(57)【要約】【課題】寸法安定性が向上しチルトの低減したデータ記憶媒体の提供。【解決手段】本発明は、データ記憶媒体、特に記憶媒体における全体的平坦度を制御するために１以上の高モジュラス層を用いたデータ記憶媒体に関する。光記憶媒体の寸法安定性を改良するための層を有する非対称光記憶媒体は、１以上の基板層、１以上のデータ層、１以上の高モジュラス層及び１以上の薄膜層を含む。非対称光記憶媒体のチルトを低下させる方法では、光記憶媒体の方向安定性が増するように光記憶媒体に高モジュラス層を付加する付加段階を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体の方向安定性を改良する層を含む非対称光記憶媒体。
【請求項２】
前記層が高モジュラス層である、請求項１記載の光記憶媒体。
【請求項３】
前記高モジュラス層が、紫外線硬化性材料を含む、請求項２記載の光記憶媒体。
【請求項４】
前記材料が、アクリレート、エポキシ、シリコーン−アクリレート、ウレタン及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上のものを含む、請求項３記載の光記憶媒体。
【請求項５】
前記高モジュラス層が、熱硬化性材料を含む、請求項２記載の光記憶媒体。
【請求項６】
前記材料が、シリコーンハードコート、加水分解性シランを有するシリカ、エポキシ、ウレタン、イミド、シロキサン及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上のものを含む、請求項５記載の光記憶媒体。
【請求項７】
前記アクリレートが、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−ポリイミドコポリマー、メチルメタクリレート−シリコーンコポリマー及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上のものである、請求項４記載の光記憶媒体。
【請求項８】
前記高モジュラス層がデータ層と直接接している、請求項２記載の光記憶媒体。
【請求項９】
前記高モジュラス層が薄膜層と直接接している、請求項２記載の光記憶媒体。
【請求項１０】
前記高モジュラス層の厚さが約０．０１〜約５０マイクロメートル（μｍ）である、請求項２記載の光記憶媒体。
【請求項１１】
前記高モジュラス層が、基板のモジュラス以上のモジュラスを有する、請求項２記載の光記憶媒体。
【請求項１２】
１以上の基板層、
基板層と直接接した１以上のデータ層、
データ層と直接接した１以上の高モジュラス層、及び
高モジュラス層と直接接した１以上の薄膜層
を含んでなる非対称光記憶媒体。
【請求項１３】
基板層が、熱可塑性材料、熱硬化性材料及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上のものからなるポリマー材料である、請求項１２記載の光記憶媒体。
【請求項１４】
前記熱可塑性材料が、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリケトン、ポリアミド、芳香族ポリエーテル、ポリエーテル−スルホン、ポリエーテル−イミド、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド及びこれらの組合せからなる群から選択されるものである、請求項１３記載の光記憶媒体。
【請求項１５】
データ層が、熱可塑性材料、熱硬化性材料及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上のものを含む、請求項１２記載の光記憶媒体。
【請求項１６】
高モジュラス層が、熱可塑性材料、熱硬化性材料及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上のものを含む、請求項１２記載の光記憶媒体。
【請求項１７】
前記薄膜層が、ホモポリマー、コポリマー、熱可塑性材料、熱硬化性材料及びこれらの混合物からなる群から選択される１種以上のものを含む、請求項１２記載の光記憶媒体。
【請求項１８】
前記熱硬化性材料がスピンコートされたものである、請求項１７記載の光記憶媒体。
【請求項１９】
光記憶媒体に高モジュラス層を付加することにより媒体の方向安定性を増大させる付加段階を含んでなる、非対称光記憶媒体のチルトを低下させる方法。
【請求項２０】
前記光記憶媒体が、
１以上の基板層、
基板層と直接接した１以上のデータ層、
データ層と直接接した１以上の高モジュラス層、及び
高モジュラス層と直接接した１以上の薄膜層
を含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、データ記憶媒体に関し、具体的には、データ記憶媒体の全体的平坦度の制御に用いられる１以上の高モジュラス層を含む光記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ記憶技術、例えば、特に限定されないが、読取専用媒体、追記型媒体、書換可能媒体、デジタルバーサタイル媒体及び光磁気（ＭＯ）媒体などを改良するには、光データ記憶媒体のデータ記憶密度を増大することが望ましい。
【０００３】
最新技術、例えば、特に限定されないが、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）並びにデジタルビデオレコーダー（ＤＶＲ）のような短期及び長期データアーカイブ用の高密度データディスクに対応すべく光データ記憶媒体のデータ記憶密度が増大するにつれて、光データ記憶装置の透明部品に対する設計要件は一段と厳しいものになっている。読取及び書込波長が次第に短波長化しつつある光ディスクは、光データ記憶装置の分野で熱心に研究されている対象である。データ記憶装置の物理的性質を最適化するための材料及び方法が絶えず求められている。光データ記憶媒体用の材料に対する設計要件としては、ディスクの平坦さ（例えば、チルト）、水による歪み、低い複屈折、高い透明性、耐熱性、延性、高い純度及び媒体の均質性（例えば、粒子状物の濃度）などがある。現在使われている材料はこれらの特性の１以上に欠けていることが分かっており、光データ記憶媒体の高データ記憶密度化を達成するために新しい材料が必要とされている。チルトともいわれるディスクの平坦さは、高いデータ記憶密度用途に必要とされる極めて重要な性質である。従って、寸法安定性が向上しチルトの低減したデータ記憶媒体に対して長い間要望されながら未だ満足されていないニーズが存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態では、本発明は、光記憶媒体の寸法安定性を改良する層を有する非対称光記憶媒体に関するもので、当該非対称光記憶媒体は１以上の基板層、１以上のデータ層、１以上の高モジュラス層及び１以上の薄膜層を含む。
【０００５】
別の実施形態では、本願は、非対称光記憶媒体のチルトを低下させる方法に関しており、この方法は、光記憶媒体の方向安定性が増するように光記憶媒体に高モジュラス層を付加するという付加段階を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の様々な特徴、態様及び利点は以下の詳細な説明、前掲の特許請求の範囲及び添付の図面を参照すると明らかになろう。
【０００７】
本明細書では、データ用記憶媒体としてのポリマー材料の用途について開示する。本発明の一実施形態では、データ用記憶媒体（図１のパーツ１０、図２のパーツ６０）は、１以上の基板層、この基板層と直接接した１以上のデータ層、１以上の高モジュラス層及び１以上の薄膜層を含む複数の層からなる。本明細書で使用する「高モジュラス」という用語は、通例約１ギガパスカル（Ｇｐａ）を超える引張モジュラス（弾性率）をいう。この高モジュラス層は、データ記憶媒体のチルトを低下させてデータ記憶媒体の寸法安定性を効果的に増大させる。本明細書で使用する「チルト」という用語は、データ記憶媒体が水平軸上で曲がる径方向度数をいい、通例、記憶媒体の外径における垂直偏差として測定される。通例、チルトは、度で測定した（レーザービームの偏差）の半分である。
【０００８】
本発明では、典型的なデータ記憶媒体は、一般にそのデータ記憶媒体の個々の性質及び要件に応じて様々な厚さの被覆水平層内に組み入れられた複数のポリマー部品からなる。データ記憶媒体の主要な部品は基板層（図１のパーツ２０、図２のパーツ７０）である。この基板層は通例、熱可塑性材料、熱硬化性材料及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上のものからなるポリマー材料で構成される。付加ポリマー及び縮合ポリマーのいずれも本発明に適している。本明細書で使用する「熱可塑性ポリマー」という用語は、当技術分野で熱可塑性樹脂ともいわれるが、繰り返し、加熱すると軟化し冷却すると硬化する高分子構造を有する材料と定義される。熱可塑性材料ポリマーの代表的な例としては、特に限定されないが、スチレン系、アクリル系、ポリエチレン系、ビニル系、ナイロン系及びフルオロカーボン系がある。本明細書で使用する「熱硬化性ポリマー」という用語は、当技術分野で熱硬化性樹脂ともいわれるが、最初に加圧下で加熱すると固化することができるがその元々の特性を損なうことなく再融解または再成形することができない材料と定義される。熱硬化性ポリマーの代表的な例としては、特に限定されないが、エポキシド系、メラミン系、フェノール系及び尿素系がある。基板層として適切な熱可塑性材料ポリマーの代表的な例としては、特に限定されないが、オレフィン系ポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン及びこれらのコポリマー）、ポリメチルペンタン、ジエン系ポリマー（例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン及びこれらのコポリマー）、不飽和カルボン酸のポリマー及びその機能性誘導体（例えば、ポリ（アルキルアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート）、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル及びポリアクリル酸のようなアクリル系ポリマー）、アルケニル芳香族ポリマー（例えば、ポリスチレン系、ポリ−α−メチルスチレン系、ポリビニルトルエン及びゴム変性ポリスチレン）、ポリアミド（例えば、ナイロン−６、ナイロン−６，６、ナイロン−１，１及びナイロン−１，２）、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリアリーレンエーテルのようなポリエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアリーレンスルフィド、ポリスルホン、ポリスルフィドスルホン、並びに液晶ポリマーがある。一実施形態では、基板層は熱可塑性ポリエステルからなる。熱可塑性ポリエステルの適切な例としては、特に限定されないが、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）、ポリ（１，３−プロピレンテレフタレート）、ポリ（シクロヘキサンジメタノールテレフタレート）、ポリ（シクロヘキサンジメタノール−コ−エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリ（ブチレンナフタレート）及びポリアリーレートがある。
【０００９】
別の実施形態では、基板層は熱可塑性エラストマー性ポリエステル（ＴＰＥ）からなる。本明細書中で定義されているように、熱可塑性エラストマーは、熱可塑性材料として加工処理することができるが従来の熱硬化性樹脂の性質を幾つか保有している材料である。熱可塑性エラストマー性ポリエステルの適切な例としては、特に限定されないが、ポリエーテルエステル、ポリ（アルキレンテレフタレート）、ポリ［エチレンテレフタレート］、ポリ［ブチレンテレフタレート］、ポリ（アルキレンオキシド）のソフト−ブロックセグメント、特にポリ（エチレンオキシド）及びポリ（ブチレンオキシド）のセグメントを含有するポリエーテルエステル、芳香族ジイソシアネートとジカルボン酸との縮合によって合成されるもののようなポリエステルアミド、並びにカルボン酸末端基を有するポリエステルがある。
【００１０】
場合によって、基板層はさらに、１以上の誘電体層、１以上の絶縁層又はこれらの組合せを含むことができる。ヒートコントローラーとして用いられることが多い誘電体層（１以上）は、通例厚さが約２００〜約１０００Åである。適切な誘電体層としては、特に限定されないが、窒化物層（例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム）、酸化物層（例えば、酸化アルミニウム）、炭化物層（例えば、炭化ケイ素）及び以上のものを１種以上含む組合せ、並びに周囲の層と反応性のないあらゆる適合性材料がある。
【００１１】
本発明では、典型的なデータ記憶媒体はさらに、１以上のデータ層（図１のパーツ３０、図２のパーツ８０）を含んでいる。通例反射性金属層からなるこのデータ層は、光学層、磁気層、光磁気層のような取り出し可能なデータを記憶することができるあらゆる材料から作成することができる。典型的なデータ層の厚さは約６００オングストローム（Å）までとすることができる。一実施形態では、このデータ層の厚さは約３００Å以下である。データ記憶媒体上に記憶させる情報は、データ層の表面に直接刻印することもできるし、又は基板層の表面上に付着させた感光性、感熱性若しくは磁気感受性媒体に記憶させることもできる。適切なデータ記憶層は通例、特に限定されないが、酸化物（例えば、酸化ケイ素）、希土類元素−遷移金属合金、ニッケル、コバルト、クロム、タンタル、白金、テルビウム、ガドリニウム、鉄、ホウ素、有機染料（例えば、シアニン又はフタロシアニン系染料）、無機相変化化合物（例えば、ＴｅＳｅＳｎ又はＩｎＡｇＳｂ）及び以上のものを１種以上含むあらゆる合金若しくは組合せからなる群から選択される１種以上の材料からなる。
【００１２】
反射性金属層（１以上）は、データの取り出しを可能にするのに充分な量のエネルギーを反射するのに充分な厚さでなければならない。通例、反射性層の厚さは約７００Å以下である。一実施形態では、反射層の厚さは約３００〜約６００Åである。適切な反射層としては、特に限定されないが、アルミニウム、銀、金、チタン、並びに以上のものを１種以上含む合金及び混合物がある。データ記憶層（１以上）、誘電体層（１以上）、保護層（１以上）及び反射層（１以上）に加えて、潤滑層（１以上）、接着層（１以上）などのような他の層を使用することができる。適切な潤滑層としては、特に限定されないが、フルオロオイル及びグリースのようなフルオロ化合物がある。
【００１３】
本発明では、典型的なデータ記憶媒体はさらに、１以上の高モジュラス層（図１のパーツ４０、図２のパーツ１００）を含んでいる。本発明の一実施形態では、適切な高モジュラス層は通例、熱硬化性又は紫外（ＵＶ）放射線硬化性又は当業者に公知の方法で硬化させることができる熱硬化性ポリマーからなる。本発明の別の実施形態では、高モジュラス層は熱可塑性ポリマーからなる。本発明のさらに別の実施形態では、高モジュラス層は熱硬化性ポリマーと熱可塑性ポリマーの組合せからなる。通例、この高モジュラス層はスピンコート法によって記憶媒体に設けられるが、溶射、スパッタリング及びプラズマ蒸着（特に限定されない）のような当業者に公知のいずれかの方法を用いて約０．５〜約３０ミクロンの範囲の厚さを有する高モジュラス層をデータ記憶媒体上に設けることができる。熱硬化性ポリマーの代表的な例としては、特に限定されないが、シリコーン系ポリマー、ポリフェニレンエーテル、エポキシ、シアネートエステル、不飽和ポリエステル、多機能性アリル材料、ジアリルフタレート、アクリル系、アルキド、フェノール−ホルムアルデヒド、ノボラック、レゾール、ビスマレイミド、メラミン−ホルムアルデヒド、尿素−ホルムアルデヒド、ベンゾシクロブタン、ヒドロキシメチルフラン、イソシアネート及びこれらの組合せがある。一実施形態では、熱硬化性ポリマーはさらに、特に限定されないが、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド又はポリエステルのような１種以上の熱可塑性ポリマーを含む。通例、この高モジュラス層はコポリカーボネートエステルである。熱可塑性ポリマーは通例、熱硬化性材料の硬化前に熱硬化性モノマー混合物と混合する。さらに、高モジュラス層は、感圧性接着剤の積層工程中に付加してもよい。
【００１４】
現在のところ、記憶媒体の寸法は、業界で、現在利用可能なデータ記憶媒体読取・書込装置で使用できるように規定されている。データ記憶媒体は通例、内径が約１５〜約４０ｍｍの範囲で、外径が約６５〜約１３０ｍｍの範囲であり、基板の厚さは約０．４〜約２．５ｍｍの範囲で、約１．２ｍｍ以下の厚さが通例好ましい。必要であれば、他の直径及び厚さを使用して、より堅い構造を得ることができる。
【００１５】
本明細書に記載した記憶媒体は、従来の光学、光磁気及び磁気システムに使用することができ、またより高品質の記憶媒体、面積密度又はこれらの組合せを要求する先進システムで使用することができる。使用中記憶媒体は、エネルギー（例えば、磁気、光、電気又はこれらの組合せ）がデータ記憶媒体に入射するエネルギー場の形態でデータ層と接触するように、読取／書込装置に対して配置される。このエネルギー場は記憶媒体上に配置されたデータ層（１以上）と接触する。エネルギー場は記憶媒体内に物理的又は化学的変化を生じさせて、データ層上のその点にエネルギーの入射を記録する。例えば、入射磁場でデータ層内の磁区の配向を変化させてもよいし、或いは、入射光ビームがデータ層でその光により加熱される接触点で相変態を起こしてもよい。
【００１６】
記憶媒体を製造するには数多くの方法を使用することができ、例えば、特に限定されないが、射出成形、発泡法、スパッタリング、プラズマ蒸着、真空蒸着、電着、スピンコート法、吹き付け塗装、メニスカスコーティング、データスタンピング、エンボス加工、表面研磨、固定、積層、回転成形、ツーショット成形、共射出、フィルムのオーバーモールド成形、超微細発泡成形及びこれらの組合せがある。一実施形態では、使用する技術により、所望の特徴、例えば孔及び溝を有する基板をその場で製造することが可能である。かかる方法の一つは、本明細書で定義した溶融ポリマーで金型を充填する射出成形−圧縮技術からなる。金型にはプリフォーム又はインサートを入れておいてもよい。ポリマーを冷却し、少なくとも一部は溶融状態にあるうちに圧縮して、基板の所望の部分、すなわち片面又は両面上の所望の領域に、螺旋状  同心状その他の配向に配列された所望の表面特徴、例えば孔及び溝を刻印する。その後基板を室温に冷却する。
【実施例】
【００１７】
特許請求の範囲に記載の本発明を実施する際のさらなる指針を当業者に提供するために以下に実施例を挙げる。これらの実施例は単に本発明を代表するものである。従って、以下の実施例は、いかなる意味でも、特許請求の範囲に記載の本発明を限定するものではない。
【００１８】
実施例
円形のデータ記憶ディスクを以下のようにして製造した。４，４’−イソプロピリデンジフェノール−ポリカーボネートポリマー（ＢＰＡ−ＰＣ）の基板層を成形して、厚さ約１．１ｍｍ、内側半径約１５ｍｍ及び外側半径約１２０ｍｍの円形ディスクとした。このＢＰＡ−ＰＣ基板ディスクの一表面に厚さ約５００オングストロームの金属データ層をスパッタリングした。これらのディスクの金属データ層上に表１に記載した様々な厚さのアクリルラッカー層（Ｄａｉｃｕｒｅ  ＳＤ−６９８）をスピンコートし、ＵＶ線を用いてこのラッカーを硬化させた。厚さ約７５ミクロンのコ−ポリカーボネート−エステルの薄膜を、無視できる程度のモジュラスを有する厚さ２５ミクロンの感圧接着剤を用いて、ディスクのアクリル層に接合して、図２に示したのと同様な層構成の円形データ記憶ディスクを得た。これらのデータ記憶ディスクを湿度約５０％の雰囲気中で平衡化させた。次に、データ記憶ディスクを、この初期湿度約５０％の第１の雰囲気から湿度約９０％の第２の雰囲気に移した。ディスクを９０％の湿度で平衡化させながらデータ記憶ディスクのチルトを半径５５ｍｍで経時的に測定した。様々な厚さでスピンコートした高モジュラス層を有するデータ記憶ディスクについて、ディスクを湿度９０％の雰囲気に再平衡化させながらその動的期間にわたって測定した最大ラジアルチルトの結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
2005502154.tif 000003
【００２０】
表１の結果に示されているように、高モジュラスラッカー層をデータ記憶ディスクに付加すると、データ記憶ディスクが第１の湿度レベルから第２の湿度レベルに平衡化する動的期間の間のディスクのラジアルチルトが低下する。
【００２１】
本発明を例示し説明して来たが、本発明の思想からいかなる意味でも逸脱することなく様々な修正及び置換をなすことができるので、本発明が本明細書に示した詳細に限定されるものではない。すなわち、本明細書に開示した本発明のさらなる修正及び等価物が通常以上の実験をすることなく当業者には明らかであり、従ってかかる修正及び等価物は特許請求の範囲に定義する本発明の思想と範囲内に入るものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本データ記憶媒体の一実施形態（１０）の断面図であり、この媒体は、データ層（３０）と直接接した基板層（２０）、薄膜層（４０）と直接接したデータ層（３０）及び高モジュラス層（５０）と直接接した薄膜層（４０）からなる。
【図２】図２は、本データ記憶媒体の別の実施形態（６０）の断面図であり、この媒体は、データ層（８０）と直接接した基板層（７０）、高モジュラス層（９０）と直接接したデータ層（８０）及び薄膜層（１００）と直接接した高モジュラス層（９０）からなる。
【符号の説明】
【００２３】
１０、６０  データ記憶媒体
２０、７０  基板層
３０、８０  データ層
４０、１００  薄膜層
５０、９０  高モジュラス層
【図１】
2005502154.tif 000004
【図２】
2005502154.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2005502154.tif 000006
2005502154.tif 000007
2005502154.tif 000008
2005502154.tif 000009
2005502154.tif 000010
2005502154.tif 000011
2005502154.tif 000012
2005502154.tif 000013
2005502154.tif 000014
2005502154.tif 000015
2005502154.tif 000016
2005502154.tif 000017
2005502154.tif 000018
2005502154.tif 000019
2005502154.tif 000020
【国際調査報告】
2005502154.tif 000021
2005502154.tif 000022
2005502154.tif 000023