JP2008027549A - 光記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の基板11と第2の基板12とを紫外線硬化性樹脂30による貼り合わせにより重ね合わせた構成の光記録媒体を作製するに当たり、紫外線露光工程においては、第一段階として、紫外線を、中心から外周部へと向かって照射して、少なくとも外周部を残して、当該外周部よりも内側の領域の前記紫外線硬化性樹脂30を仮硬化しておき、第二段階として、基板のクランプエリア14のみ接触するセンターピン22で静止保持した状態で紫外線照射を施し全面露光硬化を行う。
【選択図】図6
Description
一般的に、光透過性の支持基板は、ガラス、PC(ポリカーボネート)、PMMA(アクリル樹脂)等よりなり、金属反射層は、Au、Ag、Al合金により形成されており、接着剤層は、紫外線硬化型の樹脂より形成される。
これは、記録層や反射層が形成されている基板面上に同心円状に、液状の紫外線硬化性樹脂(接着剤)をディスペンサーにより滴下し、他の一方の基板(例えばカバーとなる光透過性基板)を重ね合わせ、所定の回転数と回転時間でもって余分な紫外線硬化性樹脂を振り切り、その後紫外線を照射して光硬化させることにより、貼り合わせ型の光記録媒体を得るものである。
なお便宜上、片側からレーザー光を入射させて記録や再生を行う形式の光ディスクにおいて、レーザー光入射面を下方に配置することとしたとき、下側になる基板をLaとし、上側になる基板をLbと呼ぶこととする。
Lb基板の方は、バリア膜(反射層や記録層)が形成されている面を上にして、回転塗布装置のステージ(スピンテーブル)上にセットする。
回転ステージを、数十rpm程度の回転速度で回転させながら、ディスペンサーによって液状の紫外線硬化性樹脂(粘度は約500cp)を基板中心から約30mmの円周上に同心円状に滴下し、次いでLa基板を、光入射面側を上にして重ねあわせる。この後、回転ステージを数百〜数千rpmの回転速度で回転させて紫外線硬化性樹脂を基板の終端まで延展する。
その後、この重ね合せた基板を露光用ステージへ搬送し、紫外線硬化処理を行うことにより、貼り合わせ型の光ディスクが得られる。
しかしながら、上記方法では、RDとTDの値に関しては矯正が図られるが、軸方向加速度(FE:フォーカスエラー)、トラック方向加速度(TE:トラックエラー)値が大きくなってしまうという問題がある。これに関して、(1)基板がステージに貼り付くことにより、ディスク基板とステージとの間の微少な塵や接着剤ダストが固着したりすること、(2)基板面内において吸着されている部分と吸着されていない部分とがあるため、ミクロ的な凹凸が発生し、この影響を受けた接着剤が波状に硬化してしまうこと、(3)ステージ面上の吸着孔の形が残存して硬化してしまうこと、等の不具合が、TE(トラック方向加速度)、及びFE(軸方向加速度)の悪化の原因となっていることが解った。
軸方向加速度(フォーカスエラー)に関しては、例えば、Single DVD+/−R/RWや、DVD+R、2層ディスク等はオレンジブックによれば、残留フォーカス・トラッキングエラーで規定されており、軸方向加速度(フォーカスエラー)にして最外周で1.0m/s2以下が求められるようになってきている。トラック方向加速度(トラックエラー)に関しては、最外周で0.4m/s2以下であることが求められている。
また、上記の軸方向加速度は回転数が30Hz(1800rpm)のとき、基準面と直行する方向における記録層の加速度で、30Hzから1.5kHzの帯域で測定している。ディスク基板表面の凹凸等が原因で加速度が悪化して大きな値を示す基板では、フォーカス・トラッキングサーボの引き込み応答性、追従性、安定性に影響を及ぼす。
通常、DVD+/−R/RWドライブでは、再生時にディスク面のたわみ(面ブレ)で、ピックアップとディスクとの距離が変動し、フォーカス(焦点)が外れるのを防ぐ機能(フォーカスサーボ)と、ディスクのセンターホールの偏心が生じたり、トラックが局所で蛇行したりした場合にも、トラックを外れないように修正する機能(トラッキングサーボ)との、二つの光学的サーボを有している。
この二つのサーボ動作中においては、正確にピットを読もうと、対物レンズを修正するための制御信号を計算しているのである。
この制御信号が、フォーカスエラー信号・トラッキングエラー信号といわれるものであり、通常、FE/TEと表現し、以下の意味となる。
FE:フォーカスエラー:ピックアップが、ディスク表面にレーザーの焦点を合わせる為の制御信号(フォーカシングアクチュエータ制御信号)のレベルの振幅をDACで取り込んだ値。これにより、成形の悪いディスクや、反りや面ブレがある物理特性の悪いディスクを記録前に見つけることが可能である。このFEの値の変動が少ないほど、面ブレが少ないと判断される。
TE:トラッキングエラー:ピックアップがディスクのウォブルに追従するための制御信号(トラッキングアクチュエータ制御信号)のレベルの振幅をDACで取り込んだ値。
上述したことから、これらFE/TEにより、高速回転時のメディア加速度を検査することが可能である。
また、ステージ面上への樹脂付着の原因としては、二枚の基板を重ねたときの外周端部からの垂れ落ちや、装置トラブルが発生した際の、ディスク滞留時の接着剤内周穴、外周端への流れ込み等が挙げられる。
また、光記録媒体の製造における歩留まりの飛躍的な向上が図られ、低コストかつ簡易な工程により、高品質な光記録媒体が作製できた。
支持基板の材料としては、従来公知のものをいずれも適用できる。但し、本発明方法においては、基板間に介在させる紫外線硬化性樹脂の光硬化のため、紫外線照射側の基板は、紫外線に対する透過性を有している材料とする。
第1の基板、及び第2の基板は、最終的に目的とする光記録媒体に応じて、種々の構成を有しているものとする。例えば、ガラスや、PC(ポリカーボネート)、PMMA(アクリル樹脂)等の光透過性の支持基板面上にピットやグルーブ等の微細凹凸が形成されているもの、金属反射層、光磁気記録層、相変化記録層等が形成されているものが挙げられる。
これら第1の基板、及び第2の基板の双方に記録層が形成されていてもよく、一方の基板のみに記録層を有し、他の一方の基板はカバー基板としてのみ機能するものとしてもよい。
図1に示すように、中心孔を有するディスク形状の支持基板を用意し、これに所定の記録層をスパッタリング成膜し、第1の基板11とする。
第1の基板11の記録層形成面を上にして、回転ステージ20上で減圧吸着する。
次に回転ステージ20を数十rpm程度の回転数で回転させながら、ディスペンサー(図示せず)によって紫外線硬化性樹脂30(粘度:500cp)を、ディスク基板の中心から約30mmの円周上に同心円状に滴下する。
次に、他方のディスク基板(第2の基板12)を重ね合わせて貼り合わせ、回転ステージ20を、数百〜数千回転/rpmで回転させ、紫外線硬化性樹脂30をディスク終端まで展開させる。
紫外線露光工程は、二段階に分けて行う。第一段階として、図2に示すように、露光ヘッド50を、基板の中心から外周部へと向かって図中矢印A方向に移動させ、紫外線をスポット照射する。このとき、少なくとも基板の外周部を残して、外周部よりも内側の領域の紫外線硬化性樹脂を仮硬化する。
ここで、外周部とは、例えばディスク外端から5mm〜10mmの領域であると定義でき、上記第一段階の硬化工程においては、ディスクの中心孔を含めて内径20〜50mmの領域の紫外線硬化性樹脂を露光硬化する。
このとき、回転ステージ20の回転数を制御することによって、基板間の樹脂膜厚を調整し、均一な樹脂層が形成できる。
この段階で、図3に示すように、基板間の外周部に存在する紫外線硬化性樹脂は、固化していない状態となっている。
また、第一段階として外周部よりも内側の領域を予め仮硬化しておくことにより、RD(半径方向チルト)、面ブレ、樹脂膜厚等を保持した状態で後述する第二段階の本露光工程へ移行できる。
光照射ステージ21は、図6に示すように、貼り合わせ基板13の中心孔を通してクランプエリア14のみ接触するセンターピン22を具備しており、この光照射ステージ21に静止状態で載置かれた状態では、グルーブ形成領域への接触による負荷が無い状態となっている。
この状態で上面から紫外線を全面照射し、基板間の紫外線硬化性樹脂の光硬化を行い、貼り合わせ型の光ディスクを作製する。
得られた光ディスクを、PX−716Aドライブを用いて、TE(トラックエラー)/FE(フォーカスエラー)を測定した。その結果、図7に示すように、第1の基板11、第2の基板12のいずれにおいても、面内で低い水準で推移し、実用上良好なレベルに安定していることが確かめられた。
上述した第一段階の露光として、図2に示したようなスポット照射に代えて、図8に示すような構成の所定の範囲に紫外線露光を行うことができる照射ヘッド51を用いて、紫外線を貼り合わせ基板13の中心部から外周部方向への所望の領域に照射した。すなわち定点ワイドレンジ照射を行い、基板の外周部を残して、この外周部よりも内側の所定領域の紫外線硬化性樹脂を仮硬化した。
その他の条件、及び構成に関しては、上述した第一の実施形態と同様にして貼り合わせ型の光ディスクを作製した。
得られた光ディスクを、PX−716Aドライブを用いて、TE/FEを測定したところ、上記第一の実施形態と同様に、第1の基板11、第2の基板12のいずれにおいても、面内で低い水準で推移し、実用上良好なレベルに安定していることが確かめられた。
図9に示すように、第1の基板11、及び第2の基板12のそれぞれに紫外線硬化性樹脂を塗布し、基板回転によりスピンアウトし、その後、気泡の混入を防止しながら真空中で重ね合わせた。
その他の条件、及び構成に関しては、上述した第二の実施形態と同様にして光ディスクを作製した。
得られた光ディスクを、PX−716Aドライブを用いて、TE/FEを測定したところ、上記第一の実施形態と同様に、第1の基板11、第2の基板12のいずれにおいても、面内で低い水準で推移し、実用上良好なレベルに安定していることが確かめられた。
図1に示すように、中心孔を有するディスク形状の支持基板を用意し、これに所定の記録層をスパッタリング成膜して第1の基板11とした。第1の基板11の記録層形成面を上にして、回転ステージ20上に減圧吸着する。
次に回転ステージ20を数十rpm程度の回転数で回転させながら、ディスペンサー(図示せず)によって紫外線硬化性樹脂30(粘度:500cp)を、ディスク基板の中心から約30mmの円周上に同心円状に滴下する。
次に、他方のディスク基板(第2の基板12)を重ね合わせて貼り合わせ、回転ステージ20を、数百〜数千回転/rpmで回転させ、紫外線硬化性樹脂30をディスク終端まで展開させる。
両基板間の紫外線硬化性樹脂を硬化させずに、回転ステージ20から外し、図10に示すような、基板の内周部と外周部の双方に受け部61、62を有する光照射ステージ60に載置した状態で上方から全面的に紫外線照射して樹脂の露光を行い、光ディスクを作製した。この例においては、光照射ステージ60の受け部61と62とは、光ディスクのグルーブ形成領域へ接触しておらず、当該領域への負荷が無い状態となっている。
作製された光ディスクを、PX−716Aドライブを用いて、TE/FEを測定した。その結果、図11に示すように、特に内周部と外周部において大きな面ブレが発生しており、TE/FEの悪化が確認された。
第1の基板11(支持基板上に記録層をスパッタリングしたもの)を、記録層形成面を上にして、回転ステージ上に減圧吸着する。
続いてステージを数十rpm程度の回転数で回転させながらディスペンサーによって紫外線硬化性樹脂(粘度:500cp)を、中心から約30mmの円周上に同心円状に滴下する。
他方の基板(第2の基板12)を貼り合わせ、回転ステージを数百〜数千回転/rpm で回転させ、紫外線硬化性樹脂を基板の終端部まで展開させる。続いて、回転ステージの回転数制御により、基板間膜厚を制御し均一な層を形成する。
続いて図12に示すように、貼り合わせ基板13が全面的に基板受け部65に載置された状態となる光照射ステージ70上で、紫外線露光ヘッドを用いてスポット的に基板内周から外周に向かって移動させ、紫外線硬化性樹脂を外周部まで光硬化し、光ディスクを作製した。
上述した方法により作製された光ディスクは、紫外線硬化性樹脂を硬化する前段階で基板受け部65により光ディスクのグルーブ形成部が接触による影響を受けるので、光照射ステージ面上に付着している微細な塵や樹脂の影響により、基板間の樹脂膜に凹凸が発生してしまい、最終的に作製された光ディスクをPX−716Aドライブを用いてTE/FEを測定したところ、図13に示すように、全面的に大きな面ブレが発生し、実用上満足な結果が得られなかった。
12 第2の基板
13 貼り合わせ基板
14 クランプエリア
20 回転ステージ
21 光照射ステージ
22 センターピン
30 紫外線硬化性樹脂
40 搬送吸着ヘッド
50 露光ヘッド
51 照射ヘッド
60 光照射ステージ
61 内周部の受け部
62 外周部の受け部
65 基板受け部
70 光照射ステージ
Claims (4)
- 中心孔を有する第1の基板上に、紫外線硬化性樹脂を塗布する工程と、
前記第1の基板と、中心孔を有する第2の基板とを重ね、前記紫外線硬化性樹脂を基板回転によりスピンアウトする工程と、
紫外線を照射して、前記紫外線硬化性樹脂を硬化させる紫外線露光工程とを有しており、
前記紫外線露光工程においては、
第一段階として、紫外線を、前記基板の中心から外周部へと向かってスポット照射し、少なくとも外周部を残して当該外周部よりも内側領域における前記紫外線硬化性樹脂を仮硬化し、
第二段階として、前記重ね合わせた基板を、当該基板のクランプエリアのみ接触するセンターピンで静止保持した状態として紫外線照射を施し、全面露光硬化を行うことを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - 中心孔を有する第1の基板上に、紫外線硬化性樹脂を塗布する工程と、
前記第1の基板と、中心孔を有する第2の基板とを重ね、前記紫外線硬化性樹脂を基板回転によりスピンアウトする工程と、
紫外線を照射して、前記紫外線硬化性樹脂を硬化させる紫外線露光工程とを有しており、
前記紫外線露光工程においては、
第一段階として、紫外線を、前記基板の中心から外周部方向への領域に範囲照射し、少なくとも外周部を残して当該外周部よりも内側領域における前記紫外線硬化性樹脂を仮硬化し、
第二段階として、前記重ね合わせた基板を、当該基板のクランプエリアのみ接触するセンターピンで静止保持した状態として紫外線照射を施し、全面露光硬化を行うことを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - 中心孔を有する第1の基板、及び第2の基板のそれぞれに紫外線硬化性樹脂を塗布し、基板回転によりスピンアウトする工程と、
前記第一の基板と前記第二の基板とを重ね、紫外線を照射して、前記紫外線硬化性樹脂を硬化させる紫外線露光工程とを有しており、
前記紫外線露光工程においては、
第一段階として、紫外線を、前記基板の中心から外周部方向への領域に範囲照射し、少なくとも外周部を残して当該外周部よりも内側領域における前記紫外線硬化性樹脂を仮硬化し、
第二段階として、前記重ね合わせた基板を、当該基板のクランプエリアのみ接触するセンターピンで静止保持した状態として紫外線照射を施し、全面露光硬化を行うことを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - 前記基板の外周部とは、基板外周端から中心方向に、少なくとも5mmの幅の領域であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光記録媒体の製造方法。
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