JP4360269B2 - Multilayer optical disc manufacturing method - Google Patents
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Description
この発明は、低コストで製造できる多層信号層を有する再生能力の高い多層光ディスクの製造方法に関する。 This invention relates to a method of manufacturing a high multi-layer optical disc of reproduction capability having multiple signal layers can be manufactured at low cost.
CDやDVDに代表される透明基板透過型の光ディスクメディアはポリカーボネート(以下、適宜PCと略す)、ポリメチルメタクリレート(以下、適宜PMMAと略す)、ガラスなどの透明基板を使うことが一般的である。これは読み書き用のレーザ光を基材に透過させて、そのレンズ効果も活用しつつ絞り込んで基板奥に形成された信号層に焦点を結ばせるために光線透過性が重要なためである。 Transparent substrate transmission type optical disk media represented by CD and DVD generally use a transparent substrate such as polycarbonate (hereinafter abbreviated as PC as appropriate), polymethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as PMMA as appropriate), and glass. . This is because light transmittance is important in order to transmit the laser beam for reading and writing through the base material and to focus on the signal layer formed at the back of the substrate by utilizing the lens effect and narrowing down.
一方、昨今実用化されつつあるBlu−ray−Disk(商品名、以下BDと適宜略す)に代表される高NA(Numerical Aperture)の光学系を用いた読み書き型の光ディスクメディアにおいては基板の透過性は必要ではないが、いずれにおいても信号面を複数設け、これを積層化することで容量を増やした多層光ディスクが実現できる。 On the other hand, in a read / write optical disk medium using a high NA (Numerical Aperture) optical system represented by Blu-ray-Disk (trade name, hereinafter abbreviated as BD as appropriate), which is being put into practical use recently, the transparency of the substrate. However, in any case, a multilayer optical disk with an increased capacity can be realized by providing a plurality of signal surfaces and laminating them.
この多層光ディスクにおいて、支持基板面に位置する1層目信号面のピットおよびグルーブは、光ディスクメディアで一般的な射出成形法(またはインジェクションモールディング)やプレスモールディング、紫外線硬化樹脂を使うフォトポリマー法(以下、適宜2P転写法と略す)、半硬化型の紫外線硬化型アシスト粘着フィルムを用いたエンボス転写法等を用いて形成される。 In this multi-layer optical disk, the pits and grooves on the first layer signal surface located on the support substrate surface are formed by injection molding (or injection molding), press molding, or photopolymer method using ultraviolet curable resin (hereinafter referred to as UV curable resin). (It is abbreviated as a 2P transfer method as appropriate), and an emboss transfer method using a semi-curable ultraviolet curable assist adhesive film or the like.
1層目信号面のピットおよびグルーブ上に反射膜または記録膜を被覆する。この膜は通常光ディスクメディアで採用されているAl反射膜、光磁気膜、相変化膜、色素膜、ホログラム膜などであり、その形成方法も一般的手法である真空蒸着法、スパッタリング法、スピンコーティング、ダイコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティングなど所望の形状と光学的に十分な表面の平滑性を付与しうる方法であればいずれでも良い。 A reflective film or recording film is coated on the pits and grooves on the first signal surface. This film is an Al reflective film, a magneto-optical film, a phase change film, a dye film, a hologram film, etc., which are usually employed in optical disk media, and the formation method is also a general technique, such as vacuum evaporation, sputtering, spin coating. Any method can be used as long as it can provide a desired shape and optically sufficient surface smoothness, such as die coating, dip coating, and spray coating.
上述反射膜または記録膜が形成された1層目信号面の上に、さらにピットおよびグルーブを有する2層目の信号面を形成していく。2層目以降の信号面のピットおよびグルーブは、紫外線硬化樹脂を用いた2P転写法、半硬化型の紫外線硬化型アシスト粘着フィルムを用いたエンボス転写法、マスク露光およびエッチングによるフォトリソグラフィー法等で形成し、更にこの上にAl反射膜、光磁気膜、相変化膜、色素膜、ホログラム膜などの反射膜または記録膜を一般的手法である真空蒸着法、スパッタリング法、スピンコーティング、ダイコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティングなどの従来の手法にて被覆する。このようにして、信号面を積層し多層光ディスクを形成する。(下記の非特許文献1参照)
A second signal surface having pits and grooves is formed on the first signal surface on which the reflection film or the recording film is formed. The pits and grooves on the signal surface of the second and subsequent layers are formed by a 2P transfer method using an ultraviolet curable resin, an emboss transfer method using a semi-curable ultraviolet curable assist adhesive film, a photolithography method by mask exposure and etching, and the like. Further, a reflective film or recording film such as an Al reflective film, a magneto-optical film, a phase change film, a dye film, and a hologram film is formed on the film by a general method such as vacuum evaporation, sputtering, spin coating, die coating, It is coated by conventional methods such as dip coating and spray coating. In this way, the signal surfaces are laminated to form a multilayer optical disc. (See Non-Patent
この場合、最上部に形成するカバーは、BDで採用されている透明フィルムを粘着剤を介してラミネート接着したもの、透明フィルムを紫外線硬化接着剤を介して接着したもの、紫外線硬化樹脂を厚めにコーティングすることでカバーとしたものなどがあり、特別な制約はない。 In this case, the cover to be formed on the uppermost part is made by laminating and bonding a transparent film adopted by BD via an adhesive, a transparent film adhered by an ultraviolet curable adhesive, and a thick UV curable resin. There are things that are covered by coating, and there are no special restrictions.
しかしながら、上述の従来構造では、信号層を積層していくのに伴い膜厚均一性、Skewなどの面精度が落ち、また微小ゴミや微小欠陥を挟み込み易く、次に形成する信号面の精度が低下し、したがって、フォーカスやトラッキングがずれ易いなどディスク再生能力が低下するといった問題点があった。 However, in the above-described conventional structure, as the signal layers are stacked, the surface accuracy such as film thickness uniformity and skew decreases, and minute dust and minute defects are easily caught, and the accuracy of the signal surface to be formed next is improved. Therefore, there has been a problem that the disc reproducing ability is lowered, for example, the focus and tracking are easily shifted.
このため信号層の積層数が限られてくる。さらに、スタンパに対するダメージが増大するため、1枚あたりのスタンパから転写できる枚数も制限される。このためスタンパを頻繁に交換することが必要となり、結果的にディスクのコストアップを招いていた。 For this reason, the number of signal layers is limited. Furthermore, since the damage to the stamper increases, the number of sheets that can be transferred from the stamper per sheet is also limited. Therefore, it is necessary to frequently replace the stamper, resulting in an increase in the cost of the disk.
したがって、この発明の目的とするところは、従来の多層化ディスクにおいて生じる信号層の積層化に伴う膜厚均一性Skewなどの面精度の低下、微小ゴミや微小欠陥の挟み込の増加、その結果として起こる信号面の精度の低下といった問題を改善した多層光ディスクの製造方法を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to reduce the surface accuracy such as the film thickness uniformity skew caused by the lamination of the signal layers generated in the conventional multi-layered disk, increase the pinching of micro dust and micro defects, and the result. improve the signal surface accuracy problem drop occurring as the present invention is to provide a manufacturing method of a multilayer optical disc.
上述したこの発明の目的は、レーザービームにより記録再生を行う多層光ディスクにおいて、各信号層の凹凸形成およびその上への反射膜または記録膜形成後に、これを覆うように位置した平坦化された透明樹脂層を一旦形成し、この平坦化された透明樹脂層の上にさらにピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方を有する信号面を形成してなり、信号面は、紫外線硬化樹脂をプラスティック原盤と平坦化された透明樹脂層との間に充填し、紫外線光をプラスティック原盤側から照射し、紫外線硬化樹脂硬化後にプラスティック原盤を剥離して平坦化された透明樹脂層上に凹凸信号の転写された紫外線硬化樹脂層に形成される多層光ディスクの製造方法により達成することができる。 The above-described object of the present invention is to provide a flattened transparent optical disc that is positioned so as to cover the signal layer after the formation of concavities and convexities and the formation of a reflection film or recording film thereon, in a multilayer optical disc that performs recording and reproduction with a laser beam. Once the resin layer is formed, a signal surface having at least one of pits and grooves is formed on the flattened transparent resin layer, and the signal surface is flattened with an ultraviolet curable resin and a plastic master. It is filled with the transparent resin layer, irradiated with ultraviolet light from the plastic master side, and after curing the UV curable resin, the plastic master disk is peeled off, and the cured UV signal is transferred onto the flattened transparent resin layer. it is formed on the resin layer can be achieved by the method for producing a multi-layer optical disc.
この発明の構成例としては、表面読み書き型の場合、芯材となる支持基板は透明体でも不透明体でも良い。すなわち、PCやPMMAなどの透明プラスティック、ガラス等に加えて、不透明体である金属プレート、加工紙を含む紙類、フィラ−を混ぜたプラスティックなども使用できる。例えば、透明なポリカーボネートインジェクション基板(以下、PCインジェクション基板と略す)を支持基板としてこの上に多層化を行ったディスクが考えられる。 As a configuration example of the present invention, in the case of the surface read / write type, the support substrate serving as the core material may be a transparent body or an opaque body. That is, in addition to transparent plastics such as PC and PMMA, glass, and the like, opaque metal plates, papers including processed paper, plastics mixed with fillers, and the like can also be used. For example, there can be considered a disk in which a transparent polycarbonate injection substrate (hereinafter abbreviated as a PC injection substrate) is used as a support substrate and multilayered thereon.
透明なPCインジェクション基板を支持基板としてこの上に多層化を行ったディスクの場合、支持基板面に位置する第1層信号面は、通常の光ディスク製造で行われるようにフォトリソグラフィーと精密メッキにて微小ピットおよびグルーブの少なくとも一方を表面に形成したニッケル製スタンパを使用して、インジェクションモールディングにて形成される。 In the case of a disc on which a transparent PC injection substrate is used as a support substrate and a multilayer is formed thereon, the first layer signal surface located on the support substrate surface is formed by photolithography and precision plating as is done in normal optical disc manufacturing. It is formed by injection molding using a nickel stamper having at least one of minute pits and grooves formed on the surface.
その後、この上に反射膜または記録膜を被覆する。この膜は通常光ディスクメディアで採用されているAl反射膜、光磁気膜、相変化膜、色素膜、ホログラム膜などであり、その形成方法も一般的手法である真空蒸着法、スパッタリング法、スピンコーティング、ダイコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティングなどが用いられる。 Thereafter, a reflective film or a recording film is coated thereon. This film is an Al reflective film, a magneto-optical film, a phase change film, a dye film, a hologram film, etc., which are usually employed in optical disk media, and the formation method is also a general technique, such as vacuum evaporation, sputtering, spin coating. Die coating, dip coating, spray coating, etc. are used.
反射膜または記録膜が形成されたピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方に対して、これを覆うように位置する平坦化された透明樹脂層を形成する。この平坦化された透明樹脂層の形成手法はスピンコーティング、ロールコーティング、ダイコーティング、スプレイコーティング、キャスティングなど特に制約は無いが、紫外線硬化照射や加熱によって硬化する紫外線硬化樹脂などを用いて行う。この際、この上に形成する転写樹脂層との密着性を稼ぐために、樹脂は半硬化状態にしてもよい。 A flattened transparent resin layer is formed so as to cover at least one of the pits and grooves on which the reflective film or the recording film is formed. The method for forming the flattened transparent resin layer is not particularly limited, such as spin coating, roll coating, die coating, spray coating, and casting, but is performed using an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet curing irradiation or heating. At this time, the resin may be in a semi-cured state in order to increase adhesion to the transfer resin layer formed thereon.
この透明樹脂層の厚みは、その上下に位置する信号面を読み書きする際に光学的に分離できる範囲である必要があり、その値はシステムに最適なものにする。この平坦化された透明樹脂層上にさらにピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方を有する信号面を形成していく。 The thickness of the transparent resin layer needs to be in a range that can be optically separated when reading and writing the signal surfaces positioned above and below the transparent resin layer, and the value is optimized for the system. A signal surface having at least one of pits and grooves is further formed on the flattened transparent resin layer.
上述信号面のマスターとして、プラスティック原盤(以下、適宜原盤と略す)を用意する。この原盤と支持基板を対向させ、2P転写法など従来の方法によって原盤表面の凹凸を転写する。転写の際、まず、プレスロール、真空圧着、スピンボンディングなどにより気泡が入らないように紫外線硬化樹脂を両者間に充填し、この状態を保持したまま紫外線光をプラスティック原盤側から照射する。これにより紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後、原盤を硬化した紫外線硬化樹脂から剥離して、PC支持基板上に表面凹凸の転写された紫外線硬化樹脂層を形成する。この面が第2信号面となる。 A plastic master (hereinafter abbreviated as “master” as appropriate) is prepared as the master of the signal surface. The master and the support substrate are opposed to each other, and the unevenness on the master surface is transferred by a conventional method such as a 2P transfer method. At the time of transfer, first, an ultraviolet curable resin is filled between the two by a press roll, vacuum pressure bonding, spin bonding, or the like, and ultraviolet light is irradiated from the plastic master side while maintaining this state. As a result, the ultraviolet curable resin is cured, and then the master is peeled from the cured ultraviolet curable resin to form an ultraviolet curable resin layer having surface irregularities transferred onto the PC support substrate. This surface becomes the second signal surface.
別手法として、半硬化の紫外線硬化型アシスト粘着フィルムPSA(PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE;感圧性接着剤)を支持基板にあらかじめラミネート積層しておき、この表面に対して原盤の凹凸信号をエンボス転写させる手法もある。 Another method is to laminate a semi-cured UV curable assist adhesive film PSA (PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE; pressure sensitive adhesive) on a support substrate in advance and emboss transfer the uneven signal of the master to this surface. is there.
この時、第1信号面と第2信号面の間には、平坦化層された透明樹脂層と原盤表面の凹凸が転写された層(以下、適宜2P転写層と記する)がサンドイッチされた構造となる。 At this time, between the first signal surface and the second signal surface, a transparent resin layer having a flattened layer and a layer to which irregularities on the surface of the master were transferred (hereinafter referred to as a 2P transfer layer as appropriate) were sandwiched. It becomes a structure.
続いて、第2信号層表面に反射膜や記録膜を形成する。この膜はAl反射膜、Ag反射膜、光磁気膜、金属相変化膜、有機色素膜、ホログラム膜など光ディスクで一般的な膜で、その形成方法も真空蒸着、スッパタリング、スピンコーティングなど特に制約は無い。 Subsequently, a reflective film and a recording film are formed on the surface of the second signal layer. This film is a film commonly used for optical disks such as Al reflective film, Ag reflective film, magneto-optical film, metal phase change film, organic dye film, hologram film, and its formation method is also particularly limited such as vacuum deposition, sputtering, spin coating, etc. There is no.
第2信号層表面の反射膜や記録膜が形成されたピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方に対して、上記の方法にて、これを覆うように位置する平坦化された透明樹脂を形成する。この平坦化された透明樹脂上にさらにピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方を有する信号面を形成する。 The flattened transparent resin positioned so as to cover at least one of the pits and grooves on which the reflective film and the recording film are formed on the surface of the second signal layer is formed by the above method. A signal surface having at least one of pits and grooves is further formed on the flattened transparent resin.
信号面のマスターとして、プラスティック原盤を用意し、この原盤と支持基板を対向させ、2P転写法など従来の方法によって原盤表面の凹凸を転写する。転写の際、まず、プレスロール、真空圧着、スピンボンディングなどにより気泡が入らないように紫外線硬化樹脂を両者間に充填し、この状態を保持したまま紫外線光をプラスティック原盤側から照射する。これにより紫外線硬化樹脂を硬化させる。 A plastic master is prepared as a master for the signal surface, and the master and the support substrate are made to face each other. At the time of transfer, first, an ultraviolet curable resin is filled between the two by a press roll, vacuum pressure bonding, spin bonding, or the like, and ultraviolet light is irradiated from the plastic master side while maintaining this state. Thereby, the ultraviolet curable resin is cured.
その後、原盤を硬化した紫外線硬化樹脂から剥離して、PC支持基板上に表面凹凸の転写された紫外線硬化樹脂層を形成する。この面が第3信号面となる。このようにして信号面を積層することで多層光ディスク(3層構造)を形成することができる。 Thereafter, the master is peeled off from the cured ultraviolet curable resin, and an ultraviolet curable resin layer having surface irregularities transferred thereon is formed on the PC support substrate. This surface is the third signal surface. A multilayer optical disk (three-layer structure) can be formed by laminating signal surfaces in this way.
一方向からのレーザービームにより記録再生を行う多層光ディスクにおいて、各信号層の凹凸形成およびその上への反射膜または記録膜形成後に、これを覆うように位置した平坦化された透明樹脂層を一旦形成し、この平坦化された透明樹脂層の上にさらにピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方を有する信号面を形成する多層光ディスク構造とすることで、多層化ディスクにおける信号層を積層形成するときに生じる、膜厚均一性、Skewなどの面精度の低下、また微小ゴミや微小欠陥の挟み込みの発生、次に形成される信号面の精度がさらに悪くなることを改善できる。さらに、フォーカ,トラッキングがずれ易いなどといったディスク再生能力の低下を改善できる。 In a multi-layer optical disc that performs recording / reproduction with a laser beam from one direction, after the formation of concavities and convexities on each signal layer and the formation of a reflective film or recording film thereon, a flattened transparent resin layer positioned so as to cover it is once Forming a signal surface having at least one of pits and grooves on the flattened transparent resin layer to form a signal layer in the multilayered disc. It is possible to improve the deterioration of surface accuracy such as film thickness uniformity and skew, occurrence of pinching of fine dust and micro defects, and further deterioration of the accuracy of the signal surface to be formed next. Further, it is possible to improve a decrease in the disk reproduction capability such as focus and tracking being easily shifted.
このことにより、より多くの多層化が可能となる。さらに、この発明の多層光ディスクは、スタンパのダメージが軽減できるので、歩留まりが向上し、結果的にディスクのコストダウンが可能となる。 This allows more layers. Furthermore, since the multilayer optical disc of the present invention can reduce damage to the stamper, the yield is improved, and as a result, the cost of the disc can be reduced.
この発明の一実施形態として、図1A〜F、図2A〜Fにこの発明の多層光ディスクを形成するための製造方法を示すが、この場合、多層光ディスク基板(芯材)に対して信号面を積層形成した多層光ディスクで、レーザ光を支持基板の表面に当てて記録再生するBDに代表される表面読み書き型の多層光ディスク(3層構造)の製造方法を例示する。 As an embodiment of the present invention, FIGS. 1A to 1F and FIGS. 2A to 2F show a manufacturing method for forming a multilayer optical disk of the present invention. In this case, a signal surface is provided on the multilayer optical disk substrate (core material). An example of a method for manufacturing a surface read / write type multilayer optical disc (three-layer structure) represented by a BD that is recorded and reproduced by applying a laser beam to the surface of a support substrate in a multilayer optical disc formed in a stacked manner will be described.
表面読み書き型の場合、芯材となる支持基板は透明体でも不透明体でも良い。即ちPCやPMMAなどの透明プラスティック、ガラス等に加えて、不透明体である金属プレート、加工紙を含む紙類、フィラ−を混ぜたプラスティックなどでも良いが、ここでは一形態として、透明なPCインジェクション基板を支持基板としてこの上に多層化(3層構造)を行ったディスクを取り上げる。 In the case of the surface read / write type, the support substrate as the core material may be a transparent body or an opaque body. That is, in addition to transparent plastics such as PC and PMMA, glass, etc., opaque metal plates, papers containing processed paper, plastics mixed with filler, etc. may be used, but here, as one form, transparent PC injection A disk having a substrate (supporting substrate) and a multilayer (three-layer structure) formed thereon is taken up.
図1A〜F、図2A〜Fは、多層光ディスク(3層構造)の製造工程を示す。なお、図1Fは図2Aに相当する。 1A to 1F and 2A to 2F show a manufacturing process of a multilayer optical disc (three-layer structure). FIG. 1F corresponds to FIG. 2A.
図1Aは、表面に凹凸信号33が形成された支持基板の拡大断面図である。支持基板面12に位置する第1信号層11は、通常の光ディスク製造で行われるようにフォトリソグラフィーと精密メッキにて微小ピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方を表面に形成したニッケル製スタンパを元として、インジェクションモールディングにて形成される。
FIG. 1A is an enlarged cross-sectional view of a support substrate having an
図1Aの平面図を図3Aに、また、側面図を図3B示す。この時のPCインジェクション基板の厚みは1.1mmである。 A plan view of FIG. 1A is shown in FIG. 3A, and a side view is shown in FIG. 3B. The thickness of the PC injection board at this time is 1.1 mm.
図1Bは、第1信号層上に反射膜13または記録膜14を被覆する工程を説明する拡大断面図である。この反射膜13または記録膜14は、通常光ディスクメディアで採用されているAl反射膜、光磁気膜、相変化膜、色素膜、ホログラム膜などであり、その形成方法も一般的手法である真空蒸着法、スパッタリング、スピンコーティング、ダイコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティングなどが用いられる。
FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view illustrating a process of coating the reflective film 13 or the
図1Cは、反射膜13または記録膜14が形成されたピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方に対して、これを覆うように位置する平坦化された透明樹脂層15を形成する工程を説明する拡大断面図である。この平坦化された透明樹脂層15の形成手法は、スピンコーティング、ロールコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング、キャスティングなど特に制約は無いが、紫外線照射や加熱によって硬化させる。この上に形成する転写紫外線硬化樹脂層との密着性を稼ぐために、半硬化状態としても良い。
FIG. 1C is an enlarged view illustrating a process of forming a flattened
図1D、図1Eは、平坦化された透明樹脂層15上にさらにピットおよびグルーブの少なくともいずれかを有する信号面を形成する工程を説明する拡大断面図である。
1D and 1E are enlarged cross-sectional views illustrating a process of forming a signal surface having at least one of pits and grooves on the flattened
まず、図1Dに示す工程では、信号面のマスターとして、プラスティック原盤18を用意する。次に、プレスロール、真空圧着転写法、スピンボンディング転写法など従来の方法により、気泡が入らないように未硬化紫外線硬化樹脂17を平坦化された透明樹脂層15とプラスティック原盤18との間に充填する。
First, in the process shown in FIG. 1D, a plastic master 18 is prepared as a master for the signal surface. Next, a conventional method such as a press roll, a vacuum pressure transfer method, a spin bonding transfer method, or the like is used between the
信号層を有するプラスティック原盤18は、例えば、図3Aに示すPCインジェクション基板31の場合、基板の厚みは例えば、1.1mmであり、光ディスク基板プロセスで一般的なNiスタンパによりインジェクションモールディングによって形成される。一般的にPCインジェクション基板の場合は、厚さ0.3mm〜数mm、大きさ直径120mmの円盤である。なお、表面凹凸信号33を有する側面図を図3Bに示す。
For example, in the case of the
図1Eは、プラスティック原盤18と支持基板を対向させ、2P転写法によってプラスティック原盤表面の凹凸を転写する工程を説明する拡大断面図である。転写方法としては、例えば、2P転写法が用いられるが、まず図1Dに示すように、プレスロール、真空圧着転写法、スピンボンディング転写法など従来の方法により、気泡が入らないように平坦化された透明樹脂層15とプラスティック原盤18との間に未硬化紫外線硬化樹脂17を充填後、この状態を保持したまま紫外線光をプラスティック原盤側から照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた後、原盤を硬化した紫外線硬化樹脂から剥離して、PC支持基板上に表面凹凸信号の転写された紫外線硬化樹脂層(2P転写層)19を形成する。紫外線硬化樹脂層(適宜2P転写層と称する)19の表面に第2信号層20が形成される。
FIG. 1E is an enlarged cross-sectional view illustrating a process of transferring the unevenness on the surface of the plastic master disk by the 2P transfer method with the plastic master disk 18 and the support substrate facing each other. As a transfer method, for example, a 2P transfer method is used. First, as shown in FIG. 1D, it is flattened to prevent bubbles from entering by a conventional method such as a press roll, a vacuum pressure transfer method, or a spin bonding transfer method. After the uncured UV
図1Fおよび図2Aは、図1A〜Eの工程により表面に第2信号層20が形成されたディスクの2層構造の拡大断面図である。図1Fおよび図2Aに示された多層光ディスク(2層構造)では、第1信号面11と第2信号面20の間には、透明樹脂による平坦化層15と2P転写層19がサンドイッチされた構造となる。平坦化層15を構成する紫外線硬化樹脂をA、2P転写の為2P転写層を構成する紫外線硬化樹脂をBとした場合、紫外線硬化樹脂A、紫外線硬化樹脂Bは同一の材料でも、また物性の異なる材料でも構わない。
1F and FIG. 2A are enlarged cross-sectional views of a two-layer structure of a disc having a
後者の例として、紫外線硬化樹脂Aとしてはレベリング性、基板との密着性が良く、硬化収縮応力が少ないものを採用し、紫外線硬化樹脂Bとしては、転写性、プラスティック原盤からの剥離性がよく、形状安定性が良いものなどを採用することが好ましい。 As an example of the latter, the UV curable resin A employs a leveling property, good adhesion to the substrate, and a low curing shrinkage stress, and the UV curable resin B has a good transferability and a good peeling property from a plastic master. It is preferable to employ a material having good shape stability.
また、A、Bが同種の紫外線硬化樹脂であったとしても、その成分であるモノマーやオリゴマーの配合比を、例えば、紫外線硬化樹脂AのTgを50℃に調整し、紫外線硬化樹脂BのTgは70℃に調整するなどとすることで同様の効果を見出すことも可能である。 Further, even if A and B are the same kind of ultraviolet curable resin, the mixing ratio of the monomer or oligomer as its component is adjusted, for example, by adjusting the Tg of the ultraviolet curable resin A to 50 ° C. The same effect can be found by adjusting the temperature to 70 ° C.
図2Bは、第2信号層上に反射膜23または記録膜24を被覆する工程である。この反射膜23または記録膜24は、通常光ディスクメディアで採用されているAl反射膜、光磁気膜、相変化膜、色素膜、ホログラム膜などであり、その形成方法も一般的手法である真空蒸着法、スパッタリング法、スピンコーティング、ダイコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティングなどが用いられる。 FIG. 2B is a process of coating the reflective film 23 or the recording film 24 on the second signal layer. The reflection film 23 or the recording film 24 is an Al reflection film, a magneto-optical film, a phase change film, a dye film, a hologram film, or the like, which is usually employed in optical disk media. Method, sputtering method, spin coating, die coating, dip coating, spray coating, etc. are used.
図2Cは、反射膜または記録膜が形成されたピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方に対して、これを覆うように位置する平坦化された透明樹脂層25を形成する工程である。この平坦化された透明樹脂層の形成手法は、スピンコーティング、ロールコーティング、ダイコーティング、スプレイコーティング、キャスティングなど特に制約は無いが、紫外線照射や加熱によって硬化させる。この上に形成する転写紫外線硬化樹脂層との密着性を稼ぐために、半硬化状態としても良い。
FIG. 2C is a process of forming a flattened
透明樹脂層25の厚みは、図6に示すようにその上下に位置する信号面を読み書きする際に光学的に分離できる範囲である必要があり、その値はシステムに最適なものにする。例えばBDにおいては、上下の信号面の光学距離は約25μmであるので、透明樹脂の厚みは、(25μm−2層目の信号形成層の厚み)となる。即ち、信号形成層が15μmの場合には、透明樹脂層厚みは10μmが最適となる。
As shown in FIG. 6, the thickness of the
図2D、図2Eは、平坦化された透明樹脂層25上にさらにピットおよびグルーブの少なくとも一方の少なくとも一方を有する信号面を形成する工程を説明する拡大断面図である。
2D and 2E are enlarged cross-sectional views illustrating a process of forming a signal surface having at least one of pits and grooves on the flattened
まず、図2Dに示す工程では、信号面のマスターとして、プラスティック原盤28を用意する。次に、プレスロール、真空圧着転写法、スピンボンディング転写法など従来の方法により、気泡が入らないように未硬化紫外線硬化樹脂27を平坦化された透明樹脂層25とプラスティック原盤28との間に充填する。
First, in the step shown in FIG. 2D, a
信号層を有するプラスティック原盤28は、PMMAやPCなどの樹脂であるが、例えば、環状ポリオレフィン(商品名;ゼオネックス(Zeonex) 日本ゼオン社製)などの紫外線硬化性樹脂に対して剥離性に優れるものを用いることが望ましい。
The
また、大きさ(外径)は支持基板と同等ないし支持基板より大きいもの、例えば、図4Aに示すように(直径120mmの基板に対し直径130mmのプラスティック原盤)を用いることが望まれる。なお、表凹凸信号34を有する側面図を図4Bに示す。
Further, it is desirable to use a size (outer diameter) that is equal to or larger than that of the support substrate, for example, as shown in FIG. 4A (a plastic master having a diameter of 130 mm with respect to a substrate having a diameter of 120 mm). A side view having the
図2Eは、プラスティック原盤28(例えば図4に示す環状ポリオレフィン(商品名:ゼオネックス 日本ゼオン社製)と支持基板を対向させ、2P転写法によってプラスティック原盤表面の凹凸を転写する工程を説明する拡大断面図である。転写方法としては、例えば、2P転写法が用いられるが、まず、図2Dに示すように、プレスロール、真空圧着転写法、スピンボンディング転写法など従来の方法により、気泡が入らないように平坦化された透明樹脂層25とプラスティック原盤28との間に未硬化紫外線硬化樹脂27を充填後、この状態を保持したまま紫外線光をプラスティック原盤側から照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた後、原盤を硬化した紫外線硬化樹脂から剥離して、PC支持基板上に表面凹凸信号の転写された紫外線硬化樹脂層(2P転写層)29を形成する。紫外線硬化樹脂層(適宜2P転写層と称する)29の表面に第2信号層30が形成される。
FIG. 2E is an enlarged cross-sectional view illustrating a process of transferring the unevenness on the surface of the plastic master disk by a 2P transfer method with the plastic substrate 28 (for example, the cyclic polyolefin shown in FIG. 4 (trade name: ZEONEX, manufactured by ZEON CORPORATION) facing the support substrate. As a transfer method, for example, a 2P transfer method is used, but first, as shown in Fig. 2D, bubbles do not enter by a conventional method such as a press roll, a vacuum pressure transfer method, or a spin bonding transfer method. After filling the uncured ultraviolet
図2Fは、図2A〜Eの工程により表面に第3信号層30が形成されたディスクの3層構造の拡大断面図である。
FIG. 2F is an enlarged cross-sectional view of the three-layer structure of the disc having the
図5A、図5Bに完成3層ディスクの拡大断面図を示すが、図5Aは、図2Fが対応する。図5B、図5Cは、最上部にカバー層を形成した構造の拡大断面図である。図5Bは、紫外線硬化樹脂を厚めにコーティング、キュアすることでカバー層51とした3層ディスク構造が、図5Cは、BDなどで採用されているPCフィルムを粘着剤PSA(PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE;感圧性接着剤)を用いて接着層53とし(ラミネート接着)、その上にPCフィルムカバー層52を形成した3層ディスク構造が例示されるが、特別な制約はない。
5A and 5B show enlarged cross-sectional views of the completed three-layer disc. FIG. 5A corresponds to FIG. 2F. 5B and 5C are enlarged cross-sectional views of a structure in which a cover layer is formed on the top. FIG. 5B shows a three-layer disk structure in which a
図6には、図5B、図5Cの完成3層ディスクのより具体的な構造例を示す。なお、図6Bは図5Bに対応し、図6Cは図5に対応する。
透明樹脂層25の厚みは、その上下に位置する信号面を読み書きする際に光学的に分離できる範囲である必要があり、その値はシステムに最適なものにする。例えば、図5B,図5Cにおいて、上下の(1層目と2層目の信号層、2層目と3層目の信号層いずれの場合も)信号面の光学距離は約25μmであるので、透明樹脂層の厚みは、(25μm−1層目または2層目の信号形成層の厚み)となる。即ち、信号形成層が15μmの場合には、透明樹脂層厚みは10μmが最適となる。
FIG. 6 shows a more specific structural example of the completed three-layer disc of FIGS. 5B and 5C. 6B corresponds to FIG. 5B, and FIG. 6C corresponds to FIG.
The thickness of the
図6B、図6Cに示された3層光ディスクでは、第1信号面11と第2信号面20の間には、透明樹脂による平坦化層15と2P転写層19、第2信号面20と第3信号面30の間には、透明樹脂による平坦化層25と2P転写層29がサンドイッチされた構造となる。平坦化層15、25を構成する紫外線硬化樹脂をA、2P転写層を構成する紫外線硬化樹脂をBとした場合、紫外線硬化樹脂A、紫外線硬化樹脂Bは同一の材料でも、また物性の異なる材料でも構わない。
In the three-layer optical disk shown in FIG. 6B and FIG. 6C, the
後者の例として、紫外線硬化樹脂Aとしてはレベリング性、基板との密着性が良く、硬化収縮応力が少ないものを採用し、紫外線硬化樹脂Bとしては、転写性、プラスティック原盤からの剥離性がよく、形状安定性が良いものなどを採用することが好ましい。 As an example of the latter, the UV curable resin A employs a leveling property, good adhesion to the substrate, and a low curing shrinkage stress, and the UV curable resin B has a good transferability and a good peeling property from a plastic master. It is preferable to employ a material having good shape stability.
また、A、Bが同種の紫外線硬化樹脂であったとしても、その成分であるモノマーやオリゴマーの配合比を、例えば、紫外線硬化樹脂AのTgを50℃に調整し、紫外線硬化樹脂BのTgは70℃に調整するなどとすることで同様の効果を見出すことも可能である。
プラスティック原盤表面の凹凸を転写する方法としては、半硬化の紫外線硬化型アシスト粘着フィルム(PSA(PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE;感圧性接着剤))を支持基板にあらかじめラミネート積層をしておき、この表面に対してプラスティック原盤の凹凸信号をエンボス転写させる手法もある。
Further, even if A and B are the same kind of ultraviolet curable resin, the mixing ratio of the monomer or oligomer as its component is adjusted, for example, by adjusting the Tg of the ultraviolet curable resin A to 50 ° C. The same effect can be found by adjusting the temperature to 70 ° C.
As a method for transferring the unevenness of the surface of the plastic master, a semi-cured UV curable assist adhesive film (PSA (PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE)) is laminated on a support substrate in advance, There is also a method of embossing the uneven signal of the plastic master.
以上、表面読み書き構造の多層光ディスクについて記載したが、透明支持基板を透過して読み書きする構造のディスクについても同様に形成できる。この場合の完成3層ディスク構造例を図7に示す。71はPCインジェクションなどの透明支持基板であり、72は紫外線硬化樹脂保護膜である。
Although the multilayer optical disk having the surface read / write structure has been described above, a disk having a structure for reading and writing through the transparent support substrate can be similarly formed. An example of a completed three-layer disk structure in this case is shown in FIG.
この発明の多層化ディスクの応用例として、図8Aに示すように表面読み出しタイプの多層光ディスク2枚を、支持基板を中心として互いに接着することにより接着層85を形成し基板両面に多層化されたディスク形態が可能となる。また、図8Bに示す基材透過型では、多層化した基板2枚を、紫外線硬化樹脂保護膜同志の接着層87とすることで両面から読み書きできるディスク構造となる。
As an application example of the multi-layer disc of the present invention, as shown in FIG. 8A, two surface reading type multi-layer optical discs are bonded to each other around a support substrate to form an
さらに、両面読み書き構造の場合、その中央にあたる部分を光遮断部材で構成することで、反対側信号面への光入射および反射を低減できる。これにより、安定した信号読み書きが可能となる。 Furthermore, in the case of a double-sided read / write structure, light incident and reflection on the opposite signal surface can be reduced by configuring a portion corresponding to the center with a light blocking member. Thereby, stable signal reading and writing can be performed.
また、図9には他の実施形態として、支持基板に金属支持基板91を用いた例を示す。金属支持基板の場合にも、透明基板と同様の構造を有し、同様の方法で作製できるが、この場合、図16に示すように、1層目信号面、2層目信号面の形成における表面凹凸転写の際に紫外線照射の方向をプラスティック原盤からのみならず、内部エッジ部または外周エッジ部から照射して紫外線硬化樹脂を硬化させることもできる。 FIG. 9 shows an example in which a metal support substrate 91 is used as a support substrate as another embodiment. Also in the case of a metal support substrate, it has the same structure as a transparent substrate and can be manufactured by the same method. In this case, as shown in FIG. 16, in forming the first layer signal surface and the second layer signal surface. In the surface unevenness transfer, the ultraviolet curable resin can be cured by irradiating the ultraviolet irradiation direction not only from the plastic master but also from the inner edge portion or the outer peripheral edge portion.
金属支持基板の多層光ディスクの場合は、スピンコートプロセスやドライブシステムのターンテーブルや、圧着プロセス、剥離プロセスにおける機台からアースが取り易く、これによって静電気による塵埃の吸着を軽減できるといったメリットがある。この発明の多層光ディスクの様に工程数が多いプロセスでは有効である。 In the case of a multi-layer optical disk with a metal support substrate, it is easy to ground from a machine base in a spin coating process, a turntable of a drive system, a crimping process, and a peeling process, and this has an advantage that dust adsorption due to static electricity can be reduced. This is effective in a process having a large number of processes, such as the multilayer optical disk of the present invention.
図10のように、金属支持基板を用いた1例として両面2層の多層ディスクを形成することもできる。 As shown in FIG. 10, a multilayer disk having two layers on both sides can be formed as an example using a metal support substrate.
図11〜図13は、図1E、図2Eで説明した2P転写法のプレスロール法、真空圧着転写法、スピンボンディング転写法などを説明した概略図である。 FIGS. 11 to 13 are schematic diagrams illustrating the press roll method, the vacuum pressure transfer method, the spin bonding transfer method, and the like of the 2P transfer method described in FIGS. 1E and 2E.
} 図10は、プレスロール(Press−Roll)方式を説明する概略図である。 } FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a press-roll system.
図11〜図13は、図1E、図2Eで記載した2P転写法のプレスロール法、真空圧着転写法、スピンボンディング転写法を説明した概略図である。 FIGS. 11 to 13 are schematic diagrams illustrating the press roll method, vacuum pressure transfer method, and spin bonding transfer method of the 2P transfer method described in FIGS. 1E and 2E.
図11は、プレスロール(Press−Roll)方式を説明する概略図である。透明スタンパ111(例えば、ゼオネックス(Zeonex);商品名 日本ゼオン社製)とあらかじめ決められたパターンに紫外線硬化樹脂を塗布した支持基板112とを反転重ねして、プレスロールにて貼り合わせる。その後、紫外線照射により樹脂を硬化させる。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a press-roll system. A transparent stamper 111 (e.g., Zeonex; trade name, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) and a
図12は、真空圧着転写方式(Pre−Coating & 真空張り合わせ方式)を説明した概略図である。透明スタンパ121(例えば、ゼオネックス(Zeonex);商品名 日本ゼオン社製)とその内周にリング状に紫外線硬化樹脂122を塗布しスピンコーティングした支持基板とを反転重ねし、真空中で貼り合わせる。その後、紫外線照射により樹脂を硬化させる。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a vacuum pressure bonding transfer method (Pre-Coating & vacuum bonding method). A transparent stamper 121 (for example, Zeonex; trade name, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) and a support substrate on which an ultraviolet
図13は、スピンボンディング(Spin−Bonding)転写方式を説明する概略図である。内周に多点状に紫外線硬化樹脂を塗布した透明スタンパ131(例えば、ゼオネックス(Zeonex);商品名 日本ゼオン社製)と内周にリング状に紫外線硬化樹脂132を塗布しスピンコーティングした支持基板とを反転重ねし、スピンボンディング後、紫外線照射により樹脂を硬化させる。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a spin-bonding transfer method. A transparent stamper 131 (for example, Zeonex; made by Nippon Zeon Co., Ltd.) coated with multi-point UV curable resin on the inner periphery and a spin-coated support substrate coated with UV
図14は、図11〜図13で説明したプレスロール、真空圧着転写法、スピンボンディング転写法により、未硬化紫外線硬化樹脂141を充填後、この状態を保持したまま紫外線光をプラスティック原盤側142から照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた後、原盤を硬化した紫外線硬化樹脂から剥離して、PC支持基板143上に表面凹凸信号の転写された紫外線硬化樹脂層(2P転写層)145を形成する説明する概略図である。
FIG. 14 shows a state in which UV light is applied from the plastic master side 142 while maintaining this state after filling with the uncured ultraviolet
図15は、プラスティック原盤表面の凹凸を転写する方法として、半硬化の紫外線硬化型アシスト粘着フィルム151(PSA(PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE;感圧性接着剤))を支持基板152にあらかじめラミネート積層をしておき、この表面に対してプラスティック原盤の凹凸信号をエンボス転写させる手法を示している。
FIG. 15 shows a method of transferring unevenness on the surface of a plastic master by laminating a semi-cured UV curable assist adhesive film 151 (PSA (PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE)) on a
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The various deformation | transformation based on the technical idea of this invention is possible. For example, the numerical values given in the above embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.
11 第1信号層
12、31、71、 透明支持基板
13、23 反射膜
14、24,103,105 記録膜
15、25,73,95,104 平坦化された透明樹脂層
17、27 未硬化紫外線硬化樹脂
18、28、 プラスティック原盤
19、29 紫外線硬化樹脂層
20 第2信号層
30 第3信号層
33、34 表面凹凸信号
51、72、92 紫外線硬化樹脂カバー
52、93、101 PCフィルムカバー
53、94、102、151 粘着材PSA(PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE;感圧性接着剤)層
85、87 紫外線硬化樹脂保護膜同士の接着層
91、106 金属支持基板
111、131、142、153 透明スタンパ(Zeneox)
112、122、132、141 紫外線硬化樹脂(未硬化)
110,121、133、143、152 支持基板
161 クロムマスク
162 金属プレート
163 フォトレジスト
165 表面凹凸形成金属プレート
S スパッタリング
L 剥離
T 真空チャンバー
U 紫外線照射
11
112, 122, 132, 141 UV curable resin (uncured)
110, 121, 133, 143, 152
Claims (5)
これを覆うように平坦化された透明樹脂層を形成する工程と、
上記平坦化された透明樹脂層上にさらに反射膜または記録膜で被覆されたピットおよびグルーブの少なくともいずれか一方を有する信号層を形成する工程と
からなり、
上記信号層を形成する工程は、
上記信号層の転写をプラスティック原盤にて行い、紫外線硬化樹脂を前記プラスティック原盤と上記平坦化された透明樹脂層との間に充填し、
紫外線光をプラスティック原盤側から照射し、
紫外線硬化樹脂硬化後に上記プラスティック原盤を剥離して上記平坦化された透明樹脂層上に凹凸信号の転写された紫外線硬化樹脂層を形成する工程からなる多層光ディスクの製造方法。 Forming at least one of pits and grooves covered with a reflective film or a recording film on the signal surface of the first layer formed on the support substrate;
Forming a planarized transparent resin layer so as to cover it,
Forming a signal layer having at least one of pits and grooves covered with a reflective film or a recording film on the flattened transparent resin layer,
The step of forming the signal layer includes
Transfer of the signal layer is performed on a plastic master, and an ultraviolet curable resin is filled between the plastic master and the flattened transparent resin layer,
Irradiate ultraviolet light from the plastic master ,
A method for producing a multilayer optical disk, comprising: a step of peeling the plastic master after curing an ultraviolet curable resin to form an ultraviolet curable resin layer having a concavo-convex signal transferred on the flattened transparent resin layer.
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