JP2002025109A

JP2002025109A - 情報記録ディスク

Info

Publication number: JP2002025109A
Application number: JP2000209222A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hirata; 弘之平田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2002-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ハブを内周部に保持できる構造の情報記録デ
ィスクにおいて、基板内の応力の発生による複屈折を防
ぎ、読み取りエラーが少なく、小径サイズの情報記録デ
ィスクを提供する。【解決手段】円盤状の基体の中央部にハブが収容され
る円柱状の凹部を有し、該凹部の底面にスピンドルが挿
入される孔が基体と同軸状に形成された情報記録ディス
クにおいて、最内周の情報記録領域が半径１６ｍｍ以下
の領域に設けられ、情報記録領域における基板厚みが
０.３ｍｍ以上、０.７ｍｍ以下であり、情報記録領域と
凹部との間に情報記録領域における基板厚みの７５％以
下の厚みになるように環状凹部を少なくとも一箇所以
上、基体と同軸上に形成した情報記録ディスク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は射出成形されて製造
される光ディスク、相変化ディスク、光磁気ディスク等
の情報記録ディスクの中でも特に高記録密度化が可能な
薄板構造の基板で、小型で光学的な異方性の少ない情報
記録ディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年提案されているＤＶＤ(Dedital Ver
satile Disk)やＡＳＭＯ(Advanced Storage Magneto Op
tical Disk)に代表される情報記録ディスクでは、レー
ザー光を短波長化すると共にレンズの開口率となるＮＡ
(Numerical Aperture)を０.６以上に高めてレーザー光
を絞り込むことにより、高記録密度化を達成している。
この場合、ディスクの傾きによって発生するコマ収差を
抑える目的で基板厚みを従来の光ディスクの主流であっ
た１.２ｍｍ厚から０.６ｍｍ厚へと薄型化している。ま
た、研究、開発レベルにおいては更なる高記録密度化を
達成する為に、ＮＡを高めると共に基板厚みは０.５ｍ
ｍ、０.４ｍｍとより薄型化の検討が進められている。

【０００３】一方で、この薄型化によってディスクの剛
性低下は避けられず、特にＡＳＭＯに代表される光パル
ス磁界変調方式の情報記録ディスクでは、スパイラル状
の案内溝を設けた記録面上に記録膜を積層させ、この記
録膜上に紫外線硬化樹脂を約０.０１ｍｍ形成したその
上を、磁気ヘッドが浮上することによって磁場を印加さ
せる為に製品形態が単板構造とならざるを得ない。この
点が現在市場に普及しているＤＶＤが貼り合わされて
１.２ｍｍ厚構造になる点と大きく異にしており、実用
化においては薄板単板構造でも基板剛性を確保出来る比
較的小径サイズの情報記録ディスクがデジタルカメラや
情報端末等の携帯機器用途として提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、単板構造
の薄板ディスクでは基板剛性を確保する上で比較的小径
サイズのものが適しており、更により薄板化に伴って、
内周部分にハブを収納する凹部を形成することにより、
基体自体に段差部を設け、この段差によって基板剛性を
高めることが可能である。この場合、射出成形される基
板はこの凹部による厚み方向の段差により射出成形中の
樹脂の流路が妨げられ、この部分において局部的な応力
を発生しながら成形される為、記録領域において光学的
な異方性、即ち複屈折を生じてしまう。特に高ＮＡ化さ
れ、薄板構造であればある程、複屈折の発生はより顕著
となって、信号の記録再生時に受光素子の光量に変動を
来し、信号の読み取りエラーを生じてしまう。特にディ
スクの内周部分ではこの傾向が更に顕著となり、ディス
クの内周を記録領域として使う小径サイズのディスクに
おいては実用化する上で大きな障害となる。これはピッ
トの凹凸形状による光の位相差を利用するＣＤ-Ａ、Ｃ
Ｄ-ＲＯＭ、ＤＶＤ-ＲＯＭなどの読み出し専用メモリ
や、記録膜の反射率変化を利用する相変化ディスク、磁
気的カー効果を利用する光磁気ディスクなどの書き換え
可能メモリの共通した問題となる。特に磁気的カー効果
を利用する光磁気ディスクでは、光を直線偏光化させ
て、僅かな偏光方向の回転による光量変化を検出する
為、より顕著な問題となる。

【０００５】また、現在実用化されている情報記録ディ
スクの基板材料にはポリーカーボネートが主流を占めて
おり、このポリカーボネートは光弾性係数が高い為に、
基板内に応力が僅かに存在するだけでも複屈折を生じて
しまう問題がある。特に記録面における基板厚みが０.
５ｍｍ以下ともなれば、ポリカーボネートを基板材料と
して複屈折特性を確保することは極めて困難な状況にあ
る。

【０００６】このような状況を鑑み、本発明は内周部に
金属性ハブを保持できる段付き構造の情報用光ディスク
の中でも特に０.７ｍｍ以下の基板厚みにおいて、基板
内の応力発生に伴う複屈折の発生を抑え、読み取りエラ
ーが少なく、小径サイズで高容量の情報記録光ディスク
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、円盤状
の基体の中央部にハブが収容される円柱状の凹部を有
し、該凹部の底面にスピンドルが挿入される孔が基体と
同軸上に形成された情報記録光ディスクにおいて、情報
記録領域の最内周が半径１６ｍｍ以下の領域に設けら
れ、該情報記録領域における基板厚みが０.３ｍｍ以
上、０.７ｍｍ以下であり、情報記録領域と前記凹部と
の間に前記情報記録領域における基板厚みの７５％以下
の厚みになるように環状凹部を少なくとも一箇所以上、
基体と同軸上に設けることによって光学的異方性、即ち
複屈折の少ない情報記録ディスクを提供することが出来
る。また、環状凹部の幅を１ｍｍ以上とすることによっ
て、光学異方性は極めて良好となる。

【０００８】ここで情報記録ディスク用の射出成形基板
に発生する複屈折について説明する。

【０００９】射出成形した基板に発生する複屈折を立体
的に見立てると、情報記録領域に対する面内方向に生じ
る平面複屈折率、基板の厚み方向に生じる断面複屈折率
に分けることが出来るが、この内一般的に計測管理され
ている平面複屈折率について、発生する応力との関係を
図１４に示す。この図は基板面内における応力の方向性
を規定したものであるが、径方向の応力をσrad(法線・
Ｘ軸)とすると、この(法線・Ｘ軸)と直交する周方向の
応力をσtan(接線・Ｙ軸)、基板材料の光弾性係数を
Ｃ、基板厚みをｔ、平面複屈折率をＢ₀、平面リタデー
ションをＲ₀とすると平面複屈折率Ｂ₀、平面リタデーシ
ョンＲ₀はそれぞれ式(１)、(２)で表すことが出来る。

【００１０】平面複屈折率Ｂ₀＝(σrad−σtan)・Ｃ ………… (１) 平面リタデーションＲ₀＝Ｂ₀・ｔ …………………(２) 図１６はハブを収納する凹部を形成する為に内周部分の
基板厚み方向に段差部を持った基板厚み０.６ｍｍの平
面リタデーションＲ₀(以下、単にリタデーションと記
す)と成形時のシリンダ温度との関係を示した図である
が、この図から半径１６ｍｍ以下の内周部ではいずれも
リタデーションは極端なマイナス値を示しており、周方
向応力σtanが“大”であることが分かる。つまり、基
板厚みが０.７ｍｍ以下では射出成形の際、金型キャビ
ティ間隔が狭い為、樹脂の流動過程でその流れが阻害さ
れ、基板に周方向の応力が生じてしまうことを示したも
のである。そこで射出中は樹脂の流動抵抗を軽減させる
為にキャビティ間隔を広げ、射出が終わった段階でキャ
ビテイ間隔を狭めて所望の厚みに調整する方法や、成形
機の加熱シリンダの温度を上げ、溶融樹脂の粘度を下げ
て射出過程の応力の発生を抑える方法などが各社より提
案されている。一般的に成形時の冷却時間は基板の厚み
の２乗で決定され、基板厚み０.６ｍｍでは１.２ｍｍ厚
に比し、その時間は１/４となり、急激に冷却されるこ
とにより、この冷却時間に比例して成形条件での光学特
性の調整代は狭まってしまう。つまり、前述の成形時の
シリンダ温度を変えた図１６のデータからも、このリタ
デーションを調整する調整代は僅かなものであり、大半
は成形する基板の形状で決定され、１.２ｍｍ基板厚ほ
どは成形条件によって光学特性をコントロールすること
が出来ない。そこで本発明者らは樹脂の流動過程で生じ
る応力を基板の径方向と周方向で等しくしてやれば良い
ことを見出した。即ち周方向の応力が発生しやすい薄板
厚基板では、意図的に径方向の応力を発生させてやれ
ば、それぞれが相殺され光学的な異方性、即ち複屈折の
小さな基板が得られるとの目的で鋭意検討した結果、情
報記録領域とハブを収納する凹部との間に情報記録領域
における基板厚みの７５％以下の厚みになるように環状
凹部を少なくとも一箇所以上、基体と同軸上に設けるこ
とにより光学的異方性、即ち複屈折の小さな基板を得る
ことが出来ることを見出した。また、この環状凹部の幅
を１ｍｍ以上とすることによって、複屈折は更に改善さ
れることも併せて見出した。

【００１１】この基板上の環状凹部は金型上では環状凸
部であり、樹脂の流動過程ではこの凸部によって径方向
の応力が強められ、キャビテイ内で発生する周方向応力
と相殺され、複屈折が抑えられる。この環状凹部の厚み
が情報記録領域における基板厚みの７５％を越えると径
方向の応力の発生は小さく、周方向の応力が勝る状態と
なる。また、環状凹部の厚みが情報記録領域における基
板厚みの５０％以下であれば周方向の応力に対して径方
向の応力の発生が過剰となってしまう。つまり環状凹部
の基板厚みをＨとした時、径方向応力と周方向応力の関
係は下表の通りになると考えることが出来る。但し、現
実的にはこの厚みが５０％以下となれば極端に基板剛性
を損ね、機械的な変形を生じてしまうことから、成形は
困難な状況となり、この５０％以下と言う数値を検証す
ることは難しい。以上、上述した内容を表１に示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】次に射出成形材料としてはポリメチルメタ
アクリレートやノルボルネン系非晶質ポリオレフィン等
の複屈折に優れる成形材料があるが、これらは光弾性係
数Ｃを異にするものの射出過程で生じる応力は粘度に依
存する為、発生する複屈折の絶対量に差はあるものの、
相対関係としてこの関係はいずれの材料にも適用出来
る。中でもポリカーボネートは光弾性係数Ｃが大きい
為、発生する複屈折の絶対値が大きいことから本発明が
効果的となる。

【００１４】また、環状凹部を形成する手段として、射
出成形金型のキャビティ内周部に入れ駒を形成して金型
上で凸部を設けたり、スタンパを金型に挟持するスタン
パ押さえを用いて凸部を形成することが可能であり、固
定型、可動型のいずれかに凸部を形成しても構わない
が、成形した基板を自動機でハンドリングする為の真空
吸着面を確保したり、金型からの離型性や型構造の複雑
化を避ける為にはこのスタンパ押さえを利用することが
望ましい。また、環状凹部の形状であるが、射出成形の
観点からは抜き勾配を設ける必要があることから、金型
側に略台形近似で形成することが望ましい。

【００１５】次に基板形状について説明する。先ず記録
面の基体厚みであるが、ＮＡを上げてコマ収差を抑える
為には、より薄い方が好ましいが、射出成形時の流動長
すなわちＬ／Ｄを確保するには０.３ｍｍ以上の板厚が
必要であり、また、基板剛性の観点からも０.３ｍｍ以
上、０.７ｍｍ以下の範囲で選択される。次に基板外径
については記録再生装置自体を小型化する上で６５ｍｍ
(２.５インチ)以下が好ましく、中でも５１ｍｍ(２.０
インチ)以下が特に好ましい。また、ハブが収容される
凹部の内底面の厚みは０.５ｍｍ以上が好ましく、０.５
ｍｍ未満であると、ディスク基準面の強度が不足して、
金型からの離型時にディスクが破損したりクランプ力に
よってディスクに反りが発生する恐れがある。

【００１６】ここで具体的なディスクの製造方法につい
て説明する。例えば記録が光パルス磁界変調方式の光磁
気記録、再生がＣＡＤ型(Center Aperture Detection；
中央部開口検出型)の磁気超解像再生方式の情報記録デ
ィスクを製作する場合、成形された基板をスパッタ装置
にて第１誘電体層、再生層、補助磁性層、第２誘電体
層、記録層、磁気キャッピング層、第３誘電体層、反射
層を順次スパッタした後、スピンコーターにてアクリル
系の紫外線硬化樹脂を塗布させ、紫外線露光装置にて硬
化させる。次に金属製のハブを基板中央部の円柱状の凹
部に載置し、超音波溶着機を用いて基体を加振変形させ
てかしめることによって、ハブ付きの情報記録ディスク
が完成される。

【００１７】以上、説明したようにディスクの内周部に
凹部を形成し、ハブを載置すると共に高ＮＡ化に対応し
て基板厚みを０.３ｍｍ以上、０.７ｍｍ以下にした情報
記録ディスクでは基板の射出成形の際、樹脂の流動過程
で周方向の応力が高まり、極めて大きな光学的異方性、
即ち複屈折を生じていたが、情報記録領域とハブが挿入
される円柱状の凹部との間に、情報記録領域における基
板厚みの７５％以下の厚みになるように環状凹部を少な
くとも一箇所以上、基体と同軸上に設けることにより、
径方向の応力が高められ、元々問題となっていた周方向
の応力とそれぞれが相殺されることによってディスクの
内周部でも良好な光学特性が得られ、この基板によって
製作された情報記録ディスクはノイズが少なく、Ｓ／Ｎ
の高いものとなる。また、半径１６ｍｍ以下の内周付近
から記録領域として使える為、比較的小型サイズのディ
スクとして最適である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従う情報記録ディ
スクの実施例について具体的に説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【００１９】（実施例１）まず、本発明に係る情報記録
ディスクについて第１の実施例を図１、図３、図７、図
１０、図１１、図１５を用いてそれぞれ説明する。

【００２０】実施例１の情報記録ディスク１は図１に示
すように基板外径が５０ｍｍ、内径１１ｍｍで円盤状を
成し、ポリカーボネート樹脂製の成形基板２を基体とし
て射出成形法により製作される。情報記録ディスク１に
は情報記録領域６が形成されており、レーザー光が対物
レンズ２４より照射され、ポリカーボネート製の成形基
板２内を透過し、上面に形成された情報記録領域６に信
号を記録、再生する。

【００２１】情報記録領域６の基板厚みは０.６ｍｍで
あり、情報記録領域６には複数の溝、並びにアドレス情
報を記録した複数の凹凸マークが形成される。その内周
には回転軸２１が挿入されるセンターホール９が形成さ
れ、センターホール９の廻りにはハブ３を載置する凹部
４が情報記録ディスク１の内周部に形成される。この凹
部４の反対面には情報記録領域６に対して垂直、水平方
向の基準面を形成するディスク基準面８が凸形状で形成
されており、このディスク基準面８の厚みは０.７ｍｍ
である。

【００２２】駆動装置(図示せず)側に設けられた回転軸
２１にはこの回転軸に対し、情報記録領域６の垂直、水
平方向の基準面を形成するターンテーブル２０と、情報
記録ディスク１に取り付けられたハブ３を磁気的に吸引
させる為のマグネット２２が取り付けられており、駆動
装置に情報記録ディスク１が装着されると、ターンテー
ブル２０は情報記録ディスク１の半径方向の位置決めを
センターホール９にて行うと共に記録面に対して垂直、
水平方向の位置決めをディスク基準面８にて行う。

【００２３】この時、ハブ３はターンテーブル２０に設
けたマグネット２２に吸引され、回転軸２１が高速回転
しても情報記録ディスク１がターンテーブル２０から外
れることはない。また、凹部４の上面にはハブ３の抜け
防止用の溶着かしめ突起１０が超音波溶着で情報記録デ
ィスク１の内側に形成されており、ハブ３は遊嵌状態で
凹部４に係止された形となり、駆動装置から情報記録デ
ィスク１を取り除いても、ハブ３が凹部４から脱落する
ことはない。

【００２４】図３は情報記録ディスク１の内周部を表し
た断面詳細図であるが、成形基板２の内周部にはハブ３
を載置する凹部４が形成され、この部分は基板の厚み方
向の段差部７となる。また、この段差部７と情報記録領
域６の間には環状凹部５が形成される。図７はこの環状
凹部５を表した詳細断面図であり、この凹部の厚みは
０.３ｍｍ、即ち情報記録領域６の厚み０.６ｍｍに対し
て５０％の厚みとし、断面形状は逆台形(Ａ＞Ｂ)、凹部
の幅(Ａ寸法)は０.５ｍｍでセンターホール９に対して
同心円で配置される。

【００２５】図１０は本発明の射出成形金型３０の断面
構造を示し、図１１は図１０に示した射出成形金型３０
のキャビティ３０ａ部分の拡大断面図である。射出成形
金型３０は固定金型３１と可動金型４１とを同軸上(Ｘ
軸)に組み合わせて構成される。固定金型３１は固定ダ
イセット３２とその中心軸・Ｘ軸上に順次挿入されたス
プルブッシュ３６、固定ブッシュ３７、スタンパ押さえ
３５、固定ミラー３３並びに情報記録ディスク１の信号
面を形成するスタンパ３４とを備える。スプルブッシュ
３６は射出成形時に溶融樹脂を金型内に流入するための
成形機ノズル(図示せず)と連結される。固定ブッシュ３
７はスプルブッシュ３６の外周に挿入される円筒状の入
れ駒で、基板上ではハブ３が挿入される凹部４を形成す
ると共に、後述するゲート・カッター４４が固定側に前
進して成形基板２のセンターホール９を打ち抜く際の雌
型の役目を果たす。また、スタンパ３４には情報記録デ
ィスク１の情報記録面６に対応した反転パターンとなる
複数の溝、並びにアドレス情報を記録した複数の凹凸マ
ークが形成されており、その内周部をスタンパ押さえ３
５にて、外周を固定ミラー上に設けたスタンパ真空吸引
孔３３ａにて真空吸引させ、固定ミラー３３に対して密
着して取り付けられる。スタンパ押さえ３５にはスタン
パ押さえ凸部３５ａが形成されており、この凸部はディ
スク上の環状凹部５を形成すると共にスタンパ３４を固
定ミラー３３に挟持する目的も兼ねている。固定ミラー
３３の表面はスタンパ３４を密着させて取り付ける目的
で鏡面に仕上げられており、スタンパとの間で成形時の
熱による膨張、収縮を繰り返す為、摩耗対策としてＤＬ
Ｃ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮなどの硬質被膜がＰＶ
Ｄ、Ｐ−ＣＶＤ等で蒸着される。

【００２６】一方、可動金型４１は可動ダイセット４２
とその中心軸・Ｘ軸上に順次挿入されたエジェクタ・ピ
ン４８、ゲートカッター４４、エジェクタ・スリーブ４
６、可動ブッシュ４５、可動ミラー４３並びに成形基板
２の外径を形成するキャビティ・リング４７とを備え
る。エジェクタ・ピン４８は型内で冷却された成形基板
として不要な部分となるスプル(図示せず)を離型させる
役目を果たす。また、エジェクタ・スリーブ４６は可動
ダイセット４２内に形成された円筒状シリンダ４６ａ内
に中心軸方向に移動可能に挿入され、成形基板２をキャ
ビティからエジェクタ・ピン同様に離型させる為のもの
である。可動ミラー４３は基板上でレーザー光が入射す
る面を形成する為のもので、光が回折されて透過率を損
なわないレベルで鏡面に仕上げられる。ゲートカッター
４４は樹脂をキャビティ内に充填後、固定金型側に前進
して、成形基板２のセンターホール９を打ち抜く際の雄
型の役目を果たす。ここで、キャビテイ上で固定ブッシ
ュ３７とスタンパ押さえ３５、可動ミラー４３と可動ブ
ッシュ４５の入れ駒を形成する隙間には、それぞれ固定
金型側、可動金型側の離型用のエアー流路が形成され、
高温で成形された基板を均一にキャビティから離型させ
る役目を果たす。また、ゲート４４ａの厚みはキャビテ
イ間隔よりも狭く、且つ樹脂の流れを阻害しない範囲で
０.３ｍｍの設定とした。

【００２７】固定金型３１及び可動金型４１は成形機に
装着される際に、中心軸・Ｘ軸と平行な４本のロッド
（図示せず）により支持され、可動金型４１は中心軸・
Ｘ軸方向に移動するために該ロッド上を摺動可能であ
る。図１０のように可動金型４１が固定金型３１と合体
されると、固定ブッシュ３７、スタンパ３４、スタンパ
押え３５、可動ミラー４３、キャビティ・リング４７、
可動ブッシュ４５、エジェクタ・スリーブ４６によって
キャビティ３０ａが画成される。

【００２８】図１０に示した射出成形金型３０を住友重
機械工業社製の射出成形機ＤＩＳＫ３（図示せず）にボ
ルト(図示せず)を用いて装着し、成形基板２の射出成形
を実施した。先ず、固定金型３１、可動金型４１の金型
温度を１２５℃、シリンダ温度を３８０℃にそれぞれ調
節した。次に、成形機ノズルをスプルブッシュ３６に押
し付け、固定金型３１と可動金型４１を射出成形機の型
締め機構（図示せず）により型締め力１０ｔｏｎｆにて
締め付け、溶融したポリカーボネート樹脂（帝人化成パ
ンライトＡＤ５５０３）を射出成形金型３０のキャビテ
ィ３０ａ内に射出した。キャビティ３０ａ内に樹脂が充
填された後、冷却による樹脂の体積収縮分を補充するた
めに一定時間保圧した。次いで、型締め力を１５ｔｏｎ
に増圧しながらキャビテイ内の樹脂を圧縮すると共にゲ
ートカッター４４を固定金型３１側の固定ブッシュ３７
に向かって突出し、ゲート４４ａを切断して冷却を開始
した。型締め力は１５ｔｏｎを維持したまま、冷却時間
６秒経過後、先ず固定金型側から離型エアーをブローし
て、成形基板２をスタンパ３４から均一に剥離しながら
金型を開いた。次いで可動金型側から離型エアーをブロ
ーして、成形基板２を可動ミラー４３から均一に剥離
し、エジェクタ・スリーブ４６とエジェクタ・ピン４８を
突出して固化した成形基板２とスプルをキャビティ外へ
離型した。こうして直径５０ｍｍのポリカーボネート樹
脂製の成形基板２を得た。

【００２９】次に図１５に示したように、得られた成形
基板２にスパッタリング装置を用いて、先ず第１誘電体
層５１をスパッタした。第１誘電体層５１は記録層５５
と成形基板２との間で光ビームを多重干渉させ、見掛け
上のカー回転角を大きくするために設けられるものであ
って、ＳｉＮから成り、膜厚を６０ｎｍとした。次に再
生層５２を積層した。再生層５２は室温で面内磁化を示
す希土類−遷移金属非晶質膜ＧｄＦｅＣｏから成り、膜
厚は３０ｎｍとした。この再生層５２は室温付近では面
内磁化状態にあり、ある臨界温度以上で垂直磁化状態に
変化する様に調整した。この再生層５２上にはマスク層
としての機能を持つ補助磁性層５３を付加した。補助磁
性層５３は室温で面内磁化を示す希土類−遷移金属非晶
質膜ＧｄＦｅから成り、膜厚を１５ｎｍとした。補助磁
性層５３は再生層５２の磁化方向の面内から垂直への変
化を再生レーザー光による温度勾配に対して急峻にして
再生分解能を向上させる役割を担う。補助磁性層５３上
には第２誘電体層５４を積層した。第２誘電体層５４は
ＳｉＮから成り、膜厚を５ｎｍとし、再生層５２と記録
層５５を静磁結合させる。次に第２誘電体層５４を介し
て記録層５５を積層した。記録層５５としては、垂直磁
化を示す希土類−遷移金属非晶質膜ＴｂＦｅＣｏから成
り、膜厚を５０ｎｍとした。記録層５５上には磁気キャ
ッピング層５６を積層した。磁気キャッピング層５６
は、室温で面内磁化を示す希土類−遷移金属非晶質膜Ｇ
ｄＦｅＣｏから成り、膜厚を５ｎｍとした。磁気キャッ
ピング層の磁気特性は外部磁界の方向に磁化が回転しや
すいように、垂直磁気異方性エネルギーと反磁界エネル
ギーが同等となるように調整した。磁気キャッピング層
上には第３誘電体層５７を積層した。第３誘電体層５７
はＳｉＮから成り、膜厚を２０ｎｍとした。第３誘電体
層５７上には反射層５８を積層した。反射層５８はＡｌ
９７Ｔｉ３から成り、膜厚を４０ｎｍとし、第３誘電体
層５７とともにレーザー光を反射させ、且つ熱分布を制
御する役割を担う。

【００３０】次に第１誘電体層５１から反射層５８まで
の膜全体を、酸化等の化学腐食および磁気ヘッドとの接
触からの保護のため、保護層５９としてアクリル系の紫
外線硬化型樹脂(ＵＶ樹脂)を膜厚１０μｍでスピンコー
トし、紫外線露光器を用いて硬化させた。

【００３１】最後に図１に示すように、ＳＵＳ４３０か
らなる金属製ハブ３を成形基板２の中央部に形成された
円柱状の凹部４に載置し、超音波溶着機(図示せず)を用
いて基体を加振変形させて溶着かしめ突起１０を形成す
ることにより、ハブ付きの情報記録ディスク１を完成さ
せた。

【００３２】（環状凹部形状に関する実験）実施例１で
は成形基板２の記録領域の厚みが０.６ｍｍに対し、環
状凹部の厚みを５０％の０.３ｍｍ、その幅を０.５ｍｍ
としたが、この環状凹部形状と発生する複屈折との関係
を調べるため、表２に示す通りそれぞれ成形基板の記録
領域の厚み、環状凹部の厚み、環状凹部の幅を変えて実
験を行った。尚、記録領域の厚みと環状凹部の厚みが等
しい、つまり記録領域の厚みに対する環状凹部厚みの比
率が１００％の形態は図６に断面形状を示すように環状
凹部を有していないことを指す。

【００３３】

【表２】

【００３４】（成形基板の評価）評価は成形された基板
の光学的特性の中でも、最も一般的に計測管理されてい
るリタデーションＲ₀を求めた。装置は市販されている
溝尻光学社製の複屈折測定機を用いた。この装置はＨｅ
-Ｎｅレーザー６３３ｎｍ、ビーム径φ１ｍｍの平行光
を光源として、λ／４波長板で偏光させ基板内を透過さ
せた後の偏光円の楕円率を回転検光子を通した光検出器
で求め、波長のリタデーションＲ₀を算出している。こ
こでのリタデーションＲ₀は平面複屈折率Ｂ₀と基板厚み
ｔの積となる。また、一般にシングルパスと定義される
透明基板を透過させた時の値で評価を行った。評価結果
はディスクの回転方向に１２点測定した平均値を各半径
の値として求めた。

【００３５】評価結果を図１７、図１８、図１９に示
す。図１７は情報記録領域の基板厚み０.６ｍｍ、図１
８は情報記録領域の基板厚み０.５ｍｍ、図１９は情報
記録領域の基板厚み０.４ｍｍに対し、環状凹部の形状
をそれぞれ変えた成形基板の半径方向に対するリタデー
ションＲ₀の測定結果であるが、本結果から情報記録領
域における基板厚みの７５％以下の基板厚みになるよう
に環状凹部を形成したものは、リタデーションＲ₀が４
０ｎｍ以下と良好な結果を示す。また、環状凹部の幅に
ついて、１ｍｍ以上のものは特にこのリタデーションＲ
₀が“０ｎｍ”近傍と良好な結果である。

【００３６】（実施例２）実施例２の情報記録ディスク
は図２に示すように実施例１の情報記録ディスクに対
し、ディスク基準面８から情報記録領域６までの高さを
より薄型化させるとともに、駆動装置側のマグネットに
磁気吸引させるハブを接着層１１にて円柱状の凹部４に
固定させて固定ハブ３ａを形成した以外は、実施例１同
様にしてハブ付きの情報記録ディスク１を完成させた。

【００３７】（その他の実施例）図４、図５は実施例
３、４のディスク内周部を表した断面詳細図である。実
施例３は環状凹部５ａを記録面側に実施例４は環状凹部
５ａをレーザー光入射面側に設けてある。このように環
状凹部５ａを形成する手段は記録面側、レーザー光入射
面側のどちらでも良く、また、基準面から記録面までの
高さやハブ固定の有無を問わず実現可能である。同様に
図１１、図１２、図１３は成形基板と金型キャビティ内
周部の関係を表した断面詳細図であり、スタンパ押さえ
凸部３５ａ、可動ブッシュ凸部４５ａで環状凹部を形成
することが可能である。また、図１３に示すように固定
金型、可動金型の双方に凸部を形成しても良い。図１２
では固定金型側の凸部をなくす目的でスタンパ３４の内
周をスタンパ真空吸引溝３３ｂにて真空吸引させ、固定
ミラー３３に固定した金型構造とすることが出来る。

【００３８】図７、図８、図９は環状凹部を表した断面
詳細図である。実施例１では図７に示すように凹部形状
を逆台形としたが、図８の実施例５に示すようにＡ＝Ｂ
の関係でも良く、また、図９の実施例６に示すようにＢ
寸法が極端に小さくても良い。

【００３９】これらの環状凹部形態をそれぞれ変えた実
施例について成形基板のリタデーションＲ₀を求めた
が、環状凹部形状に関する実験と同様の効果を得ること
が出来た。また、膜付け後の情報記録ディスクについて
光磁気信号を確認したが、エンベロープと呼ばれる信号
のうねりがなくいずれも良好な記録／再生特性を得るこ
とが出来た。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、ハブが収容される円柱
状の凹部を内周部に形成し、情報記録領域における基板
厚みが０.３ｍｍ以上、０.７ｍｍ以下であり、情報記録
領域と前記凹部との間に情報記録領域の基板厚みに対
し、７５％以下の厚みになるように環状凹部を少なくと
も一箇所以上、基体と同軸上に設けることにより、半径
１６ｍｍ以下の内周においても良好な複屈折を得ること
が出来、この基板を成膜して得られた情報記録ディスク
は読み取りエラーが少なく、基板外径が６５ｍｍ以下の
比較的小径サイズの情報記録ディスクに最適である。ま
た、環状凹部の幅を１ｍｍ以上とすることにより、極め
て良好な複屈折とすることが出来る。更に、基板材料と
してポリカーボネート、またはポリカーボネートを含む
共重合体を使うことが出来る為、安価で生産性の良い情
報記録ディスクを提供することが出来る。本構造によれ
ば内周凹部によって基板剛性を高めていることから、単
板構造で低複屈折率が要求される光パルス磁界変調の光
磁気記録として最適である。また、環状の凹部を形成す
る手段として成形金型にスタンパを挟持するスタンパ押
さえを用いて金型上に凸部を形成する、若しくは可動側
金型に設けられた記録面を形成するミラー部内方に設け
た円筒状の入れ駒によって凹部を形成することにより、
シンプルな型構造で良好な複屈折を持った成形基板を得
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１の情報記録ディスクが駆
動用回転軸に挿入された断面図である。

【図２】本発明に係る実施例２の情報記録ディスクを表
す断面図である。

【図３】本発明に係る実施例１のディスク内周部を表す
断面詳細図である。

【図４】本発明に係る実施例３のディスク内周部を表す
断面詳細図である。

【図５】本発明に係る実施例４のディスク内周部を表す
断面詳細図である。

【図６】環状凹部を有しないディスクの内周部を表す断
面詳細図である。

【図７】本発明に係る実施例１の環状凹部を表す断面詳
細図である。

【図８】本発明に係る実施例５の環状凹部を表す断面詳
細図である。

【図９】本発明に係る実施例６の環状凹部を表す断面詳
細図である。

【図１０】本発明に係る実施例１の情報記録ディスクを
成形する為の射出成形金型を表す断面図である。

【図１１】本発明に係るその他の成形基板と金型キャビ
ティ内周部の関係を表した断面詳細図である。

【図１２】本発明に係るその他の成形基板と金型キャビ
ティ内周部の関係を表した断面詳細図である。

【図１３】本発明に係る各種実施例の成形基板と金型キ
ャビティ内周部の関係を表した断面詳細図である。

【図１４】本発明に係る平面複屈折と応力の関係を規定
した図である。

【図１５】本発明に係る第１の実施例のディスクの膜構
造を表す断面図である。

【図１６】従来の情報記録ディスクのリタデーションを
表した図である。

【図１７】本発明に係る環状凹部形状の実験における基
板厚み０.６ｍｍ基板のリタデーションを表した図であ
る。

【図１８】本発明に係る環状凹部形状の実験における基
板厚み０.５ｍｍ基板のリタデーションを表した図であ
る。

【図１９】本発明に係る環状凹部形状の実験における基
板厚み０.４ｍｍ基板のリタデーションを表した図であ
る。

【符号の説明】

１情報記録ディスク２成形基板３ハブ３ａ固定ハブ４凹部５環状凹部６情報記録領域７段差部８ディスク基準面９センターホール１０溶着かしめ突起１１接着層２０ターンテーブル２１回転軸２２マグネット２３回転軸基準面２４対物レンズ３０射出成形金型３０ａキャビティ３１固定金型３２固定ダイセット３３固定ミラー３３ａスタンパ真空吸引孔３３ｂスタンパ真空吸引溝３４スタンパ３５スタンパ押さえ３５ａスタンパ押さえ凸部３６スプルブッシュ３７固定ブッシュ４１可動金型４２可動ダイセット４３可動ミラー４４ゲートカッター４４ａゲート４５可動ブッシュ４５ａ可動ブッシュ凸部４６エジェクタ・スリーブ４６ａ円筒状シリンダ４７キャビティ・リング４８エジェクタ・ピン５１第１誘電体層５２再生層５３補助磁性層５４第２誘電体層５５記録層５６磁気キャッピング層５７第３誘電体層５８反射層５９保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 11/105 ５０１Ｇ１１Ｂ 11/105 ５０１Ａ５１１５１１Ｚ５２１５２１Ｄ５２１Ａ５４６５４６Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円盤状の基体の中央部にハブが収容され
る円柱状の凹部を有し、該凹部の底面にスピンドルが挿
入される孔が基体と同軸上に形成された情報記録光ディ
スクにおいて、情報記録領域の最内周が半径１６ｍｍ以
下の領域に設けられ、該情報記録領域における基板厚み
が０.３ｍｍ以上、０.７ｍｍ以下であり、該情報記録領
域と前記凹部との間に前記情報記録領域における基板厚
みの７５％以下の厚みになるように環状凹部を少なくと
も一箇所以上、基体と同軸上に設けたことを特徴とする
情報記録ディスク。
【請求項２】前記環状凹部の幅が１ｍｍ以上であるこ
とを特徴とする請求項１記載の情報記録ディスク。
【請求項３】基板材料がポリカーボネート、またはポ
リカーボネートを含む共重合体からなり、射出成形によ
って成形されたことを特徴とする請求項１記載の情報記
録ディスク。
【請求項４】基板外径が６５ｍｍ以下であることを特
徴とする請求項１記載の情報記録ディスク。
【請求項５】記録方式が光パルス磁界変調の光磁気記
録であることを特徴とする請求項１記載の情報記録ディ
スク。
【請求項６】環状凹部が射出成形時に金型にスタンパ
を挟持するスタンパ押さえによって形成された凹部であ
ることを特徴とする請求項１記載の情報記録ディスク。
【請求項７】環状凹部が射出成形金型内のレーザー光
入射面を形成するミラー部内方に設けた円筒状の入れ駒
によって形成された凹部であることを特徴とする請求項
１記載の情報記録ディスク。