JPS61258351A - 光デイスク - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は光ディスクに係り、特に耐熱性および低吸湿性
のプラスチック基板を有してなる光ディスクに関する。

〔発明の背景〕

一般に、ビデオディスクやデジタルオーディオディスク
等の光ディスクの断面構造には１例えば特開昭５９−１
７８６３６号で開示されているエアーサイドイツチ方式
のものが存在する。

第２図は、その光ディスクの断面構造例を示す。

第２＠によれば、スペーサ４を介して基板３が相対机配
置され、この基板３同士によって形成される空間内に基
−板３の双方の面に中間膜（熱吸収膜ともいう）２及び
記録膜１が形成されている。

光ディスクには、上記記録膜１の種類、性質などの違い
により、また、レーザ光線等の熱エネルギーを用いて記
録膜に穴形成をおこなったり、記録膜の構造を変化させ
ることにより光の反射率を変化させるなど数多くの方式
のものが存在する。

いずれの方式においても、レーザ光線等の熱エネルギー
を用いて再生または記録および再生をおこなうものであ
ることには相違がない。

中間膜２はニトロセルロース、ビスマス系化合物、アク
リル樹脂等で構成され、熱が外部に逃げるのを防ぎレー
ザ光線の熱エネルギーの変換効率を上げている。

また、スペーサ４は金属あるいはプラスチックおよびプ
ラスチック複合材から構成されており、ギャップ調整お
よび中心駆動用軸とのマツチング等の機能を果たしてい
る。

記録膜１には光メモリディスクの場合光デイスり用の記
録材料がスパッタされている。この記録材料としてレー
ザ光線の熱エネルギーによって材料の色調が可逆的に変
えられる金属新素材例えばＡｇ−Ｚｎ（銅亜鉛）　、　
Ａｇ−ＡＭ−Ｃｕ　（銀アルミニウム銅）がある。

これら合金は、室温では例えば銀白色をしていたものが
、３００℃以上に加熱後冷却すると結晶構造が変わり、
室温でも安定したピンク色の状態を保つようになる。そ
して、再び１００〜３００℃に加熱すると、もとの銀白
色の結晶構造に戻るというように可逆的に色調が変化す
る特性をもっている。この色調の変化言い換えれば、反
射率の可逆性を利用して書き換え可能な光ディスクを得
ることができる。

上記基板３は、ビデオディスクの場合には一般にＰＭＭ
Ａ等のアクリル樹脂で構成され、オーディオディスクの
場合は一般にｐｃｍａｃポリカーボネート樹脂）もしく
はＰＭＭＡで構成され、さらに光メモリディスクの場合
には一般にＰＭＭＡもしくは強化ガラスで構成されてい
る。

しかし、上記基板材料は一長一短があり、強化ガラスは
長期の信頼性において優れているが比重が高くコストが
かさむという問題点がある。また。

プラスチック基板では比重が低く、コストが安い一方で
耐熱性および吸湿性が高く長期の信頼性が劣っていると
いう問題がある６例えばアクリル樹脂性の基板では複屈
折性は良好である一方で、耐熱性が低く、吸湿性が小さ
くなり１ｗＩ撃強度等が劣っている。

ｐｃ樹脂では、分子量を下げ、流動性を向上させること
により複屈折性に若干問題を残すものの、吸湿性、衝撃
強度等は良好であり、しかも耐熱性も熱変形温度で１３
０”Ｃ程度が要求されている記録システムにおいてはほ
ぼ問題ないと言われている。

しかし、今後光ディスクの種類が現在の再生専用、追記
タイプに加えて、消去タイプ、書換タイプへと進み、記
録材料も新しいものが開発されレーザ光線による記録、
再生時に基板がかなり高温になることが予想される。し
たがって耐熱性に劣る光ディスクはディスク基板が反っ
てしまい書き込み、読み取り時にエラーが生じる虞れが
ある。

また、長期保存の際に、吸湿性が高いと基板が水分を吸
うため基板の反りの原因となる。

特に基板として現在ビデオディスクやコンパクトディス
ク等に一般的に使用されているＰＭＭＡやｐｃ樹脂では
、耐熱性および吸水率の点で充分でなく、信頼性におい
て問題が生じていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、耐熱性および耐湿性に優れた光ディス
クを提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明はガラス転位温度が
１５５℃以上で、かつＡＳＴＭ、Ｄ−５７０法によって
測定された吸水率が０．３０％以下であるプラスチック
によって基板が構成されていることを特徴とする光ディ
スクである。

上記本発明の構成において、基板のガラス転位温度（以
下Ｔｇと称する）が１５５℃以上であるのでレーザ光線
による加熱でも変形しない。また、吸水率が０．３０％
以下であることにより、長期の信頼性に富み記録を１０
年以上保存することができる。

上記基板のガラス転位温度は耐熱性の点から言えば、好
ましくはＴｇは１７０℃以上であることが望まれる。一
方Ｔｇが１５５℃以下では、記録。

再生時にレーザ光線の熱エネルギーによって基板が加熱
され、反りが生じる虞れがある。

上記吸水率は長期の信頼性の点から言って好ましくは０
．２５％以下が良い。一方０．３０％以上だとディスク
を長期間保管している間にディスクに水分が吸収され基
板の反りや、さらに記録膜も劣化しやすい欠点が認めら
れる。

上記本発明の構成において、プラスチック基板材料とし
てはガラス転位温度が１５５℃以上で、かつ所定の吸水
率が０．３０％以下であるならどんな種類のプラスチッ
ク材料でも用いることができる。

例えばボリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、
ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエ
ーテルアミド樹脂等の熱可塑性樹脂およびテレフタル酸
系不飽和ポリエステル樹脂、エポキシノボラック樹脂等
の熱硬化性樹脂等を使用することができる。

熱可塑性樹脂製の基板は、一般に射出成形、射出圧縮成
形、圧縮成形等で作られ、一方熱硬化性樹脂製の基板は
圧縮成形および注型法等によって作られる。

上記本発明の構成において、基板はレーザ光線によって
記録、再生をおこなうため、例えば１．２ｍ１ｍの基板
において８０％以上（８２７＋＋＋ｍで測定）の透過率
が必要である。透過率としては、好ましくは９０％以上
である。透過率が８０％以下になると損失が大きくなる
ために、使用する半導体レーザのパワーを大きくしなけ
ればならない、従って、エネルギー的に不利になる。

上記本発明に係る光ディスクにおいて、中間層を有する
場合には前述したニトロセルロースやビスマス系化合物
、アクリル樹脂等の他に記録膜の種類および基板材料と
の組合せで相性の良い中間層を用いることができる。

実際にディスクを作る場合には、ディスク表面の耐摩耗
性を向上させるため１表面にハードコート等を施す必要
があり、使用条件および基板との相性を考えてＡｆｉ１
０３．Ｓｉｎ、５ｉ０２．ＴｉＯ２゜ＺｒＯ，または有
機高分子等のハードコートを適用することができる。

〔発明の実施例〕

以下実施例に基づき本発明をさらに詳しく説明する。

〈実施例１〉 ポリスルホン樹脂（Ｐ−１７００ＵＣ：Ｃ社製）で、射
出成形機を用い、　１．２　ｍｍ厚さ、φ１３０の溝付
ディスクを作製した。このディスクを、超音波つき界面
活性剤水溶液洗浄槽超音波つき超純水洗浄槽等の各種洗
浄槽を順々に通過させ、洗浄後７０〜１２０℃で１０〜
３０分加熱し充分乾燥する。

その後、スパッタ装置内で第１図に示すように中間膜（
クロム酸化物）２．記録膜（Ａ　ｇ　−Ｚ　ｒ系合金）
１、保護膜（Ａａ系酸化物）８を順々に形成し、接着剤
を、・中間膜２に塗布し基板３と貼り合わせて完成品と
した。

このような光ディスクの製法によれば、ディスクの軽量
化を図ることができ、更に射出成形方法で成形ができる
ため、ディスク基板の製造コストも安くなり、スペーサ
の一体化も可能性があり、経済性、簡略化にすぐれたも
のとなる。

このディスクの初期特性値として、トラッキング誤差信
号およびディスクの反りを測定した。さらに、このディ
スクの耐久性を調べるために、６０℃７９５％ＲＨ内の
恒温水槽に７２０時間放置後、トラッキング誤差信号と
反りを測定した。

基板組成とともに、各測定値を表１に示す。なお。

セクタ波形出力レベルはディスク評価装置を応用して、
シンクロスコープで測定した。また、ディスクの反りは
、三次元座標測定器と、低荷重センサーを用いて測定し
た。

上記表１において、トラッキング誤差信号の程度は、ト
ラッキング外れの程度をオシロスコープを観察して４段
階に分けた。すなわち、ディスクのそりの程度が、Ｏは
良好、０：やや良い、Δはやや悪い、Ｘは悪いをそれぞ
れ示す。

〈実施例２〉 基板材料としてポリ−チルイミド樹脂（ウルテムＤ４０
０１）を用いた他は実施例１と同様におこなった。その
結果を第１表に示す。

〈実施例３〉 基板材料としてボリアリレート樹脂（ユニチカＵ−４０
１５）を用いた他は実施例１と同様におこなった。その
結果を第１表に示す。

く比較例１〉 基板材料として従来のポリカーボネート樹脂（ティジン
Ａ　Ｄ−５５０３）を用いた他は実施例１と同様におこ
なった。その結果を第１表に示す。

く比較例２〉 基板材料として従来のアクリル樹脂（協和ガス化学ＴＨ
ＩＯ−１０）を用いた他は実施例１と同様におこなった
。その結果を第１表に示す。

く比較例３〉 基板材料として従来の強化ガラスを用いた他は実施例１
と同様におこなった。その結果を第１表に示す。なお、
この比較例では、 〈実施例４，５〉 基板材料としてポリスルホン樹脂（ＵＣＣ社製Ｐ　１７
００）を用い、中間膜と記録膜を実施例１と変えた以外
は実施例１と同様にしてディスクを作製しトラッキング
誤差信号および反りを測定した。

その結果を第１表に示す。

第１表によれば、実施例１〜３の各特性は非常に良好な
ものとなっている。すなわち、トラッキング誤差信号は
初期および６０℃／９５％ＲＨ。

７２０時間後でもオシロスコープでのａ察ではほぼ直線
であり誤差はなく、反りの値も２０〜２５μｍと非常に
小さいものとなっている。これは。

実施例１〜３を用いたプラスチック基板がいずれもＴｇ
が高く、シかも低吸水性によるためであると考えられる
。

また、実施例４，５は、それ種基板の温度が高くならな
い２系統の記録膜を用いた系であるが。

いずれも初期および吸湿後でも各特性は良好なものとな
っている。これにより、各実施例で示した高耐熱低吸湿
性プラスチックは、種々の記録膜システムを有する光デ
イスク基板にも応用できることが明らかとなる。

比較例３では強化ガラ不をディスク基板に用いているた
めに当然ながら初期および吸湿後でも安定した特性が得
られる。

基板にポリカーボネート樹脂およびアクリル樹脂を用い
た比較例１および比較例２では、いずれも特性値が悪い
値となっている。これはこれらの樹脂を用いた光ディス
クのＡ　ｇ　−Ｚ　ｎ系の記録膜ではレーザ光線による
記録−再生時に基板がかなり高温になり、基板の耐熱性
が不足しているために基板が反ってトラッキング誤差信
号等が悪くなったためと判断できる。また、比較例２で
は比較例１に比べて初期および吸湿後とも特性値が悪く
なっているのは耐熱性が低いことに加えて吸湿性が大き
いためと思われる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る光ディスクによれば、
基板が耐熱性および耐湿性に優れたプラスチックで構成
されているために、基板の反りが防止できる。したがっ
て、記録および再生時にエラーが生じる虞れが少なくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光ディスクの一実施例の断面構
造図、第２図は従来のエアーサンドイッチ方式の光ディ
スクの断面構造図である。 １・・・記録膜、２・・・中間膜、３・・・基板、４・
・・スペーサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板を有する光ディスクにおいて、前記基板のガラ
   ス転位温度が１５５℃以上でかつ、ＡＳＴＭ、Ｄ−５７
   ０法によつて測定された吸水率が０．０３％以下である
   プラスチックによつて構成されていることを特徴とする
   光ディスク。