JPH06168495A

JPH06168495A - 光ディスク

Info

Publication number: JPH06168495A
Application number: JP4319127A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kyoda; 豪京田; Toshiyuki Shibata; 俊幸柴田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】光ディスクの読み取り面側に形成するハード
コート層の塗布むらをなくし、トラッキングエラーを防
止すること。。【構成】一方の主面側に光記録層を形成したプラスチ
ック基板１の他方の主面上に、比表面積が４０ｍ²／ｇ
以上のフィラー８を含有した透明樹脂層７を形成させた
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】本発明はプラスチック基板の一主
面上に十分な表面硬度と光透過性を有する樹脂層を形成
した光ディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、光磁気ディスクを含めた光ディス
クが高密度記録媒体として実用化されているが、この光
ディスク用基板材料にはガラスまたはプラスチックが用
いられる。ガラス基板は種々の所要特性が得られ、信頼
性に優れる反面、加工コストが高く光ディスクが高価な
ものになる。これに対して、プラスチック基板は最初に
マスターとなる型を準備しておけば、容易に大量の複製
を作ることができ、低コストが実現されるため多用され
る。

【０００３】上記プラスチック基板には、レーザー光に
対して透明度が高く、光学的異方性がなく、耐湿性に優
れるなど様々な特性が求められるが、例えばポリカーボ
ネート樹脂は、これら特性を総合的に満足できる材料と
して実用化されている。

【０００４】しかしながら、プラスチック材料は一般に
表面硬度が低くく傷つきやすく、また樹脂自体が誘電体
であるために帯電して塵埃が付着しやすいなどの問題が
ある。その結果、これらが原因となってレーザー光が散
乱され、読み取りエラーを生じるという致命的な問題を
生ずる。

【０００５】そこで、上述の問題点を克服するために、
プラスチック基板の記録層形成面側とは反対の読み出し
面側に、十分な表面硬度と光透過率を有するＳｉＯ₂な
どの無機質コーティング層を形成することが提案されて
いる（特開昭６３−１５５４５０、特開昭６３−２９２
４４１号参照）。

【０００６】また、表面硬度、光透過性とともに帯電防
止性を満足するコーティング層として、所定の導電フィ
ラーを含有した透明樹脂層を塗着した構成が提案されて
いる（特開昭６３−６９０４４、特公平３−２０３０５
０号参照）。

【０００７】これら各種提案のうちでも、フィラーを含
有した透明樹脂層を塗着した構成が製造に大がかりな設
備を必要としないため有利に採用される。このフィラー
には、表面硬度を確保するための無機質透明材料、透明
導電材料、あるいはこれらを適宜混合したものが選択さ
れる。

【０００８】

【従来技術の課題】しかしながら、本発明者らは、光磁
気ディスクに対して上述したような透明質のフィラーを
含有させた透明樹脂層をコーティング層（ハードコート
層）として形成し、このディスクを駆動させた場合、駆
動装置の読み取りヘッドがディスクのトラックに追随で
きなくなって読み取り不能になるという、いわゆるトラ
ッキングエラーを引き起こすことを見出した。

【０００９】上記の原因を調査したところ、このトラッ
キングエラーの発生は、ハードコート層に斜光を照射し
て肉眼で外観を観察した際に局所的に「塗布ダレ」のよ
うな現象が生じているディスクにおいて、ほぼ１対１に
対応して起きていることが解った。この外観上「塗布ダ
レ」に見える部分は透明樹脂層が膜厚むらを生じてい
る。

【００１０】ディスク面内でハードコート層に局所的な
膜厚むらが生じていると、この部分に読み取りヘッドが
位置した時、ハードコート層の屈折率の影響で、読み取
り用レーザー光の記録領域に対する焦点ズレが急激に起
きてヘッドの焦点調整動作が追随できず、トラック判定
用の溝位置検出ができなくなり、トラッキングエラーを
引き起こす。

【００１１】更に、本発明者らが詳細に調べたところ、
膜厚むらの発生頻度と、光磁気ディスクのハードコート
層に含有させたフィラーの条件に相関のあることが判明
した。

【００１２】

【発明の目的】本発明は叙上に鑑みて案出されたもので
あり、その目的はプラスチック基板の読み出し面に十分
な表面硬度と光透過性があり、更にその層厚が均一で読
み取り駆動時に、トラッキングエラーを引き起こさない
ようなハードコート層を提供して、光ディスクの信頼性
を向上させることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、一方の
主面上に光記録層を形成したプラスチック基板の他方の
主面上に、比表面積が４０ｍ²／ｇ以上のフィラーを含
有した透明樹脂層を形成させたことを特徴とする光ディ
スクが提供される。

【００１４】以下、この発明を図面に基づき詳細に説明
する。図１は本発明に係わる光磁気ディスクの例におけ
る典型的な層構成を示しており、プラスチック基板１の
一主面上に、光記録層、すなわち第１誘電体層２、光磁
気記録層３、第２誘電体層４、及び無機質保護層５を順
次積層し、更に樹脂保護層６を形成する。また、読みだ
し面である他主面上に前記構成の透明樹脂層７を形成す
る。なお、光記録層は上述の構成以外に周知の構成を採
りうる。

【００１５】本発明者らが樹脂中に含有させるフィラー
８の比表面積の条件を変えて塗布外観、トラッキングの
良否との関係を調べる実験を繰り返し行った結果、上記
透明樹脂層７に含有させるフィラー８の比表面積を４０
ｍ²／ｇ以上とすることにより、透明樹脂層７の膜厚む
らをなくして塗布外観の異常がなくなり、トラッキング
エラーがなくなることを見いだした。

【００１６】含有させるフィラー８の比表面積が４０ｍ
²／ｇ未満では、塗布厚が不均一になり、トラッキング
エラーが生じやすい。

【００１７】この様に、フィラー８の比表面積が一定値
以上においてハードコート層の膜厚むらをなくすことが
できる理由は今の所明確になっていないが、一般的に塗
布時の樹脂の流動性が低いと膜厚むらを生じやすいと考
えられ、フィラー８の表面積を一定値以上に規定するこ
とにより、この流動性が高くなっているのではないかと
考えている。

【００１８】ここで、比表面積とはフィラー８粉末１ｇ
当たりの総表面積を表し、フィラー８の平均粒径が小さ
いほど大きな値となり、また平均粒径が同じであれば、
フィラー８の形状が理想球形からずれたり凹凸の多いほ
ど大きな値となる。

【００１９】フィラー８の材料としては、In2O3 、SnO
2、ITO 、SnO2-Sb 、Sb2O3 、IrO3、MoO2、NbO2、PtO
2、RuO2、WO2 、などの酸化物、MoC 、NbC 、TaC 、TiC
、WCなどの炭化物、NbN 、Ta2N、TiN 、VN、ZrN など
の窒化物など導電性を有するものや、SiO2、Al2O3 、Ce
O3、ZrO2、CdO 、Bi2O3 、Si3N4 、TiN 、SiC 、CdC 、
ZnS など導電性を有しないものを用いることができる。
光ディスクの表面硬度を高め、塵埃の吸着を防止する効
果を同時に得るためには、高硬度の非導電性材料と導電
性材料とを適宜混合したものを用いてもよい。

【００２０】また、透明樹脂層７の主体となる樹脂とし
ては、透明絶縁性であれば種々の材料を用いることがで
き、例えばエポキシ系、不飽和ポリエステル系、ポリメ
タクリル系、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタ
ン系などの紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）、ユリア系、
メラミン系、シアリルスタレート系の熱硬化型樹脂な
ど、また、熱硬化型ＵＶ樹脂、嫌気性硬化型樹脂、湿気
硬化型樹脂などが用いられるが、この中で、紫外線硬化
型樹脂が短時間硬化するために生産上好ましい。

【００２１】樹脂層中へのフィラー８の含有量は、５〜
２０Wt％の範囲とする必要があり、７〜１５％の範囲が
好適である。すなわち、５Wt％未満では目的とする表面
硬度や導電性が得られず、２０Wt％を越えるとレーザー
光の散乱が大きくなると同時に、樹脂の粘度が上昇しす
ぎて塗布に支障をきたす。

【００２２】フィラー８の平均粒径は、透明樹脂層の塗
布厚さとも関連があるが、読み取り用レーザー光の散乱
を防止するために、使用されるレーザー光の波長のオー
ダーより小さくする必要があり、現状一般的に使用され
るレーザー光の波長が０．７８μｍのため、０．８μｍ
以下にする必要がある。更に好ましくは０．５μｍ以下
とするのがよい。

【００２３】また、透明樹脂層７の厚みはその紫外線に
よる硬化度並びに基板の寸法、反り、硬度などにより最
適条件が決められ、通常１〜７μｍ、好適には２〜５μ
ｍが適当である。この厚みが１μｍ未満では下地基板の
影響を完全に抑制することができず、表面硬度が不足と
なり、一方７μｍを越えると基板に反りが生じる問題が
あると同時に、レーザー光の散乱の影響が大きくなり、
記録読み取り感度が低下する。

【００２４】上記透明樹脂層７を形成する場合、光磁気
記録層３などを形成する前に塗布形成するのが良く、こ
れにより、上記光磁気記録層３などを薄膜形成して基板
１の板面上に付着した塵埃などが透明樹脂層７の形成に
あたって混入することがない。

【００２５】同図における光磁気記録素子の層構成にお
いて、プラスチック基板１の材料としてポリカーボネー
ト系、エポキシ系、ポリオレフィン系、アクリル系、ポ
リエステル系等の樹脂がある。

【００２６】また、第１、第２誘電体層２、４は光磁気
記録層３に対する基板や環境の影響を遮断する保護膜と
しての作用とともに、ＣＮ比を向上させるエンハンスメ
ント効果を誘起する作用があり、Si、Al、Tiの窒化物、
Siの炭化物、Cd、Znの硫化物、Mgのフッ化物、Al、Ce、
Zr、Si、Cd、Biの酸化物などにより、これらを単独でま
たは組み合わせて用いる。

【００２７】光磁気記録層３は非晶質垂直磁化膜であっ
て、例えば、GdDyFe、GdTbFe、TbFeCo、DyFeCo、NdGdDy
Fe、GdTbDyFe、GdTbFeCo、TbDyFeCo、GdDyFeCo、NdDyFe
Coなどがある。

【００２８】無機質保護層５は、Ti、Cr、Ta、Al、Zr、
Au、Ag、SUS などの耐食性金属、もしくはこれらの合
金、または上記誘電体層２、４に用いられたのと同一材
料によっても形成される。更に、金属層と化合物層、金
属層と誘電体層等を組み合わせて積層したものなども目
的に応じて用いることができる。

【００２９】以上の各層２、３、４、５は公知の薄膜形
成手段、例えば、スパッタリング法により形成すればよ
い。

【００３０】また、樹脂保護層６については、エポキシ
系、ポリエステル系、アクリル系、ウレタンアクリレー
ト系などの紫外線硬化型樹脂が好適に使用される。紫外
線硬化型樹脂を用いる場合、硬化後の硬度が鉛筆硬度で
２Ｈ以上となる樹脂を用いるのが、長寿命化の点で望ま
しい。

【００３１】なお、光磁気ディスクを例に、本発明に係
わる透明樹脂層の適用について述べたが、光磁気ディス
クに限らず、上記透明樹脂層７は種々の層構成や形式の
光ディスクに同一の目的で採用することができ、添付図
面の層構成は一例であり各種周知の構成を採りうる。

【００３２】また、本発明は、特定のフィラーを含有し
た透明樹脂層を光ディスク用基板の一主面上に形成した
点に特徴があるが、本発明者らは塗布厚均一性、高透明
性、高硬度などいずれかの特性が要求される部位にも用
いることができると考える。例えば樹脂保護層６として
用いてもよい。

【００３３】

【実施例】次に具体的な実施例について説明する。図１
に示すように、ポリカーボネート樹脂製のディスク基板
１を準備し、その読み取り面側にスピンコーティング装
置を用いて、ハードコート用の紫外線硬化型樹脂をベー
スとした透明樹脂層７を約４μｍの厚みで塗布形成し
た。そして、硬化後の読み取り面表面の硬度は鉛筆硬度
２Ｈに設定した。

【００３４】この塗布形成にあたっては、ベースのアク
リル系紫外線硬化型樹脂に、分散溶媒としてイソプロピ
ルアルコールとブタノールの１：１混合溶媒を１０乃至
１５Wt％加え、更に平均粒径が０．１〜０．５μｍのア
ンチモンドープ酸化錫をフィラー８として１０wt％加え
たものを塗布液とした。この時、フィラー８の比表面積
が異なるものを４種類準備し、含有するフィラー８の種
類以外は同一条件で透明樹脂層７を形成した。ここで、
比表面積の算出は、気体のフィラー８への吸着体積を測
定してその吸着面積に換算するＢＥＴ法を用いて行っ
た。

【００３５】次に、上記４種類の基板１を、透明樹脂層
７を形成した面とは反対側の面に、窒化珪素の第１誘電
体層２、非晶質ＧｄＤｙＦｅ系の光磁気記録層３、窒化
珪素の第２誘電体層４、金属アルミニウムの反射層５を
順次形成した。更に、スピンコーティング装置により、
ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を上記金属ア
ルミニウム層の上に１０μｍの厚みで塗布形成し樹脂保
護層６とした。そして、硬化後のこの樹脂保護層表面の
硬度は鉛筆硬度２Ｈに設定した。

【００３６】かくして得られた光磁気ディスクについて
それぞれ透明樹脂層７の塗布外観、駆動試験によるトラ
ッキングエラーを評価したところ、表１に示す通りの結
果が得られた。ここで、トラッキングエラーの測定機器
としてはナカミチ（株）製電気特性評価装置ＯＭＳ２０
００システムを用いた。

【００３７】

【表１】

【００３８】同表に示す結果より明かな通り、透明樹脂
層７に用いたフィラー８の比表面積が４２ｍ²／ｇと５
９ｍ²／ｇの実施例１及び実施例２は透明樹脂層７の塗
布外観検査で塗布むらがなく、繰り返して駆動試験を行
ってもトラッキングエラーが全く発生しなかったが、フ
ィラー８の比表面積が３７ｍ²／ｇと３３ｍ²／ｇの比
較例１及び比較例２は塗布むらが認められ、特に比較例
２は塗布むらが多発した。塗布むらの発生した試料は、
駆動試験において例外なくトラッキングエラーが発生し
た。このように、フィラー８の比表面積は塗布むらと相
関があり、更にトラッキングエラーの発生に影響を与え
ていることが判明した。そして、透明樹脂層７に用いた
フィラー８の比表面積が４０ｍ²／ｇ以上でトラッキン
グエラーの発生を防止できることが判明した。

【００３９】なお、本発明に適用される光ディスクは上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内で種々の構成を採用できるものとする。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の光ディスク
によれば、一方の主面上に光記録層を形成したプラスチ
ック基板の他方の主面上に、比表面積が４０ｍ²／ｇ以
上のフィラーを含有した透明樹脂を塗着せしめたことに
より、その塗布むらをなくし、トラッキングエラーを極
力防止することができる。また、フィラーの材料や粒度
を適宜選択することにより、透明樹脂層の表面硬度が高
く、塵埃の付着がなく、記録読み取り感度の高い光ディ
スクを作製することができ、従来よりも信頼性の著しく
高い光ディスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光磁気ディスクの層構成の一例を
示す部分断面図である。

【符号の説明】

１・・・プラスチック基板３・・・光磁気記録層７・・・透明樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の主面側に光記録層を形成したプラ
スチック基板の他方の主面上に、比表面積が４０ｍ²／
ｇ以上のフィラーを含有した透明樹脂層を形成させたこ
とを特徴とする光ディスク。