1へにおいて、前記記録図の各゛°ビット位置″は記録励起 の間に特徴的にいくらか変形および/または移動させられ、゛°軟貿バット″手 段か比較的軟らかくて変形し1qる不活性の材料であってかつ前記照射に対して 透光性のバンファ層からなっており、その゛°軟質パッド″が前記記録層と前記 シールコーティングの間に配置されることによってそのような変形および/また は移動に適応しかつ感度の劣化を最小にするように改善されていることを特徴と する照射記録ニレメン1〜。 30、 “軟質パッド″アンダコートが前記遷移材料の下層にあることを特徴と する請求の範囲第7項記載の結合物。 31、 透光性で不活性な“軟質パッド層が前記吸収材料の下側にあることを特 徴とする請求の範囲第11項記載の結合物。 32、“軟質パッド″アンダコートが前記遷移材料の下層にあることを特徴とす る請求の範囲第9項記載の結合物。 33、パ軟質パッド″アンタコートが前記吸収体層の下層にあることを特徴とす る請求の範囲第12項記載の結合物。 34、 圧縮可能な高分子材料の゛軟質パッド層が前記記録構造の下にもあるこ とを特徴とする請求の範囲第17項記載の結合物。 35、 そのようなバッファ層が前記記録層下へも与えられることを特徴とする 請求の範囲第24項記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US450804 | 1982-12-17 | ||
US06/450,804 US4995028A (en) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | Coated media for optical recording, with soft/hard overcoat |
PCT/US1983/001979 WO1984002421A1 (en) | 1982-12-17 | 1983-12-16 | Coated media for optical recording, with "soft/hard" overcoat |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60500108A true JPS60500108A (ja) | 1985-01-24 |
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ID=26768817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP84500663A Pending JPS60500108A (ja) | 1982-12-17 | 1983-12-16 | “軟質/硬質”オ−バコ−トを備えた光学記録用のコ−トされた媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60500108A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55157136A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-06 | Philips Nv | Information recording element |
JPS5621894A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-28 | Xerox Corp | Optical recording member |
JPS5770694A (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-01 | Toshiba Corp | Information-recording member |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP84500663A patent/JPS60500108A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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