JPS6325849A

JPS6325849A - 光情報記録デイスク

Info

Publication number: JPS6325849A
Application number: JP61168018A
Authority: JP
Inventors: Akira Goto; 明後藤; Fumio Komi; 文夫小海
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1988-02-03
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH083914B2

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１例えばコンピュータ用光デイスクメモリに適
用されろ追記型の光情報記録ディスクに関する。

〔従来技術〕

第３図は、従来知られているこの種の光情報記録ディス
クの一例を示す一部切断した拡大断面図であって、ディ
スク基板１１の片面にトラッキング信号に対応するプリ
グループ１２及びアドレス信号に対応するプリピット１
３が転写されており。

肖該プリグループ１２及びプリピット１３の転写面にヒ
ートモード用記録材料から成る記＠！Ｉ１４が設けられ
ている。上記プリピット１３は、上記プリグループ１２
上に形成されており、両者の深さの差によってそれぞれ
の信号が読み出されるようになっている。

上記した光端ｆＦ！記録ディスクに情報を記ａする場合
には、上記ディスク基板１１側からと記プリグループ１
２及びプリピット１３に沿ってトラッキング用レーザビ
ームを入射し、上記記録層１４からの反射光強度を検知
することによってトラッキング情報及びアドレス情報を
検出する。乙して。

所定のトラック及びセクタに所定の情報信号によって変
調さ九た記録用１ノーザビームを照射し、上記記録層１
４に融解、蒸発、収縮などの熱的変形を生じさせて、ピ
ットの形で情報を記録する。また、上記光情報記録ディ
スクに記録された情報を読み出す場合は、上記ディスク
基板１１側から上記プリグループ１２に沿って再生用レ
ーザビームを入射し、上記記＠眉１４からの反射光強度
を検知することによってトラッキング情報及びアドレス
情報を検出しつつｆｒ！１報信号を検出する。

近年、この種の光情報記録ディスクに適用されるディス
ク基板材料としては、■生産性が高く、安価に製造でき
る。■軽量にして破損しにくく、搬送や取扱いが宕易で
ある１等の理由から、　ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリ
レート）やＰＣ（ポリカーボネート・）、それにエボヤ
シといった高分子材料を成形したものが主流となりつつ
ある。

然るに、これらの高分子材料はガラス等に比べて格段に
耐熱性が低いため、繰返し再生用レーザビームを照射す
ると、ディスクｗＦｉｔｔに転写されたプリグループ】
２及びプリピット１３の形状が徐々に変形し、時間の経
過とともに患該部分から読み出さｆＬる反射光強度のコ
ントラストが低下してＣＮ比が低下するという間層が指
摘されている。

従来、記録時におけるディスク基Ｆｉ１１の熱変形を防
止し、記録ビット形成部の周辺におけろディスク基板１
１の盛り上がりやこれに基づくビットの形状の乱れを未
然に防止し、ＣＮ比の高い記録を行うため、ディスク基
板１１と記録層１４との間に、１′２録時の温度よりも
高い耐熱性を有し、かつ熱伝導率が低く断熱効果を有す
る物質１例えばＳｅ、Ｓの何れかを４０ｉ子％以上含む
Ｃｕ　Ｓ　ｅやＡｓｇＳｅｓ等の物質から成る光透過性
の断熱層を設けた情報記録媒体が知られている（特開昭
５７−１８９３５６）。

〔発明がＮ決しようとするｒＪＪＭ点〕然るに１本願発
明者らの研究によると、２０層１４の下地層の耐熱性の
優劣は記録感度の優劣に重大な影響をもっており、記Ｍ
ＷＩ１４の熱的変形は下地層（ディスク基板１１）の熱
的変形によって促進されること、即ち、下地層が全く熱
的変形を生じないど記録層１４の記０感度が著しく低下
することが判明した６例えばガラス製のディスク基板上
に直接記録層を形成した場合には、ＰＭＭＡｍのディス
ク基板上に直接記録層を形成した場合に比べて、記録感
度が著しく低下する。

従って、上記公知例のように、ディスク基板１１と記録
層１４との間に記録時の温度に対して全く熱的変形を生
じない断熱層を形成すると、ディスク基板１１の熱的変
形が防止でき、ＣＮ比の劣化を防止することができるが
、その反面、記録感度が著しく低下し、記録パワーを大
きくしなくてはならないという問題を惹起する。

〔問題点を解決するための手段〕

かように、繰り返し再生用レーザビームを照射した場合
にもディスク基板に転写された凹凸パターンが熱変形せ
ずかつ記録感度を向上するためには、少なくともディス
ク基板の凹凸パターン転写面に、耐熱性がディスク基板
よりも高く、記録層の融解温度、分解温度または昇華温
度よりも低い温度で融解１分解、または昇華等の熱的変
形を生じる物質にて下地層を形成する必要がある。また
。

低パワーのレーザビームで記録感度の向上を図るために
は、この下地層の材料として熱伝導率が低い物質を用い
る必要がある。一般に、有機物質は無機物質に比べて熱
伝導率が低く、光情報記録ディスクの下地層に適する。

本発明は上記の知見に基づいてなされたものであって、
ディスク基板と上記記録層との間に、上記ディスク基板
よりも耐熱性に優れると共に上記記＠暦よりも融点また
は分解温度の低い光透過性の有機物質から成る下地層を
設けたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

まず１本発明の概略を第１図に基づいて説明する。第１
図は本発明にかかる光情報記録ディスクの概略を示す断
面図であって、１はディスク基板。

２は凹凸パターン、３は下地層、４は記録層を示してい
る。

ディスク基板１は、ＰＭＭＡ、ＰＣ，エポキシ等の高分
子物質を用いて、中央部に中央孔１ａを有する所定直径
の円板状に形成される。ディスク基板１を形成する各物
質のうち、ＰＭＭＡの耐熱温度（熱変形温度）は約１１
０℃、ＰＣの耐熱温度は約２２０℃、エポキシの耐熱温
度は約３２５℃である。このディスク基ｊ１ｉ１の片面
には、トラッキング情報に対応するプレグルーブ及びア
ドレス信号に対応するプレピット等の凹凸パターン２が
転写される。かかるディスク基板１の製造方法は、材料
に合せて任意の成形方法を採ることができるが、ＰＭＭ
Ａ、ＰＣについては射出成形法。

またエポキシについては２Ｐ法または注型法が適する。

上記記録層４は、例えばテルルまたはテルルを主成分と
する合金などの低融点金属をもって形成される。テルル
の融点は約４４９．８℃である。

この記録層４の形成手段としては、真空蒸着法。

スパッタ法、電子ビーム法など公知に属する任意の薄膜
形成手段を用いることができる。

下地層３は、上記ディスク基板１よりも耐熱性に優れる
と共に、上記記録層４よりも融解温度。

分解温度、または昇華温度の低い光透過性の有機物質に
よって形成される。有機物質としては、炭化水素、ケイ
素系有機化合物、フッ素系有機化合物、有機金属化合物
から選択された少なくとも１種の物質を用いることがで
きる。

但し、光学系からのノイズやシステムとしてのＳ／Ｎ比
を考慮した場合、再生用レーザパワーは大きいほど好ま
しく、例えば波長が８３０ｎｍの半導体レーザを用いた
場合には、記録膜上で１ｍＶ以上のレーザパワーを必要
とする。記＠膜上で１ｍＷの再生用レーザを照射した場
合、ディスク基板１の凹凸パターン形成面は約１００℃
になることが実験で判明したため、このパワーの再生用
レーザを繰り返し照射した場合にもディスク基板１に熱
的変形を生じさせないためには、余裕を見込んで、下地
層として１１０℃以上の耐熱性を有するものを設ける必
要がある。また、熱伝導率は低いほどレーザ照射部の放
熱が小さくなって記録感度を向上することができ、実用
上５　Ｗ　／　ｍ　Ｋ以下とする必要がある。

具体的には、ディスク基板がＰＭＭＡまたはＰＣまたは
エポキシから形成され、記録層がテルルを主成分とする
低融点金属にて形成されている場合においては、下地層
３をメタン、プロパン、エチレン、プロピレン、アセチ
レン、ベンゼン、スチレン等の炭化水素膜、テトラメチ
ルシラン、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジシラ
ザン、ヘキサメチルシロキサン、オクタメチルシクロテ
トラシロキサン等のケイ素系有機化合物膜、四フッ化炭
素、テトラフロロエチレン、ヘキサフロロプロパン、ヘ
キサフロロエタン等のフッ素系有機化合物、テトラメチ
ルスズ、テトラメチルゲルマニウム、フェロセン、ペン
タエトキシタンタル、チタニウムテトライソプロポキサ
イド等の有機金属化合物を含む物質から選択された少な
くとも１種の有機物質から形成することが好ましい。

第１表に上記有機物質のうち代表的なものの融点または
分解温度または昇華温度、それに熱伝導率を掲げ、ディ
スク基板材料であるＰＭＭＡ、ＰＣ、エポキシの耐熱温
度及び熱伝導率、それに記録膜材料であるテルルの融点
及び熱伝導率と比較する。

第１表上記第１表から明らかなように、ポリエチレン及びポリ
プロピレンはＰ　Ｍ　＆ｉ　Ａ　ｍディスク基板の下地
層に適し、ポリスチレン及びシリコーンゴムはＰＣ製デ
ィスク基板の下地層に適し、ポリエチレンはエポキシ製
ディスク基板の下地層に適する。

この下地層３の形成手段としては、真空蒸着法。

スパッタ法、プラズマ重合法等、公知に居する任意の薄
膜形成手段を用いることができるが、このうちプラズマ
重合法は、■大面積の薄膜を容易に形成することができ
る、■薄膜化可能な物質の範囲が広い、■低温で成膜す
ることができ基板を熱変形することがない２等の特徴を
有するので、光情報記録ディスク下地層の形成に特に適
する。

以下、本発明の具体的実施例を示し１本発明の効果に言
及する。

射出成形したポリカーボネート製ディスク基板の凹凸パ
ターン形成面に、プラズマ重合法によって第２表に掲げ
る物質から成る下地層を約４００人の厚さに形成し、さ
らに、この下地層の上にＴｅＳｅ記録層を約３００人の
厚さに積層して８例の光情報記録ディスクを作製した。

尚、プラズマ重合の実施に当っては、プラズマ重合槽を
一旦１Ｏ−ｅＴｏｒｒ台まで排気したのち各実施例の反
応ガスを供給して第２表に示すガス圧に調整し、電極に
第２表に示す電力を投入した。

表−３に、上記第１実施例乃至第８実施例の光情叛記録
ディスクについて、１０時間繰返し再生を行った場合に
、±１０％の信号変動を生じる記録膜上における最大レ
ーザパワーを示す、但し。

本試験に適用した再生用レーザビームの波長は８３０ｎ
ｍである。

第３表表−３に示したように、本実施例の光情報記録ディスク
は、いずれも１０時間繰返し再生を行った場合に信号レ
ベルを±１０％変動する記録膜面上におけるレーザパワ
ーが１．０ｍＷ以上あり。

Ｓ／Ｎ比の高い情報信号の再生を行う上で必要とされる
最小再生用レーザパワーをクリアしていることが判る。

これらの下地層のうちでは、エチレンの下地層を形成し
たもの（第１実施例）、テトラメチルスズの下地層を形
成したもの（第７実施例）、フェロセンの下地層を形成
したもの（第８実施例）が最も優れ１次いで、ベンゼン
の下地層を形成したもの（第２実施例）、ヘキサメチル
ジシラザンの下地層を形成したもの（第４実施例）、ヘ
キサフロロプロペンの下地層を形成したもの（第６実施
例）が優れ１次いで、テトラメチルシランの下地層を形
成したもの（第３実施例）、テトラフロロエチレンの下
地層を形成したもの（第５実施例）の順となっている。

第２図は、上記した第１実施例乃至第８実施例の光情報
記録ディスクにレーザビーを−を照射することによって
開設されるピットの変調度と、下地層３が形成されてい
ない従来の光情報記録ディスクにレーザビームを照射す
ることによって開設されるピットの変調度の比較を示す
。ただし、記録用レーザビームは波長が８３０ｎｍのも
のを使用し、ディスクを１２００ｒｐｍにて回転駆動し
た。

このグラフにおいて、横軸は記録用レーザパワー（膜面
パワー）を示し、縦軸は変調度を示す、ここで、ピット
の変調度とは、ピットの大きさ、即ちピットの開き易さ
を示す度数であって、ピットが開設されていない部分の
反射率をＡ、記録膜が形成されていない部分の反射率を
Ｂ、所定のレーザパワーを照射することによって開設さ
れたピットの部分の反射率をＸとした場合。

（Ａ−Ｘ）　／　（Ａ−８）をもって表わされるものを
いう。

この図から明らかなように、有機物質から成る下地層３
が形成された本発明の光情報記録ディスクは、いずれも
下地Ｆ！！３が開設されていない従来品に対して一定パ
ワーのレーザパワーに対する変調度が大きく、ピットが
開設され易いことが判る。

また、本発明品のうちでは、テトラフロロエチレンの下
地層を形成したもの（第５実施例）が最も変調度が大き
く、次いで、ヘキサフロロプロペンの下地層を形成した
もの（第６実施例）、ヘキサメチルジシラザンの下地層
を形成したもの（第４六施例）、ベンゼンの下地層を形
成したもの（第２実施例）、テトラメチルシランの下地
層を形成したもの（第３実施例）、エチレンの下地層を
形成したもの（第１実施例）、フェロセンの下地層を形
成したもの（第８実施例）、テトラメチルスズの下地層
を形成したもの（第７実施例）の順で。

ピットが開き易いことが判った。さらに、各レーザパワ
ーに対する変調度の差は、低パワーのレーザビームに対
するほど大きく１通常この種の光情報記録ディスクを駆
動するディスクドライブに搭載される２０ｍＷ（記録膜
面上のパワー；　ｂ　ｍ　Ｗ〜８ｍＷ）のレーザに対し
て特に有効であることが判った。

尚、本発明の要旨は、ディスク基板と記録層の間にディ
スク基板よりも耐熱性に優れると共に記録層よりも融点
、分解温度または昇華温度が低く、かつ熱伝導率が低い
有機物質から成る光透過性の下地層を設けた点に存する
のであって、下地層を構成する材料が上記実施例に掲げ
たものに限定されるものではない。また、下地層の厚さ
も上記実施例に示したものに限定されるものではなく、
約１５０人乃至１０００人の厚さに形成することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明の光情報記録ディスクは、
ディスク基板と記録層の間にディスク基板よりも耐熱性
に優れると共に記録層よりも融点、分解温度または昇華
温度が低く、かつ熱伝導率が低い有機物質から成る光透
過性の下地層を設けたので、再生用レーザビーム照射時
の熱がディスク基板の凹凸パターン形成面に伝達され難
くなり。

ディスク基板に転写された凹凸パターンが熱的変形して
ＣＮ比が時間の経過とともに劣化することがない。

また、この下地層は、記録層の融点１分解温度または昇
華温度よりも低い温度で融解１分解または昇華するもの
を用いたので、記録用レーザビームを照射したとき記録
層の熱的変形を促進し、記録感度を低下することがない
。

さらに、下地層を構成する物質として有機物質を用いた
ので、薄膜形成手段としてプラズマ重合法を採用するこ
とができ、大面積の下地層を容易に形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光情報記録ディスクの概略を示
す断面図、第２図は１本発明にかかる光情報記録ディス
ク及び公知例の光情報記録ディスクの変調度の比較を示
すグラフ、第３図は従来知られている光情報記録ディス
クの一例を示す拡大断面図である。１：ディスク基板、２：凹凸パターン、３：下地層、４
：記録層第１図１：　テ）スフ墨籾２：　凹８バ２−ン３：下りも層４：　記針層第３図＠耳網（１）手続補正書（自発）昭和６２年　１月−？日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トラッキング情報に対応するプリグループ及びア
ドレス信号に対応するプリピット等の凹凸パターンが形
成されたディスク基板の当該凹凸パターン形成面にヒー
トモード用記録材料から成る記録層を形成して成る光情
報記録ディスクにおいて、上記ディスク基板と上記記録
層との間に、上記ディスク基板よりも耐熱性に優れると
共に上記記録層の融点、分解温度または昇華温度よりも
低い温度で融解、分解または昇華等の熱的変形を生じる
光透過性の有機物質から成る下地層を設けたことを特徴
とする光情報記録ディスク。
（２）特許請求の範囲第１項記載の光情報記録ディスク
において、下地層が炭化水素、ケイ素系有機化合物、有
機金属化合物、フッ素系有機化合物から選択された少な
くとも１種の有機物質から形成されていることことを特
徴とする光情報記録ディスク。
（３）特許請求の範囲第１項及び第２項記載の光情報記
録ディスクにおいて、下地層が１１０℃以上の耐熱性と
、５Ｗ／ｍＫ以下の熱伝導率を有する有機物質から形成
されていることを特徴とする光情報記録ディスク。
（４）ディスク基板がポリメチルメタクリレートまたは
ポリカーボネートまたはエポキシから形成され、記録層
がテルルを主成分とする合金にて形成された特許請求の
範囲第１項乃至第３項記載の光情報記録ディスクにおい
て、下地層がメタン、プロパン、エチレン、プロピレン
、アセチレン、ベンゼン、スチレン、テトラメチルシラ
ン、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジシラザン、
ヘキサメチルシロキサン、オクタメチルシクロテトラシ
ロキサン、テトラメチルスズ、テトラメチルゲルマニウ
ム、フエロセン、ペンタエトキシタンタル、チタニウム
テトライソプロボキサイド、四フッ化炭素、テトラフル
オロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、ヘキサフルオ
ロエタンから選択された少なくとも１種の有機物質から
形成されていることを特徴とする光情報記録ディスク。
（５）特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の光情報記
録ディスクにおいて、下地層がプラズマ重合された有機
物質から成ることを特徴とする光情報記録ディスク。
（６）特許請求の範囲第１項乃至第５項記載の光情報記
録ディスクにおいて、下地層の厚さが１５０Å以上１０
００Å以下に形成されていることを特徴とする光情報記
録ディスク。