JP2927883B2 - 光ディスクおよびその製造方法 - Google Patents

光ディスクおよびその製造方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ光を用いて情報の再生や書き替えを
行う光ディスクおよびその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
光ディスク、例えば記録膜にTbFeCoやGdFeCoなどの希
土類金属−遷移金属合金からなる磁性膜を用いた光磁気
ディスクは、ポリカーボネートやポリメチルメタクリー
ト等の透明な樹脂基板の上に、記録膜を誘電体膜によっ
てサンドイッチ状に挟み込んで設けた構造をしている。
そして、記録膜が腐食しやすいところから、記録膜を挟
み込んだ誘電体膜の上に、紫外線硬化樹脂などの樹脂に
よる保護膜を設け、記録膜を腐食から保護するようにし
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかシ、従来の光ディスクは、保護膜が樹脂によって
形成してあるため、機械的な強度が弱く、疵が付きやす
い欠点がある。しかも、保護膜用の樹脂は高価であっ
て、光ディスクのコストを上昇させる一因となってい
る。
また、特開平1−307940号「光情報記録担体」には、
保護膜としてプラスチック基板よりも高熱伝導率のSi
O2,BeO,Al2O3を形成した光ディスクが開示されている。
しかしながら、この光ディスクの保護膜は、ディスク全
体の機械的な強度向上を図るものではなく、熱伝導率の
向上による熱歪みの削減を目的とするものであり、レー
ザ加熱により硬度や密着度或いは緻密度を向上させる構
成にはなっていないため、多少乱雑に取り扱ったときに
容易に剥離しやすい等の課題を抱えるものであった。
また、特開昭58−196636号「ディジタル信号記録、再
生ディスク」には、CeO2,SiO2,TiO2,Al2O3等の無機物質
の酸化物をスパッタリングや電子ビーム蒸着法或いは化
学蒸着法等によって形成した光ディスクが開示されてい
る。しかしながら、この光ディスクは、ディスク基板に
無機物質の酸化物をただ単に堆積させただけであるた
め、保護膜に要求される十分な硬度や密着度或いは緻密
度が得られず、また保護膜の形成に用いる物理蒸着法も
或いは化学蒸着法も、大気の遮断が不可欠であるため、
生産性が非常に悪く、しかも単純堆積では光ディスクの
側面には保護膜が形成できないため、ディスク側面の保
護ができない等の課題を抱えるものであった。
さらにまた、実開平1−165925号「光ディスク媒体」
には、光ディスク内の媒体膜の酸化を防止するためシラ
ノール基をもつエチルシリケートをスピンコート又はス
プレーコート或いはディップコート法で形成したシリコ
ン酸化物コーティング膜を形成した光ディスクが開示さ
れている。しかしながら、このものは、媒体膜(記録
膜)の酸化や腐食防止が目的であり、基板面の機械的保
護を目的とするものではなく、またレーザ光の照射によ
る加熱プロセスを含まないため、硬度や密着度或いは緻
密度の点で劣る等の課題を抱えるものであった。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになさ
れたもので、機械的強度に優れた保護膜を有する光ディ
スクを提供することを目的とするとともに、機械的強度
に優れた保護膜を安価に形成することができる光ディス
クの製造方法を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明に係る光ディス
クは、基板と、該基板の上面に順次3層に積層した第1
の誘電体膜と記録膜と第2の誘電体膜と、該第2の誘電
体膜上に形成した保護樹脂膜と、該保護樹脂膜の上面又
は前記基板の下面の少なくとも一方にホウ酸を含むフル
オロケイ酸溶液をスピン塗布又は浸漬させて形成しレー
ザ加熱により密着硬化させたSiOxからなる保護膜とを具
備することを特徴とするものである。
また、本発明に係る光ディスクの製造方法は、基板の
上面に第1の誘電体膜と記録膜と第2の誘電体膜とを順
次積層し、該第2の誘電体膜上に保護樹脂膜を形成し、
該保護樹脂膜の上面又は前記基板の下面の少なくとも一
方に、ホウ酸を含むフルオロケイ酸溶液をスピン塗布又
は浸漬させてSiOxからなる保護膜を形成し、レーザ加熱
により該保護膜を密着硬化させてなることを特徴として
いる。
〔作用〕
上記の如く構成した本発明の光ディスクは、誘電体膜
上に設けた保護膜が、機械的強度に優れたセラミックの
一種であるSiOxからなっているため、疵が付きにくく、
疵によって記録膜が損傷するのを防止することができ
る。
また、上記の如く構成した本発明の光ディスクの製造
方法は、ホウ酸を含むフルオロケイ酸溶液を誘電体膜の
上に形成した保護樹脂膜の上面または基板の下面の少な
くとも一方にスピン塗布したり、ホウ酸を含むフルオロ
ケイ酸溶液中に、保護樹脂膜を形成した前記基板を浸漬
してSiOx膜を液相成長法によって形成するため、機械的
強度に優れた保護膜を容易に得ることができる。しか
も、スパッタリングによって成膜するのと異なり、高価
な装置を必要とせず、成膜時間も短縮できるため、光デ
ィスクの製造コストを低減することができる。
基板をフルオロケイ酸溶液に浸漬してSiOx膜を形成す
ると、基板の両面側に同時にSiOxからなる保護膜を形成
することができる。そして、基板をフルオロケイ酸溶液
に浸漬してSiOx膜を形成する場合、基板を回転させる
と、フルオロケイ酸溶液の攪拌効果が得られ、特別な攪
拌装置を必要とせず、均一な膜を得ることができる。ま
た、形成したSiOx膜を乾燥したのち、レーザ光をSiOx膜
に照射して加熱処理をすると、SiOx膜が緻密となり、機
械的強度や耐透水性等の特性をより向上することができ
る。
〔実施例〕
本発明の光ディスクおよびその製造方法の好ましい実
施例を、添付図面に従って詳説する。
第1図は、本発明の実施例に係る光ディスクの一部断
面図である。
第1図において、光ディスク10は、基板12がガラスや
ポリカーボネート、ポリメチルメタクリート等の透明な
樹脂からなっていて、基板12の上面に第1の誘電体膜1
4、記録膜16、第2の誘電体膜18が順次積層してある。
そして、記録膜16を覆っている第2の誘電体膜18の上に
は、スピン塗布したりローラコータにより塗布した保護
樹脂膜20が設けてある。また、この保護樹脂膜20の上面
と基板12の下面とには、詳細を後述する液相成長法によ
って形成したSiOx保護膜22,24が設けてある。
第1と第2の誘電体膜14,18は、SiN,Al2O3,SiO2,SiO
N,SiAlON等からなっていて、一般にスパッタリングや真
空蒸着によって形成される。また、記録膜16は、PtCo,T
bFeCo,GdFeCo等の光磁気記録膜やFeCoTi等の磁気記録膜
またはTeGeAs,SnTeSe,SmS等の相転移型材料から構成さ
れ、スパッタリングや真空蒸着によって形成される。
なお、基板12上に設けた第1,第2の誘電体膜14,18、
記録膜16および保護樹脂膜20の厚さは、通常の光ディス
クと同様である。
このように構成した光ディスク10は、第2図に示す製
造工程に従って製造することができる。
まず、成形した基板12を洗浄、乾燥等の前処理をした
のち(ステップ30)、図示しないスパッタリング装置の
真空層内に配置し、基板12の上面に第1の誘電体膜14を
スパッタリングによって形成する(ステップ32)。第1
の誘電体膜14を所定の厚さに成膜したならば、この誘電
体膜14の上面に記録膜16をスパッタリングにより所定の
厚さだけ成膜する(ステップ34)。次に、記録膜16の形
成が完了したならば、記録膜16上に第2の誘電体膜18を
スパッタリングにより、所定の厚さに亙って形成する
(ステップ36)。
第2の誘電体膜18の成膜が終了したならば、基板12を
真空槽から取り出し、第2の誘電体膜18の上面に保護樹
脂をスピンコートまたはローラコータによって塗布し、
この樹脂を硬化させて保護樹脂膜20を形成する。そし
て、保護樹脂膜20の上にホウ酸(H3BO3)を含むフルオ
ロケイ酸(フッ化ケイ酸H2SiF6)の溶液をスピンコート
して、SiOxの膜を500〜1000Å堆積させる(ステップ4
0)。
ホウ酸を含むフルオロケイ酸溶液の調整は、電子情報
通信学会技術研究報告SDM89−159の吉冨貞幸等による
「液相成長法によるSiOx膜を用いたSi−MOSダイオード
の基礎研究」に記載されている方法により行うことがで
きる。すなわち、半導体工業用HF(含量47%)にSiO2
末を添加し(ステップ50)、よく攪拌して比重が20ml当
たり約27.6〜27.8gのSiO2過飽和状態のH2SiF6溶液を作
る。次に、H2SiF6に入っているSiO2をろ過して除去し
(ステップ52)、H2SiF6の溶液62ml当たり118mlのH2Oを
添加して希釈する(ステップ54)。その後、この希釈し
た溶液にH3BO3を加えてH2SiF6+H3BO3溶液を作る。
なお、H3BO3は、粉末状ではH2SiF6溶液に溶けにくい
ので、溶液にしてH2SiF6溶液に徐々に添加し、充分に攪
拌する。
保護樹脂20の上にH2SiF6+H3BO3溶液を塗布してSiOx
を堆積させた後は、基板12を水洗いして乾燥し(ステッ
プ42、44)、SiOx保護膜22を形成する。そして、SiOx保
護膜22の乾燥が終了したならば、SiOx保護膜22にCO2
ーザを照射し、SiOx保護膜22を200〜600℃に加熱して処
理する(ステップ46)。加熱処理を終了した光ディスク
10は、検査の次の工程に搬送される。
なお、ステップ40において、第2の誘電体膜20を形成
した基板12を、H2SiF6+H3BO3溶液中に浸漬すれば、第
1図に示した基板12の両面にSiOx保護膜22,24を有する
光ディスク10を容易に得ることができる。そして、基板
12を溶液に浸漬した場合、基板12を回転させると、溶液
を攪拌する効果が得られ、特別な攪拌装置を用いること
なくSiOx膜を均一に堆積させることができる。
上記の如く、実施例に係る光ディスク10は、その外面
をセラミックであるSiOxからなる保護膜22,24によって
覆ってあるため、保護膜の機械的強度を大幅に向上する
ことができ、疵が付いて記録膜16を損傷したり、書き込
みや再生のエラーの発生をなくすことができ、信頼性の
向上が図れる。また、実施例の光ディスク10は、記録膜
16を設けていない下面にもSiOx保護膜24を設けたことに
より、基板12の下面からの吸湿を防止して環境の変化に
よる光ディスク10の反り変形を防ぐとともに、基板12が
疵付いて情報の記録、再生時のエラーの発生を防ぐこと
ができる。
また、実施例の製造方法によれば、高価なスパッタリ
ング装置を用いることなく、SiOx保護膜22,24を液相成
長法によって容易、短時間で形成することができ、機械
的強度の優れたSiOx保護膜22,24を安価に得ることがで
きる。しかも、実施例においては、SiOx保護膜をレーザ
光によって熱処理しているため、より機械的強度と耐吸
湿性に優れた緻密なSiOx保護膜を得ることができる。ま
た、SiOx保護膜の加熱処理は、レーザ光による瞬間加熱
によっているため、基板がポリカーボネートやポリメチ
ルメタクリート等の熱に弱い材質のものであっても、基
板に熱的影響を与えたり保護樹脂膜を傷つけたりするこ
とはなく、保護膜と保護樹脂膜や基板との密着力を向上
させるとともに、保護膜の緻密さや硬度を向上させ、保
護膜の強化が可能である。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明の光ディスクによれ
ば、誘電体膜の上面或いは基板の下面の少なくとも一方
に設けた保護膜が、機械的強度に優れたセラミックの一
種であるSiOxからなるため、疵が付きにくく、疵によっ
て記録膜が損傷するのを防止することができ、しかも保
護膜はレーザ加熱により密着硬化させてあるため、基板
がポリカーボネートやポリメチルメタクリート等の熱に
弱い材質のものであっても、基板に熱的影響を与えたり
保護樹脂膜を傷つけたりすることはなく、保護膜と保護
樹脂膜や基板との密着力を向上させ、同時にまた保護膜
の緻密さや硬度を確実に向上させることができる等の優
れた効果を奏する。
また、本発明の光ディスクの製造方法によれば、ホウ
酸を含むフルオロケイ酸溶液を樹脂保護膜の上面または
基板の下面の少なくとも一方にスピン塗布したり、ホウ
酸を含むフルオロケイ酸溶液中に、保護樹脂膜を形成し
た前記基板を浸漬するかしてSiOx膜を液相成長法によっ
て形成するため、機械的強度に優れた保護膜を容易に得
ることができ、しかもスパッタリングによって成膜する
のと異なり、高価な装置を必要とせず、成膜時間も短縮
できるため、光ディスクの製造コストを低減することが
でき、特に基板をフルオロケイ酸溶液に浸漬してSiOx膜
を形成した場合は、基板の両面側に同時にSiOxからなる
保護膜を形成することができ、その際に基板を回転させ
ると、フルオロケイ酸溶液の攪拌効果が得られ、特別な
攪拌装置を必要とせず、均一な膜を得ることができる等
の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の光ディスクの一実施例を示す一部断
図面、第2図は、本発明の光ディスクの製造方法の一実
施例を工程順に示すフローチャートである。 10……光ディスク 12……基板 14……第1の誘電体膜 16……記録膜 18……第2の誘電体膜 22,24……SiOx保獲膜

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板と、該基板の上面に順次3層に積層し
    た第1の誘電体膜と記録膜と第2の誘電体膜と、該第2
    の誘電体膜上に形成した保護樹脂膜と、該保護樹脂膜の
    上面又は前記基板の下面の少なくとも一方にホウ酸を含
    むフルオロケイ酸溶液をスピン塗布又は浸漬させて形成
    しレーザ加熱により密着硬化させたSiOxからなる保護膜
    とを具備することを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項2】基板の上面に第1の誘電体膜と記録膜の第
    2の誘電体膜とを順次積層し、該第2の誘電体膜上に保
    護樹脂膜を形成し、該保護樹脂膜の上面又は前記基板の
    下面の少なくとも一方に、ホウ酸を含むフルオロケイ酸
    溶液をスピン塗布又は浸漬させてSiOxからなる保護膜を
    形成し、レーザ加熱により該保護膜を密着硬化させてな
    ることを特徴とする光ディスクの製造方法。
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