(57)【要約】【課題】光学記録媒体の光透過層の形成において、スピンコートで紫外線硬化樹脂層を基板上に形成するときに基板外周部に形成されてしまう盛り上がりを除去する方法を提供する。【解決手段】塗布ノズル９から紫外線硬化樹脂をディスク基板１の光透過層形成面に滴下し、ディスク基板１の全面にスピンコートで塗布するとともに、ディスク基板１の裏側からディスク基板１の外周部に向けて、エア吹き出しノズル１０からエアを吹き付けてから、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂層を形成する。これにより、ディスク基板１の外周端より外側の圧力を負圧とし、スピンコートで形成されるディスク基板１の外周部の盛り上がりを除去して、光透過層の形成に適した紫外線硬化樹脂層を形成する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２層の光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法において、
一面に微細な第１の凹凸形状を有する基板を作成する第１の工程と、
上記基板の一方の面に第１の光学記録層を形成する第２の工程と、
上記第１の光学記録層の上に、紫外線硬化樹脂層をスピンコートにより形成するとともに、上記紫外線硬化樹脂層の外周部の盛り上がりを上記基板裏面側からエアを吹き付けることで、上記基板外周端より外側の空間を負圧にすることによって上記盛り上がりを除去する第３の工程と、
上記紫外線硬化樹脂層に紫外線を照射して硬化させる第４の工程と、
微細な凹凸形状を有するスタンパを上記硬化した上記紫外線硬化樹脂層の表面に押し当て、上記紫外線硬化樹脂層の表面に第２の凹凸形状を転写する第５の工程と、
上記紫外線硬化樹脂層の上記第２の凹凸形状の形成面に第２の光学記録層を形成する第６の工程と、
上記第２の光学記録層上に保護層を形成する第７の工程と
を有する光学記録媒体の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記第１の光学記録層が全反射性であり、上記第２の光学記録層が半透過性である光学記録媒体の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、
上記エアの圧力、流量、吹き付け時間、温度のうち、少なくとも一つ以上が調節可能である光学記録媒体の製造方法。
【請求項４】
請求項１において、
上記エアの吹き付けのときに上記基板の回転速度を調節する光学記録媒体の製造方法。
【請求項５】
少なくとも２層の光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法において、
一面に微細な第１の凹凸形状を有する基板を作成する第１の工程と、
上記基板の一方の面に第１の光学記録層を形成する第２の工程と、
上記第１の光学記録層の上に、紫外線硬化樹脂層をスピンコートにより形成するとともに、上記紫外線硬化樹脂層の外周部の盛り上がりを上記基板裏面側からエアを吹き付けることで、上記基板外周端より外側の空間を負圧にすることによって上記盛り上がりを除去する第３の工程と、
上記紫外線硬化樹脂層に紫外線を照射して半硬化させる第４の工程と、
微細な凹凸形状を有するスタンパを上記半硬化した上記紫外線硬化樹脂層の表面に押し当て、上記紫外線硬化樹脂層の表面に第２の凹凸形状を転写する第５の工程と、
上記紫外線硬化樹脂層の上記第２の凹凸形状の形成面に第２の光学記録層を形成する第６の工程と、
上記第２の光学記録層上に保護層を形成する第７の工程と
を有する光学記録媒体の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
上記第１の光学記録層が全反射性であり、上記第２の光学記録層が半透過性である光学記録媒体の製造方法。
【請求項７】
請求項５において、
上記エアの圧力、流量、吹き付け時間、温度のうち、少なくとも一つ以上が調節可能である光学記録媒体の製造方法。
【請求項８】
請求項５において、
上記エアの吹き付けのときに上記基板の回転速度を調節する光学記録媒体の製造方法。
【請求項９】
１層の光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法において、
基板上に、紫外線硬化樹脂層をスピンコートにより形成するとともに、上記紫外線硬化樹脂層の外周部の盛り上がりを上記基板裏面側からエアを吹き付けることで、上記基板外周端より外側の空間を負圧にすることによって上記盛り上がりを除去する第１の工程と、
上記紫外線硬化樹脂層に紫外線を照射して硬化させる第２の工程と、
微細な凹凸形状を有するスタンパを上記硬化した上記紫外線硬化樹脂層の表面に押し当て、上記紫外線硬化樹脂層の表面に凹凸形状を転写する第３の工程と、
上記紫外線硬化樹脂層の上記凹凸形状の形成面に光学記録層を形成する第３の工程と
を有する光学記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、
上記エアの圧力、流量、吹き付け時間、温度のうち、少なくとも一つ以上が調節可能である光学記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
請求項９において、
上記エアの吹き付けのときに上記基板の回転速度を調節する光学記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
１層の光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法において、
基板上に、紫外線硬化樹脂層をスピンコートにより形成するとともに、上記紫外線硬化樹脂層の外周部の盛り上がりを上記基板裏面側からエアを吹き付けることで、上記基板外周端より外側の空間を負圧にすることによって上記盛り上がりを除去する第１の工程と、
上記紫外線硬化樹脂層に紫外線を照射して半硬化させる第２の工程と、
微細な凹凸形状を有するスタンパを上記半硬化した上記紫外線硬化樹脂層の表面に押し当て、上記紫外線硬化樹脂層の表面に凹凸形状を転写する第３の工程と、
上記紫外線硬化樹脂層の上記凹凸形状の形成面に光学記録層を形成する第３の工程と
を有する光学記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
上記エアの圧力、流量、吹き付け時間、温度のうち、少なくとも一つ以上が調節可能である光学記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２において、
上記エアの吹き付けのときに上記基板の回転速度を調節する光学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】
この発明は、光学記録媒体、特に、スピンコートにより形成される光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学記録媒体例えば光ディスクの大容量化は、光ピックアップで使用されるレーザ光の短波長化と、対物レンズの開口数ＮＡを大きくし、集光スポットのサイズを小さくすることで達成できる。
【０００３】
例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）では、レーザ光波長が７８０ｎｍ、開口数ＮＡが０．４５であり、６５０ＭＢ（メガバイト）の容量であった。ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ：ディスク多用途ディスク−読み出し専用メモリ）では、レーザ光波長が６５０ｎｍ、開口数ＮＡが０．６とされ、４．７ＧＢ（ギガバイト）の容量となっている。さらに、次世代の光ディスクシステムにおいては、１００μｍ（０．１ｍｍ）の光透過性の保護膜（カバー層）が形成された光ディスクを用いて、レーザ光波長を４５０ｎｍ以下、ＮＡを０．７８以上とすることによって、２２ＧＢ以上の大容量化が可能である。
【０００４】
さらなる大容量化を図るために、２層以上の光学記録層を設けた光ディスクが提案されており、例えば下記の特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１３６４３２号公報
【０００６】
図６は、片側から読み取る方式の２層光ディスクの一例を示すものである。図６Ａに示すように、光ディスクＤＣ１は、中心部にセンターホールＣＨ１が開口された略円盤形状をしており、ドライブ方向ＤＲに回転駆動される。情報を記録または再生するときには、光ディスクＤＣ１中の光学記録層に対して、例えば開口数ＮＡが０．８以上の対物レンズＯＬによって、青〜青紫色の領域のレーザ光ＬＴが照射される。
【０００７】
図６Ｂは、光ディスクＤＣ１のＢ−Ｂ線の断面図であり、図６Ｃは、図６Ｂの一部の拡大断面図である。参照符号２１は、厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートからなるディスク基板を示し、ディスク基板２１の一面上に凹部２１ｄが形成されている。凹部２１ｄを含む凹凸に沿って第１の光学記録層２２が形成されている。第１の光学記録層２２の上に中間層２３が形成されており、中間層２３の上に第２の光学記録層２４が形成されている。
【０００８】
第２の光学記録層２４の上に所定の膜厚の光透過性の保護層２５が形成されている。保護層２５の表面に凹部２５ｄが形成されるか、または中間層２３の表面に凹部２３ｄが形成されている。この凹部を含む微細な凹凸に沿って第２の光学記録層２４が形成されている。
【０００９】
図６Ｂに示すように、上述した光ディスクＤＣ１の第１の光学記録層２２または第２の光学記録層２４に対して、対物レンズＯＬを介されたレーザ光ＬＴが保護層２５の側から照射される。対物レンズＯＬの光ディスクからの距離を調整して、光学記録層２２と２４の何れか一方に焦点を合わせ、光学記録層２２および２４の一方に対して記録または再生がなされる。第２の光学記録層２４は、半透過性であり、光学記録層２４および中間層２３を介してレーザ光ＬＴが第１の光学記録層２２に照射される。光学記録層２２および２４の内で焦点が合わされた一方の記録層で反射された戻り光が受光素子で受光される。
【００１０】
図６Ｃに示すように、一例としてディスク基板２１の厚みが（ｔ１＝１．１ｍｍ）、中間層２３の厚みが（ｔ２＝２５μｍ）、保護層２５の厚みが（ｔ３＝７５μｍ）とされ、ディスク全体の厚みが１．２ｍｍとされている。
【００１１】
第１の光学記録層２２の凹部２１ｄに起因する微細な凹凸形状、並びに第２の光学記録層２４の凹部２３ｄおよび凹部２５ｄに起因する微細な凹凸形状は、ピットパターンを形成する。ピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有する。ピットパターンは、読み出し専用ディスクの場合に形成されるものであり、光学記録層２２および２４は、アルミニウム等の金属膜で形成される。
【００１２】
書き込み可能な光ディスクの場合には、第１の光学記録層２２および第２の光学記録層２４は、上層側から例えば誘電体膜、相変化膜等の記録膜、誘電体膜および反射膜が順に積層された構成を有する。層構成、層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。
【００１３】
書き込み可能な光ディスクの場合には、上述した微細な凹凸形状は、ランドおよびグルーブを形成する。例えばレーザ光ＬＴの入射側に近い部分がグルーブと定義され、入射側から遠い部分がランドと定義される。グルーブとランドが交互に形成され、ランドおよびグルーブの一方の記録層またはその両方の記録層に対して信号が記録される。ランドおよびグルーブは、トラッキングのために使用され、また、スピンドルモータの回転制御に使用され、さらに、ウォブルされたグルーブによってディスク上の位置を示すアドレス情報を記録するために使用される。記録可能なディスクでは、このアドレス情報を参照して所望の位置にデータを記録している。
【００１４】
従来の凹凸形状を転写する方法として、射出成形にてスタンパの形状を転写する方法が知られている。しかしながら、射出成形法では、２０〜３０μｍのような薄い中間層に凹凸を形成することが不可能である。他の多層光ディスクの製造方法の一例として、２Ｐ法が下記の特許文献２に記載されている。
【００１５】
【特許文献２】
特公平８−２３９４１号公報
【００１６】
この特許文献２に記載された製造方法では、射出成形によって凹凸形状を有するディスク基板を形成し、このディスク基板上に第１の反射層を形成し、次に、その表面に第２の凹凸形状を有する透明スタンパを用意し、透明スタンパのピット面上に放射線硬化型樹脂を充填し、次に、ディスク基板の第１の反射層を下に向けて樹脂を挟んで透明スタンパ上に密着させ、その状態で放射線を照射して樹脂を硬化させ、樹脂の硬化後に透明スタンパを剥離し、第２の凹凸形状上に第２の反射層を形成し、最後に第２の反射層の上に保護層を形成する。このように、放射線硬化型樹脂と透明スタンパを使用する製造方法は、２Ｐ（Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法と称されるものである。
【００１７】
図６Ｃに示す構成に２Ｐ法を適用した場合では、ディスク基板２１が射出成形で形成され、その上に第１の光学記録層２２が形成され、透明スタンパ上に第２の光学記録層２４の凹凸形状が形成され、中間層２３が紫外線硬化樹脂から形成され、第２の光学記録層２４が中間層２３上に形成され、保護層２５が中間層２３の上に形成される。
【００１８】
ところで、記録および／または再生に、レーザ波長４００ｎｍ近傍、開口数０．８５程度などを用いる高密度の光学記録媒体の場合、記録および／または再生光を透過する光透過層の厚みには、高い精度が要求される。特に、このように高密度であり、且つ多層記録の光学記録媒体を作成する場合、光透過層である中間層２３の厚みは、例えば２５μｍ程度に薄く形成する必要があり、非常に高い精度が要求される。
【００１９】
しかしながら、上述した２Ｐ法では、ディスク基板２１とスタンパの平行度が保たれていない、ディスク基板２１の厚みが均一でない等の理由によって、中間層２３の膜厚を精度良く作成することが困難であるという問題がある。また、２Ｐ法は、ディスク基板２１に樹脂を充填してその上に樹脂スタンパを密着させる方法であり、スタンパを押圧する工程において泡抜きが難しく製造時間が長くなる問題がある。
【００２０】
光ディスクの光透過層を形成する方法として、光透過性を有するフィルムを光透過層の形成面に貼り付ける方法が知られている。しかしながら、この方法は、使用するフィルムが高価であることや、円形の基板形状にフィルムを打ち抜くために捨てる部分が多くなるなど、結果的に製造コストが高くなる問題があった。また、中間層２３を形成するときには、例えば２５μｍの厚みのフィルムを使用し、保護層２５を形成する時には、例えば７５μｍの厚みのフィルムを使用することになる。このように厚みが極めて薄いフィルムは、取り扱いが困難となり、均一に貼ることが難しい問題がある。また、フィルムの打ち抜き作業や取り扱いの難しさにより、工程が煩雑になるという問題がある。
【００２１】
上述した２Ｐ法その他の従来の製造方法の持つ問題点を解消することができる光学記録媒体の製造方法が先に本願出願人によって提案されている。この製造方法は、紫外線硬化樹脂層を硬化または半硬化させた後に、スタンパを紫外線硬化樹脂層に押し当てることによって、凹凸形状を転写する方法である。したがって、２Ｐ法と比較して困難な泡抜き工程が不要となり、製造が容易で製造時間を短縮でき、また、ディスク基板の厚みが不均一であっても、中間層の膜厚を精度良く制御でき、さらに、ディスク外周にあふれた紫外線硬化樹脂がバリ状に残ることがなく、後処理を不要とでき、よりさらに、樹脂スタンパを使用しないので、製造コストが上昇しない。また、凹凸形状を転写するためにフィルムを使用する方法と比較して、高価なフィルムを使用しないで良く、製造コストが高くならない。
【００２２】
この製造方法での紫外線硬化樹脂層は、例えばスピンコート法で形成される。スピンコート法での紫外線硬化樹脂層の形成は、光透過性を有する紫外線硬化樹脂を基板の紫外線硬化樹脂層形成面に滴下し、スピンコーターで基板を高速回転させることで、基板に滴下した紫外線硬化樹脂を全面に均一に拡げるものである。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スピンコーターにより基板に拡げられた紫外線硬化樹脂は、表面張力等の影響を受けるため、基板外周部での紫外線硬化樹脂の盛り上がりが生じる問題があった。図７は、中間層２３を形成する際、スピンコーターにより紫外線硬化樹脂をディスク基板２１に塗り拡げたときの一例の断面図である。図７に示すように、ディスク基板２１上にスピンコートされた中間層２３となる紫外線硬化樹脂層には、外周部において、盛り上がり２３ａが形成されてしまう。この盛り上がり２３ａは、紫外線硬化樹脂層の膜厚が厚いほど大きくなる傾向があり、紫外線硬化樹脂の粘度が高くなるほど大きくなるという傾向がある。
【００２４】
したがって、この発明の目的は、高密度多層構成の光ディスクにおける中間層等の高い精度が要求される光学記録媒体の光透過層をスピンコートで形成するときに生じる外周部での樹脂の盛り上がりを防止することができ、それにより、外周部まで信号領域を確保することができる光学記録媒体の製造方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
少なくとも２層の光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法において、
一面に微細な第１の凹凸形状を有する基板を作成する第１の工程と、
基板の一方の面に第１の光学記録層を形成する第２の工程と、
第１の光学記録層の上に、紫外線硬化樹脂層をスピンコートにより形成するとともに、紫外線硬化樹脂層の外周部の盛り上がりを基板裏面側からエアを吹き付けることで、基板外周端より外側の空間を負圧にすることによって盛り上がりを除去する第３の工程と、
紫外線硬化樹脂層に紫外線を照射して硬化させる第４の工程と、
微細な凹凸形状を有するスタンパを硬化した紫外線硬化樹脂層の表面に押し当て、紫外線硬化樹脂層の表面に第２の凹凸形状を転写する第５の工程と、
紫外線硬化樹脂層の第２の凹凸形状の形成面に第２の光学記録層を形成する第６の工程と、
第２の光学記録層上に保護層を形成する第７の工程と
を有する光学記録媒体の製造方法である。
【００２６】
また、請求項５の発明は、
少なくとも２層の光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法において、
一面に微細な第１の凹凸形状を有する基板を作成する第１の工程と、
基板の一方の面に第１の光学記録層を形成する第２の工程と、
第１の光学記録層の上に、紫外線硬化樹脂層をスピンコートにより形成するとともに、紫外線硬化樹脂層の外周部の盛り上がりを基板裏面側からエアを吹き付けることで、基板外周端より外側の空間を負圧にすることによって盛り上がりを除去する第３の工程と、
紫外線硬化樹脂層に紫外線を照射して半硬化させる第４の工程と、
微細な凹凸形状を有するスタンパを半硬化した紫外線硬化樹脂層の表面に押し当て、紫外線硬化樹脂層の表面に第２の凹凸形状を転写する第５の工程と、
紫外線硬化樹脂層の第２の凹凸形状の形成面に第２の光学記録層を形成する第６の工程と、
第２の光学記録層上に保護層を形成する第７の工程と
を有する光学記録媒体の製造方法である。
【００２７】
請求項９の発明は、
１層の光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法において、
基板上に、紫外線硬化樹脂層をスピンコートにより形成するとともに、紫外線硬化樹脂層の外周部の盛り上がりを基板裏面側からエアを吹き付けることで、基板外周端より外側の空間を負圧にすることによって盛り上がりを除去する第１の工程と、
紫外線硬化樹脂層に紫外線を照射して硬化させる第２の工程と、
微細な凹凸形状を有するスタンパを硬化した紫外線硬化樹脂層の表面に押し当て、紫外線硬化樹脂層の表面に凹凸形状を転写する第３の工程と、
紫外線硬化樹脂層の凹凸形状の形成面に光学記録層を形成する第３の工程と
を有する光学記録媒体の製造方法である。
【００２８】
請求項１２の発明は、
１層の光学記録層を有する光学記録媒体の製造方法において、
基板上に、紫外線硬化樹脂層をスピンコートにより形成するとともに、紫外線硬化樹脂層の外周部の盛り上がりを基板裏面側からエアを吹き付けることで、基板外周端より外側の空間を負圧にすることによって盛り上がりを除去する第１の工程と、
紫外線硬化樹脂層に紫外線を照射して半硬化させる第２の工程と、
微細な凹凸形状を有するスタンパを半硬化した紫外線硬化樹脂層の表面に押し当て、紫外線硬化樹脂層の表面に凹凸形状を転写する第３の工程と、
紫外線硬化樹脂層の凹凸形状の形成面に光学記録層を形成する第３の工程と
を有する光学記録媒体の製造方法である。
【００２９】
この発明は、２Ｐ法と比較して困難な泡抜き工程が不要となり、製造が容易で製造時間を短縮でき、また、ディスク基板２１の厚みが不均一であっても、中間層２３の膜厚を精度良く制御でき、さらに、スピンコートによりディスク外周部に形成される紫外線硬化樹脂の盛り上がりを除去することができ、よりさらに、樹脂スタンパを使用しないので、製造コストが上昇しない。また、凹凸形状を転写するためにフィルムを使用する方法と比較して、高価なフィルムを使用しないで良く、製造コストが高くならない。
【００３０】
【発明の実施形態】
以下、この発明の一実施形態について説明する。最初に図１を参照してこの発明を適用できる片面２層光ディスクの一例について説明する。図１Ａに示すように、光ディスクＤＣは、中心部にセンターホールＣＨが開口された略円盤形状をしており、ドライブ方向ＤＲに回転駆動される。光ディスクＤＣは、例えば直径が１２０ｍｍのものである。情報を記録または再生するときには、光ディスクＤＣ中の光学記録層に対して、例えば開口数ＮＡが０．８以上の対物レンズＯＬによって、青〜青紫色の領域のレーザ光ＬＴが照射される。
【００３１】
図１Ｂは、光ディスクＤＣのＡ−Ａ線の断面図であり、図１Ｃは、図１Ｂの一部の拡大断面図である。参照符号１は、厚さが０．３ｍｍ以上（例えば１．１ｍｍ）のポリカーボネートからなるディスク基板を示し、ディスク基板１の一面上に凹部１ｄが形成されている。凹部１ｄを含む凹凸に沿って第１の光学記録層２が形成されている。第１の光学記録層２の上に中間層３が形成されている。中間層３の表面に凹部３ｄが形成されている。この凹部３ｄを含む微細な凹凸形状に沿って第２の光学記録層４が形成されている。
【００３２】
第２の光学記録層４の上に７０〜８０μｍ例えば７５μｍの膜厚の光透過性の保護層５として、紫外線硬化樹脂等の接着層５ａによって光透過性樹脂フィルム５ｂが貼り合わされている。中間層３の厚みが３０〜２０μｍ例えば２５μｍとされ、ディスク全体の厚みが１．２ｍｍとされている。なお、保護層５は、図６を参照して説明したように、紫外線硬化樹脂層のみで構成しても良い。
【００３３】
図１Ｂに示すように、上述した光ディスクＤＣの第１の光学記録層２または第２の光学記録層４に対して、対物レンズＯＬを介されたレーザ光ＬＴが保護層５の側から照射される。対物レンズＯＬの光ディスクからの距離を調整して、光学記録層２と４の何れか一方に焦点を合わせ、光学記録層２および４の一方に対して記録または再生がなされる。第２の光学記録層４は、半透過性であり、光学記録層４および中間層３を介してレーザ光ＬＴが第１の光学記録層２に照射される。再生時には、光学記録層２および４の焦点が合わされた一方の記録層で反射された戻り光が受光素子で受光される。
【００３４】
第１の光学記録層２の凹部１ｄを含む微細な凹凸形状、並びに第２の光学記録層４の凹部３ｄを含む微細な凹凸形状は、ピットパターンを形成する。ピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有する。ピットパターンは、読み出し専用ディスクの場合に形成されるものであり、光学記録層２および４は、アルミニウム等の反射膜で形成される。
【００３５】
書き込み可能な光ディスクの場合には、上述した微細な凹凸形状は、ランドおよびグルーブを形成する。例えば光ピックアップからみて近い部分がグルーブと定義され、光ピックアップからみて遠い部分がランドと定義される。グルーブとランドが交互に形成され、ランドおよびグルーブの一方の記録層またはその両方の記録層に対して信号が記録される。ランドおよびグルーブは、トラッキングのために使用され、また、スピンドルモータの回転制御に使用され、さらに、ウォブルされたグルーブによってディスク上の位置を示すアドレス情報を記録するために使用される。記録可能なディスクでは、このアドレス情報を参照して所望の位置にデータを記録している。
【００３６】
書き込み可能な光ディスクの場合には、光学記録層２および４のそれぞれは、上層側から例えば誘電体膜、相変化膜等の記録膜、誘電体膜および反射膜が順に積層された構成を有する。層構成、層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。
【００３７】
上述した２層の光学記録層を有する光ディスクに適用されるこの発明による製造方法の一実施形態について説明する。図２および図３は、２層の光学記録層を有する読み出し専用光ディスクの一例の製造工程における構成図である。図２Ａは、基板成形工程後の構成を示し、図２Ｂは、反射膜の成膜工程後の構成を示し、図２Ｃは、スピンコート工程後の構成を示し、図２Ｄは、紫外線照射工程における構成を示す。また、図３Ａは、スタンパ押圧工程前の構成を示し、図３Ｂは、スタンパ押圧工程後の構成を示し、図３Ｃは、半透過反射膜の成膜工程後の構成を示し、図３Ｄは、保護層（カバー層）形成工程後の構成を示す。
【００３８】
まず、基板成形工程において、ディスク基板１が射出成形法等により、中央部にセンターホール（図示せず）を有する略円盤形状に成形される。このとき、金型内に取り付けられたスタンパにより、ディスク基板１の一主面上に記録データに対応した微細な凹凸、すなわちピットとなる凹部１ｄが形成される。凹部１ｄによるピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有しており、ピットおよび複数のピットからなるピットパターンは、所定の再生条件（レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５など）に対応した形状を有している。そして、図２Ａに示すようなディスク基板１が作成される。
【００３９】
ディスク基板１の成形後、図２Ｂに示すように、ディスク基板１の凹部１ｄを有する面上に反射膜が成膜され、第１の光学記録層２が形成される。反射膜の膜材としては、例えば、アルミニウム、銀、金またはこれらを含む合金が用いられる。この反射膜は、所望の反射率を備えるように、膜材、厚さなどが考慮されてディスク基板１の凹部１ｄを有する面上にスパッタリング、真空蒸着などにより成膜される。ここで所望の反射率とは、再生光を反射したときに、少なくとも、戻り光が光ディスク外部の受光素子で受光され、ピットの有無を検出することが可能な反射率である。
【００４０】
第１の光学記録層２を形成後、図２Ｃに示すように、第１の光学記録層２の上に中間層３となる紫外線硬化樹脂層が設けられる。紫外線硬化樹脂層は、後述するスピンコーティングシステムにより光透過性を有するエポキシ系、アクリレート系等の紫外線硬化樹脂をスピンコートすることで第１の光学記録層２の上に膜状に均一の厚みで塗布され形成される。
【００４１】
紫外線硬化樹脂のコーティング後、図２Ｄに示すように、コーティングされた紫外線硬化樹脂層に向けて紫外線ＵＶが照射され、紫外線硬化樹脂層が硬化される。
【００４２】
紫外線硬化樹脂層の硬化後、図３Ａに示すように、中間層３の紫外線硬化樹脂層へスタンパ６が所定の圧力、例えば１０００Ｎ／ｃｍ２程度で押圧される。スタンパ６は、例えば金属で構成され、中間層３と接する面上に記録データに対応した微細な凹凸を有する。これにより中間層３の表面に、第２の光学記録層のピットとなる凹部３ｄが転写される。凹部３ｄによるピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有しており、ピットおよび複数のピットからなるピットパターンは、所定の再生条件（レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５など）に対応した形状を有している。図３Ｂに示すように、スタンパ６を中間層３へ押圧後、スタンパ６と中間層３とが剥離される。
【００４３】
スタンパ６の剥離後、図３Ｃに示すように、中間層３の凹部３ｄを有する面上に半透過反射膜が成膜され、第２の光学記録層４が形成される。半透過反射膜の膜材としては、例えば、シリコンまたはシリコンを含む化合物が用いられる。この半透過反射膜は、所望の反射率を備えるように、膜材、厚さなどが考慮されて中間層３の凹部３ｄを有する面上にスパッタリング、真空蒸着などにより成膜される。ここで所望の反射率とは、再生光を反射したときに、少なくとも、戻り光が光ディスク外部の受光素子で受光され、ピットの有無を検出することが可能な反射率であり、且つ第１の光学記録層２の反射膜が上述した所望の反射率を得ることが可能な光透過性を有する反射率である。
【００４４】
第２の光学記録層４の形成後、図３Ｄに示すように、第２の光学記録層４の上に保護層５が形成される。保護層５は、第２の光学記録層４の上に光透過性を有する感圧性粘着剤や紫外線硬化樹脂等の接着剤を供給することで接着層５ａを設け、接着層５ａ上に光透過性樹脂フィルム５ｂを貼り合わせることで形成される。接着層５ａと光透過性樹脂フィルム５ｂが合わせて例えば７５μｍ程度の膜厚とされる。
【００４５】
以上のようにして図１に示す構成の片面２層光ディスクが製造される。この発明の一実施形態においては、第１の光学記録層２上にスピンコートによって紫外線硬化樹脂が均一に塗布され、紫外線を照射して硬化させて紫外線硬化樹脂層による中間層３を形成し、中間層３の表面にスタンパ６が押し当てることによって、スタンパ６の凹凸形状が中間層３に転写され、中間層３上に第２光学記録層４が形成される。
【００４６】
ここで、上述したスピンコーティングシステムについて説明する。図４は、この発明の一実施形態によるスピンコーティングシステムの一例の構成図である。なお、図４は、スピンテーブル７近辺の部分的なスピンコーティングシステムの側面の断面図である。図４に示すスピンコーティングシステムによる紫外線硬化樹脂層の形成について、以下に説明する。
【００４７】
スピンテーブル７は、コーティングを施す基板、ここでは、第１の光学記録層２を形成後のディスク基板１を載置するためのものである。スピンテーブル７は、ディスク基板１を載置するための平面７ａを上部に有し、下部から上部の平面に向かってすり鉢状に広がった側面７ｂを有する。平面７ａは、ディスク基板１を真空吸着するためバキューム通路８へ通ずる吸着孔を複数備え、ディスク基板１を固定した際にディスク基板１のディスク面とほぼ同じあるいはやや小さい平面形状を有する。また、スピンテーブル７は、図示しない回転駆動モータなどの動力により、ディスク基板１の載置面に対して垂直方向を軸として回転する。塗布ノズル９は、スピンテーブル７に載置されたディスク基板１に紫外線硬化樹脂を滴下するためのノズルであり、図示しない支持部に移動可能に支持されている。
【００４８】
エア吹き出しノズル１０は、エアを噴射するノズルであり、スピンテーブル７に載置されたディスク基板１の外周部にディスク基板１の裏面（スピンコートを施していない面）側からスピンテーブル７の側面７ｂに沿って流れるように、エアが噴射されるように配置されている。なお、エア吹き出しノズル１０は、図示しない支持部に、エアの吹き出し位置および角度が調節可能となるように支持されている。エア吹き出しノズル１０は、吹き出すエアの圧力、流量、吹き付け時間等の吹き出しに関する条件を調節することができる。これら条件を適切な値に調節することで、エアの吹き出しによりディスク基板１の外周部の紫外線硬化樹脂層の膜厚が薄くなり過ぎることを防止することができる。また、吹き出すエアの温度調節を可能とすることで、塗布する紫外線硬化樹脂の粘度が高い場合などに、吹き出しエアの温度を高くし、ディスク基板１外周部の紫外線硬化樹脂の温度を上昇させることができ、外周部の紫外線硬化樹脂の粘度が下がり、ディスク基板１の外周部における紫外線硬化樹脂の盛り上がりを除去しやすくすることができる。
【００４９】
図４には示していないが、このスピンコーティングシステムには、ディスク基板１の回転により外周方向に霧状に飛散した紫外線硬化樹脂を回収するためのチャンバ、スピンコーティングシステムでの作業の終了後に、ディスク基板１をスピンテーブル７から取り出すための取り出しロボットなどを備える。
【００５０】
このスピンコーティングシステムは、以下のように動作する。ディスク基板１がスピンテーブル７に載置される。このとき、ディスク基板１は、バキューム通路８からの吸引によりスピンテーブル７に固定される。このように、スピンテーブル７にディスク基板１が取り付けられ固定された後、図示しない回転駆動モータ等によりスピンテーブル８が回転される。次に、ディスク基板１のスピンコートを施す面の内周部に、紫外線硬化樹脂が滴下される。滴下された紫外線硬化樹脂は、遠心力によってディスク基板１の内周に沿って外側に向けて円環状に均一の厚みで塗布される。以上で、回転により塗布材料を延伸させるスピンコート法でのディスク基板１への紫外線硬化樹脂の塗布が完了する。
【００５１】
ディスク基板１へ滴下した紫外線硬化樹脂を延伸して全面に塗布した後、ディスク基板１、すなわちスピンテーブル７を低速回転させながら、エア吹き出しノズル１０からスピンテーブル７の側面７ｂに沿うようにディスク基板１の外周部へ向けてエアを吹き付ける。エアの吹き付け位置、角度およびスピンテーブル７の回転数などは、紫外線硬化樹脂の粘度、膜厚等の条件により決定される。図５は、エア吹き付けの様子を示した一例の図である。図５Ａは、エア吹き付け前の状態を示す図であり、図５Ｂは、エア吹き付け後の図である。
【００５２】
図５に示すように、ディスク基板１の裏面側からスピンテーブル７の側面７ｂに沿うようにディスク基板１の外周部に向けてエアを吹き付けることで、ディスク基板１の外周端の外側にエアの流れが図５Ａに示す実線矢印の方向に発生する。これにより、ディスク基板１の外周端付近に外側（図５Ａ中、破線矢印方向）を向いた気流が発生し、ディスク基板１の外周端から外側の空間がディスク基板１上の空間よりも負圧になる。この負圧によって、盛り上がりがディスク基板１の外側に引っ張られる力が働き、図５Ａに示すスピンコート法で形成されてしまうディスク基板１の外周端付近の盛り上がった紫外線硬化樹脂が、外周端より外側に吹き飛ばされるかまたは外周の縁に移動するなどにより、ディスク基板１の紫外線硬化樹脂層上から図５Ｂに示すように除去され、外周部においても均一な厚みとなる。
【００５３】
上述した動作では、紫外線硬化樹脂の延伸終了後に、基板外周部の樹脂の盛り上がりを除去しているが、紫外線硬化樹脂の延伸途中において、基板裏面側からエアを吹き付けても、上述した動作と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
以下は、エアを吹き付けて光ディスクの中間層３を形成した場合とそうでない場合とで、実際に紫外線硬化樹脂層を形成し、その膜厚を比較した結果である。膜厚の比較のために、本願発明者は、エアの吹き付けをしないサンプルＡと、エアの吹き付けを行うサンプルＢおよびサンプルＣの３種類のディスクを作成した。サンプルＡのディスクの作成は、以下のように行った。まず、光ディスクの製造に用いられる直径１２０ｍｍのポリカーボネート基板の中間層形成面に、粘度６００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化樹脂を平均膜厚が２５μｍとなるようにスピンコーターで塗布した。そして、塗布された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化し、基板の中間層形成面に紫外線硬化樹脂層を形成した。
【００５５】
サンプルＡのディスクに形成された紫外線硬化樹脂層の外周部には、盛り上がりが全周に発生し、その盛り上がり量は、１５μｍ以上であった。
【００５６】
次に、本願発明者は、サンプルＢのディスクの作成を以下のように行った。まず、サンプルＡのディスクと同様に、光ディスクの製造に用いられる直径１２０ｍｍのポリカーボネート基板の中間層形成面に、粘度６００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化樹脂を平均膜厚が２５μｍとなるようにスピンコーターで塗布した。その後、スピンテーブル７の回転を停止してディスク裏面側に配置されたエア吹き出しノズル１０から、０．６ＭＰａのエアをディスク外周部に吹き付けた。そして、塗布された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化し、基板の中間層形成面に紫外線硬化樹脂層を形成した。
【００５７】
サンプルＢのディスクに形成されたエア吹き付け部の中間層外周部の盛り上がり量は、３μｍ以下となった。
【００５８】
次に、本願発明者は、サンプルＣのディスクの作成を以下のように行った。まず、光ディスクの製造に用いられる直径１２０ｍｍのポリカーボネート基板の中間層形成面に、粘度６００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化樹脂を平均膜厚が２５μｍとなるようにスピンコーターで塗布した。このスピンコーターで紫外線硬化樹脂を塗布する過程、すなわち、スピンコーターで樹脂を延伸中において、ディスク裏面側に配置されたエア吹きだしノズル１０から、０．６ＭＰａのエアをディスク外周部に吹き付けた。スピンコートにより紫外線硬化樹脂をディスクの全面に塗布した後、ディスクを１０ｒｐｍで低速回転させ、ディスクが３回転する間、ディスク裏面側からエアをディスク外周部に吹き続けた。そして、塗布された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化し、基板の中間層形成面に紫外線硬化樹脂層を形成した。
【００５９】
サンプルＣのディスクに形成された中間層外周部の盛り上がり量は、ほぼ全周において３μｍ以下となった。
【００６０】
したがって、スピンコートによるコーティングのみにより紫外線硬化樹脂層を形成するよりも、エアを吹き付けて紫外線硬化樹脂層を形成したときの方が、形成される紫外線硬化樹脂層の外周部に形成される盛り上がりを小さくすることができることがわかった。
【００６１】
以上説明したように、この発明の一実施形態によれば、スピンコート法によりディスク基板１の全面に紫外線硬化樹脂を塗布して紫外線硬化樹脂層を形成する場合に、紫外線硬化樹脂の塗布時、または塗布後にディスク基板１の外周部にディスク基板１の裏面側からエアを吹き付けることにより、外周部に形成される紫外線硬化樹脂による盛り上がりを防ぐことができる。したがって、ディスク外周部まで紫外線硬化樹脂層の膜厚を均一にすることができる。これにより、光ディスクの外周部を信号領域として確保することができる。
【００６２】
また、簡単な作業により材料を無駄にすることなく光透過層の形成を行うことができるため、フィルムの切断や接着等が必要な紫外線硬化フィルムを用いて光透過層を形成する方法よりもコストを低く抑えることができる。
【００６３】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述した一実施形態では、光ディスクＤＣの中間層３の製造方法として、紫外線硬化樹脂をスピンコート後、紫外線を照射して硬化してから、スタンパ６を中間層３に押圧して凹部１２ｄを形成したが、スピンコート後、紫外線硬化樹脂を半硬化とし、スタンパ６を中間層３に押圧して凹部１２ｄを形成してから、完全に硬化させても良い。この場合、スタンパ６は、中間層３に例えば１００〜２００Ｎ／ｃｍ２程度の圧力で押圧する。
【００６４】
また、上述した一実施形態では、盛り上がりを除去するのに必要なスピンテーブル７やエア吹き出しノズル１０などをスピンコーティングシステムと一体化としたが、別の装置で構成しても良い。さらには、ディスク基板１を回転するのではなく、エア吹き出しノズル１０を回転しても良い。また、エア吹き出しノズル１０は、図４に示すような１箇所１点に向けて吹き出すものに限られたものではなく、複数配置したりしても良い。
【００６５】
また、上述した一実施形態では、スピンコート法による光透過層の形成として、光学記録層を２層有する光ディスクにおける中間層３を例にしたが、これに限らず、光学記録層を３層以上有する光ディスクにおける中間層や光学記録層を１層以上有する光ディスクにおける保護層の形成など、他のスピンコートによる薄膜状の光透過層の形成に適用することも可能である。また、上述した一実施形態では、片側から読み取りを行う光ディスクについて説明したが、両側から読み取りを行う光ディスクについて適用することも可能である。
【００６６】
また、上述した一実施形態では、光ディスクの製造方法として、読み出し専用光ディスクを例にしたが、書き込み可能光ディスクの製造方法に適用しても良い。その場合には、ディスク基板１および中間層３には、ピットでなくランドおよびグルーブが形成される。また、光学記録層２および４は、例えば反射膜、誘電体膜、記録膜、誘電体膜が順に成膜される。記録膜としては、相変化型の光学記録膜、光磁気記録膜、有機色素を含む記録膜等が使用される。記録膜として相変化膜を成膜した場合には、所定の初期化光が照射され、相変化膜が結晶化（初期化）される。
【００６７】
また、上述した一実施形態では、ディスク基板１の成形材料は、ポリカーボネートとしたが、アクリルまたはポリオレフィン系樹脂等のプラスチック材料でも良い。また、光透過性を有する必要がないため、ディスク基板１の成形材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ）などの金属を用いることも可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明では、スピンコートにより塗布された紫外線硬化樹脂層を硬化する前に、基板裏側から基板の外周部にエアを吹き付けることにより、スピンコートで形成される基板外周部の紫外線硬化樹脂層の盛り上がりを除去することができ、外周部においても紫外線硬化樹脂層の膜厚を均一にすることができる。これにより、外周部まで良好な信号領域を確保することができる。
【００６９】
また、この発明では、紫外線硬化樹脂を硬化させてから凹凸形状を転写するので、２Ｐ法と比較して困難な泡抜き工程が不要となり、製造が容易で製造時間を短縮でき、また、ディスク基板１の厚みが不均一であっても、中間層３の膜厚を精度良く制御でき、さらに、樹脂スタンパを使用しないので、製造コストが上昇しない利点がある。また、第２の光記録層４の凹凸形状を転写するためにフィルムを使用する方法と比較して、高価なフィルムを使用しないで良く、製造コストが高くならない等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用できる片側読み取り方式の２層光ディスクの一例を説明するための略線図および断面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る光ディスクの製造方法を説明するための略線図である。
【図３】この発明の一実施形態に係る光ディスクの製造方法を説明するための略線図である。
【図４】この発明の一実施形態によるスピンコーティングシステムの一例を示す略線図である。
【図５】この発明の一実施形態でのエア吹き付け前と後での違いを示す略線図である。
【図６】従来の片側から読み取る方式の２層光ディスクの一例を示す略線図である。
【図７】中間層の形成のためにスピンコートにより紫外線硬化樹脂が塗布されたディスク基板の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＤＣ・・・光ディスク、１・・・ディスク基板、２・・・第１の光学記録層、３・・・中間層、４・・・第２の光学記録層、５・・・保護層、６・・・スタンパ、７・・・スピンテーブル、９・・・塗布ノズル、１０・・・エア吹き出しノズル
【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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