JP2000348384A

JP2000348384A - 多層光ディスク、その製造方法および反射膜形成装置

Info

Publication number: JP2000348384A
Application number: JP11156127A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Hayashi; 一英林; Toshinori Kishi; 俊法貴志
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単で実現が容易な片側から２層読み
取り、両側から計４層を再生することが可能な高密度な
光ディスク、および量産が容易なその製造方法を提供す
る。【解決手段】ディスク中央から外側に向かって、両面
に信号が記録されたディスク（両面基材１８）、全反射
層１６（または１７）、略透明な中間層１４（同１
５）、半透明反射層１２（同１３）、片側に信号が記録
されたディスク（片面基材１０（同１１））からなる高
密度光ディスクである。両面基材１８は射出成形により
形成され全反射層１６、１７を成膜後、半透明反射層１
２、１３を各々持つ片面基材１０、１１と貼り合わされ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、片側から２つの信
号層を再生でき、両側から合計４つの信号層を再生でき
る多層光ディスク、その製造方法および反射膜形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスクであるＣＤやＬＤはす
でに広く普及し、さらに次世代を担う大容量マルチメデ
ィアディスクとしてＤＶＤディスクが提案され商品化が
なされている。なかでも片面２層ディスクに関しては例
えば米国特許５７７７９６９号に、その製造方法につい
ては特願平６−２９７１３５号に記載されており、片側
から２層の信号を再生することが可能であり連続的に信
号再生が行えることが大きな特長となっている。

【０００３】この片面２層ディスクの拡張型として、片
側から２層、両側から計４層の信号（片面２層ディスク
の２倍の信号容量）を再生することが可能なディスクも
提案されている。このディスクの製造方法について以下
に簡単に説明する。なお、ここでは完成ディスクの総厚
みは１．２ｍｍとして説明を行う。

【０００４】（１）片面に信号面を有する略０．６ｍｍ
の厚みを持つ基材１１０，１１１を作製する。

【０００５】基材１１０（又は１１１、以下同様）は射
出成形により作製される。表面に信号ピットが形成され
たスタンパを射出成形機の金型片面上に載せ、溶融した
ポリカーボネート等のプラスチック樹脂（合成樹脂。以
下後述する紫外線硬化性樹脂を含め、「樹脂」は合成樹
脂を略称したものとする）を射出し、そして圧縮、それ
と同時に冷却を行う。型締圧縮によりスタンパ上の信号
ピットは略０．６ｍｍの厚みを持った基材１１０の片面
に転写され、基材１１０上に信号面が形成される。

【０００６】（２）作製した基材１１０，１１１の信号
面上に半透明反射層１１２，１１３を形成する。

【０００７】半透明反射層１１２（又は１１３、以下同
様）の形成には、通常スパッタリング法が用いられる。
基材１１０はスパッタリング装置に投入され、スパッタ
リングによりターゲット材料あるいはガス等を導入する
ことによりターゲット材料の化合物を基材信号面上に成
膜する。半透明反射層１１２の材料としては、金やシリ
コン等の金属、窒化シリコンや炭化シリコン等の誘電体
を用いる。なお、この半透明反射層１１２の厚みは、そ
の半透明反射層１１２からの信号の強度を決定するだけ
ではなく、２層目である全反射層（後述）を再生する際
再生光はこの層を二度透過するため、２層目である全反
射層からの信号の強度をも決定する。そのため、半透明
反射層１１２の厚みは基材上で略均一でなければならな
い。たとえば、金を用いる場合膜厚は約１４ｎｍとな
る。

【０００８】（３）半透明反射層１１２，１１３上に４
０〜７０μｍ程度の厚みで透明樹脂層１１４，１１５を
形成し、その樹脂層表面に信号層を形成する。

【０００９】半透明反射層１１２上に紫外線硬化樹脂を
ドーナツ状に滴下し、ある回転数で基材を高速回転する
ことで紫外線硬化樹脂を均一に延ばす。信号ピットを有
するスタンパを信号面が紫外線硬化樹脂と接触するよう
に重ね合わせ、加重しながら紫外線を照射する。加重す
ることによりスタンパ上の信号ピットは樹脂上に転写さ
れ、紫外線照射により紫外線硬化樹脂が硬化される。こ
のように硬化した樹脂上に信号ピットが形成される。こ
こで、紫外線硬化樹脂として硬化後透明となる材料を選
択することが重要である。また、硬化後の樹脂層の厚み
を４０〜７０μｍ程度にするため、樹脂滴下時の滴下位
置、高速回転時の回転数及び回転時間、硬化時の加重圧
及び紫外線照射時間等を制御する必要がある。

【００１０】（４）上述の（３）で形成した信号面上に
全反射層１１６，１１７を形成する。

【００１１】上述の（２）同様、全反射層１１６（又は
１１７，以下同様）の形成には、通常スパッタリング法
を用いる。全反射層１１６としては、アルミニウムが一
般的である。アルミニウムの場合、厚み約４０ｎｍ以上
においてほぼ反射率が飽和し厚み分布による反射率分布
が無視できるようになるため、厚み４０ｎｍ以上の厚み
でアルミニウムを成膜する。

【００１２】（５）上述の（１）〜（４）の工程でつく
られたディスク２枚の両全反射層１１６，１１７を対向
させて貼合わせる。

【００１３】貼り合わせ法としては、紫外線硬化樹脂を
使う方法とホットメルト法の二つがある。紫外線硬化樹
脂を使う場合、（４）の工程で作られた全反射層上に紫
外線硬化樹脂をドーナツ状に滴下し、（１）〜（４）で
作製されたもう一枚のディスクを全反射層同士が対向す
るように重ね合わせる。次に、重ね合った２枚のディス
クを高速回転し、ディスク間の紫外線硬化樹脂を延ば
す。その後、紫外線を照射して樹脂を硬化する。ホット
メルト法の場合、（１）〜（４）で作製されたディスク
２枚のうち１枚あるいは両方のディスクの全反射層上に
スクリーンを用いて溶融したホットメルト材料を一様に
塗布し、２枚のディスクを全反射層同士が対向するよう
に重ね合わせる。次に、重ね合わせた２枚のディスクを
徐々に冷却し、ホットメルト材料を硬化させ貼り合わせ
層１１８を形成する。このように貼り合わせたディスク
の総厚みは１．２ｍｍとなる。

【００１４】以上の工程により、図１１に示すような片
側から２つの信号層を再生でき、両側から合計４つの信
号層を再生できるディスクが作製される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の工程（３）において、例えば樹脂基板として用い
られるポリカーボネイト基板やアクリル基板は傾きやう
ねりを持ち、それらに少しの力が加わるだけで傾きやう
ねりは増大するため、このような樹脂基板上に一定の厚
み制御が行われた透明樹脂層を形成し、且つその表面に
信号層を形成することは非常に困難であり、歩留まり等
の量産性に問題があった。

【００１６】本発明は上記従来技術の課題に鑑み、構造
が簡単で実現が容易な片側から２層を読み取り、両側か
ら計４層を再生することが可能な多層光ディスクと、量
産性を向上するその製造方法および反射膜形成装置を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明第１の発明は、ディスクの構造として、ディス
クの内側となる片面に信号が記録され半透明反射層がそ
の信号面上に成膜された第１片面基材と、両面に信号が
記録され全反射層が両信号面上に全反射層が成膜された
両面基材と、片面に信号が記録され半透明反射層がその
信号面上に成膜された第２片面基材と、第１片面基材の
信号面と両面基材上の片面の信号面との間に形成された
略透明な中間層と、第２片面基材の信号面と両面基材上
の第１片面基材とは反対の面の信号面との間に形成され
た略透明な中間層とを、持つ多層光ディスクである。

【００１８】また、第２の発明は、上記構造を持つディ
スクの実現するための製造方法として、片面および両面
に信号が記録された基材を作製する工程と、両面に信号
記録された基材の両面の信号面上に全反射層を形成する
工程と、片面に信号記録された基材の信号面に半透明反
射層を形成する工程と、両面信号基材の片面と片面信号
基材の信号面とを略透明な中間層を用いて貼り合わせる
工程と、両面信号基材の逆側の面ともう一枚の片面信号
基材の信号面とを略透明な中間層を用いて貼り合わせる
工程とからなる製造方法である。

【００１９】そして、第３の発明は、上記製造方法にお
いて両面に信号記録された基材両面に全反射層を形成す
る工程のため、ディスク両側に反射膜を順次あるいは同
時に形成する反射膜形成装置を提案するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、片側から２つの信号層を再生でき、両側から合計４
つの信号層を再生できる多層光ディスクの構造として、
片面に信号が記録され半透明反射層がその信号面上に成
膜された透明な２枚の片面基材と、両面に信号が記録さ
れ全反射層が両信号面上に全反射層が成膜された両面基
材と、それらの間を埋める略透明な中間層とから成る多
層光ディスクである。ディスクの芯となる両面基材はあ
る程度の厚みおよび強度を持っているため、この基材の
両面に信号ピットを形成することが可能であり、従来の
方法のように基材上に直接２層目の信号を形成する必要
がなくなり、単に２枚の基材を貼り合わせるだけで多層
構造が実現でき、歩留まりおよび量産性を向上しやす
い。また、第１片面基材−両面基材−第２片面基材の３
重構造となるため、強度的に優れるとともに、厚み方向
に表裏対称な構造をとるためディスクのそり、ひずみの
発生を抑えることが可能となる。

【００２１】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載された両面基材を熱可塑性樹脂によって作製す
るものである。これにより、両面基材を従来の光ディス
ク（ＣＤ，ＬＤ，ＤＶＤ）で用いられている射出成形機
を用いて簡単に作製することができる。また熱可塑性樹
脂でできた両面基材はある程度の強度をもつため、両面
基材に信号ピットの形成、全反射膜の形成、貼合わせ時
の平坦性の保持等を安定して行うことができる。

【００２２】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載された両面基材を紫外線硬化材料によって作製
するものである。紫外線硬化材料は一般的に粘度が小さ
いため、両面基材における信号ピットの形成が安定かつ
容易である。熱可塑性樹脂と同様、紫外線硬化後ある程
度の強度をもつため、全反射膜の形成、貼合わせ時の平
坦性の保持等を安定して行うことができる。

【００２３】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１に記載された片面および両面基材をそれぞれ熱可塑性
樹脂によって作製するものである。これにより、請求項
２に記載の発明と同様な利点があると同時に、片面基材
も従来の基材作製装置を用いることができ、信号ピット
の形成、半透明反射膜の形成および貼合わせ時の平坦性
の保持等が容易に実現できる。

【００２４】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１に記載された片面および両面基材が全て同じ材料によ
って作製するものである。これにより材料が一括して管
理できるため、材料コストおよび管理コストが低減でき
る。また、３枚の基材の熱膨張率、吸水率等の物理特性
が等しくなるため、環境変化に対して非常に強い、すな
わち、ディスクのそり、ひずみ等の変形の発生を低減す
ることが可能となる。

【００２５】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１に記載された２枚の片面基材の厚みを略等しく作製す
るものである。これにより、ディスクの厚み方向に対称
な構造となるため、ディスクのそり、ひずみ等の変形の
発生を低減することが可能となる。

【００２６】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
１に記載された両面基材と片面基材２枚の厚みをすべて
略等しく作製するものである。これにより、片面基材と
両面基材の貼合わせ時に２枚のディスクの強度バランス
がとれるため安定であり、ディスクの上下を問わない、
また縦型プロセスにしても問題ない、装置を対称な形に
できる等、プロセスの自由度が増す。

【００２７】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
１に記載された両面基材の厚みを片面基材の厚みより大
きくするものである。完成ディスクとしての強度を強く
するためには、すべての基材厚みを大きくすれば良い
が、完成ディスク厚みが厚くなってしまう。ディスクの
全厚みを厚くすることなく、完成ディスクの強度を高め
るものである。すなわち、両面基材を厚く、片面基材を
薄くすることにより、芯となるものの強度が高まり、剛
性を強くでき、衝撃等に強いものとすることができる。
また、ディスク表面から信号面までの距離が短くなるた
め、信号再生時のディスクとピックアップヘッドの傾き
に強くなる。

【００２８】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
１に記載された片面基材の厚みを両面基材の厚みより大
きくするものである。再生信号面をディスク表面から遠
い位置にすることで、表面の傷やごみの影響を受けにく
くすることができる。ただし、上記と同様の理由で実用
上ディスク厚みはある程度薄いものが望ましい。よっ
て、片面基材を厚く、両面基材を薄くすれば、ディスク
の全厚みを厚くすることなく、ディスク表面の傷やごみ
に強いディスクにすることができる。また、厚い片面基
材は射出成形による作製が容易になり、基材自体の反り
を抑えることができ、結果として貼り合わせ後のディス
クの反りも抑えられる。

【００２９】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項１に記載された中間層の厚みを２０〜７０μｍとする
ものである。中間層厚みを２０μｍ以上とすることで、
片側からの再生時に２層の信号が十分に分離でき、ま
た、中間層厚みを７０μｍ以下とすることで、再生光学
系を変更することなく、単に焦点制御位置を変化させる
ことで２層の信号を再生することが可能となる。

【００３０】本発明の請求項１１、１２に記載の発明
は、請求項１に記載された中間層を紫外線硬化樹脂ある
いは熱可塑性樹脂とするものである。紫外線硬化樹脂あ
るいは熱可塑性樹脂は再生光に対して略透明であるた
め、中間層を透過して２層目の信号を再生することが可
能となる。また、特に紫外線硬化樹脂は軟化点が比較的
高く熱的に強いため、環境変化に対して強いディスクを
作製することができる。また、熱可塑性樹脂を用いる場
合、加熱によって接着するため、紫外線硬化樹脂による
接着の場合のような大がかりな紫外線光源を必要とせ
ず、樹脂を軟化させるための加熱装置があれば良いため
基材接着装置の構成が簡易となる。

【００３１】本発明の請求項１３に記載の発明は、（ａ）信号ピットが形成された金属スタンパを作製する
工程（ｂ）片側および両側に信号が形成された片面基
材、両面基材を作製する工程（ｃ）両面基材の両信号面に全反射層を形成する工程（ｄ）片面基材の信号面に半透明反射層を形成する工程（ｅ）両面基材のそれぞれの信号面側と片面基材の信号
面側とを対向させて略透明な材料を用いて貼り合わせる
工程、によって多層ディスクを製造するものである。従
来はうねった基材上に信号層を形成しなければならなか
ったが、これによれば、基材上に再度信号層を形成する
必要がなく、２つの信号基材を貼り合わせるだけで２層
構造を作れるため非常に簡単なプロセスで済む。また、
それにともなって歩留まりおよび量産性を向上すること
ができる。

【００３２】本発明の請求項１４、１５に記載の発明
は、請求項１５に記載された工程（ｂ）のおいて両面基
材を、あるいは片面および両面基材のすべてを射出成形
にて作製するものである。

【００３３】これにより、従来のＣＤ、ＤＶＤの製造装
置を使用することが可能となるため、プロセスの大幅な
変更を必要とせず多層ディスクを作製することができ
る。

【００３４】本発明の請求項１６に記載の発明は、真空
槽内で反射膜となる材料を、加熱あるいはプラズマを利
用して飛散させて基材の両面に反射膜を形成する装置と
して、被処理基材をはさんで、上下あるいは左右の対向
した位置２カ所に飛散機構を有する反射膜形成装置とす
るものである。これによって、基材両面に同時に反射膜
を形成することができ、１台の装置で生産タクトを長く
することなく両面基材の両信号面に反射膜を形成するこ
とが可能となる。

【００３５】本発明の請求項１７に記載の発明は、真空
槽内で反射膜となる材料を、加熱あるいはプラズマを利
用して飛散させて基材の両面に反射膜を形成する装置と
して、被処理基材を反転する機構を有する反射膜形成装
置とするものである。これによって簡易な構成で、１台
の装置で両面基材の両信号面に反射膜を形成することが
可能となる。

【００３６】（実施の形態１）以下具体的な例をもって
本発明を詳述する。

【００３７】実施例の１つとして、各基材厚が略０．４
ｍｍであり、トータルのディスク厚みが１．２ｍｍとな
るディスクを作製する場合を例として説明する。

【００３８】図１に、本実施例において作製する多層光
ディスクの構造の模式図を示す。図１において、２枚の
片面基材１０，１１は、その信号面が両面基材１８の信
号面と対向するように、両面基材５０の両側より貼り合
わされた構造となっている。本実施例では、片面基材１
０、１１および両面基材５０の材料として従来の光ディ
スク（ＣＤ，ＬＤ，ＤＶＤ）で用いられているポリカー
ボネートを用いている。また、片面基材１０、１１およ
び両面基材５０の信号層のピット列は、最短ピット長
０．４４μｍ、トラックピッチ０．７４μｍで形成され
ている。２つの片面基材１０，１１の信号面には、半透
明反射層１２、１３として金薄膜が形成されている。ま
た、両面基材１８の両信号面には、全反射層１６、１７
として膜厚６０ｎｍ程度のアルミウム膜が形成されてい
る。両面基材１８と片面基材１０、１１との分離する中
間層１４、１５は、紫外線硬化樹脂が紫外線により硬化
された略透明なものであり、その厚さは約５０μｍであ
る。

【００３９】以下に、図１の多層光ディスクの信号再生
に関して説明する。半透明反射層１２が形成された信号
層の信号を再生する際、再生面Ａから入射したレーザ光
はスポットサイズ約１μｍとなるように半透明反射層１
２上にピックアップヘッドにより集光されており、半透
明反射層１２上の信号ピットが読み取られる。次に全反
射層１６が形成された信号層の信号を再生する際、上記
のレーザ光の焦点はピックアップヘッドの焦点位置制御
により、容易に全反射層１６上に結ばれ、信号ピットが
読み出される。中間層１４の厚さが約５０μｍと小さい
ために、この焦点位置制御はピックアップヘッド内のレ
ンズを駆動するアクチュエータの動作により容易であ
る。また、再生信号層でない半透明反射層１２により反
射される迷光をピックアップヘッド上で十分小さくする
ために、中間層１４の厚さ約５０μｍは十分大きいとい
える。残り２つの信号層の再生においては上記同様の方
法で再生面Ｂから行うことができる。以上のように、片
側から２つの信号層、両側から合計４つの信号層の再生
が可能である。

【００４０】図１の多層光ディスクの製造方法の工程図
を図２〜図６に示す。以下製造工程を各工程ごとに説明
する。

【００４１】なお本実施例において、上記基材上のピッ
トを形成するために、スタンパには最短ピット長０．４
４μｍ、トラックピッチ０．７４μｍでピットが形成さ
れたものを用いる。これは再生スポットに応じて自由に
設定すべき値であり、本発明において一意的なものでは
ない。

【００４２】（１）両面基材の作製（図２参照）金型の可動側２０および固定側２１の両方にスタンパ２
２、２３が取り付けられ、かつ金型を閉じたときのキャ
ビティ厚が０．３８ｍｍとなる金型と成形機を用いる。
これらを用い、射出成形法により両面基材を作製する。

【００４３】金型の両側面に２枚のスタンパ２２、２３
をホルダ２４、２５によりそれぞれ取り付ヶ、型を閉じ
た後キャビティ内に約３８０℃の高温のポリカーボネイ
ト樹脂２６を射出投入する。（図２（ａ））なお、転写
性を良好にするため、両スタンパ２２、２３は信号面に
信号ピット部が飛び出した形状になっているものを用い
ている。型締加圧、保持、及びカッター２７によるゲー
トカットを行った（図２（ｂ））後、金型を開いて成形
品である両面基材２８を取り出す（図２（ｃ））。

【００４４】両面基材２８は、信号再生時レーザ光がそ
の中を通過しないため、信号劣化の原因となる複屈折に
対する制限がなく、信号転写およびそり、うねりのみが
問題となり、成形条件のマージンが広くとることができ
る。そりやうねりを抑えるには、例えば、信号転写が行
える範囲で金型鏡面温度を下げれば良い。

【００４５】なお、キャビティ厚は０．３８ｍｍでなく
とも、希望する基材厚みと等しいか多少小さめにするの
が好ましい。

【００４６】（２）片面基材の作製（図３参照）上記工程（１）と同様の２つの金型２９、３０の片側鏡
面だけにスタンパ３１、３２をそれぞれ取り付け（図３
（ａ））、２枚の０．４ｍｍの片面基材を作製する。た
だし、このときスタンパ３１、３２をそれぞれ取り付け
た金型２９、３０を閉じたときのキャビティ厚は０．３
８ｍｍとなっていなければならない。この工程は、成形
する基材厚みが０．４ｍｍと薄いだけで、それ以外は従
来のＣＤ、ＤＶＤと同じ射出成形法である。なお基材厚
が薄いため、基材内部の冷却が速く、従来のディスク基
材の成形工程よりもタクトを短くすることが可能であ
る。金型２９、３０内に射出されるポリカーボネート樹
脂３３は上記行程（１）同様約３８０℃である。工程
（１）と同様、樹脂射出（図３（ａ））、型締加圧、保
持およびゲートカットを経て、片面基材３４、３５を作
製する（同（ｂ））。

【００４７】なお、工程（１）同様、なお、キャビティ
厚は０．３８ｍｍでなくとも、希望する基材厚みと等し
いか多少小さめにするのが好ましい。

【００４８】（３）全反射層の形成（図４参照）両面基材２８の両面の信号面に、スパッタリング（図４
（ａ））によりアルミニウム全反射層３６を６０ｎｍの
膜厚で形成する（図４（ｂ））。なお、アルミニウム層
の膜厚が４５ｎｍ以上であれば、その反射率は飽和し最
大値となるので望ましい。また全反射層の材料としては
アルミニウム全反射層と同等の反射率が得られるもので
あれば、いずれの材料でもよい。

【００４９】両面反射膜形成装置として、図７に示すよ
うな装置を用いる。

【００５０】本装置の構成は、対向した位置に２ヶの反
射膜用材料のアルミニウムターゲット６０、６１、２ヶ
のプラズマ発生装置６２、６３、それらの略中央にて基
材をマスクするセンタマスク６４、６５およびアウタマ
スク６６、６７、成膜チャンバに基材７０を供給する搬
送テーブル６８を有する。

【００５１】両面に反射膜を形成される基材７０は、搬
送テーブル６８上に取り付けられているチャック６９に
より外周より保持され成膜チャンバに供給される。セン
タマスク６４、６５およびアウタマスク６６、６７は両
側より基材７０に近づき、基材７０に接触する。このと
き、これらの各マスクは制御装置７６により制御された
駆動装置７２、７３、７４、７５により駆動される。駆
動装置７２、７３、７４、７５の例として、エアシリン
ダが挙げられる。基材７０の上下にあるプラズマ発生装
置６２、６３にて発生したプラズマにより、基材両面の
マスクされた領域以外の全面にターゲット材料であるア
ルミニウム全反射層がスパッタされる。反射層形成後、
センタマスク６４、６５およびアウタマスク６６、６７
は基材７０から後退し、両面基材７０は搬送テーブル６
８によって成膜チャンバ外に排出される。各マスクの後
退は、制御装置７６により制御された駆動装置７２、７
３、７４、７５による。

【００５２】このように、ディスクの両側から、同時に
反射膜を形成する対向した位置に２ヶの反射膜用材料タ
ーゲット、２ヶのプラズマ発生装置、それらの略中央に
て基材をマスクするセンタおよびアウタマスク各２ヶ、
成膜チャンバに基材を供給する搬送テーブルを用いるこ
とにより、１台で両面の反射膜を短時間で形成できる。
また、ここでは２ヶのプラズマ発生装置は基材をはさん
で上下に位置しているが、基材の搬送方法を改良したう
えで２ヶのプラズマ発生装置を基材をはさんで左右に位
置させても構わない。

【００５３】なお、成膜チャンバへの基材の移動は、あ
らかじめ成膜チャンバに設置されたマスクに搬送テーブ
ルでセットする本実施例のような方法か、基材がセット
されたマスク兼用の保持具が移動する方法か、いずれで
も良い。

【００５４】また、本実施例では搬送装置として、基材
の外周エッジを保持する搬送テーブルを用いているが、
基材中央部を保持し両面の信号領域すべてに反射膜を形
成することが可能な形状のものであれば、本実施例と異
なる形状のものを用いても構わない。

【００５５】図７の代わりに、他の両面反射膜形成装置
として、図８に示すような装置も用いることができる。

【００５６】本装置の構成は、基材反転機構をメインチ
ャンバ内部に備えたものである。搬送アーム８０はアー
ムシャフト８１を中心とした１８０°回転が可能であ
り、基材８２を反転することが可能なものである。なお
基材８２はチャック８３により外周より保持されてい
る。

【００５７】まずアームに取り付ヶられているエアシリ
ンダ８４により搬送アーム８０が伸ばされることにより
基材８２は成膜チャンバー内に供給され、片面の膜付け
を行う。次に、搬送アーム８０はエアシリンダ８４によ
り収縮され、反転用エアシリンダ８５により基材８２を
反転させる。その後再度成膜チャンバ内に基材８２を供
給し、逆面の膜付けを行う。これにより、基材８２の両
面に反射膜を形成することができる。このように基材反
転機構を備えることにより、１台で両面の反射膜を形成
できる。

【００５８】また、従来からあるＣＤ、ＤＶＤ用の片面
スパッタ装置を用いても良い。この場合以下の２つの方
法を用いることが望ましい。

【００５９】第１の方法として、図９に示すようにスパ
ッタ装置８６、８７の２台を直列に連結したラインを用
いる方法である。基材反転機構８８はスパッタ装置８
６、８７の間に設置されてある。まずスパッタ装置８６
で片面に反射膜を形成した後、スパッタ装置８７で逆面
に反射膜を形成する。

【００６０】第２の方法として、図１０に示すようにス
パッタ装置８６の１台で、片面に反射膜を形成した後取
り出し、基材反転機構８８により反転させて再投入し、
逆面に反射膜を形成する方法である。この方法では、効
率よく両面スパッタを済ますために、基材反転後からス
パッタ装置８６へ再投入する間でのバッファテーブルの
個数やスパッタ装置への透明基材の供給頻度をスパッタ
装置に応じて最適化する必要がある。

【００６１】なお、膜形成方法としてスパッタリングを
用いて説明したが、すべての方法において蒸着法等、同
様の効果が得られる方法であればいずれの方法を用いて
も良い。

【００６２】（４）半透明反射層の形成（図５参照）半透明反射膜形成装置としては、ＤＶＤ２層ディスク製
造に用いられる従来の半透明反射膜スパッタ装置を使用
できる。スパッタリング（図５（ａ））により、半透明
反射層３７として金約１５ｎｍを片面基材３４、３５の
信号面に形成する（図５（ｂ））。金の膜厚は、再生時
に手前信号層（片面基材上）、奥信号層（両面基材上）
のディテクタへの戻り光量を略等しくなるように選ぶ。
各信号層からのディテクタへの戻り光量は、膜形成条件
による半透明反射層の吸収率、中間層の吸収率、全反射
層の反射率等によって異なる。

【００６３】なお、半透明反射層材料としてＳｉ、Ｓｉ
Ｃ、ＳｉＮ等を用いても良い。

【００６４】なお、本工程においても、膜形成方法とし
てスパッタリングを用いたが、蒸着法等、同様の効果が
得られる方法であればいずれの方法を用いても良い。

【００６５】（５）貼り合わせ（図６参照）まず、両面基材と片面基材の一方とを貼り合わせる。両
面基材２８の片側の信号面側上に、紫外線硬化性樹脂３
８を滴下し（図６（ａ））、その上に片面基材３４を信
号面側を下にして重ね合わせる（図６（ｂ））。その
後、重ね合わせた２枚の基材を高速回転して紫外線硬化
性樹脂３８を広げ、均一な樹脂厚を基材全域にわたり形
成し、余分の樹脂をディスク外周端から吐出する（図６
（ｃ））。その後、紫外線３９を片面基材３４側より照
射することにより紫外線硬化性樹脂３８を硬化させ、デ
ィスク４０を作製する（図６（ｄ））。これは、片面基
材上の金半透明反射層が両面基材上のアルミニウム全反
射層に比べ、紫外線の大きな透過率を持つためで、より
小さな紫外線光量で紫外線硬化性樹脂を硬化することが
できる。これは、紫外線光量やその照射時間の変化に対
して、より広いマージンを有することを意味し、同時に
それらのパラメータにより貼り合わせ後のディスクのそ
りをより制御できることを意味する。

【００６６】次に、そのディスク４０ともう１枚の片面
基材３５とを貼り合わせる。前行程にて両面基材と片面
基材が貼り合わせられたディスク４０の信号面側上に、
紫外線硬化性樹脂３８を滴下し、その上に片面基材３５
を信号面を下にして重ね合わせる（図６（ｅ））。その
後、前工程と同様に、重ね合わせた片面基材３５とディ
スク４０を高速回転して、紫外線硬化性樹脂３８を硬化
させ（図６（ｆ））、３層構造のディスクが完成する。

【００６７】なお、形成される中間層の厚さは、滴下す
る紫外線硬化性樹脂量、２枚の基材を重ね合わせた後の
回転開始までの待ち時間、高速回転時の回転速度及び回
転時間等により制御する事が可能である。

【００６８】また、本貼り合わせ工程では、２度の紫外
線硬化性樹脂滴下において両面基材の信号面側に滴下を
行ったが、他方の片面基材の信号面側への滴下でもかま
わない。

【００６９】また、本貼り合わせ工程では中間層の材料
として紫外線硬化性材料を用いたが、熱可塑性材料を用
い従来のＤＶＤ製造のホットメルト式で貼り合わせを行
うことも可能である。

【００７０】以上本発明の詳細な説明を行ったが、両面
基材を作製する際、基材材料として紫外線硬化材料を用
いる方法もある。この場合、まず１つのスタンパ上に紫
外線硬化材料を滴下し、その上にもう片方のスタンパを
載せる。その後、補強用の２枚のガラス板にそれらを挟
み、作製される基材の厚みを調整するためにプレス機に
よりそれらをプレスしながら、紫外線により硬化させ
る。硬化後は、両スタンパより両面基材を剥がす。

【００７１】又、両面基材および片面基材の厚みは０．
１ｍｍ〜１．５ｍｍで作製するのが好ましい。０．１ｍ
ｍ以上の基材厚とすることにより、２枚のディスクの貼
り合わせ時に充分な強度、すなわち平坦さを保持したま
ま貼り合わせることが可能となる。また１．５ｍｍ以下
の厚みとすることで、従来のプロセスを大きく変更する
必要がなくなる。なお両面基材の厚みおよび片面基材の
厚みが０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲であるならば、本
実施例と同様の製造方法を用いて、同様な特性のディス
クを作製することができる。

【００７２】また、本実施例においては３枚の基材の厚
みを等しくして作製したが、ディスクの反りに対するピ
ックアップヘッドの許容度が小さい場合には、両面基材
厚＞片面基材厚にすれば、ディスク表面と信号面との距
離が短くなるため信号再生時のディスク反りの影響を小
さくすることできる。貼り合わせ後のディスク反りを小
さくする必要がある場合には、両面基材厚＜片面基材厚
にすれば、片面基材が厚くなるため射出成形が容易にな
り２枚の片面基材自体の反りが抑えられ、貼り合わせ後
のディスク反りも抑えられる。

【００７３】

【発明の効果】以上のように本発明の多層光ディスク
は、簡単な構造であり、かつ両面基材がある程度の厚み
を持っているため、基材両面に信号ピットを形成するこ
とが容易となる。また、単に３枚の基材を貼り合わせる
だけで、片側から２層読み取り、両側から計４層を再生
することが可能な高密度多層光ディスクが容易に実現で
きる。また、厚み方向に「片面基材―両面基材―片面基
材」の表裏対称な３重構造をもつために、強度的に優れ
るとともに、ディスクのそりやひずみの発生を抑えるこ
とが可能となる。さらに、歩留まりおよび量産性を向上
しやすい実用的な製造方法も提供することができるとい
う優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における多層光ディスク
の構造を示す模式図

【図２】同、多層光ディスクの製造方法のうち両面基材
の作製工程説明図

【図３】同、多層光ディスクの製造方法のうち片面基材
の作製工程説明図

【図４】同、多層光ディスクの製造方法のうち全反射層
の形成工程説明図

【図５】同、多層光ディスクの製造方法のうち半透明反
射層の形成工程説明図

【図６】同、多層光ディスクの製造方法のうち貼り合わ
せ工程説明図

【図７】同、両面反射膜形成装置の一例を示す図

【図８】同、両面反射膜形成装置の別の例を示す図

【図９】同、両面反射膜形成ラインの一例を示す工程模
式図

【図１０】同、両面反射膜形成ラインの別の例を示す工
程模式図

【図１１】従来の多層光ディスクの構造を示す模式図

【符号の説明】

１０，１１，３４，３５片面基材１２，１３，３７半透明反射層１４，１５中間層１６，１７全反射層１８，２８両面基材２０可動側２１固定側２２，２３，３１，３２スタンパ２４，２５ホルダ２６，３３ポリカーボネイト樹脂２７カッター２９，３０金型３６アルミニウム全反射層３８紫外線硬化性樹脂３９紫外線４０ディスク６０，６１アルミニウムターゲット６２，６３プラズマ発生装置６４，６５センタマスク６６，６７アウタマスク６８搬送テーブル６９，８３チャック７０，８２基材７６制御装置７２，７３，７４，７５駆動装置８０搬送アーム８１アームシャフト８４エアシリンダ８５反転用エアシリンダ８６，８７スパッタ装置８８基材反転機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D029 RA01 RA07 RA08 RA12 RA27 RA30 RA46 RA49 5D121 AA05 AA07 DD05 EE02 EE03 EE19 EE21 FF02 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片側から２つの信号層を再生でき、両側
から合計４つの信号層を再生できる多層光ディスクの構
造として、外側から順番に（ａ）ディスクの内側となる面に信号が記録された基材
（片面基材）（ｂ）半透明反射層（ｃ）略透明な中間層（ｄ）全反射層（ｅ）両面に信号が記録された基材（両面基材）（ｆ）全反射層（ｇ）略透明な中間層（ｈ）半透明反射層（ｉ）ディスクの内側となる面に信号が記録された基材
（片面基材）を持つ多層光ディスク。
【請求項２】両面基材が熱可塑性樹脂からなる請求項
１記載の多層光ディスク。
【請求項３】両面基材が紫外線硬化材料からなる請求
項１記載の多層光ディスク。
【請求項４】片面および両面基材がそれぞれ熱可塑性
樹脂からなる請求項１記載の多層光ディスク。
【請求項５】片面および両面基材が全て同じ材料から
なる請求項１記載の多層光ディスク。
【請求項６】２枚の片面基材の厚みが略等しい請求項
１記載の多層光ディスク。
【請求項７】両面基材と片面基材２枚の厚みがすべて
略等しい請求項１記載の多層光ディスク。
【請求項８】両面基材の厚みが片面基材の厚みより大
きい請求項１記載の多層光ディスク。
【請求項９】片面基材の厚みが両面基材の厚みより大
きい請求項１記載の多層光ディスク。
【請求項１０】中間層の厚みが２０〜７０μｍである
請求項１記載の多層光ディスク。
【請求項１１】中間層が紫外線硬化材料からなる請求
項１記載の多層光ディスク。
【請求項１２】中間層が熱可塑性材料からなる請求項
１記載の多層光ディスク。
【請求項１３】片側から２つの信号層を再生でき、両
側から合計４つの信号層を再生できる多層光ディスクの
製造方法として、（ａ）信号ピットが形成された金属スタンパを作成する
工程（ｂ）片側に信号が形成された片面基材および両側に信
号が形成された両面基材を作成する工程（ｃ）両面基材の両信号面に全反射層を形成する工程（ｄ）片面基材の信号面に半透明反射層を形成する工程（ｅ）両面基材のそれぞれの信号面と片面基材の信号面
側を略透明な材料を用いて貼り合わせる工程からなる多層光ディスクの製造方法。
【請求項１４】両面基材を射出成形にて作成する請求
項１３記載の多層光ディスクの製造方法。
【請求項１５】片面および両面基材をすべて射出成形
にて作成する請求項１３記載の多層光ディスクの製造方
法。
【請求項１６】真空槽内で反射膜となる材料を、加熱
あるいはプラズマを利用して飛散させて基材の両面に反
射膜を形成する装置として、被処理基材をはさんで、上
下あるいは左右の対向した位置２カ所に飛散機構を有す
る反射膜形成装置。
【請求項１７】真空槽内で反射膜となる材料を、加熱
あるいはプラズマを利用して飛散させて基材の両面に反
射膜を形成する装置として、被処理基材を反転する機構
を有する反射膜形成装置。