JPS62140255A - 高密度記録媒体 - Google Patents

高密度記録媒体

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JPS62140255A
JPS62140255A JP60279207A JP27920785A JPS62140255A JP S62140255 A JPS62140255 A JP S62140255A JP 60279207 A JP60279207 A JP 60279207A JP 27920785 A JP27920785 A JP 27920785A JP S62140255 A JPS62140255 A JP S62140255A
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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】 （産業上の利用分野） 本発明はレーザービーム記録に用いられる記録媒体に関
するものであり、特に、レーザービームの径を数百ミク
ロンないしサブミクロン（１０ルおよび／またはアナロ
グ情報を記録したり、イメージ（画１象）情＠を記録す
るのに用いられる高密度記録媒体に関するものである。
さらには、本発明は追記型（ＷＯＲＭ４たはＤＲＡＷ）
の元ディスク、光カード、イメージ記録材等として用い
られる高密度記録媒体に関するものである。
（従来技術） ＷＯＲＭ型光ディスク、光カード等の高密度情報記録媒
体（メディア）はレーザー光により基板上に形成した薄
膜記録材層に物理的変形、孔明け、相変化、屈折率変化
、吸収能変化等を生じさせて情報をデジタル記録あるい
はアナログ記録のに用いられている。
上記の薄膜記録材としては既に種々の材料が公知であり
、古くは金属薄膜（特公昭４．２−２７７４号、Ｓｏｖ
、　Ｊ　、Ｑｕａｎｔ、　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、　２　Ｃ
，６］ｐｐ５５５〜５５８，１９７３）が用いられてい
たが、今日ではＴｅ　系の合金膜、酸化膜、分散膜や、
各種染料の分散膜あるいはフォトポリマー等が主として
研究されている（　「光デイスク技術動向調査」、（則
）光産業技術振興協会（昭６０年３月）発行、第５８〜
６９頁参照）。
しかし、上記金属の薄膜は物理的蒸着法を用いて作成さ
れるためコストが上昇する上に記録すなわち金属薄膜に
レーザー光で変形あるいは孔明けするのに必要なパワー
（レーザーパワー）を高くしなければならないため、半
導体レーザーで記録することができず、従って記録装置
としてｔＩ　ｅ　−ＮｅレーザーやＡｒレーザーといっ
た高エネルギーレーザーを用いなければならない。その
ため記録装置が小型化できず、消費電力も高くなり、コ
ストも上昇する。さらに、レーザー照射によって形成さ
れる記録ビットの形状が不規則であるため雑音が高く、
Ｓ／Ｎ比が低下し、全く実用にはならない、一方、Ｔｅ
系の記録膜ハ半導体レーザーで容易に均一なビットが形
成できるため、既にファイリングシステム用メデアの記
録材として実用化されている。しかし、このＴｅ系記録
膜はスパッタリング等の真空系中での物理蒸着法を用い
て作成されるため、製造コストが高くなるという欠点の
他に、空気中の酸素によりＴｅが酸化されて反射率が低
下し、Ｓ／Ｎ比が時間とともに低下するため、経時安定
性に問題が残っている。さらに、染料分散系の記録膜は
ウェット法、例えばスピンコーター等で容易に成膜でき
るという利点はあるが、レーザー光による再生劣化とい
う本質的問題があるため、今日でも完全に信頼できるも
のは開発されていない。
従って、製作コストが安く且つ長期安定性すなわち信頼
性の高い高密度記録媒体に対する要求が強く存在してい
る。
（発明の目的） 従って、本発明の目的は従来のものに比べて製作コスト
が大巾に安く、小型低出力の半導体レーザーで記録がで
き、しかも記録安定性すなわち長期信頼性に優れた新規
な高密度記録媒体およびその製造方法を提供することに
ある。
（発明の構成） 本発明による高密度記録媒体は基板と、この基板上に形
成されたレーザービームの照射により記録が行われる薄
膜記録層とで構成される高密度記録媒体において、上記
薄膜記録層が金属の無電解メッキによって形成された薄
膜であることを特徴としている。
上記基板は薄膜記録層の支持体としての役目を−６＝ するものであればよく、公知の任意材料から選択できる
。すなわち、表面読出し用記録媒体の場合にはアルミニ
ウム等の金属板やセラミック基板等も用いることができ
るが、一般的にはプラスチックのフィルム、シート、プ
レートが好ましい。基板を通して記録を読出す透過型メ
ディアや基板を介して反射で記録を読み取る背面反射型
メチイアの場合には基板全透明にする必要があり、この
場合の基板材料はガラス、透光セラミックス、プラスチ
ック等にすることができる。特に、コストおよびハンド
リングに優れたプラスチックが好ましく、具体的にはア
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリ
塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エピキン樹脂等を
用いることができる。この基板の厚さおよび形状は用途
によって適当に選択でき、光デイスク形状の場合には厚
さ約１　ｍｍで直径を約２〜４−０ｃｍにすることがで
き、光カード形状の場合には厚さ約０．５　ｍｍ、寸法
を約４Ｘ８ｍｍにすることができる。元テープの場合に
は厚さ約３０μｍ、巾約８〜４０ｍｍにすることができ
る。さらに、イメージ記録媒体として用いる場合には任
意の寸法にすることができる。
上記のレーザービームの照射による記録の方式としては
一般に穴明は記録方式を用いるのが好ましいが、完全に
穴を明ける必要は必ずしもなく、レーザー光の照射によ
って記録膜が変形あるいはオ目変化、態変化する記録方
式にすることもできる。
いずれの記録方式を用いるかは再生方式と関係し、再生
時に要求される感度（例えばＳ／Ｎ比等）や読取り方法
（透過型、反射型等）を考慮して決めることができる。
また、レーザビームのビーム径も用途によって適宜選択
でき、高密度情報記録用メディアの場合にはサブミクロ
ン（例えば１〜０．８μｍ）オーダーのスポットに焦光
するが、光カード等の場合には数十ミクロン（例えば約
２０μｍ）オーダーのスポット（微小点）にすることも
できる。このビーム径もどのような再生方式を用いるか
に関係して決められる。また、レーザービームにより記
録される薄膜記録層上のスポット（例えばビット）の形
状と寸法は人力信号がデジタル信号かアナログ信号であ
るかによって変る。
上記薄膜記録層の厚さは用途および使用するレーザーの
出力によって異るが、高密度情報記録用メディアの場合
には一般に数千へ〜数百へ程度が用いられる。この膜厚
は記録再生特性に重大な影響を与えるので選択には注意
が必要である。
本発明の第一の特徴は上記薄膜記録層が金属の無電解メ
ッキによって形成された薄膜である点にある。
既に述べたように、レーザービームを用いて金属薄膜に
穴を明けて情報全記録すること自体は周知である（例え
ば特公昭４２−２７７４号参照）。
しかし、この金属薄膜記録層を用いた記録媒体は今日で
も実用化されていない。その理由は、主として　１）記
録に要するレーザーパワーが高く、半導体レーザー（出
力＝１０〜２０ｍＷ）では記録（穴明は記録、バブル形
成記録等）が不可能であり、２）薄膜の形成が蒸着法、
スパッター法等の物理的真空蒸着法でしかできず、設備
投資およびランニゲコストが高くなり、工業的に利用で
きず、３）記録・再生特性、特にＳ／Ｎ比が低く、実用
的にならなかったためである。
本発明者は上記金属薄膜記録層を無電解メッキによって
形成することによって上記欠点を全て解決できることを
発見した。一般に、同一金属を物理蒸着法によって基板
上に薄膜化しても無電解メッキ法によって基板上に付着
させても一見同一の金属薄膜が形成できるであろうと考
えられるが、現実に無電解メッキ法を用いて基板上に形
成した薄膜は蒸着やスパッター等の物理蒸着法を用いて
作成した薄膜とは全く性状が異っており、従って、記録
・再生特性が全く異っており、半導体レーザーを光源と
する光記録においては物理蒸着法で作成した薄膜は使用
できず、無電解メッキ法で作成した薄膜しか使用できな
い。この理由は現在のところ不明であるが、両方法で作
成した膜の構造（例えば結晶構造や金属結合構造等）や
組成（蒸着法による膜は主として金属元素のみから構成
されているが、無電解メッキ法による膜には金属元素以
外のＰやＢ等の非金属元素が含まれている）が異るため
と考えられる。
本発明の特徴である「無電解メッキ」とは電気メッキに
対する慨念で、電気エネルギーを用いずに化学的置換お
よび還元作用によって金属を基材上に付着させる方法で
、化学メッキともいわれている。この無電解メッキ法自
体は周知で、装飾用、不導体表面への導電性付与用、磁
気記録媒体用、アディティブ法の回路作成用等に用いら
れている。
シカシ、この無解メッキ伝による薄膜をレーザービーム
全円いた記録・再生用記録媒体として用いることは本出
願人の知る限り、知られていない。
上記無電解メッキが可能な金属としては、ニッケル、コ
バルト、クロム、金、銀、プラチナ、錫、銅、亜鉛、−
鉛・、イン・ジウム等が知られており、本発明では用途
に応じてこれら公知の金属の中からその１つまたは複数
を適宜選択して用いることができる。すなわち、反射率
、耐酸化性、ビット形状の良否、再生方式等を考慮して
適当な金属が選択される。本発明の特殊実施例ではニッ
ケルが用いられ、ａｔ解ニッケルメッキによって作成し
た記録層は成膜特性、記録特性、耐酸化性に優れている
ことが実証されている。
上記無電解メッキ薄膜記録層の膜厚は使用するレーザー
の種類および記録再生方式によって異る。
本発明の特殊実施例による無電解ニッケルメッキ薄膜で
は、半導体レーザーを用いてプラスチック基板の反対面
側から記録・再生する場合にこの膜厚が２００〜１，０
ＯＯＡであることが良好な記録・再生特性を達成する上
で重要であることが判明した。この膜厚が２００λ未満
では均一なメッキ膜が形成できず、反射率も低いため、
記録膜として用いることができない。膜厚が２００〜７
００Ａ、好壕しくは約３００〜約６０ＯＡでは穴明き記
録用媒体として艮好なビットが形成でき、膜厚が約６０
０〜１，０ＯＯＡでは穴（ビット）は形成されないが変
形および／または状態変化によるスポットが形成され、
艮好な記録・再生特性が達成される。しかし、膜厚が１
００ＯＡ’に超えるとメッキ膜に半導体レーザーで記録
をすることが困難となり、また、膜の応力が強くなるた
め膜の剥難が生じる。
無電解メッキを用いて基板上に金属薄膜を形成する方法
は一般に次の工程により行われる１、：脱脂−水洗一感
受化処理一水洗一活性化処理一水洗一無電解メツキ。
感受化処理は一般に還元性の金属塩、例えば塩化第１錫
と塩酸の水溶液中に基板全浸漬して行う。
また、活性化処理は貴金属塩、例えば塩化パラジウムと
塩酸の水溶液中に浸漬して行う。これらの前処理自体は
周知であり、本発明の一部を構成するものではないので
詳細は省略する。
無電解メッキ工程はメッキ浴中に基板を浸漬してメッキ
を行う浸漬法と、金属塩溶液と還元剤とを同時に基板上
に噴霧してメッキを行うスプレー法とがある。浴寿命の
安定性と生産性の点からは後者の方が好ましいが、本発
明ではいずれの方式％式％ メッキ浴組成は一般に金属塩と、還元剤と、ｐＨ緩衝剤
とを主成分としている。金属塩は金属の塩化物、硫酸化
物、硝酸化物等が一般に用いられ、還元剤としては次亜
リン酸塩、無水亜硫酸塩、ボルムアルデヒドおよびその
前駆体と誘導体、水素化ホウ素アルカリ金属、アミンボ
ラン、ヒドロキノン等が用いられる。ｐ　Ｈ緩衝剤とし
ては酢酸、クエン酸、コノ・り酸等の有機酸およびその
塩や、硫酸、塩酸等の無機塩のアンモニウム塩等が用い
られる。この他、必要に応じてロシエル塩等の錯化剤、
乳酸等のｐＨ調節剤、有機リン酸塩エステル等の界面活
性剤や、シアン化物イオンを添加することができる。こ
れらの成分は被メツキ金属によって異ってくる。
本発明による無電解金属メッキ薄膜記録層は公知の方式
で記録・再生ができる。すなわち基板上に形成した記録
層の側から記録し且つ再生する（表面読出し）法、記録
層とは反対側の基板側から記録し且つ再生する（背面読
出し）法、これらの組合せ方式を含む反射型と、記録と
再生を基板を透過する光で行う透過型のいずれにも本発
明は適用できる。記録様式はレーザービームで記録膜に
ビット全形成する穴明け（ａｂｌａｔｉｖｅ）型が一部
１４− 般的であるが、完全にビラトラ形成せずに記録膜に微小
な変形を生じさせ、未照射部とこの変形スポットとのコ
ントラストで読取りを行ってもよい。
入力信号はデジタルでもアナログでもよい。さらに、本
発明の記録層はＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　Ｑｎ　ｌｙＭｅｍ
ｏｒｙ）としても使うことができる。すなわち基板上に
情報を穴として形成したマスクを介して無電解メッキを
行うか、基板上全面に無電解メッキ膜を形成した後、印
刷やマスクを介して無電解メッキ膜を局所的に選択エツ
チングして情報を基板上に無電解メッキ層のスポットと
して記録することができる。この方式は同一情報を多量
に複製する必要のあるＲＯＭカードやＲＯＭディスク等
に有用である。
また、実際に本発明の記録媒体を使用する場合には記録
層を外気中のホコリや使用者の指紋等から保護するため
に記録膜上に保護層を設ける必要がある。表面読取り型
および透過型の場合には透明カバー全配置し、背面読取
り型の場合には２枚の基板を互いに記録層を内側にした
エアーサンドイッチ構造にするか、記録膜側に保護シー
トラ配置すか、保護膜を付着させればよい。
さらに、無電解メッキで形成した薄膜を適当な温度でア
ニールすることによって記録・再生特性を向上させるこ
ともできる。
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
（実施例１） 一浸漬法による光ディスクの製造− トラッキング用グループ（１，６μｍ　ピッチ）付きの
ポリカーボネート製ディスク基板（１３０９６，１，２
柵厚）を脱脂液中に室温で５分間浸漬し、洗浄後、５ｎ
Ｃ１２とＨＣＩｋ主体とする感受化液（奥野製薬製）に
１５秒間浸漬し、洗浄後、ＰｄＣＩｔとＨＣＩ：主体と
する活性化液（奥野製薬製）に１５秒間浸漬し、洗浄し
て前処理を行った。次に、以下組成のメッキ浴中に上記
で前処理したディスク基板をメッキ開始時から４０秒間
浸漬した。なお、メッキ浴は４１〜４３℃に維持し、浴
液は表面精度全向上するために超音波を加えながら行づ
た。
また、基板は２枚を重さね、外周全シールして、片面に
のみメッキ膜を有する２枚の光ディスクを得た。
メッキ浴組成 硫酸ニッケル（特級試薬使用）　　２６　％７１次亜リ
ン酸ナトリウム　　２Ｉ　　　〃塩化アンモニウム　　
　　　３ 酢酸ナトリウム　　　　　　５ ホウ酸　　　　　　　　１２ 浴液のＩ）　Ｉ−（＝　５．５ 得られた光ディスクは基板表面に厚さ３５０Ａの無電解
ニッケルメッキ層を均一に有していた。
−光ディスクの性能評価− 上記のようにして作った光ディスクのＤＲＡＷＲＯＭデ
ィスクの評価ｋ　ＣＮ　１ｌｌｌｌ定機を用いて行った
。この評価は半導体レーザー（λ−８３０１ｍ）を用い
て上記ディスク’に９００ｒｐｍに回転させて行った。
得られたＣＮＲ（記録周波数−ＩＭＨ２、ＶＷＢ＝３０
ＫＨ７）の記録パワー（ｍＷ）に対する性能は第１図に
実線で示しである。第１図かられかるように、本発明の
ＤＲＡＷ用光ディスク＝１７− は通常の半導体レーザーを用いて４〜７ｍＷの低出力で
ＣＮ比が４０〜４．５ｄＢの記録・再生特性を有してい
る。
また、この光ディスクを６０°Ｃ１９０％ＲＨの環境条
件下に放置した後の性能評価全反射率の変化によって比
較した結果を第２図に実線で示しである。この第２図か
られかるように本発明による。
無電解ニッケル膜は膜形成の１日後からはほとんど膜性
能に変化はない（比較例１参照）。
（比較例１） 実施例１と同じポリカーボネート製ディスク基板にニッ
ケルをターゲットとしてスパッタリングでニッケル薄膜
を形成した。このニッケル薄膜の厚さは実施例１と同じ
＜３５ＯＡにした。なお、実施例１および比較例１０両
方のニッケル薄膜はほぼ同じ反射率　の　２５％前後で
あった。
上記のようにして作成したＤＲＡＷ用光ディスク全実施
例１と同じＣＮ測定機で同一条件でＣＮＲを測定した結
果は第１図に点線で示しである。この図かられかるよう
に、スパッタリングのような物理蒸着法で作成したニッ
ケル膜は７ｍＷ程度の低出力の半導体レーザで記録する
方式にばＣＮＲ’が低く過ぎて実質的に使用できない。
丑だ、実施例１と同様に上記スパッタ膜を有するディス
クを６０°Ｃ１９０％ＲＨに放置したディスクは第２図
に点線で示しである。この第２図はス°バッタ膜の経時
劣化がはげしいということを示している。
（実施例２） 一スプレー法による光ディスクの製造一実施例１と同じ
ＰＣ製ディスク基板全実施例１と同じ条件で前処理した
ものを用意し、前処理済みディスク基板にスプレー法に
よって無電解ニッケルメッキ膜を形成した。すなわち、
先ず、下記Ａ液およびＢｆを用意した： Ａ液 ＮｉＣ１，・６Ｈ，０３！ｊ ＮＨ，Ｃ１６ｇ Ｈ２Ｏ１１ Ｂ液 ＮａＢＩ−Ｌ　　　　　　０．４　ｇ ＮａＯＨ２，Ｏ、！７ Ｈ７０１１ 次に、ディスク基板ｋ　２００　ｒｐｍで回転させなが
らＡ液およびＢｙケ同次にディスク基板表面上に噴霧し
た。噴霧速度はＡ液１７ｍ１．７分、Ｂ液２７ｍ１７分
にした。約６０秒間噴霧を行ってメッキ膜厚を３０ＯＡ
にした。
得られたＤＲＡＷ用光ディスクを実施例１と同じＣＮ測
定機で評価したが、結果は実施例１と同じで、書込みパ
ワー７ｍＷでＣＮＲ，＝４６　ｄＢ　ｋ得た。
（実施例３） 実施例２と同じくスプレー法で無電解メッキ膜全作成し
た。ただし、本実施例では下記組成の２液を用いてコバ
ルト薄膜を形成した： Ａ液 ＣＯＣｌ２・６Ｈ２６Ｈ２ Ｏ３，Ｃ１３，！ｉ’ Ｈ２０１１１ Ｂ液 ＮａＢＨ，０，４ｇ （ＣＴ−１，）４ＮＯＨ５ｇ Ｈ，０１７ Ａ液およびＢ液全各々１７ｍ１／分、２７ｍ１／分で同
時に噴霧して、４０秒間で６０ＯＡのコバルト薄膜を形
成した。
得られたＤＲＡＷ用光ディスクの書込みパワーｆｄ　７
　ｍ、Ｗで、ＣＮＲは薄膜が厚いため変形記録であるた
め３８　ｄＢであった。
（実施例４） 下記２液で無電解ニッケルーコバルト薄膜を実施例２と
同じ方法で形成した： Ａ液 Ｎ　ｉ　Ｃ１，・６Ｈ２０６，９ ＣＯＣ１２・６Ｈ，０６ｇ ＮＨ，ＣＩ　　　　　　　１２ｇ Ｈ，ＯＩＡ！ Ｂ液 ＮａＢＨ，０，２９ ＮａＯＨ１，９ ２ｌ− Ｏ２０１ｌ 噴霧速度＝Ａ液−１７ｍ１／分、Ｂ液−２７ｍ１７分噴
霧時間＝３０秒、膜厚＝５５ＯＡ 得られた薄膜’！ｚＸＲＦ分析した結果、膜中のＣ０と
ＮＩの組成比は８５チと１５チであった。
このＤＲＡＷ用光ディスクの書込みノくワーは６ｍＷ、
ＣＮＲは４６　ｄＢ　テ、！＋ツ；Ａ。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による無電解メッキによる記録膜ト比較
例のスパッタリングによるニッケル膜とのＣＮＲ（ｄＢ
）ｆｆｉ書込みパワー（ｍＷ）に対して描いた図であシ
、実線は本発明の無電解メッキによるもの、点線は比較
例のスノーツタ−によるものを示している。 第２図は経時変化全評価するた゛めの反射率変化を６０
℃、９０％ＲＨ放置下の経過時間（臼）に対して描いた
もので、実線は本発明を、また点線は比較例を示してい
る。 特許出願人　　ダイセル化学工業株式会社代理人　弁理
士　　越　場　　隆 第１図 書込みパワー（ｍＷ　） 第２図 経過時間（日）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）基板と、この基板上に形成されたレーザービームの
    照射により記録が行われる薄膜記録層とで構成される高
    密度記録媒体において、上記薄膜記録層が金属の無電解
    メッキによつて形成された薄膜であることを特徴とする
    高密度記録媒体。 ２）上記金属がニッケルおよび／またはコバルトである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高密度記
    録媒体。 ３）上記薄膜記録層の厚さが２００〜１，０００Åであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
    に記載の高密度記録媒体。 ４）上記薄膜記録層の外表面上に保護層がさらに形成さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項い
    ずれか一項に記載の高密度記録媒体。 ５）上記保護層が無電解メッキによつて形成した金を主
    体とする薄膜であることを特徴とする特許請求の範囲第
    ４項記載の高密度記録媒体。 ６）上記保護膜が有機物被覆材であることを特徴とする
    特許請求の範囲第４項記載の高密度記録媒体。 ７）上記の記録が数百ミクロンからサブミクロン（１０
    ＾３μｍ〜１０＾−＾１μｍ）のスポットを用いたデジ
    タル情報記録および／またはアナログ情報記録であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高密度記録
    媒体。 ８）上記の記録がイメージ（画像）記録であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の高密度記録媒体。 ９）上記基板が透明プラスチックによつて作られている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高密度記
    録媒体。 １０）上記のレーザーが半導体レーザーであることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の高密度記録媒体。 １１）上記薄膜記録層が無電解メッキによつて得られた
    薄膜をアニールした薄膜で構成されることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の高密度記録媒体。 １２）上記記録媒体が光ディスクであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の高密度記録媒体。 １３）上記記録媒体が光カードであることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の高密度記録媒体。
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