JP2000123427A - 光学的情報記録媒体の製造方法および製造装置 - Google Patents

光学的情報記録媒体の製造方法および製造装置

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radiation
curable resin
center hole
recording medium
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Eiji Ono
鋭二 大野
Hidemi Isomura
秀己 磯村
Hideo Matsumoto
英雄 松本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線硬化樹脂で２枚の基板を貼り合わせて
光ディスクを作成する場合、放射線硬化樹脂が中心穴へ
はみ出しや、むらの無い良品質の光ディスク製造方法を
提供する。 【解決手段】 中心穴を有する第１の基板１と、中心穴
を有する第２の基板２とを対向させて放射線硬化樹脂で
貼り合わせる場合に、前記第１の基板１上にドーナツ状
に放射線硬化樹脂５を塗布し、さらに前記第２の基板を
対向して密着させ、かつ前記中心穴へ前記放射線硬化樹
脂がはみ出さないように前記中心穴近傍に放射線を照射
する手段６を設け、さらに一体化した２枚の基板の少な
くとも一方の面全体に放射線を照射して放射線硬化樹脂
全体を硬化させる。

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
わせてなる光学的情報記録媒体の製造方法および製造装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザー光線を利用して高密度な情報の
再生あるい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・ディスクと称
されるディスクや画像情報を記録したレーザー・ディス
クと称されるディスク等として、また追記型は文書ファ
イルや静止画ファイル等として、さらに書き換え型はパ
ソコン用のデータファイル等として商品化されている。
【０００３】光ディスクの形態としては、厚さ１．２ｍ
ｍの透明樹脂基板の一方の主面に情報層を設け、その上
にオーバーコート等の保護膜を設けたもの、あるいは基
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。
【０００４】また、近年光ディスクの高密度化を目的に
レーザー波長を短く、かつ開口数（ＮＡ）の大きな対物
レンズを使用する検討がなされている。しかし、短波長
化と高ＮＡ化は、レーザー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）では基板厚さを０．６ｍｍとしている。厚さ０．６
ｍｍの樹脂基板は単板では機械的強度が弱いために、情
報記録面を内側にして２枚の基板を貼り合わせた構造に
する。
【０００５】主たる貼り合わせ方法として、放射線硬化
樹脂を基板上に塗布し他の基板を密着して放射線を照射
して硬化させる方法がある（以下、放射線硬化法）。な
お、放射線としては一般的に紫外線（ＵＶ）が用いられ
る。
【０００６】放射線硬化法では、一般的に基板を低速で
回転させなが放射線硬化樹脂をドーナツ状に塗布し、そ
の上に貼り合わせる基板を重ね、２枚の基板を一体化さ
せる。その後高速回転させて放射線硬化樹脂を基板間に
充分に拡散させた後、放射線を硬化させる。
【０００７】しかしながら、本方法では放射線硬化樹脂
を塗布する位置、貼り合わせる基板を重ねるタイミン
グ、高速回転の条件等によって、放射線硬化樹脂の内周
への拡散位置が変化し、常に一定の半径位置で樹脂を止
めるのは困難でった。樹脂が内周へ拡散しすぎると中心
穴へはみ出し、そのまま硬化するとターンテーブル固定
時に偏芯をおこすため、樹脂をふき取ってから硬化する
必要があった。また内周への樹脂の拡散が不充分な場
合、ディスククランプ領域に樹脂が充填されないために
ディスクの機械的強度が弱くなってしまう。
【０００８】上記課題に対して特開平８−３２１０７４
号公報では、放射線硬化樹脂が中心穴へはみ出さないよ
うに最内周にストッパーを設けることを提案している。
例えばクランプ領域よりも内周の貼り合わせ面側にリン
グ状に凹部を設ける。樹脂が内周へ拡散してきた場合、
その凹部が樹脂溜まりとなるためさらに内周に拡散する
ことはない。すなわちクランプ領域まで樹脂を充填して
も中心穴に樹脂がはみ出すことはなく、機械的強度の強
いディスクを安定して作成することが可能となる。
【０００９】光ディスクの製造工法として、２枚の基板
を放射線硬化樹脂である紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹
脂）で貼り合わせる方法は一般的に知られている。この
工法の特徴は接着強度が強く機械的変形を起こしにくい
こと、樹脂中に気泡等を含まないために外観が良好なこ
と、さらにＵＶ光を照射すると瞬時に硬化するため作業
性に優れ生産タクトが短くできること、等が上げられ
る。
【００１０】一方近年ではＤＶＤに代表されるような薄
型基板が採用されるようになった。薄型基板は機械的強
度が弱いために、光ディスクをターンテーブルに固定す
るクランプ領域にも樹脂を充填して貼り合わせ、２枚の
基板を一体化させることが望ましい。そのためにはＵＶ
硬化樹脂を基板の中心孔近傍まで塗布する必要がある。
【００１１】しかしながら、常に一定の半径位置で樹脂
を止めるのは困難でった。これはＵＶ硬化樹脂を塗布す
る位置、貼り合わせる基板を重ねるタイミング、基板回
転の条件、さらには温度変化によるＵＶ樹脂の粘性変化
等によって、ＵＶ硬化樹脂の内周への拡散速度が変化す
るためである。樹脂が内周へ拡散しすぎると中心穴へは
み出し、そのまま硬化するとターンテーブル固定時に偏
芯をおこすため、樹脂をふき取ってから硬化する必要が
あった。内周への樹脂の拡散が不充分な場合は、上述の
ようにディスククランプ領域に樹脂が充填されないため
にディスクの機械的強度が弱くなってしまう。
【００１２】また特開平８−３２１０７４号公報では放
射線硬化樹脂を中心穴にはみ出させることなく安定して
クランプ領域まで充填する方法を開示しているが、本先
行例では基板にストッパーを設けることが必須である。
基板へのストッパー形成方法は、本先行例に詳述されて
いるが、基板を加工する工程を設ければダスト付着とコ
ストアップの原因になり、また、基板に予めストッパー
を形成する方法では基板の光学的特性やスタンパーから
の転写性に影響を与える可能性がある。
【００１３】本願発明は上述のような課題を鑑みてなさ
れた発明であり、最内周のストッパーの有無に関わら
ず、またストッパーが有る場合にはその位置に関わら
ず、最内周での樹脂充填を任意の位置に制御することを
可能としたものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平８
−３２１０７４号公報では放射線硬化樹脂を中心穴には
み出させることなく安定してクランプ領域まで充填する
方法を開示しているが、基板にストッパーを設ける必要
がある。基板へのストッパー形成方法は、基板上に印刷
によってリング状の凸部を設ける方法や基板を削ってリ
ング状の凹部を設ける方法があるが、いずれにしても基
板を加工する工程が必要でダスト付着の原因になり、ま
たコストアップになる。
【００１５】また、基板に予めストッパーを形成してお
くことも可能である。例えば基板をスタンパーからの転
写によって作成する場合、スタンパーあるいはスタンパ
ーホルダーにリング状の凸部を設けておけば、基板には
リング状の凹部が形成できストッパーとなる。しかしな
がら光学的情報記録媒体、特に光ディスクの場合、基板
は射出成形法で作成されるが、スタンパーに予め凸部を
設けると、基板成形時の樹脂の流れが凸部が無い場合と
変化し、作成した基板の複屈折や信号記録ピットや信号
記録溝の形成が不充分になる場合がある。また、ストッ
パー位置を変更したい場合スタンパーあるいはスタンパ
ーホルダーの凸部の位置を変える必要があり、樹脂充填
を任意の位置に制御することは実際上困難であった。
【００１６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れた発明であり、最内周のストッパーの有無に関わら
ず、またストッパーが有る場合にはその位置に関わら
ず、最内周での樹脂充填を任意の位置に制御することを
可能としたものであり、結果として機械的強度が強く、
かつ内周樹脂の充填位置が一定で外観上も優れた光ディ
スクを、歩留まりよく低コストで供給することを目的と
する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、中心穴を有す
る第１の基板と、中心穴を有する第２の基板とを対向さ
せて放射線硬化樹脂で貼り合わせる場合に、前記第１の
基板上にドーナツ状に放射線硬化樹脂を塗布し、さらに
前記第２の基板を対向して密着させ、かつ前記中心穴へ
前記放射線硬化樹脂がはみ出さないように前記中心穴近
傍に放射線を照射する手段を設け、さらに一体化した２
枚の基板の少なくとも一方の面全体に放射線を照射して
放射線硬化樹脂全体を硬化させることで上記の目的を達
成する。
【００１８】また、中心穴を有する第１の基板と、中心
穴を有する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で
貼り合わせる場合に、前記第１の基板と前記第２の基板
を微小な隙間を開けて対向させて、前記隙間に針状ディ
スペンサーを挿入して前記第１の基板と前記第２の基板
間の中周近傍にドーナツ状に放射線硬化樹脂を充填さ
せ、さらに前記第１の基板と前記第２の基板を密着さ
せ、かつ前記中心穴へ前記放射線硬化樹脂がはみ出さな
いように前記中心穴近傍に放射線を照射する手段を設
け、さらに一体化した２枚の基板の少なくとも一方の面
全体に放射線を照射して放射線硬化樹脂全体を硬化させ
ることでも上記目的を達成できる。
【００１９】さらには、中心穴を有する第１の基板と、
中心穴を有する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹
脂で貼り合わせる場合に、前記第１の基板上にドーナツ
状に放射線硬化樹脂を塗布し、さらに前記第２の基板を
対向して密着させ、かつ前記中心穴方向へ前記放射線硬
化樹脂が拡散してきたことを検出する手段を設け、前記
放射線硬化樹脂の中心穴方向への拡散を検出後一体化し
た２枚の基板の少なくとも一方の面全体に放射線を照射
して放射線硬化樹脂全体を硬化させることで上記の目的
を達成する。
【００２０】また、中心穴を有する第１の基板と、中心
穴を有する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で
貼り合わせる場合に、前記第１の基板と前記第２の基板
を微小な隙間を開けて対向させ、前記隙間に針状ディス
ペンサーを挿入して前記第１の基板と前記第２の基板間
の中周近傍にドーナツ状に放射線硬化樹脂を充填し、さ
らに前記第１の基板と前記第２の基板を密着させ、かつ
前記中心穴方向へ前記放射線硬化樹脂が拡散してきたこ
とを検出する手段を設け、前記放射線硬化樹脂の中心穴
方向への拡散を検出後一体化した２枚の基板の少なくと
も一方の面全体に放射線を照射して放射線硬化樹脂全体
を硬化させることでも上記目的を達成できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下具体的な実施の形態により、
図面を用いて本発明を詳細に説明する。
【００２２】（実施の形態１）ここでは２枚の基板間に
ＵＶ硬化樹脂を拡散させる場合に、基板の最内周領域の
みにＵＶ光を照射して最内周での樹脂充填位置を制御す
る方法について説明する。
【００２３】図１（ａ）及び（ｂ）の基板１、２は同一
でありインジェクション法により作製した厚さ０．６ｍ
ｍ、直径１２０ｍｍ、中心孔径１５ｍｍのポリカーボネ
イト基板であり、一方の面に予め情報信号が凹凸のピッ
トとして記録されている。基板１上にはＡｌを主成分と
した反射層３を約１００ｎｍ設けた。これにより基板１
の反射層を設けた面と反対側の面からレーザー光照射に
より情報信号の再生が可能になる。基板２は機械的強度
を増すために貼り合わせるダミー基板であり、反射層は
成膜しない。
【００２４】最初に基板１にノズル４でＵＶ硬化樹脂５
を滴下して塗布するが、ドーナツ状に塗布するために基
板１を低速（例えば２０〜１２０ｒｐｍ）で回転する。
なお、基板を固定してノズルを回転させてもよい。次に
基板２を基板１と中心孔が同心円状になるように、かつ
両者の信号面が対向するように密着する。
【００２５】密着後は基板２の自重と毛細管現象によっ
て、ＵＶ硬化樹脂は基板１と基板２の間を拡散してい
く。このとき基板を高速（例えば３００〜６０００ｒｐ
ｍ）で回転するとＵＶ硬化樹脂の外周方向への拡散が加
速され、大幅なタクト短縮が可能となる。また基板を高
速で回転した方が、基板を回転しない場合に比べてＵＶ
硬化樹脂の厚さが均質にできるということも分かった。
基板を高速で回転するために余分なＵＶ硬化樹脂は、図
１（ｃ）のように遠心力で滴９となって最外周から振り
切られる。
【００２６】一方、内周方向にもＵＶ硬化樹脂は拡散す
るが、本願発明はその拡散を停止する位置を正確に制御
する方法に特徴があり、その方法を（ｃ）と、（ｃ）の
断面図である（ｄ）を用いて説明する。一体化した基板
は高速で回転される場合に最内周のＵＶ硬化樹脂の拡散
を停止するべき位置より内周側の領域にのみＵＶ光８を
照射しておく。ＵＶ光を照射する領域は、ＵＶランプ６
からのＵＶ光をＵＶ遮蔽カバー７の高さや大きさを変更
することにより、基板形状と関係なく任意に制御するこ
とができる。
【００２７】密着によって内周に拡散してきたＵＶ硬化
樹脂１１は、最内周のＵＶ光照射領域１０に達したとき
硬化するためそれ以上の内周への拡散は停止する。すな
わち最内周にリング状のＵＶ硬化樹脂が硬化した領域１
２が形成される。
【００２８】ＵＶ硬化樹脂の内周への拡散速度は常に一
定ではなく、樹脂の粘性や基板形状の微妙な変化にも左
右されるが、内周のＵＶ照射領域を中心孔と同心円状に
しておけば、常にＵＶ光で照射された部分で拡散が停止
するため、内周での樹脂充填が安定して実現でき、安定
した機械的特性の確保のみならず、外観上も美観が保た
れる。
【００２９】ＵＶ硬化樹脂が２枚の基板間に充分に充填
された後は、図１（ｅ）のようにＵＶランプ１３により
基板面全体にＵＶ光１４を照射してＵＶ硬化樹脂全体を
硬化させて、貼り合わせは完了し、光ディスク１５が完
成する。
【００３０】なお、本実施の形態１では基板１上にノズ
ルでＵＶ硬化樹脂を滴下してドーナツ状に塗布し、次に
基板２を基板１と中心孔が同心円状になるように、かつ
両者の信号面が対向するように密着したが、図２（ａ）
およびその断面図（ｂ）のように反射層２３を成膜した
基板２１と、ダミー基板２２を予め微小な隙間を開けて
対向させ、その隙間に針状のディスペンサー２４を挿入
して基板２１と基板２２を低速で同時に回転しながらＵ
Ｖ硬化樹脂２５をドーナツ状に充填した後、２枚の基板
を密着して一体化してもよい。実施の形態１の方法では
基板２を基板１の上に急速に密着させると、基板２とＵ
Ｖ硬化樹脂の間に気泡が入る場合があったが、ディスペ
ンサーで基板間に樹脂を充填する方法では気泡の混入が
なく、従って貼り合わせのタクトタイムを短くできると
いうメリットがある。
【００３１】また、基板１と基板２を密着した後高速で
回転してＵＶ硬化樹脂を拡散させる場合に、中心孔から
ＵＶ硬化樹脂を吸引してもよい。この方法を図３により
説明する。
【００３２】反射層３３が成膜された基板３１とダミー
基板３２は密着して吸引孔３４を有するボス３５に取り
付けられる。この場合、吸引孔は基板３１と基板３２の
ちょうど隙間の位置にくるようにセットされる。一体化
した基板は高速回転してＵＶ硬化樹脂３８を拡散させる
が、このとき吸引ポンプ３６を作動させて吸引孔３４か
らＵＶ硬化樹脂を内周に拡散するように吸引する。この
場合も最内周領域にはＵＶ光３７が照射されているため
に、リング状のＵＶ硬化樹脂が硬化した領域３９が形成
される。この方法によればＵＶ硬化樹脂は内周方向にも
短時間で拡散するために貼り合わせのタクトタイムを短
くすることができる。
【００３３】また、本実施の形態ではＵＶ硬化樹脂の拡
散時の最内周領域へのＵＶ光照射はディスク中心の直上
に設けたＵＶランプ６により、中心孔と同心円状に照射
して行ったが、ディスクを回転しながらＵＶスポット光
をディスク内周の一点に照射することでも実現できる。
この方法を図４（ａ）およびその断面図である（ｂ）を
用いて説明する。
【００３４】反射層４３が成膜された基板４１とダミー
基板４２は密着後高速回転されてＵＶ硬化樹脂を拡散さ
せるが、このとき最内周へのＵＶ光の照射はＵＶ光源４
４で発生したＵＶ光を光ファイバー４５により導いてス
ポット光４６として照射する。照射領域はスポット状で
あるが、ディスクが回転しているためにＵＶ硬化樹脂４
７のうち内周に拡散してきたものは、スポットＵＶ光が
照射されている半径位置で硬化し、リング状の硬化領域
４８を形成する。本方式ではスポット光の半径位置を変
えるだけで内周へのＵＶ硬化樹脂の拡散停止位置を容易
に制御できる。また、光ファイバーは狭い空間への導入
が可能であり、したがって貼り合わせ装置のＵＶ硬化樹
脂塗布部あるいは拡散部を従来装置と同程度の大きさに
抑えることが可能である。
【００３５】なお、ＵＶ硬化樹脂を十分に拡散させた後
に基板全体にＵＶ光を照射してＵＶ硬化樹脂全体を硬化
させる場合に、一体化した基板を２枚の平板間に挟んで
荷重をかけてもよい。この方法を図５を用いて説明す
る。
【００３６】反射層５３が設けられた基板５１とダミー
基板５２の間には既にＵＶ硬化樹脂５４が充填されてい
るが、本発明の最内周領域にＵＶ光を照射しながら拡散
する方法によりＵＶ硬化樹脂を拡散させたため、最内周
領域にＵＶ硬化樹脂がリング状に硬化した領域５５が形
成されている。この状態で基板ホルダー５６の上に載
せ、さらに透明で円盤状のガラス板５７を載せて基板に
荷重をかけて、基板のチルトを矯正し低減する。ガラス
板５７はＵＶ光を通すためにその上からＵＶランプ５８
によりＵＶ光５９を照射してＵＶ硬化樹脂５４全体を硬
化させる。完成した光ディスクのチルトは荷重を加えな
い場合に比べて小さく抑えられる。この効果はディスク
基板が薄いほど大きい。
【００３７】（実施の形態２）次に２枚の基板間にＵＶ
硬化樹脂を拡散させる場合に、ＵＶ硬化樹脂の拡散の有
無を検出する手段を設けて最内周での樹脂充填位置を制
御する方法について説明する。
【００３８】図６（ａ）及び（ｂ）の基板６１、６２は
同一でありインジェクション法により作製した厚さ０．
６ｍｍ、直径１２０ｍｍ、中心孔径１５ｍｍのポリカー
ボネイト基板であり、一方の面に予め情報信号が凹凸の
ピットとして記録されている。基板６１上にはＡｌを主
成分とした反射層６３を約１００ｎｍ設けた。これによ
り基板６１の反射層を設けた面と反対側の面からレーザ
ー光照射により情報信号の再生が可能になる。基板６２
は機械的強度を増すために貼り合わせるダミー基板であ
り、反射層は成膜しない。
【００３９】最初に基板６１にノズル６４でＵＶ硬化樹
脂６５を滴下して塗布するが、ドーナツ状に塗布するた
めに基板６１を低速（例えば２０〜１２０ｒｐｍ）で回
転する。なお、基板を固定してノズルを回転させてもよ
い。次に基板６２を基板６１と中心孔が同心円状になる
ように、かつ両者の信号面が対向するように密着する。
【００４０】密着後は基板６２の自重と毛細管現象によ
って、ＵＶ硬化樹脂は基板６１と基板６２の間を拡散し
ていく。このとき基板を高速（例えば３００〜６０００
ｒｐｍ）で回転するとＵＶ硬化樹脂の外周方向への拡散
が加速され大幅なタクト短縮が可能となる。また基板を
高速で回転した方が、基板を回転しない場合に比べてＵ
Ｖ硬化樹脂の厚さが均質にできるということも分かっ
た。基板を高速で回転するために余分なＵＶ硬化樹脂
は、図６（ｃ）のように遠心力で滴６８となって最外周
から振り切られる。
【００４１】一方、内周方向にもＵＶ硬化樹脂は拡散す
るが、本願発明はその拡散を検出する手段を有し、最内
周のＵＶ樹脂の拡散を停止する位置にＵＶ硬化樹脂が拡
散されたことを検出した段階でディスクの回転を止めて
ランプ６９により基板面全体にＵＶ光７０を照射してＵ
Ｖ硬化樹脂全体を硬化させて、貼り合わせは完了し、光
ディスク７１が完成する。
【００４２】ＵＶ硬化樹脂の拡散を検出する手段は、例
えば図６（ｃ）に示すようにディスク内周位置にレーザ
ー光６７（波長は例えば６５０ｎｍ）を照射して、ディ
スクからの反射光あるいは透過光の少なくとも一方を検
出する手段を設け、ＵＶ硬化樹脂６６が内周まで拡散し
た場合に反射光量あるいは透過光量が変化することを検
出とする。
【００４３】一般に光が屈折率ｎ１の媒体から屈折率ｎ
２の媒体に入射した場合、その光量の（ｎ２−ｎ１）2
／（ｎ２＋ｎ１）2が反射し、１−（ｎ２−ｎ１）2／
（ｎ２＋ｎ１）2が透過することが知られている。基板
６１、６２の屈折率を１．６とすれば、投入された光量
Ｌ０は図６（ｃ）のように樹脂が内周領域に充填されて
いない場合は概略反射光Ｒ１は０．１８×Ｌ０、透過光
Ｔ１は０．８２×Ｌ０となる。一方ＵＶ硬化樹脂として
屈折率が１．６のものを選んだ場合、図６（ｄ）のよう
に内周領域が拡散してきた樹脂で充填されている場合は
概略反射光Ｒ２は０．１０×Ｌ０、透過光Ｔ２は０．９
０×Ｌ０となる。これは基板とＵＶ硬化樹脂の屈折率が
略同一のため、基板とＵＶ硬化樹脂の界面での反射がほ
とんどなくなるためである。すなわち樹脂の内周充填に
より反射光量は１８％から１０％に変化し、透過光量は
８２％から９０％に変化する。この光量変化を光検出器
で検出すれば良い。
【００４４】反射光量あるいは透過光量の変化を検出す
る手段の一例を図７に示す。反射層８３を設けた基板８
１にダミー基板８２をＵＶ硬化樹脂８４で貼り合わせる
場合について説明する。半導体レーザー８５を出たレー
ザー光８６はコリメートレンズ８７によって平行に成形
された後、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）８８を透
過した後、１／４λ板８９を経てディスクに投入され
る。ディスクからの反射光９２は再び１／４λ板８９を
通過後ＰＢＳ８８に投入される。半導体レーザー８５か
ら出射されたレーザー光８６は直線偏光であるが１／４
λ板８９を通過することで円偏光に変わり、ディスクか
らの反射光９２は再度１／４λ板を通過するために再び
直線偏光に戻るが、この過程で直線偏光の偏光方向はレ
ーザー光８６とは直交する方向になるため、ＰＢＳ８８
は透過せずに反射されて光検出器（ＰＤ）９３に導かれ
る。ＵＶ硬化樹脂８４が内周領域まで拡散すると反射光
９２の強度が変わるためＰＤ９３によって検出可能とな
る。
【００４５】なお、このとき透過光９０の光路上にＰＤ
９１を設置すれば透過光量の変化も検出できる。ただし
透過光の検出のみならばＰＢＳ８８と１／４λ板は不要
である。
【００４６】反射光量の変化を検出する手段の他の一例
を図８に示す。図７ではＵＶ硬化樹脂の充填を検出する
ためのレーザー光はディスク基板に対して垂直方向から
入射したが、ここでは基板垂直方向から斜め方向から入
射する。半導体レーザー１０４を出たレーザー光１０５
はコリメータレンズ１０６によって平行光に成形された
後ディスクの最内周部に投入されるが、このとき基板表
面に対して斜めから入射される。図８（ａ）のように反
射層１０３を設けた基板１０１にダミー基板１０２をＵ
Ｖ硬化樹脂１０４で貼り合わせる場合に、ＵＶ硬化樹脂
１０４が内周領域まで拡散していない場合には、レーザ
ー光１０５は基板１０２の表面、基板１０２と２枚の基
板の空隙１１１の界面、さらに空隙１１１と基板１０１
の界面、基板１０１の裏面で次々に反射されて、それぞ
れ反射光１０７、１０８、１０９、１１０となる。ここ
で反射光１０８と１０９の両者の光路上にＰＤ１１２を
設置して、反射光１０８と１０９の両者の強度を求め
る。基板の屈折率ｎが１．６のとき反射光１０８と１０
９の強度の和は約９％である。
【００４７】ここでＵＶ硬化樹脂の屈折率ｎも基板と略
同一の１．６に選ぶと、ＵＶ硬化樹脂がさらに内周領域
の充填を完了する位置まで拡散した場合には、図８
（ｂ）のように、レーザー光１０５は基板１０２の表
面、基板１０２とＵＶ硬化樹脂１０４の界面、さらにＵ
Ｖ硬化樹脂１０４と基板１０１の界面、基板１０１の裏
面で次々に反射されて、それぞれ反射光１１３、１１
４、１１５、１１６となるが、反射光１１４と１１５は
共に略０％となる。これは基板とＵＶ硬化樹脂の屈折率
が略等しいためにその界面で光の反射を起こさないため
である。
【００４８】すなわち、ＰＤ１１２によって基板内周に
ＵＶ硬化樹脂が充填されたことを検出することが可能に
なる。本方式では、内周充填されたときはＰＤ１１２に
到達する反射光量が９％であるのに対して、充填された
ときには略０％になるため、大きな反射光量比が得られ
るというメリットがある。
【００４９】なお、本実施の形態２では図６のように基
板６１上にノズルでＵＶ硬化樹脂を滴下してドーナツ状
に塗布し、次に基板６２を基板６１と中心孔が同心円状
になるように、かつ両者の信号面が対向するように密着
したが、図２（ａ）およびその断面図（ｂ）のように反
射層２３を成膜した基板２１と、ダミー基板２２を予め
微小な隙間を開けて対向させ、その隙間に針状のディス
ペンサー２４を挿入して基板２１と基板２２を低速で同
時に回転しながらＵＶ硬化樹脂２５をドーナツ状に充填
した後、２枚の基板を密着して一体化してもよい。図６
の方法では基板６２を基板６１の上に急速に密着させる
と、基板６２とＵＶ硬化樹脂の間に気泡が入る場合があ
ったが、ディスペンサーで基板間に樹脂を充填する方法
では気泡の混入がなく、従って貼り合わせのタクトタイ
ムを短くできるというメリットがある。
【００５０】なお、本実施の形態では基板とＵＶ硬化樹
脂の屈折率を略同一としたが、ＵＶ硬化樹脂の屈折率が
２枚の基板間の空隙の屈折率（すなわちｎ＝１）と異な
れば本実施の形態は使用可能である。
【００５１】また、基板６１と基板６２を密着した後高
速で回転してＵＶ硬化樹脂を拡散させる場合に、中心孔
からＵＶ硬化樹脂を吸引してもよい。この方法を図９に
より説明する。
【００５２】反射層１２３が成膜された基板１２１とダ
ミー基板１２２は密着して吸引孔１２４を有するボス１
２５に取り付けられる。この場合、吸引孔は基板１２１
と基板１２２のちょうど隙間の位置にくるようにセット
される。一体化した基板は高速回転してＵＶ硬化樹脂１
２８を拡散させるが、このとき吸引ポンプ１２６を作動
させて吸引孔１２４からＵＶ硬化樹脂を内周に拡散する
ように吸引する。この場合、最内周領域にはレーザー光
１２７が照射されその反射光あるいは透過光の少なくと
も一方をモニターすることで、ＵＶ硬化樹脂が最内周領
域に拡散してきたことを検出することができる。ＵＶ硬
化樹脂が最内周領域に拡散してきたことを検出した時、
中心孔からの吸引とディスクの回転を停止して図６
（ｅ）と同様のディスク全体にＵＶ光を照射する工程に
移す。
【００５３】なお、ＵＶ硬化樹脂を十分に拡散させた後
に基板全体にＵＶ光を照射してＵＶ硬化樹脂全体を硬化
させる場合に、一体化した基板を２枚の平板間に挟んで
荷重をかけてもよい。この方法を図１０を用いて説明す
る。
【００５４】反射層１３３が設けられた基板１３１とダ
ミー基板１３２の間には既にＵＶ硬化樹脂１３４が充填
されているが、本発明による樹脂拡散の検出方法により
最内周領域の既定位置でＵＶ硬化樹脂の拡散は停止して
いる。この状態で基板ホルダー１３５の上に載せ、さら
に透明で円盤状のガラス板１３６を載せて基板に荷重を
かけて、基板のチルトを矯正し低減する。ガラス板１３
６はＵＶ光を通すためにその上からＵＶランプ１３７に
よりＵＶ光１３８を照射してＵＶ硬化樹脂１３４全体を
硬化させる。完成した光ディスクのチルトは荷重を加え
ない場合に比べて小さく抑えられる。この効果はディス
ク基板が薄いほど大きい。
【００５５】なお、本実施の形態１、２では基板上に反
射層のみを設けた再生専用型の光ディスクについて説明
したが、基板上に追記型の記録層、あるいは書き換え型
の記録層を設けた光ディスクにも本発明は有効であるこ
とは言うまでもない。
【００５６】また、本実施の形態１、２では反射層は一
方の基板のみに設け、他方の基板はダミー基板を採用し
た場合について説明したが、少なくとも一方の成膜済み
基板がＵＶ光を透過する場合には両方の基板に成膜して
も良い。成膜済みの基板のＵＶ光の透過率が１％程度で
も十分にＵＶ効果樹脂を効果させることは可能であり、
本願発明が使用できることを確認した。なお、両方の基
板に成膜されておりかつ両者ともＵＶ光の透過性がある
場合には、ＵＶ光の照射は両方の基板側から同時に照射
しても良い。ＵＶ光の吸収によって薄膜が発熱する場合
あるし、またＵＶ硬化樹脂はＵＶ光の入射側の方が硬化
しやすい。従って基板の両方の面からＵＶ照射した方が
上下対称でチルトのより少ないディスクが作成できる。
なお、図５、図１０のように基板に加重を加えながらＵ
Ｖ光を照射する場合には、基板ホルダー５６、１３５も
透過性のある例えばガラスで作成すれば、上下から同時
にＵＶ光を照射することが可能になる。
【００５７】なお、本実施の形態１、２では信号を記録
した基板とダミー基板は同一のものを用いたため、ダミ
ー基板もその表面に信号が記録されているが、ダミー基
板には信号が記録されている必要はないことは言うまで
もない。
【００５８】さらに両方の基板に成膜されておりかつ両
者ともＵＶ光の透過性が無い場合でも、熱硬化性及び紫
外線硬化性の両方の特性を有する接着剤樹脂等を用い、
かつ最内周、最外周に成膜されていない透明領域があれ
ば、ＵＶ光の照射を片側あるいは両方の基板側から同時
に照射し透明領域を硬化させて、その後に、熱硬化させ
るなどの組み合わせによって本願発明を利用することも
できる。
【００５９】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、放射線硬
化樹脂による光ディスクの貼り合わせにおいて、放射線
硬化樹脂が中心穴へ、はみ出すのを防ぐための最内周の
ストッパーの有無に関わらず、またストッパーが有る場
合にはその位置に関わらず、最内周での樹脂充填を任意
の位置に制御することを可能としたものであり、結果と
して機械的強度が強く、かつ内周樹脂の充填位置が一定
で外観上も優れた光ディスクを、歩留まりよく低コスト
で供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程の
一例を示す図
【図２】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程の
他の例を示す図で、図１と異なる工程を示す図
【図３】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程の
他の例を示す図で、図１と異なる工程を示す図
【図４】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程の
他の例を示す図で、図１と異なる工程を示す図
【図５】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程の
他の例を示す図で、図１と異なる工程を示す図
【図６】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程の
他の例を示す図
【図７】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程で
ある図６において、最内周でのＵＶ効果樹脂の充填を検
出する手段を示す図
【図８】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程の
他の例を示す図で、図６と異なる工程を示す図
【図９】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程の
他の例を示す図で、図６と異なる工程を示す図
【図１０】本発明による光学的情報記録媒体の製造工程
の他の例を示す図で、図６と異なる工程を示す図
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１、８１，１０１，１
２１，１３１ 基板 ２，２２，３２，４２，５２，６２，８２，１０２，１
２２，１３２ ダミー基板 ３，２３，３３，４３，５３，６３，８３，１０３，１
２３，１３３ 反射層 ４，６４ ノズル ５，１１，２５，３８，４７，５４，６５，６６，８
４，１０４，１２８，１３４ ＵＶ硬化樹脂 ６，１３，５８，６９，１３７ ＵＶランプ ８，１４，３７，５９，７０，１３８ ＵＶ光 ２４ 針状ディスペンサー ３４，１２４ 吸引孔 ３５，１２５ ボス ３６，１２６ 吸引ポンプ ４４ ＵＶ光源 ４５ 光ファイバー ４６ スポット光 ５６，１３５ 基板ホルダー ５７，１３６ ガラス板 ６７，８６，１０５，１２７ レーザー光 ８５，１０４ 半導体レーザー ８７，１０６ コリメータレンズ ８８ 偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ） ８９ λ／４板 ９１，９３，１１２ 光検出器（ＰＤ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 英雄 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 AA07 FF03 FF04 FF18 GG02 GG28

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】中心穴を有する第１の基板と、中心穴を有
    する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で貼り合
    わせる光学的情報記録媒体の製造方法であって、前記第
    １の基板上にドーナツ状に放射線硬化樹脂を塗布する工
    程と、前記第２の基板を対向して密着させる工程と、前
    記中心穴へ前記放射線硬化樹脂がはみ出さないように前
    記中心穴近傍に放射線を照射する工程と、さらに一体化
    した２枚の基板の少なくとも一方の面全体に放射線を照
    射して放射線硬化樹脂全体を硬化させる工程とを含むこ
    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】中心穴を有する第１の基板と、中心穴を有
    する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で貼り合
    わせる光学的情報記録媒体の製造方法であって、前記第
    １の基板と前記第２の基板を微小な隙間を開けて対向さ
    せる工程と、 前記隙間に針状ディスペンサーを挿入して前記第１の基
    板と前記第２の基板間の中周近傍にドーナツ状に放射線
    硬化樹脂を充填する工程と、前記第１の基板と前記第２
    の基板を密着させる工程と、前記中心穴へ前記放射線硬
    化樹脂がはみ出さないように前記中心穴近傍に放射線を
    照射する工程と、さらに一体化した２枚の基板の少なく
    とも一方の面全体に放射線を照射して放射線硬化樹脂全
    体を硬化させる工程とを含むことを特徴とする光学的情
    報記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項３】前記密着させる工程は、前記一体化した基
    板を回転して前記放射線硬化樹脂を均一に拡散させる工
    程を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載の光学的情報記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項４】前記密着させる工程は、前記一体化した基
    板の中心穴から前記放射線硬化樹脂を吸引する工程を含
    むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１
    項に記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
  5. 【請求項５】前記中心穴近傍に放射線を照射する工程
    は、スポット光の照射によって行われることを特徴とす
    る請求項１または請求項２に記載の光学的情報記録媒体
    の製造方法。
  6. 【請求項６】前記放射線硬化樹脂全体を硬化させる工程
    は、少なくとも一方が前記放射線を透過する２枚の平板
    間に前記２枚の基板を挟み込み、前記放射線を透過する
    方の前記平板側から前記放射線を照射する工程を含むこ
    とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学的
    情報記録媒体の製造方法。
  7. 【請求項７】中心穴を有する第１の基板と、中心穴を有
    する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で貼り合
    わせる光学的情報記録媒体の製造方法であって、前記第
    １の基板上にドーナツ状に放射線硬化樹脂を塗布する工
    程と、前記第２の基板を対向して密着させる工程と、前
    記中心穴方向へ前記放射線硬化樹脂が拡散してきたこと
    を検出する工程と、前記検出後一体化した２枚の基板の
    少なくとも一方の面全体に放射線を照射して放射線硬化
    樹脂全体を硬化させる工程とを含むことを特徴とする光
    学的情報記録媒体の製造方法。
  8. 【請求項８】中心穴を有する第１の基板と、中心穴を有
    する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で貼り合
    わせる光学的情報記録媒体の製造方法であって、前記第
    １の基板と前記第２の基板を微小な隙間を開けて対向さ
    せる工程と、前記隙間に針状ディスペンサーを挿入して
    前記第１の基板と前記第２の基板間の中周近傍にドーナ
    ツ状に放射線硬化樹脂を充填する工程と、前記第１の基
    板と前記第２の基板を密着させる工程と、前記中心穴方
    向へ前記放射線硬化樹脂が拡散してきたことを検出する
    工程と、前記検出後一体化した２枚の基板の少なくとも
    一方の面全体に放射線を照射して放射線硬化樹脂全体を
    硬化させる工程とを含むことを特徴とする光学的情報記
    録媒体の製造方法。
  9. 【請求項９】前記密着させる工程は、前記一体化した基
    板を回転して前記放射線硬化樹脂を均一に拡散させる工
    程を含むことを特徴とする請求項７または請求項８に記
    載の光学的情報記録媒体の製造方法。
  10. 【請求項１０】前記密着させる工程は、前記一体化した
    基板の中心穴から前記放射線硬化樹脂を吸引する工程を
    含むことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか
    １項に記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
  11. 【請求項１１】前記中心穴方向へ前記放射線硬化樹脂が
    拡散してきたことを検出する工程は、前記基板の前記中
    心穴近傍へ光線を照射する工程と、前記放射線硬化樹脂
    が拡散したことによる前記光線の反射光量あるいは透過
    光量の変化を検出する工程とを含むことを特徴とする請
    求項７または請求項８に記載の光学的情報記録媒体の製
    造方法。
  12. 【請求項１２】前記基板への光線の照射は、基板垂直方
    向に対して斜め方向からなされることを特徴とする請求
    項７または請求項８に記載の光学的情報記録媒体の製造
    方法。
  13. 【請求項１３】前記光線は平行光であることを特徴とす
    る請求項１１または請求項１２に記載の光学的情報記録
    媒体の製造方法。
  14. 【請求項１４】前記放射線硬化樹脂全体を硬化させる工
    程は、少なくとも一方が前記放射線を透過する２枚の平
    板間に前記２枚の基板を挟み込み、前記放射線を透過す
    る方の前記平板側から前記放射線を照射する工程を含む
    ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の光学
    的情報記録媒体の製造方法。
  15. 【請求項１５】中心穴を有する第１の基板と、中心穴を
    有する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で貼り
    合わせる光学的情報記録媒体の製造装置であって、前記
    第１の基板上にドーナツ状に放射線硬化樹脂を塗布する
    手段と、前記第２の基板を対向して密着させる手段と、
    前記中心穴へ前記放射線硬化樹脂がはみ出さないように
    前記中心穴近傍に放射線を照射する手段と、さらに一体
    化した２枚の基板の少なくとも一方の面全体に放射線を
    照射して放射線硬化樹脂全体を硬化させる手段とを含む
    ことを特徴とする光学的情報記録媒体の製造装置。
  16. 【請求項１６】中心穴を有する第１の基板と、中心穴を
    有する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で貼り
    合わせる光学的情報記録媒体の製造装置であって、前記
    第１の基板と前記第２の基板を微小な隙間を開けて対向
    させる手段と、前記隙間に針状ディスペンサーを挿入し
    て前記第１の基板と前記第２の基板間の中周近傍にドー
    ナツ状に放射線硬化樹脂を充填する手段と、前記第１の
    基板と前記第２の基板を密着させる手段と、前記中心穴
    へ前記放射線硬化樹脂がはみ出さないように前記中心穴
    近傍に放射線を照射する手段と、さらに一体化した２枚
    の基板の少なくとも一方の面全体に放射線を照射して放
    射線硬化樹脂全体を硬化させる手段とを含むことを特徴
    とする光学的情報記録媒体の製造装置。
  17. 【請求項１７】前記密着させる手段は、前記一体化した
    基板を回転して前記放射線硬化樹脂を均一に拡散させる
    手段を含むことを特徴とする請求項１５または請求項１
    ６に記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
  18. 【請求項１８】前記密着させる手段は、前記一体化した
    基板の中心穴から前記放射線硬化樹脂を吸引する手段を
    含むことを特徴とする請求項１５から請求項１７のいず
    れか１項に記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
  19. 【請求項１９】前記中心穴近傍に放射線を照射する手段
    は、光ファイバーにより前記放射線をスポット光として
    照射する手段を含むことを特徴とする請求項１５または
    請求項１６に記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
  20. 【請求項２０】前記放射線硬化樹脂全体を硬化させる手
    段は、少なくとも一方が前記放射線を透過する２枚の平
    板間に前記２枚の基板を挟み込み、前記放射線を透過す
    る方の前記平板側から前記放射線を照射する手段を含む
    ことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の
    光学的情報記録媒体の製造装置。
  21. 【請求項２１】中心穴を有する第１の基板と、中心穴を
    有する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で貼り
    合わせる光学的情報記録媒体の製造装置であって、前記
    第１の基板上にドーナツ状に放射線硬化樹脂を塗布する
    手段と、前記第２の基板を対向して密着させる手段と、
    前記中心穴方向へ前記放射線硬化樹脂が拡散してきたこ
    とを検出する手段と、前記検出後一体化した２枚の基板
    の少なくとも一方の面全体に放射線を照射して放射線硬
    化樹脂全体を硬化させる手段とを含むことを特徴とする
    光学的情報記録媒体の製造装置。
  22. 【請求項２２】中心穴を有する第１の基板と、中心穴を
    有する第２の基板とを対向させて放射線硬化樹脂で貼り
    合わせる光学的情報記録媒体の製造装置であって、前記
    第１の基板と前記第２の基板を微小な隙間を開けて対向
    させる手段と、前記隙間に針状ディスペンサーを挿入し
    て前記第１の基板と前記第２の基板間の中周近傍にドー
    ナツ状に放射線硬化樹脂を充填する手段と、前記第１の
    基板と前記第２の基板を密着させる手段と、前記中心穴
    方向へ前記放射線硬化樹脂が拡散してきたことを検出す
    る手段と、前記検出後一体化した２枚の基板の少なくと
    も一方の面全体に放射線を照射して放射線硬化樹脂全体
    を硬化させる手段とを含むことを特徴とする光学的情報
    記録媒体の製造装置。
  23. 【請求項２３】前記密着させる手段は、前記一体化した
    基板を回転して前記放射線硬化樹脂を均一に拡散させる
    手段を含むことを特徴とする請求項２１または請求項２
    ２に記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
  24. 【請求項２４】前記密着させる手段は、前記一体化した
    基板の中心穴から前記放射線硬化樹脂を吸引する手段を
    含むことを特徴とする請求項２１から請求項２３のいず
    れか１項に記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
  25. 【請求項２５】前記中心穴方向へ前記放射線硬化樹脂が
    拡散してきたことを検出する手段は、前記基板の前記中
    心穴近傍へ光線を照射する手段と、前記放射線硬化樹脂
    が拡散したことによる前記光線の反射光量あるいは透過
    光量の変化を検出する手段とを含むことを特徴とする請
    求項２１または請求項２２に記載の光学的情報記録媒体
    の製造装置。
  26. 【請求項２６】前記基板への光線の照射は、基板垂直方
    向に対して斜め方向からなされることを特徴とする請求
    項２１または請求項２２に記載の光学的情報記録媒体の
    製造装置。
  27. 【請求項２７】前記光線は平行光であることを特徴とす
    る請求項２５または請求項２６に記載の光学的情報記録
    媒体の製造装置。
  28. 【請求項２８】前記放射線硬化樹脂全体を硬化させる工
    程は、少なくとも一方が前記放射線を透過する２枚の平
    板間に前記２枚の基板を挟み込み、前記放射線を透過す
    る方の前記平板側から前記放射線を照射する工程を含む
    ことを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の
    光学的情報記録媒体の製造装置。
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