JPH09265674A - 光記録媒体の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線硬化樹脂を用いた光記録媒体の製造時
の紫外線照射に起因する基板の熱変形、光劣化あるいは
熱劣化等のダメージを低減し、製品の長寿命化を図る。 【解決手段】 ポリカーボネート樹脂からなる基板１１
上に第２の情報記録層としての半透明膜１２を形成した
後、その上に中間層１３となるべき紫外線硬化樹脂を塗
布し、その上から、第１の情報記録面となるべき微細凹
凸パターンを有するスタンパ１７のその微細凹凸パター
ン面を押圧させる。この状態で、基板１１の側から紫外
線ランプ２１によって紫外線を照射する。このとき、紫
外線カットフィルタ２２を挿入して、所定の波長（例え
ば３００ｎｍ）以下の紫外線をカットする。これにより
遠紫外線が基板１１を通過する際に基板１１に与える悪
影響が殆ど排除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば基板として
ポリカーボネート等の樹脂を用いた光記録媒体の製造方
法および製造装置に係り、特に、情報記録層と共に積層
構造を構成する中間層として紫外線硬化樹脂を使用した
光記録媒体の製造方法および製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像、音響その他の情報を記録するため
の情報記録媒体として、レーザ等の光ビームを用いて情
報の記録再生ができるようにした光ディスクや光カード
等の記録媒体の普及が著しく、情報の再生専用のタイ
プ、情報の記録および再生ができるタイプ、追記のみ可
能なタイプ等、様々な方式のものが登場している。この
ような光記録媒体を記録原理からみると、例えば光磁気
や相変化等の記録方式があり、また、構造的に見ると、
例えば情報記録層を多層化した多層構造、少なくとも１
つが情報記録層を備えた複数の薄板を複数貼り合わせた
構造、あるいは単一の薄板からなる構造等、様々なタイ
プのものがある。

【０００３】例えば、光ディスクについてみると、多層
構造タイプのものは、一般に、ポリカーボネート樹脂
（以下，ＰＣ樹脂という。）等の基板上に、それぞれが
データ記録ピットやプリグルーブ等の微細凹凸パターン
を有する複数の情報記録層をそれぞれ透明中間層（スペ
ーサ層）を介して積層して形成されるが、この場合の透
明中間層としては、従来より、紫外線の照射によって硬
化する紫外線硬化樹脂が用いられている。この場合、製
造工程における紫外線の照射は、紫外線硬化樹脂を塗布
した後、基板であるＰＣ樹脂を通して行われ、これによ
り硬化する樹脂にピット等の微細凹凸パターンが転写さ
れるようになっている。従来は、このような紫外線照射
には紫外線ランプが発するすべての波長域を含む紫外線
がそのまま使用されていた。

【０００４】また、貼り合わせ構造タイプのものにおい
ても、貼り合わせのための中間接着層としては上記と同
様に紫外線硬化樹脂が用いられ、基板であるＰＣ樹脂等
を通して紫外線照射により硬化が行われるようになって
いるが、この場合も、紫外線照射には紫外線ランプが発
するすべての波長域を含む紫外線がそのまま使用されて
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、紫外線ランプが発するすべての波長域を含む紫
外線を基板であるＰＣ樹脂を介して紫外線硬化樹脂に照
射すると、紫外線がＰＣ樹脂を通過するときの発熱や様
々な化学変化等が生じ、これにより基板の熱変形、光劣
化あるいは熱劣化等の問題が発生する。この結果、光デ
ィスク自体が変形したり、あるいは亀裂，変色，剛性の
低下等によりディスク寿命が短くなるという問題があっ
た。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、中間層として紫外線硬化樹脂を用い
た光記録媒体の製造時において、紫外線照射に起因する
基板の熱変形、光劣化あるいは熱劣化等のダメージを低
減し製品の長寿命化を図ることができる光記録媒体の製
造方法および製造装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光記録媒体
の製造方法は、紫外線硬化樹脂層を塗布形成したのち、
基板を介して、所定の波長以下の波長領域、すなわちＰ
Ｃ樹脂等で形成される基板に対して実質的にダメージを
与える可能性のある波長領域（具体的には２９０〜３２
０ｎｍ以下の波長領域）を除いた紫外線を照射すること
により紫外線硬化樹脂層を硬化させるものである。

【０００８】本発明に係る光記録媒体の製造装置は、情
報記録層と共に中間層としての紫外線硬化樹脂層を含む
積層構造を基板上に形成してなる光記録媒体を製造する
ための装置であって、紫外線硬化樹脂層を硬化させるた
めの紫外線を発生する光源と、この光源により発生し、
基板を通して紫外線硬化樹脂層に達する紫外線のうち、
上記と同じ所定の波長以下の波長領域を遮断するための
フィルタとを備えたものである。

【０００９】本発明の光記録媒体の製造方法および製造
装置では、所定の波長以下の波長領域を除く紫外線によ
って、中間層となる紫外線硬化樹脂層の硬化が行われ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１および図２は本発明の一実施の形態に
係る光記録媒体の製造方法を表すものである。この製造
方法は、図２（ｃ）に示したような構造の単板２層構造
の光ディスクを製造するためのものであるが、それに先
立ち、まず、この光ディスクの構造を簡単に説明してお
く。

【００１２】図２（ｃ）に示したように、この光ディス
クは、片面に記録情報を表すピット等の微細凹凸パター
ンを有する基板１１と、この基板１１の微細パターン面
上に形成された半透明膜１２と、この半透明膜１２上に
形成され表面に記録情報を表すピット等の微細凹凸パタ
ーンを有する中間層１３と、この中間層１３上に形成さ
れた反射膜１４と、この反射膜１４上に形成された保護
膜１５とを備えている。基板１１は、再生に使用される
光を十分透過させ得る材料、例えばＰＣ樹脂等で形成さ
れている。半透明膜１２はシリコン窒化膜等の比較的反
射率の小さい材料で形成され、第１の情報記録層として
機能する。反射膜１４はアルミニウム等の反射率の大き
い材料で構成され、第２の情報記録層として機能する。
中間層１３および保護膜１５は紫外線硬化樹脂によって
形成されている。そして、第１の情報記録層である半透
明膜１２の記録情報は、基板１１の側から再生用の光ビ
ームを半透明膜１２の表面に合焦させることによって読
み出され、第２の情報記録層である反射膜１４の記録情
報は、同様に基板１１の側から再生用の光ビームを反射
膜１４の表面に合焦させることによって読み出されるよ
うになっている。なお、中間層１３は、第１の情報記録
層である半透明膜１２からの反射光と第２の情報記録層
である反射膜１４からの反射光とが干渉を起こさない程
度の十分な厚さを有し、半透明膜１２と反射膜１４とを
光学的に分離している。

【００１３】次に、図１（ａ）〜（ｃ）および図２
（ａ）〜（ｃ）を参照してこの光ディスクの製造方法を
説明する。

【００１４】まず、図１（ａ）に示したように、片面に
記録情報を表すピット等の微細凹凸パターンを有する基
板１１を射出成形等によってＰＣ樹脂を用いて形成す
る。基材１１の厚さは例えば１．２ｍｍ程度とする。続
いて、基板１１の上記微細パターン形成面上に、シリコ
ン窒化膜等からなる半透明膜１２をスパッタリング等に
よって形成する。この半透明膜１２は第１の情報記録層
となり、その下面側（基板１１の微細パターン形成面と
接する面）が情報読み取り対象の面となる。

【００１５】次に、図１（ｂ）に示したように、スピン
コート法により半透明膜１２上に中間層１３としての紫
外線硬化樹脂を塗布する。具体的には、半透明膜１２上
に紫外線硬化樹脂を滴下したのち、基板１１ごと全体を
回転させ、滴下した紫外線硬化樹脂を半透明膜１２上に
均一に延ばす。この紫外線硬化樹脂としては、例えば、
商品名Ｒ６０２１Ｄ（日本合成ゴム（株）製）が用いら
れる。

【００１６】次に、図１（ｃ）に示したように、塗布し
た中間層１３の表面に、表面に微細凹凸パターンを有す
るスタンパ１７のその微細凹凸パターン面を押圧させ
る。このスタンパ１７は例えばニッケルで形成される。

【００１７】次に、図２（ａ）に示したように、紫外線
ランプ２１から射出され紫外線カットフィルタ２２を透
過した紫外線を、基板１１の側から照射する。これによ
り、紫外線は、基板１１および半透明膜１２を通して中
間層１３としての紫外線硬化樹脂層に達し、これを硬化
させる。

【００１８】この場合、紫外線ランプ２１としては、例
えば３８０ｎｍ〜４３０ｎｍ程度の波長域のものを用
い、また、紫外線カットフィルタ２２としては、例えば
図３に示したような分光透過特性を有するフィルタを使
用する。この図で、横軸は波長（単位ｎｍ）、縦軸は透
過率（％）を表す。この紫外線カットフィルタ２２によ
って、３００ｎｍ以下の遠紫外線は殆ど（９５％以上）
遮断されるため、基板１１を通過する紫外線は３００ｎ
ｍ〜４３０ｎｍ程度に制限される。

【００１９】中間層１３として用いられる紫外線硬化樹
脂は、例えば波長３６５ｎｍの光（ｉ線）、あるいは波
長４００ｎｍの光に感光ピークを有しており、基板１１
を通過して紫外線硬化樹脂層に達する紫外線の波長域
（３００ｎｍ〜４３０ｎｍ）に対して十分に硬化可能で
ある。一方、紫外線硬化樹脂層に達する紫外線からは、
３００ｎｍ以下の光が除去されているため、この波長域
の光によって基板１１が被るダメージを防止することが
できる。このダメージについては後述する。

【００２０】次に、図２（ｂ）に示したように、硬化し
た中間層１３からスタンパ１７を剥離する。これによ
り、中間層１３の表面には、スタンパ１７から転写され
た微細凹凸パターンが形成される。

【００２１】次に、図２（ｃ）に示したように、例えば
スパッタリング等により、中間層１３の上にアルミニウ
ム等からなる反射膜１４を形成する。この反射膜１４は
第２の情報記録層となり、その下面（中間層１３の微細
凹凸パターン面と接する面）が情報読み取り対象の面と
なる。

【００２２】次に、同じく図２（ｃ）に示したように、
反射膜１４の上に保護膜１５を形成して、この光ディス
クの製造工程を終了する。この保護膜１５は、例えばス
ピンコート法により紫外線硬化樹脂を均一に塗布したの
ち、これを紫外線照射により硬化させて形成する。

【００２３】なお、本実施の形態では、基材１１上に形
成した半透明膜１２上に紫外線硬化樹脂をスピンコート
により塗布した後、その上からスタンパ１７の微細凹凸
パターン面を押圧するようにしたが、これとは逆に、ス
タンパ１７上に紫外線硬化樹脂をスピンコートにより塗
布した後、その上から、半透明膜１２を形成した基板１
１（図１（ａ））の微細凹凸パターン面を押圧するよう
にしてもよい。但し、いずれの場合も、基板１１を介し
て照射した紫外線によって紫外線硬化樹脂を硬化させて
中間層１３を形成するという点では同様である。

【００２４】図４は、基板１１としてのＰＣ樹脂の透過
吸収の差スペクトルが、紫外線カットフィルタ２２の有
無によってどのように変化するかを表すものである。こ
の図で、破線Ｂは、紫外線カットフィルタ２２を用いな
い場合における紫外線照射の前後の透過吸収の差スペク
トルを表し、実線Ａは、紫外線カットフィルタ２２を用
いた場合における紫外線照射の前後の透過吸収の差スペ
クトルを表す。この図で、横軸は波長（単位ｎｍ）、縦
軸は吸収率の差を表す。この図に示したように、紫外線
カットフィルタ２２を用いない場合（破線Ｂ）、すなわ
ち紫外線ランプ２１からの紫外線をすべて照射した場合
には、約２９０ｎｍおよび約３２０ｎｍに大きな吸収ピ
ークが存在しており、紫外線照射によってＰＣ樹脂の吸
収が増大していることが判る。これは、ＰＣ樹脂の組成
が、主鎖の切断、あるいは架橋の劣化等によって変化し
ていることを意味する。従来は、このような組成変化に
より、前述のようにＰＣ樹脂の熱変形や光劣化、あるい
は熱劣化等の問題が生じ、製品寿命を短くする一要因と
なっていたと考えられる。

【００２５】一方、紫外線カットフィルタ２２を用いた
場合（実線Ａ）には、上記したような大きな吸収ピーク
は存在せず、ＰＣ樹脂の吸収はほとんど増大していな
い。すなわち、ＰＣ樹脂の劣化はほとんど進んでいない
と考えられ、製品寿命を短くする一要因が除去されてい
る。

【００２６】次に、本発明の他の実施の形態に係る光記
録媒体の製造方法を説明する。

【００２７】図５および図６は本発明の他の実施の形態
に係る光記録媒体の製造方法を表すものである。この製
造方法は、図５（ｃ）に示したような構造の貼り合わせ
片面単層構造の光ディスクを製造するためのものである
が、それに先立ち、まず、この光ディスクの構造を簡単
に説明しておく。

【００２８】図５（ｃ）に示したように、この光ディス
クは、片面に記録情報を表すピット等の微細凹凸パター
ンを有する基板３１と、この基板３１の微細パターン面
上に形成された反射膜３２と、この反射膜３２上に形成
された中間層３３と、この中間層３３の表面に貼り合わ
された保護基板３４とを備えている。基板３１および保
護基板３４は、上記実施の形態と同様、例えばＰＣ樹脂
等で形成されている。反射膜３２はアルミニウム等で形
成され、情報記録層として機能する。中間層３３は、上
記実施の形態と同様の紫外線硬化樹脂によって形成さ
れ、反射膜３２の表面の微細凹凸パターンを平坦に埋め
込むためのものである。そして、情報記録層である反射
膜３２の記録情報は、基板３１の側（図では下側）から
再生用の光ビームを反射膜３２の表面（図では下面）に
合焦させることによって読み出されるようになってい
る。

【００２９】このような構造の光ディスクの製造に際し
ては、まず、図５（ａ）に示したように、片面に記録情
報を表すピット等の微細凹凸パターンを有する基板３１
を射出成形等によってＰＣ樹脂を用いて形成する。基材
１１の厚さは例えば１．２ｍｍ程度とする。続いて、基
板３１の上記微細パターン形成面上に、アルミニウム等
からなる反射膜３２をスパッタリング等によって形成す
る。この反射膜３２は情報記録層となり、その下面側
（基板３１の微細パターン形成面と接する面）が情報読
み取り対象の面となる。

【００３０】次に、図５（ｂ）に示したように、スピン
コート法により反射膜３２上に中間層３３となる紫外線
硬化樹脂を塗布する。その具体的方法は、上記実施の形
態と同様であるので、説明を省略する。

【００３１】次に、図５（ｃ）に示したように、塗布し
た中間層３３の表面に、両面が平坦化な保護基板３４の
片面を押し当てる。この保護基板３４は、基板３１と同
様、例えばＰＣ樹脂等で形成される。

【００３２】次に、図６に示したように、紫外線ランプ
２１から射出され紫外線カットフィルタ２２を通った紫
外線を、保護基板３４の側から照射する。これにより、
紫外線は、保護基板３４を通して紫外線硬化樹脂層（中
間層３３）に達し、これを硬化させる。この場合の紫外
線ランプ２１および紫外線カットフィルタ２２は、上記
実施の形態で使用したものと同様のものである。

【００３３】本実施の形態においても、紫外線カットフ
ィルタ２２によって３００ｎｍ以下の遠紫外線はほとん
どカットされ、保護基板３４を通過する紫外線は３００
ｎｍ〜４３０ｎｍ程度に制限されるため、遠紫外線域
（３００ｎｍ以下）の光によって保護基板３４が被るダ
メージを防止することができる。すなわち、熱変形、光
劣化あるいは熱劣化等の諸問題を排除して製品寿命の拡
大を図ることが可能となる。

【００３４】本発明に係る光記録媒体の製造方法は、図
７に示したような両面単層構造の光ディスクにも適用す
ることが可能である。この光ディスクは、微細凹凸パタ
ーンを有する基板４１の微細凹凸パターン面に反射膜４
２を形成したものと、微細凹凸パターンを有する基板４
５の微細凹凸パターン面に反射膜４４を形成したものと
を、中間層４３によって接合して形成したものである。
ここで、基板４１，４５は、上記実施の形態と同様にＰ
Ｃ樹脂等で形成され、反射膜４２，４４は、アルミニウ
ム等で形成される。この光ディスクでは、反射膜４２お
よび反射膜４４がそれぞれ情報記録層として機能するよ
うになっており、反射膜４２の情報を読み取るときは再
生用の光ビームは基板４１の側から照射され、反射膜４
４の情報を読み取るときは再生用の光ビームは基板４５
の側から照射されるようになっている。

【００３５】この光ディスクの製造工程については図示
を省略するが、基本的には図５および図６に示した工程
と類似の工程であり、図５（ｃ）における保護基板３４
の代りに、微細凹凸パターン反射膜４４を付着形成した
基板４５の微細凹凸パターン面を押し当てる点で異な
る。また、紫外線の照射は、いずれの面からも行っても
よいが、それに使用する紫外線の強度は、上記実施の形
態の場合よりも大きくする必要がある。本実施の形態の
場合には、紫外線は、基板４１のほかに、透過率の小さ
いアルミニウム等からなる反射膜４２を透過して中間層
４３に達する必要があるからである。

【００３６】以上説明した各実施の形態では、紫外線カ
ットフィルタ２２によって遮断する紫外線の波長域の上
端（言い換えると、透過する波長域の下端）を３００ｎ
ｍとしたが、本発明は必ずしもこれに限定されるもので
はなく、それ以外の値としてもよい。具体的には、基板
１１等の材質、あるいは中間層１３等として用いる紫外
線硬化樹脂の種類等に応じ、例えば２８０ｎｍ〜３２０
ｎｍ程度の範囲で適宜変更可能である。もちろん、この
範囲以外の値を紫外線カット波長域の上端として採用し
てもよいが、その場合、範囲の上限は紫外線硬化樹脂が
十分に硬化する範囲で選択され、一方、範囲の下限は紫
外線照射による基板１１等の劣化の度合いを考慮して選
択されることとなる。

【００３７】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れるものではなく、その均等の範囲で種々変形可能であ
る。例えば、例示した単板２層構造、貼り合わせ片面単
層構造および両面単層構造の光ディスクには限定され
ず、紫外線硬化樹脂を用いるものであればその他の構造
の光ディスクにも適用することが可能である。

【００３８】また、紫外線カットフィルタ２２は紫外線
ランプ２１と別体のものとして説明したが、両者が一体
のものであってもよい。

【００３９】更に、基板１１等としてＰＣ樹脂を用いる
ものとして説明したが、少なくとも再生光を良好に透過
するものであればその他の樹脂を用いてもよい。

【００４０】また、本発明は光ディスクを例に説明した
が、その他、例えばカード状の光記録媒体等にも適用す
ることも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明による光記録
媒体の製造方法および製造装置によれば、所定の波長以
下の波長領域を除いた紫外線によって中間層としての紫
外線硬化樹脂層の硬化を行うようにしたので、紫外線が
基板を構成する樹脂を透過する際に樹脂に与える悪影響
を低減することができる。従って、基板の熱変形による
歪みや基板の光劣化あるいは熱劣化等のダメージを大幅
に軽減することができ、製品の長寿命化と信頼性の確保
とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る光ディスクの製造
方法の各工程を説明するための断面図である。

【図２】図１に続く工程を表す断面図である。

【図３】紫外線カットフィルタの分光透過スペクトルを
表す特性図である。

【図４】基板としてのＰＣ樹脂の透過吸収の差スペクト
ルが紫外線カットフィルタの有無によってどのように変
化するかを表す特性図である。

【図５】本発明の他の実施の形態に係る光ディスクの製
造方法の各工程を説明するための断面図である。

【図６】図５に続く工程を表す断面図である。

【図７】本発明の更に他の実施の形態に係る光ディスク
の製造方法が適用される光ディスクの断面図である。

【符号の説明】

１１，３１，４１，４５…基板、１２…半透明膜（情報
記録層）、１３，３３，４３…中間層（紫外線硬化樹脂
層）、１４，３２，４２，４４…反射膜（情報記録
層）、１５…保護膜、１７…スタンパ、２１…紫外線ラ
ンプ（光源）、２２…紫外線カットフィルタ（フィル
タ）、３４…保護基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録層と共に中間層としての紫外線
   硬化樹脂層を含む積層構造を基板上に形成してなる光記
   録媒体の製造方法であって、 前記紫外線硬化樹脂層を塗布形成する工程と、 前記基板を介して、所定の波長以下の波長領域を除く紫
   外線を照射することにより前記紫外線硬化樹脂層を硬化
   させる工程とを含むことを特徴とする光記録媒体の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記紫外線の所定の波長を２８０〜３２
   ０ｎｍの範囲としたことを特徴とする請求項１記載の光
   記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】 情報記録層と共に中間層としての紫外線
   硬化樹脂層を含む積層構造を基板上に形成してなる光記
   録媒体を製造するための装置であって、 前記紫外線硬化樹脂層を硬化させるための紫外線を発生
   する光源と、 この光源により発生し、前記基板を通して前記紫外線硬
   化樹脂層に達する紫外線のうち、所定の波長以下の波長
   領域を遮断するためのフィルタとを備えたことを特徴と
   する光記録媒体の製造装置。
4. 【請求項４】 前記フィルタは、波長が２８０〜３２０
   ｎｍの範囲以下の波長領域の紫外線を遮断するものであ
   ることを特徴とする請求項３記載の光記録媒体の製造装
   置。