JP2004342236A

JP2004342236A - 光学記録媒体の製造方法および光学記録媒体

Info

Publication number: JP2004342236A
Application number: JP2003138031A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Miyake; 了平三宅
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】両面に記録層を有する光学記録媒体を、速効性の光硬化接着剤を用いた場合でも、良好に貼り合わせることができる光学記録媒体の製造方法および光学記録媒体を提供する。
【解決手段】記録層を有する基板１１、１２同士を速効性の光硬化接着剤６により貼り合わせて両面に記録層３、４を有する光学記録媒体を製造する方法であって、光硬化接着剤６からなる接着剤層６’の間に、接着剤層６’に光を導入する導光板７１を介装し、導光板７１から光を導入して接着剤層６’を硬化させて基板１１、１２同士を貼り合わせる。これにより、基板１１、１２同士を強固に、しかも、短い時間で貼り合わせることができ、製造タクトを短縮化できて、生産能率が向上する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は貼り合わせ構造を有する光学記録媒体の製造方法に係わり、特に、両面に記録層を有する光学記録媒体の製造方法および光学記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年著しく生産量が伸びているＤＶＤ等の映像を記録できる大容量の光学記録媒体は、図５（ａ）および（ｂ）に示すような構造をしており、図５（ａ）に示すように、片面にのみ記録層１を有する光学記録媒体２である場合と、両面に記録層３、４を有する光学記録媒体５である場合とがある（なお、これらの図においては、記録層１、３、４の凹凸を誇張して図示している）。
【０００３】
これらの光学記録媒体２、５は、互いに製造方法が異なり、使用する光硬化接着剤として、片面にのみ記録層１を有する光学記録媒体２を製造する場合には速効性の光硬化接着剤６が使用され、両面に記録層３、４を有する光学記録媒体５を製造する場合には遅効性の光硬化接着剤７が使用されていた。
【０００４】
速効性の光硬化接着剤６は、光が照射されると即時に硬化が完了する接着剤であり、光の照射強度と照射量とがある一定以上であれば即時に硬化が完了する。一方、遅効性の光硬化接着剤７は、光が照射されてもすぐには硬化が完了せずに徐々に硬化が進行して、ある時間が経過後に硬化が完了するタイプであり、硬化が完了するまでの時間は光の照射強度や照射量により変化する。
【０００５】
片面にのみ記録層１を有する光学記録媒体２の製造方法においては、成型機を用いて、スタンパーとよばれる情報ピットが刻まれた原盤上に、溶融したポリカーボネイト樹脂を射出成形して、透明板上にピットが形成された基板８（図５（ａ）参照）を製作する。この基板８は記録層を有さない構造材としてのハーフディスクとして使用される。また、同様に製作した基板９上にアルミ膜などの反射膜をスパッタリングにより成膜した記録層１を有するハーフディスクを用意する。そして、これらの２枚のハーフディスクを、速効性の光硬化接着剤６によって所定の間隔を保持しながら貼り合わせる。
【０００６】
この片面にのみ記録層１を有する光学記録媒体２の製造工程を、図６（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、さらに詳しく説明する。図６（ａ）に示すように、情報ピットを有する基板９に反射膜からなる記録層１を成膜した下基板の上に、接着剤層６’になる速効性の光硬化接着剤６をディスペンサ１０で円環状に滴下する。光硬化接着剤６としては室温で粘度が４００〜６００ｍＰａｓのものが使用される。この粘度が使用される理由は、通常、光硬化接着剤６をスピンさせて振り切ることで所定厚みにするスピン工程での最大回転数が３０００ｒｐｍ以下であり、許容振り切り時間が３秒以下であるために、接着剤層６’に要求される厚みである４０〜８０μｍを達成することに必要とされる粘度であるからである。
【０００７】
この円環状に滴下した光硬化接着剤６の上に、記録層を有さないハーフディスク（基板８）を重ね（図６（ｂ）参照）、その後、高速で回転するスピナーで、余分な光硬化接着剤６を振り切って所定の厚みの接着剤層６’を形成する（図６（ｃ）参照）。図６（ｄ）に示すように、最後に、記録層を有さないハーフディスク（基板８）側からランプ１６などで光を照射して速効性の光硬化接着剤６を硬化させて、光学記録媒体２を完成させる。このように、片面にのみ記録層１を有する光学記録媒体２を製造する場合は、光硬化接着剤６を基板８、９間に延伸した後に、光硬化接着剤６に直接に光照射が可能であるので、速効性の光硬化接着剤６を使用できる。
【０００８】
次に、両面に記録層３、４を有する光学記録媒体５の製造方法を説明する。
両面に記録層３、４がある光学記録媒体５を製造する場合には、片面だけに記録層１を有する光学記録媒体２と同じようにハーフディスク間に速効性の光硬化接着剤６を延伸しても、記録層３、４は光を透過させないために、光を直接に光硬化接着剤６に照射して、硬化させることができない。このために、両面に記録層３、４を有する光学記録媒体５を製造する際には速効性の光硬化接着剤６は使用できない。なぜならば、速効性の光硬化接着剤６では即時に硬化が完了して、硬化完了後は接着剤層６’に接着力が無くなるので、速効性の光硬化接着剤６を貼り合わせに使用するためには基板１１、１２間に光硬化接着剤６を充填した後に、硬化に必要な照射強度と照射量とを速効性の光硬化接着剤６に直接照射する必要があるからである。
【０００９】
このために、両面に記録層３、４を有する光学記録媒体５を製造する場合における貼り合わせ工程では、通常は、図７（ａ）〜（ｆ）に示すような方法で、遅効性の光硬化接着剤７を用いたスクリーン印刷を利用して行われていた。ここで、スクリーン印刷法とは、接着剤を供給する工程において、図７（ａ）に示すようなスクリーン印刷機（図７（ａ）においては、スクリーン印刷機のスクリーン１３およびスキージ１４を示している）を用い、印刷パターンを決めるスクリーン１３上に遅効性の光硬化接着剤７を載せて、スキージ１４で圧力を加えて延ばすことで、記録層３を形成した基板１１（または記録層４を形成した基板１２）上に接着剤層７’を形成する工法である。スクリーン印刷工法を用いて接着剤層７’を形成した場合は、スクリーン１３のメッシュパターンが接着剤層７’に残るので、一般には接着剤層７’はその平面度が鏡面までは無く、規則的な凸凹を有する粗面となる。
【００１０】
この接着剤層７’にランプ１６などで光を照射する（図７（ｂ）参照）と光硬化接着剤７の硬化が始まるが、その硬化速度は光の照射量と照射強度にもより、遅効性の光硬化接着剤７は徐々に粘度が上昇する。硬化が進行して、ある程度の高粘度になるまでは、遅効性の光硬化接着剤７は粘着力を有しており、図７（ｃ）に示すように、この段階で基板１１、１２同士を重ね合わせることで、光照射後でも基板１１、１２同士を接着させることができる。しかし、遅効性の光硬化接着剤７が十分に硬化していない状態で基板１１、１２同士を重ね合わせて、接着しただけでは、外力が加えられた場合に基板１１、１２同士が外れて変形をおこし得る。このために、遅効性の光硬化接着剤７からなる接着剤層７’の硬化が進み、十分に硬くなるまでは、図７（ｄ）に示すように、基板１１、１２を貼り合わせた貼合わせディスク２０に重し１５を載せておく必要がある。遅効性の光硬化接着剤７が完全に硬化するまでには、時間がかかるので、基板１１、１２のずれが生じないくらいに硬化した段階で、図７（ｅ）に示すように、貼合わせディスク２０が自重で歪まないように、ポール１８に通すなどして縦置きにして、完全に硬化させる必要があった。なお、図７（ｄ）における１７は、基板１１、１２を載せる台である。
【００１１】
なお、このような貼合わせ構造を有する従来の光学記録媒体の製造方法として、特許文献１、２などにも同様な光学記録媒体の製造方法が開示されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−３４０４８８号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開平１１−６６６４４号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、両面に記録層３、４を有する光学記録媒体５を製造する場合には、遅効性の光硬化接着剤７を用いていたため、遅効性の光硬化接着剤７が完全に硬化するまでに長い時間がかかってしまい、製造タクトが長くなって生産能率が低いという問題があった。
【００１５】
この問題に対処するものとして、両面に記録層３、４を有する光学記録媒体５を製造するに際し、図８（ａ）に示すように、記録層３を有する基板１１上に、速効性の光硬化接着剤６を塗布し、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、この光硬化接着剤６上に、記録層４を有する基板１２を重ね合わせて、光硬化接着剤６をスピンさせて振り切ることで所定厚みにした後、図９に示すように、貼り合わせたディスクの側面から光硬化接着剤６の接着剤層６’に対して、光照射装置６１からの光Ｌを照射することにより、速効性の光硬化接着剤６を硬化させることが考えられる。
【００１６】
しかしながら、この手法を採用する場合には、速効性の光硬化接着剤６中に光を導入しようとすると接着剤層６’の厚みを厚くしなければならない。このように接着剤層６’の厚みを厚くすると、接着剤層６’の厚みが厚い分だけ、接着剤層６’に進入した光Ｌは途中で大きく吸収される。そして、内周部に達するまでに、光硬化接着剤６を硬化させるためには不十分なくらいに光Ｌが減少し、その結果、内周部を良好に硬化させることができない。また、光照射装置６１の出射部６１ａと光硬化接着剤６との結合効率が一般に良くないため、これによっても、光照射装置６１からの光が、接着剤層６’自体に導入され難いという問題がある。
【００１７】
本発明は上記問題を解決するもので、両面に記録層を有する光学記録媒体を、速効性の光硬化接着剤を用いた場合でも、良好に貼り合わせることができる光学記録媒体の製造方法および光学記録媒体を提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために本発明は、片面に記録層を有する基板同士を光硬化接着剤により貼り合わせて両面に記録層を有する光学記録媒体を製造する方法であって、記録層が設けられている基板同士を接着する光硬化接着剤からなる接着剤層の間に、接着剤層に光を導入する導光板を介装し、導光板から光を導入して接着剤層を硬化させて前記基板同士を貼り合わせることを特徴とする。
【００１９】
この方法によれば、両面に記録層を有する光学記録媒体を、速効性の光硬化接着剤を用いた場合でも、良好に貼り合わせることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、片面に記録層を有する基板同士を光硬化接着剤により貼り合わせて両面に記録層を有する光学記録媒体を製造する方法であって、記録層が設けられている基板同士を接着する光硬化接着剤からなる接着剤層の間に、接着剤層に光を導入する導光板を介装し、導光板から光を導入して接着剤層を硬化させて前記基板同士を貼り合わせることを特徴とする。
【００２１】
この方法によれば、光硬化接着剤として速効性の光硬化接着剤を用いた場合でも、速効性の光硬化接着剤に対して導光板を通して光を導入することができるので、導光板を通して光を導入して接着剤層を良好に硬化させることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の光学記録媒体の製造方法において、光硬化接着剤が、光を照射すると即時に硬化が完了する速効性タイプであることを特徴とする。
【００２３】
この方法によれば、光硬化接着剤が速効性タイプであり、導光板を通して光硬化接着剤に光を導入することができるので、光硬化接着剤を短い時間で硬化させることができ、製造タクトを短縮させることができて、生産能率を向上させることができる。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の光学記録媒体の製造方法において、導光板の厚さが１０〜１００μｍであることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の光学記録媒体の製造方法において、導光板と基板とに挟まれた部分の接着剤層の厚さが５〜４０μｍであることを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の光学記録媒体の製造方法において、光硬化接着剤を硬化させるために導光板に光を導入する際に、導光板の外径が基板の外径より大きく、この基板よりはみ出した部分に光を照射することで、導光板への光の導入を行うことを特徴とする。
【００２６】
この方法により、導光板における基板よりはみ出した部分に光を照射することで、導光板への光の導入を良好に行うことができる
請求項６記載の発明は、光を反射する記録層を両面に有する光学記録媒体であって、各記録層の内面側にそれぞれ接着剤層が設けられ、これらの接着剤層間に、接着剤層に光を導入する導光板が介装されていることを特徴とする。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、従来の構成要素ならびに設備と同様なものには同符号を付す。
まず、本発明の実施の形態にかかる製造方法により製造される光学記録媒体７０について説明する。図１に示すように、この光学記録媒体７０は、片面に反射層としての記録層３が設けられた基板１１と、片面に反射層としての記録層４が設けられた基板１２と、これらの基板１１、１２の記録層３、４が設けられた側にそれぞれ配設された接着剤層６’、６’と、これらの接着剤層６’、６’間に介装された導光板７１とから構成されている。
【００２８】
この光学記録媒体７０の製造方法について説明する。
図２（ａ）に示すように、まず、記録層３が設けられた基板１１を、回転用のスピナー４１上に載置し（第１基板載置工程）、図２（ｂ）に示すように、基板１１上に速効性の光硬化接着剤６をディスペンサ１０により円環状に滴下する（第１滴下工程）。その上に、外径が基板１１よりも大きなドーナツ状に打ち抜かれたシート状の導光板７１を載せ（図２（ｃ）参照：導光板配置工程）、さらに導光板７０上に、速効性の光硬化接着剤６を同様に滴下して円環状になるように塗布し（図２（ｄ）参照：第２滴下工程）、さらに、その上に、記録層４が設けられた基板１２を載せる（第２基板配置工程）。
【００２９】
次に、上記のようにして、記録層３を有する基板１１、光硬化接着剤６、導光板７１、光硬化接着剤６、記録層４を有する基板１２を積層したものをスピナー４１で高速回転することで、各光硬化接着剤６を振り切って延展し、接着剤層６’を形成する（振り切り工程）。このようにして作成した貼り合わせディスク５０に対して、図３に示すように、光照射装置６１により、導光板７１における基板１１、１２の外周より出っ張った部分に外部から光Ｌを導光板７１に照射する。
【００３０】
この場合に、図４に示すように、光Ｌは導波板７１中を外周から内周側に向かって記録層３、４の反射層で反射されながら、基板１１と基板１２との間を伝搬する。導光板７１自体は非常に光Ｌに対して吸収が少ないが、上下の基板１１、１２の記録層３、４に挟まれた各光硬化接着剤６は光Ｌを吸収することにより硬化する。また、この際、接着剤層６’の厚みは非常に薄いので、接着剤層６’間を多数回往復しても、内周に達した段階でも光強度の減少率は小さく、内周でも、まだ、十分に接着剤を硬化できる。この結果、導光板７１を介して光硬化接着剤６（接着剤層６’）内に効率良く光Ｌを取り込むことができ、光硬化接着剤６を良好に、しかも短い時間で硬化させることができ、基板１１、１２同士を強固に、しかも、短い時間で貼り合わせることができる。これにより、製造タクトを短縮化できて、生産能率が向上する。なお、接着剤層６’の硬化が終了した後に、導光板７１における基板１１、１２の外周より出っ張った部分を切断して削除して、製品としての光学記録媒体７０を得る。
【００３１】
また、導光板７１としてその外径が基板１１、１２の外径より大きいものを用いたことで、広い面積から光Ｌを導入することができるので、導光板７１への光Ｌの導入を良好に行うことができる。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態にかかる、より具体的な実施の形態と、比較例とを説明する。
（実施の形態）
ポリカーボネイトを射出成形して情報ピットを刻んだ直径１２ｍｍの基板１１にアルミニウム合金をスパッタリング装置で厚さ６０ｎｍに成膜して記録層３を形成し、この記録層３を形成した基板１１の上に、粘度が４６０ｍＰａｓであるＵＶ硬化性接着剤（速効性の光硬化性接着剤）６を３ｃｍ^３の量で円環状に滴下した（図２（ａ），（ｂ）参照）後に、直径１４０ｍｍで厚さ０．１ｍｍのポリカーボネイト製の導光板７１を重ねた（図２（ｃ）参照）。そして、その上に、粘度が４６０ｍＰａｓであるＵＶ硬化性接着剤（速効性の光硬化性接着剤）６を３ｃｍ^３の量で円環状に滴下した（図２（ｄ）参照）後に、ポリカーボネイトを射出成形して情報ピットと刻んだ直径１２０ｍｍの基板１２に厚さ６０ｎｍのアルミニウムをスパッタして記録層４を形成したものを重ね（図２（ｅ）参照）、この後、７０００ｒｐｍの回転数で回転して１０秒間振り切りを行った（図２（ｆ）参照）。この結果、最終的な接着剤層６’の厚みは５μｍであった。このようにして形成した貼り合わせディスク５０の導波板７１における基板１１、１２の外周よりも出っ張った部分に外部から、２０００ｃｄ／ｃｍ^２の光Ｌを光照射装置６１により照射して導波板４１に導入して、接着剤層６’を硬化させた。なお、硬化完了後に２枚の基板１１、１２を剥離して硬化性接着剤６の硬化度合いを調べたところ、接着剤層６’における内側の部分も十分に硬化していた。
（比較例）
ポリカーボネイトを射出成形して情報ピットを刻んだ基板１１にアルミニウム合金をスパッタリング装置で厚さ６０ｎｍに成膜して記録層３を形成し、この記録層３を形成した基板１１の上に、粘度が４６０ｍＰａｓであるＵＶ硬化性接着剤（速効性の光硬化性接着剤）６を３ｃｍ^３の量で円環状に滴下した（図８（ａ）参照）後に、ポリカーボネイトを射出成形して情報ピットと刻んだ基板１２に厚さ６０ｎｍのアルミニウムをスパッタして記録層４を形成したものを重ね（図８（ｂ）参照）、この後に、３０００ｒｐｍの回転数で４秒間振り切りを行った（図８（ｃ）参照）。この状態での接着剤層６’の厚みは５μｍであった。このようにして形成したディスクの側面からＵＶランプの光（紫外線）を照射して、速効性の光硬化性接着剤６の硬化を試みた。この後、２枚の基板１１、１２を剥離して硬化性接着剤６の硬化度合いを調べたところ、外周から５ｍｍの範囲では光硬化性接着剤６の硬化が認められたが、それよりも内側の部分では未硬化状態であった。
【００３３】
この比較結果からも、接着剤層６’間に導光板７１を介装することで、導光板７１を通して光Ｌを導入して接着剤層６’を良好に硬化できることがわかる。
なお、上記の実施の形態においては、本発明の実施の形態にかかる導光板７１の厚さが０．１ｍｍ（１００μｍ）である場合を述べたが、その厚さが１０μｍであれば、速効性の光硬化性接着剤６を内側まで硬化させることが可能であることがわかった。また、導光板７１の厚さが０．１ｍｍ（１００μｍ）よりも大きい場合には、光を良好に導入することができるものの、光学記録媒体７０としての厚さが大きくなり過ぎる欠点がある。この結果から、導光板７１の厚さは１０〜１００μｍが望ましい。
【００３４】
また、導光板７１と基板１１、１２とに挟まれた部分の接着剤層６’の厚さは、上記実施の形態では５μｍである場合を述べたが、接着剤層６’の厚さが５μｍよりも薄い場合には、接着強度が不足し、接着剤層６’の厚さが１００μｍよりも厚い場合には、光学記録媒体７０としての厚さが大きくなり過ぎる欠点があり、この結果から、接着剤層６’の厚さは１０〜１００μｍが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】
このように本発明によると、記録層が設けられている基板同士を接着する光硬化接着剤からなる接着剤層の間に、接着剤層に光を導入する導光板を介装することで、光硬化接着剤として速効性の光硬化接着剤を用いた場合でも、速効性の光硬化接着剤に対して導光板を通して光を導入することができるので、導光板を通して光を導入して接着剤層を良好に硬化させることができる。したがって、基板同士を強固に、しかも、短い時間で貼り合わせることができ、製造タクトを短縮化できて、生産能率が向上する。
【００３６】
また、導光板としてその外径が基板の外径より大きいものを用いることで、導光板における基板よりはみ出した部分に光を照射することで、導光板への光の導入をさらに良好に行うことができ、導光板への光の導入を容易に行うことができて作業性が向上するとともに、接着剤層を良好に硬化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光学記録媒体の断面図
【図２】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る光学記録媒体の製造工程を示す図
【図３】同光学記録媒体の製造工程を示す図で、光を照射している工程を示す図
【図４】同光学記録媒体の光の導入状態を示す拡大断面図
【図５】（ａ）は片面だけに記録層を有する光学記録媒体を示す断面図、（ｂ）は両面に記録層を有する光学記録媒体を示す断面図
【図６】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ片面だけに記録層を有する光学記録媒体を製造する従来の製造工程を示す図
【図７】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ両面に記録層を有する光学記録媒体を製造する従来の製造工程を示す図
【図８】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ両面に記録層を有する光学記録媒体を製造する他の従来の製造工程を示す図
【図９】同従来の製造方法により光学記録媒体の光の導入状態を示す図
【符号の説明】
３、４記録層
６速効性の光硬化接着剤
６’ 接着剤層
１１、１２基板
５０貼り合わせディスク
６１光照射装置
７０光学記録媒体
７１導光板

Claims

片面に記録層を有する基板同士を光硬化接着剤により貼り合わせて両面に記録層を有する光学記録媒体を製造する方法であって、記録層が設けられている基板同士を接着する光硬化接着剤からなる接着剤層の間に、接着剤層に光を導入する導光板を介装し、導光板から光を導入して接着剤層を硬化させて前記基板同士を貼り合わせることを特徴とする光学記録媒体の製造方法。
光硬化接着剤が、光を照射すると即時に硬化が完了する速効性タイプであることを特徴とする請求項１に記載の光学記録媒体の製造方法。
導光板の厚さが１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の光学記録媒体の製造方法。
導光板と基板とに挟まれた部分の接着剤層の厚さが５〜４０μｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学記録媒体の製造方法。
光硬化接着剤を硬化させるために導光板に光を導入する際に、導光板の外径が基板の外径より大きく、この基板よりはみ出した部分に光を照射することで、導光板への光の導入を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光学記録媒体の製造方法。
光を反射する記録層を両面に有する光学記録媒体であって、各記録層の内面側にそれぞれ接着剤層が設けられ、これらの接着剤層間に、接着剤層に光を導入する導光板が介装されていることを特徴とする光学記録媒体。