JPH0231348A - 光ディスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、記録情報に応じて形成した凹凸の記録部を
有し、レーザ光を照射して情報の再生を図ることができ
る光ディスク及びその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、レーザ光を記録媒体に照射して記録された情報の
再生を図ることができる光デイスク装置が各種開発され
ている。

そして、この記録媒体として、例えば第１０図に示すよ
うに、基板１００上にレーザ光の反射用としてアルミニ
ウム（ＡＩ）や金（Ａ　ｕ）等の金属膜１０１を形成し
、さらにその金属膜１０１上に保護用として樹脂膜１０
２を形成した光ディスクが知られている。

ところで、通常この光ディスクは、第１１図〜第１７図
に示すような工程によって製造されている。

（１）ガラスで形成した円盤１０３の面上にフォトレジ
スト１０４を薄く均一に塗布したものを用意し、記録し
ようとする情報に応じた光強度でレーザ光１０５を照射
し、感光させる（第１１図参照）。

（ＩＩ）次に、その感光された円盤１０３を現像すると
、第１２図に示すように情報に応じた凹凸のピットが形
成された原盤１０５が得られる。

（ＩＩ［）そして、第１３図に示すように、この原盤１
０５の記録部１０５ａを形成した面側にメツキによって
ニッケル（Ｎｉ）等の金属１０６を形成する。

（ＩＶ）このようにして形成した金属１０６を原盤１０
５から取出し、これをスタンパ−とする。

（Ｖ）次に、このスタンパ−１０６を用いて第１４図に
示すように、ポリカーボネイト（ＰＣ）等を所定の型内
に射出成形し、基板１００を形成する。

（ＶＩ）このようにして形成された第１５図に示す基板
１００の面上のうち、凹凸のピット（以下これを記録部
とよぶ）１００ａが形成された面上に、第１６図に示す
ようにアルミニウム、金等の金属膜１０１をスパッタリ
ング等によって形成させる。

（■）そして、第１７図に示すように、その金属［１０
１上に熱硬化性或いは紫外線硬化性等の樹脂１０２を塗
布し、その後加熱或いは紫外線照射等の所定の処理を施
す等の工程を経て光ディスクが完成する。

〔解決しようとする課題〕

ところで、このような構成の光ディスクにあっては、レ
ーザ光の反射手段として先に説明したような金属膜を形
成しているが、その金属膜の形成には蒸着やスパッタリ
ング等の真空系の装置を使用するようになっているため
工程が複雑化し、生産性が悪くコスト高を招いている。

そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑み、コス
トの低減を図るのに好適な光ディスクを提供することを
目的とするものである。

また、この発明は、製造工程が簡単で、生産性が高く、
コストの低減を図ることができる光ディスクの製造方法
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の光ディスクは、所定の屈折率を有し、記録情
報に応じた微小凹凸の記録部を形成した第１基体と、こ
の第１基体の記録部を有する面側に接合されその第１基
体とは異なる屈折率を有する第２基体とを備えたもので
ある。

また、この発明の光ディスクは、第１基体の記録部に接
する第２基体の一面側にその第１基体の記録部の凹凸を
埋めるような凹凸を形成したものである。

また、この発明の光ディスクは、第２基体の第１基体に
接する面側とは反対の面側に第３基体を設けたものであ
る。

また、この発明の光ディスクは、第１基体の第２基体に
接する面とは反対の面側にその第１基体とは異なる硬度
の第４基体を設けたものである。

また、この発明の光ディスクは、第１基体の記録部に接
する第２基体の一面側がその記録部の凹状の溝部を残し
て接合するような略平面形状を有するものである。

また、この発明の光ディスクは、第２基体の第１基体に
接する面側とは反対の面側に第３基体を設けたものであ
る。

また、この発明の光ディスクは、第１基体の第２基体に
接する面側とは反対の面側にその第１基体とは異なる硬
度の第４基体を設けたものである。

また、この発明の光ディスクは、第１基体の一面に微小
凹凸の記録部を形成する工程と、この第１基体の記録部
を有する面側に第１基体とは屈折率の異なる第２基体を
接合する工程とを含んだ工程によって形成するものであ
る。

〔作用〕

この発明の光ディスクは、記録部を有する第１基体とこ
の第１基体の記録部に接する第２基体とにおける屈折率
に差を設け、このときこれら屈折率の異なる界面に生じ
る反射率の増大作用を利用してレーザ光を反射させるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について添付図面を参照しなが
ら説明する。

第１図はこの発明に係る光ディスクの構成を示す断面図
であり、この第１実施例の光ディスクは、第１基体１と
、第２基体２とから構成されている。

第１基体１は、比較的屈折率（ｎ、）の小さなもの、例
えばポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリル（ＰＭＭＡ）
、エポキシ系等の透明樹脂或いはガラス等が使用されて
いる。そして、この第１基体１には、一方何の面上に情
報に応じて凹凸形状の記録部１ａが形成されており、こ
の第１基体１に下方側から入射してきたレーザ光をその
記録部１ａで、即ち第１基体１と第２基体２との界面上
で、これらの屈折率の違いに伴い発生する反射率の増大
作用を利用して反射させるようになっている。

第２基体２は、第１基体１よりも大きな屈折率（Ｒ２）
のもの、例えばポリシラン等の樹脂で形成されている。

この第２基体２には、その１面側に第１基体１の記録部
１ａの凹凸形状を丁度補うような凹凸部２ａが形成され
てあり、この凹凸部２ａを第１基体１の記録部ｌａ側に
嵌挿させるような状態で第２基体が第１基体に接合され
ている。

なお、この第２基体２としては、第１基体１の記録部１
ａの凹凸を埋める凹凸部を一面側に形成したガラス等で
あっても可能である。

次に、この実施例において、第２図に示すように、第１
基体１に入射し、この第１基体１と第２基体２との界面
上にて反射し、再び第１基体１を外部に向けて透過する
ときに入射光αと反射光βとの割合について説明する。

この割合を求めるには、次の３つの条件を同時に満足す
る必要がある。

１、外部から第１基体１に入射した入射光αがそこで透
過（このときの透過率をＴ０１反射率をＲｏとする）す
ること。

２、その第１基体１に透過してきた光が第２基体２との
界面上で反射（このときの反射率をＲ３、透過率をＴ１
とする）すること。

３、この第１．第２基体１．２の界面上で反射した光が
第１基体１を再び透過して戻り（このときの透過率をＴ
１゜２反射率をＲ８゜とする）、外部に射出して透過光
βとなること。

イ）まず１の条件、即ち第１基体１ａに入射し透過する
ときの透過率Ｔ０について求める。

まず、一般に屈折率ｎｌ　＋　　ｎｔの第１．第２の物
質の間において入射面に垂直に振動するその成分につい
ては、良（知られているフレネルの公式より、振幅反射
率が ｒ　＝ｓｉｎ（θ２−θ、）／５ｉｎ（θ２＋θ１）　
・・・■（但し、ここでθ、−は入射角、θ２は屈折角
とする）。

また、屈折の法則により、 ｎ、ｓｉｎ　θ、＝ｎ２ｓｉｎ　θ２　　　　　・・争
■ここで、垂直入射を考えると、 θ１＝θ２＝０　　　　　　　　　　　・・・■以上■
、■、■の式から垂直入射の場合の振幅反射率ｒは、 ｒ−（ｓｉｎ　θ　ｚ　　’　　ｃｏｓ　　θ　ｒ　　
　　ｃｏｓ　ｅ　　ｚ　　°　ｓｉｎ　θ　Ｉ）／（ｓ
ｉｎθ、　’　ｃｏｓθｌ＋ｃＯ３θｚ　°ｓｉｎθＩ
）＝　（ｎｔ　　ｎｚ　）／　（ｎｔ　＋ｎｚ　）ここ
で、実際に観測される光の反射率Ｒは、Ｒ＝　ｌ　ｒ　
ｌ”　−（（ｎｔ−ｎｚ）／（ｎ＋＋ｎｚ））　”とな
る。

したがって、この０式を用いて、まず反射率・・・■ Ｒｏは、 ＲＯ＝　　（（１−ｎｌ　　）／　　（１＋ｎ＋　　）
）　　”このため、透過率Ｔ０は、 Ｔｏ”Ｉ　　Ｒｅ ＝１−　（（１−ｎｌ　）／（１＋ｎ＋　））”口）次
に、２の条件について、第１．第２基体１゜２の界面（
記録部１ａ）上での反射率Ｒ３は０式を用いで、 Ｒ＋　＝　（（ｎｌ　　ｎｚ）／（ｎ＋＋ｎｚ））”と
なるが、 もとの入射光に対しその反射光の割合Ｒ、ｌは、Ｒ＋　
’　＝　Ｔ　ｏ・Ｒ３ ＝（１−（（１−ｎυ／（１＋ｎυ）２〕（（ｎｌ　　
ｎｚ）／（ｎ＋＋ｎｚ））　”ハ）さらに、■の条件に
ついて第１基体１と外部（空気）との間での透過率ＴＩ
Ｏは、０式を用いて、 Ｔ＋ｏ＝Ｉ　　Ｒ＋。

＝　１　　（（ｎ　＋　　１）／　（ｎ　ｒ　＋１））
　”だから、元の入射光に対しその反射光の割合Ｔ、。

°　は、 Ｔ、、　　　　＝Ｒ菖’　　°　Ｔｌ０＝　　（１−（
（１−ｎｌ）／（１＋ｎｌ）　　”　　）（（ｎｌ−ｎ
り／（ｎｌ＋ｔｌり　　”（１−（（ｎｌ−１）／（ｎ
ｌ＋１）　　”　　）＝　　　（１−（（１−ｎｌ）／
（ｉ＋ｎ＋）　　　　”　　）　　”（（ｎｌ−ｎｚ）
／（ｎ＋＋ｎｚ）　　”　　””■このようにして入射
光αに対する反射光βの割合、即ちこの実施例での光デ
ィスクの記録面において反射する反射率が０式から求め
られる。

次に、この実施例の光ディスクの製造方法について第３
図を参照しながら説明する。

１、この実施例の光ディスクは、まず従来と同様にして
、例えばニッケル等の金属によって形成したマスターを
スタンパ−として用い、射出成形法等によって第１基体
１を成形する。

なお、このとき成形材料として所定屈折率ｎ。

の透明樹脂材を使用する。

２、次に、この成形した第１基体１の記録部１ａを有す
る面上に、第２基体２を先の第１基体１の屈折率ｎ１よ
りも大きな屈折率ｎ＝を有する熱硬化性または紫外線硬
化性の透明樹脂を用いてスピンコード法等によって塗布
する。

３、その後、加熱或いは紫外線の照射によってその透明
樹脂を硬化させるとでき上がる。なお、この実施例では
第２基体２を第１基体１にスピンコード法等によって塗
布させているが、その第２基体を予めガラス等で形成し
ておき、接着剤で接着させても良い。また、この実施例
の第１基体１は射出成形によって形成されているが、特
にこれに限定されるものではなく、例えば２　Ｐ　（Ｐ
ＨＯＴＯ−ＰＯＬＹＭＥＲ）法やエツチング法でも良い
。

次に、この発明に係る光ディスクの第２実施例について
第４図を参照しながら説明する。

この第２実施例の光ディスクは、第１基体３と、第２基
体４と、第３基体５とから構成されている。

第１基体３は、先の第１実施例における第１基体１と同
様の構成となっており、所定の屈折率ｎ。

を有する透明樹脂材或いはガラス等で形成されている。

第２基体４は、第１実施例における第２基体２と同様の
構成となっており、所定の屈折率ｎ２（ｎｌ　＜ｆｉ、
　）を有するポリシラン等の樹脂で形成されている。な
お、この第２基体４としては、第１基体３の記録部３ａ
の凹凸を埋めるような凹凸部を一面側に形成したガラス
等のものであっても可能である。

第３基体５は、第２基体４を保護するものであり、ポリ
カーボネイト（ＰＣ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、エポキ
シ等の熱硬化性或いは紫外線硬化性樹脂で形成されてい
るが、ガラス等であっても良い。

したがって、第２実施例の光ディスクによると、第３基
体６の存在によって、第２基体４の耐久性が高まる。

次に、この第２実施例の光ディスクの製造方法について
第５図を参照しながら説明する。なお、この第２実施例
では、第１．第２基体４．５は第１実施例と同様の方法
によって形成されているため、その部分の製造方法につ
いての説明を省略する。

加熱或いは紫外線照射によって第１基体３上の第２基体
４が硬化したならば、第３基体５を熱硬化性或いは紫外
線硬化性の樹脂をスピンコード法等によって塗布した後
、第２基体４と同様に加熱或いは紫外線を照射して硬化
させるとでき上がる。

なお、第２実施例の第３基体５は、所定の樹脂にて形成
しであるが、ガラスを用いても可能であり、その場合に
は第２基体４にそのガラスを接着させれば良い。

次に、この発明に係る光ディスクの第３実施例について
第６図を参照しながら説明する。

第３実施例の光ディスクは、第１基体７と、第２基体８
と、第３基体９と、第４基体１０とから構成されている
。第１基体７．第２基体８．第３基体９は、それぞれ第
２実施例の第１基体３．第２基体４．第３基体５と同様
の構成となっている。

第４基体１０は、第１基体７を保護するものであり、レ
ーザ光の入射面に付着したゴミ等を除去する際のブラシ
等による摩耗を少なくするため、硬度が高く耐摩耗性に
優れた材料で、例えばアルミナ（ＡｌｘＯ３）等を使用
しているが、これ以外に例えば酸化シリコン（Ｓ　ｉ　
Ｏ□）、酸化タンタル（Ｔａｔ　Ｏｓ　）　、窒化シリ
コン（Ｓ１３Ｎ４）等で形成することも可能である。

したがって、第３実施例の光ディスクによれば、その光
ディスクのレーザ光入射面での摩耗が極力防止できるた
め、ゴミが付着した場合等であってもブラシ等による清
掃を簡単に行うことができる。

次に、第３実施例の光ディスクの製造方法について第７
図を参照しながら説明する。なお、第三実施例では、第
１．第２．第３基体？、８．９は、第２実施例と同様の
方法によって形成されているため、その部分の製造方法
については省略する。

第１．第２．第３基体７．　８．　９ができ上がったな
らば第４基体１０を形成するため、第１基体７の記録部
７ａを形成した面と反対側の面上に、蒸着、　スパッタ
、イオンビームスパ、ツタ、イオンブレーティング等の
方法によってアルミナ（ＡｌｘＯ３）等を形成し、紫外
線を照射するとでき上がる。

さらに、この発明に係る光ディスクの第４実施例につい
て第８図を参照しながら説明する。

第４実施例の光ディスクは、第１基体１１と。

第２基体１２とから構成されている。

第１基体１１は、先の第１乃至第３実施例のものと同様
の構成となっており、−面側に凹凸の記録部１１ａが形
成されている。

第２基体１２は、第１基体１１の記録面１１ａ側に配置
されており、その第１基体１１とは異なる屈折率のもの
、この場合には屈折率の高い第１乃至第３実施例のもの
と同様の材料で形成されている。そして、第４実施例の
第２基体１２には、先の第１乃至第３実施例のものとは
異なり、第１基体１１の記録部１１ａの凹状の溝１１ｂ
はそのまま残した状態でその第１基体１１に接合されて
おり、このためその溝１１ｂは空気等の気体で満たされ
ている。

次に、第４実施例の光ディスクの製造方法について第９
図を参照しながら説明する。

第１基体１１は、先の第１乃至第３実施例と同様にして
形成する。

次に、薄板状のガラス等の第２基体１２の第１基体１１
の記録面と対向する側にスピンコード法等によって所定
の熱硬化性或いは紫外線硬化樹脂を適度な厚さに塗布し
た後、第１基体１１を貼り合せて所定の温度で加熱或い
は紫外線照射を行い、樹脂を硬化させるとでき上がる。

なお、第４実施例において、第２基体として所定の材質
でテープ状に形成されたものを使用し、これを第１基体
１１の記録面側に接着させるようにしても良く、この場
合にはその製造作業が一層簡単に行える。

なお、説明を簡単にするため、第１基体の夫々の屈折率
ｎｌ＋　　ｎＺに対し、ｎｌ　＜ｎ２として例示したが
、■式、０式からも明らかなように、ｎ、＞ｎ、であっ
ても同様の効果が得られる。

〔効果〕

以上説明してきたように、この発明に係る光ディスクに
よれば１．第１．第２基体の屈折率に差を設けることに
より、これらの界面上に生じる反射率の増大作用を利用
した反射手段で構成されており、その反射手段として従
来必要としていた金属膜がなくても必要レベルの反射率
が確保できるため、大幅な製造コストの低減を図ること
ができる。

また、この発明に係る光ディスクの製造方法によれば、
操作が複雑で扱い難い真空系の装置を用いなくても製造
が可能であり、その分製造工程が簡単になるため、高生
産性、かつコストの削減等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光ディスクを示す部分断面図、
第２図はこの発明に係る光ディスクの反射作用の原理を
説明するための光路図、第３図は第１図における光ディ
スクを製造するときの製造方法を説明するための断面図
、第４図はこの発明に係る光ディスクの第２実施例を説
明するための部分断面図、第５図は第４図に示す光ディ
スクを製造するときの製造方法を説明するための断面図
、第６図はこの発明に係る光ディスクの第３実施例を説
明するための部分断面図、第７図は第６図に示す光ディ
スクの製造方法を説明するための断面図、第８図はこの
発明に係る光ディスクの第４実施例を説明するための部
分断面図、第９図は第８図に示す光ディスクを製造する
ときの製造方法を説明するための断面図、第１０図は従
来型の光ディスクの構成を示す部分断面図、第１１図乃
至第１７図はそれぞれ第１０図に示す光ディスクを製造
するときの製造方法を説明するための工程図である。 ｌａ、３ａ、ｌｌａ・・・記録部。 １．３，７．１１・・・第１基体。 ２、　４．　８．　１２・・・第２基体。 ５．９・・・第３基体。 １０　・・・第４基体。 第８図 第９図 第３図 ；Ｎ１０” 第 図 第 曇 第 図 第 図 第１５ 図 第 × 第 １７　ン

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の屈折率を有し、記録情報に応じた微小凹凸
   の記録部を形成した第１基体と、 この第１基体の記録部を有する面側に接合されその第１
   基体とは異なる屈折率を有する第２基体と を備えたことを特徴とする光ディスク。
2. （２）第１基体の記録部に接する第２基体の一面側にそ
   の第１基体の記録部の凹凸を埋めるような凹凸を形成し
   たことを特徴する請求項（１）に記載の光ディスク。
3. （３）第２基体の第１基体に接する面側とは反対の面側
   に第３基体を設けたことを特徴する請求項（２）に記載
   の光ディスク。
4. （４）第１基体の第２基体に接する面とは反対の面側に
   その第１基体とは異なる硬度の第４基体を設けた請求項
   （３）に記載の光ディスク。
5. （５）第１基体の記録部に接する第２基体の一面側がそ
   の記録部の凹状の溝部を残して接合するような略平面形
   状を有することを特徴とする請求項（１）に記載の光デ
   ィスク。
6. （６）第２基体の第１基体に接する面側とは反対の面側
   に第３基体を設けたことを特徴とする請求項（５）に記
   載の光ディスク。
7. （７）第１基体の第２基体に接する面側とは反対の面側
   にその第１基体とは異なる硬度の第４基体を設けた請求
   項（６）に記載の光ディスク。
8. （８）第１基体の一面に微小凹凸の記録部を形成する工
   程と、 この第１基体の記録部を有する面側に第１基体とは屈折
   率の異なる第２基体を接合する工程とを含んだ工程によ
   って形成することを特徴とする光ディスクの製造方法。