JP4082594B2 - フレキシブル光ディスク基板の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ディスク等の光記録媒体に関し、特に高記録密度光ディスクであるフレキシブル光ディスクの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクはリムーバブルであって、かつ大容量であることから、ＣＤ、ＤＶＤ等として広く普及している。これらは、通常１.２または０.６ｍｍの厚さのポリカーボネート基板に記録膜を成膜して、信号を記録再生するものである。この記録再生に当たっては、光を記録面上に集光するために機械的な位置精度が必要であるが、基板を平坦にして剛性を持たせ、かつ光ピックアップにサーボをかけて位置精度を出している。
【０００３】
現在は、さらに記録容量を高めるために、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくしたり、レーザーを短波長化することにより、光スポットを更に小径化しようとする開発が行われている。開口数（ＮＡ）を大きくするためには、基板のチルト（面振れ）を小さくしなければならないが、製造基板の精度を向上すること、ピックアップにチルト（面振れ）サーボを搭載すること、記録膜上に０.１ｍｍ程度の薄いカバー層を設けて該カバー層側から記録再生すること等によって、チルト（面振れ）マージンを拡大することが行われている。
【０００４】
基板のチルト（面振れ）を小さくすることは、材料や製造方法の工夫により達成可能であるが、コストが高くなる。また、光ピックアップにチルト（面振れ）サーボを搭載することも同様に高価となる。
さらに、基板を通さず、記録膜側から再生する手法もあるが、記録膜面と対物レンズとの距離が０.１ｍｍ程度しか確保できない。このため、剛体である通常の光ディスクを回転させ、対物レンズとの衝突を防ぐためには、面振れを小さくすべくディスクのチャッキング精度を向上させること等が考えられるが、これらは全てコストアップにつながる。
【０００５】
そこで、光ディスクそのものを剛体として機械的精度を高精度化して解決するのではなく、該光ディスクを可撓性材料で製造すると共に、この光ディスクの記録再生面と反対側にガイドを設ける。このように構成することにより、光ディスクを回転させると、該光ディスクを挟んで対物レンズと対向する前記ガイドによって、空気力学的に光ディスクが浮上（ベルヌーイ浮上；非接触）して安定化し、チルトを限りなく０に近づけることが可能となる。
【０００６】
これらのフレキシブル光ディスク基板を作製するための従来の製造方法として、ＰＥＴフィルムなどのフレキシブルシートをロールトゥーロール方式で搬送させながら、シート表面に熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂を塗布してスタンパの微細凹凸パターンを転写すると共に、熱硬化させてから記録膜を成膜する方式がある（特開平６−６０４２３号公報参照）。
【０００７】
【従来技術の問題点】
この従来のロールトゥーロール方式では、巻き取り方向には積極的にテンションをかけられるが、例えば、巻き取り方向に直交する方向ではテンションがかけ難い。表示素子等の角形のサイズであれば、この方式で十分対応可能であるが、フレキシブル光ディスクの場合には、ピックアップの案内溝、アドレス情報を示すＩＤピット列等はスパイラル状に形成されており、ＤＶＤディスクの規格では案内溝の真円度を４０μｍ程度に製作する必要がある。当方式ではこのスペックを満足することが困難であり、製作されたディスクの真円度が５０μｍ以上となり、ピックアップの追従が不良となり、高品質の記録再生特性を得ることができない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−６０４２３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、記録膜等を成膜するときに、フレキシブル光ディスク基板に対して放射方向に緊張力を付与して、成膜応力に起因するランダムな変形や反りを防止することにより、記録膜等の成膜後にディスク面にリップルが発生することなく、真円度が良好であり、高品質の記録再生特性を有するフレキシブル光ディスクを製作することである。
また、記録膜等の成膜工程でコンタミ（汚染物）の付着を阻止することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【解決手段】
（請求項１に対応）
上記課題を解決するために講じた手段は、スタンパからプリフォーマットパターンが転写されたフレキシブル光ディスク基板に対して、２個の直径の異なるリングを用いて、放射方向に緊張力を付与しながら記録膜等を成膜するフレキシブル光ディスク基板の製造方法であって、上記２個の直径の異なるリングの電気比抵抗が１００μΩ・ｃｍ以下であることである。
【００１１】
【作用】
フレキシブル光ディスク基板に対して、２個の直径の異なるリングを用いて、放射方向において均等に緊張力を付与しながら記録膜等を成膜するので、成膜応力に起因するランダムな変形や反りを防止することができ、リップルの発生もなく、プリフォーマットパターンの真円度も良好である。
また、記録膜が相変化膜の場合には、２個のリングにセットした状態で初期化プロセスに適用することができるので、記録膜の応力や、成膜時の熱によりフィルムに局所的な歪みを生じることがないことにより、前記記録膜を確実に結晶化することができる。
２個の直径の異なるリングの電気比抵抗を特定することにより、十分な電気導通が得られ、リングが帯電し難いので、コンタミ（汚染物）の付着も阻止することができる。
【００１２】
【実施態様１】
（請求項２に対応）
実施態様１は、上記解決手段において、最終ディスクサイズより大きい半径方向位置において、放射方向に緊張力を付与しながら記録膜等を成膜することである。
【００１３】
（削 除）
【００１４】
【実施態様２】
（請求項３に対応）
実施態様２は、上記解決手段又は実施態様１において、２個の直径の異なるリングで、大径リングの内径と小径リングの外径とのクリアランスが、挟み込むフレキシブル光ディスク基板の厚みの１.５〜３.２倍であることである。
【作用】
大径リングの内径と小径リングの外径とのクリアランスが、挟み込むフレキシブル光ディスク基板の厚みの１.５〜３.２倍であるから、放射方向に十分な緊張力を与えることができ、リップルのない滑らかなフレキシブル光ディスク基板が得られる。前記クリアランスが、フレキシブル光ディスク基板の厚みの１.５倍未満では、フレキシブル光ディスク基板の厚みに対して、２個のリングのクリアランスが不足することで、フレキシブル光ディスク基板をうまく挟み込むことが不可能となり、また３.２倍より大きい場合は、フレキシブル光ディスク基板の厚みに対して、２個のリングのクリアランスが大き過ぎることで、フレキシブル光ディスク基板に滑りを生じることとなり、放射方向に十分な緊張力を与えることができない。
【００１５】
【実施態様３】
（請求項４に対応）
実施態様３は、上記解決手段、実施態様１、又は実施態様２において、２個の直径の異なるリングのうち、小径リングの上片面にローレットが刻まれていることである。
【作用】
２個の直径の異なるリングのうち、小径リングの上片面にローレットが刻まれていることにより、フレキシブル光ディスク基板に対して放射方向に緊張力を与える際に、前記フレキシブル光ディスク基板をローレットの刻まれた面がしっかりグリップして、放射方向において均等に十分な緊張力を与えることが可能となる。
【００１６】
【実施態様４】
（請求項５に対応）
実施態様４は、上記解決手段、実施態様１〜３のいずれかにおいて、２個の直径の異なるリングのうち、大径リングの内側面にローレットが刻まれていることである。
【作用】
大径リングの内側面にもローレットが刻まれていることにより、さらに強い緊張力を付与することができる。
【００１７】
【実施態様５】
（請求項６に対応）
実施態様５は、上記実施態様３又は実施態様４において、２個の直径の異なるリングに刻まれたローレットが、綾目ローレットであることである。
【作用】
刻まれたローレットのパターンが綾目ローレットであることにより、非常に効果的に緊張力を与えることができる。
【００１８】
【実施態様６】
（請求項７に対応）
実施態様６は、上記解決手段、実施態様１〜５のいずれかにおいて、２個の直径の異なるリングの高さは、大径リングの方が小径リングよりも高く、その高さの差は挟み込むフレキシブル光ディスク基板の厚みよりも大きいことである。
【作用】
２個の直径の異なるリングについてその高さを特定することにより、記録膜等の成膜工程においてフレキシブル光ディスク基板表面にターゲットが近接する場合でも、フレキシブル光ディスク基板表面よりも大径リングが物理的にターゲットに近接することにより、接触を回避することが可能となり、成膜工程における歩留まりを向上することができる。
【００１９】
（削 除）
【００２０】
【実施の形態】
本発明は、フレキシブル光ディスクの成膜工程において発生する熱や膜応力に対抗して、フレキシブル光ディスク基板に対して放射方向に均等に緊張力を付与することにより、リップルの発生がなく、真円度の良好な極めて高品質なフレキシブル光ディスクの製造を可能にするものである。以下、実施例について図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２１】
【実施例１】
まず、実施例１について説明する。
スタンパ上に形成されたプリフォーマットパターンを、ベースフィルムである厚み１００μｍのポリカーボネート樹脂の片面に転写することによって、フレキシブル光ディスク基板１が得られる。このフレキシブル光ディスク基板１を、最終製品であるフレキシブル光ディスクのディスクサイズ（最終ディスクサイズ）より大きい半径方向位置において、２個の直径の異なるリング（ＳＵＳ３０４；電気比抵抗７２μΩ・ｃｍ）、即ち、大径リング１５と小径リング１１の間に挟み込んで、放射方向に均等に緊張力を付与しながら記録膜（記録膜等）を成膜する（図４）。
【００２２】
前記２個の直径の異なるリングの間に前記フレキシブル光ディスク基板１を挟み込むときは、先ず、前記小径リング１１上にフレキシブル光ディスク基板１を転写面２を上にしてセットし、次に、前記大径リング１５を小径リング１１の外側に嵌め合わせることによって行うことができる。このようにして、前記２個の直径の異なるリングにより、前記フレキシブル光ディスク基板１を放射方向に均等に緊張させることができる。このとき、大径リング１５の内径と小径リング１１の外径とのクリアランスは０.１８ｍｍである。そして、小径リング１１の上片面（一側面）には綾目ローレット１２が刻まれており（図２）、大径リング１５の内側面（内周面）にも同様に綾目ローレット１６が刻まれている（図３）。それぞれのリングの高さは、大径リング１５の方が０.１５ｍｍだけ高くなっている。
【００２３】
前記記録膜等を成膜後、所望のディスクサイズに内外径をプレス等で加工することにより、フレキシブル光ディスク５が完成する。最終製品であるフレキシブル光ディスクのプリフォーマットパターンの真円度は、２０μｍであった。このフレキシブル光ディスク５を図１に示された評価装置に装着して、スピンドル２２により回転させ、ガイド２０を接近させて空気浮上によりフレキシブル光ディスクの面振れを安定化させた後、記録再生動作を実施した。この記録再生動作においては、フォーカスサーボが容易にロック可能であり、トラッキングの追従性も良好であって、高品質な記録再生特性が得られた。なお、対物レンズ２１は、光ピックアップを構成する一要素である。
【００２４】
【実施例２】
実施例２についても、上記実施例１と同様にフレキシブル光ディスクを製造する。ただし、実施例２の場合は、ベースフィルムとして厚み７５μｍのポリエステル樹脂を用いる。大径リング１５の内径と小径リング１１の外径とのクリアランスは、０.２２ｍｍである。記録膜等を成膜後、所望のディスクサイズに内外径をプレス等で加工した後、フレキシブル光ディスク５が完成する。最終製品であるフレキシブル光ディスクのプリフォーマットパターンの真円度は、１８μｍであった。
このフレキシブル光ディスク５を図１に示された評価装置に装着して、スピンドル２２により回転させ、ガイド２０を近接させて面振れを安定化させた後、記録再生動作を実施した。この結果、上記実施例１と同様に、高品質な記録再生特性が得られた。
【００２５】
【実施例３】
実施例３についても、実施例１と同様にフレキシブル光ディスクを製造する。ただし、この実施例３は、ベースフィルムとして厚みが１２０μｍのポリカーボネート樹脂を用いる。大径リング１５の内径と小径リング１１の外径とのクリアランスは、０.２ｍｍである。記録膜等を成膜後、所望のディスクサイズに内外径をプレス等で加工することにより、フレキシブル光ディスク５が完成する。最終製品であるフレキシブル光ディスクのプリフォーマットパターンの真円度は、２５μｍであった。
このフレキシブル光ディスク５を図１に示された評価装置に装着して、スピンドル２２により回転させ、ガイド２０を近接させて面振れを安定化させた後、記録再生動作を実施した。この結果、上記実施例１と同様に、高品質な記録再生特性が得られた。
【００２６】
次に、比較例について説明する。
【比較例１】
比較例１についても、実施例１と同様にフレキシブル光ディスクを製造する。ただし、この比較例１では、ベースフィルムとして厚みが１００μｍのポリエステル樹脂を用いる。大径リング１５の内径と小径リング１１の外径とのクリアランスは、０.１４ｍｍである。これら２個のリング１５，１１のクリアランスよりフレキシブル光ディスク基板１の厚みは小さいが、放射方向に均等に緊張力を与えることができないため、記録膜を成膜後にディスク面の広い範囲にリップルが発生した。最終製品であるフレキシブル光ディスクのプリフォーマットパターンの真円度も５０μｍと大きい。
【００２７】
この比較例１において、フレキシブル光ディスク基板１に対して、放射方向に均等に緊張力を与えることができない原因は、２個のリングのクリアランスが不足し、フレキシブル光ディスク基板をうまく挟み込むことができないためである。
このフレキシブル光ディスク５を図１に示された評価装置に装着して、上記各実施例と同様に記録再生動作を実施した。その結果、トラッキングが外れ易く、満足な記録再生特性が得られなかった。
【００２８】
【比較例２】
比較例２についても、実施例１と同様にフレキシブル光ディスクを製造する。ただし、比較例２の場合には、ベースフィルムとして厚みが１００μｍのポリカーボネート樹脂を用いて、ロールトゥーロール方式で巻き取り方向に緊張力を与えながら、記録膜を成膜した。この場合、リップルの発生は見られなかったが、最終製品であるフレキシブル光ディスクのプリフォーマットパターンの真円度が７０μｍと大きい。
【００２９】
この比較例２において、リップルの発生がないにも関わらず、真円度が大きくなる原因は、ロールトゥーロール方式での巻き取り方向とそれに対する直交方向との張力のバランスの欠如によるものである。
このフレキシブル光ディスク５を図１に示された評価装置に装着して、上記各実施例と同様に記録再生動作を実施した。その結果、トラッキングが外れ易く、満足な記録再生特性が得られなかった。
【００３０】
【発明の効果】
この発明の効果を主な請求項毎に整理すると次のとおりである。
１．請求項１及び２の発明の効果
請求項１及び２の発明は、スタンパからプリフォーマットパターンが転写されたフレキシブル光ディスク基板に対して、２個の直径の異なるリングを用いて、放射方向に緊張力を付与しながら記録膜等を成膜することにより、放射方向において均等に緊張力を与えることが可能となり、成膜応力に起因するランダムな変形や反りを防止することができるため、リップルの発生もなく、プリフォーマットパターンの真円度も良好なフレキシブル光ディスク基板を製作することができる。また、高品質な記録再生特性を有するフレキシブル光ディスクを製作することができる。
また、記録膜が相変化膜の場合には、２個のリングにセットした状態で初期化プロセスに適用することができるので、前記記録膜を確実に結晶化することができる。
そして、２個の直径の異なるリングの電気比抵抗が１００μΩ・ｃｍ以下であることにより、十分な電気導通が得られ、リングが帯電し難いので、汚染物の付着も阻止することができる。
【００３１】
（削 除）
【００３２】
２．請求項３の発明の効果
請求項３の発明は、大径リングの内径と小径リングの外径とのクリアランスが、挟み込むフレキシブル光ディスク基板の厚みの１.５〜３.２倍であることにより、フレキシブル光ディスク基板に対して放射方向に十分な緊張力を与えることができ、リップルのない滑らかなフレキシブル光ディスクを製作することができる。
【００３３】
３．請求項４の発明の効果
請求項４の発明は、２個の直径の異なるリングのうち、小径リングの上片面にローレットが刻まれていることにより、フレキシブル光ディスク基板に対して放射方向に緊張力を与える際に、ローレットの刻まれた面がフレキシブル光ディスク基板をしっかりグリップして、放射方向において均等に十分な緊張力を与えることが可能となる。
【００３４】
４．請求項５の発明の効果
請求項５の発明は、２個の直径の異なるリングのうち、大径リングの内側面にローレットが刻まれていることにより、フレキシブル光ディスク基板に対して、さらに強い緊張力を与えることができる。
【００３５】
５．請求項６の発明の効果
請求項６の発明は、２個の直径の異なるリングに刻まれたローレットが、綾目ローレットであることにより、非常に効果的に緊張力を与えることができる。
【００３６】
６．請求項７の発明の効果
請求項７の発明については、２個の直径の異なるリングの高さは、大径リングの方が小径リングよりも高く、その高さの差が挟み込むフレキシブル光ディスク基板の厚みよりも大きいことにより、記録膜等の成膜工程においてフレキシブル光ディスク基板表面にターゲットが近接する場合でも、接触を回避することが可能となり、成膜工程における歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、フレキシブル光ディスクとそのドライブ（評価装置）を示す模式図である。
【図２】は、小径リングと、その上片面に刻まれた綾目ローレットを示す模式図である。
【図３】は、大径リングと、その内側面に刻まれた綾目ローレットを示す模式図である。
【図４】は、２個の直径の異なるリングの間隙にフレキシブル光ディスク基板を挟み込んで、放射方向に緊張力を付与した状態の模式図である。
【符号の説明】
１：フレキシブル光ディスク基板
２：転写面
５：フレキシブル光ディスク
１１：小径リング
１２：綾目ローレット
１５：大径リング
１６：綾目ローレット
２０：ガイド
２１：対物レンズ
２２：スピンドル

Claims (7)

1. スタンパからプリフォーマットパターンが転写されたフレキシブル光ディスク基板に対して、２個の直径の異なるリングを用いて、放射方向に緊張力を付与しながら記録膜等を成膜するフレキシブル光ディスク基板の製造方法であって、
   上記２個の直径の異なるリングの電気比抵抗が１００μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とするフレキシブル光ディスク基板の製造方法。
2. 最終ディスクサイズより大きい半径方向位置において、放射方向に緊張力を付与しながら記録膜等を成膜することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル光ディスク基板の製造方法。
3. 上記２個の直径の異なるリングで、大径リングの内径と小径リングの外径とのクリアランスが、挟み込むフレキシブル光ディスク基板の厚みの１.５〜３.２倍であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフレキシブル光ディスク基板の製造方法。
4. 上記２個の直径の異なるリングのうち、小径リングの上片面にローレットが刻まれていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフレキシブル光ディスク基板の製造方法。
5. 上記２個の直径の異なるリングのうち、大径リングの内側面にローレットが刻まれていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のフレキシブル光ディスク基板の製造方法。
6. 上記２個の直径の異なるリングに刻まれたローレットが、綾目ローレットであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のフレキシブル光ディスク基板の製造方法。
7. 上記２個の直径の異なるリングの高さは、大径リングの方が小径リングよりも高く、その高さの差が挟み込むフレキシブル光ディスク基板の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のフレキシブル光ディスク基板の製造方法。

Images