JPH1049917A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貼り合わせディスクにおいて、機械的特性、
記録再生特性を維持しながら、光ディスクの製造効率の
向上、製造コストの低減を図る。 【解決手段】 貼り合わせディスクの記録層２の上に貼
り合わされる基板５の材料として、標準グレードの樹
脂、すなわち粘度平均分子量が１８０００以上、０．５
〜１．０μｍ径のダスト量が２００００個／ｇより多い
樹脂を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録層が２枚の基
板に挟み込まれた貼り合わせタイプの光ディスクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光の照射により情報の記録・再生
を行う光ディスクとしては、光磁気ディスク、各種追記
型光ディスク、デジタルオーディオディスク（いわゆる
コンパクトディスク）、光学式ビデオディスク（いわゆ
るレーザディスク）等が実用化されている。

【０００３】このうち、コンパクトディスクやレーザデ
ィスクは、再生専用（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒ
ｙ：ＲＯＭ）型の光ディスクである。これらの光ディス
クは、透明基板上に、情報信号に対応したピットが再生
光波長の１／４程度の深さを有して凹凸形状で形成さ
れ、この上にＡｌ反射層が５０ｎｍ以上の厚さで成膜さ
れてなっている。このような光ディスクでは、ピットで
生じる光干渉による反射率変化を検出することで情報信
号が再生される。

【０００４】一方、追記型光ディスク、光磁気ディスク
は、ユーザによって任意情報の書き込みが行えるＲＡＭ
（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）型の光
ディスクである。

【０００５】すなわち、追記型光ディスクは、ユーザに
よって一度だけ書き込みが行える光ディスクであり、透
明基板上に、レーザ光の照射によって光学特性が変化し
たり凹凸形状が形成される追記型の記録層が形成されて
構成される。この記録層としては、例えば初期状態で結
晶状態を呈し、レーザ光が照射されることでアモルファ
ス状態に相変化する、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相変化材料等が
用いられる。この記録層では、情報信号に対応して微小
領域を相変化させることで記録ピットが形成され、ピッ
トに相当するアモルファス部分とそれ以外の結晶領域と
の反射率変化を検出することで情報信号が再生される。

【０００６】光磁気ディスクは、ユーザによって情報の
書き込み・消去が繰り返し行える、書き換え可能型の光
ディスクであり、透明基板上に、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ非晶
質合金薄膜等の、磁気光学効果（例えばカー効果）を有
する垂直磁化膜が形成されて構成される。この光磁気デ
ィスクでは、情報信号に対応して垂直磁化膜の微小領域
を上向きあるいは下向きに磁化することで記録ピットが
形成される。そして、反射光での直線偏光の回転角θｋ
（カー回転角）が、垂直磁化膜の磁化の向きによって異
なることを利用して情報信号が再生される。

【０００７】なお、このような光磁気ディスクや上述の
追記型光ディスクでは、記録層の酸化防止や多重干渉に
よる信号変調度の増大を目的として、記録層の両側を透
明な誘電体層で挟み込み、さらにその上にＡｌ反射層を
積層した４層構造が採られる場合が多い。なお、誘電体
層としては、窒化シリコン膜やＺｎＳ−ＳｉＯ₂混成膜
等が用いられる。

【０００８】ところで、最近、このような光ディスクを
デジタル映像記録用として用いるための検討が盛んに行
われており、そのような光ディスクとしてデジタル・ビ
デオ・ディスク（ＤＶＤ）が開発されるに至っている。

【０００９】このＤＶＤは、ＣＤと同じ１２０ｍｍ径と
しながら、映画１本分に相当する映像情報を記録し、現
行テレビ並みの画質で再生できるようになされたもので
ある。

【００１０】ここで、このような映像情報を光ディスク
に記録するには、例えばＣＤの６〜８倍の記録容量が必
要になる。このため、ＤＶＤでは、レーザ波長をＣＤで
の７８０ｎｍに対して６３５〜６５０ｎｍと短波長化す
るとともに対物レンズの開口数ＮＡをＣＤでの０．４５
に対して０．５２あるいは０．６に増大させることでト
ラックピッチやピットの最短記録マーク長を縮め、記録
密度を上げるようにしている。

【００１１】但し、このうち対物レンズの開口数ＮＡの
増大は、ディスク基板の反りに対する許容量を小さくす
る。このため、ＤＶＤでは、基板の厚さをＣＤでの１．
２ｍｍに対して０．６ｍｍと薄くすることで、レーザ光
がディスク基板を透過する距離を短くし、反りに対する
許容量を補償するようにしている（日経エレクトロニク
ス １９９５年２月２７日号 Ｎｏ．６３０）。そし
て、さらに基板を薄くすることによるディスク強度の低
下を補うため、特開平６−２７４９４０号公報で記載さ
れているように、基板上に形成された記録層の上に、さ
らに基板を貼り合わせる、いわゆる貼り合わせ構造が採
られている。なお、貼り合わせディスクの記録層として
は、上述の単板構成で用いられるＲＯＭ型の記録層、Ｒ
ＡＭ型の記録層のいずれもが採用できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
の透明基板としては、ポリカーボネート樹脂，アクリル
樹脂，エポキシ樹脂等のプラスチック材料の他、ガラス
等も用いられるが、射出成形法等によって微細な成形加
工が容易にでき、大量生産に適することからプラスチッ
ク材料を使用するのが通常である。なかでも成形性、寸
法安定性に優れ、また低吸水性であるところのポリカー
ボネートが好んで使用される。

【００１３】但し、市販のポリカーボネートは、粘度平
均分子量、流れ値、ダスト量等に応じて数段階にグレー
ド分けされている。光ディスクの透明基板としては、微
細な凹凸パターンを形成したり、またレーザ光を透過さ
せる都合上、光線透過性や成形加工性に優れ、また不純
物が極めて少ないことが要求され、このグレードの中で
は粘度平均分子量が比較的低く、ダスト量の極めて少な
い光学グレードが使用される。

【００１４】しかしながら、光学グレードのポリカーボ
ネートは、それよりも粘度平均分子量が高く、ダスト混
入量の多い標準グレード品に比べて、製造工程や製造環
境に厳しい条件が課せられることから製造コストがかか
り、標準グレード品に比べて３倍程度の価格になる。こ
のため、このような光学グレードのポリカーボネートを
使用している光ディスクは、どうしても高コストにな
る。

【００１５】また、プラスチック材料の成形方法として
は、射出成形法の他に押し出し成形法がある。射出成形
法は、微細加工には適するが、成形時間が長く、かつ一
枚ずつしか製造できないという問題がある。一方、押し
出し成形法は、連続的製法であり、生産性の高い方法で
ある。しかし、光学グレードのポリカーボネートは、粘
度が低いため押し出し成形法によって成形するには強度
が足りず、射出成形法によるしかない。

【００１６】例えば貼り合わせディスクで記録層上に貼
り合わされる基板等を作製する場合には、凹凸形状を形
成する必要がないので、押し出し成形法等の製造効率の
高い成形方法によっても構わないはずである。しかし、
光学グレードのポリカーボネートを用いる限りはこのよ
うな押し出し成形法を採用することができず、このこと
が製造効率の向上を阻む結果になっている。

【００１７】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、光ディスクの機械的特
性、記録再生特性を維持しながら、光ディスクの製造効
率の向上、製造コストの低減が図られる光ディスクを提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の光ディスクは、凹凸パターンが形成され
た第１の基板上に、１層以上の記録層が形成され、この
記録層の上に第２の基板が貼り合わされてなる光ディス
クであって、第２の基板は、粘度平均分子量が１８００
０以上、０．５〜１．０μｍ径のダスト量が２００００
個／ｇより多い樹脂よりなることを特徴とするものであ
る。

【００１９】粘度平均分子量が１８０００以上、０．５
〜１．０μｍ径のダスト量が２００００個／ｇより多い
樹脂は、光学グレードの樹脂に比べて安価であり、成形
加工性や光線透過性が幾分劣るものの機械的強度は光学
グレードと同等である。

【００２０】一方、この光ディスクにおいて第２の基板
は、ディスク強度の低下を補う目的で設けられるもので
あり、情報信号の記録・再生には直接関与しない。すな
わち、第１の基板のように微細な凹凸パターンをもたせ
る必要がなく、また情報信号の記録・再生に際するレー
ザ光の通過を考慮する必要もない。このため、その材料
は、強度を備えていればよく、成形加工性や光透過性が
多少劣っていても差し支えない。

【００２１】したがって、このような第２の基板に標準
グレードの樹脂を用いても、機械的強度、記録再生特性
は十分に維持され、樹脂が安価な分、光ディスクの製造
コストが低減する。

【００２２】また、標準グレードの樹脂は、粘度が高い
ため押し出し成形が可能であり、押し出し成形を用いる
ことによって光ディスクの生産効率も向上する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光ディスクの実施
の形態について説明する。

【００２４】本発明の光ディスクの１例を図１に示す。

【００２５】この光ディスクは、凹凸パターンが形成さ
れた第１の基板１の一主面に、記録層２及び保護層３が
形成され、この保護層３の上に接着剤層４を介して平板
状の第２の基板５が貼り合わされて構成される。この光
ディスクでは、第１の基板１側からレーザ光が照射さ
れ、記録層２に集光されることによって、この記録層２
に対して情報信号の記録及び／又は再生がなされる。

【００２６】上記第１の基板１の材料としては、ガラス
等の他、アクリル樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリオ
レフィン樹脂，エポキシ樹脂等のプラスチック材料が用
いられる。この中では、成形性に優れ、また吸水性が低
く、寸法安定性を有することからポリカーボネートが好
適である。

【００２７】但し、この第１の基板１には、情報信号あ
るいはアドレス信号や案内溝等が微細な凹凸パターンで
形成される。また情報信号の記録・再生に際しては、こ
の第１の基板１を通過して記録層２にレーザ光が集光さ
れる。したがって、この第１の基板にプラスチック材料
を用いる場合には、光線透過性や成形加工性に優れ、ま
た不純物が極めて少ない、光学グレードの樹脂を用い、
射出成形法によって成形するのが望ましい。なお、ここ
で言う光学グレード品とは、プラスチック材料の場合、
粘度平均分子量が１５０００〜１６０００、流れ値が２
０．０×１０^-2ｃｃ／ｓｅｃ＜、０．５〜１．０μｍ径
のダスト量が１００００〜２００００個／ｇのものであ
る。なお、この第１の基板の厚さは、例えばディジタル
・ビデオ・ディスクでは０．６ｍｍ程度に設定される。

【００２８】この第１の基板１上に形成される記録層２
としては、再生専用型の記録層であってもユーザによっ
て任意情報が書き込める記録可能型の記録層であっても
良い。また、記録層２は単層に限らず、複数積層させて
多層構成としても良い。

【００２９】再生専用型では、第１の基板１上に情報信
号に対応して凹凸パターンを形成しておき、この上にＡ
ｌやＡｕ等を主体とする金属反射層、またはＳｉ−Ｎ誘
電体等よりなる半透明膜が記録層として形成される。な
お、金属反射層は、Ａｌ、Ａｕの単独で構成してもよ
く、これらの金属に腐食防止のためのＴｉが添加された
ものであっても良い。

【００３０】記録可能型の記録層としては、ユーザによ
って一度だけ書き込みが可能な追記型あるいは書き込み
・消去が繰り返し行える書き換え可能型がある。これら
の記録可能型の記録層は、案内溝やアドレス情報に対応
した凹凸パターンが形成された第１の基板１上に形成さ
れる。

【００３１】追記型では低融点金属薄膜，Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ膜等の相変化膜，有機色素を含有する膜等が記録層
として成膜される。

【００３２】また、書き換え可能型では、上記相変化膜
の他、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ非晶質合金薄膜等の、磁気光学
特性（カー効果やファラデー効果）を有する垂直磁化膜
等が記録層として成膜される。

【００３３】なお、これらの記録可能型の記録層を形成
する場合、記録層の他に、反射率や信号変調度の増大、
さらには記録層の保護を目的として誘電体層や反射層を
設け、例えば第１の誘電体層、記録層、第２誘電体層及
び反射層よりなる多層構成の記録部を形成するようにし
ても良い。

【００３４】この誘電体層としては、酸化物や窒化物等
が使用可能であり、たとえば窒化珪素や窒化アルミニウ
ムよりなる薄膜、さらにはＺｎＳ−ＳｉＯ₂混成膜等が
用いられる。

【００３５】また、反射層は、前記第２の誘電体層との
境界でレーザ光を７０％以上反射する高反射率の膜によ
り構成することが好ましく、ＡｌやＡｕ等を主体とする
金属反射層が好適である。なお、この金属反射層は、Ａ
ｌ、Ａｕの単独で構成してもよく、これらの金属に腐食
防止のためのＴｉが添加されたものであっても良い。

【００３６】なお、これらの記録層や反射層、誘電体層
は、蒸着やスパッタ等の，いわゆる気相メッキ技術等に
よって成膜される。

【００３７】このような記録層あるいは記録部の上には
保護層３が設けられる。この保護層３は、記録層あるい
は記録部を構成する各種機能膜を外部環境の水分や衝撃
から保護するために付加的に設けられるものである。こ
の保護層３は、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法
あるいはスクリーン印刷法によって塗布し、硬化するこ
とで形成される。

【００３８】そして、この保護層３上には第２の基板５
が貼り合わされる。

【００３９】この第２の基板５は、第１の基板１を例え
ば０．６ｍｍ程度に薄くした場合に、ディスク強度の低
下を補う目的で設けられるものである。

【００４０】本発明では、この第２の基板５の材料とし
て、標準グレードの樹脂、すなわち粘度平均分子量が１
８０００以上、０．５〜１．０μｍ径のダスト量が２０
０００個／ｇより多い樹脂を用いることとする。

【００４１】なお、ここで言う粘度平均分子量とは、樹
脂の６．０ｇ／ｌの塩化メチレン溶液を用いて、２０℃
で測定したηｓｐから、 ηｓｐ／Ｃ＝［η］（１＋Ｋ′ηｓｐ） （式中、Ｃは樹脂の濃度（ｇ／ｌ）、［η］は極限粘
度、Ｋ′は定数で０．２８である。）及び、 ［η］＝ＫＭ^a （式中、Ｋは定数で１．２３×１０^-5、Ｍは平均分子
量、ａは０．８３である。） によって算出した値であ
る。

【００４２】また、ダスト量は光散乱法による微粒子カ
ウンタによって測定される値である。

【００４３】この第２の基板５は、ディスク強度の低下
を補う目的で設けられるものであるので情報信号の記録
・再生には直接関与しない。すなわち、第１の基板１の
ように微細な凹凸パターンをもたせる必要がなく、また
情報信号の記録・再生に際するレーザ光の通過を考慮す
る必要もない。このため、その材料は、強度を備えてい
ればよく、成形加工性や光透過性が多少劣っていても差
し支えない。

【００４４】したがって、このような第２の基板５に標
準グレードの樹脂を用いても、機械的強度、記録再生特
性は十分に維持され、樹脂が安価な分、光ディスクの製
造コストが低減する。

【００４５】また、標準グレードの樹脂は、粘度が高い
ため押し出し成形が可能である。したがって、押し出し
成形を用いることによって光ディスクの生産効率の向上
が図られる。

【００４６】なお、第２の基板５を押し出し成形するた
めの押出成形装置の１例を図２に示す。

【００４７】この押出成形装置は、上流側から押し出し
機１１、ポリシングロール１２、引き取りロール１３、
打ち抜き機１４がこの順に配設されて構成されている。

【００４８】上記押し出し機１１は、押し出し室１５内
に回転スクリューを有して構成されている。上記押し出
し室１５の頭部には樹脂原料を投入するためのホッパー
１６が取り付けられ、またその先端部はＴダイ１７とさ
れている。この押し出し機１１では、ホッパー１６から
樹脂原料を投入すると押し出し室１５内の回転スクリュ
ーによって樹脂原料が先端部に押し出される。そして、
押し出された樹脂原料は、押し出し室の先端部に取り付
けられたＴダイ１７を通過する際にフィルム状に延ばさ
れる。

【００４９】上記ポリシングロール１２は、回転可能に
並列された３本のロール１８によって構成されている。
フィルム状に成形された樹脂フィルム１９は、この３本
のロール１８の間を交互に通過し、このロール１８の間
で挟み込まれることによって表面平滑化される。

【００５０】上記引き取りロール１３は、駆動モータに
よって回転駆動される２本のロール２０が並列されて構
成され、樹脂フィルム１９はこの２本のロール２０の間
を通過する。この引き取りロール１３は、樹脂フィルム
１９の走行速度を制御するためのものである。

【００５１】上記打ち抜き機１４は、樹脂フィルム１９
を所定のディスク形状に打ち抜くためのものである。打
ち抜き機に連続的に送り出される樹脂フィルム１９は、
ここで所定のディスク形状に打ち抜かれ、第２の基板５
が完成する。なお、この第２の基板の厚さも、例えばデ
ィジタル・ビデオ・ディスクでは０．６ｍｍ程度に設定
される。

【００５２】このように本発明では第２の基板５の材料
として標準グレード品を用いるが、樹脂の種類は、アク
リル樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリオレフィン樹
脂，エポキシ樹脂等のプラスチック材料がいずれも使用
可能である。

【００５３】なお、例えば帝人化成社製のパンライトシ
リーズのポリカーボネートの場合、表１に示すように、
標準グレード品は、さらにハイフロー、低粘度品、中粘
度品、高粘度品に分けられる。したがって、これらの中
から成形性等を考慮して選択するのが望ましい。例え
ば、押し出し成形には、中粘度品や高粘度品を用いるの
が適当である。

【００５４】

【表１】

【００５５】なお、ここで流れ値は、ＪＩＳ Ｋ ６７
１９に基づいてフローテスターによって測定される値
（Ｑ値）である。

【００５６】以上のような第２の基板５は、接着剤層４
を介して保護層３上に貼り合わされる。この貼り合わせ
のための接着剤としては、ホットメルト型接着剤、紫外
線硬化型接着剤、熱硬化性接着剤あるいは両面接着シー
ト等、貼り合わせディスクで用いられているものがいず
れも使用可能である。このとき、接着剤として紫外線硬
化型接着剤を用いる場合には、保護層３を別段設けず
に、この紫外線硬化型接着剤に保護層の機能も兼ねさせ
ても構わない。

【００５７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について実験結
果に基づいて説明する。

【００５８】まず、光学グレードのポリカーボネート
（帝人化成社製 商品名パンライトＡＤシリーズ）を射
出成形することで、厚さ０．６ｍｍの第１の基板を作製
した。なお、この第１の基板の一主面上には情報信号に
応じた凹凸パターンが形成されている。

【００５９】そして、この第１の基板上に、ＲＦスパッ
タリング法によって膜厚５０ｎｍのＡｌ反射層を成膜し
た。

【００６０】続いて、このＡｌ反射層上に、スピンコー
ト法によって紫外線硬化樹脂を塗布、紫外線照射するこ
とによって、厚み１５μｍの保護層を形成した。

【００６１】一方、標準グレードのポリカーボネート樹
脂（帝人化成社製 商品名パンライトハイフローＬ１２
２５Ｌ）を押し出し成形することで厚さ０．６ｍｍの第
２の基板を作製した。押し出し成形の条件は次の通りで
ある。

【００６２】押し出し機内の温度：２６０〜３８０℃ Ｔダイから押し出された樹脂温度：２５０〜３５０℃ 押し出し速度：２．０ｍ／ｍｉｎ 次に、第１の基板の保護層上にさらにスピンコート法に
よって紫外線硬化型接着剤を１０μｍの厚さで塗布し、
上記第２の基板を貼り合わせた。そして、この第２の基
板側から紫外線を照射することによって接着剤を硬化さ
せ、貼り合わせディスクを作製した。

【００６３】このようにして作製された貼り合わせディ
スクは、第２の基板に安価な標準グレードのポリカーボ
ネートを用いているので、製造コストが低く抑えられ
た。また、この標準グレードのポリカーボネートは、弾
性率等の機械的特性が光学グレード品と同等であり、十
分な機械的強度が得られた。さらに、押し出し成形法に
よって第２の基板を作製しているので、押し出し成形法
が射出成形法に比べて製造効率が高い分、光ディスクの
生産効率も向上した。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光ディスクは、凹凸パターンが形成された第１の基
板上に、１層以上の記録層が形成され、この記録層の上
に第２の基板が貼り合わされてなる貼り合わせディスク
であって、第２の基板は、粘度平均分子量が１８０００
以上、０．５〜１．０μｍ径のダスト量が２００００個
／ｇより多い樹脂よりなるので、機械的強度、記録再生
特性を損なうことなく、光ディスクの製造効率の向上、
製造コストの低減を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光ディスクの１構成例を示し
断面図である。

【図２】第２の基板を成形するための押出成形装置を示
す模式図である。

【符号の説明】

１ 第１の基板、２ 記録層 ３ 保護層 ５ 第２の
基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹凸パターンが形成された第１の基板上
   に、１層以上の記録層が形成され、この記録層の上に第
   ２の基板が貼り合わされてなる光ディスクにおいて、 第２の基板は、粘度平均分子量が１８０００以上、０．
   ５〜１．０μｍ径のダスト量が２００００個／ｇより多
   い樹脂よりなることを特徴とする光ディスク。
2. 【請求項２】 第２の基板を構成する樹脂は、ポリカー
   ボネートであることを特徴とする請求項１記載の光ディ
   スク。
3. 【請求項３】 第２の基板は、押し出し成形法によって
   成形されていることを特徴とする請求項１記載の光ディ
   スク。