(57)【要約】一実施形態では、データ記憶媒体は、少なくとも３つの層を含む。第１層は、基板とすることができる。第２層は、ポリマーを含み、表面変化を示すことができる。第３層は、第２層の表面変化にほぼ一致することができる。表面変化を使用して、非常に低コストで、読取り専用データ、サーボ・パターン、または他のトラッキング・パターンをデータ記憶媒体の上に符号化することができる。表面変化は、第３層が表面変化にほぼ一致するので、媒体の表面上で検出でき得る。変化が媒体の表面上に示されるように追加の層が表面変化にほぼ一致する限り、追加の層を媒体に追加することができる。
2004515870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に剛性の基板と、
表面変化を含むポリマーと、
前記表面変化にほぼ一致する薄膜スタックと、
前記表面変化にほぼ一致する潤滑層と、
を備え、
前記表面変化が、機械読取り可能パターンで配置されるデータ記憶媒体。
【請求項２】
フレキシブル接触媒体基板と、
表面変化を含むポリマーと、
前記表面変化にほぼ一致する薄膜スタックと、
前記表面変化にほぼ一致する潤滑層と、
を備え、
前記表面変化が、機械読取り可能パターンで配置されるデータ記憶媒体。
【請求項３】
実質的に透明のプラスチック基板と、
反射層と、
表面変化を含むポリマーと、
前記表面変化にほぼ一致する薄膜スタックと、
前記表面変化にほぼ一致する潤滑層と、
を備え、
前記表面変化が、機械読取り可能パターンで配置されるデータ記憶媒体。
【請求項４】
ハウジングと、
前記ハウジング内のデータ記憶ユニットであって、
第１層と、
ポリマーを含み、表面変化を示す第２層と、
前記第２層の前記表面変化にほぼ一致する第３層と、
を備えるデータ記憶ユニットと、
を備える取外し可能ハード・ディスク・ユニット。
【請求項５】
ハウジングと、
前記ハウジング内の浮動ヘッド変換器と、
前記ハウジング内のデータ記憶ユニットであって、
第１層と、
ポリマーを含み、表面変化を示す第２層と、
前記第２層の前記表面変化にほぼ一致する第３層と、
を備えるデータ記憶ユニットと、
を備えるシステム。
【請求項６】
前記ポリマーが、光重合材料を含む、請求項２〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７】
前記ポリマーが、エポキシ末端シランから選択される放射重合成分を少なくとも３０重量％備える、請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記表面変化が、サーボ・パターンまたはトラッキング・パターンを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
前記表面変化が、５０ｎｍ未満の高さだけ前記媒体から突出する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
基板を提供する工程と、
前記基板の上にポリマーフィルムを貼り付ける工程と、
前記フィルムの上に１つまたは複数の表面変化を形成する工程と、
追加の層を、前記表面変化にほぼ一致するように、前記フィルム上に貼り付ける工程と、
を含む方法。
【請求項１１】
前記ポリマーフィルムが、１％未満の溶媒を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ポリマーフィルムが、少なくとも３０％の両機能シランを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ポリマーフィルムが、少なくとも１５％の複素環式アクリロイルオキシ材料を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリマーフィルムが、３０％〜７０％のヒダントインヘキサクリレートを備える、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景
本発明は、データ記憶媒体に関する。
【０００２】
多くのタイプのデータ記憶媒体が、情報を記憶するために開発されてきた。これには、ハード・ドライブ、磁気ディスケット、磁気テープ、磁気テープ・カートリッジ、光ディスク、磁気光学ディスク、および相変化ディスクなどが含まれる。データ記憶密度の増大は、新しいタイプまたは改良タイプのデータ記憶媒体の開発では、最も重要な目的である。生産コストの低減は、別の目的である。データ記憶の必要性は、日常生活の多方面において拡大しつつあるので、比較的低コストで製造することができる高密度データ記憶媒体を開発することがより望ましくなっている。
【０００３】
データ記憶媒体の１つの特定のタイプは、浮動ヘッド媒体と呼ばれる。浮動ヘッド媒体は、通常、以下に記載する「浮動ヘッド」によって書き込むか、または読み取ることができるディスクを含む。動作中、ディスクはスピンし、ディスクがスピンする際に、ディスクと大気との摩擦により、空気がディスクと共に流れる。この気流は、ヘッドの下を通過して、ヘッドをディスク表面のすぐ上に浮遊させる。ディスクとヘッドの平均距離として定義される浮動高は、通常５０ｎｍ未満であり、２５ｎｍ未満であってもよい。ヘッドとディスクの距離が小さいことにより、距離がより大きい場合に得られる記憶容量より、高密度の記憶容量が可能になる。潤滑層が、ヘッドがディスクと接触した場合に、ディスクをデータ汚損から保護するのに役立つように、しばしばディスク表面上に保持される。
【０００４】
浮動ヘッド媒体の１つの一般的な例は、ハード・ドライブに含まれている。ハード・ドライブは、通常、データ記憶ディスク、および／またはハウジング内に密閉された読取り／書込みヘッドを有する。データ記憶媒体ディスクには、通常、基板層と、ハード・コートを含む磁気薄膜スタック層と、潤滑層とが含まれる。動作中、ハード・ドライブ・ユニットは、データ記憶ディスクをスピンさせ、読取り／書込みヘッドは、ディスクの上に浮遊される。読取り／書込みヘッドは、薄膜スタックにおいて磁区を構成し、かつ配向させることによって、データをデータ記憶ディスクに磁気的に書き込むことができる。読取り／書込みヘッドは、磁区の磁性を検出することによって、このデータを磁気的に読み取ることができる。サーボ・パターンをハード・ディスクの上に書き込むことは、一般に、製造プロセスの費用の大半を占めるが、その理由は、各データ記憶ディスクにそれらのパターンを個々に書き込まなければならないからである。
【０００５】
他のタイプのデータ記憶媒体は、接触ヘッド媒体である。接触ヘッド媒体には、フロッピー（登録商標）・ディスクなどのフレキシブル媒体、または磁気記憶テープが含まれる。しかし、浮動ヘッド媒体とは異なり、接触ヘッド媒体は、動作中に読取り／書込みヘッドと意図的に接触する。
【０００６】
概要
本発明は、例示的実施形態では、少なくとも３つの層を有するデータ記憶媒体を提供する。第１層は、基板とすることができる。第２層は、表面変化を示すことができる。第３層は、第２層の表面変化にほぼ一致することができる。第２層は、第１層の上に位置することができ、第３層は、第２層の上に位置することができる。したがって、表面変化は、外部媒体表面上に示されることができる。
【０００７】
第１層は、機械的な特性を媒体に提供することができる。これらの特性には、こわさ、機械的安定性、剛性、耐衝撃性、平坦性、振れ、うねり、表面の粗さ、または振動の特性が含まれ得るが、これに限定されるものではない。ガラス、アルミニウム、アルミニウム−マグネシウム、セラミック、プラスチック、または他の一般的な剛性基板材料は、これらの目的のために機能する。いくつかの実施形態では、第１層は、全体的に平面の表面を有することができ、他の実施形態では、第１層は、媒体製造中に光が基板を通過することを可能にするように、実質的に透明とすることができる。例として、第１層は、約０．３ｍｍから１．０ｍｍの厚さとすることができる。第１層の組成に応じて、プライマを第１層に追加して、第１層と第２層の結合を容易にし、または強化することができる。
【０００８】
第２層は、ポリマーを含むことができる。さらに、ポリマーは、感光性ポリマーとして周知の光重合材料を含むことができる。第２層の上に示された表面変化は、機械読取り可能パターンに構成することができ、磁気読取り（ＭＲ）ヘッド、感圧変換器、または感温変換器など、１つまたは複数のタイプの変換器によって検出可能とすることができる。１つの特定のシステムでは、表面変化は、磁気特性の他に、温度変化に反応する浮動ＭＲ要素によって検出される。例として、第２層は、５０ミクロン未満の厚さとすることができるが、本発明の範囲は、この点について限定されない。特定の一実施形態では、第２層の厚さは、１０ミクロン未満とすることができる。
【０００９】
表面変化は、ポリマー材料の上で、エンボス加工、エッチング、成型、削磨などをすることができ、バンプによって確定されたデータ・パターンとして構成することができる。あるいは、表面変化は、レール、ランド、ピット、溝、チャネル、リッジのパターンとすることができ、またはバンプ、レール、ランド、ピット、溝、チャネル、またはリッジの任意の組合わせとすることができる。さらに、表面変化は、粗さまたはテクスチャを媒体に提供することができる。しかし、第２層の表面変化は、第３層が表面変化にほぼ一致するので、媒体の少なくとも１つの外表面上に保存されることが重要である。したがって、第２層上の表面パターンは、一般に、第３層に施される可能性がある。
【００１０】
表面変化は、サーボ・パターンまたはトラッキング・パターンを含む可能性があり、いくつかの実施形態では、表面変化は、符号化データを表すことができる。しかし、内容に関係なく、表面変化は、スタンピング、エンボス加工、成型、削磨などによって、比較的低コストで、読取り専用フォーマットで予め書き込むことができる。
【００１１】
表面変化は、１ミクロン未満の少なくとも１つの横寸法を有する可能性がある。表面変化が、ピットまたは溝などの陥凹である場合、変化の深度は、２０ｎｍから１５０ｎｍである可能性がある。表面変化が媒体から突出している場合、浮動高より低い高さだけ突出して、物品が、ヘッドと媒体の衝突を回避することによって、浮動可能表面を維持することを保証することができる。
【００１２】
特定の一実施形態では、表面変化は、複数の楕円形データ・バンプを含み、いくつかは、４０，０００ｎｍ２未満の面積を有する。さらに、これらのデータ・バンプは、浮動高より低い高さだけ物品から突出する可能性がある。たとえば、２５ｎｍの高さで浮動するように設計された媒体は、２０ｎｍ未満の高さだけ物品から突出するバンプを有する可能性がある。このサイズのバンプにより、物品が、読取りヘッドの浮動可能表面を維持することを依然として保証しながら、読取り専用データの有意な面密度（＞０．８ギガビット／ｃｍ２）が可能になり得る。
【００１３】
第３層は、記録層を含むことができ、この記録層は、磁気記録材料から構成されることができる。一実施形態では、第３層は、符号化データ記憶用の薄膜スタックを含む。したがって、第３層は、合わせて記録構造を形成する複数の副層を有する可能性がある。薄膜スタックは、磁気光学薄膜スタックなどの磁気薄膜スタック、または光薄膜スタック、あるいは相変化薄膜スタックとすることができる。薄膜スタックは、炭素、水素化炭素、または窒素化炭素（たとえば、窒素と反応した炭素）を含む可能性がある。さらに、薄膜スタックは、薄膜スタックのスパッタリング製造プロセスを改良するために、バッファおよび／またはシード層を含むことができる。さらに、光学薄膜スタックでは、スタックは、１つまたは複数の相変化層、反射器層、スペーサ層、またはバリア層を含む可能性がある。
【００１４】
データ記憶媒体はまた、第２層の表面変化にほぼ一致する追加の層を含むこともできる。たとえば、一実施形態では、媒体は、潤滑材料を有する第４層を含む。第４層は、第３層の上に位置することができ、浮動読取りヘッドが媒体表面と接触した場合に、データの汚損を防止するのに役立つことができる。さらに、第４層は、表面変化にほぼ一致するので、表面変化を媒体表面上に示すことができる。
【００１５】
本発明は、他の例示的実施形態では、実質的に剛性の基板と、表面変化を含むポリマーとを有するデータ記憶媒体を提供する。データ記憶媒体は、薄膜スタックおよび潤滑層などの追加の層をさらに含むことができ、この場合、薄膜スタックと潤滑層は、ポリマー層上の表面変化にほぼ一致する。追加の層をポリマー層にほぼ一致させることにより、表面変化が、媒体の表面上に示されることが保証される。このようにして、表面変化は、媒体表面上で変換器によって検出可能とすることができる。
【００１６】
他の例示的実施形態では、データ記憶媒体には、フレキシブル接触媒体基板と、表面変化を含むポリマー層とが含まれる。データ記憶媒体は、薄膜スタックなど、１つまたは複数の追加の層をさらに含むことができる。薄膜スタックは、ポリマー層上の表面変化にほぼ一致して、表面変化が、媒体の表面上で変換器検出できることを保証することができる。さらに、媒体はまた、表面変化にほぼ一致する潤滑層を有することもできる。基板は、磁気的または光学的に符号化されたデータを含むことができる。
【００１７】
さらに他の例示的実施形態では、データ記憶媒体には、実質的に透明なプラスチック基板と、表面変化を含むポリマー層とが含まれる。基板は、実質的に透明とすることができるので、ポリマー層は、媒体製造スタンピング・プロセス中に、基板を通過する放射に暴露される可能性がある。また、媒体は、ポリマー層上の表面変化にほぼ一致する薄膜スタックなどの追加の層と、表面変化にほぼ一致する潤滑層とをさらに含むことができる。さらに、データ記憶媒体は、光学的に符号化されたデータの記憶のために、反射層と相変化薄膜スタックとをさらに含むことができる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、実質的に透明なプラスチック基板は、従来の光学媒体の一部とすることができる。基板自体は、スタンピング、エンボス加工することができ、そうでない場合、バンプ、レール、ランド、ピット、溝、チャネル、またはリッジなどの光学的に検出可能な特徴を備えていてもよい。反射層により、光エネルギーが媒体から反射し、光学的に検出可能な特徴により屈折することが可能になり得る。このようにして、任意に符号化されたデータを媒体上に提供することができる。
【００１９】
他の例示的実施形態では、データ記憶媒体には、第１データ記憶層と第２データ記憶層とが含まれ、第２データ記憶層は、表面変化を含むポリマー層を含む。さらに、媒体は、薄膜スタックなどの追加の層をも含むことができ、この追加の層は、ポリマー層上の表面変化にほぼ一致し、表面変化が、媒体の表面上で変換器検出できることを保証する。さらに、媒体はまた、表面変化にほぼ一致する潤滑層を有することもできる。第１データ層は、読取り専用データまたは書換え可能データを含むことができ、一方、第２層上の表面変化は、読取り専用データを含む。
【００２０】
さらに他の例示的実施形態では、取外し可能ハード・ディスク・ユニットには、ハウジングと、ハウジング内にある少なくとも１つのデータ記憶ユニットとが含まれる。データ記憶ユニットは、第１層と、第２層と、第３層とを含むことができる。第１層は、基板とすることができる。第２層は、表面変化を示す可能性があり、第３層は、それらの表面変化にほぼ一致することができる。本明細書で記載した追加の層も、第２層の表面変化にほぼ一致する限り、追加することができる。データ記憶ユニットの異なる層の物理的な構造、組成、および配列は、本明細書で記載したデータ記憶媒体と同じであってもよい。他の実施形態では、取外し可能ハード・ディスク・ユニットには、ハウジングと、ハウジング内にある複数のデータ記憶ユニットとが含まれる。
【００２１】
他の例示的実施形態では、ハード・ディスク・ユニットには、ハウジングと、ハウジング内にある少なくとも１つの浮動ヘッド変換器と、ハウジング内にある少なくとも１つのデータ記憶ユニットとが含まれる。データ記憶ユニットは、第１層と、第２層と、第３層とを含むことができる。第１層は、基板とすることができる。第２層は、表面変化を示す可能性があり、第３層は、それらの表面変化にほぼ一致することができる。本明細書で記載した追加の層も、第２層の表面変化にほぼ一致する限り、追加することができる。データ記憶ユニットの異なる層の物理的構造、組成、および順序は、本明細書で記載したデータ記憶媒体と同じとすることができる。他の実施形態では、ハード・ドライブ・ユニットには、ハウジングと、ハウジング内にある１つまたは複数の浮動ヘッド変換器と、ハウジング内にある複数のデータ記憶ユニットとが含まれる。
【００２２】
他の例示的実施形態では、本発明は、媒体製造の方法と技術を提供する。該方法は、基板を提供する工程と、基板上に感光性ポリマー材料を適用する工程とを含むことができる。該方法は、また、感光性ポリマー材料上に表面変化をエンボス加工する工程と、基板を通過する放射に感光性ポリマー材料を暴露させる工程とを含むことができる。薄膜スタックを、表面変化にほぼ一致するように、感光性ポリマーの上に配置することができる。さらに、潤滑単層を、やはり表面変化にほぼ一致するように、薄膜スタックの上に追加することができる。
【００２３】
他の例示的実施形態では、本発明は、基板を提供する工程と、基板の上にポリマーフィルムを適用する工程とを含む方法を提供する。基板は、全体的に平面の表面を有することができ、アルミニウム、ガラス、アルミニウム−マグネシウム、セラミック、プラスチック、またはあらゆる他の実質的に剛性の材料から構成されることができる。一実施形態では、基板は、実質的に透明の材料からなる。１つまたは複数の表面変化を、フィルムの上に形成することができる。次いで、１つまたは複数の追加の層を、各追加の層が、表面変化にほぼ一致するように、フィルムの上に適用することができる。基板の上にフィルムを適用する工程は、基板のスピン・コーティングまたは基板のロール・コーティングを含むことができる。１つまたは複数の表面変化を形成する工程は、スタンパでフィルムをスタンピングする工程と、スタンピングしたフィルムを放射に暴露する工程とを含むことができる。他の実施形態では、フィルムを基板の上に適用する工程と、１つまたは複数の表面変化を形成する工程とは、射出成型プロセスまたは圧延ビーズ・プロセスとを含むことができる。
【００２４】
製造の技術を含めて、１つまたは複数の実施形態のさらなる詳細は、添付の図面と以下の説明とに記載されている。他の特徴、目的、および利点は、説明と図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【００２５】
詳細な説明
表面変化を、広範な異なるタイプのデータ記憶媒体に意図的に追加して、データ記憶密度を増大し、生産コストを低減し、またはその両方を実施することができる。とりわけ、表面変化を使用して、非常に低コストで、読取り専用データ、サーボ・パターン、または他のトラッキング・パターンをデータ記憶媒体上に符号化することができる。たとえば、表面変化を、製造中にデータ記憶媒体層に追加することができる。表面変化を有する層の上に追加された追加の層は、随伴一致表面変化を有して、変化が媒体表面上に示され、かつ媒体表面上で検出できることを保証することができる。
【００２６】
図１は、データ記憶媒体１０の例示的実施形態の断面図である。媒体１０は、第１層１１と、第２層１２と、第３層１４と、第４層１６とを含むことができる。第１層１１は、基板の形態を取ることができ、剛性および機械的な安定性を物品に提供することができる。いくつかの特定の実施形態では、第１層１１は、ガラス、アルミニウム、アルミニウム−マグネシウム、セラミック、またはプラスチックから作製される。他の実施形態では、第１層は、少なくともいくらかの光が第１層を通過することができるように、実質的に透明である。
【００２７】
第２層１２は、ポリマー層を含むことができる。ポリマー層は、感光性ポリマーなど、重合材料の形態を取ることができる。さらに、この感光性材料は、エンボス加工、成型、削磨することができ、そうでない場合、たとえばスタンピング、成型、エンボス加工、または削磨などの技術を使用して、１つまたは複数の表面変化１８を備える可能性がある。
【００２８】
第３層１４は、表面変化１８にほぼ一致する薄膜スタックを含むことができる。このようにして、表面変化１８の完全性は、媒体の表面上で保存することができる。第３層の変化は、第２層１２にほぼ一致する随伴一致変化とすることができる。
【００２９】
他の実施形態では、第３層１４は、ハード・コートを有することができる。ハード・コートは、耐久性と保護を媒体に追加することができ、炭素、水素化炭素、または窒素化炭素（たとえば、窒素と反応した炭素）などの材料を含むことができる。さらに、バッファおよび／または下層を、第３層１４に含むことができる。バッファは、薄膜スタックと基板の間に環境保護を提供することができる。下層は、製造中に、ミクロ構造を核状にして成長させ、薄膜スタックに適切な磁気特性を与えるのに役立つことができる。薄膜スタックは、所望の磁気特性を有する強磁性材料を含むことができる。これらの強磁性材料は、データの記憶と加工を促進するために、磁気的に配向させて、磁気読取り／書込みヘッドによって検出することができる。ハード・コートは、薄膜スタックを覆って、その完全性を保護することができる。しかし、組成に関係なく、第３層１４の構造が、表面変化１８にほぼ一致することが重要である。このようにして、表面変化１８のパターンを、随伴一致表面変化として、第３層１４に施すことができる。
【００３０】
第４層１６は、表面変化１８にほぼ一致する潤滑材料を含むことができる。したがって、表面変化１８のパターンは、随伴一致表面変化として、第４層１６において施すことができる。潤滑材料は、媒体表面上の摩擦と磨耗を低減するのに役立つ可能性があり、パーフルオロポリエーテル有機ポリマーを含む可能性がある。さらに、潤滑材料を表面変化１８にほぼ一致させることにより、表面変化１８の完全性が、第４層１６を通して保存されることを保証することができる。
【００３１】
図２は、データ記憶媒体２０の例示的実施形態を示す他の断面図である。図示するように、表面変化２８は、図１の１８に示す突出ではなく、陥凹とすることができる。たとえば、表面変化２８は、ピット、チャネル、溝などとすることができる。第２層２２より上のすべての層が、第２層２２の上の表面変化２８にほぼ一致するように、随伴一致表面変化を示すことが重要である。
【００３２】
図３〜５に示すように、例示的なデータ記憶媒体３０、４０、５０、は、通常、複数の表面変化を有する。たとえば、図３に示すように、データ記憶媒体３０は、複数の突出３１、３２、３３を有することができる。これらの突出は、バンプ、レール、ランド、リッジなどとすることができる。同様に、図４に示すように、データ記憶媒体４０は、複数の陥凹４１、４２、４３を有する可能性があり、これらは、ピット、チャネル、溝などとすることができる。図５に示すように、データ記憶媒体５０は、陥凹５３と突出５１、５２、５４との両方を有することができる。さらに、特定の実施形態では、媒体５０は、突出５２、５３に直接続く陥凹、または陥凹５３、５４に直接続く突出を含む表面変化を有する。しかし、また、表面変化を示している層より上のすべての層は、表面変化にほぼ一致する。
【００３３】
図６および７は、データ記憶媒体６０、７０の断面図である。表面変化は、第２層６１、７１における突出６５、７５、または陥凹６６、７６とすることができる。第３層６２、７２は、随伴一致表面変化を有することができる。さらに、第３層６２、７２の随伴一致表面変化は、表面変化６５、７５にほぼ一致することができる。第３層のほぼ一致する変化は、図６および７に示すように、完全な整合ではない可能性がある。したがって、変化の正確な形状は、異なる層を通して保存されない可能性がある。しかし、変化（たとえば、突出または陥凹）の存在と全般的な性質は、媒体の表面上で保存されることが重要である。第４層６３、７３など、やはり表面変化にほぼ一致する追加の層を追加することもできる。
【００３４】
図８および９は、ディスクの形態にあるデータ記憶媒体８０および９０の上面図である。図８では、表面変化（図１〜７に示す）は、サーボ・パターン８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８の形態を取ることができる。現況の技術では、パターンまたはサーボの書込みは、浮動可能媒体の生産プロセスでは主要な支出であるが、その理由は、各マークを各媒体上に書き込まなければならないからである。しかし、図８のパターンは、ディスク製造プロセスの一部として、エンボス加工、成型、削磨などをすることができる表面変化である。このため、図８は、著しくより低い生産コストをもたらすことができる浮動媒体を示す。サーボ・パターン８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８は、突出、陥凹、または突出と陥凹の組み合わせとすることができる。サーボ・パターン８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８が突出である場合、浮動高より低い高さだけ、媒体８０から突出することができる。たとえば、浮動高が５０ｎｍである場合、サーボ・パターンは、５０ｎｍ未満の高さだけ、媒体８０から突出することができる。同様に、浮動高が２０ｎｍである場合、サーボ・パターンは、２０ｎｍ未満の高さだけ、媒体８０から突出することができる。
【００３５】
図９では、表面変化は、データ・バンプ９１の集合体を備えるデータ・パターンの形態を取る。バンプ９１は、図９では例示のために拡大されており、２００ｎｍ程度に小さいトラック・ピッチと、２００ｎｍ程度に小さいビット・ピッチと、５０ｎｍ未満の高さとを有することができる。
【００３６】
特定の一実施形態では、複数の楕円形データ・バンプ９１が、媒体９０上に実装される。いくつかのバンプ９１は、４０，０００ｎｍ２未満の面積を有する可能性がある。さらに、これらのデータ・バンプは、浮動高より低い高さだけ、媒体から突出することができる。たとえば、２５ｎｍの高さで浮動するように設計された媒体は、２０ｎｍ未満の高さだけ物品から突出するバンプを有する可能性がある。このサイズのバンプにより、物品が読取りヘッドの浮動可能表面を維持することを依然として保証しながら、読取り専用データ（＞０．８ギガビット／ｃｍ２）の有意な面積密度が可能になる可能性がある。
【００３７】
図８および９に示す表面変化は、表面変化を示している層より上の層が変化にほぼ一致する限り、バンプ、ランド、レール、ピット、溝、チャネル、リッジ、またはあらゆる他の表面変化、あるいはその組合わせとすることができる。これにより、データ記憶媒体８０、９０の外表面上の表面変化パターンを検出することが可能になる可能性がある。
【００３８】
再び図１を参照すると、特定の一実施形態では、第１層１０は、ガラス基板とすることができ、第２層１２は、バンプ（表面変化１８など）でエンボス加工した感光性ポリマーフィルムとすることができる。フィルムは、スタンパによってエンボス加工して、ガラス基板を通して放射に暴露することにより、硬化させることができる。第３層１４は、磁気薄膜スタックとすることができ、ハードコート保護用のクロム合金下層、コバルト合金磁気層、および炭素オーバーコートを含むことができる。第４層１６は、潤滑剤とすることができる。エンボス加工したバンプは、読取り専用フォーマットとすることができ、感熱性浮動ヘッドまたは感圧性浮動ヘッドによって読み取ることができる。さらに、データを媒体の薄膜スタックに書き込み、かつデータを媒体の薄膜スタックから読み取ることができる。
【００３９】
再び図２を参照すると、他の実施形態では、表面変化は、溝などの陥凹（２８に示す）である。溝は、２００ｎｍの幅を有することができ、９０ｎｍの深度は、研磨ガラス・ディスクなど第１層２１の上に以前にスピンコートした第２層２２においてエンボス加工することができる。第３層２４は、磁気薄膜スタックとすることができ、ハードコート保護用のクロム合金下層、コバルト合金磁気層、および炭素オーバーコートを含むことができる。第４層２６は、潤滑剤とすることができる。磁気薄膜スタックと潤滑剤の両方とも、第２層の溝にほぼ一致する。いくつかの実施形態では、溝は、媒体のトラックを確定することができる。さらに、溝の深度のために、ＭＲヘッドは、磁区を溝に書き込まない可能性がある。
【００４０】
図１０は、浮動可能変換器１０１が媒体１００の上に浮動している、図１の同じ断面図である。変換器１０１は、表面変化１０８に対して一定の縮尺で描かれていない。変換器１０１は、感圧変換器または感温変換器として設計することができ、表面変化が変換器の上を通過する際に、表面変化１０８を検出することができる。一実施形態では、変換器１０１は、通常のハード・ドライブ・システムに実装されているような標準ＭＲヘッドとすることができる。標準ＭＲヘッドは、温度変化に対する固有の感度を有する。これにより、変換器１０１は、ハード・ドライブ・システムにおいて使用される標準ＭＲヘッドとすることができる。表面変化１０８を読み取るシステムは、ヘッドに接続され、かつＭＲヘッドの固有の感温性により表面変化を検出するように構成されたプロセッサを含むことができる。
【００４１】
一実施形態では、変換器を使用して、以下の方式で表面変化を読み取る。変換器が、記録媒体の上に浮動する際に、記録媒体のトポグラフィ（表面変化によって確定される）は、変換器と媒体の間に、検出可能な周囲条件の変化を形成する。変換器は、そのような変化を表す信号を生成することができる。したがって、記録媒体のそのような特徴を意図的に構成することによって、データを表面変化またはトポグラフィについて符号化して、データをいわゆる「機械読取り可能」な形態に表すことができる。
【００４２】
検出することができる周囲条件変化の１つのタイプは、温度変化である。たとえば、変換器が、突出している表面変化の上を通過することにより、変換器の表面と表面の特徴との距離が急激に減少する際に、変換器と媒体の間の空気間隙が減少するので、変換器の温度が下がる可能性がある。変換器が陥凹の上を通過するときは、反対のことが起こる可能性がある。したがって、感温変換器は、そのような変化によって表された機械読取り可能データを検出することができる。
【００４３】
図１１は、データ記憶媒体１１０の他の断面図である。図示するように、単一の基板１１１は、基板１１１の対向側面上に２つの第２層１１２、１１３を有することができる。これらの第２層１１２、１１３は、それぞれ、１つまたは複数の表面変化１１４、１１５を含むことができる。各側とも、それぞれ表面変化１１４、１１５にほぼ一致する第３層１１６、１１７をも有することができる。さらに、各側とも、それぞれ表面変化１１４、１１５にほぼ一致する第４層１１８、１１９をも有することができる。表面変化１１４、１１５は、サーボ・パターン（図８に示す）、またはデータ・パターン（図９に示す）とすることができる。
【００４４】
図１２は、本明細書で記載したデータ記憶媒体を作成する１つの製造技術を示す流れ図である。図示するように、基板が提供される（１２１）。基板は、浮動性のために、予め製造して研磨することができる。いくつかの例示的実施形態では、基板は、ガラス、アルミニウム、アルミニウム−マグネシウム、セラミック、またはプラスチックで作成される。さらに、いくつかの実施形態では、基板は、従来の記憶媒体を備える。他の実施形態では、基板は、実質的に透明である。基板を提供した後（１２１）、感光性ポリマー材料の層を基板の上に適用することができる（１２３）。例として、感光性ポリマー材料は、スピン・コーティング技術またはロール・コーティング技術によって適用することができる。
【００４５】
スピン・コーティング技術では、スピナを使用して、ディスク基板を感光性ポリマーの薄膜でコーティングする。感光性ポリマーのビーズは、ディスクが通常１００ｒｐｍなどの低速でスピンしている際に、ディスクの内径付近に分与される。次いで、ディスクを通常３０００ｒｐｍから６０００ｒｐｍの高速に加速して、感光性ポリマーをディスク全体に分散させて、均一な層にする。スピン速度、スピン時間、加速度、溶媒の粘性、および溶媒の分布などの様々なパラメータが、薄膜の最終的な厚さと均一性の両方を決定する。
【００４６】
ロール・コーティング技術では、まず、感光性ポリマーの薄膜が、リザーバのラッピングなどの様々な方法によってローラに加えられる。次いで、ローラは、薄膜と接触する際に、薄膜を基板に移行させる。
【００４７】
どの技術を使用しても、感光性ポリマー材料は、全体的に均一な厚さを有していなければならない。感光性ポリマーとディスク基板の接着を向上させるため、感光性ポリマーをコーティングする前に、プライマ材料を適用することができる。プライマは、スピン・コーティングまたはロール・コーティングなどと同様の技術によって適用することもできる。表面の浮動性は、感光性ポリマー材料を適用したとき、維持することができる。しかし、いくつかの場合では、感光性ポリマー材料を適用することにより、表面の浮動性を向上させることができる。
【００４８】
感光性ポリマーは、浮動性を維持または向上させ、耐剥離性表面を生成し、スパッタリング・プロセスと調和的な表面を生成するために選択することができる。一実施形態では、感光性ポリマーは、少なくとも３０％の両機能シランを含む。他の実施形態では、感光性ポリマーは、少なくとも１５％の複素環式アクリロイルオキシ材料を含む。
【００４９】
他の実施形態では、感光性ポリマーは、重量で３０％〜７０％のヘキサンジオール・ジアクリレートと、３０重量％〜７０重量％のヒダントインヘキサクリレートと、５重量％未満の開始剤とを含む。この調合物は、浮動データ記憶媒体の少なくとも３つの重要な特性を有する。第１に、硬化後、感光性ポリマーは、優れた耐剥離特性を有することができる。これは、偶発的なヘッド媒体接触によって生じる損傷から媒体を保護するために、特に重要である可能性がある。第２に、硬化した感光性ポリマーは、少なくとも４００℃まで熱安定性を有することができる。これにより、基板を加熱することによって、非加熱プラスチック基板の上にスパッタリングされたものより優れたスパッタリング薄膜を生産することを見込むことができる。第３に、この調合物は、溶媒を必要とせず、複製プロセスが、硬化中に溶媒を層に閉じ込めずに、良好な浮動層を作成することを可能にする可能性がある。
【００５０】
感光性ポリマー材料の層を基板に適用した後（１２３）、表面変化を感光性ポリマーの上に形成することができる（１２５）。表面変化の形成は、多くの異なる方式で実施することができる。たとえば、各装置は、所望の表面変化で個々にエッチングすることができる。しかし、規模の経済を実現する大量生産技術は、はるかにより費用効果の高い生産手段を提供することができる。感光性ポリマーの上に表面変化を形成する（１２５）ために使用することができる１つの大量生産技術は、マスタとスタンパの作成を含む。
【００５１】
簡潔には、大量生産マスタ／スタンパ技術は、所望の表面変化の反転を有するマスタ・ディスクの作成を含むことができる。ディスク・マスタリング・プロセスは、フォトレジストの層を下のディスク基板に暴露させて、マスタ基板によって確定された均一なマスタ溝底部を有するマスタを作成することを含むことができる。これらのマスタ溝は、所望の表面変化の反転とすることができる。
【００５２】
適切なマスタを作成した後、マスタを使用して、ＰＭＭＡスタンパまたはニッケル・スタンパなど、少なくとも１つの第１世代スタンパを作成することができる。次いで、第１世代スタンパを使用して、均一なスタンパ溝底部を有する第２世代スタンパを作成することができる。次いで、この第２世代スタンパを使用して、スタンピング・プロセスにおいて、大量の複製ディスクにスタンピングすることができる。表面変化の反転を、第２世代スタンパの表面上に示すことができる。さらに、第２世代スタンパは、均一なスタンパ溝底部を有するので、第２世代スタンパによってスタンピングされた各複製ディスクは、浮動可能表面を有することができる。
【００５３】
ニッケル・スタンパは、マスタをニッケルの薄層でコーティングすることによって、マスタから作成することができる。次いで、コーティングしたマスタをニッケル・スルファメート・バスに配置して、ニッケルの薄層をニッケルめっきマスタの上に凝固させる。次いで、このニッケルの集合体をマスタから取り外して、スタンパとして使用することができる。ニッケル・スタンパを使用して、表面変化をエンボス加工することができ、または代替として、ニッケル・スタンパを使用して、複数の第２世代スタンパおよび／または第３世代スタンパを作成することができる。上述したように、第２世代スタンパは、媒体上に浮動可能表面を維持しながら、表面変化をスタンピングするのに特に有用である可能性がある。所望のスタンパを作成した後、スタンピング・プロセスにおいて、大量の同一媒体記憶装置をエンボス加工するために使用することができる。
【００５４】
スタンピング・プロセスは、基板上の感光性ポリマー材料とスタンパの間に接触を作成することを含む。次いで、材料を紫外線に暴露することによって、感光性ポリマー材料を硬化させる。さらに、基板が実質的に透明である実施形態では、紫外線への暴露は、基板を通して行うことができる。この時点で、スタンパを基板から剥ぎ取って、スタンパの反転像を感光性ポリマー材料の上に残すことができる。この反転像は、所望の表面変化を含む可能性がある。
【００５５】
製造の１つの方法では、圧延ビーズ技術を使用して、感光性材料の層を基板の上に貼り付ける工程（１２３）と、感光性材料の上に表面変化を形成する工程（１２５）の両方を実施することができる。圧延ビーズ技術では、感光性材料のビーズは、スタンパと基板の接触線のちょうど上に配置される。次いで、ローラがスタンパの上を回転して、同時に、基板の上に感光性ポリマー層を作成して、感光性ポリマーの上にスタンパの表面変化をエンボス加工する。次いで、スタンパを基板から剥ぎ取るまえに、感光性ポリマーを硬化させることができる（たとえば、基板を通して感光性ポリマーを放射に暴露する工程による）。
【００５６】
製造のさらに他の方法では、射出成型技術を使用して、基板の上に感光性材料の層を貼り付ける工程（１２３）と、感光性材料の上に表面変化を形成する工程（１２５）の両方を実施することができる。射出成型技術では、所望の表面変化を有する型を作成して、基板を型に配置する。次いで、感光性ポリマーを型の中に注入して、硬化させることができる（たとえば、基板を通して感光性ポリマーを放射に暴露する工程による）。このようにして、基板を型から取り外す前に、表面変化を感光性ポリマーに形成することができる。
【００５７】
表面変化を感光性ポリマー材料の上に形成した後（１２５）、薄膜スタックを、表面変化にほぼ一致するように、感光性ポリマーの上に沈積させることができる（１２７）。薄膜スタックを、表面変化にほぼ一致するように、感光性ポリマーの上に沈積させる１つの効果的な方式は、たとえば、媒体装置を、対象物およびアルゴンまたは窒素などの気体と共に真空室に配置することによって、スパッタリングすることを含む。対象物は、所望の材料（たとえば、バッファ材料、下層、磁気材料、ハード・コート材料、または薄膜スタックに必要なあらゆる他の材料）からなる。電圧を対象物に印加して、対象物と媒体装置の間に電位差を形成することができる。この電位は、次に、アルゴン・イオン、窒素イオン、またはアルゴン・イオンと窒素イオン（どの気体を使用するかに応じる）のプラズマを形成する。イオンは、電圧偏向された対象物に引き付けられ、対象物の材料に衝突する。衝突の結果、対象物の分子は、対象物から分離して、媒体装置の上に沈積する。
【００５８】
薄膜スタックを沈積させた後（１２７）（所望であれば、境界層とハード・コートを含む）、感光性ポリマーの上にエンボス加工された表面変化にほぼ一致する潤滑層を貼り付けることができる（１２９）。表面変化にほぼ一致する潤滑層を追加するために、媒体を利用可能なフルオロカーボン潤滑剤などの高蒸気圧潤滑溶液に浸して、ゆっくり除去することができる。これにより、潤滑剤分子の薄層を装置の上に残すことができる。この時点で、薄層は、紫外線放射で硬化させる、または硬化させないことができる。
【００５９】
図１３は、データ記憶媒体の他の実施形態を示す断面図である。媒体は、フレキシブル接触媒体基板１３１とポリマー層１３２を含むことができる。ポリマー層１３２は、１つまたは複数の表面変化１３５を含む可能性がある。媒体は、また、表面変化１３５にほぼ一致する薄膜スタック１３３をも含む可能性がある。このようにして、表面変化１３５は、依然として変換器検出可能とすることができる。さらに、媒体は、表面変化１３５にほぼ一致する潤滑層１３４を含むことができる。表面変化１３５は、サーボ・パターン（図８に示す）、またはデータ・パターン（図９に示す）とすることができる。
【００６０】
一実施形態では、図１３の媒体は、ハイブリッド接触媒体とすることができる。データを表面１３６上の磁気基板に書き込み、または表面１３６上の磁気基板から読み取ることができ、同時に、表面１３７は、トラッキング情報をディスク・ドライブの接触ヘッドに提供する。図１３に示すような媒体の製造は、図１２の流れ図のステップに従うことによって達成することができる。
【００６１】
図１４は、データ記憶媒体の他の実施形態を示す断面図である。媒体は、実質的に透明なプラスチック基板１４０と、１つまたは複数の表面変化１４４を含むポリマー層１４１とを含むことができる。さらに、媒体は、表面変化にほぼ一致する薄膜スタック１４２を含むことができる。さらに、媒体は、表面変化にほぼ一致する潤滑層１４３を含むことができる。薄膜スタック１４２と潤滑層１４３は、表面変化にほぼ一致するので、それらの変化は、媒体の表面上で依然として変換器検出可能とすることができる。
【００６２】
反射層１４５は、基板１４０に含まれている特徴１４６の光学検出を促進する可能性がある。たとえば、光信号（レーザ１４７など）は、基板を審問して、反射層１４５から反射される可能性がある。特徴１４６は、特徴１４６に符号化されたデータと一貫した方式で、レーザ１４７を回折させることができる。このようにして、特徴１４６に符号化されたデータを検出することができる。
【００６３】
図８の媒体は、ハイブリッド浮動ヘッド／光学媒体とすることができる。基板８０は、オーディオＣＤ（コンパクト・ディスク）、ＣＤ−Ｒ（ＣＤ読取り可能）、ＣＤ−ＲＷ（ＣＤ書換え可能）、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ読取り専用メモリ）、ＤＶＤ（デジタル汎用ディスクまたはデジタル・ビデオ・ディスク）媒体、ＤＶＤ−ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）と同様のディスクなどの光データ・ディスク、または磁気光学（ＭＯ）ディスクなどあらゆる他のタイプの光学媒体の一部とすることができる。一実施形態では、表面変化１４４は、読取り専用符号化データを含み、一方、光学基板１４０は、書換えできる。他の実施形態では、表面変化は、サーボ・パターン（図８に示す）、またはデータ・パターン（図９に示す）とすることができる。動作中、浮動ヘッド変換器を使用して、読取り専用表面変化を読み取ることができ、一方、光レーザを使用して、光学基板１４０を読み取り、かつ光学基板１４０に書き込む。図１４に示すハイブリッド浮動ヘッド／光学媒体の製造は、図１２の流れ図のステップに従うことによって達成することができる。
【００６４】
図１５は、ハウジング１５１に包まれたデータ記憶媒体１５０を示す。媒体１５０が、取外し可能ハード・ディスク・システムに実装されたとき、ハウジング１５１は、環境汚損から媒体を保護するために必要である可能性がある。
【００６５】
図１６は、取外し不可能ハード・ディスク・ユニット１６０において使用されるデータ記憶媒体１６１を示す。ハード・ディスク・ユニットは、浮動ヘッド変換器１６２と、ハウジング１６３内に封入されたデータ記憶媒体とを含むことができる。データ記憶媒体１６１は、上記の例の１つまたは複数において記載したように構成することができる。
【００６６】
いくつかの実施形態について記載した。たとえば、表面変化を示す第２層を有するデータ記憶媒体について記載した。追加の層は、表面変化にほぼ一致することができる。このため、追加の層は、随伴一致表面変化を有する可能性がある。これらおよび他の実施形態は、上の特許請求の範囲の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ記憶媒体の断面図である。
【図２】データ記憶媒体の断面図である。
【図３】データ記憶媒体の断面図である。
【図４】データ記憶媒体の断面図である。
【図５】データ記憶媒体の断面図である。
【図６】データ記憶媒体の断面図である。
【図７】データ記憶媒体の断面図である。
【図８】ディスクの形態であるデータ記憶媒体の平面図である。
【図９】ディスクの形態であるデータ記憶媒体の平面図である。
【図１０】浮動可能変換器が媒体上に浮動している、図１の同じ断面図である。
【図１１】データ記憶媒体の他の断面図である。
【図１２】データ記憶媒体を作成する１つの製造技術を示す流れ図である。
【図１３】データ記憶媒体の他の断面図である。
【図１４】データ記憶媒体のさらに他の断面図である。
【図１５】ハウジングに包まれたデータ記憶媒体を示す図である。
【図１６】ハード・ディスク・ユニットを示す図である。
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004515870.tif 000043
【国際調査報告】
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