JPH0729208A - 情報記録媒体及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ディスク基板に形成された金属層
(記録層) を保護する樹脂保護材料の厚さを均一にする
ことを目的とする。 【構成】光ディスクは、ディスク基板Ｄ上で、記録層20
が形成されている領域と記録層が形成されていない領域
との境界部26において、ディスク基板20の内周から外周
へ向かう方向に関し、厚さが連続的に変化された記録層
20を有する。この記録層20は、ディスク基板Ｄの中心付
近と密着される台座部14ｃと、台座部14ｃよりも大きな
面積に形成された鍔部14ｂとによって、ディスク基板Ｄ
に供給される金属層22，24の厚さがディスク基板Ｄ上の
他の領域よりも少なくなるよう形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報記録媒体、例え
ば、光ビームにより情報が記録可能な光ディスク及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的情報記録媒体即ち光ディスクとし
ては、読取専用 (リードオンリ) ディスク、書込み可能
(ライトワンス) ディスク、及び、消去可能 (リライト
ブル)ディスクなどが知られている。

【０００３】記録時に記録膜に穴が孔けられたり気泡が
生成されることのないタイプとして消去可能ディスクで
ある光磁気型、ライトワンスディスクである相変化型及
び拡散型などがある。

【０００４】光磁気型、相変化型あるいは拡散型などの
ディスクは、案内溝、コードデータなどが設けられた基
板成形用の原盤を作成したのち、原盤が取り付けられた
金型に基板となる樹脂を流し込んで硬化させることでデ
ィスク基板を形成し、蒸着あるいはスパッタリングなど
により情報が記録される金属層、半導体層或いは誘電体
層などによる記録層を生成したのち、記録層を保護する
保護層をコーティングすることで製造される。

【０００５】多くの場合、保護層は、樹脂によって形成
される。ディスク基板への樹脂材料のコーティングは、
一般には、スピンコート法による樹脂膜の生成、及び、
熱線あるいは紫外線による樹脂膜の硬化によって提供さ
れる。

【０００６】スピンコート法では、緩やかに回転された
ディスク基板の中央部に所定量の樹脂材料が滴下され、
予め決められた回転数でディスク基板を回転されること
で樹脂材料が概ね均一の厚さに延ばされたのち、高速回
転、例えば、１０００ｒｐｍ以上の回転によって、余分
な樹脂材料が除去される。このスピンコート法では、例
えば、直径１３０ｍｍ以下のディスク基板では、３００
ｃｐｓ以上の粘度を有する樹脂が利用される。一方、直
径が１３０ｍｍを越えるディスクでは、３００ｃｐｓ以
上の粘度を有する樹脂では外周部で放射状の塗布ムラが
発生するため、２００ｃｐｓ以下の低粘度の樹脂が使用
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスク基
板に記録層が生成される際には、ディスクの中心部分及
び外縁部分に記録層が生成されることを防止するため
に、ディスク基板の中心付近及び外縁付近がマスクされ
る。このため、ディスク基板の概ね中央 (内周部)に
は、中心から外縁に向かう方向に、記録層による段差
(ディスク基板よりも記録層が高くなる) が生じること
が知られている。

【０００８】この段差によって、例えば、２００ｃｐｓ
以下の低粘度樹脂材料が使用された場合であっても記録
層の先端部 (内周側) に形成される樹脂膜 (コーティン
グ)の厚さに急激な厚さムラが生じる問題がある。

【０００９】この場合、ディスクの記録層へ導かれる光
ビーム及びディスクの記録層から反射される光ビームに
対する光学特性が一定にならないことから、記録／再生
特性が不安定になる虞れがある。このことは、記録層が
形成されている領域であるにも拘らず、樹脂膜 (コーテ
ィング) の厚さが一定になる領域まで情報が記録可能な
領域を狭める問題がある。尚、この厚さムラは、特に、
直径１３０ｍｍを越えるディスクで顕著となる。

【００１０】直径が１３０ｍｍ以下のディスクでは、樹
脂粘度が高いため記録層の段差による影響はいくぶん緩
和されるものの、確率的に厚さむらが発生し、歩留まり
が低下する問題がある。この発明の目的は、真空蒸着或
いはスパッタリングなどによりディスク基板に形成され
た記録層を保護する樹脂保護材料の厚さを均一にするこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づき成されたもので、透明基板と、この透明基板に
所定の厚さで形成された金属誘電体或いは半導体からな
る記録層であって、記録層が形成されている領域と記録
層が形成されていない領域との境界において、上記透明
基板の内周から外周へ向かう方向に関し、厚さが連続的
に変化されている記録層と、この記録層と上記透明基板
とを概ね均一な厚さで覆う保護層と、を有する情報記録
媒体を提供するものである。

【００１２】また、この発明によれば、透明基板と、こ
の透明基板に所定の厚さで形成された半導体からなる記
録層であって、記録層が形成されている領域と記録層が
形成されていない領域との境界において、上記透明基板
の内周から外周へ向かう方向に関し、厚さが連続的に変
化されている記録層と、この記録層と上記透明基板とを
概ね均一な厚さで覆う保護層とを有する情報記録媒体が
提供される。

【００１３】さらにこの発明によれば、透明基板と、こ
の透明基板に所定の厚さで形成された金属誘電体及び半
導体の積層膜からなる記録層であって、記録層が形成さ
れている領域と記録層が形成されていない領域との境界
において、上記透明基板の内周から外周へ向かう方向に
関し、厚さが連続的に変化されている記録層と、この記
録層と上記透明基板とを概ね均一な厚さで覆う保護層と
を有する情報記録媒体が提供される。

【００１４】またさらにこの発明によれば、所定の速度
で回転可能に形成され、基板が載置される載置手段と、
この載置手段に載置された上記基板の中心付近を上記載
置手段に固定するとともに、上記基板に向かって供給さ
れる金属誘電体或いは半導体からなる記録材料が上記中
心付近に付着することを阻止するものであって、上記基
板の中心付近と密着される密着部と、この密着部よりも
大きな面積に形成され、上記密着部の近傍に付着される
上記記録材料の量が上記基板上の他の領域よりも少なく
なるよう阻止する阻止部とからなる阻止手段と、を有す
る記録媒体の製造装置が提供される。

【００１５】

【作用】この発明の情報記録媒体は、透明基板状で、記
録層が形成されている領域と記録層が形成されていない
領域との境界において、上記透明基板の内周から外周へ
向かう方向に関し、厚さが連続的に変化されている記録
層を有している。この記録層は、上記基板の中心付近と
密着される密着部と、この密着部よりも大きな面積に形
成され、上記密着部の近傍に付着される上記記録材料の
量が上記基板上の他の領域よりも少なくなるよう阻止す
る阻止部とからなる阻止手段によって提供される。

【００１６】この記録層は、上記透明基板の内周から外
周へ向かう方向に関し、厚さが連続的に変化されている
ことから、記録層及び透明基板上に流し込まれる樹脂保
護材料が遠心力によって透明基板上を拡散される際に、
樹脂材料に対して抵抗とならない。従って、記録層を保
護する樹脂材料の厚さが均一に形成される。

【００１７】

【実施例】図１には、この発明の実施例である光ディス
クのマスキング装置、及び、このマスキング装置を介し
て提供される光ディスクが示されている。図１によれ
ば、マスキング装置10は、ディスク基板Ｄが載置される
ディスクホルダ12、ディスク基板Ｄの内周に予め形成さ
れている中心穴に概ね等しい直径に形成された軸部14ａ
を有し、ディスク基板Ｄの中心付近をマスクする内周マ
スク14、ディスク基板Ｄの中心穴と同心円であって、円
環状或いは円環が複数に分割された円弧状に形成され、
ディスク基板Ｄの外縁部をマスクする外周マスク16、及
び、ディスク基板Ｄに金属層 (記録膜) を提供するため
の図示しない真空ポンプ及び蒸着装置を有している。
尚、ディスク基板Ｄは、透明な材質、例えば、アクリル
或いはポリカーボネートなどが好ましい。また、大きさ
及び厚さは、例えば、直径３００ｍｍ及び厚さ１．５ｍ
ｍ程度によって形成される。

【００１８】ディスクホルダ12は、図示しないモータ上
に載置され、後述する保護層 (コーティング) の生成及
び余剰樹脂材料の除去のために、予め決められているコ
ーティング速度及び高速度で回転される。また、内周マ
スク14及び外周マスク16が固定されるための固定ねじ
(後述、18ａ，18ｂ，18ｃ‥‥‥) が締め込まれるねじ
部12ａ，12ｂ，12ｃ‥‥‥を有している。

【００１９】内周マスク14は、ディスク基板Ｄに提供さ
れるべき記録層の内周即ち記録層の内周側端部直径と概
ね等しく形成された鍔部14ｂ、この鍔部14ｂよりも僅か
に小径に形成され、ディスク基板Ｄの内周部即ち中心付
近をディスクホルダ12に押しつける台座部14ｃ、及び、
ディスクホルダ12のねじ部12ａに、ねじ18ａを介して固
定されるためのねじ穴14ｄを有している。この場合、鍔
部14ｂと台座部14ｃとの径の差は、例えば、４〜１０ｍ
ｍに規定される。また、鍔部14ｂとディスク基板Ｄとの
間の間隔即ちマスク14の厚さは、概ね０．５〜５ｍｍに
形成される。従って、内周マスク14とディスク基板Ｄと
の間の境界部は、鋭角に規定される。この鋭角に形成さ
れた境界部は、内周マスク14の側から蒸着或いはスパッ
タリングによって供給される金属 (或いは半導体) がデ
ィスク基板Ｄに届きにくい空隙部Ｄｐを形成する。

【００２０】外周マスク16は、ディスク基板Ｄに提供さ
れるべき記録層の外周即ち記録層の外周側端部直径と概
ね等しく形成された鍔部16ａ、及び、ねじ18ｂ，18ｃ‥
‥‥を介して固定されるためのねじ穴16ｂ，16ｃ‥‥‥
を有している。

【００２１】次に、図１に示されているマスキング装置
10を利用したディスク基板Ｄへの記録膜の蒸着及び保護
層 (樹脂コーティング) の形成過程を図２〜図４を参照
して説明する。

【００２２】図２によれば、ディスクホルダ12の概ね中
央に、ディスク基板Ｄの中心穴とねじ部12ａとの位置が
概ね整合された状態でディスク基板Ｄが載置される。次
に、ディスク基板Ｄの中心穴と内周マスク14の軸部14ａ
とが一致され、台座部14ｃを介してディスク基板Ｄがデ
ィスクホルダ12に密着されるとともに、金属層 (記録
膜) が形成されないようマスクされる。こののち、ねじ
18ａを介して内周マスク14 (及びディスク基板Ｄ) がホ
ルダ12に固定される。一方、ディスク基板Ｄの外縁部
は、外周マスク16によってホルダ12から浮き上がらない
よう押さえられるとともに、マスクされ、ねじ18ｂ，18
ｃ‥‥‥を介してホルダ12に固定される。尚、外周マス
ク16と内周マスク14とは、同時にセットされてもよいこ
とはいうまでもない。また、それぞれのマスク14及び16
は、図示しない連結部材を介して一体に形成されてもよ
い。

【００２３】ディスク基板Ｄがディスクホルダ12にセッ
トされたのち、図示しない真空ポンプが作動され、記録
膜のための金属層 (或いは半導体層) 20が、順次、蒸着
(或いはスパッタリング) によって生成される。蒸着さ
れる金属 (半導体) 22、24としては、例えば、拡散型デ
ィスクでは、Ｚｎ (亜鉛) 及びＴｅ (テルル) などが好
ましく、その厚さは、それぞれ、２０±２ｎｍ (ナノメ
ートル) 及び４５±５ｎｍに規定される。この２種類の
金属 (半導体) は、強いレーザビームが照射された場合
には、レーザビームが照射された部分が加熱溶解され、
２種類の金属が合金化されて反射率が変化される。従っ
て、所定の記録条件に基づいて情報が記録される。

【００２４】この場合、ディスク基板Ｄと内周マスク14
の台座部14ｃとの間の空隙部Ｄｐには、図示しない蒸着
源からの金属 (半導体) が内周マスク14の鍔部14ｂを回
り込むことによってのみ到達されることから、記録膜
(金属層) 20とディスク基板Ｄとの境界部26は、緩やか
な斜面状に形成される。

【００２５】ディスク基板Ｄに金属層 (半導体層) 20が
形成されたのち、外周マスク16及び内周マスク14が順次
取り外される (図３参照) 。続いて、記録層20に、保護
層 (樹脂コーティング) 28が形成される。この場合、図
示しないモータを介して、ディスクホルダ12が１０ｒｐ
ｍ程度の低速で回転される。この状態で、図示しないノ
ズルから２００ｃｐｓ以下、例えば、５０ｃｐｓの低粘
度樹脂材料が所定量即ち２０ｍｌ程度滴下される。樹脂
材料28がディスク基板Ｄに一様に拡散された時点で、デ
ィスクホルダ12が２０００ｒｐｍ程度の高速で回転され
る。この結果、余分な樹脂材料28が遠心力によって除去
される。

【００２６】このとき、図３から明らかなように、ディ
スク基板Ｄ上の記録膜20とディスク基板Ｄとの間の境界
部が緩やかな斜面に形成されることから、保護層として
の樹脂材料28が均一な厚さに形成される (図４参照) 。

【００２７】こののち、樹脂材料が塗布された面に、図
示しない高圧水銀ランプなどによって所定量の紫外線が
照射されることで、樹脂材料が硬化され、賢牢な保護層
が形成される。

【００２８】尚、図２ないし図４に示されているディス
ク基板Ｄが保護層を内側として２枚貼合わせられること
で両面記録タイプの光ディスクが容易に提供される。図
５及び図６には、図２ないし図４に示したディスク基板
とは異なるの他の例が示されている。

【００２９】図５によれば、相変化記録用ディスクＤ´
は、図２ないし図４に示した例と同様に、無機誘電体層
32ａ、相変化膜34及び無機誘電体層32ｂが、順に、積層
された記録層30を有している。以下、図４に示されてい
る方法で無機誘電体層32ｂ及びディスク基板Ｄ´に保護
層36が形成される。図６によれば、光磁気記録用ディス
クＤ''は、同様に、無機誘電体層42ａ、光磁気膜 (希土
類金属合金層) 44、無機誘電体層42ｂ及び金属反射膜46
が、順に、形成された記録層40を有している。また、他
のディスクと同様に、無機誘電体層42ｂ及びディスク基
板Ｄ''を覆うように、保護層48が形成される。尚、図５
及び図６のいづれに示されているディスクが利用された
場合であっても、ディスク基板と記録層との境界部即ち
記録層の内周から外周に向かう領域が緩やかな傾斜に形
成されることから、上記保護層が均一な厚さに形成され
る。

【００３０】図７には、図１に示されているマスキング
装置の変形例が示されている。尚、図１に示されている
実施例と同じ部材には、同一の符号を譜して詳細な説明
を省略する。

【００３１】図７によれば、マスキング装置 110は、デ
ィスク基板Ｄが載置されるディスクホルダ12、ディスク
基板Ｄの内周に予め形成されている中心穴に概ね等しい
直径に形成された軸部 114ａを有し、ディスク基板Ｄの
中心付近をマスクする内周マスク 114、ディスク基板Ｄ
の中心穴と同心円であって、円環状或いは円環が複数に
分割された円弧状に形成され、ディスク基板Ｄの外縁部
をマスクする外周マスク16、及び、ディスク基板Ｄに金
属層 (記録膜) を提供するための図示しない真空ポンプ
及び蒸着装置を有している。

【００３２】ディスクホルダ12は、図示しないモータ上
に載置され、予め決められているコーティング速度及び
高速度で回転される。また、内周マスク 114及び外周マ
スク16が固定されるための固定ねじ (後述、18ａ，18
ｂ，18ｃ‥‥‥) が締め込まれるねじ部12ａ，12ｂ，12
ｃ‥‥‥を有している。

【００３３】内周マスク 114は、ディスク基板Ｄに提供
されるべき記録層の内周即ち記録層の内周側端部直径と
概ね等しく形成されたフランジ部 114ｂ、フランジ部 1
14ｂよりも僅かに小径に形成され、ディスク基板Ｄの内
周部即ち中心付近をディスクホルダ12に押しつける台座
部 114ｃ、及び、ディスクホルダ12のねじ部12ａに、ね
じ18ａを介して固定されるためのねじ穴 114ｄを有して
いる。この場合、台座部 114ｃの直径は、フランジ部 1
14ｂの直径よりも、例えば、４〜１０ｍｍ小さく規定さ
れる。また、フランジ部 114ｂの厚さは、２〜５ｍｍに
形成され、ディスク基板Ｄとの間に、概ね２〜５ｍｍの
ギャップＰが形成される。従って、内周マスク 114とデ
ィスク基板Ｄとの境界部には、マスク 114の側から蒸着
或いはスパッタリングによって供給される金属 (或いは
半導体) が届きにくい空隙部Ｄｐが形成される。

【００３４】外周マスク16は、ディスク基板Ｄに提供さ
れるべき記録層の外周即ち記録層の外周側端部直径と概
ね等しく形成された鍔部16ａ、及び、ねじ18ｂ，18ｃ‥
‥‥を介して固定されるためのねじ穴16ｂ，16ｃ‥‥‥
を有している。

【００３５】以下、図２及び図３を利用して既に説明し
たように、ディスク基板Ｄと内周マスク 114との間の空
隙部Ｄｐには、図示しない蒸着源からの金属 (半導体)
が内周マスク 114のフランジ部 114ｂを回り込むことに
よってのみ到達されることから、記録膜 (金属層) とデ
ィスク基板との境界部において、記録膜は内周へ行くに
従って連続的に薄くなるため、緩やかな斜面状に形成さ
れる。

【００３６】以上説明したように、この発明のマスキン
グ装置によれば、保護層の厚さが均一な光ディスクが容
易に提供される。尚、上述した実施例における保護層の
製造方法は、紫外線硬化型のものに限らず、例えば、高
温 (６０℃以上) で液状であって、常温で硬化するホッ
トメルト型樹脂、空気に接触すると硬化していく空気接
触型樹脂、空気に触れなくなると硬化していくケン型樹
脂、スピンコート直前に硬化剤を含む樹脂が混合され、
スピンコート後自然硬化可能な二液混合型樹脂などにも
適応可能である。

【００３７】また、記録層としては、金属、半導体とと
もに融点が５００℃以上の光学的エネルギギャップが記
録再生に用いる光の光エネルギ以上の無機誘電体 (例え
ば酸化ケイ素、窒化ケイ素、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、
テルル化亜鉛あるいはこれらの混合物等) を積層したも
のに対しても適応可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の記録媒
体の製造装置によれば、内周マスクの近傍での記録層と
ディスク基板との境界部の厚さは、内周に向かって連続
的に低減される。即ち、記録層の厚さは、台座部の近傍
に付着される記録層の材料の量が基板上の他の領域より
も少なくなるよう形成された内周マスクを介して、ディ
スク基板の内周から外周へ向かって次第に増大される。

【００３９】このことから、保護材料としての樹脂がス
ピンコートされる際に、記録層より内側に滴下された樹
脂が遠心力により均一に外周方向に向かって拡散され
る。従って、厚さムラのない (均一な) 保護層が提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施例であるマスキング装
置及び装置にセットされたディスク基板を示す概略断面
図。

【図２】図２は、図１に示されているマスキング装置を
介してディスク基板に記録層が形成される過程を示す概
略図。

【図３】図３は、図２に引き続く過程を示し、図１に示
されている内周マスク及び外周マスクが取り外された状
態を示す概略図。

【図４】図４は、図３に引き続く過程を示し、保護層が
形成される様子を示す概略図。

【図５】図５は、図１に示した装置によって提供される
別のディスクの概略断面図。

【図６】図６は、図１に示した装置によって提供される
さらに別のディスクの概略断面図。

【図７】図７は、図１に示したマスキング装置の変形例
をしめす概略断面図。

【符号の説明】

10…マスキング装置、12…ディスクホルダ、12ａ，12
ｂ，12ｃ…ねじ部、14…内周マスク、14ａ…軸部、14ｂ
…鍔部、14ｃ…台座部、14ｄ…ねじ穴、16…外周マス
ク、16ａ…鍔部、18ａ，18ｂ，18ｃ…ねじ、Ｄ…ディス
ク基板、Ｄｐ…空隙部、20…記録膜 (金属層) 、22…金
属、24…金属 (半導体) 、26…境界部、28…保護層 (樹
脂コーティング) 、Ｄ´，Ｄ''…ディスク基板、30，40
…、32ａ，32ｂ，42ａ，42ｂ…無機誘電体層、34…相変
化膜、36，48…保護層、46…金属反射膜、 110…マスキ
ング装置、 114…内周マスク、 114ａ…軸部、 114ｂ…
フランジ部、 114ｃ…台座部、 114ｄ…ねじ穴。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板と、 この透明基板に所定の厚さで形成された金属誘電体或い
   は半導体からなる記録層であって、記録層が形成されて
   いる領域と記録層が形成されていない領域との境界にお
   いて、上記透明基板の内周から外周へ向かう方向に関
   し、厚さが連続的に変化されている記録層と、 この記録層と上記透明基板とを概ね均一な厚さで覆う保
   護層と、を、有する情報記録媒体。
2. 【請求項２】前記記録層の境界部は、上記透明基板から
   上記記録層に向かって厚さが増大されることを特徴とす
   る請求項１記載の情報記録媒体。
3. 【請求項３】前記記録層の境界部の稜線の断面形状は、
   鋭角であることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒
   体。
4. 【請求項４】所定の速度で回転可能に形成され、基板が
   載置される載置手段と、 この載置手段に載置された上記基板の中心付近を上記載
   置手段に固定するとともに、上記基板に向かって供給さ
   れる金属誘電体或いは半導体からなる記録材料が上記中
   心付近に付着することを阻止するものであって、上記基
   板の中心付近と密着される密着部と、この密着部よりも
   大きな面積に形成され、上記密着部の近傍に付着される
   上記記録材料の量が上記基板上の他の領域よりも少なく
   なるよう阻止する阻止部とからなる阻止手段と、を、有
   する記録媒体の製造装置。
5. 【請求項５】透明基板と、 この透明基板に所定の厚さで形成された半導体からなる
   記録層であって、記録層が形成されている領域と記録層
   が形成されていない領域との境界において、上記透明基
   板の内周から外周へ向かう方向に関し、厚さが連続的に
   変化されている記録層と、 この記録層と上記透明基板とを概ね均一な厚さで覆う保
   護層と、を、有する情報記録媒体。
6. 【請求項６】透明基板と、 この透明基板に所定の厚さで形成された金属誘電体及び
   半導体の積層膜からなる記録層であって、記録層が形成
   されている領域と記録層が形成されていない領域との境
   界において、上記透明基板の内周から外周へ向かう方向
   に関し、厚さが連続的に変化されている記録層と、 この記録層と上記透明基板とを概ね均一な厚さで覆う保
   護層と、を、有する情報記録媒体。