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