JP2005018882A

JP2005018882A - 光ディスク

Info

Publication number: JP2005018882A
Application number: JP2003180930A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kawasaki; 実川崎
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】記録領域を拡大できるようにし、それにより記録容量を増加させた光ディスクを供給する。
【解決手段】一方の面に、グルーブ又はピット列が形成されている円板状の基板３と、基板３の一方の面の全面上に順次形成された少なくとも反射層（情報層１）と光透過層２とを有し、センタ穴を有しない光ディスクであって、基板３の他方の面に、光ディスクを回転させるためのドライブに装着固定するための所定形状の非貫通穴（ドライブ案内穴４）を設けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに係り、特に記録容量を増大するのに好適な光ディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高密度にデ−タを記録できる光ディスクは、オーディオ及び画像データの記録用として、又はコンピュータメモリとして広く使用されている。
この光ディスクにおいては、センターに貫通穴（以下、センタ穴ともいう）が設けられた透明なディスク基板の表面上に、溝やピットからなる情報層が形成されている。さらに、このディスク基板の表面上に、金属反射膜、有機物又は無機物からなる記録層及び各種の保護層が積層されて、光ディスクが形成されている。
【０００３】
光ディスクにおいては、記録密度の向上及び記録容量の向上が常に求められており、例えば、上記のような構成の光ディスクを２枚貼り合せて、記録容量を向上させたものも出現している。
光ディスクの記録密度を向上するには、記録層の記録するピットのサイズを小さくして、その密度を向上する。それには、記録再生に用いるレーザ光の波長を短くすること、レーザ光を記録層に照射するための対物レンズのＮＡを大きくすることが必要である。
【０００４】
また、対物レンズと光ディスクの記録層の下に設けた反射膜との距離を短くして対物レンズのコマ収差を抑制する。このため、レーザ光が通過する層（光透過層である）の厚さを薄くする必要があり、さらに、対物レンズの焦点深度が浅くなるので、光透過層の厚さの均一化が要求される。そして、厚さの均一な薄い保護層を光透過層として設けた、高密度記録対応の記録再生用の光ディスクが知られている。
【０００５】
このような構造の光ディスクとしては、厚さ１００μｍ程度の透明な樹脂シートを、記録層上に厚さ数μｍの接着剤を介して貼り付けて構成した光ディスク（例えば、特許文献１参照。）や、記録層上に紫外線硬化樹脂をスピンコートして厚さ１００μｍ程度の光透過層を形成する光ディスク（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３１１３９２号公報
【特許文献２】
特開２００１−３０７３８０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の樹脂シート貼り合わせタイプの光ディスクにおいては、高い貼り合わせ精度が必要であり、歩留まり良く作製できない。
一方、紫外線硬化樹脂を塗布するタイプの光ディスクにおいては、そのディスク基板面中心（センター）に直径１１乃至１５ｍｍの貫通穴（センタ穴）を設けてあるので、紫外線硬化樹脂の膜厚を全面均一にすることが困難であること、また、中心（内周）側の記録領域に制限がある（例えば、ミニディスクでは、センター穴直径が１１ｍｍで、記録再生開始の最内周直径が２９ｍｍであり、ＣＤではセンター穴直径が１５ｍｍで、再生開始の最内周直径が４５ｍｍであり、ＤＶＤではセンター穴直径が１５ｍｍで、記録再生開始の最内周直径が４３ｍｍである。）という問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題を解決して、光ディスクにおいて、記録領域を拡大できるようにし、それにより記録容量を増加させた光ディスクを供給することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、本発明の光ディスクは、一方の面に、グルーブ又はピット列が形成されている円板状の基板３と、前記基板３の前記一方の面の全面上に順次形成された少なくとも反射層（情報層１）と光透過層２とを有し、センタ穴を有しない光ディスクであって、
前記基板３の他方の面に、前記光ディスクを回転させるためのドライブに装着固定するための所定形状の非貫通穴（ドライブ案内穴４）を設けたことを特徴とする光ディスクである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
【００１１】
＜実施例＞
図１は、本発明の光ディスクの実施例を示す断面構成図である。
同図に示すように、本実施例の光ディスク１０は、ディスク基板（以下、単に基板ともいう）３と、このディスク基板３上に順次形成した情報層１及び光透過層（保護層）２より構成される。
【００１２】
本実施例の光ディスク１０は、相変化型記録層を有する記録再生型の光ディスクである。
ディスク基板３は、例えば直径１２０ｍｍで厚さ１．１ｍｍ±０．１ｍｍのポリカーボネート樹脂より形成される。ディスク基板３には、従来の光ディスクに設けられているセンタ穴は設けられていない。代わりに、ディスク基板３の一方の面側には、ドライブ案内穴（これは、非貫通穴である。）４が設けられている。
【００１３】
ドライブ案内穴４は、例えば直径１５ｍｍ（なお範囲としては直径４ｍｍ乃至１５ｍｍが良好である）であり、深さは０．６ｍｍ（なお、範囲としては０．５ｍｍ乃至０．７ｍｍが良好である）であリ、ディスク基板３の回転中心軸５に略同軸的に形成されている。ドライブ案内穴４は、光ディスク記録再生装置のスピンドルに光ディスク１０を搭載固定する際に使用するものである。従って、ドライブ案内穴４の形状は、例えば円筒形であり、例えば円錐台形（表面側の直径が大きくても小さくてもどちらでも良い）である。
【００１４】
ディスク基板３は、光ディスク用専用金型を装着した射出成形機を用いて、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂を原料として、射出成形によって製造される。光ディスク用金型内には、スタンパーと呼ばれる、円盤状の中心穴が無いニッケル盤が装着されている。このニッケル盤の表面には、高密度情報として、ピット列又は記録溝からなる情報面が形成されている。この情報面は、射出成形によって、ディスク基板３の一方の面上に転写される。すなわち、ディスク基板３の一方の面には、例えば、トラックピッチ０．３２μｍ、溝幅が０．１４μｍ乃至０．１６μｍである案内溝（グルーブ）（又は、再生専用型光ディスクの場合には、最短記録波長が０．１６μｍのピット列）が形成されている。
【００１５】
グルーブは、光ディスク１０に情報を記録再生する際に照射するレーザ光を案内するためのものである（ピット列には情報そのものを表す。）。このグルーブ（又はピット列）は、ディスク基板３のドライブ案内穴４の形成された面側の反対側の面上に形成されている。このグルーブは、ディスク基板３において、回転中心軸５から半径１５ｍｍ乃至５９ｍｍの範囲の領域内であれば、任意の領域に形成可能である。半径が２１．５ｍｍから５９ｍｍの範囲であれば、最短記録ピット長０．１６μｍである、信号形式が２Ｔで、グルーブ上に情報を記録する場合には、２２ＧＢ乃至２７ＧＢの情報が記録できる。
【００１６】
ディスク基板３のグルーブの形成されている面上に、情報層１が形成されている。情報層１は、ディスク基板３面側から、順次積層された、反射層、第１光透過中間層、第１保護層、記録層、第２保護層及び第２光透過中間層より構成されている。
【００１７】
記録層は、本実施例では、相変化記録層から構成しているが、これに限らず、光磁気記録層、層変化記録層、有機色素層等から、或いはこれらの組み合わせから構成される。
【００１８】
反射層として、直流スパッタリング法により、厚さ２００ｎｍのＡｇ合金膜が、グルーブの形成されたディスク基板３上に形成される。真空チャンバ内を６×１０^−５Ｐａまで排気したあと、Ａｒガスを導入して、１．６×１０^−１Ｐａの圧力とし、５００Ｗのパワーを直径２インチサイズのＡｇＰｇ（１ｗｔ％）Ｃｕ（１ｗｔ％）合金ターゲットに印加してスパッタして形成する。なお、反射層の厚さとしては、１６０ｎｍ乃至２４０ｎｍの範囲であれば、良好なレーザ光に対する反射特性が得られる。
【００１９】
次に、反射層の上に、第１光透過中間層を形成する。これには、Ｇｅのターゲット（直径２インチで厚さ３ｍｍである。）を用い、Ａｒガスに加えて、Ｎ２ガスを真空チャンバに導入して、全圧力を４．１×１０−１Ｐａに調整し、８０Ｗのパワーで、反応性スパッタにより、形成する。厚さ４ｎｍのＧｅＮからなる第１光透過中間層を形成する。なお、光透過中間層の厚さとしては、３ｎｍ乃至５ｎｍの範囲をとることができる。
【００２０】
次に、第１光透過中間層の上に、第１保護層を形成する。これには、直径２インチサイズのＺｎＳ−ＳｉＯ_２ターゲット（８０ｍｏｌ％ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ_２である混合焼成ターゲット）を用い、高周波マグネトロンスパッタ法により、厚さ５ｎｍの第１保護層を得る。このとき、Ａｒガス１．６×１０^−１Ｐａの真空度で、３００Ｗのパワーでスパッタする。なお、第１保護層の厚さとしては、４ｎｍ乃至７ｎｍの範囲をとることができる。
【００２１】
次に、第１保護層上に、記録層を形成する。これには、ターゲットとして、直径２インチ、厚さ３ｍｍのＧｅ−Ｔｅ−Ｓｂ合金ターゲットを用い、直流スパッタ法により形成した。Ａｒガス圧１．６×１０−１Ｐａで、５０Ｗのパワーでスパッタし、Ｇｅ０．１０Ｔｅ０．３０Ｓｂ０．６０からなる厚さ１４ｎｍの記録層を形成した。なお、記録層の厚さとしては、１２ｎｍ乃至１６ｎｍの範囲をとることができる。
【００２２】
次に、記録層上に、第２保護層を形成する。第２保護層は上述の第１保護層と同一の材料を用い、同一の作製条件により作製した。但し、膜厚は３５ｎｍである。なお、第２保護層の厚さとしては、３０ｎｍ乃至４０ｎｍの範囲をとることができる。
【００２３】
次に、第２保護層上に、第２光透過中間層を形成する。第２光透過中間層は、上述の第１光透過中間層と同様に形成する。第２光透過中間層は厚さ５ｎｍのＧｅＮである。なお、第２光透過中間層の厚さとしては、４ｎｍ乃至６ｎｍの範囲をとることができる。
このようにして情報層２を形成する。
【００２４】
次に、情報層２の上に、光透過層２を形成する。スピンコータ上に、情報層２の形成されたディスク基板３を、情報層２側を上にして装着する。情報層２上すなわち第２保護層上に、ディスク基板３上の全面に少なくとも広がるだけの量の紫外線硬化樹脂を滴下し、スピンコーターを所定の回転にし、紫外線硬化樹脂を全面に塗布し、ディスク基板３を回転させながら高圧水銀灯より紫外線を照射して塗布された紫外線硬化樹脂を硬化し、光透過膜２を形成する。ここで、紫外線硬化樹脂としては、ウレタンアクリレート紫外線硬化樹脂（（株）テスク製の型番１４６７であり、粘度は１０００ｍＰａ・ｓである。）を用い、これの０．６５ｇを第２保護層上に滴下後、１３００ｒｐｍで回転させる。紫外線硬化樹脂膜の広がりが安定した後に、この回転を維持しながら、５００Ｗの高圧水銀灯により、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外光を照射して、紫外線硬化樹脂膜を硬化して、厚さ１００μｍの光透過膜２を得る。
【００２５】
このようにして、本実施例の相変化型記録型の光ディスク１０を得る。
光ディスク１０として、青色レーザ光を用いる光ディスクの場合（いわゆるブルーレイディスク）には、光透過膜２の厚さとしては、１００μｍ±１．５μｍであることが必要である。このとき、記録領域は、光ディスクの回転中心軸から半径１７．５ｍｍ乃至５９ｍｍの範囲である。
【００２６】
次に、上述した本実施例の光ディスク１０について、光透過膜２の厚さを評価した結果を説明する。
これには、記録層１の形成してあるディスク基板３について、回転中心軸５を中心として、所定の半径における同心円上の４箇所でその厚さを予め測定しておく。４箇所とは、所定の半径方向を基準として、これを０度の位置とし、中心軸の周りの９０度、１８０度、２７０度の位置をいう。
【００２７】
次に、光透過層２を形成した後、同じ各位置での厚さを測定し、その測定値から、光透過層２を形成していないときの測定値を引いて、光透過膜２の厚さを求めた。
各厚さの測定には、マイクロメータを用いた。測定精度は、０．５μｍである。
測定位置は、中心から半径１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍ、５５ｍｍ及び５９ｍｍである。
光透過膜２の厚さの測定結果を、表１に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１において、一番左の欄には半径を示してあり、枠内の数値はｍｍ単位で表してある。その右の各欄の枠内の数値は光透過膜２の厚さを示し、μｍ単位で表してある。
また、その結果を図２のグラフ（上のライン）に示してある。測定値の最大が１０１μｍであり、最小が９９μｍである。
【００３０】
表１及び図２に示すように、光透過膜２の厚さは、半径１５ｍｍから半径５９ｍｍまでの領域において、１００μｍ±１μｍの範囲となっている。
このことは、上述したように青色レーザ光対応の光ディスクにおける光透過膜は、その厚さが、半径１７．５ｍｍから半径５９ｍｍの範囲において、１００μｍ±１．５μｍのであることが要求されるが、本実施例の光ディスク１０は、この要求を満たすとともに、さらにより内径側も均一に形成できている。従って、この内径１５ｍｍから内径１７．５ｍｍの範囲も記録領域として用いることが可能であり、本実施例の光ディスクは、従来の光ディスクよりは、より記録容量の大きい光ディスクである。
【００３１】
以上のように、本発明の実施例である光ディスク１０は、ディスク基板３として、情報層１を形成する側は全面が平面となっており、反対側の面に光ディスクをディスク記録再生装置に装填するためのドライブ案内穴を設けてあるので、情報層１をディスク面全面に均一に形成すると共に、均一な厚さを有する光透過層２を情報層１全面に亘って形成することができるので、、ディスク基板３の中心に貫通穴を形成してある従来の光ディスクにおけるよりも、情報記録領域を広くすることができ、記録容量を増加させることができる。
【００３２】
なお、光透過層２については、エポキシアクリレート紫外線硬化樹脂（（株）住友化学性の型番ＸＲ１１であり、粘度１００ｍＰａ・ｓである。）を用いた場合も検討した。この樹脂の０．１６ｇを第２保護層上に滴下し、１８００ｒｐｍで回転させ、上述の場合と同様に紫外線を照射して硬化させて、１０μｍ厚さの光透過膜を得て、上述と同様に、光透過層２の厚さ分布を測定した。
その測定結果を、表２及び図２（下のライン）に示す。
【００３３】
【表２】

【００３４】
表２において、表１と同様、一番左の欄には半径を示してあり、枠内の数値はｍｍ単位で表してある。その右の各欄の枠内の数値は光透過膜２の厚さを示し、μｍ単位で表してある。
表２及び図２に示すように、光透過膜２の厚さは、半径１５ｍｍから半径５９ｍｍまでの領域において、１０μｍ＋１μｍの範囲となっている。
【００３５】
このことは、情報層を形成する面が全面均一なディスク基板を用いた光ディスクにおいては、光透過層を１００μｍよりも薄くして、１０μｍとしても（より、高密度記録対応になる）、均一な光透過層を得ることができることを示し、この場合でも記録領域を増大することができ、記録容量を増大できることを示している。
【００３６】
以上、本実施例は相変化型記録層を有する光ディスクについて、説明したが、情報層１を、金属反射膜（反射層）、光磁気記録層、相変化記録層、有機色素層等、或いはこれらの組合わせより構成でき、それに応じた光ディスクとできることはいうまでもない。
【００３７】
なお、光透過膜２の材料としては、上記のほかに、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレートグリシジルアクリレート、ラウリルメタクリレート、イソブチルアクリレート、メチルアクリレートヒドロキシプロピルメタクリレート、アクリル酸を使用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる光ディスクにおいて、請求項１記載によれば、基板の他方の面に、光ディスクを回転させるためのドライブに装着固定するための所定形状の非貫通穴を設けたことにより、一方の面は全面平面となり、この面に光透過膜を均一に形成できると共に、記録領域を広げることができ、それにより記録容量を増加した光ディスクを提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスクの実施例を示す断面構成図である。
【図２】光透過膜の半径方向の膜厚分布を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１…情報層、２…光透過膜、３…ディスク基板、４…ドライブ案内穴、１０…光ディスク、５…回転中心軸。

Claims

一方の面に、グルーブ又はピット列が形成されている円板状の基板と、前記基板の前記一方の面の全面上に順次形成された少なくとも反射層と光透過層とを有し、センタ穴を有しない光ディスクであって、
前記基板の他方の面に、前記光ディスクを回転させるためのドライブに装着固定するための所定形状の非貫通穴を設けたことを特徴とする光ディスク。