JPH0935328A - 光学情報記録媒体 - Google Patents

光学情報記録媒体

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JPH0935328A
JPH0935328A JP8119977A JP11997796A JPH0935328A JP H0935328 A JPH0935328 A JP H0935328A JP 8119977 A JP8119977 A JP 8119977A JP 11997796 A JP11997796 A JP 11997796A JP H0935328 A JPH0935328 A JP H0935328A
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JP
Japan
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diameter
less
thickness
base material
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP8119977A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Okamura
立也 岡村
Masato Terada
正人 寺田
Kazuyuki Furuya
一之 古谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP8119977A priority Critical patent/JPH0935328A/ja
Priority to TW085114019A priority patent/TW319868B/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成膜時に発生する基材の歪を抑制することを
課題とするものであり、成膜時における基材の変形が発
生しにくい光情報記録媒体を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 厚さ0.8mm以下、かつ外径が80m
mφ以上130mmφ以下の円盤状のプラスチック基材
上に少なくとも1層以上の形成層を有した光学情報記録
媒体において、内周に未成膜部を有し、該未成膜部の直
径がディスクの内径以上35mm以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザービーム等に
より情報を再生できる光学情報記録媒体に関するもの
で、特に基材の厚さが0.8mm以下といった薄い基材
においても歪が少なく、機械的精度が良好な光ディスク
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光情報記録媒体は、高密度で大容量であ
ることから注目され、これまでにも様々な用途で使用さ
れている。例えば、再生専用の光ディスクとしては、コ
ンパクトディスクやデータ再生専用のCD−ROM等が
あり、音楽分野、コンピュータ分野、ゲーム分野等にお
いて広く使用されている。また、一回だけ記録可能な追
記型光ディスクは、文書ファイリングシステム、データ
ファイリングシステム等で特にデータのセキュリティが
重要視される分野で利用されている。
【0003】さらに、記録された情報の消去と再記録が
できる書換え可能型光ディスクは、データの修復や更新
が可能であるとともに、書換えによって繰り返し使用で
きるため、光ディスクの用途拡大に貢献するものとして
期待される。このような書換え可能型光ディスクとして
は、これまでに光磁気ディスクや相変化ディスクが実用
化されており、データファイル等に使用されている。
【0004】光ディスクシステムをさらに大容量化する
には高密度化をはかる必要がある。光情報記録媒体の高
密度化にはレーザのスポット径を小さくすることが有効
な手法であり、スポット径はレーザ波長に比例し、対物
レンズの開口数(NA)に反比例する。そのため、高N
A化はスポット径を小さくするうえで有効な手段である
が、NAが大きくなるとディスクの傾きに対して収差が
増大しやすくなり、ディスクの傾き角(Tilt)によ
る影響が大きくなる。
【0005】この収差は基材の厚さと(NA)3 に比例
し、この収差を小さくする方法として、基材の薄板化が
ある。例えば、従来のCDなどで使われている1.2m
mの基材においてはNAを0.6以上とするとディスク
の傾き角が4mrad程度しか許容できず、実際の使用
環境あるいは生産性等を考慮すると現実的ではない。し
かし、例えば0.6mmの基材を用いた場合には、NA
が0.6においてもディスクの傾き角が8mrad程度
まで許容できるようになり、十分実用的に使用可能な範
囲となる(T.Sugaya et al.:Jpn.
J.Appl.Phys.32(1993)540
2.、T.Ohta et al.:Jpn.J.Ap
pl.Phys.32(1993)5214.)。
【0006】また、0.6mmの基材を用いた場合に
は、1.2mm基材に対して体積あたりの記録容量を単
純に2倍にすることができ、媒体あるいは装置のサイズ
を大きくする事なく大容量化をはかれる点からも好まし
い。このように、Tiltによる影響を低減するために
は、ディスクのプラスチック基材の厚さを薄くする方法
が有効であり、この方法は今後高密度な次世代光ディス
ク基材の厚さとして本流になりつつある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プラスチック
基材の強度は基材の厚さと相関があり、基材が薄くなる
と基材の強度が弱くなる。このため、特にプラスチック
基材を用いると成膜過程で薄膜の応力や熱により図3の
ように基材1に歪2が発生するという問題があり、良好
な機械精度が得られないという問題があった。
【0008】この歪の原因は膜の応力(全応力)による
もので、膜の内部応力と膜厚の積によって決まる。基材
の歪は特にフォーカス加速度を悪化させるため、レーザ
が追従できなくなり、オフフォーカス状態となってエラ
ーが発生する。あるいは最悪の場合、フォーカスが外れ
てしまいシステムダウンするなどトラブルの要因とな
る。
【0009】プラスチック基材の歪を抑えるには基材上
に設けられる膜の全応力を小さくすることも1つの手段
ではあるが、この方法では形成層の膜厚を薄くしたり、
応力の小さい材料を用いたり、あるいは成膜条件を変更
するなどにより膜の内部応力を小さくする必要がある。
しかし、これらの方法では膜の構造や材料、成膜条件が
制限されてしまい、必ずしも良好な信号特性との両立を
はかれるものではない。
【0010】本発明ではこれらの制限を受けずに、成膜
時に発生する基材の歪を抑制することを課題とするもの
であり、成膜時における基材の変形が発生しにくい光情
報記録媒体を提供することを課題とするものであり、特
に基材の厚さが0.8mm以下といった薄いプラスチッ
ク基材において有効な光情報記録媒体を提供することを
課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、薄膜を形
成した領域と薄膜を形成していない未成膜領域との全応
力のアンバランスがもとで基材の局所的な歪が発生して
いることを見いだし、アンバランスな領域をなくす、あ
るいは、応力が緩和され易い箇所にアンバランスな領域
を設けることにより基材の歪を抑えることができると考
え、本発明をなすに至った。
【0012】すなわち、本発明の請求項1に係る光学情
報記録媒体は、厚さ0.8mm以下、かつ外径が80m
mφ以上130mmφ以下の円盤状のプラスチック基材
上に少なくとも1層以上の形成層を有した光学情報記録
媒体において、内周に未成膜部を有し、該未成膜部の直
径がディスクの内径以上35mm以下であることを特徴
とする。
【0013】また、請求項2に係る光学情報記録媒体
は、形成層の全応力が0.1N/m以上であることを特
徴とする。成膜装置に基材を取り付ける際、図2に示し
たように基材1の内周部と外周部を内周マスク6と外周
マスク5を用いて保持するのが一般的であり、その結
果、図1に示すように基材1の成膜部分9の両側の内周
部8と外周部7に未成膜領域が発生する。
【0014】そのため、基材の面内において応力が発生
する部分と発生しない部分が存在し、その応力の不均一
により歪が発生する。歪を少なくするには応力の不均一
をなくす必要があり、そのためには内周の未成膜部分の
大きさを35mm以下に小さくする必要がある。より好
ましくは内周の未成膜部分の大きさを32mm以下にす
るのがよい。
【0015】また、ディスク基材の内径としては直径1
5mmが一般的であるが、未成膜部分の直径は内径以上
に制限される。さらに、該円盤状プラスチック基材の作
成は、一般的に射出成形法が広く用いられているが、こ
の際、スタンパーを固定する内周スタンパー押さえの爪
部の跡が円盤状プラスチック基材に形成される。この内
周スタンパー押さえの爪部跡が、成膜部分より外周側に
あると成膜部分を紫外線硬化樹脂で被膜する際、紫外線
硬化樹脂が均一に塗れなくなり好ましくない。従って、
未成膜部分の直径は、内周スタンパー押さえの爪部跡の
直径よりも大きくするのが望ましい。
【0016】本発明の検討によれば、プラスチック基材
に設けられる膜の材料については特に制限はなく、構造
も単層、積層の制限をするものではないが、本発明は、
プラスチック基材上に設けられる膜の全応力、すなわち
内部応力×膜厚が0.1N/m以上の、応力が比較的大
きい構造を有する媒体において、特に効果を発揮するも
のである。
【0017】情報の書き換えが可能な光ディスクとして
は、相変化型光ディスクや光磁気ディスクが代表的なも
のであるが、どちらも図4、図5に示すように、円盤状
プラスチック基材上に3層または4層の多層膜を有する
積層構造となっている。すなわち、ポリカーボネート樹
脂等の透明基板11上に直接記録層13を形成させず
に、記録層13の上下面を保護層12および14で保護
している。なお、図5の4層構造ディスクでは、反射層
15を設けてあるため、保護層4は干渉層としての作用
も有する。保護層の材料としては、一般に、ZnS、S
iO2、SiO、Al23、MgO、Si34、Al
N、MgF2、SiC、ZnS−SiO2などの硫化物、
酸化物、窒化物、フッ化物、炭化物、またはそれらの混
合物などの、比較的内部応力が大きい材料が用いられ
る。また、透明基板11と記録層13との間に設けられ
る保護層12の膜厚は、繰り返し記録、消去を行ったと
きに、透明基板への熱的ダメージを防ぐ、また、プラス
チック基材からの水分の侵入等を防ぐために50nm以
上の膜厚を設けるのが一般的であり、膜の全応力として
は0.1N/m以上の値となるのが通常であり、従っ
て、本発明は、厚さ0.8mm以下、かつ外径が80m
mφ以上130mmφ以下のプラスチック基材を用い
た、情報の書き換えが可能な光ディスク媒体において特
に有効である。
【0018】本発明の基材に用いられるプラスチックと
しては、ポリカーボネート樹脂やアクリ樹脂、エポキシ
樹脂、ポリスチレン樹脂等といったプラスチック材料を
挙げることができるが、光学的および強度面からポリカ
ーボネート樹脂が好ましい。本発明のプラスチック基材
上に設けられる形成層の形成方法については特に制限な
く、公知の方法、例えば真空蒸着、スパッタリング、イ
オンビームスパッタリング、イオンビーム蒸着、イオン
プレーティング、電子ビーム蒸着、プラズマ重合等の方
法を、目的、材料等に応じて適宜採用することができ
る。
【0019】本発明は全応力、すなわち内部応力×膜厚
が0.1N/m以上の応力が比較的大きい構造を有する
媒体において、特に効果を発揮するものである。本発明
の基材に用いられるプラスチックとしては、ポリカーボ
ネートやアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン
等といったプラスチック材料をあげることができるが、
光学的および強度面からポリカーボネート樹脂が好まし
い。
【0020】本発明の検討によれば、プラスチック基材
に設けられる膜の材料については特に制限はなく、構造
も単層、積層の制限もない。本発明の層の形成方法につ
いては特に制限なく、公知の方法、例えば真空蒸着、ス
パッタリング、イオンビームスパッタリング、イオンビ
ーム蒸着、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、プ
ラズマ重合等の方法を目的、材料等に応じて適宜採用す
ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳細
に説明する。
【0022】
【実施例1】外径86mm、内径15mm、厚さ0.6
mmのポリカーボネート基材の上に、厚さ200nmの
ZnS−SiO2 からなる保護層、厚さ30nmのSb
TeGeからなる記録層、厚さ20nmのZnS−Si
2 からなる保護層、厚さ50nmのAlを主成分とす
る反射層を順次スパッタリング法により積層し、さらに
反射層の表面を紫外線硬化型樹脂で被膜することにより
ディスクを作成した。
【0023】このようにして作成した2枚の片面ディス
クを基材側を外側にしてホットメルト接着剤で接着する
ことにより、全面接着構造の相変化型光ディスクとし
た。成膜の際、成膜装置に取り付けるための内周マスク
の直径(=未成膜部分の直径)を変化させて基材の変形
の度合いを調査した。変形度合いは精度検査機で半径2
4mmにおいてフォーカス加速度を測定することで評価
した。精度検査機はレーザ光の波長680nm、対物レ
ンズのNA0.6を用いて回転速度1800rpmで測
定を行った。
【0024】表1に内周マスクの直径に対するフォーカ
ス加速度の値を示す。
【0025】
【表1】
【0026】No.4のようにフォーカス加速度が1
1.7m/s2 であるとオフフォーカス状態になりやす
いため実用上好ましくない。つまり実用上問題のないフ
ォーカス加速度にするには内周の未成膜部分を35mm
以下にすることが必要である。また、マスクの直径を3
2mmすることにより、さらにフォーカス加速度は小さ
くなるので未成膜部分を32mm以下にすることがより
好ましい。
【0027】
【実施例2】外径86mm、内径15mm、厚さ0.6
mmのポリカーボネート基材の上に、厚さ100〜30
0nmのZnS−SiO2 からなる保護層(下側保護
層)、厚さ30nmのSbTeGeからなる記録層、厚
さ20nmのZnS−SiO2からなる保護層、厚さ5
0nmのAlを主成分とする反射層を順次スパッタリン
グ法により積層し、さらに反射層の表面を紫外線硬化型
樹脂で被膜することによりディスクを作成した。
【0028】このようにして作成した2枚の片面ディス
クを基材側を外側にしてホットメルト接着剤で接着する
ことにより、全面接着構造の相変化型光ディスクとし
た。内周マスクには直径32mmのマスクを用いた。基
材の変形度合いは上述と同様にフォーカス加速度を測定
することで評価した。精度検査機はレーザ光の波長68
0nm、対物レンズのNA0.6を用いて回転速度18
00rpmで測定を行った。
【0029】また、ポリカーボネート基材と同時に厚さ
20μmのカプトン基材上にも成膜し、その曲がりの曲
率半径より材料の応力を求めた。薄膜の膜厚が基材の厚
さに対して薄いとき薄膜の内部応力(σ)および全応力
(σt)は次のように近似される。 内部応力 σ =(Ed2 )/(6(1−ν)rt) 全応力 σt=(Ed2 )/(6(1−ν)r) E:基材のヤング率 d:基材の厚さ ν:基材のポアソン比 r:曲率半径 t:薄膜の膜厚 この式により、E=25N/mm2 、ν=0.3として
薄膜の応力を求めた。
【0030】表2に全応力とフォーカス加速度の値を示
す。
【0031】
【表2】
【0032】この結果から、内周マスクの直径を32m
mにした場合は全応力が0.1N/m以上と比較的全応
力が大きい形成層を設けた場合でも特に基材の歪はみら
れず、良好なフォーカス加速度の値が得られている。つ
まり、本発明は0.1N/m以上の応力を有する膜を設
けた場合でも効果がみられる。
【0033】
【実施例3】外径120mm、内径15mm、厚さ0.
6mmのポリカーボネート基材の上に、厚さ150nm
のZnS−SiO2からなる保護層、厚さ25nmのS
bTeGeからなる記録層、厚さ20nmのZnS−S
iO2からなる保護層、厚さ100nmのAlを主成分
とする反射層を順次スパッタリング法により積層し、さ
らに反射層の表面を紫外線硬化型樹脂で被覆することに
よりディスクを作製した。
【0034】このようにして作成した2枚の片面ディス
クを基材側を外側にしてホットメルト接着剤で接着剤で
接着することにより、全面接着構造の相変化型光ディス
クとした。成膜の際、成膜装置に取り付けるための内周
マスクの直径(=未成膜部分の直径)を変化させて基材
の変形の度合いを調査した。変形度合いは精度検査機で
半径24mmにおいてフォーカス加速度を測定すること
で評価した。精度検査機はレーザ光の波長680nm、
対物レンズのNA0.6を用いて回転速度1800rp
mで測定を行った。
【0035】表3に内周マスクの直径に対するフォーカ
ス加速度の値を示す。
【0036】
【表3】
【0037】外径120mm、厚さ0.6mmのポリカ
ーボネート基材を用いた場合、内周マスク径が38mm
以上では、内周側の成膜部分と未成膜部分の応力の不均
一の影響で、発生する歪みがかなり大きい。内周マスク
径を35mm以下、すなわち内周の未成膜部分を35m
m以下とすることで発生する歪みをかなり抑制すること
が可能であり、この結果より、内周の未成膜部分は少な
くとも35mm以下に設定する必要がある。さらに、ド
ライブのバラツキ等を考慮して、複数のドライブでも安
定した記録再生を実現するには、マスク径を32mm以
下にすることで、フォーカス加速度はより良好となるた
め、未成膜部分を32mm以下に設定するのがより好ま
しい。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、厚さ0.8mm以下、
かつ外径が80mmφ以上130mmφ以下の円盤状の
プラスチック基材の内周の未成膜部分の直径がディスク
の内径以上35mm以下とすることで、基材の変形を抑
え機械精度のよい光学情報記録媒体を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学情報記録媒体の模式図である。
【図2】光ディスクの基材を成膜装置に保持する内周マ
スク、外周マスクの概略図である。
【図3】光ディスクの基材の歪を示す概略図である。
【図4】光ディスクの3層構造を示す図である。
【図5】光ディスクの4層構造を示す図である。
【符号の説明】
1 基材 2 歪 5 外周マスク 6 内周マスク 7 未成膜領域(外周部) 8 未成膜領域(内周部) 9 成膜部分 11 透明基板 12 保護層 13 記録層 14 保護層 15 反射層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚さ0.8mm以下、かつ外径が80m
    mφ以上130mmφ以下の円盤状のプラスチック基材
    上に少なくとも1層以上の形成層を有した光学情報記録
    媒体において、内周に未成膜部を有し、該未成膜部の直
    径がディスクの内径以上35mm以下であることを特徴
    とする光学情報記録媒体。
  2. 【請求項2】 形成層の全応力が0.1N/m以上であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の光学情報記録媒
    体。
JP8119977A 1995-05-16 1996-05-15 光学情報記録媒体 Pending JPH0935328A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8119977A JPH0935328A (ja) 1995-05-16 1996-05-15 光学情報記録媒体
TW085114019A TW319868B (ja) 1995-05-16 1996-11-15

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11703695 1995-05-16
JP7-117036 1995-05-16
JP8119977A JPH0935328A (ja) 1995-05-16 1996-05-15 光学情報記録媒体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0935328A true JPH0935328A (ja) 1997-02-07

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ID=26455226

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8119977A Pending JPH0935328A (ja) 1995-05-16 1996-05-15 光学情報記録媒体

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TW (1) TW319868B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258432B1 (en) 1996-11-14 2001-07-10 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Optical information recording medium and production method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258432B1 (en) 1996-11-14 2001-07-10 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Optical information recording medium and production method thereof

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TW319868B (ja) 1997-11-11

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