JPS63197042A - 光デイスク - 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】 〔概要〕 光ディスクへの情報の記録と消去に当たって感度を高め
、また記録情報の保存性を向上する方法として、光ディ
スクの下地層として耐熱性樹脂を、また保護層として従
来よりも硬度の高い無機材料を用いて形成した光ディス
ク。

〔産業上の利用分野〕

本発明は感度が高く、また繰り返し使用回数を向上した
光ディスクに関する。

光ディスクは磁気ディスクに較べると記録容量が太き（
、非接触で記録と再生を行うことができ、また塵埃の影
響を受けないなど優れた特徴をもっている。

ここで、光ディスクには記録媒体として低融点の金属或
いは合金を用い、情報の記録を穴（ピント）の有無によ
り行い、読み出しを穴の有無による反射率の差を利用し
て行う追記形メモリ（ＷｒｉｔｅＯｎｃｅ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ）がある。

また、この他に情報の書き換えが可能なメモリ（Ｅｒａ
ｓａｂｌｅ　Ｍｅｍｏｒｙ）がある。

すなわち、このメモリには結晶−結晶間あるいは結晶−
非晶質間の相変化に伴う反射率の差を利用して情報を記
録する光ディスクがあり、また磁化方向が基板面に垂直
な磁性体を用いて記録媒体を形成し、記録媒体がレーザ
光の照射によって温度上昇することにより保磁力が低下
するのを利用して磁化反転させ、情報を書き込む光磁気
ディスクがある。

本発明はこのように書き換え可能なメモリ特に相変化に
伴う反射率の差を利用して情報を記録する光ディスクの
特性向上に関するものである。

〔従来の技術〕

光ディスクはディスク形状をとる透明基板上に下地層を
介して記録層を設け、この上に保護層を設けて形成され
ている。

ここで、透明基板にはポリメチルメタクリレート（略称
ＰＭＭＡ）　、ポリカーボネト（略称ＰＣ）のような透
明なプラスチック基板或いはガラス基板が用いられてい
る。

そしてプラスチック基板の場合は型成形により同心円状
または渦巻き状の案内溝（プリグループ）を作り、この
位置に情報を記録している。

また、ガラス基板の場合には、写真蝕刻技術（フォトリ
ソグラフィ）を用いてエツチングし、直接に案内溝を形
成する場合もあるが、コスト低減の見地から、この上に
紫外線硬化樹脂（フォトポリマ）を塗布した後、金型を
圧着して案内溝を形成する方法がとられている。

記録媒体ばか象る案内溝を設けた透明基板（以下略して
基板）上に高周波スバタリング法や電子ビーム蒸着法を
用いて膜形成されているが、基板としてガラスを使用す
る場合は別として耐湿性の向上とプラスチック基板から
のモノマや不純物の浸透を防止するために厚さが数１０
　ｎｍの下地層をを設け、この上に記録層が設けられて
いる。

次に、記録層の形成材料は光ディスクの種類により異な
るが、殆ど総ての材料は耐湿性や耐酸化性が充分ではな
い。

そこで、この上に１１００ｎ程度の保護層が設けられて
いる。

然し、かかる下地層と保護層の存在によって記録媒体の
特性が影響を受けており、特に情報の記録が相変化を利
用して行われ、この際に記録媒体の変形を伴う場合には
顕著である。

以下、インジウム・アンチモン（Ｉｎ−５ｂ）を記録媒
体とする光ディスクを例として説明する。

このデバイスはＩｎＳｂ金属間化合物とｓｂ金金属から
なる固溶体が熱エネルギの付与条件により、この固溶体
を構成するｓｂ金属原子の分散状態が異なり、この状態
の相違によりレーザ光の反射率が異なることを利用する
ものである。

すなわち、電子顕微鏡による観察結果によると記録状態
は照射位置にｓｂ原子が凝集しており、これを取り囲ん
で微細なＩｎＳｂ金属間化合物があり、従って高い反射
率状態となっている。

一方、消去状態は微細なＩｎＳｂ金属間化合物の中に微
細なｓｂ原子が均一に分散しており、従って低い反射率
状態となっている。

情報の記録と消去がか＼る相変化により行われる場合に
は、記録層表面は僅かながら変形するのが避けられず、
保護層の存在は変形を抑制するように働く結果、光ディ
スクの感度と記録の保存に大きな影響を与えている。

また、記録層への情報の記録・再生・消去は総て基板を
通してのレーザ光の照射により行われているが、この場
合に下地層での光エネルギの吸収が少ないことが必要で
あって、記録と消去の感度はこれにより大きな影響を受
けている。

（発明が解決しようとする問題点〕 以上記したように光ディスｉの感度と情報の保存状態は
下地層と保護層の使用材料により大きな影響を受けてい
るが、従来の光ディスクの感度は下地層を設けない場合
に比較して著しく減少しており、また記録の保存寿命も
充分でなく、この改善が必要であった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題はディスク形状の基板上に下地層を介して記
録層を設け、この記録層上に保護層を設けて形成される
光ディスクにおいて、下地層に耐熱性樹脂を用い、また
保護層を従来よりも硬度の高い無機材料を用いて形成す
る光ディスクにより解決することができる。

〔作用〕

下地層を設置する主目的は、基板を通しての湿気の侵入
を防くこと＼基板を通して不反応物質（モノマ）や含有
不純物の浸透による記録層の劣化を防くことであるが、
それ以外に次のような目的がある。

■　基板と記録層との屈折率差の少ない材料を下地層と
することにより入射光の反射総量を減少させ、記録層に
入射する光量を増加させる。

■　熱伝導率の少ない材料を選ぶことにより相変化が行
われる位置での熱放散を抑制する。

ここで、従来は前者の条件を重要視して屈折率が２．４
の硫化亜鉛（ＺｎＳ）が用いられている。

また、保護層の目的は記録層を大気と遮断してンＷ気に
よる酸化や汚染を防止するものであり、従来は耐湿性の
優れた二酸化硅素（ＳｉＯ□）が使用されている。

然しなから、これらの材料は相転移を利用する光ディス
クに対しては充分とは言えない。

例えば、情報の記録と消去は基板を透過して記録層に集
光した直径約１μｍのレーザ光を記録媒体が吸収して発
熱し、融点にまで温度上昇することにより行われている
が、高密度記録を行うためには記録ビットの大きさをレ
ーザ・スポットと近イ以さす必要があり、そのためには
熱伝導を極力抑制することが必要である。

この見地からするとＺｎＳなど無機材料の使用は適当で
はなく、実験の結果、更に熱伝導の少ない材料の使用が
有効なことが判った。

本発明はこれに適する材料としてポリイミド。

ポリテトラフルオロエチレン（商品名テフロン）。

ポリエーテルスルホンなどの耐熱性樹脂を用いるもので
、この使用により熱伝導を最小限に抑えることができる
。

次に、保護層については、情報の記録と消去をＩｎＳｂ
金属間化合物へのｓｂの凝集か分散かにより行うＩｎ−
５ｂ記録媒体において、記録状態を長時間に亙って維持
するには凝集したｓｂ原子の常温放置による自然拡散を
抑制することが必要であり、実験の結果、酸化アルミ（
八β２０３）、炭化チタン（ＴｉＣＬ窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ　）など硬度の高い物質からなる薄膜がこの目的に適
することが判った。

これらの材料についてビッカース硬度を示すと次のよう
になる。

表 本発明はこのように下地層としては耐熱性樹脂をまた保
護層としては高硬度の材料を膜形成することにより感度
が良く、また記録情報の劣化の少ない光ディスクを実現
するものである。

〔実施例〕

ディスク状のガラス基板上にホトポリマとしてアクリル
酸エステルを用い、案内溝をもつ基板を作り、この上に
ポリイミドを電子ビーム蒸着により１５ｎｍの厚さに形
成して下地層を作り、次に同様に電子ビーム蒸着により
組成比が４２　：　５８のＩｎ　Ｓｂを８５ｎｍの厚さ
に形成して記録層を作った。

次に、この上にＡｌ２Ｏ２を同様に電子ビーム芸着によ
り１１００ｎの厚さに形成して光ティスフを作った。

かかる光ディスクについて静止状態で記録と消去を行っ
たところ次のような結果を得た。

第２表 このように本発明を実施した光ディスクの感度は大幅に
改良されている。

また、記録情報の保存は従来よりも安定となり、一方、
繰り返し使用回数は約１０００回と従来と同様である。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により感度が上昇すると
共に記録の安定保存が可能となり、光ディスクの信頼性
を向上することができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスク状をした透明基板上に下地層を介して記録層を
   設け、該記録層上に保護層を設けて形成される光ディス
   クにおいて、 前記下地層に耐熱性樹脂を用い、また保護層を従来より
   も硬度の高い無機材料を用いて形成することを特徴とす
   る光ディスク。