JPS623443A - フレキシブル光デイスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、透明性、複屈折性、可撓性１表面精度、膜厚
の均一性に優れたフレキシブル元ディスク及びその製造
方法に関する。

〈従来の技術〉 光による情報の畳込み、読み出し可能な元ディスク記憶
方式は、面記憶密度が高く、小形で大容量の記憶装置と
して近年急速な発展を見せている。この方式の代表的な
例は、プラスチック、ガラス等からなる透明基板上に記
録媒体の薄層を形成し、この記録媒体上に保護層を設け
た後、基板側から数ｌ１ｍ径に絞ったレーザー元を照射
することによシ情報のｔ込み・読み出しを行うものであ
る。よってこの光デイスク記憶方式は、大容量、非接触
記録・再生、高速ランダムアクセス、長寿命等の特徴を
有している。

一方、元ディスク記憶方式と同様に将来のコンピュータ
周辺装置全対象として開発され７’ｃモのにフレキシブ
ル元ディスク記憶方式がある。この方式は、従来の７０
ツピ一デイスク記憶方式を光記憶方式に置き代えたもの
と考えてよく、空気浮上型、フレキシブルタイプのディ
スクを用いておυ、ディスクの基板厚さを数十μｍにお
さえである。

このフレキシブルタイプのディスクの構造及び情報の記
録・再生は、基本的には元ディスクの場合と同様であり
、このディスクのフレキシグル基板にも高度な透明性、
低い複屈折性、優れた力学的特性、表面精度及び均一な
膜厚郷党ディスク基板並みの特性が要求される、 〈発明が鮮決しようとする問題点〉 従来、光デイスク基板の場合には、ポリメチルメタクリ
レート、ポリカーボネートなどのプラスチック基板が上
記特性を満足するものとして実用に供せられている。し
かしながらフレキシブル基板の場合には、プラスチック
材料を数十μｍの薄膜とするための製造上の制約から、
上述したような従来の材料、従来の技術で作製したもの
では、上記特性を満足することが困難である。すなわち
、ポリメチルメタクリレートは、脆性材料であるため薄
膜状態での使用に耐えない。また、ポリカーボネートで
は、押出し成形法等により作製したフィルムは成形歪の
ため複屈折が大きく。

膜厚精度や成形歪の点で有利な溶液注型法によりフィル
ムを作製した場合にもポリカーボネートが溶媒の存在下
で結晶化し７やすいため、透明性の高いフィルムを得る
ことが困難である。

ここで、浴液注型法とは、高分子溶液を適当な型に注ぎ
、そのまま放置するか、あるいは加熱することにより溶
媒を蒸発させてフィルムを作製する方法をいう。また、
従来市販されているポリカーボネートのほとんどはビス
フェノールＡ型であシ、これは１通常非結晶性プラスチ
ックとして扱われているが、適当な溶媒の存在下におい
ては分子鎖の動きが清らかになり容易に結晶化してしま
う性質を有し、塩化メチレン等の塩素化炭化水素あるい
はテトラハイドロフランなどの良溶媒を用いても、適当
な濃度で放置しておくと容易に結晶化してしまう。よっ
て、このような性質金有するポリカーボネートを用いて
溶液注型法によりフィルムを作製する場合、溶媒の蒸発
の過程において結晶化しやすい濃度領域を通過しなけれ
ばならないため、しばしば白化現象を呈することになる
。もちろん、結晶化のためにはある程度の誘導時間を必
要とするため、この時間内に結晶化しやすい濃度を通過
ちせれは良いわけであるが、膜厚が厚くなるような場合
には、蒸発速度を速くすることは不可能でめる。よって
溶液注型法によって作ＩＩ可能な従来のポリカーボネー
トフィルムの膜厚の限度は％　１００〜２００μｍとさ
れている。これに％膜厚がこれ以上になるとフィルムが
白化したり脆くなったジするからである。しかし、膜厚
がこれより薄い場合にもフィルムは、−見透明ではある
が、フィルム内に元全通して見ると充分には透明でなく
。

また場所による差が大きいことが多い。

一方、フレキシブル基板面には、トラッキング用プレグ
ループ金形成しておく必要かめるが、このプレグループ
の形成においても。

基板材料及び製造方法上の制約が大きな問題となってい
る。光デイスク基板の場合には。

２Ｐ法、インノエクション法などによりプレグループ形
成が可能であるが、従来技術で作ｇしたフレキシブル基
板の場合には、薄膜であり強度が弱いためこのようなプ
レグループ形成法を採用することができない。

本発明は、上記問題点に鑑み、透明性、腹屈折性、町釣
性１表面精度、膜厚の均一性に優れ、トラツキ・ング用
プレグループの形成も容易であるフレキシブル党ディス
ク及びその製造方法を提供することを目的とする。

く問題点を解決する念めの手段≧ 本発明者らは、＠記目的を達成するために種々検討金賞
ね友。従来の溶液注型法におけるポリカーボネートの問
題点を解消するためには、ポリカーゴネートの結晶性を
低下させる必要がある。そして、このポリカーゴネート
の結晶性を低下させる方法としてンユ、■分子−ｍ′に
大きくする、■分子の対称性を低下させる。■分子の側
鎖に嵩高な置換基金つけるという三つの方法が考えられ
る。本発明者らは、これらのを検討した結果、０）の方
法は大きな効果が見られず、むしろ溶液粘度が高くなる
ことに基因するオレンソビールと呼ばれる膜厚むらがで
きやす、くなるが、■および■の特徴を持つビスフェノ
ール２すなわち１．ｌ−（４、４’−ソハイドロキシソ
フェニル〕−シクロヘキサンからなるポリカーボネート
ｃＰＣ−２）においては結晶性が極めて低下するのでこ
れを用いて浴液注型法によって作成したフィルムは、極
めて透明性に優れ、可続性、強度などの機械的特性もビ
スフェノールＡからなるポリカーボネートフィルムとほ
とんとかわらないということを知見した。

本発明に、これらの知見に基づき完成されタモノでその
フレキシブル元ディスクの構成は、１　、　ｌ　−（４
、４’−ノハイドロキシフェニル）−シクロヘキサンか
らなるポリカーボネート全用いて溶液注型法により作成
され九ポリカーボネート（ＰＣ−Ｚ）フィルムと。

このＰＣ−ｚフィルムの片面に形成されたトラッキング
用プレグループと、このプレグループ付きＰＣ−Ｚフィ
ルムのプレグループ形成面に設けられ元エネルギーによ
って記録可能な記録層と、この記録層金穏うように形成
された光学的に透明な保護層とを有することｔ特徴とし
、またその製造方法の構成は。

１．１−（４，４’−ジハイドロキシフェニル）−シク
ロヘキサンからなるポリカーボネート（ＰＣ−Ｚ）フィ
ルムを溶液注型法により作製し、このＰＣ−ｚフィルム
の片面にトラッキング用プレグループを形成し、このプ
レグループ伺きＰＣ−ｚフィルムのブ１／グループ形成
面に元エネルギーによって記＠可能な記録層を設けると
ともにこの記録〜を覆うように光学的に透明な保藤ＩＶ
！を形成することを特徴とする。

本発明では、上述のように１　、１−　（４，４’−ジ
ハイドロキシフェニル）−シクロヘキサン（以下ビスフ
ェノール２と呼ぶ）ｆｔ用いて溶液注型法により作製し
ｆｃＰＣ−Ｚフィルムをディスクの基板として用いる。

ここで、溶液注型法においてビスフェノールＺを用いる
場合の溶媒としては、塩化メチレン等の塩素化炭化水素
やテトラヒドロフランのほかにアクリロニトリル、メチ
ルアクリレート等も適用できる。また、溶媒を蒸発させ
る工程においては、自然蒸発によると時間がかかり、ま
た温度をかけて蒸発速度を高めると膜厚むらや表面荒れ
が生じやすくなるので、Ｎ２　　ガス等を流通させて蒸
発速度上制御するとよい。

このとき乾燥Ｎ２　　ガスを用いると蒸発速度が早すぎ
て表面精度が悪くなる場合があるが、この場合には、適
当な濃度の溶媒を含んだＮ２ガス等を用いればよい。こ
のようにして溶媒の蒸発速度を適度に調節して、ゆるや
かな速度で注型が行われるようにすると１部分的な濃度
むらがなくなシ、表面状態の優れた均一な膜厚のフィル
ムを作製することができる。

また、このような溶液注型法によるフィルム内部には残
留応力が存在しないため１通常のポリカーボネートフィ
ルムにおいて問題となる複屈折はほとんど無視できる。

また型の周辺部付近は５表面張力による溶液の壁面への
もシ上がりによりフィルムの膜厚が大きくなるが、その
領域は壁面から１０８程度であるので、その分だけマー
ノンをとれば十分所望のサイズと均一な膜厚を有するフ
ィルムを作製することができる。

このようにして作製されたＰＣ−Ｚフィルムは、離型後
、真空乾燥器等により残留溶媒を除去するとよい。さら
に、４のフィルムの片面からの溶媒蒸発に基づく成型歪
によるフィルムのくせを除去するために、平面精度。

表面精度の優れたガラス板等に挾んで９０℃、１〜２時
間程度の条件でアニールするとよい。

このＰＣ−ｚフィルムは、次のような特徴を有する。

■　膜厚が１００μｍ　以内であれば、膜厚分布を上敷
μｍにおさえることができる。

■　複屈折はほとんど無視できる。

■　表面精度は表面粗さで帆０１　ａｍ程度まで制御で
きる。

■　強度はポリカーボネートＡとほぼ同程度である。

また、このようなＰＣ−ｚフィルムは、トラッキング用
プレグループの形成が溶液注型法によりフィルムと一体
的に行うことができるという特徴を有する。この場合、
プレグループを底面に有する聾を用いて溶液注型法全行
えばよい。

このＰＣ−ｚフィルムへのトラッキング用　・プレグル
ープの形成は、他の方法によっても容易にでき、後の実
施例で説明するようにホットプレス法、ロール法、２Ｐ
法などの転写法により形成できる。従来のアクリル樹脂
等では脆いためこのような方法は適用できなかったが、
本願発明のＰＣ−ｚフィルムは、可撓性があり強度も高
いため、このような方法が適用できるようになった。

このようにして形成されたプレグループ付＠　Ｐ　Ｃ−
Ｚフィルムは、３．５φのディスク形状に仕上げられ、
そのプレグループ形成面に記録層を設ける。この記録層
は１例えばテルルを共蒸着した二硫化炭素プラズマ重合
膜を厚さ３００Ａに形成することによシ設けられる。さ
らにこの記録層上に数十μｍの厚さの透明保護層を形成
する。この透明保護層は例えば蒸着法による酸化膜など
により形成できる。このようにして本発明のフレキシブ
ル元ディスクを得ることができる。

て実　施　例〉 以下１本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明
する。

まず１本発明のＰＣ−ｚフィルムを作製するための浴液
注型法を説明する。第１図は。

この溶液注型法を実施するための装置の断面図である。

同図に示すように注型溶液を入れてＰＣ−ｚフィルムを
形成するガラス型２は、平衡度調節台３上に載置されて
注型容器１内に収納されている。この注型容器１は、カ
バー５によシはぼ密閉されておシ、この内部には溶媒だ
め６中の溶媒の中を通過したＮ２ガスが流通する構造と
なっている。そして、このような設備は除震台７上に設
置されている。

ここでガラス型２は１表面精度および平面精度の優れた
ものを採用する。

この装置において、ＰＣ−Ｚフィルムを作製するには、
まず注型溶液４を調製する。この注型溶液４は、ＰＣ−
ｚｔ塩化メチレンアクリロニトリル、メチルアクリレー
ト、テトラヒドロフラン等の溶媒に工５〜２０％の濃度
に溶かして調製される。このようにして調製された注型
溶液４をガラス型２内に所定１満たした後、注型溶液４
の表面をガラス型２の底面と平行に保つように平衡度調
節台３を調節して、カバー５により注型容器１を密閉す
る。次に注型容器ｌ内に溶媒中を通つ九Ｎ２がスを流通
させて、注型溶液４からの溶媒の蒸発速度を調節する。

このとき、乾燥Ｎ、７’／’スを流通させると注型速度
が高すぎて表面精度が悪くなるが１本実流側の如く適当
な濃度の溶媒を含んだＮ２　　ガスを流通させることに
より１部分的濃度むらがなくなジ表面状態の優れた均一
な膜厚のフィルムを作製することが可能となる。

このようにして注型されたＰＣ−Ｚ−ｙイルムをガラス
型２より離型した後、真空乾燥器内で残留溶媒を除去し
９表面精度・平面精度の優れたガラス仮に挾んで９０’
Ｃ，１〜２時間の条件でアニールし、ＰＣ−Ｚフィルム
を作製し次。

次にこのようなＰＣ−Ｚフィルムの片面へトランキング
用プレグループを形成する例を次の４つの方法に分けて
説明する。

１）溶液注型法 本方法では、トラッキング用プレグループｋＰｃ−Ｚフ
ィルムの形成と同時にしかも一体的に作製することがで
きる。

第２図に本方法の説明図を示す。同図に示すように本方
法は、上述した溶液注型法に用いたガラス型２の代りに
プレグループ付きＮｉスタンバ−９を用いて行えばよい
。この際、プレグループ付ｔｋＮｉスタンパ　９ａ３０
０ｔｉｍ程度の厚さのため、その変形を防止する目的で
プレグループ付きＮｉスタンパ−９のＩｋ面には厚さｆ
３ｔｍ程度のステンレス支持板１ｏを接着剤により貼９
付けである。また、プレグループ付きＮｉスタンパ−９
の外周部には、液漏れを防止するための漏れ防止す／グ
１１が設けられている。他の構成は第１図の装置と同様
であるのでここでは菖複する説明を省略する。本方法に
よれは上述した溶液注型法と同様の操作によりトラッキ
ング用プレグループ付きＰＣ−ＺフィルＡを直接形成す
ることができる。

２）ホットプレス法 第３図は、本方法の説明図である。同図に示すように、
本方法によれば、下部ホットプレス金型１２ｂ上にゴム
台座１４を介してＰＣ−ｚフィルム１３を設置し、熱を
かけながらプレグルー１付きＮｉスタンバ−９を取付け
た上部ホットプレス金型１２ａによりＰｃ−Ｚフィルム
１３をプレスすることによりトラッキング用プレグルー
プ’ｔ−ｐ　ｃ−ｚフィルム１３上に形成することがで
きる。

ここで、コ９ム台座１４を用いないと、プレグループの
転写がまだらになるがゴム台座１４を用いることにより
全面均一に転写上行うことができる。

またプレス条件１２１４．ある最適値が存在し、この場
合には８０　’Ｃ１５０Ｋｑ／ｃｄの条件で良好な転写
を行うことができた。因に温度や圧力が高い場合には、
ＰＣ−ｚフィルムの変形やプレグループの乱れが生じ、
逆に温度や圧力が低い場合には、良好な転写を行うこと
ができない。

３）　　ｏ−ル法 第４図は、本方法の説明図である。同図に示すように１
本方法では、プレグループ付きＮｉスタンバ−９は巻き
取りロール１５の表面に取付けられ、またＰＣ−Ｚフィ
ルム１３は平面型１６上に設置される。そして、ディス
ベンサー１７から紫外線硬化性樹脂１９をＰＣ−ｚフィ
ルム１３の表面に均一に滴下させつつＰＣ−Ｚフィルム
１３′ｔ−巻き取りロール１５と平面型１６０間に押し
込む。このとき巻き取りロール１５と平面型１６との間
は一定のクリアランスに保たれているため巻き取りロー
ル１５ｔ−回動することにより紫外線硬化性樹脂１９は
一足の厚さに絞られる。ここで、一定の厚さに絞られた
紫外線硬化性樹脂１９に、平面型１６に形成された孔１
６ａを通して超高圧水銀灯１８よシ紫外線を照射し、こ
の紫外線硬化性樹脂１９を硬化させる。

このように硬化させた硬化物２０Ｋｔ！、プレグループ
が転写されており、巻き取りロール１５上のプレグルー
プ付キＮｉスタンバ−９より硬化物２０を引きはがすこ
とによりトラッキング用プレグループ付きＰＣ−ｚフィ
ルムをイムることができる。

このようにして作製されたトラッキング用プレグループ
付きＰＣ−Ｚフィルムは巻きぐせをなくすため、再度ガ
ラス仮に挾んで９０℃、１〜２時間の条件でアニールさ
れる必要がある。

４）２Ｐ法 第５図（ａｔ　、　（ｂ）は、本方法の説明図である。

両図に示すように１本方法では、まずその裏面にステン
レス支持板１０を接着したプレグループ付きＮ１スタン
バ−９の中心部に所定量の紫外線硬化性樹脂１９を滴下
し、その上にＰＣ−ｚフィルム１３を設置する。次いで
。

ｃのＰＣ−ｚフィルム１３上にガラスカバー２１ｔ’ｌ
せることにより紫外ｌＩｓ硬化性樹脂１９金プレグルー
プ付きＮｉスタンバ−９の全面に引きのはした後、ガラ
スカバー２　Ｌ　（１１＋１より紫外線を照射して紫外
線硬化性樹脂１９を硬化させる。このようにして硬化し
た硬化物にはプレグループが転写されておシ、この硬化
物をプレグループ付きＮｉスタンバ−９から引きはがす
ことによりプレグループ付きＰＣ−ｚフィルＡｆ得るこ
とができる。

次いでこのような＋１１〜（４）の方法により作製した
プレグループ付きＰＣ−ｚフィルムをフレキシグル光デ
ィスクに仕上げる例を示す。

このプレグループ付＠ＰＣ−ｚフィルム？３．５φのデ
ィスク形状に形成し、そのプレグループ形成面に記録媒
体としてテルル全共蒸着した二硫化炭素プラズマ重合膜
ｔ−３０ＯＡの厚さに形成した。さらにこの記録層上に
数十μｍの厚さの透明保護層を設けてフレキシブル光デ
ィスクを得た。

以上のように作製したフレキシブル光ディスクをターン
テーブル上に乗せ、その上から厚さ１．２−のガラス板
を押え板として覆せ。

１８００　ｒｐｍで回転させながら半導体レーザーで記
録し次ところ、４ｍＷ　　で記録できた。

また、この記録されたフレキシグル光ディスクｆ　３　
ｍＷで再生したところ良好な再生特性が得られた。

〈発明の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明したように１本発明
によれｉ！、　１　、１−（４，４’−ソハイドロキシ
フェニル）−シクロヘキサンからなるホリカーボネート
を溶液注型法によりフィルム化してフレキシブル元ディ
スク基板として用いることにより、従来材料及び従来成
形法では達成することができなかった膜厚精度１表面精
度、複屈折性、強度などの特性を著しく向上させること
ができ、フレキシ１ルタイプのプラスチック基板でも十
分光ディスク基板として適用できるようになる。

また、本発明によれば、トラッキング用プレグループも
、フィルム基板とともに一体的に直接形成することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のＰＣ−ｚフィルムを作成するための
装置の一実施例を示す断面図、第２図〜第５図はそれぞ
れ本発明によるトラッキング用プレグループの形成の例
を示す説明図である〇 図　　面　　中。 １は注型容器。 ２はガラス型。 ３は平衡度調節台。 ４は注型容器。 ９はプレグループ付きＮｉミスメンバーある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１、１−（４、４′−ジハイドロキシフエニル）−
   シクロヘキサンからなるポリカーボネートを用いて溶液
   注型法により作製されたポリカーボネート（ＰＣ−Ｚ）
   フィルムと、このＰＣ−Ｚフィルムの片面に形成された
   トラッキング用プレグループと、このプレグループ付き
   ＰＣ−Ｚフィルムのプレグループ形成面に設けられ光エ
   ネルギーによつて記録可能な記録層と、この記録層を覆
   うように形成された光学的に透明な保護層とを有するこ
   とを特徴とするフレキシブル光ディスク。 ２）１、１−（４、４′−ジハイドロキシフエニル）−
   シクロヘキサンからなるポリカーボネート（ＰＣ−Ｚ）
   フィルムを溶液注型法により作製し、このＰＣ−Ｚフィ
   ルムの片面にトラツキング用プレグループを形成し、こ
   のプレグループ付きＰＣ−Ｚフィルムのプレグループ形
   成面に光エネルギーによつて記録可能な記録層を設ける
   とともにこの記録層を覆うように光学的に透明な保護層
   を形成することを特徴とするフレキシブル光ディスクの
   製造方法。 ３）前記トラッキング用プレグループをプレグループ付
   きＮｉスタンパー面上における溶液注型法により前記Ｐ
   Ｃ−Ｚフィルムと一体的に形成することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のフレキシブル光ディスクの製
   造方法。 ４）前記トラッキング用プレグループをプレグループ付
   きＮｉスタンパーを取付けた金型を用いたホットプレス
   法により前記ＰＣ−Ｚフィルムの片面に形成することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載のフレキシブル光
   ディスクの製造方法。 ５）前記トラッキング用プレグループを片面にプレグル
   ープ付きＮｉスタンパーを取付けたロールを用いて紫外
   線硬化性樹脂により前記 ＰＣ−Ｚフィルム上へ形成することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載のフレキシブル光ディスクの製造方
   法。 ６）前記トラッキング用プレグループをプレグループ付
   きＮｉスタンパーを用い、紫外線硬化性樹脂を介して行
   う２Ｐ法により前記ＰＣ−Ｚフイルム上へ形成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のフレキシブル
   光ディスクの製造方法。