JP2002279694A

JP2002279694A - 光ディスクおよびその製造方法ならびにその光ディスクに適した光ディスク装置および情報記録再生方法

Info

Publication number: JP2002279694A
Application number: JP2001082699A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Odera; 泰章大寺; Nobuhisa Yoshida; 展久吉田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】情報記録を保護する保護層を、硬化時に生じる
反りを抑制しながら形成する構造およびその方法に関す
る。【解決手段】この発明の光ディスク１１は、樹脂基板１
２と、樹脂基板の少なくとも一方の面に形成された反射
膜層１４もしくは反射膜層と記録膜層１５と、反射膜層
もしくは反射膜層と記録膜層を覆うカバー層であって、
反射膜層もしくは反射膜層と記録膜層に接する側にエポ
キシ系紫外線硬化樹脂からなる薄層１７を含むアクリル
系紫外線硬化樹脂１８からなる２層型のカバー層１６が
形成されていることを特徴とする。

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
記録が可能な光ディスク基板およびその製造方法に係
り、特に情報記録を保護する保護層を、硬化時に生じる
反りを抑制しながら形成する構造およびその方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量メモリとして、光ディスク
が注目をあびている。

【０００３】周知のとおり、コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）やレーザディスク（ＬＤ）に代表され、レーザビー
ムにより、予め記録されている情報を再生可能な光ディ
スクが広く普及している。なお、記録密度の増大の要求
にともなって、ＤＶＤタイプの光ディスクも既に実用化
されている。また、最近では、コンピュータの外部記憶
装置として利用可能な書き換え可能ディスク（ＣＤ−
Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ）も広く利用されてい
る。

【０００４】光ディスクから情報を再生し、または光デ
ィスクに情報を記録する場合、対物レンズを用いて集束
したレーザビームのスポットが用いられる。このスポッ
トのサイズが小さければ小さいほど、光ディスクに記録
できる情報の記録密度を高くすることができる。

【０００５】光ディスクに記録できる情報の記録密度を
上げるには、使用するレーザビームの波長を短くし、対
物レンズの開口率（以下ＮＡという）を、大きくするこ
とが有効である。

【０００６】また、光ディスクの記録面と対物レンズの
光軸とのなす角をできるだけ垂直にし、対物レンズが記
録面に対して相対的に傾くことによって発生するコマ収
差を抑えることが重要である。なお、コマ収差を発生さ
せる角度は、波長に比例し、ＮＡの３乗に反比例するた
め、記録密度を上げるにつれ、許容角度ずれが小さくな
り、部品精度や組立精度を向上させなければならない。

【０００７】ところが、一般に光ディスクは、樹脂材料
を用いた射出成形により製造されるため、樹脂材料が硬
化する際の収縮に伴って、反り等の歪みが生じ、光ディ
スク面が傾いてしまう。また、光ディスクの自重によっ
ても反りが発生する。

【０００８】一方、市場のさらなる高密度記録の要求に
従って、一層ＮＡの高い対物レンズを波長の短いレーザ
ビームを用いることが提案されている。この場合、ＮＡ
が、例えば０．８程度の対物レンズと、例えば４００ｎ
ｍの波長のレーザビームを用いると、レーザビームが照
射される側から記録膜層までの距離すなわちカバー層の
厚さは、０．１ｍｍ程度となることが計算上明らかであ
る。

【０００９】なお、高密度記録を達成する際に、ＣＤ規
格ディスクからＤＶＤ規格ディスクへの変遷の過程と同
様、ＤＶＤ（またはＣＤ）規格の光ディスクに対する記
録と再生能力はそのままに、かつ光ディスクの物理的な
強度の確保する目的から、光ディスク全体の厚さは、
１．２ｍｍもしくは０．６ｍｍの２枚貼り合わせとなる
可能性が高い。

【００１０】このことから、現行のＤＶＤ規格の光ディ
スクよりも記録密度の高い次世代の光ディスクであっ
て、対物レンズのＮＡが、０．８程度で、波長が４００
ｎｍのレーザビームを用いる光ディスクを製造するため
には、光ディスクの基板の厚さを、片面ディスクでは
１．１ｍｍ、両面ディスクでは１．０ｍｍとし、その基
板のレーザビームが照射される側の面に０．１ｍｍ程度
の表面層（カバー層）を、１枚（両面ディスクでは２
枚）、設ける方式が考えられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した表面層を有す
る高記録密度の次世代光ディスクを製造する際に、所定
厚さの基板に記録膜層を形成した後、記録膜層を覆う表
面層を、例えばアクリル系紫外線硬化樹脂を、スピンコ
ート法等によって所定の厚さに塗布して形成することが
考えられる。

【００１２】しかしながら、この方法は、コスト的に優
れる反面、紫外線硬化樹脂の硬化時の収縮により、光デ
ィスクに大きな反りを発生させる問題がある。

【００１３】これを回避するために、通常カバー層に用
いられるアクリル系紫外線硬化樹脂の代わりに、硬化時
の収縮量の小さいエポキシ系紫外線硬化樹脂を用いるこ
とが考えられているが、エポキシ系紫外線硬化樹脂は、
硬化に時間がかかり、生産性が悪く、しかも硬化のため
に大きな光量を必要とするため、その熱で基板が変形す
る問題もある。

【００１４】なお、特開平２−１９３３４１号公報に
は、紫外線硬化樹脂の厚さと収縮率の関係が開示されて
いるが、本提案のように、厚さが０．１ｍｍ程度の場合
を想定したものではなく、紫外線硬化樹脂の厚さを０．
１ｍｍ程度にした場合の特性や問題点については、言及
されていない。

【００１５】この発明の目的は、紫外線硬化樹脂からな
る表面層を有する光ディスク基板の反りを低減すること
にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述の目的
を達成するためになされたもので、樹脂基板と、この樹
脂基板の少なくとも一方の面に形成された反射膜層もし
くは反射膜層と記録膜層と、上記反射膜層もしくは反射
膜層と記録膜層に接して設けられ、硬化時の収縮が少な
い第１の材質の紫外線硬化樹脂層と、この第１の材質の
紫外線硬化樹脂層に比較して硬化時の収縮が大きく、前
記第１の材質の紫外線硬化樹脂を覆う第２の材質の紫外
線硬化樹脂層と、からなる表面層と、を有することを特
徴とする光ディスクを提供するものである。

【００１７】またこの発明は、予め記録すべき情報がス
タンプされた樹脂基板を形成し、この樹脂基板の情報が
スタンプされている面に、反射膜層もしくは反射膜層と
記録膜層を所定の厚さに成膜し、この反射膜層もしくは
反射膜層と記録膜層を覆う第１の材質の紫外線硬化樹脂
を、所定の厚さに堆積し、この第１の材質の紫外線硬化
樹脂に紫外線を照射して第１の材質の紫外線硬化樹脂を
硬化させ、この第１の材質の紫外線硬化樹脂を覆う前記
第１の材質の紫外線硬化樹脂層に比較して硬化時の収縮
が大きな第２の材質の紫外線硬化樹脂を、所定の厚さに
堆積し、この第２の材質の紫外線硬化樹脂に紫外線を照
射して第２の材質の紫外線硬化樹脂を硬化させることを
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。

【００１８】さらにこの発明は、樹脂基板と、この樹脂
基板の少なくとも一方の面に形成された反射膜層もしく
は反射膜層と記録膜層と、前記反射膜層もしくは反射膜
層と記録膜層に接して設けられ、硬化時の収縮が少ない
第１の材質の紫外線硬化樹脂層と、この第１の材質の紫
外線硬化樹脂層に比較して硬化時の収縮が大きく、前記
第１の材質の紫外線硬化樹脂を覆う第２の材質の紫外線
硬化樹脂層と、からなる表面層とを有する光ディスク
と、所定の波長の光を出射するレーザ素子と、開口数が
０．８５前後である対物レンズと、この対物レンズを、
前記光ディスクの記録面に対して、所定の相対位置に位
置させるレンズ保持機構と、前記レーザ素子からの上記
所定の波長の光を、前記対物レンズに案内する任意個数
の光学要素と、前記光ディスクの反射膜層で反射された
反射光を受光して光電変換することで、前記対物レンズ
を移動すべき方向および移動量を算出可能な変化量を出
力する任意個数のフォトディテクタと、を有することを
特徴とする光ディスク装置を提供するものである。

【００１９】またさらにこの発明は、樹脂基板と、この
樹脂基板の少なくとも一方の面に形成された反射膜層も
しくは反射膜層と記録膜層と、前記反射膜層もしくは反
射膜層と記録膜層に接して設けられ、硬化時の収縮が少
ない第１の材質の紫外線硬化樹脂層と、この第１の材質
の紫外線硬化樹脂層に比較して硬化時の収縮が大きく、
前記第１の材質の紫外線硬化樹脂を覆う第２の材質の紫
外線硬化樹脂層と、からなる表面層とを有する光ディス
クと、所定の波長の光を出射するレーザ素子と、開口数
が０．８５前後である対物レンズと、この対物レンズ
を、前記光ディスクの記録面に対して、所定の相対位置
に位置させるレンズ保持機構と、前記レーザ素子からの
上記所定の波長の光を、前記対物レンズに案内する任意
個数の光学要素と、前記光ディスクの反射膜層で反射さ
れた反射光を受光して光電変換することで、前記対物レ
ンズを移動すべき方向および移動量を算出可能な変化量
を出力する任意個数のフォトディテクタと、を有するこ
とを特徴とする光ディスク装置において、前記レンズ保
持機構は、前記対物レンズを、前記対物レンズの作用に
より所定の集束性が与えられた前記レーザ素子からの光
を前記光ディスクの反射膜層または記録膜層に集光可能
に、前記光ディスクの表面層に対して１ｍｍ未満の距離
で対向させるとともに、前記対物レンズは、情報の再生
時には、前記光ディスクの反射膜層または記録膜層で反
射された光を取り込んで、前記フォトディテクタが受光
可能に、前記光学要素に向けて案内し、情報の記録時に
は、前記光学要素により伝達された前記レーザ素子から
の光を前記記録層膜に集光することを特徴とする情報再
生および記録方法を提供するものである。

【００２０】さらにまたこの発明は、樹脂基板と、この
樹脂基板の少なくとも一方の面に形成された反射膜層も
しくは反射膜層と記録膜層と、上記反射膜層もしくは反
射膜層と記録膜層に接して設けられ、上記反射膜層もし
くは反射膜層と記録膜層を覆うカバー層であって、少な
くとも上記反射膜層もしくは反射膜層と記録膜層に接す
る側にエポキシ系紫外線硬化樹脂からなる薄層を含むア
クリル系紫外線硬化樹脂からなる２層型のカバー層が形
成されていることを特徴とする光ディスクを提供するも
のである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施例を示す光ディス
ク基板の断面図である。

【００２３】図１に示す光ディスク基板１１は、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ＤＶＤ規
格の光ディスク基板と同じ寸法である。

【００２４】光ディスク基板１１は、所定厚さ、例えば
１．１ｍｍもしくは０．５ｍｍ厚の樹脂基板１２、樹脂
基板１２の一方の面に、予め決められたピッチで設けら
れたグルーブ（またはプリピット）１３を覆うように全
面に設けられた反射膜層１４、反射膜層１４上に積層さ
れた記録膜層１５、および記録膜層１５を覆うように全
面に設けられた表面カバー層１６からなる。なお、表面
カバー層１６の厚さは、概ね０．１ｍｍで、記録膜層１
５に接する側に設けられる第１の樹脂層１７と第１の樹
脂層に接して積層される第２の樹脂層１８が、実質的に
１つの層として形成されたものである。

【００２５】カバー層１６の第１の樹脂層１７は、硬化
時の収縮が小さい、例えばエポキシ樹脂からなり、その
厚さは、グルーブ１３の深さ（０．５μｍ前後）を含ん
で、最大で０．０５ｍｍ（カバー層１６の厚さの１／
２）に定義されている。従って、カバー層１６の第２の
樹脂層１８の厚さは、０．０５ｍｍ以上で、「０．１−
第１のカバー層１７の厚さ」ｍｍにより求めることが
できる。なお、第２のカバー層１８は、硬化時の収縮は
第１のカバー層１７よりも大きいが、硬化時間が短い、
例えばアクリル樹脂により形成される。また、第１の樹
脂層１７の最小の厚さは、後述する理由から、概ね０．
０１ｍｍ（１０μｍ）程度である。

【００２６】次に、図２を用いて、図１に示した光ディ
スク基板を製造する方法を、工程を追って、順に説明す
る。

【００２７】まず、図２（ａ）に示すように、樹脂基板
１２の型となる原盤Ｄを作成する。なお、原盤Ｄの基と
なる基板Ｄ_０には、よく研磨・洗浄されたガラス盤Ｄ_０
が用いられる。

【００２８】次に、図２（ｂ）に示すように、ガラス盤
（原盤）Ｄ_０に、フォトレジストＲを、所定厚さに塗布
する。

【００２９】続いて、図２（ｃ）に示すように、原盤Ｄ
_０に、所定厚さに塗布されたフォトレジストＲに、レー
ザビームＬを用いて、信号パターン（プリピット）Ｐを
記録する。なお、ここで、記録される信号パターンは、
（製造される）光ディスクがＲＯＭディスクである場合
には情報ピットであり、（製造される）光ディスクがＲ
ＡＭディスクのグルーブ（ガイド溝）等である。

【００３０】その後、図２（ｄ）に示すように、図示し
ない現像液を用いてフォトレジストＦを現像し、信号パ
ターンに対応した凹凸Ｑを有するガラス原盤Ｄ_１を得
る。

【００３１】次に、図２（ｅ）に示すように、凹凸Ｑが
形成されたガラス原盤Ｄ_１に、スパッタ法等の無電解メ
ッキ法により導電膜を設け（図示せず）、その導電膜を
電極としてメッキ法で成長させ、スタンパＭを作成す
る。なお、スタンパＭの材質としては、主としてニッケ
ル（Ｎｉ）やニッケル合金等が用いられる。

【００３２】以下、図２（ｆ）に示すように、スタンパ
Ｍを、詳述しない成型器の金型２１に取り付け、射出成
形により、ディスク基板Ｄを作成する。なお、基板Ｄの
材質としては、一般には、ポリカーボネート（アクリル
系樹脂）が用いられる。また、基板Ｄの厚さは、ディス
クが片面仕様である場合には、１．１ｍｍで、両面仕様
である場合には、０．５ｍｍである。

【００３３】次に、図２（ｇ）に示すように、射出成型
により形成された基板Ｄの信号記録領域すなわち信号パ
ターンに対応した凹凸Ｑ上に、ディスクの仕様がＲＯＭ
である場合には、反射膜層（図１の１４に相当）を、ス
パッタ法等により所定の厚さに成膜する。なお、ディス
クの仕様がＲＡＭの場合は、反射膜層に重ねて記録膜層
（図１の１５に相当）を、所定厚さに、成膜する。

【００３４】続いて、図２（ｈ）に示すように、反射膜
層または反射膜層と記録膜層上に、エポキシ系紫外線硬
化樹脂１７を、例えばスピンコート法により供給して、
所定厚さに塗布する。なお、エポキシ系紫外線硬化樹脂
の粘度とスピナーの回転数により、基板Ｄの凹凸Ｑ上に
塗布（堆積）されるエポキシ系紫外線硬化樹脂の厚さ
が、最適な厚さ（この例では０．０５ｍｍ以内）に制御
される。また、エポキシ系紫外線硬化樹脂の粘度として
は、例えば４００〜９０００ｃｐｓ程度の粘度が利用可
能であり、この実施の形態では１０００ｃｐｓとしてい
る。一方、スピナーの回転数は、例えば１５００〜５０
００ｒｐｍ程度の回転数が利用可能であり、この実施の
形態では、３０００ｒｐｍである。なお、エポキシ系紫
外線硬化樹脂の厚さは、０．０１ｍｍ（１０μｍ）程度
でも硬化時の剛性を確保できるが、スピナーによるスピ
ンコートにより、エポキシ系紫外線硬化樹脂を０．０１
ｍｍ程度の厚さに広がるためには、その粘度を、２００
ｃｐｓ程度まで下げる必要がある。このため、粘度を下
げるため、現在入手可能なエポキシ系紫外線硬化樹脂に
添加物を入れた場合、その添加物の影響により硬化速度
が増大したり、収縮率が増大することが予想される。従
って、現時点では、エポキシ系紫外線硬化樹脂である第
１の樹脂層１７の厚さは、カバー層１６の厚さの１／２
未満０．０１ｍｍ以上と設定される。なお、今後の開発
により、一層粘度の低いエポキシ系紫外線硬化樹脂が供
給される場合には、現状よりも厚さが低減される可能性
は十分にあることはいうまでもない。

【００３５】その後、図２（ｉ）に示すように、図示し
ない光源から、エポキシ系紫外線硬化樹脂１７を比較的
収縮が生じない条件で硬化させることのできる所定波長
の紫外線が照射されることにより、予定した収縮の範囲
内でエポキシ系紫外線硬化樹脂層（第１の樹脂層）１７
が硬化される。

【００３６】次に、図２（ｊ）に示すように、すでに硬
化された第１の樹脂層（エポキシ系紫外線硬化樹脂層）
１７上に、アクリル系紫外線硬化樹脂１８を、例えばス
ピンコート法により供給して、所定厚さに塗布する。な
お、アクリル系紫外線硬化樹脂の粘度とスピナーの回転
数により、第１の樹脂層上に塗布（堆積）されるアクリ
ル系紫外線硬化樹脂の厚さが、最適な厚さ（この例では
「０．１ − エポキシ系（第１の）樹脂層１７の厚
さ」ｍｍ以内）に制御される。また、アクリル系紫外線
硬化樹脂の粘度としては、例えば４００〜９０００ｃｐ
ｓ程度の粘度が利用可能であり、この実施の形態では１
０００ｃｐｓとしている。一方、スピナーの回転数は、
例えば１５００〜５０００ｒｐｍ程度の回転数が利用可
能であり、この実施の形態では、３０００ｒｐｍであ
る。

【００３７】その後、図２（ｋ）に示すように、図示し
ない光源から、アクリル系紫外線硬化樹脂１８を比較的
収縮が生じない条件で硬化させることのできる所定波長
の紫外線が照射されることにより、予定した収縮の範囲
内でアクリル系紫外線硬化樹脂層（第２の樹脂層）１８
が硬化される。なお、表面保護の観点から、アクリル系
紫外線硬化樹脂層１８の外側に、図示しないが、さらに
エポキシ系紫外線硬化樹脂の薄層（厚さは数μｍ）が設
けられてもよい。

【００３８】このように、図２（ｈ）から図２（ｋ）に
示したような、２段階の紫外線硬化樹脂の塗布および硬
化により、収縮時の反りが生じないように（もしくは反
りが生じたとしても許容値内に収まるように）、厚さが
０．１ｍｍと比較的厚い樹脂層を、形成できる。

【００３９】なお、図２（ｈ）および図２（ｊ）に示し
た第１の樹脂層１７と第２の樹脂層１８を基板Ｄの凹凸
Ｑ上に塗布する際に、スピンコートに代えてスクリーン
印刷法を用いてもよい。また、第１の樹脂層１７と第２
の樹脂層１８との間に、屈折率整合用の図示しない接着
層（屈折率整合層）を設けてもよい。なお、再生信号を
安定に得るため（ＲＡＭタイプの場合には、記録レベル
が不所望に変動しないため）には、カバー層１６の厚み
のむらは、極力抑えられなければならないことはいうま
でもない。

【００４０】ところで、図２（ｈ）ないし図２（ｋ）に
示したカバー層１６を形成する工程を、厚さ０．１ｍｍ
のポリカーボネート等の透明フィルム（シート）を接着
して形成することも提案されているが、コスト的には、
上述したとおり、紫外線硬化樹脂を塗布した後に紫外線
を照射して硬化する方法が、有利である。

【００４１】なお、上述したように、カバー層１６を、
記録膜層（ＲＯＭタイプの場合には反射膜層）と接する
側に設けられるエポキシ系紫外線硬化樹脂層１７と、エ
ポキシ系紫外線硬化樹脂層１７に重ねて設けられるアク
リル系紫外線硬化樹脂層１８とにより、形成することに
より、アクリル系紫外線硬化樹脂を一層のみで、厚さ
０．１ｍｍとした場合の硬化時の収縮が約７％であるに
比較して、概ね１％に抑制できる。また、カバー層１６
の全体をエポキシ系紫外線硬化樹脂により形成すること
も考えられるが、エポキシ系紫外線硬化樹脂は、厚さが
０．１ｍｍの場合には、硬化時間がアクリル系紫外線硬
化樹脂のみの場合に比較して数十倍にも及ぶことから、
量産には不向きである。

【００４２】このようにして作成された光ディスク基板
Ｄは、波長４００ｎｍ程度の青紫色レーザビームを用
い、ＮＡが０．８５程度の対物レンズを用いた図３に示
すような光ディスク装置（記録・再生システム）によ
り、情報が記録され、または再生される。

【００４３】図３に示す光ディスク装置１において、新
規の規格のディスクである超高密度記録再生可能な光デ
ィスクであって、記録膜層とレーザビームの入射側との
間の距離であるカバー層１６の厚さが０．１ｍｍに形成
されている光ディスク１１向けの開口率が与えられてい
る対物レンズ３１は、第１および第２のレンズ３１ａお
よび３１ｂが積層された複合レンズである。

【００４４】対物レンズ３１の作動位置には、立ち上げ
ミラー３２により、半導体レーザ素子３３からのレーザ
ビームＬが入射される。立ち上げミラー３２に所定の波
長のレーザビームＬを入射可能な位置には、半導体レー
ザ素子３３により放射されたレーザビームＬをコリメー
トするコリメートレンズ３４、レーザビームＬに予め所
定の回折成分を与えるための回折格子（グレーティン
グ）３５、光ディスク１１へ向けられるレーザビームＬ
に所定の特性を与えるλ／２板（ＨＷＰ）３６、半導体
レーザ素子３３から光ディスク１１へ向けられるレーザ
ビームＬと光ディスク１１の記録膜層で反射された反射
レーザビームＬ´とを分離する偏光ビームスプリッタ３
７、光ディスク１１へ向かうレーザビームＬの直径を増
大するための任意個数の光学要素の組み合わせであるビ
ームエキスパンダ３８、光ディスク１１へ向けられるレ
ーザビームと反射された反射レーザビームとのアイソレ
ーションを整合するためのλ／４板（ＱＷＰ）２１、お
よびダイクロイックミラー４０（図３では平面的に示さ
れている）が、順に設けられている。

【００４５】偏光ビームスプリッタ３７の半導体レーザ
素子３３側の面で光ディスクに向かうレーザビームの一
部が反射される方向には、その一部の反射されたレーザ
ビームを受光して光電変換し、半導体レーザ素子３３か
ら放射されたレーザビームＬの光強度をモニタするため
のフォトディテクタ４１が設けられている。なお、フォ
トディテクタ４１の受光面の図示しないカバーガラスで
再び反射されたレーザビームの一部が、半導体レーザ素
子３３や以下に説明する再生用のフォトディテクタ（４
４）に入射することのないように、フォトディテクタ４
１は、半導体レーザ素子３３から光ディスク１１に向か
うレーザビームの主光線に対して、任意の角度だけ傾け
た状態で配置されている。

【００４６】偏光ビームスプリッタ３７により分離され
た反射レーザビームＬ´が案内される方向には、反射レ
ーザビームＬ´に所定の集束性を与える集束レンズ４
２、光ディスク１１に向かうレーザビームに回折格子３
５を介して与えられた回折特性を利用して反射レーザビ
ームに所定の結像パターンを与えるホログラムプレート
（ＨＯＥ）４３およびホログラムプレート４３により所
定の結像パターンが与えられた反射レーザビームＬ´を
受光して光電変換し、光ディスク１１に記録されている
情報を再生するとともに光ディスク１１の記録面の記録
膜層および記録膜層に設けられているトラック（グルー
ブ）と対物レンズ３１の位置との相対的な位置関係を、
所定の条件内に設定するためのサーボ信号を生成するた
めのフォトディテクタ４４が設けられている。

【００４７】図３に示した光ディスク装置１において
は、半導体レーザ素子３３から放射されたレーザビーム
Ｌの光強度は、フォトディテクタ４１により検出された
光強度に基づいてＡＰＣ回路５２からレーザビームＬの
光強度の変動がレーザ駆動回路５１にフィードバックさ
れることで、管理される。

【００４８】レーザ駆動回路５１には、記録すべき情報
が入力された場合に、半導体レーザ素子３３から出力さ
れる記録用レーザビームの光強度を記録すべき情報に応
じて強度変調するための記録信号発生器５３が接続され
ている。

【００４９】フォトディテクタ４４は、光ディスク１１
の記録面で反射され、対物レンズ３１により断面が概ね
平行に変換され、ダイクロイックミラー４０、ＯＷＰ３
９、ビームエキスパンダ３８、偏光ビームスプリッタ３
７、集光レンズ４２、およびホログラムプレート４３を
順に伝達された反射レーザビームＬ´を受光して光電変
換し、後段に接続されている増幅器５４に、受光した反
射レーザビームＬ´の光強度およびパターンに応じた信
号を出力する。なお、フォトディテクタ４４で光電変換
され、増幅器５４で所定レベルまで増幅された信号は、
図示しないフォーカスエラー検出回路、トラックエラー
検出回路および再生データを保持する図示しないバッフ
ァメモリ等に出力される。

【００５０】なお、図３に示した光ディスク装置１で
は、対物レンズ３１の開口数ＮＡが、０．８５〜０．９
と非常に高いため、再生信号の品質は、光ディスク１１
の反りに対して、非常に敏感である。また、対物レンズ
３１と光ディスク１１との間の距離も、定常状態で１ｍ
ｍ以下であるため、光ディスク１１が回転される際の面
ぶれの影響も受けやすい。

【００５１】このため、記録膜層とレーザビームの入射
側との間の距離であるカバー層の厚みが、概ね０．１ｍ
ｍである上述した超高密度記録可能光ディスク１１にお
いては、光ディスク１１に許容される反りは、光ディス
ク１１の半径（６０ｍｍ）に対して０．３ｍｍ以下、よ
り好ましくは、面ぶれを考慮して０．１ｍｍ以下に抑え
なければならないことは、既に説明した通りである。

【００５２】本発明では、記録膜層を覆う厚さ０．１ｍ
ｍの表面カバー層１６を、エポキシ系紫外線硬化樹脂で
ある第１の樹脂層１７と、アクリル系紫外線硬化樹脂で
ある第２の樹脂層１８と、により２層構成としたので、
半径方向の反りの最大値は、半径（６０ｍｍ）に対して
０．１ｍｍ以下に抑えられている。

【００５３】なお、カバー層１６の厚さである０．１ｍ
ｍの樹脂層をエポキシ系紫外線硬化樹脂のみにより形成
した場合には、硬化に時間がかかるのみならず、硬化に
必要な光すなわち要求される紫外線の量も増大されるた
め、紫外線の熱により基板が曲がるという問題も生じ
る。

【００５４】このことから、本発明のように、紫外線の
硬化に要求される紫外線の量を抑えつつ、硬化時の収縮
が通常のアクリル系紫外線硬化樹脂に比較して少ないエ
ポキシ系紫外線硬化樹脂により記録面に接している第１
の樹脂層を形成し、第１の樹脂層を硬化させた後、硬化
速度の早いアクリル系紫外線硬化樹脂により第２の樹脂
層を形成することで、光ディスク基板１１の反りを大幅
に改善できる。

【００５５】また、エポキシ系紫外線硬化型樹脂は、硬
化後の硬度が高いので、続いて収縮の大きなアクリル系
紫外線硬化型樹脂による第２の樹脂層を形成したとして
も、光ディスク基板１１の反りが増大されることがな
い。

【００５６】ところで、それぞれの樹脂層に用いられる
紫外線硬化樹脂としては、記録再生に用いるレーザビー
ムの波長に対して透明である必要がある。また、各樹脂
層の界面での反射や屈折等を防ぐために、それぞれの樹
脂層に用いる紫外線硬化樹脂の屈折率もそろえた方が望
ましい。例えば、本発明に用いるアクリル系紫外線硬化
樹脂およびエポキシ系紫外線硬化樹脂の一般的な屈折率
の値は、赤色光（波長６６０ｎｍ）に対して、どちらも
ｎ＝１．５２程度であり、カバー層として十分使用でき
る。

【００５７】このように、光ディスク基板に生じる反り
の原因となる紫外線硬化樹脂の硬化時の収縮の影響を抑
えるために、紫外線硬化樹脂を二回以上に分けて塗布し
て、その都度硬化させることにより、紫外線硬化樹脂が
硬化する際の収縮の影響により、光ディスク基板が歪ん
だり、大きく反ることが防止できる。

【００５８】また、１層目すなわち光ディスク基板の反
射膜層もしくは記録膜層と接する側に用いる紫外線硬化
樹脂を、硬化時の収縮が小さく、しかも剛性の高いエポ
キシ系の紫外線硬化樹脂とすることにより、２層目にア
クリル系紫外線硬化樹脂層を設けたとしても、アクリル
系紫外線硬化樹脂の硬化時に生じる収縮よりも、エポキ
シ系紫外線硬化樹脂の硬度が高いため、エポキシ系紫外
線硬化樹脂がアクリル系紫外線硬化樹脂の反りを抑える
ことができ、アクリル系紫外線硬化樹脂のみを用いた場
合に比較して、光ディスク基板の反りが大幅に低減され
る。なお、エポキシ系紫外線硬化樹脂は、アクリル系紫
外線硬化樹脂に比較して、硬化時間が長いが、エポキシ
系紫外線硬化樹脂の層の厚さを、表面層の１／２よりも
少なくすることにより、光ディスク基板の製造に要求さ
れる時間も極度に増大されない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、光ディスクの記録
膜層とレーザビームが入射される側との間の保護層であ
る表面カバー層を、アクリル系紫外線硬化樹脂とエポキ
シ系紫外線硬化樹脂とが、記録膜層にエポキシ系紫外線
硬化樹脂が接するように、形成された２層構造とするこ
とで、樹脂の硬化時の収縮や紫外線自体の熱による変形
により、光ディスクに反りを生じさせることを防止で
き、再生信号や記録条件の安定な光ディスクを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態が適用される光ディスク
装置を説明する概略図。

【図２】図１に示した光ディスクを製造する工程を、順
を追って説明する概略図。

【図３】図１に示した光ディスクに情報を記録し、また
光ディスクから情報を再生する光ディスク装置の一例を
説明する概略図。

【符号の説明】

１１・・・光ディスク基板、１２・・・樹脂基板、１３・・・グルーブ（またはプリピット）、１４・・・反射膜層、１５・・・記録膜層、１６・・・カバー層、１７・・・第１の樹脂層、１８・・・第２の樹脂層。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０５Ｄ 3/06 １０２Ｂ０５Ｄ 3/06 １０２Ｚ 7/02 7/02 7/24 ３０１ 7/24 ３０１Ｔ３０２３０２Ｐ３０２ＵＧ１１Ｂ 7/26 ５３１Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１Ｆターム(参考） 4D075 AE03 AE08 BB46Y BB46Z BB92Y CA48 DA06 DA07 DB31 DB43 DB48 DC24 DC27 EA05 EA21 EB22 EB33 5D029 HA06 HA07 LA03 LA04 LB03 LB07 LB13 5D121 AA04 EE22 EE27 EE28 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂基板と、この樹脂基板の少なくとも一方の面に形成された反射膜
層もしくは反射膜層と記録膜層と、上記反射膜層もしくは反射膜層と記録膜層に接して設け
られ、硬化時の収縮が少ない第１の材質の紫外線硬化樹
脂層と、この第１の材質の紫外線硬化樹脂層に比較して
硬化時の収縮が大きく、前記第１の材質の紫外線硬化樹
脂を覆う第２の材質の紫外線硬化樹脂層と、からなる表
面層と、を有することを特徴とする光ディスク。
【請求項２】前記第１の材質の紫外線硬化樹脂層の厚さ
は、前記第２の材質の紫外線硬化樹脂層の厚さよりも少
ないことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】前記第１の材質の紫外線硬化樹脂層の厚さ
は、前記表面層の厚さの１／２未満であることを特徴と
する請求項１記載の光ディスク。
【請求項４】前記第１の材質の紫外線硬化樹脂層は、エ
ポキシ系紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項
１記載の光ディスク。
【請求項５】前記第２の材質の紫外線硬化樹脂層は、ア
クリル系紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項
１記載の光ディスク。
【請求項６】予め記録すべき情報がスタンプされた樹脂
基板を形成し、この樹脂基板の情報がスタンプされている面に、反射膜
層もしくは反射膜層と記録膜層を所定の厚さに成膜し、この反射膜層もしくは反射膜層と記録膜層を覆う第１の
材質の紫外線硬化樹脂を、所定の厚さに堆積し、この第１の材質の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して第
１の材質の紫外線硬化樹脂を硬化させ、この第１の材質の紫外線硬化樹脂を覆う前記第１の材質
の紫外線硬化樹脂層に比較して硬化時の収縮が大きな第
２の材質の紫外線硬化樹脂を、所定の厚さに堆積し、この第２の材質の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して第
２の材質の紫外線硬化樹脂を硬化させることを特徴とす
る光ディスクの製造方法。
【請求項７】前記第１の材質の紫外線硬化樹脂層の厚さ
は、前記第２の材質の紫外線硬化樹脂層の厚さよりも少
ないことを特徴とする請求項６記載の光ディスクの製造
方法。
【請求項８】前記第１の材質の紫外線硬化樹脂層の厚さ
は、前記表面層の厚さの１／２未満であることを特徴と
する請求項６記載の光ディスクの製造方法。
【請求項９】前記第１の材質の紫外線硬化樹脂層は、エ
ポキシ系紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項
６記載の光ディスクの製造方法。
【請求項１０】前記第２の材質の紫外線硬化樹脂層は、
アクリル系紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求
項６記載の光ディスクの製造方法。
【請求項１１】樹脂基板と、この樹脂基板の少なくとも
一方の面に形成された反射膜層もしくは反射膜層と記録
膜層と、前記反射膜層もしくは反射膜層と記録膜層に接
して設けられ、硬化時の収縮が少ない第１の材質の紫外
線硬化樹脂層と、この第１の材質の紫外線硬化樹脂層に
比較して硬化時の収縮が大きく、前記第１の材質の紫外
線硬化樹脂を覆う第２の材質の紫外線硬化樹脂層と、か
らなる表面層とを有する光ディスクと、所定の波長の光を出射するレーザ素子と、開口数が０．８５前後である対物レンズと、この対物レンズを、前記光ディスクの記録面に対して、
所定の相対位置に位置させるレンズ保持機構と、前記レーザ素子からの上記所定の波長の光を、前記対物
レンズに案内する任意個数の光学要素と、前記光ディスクの反射膜層で反射された反射光を受光し
て光電変換することで、前記対物レンズを移動すべき方
向および移動量を算出可能な変化量を出力する任意個数
のフォトディテクタと、を有することを特徴とする光デ
ィスク装置。
【請求項１２】樹脂基板と、この樹脂基板の少なくとも
一方の面に形成された反射膜層もしくは反射膜層と記録
膜層と、前記反射膜層もしくは反射膜層と記録膜層に接
して設けられ、硬化時の収縮が少ない第１の材質の紫外
線硬化樹脂層と、この第１の材質の紫外線硬化樹脂層に
比較して硬化時の収縮が大きく、前記第１の材質の紫外
線硬化樹脂を覆う第２の材質の紫外線硬化樹脂層と、か
らなる表面層とを有する光ディスクと、所定の波長の光
を出射するレーザ素子と、開口数が０．８５前後である
対物レンズと、この対物レンズを、前記光ディスクの記
録面に対して、所定の相対位置に位置させるレンズ保持
機構と、前記レーザ素子からの上記所定の波長の光を、
前記対物レンズに案内する任意個数の光学要素と、前記
光ディスクの反射膜層で反射された反射光を受光して光
電変換することで、前記対物レンズを移動すべき方向お
よび移動量を算出可能な変化量を出力する任意個数のフ
ォトディテクタと、を有することを特徴とする光ディス
ク装置において、前記レンズ保持機構は、前記対物レンズを、前記対物レ
ンズの作用により所定の集束性が与えられた前記レーザ
素子からの光を前記光ディスクの反射膜層または記録膜
層に集光可能に、前記光ディスクの表面層に対して１ｍ
ｍ未満の距離で対向させるとともに、前記対物レンズは、情報の再生時には、前記光ディスク
の反射膜層または記録膜層で反射された光を取り込ん
で、前記フォトディテクタが受光可能に、前記光学要素
に向けて案内し、情報の記録時には、前記光学要素によ
り伝達された前記レーザ素子からの光を前記記録層膜に
集光することを特徴とする情報再生および記録方法。
【請求項１３】樹脂基板と、この樹脂基板の少なくとも一方の面に形成された反射膜
層もしくは反射膜層と記録膜層と、上記反射膜層もしくは反射膜層と記録膜層に接して設け
られ、上記反射膜層もしくは反射膜層と記録膜層を覆う
カバー層であって、少なくとも上記反射膜層もしくは反
射膜層と記録膜層に接する側にエポキシ系紫外線硬化樹
脂からなる薄層を含むアクリル系紫外線硬化樹脂からな
る２層型のカバー層が形成されていることを特徴とする
光ディスク。