JP2004030729A - 貼り合わせ光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【目的】光記録媒体を作成する場合、その貼り合せる２枚の基板を作成する成形工程に大きな負担がかかり、貼り合わせたディスクの反り角を満たすことが困難である。そこで接着層を介して貼り合わせたディスクの反り角が良好な光記録媒体を提供することを目的とする。
【構成】この記録用透明基板は、円盤形状の透明な記録用透明基板２の情報記録面αとなる側に、記録トラックに沿って渦巻状又は同心円状に形成された溝形状のグルーブとランドと、これらのグルーブの上に積層された光記録層６、反射層５、オーバーコート層３から構成されている。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照射されたレーザー光を透過して、透過したレーザー光によって、記録層に画像、音声、デジタルデータなどの情報を記録することの可能な光記録媒体の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロニクス産業の発達に伴い、パーソナルコンピューターの外部記憶媒体として、またビデオの代替の映像記録媒体として、更には業務用テープ代替の大容量データ保存用記録媒体として、最近では、例えばＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷのような光で記録を行う大容量光ディスクが広範に使用されるようになっている。このような大容量光記録ディスクでは、ディスクの表面ではなく、ディスクの中に記録面を有するのが通常である。
【０００３】
例えば、図１に示すように、ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷのような光記録ディスクでは、通常、記録用透明基板と、記録用透明基板の上面に貼合わされた保護基板（ダミー基板）とを備えている。この記録用透明基板は、例えば、厚さ０．６ｍｍの透明な基板本体と基板本体の上面に形成されたサブミクロンオーダーの渦巻き状の溝である連続グルーブと、このグルーブの上には記録層、反射層が基板本体の上にこの順に設けられている。　そして、通常、この記録基板の上面には、基板本体と同じ厚さの０．６ｍｍの保護基板とを接着剤を用いて貼り合わすことによって、光記録ディスクは構成されている。
【０００４】
このような光記録ディスクでは、情報記録の際には、ディスクを高速回転させながら、記録用透明基板の下方から記録用透明基板にレーザー光が照射され、基板本体を介して基板本体のレーザー光照射面と反対側の表層に形成されているサブミクロンオーダーのグルーブ上に、照射されたレーザー光がフォーカスされることによって、画像、音声などの情報が光記録ディスクの記録層上に記録される。また情報の再生には、これらの光記録ディスクの記録層に記録された情報が、ディスクを高速回転させながら、レーザー光によって読み出されることにより画像、音声などの情報の再生がなされるように構成されている。
【０００５】
このレーザー光のフォーカスに用いられるレンズの開口数（ＮＡ）は、ＣＤからＤＶＤへと情報の高密度化に伴い、大きくなる。開口数が大きくなるとディスクの反り角に対する収差が大きくなるため、ディスクの反り角に対してＤＶＤはＣＤよりも厳しい制限がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ディスクの反り角は貼り合せる２枚の基板の機械特性に大きく依存する。この２枚の基板の機械特性を向上させれば所望のディスクの反り角を得ることができる。しかしながら、貼り合せる２枚の基板には機械特性の要求ばかりではなく、光学特性、転写される溝の形状も同時に要求される。特に光記録媒体の場合、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の情報が既に刻まれている光情報媒体に比べ、溝転写の要求がより厳しいので、上記、３つの要求を同時に満足する基板を作成することが困難である。そのため、光記録媒体を作成する場合、その貼り合せる２枚の基板を作成する成形工程に大きな負担がかかり、貼り合わせたディスクの反り角を満たすことが困難である。
【０００７】
本発明は接着層を介して貼り合わせたディスクの反り角が良好な光記録媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
貼り合わせる２枚の基板、それぞれにオーバーコート層を設け、その厚みと貼り合わせた光記録媒体の反り角に相関が見られることを見出し、オーバーコート層の厚みを適正化することで光記録媒体の反り角を良好化することが可能なことを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
即ち、本発明は、２枚の基板をその間に接着層を介して貼り合わせた構造を有する光記録媒体であって、前記２枚の基板の両方、もしくはどちらか一方の貼りあわせ側の面にオーバーコート層を設けていることを特徴とする光記録媒体である。
【００１０】
このオーバーコート層の厚みは１ｕｍから１０ｕｍであることが好ましい。
また上記接着層が、ラジカル性紫外線硬化型接着剤から形成されている場合に効果が顕著である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面より本発明の一実施例について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の光記録媒体の構成を示す概略断面図であり、光記録媒体は、記録用透明基板２とダミー基板１が接着層７を介して貼り合わされた構造をなしている。
【００１３】
この記録用透明基板は、円盤形状の透明な記録用透明基板２の情報記録面αとなる側に、記録トラックに沿って渦巻状又は同心円状に形成された溝形状のグルーブとランドと、これらのグルーブの上に積層された光記録層６、反射層５、オーバーコート層３から構成されている。なお、溝形状のグルーブはピッチ０．６〜２μｍ、深さ５０〜２５０ｎｍ、幅２００〜７００ｎｍの範囲から最適化された形状で形成されている。
【００１４】
図１に示されるように、記録用透明基板２の情報記録面αには、光記録層６、反射層５、オーバーコート層３が順次、形成されている。本発明はこのオーバーコート層３の厚みを適性化することで光記録媒体の反り角を調整する。
【００１５】
その上に接着層７を介して、対称に、記録用透明基板２にオーバーコート層３を塗膜したダミー基板１が接着された光記録媒体である。このオーバーコート層３の厚みを適性化することで光記録媒体の反り角を調整する。すなわち、本発明では記録用透明基板２のオーバーコート層３とダミー基板１のオーバーコート層３の厚みを適正化することで光ディスク１０の反り角を調整する。
【００１６】
なお、光ディスク１０にはこれを回転駆動するためのクランプ駆動装置の駆動軸などを挿入するために、光記録ディスクを貫通するように中心孔１１が形成されている。
【００１７】
記録用透明基板２の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂等のプラスチック、あるいはガラス等の透明な材料が使用可能であり、特に限定されるものではないが、この中でも、特にポリカーボネート基板が強度、耐湿熱特性、量産性の観点から好ましい。この記録用透明基板２の製造方法は、特に限定されるものではないが、大量生産が可能であるなどの生産性の観点から、通常は射出成形法により製造される。
【００１８】
記録用透明基板２、ダミー基板１の寸法としては、特に限定されるものではないが例えば、外径が通常８０〜１３０ｍｍφ程度、中心孔８の径が通常１５ｍｍφ、厚さが通常０．１〜０．８ｍｍ、好ましくは０．４〜０．７ｍｍ程度の円盤状の透明な基板である。
【００１９】
光記録層６の材料としては、記録レーザ光を吸収して熱に変換するものであればよく、特に限定されるものではないが、高屈折率を有する色素群が好ましく、一般的にはポルフィリン系色素、アザポルフィリン系色素、ピロメテン系色素、アゾ系色素、シアニン系色素、ポリメチン系色素、キノン系色素などの有機色素、およびこれら一連の金属錯体色素を挙げることができる。中でも、良好な高密度光記録特性、堅牢な耐久性能、そして、後述するように、紫外線照射時のダメージなどを考慮すれば、より良好な記録層としてはポルフィリン系、アザポルフィリン系、ピロメテン系、アゾ系等の一連の金属錯体色素が好ましく、これらを単独であるいは組み合わせて用いることができる。
【００２０】
このような光記録層６にはポリマー、クエンチャー、分解促進剤等を添加してもよい。具体的には、難燃剤やフェロセン等のメタロセン誘導体を挙げることができる。また、この場合の添加割合は色素母体１００に対して、１〜２０重量％である。
【００２１】
光記録層６は、例えば、スピンコート法、真空蒸着法、スプレー法で形成することができる。このような光記録層６の厚さとしては、特に限定されるものではないが、良好な光学特性、熱分解特性を考慮すれば、グルーブ上で３０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１２０ｎｍとするのが望ましい。
【００２２】
反射層５の材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔなどの金属や、これらの金属を含有する合金系が挙げられ、特に限定されるものではないが、例えばＡｇＰｄＣｕ等の合金系が用いられる。これら反射層５は、通常スパッタ法により形成される。このような反射層の厚さとしては、特に限定されるものではないが、媒体反射率、熱設計の観点から３０〜１５０ｎｍ、好ましくは４０〜１２０ｎｍとするのが望ましい。
【００２３】
さらに、記録感度、ジッタ−品位や反射率を向上させる目的で、記録用透明基板２と光記録層６との間、または光記録層６と反射層５との間には、ＺｎＳ、ＳｉＯ２などの無機誘電体層やシロキサンなどのポリマーからなる層を設けてもよい。
【００２４】
オーバーコート層３としては、例えば公知の紫外線硬化樹脂、無機材料等から選択され、特に限定されるものではないが、耐久性、量産汎用性を考慮すれば、例えばＳＤ１７００（大日本インキ化学工業（株）製）のようなアクリル系の紫外線硬化型樹脂が好ましい。この場合、オーバーコート層の厚さとしては、通常は１〜１０μｍ、好ましくは１〜８μｍの範囲内で記録用透明基板２の機械特性を考慮して決定する。これらオーバーコート層３は、通常スピンコート法により展延し、紫外線露光することによって形成することができる。オーバーコート層の厚みは紫外線硬化型樹脂を展延する回転数、回転時間で制御できる。
【００２５】
また、オーバーコート層３は、貼合わせ用の接着剤に残留する気泡の影響（例えば、反射層界面に気泡が介在すると、記録時に、記録層内部で生じる熱変形や、これに併せて生じる反射層の変形に対する被覆抑え込みにむらが生じ、記録品位を損なうおそれがある。）や、接着剤からの反射層５、光記録層６への腐食作用の回避する役割も果たす。
【００２６】
こうして作成した記録用透明基板２とダミー基板１は接着層７を介して貼り合わされる。接着層７を形成する接着剤としては、例えば、加熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、ホットメルト型接着剤、粘着シートも含めた粘着性接着剤等が挙げられるが、作業性、生産性、コストの観点からは紫外線硬化型接着剤が好ましい。紫外線硬化型接着剤としては、カチオン重合性の接着剤およびラジカル重合性接着剤があり、基板との相性により使い分けられてきているが、貼り合わせ効率、接着強度の観点からは、速効性のラジカル重合性接着剤が好ましい。
【００２７】
このような速効性のラジカル重合性接着剤としては、セイカビームＤＶＤ−Ｈ１１（大日精化工業（株）製）、ＫＡＹＡＲＡＤ　ＤＶＤ−００３（日本化薬（株）製）、３０Ｙ−３７５Ｂ（（株）スリーボンド製）、ＫＺ８６８１（ＪＳＲ（株）製）、Ｚ８４１２（ＪＳＲ（株）製）、ＬＣ−２１０１（住友スリーエム（株）製）などが使用可能である。
【００２８】
ところで、２枚の基板を貼合わせる場合に、上述したような速効性のラジカル接着剤を用いて貼り合わせを行う場合には、通常では接着剤をどちらか一方の基板に塗工後、もう一方の基板の情報記録面α側を対向するように重ね合わせてから、スピン法により２枚の記録用透明基板間で重ね合わせた接着層を均一に展延し、その後、基板越しに紫外線露光し硬化させる方法がとられる。
【００２９】
【実施例１】
深さ１７０ｎｍ、幅０．３３μｍ、ピッチ０．７４μｍのスパイラル状のグルーブを持つスタンパーを金型に取り付け、ポリカーボネート樹脂を用いて通常の射出成形により、外径が１２０ｍｍ、中心孔径が１５ｍｍ、平均板厚が０．６ｍｍの記録用透明基板とダミー基板の透明基板を製造した。
次に記録用透明基板本体のグルーブ面側にジピロメテン金属錯体色素からなる光記録層をスピンコート法により半径２０ｍｍからグルーブ上の厚さ８０ｎｍの膜厚で成膜した。さらに半径５８．７ｍｍの位置からヘキサンを高速スピンさせて外周部を洗浄し、８０℃で３０分乾燥させ、光記録層を作製した。この上にスパッタ法により半径１９ｍｍから５９ｍｍの範囲に１００ｎｍの厚みのＡｇＰｄＣｕ系合金を反射層として成膜した。さらに反射層の上にオーバコート層として紫外線硬化樹脂（大日本インキ化学工業（株）製、ＳＤ１７００）を半径１８．５ｍｍに滴下し、スピンコート法により３μｍの厚さに塗布し、紫外線硬化させた。
【００３０】
一方、ダミー基板は射出成形により透明基板を作成した後、オーバコート層として紫外線硬化樹脂ＳＤ１７００（大日本インキ化学工業（株）製）を半径１８．５ｍｍに滴下し、スピンコート法により塗布し、紫外線硬化させた。そのさい、オーバーコート層の厚みはスピン条件をふり、０〜８μｍのものを作成した。
【００３１】
こうして得られた記録用透明基板とダミー基板を、自動貼り合わせ装置（北野エンジニアリング（株）製、型番：ＳＤ−９８０４）を用いて、上記の記録用透明基板に、ラジカル重合性のＵＶ接着剤（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＲＡＤ　ＤＶＤ−００３）を内周の適当な位置に６ｇ滴下し、速やかにもう一方のダミ
ー基板の記録面を対向して置き、３０００ｒｐｍで５秒間回転させて均一に延伸した。このとき、接着剤の最内周端は、基板表面のスタンパーホルダー痕となる外径２２ｍｍにある窪みに面が合うように調整した。引き続き、ＵＶ露光を施し硬化接着した。
【００３２】
こうして作成した光ディスクの反り角をディスク反り角自動測定装置（東菱アット（株）製、型番：Ｔ−７Ｄ）で評価した。なお、反り角は図２のように定義した。すなわち光ディスク１０を支持台２１に保持し、直径約１ｍｍの平行光に整形したレーザー光である入射光２２を下方から光ディスク１０に入射し、その反射光２３となす角度を反り角α（°）とした。光ディスクに許容される反り角は±０．８°以下である。
【００３３】
測定の結果を図３に示す。測定値は３０枚の平均である。ダミー基板のオーバーコート層の厚みを増すと反り角はマイナス方向、すなわち下反りのディスクになり、その反り角はオーバーコート層の厚みと相関がみられる。そのため、所望の反り角を持ったディスクを得るために必要なオーバーコート層の厚みを簡単に予想することができ、ダミー基板のオーバーコート層の厚みを適正化することで反り角が良好な光記録媒体を得ることができる。
【００３４】
【実施例２】
記録用透明基板、ダミー基板ともオーバーコート層以外、実施例１と同様の処方で作成した。
オーバーコート層として、記録用透明基板の側では紫外線硬化樹脂（大日本インキ化学工業（株）製、ＳＤ１７００）を厚さ２〜８μｍの範囲で作成した。ダミー基板では同じ材料でオーバーコート層の厚みを３μｍで作成した。
【００３５】
こうして作成した光ディスクを実施例１と同様にディスク反り角自動測定装置で反り角を測定した。測定の結果を図４に示す。測定値は３０枚の平均である。記録用透明基板のオーバーコート層の厚みを増すと反り角はプラス方向、すなわち上反りのディスクになり、その反り角はオーバーコート層の厚みと相関がみられる。そのため、所望の反り角を持ったディスクを得るために必要なオーバーコート層の厚みを簡単に予想することができ、記録用透明基板のオーバーコート層の厚みを適正化することで反り角が良好な光記録媒体を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、０．６ｍｍ程度の薄型基板を２枚貼り合わせたディスクにおいて、反り角の絶対値が小さく平坦な光記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、円盤形状のディスク型の光記録媒体を模式的に示す断面図である。
【図２】反り角の測定方法を示す図である。
【図３】実施例１で得られたダミー基板のオーバーコート層厚みと光記録ディスクの反り角との相関関係を示す図である。
【図４】実施例２で得られた記録用透明基板のオーバーコート層厚みと光記録ディスクの反り角との相関関係を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　・・・ダミー基板、　　　　　　　　　　２　　　　　　・・・記録用透明基板
３　　　　　　・・・オーバーコート層　　　　　　　５　　　・・・反射層
６　　　　・・・光記録層　　　　　　　　　　　　　　　７　　　・・・接着層、
１１　　　　　　・・・中心孔、　　　　　　　　　　　　　２２　　　・・・入射光、
２３　　　　・・・反射光

Claims (3)

1. ２枚の基板をその間に接着層を介して貼り合わせた構造を有する光記録媒体であって、前記２枚の基板の両方、もしくはどちらか一方の貼りあわせ側の面にオーバーコート層を設けていることを特徴とする光記録媒体。
2. 前記オーバーコート層の厚みが１ｕｍから１０ｕｍで形成されることを特徴とする請求項１の光記録媒体。
3. 上記接着層が、ラジカル性紫外線硬化型接着剤から形成されていることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の光記録媒体。

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