JPH0474688A - 光記録媒体 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、レーザ光により情報の書き込み及び／又は読
み取りが可能な光記録媒体に関するものである。

【発明の背景】

情報の記録再生方式として、これまで磁気による情報の
書き込み及び／又は読み取りを行う方式が広く用いられ
て来たが、最近に至り、レーザ光等の細かいビームを用
いて、高密度の情報の記録並びに再生を行う光記録媒体
が提案され、既に一部では実用化されて注目を集めてい
る。この方式によれば、従来の磁気記録再生方式に比較
して同一寸法の媒体に数千倍の情報を記録することが可
能であり、情報化社会において非常に有用な記録媒体で
ある。 このような光記録媒体には、光カード、ビデオディスク
、デジタルオーディオディスク、大容量静止画像ファイ
ル用及び大容量コンピュータ用ディスクメモリ等に代表
される光ディスクがある。 そして、このような光ディスクといった光記録媒体の基
本構成は、予め記録ピットや案内溝を形成した基板に反
射膜及び／又は記録膜を形成し、レーザ光を基板の一面
側から入射させ、反射膜もしくは記録膜による反射光を
受光し、この受光した光を光電変換素子で変換して情報
として再生されるのである。 光ディスクの基板には透明なガラスやポリメチルメタク
リレート、ポリカーボネート、非晶質ポリオレフィン等
のプラスチックが使用されており、記録膜や反射膜とし
ては記録再生方式に応じ種々の膜材料や膜構成が提案さ
れている。 ところで、光ディスクの基板としてガラスは非常に硬く
、傷つきにくい材料ではあるが、この為記録ピットや案
内溝等の形成が困難である。尚、ガラス基板に直接溝等
を形成するエツチング法や、ガラス基板にフォトポリマ
ーをコーティングし、型に押し付けて溝等を形成する２
Ｐ法が提案されているものの、これらの方法は量産性に
欠ける。 一方、プラスチックはマスタリング工程を経てスタンパ
を作ってしまえば、このスタンパを基にして射出成型に
より大量に生産できる利点を有している。 しかしながら、このプラスチックはガラスに比べ柔らか
い為、傷つき易く、記録膜や反射膜の形成後、基板表面
に保護膜を形成し、表面硬度を高くする必要があると言
われている。 すなわち、光ディスクへの情報の書き込み及び／又は読
み取りを行う場合、レーザ光の光ディスクへの入射面側
に傷などの損傷があるとエラーの原因となる。 そこで、かかるプラスチックを基板として用いた場合、
例えば紫外線硬化樹脂をスピンコータ法等で塗布し、硬
化させ、比較的硬度の高い透明な有機保護膜を形成した
り、透明な傷つきにくいフィルムを貼り合わせたりして
傷付きを防止している。 又、光ディスクへの情報の書き込み及び／又は読み取り
を行う場合、レーザ光の光ディスクへの入射面側に塵や
埃などが存在すると、これ、またエラーの原因となる。 この塵や埃の問題に関しては、第１の手段として基板の
射出成形段階で基板中に帯電防止剤を混入したり、第２
の手段として導電性膜の形成で帯電防止機能を持たせた
り、第３の手段として上記有機保護膜に界面活性剤や金
属あるいはカーボン等の導電性材料を添加したりする方
法が考慮される。 しかしながら、第１の方法は、記録膜、反射膜との密着
性や膜腐食の問題があり、未だ十分ではなく、又、第２
の方法の光デイスク基板表面に導電性膜を形成する場合
、傷発生の問題が起きる。 さらに、第３の方法の有機保護膜への導電性材料の添加
は、膜の不均一による光学特性の劣化や新たなゴミの発
生要因といった問題が起こり、例えば有機保護膜に界面
活性剤を混合した場合、高温高温条件下での耐久性テス
トでも判るように、界面活性剤がマイナス要因となり、
基板が曇ってしまうという問題がある。

【発明の開示】

本発明の第１の目的は、傷が付きにくく、書き込み及び
／又は読み取りにエラーが起きにくい光記録媒体を提供
することである。 本発明の第２の目的は、塵や埃が付きにくく、書き込み
及び／又は読み取りにエラーが起きにくい光記録媒体を
提供することである。 本発明の第３の目的は、生産性が高い光記録媒体を提供
することである。 上記本発明の目的は、レーザ光による情報の書き込み及
び／又は読み取りが可能な光記録媒体であって、レーザ
光の光記録媒体への入射面側には導電性を有する光透過
性粒子を含有する層が構成されてなることを特徴とする
光記録媒体によって達成される。 尚、この光記録媒体において、導電性を有する光透過性
粒子を含有する層は放射線硬化型樹脂が用いられて構成
されてなるものが好ましく、又、導電性を有する光透過
性粒子はシランカップリング剤及びチタンカップリング
剤の群の中から選ばれる少なくとも一種のもので表面処
理されてなることが好ましい。 すなわち、本発明者は、上記の問題点、特に傷付きの解
決手段として、有機保護膜の構成に着目したのである。 傷付きによる光記録媒体（光ディスク）基板の損傷は材
料であるプラスチックの硬度に依存する。 通常、光デイスク基板用のプラスチック原料はポリメチ
ルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン
等の熱可塑性樹脂が用いられており、硬度はあまり高く
ない。さらに、射出成型性や複屈折等の基板の光学特性
を考慮して、原料樹脂の分子量は比較的低いものが用い
られており、この為ますます硬度は低くなっている。従
って、通常のプラスチック製の光デイスク基板の表面は
比較的傷つき易いのである。 ところで、基板の傷付き防止の為に、射出成型以外の方
法を採用したり、原料樹脂を変更するこは、光デイスク
基板としての特性を維持する上で非常に困難であること
が判明して来た。 そこで、基板のレーザ光の入射面側に有機保護膜を形成
する技術を検討してみた。 その結果、この有機保護膜としては、すなわち丈夫で硬
い膜を形成し、傷つき防止機能を持たせる為には、有機
保護膜材料の弾性率を上げ、架橋密度を上げることが重
要で、具体的には三次元網目構造を有するような有機保
護膜を形成すれば良いことが判って来た。 そして、さらに研究を進めて行った結果、このような保
護膜形成材料としては多官能のエポキシ系材料、アクリ
ル系材料、不飽和ポリエステルなどの種々の材料が考え
られるが、中でも硬化方法の簡便さからアクリル系材料
を用いて有機保護膜を構成するのが好ましい。 例えば、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリ
レート、ｎ−ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレー
ト、２−エチルへキシルアクリレート、フェニルアクリ
レート、フェニルセロソルブアクリレート、イソボルニ
ルアクリレート、ジシクロペンタジェンオキシエチルア
クリレートなどの単官能アクリレート、ジエチレングリ
コールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアク
リレート、■、６−ヘキサンジオールジアクリレート、
ポリエチレングリコールジアクリレートなどの二官能ア
クレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリス
リトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラアクリレート、ジペンタエリスリトールへキサアクリ
レートなどの多官能アクリレートであるアクリル酸エス
テルのモノマー、ポリウレタンアクリレート、ポリエス
テルアクリレート、ポリオールアクリレート等の中から
選ばれる一種以上のモノマー又はポリマーを適宜用いて
構成したアクリル系の有機保護膜がレーザ光の光ディス
クへの入射面側に設けられていると、上記の目的が効果
的に達成される。 尚、上記アクリル系材料としてはアクリレート系のもの
しか挙げなかったが、メタクリレート系のものも含まれ
る。さらに、アクリル酸エステルモノマーに関しては、
カプロラクタム、エチレンオキサイド、プロピレンオキ
サイド等を付加したものであっても良い。 又、有機保護膜の擦傷性向上には、放射線による硬化後
の架橋密度を上げられ、三次元網目構造となりやすい多
官能のアクリレニドをベースにしたものが好ましい。そ
して、粘度調整や膜の密着性等の特性を考慮して各種ア
クリレートが混合される。 塵や埃の付着による書き込み及び／又は読み取り時のエ
ラー発生の原因は、帯電によるところが大きく、この問
題も前記傷付き防止と同時に解決する為に鋭意検討した
結果、上記の例えばアクリル系材料に帯電防止機能を有
する導電性の光透過性微粒子を混合し、例えば紫外線や
電子線といった放射線により硬化させれば、静電気によ
る塵や埃などの付着も防止できることが見出された。 尚、このような導電性の光透過性微粒子としては、例え
ば酸化インジウム、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸
化スズアンチモン、酸化スズカドミウム、フッ化酸化ス
ズ、酸化亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム等が挙げられる。 上記のような微粒子をアクリル系材料に混合した場合、
微粒子の凝集や沈降の現象が起き易いので、シランカッ
プング剤やチタンカップリング剤により微粒子を表面処
理しておくことが好ましい。 このようなシランカップリング剤としては、γ−（２−
アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｔ
−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、Ｔ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン、Ｔ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン
、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルト
リメトキシシラン等が挙げられ、又、チタンカップリン
グ剤としてはテトラ−１−プロポキシチタン、テトラ−
ｎ−ブトキシチタン、チタニウムステアレート、イソプ
ロピルトリメチルメタクリルチタネート、ジメタクリル
エチレンナタネート、イソプロピルトリアクリルチタネ
ート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソ
プロピルトリステアロイルチタネート等が挙げられる。 そして、このようなシランカップング剤やチタンカップ
リング剤が添加されてなるベンゼン、トルエン、キシレ
ン、メチルエチルケトン等の不活性な有機溶媒の中に、
上記導電性の光透過性微粒子を添加、混合、攪拌するこ
とにより、導電性の光透過性微粒子表面にシランカップ
ング剤やチタンカップリング剤が吸着し、表面処理は完
了する。 尚、シランカップング剤やチタンカップリング剤の使用
量は、導電性の光透過性微粒子１００重量部に対して約
１〜１０重量部の程度である。 このカップリング剤により表面処理された微粒子を、多
官能ベースのアクリル系材料と均一に混合し、スピンコ
ータ法などによって光デイスク基板上に塗布し、紫外線
や電子線で硬化させれば、本発明になる光記録媒体が得
られる。 紫外線硬化の場合には、１−ヒドロキシシクロへキシル
フェニルケトン、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベ
ンゾインエチルエーテル等の光重合開始剤を添加してお
く。 尚、導電性の光透過性微粒子がアクリル系材料のような
有機樹脂材料中に含有される割合については１０〜７０
重量％程度であり、帯電防止特性の点から考慮すれば導
電性の光透過性微粒子は多い方が好ましく、しかしなが
ら均一分散の点から考慮すれば多くない方が好ましく、
このような点から約２０〜５０重量％程度が好ましい。 そして、上記のように構成されてなる本発明の光記録媒
体は、傷が付きにくく、かつ、塵や埃が付きにくく、書
き込み及び／又は読み取りにエラーが起きにくいもので
あり、さらにこの光記録媒体は生産性良く得られるもの
である。 τ実施例１】 第１図は、本発明に係る光記録媒体の１実施例を示す概
略断面図である。 同図中、１は記録ビットや案内溝、２は記録ピットや案
内溝１を形成した基板、３は反射膜又は記録膜、４は保
護膜、５は本発明の特長を持たらす有機保護膜であり、
レーザ光を基板２の上側から入射させ、反射膜もしくは
記録［１３による反射光を受光し、この受光した光を光
電変換素子で変換して情報として再生されるように構成
されたものである。 尚、記録膜３は、追記型ディスク用には、例えばフタロ
シアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、シアニン系
色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素、ベ
ンゼンジチオール金属錯体系色素など半導体レーザの発
振波長領域に吸収能と反射特性を有する色素を、基板材
料を熔解しない溶媒に溶解し塗布するか、あるいは蒸着
させ、通常２０〜５００ｎｍの厚さの薄膜を形成させる
ことで構成できる。 この場合、色素と共に可溶の樹脂成分を混合使用しても
よく、又、異なる種類の色素薄膜を積層してもよい。 書換可能型ディスクでは、ＳｉＮ　、　ＡＩＮ　、　Ｓ
ｉｎｇ等の誘電体膜を１０〜２００　ｎｍの厚さに形成
後ＴｂＦｅＣｏ等の希土類遷移金属薄膜を２０〜１１０
０ｎの厚さ形成させ、さらに保護膜としてＳｉＮ　、　
ＡＩＮ、ＳｉＯ□等を２０〜１１００ｎの厚さにスパッ
タリング等の方法で形成させる。 上記の構成は、−船釣な光磁気記録媒体のものであり、
直線偏光のレーザを入射させ、その時のカー回転角を利
用して情報を書込又は読み取るものである。 又、反射膜は、例えばアルミニウム材料などを蒸着させ
ることで構成できる。 この光記録媒体の基板２の有機保護膜５は以下の工程に
より作製された。 すなわち、紫外線硬化ハードコート剤（大日本インキ化
学工業■製ＥＸ−７０４）７０重量部と沈降防止処理し
た酸化スズアンチモン微粒子３０重量部とを均一に混合
し、スピンコータ法により所定厚塗布し、その後紫外線
照射を行った。尚、ハードコート剤には光重合開始剤及
び光増感剤が含まれているから新たな添加はしない。 このようにして構成された光ディスクの特性を調べる為
、有機保護膜５と同じ構成の有機保護膜を１０ＩＪｍ厚
設けたポリカーボネート基板の引っ掻きテストをスチー
ルウールで行ったが、基板材料であるポリカーボネート
を直接擦るのに比べ、引っ掻き傷は著しく少なかった。 又、塵や埃の付着性を示す帯電防止特性を調べる為、表
面電気抵抗を測定したところ、本実施例のものは酸化ス
ズアンチモン微粒子を混合させずに紫外線硬化ハードコ
ート剤（ＥＸ−７０４）のみを塗布して有機保護膜を形
成したものに比べて、−段と表面電気抵抗値が低く、塵
や埃の付着しにくいものであった。 さらに、光透過率も良いものであった。

【実施例２】 実施例１における有機保護膜５の構成材料として、次の
ものを用いた。 ペンタエリストールトリアクリレート４０重量部、トリ
メチロールプロパン３５重量部、ウレタンアクリレート
１０重量部、ジエチレングリコールジアクリレー）１２
重量部と光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロへキ
シルフェニルケトン３％を混合し、紫外線硬化型の樹脂
を調整する。 そして、ｒ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリ
エトキシシラン３重量部を用いてシランカップリング処
理した酸化インジウムスズ微粒子２０重量部と、前記の
紫外線硬化型樹脂８０重量部とを均一に混合し、実施例
１と同様にして行った。 引っ掻きテスト、塵や埃の付着性を示す帯電防止特性及
び光透過率の特性は、実施例１の場合と同様価れたもの
であった。

【実施例３】 実施例２において、γ−（２−アミノエチル）アミノプ
ロピルトリエトキシシランの代わりに、テトラ−１−プ
ロポキシチタンを３重量部用いてチタンカップリング処
理した酸化スズ微粒子３５重量部と、実施例２の紫外線
硬化型樹脂６５重量部とを均一に混合し、実施例２と同
様にして行った。 引っ掻きテスト、塵や埃の付着性を示す帯電防止特性及
び光透過率の特性は、実施例２の場合と同様価れたもの
であった。

【効果】

本発明に係る光記録媒体は、レーザ光による情報の書き
込み及び／又は読み取りが可能な光記録媒体であって、
レーザ光の光記録媒体への入射面側には導電性を有する
光透過性粒子を含有する層が構成されてなるので、書き
込み及び／又は読み取り時に発生するエラーの原因であ
る傷付きや、埃、塵の付着を効果的に防止でき、かつ、
導電性を有する層は透明性に優れており、高品質の光記
録媒体を生産性良く提供できる特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光記録媒体の１実施例の断面概
略図である。 １・・・記録ピット、２・・・基板、 ３・・・反射膜又は記録膜、４・・・保護膜、５・・・
有機保護膜。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光による情報の書き込み及び／又は読み取
   りが可能な光記録媒体であって、レーザ光の光記録媒体
   への入射面側には導電性を有する光透過性粒子を含有す
   る層が構成されてなることを特徴とする光記録媒体。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の光記録媒体において
   、導電性を有する光透過性粒子を含有する層は、放射線
   硬化型樹脂が用いられて構成されてなるもの。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光記録媒
   体において、導電性を有する光透過性粒子は、シランカ
   ップリング剤及びチタンカップリング剤の群の中から選
   ばれる少なくとも一種のもので表面処理されてなるもの
   。