JPH0652576A

JPH0652576A - 光記録ディスク及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0652576A
Application number: JP4224614A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kikuchi; 稔菊地
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【構成】透明基板１表面に表面張力が該透明基板の臨
界表面張力よりも小さい紫外線硬化樹脂を塗布すること
によって基板保護層４を形成する。【効果】レーザ光の入射面となる基板保護層４の表面
を凹凸のない良好な状態とすることができ、光記録ディ
スクの記録再生特性の向上が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録ディスク及びそ
の製造方法に関し、特に基板保護層材料に使用する紫外
線硬化樹脂の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光の照射により情報の記録
・再生を行う光記録ディスクとしては、光磁気ディス
ク，各種追記型光ディスク，デジタルオーディオディス
ク（いわゆるコンパクトディスク），光学式ビデオディ
スク（いわゆるレーザーディスク）等が実用化されてい
る。

【０００３】これら光記録ディスクは、いずれも透明基
板上に記録層や反射層等の機能膜よりなる記録部が形成
され、記録部側とは反対の側からレーザ光を照射して信
号記録及び／又は再生が行われる。

【０００４】上記記録層としては、光磁気ディスクで
は、磁気光学特性（カー効果やファラデー効果）を有す
る垂直磁化膜，たとえばＴｂＦｅＣｏ合金薄膜等の希土
類−遷移金属非晶質合金膜が成膜され、追記型光ディス
クでは、低融点金属薄膜，相変化膜，有機色素を含有す
る膜等が成膜される。また、反射層としては、高反射率
を有し、かつ熱的に良導体であることからＡｌ反射膜が
一般に形成される。

【０００５】また、これら機能膜が形成される透明基板
としては、吸水性が低く、かつ湿度変化に対する寸法安
定性に優れるポリカーボネート基板が使用されている。

【０００６】ここで、このポリカーボネート基板は、帯
電して埃が吸着し易く、また比較的柔らかい（鉛筆硬度
でＢ〜ＨＢ）ため、傷もつき易い。このため、これら光
記録ディスクにおいては、透明基板の外部に露出される
面，すなわち記録部が形成される側とは反対側の面に基
板への埃吸着，傷付きを防止するための基板保護層を設
けている。上記基板保護層は、例えばアクリル系紫外線
硬化樹脂塗料をスピンコート法により、膜厚が３〜１０
μｍとなるように塗布して硬化することにより形成され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光記録
ディスクでは、上述の如く記録部側とは反対の側からレ
ーザ光を照射して信号の記録・再生が行われ、該レーザ
光は上記基板保護層に直接入射することとなる。このた
め、上記基板保護層の表面性が記録再生特性に大きく影
響し、良好な記録再生特性を得るには、上記基板保護層
が凹凸のない良好な表面性をもって形成されていること
が重要となる。

【０００８】ところが、従来より基板保護層に使用され
ている紫外線硬化樹脂塗料を透明基板表面に塗布する
と、ヌレ性が不十分であり、樹脂が均一に塗布されず多
くの塗りムラが発生する。また、紫外線硬化樹脂塗料は
シリコンオイル等の不純物が混在していることがしばし
があるが、このようなシリコンオイル等の表面張力が２
０ｄｙｎｅ／ｃｍ程度のものが混在していた場合には、
これによっていわゆるはじき現象が生じ、樹脂が塗布さ
れない微小な欠陥部分が生じてしまう。このため形成さ
れた基板保護層は、これら表面欠陥に由来する凹凸を有
し、表面性が劣化している。

【０００９】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、基板保護膜が、塗りム
ラ，はじきに由来する凹凸がなく、良好な表面性を有す
る光記録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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、基板保護層
に従来より使用されている紫外線硬化樹脂塗料を塗布し
た場合に生じる塗りムラ，はじきは上記紫外線硬化樹脂
塗料の表面張力（２５ｄｙｎｅ／ｃｍ）が透明基板の臨
界表面張力（ポリカーボネート基板：２５ｄｙｎｅ／ｃ
ｍ）と差がないことが原因しており、紫外線硬化樹脂塗
料として表面張力が透明基板の臨界表面張力よりも小さ
いものを使用すれば、塗りムラ，はじきの発生が防止さ
れ、良好な表面性を有する基板保護層が形成できるとの
知見を得るに至った。

【００１１】本発明はこのような知見に基づいて完成さ
れたものである。すなわち、本発明の光記録ディスク
は、透明基板の一主面に少なくとも光記録層が形成さ
れ、該光記録層と反対側の一主面に紫外線硬化樹脂より
なる基板保護層が形成されてなる光記録ディスクにおい
て、上記基板保護層の表面張力が、透明基板の臨界表面
張力よりも小さいことを特徴とするものである。

【００１２】また、上記透明基板がポリカーボネート基
板であることを特徴とするものである。さらに、本発明
の光記録ディスクの製造方法は、透明基板の光記録層が
形成される側とは反対側の一主面に紫外線硬化樹脂塗料
を塗布して基板保護層を形成するに際し、上記紫外線硬
化樹脂塗料として表面張力が上記透明基板の臨界表面張
力よりも小さいものを使用することを特徴とするもので
ある。

【００１３】また、さらに、上記透明基板としてポリカ
ーボネート基板を使用することを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【作用】透明基板表面に表面張力が該透明基板の臨界表
面張力よりも小さい紫外線硬化樹脂塗料を塗布すると、
上記紫外線硬化樹脂塗料が透明基板表面にむらなく広が
る。また上記紫外線硬化樹脂塗料にシリコンオイル等の
表面張力が２０ｄｙｎｅ／ｃｍ程度の不純物が混在して
いたとしても、はじきが生ずることがない。したがっ
て、表面性の良好な基板保護層が形成される。

【００１５】

【実施例】本発明の具体的な実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、本実施例は本発明を光磁気デ
ィスクに適用した例である。

【００１６】本実施例の光磁気ディスクは、図１に示す
ように、透明基板１の一主面に記録部２を積層し、さら
にこの記録部２上に記録部保護層３を、透明基板１の記
録部側とは反対側の一主面に基板保護層４を備えてなる
ものであり、記録部保護層３側から磁界が印加されるよ
うにし、基板保護層４側からレーザ光を照射することに
よって信号の記録再生が行われる。

【００１７】上記透明基板１は、厚さ数ｍｍ程度の円板
状の透明基板であって、その材質としては、アクリル樹
脂，ポリカーボネート樹脂，ポリオレフィン樹脂，エポ
キシ樹脂等のプラスチック材料の他、ガラス等も使用さ
れる。

【００１８】上記基板保護層４は、上記透明基板１への
埃吸着、傷つきを防止するために設けられるもので、透
明基板１表面に紫外線硬化樹脂塗料を膜厚が３〜１０μ
ｍとなるようにスピンコートして硬化することによって
形成される。

【００１９】ここで、本発明においては、レーザ光の入
射面となるこの基板保護層の表面を凹凸のない良好な状
態とするために、上記紫外線硬化樹脂塗料として表面張
力γ_Lが透明基板の臨界表面張力γ_Cよりも小さいもの
を使用することとする。

【００２０】すなわち、基板保護層の表面性は、主に紫
外線硬化樹脂塗料を塗布したときに塗りムラ，はじきが
発生することによって劣化する。したがって、良好な表
面性を有する基板保護層を形成するには、このような塗
りムラ，はじきが発生しないように透明基板に対してヌ
レ性の高い紫外線硬化樹脂塗料を使用する必要がある。

【００２１】ここで、固体表面に液体をのせたときの液
体のヌレ性は、該液体の表面張力γ_Lと該固体の臨界表
面張力γ_Cに依存し、γ_L＜γ_Cであるときにのせた液
体は、固体表面上を時間の経過につれて非常に薄くムラ
なく広がる。紫外線硬化樹脂塗料を透明基板表面にスピ
ンコートする際もこの場合と同様であり、紫外線硬化樹
脂塗料の表面張力γ_Lが透明基板の臨界表面張力γ_Cよ
りも小さいときに紫外線硬化樹脂塗料は透明基板表面に
対して良好なヌレ性を発揮し、塗りムラ，はじきを生ず
ることなく、良好な表面性の基板保護層となる。

【００２２】なお、上記紫外線硬化樹脂塗料は、その表
面張力γ_Lと透明基板の臨界表面張力γ_Cとの差γ_C−
γ_Lが大きい程、ヌレ性が高くなり、表面欠陥の発生を
防止する上では好ましいが、表面張力γ_Lがあまり小さ
くなると塗料としての取扱いが困難となるため、表面張
力γ_Lの下限はこのような点を考慮して設定することが
好ましい。たとえば、透明基板としてポリカーボネート
基板（臨界表面張力γ_C：２５ｄｙｎｅ／ｃｍ）を使用
する場合には、表面張力γ_Lが２０〜２４ｄｙｎｅ／ｃ
ｍの紫外線硬化樹脂塗料が適当である。

【００２３】また、紫外線硬化樹脂塗料をスピンコート
するに際しては、表面張力とともに塗料の粘度もその表
面性に影響し、塗料は粘度をある程度小さくすることに
よって流動性が高くなってレベリング（ムラがあったと
きに、ムラ部分に塗料が流れ込んで平坦になる）性が向
上し、表面欠陥の発生を防止するのに有利となる。しか
し、粘度があまり小さくなると、やはり取扱いが困難と
なる。したがって、紫外線硬化樹脂塗料の粘度は、１０
〜１００ｃｐｓとすることが好ましく、３０〜１００ｃ
ｐｓとすることがより好ましい。

【００２４】表１に表面張力γ_Lおよび粘度ηが異なる
アクリル系紫外線硬化樹脂塗料をそれぞれ直径３．５イ
ンチのポリカーボネート基板（臨界表面張力γ_C：２５
ｄｙｎｅ／ｃｍ）上に膜厚５μｍで塗布したときの塗り
ムラ，はじき等の表面欠陥の発生数を調べた結果を示
す。なお、サンプル数は１７である。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１に示すように表面張力γ_L，粘度ηが
適正な紫外線硬化樹脂塗料を使用した場合（実験例２）
には、表面欠陥が発生せず、良好な表面性を有する基板
保護層が形成される。

【００２７】なお、上記紫外線硬化樹脂塗料としては、
たとえばアクリル系紫外線硬化樹脂塗料等の通常この種
の光磁気ディスクにおいて保護層に使用されている紫外
線硬化樹脂塗料に表面張力調整剤を添加して表面張力を
調整したものが使用される。

【００２８】一方、上記透明基板１の上記基板保護層４
側と反対側の一主面に形成される記録部２は、記録磁性
層５，誘電体層６，７及び反射層８よりなる４層構造を
有し、透明基板１上に第１の誘電体層６，記録磁性層
５，第２の誘電体層７，反射層８なる順序で積層されて
いる。

【００２９】これらのうち、第１の誘電体層６及び第２
の誘電体層７としては、酸化物や窒化物等が使用可能で
あるが、誘電体中の酸素が記録磁性層５に悪影響を及ぼ
す虞れがあることから窒化物がより好ましく、酸素およ
び水分を透過せず且つ使用レーザ光を十分に透過し得る
物質として窒化珪素あるいは窒化アルミニウム等が好適
である。

【００３０】また、上記記録磁性層５は、膜面に垂直な
方向に磁化容易方向を有する非晶質の磁性薄膜であっ
て、磁気光学特性に優れることは勿論、室温にて大きな
保磁力を持ち、且つ２００℃近辺にキュリー点を持つこ
とが望ましい。このような条件に叶った記録材料として
は、希土類−遷移金属合金非晶質薄膜等が挙げられ、な
かでもＴｂＦｅＣｏ系非晶質薄膜が好適である。この記
録磁性層５には、耐蝕性を向上させる目的で、Ｃｒ等の
添加元素が添加されていてもよい。

【００３１】反射層８は、前記第２の誘電体層７との境
界でレーザ光を７０％以上反射する高反射率の膜により
構成することが好ましく、非磁性金属の蒸着膜が好適で
ある。また、この反射層は、熱的良導体であることが望
ましく、入手の容易さや成膜の容易さ等を考慮すると、
アルミニウムが適している。

【００３２】これらの各層５，６，７，８は、蒸着やス
パッタ等の，いわゆる気相メッキ技術により形成され
る。このとき各層の膜厚は任意に設定することができる
が、通常は数百〜数千Å程度に設定される。これらの膜
厚は、各層単独での光学的性質のみならず、組み合わせ
による効果を考慮して決めることが好ましい。これは、
例えば記録磁性層５の膜厚がレーザ光の波長に比べて薄
い場合に、レーザ光が記録磁性層５を透過して各層の境
界で反射した光と多重干渉し、膜厚の組み合わせにより
記録磁性層５の実効的な光学及び磁気光学特性が大きく
変動するためである。

【００３３】上記記録部２上に形成される上記記録部保
護層３は、記録部２を衝撃や外部環境との接触による腐
食から保護するために設けられるもので、たとえば上記
記録部２の最上層となる反射層８表面に紫外線硬化樹脂
塗料を膜厚が３〜５μｍとなるようにスピンコートし
て、硬化することによって形成される。

【００３４】この記録部保護層３を形成するに際して
も、上記基板保護層４の場合と同様に、紫外線硬化樹脂
塗料として表面張力γ_Lが形成面となる反射層の臨界表
面張力γ_Cよりも小さいものを使用すると、ムラ，はじ
き等の表面欠陥がなく、保護効果の高い記録部保護層が
形成される。たとえば、Ａｌ反射膜の臨界表面張力は、
形成直後から１時間までは５４ｄｙｎｅ／ｃｍであり、
経時的に低下して３０日経過後には３７ｄｙｎｅ／ｃｍ
となるが、記録部保護層形成時（通常はＡｌ反射膜形成
後１時間以内）におけるＡｌ反射層の臨界表面張力より
も小さい表面張力の紫外線硬化樹脂塗料を使用すればよ
い。なお、紫外線硬化樹脂塗料の粘度も、上記基板保護
膜同様、３０〜１００ｃｐｓが適当である。

【００３５】また、このような紫外線硬化樹脂塗料とし
ても、基板保護層の場合と同様、アクリル系紫外線硬化
樹脂塗料等に表面張力調整剤を添加して表面張力を調整
したものが使用される。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、透明基板表面に表面張力が該透明基板の臨界表
面張力よりも小さい紫外線硬化樹脂塗料を塗布すること
によって基板保護層を形成するので、レーザ光入射面と
なる基板保護層の表面を凹凸のない良好な状態とするこ
とができ、光記録ディスクの記録再生特性の向上が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録ディスクの一例を示す要部概略
断面図である。

【符号の説明】

１・・・透明基板２・・・記録部３・・・記録部保護層４・・・基板保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板の一主面に少なくとも光記録層
が形成され、該光記録層と反対側の一主面に紫外線硬化
樹脂よりなる基板保護層が形成されてなる光記録ディス
クにおいて、上記基板保護層の表面張力が、透明基板の臨界表面張力
よりも小さいことを特徴とする光記録ディスク。
【請求項２】上記透明基板がポリカーボネート基板で
あることを特徴とする請求項１記載の光記録ディスク。
【請求項３】透明基板の光記録層が形成される側とは
反対側の一主面に紫外線硬化樹脂塗料を塗布して基板保
護層を形成するに際し、上記紫外線硬化樹脂塗料として表面張力が上記透明基板
の臨界表面張力よりも小さいものを使用することを特徴
とする光記録ディスクの製造方法。
【請求項４】上記透明基板としてポリカーボネート基
板を使用することを特徴とする請求項３記載の光記録デ
ィスクの製造方法。