JPH05242527A - 光ディスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 光ディスク全体としての反りの管理も容易で
反り量も低く抑えることができる光ディスクおよびその
製造方法。 【構成】 少なくとも光照射面（読み取り面）を樹脂塗
膜で被覆してなる光ディスクに於いて，該被覆膜の膜厚
が下記式（１）を満足することを特徴とする光ディス
ク、およびこの光ディスクの製造に際して、被塗物に対
する接触角が２５℃で測定して２５度以下の塗工液を用
い、スクリーン印刷法、スプレー法、ロールコート法の
いずれかの塗膜形成法により塗布し、ついで光ディスク
を水平に保持して硬化させ、膜厚が前記式（１）を満足
する樹脂塗膜からなる被覆膜を形成することを特徴とす
る光ディスクの製造方法。 １０００x （Ｄo −Ｄi ）／（Ｒo −Ｒi ）＜０．０２
・・・（１）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反り量が少なく高速回
転に適した光ディスクおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，大容量メモリーの１つとして光デ
ィスクの商品化，開発が活発である。その中でも書換え
可能な光記録媒体として光磁気ディスクや相変化タイプ
の光ディスクの実用化研究が精力的に行われている。

【０００３】最近の光ディスクに関する開発研究の中心
として記録容量の大容量化およびそれに対応した転送速
度の高速化がある。そのため光磁気記録媒体等において
は，記録感度の上昇とそれによる回転速度の向上が望ま
れている。通常これらの光ディスクでは記録は例えば基
板上に形成された１．６μm 幅の溝に沿ってなされるた
め，ディスクに情報の記録再生，消去を行う光ヘッドは
この溝を完全にトレースする必要があるが，例えば，６
００ｒｐｍで記録の転送を行うＣＤのように回転数が低
い場合には問題がなくても，３０００ｒｐｍ以上の高速
で情報の転送処理を行う場合には，ヘッドのトラッキン
グ能力が大きな問題になる。最近の光磁気ディスクでは
５０００ｒｐｍのドライブ装置の実用化が間近である。
この様な高速の光ディスクシステムに於いては，高信頼
性のトラッキングの確立の面から、ヘッド等の軽量化や
サーボシステムの性能向上と共に大きな外乱要因の１つ
であるディスクの反り量の減少が切望されている。

【０００４】

【本発明が解決しようとする問題点】ところで、光ディ
スク特にコンピュータの補助記憶装置等に用いられる光
ディスクでは、その信頼性の向上の面から基板の光照射
面（読み取り面）に帯電防止あるいは機械的保護のため
の保護層として樹脂塗膜を形成することが行われてい
る。

【０００５】この光ディスクでは，光による信号の取扱
は透明基板を通して行われるため透明基板の表面は透過
する光の経路を異常に変更させたりしないよう光学的に
均一に保つために最大の注意が払われ，その樹脂塗膜の
形成には周方向の膜厚分布が少ない，膜厚の調整が容易
である等の理由により通常スピンコート法が使用されて
いる。スピンコート法は特に円周方向に対して均一な被
膜を得る方法として優れているため，記録再生ヘッドが
円周上に刻まれた溝にそって移動する光ディスクに各種
のコーティングを施す場合に適した方法として各方面で
使用されている。

【０００６】しかしこの方法で形成した樹脂塗膜は光デ
ィスク全体の反りに対し以下の問題を有することがわか
った。すなわち、スピンコート法で塗布した被膜の膜厚
は、その平坦化時（回転時）半径方向に働く力の大きさ
が異なる為、内周部に薄く，外周部に厚くなる現象を避
けることが出来ない。外周部の膜厚が大きくなる事はそ
の部分の樹脂量が内周部に比較して多いことになり，樹
脂の硬化時の収縮量も大きくなり従って反り量も外周部
が多くなり、光ディスク全体の反りに大きな影響を与
え、光ディスク全体の反りの設計管理を複雑にすると共
に製造管理を難しくするという問題がある。スピンコー
ト法はこの点高速回転用の媒体製造方法としては大きな
欠点を持つと言わざるを得ない。本発明は、かかる問題
の解決を目的としたものである。

【０００７】

【問題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
解決のため、全体として反りの管理も容易でその量も低
く抑えることが可能な光ディスク及びその製造方法に付
いて鋭意検討の結果，本発明に到達した。

【０００８】即ち，本発明は，以下の２発明からなる。
第１の発明は、少なくとも光照射面（読み取り面）を樹
脂塗膜で被覆してなる光ディスクに於いて，該被覆膜の
膜厚が下記式（１）を満足する事を特徴とする光ディス
クである。

【０００９】 １０００x （Ｄo −Ｄi ）／（Ｒo −Ｒi ）＜０．０２・・・（１） ［但し Ｄo ：記録膜成膜部の最外周部の被覆膜厚（ｍｍ） Ｄi ：記録膜成膜部の最内周部の被覆膜厚（ｍｍ） Ｒo ：記録膜成膜部の最外周部の半径（ｍｍ） Ｒi ：記録膜成膜部の最内周部の半径（ｍｍ） ］ 第２の発明は、第１の発明の光デイスクの製造方法で、
その樹脂塗膜を形成するに際して被塗物に対する接触角
が２５℃で測定して２５度以下の塗工液を用い、スクリ
ーン印刷法、スプレー法、ロールコート法のいずれかの
塗膜形成法により塗布し、ついで光ディスクを水平に保
持して硬化させ、膜厚が前記式（１）を満足する樹脂塗
膜を形成することを特徴とする光ディスクの製造方法で
ある。

【００１０】なお、本製造方法においては、硬化工程の
みでなく塗布工程においても光ディスクを水平に保持し
て塗布し、塗布から硬化まで光ディスクを水平に保持し
て膜形成することが、膜厚の均一化面より好ましい。

【００１１】本発明の光ディスクとしては、ガラスや樹
脂などからなる基板上にピットが形成された記録媒体か
らなるピットタイプの光ディスク、基板上に熱記録層が
形成された記録媒体、レーザー光などの照射によりバブ
ルを形成し、反射光の変化でレベル変動を検知するバブ
ルタイプの光ディスク、あるいは基板上に光磁気記録層
が形成された記録媒体からなる光磁気ディスクなどが含
まれる。

【００１２】本発明に於て用いられる基板としては、ガ
ラス基板の他に、ポリカーボネート、ポリメチルメタア
クリレート、アモルファスポリオレフィンなどの樹脂基
板が用いられるが、本発明は樹脂基板に特に好ましく適
用される。

【００１３】本発明は、前述の通り、光デイスクの照射
面の樹脂被膜をその膜厚分布が式（１）を満足するよう
にすることを特徴とするものであるが、その反対の面に
も樹脂被膜を有するものではこの樹脂被膜も同様に式
（１）を満足する膜厚分布とすることが好ましい。式
（１）の膜厚分布の値が０．０２以上の場合には被膜構
成成分の樹脂が外周部に集中している状態になり反り量
が増加し、光デイスク全体の反りに大きな影響を与える
が、この値が０．０２未満の本発明ではこの集中量が比
較的低く、従って光デイスク全体の反りへの影響も小さ
く、その量も低く押さえることが出来る。なお、この樹
脂被膜の膜厚は、１〜３０μm であり、さらに好ましく
は５〜１０μm である。

【００１４】この様な式（１）を満足する膜厚分布の被
膜を得る膜形成法としては、例えばスプレイコーテイン
グ法、ロールコーテイング法、ディップコーテイング
法、スッパッタコーテイング法またはスクリーンコーテ
イング法などが使用することが可能である。

【００１５】光ディスクの保護膜のコーテイングなどで
一般に広く使われているスピンコーテイング法では塗膜
形成（平坦化）時にディスクが回転する為、その半径方
向に作用する力の大きさが異なるので、膜厚分布の少な
いディスクを得る事は困難である。

【００１６】ところで、単に上記のようなコーテイング
法を採用したのでは、式（１）を満足する被膜は形成で
きない。式（１）を満足する被膜を形成するには膜形成
に際し更に以下の条件が必要である。塗工する樹脂と被
塗物の表面張力の関係、即ち、樹脂塗工液の被塗物に対
する２５℃で測定した接触角が２５°以下であることが
必要で、好ましくは１０°以下であることが必要であ
る。接触角が２５°以上であると樹脂と被塗物との親和
性が低く、平坦化がスムースに進行せず、特にフラット
面に塗工する樹脂に付いてはそれが、情報の記録再生時
の光路に当たるので情報の正確な記録再生時の障害にな
る危険性がある。

【００１７】そして，本発明では、被膜を形成したディ
スクはスピンコートの様に回転させる事なく水平に保持
して硬化することにより式（１）を満足する膜厚分布の
少ないディスクを容易に得ることが出来，反り量の少な
い高速回転に適したディスクを容易に作成することが可
能になる。

【００１８】本発明で使用する塗工方法は、一般にスピ
ンコーテイング方法に比べて処理時間が短いロールコー
テイング法、スクリーン印刷法、スプレイコーテイング
法のうちのいずれかを使用する。中でもロールコーテイ
ング法、スクリーン印刷法は、被膜に必要な樹脂が光デ
ィスクに移動するだけで、余分な樹脂を振り切る等の操
作が無く、樹脂の歩留りが良い等生産性を高くすること
が容易である点で好ましい。

【００１９】本発明の樹脂被膜に使用する硬化性樹脂
は、光ディスクに使用可能な硬化性樹脂であれば特に制
約はない。例えば、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹
脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、ポリ
エステル樹脂などを使用することができる。

【００２０】本発明で使用する紫外線硬化性樹脂または
電子線硬化性樹脂としては光ディスクに使用可能な紫外
線硬化性樹脂または電子線硬化性樹脂であれば特に制約
はない。

【００２１】光ディスクの製造工程では，生産性が高
い，保護効果が大きい等の理由により紫外線硬化樹脂や
電子線硬化樹脂がしばしば使用される。電子線硬化型樹
脂より設備的に有利な紫外線硬化樹脂が最も良く利用さ
れている。このような紫外線硬化樹脂は通常例えば、ビ
スフェノールＡ型エポキシ化合物（オリゴマー）のアク
リレートの様に水酸基やエポキシ基等の官能基を持つ化
合物（オリゴマー）をアクリル化またはメタアクリル化
することによって得られる比較的分子量が大きい，オリ
ゴマーのアクリレートと称される化合物と単官能（（メ
タ）アクリロイルオキシ基）または２〜６個の官能基
（（メタ）アクリロイルオキシ基）を持つ化合物と光重
合開始剤等の混合された組成物として市販されており容
易に手に入れることが出来る。例えば大日本インキ化学
（株）より“ＳＤ―１７”，“ＳＤ―３０１”，三菱レ
イヨン（株）より“ＵＲ―４５０２”，三菱油化（株）
より“ＨＡ―４０００”などの名称により市販されてい
る。

【００２２】以上の本発明を，以下光磁気記録媒体を例
に説明するが，本発明は光磁気記録媒体に限定されるも
のではなく，光磁気記録媒体と同様な目的に使用される
光記録媒体等に広く適用できるものであることは，その
趣旨から明らかである。

【００２３】

【実施例】第１図に示す積層構成の光磁気記録媒体を以
下のようにして作成した。なお，第１図に於て，１は透
明基板，２は誘電体層，３は光磁気記録層，５は無機物
保護層，４は有機物保護層である。

【００２４】即ち，直径１３０ｍｍ，厚さ１．２ｍｍの
円板で１．６μm ピッチのグルーブを有するポリカーボ
ネート樹脂（ＰＣ）からなる透明基板１をターゲット３
個装着可能な高周波マグネトロンスパッタ装置（日電ア
ネルバ（株）製）の真空槽内に固定し，４×１０^-7Torr
以下になるまで排気する。なお，膜形成に於て透明基板
１は水冷し，１５ｒｐｍで回転させた。

【００２５】次に，Ａｒガスを真空槽内に導入し，圧力
５．３×１０^-7TorrになるようにＡｒガスの流量を調整
し，直径１００ｍｍ，厚さ５ｍｍのＺｎＳ円板をターゲ
ットとし，放電電力１００ｗ，放電周波数１３．５６Ｍ
Ｈｚで高周波スパッタリングを行い，誘電体層２として
ＺｎＳ膜を７５０オングストローム（Ａ）堆積した。

【００２６】次いでターゲットをＴｂ₂₃Ｆｅ₆₉Ｃｏ₈ 合
金（添数字は組成（原子％）を示す）に変え，Ａｒガス
を真空槽内に導入し、上述と同様の放電条件で、記録層
３としてＴｂＦｅＣｏ合金膜を８００Ａ堆積した。更
に，無機物保護層５として，ターゲットをＡｌＮに変
え，Ａｒ及びＮ₂ ガスを真空槽内に導入し，Ｎ₂ ガス分
圧１０容量％，全ガス圧１×１０^-2Torr，放電電力６７
ｗの放電条件でＡｌＮ膜を５００Ａ堆積した。

【００２７】こうして得られた光磁気ディスクを真空槽
より取り出し，有機物保護層４を以下の手順で設けた。

【００２８】紫外線硬化樹脂として大日本インキ化学
（株）の“ＳＤ―３０１”を有機保護層４として，通常
のスピンコート法により塗布，次いで塗布面に、約１０
ｃｍの距離をおいて、８０ｗ／ｃｍの高圧水銀灯により
紫外線を照射し樹脂を硬化させた。

【００２９】以上で得られた有機保護層付き光磁気ディ
スクを用い、以下の通りその光照射面具体的には本例で
は透明基板１の記録層形成側と反対の面（フラット面）
に樹脂塗膜からなる被覆膜６を形成し、実施例１、２及
び比較例１、２のサンプルを作成し、評価した。

【００３０】

【実施例１、２】樹脂として市販のハードコート剤であ
る紫外線硬化樹脂の”ＵＲ―４５０２”（三菱レイヨン
（株）製）と”ＨＡー４０００”（三菱油化（株）製）
を用い、サンプルデイスクを水平に保持してスクリーン
印刷法によりその光照射面に約１０μm の厚さで均一に
塗布した。なお、塗工液の接触角は表１に示す通りであ
る。また膜厚の見当は塗工前後の重量差より求めた。

【００３１】次いでサンプルデイスクを水平に保持して
その塗布面に、約１０ｃｍの距離をおいて、８０ｗ／ｃ
ｍの高圧水銀灯により紫外線を照射し樹脂を硬化させ
た。得られたディスクの塗工面は通常のスピンコート法
により作成されたディスクと外観上変わらなかった。

【００３２】

【比較例１、２】実施例と同じ紫外線硬化樹脂を用い、
スピンコーターにより１０μm 前後の厚さで均一に塗布
した。膜厚の見当は塗工前後の重量差より求めた。

【００３３】次いで実施例と同様に塗布面に、約１０ｃ
ｍの距離をおいて、８０ｗ／ｃｍの高圧水銀灯により紫
外線を照射し樹脂を硬化させた。得られたディスクの塗
工面は通常のスピンコート法により作成されたディスク
と外観上変わらなかった。

【００３４】膜厚分布は，約２ｃｍ² の大きさに切断し
た試料のディスクの半径方向で３０ｍｍと６０ｍｍ位置
の切断面のＳＥＭ（日立製作所 Ｓ―９００型）観察に
よりおこなった。

【００３５】反りの変化量は、実験例の塗工前及び塗工
後，４８時間室温保存後した試料について、ＩＳＯ基準
に準拠そた測定方法に従って求めた反り量の差である。
なお符号の（−）は記録面を上にして中心よりディスク
が下向きに反っている状態を表す。

【００３６】また、塗工液の接触角は、以下のようにし
て測定した。すなわち、用いた紫外線硬化樹脂の小滴を
サンプルディスクと同じポリカーボネート基板のフラッ
ト面に滴下させ、その液滴と基板面との界面の角度を室
温２５℃で測定した。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】以上、本発明は、光ディスクの少なくと
も光照射面（読み取り面）を樹脂塗膜で被覆してなる光
ディスクに於て該被覆膜を特定範囲の均一性を有する膜
厚とすることによりその光ディスク全体の反りに対する
影響を殆ど無視できるようにし、効率よく、反りの少な
い高速回転に適した光ディスクを得ることが出来るよう
にしたものであり、光ディスクの高密度化、その製造に
おける生産性向上に大きな寄与をなすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の光ディスクの構成の説明図である。

【符号の説明】

（１） 透明基板 （２） 誘電体層 （３） 光磁気記録層 （４） 有機物保護層 （５） 無機物保護層 （６） 樹脂被覆膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも光照射面（読み取り面）を樹
   脂塗膜で被覆してなる光ディスクに於いて，該被覆膜の
   膜厚が下記式（１）を満足することを特徴とする光ディ
   スク。 １０００x （Ｄo −Ｄi ）／（Ｒo −Ｒi ）＜０．０２・・・（１） ［但し Ｄo ：記録膜成膜部の最外周部の被覆膜厚（ｍｍ） Ｄi ：記録膜成膜部の最内周部の被覆膜厚（ｍｍ） Ｒo ：記録膜成膜部の最外周部の半径（ｍｍ） Ｒi ：記録膜成膜部の最内周部の半径（ｍｍ） ］
2. 【請求項２】 少なくとも光照射面（読み取り面）を樹
   脂塗膜で被覆してなる光ディスクの製造方法において、
   該樹脂塗膜を形成するに際して被塗物に対する接触角が
   ２５℃で測定して２５度以下の塗工液を用い、スクリー
   ン印刷法、スプレー法、ロールコート法のいずれかの塗
   膜形成法により塗布し、ついで光ディスクを水平に保持
   して硬化させ、膜厚が前記式（１）を満足する樹脂塗膜
   からなる被覆膜を形成することを特徴とする光ディスク
   の製造方法。
3. 【請求項３】 塗工液の塗布から硬化まで光ディスクを
   水平に保持して膜形成する請求項２記載の光ディスクの
   製造方法。