JPH1186356A - 光ディスクの製造方法 - Google Patents

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
成する場合に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において、最終製
品の光ディスクより外径が大きい基板を用意し、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切削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）の厚みむら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）の厚みむ
ら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。光透過層に厚みむら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３０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
スクの製造方法において、最終製品の光ディスクより外
径が大きい基板を用意することと、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切削処理によって
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。

【００３２】本発明によると、切削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】本例によると、ディスク３０の外径は、最
終製品の光ディスクの外径より大きい。即ち、切削加工
によって除去すべき部分（図１Ｂの破線）だけ大きな基
板２０を用意し、この基板２０にスピンコーティング及
び紫外線照射によって光透過層２４を形成してディスク
３０を製造する。この除去すべき部分の寸法は、盛り上
がり部分２４Ａの寸法によって決まるが、これについて
は後に説明する。

【００３５】次に、本例によると、図１Ｂに示すよう
に、このディスク３０を切削加工することによって、外
周部分が除去され、盛り上がり部分２４Ａが除去され
る。切削加工は、ディスク３０を回転させながら工具５
４をディスク３０の外周より半径方向内方に移動させる
ことによってなされる。

【００３６】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
５４をディスク３０の外周に押し当て、半径方向内方に
移動する。

【００３７】工具５４の移動方向、即ち、送り方向は、
図示の矢印のように、半径方向内方である。工具５４は
ダイヤモンドカッタであってよい。工具５４によって外
周部分が除去され、同時に盛り上がり部分２４Ａが除去
される。

【００３８】図１Ｃに示すように、切削加工されたディ
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、切削加工されたディスク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５４は、面取り部２４Ｂを形成するた
めの湾曲した加工部５４Ａを有する。工具５４の加工部
５４Ａの形状は、形成すべき面取り部２４Ｂの形状、即
ち、光ディスクの周面の形状に対応している。

【００３９】ディスク３０の外周の除去すべき部分の寸
法について説明する。除去すべき部分の寸法は、ディス
ク３０の盛り上がり部２４Ａの半径方向の幅Ｗによって
決まる。

【００４０】ディスク３０の盛り上がり部２４Ａが小さ
いほど切削作業が容易になる。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。

【００４１】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２
０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Ｗが整形され
る。基板２０の回転数が変化すると、盛り上がり部分２
４Ａの幅Ｗも変化する。

【００４２】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／ｃ
ｍである。

【００４３】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。

【００４４】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。除去すべき部分の寸法は、盛り上がり部分
２４Ａの幅Ｗを考慮して決められる。

【００４５】図３を参照して本発明の他の例について説
明する。図３Ａは、図１Ａと同様に、スピンコーティン
グと紫外線照射によって基板２０の上に光透過層２４が
形成されたディスク３０を示す。上述の例と同様に、こ
のディスク３０は、除去すべき部分だけ予め大きく作ら
れている。図３Ｂに示すように、本例によると、ディス
ク３０の外周部分は、プレス切断装置によって切り落と
される。このプレス切断装置は、円筒状の切り刃５６と
それに対応した円柱状の台座５８を有する。

【００４６】台座５８の上にディスク３０を支持し、切
り刃５６を下降させて、ディスク３０の外周部分を切断
する。それによって盛り上がり部分２４Ａが除去され
る。図示のように、この切断装置は、台座５８に形成さ
れた突起５８Ａと切り刃５６に設けられた凹部５６Ａか
らなる位置決め機構を有する。この突起５８Ａにディス
ク３０の中心孔２１を係合させることによって、ディス
ク３０を台座５８上にて固定してもよい。

【００４７】図３Ｃに示すように、切断工程によってデ
ィスク３０の周囲の盛り上がり部分２４Ａが除去され
る。尚、この例では、ディスク３０の外周の縁に面取り
部が形成されていないが、適当な工程を付加することに
よって、面取り部が形成されてよい。

【００４８】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。

【００４９】

【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。

【００５０】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
にくらべて、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】本発明による光ディスクの製造方法の第２の例
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…面
取り部、 ３０…ディスク、 ４１…回転装置、 ４２
…ノズル、 ５４…工具、 ５６…切り刃、 ５８…台
座

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最終製品の光ディスクより外径が大きい
   基板を用意することと、スピンコーティング法によって
   紫外線硬化性樹脂を上記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切削処理に
   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】 上記切削処理は上記基板を回転させなが
   ら工具によって上記光透過層が形成された上記基板の外
   周を除去す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】 上記切削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カッタを含むよ
   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】 上記切削処理は円筒状の刃物と円柱状の
   台座を含む切断装置によって上記基板の外周部を切断す
   ることを含むこと特徴とする請求項１記載の光ディスク
   の製造方法。
7. 【請求項７】 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、２又は６記載の光ディスクの製造方法。