JPS62241147A - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、高エネルギー密度のレーザービームな用いて
情報の占き込みおよび／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。

［９，明の技術的背景］ 近年において、レーザー光重の高エネルギー密度のビー
ムを用いる情報記録媒体か開発され、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、さらには大容量静止画
像ファイルおよび大容量コンピュータ用ディスク・メモ
リーとして使用されうるちのである。

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明基板と、この上にａＱけられたＢ
ｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｔｅ等の金属または寥金屈からなる記
録層とを右する。なお、記録層か設けられる側の基板表
面には通常、ノ、（板のｆ面性の改停、記録層との接着
力の向」二あるいは光ディスクの感度の向りなどの点か
ら、高分子物質からなる下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古き込みは、たとえばレーザービ
ームな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−Ｌ
昇する結果、物理的あるいは化学的な変化を生してその
光学的特性を変えることにより情報か記録される。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した反射光または透過光を検出
することにより情報か再生される。

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、この二枚の基板を記録層か内側に位
置し、かつ空間を形成するようにリンク状内側スペーサ
とリンク状外側スペーサとを介して接合してなるエアー
サンドイッチ構造か提案されている。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
かなく、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、一般に記録層か物理的または化学
的な損傷を受けたり、あるいはその表面に塵埃が付若し
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、油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か望まれている。

従来より、記録感度を向上させる目的で基板とレーザー
光吸収層の間に酸化物層を設けた情報記録媒体（特開昭
５８−５５２９２号公報）あるいは、記録層か金属性薄
層とＰｂＯ１金属弗化物またはＩｎ−Ｇｅ−３系力ルコ
ゲン化合物などからなる非金属薄層との植層からなる情
報記録媒体（特公昭５９−３４５１９号公報）などが知
られている。

しかしなから、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Ｑ層上にビットか充分に形成さ
れない場合がある。これは、レーザー光の出力自体は記
録層を融解するのに充分であるにもかかわらず、融解し
た記録層材料にビットが開きにくく、材料がそのまま同
じ位置で固化することによる。このために、レーザー光
の出方をＬげる必要があり、記録媒体の感度は充分高い
とは詐い難かった。

［発ＩＩの目的］ 未発ＩＪＩは、記録感度の高い情報記録媒体を提供する
ことをその「目的とするものである。

さらに、本９．　ＩＩＩは、温度、湿度笠の過酷な環境
条件下に長期間保存したのちも高感度であって保存性に
優れ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〜による情報の占有する情
報記録媒体において、該基板と記録層との間に固体潤滑
剤からなる中間層か設けら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
、基板と記録層との間に、固体潤滑剤からなる中間層を
記録層に接して設けることにより、記録媒体の感度を更
に高め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、本発明においては基板と記録層との間に、固
体潤滑剤からなる中間層が存在しているために、記録層
にレーザー光を照射してビットを形成する際、該中Ｉｎ
層の有する高い断熱特性と潤滑特性によって、レーザー
ビームの照射による熱エネルギーが記録層から基板等へ
の熱伝導によって損失することを低減することかてき、
さらに融解した記録層材料が流動し易くそのまま同じ位
置て固化することがほとんどないため、記録層に形レー
ザー光の出力を上げることなく高いＣ／Ｎ比（キャリア
ーとノイズの出力レベルの比）を得ることかてき、記録
感度を高めることかてきる。

また、高いＣ／Ｎ比を有するため、記録媒体に記録保存
されている画像情報などの情報を精度高く読み取って、
高解像力の画像を再生することかできる。

さらに、本発明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下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てき、耐久性において非常
に優れたものである。

［発明の詳細な記述］ 本発明の情報記録媒体は、たとえば第１図に示すように
順に基板１．固体潤滑剤からなる中間層２および記録層
３か積層されてなる構成をとる。

たたし、上記構成は本発明の情報記録媒体の一態様であ
って本発明は上記構成に限定されるものてはなく、記録
媒体の２特性に応じてさらに下塗層、反射防止層、保護
層など各種の層が設けられた構成であってもよい。また
、中間層は複数の層から構成されていてもよい。

また、本発明の情報記録媒体は、一枚の基板からなるに
記のような中線な積層構成であってもよいが、］−記構
成を有するニ一枚の基板を記録層か内側となるように向
かい合わせて接着剤て接合した貼り合わせ構造であって
もよいし、あるいは、二枚の基板を記録層か内側となり
、閉空間を形成するようにスペーサを介して接合したエ
アーサンドイッチ構造であってもよい。

本発明の情報記録媒体は、たとえば以下のような方法に
より製造することがてきる。

本発明において使用する基板は、従来の情報記録媒体の
ノλ板として用いられている各種の材料から任１代に選
択することができる。基板の光学的特性、ｆ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笠のアクリル樹脂：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、平面性の改善、
接着力の向−Ｌおよび記録層の変質の防止の目的で、下
塗層が設けられていてもよい。下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ニ
ジランカップリング剤などの右ａ？に質：および無機酸
化物（Ｓ　ｉ　０２、Ａ４２０．等）、無機弗化物（Ｍ
ｇＦ２）などの無機物質を挙げることかできる。

基板材料がガラスの場合、ス（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
へ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下塗層か設けられてい
るのか望ましい。

′Ｆ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。

また、基板（または下塗層）上には、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成の目的
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
くとも一種の千ツマ−（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Ｃ１！（
スタンバ−）上に上記のアクリル酸エステルおよび東金
開始剤からなる混合液を塗ｊｌｊ　Ｌ／、さらにこの塗
布液層上に基板を載せたのち、基板または／Ｆ？ヤ！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
とを固着させる。次いで、基板を母型から剥離すること
により、プレグルーブ層の、；シ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０．０５〜１００
延ｍの範囲内であり、好ましくは０．１〜５０ｕＬｍの
範囲内である。また、基板材料か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）］
二、もしくはノ、（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上には、本発明の特徴的な要件で
ある固体潤滑剤からなる中間層が設けられる。

本発明に用いられる中間層の材料は、固体間滑剤である
。

（ｔａ体δη滑剤としては、例えば、グラファイト、硫
化モリブデン、硫化タングステン、硫化チタン、硫化ニ
オブおよび硫化タンタルを挙げることかできる。これら
のうちで、二硫化モリブデンおよび二酸化タンタルか好
ましい。

中間層は、これら金属化合物中の金属原子を０．３〜１
５．６ｐＬｇ／ｃｍ２の範囲内で含有するのか好ましい
。たとえば、中間層が二硫化モリブデンからなる場合に
は、モリブデン原子を、該範囲内で含有するのか好まし
い。

中間層の層厚は、一般に１０〜５００Ｘの範囲内にあり
、好ましくは３０〜３００Ｘ、特に好ましくは３０〜２
００Ｘの範囲内である。

中間層は、例えば、蒸着（抵抗加熱、電子ビーム加熱）
、スパッタリング、イオンブレーティング笠の方法を用
いてＪシけることかできる。特にスパッタリングを用い
た場合には、中間層および記録層の形成工程を一貫して
行なうことが可能となり製造工程を簡略化することかで
きる。

中間層が固体潤滑剤からなるためこの固体潤滑剤の高い
断熱特性と潤滑特性によって、中間層上に形成される記
録層にピットを形成する際に、レーザービームの照射に
よる熟エネルギーが記録層から基板等へ熱伝導によって
逃げるのを軽減し、かつ融解した記録層材料を中間層表
面で流動し易くして同じ位置で固化するのを防ぐことが
できるため、記録層に形状の良好なビットを容易に形成
することかできる。

次に、固体潤滑剤からなる中間層上には、記録層か設け
られる。

記録層に用いられる材料の例としては、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｚ
ｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ａｌｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ａｕ、Ｐ
ｔ笠の金属；Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ＄ｒの半金属；Ｇｅ、Ｓ
ｉ笠の半導体：およびこれらの合金またはこれらの組合
せを挙げることかできる。また、これらの金属、半金属
または半導体の硫化物、酸化物、ホウ化物、ケイ素化合
物、炭化物および窒化￥ＩＩＩ等の化合物：およびこれ
らの化合物と金属との混合物も記録層に用いることかて
きる。

記録層は、上記材料を蒸着、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］二に形成
される。記録層は中層または毛屑でもよいが、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１０
０〜１５００Ｘの範囲内であり、好ましくは１５０〜１
００ＯＸの範囲内である。

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ｆｊ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、中間層および記録層かこの順序で
積層された基本４Ｐｉ戒からなる情報記録媒体を製造す
ることがてきる。

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等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上記構成
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５Ｊ造することかてき
る。

以下に、本９：、明の実施例および比較例を記載する。

たたし、これらの各側は本発明を制限するものてはない
。

［実施例１］ 円盤状ポリカーボネート基板（外径＝１３０ｍｍ、内径
：１５ｍｍ、厚さ：１．２ｍｍ）面上に、ＭｏＳ２から
なる中間層をスパッタリングによりｌＭｏ５ｚ中のＭｏ
の含有量が１．７μｇ／ｃ　ｍ　２となるように１００
Ｘの層厚で形成した。

次いて、この中間層」二にＩｎおよびＧｅＳかうなる記
録層（Ｉｎの含有針：　ｌ　Ｏｇ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２
、Ｇ　ｅ　Ｓ中のＧｅの含有量：　３−２６ｇｇ／ｃｍ
２）を、スパッタリングにより２５０＾の層厚で形成し
た。このようにして、順に基板、ＭｏＳ２からなる中間
層および記録層から構成された情報記録媒体を製造した
（：５１図参照）。

［比較例１］ 実施例１で用いた基板と同一のノ＾板上に、Ｉｎおよび
ＧｅＳかうなる記録層（Ｉｎ含有量：ｌｌＪＬｇ／Ｃｍ
２、ＧｅＳ中のＧｅ含含有：３．５ｐｇ　／　ｃ　ｍ　
２）を蒸着法により２５０又の層厚て形成した。このよ
うにして、順に基板および記録層から構成された情報記
録媒体を製造した。

［比較例２］ 実施例１で用いたノ＾板と同一の基板りに、ＧｅＳから
なる中間層を蒸着法によりＧｅＳ中のＧｅの含有量か２
　、８　ｐ、　ｇ　／　（ｍ２どなるように１００Ｘの
層厚で形成した。

次いて、この中間層上に、ＩｎおよびＧｅＳからなる記
録層（Ｉｎ含有ｑ　：　１１　ｇ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２
、ＧｅＳ中のＧｅ含有１：　３．５ｐｇ／ｃｍ２）を蒸
着法により２５０又の層厚て形成した。このようにして
、顔に基板、ＧｅＳからなる中間層Ｓよび記録層から構
成された情報記録媒体を製造した。

［情報記録媒体の評価］ 得られた各情報記録媒体について、 （ａ）製造時、 （ｂ）温度６０°Ｃ１湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽中て
１４日間放置後、 において、５ｍ／秒の線速て記録媒体を回転させ、周波
数２．５ＭＨｚ　（パルス幅２００　ｎ５ｅｃ）て゛吟
導体レーザーを用いて、打込み、スペクトラムアナライ
ザ（ＴＲ４１７２：タケタ理研＠製）を用いてキャリア
ーとノイズの出力レベルの比（Ｃ／Ｎ比）か最大となる
レーザー出力およびその時のＣ／Ｎ比を測定した（ＲＢ
Ｗ＝３０ＫＨ２）。

得られた結果をまとめて第１表に示す。

第１表 （ｍ　ｗ　）　　　製造時　　　　１４ｒｌ後実施例１
　５　　　　５０　　　　　５０比較例１　７　　　　
４１　　　　　３８２　７　　　４２　　　　３Ｂ Ｂ１０に示された結果から明らかなように。

未発ＩＪ１の固体潤滑剤からなる中間層を有する情報記
Ｑ媒体（実施例１）は低い記録パワーで高いＣ／Ｎ比を
示し、記録感度か優れていた。また、６０℃、湿度９０
％ＲＨの条件下て１４日間放置後もＣ／Ｎ比の値か全く
変化せず、耐久性が優れていた。

一方、公知の情報記録媒体（比較例１および２）は高い
記録パワーを必要とし、Ｃ／Ｎ比も低く記録感度が劣っ
ていた。さらに、経時てＣ／Ｎ比か減少しており、耐久
性か劣っていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、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。 ｌ二基板、２：固体潤滑剤からなる中間層、３：記録層

Claims (1)

1. 【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を有する情報記録媒体に
   おいて、該基板と記録層との間に固体潤滑剤からなる中
   間層が設けられていることを特徴とする情報記録媒体。 ２、上記中間層が、グラファイト、硫化モリブデン、硫
   化タングステン、硫化チタン、硫化ニオブおよび硫化タ
   ンタルからなる群より選ばれる少なくとも一種の固体潤
   滑剤からな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、上記固体潤滑剤が、二硫化モリブデンおよび／また
   は二硫化タングステン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、上記中間層が二硫化モリブデンからなり、モリブデ
   ン原子を０．３〜１５．６μｇ／ｃｍ＾２の範囲内で含
   有し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、上記中間層の層厚が、１０〜５００Å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。