JP4174555B1 - 光ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 膜厚が均一な塗膜が得られる光ディスクの製造方法を提供する。
【解決手段】 光ディスク基板１の中央に孔部１ａがあり、その孔部１ａより径方向外側で且つ記録領域より内側の部分に、傾斜した外周面を備えた突起部２を設ける工程と、光ディスク基板１を低速回転させながら、突起部２の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、光ディスク基板１を高速回転させて、硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板１上で径方向外側に向けて膜状に延伸して塗膜を形成する工程と、延伸により形成された塗膜を硬化して硬化性樹脂からなる塗膜３を形成する工程を含むことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスクの製造方法に係り、特に基板上にスピンコートにより保護膜などの塗膜を形成する光ディスクの製造方法に関する。

近年、コンピュータの外部記憶装置や家庭用ビデオテープレコーダを代替えする録画機器等に向け、大容量の光学情報記録再生方式の研究が進められている。

この記録再生方式の情報記録媒体として、円盤状の透明基板表面に情報に対応した微細な凹凸を設け、透明基板上に記録膜や反射膜などの各種機能膜が積層され、さらにこの各種機能膜を大気中の水分、酸素、ゴミなどから保護するための保護膜が形成された光ディスクが知られている。

この光ディスク基板上に光硬化性樹脂を塗布する方法として、光ディスク基板をターンテーブルに取り付け、光ディスク基板の内周部に液状の光硬化性樹脂を環状になるように滴下、供給し、この光ディスク基板を回転させ、光硬化性樹脂を遠心力により径方向外側に流延させて保護膜を形成するスピンコート法が、生産効率が良く、生産コストが安いことから常用されている。

図４は、スピンコート法により光ディスク基板３１上に保護膜３３を形成した従来の光ディスクの断面図である。図中の３１ａは基板３１の中央孔部、３１ｂは基板３１の一主面、３２は内周スタンパ押さえの爪の跡をそれぞれ示す。同図に示すように、基板３１の一主面３１ｂの内周部側から外周部側にかけて保護膜３３が形成されている。

しかしこのスピンコート法で保護膜３３を形成すると、図４のように光ディスク基板３１の内周部側が外周部側より薄くなり、保護膜３３の厚さが径方向で不均一である。このように保護膜３３の厚さが不均一になると、光ピックアップによる記録再生の際に集光スポットが収差を生じ、記録再生信号の劣化によりエラーが発生する問題があった。

本発明は、このような従来技術の欠点を解消し、膜厚の均一な塗膜形成が可能な光ディスクの製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、光ディスク基板上にスピンコート法により硬化性樹脂からなる塗膜を形成する光ディスクの製造方法を対象とするものである。

そして本発明の第１の手段は、
光ディスク基板の内周部に環状の突起部を設ける工程と、
その光ディスク基板を低速回転させながら、前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
前記光ディスク基板を高速回転させて、前記硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
延伸により形成された前記塗膜を硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は、
光ディスク基板の内周部に環状の突起部を設ける工程と、
その光ディスク基板を低速回転させながら、前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
前記光ディスク基板上に供給された前記硬化前の前記硬化性樹脂を予備硬化する工程と、
前記光ディスク基板を高速回転させて、前記予備硬化された前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
延伸により形成された前記塗膜を本硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は、
光ディスク基板上にスピンコート法により硬化性樹脂からなる塗膜を形成する光ディスクの製造方法において、
前記光ディスク基板の中央に孔部があり、その孔部より径方向外側で且つ記録領域より内側の部分に、傾斜した外周面を備えた突起部を設ける工程と、
その光ディスク基板を低速回転させながら、前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
前記光ディスク基板を高速回転させて、前記硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
延伸により形成された前記塗膜を硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は、
光ディスク基板の中央部の記録領域より内側の部分に、傾斜した外周面を備えた突起部を設ける工程と、
前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
前記光ディスク基板を回転させて、前記硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
延伸により形成された前記塗膜を硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は、
傾斜した外周面を備えた突起部を前記光ディスク基板の中央部にその光ディスク基板から突出するように設ける工程と、
前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
前記光ディスク基板を回転させて、前記硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
延伸により形成された前記塗膜を硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とするものである。

第１、第３〜第５の手段は前述のような構成になっており、スピンコートにより塗膜を形成する際、光ディスク基板に突起部を設けているため、塗膜構成材料が光ディスク基板の外周側に偏らずほぼ均一に流延して、全体的に厚みが均一な塗膜を形成することができる。

第２の手段は前述のような構成になっており、スピンコートにより塗膜を形成する際、光ディスク基板に突起部を設けていることと、塗膜構成材料（硬化性樹脂）を流延する際にそれを予備硬化していることの相乗的効果から、塗膜構成材料が光ディスク基板の外周側に偏らずほぼ均一に流延して、全体的に厚みが均一な塗膜を形成することができる。

以上のことから本発明は、全体的に厚さが均一な塗膜が形成され、品質の安定した光ディスクの製造方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態に係る光ディスクの断面図であり、例えば相変化形光ディスクあるいは光−磁気ディスクを対象としている。

本実施形態に係る光ディスク基板１は、中央に回転軸となるモータのスピンドル部が挿入される円形の孔部１ａを有する円盤状の透明基板で、基板１の一主面１ｂ上に情報信号に対応した微細な凹凸部（図示せず）が形成されている。基板１の材料としてはポリカーボネート樹脂やポリオレフィン樹脂等のプラスチック材料が用いられる。基板１の一主面１ｂ上に記録膜や反射膜などの各種機能膜（ともに図示せず）が積層され、さらにその上に各種機能膜を大気中の水分や酸素から保護するための保護膜３が形成される。

このとき基板１上の前記孔部１ａよりも若干径方向外側でかつ基板１の記録領域（図示せず）よりも内側の位置に、予め環状の突起部２が基板１と一体に形成され、突起部２は内周面と外周面が互いに傾斜した断面形状が台形をしており、その外周面を起点に保護膜３が形成される。そのため完成された光ディスクでは、突起部２の外周面に保護膜３の内周部が隣接した状態になる。例えば基板１の外径を１２０ｍｍ、孔部１ａの内径を１５ｍｍとし、保護膜３の厚さ３ａを０．１ｍｍとする場合、突起部２の厚さ２ａは０．１ｍｍ以上、すなわち突起部２の厚さ２ａは保護膜３の厚さ３ａ以上とすることが好ましい。本実施形態では図１に示すように、突起部２の厚さ２ａは保護膜３の厚さ３ａよりも若干高く設計されている（厚さ２ａ＞厚さ３ａ）。

図２（ａ），（ｂ）は、保護膜３を形成する方法を示す説明図である。ターンテーブル１２はモータなどの回転機構（図示せず）により回転可能で、回転数及び回転時間が制御される。基板１は、脱着ロボットによりターンテーブル１２に搭載され、エアー吸引機構（ともに図示せず）により固定される。最初、基板１はターンテーブル１２により低速回転され、同図（ａ）に示すようにノズル１１から流動性を有する光硬化性樹脂４が突起部２の外周面２ｂに接しながら約一周にわたり滴下される。光硬化性樹脂４として、例えばアクリル系紫外線硬化性樹脂などが用いられる。

次に外周面２ｂの外側にある光硬化性樹脂４のみが露光されるようにそれ以外の所をマスクし、光硬化性樹脂４を露光して予備硬化する。その後に基板１を高速回転することにより、予備硬化した光硬化性樹脂４は遠心力により基板１の外周側に向けて薄く流延される〔同図（ｂ）参照〕。

この高速回転時に光硬化性樹脂４は、突起部２の存在と、予備硬化及び光硬化性樹脂４自体の表面張力により基板１に吸着しながら回転延伸するため、最内周部から外周部にかけて均一な膜厚となる。次に塗布面全面に露光用の光を一様に照射して硬化させ、保護膜３を形成する。

図３は基板１を射出成形する金型２０の要部断面図で、それの構成と基板１の製造方法について説明する。基板１は、金型２０のキャビティー３０１内に例えばポリカーボネート樹脂などの溶融樹脂を射出充填することにより形成される。スタンパ２２は、内周スタンパ押さえ２１とスタンパ内周吸引エアー回路２４と外周スタンパ押さえ２３により固定側鏡面部材２５に固定されている。スタンパ２２の表面に情報として形成されている凹凸が、基板１の射出成形により基板１の一主面１ｂに転写される。

キャビリング２７は可動側鏡面部材２６に移動自在に組み込まれて、基板１の外周部を形成する。可動側鏡面部材２６の中央部に、基板１の孔部１ａを打ち抜くためのカットパンチ２９と、基板取出用のエジェクタ２８が設けられている。

この金型２０は基板１の突起部２を一体成形するため、内周スタンパ押さえ２１に環状の凹部２１ａが形成されている。符号２５ａは固定側鏡面部材２５の中央部を示す。

前記実施形態では保護膜を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばシアニン系色素などの有機色素を含有する記録層など他の塗膜を形成する場合にも適用可能である。

前記実施形態では突起部を基板と一体成形したが、例えば金属製などの環状体あるいは筒状体を基体にインサートモールドして、基板から突出した突起部を形成することも可能である。但し突起部を形成する材料は、スピンコートする保護膜あるいは記録層を形成する材料に対して濡れ性の良い材料を選択することが望ましい。

前記実施形態では塗膜を一層形成する場合について説明したが、塗膜を重ねて二層以上形成する場合もあり、その場合の突起部の高さは積層する塗膜のトータル厚さ以上な設計するとよい。

本発明の実施の形態に係る光ディスクの断面図である。 本発明の実施の形態に係る保護膜形成方法の説明図である。 本発明の実施の形態に係る基板の射出成形金型の要部断面図である。 従来例の光ディスクの断面図である。

符号の説明

１ 光ディスク基板
１ａ 円形の孔部
１ｂ 基板１の一主面
２ 突起部
２ａ 突起部の厚さ
２ｂ 外周面
３ 保護膜
３ａ 保護膜の厚さ
４ 光硬化性樹脂
１１ ノズル
１２ ターンテーブル
２０ 射出成形金型
２１ 内周スタンパ押さえ
２１ａ 内周スタンパ押さえ２１の凹部
２２ スタンパ
２３ 外周スタンパ押さえ
２４ スタンパ内周吸引エアー回路
２５ 固定側鏡面部材
２５ａ 固定側鏡面部材中央部
２６ 可動側鏡面部材
２７ キャビリング
２８ エジェクタ
３０１ キャビティ

Claims (15)

1. 光ディスク基板上にスピンコート法により硬化性樹脂からなる塗膜を形成する光ディスクの製造方法において、
   前記光ディスク基板の内周部に環状の突起部を設ける工程と、
   その光ディスク基板を低速回転させながら、前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
   前記光ディスク基板を高速回転させて、前記硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
   延伸により形成された前記塗膜を硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
2. 光ディスク基板上にスピンコート法により硬化性樹脂からなる塗膜を形成する光ディスクの製造方法において、
   前記光ディスク基板の内周部に環状の突起部を設ける工程と、
   その光ディスク基板を低速回転させながら、前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
   前記光ディスク基板上に供給された前記硬化前の前記硬化性樹脂を予備硬化する工程と、
   前記光ディスク基板を高速回転させて、前記予備硬化された前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
   延伸により形成された前記塗膜を本硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
3. 請求項１または２記載の光ディスクの製造方法において、前記突起部の高さが前記塗膜の膜厚以上であることを特徴とする光ディスクの製造方法。
4. 請求項１または２記載の光ディスクの製造方法において、前記突起部が前記光ディスク基板に一体成形されていることを特徴とする光ディスクの製造方法。
5. 請求項１または２記載の光ディスクの製造方法において、前記塗膜が保護膜であることを特徴とする光ディスクの製造方法。
6. 光ディスク基板上にスピンコート法により硬化性樹脂からなる塗膜を形成する光ディスクの製造方法において、
   前記光ディスク基板の中央に孔部があり、その孔部より径方向外側で且つ記録領域より内側の部分に、傾斜した外周面を備えた突起部を設ける工程と、
   その光ディスク基板を低速回転させながら、前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
   前記光ディスク基板を高速回転させて、前記硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
   延伸により形成された前記塗膜を硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
7. 請求項６記載の光ディスクの製造方法において、前記突起部が環状の突起部であることを特徴とする光ディスクの製造方法。
8. 光ディスク基板上にスピンコート法により硬化性樹脂からなる塗膜を形成する光ディスクの製造方法において、
   前記光ディスク基板の中央部の記録領域より内側の部分に、傾斜した外周面を備えた突起部を設ける工程と、
   前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
   前記光ディスク基板を回転させて、前記硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
   延伸により形成された前記塗膜を硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
9. 光ディスク基板上にスピンコート法により硬化性樹脂からなる塗膜を形成する光ディスクの製造方法において、
   傾斜した外周面を備えた突起部を前記光ディスク基板の中央部にその光ディスク基板から突出するように設ける工程と、
   前記突起部の外周面に沿って流動性を有する硬化前の前記硬化性樹脂を供給する工程と、
   前記光ディスク基板を回転させて、前記硬化前の前記硬化性樹脂をディスク基板上で径方向外側に向けて膜状に延伸して前記塗膜を形成する工程と、
   延伸により形成された前記塗膜を硬化して前記硬化性樹脂からなる塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
10. 請求項６ないし９のいずれか１項記載の光ディスクの製造方法において、前記突起部が前記光ディスク基板に一体成形されていることを特徴とする光ディスクの製造方法。
11. 請求項６ないし９のいずれか１項記載の光ディスクの製造方法において、前記突起部が前記光ディスク基板にインサートモールドされていることを特徴とする光ディスクの製造方法。
12. 請求項１１記載の光ディスクの製造方法において、前記突起部が環状体あるいは筒状体であることを特徴とする光ディスクの製造方法。
13. 請求項６ないし９、１１、１２のいずれか１項記載の光ディスクの製造方法において、前記突起部が金属製であることを特徴とする光ディスクの製造方法。
14. 請求項６ないし１３のいずれか１項記載の光ディスクの製造方法において、前記塗膜が保護膜であり、その保護膜が光入射面上に形成されていることを特徴とする光ディスクの製造方法。
15. 請求項６ないし１４のいずれか１項記載の光ディスクの製造方法において、前記塗膜の厚さが０．１ｍｍであることを特徴とする光ディスクの製造方法。

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