(57)【要約】【課題】情報記録層間のスペーサ層の厚みが均一な２層光ディスクを提供する。【解決手段】片面に第１の記録層を有し、前記片面の内周部にリング状突起が設けられた第１の基板を作製し、前記リング状突起より内周側表面に紫外線硬化樹脂を滴下し、該紫外線硬化樹脂を前記第１の記録層上にスピンコートする。又、片面に第２の記録層を有する第２の基板を作製し、紫外線硬化樹脂を第２の記録層上にスピンコートする。更に、前記第１及び第２の記録層を対向させ、前記紫外線硬化樹脂により前記第１及び第２の基板を接着する。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面に第１の記録層を有する第１の基板と、
第１の面とは異なる第２の面に、第２の記録層及び所定半径より内側に非記録領域が設けられ、該非記録領域内にリング状突起が形成された第２の基板と、
透光性のスペーサ層とを具備し、
前記第１及び第２の記録層は対向して設けられ、前記第１及び第２の記録層の間は前記スペーサ層で充填されていることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記リング状突起は前記第２の基板と一体に形成されいることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
前記第１の基板は、前記第１の面に、所定半径より内側に非記録領域が設けられ、該非記録領域内にリング状突起が形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項４】
前記リング状突起の前記第１の記録層に平行な方向のサイズが２〜８ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項５】
情報を示す第１のピットが第１の面に形成され、該ピット側表面に第１の反射層を有する第１の基板と、
情報を示す第１のピットとは異なる第２のピットが第２の面に形成され、該ピット側表面に、第２の反射層及び所定半径より内側に非記録領域が設けられ、該非記録領域内にリング状突起が形成された第２の基板と、
透光性のスペーサ層とを具備し、
前記第１及び第２の反射層は対向して設けられ、前記第１及び第２の反射層の間は前記スペーサ層で充填されていることを特徴とする光ディスク。
【請求項６】
前記リング状突起は前記第２の基板と一体に形成されいることを特徴とする請求項５記載の光ディスク。
【請求項７】
前記第１の基板は、前記ピットが形成された面に、所定半径より内側に非記録領域が設けられ、該非記録領域内にリング状突起が形成されていることを特徴とする請求項５記載の光ディスク。
【請求項８】
第１の面に第１の記録層を有し、前記１の面の内周部にリング状突起が設けられた第１の基板を作製する工程と、
前記リング状突起より内周側表面に紫外線硬化樹脂を滴下し、該紫外線硬化樹脂を前記第１の記録層上にスピンコートする工程と、
前記第１の面とは異なる第２の面に第２の記録層を有する第２の基板を作製する工程と、
紫外線硬化樹脂を第２の記録層上にスピンコートする工程と、
前記第１及び第２の記録層を対向させ、前記紫外線硬化樹脂により前記第１及び第２の基板を接着する工程と、
を具備することを特徴とする光ディスク製造方法。
【請求項９】
前記第１の基板を作製する工程は、前記リング状突起を前記第１の基板と一体に形成する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の光ディスク製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録層を複数有し、ディスクの一方の側からレーザ光により該情報記録層に対する情報の再生又は記録再生が可能な光ディスクに関する。
【０００２】
【従来技術】
近年の情報の高密度化記録にともなって、光ディスクが担持するピット又はグルーブにも高密度化が要求されている。更に、ピット又はグルーブが形成された層を複数形成して片面から光学的に読み出す多層光ディスクが例えば下記特許文献１のように検討されている。
【０００３】
多層光ディスクとして例えば２層光ディスクは、片面に第１の情報記録層を有する第１の基板と、片面に第２の情報記録層を有する第２の基板とを有し、前記第１及び第２の情報記録層は対向して設けられ、透明な紫外線硬化樹脂により接着されている。上記情報記録層は、レーザ光照射による相変化を利用して情報を記録可能な相変化記録層、又は情報を示すピットが形成された基板表面に設けられた読取専用の反射層等である。
【０００４】
一般的に用いられているスピンコートによる貼り合わせ方法の一例を以下に示す。紫外線硬化型樹脂を基板の情報記録層側に、基板と同心のリング状に滴下し、所定時間回転しスピンコートを行って余分な紫外線硬化型樹脂を振り切ることで、所定厚の塗膜が形成される。このようにして紫外線硬化型樹脂が塗布された基板を２枚用意する。紫外線硬化型樹脂を塗布した面同士を向かい合わせ、中心ピンで両基板の中心を合わせて真空中下で貼り合わせを行い、引き続き紫外線を所定時間照射することで、紫外線硬化型樹脂は硬化して所定の厚さを有するスペーサ層が形成される。
【０００５】
ところが、スピンコート法によりスペーサ層を形成した場合、紫外線硬化型樹脂の粘性や塗布位置の制限から、ディスク内周部でスペーサ層が薄くなる傾向があった。市販されている２層ＤＶＤ−ＲＯＭディスクの場合では光ピックアップの最適設計を行うことで、ディスク内外周でスペーサ層の不均一性があった場合でも、動作不良が生じるといった問題は生じていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１３８９７０
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、記録再生に用いるレーザービームのＮＡを増加させ、記録再生レーザービーム径を小さくすることによって、より高密度な記録を実現するための検討が活発に行われている。こうした２層光ディスクにおいて従来の２層光ディスクのように内外周でのスペーサ層の厚みムラが生じている光ディスクを用いた場合、フォーカスエラーや層間クロストークなどの重大な問題が生じやすい。従って、光ディスクの記録再生特性及び信頼性が著しく損なわれることが懸念されている。
【０００８】
こうした問題を改善するために、厚さが均一な粘着シートでスペーサ層を形成し、ディスク全面でスペーサ層の厚さが均一な２層光ディスクを作製しようとする試みがなされている。しかしこの場合、基板貼り合わせ工程中に粘着シートを支持しているセパレータを剥離する新たな工程が必要になる。又、このセパレータを剥離する工程を短時間で行おうとした場合、セパレータと粘着シートを剥離する際の力学的ストレスによって、記録層を剥離ひいては破壊してしまう可能性が高くなる。逆に、セパレータを剥離する工程時間を十分に設けた場合では量産性の効率が落ちることが懸念される。
【０００９】
一方、透光性基板の厚さばらつきを厳しく管理すればスペーサ層の公差を緩くすることも考えられるが、歩留まりが低下し、量産性が著しく低下する。
【００１０】
本発明は上述の問題点を鑑みなされたものであり、情報記録層間のスペーサ層の厚みが均一な２層光ディスクを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態による光ディスクは、第１の面に第１の記録層を有する第１の基板と、第１の面とは異なる第２の面に、第２の記録層及び所定半径より内側に非記録領域が設けられ、該非記録領域内にリング状突起が形成された第２の基板と、透光性のスペーサ層とを具備し、前記第１及び第２の記録層は対向して設けられ、前記第１及び第２の記録層の間は前記スペーサ層で充填されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態に係る光ディスクＤ１の縦断面を示す説明図である。
【００１４】
記録層２Ａが形成され、内周部にリング状形成物（突起）８が設けられた基板１Ａと、記録層２Ｂが形成され、内周部にリング状形成物８が設けられた基板１Ｂが、スペーサ層Ｓにより接着された２層光ディスクＤ１を作製した。この情報の記録層は、レーザ光の照射により記録再生可能な相変化記録層である。リング状形成物８は図２のように、半径が１４ｍｍ（ｒ１）〜１９ｍｍ（ｒ２）であって、高さが３μｍの樹脂形成物である。
【００１５】
本発明による光ディスク製造方法の詳細を以下に示す。
【００１６】
（記録層の形成）
先ず、半径１１ｍｍ（ｒ３）、幅１ｍｍ（ｗ１）、深さ０．２ｍｍの凹みＵを有する透明な基板（ポリカーボネイト樹脂製、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）１Ａを用意した。基板１Ａは半径２０ｍｍ（ｒ４）〜５８ｍｍ（ｒ５）まで情報担持された螺旋状のグルーブＧを有する。この情報としてはウォーブルアドレス等が含まれる。基板１Ｂは基板１Ａと異なる情報を担持したこと以外は基板１Ａと同様に作製された。
【００１７】
次に、Ａｒプラズマを使用したマグネトロンスパッタ装置を用いて前記基板１Ａ上に記録層２Ａを形成した。同様に前記基板１Ｂ上に記録層２Ｂを形成した。ここでは、記録層２ＡとしてＺｎＳとＳｉＯ２から成る誘電体保護膜、ＧｅＳｂＴｅ合金から成る相変化材料膜、前記誘電体保護膜、ＡｌＭｏ合金から成る金属反射膜を順次形成した。同様に、記録層２Ｂとして基板１Ｂ側から順にＡｌＭｏ合金から成る金属反射膜、ＺｎＳとＳｉＯ２から成る誘電体保護膜、ＧｅＳｂＴｅ合金から成る相変化材料膜、前記誘電体保護膜を順次形成した。なお、相変化材料膜の組成は、波長４０５ｎｍでの記録、消去、繰り返し記録再生特性が良好で且つ結晶相とアモルファス相の反射率差が大きくなる組成とした。又、金属反射膜については、相変化光ディスクの反射率を向上させる機能も持つような組成とした。
【００１８】
又、記録層の形成時に該記録層をマスクするための内周マスクは直径が３６ｍｍ、外周マスクは直径が１１９ｍｍの物を用いた。なぜなら、出来るだけ記録容量が大きくなるように、記録領域を広げたためである。
【００１９】
（リング状形成物の作製）
リング状形成物８は記録層２Ａと記録層２Ｂをそれぞれ設けた基板１Ａ及び基板１Ｂ上に、ポリメチルメタアクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）により作製した。作製にはＰＭＭＡを５ｗｔ％溶解したトルエン溶液を半径１４ｍｍ（ｒ１）〜１９ｍｍ（ｒ２）の位置に基板１Ａと同心のリング状になるように塗布して形成した。表面段差測定器を用いてリング状形成物８の高さを測定したところ平均して３μｍの高さであった。半径ｒ４からｒ５までのグルーブが形成された領域は記録領域であって、半径ｒ４以内の領域は非記録領域である。リング状形成物８は図２のように非記録領域内に設けられる。
【００２０】
（基板貼り合わせ）
紫外線硬化型樹脂の塗布は、記録層２Ａを形成した基板１Ａと記録層２Ｂを形成した基板１Ｂの各々に半径１２ｍｍの位置（基板内周部の凹みＵとリング状形成物８の間の半径位置）に基板１Ａもしくは基板１Ｂと同心のリング状になるように紫外線硬化型樹脂を滴下して、８０００ｒｐｍで３ｓｅｃ回転してスピンコートし、余分な紫外線硬化型樹脂を振り切った。紫外線硬化型樹脂を塗布した面同士を向かい合わせ、中心ピンで両基板の中心を合わせ、真空中下で両基板の平行を保ちながら貼り合わせを行い、引き続き紫外線を所定時間照射することで、紫外線硬化型樹脂を硬化した。
【００２１】
スペーサ層Ｓの厚み（記録層２Ａと記録層２Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板１Ａと基板１Ｂの信号読み取り領域全面において２０μｍ±１μｍを有する２層光ディスクであった。
【００２２】
図３は紫外線硬化型樹脂ＵＶＲをスピンコートする様子を示す説明図である。図３（ａ）は従来のスピンコートの様子を示す。図３（ａ）のように従来の場合、紫外線硬化型樹脂ＵＶＲの外周部の厚みが内周部より厚くなる。これは、ディスク内周部に滴下された紫外線硬化型樹脂ＵＶＲが、遠心力により外側に広がり、ディスク全面にコートされたとき、ディスク内周部のＵＶＲの殆どが外側に移動するためである。
【００２３】
図３（ｂ）は本発明に係るスピンコートの様子を示す。リング状形成物８の内側に滴下された紫外線硬化型樹脂ＵＶＲは、遠心力によりディスク外周に向かって広がっていく。このとき、リング状形成物８に極近い紫外線硬化型樹脂ＵＶＲの移動速度は、粘性のために遠い位置にあるＵＶＲより遅い。従ってスピンコート中、リング状形成物８の極周辺には紫外線硬化型樹脂ＵＶＲがディスク外周部に移動せずに留まっている。この結果、従来のようにディスク内周部の紫外線硬化型樹脂ＵＶＲの殆どが外周側へ広がり、紫外線硬化型樹脂ＵＶＲの内周部の厚みが薄くなり過ぎるのが防止される。
【００２４】
尚、リング状形成物８の幅（記録層に平行な方向のサイズ）は、硬化前の紫外線硬化樹脂の粘性範囲、スピンコートの容易性、及び実験結果から、２〜８ｍｍの範囲が好適である。
【００２５】
次に本発明の第２の実施形態を説明する。
【００２６】
図４は、本実施形態に係る光ディスクＤ２の縦断面を示す説明図である。光ディスクＤ２は読取専用の例えばＲＯＭディスクである。
【００２７】
（反射層の形成）
先ず、外径２２ｍｍ、幅１ｍｍ、深さ０．２ｍｍの凹みを有する透明な基板（ポリカーボネイト樹脂製、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）１Ｃを用意した。基板１Ｃは半径２０ｍｍから５８ｍｍまで情報担持されたピットを有する。基板１Ｄは基板１Ｃと異なる情報を担持したピットを有すること以外は基板１Ｃと同様に作製した。ピットが形成された半径２０ｍｍから５８ｍｍまでの領域は記録領域であって、半径２０ｍｍ以内の領域は非記録領域である。リング状形成物８は非記録領域内に設けられる。
【００２８】
次に、マグネトロンスパッタ装置を用いて、情報の記録層として前記基板１Ｃ上に反射層３Ａ及び前記基板１Ｄ上に反射層３Ｂを形成した。ここでは、反射層３ＡとしてはＡｇ合金から成る金属反射膜を用い、反射層３ＢとしてＡｌＭｏ合金から成る金属反射膜用いた以外は実施例１と同様の方法で２層光ディスクＤを作製した。このとき、上記実施形態同様に内周マスクは直径が３６ｍｍ、外周マスクは直径が１１９ｍｍを用いた。なぜなら、出来るだけ記録容量が大きくなるように、記録領域を広げたためである。
【００２９】
スペーサ層Ｓの厚み（反射層３Ａと反射層３Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板の信号読み取り領域全面において２０μｍ±１μｍを有する２層光ディスクであった。
【００３０】
本実施例の変形例として、直径２３ｍｍの内周マスクを用い、他は光ディスクＤ２と同様の方法で２層光ディスクＤ２’（図示されず）を作製した。スペーサ層の厚み（反射層３Ａと反射層３Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板の信号読み取り領域全面において２０μｍ±１μｍを有する２層光ディスクであった。
【００３１】
次に本発明の第３の実施形態を説明する。
【００３２】
図５は、本実施形態に係る光ディスクＤ３の縦断面を示す説明図である。光ディスクＤ３は透明な薄い表面カバー層を有する情報書換え可能な２層ディスクである。
【００３３】
先ず、外径２２ｍｍ、幅１ｍｍ、深さ０．２ｍｍの凹みを有する透明な基板（ポリカーボネイト樹脂製、直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）１Ｅと、ポリカーボネイト樹脂製、直径１２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの基板１Ｆを用意した。基板１Ｅは上記実施形態の基板１Ａに比べ厚さが異なる。基板１Ｅは半径２０ｍｍから５８ｍｍまで情報担持されたグルーブを有する。基板１Ｆは基板１Ｅとは異なる情報を担持したグルーブを有する。基板１Ｅに記録層２Ｂ、基板１Ｆに記録層２Ａを設けた。それ以外は光ディスクＤ１と同様の方法で２層相変化光ディスクＤ３を作製した。
【００３４】
スペーサ層Ｓの厚み（記録層２Ｂと記録層２Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板の信号読み取り領域全面において２０μｍ±１μｍを有する２層相変化光ディスクであった。
【００３５】
次に本発明の第４の実施形態を説明する。
【００３６】
図６は本実施例に係る光ディスクＤ４の縦断面を示す説明図である。光ディスクＤ４は第１の実施形態と同様に２層相変化光ディスクである。本実施形態に係るリング状形成物８は基板と一体に形成されている。
【００３７】
先ず、外径２２ｍｍ、幅１ｍｍ、深さ０．２ｍｍの凹みと外径３６ｍｍ、幅５ｍｍ、高さ５μｍのリング状形成物８を有する透明な基板（ポリカーボネイト樹脂製、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）１Ｇを用意した。基板１Ｈは半径２０ｍｍから５８ｍｍまで情報担持されたグルーブを有する。基板１Ｈは基板１Ｇと異なる情報を担持したグルーブを有する。基板１Ｇに記録層２Ａ、基板１Ｈに記録層２Ｂを設けた。それ以外は実施例１と同様の方法で２層相変化光ディスクＤを作製した。
【００３８】
スペーサ層Ｓの厚み（記録層２Ａと記録層２Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板の信号読み取り領域全面において２５μｍ±１μｍを有する２層相変化光ディスクであった。本実施形態の光ディスクＤ４場合、リング状形成物８の高さ及びスペーサ層の厚さが光ディスクＤ１とは異なるが、スペーサ層の厚み精度は光ディスクＤ１と同様である。
【００３９】
次に本発明の第５の実施形態を説明する。
【００４０】
図７は本実施例に係る光ディスクＤ５の縦断面を示す説明図である。光ディスクＤ５は第１の実施形態のディスクＤ１と同様に２層相変化光ディスクである。ディスクＤ５は、ディスクＤ１と同じ基板１Ａ及び１Ｂが用いられているが、基板１Ｂのみにリング状形成物８が形成されている。
【００４１】
両基板の貼り合わせ時は、基板１Ｂの半径１２ｍｍの位置に基板１Ｂと同心のリング状になるように紫外線硬化型樹脂を滴下し、４０００ｒｐｍで３ｓｅｃ回転して余分な紫外線硬化型樹脂を振り切った。記録層２Ａを有する基板１Ａは紫外線硬化型樹脂をコートせずに、そのまま貼り合わせに用いた。それ以外は第１の実施形態と同様の方法で２層相変化光ディスクＤ５を作製した。
【００４２】
スペーサ層Ｓの厚み（記録層２Ａと記録層２Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板の信号読み取り領域全面において２５μｍ±２μｍを有する２層相変化光ディスクであった。この厚み精度でも次世代ＤＶＤの要件は充分満足される。
【００４３】
次に本発明の第６の実施形態を説明する。
【００４４】
図８は本実施例に係る光ディスクＤ６の縦断面を示す説明図である。光ディスクＤ６は光ディスクＤ１のリング状形成物８の高さが６μｍであること以外は第１の実施形態と同様の方法で作製された２層相変化光ディスクである。
【００４５】
スペーサ層の厚み（記録層２Ａと記録層２Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板の信号読み取り領域全面において２０μｍ±１μｍを有する２層相変化光ディスクであった。
【００４６】
以上の説明では、記録層としてＤＶＤ−ＲＡＭ又はＤＶＤ−ＲＷのように、書き込みレーザ光の照射による相変化を利用した情報書換え可能な相変化記録層を示した。しかし本発明はこれに限らず、１回の記録のみが可能なＤＶＤ−Ｒのように、書き込みレーザ照射部分の反射率が永久変化する色素を含む記録層であっても同様に適用できる。
【００４７】
次に、上記した本発明に係る光ディスクと他の方法で作製した２層光ディスクとを比較した例を説明する。
【００４８】
（比較例１）
図９は比較例１に係る光ディスクＤｃｐ１の縦断面を示す説明図である。
【００４９】
樹脂形成物８を形成せずに基板貼り合わせを行った以外は、第２の実施形態と同様の方法で２層光ディスクＤｃｐ１を作製した。スペーサ層Ｓの厚み（反射層３Ａと反射層３Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板の信号読み取り領域の半径２５ｍｍの位置で１８μｍ、半径４０ｍｍの位置で２４μｍ、半径５５ｍｍの位置で２６μｍを有する２層光ディスクであった。
【００５０】
（比較例２）
図１０は比較例２に係る光ディスクＤｃｐ２の縦断面を示す説明図である。
【００５１】
第１の実施形態による光ディスクＤ１のリング状形成物８の高さを２５μｍにした以外は光ディスクＤ１と同様の方法で２層光ディスクＤｃｐ２を作製した。スペーサ層Ｓの厚み（反射層３Ａと反射層３Ｂの間の厚み）を測定した結果、基板の信号読み取り領域全面において３２μｍ±１５μｍを有する２層光ディスクＤであった。
【００５２】
以上のように本発明によれば、貼り合わせ光ディスクにおいて、２枚の基板の接着層（スペーサ層）の厚みを基板の情報記録領域において均一にすることができる。つまり光ディスクの内外周でのスペーサ層の厚みムラを小さくすることができる。又、本発明を実施することで従来のＤＶＤなどの生産設備の大幅な変更をしなくとも、スペーサ層をディスクの情報記録領域において容易に均一に形成できる。従って、高品質高精度の光ディスクを容易に生産できるようになった。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。
【００５４】
【発明の効果】
貼り合わせ２層光ディスクにおいて、２枚の基板間の接着層の厚みを基板の情報記録領域全域に亘り均一にすることができ、次世代ＤＶＤに適した光ディスクを容易に生産できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスクの縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光ディスクの平面図である。
【図３】紫外線硬化型樹脂ＵＶＲをスピンコートする様子を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光ディスクの縦断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る光ディスクの縦断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る光ディスクの縦断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る光ディスクの縦断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係る光ディスクの縦断面図である。
【図９】従来及び第１の比較例として示した光ディスクの縦断面図である。
【図１０】本発明の第２の比較例として示した光ディスクの縦断面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｈ…基板、２Ａ、２Ｂ…相変化記録層、３Ａ、３Ｂ…反射層、８…リング状形成物、Ｓ…スペーサ層
【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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