JPH04307438A - 光情報記録媒体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録媒体に係り
、より詳細には、光の反射損失が小さく、信号特性・耐
久性共に優れた光情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】透明基板の鏡面側から光を入射して記録
または再生を行なう光情報記録媒体において、基板材料
が樹脂である場合、その鏡面側からの吸湿による機械的
変形を原因とする信号特性の劣化が問題となっている。 そこで鏡面側に防湿層を形成してこの吸湿を防ごうとい
う技術が試みられている（例えば、特開昭５８−３２２
３８号公報）。あるいは外界と接触する部位を誘電体膜
で被覆する技術も試みられている（特開昭６３−６９０
４６号公報）。

【０００３】しかし、前者の場合、防湿層の屈折率によ
っては入射光の反射損失が膜厚によって大きく左右され
、成膜上また信号特性（記録感度）の上で不都合である
。加えて、機械的強度を高めるという観点から防湿層上
にハードコート層を設けた場合には、かかる不都合は更
に顕著になる。後者においても強度の点からハードコー
ト層は不可欠であり、その際には前者の場合と同様に反
射率が問題となる。

【０００４】また、高温高湿下での耐久性試験では基板
に対する防湿層の密着力が重要となるが、下地処理のな
い場合、防湿層の密着力は未だ充分とは言えない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、防湿層の屈
折率ｎを基板の屈折率ｎ（ｓ）とハードコート層の屈折
率ｎ（ｈ）との間に設定することによって、光の反射損
失を小さく抑え、信号特性・耐久性共に優れた光情報記
録媒体を提供することを目的とする。

【０００６】本発明は、上記目的に加え、防湿層の密着
性に優れ、耐久性がより一段と優れた光情報記録媒体を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要旨は、透明樹脂基板の記録面に記録層が形
成され、該透明樹脂基板の鏡面に防湿層が形成されてい
る光情報記録媒体において、該防湿層上にハードコート
層を形成し、該透明樹脂基板、該防湿層、該ハードコー
ト層の屈折率をそれぞれ、ｎ（ｓ），ｎ，ｎ（ｈ）とし
たとき、ｎの値を、ｎ（ｓ）とｎ（ｈ）との間の値とし
たことを特徴とする光情報記録媒体に存在する。以下に
本発明の詳細な構成を説明する。

【０００８】（基板）ここで前記透明樹脂基板としては
、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル
酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル、エポキシ等、光情
報記録媒体の透明基板として使用されうる合成樹脂より
なる基板であれば特に限定されない。なお、これらの樹
脂の屈折率ｎ（ｓ）は樹脂の種類によって異なるが、お
およそ１．５〜１．６である。

【０００９】（記録層）前記透明樹脂基板の記録面には
記録層が形成される。記録層としては、光情報記録媒体
の記録作用を有するものであれば特に限定されず、光磁
気型、相変化型、追記型のいずれでもよい。例えば光磁
気型の場合、例えば、ＴｂＦｅＣｏ，ＴｂＦｅ，ＴｂＣ
ｏ，ＧａＴｂＣｏ等の薄膜が用いられる。記録層の膜厚
は一般的に１００〜１０００Åが好適である。

【００１０】なお、記録層に接する上下に、すなわち記
録層をはさんで、例えばＳｉＮ，ＳｉＡｌＯＮ等の誘電
体からなる保護層を１００〜１０００Å設けてもよい。 更にそれらの上に例えば、Ａｌ，Ｃｒ等からなる反射層
を５００Å程度の膜厚で設け、最上層として例えばアク
リレート系の紫外線硬化型樹脂で厚さ５μｍ前後のトッ
プコート処理をしてもよい。

【００１１】（透明防湿層）本発明では、透明樹脂基板
の鏡面に透明防湿層を形成する。本発明では、この透明
防湿層の屈折率ｎの値を、基板の屈折率ｎ（ｓ）と後述
するハードコート層の屈折率ｎ（ｈ）との間の値にする
。

【００１２】なお、該透明防湿層は、光の使用波長域で
の吸収係数がほぼ０であり、なおかつ透湿係数がおおよ
そ５×１０−４（ｇｍｍ／ｍ２ｄａｙ）以下とすること
が好ましい。その構成材料としては、例えば、ＭｇＯ，
Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＴａＯ，ＳｉＺｒＯ等があげられ、そ
の膜厚は１０００〜２０００Åが好ましく、１４００〜
１６００Åがより好ましい。

【００１３】透明防湿層の屈折率ｎは、例えば、その構
成材料の組成比を変化させることにより変化させればよ
く、また、構成材料の組成比を変化させるには成膜条件
を制御すればよい。すなわち、例えば、スパッタリング
により透明防湿層を形成する場合、スパッタリングガス
のガス圧を変化させることにより、また、スパッタリン
グガスが例えば（Ａｒ＋Ｏ２）の場合Ｏ２の分圧を変化
させることにより、さらには、ターゲットに別材料のチ
ップをその個数を変化させて載置すること等により行え
ばよい。

【００１４】（ハードコート層）本発明では、透明防湿
層上に、ハードコート層を形成する。ハードコート層と
しては紫外線硬化型樹脂により構成することが好適で、
例えば、アクリレート系、エポキシ系、シリコン系等が
構成材料としてあげられるが、アクリレート系が特に好
ましい。その屈折率ｎ（ｈ）は１．５程度、厚さは数μ
ｍが好ましい。

【００１５】（下地処理）鏡面には透明防湿層と基板と
の密着性を高めるために下地処理を行うことが好ましい
（請求項２）。下地処理としては、例えば、プラズマ処
理、電子線照射処理等があるが、プラズマ処理が特に効
果的である。プラズマ処理としては、例えばＯ２による
プラズマ処理、Ａｒによるプラズマ処理等があるが、中
でもＯ２によるプラズマ処理が最も有効である。

【００１６】（各層の形成方法）前記記録層、保護層、
反射層、透明防湿層の形成手段としては、均一な厚み及
び組成が得られるものであれば特に限定されず、例えば
、真空蒸着、スパッタリング等が適用可能である。トッ
プコート、ハードコート層は、均一な厚みが得られる方
法であれば限定されないが、例えばスピンコート法が適
用できる。

【００１７】

【実施例】（実施例１）下記■〜■の各種基板を用意し
、その基板に透明防湿層を形成した。

【００１８】 ■反射率測定用：厚さ１．２ｍｍのＰＣ板（屈折率：ｎ
（ｓ）＝１．５９） ■組成比・吸収係数・屈折率測定用：Ｓｉウエハー■透
湿係数測定用：厚さ１８０μｍのＰＣシート■光情報記
録媒体用：３．５インチＰＣディスク基板

【００１９】
Ａｌ２Ｏ３をターゲットとして、（Ａｒ＋Ｏ２）雰囲気
下でスパッタリングを行い、上記■〜■の基板上に透明
防湿層を形成した。なお、スパッタリング時のＯ２分圧
を０％，１０％，２０％と変化させることにより、透明
防湿層の組成を変化させ、それにより表１のＮｏ．１１
〜Ｎｏ．１３に示す屈折率ｎを有する透明防湿層を形成
した。なお、透明防湿層の厚さはＮｏ．１１〜Ｎｏ．１
３のすべてにつき１５００Åとした。

【００２０】また、ＭｇＯをターゲットとしてＡｒ雰囲
気中で、導入するスパッタリングガス圧を０．７Ｐａ，
２．０Ｐａ，３．０Ｐａに変化させることにより透明防
湿層の組成を変化させ、それにより表１のＮｏ．１４〜
Ｎｏ．１６に示す屈折率ｎを有する透明防湿層を形成し
た。透明防湿層の厚さはＮｏ．１４〜Ｎｏ．１６のすべ
てにつき１５００Åとした。

【００２１】なお、■の３．５インチＰＣディスク基板
の記録面側には、ＳｉＮ（保護層）／ＴｂＦｅＣｏ（記
録層）／ＳｉＮ（保護層）／Ａｌ（反射層）を各々８０
０Å／３００Å／３００Å／５００Åの厚さでスパッタ
リング成膜し、鏡面側に前記透明防湿層を形成して光情
報記録媒体を作成した。

【００２２】また、■の基板（反射率測定用基板）及び
■の基板を用いて作成した光情報記録媒体については、
透明防湿層を形成後、その上に、ＵＶハードコート（大
日本インキ化学工業株式会社ＥＸ／７０４、アクリレー
ト系、ｎ（ｈ）＝１．５２）をスピンコート法により５
μｍの厚さで形成した。

【００２３】以上のようにして透明防湿層を形成した■
〜■の基板につき表１に示す項目のそれぞれの特性を測
定した。なお、表１に示す最大そり量は、高温高湿の環
境下（６０℃，８０％ＲＨ）に、透明防湿層が形成され
た■の基板（光情報記録媒体）を置くことにより測定し
た。

【００２４】測定結果を表１に示す。なお、表１におい
て、反射率およびそり量は、ハードコート層と透明防湿
層とのトータルの量を測定している。また、比較のため
に、透明防湿層を形成しない場合（Ｎｏ．１７）及び広
く一般に保護膜として用いられているＳｉＮ膜を前記Ａ
ｌ２Ｏ３膜あるいはＭｇＯ膜に代えて透明防湿層とした
場合（Ｎｏ．１８）の結果も併記する。なお、反射率の
測定に際してはλ＝８３０ｎｍなる波長の光を用いた。

【００２５】

【表１】 ＊ＰＣ＋ハードコート層の値 ＊ＰＣ基板＋ハードコート層の値 ＊＊記録部４層膜／ＰＣ基板／ハードコート層の値Ｎｏ
．１１〜１３：Ａｌ２Ｏ３膜 Ｎｏ．１４〜１６：ＭｇＯ膜 Ｎｏ．１７：ＰＣ基板（透明防湿層なし）Ｎｏ．１８：
ＳｉＮ膜

【００２６】表１におけるＮｏ．１７については、吸収
係数、屈折率、透湿係数はＰＣ基板そのものの値、反射
率はＰＣ基板にハードコート層を形成した時の値、そり
量は記録面側にＮｏ．１１〜Ｎｏ．１６の場合と同様の
４層膜を成膜し、鏡面側にハードコート層のみを形成し
たものの値である。また、Ｎｏ．１８は、Ａｌ２Ｏ３膜
あるいはＭｇＯ膜のかわりにＳｉＮ膜を用いたときの値
である。

【００２７】表１に示すように、ＳｉＮ膜の場合（Ｎｏ
．１８）に比べＡｌ２Ｏ３膜あるいはＭｇＯ膜の場合（
Ｎｏ．１１からＮｏ．１６）はトータルの反射率が著し
く小さくなっていることがわかる。特に本発明の実施例
（Ｎｏ．１２，Ｎｏ．１５）は、透明防湿層の屈折率ｎ
が基板の屈折率ｎ（ｓ）とハードコート層の屈折率ｎ（
ｈ）との間の値（１．５９＞ｎ＞１．５２）であり、Ｐ
Ｃ基板と透明防湿層、また透明防湿層とハードコート層
の界面での多重反射が殆ど０になり、防湿層があること
によって生じる反射損失を抑え、透明防湿層がない場合
と同等になっている。また、本発明の実施例（Ｎｏ．１
２，Ｎｏ．１５）では、透湿係数Ｑは４×１０−４（ｇ
ｍｍ／ｍ２ｄａｙ）以下であり、それに伴い最大そり量
は２ｍｒａｄ以下と極めて小さくなっている。

【００２８】次いで、■の基板を用いて作成した光情報
記録媒体につき、信号特性の一つとしてＣＮＲ（搬送波
対雑音比）を測定した。その結果を図１に示す。

【００２９】図１に示すように、Ｎｏ．１２（ｎ＝１．
５６）はＳｉＮ膜のもの（Ｎｏ．１７）に比べて感度で
２．０ｍＷ、ＣＮＲで２ｄＢ程度、またＮｏ．１３，Ｎ
ｏ．１６（ともにｎ＝１．５０）に比べても感度が１．
０ｍＷ程度向上していることから、防湿層の屈折率ｎを
基板の屈折率ｎ（ｓ）とハードコート層の屈折率ｎ（ｈ
）との間の値に設定することで、反射損失による信号特
性の劣化を低く抑え、よりブランクに近いものとなって
いることがわかる。

【００３０】（実施例２）本例では、実施例１における
Ａｌ２Ｏ３膜あるいはＭｇＯ膜に代えＳｉｘＴａｙＯ１
−ｘ−ｙ膜により透明防湿層を形成した。その成膜は以
下のようにして行った。

【００３１】ＳｉＯ２ターゲット上に適宜の数のＴａチ
ップを載置し、（Ａｒ＋Ｏ２）雰囲気下でスパッタリン
グを行い、実施例で述べた■〜■の基板上に透明防湿層
を形成した。なお、スパッタリング時のＯ２分圧は２０
％とし、Ｔａチップの数を変えることにより透明防湿層
の組成（ＳｉｘＴａｙＯ１−ｘ−ｙ）を表２のＮｏ．２
１〜Ｎｏ．２３に示すように変化させ、屈折率ｎを変化
させた。膜厚はすべて１５００Åとした。

【００３２】なお、■の３．５インチＰＣディスク基板
の記録面側には実施例１と同様に、保護層だ記録層をは
さみ、更にその上に反射層を形成して光情報記録媒体を
作成した。なお、各層の厚さ、成膜方法も実施例１と同
様にした。

【００３３】また、■の基板（反射率測定用基板）及び
■の基板（光情報記録媒体）のについては、透明防湿層
形成後、実施例１と同様のハードコート層を形成した。

【００３４】以上のようにして透明防湿層を形成した■
〜■の基板につき実施例１と同様に、表２に示す項目の
それぞれの特性を測定した。なお、表２に示す最大そり
量は、高温高湿の環境下（８０℃，８０％ＲＨ）に、透
明防湿層が形成された■の基板（光情報記録媒体）を置
くことにより測定した。

【００３５】測定結果も表２に示す。なお、表２におい
て、反射率およびそり量は、ハードコート層と透明防湿
層とのトータルの量を測定している。また、反射率の測
定に際してはλ＝８３０ｎｍなる波長の光を用いた。

【００３６】

【表２】 ＊ＰＣ＋ハードコート層の値 ＊＊記録部４層膜／ＰＣ基板／ハードコート層の値Ｎｏ
．２１〜２３：ＳｉＴａＯ膜 Ｎｏ．１７：ＰＣ基板（透明防湿層なし）Ｎｏ．１８：
ＳｉＮ膜

【００３７】なお、表２におけるＮｏ．１７、Ｎｏ．１
８は、表１におけるＮｏ．１７、Ｎｏ．１８を再掲した
ものである。表２に示すように、ＳｉＮ膜の場合（Ｎｏ
．１８）に比べＳｉＴａＯ膜の場合（Ｎｏ．２１〜Ｎｏ
．２３）はトータルの反射率が著しく小さくなっている
ことがわかる。特に本発明の実施例（Ｎｏ．２２）は透
明防湿層の屈折率が基板とハードコート層の間の値（１
．５９＞ｎ＞１．５２）であり、ＰＣ基板と透明防湿層
、また透明防湿層とハードコート層の界面での多重反射
が殆ど０になり、透明防湿層があることによって生じる
反射損失を抑え、透明防湿層がない場合と同等になって
いる。

【００３８】また、本発明の実施例（Ｎｏ．２２）では
、透湿係数が、５×１０−４（ｇｍｍ／ｍ２ｄａｙ）以
下であり、それにともない最大そり量が３ｍｒａｄ以下
と極めて小さくなっている。

【００３９】（実施例３）本例では、前記■のＰＣ基板
を用い、その鏡面側に下地処理（Ｏ２プラズマ処理：Ｏ
２ガス圧２，０Ｐａ，３００Ｗ，１ｍｉｎ）を施した。 次いで、基板鏡面側に表２のＮｏ．２１〜２３の膜組成
になるようにスッパタリング成膜を行なった（それらを
Ｎｏ．３１、３２、３３とする）。膜厚は実施例１と同
様、総て１５００Åとした。

【００４０】このようにして作成したＮｏ．３１〜Ｎｏ
．３３（下地処理のあるもの）のサンプルと、実施例２
で作成したＮｏ．２１〜Ｎｏ．２３（下地処理のないも
の）のサンプルの合計６種類のサンプルについて、密着
力を評価するためにテープ剥離テストを「塗料−Ｋ５４
００、試験方法その６：塗料及び塗膜の長期性能に関す
る試験」に従い行った。

【００４１】初期及び耐久性試験（８０℃，９０％ＲＨ
，２００ｈｒ）後の結果を表３に示す。なお、表３にお
いて、（０／１００）とは、膜にナイフで切れ目を入れ
た升目１００個のうち、テープ剥離テストで膜が完全に
残った升目の数が０であるという意味である。また比較
のため、耐久性に優れる薄膜の例として下地処理を施し
ていないＡｌ２Ｏ３，ＭｇＯ膜についての測定データも
あわせてのせる。なお、膜そのものの密着力を評価する
ために、サンプルにはすべてハードコートを施していな
い。

【００４２】

【表３】 下地処理を施したことで、特に耐久性試験後の密着力が
大幅に向上し、ＳｉＴａＯ膜であっても、耐久性に優れ
るＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ膜と同等の密着性を示すことがわ
かる。

【００４３】（実施例４）ＳｉＴａＯ膜を防湿層とする
光情報記録媒体を作製した。３．５インチＰＣを基板と
し、記録面側には、ＳｉＮ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＮ／Ａ
ｌを各々８００Å／３００Å／３００Å／５００Åの厚
さにスパッタリング成膜した。鏡面側は下地処理（Ｏ２
プラズマ処理：Ｏ２ガス圧２，０Ｐａ，３００Ｗ，１ｍ
ｉｎ）をした後、ＳｉＴａＯを、表２のＮｏ．２１〜Ｎ
ｏ．２３の条件でスパッタリング成膜し、更にスピンコ
ート法により５μｍのハードコート（前述ＥＸ−７０４
）を施した（これらをそれぞれＮｏ．４１，４２，４３
とする）。また、鏡面側を下地処理した後、ＳｉＴａＯ
膜のかわりにＳｉＮ膜を用いて同様の光情報記録媒体を
作成し（このサンプルをＮｏ．４８とする）、ＣＮＲを
測定した。その結果を図２に示す。なお、図２には、Ｎ
ｏ．１７（下地処理・防湿層のない鏡面側ハードコート
層のみの同様の光情報記録媒体）のデータも再掲してあ
る。

【００４４】図２に示すように、本発明の実施例である
Ｎｏ．４２（ｎ＝１．５３）はＳｉＮ膜のものに比べて
感度で２．０ｍＷ、ＣＮＲで２ｄＢ程度、また、Ｎｏ．
４１（ｎ＝１．４），Ｎｏ．４３（ｎ＝１．６６）に比
べても感度が１．０ｍＷ程度向上していることから、防
湿層の屈折率を基板とハードコート層の間の値に設定す
ることで、反射損失による信号特性の劣化を低く抑え、
よりブランクに近いものとなっていることがわかる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、基板鏡面側に透明防湿
層及びハードコート層を形成することによって基板の吸
湿による変形を防ぎ、耐擦傷性も付与することができる
。また基板に下地処理を施すことによって防湿層の密着
性が向上し、高温高湿下における耐久性が向上する。 さらに防湿層の屈折率を基板とハードコート層の間の値
に制御することによって鏡面側から入射する光の反射損
失を低く抑え、その結果信号特性の向上がみられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　実施例１における光情報記録媒体のＣＮＲ
特性を示すグラフ。

【図２】　　実施例４における光情報記録媒体のＣＮＲ
特性を示すグラフ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透明樹脂基板の片側の面（以下この面
   を「記録面」という）に記録層が形成され、該透明樹脂
   基板の該記録面と反対側の面（以下この反対側の面を「
   鏡面」という）に防湿層が形成されている光情報記録媒
   体において、該防湿層上にハードコート層を形成し、該
   透明樹脂基板、該防湿層、該ハードコート層の屈折率を
   それぞれ、ｎ（ｓ），ｎ，ｎ（ｈ）としたとき、ｎの値
   を、ｎ（ｓ）とｎ（ｈ）との間の値としたことを特徴と
   する光情報記録媒体。
2. 【請求項２】　　前記鏡面は、下地処理がなされた面で
   あることを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。