JPH0620302A - 光学記録ディスク - Google Patents

光学記録ディスク

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JPH0620302A
JPH0620302A JP5118216A JP11821693A JPH0620302A JP H0620302 A JPH0620302 A JP H0620302A JP 5118216 A JP5118216 A JP 5118216A JP 11821693 A JP11821693 A JP 11821693A JP H0620302 A JPH0620302 A JP H0620302A
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recording
recording layer
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Wilhelm D Porter Adriaan
ウイルヘルムス デ ポールテル アドリアーン
Leendert Vriens
ブリエンス レーンデルト
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学記録ディスクにおける記録材料の安定性
を改善する。 【構成】 光学記録ディスクは片面に記録層２１を有し
ているガラス基板１６を具えている。この基板を経てパ
ルス化レーザ光を記録層２１上に集束させて、この記録
層を露光することにより、記録層に光学的に読み取り可
能な情報ビットを形成することができる。前記基板１６
と前記記録層２１との間に、先ず透明の光硬化交差結合
アクリレート合成樹脂層１７を前記基板１６の表面上に
設け、次いで前記合成樹脂の上に、前記基板１６から前
記記録層２１へのNaおよびＫのいずれか一方又は双方の
拡散を防止する無機の窒化物又はフッ化物製の透明層２
０を被着し、前記合成樹脂層に光学的に読み取り可能な
案内トラック１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】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ットを形成し得る
光学記録ディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】斯種の記録ディスクについては、例えば
本願人の出願に係る特願昭５６−１６２，１４９号（特
開昭５７−９７２９０号）に記載されている。斯かる従
来の記録ディスクでは、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
ビットはレーザ光によって読み取ることができる。情報
ビットの直径寸法は小さく、これらは例えば0.3 〜３μ
ｍ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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】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ィスクを提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、冒頭にて述べ
た種類の光学記録ディスクにおいて、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を前記
基板の表面上に設け、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
フッ化物製の透明層を被着し、前記交差結合合成樹脂製
の透明層を光硬化交差結合アクリレート合成樹脂層と
し、この合成樹脂層に光学的に読み取り可能な案内トラ
ックを設けたことを特徴とする。
【０００５】本発明は、基板から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づ
いて成したものである。
【０００６】また、上述したような拡散により記録層の
感度も低下し、記録済みの情報ビットまたはこれから記
録する情報ビッ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。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き付けられる
通常ＯＨ−イオンのような陰イオンによって、記録材料
の加水分解，酸化または分解が強化される。従って、崩
壊はNaOHまたはKOH によって生じたりする。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。
【０００７】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
板は光学記録ディ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。
【０００８】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。
【０００９】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枚のガラス板内側にSiO2
またはシリコン窒化物層を被着して、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、従って、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
ットが防止される。
【００１０】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, Zr
O2, WO 3, MoO3, Sb2O3, In2O3, ZnO, ZnO2, MgO, CeO2,
SnO2, TiO2, CaF2, TiC, Si3N 4, CeF3, TiN, ThF3, Bi
F3およびMgF がある。
【００１１】本発明記録ディスクの好適例では、無機の
酸化物，窒化物またはフッ化物により製造される透明層
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２０
ｎｍ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Si3N 4 は上記２０ｎｍよりも
厚くして用いることもできる。フッ化物および酸化物の
場合には、そのフッ化物か、酸化物かに応じて例えば１
００〜３００ｎｍ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。
【００１２】さらに本発明の好適例では、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，イットリウムまたはゲ
ルマニウムの酸化物によるか、或いはフッ化カルシウム
により製造する。
【００１３】酸化防止または拡散抑制層は、例えば蒸着
法，スパッタリング法，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
はイットリウム 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。
【００１４】本発明による記録ディスクの記録層には、
例えば染料，ポリマ，金属，カルコゲナイドおよびフェ
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、またはテルリウムと、例えばSe, Sb, As,S, O, B
i, 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, Te75Se15Sb
5S5, Te83Se12Sb3S2, Te81Ge15As4 およびTe62Ge19As19
がある。
【００１５】本発明による記録ディスクでは、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、
情報ビッ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。
【００１６】上記合成樹脂は、前述したように光硬化交
差結合アクリレート合成樹脂とし、この合成樹脂層に設
ける光学的に読み取り可能な案内トラックの形状は、例
えば条溝状とし、情報の記録時、または情報を読み取る
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み取り可能な情報トラックを成す凹
所部分（これはヘッディングとも称される）を設けるこ
とができる。このヘッティングは、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。
【００１７】本発明のさらに他の好適な実施に当たって
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、光学的に読み取り可能な案内トラ
ッ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。
【００１８】このようにすれば、案内トラックの品質が
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、案内トラッ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、案内トラックと拡散
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、案内トラックがマスクされ、レーザ光を案内ト
ラックに追従させることができなくなるからである。
【００１９】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ッ化物のみとするのが好
適である。
【００２０】
【実施例】図１は本発明に関連する光学記録ディスクの
一例を示す断面図であり、ここに１は厚さが1.2 mm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を被着する。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。
【００２１】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、
情報ビット４を形成する。これらの情報ビット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、これらのビットの寸法は小さく、その面積は
１μｍ2 程度の大きさである。１ビット個所における記
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ットを読み取
ることができる。
【００２２】図２は同じく本発明に関連する光学記録デ
ィスクの他の例を示したものであり、この記録ディスク
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って構成
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重量％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）。
【００２３】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み取り可能な案内ト
ラック９を具えている。凹所部分１０は中間部分１１と
共に光学的に読み取り可能な構造を成し、これは例えば
読み取り時にレーザ光ビームを制御する情報を含んでい
る。ディスクの表面を破線１２にて示してある。合成樹
脂層８の上には図１のディ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には情報ビットは形成され
ない。レーザ光は基板６を経て光学構体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
射で読み取られる。読取レーザ光は位相差に基づいて条
溝にも追従する。
【００２４】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って行なう。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ット１４がこの記録層
に形成される。これらの情報ビット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。
【００２５】図３は本発明光学記録ディスクの実施例を
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の表面にはヘッディング１９を具えてい
る光学的に読み取り可能な案内トラック１８を設ける。
これらの案内トラックおよびヘッディングは図２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の厚さに被着する。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。ヘッディング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み取
られ、トラック１８には弱いレーザ光を追従させる。
【００２６】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２１
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ットが形成され
る。これらの情報ビットは弱いレーザ光により反射によ
り読み取られる。
【００２７】本発明によるディスクを老化試験、所謂耐
候試験した。この耐候試験に当たっては記録層を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。
【００２８】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す。
【００２９】図４および図５の特性図は横軸に耐候試験
の日数をプロットし、縦軸に透過率の比Ｔ／Ｔ0 をプロ
ットしたものである。
【００３０】図４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。
【００３１】図５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層を有しているガラス基板， ｄ）厚さ６０ｎｍのY2O3層を有しているガラス基板， ｅ）厚さ８０ｎｍのY2O3層を有しているガラス基板。
【００３２】耐候試験の後に、ＥＳＣＡ(Electron Spec
troscopy for Chemical Analysis)およびＲＢＳ(Ruther
ford 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濃
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か
めることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関連する光学記録ディスクの一例を示
す断面図である。
【図２】本発明に関連する光学記録ディスクの他の例を
示す接線方向の断面図である。
【図３】本発明による記録ディスクの実施例を示す接線
方向の断面図である。
【図４】耐候試験による記録層の透過率特性図である。
【図５】同じく耐候試験による記録層の透過率特性図で
ある。
【符号の説明】
１ ガラス基板 ２ 拡散防止層 ３ 記録層 ４ 情報ビット ６ ガラス基板 ７ 拡散防止層 ８ 合成樹脂層 ９ 案内トラック １０ 凹所部分 １１ 中間部分 １２ ディスク表面 １３ 記録層 １４ 情報ビット １６ ガラス基板 １７ 合成樹脂層 １８ 案内トラック １９ ヘッディング ２０ 拡散防止層 ２１ 記録層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイルヘルムス ヘルトルデス バランテ イエイン マリー リッペンス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェンフルーネヴァウツウェッハ １ (72)発明者 アドリアーン ウイルヘルムス デ ポー ルテル オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェンフルーネヴァウツウェッハ １ (72)発明者 レーンデルト ブリエンス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェンフルーネヴァウツウェッハ １

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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
    的に読み取り可能な情報ビットを形成し得る光学記録デ
    ィスクにおいて、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を前記基板の表面上に設
    け、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ッ化物製の透明
    層を被着し、前記交差結合合成樹脂製の透明層を光硬化
    交差結合アクリレート合成樹脂層とし、この合成樹脂層
    に光学的に読み取り可能な案内トラックを設けたことを
    特徴とする光学記録ディスク。
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