JP4209343B2

JP4209343B2 - Manufacturing method of multilayer structure type optical recording medium

Info

Publication number: JP4209343B2
Application number: JP2004042758A
Authority: JP
Inventors: 龍一古川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2024-02-19
Also published as: JP2005235298A

Description

本発明は、光学的に信号を記録／再生する層を複数有する多層構造型光記録媒体を、光または熱を用いて製造する製造方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing a multilayer structure type optical recording medium having a plurality of optically recording / reproducing layers using light or heat.

多層構造型光記録媒体中の溝の形成方法に関しては、大別して次の（１）〜（３）の方法がある。
（１）射出，射出圧縮、あるいは射出真空成形（以下、成形工法という）
（２）２Ｐ（Photo-polymerisation）工法（特許文献１の段落０００７〜０００８参考）
（３）フィルム熱転写工法
前記成形工法は、基板（プラスチック基板で、一般的には直径８０ｍｍ〜１２０ｍｍの円盤状）を用い、比較的安価で、かつ高精度な溝形成が可能な工法であるが、基板の厚みが０.３ｍｍ以下になると、技術的には非常に困難であり、現状、実用化に至っていない。 The method for forming grooves in a multilayer structure type optical recording medium is roughly divided into the following methods (1) to (3).
(1) Injection, injection compression, or injection vacuum molding (hereinafter referred to as molding method)
(2) 2P (Photo-polymerisation) method (see paragraphs 0007 to 0008 of Patent Document 1)
(3) Film Thermal Transfer Method The molding method is a method that uses a substrate (a plastic substrate, generally a disk shape with a diameter of 80 mm to 120 mm), is relatively inexpensive, and enables highly accurate groove formation. When the thickness of the substrate is 0.3 mm or less, it is technically very difficult and has not yet been put into practical use.

一般的な前記２Ｐ工法は、特許文献１の段落０００９に記載されているように、膜厚の精度が低く（具体的には、４０±２〜３μｍ程度）、また、気泡を巻き込んで欠陥を生じたり、基板からはみ出すという問題があった。
特許第３３５１１６４号公報特開２００２−２８８８９４号公報特開２００２−４２３８７号公報特開平９−６３１３４号公報特開２０００−２９８８８７号公報 As described in paragraph 0009 of Patent Document 1, the general 2P method has a low film thickness accuracy (specifically, about 40 ± 2 to 3 μm), and entrains bubbles to eliminate defects. There was a problem that it occurred or protruded from the substrate.
Japanese Patent No. 3351164 JP 2002-288894 A JP 2002-42387 A JP-A-9-63134 JP 2000-29887A

前記従来の課題を回避するために、あらかじめキャスティングなどにより成形されたプラスチックフィルムを金型に挿入し、熱と圧力により、溝を熱転写する技術が多数報告されている（前記フィルム熱転写工法）。特許文献１〜３に記載された技術を例示することができる。 In order to avoid the above-mentioned conventional problems, many techniques have been reported in which a plastic film molded in advance by casting or the like is inserted into a mold and the grooves are thermally transferred by heat and pressure (the film thermal transfer method). The techniques described in Patent Documents 1 to 3 can be exemplified.

前記フィルム熱転写工法は均一な厚さを得やすい。具体的には、キャスティングフィルムの加工精度と金型のキャビ・コアの精度を調整すれば、例えば厚さ４０±１μｍで仕上げることも可能である。 The film thermal transfer method is easy to obtain a uniform thickness. Specifically, by adjusting the processing accuracy of the casting film and the accuracy of the mold core of the mold, for example, it is possible to finish with a thickness of 40 ± 1 μm.

しかし、キャスティング工法は、その設備が比較的大きく、溝形成装置に組み込むことが困難なため、一般的には、キャスティングフィルムを成形した後、所定の幅に切断し、その後、溝形成装置にセッティングするようにしている。このため、コンタミ（コンタミネーション：contamination）の問題が常に付きまとうとともに、比較的高価になってしまうという問題があった。 However, since the casting method is relatively large and it is difficult to incorporate it into a groove forming device, generally, after casting a film is formed, it is cut into a predetermined width and then set in the groove forming device. Like to do. For this reason, there has always been a problem of contamination (contamination), and there has been a problem that it becomes relatively expensive.

また、溝の転写精度を向上するために、フィルムを熱変形温度以上に加熱すると、冷却時間が長くなり、最終的にはコスト高になってしまうという問題があった。さらに、２層，３層と層を重ねていくと、基板が、図１８に示すように、あたかも椀状に反ってしまうという問題も生じる。 Further, if the film is heated to a temperature higher than the heat deformation temperature in order to improve the groove transfer accuracy, there is a problem that the cooling time becomes longer and the cost is finally increased. Further, when the two or three layers are stacked, the problem arises that the substrate is warped in a bowl shape as shown in FIG.

なお、図１８に示す多層構造型光記録媒体１は、プラスチック基板１１上に４層の樹脂１２を形成した例を示している。なお、図中の１３はセンタ孔である。 The multilayer structure type optical recording medium 1 shown in FIG. 18 shows an example in which four layers of resin 12 are formed on a plastic substrate 11. In the figure, reference numeral 13 denotes a center hole.

前記のような問題に対し、特許文献４では、前記２Ｐ工法を改良し、溝を転写する技術が報告されている。この技術は、基板もしくはスタンパの少なくともいずれか一方に光硬化性樹脂を点状に分散塗布させ、この点状に分散塗布した光硬化性樹脂を挟んで、基板とスタンパを衝合して互いに圧着し、この光硬化性樹脂にスタンパによって微細凹凸（溝）を形成するものである。 In order to solve the above problems, Patent Document 4 reports a technique for improving the 2P method and transferring grooves. In this technology, a photocurable resin is dispersed and applied to at least one of a substrate and a stamper in the form of dots, and the substrate and the stamper are brought into contact with each other by sandwiching the photocurable resin dispersedly applied in the form of dots. Then, fine irregularities (grooves) are formed on the photocurable resin by a stamper.

しかし、前記２Ｐ工法は、点状に塗布された光硬化性樹脂が展延する際に、気泡が発生したり、膜厚ばらつきを４０±１μｍ以下に抑えるのが困難であったり、あるいは時間がかかるという問題を有していた。 However, in the 2P method, when the photocurable resin applied in the form of dots is spread, bubbles are generated, it is difficult to suppress the film thickness variation to 40 ± 1 μm or less, or time is required. It had such a problem.

本発明の目的は、前記従来の問題を解決し、透過層へのコンタミがない多層構造型光記録媒体を製造することを実現できる多層構造型光記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a method for producing a multilayer structure type optical recording medium capable of realizing the production of a multilayer structure type optical recording medium having no contamination to a transmission layer. To do.

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、光または熱を用いて、信号が記録される層を複数有する多層構造型光記録媒体の製造方法において、温度調整可能な２つの対向する固定板の一方にプラスチック基板を固定し、他方に溝が形成されたスタンパを固定し、真空中で前記プラスチック基板と前記スタンパの間に、光または熱で硬化する樹脂を注入した後、硬化させて前記樹脂の表面上に前記スタンパの溝を転写することを特徴とし、この方法によって、真空下で溝と記録層を適宜積層しているので、透過層へのコンタミがない多層構造型光記録媒体を作ることが可能になる。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method of manufacturing a multilayer structure type optical recording medium having a plurality of layers on which signals are recorded using light or heat. A plastic substrate is fixed to one of the fixing plates to be fixed, a stamper having a groove is fixed to the other, and a resin that is cured by light or heat is injected between the plastic substrate and the stamper in a vacuum, and then cured. The stamper groove is transferred onto the surface of the resin, and by this method, the groove and the recording layer are appropriately laminated under vacuum, so that there is no contamination to the transmissive layer. It becomes possible to make a recording medium.

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の多層構造型光記録媒体の製造方法において、真空圧を１３.３Ｐａ〜２６.６ｋＰａに設定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a multilayer structure type optical recording medium according to the first aspect, the vacuum pressure is set to 13.3 Pa to 26.6 kPa.

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の多層構造型光記録媒体の製造方法において、樹脂を所定量注入するための供給系を大気圧下に設置することを特徴とし、この方法によって、機内と供給系の圧力差で該樹脂を供給することが可能になる。 According to a third aspect of the present invention, in the method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to the first aspect, a supply system for injecting a predetermined amount of resin is installed under atmospheric pressure. The resin can be supplied by a pressure difference between the inside of the machine and the supply system.

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の多層構造型光記録媒体の製造方法において、プラスチック基板とスタンパとの間に、スペーサを設置することを特徴とし、この方法によって、高精度なスペーサを用いることにより、透過層の厚さを高精度にすることが可能になる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a multilayer structure type optical recording medium according to the first aspect, a spacer is provided between the plastic substrate and the stamper. By using the spacer, the thickness of the transmission layer can be made highly accurate.

請求項５に記載の発明は、請求項１記載の多層構造型光記録媒体の製造方法において、２つの固定台をガラスにより形成し、加熱温度を０.１℃単位で調整することを特徴とし、この方法によって、２つの固定板の温度を、それぞれ０.１℃単位で調整することが可能になり、形成溝の形状をほぼ等しく作成することが可能になる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to the first aspect, the two fixing bases are formed of glass, and the heating temperature is adjusted in units of 0.1 ° C. By this method, it becomes possible to adjust the temperatures of the two fixing plates in units of 0.1 ° C., respectively, and it is possible to make the formation groove shapes almost equal.

請求項６に記載の発明は、請求項１または４記載の多層構造型光記録媒体の製造方法において、スタンパの材質が、対向面に固定されたプラスチック基板の材質と略同じ熱膨張係数でかつ略同じ熱容量であることを特徴とし、この方法によって、スタンパとプラスチック基板とにおける温度状態が同じくなり、形成溝の形状を安定化させることが可能になる。 A sixth aspect of the present invention is the method of manufacturing a multilayer structure type optical recording medium according to the first or fourth aspect, wherein the stamper has a thermal expansion coefficient substantially the same as the material of the plastic substrate fixed to the opposite surface. This method is characterized by substantially the same heat capacity. By this method, the temperature state of the stamper and the plastic substrate is the same, and the shape of the formation groove can be stabilized.

請求項７に記載の発明は、請求項１または３記載の多層構造型光記録媒体の製造方法において、樹脂の粘度が１０〜２０００ｍＰａ・ｓ（２５℃ Ｂ型粘度計）とすることを特徴とし、この方法によって、透過層（樹脂）において、バリを生じたり、あるいはキャビティ内での樹脂の展延時間が長くなったりすることをなくすことができる。 The invention according to claim 7 is the method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1 or 3, wherein the resin has a viscosity of 10 to 2000 mPa · s (25 ° C. B-type viscometer). By this method, it is possible to eliminate the occurrence of burrs in the transmission layer (resin) or an increase in the spreading time of the resin in the cavity.

請求項８に記載の発明は、請求項１，３または７記載の多層構造型光記録媒体の製造方法において、樹脂の材質が４００〜８００ｎｍの光を８５％以上透過するものであることを特徴とし、この方法によって、どのような構成の光記録媒体（ＣＤ，ＤＶＤ，Ｂｌｕｅ−Ｒａｙ−Ｄｉｓｋ）の多層化においても対応可能になる。 The invention according to claim 8 is the method of manufacturing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, 3 or 7, wherein the resin material transmits 85% or more of light of 400 to 800 nm. By this method, it is possible to cope with multilayering of optical recording media (CD, DVD, Blue-Ray-Disk) having any configuration.

請求項９に記載の発明は、請求項１記載の多層構造型光記録媒体の製造方法において、樹脂が紫外線硬化型樹脂の場合、紫外線の発生ランプとして、フラッシュ型の紫外線ランプを使用することを特徴とし、この方法によって、透過層材料として、紫外線硬化樹脂を硬化した後、でき上がった透過層（紫外線硬化樹脂）表面に、フラッシュランプを照射することにより、表面に付着したゴミや不純物を洗浄することができ、記録層製膜時のコンタミを少なくすることができる。 According to a ninth aspect of the invention, in the method for manufacturing a multilayer structure type optical recording medium according to the first aspect, when the resin is an ultraviolet curable resin, a flash type ultraviolet lamp is used as the ultraviolet ray generating lamp. By this method, after the UV curable resin is cured as the transmissive layer material by this method, the surface of the completed transmissive layer (UV curable resin) is irradiated with a flash lamp to clean dust and impurities attached to the surface. And contamination during recording layer formation can be reduced.

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９いずれか１項に記載の多層構造型光記録媒体の製造方法を実施する装置と、少なくとも一種以上の無機膜を製膜するスパッタ装置とを真空炉内において連動して、プラスチック基板の少なくとも一方の面に溝を形成し、前記スパッタ装置において前記プラスチック基板の表面上に、少なくとも一種以上の反射膜と記録膜と保護膜とからなる記録層を形成した後、樹脂とスタンパとにより前記記録層の表面上に溝を形成し、再び前記スパッタ装置で溝の形成された前記樹脂上に、少なくとも一種以上の反射膜と記録膜と保護膜とからなる記録層を積層することを特徴とし、この方法によって、スパッタ装置と請求項１〜９いずれか１項に記載の製造方法を実施する装置とが、真空炉内で連動しているため、コンタミがなく、平面度に優れた多層タイプの多層構造型光記録媒体を簡単に製造することが可能になる。 A tenth aspect of the present invention is an apparatus that implements the method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to any one of the first to ninth aspects, and a sputtering apparatus that forms at least one inorganic film. A recording layer comprising at least one reflection film, a recording film, and a protective film is formed on at least one surface of the plastic substrate in conjunction with the vacuum furnace, and on the surface of the plastic substrate in the sputtering apparatus. And forming a groove on the surface of the recording layer with a resin and a stamper, and again forming at least one reflection film, a recording film, and a protective film on the resin on which the groove is formed by the sputtering apparatus. In this method, the sputtering apparatus and the apparatus for performing the manufacturing method according to any one of claims 1 to 9 are interlocked in a vacuum furnace. , No contamination, it is possible to easily produce the excellent multilayer type multilayer optical recording medium in flatness.

本発明によれば、真空中でプラスチック基板とスタンパの間に、光または熱で硬化する樹脂を注入した後、硬化させて樹脂の表面上にスタンパの溝を転写することによって、真空下で溝と記録層を適宜積層することができるため、樹脂（透過層）へのコンタミがない多層構造型光記録媒体を製造することが実現する。 According to the present invention, a resin that is cured by light or heat is injected between a plastic substrate and a stamper in a vacuum, and then cured to transfer the groove of the stamper onto the surface of the resin. And the recording layer can be appropriately laminated, so that it is possible to manufacture a multilayer structure type optical recording medium free from contamination with the resin (transmission layer).

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、以下の説明において、既に説明してある部材に対応する部材には同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, members corresponding to those already described are denoted by the same reference numerals.

図１〜図３に基づき本発明に係る多層構造型光記録媒体の製造方法の実施形態にて製造される多層構造型光記録媒体の構成例を説明する。図１は多層構造型光記録媒体の平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は図２におけるＡ部の拡大図である。 A configuration example of the multilayer structure type optical recording medium manufactured in the embodiment of the multilayer structure type optical recording medium according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a plan view of a multilayer structure type optical recording medium, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG.

本実施形態における多層構造型光記録媒体１は、直径１２０ｍｍ、厚さ１.２ｍｍのポリカーボネイト樹脂で形成されている（厚さ０.６ｍｍの情報基板１４と厚さ０.６ｍｍのカバー基板１５とを貼り合せてなる）。 The multilayer structure type optical recording medium 1 in this embodiment is formed of a polycarbonate resin having a diameter of 120 mm and a thickness of 1.2 mm (an information substrate 14 having a thickness of 0.6 mm and a cover substrate 15 having a thickness of 0.6 mm). ).

情報基板１４には、ポリカーボネイトの他、ガラス、オレフィン系樹脂あるいはアクリル樹脂などを用いることができるが、特に材料の限定はなく、単に、所定波長の光を８５％以上透過するものであれば何ら問題はない。ここでは、光の波長は４０５±５ｎｍの光を用いている。 In addition to polycarbonate, glass, olefin resin, acrylic resin, or the like can be used for the information substrate 14, but there is no particular limitation on the material, and any material that simply transmits light of a predetermined wavelength by 85% or more can be used. No problem. Here, light having a wavelength of 405 ± 5 nm is used.

また、カバー基板１５の材質に限定はないが、情報基板１４と同じ熱膨張率あるいは水分吸湿特性を有する材料が望ましく、本例ではポリカーボネイト樹脂を用いている。 The material of the cover substrate 15 is not limited, but a material having the same coefficient of thermal expansion or moisture absorption as the information substrate 14 is desirable. In this example, a polycarbonate resin is used.

情報基板１４は、ピックアップの対物レンズ１８にて集束されたレーザ光１７が入射する側であり、その表面には第１の案内溝（Ｌ１）１９が形成されている。案内溝の代わりピットが形成される場合もある。第１の案内溝（Ｌ１）１９の表面部には、第１の反射膜と保護膜と記録膜（以下、反射膜と保護膜と記録膜との層を記録層２０と記す）とが製膜されている。 The information substrate 14 is the side on which the laser beam 17 focused by the objective lens 18 of the pickup is incident, and a first guide groove (L1) 19 is formed on the surface thereof. A pit may be formed instead of the guide groove. On the surface portion of the first guide groove (L1) 19, a first reflective film, a protective film, and a recording film (hereinafter, a layer of the reflective film, the protective film, and the recording film is referred to as a recording layer 20) are manufactured. It is a membrane.

そして、第１の記録層２０の表面部に第２の透過層１２が形成され、その表面部に第２の案内溝（Ｌ２）２１が形成され、第２の案内溝（Ｌ２）の表面に第２の記録層２０が製膜されている。 Then, the second transmission layer 12 is formed on the surface portion of the first recording layer 20, the second guide groove (L2) 21 is formed on the surface portion, and the surface of the second guide groove (L2) is formed. A second recording layer 20 is formed.

さらに多層の場合には、前記と同様に、第２の記録層２０の上に、第３の案内溝Ｌ３，第４の案内溝Ｌ４‥‥が順次形成され、最後に、情報基板１４とカバー基板１５とが、一般的なスピンコータ法にて、接着層により貼り合わされる構成になっている。 In the case of a multi-layer, the third guide groove L3, the fourth guide groove L4,... Are sequentially formed on the second recording layer 20 as described above, and finally the information substrate 14 and the cover are formed. The substrate 15 is bonded by an adhesive layer by a general spin coater method.

記録層２０の反射膜の材質としては、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｌ、あるいはそれら元素を含む化合物が挙げられるが、これに限定されない。本例では、価格あるいは機能の面から、ＡｌあるいはＡｇを主体とする無機化合物を用いた。 Examples of the material for the reflective film of the recording layer 20 include, but are not limited to, Au, Pt, Ag, Al, or compounds containing these elements. In this example, an inorganic compound mainly composed of Al or Ag is used from the viewpoint of price or function.

また、記録層２０の記録膜の材質としては、ＳｂＴｅを主体とした材料に数種の元素を添加した無機化合物を用いた。さらに、該記録膜を保護するために、ＳｉＯ_２−ＺｎＳ膜（保護膜）を当該記録膜の上下面に積層してある。これらの記録膜ならびに保護膜の材質に限定はない。 Further, as a material of the recording film of the recording layer 20, an inorganic compound in which several elements are added to a material mainly composed of SbTe is used. Further, in order to protect the recording film, SiO ₂ —ZnS films (protective films) are laminated on the upper and lower surfaces of the recording film. There is no limitation on the material of these recording films and protective films.

（実施形態１）
図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態１を説明するための多層構造型光記録媒体の製造工程を示す説明図、図５（ａ）は図４（ｄ）におけるＢ部の拡大図、図５（ｂ）は図４（ｄ）におけるＣ部の拡大図である。 (Embodiment 1)
4 (a) to 4 (d) are explanatory views showing the manufacturing process of the multilayer structure type optical recording medium for explaining the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 (a) is a view of B section in FIG. 4 (d). An enlarged view and FIG. 5 (b) are enlarged views of a portion C in FIG. 4 (d).

本実施形態では、先ず始めに、温度調整可能な２つの対向する固定板の一方（コア固定板）３１に、射出成形によってＬ１溝が形成された厚さ０.６ｍｍの情報基板１４を固定する（図４（ａ））。情報基板１４は、コアピン３２によって位置決めされる。該温度調整可能なコア固定板３１の材料にはガラスが使用されている。 In this embodiment, first, an information substrate 14 having a thickness of 0.6 mm in which an L1 groove is formed by injection molding is fixed to one (core fixing plate) 31 of two opposing fixing plates capable of adjusting temperature. (FIG. 4A). The information board 14 is positioned by the core pins 32. Glass is used as the material of the core fixing plate 31 capable of adjusting the temperature.

他方の固定板（キャビ固定板）３３に溝が形成されたスタンパ３４を固定し（図４（ｂ））、キャビ固定板３３を下降させ、スペーサリング３５とスペーサピン３６に当接する寸前で停止する（図４（ｃ））。 A stamper 34 with a groove is fixed to the other fixing plate (cavity fixing plate) 33 (FIG. 4B), the cavity fixing plate 33 is lowered, and stops just before contacting the spacer ring 35 and the spacer pin 36. (FIG. 4C).

情報基板１４ならびにスタンパ３４は真空吸着により固定されているが、これに限るものではなく、磁気，粘着剤などを利用して吸着するようにしても何ら問題はないが、本実施形態においては、スタンパ３４の材質がプラスチックであり、かつ使い捨てであるため、着脱がしやすいように真空吸着を採用した。 The information board 14 and the stamper 34 are fixed by vacuum suction. However, the present invention is not limited to this, and there is no problem even if suction is performed using magnetism, an adhesive, etc. In the present embodiment, Since the stamper 34 is made of plastic and is disposable, vacuum suction is adopted so that it can be easily attached and detached.

コア固定板３１内に形成された樹脂流路３７を通り、前記透過層１２となる樹脂がキャビティ３８内に注入される（図４（ｃ））。所定量注入された該樹脂が、毛細管現象ならびに圧力差によりキャビティ３８内に展延する。 The resin that becomes the transmission layer 12 is injected into the cavity 38 through the resin flow path 37 formed in the core fixing plate 31 (FIG. 4C). The resin injected by a predetermined amount spreads in the cavity 38 by capillary action and pressure difference.

前記樹脂（透過層）１２の種類として、紫外線硬化樹脂，嫌気性樹脂，熱硬化性樹脂，電子線硬化樹脂などが挙げられるが、後述するような特性を有するものであれば何ら問題はない。 Examples of the resin (transmission layer) 12 include an ultraviolet curable resin, an anaerobic resin, a thermosetting resin, an electron beam curable resin, and the like, but there is no problem as long as it has the characteristics described below.

スタンパ３４とスペーサリング３５ならびにスペーサピン３６が突き当たった状態で、熱あるいは紫外線を加えることにより樹脂１２が硬化し、前記スタンパ３４の溝を転写した透過層が形成される。 In a state where the stamper 34, the spacer ring 35, and the spacer pin 36 are in contact with each other, the resin 12 is cured by applying heat or ultraviolet rays, and a transmissive layer in which the groove of the stamper 34 is transferred is formed.

最後に、キャビ固定板３３とスペーサリング３５およびスペーサピン３６を元の位置に戻すことで、透過層の第１の案内溝（Ｌ１）が形成される。 Finally, the first guide groove (L1) of the transmissive layer is formed by returning the cavity fixing plate 33, the spacer ring 35, and the spacer pin 36 to their original positions.

真空で繋がった別室のスパッタ装置にて、第１の案内溝（Ｌ１）上に第２の案内溝（Ｌ２）が製膜され、さらに前記動作を繰り返し、案内溝Ｌ３，Ｌ４からなる記録層が積層される。 The second guide groove (L2) is formed on the first guide groove (L1) by a sputtering apparatus in a separate chamber connected by vacuum, and the above operation is repeated to form a recording layer composed of the guide grooves L3 and L4. Laminated.

前記全ての動作は真空下で行われる。本実施形態において真空圧力は、１３.３Ｐａ〜２６.６ｋＰａに可変可能である。この理由は、真空圧力があまり高いと、透過層へのコンタミが問題になり、一方、真空圧が低過ぎると、情報基板あるいはスタンパを固定板に吸着する圧力を機内圧より低くする必要が生じ、エネルギーロスとなるからである。本実施形態では１.３３ｋＰａ〜２.６６ｋＰａに設定した。 All the operations are performed under vacuum. In this embodiment, the vacuum pressure can be varied from 13.3 Pa to 26.6 kPa. This is because if the vacuum pressure is too high, contamination to the transmission layer becomes a problem. On the other hand, if the vacuum pressure is too low, the pressure for adsorbing the information board or stamper to the fixed plate needs to be lower than the in-machine pressure. This is because energy loss occurs. In this embodiment, it is set to 1.33 kPa to 2.66 kPa.

また本実施形態では、前記樹脂を所定量注入するための供給系が大気圧下に設置したため、機内と供給系の圧力差で該樹脂を供給することが可能である。特許文献５に記載の技術のように大気中で樹脂を塗布しないため、コンタミの問題は全くなくなる。 In this embodiment, since the supply system for injecting a predetermined amount of the resin is installed under atmospheric pressure, the resin can be supplied by a pressure difference between the inside of the apparatus and the supply system. Since the resin is not applied in the air as in the technique described in Patent Document 5, the problem of contamination is completely eliminated.

（実施形態２）
本発明の実施形態２では、図４，図５に示すスペーサリング３５ならびにスペーサピン３６の材質を鋼にしている。該鋼材の加工方法は多種あって高精度化しやすい。本実施形態においては、スペーサ３５，３６の厚み精度は４０±０.５μｍに設定してある。これにより、均一な透過層膜厚を保持することが可能である。また厚さの絶対値に関しては、スペーサリング３５とコアピン（スペーサピン３６に内蔵）を変えればよい。さらに、スペーサリング３５ならびにスペーサピン３６の表面は、摺動性を改善するために表面処理が施されている。例えば摺動性の向上策として、フッ素樹脂などを塗布することが考えられる。 (Embodiment 2)
In Embodiment 2 of the present invention, the spacer ring 35 and the spacer pin 36 shown in FIGS. 4 and 5 are made of steel. There are various methods for processing the steel material, and it is easy to improve the accuracy. In the present embodiment, the thickness accuracy of the spacers 35 and 36 is set to 40 ± 0.5 μm. This makes it possible to maintain a uniform transmission layer thickness. As for the absolute value of the thickness, the spacer ring 35 and the core pin (built in the spacer pin 36) may be changed. Furthermore, the surface of the spacer ring 35 and the spacer pin 36 is subjected to a surface treatment in order to improve slidability. For example, it is conceivable to apply a fluororesin or the like as a measure for improving the slidability.

（実施形態３）
図６は本発明の実施形態３を説明するための断面図、図７は図６におけるＤ部の拡大図である。 (Embodiment 3)
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 7 is an enlarged view of a portion D in FIG.

熱あるいは紫外線により前記透過層（樹脂）１２を硬化する際に、スタンパ３４と情報基板１４の温度が異なると、熱膨張差の影響（矢印方向への変位）によって第１の案内溝（Ｌ１）１９と第２の案内溝（Ｌ２）２１のトラックピッチあるいは溝形状が異なってしまう。 When the temperature of the stamper 34 and the information board 14 is different when the transmissive layer (resin) 12 is cured by heat or ultraviolet rays, the first guide groove (L1) is caused by the influence of thermal expansion difference (displacement in the arrow direction). 19 and the second guide groove (L2) 21 have different track pitches or groove shapes.

これを回避するため、本実施形態では、２枚の固定板３１，３３のそれぞれに、温度を０.１℃単位でコントロール可能な温度コントロール装置を備えている。このため、熱膨張差に伴う前記のような不具合をコントロールすることが可能である。 In order to avoid this, in this embodiment, each of the two fixing plates 31 and 33 is provided with a temperature control device capable of controlling the temperature in units of 0.1 ° C. For this reason, it is possible to control the above-described problems associated with the difference in thermal expansion.

また、本実施形態では、スタンパ３４の材質にはあらかじめ射出成形によって溝が形成されたポリカーボネイトを用いているため、情報基板１４とスタンパ３４の熱容量が等しく、より温度が同じになるようにコントロールしやすい。 In the present embodiment, because the material of the stamper 34 is polycarbonate in which grooves are previously formed by injection molding, the heat capacity of the information board 14 and the stamper 34 is the same, and the temperature is controlled to be the same. Cheap.

また、スタンパ３４と情報基板１４とを同じ熱容量にすることにより、温度コントロールがより容易になる。さらに、固定板３１，３３がガラスからなるため、樹脂１２が紫外線硬化樹脂であっても確実に硬化することが可能になる。 Further, by making the stamper 34 and the information board 14 have the same heat capacity, temperature control becomes easier. Furthermore, since the fixing plates 31 and 33 are made of glass, the resin 12 can be reliably cured even if the resin 12 is an ultraviolet curable resin.

スタンパ３４の材質に限定はない。透過層（樹脂）１２の材料と離型しやすい、あるいは離型しやすい材料を表面に施せれば、金属あるいは他の樹脂を採用することができるが、この場合、両固定板（キャビ固定板とコア固定板）３１，３３の温度を調整しなければならない。 The material of the stamper 34 is not limited. If the material of the transmission layer (resin) 12 is easy to release or can be easily released, a metal or other resin can be used. In this case, both fixing plates (cavity fixing plates) And the temperature of the core fixing plates 31 and 33 must be adjusted.

（実施形態４）
図８（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態４を説明するための一部断面図であり、図８（ａ）は図４（ｄ）におけるＢ部に対応する拡大図、図８（ｂ）は図４（ｄ）におけるＣ部に対応する拡大図である。 (Embodiment 4)
FIGS. 8A and 8B are partial cross-sectional views for explaining Embodiment 4 of the present invention. FIG. 8A is an enlarged view corresponding to a portion B in FIG. FIG. 5B is an enlarged view corresponding to a portion C in FIG.

本実施形態における、透過層（樹脂）１２の粘度は１０〜２,０００ｍＰａ・ｓ（２５℃ Ｂ型粘度計）である。樹脂１２の粘度があまり低すぎると、スペーサピン３６とキャビ固定板３３間、スペーサピン３６と情報基板１４間（図８（ａ））、スペーサリング３５とスタンパ３４間、あるいはスペーサリング３５と情報基板１４間（図８（ｂ））に、樹脂１２が流れ込んでバリ３９となる他、透過層の膜厚分布が劣化する。 In this embodiment, the viscosity of the transmission layer (resin) 12 is 10 to 2,000 mPa · s (25 ° C. B-type viscometer). If the viscosity of the resin 12 is too low, between the spacer pin 36 and the cavity fixing plate 33, between the spacer pin 36 and the information board 14 (FIG. 8A), between the spacer ring 35 and the stamper 34, or between the spacer ring 35 and the information. In addition to the resin 12 flowing between the substrates 14 (FIG. 8B) to form burrs 39, the film thickness distribution of the transmission layer is deteriorated.

逆に、樹脂１２の粘度が高すぎると、キャビティ３８内での樹脂１２の展延時間が長くなってコスト高となる。機内の真空圧力をできる限り低くしたり、また、樹脂１２を注入する際のスタンパ３４と情報基板１４間の隙間を広げて調整することも可能であるが、本実施形態においては、１.３３ｋＰａの圧力下において、樹脂１２の粘度を２０〜３０ｍＰａ・ｓ（２５℃ Ｂ型粘度計）設定し、約２ｓｅｃで展延することを確認した。その際の膜厚は４０±１μｍであった。 On the other hand, if the viscosity of the resin 12 is too high, the spreading time of the resin 12 in the cavity 38 becomes long and the cost increases. It is possible to adjust the vacuum pressure in the machine as low as possible, or to widen the gap between the stamper 34 and the information board 14 when injecting the resin 12, but in this embodiment, 1.33 kPa. The pressure of the resin 12 was set to 20 to 30 mPa · s (25 ° C. B-type viscometer), and it was confirmed that the resin 12 spreads in about 2 seconds. The film thickness at that time was 40 ± 1 μm.

（実施形態５）
図９（ａ）〜図１１（ａ）は本発明の実施形態５を説明するための一部断面図であり、図９（ｂ）〜図１１（ｂ）はそれぞれ図９（ａ）〜図１１（ａ）におけるＥ部，Ｆ部，Ｇ部の拡大図である。 (Embodiment 5)
FIGS. 9A to 11A are partial cross-sectional views for explaining the fifth embodiment of the present invention, and FIGS. 9B to 11B are FIGS. 9A to 9B, respectively. It is an enlarged view of E section, F section, and G section in 11 (a).

図９〜図１１は既に製造あるいは販売されている光記録媒体を示すものであり、図９はＣＤ、図１０はＤＶＤ、図１１はＢｌｕｅ−Ｒａｙ−Ｄｉｓｋを示しており、本実施形態において、前記樹脂（透過層）１２として４００〜８００ｎｍの光を８５％以上透過する材料を用いているため、各種の光記録媒体の多層化に対応可能である（図には一層の例を示している）。 9 to 11 show optical recording media already manufactured or sold. FIG. 9 shows a CD, FIG. 10 shows a DVD, and FIG. 11 shows a Blue-Ray-Disk. In this embodiment, Since the resin (transmission layer) 12 is made of a material that transmits light of 400 to 800 nm in an amount of 85% or more, it can be used for various optical recording media (one example is shown in the figure). ).

（実施形態６）
図１２は本発明の実施形態６における製造工程にて使用される樹脂硬化用のランプを示す平面図であり、本実施形態では、透過層１２の材料として、紫外線硬化樹脂を用いた場合に、該紫外線硬化樹脂を硬化するランプとして、渦巻き形状のフラッシュ型紫外線ランプ４０を使用した。本実施形態において使用したフラッシュランプは、ＸＥＮＯＮ社製ＲＣ−７４２型である。該フラッシュランプは７０μｓｅｃと短い間隔で紫外線を発光することが可能であり、キャビ固定板３３の温度上昇を低減することができる。したがって、実施形態３にて説明したような不具合が生じにくくなる。 (Embodiment 6)
FIG. 12 is a plan view showing a resin curing lamp used in the manufacturing process according to Embodiment 6 of the present invention. In this embodiment, when an ultraviolet curable resin is used as the material of the transmission layer 12, FIG. As a lamp for curing the ultraviolet curable resin, a spiral flash ultraviolet lamp 40 was used. The flash lamp used in this embodiment is RC-742 type manufactured by XENON. The flash lamp can emit ultraviolet rays at intervals as short as 70 μsec, and the temperature rise of the cavity fixing plate 33 can be reduced. Therefore, the problem described in the third embodiment is less likely to occur.

また、硬化後にキャビ固定板３３とスタンパ３４を外し、でき上がった透過層（紫外線硬化樹脂）表面に、該フラッシュランプ４０を照射することにより、表面に付着したゴミや不純物を洗浄することも可能である。しいては記録層製膜時にコンタミが少なくなる。 In addition, by removing the mold fixing plate 33 and the stamper 34 after curing, and irradiating the flash lamp 40 onto the surface of the completed transmission layer (ultraviolet curable resin), it is possible to clean dust and impurities attached to the surface. is there. As a result, contamination is reduced when the recording layer is formed.

前記透過層１２の材質には、波長４０５ｎｍのレーザ光が８５％以上透過し、かつ複屈折が２０ｎｍ以下（ダブルパス）の変性アクリル系樹脂を主成分とした紫外線硬化型樹脂を用いた。 As the material of the transmission layer 12, an ultraviolet curable resin mainly composed of a modified acrylic resin that transmits a laser beam having a wavelength of 405 nm at least 85% and has a birefringence of 20 nm or less (double pass) is used.

（実施形態７）
図１３は本発明の実施形態７を説明するための多層構造型光記録媒体を示す平面図、図１４は図１３の多層構造型光記録媒体の断面図、図１５は図１４におけるＨ部の拡大図であり、本実施形態では、前記各実施形態を実施する装置と、少なくとも一種以上の無機膜を製膜するスパッタ装置とが真空炉内で連動するようにしているため、本実施形態のような４層タイプ（Ｌ１溝（案内溝）１９，Ｌ２溝２１，Ｌ３溝２５，Ｌ４溝２６）の多層構造型光記録媒体がコンタミなく、平面度がよく、かつ簡単に製造することができる。 (Embodiment 7)
13 is a plan view showing a multilayer structure type optical recording medium for explaining Embodiment 7 of the present invention, FIG. 14 is a sectional view of the multilayer structure type optical recording medium in FIG. 13, and FIG. In this embodiment, since the apparatus for carrying out each of the embodiments and the sputtering apparatus for forming at least one inorganic film are linked in a vacuum furnace, Such a four-layer type (L1 groove (guide groove) 19, L2 groove 21, L3 groove 25, L4 groove 26) multilayer structure type optical recording medium is free of contamination, has good flatness, and can be easily manufactured. .

図１６は本発明の応用例を説明するための光コネクタの断面図、図１７は図１６の光コネクタの平面図であり、Ｖ溝５２が加工された２枚のシリコン基板５１に光ファイバ５３が挟まれている。これを既述したコア固定板３１に固定し、キャビ固定板３３に円球状に加工されたマイクロレンズ５４用のスタンパを固定する。キャビティ部（ハッチング部）に樹脂を流して硬化すると、シリコン基板５１と光ファイバ５３とマイクロレンズ５４とが一体となった光コネクタ５０を製造することが可能である。 16 is a cross-sectional view of an optical connector for explaining an application example of the present invention, and FIG. 17 is a plan view of the optical connector of FIG. 16. An optical fiber 53 is formed on two silicon substrates 51 in which V grooves 52 are processed. Is sandwiched. This is fixed to the core fixing plate 31 described above, and a stamper for the microlens 54 processed into a spherical shape is fixed to the cavity fixing plate 33. When resin is poured into the cavity portion (hatched portion) and cured, it is possible to manufacture the optical connector 50 in which the silicon substrate 51, the optical fiber 53, and the microlens 54 are integrated.

なお、図１６において、５５は光ファイバ５３とマイクロレンズ５４との光路を示している。 In FIG. 16, reference numeral 55 denotes an optical path between the optical fiber 53 and the microlens 54.

本発明は、光学的に信号を記録／再生する層を複数有するＣＤ，ＤＶＤ，Ｂｌｕｅ−Ｒａｙ−Ｄｉｓｋなどの多層構造型光記録媒体の製造方法として適用され、また、プラスチック微小光学素子、例えば、マイクロレンズアレイや光コネクタなどの製造にも応用することが可能である。 The present invention is applied as a manufacturing method of a multilayer structure type optical recording medium such as CD, DVD, Blue-Ray-Disk having a plurality of layers for optically recording / reproducing signals, and a plastic micro optical element, for example, It can also be applied to the manufacture of microlens arrays and optical connectors.

本発明に係る多層構造型光記録媒体の製造方法の実施形態にて製造される多層構造型光記録媒体の構成例を説明するための平面図The top view for demonstrating the structural example of the multilayer structure type optical recording medium manufactured in embodiment of the manufacturing method of the multilayer structure type optical recording medium which concerns on this invention 図１におけるＡ−Ａ断面図AA sectional view in FIG. 図２におけるＡ部の拡大図Enlarged view of part A in FIG. （ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態１を説明するための製造工程を示す説明図(A)-(d) is explanatory drawing which shows the manufacturing process for demonstrating Embodiment 1 of this invention. （ａ）は図４（ｄ）におけるＢ部の拡大図、は図４（ｄ）におけるＣ部の拡大図(A) is an enlarged view of a portion B in FIG. 4 (d), and is an enlarged view of a portion C in FIG. 4 (d). 本発明の実施形態３を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating Embodiment 3 of this invention 図６におけるＤ部の拡大図Enlarged view of part D in FIG. （ａ），（ｂ）は本発明の実施形態４を説明するための一部断面図であり、（ａ）は図４（ｄ）におけるＢ部に対応する拡大図、（ｂ）は図４（ｄ）におけるＣ部に対応する拡大図(A), (b) is a fragmentary sectional view for demonstrating Embodiment 4 of this invention, (a) is an enlarged view corresponding to the B section in FIG.4 (d), (b) is FIG.4. Enlarged view corresponding to part C in (d) （ａ）は本発明の実施形態５を説明するための一部断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＥ部の拡大図(A) is a fragmentary sectional view for demonstrating Embodiment 5 of this invention, (b) is an enlarged view of the E section in (a). （ａ）は本発明の実施形態５を説明するための一部断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＦ部の拡大図(A) is a fragmentary sectional view for demonstrating Embodiment 5 of this invention, (b) is an enlarged view of the F section in (a). （ａ）は本発明の実施形態５を説明するための一部断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＧ部の拡大図(A) is a fragmentary sectional view for demonstrating Embodiment 5 of this invention, (b) is an enlarged view of the G section in (a). 本発明の実施形態６を説明するための樹脂硬化用のランプを示す平面図The top view which shows the lamp | ramp for resin hardening for describing Embodiment 6 of this invention 本発明の実施形態７を説明するための多層構造型光記録媒体を示す平面図FIG. 7 is a plan view showing a multilayer structure type optical recording medium for explaining Embodiment 7 of the present invention. 図１３の多層構造型光記録媒体の断面図Sectional view of the multilayer structure type optical recording medium of FIG. 図１４におけるＨ部の拡大図Enlarged view of portion H in FIG. 本発明の応用例を説明するための光コネクタの断面図Sectional drawing of the optical connector for demonstrating the application example of this invention 図１６の光コネクタの平面図Plan view of the optical connector of FIG. 従来の多層構造型光記録媒体における問題点の説明図Explanatory diagram of problems in conventional multilayer optical recording media

Explanation of symbols

１０光記録媒体
１１プラスチック基板
１２樹脂（透過層）
１３センタ孔
１４情報基板
１５カバー基板
１６接着層
１７レーザ光
１８ピックアップレンズ
１９Ｌ１溝（第１の案内溝）
２０記録層（反射膜，記録膜，記録保護膜）
２１Ｌ２溝
２２ＣＤ（Compact Disk）
２３ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）
２４Ｂｌｕｅ−Ｒａｙ−Ｄｉｓｋ
２５Ｌ３溝
２６Ｌ４溝
３０溝形成装置
３１コア固定板
３２コアピン
３３キャビ固定板
３４スタンパ
３５スペーサリング
３６スペーサピン
３７樹脂流路
３８キャビティ
３９バリ
４０ランプ
５０光コネクタ
５１シリコン基板
５２Ｖ溝
５３光ファイバ
５４マイクロレンズ
５５光路 10 optical recording medium 11 plastic substrate 12 resin (transmission layer)
13 Center hole 14 Information substrate 15 Cover substrate 16 Adhesive layer 17 Laser beam 18 Pickup lens 19 L1 groove (first guide groove)
20 Recording layer (reflection film, recording film, recording protective film)
21 L2 groove 22 CD (Compact Disk)
23 DVD (Digital Versatile Disk)
24 Blue-Ray-Disk
25 L3 groove 26 L4 groove 30 Groove forming device 31 Core fixing plate 32 Core pin 33 Cabin fixing plate 34 Stamper 35 Spacer ring 36 Spacer pin 37 Resin flow path 38 Cavity 39 Burr 40 Lamp 50 Optical connector 51 Silicon substrate 52 V groove 53 Optical fiber 54 Micro lens 55 Optical path

Claims

In a method for manufacturing a multilayer structure type optical recording medium having a plurality of layers on which signals are recorded using light or heat,
A plastic substrate is fixed to one of two opposing fixing plates capable of adjusting temperature, and a stamper having a groove is fixed to the other, and is cured by light or heat between the plastic substrate and the stamper in a vacuum. A method for producing a multilayer structure type optical recording medium, comprising: injecting a resin and then curing to transfer the groove of the stamper onto the surface of the resin.

2. The method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, wherein the vacuum pressure is set to 13.3 Pa to 26.6 kPa.

2. The method of manufacturing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, wherein a supply system for injecting a predetermined amount of the resin is installed under atmospheric pressure.

2. The method of manufacturing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, wherein a spacer is provided between the plastic substrate and the stamper.

2. The method of manufacturing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, wherein the two fixing bases are made of glass, and the heating temperature is adjusted in units of 0.1 ° C.

5. The multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, wherein the material of the stamper has substantially the same thermal expansion coefficient and substantially the same heat capacity as the material of the plastic substrate fixed to the opposing surface. Method.

4. The method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, wherein the resin has a viscosity of 10 to 2000 mPa · s (25 ° C. B-type viscometer).

8. The method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, 3 or 7, wherein the resin material transmits 85% or more of light of 400 to 800 nm.

2. The method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to claim 1, wherein when the resin is an ultraviolet curable resin, a flash type ultraviolet lamp is used as an ultraviolet ray generating lamp.

An apparatus for carrying out the method for producing a multilayer structure type optical recording medium according to any one of claims 1 to 9 and a sputtering apparatus for producing at least one inorganic film are linked in a vacuum furnace to form a plastic. Forming a groove on at least one surface of the substrate, and forming a recording layer comprising at least one kind of a reflective film, a recording film, and a protective film on the surface of the plastic substrate in the sputtering apparatus; Forming a groove on the surface of the recording layer, and again laminating a recording layer comprising at least one type of reflective film, recording film, and protective film on the resin on which the groove is formed by the sputtering apparatus. A method for producing a multilayered structure type optical recording medium.