(57)【要約】【課題】高品質のディスク基板を提供すること。【解決手段】光ディスクの光透過層を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することによりその情報記録層に記録が行われる光ディスクにおいて、前記光透過層は、４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光の照射により重合反応を開始して硬化する可視光硬化型組成物の硬化膜を備えること。【選択図】　　図１
2004127401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの光透過層を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することによりその情報記録層に記録が行われる光ディスクにおいて、
前記光透過層は、４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光の照射により重合反応を開始して硬化する可視光硬化型組成物の硬化膜を備えることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
請求項１において、
前記光透過層が、ポリカーボネート化合物からなるフィルム層と、該フィルム層を前記光ディスク基板に貼り合わせる前記可視光硬化型組成物からなる接着層とからなることを特徴とする光ディスク。
【請求項３】
請求項１において、
前記光透過層が、前記可視光硬化型組成物の硬化膜だけからなることを特徴とする光ディスク。
【請求項４】
請求項１において、
３９０〜４２０ｎｍの波長の光に対する前記光透過層の透過率が７０％以上であることを特徴とする光ディスク。
【請求項５】
請求項１において、
前記可視光硬化型組成物は、アクリレート化合物又はメタアクリレート化合物と光重合開始剤を主成分として含有することを特徴とする光ディスク。
【請求項６】
２枚のディスク基板を接着剤により貼り合わせてなり、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長を有するレーザ光により情報記録層に記録が行われる光ディスクにおいて、
前記接着剤は、４３０〜６５０ｎｍの波長の可視光の照射により重合反応を開始して硬化する可視光硬化型組成物からなることを特徴とする光ディスク。
【請求項７】
請求項１又は請求項６において、
前記光ディスクが、追記型光ディスクであることを特徴とする光ディスク。
【請求項８】
光ディスクの光透過層を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することにより、情報記録層に記録が行われる光ディスクの製造装置において、
前記光透過層を構成する可視光硬化型組成物に、４３０〜６５０ｎｍの範囲にピーク波長がある可視光を照射して前記可視光硬化型組成物を重合反応させ、硬化する硬化手段を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記硬化手段は、発光ダイオード又は半導体レーザ、あるいはガスレーザであることを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記発光ダイオード又は半導体レーザは互いに並列接続されると共に、一定間隔で多数配置されていることを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項１１】
請求項８において、
前記４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光は、１個ないし複数の半導体レーザ又はガスレーザから発光されるレーザ光であり、該レーザ光は前記光ディスクの放射方向に移動し、このとき前記光ディスクはほぼ一定の速度で回転することを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項１２】
光ディスクの光透過層を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することにより、情報記録層に記録が行われる光ディスクの製造装置において、
前記光透過層を硬化させることができる可視光の波長を含む波長帯域の光を発光する光源と、
該光源から発光される光のうち、４０５ｎｍ程度を越える波長、好ましくは４３０ｎｍ以上の波長を持つ光だけを通過させる光フィルタと、
を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項１３】
２枚のディスク基板を接着剤により貼り合わせてなり、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することにより、情報記録層に記録が行われる光ディスクの製造装置において、
前記２枚のディスク基板の間の可視光硬化型組成物からなる接着層を硬化させることができる可視光の波長を含む波長帯域の光を発光する光源と、
該光源から発光される光のうち、４０５ｎｍ程度を越える波長、好ましくは４３０ｎｍ以上の波長を持つ光だけを通過させる光通過フィルタと、
を備えることを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３において、
前記可視光が照射される面とは反対の面からも４３０〜６５０ｎｍの可視光を照射する手段を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項１５】
光ディスクの光透過層又はディスク基板を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することにより、情報記録層に記録が行われる光ディスクの製造装置において、
光ディスク基板を構成する光透過層とディス基板との間、又は２枚のディスク基板間に可視光硬化型組成物を展延するためのスピンナ装置と、
該スピンナ装置から前記光ディスク基板を取り出す前に、前記可視光硬化型組成物の一部分又は全部を４３０〜６５０ｎｍの範囲にピーク波長がある可視光を照射して前記可視光硬化型組成物を重合反応させ、半硬化して仮付けを行う仮付け手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記スピンナ装置が回転している内に前記仮付けを行うことを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項１７】
請求項１５において、
前記光ディスク基板の内周側における非記録領域に存在する前記可視光硬化型組成物だけを半硬化して仮付けを行うことを特徴とする光ディスクの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報記録層を形成した支持基板上に、光透過層を有し、この光透過層を通して４０５ｎｍ近傍の発振波長を有するレーザを発光する半導体レーザーにより記録および再生を行う光ディスク、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）画質の映像の記録および再生を可能とする次世代光ディスクの検討が進められており、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）よりも更に短波長の、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長を有する光を発光する半導体レーザ（以下青紫レーザと称す）を用いて記録を行う新しいディスク構造による高密度記録方式が提案されている。
【０００３】例えば、情報記録層を形成してなる厚さ１．１ｍｍの支持基板上に、厚さ０．１ｍｍの光透過層を形成した構造のもの、あるいはそれぞれの基板上に情報記録層を形成してなる厚さ０．６ｍｍの２枚の基板を、硬化後には光透過層となる接着剤で貼り合わせた構造を有したものが提案されている。
【０００４】次世代光ディスクでは、光透過層を通して青紫レーザにより記録および再生を行うため、光透過層については４０５ｎｍ及びその近傍の波長の光に対する高い透過率が必要となる。
【０００５】また、追記型の光ディスクの場合、情報記録層を形成する記録膜は、青紫レーザが発光する４０５ｎｍの波長の光の照射に反応し、情報が記録される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような次世代光ディスクには下記のような問題点があった。
（１）従来の光ディスクとしては、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）やＤＶＤがあり、ＣＤでは反射膜の保護コート剤用として、また、ＤＶＤでは２枚のディスク基板の接着剤に紫外線硬化型組成物が用いられている。これらの光ディスク用保護コート剤あるいは接着剤は、メタアクリレート化合物と光重合開始剤を主成分として含有しており、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの光源からの光照射で硬化反応が起きるように、２５０〜４００ｎｍ付近に十分な感度を持つよう設計されている。そのため、硬化した後における前記紫外線硬化型組成物の硬化膜については、４０５ｎｍ及びその近傍の波長をもつ光の透過率が低下してしまうという問題点があった。
（２）また、上記従来の紫外線硬化型組成物では、硬化のために高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの光源からの２５０〜４００ｎｍ付近の強い光照射が必要であった。追記型光ディスクの記録反応は不可逆なものであるため、ディスクの製造工程において４０５ｎｍ及びその近傍の波長の光が記録膜に照射された場合、記録特性が劣化してしまうという問題点があった。
（３）紫外線を発光する前述のような従来のランプは発光効率が低く、発熱が非常に大きいために、その熱によって基板が歪むことがあり、また十分な放熱機構が必要とされるので、装置が大形化し、コストも高くなる。
（４）紫外線を発光するランプは価格が高く、寿命が短いのでランニングコストが高くなると共に、寿命の短いものでは数十時間で交換しなければならないので、生産性に悪影響を及ぼす。
（５）パルス状の紫外線を照射する場合には、連続照射のものに比べて熱の面ではかなり有利であるが、照射時の衝撃が大きく、そのときの振動によって接着されるガラスなどの被接着物が破損したり、接着性に悪影響が生じることがある。また、そのときの衝撃音が騒音となり、環境上で好ましくなかった。この問題を解決するため、従来は制振機構や騒音防止機構を設けており、これがさらに装置の大型化、コストアップを招いていた。
（６）ランプの場合には電力損失が非常に大きく、環境上、コストの面で不都合がある。
【０００７】したがって、本発明はこのような青紫レーザにより記録または再生を行う光ディスクの問題点を解決し、記録膜へのダメージを与えることなく硬化することができ、また、その硬化後にあっても、４０５ｎｍ及びその近傍の波長の光の透過率が高い可視光硬化型組成物を採用した光ディスク及びその製造方法を提供することを主目的とする。
【０００８】
【発明が解決するための手段】前記課題を解決するため、請求項１では、光ディスクの光透過層を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することによりその情報記録層に記録が行われる光ディスクにおいて、前記光透過層は、４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光の照射により重合反応を開始して硬化する可視光硬化型組成物の硬化膜を備えることを特徴とする光ディスクを提供するものである。
【０００９】前記課題を解決するため、請求項２では、請求項１において、前記光透過層が、ポリカーボネート化合物からなるフィルム層と、このフィルム層を前記光ディスク基板に貼り合わせる前記可視光硬化型組成物からなる接着層とからなることを特徴とする光ディスクを提供するものである。
【００１０】前記課題を解決するため、請求項３では、請求項１において、前記光透過層が、前記可視光硬化型組成物の硬化膜だけからなることを特徴とする光ディスクを提供するものである。
【００１１】前記課題を解決するため、請求項４では、請求項１において、３９０〜４２０ｎｍの波長の光に対する前記光透過層の透過率が７０％以上であることを特徴とする光ディスクを提供するものである。
【００１２】前記課題を解決するため、請求項５では、請求項１において、前記可視光硬化型組成物は、アクリレート化合物又はメタアクリレート化合物と光重合開始剤を主成分として含有することを特徴とする光ディスクを提供するものである。
【００１３】前記課題を解決するため、請求項６では、２枚のディスク基板を接着剤により貼り合わせてなり、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長を有するレーザ光により情報記録層に記録が行われる光ディスクにおいて、前記接着剤は、４３０〜６５０ｎｍの波長の可視光の照射により重合反応を開始して硬化する可視光硬化型組成物からなる光ディスクを提供するものである。
【００１４】前記課題を解決するため、請求項７では、請求項１又は請求項６において、前記光ディスクが、追記型光ディスクであることを特徴とする光ディスクを提供するものである。
【００１５】前記課題を解決するため、請求項８では、光ディスクの光透過層を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することにより、情報記録層に記録が行われる光ディスクの製造装置において、前記光透過層を構成する可視光硬化型組成物に、４３０〜６５０ｎｍの範囲にピーク波長がある可視光を照射して前記可視光硬化型組成物を重合反応させ、硬化する硬化手段を備えた光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００１６】前記課題を解決するため、請求項９では、請求項８において、前記硬化手段は、発光ダイオード又は半導体レーザ、あるいはガスレーザであることを特徴とする光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００１７】前記課題を解決するため、請求項１０では、請求項９において、前記発光ダイオード又は半導体レーザは互いに並列接続されると共に、一定間隔で多数配置されていることを特徴とする光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００１８】前記課題を解決するため、請求項１１では、請求項８において、前記４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光は、１個ないし複数の半導体レーザ又はガスレーザから発光されるレーザ光であり、該レーザ光は前記光ディスクの放射方向に移動し、このとき前記光ディスクはほぼ一定の速度で回転することを特徴とする光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００１９】前記課題を解決するため、請求項１２では、光ディスクの光透過層を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することにより、情報記録層に記録が行われる光ディスクの製造装置において、前記光透過層を硬化させることができる可視光の波長を含む波長帯域の光を発光する光源と、その光源から発光される光のうち、４０５ｎｍ程度を越える波長、好ましくは４３０ｎｍ以上の波長を持つ光だけを通過させる光フィルタとを備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置。
を提供するものである。
【００２０】前記課題を解決するため、請求項１３では、２枚のディスク基板を接着剤により貼り合わせてなり、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することにより、情報記録層に記録が行われる光ディスクの製造装置において、前記２枚のディスク基板の間の可視光硬化型組成物からなる接着層を硬化させることができる可視光の波長を含む波長帯域の光を発光する光源と、その光源から発光される光のうち、４０５ｎｍ程度を越える波長、好ましくは４３０ｎｍ以上の波長を持つ光だけを通過させる光通過フィルタとを備えることを特徴とする光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００２１】前記課題を解決するため、請求項１４では、請求項１２又は請求項１３において、前記可視光が照射される面とは反対の面からも４３０〜６５０ｎｍの可視光を照射する手段を備えたことを特徴とする光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００２２】前記課題を解決するため、請求項１５では、光ディスクの光透過層又はディスク基板を通して、４０５ｎｍ及びその近傍の発振波長をもつレーザ光を照射することにより、情報記録層に記録が行われる光ディスクの製造装置において、光ディスク基板を構成する光透過層とディス基板との間、又は２枚のディスク基板間に可視光硬化型組成物を展延するためのスピンナ装置と、そのスピンナ装置から前記光ディスク基板を取り出す前に、前記可視光硬化型組成物の一部分又は全部を４３０〜６５０ｎｍの範囲にピーク波長がある可視光を照射して前記可視光硬化型組成物を重合反応させ、半硬化して仮付けを行う仮付け手段とを備えた光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００２３】前記課題を解決するため、請求項１６では、請求項１５において、前記スピンナ装置が回転している内に前記仮付けを行うことを特徴とする光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００２４】前記課題を解決するため、請求項１７では、請求項１５において、前記光ディスク基板の内周側における非記録領域に存在する前記可視光硬化型組成物だけを半硬化して仮付けを行うことを特徴とする光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】先ず、本発明の特徴は、光ディスクの記録膜に記録を行う青紫レーザが発光する光の波長である４０５ｎｍ及びその近傍の波長を含まない４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光により硬化する可視光硬化型組成物からなる光透過層を用いる光ディスク及びその製造装置である。
【００２６】以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図１により本発明の一実施例について説明する。図１において、１はポリカーボネート材料からなるディスク基板２の上に形成された光透過層である。光透過層１はカバー層又は保護層ともいう。光透過層１は、光ディスクの記録膜に記録を行う青紫レーザが発光する光の波長である４０５ｎｍ及びその近傍の波長を含まない４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光により硬化する可視光硬化型組成物からなることが、この発明の特徴である。
【００２７】このような可視光硬化型組成物としては、例えば、ウレタンアクリレート、ウレタンメタアクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテルメタアクリレート等の重合性オリゴマーと、重合性モノマーとからなるメタアクリレート化合物（Ａ）と、例えばメタロセン系化合物、ボレート／色素系化合物、クマリン系化合物等の、４３０〜６５０ｎｍの可視光に対し感度を有する光重合開始剤（Ｂ）からなる可視光硬化型組成物を使用することができる。
【００２８】このような可視光硬化型組成物からなる光透過層１は、例えば約０．１ｍｍの厚さをもつ。その構造は、前記ポリカーボネーロ化合物からなる薄いフィルムと前記可視光硬化型組成物からなる接着剤とで構成される場合と、前記可視光硬化型組成物を高速回転処理などでディスク基板２の上に展延させ、それだけで約０．１ｍｍの厚さの硬化膜とする場合がある。そして前者の場合、つまり前記ポリカーボネーロ化合物からなる薄いフィルムと前記可視光硬化型組成物からなる接着剤とで構成される光透過層１の場合には、光透過層１には情報記録層をもたない構造と、１層又は２層の情報記録層を有するものがある。後者の場合も同様である。この情報記録層はディスク基板２に形成される情報記録層と同じものであり、結晶層と非結晶層とからなって、４０５ｎｍ及びその近傍の波長をもつ光に対する反射率の差で再生できるようになっている。
【００２９】光透過層１が形成されたディスク基板２（以下、光ディスク基板という）は、受台３に載せられ、不図示の通常の吸引手段で受台３に吸着される。この実施例では、受台３は昇降軸手段４により昇降駆動装置５に結合されいる。受台３の中心には、光透過層１とディスク基板２を位置決めするための位置決め手段３ａが備えられており、光ディスク基板を受けるときには、位置決め手段３ａが光透過層１とディスク基板２の中央穴に挿入される。
【００３０】光透過層１の直ぐ上に、発光半導体素子としての発光ダイオード６ａ多数とこれらを支承する支承体６ｂとからなる半導体発光ユニット６が配設される。この実施例では、多数の発光ダイオード６ａを近接して配設しており、多数の発光ダイオード６ａの発光面Ｘがすべて同一平面にあるように支承体６ｂに取り付けられる。多数の発光ダイオード６ａの配置の仕方については後で具体的に述べるが、ランダムに近接して配置しても良いが、光透過層１の照射面の照度、つまり光エネルギ−が均一になるように、同心円状、又は螺旋状に配置するのが好ましい。これら多数の発光ダイオード６ａは、図示していないが、すべて並列接続されると共に、各発光ダイオード６ａには保護用の抵抗が直列接続される。実際の組立の場合には、支承体６ｂとなる、あるいはその一部分となる円板状のプリント基板に表面実装型の発光ダイオードと抵抗を面実装すれば良いので、個数が、例えば、それぞれ３５０ないし４５０個程度であっても、容易に製作することができる。ここで、発光ダイオード６ａを直列接続せずに並列接続したのは、発光ダイオード６ａの故障は短絡形態と開放形態があり、直列接続すると、故障が開放形態のときには半導体発光ユニット６の発光が妨げられると言うのが一つの理由であり、他の理由は発光ダイオードの電圧ドロップが１個当たり数ボルトあるために、例えば３５０ないし４５０個を直列接続すると、１０００Ｖを越える高い電圧が必要になるからである。
【００３１】各発光ダイオード６ａのカソード側は直流電源７の負極に接続され、それらのアノード側は保護抵抗器８、及びスイッチング装置９を介して直流電源７の正極に接続される。スイッチング装置９は、最も簡単なものでは一定の周期で回路を開閉するものであるが、ある複数の発光ダイオード６ａを順次接続、開放するために、簡単なシーケンサ又はＣＰＵを備える場合もある。ここで、各発光ダイオード６ａの発光面Ｘは光透過層１の上面に接触しない位置で、できるだけ発光面Ｘと光透過層１の上面との間の間隔が狭いほど効率がよい。これは、一般的には光が距離の２乗で減衰するからであり、発光面Ｘと上側の光透過層１の上面との間の間隔は、１０ｍｍ以下、好ましくは１ないし７ｍｍの範囲が良い。
【００３２】現在のディスクの基板としてはポリカーボネート材料が用いられており、ポリカーボネート材料からなる基板は光の波長が２８０ｎｍ程度から急速に透過率が上昇し、３６０〜３７０ｎｍで透過率の変化がほとんどなくなり、飽和することがわかる。したがって、３６０〜３７０ｎｍ以上の波長を持つ光を照射して光透過層１を硬化させるのが、光照射によるディスク基板２への影響を小さくできる。しかし、光ディスクの記録膜に記録を行う青紫レーザが発光する光の波長である４０５ｎｍ及びその近傍の波長を含んでは、前述のように記録特性が劣化するなどの問題が生じるので、この発明では、光ディスクの記録膜に記録を行う青紫レーザが発光する光の波長である４０５ｎｍ及びその近傍の波長を含まない、４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光の照射により重合反応を開始して硬化する可視光硬化型組成物を用いる。ここで、６５０ｎｍ以下の波長としたのは、これを越えると可視光硬化型組成物の重合が好ましく行われないからである。
【００３３】本発明に用いられる光透過層１は、４３０〜６５０ｎｍの波長をもつ可視光の照射前に比べて、照射による硬化後は透過率が高くなる。この波長領域では、可視光の照射により光透過層１が硬化するのに伴い光透過層１の透過率が高くなって行くので、未硬化の内部の可視光硬化型組成物に可視光が照射されることになり、硬化の面で好ましい。４３０〜６５０ｎｍの波長の可視光領域では、光透過層１の光重合反応が良好に行われ、光透過層１やディスク基板２、及びその情報記録層にも何ら悪影響が無いことが確認できた。
【００３４】この発明に用いられる可視光発光用半導体素子としては、例えばピークの波長が５９０μｍ前後で、それを中心に数十ｎｍの幅の波長もつ黄色の光を発光する黄色発光ダイオード、波長が５２０μｍ前後で、それを中心に数十ｎｍの幅の波長もつ緑色の光を発光する緑色発光ダイオード、波長が５０３μｍ前後で、それを中心に数十ｎｍの幅の波長もつ緑色の光を発光する青緑色発光ダイオードなどが挙げられる。このような波長領域の可視光を発光する可視光照射用の発光ダイオードの場合には、発光する光のほとんど全てが光透過層１の硬化に役立つ。
【００３５】次に、この実施例の動作について説明する。図１では示していない通常のスピンナ装置においてディスク基板２とその上の光透過層１が、不図示の通常の基板移載手段により受台３上に載置される。それとほぼ同時に昇降駆動装置５が動作を開始し、昇降軸手段４が上昇し、光透過層１の上面が半導体発光ユニット６の発光面Ｘから１ｍｍから１０ｍｍ、好ましくは７ｍｍ以内の距離にあるように、昇降駆動装置５を停止させる。その停止と同時、又は光透過層１の上面が半導体発光ユニット６の発光面Ｘから１０ｍｍ以内の所定距離に近づいた時点で、スイッチ装置９が働き、直流電源７からスイッチ装置９の不図示のスイッチ素子、保護用抵抗８及び半導体発光ユニット６の全ての発光ダイオード６ａを通して電流が流れ、全ての発光ダイオード６ａは主に４３０〜６５０ｎｍの波長領域内の可視光を発光する。その可視光は光透過層１に照射され、硬化させる。しかる後、昇降駆動装置５が再び動作をし、昇降軸手段４を下降させ、不図示の通常の基板移載手段により受台３上のディスク基板２とその上の光透過層１からなる光ディスクを排出する。
【００３６】ここで、発光ダイオード６ａは通常のキセノンランプなどのような波長領域の広い光を発光するランプに比べて、発光する光の強さは弱いが、発生する熱が比較にならないほど小さい、情報記録層に悪影響を与えない４３０〜６５０ｎｍの波長領域内の可視光を発光する。したがって、前述のように半導体発光ユニット６の発光面Ｘと光透過層１との間の距離をランプの場合に比べて大幅に小さくでき、半導体発光ユニット６の発光ダイオードからの光であっても、従来のランプの場合とほぼ同程度の時間で光透過層１を硬化させることが可能である。
【００３７】また、この実施例では発光ダイードを近接させて配置しているので、隣接する周囲の発光ダイードからの光が互いに重なり合って照射面での照度がほぼ均一になっているので、例えば、隣接する発光ダイオードの一つが破損したとしても、その影響を最小限に抑えることができ、前記可視光硬化型組成物からなる光透過層１又は接着剤の硬化に対する実質的な悪影響は発生しない。さらに、半導体発光ユニット６はディスク基板２とその上の光透過層１の外周よりも発光ダイオード１個分程度ははみ出すように発光ダイオードを配置しているので、光透過層１の外周部も効率的に硬化させることが可能である。特に、第１のディスク基板と第２のディスク基板とを前記可視光硬化型組成物からなる接着剤で貼り合わせる場合、ディスク基板間からはみ出す接着剤を硬化させるのに硬化がある。
【００３８】しかし、光透過層１の外周部を短時間で効率的に硬化させるには、光透過層１とディスク基板２との外周から１ｍｍから１０ｍｍ程度離れた位置に不図示の発光ダイオードを１個又は複数個等間隔で配置し、その発光ダイオードからの光が前記可視光硬化型組成物からなる光透過層１又はディスク基板間からはみ出した接着剤に効果的に照射されるようにし、光ディスクと発光ダイオードとを相対的に回転させる。通常は光ディスクを回転させる。接着剤の硬化速度は酸素の存在によって遅くなるので、前記不図示の発光ダイオードによる照射位置に窒素ガスのような安価で不活性のガスを噴出するガス吹き出しノズルを備え、照射される接着剤を窒素ガスで包囲することにより、接着剤の硬化が促進され、硬化時間が短縮される。
【００３９】この実施例では、受台３を上昇又は下降させて半導体発光ユニット６の発光面Ｘと光透過層１との間の距離を接近させたり、離したりしたが、従来のように、不図示のターンテーブル上の受台に光透過層１とディスク基板２を載置し、ターンテーブルを水平方向に間欠的に回転、又は連続的に回転させることにより、半導体発光ユニット６の発光面Ｘから所定距離下方の位置を通過させるようにしても勿論よい。
【００４０】さらに別の実施例では、スピンナ装置の回転中に半導体発光ユニットからの可視光を前記可視光硬化型組成物からなる光透過層１又は接着剤に照射する。この実施例について図２により説明するが、説明する前に簡単に現在提案されている次世代光ディスクの製造プロセスについて説明する。ＤＶＤの製造プロセスでは、一般に、ディスク基板の面の内周側にドーナツ状に接着剤を供給し、光透過層のフィルム又は他方のディスク基板を接着剤を介して重ね合わせた後、その重ね合わせた光ディスク基板を不図示の基板移載手段によりスピンナ装置に搬送する。前記重ね合わせの過程で、必要に応じて光ディスク基板に電圧を印加し、その電界の力でドーナツ状の接着剤の先端を尖鋭化して接触面積を小さくすれば、貼り合わせ箇所に気泡が発生するのを防止することができる。
【００４１】そのスピンナ装置の概略は図２に示すようなものであり、光ディスク基板を受けて回転させるための回転台１１、回転台１１とモータのような回転駆動装置１２とを結合する回転軸１３、上方を除いて回転台１１上の光ディス基板１０の周囲を包囲する隔壁１４などからなる。スピンナ装置では、一般に光ディスク基板１０を２０００ｒ．ｐ．ｍ．から６０００ｒ．ｐ．ｍ．で所定時間高速回転させて、その遠心力により光ディス基板の余分な接着剤を振り切り、均一な所望の膜厚の接着剤層を形成する。そして、回転の停止後に不図示の基板移載手段により光ディスク基板１０をスピンナ装置から取り出す。
【００４２】この実施例では、スピンナ装置が動作している間はその上方に位置する半導体発光ユニット６を備える。半導体発光ユニット６は前記実施例と同様なものである。光ディス基板基板の余分な前記可視光硬化型組成物を振り切りが行われ、光ディスク基板１０が回転停止、又は回転停止前の回転速度が低くなった時点で、半導体発光ユニット６はその発光面Ｘが光ディスク基板１０の上面から１〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍの位置にあるよう、上下動駆動装置１５及び上下動軸手段１６により下方向に動く。そして、半導体発光ユニット６の発光面Ｘが光ディスク基板１０の上面から１〜５ｍｍの位置になったとき、半導体発光ユニット６は４３０〜６５０ｎｍの波長領域内の可視光を光ディスク基板１０に照射し、光ディスク基板の前記可視光硬化型組成物を硬化させる。このようにして完全に貼り合わされた光ディスクが不図示の基板移載手段により、スピンナ装置から取り出される。
【００４３】半導体発光ユニット６から光ディスク基板１０への可視光は、光ディスク基板１０が停止した状態で行っても良いが、より照射量の均一化をはかると共に時間の短縮化を図るために、前記可視光硬化型組成物の振り切りが終わって光ディスク基板１０が回転が低くなってきた状態で可視光を照射するのが好ましい。光ディスク基板１０が回転している間に可視光を照射し、照射中に光ディスク基板１０が停止する場合も勿論よい。この実施例で、場合によっては問題になることが１点ある。それは、半導体発光ユニット６からの可視光の一部分が漏れてスピンナ装置の隔壁１４の内側に付着した前記可視光硬化型組成物の一部分を硬化させることである。これを避ける場合には、半導体発光ユニット６をスピンナ装置の上方に固定し、光ディスク基板１０をスピンナ装置から持ち上げてスピンナ装置の外で光ディスク基板１０に可視光を照射すれば良い。
【００４４】これについてもう少し詳しく説明すると、図示しないが、回転駆動装置１２と一緒に回転軸１３と回転台１１とを上下移動させる上下方向駆動装置を備える。回転軸１３はもともと隔壁１４に対して自由に回転できるようになっており、更に隔壁１４に対して上下方向にも移動できる構造とする。この場合、半導体発光ユニット６を上下方向に駆動する上下動駆動装置１５及び上下動軸手段１６は不要であり、半導体発光ユニット６はスピンナ装置の隔壁１４よりも上方のある位置に固定される。スピンナ装置において高速回転が停止すると、不図示の上下方向駆動装置が動作を開始し、回転駆動装置１２、回転軸１３、回転台１１と一緒にその上に載置された光ディスク基板１０を上昇させ、半導体発光ユニット６の近傍で停止させる。半導体発光ユニット６は光ディスク基板１０の上面がその発光面Ｘから１〜７ｍｍの位置になったとき、半導体発光ユニット６は、可視光を光ディスク基板１０に照射し、光ディスク基板の前記可視光硬化型組成物を硬化させる。このようにすることにより、隔壁１４の内側の前記可視光硬化型組成物が可視光で硬化することはない。光ディスク基板の前記可視光硬化型組成物が硬化する前に、不図示の基板移載手段が光ディスク基板面を吸着保持してスピンナ装置から取り出すと、光ディスク基板の僅かなずれ、歪みなど悪影響が生じることがあるが、この実施例では光ディスク基板の前記可視光硬化型組成物が硬化した後にスピンナ装置から取り出すので、そのような悪影響が生じることはない。
【００４５】次に、図３により半導体発光ユニット６の１実施例について説明する。図３（Ａ）は発光半導体素子６ａの模擬的な配列を示し、直線状の配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎは、実際は図３（Ｂ）に示す支承体６ｂに同心円状に近接して配列されている。発光ダイオード配列ａが最も内側の周の配列を示し、発光ダイオード配列ｂは内側の２番目の周を示し、同様にして発光ダイオード配列ｎは最も外側の周の配列をそれぞれ示す。この実施例では、支承体６ｂは円板状プリント基板であり、各同心円状の発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎは円板状プリント基板６ｂの導電パターンＰにより、それぞれの発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎにおける発光ダイオードはすべて並列接続されている。最内側の発光ダイオード配列ａは、その発光ダイオードａ１を導電パターン部Ｐ１で、直ぐ外側の発光ダイオード配列ｂの発光ダイオードｂ１と接続することにより、発光ダイオード配列ｂに直列接続される。発光ダイオード配列ｂと内側から３番目の発光ダイオード配列ｃは、発光ダイオードｂ１と発光ダイオード配列ｃの発光ダイオードｃ１とを導電パターン部Ｐ２で接続することにより、互いに直列接続される。発光ダイオード配列ｃと４番目の発光ダイオード配列ｄは、発光ダイオードｃ１と発光ダイオード配列ｄの発光ダイオードｄ１とを導電パターン部Ｐ３で接続することにより、互いに直列接続される。他の隣接する発光ダイオード配列も同様にして導電パターン部で直列接続される。Ｔ１、Ｔ２は入力端子であり、入力端子Ｔ１、Ｔ２に所定の電圧が印加されると、各発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎの発光ダイオードはすべて同時に発光する。
【００４６】各発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎの発光ダイオードはすべて同時に発光するすることにより、図１の場合には基板１の全面に同時に可視光が照射され、光透過層１が全面で同時に硬化される。しかし、光透過層１は光重合反応により硬化するので、その重合時に発生する熱はかなりの量になり、光ディスク基板の温度が上昇し、光ディスク基板にひずみを生じることがある。この硬化時の発熱を緩和して光ディスク基板のひずみを軽減するには、内周側から外周側に向けて順番に発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎを発光させて行くことが有効であることが分かった。
【００４７】発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎを順番に発光させて行くには、隣接する発光ダイオード配列ａとｂ、ｂとｃ、・・・・ｎ−１とｎの間にＭＯＳＦＥＴのようなスイッチ素子を設けることが必要である。この場合には、図６（Ａ）で前述のように発光ダイオードａ１と発光ダイオードｂ１、発光ダイオードｂ２と発光ダイオードｃ２など、隣接する発光ダイオード配列を導電パタ−ン部によって直列に接続せずに、発光ダイオードａ１と発光ダイオードｂ１との間、発光ダイオードｂ２と発光ダイオードｃ２との間、・・・・・、発光ダイオードｎ−１と発光ダイオードｎとの間に前記スイッチ素子を設け、これらを介して直列接続すれば良い。図３（Ｂ）に示すように、これらスイッチ素子２０とスイッチ素子２０とを順次オンオフさせる駆動ユニット２１を円板状プリント基板７ｂの裏面に取り付ける。スイッチ素子２０ａは発光ダイオードａ１と発光ダイオードｂ１との間に設けられ、スイッチ素子２０ａの一端はプリント基板６ｂに形成されたスルーホールＢＨを通して発光ダイオードａ１に接続され、スイッチ素子２０ａの他端はプリント基板６ｂに形成された他のスルーホールＢＨを通して発光ダイオードｂ１に接続される。また、スイッチ素子２０ｂは発光ダイオードｂ２と発光ダイオードｃ２との間に設けられ、スイッチ素子２０ｂの一端はプリント基板６ｂに形成されたスルーホールＢＨを通して発光ダイオードａ２に接続され、スイッチ素子２０ｂの他端はプリント基板６ｂに形成された他のスルーホールＢＨを通して発光ダイオードｃ２に接続される。他の所定の発光ダイオード間を接続するスイッチ素子は、図３（Ｂ）においてスイッチ素子２０ａ、２０ｂの紙面向こう側に位置する。
【００４８】駆動ユニット２１は一定時間毎にスイッチ素子２０ａ、２０ｂ・・・・・を一定時間オンさせる。したがって、発光ダイオード配列ａの発光ダイオードが先ずすべて発光し、所定時間、例えば２０ｍｓ後にスイッチ素子２０ａがオンすることにより、発光ダイオード配列ｂの発光ダイオードもすべて発光する。同様にスイッチ素子を順次オンさせることにより発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎを順次発光させることができる。そして、スイッチ素子２０の予め決められたオン時間が経過すると、スイッチ素子２０ａから順次２０ｍｓごとにオフし、最後に発光ダイオード配列ｎの発光ダイオードが発光を止める。このように、予め決めた一定時間だけ順次遅延させて、かつ一定時間オンさせる場合にはスイッチ素子の代わりに、例えばキャパシタと抵抗とからなる遅延回路を用いることができる。
【００４９】この実施例では、駆動ユニット２１に不図示のＣＰＵを備え、各スイッチ素子２０のオンの時間の長さ、オンの時間のタイミング、オンの順番など予めメモリに格納しておくことにより、例えば、予め前記可視光硬化型組成物のどの領域が硬化し難く、どこが硬化し易いかを測定しておき、硬化し難い領域に相当する発光ダイオードの発光時間を、硬化し易い領域に相当する発光ダイオードに比べて長くすることにより、最短の光照射時間で均一の硬化を期待することができる。なお、前記実施例では発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎをスイッチ素子２０を介して直列したが、発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎの中では各発光ダイオードは並列接続されているので、電圧としては商用電源電圧で十分である。なお、発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎをそれぞれのスイッチ素子２０を介してすべて互いに並列に接続しても良い。
【００５０】さらに、図示しないが、それぞれスイッチ素子を介して発光ダイオード配列ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎをすべて並列接続した光照射機構と図２に示したスピンナ装置とを組み合わせると共に、最内周の前記可視光硬化型組成物から最外周の前記可視光硬化型組成物までの厚みを測定できるセンサを用意する。基板１０間に付与された前記可視光硬化型組成物を展延するための高速回転を行っているとき、最内周の前記可視光硬化型組成物から最外周の前記可視光硬化型組成物までの厚みを測定し、その測定値とメモリに格納された設定値とを比較し、その厚みが設定値まで薄くなった箇所に相当する発光ダイオード配列のスイッチ素子をオンさせることにより、先ずその発光ダイオード配列の発光ダイオードをオンさせ、続いて前記可視光硬化型組成物が設定の厚みになった箇所に相当するスイッチ素子を順次オンさせることにより、厚みが設定値になった箇所から順次可視光を照射することができる。このようにすることにより、いずれの箇所も設定値により近い前記可視光硬化型組成物の層が得られ、より高品質の光ディスクを得ることができる。
【００５１】また、図示しないが、別の実施例として、すべての発光ダイオードを直列接続、又は並列接続した、あるいは所定の複数個ずつ直列接続したものを並列接続した発光ダイオード配列をスパイラル状に配置し、スパイラル状の発光ダイオード配列の最内側の直径は、ディスク基板間の前記可視光硬化型組成物の内径よりも小さくなり、発光ダイオード配列の最外側の直径はディスク基板間の前記可視光硬化型組成物の外径よりも大きくなるように配置する。このままでも良いが、直列接続された又は並列接続された発光ダイオード間に所定の時間だけ遅らせる遅延素子又はスイッチ素子を接続するか、複数の発光ダイオード毎に、例えば、発光ダイオード１０個ごとにスイッチ素子又は遅延素子を接続する。前記遅延素子により、又は前記スイッチ素子を順次オンさせることにより、スパイラル状配置の発光ダイオード配列を各発光ダイオードごと順次、又は複数個毎に順次発光ダイオードを内周側のものから外周のものに向けて発光させることができる。これにより、より品質の高い光ディスクを得ることができる。
【００５２】以上の実施例では、硬化される前記可視光硬化型組成物の層の面に比べて同等か、幾分広い面を発光面とするように、多数の発光ダイオードを同心円状又はスパイラル状に配置したが、近接させてランダムに、あるいは隣接する発光ダイオード間の間隔が一定距離になるようにヘキサゴナル、同心円状又はスパイラル状などに配置してもよい。さらにまた、硬化される前記可視光硬化型組成物の層の面に比べて同等か、幾分広い面を発光面とするように多数の発光ダイオードを配置せずに、硬化される可視光硬化型組成物の層の面の一部分の面を発光面とするように発光ダイオードを配置しても良い。
【００５３】また、以上の実施例では半導体発光ユニットの発光ダイオードが照射時間の長さに等しい時間だけ連続して発光させたが、パルス状、つまり断続して発光させても良い。この場合には、連続して発光させる場合に比べて、発光ダイオードに高いピーク電流を流して高い光度の可視光を発生することができる。このように連続時に比べてピークの大きな電流を、順次内側の周の発光ダイオードから外側の周の発光ダイオードに流すことにより、より質の高い可視光硬化型組成物の硬化が期待できる。さらに、必要に応じて、それぞれの発光ダイオードに供給する電流パルスの幅やピーク値、あるいは電流パルス間の休止時間の幅を制御することにより、より均一の質の高い接着剤の硬化を行うことができる。
【００５４】さらに、以上の実施例では半導体発光ユニットを発光ダイオードで構成する例について述べたが、同様な波長の可視光レーザを発生する半導体レーザのような固体レーザであっても勿論よい。この場合には、固体レーザの光の集束率を緩やかにし、半導体発光ユニットと照射面との間隔を広めにして、照射面に均一に光が照射されるように、固体レーザを配置する。また、主に４８８．５ｎｍの波長のレーザ光を発生するアルゴンガスレーザ、６３２．８ｎｍの波長のレーザ光を発生するヘリウム／ネオンガスレーザ、あるいは適切な色素を用いたダイレーザなども光源として用いることができる。
【００５５】以上の実施例では４３０〜６５０ｎｍの範囲にピーク波長がある可視光を照射して光ディスク基板の前記可視光硬化型組成物を重合反応させ、硬化させる実施例について述べたが、前記可視光硬化型組成物を展延するためのスピンナ装置から前記光ディスク基板を取り出す前に、前記可視光硬化型組成物の一部分又は全部を４３０〜６５０ｎｍの範囲にピーク波長がある可視光を照射して前記可視光硬化型組成物を重合反応させ、半硬化させて仮付けを行っても良い。この場合には、スピンナ装置が回転している内に前記仮付けを行った方が、均一に仮付けを行えると共に、仮付けの時間を別途必要としないので好ましい。また、光ディスクへの影響を生じないために、光ディスク基板の内周側における非記録領域に存在する前記可視光硬化型組成物だけを半硬化して仮付けを行うのが好ましい。このように、仮付けを行った後に、スピンナ装置から光ディスク基板を取り出し、次の工程に移載すれば、光透過層とディスク基板、又はディスク基板同士のずれが発生せず、高品質の光ディスクを得ることができる。
【００５６】またさらに、一般的なハロゲンランプ、キセノンランプ、蛍光灯のようなランプと、所定の波長よりも長い波長の可視光だけを通過させ、それ以下の波長の光をカットする波長通過フィルタとを組み合わせても良い。この場合、波長通過フィルタは光ディスクの記録膜に記録を行う青紫レーザが発光する光の波長である４０５ｎｍ及びその近傍の波長よりも長い波長の可視光、好ましくは４３０ｎｍ以上の波長をもつ可視光だけを光ディスク基板に照射し、少なくとも４０５ｎｍ及びその近傍の波長と同等又はそれよりも短い波長の光をカットし、光ディスク基板に照射しない。この実施例でも前述実施例と同様に、青紫レーザにより記録または再生を行う光ディスクの記録膜へのダメージを与えることなく光透過層の又は接着剤である可視光硬化型組成物硬化することができ、また、その硬化後にあっても、４０５ｎｍ及びその近傍の波長の光の透過率が高い可視光硬化型組成物を採用した光ディスクを提供することができる。
【００５７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、したがって、青紫レーザにより記録または再生を行う光ディスクの問題点を解決し、記録膜へのダメージを与えることなく光透過層の又は接着剤である可視光硬化型組成物硬化を硬化することができ、また、その硬化後にあっても、４０５ｎｍ及びその近傍の波長の光の透過率が高いために再生が正確かつ良好に行われる高品質の光ディスク及びその製造装置を提供することができる。また、複数の発光固体素子からなる発光ユニットを用いた場合には、光透過層の又は接着剤である可視光硬化型組成物硬化を硬化させ、貼り合わせているので、従来のランプに比べてはるかに発熱が少なく、光ディスクへの熱的影響を小さくできる。また、ランプに比べて寿命が大幅に長いのでランニングコストの大幅な低減が図れ、しかも発光のために使用する電力量を格段と少なくできるので、環境への影響を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光ディスクの貼り合わせ機構を含む製造装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明にかかる光ディスクの貼り合わせ機構を含む製造装置の他の一実施例を示す図である。
【図３】本発明にかかる光ディスクの製造装置に用いられる半導体発光ユニットの一例を示す図である。
【符号の説明】
１−光透過層　　　　　　　　　　　２−ディスク基板
３−基板受台　　　　　　　　　　　４−昇降軸手段
５−昇降駆動装置　　　　　　　　　６−半導体発光ユニット
７−電源　　　　　　　　　　　　　８−保護用抵抗
９−スイッチ装置　　　　　　　　１１−回転台
１２−回転駆動装置　　　　　　　　１３−回転軸
１４−隔壁　　　　　　　　　　　　１５−上下動駆動装置
１６−上下動軸手段　　　　　　　　２０−スイッチ素子
２１−駆動ユニット
Ｔ１、Ｔ２−入力端子
ａ、ｂ、ｃ・・・・ｎ−発光ダイオード配列
ａ１、ａ２、ａ３・・・・発光ダイオード配列ａの発光ダイオード
ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・・発光ダイオード配列ｂの発光ダイオード
ｃ１、ｃ２、ｃ３・・・・発光ダイオード配列ｃの発光ダイオード
・
・
・
ｎ１、ｎ２、ｎ３・・・・発光ダイオード配列ｎの発光ダイオード
【図１】
2004127401.tif 000003
【図２】
2004127401.tif 000004
【図３】
2004127401.tif 000005