JP4066489B2

JP4066489B2 - Optical recording medium and manufacturing method thereof

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Publication number: JP4066489B2
Application number: JP02230698A
Authority: JP
Inventors: 宣之荒川; 剛山崎; 雄治秋山; 真伸山本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2018-02-03
Also published as: JPH11185291A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支持基板上に第１の記録層が形成され、この上に第２の記録層が形成されたシート状基板を貼り合わされた多層構造の光記録媒体に関するものであり、さらにはその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ信号、ビデオ信号、さらにはその他の各種情報を記録する記録媒体として、光記録媒体や磁気記録媒体が知られている。
【０００３】
これらの記録媒体のうち、例えばいわゆるコンパクトディスクや書き換え型の光磁気ディスク、相変化ディスク、さらにはいわゆるディスクリート型ハードディスク等においては、データ情報やトラッキングサーボ信号等が位相ピットやプリグルーブ等の微細凹凸パターンを情報記録層に形成することにより記録されている。
【０００４】
そして、これら微細凹凸パターンを有する情報記録層の形成方法として、例えば光ディスクでは射出成形法が広く行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、記録媒体の分野では、高密度化が急速に進められており、トラックピッチを狭くすること、光の記録波長を短くして最短ピット長を短くすること、情報を記録又は読み取るための光学レンズの開口数を大きくすること、情報記録層を重ね合わせて多層構造とすること、ディスク同士を貼り合わせて両面構造とすること、等が検討されている。
【０００６】
これらは、光学系や駆動装置等の改良、新材料の開発、生産技術の向上等の結果具現化されるものであるが、反面、個々の精度は厳しいものが要求されるようになってきている。
【０００７】
例えば、高密度化のための有力な手段として記録波長を短波長化した青レーザによる記録・再生技術や、光学系のレンズ開口数の増大等があるが、光のスポット径を小さく絞らなければならず、対物レンズを情報記録層に近づけなくてはならない。
【０００８】
本発明は、前述の高密度化に対応し得る記録媒体を提供することを目的とし、さらには、高密度化に対応した特性を有する記録媒体を生産性良く製造することが可能な製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の光記録媒体は、射出成形または２Ｐ法により第１の凹凸パターンが形成された支持基板上に第１の記録層が形成され、この上に第２の記録層が形成されたシート状基板を光学的に透明な中間層を介して貼り合わされた多層構造の記録媒体であって、上記シート状基板は、厚さが０．３ｍｍ以下であり、上記支持基板の第１の記録層上に貼り合わせる側とは反対側の表面に第２の凹凸パターンが形成され、該第２の凹凸パターン上に上記第２の記録層が形成され、さらに、上記第２の記録層上に保護膜が形成されてレーザ光を上記保護膜を形成した記録層側から入射されることを特徴とする。
【００１０】
記録密度の向上には、レーザ光の短波長化や開口数の増大が必要であり、結果として信号の記録・再生は記録媒体の表面近くで行う必要がある。
【００１１】
このことは、レンズの開口数ＮＡと基板の厚さの関係、及び記録・再生に用いるレーザ光の波長λと開口数ＮＡの関係からも明らかである。
【００１２】
ｆ＝Ｄ／２ＮＡ＞ＷＤ
ｆ：レンズの焦点距離
Ｄ：対物レンズの有効径
ＮＡ：対物レンズの開口数
ＷＤ：対物レンズの作動距離
焦点深度＝λ／（ＮＡ）^２
スキュー許容度∝λ／（ＮＡ）^３
厚さムラ許容度∝λ／（ＮＡ）^４
以上の関係式より、これまで以上の高密度化を考え、開口数０．７５以上でも対物レンズが基板とぶつからないようにするためには、基板の厚さを０．３ｍｍ以下とすればよいことがわかる。
【００１３】
本発明の記録媒体は、厚さ０．３ｍｍ以下のシート状基板上に記録層が形成されてなることを特徴としているので、例えば光記録媒体の場合には、高ＮＡ化に対応可能である。
【００１４】
また、磁気記録媒体の場合には、高密度化と同時に、薄型化、軽量化が可能である。
【００１５】
ところで、基板の強度は厚さの三乗に比例関係にあり、基板の厚さを高ＮＡ化に伴って薄くしたときに、例えば射出成形法により成形しようとすると、ピットやグルーブの転写不良、樹脂の分子配向歪による複屈折の増大、配向歪や熱応力歪による変形等、様々な問題が発生する。
【００１６】
そこで提案されたのが、本発明の製造方法である。すなわち、本発明の光記録媒体の製造方法は、射出成形または２Ｐ法により第１の凹凸パターンが形成された支持基板を作成しその上に第１の記録層を形成する工程と、厚さ０．３ｍｍ以下のシート状基板に第２の凹凸パターンを形成し、その上に第２の記録層と保護膜を形成する工程と、接着剤を介して上記支持基板の第１の記録層上に、上記シート状基板の第２の記録層側と反対側を貼り合わせることにより作成される多層構造の光記録媒体の製造方法であって、上記シート状基板の第２の凹凸パターンは、スタンパと圧着ロールにより挟み込まれたシート状基板に、加熱圧着により上記スタンパより転写して形成され、支持基板とシート状基板が感圧性粘着シートにより貼り合わされることを特徴とする。
【００１７】
本発明の光記録媒体を製造する製造装置は、シート状基板を連続的に供給するシート状基板送り出し手段と、表面に凹凸パターンを有するスタンパと、上記スタンパが載置され、これを加熱する加熱ステージと、上記スタンパに対して上記シート状基板を圧着する圧着ロールとを備えている。
【００１８】
本発明の製造方法を採用することで、０．３ｍｍ以下のシート状基板を用いた場合にも、転写性、複屈折等の特性を満足し得る記録媒体を生産性良く製造することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した光記録媒体、及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
本発明の光記録媒体を構成するシート状基板の基本構成は、図１に示すように、厚さ０．３ｍｍ以下のシート状基板１上に記録層２を形成してなるものである。
【００２１】
シート状基板１の記録層２が形成される側の面には、ピット、グルーブ等の凹凸パターンが形成されており、結果として記録層２の表面にも凹凸パターンが形成されている。
【００２２】
記録層２は、光記録媒体の場合には、金属反射膜、光磁気記録層、相変化記録層、有機色素層等、あるいはこれらの組み合わせであり、磁気記録媒体の場合には、磁性合金薄膜等である。
【００２３】
上記記録層２の表面には、必要に応じて保護膜３を形成してもよく、例えば光記録媒体の場合には、紫外線硬化樹脂膜等が保護膜３として記録層２を覆って形成される。磁気記録媒体の場合には、潤滑剤層やカーボン膜等が保護膜３として形成される。
【００２４】
上述の構成の記録媒体は、円盤状に打ち抜き形成することで、いわばフレキシブル光ディスク、フレキシブルディスクリートディスクとして取り扱うことができる。
【００２５】
記録・再生は、記録層２側、基板１側のいずれからも行うことができ、例えば光記録媒体の場合、シート状基板１側からレーザ光を照射して記録・再生するような構成としても、基板１の厚さが０．３ｍｍ以下と非常に薄いため、高ＮＡ化等に十分に対応可能である。
【００２６】
なお、シート状基板１側からレーザ光を照射して記録・再生を行う場合、これまで以上の高密度記録を目指すことを考えると、光透過層となるシート状基板１は、記録や再生に使用するレーザ波長域において光の透過率が高いことが望まれる。
【００２７】
このような観点から、上記図１に示す構造の光記録媒体においては、シート状基板１にポリカーボネートシートを用いることが好ましい。
【００２８】
ポリカーボネートシートは、製法上の工夫等により純度を高めることで、広い波長域において良好な光透過性を示す。
【００２９】
図２は、厚さ１００μｍのポリカーボネートシートの透過率の波長依存性を示すもので、波長３００ｎｍ以上において光透過率８０％以上を示す。
【００３０】
４００ｎｍ以上の波長では、光透過率が頭打ちになっているが、これは空気とポリカーボネートシート、及びポリカーボネートシートと空気の界面における表面反射によるもので、それぞれ約４％、トータルで約８％のロスとなっている。
【００３１】
この分を差し引いて、材料そのものの光透過率を波長７００ｎｍ付近で１００％とすると、波長３００ｎｍでは読み取り値が８２％であるから、８２／９２＝８９．１％になる。この数値は、厚さ１００μｍでの値であり、厚さが半分の５０μｍでは、その平方根（９４．４％）になる。
【００３２】
したがって、シート状基板１の厚みの最大値３００μｍＤの光透過率は、９４．４％の６乗、すなわち７０．８％となる。光ディスクとして使用する場合、光透過率は往復分になるので、光透過率はトータルで５０．１％得られることになる。この数値は、実用に十分耐え得る値である。
【００３３】
上記記録層２を形成したシート状基板１は、そのまま記録媒体として用いても良いが、剛性を有する基板と貼り合わせて記録媒体としても良い。
【００３４】
図３は、アルミニウムやガラス等からなる支持基板４に、記録層２を形成したシート状基板１の記録層形成側と反対側を接着し、貼り合わせ構造とした記録媒体を示すものである。
【００３５】
この例では、記録層２が貼り合わせ側とは反対側の表面に臨んでおり、記録や再生は記録層２側から行われる。したがって、例えば磁気記録媒体とする場合には、記録層２の表面にカーボン保護膜を形成したり、シリコーンオイル等の潤滑剤層を形成する。
【００３６】
光記録媒体の場合には、逆に記録層２が支持基板４と対向するように貼り合わせ、シート状基板１を通してレーザ光を照射し、記録・再生するような構成とすることもできる。
【００３７】
あるいは、図４に示すような多層構造とすることも可能である。この多層光ディスクは、射出成形、あるいは２Ｐ法等により凹凸パターンが形成された支持基板１１上に光記録層１２を形成し、この上に記録層（光記録層）２を形成したシート状基板１を記録層形成側と反対側を光学的に透明な接着剤層１３を介して貼り合わせてなるものである。この場合でも、図３に示す記録媒体と同様に保護膜３が形成される記録層２側からレーザ光を入射して記録や再生を行うことができる。
【００３８】
中間層である接着剤層１３は、例えば紫外線硬化型接着剤等が用いられ、その厚さは２０〜７０μｍ程度である。なお、中間層としては、光学的に干渉しない厚さの半硬化透明プラスチックフィルム等を介在させることも可能である。
【００３９】
また、光学的に透明という点では、感圧性粘着剤シートも好適である。感圧性粘着シートは、例えばアクリル系粘着剤からなり、透明性、厚みの均一性に優れた両面粘着シートであり、例えば日東電工社製の商品名ＤＡ−８３２０、ＤＡ−８３１０等がある。
【００４０】
この感圧性粘着シート、例えば日東電工社製の商品名ＤＡ−８３１０の光透過率について、分光光度計（Jasco Ｖ７５０）を用いて測定した結果、３００ｎｍまでの波長域で９０％以上の光透過率を示し、ガラス板並の良好な透明性を有することがわかった。
【００４１】
また、情報を読み出すに際し、中間層である接着剤層１３の複屈折はできるだけ小さいことが好ましい。複屈折が大きいと、読み取りレーザ光の焦点を絞ろうとしても非点収差が増加し、絞りきれなくなる。上記感圧性粘着シートの複屈折を測定した結果、測定誤差範囲内（ほぼゼロ）であった。
【００４２】
したがって、上記感圧性粘着シートは、光学特性の面から接着剤層１３として問題ないと言える。
【００４３】
上記支持基板１１としては、例えば厚さ１．２ｍｍ、あるいは０．６ｍｍのポリカーボネート基板等が用いられる。また、記録層２上には、紫外線樹脂からなる保護膜３が形成されている。
【００４４】
上述のような厚さが薄く且つ凹凸パターンを有するシート状基板の成形を考えた場合、従来の射出成形や圧縮成型等、樹脂ペレットを溶融成形する方法では成形が難しく、仮に成形できたとしても、転写性、複屈折、チルト等、光ディスクに要求される諸特性を満足させることはできない。
【００４５】
これ以外に、光重合による方法（２Ｐ法）やロール圧縮成形法（シートエンボス法）等も検討されているが、生産性、製造コスト、信頼性、品質等の問題からほとんど利用されていないのが実情である。
【００４６】
例えば、シートエンボス法として、特開平５−１６２３０号公報や特開平６−６８５２７号公報等には、ロール状スタンパを用いたりロールにスタンパを固定して溶融樹脂を挟圧するシート成形法が開示されているが、鏡面ロールに微細凹凸をエッチングや電鋳でパターン形成したり、ロールに凹凸無くスタンパを固定しなければならない等、複雑な工程や機械精度を必要とする。
【００４７】
加えて、溶融樹脂の挟圧によるシート成形では、圧延時の樹脂配向による複屈折ムラや圧延方向の搬送張力（樹脂の流れの方向）の違いによる樹脂の収縮差等により真円度ズレやピット、グルーブの変形が起こりやすく、トラッキングエラーやＲＦ信号の乱れ等を起こし易い。
【００４８】
また、Ｔ−ダイからロール挟圧エンボス押し出ししたシートは、鏡面ロールを使用してもＴ−ダイの筋目跡（ダイライン）が厚さムラとして残存し、屈折率の違いによる収差が大きな問題となり、このためにロール温度、回転速度、回転ムラ等を厳しく管理する必要がある。
【００４９】
そこで本発明では、例えば光学特性を満足するシートをプリピットやグルーブが刻まれたスタンパに圧着ロールで加熱圧着し、直接エンボス加工することにより、所望のレプリカを生産性良く作成する。
【００５０】
以下、本発明による製造プロセスについて説明する。
【００５１】
先ず、基板となるシートを準備する。これは市販の透明シートを用いてもよいし、押し出し機により連続押し出しして形成した透明シートを用いても良い。
【００５２】
シートの厚さは７０〜３００μｍの範囲内とするのが好ましい。シートの材質は問わないが、例えばポリカーボネート、ポリエステル、アモルファスポリオレフィン等が好適である。なお、磁気ディスクの場合には、必ずしも光学的に透明でなくともよい。
【００５３】
次に、スタンパを固定したフラットな加熱ステージと圧着ロール（金属製またはゴムライニングしたもの。）間にシートをセットし、加熱圧着してスタンパの凹凸パターンを転写する。
【００５４】
このとき、加熱ステージ（すなわちスタンパ）の温度は、シートのガラス転移点よりも５〜６０℃高い温度、好ましくは１０〜４０℃高い温度に設定する。
【００５５】
一方、圧着ロールは、シートのガラス転移点よりも５〜８０℃低い温度、好ましくは５〜４０℃低い温度に設定する。
【００５６】
次いで、加熱圧着により凹凸パターンが転写されたシートをガラス転移点以下まで冷却し、スタンパからシートを引き剥がす。シートの冷却には、エアの吹き付けや冷却ロールを用いてもよい。
【００５７】
続いて、記録膜を成膜し、必要に応じて保護膜を形成した後、例えば円形に切り抜いて光ディスク、磁気ディスクとする。
【００５８】
上記記録膜は、例えば再生専用光ディスクの場合、アルミニウム等からなる反射膜を成膜する。光磁気ディスクや相変化ディスク、追記型ディスク等の場合にも、所定の記録膜を蒸着やスパッタ等の手法により形成する。
【００５９】
保護膜は、例えば紫外線硬化樹脂膜の場合、ロールコートあるいはスピンコートにより塗布した後、紫外線を照射して硬化する。
【００６０】
また、シートを所望のサイズ、形状にトリミングするには、プレスまたはレーザーカッター等を用いればよい。
【００６１】
図５は、これら一連のプロセスを連続的に行う製造装置の一例を示すものである。
【００６２】
この製造装置において、シート２１は送り出しロール２２から連続的に供給され、巻き取りロール２３に巻き取られる。
【００６３】
そして、シート２１の供給経路に、エンボス転写部、記録層成膜部、保護膜形成部、打ち抜き部が順次配列されている。
【００６４】
エンボス転写部は、圧着ロール２４及びスタンパ２５から構成され、これらによってシート２１を挟み込み、スタンパ２５に形成されたプリピット、グルーブ等のエンボス（凹凸パターン）をシート２１に転写する部分である。
【００６５】
上記シート２１は、ここではガイドロール２６によって圧着ロール２４に所定の抱き角で巻き付けられた状態で走行するような構成とされているが、例えば熱膨張によるタルミを防止するために、予備加熱ロールにより張力をかけながら予備加熱するような構成としてもよい。
【００６６】
圧着ロール２４には、例えばシリコーンゴムが所定の厚さ（例えば６ｍｍ程度）でライニングされ研磨されたロール等が用いられ、その内部に加熱した温水等を循環することにより、シート２１のガラス転移点よりも５〜８０℃低い温度、好ましくは５〜４０℃低い温度とする。従って、シート２１にポリカーボネートシート（ガラス転移点１４５℃）を用いた場合には、圧着ロール２４の温度は、６５〜１４０℃、好ましくは１０５〜１４０℃とする。
【００６７】
一方、上記スタンパ２５は、例えば電磁誘導加熱コイル等を組み込んだ加熱ステージ２７上に載置されており、この加熱ステージ２７を加熱することでスタンパ２５も加熱される。このとき、加熱ステージ２７（すなわちスタンパ２５）の加熱温度は、シートのガラス転移点よりも５〜６０℃高い温度、好ましくは１０〜４０℃高い温度とする。なお、加熱ステージ２７の加熱手段としては、前記電磁誘導加熱コイルの他、ヒーターや油温による加熱等も採用可能である。
【００６８】
この加熱ステージ２７は、移動ステージ２８上に載っており、上記スタンパ２５が上記シート２１を圧着ロール２４との間で挟み込みを開始した後、後述の冷却ユニットと対向する位置に移動するまで、上記シート２１の送りと連動して移動可能とされている。
【００６９】
冷却ユニット２９は、冷却パッドまたはエアー吹き付け等によりシート２１を冷却するもので、この位置でシート２１はスタンパ２５から剥離される。この冷却ユニット２９としては、断熱膨張を利用した低温エアー発生装置による急冷却離型装置（例えばマール社製、商品名コールドピストル）を備えたもの等も使用可能である。
【００７０】
以上がエンボス転写部の構成であるが、この冷却ユニット２９のシート送り方向の後方には、記録層成膜部、保護膜形成部、打ち抜き部が順次配列されており、シート２１への凹凸パターンの形成から、記録層や保護膜の成膜、ディスク化までの一連の工程が、いわゆるイン・ラインで行われるようになっている。
【００７１】
ここで、上記記録層成膜部には例えば連続スパッタ装置３０が、保護膜形成部には例えば紫外線硬化樹脂供給ノズル３１ａ、塗布ロール３１ｂ、紫外線照射ランプ３１ｃ等を備えた塗布装置３１が、打ち抜き部には例えば打ち抜きプレス３２がそれぞれ用いられ、記録層のスパッタによる成膜や保護膜の塗布形成、ディスク形状への打ち抜きが行われる。
【００７２】
なお、上記の装置では、加熱ステージ２７を移動可能とし、１枚のスタンパ２５で順次エンボス転写するような構成としたが、例えば図６に示すように、加熱ステージ２７を固定状態とし、複数枚のスタンパ２５を循環させ、効率アップを図ることも可能である。
【００７３】
具体的には、図７に示すように加熱手段２７ａを内蔵した加熱ステージ２７にスタンパ取付ユニット３３を収容する凹部２７ｂを設け、スタンパ２５をこのスタンパ取付ユニット３３に保持した状態で順次移動させ、シート２１の圧着から冷却ユニット２９での冷却、スタンパ２５からのシート２１の剥離を行う。このとき、スタンパ取付ユニット３３は、スタンパ２５よりも０．３〜０．５ｍｍ程度、高さを低くする。
【００７４】
また、加熱ステージ２７のシート２１の送り方向の前方、あるいは後方を面取りして若干のテーパ２７ｃ、２７ｄを付けることにより、シート２１の送りを円滑にすることができる。
【００７５】
あるいは、図８に示すように、ベルトを用いたシステムとすることもできる。すなわち、例えばステンレスベルト等のような鏡面ベルト３４を一対のロール３５，３６間に掛け渡し、シート２１と同じ速度で走行するようにする。そして、この鏡面ベルト３４上に複数のスタンパ２５を固定配列する。これにより、スタンパ２５加熱ステージ２７上から冷却ユニット２９位置まで次々と繰り返し送り込まれる。
【００７６】
このとき、図９に示すように、シート２１に搬送ガイド孔２１ａやディスク打ち抜きガイド孔２１ｂ等を予めプレス等の手法によって形成しておけば、スタンパ２５に対する位置決めや打ち抜きプレス３２等に対する位置決めが確実なものとなり、精度の高いプロセスを確立することが可能となる。
【００７７】
以上、エンボス転写から記録層の成膜、保護膜の形成、ディスクへの打ち抜きまでを一貫して行う製造方法、製造装置について説明したが、例えばエンボス転写工程は、シート上に予め記録層を形成した後に行うこともできる。この場合には、図１０に示すように、記録層を成膜するための連続スパッタ装置３０をエンボス転写部の前に配置すればよい。
【００７８】
上述の製造方法、製造装置によれば、例えば押し出し機〜Ｔ−ダイによる直接エンボスの場合のように、Ｔ−ダイの精度やＴ−ダイに付着したポリマーかすによるダイラインと称される流れムラによる光学歪みが発生することはなく、また多少のダイラインはエンボス時の熱と圧力により消滅し、歩留まり良く所望のディスクが得られる。
【００７９】
また、射出成形では達成し得ない厚さ０．３ｍｍ以下のディスクを１０ｎｍ以下の複屈折で反り変形が少ない状態で製造することができ、いわゆるフロッピータイプの光ディスクや表面読み出しの高ＮＡ対応高密度光ディスクが製造可能である。
【００８０】
さらに、シート加熱温度を高く設定し、シートの送り速度を速くすることで、一般的な射出成形では達成不可能な生産性を確保することができる。
【００８１】
【実施例】
以下、具体的な実験結果について説明する。
【００８２】
実施例１
本発明の光記録媒体を構成するシート状基板を製造するにあたって、図５に示す装置を用い、ポリカーボネートシートに対して凹凸パターン（ピット及びグルーブ）の転写を行った。
【００８３】
用いたポリカーボネートシートは、厚さ７０μｍ、１００μｍ、１２５μｍ、２００μｍの４種類であり、そのガラス転移点は１４５℃、複屈折は２０ｎｍ以下である。
【００８４】
加熱ステージ温度（スタンパ温度）や、ロール圧、シートの送り速度を変え、転写性の良否を調べた。結果を表１に示す。
【００８５】
【表１】

【００８６】
表１からも明らかなように、加熱ステージの温度を適正な温度とすることにより良好な転写性を得ることができた。
【００８７】
実施例２
ポリカーボネートシートの代わりにアモルファスポリオレフィンシート（日本ゼオン社製、商品名ゼオネックスシート）を用い、実施例１と同様に凹凸パターンの転写を行った。使用したアモルファスポリオレフィンシートの厚さは１２５μｍ、ガラス転移点は１４０℃、複屈折は１０ｎｍ以下である。結果を表２に示す。
【００８８】
【表２】

【００８９】
実施例３
ポリカーボネートシートの代わりにアモルファスポリオレフィンシート（日本合成ゴム社製、商品名アートンシート）を用い、実施例１と同様に凹凸パターンの転写を行った。使用したアモルファスポリオレフィンシートの厚さは１００μｍ、ガラス転移点は１７０℃、複屈折は１０ｎｍ以下である。結果を表３に示す。
【００９０】
【表３】

【００９１】
実施例４
ポリカーボネートシートの代わりにポリエチレンテレフタレートシート（厚さ７０μｍ、ガラス転移点１２５℃、複屈折３０ｎｍ以下）を用い、実施例１と同様に凹凸パターンの転写を行った。結果を表４に示す。
【００９２】
【表４】

【００９３】
ポリエチレンテレフタレートシートの場合、分解ガスによる表面荒れ等により、良好な転写状態を得ることは難しかった。
【００９４】
実施例５
本例では、予め記録層を成膜したシートに対して凹凸パターンを転写し、光ディスクの作製を試みた。
【００９５】
用いたシートは、先の実施例２と同様のアモルファスポリオレフィンシートであり、厚さ２０ｎｍのカルコゲナイド系記録膜をスパッタにより成膜した。カルコゲナイド系記録膜の組成は、Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２：２：５である。
【００９６】
図１０に示す装置を用い、前記カルコゲナイド系記録膜を成膜したアモルファスポリオレフィンシートに対して凹凸パターンを転写した。結果を表５に示す。
【００９７】
【表５】

【００９８】
表５からも明らかなように、予め記録膜を成膜した場合にも、良好な転写性が得られた。
【００９９】
実施例６
本例では、事前に磁性合金を成膜したシートを成形した。
【０１００】
使用したシートは先の実施例２や実施例５と同様のアモルファスポリオレフィンシートであり、下記の各層を蒸着またはスパッタで成膜して磁性合金層（記録層）とした。
【０１０１】
下地クロム膜（Ｃｒ）：８０ｎｍ
磁性層コバルト（Ｃｏ）：８０ｎｍ
白金（Ｐｔ）：２０ｎｍ
この磁性合金層を形成したシートに対して実施例５と同様に凹凸パターンの転写を行った。結果を表６に示す。
【０１０２】
【表６】

【０１０３】
磁性合金層を形成したシートにおいても、良好な転写性が得られた。
【０１０４】
そこで、このシートを用いてハードディスクの作製を試みた。
【０１０５】
すなわち、先ず、ハードディスクの基板として一般に用いられている厚さ０．３ｍｍの板状アルミニウム板に紫外線硬化樹脂をスピンコートした。なお、このアルミニウム板は、鏡面研磨されたものであり、内外径が所望の形状に加工されたものである。
【０１０６】
次に、上記磁性合金層を形成した後に凹凸転写を行ったエンボス済みシートをアルミニウム基板と同じ大きさにトリミングし、凹凸転写面（磁性合金層形成面）を上にして紫外線硬化樹脂を塗布したアルミニウム基板に重ねた。
【０１０７】
この状態で高速回転（３０００〜４０００ｒｐｍ）させ、余分な紫外線硬化樹脂を振り切った後、回転中に紫外線を照射してシートをアルミニウム基板に接着した。
【０１０８】
アルミニウム基板の反対側の面にも同様にシートを接着し、両面に信号面が形成されたディスクを得た。
【０１０９】
最後に下記の保護膜を形成し、さらに潤滑剤を塗布してハードディスクを完成した。
【０１１０】
カーボン保護膜：１２ｎｍ
潤滑剤（シリコーンオイル）：２ｎｍ
実施例７
本例は有機色素系光ディスクに応用した例である。
【０１１１】
先ず、厚さ１２５μｍのポリカーボネートシートに記録膜として下記の有機色素記録層をスピンコートあるいは蒸着により形成した。
【０１１２】
シアニン系有機色素（溶剤希釈液をスピンコート）：１００〜２００ｎｍフタロシアニン系有機色素（蒸着）：１００〜２００ｎｍ次に、この有機色素記録層を形成したシートに対して、実施例５と同様に凹凸パターンの転写を行った。結果を表７に示す。
【０１１３】
【表７】

【０１１４】
概ね良好な転写性が得られたが、加熱温度が高い場合、内部ガスによる表面凹凸が観察された。有機色素の分解温度は、２６０〜２７０℃と高いことから、内部からのガスは、シート中の低分子化合物か吸湿水分によるものと考えられる。
【０１１５】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明の光記録媒体によれば、高密度化に容易に対応することができる。そして、記録層が多層となっていることから記録容量の向上を図ることができる。
【０１１６】
また、本発明の製造方法によれば、シートに対して凹凸パターンを良好な転写性で効率良く形成することができ、したがって高密度化に対応した特性を有する光記録媒体を生産性良く製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】本発明の光記録媒体を構成する記録層が形成されたシート状基板の概略断面図である。
【図２】ポリカーボネートシートの分光光学特性を示す特性図である。
【図３】本発明の参考例となる光記録媒体の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明を適用した光記録媒体の概略断面図である。
【図５】凹凸転写から打ち抜きまでの工程を一貫して行う製造装置の一例を示す模式図である。
【図６】スタンパ取付ユニットにより複数のスタンパを順次移動させて凹凸転写を行う製造装置の一例を示す模式図である。
【図７】固定状態で用いられる加熱ステージの一例を示す概略断面図である。
【図８】ベルトにより複数のスタンパを順次移動させて凹凸転写を行う製造装置の一例を示す模式図である。
【図９】シートへの位置決め孔の形成状態を示す要部概略平面図である。
【図１０】記録層の形成後に凹凸転写を行う製造装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０００３】
１シート状基板、２記録層、３支持基板、２４圧着ロール、２５スタンパ、２７加熱ステージ、２９冷却ユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionA light having a multilayer structure in which a first recording layer is formed on a supporting substrate and a sheet-like substrate on which a second recording layer is formed is bonded to the first recording layer.It relates to recording media, and how to manufacture themTo the lawIt is related.
[0002]
[Prior art]
  Optical recording media and magnetic recording media are known as recording media for recording audio signals, video signals, and various other information.
[0003]
  Among these recording media, for example, in so-called compact discs, rewritable magneto-optical discs, phase change discs, and so-called discrete hard discs, data information, tracking servo signals, etc. are fine irregularities such as phase pits and pregrooves. The pattern is recorded by forming the pattern on the information recording layer.
[0004]
  As a method for forming the information recording layer having these fine concavo-convex patterns, for example, an injection molding method is widely used for optical discs.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, in the field of recording media, the density is rapidly increasing, and the track pitch is narrowed, the optical recording wavelength is shortened by shortening the recording wavelength of light, and the optical for recording or reading information. Increasing the numerical aperture of the lens, stacking information recording layers into a multilayer structure, and laminating disks to form a double-sided structure are being studied.
[0006]
  These are realized as a result of improvements in optical systems and drive devices, development of new materials, improvement of production technology, etc., but on the other hand, individual precision is becoming more demanding. Yes.
[0007]
  For example, as a promising means for increasing the density, there are a recording / reproducing technique using a blue laser whose recording wavelength is shortened and an increase in the lens numerical aperture of the optical system. In other words, the objective lens must be close to the information recording layer.
[0008]
  An object of the present invention is to provide a recording medium that can cope with the above-described higher density, and moreover, a manufacturing method capable of manufacturing a recording medium having characteristics corresponding to the higher density with high productivity.The lawThe purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the optical recording medium of the present invention has a first recording layer formed on a support substrate on which a first concavo-convex pattern is formed by injection molding or 2P method, and a second recording layer is formed on the first recording layer. A recording medium having a multilayer structure in which a sheet-like substrate on which the recording layer is formed is bonded via an optically transparent intermediate layer, wherein the sheet-like substrate has a thickness of 0.3 mm or less,The side of the support substrate opposite to the side to be bonded onto the first recording layerA second concavo-convex pattern is formed on the surfaceThe second recording layer is formed on the second concavo-convex pattern, and a protective film is further formed on the second recording layer, so that laser light is incident from the recording layer side on which the protective film is formed. RuIt is characterized by that.
[0010]
  In order to improve the recording density, it is necessary to shorten the wavelength of the laser beam and increase the numerical aperture. As a result, it is necessary to record and reproduce signals near the surface of the recording medium.
[0011]
  This is also apparent from the relationship between the numerical aperture NA of the lens and the thickness of the substrate, and the relationship between the wavelength λ of the laser beam used for recording / reproduction and the numerical aperture NA.
[0012]
f = D / 2NA> WD
f: Focal length of lens
D: Effective diameter of objective lens
NA: Numerical aperture of the objective lens
WD: Working distance of objective lens
Depth of focus = λ / (NA)²
Skew tolerance ∝λ / (NA)³
Thickness tolerance ∝λ / (NA)⁴
  From the above relational expression, considering the higher density than ever, in order to prevent the objective lens from colliding with the substrate even with a numerical aperture of 0.75 or more, the thickness of the substrate should be 0.3 mm or less. I understand that.
[0013]
  Since the recording medium of the present invention is characterized in that a recording layer is formed on a sheet-like substrate having a thickness of 0.3 mm or less, for example, in the case of an optical recording medium, it is possible to cope with high NA. .
[0014]
  In the case of a magnetic recording medium, it is possible to reduce the thickness and weight simultaneously with increasing the density.
[0015]
  By the way, the strength of the substrate is proportional to the cube of the thickness, and when the thickness of the substrate is reduced as the NA increases, for example, when trying to mold by injection molding, transfer defects of pits and grooves, Various problems occur, such as an increase in birefringence due to the molecular orientation strain of the resin and deformation due to orientation strain or thermal stress strain.
[0016]
  Therefore, the manufacturing method of the present invention has been proposed. That is, the method for producing an optical recording medium of the present invention includes a step of forming a first recording layer on a support substrate on which a first concavo-convex pattern is formed by injection molding or 2P method, and a thickness of 0. A second concave-convex pattern is formed on a sheet-like substrate of 3 mm or less, and a second recording layerAnd protective filmAnd forming the support substrate via an adhesiveOn the first recording layer ofSheet substrateOn the opposite side of the second recording layerThe second concavo-convex pattern of the sheet-like substrate is a method for producing a multilayer structure optical recording medium produced by laminating the above-mentioned material by thermocompression bonding to a sheet-like substrate sandwiched between a stamper and a pressure roll. It is formed by transferring from a stamper, and a support substrate and a sheet-like substrate are bonded together by a pressure-sensitive adhesive sheet.
[0017]
  BookInventionManufacturing optical recording mediaThe manufacturing apparatus includes: a sheet-like substrate feeding unit that continuously supplies a sheet-like substrate; a stamper having a concavo-convex pattern on a surface; a heating stage on which the stamper is placed and heated; and the stamper A crimping roll that crimps the sheet-like substrateing.
[0018]
  Of the present inventionManufacturing methodThe lawBy adopting it, even when a sheet-like substrate having a size of 0.3 mm or less is used, it is possible to produce a recording medium that can satisfy characteristics such as transferability and birefringence with high productivity.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention was applied.lightRecording medium and manufacturing method thereofTo the lawThis will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
  Of the present inventionlightrecoding mediaSheet-like substrateAs shown in FIG. 1, the basic structure is formed by forming a recording layer 2 on a sheet-like substrate 1 having a thickness of 0.3 mm or less.
[0021]
  An uneven pattern such as pits and grooves is formed on the surface of the sheet-like substrate 1 on which the recording layer 2 is formed. As a result, an uneven pattern is also formed on the surface of the recording layer 2.
[0022]
  In the case of an optical recording medium, the recording layer 2 is a metal reflective film, a magneto-optical recording layer, a phase change recording layer, an organic dye layer, or the like, or a combination thereof. In the case of a magnetic recording medium, a magnetic alloy thin film Etc.
[0023]
  A protective film 3 may be formed on the surface of the recording layer 2 as necessary. For example, in the case of an optical recording medium, an ultraviolet curable resin film or the like is formed as a protective film 3 covering the recording layer 2. The In the case of a magnetic recording medium, a lubricant layer, a carbon film or the like is formed as the protective film 3.
[0024]
  The recording medium having the above-described configuration can be handled as a flexible optical disc or a flexible discrete disc by punching and forming in a disc shape.
[0025]
  Recording / reproduction can be performed from either the recording layer 2 side or the substrate 1 side. For example, in the case of an optical recording medium, recording / reproduction may be performed by irradiating a laser beam from the sheet-like substrate 1 side. Since the thickness of the substrate 1 is as thin as 0.3 mm or less, it can sufficiently cope with high NA and the like.
[0026]
  When recording / reproduction is performed by irradiating a laser beam from the sheet-like substrate 1 side, the sheet-like substrate 1 serving as a light transmission layer is used for recording and reproduction in consideration of aiming for higher density recording than before. It is desired that the light transmittance is high in the laser wavelength region to be used.
[0027]
  From such a viewpoint, it is preferable to use a polycarbonate sheet for the sheet-like substrate 1 in the optical recording medium having the structure shown in FIG.
[0028]
  The polycarbonate sheet exhibits good light transmittance in a wide wavelength range by increasing the purity by means of a manufacturing method or the like.
[0029]
  FIG. 2 shows the wavelength dependence of the transmittance of a polycarbonate sheet having a thickness of 100 μm, and shows a light transmittance of 80% or more at a wavelength of 300 nm or more.
[0030]
  At wavelengths of 400 nm and above, the light transmittance has peaked, but this is due to surface reflection at the interface between air and the polycarbonate sheet, and the polycarbonate sheet and air, with a loss of approximately 4% and a total loss of approximately 8%. It has become.
[0031]
  By subtracting this amount and assuming that the light transmittance of the material itself is 100% near the wavelength of 700 nm, the read value is 82% at the wavelength of 300 nm, so that 82/92 = 89.1%. This value is a value at a thickness of 100 μm, and when the thickness is 50 μm, the square root (94.4%) is obtained.
[0032]
  Accordingly, the light transmittance of the maximum thickness of 300 μm D of the sheet-like substrate 1 is 94.4% to the sixth power, that is, 70.8%. When used as an optical disc, the light transmittance is equivalent to the round trip, so that the light transmittance is 50.1% in total. This value is a value that can sufficiently withstand practical use.
[0033]
  The sheet-like substrate 1 on which the recording layer 2 is formed may be used as it is as a recording medium, or may be bonded to a rigid substrate as a recording medium.
[0034]
  FIG. 3 shows a support substrate 4 made of aluminum or glass.,Sheet-like substrate 1 on which a recording layer 2 is formedThe side opposite the recording layer formation sideIs a recording medium having a bonded structure.
[0035]
  In this example, the recording layer 2 isThe side opposite to the bonding sideIt faces the surface, and recording and reproduction are performed from the recording layer 2 side. Therefore, for example, when a magnetic recording medium is used, a carbon protective film is formed on the surface of the recording layer 2 or a lubricant layer such as silicone oil is formed.
[0036]
  In the case of an optical recording medium, conversely, the recording layer 2 may be bonded so as to face the support substrate 4, and a laser beam may be irradiated through the sheet-like substrate 1 to perform recording / reproduction.
[0037]
  Alternatively, a multilayer structure as shown in FIG. 4 may be used. In this multilayer optical disc, a sheet-like substrate 1 in which an optical recording layer 12 is formed on a support substrate 11 on which a concavo-convex pattern is formed by injection molding or 2P method, and a recording layer (optical recording layer) 2 is formed thereon. TheThe side opposite the recording layer formation sideIt is formed by bonding through an optically transparent adhesive layer 13.Even in this case, similarly to the recording medium shown in FIG. 3, recording and reproduction can be performed by entering laser light from the recording layer 2 side on which the protective film 3 is formed.
[0038]
  For the adhesive layer 13 as an intermediate layer, for example, an ultraviolet curable adhesive or the like is used, and the thickness thereof is about 20 to 70 μm. As the intermediate layer, a semi-cured transparent plastic film having a thickness that does not interfere optically can be interposed.
[0039]
  A pressure-sensitive adhesive sheet is also suitable in terms of optical transparency. The pressure-sensitive adhesive sheet is, for example, an acrylic adhesive and is a double-sided adhesive sheet having excellent transparency and uniformity in thickness, such as trade names DA-8320 and DA-8310 manufactured by Nitto Denko Corporation.
[0040]
  As a result of measuring the light transmittance of this pressure-sensitive adhesive sheet, for example, product name DA-8310 manufactured by Nitto Denko Corporation using a spectrophotometer (Jasco V750), a light transmittance of 90% or more in a wavelength region up to 300 nm. It was shown that it has favorable transparency like a glass plate.
[0041]
  In reading information, it is preferable that the birefringence of the adhesive layer 13 as an intermediate layer is as small as possible. If the birefringence is large, astigmatism will increase even if the focus of the reading laser beam is reduced, and it will not be possible to stop. As a result of measuring the birefringence of the pressure-sensitive adhesive sheet, it was within the measurement error range (nearly zero).
[0042]
  Therefore, it can be said that the pressure-sensitive adhesive sheet has no problem as the adhesive layer 13 in terms of optical characteristics.
[0043]
  For example, a polycarbonate substrate having a thickness of 1.2 mm or 0.6 mm is used as the support substrate 11. A protective film 3 made of an ultraviolet resin is formed on the recording layer 2.
[0044]
  When considering the formation of a sheet-like substrate having a thin and uneven pattern as described above, it is difficult to mold by a conventional method of melt-molding resin pellets such as injection molding or compression molding. In addition, various properties required for an optical disk such as transferability, birefringence, and tilt cannot be satisfied.
[0045]
  In addition to this, a photopolymerization method (2P method), a roll compression molding method (sheet embossing method), and the like have been studied, but they are rarely used due to problems such as productivity, manufacturing cost, reliability, and quality. Is the actual situation.
[0046]
  For example, as a sheet embossing method, JP-A-5-16230, JP-A-6-68527, etc. disclose a sheet forming method in which a roll-shaped stamper is used or a stamper is fixed to a roll to sandwich a molten resin. However, complicated processes and machine accuracy are required, such as etching and electroforming to form fine irregularities on the mirror roll, and fixing the stamper without irregularities on the roll.
[0047]
  In addition, in sheet forming by sandwiching molten resin, roundness deviations and pits are caused by unevenness of birefringence due to resin orientation during rolling and difference in shrinkage of resin due to difference in transport tension (direction of resin flow) in the rolling direction. Groove deformation is likely to occur, and tracking errors and RF signal disturbances are likely to occur.
[0048]
  In addition, the sheet extruded from the T-die with the roll-clamping embossing, even if a mirror surface roll is used, the trace of the T-die (die line) remains as uneven thickness, and the aberration due to the difference in refractive index becomes a big problem. For this reason, it is necessary to strictly manage roll temperature, rotation speed, rotation unevenness, and the like.
[0049]
  Accordingly, in the present invention, for example, a desired replica is produced with high productivity by heat-pressing a sheet satisfying optical characteristics to a stamper with prepits and grooves engraved by a pressure roll and directly embossing it.
[0050]
  The manufacturing process according to the present invention will be described below.
[0051]
  First, a sheet to be a substrate is prepared. For this, a commercially available transparent sheet may be used, or a transparent sheet formed by continuous extrusion using an extruder may be used.
[0052]
  The thickness of the sheet is preferably in the range of 70 to 300 μm. The material of the sheet is not limited, but for example, polycarbonate, polyester, amorphous polyolefin and the like are suitable. In the case of a magnetic disk, it does not necessarily have to be optically transparent.
[0053]
  Next, a sheet is set between a flat heating stage to which the stamper is fixed and a pressure roll (made of metal or rubber lining), and the uneven pattern of the stamper is transferred by heat pressure bonding.
[0054]
  At this time, the temperature of the heating stage (that is, the stamper) is set to a temperature that is 5 to 60 ° C., preferably 10 to 40 ° C. higher than the glass transition point of the sheet.
[0055]
  On the other hand, the pressure roll is set to a temperature 5 to 80 ° C. lower than the glass transition point of the sheet, preferably 5 to 40 ° C. lower.
[0056]
  Next, the sheet on which the concavo-convex pattern is transferred by thermocompression bonding is cooled to a glass transition point or less, and the sheet is peeled off from the stamper. Air cooling or a cooling roll may be used for cooling the sheet.
[0057]
  Subsequently, a recording film is formed, and a protective film is formed as necessary. Then, the recording film is cut into, for example, a circle to obtain an optical disk or a magnetic disk.
[0058]
  As the recording film, for example, in the case of a read-only optical disk, a reflective film made of aluminum or the like is formed. Also in the case of a magneto-optical disk, a phase change disk, a write-once disk, etc., a predetermined recording film is formed by a technique such as vapor deposition or sputtering.
[0059]
  For example, in the case of an ultraviolet curable resin film, the protective film is applied by roll coating or spin coating, and then cured by irradiation with ultraviolet rays.
[0060]
  Further, in order to trim the sheet to a desired size and shape, a press or a laser cutter may be used.
[0061]
  FIG. 5 shows an example of a manufacturing apparatus that continuously performs these series of processes.
[0062]
  In this manufacturing apparatus, the sheet 21 is continuously supplied from the delivery roll 22 and is taken up by the take-up roll 23.
[0063]
  An emboss transfer part, a recording layer film forming part, a protective film forming part, and a punching part are sequentially arranged in the supply path of the sheet 21.
[0064]
  The emboss transfer portion is composed of a pressure roll 24 and a stamper 25, sandwiches the sheet 21 by these, and transfers embosses (uneven patterns) such as prepits and grooves formed on the stamper 25 to the sheet 21.
[0065]
  Here, the sheet 21 is configured to travel in a state in which the sheet 21 is wound around the pressure-bonding roll 24 by a guide roll 26 at a predetermined holding angle. It is good also as a structure which preheats, applying tension | tensile_strength.
[0066]
  For the pressure-bonding roll 24, for example, a roll or the like in which silicone rubber is lined and polished with a predetermined thickness (for example, about 6 mm) is used, and heated glass or the like is circulated therein to circulate the glass transition point of the sheet 21. The temperature is lower by 5 to 80 ° C., preferably 5 to 40 ° C. Therefore, when a polycarbonate sheet (glass transition point 145 ° C.) is used for the sheet 21, the temperature of the pressure roll 24 is set to 65 to 140 ° C., preferably 105 to 140 ° C.
[0067]
  On the other hand, the stamper 25 is placed on a heating stage 27 incorporating, for example, an electromagnetic induction heating coil, and the stamper 25 is also heated by heating the heating stage 27. At this time, the heating temperature of the heating stage 27 (that is, the stamper 25) is 5 to 60 ° C. higher than the glass transition point of the sheet, preferably 10 to 40 ° C. higher. In addition to the electromagnetic induction heating coil, heating by a heater or oil temperature can be used as the heating means of the heating stage 27.
[0068]
  The heating stage 27 is placed on the moving stage 28, and after the stamper 25 starts to sandwich the sheet 21 with the press roll 24, the heating stage 27 is moved until it moves to a position facing a cooling unit described later. It can be moved in conjunction with the feeding of the sheet 21.
[0069]
  The cooling unit 29 cools the sheet 21 by a cooling pad or air blowing, and the sheet 21 is peeled from the stamper 25 at this position. As the cooling unit 29, a unit equipped with a rapid cooling release device (for example, a product name cold pistol manufactured by Marl) using a low-temperature air generator utilizing adiabatic expansion can be used.
[0070]
  The above is the configuration of the embossed transfer unit. The recording unit film forming unit, the protective film forming unit, and the punching unit are sequentially arranged behind the cooling unit 29 in the sheet feeding direction. A series of steps from forming a recording layer to forming a recording layer and a protective film and forming a disk are performed in a so-called in-line manner.
[0071]
  Here, for example, a continuous sputtering apparatus 30 is punched in the recording layer forming section, and a coating apparatus 31 provided with, for example, an ultraviolet curable resin supply nozzle 31a, a coating roll 31b, and an ultraviolet irradiation lamp 31c is punched in the protective film forming section. For example, a punching press 32 is used for each part, and film formation by sputtering of the recording layer, coating formation of a protective film, and punching into a disk shape are performed.
[0072]
  In the above apparatus, the heating stage 27 can be moved and the emboss transfer is sequentially performed by one stamper 25. However, for example, as shown in FIG. It is also possible to increase the efficiency by circulating the stamper 25.
[0073]
  Specifically, as shown in FIG. 7, a recess 27 b for accommodating the stamper mounting unit 33 is provided in the heating stage 27 including the heating means 27 a, and the stamper 25 is sequentially moved while being held in the stamper mounting unit 33. The pressing of the sheet 21, the cooling by the cooling unit 29, and the peeling of the sheet 21 from the stamper 25 are performed. At this time, the stamper mounting unit 33 has a height lower than that of the stamper 25 by about 0.3 to 0.5 mm.
[0074]
  Further, by feeding the taper 27c and 27d slightly by chamfering the front or rear of the heating stage 27 in the feeding direction of the sheet 21, the feeding of the sheet 21 can be made smooth.
[0075]
  Alternatively, as shown in FIG. 8, a system using a belt may be used. That is, a mirror belt 34 such as a stainless belt is stretched between a pair of

rolls

35 and 36 so as to travel at the same speed as the seat 21. A plurality of stampers 25 are fixedly arranged on the mirror belt 34. Thereby, the stamper 25 is repeatedly sent from the heating stage 27 to the cooling unit 29 position one after another.
[0076]
  At this time, as shown in FIG. 9, if the conveyance guide hole 21a, the disk punching guide hole 21b and the like are formed in the sheet 21 by a technique such as pressing in advance, the positioning with respect to the stamper 25 and the positioning with respect to the punching press 32 and the like are ensured. Thus, it becomes possible to establish a highly accurate process.
[0077]
  As described above, the manufacturing method and the manufacturing apparatus that consistently perform from emboss transfer to film formation of the recording layer, formation of the protective film, and punching to the disc have been described. For example, in the emboss transfer process, the recording layer is previously formed on the sheet. It can also be done after. In this case, as shown in FIG. 10, a continuous sputtering apparatus 30 for forming a recording layer may be disposed in front of the emboss transfer portion.
[0078]
  According to the above-described manufacturing method and manufacturing apparatus, for example, in the case of direct embossing by an extruder to a T-die, due to flow unevenness called a die line due to the accuracy of the T-die and polymer debris attached to the T-die Optical distortion does not occur, and some die lines disappear due to heat and pressure during embossing, and a desired disk can be obtained with high yield.
[0079]
  In addition, a disk with a thickness of 0.3 mm or less, which cannot be achieved by injection molding, can be manufactured with a birefringence of 10 nm or less and with little warping deformation. An optical disc can be manufactured.
[0080]
  Furthermore, by setting the sheet heating temperature high and increasing the sheet feeding speed, productivity that cannot be achieved by general injection molding can be secured.
[0081]
【Example】
  Hereinafter, specific experimental results will be described.
[0082]
  Example 1
  In manufacturing the sheet-like substrate constituting the optical recording medium of the present invention,The uneven | corrugated pattern (pit and groove) was transcribe | transferred with respect to the polycarbonate sheet using the apparatus shown in FIG.
[0083]
  The polycarbonate sheet used has four types of thicknesses of 70 μm, 100 μm, 125 μm, and 200 μm, and has a glass transition point of 145 ° C. and birefringence of 20 nm or less.
[0084]
  The quality of transferability was examined by changing the heating stage temperature (stamper temperature), roll pressure, and sheet feeding speed. The results are shown in Table 1.
[0085]
[Table 1]

[0086]
  As is apparent from Table 1, good transferability could be obtained by setting the temperature of the heating stage to an appropriate temperature.
[0087]
  Example 2
  In place of the polycarbonate sheet, an amorphous polyolefin sheet (manufactured by ZEON Corporation, trade name ZEONEX sheet) was used, and the uneven pattern was transferred in the same manner as in Example 1. The amorphous polyolefin sheet used has a thickness of 125 μm, a glass transition point of 140 ° C., and a birefringence of 10 nm or less. The results are shown in Table 2.
[0088]
[Table 2]

[0089]
Example 3
In place of the polycarbonate sheet, an amorphous polyolefin sheet (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd., trade name Arton sheet) was used, and the uneven pattern was transferred in the same manner as in Example 1. The amorphous polyolefin sheet used has a thickness of 100 μm, a glass transition point of 170 ° C., and a birefringence of 10 nm or less. The results are shown in Table 3.
[0090]
[Table 3]

[0091]
Example 4
A polyethylene terephthalate sheet (thickness 70 μm, glass transition point 125 ° C., birefringence 30 nm or less) was used in place of the polycarbonate sheet, and the uneven pattern was transferred in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
[0092]
[Table 4]

[0093]
  In the case of a polyethylene terephthalate sheet, it was difficult to obtain a good transfer state due to surface roughness caused by decomposition gas.
[0094]
  Example 5
  In this example, an uneven pattern was transferred to a sheet on which a recording layer was formed in advance, and an optical disk was produced.
[0095]
  The used sheet was the same amorphous polyolefin sheet as in Example 2, and a chalcogenide recording film having a thickness of 20 nm was formed by sputtering. The composition of the chalcogenide recording film is Ge: Sb: Te = 2: 2: 5.
[0096]
  Using the apparatus shown in FIG. 10, the concavo-convex pattern was transferred to the amorphous polyolefin sheet on which the chalcogenide recording film was formed. The results are shown in Table 5.
[0097]
[Table 5]

[0098]
  As is apparent from Table 5, even when a recording film was previously formed, good transferability was obtained.
[0099]
  Example 6
  In this example, a sheet on which a magnetic alloy was formed in advance was formed.
[0100]
  The used sheet was the same amorphous polyolefin sheet as in Examples 2 and 5, and the following layers were formed by vapor deposition or sputtering to form a magnetic alloy layer (recording layer).
[0101]
  Underlying chromium film (Cr): 80 nm
  Magnetic layer cobalt (Co): 80 nm
  Platinum (Pt): 20 nm
  The uneven | corrugated pattern was transcribe | transferred similarly to Example 5 with respect to the sheet | seat in which this magnetic alloy layer was formed. The results are shown in Table 6.
[0102]
[Table 6]

[0103]
  Good transferability was also obtained on the sheet on which the magnetic alloy layer was formed.
[0104]
  Therefore, we tried to make a hard disk using this sheet.
[0105]
  That is, first, an ultraviolet curable resin was spin-coated on a plate-like aluminum plate having a thickness of 0.3 mm generally used as a hard disk substrate. The aluminum plate is mirror-polished and has an inner and outer diameter processed into a desired shape.
[0106]
  Next, the embossed sheet on which the unevenness was transferred after the magnetic alloy layer was formed was trimmed to the same size as the aluminum substrate, and an ultraviolet curable resin was applied with the unevenness transfer surface (magnetic alloy layer forming surface) facing up. Overlaid on an aluminum substrate.
[0107]
  In this state, the sheet was rotated at a high speed (3000 to 4000 rpm) to shake off excess ultraviolet curable resin, and then irradiated with ultraviolet rays during rotation to adhere the sheet to the aluminum substrate.
[0108]
  Similarly, a sheet was bonded to the opposite surface of the aluminum substrate to obtain a disk having signal surfaces formed on both surfaces.
[0109]
  Finally, the following protective film was formed, and a lubricant was further applied to complete the hard disk.
[0110]
  Carbon protective film: 12nm
  Lubricant (silicone oil): 2 nm
  Example 7
  This example is an example applied to an organic dye optical disk.
[0111]
  First, the following organic dye recording layer was formed as a recording film on a polycarbonate sheet having a thickness of 125 μm by spin coating or vapor deposition.
[0112]
  Cyanine-based organic dye (solvent diluted spin coating): 100 to 200 nm Phthalocyanine-based organic dye (deposition): 100 to 200 nm Next, irregularities are formed on the sheet on which this organic dye recording layer is formed in the same manner as in Example 5. The pattern was transferred. The results are shown in Table 7.
[0113]
[Table 7]

[0114]
  Although generally good transferability was obtained, surface irregularities due to internal gas were observed when the heating temperature was high. Since the decomposition temperature of the organic dye is as high as 260 to 270 ° C., it is considered that the gas from the inside is due to the low molecular compound in the sheet or moisture absorption moisture.
[0115]
【The invention's effect】
  As apparent from the above description, the present inventionOptical recording mediaCan easily cope with higher densityThe Since the recording layer is a multilayer, the recording capacity can be improved.
[0116]
  The manufacturing method of the present inventionTo the lawAccording to the present invention, it is possible to efficiently form a concavo-convex pattern on a sheet with good transferability, and thus have characteristics corresponding to high density.lightIt is possible to manufacture a recording medium with high productivity.
[Brief description of the drawings]
[0002]
FIG. 1 shows the present invention.Of a sheet-like substrate on which a recording layer constituting the optical recording medium is formedIt is a schematic sectional drawing.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing spectral optical characteristics of a polycarbonate sheet.
FIG. 3Light as a reference exampleRecording mediumthe body'sIt is a schematic sectional drawing which shows an example.
FIG. 4 is an application of the present invention.lightrecoding mediaOverview ofFIG.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing apparatus that consistently performs steps from uneven transfer to punching.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a manufacturing apparatus that performs uneven transfer by sequentially moving a plurality of stampers by a stamper mounting unit.
FIG. 7 is a schematic sectional view showing an example of a heating stage used in a fixed state.
FIG. 8 is a schematic view showing an example of a manufacturing apparatus that performs uneven transfer by sequentially moving a plurality of stampers by a belt.
FIG. 9 is a schematic plan view of a main part showing a formation state of positioning holes in a sheet.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a manufacturing apparatus that performs uneven transfer after formation of a recording layer.
[Explanation of symbols]
[0003]
  1 Sheet substrate, 2 recording layer, 3 support substrate, 24 pressure roll, 25 stamper, 27 heating stage, 29 cooling unit

Claims

A first recording layer is formed on a support substrate on which a first concavo-convex pattern is formed by injection molding or 2P method, and an optically transparent intermediate is formed on the sheet-like substrate on which the second recording layer is formed. A multi-layered recording medium bonded through layers,
The sheet-like substrate has a thickness of 0.3 mm or less, and a second concavo-convex pattern is formed on the surface of the support substrate opposite to the side to be bonded to the first recording layer . The second recording layer is formed on the concavo-convex pattern, and further, a protective film is formed on the second recording layer, and laser light is incident from the recording layer side on which the protective film is formed. Optical recording media.

The optical recording medium according to claim 1, wherein the intermediate layer is a pressure-sensitive adhesive sheet.

A step of forming a first recording layer on the support substrate on which the first uneven pattern is formed by injection molding or 2P method;
Forming a second concavo-convex pattern on a sheet-like substrate having a thickness of 0.3 mm or less, and forming a second recording layer and a protective film thereon;
A method for producing an optical recording medium having a multilayer structure formed by bonding the opposite side of the sheet-like substrate to the second recording layer side on the first recording layer of the support substrate via an adhesive. And
The second concavo-convex pattern of the sheet-like substrate is formed on the sheet-like substrate sandwiched between the stamper and the pressure roll by being transferred from the stamper by thermocompression bonding, and the support substrate and the sheet-like substrate are attached by a pressure-sensitive adhesive sheet. A method for manufacturing an optical recording medium, characterized by being combined.