(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の表面側に少なくとも光透過層が積層されることで光ディスクを構成可能とされた光ディスク用基板であって、
前記一方の表面における信号記録領域より外周側に、周方向の凹部を形成されていて、
前記一方の表面における前記凹部の径方向外側端が、該凹部の径方向内側端よりも厚さ方向に低く、且つ該凹部の最深部よりも厚さ方向に高く設定され、
さらに、前記凹部がその最深部から径方向外側に向かって徐々に浅く設定されて周縁部と略連続し、該周縁部の径方向断面が略鋸歯形状となっている
ことを特徴とする光ディスク用基板。
【請求項２】
一方の表面側に少なくとも光透過層が積層されることで光ディスクを構成可能とされた光ディスク用基板であって、
前記一方の表面における信号記録領域より外周側に、周方向の凹部を形成されていて、
前記凹部がその最深部から径方向外側に向かって徐々に浅く設定されて周縁部と略連続し、該周縁部の径方向断面が略鋸歯形状となっている
ことを特徴とする光ディスク用基板。
【請求項３】
請求項１又は２において、
当該基板の最外周面の半径をｄとした場合に、前記周方向の凹部における径方向内側端が、基板中心から０．９６５×ｄの位置より外周側、好ましくは０．９７５×ｄの位置より外周側、更に好ましくは０．９８３×ｄの位置より外周側に設定されている
ことを特徴とする光ディスク用基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光ディスク用基板の前記一方の表面側に少なくとも光透過層が積層されていることを特徴とする光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも光透過層が積層される光ディスク用基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オーディオ用、ビデオ用、コンピュータ用等の各種情報を記録する光ディスクとしては、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等があるが、今後の情報量の増加に対応してこれら光ディスクにおける記録密度を更に向上させる必要がある。
【０００３】
光ディスク等の記録密度を向上させるには、用いるレーザ光の集光スポット径を小さくすることが必要であり、そのためにはレーザ光の短波長化やレーザ光学系における対物レンズの高ＮＡ（開口数）化が必要となる。
【０００４】
上記のようなレーザ光は、情報記録面を被っている光透過層を介して情報記録面に集光させるが、上記のように短波長化・高ＮＡ化が進展すると光学収差が顕著となる。従って、光学収差を抑制するためには前記光透過層をできるだけ薄くしなければならない。
【０００５】
ＣＤやＭＤにおいては、用いるレーザ光の波長が７８０ｎｍ、ＮＡが０．４５、光透過層の厚みが１．２ｍｍとなり、又ＣＤ等より高密度に情報を記録するＤＶＤにおいては、用いるレーザ光の波長が６５０ｎｍ、ＮＡが０．６、光透過層の厚みが０．６ｍｍである。これらの範囲内であれば、通常、透明材料を用いて射出成形によって形成された基板を上記光透過層とすることができる。
【０００６】
今後より一層の記録密度の上昇を図るために、レーザ光の波長を更に短く、ＮＡを更に大きくした場合、基板である光透過層も更に薄くしなければならない。しかし、従来の射出成形法（射出圧縮も含む）で今以上に薄く且つ精度良く基板を製作することが極めて困難となってきている。つまり、基板を光透過層として用いる従来構造の光ディスクでは、レーザ光の短波長化・高ＮＡ化による記録密度を向上させる手法が製造技術の面から限界に達している。
【０００７】
これに対して、例えば特開平１０−２８９４８９号公報に開示されるように、光を透過させる必要がない保護板を基板として射出成形により厚く形成し、この基板の情報記録面に記録膜／再生用反射膜を成膜後、その上に薄い光透過層を積層形成する構造の光ディスクがある。このようにすると、光透過層を薄く形成することが可能になると共に、基板側で全体の強度を確保することが出来るので、レーザ光の短波長化・高ＮＡ化に柔軟に対応する事が出来るようになる。
【０００８】
なお、光透過層の形成方法としては、スピンコート法により基板上に紫外線硬化性樹脂液を塗布した後に硬化させる方法や、別途形成した透明シートを、紫外線硬化性樹脂あるいは粘着材料を接着剤として基板上に接着して一体化する方法等がある。しかし、透明シートを基板に接着する方法は、光透過層の光学特性や厚み精度に厳しいものが要求されるために、製造コストが高くなるという問題がある。これに対して、スピンコート法は比較的要求特性を充足し易く、例えば前記特開平１０−２８９４８９号公報、特開平１１−７３６９１号公報、特開平１１−２０３７２４号公報等に具体的なスピンコート法による光透過層の形成手段が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、保護板側を基板として用いる構造の光ディスクは記録密度を向上させることが出来るが、製造技術面で下記のような問題点を有している。
【００１０】
（１）基板の収縮誤差の問題
射出成形で基板を製造する場合、成形時の冷却速度の違いから基板の外周近傍が中心側より厚くなることがある。即ち、図６に示されるように、射出成形による樹脂基板１の外周には、スキージャンプと呼ばれる盛り上り部２ができることがあり、このままではレーザ光の入射及び反射角度が悪化したり、或いは、対物レンズ等のレーザ光学系が盛り上がり部２に衝突したりする可能性があった。従って、例えば特開平５−２００７９１号公報に開示されるように、前記盛り上り部２を後処理で除去しなければならず、製造コストの増大となっていた。
【００１１】
（２）光透過層の厚み不均一問題
スピンコート法は、基板をスピンドルによって回転させつつその表面に塗布液を流下して基板の回転に従って塗布液が均一に広がるようにして塗布するものである。この場合、前記スピンドルの回転数や塗布時間、塗布液の粘度を制御することによって、塗布液の厚みを調整できるが、基板の外周部分にはどうしても塗布液の偏りが発生し、盛り上りが生じ易いという問題点がある。この状態を下記に示す。
【００１２】
例えば図７に示される基板１は、その表面（上面）の最外周の一定幅の領域（空白領域３）の内側に信号記録領域４が設けられ、空白領域３及び信号記録領域４の表面（上面）が光透過層５によって被われている。樹脂をスピンコート法によって塗布・硬化させて光透過層５を形成した結果、信号記録領域４の最外周部から空白領域３にかけて盛り上り部５Ａが形成されてしまう。特にスピンコート法の適用例としては比較的厚い部類に入る光透過層５（例えば１００μｍ）を形成すると、盛り上り部５Ａの厚みＴと幅Ｗが非常に大きくなることによって当該盛り上がり部５Ａが信号記録領域４に重なってしまい情報記録領域が減少するという問題があった。
【００１３】
更に、この盛り上がり部５Ａには、レーザ光学系が衝突する可能性が十分にあるので、例えば特開平１１−８６３５５号公報、特開平１１−８６３５６号公報等に開示されているように、前記盛り上り部５Ａを後処理で除去しなければならないという問題があり、製造コストの増大に繋がっていた。
【００１４】
又前述の特開平１１−８６３５６号公報には、図８（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、前記図７の場合よりも一回り大きい外径の基板１を用いて光透過層５を塗布した後に、盛り上り部５Ａを含んだ外周部を切削等により除去する方法が開示されている。
【００１５】
しかしながら、基板１の外周を除去する際の加工精度が悪いと、基板内径に対する外径（外周部側面）の同心度（偏重心）が低下するため、ディスクドライブに装着して回転させた時の動的アンバランスが大きくなり、記録／再生に不具合が生じるという問題点があった。又、外周部を除去する分だけ材料の歩留まりが悪いという問題があった。
【００１６】
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、低コストで、且つ、同心度を低下させることなく基板や光透過層の外周不均一部分の拡大を抑制することができるようにした光ディスク用基板、及び光ディスク用基板から形成した光ディスクを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者が光ディスクの構造等について鋭意努力した結果、基板の形状を工夫することによって外周部の不均一化を抑制できることが明らかとなった。つまり、以下に示す発明によって上記目的が達成される。
【００１８】
（１）一方の表面側に少なくとも光透過層が積層されることで光ディスクを構成可能とされた光ディスク用基板であって、前記一方の表面における信号記録領域より外周側に、周方向の凹部を形成されていて、前記一方の表面における前記凹部の径方向外側端が、該凹部の径方向内側端よりも厚さ方向に低く、且つ該凹部の最深部よりも厚さ方向に高く設定され、さらに、前記凹部がその最深部から径方向外側に向かって徐々に浅く設定されて周縁部と略連続し、該周縁部の径方向断面が略鋸歯形状となっていることを特徴とする光ディスク用基板。
【００２１】
（２）一方の表面側に少なくとも光透過層が積層されることで光ディスクを構成可能とされた光ディスク用基板であって、前記一方の表面における信号記録領域より外周側に、周方向の凹部を形成されていて、前記凹部がその最深部から径方向外側に向かって徐々に浅く設定されて周縁部と略連続し、該周縁部の径方向断面が略鋸歯形状となっていることを特徴とする光ディスク用基板。
【００２２】
（３）上記（１）又は（２）において、
当該基板の最外周面の半径をｄとした場合に、前記周方向の凹部における径方向内側端が、基板中心から０．９６５×ｄの位置より外周側、好ましくは０．９７５×ｄの位置より外周側、更に好ましくは０．９８３×ｄの位置より外周側に設定されていることを特徴とする光ディスク用基板。
【００２３】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光ディスク用基板の前記一方の表面側に少なくとも光透過層が積層されていることを特徴とする光ディスク。
【００２４】
なお、ここで「信号記録領域」とは、実質的に内周側から連続してあらかじめ信号が記録されている領域、又は、実質的に内周側から連続して信号が記録可能な状態とされている領域をさす。又、ここで基板中心とは、少なくとも２ヶ所の基板直径を表す仮想線の交点によって得られる位置とする。
【００２５】
光ディスク用基板に形成される上記凹部は、一見すると、スピンコート中の塗布液の円滑な広がり阻害されて不合理と考えられる。しかし、実際に試してみると、塗布液は、基板の回転による遠心力によって凹部を超えて周縁部（或いは凹部の径方向外側端）側に拡散して盛り上がり、基板の回転が静止すると、盛り上がっていた塗布液が戻るようにして上記凹部に流れ込む。
【００２６】
この結果、塗布液による光ディスク周縁の盛り上がりが積極的に防止される。しかも、この凹部の径方向幅は比較的狭く設定することが可能になり、その範囲内で盛り上がりが抑制できれば内部の情報記録領域を拡張できる。又このように凹部を形成しておくと、基板自体の周縁近傍が射出成形後の熱収縮等によって厚くなることが防止され、いわゆるスキージャンプが形成されないで済む。
【００２７】
更に、凹部を利用して基板の周縁を略鋸歯形状（断面）にすると、スピンコート中の塗布液の液切れが良好になり、液溜まり量が低減されて盛り上がりを更に低減することが可能になる。
【００２８】
以上のように、基板に凹部を形成するという簡潔な構造によって、基板自体の周縁近傍の肉厚化及び積層される光透過層の周縁近傍の盛り上がりの双方を合理的な思想によって抑制し、製造コストを大幅に低減することが出来るようになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１に示されるように、本発明の実施の形態の第１例に係る光ディスク１０は、基板１２の表面に情報記録面１４及び光透過層１６を順次形成したものである。
【００３１】
光ディスク１０が読取り専用タイプの場合は、基板１２自体にデータピットが形成され、その上にアルミニウムやアルミニウム合金等の反射膜が成膜されて情報記録面１４が形成される。光ディスク１０が記録可能タイプの場合は、反射膜、及び記録用レーザビームによって反射率を変調可能な記録膜や誘電体膜等が積層されて情報記録面１４が形成される。
【００３２】
前記光透過層１６は、紫外線硬化性樹脂溶液をスピンコート法により前記情報記録面１４側の表面に塗布した後、紫外線を照射して硬化させたものである。
【００３３】
基板１２における情報記録面１４側の周縁近傍には、周方向の凹部５０が形成されている。この凹部５０は、径方向外側に向かって徐々に浅く設定されて周縁部５２と略連続しており、結果として周縁部５２の径方向断面が、先端（周縁）５２Ａが鋭角となる略鋸歯形状となっている。
【００３４】
なお、より詳細には、基板１２の最外周面の半径をｄとした場合、凹部５０の径方向内側端５０Ａの位置が基板中心から０．９６５×ｄよりも外側に設定され、より好ましくは基板中心から０．９７５×ｄよりも外側に設定され、更に好ましくは基板中心から０．９８３×ｄよりも外側に設定される。
【００３５】
更に、凹部５０の径方向外側端５０Ｃ（ここでは先端５２Ａと一致する）が、凹部５０の径方向内側端５０Ａよりも厚さ方向にＨ１だけ低く、且つ凹部５０の最深部５０Ｂよりも厚さ方向にＨ２だけ高く設定されている。つまり、厚さ方向における内側端５０Ａと最深部５０Ｂの間に外側端５０Ｃが位置する。最深部５０Ｂは、ここでは凹部５０の幅Ｗの中間位置Ｍよりも径方向内側に位置するように設定されている。
【００３６】
又本実施形態においては凹部５０の幅Ｗを１（ｍｍ）以下に設定しており、具体的には０．５（ｍｍ）程度に設定している。従って基板１２の周縁５２Ａから径方向内側に１（ｍｍ）以内の範囲は、情報が記録されない空白領域２０Ａとされ、その内周側には信号記録領域２０が位置している。
【００３７】
なお、凹部５０の深さ（内側端５０Ａと最深部５０Ｂとの高さの差（＝Ｈ１＋Ｈ２））は０．０２（ｍｍ）＜Ｈ１＋Ｈ２＜０．４（ｍｍ）、好ましくは０．０２（ｍｍ）＜Ｈ１＋Ｈ２＜０．２（ｍｍ）、更に好ましくは０．０２（ｍｍ）＜Ｈ１＋Ｈ２＜０．１（ｍｍ）に設定される。又内側端５０Ａと外側端５０Ｃとの高さの差Ｈ１は０．０１（ｍｍ）＜Ｈ１＜０．４（ｍｍ）、好ましくは０．０１（ｍｍ）＜Ｈ１＜０．２（ｍｍ）、更に好ましくは０．０２（ｍｍ）＜Ｈ１＜０．１（ｍｍ）に設定される。
【００３８】
次に、本基板１２上にスピンコートによって光透過層１６を形成する過程の状態を説明する。
【００３９】
図２に示されるように、基板１２が回転している状態で塗布液（光透過層１６）を流下した場合、周縁部５２近傍に盛り上がり部１６Ａが一時的に形成される。又、この盛り上がり部１６Ａの表面エネルギーによって、凹部５０内の塗布液（光透過層１６）は盛り上がり部１６Ａ側に引き出されるので、該凹部５０内に塗布液はさほど滞留していないと推察される。即ち、基板１２の回転中は、凹部５０に相当する位置の光透過層１６に、同様な凹み空間１６Ｂが形成される。
【００４０】
この状態で基板１２の回転を静止すると、図３に示されるように上記盛り上がり部１６Ａが径方向内側に逆流し、凹部５０の底面の傾斜を利用して上記凹み空間１６Ｂに流れ込む。この結果、盛り上がり部１６Ａの残留が抑制され、光透過層１６の表面を従来よりも平滑にすることが可能になる。以上のようにして図１で示した光ディスク１０が得られる。
【００４１】
本実施形態では、上述のように凹部５０の存在によって光透過層１６の周縁の盛り上がりが積極的に防止される。しかも、この凹部５０の径方向幅Ｗを比較的狭く設定することが可能になり（例えば１（ｍｍ）以内）、その範囲内で盛り上がりを抑制できるので結果として信号記録領域２０を拡張できる。又光透過層１６を形成した後の（盛り上がり部をカットするための）切削工程が不要になるので、加工コストの上昇を抑制できると共に、加工誤差による光ディスク１０の動的アンバランスの悪化を防止できる。
【００４２】
又このように凹部５０を形成しておくと、射出成形後の基板１２自体にいわゆるスキージャンプが形成されないで済む。
【００４３】
更に、凹部５０を利用して基板１２の周縁部５２が略鋸歯形状（断面）となっているので、スピンコート中の塗布液の液切れが良好になり、液溜まり量が低減されて周縁の盛り上がりをより低減することが可能になる。
【００４４】
なお、前記基板１２は、通常の射出成形法や２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒ）法等により作成される。射出成形法は、アクリルやポリカーボネイト樹脂等を成形機の可塑化装置により溶融し、記録／再生信号用の微小凹凸パターンを有する原盤を装着した金型のキャビティ内に該溶融樹脂を充填し、冷却固化後に金型を開いて基板を取り出す方法である。
【００４５】
前記２Ｐ法は、微小凹凸パターンの無いガラスや樹脂基板と微小凹凸パターンを有する原盤との間に紫外線硬化性樹脂や２液混合硬化性樹脂等を介在させて両者を密着し、樹脂の硬化後に原盤を剥離して微小凹凸パターンを有する基板を作成する方法である。又、前記情報記録面１４を構成する反射膜等は、前記記録／再生信号用の微小凹凸パターン上に、例えばスピンコート法、スパッタ法、蒸着法等により成膜される。
【００４６】
上記実施の形態の例における基板１２は、凹部５０と周縁部５２とが連続している場合に限って示したが、本発明はそれに限定されない。例えば図４に示される光ディスク６０のように、周縁部５２と凹部５０が離れていても構わない。又本光ディスク６０のように、周縁部５２の断面が鋸歯形状では無い場合も本発明は含んでいる。
【００４７】
更に上記実施形態では凹部５０の径方向外側端５０Ｃが、内側端５０Ａよりも厚さ方向にＨ１だけ低い場合を示したが、本発明はそれに限定されず、例えば図５に示される光ディスク７０のように、両者が同等の高さ或いは外側端５０Ｃの方が高い場合を含んでいる。これらは光ディスクに要求される平滑度を考慮して適宜設定すればよい。なお、図１で示したように内側端５０Ａより外側端５０Ｃを低く設定した方が、周縁部５２における光透過層１６の多少の盛り上がりを吸収できるので望ましいと言える。
【００４８】
又上記実施の形態の例では、基板１２を射出成形法によって製造し、光透過層１６をスピンコート法によって形成する場合を示したが本発明はこれに限定されない。更に、基板１２の凹部５０はプレス加工や切削加工等によって形成するようにしても良い。
【００４９】
本発明の基板（凹部を含む）及び光ディスク形状は、上記例に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更されるべきものである。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、製造コストを低減しながらも、外周の光透過層の盛り上り部等を含む外側領域の形状の不均一を抑制することが出来るという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る光ディスクの要部を示す拡大断面図
【図２】同光ディスクにおいてスピンコートによって光透過層を形成している状態の要部を拡大して示す断面図
【図３】同光ディスクにおいて光透過層を硬化させている状態の要部を拡大して示す断面図
【図４】同光ディスクにおける基板の形状の他の例を拡大して示す断面図
【図５】同光ディスクにおける基板の形状の他の例を拡大して示す断面図
【図６】外周に盛り上り部が形成された従来の基板の要部を拡大して示す断面図
【図７】基板における光透過層の盛り上り部を拡大して示す断面図
【図８】予め外径を大きくした基板における光透過層の盛り上がり部及びこの盛り上がり部を除去した状態を示す拡大断面図
【符号の説明】
１０、６０、７０・・・光ディスク
１２・・・基板
１４・・・情報記録面
１６・・・光透過層
１６Ａ・・・盛り上り部
１６Ｂ・・・凹み空間
２０・・・信号記録領域
２０Ａ・・・空白領域
５０・・・凹部
５０Ａ・・・内側端
５０Ｂ・・・最深部
５０Ｃ・・・外側端
５２・・・周縁部
５２Ａ・・・先端
【図１】
0003709349.tif 000002
【図２】
0003709349.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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