JP3605902B2 - 多層光学記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層光学記録媒体の製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ用、ビデオ用そのほかの各種情報を記録する光学記録媒体として、その記録もしくは再生を光照射によって行う光ディスク、光カード、光磁気ディスク、相変化光学記録媒体等のＲＯＭ（Ｒｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｌｙ）型、追記型、書換え型等の光学記録媒体があるが、例えばコンパクトディスクにおけるようなＲＯＭ型においてその情報記録層にデータ情報、トラッキングサーボ信号等の記録がなされる位相ピット、プリグルーブ等の微細凹凸が、また、追記型、書換え型等の光磁気あるいは相変化等による光磁気媒体においてもプリグルーブ等の微細凹凸の形成がなされる。
【０００３】
一方、情報記録の大容量化の要求から、情報記録層が２層以上重ねて形成された多層光学記録媒体の実用化の開発が著しい。
【０００４】
図１は、透明な基板１上に、第１および第２の情報記録層１３および１４が透明中間膜２３を介して積層されてなる２層構造の光学記録媒体の概略断面図を示す。
【０００５】
第１の情報記録層１３は、第１の微細凹凸２１が例えば基板１とともにポリカーボネート等の透明樹脂によって射出成形によって形成され、これに例えばＳｉＮより成る半透明膜１５が被覆されてなり、第２の情報記録層１４は、第２の微細凹凸２２が形成され、これにＡｌ蒸着膜等による反射膜１６が形成されてなる。この第２の情報記録層１４上には、光硬化性樹脂等よりなる保護膜６が形成される。
【０００６】
この光学記録媒体に対する第１の情報記録層１３と第２の情報記録層１４からの情報の読み出しは、ドライブ装置の簡略化をはかることができるように、また第１および第２の情報記録層１３および１４に対し連続的にその記録ないしは読み出しを行うことができるように、１組の光学ヘッドによって光学記録媒体の同一側すなわち基板１側からの光照射によって行うことができるようにすることが望まれる。この同一側からの第１および第２の情報記録層１３および１４に対する記録ないしは読み出しは、光学ヘッドからの照射光Ｌを、図１で実線で示すように、第１の情報記録層１３にフォーカシングさせて、その記録、再生を行い、第２の情報記録層１４に対しては、光学ヘッドからの照射光Ｌを、図１で破線で示すように、第２の情報記録層１４にフォーカシングさせて、その記録、再生を行う。この方法による場合、その読み出しないしは再生において、各情報記録層１３および１４間に干渉が生じることがないようにするには、これら情報記録層間の透明中間膜２３の厚さを、３０〜６０μｍの例えば４０μｍ程度の大なる厚さに選定することが必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した例えば第１および第２の情報記録層１３および１４が積層されてなる多層光学記録媒体を得る方法としては、第１の情報記録層１３は、例えば第１の微細凹凸２１をポリカーボネート樹脂等の透明樹脂による基板１とともに射出成形によって形成し、これの上に半透明膜１５を被着形成することによって構成する。
【０００８】
そして、この第１の情報記録層１３上に透明中間膜２３と第２の情報記録層１４の第２の微細凹凸２２を形成する。この透明中間膜２３と第２の微細凹凸２２の形成方法としては、光硬化性樹脂フィルムいわゆるシート状ドライフォトポリマーフィルムを介在させ、これの上に例えばいわゆる２Ｐ法（Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ法）により形成する。
【０００９】
この透明中間膜２３と、第２の情報記録層１４の微細凹凸を形成する方法は、まず図３に示すように、例えば上述したように射出成形によって第１の情報記録層１３を形成する微細凹凸２１が形成され、この上に半透明膜１５が形成された（図示せず）基板１上に、光硬化性樹脂フィルム３０を加熱下においてローラー１９によって圧着して、基板１上の第１の微細凹凸２１を埋め込み、かつ密着を確保する。さらにこの光硬化性樹脂フィルム３０上に光硬化性樹脂３を塗布する。
【００１０】
その後、図５に示すように、目的とする第２の情報記録層に形成する微細凹凸の転写パターンの微細凹凸８ｓが形成されたスタンパー８上に、図８に示すように、基板１を光硬化性樹脂３が塗布された側をスタンパー８の微細凹凸８ｓが形成された側に合致させて衝合する。この状態で例えば円柱状の押圧ローラー９を、スタンパー８上に配置された基板１上から一定の荷重をかけて、基板１上を転動させる。このようにすると、基板１とスタンパー８との間に介在する光硬化性樹脂３が押圧されて基板１およびスタンパー８の板面に沿って展延する。その後、図６に示すように、基板１の背面から紫外線ランプ（ＵＶランプ）１０によって紫外線照射を行って光硬化性樹脂３の硬化を行う。その後、図７に示すように、スタンパー８から基板１を光硬化性樹脂３とともに剥離する。このようにすると、基板１の一方の面に、光硬化性樹脂３によって第２の情報記録層１４の微細凹凸２２が形成される。このディスクに図１に示す反射膜１６を形成して、第２の情報記録層１４を形成し、これの上に保護膜６を塗布して多層光学記録媒体（光ディスク）が得られる。
【００１１】
この構成による多層光学記録媒体は、図２に示すように、その透明中間膜２３が光硬化性樹脂フィルム３０と、第２の微細凹凸２２を形成する光硬化性樹脂３によって構成される。
【００１２】
上述したように射出成形によって第１の情報記録層１３を形成する微細凹凸２１が形成された基板１上に、光硬化性樹脂フィルム３０を、図３に示したようにローラー１９により加熱下において圧着する際に、基板１にタンジェンシャルスキューや、ラジアルスキュー等の変形が生じていた。
【００１３】
従来においては、このローラー１９による圧着の際に生じた基板１の変形については、製造段階においては、何等補償がなされていなかった。
【００１４】
この基板１の変形（タンジェンシャルスキュー等）は、加熱下における光硬化性樹脂フィルム３０の基板１への圧着に際して、光硬化性樹脂フィルム３０の収縮等、種々の原因により生じる。この基板１に変形を生じさせたまま光硬化性樹脂フィルム３０の光硬化を行い、その後第２の情報記録層を形成して、多層光学記録媒体を作製すると、例えば基板１側から、例えばレーザー光を照射して微細凹凸による情報を照射レーザー光の干渉によって読み出すに際してのエラーの発生原因となる。
【００１５】
本発明においては、基板１の変形の軽減を効果的に図ることができるようにして、光学的特性にすぐれた多層光学記録媒体を得るようにする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による多層光学記録媒体の製造方法は、少なくとも第１の情報記録層と第２の情報記録層が積層されてなる多層光学記録媒体において、第１の情報記録層を有する基板１の第１の情報記録層を有する側の面に光硬化性樹脂フィルムを重ねて、加熱下においてローラーにより圧着して積層する工程と、その後光硬化性樹脂フィルムを露光硬化する工程とを有し、この露光工程において、基板の、ローラーによる圧着等によって生じた変形を補償（矯正）する方向に基板を強制的に撓曲させる撓曲手段を配置するものである。
【００１７】
上述したように本発明においては、基板の第１の情報記録層を有する側の面に光硬化性樹脂フィルムを重ねて、加熱下において、ローラーにより圧着して積層した後、光硬化性樹脂フィルムを露光硬化する工程において基板のローラーによる圧着等によって生じた変形を補償（矯正）する方向に基板を強制的に撓曲させることにより、光硬化性樹脂フィルムの加熱圧着時に基板に生じた変形を大幅に軽減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的な実施形態を説明する。
以下において、ディスク状、いわゆる円板状の光ディスクの適用する場合について説明するが、本発明は、このような光ディスクや、形状に限られるものではなく、光磁気ディスク、相変化ディスク、その他カード状、シート状等の微細凹凸を情報記録層に有する各種光学記録媒体に適用できることはいうまでもない。
【００１９】
この例は、図１に示したように、例えばポリカーボネート等の光透過性樹脂の射出成形によって、基板１の成形と同時に基板１の一主面にデータ記録ピット、またはプリグルーブ等の第１の微細凹凸２１を形成し、これの上に半透明膜１５が形成して第１の情報記録層１３を形成する。この第１の情報記録層１３上に、光硬化性樹脂フィルム３０を介して、２Ｐ法によって、データ記録ピット、または（および）プリグルーブ等の第２の微細凹凸２２を形成し、これの上にＡｌ蒸着膜等による反射膜１６を被着して第２の情報記録層１４を形成する。そしてこの第２の情報記録層１４上に、例えば光硬化性樹脂よりなる保護膜６が塗布されて成る光学記録媒体、例えば光ディスクを得る場合である。
【００２０】
このようにして第１および第２の情報記録層間に主として光硬化性樹脂フィルム３０よりなる透明中間膜２３を形成した場合である。
【００２１】
この例では、図３に示すように、例えば上述したように射出成形によって第１の情報記録層１３を形成する微細凹凸２１が形成された（図示せず）基板１上に、例えば厚さ５０μｍの光硬化性樹脂フィルム３０を例えば９０℃〜１００℃の加熱下において、ローラー１９により圧着する。この際基板１にはローラー１９の進行方向に対し、プロペラ状の変形が生じやすく、タンジェンシャルスキューとして観測される。このようにして光硬化性樹脂フィルム３０をローラー１９により圧着した後、基板１の外周より突出したフィルムを切り取り、基板１上のみに光硬化性樹脂フィルム３０が積層された状態とし、その後、光硬化性樹脂フィルム３０を露光硬化する。
【００２２】
本発明においては、この基板１上への、光硬化性樹脂フィルム３０の露光硬化に際して、先に生じた基板１の変形を補償（矯正）する方向に、基板１を強制的に撓曲させる手段を設けることにより、基板１の変形を効果的に軽減する。
【００２３】
次に、この基板１の変形を補償する撓曲手段を図４の概略断面図を参照して説明する。
【００２４】
この例では、基板１を支持する水平支持台３３が設けられ、これの上に基板１を少なくともその外周の一部を水平支持台３３に向かっておさえるホルダー３４が設けられ、支持ホルダー３１を構成する。
【００２５】
また、この水平支持台３３上には、その中心部に基板１の変形を補償（矯正）する、いわゆるカウンターバランスとなるスペーサー３２が配置されている。このスペーサー３２は、水平支持台３３と一体とすることもでき、また高さを調節することができるようにすることが望ましい。
【００２６】
基板１は、この水平支持台３３上に、スペーサー３２が調度基板１の中心にくるようにして、スペーサー３２を介して配置され、ホルダー３４により外周部の上部から押さえつけられ、固定される。
【００２７】
このとき、基板１は、光硬化性樹脂フィルム３０をローラー１９により圧着した際に生じた変形を補償（矯正）する方向、すなわち変形に対し、カウンターバランスを取るように強制的に撓曲されて、支持ホルダー３１に固定されている。
【００２８】
この後、この状態で光硬化性樹脂フィルム３０の露光硬化を行う。
【００２９】
上述の本発明方法によるときは、従来の基板１に生じていた変形、例えば約±０．２（ｄｅｇ）残存していたタンジェンシャルスキューを、約±０．０５（ｄｅｇ）以内にまで抑えることができた。また、ラジアルスキューについても約±０．０５（ｄｅｇ）程度に抑えられた。このように基板１の変形を効果的に軽減できた。
【００３０】
このように本発明によれば、基板１の変形を大幅に軽減できることから、２Ｐ法によって形成した情報記録層間の中間層の膜厚を極めて均一性の良いものとすることができる。
【００３１】
このようにして光硬化性樹脂フィルム３０を露光硬化した後、２Ｐ法により第２の情報記録層を形成する。
【００３２】
一方、図５に示すように、第２の情報記録層１４の微細凹凸を形成するための転写微細凹凸８ｓを有する例えばニッケル等の磁性金属よりなるスタンパー８を用意する。
【００３３】
このスタンパー８を、図８に示すように、例えば永久磁石、もしくは電磁石（図示せず）を具備する水平基台３５上に配置する。このスタンパー８は、水平基台３５上で、充分な平坦度で磁気的に吸着保持されている。
【００３４】
そしてこのスタンパー８上に、光硬化性樹脂３が塗布された基板１を、その光硬化性樹脂３を基板１とスタンパー８との間に介在させて合致させる。
【００３５】
この状態で例えば円柱状ローラー９を、スタンパー８上に配置された基板１上から一定の荷重をかけて、基板１上を転動させる。
【００３６】
このようにして、基板１とスタンパー８との間に展延されて両者間に押圧された光硬化性樹脂３にスタンパー８の微細凹凸８ｓが転写されて、第２の情報記録層１４を形成する微細凹凸が形成される。
【００３７】
その後、基板１とスタンパー８との間に押圧介在された光硬化性樹脂３に、透明基板１の背部から、図６で示すように、紫外線（ＵＶ）ランプ１０によって紫外線照射を行って、光硬化性樹脂３の光重合、すなわち光硬化を行う。
【００３８】
その後、図７で示すように、基板１を光硬化性樹脂３とともにスタンパー８から剥離する。このようにして、図１で説明したように、射出成形により形成した第１の情報記録層１３の上に、光硬化性樹脂３、この例では紫外線硬化性樹脂によって位相ピット、プリグルーブ等の第２の微細凹凸２２を形成する。そして、この第２の微細凹凸２２が形成された光硬化性樹脂３の表面に、金属、例えばＡｌ蒸着膜による反射膜１６を被着して第２の情報記録層１４を形成する。この第２の情報記録層１４上には、同時に、例えば光硬化性樹脂、例えば紫外線硬化性樹脂よりなる保護膜６を塗布して目的とする光学記録媒体例えば光ディスクを形成する。
【００３９】
このように基板１の変形を効果的に軽減することができたことから、情報記録層間の透明中間膜２３の厚さが大なる情報記録層を形成する多層光学記録媒体において、簡便な方法で、この透明中間膜２３の膜厚を極めて均一性がよく形成でき、これにより光学記録再生特性に優れ、エラー発生の小さい、すなわち光学的特性にすぐれた多層光学記録媒体を得ることができた。
【００４０】
なお、上述した例においては、情報記録層が２層形成される多層光学記録媒体を作製する場合について説明したが、本発明方法は、これに限らず３層以上の情報記録層が積層された光学記録媒体を得る場合にも利用できるものであることはいうまでもない。
【００４１】
上述した例は、第２の情報記録層１４を形成する第２の微細凹凸２２を２Ｐ法によって形成した場合であるが、光硬化性樹脂フィルム３０自体にスタンパー８によって、第２の情報記録層１４を形成する第２の微細凹凸２２を形成するようにしてもよい。
【００４２】
また上述した例では、基板１がディスクである場合を主として説明したが、カード状等各種の構造にも適用することができる。
【００４３】
また、上述したように本発明方法は、光ディスクすなわち微細凹凸がデータ情報を含むものであるが、この場合に限られるものではなく、例えば光磁気記録層、光照射によって相変化を生じる相変化記録層のように、微細凹凸が例えばトラッキング用、アドアレス用等のプリグルーブ、ピット等を有する情報記録層による光学記録媒体を得る場合にも適用でき、この場合は微細凹凸の形成層を、もしくはこれの上の層に光磁気材料、相変化材料を形成する構成をとることができる。
【００４４】
【発明の効果】
上述したように、本発明方法によれば、光学記録媒体の製造において、基板の変形を効果的に軽減することができたことから、情報記録層間の透明中間膜の厚さが大なる情報記録層を形成する多層光学記録媒体において、簡便な方法で、この透明中間膜の膜厚を極めて均一性がよく形成でき、これにより光学記録再生特性に優れ、エラー発生の小さい、すなわち光学的特性にすぐれた多層光学記録媒体を得ることができ、また、不良品の発生率を充分低くすることができ、コストの低廉化をはかることができるなど、工業的に大きな効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】多層光学記録媒体の概略断面図である。
【図２】多層光学記録媒体の概略断面図である。
【図３】従来および本発明方法の説明に供する一工程の概略断面図である。
【図４】本発明方法の説明に供する一工程の概略断面図である。
【図５】従来および本発明方法の説明に供する一工程の斜視図である。
【図６】従来および本発明方法の説明に供する一工程の斜視図である。
【図７】従来および本発明方法の説明に供する一工程の斜視図である。
【図８】従来および本発明方法の説明に供する一工程の斜視図である。
【符号の説明】
１ 基板
３ 光硬化性樹脂
６ 保護膜
８ スタンパー
８ｓ 微細凹凸
９ ローラー
１０ ＵＶランプ
１３ 第１の情報記録層
１４ 第２の情報記録層
１５ 半透明膜
１６ 反射膜
１９ ローラー
２３ 透明中間膜
３０ 光硬化性樹脂フィルム
３１ 支持ホルダー
３２ スペーサー
３３ 水平支持台
３４ ホルダー
３５ 水平基台

Claims (1)

1. 少なくとも第１および第２の情報記録層が積層されてなる多層光学記録媒体の製造方法において、
   上記第１の情報記録層を有する基板の、上記第１の情報記録層を有する側の面に光硬化性樹脂フィルムを重ねて、加熱下においてローラー圧着して積層する工程と、
   その後上記光硬化性樹脂フィルムを露光硬化する工程とを有し、該露光工程において、上記基板の、上記ローラー圧着によって生じる変形を補償する方向に上記基板を強制的に撓曲させる撓曲手段を配置したことを特徴とする多層光学記録媒体の製造方法。

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