JPS6325852A - トラツキング案内溝を有する光デイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明はビデオディスク、コンパクトディスク、オフィ
ス用ファイルメモリディスクとして用いられ更にコンピ
ュータ用メモリディスクとして期待される光ディスクに
関し、追記型、特に消去再録型の光ディスクに関する。

【従来の技術】

情報記録の記録媒体として初期的に磁気記録媒体が実用
化され、情報記録の需要が急増する中で記録形態のコン
パクト化、高密度化が促進された。 即ち磁性粉を懸濁させた磁性塗料を塗布した離散型磁性
層の形式から高密度化の要請に添いうる気相堆積による
堆積型磁性層の形式が登場し、更に。 前記形式の水平記録形態から飛躍的に記録高密度化が図
られる磁性体を媒体の厚み方向に磁化させる垂直記録の
形態が実用化の段階に到っている。 また磁気記録に遅れて、より一層の高密度化の要請に対
し記録の大容量、非接届記録、再生の利点に着目されて
光ディスクが開発されその進度を早めている。 光ディスクはコンパクトディスク（ＣＤ　）のような再
生専用のもの、次いで使用者側に於て記録可能であるが
記録の消去はできないもの従って唯一回の記録が許され
る追記型（ＨＯＲＮ型；　Ｗｒｉｔｅ　０ｎｃｅＲｅａ
ｄ　Ｍａｎｙ）と称される光ディスクが追加され、更↓
こ記録の消去、再記録の可能な消去再録型の光ディスク
にまで種類を拡げている。 これらの光ディスクは、一般に透明基板に稠密な７字ま
たはＵ字螺旋渭または同心円溝及び記録層を設け、該記
録層素地に螺旋溝等に沿って物理的な小穴マイクロドツ
トを設けたピット型、或は磁化異方性の磁化マイクロド
ツトを設けた光磁気型、更に光反射率を異にする反射マ
イクロドツトを設ける相変化型等に区分されるが、情報
記録はいづれもピッチ１．０〜１．２μ論範囲の前記溝
で形成される稠密なトラックに沿って設けられた前記各
種のマイクロドツト列として収録されている。 これらの形態を有する光ディスクに関しては、その基板
、記録層の素材、記録方式、手段、ディスク作成方法等
多岐に亘り相互に関耕した広汎な検討が進められている
。 情報の記録、再生及び消去には精密で確実、迅速なアク
セス及びトラッキングに耐えるサーボ制御系を有しレー
ザビームを１μ鋼程度の焦点に絞る光学ヘッドが用いら
れ、光学ヘッドのトラックオフに対しては、光ディスク
の形態に応じてブツシュ・プル法、３スポツト法、更に
ウオブリング法、マーク検出法等のサーボ制御法が提案
されている。 前記のような精密なサーボ制御が行われる一方で、基板
の表面粗さ、表面うねり、偏心或は吸水、加熱による反
り、変形、寸度安定性、透明性、硬度などの物性及び加
工条件による複屈折、気泡異常將亦成形性、離型性、コ
スト等、光ディスクの円滑な作動の前提となる精度のよ
い基板に関る問題は依然として多い。 例えば現在実用に供されている情報用の追記型光ディス
クや光磁気ディスクでは、幅が０．４−１．６μ鴎のト
ラッキング用の案内溝を設けている。この溝の深さは、
トラッキングの感度と反射率の関係から選ばれるが、基
板の屈折率を１．読み取り光の波長をλとしたとき、通
常人／８ｎ前後である。 これらの光ディスクのように高密度記録の要求されるの
に伴い用いられる基板にも高精度が要求されるようにな
っている。 ところが案内溝成形プロセスである放射線硬化樹脂の硬
化、あるいは射出成形では各成形条件によって用いられ
るスタンパの転写性が変動し基板の精度は低下する。そ
のためトラッキング効率の低下、あるいは反射率の低下
を起しＣ／Ｈの低下を引き起す。

【発明の目的】

本発明は転写性の優れた基板を用いてディスクを作成す
ることによりＣ／Ｈの良好な情報用ディスクを得ること
を目的とする。

【発明の構成】

前記本発明の目的は、透明基板に設けたトラッキング案
内溝と記録層を有する光ディスクに於て、前記トラッキ
ング案内溝の消深さ変動が平均溝深さの±１０％以内で
あるトラッキング案内溝を有することを特徴とする光デ
ィスクによって達成することができる。 尚本発明の態様は、光ディスクの記録層が光磁気記録層
であるときに好都合であり、また該光磁気記録層が希土
類遷移金属合金からなる垂直磁化磁性層であることが好
ましい。 更に本発明に係る記録層は該記録層に接する少なくとも
一層の誘電体層を設けた形態であることが好ましい、該
ｚミ電体は同じでも異っていても、更に両面に接して設
けて且つ両面に於て層数が異っていてもよい。 また透明基板は樹脂であることが好ましい。 次に本発明の詳細な説明する。 本発明の光ディスクの透明基板に設けるトラッキング案
内溝は７字溝でもＵ字溝でもよいが好しくけＵ字溝であ
る。該トラツキ、ング案内溝の形成には射出成形法によ
ってもよいし、フォトポリマ法によってもよい。 前記二つの成形方法にはともに超精密成形に適用しうる
スタンバが用いられる。 成形する際にはまづ上記精度のよいスタンバを選ぶこと
が必須条件であり、更に成形環境を清浄に保ち塵、埃を
排除することが必要である６また基板用基材の物性及び
該物性と使用スタンバ面とに関る転写性、離型性を考慮
、調整し、また成形条件に於て内部歪の発生を防止し更
に複屈折異常、気泡発生を排除する等の条件を選定する
ことによって、所定の光デイスク基板かえられるが、現
技術レベルに於て本発明に特定する溝深さ変動許容範囲
（±１０％）に収めるには試行錯誤を重ねて実験的に好
ましい条件を設定する方法が採られる。 具体的には基材に樹脂を用いる場合、射出成形法に於て
は、樹脂量、樹脂温度、樹脂流動性、スタンバ温度、型
締力等の基準値及び該基準値及び該基準値への到達速度
及び環境条件への復帰速度であり、またフォトポリマ法
に於ては、樹脂量、。 樹脂粘度、基板圧着圧、電磁波照射強度等の基準値及び
該基準値と環境条件間との移行条件であって、この試行
による好ましい一連の条件の組合せ列としてトラッキン
グ案内溝深さの変動が±１０％に収められる。 他の基板用基材を用いる場合にも同様の手続がとられる
。 本発明に於て光ディスクの基板に用いる素材としては、
スタンバによる型取時には少なくとも可塑性となりうろ
ことが必要であり、ガラス、酸化アルミニウム等のセラ
ミック無機質素材及びＰＭＭＡ等のアクリル系樹脂、ポ
リカーボネイト系樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系
樹脂或はポリカーボネイト−ポリスチレン共重合体系樹
脂等の有機質素材が用いられる。 前記無機質、有機質素材のうち本発明に於ては成形条件
の調整の便、特に転写性及び得られる光ディスクの特性
の面から透明樹脂素材が好ましい。 例えば特性としてガラスの代りに透明樹脂基板を用いれ
ば、作動、させるレーザ光の出力を大幅に減少（約１７
４）させることができる。 尚前記樹脂には必要に応じ重合開始剤、粘度調整剤、樹
脂安定剤、帯電防止剤或は潤滑剤等の添加剤を加えても
よい。 前記のようにして作成した光デイスク基板に対して、記
録層及びその他の構成層が、構成層素材の特性に合せて
スパッタ法、真空蒸着法等の気相堆積法、メッキ法或は
塗布法、ラミネート法によって形成され、更に該構成基
板を貼合せ両面光ディスクを作成することができる。 本発明に係る記録層の記録素材としては、前記ビット型
にはＴｅ、　Ｂｉ或はＴｅ−５ｅ系合金（Ｓｅ、＾ｓ、
　Ｓｂ。 Ｉｎ、　Ｓｎ、　Ｐｂ、　Ｂｉ等）、（ＴｅＳｅ）Ｐｂ
、　Ｔｅ（ＴｉＡｇ）　Ｓｅ、高分子染料等の均質素材
、更にＴｅ／Ｃ，Ｔｅ／ＣＳ２．染料ハ１．’Ｔｅ合金
／＾ｌ、＾す・Ｐｔ／ジアゾ化合物等の複合素材が用い
られ、相変化型には＾ｓＴｅにｅ、　５ｅＴｅＳｎ。 ５ｅｌｎＳｎ等の合金、Ｔｅ０ｘ（ｘ崎１．２）等の酸
化物等のアモルファス、更にＢ１Ｔｅ／５ｂＳｅ、　Ｓ
ｉ／Ｒｈ８等の複合素材が用いられる。 更に光磁気型に於ては、カー効果及び／またはフクラデ
ィ効果の大きい光磁気記録素材がえらばれ、Ｂ１ＳｍＥ
ｒＧａ鉄ガーネット等の単結晶膜、ＭｎＡ１’Ｇｅ。 Ｅｕ０Ｆｅ、　ＣｏＣｒ等の多結晶膜、ＧｄＣｏ、　Ｇ
ＪＦｅＢｉ、　ＴｂＦｅＣ。 等のアモルファス膜が用いられるが、本発明に於て好ま
しく選ぶ光磁気型光ディスクに於ける好ましい光磁気記
録素材は、下記−最式に示される希土類遷移金翼合金で
、ある。 一般式　　　　　　（ＲＩｌ、ＴＭ、−１−２１式中Ｒ
Ｅは希土類遷移金属（セリウム族及びイツトリウム族）
を表わし、ＴＭはＦｅ、ｃｏ及びＮｉの三ツ組元素を表
わす０Ｍは不活性元素（Ｈ，ｅ等）、ハロゲン元素（Ｃ
１等）、ランタニド、アクチノイド及び水素を除く殆ど
の元素が含まれ、更にそれら元素の酸化物、炭化物、硼
化物、弗化物、硫化物或は燐化物であってもよい。 またｘ＋Ｆについては０．１≦×≦０．４、Ｏ≦ｙ≦０
．４の範囲の数値を取りうる。 更にＲＥ、ＴＭ及びＭは夫々２種以上であってもよく二
元合金よりも多元合金の方が好ましい。 前記合金の磁気光学特性は組成元素及びその組成比によ
って変わるので光ディスクの設計仕様によって最適に選
ぶことができる。 また組成Ｍは多元スパッタ法等を用いて記録層厚み方向
に含有濃度を変えて特性の調節を行ってもよい。 次に前記一般式に於る組成元素ＲＥ、ＴＭ、Ｍの組合せ
の具体例を挙げるが、Ｘ＋　Ｆ等の組成比は最適に選ば
れる。尚組成Ｍは、ＲＥ、ＴＭ元素の後の十符号に続い
て印した。 ＤｙＣｏＦｅ、　Ｄ）＋ｌｌ：ｄｃｏＦｅ、　ＤｙＧｄ
ＴｂＦｅ、　ＤｙＧｄＴｂＣｏＦｅ。 ＤｙにｄＴｂＣｏＦｅ＋Ｔｉ、　ＤｙＴｂＣｏ、　Ｄｙ
ＴｂＦｅ、　ＤｙＴｂＣｏＦｅ。 ＥｕＴｂＦｅ、　ＧｃｌＮｄＦｅ、　ＧｄＴｂＣｏＦｅ
、　ＧｄＳｍＴｂＣｏＦｅ、　ＧｄＴｂＦｅ、　ＧｄＴ
ｂＦｅ＋　Ｂ、　ＧｄＴｂＦｅ＋　Ｃｒ、　ＧｄＴｂＣ
ｅ＋Ｃ，ＧｄＴｂＣｅ＋Ｓｉ、　ＧｄＴｂＣｏＦｅ、　
ＧｄＳｂＣｏＦｅ＋Ｃｒ、　ＧｄＴｂＦｅＦｅ＋（Ｎｉ
＋Ｃｒ）、　ＧｄＳｂＣｏＦｅ＋Ｓｉ、　ＧｄＴｂＣｏ
ＦｅＮｉ、　ＳｍＴｂＣ。 Ｆｅ、　ＴｂＣｏＦｅ、　ＴｂＣｏＦｅＮｉ、　ＴｂＣ
ｏＦｅＮｉ、　ＴｂＣｏＮｉ。 ＴｂＦｅ＋　Ｃｕ、　ＴｂＦｅＮｉ、　ＴｂＣｏＦｅＮ
ｉ等。 尚本発明はこれらに限定されるものではない。 前記光磁気記録素材で構成された記録層に印加される磁
化ドツトは渭で形成されるトラックの凹部に設けてもよ
いし凸部であってもよい。 前記したように光磁気記録素材の組成要素数を増すこと
によって光ディスクの性能向上を計ることができるが、
更に記録層の機能を分割し夫々に専用に機能分担する記
録書込層及び記録再生層等から成る多層構造としてもよ
い。 また反射層を設けて記録層を透過した光を反射させて再
利用する方法を講じてもよい。 更に本発明に於ては、記録層に接して少なくとも一層の
誘電体層を設は記録層の反射率が最小になるよう層厚を
規定しエンハンスメントを起させカー効果を増大させる
ことが好ましい。 記録層の反射率をＲ、カー回転角をθにとすると、Ｃ／
Ｎは Ｃ／　ＮＣｃ　ＯｋＪ′Ｒ の関係によって少なくとも２倍の程度に向上させること
ができる。 前記誘電体としては八ＩＮ、　Ｓｉ３Ｎ＜等の窒化物、
５ｉｎ２．　Ｓｉｎ、　Ｔｉ０ｚ等の酸化物、ｓｇｐ、
、　ＬａＦ３．　ＣａＦｚ等の弗化物及びＺｎＳ等の硫
化物が挙げられる。 尚誘電体層は複数層であってもよく各層の誘電体は異っ
ていてもよい、また記録層両側の誘電体層は同じ誘電体
であってもよいし異っていてもよい。 一方箱出頚遷移金属及び該金属合金は酸化され易いので
記録層形成後早期に保護層を設けてもよい。 保護層の素材としてはＳｉｎ、　ＳｉＯ或は樹脂例えば
紫外線硬化性樹脂の５ｔ）１７（大日本インキ製）、非
粘着性ホットメルト剤のＰＫ４４１（へＣｌジャパン製
）等が用いられる。尚保護層は前記エンハンスメントに
寄与するように規制してもよい。 前記のようにして構成した本発明の光ディスクを第１・
図に示す。 同図（、）は光ディスクの一部を切出した一部破断斜視
図である。１は透明基板、２は記録層、３、は保護層で
ある。更に同図（ｂ）はトラッキング案内溝部分の拡大
断面図である。２１は記録担持層、２２は誘電体層であ
る。尚基板の溝深さ変動は±１０％に収っている。 また第２図には渭深さ７００人のときの値を１としたと
きの相対反射信号強度と相対トラッキング信号感度を示
す、この図により溝深さの変動が±１０％以内にあると
き両信号とも変動幅が２０％以内に抑えられるので、こ
れらに起因するＣ／Ｈの低下も少なくすることができる
。

【実施例】

次に実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例−１ 直径１３０ｍ−のポリカーボネート基板を射出成形によ
り作製し、た、用いたスタンパの形状はであり溝深さの
変動幅は１０％以下である。またその他の条件としては である。さらにもう１つ条件として射出圧縮を考え、こ
れを行ったもの（基板（Ａ））と行わなかったもの（基
板（Ｂ））の２種類を作成した。 （圧カニ３０ｔｆ　、遅延時間＝１．０秒、圧縮時間：
９．０秒）こうして作成した２種類の基板の清深さを測
定したところ第１表のようであった。 さらにこの２種の基板に第１図のごとく層形成し光磁気
ディスクを作成した。 有機保護層　、　５Ｄ１７（大日本インキ製）、５μ−
磁　　性　　層　　：　　ＴｂＦｅＣｏ、厚さ　１，０
００人誘電体層　：八ＩＮ、厚さ　８００人 基　　　板　：ポリカーボネート、１．２＋ａｍこの２
種の光磁気ディスクを線速２ｍ／ｓ、記録周波数Ｉ　Ｍ
　Ｈｚ、４　Ｍ　ＨｚでＣ／Ｈの測定を行なったといた
ディスク（Ａ）に比べ変動幅が１１０％より大きいディ
スク（Ｂ）はＣ／Ｎが著しく低下している。 従って溝深さの変動幅が１１０％を越えてしまうとディ
スクの信頼性が大きく低下し、ディスク再生装置に対す
る要求は非常に厳しいものとなってしまう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ディスクを示し、同図（ａ）は一部
切出し一部破断斜視図、同図（ｂ）は溝部分の拡大断面
図である。 第２図は溝深さ変動と特性との関係を示すグラフである
。 出願人　小西六写真工業株式会社 第１図 第２図 溝深ご（幻

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板に設けたトラッキング案内溝と記録層を
   有する光ディスクに於て、前記トラッキング案内溝の溝
   深さ変動が平均溝深さの±１０％以内であるトラッキン
   グ案内溝を有することを特徴とする光ディスク。
2. （２）前記光ディスクの記録層が光磁気記録層であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ディスク
   。
3. （３）前記光磁気記録層が希土類遷移金属合金からなる
   垂直磁化磁性層であることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の光ディスク。
4. （４）前記光ディスクの記録層に接して少くとも一層の
   誘電体層を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項もしくは第３項記載の光ディスク。
5. （５）前記透明基板が樹脂基板であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第４項のいづれかに記載の光
   ディスク。