JPS6055530A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザー光により情報の書込み及び／又は読取
りを行う情報記録媒体に関する。更に詳細には、その基
板として透明なガラス基板を用いた光情報記録媒体に関
する。

従来、レーザ光等の高エネルギー密度のビームを用いる
記録媒体がある。このような熱的記録媒体においては、
記録層が高い光学濃度を有し、照射される高エネルギー
密度の光ビームを吸収して局所的な温度上昇を生じ、物
理的あるいは化学的な変化によってその光照射された部
分の光学的特性が変わることにより情報が記録される。

このような記録媒体は、高密度記録が可能であること、
高速で情報の書き込み読み取りができること、アクセス
タイムが短かいこと記録の長期保存性がすぐれているこ
と等の多くの利点を有する。

一般に、このような記録媒体への記録は、記録すべき情
報を電気的な時系列信号に変換し、その信号に応じて強
度変調され九レーザビームでその記録媒体−ヒを走査さ
せて行うことができ、この場合にはリアルタイムで記録
画像が得られるという利点がある。

このような記録層（ヒートモード記録層）としては、一
般に、Ｂｉ、８ｎ、Ｉｎ、Ｔｅ、等の金層、半金属、又
は半導体などを、ガラスや透明プラスチック基板上に蒸
着等により薄膜として設けたものが用いられている。

これらの記録媒体の取扱中や保存中に記録層表面に傷が
生じたり、塵埃等の異物が付着し、記録や読み喉りに悪
影響を与えることがあり、このような欠点を除くために
サンドイッチ型（全面接着型）又はエアサンドイッチ型
の情報記録媒体が用いられている。

基板としては、加工性、取扱性、コスト等の面から一般
にポリメチルメタクリレート等のプラスチックが用いら
れているが、これらの基板は傷つき易いことや、寸度安
定性や表面性に問題があり、従って、これらの点に関し
てはプラスチック基板よりもガラス基板を用いる方が好
ましいが、ガラス基板に関しては記録層との接着性が劣
る事や、われ易い事、熱伝導率がプラスチックより約１
桁大きく記録層から熱伝導が容易で結果として感度が下
る事と長期間使用又は保存しておくとガラス基板からＫ
　＋　、　Ｎ　ａ十、　Ｃａ２　＋　、　Ｍ　ｇ２　＋
。

Ｂａ　、ＡＪ３＋等のイオンが出て記録層に混２＋ 入し、記録層の劣化中記録特性の低下を招き、記録保存
性を低下させる等の欠点があった。

従来、光情報記録媒体の基板と記録層の間に有機物質や
無機物質の中間層を設けることが提案されているが（例
えば、特開昭ｔ　ｊ　−４７≠Ｆ！号公報、特開昭１；
１７−／　ｊ　ＩＩ　４４号公報、特開昭ｊ７−／７λ
ｊ３ｒ号公報、特開昭１７−／７．２ｊ３り号公報吟）
、これらは基板に主としてプラスチックを用いる場合で
あって、支持体と記録層との密着性や、記録層の感度上
昇、エアサンドイッチ構造とした場合に酸素や水分の浸
入を防止するためであって、ガラス基板を用いる場合に
生ずる前記した如き欠点の防止には不十分であった。

従って、本発明の目的はガラスを基板として用いる光情
報記録媒体において、前記した如き欠点を除き特に長期
使用中又は保存中にガラス基質から出るイオンによる記
録保存性の低下を防止し、且つ記録層の感度とＳ／Ｎ比
を維持し得るガラス基板を提供することにある。

すなわち、本発明は、透明なガラス基板上にレーザ光に
より情報の書き込み及び／又は読み取りができる記録層
を有する情報記録媒体において、咳ガラス基板をイオン
交換法（電圧印加イオン交換法も含む）、表面結晶化方
法、脱アルカリ処理法、オート・クレープ処理による水
和層の形成法、あるいは上記のλ法以上の組合せ、等の
処理をしたガラス基板を用いた情報記録媒体を提供する
事である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明においては、ディスク状の透明ガラス基板が用い
られ、基板の厚さは一般に／、０−／。

ｔｍｎ程度のものが用いられる。一般にコスト的に有利
な青板ガラス（ソーダ石灰ガラス）の主成分はＳｔＯ□
、Ｎａ、０．ＣａＯ，ＡＡｉ２０３等でしかもその内の
７０％くらいはＳ　ｉｏ　２であって三次元的な一８ｉ
−０−８ｉ−から成る骨格構造を形成している。またＣ
ａＯやＡＪ２０３やＰｂＯなどもガラス中に含まれ、Ｎ
ａ２Ｏに由来する一部の動きやすいＮａ＋イオンが電気
的中性を保って存在している。

イオン交換法とはガラス中のＮａをアルカリ金属または
アルカリ土類金属で置換する方法である。

例えばガラスを４Ｉｏｏ０ｃ程度のＫＮＯ，の溶解塩中
に浸漬するとガラスの表面で確車的にガラス中のＮａ＋
イオンと溶融塩中のに＋イオンのイオ−，１− ン交換を起こし、室温までの冷却過程で両イオンの半径
の差例えば（Ｎａ十−／　、ｙＸ％Ｋ　十＝λ。

ぶぶＡ）による容積増大でガラス表面層に圧縮応力が発
生すると共にＮ　ａ　十、　Ｃａ　２＋等の表面への拡
散に対しバリヤ一層ともなり、長期使用又は保存中にガ
ラス基質から出るイオンによる記録保存性の低下の防止
に役立つ方法である。またイオン交換法の７種として電
圧印加イオン交換法も用いられる。

電圧印加イオン交換法とはイオン交換の促進法として電
圧をかけてイオン交換を促進する方法である。粘度とＫ
ＮＯ３のペーストをソーダ石灰ガラスの両側に塗布し電
圧をその両面にかけてイオン交換する。このようにして
得られたイオン交換層のに＋イオンの濃度勾配はか彦り
急激な曲線を示す事が特徴である。ソーダ石灰ガラスに
おいて３４ｚｏｃで６０分イオン交換するとイオン交換
層はｔ、５μｍであるが同じ温度で／りｔｙの直流電圧
を印加すると２ｉ分でイオン交換層は３０μｍに達する
。

ｌ− 表面結晶化方法とは結晶化し易い組成のガラスを加熱に
表面層を結晶化させ、冷却過程で表面上圧縮応力層を形
成させる方法である。この層がＮａ”、Ｃａ２＋等のガ
ラス表面への拡散に対してバリヤ一層となる。

脱アルカリ処理法とはたとえば、Ｎ　ａ　２０−Ａｉ２
ｏ３−ｓｔｏ□系ガラスにＳＯ□、ＳＯ３゜もしくはＨ
２Ｓ０３を高温で反応させ、表面層をｓ　ｉｏ２成分リ
ッチにし反応生成物であるアルカリ硫酸塩を洗い出す方
法でおる。または酸例えばＨα、ＨＮＯ３，Ｈ２ＳＯ４
，リン酸等でガラス表面を洗浄する方法である。

オート・クレープ処理による水和層の形成法とはガラス
をオート・クレープ処理してガラス表面近傍に水を多量
に含んだ水利層を形成する方法である。

上記の方法をλ法以上組合せた方法としては、例えばイ
オン交換と表面結晶化の組合せによる方法等があげられ
る。

本発明においては処理されたガラス基板上に、無機物質
層ａｎｄ１０ｒｔ九は、有機物質層を設ける事もできる
が、本発明における無機物質層を構成する物質としては
、例えば、Ｚｎ、ＭＪｉｌ、ＡＪ。

８１、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｉｎ、ＴＩ、Ｇｅ、Ｎｉ。

Ｎｂ等の酸化物、Ｍｌｌ、Ｃａ、Ｃｅ等のフッ化物等が
用いられるが、特にｋ１２０３．ＳｉＯ。

Ｓ　ｉｏ、、Ｍ９Ｆ、、ＮｊＯ，ＴＩＯ□、Ｍ、！ｉｌ
。

等が好ましい。膜厚はｊＯｋ−ｊμ、特に２００Ａ−／
μで、一般に蒸着、スパッタリング、イオンブレーティ
ング等圧よって層として設けられる。

無機物質として水ガラスを用いることもでき、この場合
にはスピンコードバーコード等の塗布方法によって設け
ることができる。

本発明における有機物質層を構成する有機物質としては
、例えばポリメチルメタクリレート、アクリル酸−メチ
ルメタクリレート共重合体、スチレン−無水マレイン酸
共重合体、ポリビニルアルコール、Ｎ−メチロールアク
リルアミド、スチレン−スルホン酸共重合体、スチレン
−ビニルトルエン共重合体、塩素化ポリエチレン、クロ
ルスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩
化ビニル、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル−塩
化ビニル共重合体、エチレン−酢ビ共重合体、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、等の種々の
ポリマー類が用いられる。必要があれば、無機物質と有
機物質を積層して用いても、複数種用いてもよい。膜厚
としては０．０１−１０μ、特に０．／〜参μで、適当
な溶剤に溶解又は分散してスピンコード、ディップコー
ト、エクストルジョンコート、バーコード、スクリーン
印刷等の塗布方法によって設けられる。

上記のようにして設けられた中間層の無機物質からなる
層又は有機物質からなる層上に、次いで記録層を設ける
。

記録層として用いられる材料には当該技術分野で用いら
れる材料、例えばＴｅ、Ｚｎ、Ｉｎ。

Ｓｎ、Ｚｒ、ＡＪ、Ｃｕ、Ｇｅ等の金属；Ｂｉ。

Ａｓ、Ｓｂ等の半金属：　Ｇ　ｅ　Ｔ　Ｓ　ｉ等の半導
体やこれらの合金又は組み合わせとしたものが用いられ
る。

一ター 更に詳細には、特公昭ＩＩ−／１３／り、特開昭！／−
７１λ３４、特開昭１３−４３４／７、特′開昭１４Ｉ
−１７４！コ、特開昭７７−１２２３、特開昭！７−ｉ
リタぶ、特開昭１７−．２０ｔコタタ等に記載の記録層
、特願昭ｊ−４−２０／１ｉｔ３記載のＩｎと５ｉｏ２
との混合物、特願昭ｊ７−／７ｊ弘２ｊ記載の金属と、
金属のホウ化物、金属のケイ素化物、金輌の炭化物及び
金属の窒化物との混合物及び特願昭１７−／７１７１７
記載の金属と８ｍ２０Ｂ、Ｅｕ　ｇ０８、ＡＩ、Ｏ，、
Ｇａ２０Ｂ、Ｙ２Ｏ，１、Ｖ２Ｏ３、ｖＯ２、Ｔｉ０１
Ｎｂ２０．、ＨｆＯ，、Ｍ　ｏ　０２、ＷＯ２、ＷＯ３
、Ｌ　ａ　２０　Ｂ、Ｙｂ２Ｏ３，５ＳＯ１Ｎｄ、Ｏ，
、Ｃｅ　Ｏｗ、Ｍ　ｎ　Ｏ％Ｎ　１０−　Ｇｅ０２、Ｚ
ｎＱＺｒ０２との混合物等が記録層として用いられる。

％に％ＧｅＳ及び８ｎ８等と金属との混合物のごとく、
硫化物と金属との混合物を記録層に用いた場合、本発明
の効果が大きい。

上記の基板上に設けられた中間層にこれらの材料によっ
て記録層を設けるには、蒸着、スノツタ７０− リング、イオンブレーティング等が用られ、゛光情報記
録に必要な光学濃度として１００Ａ−’ｔｚ。

ＯＡの厚さとするのが適当である。

本発明は単板型の光情報媒体にもサンドイッチ型又はエ
アサンドインチ型の光情報記録媒体にも適用でき、特に
エアサンドイッチ型の記録媒体は前記のようにして作ら
れ７’ｃ、２枚の記録要素を記録層を内側にしてスペー
サを介して貼り合わせるのであるが（記録層は内基板に
設けられていても、片方のみに設けられていてもよい）
、スペーサは前記中間層の設けられた上に接合してもよ
い。

本発明は上記の如く構成されているので、ガラスを表面
変性する事によってガラスからのに十。

Ｎａ　＋、Ｃａ２　＋、　Ｍｇ２十等のイオンにより記
録層の記録保存性が低下するのを防止することができる
と共に記録層のＳ／Ｎの初期の性能を維持する事ができ
る。

以下に実施例を示し本発明を具体的に示す。

実施例１ 厚みｉ、ｚ＠−１１のソーダ石灰ガラス板を４Ｉｏ。

０Ｃ（ＤＫＮＯ３の溶解塩中に≠を時間浸漬する。

該ガラス板を室温まで冷却して、中性洗剤、インゾロビ
ルアルコールで洗浄して、乾燥させポリメチルメタアク
リレイトをＯ９，２μの厚みとなるようスピンコードで
下塗りしてその上に記録層としてＩｎｔＪｊＯＡに相当
する量、ＧｅＳを２０ＯＡに相当する量で共蒸着させて
記録層を形成させ情報記録媒体を作成した。これを６０
°Ｃ１りＯ％ＲＨの温湿槽に入れ光学顕微鏡で、経時後
のアルカリ塩の析出状態を観察した。

実施例鵞 厚み／、ｊ＠＠のソーダ石灰ガラス板の両側に粘土とＫ
ＮＯ８のペーストを約、２ｍｍの厚味にハケ塗りをして
２００■の直流電圧を３４！０Ｃで３０分間印加して該
ガラスを室温まで冷却した。

以後の洗浄と記録層の形成及び経時テストは実施例１と
同一条件で行なった。

実施例３ 厚み／、Ｊ−ｍ＠のソーダ石灰ガラス板をり０００Ｃに
加熱して、これを冷却空気で急冷する。該ガラス板を室
温まで冷却した。以後の洗浄と記録層の形成及び経時テ
ストは実施例１と同一条件で行なった。

実施例４ 厚み／、ｊ＠ｙ１のソーダ石灰ガラス板を９０００Ｃで
ＳＯ□と反応させる、該ガラスを室温まで冷却したら／
Ｎのリン酸水溶液で４Ｉｚ０ｃ％コ参時間超音波洗浄機
を使用して洗浄し、さらにインゾロビルアルコールで洗
浄して、乾燥させた。

以後の記録層の形成と経時テストは実施例１と同一条件
で行なった。

実施例５ 厚さｔ、ｚｍｍのソーダ石灰ガラス板をオート・クレー
プに入れ！００　’ＣＫ加熱して／　Ｏｋｇ／ｃｍ　”
の加圧をして７２時間、維持した。該ガラス板を室温ま
で冷却して実施例１と同一条件で洗浄し、乾燥させた後
、記録層を形成した。

実施例６ 厚さ１．ｊＷＬＷＬのソーダ石灰ガラス板の両側に粘土
とＫＮＯ３のペーストを約コＷＬＴｒＬの厚味にノー７
３− ケ塗りをして１．２００Ｖの直流電圧を３４！０Ｃでｊ
Ｏ分間印加して該ガラスを室温まで冷却した、該ガラス
をｙｏｏ　０ｃに加熱して、これを冷却空気で急冷する
。該ガラス板を室温まで冷却したら実施例１と同一条件
で洗浄し乾燥させた後記録層を作成し、情報記録媒体の
作成を終了した。

比較例 実施例１において、用いるソーダ石灰ガラス板の処理を
行々わない他は実施例１と同様の操作を行ない情報記録
媒体を得た。

これらの情報記録媒体の経時テスト後の評価結果を表に
示す。

評価方法は次のごとくである。

ｔｏ９ｃ、タＯ％ＲＨの条件下で経時テストを行彦い、
１日、１日、５日、１０日及び、２０日日間時後の析出
物の個数を光学顕微鏡にて２００倍の倍率で観察した。

一７４’− 以上の結果よりガラスをそのま＼記録媒体に使用するよ
り、本発明の処理をガラス基板に施した記録媒体は記録
保存性が極めて良化されている事がわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明なガラス基板上にレーザー光により情報を書き込み
   及び／又は読取りができる記録層を有する情報記録媒体
   において、該ガラス基板がイオン交換法涜面結晶化方法
   、脱アルカリ処理法およびオートクレーブ処理による水
   利層の形成法のいずれかの処理方法により処理されたこ
   とを特徴とする情報記録媒体。