JP2564638C

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Publication number: JP2564638C
Authority: JP
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Publication date: 1999-03-31

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、コンパクトディスクを製造する方法に関する。［従来の技術］従来のコンパクトディスクの製造は、次のような方法で行なわれていた。第４図は、最初のマスタリング工程を示しており、この工程では、まず、表面
を研磨したガラス原盤の上にフォトレジストをスピナ法などの手段で均一に塗布
した後、スピンドルモータ１２で上記ガラス原盤１３を回転させながら、対物レ
ンズ１４を含むピックアップから上記ガラス原盤上のフォトレジスト膜にレーザ
発生器１８で発生させたＡｒレーザやＨｅ−Ｃｄレーザ等のレーザスポットを照
射し、フォトレジスト膜を感光させる。この際、ピックアップは、送り機構１５
により、スピンドルモータ１２の１回転毎に１．６μｍの速度でガラス原盤１３
の径方向に送られると共に、スピンドルモータ１２の回転数は、制御器１１により、上記ピックアップの位置の関係から定められた回転数に制御
される。さらに、上記フォトレジスト膜に照射されるレーザスポットは、データ
ソース源１６のデータを基にＣＤ信号発生器１７から発生する信号に従い、変調
器１９において変調され、上記フォトレジスト膜に照射される。こうして感光さ
せたフォトレジスト膜を現像処理し、マスタを得る。次に、このマスタを基に、メッキ手段を含むいわゆる電鋳プロセスを経てメタ
ルマスクを作る。さらに、このメタルマスクから複数枚のマザーを作り、このマ
ザーから複数枚のスタンパを作る。次に、第５図で示すように、上記スタンパ２１を基に、適当な成型法により、
ピット２３、２３…が転写、形成された基板２２を得る。そして、この基板２２のピット面に金属膜を真空蒸着法等の手段で形成し、さ
らにこの上を硬い紫外線硬化性樹脂等の保護層で覆うことにより、コンパクトデ
ィスクが完成する。［発明が解決しようとする課題］上記コンパクトディスクの製造方法は、同じコンパクトディスクを多量に生産
するのには適しているが、製造工程、特にマスタリングを経てスタンパを作るま
での工程が複雑であり、少量のコンパクトディスクを製造するには、コスト面で
の負担が大きいという課題があった。そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑み、少量のコンパクトディスクでも簡
便に製造することができるコンパクトディスクの製造方法を提供することを目的
とする。［課題を解決するための手段］すなわち、上記目的を達成するため、本発明では、光学的な手段で読み取り可
能なデータが記録されたコンパクトディスクを製造する方法において、光ピック
アップから照射されるレーザスポットのトラッキングガイド手段が形成された透
光性基板の表面上に光吸収層を形成し、その上に光反射層を形成し、さらに同光
反射層を保護層で覆ったディスクを用い、上記透光性基板側から光吸収層のレー
ザスポットを当てて、光吸収層を局部的に熱変形させることにより、透光性基板
の表面の一部を変形し、ＣＤ信号が再生可能なピットを形成するコンパクトディスクの製造方法を提供する。ここで、光反射層の複素屈折率の実数部ｎ_refと虚数部ｋ_refとを、ｋ_ref≧２
ｎ_ref＋０．８の関係とする。さらに、上記コンパクトディスクの製造方法において、上記光吸収層の複素屈
折率の実数部ｎ_absとその膜厚ｄ_absと再生レーザ光の波長λとで与えられるρ＝
ｎ_absｄ_abs／λが、０．０５≦ρ≦０．６であり、かつ光吸収層の複素屈折率の
虚数部ｋ_absが０．３以下であることが望ましい。［作用］上記コンパクトディスクの製造方法では、後述するように、コンパクトディス
クプレーヤで再生することにより、コンパクトディスクについて定めれた規格、
いわゆるＣＤフォーマットを満足する再生信号が得られる光ディスク、つまりコ
ンパクトディスクが製造できる。第９図は、本発明の方法により得られたコンパクトディスクを市販のコンパク
トディスクプレーヤで再生した場合の再生信号のアイパターンの例を示している
。他方、第１０図と第１１図は、従来の方法で製造されたコンパクトディスクの
再生信号のアイパターンの例を示している。これらを比較して明かな通り、本発
明の方法で製造されたコンパクトディスクは、従来の方法で製造されたコンパク
トディスクと同等の再生信号が得られる。そして、上記製造に当たっては、マスタリングを経てスタンパを作るまでの従
来の工程が不要となり、ディスク形成後、光吸収層にレーザスポットを照射し、
カッティング工程を行なうだけでコンパクトディスクを製造することができる。
比較的少量のコンパクトディスクを製造する場合は、マスタリングからスタンパ
を作るまでの工程を経るのに比べ、ディスク形成後、レーザスポットを照射して
カッティング工程を経る方が有利である。第６図は、再生光として波長λ＝７８０ｎｍの半導体レーザを用いた場合に、
カッティング前のブランクディスクの光吸収層の複素屈折率の実数部ｎ_abs、そ
の膜厚ｄ_abs及び再生光の波長λで与えられるρ＝ｎ_absｄ_abs／λと、基板側か
ら入射させた光の反射率との関係を示すグラフである。これから明かなように、
上記ρを０．０５〜０．６とすることにより、ブランクディスクの反射率をＣＤフォーマットに適合する７０％以上とすることができる。第６図のグラフに示された通り、上記ρが０．０５に満たない領域や、０．６
を越える領域、例えば後述する比較例２の場合では、ρ≧０．８の部分でやはり
７０％以上の反射率が得られる。但し前者の場合は、光吸収層の膜厚_absを０．
０５μｍ以下と、相当薄くしなければならない。また、後者の場合は、逆に光吸
収層の膜厚を０．２５μｍ以上と、相当厚くしなければならない。よってρが０
．０５〜０．６の範囲が最も望ましく、特に、０．３０〜０．５の範囲がより望
ましいということができる。なお、第６図において実線で示したグラフは、ブランクディスクの光吸収層２
が、１，１’ジブチル３，３，３’，３’テトラメチル４，５，４’，５’ジベ
ンゾインドジカーボシアニンパークロレート（日本感光色素(株)製、品番ＮＫ３
２１９）を、ジアセトンアルコール溶剤１０ｃｃに溶解し、これをポリカーボネ
ート基板上にスピンコート法により塗布して形成された場合で、その膜厚ｄ_abs
を変えることによってρの値を０〜０．８の範囲で変えたときの反射率変化を示
す。また、同図において破線で示したグラフは、光吸収層が、ＧａＡｓ膜をポリ
カーボネート基板上にスパッタリングすることにより形成された場合で、同様に
して膜厚変化によりρの値を変えたときの反射率変化を示す。さらに、ブランクディスクが上記のような反射率を有するためには、光吸収層
の透光性が十分確保されていなければならない。例えば、第７図は、光反射層に
Ａｕ膜を用いたブランクディスクにおいて、シアニン系色素からなる光吸収層の
透光性を変え、複素屈折率の実数部をｎ_abs＝２．４と一定にしながら、その虚
部ｋ_absを０に近い値から２．０まで変化させたときの反射率を示す。上記の条
件のもとで高い反射率を維持するめには、光吸収層の透光性が十分高くなければ
ならず、同層の複素屈折率の虚部ｋ_absが０．３以下であることが望ましい。さらに、第８図は、再生光として波長λ＝７８０ｎｍの半導体レーザを用い、
ブランクディスクの光吸収層の複素屈折率の実数部ｎ_abs＝１．５〜３、その虚
数部ｋ_abs≦２の条件のもとに、光反射層の複素屈折率の実数部ｎ_refと虚数部ｋ
_refを変えた場合に、基板側から入射させた光の反射率を示すグラフである。このグラフで明かな通り、上記光反射層の複素屈折率の実数部ｎ_refと虚
数部ｋ_refとの関係を、ｋ_ref≧２ｎ_ref＋０．８とすることにより、反射率７０
％以上のコンパクトディスクが容易に得られる。［実施例］次に、図面を参照しながら、本発明の実施例について詳細に説明する。本発明の製造方法で得られるコンパクトディスクの模式的な構造の例を、第１
図〜第３図に示す。１は、透光性を有する基板で、例えばポリカーボネート等の透光性の高い樹脂
により、内径φ１５、外径φ１２０、厚さ１．２ｍｍのドーナツ状に形成される
。図示してないが、その表面には、後述するカッティング工程において、光ピッ
クアップ６から照射されるレーザスポット７のトラッキングを行なうため、プレ
グルーブやプレピット等のトラッキングガイド手段が射出成形法等の手段で予め
形成される。２は、この透光性基板１のトラッキングガイド手段の上に形成された光吸収層
で、これはカッティング工程において照射されたレーザスポットにより発熱、溶
融、蒸発、昇華、変形または変性等を伴う層である。この光吸収層２は、例えば
、溶剤で溶解したシアニン系色素等を、スピンコート法等の手段で、上記透光性
基板の表面に一様にコーティングすることにより形成される。３は、その上に形成されたレーザ光を反射する光反射層で、例えば、金や銀等
の金属を上記光吸収層２の上に真空蒸着することにより形成される。４は、その
外側に設けられた保護層を示し、紫外線硬化性樹脂等の硬質の樹脂により形成さ
れる。コンパクトディスクは、上記ディスクの光吸収層２にＣＤフォーマット信号に
より変調されたレーザスポットを、上記トラッキングガイド手段に従ってトラッ
キングしながら照射し、ＣＤ信号が再生されるピット５等をカッティングするこ
とにより得られる。第３図は、このカッティング工程において、光吸収層２の局
部的な熱変形により、基板１の表面が一部変形され、ピット５が形成された状態
を模式的に示す。本発明のコンパクトディスクの製造方法の具体例について、以下に説明する。（実施例１）直径４６〜１１７ｍｍφの範囲に、幅０．８μｍ、深さ０．０８μｍ、ピッチ
１．６μｍのスパイラル状のプレグループが形成された厚さ１．２ｍｍ、外径１
２０ｍｍφ、内形１５ｍｍφのポリカーボネート基板１を射出成形法により成形
した。光吸収層を形成するための有機色素として、０．６５ｇの１，１’ジブチル３
，３，３’，３’テトラメチル４，５，４’，５’ジベンゾインドジカーボシア
ニンパークロレート（日本感光色素(株)製、品番ＮＫ３２１９）を、ジアセトン
アルコール溶剤１０ｃｃに溶解し、これを上記の基板１の上にスピンコート法に
より塗布し、膜厚０．１３μｍの色素膜からなる光吸収層２を形成した。この光
吸収層２の複素屈折率は、ｎ_abs＝２．７、ｋ_abs＝０．０５である。後述するよ
うに、再生光の半導体レーザの波長λ＝７８０ｎｍであり、ρ＝ｎ_absｄ_abs／λ
＝０．４５である。このディスクの全面にスパッタリング法により、膜厚５００オングストローム
のＡｕ膜を成膜し、光反射層３を形成した。この光反射層３の複素屈折率はｎ_re
_f＝０．１６、ｋ_ref＝４．６７である。さらに、この光反射層３の上に紫外線硬
化性樹脂をスピンコートし、これに紫外線を照射して硬化させ、厚さ１０μｍの
保護層４を形成した。こうして得られたディスクに、上記プレグルーブに従ってトラッキングしなが
ら、波長７８０ｎｍの半導体レーザスポットを、線速１．２ｍ／ｓｅｃ、記録パ
ワー６．０ｍＷで照射し、上記ディスクの直径４６〜５０ｍｍの範囲にＴＯＣ（
Table of contents）データが、直径５０〜１００ｍｍの範囲にプログラムデー
タが、直径１００〜１０２の範囲にリードアウトデータが各々再生出来る再生可
能なデータをカッティングした。そして、この光ディスクを、市販のＣＤプレー
ヤ（ＡｕｒｅｘＸＲ−Ｖ７３、再生光の波長λ＝７８０ｎｍ）で再生したとこ
ろ、第９図で示すようなアイパターンを有する再生信号が得られた。この光ディ
スクの反射率は、７４％、Ｉ₁₁／Ｉ_topは、７３％、Ｉ₃／_topは、５７％、ブロ
ックエラーレートは、２．５×１０^-3であった。ここで、Ｉ₁₁とＩ₃とは、各々
最大ピット長と最小ピット長における再生信号の振幅、Ｉ_topは、高域フィルタ前の再生信号に対するピーク値であり、Ｉ₁₁／Ｉ_topとＩ
₃／Ｉ_topとは、各々最大ピット長と最小ピット長における再生信号の変調振幅で
ある。ＣＤ規格では、反射率が７０％以上、Ｉ₁₁／Ｉ_topが６０％以上、Ｉ₃／Ｉ_top
が３０〜０．６０％と定められており、この実施例により製造された上記光ディ
スクは、この規格を満足するコンパクトディスクである。（実施例２）上記実施例１と同様に成形されたポリカーボネート基板１に、光吸収層を形成
するための有機色素として、０．５ｇの１，１’ジエチル３，３，３’，３’テ
トラメチル５，５’ジエトキシインドジカーボシアニンアイオダイドを、イソプ
ロピルアルコール溶剤１０ｃｃに溶解したものをスピンコート法により塗布し、
膜厚０．１０μｍの色素膜からなる光吸収層２を形成した。この光吸収層２の複
素屈折率は、ｎ_abs＝２．６５、ｋ_abs＝０．０５であり、ρ＝ｎ_absｄ_abs／λ＝
０．３４である。このディスクの全面にスパッタリング法により、膜厚５００オングストローム
のＣｕ膜を成膜し、光反射層３を形成した。この光反射層３の複素屈折率はｎ_re
_f＝０．１２、ｋ_ref＝４．８９である。さらに、この光反射層３の上に紫外線硬
化性樹脂をスピンコートし、これに紫外線を照射して硬化させ、厚さ１０μｍの
保護層を形成した。こうして得られた光ディスクに、上記実施例１と同様にしてレーザスポットを
照射しながら、カッティングを行なった。そして、この光ディスクを、上記実施
例１で用いたのと同じＣＤプレーヤで再生したところ、上記実施例１とほぼ同様
のアイパターンを有する再生信号が得られた。この結果、光ディスクの反射率は
、７１％、Ｉ₁₁／Ｉ_topは、６３％、Ｉ₃／Ｉ_topは、３３％であった。従って、
この実施例により製造された光ディスクも、上記実施例と同様に、ＣＤ規格を満
足するコンパクトディスクである。（実施例３）上記実施例１と同様に成形されたポリカーボネート基板１に、膜厚９００オン
グストロームのＧａＡｓ膜をスパッタリング法により成膜し、光吸収層２を形成した。この光吸収層２の複素屈折率は、ｎ_abs＝３．６、ｋ_abs＝０．０７で
あり、ρ＝ｎ_absｄ_abs／λ＝０．４２である。このディスクの全面にスパッタリング法により、膜厚４５０オングストローム
のＡｇ膜を成膜し、光反射層３を形成した。この光反射層３の複素屈折率はｎ_re
_f＝０．０８６、ｋ_ref＝５．２９である。さらに、この光反射層３の上に紫外線
硬化性樹脂をスピンコートし、これに紫外線を照射して硬化させ、厚さ１０μｍ
の保護層を形成した。こうして得られたブランクディスクに、上記実施例１と同様にしてレーザスポ
ットを照射しながら、カッティングを行なった。そして、この光ディスクを、上
記実施例１で用いたのと同じＣＤプレーヤで再生したところ、上記実施例１とほ
ぼ同様にアイパターンを有する再生信号が得られた。この結果、反射率は、７３
％、Ｉ₁₁／Ｉ_topは、６３％、Ｉ₃／Ｉ_topは、３５％であった。従って、この実
施例により製造されたものは、上記実施例と同様に、ＣＤ規格を満足するコンパ
クトディスクとなる。［発明の効果］以上説明した通り、本発明によれば、従来のようにマスタリングを経てスタン
パを作るまでの工程を経ずに、ディスク形成後、光吸収層にレーザスポットを照
射してカッティングすることによりコンパクトディスクを製造することができる
。よって、多品種少量生産のコンパクトディスクの製造に適した製造方法を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明により得られたコンパクトディスクの構造の一例を示す模式
半断面斜視図、第２図は、第１図のカッティング工程前の状態を示すＡ部拡大図
、第３図は、上記Ａ部のカッティング工程後の状態の一例を示す断面図、第４図
は、従来のコンパクトディスクの製造方法におけるマスタリング工程の説明図、
第５図は、同従来技術におけるコンパクトディスクの透光性基板の成形工程を説
明する説明図、第６図は、本発明により使用するブランクディスクにおける光吸
収層のρ＝ｎ_absｄ_abs／λと反射率との関係を示すグラフ、第７図は、同じくｋ
_absと反射率との関係を示すグラフ、第８図は、同じく光反射層におけるｎ_ref、ｋ_refと反射率との関係の例を示すグラフ、第９図は、本発明
により製造されたコンパクトディスクの再生信号のアイパターンを示すオシロ波
形の写真、第１０図と第１１図は、何れも従来の方法で製造されたコンパクトデ
ィスクの再生信号のアイパターンを示すオシロ波形の写真である。１…透光性基板２…光吸収層３…光反射層４…保護層

Claims

【特許請求の範囲】（１）光学的な手段で読み取り可能なデータが記録されたコンパクトディスクを
製造する方法において、光ピックアップから照射されるレーザスポットのトラッ
キングガイド手段が形成された透光性基板の表面上に光吸収層を形成し、その上
に光反射層を形成し、さらに同光反射層を保護層で覆ったディスクであって、光
反射層の複素屈折率の実数部ｎ_refと虚数部ｋ_refとがｋ_ref≧２ｎ_ref＋０．８の
関係にあるディスクを用い、上記透光性基板側から光吸収層にレーザスポットを
当てて、同光吸収層を局部的に熱変形させることにより、透光性基板の表面の一
部を変形し、ＣＤ信号が再生可能なピットを形成することを特徴とするコンパク
トディスクの製造方法。（２）前記特許請求の範囲第１項において、光吸収層の複素屈折率の実数部ｎ_ab
_sとその膜厚ｄ_absと再生レーザ光の波長λとで与えられるρ＝ｎ_absｄ_abs／λが
、０．０５≦ρ≦０．６であり、かつ光吸収層の複素屈折率の虚数部ｋ_absが０
．３以下であることを特徴とするコンパクトディスクの製造方法。