JP2008210418A - 光記録媒体の貼り合わせ方法、及び貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】膜厚及び面内均一性に優れた光透過層を具備する光記録媒体を低コストで提供する。
【解決手段】円板状の第１の基板１１の内周部に、紫外線硬化性樹脂を滴下する工程と、同一形状の第２の基板１２とを重ね合わせ重合基板を得る工程と、重合基板１３を回転させて紫外線硬化性樹脂を展延させ、露光ヘッドで紫外線をスポット照射し、スポット照射位置を前記基板の内周側から外周側に向かって移動させながら紫外線硬化性樹脂を光硬化させる、第一硬化工程とを有する光記録媒体の貼り合わせ方法であって、この第一硬化工程においては、露光位置に応じて、重合基板の回転速度、露光ヘッドの移動速度の少なくともいずれかを制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディスク状光記録媒体の貼り合わせ方法、及び貼り合わせ装置に関するものである。

従来から、レーザ光を照射して情報信号の記録・再生、及び消去を行うディスク型の光記録媒体が広く開発・実用化されている。
例えば円板形状の二枚の基板を、接着剤樹脂層や印字層等を介して積層した構成の光ディスク媒体が汎用されており、具体的にはＤＶＤやレーザーディスク等が挙げられる。
上記の他にも、例えば、光透過性の支持基板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や、所定の金属反射層等、各種記録層を介して積層された構成のものも知られている。
一般的に、光透過性の支持基板としては、ガラス、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）等が適用されており、金属反射層はＡｕ、Ａｇ、Ａｌ合金により形成され、接着剤層は紫外線硬化性樹脂が適用されている。
なお以下においては、支持基板上にピットやグルーブ等の溝が形成されたものや、所定の機能層が成膜されたもの、あるいはカバー層としてのみ機能する平板基板材料のいずれも、単に「基板」と表記する。

ディスク状の基板が積層された構成の光記録媒体を作製する基板貼り合わせ方式としては、紫外線硬化性樹脂を用いたラジカルＵＶ方式が広く知られている。
これは、最終的に目的とする光記録媒体の機能に応じて形成した記録層や反射層を有する基板面上に、同心円状に液状紫外線硬化性樹脂（接着剤）をディスペンサーを用いて滴下し、他方の基板（例えばカバー層として機能する光透過性基板）を重ね合わせ、所定の回転数と回転時間で紫外線硬化性樹脂を振り切り、その後、紫外線硬化を行って貼り合わせる方式である。

基板を貼り合わせる工程について説明する。
なお便宜上、最終的に得られる光ディスクにおいて片面側からレーザ光を入射して記録・再生を行う形式の場合、レーザ光入射面を下方に配置したときに、下側となる基板をＬａとし、上側になる基板をＬｂと称する。
二枚の基板を紫外線硬化性樹脂を介して貼り合せる工程においては、通常、上方からの紫外線照射により光硬化される。かかる紫外線照射工程においては、上記Ｌａ基板を上向きにして行われる。上記Ｌｂ基板は、いわゆるバリア層（反射層や記録層となる膜）が形成されている面側を上向きにして、回転塗布ステージ（スピンテーブル）上に載置する。
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を基板中心から約２５ｍｍの円状に滴下し、続いてＬａ基板を光入射面側上にして重ね合わせて重合基板とする。
その後、回転ステージを数百〜数千ｒｐｍの速度で回転させ、紫外線硬化性樹脂を基板の終端まで延展する。
続いて重合基板を露光用ステージへ搬送し、紫外線硬化処理を行い、目的とする貼り合せ型の光記録媒体を得る。

近年においては、上述したような貼り合わせ型の光記録媒体の高速記録化への要望が一層高まってきており、それに伴い軸方向加速度（ＦＥ：フォーカスエラー）、トラック方向加速度（ＴＥ：トラッキングエラー）の低減化させる技術が重要視されている。
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：トラッキングエラー）の制御信号：ＦＥ／ＴＥについて、以下に説明する。
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光の焦点を合せるための制御信号（フォーカスシングアクチュエータ制御信号）レベルの振幅をDigital to Analog Converter で取り込んだ値。
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Digital to Analog Converter で取り込んだ値。

上記ＦＥ／ＴＥの水準を低減化させる技術については、従来から各種提案がなされている（例えば、下記特許文献１参照。）。
しかしながら、紫外線硬化性樹脂の硬化収縮の影響や、重ね合わせた基板の最外周部分における当りの状態を考慮したものではなく、今後一層の高速記録化が進むと予想される貼り合わせ型光記録媒体の分野にいけるＦＥ／ＴＥの低減化に関しては一層の改良が望まれていた。

特許第３６３４９３号公報

そこで本発明においては、上述した従来技術の問題点に鑑みて、光記録媒体の光硬化による貼り合わせを行うに際し、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：トラッキングエラー）の低減化を効果的に実現する光記録媒体の貼り合わせ方法、及び貼り合わせ装置を提供することとした。

請求項１の発明においては、中心孔を有する円板状の第１の基板の内周部に、紫外線硬化性樹脂を滴下する工程と、前記第１の基板と、同一形状の第２の基板とを重ね合わせ、重合基板を得る工程と、前記重合基板を回転させて紫外線硬化性樹脂を展延させ、前記重合基板面上に露光ヘッドで紫外線をスポット照射し、当該紫外線のスポット照射位置を前記基板の内周側から外周側に向かって移動させながら紫外線硬化性樹脂を光硬化させる、第一硬化工程とを有する光記録媒体の貼り合わせ方法であって、前記第一硬化工程においては、露光位置に応じて、重合基板の回転速度、露光ヘッドの移動速度の少なくともいずれかを制御することを特徴とする光記録媒体の貼り合わせ方法を提供する。

請求項２の発明においては、前記第一硬化工程の後、前記重合基板の全面に対して紫外線を照射する第二硬化工程を行うことを特徴とする請求項１の光記録媒体の貼り合わせ方法を提供する。

請求項３の発明においては、円板状基板の中心孔と嵌合させるセンターピンと、前記円板状基板を面内回転させる回転ステージと、前記回転ステージ上に載置した基板に対して紫外線をスポット照射する紫外線照射手段とを具備し、前記紫外線照射手段は、前記基板の中心側から外周側へと向かって移動可能になされており、前記基板に対する紫外線照射位置に応じて、前記紫外線照射手段の移動速度、前記基板の回転速度の少なくともいずれか一方を制御する機能を具備していることを特徴とする光記録媒体の貼り合わせ装置を提供する。

本発明によれば、貼り合わせ型の光記録媒体製造工程における、紫外線硬化性樹脂膜厚の均一性が効果的に向上し、ＴＥ／ＦＥの低減化が図られた。
また、貼り合わせの工程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可能となった。

本発明方法により基板を貼り合わせて作製される光記録媒体は、中心孔を有する二枚のディスク状基板（第１の基板、第２の基板）が、紫外線硬化性樹脂による接着層を介して積層された構成を有している。以下本発明方法について具体的に説明するが、本発明は以下に示す例に限定されるものではなく、適宜従来公知の技術を援用できるものとし、これは本発明の要旨に影響を与えるものではない。

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、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（所定の記録層がスパッタリング成膜されたもの）を第１の基板１１とする。前記第１の基板１１の記録層形成面側を上面とし回転ステージ２４上に載置する。
回転ステージ２４を数ｒｐｍ程度の速度で回転させ、ディスペンサー（図示せず）によって、紫外線硬化性樹脂３０を、第１の基板１１の中心から半径約２５ｍｍの位置に円心円状に滴下する。

次に、図２に示すように、第１の基板１１上に前記紫外線硬化性樹脂を介在させて、吸着ステージ２５により搬送した第２の基板１２と重ね合わせ、重合基板を得る。
続いて、図３、図４に示すように、第１の基板１１と第２の基板１２の重合基板１３に対して紫外線露光硬化処理を行う。
このとき、露光硬化は二段階に分けて行う。
先ず、第一硬化工程としては、所定のスピナーテーブル２６上に重合基板１３を載置し、数百〜数千ｒｐｍの速度で回転させる。紫外線硬化性樹脂３０の基板間における展延状態をモニターし、全面に拡がり始めたら、基板面の所望の部位に紫外線露光するスポット移動式露光ヘッド５０を用いて紫外線照射を行う（図３）。
先ず、スタート位置（中心から１４ｍｍ）から距離Ａｍｍ（位置Ａ）まで速度Ａｍ／ｓｅｃで露光ヘッド５０を移動させ、紫外線硬化性樹脂３０を光硬化させる。
次に、距離Ｂｍｍ（位置Ｂ）まで速度Ｂｍ／ｓｅｃで露光ヘッド５０を移動させ、紫外線硬化性樹脂３０を光硬化させる。
同様に、距離Ｃｍｍ（位置Ｃ）まで速度Ｃｍ／ｓｅｃで露光ヘッド５０を移動させて紫外線硬化性樹脂３０を光硬化させ、最終的に例えば半径距離ｒ＝５８．５ｍｍ（エンド位置）まで光硬化させ、第一硬化工程を終了する。
なお、スポット移動式露光ヘッド５０をスタート位置（中心から１４ｍｍ）〜エンド位置（中心から５８．５ｍｍ）まで紫外線硬化させる場合において、ヘッドの速度調節を行う設定位置は、０〜１０箇所程度任意に設定することができ、照射するスポット移動式露光ヘッド５０の速度（上記Ａ〜Ｃ等）に関しても、０．１ｍｍ／ｓｅｃ〜９９．９ｍｍ／ｓｅｃの任意に設定できる。
図３中の第一硬化工程においては、露光ヘッドの移動速度、及び重合基板の回転数は、露光ヘッドの照射位置に応じて適宜設定するものとし、これにより紫外線硬化性樹脂の硬化タイミングを制御でき、基板間の樹脂膜厚を均一化でき、例えば、紫外線硬化性樹脂膜厚水準：５０μｍ±５μｍ、周内及び面内変動：５μｍ以下、あるいは紫外線硬化性樹脂膜厚水準２５μｍ±３μｍ、周内及び面内変動４μｍ以下程度の面内均一性に優れた貼り合わせ型の光記録媒体が得られた。

前記第一硬化工程後、図４に示すように、重合基板１３の上方から紫外線照射装置５１により全面的に紫外線を照射する第二硬化工程を行う。これにより上記第一硬化工程で未露光の領域（ｒ＝５８．５〜６０．０ｍｍ）が硬化する。

上述した本発明方法によれば、図５に示すように、第１の基板１１と第２の基板１２とを重ね合わせたときに、外周端エッジ部に突き当たりを生じるような場合においても、マージンのある貼り合せを実行できるので、紫外線硬化性樹脂の膜厚均一性を高められ、最終的に得られる光記録媒体のＴＥ／ＦＥを低減化できる。

第１の基板上に紫外線硬化性樹脂を滴下した状態の概略図を示す。 第１の基板と第２の基板とを重合させる工程の概略図を示す。 紫外線露光工程における第一段階露光処理の状態図を示す。 紫外線露光工程における第二段階露光処理の状態図を示す。 外周端エッジ部に突き当たりを有する重合基板の貼り合わせ前の状態図を示す。

符号の説明

１１ 第１の基板
１２ 第２の基板
１３ 重合基板
２０ センターピン
２４ 回転ステージ
２５ 基板吸着ステージ
２６ スピナーテーブル
３０ 紫外線硬化性樹脂
５０ スポット移動式露光ヘッド
５１ 紫外線照射装置

Claims (3)

1. 中心孔を有する円板状の第１の基板の内周部に、紫外線硬化性樹脂を滴下する工程と、
   前記第１の基板と、同一形状の第２の基板とを重ね合わせ、重合基板を得る工程と、
   前記重合基板を回転させて紫外線硬化性樹脂を展延させ、前記重合基板面上に露光ヘッドで紫外線をスポット照射し、当該紫外線のスポット照射位置を前記基板の内周側から外周側に向かって移動させながら紫外線硬化性樹脂を光硬化させる、第一硬化工程とを有する光記録媒体の貼り合わせ方法であって、
   前記第一硬化工程においては、露光位置に応じて、重合基板の回転速度、露光ヘッドの移動速度の少なくともいずれかを制御することを特徴とする光記録媒体の貼り合わせ方法。
2. 前記第一硬化工程の後、前記重合基板の全面に対して紫外線を照射する第二硬化工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の貼り合わせ方法。
3. 円板状基板の中心孔と嵌合させるセンターピンと、
   前記円板状基板を面内回転させる回転ステージと、
   前記回転ステージ上に載置した基板に対して紫外線をスポット照射する紫外線照射手段とを具備し、
   前記紫外線照射手段は、前記基板の中心側から外周側へと向かって移動可能になされており、
   前記基板に対する紫外線照射位置に応じて、前記紫外線照射手段の移動速度、前記基板の回転速度の少なくともいずれか一方を制御する機能を具備していることを特徴とする光記録媒体の貼り合わせ装置。

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