JP2007265515A - 光記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】更に、樹脂製の透明スタンパーは、剥離時のストレスのために繰り返し使用ができないという欠点があった。一方、オレフィン系等の樹脂を用いた場合であっても２Ｐ樹脂と記録層、あるいは、基板と記録層との剥がれが生じる場合があり、更なる、改善が求められている。
【解決手段】本発明は、第一の記録面となる第一の凹凸パターンが形成された基板と、前記第一の凹凸パターン上に形成された第一の記録膜と、前記第一の記録膜上に形成され、第一の記録面と反対側の面に第二の記録面となる凹凸パターンが形成された中間層と、前記第二の凹凸パターン上に形成された第二の記録膜を少なくとも備え、前記第一の記録面上で、クランプエリアとデータエリア間の一部の領域で基板上に凹みを有し、前記第一の記録面上で、データエリアよりも外周側の一部の領域で基板上に凹みを有するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は多層構造の光記録媒体及びその製造方法に関する。

従来から、光記録媒体はその可搬性や非接触の記録再生による扱いやすさにより、オーディオビジュアルの分野において広く普及し、近年コンピュータの分野においても各種情報を記録する記録媒体として応用されつつある。オーディオビジュアルの分野においては、その映像や音声のデジタル化、高品質化から、情報量は増加の一途を辿っており、それに伴って光記録媒体に求められる記録容量も増加している。また小型コンピュータの普及や、情報の多様化が進み、小型大容量の光記録媒体が要求されている。このために、光記録媒体も、記録容量が７００ＭＢのＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｋ）から、４．７ＧＢのＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）が開発され、更に、記録層を２層化することで８．５ＧＢに記録容量の拡大を行っている。

しかしながら、テレビ放送が従来のアナログ放送から、デジタル化するとともに、高精細テレビ（ＨＤＴＶ：Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）化されていくために、放送される画像情報が従来のアナログ放送に比べて４倍の情報量があり従来の、光記録媒体の更なる大容量化が望まれている。

光記録媒体の容量を増加させる手段としては、大別して、記録トラックのピッチをより狭くし、記録マークをより小さくすることで記録の密度を向上させる方法と、記録層を多層化することで、見かけ上の記録密度を向上させる方法の二つが存在する。

トラックピッチを狭くし、記録マークを小さくすることで記録密度を向上させる方法は照射レーザの波長λを短くすることと、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることで達成される。

特開２００１−３５７５７１号公報ではＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）の光学系である、λ＝０．６５μｍ、ＮＡ＝０．６０を発展させた光学系を用いた光記録媒体が提案されている。現在ではλ＝０．４０５μｍ、ＮＡ＝０．８５の光学系を用いたＢｌｕ―ｒａｙ Ｄｉｓｃや、λ＝０．４０５μｍ、ＮＡ＝０．６５の光学系を用いたＨＤ ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ＤＶＤ）が研究・開発され、２００６年には市販される計画である。

さらに、記録容量を増加させるため、記録層を多層化する手法がある。

ＨＤ ＤＶＤは、ＤＶＤと同様に、１．２ｍｍの基板の中央部に記録層を設けるためにＤＶＤの製造技術を適用可能である。一方、基板から深い位置に記録層が位置するために、開口数を大きくすることが困難であり、ビームスポット径を波長限界まで小さくすることができない。又、基板から深い位置に記録層が位置するため多層化が難しい。

これに対し、Ｂｌｕ―ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤと略す）は、対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることで、ビームのスポットを波長限界まで小さくすることが可能となるが、光記録媒体は傾きにも著しく弱くなる。このため、記録層を基板の表面に近いところに配置する必要があり、記録層を光記録媒体の表面に形成し、記録層上に厚さ０．１ｍｍの有機保護層を設ける構造となっている。更に、記録層が、基板の表面に位置するために比較的多層化が容易で、開発初期の段階で試作ではあるが８層の記録層の例が発表されている。尚、ＢＤも基板の厚さは１．２ｍｍである。

以下、基板に予め形成された、データとしての記録ピット、または、ランド、グルーブおよびアドレッシング用の記録ピット等を総称して信号パターンと称する。また、信号パターンが形成された面に積層される、反射層あるいはデータを記録する反射層と記録層等からなる積層層等の層を総称して記録層と称する。

特開２００２―２６０３０７号公報、特開２００４−３０８８５号公報および特開２００４−２２０７５０号公報等に、２層構造のＢＤの製造方法が開示されている。特開２００２―２６０３０７号公報に開示されたＢＤの製造方法を、図９を用いて詳細に説明する。２層目の樹脂にフォトポリマー（Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ：以下２Ｐ樹脂と略す）を用い、２Ｐ樹脂に転写するので、この製造方法を、以下、２Ｐ法と称す。以下、図９の模式的工程断面図を用いて２Ｐ法について詳細に説明する。

用いられる２Ｐ樹脂としては、アクリル系樹脂、カチオン系樹脂、熱硬化性樹脂等があり、必要とする工程で最適な材料を用いる事が可能である。
（１）金属スタンパー１４に形成された信号パターンをポリカーボネート樹脂（以下、ＰＣ樹脂と略す）からなる基板１に射出成形法を用いて転写する（図９（１））。
（２）上記信号パターン上に目的とする記録層４を形成する（図９（２））。
（３）同時に２層目となる信号パターンを形成するための透明スタンパー２を、スタンパー１４を用いて射出成形する（図９（３））。
（４）その後、記録層４上に２Ｐ樹脂３を塗布し、透明スタンパー２を２Ｐ樹脂３上に押圧し、硬化することによって、２Ｐ樹脂３に信号パターンを転写する（図９（４））。
（５）透明スタンパー２を剥離することで、中間層２５が形成される（図９（５））。

透明スタンパー２は、廃棄される。
（６）中間層２５上にさらに目的とする記録層５を形成する。
（７）その後、有機保護膜８を形成する事で２層光記録媒体となる。

３層以上の多層光記録媒体を製造する場合は、記録膜５を形成後、（３）から（６）の工程を繰り返すことによって３層以上の多層光記録媒体を得ることができる。

特開２００２―２６０３０７号公報では、透明スタンパー２も基板１と同様にＰＣ樹脂を用いているが、２Ｐ樹脂との剥離性を改善するために、ＡｌまたはＳｉを主成分等する膜厚１００ｎｍの金属膜を、スパッタ法を用いて形成している。

基板の形状は、図１０に示すように、第１の基板１１１の表面に信号パターンとなる凹凸ピット１１３が形成され、凹凸ピット１１３を覆うように、膜厚１００ｎｍのＡｌ反射膜１１５が形成され、凹凸ピット１１３とＡｌ反射膜１１５とで情報記録層ＳＡ１１６が形成されている。
特開２００２―２６０３０７号公報 特開２００４−３０８８５号公報 特開２００４−２２０７５０号公報

上述の２Ｐ法は、２Ｐ樹脂とＰＣ樹脂との密着度が良いために、透明スタンパーを２Ｐ樹脂から剥がせるようにするために、２Ｐ樹脂との接着性が悪い、すなわち２Ｐ樹脂と剥離性の良いポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：Ｐｏｌｙ ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）やシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ：Ｃｙｃｌｏ ｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）等を用いる、あるいは、ＰＣ樹脂を用いて透明スタンパーを形成後、透明スタンパーの転写パターン（信号パターン）が形成された面に、スパッタ法を用いて金属膜を形成する必要があった。

透明スタンパーに２Ｐ樹脂と密着性の悪いオレフィン系等の樹脂を用いた場合、
１．基板に使用するＰＣ樹脂と、透明スタンパーに使用するオレフィン系等の樹脂の２種類の樹脂を用いた射出成形を行う必要があり、透明スタンパーと基板を形成するための射出成形機が必要である。
２．ＰＣ樹脂とオレフィン系等の樹脂との２種類の樹脂の管理を行う必要があるという課題が発生している。

ＰＣ樹脂製の透明スタンパーの表面に金属膜を形成する場合、
１．記録層を形成するスパッタ装置以外に、金属膜を成膜するためのスパッタ装置を必要とする。
２．金属膜により紫外線の透過率が下がるために、紫外線硬化に時間がかかる等の問題が発生する場合があった。

更に、樹脂製の透明スタンパーは、剥離時のストレスのために繰り返し使用ができないという欠点があった。これは、Ｐ樹脂との接着性が悪いオレフィン系の樹脂を用いた場合も、金属膜を形成した場合も同様であった。

一方、２Ｐ樹脂と基板との密着性は良いが、記録層となる膜と２Ｐ樹脂との密着性、あるいは、記録層と２Ｐ樹脂との密着性は、２Ｐ樹脂と基板との密着度よりも悪いため、透明スタンパーに、２Ｐ樹脂と剥がれやすい、オレフィン系等の樹脂を用いた場合であっても２Ｐ樹脂と記録層、あるいは、基板と記録層との剥がれが生じる場合があり、更なる、改善が求められている。

本発明は上記課題を解決するために、第一の記録面となる第一の凹凸パターンが形成された基板と、前記第一の凹凸パターン上に形成された第一の記録膜と、前記第一の記録膜上に形成され、第一の記録面と反対側の面に第二の記録面となる凹凸パターンが形成された中間層と、前記第二の凹凸パターン上に形成された第二の記録膜を少なくとも備え、前記第一の記録面上で、クランプエリアとデータエリア間の一部の領域で基板上に凹みを有し、前記第一の記録面上で、データエリアよりも外周側の一部の領域で基板上に凹みを有するものである。また、複数の中間層と記録膜が交互に積層されている事を特徴とする。また、支持基材上に形成された凹み部分に紫外線硬化型樹脂が存在する事を特徴とする光記録媒体である。

以上説明したように、本発明によれば、容易に高品位な多層構成記録媒体を製造できる製造方法及び記録媒体を提供するものである。

発明者は、中間層が透明スタンパーを中間層から剥がす際に、中間層が基板から剥がれる原因を調査した結果、中間層が基板と接触していない、あるいは中間層と基板との接触面積（中心からみた際の、幅が狭い）ことに起因することを見いだした。更に、中間層を２層以上積層する場合、上層の中間層が、基板と接触していない、あるいは一部しか接触していない場合があることを見いだした。

データ領域と基板の内周側および外周囲側の寸法は、光記録媒体の規格により決められた寸法であり変更することができない。データエリアの内周囲側に凹部を、外周囲側を傾斜させ傾斜面を、形成することで実質的な幅の拡大を行うことで基板と中間層との密着強度を向上することができることを見いだしたものである。

以下図面を用いて本実施の形態を詳細に説明する。

図１の中間層を基板１に形成する模式的工程断面図を用いて基板上に中間層を形成する方法を説明する。
（１）基板１は、信号パターンが形成された、データエリア上に記録膜および／あるいは反射膜が形成された記録層４が形成されている。基板１の、記録層４よりも内周囲に凹状の窪みが設けられている。基板１の、記録層４の外周囲は、基板の膜厚が薄くなるように傾斜した斜面を持っている（図１（１））。
（２）記録層４が形成された基板１と、信号パターンが形成された領域を覆う２Ｐ樹脂層３が設けられた透明スタンパー９を、基板１の記録層と、透明スタンパー９の２Ｐ樹脂層３とが対向するように配置する（図１（２））。
（３）透明スタンパー９を基板１の押圧し、透明スタンパー９上に形成された２Ｐ樹脂層３と基板１の記録層とを貼り合わせる。この際、２Ｐ樹脂３が基板１の凹部と傾斜した斜面を覆う様に貼り合わせる。その後ＵＶ光を照射し硬化させる（図１（３））。
（４）基板１から透明スタンパー９を剥離し、有機樹脂層３からなる中間層２５を形成する（図１（４））。
（５）基板上に形成された中間層２５の信号パターンが形成された領域に、記録層５が、例えば、スパッタリング法等によって、信号パターン形成面に形成される。記録層５は、スパッタリング法以外に、蒸着法、ＣＶＤ法、スピンコート塗布法等を用いることができる。各々の生産工程、生産装置及び生産する記録媒体に最適な方式であれば良く特に限定されるものではない。（図１（５））。

３層以上の記録層を形成する場合、（２）〜（５）を繰り返すが、記録層が凹状の窪みと傾斜した斜面とに記録層が形成されることを防止するために、記録層を形成する場合、凹状の窪みと傾斜した斜面と覆うマスクを用いることが好ましい。又、上層の２Ｐ樹脂の記録層の内周囲側と外周囲側の端部は、下層の２Ｐ樹脂の端部よりも内周囲側および外周囲側にはみ出し、基板１と凹部および傾斜した斜面と接触する様に貼り合わせる必要がある。
（６）最後に、記録層の最表面に有機保護層となるカバー層８を形成する。形成方法としては、スピンコート法やシート貼り合わせ法などが用いられる。この他にもディッピング方式や、スプレー方式、等いずれかの適切な工程を行うことで可能であり、特に限定されるものではない。 本実施の形態では、紫外線を透明スタンパー９側から照射して２Ｐ樹脂を硬化させた後、透明スタンパー９を２Ｐ樹脂から剥離する。透明スタンパー９の材料としては、紫外線を透過する有機樹脂あるいはガラス基板を用いることができる。

ガラス製の透明スタンパーの製造方法の詳細は、後述するが、有機樹脂製の透明スタンパー９は、ポリメチルメタクリレートやシクロオレフィンポリマー等の２Ｐ樹脂と密着性の悪い樹脂を用いて基板１と同様の製造方法を用いて製造することができる。

膜厚分布の観点から剛性及び面精度が高い方がより好ましい。また精度の高い偏芯調整を行うために、中心穴、ピン或いはアライメントマーク等、調芯機構と同調できる機能を設けることが好ましい。透明スタンパー９表面に剥離性を向上するための表面処理が合っても構わない。

透明スタンパー９上に２Ｐ樹脂３をスピンコートによってコートする。２Ｐ樹脂３の塗布は透明スタンパー９側だけではなく、基板１側に塗布してもよく、必要であれば、両方に塗布しても構わない。塗布した後、基板１及び透明スタンパー９を貼りあわせる。
図４に示す如く、２Ｐ樹脂３の塗布方法としてはスピンコート方式（ａ）の他にスプレー方式（ｂ）、スリットコート方式（ｃ）等、様々な方式を用いる事が可能であり、特に限定されるものではない。所望の範囲に均一な膜厚を得る事が可能な方式を選択すればよい。
貼り合わせ後そのままＵＶ硬化させることも可能であるが、膜厚精度をより向上させるため真空貼り合わせ方式（図５（ａ））、張り合わせた後スピン回転させる方式（図５（ｂ））、重ねあわせ後平板で加圧する方式 図５（（ｃ））等、所望の方式を選択する事が可能であり、場合によってはこれらを組み合わせた工程でも構わず、特に限定されるものではない。

本実施の形態では、図１（３）に示す様に、基板１の、データエリアの内周囲側に設けた基板面が露出する凹部と、データエリアの外周囲側に設けた基板面が露出する傾斜した斜面を有機樹脂層３が覆うように透明スタンパー９上に有機樹脂層３を形成する。

記録層を３層以上の多層構造とする場合は、下層の中間層を形成する有機樹脂層の幅よりも上層の有機樹脂層の幅を広く設け、上層の有機樹脂層３の端部がデータエリアの内周囲側に設けた基板面が露出する凹部と、データエリアの外周囲側に設けた基板面が露出する傾斜した斜面とを覆うように形成する。

基板は中心から半径１１．０〜１６．０ｍｍの領域は、記録・再生装置中でクランプされる領域ある。更に、データエリアは、基板の中心から２０．０〜５８ｍｍなっているので、基板の内周部で、中間層が形成できる領域の幅は、４ｍｍと狭い。同様に、基板の外周囲は、基板の半径が６０ｍｍになっているので２ｍｍの幅しかないが、データエリアの内周囲側に凹部を、外周囲側に傾斜した傾斜面を設けることで２Ｐ樹脂と基板との接触面積を大きくすることができ、この結果、透明スタンパーを剥がす際に２Ｐ樹脂と基板と尚剥がれの発生をなくすことができる。

凹部の形状は、図１では台形状をしているが、この形状に限定する物ではなく、楔、台形、四角、半円形状、楕円形状等各々の必要とする形状であれば構わない。また表面性においても特に限定する物ではなく、鏡面、砂地、切り込み等各々の必要とする表面性であれば良い。

また中間層２５に用いられる材料も、特に限定されるものでは無く、熱硬化性、カチオン系樹脂等幅広く用いる事も可能である。

記録膜は、光記録媒体の用途として大きく３つに分けられ、夫々に適した成膜を行う。
１．書き換え型の光記録媒体
それに用いられる材料として、Ｔｅ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｓ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｓｉ等の材料の少なくとも１種類以上からなる合金等などが幅広く一般的に知られており、すでに多くの材料が公知の技術として存在する。その他にも光磁気記録材料としてＴｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｈｏ等の材料の少なくとも１種類以上からなる合金、希土類−遷移金属合金が多く用いられており、これらもすでに多くの材料が公知の技術として存在する。
２．追記型の光記録媒体
それに用いられる材料として、シアニン系やフタロシアニン系やアゾ系などの有機色素系の材料を記録膜として用いることができる。すでに多くの材料が公知の技術として存在する。
３．読み出し型の記録媒体
ＡｌやＡｌ合金、あるいはＳｉやＳｉＮ及びＡｇやＡｇ合金などが用いられており、すでに多くの材料が公知の技術として存在する。

以下、本発明に係る光記録媒体の製造方法を、図面を用いて更に詳細に説明する。

図８は、基板１に信号パターンを転写する、スタンパー１４の製造方法を示す図面である。
（１）原盤ガラス４２にスピンコートによってフォトレジスト４１を塗布した。
（２）レーザービーム４３によって所定の凹凸パターンの露光を行った。露光は回転テーブルにより原盤ガラスが角速度一定或いは線速度一定で回転し、光源となるレーザーを原盤ガラスに照射する落射ミラー部が一定速度でスライドする移動光学台を有した、露光装置を用いた。
（３）露光部４４をアルカリ現像し、原盤ガラス４２上にフォトレジスト４１からなるフォトレジストパターンを形成した。

スタンパー１４を形成する場合、
（４）ガラス原盤４２のフォトレジストパターン上にニッケル導電膜４５をスパッタにより形成した。
（５）その後、ニッケル電鋳を行い、電鋳層４６を形成した。電鋳時の厚さは０．３ｍｍとし、全面裏面研磨を行った。
（６）原盤ガラスからニッケル層の剥離を行った。
（７）剥離後、所望の形状にすべく、スタンパー打ち抜き機により内外径形状を打ち抜き、所定の凹凸パターンが形成されたスタンパー１４が得られた。

透明スタンパー９は、ガラス基板を用いた透明スタンパーを形成する場合は、スタンパー１４を形成する場合と、（３）の工程までは同一である。

その後、
（４−１）ガラス原盤４２にウォブルおよびグルーブを形成するためのフォトレジストパターンをマスクに、特開２０００−３４８３９３号公報等に開示される方法で、ドライエッチング法を用いて凹凸パターンを形成した（不図示）。
（５−１）その後、フォトレジストパターンを公知の方法で除去した（不図示）。
（６−１）所定の凹凸パターンが形成された透明スタンパー９が得られた（不図示）。

スタンパー１４を製造する場合は、φ２００ｍｍのＡＳガラス原盤を用いた。透明スタンパー９を製造する場合は、外径φ１２０ｍｍであり、内径φ１５ｍｍの石英ガラス原盤を用いた。これらの材質は特に限定する物ではない。スタンパー１４を作成する為必要となるのは、平坦性だけであり、ガラスでなくても構わない。平坦性を満たし、現像時のアルカリ性に耐性を持ち、電鋳時の温度による挙動変化がなければ、該ガラス以外にも金属板やセラミック等、いかなる材料であっても構わない。スタンパー９を作成する為必要となるのは、ドライエッチングに用いるガスによって所望の溝深さがエッチングされる事と、透明スタンパーして使用するためＵＶ樹脂を硬化する為の波長光が透過する事が重要であり、石英ガラス、アルカリガラス、無アルカリガラス等、各々に適した材料であれば、いかなる物を用いても構わない。

次に、スタンパーに形成された信号パターンが転写された支持基材となる基板１を形成するための射出成形用の金型と、射出成型法を用いて支持基材にスタンパー１４に形成された信号パターンの転写方法を、図２及び図３を用いて説明する。

図２は射出成形用に用いる成形金型の断面図を模式的に表したものである。

金型１１と金型１０とを勘合した後、金型１０の側から溶融した有機樹脂を射出することで基板が成形される。基板に、信号パターンを転写するスタンパー１４は、インナースタンパー押さえ１２により内周部が、アウタースタンパー押さえ１３により外周囲が金型１１に保持されている。

インナースタンパー押さえ１２は、スタンパー１４の内周囲を保持するとともに、クランプ部１７（中心線からの半径位置１１．０から１６．０ｍｍ）の基板厚さを規定している。クランプ部１７は、基板のデータエリア１６（中心線からの半径位置２０．０から５８．０ｍｍ）よりも基板の厚さが薄い規格となっているために、金型１１の面よりも高い平面を持っている。

インナースタンパー押さえ１２により基板の内周囲の形状と厚とさが、アウタースタンパー押さえ１３により、基板の外周囲の形状とデータエリアの厚さとが規定される。

外周囲は基板の厚さがデータエリア１６の外側で徐々に薄くなるように、アウタースタンパー押さえ１３は台形状をしている。内周囲は、インナースタンパー押さえ１２が、クランプ領域１７とデータエリア１６との間に凸状の形状を持っているために、データエリア１６の内側に基板の膜厚の薄い、凹状の形状が形成されている。

続いて、溶融されたＰＣ樹脂を勘合された金型に射出し、基板を製造する、射出成形工程を図３の模式的工程断面図を用いて説明する。
（１） 型締め
固定金型１１と可動金型１２とを嵌め合わせる。図３(１)では、固定金型１１と可動金型１２との間隙をスタンパー押さえ１３により規定している。支持基板に信号パターンを形成しない場合は、金型内に信号パターンが記録されていないスタンパー１４を配置すれば良い。更に、スタンパー１４を配置せず、金型の形状で支持基板を形成することもできる。この場合、スタンパー押さえ１３は金型の間隙の幅（支持基板の膜厚）を規定するものとなる。この場合、間隙を規定する構造を、固定金型１１あるいは可動金型１２のいずれか一方の設けておくこともできる。

図示しないヒーターにより、２５０℃以上４００℃未満に加熱されたシリンダーの内部でＰＣ樹脂１５が加熱溶融される。

成形金型は、使用する熱可塑性樹脂のガラス転移点近傍の温度（ＰＣ樹脂の場合で９０℃から１４０℃の間）に温調された媒体を金型の内部を循環させ、一定の温度を保つように構成されている（図示せず）。
（２）樹脂充填および加圧保持
加熱溶融したＰＣ樹脂１５は、シリンダー内部のスクリュー（図示せず）によって０．３秒程度の極めて短時間で流路１８を介して成形金型内部に充填される。充填量は、必要とする基板１の体積でありスクリューの移動量で決まる。ガラス転移点以上の高温で溶融加熱されたＰＣ樹脂１５は、溶融温度と成形金型との温度差によって固化が始まる。金型全体に流れ込むとほぼ同時に成形金型全体に圧力をかけ、一定時間加圧保持する。またこのときの保持時間及び保持圧力及び成形金型温度によって、基板の反り量が決定する（図３(２)）。
（３）金型開、基板取りだし
成形金型を開き、取り出し用ロボットアーム（図示せず）によって基板１を取り出す。

このとき、成形金型の開状態が長くなると、成形金型温度が不均一になり次の基板成形に支障が起る事からすばやく取り出し、成形金型を閉める必要がある（図３(３)）。
（４）基板保管、スプルー取り出し
取り出し用ロボットアームによって取り出された基板１は、ストッカーと呼ばれる基板保管場所へ移動される。このときも同様にロボットアームによって保管場所へ移動する。また同時に、不要となるスプルー１６を廃棄する（図３(４)）。支持基板は、マガジンあるいはポールストッカー（図示せず）等の保管形態で保管される。

その後成膜工程で凹凸パターン上へ任意の記録膜が形成される。

図６は本発明に係る多層光記録媒体の作製方法にしたがって作製された多層光記録媒体を模式的に表したものである。

基板１上に、Ｌ０の記録層４が形成され、Ｌ０上に３層の中間層が形成されている。各中間層２５のＬ０と対向する側に、記録層５となるＬ１、記録層６となるＬ２および記録層７となるＬ３がこの順に形成され、Ｌ４上にはカバー層８が形成されている。

中間層２５の膜厚は、必要とする膜厚に設定できるが、光入射面側から各記録面で光の減衰が生じるため、用いる光の波長における透過率を入射面側に近い層程高めることが好ましく、各記録層の組成や膜厚を調整して各層の記録・再生・消去に支障のない構成にすることが好ましい。各層ごとに組成や膜厚及び成膜条件などを最適化することで、必要とする透過率と反射率の記録膜を形成することができる。本発明では必要とされる光記録媒体に適した記録面及び記録膜材料を用いることで、特に限定するものではない。

以下、本発明の実施形態に基づき実施した結果を示す。

上述の実施形態に基づき多層構成光ディスクの製造を行った。

Ｎｉスタンパー１４を準備し射出成形を行った。基板１の材料としてはＰＣ樹脂１５を用いた。

金型温度は、固定側１０を１３０℃、可動側１１を１３５℃とし、スタンパー１４は可動側に取り付けた。射出成型機の条件としては、ＰＣ樹脂１５樹脂の溶融温度は３８０℃とした。

スタンパー１４の凹凸パターン面には予めトラックピッチが３２０ｎｍで溝（グルーブ）の深さが２５ｎｍの溝形成を行っている。スタンパー１４の内径は半径１８ｍｍとした。

射出成型を行う金型の、スタンパー保持のためのインナースタンパー押さえ１２は、図７に示される形状をしている。実施例１では図７（１）の形状をしたインナースタンパー押さえ２を用いた。

最外周部１９となる半径位置（ｒ１）が１８．５ｍｍで、突起部１８の中心半径位置（ｒ２）は１７．７５ｍｍである。図７（１）は台形をしているので、下面の中央部の位置をｒ２としているが、図７（２）〜（４）では、頂点の位置をｒ２とした。突起量は図７（１）〜（４）ともに０．３ｍｍとしている。スタンパー１４の内径が１８ｍｍであるので、半径位置（ｒ４）は、１８ｍｍとなる。

作成する基板１のクランプエリアは半径位置１１．０〜１６．０ｍｍであるので、半径位置（ｒ３）は、１６ｍｍ以上となるが、実施例では１６ｍｍとした。

尚、ｒ１〜ｒ４は、図７（１）〜図７（４）ともに同一寸法である。

データ−エリアは半径位置２０．０〜５８．０ｍｍである。

基板に形成される凹部の深さは、インナースタンパーの突起量となる。凹部の深さが、深すぎると凹部の基板膜厚が薄くなる。過去の検討より、成形基板の金型の隙間が０．３ｍｍ以下になると樹脂が十分に回りこまない事が判明している。それとたとえ末端まで樹脂が回りこんでも、射出成形の基板取り出し時の基板突き出しにより破壊する場合があるので、０．８ｍｍ以下であることが好ましく、０．７ｍｍ以下であることがより好ましい。凹部の深さが浅くなると、凹部と中間層と接触面積が小さくなり、密着強度が小さくなるので、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．４ｍｍ以上であることがより好ましい。

スタンパー１４を取り付けた後、上記条件で射出成形をおこない、基板１を作成した。ＰＣ樹脂１５の充填時間は０．３ｓｅｃであり、充填後の型締め力は、初期２００ＫＮ−第二段階１８０ＫＮ−第三段階１９５ＫＮであり、保持時間は１．５秒であった。
凹凸パターン形状を転写された基板１を成膜装置へ搬送した。成膜装置において記録膜をスパッタによって、基板１の信号パターン上に成膜した。この際、マスクを使用した。このようにして記録層４を形成した。

次いで、透明スタンパー９を準備した。透明スタンパー９にはドライエッチング方式によって作成された、ガラススタンパーを用いた。ガラススタンパーは予め、中心穴を有しており、それにより偏芯調整を行った。また外周寸法は、射出成形により作成された樹脂基板の最外周と同一寸法の石英ガラスを用いた。

スピンコーターに透明スタンパー９を吸着させた後、透明スタンパー９を低速で回転させ、ノズルの透明スタンパーの内周囲端が、透明スタンパー９の半径位置１８ｍｍに配置し、２Ｐ樹脂を滴下、その後高速回転させる事で、透明スタンパー９のデータエリア全面に２Ｐ樹脂３を均一に広がらせた。このとき塗布膜厚が内周、外周で均一になるよう条件を設定した。このとき作成した透明スタンパー９上の膜厚は１５μｍになるよう塗布条件を設定した。

透明スタンパー９が低速で回転しているので、２Ｐ樹脂層の透明スッタンパー９の内周端は滴下された２Ｐ樹脂の位置で決まるので、２Ｐ樹脂層の透明スタンパー９の内周囲側の位置は、中心から１８ｍｍよりも内側に形成される。

その後、真空貼り合わせ装置で貼り合わせ及びＵＶ硬化を行い、装置より取り出した後透明スタンパー９を剥離した。剥離時、透明スタンパー９に２Ｐ樹脂３が残る事は無く、基板１側に問題なく中間層２５の形成が出来た。その後、記録層５を通常のスパッタ法を用いて形成した。

同様に記録層６を形成する中間層２５及び記録層７を形成する中間層２５を同様の方法を用いて形成した。その後、膜厚５５μｍのカバーシートを貼り合わせた。

記録層６を形成する中間層２５を形成するために、透明スタンパー９の半径位置１７．７ｍｍにノズルを配置した。同様に、記録層７を形成する中間層２５するために、透明スタンパー９の半径位置１７．４ｍｍにノズルを配置した。

最終的に形成される多層構成光記録媒体における透過率は、下記順位であった。
記録層４＜記録層５≦記録層６≦記録層７
上記透過率は、成膜圧力やガス流量及びパワーなどの成膜条件により最適化した。
完成した４層構成の光記録媒体から信号の再生を行ったが各層において支障なく信号の再生ができた。

実施例１のインナースタンパー１２の形状は図７（１）の形状で、突起部の中心半径位置は１７．７５ｍｍである。またこのときに突起量は０．３ｍｍとした。作成する基板１のクランプエリアは半径位置１１．０〜１６．０ｍｍであり、データ−エリアは半径位置２０．０〜５８．０ｍｍである。スタンパー１４を取り付けた後、

実施例１と同様に多層基板の作成を行った。但し用いたインナースタンパー押さえの突起部の形状は、図７（２）に示される楔形とした。

完成した４層構成の光記録媒体から信号の再生を行ったが各層において支障なく信号の再生ができた。

実施例１と同様に多層基板の作成を行った。但し用いたインナースタンパー押さえの突起部の形状は、図７（３）に示される半円形とした。

完成した４層構成の光記録媒体から信号の再生を行ったが各層において支障なく信号の再生ができた。

実施例１と同様に多層基板の作成を行った。但し用いたインナースタンパー押さえの突起部の形状は、図７（４）に示される楕円形とした。

完成した４層構成の光記録媒体から信号の再生を行ったが各層において支障なく信号の再生ができた。

比較例

従来例に基づき、多層基板の作成を行った。３層目の２Ｐ樹脂を剥離しようとしたときに、透明スタンパー側に２Ｐ樹脂が取られてしまい、作成できなかった。

本発明の製造工程の模式図。 本発明の基板成形金型の模式図。 本発明の射出成形工程模式図の一例。 本発明のＵＶ樹脂塗布工程模式図の一例。 本発明の貼りあわせ工程模式図の一例。 本発明の多層構成光記録媒体の模式断面図。 各実施例におけるインナースタンパー形状。 スタンパー作成工程の概略図。 従来２Ｐ方式による多層光記録媒体の製造工程の模式図。 従来の基板、信号パターンおよび記録層を示すも模式的断面図。

符号の説明

１ 凹凸パターンを有する基板
２ 透明スタンパー
３ ２Ｐ樹脂
４ 記録層（Ｌ０）
５ 記録層（Ｌ１）
６ 記録層（Ｌ２）
７ 記録層（Ｌ３）
８ カバー層
９ ガラススタンパー
１０ 固定側金型
１１ 可動側金型
１２ インナースタンパー押さえ
１３ 外周スタンパー押さえ
１４ スタンパー
１５ ＰＣ樹脂
１６ データ−エリア
１７ クランプエリア
１８ インナースタンパー押さえ突起部
１９ インナースタンパー押さえ外周端
２０ スタンパー取り付け面
２１ スプルー
２５ 中間層
３７ 多層構造光記録媒体
４１ フォトレジスト
４２ 原盤ガラス
４３ レーザー光
４４ 露光部
４５ ニッケル導電膜
４６ 電鋳層
１１１ 第１の基板
１１２ 第１の基板の中心孔
１１３ 凹凸ピット
１１５ Ａｌ反射膜
１１６ 情報記録層ＳＡ

Claims (10)

1. 円形の基板上に同心円状に形成された第１の記録領域と前記第１の記録領域よりも内側の内周囲領域に形成され、前記基板面が露出した凹部と、前記第１の記録領域よりも外側の前記基板端部を含む外周囲領域に形成され、前記基板面が露出した傾斜した斜面と、
   前記基板と密着性の良い有機樹脂層からなる記録層が形成された１以上の中間層を有する光記録媒体であって、
   前記１以上の中間層が、前記第１の記録層を覆うように形成され、前記１以上の中間層の各々の端部が、前記凹部および前記斜面で前記基板と接触した面を有することを特徴とする光記録媒体。
2. 同心円状に前記凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
3. 前記中間層上に形成された前記記録層が、前記中間層の前記基板と対向する側に、対向する側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
4. 前記凹部が、クランプ領域よりも外側の領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
5. 前記凹部の前記第１の記録領域からの深さが、０．１ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
6. 円形の基板状に、同心円状に形成された第１の信号パターンを転写する工程と、
   前記第１の信号パターンが形成された、第１の記録領域に、第１の記録層を形成する工程と、
   第１の中間層に第２の信号パターンを形成する工程と、
   前記第１の中間層の前記第２の信号パターンが形成された面に対向する面と、前記第１の記録層と、を対向させ、前記基板と前記第１の中間層とを貼り合わせる工程と、
   前記第２の信号パターンが形成された第２の記録領域に、第２の記録層を形成する工程とを有する光記録媒体の製造方法であって、
   前記基板が、前記第１の記録領域よりも内側の内周囲領域に形成され、前記基板面が露出した凹部と、前記第１の記録領域よりも外側の前記基板端部を含む外周囲領域に形成され、前記基板面が露出した傾斜した斜面とを有し、
   前記基板に貼り合わされた前記第１の中間層の端部が、前記凹部および前記斜面で前記基板と接触した面を有することを特徴とする光記録媒体の製造方法。
7. 更に、第２の中間層に第３の信号パターンを形成する工程と、
   前記第２の中間層の前記第３の信号パターンが形成された面に対向する面と、前記第１の中間層の前記第２の記録層と、を貼り合わせる工程とを有し、
   前記第２の中間層の端部は、前記第１の中間層の端部の外側で前記凹部および前記斜面で前記基板と接触する面を有することを特徴とする請求項６に記載の光記録媒体の製造方法。
8. 前記第１の中間層に第２の信号パターンを形成する工程が、
   前記第２の信号パターンを形成する信号パターンが形成された透明スタンパー上に、有機樹脂層を塗布することで、前記透明スタンパー上の前記信号パターンを前記有機樹脂層に転写する工程である請求項６に記載の光記録媒体の製造方法。
9. 前記有機樹脂は、前記基板と密着性が良く、前記透明スタンパーと剥離性の良い樹脂であることを特徴とする請求項８に記載の光記録媒体の製造方法。
10. 前記透明スタンパーの材料が、石英ガラス、アルカリガラスまたは無アルカリガラスである請求項８に記載の光記録媒体の製造方法。

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