JP3272018B2 - 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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JP3272018B2 JP04065992A JP4065992A JP3272018B2 JP 3272018 B2 JP3272018 B2 JP 3272018B2 JP 04065992 A JP04065992 A JP 04065992A JP 4065992 A JP4065992 A JP 4065992A JP 3272018 B2 JP3272018 B2 JP 3272018B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスクの製造方法に
関し、特に保護膜の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザ光の照射により情報の記録
・再生を行う光ディスクとしては、光磁気ディスク,各
種追記型光ディスク,デジタルオーディオディスク(い
わゆるコンパクトディスク),光学式ビデオディスク
(いわゆるレーザディスク)等の各種媒体が実用化され
ている。
【0003】これら光ディスクは、いずれも透明基板上
に記録層や反射層等の機能膜よりなる記録部が形成され
た構成とされる。上記記録層としては、光磁気ディスク
では、磁気光学特性(カー効果やファラデー効果)を有
する垂直磁化膜,たとえばTbFeCo合金薄膜等の希
土類−遷移金属非晶質合金膜が成膜され、追記型光ディ
スクでは、低融点金属薄膜,相変化膜,有機色素を含有
する膜等が成膜される。また、反射膜としては、高反射
率を有し、かつ熱的に良導体であることからAl反射膜
が一般的に形成される。
【0004】ここで、希土類−遷移金属非晶質合金膜や
Al反射膜等の金属薄膜は、水分,O2 と非常に反応し
易い。このため、光ディスクをこのような金属薄膜が大
気に露出される構成とした場合には、該金属薄膜が、徐
々に腐食,孔食し、記録再生特性が劣化する。そこで、
従来、これら光ディスクにおいては、このような金属薄
膜を大気中の水分,O2 から隔離するために、記録部上
に保護膜として紫外線硬化樹脂層を設けている。
【0005】この紫外線硬化樹脂層は、記録部上に紫外
線硬化樹脂をスピンコート法,ロールコート法等の塗布
方法により塗布した後、塗布した紫外線硬化樹脂に紫外
線を照射して硬化することにより形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の樹脂
層形成工程において、機械的特性,防水性に優れた紫外
線硬化樹脂層を形成するには、塗布した紫外線硬化樹脂
に対して完全に硬化するに足る十分な線量の紫外線が照
射される必要がある。このため、従来より、紫外線照射
は、紫外線硬化樹脂が塗布された光ディスク基板を直線
上に配置された複数個の紫外線ランプ下を通過させる、
あるいは光ディスク基板を紫外線ランプ下を複数回通過
するように往復移動させる等、紫外線照射量ができるだ
け得られるように工夫した方法で行われている。
【0007】しかしながら、複数個の紫外線ランプを使
用する方法では、紫外線ランプによって系内の温度が著
しく上昇するため、たとえば紫外線硬化樹脂の粘土が変
化し、塗布工程等において不具合が生じる。また、紫外
線照射量が光ディスク基板の通過スピードに大きく依存
することとなるため、光ディスク基板の搬送スピードに
精密な再現性が要求され、搬送制御機構が複雑なものと
なる。
【0008】一方、光ディスク基板を往復移動させなが
ら紫外線を照射する場合には、紫外線樹脂を完全に硬化
するに足る紫外線照射量を得るためには、光ディスク基
板を3往復程度、往復移動させなければならない。この
とき1往復にはおよそ2秒程度かかるため、紫外線照射
工程に結局6秒もの時間を割くこととなる。
【0009】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、短時間に良好な特性を有
する紫外線硬化樹脂層が形成できる光ディスクの製造方
法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、紫外線硬化樹脂が塗布された光ディス
ク基板を紫外線照射ランプを具備してなる露光装置に連
続的に供給し、塗布された紫外線硬化樹脂を硬化する光
ディスクの製造方法において、周方向に複数の光ディス
ク基板を載置し得る円板搬送装置上に光ディスク基板を
順次供給し、当該円板搬送装置を回転させることにより
光ディスク基板を露光装置内に順次搬送するとともに、
各光ディスク基板が露光装置内に搬送された時点で円板
搬送装置を所定時間停止状態とし、この停止状態におい
て光ディスク基板の中心と紫外線照射ランプの中心とが
ずれるように光ディスク基板を配置し、且つ自転させ、
光ディスク基板に窒素ガスを吹き付けながら紫外線硬化
樹脂を硬化することを特徴とするものである。
【0011】このとき、紫外線照射ランプの中心と光デ
ィスク基板の中心のずれ量は30mm〜40mmとし、
窒素ガスの吹き付けガス圧は0.5kgf/cm2 〜
2.0kgf/cm2 とすることが好ましい。
【0012】
【作用】本発明の光ディスクの製造方法においては、紫
外線硬化樹脂が塗布された光ディスク基板を連続的に露
光装置内に供給し、光ディスク基板を露光装置内で所定
時間停止状態とするので、この停止状態とされている間
に、光ディスク基板には効率よく紫外線が照射されて紫
外線硬化樹脂が完全に硬化し、機械的特性,防水性に優
れた紫外線硬化樹脂層が短時間に形成される。
【0013】この光ディスク基板を停止状態としている
ときに、光ディスク基板の中心と紫外線ランプとの中心
がずれるように光ディスク基板を配置し、且つ自転させ
ると、光ディスク基板全面に亘り均一に紫外線が照射さ
れ、より良好な特性を有する紫外線硬化樹脂層が形成さ
れる。
【0014】さらに、このとき、光ディスク基板に対し
て窒素ガスを吹きつけると、紫外線照射によって生じる
温度上昇が抑えられ、紫外線照射時間の上限が延長され
る。すなわち、紫外線照射による樹脂硬化においては、
紫外線照射によって光ディスク基板の温度が上昇して熱
変形等が生じるため、紫外線照射時間は基板が熱変形温
度に至る時間よりも短く設定する必要があるが、窒素ガ
スを吹きつければ、窒素ガスの冷却効果により基板が熱
変形温度に至る時間が延長され、紫外線照射時間の長時
間化が可能となる。
【0015】
【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明する。
【0016】光ディスクを製造するには、まず、透明基
板上に、スタンパ上に形成された凹凸パターンを転写す
る。転写方法としては、コンプレッション方式,インジ
ェクション方式,インジェクション・コンプレッション
方式,フォトポリマー方式(いわゆる2P法)等いずれ
であっても差し支えない。また、透明基板の材料につい
ても特に制限がなく、アクリル樹脂,ポリカーボネート
樹脂等,通常使用されている基板材料であればいずれで
もよい。
【0017】さらに、凹凸パターンが転写されたディス
ク基板上に、記録層や反射層を成膜して、記録部を形成
する。ディスク基板上に成膜する反射層,記録層は用途
に応じて任意選択することができる。
【0018】上記記録層としては、光磁気ディスクで
は、磁気光学特性を有する垂直磁化膜,たとえばTbF
eCo合金薄膜等の希土類−遷移金属非晶質合金膜が成
膜され、追記型光ディスクでは、低融点金属薄膜,相変
化膜,有機色素を含有する膜等が成膜される。また、反
射膜としては、高反射率を有し、かつ熱的に良導体であ
ることからAl反射膜が形成される。これら反射膜,記
録層は、たとえば真空蒸着法,スパッタリング法等の真
空薄膜形成技術によって成膜することができる。
【0019】次いで、このようにして形成された記録部
上に、該記録部を外部からの衝撃から保護するとともに
空気中のO2 ,水分から隔離するための紫外線硬化樹脂
層を形成する。
【0020】上記紫外線硬化樹脂層を形成するには、ま
ず記録部上に紫外線硬化樹脂を該記録部を覆う如く均一
に塗布する。上記紫外線硬化樹脂としては、アクリル系
紫外線硬化樹脂等、防水性に優れ、紫外線硬化樹脂層と
したときにレーザ光を十分に透過し得るものを使用する
ことが望ましい。また、塗布方法としては、スピンコー
ト法,ロールコート法等、通常、紫外線硬化樹脂の塗布
方法として使用されている方法がいずれも使用可能であ
る。
【0021】次いで、記録部上に塗布された紫外線硬化
樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させる。
このとき、機械的特性,防水性に優れた紫外線硬化樹脂
層を得るには、紫外線硬化樹脂に対して完全に硬化する
に足る線量の紫外線を照射しなければならない。このた
め、従来より、紫外線照射は、紫外線樹脂が塗布された
光ディスク基板を複数個の紫外線照射ランプ下を通過さ
せる、あるいは紫外線ランプ下を複数回通過するように
往復移動させる等の方法で行われているが、複数個のラ
ンプを使用した場合には、系内の温度上昇により、塗布
工程に不具合が生じ、良好な特性を有する紫外線硬化樹
脂層が得られない。一方、光ディスク基板を往復移動さ
せる方法では、移動に時間がかかるため、効率のよい紫
外線照射が行われず、生産性が低下する。
【0022】そこで、本発明においては、紫外線ランプ
下に光ディスク基板を搬送して所定時間停止させる。紫
外線硬化樹脂は、この停止状態の間に十分量の紫外線が
効率良く照射され、短時間に良好な特性を有する紫外線
硬化樹脂層となる。
【0023】ここで、光ディスク基板を紫外線ランプ下
に停止状態とするに際しては、光ディスク基板の中心と
紫外線ランプの中心がずれるように光ディスク基板を配
置し、且つ自転させると、紫外線強度が光ディスク基板
全面に亘り均一なものとなり、良好な樹脂硬化を行う上
で有利である。
【0024】すなわち、図1に紫外線照射ランプ中心か
らの距離と紫外線強度の関係を示すが、これからわかる
ように、光ディスク基板の中心と紫外線ランプの中心を
一致させた場合には、紫外線強度は、光ディスク基板の
中心が最も強く、中心から離れるのに従って弱くなる。
一方、図2に、紫外線ランプ中心と光ディスク基板中心
をずらし、且つ自転させた場合の光ディスク基板半径と
紫外線強度の関係を示すが(図中、Δは紫外線ランプ中
心と光ディスク基板中心の距離を示すものである)、こ
のように紫外線ランプ中心と光ディスク基板中心とを適
当な距離でずらすと紫外線強度は光ディスク基板全面に
亘り均一なものとなる。
【0025】また、光ディスク基板を紫外線ランプ下に
停止させる際の停止時間は、基板の温度上昇を考慮して
設定することが好ましい。すなわち、光ディスク基板を
紫外線ランプ下に停止させると、徐々に温度が上昇す
る。ここで、光ディスクにおいて通常使用されている基
板は、90〜110℃で一時的に変形し、さらに温度が
高くなると完全な変形に至る。したがって、光ディスク
基板の停止時間は、変形を防ぐために基板温度が80℃
に達する時間よりも短く設定する必要がある。
【0026】なお、この基板温度が80℃に達するまで
の時間は、光ディスク基板に対してN2 ブローを行うこ
とによって、容易に調整することができる。図3に、紫
外線照射に際して種々のガス圧でN2 ブローを行った場
合の基板温度と紫外線照射時間の関係を示すが、N2
ローを行わない場合(N2 ブローガス圧0.0kg/c
2 の場合)には、紫外線照射時間が4秒を越えると、
基板の温度は限界温度である80℃を越えてしまうが、
2 ブローを行った場合には、N2 ガスブローのガス圧
の増大に伴って80℃に達するまでの時間が延長され
る。したがって、光ディスク基板の停止時間を長くした
い場合には、このN2 ブローを採用することによって基
板温度を調整するようにすればよい。このN2 ブロー
は、このような基板冷却効果とともに紫外線硬化樹脂の
硬化反応が大気中のO2 によって阻害されるのを防ぐ効
果もあるため、N2 ブローを行うことによって硬化反応
も促進し、より機械的特性,防水性に優れた紫外線硬化
樹脂層が得られることとなる。
【0027】上述のようにして紫外線照射を行うための
紫外線照射装置としては、たとえば図4に示すような円
板搬送装置3を具備する紫外線照射装置を用いると、た
とえば代表的な搬送装置であるベルトコンベアを使用す
る紫外線照射装置に比べて装置の占有面積が少なくてす
み、また装置構成も簡易であり、有利である。
【0028】すなわち、この紫外線照射装置は、紫外線
照射ランプが搭載された露出装置1と光ディスク基板を
露出装置1内に連続搬送するための円板搬送装置3を有
してなる。
【0029】上記紫外線照射装置にて紫外線照射を行う
には、まず、紫外線硬化樹脂が塗布された光ディスク基
板を円板搬送装置3上の図中Aで示す位置に載置する。
そして、円板搬送装置3を光ディスク基板が露出装置内
に搬送される方向(図中、矢印B方向)に90°回転さ
せて光ディスク基板を露出装置1内に搬送し、所定時間
停止させて紫外線硬化樹脂を硬化する。この停止時間の
間に、予め、次に紫外線を照射するべき光ディスク基板
を円板搬送装置3上のA位置に載置しておく。そして、
所定時間経過後、再び円板搬送装置をB方向に90°回
転させて、紫外線樹脂硬化が完了した光ディスク基板を
露出装置3から図中C位置に搬送するとともに次に紫外
線照射するべき光ディスク基板を露出装置3内に搬送
し、図中C位置に搬送した光ディスク基板を次工程に移
送する。このような操作を繰り返すことにより、複数の
光ディスク基板に対して連続的に紫外線が照射されるこ
ととなる。
【0030】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光ディスクの製造方法は、紫外線硬化樹脂が塗布さ
れた光ディスク基板を連続的に露光装置に供給し、光デ
ィスク基板を露光装置内で所定時間停止状態として硬化
するので、短時間に且つ系内の温度上昇なしに、機械的
特性,防水性に優れた紫外線硬化樹脂層が形成できる。
また、この光ディスク基板を露光装置内に停止状態とし
ている際に、光ディスク基板にN2 ガスを吹きつけた
り、光ディスク基板を露光装置内に光ディスク基板中心
と紫外線ランプ中心をずらして配置するとともに自転さ
せると、より良好な特性を有する紫外線硬化樹脂層が形
成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】紫外線ランプ中心からの距離と紫外線強度の関
係を示す特性図である。
【図2】光ディスク基板半径と紫外線強度の関係を示す
特性図である。
【図3】光ディスク基板を露出装置内に停止させる停止
時間と基板温度の関係を示す特性図である。
【図4】紫外線照射装置の一例を示す模式図である。
フロントページの続き (72)発明者 土居 祐一郎 東京都品川区北品川6丁目5番6号 ソ ニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (72)発明者 千葉 幸也 東京都品川区北品川6丁目5番6号 ソ ニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−112870(JP,A) 特開 平2−149951(JP,A) 特開 平3−235966(JP,A) 特開 平1−150515(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紫外線硬化樹脂が塗布された光ディスク
    基板を紫外線照射ランプを具備してなる露光装置に連続
    的に供給し、塗布された紫外線硬化樹脂を硬化する光デ
    ィスクの製造方法において、周方向に複数の光ディスク基板を載置し得る円板搬送装
    置上に光ディスク基板を順次供給し、当該円板搬送装置
    を回転させることにより光ディスク基板を露光装置内に
    順次搬送するとともに、 各光ディスク基板が露光装置内に搬送された時点で円板
    搬送装置を所定時間停止状態とし、 この停止状態におい
    て光ディスク基板の中心と紫外線照射ランプの中心とが
    ずれるように光ディスク基板を配置し、且つ自転させ、
    光ディスク基板に窒素ガスを吹き付けながら紫外線硬化
    樹脂を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】 紫外線照射ランプの中心と光ディスク基
    板の中心のずれ量を30mm〜40mmとし、 窒素ガスの吹き付けガス圧を0.5kgf/cm2 〜
    2.0kgf/cm2とすることを特徴とする請求項1
    記載の光ディスクの製造方法。
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