JP2000100005A - 光学的情報記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２枚の基板を、記録層の初期化後に紫外線硬
化型樹脂を用いて貼り合わせることにより発生する光デ
ィスクの反りを抑制する。 【解決手段】 信号面が凸となる反りを有する基板１、
２を用意する。この基板の信号面上に、可逆的な相変化
を起こす記録層をアモルファス状態で含む多層膜３、４
を形成し、記録層を結晶化させて初期化し、保護層５、
６を形成し、さらに基板１、２の信号面を、紫外線硬化
型樹脂により貼り合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の基板を貼り
合わせる工程を含む光ディスクなどの光学的情報記録媒
体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光線を利用して高密度の情報の再
生または記録を行う技術は公知であり、主に光ディスク
として実用化されている。光ディスクは再生専用型、追
記型、書き換え型に大別することができる。再生専用型
は音楽情報を記録したコンパクトディスクや画像情報を
記録したレーザディスク等として、また追記型は文書フ
ァイルや静止画ファイル等として商品化されている。現
在の研究開発は、書き換え型を中心に進められており、
パソコン用のデータファイルなどとして商品化されつつ
ある。光ディスクの形態としては、厚さ１．２ｍｍの透
明樹脂基板の一方の主面に記録層を設け、その上に保護
層を設けたもの、あるいはその上に基板と同一の保護板
を接着剤により貼り合わせたものが一般的である。

【０００３】近年、光ディスクの高密度化を目的とし
て、短波長のレーザおよび開口数（ＮＡ）の大きな対物
レンズの使用が検討されている。しかし、このような短
波長化と高ＮＡ化は、レーザ光の投入方向に対するディ
スクの傾き角度（チルト）の許容値を小さくする。チル
トの許容値を大きくするためには基板厚さを薄くするこ
とが有効であり、例えばデジタルビデオディスク（ＤＶ
Ｄ）では基板厚さが０．６ｍｍとされている。このよう
な薄い樹脂基板は、機械的強度を補うために、情報記録
面を内側にして２枚の基板を貼り合わせて使用される。

【０００４】基板を貼り合わせるためには、ホットメル
ト樹脂を接合面側に塗布して密着すする方法や粘着シー
ト（両面テープ）を利用する方法が利用される。また、
紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を利用して接合すること
もできる。この方法は、ＵＶ樹脂を接合面に塗布し、紫
外線を照射して粘着性を発現させてから密着し、硬化が
完了するまで養生する、遅効性ＵＶ法と呼ばれるもので
ある。

【０００５】一方、書き換え型の光ディスクには、レー
ザ光線などの照射によってアモルファスと結晶との間で
可逆的に相変化する記録層が設けられるが、ディスクを
作製した状態では記録層はアモルファス状態となってい
る。そこで、一般には、レーザ光照射、フラッシュ光照
射などにより、記録層を予め結晶化（初期化、イニシャ
ライズ）してから光ディスクを使用する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ＤＶＤのように基板厚
さが０．６ｍｍ程度と薄い場合には、遅効性ＵＶ法によ
る貼り合わせが好ましい。ＵＶ樹脂の硬化が急激には進
行しないために、基板に無理な応力が負荷されず、チル
トが抑制されて、光ディスクの信頼性が向上するからで
ある。しかし、遅効性ＵＶ法により貼り合わせた光ディ
スクは、初期化によりトラッキングサーボが不安定にな
る傾向があった。これは、ホットメルト樹脂や粘着シー
トを用いた場合には見られない問題で、ＵＶ樹脂の塗布
をスクリーン印刷しているために、初期化の熱により、
ＵＶ樹脂の塗布ムラに対応する反射率ムラが記録膜に生
じたためと考えられる。

【０００７】このような課題を解消するためには、基板
を貼り合わせる前に記録層の初期化を実施する方法が有
効である。貼り合わせ接着剤の塗布ムラ等が影響するこ
となく記録層を初期化することができるからである。し
かし、記録層の初期化を実施した後に基板の貼り合わせ
を行うと、貼り合わせた光ディスクが大きな反り（チル
ト）を有し、結果として不良が発生しやすくなるという
課題があった。

【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するべ
く、記録層の初期化後に２枚の基板の貼り合わせを実施
しても、反りが抑制された光学的情報記録媒体を製造す
る方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光学的情報記録媒体の製造方法は、円盤状
の第１の基板の一方の主面に、光ビームの照射によって
アモルファス状態と結晶状態との間で可逆的な状態変化
を起こす記録層をアモルファス状態で含む多層膜を形成
する工程と、上記記録層を結晶化させる工程と、第１の
基板と円盤状の第２の基板とを上記主面を内側として紫
外線硬化型樹脂により貼り合わせる工程とを含み、第１
の基板が、上記多層膜を形成する前に、上記主面が凸と
なる反りを有することを特徴とする。

【００１０】上述の基板の反りは、アモルファスから結
晶への相変化に伴って記録層の体積が数％〜１０％程度
減少するために生じる。しかし、上記のように、記録層
の収縮による反りとは逆の反りを予め基板に付与してお
くことにより、貼り合わせた後の反りを抑制することが
できる。また、基板を貼り合わせる前に記録層を初期化
するため、初期化の熱によりＵＶ樹脂の塗布ムラに対応
する反射率ムラが生じることもない。

【００１１】本発明の光学的情報記録媒体の製造方法に
おいては、多層膜上に保護膜（オーバーコート）を形成
する工程をさらに含むことが好ましい。この好ましい例
によれば、紫外線硬化型樹脂からなる接着剤に混入する
泡から記録層を保護することができる。

【００１２】また、上記光学的情報記録媒体の製造方法
においては、第１の基板が、記録層を結晶化させた後に
も、上記主面が凸となる反りを有することが好ましい。
このように反りが付与された基板を貼り合わせると、デ
ィスクは、その内周側から外周側へと順に接合される。
従って、紫外線硬化型樹脂に空気を巻き込みチルトを悪
化させることもない。

【００１３】また、上記光学的情報記録媒体の製造方法
においては、第１の基板が、多層膜を形成する前に、外
周部において、上記主面を上方に向けて保持すると、−
３゜以上−１．５゜以下の反り角を有することが好まし
い。

【００１４】ここで、外周部とは、記録層が形成された
領域における円盤最外周部であり、反り角とは、円盤中
央を水平に保持した基板へと鉛直方向下方から入射させ
た平行光の入射方向と出射方向とがなす角度により、こ
の平行光が円盤外周方向に反射される場合を正、円盤内
周方向へと反射される場合を負として表示する数値であ
る。

【００１５】このように適度な反りを有する基板を用い
ることにより、製造された基板の反りを効果的に抑制で
きる。

【００１６】また、上記光学的情報記録媒体の製造方法
においては、第２の基板は、記録層を有しなくてもよい
が、第１の基板と同様に、記録層を含む多層膜が形成さ
れたものであってもよい。但し、いずれの場合において
も、第１の基板と貼り合わせる面が凸となる反りを有す
ることが好ましく、第１の基板と貼り合わせる面を上方
に向けて保持すると、外周部において、−３゜以上−
１．５゜以下の反り角を有することがさらに好ましい。
ここで、外周部および反り角は、上記と同様に定められ
る。

【００１７】また、本発明の光学的記録情報媒体の製造
方法においては、第１の基板および／または第２の基板
の基板厚さが０．８ｍｍ以下であることが好ましい。本
発明によれば、ＤＶＤに用いられるような薄い基板（厚
さ０．６ｍｍ）を用いても、基板の反りを抑制すること
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら具体的に説明する。

【００１９】（第１の実施形態）図１は、本発明の製造
方法の一実施形態により製造される光ディスクの断面図
である。この光ディスクは、紫外線硬化型樹脂により接
合される前の段階を示している。

【００２０】図１に示した基板１、２は、ともにインジ
ェクション法により製造された中心孔を有する円盤状の
ポリカーボネート基板である。この基板１、２は、厚さ
０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍ、中心穴径１５ｍｍの形状
を有しており、それぞれ一方の主面を信号面として、そ
の信号面に信号記録用の案内溝を有している。また、こ
の基板１、２は、それぞれ信号面が凸面となるような反
りを有する基板として製造されたものである。

【００２１】基板１、２の反りは、その内周側よりも外
周側において大きくなっている。基板の反りは、具体的
には、記録層が形成される領域の円盤最内周部分（以
下、単に「内周部」という）で約−１゜、記録層が形成
される領域の円盤最外周部分（以下、単に「外周部」と
いう）で約−１．８゜である。ここで、基板の反り角
は、図２に示すように、円盤状の基板７を中心穴部分に
より中心穴近傍が水平となるように支持台８によりクラ
ンプし、基板の鉛直方向下方から、直径約１ｍｍの平行
光となるように整形したレーザ光を入射することにより
測定した。反り角の絶対値は、上記平行光の入射光と反
射光とがなす角度により表示し、また、反り角の符号
は、便宜上、反射光が入射光よりも外周側に反射される
場合を正、反射光が入射光よりも内周側に反射される場
合を負とした（図２における反り角αの符号は負とな
る。）。

【００２２】このような基板１、２の信号面上に、多層
膜３、４を形成した。この多層膜の構成は、基板の信号
面側から順に、下部誘電体層としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層
を１１０ｎｍ、相変化型の記録層としてＧｅＳｂＴｅ合
金層を３０ｎｍ、上部誘電体層としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂
層を２０ｎｍ、反射層としてＡｌ膜を１００ｎｍ積層し
た。各層の成膜は、いずれもスパッタリング法を利用し
た。多層膜３、４を形成した後に上記と同様にして反り
を測定したところ、基板１、２の反りの程度は、内周部
で約−１．５゜、外周部で約−２．８゜となっていた。

【００２３】次に、この記録層を含む多層膜を保護する
ための保護膜５、６を形成した。保護膜５、６は、紫外
線硬化型樹脂をスピンコート法により厚さが５μｍとな
るように塗布し、この膜に紫外線を照射して硬化させる
ことにより形成した。保護膜５、６を形成した後に上記
と同様にして反りを測定したところ、基板１、２の反り
の程度は、内周部で約−１゜、外周部で約−２．３゜と
なっていた。

【００２４】引き続いて、レーザ法により記録層の結晶
化（初期化）を実施した。レーザ照射後に上記と同様に
して反りを測定したところ、基板１、２の反りの程度
は、内周部で約−１゜、外周部で約−０．４゜となって
いた。

【００２５】さらに、保護層により覆われた基板１、２
の信号面上に、カチオン重合系の樹脂を主成分とする紫
外線硬化型接着剤をスクリーン印刷法により厚さが２０
μｍとなるように塗布し、紫外線を照射して基板１、２
の貼り合わせを行った。

【００２６】このようにして製造した両面１層型の相変
化型の光ディスクの反りを測定したところ、外周部の反
りは０°以上０．５°以下（内周部の反りも外周部以
下）となっており、チルトが実用的な範囲内となってい
た。

【００２７】用いる基板１、２の反り角が異なる点を除
いては、上記と同様にして種々の光ディスクを作製し
た。その結果、得られる光ディスクのチルトの抑制に
は、用いる基板の外周部の反り角が所定範囲となるよう
に、基板に予め反りを付与しておくことが好ましいこと
が確認された。例えば、外周部における反り角が−１．
５°以下の基板（反り角−１．５°の基板以上の反りを
有する基板）を用いると、光ディスクの外周部の反り
は、上記と同様、０．５°以下となり、十分にチルトが
抑制された光ディスクを得ることができた。しかし、外
周部における反り角が−１°以上の基板を用いると、光
ディスクの外周部の反りは０．８°以上となった。一
方、反り角が−３°未満の基板（反り角−３°の基板よ
りも反りが大きい基板）を用いると、記録層を結晶化さ
せた後の基板の外周の反りが非常に大きくなり、貼り合
わせ時バランスがくずれてチルトが悪くなった。

【００２８】このように、記録層を含む多層膜を形成す
るために用いる基板の反り角は、−３°以上−１．５°
以下が好ましいことが確認された。なお、多層膜を設け
る前の基板の反り角を０°として上記と同様に光ディス
クを作製した場合の外周の反り角は、−１．４°となっ
た。このことからも、基板外周部の反り角が−１．５°
以下が好ましいことがわかる。

【００２９】上記のように、記録層の結晶化後、外周部
において負の反り角を有する基板を貼り合わせたディス
クのチルトが良好であったのは、貼り合わせの時、内周
から貼り合わせが開始されプレスにより順次外周に向け
て貼り合わせていくことができたためと考えられる。逆
に結晶化後、外周で正のチルトで貼り合わせしたディス
クは、内周だけでなく外周でも貼り合わせが始まり、結
果として貼り合わせ樹脂の中に空気が巻き込まれ、チル
ト悪化の原因となった。

【００３０】（実施の形態２）ここでは、実施の形態１
と同様の基板を用い、記録層の結晶化を実施してから保
護膜（オーバコート）を設ける形態について説明する。

【００３１】実施の形態１と同様、信号面が凸面となる
ような反りを有するポリカーボネート基板（外周部の反
り：約−１．８°、内周部の反り：約−１°）上に、実
施の形態１と同様の多層膜を形成した。多層膜形成後の
基板の反りは、内周部で約−１．５゜、外周部で約−
２．８゜となった。

【００３２】次に、記録層の結晶化をレーザ法により実
施した。記録層の結晶化後の基板の反りは、内周部で約
−１．５゜、外周部で約−０．９゜となった。さらに、
多層膜を保護するために、紫外線硬化型樹脂をスピンコ
ート法により５μｍの厚さに形成し、紫外線を照射して
保護膜を形成した。保護膜形成後の基板の反りは、内周
部で約−１゜、外周部で約−０．４゜になった。

【００３３】このようにして作製した一対の基板を、実
施の形態１と同様、カチオン重合系の樹脂を主成分とす
る紫外線硬化型接着剤をスクリーン印刷法により２０μ
ｍの厚さとなるように塗布し、紫外線を照射して貼り合
わせを行った。

【００３４】このようにして製造した両面１層型の相変
化型の光ディスクの反りを測定したところ、外周部の反
りは０°以上０．５°以下となっており、チルトが実用
的な範囲内となっていた。

【００３５】用いる基板１、２の反り角が異なる点を除
いては、上記と同様にして種々の光ディスクを作製し
た。その結果、記録層の結晶化後に保護層を設ける場合
にも、用いる基板の外周部に適当な範囲の反り角を予め
付与しておくと、光ディスクのチルトを抑制できること
が確認された。この場合も、外周部における反り角が−
１°以上の基板を用いると、光ディスクの外周部の反り
は０．８°以上となり、一方で、反り角が−３°未満の
基板を用いると、貼り合わせ時のバランスがくずれてチ
ルトが悪くなった。このように、記録層を含む多層膜を
形成するために用いる基板の反り角は、−３°以上−
１．５°以下が好ましいことが確認された。

【００３６】なお、上記実施の形態では、第２の基板に
も記録層を形成したが、本発明は、これに限ることな
く、第２の基板に記録層等を形成しない形態にも適用す
ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
０．６ｍｍ程度の薄型基板を用い、この基板上にアモル
ファス状態で形成した記録層の結晶化を実施し、遅効性
ＵＶ法により基板を貼り合わせても、チルトが小さく平
坦な光ディスクを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光学的情報記録媒体の例を示す断面
図である。

【図２】 基板の反り角の測定方法を示す図である。

【符号の説明】

１、２、７ 基板 ３、４ 多層膜 ５、６ 保護膜（オーバコート） ８ 支持台 ９ レーザ光 １１ 反射光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 和夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D121 AA01 AA04 AA07 EE03 EE22 EE27 EE28 FF03 GG02 GG26

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状の第１の基板の一方の主面に、光
   ビームの照射によってアモルファス状態と結晶状態との
   間で可逆的な状態変化を起こす記録層をアモルファス状
   態で含む多層膜を形成する工程と、前記記録層を結晶化
   させる工程と、前記第１の基板と円盤状の第２の基板と
   を前記主面を内側として紫外線硬化型樹脂により貼り合
   わせる工程とを含み、前記第１の基板が、前記多層膜を
   形成する前に、前記主面が凸となる反りを有することを
   特徴とする光学的情報記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記多層膜上に保護膜を形成する工程を
   さらに含む請求項１に記載の光学的情報記録媒体の製造
   方法。
3. 【請求項３】 第１の基板が、前記記録層を結晶化させ
   た後にも、前記主面が凸となる反りを有する請求項１ま
   たは２に記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
4. 【請求項４】 第１の基板が、前記多層膜を形成する前
   に、前記主面を上方に向けて保持すると、外周部におい
   て、−３゜以上−１．５゜以下の反り角を有する請求項
   １〜３のいずれかに記載の光学的情報記録媒体の製造方
   法。ここで、外周部とは、記録層が形成された領域にお
   ける円盤最外周部であり、反り角とは、円盤中央を水平
   に保持した前記基板へと鉛直方向下方から入射させた平
   行光の入射方向と出射方向とがなす角度により、前記平
   行光が円盤外周方向に反射される場合を正、円盤内周方
   向へと反射される場合を負として表示する数値である。
5. 【請求項５】 第２の基板が、第１の基板と貼り合わせ
   る面が凸となる反りを有する請求項１〜４のいずれかに
   記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
6. 【請求項６】 第２の基板が、第１の基板と貼り合わせ
   る面を上方に向けて保持すると、外周部において、−３
   ゜以上−１．５゜以下の反り角を有する請求項１〜５の
   いずれかに記載の光学的情報記録媒体の製造方法。ここ
   で、外周部および反り角は、上記と同様である。
7. 【請求項７】 第１の基板の基板厚さが、０．８ｍｍ以
   下である請求項１〜６のいずれかに記載の光学的情報記
   録媒体の製造方法。