KR20040028655A - 광 디스크 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20040028655A
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아베미쯔히로
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Abstract

레플리카 기판(1a)상에, 반사층(11), ZnS-SiO2로 이루어지는 제 1 유전체층 (12), 상변화 기록 재료로 이루어지는 기록층(13), ZnS-SiO2로 이루어지는 제 2 유전체층(14)을 순차 설치하고, 또한 제 2 유전체층(14)상에, Si3N4또는 SiO2로 이루어지는 반응 방지층(15)을 설치하고, 정보 신호부(1c)를 구성한다. 정보 신호층(1c)을 덮도록, 접착층을 통하여 광 투과성 시트를 설치하고, 광 투과층을 구성한다. 반사 방지층(15)을 설치하지 않는 경우, 정보 신호부(1c)를 덮도록, 자외선 경화 수지로 이루어지는 반응 방지 수지층을 설치한다.

Description

광 디스크 및 그 제조 방법{Optical disk and its manufacturing method}
최근에는 정보 기록의 분야에서, 광학 정보 기록 방식에 관한 여러 가지의 연구, 개발이 진행되고 있다. 이 광학 정보 기록 방식에 있어서는 비접촉으로 기록/재생을 할 수 있고, 자기 기록 방식에 비하여 1 자리수 이상 높은 기록 밀도를 달성할 수 있다는 이점을 갖고 있다. 또한, 이 광학 정보 기록 방식은 재생 전용형, 추가 기록형, 재기록 가능형 등의 각각의 메모리 형태에 대응 가능하다는, 한층 더 이점도 갖는다. 그 때문에, 염가의 대용량 파일의 실현을 가능하게 하는 방식으로서, 산업용으로부터 민생용까지 폭 넓은 용도에 대한 적용이 생각되고 있다.
그 중에서도, 특히 재생 전용형의 메모리 형태에 대응한 광 디스크인, 디지털 오디오 디스크(DAD)나 광학식 비디오 디스크 등은 널리 보급되고 있다.
디지털 오디오 디스크 등의 광 디스크는 정보 신호를 나타내는 피트나 그룹 등의 요철 패턴이 형성된 투명기판인 광 디스크 기판상에, 알루미늄(Al)막 등의 금속 박막으로 이루어지는 반사막이 형성되고, 또한 반사막을 대기 중의 수분(H2O), 산소(O2)로부터 보호하기 위한 보호막이 반사막 상에 형성된 구성을 갖는다. 그리고, 이 광 디스크에 있어서의 정보 신호의 재생 시에는, 광 디스크 기판측으로부터 요철 패턴을 향하여 레이저광 등의 재생 광을 조사하고, 이 재생 광에 의한 입사광과 귀환광의 반사율의 차에 의해서 정보 신호를 검출한다.
그리고, 이러한 광 디스크를 제조할 때는 우선, 사출(射出) 성형법에 의해 요철 패턴을 갖는 광 디스크 기판을 형성한다. 다음에, 진공 증착법에 의해, 광 디스크 기판상에 금속 박막으로 이루어지는 반사막을 형성한다. 다음에, 또한 그 상층에 자외선 경화 수지를 도포함으로써 보호막을 형성한다.
그런데, 상술한 바와 같은 광학 정보 기록 방식에 있어서는 최근, 고기록 밀도화가 한층 더 요구되고 있다. 그리고, 이 고기록 밀도화의 요구에 대응하기 위해서, 광학 픽업의 재생광의 조사 시에 사용되는 대물렌즈의 개구수(NA)를 크게 함으로써, 재생광의 스폿 직경의 소직경화를 도모하는 기술이 제안되었다. 이 기술은 구체적으로, 종래의 디지털 오디오 디스크의 재생 시에 사용되는 대물렌즈의 NA가 0.45인 데 대하여, 이 디지털 오디오 디스크의 6 내지 8배의 기록 용량을 갖는 DVD(Digital Versatile Disc) 등의 광학식 비디오 디스크의 재생 시에 사용되는 대물렌즈의 NA를 0.60 정도로 함으로써, 스폿 직경의 소직경화가 도모된다.
이러한 대물렌즈에 있어서의 고 NA화를 진행시켜 가면, 조사되는 재생 광을 투과시키기 위해서, 광 디스크에 있어서의 디스크 기판의 두께를 얇게 할 필요가 생긴다. 이것은 광학 픽업의 광축에 대하여 디스크면의 수직으로부터 어긋나는 각도(틸트각)의 허용량이 작아지기 때문이고, 이 틸트각이 기판의 두께에 의한 수차나 복굴절의 영향을 받기 쉽기 때문이다. 따라서 기판의 두께를 얇게 하여 틸트각이 가능하면 작아지도록 한다. 예를 들면, 상술한 디지털 오디오 디스크에 있어서는 기판의 두께는 1.2mm 정도로 되어 있다. 이것에 대하여, DVD 등의, 디지털 오디오 디스크에 비하여 6 내지 8배의 기록 용량을 갖는 광학식 비디오 디스크에 있어서는 기판의 두께는 0.6mm 정도로 되어 있다.
그런데, 금후의 한층 더 고기록 밀도화의 요구를 고려하면, 기판의 한층 더 박형화가 필요하게 된다. 그래서, 기판의 1 주면에 요철을 형성하여 정보 신호부로 하고, 이 정보 신호부 상에, 반사막과 빛을 투과하는 박막인 광 투과층을 순차 적층하여, 광 투과층 측으로부터 재생 광을 조사함으로써 정보 신호를 재생하도록 구성된 광 디스크가 제안되어 있다. 광 투과층 측으로부터 재생 광을 조사하여 정보 신호를 재생하도록 한 광 디스크에 있어서는 광 투과층의 박막화를 도모함으로써 대물렌즈의 고 NA화에 대응할 수 있다.
그런데, 이 광 투과층을 박막화하면, 광 디스크의 제조에 있어서 일반적으로 사용되고 있는, 열가소성 수지를 사용한 사출 성형법에 의한 광 투과층의 형성이 곤란해진다. 즉, 종래의 기술에 있어서, 복굴절을 작게 유지하면서, 양호한 투명성이 유지된, 0.1mm 정도의 광 투과층을 형성하는 것은 대단히 곤란해진다.
그래서, 광 투과층을 자외선 경화 수지에 의해 형성하는 방법이 고안되었다. 그러나, 광 투과층을 자외선 경화 수지에 의해 형성할 때, 광 투과층을 기판 표면에서 균일한 막 두께로 하는 것은 대단히 곤란하다. 그 때문에, 정보 신호의 재생을 안정하게 행하는 것이 어려워진다.
또한, 막 두께가 0.1mm에서, 열가소성 수지로 이루어지는 시트를, 접착제를 사용한 롤러(roller) 압착에 의해 기판 표면에 접착함으로써, 광 투과층을 형성하는 방법도 생각되었다. 그런데, 압착 시의 시트의 변형이나 접착제의 판독면 측으로의 밀려나옴이 발생해버려, 역시, 광 투과층을 균일한 막 두께로 형성하는 것은 곤란하고, 게다가 정보 신호의 재생을 안정하게 행하는 것은 더욱 곤란하였다.
그래서, 이들의 문제에 대처하기 위해서, 본 발명자는 기판에 접착시키기 위한 접착층과 광 투과성 시트로 이루어지는 시트를, 기판의 정보 신호부가 설치된 측에 접착함으로써, 광 투과층을 형성하는 방법을 상기하기에 이르렀다. 그리고, 탄성체로 이루어지는 패드와 금속으로 이루어지는 평면 스테이지를 갖고 구성되는 접합 장치를 사용하여, 광 투과성 시트와 기판을 프레스함으로써, 광 투과층을 접합하는 방법이 제안되었다. 여기서, 이 접합 장치에 관해서, 도면을 참조하면서, 이하에 구체적으로 설명한다.
즉, 도 1에 도시하는 바와 같이, 종래의 접합 장치에 있어서는 고정 스테이지(101)와 가동 스테이지(102)가, 서로 대향한 위치에 설치되어 구성되어 있다.
고정 스테이지(101)는 시트(103)를 재치하기 위한 것이고, 시트(103)를 재치 가능하게 구성되어 있다. 즉, 고정 스테이지(101)에 있어서의 가동 스테이지(102)에 대향한 부분에는 고정 스테이지(101)에 대하여 돌출 및 매몰하는 방향으로 이동 가능한 상하 동작핀(105)이 설치되어 있다. 이 상하 동작핀(105)의 직경은 상술한 시트(103)의 관통 구멍(103a)의 직경과 같아지도록 구성되어 있다. 그리고, 시트(103)의 관통 구멍(103a)을 상하 동작핀(105)에 결합시킴으로써, 시트(103)를 고정 스테이지(101)상에 재치 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이 상하 동작핀(105)의 상부에는 원주형으로 돌출한 기판 위치 표시 핀(106)이 설치되어 있다. 이 기판 위치 표시 핀(106)의 직경은 상술한 디스크 기판(104)의 센터홀(104a)의 직경과 거의 같아지도록 구성되어 있고, 디스크 기판(104)의 중심을 맞추면서, 이 디스크 기판(104)을 상하 동작핀(105)으로 지지 가능하게 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 고정 스테이지(101)에 있어서는 시트(103)를, 상하 동작핀(105)에 결합시켜 재치 가능하게 구성되고, 디스크 기판(104)을, 기판 위치 표시 핀(106)에 결합시키면서 상하 동작핀(105)의 단차 부분에 의해 지지 가능하게 구성되어 있다.
또한, 가동 스테이지(102)의 고정 스테이지(101)에 대향하는 부분의 면상에, 예를 들면 고무 등의 탄성체로 구성되는 패드(107)가 설치되어 있다. 이 패드(107)는 원추 형상을 갖고, 그 원추 형상의 평면측이 가동 스테이지(102)에 있어서의 고정 스테이지(101)에 대향하는 면에 고착되어 있다.
이상과 같이 하여 구성된 접합 장치를 사용하여 디스크 기판(104)과 시트(103)를 접합하는 경우, 우선, 시트(103)를, 그 관통 구멍(103a)을 상하 동작핀(105)에 결합시켜, 고정 스테이지(101)상에 재치(載置)한다. 이 때, 시트(103)는 접착면(103b)측의 면이 가동 스테이지(102)에 대향하도록 재치한다. 그 후, 디스크기판(104)을, 그 센터홀(104a)을 기판 위치 표시 핀(106)에 결합시켜 상하 동작핀(105)의 단차(段差) 부분에 재치한다. 이 때, 디스크 기판(104)은 그 정보 신호부가 설치된 기록면(104b)이 점착층이 설치된 접착면(103b)에 대향하도록, 상하 동작핀(105)에 지지된다.
다음에, 가동 스테이지(102)를 고정 스테이지(101)를 향하여 이동시킨다(도 1 중, 아래 쪽). 그리고, 패드(107)에 의해, 우선 기판 위치 표시 핀(106)을 가압하고, 계속해서 디스크 기판(104)을 통하여 상하 동작핀(105)을 고정 스테이지(101)중으로 진입시킨다. 이로써, 디스크 기판(104)과 시트(103)의 틈은 서서히 작아지고, 최종적으로, 디스크 기판(104)과 시트(103)가 압착되어, 기록면(104b)과 접착면(103b)이 접착된다. 이 압착이 안정한 후, 가동 스테이지(102)를 고정 스테이지(101)로부터 멀어지는 방향으로 개방시킨다. 그 후, 소정의 반송 장치(도시하지 않음)를 사용하여, 압착된 디스크 기판(104)과 시트(103)를 고정 스테이지(101)로부터 반출한다.
이상에 의해, 디스크 기판(104)과 시트(103)가 접합되고, 디스크 기판(104)의 기록면(104b)상에 광 투과층이 설치된 광 디스크가 제조된다.
이상과 같이 하여 형성된 광 투과층을 갖는 광 디스크에 있어서는 재생 시에 사용되는 대물렌즈의 고 NA화에 대응할 수 있다는 이점을 갖는다.
그러나, 본 발명자가 상술한 광 디스크를 반복하여 제조하고, 이 광 디스크에 관해서 여러 가지 실험을 하여, 이 실험 결과에 기초하여 여러 가지 검토를 한 결과, 다음과 같은 문제가 존재하는 것을 지견하기에 이르렀다.
즉, 광 투과층을 형성하는 광 디스크에 있어서, 정보 신호부에 상 변화형 기록 재료를 사용하는 경우, 이 정보 신호부의 최표층의 재료로서, 통상, 투명한 유전체인 황화 아연과 산화 실리콘의 혼합물(ZnS-SiO2)이 사용된다. 그리고, 최표층으로서 이 ZnS-SiO2층이 설치된 정보 신호부 상에, 감압성 점착제로 이루어지는 접착층을 통하여 광 투과성 시트가 접합된다.
그런데, 본 발명자가 이 광 투과층을 설치한 복수의 광 디스크에 대하여 가속 시험을 하여, 그 광 디스크에 있어서의 반사율을 측정한 바, 반사율이 저하되는 문제가 있는 것을 지견하였다. 이와 같이 반사율이 저하되면, 광 투과층이 설치된 광 디스크에 대하여, 고신뢰성을 가지면서, 정보 신호를 기록하거나 재생하는 것이 곤란하게 되어 버린다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판의 1 주면 상에 접착층을 통하여 광 투과성 시트를 접합하여 구성된 광 디스크에 있어서, 이들의 광 디스크마다의 반사율의 불균일함이나, 이 광 디스크의 기록/재생면에서의 반사율의 변동을 억제할 수 있고, 기록/재생 시에 사용되는 대물렌즈의 고 NA화에 대응 가능하고, 소복굴절, 투명성 양호하고 균일한 막 두께의 광 투과층을 갖는 광 디스크, 및 수율을 향상시킬 수 있는 광 디스크의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 광 디스크 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 디스크 기판상의 광 투과층을 광 투과성 시트와 접착층으로 구성하도록 한 광 디스크에 적용하기에 적합한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 디스크 기판과 시트의 접합에 사용되는 접합 장치를 도시하는 개략선도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 디스크를 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크 기판을 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크 기판의 정보 신호부의 상세를 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 투과층의 형성에 사용되는 시트를 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크 기판과 시트를 접합하기 위한 접합 장치의 개략선도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 디스크의 미러부에서의 반사율의 제 2 유전체층의 막 두께 의존성을 도시하는 그래프.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 디스크를 도시하는 단면도.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스크 기판을 도시하는 단면도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반응 방지 수지층의 형성 방법을 설명하기 위한 개략선도.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반응 방지 수지층의 형성 방법을 설명하기 위한 개략선도.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반응 방지 수지층의 형성 방법을 설명하기 위한 개략선도.
본 발명자는 종래 기술이 갖는 상술한 과제를 해결하기 위해서, 깊이 검토를하였다. 이하에 그 개요를 설명한다.
즉, 상술한 바와 같이, 본 발명자가 실험에 의해 얻은 지견에 의하면, 광 투과성 시트와 디스크 기판을, 감압성 점착제로 이루어지는 접착층을 통하여 접합하여 광 디스크를 제조하면, 복수의 광 디스크에 있어서 반사율이 불균일해지거나, 광 디스크의 기록/재생면 내에서 장소에 의한 반사율의 불균일함이 생겨 버린다. 그래서, 본 발명자는 이들의 광 디스크에 관해서 한층 더 관찰이나 실험을 하였다. 그 결과, 광 투과층의 부분이 황색으로 변색(황변)하고 있는 것이, 반사율의 불균일함의 원인으로 되어 있는 것을 지견하기에 이르렀다.
본 발명자는 이러한 황변의 발생 요인을 더욱 추구하여, 검토를 거듭하여, 광 디스크의 정보 신호부를 구성하는 적층막에 사용되고 있는 ZnS-SiO2로 이루어지는 유전체층과, 감압성 점착제의 화학 반응이 원인인 것은 아닌가라는 것을 상기하였다. 본 발명자의 지견을 아울러 고려하면, 감압성 점착제에 영향을 미치게 하는 것은 주로 아연(Zn)일 가능성이 높고, 유황(S)의 영향도 생각된다.
그런데, 광 디스크의 정보 신호부에서는 기록 특성 등을 고려하면, 기록층을 끼우도록 하여 설치되는 유전체막의 재료로서는 ZnS-SiO2가 바람직하고, 많이 사용된다. 실제, 이 기록층을 끼우도록 설치되는 유전체막의 재료로서, ZnS-SiO2이외의 재료로 구성하는 경우라도, 감압성 점착제와의 반응에 의해 접착층의 변색이 생길 가능성이 있다. 더욱이, 광 디스크에 있어서의 기록 재생 특성 등의 여러 가지의 특성에 있어서 유전체막의 재료는 중요한 구성 요소이다. 그 때문에, 유전체막의재료에 있어서는 특성의 향상에 관련된 제약이 많고, 다른 재료로 대체하는 것이 대단히 어렵다.
본 발명자는 이상의 점을 고려하면서 광 투과층의 접착층의 변색, 특히 황변을 방지하는 방법에 관해서 검토를 거듭한 바, 접착층을 구성하는 감압성 점착제와의 반응이 생기지 않는 재료를, 정보 신호부와 감압성 점착제의 사이에 삽입시켜 설치하는 것을 상기하였다. 또한, 본 발명자가 감압성 점착제와의 사이에서 반응이 발생하지 않는 재료에 관해서 여러 가지 검토, 실험한 바, 이 재료로서는, 질화 실리콘이나 산화 실리콘 등의 유전체와 같은 무기재료나, 자외선 경화 수지 등의 유기 재료가 적당한 것을 지견하였다.
이상과 같은 본 발명자의 예의 검토에 의하면, 양호한 반사율을 확보하기 위해서는 광 디스크에 있어서의 종래의 정보 신호부의 상층에서, 광 투과층의 접착층의 하면에서, 유전체 무기재료나 유기 재료로 이루어지는 반응 방지층을 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 이 재료로서는 질화 실리콘, 산화 실리콘 및 자외선 경화 수지가 보다 적당하다.
따라서, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 1 발명은 기판의 1 주면 상에,
복수의 층으로 이루어지는, 정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부와, 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과층이 설치된 광 디스크에 있어서,
광 투과층이, 적어도, 광 투과성을 갖는 시트와, 시트를 기판의 1 주면에 접착시키기 위한 접착층으로 이루어지고,
정보 신호부의 접착층측에 반응 방지층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 제 1 발명에 있어서, 전형적으로 반응 방지층은 유전체로 구성된다. 더욱이, 바람직하게는 유전체는 질화 실리콘(SiN, Si3N4)이고, 이 질화 실리콘으로 이루어지는 반응 방지층의 막 두께는 2nm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 반응 방지층을 구성하는 유전체는 산화 실리콘(SiO2)이라도 좋고, 이 산화 실리콘으로 이루어지는 반응 방지층의 막 두께는 2nm 이상인 것이 바람직하다.
이 제 1 발명에 있어서, 전형적으로 광 투과층의 막 두께는 90μm 이상 110μm 이하이다.
본 발명의 제 2 발명은
기판의 1 주면 상에,
복수의 층으로 이루어지는, 정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부와, 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과층이 설치된 광 디스크에 있어서,
광 투과층이, 적어도, 광 투과성을 갖는 시트와, 시트를 기판의 1 주면에 접착시키기 위한 접착층으로 이루어지고,
정보 신호부와 접착층의 사이에, 유기 재료로 이루어지는 반응 방지층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 제 2 발명에 있어서, 전형적으로, 유기 재료는 자외선 경화 수지이고, 바람직하게는 자외선 경화 수지에 용제가 함유되어 있다. 이 용제로서는 메톡시프로판올이 바람직하지만, 그 밖의 용제를 사용하는 것도 가능하다.
이 제 2 발명에 있어서, 전형적으로 적어도 정보 신호부가 설치된 영역에서의 반응 방지층의 막 두께 분포가, 1μm 이하인 것을 특징으로 하는 청구범위 제 10 항에 기재된 광 디스크.
이 제 2 발명에 있어서, 전형적으로 광 투과층의 막 두께는 90μm 이상 110μm 이하이다.
이 제 2 발명에 있어서, 전형적으로 유기 재료는 자외선을 조사함으로써 경화하는 자외선 경화 수지로 이루어지고, 구체적으로는, 아크릴레이트계, 티올계, 에폭시계, 실리콘계 등의 자외선 경화 수지를 사용하는 것이 가능하다. 그리고, 반응 방지층으로서 자외선 경화 수지를 사용하는 경우, 전형적으로, 적어도 자외선 경화 수지에 자외선을 조사하고, 이것을 경화시킴으로써, 반응 방지층을 형성한다. 또한, 본 발명에 있어서, 유기 재료로서 선택된 수지에 있어서, 바람직한 경화 방법을 선택하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 3 발명은
기판의 1 주면 상에,
정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부와, 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과층이 설치된 광 디스크에 있어서,
광 투과층이 적어도, 광 투과성을 갖는 시트와, 시트를 기판의 1 주면에 접착시키기 위한 접착층으로 이루어지고,
정보 신호부가, 기판에 가까운 측으로부터, 레이저광을 반사 가능하게 구성된 반사층, 제 1 유전체층, 정보 신호를 기록 가능하게 구성된 기록층, 및 제 2 유전체층을, 적어도 적층시킨 적층막으로 이루어지고,
제 2 유전체층의 막 두께가, 기판의 평탄면에서의 레이저광의 반사율이 15% 이상으로 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
이 제 3 발명에 있어서, 레이저광의 반사율이 15% 이상으로 되도록 설정하기 위해서, 전형적으로 제 2 유전체층의 막 두께는 45nm 이상 90nm 이하이거나, 또는, 130nm 이상 175nm 이하이다.
이 제 3 발명에 있어서, 전형적으로 제 2 유전체층은 황화 아연과 산화 실리콘의 혼합물로 이루어진다.
본 발명의 제 4 발명은
기판의 주면 상에, 정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부를 형성하는 공정과,
정보 신호부를 덮는 영역에, 접착층을 통하여, 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과성 시트를 접합하는 공정을 갖는 광 디스크의 제조 방법에 있어서,
정보 신호부의 최표층에 반응 방지층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
이 제 4 발명에 있어서, 전형적으로, 반응 방지층은 유전체로 이루어지고, 구체적으로는 유전체는 질화 실리콘 또는 산화 실리콘이다. 또한, 질화 실리콘 또는 산화 실리콘으로 이루어지는 반응 방지층의 막 두께를 2nm 이상으로 형성한다.
이 제 4 발명에 있어서, 바람직하게는 광 투과층의 막 두께를 90μm 이상 110μm 이하로 형성한다.
본 발명의 제 5 발명은
기판의 주면 상에, 정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부를 형성하는 공정과,
정보 신호부를 덮는 영역에, 접착층을 통하여, 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과성 시트를 접합하는 공정을 갖는 광 디스크의 제조 방법에 있어서,
정보 신호부를 형성하는 공정 후, 광 투과성 시트의 접합 공정 전에,
적어도 정보 신호부의 상층에 유기 재료로 이루어지는 반응 방지층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
이 제 5 발명에 있어서, 자외선 경화 수지 등의 유기 재료를 적어도 정보 신호부상의 전체면을 덮도록 널리 퍼지게 하기 위해서, 바람직하게는 기판상에 액체형의 자외선 경화 수지를 적하한 후, 기판을, 그 평면 둥근 고리 형상의 면에 대하여 수직이고, 평면 둥근 고리 형상에 있어서의 중심의 축의 주위를 회전시킨다. 즉, 스핀 코팅법 등에 의해, 자외선 경화 수지를, 정보 신호부를 덮도록 형성한다. 또, 자외선 경화 수지에 용제가 첨가되어 있는 경우에는 스핀 코팅법에 의한 도포후, 이 용제를 기화시킨다.
이 제 5 발명에 있어서, 전형적으로, 유기 재료는 자외선 경화 수지이고, 기판상의 내외주막 두께차를 저감시키기 위해서, 이 자외선 경화 수지에는 용제가 함유되어 있다. 그리고, 이 제 5 발명에 있어서, 바람직하게는 기판상의 정보 신호부가 설치된 영역에서의, 반응 방지층의 막 두께 분포를, 1μm 이하로 형성한다.
이 제 5 발명에 있어서, 전형적으로 광 투과층의 막 두께를 90μm 이상 11 0μm 이하로 형성한다.
본 발명에 있어서, 바람직하게는 정보 신호부의 막 두께는 183nm 이상 313nm 이하이다.
본 발명에 있어서, 접착층과 정보 신호층의 최표층의 반응을 억제하여, 접착층에 있어서의 변색을 방지하기 위해서, 전형적으로 반응 방지층은 유전체로 이루어지고, 변색의 억제를 보다 확실하게 하기 위해서, 이 유전체는 바람직하게는 질화 실리콘(Si3N4-x(0≤x≤1, 특히 Si3N4)), 또는 산화 실리콘(SiOx(1≤x≤2, 특히 SiO2, SiO))이다. 또, 이 유전체로서는 질화 알루미늄(AlNx(0.5≤x≤1, 특히 AlN)), 산화 알루미늄(Al2O3-x(0≤x≤1, 특히 알루미나(Al2O3)), 산화 마그네슘(MgO), 산화 이트륨(Y2O3), 산알루미늄화 마그네슘(MgAl2O4), 산화 티탄(TiOx(1≤x≤2, 특히 TiO2)), 산티탄화 바륨(BaTiO3), 산티탄화 스트론튬(SrTiO3), 산화 탄탈(Ta2O5-x(0≤x≤1,(특히 Ta2O5)), 산화 게르마늄(GeOx(1≤x≤2)), 탄화실리콘(SiC), 황화 아연(ZnS), 황화 납(PbS), Ge-N, Ge-N-O, Si-N-O, 불화 칼슘(CaF), 불화 란탄(LaF), 불화 마그네슘(MgF2), 불화 나트륨(NaF), 불화 티탄(TiF4) 등을 사용하는 것도 가능하다. 더욱이, 이들의 재료를 주성분으로 하는 재료나, 이들의 재료의 혼합물, 예를 들면 AlN-SiO2를 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서, 전형적으로 기판이 평면 둥근 고리 형상을 갖는 동시에, 광 투과성 시트도 평면 둥근 고리 형상을 갖는다. 그리고, 본 발명에 있어서, 광 투과성 시트를 갖는 광 투과층을 형성하기 위해서, 평면 둥근 고리형으로 천공된 시트의 한쪽의 면에 접착층을 설치하고, 기판과 시트를, 이 접착층을 통하여 접합함으로써, 기판상에 광 투과층을 형성한다. 또한, 본 발명에 있어서, 전형적으로 평면 둥근 고리 형상을 갖는 시트의 내경은 평면 둥근 고리 형상을 갖는 기판의 내경 이상으로 구성됨과 동시에, 평면 둥근 고리 형상을 갖는 시트의 외경은 평면 둥근 고리 형상을 갖는 기판의 외경 이하로 구성된다.
본 발명에 있어서, 전형적으로 접착층은 감압성 점착제(PSA)로 이루어진다.
본 발명에 있어서, 제조되는 광 디스크에 있어서의 뒤집힘이나 비뚤어짐을 최소한으로 하기 위해서, 바람직하게는 광 투과성 시트는 기판에 사용되는 재료와 동종의 재료로 구성된다. 또한, 광 투과성 시트의 두께는 전형적으로 기판의 두께보다 작아지도록 구성되고, 구체적으로는, 30μm 이상 150μm 이하로부터 선택된다. 또한, 본 발명에 있어서, 디스크 기판은 구체적으로는 폴리카보네이트(PC)나 사이클로올레핀 중합체 등의 저흡수성의 수지가 사용되고, 또한, 광 투과성 시트는바람직하게는 디스크 기판과 동일한 재료로 구성된다. 또, 기판에 사용되는 재료로서는 예를 들면 알루미늄(Al) 등의 금속으로 이루어지는 기판이나, 유리기판, 혹은, 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 수지로 이루어지는 기판을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 광 투과성 시트는 전형적으로, 폴리카보네이트 수지로 이루어지지만, 그 밖의 수지 재료로 구성하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서, 디스크 기판과 시트를 접합할 때에 사용되는 접합 장치에 있어서의 시트를 재치하는 면 상에 이물이 존재한 경우라도, 그 이물에 의해 광 투과성 시트에 상처 등이 생기거나, 오목부가 발생하는 것을 방지하기 위해서, 바람직하게는 시트를 광 투과성 시트와, 접착층과, 광 투과성 시트의 접착층이 설치된 측과는 반대측의 면에 설치된 광 투과성 시트를 보호하는 보호층으로 구성한다. 또한, 이 보호층은 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 시트나 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 시트 등으로 이루어진다. 보다 구체적으로, 이 PET 시트나 PEN 시트 등의 보호 필름의 적어도 한쪽의 면에 제 2 점착제가 피착되고, 이 제 2 점착제가 피착된 면을 광 투과성 시트의 일면에 접착시켜, 디스크 기판에 접합되는 시트가 구성된다.
본 발명에 있어서, 전형적으로 광 투과성 시트는 적어도 정보 신호의 기록/재생에 사용되는, GaN계 반도체 레이저(발광 파장 400nm대, 청색 발광), ZnSe계 반도체 레이저(발광 파장 500nm대, 녹색), 또는 AlGaInP계 반도체 레이저(발광 파장 635 내지 680nm 정도, 적색) 등으로부터 조사되는 레이저광을, 투과 가능한 비자성재료로 이루어지고, 구체적으로는 폴리카보네이트 등의 광 투과성을 갖는 열가소성 수지로 이루어진다.
본 발명은 바람직하게는 DVR(Digital Video Recording system) 등의, 얇은 광 투과층을 갖는 광 디스크에 적용할 수 있고, 발광 파장이 650nm 정도의 반도체 레이저를 사용하여 정보 신호의 기록이나 재생을 하도록 구성된, 소위 DVR-red나, 발광 파장이 400nm 정도의 반도체 레이저를 사용하여 정보 신호의 기록이나 재생을 하도록 구성된, 소위 DVR-blue 등의 광 디스크에 적용하는 것이 가능하다. 이 DVR는 바람직하게는 2개의 렌즈를 직렬로 조합함으로써 NA를 0.85정도로까지 높인 대물렌즈를 사용하여, 정보 신호를 기록 가능하게 구성되어 있고, 구체적으로는 한쪽면에서 22GB 정도의 기억 용량을 갖는다. 또한, 본 발명의 적용이 바람직한 광 디스크는 이 DVR 등, 카트리지에 수납되어 있는 광 디스크이지만, 본 발명의 적용은 반드시 카트리지에 수납되어 있는 것에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 광 디스크 및 그 제조 방법에 의하면, 광 투과층을, 적어도, 광 투과성 시트와 이 광 투과성 시트를 기판의 주면에 접착시키기 위한 접착층으로 구성하고, 정보 신호부로부터의 접착층에 접촉하는 면을 구성하는 층을 반응 방지층으로 구성하고 있는 것에 의해, 접착층과 정보 신호부를 구성하는 유전체층의 화학 반응을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 이하의 실시예의 전체 도면에 있어서는 동일하거나 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙인다.
우선, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광 디스크에 관해서 설명한다. 도 2에, 이 제 1 실시예에 따른 광 디스크를 도시한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 이 제 1 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 디스크 기판(1)이, 레플리카 기판(1a)의 중심부에 센터홀(1b)이 형성되고, 요철이 형성된 1 주면에 정보 신호부(1c)가 설치되어 있다. 또한, 이 디스크 기판(1)상에 광 투과층(2)이 설치되어 있다. 이 광 투과층(2)은 광 투과성 시트(2a)가 접착층(2b)을 통하여 접착되어 구성되어 있고, 그 중앙부에 관통 구멍(2c)이 설치되어 있다.
또한, 광 투과층(2)의 광 투과성 시트(2a)측의 주면에서의 관통 구멍(2c)의 주변에서, 둥근 고리형으로 클램프 영역(3)이 설정되어 있다. 여기서, 이 둥근 고리형의 클램프 영역(3)의 최내주(最內周) 직경은 예를 들면 23mm이고, 최외주 직경은 예를 들면 33mm이다. 이 클램프 영역(3)에 있어서의 광 투과층(2)의 광 투과성 시트(2a)측의 주면에는 기록 재생 장치의 스핀들(모두 도시하지 않음)에 광 디스크를 클램프하거나 재치할 때의, 클램프 기준면(3a)이 설정되어 있다. 이와 같이, 광 투과성 시트(2a)가, 접착층(2b)을 통하여 디스크 기판(1)의 1 주면 상에 접착되어 있는 점을 고려하면, 관통 구멍(2c)의 직경은 디스크 기판(1)의 센터홀(1b)의 직경이상으로 선택되고, 예를 들면 15mm 이상으로 선택된다. 또한, 클램프 기준면(3a)을 광 투과층(2)의 광 투과성 시트(2a)측의 주면으로 구성하는 것을 고려하면, 관통 구멍(2c)의 직경은 클램프 영역(3)의 최내주 이하, 구체적으로는 예를 들면 23mm 이하이다.
다음에, 이상과 같이 구성된 이 제 1 실시예에 따른 광 디스크의 제조 방법에 관해서 설명한다. 도 3에, 이 광 디스크의 지지체가 되는 디스크 기판을 도시하고, 도 4에, 이 디스크 기판의 상세를 도시하며, 도 5에, 디스크 기판에 접합되는 시트를 도시한다.
이 제 1 실시예에 따른 광 디스크의 제조 방법에 있어서는 우선, 도 3에 도시하는 바와 같이, 광 투과층의 형성이 행해지는 디스크 기판(1)을 준비한다. 이 디스크 기판(1)은 레플리카 기판(1a)의 중심부에 센터홀(1b)이 형성되어 있고, 요철이 형성된 1 주면 상에 정보 신호부(1c)가 설치되어 있다.
레플리카 기판(1a)은 소정의 스탬퍼를 사용한 사출 성형법에 의해 제작된 것이다. 이 레플리카 기판(1a)의 두께는 예를 들면 0.6 내지 1.2mm 이다. 또한, 레플리카 기판(1a)의 재료로서는 예를 들면 폴리카보네이트나 사이클로올레핀 중합체(예를 들면, 제오넥스(등록상표)) 등의 저흡수성의 수지가 사용된다. 또, 레플리카 기판(1a)으로서, 예를 들면 알루미늄(Al) 등의 금속으로 이루어지는 기판이나, 유리기판, 혹은, 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지로 이루어지는 기판을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 레플리카 기판(1a)의 1 주면에 형성된 요철부 상에, 기록막이나 반사막 등이성막되어 있고, 이로써 정보 신호부(1c)가 형성되어 있다. 이 정보 신호부(1c)는 반사막, 광자기 재료로 이루어지는 막, 상변화 재료로 이루어지는 막, 또는 유기 색소막 등으로 이루어진다. 이들 중, 반사막의 재료로서는 예를 들면 Al 합금 등이 사용된다. 구체적으로는 최종 제품으로서의 광 디스크가 재생 전용(R0M(Read 0nly Memory))의 광 디스크인 경우, 정보 신호부(1c)는 예를 들면 Al 합금 등으로 이루어지는 반사층을 적어도 갖는, 단층막 또는 적층막으로 구성된다. 다른 한편, 최종 제품으로서의 광 디스크가 재기록 가능형 광 디스크의 경우에는 정보 신호부(1c)는 광자기 재료로 이루어지는 막이나 상변화 재료로 이루어지는 막을 적어도 갖는 단층막 또는 적층막으로 구성되고, 추가 기록형 광 디스크의 경우에는, 예를 들면 유기 색소 재료로 이루어지는 막을 적어도 갖는 단층막 또는 적층막으로 구성된다.
여기서, 이 제 1 실시예에 따른 디스크 기판(1)은 도 4에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 두께가 1.1mm에서 원반형의 폴리카보네이트(PC) 기판을 레플리카 기판(1a)으로서 사용하고, 이 레플리카 기판(1a)의 직경(외경)을 예를 들면 120mm, 센터홀(1b)의 개구 직경(내구경)을 예를 들면 15mm로 한 것이다. 그리고, 반사층(11)상에, 제 1 유전체층(12), 기록층(13), 제 2 유전체층(14) 및 반응 방지층(15)이 순차 적층되고, 정보 신호부(1c)가 구성되어 있다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 광 투과층(2)이 되는 시트(4)는 광 투과성 시트(2a)와, 이 광 투과성 시트(2a)의 일면에 피착된 감압성 점착제(PSA)로 이루어지는 접착층(2b)으로 구성된다. 이 시트(4)는 디스크 기판(1)에 있어서와 같이, 평면 둥근 고리형으로 천공된 구조를 갖고, 중앙부에 관통 구멍(2c)이 형성되어 있다. 여기서, 이 시트(4)의 치수에 있어서는 시트(4)의 직경(외경)이 디스크 기판(1)의 외경과 거의 같거나, 또는 그 이하로 선택되고, 구체적으로는 예를 들면 120mm로 하고, 관통 구멍(2c)의 직경(내측 구멍 직경)은 센터홀(1b)의 개구 직경 이상, 또한, 클램프 영역(3)의 최내주 직경(예를 들면 23mm 직경) 이하의 범위로부터 선택되고, 예를 들면 23mm로 한다.
이러한 시트(4)에 있어서의 광 투과성 시트(2a)는 예를 들면, 적어도 기록/재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능한 광학 특성을 만족한, 광 투과성을 갖는 열가소성 수지로 이루어진다. 이 열가소성 수지로서는 내열 치수 안정성, 열팽창율, 또는 흡습 팽창율 등이 레플리카 기판(1a)에 있어서와 가까운 재료가 선택되고, 구체적으로는 예를 들면 폴리카보네이트(PC)나, 폴리메틸메타크릴레이트(폴리메타크릴산메틸) 등의 메타크릴 수지 등이 선택된다. 또한, 광 투과성 시트(2a)의 두께는 바람직하게는 50 내지 100μm의 범위로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 60 내지 80μm의 범위로부터 선택된다. 이 제 1 실시예에 있어서는 광 투과성 시트(2a)가, 디스크 기판(1)의 1 주면에 감압성 점착제(PSA)로 이루어지는 접착층(2b)을 통하여 접합되는 것을 고려하면, 광 투과성 시트(2a)의 두께는 예를 들면 70μm에 선택된다. 또, 이 광 투과성 시트(2a)의 두께는 정보 신호의 기록/재생에 사용되는 레이저광의 파장이나, 광 투과층(2)의 소망으로 하는 막 두께를 고려하여 결정된다.
또한, 접착층(2b)을 구성하는 PSA는 예를 들면 아크릴 수지 등이다. 또한, 이 접착층(2b)의 두께는 예를 들면 30μm이지만, 접착층(2b)의 두께나 감압성 점착제로서 사용되는 재료는 광 투과층(2)의 소망으로 하는 막 두께나, 정보 신호의 기록/재생에 사용되는 레이저광의 파장을 고려하여 결정된다. 또한, 도시를 생략하였지만, 시트(4)가 보관되어 있을 때는 이 시트(4)의 접착층(2b)의 면에는 이것을 보호하는 보호 필름이 라미네이트되어 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 디스크 기판(1)과 시트(4)의 접합 방법에 관해서 설명한다.
우선, 이 디스크 기판(1)과 시트(4)의 접합에 사용되는, 접합 장치에 관해서 설명한다. 도 6에, 이 제 1 실시예에 있어서 사용되는 접합 장치를 도시한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 이 제 1 실시예에 따른 접합 장치에 있어서는 고정 스테이지(21)와 가동 스테이지(22)가, 서로 대향한 위치에 설치되어 구성되어 있다.
고정 스테이지(21)는 시트(4)를 재치 가능하게 구성하고 있다. 즉, 고정 스테이지(21)에 있어서의 가동 스테이지(22)에 대향한 부분에는 고정 스테이지(21)에 대하여 돌출 및 매몰하는 방향으로 이동 가능한 상하 동작 핀(23)이 설치되어 있다. 이 상하 동작핀(23)의 직경은 상술한 시트(4)의 관통 구멍(2c)의 직경과 같아지도록 구성되어 있다. 그리고, 시트(4)의 관통 구멍(2c)을 상하 동작 핀(23)에 결합시키면서, 시트(4)를 고정 스테이지(21)상에 재치 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이 상하 동작핀(23)의 상부에는 원주형으로 돌출된 기판 위치 표시 핀(24)이 설치되어 있다. 이 기판 위치 표시 핀(24)의 직경은 상술한 디스크 기판(1)의 센터홀(1b)의 직경에 거의 같아지도록 구성되어 있고, 디스크 기판(1)의 중심을 맞추면서, 이 디스크 기판(1)을 상하 동작 핀(23)으로 지지 가능하게 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 고정 스테이지(21)에 있어서는 시트(4)를, 상하 동작 핀(23)에 결합시켜 재치 가능하게 구성되고, 디스크 기판(1)을, 기판 위치 표시 핀(24)에 결합시키면서 상하 동작 핀(23)의 단차 부분에 의해 지지 가능하게 구성되어 있다.
또한, 가동 스테이지(22)의 고정 스테이지(21)에 대향하는 부분의 면 상에, 예를 들면 고무 등의 탄성체로 구성되는 패드(25)가 설치되어 있다. 이 패드(25)는 원추 형상을 갖고, 그 원추 형상의 평면측이 가동 스테이지(22)에 있어서의 고정 스테이지(21)에 대향하는 면에 고착되어 있다.
이상과 같이 구성된 이 제 1 실시예에 따른 접합 장치를 사용하여, 디스크 기판(1)과 시트(4)를 접합할 때는 우선, 시트(4)를, 그 관통 구멍(2c)을 상하 동작 핀(23)에 결합시켜, 고정 스테이지(21)상에 재치한다. 이 때, 시트(4)는 접착층(2b)측의 면이 가동 스테이지(22)에 대향하도록 재치한다. 그 후, 디스크 기판(1)을, 그 센터홀(1b)을 기판 위치 표시 핀(24)에 결합시켜 상하 동작 핀(23)의 단차 부분에 재치한다. 이 때, 디스크 기판(1)은 그 정보 신호부가 설치된 정보 신호부(1c)의 면이 접착층(2b)의 접착면에 대향하도록, 상하 동작 핀(23)에 지지된다.
다음에, 가동 스테이지(22)를 고정 스테이지(21)를 향하여 이동시킨다(도 6중, 아래 쪽). 그리고, 패드(25)에 의해, 우선 기판 위치 표시 핀(24)을 가압하여, 계속해서 디스크 기판(1)을 통하여 상하 동작 핀(23)을 고정 스테이지(21)중으로 진입시킨다. 이로써, 디스크 기판(1)과 시트(4)의 틈은 서서히 작아지고, 최종적으로, 디스크 기판(1)과 시트(4)가 압착되어, 정보 신호부(1c)의 면과 접착층(2b)이 접착된다. 이 압착이 안정한 후, 가동 스테이지(22)를 고정 스테이지(21)로부터 멀어지는 방향으로 개방시킨다. 그 후, 소정의 반송 장치(도시하지 않음)를 사용하여, 압착된 디스크 기판(1)과 시트(4)를 고정 스테이지(21)로부터 반출한다.
이상에 의해, 디스크 기판(1)과 시트(4)가 접합되고, 디스크 기판(1)의 정보 신호부(1c)의 면 상에 광 투과층(2)이 설치된 광 디스크가 제조된다.
본 발명자는 이와 같이 제조되는 광 디스크에 관해서, 반응 방지층(15)의 막압을 여러 가지 바꾼 디스크 기판(1)을 제조하여, 상호의 디스크 기판에 있어서 비교 검토하였다. 구체적으로는 레플리카 기판(1a)으로서, 두께가 1.1mm에서 평면 둥근 고리형의 폴리카보네이트(PC) 기판을 사용하여, 정보 신호부(1c)로서, 막 두께가 100nm인 Al 합금으로 이루어지는 반사층(11)상에, 막 두께가 18nm인 ZnS와 SiO2의 혼합물(ZnS-SiO2)로 이루어지는 제 1 유전체층(12), 막 두께가 24nm인 GeInSbTe 합금층으로 이루어지는 기록층(13), ZnS-SiO2로 이루어지는 제 2 유전체층(14), 및 유전체로 이루어지는 반응 방지층(15)을 순차 적층한 적층막을 사용한다.
여기서, 상술한 정보 신호부(1c)에 있어서의 ZnS-SiO2로 이루어지는 제 2 유전체층(14)의 막 두께는 미러 부분에 있어서의 반사율이 15% 이상으로 통상, 광 디스크에 있어서의 정보 신호의 기록/재생에 있어서 사용되는 그룹에서는 10% 이상의 반사율이 요구된다. 이 그룹에 있어서의 반사율은 평탄한 미러부에서의 반사율의 70% 정도이다. 그 때문에, 그룹에 있어서 양호한 기록/재생 특성을 얻기 위해서는미러부에서의 반사율로서, 15% 이상의 반사율을 확보할 필요가 있다. 이러한 고찰 하에, 본 발명자는 반사율의 제 2 유전체층(ZnS-SiO2)의 막 두께 의존성을 측정하였다. 그 결과를 도 7에 도시한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 본 발명자는 반사율이, 제 2 유전체층(14)의 막 두께의 증가에 따라, 정현파적으로 변화하는 것을 지견하였다. 그래서, 이 제 2 유전체층(14)의 막 두께는 이 정현파적으로 변화하는 반사율이 15% 이상으로 되는 범위, 구체적으로는, 45 내지 90nm의 범위 내, 또는 130 내지 175nm의 범위 내에 선택된다. 그리고, 이 제 1 실시예에 있어서는 140nm로 선택된다.
또한, 상술한 정보 신호부(1c)에서의 반응 방지층(15)의 재료는 다음과 같이 하여 결정된다. 즉, 상술한 바와 같이, 이 정보 신호부(1c)의 상층에는 감압성 접착제(PSA)로 이루어지는 접착층(2b)을 통하여 광 투과성 시트(2a)가 접합된다. 그 때문에, 이 정보 신호부(1c)의 최표층을 구성하는 반응 방지층(15)의 재료로서는 이 접착층(2b)과 화학 반응을 하지 않는 재료, 구체적으로는, 예를 들면 실리콘질소 화합물이 선택된다. 이 제 1 실시예에 있어서는 반응 방지층(15)을 Si3N4로 구성한다.
이러한 정보 신호부(1c)의 최표층을 Si3N4로 이루어지는 반응 방지층(15)으로 하였다, 이 제 1 실시예에 따른 디스크 기판(1)을, 이하, 실시예의 디스크 기판(1)으로 한다. 그리고, 이 반응 방지층(15)의 막 두께를 1nm로 한 것을 제 1 실시예의 디스크 기판(1), 2nm로 한 것을 제 2 실시예의 디스크 기판(1), 5nm로 한 것을 제3 실시예의 디스크 기판(1), 10nm로 한 것을 제 4 실시예의 디스크 기판(1), 30nm로 한 것을 제 5 실시예의 디스크 기판(1)으로 한다.
다른 한편, 비교로서 사용하는 디스크 기판(1)은 구체적으로는 두께가 1.1mm에서 원반형의 PC 기판을 레플리카 기판(1a)으로 하고, 이 PC 기판의 직경(외경)을 예를 들면 120mm, 센터홀(1b)의 개구 직경(내구경)을 예를 들면 15mm로 한 것이다. 또한, 이 종래의 디스크 기판(1)에 있어서의 정보 신호부(1c)는 막 두께가 100nm의 Al 합금으로 이루어지는 반사층 상에, 막 두께가 18nm의 ZnS-SiO2로 이루어지는 제 1 유전체층, 막 두께가 24nm의 GeInSbTe 합금층으로 이루어지는 상변화 기록층, 및 막 두께가 140nm의 ZnS-SiO2로 이루어지는 제 2 유전체층을 순차 적층한 적층막으로 구성된다. 즉, 반응 방지층(15)이 설치되어 있지 않는 디스크 기판을, 비교예의 디스크 기판(1)으로 한다.
그리고, 이 제 1 내지 제 5 실시예의 디스크 기판(1)을 사용하여 상술한 접합 방법에 의해 제조된 광 디스크와, 비교예의 디스크 기판(1)을 사용하여 상술한 제조 방법에 기초하여 제조된 광 디스크에 대하여, 각각 반사율의 변화율을 측정하였다. 즉, 우선, 제 1 내지 제 5 실시예 및 비교예의 디스크 기판을 사용하여 제조된 각각의 광 디스크에 대하여, 초기 결정화 처리를 실시함으로써, 정보 신호부(1c)의 기록층(13)을 비정질(어몰퍼스) 상태로부터 결정 상태로 변화시킨다. 다음에, 초기 반사율을 측정한 후, 온도가 80℃, 습도가 85%인 항온항습조 내에 1000 시간 투입하여, 가속 시험을 한다. 그 후, 항온항습조로부터 추출된 각각의광 디스크에 대하여 반사율을 측정한다. 그리고, 이 가속 시험 전후의 반사율의 변화를 측정한다. 또, 이 반사율의 측정은 파장이 400nm에서, 개구수(NA)가 0.85인 광학계의 평가 장치를 사용하여, 광 디스크의 요철이 없는 부분 소위 미러부에서 행한다. 또한, 이 반사율의 변화율은 초기 반사율로부터 가속 시험 후의 반사율을 감산함으로써 얻어지는 반사율 변화량을, 초기 반사율로 나눈 값이다. 이 반사율의 변화율의 측정 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.
표 1에서, 제 1 내지 제 5 실시예의 디스크 기판(1)을 사용하여 제조된 광 디스크(제 1 실시예의 광 디스크 내지 제 5 실시예의 광 디스크)에 있어서는 가속 시험에 의해, 초기 반사율에 대한 반사율 변화량(반사율의 변화율)이, 0.011 내지 0.144인 데 대하여, 비교예의 디스크 기판(1)을 사용하여 제조된 광 디스크(비교예의 광 디스크)에 있어서는 가속 시험에 의해, 반사율의 변화율이 제 1 실시예에 있어서의 반사율의 변화율의 약 2배인 0.285에 도달하는 것을 알 수 있다. 또한, 이 비교예의 광 디스크에 있어서는 접착층(2b)에 황색을 띤 변색이 관측되었다. 이 본발명자의 실험으로부터 얻은 지견에 의하면, 이 접착층(2b)에서의 황색을 띤 변색이 반사율의 저하의 원인이다. 따라서, 정보 신호부(1c)의 접착층(2b)과의 계면에 반응 방지층(15)을 설치함으로써, 반사율의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 표 1로부터, 제 1 내지 제 5 실시예에 있어서의 상호의 광 디스크에 관해서는 다음의 사실을 알 수 있다. 즉, Si3N4로 이루어지는 반응 방지층(15)의 막 두께가 1nm인 제 1 실시예의 광 디스크에 있어서 반사율의 변화율이 0.144인 데 대하여, 막 두께가 2nm인 광 디스크에 있어서 반사율의 변화율이 0.092이고, 반사율의 변화율이 저감하고 있는 것을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 제 1 실시예의 광 디스크에 대하여, 제 2 실시예의 광 디스크에 있어서는 반사율의 열화가 억제되고 있음을 알 수 있다. 또한, 동일하게 비교하면, 제 2 실시예의 광 디스크에 비하여 제 3 실시예의 광 디스크, 제 3 실시예의 광 디스크에 대하여 제 4 실시예의 광 디스크, 제 4 실시예의 광 디스크와 비교하여 제 5 실시예의 광 디스크와, 반응 방지층(15)의 막 두께를 증가시켜 감에 따라, 반사율의 변화율이 저감되어 가는 것을 알 수 있다. 더욱이, 본 발명자가 제 1 내지 제 5 실시예의 광 디스크를 관찰한 바에 의하면, 반응 방지층(15)을 설치한 경우에, 황색의 변색이 적어져 감을 알 수 있다.
또한, 일반적으로 반사율의 변화율이 0.1보다 커지면 , 정보 신호의 기록/재생의 저하를 야기하여 버린다. 그 때문에, Si3N4로 이루어지는 반응 방지층(15)의 막 두께는 1nm보다 크게 할 필요가 있고, 2nm 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 반응 방지층(15)의 막 두께가 2nm 이상이면, 반사율의 변화율이 확실하게 0.1 이하가 되어, 양호한 기록/재생 특성을 확보할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 이 제 1 실시예에 따른 광 디스크 및 그 제조 방법에 의하면, 디스크 기판(1)의 주면에서의 정보 신호부(1c)의 최표층으로서, 접착층(2b)과의 사이에서 화학 반응을 발생하지 않는 Si3N4로 이루어지는 반응 방지층(15)을 설치함으로써, 광 디스크를 장기에 걸쳐서 사용하는 경우라도, 정보 신호부(1c)와 접착층(2b)의 사이에서, 접착층(2b)에서의 변색(황변)을 방지할 수 있기 때문에, 이 변색에 기인하는 반사율의 저감, 그리고 이것으로도 되는 광 디스크의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 박형화되어, 소복굴절, 투명성 양호하고, 또한, 두께도 균일한 광 투과층을 갖고, 대물렌즈의 고 NA화에 대응 가능하여, 양호한 기록 재생 특성을 갖는 광 디스크를 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 디스크에 관해서 설명한다. 이 제 2 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 제 1 실시예에 있어서와 다르고, 반응 방지층(15)을 산화 실리콘(SiO2)으로 구성한다.
여기서, 이 반응 방지층(15)의 재료는 다음과 같이 하여 결정된다. 즉, 상술한 바와 같이, 이 정보 신호부(1c)의 상층에는 감압성 접착제(PSA)로 이루어지는 접착층(2b)을 통하여 광 투과성 시트(2a)가 접합된다. 그 때문에, 이 정보 신호부(1c)의 최표층을 구성하는 반응 방지층(15)의 재료로서는 이 접착층(2b)과 화학반응을 하지 않는 재료, 구체적으로는, 예를 들면 실리콘 산소 화합물이 선택된다. 이 제 2 실시예에 있어서는 반응 방지층(15)을 SiO2로 구성한다.
이러한 정보 신호부(1c)의 최표층을 Si02로 이루어지는 반응 방지층(15)으로 한, 제 2 실시예에 따른 디스크 기판(1)을, 이하, 실시예의 디스크 기판(1)으로 한다. 그리고, SiO2로 이루어지는 반응 방지층(15)의 막 두께를, 1nm로 한 것을 제 6 실시예의 디스크 기판(1), 2nm로 한 것을 제 7 실시예의 디스크 기판(1), 5nm로 한 것을 제 8 실시예의 디스크 기판(1), 10nm로 한 것을 제 9 실시예의 디스크 기판(1), 30nm로 한 것을 제 10 실시예의 디스크 기판(1)으로 한다. 다른 한편, 비교를 위한 디스크 기판(1)은 제 1 실시예에 있어서와 같고, 이 디스크 기판(1)을, 비교예의 디스크 기판(1)으로 한다.
또한, 이 제 2 실시예에 따른 광 디스크의 그 밖의 구성에 관해서는 제 1 실시예에 있어서와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 또한, 광 디스크의 제조 방법에 관해서도 제 1 실시예에 있어서와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
그리고, 이 제 6 내지 제 10 실시예의 디스크 기판(1)을 사용하여, 제 1 실시예에 있어서 설명한 접합 방법에 의해 광 투과층을 형성한 광 디스크와, 비교예의 디스크 기판(1)을 사용하여 동일한 제조 방법에 의해 광 투과층을 형성한 광 디스크와 대하여, 각각 반사율의 변화율을 측정하였다.
즉, 우선, 제 6 내지 제 10 실시예의 디스크 기판(1) 및 비교예의 디스크 기판을 사용하여 제조된 각각의 광 디스크에 대하여, 초기 결정화 처리를 실시함으로써, 정보 신호부(1c)의 기록층(13)을 비정질(어몰퍼스) 상태로부터 결정 상태로 변화시킨다. 다음에, 초기 반사율을 측정한 후, 온도가 80℃, 습도가 85%의 항온항습조 내에 1000시간 투입하여, 가속 시험을 한다. 그 후, 항온 항습조로부터 추출된 각각의 광 디스크에 있어서 반사율을 측정한다. 그리고, 이 가속 시험 전후의 반사율의 변화를 측정한다. 또, 이 반사율의 측정은 파장이 400nm에서, 개구수(NA)가 0.85인 광학계의 평가 장치를 사용하여, 광 디스크의 요철이 없는 부분, 소위 미러부에서 행한다. 이 반사율의 변화율의 측정 결과를 이하의 표 2에 나타낸다.
표 2로부터, 제 6 내지 제 10 실시예의 디스크 기판(1)을 사용하여 제조된, 각각의 광 디스크(제 6 실시예의 광 디스크 내지 제 10 실시예의 광 디스크)에 있어서는 가속 시험에 의해, 초기 반사율에 대한 반사율 변화량(반사율의 변화율)이, 0.027 내지 0.149인 것에 대하여, 비교예의 디스크 기판(1)을 사용하여 제조된 광 디스크(비교예의 광 디스크)에 있어서는 가속 시험에 의해, 반사율의 변화율이, 제 6 실시예에 있어서의 반사율의 변화율의 약 2배의 0.285가 되는 것을 알 수 있다. 또한, 제 1 실시예에 있어서 언급한 것처럼, 비교예의 광 디스크에 있어서는 접착층(2b)에 황색을 띤 변색이 관측되고, 이것이 반사율의 저하의 원인이다. 따라서, 정보 신호부(1c)의 접착층(2b)과의 계면에, 접착층(2b)과 반응하지 않는 SiO2로 이루어지는 반응 방지층(15)을 설치함으로써, 반사율의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 표 2로부터, 제 6 실시예 내지 제 10 실시예에 있어서의 상호의 광 디스크에 대해서는 다음의 사실을 알 수 있다. 즉, SiO2로 이루어지는 반응 방지층(15)의 막 두께가 1nm인 제 6 실시예의 광 디스크에 있어서 반사율의 변화율이 0.149인 것에 대하여, 막 두께가 2nm인 제 7 실시예의 광 디스크에 있어서 반사율의 변화율이 0.087이고, 반사율의 변화율이 저감하고 있는 것을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 제 6 실시예의 광 디스크에 대하여, 제 7 실시예의 광 디스크에 있어서는 반사율의 열화가 억제되고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 동일하게 비교하면, 제 7 실시예의 광 디스크에 비하여 제 8 실시예의 광 디스크, 제 8 실시예의 광 디스크에 대하여 제 9 실시예의 광 디스크, 제 9 실시예의 광 디스크에 비하여 제 10 실시예의 광 디스크와, 반응 방지층(15)의 막 두께를 증가시켜 감에 따라, 반사율의 변화율이 저감되어 가는 것을 알 수 있다. 더욱이, 본 발명자가 제 6 실시예 내지 제 10 실시예의 광 디스크를 관찰한 바에 의하면, 반응 방지층(15)을 설치한 경우에, 황색의 변색이 적어지는 것이 확인되었다.
또한, 일반적으로, 반사율의 변화율이 0.1보다 커지면, 정보 신호의 기록/재생의 저하를 야기하여 버린다. 그 때문에, SiO2로 이루어지는 반응 방지층(15)의 막 두께는 적어도 1nm보다 크게 할 필요가 있고, 2nm 이상인 것이 바람직하다. 이로써, 반응 방지층(15)의 막 두께가 2nm 이상이면, 반사율의 변화율이 확실하게 0.1 이하가 되고, 양호한 기록/재생 특성을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.
이 제 2 실시예에 따른 광 디스크 및 그 제조 방법에 의하면, 디스크 기판(1)의 주면에서의 정보 신호부(1c)의 최표층으로서, 접착층(2b)과의 사이에서 화학 반응을 생기지 않은 SiO2로 이루어지는 반응 방지층(15)을 설치함으로써, 제 1 실시예에 있어서와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 디스크에 관해서 설명한다. 도 8에, 이 제 3 실시예에 따른 광 디스크를 도시한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 이 제 3 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 제 1 실시예에 있어서와 다르고, 정보 신호부(1c)를 덮도록 하여, 자외선 경화 수지로 이루어지는 반응 방지 수지층(31)이 설치되어 있다. 그리고, 이 반응 방지 수지층(31)의 표면에 접착층(2b)을 통하여 광 투과성 시트(2a)가 접합되고, 광 디스크가 구성되어 있다.
이 제 3 실시예에 따른 정보 신호부(1c)는 도 9에 도시하는 바와 같이, 제 1 및 제 2 실시예에 있어서의 정보 신호부(1c)와 다르고, 반응 방지층(15)을 설치하지 않고서 구성되어 있다. 이 제 3 실시예에 따른 디스크 기판(1)은 반응 방지 수지층(31)이 전체면에 설치되어 있다. 또한, 반응 방지 수지층(31)이 설치되어 있지 않은 디스크 기판(1)을, 제 1 실시예에 있어서와 동일하게, 비교예의 디스크 기판(1)으로 한다.
다음에, 이 제 3 실시예에 따른 광 디스크의 제조 방법에 관해서 설명한다. 즉, 우선, 제 1 실시예에 있어서와 같은 레플리카 기판(1a) 상의 1 주면에 형성된 요철부 상에, 기록막이나 반사막 등이 성막되어 있고, 이로써 정보 신호부(1c)가 형성되어 있다.
여기서, 이 제 3 실시예에 따른 디스크 기판(1)은 구체적으로는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 레플리카 기판(1a)으로서, 예를 들면, 두께가 1.1mm에서 원반형의 폴리카보네이트(PC) 기판이 사용되고, 이 PC 기판의 직경(외경)을 예를 들면 120mm, 센터홀(1b)의 개구 직경(내구경)을 예를 들면 15mm로 한 것이다. 그리고, 정보 신호부(1c)로서, 막 두께가 100nm의 Al 합금으로 이루어지는 반사층(11)상에, 막 두께가 18nm인 ZnS와 SiO2의 혼합물로 이루어지는 제 1 유전체층(12), 막 두께가 24nm인 GeSbTe 합금층으로 이루어지는 상변화 기록 가능한 기록층(13), 황화 아연(ZnS)과 산화 실리콘(SiO2)과의 혼합물(ZnS-SiO2)로 이루어지는 제 2 유전체층(14)을 순차 적층한 적층막을 사용한다. 또, 이 ZnS-SiO2로 이루어지는 제 2 유전체층(14)의 막 두께는 제 1 실시예와 같이, 미러부에서의 반사율이 15% 이상으로 되도록 설정되고, 구체적으로는, 45 내지 90nm의 범위 내, 또는 130 내지 175nm의 범위 내에 선택되고, 이 제 3 실시예에 있어서는 140nm로 선택된다.
한, 시트(4)에 있어서는 제 1 및 제 2 실시예에 있어서와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
다음에, 이상과 같이 구성된 이 제 3 실시예에 따른 반응 방지 수지층(31)의형성 방법에 관해서 설명한다. 도 10 내지 도 12에, 이 제 3 실시예에 따른 반응 방지 수지층(31)의 형성 방법을 도시한다.
즉, 우선, 도 10에 도시하는 바와 같이, 디스크 기판(1)의 정보 신호부(1c)가 형성된 1 주면 상에, 자외선 경화 수지(32)를 공급하고, 도포한다. 자외선 경화 수지(32)의 공급은 자외선 경화 수지 공급부(33)의 노즐구로부터, 디스크 기판(1)의 내주측에, 예를 들면 평면 둥근 고리형이 되도록 하여 행해진다.
다음에, 도 11에 도시하는 바와 같이, 자외선 경화 수지(32)가 도포된 디스크 기판(1)을, 장치의 회전축(도시하지 않음)을 중심으로 하여 면내 방향(도 11 중 화살 표시 M 방향)으로 회전시킨다. 이로써, 자외선 경화 수지(32)가 디스크 기판(1) 표면에 널리 퍼진다. 이 면내 방향의 회전에 의해 여분의 자외선 경화 수지(32)가 뿌려지고, 카 기판(1a)의 정보 신호부(1c)를 덮도록, 균일하게 도포되어, 균일한 두께의 막이 형성된다. 이 때 뿌려진 후의 자외선 경화 수지(32)로 이루어지는 막의 막 두께는 회전수에 의해 조정 가능하다.
다음에, 도 12에 도시하는 바와 같이, 자외선을 발광 가능하고 조사 가능하게 구성된 자외선 광원(34)의 조사 범위 내에, 자외선 경화 수지(32)가 도포된 상태의 레플리카 기판(1a)을 재치한다. 이 때, 레플리카 기판(1a)은 자외선 경화 수지(32)의 도포된 측이 자외선 광원(34)의 설치측에 대향하도록 배치된다. 그 후, 자외선을, 자외선 광원(34)으로부터 레플리카 기판(1a)의 1 주면 상의 자외선 경화 수지(32)에 조사한다. 이 때의 적산 강도는 예를 들면 500mJ/cm2로 한다. 이 자외선의 조사에 의해, 레플리카 기판(1a) 상에서 정보 신호부(1c)를 덮는 상태로 자외선 경화 수지(32)가 경화하고, 반응 방지 수지층(31)이 형성되고, 이 제 3 실시예에 따른 디스크 기판(1)이 제조된다.
본 발명자는 이상과 같은 제조 방법에 의해서 제조되는 디스크 기판(1)에 있어서, 제조 조건을 여러 가지 변화시켜 반응 방지 수지층(31)을 형성하였다. 이 반응 방지 수지층(31)이 형성된 디스크 기판을 실시예의 디스크 기판으로 한다.
우선, 도포하는 자외선 경화 수지(32)로서, 용제가 함유되어 있지 않고, 점도가 4.0×10-2Pa·s(40cps)의 수지를 사용하여, 레플리카 기판(1a)상에 반응 방지 수지층(31)을 형성하고, 디스크 기판(1)을 제조한다. 제조에 있어서는 이 무용제형의 수지를 레플리카 기판(1a)의 반경 17mm의 위치에 공급하여, 회전축을 중심으로 하고, 83.3s-1(5000rpm)의 회전수로 회전시킨다. 그리고, 이 회전에 있어서의 회전 시간을 1s로 하여 제조된 디스크 기판을 제 11 실시예에 따른 디스크 기판(1), 2s로 한 경우를 제 12 실시예에 따른 디스크 기판(1), 4s로 한 경우를 제 13 실시예에 따른 디스크 기판(1), 7s로 한 경우를 제 14 실시예에 따른 디스크 기판(1), 10s로 한 경우를 제 15 실시예에 따른 디스크 기판(1), 20s로 한 경우를 제 16 실시예에 따른 디스크 기판(1)으로 한다.
또한, 도포하는 자외선 경화 수지(32)로서, 메톡시프로판올을 50 중량% 함유하고, 점도가 1.0×10-1Pa·s(10cps)의 용제형의 수지를 사용하여, 레플리카 기판(1a) 상에 반응 방지 수지층(31)을 형성하고, 30초간 방치함으로써, 용제를 완전하게 방출시킨 후에 자외선 조사에 의해 경화시켜 디스크 기판(1)을 제조한다. 이 용제형의 수지를 레플리카 기판(1a)의 반경 17mm의 위치에 공급하고, 회전축을 중심으로 하고, 83.3s-1(5000rpm)의 회전수로 회전시킨다. 이 회전에 있어서의 회전시간을 1s로서 제조된 디스크 기판을 제 17 실시예에 따른 디스크 기판(1), 2s로 한 경우를 제 18 실시예에 따른 디스크 기판(1), 4s로 한 경우를 제 19 실시예에 따른 디스크 기판(1), 7s로 한 경우를 제 20 실시예에 따른 디스크 기판(1), 10s로 한 경우를 제 21 실시예에 따른 디스크 기판(1), 20s로 한 경우를 제 22 실시예에 따른 디스크 기판(1)으로 한다.
이상의 무용제형의 자외선 경화 수지(32)를 사용하여 제조된 제 11 내지 제 16 실시예에 따른 디스크 기판(1)에 있어서의 반응 방지 수지층(31)의 막 두께 특성, 즉, 디스크 기판(1)의 데이터 영역에서의 반응 방지 수지층(31)의 평균 막 두께, 데이터 영역 내주(반경 24mm)에 있어서의 반응 방지 수지층(31)의 막 두께, 데이터 영역 외주(반경 58mm)에 있어서의 반응 방지 수지층(31)의 막 두께, 및 막 두께의 내외주막 두께차의 결과를, 이하의 표 3에 나타낸다. 또한, 용제가 함유된 자외선 경화 수지(32)를 사용하여 제조된 제 17 내지 제 22 실시예에 따른 디스크 기판(1)에 있어서의 반응 방지 수지층(31)의 상술한 바와 같은 막 두께 특성의 결과를, 이하의 표 4에 나타낸다.
표 3으로부터, 무용제형의 자외선 경화 수지(32)를 사용한 스핀 코팅법에 의해 반응 방지 수지층(31)을 형성한 경우, 회전시간이 증가함에 따라, 평균막 두께 및 내외주막 두께차가 감소하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 표 4로부터, 용제가 함유된 자외선 경화 수지(32)를 사용한 스핀 코팅법에 의해 반응 방지 수지층(31)을 형성한 경우, 회전시간이 증가함에 따라, 평균막 두께가 감소함과 동시에 내외주막 두께차가 표 3의 제 11 내지 제 16 실시예에 따른 디스크 기판(1)에 비하여, 대단히 커지는 것을 알 수 있다. 일반적으로 스핀 코팅법에 의해 자외선 경화 수지를 형성하는 경우, 내주부의 막 두께보다도 외주부의 막 두께가 커진다. 이들의 사실로부터, 자외선 경화 수지(32)로서는 용제가 함유된 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 이 용제가 함유된 자외선 경화 수지를 사용함으로써, 데이터 영역의 내외주에 있어서의 막 두께차를 1μm 이하로 할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 반응 방지 수지층(31)을 형성한 후, 이 반응 방지 수지층(31)이 형성된 디스크 기판(1)과, 제 1 실시예에 있어서와 동일한 시트(4)를, 제 1 실시예에 있어서와 동일한 접합 장치를 사용하여 접합함으로써, 제 3 실시예에 따른 광 디스크가 제조된다.
본 발명자는 상술한 제 11 내지 제 22 실시예에 따른 디스크 기판(1)의 반응 방지 수지층(31) 표면에 시트(4)를 접합하여 형성한 각각의 광 디스크(제 11 내지 제 22 실시예에 따른 광 디스크)에 관해서, 제 1 실시예에 있어서와 같이, 초기 반사율 및 가속 시험 후의 반사율을 측정하여, 반사율의 변화율을 산출하였다. 또, 비교예의 광 디스크는 제 1 실시예에 있어서와 동일하다.
표 5로부터, 비교예의 광 디스크에 있어서는 반사율의 변화율이 0.285에 도달하는 것에 대하여, 제 11 내지 제 16 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 적어도 반응 방지 수지층(31)이 형성되어 있으면, 반사율의 변화율이 저감 가능한 것을 알 수 있다. 또한, 비교예의 광 디스크에 있어서는 황색을 띤 변색, 소위 황변이 관측되었지만, 제 11 내지 제 16 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 접착층(2b)의 변색이 대단히 적고, 투명하였다.
또한, 일반적으로, 반사율의 변화율이 0.1보다 커지면, 정보 신호의 기록/재생의 저하를 발생하여 버리지만, 제 11 내지 제 16 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 반응 방지 수지층(31)의 막 두께가 1.9μm로, 가장 작은 제 16 실시예에 따른 광 디스크에 있어서도, 반사율의 변화율이 0.036으로 대단히 작은 것을 알 수 있다. 이로써, 반응 방지 수지층(31)을 형성함으로써, 반사율의 변화율은 확실하게 0.1 이하가 되고, 양호한 기록/재생 특성을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 표 6으로부터, 비교예의 광 디스크에 있어서는 반사율의 변화율이 0.285에 도달하는 것에 대하여, 제 17 내지 제 22 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 적어도 반응 방지 수지층(31)이 형성되어 있으면, 반사율의 변화율이 저감 가능한 것을 알 수 있다. 또한, 비교예의 광 디스크에 있어서는 황색을 띤 변색, 소위 황변이 관측되었지만, 제 17 내지 제 22 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 접착층(2b)의 변색이 대단히 적고, 투명하였다.
제 17 내지 제 22 실시예에 따른 광 디스크에 있어서는 반응 방지 수지층(31)의 막 두께가 1.6μm로, 가장 작은 제 22 실시예에 따른 광 디스크에 있어서도, 반사율의 변화율이 0.O 41로 대단히 작은 것을 알 수 있다. 이로써, 반응 방지 수지층(31)을 형성함으로써, 반사율의 변화율은 확실하게 0.1 이하가 되고, 양호한 기록/재생 특성을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 광 디스크에 의하면, 정보 신호부(1c)를 덮도록 하여, 레플리카 기판(1a) 상에 자외선 경화 수지를 도포, 경화시켜, 반응 방지 수지층(31)을 형성하고, 이 반응 방지 수지층(31)을 통하여 광 투과층(2)을 설치하도록 함으로써, 제 1 실시예에 있어서와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이 제 3 실시예에 따른 광 디스크의 제조에 있어서, 반응 방지 수지층(31)을, 스핀 코팅법에 의해 자외선 경화 수지(32)를 도포하여 제조할 때에, 용제를 함유한 자외선 경화 수지를 사용함으로써, 데이터 영역의 내외주막 두께차가 적은 광 투과층을 형성할 수 있으므로, 양호한 기록/재생 특성이 확보된 광 디스크를 제조할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 관해서 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상에 기초하는 각종의 변형이 가능하다.
예를 들면, 상술한 실시예에 있어서 예를 든 수치, 재료, 광 디스크의 구성은 어디까지나도 예에 불과하며, 필요에 따라서 이것과 다른 수치, 재료, 광 디스크의 구성을 사용하여도 좋다.
또한, 상술한 실시예에 있어서는 본 발명을, 광 투과층을 갖는 광 디스크에 적용하도록 하고 있지만, 광자기 기록 재생을 채용한 광 하드 디스크나, 리무버블(removable) 광 하드 디스크에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 상술한 제 1 실시예에 있어서는 본 발명을, 상 변화를 이용하여 정보 신호의 기록을 하도록 한 상변화형 광 디스크에 적용하도록 하고 있지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서, 본 발명을, 그 밖의 재기록 가능형 광 디스크, 추가 기록형 광 디스크, 또는 재생 전용형 광 디스크에 적용하는 것도 가능하다.
또한, 상술한 실시예에 따른 광 디스크를 2매 제조하여, 이들의 2매의 광 디스크를 광 투과층(2)이 설치된 측과는 반대측의 면을 대향시켜 접합하고, 양면 기록형의 광 디스크를 제조하는 것도 가능하다.
또한, 이 제 1 실시예에 있어서는 정보 신호부가 기판에 형성되어 있는 예에 관해서 말하였지만, 이 정보 신호부는 시트의 기판과의 대향면에 형성하도록 하여도 좋다. 더욱이, 시트를 복수매의 박막에 의해 구성하여, 최외층이 되는 박막에 요철을 형성하고 정보 신호부를 형성하는 것도 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정보 신호부의 접착층측에 반응 방지층을 설치하도록 함으로써, 기판의 1 주면 상에 설치된 정보 신호부와 접착층과의 계면에서의 정보 신호부의 최표면을 구성하는 층과, 광 투과층에 있어서의 접착층과의 반응을 억제할 수 있기 때문에, 기판의 1 주면 상에 접착층을 통하여 광 투과성 시트를 접합하여 구성된 광 디스크에 있어서, 이들의 광 디스크마다의 반사율의 불균일함이나, 이 광 디스크의 기록/재생면에서의 반사율의 변동을 억제할 수 있고, 기록/재생 시에 사용하다 대물렌즈의 고 NA화에 대응 가능하고, 소복굴절, 투명성 양호하고 균일한 막 두께의 광 투과층을 갖는 광 디스크를 얻을 수 있는 동시에, 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (34)

  1. 기판의 1 주면 상에,
    복수의 층으로 이루어지는, 정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부와, 상기 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과층이 설치된 광 디스크에 있어서,
    상기 광 투과층이, 적어도, 광 투과성을 갖는 시트와, 상기 시트를 상기 기판의 1 주면에 접착시키기 위한 접착층으로 이루어지고,
    상기 정보 신호부의 상기 접착층측에 반응 방지층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반응 방지층이 유전체로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 유전체가 질화 실리콘인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  4. 제 3 항에 있어서, 질화 실리콘으로 이루어지는 상기 반응 방지층의 막 두께가 2nm 이상인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 유전체가 산화 실리콘인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  6. 제 5 항에 있어서, 산화 실리콘으로 이루어지는 상기 반응 방지층의 막 두께가 2nm 이상인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 접착층이 감압성 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 광 투과층의 막 두께가 90μm 이상 110μm 이하인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 정보 신호부의 막 두께가, 183nm 이상 313nm 이하인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  10. 기판의 1 주면 상에,
    복수의 층으로 이루어지는, 정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부와, 상기 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과층이 설치된 광 디스크에 있어서,
    상기 광 투과층이, 적어도, 광 투과성을 갖는 시트와, 상기 시트를 상기 기판의 1 주면에 접착시키기 위한 접착층으로 이루어지고,
    상기 정보 신호부와 상기 접착층의 사이에, 유기 재료로 이루어지는 반응 방지층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 유기 재료가 자외선 경화 수지인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 자외선 경화 수지에 용제가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  13. 제 10 항에 있어서, 적어도 상기 정보 신호부가 설치된 영역에서의, 상기 반응 방지층의 막 두께 분포가, 1μm 이하인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 광 투과층의 막 두께가 90μm 이상 110μm 이하인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 정보 신호부의 막 두께가 183nm 이상 313nm 이하 인 것을 특징으로 하는, 광 디스크.
  16. 기판의 1 주면 상에,
    정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부와, 상기 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과층이 설치된 광 디스크에 있어서,
    상기 광 투과층이, 적어도, 광 투과성을 갖는 시트와, 상기 시트를 상기 기판의 1 주면에 접착시키기 위한 접착층으로 이루어지고,
    상기 정보 신호부가, 상기 기판에 가까운 측으로부터, 상기 레이저광을 반사 가능하게 구성된 반사층, 제 1 유전체층, 상기 정보 신호를 기록 가능하게 구성된 기록층, 및 제 2 유전체층을, 적어도 적층시킨 적층막으로 이루어지고,
    상기 제 2 유전체층의 막 두께가, 상기 기판의 평탄면에서의 상기 레이저광의 반사율이 15% 이상으로 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 유전체층의 막 두께가, 45nm 이상 90nm 이하 인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 유전체층의 막 두께가, 130nm 이상 175nm 이하인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 유전체층이 황화 아연과 산화 실리콘의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
  20. 기판의 주면 상에, 정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부를 형성하는 공정과,
    상기 정보 신호부를 덮는 영역에, 접착층을 통하여, 상기 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과성 시트를 접합하는 공정을 갖는 광 디스크의 제조 방법에 있어서,
    상기 정보 신호부의 최표층에 반응 방지층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 반응 방지층이 유전체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 유전체가 질화 실리콘인 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 질화 실리콘으로 이루어지는 상기 반응 방지층의 막 두께를 2nm 이상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  24. 제 21 항에 있어서, 상기 유전체가 산화 실리콘인 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 산화 실리콘으로 이루어지는 상기 반응 방지층의 막 두께를 2nm 이상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  26. 제 20 항에 있어서, 상기 접착층이 감압성 접착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  27. 제 20 항에 있어서, 상기 광 투과층의 막 두께를 90μm 이상 110μm 이하로 형성하는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  28. 제 20 항에 있어서, 상기 정보 신호부의 막 두께를, 183nm 이상 313nm 이하로 형성하는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  29. 기판의 주면 상에, 정보 신호를 기록 가능 및/또는 재생 가능하게 구성된 정보 신호부를 형성하는 공정과,
    상기 정보 신호부를 덮는 영역에, 접착층을 통하여, 상기 정보 신호의 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광을 투과 가능하게 구성된 광 투과성 시트를 접합하는 공정을 갖는 광 디스크의 제조 방법에 있어서,
    상기 정보 신호부를 형성하는 공정 후, 상기 광 투과성 시트의 접합 공정 전에,
    적어도 상기 정보 신호부의 상층에 유기 재료로 이루어지는 반응 방지층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 유기 재료가 자외선 경화 수지인 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 자외선 경화 수지에 용제가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  32. 제 29 항에 있어서, 적어도 상기 정보 신호부가 설치된 영역에서의, 상기 반응 방지층의 막 두께 분포가, 1μm 이하인 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  33. 제 29 항에 있어서, 상기 광 투과층의 막 두께가 90μm 이상 110μm 이하인 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
  34. 제 29 항에 있어서, 상기 정보 신호부의 막 두께가, 183nm 이상 313nm 이하 인 것을 특징으로 하는 광 디스크의 제조 방법.
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