JPH0785501A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板と保護膜の密着性を向上し、媒体の耐久
性を高めた光記録媒体を提供する。 【構成】 合成樹脂基板上に、記録膜及び記録膜を覆う
有機物保護層を設けてなり、基板の端部近傍を超音波加
熱処理することにより、基板と有機物保護層とを密着さ
せたことを特徴とする光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学的記録再生が可能な
光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体は大容量の可搬性記録媒体と
して、コンピューター用の外部記憶装置等への利用が広
まりつつある。光記録媒体には大きく分けて、情報が基
板にピットとして書き込まれているＲＯＭタイプ、一回
だけユーザーが書き込み可能なライトワンスタイプ、ユ
ーザーが情報の記録消去を自由にできるリライタブルタ
イプの３種類に分けられる。

【０００３】媒体の基板には通常射出成形されたポリカ
ーボネート樹脂が用いられ、この上にスパッタリング等
を用いて反射層、記録層等の薄膜を形成する。いずれの
タイプにおいても、媒体の信頼性確保が重要であり、特
に書き込み可能なタイプにおいては記録膜の腐食を防止
するのが大きな課題となる。このため、穴開け型のライ
トワンス媒体に用いられているエアーサンドイッチタイ
プを除いて、記録膜が紫外線、熱、温度等で硬化する硬
化性の樹脂等からなる有機物の保護層で覆われているの
が普通である。

【０００４】ここで記録膜とはスパッタリング等により
作製される無機薄膜の記録層、保護層、反射層等を全て
含めている。有機物保護層の塗布には、通常スピンコー
ト法が多く用いられる。保護層の膜厚は数μｍであり、
塗布後、紫外線硬化、熱硬化、湿度硬化等により硬化さ
せる。

【０００５】有機物保護層による保護効果を充分に得る
ためには、保護層と記録膜（基板）との間に強い密着性
をもたせ、水分やガスが侵入しないことが重要である。
このため、基板の内周縁部と外周縁部を記録膜を設けて
いない領域とし、この部分において有機物保護層と基板
とが直接接するようになし、有機物保護層の成分により
基板を若干化学的に溶解すること等によって基板と有機
物保護層の密着性を確保していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こういった化
学的な密着法では密着力が弱く、高温高湿下においてし
ばしば記録膜の腐食を生じていた。また、基板と有機物
保護層の密着性は各々の化学的な活性によって変化する
ため、基板表面の吸水状態、酸化状態あるいは保護層側
の化学的状態によって密着力が変化し、高信頼性の媒体
を安定して生産を行うには非常に厳密な管理を行う必要
があった。

【０００７】さらに、近年ポリカーボネート基板の複屈
折が再生信号に与える影響が問題になっており、これを
解決するために非晶質ポリオレフィン系の基板が検討さ
れている。この場合、非晶質ポリオレフィンの本来の性
質である不活性であることが有機物保護層との密着性を
非常に弱くし、このため媒体の信頼性確保が困難であっ
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は超音波加熱を用
いることにより、基板と有機保護層の密着性を向上し、
媒体の高い信頼性を得るものである。本発明の要旨は、
合成樹脂基板上に、記録膜及び記録膜を覆う有機物保護
層を設けてなり、基板の端部近傍を超音波加熱処理する
ことにより、基板と有機物保護層とを密着させたことを
特徴とする光記録媒体に存する。

【０００９】以下、本発明をさらに詳しく説明する。本
発明に用いられる基板としては、従来から光記録媒体に
広く用いられているポリカーボネート樹脂、ポリメタク
リレート樹脂等を用いることが可能である。特に非晶質
ポリオレフィン樹脂に対して著しい効果を有する。非晶
質ポリオレフィン樹脂としては、ノルボルネン系、ジシ
クロペンタジエン系、水添ポリスチレン等が挙げられ、
例えばゼオネックス（商品名）（日本ゼオン（株）
製）、ＡＰＯ（商品名）（三井石油化学（株）製）、Ａ
ＲＴＯＮ（商品名）（日本合成ゴム（株）製）等が挙げ
られる。

【００１０】非晶質ポリオレフィン樹脂は、有機保護層
との密着性が小さく、このための記録膜の腐食が大きな
問題であったが、超音波融着によって、有機保護層との
密着性を大きく向上できる。さらに超音波融着の問題点
として、融着部分の周辺に歪を生じて光弾性効果により
複屈折が増大することが考えられるが、この点、非晶質
ポリオレフィン樹脂は、樹脂自体の固有複屈折が小さい
ため、光弾性係数が小さく、複屈折を生じ難い。

【００１１】非晶質ポリオレフィン基板と超音波溶着の
組合せは、低複屈折、低吸水性、高信頼性の全てを満足
できるという点で非常に好ましい。しかし、もちろん非
晶質ポリオレフィン樹脂以外に用いても信頼性向上の効
果が得られる。基板は、樹脂をピット、溝等を含んだ型
（スタンパー）に対して射出成形することによって作製
することができる。射出成形以外の成形法を用いること
も可能である。

【００１２】基板上には、記録膜を設ける。記録膜は、
例えば光磁気記録媒体であれば誘電体による保護層、希
土類金属と遷移金属の合金からなる磁性層、誘電体によ
る断熱層、高反射率金属からなる反射層等を通常スパッ
タリング蒸着により設ける。層構成として、反射層を設
けないもの、磁性層を多層にしたもの等も用いられる
が、本発明の効果に違いはない。

【００１３】記録膜の作製方法としてスパッタリングの
他に電子ビーム蒸着、ＣＶＤ等も挙げられる。光磁気記
録媒体以外にも相変化媒体、有機色素媒体を用いること
もできる。また、基板のピットに情報が入った再生専用
の媒体であっても、反射層金属の保護のために本発明を
用いることが可能である。

【００１４】この場合、記録膜は反射層の金属を指す。
これらの中でも、磁性層が非常に腐食しやすい光磁気記
録媒体に用いて多大な効果を得ることが可能である。記
録膜の厚さは、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度であ
る。記録膜が基板全体に縁部まで設けられている場合、
超音波加熱処理を行った際に記録膜は、基板の表面が溶
融するに従って島状に分断され、基板と有機保護層が直
接接した状態となるので保護効果は得られる。

【００１５】このような構造でも良いが、島状に分断さ
れた記録膜伝いに腐食が生じる可能性があるので、記録
膜を設ける際に内周及び外周の両方あるいはいずれか一
方に記録膜が存在しない領域を形成し、この部分を超音
波加熱処理することが好ましい。特に、基板の内周及び
外周の両方に記録膜の存在しない領域があることが好ま
しい。

【００１６】記録膜の存在しない領域は、作製時に基板
にマスクをかぶせておくことにより得られる。記録膜の
作製後、記録膜を完全に覆う有機保護層を設ける。有機
保護層は、例えばエポキシ系、ウレタン系、アクリル系
等の樹脂からなり、通常スピンコーティングで塗布され
るが、その他の方法を用いて塗布してもかまわない。

【００１７】有機保護層は、例えば紫外線硬化樹脂、熱
硬化樹脂等であり、塗布後、硬化させることが好まし
い。有機保護層の膜厚が厚すぎる場合、基板に歪を生じ
たり、硬化が内部で不十分となる等の問題が生じるた
め、５０μｍ以下とすることが好ましい。有機保護膜の
特に好ましい膜厚は、１μｍ以上２０μｍ以下である。

【００１８】有機保護層と基板との間を超音波加熱処理
して融着させるが、超音波加熱処理は基板の縁部の全周
に渡って行う。これによって、有機保護層と基板の密着
性を飛躍的に向上することができ、水分やガスの侵入を
防ぐことが可能となる。超音波融着を行うには、例え
ば、幅０．１〜１ｍｍ程度の基板の円周に合った形状の
ホーンを有機保護層に密着させて超音波を印加すること
によって行えば良い。

【００１９】この場合、有機保護層の膜厚が薄いため、
ほぼホーンの形状通り融着可能である。融着部分は多少
歪が生じるため、記録領域から０．１ｍｍ以上離れてい
ることが好ましい。また、有機保護層を完全に溶融して
破壊しないように超音波のパワーを調整することも肝要
である。

【００２０】超音波融着は基板側から超音波を印加する
ことも可能であるが、基板は通常１ｍｍ程度の厚さを持
つから、この場合は基板の融着箇所に超音波を集中する
ための幅０．１〜１ｍｍ程度のリムを形成しておくこと
が好ましい。この場合、使用するホーンの幅は若干広く
することが可能である。超音波融着は異質な物質であっ
てもある程度密着するが、当然同一の物質であれば互い
が混ざり合うことによってより密着が強くなる。

【００２１】従って、融着の際に基板と同種の材質のシ
ートを有機保護層上に設け、シートの上から超音波を印
加することにより有機保護層もろともにシートを基板に
超音波融着することも好ましい形態である。シートの厚
さは１０〜２００μｍ程度が好ましい。従来より、基板
にハブを超音波融着する技術は知られている。この場
合、ハブと基板を直接融着するのであるが、有機保護層
をハブ融着部まで形成して、ハブの融着と内周の有機保
護膜の融着を同時に行うこともできる。

【００２２】この際、ハブが傾くと記録再生に問題が生
じるため、有機保護層を均一な厚さに塗布することが肝
要である。有機保護層の超音加熱処理は内周、外周共に
行うことが好ましいが、どちらか片方だけを行うことも
可能である。また、超音加熱処理を行った光ディスクを
２枚対向させて貼合わせ、両面を使用する形態とするこ
とも可能である。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いてより詳細に説
明する。 実施例１ 基板として、ゼオネックス樹脂（商品名）（日本ゼオン
社製）よりなる厚さ１．２ｍｍ、直径８６ｍｍの円盤状
のものを用いた。記録トラックは半径２２．６ｍｍから
４１ｍｍまで設けられている。

【００２４】この基板上にスパッタリングにより、酸化
Ｔａよりなる８０ｎｍの保護層、ＴｂＦｅＣｏよりなる
２５ｎｍの記録層、窒化Ｓｉよりなる３０ｎｍの保護
層、Ａｌよりなる５０ｎｍの反射層を順次設けた。この
際、内周及び、外周にマスクを設け、半径４１．５ｍｍ
より外側及び２２ｍｍより内側には記録膜が成膜されな
いようにした。

【００２５】その後、スピンコートを用いて、有機保護
層としてアクリル系の紫外線硬化樹脂であるＳＤ−１７
（商品名）（大日本インキ製）を５μｍ塗布した。塗布
は半径２０ｍｍより外周の部分について行った。この
後、紫外線硬化装置に入れて硬化を行った。有機保護層
の上から半径２１ｍｍと半径４２ｍｍの幅０．２ｍｍで
同心円状の２本の円周よりなるホーンを接触させ、周波
数２０ｋＨｚ、３００Ｗの超音波を０．１秒発生するこ
とで有機保護層と基板の超音波融着を行った。

【００２６】得られた媒体を波長７８０ｎｍ、ＮＡ０．
５５の評価機を用いて、線速５．７ｍ／ｓ、周波数３．
７ＭＨｚで記録領域の最内周、最外周のＣ／Ｎ比を測定
し、さらに温度８５℃湿度８５％ＲＨの条件で２０００
時間の加速試験を行い、その前後でのエラーレートの変
化を測定した。その結果を表１に示す。 実施例２ 有機保護層までを実施例１と同様に作製し、その上に基
板と同一材料で内径２０ｍｍ外径４３ｍｍの厚さ５０μ
ｍのシートをのせ、実施例１同様に超音波融着を行っ
た。評価結果を表１に示す。

【００２７】実施例３ 基板をポリカーボネートとして、後は実施例１と同様に
して作製した。評価結果を表１に示す。 実施例４ 有機物保護層の塗布を半径９ｍｍより外周とする以外は
実施例１と同様に作製し、ゼオネックス樹脂に金属を埋
め込んだハブを半径１０ｍｍの位置で有機物保護層と共
に超音波融着し、外周は実施例１と同様に超音波融着を
行った。評価結果を表１に示す。

【００２８】比較例１ 有機物保護層までを実施例１と同様に作製し、超音波融
着は行わなかった。評価結果を表１に示す。 比較例２ 基板をポリカーボネートとして、後は比較例１と同様に
して作製した。評価結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】Ｃ／Ｎ比はポリカーボネート基板で超音波
融着を行ったもの（実施例３）に対し、最外周で複屈折
の増加のため若干劣化したが、さほど大きなものではな
かった。他のものについては、超音波融着によるＣ／Ｎ
比の劣化は見られなかった。実施例では加速前後のエラ
ーレートの変化が殆ど見られなかったのに対し、比較例
ではエラーレートの増加があった。特に比較例１では劣
化が激しかった。

【００３１】

【発明の効果】本発明を用いることにより、容易に基板
と保護膜の密着性を向上でき、媒体の耐久性を飛躍的に
高めることが可能である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂基板上に、記録膜及び記録膜を
   覆う有機物保護層を設けてなり、基板の端部近傍を超音
   波加熱処理することにより、基板と有機物保護層とを密
   着させたことを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 超音波加熱処理により基板と有機物保護
   層が密着した領域は、記録膜が存在せず、基板と有機物
   保護層が直接接していることを特徴とする請求項１に記
   載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 基板が中央部に開孔を有する円盤状のも
   のであり、内周縁部において、樹脂に金属が埋め込まれ
   たハブが有機物保護層と共に基板に超音波加熱により融
   着されていることを特徴とする請求項１または２に記載
   の光記録媒体。
4. 【請求項４】 有機物保護層上に基板と同種の材質から
   なるシートを被せ、超音波加熱処理することにより一体
   化したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
   記載の光記録媒体。
5. 【請求項５】 基板が非晶質ポリオレフィン樹脂からな
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
   の光記録媒体。