JPH05303769A - 光ディスク - Google Patents

光ディスク

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JPH05303769A
JPH05303769A JP4108002A JP10800292A JPH05303769A JP H05303769 A JPH05303769 A JP H05303769A JP 4108002 A JP4108002 A JP 4108002A JP 10800292 A JP10800292 A JP 10800292A JP H05303769 A JPH05303769 A JP H05303769A
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JP
Japan
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film
moisture permeation
permeation preventive
magneto
optical disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP4108002A
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English (en)
Inventor
Yoshiteru Murakami
善照 村上
Toshiichi Nagaura
歳一 長浦
Michinobu Saegusa
理伸 三枝
Kenji Ota
賢司 太田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反りのない光ディスク。 【構成】 透光性を有するプラスチック基板の一方の表
面に、記録膜が形成され、記録膜の表面に第１保護膜が
形成され、基板の他の表面に透湿防止膜が形成され、透
湿防止膜の表面に第２保護膜が形成されてなる光ディス
クにおいて、透湿防止膜の屈折率と膜の厚さの積が４２
ｎｍ以下となるように、透湿防止膜の厚さを設定するこ
とを特徴とする光ディスク。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスクに関し、さら
に詳しくはレーザビームを利用して情報の再生、記録等
を行う光ディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の光ディスクは、図６にそ
の構成を示すように、プラスチック基板２０の一方の表
面に記録膜２１を形成し、その記録膜２１を保護膜２２
によって保護する構成となっている。記録膜２１は通常
４層又は３層構造になっており、記録膜２１を通って水
分がプラスチック基板２０側に移動することはない。
【０００３】従って、プラスチック基板２０の他方の表
面すなわち入射光側からのみプラスチック基板２０に水
分が吸湿されたり放湿されたりする。この吸湿、放湿に
よりプラスチック基板２０に局部的な体積変化が生じ、
プラスチック基板２０に反りが生じてしまう。この光デ
ィスクの反りは、情報の再生、記録等に用いられる光ビ
ームの光軸に対して基板が傾いた状態になるため、サー
ボがずれて信号品質が劣化したり、ひどい場合にはサー
ボ飛びが生じたりしてしまう。
【０００４】このため光ディスクの反りに関しては、規
格あるいは規格案が設けられている。これを表１に示
す。
【０００５】
【表１】
【０００６】コンパクトディスクの場合は、ディスクの
回転数が２００〜５００ｒｐｍと比較的遅く、トラッキ
ングサーボ及びフォーカスサーボが十分追従まするの
で、他のタイプの光ディスクに比べ反り量の規格がゆる
くなっている。ライトワンスディスクやリライタブルデ
ィスク（光磁気ディスク）のようにデータ転送レートを
あげたいものは、高速で回転させる必要がある（例えば
１８００〜３６００ｒｐｍ）。この時はトラッキングサ
ーボ及びフォーカスサーボの追従性能上反り量を小さく
しておく必要がある。ところがプラスチック基板の単板
では反り量を小さくすることが困難だったので、単板か
らなるディスクを背中合わせに張り付けて両面ディスク
とすることで反り量を小さくしてきた。
【０００７】これに加えて、最近になって、特に光磁気
ディスクではオーバーライトの技術が注目されるように
なり、単板使用のディスクが必要になってきた。その理
由としては、従来の光磁気ディスクでは、データの書き
換えをする際、一度前のデータの消去動作をして新デー
タの記録をする方式であったので、消去するのに一回
転、記録するのに一回転の合計二回転がデータの書き換
えに必要であった。ところがオーバーライトの技術を使
用すれば前データの消去及び新データの記録が一回転中
にできるので、従来の場合のように二回転する必要がな
くなりその分データの転送レートが向上する。
【０００８】オーバーライトの方式に付いても種々考案
されているが、中でも磁界変調方法が有力である。磁界
変調方式というのは、記録消去時依頼の方式（光変調方
式）が磁界の向きを一定にして光のオンオフで記録する
のに対し、光は常に照射し磁界の向きを変えることによ
り記録する方式である。この時磁界の向きを高速で変え
る必要があるが、電磁石の電力消費を極力小さくして高
速磁界変調を実現しようとすれば電磁石と記録膜との距
離をできるだけ近接させる必要がある。両面仕様のディ
スクでは電磁石側から見て記録膜の上に基板が一枚ある
ので記録膜との距離が小さくできない。従って、前述の
ように単板仕様のディスクが必要になってきた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】単板仕様のディスクの
基板にプラスチック基板を用いる場合、前述のように基
板の反りが問題となってくる。ディスク製造直後の反り
は基板の成形技術や記録膜や保護膜の成膜技術の進歩に
より十分規定内に入るようになったが、ディスクの使用
中に新たに反りが発生することがわかってきた。すなわ
ち、第３５回応用物理学会予稿集（昭和６３年春季）の
８７２頁に示されるように、環境条件が変化している途
中に過渡的な反りが生じることがわかった。例えば湿度
が変化したときの反り変化量は、６０℃、９０％Ｒ．
Ｈ．から６０℃、５０％Ｒ．Ｈ．への環境変化時に最大
変化量で１０数ｍｒａｄとなることがわかった。
【００１０】この発明は上記の事情を考慮してなされた
もので、環境変化時の過渡的反りをできるだけ小さくす
ることができる光ディスクを提供しようとするものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明によれ
ば、透光性を有するプラスチック基板の一方の表面に、
記録膜が形成され、記録膜の表面に第１保護膜が形成さ
れ、基板の他の表面に透湿防止膜が形成され、透湿防止
膜の表面に第２保護膜が形成されてなる光ディスクにお
いて、透湿防止膜の屈折率と膜の厚さの積が４２ｎｍ以
下となるように、透湿防止膜の厚さを設定することを特
徴とする光ディスクを提供する。
【００１２】この発明の光ディスクは上記のようなプラ
スチック基板の一方側に記録膜とこの記録膜を保護する
ための第１保護膜を有している。第１保護膜の上に潤滑
膜を設けてもよい。また、プラスチック基板の他方側
（光ビーム照射面側）には、通常透湿防止膜を介して、
第２保護膜が設けられる。さらに、第２保護膜の上に帯
電防止膜を設けてもよい。この潤滑膜および帯電保護膜
は場合によっては設けなくともよい。
【００１３】さらに、透湿防止膜の材質はAlSiN,AlTaN,
TaO,SiO またはTiO2が好適であり、第１保護膜と第２保
護膜の膜の厚さが略等しい光ディスクを提供する。上記
透光性のプラスチック基板の材質としては、透光性を与
え変形し難いプラスチックであればよい。代表的にはポ
リカーボネート製基板が挙げられ、この他にアクリル樹
脂、エポキシ樹脂等から作られた基板を用いることがで
きる。この厚さは、通常１．１５〜１．２５mmである。
【００１４】この発明の光ディスクの構成は、上記のも
のに特に限定されるものでなく、光磁気ディスク、コン
パクトディスク、ライトワン型ディスク、フォトクロミ
ック型ディスクで公知のいずれかの構成であればよい。
要は基板の光ビーム照射面側に特定の第２保護膜が設け
られることを必須としている。光ディスクに用いられる
記録膜、第１および第２保護膜、透湿防止膜について説
明すると次の通りである。
【００１５】記録膜は、当該分野で公知のものが広く利
用できる。代表的には、ＡｌＳｉＮ／ＤｙＦｅＣｏ／Ａ
ｌＳｉＮ／Ａｌ，ＡｌＮ／ＧｄＴｂＦｅ／ＡｌＮ／Ａｌ
やＡｌＮ／ＤｙＦｅＣｏ／ＡｌＮ／Ａｌなどの４層構造
のものや、ＳｉＮ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＮやＳｉＡｌＯ
Ｎ／ＴｂＦｅＣｏ／ＳｉＡｌＯＮなどの３層構造のもの
が挙げられる。この膜の厚みは、通常１５０〜３００ｎ
ｍである。記録膜は、一般にプラスチック基板の全面に
形成されるが、一部であってもよい。
【００１６】第１および第２保護膜は、主に記録膜を保
護するためのものであって、例えばアクリルウレタン系
ＵＶ硬化樹脂等を用いて形成することができる。これら
は塗布によって形成できる。この膜の厚みは、通常２〜
２０μｍである。この第１および第２保護膜の膜の厚さ
が略等しいことが好ましい。透湿防止膜は、ＡｌＳｉ
Ｎ，ＡｌＴａＮ，ＴａＯ，ＳｉＯ，ＴｉＯ2 ，ＡｌＮ，
ＳｉＮ，ＺｎＳ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 , ＳｉＡｌＯＨ
などの無機物質で形成することができる。これらの中
で、ＡｌＳｉＮ，ＡｌＴａＮ，ＴａＯ，ＳｉＯ，ＴｉＯ
2 が特に好ましい。透湿防止膜の膜の厚みは、材質によ
って異なる。一般に、透湿防止膜の厚みは、１〜１００
ｎｍの範囲、好ましくは１〜８０ｎｍの範囲である。例
えばＡｌＳｉＮの場合１〜２０ｎｍの範囲が好ましい。
この範囲の厚みであると、光ディスクの過渡的反りを防
止できることに加え、光ディスクの干渉縞が見られず好
ましい。
【００１７】透湿防止膜の屈折率も材質によって異な
る。一般に無機物質の透湿膜の屈折率は１．７〜２．６
の範囲である。この透湿防止膜の屈折率に前記膜の厚み
を乗じた積が、４２ｎｍ以下の範囲となるように透湿防
止膜の膜の厚みを設定することが特に好ましい。このよ
うな範囲に膜の厚みを設定すると、光ディスクの過渡的
反りを防止できることに加え、光ディスクの干渉縞が見
られず好ましい。
【００１８】この発明の潤滑膜は、潤滑性のすぐれた例
えばフッ素系樹脂よりなる。潤滑膜を記録膜の形成され
ている表面に設けることにより、浮上型磁気ヘッドを用
いた場合、浮上型磁気ヘッドと光磁気ヘッドとの間の潤
滑性を向上させることができる。潤滑膜の膜厚さは約２
μｍ程度である。この発明の帯電防止膜は、透明導電性
フィラーを含有する導電性フィラ−混合樹脂系の組成物
であって、光ディスクの表面への塵埃の付着を防止する
と共に傷の発生を防止するためのものであって、硬質で
かつ表面抵抗率の比較的低いものがよい。この硬度は、
通常ＨＢ以上の鉛筆硬度を有するのが好ましい。また、
この表面抵抗率は、通常約１０13Ω以下が好ましい。こ
の導電性フィラ−混合樹脂系帯電防止膜の形成は、合成
樹脂又はその原料と透明導電性フィラーとを所定の混合
比で混練し、必要に応じて硬度を向上させる無機フィラ
ーを少量添加して混練し、基板上に製膜して行なうこと
ができる。合成樹脂としては、例えばアクリルウレタン
系ＵＶ硬化樹脂、アクリル系ＵＶ硬化樹脂等が用いられ
る。製膜は、例えばスピンコート法、ロールコート法、
ディップコート法等によって基板上に塗布し、用いる合
成樹脂によってＵＶ光照射、加熱又は冷却等の手段によ
って硬化して行なうことができる。この膜厚は、通常１
〜20μｍが好ましい。
【００１９】透明導電性フィラー組成としては、酸化ス
ズにリンをドープしたものが透光性および安定性を両立
させるので好ましい。さらに、酸化スズへのリンのドー
ピングは液相からの共沈焼成方法により行うことがで
き、リン源としてはリン酸、リン酸ナトリウム等が挙げ
られる。酸化スズへのドーピング量は導電性フィラー全
体の３〜７ｗｔ％が好ましい。帯電防止膜中の導電性フ
ィラーはその含有量が２５〜４５ｗｔ％かつ／または平
均粒径が０．１５μｍ以下であることが好ましい。
【００２０】この発明の対象とする光ディスクは、光磁
気ディスクが代表的であるが、コンパクトディスク、ラ
イトワンス型ディスク、記録膜としてフォトクロミック
材料を用いたフォトクロミック型ディスクも含むもので
ある。
【００２１】
【実施例】以下この発明の光ディスクの実施例を図面を
用いて詳述するが、この発明は以下の実施例に限定され
ない。 実施例１ 図１において、１はプラスチック基板で、透光性を有す
る厚さ１．２mmのポリカーボネート製である。このプラ
スチック基板１の一方の表面に記録膜２が形成されてい
る。記録膜２が光磁気記録膜の場合、４層構造を有して
いる。この実施例では、プラスチック基板１側から順
に、ＡｌＳｉＮ／ＤｙＦｅＣｏ／ＡｌＳｉＮ／Ａｌで構
成されている。更に、この記録膜２上には第１保護膜３
が形成されている。第１保護膜３は、ポリウレタンアク
リレート系の紫外線硬化型樹脂を約１０μｍ塗布するこ
とにより形成される。
【００２２】４は透湿防止膜で、プラスチック基板１の
他方の面に形成される。この実施例では透湿防止膜４
は、ＡｌＳｉＮを形成している。この透湿防止膜４上に
は第２保護膜５が形成される。第２保護膜５は、第１保
護膜３と同一の材質、すなわちポリウレタンアクリレー
ト系の紫外線硬化型樹脂を用いており、第１保護膜３と
同様に厚さ約１０μｍである。第１保護膜３及び第２保
護膜５の膜厚は、プラスチック基板１の両面において、
それ自体の吸放湿によって発生する反りが相殺できれ
ば、どのような値であっても良い。ただし、両者の膜厚
は、上記の理由からほぼ等しいことが必要である。
【００２３】上記の構成の光磁気ディスクにおいて、透
湿防止膜４のＡｌＳｉＮの膜厚を５ｎｍ、１０ｎｍ、２
０ｎｍ、２５ｎｍ、８０ｎｍとした５種類の光磁気ディ
スクを試作し、この光磁気ディスクを自然光の下で第２
保護膜（透湿防止膜）側から眺めることにより、干渉縞
の見え方を調べた。その結果、透湿防止膜４の膜厚が５
ｎｍ および１０ｎｍの光ディスクでは、干渉縞が観察
されないことがわかった。また、透湿防止膜4 の膜厚が
２０ｎｍの光磁気ディスクでは、注視するとわずかに干
渉縞が観察されたが、ほとんど目立たない程度であるこ
とがわかった。一方、透湿防止膜4 の膜厚が２５ｎｍと
８０ｎｍの光磁気ディスクでは、干渉縞が観察された。
８０ｎｍではより明確な干渉縞が観察された。
【００２４】次に、透湿防止膜４の膜厚を変えた場合の
干渉縞の見え方と反射率の関係を調べるため、透湿防止
膜４の膜厚と、第２保護膜５側から光が入射した場合の
透湿防止膜４での反射率との関係を計算した。計算は、
プラスチック基板１としてのポリカーボネート上に、透
湿防止膜４としてのＡｌＳｉＮと、第２保護膜５として
のポリウレタンアクリレート系の紫外線硬化樹脂とが順
次形成された３層モデルに基づいて実行された。
【００２５】尚、ポリカーボネート、ＡｌＳｉＮ、ポリ
ウレタンアクリレート系の紫外線硬化樹脂の屈折率は、
それぞれ１．５８、２．１、１．５とし、第２保護膜５
の膜厚は１０μｍとした。また、光の波長には光ディス
クの光源として多用されている半導体レーザの波長であ
る７８０ｎｍを用いた。そして、透湿防止膜４の膜厚を
２００ｎｍの範囲で変えて反射率を計算した。
【００２６】計算結果を図２のグラフに示す。横軸はＡ
ｌＳｉＮの膜厚であり、縦軸は反射率である。上述の干
渉縞の観察結果と、この反射率の計算結果とから、反射
率が大きいとき干渉縞が観察され、反射率が約８％以下
のとき干渉縞はほとんど見えなくなることがわかった。
【００２７】次に、透湿防止膜４の膜厚と環境条件が変
化したときの光ディスクの反りの変化量と関係を調べ
た。まず３４℃、９０％Ｒ．Ｈ．の条件下に光ディスク
を２４時間放置した後、１０％Ｒ．Ｈ．／時間の速度で
湿度を低下させ、６時間かけて３４℃、３０％Ｒ．Ｈ．
の環境条件にし、その後は３４℃、３０％Ｒ．Ｈ．で環
境条件を保持した。そして、この間の光ディスクの反り
の変化量を測定した。
【００２８】尚、測定には、透湿防止膜４のＡｌＳｉＮ
の膜厚が１ｎｍ、５ｎｍ、２５ｎｍ、８０ｎｍである点
を除いて、上記試作した光磁気ディスクと同一の光磁気
ディスクが使用された。また、比較のために、透湿防止
膜４と第２保護膜とが形成されていない点を除いて、上
記試作した光磁気ディスクと同一の従来通りの光磁気デ
ィスクが使用された。
【００２９】実験結果を図３のグラフに示す。横軸は湿
度変化開始時からの経過時間であり、縦軸は反りの変化
量である。この実験結果から、プラスチック基板１上に
透湿防止膜４と第２保護膜５とが形成されていない光磁
気ディスクでは、湿度の低下に伴って、反りの変化量が
１０ｍｒａｄにもなるが、本実施例の光磁気ディスクで
は、いずれも反りの変化量は２ｍｒａｄ以下に抑えられ
ている。
【００３０】このことから、透湿防止膜４としてのＡｌ
ＳｉＮの膜厚が１ｎｍ以上であれば、過渡的反りを充分
防止できることがわかった。以上のように、透湿防止膜
４のＡｌＳｉＮの膜厚を１〜２０ｎｍに設定することに
より、光磁気ディスクの過渡的反りを防止でき、しか
も、第２保護膜５側から眺めたときの干渉縞を見えなく
することができる。
【００３１】ここで、透湿防止膜４のＡｌＳｉＮの膜厚
の下限値である１ｎｍは、光磁気ディスクの過渡的反り
を防止する効果が実験により認められた理由により設定
された。また同じく上限値は、上述の３層モデルでの計
算と実際の干渉縞観察により、計算で得られた反射率が
約８％以下であれば干渉縞はほとんど観察されないこと
により、図２のグラフで反射率が８％となるＡｌＳｉＮ
の膜厚２０ｎｍに設定された。
【００３２】以下に、この上限値の設定について説明す
る。上述の通り、計算により求めた反射率が８％以下で
あれば、実際に試作した光磁気ディスクでは干渉縞がほ
とんど見えなくなる。上述の３層モデルにおいて、反射
率が８％となる透湿防止膜４の膜厚は、プラスチック基
板１としてのポリカーボネートの屈折率及び第２保護膜
５としてのポリウレタンアクリレート系の紫外線硬化樹
脂の屈折率をそれぞれ１．５８、１．５と固定した場
合、透湿防止膜４の屈折率により変わるものである。す
なわち、計算においては、膜中における光の多重干渉を
考慮しており、そのため、屈折率と膜厚を乗じた光路長
が変わることで反射率は変化する。逆に言えば、反射率
を同じ値にするには、光路長を同じにすれば良い。従っ
て、上述の透湿防止膜４として屈折率が２．１のＡｌＳ
ｉＮを用いた場合の透湿防止膜４の膜厚の上限値２０ｎ
ｍは、光路長で４２ｎｍという値になる。また、同じく
下限値の膜厚１ｎｍは、光路長約２ｎｍという値にな
る。
【００３３】以上説明の通り、透湿防止膜４の膜厚は、
光路長で２〜４２ｎｍの範囲に設定すれば、干渉縞の見
えない光磁気ディスクを説明できる。尚、上記説明にお
いては透湿防止膜４の膜厚の下限値は、実験により確認
のできた１ｎｍとしたが、これは膜厚を測定する際の精
度の限界（例えば、触針式段差計）及び透湿防止膜４の
形成に用いる蒸着、スパッタリング装置の膜厚制御能力
により得ることができた最小の膜厚である。従って、こ
れより薄い膜厚、例えば０．５ｎｍの膜厚を有する透湿
防止膜４を正確に再現性良く形成できる装置があれば、
透湿防止膜４の膜厚が０、即ち、透湿防止膜４が無い場
合と比べて、光磁気ディスクの過渡的反りを防止、低減
できることは、図３の実験結果からも容易に推測でき
る。よって、透湿防止末４の膜厚の下限値は、０を含ま
ない、それ以上の膜厚ということになる。
【００３４】また、透湿防止膜４の上限値は、上述の通
り、実際に作製したディスクの干渉縞の観察結果と図２
に示した計算結果から、反射率が８％以下となる膜厚、
即ち２０ｎｍ以下とした。しかしながら、図２からわか
るように、反射率が８％以下となる透湿防止膜４の膜厚
の範囲は１２０ｎｍから２００ｎｍの間にも存在する。
これは、透湿防止膜４であるＡｌＳｉＮ膜中での光の干
渉から、波長／（２×屈折率）の膜厚周期で反射率が同
じ値をとる理由による。図２においては、波長７８０ｎ
ｍ、ＡｌＳｉＮの屈折率２．１を上の式に入れた結果得
られる１８６ｎｍの膜厚周期で反射率が変化する。従っ
て、反射率が８％以下となる膜厚は、０．１〜２０ｎｍ
の範囲と、１２０〜２０６ｎｍの範囲、３０６〜３９２
ｎｍの範囲というように存在する。
【００３５】しかしながら、製造時間、コスト等を考え
れば、透湿防止膜４の膜厚はできるだけ薄い範囲、即ち
０．１〜２０ｎｍの範囲が有利であることは明らかであ
る。上記実施例において第１保護膜３と第２保護膜５と
は必ずしも同一材料、同一膜厚である必要はなく、第１
保護膜３と第２保護膜５の吸放湿により発生する反りが
ほぼ相殺されるように材料及び膜厚を設定すれば、過渡
的反りを防止できる。例えば、第１保護膜３には、ポリ
ウレタンアクリレート系の紫外線硬化樹脂を用い、第２
保護膜５にはアクリル系のハードコート樹脂を用いても
良い。
【００３６】実施例２ 本実施例の光ディスクは、実施例１に示した光磁気ディ
スクにおいて、透湿防止膜上に形成された第２保護膜上
に、導電上フィラーを混入したアクリル系ハードコート
樹脂からなる帯電防止膜（膜厚約４μｍ）を形成したも
のである。尚、透湿防止膜（ＡｌＳｉＮ）の膜厚は、光
路長で約１０ｎｍである。
【００３７】第２実施例を図４に基づいて説明すれば、
以下の通りである。図４において、１はプラスチック基
板で、透光性を有する厚さ１．２mmのポリカーボネート
製である。このプラスチック基板１の一方の表面に記録
膜２が形成されている。記録膜２が光磁気記録膜の場
合、４層構造を有している。この実施例では、プラスチ
ック基板１側から順に、ＡｌＳｉＮ／ＤｙＦｅＣｏ／Ａ
ｌＳｉＮ／Ａｌで構成されている。更に、この記録膜２
上には第１保護膜３が形成されている。第１保護膜３
は、ポリウレタンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂を
約１０μｍ塗布することにより形成される。
【００３８】４は透湿防止膜で、プラスチック基板１の
他方の面に形成される。この透湿防止膜４上には第２保
護膜５が形成される。第２保護膜５は、第１保護膜３と
同一の材質、すなわちポリウレタンアクリレート系の紫
外線硬化型樹脂を用いており、その膜厚は約６μｍであ
る。第２保護膜５上には、導電製フィラーを混入したア
クリル系ハードコート樹脂からなる帯電防止膜６が、膜
厚約４μｍで形成される。
【００３９】この光磁気ディスクを帯電防止膜６側から
眺めた場合、干渉縞は見られなかった。また、反りの変
化量は、２ｍｒａｄ以下であった。この光磁気ディスク
では、情報の記録、消去及び再生のための光ビームが入
射する側の表面に帯電防止膜６を設けたので、光ビーム
を散乱するゴミや埃等が表面に付着しにくくなる。これ
により、情報の記録、消去時、又は再生時、フォーカシ
ングサーボやトラッキングサーボが乱れて、記録記号又
は再信号が劣化したり、サーボ飛びが生じたりする危険
性を大幅に低減できる。
【００４０】また、過渡的な反りの変化量は、実施例１
の光磁気ディスクとほほとんど変わらなかった。このこ
とは、第２保護膜５としてのポリウレタンアクリレート
系の紫外線硬化樹脂と、帯電防止膜６として導電性フィ
ラーを混入したアクリル系ハードコート樹脂とでは、吸
放湿の程度に差がなく、しかも、これらを合わせた膜厚
を第１保護膜３の膜厚と同じほぼ１０μｍに設定したこ
とによる。ちなみに、上記光磁気ディスクにおいて、第
２保護膜５の膜厚だけを６μｍから１０μｍに変える
と、反りの変化量は若干ではあるが、大きくなった。
【００４１】実施例３ 本実施例の光ディスクは、実施例２に示した光磁気ディ
スクにおいて、記録膜上に設けられた第１保護膜上に、
更に潤滑性に優れた、フッ素系樹脂からなる潤滑膜を膜
厚約２μｍに形成したものである。実施例３を図５に基
づいて説明すれば、以下の通りである。図５において、
１はプラスチック基板で、透光性を有する厚さ１．２mm
のポリカーボネート製である。このプラスチック基板１
の一方の表面に記録膜２が形成されている。記録膜２が
光磁気記録膜の場合、４層構造を有している。この実施
例では、プラスチック基板１側から順に、ＡｌＳｉＮ／
ＤｙＦｅＣｏ／ＡｌＳｉＮ／Ａｌで構成されている。更
に、この記録膜２上には第１保護膜３と潤滑性に優れた
潤滑膜７が順次形成されている。第１保護膜３はポリウ
レタンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂を約８μｍ塗
布することにより形成され、潤滑膜７はフッ素系樹脂か
らなり、その膜厚は約２μｍである。
【００４２】４は透湿防止膜で、プラスチック基板１の
他方の面に形成される。この実施例では透湿防止膜４
は、屈折率２．１のＡｌＳｉＮを約５ｎｍの膜厚で形成
している。この透湿防止膜４上には第２保護膜５が形成
される。第２保護膜５は、第１保護膜３と同一の材質、
すなわちポリウレタンアクリレート系の紫外線硬化型樹
脂を用いており、その膜厚は約６μｍである。第２保護
膜５上には、導電性フィラーを混入したアクリル系ハー
ドコート樹脂からなる帯電防止膜６が、膜厚約４μｍで
形成される。
【００４３】この光磁気ディスクを帯電防止膜６側から
眺めた場合、干渉縞は見られなかった。また、第１実施
例の場合と同様にして過渡的な変化量を調べた結果、反
りの変化量は２ｍｒａｄ以下であった。しかも、本実施
例の光磁気ディスクでは、記録膜２が形成されている側
の表面に潤滑膜７を設けたので、浮上型磁気ヘッドを用
いた場合、浮上型磁気ヘッドと光磁気ディスクとの間の
潤滑性を向上させることができる。
【００４４】すなわち、浮上型磁気ヘッドは記録媒体膜
２上に数μｍから数十μｍのギャップを保ちながら情報
の記録、消去を行うために配置されるものであり、浮上
型磁気ヘッドを記録膜２上に押し付けるよう働くサスペ
ンションバネによる押圧と、光磁気ディスクの高速回転
による空気流により発生して浮上型磁気ヘッドを記録膜
２から離すように働く浮上力とバランスして、上記ギャ
ップが保たれる。
【００４５】このような浮上型磁気ヘッドを用いて、光
磁気ディスクの回転開始時、所定回転数に達するまでの
時間、及び、回転終了時、所定回転数より停止に至るま
での間、浮上型磁気ヘッドと光磁気ディスクとが接する
ＣＳＳ(Contact-Start-Stop)方式を採用する場合には、
浮上型磁気ヘッドと光磁気ディスクとが吸着すると、光
磁気ディスクの回転開始時、浮上型磁気ヘッドが破損さ
れることがある。しかしながら、本実施例の光磁気ディ
スクによれば、記録膜上に潤滑膜を設けたので、浮上型
磁気ヘッドと光磁気ディスクとの間の潤滑性が向上し、
吸着による浮上型磁気ヘッドの破損を防止できる。
【００４６】実施例４ 実施例１に示した構成の光磁気ディスクにおいて、透湿
防止膜４としてＡｌＴａＮを用いた。用いたＡｌＴａＮ
の屈折率は、実施例１におけるＡｌＳｉＮとほぼ同じ
２．１前後である。実施例１と同様に、透湿防止膜４の
ＡｌＴａＮの膜厚を、５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、２
５ｎｍ、８０ｎｍと変えた５種類の光磁気ディスクを試
作し、透湿防止膜４側から干渉縞を見た結果、透湿防止
膜４の膜厚が５ｎｍ及び１０ｎｍの光磁気ディスクで
は、干渉縞が観察されないことがわかった。また、透湿
防止膜４の膜厚が２０ｎｍの光磁気ディスクでは、注視
するとわずかに干渉縞が観察されたが、ほとんど目立た
ない程度であることがわかった。一方、透湿防止膜４の
膜厚が２５ｎｍと８０ｎｍの光磁気ディスクでは、干渉
縞が観察された。８０ｎｍではより明確な干渉縞が観察
された。
【００４７】更に、実施例１と同様に、透湿防止膜４の
ＡｌＴａＮの膜厚が１ｎｍ、５ｎｍ、２５ｎｍ、８０ｎ
ｍである４種類の光磁気ディスクを試作し、実施例１で
述べたと同じ環境変化時における過渡的な反りの変化量
を調べた。その結果、本実施例の光磁気ディスクでは、
実施例１と同様に、いずれも反りの変化量は２ｍｒａｄ
以下に抑えられていた。
【００４８】以下のように、透湿防止膜４のＡｌＴａＮ
の膜厚を１〜２０ｎｍに設定することにより、光磁気デ
ィスクの過渡的反りを防止でき、しかも、第２保護膜５
側から眺めたときの干渉縞をみえなくすることができ
る。また、実施例２、３において、透湿防止膜４をＡｌ
ＴａＮとした光磁気ディスクを試作し、同様の効果があ
ることを確かめた。
【００４９】実施例５ 実施例１に示した構成の光磁気ディスクにおいて、透湿
防止膜４としてＴａＯを用いた。用いたＴａＯの屈折率
は、実施例１におけるＡｌＳｉＮとほぼ同じ２．１前後
である。実施例１と同様に、透湿防止膜４のＴａＯの膜
厚を、５ｎｍ，１０ｎｍ，２０ｎｍ，２５ｎｍ，８０ｎ
ｍと変えた５種類の光磁気ディスクを試作し、透湿防止
膜４側から干渉縞を見た結果、透湿防止膜４の膜厚が５
ｎｍ及び１０ｎｍの光磁気ディスクで、干渉縞が観察さ
れないことがわかった。また、透湿防止膜４の膜厚が２
０ｎｍの光磁気ディスクでは、注視することわずかに干
渉縞が観察されたが、ほとんど目立たない程度であるこ
とがわかった。一方、透湿防止膜４の膜厚が２５ｎｍと
８０ｎｍの光磁気ディスクでは、干渉縞が観察された。
８０ｎｍではより明確な干渉縞が観察された。
【００５０】更に、実施例１と同様に、透湿防止膜４の
ＴａＯの膜厚が１ｎｍ，５ｎｍ，２５ｎｍ，８０ｎｍで
ある４種類の光磁気ディスクを試作し、実施例１で述べ
たと同じ環境変化時における過渡的な反りの変化量を調
べた。その結果、本実施例の光磁気ディスクでは、実施
例１と同様に、いずれも反りの変化量は２ｍｒａｄ以下
に抑えられていた。
【００５１】以上のように、透湿防止膜４のＴａＯの膜
厚を１〜２０ｎｍに設定することにより、光磁気ディス
クの過渡的反りを防止でき、しかも、第２保護膜５側か
ら眺めたときの干渉縞を見えなくすることができる。ま
た、第２、第３実施例において、透湿防止膜４をＴａＯ
とした光磁気ディスクを試作し、同様の効果があること
を確かめた。
【００５２】実施例６ 実施例１に示した構成の光磁気ディスクにおいて、透湿
防止膜４としてＳｉＯを用いた。用いたＳｉＯの屈折率
は、実施例１におけるＡｌＳｉＮとほぼ同じ２．１前後
である。実施例１と同様に、透湿防止膜４のＳｉＯの膜
厚を、５ｎｍ，１０ｎｍ，２０ｎｍ，２５ｎｍ，８０ｎ
ｍと変えた５種類の光磁気ディスクを試作し、透湿防止
膜４側から干渉縞を見た結果、透湿防止膜４の膜厚が５
ｎｍ及び１０ｎｍの光磁気ディスクで、干渉縞が観察さ
れないことがわかった。また、透湿防止膜４の膜厚が２
０ｎｍの光磁気ディスクでは、注視することわずかに干
渉縞が観察されたが、ほとんど目立たない程度であるこ
とがわかった。一方、透湿防止膜４の膜厚が２５ｎｍと
８０ｎｍの光磁気ディスクでは、干渉縞が観察された。
８０ｎｍではより明確な干渉縞が観察された。
【００５３】更に、実施例１と同様に、透湿防止膜４の
ＳｉＯの膜厚が１ｎｍ，５ｎｍ，２５ｎｍ，８０ｎｍで
ある４種類の光磁気ディスクを試作し、実施例１で述べ
たと同じ環境変化時における過渡的な反りの変化量を調
べた。その結果、本実施例の光磁気ディスクでは、実施
例１と同様に、いずれも反りの変化量は２ｍｒａｄ以下
に抑えられていた。
【００５４】以上のように、透湿防止膜４のＳｉＯの膜
厚を１〜２０ｎｍに設定することにより、光磁気ディス
クの過渡的反りを防止でき、しかも、第２保護膜５側か
ら眺めたときの干渉縞を見えなくすることができる。ま
た、第２、第３実施例において、透湿防止膜４をＳｉＯ
とした光磁気ディスクを試作し、同様の効果があること
を確かめた。
【００５５】実施例７ 実施例１に示した構成の光磁気ディスクにおいて、透湿
防止膜４としてＴｉＯ 2 を用いた。用いたＴｉＯ2 の屈
折率は、上述の他の材料と比べて高く、２．５前後であ
る。実施例１と同様に、透湿防止膜４のＴｉＯ2 の膜厚
を、５ｎｍ，１５ｎｍ，２０ｎｍ，２５ｎｍ，８０ｎｍ
と変えた５種類の光磁気ディスクを試作し、透湿防止膜
４側から干渉縞を見た結果、透湿防止膜４の膜厚が５ｎ
ｍ及び１５ｎｍの光磁気ディスクで、干渉縞が観察され
ないことがわかった。また、透湿防止膜４の膜厚が２０
ｎｍの光磁気ディスクでは、注視すると干渉縞が観察さ
れた。一方、透湿防止膜４の膜厚が２５ｎｍと８０ｎｍ
の光磁気ディスクでは、干渉縞が観察された。８０ｎｍ
ではより明確な干渉縞が観察された。
【００５６】更に、実施例１と同様に、透湿防止膜４の
ＴｉＯ2 の膜厚が１ｎｍ，５ｎｍ，２５ｎｍ，８０ｎｍ
である４種類の光磁気ディスクを試作し、実施例１で述
べたと同じ環境変化時における過渡的な反りの変化量を
調べた。その結果、本実施例の光磁気ディスクでは、実
施例１と同様に、いずれも反りの変化量は２ｍｒａｄ以
下に抑えられていた。
【００５７】以上のように、透湿防止膜４のＴｉＯ2 の
膜厚を１〜１５ｎｍに設定することにより、光磁気ディ
スクの過渡的反りを防止でき、しかも、第２保護膜５側
から眺めたときの干渉縞を見えなくすることができる。
ここで、屈折率と膜厚を乗じた光路長が４２ｎｍとなる
には、屈折率が２．５のＴｉＯ2 の場合の膜厚は約１７
ｎｍとなる。実験では、余裕をみてＴｉＯ2 の膜厚を１
５ｎｍとした光磁気ディスクで干渉縞を見たが、１７ｎ
ｍまでは干渉縞がほとんど見えないはずである。
【００５８】また、第２、第３実施例において、透湿防
止膜４をＴｉＯ2 とした光磁気ディスクを試作し、同様
の効果があることを確かめた。
【００５９】
【効果】次に、以上の実施例において、透湿防止膜４と
して、ＡｌＳｉＮ，ＡｌＴａＮ，ＴａＯ，ＳｉＯ，Ｔｉ
Ｏ2 のいずれかを用いた場合の効果、優位性について説
明する。まず、第１に、いずれの材料も、特に光磁気デ
ィスクにおいては、記録膜２の光磁気記録層に用いられ
るＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅ，ＴｂＦｅＣｏ，ＴｂＤ
ｙＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅＣｏ，ＧｄＤｙＦｅ等の希土
類遷移金属合金薄膜の酸化を防止するために、光磁気記
録層の両側あるいは片側に形成される材料であり、光磁
気ディスクの長期信頼性を確保する優れた酸化防止膜４
に適している。
【００６０】第３に、上述のように、ＡｌＳｉＮ，Ａｌ
ＴａＮ，ＴａＯ，ＳｉＯ，ＴｉＯ2は、記録層２におい
て光磁気記録層の両側あるいは片側に形成される材料で
あるので、光磁気ディスクの記録膜２を形成するために
用いるスパッタ装置等の薄膜製造装置をそのまま利用し
て、透湿防止膜４を形成でき、製造工程上、効率的であ
る。
【００６１】特に上記実施例で構造を示した４層膜から
なる記録膜を有する光磁気ディスクの場合、ＤｙＦｅＣ
ｏからなる光磁気記録層の両側に形成された第１及び第
２の透明膜としてのＡｌＳｉＮは、酸化防止膜としての
機能を有すると共に、信号品質を向上させるための磁気
光学効果エンハンス層としての機能も有している。この
エンハンス効果を高めるには、上記透明膜の屈折率を大
きくすれば良いことが知られている。そのため、透明膜
であって、概ね２前後の高い屈折率を有するＡｌＳｉ
Ｎ，ＡｌＴａＮ，ＴａＯ，ＳｉＯ，ＴｉＯ2 が適してい
る。
【００６２】尚、ＡｌＳｉＮ，ＡｌＴａＮ，ＴａＯ，Ｓ
ｉＯ，ＴｉＯ2 からなる薄膜は、通常スパッタ装置によ
り形成されるが、スパッタ条件を変えることにより、こ
れらの材料の屈折率を約１．７〜２．６の範囲内で制御
することができる。例えば、ＡｌＳｉＮ，ＡｌＴａＮ
は、それぞれＡｌＳｉの合金ターゲット、ＡｌＴａの合
金ターゲットを用いると共に、スパッタガスとして
Ｎ2 、あるいはＮ 2 ＋Ａｒを用いて反応性スパッタ法に
より形成することができるが、スパッタガスの圧力、流
量、あるいは、混合ガスであればその混合比率等のスパ
ッタ条件を変えることにより、これらの材料の屈折率を
上記の範囲で制御することができる。
【００６３】ところで、前述のように、光磁気ディスク
においては記録膜２の透明膜としてＡｌＳｉＮ，ＡｌＴ
ａＮ，ＴａＯ，ＳｉＯ，ＴｉＯ2 を用いる場合、磁気光
学的エンハンス効果を高めるために屈折率を大きくした
ほうが有利であるので、例えば第１実施例では、透湿防
止膜４としてＡｌＳｉＮの屈折率と上記透明膜の屈折率
とを一致させるように、屈折率を高めの２．１に設定し
た。これにより、記録膜２の透明膜と透湿防止膜４とを
同一製造装置で同一製造条件の下で連続して形成するこ
とができ、高い生産性を実現できる。
【００６４】更に、本発明では、透湿防止膜４の膜厚を
光路長で４２ｎｍ以下という非常に薄い膜厚とすること
により、干渉縞を見えなくし、かつ過渡的反りを防止す
るので、製造コスト及び製造時間の点においても有利と
なる。尚、以上の実施例においては、プラスチック基板
１としてポリカーボネートを用いたが、これに限らず、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂等も用いることもできる。
【００６５】また、本発明の対象とする光ディスクは、
光磁気ディスクが代表的であるが、コンパクトディス
ク、ライトワンス型ディスク、記録膜としてフォトクロ
ミック材料を用いたフォトクロミック型ディスクも含む
ものである。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、環境条件が変化したと
きの過渡的素子が少なく、しかも光入射側から光ディス
クを眺めた時の干渉縞が見えにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１で作製した光ディスクの概略
の構成図である。
【図２】本発明の実施例１で作製した光ディスクにおけ
る透湿防止膜（ＡｌＳｉＮ）の厚みと光ディスクの反射
率の関係図である。
【図３】本発明の実施例１で作製した光ディスクの反り
の変化量を示す図である。
【図４】本発明の実施例２で作製した光ディスクの概略
の構成図である。
【図５】本発明の実施例３で作製した光ディスクの概略
の構成図である。
【図６】従来の光ディスクの説明図である。
【符号の説明】
１ プラスチック基板 ２ 記録膜 ３ 第１保護膜 ４ 透湿防止膜 ５ 第２保護膜 ６ 帯電防止膜 ７ 潤滑膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 賢司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透光性を有するプラスチック基板の一方
    の表面に、記録膜が形成され、記録膜の表面に第１保護
    膜が形成され、基板の他の表面に透湿防止膜が形成さ
    れ、透湿防止膜の表面に第２保護膜が形成されてなる光
    ディスクにおいて、透湿防止膜の屈折率と膜の厚さの積
    が４２ｎｍ以下となるように、透湿防止膜の厚さを設定
    することを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項２】 透湿防止膜がＡｌＳｉＮ，ＡｌＴａＮ，
    ＴａＯ，ＳｉＯまたはＴｉＯ2 である請求項１項に記載
    の光ディスク。
  3. 【請求項３】 第１保護膜と第２保護膜の膜の厚さが略
    等しい請求項１項に記載の光ディスク。
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