JPS63108540A - 光記録媒体 - 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】 ■　　発明の背景 技術分野 本発明は、光記録媒体、特にヒートモードの光記録媒体
に関する。

先行技術とその問題点 光記録媒体は、媒体と書き込みないし読み出しヘッドが
非接触であるので、記録媒体が摩耗劣化しないという特
徴をもち、このため種々の光記録媒体の開発研究が行わ
れている。

このような光記録媒体のうち、暗室による現像処理が不
要である等の点でヒートモード光記録媒体の開発が活発
になフている。

このヒートモードの光記録媒体は、記録光を熱として利
用する光記録媒体であり、その−例として、レーザー等
の記録光で媒体の一部を融解、除去等して、ピットと称
される小穴を形成して書き込みを行い、このピットによ
り情報を記録し、このピットを読み出し光で検出して読
み出しを行うピット形成タイプのものがある。

このようなピット形成タイプの媒体、特にそのうち、装
置を小型化できる半導体レーザーを光源とするものにお
いては、これまで、Ｔｅを主体とする材料を記録層とす
るものが大半をしめている。

また、近年、Ｔｅ系材料が打害であること、そして、よ
り高感度化する必要があること、より製造コストを安価
にする必要があることから、Ｔｅ系にかえ、色素を主と
した有機材料系の記録層を用いる媒体についての提案や
報告が増加している（特願昭５９−１９７１５号等）。

このような色素等の記録層を有するビット形成タイプの
光記録媒体では、感度およびＳ／Ｎ比の低下を防止する
ために、いわゆるエアーサンドインチ構造とすることが
好ましい。

さらに、これらの色素を含む記録層を基板上に形成して
、記録・再生を行う場合、通常、基板の裏面側から書き
込み光および読み出し光を照射して記録・再生を行う。

しかし、基板としてポリカーボネート樹脂、アクリル樹
脂等の透明樹脂製の基板を用いる場合、記録層の塗布設
層の際の塗４ｉｉ溶媒により樹脂基板表面がおかされ、
記録層の反射率が低ドし、読み出しのＳ／Ｎ比が十分高
くとれないという欠点がある。

また、長期保存に際し、色素その他の添加物が基板樹脂
中へ溶解拡散してしまい、反射率か低下してしまうよう
なおそれがある。

さらには、書き込みにより、基板が熱によってへこんで
しまうなど損傷をうけ、これによってもＳ／Ｎ比が低下
し、ジッターも増大する。

また、消去後のノイズが増大する。

これに対し、本発明者らは、基板上に下地層として、ケ
イ素系縮合物のコロイド粒子分散液の塗膜を用いる旨を
提案している（特願昭５９−６０２３３号）。

これにより基板がアクリル樹脂の場合は上記不都合が改
善されるものである。

ところで、基板材質としては、基板のソリ（吸湿性）、
耐熱性等の点で、アクリル樹脂よりもポリカーボネート
樹脂が好ましい。

しかし、基板としてポリカーボネート樹脂を用いると、
特願昭５９−６０２３３号で好ましい範囲とされている
上記塗膜の厚さｏ、ｏｏｓ〜０．０５μｍでは、以下の
ような問題点があることが判明した。

上記下地層塗膜の厚さがｏ、ｏｏｓ〜 ０．０１μｍ程度の場合には、上記の耐溶剤性が不十分
であり、十分な反射率が得られない。

そこで、膜厚を０．０１〜０．０５μｍ程度として、耐
溶剤性をあげようとすると、書き込みの際基板が熱によ
って損傷をうけ基板にもピットが形成されてしまい、ジ
ッターが増加して安定な出力が得られない。

■　発明の［目的 本発明の目的は、反射率が高く再生出力およびＳ／Ｎ比
が高く、ピット形状が安定でジッターが少なく安定した
再生出力が得られ、トラッキングエラー信号が大きくト
ラッキング；しり御が安定に行える光記録媒体を提供す
ることにある。

■　発明の開示 このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は　ポリカーボネート樹脂基板上に、
０．０６〜０．２μｌの厚さのケイ素縮合物のコロイド
粒子分散液の塗膜からなる下地層を有し、この下地層の
上に、色素または色素組成物からなる記録層を有するこ
とを特徴とする光記録媒体である。

■　発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の光記録媒体の一例として、第１図に片面記録タ
イプの光記録ディスクを示す。

光記録ディスク１は、ディスク状の基板３１上に、下地
層５および記録層６を有する光記録部分２と、保護板３
５とを有する。

この場合、用いる基板３１はポリカーボネート樹脂製で
、中央に回転軸が嵌入する孔部を有するディスク状をな
す。

そして、ポリカーボネート樹脂は書き込みおよび読み出
し光に対し実質的に透明であるので、古き込みおよび読
み出しを基板裏面側から行うことができ、感度、Ｓ／Ｎ
比等の点で有利であり、また、はこり対策等の実装上の
点でも有利である。

本発明に使用するポリカーボネート樹脂としては、脂肪
族ポリカーボネート、芳香族−脂肪族ポリカーボネート
、芳香族ポリカーボネートのいずれであってもよいが、
特に芳香族ポリカーボネート樹脂であることが好ましい
。　これらのうちでは融点、結晶性、とり扱い等の点で
ビスフェノールからのポリカーボネート樹脂が好ましい
。　なかでもビスフェノールＡタイプのポリカーボネー
ト樹脂は最も好ましく用いられる。

また、ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は、１０，
０００〜１５．０００程度であることが好ましい。

このような基板３１の記録層６形成而には、トラッキン
グ用の溝が形成されることが好ましい。

溝の深さは、λ／　８　ｎ程度、特にλ／　７　ｎ〜λ
／　１２　ｎ　（ここに、ｎは基板の屈折率である）と
されている。　また、溝のｒｊＩは、トラック巾程度と
される。

このような基板３１上への溝形成は樹脂の射出成形法に
より行ってよく、また２Ｐ法により行ってもよい。

２２法の場合、前記の各種樹脂の平坦基板」二にフォト
ポリマーを所定厚みに塗布し、これにスタンバ−を押圧
して紫外線硬化させ溝を形成するものである。

そして、この溝の四部または凸部に位置する記録層６を
記録トラック部として、書き込み光および読み出し光を
基板裏面側から照射することが好ましい。

このように構成することにより、古き込み感度と読み出
しのＳ／Ｎ比が向−トシ、シかもトラッキングの制御信
号は大きくなる。

また、保護板３５は、基板３１と同材質でよい。　また
、保護板３５は不透明であってもよい。

このような基板、保護板の少なくとも一方の外周部およ
び／または内周部に基板一体用の複数の突起が設けられ
ていてもよい。　また、スペーサーとしての連結部材に
より、一体化を行ってもよい。

第１図では、保護板３５の内周部および外周部に複数の
突起７１．７５を設け、この突起を介して一体化してい
る。

このような基板３１上には、下地層５および記録層６が
塗設される。

下地層５は、ケイ素系縮合物のコロイド粒子分散液の塗
膜からなる。

ケイ素系縮合物のコロイド粒子は、ハロゲン化ケイ素、
特に四塩化ケイ素、ないしアルキルケイ酸、特に四低級
アルキル（メチル、エチル）ケイ酸の加水分解縮合物が
好適である。

そして、コロイド粒子径は、３０〜１００人、特に５０
〜８０人とされる。

また、分散媒としては、アルコール、特に１価の脂肪族
アルコール、あるいは酢酸アルキル、あるいはこれらと
芳香族炭化水素との混合溶媒等が用いられる。

また、加水分解のためには、必要に応じ塩酸等の鉱酸が
添加される。

そして、必要に応じエチレングリコール等の安定剤や界
面活性剤等が添加される。

このようなコロイド粒子分散液の一例としては、特公昭
３１−６５３３号に記載された四塩化ケイ素（ＳｉＣＩ
１４）と１価の脂肪族アルコールとを酢酸アルキルエス
テル中に溶解させたものがある。　そして、この塗膜か
らなる表面コート層である下地層５が形成された基板３
１の反対面上に記録層６が塗設される。

また、特公昭３６−４７４０号に記載された四アルキル
ケイ酸と１価の脂肪族アルコール、酢酸アルキルおよび
鉱酸よりなる溶液に、１〜２０ｗ［％のエチレングリコ
ールを添加したものでもよい。

さらには、特公昭４５−３５４３５号に記載された四低
級アルキルケイ酸のアルコール溶液でもよい。

このような場合、使用する１価の脂肪族アルコールとし
ては、メチルアルコール、エチルアルコール、変性アル
コール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールあ
るいはそれらの混合物、 酢酸アルキルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
アミル、酢酸ブチルあるいはこれらの混合物を用い、 ｗ：、酸としては塩酸、硫酸等で、酋通工業的に用いら
れているものを用いればよい。

なお、これらの分散液の塗布は、常法に従い、スピンナ
ーコート等の塗布にすればよい。

そして、乾燥は、４０〜８０℃にて、２０分〜２時間程
度行えばよい。

このようにして形成される塗膜は、水酸基を一部有する
ことのある酸化ケイ素塗膜である。

下地層５の厚さは、０．０６〜０．２μｍとする。

下地層５の厚さが０４２μｍをこえると、プリグループ
が埋没してしまいトラッキング信号が小さくなり、０．
０６μｍ未満では、ジッターが少なくしかも耐溶剤性が
良好な媒体は得られない。

本発明の記録層６としては、種々のものであってよい。

　ただ、本発明では色素単独からなるか、色素組成物か
らなることが好ましい。

用いる色素としては、書き込み光および読み出し光の波
長に応じ、これをイＴ効に吸収するもののなかから、適
宜決定すればよい。　この場合、これらの光源としては
、装置を小型化できる点で、半導体レーザーを用いるこ
とが好ましいので、色素はシアニン系、フタロシアニン
系、アントラキノン系、アゾ系、トリフェニルメタン系
、ピリリウムないしチアピリリウム塩系等が好ましい。

また、色素組成物を記録層とする場合、ニトロセルロー
ス等の自己酸化性の樹脂や、ポリスチレン、ナイロン等
の熱可塑性樹脂を含有させることができる。　また、色
素の酸化劣化を防止するため、クエンチャ−を含有させ
ることもできる。　さらには、この他の添加剤を含有さ
せてもよい。

このような場合、特に好ましくは、インドレニン系のシ
アニン色素とビスフェニルジチオール系等のクエンチャ
−との混合物が好ましい。

またこれらを色素のカチオンと、クエンチャ−のアニオ
ンとのイオン結合体として用いるのも好ましい。

記録層の設層は、ケトン系、エステル系、エーテル系、
ジ）６族系、ハロゲン化アルキル系、アルコール系等の
溶媒を用いてスピンナーコート等の塗布を行えばよい。

　本発明では下地層を設けたことにより耐溶剤性が向上
し、最適の溶媒を広範囲の溶媒群から選択して用いるこ
とができる。

このような記録層６は、０．Ｏ１〜１０μｌの厚さとす
ればよい。

なお、記録層の塗布に際し、塗布溶液の粘度は０．５〜
１０ｃｐ、スピンナーの回転数は５００〜１，０００ｒ
ｐｍ程度とする。

なお、トラッキング制御用の溝を設ける場合、記録層の
厚さは、０，２μＩ以下、より好ましくは０．０５〜０
，１５μｍとすることが好ましい。

このとき、書き込み感度が向上する。　また、記録層中
での多重反射により、反射率がきわめて高くなり、読み
出しのＳ／Ｎ比がきわめて高くなる。　そして、記録ト
ラック部と他の領域との厚さの差にもとづく反射率の違
いが大きくなり、トラッキングル１＃が容易となる。

このような記録部分には、記録層の上層を設層すること
もできる。

下地層５および記録層６を有する基板３１と、保護板３
５とを突起７１．７５を介して一体化するには、通常、
超音波融着を用いればよい。

超音波融着を施す場合には、例えば棒状の突起７１．７
５が有効に加熱され、融着効率が良好で、作業性が良好
となり、また接着強度も高く、空隙間隔も積度よ〈制御
することができる。

変形が大きく、突起配設密度が高いときには、気密な外
周壁が全面に形成されることがある。

また、通気口を隔壁間に形成することもできる。

通気「１は、突起間間隙に形成される。

また、固着は接着剤を注入することによっても行われる
。

また、基板の周縁部にホットメルト樹脂を接着剤として
塗布し、その後、両店板を組み合わせＭ音波融着を施し
た、いわゆる接着と融着との組み合わせを用いて一体化
してもよい。

このような複数の棒状突起を形成するには、原盤または
スタンパ−の加工を行い、基板成形時に一体成形すれば
よい。

以上棒状突起による一体化について説明してきたが、こ
の他、公知の種々の一体化構造が可能である。

なお、以上では片面記録の場合について述べてきたが、
本発明では、両方の基板に記録層を設ける両面記録の媒
体としてもよい。　この場合には両方の基板がポリカー
ボネート樹脂製であり、かつ両方の基板に下地層を設け
ることが必要である。

■　発明の具体的作用 本発明の光記録媒体は、通常ディスクとし、回転下、書
き込み光を基板裏面側から照射する。　これにより、好
ましくは溝凹部に位置する記録トラック部にビットがト
ラック状に形成される。

このように形成されたビットは、回転下、基板裏面側か
ら読み出し光を照射して、その反射光を検出することに
よって検知される。

また、トラッキングの制御を行うには、通常、書き込み
および読み出しを行いながら、その反射光を分割して、
２分割した一対のセンサーに導入する。　このとき、ビ
ームスポットが記録トラック部をはずれかけると、溝の
段差で位相差による干渉効果による一次光が一方のセン
サー側にかたよるので、両センサーの信号を検出して、
トラックエラー信号が検出される。

なお、記録層に一旦形成したビットを、光または熱によ
って消去して、再び書き込みを行うこともできる。

また、書き込みおよび読み出しに用いる光源としては、
各科レーザーを用いることができろか、特に半導体レー
ザーを用いることが好ましい。

■　　発明の具体的効果 本発明の光記録媒体は、ポリカーボネート樹脂基板の記
録層設層面側に所定厚のケイ素系縮合物のコロイド粒子
分散液の塗膜からなる下地層を有する。

そして、この所定厚さの下地層の上から記録層を設層す
るので、記録層の塗布用溶媒によるポリカーボネート樹
脂基板の劣化かきわめて小さくなるので、記録層の反射
率の低下が少なく、読み出しのＳ／Ｎ比が格段と向上す
る。

また、保存による反射率の経時劣化もない。

また、下地層の厚さを所定厚とすることにより、読み込
み時の発熱による基板の損傷がなく、ビット形状が安定
でジッターの増加を制御でき、安定した読み出し信号が
得られる。

また、トラッキングエラー信号も大きい。

そして、このようなすぐれた効果は、本発明における下
地層厚さ０．０６〜０．２μｍにて臨界的に生じるもの
である。

本発明者らは、本発明の効果を確認するために、種々の
実験を行った。

以下にその一例を示す。

実験例１ 直径１２ｃｍのポリカーボネート樹脂基板上に、厚さの
異なる下地層を設け、この上に記録層を設けて各種媒体
を得た。

下地層は、酢酸エチルとエチルアルコールを１０＋１１
の割合で混合し、攪拌しながら徐々にＳｉ　　（ＱＣ２
Ｈ，）４を酢酸エチルに対し２／２５の割合で添加後、
３〜４日間放置した溶液をロープロバノールでさらに１
０倍希釈した後、基体上に塗布設層、６０℃、３０分処
理して形成した。

この場合、酸化ケイ素コロイドの粒径は５０〜８０人で
あった。

下地層の膜厚は０．００５〜０．２５μｍとした。

記録層には、インドレニン系シアニン色素、（１，３，
３，１’　、３’　、３’　−ヘキサトリメチルインド
トリカルボシアニンカチオン）とビスフェニルジチオー
ル系のクエンチャ−（ビス（トリクロロフェニルジチオ
ール）Ｎｉアニオン）との色素結合体の溶媒としてシク
ロへキサノン２．２％溶液を用いて、０，０５μｍの厚
さに塗布設層した。

以トの試料を用いて下記の測定を行フた。

（１）反射レベル ８３０ｎｍで基板裏面側から光デイスクドライブ装置に
て溝部をトラッキングし、反射レベルを測定した。

（２）ジッター ＥＦＭ−ＣＤ信号を溝部に線速１．３ｍ／ｓにて記録し
、再生ＥＦＭアイパターンのアイ開口部のジッター量を
測定した。

（３）トラッキングエラー 光デイスクドライブ装置にて、記録膜面（未記録部）に
光を集束させ、トラッキングコントロールを行わない状
態でｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ　　トラッキングエラー信号の
量を測定した。

表　　　　　　１ １（比較）ｏ、ｏｏｓ　　反射不均一で　　　−　　　
　　　−かつ低い ２（比較）０．０１　　　反射不均一で　　　−　　　
　　　−かつ低い ３（比較）　　０．０２　　　０．３０　　　４００　
　　　　３２４（比較）　　０．０５　　　０．３３　
　　１５０　　　　　３５５　　　　　０．０６　　　
０．３６　　　　８０　　　　　３９６　　　　　０．
１　　　　０．３８　　　　６０　　　　　４５７　　
　　　０．１５　　　０．４０　　　　７０　　　　　
４０８（比較）　　０．２５　　　０．４１　　　１０
０　　　　　１５表１に示される結果から、本発明の効
果が明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光記録ディスクの例を示す切断端面
図である。 符号の説明 １・・・・・・・・・・光記録ディスク、２・・・・・
・・・・・光記録部分、 ３１・・・・・・・・基板、 ３５・・・・・・・・保護板、 ５・・・・・・・・・・下地層、 ６・・・・・・・・・・記録層、 ７１．７５・・・・棒状突起

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリカーボネート樹脂基板上に、０．０６〜０．２μｍ
   の厚さのケイ素縮合物のコロイド粒子分散液の塗膜から
   なる下地層を有し、この下地層の上に、色素または色素
   組成物からなる記録層を有することを特徴とする光記録
   媒体。