JPH1186355A - 光ディスクの製造方法 - Google Patents

光ディスクの製造方法

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JPH1186355A
JPH1186355A JP23842697A JP23842697A JPH1186355A JP H1186355 A JPH1186355 A JP H1186355A JP 23842697 A JP23842697 A JP 23842697A JP 23842697 A JP23842697 A JP 23842697A JP H1186355 A JPH1186355 A JP H1186355A
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JP
Japan
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substrate
outer periphery
curable resin
ultraviolet
disk
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JP23842697A
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English (en)
Inventor
Atsushi Nakano
Fuminori Takase
淳 中野
史則 高瀬
Original Assignee
Sony Corp
ソニー株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピンコーティング法によって光透過層を形
成する場合、ディスクの外周の縁に形成される樹脂の盛
り上がり部分を除去することを目的とする。 【解決手段】 光ディスクの製造方法は、スピンコーテ
ィング法によって紫外線硬化性樹脂を基板に塗布し、紫
外線照射によって紫外線硬化性樹脂を硬化して基板に光
透過層を形成し、最後に、光透過層の外周の縁に形成さ
れた盛り上がり部分をトリミング処理によって除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク型記録媒
体の製造方法に関し、特にスピンコーティング法によっ
て樹脂を塗布する工程を含む光ディスクの製造方法に関
する。

【0002】

【従来の技術】マルチメディアでは、音声、動的及び静
的画像、グラフィックス、データ等の様々な形式の情報
は、全てディジタル信号として、統一的に且つ総合的に
処理される。例えば、これらのマルチメディア情報は、
ディジタル信号として伝達メディアにて伝達され、また
記録メディアに記録される。

【0003】マルチメディアでは、一般に、処理する信
号量が大きく、特に動的画像を含む情報を扱う場合に
は、信号量が膨大になる。従って、記憶容量の大きな記
録媒体が必要となる。

【0004】マルチメディア情報を記録するための記録
媒体として、様々な形式の記録媒体が使用される。特
に、光ディスク型記録媒体は、任意の記録部分に容易に
且つ迅速にアクセスすることができるという特徴を有
し、瞬時に所望の部分より記録再生が可能であるため、
トリックプレイ、編集等の多彩な機能を実現することが
できる。

【0005】図4を参照して光ディスクの構成例を説明
する。図4Aは、CD(コンパクトディスク)、MO
(磁気光ディスク)、MD(ミニディスク)等の片面記
録型の光ディスクの構造を示す。この光ディスクは、厚
さが約1.2mmの光透過層10と記録層12と厚さが
10〜20μmの保護層14を含み、全体の厚さは、約
1.2mmである。またこの光ディスクは外径が120
mmであり、中心に内径が15mmの孔11を有する。

【0006】光ピックアップの対物レンズ18は光透過
層10側に且つそれに近接して配置される。対物レンズ
18を経由したレーザ光は光透過層10を透過して記録
層12に照射される。記録層12からの信号光は再び光
透過層10を経由して対物レンズ18に戻る。

【0007】この光ディスクは次のような方法によって
製造される。先ず、一方の面、即ち、信号面に信号ピッ
トを有する光透過層10を適当な成型法によって形成す
る。次に、信号面に反射膜等を形成する。それによって
記録層12が形成される。次に、記録層12の上にスピ
ンコーティング法によって紫外線硬化性樹脂を塗布し、
これに紫外線を照射することによって、保護層14を形
成する。

【0008】図4BはDVD(ディジタルバーサタイル
ディスク)の構造を示す。DVDは図4Aに示した光デ
ィスクを2枚、互いに背中合わせに貼り合わせた構造を
有し、両面記録型である。即ち、DVDは、2つの光透
過層10A、10Bと2つの記録層12A、12Bと保
護層14A、14Bとを有し、この保護層14A、14
Bは貼り合わせ面15にて接合されている。DVDの製
造するには、2枚の光ディスクを製造し次にこれを貼り
合わせればよい。

【0009】成型法によって形成された光透過層10
A、10Bは、それぞれ約0.6mmの厚さを有し、ス
ピンコーティング法及び紫外線照射によって形成された
保護層14A、14Bは、それぞれ約10〜20μmの
厚さを有し、DVD全体の厚さは約1.2mmである。

【0010】DVDは、現行のVTR用磁気テープに代
わる次世代の記録再生媒体として開発されたものであ
り、従来のCD(コンパクトディスク)と同一形状及び
同一寸法を有し、また家庭用の記録再生装置によって記
録再生可能である。CDの記憶容量は約0.67GBで
あるが、DVDの記憶容量は約4.7GBであり、約1
35分の動画像を含む情報を記録再生することができ
る。

【0011】しかしながら、DVDより更に長時間記録
再生可能な記録媒体が要望されている。例えば約4時間
の動画像を含む情報を記録再生することができる記録媒
体が提案されている。これは約8GBに相当する。これ
をCD、DVDと同一形状且つ同一寸法の片面記録型の
光ディスクに記録するには、記録密度を更に高くする必
要がある。

【0012】一般に、光ディスク型記録媒体において記
録密度を高くするには光ディスクに照射されるビームス
ポットの径を小さくすればよい。ビームスポット径はレ
ーザ光の波長λとレンズの開口数NAの比、即ち、λ/
NAに比例する。従って、ビームスポット径を小さくす
るためには、レーザ光の波長λを小さくするか、開口数
NAを大きくすればよい。

【0013】CDでは波長λが780nmの赤外線レー
ザ光が使用されているが、DVDでは波長λが680n
m以下の赤色レーザ光、例えば波長λが650nm又は
635nmの赤色レーザ光が使用される。尚、波長λが
480nm程度の青色レーザ光も開発されている。

【0014】開口数NAを大きくするとディスク(光透
過層)の反り又は傾き(スキュー)Θ及びディスク(光
透過層)の厚みムラΔtに対する許容度が小さくなる。
ディスク(光透過層)の反り(スキュー)Θの許容度は
λ/(NA)3 比例し、ディスク(光透過層)の厚みム
ラΔtの許容度はλ/(NA)4 に比例するからであ
る。CDの場合、開口数NAは0.45であるが、DV
Dでは開口数NAが0.6である。

【0015】光透過層に反り(スキュー)Θが存在する
と再生光に収差が生ずる。光透過層に厚みムラΔtが存
在するとこの収差は更に大きくなる。従って、収差を小
さくするためには光透過層10の厚さtは小さいほうが
良い。上述のようにCDの場合、光透過層の厚さは約
1.2mmであるが、DVDでは、光透過層の厚さは約
0.6mmである。

【0016】CD、DVDと同一形状且つ同一寸法を有
し、記憶容量が8GB以上の光ディスク型記録再生媒体
を製造する試みがなされている。そのような試みの例と
して、本願出願人と同一の出願人によって出願された平
成9年5月20日付けの特願平9−129836号に開
示された例がある。

【0017】図4Cは、同出願に開示され光ディスクの
構造を示す。尚、詳細については、同出願を参照された
い。この光ディスクは、成型法によって形成された保護
層14と記録層12とスピンコーティング法及び紫外線
照射によって形成された光透過層10とを有し、保護層
14の厚さは約1.1mm、光透過層10の厚さは約
0.1mm、全体の厚さは約1.2mmである。

【0018】この光ディスクの製造方法は、CDの製造
方法と丁度反対である。先ず、信号面に信号ピットが形
成された保護層14を適当な成型法によって形成し、次
に信号面に反射膜等の記録層12を形成する。最後に、
記録層12の上に紫外線硬化性樹脂をスピンコーティン
グ法によって塗布し、この塗布膜に紫外線を照射するこ
とによって、光透過層10を形成する。

【0019】図5を参照してスピンコーティング法を説
明する。図5Aに示す方法では、低速回転している基板
20の中心部近くにノズル42より液状の紫外線硬化性
樹脂24’を滴下する。基板20の中心ではなく中心部
近くに滴下したのは基板20の中心には孔21があるか
らである。すると紫外線硬化性樹脂24’は環状にな
る。次に基板20を高速で回転する。紫外線硬化性樹脂
24’は遠心力によって基板20上を半径方向外方に移
動し、最終的に基板20を全面的に覆う。基板20を覆
う紫外線硬化性樹脂24’は、紫外線照射によって硬化
する。

【0020】図6は、スピンコーティング法における基
板20の回転数の例を示したものである。図7は、液状
の紫外線硬化性樹脂24’の滴下位置と形成された紫外
線硬化性樹脂24’の皮膜の厚さの半径方向の変化の関
係を示す。曲線C1は基板20の中心より5mmの位置
に紫外線硬化性樹脂24’を滴下した場合に形成された
紫外線硬化性樹脂の皮膜の厚さの半径方向の変化を示
す。同様に、曲線C2は基板20の中心より10mmの
位置に紫外線硬化性樹脂24’を滴下した場合、曲線C
3は基板20の中心より15mmの位置に紫外線硬化性
樹脂24’を滴下した場合、曲線C4は基板20の中心
より20mmの位置に紫外線硬化性樹脂24’を滴下し
た場合、曲線C5は基板10の中心より25mmの位置
に紫外線硬化性樹脂24’を滴下した場合、形成された
紫外線硬化性樹脂の皮膜の厚さの半径方向の変化をそれ
ぞれ示す。

【0021】図示のように、滴下位置が基板20の中心
に近いほど紫外線硬化性樹脂24’の皮膜の厚さは一定
となる。従って、紫外線硬化性樹脂を基板20の中心位
置に滴下すればよい。

【0022】図5Bに示す方法では、低速回転している
基板20の中心部にノズル42より液状の紫外線硬化性
樹脂24’を滴下する。基板20の中心には孔21があ
るから、蓋部材51が装着されている。紫外線硬化性樹
脂24’は蓋部材51上に、即ち、基板20の中心位置
に滴下される。それによって、基板20に形成された紫
外線硬化性樹脂24’の皮膜の厚さtは一定となる。

【0023】尚、図5〜図7を参照した説明において、
基板20とは、紫外線硬化性樹脂24’を塗布するため
に成型法等によって形成したディスクのことであり、図
4A及び図4Bの例では、光透過層10、10A、10
Bが基板20であり、図4Cの例では、保護層14が基
板20である。

【0024】

【発明が解決しようとする課題】図8を参照して説明す
る。図8は基板20の外周部分の拡大図である。図示の
ように、スピンコーティング法によって紫外線硬化性樹
脂24を塗布すると、基板20の外周の縁に沿って盛り
上がり部分24Aが形成される。紫外線照射によって紫
外線硬化性樹脂24を硬化させると、この盛り上がり部
分24Aはそのまま硬化し、突起部分が形成される。

【0025】図4Cに示した例のように、光透過層10
をスピンコーティング法によって形成する場合には、光
透過層10の外周の縁に盛り上がり部分24Aが形成さ
れることとなる。光透過層10に形成された盛り上がり
部分24Aの高さHが対物レンズ18の作動距離WD、
即ち、対物レンズ18の先端と光透過層10の外面との
間の距離WDより大きい場合には、光ピックアップがシ
ークした場合、対物レンズ18の下端がこの盛り上がり
部分24Aに衝突する。

【0026】この盛り上がり部分24Aの高さH及び半
径方向の幅Wは、スピンコーティング法の作業条件、即
ち、基板20の回転数及び回転時間、紫外線硬化性樹脂
24’の粘度及び表面張力、紫外線硬化性樹脂皮膜24
の厚さt等によって決まる。しかしながら一般的には、
この盛り上がり部分24Aの高さHは、紫外線硬化性樹
脂皮膜24の厚さtの1〜2倍である。

【0027】一方、対物レンズ18の作動距離WDは、
開口数NAが大きい場合には、小さく、図4Cに示した
例の場合には約100μmである。従って、光透過層1
0の厚さtが0.1mmの場合、盛り上がり部分24A
の高さHは100〜200μmとなり、対物レンズ18
の作動距離WDより大きくなる。

【0028】この盛り上がり部分24Aを除去する方法
の例として、本願出願人と同一の出願人によって平成6
年8月18日付けにて出願された特願平6−19403
2号(特開平8−63815号)に開示されたものがあ
る。この出願に記載された方法によると、盛り上がり部
分24Aは気体を吹き付けることによって又は吸引する
ことによって除去される。しかしながら、この方法は、
紫外線硬化性樹脂を硬化させる前に、気体を吹き付けた
り吸引するため、塗布された樹脂のうち盛り上がり部分
24A以外の部分が変形してしまう欠点がある。

【0029】本発明はかかる点に鑑み、スピンコーティ
ング法によって樹脂を塗布する工程を含む光ディスクの
製造方法において、外周の縁に形成される盛り上がり部
分を除去する方法を改良することを目的とする。

【0030】

【課題を解決するための手段】本発明によると、光ディ
スクの製造方法は、図1に示すように、スピンコーティ
ング法によって紫外線硬化性樹脂を基板に塗布すること
と、紫外線照射によって紫外線硬化性樹脂を硬化し、そ
れによって基板に光透過層を形成することと、光透過層
の外周の縁に形成された盛り上がり部分をトリミング処
理によって除去することと、を含む。

【0031】本発明によると、紫外線硬化性樹脂を硬化
させた後に盛り上がり部分を除去するから、従来の方法
のように、紫外線硬化性樹脂を硬化する前に盛り上がり
部分を除去する場合に比べて、作業性が良く、光透過層
の厚さムラが少ない光ディスクを製造することができ
る。トリミング処理は、例えば、基板を回転させながら
工具を光透過層の外周に押し付けることによってなされ
る。

【0032】本発明によると、トリミング処理によって
盛り上がり部分を除去するから、盛り上がり部分の除去
と同時に、光ディスクの外周の縁に面取り部を形成する
作業をなすことができる。

【0033】

【発明の実施の形態】図1を参照して本発明の実施の形
態について説明する。図1Aは、スピンコーティング法
によって基板20の信号面に紫外線硬化性樹脂24を塗
布し、それに紫外線を照射して硬化させた状態を示す。
スピンコーティング及び紫外線照射は、スピンコータと
称される所定の装置によってなされる。こうして形成さ
れたディスク30の外周の縁には、盛り上がり部分24
Aが形成されている。

【0034】次に、本例によると、図1Bに示すよう
に、このディスク30をトリミング処理することによっ
て、盛り上がり部分24Aが除去される。トリミング処
理は、ディスク30を回転させながら工具52をディス
ク30の外周の縁に押し付けることによってなされる。

【0035】詳細に説明する。先ず、スピンコーティン
グ及び紫外線照射の工程を経て形成されたディスク30
を、適当な回転装置41に装着する。この回転装置41
は、スピンコータに含まれる回転装置であってよい。回
転装置41によってディスク30を回転させながら工具
52をディスク30の外周の盛り上がり部分24Aに押
し付ける。

【0036】工具52の送り方向は、図示の矢印のよう
に、回転軸に平行であってもよいが、半径方向であって
もよい。工具52はダイヤモンド砥石であってよい。工
具52によって盛り上がり部分24Aが除去される。

【0037】図1Cに示すように、トリミング処理され
たディスク30の外周には、盛り上がり部分24Aがな
い。好ましくは、図示のように、トリミング処理された
ディスク30の外周の縁には面取り部24Bが形成され
る。図1Bに示すように、工具52は、面取り部24B
を形成するための湾曲した加工部52Aを有する。工具
52の加工部52Aの形状は、形成すべき面取り部24
Bの形状によってきまり、工具52の送り量は、ディス
ク30の盛り上がり部24Aの寸法によって決まる。

【0038】ディスク30の盛り上がり部24Aが小さ
いほどトリミング処理の作業が容易になる。盛り上がり
部24Aの高さHと半径方向の幅Wの両者が小さいほど
よいが、それが不可能であるなら、盛り上がり部24A
の高さHが小さい場合より幅Wが小さい場合のほうがよ
い。本例によると、紫外線照射によって紫外線硬化性樹
脂24を硬化する際に、紫外線硬化性樹脂の盛り上がり
部分24Aが整形される。

【0039】紫外線硬化性樹脂24の盛り上がり部24
Aの整形について説明する。スピンコーティング法によ
って基板20の信号面に紫外線硬化性樹脂24を塗布し
てから、例えば10秒後に紫外線を照射する。紫外線照
射は、基板20を回転させながら行う。即ち、紫外線照
射の際に、より詳細には、紫外線照射の1秒前に、基板
20を回転させる。こうして、基板20を回転させてか
ら紫外線を照射することによって、未硬化の盛り上がり
部分24Aの形状、特にその半径方向の幅が整形され
る。基板20の回転数を変えると、盛り上がり部分24
Aの幅Wも変化する。

【0040】図2は、紫外線照射工程における基板20
の回転数と盛り上がり部分24Aの半径方向の幅Wの関
係を示すグラフである。使用した紫外線硬化性樹脂24
の粘度はη=1850cps、表面張力は40dyn/
cmである。

【0041】回転数を大きくすると盛り上がり部分24
Aの半径方向の幅Wは小さくなる。尚、図示していない
が、盛り上がり部分24Aの幅Wが小さくなると同時
に、盛り上がり部分24Aの高さHは大きくなる。従っ
て、回転数を大きくして盛り上がり部分24Aの半径方
向の幅Wを小さくすればよい。しかしながら、回転数を
大きくすると、盛り上がり部分24A以外の樹脂の塗布
膜の厚さにムラが生ずる。回転数が800rpmより大
きくなると塗布膜の厚さtのムラが大きくなり実用的で
ない。

【0042】従って、回転数は800rpm以下であ
り、盛り上がり部分24Aの幅Wは1〜3mmとなる。
例えば、回転数が400rpmの場合、盛り上がり部分
24Aの半径方向の幅Wは、1.3mmとなる。また、
この場合、盛り上がり部分24Aの高さHは、140μ
mであった。

【0043】次に、図3を参照して、光ディスクの面取
り部24Bの形状について説明する。図3Aに示すよう
に、面取り部24Bは、紫外線硬化性樹脂からなる光透
過層24に形成され、その下の基板20まで延在しな
い。図3Bに示すように、面取り部24Bが基板20ま
で延在すると、記録層22Aが露出し、この部分から剥
離し易くなる。

【0044】以上、本発明の実施の形態について詳細に
説明してきたが、本発明は上述の例に限ることなく本発
明の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得る
ことは当業者にとって容易に理解されよう。

【0045】

【発明の効果】本発明によると、スピンコーティング法
によって光透過層を形成する工程を含む光ディスクの製
造において、簡単な方法によって周囲の盛り上がり部分
を除去することができる利点を有する。

【0046】本発明によると、紫外線硬化性樹脂の硬化
後に盛り上がり部分を除去するから、従来のように紫外
線硬化性樹脂の硬化前に盛り上がり部分を除去する場合
に比べて、厚みムラが少ない光透過層を形成することが
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明による光ディスクの製造方法の例を説明
するための説明図である。

【図2】基板の回転数と盛り上がり部分の幅の関係を示
す図である。

【図3】本発明の光ディスクの製造方法によって製造さ
れた光ディスクの外周の面取り部を説明するための説明
図である。

【図4】光ディスクの構造の例を説明するための説明図
である。

【図5】スピンコーティング法を説明するための説明図
である。

【図6】スピンコーティング法における基板の回転数の
例を説明するための説明図である。

【図7】スピンコーティング法によって形成された樹脂
の塗布膜の厚さを説明するための説明図である。

【図8】スピンコーティング法によって形成された樹脂
の塗布膜の盛り上がり部分を説明するための説明図であ
る。

【符号の説明】

10,10A,10B…光透過層、 11…孔、 1
2,12A,12B…記録層、 14…保護層、 15
…貼り合わせ面、 18…対物レンズ、 20…基板、
21…孔、 22…記録層、 24,24’…紫外線
硬化性樹脂、 24A…盛り上がり部分、 24B,2
4C…面取り部、 30…ディスク、 41…回転装
置、 42…ノズル、 52…工具

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピンコーティング法によって紫外線硬
    化性樹脂を基板に塗布することと、紫外線照射によって
    上記紫外線硬化性樹脂を硬化し、それによって上記基板
    に光透過層を形成することと、上記光透過層の外周の縁
    に形成された盛り上がり部分をトリミング処理によって
    除去することと、を含む光ディスクの製造方法。
  2. 【請求項2】 上記トリミング処理は上記基板を回転さ
    せながら工具を上記光透過層の外周に押し付けることに
    よって上記盛り上がり部分を除去することを含むことを
    特徴とする請求項1記載の光ディスクの製造方法。
  3. 【請求項3】 上記トリミング処理は上記光透過層の外
    周の縁に面取り部を形成することを含むことを特徴とす
    る請求項1又は2記載の光ディスクの製造方法。
  4. 【請求項4】 上記工具は面取り部を形成するために湾
    曲した加工部を有することを特徴とする請求項2記載の
    光ディスクの製造方法。
  5. 【請求項5】 上記工具はダイヤモンド砥石を含むよう
    に構成されていることを特徴とする請求項2記載の光デ
    ィスクの製造方法。
  6. 【請求項6】 上記紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射す
    る際に、上記基板を回転させて上記紫外線硬化性樹脂の
    盛り上がり部分を整形する工程を含むことを特徴とする
    請求項1又は2記載の光ディスクの製造方法。
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