JP4656013B2 - Manufacturing method of optical disk medium - Google Patents
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Description
この発明は、高密度記録光ディスクにおける光透過膜を均一の厚みに形成でき、外周部の突起の発生を防止することができる光ディスク媒体の製造方法に関する。 This invention can be formed in a uniform thickness of the light transmissive film in high-density recording optical disk, a method of manufacturing an optical disc medium on which Ru possible to prevent the occurrence of projections of the outer peripheral portion.
光ディスクの高密度記録は、例えば光ピックアップで使用されるレーザ光の短波長化と、対物レンズの開口数NA(Numerical Aperture)を大きくし、集光スポットのサイズを小さくすることで実現できる。 High-density recording of an optical disk can be realized, for example, by shortening the wavelength of laser light used in an optical pickup, increasing the numerical aperture NA (Numerical Aperture) of the objective lens, and reducing the size of the focused spot.
例えば、CD(Compact Disc)は、レーザ光の波長が780nm、開口数NAが0.45であり、650MB(メガバイト)の記録容量を有する。また、DVD−ROM(Digital Versatile Disc-ROM)は、レーザ光の波長が650nm、開口数が0.6とされ、4.7GB(ギガバイト)の記録容量を有する。 For example, a CD (Compact Disc) has a laser beam wavelength of 780 nm, a numerical aperture NA of 0.45, and a recording capacity of 650 MB (megabytes). A DVD-ROM (Digital Versatile Disc-ROM) has a laser beam wavelength of 650 nm and a numerical aperture of 0.6, and has a recording capacity of 4.7 GB (gigabytes).
さらに、次世代の高密度記録光ディスクは、レーザ光の波長が450nm以下とされ、NAが0.78以上とされ、これにより単層で22GB以上の大容量化が可能となる。高密度記録光ディスクは、ディスクの信号読み取り面側に光透過膜いわゆるカバー層と称する光透過性の保護膜が形成される。カバー層は、例えば100μm(0.1mm)の厚みを有する。 Further, in the next generation high-density recording optical disc, the wavelength of the laser beam is 450 nm or less, and the NA is 0.78 or more, which makes it possible to increase the capacity of 22 GB or more with a single layer. In a high-density recording optical disk, a light-transmitting protective film called a light-transmitting film so-called cover layer is formed on the signal reading surface side of the disk. The cover layer has a thickness of, for example, 100 μm (0.1 mm).
CD、DVDでは、ディスクの信号読み取り面(ディスク表面)から信号が記録されている情報記録層までの距離が比較的大きく、CDの場合では、この距離が約1mmとされ、DVDの場合では、この距離が約0.6mmとされる。 In CD and DVD, the distance from the signal reading surface (disc surface) of the disc to the information recording layer where the signal is recorded is relatively large. In the case of CD, this distance is about 1 mm. In the case of DVD, This distance is about 0.6 mm.
一方、高密度記録光ディスクでは、この距離が0.1mm程度とされる。また、情報記録層を2層有する高密度記録用光ディスクが形成される場合には、2層の情報記録層の間の中間層は、20μm〜30μm程度に薄くする必要がある。また、カバー層の表面上に、ハードコート等の潤滑材層を形成し、潤滑材層によってカバー層の表面を保護し、且つ滑らかに加工する場合がある。この潤滑材層は、極めて薄い厚さで形成される。 On the other hand, in a high-density recording optical disk, this distance is about 0.1 mm. When a high-density recording optical disk having two information recording layers is formed, the intermediate layer between the two information recording layers needs to be as thin as about 20 μm to 30 μm. In some cases, a lubricant layer such as a hard coat is formed on the surface of the cover layer, the surface of the cover layer is protected by the lubricant layer, and is processed smoothly. This lubricant layer is formed with a very thin thickness.
上述したカバー層,中間層,および潤滑材層は、高い厚さ精度を有することが必要とされる。例えばカバー層の構造としては、カバーガラス構造とレジンカバー構造とが知られている。カバーガラス構造は、透明フィルムや薄板ガラスを接着剤や粘着材を介して信号層の上に貼り付けてカバー層とした構造である。レジンカバー構造は、UV(紫外線)硬化型樹脂に代表される、エネルギー吸収/硬化型の液体レジン、または半硬化物を塗布した後に硬化させ、カバー構造としたものである。 The cover layer, the intermediate layer, and the lubricant layer described above are required to have high thickness accuracy. For example, a cover glass structure and a resin cover structure are known as the structure of the cover layer. The cover glass structure is a structure in which a transparent film or a thin glass plate is pasted on a signal layer via an adhesive or an adhesive material to form a cover layer. The resin cover structure is a cover structure in which an energy absorption / curing liquid resin represented by UV (ultraviolet) curable resin or a semi-cured material is applied and then cured.
カバーガラス構造の利点は、膜厚分布が比較的安定して形成できることである。しかしながら、カバー部材と基板との貼り合わせズレの問題がある。カバー部材が基板の外周よりはみ出したはみ出し部が生じると、ハンドリング時やディスク落下時にここからカバー部材のはがれが生じやすい。また、貼り合わせのずれによって、気泡混入部およびエッジのばりが発生することがある。さらに、カバー部材は、その性質上、厚み精度が高く、欠陥・傷がないことが求められるので、高価なものになり、ディスク原価の上昇の大きな原因となる。さらにカバー部材は、予め製作されるものであるために、ディスク特性やプロセス上のばらつきを補正するための膜厚の微妙なコントロールは困難である。 The advantage of the cover glass structure is that the film thickness distribution can be formed relatively stably. However, there is a problem of misalignment between the cover member and the substrate. If a protruding portion where the cover member protrudes from the outer periphery of the substrate is generated, the cover member is easily peeled off during handling or when the disk is dropped. Moreover, the bubble mixing part and edge flash may occur due to the deviation of the bonding. Furthermore, since the cover member is required to have high thickness accuracy and no defects / scratches due to its properties, the cover member becomes expensive, which causes a large increase in the cost of the disk. Further, since the cover member is manufactured in advance, it is difficult to delicately control the film thickness in order to correct disc characteristics and process variations.
レジンカバー構造のカバー層を形成する方法としては、スピンコート法が提案されている。スピンコート法は、液状の樹脂材料を基板の薄膜形成面に塗布し、スピンコート装置で基板を高速回転させることによって、基板の中心付近に滴下した樹脂材料を基板全面に均一に広げる方法である。 As a method for forming a cover layer having a resin cover structure, a spin coating method has been proposed. The spin coating method is a method in which a liquid resin material is applied to a thin film forming surface of a substrate, and the substrate is spread at high speed around the center of the substrate by rotating the substrate at a high speed with a spin coater. .
以下、図1を参照して、スピンコート法によるカバー層の形成について説明する。まず、図1Aに示すように、凹凸が射出成型によって形成され、記録膜が成膜されている基板101上に液状の紫外線硬化樹脂(以下、UVレジンと適宜称する)102を内周部に滴下する。次に、図1Bに示すように、基板101を高速回転させて、UVレジンを基板全面に均一に広げ、基板101上の余分なUVレジン102を振り飛ばす。その後、高速回転を停止し、図1Cに示すように、紫外線ランプ103によって、紫外線を基板101に照射することによって、UVレジン102を硬化する。以上により、カバー層が形成される。
Hereinafter, the formation of the cover layer by the spin coating method will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1A, a liquid ultraviolet curable resin (hereinafter referred to as UV resin) 102 is dropped on the inner periphery of a
しかしながら、上述のスピンコート法は、基板101がセンター部に穴を有するために、UVレジンの滴下位置を基板101の中心位置とすることができないために、内周から外周に向かって均一の厚さを有するカバー層を得ることができない。すなわち、図2に示すように、情報記録層104が形成された基板101に塗布されたUVレジン102は、内周から外周にかけて層が厚くなり、約5μm〜10μmの内周部と外周部との厚みの差が生じる。また、参照符号105で示すように、表面張力の影響を受けるために基板外周部においてリム状の盛り上がり部が生じる問題があった。盛り上がり部105の高さは、例えば10μm〜50μmである。さらに外周端にレジンが達して汚れやバリになったり、更には裏面に回り込んで基板を汚染するなどの問題が知られている。
However, since the above-mentioned spin coating method has a hole in the center part, the dropping position of the UV resin cannot be the center position of the
下記の特許文献1には、盛り上がり部分をマスクにより覆うことで、外周部の盛り上がりの発生を防止する方法が記載されている。この方法では、基板最外周部に光が照射されないように、遮光性マスクで基板最外周部分を覆う。次に、盛り上がり部分以外の光硬化樹脂を硬化させる。そして、基板を再び回転させて、樹脂盛り上がり部分の光硬化樹脂を振り切って除去する。次に、残った光硬化樹脂に対して光を照射し硬化させる。以上により、外周部に盛り上がり部の無い樹脂層を形成できる。
内周から外周にかけて膜厚が大きくなることを防ぐために、以下のような手法が提案されている。
1.スピンコートに同期して基板外周部を赤外ランプなどで暖め、この部分の液状レジンの粘度を下げることによって流れやすくして膜厚を均一化させ、この状態でUV硬化する。
2.図3に示すように、ディスクセンター部の孔111を別の部材のキャップ112で塞いでフラット化し、このセンターに液体レジン102を滴下した後にスピン被覆することで膜厚を均一化させ、この状態でUV硬化する。次に、スピナーの回転を停止して、ディスク中心部の穴111を塞いだキャップ112を取り外し、キャップ112を再使用のために洗浄する。以上により、UVレジン102を基板101に塗布し、基板101上にカバー層を形成する。
3.図4に示すように、スポットUV照射を行う。すなわち、スピナーテーブル106上に基板101を置き、基板101上にUVレジン102を塗布する。スピナーテーブル106を高速回転させて、遠心力によって、UVレジンを基板101上に拡げ、基板101上の余分なUVレジン102を振り飛ばす。この高速回転時に、基板101の径方向に内周から外周へスポットUVヘッド107を移動することによって、基板101の内周から外周に向かってスポットUVを照射する。このように、液体状態で回転している時間を外周に行くにしたがって長くすることで膜厚を均一化させ、この状態でUV硬化する。
In order to prevent the film thickness from increasing from the inner periphery to the outer periphery, the following method has been proposed.
1. In synchronism with the spin coating, the outer peripheral portion of the substrate is warmed with an infrared lamp or the like, and the viscosity of the liquid resin in this portion is lowered to facilitate flow to make the film thickness uniform, and UV curing is performed in this state.
2. As shown in FIG. 3, the
3. As shown in FIG. 4, spot UV irradiation is performed. That is, the
キャップ112を用いた場合は、キャップ112の着脱、洗浄等の作業が不可欠となり、作業性の低下および装置が複雑となる。さらに、洗浄が不十分なキャップ112を用いると、均一な厚さのカバー層を形成できない。
When the
スポットUVヘッド107を移動させてUVレジンを硬化させる方法では、照射される光の領域が小さく、UVレジンに対して同心円状に光が照射されることになる。このため、照射のムラが生じやすく、硬化された表面に照射時の履歴が残り、表面の均一性が不充分となる問題があった。
In the method of curing the UV resin by moving the
したがって、この発明の目的は、径方向の厚みを均一とすることができると共に、表面に照射時の光のムラがないカバー層を形成できる光ディスク媒体の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention, it is possible to uniform radial thickness, is to provide a method of manufacturing an optical disk medium that can form the cover layer has no unevenness of light during irradiation on the surface.
上述した課題を解決するために、この発明は、
基板上に情報層と光透過層とが順次積層された光ディスクの製造方法において、
情報層上にスピンコートにより内周から外周に向かって膜厚が減少するように第1の光透過性樹脂層を形成する第1層形成工程と、
第1の光透過性樹脂層上にスピンコートにより積層して第2の光透過性樹脂層を形成する第2層形成工程とを有し、
第1層形成工程は、
基板を回転させて、光硬化樹脂を情報層上に延伸させ、
基板の径方向にスポット光照射手段を移動させ、スポット光照射手段の照射パワーおよび/または移動速度を制御することによって、第2の光透過性樹脂の内周から外周に向かって増大する膜厚の変化を相殺するように、第1の光透過性樹脂層の膜厚を形成するものであり、
第2層形成工程は、
基板を回転させて、光硬化樹脂を第1の光透過性樹脂層上に延伸させ、
光硬化樹脂に光を一括照射して光硬化樹脂を完全硬化させて第2の光透過性樹脂層を形成するものである
光ディスク媒体の製造方法である。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides:
In an optical disc manufacturing method in which an information layer and a light transmission layer are sequentially laminated on a substrate,
A first layer forming step of forming a first light-transmitting resin layer on the information layer by spin coating so that the film thickness decreases from the inner periphery toward the outer periphery;
And a second layer forming step of forming a second light-transmissive resin layer is laminated by spin coating to the first light transmitting resin layer,
The first layer forming step
Rotate the substrate to stretch the photocurable resin on the information layer,
By moving the spot light irradiation means in the radial direction of the substrate and controlling the irradiation power and / or moving speed of the spot light irradiation means, the film thickness increases from the inner periphery to the outer periphery of the second light transmissive resin. The thickness of the first light transmissive resin layer is formed so as to cancel the change in
The second layer forming step
Rotating the substrate to stretch the photocurable resin onto the first light transmissive resin layer,
This is a method of manufacturing an optical disk medium in which light is radiated to a photocurable resin at once to completely cure the photocurable resin to form a second light transmissive resin layer .
好ましくは、第1層形成工程の終了後に、第1の光透過性樹脂の厚みを測定し、
第2層形成工程において、第1の光透過性樹脂の厚みの測定値を使用して、第1および第2の光透過性樹脂の合計の膜厚が所定の値となるように、第2の光透過性樹脂層の膜厚を制御する。
Preferably, after the completion of the first layer forming step, the thickness of the first light transmissive resin is measured,
In the second layer forming step, the second measured value of the thickness of the first light transmissive resin is used so that the total film thickness of the first and second light transmissive resins becomes a predetermined value. The film thickness of the light transmissive resin layer is controlled.
この発明によれば、第1および第2の光透過性樹脂層の積層構造によって光透過層が形成されており、第2の光透過性樹脂層を通常のスピンコートにより形成する場合に生じる内周から外周に向かう膜厚の増大を打ち消すように、第1の光透過性樹脂層の膜厚を内周から外周に向かって減少させるので、光透過層の径方向に関して膜厚を均一とすることができる。 According to this invention, the light transmissive layer is formed by the laminated structure of the first and second light transmissive resin layers, and occurs when the second light transmissive resin layer is formed by ordinary spin coating. Since the film thickness of the first light-transmitting resin layer is decreased from the inner periphery toward the outer periphery so as to cancel the increase in film thickness from the periphery to the outer periphery, the film thickness is made uniform in the radial direction of the light-transmitting layer. be able to.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。最初に、この発明の一実施の形態を適用できる光ディスクの一例について説明する。図5は、この発明の一実施の形態による高密度記録光ディスクの一例を示す。この光ディスクでは、カバー層3側から情報記録層2にレーザ光を照射することによって、情報信号の記録および再生が行われる。例えば、400nm〜410nmの波長を有するレーザ光が0.84〜0.86の開口数を有する対物レンズ4により集光されカバー層3側から情報記録層2に照射されることで、情報信号の記録および再生が行われる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an example of an optical disc to which an embodiment of the present invention can be applied will be described. FIG. 5 shows an example of a high-density recording optical disk according to an embodiment of the present invention. In this optical disc, information signals are recorded and reproduced by irradiating the
この光ディスクは、基板1の一主面上に情報記録層2、カバー層3が順次積層された構成とされる。光ディスクは、中心部にセンターホール(図示せず)が開口された略円盤形状とされる。光ディスクは、例えば、ディスク径120mm,センターホール径15mm,ディスク厚み1.2mm,基板厚み1.1mmとされる。
This optical disc has a configuration in which an
基板1としては、例えばポリカーボネート(PC),シクロオレフィンポリマー等の低吸収性の樹脂を用いることができる。情報記録層2は、基板の凹凸上に成膜された反射膜、記録膜等のことである。情報記録層2は、光ディスクが再生専用型である場合には、例えば、金(Au),銀(Ag),銀合金,アルミニウム(Al)またはアルミニウム合金等からなる反射膜である。光ディスクが追記型である場合には、情報記録層2は、例えば、反射膜,有機色素材料からなる記録層を順次積層して構成される。光ディスクが書き換え可能型である場合には、情報記録層2は、例えば、反射膜,下層誘電体層,相変化記録層,上層誘電体層を順次積層して構成される。
As the
カバー層3としては、UVレジンを用いることができる。また、必要に応じてカバー層3の表面に例えばハードコート等の潤滑材層(図示せず)を形成してもよい。潤滑材層は、カバー層3の表面の保護および表面を滑らかにするためのものである。 As the cover layer 3, a UV resin can be used. Further, if necessary, a lubricant layer (not shown) such as a hard coat may be formed on the surface of the cover layer 3. The lubricant layer is for protecting the surface of the cover layer 3 and smoothing the surface.
この発明の一実施の形態を適用できる高密度記録光ディスクの他の例について、図6を参照して説明する。この光ディスクは、図6に示すように、基板11上に、L0層、中間層12、L1層、カバー層13が順次積層された構成を有する。基板11は、例えばポリカーボネート(PC)やシクロオレフィンポリマーなどの低吸収性の樹脂から構成される。
Another example of a high-density recording optical disk to which an embodiment of the present invention can be applied will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, this optical disc has a configuration in which an L0 layer, an
情報記録層であるL0層およびL1層は、基板11の凹凸上に成膜された反射膜、記録膜等である。L0層およびL1層は、光ディスクが再生専用型である場合には、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銀合金、アルミニウム(Al)またはアルミニウム合金等からなる反射膜である。光ディスクが追記型である場合には、L0層およびL1層は、例えば、反射膜、有機色素材料からなる記録層を順次積層して構成される。光ディスクが書き換え可能型である場合には、L0層およびL1層は、例えば、反射膜、下層誘電体層、相変化記録層、上層誘電体層を順次積層して構成される。
The L0 layer and the L1 layer that are information recording layers are a reflective film, a recording film, and the like formed on the unevenness of the
基板11に形成されたL0層上には、中間層12が形成される。中間層12上には、L1層が形成される。中間層12に形成されたL1層上には、カバー層13が形成される。カバー層13は、光ディスクの保護を目的として、形成される。情報信号の記録および再生は、例えば、対物レンズ14によりレーザ光がカバー層13を通じて情報記録層に集光されることによって行われる。
An
中間層12およびカバー層13として、UVレジンを用いることができる。中間層12の厚さは、例えば25μm、カバー層13の厚さは、例えば75μmであり、均一な厚みの層を形成することが求められる。
A UV resin can be used as the
この発明をカバー層3、13の形成に対して適用した一実施の形態では、図7に示すように、基板1上に第1層の光透過性樹脂層としてのUVレジン5をスピンコートにより形成し、さらに、硬化させたUVレジン5上に第2層の光透過性樹脂層としてのUVレジン6をスピンコートにより形成し、UVレジン6を硬化させ、積層された2層のUVレジン5および6によってカバー層3または13を構成するものである。UVレジン6の内周から外周に向かって増大する膜厚を相殺するように、1層目のUVレジン5の膜厚が形成される。なお、図7は、基板1のセンターホールの外周側から基板1の最外周部までを模式的に示すものである。
In one embodiment in which the present invention is applied to the formation of the cover layers 3 and 13, as shown in FIG. 7, a
このように、第1層のUVレジン5の膜厚を制御するために、UVレジン5は、スピンコートにより延伸されたUVレジンを径方向に移動するスポット光照射手段としてのスポットUVヘッドによって硬化させる形成工程によって形成される。この場合のスポットUVヘッドの照射パワーおよび/または移動速度(スキャン速度と適宜称する)を制御することによって、内周から外周に向かって膜厚が減少するようにUVレジン5を形成することができる。
Thus, in order to control the film thickness of the
第2層のUVレジン6は、硬化させた第1層のUVレジン5上にスピンコートによりUVレジンを延伸させ、UVレジンを一括照射によって硬化させる形成工程によって形成される。第2層のUVレジン6を形成するスピンコートは、従来同様のもので、一括照射により照射ムラが発生しにくく、UVレジン6の表面にUV照射の跡が残らないようにできる。
The UV resin 6 of the second layer is formed by a forming process in which the UV resin is stretched by spin coating on the cured
図8を参照して、この発明の一実施の形態によるカバー層形成プロセスについて説明する。基板1が第1のスピンコート装置のスピナーテーブル(図示しない)上に取り付けられる。次に、基板1を回転させながらノズルから第1層UVレジン5aをセンターホールの回りに、例えば1周に渡って滴下する。UVレジン5aとしては、例えば1000mPa・s程度の粘度のものが使用される。基板1は、射出成型等によって表面に凹凸(ピット、グルーブ等)が形成されると共に、情報記録層が凹凸上に形成されたものである。情報記録層は、読み出し専用ディスクの場合では、反射膜であり、書き込み可能なディスクの場合では、相変化膜等の記録可能な膜である。
With reference to FIG. 8, a cover layer forming process according to an embodiment of the present invention will be described. The
次に、スピナーテーブルを高速回転させて基板1上に延伸されたUVレジン5bを形成すると共に、スポットUVヘッド24により延伸されたUVレジン5bにスポットUV25を照射し、UVレジン5bを硬化させる。スポットUVヘッド24は、内周側から外周側に向かって流れて行くUVレジン5bを追いかけるように、基板1の内周側から外周側に向かって移動され、スポットUV25が照射された領域が硬化例えば完全硬化される。ここでスポットUVとは、基板1上を微細な範囲のスポット状で照射する紫外線である。基板1の面上において、スポットUVのスポットサイズは、好ましくは、直径1mm〜直径10mm程度であり、より好ましくは、直径2mm〜直径5mm程度である。
Next, the spinner table is rotated at a high speed to form the
一例として、UVレジン5および6の2層によって80μmのカバー層を形成するものとし、第1層UVレジン5の厚みが例えば60μmとなり、第2層UVレジン6の厚みが例えば20μmに設定される。第1層UVレジン5は、例えば120mmの直径の基板1の場合では、中心を0として半径位置を規定した場合に、最内周側(半径30mm)で60μmの厚みとされ、徐々に厚みが減少し、最外周(半径60mm)では、所定の厚みが減少した厚み例えば52μmとされる。膜厚が減少する傾斜(変化)は、第2層のUVレジン6をスピンコートと一括照射によって形成した場合の膜厚の増大する傾斜(変化)を相殺することができるものとされる。その結果、第2層UVレジン6をUVレジン5上に形成した場合に、2層構成のカバー層の厚みをほぼ均一とすることができる。
As an example, it is assumed that an 80 μm cover layer is formed by two layers of
スピンコートおよび一括UV照射によって第2層UVレジン6を形成した場合の半径方向の膜厚の増大量は、使用するUVレジンの種類、基板1の直径等によって変化する。例えば50mmの直径の基板1の場合では、最外周に約5μm厚くなる。したがって、どのような膜厚の減少の変化を第1層UVレジン5が持てば良いかは、使用するUVレジンの種類、基板1の直径等に依存することになる。
The amount of increase in film thickness in the radial direction when the second layer UV resin 6 is formed by spin coating and collective UV irradiation varies depending on the type of UV resin used, the diameter of the
第1層UVレジン5の膜厚は、スポットUV25の照射パワーおよび/またはスポットUVヘッド24のスキャン速度を制御することで上述したものに制御することができる。図9Aは、スポットUVヘッド24のスキャン速度を所定速度とした場合に、スポットUV25の照射パワーを変えた時の基板1の半径方向(内周側から外周側に向かう方向)における第1層UVレジン5の膜厚の変化を示すものである。
The film thickness of the first
ある照射パワーによって膜厚変化7aで示すように、一定の膜厚を形成できる場合に、より照射パワーを小とすると、UVレジンの硬化する速度が遅くなるため、内周側の領域で硬化するUVレジンの量が減少し、膜厚変化7bで示すように、外周側に向かって徐々に膜厚が増加する。一方、より照射パワーを大とすると、UVレジンの硬化する速度が速くなるため、内周側の領域で硬化するUVレジンの量が増加し、膜厚変化7cで示すように、外周側に向かって徐々に膜厚が減少する。
As shown by the
図9Bは、スポットUV25の照射パワーを所定値とした場合に、スポットUVヘッド24のスキャン速度を変えた時の基板1の半径方向(内周側から外周側に向かう方向)における第1層UVレジン5の膜厚の変化を示すものである。あるスキャン速度によって膜厚変化8aで示すように、一定の膜厚を形成できる場合に、よりスキャン速度を速くすると、照射パワーを小とした場合と同様に、内周側の領域で硬化するUVレジンの量が減少し、膜厚変化8bで示すように、外周側に向かって徐々に膜厚が増加する。一方、よりスキャン速度を遅くすると、照射パワーを大とした場合と同様に、内周側の領域で硬化するUVレジンの量が増加し、膜厚変化8cで示すように、外周側に向かって徐々に膜厚が減少する。
FIG. 9B shows the first layer UV in the radial direction (direction from the inner peripheral side toward the outer peripheral side) of the
この発明の一実施の形態では、照射パワーをより大として膜厚変化7cを生じさせ、またはスキャン速度をより遅くして膜厚変化8cを生じさせる。さらに、照射パワーとスキャン速度の両方を制御することで、外周に向かうほど膜厚が減少するように、第1層UVレジン5が形成される。
In one embodiment of the present invention, the film thickness change 7c is generated by increasing the irradiation power, or the
図8に示すように、第2層UVレジン6の形成のために、第1層UVレジン5が形成された基板1が第2のスピンコート装置のスピナーテーブル(図示しない)上に取り付けられる。この場合、第1層UVレジン5と第2層UVレジン6とを同一のスピンコート装置によって形成することも可能である。次に、基板1を回転させながらノズルから第2層UVレジン6aをセンターホールの回りに、例えば1周に渡って滴下する。UVレジン6aは、UVレジン5aと同一の樹脂である必要はない。
As shown in FIG. 8, in order to form the second layer UV resin 6, the
次に、スピナーテーブルを高速回転させて基板1上に延伸されたUVレジン6bを形成する。一括UV照射装置26により延伸されたUVレジン6bにUVを一括照射し、UVレジン6bを完全硬化させる。一括UV照射装置26は、基板1の直径方向に直列するように配置された複数例えば3個のUVランプ27a、27b、27cを有するもので、UV28a、28b、28cを回転する基板1の上面に一様に照射することができる。
Next, the spinner table is rotated at a high speed to form the
このように、第2層UVレジン6は、通常のスピンコートと一括UV照射とにより形成され、厚みが所定のもの例えば20μmとなるように、回転数が調整される。第2層UVレジン6は、UVレジン6aの滴下位置を中心とすることができないために、内周から外周に向かって膜厚が増大する。しかしながら、上述したように、下地の第1層UVレジン5が内周から外周に向かって膜厚が減少するように形成されているので、第2層UVレジン6の膜厚の増加が相殺され、UVレジン5および6が積層されたカバー層の膜厚をほぼ一定とすることができる。
Thus, the second layer UV resin 6 is formed by normal spin coating and collective UV irradiation, and the rotation speed is adjusted so that the thickness becomes a predetermined one, for example, 20 μm. Since the second layer UV resin 6 cannot center on the dropping position of the
第2層UVレジン6をスピンコートおよびUVスポット照射によって形成することも可能である。一実施の形態では、第2層UVレジン6を通常のスピンコートおよび一括UV照射によって形成しているので、平滑で安定した表面を形成することができる。 It is also possible to form the second layer UV resin 6 by spin coating and UV spot irradiation. In one embodiment, since the second layer UV resin 6 is formed by normal spin coating and batch UV irradiation, a smooth and stable surface can be formed.
図10に示すように、第1層UVレジン5を形成するスピンコート装置は、スピナーテーブル21と、センターピン22と、1軸ロボット23と、1軸ロボット23の先端に設置されるスポットUVヘッド24とから構成される。1軸ロボット23を制御することによって所望の移動速度でスポットUVヘッド24が基板1の径方向に移動される。
As shown in FIG. 10, the spin coater for forming the first
スピナーテーブル21は、スピンコートを行う際に、基板1が載置されるテーブルである。また、UVレジン供給のためのディスペンサー機構は、スピンコート装置に装備されていても、他の場所でUVレジンを予め塗布した基板をスピンコート装置に搬送しても良い。スピナーテーブル21は、基板1と一体と回転する。振り切られたUVレジンは、チャンバー内に溜められる。センターピン22は、スピナーテーブル21に載置した基板1を位置決めし、基板1の中央部の開口を塞ぐ機能を有する。スポットUVヘッド24が1軸ロボット23に設置され、基板1の内周から外周にスポットUVを照射できる構造とされる。
The spinner table 21 is a table on which the
スポットUVヘッド24は、光源部と光ファイバーを介して結合され、光源部からのUVを外部に照射する。シャッター等によってUVの照射および非照射を切り替えことができると共に、光源部の照射パワーを制御することが可能とされている。
The
また、スポットUVヘッド24は、レンズホルダー(図示せず)を有する構造としてもよい。レンズホルダーは、内部にレンズが配置されており、スポットUVヘッドから取り外して交換可能な構造とされる。レンズホルダーを交換することによって、光を集光させたり、拡散光、平行光にすることができる。すなわち、基板に対する照射範囲を変更することが可能となる。さらに、スポットUVの発光は、インバータータイプで減光した状態でも使用できるような電源を用いてもよい。
The
図11は、直径50mmのディスクを使用した場合の膜厚の測定値の一例を示す。第1層UVレジン5は、膜厚の変化31で示すように、最内周位置(半径位置で12mm)で65μmであり、膜厚が外周に向かって徐々に減少し、最外周位置(半径位置で24mm)では、58μmとなっている。その上に、通常のスピンコートによって約20μmの膜厚の第2層UVレジン6が形成される。第2層UVレジン6の膜厚の変化32は、下地のUVレジン5が外周に向かって膜厚が減少しているので、膜厚変化32で示すように、ほぼ一定の膜厚(約80μm)となる。
FIG. 11 shows an example of a measured value of the film thickness when a disk having a diameter of 50 mm is used. The first
図11の測定例では、第1層UVレジン5の膜厚の減少の程度が大きすぎたために、全体の膜厚が外周側に減少している。第1層UVレジン5の膜厚の減少の度合いをより小さくし、例えば最外周位置で4μmまたは5μmとすれば、全体の膜厚をより均一とすることができる。
In the measurement example of FIG. 11, since the degree of decrease in the film thickness of the first
ここで、UVレジンの膜厚の変化幅を10μmと仮定すると、図12に示すように、膜厚の変化を表すことができる。図12の横軸は、第1層UVレジン5の膜厚を表す軸であり、縦軸は、第2層UVレジン6の膜厚を表す軸である。第1層UVレジン5は、最内周位置(半径位置で12mm)で膜厚が65μmであり、膜厚が外周に向かって徐々に減少し、最外周位置(半径位置で24mm)では、55μmに変化する。一方、第2層UVレジン6は、)は、最内周位置(半径位置で12mm)で膜厚が15μmであり、膜厚が外周に向かって徐々に増大し、最外周位置(半径位置で24mm)では、25μmに変化する。したがって、UVレジン5および6の2層で構成されるカバー層の厚みを径方向のどの位置においても80μm一定とすることができる。
Here, assuming that the change width of the film thickness of the UV resin is 10 μm, the change in the film thickness can be expressed as shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 12 is an axis representing the film thickness of the first
さらに、大量生産時の個体間のカバー層のバラツキを防止するために、第1層UVレジン5を形成した後に、第1層UVレジン5の厚みを測定し、測定結果に応じて第2層UVレジン6のスピンコート時の厚みの補正を行い、カバー層が所定の膜厚となるようようになされる。図13は、厚み補正の一例を示す。例えば上述したように、直径50mmの基板に膜厚が80μmのカバー層を形成する例について説明する。
Furthermore, in order to prevent variation in the cover layer between individuals during mass production, after forming the first
第1層のUVレジン5がスピンコートとUVスポット照射によって工程ST1において形成される。膜厚計測工程ST2において、第1層UVレジン5の膜厚が光学顕微鏡等を使用して測定される。測定箇所は、1乃至複数とされる。例えば半径位置が20mmの膜厚が測定される。測定結果が所定の膜厚例えば60μmと比較される。測定結果が60μmと一致(許容誤差の範囲内での一致を意味する)すると、第2層UVレジン6を形成するスピンコート装置のスピナーテーブルの回転数(スピン回転数と適宜称する)が標準の回転数A[rpm]とされる(工程ST3)。そして、通常のスピンコートによって第2層UV
レジン6が形成される(工程ST6)。標準の回転数A[rpm]では、半径位置20mmにお
いて、20μmの膜厚で第2層UVレジン6を形成することができる。
The first
Resin 6 is formed (step ST6). At the standard rotation speed A [rpm], the second layer UV resin 6 can be formed with a film thickness of 20 μm at a radial position of 20 mm.
計測工程ST2において、測定結果が所定膜厚に比して薄い場合には、スピン回転数が標準の回転数A[rpm]より遅いものとされる。例えば計測結果が59μmであった場合に
は、工程ST4においてスピン回転数がA−100[rpm]とされる。そして、工程ST6
において、第2層UVレジン6が形成される。スピン回転数が標準回転数より下げられているので、第2層UVレジン6の膜厚が増大し、例えば21μmとされ、合計の膜厚は、80μmとできる。
In the measurement step ST2, when the measurement result is thinner than the predetermined film thickness, the spin rotation speed is slower than the standard rotation speed A [rpm]. For example, when the measurement result is 59 μm, the spin rotation speed is set to A-100 [rpm] in step ST4. And process ST6
The second layer UV resin 6 is formed. Since the spin rotation speed is lower than the standard rotation speed, the film thickness of the second layer UV resin 6 is increased, for example, 21 μm, and the total film thickness can be 80 μm.
計測工程ST2において、測定結果が所定膜厚に比して厚い場合には、スピン回転数が標準の回転数A[rpm]より速いものとされる。例えば計測結果が61μmであった場合に
は、工程ST5においてスピン回転数がA+100[rpm]とされる。そして、工程ST6
において、第2層UVレジン6が形成される。スピン回転数が標準回転数より上げられているので、第2層UVレジン6の膜厚が減少し、例えば19μmとされ、合計の膜厚は、80μmとできる。
In the measurement step ST2, when the measurement result is thicker than the predetermined film thickness, the spin rotation speed is set to be faster than the standard rotation speed A [rpm]. For example, when the measurement result is 61 μm, the spin rotation speed is set to A + 100 [rpm] in step ST5. And process ST6
The second layer UV resin 6 is formed. Since the spin rotation speed is increased from the standard rotation speed, the film thickness of the second layer UV resin 6 is reduced to, for example, 19 μm, and the total film thickness can be 80 μm.
上述したこの発明の一実施の形態は、従来のキャップを使用する方法と比較して、キャップの着脱、洗浄等の作業による作業性の低下および装置が複雑となる問題が生じないで、均一な厚さのカバー層を形成できる。また、表面は、一括照射によりUVレジンを硬化させるので、スポットUVでUVレジンを硬化させる方法のように、表面の均一性が不充分となる問題が生じないで、均一な厚さのカバー層を形成できる。 The above-described embodiment of the present invention is uniform in comparison with the conventional method using a cap, without causing problems such as a decrease in workability due to work such as attaching and detaching the cap and cleaning, and a problem that the apparatus becomes complicated. A thick cover layer can be formed. In addition, since the UV resin is cured by batch irradiation on the surface, the problem of insufficient surface uniformity does not occur unlike the method of curing the UV resin by spot UV, and the cover layer has a uniform thickness. Can be formed.
また、UVレジンを2層構造することは、1層当たりの厚みを薄くすることができるので、各層を硬化させた場合の一層ごとの収縮応力を小さくすることができる。また、1層目のUVレジン5の硬化後に2層目を形成するので、時間をかけて重合反応をさせることになり硬化時の収縮応力を緩和でき、ディスクの反りの問題を改善することができる。さらに、第2層UVレジン6としてハードコート特性や防汚性を有するUVレジンを使用することが可能となる。表面を形成する第2層UVレジン6は、従来同様のスピンコートで形成し、一括UV露光で硬化させるので、平滑でプロセス的に安定した表面を得ることが容易である。
In addition, the two-layer structure of the UV resin can reduce the thickness per layer, so that the shrinkage stress for each layer when each layer is cured can be reduced. In addition, since the second layer is formed after the first layer of the
この発明は、上述したこの発明の実施の形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば上述した一実施の形態では、基板の最外周部に生じる盛り上がり部に対する対策については触れていないが、第2層UVレジンを形成する時に、最外周部をマスクして最外周部のUVレジンを振り切るような盛り上がり部を抑える方法を併用しても良い。また、上述した一実施の形態による光ディスクでは、単層光ディスクを例として説明したが、これらに限定されず、片面2層光ディスク等の情報記録層を2層以上有する光ディスクにおけるカバー層の形成にも適用可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the countermeasure for the bulging portion generated at the outermost peripheral portion of the substrate is not mentioned, but when forming the second layer UV resin, the outermost peripheral portion is masked and the outermost peripheral UV resin is masked. You may use together the method of suppressing the rising part which shakes off. Further, the optical disk according to the above-described embodiment has been described by taking a single-layer optical disk as an example. However, the present invention is not limited to this, and the optical disk according to the embodiment is not limited to this. Applicable.
1・・・基板
2・・・情報記録層
3・・・カバー層
4・・・対物レンズ
5・・・第1層UVレジン
6・・・第2層UVレジン
11・・・基板
12・・・中間層
13・・・カバー層
14・・・対物レンズ
15・・・カバー層
21・・・スピナーテーブル
22・・・センターピン
24・・・スポットUVヘッド
26・・・一括UV照射装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記情報層上にスピンコートにより内周から外周に向かって膜厚が減少するように第1の光透過性樹脂層を形成する第1層形成工程と、
上記第1の光透過性樹脂層上にスピンコートにより積層して第2の光透過性樹脂層を形成する第2層形成工程とを有し、
上記第1層形成工程は、
上記基板を回転させて、光硬化樹脂を上記情報層上に延伸させ、
上記基板の径方向にスポット光照射手段を移動させ、上記スポット光照射手段の照射パワーおよび/または移動速度を制御することによって、上記第2の光透過性樹脂の内周から外周に向かって増大する膜厚の変化を相殺するように、上記第1の光透過性樹脂層の膜厚を形成するものであり、
上記第2層形成工程は、
上記基板を回転させて、光硬化樹脂を上記第1の光透過性樹脂層上に延伸させ、
上記光硬化樹脂に光を一括照射して上記光硬化樹脂を完全硬化させて上記第2の光透過性樹脂層を形成するものである
光ディスク媒体の製造方法。 In an optical disc manufacturing method in which an information layer and a light transmission layer are sequentially laminated on a substrate,
A first layer forming step of forming a first light-transmitting resin layer on the information layer by spin coating so that the film thickness decreases from the inner periphery toward the outer periphery;
And a second layer forming step of forming a second light-transmissive resin layer is laminated by spin coating on the first light-transmissive resin layer,
The first layer forming step includes
Rotating the substrate to stretch the photocurable resin on the information layer,
By moving the spot light irradiation means in the radial direction of the substrate and controlling the irradiation power and / or moving speed of the spot light irradiation means, the second light transmitting resin increases from the inner periphery toward the outer periphery. Forming the film thickness of the first light-transmitting resin layer so as to cancel the change in film thickness
The second layer forming step includes
Rotating the substrate to stretch the photocurable resin onto the first light transmissive resin layer,
A method of manufacturing an optical disc medium , wherein the second light-transmitting resin layer is formed by irradiating light to the photo-curing resin to cure the photo-curing resin completely .
上記第2層形成工程において、上記第1の光透過性樹脂の厚みの測定値を使用して、上記第1および第2の光透過性樹脂の合計の膜厚が所定の値となるように、上記第2の光透過性樹脂層の膜厚を制御する請求項1記載の光ディスク媒体の製造方法。In the second layer forming step, using the measured value of the thickness of the first light transmissive resin, the total film thickness of the first and second light transmissive resins becomes a predetermined value. The method of manufacturing an optical disk medium according to claim 1, wherein the film thickness of the second light transmissive resin layer is controlled.
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