JPH1040582A

JPH1040582A - 光ディスク

Info

Publication number: JPH1040582A
Application number: JP8194956A
Authority: JP
Inventors: Shoji Yokota; 章司横田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-02-13
Anticipated expiration: 2016-07-24
Also published as: JP3451842B2

Abstract

(57)【要約】【課題】平坦度が高く、複屈折率の小さい光ディスク
を提供する。【解決手段】一方の基板の内周非記録領域を薄肉と
し、他方の基板の内周非記録領域を厚肉とし、両者を貼
り合わせて光ディスクとする。レーザーは薄肉部を形成
した基板側（複屈折小）から入射することにより良好に
記録、消去、再生できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク（光記録
媒体）に係わり、特に基板の反りや複屈折の小さい、貼
り合わせ構造の光ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量、高速のメモリ媒体として
光記録媒体が注目されている。光記録媒体としては再生
専用型光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等）、
記録再生型光ディスク（ライトワンス型）、記録、再
生、消去、再書込可能型光ディスク（リライタブル型）
等が知られている。これらの光記録媒体の基板としては
一般に樹脂基板（ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂
等）が用いられている。

【０００３】これらの樹脂基板は生産性の面から通常、
射出成形法や射出圧縮成形法を用いて成形される。具体
的には、固定金型と可動金型との間に形成されるキャビ
ティ内に環状の金属薄板からなるスタンパーを設け、キ
ャビティ内に溶融樹脂材を射出することによってスタン
パーの信号（ピット）やレーザー案内溝等を転写した扁
平なディスク基板が製造されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにして成形さ
れた光ディスク基板は成形直後はフラットな形状を有し
ているが、基板に記録層を成膜したり、保護層を形成し
たりするため、この膜形成の際の熱的変化に基づく応力
緩和や表面膜応力等により基板に反りを生じる。特に厚
さ１ｍｍ以下の薄肉の基板の場合には、基板の剛性が小
さく、反りが大きくなるばかりでなく、成形時の樹脂の
流動性が悪いので、基板の複屈折が悪化するという問題
点もある。このような反りは高密度の記録を行なうため
に高速回転を行なう光ディスクでは振動等の発生原因と
なり、誤作動を招き好ましくない。

【０００５】このような問題を解決するために基板の中
央部分近く（内周側）の肉厚を厚くして強度を持たせて
ディスク回転時の振動を小さくする試みが提案されてい
る（特開昭６０−２６１０４２）が、この方法では基板
が厚くなるために光学特性、特に複屈折が悪くなり、且
つ、熱的変形に対してそれ程大きな効果は認められな
い。また、基板成形時に固定金型と可動金型の夫々の温
度を変えることにより反りを調整する方法もある（特開
平１−２７３２４４）が、実際問題としてこのような温
度制御のみでは反りの制御幅に限界があり、且つ安定し
て精度よく反りを制御することは難しい。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記の問題
点に鑑み、基板の平坦度が高く、且つ光学特性、特に複
屈折に優れた光ディスクを得るべく鋭意検討を重ねた結
果、基板の内周部の非記録領域内に特定範囲の薄肉部を
設けた基板と、この薄肉部に対応する位置に厚肉部を設
けた別の基板とを薄肉部と厚肉部を向い合わせて、すな
わち、組み合わせて貼り合わせることにより、上記問題
点が解決できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００７】以下、本発明につき図面を用いてさらに詳
細に説明する。図１は本発明の光ディスクの基板の一例
の平面図、図２は貼り合わせる２枚の基板の縦断面図、
図３は他の例を示す図２と同様の図面である。図中、Ａ
１，Ａ３は基板、１は外周非記録領域、２は記録領域、
３は内周非記録領域、３ａは薄肉部、３ｃは厚肉部、４
は開口部をそれぞれ示す。

【０００８】本発明の光ディスクは、図１〜図３に示す
ように中心に開口部４を有する合成樹脂製の基板Ａ１を
対向させて貼り合わせて得られる光ディスクである。一
方の基板Ａ１はその貼り合わせ面に内周非記録領域３と
記録領域２とが内側面から外側面に順次設けられてお
り、且つ内側面の非記録領域に特定の面積割合で薄肉部
３ａが形成されている。他方の基板には上記基板の薄肉
部３ａに対応した位置及びその面積に相当する大きさの
厚肉部３ｃが形成され、上記２枚の基板の薄肉部３ａと
厚肉部３ｃとを組み合わせて（両者をはめ込んで）貼り
合わせた構造を有する。

【０００９】本発明の一方の基板は、平面的な形態は従
来の基板と略同様であり、図１中に符号Ａ１にて示すよ
うに、中心に円形の開口部４を有する合成樹脂製のドー
ナツ盤として形成され、かつ、その記録面としての一面
側に外周非記録領域１と記録領域２と内周非記録領域３
とが外周側から順次に設けられる。基板Ａ１を構成する
合成樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂
などが使用される。基板Ａ１の直径および開口部４の直
径は、周知の規格に基づいて設定される。

【００１０】本発明においては、図１に示す内周非記録
領域３を特定の構造とすることが重要である。すなわ
ち、基板Ａ１は、図２に示すように、基板Ａ１の内周非
記録領域３が、記録領域２の厚みＴ１の７０〜９６％、
好ましくは８０〜９５％の厚みＴ３の薄肉部３ａに形成
される。記録領域２の厚みＴ１としては通常、１ｍｍ以
下、望ましくは０．５〜１ｍｍ、特にＤＶＤ用の場合に
は０．６ｍｍ程度である。

【００１１】内周非記録領域３の記録層の設けられてい
ない側の表面は略平坦面とされている。平坦面とは、記
録領域２の記録層の設けられていない表面を基準とした
場合に厚み方向のずれが４０μｍ以内、特に基板厚みが
０．６ｍｍの場合には２０μｍ以内、好ましくは１０μ
ｍ以内の平面を意味する。また、薄肉部３ａの厚みＴ３
は、具体的には、記録領域２の厚みＴ１を例えば０．６
ｍｍに設定した場合、０．５〜０．５５ｍｍとされる。
内周非記録領域３の記録層の設けられていない側の表面
を略平坦面として薄肉部３ａを形成する理由は、仮に内
周非記録領域３の両面側から厚みを減らして厚みＴ３の
薄肉部を形成した場合に比べ、意外にも、ディスクの製
造の際の保護層形成による膜応力などに起因した基板Ａ
１の反りがなく、ディスク表面の複屈折を極めて減少さ
せ得るからである。

【００１２】更に、薄肉部３ａは、基板Ａ１の直径方向
にある程度の幅で形成されていることが重要である。薄
肉部３ａの上記の幅は面積によって示すことが出来る。
具体的には、薄肉部３ａの面積（開口部面積を含まず）
は、開口部４の面積を含む基板Ａ１の一面側の表面積の
３〜３０％の面積とされる。更に、上記の面積は、直径
が１００ｍｍ未満の規格の基板Ａ１では５〜３０％、直
径が１００以上の規格の基板Ａ１では３〜２０％とされ
るのが好ましい。

【００１３】薄肉部３ａの面積を上記の範囲とする理由
は次の通りである。すなわち、薄肉部３ａの面積が上記
の範囲よりも小さい場合には、基板Ａ１の光学特性、特
に複屈折の改善が不十分である。また、薄肉部３ａの面
積が上記の範囲よりも大きい場合には、基板Ａ１の内周
側の強度が不足するからである。本発明においては、上
記の特定の薄肉部３ａにて内周非記録領域３を構成する
ことにより、基板Ａ１の光学特性、特に複屈折が大幅に
改善される。

【００１４】また、上記の薄肉部３ａを設けることによ
り、基板Ａ１を製造する工程において、金型から基板Ａ
１を離型させる際に基板が変形する怖れがある。このよ
うな場合には、薄肉部３ａの２０％以上の面積、好まし
くは５０％以上の面積、さらに好ましくは、８０％以上
の面積に対応した金型面を粗面化することにより、基板
Ａ１と金型との離型性が向上し、離型時の変形を防止す
ることが可能となる。この際、金型面からの転写により
粗面化される薄肉部３ａの面粗度は、Ｒａで０．５μｍ
以上であることが必要であり、更に、上記の面粗度は、
Ｒａを０．５〜１００μｍの範囲、特に２〜５０μｍの
範囲とすることが好ましい。斯かる粗面化は、金型面に
円周状にわたって行なうのが好ましい。

【００１５】また、図２に示すように薄肉部３ａを有す
る基板Ａ１に貼り合わされる他方の基板Ａ３は基板Ａ１
の薄肉部３ａに対応した位置及びその面積に相当する厚
肉部３ｃが形成されたもので、両者の薄肉部３ａと厚肉
部３ｃを合わせてはめ込んだ状態で貼り合わせるもので
ある。従って、基板Ａ３の厚肉部３ｃを形成する位置及
びその面積は基板Ａ１の薄肉部３ａに対応した位置及び
面積に相当する。すなわち、該基板Ａ３の厚肉部３ｃは
上記基板Ａ１の薄肉部３ａと対応する位置に設けられ、
その面積としては開口部４の面積を含む基板Ａ３の一面
側の表面積の３〜３０％の範囲の面積とされる。また厚
肉部３ｃの厚みＴ４としては基板Ａ３の記録領域５の厚
みＴ５の１０４〜１３０％、好ましくは１０５〜１２０
％の範囲であり、例えば基板Ａ３の厚みＴ５を０．６ｍ
ｍに設定した場合、厚肉部３ｃの厚みＴ４を０．６５〜
０．７ｍｍとするのが望ましい。基板Ａ３の厚みＴ５と
しては通常１ｍｍ以下、望ましくは０．５〜１ｍｍ、特
にＤＶＤ用の場合には０．６ｍｍ程度である。

【００１６】基板Ａ３に厚肉部を形成することにより、
基板Ａ３の剛性が向上し、基板Ａ３が反りにくくなる
が、一方光学特性、特に複屈折が悪くなる傾向がある。
本発明においては図２に示すように上記内周薄肉部３ａ
を有する基板Ａ１と上記厚肉部３ｃを有する基板Ａ２と
を薄肉部３ａと厚肉部３ｃとを合わせ両者をはめ込んだ
状態（組み合わせた状態）で貼り合わせる。貼り合わせ
て得られる基板は薄肉部３ａを有する基板Ａ１の反りが
厚肉部３ｃを有する基板Ａ３で反対方向に修正されて著
しく小さくなり、且つ光学特性、特に複屈折に優れた光
ディスクが得られる。

【００１７】本発明で得られる光ディスクはその記録ま
たは再生を基板の一方側、すなわち、薄肉部３ａを有す
る基板Ａ１側からレーザ光を入射させて用いるのが好ま
しい。このようにすれば、厚肉部３ｃを有する基板Ａ３
の複屈折が悪化していても記録や再生の特性には何ら悪
影響を与えない。記録層は薄肉部３ａを有する基板Ａ１
のみに設けても、基板Ａ１，Ａ３の両方に設けても良
く、２層の記録層を設けても、レーザ光は基板Ａ１側か
らのみの入射でたりる。すなわち、記録層に光透過性の
ものを用いれば、手前側の記録層を透過して奥側の記録
層に記録再生することが可能となる。

【００１８】更に、本発明の好ましい態様の基板Ａ１
は、図３に示すように、上記の構成において、内周非記
録領域３の記録層が設けられていない面を略平坦面と
し、駆動用ハブの装着などによる歪を一層低減するた
め、開口部４の周縁部を薄肉とせずに通常の肉厚とす
る。すなわち、図３に示す基板Ａ１は、その断面に示す
ように、非記録領域３に薄肉部３ａが形成されるが、内
周の表面を略平坦面とされ、内周非記録領域３の開口部
４の周縁側が記録領域２の厚みと略同様の通常の厚みＴ
２に形成されている。薄肉部３ａの厚さは記録領域２の
厚みＴ１の７０〜９６％、好ましくは８０〜９５％の厚
みＴ３とされる。しかも、薄肉部３ａの面積は、開口部
４の面積を含む基板Ａ１の一面側の表面積の３〜３０％
の面積とされる。なお、基板Ａ１の厚みは、例えば、記
録領域２の厚みＴ１を０．６ｍｍに設定した場合、通常
の肉厚部３ｂの厚みＴ２を０．６ｍｍ、薄肉部３ａの厚
みＴ３を０．５〜０．５５ｍｍとする。

【００１９】また、図３に示すように本発明の上記薄肉
部３ａを有する基板Ａ１に貼り合わされる他方の基板Ａ
３は基板Ａ１の薄肉部３ａに対応した位置及びその面積
に相当する厚肉部３ｃが形成されたもので、両者の薄肉
部３ａと厚肉部３ｃを合わせてはめ込んだ状態（組み合
わせた状態）で貼り合わせることができるものである。
従って基板Ａ３の厚肉部３ｃを形成する位置及びその面
積は基板Ａ１の薄肉部３ａに対応した位置及び面積に相
当する。すなわち、基板Ａ３の厚肉部３ｃは基板Ａ１の
薄肉部３ａと対応する位置に設けられ、その面積として
は開口部４の面積を含む基板Ａ３の一面側の表面積の３
〜３０％の範囲の面積とされる。また厚肉部３ｃの厚み
Ｔ４としては基板の記録領域５の厚みＴ５の１０４〜１
３０％、好ましくは１０５〜１２０％の範囲であり、例
えば基板厚みＴ５を０．６ｍｍに設定した場合、厚肉部
３ｃの厚みＴ４を０．６５〜０．７ｍｍとするのが望ま
しい。基板厚みＴ５としては通常１ｍｍ以下、望ましく
は０．５〜１ｍｍ、特にＤＶＤ用の場合には０．６ｍｍ
程度である。

【００２０】記録層Ａ２が成膜され、且つ薄肉層３ａを
有する基板Ａ１と厚肉層３ｂを有する基板Ａ３とを接着
剤等により貼り合わせる。図２、図３に示すものは片面
に記録層を設けた構造、すなわち、基板Ａ１側に記録層
を設けた構造のものであるが、両面に記録層を設けた構
造（基板Ａ１と基板Ａ３の両方に記録層を設けた構造）
のもの使用可能である。基板Ａ３側に記録層を設けたも
のは基板Ａ１より基板の複屈折が悪化するが、上記した
ように基板Ａ１側からレーザ光を入射させて記録又は再
生処理するので、基板Ａ３側の複屈折が悪化していて
も、記録又は再生特性には特に悪影響を及ぼさない。

【００２１】本発明においては、上記したように複屈折
が小さく、反りの発生の大きい基板Ａ１と複屈折が大き
く、反りの発生の小さい基板Ａ３を貼り合わせることに
より、複屈折が小さく、且つ反りの発生の小さい光ディ
スクが得られる。本発明は、勿論、各種の材料の基板に
有効であるが、特に、ポリカーボネート樹脂のような光
弾性係数の大きな材料を使用した基板に好適である。な
お、基板Ａ１の成形法としては、上記のような射出圧縮
成形法の他、通常の射出成形法を用いてもよい。

【００２２】

【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。基板Ａ、基板Ｂ、基板Ｃを下記方法により成形し
た。１．基板Ａポリカーボネートを用い従来の基板として基板の内周部
の厚みが記録領域の厚みとほぼ同じものを成形した。基
板の複屈折を表１、基板の反りを表２に示す。（板厚
０．６ｍｍ、内径１５ｍｍφ、外径１２０ｍｍφのディ
スク基板）

【００２３】２．基板Ｃポリカーボネートを用い、図３に示す基板Ａ３を成形し
た。直径が１２０ｍｍ、厚肉部３ｃ（直径２０〜３６ｍ
ｍ）の厚みＴ４が０．６５ｍｍ、厚肉部３ｃより外周側
及び内周側の厚み０．６ｍｍ、開口部４を含む一面側の
表面積に対する厚肉部３ｃの面積が６．３％である。基
板の複屈折、反りをそれぞれ表１、表２に示す。

【００２４】３．基板Ｂ先ず、ポリカーボネートにて図５に示す基板Ａ１を作製
した。基板Ａ１の仕様は、直径が１２０ｍｍ、記録領域
２における厚みＴ１が０．６ｍｍ、非記録領域３の薄肉
部３ａ（直径２０〜３６ｍｍ）の厚みＴ３が０．５５ｍ
ｍ、開口部４を含む一面側の表面積に対して薄肉部３ａ
の面積が６．３％、薄肉部３ａの内周側の通常の肉厚部
３ｂの厚みＴ２が０．６ｍｍ、開口部４を含む一面側の
表面積に対して通常の肉厚部３ｂの面積が１．２％であ
る。基板の複屈折、反りをそれぞれ表１、表２に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】実施例１上記で得られた基板Ｂの薄肉部と基板Ｃの厚肉部とを図
３に示すように合わせ、両者をはめ込んだ状態で接着剤
（厚さ１００μｍ）を介して貼り合わせた。得られた貼
り合わせ基板の特定半径位置における円周方向の変形量
（反り）（μ）の測定結果を表３に示す。なお、円周方
向については変形量の最高（ｍａｘ）、最低（ｍｉｎ）
及びうねり量（ｍａｘ値−ｍｉｎ値）をそれぞれ示す。
表３より明らかなように実施例のものは径方向及び周方
向の変形量（うねり量）が小さい。

【００２８】比較例１実施例１において基板Ａと基板Ａを貼り合わせたこと以
外は同様にして行なった。その結果を表３に示した。貼
り合わせ基板の径方向及び周方向の変形量が大きい。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【発明の効果】本発明の光ディスク構造は変形量が少な
く、かつ複屈折も小さいので高速回転、高密度記録用の
光ディスクとして好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクの基板の一例の平面図

【図２】貼り合わせる２枚の基板の縦断面図

【図３】他の貼り合わせ例の２枚の基板の縦断面図

【符号の説明】

Ａ１，Ａ３基板１外周非記録領域２記録領域３内周非記録領域３ａ薄肉部３ｃ厚肉部４開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心に開口部を有する合成樹脂製のディ
スク基板を対向させて貼り合わせてなる光ディスクであ
って、一方の基板の非記録領域に薄肉部を形成し、他方
の基板には前記一方の基板の薄肉部に対応した部位に厚
肉部を形成し、一方の基板の薄肉部と他方の基板の厚肉
部とを組み合わせた状態で貼り合わせたことを特徴とす
る光ディスク。
【請求項２】一方の基板の非記録領域における開口部
の周縁部近傍を通常の肉厚とし、その通常の肉厚とした
部分の外側の部分の非記録領域に薄肉部を形成したこと
を特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項３】非記録領域に形成される薄肉部の面積を
ディスクの一側面の表面積（開口部の面積を含む）の３
〜３０％としたことを特徴とする請求項１又は２に記載
の光ディスク。
【請求項４】薄肉部の厚さを、記録領域の厚さの７０
〜９６％の厚さとしたことを特徴とする請求項１ないし
３のいずれかに記載の光ディスク。