JPH0414425B2 - - Google Patents

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JPH0414425B2
JPH0414425B2 JP59056384A JP5638484A JPH0414425B2 JP H0414425 B2 JPH0414425 B2 JP H0414425B2 JP 59056384 A JP59056384 A JP 59056384A JP 5638484 A JP5638484 A JP 5638484A JP H0414425 B2 JPH0414425 B2 JP H0414425B2
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recording layer
synthetic resin
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Antoniusu Yohanusu Yakobusu Berunarudasu
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Uiruherumusu De Hooruteru Adoriaan
Buriensu Reenderuto
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は片面に記録層を有しているガラス基板
を具え、該基板を経てパルス化レーザ光を記録層
上に集束させて該記録層を露光することにより、
該記録層に光学的に読取可能な情報ビツトを形成
し得る光学記録デイスクに関するものである。
斯種の記録デイスクについては、例えば本願人
の出願に係る特願昭56−162149号（特開昭57−
97290号）に記載されている。
斯かる従来の記録デイスクでは、記録材料とし
てテルリウム合金を用いている。このテルリウム
合金製の記録材料は、パルス化レーザ光に露光さ
れると、その露光個所に孔または凹所が形成され
る。これらの孔または凹所形態の情報ビツトはレ
ーザ光によつて読取ることができる。情報ビツト
の直径寸法は小さく、これらは例えば0.3〜3μｍ
の大きさである。
上述したような記録材料はレーザ光に対し良好
な感度を呈し、しかも安定性も良好である。
本発明の目的は、記録材料層の安定性をさらに
改善した光学記録デイスクを提供することにあ
る。
本発明は、冒頭にて述べた種類の光学記録デイ
スクにおいて、前記基板と前記記録層との間に、
先ず交差結合合成樹脂製の透明層が前記基板の表
面上に設けられ、次いで前記交差結合合成樹脂層
の上に、前記基板から前記記録層へのNaおよび
Ｋのいずれか一方または双方の拡散を防止する無
機の窒化物又はフツ化物製の透明層が被着されて
いることを特徴とする。
本発明は、基板からのナトリウムイオンおよび
カリウムイオンのいずれか一方または双方の記録
層への拡散が記録層の安定性を低減させると云う
認識に基いて成したものである。
また、上述したような拡散により記録層の感度
も低下し、記録済みの情報ビツトまたはこれから
記録する情報ビツトの品質も低下する。上記拡散
により信号対雑音比も悪影響を受ける。ナトリウ
ムイオンおよびカリウムイオンのいずれか一方ま
たは双方が記録層の安定性に及ぼす影響は種々の
原因によるものと想定される。先ず、上述したよ
うなイオンは、記録層の材料の例えば酸化または
加水分解によるような崩壊（劣化）反応における
触媒として作用し得るものと想定される。第２と
しては、ナトリウムイオンまたはカリウムイオン
と共に引付けられる通常OH−イオンのような陰
イオンによつて、記録材料の加水分解、酸化また
は分解が強化されるものと想定される。従つて、
崩壊によりNaOHまたはKOHが形成されたりす
る。第３の原因は、NaおよびＫのいずれか一方
または双方が記録層からの成分と反応することに
より安定な化合物が形成されて、この化合物が光
−感度を低下させるものと想定される。例えば、
テルリウム−セレン合金から成る記録材料では、
Na2Te，Na2Se，K2TeおよびK2Se化合物が形成
される。
上述したような崩壊現象は、ガラス基板におけ
るNaおよびＫのいずれか一方または双方の含有
量が高くなればなる程強くなることは勿論であ
る。ガラス基板は光学記録デイスクに頻繁に用い
られている。ガラス基板は合成樹脂基板に比べ
て、非変形性、耐裂傷性、耐温性、耐湿性に優れ
ており、有利である。合成樹脂に対し、ガラスは
湿気を通さず、このような現象は、合成樹脂のボ
トルに例えばミルクのような液体を充満させて密
閉することにより容易に立証することができる。
時間の経過により液体レベルは、ガラスボトルに
満たした液体のレベルに比べて降下する。
ガラスは湿気を通したり、または吸収したりし
ないことからして通常はガラス基板が特に選定さ
れている。しかし、ガラス基板の場合にはガラス
から記録層へNaOHおよびKOHのいずれか一方
または双方が相当量輸送されるものと想定され
る。
NaイオンまたはＫイオンの輸送を防いだり、
または抑制する材料は既知である。例えば２枚の
ガラス板と、これらのガラス板の間に設ける液晶
組成物とを具えている液晶表示器は特開昭54−
103795号から既知である。この場合、２枚のガラ
ス板の内側にSiO2またはシリコン窒化物層を披
着して、これによりガラスから液晶組成物への
Naの輸送を防止し、従つて、Naが液晶組成物の
成分と反応することにより形成される白スポツト
の形成が防止される。
NaおよびＫのいずれか一方または双方の拡散
を抑制または禁止させるのに容易に利用し得る材
料としては、例えば、Al2O3、SiO2、SiO、
GeO2、Y2O3、ZrO2、WO3、MoO3、Sb2O3、
In2O3、ZnO、ZnO2、MgO、CeO2、SnO2、
TiO2、CaF2、TiC、Si3N4、CeF3、TiN、
ThF3、BiF3およびMgFがある。
本発明記録デイスクの好適例では、無機の酸化
物、窒化物またはフツ化物により製造さる透明層
を使用する。
上記材料は、その層厚に応じて基板を経て記録
層を露光させるのに十分な透明度を呈する。硼化
物、窒化物および炭化物の場合には、層厚を一般
に20nｍ以下またはそれに等しい厚さとする必要
がある。しかし、例外もあり、例えばSi3N4は上
記20nｍよりも厚くして用いることもできる。フ
ツ化物および酸化物の場合には、そのフツ化物
か、酸化物かに応じて例えば100〜300nｍの最大
厚さを有する極めて厚い層を使用することができ
る。
さらに本発明の他の好適例では、透明の拡散防
止または拡散抑制層を、チタンまたはシリコンの
窒化物または酸化物か、アルミニウム、イツトリ
ウムまたはゲルマニウムの酸化物によるか、或い
はフツ化カルシウムにより製造する。
拡散防止または拡散抑制層は、例えば蒸着法、
スパツタリング法、CVD（化学蒸着）法または液
体蒸着法によるような慣例の方法で形成する。液
体蒸着法は、例えばY2O3層を形成するのに用い
る。この場合にはイツトリウム アセチルアセト
ネートをエーテルで溶解した水溶液を基板に設け
て、エーテルを蒸発させ、基板を約550℃に加熱
して、Y2O3を形成する。
本発明による記録デイスクの記録層には、例え
ば染料、ポリマ、金属、カルコゲナイドおよびフ
エライトのような磁気−光学材料等の種々の記録
材料を用いることができる。本発明によれば、例
えば分解、酸化、加水分解によるNaOHまたは
KOHにより崩壊（劣化）されるような記録材料
を使用可能とし得ると云う顕著な利点が得られる
ことは明らかである。本発明は特に、カルコゲナ
イドを使用する場合、特にテルリウムを用いる場
合、またテルリウムと、例えばSe、Sb、As、
Ｓ、Ａ、Bi、SnおよびGeとの合金を使用する場
合に有利である。このような合金としては、 Te60Se25Sb10S5、Te75Se15Sb5S5、
Te83Se12Sb3S2、Te81Ge15As4および
Te62Ge19As19がある。
本発明による記録デイスクでは、先ず基板に透
明の交差結合（架橋）合成樹脂を設け、この樹脂
層の上に透明の拡散防止層を設ける。このように
すれば、情報ビツトを形成するのに必要なレーザ
光エネルギーを低減させることができる。
上記合成樹脂は、例えば光硬化交差結合アクリ
レート合成樹脂のようなものとする。この合成樹
脂層には光学的に読取可能な案内トラツクを設け
るのが好適である。この案内トラツクの形状は、
例えば条溝状とし、情報の記録時、または情報を
読取る際に、斯かる条溝にレーザ光が追従し得る
ようにする。条溝には光学的に読取可能な情報ト
ラツクを成す凹所部分（これはヘツデイングとも
称される）を設けることができる。このヘツデイ
ングは、例えば記録用のレーザ光ビームを制御す
るための情報を含んでいる。
本発明のさらに他の好適な実施に当つては、ガ
ラス基板の表面に先ず透明の拡散防止層を設け、
該拡散防止層の上に、光学的に読取可能な案内ト
ラツクを設けることのできる交差結合合成樹脂製
の透明層を設け、該交差結合合成樹脂の透明層の
上に記録層を設けるようにする。
このようにすれば、案内トラツクの品質が拡散
防止層、特にこの拡散防止層の厚さに無関係とな
る。
上述した例では、案内トラツクを設けることの
できる交差結合合成樹脂層を先ずガラス基板に設
け、ついで該樹脂層の上に拡散防止層を設け、案
内トラツクと拡散防止層との間に何等かの関係を
持たせる。例えば、拡散防止層の厚さはあまり大
きくしないで、最大でも50〜100nｍとする。そ
の理由は、拡散防止層を厚くし過ぎると、案内ト
ラツクがマスクされ、レーザ光を案内トラツクに
追従させることができなくなるからである。
なお、これまで述べた所ではガラス基板から記
録層へのNaおよびＫの拡散を防止する透明層と
して無機の酸化物層も用いる場合について述べた
が、このような酸化物層そのものの化学組成は酸
素原子およびヒドロキシル（OH）イオンを含ん
でいるため、記録層に酸化／加水分解の影響を及
ぼすことになるから、拡散防止層としては無機の
窒化物又はフツ化物のみとするのが好適である。
図面につき本発明を説明する。
第１図は本発明による光学記録デイスクの一例
を示す断面図であり、ここに１は厚さが1.2mmで、
直径が30cmのガラス基板である。この基板１の片
面には前述したように、基板１からのNaおよび
Ｋの拡散を妨げたり、または抑制する材料製の層
２を披着する。層２の上には組成が
Te75Se15Sb5S5のカルコゲナイド記録材料層３を
設ける。
上記記録層３には、基板１および層２を経てこ
の記録層３上に集束されるパルスレーザ光（レー
ザ出力：10W、パルス時間：５×10-9秒）を当て
て、情報ビツト４を形成する。これらの情報ビツ
ト４は縁部に肉厚部分５を有している凹所または
孔の形態をしている。また、これらビツトの寸法
は小さく、その面積は1μm2程度の大きさである。
ビツト個所における記録層３の反射率は低下し
て、透過率が高くなる。このような反射率或いは
透過率で光学的に情報ビツトを読取ることができ
る。
第２図は本発明による光学記録デイスクの好適
例を示したものであり、この記録デイスクはガラ
ス基板６の片面に、この基板６からNaおよびＫ
の拡散を妨げるか、或いは拡散を防止する材料層
７を有している。層７の上には液体単量体組成物
を光硬化することにより得られる交差結合アクリ
レート合成樹脂層８を設ける。単量体組成物はつ
ぎのような成分によつて構成する。
10重量％のトリメチロールプロパン トリアク
リレート 57量量％のトリプロピレン グリコールジアク
リレート 29重量％のＮ−ビニルピロリドン ４重量％の開始剤（ベンジル ジメチル ケタ
ール）。
合成樹脂層８は局部的にくぼんだ部分１０を有
している条溝形態の光学的に読取可能な案内トラ
ツク９を具えている。凹所部分１０は中間部分１
１と共に光学的に読取可能な構造を成し、これは
例えば読取時にレーザ光ビームを制御する情報を
含んでいる。デイスクの表面を破線１２にて示し
てある。合成樹脂層８の上には第１図のデイスク
に用いたものと同じ組成の記録層１３を設ける。
光学構体１０，１１を弱いレーザ光に曝しても、
記録層１３には情報ビツトは形成されない。レー
ザ光は基板６を経て光学構造１０，１１上に集束
される。斯かる光学構体は位相差に基づいて光の
反射で読取られる。読取レーザ光は位相差に基づ
いて条溝にも追従する。
情報を記録する場合には、例えば読取レーザ光
の強度よりも10倍高い強度のパルス化したエネル
ギー強化レーザ光を用いる。レーザ光ビームのパ
ルス化は記録すべき情報に従つて行なう。記録層
１３にレーザ光を曝す（露光する）と、縁部に肉
厚部分１５を有する凹所または孔の形態をした情
報ビツト１４がこの記録層に形成される。これら
の情報ビツト１４は条溝上に存在する記録層の部
分に形成するのが好適である。
第３図は本発明光学記録デイスクのさらに他の
例を示す断面図であり、この場合にはガラス基板
１６の片面に光硬化アクリレート合成樹脂製の透
明層１７を設ける。透明層１７の表面にはヘツデ
イング１９を具えている光学的に読取可能な案内
トラツク１８を設ける。これらの案内トラツクお
よびヘツデイングは第２図のそれらと同じように
する。透明層１７の表面にはTiNの透明の拡散
防止層２０を10nｍの厚さに披着する。さらに、
この透明層２０の上に組成がTe75Se15Sb5S5の記
録層２１を設ける。ヘツデイング１９は（記録層
に対し）基板１６を経てレーザ光を反射させるこ
とにより読取られ、トラツク１８には弱いレーザ
光を追従させる。
情報を記録する場合には、記録すべき情報に応
じてパルス化され、かつ基板１６を経て記録層２
１に集束されるエネルギー強化レーザ光を使用す
る。斯様なレーザ光による露光個所には情報ビツ
トが形成される。これらの情報ビツトは弱いレー
ザ光により反射により読取られる。
本発明によるデイスクを老化試験、所謂耐候試
験した。この耐候試験に当つては記録層を24時間
当り93±３％の相対湿度でつぎのような温度サイ
クルに曝した。即ち、12時間の間25℃の温度に維
持し、ついで２時間の期間にわたり25℃から65℃
の温度に加熱し、つぎに２時間の期間にわたり65
℃から25℃に冷却し、ついで２時間の期間にわた
り25℃から65℃に加熱し、ついで65℃の温度に２
時間維持し、つぎに２時間の期間にわたり65℃か
ら25℃の温度に冷却した。
耐候試験後に記録層の透過率Ｔを測定し、これ
を耐候試験以前の透過率T0と比較した。透過率
Ｔの増加量は、透明テルリウム酸化物に酸化した
ことによる記録層の劣化程度の大きさを表わす。
第４および５図の特性図は横軸に耐候試験の日
数をプロツトし、縦軸に透過率の比Ｔ／T0をプ
ロツトしたものである。
第４図のａ〜ｄの各特性曲線はつぎのようなガ
ラス基板に対するものである。即ち、 (a) 拡散防止層のないガラス基板、 (b) 厚さ10nｍのTiN層を有するガラス基板、 (c) 厚さ100nｍのSi3N4層を有するガラス基板、 (d) 厚さ200nｍのSi3N4層を有するガラス基板。
第５図のａ〜ｅの各特性曲線はつぎのようなガ
ラス基板に対するものである。
(a) 拡散防止層のないガラス基板、 (b) 厚さ20nｍのY2O3層を有しているガラス基
板、 (c) 厚さ40nｍのY2O3層を有するガラス基板、 (d) 厚さ60nｍのY2O3層を有するガラス基板、 (e) 厚さ80nｍのY2O3層を有するガラス基板。
耐候試験の後に、ESCA（Ｅlectron Ｓ
pectroscopy for Ｃhemical Ａnalysis）およ
びRBS（Ｒutherford Ｂack Ｓcattering）によ
る分析調査により、拡散防止層を有さないガラス
基板上に形成した記録層が最大度20原子％までの
Naと、最大濃度15原子％までのＫとを含有する
ことも立証した。十分な厚さの拡散防止、或いは
拡散抑制層を用いる場合には、記録層にNaおよ
びＫのいずれか一方または双方とも含まれないこ
とを確めることができた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の光学記録デイスクの一例を示
す断面図、第２図は同じく本発明による記録デイ
スクの他の例を示す接線方向の断面図、第３図は
本発明による記録デイスクのさらに他の例を示す
接線方向の断面図、第４および５図は耐候試験に
よる記録層の透過率特性図である。 １……ガラス基板、２……拡散防止層、３……
記録層、４……情報ビツト、６……ガラス基板、
７……拡散防止層、８……合成樹脂層、９……案
内トラツク、１０……凹所部分、１１……中間部
分、１２……デイスク表面、１３……記録層、１
４……情報ビツト、１６……ガラス基板、１７…
…合成樹脂層、１８……案内トラツク、１９……
ヘツデイング、２０……拡散防止層、２１……記
録層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 片面に記録層を有しているガラス基板を具
    え、該基板を経てパルス化レーザ光を記録層上に
    集束させて該記録層を露光することにより、該記
    録層に光学的に読取可能な情報ビツトを形成し得
    る光学記録デイスクにおいて、前記基板と前記記
    録層との間に、先ず交差結合合成樹脂製の透明層
    が前記基板の表面上に設けられ、次いで前記交差
    結合合成樹脂層の上に、前記基板から前記記録層
    へのNaおよびＫのいずれか一方または双方の拡
    散を防止する無機の窒化物又はフツ化物製の透明
    層が被着されていることを特徴とする光学記録デ
    イスク。
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