(57)【要約】【課題】センターキャップを取り外す際に紫外線硬化型樹脂層の途切れを良くし、製造される光ディスクの品質悪化を防止する。【解決手段】光ディスクの層形成工程でスピンコートを行う際、光ディスク基板１１のセンターホール周囲に形成されたプロテクションリング１５の上面の外径と略一致の外径の外周端部を有するセンターキャップ１を、プロテクションリング１５上に載置させた状態で、センターキャップ１に紫外線硬化型樹脂５０を滴下し、スピンコートを行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク基板を成形する基板成形工程と、
光ディスク基板の中心に、該光ディスク基板のセンターホール周囲に形成された環状凸部の上面の外径と略一致の外径を持つ外周端部を有するセンターキャップを載置させ、該センターキャップ上に滴下した層構造材料をスピンコートにより光ディスク基板上に展延させて層構造を形成する層形成工程と、
を備えることを特徴とする光ディスク製造方法。
【請求項２】
円状基板の中心に、該円状基板の中央部に形成された環状凸部の上面の外径と略一致の外径を持つ外周端部を有するセンターキャップを載置させ、該センターキャップ上に層構造材料を滴下し、上記円状基板を回転させることで、上記層構造材料を円状基板上に展延させて層構造を形成することを特徴とするスピンコート方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク製造方法、及びスピンコート方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開１９９８−２８９４８９号公報
【特許文献２】特開２００４−９５１０８号公報
【特許文献３】特開２００６−３５０８２号公報
【０００３】
従来より、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）等の光ディスクの製造過程においては、ディスク基板の光透過層を形成する方法として、スピンコート法が知られている。このスピンコート法によれば、ディスク基板のセンターホール周辺に紫外線硬化型樹脂を滴下し、ディスク基板を回転させて紫外線硬化型樹脂を展延させた後、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させ、光透過層を形成する。ここで、ディスク基板に紫外線硬化型樹脂を展延させた際、ディスク基板の内周と外周で厚みの差が生じることがある。このような不都合を回避するために、ディスク基板のセンターホールを覆う、キャップ状の治具であるセンターキャップが用いられる。
例えば上記特許文献１，２には、スピンコートの際にセンターキャップを用いることで、ディスク基板の内外周の厚みを均一にする技術や、センターキャップ周辺部に紫外線を照射して樹脂を仮硬化した後、センターキャップを外して剪断する技術が開示されている。
【０００４】
図９に、製造されたディスク基板１０１の断面構造を示す。ディスク基板１０１は、例えばポリカーボネート樹脂で形成され、その中心にはセンターホール１０４がある。センターホール１０４の周囲には、プロテクションリング１０５が形成されている。
ディスク基板１０１の一方の面には記録層１０２が形成され、記録層１０２を覆うように光透過層１０３が形成されている。
光透過層１０３側が記録層１０２に記録されている情報の読出面とされ、製造された光ディスクの再生時には光透過層１０３側からディスク再生装置による読取レーザー１０６が照射される。
【０００５】
ここで、上記ディスク基板１０１に対してセンターキャップを用いたスピンコートにより光透過層１０３を形成する工程を、図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１（ａ）（ｂ）で説明する。
スピンコートの際には、まず図１０（ａ）のように、ディスク基板１０１上にプロテクションリング１０５を覆うようにしてセンターキャップ１０７が載置される。
そして図１０（ｂ）のようにセンターキャップ１０７上に紫外線硬化型樹脂１０８が滴下された後、ディスク基板１０１が高速で回転される。これによって図１０（ｃ）のように、紫外線硬化型樹脂１０８がディスク基板１０１上に展延される。なお、図１０（ｃ）に示すように、紫外線硬化型樹脂１０８には粘性があるため、センターキャップ１０７のフランジ部の上部にまで紫外線硬化型樹脂１０８の一部は残存する状態となる。
紫外線硬化型樹脂１０８がディスク基板１０１上に展延されたら、次に図１１（ａ）のように、ディスク基板１０１上に載置されていたセンターキャップ１０７を取り外す。
そして、センターキャップ１０７を取り外した後、ディスク基板１０１上面に紫外線を照射して図１１（ｂ）のように紫外線硬化型樹脂１０８を硬化させることで、上述した光透過層１０３が形成されることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のように紫外線硬化型樹脂１０８をディスク基板１０１上に展延された後、紫外線硬化型樹脂１０８を硬化させる前にセンターキャップ１０７を取り外す際に問題が生ずる。
センターキャップ１０７を持ち上げるようにしてディスク基板１０１上から取り外す際、図１１（ａ）のようにセンターキャップ１０７を持ち上げると、センターキャップ１０７の外周端部が紫外線硬化型樹脂１０８を持ち上げてしまうことになる。これは、紫外線硬化型樹脂１０８がある程度の厚みをもってディスク基板１０１上に展延されており、さらに紫外線硬化型樹脂１０８自体に粘性があるためである。
そして、センターキャップ１０７を取り去ったあとのディスク基板１０１は、図１１（ｂ）に示すように紫外線硬化型樹脂１０８の内側端部が乱れ、その後硬化されることで、痕が汚い形で残ることになる。
【０００７】
従来技術では、このように、センターキャップ１０７を取り外す際に、センターキャップ１０７の端部で紫外線硬化型樹脂の形状を乱してしまうことで、その乱れた痕がディスク基板上に残ってしまい、ディスク基板上の面が汚くなってしまう。つまり製造される光ディスクの品質が低下する。
また、単に紫外線硬化型樹脂が除去された痕が残ってしまうだけでなく、センターキャップを取り除く際には、所定の厚みとされるように展延された紫外線硬化型樹脂を持ち上げることになるため、空気の混入を招き、紫外線硬化型樹脂に気泡が入ってしまう可能性が高く、これもディスク品質の低下を招く。
そこで本発明ではセンターキャップを用いてスピンコートを行う際に、その層構造の形状の乱れや気泡の混入を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光ディスク製造方法は、光ディスク基板を成形する基板成形工程と、光ディスク基板の中心に、該光ディスク基板のセンターホール周囲に形成された環状凸部の上面の外径と略一致の外径を持つ外周端部を有するセンターキャップを載置させ、該センターキャップ上に滴下した層構造材料をスピンコートにより光ディスク基板上に展延させて層構造を形成する層形成工程とを備える。
【０００９】
本発明のスピンコート方法は、円状基板の中心に、該円状基板の中央部に形成された環状凸部の上面の外径と略一致の外径を持つ外周端部を有するセンターキャップを載置させ、該センターキャップ上に層構造材料を滴下し、上記円状基板を回転させることで、上記層構造材料を円状基板上に展延させて層構造を形成する。
【００１０】
即ち本発明では、センターキャップは、その外周端部が、光ディスク基板のセンターホール周囲に形成された環状凸部（例えばプロテクションリング）の上部の外周部分と略一致する位置関係で載置されることになる。
このようにすることで、紫外線硬化型樹脂が展延された状態においてセンターキャップの外周端部とディスク基板の接触部分に紫外線硬化型樹脂の層が厚く残存することがなくなり、従ってセンターキャップを取り外したときに、センターキャップが粘性のある紫外線硬化型樹脂を多く持ち上げてしまうということがなくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、センターキャップのフランジ部の外周端部の外径と光ディスク基板上に形成された環状凸部の上面の外径が略一致した状態で層構造材料としての紫外線硬化型樹脂を滴下し、スピンコートを行う。これによりセンターキャップを取り外すときに、センターキャップが粘性のある紫外線硬化型樹脂を多く持ち上げてしまうということはなく、従ってディスク基板上に展延された紫外線硬化型樹脂の形状を乱すことは防止される。つまりその後の硬化によって形成される層構造（例えば光透過層）の形状が汚くなることはない。また紫外線硬化型樹脂が殆ど持ち上げられないことで、気泡の混入もほとんど無くなる。
これらのことから、高品質な光ディスクを製造できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の光ディスク製造方法を以下で説明する。図１は、実施の形態の光ディスク製造工程を示している。
本例の光ディスク製造方法は、ステップＦ１０１の基板成形工程、ステップＦ１０２の反射膜形成工程、ステップＦ１０３の光透過層形成工程、ステップＦ１０４のハードコート形成工程、ステップＦ１０５の防湿膜形成工程、ステップＦ１０６のレーベル印刷工程を有する。
【００１３】
ステップＦ１０１の基板成形工程では、例えばポリカーボネート樹脂の射出成形によりディスク基板を成形する。
図２（ａ）はディスク基板を成形する金型を概略的に示している。この金型は、下キャビティ２０と上キャビティ２２から成り、下キャビティ２０には情報ピットを転写するためのスタンパ２１が配置される。スタンパ２１には、情報ピットの凹凸パターン２３が形成されている。また下キャビティ２０には、ディスクの内周側となるリング状の領域としてプロテクションリングを形成するための環状の凹部２４が形成されている。
なお、再生専用ディスクの製造工程では、エンボスピットとして情報ピットの凹凸パターン２３を形成したスタンパ２１が配置されるが、記録可能型ディスク（例えばライトワンスディスクやリライタブルディスク）の製造工程では、記録トラックとなるグルーブ（ウォブリンググルーブ）を形成するための凹凸パターンが形成されたスタンパが配置されることになる。
【００１４】
このような金型を用いて射出成形でディスク基板１１を成形するが、成形されるディスク基板１１は図２（ｂ）のようになる。
即ちポリカーボネート樹脂によるディスク基板１１は、その中心はセンターホール１４とされるとともに、情報読出面１３側は、金型内のスタンパ２１に形成された凹凸が転写された情報ピット１３ａのパターンとなる。なお、情報ピットではなく、グルーブ（連続溝）が形成される場合もある。また、内周側のセンターホール１４の周囲には、プロテクションリング１５としての環状の凸部が形成される。このプロテクションリング１５は、例えば基準面である情報読出面１３の表面から０．１２ｍｍ以内の高さに形成されている。
【００１５】
このように形成されたディスク基板１１は、ステップＦ１０２、Ｆ１０３、Ｆ１０４で情報読出面１３側の層構造形成が行われる。図３（ａ）（ｂ）に、ステップＦ１０４まで進んだ状態の層構造を示している。図３（ｂ）は情報読出面１３側の層構造の拡大図である。
まずステップＦ１０２において、情報ピットパターンが形成された情報読出面１３に、例えばＡｇ合金の反射膜１７を形成する。
次のステップＦ１０３においては、紫外線硬化型樹脂を用いたスピンコートで光透過層１６を形成する。
そして、次のステップＦ１０４において、情報読出面１３側の表面処理として、ハードコート層１８を形成する。なお、ハードコート層１８については形成しない場合もある。
さらに、ステップＦ１０５において、レーベル面側（情報読出面の反対面側）に防湿膜１９を形成する。なお、防湿膜１９を形成しない場合もある。
【００１６】
このように層構造が形成されたディスク基板１１に対して、最後にステップＦ１０６の印刷工程として、レーベル印刷面１２に印刷が行われる。この印刷工程では、いわゆるオフセット印刷として、レーベル印刷面１２側の全面に、ホワイトコートを施して平坦化した上に例えばカラー印刷を行い、図３（ｃ）に示すように印刷層３０が形成される。
【００１７】
このような一連の光ディスク製造工程において、ステップＦ１０３の光透過層形成工程の詳細を図４に示す。光透過層１６の形成のために、図４のステップＦ２０１からステップＦ２０６の処理が行われる。
まず、ステップＦ２０１において、上記図１のステップＦ１０２，Ｆ１０２の工程を経たディスク基板１１、即ち反射膜１７の形成までが行われたディスク基板１１が、スピンコータに載置される。そしてステップＦ２０２で、ディスク基板１１のセンターホール位置にセンターキャップ１が装着される。
図５に、ディスク基板１１が載置され、センターキャップ１が装着されたスピンコータ５３を概略的に示す。
スピンコータ５３は、ディスク基板１１を載置した状態で回転するテーブル部５１を有し、このテーブル部５１はモータ５２よって回転される。
【００１８】
センターキャップ１は、図６（ａ）（ｂ）に平面図及び断面図として示す形状とされている。即ち、センターキャップ１は、上面が紫外線硬化型樹脂５０の滴下面となる平面円形のフランジ部２と、フランジ部２から上方に突出したハンドリング部３と、下方に突出した嵌合部４を有する形状とされる。
フランジ部２は外周部が薄く内周部が厚い略円錐台形の断面形状とされ、外周端部２ａの直径は例えば直径２０ｍｍ程度とされて、これはディスク基板１１のプロテクションリング１５の上面の外周端部の直径と略同一とされているものである。従って、フランジ部２の外周端部２ａの外径と、プロテクションリング１５の上面の外周端部の外径は略同一となる。
フランジ部２とフランジ部２が載置される面がなす角度βは、２０°〜６０°程度の範囲で設定される。
【００１９】
また、図６（ｃ）に、センターキャップ１が載置されるディスク基板１１の断面を示す。
ディスク基板１１のセンターホール１４の周囲に形成されたプロテクションリング１５のディスク基板１１との付け根部分の外周径、内周径はそれぞれ２１ｍｍ、１７．５ｍｍ程度とされる。また、プロテクションリング１５の厚みとしては、０．２ｍｍ程度とされており、プロテクションリング１５のテーパー状の側面１５ａが基板平面に対してなす角度αは３０°〜７０°程度の範囲で設定される。
なお本実施の形態においては、角度αと角度βの大きさの関係としては、α≧βとされる。これはセンターキャップ１上に滴下した紫外線硬化型樹脂５０をディスク基板１１上に滑らかに展延することに好適な角度関係となる。一例としては角度α＝３０°、角度β＝２５°とされる。
さらに、プロテクションリング１５の上面の外周端部の外径は２０．０ｍｍであり、上記のようにセンターキャップ１のフランジ部２の外周端部２ａの外径と略一致することになる。
また、センターホール１４の直径は１５ｍｍとされ、ディスク基板１１の厚みとしては、１．１ｍｍ程度とされる。
【００２０】
上記ステップＦ２０１では、図５に示すテーブル部５１にディスク基板１１が載置されることになり、ステップＦ２０２において、センターキャップ１は、ハンドリング部３がキャップ搬送アームに保持された状態でこのスピンコータ５３の中央に搬送され、載置されているディスク基板１１のセンターホール１４上に取り付けられる。このとき、回転テーブルの中央部分には、嵌合孔５４が形成されており、センターキャップ１の嵌合部４が嵌合孔５４に嵌め込まれるように取り付けられるものとなる。これによってセンターキャップ１とディスク基板１１の中心位置が一致するように位置決めされる。
【００２１】
ディスク基板１１及びセンターキャップ１が図５のように載置されたら、次にステップＦ２０３において、光透過層形成用の紫外線硬化型樹脂５０の滴下が行われる。即ち、図５のようにスピンコータ５３の上方に位置する樹脂滴下用のノズル５５から紫外線硬化型樹脂５０が滴下される。滴下される紫外線硬化型樹脂５０の粘度は例えば２０００ｃｐｓ程度である。
紫外線硬化型樹脂５０を滴下するときのノズル５５の先端位置は、センターキャップ１のフランジ部２の上面となるように制御されており、従って滴下された紫外線硬化型樹脂５０は、センターキャップ１のフランジ部２の上面に溜まる。
【００２２】
この状態を図７（ａ）に示す。
既に述べたように、本実施の形態においてセンターキャップ１のフランジ部２の外周端部２ａの直径とプロテクションリング１５の上面の外周端部の直径は略一致している。またスピンコータ５３に配置されたディスク基板１１の中心位置とセンターキャップ１の中心位置は一致している。そのため、図７（ａ）に示されるように、センターキャップ１の外周端部２ａとプロテクションリング１５の上部平面の外周端部は一致し、段差がない状態となる。
そして、このような配置状態において、ノズル５５から滴下された紫外線硬化型樹脂５０がセンターキャップ１のフランジ部２の上面に溜まった状態になっている。
【００２３】
続いて、ステップＦ２０４において、モータ５２によってテーブル部５１が回転駆動され、これによりセンターキャップ１及びディスク基板１１が回転されることで、センターキャップ１に滴下された紫外線硬化型樹脂５０がディスク基板１１上に展延される。
なお、このときの回転速度は、形成する光透過層１６の厚みにより調整されるが、例えば２０００ｒｐｍ程度とされる。
【００２４】
図７（ｂ）は紫外線硬化型樹脂５０が展延された状態を示しており、スピンコートによって紫外線硬化型樹脂５０がディスク基板１１の外周端部にまで均一に広がることになる。例えば１００μｍ程度の厚みとなるように均一に展延される。
ここで、粘性のある紫外線硬化型樹脂５０は、図７（ｂ）に示しているように一部はフランジ部２に付着したまま残存する。ただし、フランジ部２に残存する紫外線硬化型樹脂５０の厚みは、ディスク基板１１に展延されている紫外線硬化型樹脂５０の厚みと比較して、はるかに薄い。特に、プロテクションリング１５のテーパー状の側面１５ａ及びセンターキャップ１のフランジ部２が有る程度の傾斜を有しており、しかもプロテクションリング１５の外周端部とセンターキャップ１の外周端部の接触部分に段差が生じないことで、この接触部分あたりに残存する紫外線硬化型樹脂５０の厚みは非常に薄いものとなる。例えば２μｍ〜３μｍ程度である。
【００２５】
そして、このように紫外線硬化型樹脂５０が展延された後、ステップＦ２０５においてセンターキャップ１が取り外される。図７（ｃ）にディスク基板１１からセンターキャップ１が取り外された状態を示す。
上記のようにプロテクションリング１５の外周端部とセンターキャップ１のフランジ部２の外周端部の接触部分には紫外線硬化型樹脂５０が非常に薄く残存しているのみであるため、センターキャップ１を持ち上げる際に、ディスク基板１１上の紫外線硬化型樹脂５０が同時に持ち上げられるということはほとんど無い。つまり紫外線硬化型樹脂５０の途切れが良い状態でセンターキャップ１を取り外すことができる。
従って、センターキャップ１を取り外す際に、ディスク基板１１上の紫外線硬化型樹脂５０の硬化前の形状が乱されることはほとんど無い。さらにディスク基板１１上の紫外線硬化型樹脂５０が持ち上げられないことで、紫外線硬化型樹脂５０の層に気泡が混入することもなくなる。
【００２６】
センターキャップ１が取り外された後、紫外線硬化型樹脂５０が展延されたディスク基板１１に対しては、ステップＦ２０６においてディスク基板１１を回転させながら紫外線照射を実行することで、基板全面を硬化させる。
このステップＦ２０６の工程で光透過層１６の形成が完了され、当該ディスク基板１１については、図１のステップＦ１０４のハードコート形成工程へと移行することになる。
【００２７】
以上の説明から理解されるように本例では、センターキャップ１として、そのフランジ部２の外周端部２ａの直径が、プロテクションリング１５の上面の外周端部の直径と略一致したものを使用し、このセンターキャップ１をディスク基板１１の中心に載置する。そしてセンターキャップ１上に紫外線硬化型樹脂５０を滴下し、スピンコートを行う。
これによりセンターキャップ１を取り外すときに、センターキャップ１が粘性のある紫外線硬化型樹脂５０を多く持ち上げてしまうということはなく、従ってディスク基板１１上に展延された紫外線硬化型樹脂５０の形状を乱すことは防止され、その後の硬化によって形成される光透過層１６の形状（外観）が汚くなることはない。また気泡の混入もほとんど無くなる。
これらのことから、高品質な光ディスクを製造できる。
【００２８】
ところで、本実施の形態において、プロテクションリング１５の上面の外周端部の外径とセンターキャップ１のフランジ部２の外周端部２ａの外径とは略一致しているとして説明してきた。そのため、図７においても説明したように、センターキャップ１の外周端部２ａとプロテクションリング１５の外周端部とは段差がない状態で載置され、紫外線硬化型樹脂５０は滑らかに展延される。
ここで実際の製造工程において、センターキャップ１やディスク基板１１の成形誤差や、センターキャップ１の装着時の位置決め誤差などにより、センターキャップ１の外周端部２ａとプロテクションリング１５の上面の外周端部が完全には一致せず、わずかではあるが、センターキャップ１のフランジ部２の外周端部２ａの外径がプロテクションリング１５の上面の外周端部の外径より小さくなり、段差が生じてしまうことも考えられる。
例えば図８のように、センターキャップ１のフランジ部２の外周端部２ａとプロテクションリング１５の上面の外周端部の接触面に僅かな段差Ｐが生じる状態となることがあり得る。
【００２９】
ところが、このように多少の段差部Ｐがあっても、上記した角度α、角度βの設定（例えば角度α＝３０°、角度β＝２５°）として、センターキャップ１のフランジ部２及びプロテクションリング１５のテーパー上の側面１５ａがある程度の滑らかに連続して傾斜していることにより、紫外線硬化型樹脂５０が滑らかに展延されることになる。
このようにセンターキャップ１のフランジ部２からプロテクションリング１５の側面１５ａにかけての傾斜が設定されると、多少の段差Ｐの発生は大きな影響を及ぼさない。センターキャップ１を取り外す際のディスク基板１１上の樹脂の乱れや気泡の混入ということも殆ど発生しない。従って、僅かな段差Ｐ、つまりセンターキャップ１やディスク基板１１の成形誤差や、センターキャップ１の装着時の位置決め誤差として、通常の製造上で許容される範囲内の誤差によって生ずる僅かな段差Ｐについては、本発明でいう略一致の範囲内として考えることができる。
【００３０】
なお、本発明としては、これまでに説明した実施の形態としての構成に限定されるべきものではない。センターキャップ、ディスク基板、プロテクションリングの寸法はあくまで一例であり、上記寸法以外でも本実施の形態において説明した光ディスク製造方法を適用することが可能である。さらにスピンコート方法としても広く適用できる。
また、本発明の光ディスク製造方法については、ブルーレイディスク方式、ＤＶＤ方式、ＣＤ(Compact Disc)方式等の多様な光ディスクの製造に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態のディスク製造方法の工程の説明図である。
【図２】実施の形態のディスク基板の製造の説明図である。
【図３】実施の形態のディスク基板の層構造形成の説明図である。
【図４】実施の形態の光透過層形成工程の説明図である。
【図５】実施の形態のスピンコータの説明図である。
【図６】実施の形態のセンターキャップの説明図である。
【図７】実施の形態のスピンコートの説明図である。
【図８】実施の形態のセンターキャップとプロテクションリングの配置において段差がある場合の説明図である。
【図９】従来のディスク基板の説明図である。
【図１０】従来のスピンコートの説明図である。
【図１１】従来のスピンコートの説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  センターキャップ、２  フランジ部、２a  外周端部、１１  ディスク基板、１５  プロテクションリング、１６  光透過層  ５０  紫外線硬化型樹脂
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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