JPS62139150A - Optical disk substrate - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enhance the adhesive strength between a glass substrate and a guide groove layer by providing an aminosilane primer layer on the glass substrate and further the guide groove layer for recording signals consisting of epoxy resin. CONSTITUTION:The aminosilane primer layer 2 is provided on the glass substrate 1, and the guide groove layer 3 consisting of epoxy resin is further provided. Toluene is used as a solvent, and the concn. of the primer is controlled to 5wt%. Concretely, since soda-lime glass, quartz glass, etc., are used as the substrate and the guide groove is formed by the transfer from a stamper, epoxy acrylate resin and epoxy methacrylate resin exhibiting excellent operability during the formation of the guide groove are used in addition to the heat- resistant epoxy resin. Consequently, the layers are uniformly bonded, and the optical disk having excellent resistance to heat and moisture can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザ光線等を用いて情報信号を高密度かつ高
速に光学的に記録再生する光ディスク基２　べ−７ 板に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an optical disc substrate for optically recording and reproducing information signals at high density and high speed using a laser beam or the like.

従来の技術 レーザ光線を利用して高密度な情報の記録再生を行なう
技術は既に公知であり、現在では情報の記録再生に加え
消去・書き換え可能な、いわゆる書き換え可能型光ディ
スクの研究開発の事例が報告されつつある。この書き換
え可能型光ディスクは記録再生・書き換えのメカニズム
の違いにより主に２種類に分けられる。すなわち、記録
薄膜としてｈやＳｅを主材料とするカルコゲナイド化合
物やＴｅ０ｘ（０（＊〈２　）等の酸化物を採用し、記
録薄膜からの反射率が結晶状態と非晶質状態で異なるこ
とを利用して情報を記録再生する、いわゆる相変化型光
ディスクと、記録薄膜として強磁性物質を採用し、その
磁化の方向の違いによシ反射光（または透過光）の偏光
面の回転方向が変るとう磁気カー効果（またはファラデ
ー効果）を利用して情報を記録再生する、いわゆる光磁
気ディスクである。Conventional technology The technology of recording and reproducing high-density information using laser beams is already well known, and there are currently examples of research and development of so-called rewritable optical discs that can be erased and rewritten in addition to recording and reproducing information. It is being reported. These rewritable optical discs are mainly divided into two types depending on the recording/reproducing/rewriting mechanism. That is, by using a chalcogenide compound containing h or Se as the main material or an oxide such as Te0x(0(*<2)) as the recording thin film, we have confirmed that the reflectance from the recording thin film is different between the crystalline state and the amorphous state. A so-called phase-change optical disk uses a ferromagnetic material to record and reproduce information, and a ferromagnetic material is used as the recording thin film, and the rotation direction of the polarization plane of reflected light (or transmitted light) changes depending on the direction of magnetization. This is a so-called magneto-optical disk that records and reproduces information using the magnetic Kerr effect (or Faraday effect).

ディスク構造としては相変化型光ディスク、光３　ベー
ノ 磁気ディスク共に信号記録用の案内溝を有するガラス円
盤上あるいは樹脂基板上に記録薄膜を設置し、さらに記
録簿膜保饅用のバンクカバーを設置した構造となってい
るが、現在開発されつつある記録薄膜は一般的に耐熱性
、耐湿性等の信頼性に問題があり、この観点からはガラ
ス円盤の方が優れている。ここでは案内溝を形成した円
盤を光ディスク基板と呼ぶ。この光ディスク基板を形成
する方法としては、ガラス円盤に直接案内溝を形成する
のは困難であるため一般的にはガラス円盤上に紫外線硬
化樹脂（以下ＵＶ硬化樹脂とする）を用いて案内溝層を
形成するＰｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍａｒ　１ｚａｔ　ｔｏ
ｎ法（以下２Ｐ法とする）等がある。As for the disk structure, both phase-change optical disks and optical 3-Behno magnetic disks have a recording thin film placed on a glass disk or resin substrate with guide grooves for signal recording, and a bank cover for record film preservation. However, the recording thin films currently being developed generally have problems with reliability such as heat resistance and moisture resistance, and from this point of view, glass disks are superior. Here, the disk on which the guide groove is formed is called an optical disk substrate. As a method for forming this optical disk substrate, since it is difficult to form guide grooves directly on a glass disk, generally a guide groove layer is formed using an ultraviolet curing resin (hereinafter referred to as UV curing resin) on a glass disk. Photo-Polymar 1zat to
There are methods such as n method (hereinafter referred to as 2P method).

第３図は従来の２Ｐ法によって作製した光ディスク基板
の断面図で、１１はガラス円盤、１２は案内溝層であっ
て、ガラス円盤上に樹脂製案内溝層を形成した構造にな
っている。（例えば、特開昭５８−１６３６９６号公報
、特開昭６０−４７２４５号公報）。FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical disc substrate manufactured by the conventional 2P method, in which 11 is a glass disk, 12 is a guide groove layer, and has a structure in which a resin guide groove layer is formed on the glass disk. (For example, JP-A-58-163696, JP-A-60-47245).

発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来のガラス円盤上に樹脂製案内溝層を形
成した光ディスク基板は、無機材料上に有機材料を直接
設置しているために両者の接着強度が小さく、熱劣化や
湿度劣イビにより樹脂製案内溝層のはがれやしわ、ある
いはクラック等が発生し易く、記録信号の保存特性が非
常に重要である光ディスク用の基板としては問題となる
。Problems to be Solved by the Invention However, in conventional optical disk substrates in which a resin guide groove layer is formed on a glass disk, since an organic material is directly placed on an inorganic material, the adhesive strength between the two is low and thermal deterioration occurs. The resin guide groove layer is prone to peeling, wrinkles, or cracks due to humidity and humidity, which is a problem for substrates for optical discs where recording signal preservation characteristics are extremely important.

本発明は上記問題点に鑑み、ガラス基板と案内溝層との
接着強度が大きく、熱劣化、湿度劣化をおこしにくい光
ディスク基板を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical disk substrate that has a high adhesive strength between a glass substrate and a guide groove layer and is less susceptible to thermal deterioration and humidity deterioration.

問題点を解決するための手段 本発明による光ディスク基板は前記目的を達するために
、ガラス基盤上にアミノシラン系プライマー層を設置し
、さらにエポキシ系樹脂からなる信号記録用の案内溝層
を設置したことを特徴とするものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the optical disk substrate according to the present invention includes an aminosilane primer layer provided on a glass substrate, and a signal recording guide groove layer made of epoxy resin. It is characterized by:

作　　用 本発明は、ガラス基盤上にアミノシラン系プライマー層
を設置し、さらに熱的安定性に優れた工６　ベーノ ボキシ系樹脂からなる信号記録用の案内溝層を設置して
いるので、ガラス基盤と案内溝層の接着強度が大きく、
従来の基板を使用して作製した光ディスクに比べ耐熱性
、耐湿性に優れている。尚、接着強度が増大する原因と
しては、前記プライマー中のアミノ基等がエポキシ系樹
脂中のエポキシ構造と結合し、かつメトキシ基やエトキ
シ基等がガラス上の水酸基と結合するためと考えられる
。Function The present invention has an aminosilane primer layer on a glass substrate, and a guide groove layer for signal recording made of benovoxy resin with excellent thermal stability. The adhesive strength of the guide groove layer is high,
It has superior heat resistance and moisture resistance compared to optical disks made using conventional substrates. The reason for the increase in adhesive strength is thought to be that the amino groups in the primer bond with the epoxy structure in the epoxy resin, and the methoxy groups, ethoxy groups, etc. bond with the hydroxyl groups on the glass.

実施例 以下本発明の一実施例の光ディスク基板について図面を
参照しながら説明する。EXAMPLE Hereinafter, an optical disk substrate according to an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

ガラス円盤とエポキシメタクリレート系ＵＶ硬化樹脂の
接着強度を改善するために種々のプライマーを検討した
。使用したプライマーの化学名および構造式を第１表に
示す。Various primers were investigated to improve the adhesive strength between the glass disk and the epoxy methacrylate UV curing resin. The chemical names and structural formulas of the primers used are shown in Table 1.

（＞・人工　４１台　） ６ベー／゛ ７ペー７ 溶媒としてはトルエンを使用し、プライマー濃度は５ｗ
ｔ％　とじた。なお、プライマーと溶媒の混合溶液を以
後プライマー溶液と記す。(>・Artificial 41 units) 6 base/゛7 page 7 Toluene was used as the solvent, and the primer concentration was 5 W.
t% closed. Note that the mixed solution of the primer and the solvent will be hereinafter referred to as a primer solution.

具体的実験方法を以下に示す。The specific experimental method is shown below.

基板として円盤状のガラス平板（１２０ｒｒｒｒｎφ、
１．１−）を用い、片面上にプライマー溶液をスピンコ
ードし続いて８０’Ｃのオープン中に３０分間放置して
焼き付けを行なった。このとき溶媒のトルエンはすべて
蒸発し、ガラス円盤上にはプライマーのみが残る。その
後エポキシメタクリレート系ＵＶ硬化樹脂を基板上に設
置し、紫外線を３分間照射して接着強度測定用の試料と
した。A disk-shaped glass flat plate (120rrrrnφ,
1.1-), a primer solution was spin-coded onto one side, and then baked at 80'C for 30 minutes in the open air. At this time, all of the toluene solvent evaporates, leaving only the primer on the glass disk. Thereafter, an epoxy methacrylate-based UV curing resin was placed on the substrate, and ultraviolet rays were irradiated for 3 minutes to prepare a sample for measuring adhesive strength.

接着強度の測定は上記試料においてガラス円盤とＵＶ硬
化樹脂層を強制的に剥離することによシ行なった。すな
わち、ＵＶ硬化樹脂層の上に断面が１ｃｎｉの正方形で
ある正四角柱状の冶具を接着し、ガラス円盤を固定して
おいて冶具をガラス円盤の法線方向に引張ることによシ
、ガラス円盤とＵＶ硬化樹脂層の間で強制的に面剥離さ
せ、その剥離に要する力をもって接着強度とした。The adhesive strength was measured by forcibly peeling off the glass disk and the UV-cured resin layer in the above sample. That is, by gluing a square prism-shaped jig with a square cross section of 1 cni on the UV-cured resin layer, fixing the glass disk, and pulling the jig in the normal direction of the glass disk, the glass disk can be formed. The adhesive strength was defined as the force required for the peeling.

各プライマーを使用した場合の接着強度を第１表に示す
。表中における接着強度は１０回の剥離試験結果の平均
値である。第１表より明らかなようにアミノシラン系プ
ライマーにおいてプライマーを使用しない場合の５〜７
倍程度の大きな接着強度が得られている。、これはプラ
イマー中のアミノ基と樹脂中のエポキシ構造とが充分に
結合し、かつメトキシ基あるいはエトキシ基がガラス上
の水酸基と充分に結合したためと考えられる。Table 1 shows the adhesive strength when each primer was used. The adhesive strength in the table is the average value of the results of 10 peel tests. As is clear from Table 1, 5 to 7 when no primer is used in aminosilane-based primers.
Adhesive strength approximately twice as strong was obtained. This is thought to be because the amino groups in the primer and the epoxy structure in the resin were sufficiently bonded, and the methoxy or ethoxy groups were sufficiently bonded to the hydroxyl groups on the glass.

次に本発明による光ディスク基板の一実施例の断面図を
第１図に示す。Next, FIG. 1 shows a sectional view of an embodiment of the optical disk substrate according to the present invention.

１はガラス円盤であり、ソーダ石灰ガラスや石英ガラス
等を用いる。３はエポキシ系樹脂からなる案内溝層であ
る。案内溝はスタンパ−からの転写により形成するため
に、エポキシ樹脂の耐熱性に加え、案内溝形成時の作業
性の良いエポキシアクリレート系樹脂およびエポキシメ
タクリレート系樹脂が良い。アミノシラン系プライマー
層２はガラス円盤１と案内溝層３の接着強度を増すもの
である。さら（本発明による光ディスク基板を用い９　
ページ だ光磁気ディスクの断面図を第２図に示す。第２図にお
いて、４は１２０ａφのガラス円盤、６はプライマー層
である。プライマーはＮ−β（アミノエチル）γ−アミ
ノグロピルトリメトキシシランの５ｗｔ％　　トルエン
溶液を使用し、スピンコードによりガラス円盤上に塗布
し、続いて８０℃のオーブン中に３０分間放置して焼き
付けを行なった。1 is a glass disk made of soda lime glass, quartz glass, or the like. 3 is a guide groove layer made of epoxy resin. Since the guide grooves are formed by transfer from a stamper, epoxy acrylate resins and epoxy methacrylate resins are preferred because they have good heat resistance and are easy to work with when forming guide grooves. The aminosilane primer layer 2 increases the adhesive strength between the glass disk 1 and the guide groove layer 3. Further (9 using the optical disk substrate according to the present invention)
A cross-sectional view of a page magneto-optical disk is shown in FIG. In FIG. 2, 4 is a glass disk of 120 aφ, and 6 is a primer layer. The primer used was a 5 wt% toluene solution of N-β (aminoethyl) γ-aminoglopyltrimethoxysilane, which was applied onto a glass disc using a spin cord, and then baked by leaving it in an oven at 80°C for 30 minutes. I did it.

その後エポキシメタクリレート系ＵＶ硬化樹脂を用いて
２Ｐ法によ多信号記録用の案内溝層６を形成した。強磁
性体からなる記録薄膜７は酸化による劣化を受けやすい
ためその上下に保護膜８を設置した。なお記録薄膜の組
成はＧｄ１．Ｔｂ１゜Ｆ　＠７ｓであシ、保護膜８の組
成はＳ　１０２であって、ともにスパッタリング法によ
り１１００ｎずつ形成した。Thereafter, a guide groove layer 6 for multi-signal recording was formed by the 2P method using an epoxy methacrylate UV curing resin. Since the recording thin film 7 made of ferromagnetic material is susceptible to deterioration due to oxidation, protective films 8 were provided above and below it. The composition of the recording thin film is Gd1. The composition of the protective film 8 was S102, and the thickness of each protective film 8 was 1100 nm by sputtering.

さらに上方からの湿度等の浸入を防ぐためにガラス円盤
４と同様のガラス円盤を接着剤９で固定しバックカバー
１０とした。Further, in order to prevent moisture from entering from above, a glass disk similar to the glass disk 4 was fixed with an adhesive 9 to form a back cover 10.

上記光磁気ディスクを用いて記録信号の保存試験を行な
った。信号の記録は波長８３０ｎｍの半導体レーザを周
波数Ｉ　ＭＨｚで直接変調して、９ｏ。A recording signal preservation test was conducted using the above-mentioned magneto-optical disk. The signal was recorded by directly modulating a semiconductor laser with a wavelength of 830 nm at a frequency of 1 MHz at 9°.

１ｏペー／′ ｒｐｍで回転する光磁気ディスクの１００ｍｍφの位置
に行なった。このときのバイアス磁界は３０００ｅ。The test was carried out at a position of 100 mm in diameter on a magneto-optical disk rotating at 1 rpm. The bias magnetic field at this time was 3000e.

記録レーザパワーはディスク盤面上で５ｍＷとした。ま
た再生は同じ半導体レーザのパワーを１ｍＷに低下して
行なった。The recording laser power was 5 mW on the disk surface. Further, reproduction was performed by lowering the power of the same semiconductor laser to 1 mW.

信号を記録した光磁気ディスクを６０１：９０％ＲＨ中
に放置し、記録信号の劣化度合をモニターすることによ
シ保存特性を測定した。記録信号のＣＮＲ（信号対雑音
比）の経時変化を第４図に示す。第４図中には比較のた
め作製したプライマーを使用しない光磁気ディスクにお
ける記録信号のＣＮＨの経時変化も示したが、この光磁
気ディスクの作製方法は本発明による光ディスク基板を
用して作製した光磁気ディスクと比べ、プライマー層形
成の有無を除き全く同じである。The storage characteristics were measured by leaving the magneto-optical disk on which the signal was recorded in a 601:90% RH environment and monitoring the degree of deterioration of the recorded signal. FIG. 4 shows the change over time in the CNR (signal-to-noise ratio) of the recorded signal. Figure 4 also shows the change over time in the CNH of the recorded signal in a magneto-optical disk prepared for comparison without using a primer, but this magneto-optical disk was fabricated using the optical disk substrate according to the present invention. Compared to a magneto-optical disk, it is completely the same except for the presence or absence of a primer layer.

第４図から明らかなように、不発（明による光ディスフ
基板を用いた光磁気ディスクは６０℃９０％ＲＨ中に３
０日間放置しても記録信号のＣＮＲはほとんど変化しな
い。しかし、プライマーを使用しなかった光磁気ディス
クの記録信号のＣＮＲは１１　ペー７ １０日目ぐらいより徐々に低下し始め、２０日目ぐらい
で急激に低下するのが認められる。この光磁気ディスク
の顕微鏡観察の結果、記録薄膜に無数のクラックおよび
シワが見られこれがノイズレベルを上昇させたものと考
えられる。As is clear from FIG.
Even if it is left for 0 days, the CNR of the recorded signal hardly changes. However, it is observed that the CNR of the recording signal of a magneto-optical disk in which no primer was used starts to gradually decrease from about the 10th day onward, and rapidly decreases from about the 20th day. As a result of microscopic observation of this magneto-optical disk, numerous cracks and wrinkles were observed in the recording thin film, which is thought to have increased the noise level.

発明の詳細 な説明したように本発明による光ディスク基板は、ガラ
ス円盤とエポキシ系樹脂からなる案内溝をアミノシラン
系のプライマーで強力に接着した基板であるだめに、耐
熱性・耐湿性に優れた光ディスクを提供することが可能
となる。As described in detail, the optical disk substrate according to the present invention is a substrate in which a glass disk and a guide groove made of epoxy resin are strongly bonded with an aminosilane primer. It becomes possible to provide

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例の光ディスク基板の断面図、
第２図は本発明による光ディスク基板を用いて作製した
光磁気ディスクの断面図、第３図は従来の光ディスク基
板の断面図、第４図は本発明および従来の光ディスク基
板を用いて作製した光磁気ディスクの保存状態を示す特
性図である。 １．４・・・・・・ガラス円盤、２，５・・・・・・ア
ミノシラン系プライマー層、３．θ・・・・・・案内溝
層、７・・・・・・記録薄膜、８・・・・・・保護膜、
９・・　接着剤、１ｏ・・・・・・パックカバー。FIG. 1 is a sectional view of an optical disk substrate according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view of a magneto-optical disk manufactured using an optical disk substrate according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional optical disk substrate, and FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical disk manufactured using an optical disk substrate of the present invention and a conventional optical disk substrate. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the storage state of a magnetic disk. 1.4...Glass disk, 2,5...Aminosilane primer layer, 3. θ... Guide groove layer, 7... Recording thin film, 8... Protective film,
9...Adhesive, 1o...Pack cover.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ガラス基盤上にアミノシラン系プライマー層を設
置し、さらにエポキシ系樹脂からなる信号記録用の案内
溝層を設置したことを特徴とする光ディスク基板。(1) An optical disc substrate characterized in that an aminosilane primer layer is provided on a glass substrate, and a guide groove layer for signal recording made of an epoxy resin is further provided. （２）アミノシラン系プライマーが少なくともメトキシ
基またはエトキシ基を有し、かつアミノ基を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ディスク基
板。(2) The optical disc substrate according to claim 1, wherein the aminosilane primer has at least a methoxy group or an ethoxy group, and also has an amino group. （３）エポキシ系樹脂が少なくともエポキシアクリレー
ト樹脂あるいはエポキシメタクリレート樹脂を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ディスク基
板。(3) The optical disc substrate according to claim 1, wherein the epoxy resin contains at least an epoxy acrylate resin or an epoxy methacrylate resin.