JP2008502092A

JP2008502092A - 複数の段を有する光記録媒体を製造する方法およびそれによって得られる媒体

Info

Publication number: JP2008502092A
Application number: JP2007526484A
Authority: JP
Inventors: ジャック、ラビー; アラン、ファルジェ; マルク、プリッソニエ; マリーヌ、ルティー
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; MPO International
Current assignee: MPO International; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2025-05-17
Also published as: FR2871614A1; FR2871614B1; EP1763880A1; DE602005009698D1; KR20070018992A; WO2006005827A1; TWI369680B; ATE408223T1; US20080274323A1; EP1763880B1; JP4567056B2; KR101111937B1; TW200540865A; US7909957B2

Abstract

複数の段を有する光記録媒体を製造する方法およびそれによって得られる媒体。
記録媒体は、接着層（４）によって組み立てられ、微細構造化された下方（２）および上方基板の間に配置された少なくとも第１（Ｌ１）および第２（Ｌ２）微細構造化された段を備える。接着層（４）を形成する重合可能な層は、第１段（Ｌ１）上に堆積される。次いで、接着層（４）を微細構造化するために、微細構造化された透明なマトリックス（５）が接着層（４）上に仮配置される。接着層（４）の重合が、重合光を用いて、マトリックス（５）を通して、露光によって行われる。次いで、マトリックス（５）が除去され、第２段（Ｌ２）が微細構造化された接着層（４）上に堆積される。次いで、追加接着層（９）が第２段（Ｌ２）上に堆積され、微細構造化されたマトリックス（５）が、上方基板を形成するように追加接着層（９）上に最終的に配置される。

Description

本発明は、接着層によって組み立てられ、微細構造化された下方基板と上方基板の間に配置された少なくとも第１および第２微細構造化された段を備える記録媒体を製造する方法であって、接着層を形成する重合可能な層を第１段上で堆積した後で、
−接着層を微細構造化するために、接着層の重合を行うように設計された光を通す微細構造化されたマトリックスの接着層上での仮配置と、
−重合光を用いた、マトリックスを通した、露光による接着層の重合と、
−マトリックスの除去と、
−微細構造化された接着層上での第２段の堆積と
を備える方法に関する。

デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）タイプの２段型光記録媒体は、８．５Ｇバイトの情報を記憶することができる。これらの媒体は、一般に２つの基板間に配置される層のスタッキングによって形成される。

米国特許出願公開第２００３／０１７９６９３号明細書および米国特許第６５９９３８５号明細書は、接着層によって組み立てられ微細構造化された下方基板上に配置された第１および第２微細構造段を備える記録媒体を記載している。各段は複数の層、特に能動メモリ層を備える。様々な層の構造化は、金属またはポリマーで作られることができるマトリックスによって達成される。次いで、スタッキングは下方基板と同一または同一でない上方基板によって完成される。

本発明の一目的は、これらの欠点を改善し、特に、低コストで記録媒体を製造する方法を提案することである。

本発明によれば、この目的は、添付の特許請求の範囲によって、特に、本方法が、
−第２段上での追加接着層の堆積と、
−上方基板を形成するための追加接着層上での微細構造マトリックスの最終配置と
を備えることによって達成される。

本発明の他の目的は、本発明による方法によって作製された記録媒体であって、
−微細構造下方基板と、
−微細構造第１段と、
−接着層と、
−微細構造第２段と、
−追加接着層と、
−微細構造上方基板と
を連続的に備える記録媒体を提供することである。

その他の利点および特徴は、非限定的な例としてのみ提供され、添付の図面に示された本発明の特定の実施形態の以下の説明から、より明瞭に明らかになるであろう。

図１では、第１能動層１は、予め決められたパターンによって微細構造基板２の表面上に堆積される。能動層１は、光記録媒体の書き込みフェーズの間に変換を受けることが可能なメモリ材料によって形成される。基板２は、一般に、約０．６ｍｍの厚さを有し、電気化学的手段によって得られる構造化されたニッケル金型内でのポリマー材料の熱射出によって作製されることができる。第１能動層１は、有機材料によって、たとえば着色剤によって形成されることができる。図に示された特定の実施形態では、第１半反射膜３は第１能動層１の表面上に堆積される。第１能動層１および第１半反射膜３は、記録媒体の第１記録レベルすなわち段Ｌ１を形成する。

図２に示されているように、たとえば光重合可能な樹脂で作られた、接着層４を形成する重合可能な材料の層は、第１半反射膜３上に堆積される。記録媒体の接着層４は、情報読み出しおよび／または書き込みフェーズ中に光を通過させるために透明でなければならい。接着層４は、半反射膜３上での樹脂ビードの堆積によって、続いて、必要な厚さを達成するために、スピンホワーラ（ｓｐｉｎ−ｗｈｉｒｌｅｒ）上で遠心力によって樹脂を広げることにより、達成されることができる。次いで、基板２のパターンと同一でよいパターンによって微細構造化されたマトリックス５は、接着層４上に仮配置され、そのパターンを接着層４に転写するために、層４に押しつけられる。マトリックス５および下方基板２は、好ましくは同じ材料で作られている。

次いで、接着層４の重合は、重合光、たとえば図２で平行な矢印によって示されている紫外線ＵＶ光を用いた、マトリックス５を通した露光によって行われる。微細構造接着層４の作製は、大気圧下で、周囲温度で行われることができる。

マトリックス５は、接着層４の重合を生じさせるように設計されたＵＶ光を通さなければならない。マトリックス５は、金型内でのポリマー材料の熱射出によって予め作製されることができる。マトリックス５の厚さは、好ましくは、基板２の厚さ、たとえば約０．６ｍｍに等しい。

重合後、図３に示されているように、マトリックス５は除去される。接着層４は、重合可能なので、マトリックス５によって定義された微細構造化された形状を保持する。マトリックス５を接着層４から分離するのをより容易にするために、本方法は、マトリックス５が所定の位置に配置される前に、微細構造マトリックス５の表面処理を備えることができる。該表面処理は、微細構造マトリックスの表面の少なくとも一部分、特に接着層４に接触するように設計された部分、たとえばマトリックス５の微細構造面を抗接着性にすることを可能にする。

マトリックス５は、抗接着性材料、たとえば疎水性材料の薄膜６の堆積を得るために、たとえばプラズマによって処理されることができる。抗接着性材料は、低表面エネルギーまたは低表面張力を提供することができる。抗接着性薄膜６の堆積は、たとえばプラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）によって、周囲温度で行われることができる。プラズマ処理は、マトリックス５の材料の表面で、表面の濡れ性を低下させる無極性官能基が生成されることができるようにする。プラズマは、ケイ素、酸素および炭素ベースの化合物（ＳｉＯＣ）を含むことができる。高密度ポリマー材料の薄膜６は、プラズマ重合によって堆積されることができる。有機シロキサンまたはフッ素モノマー、たとえばＣ_４Ｆ_８またはＳＦ_６の使用は、たとえば５ｎｍと３０ｎｍの間に含まれる厚さを有し、約５ｎｍ／ｓの堆積速度で堆積されることができる、非常に低い表面エネルギーを有する膜が得られることができるようにする。本方法はまた、たとえば真空内の酸化プラズマによる、または大気圧下でのオゾン内での紫外線光による照射による、微細構造接着層４の表面活性化ステップを備えることができる。

ケイ素および／または炭素ならびにフッ素ベースの化合物を含むプラズマ処理を受けたポリカーボネート基板上で行われた接触角測定は、実際、接着層４によって使用されることができるある種の重合可能な樹脂などの極性液体による基板の濡れ性の低下を示している。

さらに接着層４からのマトリックス５の分離を容易にする目的のために、抗接着性薄膜６の堆積は、微細構造パターンがマトリックス５から接着層４に転写されることができるようにしなければならない。原子力顕微鏡測定は、実際、パターンが３０ｎｍの厚さの抗接着性材料の薄膜の堆積後保持されることを確かに示している。

本方法は、マトリックス５が除去された後で、特に前述のようにマトリックスを別の接着層上に固定するために、マトリックス５が続いて再利用されることができるようにする表面処理中和ステップを備えることができる。中和は、たとえば、真空内の酸化プラズマによって、あるいは、オゾンまたは生成オゾン内での、有利には周囲大気内での、紫外線光による照射によって行われることができ、疎水性表面を親水性にする、したがってマトリックスの最終接着を保証することを可能にする。

次いで、図４に示されているように、第２記録段Ｌ２が、微細構造接着層４上に堆積される。したがって、接着層４は、第１記録段Ｌ１および第２記録段Ｌ２を組み立てることを可能にする。図４に示されている特定の実施形態では、第２段Ｌ２は、たとえば第１能動層と同じ特性を有する第２能動層７によって、および一般に第１半反射膜３より厚い第２半反射膜８によって、形成される。

図５に示されているように、追加接着層９が第２半反射膜８上に堆積される。次いで、マトリックス５は、追加接着層９上に配置され、紫外線光での露光によってマトリックス５を追加接着層９上に最終的に固定するために、追加接着層９に押しつけられる。その結果マトリックス５は記録媒体の保護機能を有する上方基板を形成する。

図５では、マトリックス５は微細構造化された面１０および平坦な反対面１１を備える。マトリックス５の最終配置は、特に微細構造面１０が追加接着層９上のマトリックス５の最終配置を妨げる可能性のある抗接着性被覆物または膜６を備える場合は、平坦面１１を追加接着層９に接触させることによって行われることができる。図５では、微細構造面１０はもう抗接着性膜を備えず、マトリックスの最終配置は、微細構造面１０を追加接着層９に接触させることによって行われ、続いて、紫外線光での露光による重合が行われる。

上方基板としてのマトリックス５の使用は、材料の損失が回避されることができるようにする。マトリックス５は、実際には、露光下では、限られた回数の重合ステップにしか使用されることができない。本発明による本方法の場合には、各記録媒体ごとに新しいマトリックスが使用される。

マトリックス５は、好ましくは、基板２と同じ材料によって形成される。したがって、マトリックス５および基板２は、好ましくは、熱可塑性ポリマー材料を基にしていて、より詳細には、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）またはシクロオレフィンを基にした共重合体およびポリマーで作られている。マトリックス５の作製は、好ましくは、単一装置ラインを使用することができるように、基板２の作製と厳密に同じである。

本発明は、示された実施形態に限定されない。特に、媒体は３つ以上の段（Ｌ３、Ｌ４など）を備えることができる。したがって、前の方法と同様に、微細構造マトリックス５を最終配置する前に、本方法は、前の段上に堆積された、この場合は重合可能でなければならない追加接着層９を微細構造化するために、追加接着層９上に微細構造マトリックス５を仮配置することを備える。次いで、接着層９は、重合ＵＶ光を用いたマトリックスを通して、露光によって重合され、マトリックス５は除去される。次いで、追加層（Ｌ３）が微細構造接着層９上に堆積され、最終追加接着層９が追加段（Ｌ３）上に堆積され、微細構造マトリックス５が最終的に配置される。

２つの段を有する、本発明による記録媒体を製造する方法の特定の実施形態の様々なステップを示す図である。２つの段を有する、本発明による記録媒体を製造する方法の特定の実施形態の様々なステップを示す図である。２つの段を有する、本発明による記録媒体を製造する方法の特定の実施形態の様々なステップを示す図である。２つの段を有する、本発明による記録媒体を製造する方法の特定の実施形態の様々なステップを示す図である。２つの段を有する、本発明による記録媒体を製造する方法の特定の実施形態の様々なステップを示す図である。

Claims

接着層（４）によって組み立てられ、微細構造化された下方基板（２）と上方基板との間に配置された、少なくとも第１（Ｌ１）および第２（Ｌ２）の微細構造化された段を備える記録媒体を製造する方法であって、
前記接着層（４）を形成する重合可能な層を前記第１段（Ｌ１）上で堆積した後で、
前記接着層（４）を微細構造化するために、前記接着層（４）の重合を行うように設計された光（ＵＶ）を通す微細構造化されたマトリックス（５）の、前記接着層（４）上での仮配置と、
重合光（ＵＶ）を用いた前記マトリックス（５）を通した、露光による前記接着層（４）の重合と、
前記マトリックス（５）の除去と、
前記微細構造化された接着層（４）上での前記第２段（Ｌ２）の堆積と、
を備え、
前記第２段（Ｌ２）上での追加接着層（９）の堆積と、
前記上方基板を形成するために、前記追加接着層（９）上での前記微細構造マトリックス（５）の最終配置と
を備えることを特徴とする、方法。
前記マトリックス（５）および下方基板（２）は同じ材料で作られることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記微細構造マトリックス（５）の最終配置の前に、
前記追加接着層（９）を微細構造化するために、前記前の段上に堆積された重合可能な追加接着層（９）上での前記微細構造マトリックス（５）の仮配置と、
重合光（ＵＶ）を用いた、前記マトリックス（５）を通した、露光による前記接着層（９）の重合と、
前記マトリックス（５）の除去と、
前記微細構造接着層（９）上での追加段（Ｌ３）の堆積と、
前記追加段（Ｌ３）上での追加接着層の堆積（９）と
を備えることを特徴とする、請求項１および２の一項に記載の方法。
前記マトリックス（５）は、微細構造化された面（１０）および反対側の平坦面（１１）を備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
前記マトリックス（５）の最終配置は、前記平坦面（１１）を前記追加接着層（９）に接触させることによって行われることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
前記マトリックス（５）の最終配置は、前記微細構造面（１０）を前記追加接着層（９）に接触させることによって行われることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
前記微細構造マトリックス（５）の表面の少なくとも一部分を抗接着性にすることを可能にする前記微細構造マトリックス（５）の表面処理を備えることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
前記表面処理は抗接着性薄膜（６）の堆積を備えることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
前記表面処理は前記表面を疎水性にすることを可能にすることを特徴とする、請求項７および８の一項に記載の方法。
前記マトリックス（５）の除去後に前記表面処理の中和ステップを備えることを特徴とする、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の方法。
真空内の酸化プラズマおよび大気圧下でのオゾン内での紫外線光による照射のうちから選択された手段によって中和が行われることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
真空内の酸化プラズマおよび大気圧下でのオゾン内での紫外線光による照射のうちから選択された手段によって行われる、前記微細構造接着層（４）の表面活性化ステップを備えることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
前記微細構造下方基板（２）と、
前記微細構造第１段（Ｌ１）と、
前記接着層（４）と、
前記微細構造第２段（Ｌ２）と、
前記追加接着層（９）と
前記マトリックス（５）によって形成された前記微細構造上方基板と
を連続して備えることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか一項に従って作製された記録媒体。