WO2004010428A1 - 記録媒体、樹脂のスピンコート方法及び光磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

　光磁気記録媒体であって、透明基板と、透明基板の一方の面上に設けられた磁性記録層と、磁性記録層上に設けられたメタル層と、メタル層上に設けられた第１の厚さを有する印刷とを含んでいる。光磁気記録媒体は更に、透明基板の一方の面上に塗布された第１の厚さ以上の第２の厚さを有する樹脂保護層を含んでいる。第２の厚さは１０～３０μｍであるのが好ましい。

Description

明 細 書

記録媒休、 樹脂のスピンコート方法及び光磁¼ディスク¾1 景 術

技 術 分 野

本発明は、 一般的に記録媒体に関し、 特に、 磁界変調記録方式の光磁気記録媒 体に関する。 且

従来の光ディスクは、 コンパク トディスク （C D ) のよ う に記録再生のための 光ビームが透過する基板の逆側表面に、 例えばディスクが格納しているソフ トゥ エア等の内容が印刷されたタイプと、 3 . 5インチ光磁気ディスク （M Oデイス ク） 或いはミニディスク （M D ) のよ うに表面に印刷がされていないタイプの 2 種類がある。 現在の M Oディスク或いはミニディスクはカー ト リ ッジケース中に 収納されて使用されるため、 カー ト リ ッジケースにディスクが格納しているソフ トウエアの内容等が印刷されている。

ところで、 ミニディスクのよ うな磁界変調記録方式の光磁気ディスク装置では. 光透過基板の逆側表面に磁気へッ ドを接触或いは浮上させて情報の記録を行うが. このよ う な磁気へッ ドによる記録では基板表面に形成された記録層と磁気へッ ド 間の距離が変化する と磁界強度が変化し、 正常な記録が行われなく なる。 また、 磁気へッ ドが基板上の凸部に衝突すると磁気ヘッ ドが損傷し、 記録再生ができな く なるこ と もある。 よって、 磁界変調記録方式の光磁気ディスク装置等の磁気記 録装置では、 ディスク表面はフラッ 卜でなければならない。

ミニディスクのよ うに記録面上に印刷がされていない媒体では、 表面の凹凸は 光ディスク基板に形成された 1 0 0 n m程度の案内溝のみであり、 磁気へッ ドの 浮上特性に影響を及ぼすことはない。 上述したように、 現在の M Oディスク或い はミ二ディスクはカー ト リ ッジケース中に収納されているため、 媒体の記録面上 に印刷を施す必要はない。 しかし、 将来的には M Oディスク或いはミニディスク を裸のままスピン ドルモータに装着する応用も考えられる。 また、 磁気ディスク 装置においても、 リムーパルな磁気ディスクをスピン ドルモータに装着して使用 する形態も考えられる。 このよ うな場合には、 ディスクに格納されているソフ ト ゥエアの内容を表示するために記録層表面側に印刷を施す必要性が生じる。 記録 層表面側に印刷を施された光磁気ディスク等においては、 印刷層が厚いため段差 が生じ、 磁気へッ ドの安定浮上が困難となり記録を正常に行う ことができなく な る。 明の開示

よって、 本発明の目的は、 記録層表面側に印刷が施されていても正常に記録再 生可能な記録媒体を提供することである。

本発明の他の目的は、 記録媒体の印刷面上に一様に樹脂をスビンコ一ト して印 刷面の段差を解消可能な樹脂のスビンコ一ト方法を提供することである。

本発明の一側面によると、 基板と、 該基板の一方の面上に設けられた第 1 の厚 さを有する印刷と、 前記基板の前記一方の面上に塗布された前記第 1 の厚さ以上 の第 2の厚さを有する樹脂保護層と、 を具備したことを特徴とする記録媒体が提 供される。

好ましく は、 第 2 の厚さは 1 0〜3 0 μ πιである。 樹脂保護層は基板を回転さ せながら樹脂を塗布するス ピンコー ト法によ り形成されている。 例えば、 基板の 一方の面上には磁性記録層が設けられており、 樹脂保護層上に磁気へッ ドを接触 或いは浮上させて、 磁気へッ ドと基板とを相対移動させながら磁場を反転させて 記録を行う。

本発明の他の側面によると、 透明基板と、 該透明基板の一方の面上に設けられ た磁性記録層と、 該磁性記録層上に設けられたメタル層と、 該メタル層上に設け られた第 1 の厚さを有する印刷と、 前記透明基板の前記一方の面上に塗布された 前記第 1 の厚さ以上の第 2 の厚さを有する樹脂保護層と、 を具備したこ とを特徴 とする光磁気記録媒体が提供される。

好ましく は、 第 2の厚さは 1 0〜 3 0 μ mである。 樹脂保護層は基板を回転さ せながら樹脂を塗布するスビンコ一ト法によ り形成されている。 情報の記録は、 基板の他方の面側から光ビームを照射しつつ、 榭脂保護層上に磁気へッ ド接触或 いは浮上させて、 磁気へッ ドと基板を相対移動させながら磁場を反転して行う。 本発明の更に他の側面によると、 基板を回転しながら、 印刷を有する印刷面上 に樹脂をス ピンコー トする方法であって、 基板を第 1 の速度で回転させながら樹 脂を基板の内周側に塗布する樹脂塗布工程と、 基板を前記第 1の速度よ り速い第 2の速度で回転させて塗布された樹脂を基板全面に広げる工程と、 前記第 2 の速 度よ り速い第 3の速度で基板を回転させて広げられた樹脂の段差を解消する段差 解消工程とを具備し、 前記段差解消工程は毎分 4 0 0 0回転以上で基板を回転さ せて実行することを特徴とする樹脂のスピンコート方法が提供される。

好ましく は、 段差解消工程は 1秒以內である。 図面の簡単な説明

図 1 は比較例の樹脂のスビンコ一ト方法を示す図 ；

図 2は本発明の樹脂のス ビンコ一ト方法を示す図 ；

図 3は図 1 に示した比較例のス ビンコ一ト方法によ り印刷面に樹脂を塗布した 記録媒体の断面図 ；

図 4はその一部破断平面図 ；

図 5は図 2に示す本発明のスビンコ一 ト方法により 印刷面に樹脂を塗布した本 発明第 1実施形態の光磁気デイスクの断面図 ；

図 6はその一部破断平面図 ；

図 7は第 1実施形態の光磁気デイスクの積層構造を示す概略断面図 ； 図 8は第 1実施形態の変形例の光磁気ディスクの積層構造を示す概略断面図 ； 図 9は印刷面上に形成した樹脂保護膜の厚さと必要磁界の関係を示すグラフ ； 図 1 0は本発明第 2実施形態の光磁気ディスクの断面図 ；

図 1 1 はその一部破断平面図 ；

図 1 2は本発明第 3実施形態の磁気ディスクの断面図 ；

図 1 3はその一部破断平面図 ；

図 1 4は第 3実施形態の磁気ディスクの積層構造を示す概略断面図である。 図 1 5は光磁気ディスク装置の概略構成図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 図面を参照して本発明を詳細に説明する。 図 1 は比較例の樹脂のス ピン コー ト方法を示しており、 図 2は本発明を実現するための樹脂のスビンコ一ト方 法を示している。 図 1に示す比較例のスピンコー ト方法は、 回転する基板の内周 上に有機系樹脂を塗布した後に、 瞬時に回転数を上昇させて有機系樹脂を外周方 向全面に塗布する 2段階塗布方法である。 即ち、 低速の 1段階目で樹脂を基板の 内周に塗布し、 更に高速の 2段階目で樹脂を基板上全面に塗布する。 或いは、 揮 発成分を含む樹脂の場合は、 高速の 2段階目で樹脂の乾燥も行う。

しかしながらこのよ う なスピンコー ト方法では、 図 3の記録媒体 2の断面図に 示すよ うに、 有機系樹脂保護層 8が基板 4上に形成された印刷部分 6 よ り薄く な つてしまう。 或いは、 印刷部分 6 よ り薄い部分があるため、 図 4に示すよう に印 刷部分及び印刷部分の外周側に放射状の膜厚斑 1 0が発生したり、 樹脂保護層 8 の膜厚が不均一になる。 このよ うな膜厚斑 1 0は、 印刷面側に磁気ヘッ ドを接触 或いは浮上させて、 基板と磁気へッ ドを相対移動させながら磁場を反転させて記 録を行う記録方法を採用する記録媒体では致命的な欠陥になる。

本発明の樹脂のスピンコー ト方法は、 図 2に示すよ うに、 回転する印刷部分を 有する記録媒体の内周に有機系樹脂を塗布した後、 瞬時に回転数を上昇させて有 機系樹脂を記録媒体の外周方向全面に塗布し、 更に記録媒体を高速で回転させて 短時間に有機系榭脂の振切を行うスピンコー ト方法である。 即ち、 本発明の樹脂 のスピンコート方法は、 基板を第 1 の速度で回転させながら榭脂を基板の内周側 に塗布する樹脂塗布工程と、 基板を第 1の速度よ り速い第 2の速度で回転させて 塗布された樹脂を基板全面に広げる工程と、 第 2の速度よ り速い第 3の速度で基 板を回転させて広げられた樹脂の段差を解消する段差解消工程とを含んでいる。 この樹脂のスビンコ一ト方法によ り、 印刷部分及び印刷部分の外周側に発生する 放射状膜厚斑及び膜厚の不均一性を抑制できる。

詳細な実施例について更に説明する。 記録層側の表面に印刷が施された光磁気 ディスクを用意する。 光磁気ディスクを 1 0 r p mで回転させながら紫外線硬化 型のエポキシ樹脂等の有機系樹脂を光磁気ディスクの内周側に円周状に塗布した, 次に、 回転数を l O r p mから 5 0 0 r p mまで上昇させて樹脂を光磁気ディス クの表面全体に広げた。 次に、 回転数を更に上昇させて有機系樹脂を振切って榭 脂保護層の段差を解消する工程を追加した。 表 1 に段差解消工程回転数と樹脂保 護層のむらの関係を示す。

( p m )

表 1 よ り、 光磁気ディスクの回転数を 4 0 0 0 r p m以上にするこ とによ り、 印刷部分での樹脂保護層のむらがなく なることが分かる。 このときの、 段差解消 工程時間は 0 . 5秒と した。

表 2に段差解消工程時間と樹脂保護層のむら及び膜厚の関係を示す。

表 2

(秒）

表 2 よ り、 段差解消工程を 1 . 0秒以上とする と樹脂保護層の厚さが 1 0 μ m 以下となり、 1 0 μ m程度の厚さの印刷部分との段差が発生する。 表 2の実験で は、 光磁気ディスクの回転数は 5 0 0 0 r p mと した。 以上の実験よ り、 段差解 消工程を毎分 4 0 0 0回転以上で光磁気デイスクを回転させて行う ことによ り、 印刷部分及び印刷部分の外周側に発生する放射状膜厚斑及び膜厚の不均一性を抑 制可能となり、 図 5の断面図に示すよ うなフラッ トな樹脂保護層を有する本発明 第 1実施形態の光磁気ディスク 2 Aを実現できる。 尚、 回転数や回転数切替回数 は実施例に限定されず、 適宜変更可能である。 実施例は、 工程時間や膜の状況か ら、 より効率的で効果的な結果が出たものを例示している。

図 5において、 4は光磁気ディスク 2 Aの透明基板であり 、 透明基板 4上には 図示しない記録層等が形成されており、 記録層側の表面に印刷 6が施されている < 印刷 6 の高さは約 1 0 μ mである。 8は榭脂保護層であり、 印刷部分 6を完全に 覆っており、 その表面はフラッ トである。 図 6は図 5に示した第 1実施形態の光 磁気ディスク 2 Aの一部破断平面図である。 本実施形態の光磁気ディスク 2 Aで は、 樹脂保護層 8の材料と して大日本ィンキ株式会社製の商品名 S D 7 1 5 (粘 度 4 5 m p a · s ) を使用した。

図 7を参照する と、 第 1実施形態の光磁気ディスク 2 Aの積層構造を示す概略 断面図が示されている。 透明基板 4上に S i Nから成る下地誘電体層 1 2、 T b F e C o系材料から成る記録層 1 4、 G d F e C o系材料から成る記録補助層 1 6、 S i Nオーバコー ト層 1 8、 A 1 を含むメ タル層 2 0、 保護層 2 2がこの順 に積層されている。 更に、 保護層 2 2上に印刷 6が施され、 この印刷 6を樹脂保 護層 8が覆っている。 本実施形態の光磁気ディスク 2 Aは通常タイプの光磁気記 録媒体である。 この光磁気ディスク 2 Aは、 基板 4側から所定パワーのレーザビ ームを照射しながら、 樹脂保護層 8上に磁気ヘッ ドを接触或いは浮上させて、 磁 界変調記録を行う光磁気デイスク装置に適用すると特に効果がある。

図 8は第 1実施形態の変形例の光磁気デイスク 2 A の積層構造を示す概略断 面図である。 透明基板 4上に S i Nから成る下地誘電体層 1 2、 G d F e C o系 材料から成る再生層 2 4、 S i Nから成る非磁性層 2 6、 T b F e C o系材料か ら成る記録層 2 8がこの順に積層されている。 更に、 記録層 2 8上に S i Nォー パコー ト層 1 8、 A 1 を含むメ タル層 2 0が積層されている。 メ タル層 2 0上に は印刷 6が施され、 この印刷 6は樹脂保護層 8により覆われている。

本実施形態の光磁気ディスク 2 A 'は、 記録層 2 8の記録マークが静磁結合に より再生層 2 4に転写される CAD (センター · ァパチヤ一 · ディテクショ ン） タイプの磁気誘導超解像 （MS R) 媒体である。 再生層 2 4は、 記録層 2 8 に比 較して相対的にカー回転角は大きく室温での保持力は小さい。 一方、 記録層 2 8 は、 再生層 2 4に比較して相対的にカー回転角は小さく室温での保持力が大きい, 本実施形態の光磁気デイスク 2 A ' も、 透明基板 4側から所定パワーのレーザビ ームを照射しな.がら、 榭脂保護層 8上に磁気ヘッ ド接触或いは浮上させて、 磁界 変調記録を行う光磁気デイスク装置に適用 して特に効果がある。 層構成及び材料 は実施例に限定されず適宜変更可能である。

図 9に樹脂保 ¾層の膜厚と T b F e C o記録層を有する第 1実施形態の光磁気 ディスク 2 Aに情報を記録するのに必要な磁界の関係を示す。 図 9 よ り、 樹脂保 護層の膜厚が厚いと記録に必要な磁界が上昇し、 膜厚が 3 0 /i m以上では 2 5 0 エルステッ ド ( O e ) 以上の磁界が必要なことが分かる。 2 5 0エルステッ ド

( O e ) 以上の磁界を発生させるには消費電力が大き くなる、 或いは光磁気ディ スク装置の温度が上昇する等の問題があるため、 樹脂保護層の膜厚は 3 0 m以 下が好ましい。 上述したよ うに、 印刷部分の厚さ との関係から榭脂保護層の膜厚 は 1 0 m以上必要であるため、 樹脂保護層の膜厚は 1 0 m〜 3 0 /i mの範囲 内が好ましい。

図 1 0は本発明第 2実施形態の光磁気ディスクの断面図であり、 図 1 1 はその 一部破断平面図である。 図 1 0に示すよう に、 樹脂保護層 8は表面が完全なフラ ッ トでなく ても磁気へッ ドの記録再生に障害にならない範囲以内で緩やかな曲面 であっても構わない。

図 1 2は磁気ディスクに本発明を適用した本発明第 3実施形態の断面図である _c 図 1 3は図 1 2の磁気ディスク 2 Cの一部破断平面図である。 基板 4上には図示 しない磁性記録層等が形成されており、 磁性記録層側の表面に印刷 6が施され、 この印刷 6 は榭脂保護層 8で覆われている。 更に、 樹脂保護層 8上には摩擦低減 のための潤滑剤 3 0が塗布されている。

図 1 4は本発明第 3実施形態に係る磁気ディスク 2 Cの積層構造を示す概略断 面図である。 ガラス基板 4上には C r等から構成される密着層 3 2、 N i P等か ら構成される非磁性金属層 3 4が積層されている。 非磁性金属層 3 4上には C r を主成分とする下地層 3 6が積層され、 下地層 3 6上には中間層 3 8が積層され ている。 中間層 3 8上には 1層又は複数層の C o合金磁性層 4 0が積層され、 磁 性層 4 0上には保護層 4 2が積層されている。 保護層 4 2は C o合金磁性層 4 0 の磨耗防止と腐食防止の機能を有している。 保護層 4 2上には印刷 6が施され、 この印刷 6 は樹脂保護層 8 によ り覆われている。 更に、 樹脂保護層 8上には潤滑 剤 3 0が塗布されている。 なお、 層構成及ぴ材料は実施例に限定されず適宜変更 可能である。

本実施形態は磁気ディスクの榭脂保護層上に潤滑剤を塗布した例について説明 したが、 図 5及び図 1 0に示す光磁気ディスクの樹脂保護層 8上に潤滑剤を塗布 するよ うにしてもよい。

図 3に示すよ うな樹脂保護層 8の欠陥が発生した場合でも、 樹脂の塗布位置及 ぴ回転条件を調整し、 本発明のス ビンコ一ト方法によって有機系樹脂と再度コー ティ ングすることによって、 欠陥を修復することが可能である。

また、 上述した各実施形態では、 全てディスクの例で示したが、 カー ド状、 テ ープ状の記憶媒体にも応用可能である。 更に、 各実施形態では、 磁気ヘッ ドが印 刷面側の媒体表面に対向する例で説明しているが、 光へッ ドが同様に対向するも のにも適用可能である。

図 1 5を参照すると、 本発明の光磁気ディスクを駆動するのに適した光磁気デ ィスク装置の概略構成図が示されている。 ハウジング 5 0内にはスピン ドルモー タ 5 2が設けられており、 インレッ ト ドア 5 4を介して光磁気 ( M O ) カー ト リ ッジ 5 6 を装置内に挿入すると、 内部の光磁気ディスク 5 8がスピン ドルモータ 5 2の回転軸のハブにチヤッキングされ、 光磁気ディスク 5 8のローディングが 行われる。 ローデイングされた光磁気ディスク 5 8 の下側には、 ボイスコイルモ ータ （V C M ) によ り媒体の トラックを横切る方向に移動自在なキャ リ ッジ 6 0 が設けられている。 キヤ リ ッジ 6 0上には対物レンズ 6 2及びビーム立ち上げプ リ ズム 6 4が搭載されている。 更に、 光磁気ディスク 5 8に対して対物レンズ 6 2 と反対側には、 対物レンズ 6 2に対向するよ うに磁気へッ ド 6 8が設けられて いる。 磁気へッ ド 6 8はキヤリ ッジ 6 0に取り付けられたサスペンショ ン 6 6に よ り支持されている。

固定光学系 7 0に設けられている レーザダイォー K 7 2からのレーザビームを ビーム立ち上げプリズム 6 4によ り反射して対物レンズ 6 2に入射し、 光磁気デ イスク 5 8の記録面にビームスポッ トをフォーカスする。 これと同時に、 磁気へ ッ ド 6 8 を記録すべき情報で変調して駆動し、 光磁気ディスク 5 8 に情報を書き 込む。 対物レンズ 6 2は図示しないフォーカスァクチユエータによ り光軸方向に 移動制御され、 また トラックァクチユエータにより媒体トラックを横切る方向に. 例えば数 1 0 トラックの範囲内で移動することができる。 産拳上の利用可能性 本発明による と、 以上詳述したよ うに、 記録媒体の表面上に印刷が施されてい ても、 この印刷の厚さ以上の樹脂保護層を塗布するよ うにしたので、 表面がフラ ッ トな特に磁界変調記録方式に適した光磁気記録媒体を提供可能である。 本発明 の応用は光磁気記録媒体に限定されるものではなく、 表面に印刷を有する磁気記 録媒体に適用しても同様な効果がある。

更に、 記録媒体の表面全体がフラッ トになり、 浮上バランスや接触状態を一定 にすることで記録層と磁気へッ ドの距離を一定にでき、 記録や再生の信号品質の 均一化が図れ、 良好な信号品質が得られることから結果的に高密度媒体において も印刷が可能になる。 また、 記録媒体の表面全体がフラッ トになることから、 へ ッ ドの浮上バランスや接触状態を安定もしく はほぼ一定に制御可能である。 故に. ヘッ ドは媒体表面のうねりで損傷すること もなくなる。 つま り、 本発明の媒体が 適用される装置に対して、 装置の媒体互換性及び信頼性を向上させることができ る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 基板と、

該基板の一方の面上に設けられた第 1 の厚さを有する印刷と、

前記基板の前記一方の面上に塗布された前記第 1の厚さ以上の第 2の厚さを有 する樹脂保護層と、

を具備したことを特徴とする記録媒体。

2 . 前記第 2の厚さは 1 0〜 3 0 μ mである請求項 1記載の記録媒体。

3 . 前記樹脂保護層は前記基板を回転させながら樹脂を塗布するス ビンコ一 ト 法により形成されている請求項 1記載の記録媒体。

4 . 前記基板の前記一方の面上に設けられた磁性記録層を更に具備した請求項 1記載の記録媒体。

5 . 前記榭脂保護層上に磁磁気ヘッ ドを接触或いは浮上させて、 該磁気ヘッ ド と前記基板とを相対移動させながら磁場を反転させて記録を行う請求項 4記載の 記録媒体。

6 . 透明基板と、

該透明基板の一方の面上に設けられた磁性記録層と、

該磁性記録層上に設けられたメ タル層と、

該メタル層上に設けられた第 1 の厚さを有する印刷と、

前記透明基板の前記一方の面上に塗布された前記第 1 の厚さ以上の第 2の厚さ を有する樹脂保護層と、

を具備したことを特徴とする光磁気記録媒体。

7 . 前記透明基板と前記磁性記録層の間に挿入された锈電体下地層と、 前記磁性記録層と前記メ タル層の間に挿入された誘電体オーバコー ト層を更に 具備した請求項 6記載の光磁気記録媒体。

8 . 前記第 2の厚さは 1 0〜 3 0 /i mである請求項 6記載の光磁気記録媒体。

9 . 前記樹脂保護層は前記基板を回転させながら樹脂を塗布するスピンコー ト 法によ り形成されている請求項 6記載の光磁気記録媒体。

1 0 . 前記基板の他方の面側から光ビームを照射しつつ、 前記樹脂保護層上に 磁気へッ ドを接触或いは浮上させて該磁気へッ ドと前記基板を相対移動させなが ら磁場を反転させて記録を行う請求項 6記載の光磁気記録媒体。

1 1 . 基板を回転しながら、 印刷を有する印刷面上に榭脂をスピンコー トする 方法であって、

基板を第 1 の速度で回転させながら樹脂を基板の内周側に塗布する樹脂塗布ェ 程と、

基板を前記第 1 の速度よ り速い第 2の速度で回転させて塗布された樹脂を基板 全面に広げる工程と、

前記第 2 の速度よ り速い第 3の速度で基板を回転させて広げられた樹脂の段差 を解消する段差解消工程とを具備し、

前記段差解消工程は毎分 4 0 0 0回転以上で基板を回転させて実行することを 特徴とする樹脂のスピンコー ト方法。

1 2 . 前記段差解消工程は 1秒以内である請求項 1 1記載の樹脂のスピンコー ト方法。

1 3 . 光磁気記録媒体に対して情報を記録/再生可能な光磁気ディスク装置で あってゝ

レーザビームを前記光磁気記録媒体に照射する光学へッ ドと、

記録すべき情報に応じて変調可能な磁気へッ ドと、

前記光磁気記録媒体で反射された反射光から再生信号を生成する光検出器とを 具備し、

前記光磁気記録媒体は、

透明基板と、

概透明基板の一方の面上に設けられた磁性記録層と、

概磁性記録層上に設けられたメ タル層と、

概メ タル層上に設けられた第 1 の厚さを有する印刷と、

前記透明基板の前記一方の面上に塗布された前記第 1 の厚さ以上の第 2の厚さ を有する樹脂保護層とを含んでいることを特徴とする光磁気ディスク装置。