JP2004247020A - 光ディスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のＤＶＤと同様な工程を用いることができ、かつ安価なコストで作製できるｂｌｕ−ｒａｙ用の光ディスクの製造方法を提供する。
【解決手段】第１基板１の第１凹凸状ピット２上に第１記録層５を形成する第１工程と、光透過性の第２基板７の第２凹凸状ピット８上に剥離層９、第２記録層１１を順次形成する第２工程と、第１基板１の第１記録層５上に紫外線硬化樹脂１４を塗布した後、第２記録層１３を紫外線硬化樹脂１４に対向配置させて、第１基板１上に第２基板７を載置し、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１４を硬化させて互いに貼り合せる第３工程と、第１基板１から剥離層９と共に第２基板７を剥離して、第２記録層１１を第１基板１上に転写する第４工程と、第２記録層１１上に薄い光透過性のカバー層１５を形成する第５工程と、からなる。
【選択図】 図１
【解決手段】第１基板１の第１凹凸状ピット２上に第１記録層５を形成する第１工程と、光透過性の第２基板７の第２凹凸状ピット８上に剥離層９、第２記録層１１を順次形成する第２工程と、第１基板１の第１記録層５上に紫外線硬化樹脂１４を塗布した後、第２記録層１３を紫外線硬化樹脂１４に対向配置させて、第１基板１上に第２基板７を載置し、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１４を硬化させて互いに貼り合せる第３工程と、第１基板１から剥離層９と共に第２基板７を剥離して、第２記録層１１を第１基板１上に転写する第４工程と、第２記録層１１上に薄い光透過性のカバー層１５を形成する第５工程と、からなる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２層以上の記録再生可能な光ディスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多量の情報を扱うマルチメディア時代に対応して、大容量の記録再生が行える記録密度の高い光ディスクの開発が行われている。このような光ディスクの記録再生に用いられるレーザ光は、スポット径を小さくすることが要求される。
【０００３】
このため、レーザ光の短波長化や対物レンズの開口数の増大化が図られている。
例えば、ｂｌｕ−ｒａｙディスクで用いられるレーザ光の波長は、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭに用いられていたレーザ光の波長６３５ｎｍ〜６６０ｎｍよりも短い４００ｎｍ〜４２０ｎｍである。また、対物レンズの開口数は、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭに用いられていた開口数０．６よりも大きい０．８５である。
【０００４】
この要求に応じて、特許文献１には、射出成形により第１の基板上に凹凸状ピットが形成され、更にこの凹凸状ピット上に反射層、厚さ０．１ｍｍの透明膜が順次積層され、この透明膜側からレーザ光を照射して用いる１層の情報層を有した光ディスクが開示されている。
【０００５】
また、高密度化するために、第１の基板の第１凹凸状ピット上に反射層を形成する一方、光透過性の第２の基板の第２凹凸状ピット上に半透過膜を形成し、前記反射層と前記半透過膜とを光硬化性樹脂を介して対向配置させ、前記第１の基板と前記第２の基板を接着した後、第２の基板側から紫外線を照射してこれらの基板を貼り合わせてなる２層の情報読取り層を有した光ディスクの製造方法も開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−０６３１２０号公報（第１頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の光ディスクの製造方法を用いてｂｌｕ−ｒａｙ光ディスクを作製するには、第２の基板の厚さによる収差を抑えるために０．１ｍｍ程度に薄くする必要があるが、このような薄い基板上に案内溝や凹凸状のピットを形成し、更にこれらの上に複数の薄膜層を形成する際、製造工程中の熱印加により第２の基板が反りを生じるといった問題を生じていた。
【０００８】
即ち、ＤＶＤの製造方法と同様に、射出成型によりスタンパーを用いて案内溝や凹凸状のピットを形成する場合、熱が印加されて薄い第２の基板が変形したり、型離れが悪かったりして、これらの案内溝や凹凸状のピットが変形するため、精度よく転写することは非常に難しかった。また、厚さが０．１ｍｍと薄い基板は剛性がないため、搬送工程や剥離工程等で作業が煩雑になっていた。このように、ｂｌｕ−ｒａｙディスクは、従来のＤＶＤの製造方法と同様な方法では作製することができなかった。
【０００９】
この対策として、ｂｌｕ−ｒａｙディスク専用の製造工程を開発することが考えられるが、コスト高となる。ｂｌｕ−ｒａｙディスクの作製の際、従来のＤＶＤの製造方法を用いることができれば、安価なコストで作製することができる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題を解決すべく、従来のＤＶＤと同様な工程を用いることができ、かつ安価なコストで作製できるｂｌｕ−ｒａｙ用の光ディスクの製造方法を提供することを目的にするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明における第１の発明は、第１基板の第１凹凸状ピット上に第１記録層を形成する第１工程と、光透過性の第２基板の第２凹凸状ピット上に剥離層、第２記録層を順次形成する第２工程と、前記第１基板の前記第１記録層上に紫外線硬化樹脂を塗布した後、前記第２記録層を前記紫外線硬化樹脂に対向配置させて、前記第１基板上に前記第２基板を載置し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させて互いに貼り合せる第３工程と、前記第１基板から前記剥離層と共に前記第２基板を剥離して、前記第２記録層を前記第１基板上に転写する第４工程と、前記第２記録層上に薄い光透過性のカバー層を形成する第５工程と、からなることを特徴とする光ディスクの製造方法を提供する。
第２の発明は、第１基板の第１凹凸状ピット上に第１記録層を形成した後、前記第１記録層の初期化を行う第１工程と、光透過性の第２基板の第２凹凸状ピット上に剥離層、第２記録層を順次形成した後、前記第２記録層の初期化を行う第２工程と、前記第１基板の前記第１記録層上に紫外線硬化樹脂を塗布した後、前記第２記録層を前記紫外線硬化樹脂に対向配置させて、前記第１基板上に前記第２基板を載置し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させて互いに貼り合せる第３工程と、前記第１基板から前記剥離層と共に前記第２基板を剥離して、前記第２記録層を前記第１基板上に転写する第４工程と、前記第２記録層上に薄い光透過性のカバー層を形成する第５工程と、からなることを特徴とする光ディスクの製造方法を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における光ディスクの製造方法について図１乃至図５を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（第１記録層形成工程）を示す模式的断面図である。図２は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（第２記録層形成工程）を示す模式的断面図である。図３は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（貼り合せ工程）を示す模式的断面図である。図４は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（転写工程）を示す模式的断面図である。図５は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（カバー層形成工程）を示す模式的断面図である。
【００１３】
（第１記録層形成工程）
まず、図１に示すように、第１基板１の第１凹凸状ピット２上に第１反射層３、保護層４、第１記録層５、保護層６を順次形成した後、保護層６側からレーザ光を照射して第１記録層５の初期化を行う。
【００１４】
この際、第１基板１は、その厚さが０．３ｍｍ〜１．２ｍｍであり、材料としては、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル等のプラスチックやガラスである。この第１基板１は、射出成型法や２Ｐ法（フォトポリマー法）により作製され、第１凹凸状ピット２は、プリグルーブやプリピットの記録再生を行う場合のレーザ光の案内溝を形成している。そして、第１凹凸状ピット２は、凹部２ａと凸部２ｂとからなり、例えば、凹部２ａの深さは３０ｎｍ、凹部２ａ及び凸部２ｂの幅は、それぞれ０．１５μｍ、０．１７μｍである。
第１反射層３の材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｓｉ等の金属、これらの合金或いは半導体が用いられる。また、その厚さは、５ｎｍ〜２０ｎｍである。
【００１５】
保護層４、６の材料としては、金属酸化物、窒化物、硫化物、炭化物が用いられる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＣ等の単体或いはこれらの混合物等が用いられる。また、これらの保護層４、６は、屈折率が１．８〜２．５、消衰係数が０〜０．２である。更に、保護膜４の厚さは、５ｎｍ〜５０ｎｍであり、保護膜６の厚さは、１０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
【００１６】
第１記録層５の材料としては、アモルファス−結晶間の反射率変化或いは屈折率変化を利用する相変化材料が用いられる。具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｓｂ−Ｔｅ系等が用いられる。
また、第１記録層５の厚さは、１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲が良いが、再生する際の再生信号を増大させて記録感度を高めるためには５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲が好ましい。
【００１７】
初期化は、第１基板１のトラック幅よりも大きなレーザ光のスポット径を有し、ディスクを回転させながら、第１記録層５の結晶化温度以上に加熱して複数のトラックを同時に行う。レーザ光の他にフラッシュランプ光を用いることもできる。
ここで、第１記録層５において、グルーブ５ａは、第１凹凸状ピット２の凹部２ａに対応し、ランド５ｂは、第１凹凸状ピット２の凸部２ｂに対応して形成される。
【００１８】
（第２記録層形成工程）
次に、図２に示すように、第２基板７の第２凹凸状ピット８上に剥離層９、保護層１０、第２記録層１１、保護層１２、第２反射層１３を順次積層する。この後、第２基板７側からレーザ光を照射して第２記録層１１の初期化を行う。
この初期化は、（第１記録層形成工程）と同様にして行う。
【００１９】
第２凹凸状ピット８のピッチは、第１基板１の第１凹凸状ピット２と同一である。また、第２凹凸状ピット８は、凹部８ａと凸部８ｂとからなり、第１凹凸状ピット２と同形状である。
剥離層９は、抵抗過熱型や電子ビーム型の真空蒸着、直流若しくは交流スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング或いはイオンプレーティング等により形成される。この剥離層９の材料としては、グアニン、アデニン、キサトン、ピレン、ポリエチレン、スチルベン、トリフェニルメタン、アゾジカ−ボンアミド、ＰＭＭＡ、オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ビスフェノールＡ、ステアリン酸アミド、Ｍｎフタロシアニン、チミン、アントラキノン等の有機材料、又はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ等の無機金属がある。
【００２０】
保護層１０、１２の材料としては、金属酸化物、窒化物、硫化物、炭化物或いはこれらの混合物等が用いられる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＣ等の単体或いはこれらの混合物が用いられる。また、これらの保護層１０、１２は、屈折率が１．８〜２．５、消衰係数が０〜０．２である。更に、保護層１０の厚さは、１０〜２００ｎｍの範囲が良いが、再生の際の再生信号を増大させるためには１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲が好ましい。保護層１２の厚さは、１ｎｍ〜５０ｎｍが良い。
【００２１】
第２記録層１１の材料としては、アモルファス−結晶間の反射率変化或いは屈折率変化を利用する相変化材料が用いられる。具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｓｂ−Ｔｅ系等が用いられる。
また、第２記録層１１の厚さは、２ｎｍ〜１００ｎｍであり、再生の際の再生信号を増大させて記録感度を高めるためには２ｎｍ〜１０ｎｍが好ましい。
ここで、第２記録層１１において、グルーブ１１ａは、第１凹凸状ピット８の凹部８ａに対応し、ランド１１ｂは、第１凹凸状ピットの凸部８ｂに対応して形成されている。
【００２２】
後述するように、第１基板１上に第１反射層３、保護層４、第１記録層５、保護層６、紫外線硬化樹脂１４、第２反射層１３、保護層１２、第２記録層１１、保護層１０を順次形成した際に、第２反射層１３は、レーザ光を透過させて第１記録層５に導く必要があるため、反射作用と共に透過作用を兼ね備えていることが必要である。また、第２記録層１１に吸収された光により発生する熱を効率良く放熱するために熱伝導率が高いことも必要とされる。これを満たす材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｓｉ等の金属、これらの合金或いは半導体が好適である。また、その厚さは、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲が良いが、反射及び透過作用の両方を効率良く満たすためには、２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲が良い。
【００２３】
（貼り合せ工程）
次に、図３に示すように、第１基板１の保護層６上に紫外線硬化樹脂１４を塗布した後、この紫外線硬化樹脂１４に第２反射層１３側を対向配置させて、第１基板１上に第２基板７を載置する。
この後、第２基板７側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１４を硬化させて第２基板７を第１基板１に貼り付ける。
【００２４】
紫外線硬化樹脂１４の塗布方法としては、スピンコート法、スプレー法、ディップ法、ブレードコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法がある。
紫外線硬化樹脂１４は、第１及び第２記録層５、１１間のクロストークを防止するためには厚いほど良いが、厚すぎると球面収差の発生や記録マークを形成できなくなるといった問題を生じる。このため、紫外線硬化樹脂１４の厚さは、１０μｍ〜６０μｍの範囲が好適である。そして、紫外線硬化樹脂１４は、プレポリマー、単官能アクリレートモノマー、多官能アクリレートモノマー等と光重合開始剤とからなる。
【００２５】
（転写工程）
次に、図４に示すように、第１基板１上から剥離層９と共に第２基板７を剥離して、保護層１０、第２記録層１１、保護層１２及び反射層１３を第１基板１上に転写する。
こうして、２層の第１及び第２記録層５、１１を有する第１基板１を作製する。
第２基板７の剥離は、具体的には、剥離層９と保護層１０との間にカッターナイフを挿入して行う。
【００２６】
（カバー層形成工程）
更に、図５に示すように、第１基板１の保護層１０上に図示しない紫外線硬化樹脂を塗布し、この図示しない紫外線硬化樹脂上に厚さ０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍの光透過性のカバー層１５を載置し、この上に更に図示しない平坦なガラス板を載置した状態で紫外線を照射する。この後、前記した図示しないガラス板を除去し、２層の第１及び第２記録層５、１１を有する光ディスク１６を作製する。
【００２７】
以上のように、本発明の実施形態によれば、第１基板１の第１記録層５上に２層目の第２記録層１１を転写して、第１基板１上に第１及び第２記録層５、１１を形成するので、従来のＤＶＤと同様な工程でｂｌｕ−ｒａｙ用の２層記録層を有する光ディスク１６を得ることができる。
更に、ｂｌｕ−ｒａｙ用の光ディスク専用の製造工程を必要としないので、安価なコストで生産性の良く作製できる。
更にまた、第１記録層５の初期化と第２記録層１１の初期化を別々に行うので、それぞれに最適化した初期化を行うことができる。このため、良好な特性を有する光ディスク１６が得られる。
【００２８】
本発明の実施形態では、記録層が２層の場合について説明したが、２層以上の場合も同様にして作製することができる。また、第１及び第２記録層５、１１は、単なる書き換え型について説明したが、この第１及び第２記録層の組成を変えるだけで、追記型や再生専用型の場合にも適用できることはいうまでもない。
【００２９】
なお、図３に示す（貼り合せ工程）の手順とは逆に、紫外線硬化樹脂１４を第２基板７の第２反射層１３上に塗布した後、この紫外線硬化樹脂１４上に保護層６を対向配置させて第１基板１上に第２基板７を載置し、第２基板７側から紫外線を照射するようにしても良い。
【００３０】
ここで、本発明の実施形態の製造方法により作製したことを特定できることについて図６〜図８を用いて説明する。
図６は、図１における実際の積層断面図である。図７は、図２における実際の積層断面図である。図８は、図５における実際の積層断面図である。
図６〜図８中、Ｌ１は、図１に示す第１反射層３〜保護層６までを束ねた第１層、Ｌ２は、図２に示す保護層１０〜第２反射層１３までを束ねた第２層である。
【００３１】
本発明の実施形態の製造方法では、実際には、図６に示すように、第１基板１上に形成された第１層Ｌ１は、凹部２ａと凸部２ｂとの境界部分で湾曲方向を第１基板１側にした円弧部Ｐを生じる。また、図７に示すように、第２基板７上に順次形成された剥離層９、第２層Ｌ２は、凹部８ａと凸部８ｂとの境界部分で湾曲方向を第２基板７側にした円弧部Ｐと同様な円弧部Ｑを生じる。
【００３２】
そして、図８に示すように、紫外線硬化樹脂１４を介して第１基板１と第２基板７とを貼り合せて第１基板１上に第１層Ｌ１と第２層Ｌ２を形成すると、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の対向面では、円弧部Ｐと円弧部Ｑの湾曲方向が逆となる。即ち、第１層Ｌ１の円弧部Ｐの湾曲方向は、第１基板方向側に、第２層Ｌ２の円弧部Ｑの湾曲方向は、第１基板１と反対方向側に生じる。これに対して、第１基板１上に第１層Ｌ１と第２層Ｌ２を順次積層した場合には、円弧部Ｐ、Ｑの湾曲方向は、一様に第１基板１側方向に生じることになる。
【００３３】
従って、第１基板１を基準として、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の対向面での第１層Ｌ１の円弧部Ｐの湾曲方向と第２層Ｌ２の円弧部Ｑの湾曲方向とが逆であることを確認することにより、本発明の実施形態の製造方法により作製したことが特定できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、第１基板の第１記録層上に第２記録層を転写して、第１基板上に第１及び第２記録層を形成するので、従来のＤＶＤと同様な工程でｂｌｕ−ｒａｙ用の２層記録層を有する光ディスクを得ることができる。
更に、ｂｌｕ−ｒａｙ用の光ディスク専用の製造工程を必要としないので、安価なコストで生産性の良く作製できる。
第１記録層の初期化と第２記録層の初期化を別々に行うので、それぞれに最適化した初期化を行うことができる。このため、良好な特性を有する光ディスクが得られる。
更にまた、第１基板を基準として、第１記録層と第２記録層の境界部分での第１層の円弧部の湾曲方向と第２層の円弧部の湾曲方向とが逆であることを確認することにより、本発明の実施形態の製造方法により作製したことが特定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（第１記録層形成工程）を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（第２記録層形成工程）を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（貼り合せ工程）を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（転写工程）を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（カバー層形成工程）を示す模式的断面図である。
【図６】図１における実際の積層断面図である。
【図７】図２における実際の積層断面図である。
【図８】図５における実際の積層断面図である。
【符号の説明】
１…第１基板、２…第１凹凸状ピット、２ａ、８ａ…凹部、２ｂ、８ｂ…凸部、３…第１反射層、４、６、１０、１２…保護層、５…第１記録層、５ａ、１１ａ…グルーブ、５ｂ、１１ｂ…ランド、７…第２基板、８…第２凹凸状ピット、９…剥離層、１１…第２記録層、１３…第２反射層、１４…紫外線硬化樹脂、１５…カバー層、１６…光ディスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、２層以上の記録再生可能な光ディスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多量の情報を扱うマルチメディア時代に対応して、大容量の記録再生が行える記録密度の高い光ディスクの開発が行われている。このような光ディスクの記録再生に用いられるレーザ光は、スポット径を小さくすることが要求される。
【０００３】
このため、レーザ光の短波長化や対物レンズの開口数の増大化が図られている。
例えば、ｂｌｕ−ｒａｙディスクで用いられるレーザ光の波長は、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭに用いられていたレーザ光の波長６３５ｎｍ〜６６０ｎｍよりも短い４００ｎｍ〜４２０ｎｍである。また、対物レンズの開口数は、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭに用いられていた開口数０．６よりも大きい０．８５である。
【０００４】
この要求に応じて、特許文献１には、射出成形により第１の基板上に凹凸状ピットが形成され、更にこの凹凸状ピット上に反射層、厚さ０．１ｍｍの透明膜が順次積層され、この透明膜側からレーザ光を照射して用いる１層の情報層を有した光ディスクが開示されている。
【０００５】
また、高密度化するために、第１の基板の第１凹凸状ピット上に反射層を形成する一方、光透過性の第２の基板の第２凹凸状ピット上に半透過膜を形成し、前記反射層と前記半透過膜とを光硬化性樹脂を介して対向配置させ、前記第１の基板と前記第２の基板を接着した後、第２の基板側から紫外線を照射してこれらの基板を貼り合わせてなる２層の情報読取り層を有した光ディスクの製造方法も開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−０６３１２０号公報（第１頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の光ディスクの製造方法を用いてｂｌｕ−ｒａｙ光ディスクを作製するには、第２の基板の厚さによる収差を抑えるために０．１ｍｍ程度に薄くする必要があるが、このような薄い基板上に案内溝や凹凸状のピットを形成し、更にこれらの上に複数の薄膜層を形成する際、製造工程中の熱印加により第２の基板が反りを生じるといった問題を生じていた。
【０００８】
即ち、ＤＶＤの製造方法と同様に、射出成型によりスタンパーを用いて案内溝や凹凸状のピットを形成する場合、熱が印加されて薄い第２の基板が変形したり、型離れが悪かったりして、これらの案内溝や凹凸状のピットが変形するため、精度よく転写することは非常に難しかった。また、厚さが０．１ｍｍと薄い基板は剛性がないため、搬送工程や剥離工程等で作業が煩雑になっていた。このように、ｂｌｕ−ｒａｙディスクは、従来のＤＶＤの製造方法と同様な方法では作製することができなかった。
【０００９】
この対策として、ｂｌｕ−ｒａｙディスク専用の製造工程を開発することが考えられるが、コスト高となる。ｂｌｕ−ｒａｙディスクの作製の際、従来のＤＶＤの製造方法を用いることができれば、安価なコストで作製することができる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題を解決すべく、従来のＤＶＤと同様な工程を用いることができ、かつ安価なコストで作製できるｂｌｕ−ｒａｙ用の光ディスクの製造方法を提供することを目的にするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明における第１の発明は、第１基板の第１凹凸状ピット上に第１記録層を形成する第１工程と、光透過性の第２基板の第２凹凸状ピット上に剥離層、第２記録層を順次形成する第２工程と、前記第１基板の前記第１記録層上に紫外線硬化樹脂を塗布した後、前記第２記録層を前記紫外線硬化樹脂に対向配置させて、前記第１基板上に前記第２基板を載置し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させて互いに貼り合せる第３工程と、前記第１基板から前記剥離層と共に前記第２基板を剥離して、前記第２記録層を前記第１基板上に転写する第４工程と、前記第２記録層上に薄い光透過性のカバー層を形成する第５工程と、からなることを特徴とする光ディスクの製造方法を提供する。
第２の発明は、第１基板の第１凹凸状ピット上に第１記録層を形成した後、前記第１記録層の初期化を行う第１工程と、光透過性の第２基板の第２凹凸状ピット上に剥離層、第２記録層を順次形成した後、前記第２記録層の初期化を行う第２工程と、前記第１基板の前記第１記録層上に紫外線硬化樹脂を塗布した後、前記第２記録層を前記紫外線硬化樹脂に対向配置させて、前記第１基板上に前記第２基板を載置し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させて互いに貼り合せる第３工程と、前記第１基板から前記剥離層と共に前記第２基板を剥離して、前記第２記録層を前記第１基板上に転写する第４工程と、前記第２記録層上に薄い光透過性のカバー層を形成する第５工程と、からなることを特徴とする光ディスクの製造方法を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における光ディスクの製造方法について図１乃至図５を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（第１記録層形成工程）を示す模式的断面図である。図２は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（第２記録層形成工程）を示す模式的断面図である。図３は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（貼り合せ工程）を示す模式的断面図である。図４は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（転写工程）を示す模式的断面図である。図５は、本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（カバー層形成工程）を示す模式的断面図である。
【００１３】
（第１記録層形成工程）
まず、図１に示すように、第１基板１の第１凹凸状ピット２上に第１反射層３、保護層４、第１記録層５、保護層６を順次形成した後、保護層６側からレーザ光を照射して第１記録層５の初期化を行う。
【００１４】
この際、第１基板１は、その厚さが０．３ｍｍ〜１．２ｍｍであり、材料としては、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル等のプラスチックやガラスである。この第１基板１は、射出成型法や２Ｐ法（フォトポリマー法）により作製され、第１凹凸状ピット２は、プリグルーブやプリピットの記録再生を行う場合のレーザ光の案内溝を形成している。そして、第１凹凸状ピット２は、凹部２ａと凸部２ｂとからなり、例えば、凹部２ａの深さは３０ｎｍ、凹部２ａ及び凸部２ｂの幅は、それぞれ０．１５μｍ、０．１７μｍである。
第１反射層３の材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｓｉ等の金属、これらの合金或いは半導体が用いられる。また、その厚さは、５ｎｍ〜２０ｎｍである。
【００１５】
保護層４、６の材料としては、金属酸化物、窒化物、硫化物、炭化物が用いられる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＣ等の単体或いはこれらの混合物等が用いられる。また、これらの保護層４、６は、屈折率が１．８〜２．５、消衰係数が０〜０．２である。更に、保護膜４の厚さは、５ｎｍ〜５０ｎｍであり、保護膜６の厚さは、１０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
【００１６】
第１記録層５の材料としては、アモルファス−結晶間の反射率変化或いは屈折率変化を利用する相変化材料が用いられる。具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｓｂ−Ｔｅ系等が用いられる。
また、第１記録層５の厚さは、１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲が良いが、再生する際の再生信号を増大させて記録感度を高めるためには５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲が好ましい。
【００１７】
初期化は、第１基板１のトラック幅よりも大きなレーザ光のスポット径を有し、ディスクを回転させながら、第１記録層５の結晶化温度以上に加熱して複数のトラックを同時に行う。レーザ光の他にフラッシュランプ光を用いることもできる。
ここで、第１記録層５において、グルーブ５ａは、第１凹凸状ピット２の凹部２ａに対応し、ランド５ｂは、第１凹凸状ピット２の凸部２ｂに対応して形成される。
【００１８】
（第２記録層形成工程）
次に、図２に示すように、第２基板７の第２凹凸状ピット８上に剥離層９、保護層１０、第２記録層１１、保護層１２、第２反射層１３を順次積層する。この後、第２基板７側からレーザ光を照射して第２記録層１１の初期化を行う。
この初期化は、（第１記録層形成工程）と同様にして行う。
【００１９】
第２凹凸状ピット８のピッチは、第１基板１の第１凹凸状ピット２と同一である。また、第２凹凸状ピット８は、凹部８ａと凸部８ｂとからなり、第１凹凸状ピット２と同形状である。
剥離層９は、抵抗過熱型や電子ビーム型の真空蒸着、直流若しくは交流スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング或いはイオンプレーティング等により形成される。この剥離層９の材料としては、グアニン、アデニン、キサトン、ピレン、ポリエチレン、スチルベン、トリフェニルメタン、アゾジカ−ボンアミド、ＰＭＭＡ、オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ビスフェノールＡ、ステアリン酸アミド、Ｍｎフタロシアニン、チミン、アントラキノン等の有機材料、又はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ等の無機金属がある。
【００２０】
保護層１０、１２の材料としては、金属酸化物、窒化物、硫化物、炭化物或いはこれらの混合物等が用いられる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＣ等の単体或いはこれらの混合物が用いられる。また、これらの保護層１０、１２は、屈折率が１．８〜２．５、消衰係数が０〜０．２である。更に、保護層１０の厚さは、１０〜２００ｎｍの範囲が良いが、再生の際の再生信号を増大させるためには１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲が好ましい。保護層１２の厚さは、１ｎｍ〜５０ｎｍが良い。
【００２１】
第２記録層１１の材料としては、アモルファス−結晶間の反射率変化或いは屈折率変化を利用する相変化材料が用いられる。具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｓｂ−Ｔｅ系等が用いられる。
また、第２記録層１１の厚さは、２ｎｍ〜１００ｎｍであり、再生の際の再生信号を増大させて記録感度を高めるためには２ｎｍ〜１０ｎｍが好ましい。
ここで、第２記録層１１において、グルーブ１１ａは、第１凹凸状ピット８の凹部８ａに対応し、ランド１１ｂは、第１凹凸状ピットの凸部８ｂに対応して形成されている。
【００２２】
後述するように、第１基板１上に第１反射層３、保護層４、第１記録層５、保護層６、紫外線硬化樹脂１４、第２反射層１３、保護層１２、第２記録層１１、保護層１０を順次形成した際に、第２反射層１３は、レーザ光を透過させて第１記録層５に導く必要があるため、反射作用と共に透過作用を兼ね備えていることが必要である。また、第２記録層１１に吸収された光により発生する熱を効率良く放熱するために熱伝導率が高いことも必要とされる。これを満たす材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｓｉ等の金属、これらの合金或いは半導体が好適である。また、その厚さは、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲が良いが、反射及び透過作用の両方を効率良く満たすためには、２ｎｍ〜１０ｎｍの範囲が良い。
【００２３】
（貼り合せ工程）
次に、図３に示すように、第１基板１の保護層６上に紫外線硬化樹脂１４を塗布した後、この紫外線硬化樹脂１４に第２反射層１３側を対向配置させて、第１基板１上に第２基板７を載置する。
この後、第２基板７側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂１４を硬化させて第２基板７を第１基板１に貼り付ける。
【００２４】
紫外線硬化樹脂１４の塗布方法としては、スピンコート法、スプレー法、ディップ法、ブレードコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法がある。
紫外線硬化樹脂１４は、第１及び第２記録層５、１１間のクロストークを防止するためには厚いほど良いが、厚すぎると球面収差の発生や記録マークを形成できなくなるといった問題を生じる。このため、紫外線硬化樹脂１４の厚さは、１０μｍ〜６０μｍの範囲が好適である。そして、紫外線硬化樹脂１４は、プレポリマー、単官能アクリレートモノマー、多官能アクリレートモノマー等と光重合開始剤とからなる。
【００２５】
（転写工程）
次に、図４に示すように、第１基板１上から剥離層９と共に第２基板７を剥離して、保護層１０、第２記録層１１、保護層１２及び反射層１３を第１基板１上に転写する。
こうして、２層の第１及び第２記録層５、１１を有する第１基板１を作製する。
第２基板７の剥離は、具体的には、剥離層９と保護層１０との間にカッターナイフを挿入して行う。
【００２６】
（カバー層形成工程）
更に、図５に示すように、第１基板１の保護層１０上に図示しない紫外線硬化樹脂を塗布し、この図示しない紫外線硬化樹脂上に厚さ０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍの光透過性のカバー層１５を載置し、この上に更に図示しない平坦なガラス板を載置した状態で紫外線を照射する。この後、前記した図示しないガラス板を除去し、２層の第１及び第２記録層５、１１を有する光ディスク１６を作製する。
【００２７】
以上のように、本発明の実施形態によれば、第１基板１の第１記録層５上に２層目の第２記録層１１を転写して、第１基板１上に第１及び第２記録層５、１１を形成するので、従来のＤＶＤと同様な工程でｂｌｕ−ｒａｙ用の２層記録層を有する光ディスク１６を得ることができる。
更に、ｂｌｕ−ｒａｙ用の光ディスク専用の製造工程を必要としないので、安価なコストで生産性の良く作製できる。
更にまた、第１記録層５の初期化と第２記録層１１の初期化を別々に行うので、それぞれに最適化した初期化を行うことができる。このため、良好な特性を有する光ディスク１６が得られる。
【００２８】
本発明の実施形態では、記録層が２層の場合について説明したが、２層以上の場合も同様にして作製することができる。また、第１及び第２記録層５、１１は、単なる書き換え型について説明したが、この第１及び第２記録層の組成を変えるだけで、追記型や再生専用型の場合にも適用できることはいうまでもない。
【００２９】
なお、図３に示す（貼り合せ工程）の手順とは逆に、紫外線硬化樹脂１４を第２基板７の第２反射層１３上に塗布した後、この紫外線硬化樹脂１４上に保護層６を対向配置させて第１基板１上に第２基板７を載置し、第２基板７側から紫外線を照射するようにしても良い。
【００３０】
ここで、本発明の実施形態の製造方法により作製したことを特定できることについて図６〜図８を用いて説明する。
図６は、図１における実際の積層断面図である。図７は、図２における実際の積層断面図である。図８は、図５における実際の積層断面図である。
図６〜図８中、Ｌ１は、図１に示す第１反射層３〜保護層６までを束ねた第１層、Ｌ２は、図２に示す保護層１０〜第２反射層１３までを束ねた第２層である。
【００３１】
本発明の実施形態の製造方法では、実際には、図６に示すように、第１基板１上に形成された第１層Ｌ１は、凹部２ａと凸部２ｂとの境界部分で湾曲方向を第１基板１側にした円弧部Ｐを生じる。また、図７に示すように、第２基板７上に順次形成された剥離層９、第２層Ｌ２は、凹部８ａと凸部８ｂとの境界部分で湾曲方向を第２基板７側にした円弧部Ｐと同様な円弧部Ｑを生じる。
【００３２】
そして、図８に示すように、紫外線硬化樹脂１４を介して第１基板１と第２基板７とを貼り合せて第１基板１上に第１層Ｌ１と第２層Ｌ２を形成すると、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の対向面では、円弧部Ｐと円弧部Ｑの湾曲方向が逆となる。即ち、第１層Ｌ１の円弧部Ｐの湾曲方向は、第１基板方向側に、第２層Ｌ２の円弧部Ｑの湾曲方向は、第１基板１と反対方向側に生じる。これに対して、第１基板１上に第１層Ｌ１と第２層Ｌ２を順次積層した場合には、円弧部Ｐ、Ｑの湾曲方向は、一様に第１基板１側方向に生じることになる。
【００３３】
従って、第１基板１を基準として、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２の対向面での第１層Ｌ１の円弧部Ｐの湾曲方向と第２層Ｌ２の円弧部Ｑの湾曲方向とが逆であることを確認することにより、本発明の実施形態の製造方法により作製したことが特定できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、第１基板の第１記録層上に第２記録層を転写して、第１基板上に第１及び第２記録層を形成するので、従来のＤＶＤと同様な工程でｂｌｕ−ｒａｙ用の２層記録層を有する光ディスクを得ることができる。
更に、ｂｌｕ−ｒａｙ用の光ディスク専用の製造工程を必要としないので、安価なコストで生産性の良く作製できる。
第１記録層の初期化と第２記録層の初期化を別々に行うので、それぞれに最適化した初期化を行うことができる。このため、良好な特性を有する光ディスクが得られる。
更にまた、第１基板を基準として、第１記録層と第２記録層の境界部分での第１層の円弧部の湾曲方向と第２層の円弧部の湾曲方向とが逆であることを確認することにより、本発明の実施形態の製造方法により作製したことが特定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（第１記録層形成工程）を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（第２記録層形成工程）を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（貼り合せ工程）を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（転写工程）を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施形態における光ディスクの製造方法における（カバー層形成工程）を示す模式的断面図である。
【図６】図１における実際の積層断面図である。
【図７】図２における実際の積層断面図である。
【図８】図５における実際の積層断面図である。
【符号の説明】
１…第１基板、２…第１凹凸状ピット、２ａ、８ａ…凹部、２ｂ、８ｂ…凸部、３…第１反射層、４、６、１０、１２…保護層、５…第１記録層、５ａ、１１ａ…グルーブ、５ｂ、１１ｂ…ランド、７…第２基板、８…第２凹凸状ピット、９…剥離層、１１…第２記録層、１３…第２反射層、１４…紫外線硬化樹脂、１５…カバー層、１６…光ディスク
Claims (2)
- 第１基板の第１凹凸状ピット上に第１記録層を形成する第１工程と、
光透過性の第２基板の第２凹凸状ピット上に剥離層、第２記録層を順次形成する第２工程と、
前記第１基板の前記第１記録層上に紫外線硬化樹脂を塗布した後、前記第２記録層を前記紫外線硬化樹脂に対向配置させて、前記第１基板上に前記第２基板を載置し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させて互いに貼り合せる第３工程と、
前記第１基板から前記剥離層と共に前記第２基板を剥離して、前記第２記録層を前記第１基板上に転写する第４工程と、
前記第２記録層上に薄い光透過性のカバー層を形成する第５工程と、
からなることを特徴とする光ディスクの製造方法。 - 第１基板の第１凹凸状ピット上に第１記録層を形成した後、前記第１記録層の初期化を行う第１工程と、
光透過性の第２基板の第２凹凸状ピット上に剥離層、第２記録層を順次形成した後、前記第２記録層の初期化を行う第２工程と、
前記第１基板の前記第１記録層上に紫外線硬化樹脂を塗布した後、前記第２記録層を前記紫外線硬化樹脂に対向配置させて、前記第１基板上に前記第２基板を載置し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させて互いに貼り合せる第３工程と、
前記第１基板から前記剥離層と共に前記第２基板を剥離して、前記第２記録層を前記第１基板上に転写する第４工程と、
前記第２記録層上に薄い光透過性のカバー層を形成する第５工程と、
からなることを特徴とする光ディスクの製造方法。
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