JP3833506B2

JP3833506B2 - 光記録媒体製造用のスタンパ、情報記録領域及び光透過層の形成方法及び光記録媒体

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Publication number: JP3833506B2
Application number: JP2001258267A
Authority: JP
Inventors: 研二山家; 壮小巻; 和樹須澤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: EP1434211A1; US7161893B2; US20050022224A1; WO2003021590A1; TWI234158B; JP2003067986A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体、特に大容量の光記録媒体を製造する際に用いるのに好適な情報記録領域及び光透過層の形成方法及び光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ、ビデオ用、その他各種情報を記録する光記録媒体の一形態として、例えばエンボスピットによって情報信号が書き込まれる光ディスクが広く利用されている。光ディスクの最も基本的な形態を図１１に示す。この光ディスク２は、光透過性の成形基板（支持板）４上に反射膜６を有する情報記録層８を備えその上に紫外線硬化性樹脂等による保護層１２が形成されている。この光ディスク２では、光透過層としての成形基板４側からレーザ光Ｌａを照射することにより、情報記録層８に対して情報信号の再生を行う。
【０００３】
光ディスク２の記録密度は使用するレーザ光Ｌａのスポット径が小さいほど高くできる。スポット径は、λ／ＮＡ（λ：レーザ光の波長、ＮＡ：対物レンズの開口数）に比例する。従って、スポット径を小さくするには、レーザ光Ｌａの波長λを短くするか、対物レンズの開口数ＮＡを大きくする必要がある。
【０００４】
現在レーザ光Ｌａの波長λは、ＣＤ系では７８０ｎｍ、ＤＶＤ系では６５０ｎｍが使用されており、今後はブルーレーザである４００ｎｍ近辺の波長の使用が期待され、波長が短くなった分だけスポット径が小さくなり、記録密度は高くなる。
【０００５】
一方、開口数ＮＡを大きくすると、コマ収差が大きくなる。開口数ＮＡを上げてもコマ収差を小さく維持するには、レーザ光Ｌａが通過する光透過層（成形基板４）の厚さを薄くしなければならない。
【０００６】
従来、光ディスク２の光透過層（成形基板４）には、射出成形法等で成形された樹脂製の成形品が多用されてきた。しかし、この製法によって成形基板４を現行のＤＶＤより薄く且つ精度良く作製するのは現状の技術では困難である。即ち、図１１に示すような、成形基板４を光透過層として用いる構造の光ディスク２では、高ＮＡ化によって記録密度を向上させ、大容量化を図るという手法が製造技術の面から限界に達しているというのが現状である。
【０００７】
これに対して、例えば特開平８−２３５６３８号公報、あるいは特開平１１−２０３７２４号公報等において、光透過層の形成手法を工夫することによりレーザ光の更なる高ＮＡ化を図ろうと試みる技術が提案されている。
【０００８】
この技術は具体的には図１２に示されるように、光を透過させる必要がない成形基板５０をディスク本体のベースとして射出成形によって厚く形成すると共に、この成形基板５０上に反射層５２を有する情報記録層５４を形成し、その上に光透過性シートの接着、或いはスピンコート法による樹脂コーティング等の手段により（最大でも３００μｍ程度の）極めて薄い光透過層５６を積層形成する。
【０００９】
レーザ光Ｌａはこの薄い光透過層５６側から照射され、情報記録層５４に対する情報の記録及び／又は再生が行われる。このようにすると、成形基板５０側で全体の強度を確保した上で、光透過層５６をより薄く形成することが可能になるため、レーザ光の更なる高ＮＡ化という方向の高密度化（大容量化）が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この改良技術は当該薄い光透過層を具体的にどのように形成するかについて、なお種々の問題を有している。
【００１１】
一般的には、この薄い光透過層を形成する方法として、透明シートを成形基板（あるいは支持板）上に接着する方法や、スピンコート法によって樹脂を塗布（コーティング）する方法等が提案されている。
【００１２】
しかし、透明シートを接着する方法は、シート自体の光学特性や厚み精度に厳しいものが要求されるために製造コストが高くなり易い。又、透明シートの厚み精度が良好であっても、接着剤の厚みむら、塗りむらによって光学特性が変化してしまうこともある。従って接着剤の塗布に関しても高い精度が要求され、現状では、なお課題が多い方法である。
【００１３】
又、スピンコート法を用いて樹脂を塗布することによって薄い光透過層を形成する方法は、具体的には成形基板（支持板）をスピンドルによって回転させながら、その表面に液状の紫外線硬化樹脂（塗布液）を流下し、成形基板の回転に従って樹脂が均一に広がるようにして樹脂層をコーティングするというものである。コーティングされた樹脂はその後紫外線を照射し、硬化させる。この方法では、前記スピンドルの回転速度や塗布時間、塗布液の粘度を制御することによってコーティングの厚さ等の態様を調整できる。
【００１４】
しかし、この方法は、コーティング膜表面の平坦性の維持が難しく、特に外周部付近においてどうしても塗布液の偏り（盛り上がり）が発生しやすいという問題がある。この盛り上がりは、従来のＣＤやＤＶＤのように、レーザ光学系とディスクとの間に比較的大きな間隔があったときにはそれ程大きな問題とはならなかったが、レーザ光学系とディスクとの間の隙間が小さい状況においては、無視できない障害となって来ている。
【００１５】
とりわけ比較的厚めにコーティング層を形成した場合には（例えば１００μｍ）、当該盛り上り部の厚み、或いは半径方向の幅が非常に大きくなって情報記録領域にまで入り込んでくることがあるため、そのままでは記録可能領域が減少し、情報信号の記録・再生にも支障を来す虞れがある。又、ときにはレーザ光学系がディスクと衝突してしまう原因ともなってしまう。
【００１６】
この盛り上がり部の処理やコーティング表面の平滑性の維持については、例えば、特開平１１−２０３７２４、同１１−８６３５５、同１１−８６３５６等、多くの文献においてその対処法について種々の提案がなされている。しかし、このことは、換言すると、具体的な方法はともかく、必ず「何らかの手当て」をする必要があるということに外ならず、その分、製造工程の煩雑化とコストの増大化を招いていた。
【００１７】
本発明は、このような従来の問題を、所定の構成を有するスタンパを開発することによって解決しようとするもので、特にスピンコート法による樹脂コーティング層の形成に着目した上で、その上層面の平坦化を簡易に実現でき、「大容量化」及び/又は「低コスト化」に寄与する情報記録領域及び光透過層の形成方法、及び、該形成方法を用いて形成された情報記録領域及び光記録媒体を提供することをその課題としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特殊な構成の光記録媒体製造用のスタンパを用いることにより、下記（１）に係る情報記録領域及び光透過層の形成方法を発案し、上記問題を解決した。
【００１９】
（１）転写面上に所定の微小凹凸を有する情報記録領域を備え、該情報記録領域の微小凹凸を被転写部材の被転写面上の情報記録領域に転写するために用いられ、且つ、最終的に光記録媒体の構成要素とはならない光記録媒体製造用のスタンパであって、前記転写面上における情報記録領域の外周部の表面が、情報記録領域の表面より被転写部材側に凸形状に偏倚して形成されたスタンパを用いて、前記被転写部材上の情報記録領域に微小凹凸を転写すると共にその外周の表面に前記凸形状に対応する凹形状の偏倚を形成する工程と、少なくとも該微小凹凸上に反射膜及び／又は記録膜を形成する工程と、該反射膜及び／又は記録膜、及び前記凹形状に偏倚した部分を含む被転写部材上に、光透過層としての樹脂層を形成する工程と、を含むことを特徴とする情報記録領域及び光透過層の形成方法。
【００２０】
前述したように、反射膜を有する情報記録層上にスピンコート法によって樹脂をコーティングし、この（極めて薄い）樹脂コーティング層を光透過層としてこの側からレーザ光を照射する手法は、１層当たりの記録密度を飛躍的に向上させることができる点で極めて有望な手法である。
【００２１】
本発明では、この手法を用いることに着目し、且つこの手法を実現する上で大きなネックとなっていた樹脂コーティング層上面の平坦性確保という問題を、所定の付加機能を有する「スタンパ」を用いることによって解決した。
【００２２】
本発明で用いるスタンパは、文字通り「スタンパ」であるため、最終的に光記録媒体の構成要素とはならない。即ち、このスタンパは、目的の情報記録層の情報記録領域に微小凹凸を転写後取り除かれる。又、該スタンパによって転写された情報記録層の上面には樹脂コーティングが実施され、且つこの樹脂コーティングされた側からレーザ光の照射が行われる工程が予定されている。
【００２３】
そのため、この樹脂スタンパは、例えばこれが記録可能なディスクの製造に使用される場合には、自身の情報記録領域に通常のスタンパ（従来のＣＤ、ＤＶＤ等）とは逆に、「溝部」の側にウォブル信号が形成された微小凹凸を有することになる。
【００２４】
又、一般に、「スタンパ」は、所定の微小凹凸を被転写面上に転写するためのものであるから、その表面は基本的に平坦であるが、本発明で用いるスタンパは、該微小凹凸の転写の際に、被転写面上の情報記録領域の外周部の表面に凹形状の偏倚を形成するという形状管理を併せて実施する。そのため、この形状管理を可能とする凸形状の偏倚を、自身の転写面上における情報記録領域の外周部表面に有しているのが大きな特徴である。
【００２５】
被転写面上の情報記録領域の外周部の表面が凹形状に偏倚されていると、樹脂コーティング層の上面の外周側において従来不可避的に存在していた盛り上がり部の顕在化を防止できる。従って、従来必須であった樹脂コーティング層上面の平坦化のための特別な手当てが不要となる。しかも微小凹凸の転写というのは必須の工程であり、凹形状の偏倚はこの必須の工程を実施する際に同時に形成できるため、一度スタンパを作成してしまえば、量産時の工程数の増大を伴うこともない。
【００２６】
この結果、結局、本発明に係るスタンパの機能により薄い光透過層の側（樹脂コーティングした側）からアクセス可能な（即ち高密度記録が可能な）光記録媒体を低コスト且つ簡易な方法で製造することが可能となる。
【００２７】
このような構成のスタンパを用いると、金型本体自体は何ら変更することなく、被転写部材側の外周形状を所望の形状に容易に変更できるため、コーティングする樹脂素材の成分や厚さを変更したときなどでも、簡単に最適な対応の外周形状とすることができる。
【００２８】
本発明で用いるスタンパは、後述するように、１層のみの情報記録層を有する光記録媒体の情報記録層を形成する際のスタンパとしても、又、２層（或いはそれ以上）の光記録媒体の情報記録層を形成する際のスタンパとしても用いることができる。
【００２９】
なお、本発明における好ましい実施態様例或いは本発明に係るスタンパを用いた情報記録層及び光透過層の形成方法の例は、以下のとおりである。それぞれのメリット等については後述する。
【００３６】
（２）（１）において、前記スタンパが、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長で透過率が５０％以上の光透過性を有する樹脂によって形成されると共に、前記被転写部材が紫外線硬化性の樹脂で構成され、該スタンパの側から紫外線を照射することにより、前記被転写部材に転写された微小凹凸及び前記凸形状に対応する凹形状の偏倚を固定化することを特徴とする情報記録領域及び光透過層の形成方法。
【００３７】
（３）（１）において、前記被転写部材が加熱可能とされると共に、熱硬化性の樹脂で構成され、被転写部材の加熱によって該被転写部材に転写された微小凹凸及び前記凸形状に対応する凹形状の偏倚を固定化することを特徴とする情報記録領域及び光透過層の形成方法。
【００３８】
（４）（１）〜（３）のいずれかに記載の情報記録領域及び光透過層の形成方法を用いて形成された情報記録領域及び光透過層を少なくとも有する光記録媒体。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態の例について詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本実施形態に係る光ディスク（光記録媒体）の断面を模式的に示したものである。この光ディスク１０２は、図の下側から順に（成形）基板１０４、該基板１０４上に形成された情報記録層１０８、及び該情報記録層１０８上に形成された光透過層１１０を備える。この光透過層１１０上には、必要に応じて更に保護層１１８が形成される。レーザ光Ｌａは、光透過層１１０側から照射され、情報記録層１０８に対する情報信号の記録及び／又は再生が行われる。光ディスク１０２の各層の外周部Ａ１には本発明に係るスタンパにより所定の屈曲パターンが形成される。
【００４１】
前記基板１０４、情報記録層１０８は、図１２を用いて既に説明した従来例における保護板５０、及び情報記録層５４と、光ディスク１０２の構成要素としての機能は基本的に同様である。しかし具体的な製造方法が異なる。ここでは、図２に示されるような手順でこれを形成している。
【００４２】
図２においては、グルーブのみに記録を行う例が示されている。グルーブとは、微小凹凸のピックアップに近い側の溝部をいう。このグルーブは極僅かに蛇行（ウォブル）しており、記録時のアドレス（ブランクディスクの位置情報）として用いられる。図２では符号１２０がウォブル信号の形成されている部分を示している。
【００４３】
なお、この明細書では、便宜上、最終的な光ディスク１０２においてピックアップ側から見た時に形成されている情報記録層１０８のパターンを正パターン、これと逆のパターンを反パターンと称することにする。即ち、正パターンではウォブル信号１２０は溝部、反パターンではランド部に存在することになる。
【００４４】
図２において、ガラス原盤１２２にフォトレジスト層（感光剤）１２４を設けてレーザカッティングし、現像等でウォブル入りのグルーブ（正パターン）を形成する（図２（Ａ））。次に、導電膜を設け、いわゆる電鋳によってニッケルめっき層１２６を形成する（図２（Ｂ））。
【００４５】
この後、ニッケルめっき層１２６をガラス原盤１２２から剥離して後処理を施すと反パターンを有するいわゆるマスタスタンパ１２６Ｍが完成する（図２（Ｃ））。
【００４６】
基板側からアクセスするタイプの光ディスクの場合は、通常このマスタスタンパ１２６Ｍを用いるか、マスタスタンパ１２６Ｍからマザー盤（正パターン）を作成し、それからチャイルドスタンパ（反パターン）を作成して正パターンを有する基板の生産に使用する。
【００４７】
しかしながら、本実施形態では基板１０４側からではなく光透過層１１０の側からレーザ光が照射されることになるため、このマスタスタンパ１２６Ｍから正パターンを有するマザースタンパ１２８が作成される。このマザースタンパ１２８は、マスタスタンパ１２６Ｍに表面処理を施し、電鋳によって電解めっきを施した後、剥離させると完成する（図２（Ｄ）、（Ｅ））。
【００４８】
次いで、図３に示されるように、このマスタースタンパ（あるいはチャイルドスタンパ）１２６Ｍをベースにして情報記録層１０８を形成するための光透過性のスタンパ（即ち本発明の実施形態に係るスタンパ：この実施形態では樹脂製であるため、便宜上樹脂スタンパと称す）１４０が作成される。
【００４９】
具体的には、先ず、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、マスタースタンパ（あるいはチャイルドスタンパ）１２６の外周部Ａ４を、微小凹凸部１３２が存在する側と反対側に屈曲させることによって樹脂スタンパ用マスタースタンパ（又はチャイルドスタンパ）１２６Ｍとする。具体的には、図４に示されるような金型１８０の段付の固定金型１８２側に屈曲させた状態で固定する（図３（Ａ）、（Ｂ））。図４において、符号１８４は可動金型、１８６はスプリング、１８８は外周リング、１７０は溝部、１９２はリング状凹部である。この状態で樹脂スタンパ１４０を構成する樹脂を該金型１８０の可動金型１８４と樹脂スタンパ用マスタースタンパ１２６Ｍとの間に射出・成形し、剥離させると、情報記録層１０８の正パターンに相当する微小凹凸部１４２を有する樹脂スタンパ１４０が完成する（図３（Ｂ）、（Ｃ））。
【００５０】
この樹脂スタンパ１４０はスタンパでありながら正パターンを有し（即ちウォブル信号１２０が溝部に存在し）、且つ、外周部Ａ５に転写面側（基板１０４側）に突出した凸状部（凸形状の偏倚）１４０Ａを有しているのが大きな特徴である（図３（Ｄ））。具体的には、この外周部Ａ５の表面の前記凸形状の偏倚は、情報記録領域Ｓの表面から約２０μｍ以上（５μｍ以上）ずれる大きさで傾斜面１３５として形成されている（後述）。
【００５１】
樹脂スタンパ１４０は、図２（Ｇ）、（Ｆ）及び図５に示されるように、金型１６０に固定され、基板１０４の成形に用いられる。図５において、符号１６２は固定金型、１６４は可動金型、１６６はスプリング、１６８は外周リングである。基板１０４を構成する樹脂は、可動金型１６４と樹脂スタンパ１４０とに挟まれた空間内に射出・成形される。
【００５２】
図２に戻って、このようにして樹脂スタンパ１４０を用いて金型１６０内に基板１０４を構成する樹脂を充填して剥離させると、情報記録層１０８の反パターンに相当する微小凹凸部（情報記録領域）１３２を有する基板１０４が完成する（図２（Ｇ）〜（Ｈ））。基板１０４上の微小凹凸部１３２の外周部Ａ３には、前記樹脂スタンパ１４０の凸状部１４０Ａに対応する傾斜面（凹部）１３５Ａが形成されており、半径方向外側に向かうに従って該外周部Ａ３の厚さが情報記録領域Ｓの部分よりも徐々に薄くなっている。
【００５３】
ここで基板１０４を構成する樹脂Ｐは紫外線硬化タイプの樹脂とした場合には、樹脂スタンパ１４０は光透過性の樹脂で形成しておく。これにより、樹脂スタンパ１４０の側から紫外線を照射することによって基板１０４を固定化することができる。
【００５４】
この趣旨は以下の通りである。
【００５５】
即ち、本実施形態における基板１０４は、光透過層としての機能を有しない（有する必要がない）。従って、これを必ずしも光透過性の樹脂で形成しておく必要はない。一方、一般に２Ｐ法に代表される転写方法にあっては、非転写部材側、即ちこの実施形態で言えば基板１０４の側から紫外線を照射するのが一般的である。ところが、基板１０４を構成する樹脂を非光透過性の樹脂で形成した場合、基板１０４の側から紫外線を照射するのは、効率が非常に悪い（場合によっては不可能である）。又後述するように、２層タイプとした場合には、１層目の情報記録層が既に形成済みであるため、やはり同様な問題が生じる。しかし、樹脂スタンパ１４０の素材として光透過性の樹脂を用い、基板１０４を構成する樹脂Ｐを紫外線硬化タイプの樹脂としておくと、該樹脂スタンパ１４０の側からの紫外線Ｂを照射することにより基板１０４を硬化させることができるため、照射エネルギの無駄がなく、又、紫外線照射システムも特に大型化する必要がない。具体的には、樹脂スタンパ１４０の素材を３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長で透過率が５０％以上の光透過性樹脂を採用するとその効果を十分に得ることができる。
【００５６】
同様の理由により、被転写部材である基板１０４を何らかの方法により加熱可能としておき、該基板１０４を熱硬化性の樹脂としておくというのも、被転写部材側からの紫外線照射をする必要がない点で有効である。
【００５７】
このことから明らかなように、本発明で用いるスタンパは必ずしも樹脂である必要はない。また、光透過性の素材である必要もない。しかしながら、この業界（光記録媒体の分野）においては、紫外線硬化タイプの樹脂を紫外線の照射によって硬化させるための設備やノウハウが充実しており、製造も低コストでできること、及びスタンパの転写面上の微小凹凸の形成や外周側の凸状部の形成の信頼性や自由度を考慮すると、成形性に優れる「光透過性の樹脂」でスタンパを形成し、紫外線硬化タイプの樹脂で成形された基板１０４をスタンパ側からの紫外線照射によって硬化させる製造方法が最適である。
【００５８】
樹脂スタンパ１４０を除去することによって基板１０４上は情報記録層１０８（の反パターン）が形成される。情報記録層１０８は、極めて薄く、該反パターンの微小凹凸部１３２の形状を反映している。従って、これをピックアップ側からみると、正パターンとしての情報記録層１０８の微小凹凸１３２を有していることになる。
【００５９】
情報記録層１０８及び凹部１３５Ａの上面には光透過層１１０が形成される。この光透過層１１０は、図６、図７に示されるようなスピンコート法によって形成される。
【００６０】
図６の（Ａ）はコーティングステージ（コーティング台）１４４を示している。コーティングステージ１４４の中央部には後述のキャップ１５０を吸引するための吸引口１４６が設けられ、その周りには光ディスク（図２（Ｈ）の状態の光ディスク）１０２Ａを吸引するための複数の吸引口１４８が設けられている。
【００６１】
先ず、情報記録層１０８が形成された状態の光ディスク１０２Ａが吸着手段１４３によって吸着・保持されながら、コーティングステージ１４４上に載置される（図６（Ｂ），（Ｃ））。次に、この光ディスク１０２Ａ上の中央にキャップ１５０が載置され、前記吸引口１４６、１４８を介した吸引により、両者１０２Ａ、１５０がコーティングステージ１４４上で固定される（図６（Ｄ））。
【００６２】
なお、キャップ１５０は好ましくは樹脂で形成される。それは、良好な光透過層を形成するには、コーティングしようとする樹脂中に気泡が入り込まないようにしなければならないため、該キャップ１５０の傾斜面１５２は鏡面であることが望ましく、また、光ディスク１０２Ａに傷がつかないようにするためには、該光ディスク１０２Ａと接する部分がある程度柔らかいことが望ましいためである。
【００６３】
図７に移って、図７（Ａ）では、吸引を継続しながらコーティングステージ１４４をゆっくりと回転させ、キャップ１５０の傾斜面１５２に樹脂Ｐを滴下する。すると、樹脂Ｐは傾斜面１５２に沿って遠心力により外周へと広がり、余った樹脂Ｐ１は光ディスク１０２Ａ上から振り切られる（図７（Ｂ））。その後中央のキャップ１５０を取り去り（図７（Ｃ））、光ディスク１０２Ａを吸着しながら図示せぬ紫外線照射の工程に移る（図７（Ｄ））。
【００６４】
ここで、外周部の形状について説明する。
【００６５】
既に繰り返し述べているように、この実施形態では、基板１０４の上面の情報記録層１０８の情報記録領域Ｓ（微小凹凸部１３２）の半径方向外周部に対応する部分Ａ３が、情報記録領域Ｓの部分より、基板１０４の厚さが薄くなるように、該基板１０４の内部側に偏倚され、傾斜面（凹部）１３５Ａが形成されている。
【００６６】
この基板１０４の偏倚（傾斜面１３５Ａ）を作り出しているのが本実施形態に係る樹脂スタンパ１４０の外周部Ａ５の凸状部１４０Ａの傾斜面１３５である。凸状部１４０Ａは具体的には半径方向外側に向かうに従って徐々に厚くなるように被転写部材側（即ち基板１０４側）に傾斜する傾斜面１３５として形成されている。
【００６７】
従って、図１に示されるように、光透過層１１０を該情報記録層１０８が転写された基板１０４上に上述したようなスピンコート法によって形成しても、従来不可避的に存在していた盛り上がり部１６０がそっくりこの基板１０４の外周部の傾斜面１３５Ａによって吸収され、盛り上がり部１６０自体は存在していても、これが光透過層１１０より上側に突出してくることがない。
【００６８】
従って、何らの後処理を行わなくても、特に不具合の生じない光ディスク１０２を製造することができる。なお、必要に応じて最後に最上部に保護層１１８を形成してこの実施形態に係る樹脂スタンパ１４０を用いて製造した光ディスク１０２が完成する。
【００６９】
ところで、このようなスタンパを用いると、図８に示されるような、薄い光透過層の側から光を照射する２層の光ディスク１０２Ｂを容易に形成することができるようになる。なお、図８においては、前述した実施形態と同様な部分には、同一の符号を付してある。
【００７０】
即ち、この２層の光ディスク１０２Ｂを製造するには、前述した光透過層１１０を第１光透過層とし、その上部に、樹脂スタンパ１４０を用いて第２情報記録層１１４を形成し、更にその上に第２光透過層１１６を形成すればよい。
【００７１】
この場合、第２情報記録層１１４を形成する仕方については、いくつかの方法が考えられるが、何れも樹脂スタンパ１４０を用いることにより（第１）光透過層１１０の凹部１３５Ａの形成を含む「整形」と、第２情報記録層１１４の微小凹凸部１４３の「転写」とを同時に実現することができる。その代表的な３つの方法を図９に示す。
【００７２】
図９の（Ａ）に示した方法は、前述したスピンコート法をそのまま用いるもので、基板１０４を回転させながらキャップ１５０の傾斜面１５２に沿って樹脂Ｐを滴下して情報記録層１０８上の全面に広げ、この上に樹脂スタンパ１４０を被せるというものである。なお、後述の実験例１、２を含め、この実施形態ではこの方法を採用している。
【００７３】
図６の（Ｂ）に示す方法は、情報記録層１０８（反射膜１０６）上のほぼ中央において、所定量の樹脂Ｐをリング状に滴下し、この上から樹脂スタンパ１４０を押圧し、この押圧力によって滴下された樹脂Ｐを情報記録層１０８の全面に行き亘らせるというものである。
【００７４】
又、図６の（Ｃ）に示す方法は、注入法に属するもので、樹脂スタンパ１４０を情報記録層１０８に対峙させた状態で予め配置しておき、両者１４０、１０８の空間内に第１光透過層用の樹脂Ｐを注入するというものである。
【００７５】
いずれの方法による場合でも、樹脂スタンパ１４０の機能を全く同様にそのまま活用できる。なお、この第２情報記録層１１４の微小凹凸部１４３は前記第１情報記録層１０８の微小凹凸部１３２と同様であり反パターンである（ピックアップ側から見た場合に正パターンとなる）。
【００７６】
図１０（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、樹脂スタンパ１４０を除去した後、同図（Ｃ）、（Ｄ）に示されるようにこの上部に更にスピンコート法により第２光透過層１１６を形成した際に、該スピンコート法による第２光透過層１１６の形成に当たって不可避的に存在する盛り上がり部１６０Ａを顕在化させない（２層の）光ディスク１０２Ａを形成することができる。
【００７７】
【実施例１】
ここで、このようにして形成した２層の光ディスク１０２Ａの各層の外周部の屈曲形状による第２光透過層１１６の上面の盛り上がり部１６０Ａの発生防止に関する実験例について説明する。
【００７８】
この実験では、（既に説明したように）射出成形法により樹脂スタンパ１４０を製作した。成形用の金型１８０に装着した樹脂スタンパ用マザースタンパ１２６Ｍは、グルーブ記録用でトラックピッチ０．３μｍである。
【００７９】
基板１０４については、（厳密には上記説明した製造方法とは若干異なるが）ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス製Ｈ４０００−Ｎ２８２）を用いて、金型温度１２５℃、樹脂溶融温度３６０℃、型締め力３５トンにて外径１２ｃｍ、厚み１．１ｍｍの基板１０４を成形した。
【００８０】
一方、樹脂スタンパ１４０はオレフィン樹脂（日本ゼオン製ＺＥＯＮＥＸ−Ｅ２８Ｒ）を用いて金型温度１２５℃、樹脂溶融温度３７０℃、型締め力３５トンにて外径１２ｃｍ、厚み１．０ｍｍの樹脂スタンパ１４０を成形した。なお、樹脂スタンパ１４０の素材としてオレフィン樹脂を用いたのは、情報記録層１０８、１１４を転写した後の剥離の容易性、及び前述した３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長における透過率が５０％以上の光透過性という特性の確保を考慮したためである。
【００８１】
基板１０４の外周形状は、外周端より１．０ｍｍの位置から薄肉部（傾斜面１３５Ａ）が始まり、外端部での薄肉部（傾斜面１３５Ａ）の厚み（傾斜量）は１．０ｍｍである。又、樹脂スタンパ１４０の外周形状は、外周端より１．０ｍｍの位置から凸状部１４０Ａが始まり、外端部での凸状部１４０Ａの厚み（突出量）は１．１ｍｍである。
【００８２】
これらの基板１０４、樹脂スタンパ１４０を用いて前述２層の光ディスク１０２Ｂを製作したところ、外周部の盛り上がり部１６０Ａは情報記録領域Ｓ２に対応する第２光透過層１１６の表面より突出することはなく、２０μｍ凹の状態となった。
【００８３】
【比較例】
比較の意味で上記実施例１に係る実験と平行して行われた発明者らの実験によれば、外周部が（屈曲パターンの形成されていない）平面である基板（１０４）及び樹脂スタンパ（１４０）の組合せとした以外は、上記実施例１の条件と同一にした態様により光ディスク（１０２）を製作したところ、最外周の盛り上がり部（１６０）は情報記録領域（Ｓ２）に対応する第２光透過層１１６の表面より６０μｍ凸の状態となった。この状態は、このままでは記録再生用レーザーピックアップと接触する可能性があるため、何らかの後処理が必要となる。
【００８４】
なお、前述した１層のみの光ディスク１０２の場合においても、外周形状の工夫による盛り上がりの防止に関しては定性的に全く同様の実験結果が得られる。
【００８５】
本実施形態においては、１層の場合も、又２層の場合も、レーザ光が通過する光透過層がいずれもスピンコート法によって厚みが約１００μｍという薄さで形成されているため、開口数ＮＡを上げてもコマ収差を小さく維持することができ、高ＮＡ化によって一層当たりの記録密度を高く維持することができる。
【００８６】
しかも、外周部における屈曲形状により、光透過層をスピンコート法によって形成しながら、コーティング表面の盛り上がり部がディスク表面上の盛り上がりとして顕在化しないようにすることができ、最上部の光透過層の上面を平滑にするための手当は特に必要としない。そのため、大容量化と低コスト化とを簡単に両立させることができる。
【００８７】
なお、上記実施形態においては、光透過層の厚さは約１００μｍとされていたが、本発明に係るスタンパを用いた場合の光透過層の形成厚さはこの値に限定されない。但し、樹脂スタンパの凸形状は、この上部に形成しようとする光透過層の厚さによって適宜に変更する。定性的には、上部に形成する光透過層が薄い場合には凸形状の大きさも小さくてよく、例えば５μｍ程度で足りる場合もある。しかしながら、前述した実施例のように例えば約１００μｍの厚さで光透過層を形成しようとする場合には、３０μｍ以上の凸状部とするのが好ましい。
【００８８】
又、凸形状の形についても、単純な傾斜面でなく、例えば試行錯誤により、光透過層表面が凸とならない範囲でできるだけ平坦となるような形としてよいのは言うまでもない。こうした試行錯誤や設計変更にも柔軟に対応できるのが本発明に係るスタンパの他の大きな利点でもある。
【００８９】
なお、本発明においては、使用するスタンパ自体をどのような方法で製造するかについては特に限定されない。例えば、外周部の盛り上がりの形状を所望の形状に整えるために、射出成形後にカッティングを実施したり、あるいは、２つの射出成形体を接着することによって本発明に係る１つのスタンパとしたりするのは有効な製造方法である。
【００９０】
一方、光ディスクを量産する場合には、コーティングステージの回転速度や樹脂の成分、粘度、あるいは滴下する量は、各光ディスクにおいて同一であるため、外周部の盛り上がりの態様もほぼ同一となり、かなり高い再現性がある。
【００９１】
従って例えば、前述の試行錯誤によって凸形状の態様を調整することにより、かなりのレベルまでコーティング表面を平坦化することができる。
【００９２】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザ光のなお一層の高ＮＡ化を支障なく実現するために光透過層を薄く形成するに当たって、従来製造上のネックとされていた該光透過層上面の平坦化処理を、形状に特徴のあるスタンパを用いることによって簡易に且つ低コストで解消することができるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスタンパを用いて形成された光ディスクの外周部付近の構成を模式的に示した要部拡大断面図
【図２】マスタスタンパから基板を成形するための一連の手順を示した工程図
【図３】マスタスタンパから樹脂スタンパを作成するための手順を示した工程図
【図４】樹脂スタンパを製造するための金型装置の概略を示す断面図
【図５】基板を作成するための金型装置の概略を示す断面図
【図６】光透過層を構成する樹脂をスピンコート法によってコーティングする工程の前半を示した工程図
【図７】同じく後半を示した工程図
【図８】本発明にかかるスタンパを用いて形成された２層の光ディスクの外周部付近の構成を模式的に示した断面図
【図９】図８に係る２層の光ディスクを製造する際に、（第１）光透過層を構成する樹脂を形成する各種方法を模式的に示した縦断面図
【図１０】上記２層の光ディスクの製造工程の後半を示す工程図
【図１１】従来の光ディスクの構成を示す部分拡大断面図
【図１２】薄い光透過層側からレーザ光を照射するタイプの従来例を示す部分拡大断面図
【符号の説明】
１０２、１０２Ａ・・・光ディスク
１０４・・・基板
１０８・・・情報記録層
１１０・・・光透過層
１１４・・・第２情報記録層
１１６・・・第２光透過層
１１８・・・保護層
１３５Ａ・・・傾斜面
１４０・・・樹脂スタンパ
１４０Ａ・・・凸状部
１６０、１６０Ａ・・・盛り上がり部
Ａ１〜Ａ６・・・外周部
Ｓ、Ｓ２・・・情報記録領域

Claims

転写面上に微小凹凸からなる情報記録領域を有し、該情報記録領域の微小凹凸を被転写部材の被転写面上に転写するために用いられ、且つ、最終的に光記録媒体の構成要素とはならない光記録媒体製造用のスタンパであって、前記転写面上における情報記録領域の外周部の表面が、情報記録領域の表面より前記被転写部材側に凸形状に偏倚して形成されたスタンパを用いて、
前記被転写部材上の情報記録領域に微小凹凸を転写すると共にその外周の表面に前記凸形状に対応する凹形状の偏倚を形成する工程と、
少なくとも該微小凹凸上に反射膜及び／又は記録膜を形成する工程と、
該反射膜及び／又は記録膜、及び前記凹形状に偏倚した部分を含む被転写部材上に、光透過層としての樹脂層を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする情報記録領域及び光透過層の形成方法。
請求項１において、
前記スタンパが、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長で透過率が５０％以上の光透過性を有する樹脂によって形成されると共に、
前記被転写部材が紫外線硬化性の樹脂で構成され、
該スタンパの側から紫外線を照射することにより、前記被転写部材に転写された微小凹凸及び前記凸形状に対応する凹形状の偏倚を固定化する
ことを特徴とする情報記録領域及び光透過層の形成方法。
請求項２において、
前記被転写部材が加熱可能とされると共に、熱硬化性の樹脂で構成され、
被転写部材の加熱によって該被転写部材に転写された微小凹凸及び前記凸形状に対応する凹形状の偏倚を固定化する
ことを特徴とする情報記録領域及び光透過層の形成方法。
請求項１〜３のいずれかに記載の情報記録領域及び光透過層の形成方法を用いて形成された情報記録領域及び光透過層を少なくとも有する光記録媒体。