JP3229686B2 - 光ディスクの製造方法 - Google Patents

光ディスクの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光、特にレーザー光に
よって読み出し、記録、消去の1つ以上が出来る光ディ
スクの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体レーザー技術、媒体技術等の発展
により光ディスクは近年急速に普及した。再生専用ディ
スク、記録可能なディスク、記録消去可能なディスクが
種々の用途に利用されている。上記した光ディスクは通
常、ガラス、又はアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂
等の樹脂基板に記録層、反射層等の薄膜を有し、更にこ
れら薄膜を保護するために保護層が設けられている。
又、基板の光入射面の傷防止や帯電防止のために保護層
が設けられている場合もある。そしてこれらの保護層に
は作業性などの点からラジカル重合型の活性エネルギー
線硬化樹脂が用いられている。そして、従来は硬度や擦
傷性の性能上の問題から架橋密度を高い樹脂を用いてい
た。
【0003】しかしながら、架橋密度の高い樹脂を用い
ると、硬化収縮が大きくディスクの変形が大きくなった
り、残留応力が大きくなったりして好ましくなく、特に
単板型の媒体では変形を小さくするために生産性や歩留
まりを犠牲にしていた。又、コンパクトディスクのよう
に低速で記録や再生する場合は多少変形が大きくても問
題なかったが、高速で記録、消去、再生する場合はサー
ボが変形に追従できず、正しく記録、再生することが難
かった。
【0004】架橋密度の小さい樹脂を用いると媒体の変
形が小さく抑えられるが、架橋密度の小さい活性エネル
ギー線硬化樹脂を空気中で硬化した場合、本発明者らの
検討によると、得られる保護層の硬度、摺傷性等が劣り
十分な保護機能を有しなかった。その理由は活性エネル
ギー線硬化樹脂は硬化に際して酸素による硬化妨害を受
けやすく、空気と接触する樹脂表面が酸素により硬化阻
害をうけ架橋密度が低下するためである。この酸素によ
る硬化妨害を防ぐ方法として窒素などの不活性ガス雰囲
気下で硬化する方法も提案されているが、経済性や安全
性の面で問題があり実用化されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記し
た光ディスクの保護層の問題点を解決すべく鋭意検討を
重ねた結果、活性エネルギー線硬化樹脂を硬化する最に
酸素による硬化阻害を防止するために、減圧条件下で行
えばよいことを見いだした。しかしながら、一方、減圧
にするほど樹脂中の溶存ガスの脱ガスによる樹脂の発泡
の問題が生じるが、発泡しない減圧条件が樹脂粘度に依
存することを見い出し、保護層樹脂が硬化時に発泡せ
ず、且つ保護膜の硬度、擦傷性等に優れる条件を見出
し、本発明に至ったものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、基
板の両面又は片面にラジカル重合型活性エネルギー線硬
化樹脂よりなる保護層を有し、読み出し、記録、消去の
うち1つ以上できる光ディスクの製造方法であって、該
保護層が20〜120mmHgの減圧条件下で活性エネ
ルギー線によって硬化されたことを特徴とする光ディス
クの製造方法であり、より好ましくは、保護層樹脂を硬
化するに際し、活性エネルギー線の照射直前の保護層樹
脂の粘度をη(センチポイズ)とし、照射雰囲気の真空
度をP(mmHg)とした時、η1/2 ×P≧120なる条件に
よって活性エネルギー線によって保護層樹脂が硬化され
たものであり、また、P≦80、且つη1/2 ×P≧180な
る条件によって活性エネルギー線によって保護層樹脂が
硬化されるものであり、また保護層に用いられる活性エ
ネルギー線硬化樹脂の粘度ηが50センチポイズ以上であ
るものである。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
光ディスクは、基板に記録層、反射層等の薄膜を1層以
上設け、更にこれらの薄膜を保護するために保護層が設
けられていたり、又は記録層や反射層が設けられている
面の反対の面(光入射面)に基板の表面を保護するため
に保護層が設けられている。
【0008】上記基板の材質としては、半導体レーザー
の光を実質的に透過し、通常の光記録媒体に用いられる
材料ならばいかなるものも使用できる。たとえば、ガラ
スやポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂、アモルファスポリオレフィンなどの樹脂を利用で
きる。該基板は予めピットやグルーブを有していても良
い。
【0009】本発明に於て基板に記録層や反射層などの
薄膜が成膜されているが、これら記録層や反射層に用い
られる材料は特に限定はない。記録層は記録用の光を吸
収する層であり、記録層に用いられる材料としては例え
ば、ライトワンスディスクに用いられるTe等の金属を
含む合金やシアニン系色素、フタロシアニン系色素、ナ
フタロシアニン色素、ナフトキノン系色素等の有機色
素、光磁気ディスクに用いられるTbFeCo合金、相
変化ディスクに用いられるSn、Sb、Se等の金属を
含む合金等が挙げられる。又再生専用ディスクの場合の
ように記録層が設けられていないディスクであってもよ
い。
【0010】反射層としては、アルミニウム、金、銅、
白金、銀、錫等の金属又はこれらの金属を含む合金や誘
電体の多層膜等が代表的である。もちろん反射層を有し
ないディスクであってもよい。更に前記記録層や反射層
以外に誘電体層、断熱層、熱拡散層、反射防止層等が設
けられていてもよい。又、光入射面には帯電防止用の導
電体層などを有していても良い。これらの層は単層でも
複層でもよく、又設けられる順序は特に限定はない。
【0011】本発明のディスクに於いてはこれらの記録
層や反射層の上にこれらの層を保護するために保護層が
設けられる。又、この記録層や反射層が設けられている
面と反対の面(光入射面)の傷も記録や読み出しに影響
を与えるので、この面も保護層を設けることもある。
【0012】この際保護層には種々の物質を用いること
が出来るが、本発明に於いては、生産性、作業性などの
点からラジカル重合型の活性エネルギー線硬化樹脂が好
ましい。ラジカル重合型の活性エネルギー線硬化樹脂の
具体例としては、(メタ)アクリロイル基を有する樹
脂、ポリエン−チオール系樹脂等が挙げられる。これら
の樹脂は通常一分子中のアクリロイル基等の反応性二重
結合の数を増加すると、硬化樹脂の硬度は硬くなるが、
硬化収縮が大きくなる。又、樹脂の平均分子量を大きく
すると樹脂の粘度は大きくなる。更に、これらの樹脂に
は熱可塑性樹脂、帯電防止剤、レベリング剤、スリック
剤、消泡剤、カップリング剤、無機及び有機フィラー等
を添加して用いることもできる。
【0013】本発明に於いては、前記活性エネルギー線
硬化樹脂を、記録層や反射層等の設けられた面及び/又
は基板の光入射面に塗布する。塗布する方法は特に制限
はなく、例えばスピンコート法、スクリーン印刷法、浸
漬法などが挙げられる。保護層の成膜の容易さ及び膜の
均一性などの点からはスピンコート法が好ましい。この
際樹脂の粘度が高い場合は溶剤で希釈して用いることも
できる。溶剤を用いた場合は硬化する以前に乾燥し溶剤
を除去する方が好ましい。又、保護層は記録層や反射層
を越えて成膜する方が好ましい。
【0014】次に活性エネルギー線を照射して樹脂を硬
化するが、本発明に於ける活性エネルギー線とは、例え
ば紫外線、電子線等が挙げられる。この活性エネルギー
線を照射する際に、照射雰囲気を減圧下にしなければな
らない。減圧にする際の真空度は硬化性の点からは出来
るだけ減圧にした方が好ましい。しかしながら、減圧し
過ぎると樹脂が発泡し好ましくない。この樹脂の発泡の
問題は活性エネルギー線を照射する直前の樹脂の粘度に
依存し、照射雰囲気の真空度をP(mmHg)とし、活性エ
ネルギー線を照射する直前の樹脂の粘度をη(センチポ
イズ)としたとき、η1/2 ×P≧120の条件が好まし
く、η1/2 ×P≧180が更に好ましいことを見いだし
た。又、保護層樹脂の酸素による硬化妨害による保護膜
の硬度、擦傷性等低下の点からは、Pは120以下が好
ましく、80以下が更に好ましい。又、硬化収縮による
媒体の変形の点からは、活性エネルギー線照射直前の樹
脂の粘度は50センチポイズ以上150センチポイズ以
が好ましい。その理由は真空度を上げることが出来る
だけでなく、前記したように、該樹脂は一般に粘度が大
きい程硬化収縮が小さいからである。又、前記した活性
エネルギー線を照射する直前の樹脂の粘度とは、樹脂の
脱ガスによる発泡は減圧時に発生する。一方、前記した
ように樹脂を塗布する際、樹脂の粘度があまり高い場合
は溶剤で希釈して使用することもできる。溶剤を使用し
た時は活性エネルギー線を照射する前に溶剤を除去する
のが好ましく、この際の樹脂の粘度は溶剤を除去した後
の粘度を言う。本発明に於いては、保護層樹脂を活性エ
ネルギー線で硬化する際に加熱しても良いし、又、硬化
した後に加熱しても良い。更に、保護層の上に印刷をし
ても良い。
【0015】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。但し、本発明の実施の態様はこれにより限定される
ものではない。
【0016】実施例1 厚さ1.2mm、直径120mmのスパイラル状のグル
ーブ(深さ120nm、巾0.5μm、ピッチ1.6μ
m)を有する射出成形ポリカーボネート樹脂基板上に、
Pd−テトラー(1,2−ジメチルプロポキシ)−フタ
ロシアニンのブロム(平均3.8個/1分子)化色素の
3重量%のn−オクタン溶液を滴下したのち、この樹脂
基板を1100rpmの速度で20秒間回転した。記録
層を成膜した。
【0017】この記録層の上に反射層として厚さ120
nmの全薄膜をスパッタにより成膜した後、保護層とし
て120センチポイズのラジカル重合型の紫外線硬化樹
脂をスピンコート法(4500rpm)により成膜した。次に3
0mmHgの真空下で紫外線を照射して該樹脂を硬化した
(η1/2 ×P=329)。
【0018】このようにして作製した光ディスクの保護
層は発泡は全く観察されず、ディスクの反り、チルト及
び面振れ等の変形は小さかった。又,保護層の硬度は鉛
筆硬度で4H、且つ、径4.5mm、先端の尖ったダイヤモ
ンド製の針に100gの加重を加えながら保護層を20mm/s
の速度で走らせ擦傷性の試験を行ったが保護層には微か
に傷が付いたが、記録・再生には全く問題無かった。
【0019】比較例1 実施例1において、真空度を10mmHgで紫外線を照射(η
1/2 ×P=110)したところ、保護層の全面が発泡し
た。又、真空度を130mmHgにして照射したところ、保護
層の鉛筆硬度はFと低下し、実施例1と同じ方法で擦傷
性の試験を行ったところが深い傷がつき、記録・再生が
不能となった。
【0020】実施例2 厚さ1.2mm、直径90mmのスパイラル状のグルー
ブ(深さ120nm、巾0.5μm、ピッチ1.6μ
m)を有する射出成形ポリカーボネート樹脂基板上に、
SiN膜、TbFeCo膜、SiN、Al膜を積層した
後、150センチポイズのラジカル重合型の紫外線硬化
樹脂をスピンコート法(6000rpm)で塗布し、20mmHgの
真空下で紫外線を照射し硬化し(η1/2 ×P=245)保
護層を成膜した。保護層の硬度は3H、ディスクの変形
も小さかった。又、実施例1と同じ方法で擦傷性の試験
を行ったが微かに傷は付いたが、記録・再生には全く問
題無かった。
【0021】実施例3、比較例2 実施例2の光ディスクの光入射面に帯電防止ハードコー
ト層を成膜するために、紫外線硬化樹脂(粘度70センチ
ポイズ)をスピンコート法(4000rpm)で塗布し、70mmH
gの真空度で硬化し(η1/2 ×P=586)、光入射面に帯
電防止保護層を成膜した。保護層の鉛筆硬度は3H、デ
ィスクの変形は殆ど無かった。又、実施例1と同じ方法
で擦傷性の試験を行った。保護層に微かに傷が付いた
が、記録再生には些かの問題も無かった。
【0022】一方、真空度を14mmHgで硬化すると(η
1/2 ×P=117)、保護層の全面に発泡が生じた。又、1
30mmHgで硬化した場合は鉛筆硬度がFと低下し、実施例
1と同じ方法で擦傷試験を行ったが、深い傷が付き記録
・再生が出来なくなった。
【0023】
【発明の効果】本発明の基板の片側又は両側にラジカル
重合型の活性エネルギー線硬化樹脂よりなる保護層を有
する読み出し可能な光ディスクに於て、該樹脂を硬化す
る際、樹脂の粘度をη(センチポイズ)、硬化雰囲気の
真空度をP(mmHg)とした時、P≦120、P×η1/2 ≧1
20なる条件で活性エネルギー線を照射し硬化することに
より、発泡による欠陥がなく、保護層の硬度を高く、且
つ傷つき難くできると共に、ディスクの変形を小さくす
ることが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/26 G11B 7/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の両面又は片面にラジカル重合型活
    性エネルギー線硬化樹脂よりなる保護層を有し、読み出
    し、記録、消去のうち1つ以上できる光ディスクの製造
    方法であって、該保護層を20〜120mmHgの減圧
    条件下で活性エネルギー線によって硬化することを特徴
    とする光ディスクの製造方法。
  2. 【請求項2】 保護層樹脂を硬化するに際し、活性エネ
    ルギー線の照射直前の保護層樹脂の粘度をη(センチポ
    イズ)とし、照射雰囲気の真空度をP(mmHg)とした
    時、P≦120 、且つη1/2 ×P≧120なる条件によって
    活性エネルギー線によって保護層樹脂を硬化することを
    特徴とする請求項1に記載の光ディスクの製造方法。
  3. 【請求項3】 P≦80、且つη1/2 ×P≧180なる条件
    によって活性エネルギー線によって保護層樹脂を硬化す
    ることを特徴とする請求項2に記載の光ディスクの製造
    方法。
  4. 【請求項4】 保護層に用いられる活性エネルギー線硬
    化樹脂の粘度ηが50センチポイズ以上150センチポ
    イズ以下であることを特徴とする請求項2または3記載
    の光ディスクの製造方法。
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