JP2008186541A - 光情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 毛細管現象によってセンターキャップと基板の間に硬化性樹脂が入り込むことによる外観の悪化を防止することができる光情報記録媒体の製造方法と、この方法を実現するための基板を用いた光情報記録媒体を提案する。
【解決手段】 光情報記録媒体１は、中央部分に貫通孔ＣＨを有する円形の基板２の光入射側となる一方の面上に反射層３及び記録層４が形成されており、この記録層４の上に光透過性のカバー層５が設けられている。この基板２は、貫通孔ＣＨの開口部近傍領域の内径Ｄが貫通孔ＣＨのその他の部分の内径ｄよりも大きくなっており、光入射側の面すなわち反射層３及び記録層４が形成されている面の貫通穴ＣＨの周囲に段差部６が形成されている。
【選択図】 図１
【解決手段】 光情報記録媒体１は、中央部分に貫通孔ＣＨを有する円形の基板２の光入射側となる一方の面上に反射層３及び記録層４が形成されており、この記録層４の上に光透過性のカバー層５が設けられている。この基板２は、貫通孔ＣＨの開口部近傍領域の内径Ｄが貫通孔ＣＨのその他の部分の内径ｄよりも大きくなっており、光入射側の面すなわち反射層３及び記録層４が形成されている面の貫通穴ＣＨの周囲に段差部６が形成されている。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ブルーレイディスク等の次世代光情報記録媒体に用いられる基板形状と、それを用いた光情報記録媒体の製造方法に関する。
情報記録媒体として、光ディスク等の光情報記録媒体が急速に普及しつつある。このような光情報記録媒体としては、ＣＤ−Ｒ等のような、厚さ１．２ｍｍ、直径１２０ｍｍまたは８０ｍｍの光透過性の樹脂基板上に反射層及び記録層を形成したものがある。近年、さらに高い情報記録密度が要求されてきている。そこで、スポット径を小さくして高密度記録を実現するために、レーザ波長を短く且つ開口数（ＮＡ：ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ）の大きな対物レンズを使用する方式が考えられ、ＤＶＤ±Ｒ等のような光情報記録媒体が実現されている。このＤＶＤ±Ｒは、短波長化と高ＮＡ化によるディスクの傾き角度（チルト）の許容値を大きくするために、厚さ０．６ｍｍの光透過性の樹脂基板を２枚貼り合せ、この基板間に反射層及び記録層を挟んだ構造を有している。
しかし、近年では高精細な映像データを記録するために、さらに高い情報記録密度が要求されてきている。そこで、ブルーレイディスクのように、厚さ１．１ｍｍの樹脂基板の光入射面側に反射層及び記録層を形成してこの記録層を厚さ０．１ｍｍの光透過性のカバー層で覆う構造の光情報記録媒体が提案されている。
このような光情報記録媒体の場合、カバー層を形成するには、特許第３７２６７５９号公報や特開２００４−２８８２７０号公報に開示されているように、光透過性の紫外線硬化樹脂または放射線硬化樹脂をスピンコート法によって形成する方法が提案されている。この方法は、アルミニウムなどの金属製で略円錐形状のセンターキャップで基板中心部の貫通孔を塞いで、この基板中心部にノズル等で硬化性樹脂を供給してスピンコートで塗布する方法である。しかしこの方法では、基板とセンターキャップとの隙間に毛細管現象によって硬化性樹脂が入り込み、図７に示すように、センターキャップの外周縁部ＣＧより内側に樹脂の滲みが発生して、完成品の外観が悪くなるという問題があった。そこで、例えば特開平１１−０６６６４７号公報では図８にあるように、センターキャップＣＣ‘にテーパ部を設けて、センターキャップＣＣ’と基板２‘との接触面積を小さくするとともに、センターキャップＣＣ’と基板２‘との間に隙間ＳＰを形成することによって毛細管現象による硬化性樹脂の入り込みを防止する方法が提案されている。
このようなテーパ部を設けたセンターキャップＣＣ‘は、基板２’との接触面積を小さくするために、外周縁部の厚みが薄くされている。図９に示すように、センターキャップＣＣ‘と基板２’との接触長さＬは、センターキャップＣＣ‘のテーパ部の傾斜角度θが例えば３０°以下であれば、センターキャップＣＣ‘のテーパ部の厚みｌの２倍以上になる。よって接触面積を小さくするにはその分厚みｌを小さくする必要がある。このようなセンターキャップＣＣ’は、研削等の工数がかかるので容易に製造できないうえ、テーパ部の強度が低くなって破損、変形、磨耗しやすくなるため、頻繁に交換する必要があった。そのため、光情報記録媒体の製造コストが高くなるという問題があった。
本発明は、毛細管現象によってセンターキャップと基板の間に硬化性樹脂が入り込むことによる外観の悪化を防止することができる光情報記録媒体を低コストで容易に得ることができる製造方法と、この方法を実現するための基板を用いた光情報記録媒体を提案するものである。
本発明では第一の技術手段として、中心部分に貫通孔を有する円形の基板と、前記基板の光入射側となる一方の面側に形成された反射層及び記録層と、前記反射層及び前記記録層が形成された面上に設けられた光透過性のカバー層と、を有する光情報記録媒体において、前記基板は、前記貫通孔の光入射側の開口部近傍領域の内径が、前記貫通孔のその他の部分の内径よりも大きいことを特徴とする光情報記録媒体を提案する。
上記第一の技術手段によれば、貫通孔の開口部近傍に段差が形成され、基板とセンターキャップとの隙間から入りこんできた硬化樹脂がこの段差で止められる。そのため硬化樹脂の滲みが円形に整えられるので、完成品の外観を良好にすることができる。また、センターキャップとして従来のものを使用することが可能になるので、低コストで外観の良好な光情報記録媒体を得ることができるものである。
なお、貫通孔の開口部近傍は、前記基板の表面から０．３ｍｍの深さまでの領域が好ましい。この貫通孔は光情報記録媒体のクランプ孔なので、内径が大きい部分が深くなると記録再生装置等のスピンドルに固定する力が小さくなって光情報記録媒体の回転が不安定になる。よって、内径の大きい部分が基板の表面から０．３ｍｍの深さまでの範囲内であれば、安定した回転が得られる。
また、本発明では中心部分に貫通孔を有しかつ光入射側となる一方の面上に反射層及び記録層が形成された円形の基板を用意するステップと、前記基板の貫通孔をセンターキャップで塞いで光入射面側の貫通孔近傍領域に光透過性の硬化性樹脂を供給するステップと、前記基板を回転させてスピンコート法によって前記反射層及び前記記録層が形成された面上を前記硬化性樹脂で被覆するステップと、前記硬化性樹脂を硬化させてカバー層を形成するステップと、を有する光情報記録媒体の製造方法において、前記基板として、前記貫通孔の光入射側の開口部近傍領域の内径が、前記貫通孔のその他の部分の内径よりも大きくかつ前記センターキャップの直径より小さくされている基板を用いることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法を提案する。
この製造方法によれば、基板とセンターキャップとの隙間から入りこんできた硬化樹脂を貫通孔の開口部近傍の段差で止めることができ、硬化樹脂の滲みを円形に整えることができるので、これによって外観を良好にすることができる。また、センターキャップとして従来のものを使用することが可能になるので、低コストで外観の良好な光情報記録媒体を製造することができる。
本発明によれば、毛細管現象によってセンターキャップと基板の間に硬化性樹脂が入り込むことによる外観の悪化を防止することができる。また、これにより従来のセンターキャップを使用できるので、低コストで容易に外観の良好な光情報記録媒体を得ることができる。
本発明の光情報記録媒体に係る実施の形態を、単層の光ディスクの場合を例にとって、図面に基づいて説明する。図１は本発明の光情報記録媒体の模式断面図である。この光情報記録媒体１は、中央部分に回転の中心となる貫通孔ＣＨを有する円形の基板２と、基板２の光入射側となる面上に形成された反射層３と、この反射層３の上に形成された記録層４と、この記録層４の上に設けられた光透過性のカバー層５と、を有している。
基板２は、反射層３及び記録層４が形成されている部分の厚みｔが１．１ｍｍを有する直径１２０ｍｍの樹脂基板である。この基板２には、従来の光情報記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。具体的には、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリエステル樹脂、アルミニウム等の金属、ガラス等を挙げることができ、必要によりこれらを積層等の方法で併用してもよい。上記材料の中では、成型性、耐湿性、寸法安定性及び低価格等の点から熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。
この基板２は、貫通孔ＣＨの開口部近傍領域の内径Ｄが貫通孔ＣＨのその他の部分の内径ｄ（ブルーレイディスクの場合は１５ｍｍ）よりも大きくなっており、これにより光入射側の面すなわち記録層４が形成されている面の貫通穴ＣＨの周囲に段差部６が形成されている。なお、貫通孔ＣＨの光入射側の開口部近傍領域の内径Ｄは、使用するセンターキャップの直径より小さくされており、１５．５〜２３．０ｍｍ位が好ましい。また、貫通孔ＣＨの光入射側の開口部近傍領域となる深さｔは、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、０．２ｍｍ程度が好ましい。この程度であれば、クランプ時の固定力を維持することができ、安定した回転が得られる。
反射層３は、ＡｇやＡｌ等の金属薄膜で形成されており、記録層４はシアニン系またはアゾ系等の色素を有する層で構成されている。なお、記録層４は書き換え可能な光情報記録媒体にするために色素層に変えて相変化型の薄膜を用いてもよい。また、図１では単層の記録層になっているが、半透過反射層を用いて、例えば光入射側から第一の記録層−半透過反射層−第二の記録層−反射層の順に形成された多層構造の記録層にしてもよい。また、記録特性等の調整、接着性向上あるいは記録層３の保護のための層を、基板２と反射層３の間、反射層３と記録層４の間あるいは記録層４とカバー層５の間に形成しても良い。
カバー層５は、光透過性の樹脂で形成されており、紫外線または放射線によって硬化する硬化性樹脂が用いられている。この硬化性樹脂は硬化前の粘度が１０００〜３０００ｃｐｓ程度で、２０００ｃｐｓ程度が好ましく、光透過率が、硬化後の厚み０．１ｍｍで、４０５ｎｍの波長の光にて分光光度計で測定したときに７０％以上好ましくは８０％以上である。この硬化性樹脂をスピンコート法によって記録層４上での厚みが硬化後に０．１ｍｍになるように塗布することによってカバー層５が形成される。
次に、このような光情報記録媒体１の製造方法について説明する。まず、射出成形にて直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍで、中央に一方面側の穴の開口部から深さ０．２ｍｍまでの部分の直径が１８．０ｍｍでその他の部分の直径が１５．０ｍｍの貫通孔ＣＨを有するポリカーボネートのディスク基板２を形成する。この基板２は、金型に螺旋状の案内溝を形成するためのスタンパをセットして、その空間にポリカーボネートを注入して形成される。段差６はこの工程において金型またはスタンパによって形成される。
この基板２の貫通孔ＣＨの開口部の直径が大きい側の面上の半径１７．０ｍｍ〜５９．０ｍｍの領域に、スパッタによってＡｌ金属を付着させ、反射層３を形成する。次に、この反射層３上に、スピンコート法によってシアニン系色素溶液を塗布して記録層４を形成する。
このようにして反射層３及び記録層４が形成された基板２を用意し、図２に示すように、スピンコータの回転テーブル（図示せず）に前記基板２を載せ、直径１８．５ｍｍのセンターキャップＣＣをその中心が前記回転テーブルの回転軸と一致するようにセットして貫通孔ＣＨを塞ぐ。なお、図２は光情報記録媒体の中心線から向かって右半分の模式断面図である。次にノズルＮＺから粘度２０００ｃｐｓの光透過性の紫外線硬化性樹脂ＨＲを吐出して、凹部６内に供給する。このとき、回転テーブルを６０ｒｐｍの比較的低速で回転させながら供給する。なお、ノズルＮＺを複数（好ましくは３個以上）にするか、ノズルＮＺを移動させるようにすれば、回転テーブルを静止した状態でもよい。
このとき、図３に示すように、センターキャップＣＣと基板２との隙間に硬化性樹脂ＨＲの一部が入り込んで、基板の内周側に濡れ拡がった樹脂ＨＲ‘が形成される。しかし段差部６が存在することによりセンターキャップＣＣと基板２との間隔が拡がり、毛細管現象が途切れるため、樹脂ＨＲ’の拡がりが段差部６の部分で阻止される。本発明の光情報記録媒体１に用いられる基板２はこのような作用を有するため、センターキャップＣＣは傾斜の比較的緩やかなもの、極端に言えば平板状のものでも良い。このようなセンターキャップＣＣを用いた場合、供給された硬化性樹脂ＨＲは半径方向への流れ出しが低減されるため、図４に示すように、略円形に滞留される。
必要量＋αの硬化性樹脂ＨＲを供給した後、回転テーブルを５０００ｒｐｍの高速で回転させる。これによって硬化性樹脂ＨＲが拡げられ、反射層３及び記録層４を被覆する。このとき硬化性樹脂ＨＲには遠心力が均等にかかるので、図５に示すように、略同心円状に拡がって塗布される。塗布後、紫外線を照射して硬化性樹脂ＨＲを硬化させる。このようにして、厚さ０．１ｍｍのカバー層５が形成される。なお、カバー層の厚みは、硬化性樹脂ＨＲの粘度、回転テーブルの回転速度の他、回転テーブルの回転の加速度によって制御することができるので、厚さを０．１ｍｍにするために適宜条件を設定できる。こうして得られた光情報記録媒体１のカバー層厚みは、バラツキが±２μｍのほぼ均一な厚みになる。
なお、段差部６の壁面６ａは垂直面であることが好ましいが、図６に示すように、傾斜面でもよい。しかし、水平面に対する傾斜角度δが小さいと毛細管現象を途切れさせる作用が小さくなってしまうので、この段差部６の壁面６ａの傾斜角度δは４５度以上、好ましくは６０度以上が好ましい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、製造条件や各種寸法等は任意であり、本発明の範囲内であれば適宜調整可能である。
１ 光情報記録媒体
２、２‘ 基板
３ 反射層
４ 記録層
５ カバー層
６ 段差部
６ａ 壁面
２、２‘ 基板
３ 反射層
４ 記録層
５ カバー層
６ 段差部
６ａ 壁面
Claims (3)
- 中心部分に貫通孔を有する円形の基板と、前記基板の光入射側となる一方の面側に形成された反射層及び記録層と、前記反射層及び前記記録層が形成された面上に設けられた光透過性のカバー層と、を有する光情報記録媒体において、
前記基板は、前記貫通孔の光入射側の開口部近傍領域の内径が、前記貫通孔のその他の部分の内径よりも大きい
ことを特徴とする光情報記録媒体。 - 前記貫通孔の光入射側の開口部近傍領域は、前記基板の表面から０．３ｍｍの深さまでの領域であることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
- 中心部分に貫通孔を有しかつ光入射側となる一方の面側に反射層及び記録層が形成された円形の基板を用意するステップと、
前記基板の貫通孔をセンターキャップで塞いで光入射面側の貫通孔近傍領域に光透過性の硬化性樹脂を供給するステップと、
前記基板を回転させてスピンコート法によって前記反射層及び前記記録層が形成された面上を前記硬化性樹脂で被覆するステップと、
前記硬化性樹脂を硬化させてカバー層を形成するステップと、を有する光情報記録媒体の製造方法において、
前記基板として、前記貫通孔の光入射側の開口部近傍領域の内径が、前記貫通孔のその他の部分の内径よりも大きくかつ前記センターキャップの直径より小さくされている基板を用いる
ことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
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