JP2010536114A

JP2010536114A - 光ディスク及びその製造方法

Info

Publication number: JP2010536114A
Application number: JP2010519903A
Authority: JP
Inventors: チウ，ペイ−リャン; ヤン，ティン−ウェイ; クォ，チー−ピン
Original assignee: Princo Corp
Current assignee: Princo Corp
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2010-11-25
Also published as: US20090053454A1; GB2464626A; GB2464626B; DE112008002112T5; CN101790759A; CN101790759B; GB0921144D0; TW200910342A; TWI345782B; BRPI0812699A2; US7887895B2; MX2010001601A

Abstract

本発明は、環状基板と、塗布層と、減衰層と、変形矯正層と、を有する光ディスクを提供する。前記環状基板は、支持部と支持部の周りに配置された記録部を有し、前記記録部は前記環状基板の第１の側に位置し記録面を有する。ディスクの挟持とコストの節約のために前記支持部の厚みは前記記録部の厚みよりも大きい。前記塗布層は前記記録面上に形成され、データを記録する。前記減衰層は前記環状基板の前記塗布層上に形成され、振動に対する前記光ディスクの応答時間を短縮する。前記変形矯正層は、前記環状基板の前記記録表面に対する反対側の表面上に形成され、光ディスクの製造工程で発生する変形を矯正する。同時に上記の光ディスクの製造方法も開示する。

Description

本発明は、光ディスク及びその製造方法に関し、特に変形の矯正可能な光ディスク及びその製造方法に関する。

光ディスクは、複数のフォーマットのデータを保存することができ、目下の光学式記録媒体において最も便利な記録媒体である。図書館書庫、データバックアップ、電子書籍、画像データ保存、個人病歴管理などさまざまな幅広い応用が可能である。光ディスク製造業者にとって、光ディスクの読み書きに影響を与えない前提で、如何に光ディスクの製造コストを削減するかが、重要な課題である。

例えば、ＰＣＴ公開番号ＷＯ２００６/１１６５８１（特許文献１）に光ディスク（以下、特許ディスク１と称す）が開示され、その支持部と突出部が重畳した後の厚みは記録部の厚みよりも大きく、直接光ディスク装置が挟持できるので、一般の光ディスクのように補償シートにより光ディスクの厚みを増加させて光ディスク装置に挟持させる必要がないため、光ディスクの製造コストが削減できる。

また、例えば、ＰＣＴ公開番号ＷＯ２００７/０５６０７４（特許文献２）に読み書き時の振動を抑制する光ディスク（以下、特許ディスク２と称す）が開示されている。それに含まれる減衰層が前記光ディスクが振動による影響を受ける時間を短縮することができるので、光ディスクの厚みが薄すぎたり、又は剛性不足によっておこる各倍速での振動による読み書きの問題が改善される。

しかし、上記従来の光ディスクにおいて、環状基板の記録部の厚みは薄い（例えば、０．５５ｍｍから０．６５ｍｍ）ので、光ディスク製造工程において記録部上に形成される塗布層及び/又は減衰層が材質特性のため収縮したとき、環状基板の記録部は塗布層及び減衰層側へ曲がり、光ディスクは読み書きの機能を喪失してしまう。従って、上記従来の光ディスク製造工程において、塗布層及び/又は減衰層による光ディスクの変形の問題を如何に改善するかが、重要である。

ＰＣＴ公開番号ＷＯ２００６/１１６５８１ＰＣＴ公開番号ＷＯ２００７/０５６０７４

本発明は従来の光ディスクの製造工程において塗布層及び/又は減衰層による光ディスクの変形の問題を解決する。

本発明は、支持部と支持部の周りに配置された記録部とを有する環状基板で、前記支持部の厚みが前記記録部の厚みより大きく、前記記録部が前記環状基板の第１の側に位置し記録面を有する環状基板と、前記記録面に形成され、データを記録するための塗布層と、前記塗布層の上に形成され前記光ディスクの振動に対する応答時間を短縮するための減衰層と、前記環状基板の前記記録面に対する反対側に形成され製造過程において生ずるディスクの変形を矯正するための変形矯正層とを有する光ディスクを提供する。

本発明は、また、光ディスクの製造方法を提供する。その方法は、支持部と支持部の周りに配置された記録部とを有する環状基板で、前記支持部の厚みが前記記録部の厚みより大きく、前記記録部が前記環状基板の第１の側に位置し記録面を有する環状基板を作成し、前記記録面にデータを記録するための塗布層を形成し、前記塗布層の上に前記光ディスクの振動に対する応答時間を短縮するための減衰層を形成し、前記環状基板の前記記録面に対する反対側に製造過程において生ずるディスクの変形を矯正するための変形矯正層を形成することを含む。

本発明により、光ディスクの製造コストを有効に削減し、光ディスクが読み書きする際の振動を有効に抑制する以外に、更に、光ディスクの製造工程において発生する変形量を有効に低下させて、一般の光ディスクとほぼ同程度まで、光ディスクの読み書き特性を改善することにより、一般の光ディスク装置でいずれも正常に読み書きができるようにする。

光ディスクに変形矯正層を加える前の上向き湾曲変形の構造図である。光ディスクに変形矯正層を加えた後の湾曲変形量が改善された構造図である。光ディスクに変形矯正層を加える前の一部領域が上向きに湾曲変形した構造図である。光ディスクに変形矯正層を加えた後の前記一部領域が湾曲した変形量が改善された構造図である。光ディスクの変形量の概略図である。従来の光ディスクの構造図である。

次に、図面に基づき、本発明の光ディスク及びその製造方法の実施形態を説明する。同一の部材は同一の符号により表示する。

図４は従来の光ディスク２の構造図である。前記光ディスク２は環状基板２３、塗布層２４及び減衰層２５を有する。前記環状基板２３は支持部２１及び支持部の周りに配置された記録部２２を有し、前記支持部２１の厚みは前記記録部２２の厚みよりも大きい。且つ前記記録部２２に対応する前記環状基板２３上には、更に記録表面２３１が設けられる。前記塗布層２４は、前記記録表面２３１上に形成され、データを記録する。前記減衰層２５は、前記環状基板２３の前記塗布層２４上に形成され、前記減衰層２５は軟性材質により構成されるため、前記光ディスク２の減衰係数が増加して、前記光ディスク２が振動の影響を受ける時間が短縮し、更に前記光ディスク２の変化（即ち振動）に抵抗する能力が増加する。

図３は光ディスクの変形量を示す略図である。光ディスクの変形量は半径方向変形量R.D.(radial deviation)と正接方向変形量T.D.(tangential deviation)に分けられる。図３に示すように、光ディスクが上方へ湾曲するとき、その半径方向の変形量は+R.D.であり、下方へ湾曲するときは-R.D.である。光ディスクが、左が低く右が高いように傾斜しているとき、その正接方向変形量は+T.D.であり、右が低く左が高いように傾斜しているときは、-T.D.である。一般に正常に読み書きができる光ディスク（規格）は、その半径方向変形量R.D.は、約+0.80〜−0.80度の間であり、正接方向変形量T.D.は約+0.30〜−0.30度の間であり、特に半径方向変形量R.D.は、光ディスクの正常な読み書きに対して影響が大きく、R.D.が+1.00〜-1.00度の範囲を超える場合、光ディスクの読み書きはほとんど不可能である。

図１Ａと図１Ｂはともに本発明の光ディスク１の実施例の構造図を示す。図１Ａは光ディスク１に変形矯正層１６を加える前の上向き湾曲変形の構造図である。図１Ｂは光ディスク１に変形矯正層１６を加えた後の湾曲変形量が改善した構造図である。そのうち、前記光ディスク１は、環状基板１３、塗布層１４、減衰層１５及び変形矯正層１６を有す。前記環状基板１３は、支持部１１及び支持部の周りに配置された記録部１２を有し、前記支持部１１の厚みが前記記録部１２の厚みよりも大きく、光ディスク装置が直接挟持し、別途補償シートを設けるコストが節約できる。前記記録部１２に対応する前記環状基板１３上に更に記録表面１３１を有する。前記塗布層１４は前記記録表面１３１上に形成され、データを記録する。前記減衰層１５は前記環状基板１３の前記塗布層１４上に形成され、前記光ディスクが振動の影響を受ける時間を短縮する。

図１Ａに示されるように、前記環状基板１３の前記記録部１２の厚みは薄いため（例えば、０．５５ｍｍから０．６５ｍｍ）、光ディスク製造工程において、前記記録部１２上に形成された塗布層１４及び／又は減衰層１５が材質の特性のため収縮した後、前記環状基板１３の前記記録部１２が前記塗布層１４及び前記減衰層１５側へ湾曲変形する。この変形量を+R.D.とする。

図１Ｂが示すように、光ディスク１に変形矯正層１６を加える。前記変形矯正層１６は、前記環状基板１３の前記記録表面１３１に対する反対側の表面１３２上に形成される。前記変形矯正層１６は材質特性による収縮後、光ディスク製造工程において前記塗布層１４及び/又は前記減衰層１５による、光ディスクの変形量+R.D.を全部または一部矯正する。ここで光ディスク矯正後の変形量は+R´.D.とする。+R.D.は+R´.D.よりも大きい。

図２Ａと図２Ｂは、ともに本発明の光ディスク１の別の実施例の構造図である。図２Ａは光ディスク１に変形矯正層１６を加える前の一部上向きの湾曲変形の構造図である。図２Ｂは、光ディスク１に変形矯正層１６を加えた後の前記一部上向きの湾曲変形が改善した構造図である。

図２Ａに示すように、前記環状基板１３の前記記録部１２は片側のみが前記塗布層１４及び前記減衰層１５側へ湾曲変形している。この変形量を+R.D.とする。

図２Ｂに示すように、光ディスク１に変形矯正層１６を加える。前記変形矯正層１６は前記環状基板１３の前記記録表面１３１に対する反対側の表面１３２の一部領域上に形成される。光ディスク製造工程における前記塗布層１４及び/又は前記減衰層１５による光ディスクの変形量+R.D.を+R´.D.に矯正する。そのうち、+R.D.は+R´.D.よりも大きい。

また、上記実施例において、前記変形矯正層１６によって矯正することができるディスク変形量の程度、つまり、前記変形矯正層１６の光ディスク変形量に対する矯正効果は、材質特性、成膜位置、成膜範囲、被膜厚み等の要素によって決まる。光ディスクの変形領域と、光ディスクの変形量などを考慮した上で、前記変形矯正層１６の材質、成膜位置、成膜範囲、被膜厚み等を適切に調整することにより、必要な変形矯正効果が得られる。

表１は、本発明の光ディスクに関する変形矯正層の矯正効果の実験データである。前記実験は、a.一般の光ディスク、b.特許ディスク1、c.特許ディスク1＋変形矯正層、d.特許ディスク2、e.特許ディスク2＋変形矯正層等５種類のディスク各５枚を選択した。各ディスクの半径方向変形量R.D.と正接方向変形量T.D.の最大値と最小値を測定し、同種５枚の最大値の平均値Max.及び最小値の平均値Min.を記録した。最大値及び最小値は0に近ければ近いほど変形量は小さくなり、光ディスクが平坦であれば、読み書き特性は向上する。

表１の項目a、b、cのデータから分かるように、各T.D.のMax.及びMin.は、いずれも正常に読み書き可能な光ディスクの規格範囲内（-0.3〜+0.3度）である。一般光ディスクのR.D.のMax.は、0.14度であり、Min.は、-0.20度であり、正常に読み書き可能な光ディスクの規格範囲内（-0.8〜+0.8度）である。特許ディスク１に変形矯正層を加えた後、そのR.D.のMax.は元の0.95度から0.19度に改善し、Min.は、0.04度から-0.34度にわずかに悪化し、ほぼ一般の光ディスクと同程度の変形量が得られ、且つ正常に読み書き可能な光ディスクの規格範囲内（-0.8〜+0.8度）である。これからも分かるように、変形矯正層は、特許ディスク１のR.D.を有効に低下させる。項目ｃの光ディスクを実際に測定したところ、一般の光ディスク装置で正常に読み書きができた。

更に、表中の項目ｄ、ｅのデータから分かるように、各T.D.のMax.及びMin.は、いずれも正常に読み書きができる光ディスクの規格範囲内（-0.3〜+0.3度）である。特許ディスク２に変形矯正層を加えた後、そのR.D.のMax.は元の2.37度から1.83度に改善し、Min.も元の0.53度から0.26度にわずかに低下している。一般の光ディスクとほぼ同程度の変形量に達せず、且つ正常に読み書きができる光ディスクの規格範囲外（-0.8〜+0.8度の範囲外）であるが、変形矯正層は特許ディスク２の半径方向変形量R.D.を有効に低下させており、且つ項目ｅの光ディスクを実際に測定すると、一般の光ディスク装置において、正常に読み書きができた。

特許ディスク２のR.D.は正常に読み書きができる光ディスクの規格範囲を超えているが、依然正常に読み書きができる。これは、本発明に記載の特許ディスク１と特許ディスク２の構造は一般の光ディスクと異なるからである。更に測定した結果、そのR.D.はプラス傾向にあり、且つR.D.は高速回転時に遠心力により小さくなる（静態R.D.は動態R.D.より大きい）。光ディスクを実際に測定する時、静態R.D.が+3.0度に近づいても、依然正常に読み書きができるが、読み書き特性は低下する。よって、依然R.D.値を低下させる努力が必要である。上記実験データから分かるように、変形矯正層を加えることにより、特許ディスク１、２のR.D.値を有効に低下させており、更にその読み書き特性も改善している。

そのほか、本発明の光ディスクの変形矯正層は、あらゆる材質を適切に選択して形成することができ、特別に制限はない。防傷、静電気吸着防止、耐湿又は耐熱による変形又は静電気凝集、防油防水または防指紋などの観点から考慮すると、紫外線硬化性樹脂膜、二酸化ケイ素膜、ダイヤモンド状炭素膜、二フッ化マグネシウム膜又はフッ化塗布などの被膜材質が好ましい。そのうち、更に、混合成分を利用して必要な矯正量を変更する可能性を考慮すると、紫外線硬化性樹脂膜がより好ましい。また、前記変形矯正層は、材料に応じて印刷、塗布、スパッタリング、真空蒸着又は化学蒸着などを適宜選択して形成することができ、特に制限はない。また、前記変形矯正層の被膜厚みは、1μm〜600μmが好ましい。

この発明は、実施例によって、望ましい実施形態に関して説明したが、発明は開示した実施形態に制限されるものではないことを理解すべきである。むしろ、当業者に明らかな種々の変形、似たような構成を包含することが意図されている。したがって、添付されているクレームは、すべてのそのような変形及び同じような構成を包含するように最も広い解釈が与えられるべきである。

本発明は、支持部及び記録部を有する環状基板と、塗布層と、減衰層と、変形矯正層と、を有する光ディスクを開示する。光ディスク装置により直接挟持できるように、支持部の厚みは記録部の厚みより大きい。これにより、光ディスクの製造コストを削減できる。変形矯正層は、製造工程において光ディスクが塗布層及び減衰層による湾曲変形を最小限に抑え、同時に光ディスクの読み書き特性を良好に保つ。

Claims

光ディスクであって、
支持部と支持部の周りに配置された記録部とを有する環状基板で、前記支持部の厚みが前記記録部の厚みより大きく、前記記録部が前記環状基板の第１の側に位置し記録面を有する環状基板と、
前記記録面上に形成され、データを記録する塗布層と、
前記環状基板の前記塗布層上に形成され、前記光ディスクが受ける振動の応答時間を短縮する減衰層と、
前記環状基板の前記記録面に対する反対側に形成され、製造工程において生ずるディスクの変形を矯正する変形矯正層と、
を有することを特徴とする光ディスク。
前記変形矯正層は前記反対側の表面の一部領域上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
前記変形矯正層は、紫外線硬化性樹脂膜、二酸化ケイ素膜、ダイヤモンド状炭素膜、二フッ化マグネシウム膜又はフッ化塗布からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク。
前記変形矯正層は、印刷、塗布、スパッタリング、真空蒸着又は化学蒸着によって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク。
前記変形矯正層の被膜厚みは、1μm〜600μmであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク。
光ディスクの製造方法であって、
支持部と支持部の周りに配置された記録部とを有する環状基板で、前記支持部の厚みが前記記録部の厚みより大きく、前記記録部が前記環状基板の第１の側に位置し記録面を有する環状基板を作成する工程と、
前記記録面上に形成され、データを記録する塗布層を形成する工程と、
前記光ディスクが受ける振動の応答時間を短縮するために、前記環状基板の前記塗布層上に減衰層が形成される工程と、
製造工程において生ずるディスクの変形を矯正するために、前記環状基板の前記記録面に対する反対側の表面上に変形矯正層が形成される工程とを有することを特徴とする光ディスクの製造方法。
前記変形矯正層は前記反対側の表面の一部領域上に形成されることを特徴とする請求項６に記載の光ディスク製造方法。
前記変形矯正層は、紫外線硬化性樹脂膜、二酸化ケイ素膜、ダイヤモンド状炭素膜、二フッ化マグネシウム膜又はフッ化塗布からなることを特徴とする請求項６又は７に記載の光ディスクの製造方法。
前記変形矯正層は、印刷、塗布、スパッタリング、真空蒸着又は化学蒸着によって形成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の光ディスクの製造方法。
前記変形矯正層の被膜厚みは、1μm〜600μmであることを特徴とする請求項６又は７に記載の光ディスク製造方法。