JP2003077187A

JP2003077187A - 光ディスクの製造方法

Info

Publication number: JP2003077187A
Application number: JP2001261843A
Authority: JP
Inventors: Naomasa Nakamura; 直正中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【目的】高密度の情報の記録が可能な２層の記録層を有
する光ディスクの製造方法を提供する。【解決手段】光ディスクの製造方法によれば、基板１１
に設けられる第１の記録層または反射層１３に積層して
配置される第２の記録層または反射層に対応する微少な
凹凸１０１（１５）は、ダミー基板１１１に形成された
情報または案内溝に対応する微少な凹凸にプラズマ重合
またはスパッタリングにより形成された剥離性のよい樹
脂材料１１２を境界として、光硬化性樹脂１４が硬化さ
れることにより、通常の光ディスクの製造工程に類似し
た工程で容易に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高密度の情報の
記録が可能な２層の記録層を有する光ディスクの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクの記録容量を向上させ
る技術が発展している。

【０００３】光ディスクに記録可能な記録容量を増加さ
せる技術の１つに、記録（再生）に用いるレーザビーム
の波長を短くする（発光波長の短いレーザ素子を用い
る）ととともに、対物レンズのＮＡを高めて、光ディス
クの記録面に集光されるレーザビームの断面ビーム径を
絞る（小径化する）ことで、記録密度を向上させる方法
がある。

【０００４】この例としては、例えば特開平８−２３５
６３８号公報に開示されているように、対物レンズのＮ
Ａを高め、かつ光ディスクの光入射側の基板（カバー
層）の厚さを０．１ｍｍ程度の厚さとすることで、光デ
ィスクの記録面の傾きに対するマージンを広げる提案が
ある。

【０００５】光ディスクに記録可能な記録容量を増加さ
せる他の技術としては、記録面の数を増やすことが揚げ
られる。例えば片面に２層の記録層が設けられ、（ディ
スクを裏返すことを許容するならば）両面で合計４層の
記録層に情報を記録可能な光ディスクが提案されてい
る。

【０００６】この例としては、例えば特公平８−２３９
４１号公報に、珪素を含む第１反射層とアルミニウムを
含む第２反射膜とが同一の面に形成された光ディスクが
開示されている。また、例えば特開平１０−２８３６８
２号公報に示されるように、片面に、光照射側から第１
記録層と第２記録層と反射層が順に形成され、反射層の
背面で２枚のディスクを貼り合わせる例がある。これら
は、いずれも、金属製のスタンパと紫外線硬化樹脂とを
用いて、多層の記録面を有するディスクの製造方法であ
る。

【０００７】なお、上述した片面２層の光ディスクを製
造する際に、金属スタンパの代わりに、透明な転写ディ
スク（転写リリースディスク）を用いて、製造性を向上
した報告もある（特開２０００−２２２７８６号公
報）。但し、この特開２０００−２２２７８６号公報に
開示された例は、周知のＤＶＤタイプのディスクであ
り、記録（再生）用の光は、基板（カバー層とは逆の）
側から記録層に照射される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１および第
２の技術を併用することにより、さらに容量の大きな光
ディスクを作成することができる。例えば記録（再生）
に用いるレーザビームの波長が４００ｎｍ前後であり、
対物レンズのＮＡが０．８５ないし０．９であるなら
ば、片面に記録層を２層設け、それを貼り合わせて両面
ディスクとすることで、現行のＤＶＤタイプのＲＯＭデ
ィスクに比較して５倍程度の高密度化が可能であるとさ
れている。

【０００９】ところで、金属製のスタンパを用いる方法
では、同一のスタンパを繰り返して使用する方法と複数
のスタンパを用意して工程を並列とする方法とが考えら
れるが、いずれの方法も、量産性に優れているとは言い
難い問題がある。

【００１０】一方、金属製のスタンパの代わりに透明な
樹脂ディスク（転写ディスク）を用いる場合、金属スタ
ンパを用いる例に比較して、量産性の点では有益である
が、転写ディスク（樹脂ディスク）と反射膜とを剥離す
る際に、転写ディスクと反射膜との間に圧縮空気等を供
給して反射膜と転写ディスクとを分離することから、分
離の際に、転写ディスクと接している膜に剥離むら（表
面性の劣化）が生じる問題がある。

【００１１】この発明の目的は、片面に２層の記録面を
有する光ディスクを製造する際に、転写用ディスクを先
に形成される記録面から容易に分離可能で、安定な記録
膜を得ることのできる光ディスクの製造方法を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、基板と、こ
の基板の一方の面に形成された第１の記録膜または反射
膜と、この第１の記録膜または反射膜上に、所定の波長
の光が透過可能な材質により所定の距離を置いて形成さ
れた第２の記録膜または反射膜と、この第２の記録膜ま
たは反射膜側に設けられ、所定の波長の光が透過可能な
材質により積層されたカバー層と、を有する光ディスク
の製造方法であって、基板の片面に情報または案内溝に
対応する微少な凹凸を形成し、基板の片面に形成された
微少な凹凸に、第１の記録膜または反射膜に適した材料
からなる薄膜を形成し、基板とは異なるダミー基板の片
面に、基板に形成された微少な凹凸と対向して積層され
るべき情報または案内溝に対応する第２の微少な凹凸
を、貼り合わせの際の方向を考慮して形成し、ダミー基
板に形成された第２の微少な凹凸に、四フッ化化合物ま
たはその重合体を含む樹脂膜を形成し、基板とダミー基
板を、両者の微少な凹凸および第２の微少の凹凸を対向
させた状態で、光が照射されることで硬化する光硬化性
樹脂により接着し、基板上の微少な凹凸上に硬化された
光硬化性樹脂とダミー基板の第２の微少な凹凸との間
で、ダミー基板および第２の微少な凹凸と基板上の光硬
化性樹脂との間の界面を境界として分離し、基板上の微
少な凹凸上に硬化された光硬化性樹脂上に転写された第
２の微少な凹凸上に、第２の記録膜または反射膜に適し
た材料からなる薄膜を形成し、第２の記録膜または反射
膜上に、所定の厚さのカバー層を光硬化性樹脂または粘
着剤に固定することを特徴とする光ディスクの製造方法
を提供するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を詳細に説明する。

【００１４】図１は、片面に、記録層が２層形成されて
いるこの発明の光ディスクの一例を示す概略断面図であ
る。

【００１５】図１に示す光ディスク１０は、例えば外径
が１２０ｍｍ、内径が１５ｍｍ、厚さが１．２ｍｍ±
０．０３ｍｍであり、既に普及しているＣＤ規格やＤＶ
Ｄ規格の光ディスクと同じ寸法である。

【００１６】光ディスク１０は、所定の厚さ、例えば厚
さが概ね０．５ｍｍである樹脂基板１１を有している。
樹脂基板１１の一方の面には、光ディスク１０がＲＯＭ
ディスクであるかＲＡＭディスクであるかに応じて、ピ
ット列（プリピットすなわち再生専用情報）もしくは案
内溝（グルーブ）１２が予め形成されている。なお、樹
脂基板１１には、例えばポリカーボネイト（ＰＣ）や、
アクリル系樹脂が利用可能である。

【００１７】光ディスク１０がＲＯＭディスクである場
合、ピット列１２ならびに樹脂基板１１の概ね全面に
は、例えば厚さ７０ｎｍのＡｌ（アルミニウム），Ａｕ
（金），Ａｇ（銀）、またはこれらを母材とし、Ｔｉ
（チタン），Ｍｏ（モリブデン），Ｚｒ（ジルコニウ
ム）もしくはＣｒ（クロム）等を含む化合物の薄膜から
なる反射膜１３が設けられる。光ディスク１０がＲＡＭ
ディスクである場合、案内溝（グルーブ）１２は、図示
しない保護膜を両側に伴って、例えばＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
やＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ等に代表されるカルコゲナイ
ドからなる記録膜（相変化膜）１３が設けられる。な
お、保護膜としては、例えばＺｎＳ、Ｓ_ｉＯ_２またはＡ
ｌ_２Ｏ_３およびそれらの混合物が利用可能である。

【００１８】反射膜または相変化膜１３には、反射膜ま
たは相変化膜１３の全面を覆うように設けられた光硬化
性（紫外線硬化型）樹脂である接着層１４が積層され、
前に形成されている反射膜または相変化膜１３と反対側
になる面には、第２のピット列またはグルーブ１５が形
成されている。

【００１９】第２のピット列またはグルーブ１５ならび
に接着層１４の概ね全面には、第２の反射膜または相変
化膜１６が所定の厚さに積層されている。なお、第２の
反射膜または相変化膜１６の組成は、前に説明した第１
の反射膜または相変化膜１３と同一または類似した組成
が利用可能である。但し、第２の反射膜または相変化膜
１６においては、以下に説明する表面カバー層側から照
射される記録用または再生用のレーザビームの少なくと
も一部が、樹脂基板１１側の第１の反射膜または相変化
膜１３に到達可能に、レーザビームの波長に対して半透
明となる特性を示す組成が用いられる。また、光ディス
ク１０がＲＡＭタイプであって、第２の相変化膜（記録
膜）１６が設けられる際には、その前後に、保護膜が設
けられることはいうまでもない。

【００２０】第２の反射膜または相変化膜１６は、所定
の厚さの光硬化性樹脂である第２の接着層１７と、例え
ば厚さが０．１ｍｍ（１００μｍ）よりも第２の接着層
１７が硬化した際の厚さの分だけ薄い表面カバー１８層
により外気から遮蔽されている（第２の反射膜または相
変化膜１６は、第２の接着層１７により接着された表面
カバー層１８に覆われている）。なお、表面カバー層１
８は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）により形成され
た薄板状である。また、表面カバー層１８の厚さは、用
いられるレーザビームの波長と対物レンズのＮＡのそれ
ぞれに依存するので、例えば３０ないし２００μｍの範
囲で、適宜設定される。

【００２１】第２の接着層１７と表面カバー層１８を足
し合わせた厚さは、概ね０．１ｍｍで、表面カバー層１
８の厚さは、例えば０．０７５ｍｍ（７５μｍ）であ
り、第２の接着層１７の厚さは、０．０２５ｍｍ（２５
μｍ）である。但し、第２の接着層１７の厚さは、実験
から表面カバー層１８の厚さの１／２よりも薄いことが
好ましい。

【００２２】なお、第２の接着層１７の硬化速度を最適
に制御でき、不所望な反りが生じない場合には、表面カ
バー層１８を、第２の接着層１７のみにより構成するこ
ともできる。

【００２３】また、表面カバー層１８は、第２の接着層
１７に代えて、所定の厚さの粘着材（粘着シート）によ
り、第２の反射膜または相変化膜１６に貼り合わせられ
てもよい。

【００２４】図２は、図１に示した光ディスクを製造す
る方法の一例を、工程を追って示す概略図である。

【００２５】まず、図２（ａ）に示すように、予めピッ
ト列（プリピットすなわち再生専用情報）もしくは案内
溝（グルーブ）１２に対応する微少な凹凸（溝部）が一
体に形成された樹脂基板１１上に、記録膜（相変化膜）
または反射膜１３である所定の金属材料または合金の薄
膜を、スパッタリングもしくは真空蒸着法により形成す
る。

【００２６】次に、図２（ｂ）に示すように、表面カバ
ー層１８側の第２の第２のピット列またはグルーブ１５
に対応する微少な凹凸（溝部）１０１（１５）が、樹脂
基板１１に積層する際と裏返しの状態で形成された樹脂
基板１１とは異なる樹脂基板（ダミー）１１１を用意
し、裏返しの状態の第２のピット列またはグルーブ１５
に対応する微少な凹凸（溝部）１０１に、スパッタリン
グ法またはプラズマ重合法により、テフロン（登録商
標）系樹脂（テトラ−フルオロ−エチレン（ＣＦ_２＝Ｃ
Ｆ_２）、すなわち四フッ化化合物またはその重合体であ
るポリ−テトラ−フルオロ−エチレン（（−ＣＦ_２＝Ｃ
Ｆ_２−）ｎ）を含む離型性の高い樹脂の薄膜（以下、単
にテフロン系樹脂膜と呼称する）１１２を形成する。

【００２７】なお、テフロン系樹脂膜１１２は、例えば
所定の圧力に制御したアルゴンガスの雰囲気下でのスパ
ッタリングにより、もしくはテフロンガス（あるいはフ
ロンガス）を、真空中でプラズマ重合させることで、容
易に形成することができる。

【００２８】続いて、図２（ｃ）に示すように、図２
（ａ）に示した第１のピット列または案内溝１２上に所
定の厚さの記録膜または反射膜１３が積層された樹脂基
板１１に、図２（ｂ）に示した第２の樹脂基板１１１の
溝部１０１が形成されている面を対向させ、両基板間
に、例えば紫外線硬化樹脂（接着剤）１４を、所定量供
給し、樹脂基板１１１の側から（テフロン系樹脂膜１１
２越しに）、所定の波長の紫外線を照射する。なお、樹
脂基板１１１に形成されたテフロン系樹脂膜１１２は、
記録膜または反射膜１３が積層された樹脂基板１１との
間に供給された紫外線硬化樹脂（光硬化性樹脂）を硬化
させるために、必要かつ十分なエネルギーの紫外線の透
過が可能に組成されることはいうまでもない。

【００２９】次に、図３（ａ）に示す通り、図２（ｃ）
で硬化された紫外線硬化樹脂（接着層）１４と樹脂基板
１１１に形成されたテフロン系樹脂膜１１２との間で、
樹脂基板１１１およびテフロン系樹脂膜１１２を除去す
る。このとき、テフロン系樹脂膜１１２は、樹脂基板
（ダミー）１１１とスパッタリングまたはプラズマ重合
により強固に一体化されているため、硬化した後の紫外
線硬化樹脂層１４との間の接着力と比較して分離される
要因、例えばテフロン系樹脂膜１１２の表面は、表面張
力が小さいため、紫外線硬化樹脂層１４との間の付着力
が小さく、かつテフロン系樹脂の高い離型性に起因し
て、記録膜または反射膜１３が積層された樹脂基板１１
側に紫外線硬化樹脂１４を残存させるとともに、紫外線
硬化樹脂１４のテフロン系樹脂１１２が接触された側に
関して、溝部１０１のパターンを転写して、紫外線硬化
樹脂１４から離脱される。なお、テフロン系樹脂膜１１
２を、樹脂基板１１１にスパッタリングまたはプラズマ
重合により成膜する際に、成膜条件を最適化して、樹脂
基板１１１とテフロン系樹脂膜１１２との間の密着性を
高めることが望まれる。

【００３０】このようにして、ピット列もしくは案内溝
１２、記録膜あるいは反射膜１３および第２のピット列
もしくは案内溝１５（１０１）が形成された紫外線硬化
樹脂層１４が順に積層された樹脂基板１１が形成され
る。なお、樹脂基板１１１側のテフロン系樹脂１１２
は、離型性に優れるため、紫外線硬化樹脂１４の樹脂基
板１１と反対の側に転写された第２のピット列もしくは
案内溝１５（溝部１０１）の表面性は非常に安定であ
り、特開２０００−２２２７８６号公報に開示された方
法で製造した光ディスクに見られるような、転写ディス
クの剥離むら（表面性の劣化）も生じない。

【００３１】以下、図３（ｂ）に示すように、図３
（ａ）で得られたピット列もしくは案内溝１２、記録膜
あるいは反射膜１３および第２のピット列もしくは案内
溝１５が形成された紫外線硬化樹脂層１４が順に積層さ
れた樹脂基板１１の第２のピット列もしくは案内溝１５
上に、第２の記録膜あるいは反射膜１６を構成する材質
を所定の厚さに堆積し、図３（ｃ）に示す通り、表面カ
バー層１８を第２の紫外線硬化樹脂層（または粘着シー
ト）１７を介して配置することで、光ディスク１０がで
きあがる。なお、第２の紫外線硬化樹脂層１７を硬化す
るために利用される紫外線は、表面カバー層１８の側か
ら照射されるので、第１のピット列もしくは案内溝がＲ
ＯＭタイプで反射膜１３が定義されるような光ディスク
においても、何ら問題なく、２層ディスクが形成され
る。

【００３２】また、両面４層ディスクを製造する場合に
は、２枚の樹脂基板１１を、例えば粘着剤（粘着シート
すなわち両面テープ）あるいはエポキシ系接着剤等によ
り、貼り合わせるのみで、容易に製造可能である。な
お、片面２層で所定の記録密度が確保される場合には、
前に説明した樹脂基板１１の厚さを、概ね１．１ｍｍと
することで、現行のＤＶＤタイプの光ディスクに準じた
規格で高密度記録が可能な光ディスクが得られる。

【００３３】このように、テフロン系樹脂を中間層との
間の分離部材として、片面に２層の記録層を設ける光デ
ィスクの製造方法によれば、記録（または再生）用のレ
ーザビームが照射される側に位置される記録層または反
射層を形成する際に、記録層または反射層に対応する溝
部を転写ために用いられる転写用ディスクを樹脂基板か
ら分離する際の剥離むら（表面性の劣化）が生じない。
また、転写用ディスクを製造する工程は、一般的な光デ
ィスクの製造工程を流用できるため、量産性に優れた片
面２層ディスクまたは両面４層ディスクを低コストに、
提供できる。

【００３４】すなわち、本発明においては、薄カバー層
を有する２層ディスクの中間接着層（光入射側）の溝を
形成する際に、転写用ディスクとし、て表面にテフロン
からなる薄膜を有する樹脂ディスクを用い、接着層とテ
フロン膜との間で剥離させることにより、溝を形成する
ことを特徴とする。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光ディ
スクの製造方法によれば、基板に設けられる第１の記録
層または反射層に積層して配置される第２の記録層また
は反射層は、ダミー基板に形成された情報または案内溝
に対応する微少な凹凸に形成されたテフロン系樹脂から
なる剥離性のよい樹脂材料を境界として、光硬化性樹脂
の硬化により、通常の光ディスクの製造工程に類似した
工程で容易に形成される。従って、表面性が高く、記録
信号に影響を与えることない記録層または反射層が、高
い効率で形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の製造方法により製造される光ディス
クの構成を説明する概略図。

【図２】図１に示した光ディスクを製造する工程を、順
に説明する概略図。

【図３】図２に示した光ディスクを製造する工程に引き
続く工程を、順に説明する概略図。

【符号の説明】

１０・・・光ディスク、１１・・・樹脂基板、１２・・・ピット列またはグルーブ、１３・・・反射膜または相変化膜、１４・・・紫外線硬化型樹脂層、１５・・・第２のピット列またはグルーブ、１６・・・第２の反射膜または相変化膜、１７・・・第２の接着層、１８・・・表面カバー層、１０１・・・第２の第２のピット列またはグルーブ１
５に対応する微少な凹凸（溝部）、１１１・・・樹脂基板、１１２・・・離型性の高い樹脂の薄膜（テフロン系樹
脂層）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、この基板の一方の面に形成された
第１の記録膜または反射膜と、この第１の記録膜または
反射膜上に、所定の波長の光が透過可能な材質により所
定の距離を置いて形成された第２の記録膜または反射膜
と、この第２の記録膜または反射膜側に設けられ、所定
の波長の光が透過可能な材質により積層されたカバー層
と、を有する光ディスクの製造方法であって、基板の片面に情報または案内溝に対応する微少な凹凸を
形成し、基板の片面に形成された微少な凹凸に、第１の記録膜ま
たは反射膜に適した材料からなる薄膜を形成し、基板とは異なるダミー基板の片面に、基板に形成された
微少な凹凸と対向して積層されるべき情報または案内溝
に対応する第２の微少な凹凸を、貼り合わせの際の方向
を考慮して形成し、ダミー基板に形成された第２の微少な凹凸に、四フッ化
化合物またはその重合体を含む樹脂膜を形成し、基板とダミー基板を、両者の微少な凹凸および第２の微
少の凹凸を対向させた状態で、光が照射されることで硬
化する光硬化性樹脂により接着し、基板上の微少な凹凸上に硬化された光硬化性樹脂とダミ
ー基板の第２の微少な凹凸との間で、ダミー基板および
第２の微少な凹凸と基板上の光硬化性樹脂との間の界面
を境界として分離し、基板上の微少な凹凸上に硬化された光硬化性樹脂上に転
写された第２の微少な凹凸上に、第２の記録膜または反
射膜に適した材料からなる薄膜を形成し、第２の記録膜または反射膜上に、所定の厚さのカバー層
を光硬化性樹脂または粘着剤に固定することを特徴とす
る光ディスクの製造方法。
【請求項２】四フッ化化合物またはその重合体を含む樹
脂膜は、ダミー基板に形成された第２の微少な凹凸上
に、プラズマ重合またはスパッタリングにより形成され
ることを特徴とする請求項１記載の光ディスクの製造方
法。
【請求項３】ダミー基板は、ダミー基板と基板との間に
位置される光硬化性樹脂を硬化することのできる波長の
光を透過可能であることを特徴とする請求項１記載の光
ディスクの製造方法。