JPS62226440A

JPS62226440A - 情報記録媒体

Info

Publication number: JPS62226440A
Application number: JP61069070A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Obara; 小原　信一郎
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1987-10-05

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】［９，明の分野］本発明は、高エネルギー密度のレーザービームを用いて
情報の書き込みおよび／または読み取りができる情報記
録媒体に関するものである。

し発明の技術的背景］近年において、レーザー光等の高エネルギー密度のビー
ムを用いる情報記録媒体が開発され、実用化されている
。この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ・デ
ィスク、オーディオ・ディスク、さらには人吉１１旨’
０　ｔＬ画像ファイルおよび大容、７１コンピュータ用
ディスク・メモリーとして使用されうるものである。

光ディスクは、基本構造としてプラスチック、ガラス等
からなる円盤状の透ＩＪＪ　！板と、この上に設けられ
たＢｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｔｅ笠の金属または゛ト金居から
なる記録層とを有する。なお、記録層が設けられる側の
一＾板表面には通常、基板の沿面性の改善、記録層との
接着力の向上あるいは光ディスクの感度の向上などの点
から、高分子物質からなる一ド塗層または中間層が設け
られている。

光ディスクへの情報の書き込みは、たとえばレーザービ
ームをこの光ディスクに照射することにより行なわれ、
記録層の照射部分がその光を吸収して局所的に温度上昇
する結果、物理的あるいは化学的な変化を生じてその光
学的特性を変えることにより情報が記録される。光ディ
スクからの情報の読み取りもまた。レーザービームを光
ディスクに照射することなどにより行なわれ、記録層の
光学的特性の変化に応じた反射光または透過光を検出す
ることにより情報が再生される。

また、最近では記録層を保護するためのディスク構造と
して、二枚の円盤状基板のうちの少なくとも一枚の基板
上に記録層を設け、この−〕枚の基板を記録層が内側に
位置し、かつ空間を形成するようにリング状内側スペー
サとリング状外側スペーサとを介して接合してなるエア
ーサンドイッチ構造が提案されている。このような構造
を有する光ディスクでは、記録層は直接外気に接するこ
とがなく、情報の記録、再生は基板を透過するレーザー
光で行なわれるために、一般に記録層が物理的または化
学的な損傷を受けたり、あるいはその表面に塵埃が付着
して情報の記録、再生の障害となることがない。

情報記録媒体は、前述のように種々の分野において非常
に利用価値が高いものであるが、その記録感度は少しで
も高いものであることが望まれている。また、記録され
た情報をできる限り高い精度で読み取ることができるも
のであることが望まれている。

従来より、記録感度を向上させる目的であるいは読取粘
度を高める］二１的で、情報記録媒体の記録層として金
属性薄層とｐｂｏ、金属弗化物またはＩｎ−Ｇｅ−５系
力ルコゲン化合物などからなる非金属薄層との積層（特
公昭５９−３４５１９号公％り１　、金属とＧｅＳとの
混合物からなる層（特公昭５８−３３１２０号公報）あ
るいは金属とＭｇＦ２等の金属弗化物およびＭ　ｏ　０
２等の金属酸化物との混合物からなる層（特公昭５８−
１５３１９号公＋４１）などが知られている。

しかしながら、このような記録層では情報の記録時にレ
ーザー光を照射しても記録層上にピットが充分に形成さ
れない場合がある。これは、レーザー光の出力１］体は
記録層を融解するのに充分であるにもかかわらず、融解
した記録層材料にピットが開きにくく、材料がそのまま
同じ位置で固化−ト　１＋＋Ｌ、　　げ　１−１＋−小
　諷　広　１−　　　　曇　　　　上ピ　　　ψ−＾　
山　−１自を」−げる必要があり、記録媒体の感度は充
分高いとは言い難かった。また、このような未形成のあ
るいは不完全なピットの存在は情報の読取り時に誤差を
生じる原因となり、問題を生ずる。

なお、このような問題を解消することを目的として１本
出願人は既に、記録層がＩｎと、金属硫化物、金属弗化
物および金属酸化物から選ばれる少なくとも一種の金属
化合物とを含有し、更に表面張力がその融点から融点＋
３００℃の温度範囲において６００　ｄｙｎ／　ｃｍ以
上の金属を含有する記録媒体、さらにはこの金属の含有
量が支持体に最も近い部分の記録層中において他の部分
における濃度より高い記録媒体について、既に特許出願
している（特願昭６０−１１４７３３号）、この記録媒
体によれば、従来の記録媒体に比較して、低いレーザー
出力でＣ／Ｎ比（キャリアーとノイズの出力レベルの比
）を高め、かつ読取誤差（ピットエラーレート）を少な
くすることができる。

［発明の目的］未発１！１は、読取誤差が低減した情報記録媒体を提供
することをそのＩＩ的とするものである。

また１本発明は、記録感度の高い情報記録媒体を提供す
ることもその目的とするものである。

さらに、本発明は、温度、湿度等の過酷な環境条件下に
長期間保存したのちも高感度でかつ読取２！差が低減し
た情報記録媒体を提供することもその目的とするもので
ある。

［発明の要旨］本発明は、基板上に、レーザーによる情報の書き込みお
よび／または読み取りが可能な記録層が設けられてなる
情報記録媒体において、３に記録層の基板に接する側に
、融点と融点より３００℃高い温度の＠Ａ囲内において
６００　ｄｙｎ　／ｃｓ＋以上の表面張力を右する金属
が不連続な班点状に含有されていることを特徴とする情
報記録媒体を提供するものである。

［発明の効果］本発明者は情報記録媒体について更に研究を重ねた結果
、特定の表面張力を有する金属がノふ板側で不連続な班
点状に含有されてなる記録層を、基板上に設けることに
より、記録媒体の感度を更に高め、かつ読取誤差を低減
することができることを見い出し、本発明に到達したも
のである。

すなわち１本発明においては記録層の基板側部分に、融
点と融点より３００℃高い温度の範囲内で表面張力が６
００　　ｄ７ｎ／　ｃｍ以上である金属が不連続な班点
状に存在しているために、該金属の高い表面張力によっ
て、レーザー光の出力を上げることなく形状の良好なピ
ットを記録層に容易に形成することができる。

また、この表面張力の高い金属は班点状に不連続に存在
しているために、連続層として面方向にモ行に積層して
存在するよりも、更には他の記録材料と混合状ｙｇで記
録層中に存在するよりも、レーザー光の照射による熱エ
ネルギーが面方向へ拡散することによる熱損失を大幅に
低減することができる。

従って、低いレーザー出力で高いＣ／Ｎ比を得ることが
でき、情報記録媒体の感度を従来よりも顕著に高めるこ
とができる。また、情報の読取時におけるビットエラー
レート（ＢＥＲ）を著しく低減することができる。

さらに、未発ＩＪＪの情報記録媒体によれば、温度、湿
度などの過酷な環境条件Ｆで長期間保存された場合であ
っても、高感度を維持することができ、かつ読取、誤差
が少ない、すなわち、耐久性において非常に優れたもの
である。

これらの利点に加えて情報記録媒体の製造時において、
上記表面張力の高い金属の不連続性（斑点の大きさ、間
隔）を任意に調節することができ、これにより記録層溶
融時において記録層の基板へのぬれ特性を調節すること
が可能となる。また、読み取りの際にレーザー光の反射
率を調節するのも容易となる。

［発明の詳細な記述］未発ＩＩの情報記録媒体は、たとえば以下のような方法
により製造することができる。

未発１１において使用する基板は、従来の情報記録媒体
の基板として用いられている各種の材料から任意に選択
することができる。基板の光学的特性、３Ｐ面性、加工
性、取扱い性、経時安定性および製造コストなどの点か
ら、基板材料の例としてはソーダ石灰ガラス等のガラス
；セルキャストポリメチルメタクリレート、射出成形ポ
リメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビ
ニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂：エポ
キシ樹脂；およびポリカーボネートを挙げることができ
る。これらのうちです度安定性、透明性および平面性な
どの点から、好ましいものはポリメチルメタクリレート
、ポリカーボネート、エポキシ樹脂およびガラスである
。

記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の４廊、
接着力の向上および記録層の変質の防止の［１的で、下
塗層が設けられていてもよい、ド塗層の材料としては、
たとえば、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸・メ
タクリル酸共重合体、ニトロセルロース、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高分子物質；
シランカップリング剤などの有機物質；および無機酸化
物（ＳｉＯ７，ＡｆＬ２０ｚ″ｇ）、無機弗化物（Ｍｇ
Ｆｚ）などの無機物質を挙げることができる。

基板材料がガラスの場合、基板から遊離するアルカリ金
属イオンおよびアルカリ土類金属イオンによる記録層−
の悪影響を防止するためには、スチレン・無水マレイン
酸共重合体などの親木性基および／または無水マレイン
酸基を有するポリマーからなるＦ塗層が設けられている
のが望ましい。

一ド塗層は、たとえば上記物質を適当な溶剤に溶解また
は分散したのち、この塗布液をスピンコード、ディップ
コート、エクストルージョンコートなどの塗布法により
基板表面に塗布することにより形成することができる。

あるいは、ノ＾板（またはド塗層）Ｌには、トラッキン
グ用溝またはアドレス信号等の情報を表わす凹凸の形溝
の［１的で、プレグルーブ層が設けられてもよい。プレ
グルーブ層の材料としては、アクリル酸のモノエステル
、ジエステル、トリエステルおよびテトラエステルのう
ちの少なくとも一種の七ツマ−（またはオリゴマー）と
光重合開始剤との混合物を用いることができる。

プレグルーブ層の形成は、まず精密に作られた母型（ス
タンパ−）上に上記のアクリル酸エステルおよび重合開
始剤からなる混合液を塗布し、さらにこの塗布液層上に
基板を載せたのち、基板または母型を介して紫外線の照
射により液層を硬化させて基板と液相とを固若させる０
次いで、基板を母型から′Ａ離することにより、プレグ
ルーブ層の設けられた基板が得られる。プレグルーブ層
の層厚は、一般に０．０５〜１１００ＪＬの範囲内であ
り、好ましくは０．１〜５０ＪＬｍの範囲内である。ま
た、基板材料がプラスチックの場合、射出成形あるいは
押出成形等により直接基板上にプレグルーブを設けても
よい。

次に、基板（または下塗層もしくはプレグルーブ層）上
、もしくは基板に直接プレグルーブが設けられた場合は
該プレグルーブＬには、本発明の特徴的な要件である記
録層が設けられる。

記録層の材料としては、まず、融点と融点より３００℃
高い温度の範囲内で表面張力が６００ｄｙｎ／ｃ麿以上
である金属が用いられる。

融点と融点より３００℃高い温度の範囲内で表面張力が
６００　　ｄｙｎ／　ｃｍ以上である金属の例としては
、Ａｇ、Ａｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、
Ｖ、Ａｕ、Ｂｅ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｔｉ
およびＺｎを挙げることができる。

これらの表面張力が高い金属は一般に０．１〜３０　ｒ
ｒＬｊ；：、％の範囲内で記録層に含有され、好ましく
は１　”　１５　％　；＠鼾％の範囲内である。

上記金属と組み合わせて用いられる記録層の材料として
は、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉなどの低融点金属；
ＣｒＳ、Ｃｒ２５．Ｃｒ２５．、Ｍ　ｏ　Ｓ　　２　、
　ＭｎＳ、　　ＦｅＳ、　　ＦｅＳ　　２．　　ＣｏＳ
、Ｃｏ２５＝　、　ＮｉＳ、　　Ｎｉ　　２Ｓ、　　Ｐ
ｂＳ、　　Ｃｕ２Ｓ、　　Ａｇ２Ｓ、　　ＺｎＳ　　、
　Ｉｎ２Ｓ３　　、　Ｉｎ２５２．ＧｅＳｘ　（０＋　
５＜Ｘ≦２．０）、ＳｎＳ　、　Ｓ　ｎ　Ｓ　２　、　
Ａ　Ｓ　２　Ｓ　３　、　Ｓ　ｂ　２　Ｓ　３およびＢ
ｉ　２５３などの金属硫化物；ＭｇＦ２、ＣａＦ２およ
びＲｈＦ、などの金属弗化物およびＭ。

０２、Ｉｎ２Ｏ、Ｉ　ｎ２０３、ＧｅＯおよびＰｂＯな
どの金属酸化物を挙げることができる。好ましくは、低
融点金属と金属硫化物、金属弗化物および金属酸化物の
うちの少なくとも一種の金属化合物との混合物である。

特に好ましくは、表面張力が高い金属がＡｕであって、
記録層材料がＡｕ、ＩｎおよびＧｅＳからなる組合せの
場合である。

記録層中における低融点金属の含有量は一般に３０〜８
０重量％、好ましくは５０〜８０重量％の範囲内である
。また、金属硫化物２金属弗化物および金属酸化物など
の金属化合物の含有量は一般に１０〜５０重量％、好ま
しくは２０〜４０屯罎％の範囲内である。

ただし、未発１１においてＬ記表面張力が高い金属は、
記録層の基板に接する側において不連続な班点状に含有
されている必要がある。

例えば、表面張力が高い金属は第１図および第２図に示
すように、基板ｌに最も近い部分の記録層２中に斑点３
の形態で不連続的に存在する。

なお、第１図は、順に基板ｌ、記録層２が積層されてな
る本発明の情報記録媒体の構成例を示す部分断面図であ
る。また、第２図は、記録層を基板に最も近い部分にお
いて面方向に平行に切断した場合に、ジノ断面における
該表面張力が高い金属３の点在の例を示す平面図である
。

Ｌ記表面張力が高い金属を班点状に含有させる場合には
、その平均直径が１０〜５００又の範囲内にあり１点と
点との暦均間隔が５０〜１０００又の範囲内にあること
が好ましい。

記録層は、」−記材料を蒸着、スパッタリング。

イオンブレーティングなどの方法により基板上に形成さ
れる。に記表面張力が高い金属の直径、点と点もしくは
線と線との間隔等の制御は、蒸着工程中で基板温度、真
空１バおよび金属蒸着速度等を変化させることにより行
うことができる。

記録層は中層または重層でもよいが、その層厚は光情報
記録に要求される光学濃度の点から一般に５００〜１５
００又の範囲である。

ト記表面張力が高い金属が基板に接する側において不連
続な班点状で存在することにより、該金属が連続層で面
方向に平行に積層して存在する場合よりも、更には他の
記録材料と混合状態で記録層中に存在するよりも、レー
ザービームの照射による熱エネルギーの面方向への熱拡
散による損失を大幅に低減することができ、レーザー光
によって情報の記録を行なう際に、ピットが形成されや
すくなる。

従って、レーザー光の出力を小さくすることができ、記
録感度を向トさせることができる。また、形状の良好な
ビットを形成することができるから、情報の読取の際に
読取誤差を低減することができる。

なお、基板の記録層が設けられる側とは反対側の表面に
は耐傷性、防湿性などを高めるために。

たとえば二酸化ケイ素、酸化スズ、弗化マグネシウムな
どの無機物質；熱可塑性樹脂、光硬化型樹脂などの高分
子物質からなる薄膜が真空蒸着、スパッタリングまたは
塗布等の方法により設けられていてもよい。

このようにして基板および記録層がこの順序で積層され
たノ＾本構成からなる情報記録媒体を製造することがで
きる。

なお、貼り合わせタイプの記録媒体においては、上記構
成を有する二枚の基板を接着剤笠を用いて接合すること
により製造することができる。

また、エアーサンドイッチタイプの記録媒体においては
、二枚の円盤状基板のうちの少なくとも一方が丘記構成
を有する基板を、リング状の外側スペーサと内側スペー
サとを介して接合することにより製造することができる
。

次に本発明の実施例および比較例を記載する。

［実施例１］円盤状ポリカーボネート基板（外径：１３０ｍ　ｍ　、
内径：１５ｍｍ、厚さ：　１　、２　ｍｍ）面上に、Ａ
ｕを基板温度９０℃、蒸着速度ｌＸ７秒、真空度１０＝
ｔｏｒｒの条件下で平均直径１００λ、点と点の平均間
隔３００又となるように班点状に蒸着させた。

Ａｕを班点状に有する基板りに、更にＩｎおよびＧｅＳ
を共蒸着させて、Ａｕ、ＩｎおよびＧｅＳからなる記録
層を１０００又の層厚で形成した（第１図参照）、この
時、Ａｕ、ＩｎおよびＧｅＳの記録層における割合はそ
れぞれ重量比で５％、６５％および３０％であった。

このようにして、順に基板および記録層からなる情報記
録媒体を製造した。

［比較例１］実施例１で用いた基板と同一の基板上に、Ａｕをノ＾板
温度２０℃、蒸着速度６又／秒、真空度１０−’ｔｏｒ
ｒの条件下で蒸着させてＡｕからなる連抗層を設けた。

次に、このＡｕの連続層丑にＩｎおよびＧｅＳを共蒸着
させてＩｎとＧｅＳの混合層を設け、記録層を二層の積
層とした。この際に、記録層におけるＡｕ、Ｉｎおよび
ＧｅＳの；１合がそれぞれ重ＩＩ′Ｌ比で５％、６５％
および３０％からなり、総層厚が１００ＯＸとなるよう
にした、このようにして、順に基板および記録層からな
る情報記録媒体を製造した。

［情報記録媒体の評価］（１）感度試験得られたそれぞれの情報記録媒体について、（ａ）製造
時、（ｂ）温度６０℃、湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽中で３
０１１間放置後。

においで、５　ｍ　７秒の線速でエイ１情報の記録を行
ない、キャリアーとノイズの出力レベルの比（Ｃ／Ｎ比
）が最大となるレーザー出力およびその時のＣ／Ｎ比を
測定した。

（２）読取、誤差試験情報が記録された情報記録媒体について、上記（ａ）お
よび（ｂ）において、ナカミチ拳ディスク（Ｎａｋａｍ
ｉｃｈｉ　　ａ　Ｄｉｓｋ）評価装置０Ｍｓ　−１００
０ヲ使用して、＋ｌＴ生信号中のエラー信号の割合すな
わちピットエラーレー）　（ＢＥＲ）を測定した。　１
１１１定は、７ｍＷの出力で記録された記録媒体につい
て、スペクトルアナライザーによりバンドＩＩ］　ｌ　
０ＫＨｚの条件で測定した。

得られた結果をまとめて第１表に示す。

第１表（ｍＷ）　　　（ｄＢ）　　製造時　３０１１後実施例
１　　７　　　５０　　１０−’１０−５比較例１　　
８　　　５０　　１０−２１０−’第１表に示された結
果から明らかなように、本発明の情報記録媒体（実施例
１）は低い記録パワーで高いＣ／Ｎ比が得られ、記録感
度が優れていた。また、ＢＥＲの値が極めて小さく、読
取誤差が低減した。また、６０℃、湿度９０％ＲＨの条
件下で３０１Ｊ間放置後もＢＥＲの値が全く変化せず、
ｍ久性が特に優れていた。

一方、比較のための情報記録媒体（比較例１）は、高い
記録パワーを必要とし、記録感度が劣っていた。さらに
、ＢＥＲのイメも大きく、経時でＢＥＲの値が増大して
おり、耐久性が劣っていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発１１の情報記録媒体の構成例を示す部分
断面図である。第２図は、記録層中に班点状に含有された表面張力が高
い金属の分４ｊ状態の例を示すモ面図である。ｌ：基板、２：記録層、３：表面張力の高い金属

Claims

【特許請求の範囲】１、基板上に、レーザーによる情報の書き込みおよび／
または読み取りが可能な記録層が設けられてなる情報記
録媒体において、該記録層の基板に接する側に、融点と
融点より３００℃高い温度の範囲内において６００ｄｙ
ｎ／ｃｍ以上の表面張力を有する金属が不連続な班点状
に含有されていることを特徴とする情報記録媒体。２、上記班点状に含有された金属の平均直径が１０〜５
００Åの範囲内にあり、点と点との平均間隔が５０〜１
０００Åの範囲内にあることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の情報記録媒体。３、上記金属が、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｍｏ
、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｕ、Ｂｅ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎ
ｂ、Ｐｄ、ＴｉおよびＺｎからなる群より選ばれる少な
くとも一種の金属であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の情報記録媒体。４、上記金属が、記録層中に０．１〜３０重量％の範囲
内で含有されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の情報記録媒体。５、上記記録層がさらに、低融点金属と、金属硫化物、
金属弗化物および金属酸化物から選ばれる少なくとも一
種の金属化合物とを含有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の情報記録媒体。６、上記記録層が、Ａｕ、ＩｎおよびＧｅＳの混合物か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の情
報記録媒体。