JP3635588B2 - 光ディスクの製造方法及び多層光ディスク - Google Patents

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    • Y10S430/146—Laser beam

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオディスク等の光ディスク、特に、両面多層光ディスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から例えば図１に示す特開平２−２２３０３０号に開示される製造方法により得られる光ディスクが知られている。かかる光ディスクは、一方の面から複数の記録層の信号を読み取る片面２層ディスクである。透明基板１１上に第１及び２反射層１２及び１５が形成され、この反射層上には保護層１６が設けられている構造を有する。各反射層には、記録すべき信号に対応する複数の微小凹凸（以下ピットと称する）が設けられている。この透明基板１１は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等の透明樹脂材料から作成されている。この片面２層ディスクは次のように製造される。
【０００３】
まず、射出成形法、圧縮成形法、または放射線硬化型樹脂（２Ｐともいう）を転写層として用いる方法（２Ｐ転写法ともいう）等によって形成され第１の記録ピットＰ１を担持した透明基板１１を用意する。次に、真空蒸着装置を用いてこの基板１１のピットＰ１を担持した表面上に第１反射層１２を形成する。第１反射層は、後述の未硬化放射線硬化型樹脂ＰＰを硬化させる波長の光を透過し、第２反射層と異なる波長のレーザ光を反射する誘電体多層等の反射層である。
【０００４】
次に、表面に螺旋又は同心円状に第２の記録ピットＰ２が配列されたスタンパ１３を、図１（ａ）に示す如く、そのピット面を上方に向けて２Ｐ転写装置に装着して、スタンパ１３のピット面上に、液状の未硬化放射線硬化型樹脂ＰＰを供給する。
次に、図１（ｂ）に示す如く、透明基板１１を、第１反射層１２を下方に向けて液状の放射線硬化型樹脂ＰＰを介してスタンパ１３のピット面上に載置する。このように、第１反射層１２及びスタンパ１３間に放射線硬化型樹脂ＰＰを保持させる。
【０００５】
次に、図１（ｃ）に示す状態のままで、透明基板１１側すなわち図面上方から放射線を照射して、第１反射層１２上の放射線硬化型樹脂ＰＰを硬化させ透明層を形成する。
次に、図１（ｄ）に示す如く、放射線硬化型樹脂の硬化後、この放射線硬化型樹脂の透明層からスタンパ１３を剥離する。このようにして、スタンパ１３の配列ピットを第２ピットＰ２として担持した硬化した放射線硬化型樹脂の透明層上に転写する。
【０００６】
次に、図１（ｅ）に示す如く、真空蒸着装置を用いて、この基板１１上の放射線硬化型樹脂ＰＰのピットＰ２を担持した表面上に反射層１５を形成する。
次に、図１（ｆ）に示す如く、反射層１５を保護する放射線硬化型樹脂からなる保護層１６を積層して、反射光帯域が互に異なる第１及び第２反射層１２及び１５を積層した片面２層光ディスクを得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
片面から２層ずつ読み取り可能な両面４層光ディスクを作成するには、上記従来の製造方法で片面２層ディスクを２つ作り、それらディスクを貼り合わせることが考えられる。
しかしながら、この従来方法は工程が増えるために時間がかかり、生産性が悪い。この様な従来の光ディスク製造方法では、近年におけるピットを高密度に形成して多品種少量生産によって大量の情報を記録するという要望には十分こたえられなかった。
【０００８】
本発明の目的は、簡素な工程にて多品種少量生産或いは大量生産に適する高密度化した光ディスク及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ディスクの製造方法は、一方の主面が平坦面でかつ他方の主面が記録面として微小凹凸を有している透明な円形の第１基板の前記記録面上に、未硬化放射線硬化型樹脂を供給する工程と、両主面が記録面として微小凹凸を有している円形の中間基板を、その前記記録面の一方を前記第１基板の記録面に向けて、芯合わせしつつ、前記第１基板上の未硬化放射線硬化型樹脂の上に、載置する工程と、前記中間基板の他方の記録面上に、未硬化放射線硬化型樹脂を供給する工程と、一方の主面が平坦面でかつ他方の主面が記録面として微小凹凸を有している透明な円形の第２基板を、その前記記録面を前記中間基板の記録面に向けて、芯合わせしつつ、前記中間基板上の未硬化放射線硬化型樹脂の上に、載置する工程と、前記第１基板、中間基板及び第２基板をそれらの共通の中心の周りに回転して、それらの間の未硬化放射線硬化型樹脂からなる未硬化樹脂層を形成しつつその膜厚を調整する工程と、前記未硬化樹脂層に放射線を照射してこれらを硬化させ、硬化樹脂層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
両面にピットが形成された中間基板を、予め作成して準備しておくことにより、片面２層ディスクの貼り合わせ工程を不要とし、コスト低減と製造時間短縮が可能となる。すなわち、２枚のピット及び反射膜形成された透明基板を作り、さらに両側スタンパにより、両面にピット又はグルーブが形成された中間基板を作り、その両面にあらかじめ反射膜を形成しておき、２Ｐスピン貼合わせで透明基板間に２Ｐ層にて挾持された中間基板からなる４層ディスクを作製することができる。
【００１２】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
予め、一方が平坦面でかつ他方が記録面として微小凹凸である第１の記録ピットを有している透明円形基板を２枚、第１及び第２基板として作成し、用意する。この透明基板は、その表面に螺旋又は同心円状に第１の記録ピットが配列されたスタンパを成形型として、ＰＭＭＡ、ＰＣ等の透明樹脂を射出成形することにより得られた透明基板である。射出成形方法の他に、第１及び第２基板は、２Ｐ転写法により、ニッケルスタンパの配列ピットが第１ピットとして平坦透明基板上に転写されているものでもよい。次に、真空蒸着装置を用いてこの基板のピットを担持した表面上に金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、珪素（Ｓｉ）あるいはそれらの合金の材料を蒸着して、記録面の第１反射層を形成する。また、蒸着又はスパッタリング工程において反射層の膜厚を調整することにより、光透過率を変えることができる。さらに、第１反射層は、上記材料の他に、次工程で塗布される放射線硬化型樹脂を硬化させるに必要な波長帯の光を透過する放射線透過性を有する金属膜又は誘電体多層反射層から形成してもよい。誘電体多層反射層は、ＰｂＯ2，ＺｒＯ2，ＴｉＯ2等の高屈折率物質とＳｉＯ2，ＭｇＦ2，Ａｌ2Ｏ3等の低屈折率物質のλ／４膜（λは読み取りレーザ光波長）を交互に積層することにより反射光帯域が狭い反射層とすることができる。反射層の各層の膜厚を適当にずらしたり、２〜３の反射光帯域を同一面上で合成することにより、反射光の選択性を高めることができる。第１反射層は、例えば８００ｎｍの光を反射し、他の波長例えば６００ｎｍ以下の光を透過する誘電体多層反射層とすることもできる。
【００１３】さらに、予め、両面に記録面として微小凹凸を有している円形の中間基板を作成し、用意する。中間基板は１８０μm以下の厚さを有することが、好ましく、両面４層光ディスク全体の厚さが最大で１．５ｍｍとした場合でも、放射線硬化型樹脂層の厚さを含めた片側の透明基板の厚さ０．６６ｍｍを得るためである。中間基板はポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アモルファスポリオレフィン（ａ−ＰＯ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブタジエン（ＰＢ）又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂から形成される。中間基板の両面の記録面には、真空蒸着装置又はスパッタ装置を用いて表面上にアルミニウム（Ａｌ）等を析出し、反射層が形成される。この反射層も誘電体多層膜としてもよい。中間基板は射出成型法、射出圧縮成型法、又はコンプレッション法により形成される。射出成型法は、記録ピットが配列された２枚のスタンパを成形型として所定距離離して対向させて、型空間に溶融樹脂を射出する成型機によって実行される。射出圧縮成型法は、２枚のスタンパ成形型を所定距離より０．０５−０．１ｍｍ開いて置き、溶融樹脂を射出充填後、閉じて圧縮を行う方法である。コンプレッション法は、樹脂を高分子フィルム又はシ−トに形成して、フィルム又はシ−ト上に、所定信号のピットを担持したスタンパを押圧して該ピットを膜上に転写する方法である。
【００１４】
中間基板は、樹脂の他に、金、銀、銅、アルミニウム、チタン、スズ、白金及びこれらの少なくとも１つを含む合金等の金属から形成してもよい。これにより両面の反射膜の形成は不要となる。金属の中間基板はコンプレッション法または圧延法により形成され、記録ピットはスタンパの押圧によって形成される。
以上のように、予め用意した第１及び第２基板並びに中間基板から、実施例として、片面に互に異なる反射光帯域を持つ２つの反射層を有する両面４層光ディスクを作成する。
【００１５】
まず、転写装置を用意して、図２（ａ）に示す如く、第１反射層２２のピット記録面を上方に向けて、この第１基板２１を転写装置のスピンドルターンテーブル１８上に装着する。
その後、図２（ｂ）に示す如く、液体状の未硬化放射線硬化型樹脂ＰＰを第１反射層２２上に供給する。
【００１６】
次に、図２（ｃ）に示す如く、両面に記録面として微小凹凸を有している円形の中間基板２３を、中間基板の一方の記録面２３ａを第１基板の記録面すなわち第１反射層２２に向けて、芯合わせしつつ、未硬化放射線硬化型樹脂ＰＰの上に、載置する。
次に、図２（ｄ）に示す如く、中間基板２３の他方の記録面２３ｂ上に、未硬化放射線硬化型樹脂ＰＰを供給する。
【００１７】
次に、図２（ｅ）に示す如く、第２基板２４を、第２基板の記録面２５を中間基板の記録面２３ｂに向けて、芯合わせしつつ、未硬化放射線硬化型樹脂ＰＰの上に、載置する。このように、第１及び第２基板の反射層及び中間基板の反射層間に放射線硬化型樹脂ＰＰを保持させる。
次に、図２（ｆ）に示す如く、スピンドルターンテーブル１８によって第１基板２１、中間基板２３及び第２基板２４をそれらの共通の中心軸の周りに回転し、それらの間の余分な未硬化放射線硬化型樹脂ＰＰを振り切り、未硬化樹脂層を形成しつつその膜厚を調整する。この膜厚調整は、未硬化放射線硬化型樹脂の供給量並びに回転スピードと回転時間を変化させることによって行う。
【００１８】
膜厚調整後、図２（ｇ）に示す如く、未硬化放射線硬化型樹脂に放射線を照射してこれらを硬化させ、硬化樹脂層を形成する。放射線は例えば紫外線であり、この場合放射線硬化型樹脂は紫外線硬化型樹脂を用いる。また、放射線の照射は第１基板２１及び第２基板２４の両側から同時でもよく、片面から順に照射してもよい。このようにして、図３に示す如く、第１基板２１、中間基板２３及び第２基板２４間に硬化透明樹脂層２６を介して４層の記録面を有する両面４層光ディスクを得る。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、両面にピットが形成された中間基板を、予め作成して準備しておくことにより、片面２層ディスクの貼り合わせ工程を不要とし、コスト低減と製造時間短縮が可能となる故に、記録密度を向上させた両面４層光ディスクが容易に得られ、複数の反射層の記録面を積層させたので、光ディスクの大容量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の光ディスクの製造方法を示す概略部分断面図である。
【図２】 本発明による光ディスクの製造方法を示す概略断面図である。
【図３】 本発明による両面４層光ディスクを示す概略部分断面図である。
【符号の説明】
２１ 第１基板
２２ 反射層
２３ 中間基板
２３ａ，ｂ 反射層
ＰＰ 放射線硬化型樹脂
２４ 第２基板
２５ 反射層
２６ 硬化透明樹脂層

Claims (6)

  1. 一方の主面が平坦面でかつ他方の主面が記録面として微小凹凸を有している透明な円形の第１基板の前記記録面上に、未硬化放射線硬化型樹脂を供給する工程と、
    両主面が記録面として微小凹凸を有している円形の中間基板を、その前記記録面の一方を前記第１基板の記録面に向けて、芯合わせしつつ、前記第１基板上の未硬化放射線硬化型樹脂の上に、載置する工程と、
    前記中間基板の他方の記録面上に、未硬化放射線硬化型樹脂を供給する工程と、
    一方の主面が平坦面でかつ他方の主面が記録面として微小凹凸を有している透明な円形の第２基板を、その前記記録面を前記中間基板の記録面に向けて、芯合わせしつつ、前記中間基板上の未硬化放射線硬化型樹脂の上に、載置する工程と、
    前記第１基板、中間基板及び第２基板をそれらの共通の中心の周りに回転して、それらの間の未硬化放射線硬化型樹脂からなる未硬化樹脂層を形成しつつその膜厚を調整する工程と、
    前記未硬化樹脂層に放射線を照射してこれらを硬化させ、硬化樹脂層を形成する工程と、を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
  2. 前記第１基板、中間基板及び第２基板の前記記録面には反射膜が形成されてい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。
  3. 前記中間基板はポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アモルファスポリオレフィン、ポリエチレン、ポリブタジエン及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれた樹脂からな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。
  4. 前記中間基板は射出成型法、射出圧縮成型法、又はコンプレッション法により形成されていることを特徴とする請求項３記載の光ディスクの製造方法。
  5. 前記中間基板は金、銀、銅、アルミニウム、チタン、スズ、白金及びこれらの少なくとも１つを含む合金からなる群から選ばれた金属からな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。
  6. 前記中間基板はコンプレッション法または圧延法により形成されていることを特徴とする請求項５記載の光ディスクの製造方法。
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