JPH07109670B2 - 光ディスク基材に対する多層膜コーティング方法 - Google Patents
光ディスク基材に対する多層膜コーティング方法Info
- Publication number
- JPH07109670B2 JPH07109670B2 JP63295049A JP29504988A JPH07109670B2 JP H07109670 B2 JPH07109670 B2 JP H07109670B2 JP 63295049 A JP63295049 A JP 63295049A JP 29504988 A JP29504988 A JP 29504988A JP H07109670 B2 JPH07109670 B2 JP H07109670B2
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- Japan
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- disk substrate
- optical disk
- multilayer film
- film
- refractive index
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光ディスク基材に対する多層膜コーティング方
法に関し、さらに詳しくは、読み取り専用型光ディスク
基材に反射膜を形成するための多層膜コーティング方法
に関する。
法に関し、さらに詳しくは、読み取り専用型光ディスク
基材に反射膜を形成するための多層膜コーティング方法
に関する。
［従来の技術およびその課題］ 現在、オーディオ用CD（コンパクトディスク）は音質の
良さ、およびその簡便な使用法のために幅広く利用され
ている。これは、従来使用されているLPレコードにはア
ナログ音楽情報が記録されているのに対して、オーディ
オCDにはデジタル化された音楽データが記録されている
からである。そしてこのCDの情報記憶容量密度の大きさ
と取り扱いの簡便さに注目して、音楽データのかわりに
コンピュータデータを記録し、読み取るための記録、読
み取り専用のデータスリレージ媒体としてCD-ROMも開発
されており、これらのオーディオ用CDやCD-ROM、さらに
レーザディスク（LD）等は、読み取り専用型光ディスク
として数多く製品化され、利用されている。
良さ、およびその簡便な使用法のために幅広く利用され
ている。これは、従来使用されているLPレコードにはア
ナログ音楽情報が記録されているのに対して、オーディ
オCDにはデジタル化された音楽データが記録されている
からである。そしてこのCDの情報記憶容量密度の大きさ
と取り扱いの簡便さに注目して、音楽データのかわりに
コンピュータデータを記録し、読み取るための記録、読
み取り専用のデータスリレージ媒体としてCD-ROMも開発
されており、これらのオーディオ用CDやCD-ROM、さらに
レーザディスク（LD）等は、読み取り専用型光ディスク
として数多く製品化され、利用されている。
第２図は、従来のこれらのオーディオ用CD（コンパクト
ディスク）やCD-ROM等の製造工程の一例を示したもの
で、その方法は、まずガラス円盤１上に（第２図
（ａ））、ホトレジスト２を厚さ約0.1μｍ塗布形成し
（第２図（ｂ））、次いで該ホトレジスト２上に、レン
ズ３により集光したレーザ光４を照射して露光し（第２
図（ｃ））、現像することによってピット５を形成して
原盤６とする（第２図（ｄ））。その後、該ピット５上
にNiメッキ層７を形成して、樹脂成形の型であるスタン
パを作製し（第２図（ｅ））、該スタンパ７を基に、イ
ンジェクション−コンプレッション法によりプラスチッ
ク製のディスク基板８を転写し、作製する（第２図
（ｆ））。転写を終えたディスク板はピット面にアルミ
ニウム（Al）９の蒸着を行い、その上に透明な保護層10
を形成する（第２図（ｇ））。このとき蒸着されるアル
ミニウムは純度99.9〜99.999％のものが多く、膜厚は約
1000Å前後である。また保護層として用いられる膜はUV
照射にて硬化する塗料を用いることが多く、膜厚として
約４〜５μｍである。また、LDの場合には保護膜コート
でなくサンドイッチディスク組立を行う。
ディスク）やCD-ROM等の製造工程の一例を示したもの
で、その方法は、まずガラス円盤１上に（第２図
（ａ））、ホトレジスト２を厚さ約0.1μｍ塗布形成し
（第２図（ｂ））、次いで該ホトレジスト２上に、レン
ズ３により集光したレーザ光４を照射して露光し（第２
図（ｃ））、現像することによってピット５を形成して
原盤６とする（第２図（ｄ））。その後、該ピット５上
にNiメッキ層７を形成して、樹脂成形の型であるスタン
パを作製し（第２図（ｅ））、該スタンパ７を基に、イ
ンジェクション−コンプレッション法によりプラスチッ
ク製のディスク基板８を転写し、作製する（第２図
（ｆ））。転写を終えたディスク板はピット面にアルミ
ニウム（Al）９の蒸着を行い、その上に透明な保護層10
を形成する（第２図（ｇ））。このとき蒸着されるアル
ミニウムは純度99.9〜99.999％のものが多く、膜厚は約
1000Å前後である。また保護層として用いられる膜はUV
照射にて硬化する塗料を用いることが多く、膜厚として
約４〜５μｍである。また、LDの場合には保護膜コート
でなくサンドイッチディスク組立を行う。
以上のように製造されたCD,LD,CD-ROMは、そのほとんど
がアルミニウムを蒸着し、アルミニウム自体の光反射を
利用している。しかしながら、CD用として使用されるレ
ーザ波長は一般的に780nmが多く、その波長におけるア
ルミニウムの反射率は第３図に示す如く90％以下であ
る。これはアルミニウム自身のもつ吸収であり、他の全
反射金属（例えば金，銅）に比べると４〜５％低いとい
う欠点をもつ上に、ある年数以上、例えば５〜６年を経
過すると経時変化（酸化）により、反射率が減少してい
くという大きな欠点もある。特に記録されている内容が
高い重要性を持つものであれば問題はさらに深刻であ
る。
がアルミニウムを蒸着し、アルミニウム自体の光反射を
利用している。しかしながら、CD用として使用されるレ
ーザ波長は一般的に780nmが多く、その波長におけるア
ルミニウムの反射率は第３図に示す如く90％以下であ
る。これはアルミニウム自身のもつ吸収であり、他の全
反射金属（例えば金，銅）に比べると４〜５％低いとい
う欠点をもつ上に、ある年数以上、例えば５〜６年を経
過すると経時変化（酸化）により、反射率が減少してい
くという大きな欠点もある。特に記録されている内容が
高い重要性を持つものであれば問題はさらに深刻であ
る。
このような問題を解消するためにディスク板および保護
層であるUV硬化性塗料の改善が行われているが、よい成
果は得られていない。またオーディオ用のCDの中には、
反射膜をアルミニウムから金に変更させ、反射率を向上
させているものもあるが、金はアルミニウムと同様に、
経時変化において不安定な要素を残していることと、蒸
着する金の価格が高いという２点で問題がある。
層であるUV硬化性塗料の改善が行われているが、よい成
果は得られていない。またオーディオ用のCDの中には、
反射膜をアルミニウムから金に変更させ、反射率を向上
させているものもあるが、金はアルミニウムと同様に、
経時変化において不安定な要素を残していることと、蒸
着する金の価格が高いという２点で問題がある。
以上の点から、アルミニウムを反射膜として用いた光デ
ィスクは、経時変化によって性能が劣化するという問題
を残しながら実際に生産されているのが実状である。
ィスクは、経時変化によって性能が劣化するという問題
を残しながら実際に生産されているのが実状である。
本発明は、以上述べたような従来の問題点を解決するた
めになされたもので、反射率が大きく、かつ経時変化の
少ない光ディスク基材への多層膜コーティング方法を提
供することを目的とする。
めになされたもので、反射率が大きく、かつ経時変化の
少ない光ディスク基材への多層膜コーティング方法を提
供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明者は、光ディスク基材であるガラスやプラスチッ
ク板に種々の目的に応え得る光学膜（交互多層によるダ
イクロイックミラー）を形成させて反射膜となすことを
目的として鋭意研究の結果、ディスク基材のピット面上
に、使用波長を中心膜厚として６層以上の交互層を形成
させることにより、目的とする波長の反射率が98％と、
非常に大きくなることを見い出し、本発明を完成した。
ク板に種々の目的に応え得る光学膜（交互多層によるダ
イクロイックミラー）を形成させて反射膜となすことを
目的として鋭意研究の結果、ディスク基材のピット面上
に、使用波長を中心膜厚として６層以上の交互層を形成
させることにより、目的とする波長の反射率が98％と、
非常に大きくなることを見い出し、本発明を完成した。
即ち本発明は、光ディスク基材のピット面上に、使用さ
れる波長を中心膜厚とする抵屈折率誘電体層と高屈折率
誘電体層からなる誘電体交互層を合計で６層以上形成す
ることよりなり、前記交互層の第１層目および低屈折率
誘電体層を二酸化ケイ素で形成することを特徴とする光
ディスク基材に対する多層膜コーティング方法である。
れる波長を中心膜厚とする抵屈折率誘電体層と高屈折率
誘電体層からなる誘電体交互層を合計で６層以上形成す
ることよりなり、前記交互層の第１層目および低屈折率
誘電体層を二酸化ケイ素で形成することを特徴とする光
ディスク基材に対する多層膜コーティング方法である。
ここで中心膜厚（λ０）とは、次の式［Ｉ］で物理的膜
厚（ｄ）、屈折率（ｎ）におき換えられるものである。
厚（ｄ）、屈折率（ｎ）におき換えられるものである。
nd＝1/4λ０ ……［Ｉ］ 本発明は、二酸化ケイ素（SiO2）がディスク基材に対し
て線膨脹係数および膜の蒸着後の安定性（膜の応力）の
点から相性が良いという知見に基づいてなされたもの
で、ベース膜および低屈折率層にはSiO2を用い、高屈折
率層には蒸着時の屈折率が1.9以上の任意の物質を用い
ることができる。
て線膨脹係数および膜の蒸着後の安定性（膜の応力）の
点から相性が良いという知見に基づいてなされたもの
で、ベース膜および低屈折率層にはSiO2を用い、高屈折
率層には蒸着時の屈折率が1.9以上の任意の物質を用い
ることができる。
また反射率向上のため、交互層の層数は何層でも形成可
能であるが、耐ヒート試験等においてクラック発生の恐
れがあるため、物質の屈折率を考えて６層以上、20層以
下で行うのが良く、特に10〜20層が望ましい。
能であるが、耐ヒート試験等においてクラック発生の恐
れがあるため、物質の屈折率を考えて６層以上、20層以
下で行うのが良く、特に10〜20層が望ましい。
本発明の方法において用いられるディスク基材として
は、ガラスおよびプラスチックが挙げられる。プラスチ
ックとしては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂、また耐熱性向上、複屈折の改
善、成形性ならびに透明性の向上のために改良された樹
脂等が挙げられるが、特に限定はない。
は、ガラスおよびプラスチックが挙げられる。プラスチ
ックとしては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂、また耐熱性向上、複屈折の改
善、成形性ならびに透明性の向上のために改良された樹
脂等が挙げられるが、特に限定はない。
これらの樹脂またはガラスを第２図に示す如く作製し、
成形されたディスク板を用いてそのピット面上に誘電体
交互層を形成する。該誘電体交互層は真空蒸着によって
形成されるが、この時用いる蒸着装置は公知のものでよ
く、排気系については拡散ポンプ，クライオポンプどち
らでもよく特に指定はない。また、この時の条件とし
て、基板洗浄（Arボンバード）を行う場合があるため、
ボンバーリング機構は付属させておくことが望ましく、
また蒸着開始真空度は２×10-5Torr以下が望ましい。
成形されたディスク板を用いてそのピット面上に誘電体
交互層を形成する。該誘電体交互層は真空蒸着によって
形成されるが、この時用いる蒸着装置は公知のものでよ
く、排気系については拡散ポンプ，クライオポンプどち
らでもよく特に指定はない。また、この時の条件とし
て、基板洗浄（Arボンバード）を行う場合があるため、
ボンバーリング機構は付属させておくことが望ましく、
また蒸着開始真空度は２×10-5Torr以下が望ましい。
本発明において使用される高屈折率誘電体物質として
は、例えばZnS（屈折率＝2.3），CeO2（屈折率＝1.9
5），Sb2O3（屈折率＝2.1），TiO2（屈折率＝2.0）、そ
の他誘電体物質同士の混合物が挙げられるが、蒸着時の
屈折率が1.9以上のものであれば特に限定はない。
は、例えばZnS（屈折率＝2.3），CeO2（屈折率＝1.9
5），Sb2O3（屈折率＝2.1），TiO2（屈折率＝2.0）、そ
の他誘電体物質同士の混合物が挙げられるが、蒸着時の
屈折率が1.9以上のものであれば特に限定はない。
真空蒸着にて形成した交互多層膜上には、保護膜をスピ
ンコートにて塗布し、紫外線にて硬化させる。
ンコートにて塗布し、紫外線にて硬化させる。
以上のようにして形成した交互多層膜よりなる反射膜は
従来の反射率を10％以上向上させ、なおかつ耐酸化性に
優れており、光ディスク基材の反射膜として優れた特性
を有するものである。
従来の反射率を10％以上向上させ、なおかつ耐酸化性に
優れており、光ディスク基材の反射膜として優れた特性
を有するものである。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第２図に示したような製造工程にて、プラスチック成形
されたポリカーボネート（PC）製ディスク板を真空蒸着
装置内のドームにセットした。また、このとき蒸着後の
反射率測定のため、ダミーのPC板も同時にセットした。
ディスク基材温度を70℃にセットし、真空度2.0×10-5T
orrまで排気した。
されたポリカーボネート（PC）製ディスク板を真空蒸着
装置内のドームにセットした。また、このとき蒸着後の
反射率測定のため、ダミーのPC板も同時にセットした。
ディスク基材温度を70℃にセットし、真空度2.0×10-5T
orrまで排気した。
次に、下記の表−１に示す２種の物質を交互に蒸着し、
計16層の交互層を形成した後、真空蒸着装置から取り出
し、UV保護膜をコートした。なお、このときの交互層の
中心膜厚はλ０＝780nmである。
計16層の交互層を形成した後、真空蒸着装置から取り出
し、UV保護膜をコートした。なお、このときの交互層の
中心膜厚はλ０＝780nmである。
得られた光ディスクの部分断面図を第１図に示す。図
中、11はPC板,12は表−１記載の交互層,13はUV保護層で
ある。
中、11はPC板,12は表−１記載の交互層,13はUV保護層で
ある。
以上のようにして作製した光ディスクについて、第１図
に示すように、PC板11側からレーザ光の投光および受光
を行って反射率を測定した。その結果を第４図に示す。
なお、第４図の測定結果は、ダミーPC板を、上記と同様
にしてUV保護コートしたダミーサンプルを用いて補正を
行った後のものである。
に示すように、PC板11側からレーザ光の投光および受光
を行って反射率を測定した。その結果を第４図に示す。
なお、第４図の測定結果は、ダミーPC板を、上記と同様
にしてUV保護コートしたダミーサンプルを用いて補正を
行った後のものである。
同図からわかるように、ダミーサンプルから得られた測
定結果では、780nmレーザ光の反射率は97％に達してい
る。
定結果では、780nmレーザ光の反射率は97％に達してい
る。
従来のアルミニウムにてコートされた反射率（第３図）
から比べると約11％反射率向上が認められる。また、信
頼性試験（長期保存）においても、−30℃〜＋70℃のヒ
ートサイクルテストを計1000Hr行った結果、変化は認め
られなかった。
から比べると約11％反射率向上が認められる。また、信
頼性試験（長期保存）においても、−30℃〜＋70℃のヒ
ートサイクルテストを計1000Hr行った結果、変化は認め
られなかった。
なお、本実施例では目的とする波長を780nmとしたが、
この波長は任意設定可能である。
この波長は任意設定可能である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の方法によれば、反射率が
従来のAl膜よりも大きく、かつ耐酸化性に優れ、経時変
化も少ない光ディスク基材への多層膜が得られる。
従来のAl膜よりも大きく、かつ耐酸化性に優れ、経時変
化も少ない光ディスク基材への多層膜が得られる。
第１図は本発明の一実施例によって得られた光ディスク
の部分断面図、第２図は従来の光ディスクの作製方法の
工程図、第３図はAl蒸着膜の反射率の波長依存性を示す
特性図、第４図は本発明の一実施例による多層膜の反射
率の波長依存性を示す特性図である。 １……ガラス円盤、２……ホトレジスト ３……レンズ、４……レーザ光 ５……ピット、６……原盤 ７……Niメッキ層（スタンパ） ８……ディスク基板、９……Al 10……保護層、11……PC板 12……交互層、13……UV保護層
の部分断面図、第２図は従来の光ディスクの作製方法の
工程図、第３図はAl蒸着膜の反射率の波長依存性を示す
特性図、第４図は本発明の一実施例による多層膜の反射
率の波長依存性を示す特性図である。 １……ガラス円盤、２……ホトレジスト ３……レンズ、４……レーザ光 ５……ピット、６……原盤 ７……Niメッキ層（スタンパ） ８……ディスク基板、９……Al 10……保護層、11……PC板 12……交互層、13……UV保護層
Claims (1)
- 【請求項１】光ディスク基材のピット面上に、使用され
る波長を中心膜厚とする低屈折率誘電体層と高屈折率誘
電体層からなる誘電体交互層を合計で６層以上形成する
ことよりなり、前記交互層の第１層目および低屈折率誘
電体層を二酸化ケイ素で形成することを特徴とする光デ
ィスク基材に対する多層膜コーティング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295049A JPH07109670B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 光ディスク基材に対する多層膜コーティング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295049A JPH07109670B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 光ディスク基材に対する多層膜コーティング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141945A JPH02141945A (ja) | 1990-05-31 |
| JPH07109670B2 true JPH07109670B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=17815657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63295049A Expired - Fee Related JPH07109670B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 光ディスク基材に対する多層膜コーティング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109670B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2647982B2 (ja) * | 1989-12-11 | 1997-08-27 | 日本電気株式会社 | 光記憶体 |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP63295049A patent/JPH07109670B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02141945A (ja) | 1990-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |