JP3344696B2

JP3344696B2 - 光ディスク

Info

Publication number: JP3344696B2
Application number: JP20487297A
Authority: JP
Inventors: 広明三輪; 亮一須藤; 哲夫田嶋; 栄二小山
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2002-11-11
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: JPH1083572A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声，画像，情報
などの保存，記録，再生をするのに好適な光ディスクに
関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、サーボトラック用などの
溝状又は穴状の凹凸を有するガラス，透明プラスチック
などの透明レプリカ基板上に、記録用金属膜を向かい合
わせにして一定間隔で接着剤を用いて貼り合せて形成さ
れている。これらの光ディスクに対し、記録する情報量
の増大や処理速度の高速化などの要求が近年急速に高ま
りつつある。これらの要求を満足するためには、記憶容
量を増大し、かつ高速でディスクを回転する必要があ
る。

【０００３】そこで、従来の光ディスクにおいては、製
造作業性の簡素化、低コスト化などの理由により、上記
処理基板を、（１）熱可塑性のホットメルト系接着剤や
ディスクの変形を抑えるために化学反応型接着剤とし
て、特開昭６１−１５１８５３号公報に記載されている
ような（２）１液性嫌気硬化型接着剤、あるいは特開昭
６１−５０２３１公報に記載されているような（３）２
液性非混合型接着剤が使用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
では、次のような問題点を有していた。即ち、（１）熱
可塑性のホットメルト系接着剤は、接着剤塗布時の熱や
貼り合せ時の圧力による欠陥、又は高速回転時の塑性、
弾性変形、保管時の経時的変化による変形や剥がれの何
れかが生じてじまう。また、化学反応型接着剤につい
て、（２）１液性嫌気硬化型接着剤では、その硬化時間
が秒オーダーで硬化し、かつ常圧下で貼り合わせ硬化さ
せるために、気泡が混入し易くて抜けにくくなり、気泡
を混入したまま硬化し、その硬化物が固いために、気泡
を十分に吸収緩和できず、ディスク平坦性不良、又は気
泡部分の未硬化物が記録層に腐食などの欠陥をもたら
す。（３）２液性非混合型接着剤は、２液を別々に数十
μｍ膜厚で塗布し貼り合わせる。その際に、塗膜が液状
で厚膜であるため、貼り合わせ時の圧力により、接合界
面に接着剤の流れが生じて不均一に混じり合うため、硬
化むらとなり、さらに、硬化物が固いことによる記録層
にシワが発生し、記録再生不良の原因になる。

【０００５】このように、従来の（１）では、光ディス
クの製造時、又は光ディスクの使用時、光ディスクの保
管時の何れかにおいて不良が発生するという問題点があ
る。従来の（２），（３）では、光ディスクの製造時に
不良が発生するという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、上述した従来技術におけ
る問題点を解消するものであって、製造時の欠陥、使用
時の高速アクセスや高速回転による変形、かつ保管時の
経時変化による変形や剥がれを低減した光ディスクを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、光ディス
クの製造時の欠陥、使用時の高速アクセスや高速回転に
よる変形、かつ保管時の経時変化による変形や剥がれを
低減するという観点で、光ディスクの使用について検討
を行なった。

【０００８】その結果、光ディスクの仕様として、
（Ａ）情報パターン面に少なくとも一層の記録膜を形成
した透明基板の一対を接着剤で貼り合わせた断面構造を
もつ光ディスクであって、常温にて上下振れ加速度測定
値＜２Ｇ、常温にて傾き角測定値＜５mrad、８０℃に加
熱して１時間放置後の傾き角測定値＜５mradである光デ
ィスクにより、本発明の目的が達成できるとの知見を得
た。また、（Ｂ）前記８０℃に加熱して１時間放置後の
傾き角測定値＜５mradをずれ量で表現して、８０℃に加
熱して１時間放置後のずれ量測定値＜２０μｍと言い換
えることもできる。この本発明の仕様を満足する光ディ
スクは、製造時の欠陥、使用時の高速アクセスや高速回
転による変形、かつ保管時の経時変化による変形や剥が
れのない光ディスクである。次に、本発明の光ディスク
の仕様について説明する。

【０００９】上下振れ加速度は、光ディスク表面の凹凸
欠陥の程度に応じて光ディスクを回転した際の光ディス
ク面が上下振れする加速度のことであり、上下振れ加速
度の測定値が大きいほど凹凸欠陥が多いことを示すこと
から、光ディスクの製造時の欠陥について把握できるも
のである。傾き角は、レーザ光の入射光と反射光とのず
れ角のことであり、傾き角測定値が大きいほど変形や剥
がれの程度が大きいことを示すことから、光ディスクの
使用時の高速アクセスや高速回転による変形、光ディス
クの保管時の経時変化による変形や剥がれについて把握
できるものである。ずれ量は、情報パターン面に少なく
とも一層の記録膜を形成した透明基板の一対のずれのこ
とであり、ずれ量測定値が大きいほど変形や剥がれの程
度が大きいことを示すことから、光ディスクの使用時の
高速アクセスや高速回転による変形、光ディスクの保管
時の経時変化による変形や剥がれについて把握できるも
のである。このため、光ディスクの変形や剥がれについ
ては、傾き角、ずれ量の何れか一方で把握できることと
なる。

【００１０】更に、上下振れ加速度、傾き角、ずれ量の
数値について説明する。これらの数値は、光ヘッドを用
いての記録再生ができるか否か、及び目視によって欠
陥、変形、剥がれが確認できるか否かから定めたもので
ある。光ディスクに情報をレーザで記録再生するヘッド
側では、ヘッドの集光レンズが光ディスク面にレーザ光
の焦点を合わせて記録再生をするが、光ディスクの欠
陥、変形、剥がれの影響によりレーザ光の焦点を合わせ
られなくなった場合、記録再生不良を引き起こす。この
ため、光ディスクの特性と光ヘッドの特性とは密接な関
連があり、光ディスクの特性の良否は、光ヘッドの特性
を考慮した上で判断されるものである。よって、本発明
では、光ヘッドの特性として、焦点深度：約２μｍの光
ヘッドを用いて記録再生が可能であるか否かを実験し、
常温にて上下振れ加速度測定値＜２Ｇ、常温にて傾き角
測定値＜５mrad、８０℃に加熱して１時間放置後の傾き
角測定値＜５mrad、８０℃に加熱して１時間放置後のず
れ量測定値＜２０μｍの光ディスクについては、記録再
生が可能であるとの結果が得られた。なお、焦点深度
は、レンズの開口数をＮＡ、レーザ光源波長をλとする
と、λ／（ＮＡ)²で与えられる。一方、目視について
は、光ディスク面に光を照射し、反射光を拡大投影して
光ディスクの欠陥、変形、剥がれの有無を確認した。ま
た、上下振れ加速度、傾き角、ずれ量の測定は常温で行
なうが、傾き角、ずれ量の測定値については、常温と、
８０℃に加熱して１時間放置後とについて行なう。即
ち、上下振れ加速度の測定については、光ディスクの製
造時の欠陥について把握するため、常温のみで行なうこ
ととしたが、傾き角、ずれ量の測定については、光ディ
スクの使用時の高速アクセスや高速回転時の光ディスク
装置の発熱温度、光ディスクの保管時の温度が５０℃程
度の場合が考えられるため、８０℃に加熱して１時間放
置後にも測定を行なった。本発明では、短時間で評価す
るために、５０〜６０℃で１０００ｈ放置した場合にほ
ぼ対応する８０℃に加熱して１時間放置後の光ディスク
について測定を行なった。これによって、光ディスクの
使用時の高速アクセスや高速回転による変形、光ディス
クの保管時の経時変化による変形や剥がれについて把握
できる。これらについての具体的な実験例については後
述する。そして、これらの結果から、本発明の光ディス
クの仕様により、目的が達成できることを確認できたと
同時に、本発明の光ディスクの仕様を満足するには、接
着剤が化学反応型接着剤であり、かつ接着剤の硬化した
際のショア硬度がＡ３０〜Ａ８０である接着剤を用いれ
ば良いという別の知見も得られた。

【００１１】ここで、この別の知見について詳細に説明
すると、光ディスクの製造時の欠陥が生じないために
は、光ディスクの仕様が上下振れ加速度測定値＜２Ｇを
満足すればよいが、ここで接着剤に注目すると、これら
の仕様を満足するものは接着剤が化学反応型接着剤であ
り、かつ接着剤の硬化した際のショア硬度がＡ８０より
小さい値のものに限られるという結果が得られた。一
方、光ディスクの使用時の高速アクセス、高速回転によ
る変形、光ディスクの保管時の経時変化による変形や剥
がれが生じないためには、光ディスクの仕様が常温の傾
き角測定値＜５mrad及び８０℃に加熱して１時間放置後
の傾き角測定値＜５mradを満足すればよいが、ここで、
接着剤に注目すると、これらの仕様を満足するものは、
接着剤が化学反応型接着剤であり、かつ接着剤の硬化し
た際のショア硬度がＡ３０より大きい値のものに限られ
るという結果が得られた。なお、また、前記８０℃に加
熱して１時間放置後の傾き角測定値＜５mradをずれ量で
表現して、８０℃に加熱して１時間放置後のずれ量測定
値＜２０μｍと言い換えることもできる。よって、
（Ｃ）光ディスクの製造時の欠陥、使用時の高速アクセ
スや高速回転による変形、かつ保管時の経時変化による
変形や剥がれが生じないためには、接着剤が化学反応型
接着剤であり、かつ接着剤の硬化後の硬度がショア硬度
でＡ３０〜Ａ８０であればよいとの結果が得られる。

【００１２】次に、前記仕様の光ディスクの製造方法を
次の（Ｄ）〜（Ｆ）に示す。

【００１３】（Ｄ）（１）スタンパの情報パターン面上
に紫外線硬化樹脂を形成し、前記紫外線硬化樹脂の上に
透明基板を形成する工程、（２）紫外線を照射し、露光
し、スタンパの情報パターンを紫外線硬化樹脂及び透明
基板に転写する工程、（３）スタンパの情報パターン面
上の紫外線硬化樹脂及び透明基板を剥がし、レプリカ基
板を得る工程、（４）レプリカ基板の情報パターン面上
に記録膜を形成する工程、（５）記録膜付レプリカ基板
の一対を記録膜側に向かい合わせ、硬化後の硬度がショ
ア硬度でＡ３０〜Ａ８０の化学反応型接着剤で貼り合わ
せる工程からなることを特徴とする光ディスクの製造方
法。

【００１４】（Ｅ）（１）スタンパの情報パターン面上
に透明基板を形成し、スタンパの情報パターンを透明基
板に転写する工程、（２）スタンパの情報パターン面上
の透明基板を剥がし、レプリカ基板を得る工程、（３）
レプリカ基板の情報パターン面上に記録膜を形成する工
程、（４）記録膜付レプリカ基板の一対を記録膜側に向
かい合わせ、硬化後の硬度がショア硬度でＡ３０〜Ａ８
０の化学反応型接着剤で貼り合わせる工程からなること
を特徴とする光ディスクの製造方法。

【００１５】（Ｆ）レプリカ基板の情報パターン面上に
記録膜を形成し、記録膜付レプリカ基板の一対を記録膜
側に向かい合わせて、硬化後の硬度がショア硬度でＡ３
０〜Ａ８０の化学反応型接着剤で貼り合わせることを特
徴とする光ディスクの製造方法。

【００１６】ここで、本発明の光ディスクの製造方法に
ついて詳細に説明する。本発明のスタンパは、情報パタ
ーンに相当する凹凸形状が形成され、この凹凸表面が離
型性に優れる複写の型であれば、特に種類は限定しな
い。例えば、電鋳スタンパ、樹脂スタンパ、ガラススタ
ンパ等がある。

【００１７】透明基板は、記録再生のためのレーザが透
過する媒体であるため、光学的に等方性で、かつ光学特
性の目安となる光学歪が５０ｎｍ以下の特性を有してい
ればよく、特に種類は限定されないが、例示すると、ガ
ラス基板、ポリメチルメタクリレート基板、ポリカーボ
ネート基板、ポリオレフィン基板、熱又は光硬化樹脂基
板などである。

【００１８】記録膜は、０．６〜１μｍ程度の光スポッ
ト径に対応して、相変化や光磁気等のように記録膜の形
状が変化しない記録ドメインを形成し、Ｃ／Ｎ比が６０
ｄＢ以上の特性が得られるものであればよく、特に種類
は限定されないが、例示すると、テルル酸化膜(ＴｅＯ
ｘ)、ＳｂＳｅ／ＢｉＴｅ積層膜、希土類−遷移金属ア
モルファス合金、ＴｂＦｅＣｏ系酸化膜、ＧｄＴｂＦｅ
系酸化膜、ＤｙＦｅＣｏ系酸化膜、ＴｂＤｙＦｅＣｏ系
酸化膜、ガーネット系酸化膜、Ｐｔ／Ｃｏ積層材料、Ｇ
ｅＳｂＴｅ，ＩｎＳｅＴｅＣｏ，ＩｎＳｂＴｅ，Ｉｎ−
Ｓｂ系合金などである。

【００１９】化学反応型接着剤として硬化促進プライマ
と１液性嫌気硬化型接着剤からなる場合、貼り合わせに
ついては、一対のうち一方の透明基板の記録面に硬化促
進プライマ成分、一対のうち他方の透明基板の記録面に
１液性嫌気硬化型接着剤成分をそれぞれ分割塗布して貼
り合わせると、貼り合わせが容易にできる。

【００２０】貼り合わせ工程を脱酸素雰囲気にすると、
化学反応型接着剤が均一に硬化反応により硬化し、未硬
化物の発生を防止できる。これは、酸素雰囲気では、硬
化反応の際に生じるラジカルと酸素とが反応することに
より、均一に硬化せず、未硬化物が発生するという悪影
響を及ぼすためである。また、脱酸素雰囲気であれば、
他に、窒素、不活性ガスなどが存在していても影響はな
い。

【００２１】次に、本発明の光ディスクに用いた化学反
応型接着剤について詳細に説明する。化学反応型接着剤
は、接着する対象物と接着剤とが化学反応により結合す
るものであり、熱可塑性のホットメルト系接着剤に比較
して接着力、耐熱性、機械的強度の面で優れ、光ディス
クの接着剤に用いた場合、接着力が優れているために信
頼性が高く、耐熱性が優れているために様々な環境に適
し、機械的強度が優れているために高速回転にも耐えう
る光ディスクを得ることができる。後述する実験例で
は、化学反応型接着剤のうちの硬化促進プライマを併用
した１液性嫌気硬化型接着剤を用いた。硬化促進プライ
マは、前記１液性嫌気硬化型接着剤の硬化反応に対して
反応開始の作用をするもので、更に、その量が硬化過程
に影響しないものであれば特に限定されない。ここで、
例示すると、有機金属化合物、塩化第２鉄、クロム酸
塩、フェロセン、ナフテン酸コバルトなどがある。更
に、硬化促進プライマの薄膜を容易に形成し、かつ硬化
むらによるスジの発生を防止するためには、その粘度が
１〜１００ｃｐであることが好ましい。また、硬化促進
プライマの塗布膜厚は、反応開始の作用が十分であり、
かつ貼り合わせ時のプライマの流れを防ぐために、０．
０１〜１μｍであることが望ましい。この硬化促進プラ
イマの塗布方法は、膜厚が０．０１〜１μｍにできるも
のであれば特に限定されない。例えば、スプレイ塗布、
スピン塗布、ロールコート、ディップ塗布などがある。

【００２２】１液性嫌気硬化型接着剤は、接着面の材質
により硬化速度が変化せず、単品での硬化速度が遅いこ
とが望ましく、更に、硬化促進プライマと接触すること
で、その硬化速度は製造プロセスの速度に対応して速く
なるように調節できるものであれば特に限定しない。具
体的には、単品での硬化時間が１〜２時間のものが硬化
促進プライマと接触することで３０秒〜２分で硬化する
特性を有していれば、透明基板の一対の位置合わせが可
能でかつ作業性がよい。また、１液性嫌気硬化型接着剤
の構成は、ポリメタクリレート単量体（モノマ、オリゴ
マ）を主剤とし、硬化剤、促進剤、保存安定剤などを好
適に配合する。ここで、ポリメタクリレート単量体（モ
ノマ、オリゴマ）とは、多官能アクリルモノマ、単官能
アクリルモノマの何れか単独又は２種以上混合したもの
である。多官能アクリルモノマについて例示すると、多
価アルコールのアクリレート、多価アルコールのメタク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
トリメチロールプロパントリメタクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレン
グリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタク
リレート、ウレタンポリアクリレート、ウレタンポリメ
タクリレート、１．６ヘキサンジオールジアクリレー
ト、１．６ヘキサンジオールジメタクリレート、１．１
０デカンジーオルジアクリレート、１．１０デカンジー
オルジメルクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタルク
リレートなどがある。次に単官能アクリルモノマについ
て例示すると、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロ
キシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリ
レート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキ
シブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレー
ト、テトラフルフリルアクリレーシ、テトラフルフリル
メタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロ
ヘキシルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベン
ジルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコーロ
アクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタク
リレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタア
クリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニル
メタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェ
ノキシエチルメタクリレート、フェノキシポリエチレン
グリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリ
コールメタクリレートなどがある。前記硬化剤について
例示すると、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−
メタンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオ
キサイド、ジイソプロピルベンゼハイドロパーオキサイ
ドなどがある。前記促進剤について例示すると、エタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、Ｎ，Ｎジメチルアニリン、ベンゼンスルホンアミ
ド、シクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、ブチル
アミンなどがある。前記安定剤について例示すると、ベ
ンゾキノン、ハイドロキノンなどがある。さらに、増粘
剤、可塑剤等を適量添加することも可能である。

【００２３】また、前記１液性嫌気硬化型接着剤が、紫
外線で硬化する１液性嫌気紫外線硬化型接着剤であって
も、貼り合わせ時に混入した気泡によって欠陥や記録膜
腐食が発生しないものであれば差し支えない。この１液
性嫌気紫外線硬化型接着剤には、光重合開始剤を主剤の
硬化反応を促進させ、かつ主剤の硬化反応に悪影響を及
ぼさない量である１〜５ｗｔ％加える。この光重合開始
剤について例示すると、ベンジル、メチル−ｏ−ベンゾ
エートなどのベンジル類、ベンゾイン、ベンゾインエチ
ルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾ
インイソブチルエーテルなどのベンゾイン類、ベンゾフ
ェノン、４−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェ
ノン類、アセトフェノン、２．２−ジエトキシアセトフ
ェノンなどのアセトフェノン類、ベンジルメチルケター
ル、１−４−（イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキ
シ−２−メチルプロパノール−１−オンなどがあり、こ
れらを単独もしくは２種以上混合して用いられる。

【００２４】以上の説明から明らかなように、光ディス
クの仕様として、（Ａ）情報パターン面に少なくとも一
層の記録膜を形成した透明基板の一対を接着剤で貼り合
わせた断面構造をもつ光ディスクであって、常温にて上
下振れ加速度測定値＜２Ｇ、常温で傾き角測定値＜５mr
ad、８０℃に加熱して１時間放置後の傾き角測定値＜５
mradを満足する光ディスクは、光ディスクの製造時の欠
陥、使用時の高速アクセスや高速回転による変形、かつ
保管時の経時変化による変形や剥がれのないものであ
る。ここで、（Ｂ）前記８０℃に加熱して１時間放置後
の傾き角測定値＜５mradをずれ量で表現して、８０℃に
加熱して１時間放置後のずれ量測定値＜２０μｍと言い
換えることもできる。

【００２５】また、同時に本発明の光ディスクの仕様を
満足するには、接着剤が化学反応型接着剤であり、かつ
接着剤の硬化した際のショア硬度がＡ３０〜Ａ８０であ
る接着剤を用いればよい。

【００２６】さらに、前記仕様の光ディスクは次の
（Ｄ）〜（Ｆ）の製造方法により、光ディスクの製造時
の欠陥、使用時の高速アクセスや高速回転による変形、
かつ保管時の経時変化による変形や剥がれのない光ディ
スクが得られる。

【００２７】（Ｄ）（１）スタンパの情報パターン面上
に紫外線硬化樹脂を形成し、前記紫外線硬化樹脂の上に
透明基板を形成する工程、（２）紫外線を照射し、露光
し、スタンパの情報パターンを紫外線硬化樹脂及び透明
基板に転写する工程、（３）スタンパの情報パターン論
上の紫外線硬化樹脂及び透明基板を剥がし、レプリカ基
板を得る工程、（４）レプリカ基板の情報パターン面上
に記録膜を形成する工程、（５）記録膜付レプリカ基板
の一対を記録膜側に向かい合わせ、硬化後の硬度がショ
ア硬度でＡ３０〜Ａ８０の化学反応型接着剤で貼り合わ
せる工程、からなることを特徴とする光ディスクの製造
方法。

【００２８】（Ｅ）（１）スタンパの情報パターン面上
に透明基板を形成し、スタンパの情報パターンを透明基
板に転写する工程、（２）スタンパの情報パターン面上
の透明基板を剥がし、レプリカ基板を得る工程、（３）
レプリカ基板の情報パターン面上に記録膜を形成する工
程、（４）記録膜付レプリカ基板の一対を記録膜側に向
かい合わせ、硬化後の硬度がショア硬度でＡ３０〜Ａ８
０の化学反応型接着剤で貼り合わせる工程、からなるこ
とを特徴とする光ディスクの製造方法。

【００２９】（Ｆ）レプリカ基板の情報パターン面上に
記録膜を形成して、記録膜付レプリカ基板の一対を記録
膜側に向かい合わせ、硬化後の硬度がショア硬度でＡ３
０〜Ａ８０の化学反応型接着剤で貼り合わせることを特
徴とする光ディスクの製造方法。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を挙
げ、図面を引用してさらに詳細に説明する。

【００３１】（実施形態１，２）図１に本発明の光ディ
スクの外観図を示した。この図１のＡＢ断面図について
図２に示す。この図２を説明すると、本発明の光ディス
クは、記録膜付レプリカ基板１０２の一対をショア硬度
でＡ３０〜Ａ８０である接着層１０３を介して構成され
ている。この記録膜付レプリカ板１０２は、レプリカ基
板１００と記録膜１０１からなる。前記ショア硬度でＡ
３０〜Ａ８０の接着層は、表１に示すように、ベースモ
ノマにプロピレングリコールジアクリレート（分子量約
２０００）４５重量部、希釈モノマに１,１０デカンジ
オールジアクリレート２５重量部、接着促進モノマにヒ
ドロキシブチルメタクリレート３０重量部、過酸化物２
重量部から成る配合アクリル系嫌気硬化型接着剤及び市
販のアクリル系嫌気硬化型接着剤（ロックタイト社製６
０１）とアクリル系嫌気紫外線硬化型接着剤（ロックタ
イト社製３２６）以上３種を成分ａとして選び、これに
アクリルモノマを成分ｂとして配合した各種接着剤と硬
化促進プライマ（ロックイックプライマ：ロックタイト
社製）を用いた。

【００３２】

【表１】

【００３３】本実施形態では、表１の実施形態１，２の
接着剤を用いて、本発明に係る光ディスクを得るための
スタンパを図３のａ〜ｆのスタンパ製造方法に従って作
成した。

【００３４】（ａ）両面が研磨されたガラス円盤１（外
径：３５０ｍｍ，内径：１０ｍｍ，厚さ：１０ｍｍ）を
用意し、（ｂ）ガラス円盤１の研磨された一方にポジ型
フォトレジスト２をスピン塗布（膜厚：０．１４μｍ）
したフォトレジストが形成されたガラス円盤３を作成す
る。ついで、（ｃ）前記フォトレジストが形成されたガ
ラス円盤３のフォトレジスト側にＡｒレーザ（波長：４
５８ｎｍ）を用いた記録機にて情報信号を書き込み、フ
ォトレジスト面を現像し、情報信号がグルーブやピット
の凹凸が形成されたガラス原盤４を得る。（ｄ）ガラス
原盤４のフォトレジスト面に真空蒸着法によりＮｉ膜５
（膜厚：４０ｎｍ）を形成し、（ｅ）そのＮｉ膜５を電
極にして電解メッキ法にてＮｉ電鋳膜６（膜厚：３００
μｍ）を形成し、ついで、（ｆ）ガラス円盤１とＮｉ膜
５の間を剥離しＮｉ製スタンパ７を作成した。

【００３５】スタンパ７をもとに、図４のｇ−１〜ｎ−
１に示す光ディスク製造方法に従って光ディスクを作成
した。なお、同図において、図３に対応する部分には同
一符号を付けている。

【００３６】（ｇ−１）前記スタンパ７を成形型８に取
り付け、（ｈ−１）成形型内の空間９（外径：３００ｍ
ｍ，中心孔径：３５ｍｍ，厚さ：１．２ｍｍ）にポリカ
ーボネート樹脂１０（分子量：約１５０００）を加熱溶
融させて注入し、（ｉ−１）スタンパのグルーブやピッ
トの凹凸が転写された図２でのレプリカ基板１００に相
当するレプリカ基板１１（外径：３００ｍｍ，中心孔
径：３５ｍｍ，厚さ：１．２ｍｍ）を作成した。つい
で、（ｊ−１）作成したレプリカ基板１１の情報パター
ン面に、ＳｉＮエンハンス膜１２（厚さ：３０ｎｍ），
ＴｂＦｅＣｏ磁性膜１３（厚さ：３０ｎｍ），ＡｌＮ反
射膜１４（厚さ：３０ｎｍ），ＳｉＮ保護膜１５（厚
さ：３０ｎｍ）をスパッタ法により順次成膜して記録膜
１６（図２での記録膜１０１に相当する）を有する図２
での記録膜付レプリカ基板１０２に相当する記録膜付レ
プリカ基板１７を用意した。（ｋ−１）２枚の前記記録
膜付レプリカ基板１７の一方に反応型接着剤１８をスピ
ンコート法により塗布（膜厚：３０μｍ）した接着剤塗
布記録膜付レプリカ基板１９と、もう一方の記録膜付レ
プリカ基板１７には、プライマ２０をスピンコート法
（回転数：２０００ｒｐｍ）により塗布（膜厚：０．１
μｍ）したプライマ塗布記録膜付レプリカ基板２１を作
成した。（１−１）密閉空間２２内に上記２枚のレプリ
カ基板１９，２１を基板間が５ｍｍに成るように塗布面
を向かい合わせにして配置し、その空間２２を脱酸素雰
囲気を得るために６０秒間窒素ガス２３置換し、（ｍ−
１）その後、２枚のレプリカ基板１９，２１を移動させ
て貼り合わせた。（ｎ−１）更に、紫外線照射装置２４
により紫外線強度：３０ｍＷ/ｃｍ²，照射時間：１０秒
の条件でディスク内外周側面にはみ出た接着剤に紫外線
照射し、図２示す断面構造の本発明に係る光ディスクを
作成した。

【００３７】（実施形態３，４）本発明では、表１の実
施形態３，４の接着剤を用いて、実施形態１，２のスタ
ンパ製造方法と同様に、スタンパを作成し、図５のｇ−
２〜ｍ−２の光ディスク製造方法により、光ディスクを
作成した。なお、同図において、図４に対応する部分に
は同一符号を付けている。

【００３８】（ｇ−２）前記スタンパ７を成形型にし
て、（ｈ−２）スタンパ７の凹凸面に紫外線硬化性樹脂
２５（粘度：２００ｃｐ）を滴下し、プラスチック板２
６（外径：３００ｍｍ，内径：３５ｍｍ，厚さ：１．１
ｍｍ）で紫外線硬化性樹脂２５の膜厚が８０μｍになる
ように押し広げた後、紫外線照射装置２７によりプラス
チック板側より紫外線を照射して前記紫外線硬化性樹脂
２５を硬化（硬化条件：紫外線強度：１００ｍＷ／ｃｍ
²，３０秒）させ、（ｉ−２）スタンパ７と紫外線硬化
性樹脂２５の間を剥離させて、スタンパ７のグルーブや
ピットの凹凸が転写された図２でのレプリカ基板１００
に相当するレプリカ基板２８を作成した。（ｊ−２）前
記レプリカ基板２８の情報パターン面に、ＧｅＳｂＴｅ
記録膜２９（厚さ：３０ｎｍ），ＳｂＢｉ反射膜３０
（厚さ：２０ｎｍ），ＳｉＮ保護膜３１（厚さ：３０ｎ
ｍ）をスパッタ法により順次成膜して記録膜３２が形成
された図２での記録膜付レプリカ基板１０２に相当する
記録膜付レプリカ基板３３を用意した。（ｋ−２）２枚
の前記記録膜付レプリカ基板３３の一方に反応型接着剤
１８をスピンコート法により塗布（膜厚：３０μｍ）し
た接着剤塗布記録膜付レプリカ基板３４と、もう一方の
記録膜付レプリカ基板３３には、プライマ２０をスピン
コート法（回転数：２０００ｒｐｍ）により塗布（膜
厚：０．１μｍ）したプライマ塗布記録膜付レプリカ
基板３５を作成した。（１−２）密閉空間２２内に上記
２枚のレプリカ基板３４，３５を、基板間が５ｍｍに成
るように、塗布面を向かい合わせにして配置し、その空
間２２を脱酸素雰囲気を得るために２０ｍＴｏｒｒに減
圧し、（ｍ−２）次いで、減圧された空間を窒素ガス２
３により大気圧にもどした後、配置した２枚のレプリカ
基板３４，３５を貼り合わせ、図２に示す断面構造の本
発明に係る光ディスクを作成した。

【００３９】（実施形態５，６）本実施形態では、表１
の実施形態５，６の接着剤を用いて、実施形態１，２の
スタンパ製造方法と同様に、スタンパを作成し、図６の
ｇ−３〜ｍ−３の光ディスク製造方法により、光ディス
クを作成した。なお、同図において、前出図面に対応す
る部分には同一符号を付けている。

【００４０】（ｇ−３）前記スタンパ７を成形型８に取
り付け、（ｈ−１）成形型内の空間９（外径：３００ｍ
ｍ，中心孔径：３５ｍｍ，厚さ：１．２ｍｍ）にポリカ
ーボネート樹脂１０（分子量：約１５０００）を加熱溶
融させて注入し、（ｉ−３）スタンパのグルーブやピッ
トの凹凸が転写されたレプリカ基板１１（外径：３００
ｍｍ，中心孔径：３５ｍｍ，厚さ：１．２ｍｍ）を作成
した。ついで、（ｊ−３）前記レプリカ基板１１の情報
パターン面に、ＧｅＳｂＴｅ記録膜２９（厚さ：３０ｎ
ｍ），ＳｂＢｉ反射膜３０（厚さ：２０ｎｍ），ＳｉＮ
保護膜３１（厚さ：３０ｎｍ）をスパッタ法により順次
成膜して図２での記録膜１０１に相当する記録膜３２が
形成された図２での記録膜付レプレカ基板１０２に相当
する記録膜付レプリカ基板３６を用意した。（ｋ−３）
２枚の前記記録膜付レプリカ基板３６の一方に反応型接
着剤１８をスピンコート法により塗布（膜厚：３０μ
ｍ）した接着剤塗布記録膜付レプリカ基板３７と、もう
一方の記録膜付レプリカ基板３６には、プライマ２０を
スピンコート法（回転数：２０００ｒｐｍ）により塗布
（膜厚：０．１μｍ）したプライマ塗布記録膜付レプリ
カ基板３８を作成した。（１−３）密閉空間２２内に上
記２枚のレプリカ基板３７，３８を、基板間が５ｍｍに
成るように、塗布面を向かい合わせにして配置し、その
空間２２を脱酸素雰囲気を得るために６０秒間窒素ガス
２３置換し、（ｍ−３）その後、２枚のレプリカ基板３
７，３８を移動させて貼り合わせた。（ｎ−３）更に、
紫外線照射装置２４によって紫外線強度：３０ｍＷ/ｃ
ｍ²，照射時間：１０秒の条件でディスク内外周側面に
はみ出た接着剤に紫外線照射し、図２に示す断面構造の
本発明に係るディスクを作成した。

【００４１】（実施形態７）本実施形態では、表１の実
施形態７の接着剤を用いて、実施形態１，２のスタンパ
製造方法と同様に、スタンパを作成し、図７のｇ−４〜
ｍ−４の光ディスク製造方法により、光ディスクを作成
した。なお、同図において、前出図面に対応する部分に
は同一符号を付けている。

【００４２】（ｇ−４）前記スタンパ７を成形型にし
て、（ｈ−４）スタンパ７の凹凸面に紫外線硬化性樹脂
２５（粘度：２００ｃｐ）を滴下し、プラスチック板２
６（外形：３００ｍｍ，内径：３５ｍｍ，厚さ：１．１
ｍｍ）で紫外線硬化性樹脂２５の膜厚が８０μｍになる
ように押し広げた後、紫外線照射装置２７によりプラス
チック板側から紫外線を照射して前記紫外線硬化性樹脂
２５を硬化（硬化条件：紫外線強度：１００ｍＷ/ｃ
ｍ²，３０秒）させ、（ｉ−４）スタンパ７と紫外線硬
化性樹脂２５の間を剥離させて、スタンパ７のグルーブ
やピットの凹凸が転写されたレプリカ基板２８を作成し
た。ついで、（ｊ−４）作成したレプリカ基板２８の情
報パターン面に、ＳｉＮエンハンス膜１２（厚さ：３０
ｎｍ），ＴｂＦｅＣｏ磁性膜１３（厚さ：３０ｎｍ），
ＡｌＮ反射膜１４（厚さ：３０ｎｍ），ＳｉＮ保護膜１
５（厚さ：３０ｎｍ）をスパッタ法により順次成膜して
記録膜１６を有する図２での記録膜付レプリカ基板１０
２に相当する記録膜付レプリカ基板３９を用意した。
（ｋ−４）２枚の前記記録膜付レプリカ基板３９の一方
に反応型接着剤１８をスピンコート法により塗布（膜
厚：３０μｍ）した接着剤塗布記録膜付レプリカ基板４
０と、もう一方の記録膜付レプリカ基板３９には、プラ
イマ２０をスピンコート法（回転数：２０００ｒｐｍ）
により塗布（膜厚：０．１μｍ）したプライマ塗布記録
膜付レプリカ基板４１を作成した。（ｌ−４）密閉空間
２２内に上記２枚のレプリカ基板４０，４１を、基板間
が５ｍｍに成るように、塗布面を向かい合わせにして配
置し、その空間２２を脱酸素雰囲気を得るために２０ｍ
Ｔｏｒｒに減圧し、（ｍ−４）次いで、減圧された空間
を窒素ガス２３により大気圧にもどした後、配置した２
枚のレプリカ基板４０，４１を貼り合わせ、図２に示す
断面構造の本発明に係る光ディスクを作成した。

【００４３】（比較例１，２）本比較例では、表１の比
較例１，２の接着剤を用いて、実施形態１，２と同様な
光ディスク製造方法により、光ディスクを作成した。

【００４４】（比較例３，４）本比較例では、表１の比
較例３，４の接着剤を用いて、実施形態３，４と同様な
光ディスク製造方法により、光ディスクを作成した。

【００４５】（比較例５，６）本比較例では、表１の比
較例５と表２の比較例６の接着剤を用いて、実施形態
５，６と同様な光ディスク製造方法により、光ディスク
を作成した。

【００４６】

【表２】

【００４７】（比較例７，８）本比較例では、表２の比
較例７，８の接着剤を用いて、実施形態７と同様な光デ
ィスク製造方法により、光ディスクを作成した。

【００４８】（比較例９，１０）本比較例では、表３の
比較例９，１０のホットメルト接着剤を用い、実施形態
１，２の図４ｉ−１で得られた記録膜が形成されたレプ
リカ基板２枚を用意し、２枚のレプリカ基板の記録膜面
にホットメルトコータによりホットメルト接着剤を膜厚
３０μｍになるように塗布し、接着剤塗布面を向かい合
わせにして、２ｋｇ／ｃｍ²の荷重で貼り合わせた比較
例９の光ディスクと２０ｋｇ／ｃｍ²の荷重で貼り合わ
せた比較例１０の光ディスクを作成した。

【００４９】

【表３】

【００５０】（比較例１１）本比較例では、表３の比較
例１１の１液性嫌気硬化型接着剤を用い、実施形態１，
２の図４ｉ−１で得られた記録膜が形成されたレプリカ
基板２枚を用意し、２枚のレプリカ基板の一方の記録膜
面に１液性嫌気硬化型接着剤をスピン塗布し、２枚のレ
プリカ基板を２０ｍＴｏｒｒの減圧下で貼り合わせて光
ディスクを作成した。

【００５１】（比較例１２）本比較例では、表３の比較
例１２の２液非混合接着剤を用い、実施形態１，２の図
４ｉ−１で得られた記録膜が形成されたレプリカ基板２
枚を用意し、２枚のレプリカ基板の一方の記録膜面に２
液性非混合接着剤のＡ剤を、もう一方のレプリカ基板の
記録面にＢ剤をそれぞれスピン塗布し、２枚のレプリカ
基板を２０ｍＴｏｒｒの減圧下で貼り合わせて光ディス
クを作成した。

【００５２】以上、硬度の異なる種々の接着剤を用いて
貼り合わせた実施形態１〜７及び比較例１〜１２の光デ
ィスクについて、貼り合わせ後の凹凸欠陥の発生状況
と対応する上下振れ加速度、ディスクの変形状態と対
応する傾き角、８０℃の加熱雰囲気中で貼り合わせた
２枚の基板間のずれ量、及び８０℃／１ｈの加熱処理
後のディスク傾き角，貼り合わせ後（製造時）と加熱
処理後の（使用，保管時）のディスク表面の凹凸欠陥や
反り等の不良の有無（目視観察）について検討し、表
４，５に示す。

【００５３】

【表４】

【００５４】

【表５】

【００５５】尚、前記特性の測定方法は、下記に示す。

【００５６】上下振れ加速度と傾き角の機械特性
は、光ディスク機械特性測定装置（レーザ波長：７８０
ｎｍ，測定回転数：２４００ｒｐｍ，測定位置：φ２９
０ｍｍ）により測定した。

【００５７】ずれ量は、ディスク片（膜厚：３０μ
ｍ，接着面積：６ｃｍ²）に５００ｇの剪断荷重を加え
たときの変位量を測定した。

【００５８】目視観察による不良の有無は、被照射物
に光を当ててその反射光を拡大投影する装置（シャドウ
グラフ）により判別した。例えば、光ディスクの表面に
凹凸や反りが生じている場合、投影物に光の明暗や投影
の大きさが異なって拡大投影される。

【００５９】表４，５の結果から、図８に示す接着剤硬
度と光ディスクの傾き角，上下振れ加速度との関係が得
られた。

【００６０】図８より、接着剤硬度がショアＡ３０以上
の光ディスクの傾き角は、８０℃の加熱処理後であって
も、目標の５mrad以内である。又、接着剤硬度がショア
Ａ８０以下の光ディスクの上下振れ加速度は、目標の２
Ｇ以内である。実施形態１〜７の硬度がショアＡ３０〜
Ａ８０の接着剤で貼り合わせた光ディスクは、傾き角及
び上下振れ加速度の目標を同時に満足する。一方、比較
例の光ディスクは、どちらか一方の特性のみ満足する。
更に、目視観察による不良の有無をディスクの製造時と
加熱処理後について見ると、実施形態１〜７の光ディス
クは、製造時、熱処理後でも不良が発生していなかっ
た。それに対し、比較例の光ディスクは、比較例１〜
８，１１〜１２では製造時に不良が発生し、比較例９で
は加熱放置後に不良が発生し、さらに比較例１０では製
造時，加熱放置後ともに不良が発生している。

【００６１】更に、実施形態１〜７の光ディスクについ
て記録再生装置（６８０ｎｍのレーザを光源として開口
数０．５５，焦点深度約２μｍの集光レンズを用いた光
ヘッド）によりディスク回転数２４００ｒｐｍで記録再
生を行なった結果、記録再生不良が発生しなかった。

【００６２】このことより、本発明の接着剤（ショア硬
度Ａ３０〜Ａ８０）で貼り合わせた光ディスクは、平坦
性に優れ、加熱雰囲気でも凹凸や変形の少ない高精度な
ものである。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、高速アクセス、高速回
転による変形、かつ保管時の経時変化による変形や剥が
れを低減し、高精度かつ高信頼性の優れた光ディスクを
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク模式図である。

【図２】本発明の光ディスク断面図である。

【図３】本発明の光ディスクのためのスタンパの製造工
程図である。

【図４】本発明の光ディスクの製造工程図である。

【図５】本発明の光ディスクの製造工程図である。

【図６】本発明の光ディスクの製造工程図である。

【図７】本発明の光ディスクの製造工程図である。

【図８】本発明及び比較例の接着剤硬度と傾き角、接着
剤硬度と上下振れ加速度の関係図である。

【符号の説明】

１００レプリカ基板１０１記録膜１０２記録膜付レプリカ基板１０３接着層７スタンパ１１レプリカ基板１６記録膜１７記録膜付レプリカ基板１８反応型接着剤１９接着剤塗布記録膜付レプリカ基板２０プライマ２１プライマ塗布記録膜付レプリカ基板２４紫外線照射装置２５紫外線硬化性樹脂２６プラスチック板２７紫外線照射装置２８レプリカ基板３２記録膜３３記録膜付レプリカ基板３４接着剤塗布記録膜付レプリカ基板３５プライマ塗布記録膜付レプリカ基板３６記録膜付レプリカ基板３７接着剤塗布記録膜付レプリカ基板３８プライマ塗布記録膜付レプリカ基板３９記録膜付レプリカ基板４０接着剤塗布記録膜付レプリカ基板４１プライマ塗布記録膜付レプリカ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者須藤亮一神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者田嶋哲夫神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者小山栄二大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の透明基板に光照射による記録ドメ
インの形状変化を起こさない記録膜が設けられ、硬化後
のショア硬度がＡ３０〜Ａ８０なる接着剤を用いて前記
記録膜側に向かい合せて貼り合わせてなる光ディスクで
あって、８０℃に加熱して１時間放置後における前記基板同士の
ずれ量が１９μｍ以下であることを特徴とする光ディス
ク。