(57)【要約】【課題】貼り合わせ型光記録媒体において、基板の反りの発生を防ぎ、良好な機械特性を持ち、経時安定性に優れた光記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】情報記録層を有する第一の基板と情報記録層を有さない第二の基板とを貼り合わせてできる光記録媒体の製造方法において、第一の基板及び第二の基板に対して、それぞれ異なる条件でアニール処理を行った後に、両基板を貼り合わせて製造する光記録媒体の製造方法。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録層を有する第一の基板と情報記録層を有さない第二の基板とからなる光記録媒体の製造方法であって、
該第一の基板及び第二の基板に対して、それぞれ異なる条件でアニール処理を行った後、両基板を貼り合わせて該光記録媒体とすることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【請求項２】
該第一の基板及び第二の基板を、それぞれ異なった温度及び／又は時間でアニール処理を行った後、両基板を貼り合わせて該光記録媒体とする請求項１に記載の光記録媒体の製造方法。
【請求項３】
該第二の基板アニール処理を、該第一の基板のアニール処理よりも高い温度及び／又は長い時間行う請求項２に記載の光記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の基板を貼り合わせてなる光記録媒体（光ディスク）、特にＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク等）の高密度化光記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスク分野においてはさらなる高密度化が要求されている。
光ディスクの高密度化に対応するためには、所望の箇所に、より精度良くレーザー光を照射する必要があるため、レーザー光の入射角に対する光ディスクの傾き角の許容値が小さくなる。
【０００３】
光ディスクの傾き角の許容値を大きくするためには、基板の厚さを薄くすることが有効である。基板が薄いとそれだけレーザー光の基板での回折の影響を抑えることができるため、基板におけるレーザー光の入射位置と出射位置のずれを小さくすることができるからである。このため、従来、ＣＤ−Ｒ等では厚さ１．２ｍｍの基板を使用していたが、現在、ＤＶＤ（ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなども含む）などでは厚さ０．６ｍｍの基板を用いており、ディスクとしての強度を確保するために厚さ０．６ｍｍの基板を２枚貼り合わせて使っている。
【０００４】
しかし、一対の基板を貼り合わせて一枚の光ディスクを作製する場合、貼り合わせ前の基板の反りが貼り合わせ後の光ディスクの機械特性に大きく影響する事が分かった。貼り合わせ前の基板の反りが大きいと、基板を貼り合わせた後の光ディスクの傾き角が大きくなり、記録再生が不安定となるためである、従って、貼り合わせ前の基板の反り形状を制御することは重要である。特に、基板の厚さが薄くなるほど、基板の反りが大きくなりやすい傾向があり、反りの制御がより重要である。
【０００５】
光ディスクの基板の材質としては、一般にポリカーボネート、ポリオレフィン、エポキシ樹脂等のプラスチックやガラスが用いられている。プラスチック基板はスタンパーを用いた射出成形により得られる為、基板成形時の歪み、情報記録層形成による内部応力の発生、情報記録層の保護層の形成による内部応力による膨張などにより反りが発生する。そこで、貼り合わせ前の一対の基板に、互いに同程度のアニール処理を施すことにより、基板成形時の歪み、情報記録層形成による内部応力、情報記録層の保護層の形成による内部応力等を緩和させ、貼り合わせ前の基板の形状を安定化させ、貼り合わせ後の光ディスクの反り角を小さくすることが提案されている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１３４７２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、情報記録が可能な情報記録層を有する基板と情報記録層を有さない第基板（ダミー基板）を区別することなく、一対の基板として同様のアニール処理を施しただけでは基板に発生する反りを抑えるのは不十分であった。
前述したように、一般にＤＶＤは一対の基板を貼り合わせて作製される。貼り合せる一対の基板のうち、一方の基板は情報記録層を有する基板である。この情報記録層を設けることにより、情報記録層を有する基板にはダミー基板には発生しない内部応力が発生する。また、一般に情報記録層の上には紫外線硬化樹脂などからなる保護層を設けるため、さらに一対の基板が持つ内部応力には差が生じてしまう。これにより、一対の基板が持つ内部応力に差が生じてしまい、一対の基板に同様のアニール処理を施したのでは、情報記録層を有する基板とダミー基板の内部応力に差が生じてしまい、貼り合わせ後の基板に反りが発生していた。
【０００８】
本発明は上記課題を解決する為、適切なアニール処理を行うことにより、基板の反りの発生を防ぎ、良好な機械特性を持ち、経時安定性に優れた光ディスクの製造方法することを目的とする。
なお、本発明における情報記録層とは、記録光の照射により、光学的又は電気的性質が変化し、それにより情報が記録され得る層をいう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、情報記録層を有する第一の基板と情報記録層を有さない第二の基板とからなる光記録媒体の製造方法であって、該第一の基板及び第二の基板に対して、それぞれ異なる条件でアニール処理を行った後、両基板を貼り合わせて該光記録媒体とすることを特徴とする光記録媒体の製造方法に存する。
【００１０】
本発明によれば、基板に発生する反りを最小限に抑えることができ、効率よく光記録媒体を製造することができる。
なお、本発明における光ディスクは一対の基板を貼り合わせる構造の記録媒体全てを含み、例えば相変化型光ディスク、光磁気型光ディスク、色素型光ディスクなどのことを言う。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に係る光ディスクは、複数の工程を経て製造される。まず最初に樹脂成形工程において射出成形等により基板が形成され、続いて成膜工程において、情報記録層を含む複数の積層膜が基板上に成膜される。情報記録層を有する基板は、次に、保護膜形成工程において、スピンコート法等により情報記録層を有する基板上に保護膜を形成される。さらに、アニール処理工程を経た後、接着剤層形成工程、貼り合わせ工程に搬送され、対となる基板であるダミー基板と情報記録層を挟むようにして貼り合わされる。
【００１２】
なお、アニール処理工程は好ましくは保護膜形成工程後、接着剤層形成工程前に行うのがより効果的に内部応力を除去できるため好ましいが、この順序は入れ替わったり、間に別の工程が入ってもかまわない。
一般に、光ディスク用の基板は樹脂を射出成形することにより得られるが、通常、射出成形時に基板には内部応力が発生する。この内部応力により、射出成形後の基板には反りが発生する。さらに、成膜工程により、積層膜が形成された基板の内部応力は変化する。このため、基板に発生した内部応力を除去し、反りを軽減するために一般にアニール処理が行われる。
【００１３】
ここで、アニール処理とは基板を室温以上、ガラス転移温度以下の高温下にある一定時間置いておくことを言い、これにより基板の持つ内部応力を除去することができ、基板の反りが発生するのを防ぐことができる。また、アニール処理を行うことにより、基板の持つ複屈折の低減を図ることができる。なお、本発明において室温とは約２５℃のことを言う。
【００１４】
アニール処理に影響を与える要因としては、アニール処理を行う温度や時間、アニール処理を行う雰囲気下の湿度等が考えられる。よって、これらの要因を変化させ、アニール処理の条件を変えることができる。
本発明においては、貼り合わせる一対の基板を、それぞれ異なった条件下でアニール処理を行った後に貼り合わせることを特徴とする。これにより、基板の反りの発生を防ぎ、適切な機械特性を持ち、経時安定性に優れた光ディスクを得ることができる。
【００１５】
この様に、それぞれ異なった条件下でアニール処理を行うことが好ましい要因としては、次のようなことが推測できる。
前述したように、貼り合わせ型光ディスクに用いる基板の内、一方の基板は情報記録層を含む複数の層を有しており、さらに記録層を保護するために紫外線硬化樹脂などからなる保護層も有している。よって、情報記録層を持つ基板は射出成形時に発生した内部応力に加えて、情報記録層を設けることにより内部応力が変化する。一方、ダミー基板には情報記録層や保護層はないため、これらの層を形成することによる内部応力の変化はない。
【００１６】
つまり、情報記録層を持つ基板とダミー基板とでは内部応力に差が生じるため、最適なアニール処理の条件が異なってくることが要因として考えられる。
アニール処理の温度範囲としては、その下限値は基板のガラス転移温度をＴｇとして、通常Ｔｇ−７０℃以上、好ましくはＴｇ−６０℃以上、さらに好ましくはＴｇ−５０℃以上である。アニール処理の効果を十分に発揮させ、内部応力を除去するためである。上限値は通常Ｔｇ−１０℃以下、好ましくはＴｇ−２０℃以下、さらに好ましくはＴｇ−３０℃以下である。基板に歪みを生じさせないためである。
【００１７】
それぞれの基板に行うアニール処理の温度差としては、アニール処理の条件を変える効果を十分に得るためにも、通常５℃以上、好ましくは７℃以上の差をつける。
アニール処理の処理時間としては、その下限値は通常５分以上、好ましくは１０分以上である。十分に内部応力の除去を行うためである。上限値は通常１００分以下、好ましくは７０分以下である。あまり処理時間が長くてもアニール処理の効果に影響がないため、効率的にアニール処理を行うためである。
【００１８】
それぞれの基板に行うアニール処理の時間差としては、あまり小さくてもアニール処理の条件を変える効果が得られないため、通常５分以上、好ましくは１０分以上の差をつける。
本発明においては、情報記録層を持つ基板よりもダミー基板の方を高い温度及び／又は長い時間でアニール処理を行うのが好ましい。この原因としては定かではないが、情報記録層を設けることにより発生する内部応力が、射出成形時に発生する内部応力を打ち消す方向に働き、情報記録層を持つ基板全体としての内部応力が低下するためと考えられる。
【００１９】
また、それぞれの基板に行うアニール処理の条件を異ならせることによって、基板に残留している内部応力に意図的に差を付けて、貼り合わせ後の光ディスクの反り方向をコントロールすることもできる。
アニール処理の方法としては、特に限定されず一般的な方法を用いて行うことができる。例えば、保持ケースに基板を縦置きにして保持し加熱炉に収納してアニール処理をする方法、基板の中心穴に水平方向に支持体を貫通させ基板を鉛直方向に保持し加熱炉に収納してアニール処理をする方法、また加熱炉内で基板を鉛直方向に保持しつつ回転させながらアニール処理を行う方法などを挙げることができる。中でも基板を鉛直方向に保持しつつ回転させながらアニール処理を行う方法が、基板全体に対して均一にアニール処理を施すことができ、ひずみの発生も抑えられるので好ましい。
【００２０】
本発明における光記録媒体に用いられる基板の材料としては、各種の合成樹脂などが使用できる。このような基板材料としては、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などがあげられる。特に、光学的複屈折率および吸湿性が小さく、成形が容易であることからポリカーボネート樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂が好ましい。記録層を積層する面と反対側の面に、キズを防止する目的のハードコート層や、ゴミが付着するのを防止する目的の帯電防止層を積層しても良い。基板の厚さとしては、特に限定されるものではないが、０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲内が好ましい。０．３ｍｍ未満では、基板側から集束した光ビームで記録する場合でも、ゴミの影響を受け易くなる傾向にあるためである。また、１．０ｍｍをこえる場合は、対物レンズの開口数を大きくすることが困難で、照射光ビームスポットサイズが大きくなるため、記録密度を上げることが困難になることがある。より好ましくは０．８ｍｍ以下の厚さの基板である。
【００２１】
なお、情報記録層を有する基板とダミー基板は違う材料を用いても良いが、同じ材料を用いるのが製造工程を減らすことができ、さらに製造コストを抑えることができ好ましい。
本発明に用いうる記録可能な光ディスクの情報記録層としては、色素型記録層、相変化型記録層、光磁気型記録層などが挙げられる。例えば、色素型記録層であれば色素記録層／反射層、相変化型記録層であれば第１誘電体層／相変化記録層／第２誘電体層／反射層、光磁気型記録層であれば第一誘電体層／磁性記録層／第二誘電体層／反射層などである。なお、目的を損なわない範囲でこれらの層以外の層を含んでいても良い。
【００２２】
色素型記録媒体の層構成について説明する。
色素型記録媒体における情報記録層の材質としては、有機色素であるシアニン系色素、ベンゾフェノン系色素、スクアリリウム系色素、クロコニウム系色素、アズレニウム系色素、トリアリールアミン系色素、アントラキノン系色素、アゾ色素、ジチオール金属錯塩系色素、インドアニリン金属錯体色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、分子間型ＣＴ色素等が用いられるが、特に耐光性等の観点から含金属アゾ色素が好適である。これらの色素は、それぞれ、単独であるいは混合して、さらには劣化防止剤、バインダー等を添加した形で用いられる。
【００２３】
反射層の材質としては、再生光の波長において十分高い反射率を有する材料、例えばＡｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｐｄ等の金属を、単独あるいは合金にして用いることができる。これらの中でもＡｕ、Ａｌ、Ａｇは反射率が高く、反射層の材料として適している。また、これらの金属を主成分とした上で、加えて他の材料を含有させても良い。ここで主成分とは、含有率が５０％以上のものをいう。主成分以外の他の材料としては、例えばＭｇ、Ｓｅ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｄなどの金属及び半金属を挙げることができる。中でもＡｇを主成分とするものは、コストが安い点、高反射率が出やすい点等から、特に好ましい。例えば、ＡｇにＡｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、及びＮｄから選ばれる一種以上を０．１〜５原子％程度含有させた合金は、高反射率、高耐久性、高感度且つ低コストであり好ましい。具体的には、例えばＡｇＰｄＣｕ合金、ＡｇＣｕＡｕ合金、ＡｇＣｕＡｕＮｄ合金、ＡｇＡｕＮｄ合金、ＡｇＣｕＮｄ合金等である。金属以外の材料としては、低屈折率薄膜と高屈折率薄膜を交互に積み重ねて多層膜を形成し、これを反射層として用いることも可能である。
【００２４】
相変化型記録媒体の層構成について説明する。
相変化型記録媒体における第１誘電体層の材質としては、記録光の波長において実質的に透明であり、かつその屈折率が、基板の屈折率より大きく、記録層の屈折率より小さいものが好ましい。誘電体層の材質は、屈折率のほか、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、酸硫化物、窒化物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物が用いられる。
【００２５】
これらの酸化物、硫化物、酸硫化物、窒化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。より具体的にはＺｎＳや希土類硫化物と酸化物、窒化物、炭化物等の耐熱化合物の混合物が挙げられる。特に、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる膜は、繰り返しオーバーライトによる劣化が起きにくいことから好ましい。
【００２６】
情報記録層の材質としては、例えば、Ｇｅ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｖ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｅ合金などが挙げられる。多数回の記録の書換が可能であることから、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が好ましい。特に、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金は、消去時間が短く、かつ多数回の記録に優れることから好ましい。
【００２７】
また、第２誘電体層の材質は、第１誘電体層の材料としてあげたものと同様のものでも良いし、異種の材料であってもよい。
反射層の材質としては、色素型記録媒体の反射層と同様の材質を用いることができる。
光磁気記録媒体の層構成について説明する。
【００２８】
光磁気記録媒体の情報記録層の材質としては、一般に希土類系金属（Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ等）及び遷移金属（Ｆｅ、Ｃｏ等）を主成分とした合金が用いられる。
また、第１誘電体層、第２誘電体層、反射層は色素型記録媒体や相変化型記録媒体と同様の材質が用いられる。
【００２９】
色素型記録層を基板上に形成する方法としては、スピンコート法やキャスト法があげられる。誘電体層、相変化型記録層、光磁気型記録層、反射層などを基板上に形成する方法としては、真空中での薄膜形成法、例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などがあげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易であることから、スパッタリング法が好ましい。
【００３０】
また、基板上に積層されたこれらの膜を機械的、化学的に保護する目的で、情報記録層の積層膜上に樹脂保護層を積層することも好ましい。樹脂保護層を形成する場合に用いられる材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化型樹脂等が挙げられ、特に紫外線硬化型樹脂が好ましく用いられる。これらの樹脂保護層の形成方法としては、スピンコート法、ロールコート法、などが用いられる。形成する保護膜の厚さは、一般的には５〜２０μｍである。
【００３１】
次に本発明における接着剤層について説明する。
本発明における接着剤層を形成する接着剤の種類としては特に限定されず、例えば、ホットメルト接着剤、カチオン重合性紫外線硬化型接着剤、ラジカル重合性紫外線硬化型接着剤、２液反応型接着剤などが用いられる。また、接着剤を構成する化合物としては、エポキシ系化合物、アクリル系化合物、ウレタン系化合物などが挙げられる。粘着性の接着シートを用いても良い。接着剤としては、接着剤塗布時の熱や硬化のための紫外線照射時の熱により、ディスクに反りを生じるのを低減でき、また高温時の接着強度が高く、剥離を生じにくいため、２液反応型接着剤を用いることが好ましい。接着剤層の形成方法は特に限定されないが、スピンコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法などが挙げられる。
【００３２】
基板の貼り合わせ方法としては、接着剤層を設けた一対の基板を接着剤層を対抗させて押圧する方法や、接着剤層を設けた一対の基板を真空中で接着剤層を対抗させて重ね合わせる方法などが用いられる。また、接着剤層が反応性接着剤からなる場合は、接着剤の反応機構に合わせて紫外線を照射したり、加熱したりして硬化させる。
【００３３】
【実施例】
以下に実施例を示すが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
本実施例、比較例においては、射出成形により作成した厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍ、中心穴径１５ｍｍでかつ一方の面に信号記録用案内溝を設けたポリカーボネート基板を得た。この基板を用いて情報記録層を持つ基板を以下のようにして作製した。
【００３４】
基板に情報記録層として含金属アゾ系色素をスピンコート法により厚さ１００ｎｍに成膜した。次いで、情報記録層の上に反射層としてＡｇ膜をスパッタリング法により、厚さ１００ｎｍに成膜した。さらに、反射層の上に紫外線硬化性樹脂（日本化薬製　商品名：ＳＰＣ９２０）をスピンコート法により厚さ１０μｍに成膜したのち硬化した。
【００３５】
また、射出成形により得られた上記基板をそのままダミー基板として用いた。
（実施例１、２と比較例１）
以上により得られた情報記録層を持つ基板と情報記録層を持たないダミー基板それぞれ３枚に表−１の条件でアニール処理１，２，３を行った。
アニール処理は、基板の中心穴に水平方向に支持体を貫通させて基板を鉛直方向に保持してコンベア上に置き、トンネル式のアニール炉に通す手法により行った。
【００３６】
その後、アニール処理１，２，３を行った情報記録層を持つ基板に接着剤（住友スリーエム社製　商品名：ＬＣ２１０１）を塗布し、その上に対応するダミー基板をのせ回転させて接着剤層を厚さ６０μｍとしたのち、紫外線にて接着剤を硬化させ貼り合わせを行った貼り合わせ型光ディスク３枚を得た。
これら３枚の貼り合わせ型光ディスクの反り（絶対値）の最大値（ｄｅｇ）をディスク反り角／反射率測定装置（アドモンサイエンス社製　型式：ＳＨ３ＤＬ−１２Ｎ）で測定した。
【００３７】
また，これらの貼り合わせ型光ディスクを温度：８０℃、湿度：８０％、時間：１００Ｈｒの条件で恒温恒湿漕（ＥＴＡＣ社製　商品名：ＨＩＦＬＥＸ、型番：ＦＸ２１２Ｐ）に入れ加速試験を行った。加速試験後の貼り合わせ型光ディスクの反り（絶対値）の最大値（ｄｅｇ）を上記測定装置を用い測定した。測定結果を表−１に示す。
【００３８】
実施例１，２では基板の反りが抑えられ、加速試験後も反りの悪化がほぼ見られないことが分かる。
【００３９】
【表１】
2004127434.tif 000002
【００４０】
（実施例３）
アニール処理条件を表−２のように変えた以外は実施例１と同様にして貼り合わせ型光ディスクを得て、ディスクの反りの平均値（ｄｅｇ）を測定した。なお、情報記録層を持つ基板側への反りを負、ダミー基板側への反りを正とした。測定結果を表−２に示す。
【００４１】
表−２にあるとおり、それぞれの基板に行うアニール処理の条件を変化させることにより、基板に発生する反りの向きをコントロールすることもできる。
【００４２】
【表２】
2004127434.tif 000003
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、一対の基板を貼り合わせてできる光ディスクにおいて、それぞれの基板に行うアニール処理を、それぞれ異なった条件で行うことにより、貼り合わせ後の光ディスクの反りの発生を抑え、良好な機械特性を持ち、経時安定性に優れた光ディスクの製造方法することができる。また、アニール条件を変化させることにより、貼り合わせ後の光ディスクの形状をコントロールすることができる。