光盘记录介质制造方法

专利名称：光盘记录介质制造方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘记录介质制造方法，具体地，用这种方法 廉价地制造光盘记录介质，特别是包括多个记录层的光盘记录介 质，其中通过使用凹坑将信息记录在记录层上。
背景技术：
近来，随着个人计算机的普及、地上数字广播的开始和普及、 以及对普通家庭的高清电4见普及的加快，需要一种可以记录大量信 息的光盘记录介质(一种光学信息记录系统)。因此，需要增大光 盘记录介质的记录密度。光盘记录介质是通过在基板上形成记录层而形成的，其中，例 如，在记录层中堆叠了记录膜、介电层等。此外，从光盘记录介质 读取信息信号或者将信息信号写入光盘记录介质是通过用激光束 照射包括记录膜的记录层来执行的。可以通过减小聚焦在记录膜上的光点直径来4丸行光盘i己录介 质的记录密度的增大。光点直径受到光源的波长(人)和物4竟的数值孔径(NA)的限制，并且与X/2NA成比例。为了实现光盘记录介质的记录密度的增大，需要减小待照射的 激光束的波长并且增大物镜的NA。关于波长，波长已/人用于CD (第一代光盘记录介质)的830 nm减小到用于DVD(数字通用盘)4的650 nm。另外，关于NA,已实现NA从用于CD (第 一代光盘 记录介质)的约0.45增大到用于DVD的0.60。另外，近来，实际上已使用了将具有405 nm波长的蓝激光用 作光源以及NA增大到0.85的光盘系统(蓝光盘(Blu-ray Disk ): 注册商标，下文中称BD)。该BD是采用通过减小光点直径而增大记录密度的技术、以及 形成多个记录层的技术(用于进一步增大密度的技术)的光盘记录介质。例如，用作具有大容量的光盘记录介质的BD是通过在具有1.1 mm厚度的基板上所设置的凸部和凹部上堆叠金属薄膜、介电膜等 并且i殳置具有约0.1 mm厚度的保护层来构造的。例如，具有多个记录层并且称为BD的光盘i己录介质的制造方 法描述于以下的专利文献1中，而通常如下来4丸4亍。作为实例，将参考图15描述包括两个i己录层的光盘i己录介质的制造方法。首先，如图15A所示，在形成树脂基板200上形成金属薄膜、 可以用于执行热记录的薄膜材料和其他膜，其中，形成树脂基板具 有约1.1 mm的厚度并且在其表面上具有凹凸图样，凹凸图样用作 凹坑和预刻槽，乂人而形成第一记录层LO。接下来，如图15B所示，在形成树脂基板200上所设置的第一 记录层LO上形成分离相邻的记录层并且具有从几孩i米到几十孩史米 范围的厚度的间隔层201。该间隔层201例如由紫外线固化树脂构 成。然后，将在其表面上具有凹坑、预刻槽等凹凸图样的透明压才莫203按压到间隔层201上。通过用来自透明压模203的上表面的紫 外光进行照射来使间隔层201固化。因此，如图15C所示，将凹坑 禾口予贞刻冲曹的凹凸图才羊201a專争印至'J间隔层201上。
然后，如图15D所示，在转印至间隔层201上的凹坑和预刻槽 的凹凸图样201a上形成对用于记录和/或再生的激光束的波长具有 预定透射率的金属薄膜、或者可以用于执行热记录的薄膜材料，从 而形成第二记录层Ll。
此外，最后，如图15E所示，在第二记录层Ll上形成^f呆护该 第二记录层L1的保护层202。
包括两个记录层的光盘记录介质是通过上述的多个步艰《形成的。
在通过形成两个以上记录层来实现多层结构的情况下，如(例 如)以下的专利文献2所述，这种多层结构可以通过多次重复形成 第二记录层的上述步艰《以考虑在信号的记录和/或再生期间的层间 串4无而顺序堆叠多个i己录层而形成的。
对于如上述构造的这种多层的光盘记录介质，为了降<氐由于盘 倾斜而引起的信号劣化的影响，需要所堆叠的记录层被形成在0.1 mm的范围内。此外，在具有两个记录层的光盘记录介质中，第一 记录层LO和第二记录层Ll之间形成有具有乂人几樣i米到几十孩吏米范 围内的厚度的间隔物，并且其上i殳置有透光4呆护层202。
此外，需要具有多个记录层的光盘记录介质可以执行从形成树 脂基板20的最内周到最外周的均匀记录和读取。因此，需要在第 一记录层LO和第二i己录层Ll之间所i殳置的间隔层201具有均一的光学特性和均一的物理形状。同时，需要廉价的光盘记录介质的
制造方法。
此外，对于这些光盘记录介质，对长期存储的应用是其^f吏用的 一个重要目的，并且因而需要所记录的信息一皮长时期地保持。因此， 需要即使在高温、高湿度环境或者在低温环境下仍可以保持良好记 录特性的多层结构。
现有纟支术文献
专利文献1:日本未审查专利申请公开第2003-22586号 专利文献2:曰本未审查专利申请/>开第2007-257759号

发明内容
同时，上述的在其表面上具有凹坑、预刻槽等的凹凸图样的透 明压模203(图15B)(其用于传统的包括两个记录层的光盘记录介 质的制造方法中)在许多情况下由透明树脂构成。对于包括两个记 录层的光盘记录介质，4吏用一个透明压才莫。对于形成有数量为n的 记录层的光盘记录介质，4吏用(n-l)个透明压才莫。此外，这些透 明压模不能被再次使用。因此，在传统的压才莫处理中，增加了成本。 因此，在制造廉价光盘记录介质的过程中，需要改进压模处理。
鉴于上述^L点，本发明的目的在于才是供一种可以制造廉^f介光盘 记录介质的光盘记录介质制造方法。
为了解决上述问题和实现本发明的目的，在本发明的光盘记录 介质制造方法中，制备转印基板，并且在转印基板上形成紫外线固 化树脂层。然后，通过在从转印基板侧执^f于紫外线照射的同时将具 有所需凹凸图样的镍压模按压到紫外线固化树脂层上，在紫外线固化树脂层上形成凹凸图样。然后，在其上形成有凹凸图样的紫外线 固化树脂层上形成记录层。
此外，在先前步骤中形成的记录层上形成紫外线固化树脂层， 并且接下来在压力下将具有所需凹凸图样的镍压才莫按压到紫外线 固化树脂层上。同时，从转印基板侧执行紫外线照射。从而，在紫 外线固化树脂层上形成凹凸图样。然后，在其上形成有凹凸图才羊的 紫外线固化树脂层上形成另一个记录层，另一个记录层具有比在先 前步骤中形成的记录层的透光率更低的透光率。
此外，通过根据需要多次重复形成另一个记录层的步骤，依次 形成均具有比在先前步骤中形成的记录层的透光率更低的透光率 的^己录层。
另外，制备形成基板，并且将包括多个记录层并且在转印基板 上形成的堆叠膜转印至形成基板。在转印了堆叠膜的形成基板上形 成覆盖堆叠膜的硬涂布层。通过这些步骤制造了本发明的光盘记录介质。
在本发明的光盘记录介质制造方法中，以透光率递减的顺序在 转印基板侧上形成多个记录层。因此，即使从转印基板的背面侧来 执行紫外光的照射，仍可以有效固化紫外线固化树脂层。此外，由 于使用了镍压模，所以该压模可以在压才莫处理中被重复使用。
根据本发明，包括多个记录层的光盘记录介质可以用来自其结 构的高透射率侧的紫外光来固化。因此，记录层的设计自由度很大， 并且可以以良好的工艺一致性来廉〗介地制造光盘记录介质。
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图1是在本发明的第一实施方式和第二实施方式中形成 的光盘记录介质的相关部分的截面结构的示意图(部分1 )。图2是在本发明的第一实施方式和第二实施方式中形成 的光盘记录介质的相关部分的截面结构的示意图(部分2 )。 A、 B和C是4艮据本发明的第一实施方式的光盘i己录介 质的制造处理示图(部分l)。 D、E和F是根据本发明的第一实施方式的光盘记录介质 的制造处理示图(部分2)。 G、 H和I是根据本发明的第一实施方式的光盘记录介质 的制造处理示图(部分3)。 J、 K和L是根据本发明的第一实施方式的光盘记录介质 的制造处理示图(部分4)。 M是根据本发明的第一实施方式的光盘记录介质的制造 处理示图(部分5)。 N是根据本发明的第一实施方式的光盘记录介质的制造 处理示图(部分6)。 O、 P和Q是根据本发明的第一实施方式的光盘记录介 质的制造处理示图(部分7)。 R、 S和T是根据本发明的第一实施方式的光盘记录介 质的制造处理示图(部分8)。[图11]图11是在本发明的第一实施方式的实例中所使用的按 压叶片的平面结构示意图。图12是沿图11所示的^t要压叶片的线A-A截取的截面
结构示图。A是示出了 BD的典型标准的平面结构示意图，而B是 沿平面结构示意图的线A-A截耳又的截面结构示图。 A和B是4艮据本发明的第二实施方式的光盘记录介质的 制造处理示图。 A至E是现有实例中的光盘记录介质的制造处理示意图。
具体实施例方式
以下将参考图1至14描述本发明的每个实施方式。 [第一实施方式]
图1示出了在本发明的第一实施方式中形成的光盘记录介质的 相关部分的截面结构示意图。在本实施方式中形成的光盘记录介质 是包括四个记录层的光盘记录介质。图1示出了在具有1.1 mm厚 度和约120 mm的外径的盘状的形成树脂基板1上设置四个记录层 的光盘记录介质的截面的 一部分。
将参考图1描述其结构。
本实施方式的实例的光盘记录介质是通过在具有1.1 mm厚度 的由树脂构成的形成基板(下文中，形成杉于脂基才反)1上依次堆叠 10第一记录层LO、间隔层51、第二记录层L1、间隔层52、第三i己录层L2、间隔层53、第四记录层L3、覆盖层61和石更涂布层71。
此外，图2更详细地示出了图1中所示的光盘记录介质的截面结构。
第一记录层LO是通过从形成树脂基板1侧堆叠反射膜12、第一介电膜13、记录膜14和第二介电膜15构造的。
第二记录层Ll是通过从形成树脂基板1侧堆叠反射膜22、第一介电膜23、记录膜24和第二介电膜25构造的。
第三记录层L2是通过/人形成树脂基^反1侧堆叠反射力莫32、第一介电膜33、记录膜34和第二介电膜35构造的。
第四记录层L3是通过从形成树脂基板1侧堆叠反射膜42、第一介电膜43、记录膜44和第二介电膜45构造的。
此处，记录膜14、 24、 34和44是由一次写入相变材泮牛构成的记录膜并且被设计以使在读取期间从各个层输出的信号强度彼此相等。
即，在本实施方式的实例的光盘记录介质中的第一记录层LO至第四i己录层L3的透光率的大小关系是LO < Ll < L2 < L3。
在第一记录层LO至第四i己录层L3中分别4吏用的第一和第二介电月莫13、 15、 23、 25、 33、 35、 43和45中的每个的厚度4尤选;也在3 nm至100 nm的范围内并且是考虑光学特性和热特性而确定的。
作为第一和第二介电膜13、 15、 23、 25、 33、 35、 43和45中
的每个的材料，
ii的材料是优选的。具体地说，消光系数K的值在0.2以下的材料是优选的。这种材料的实例包括ZnS-Si02混合物(优选地，4:1的摩尔比)。除了 ZnS-Si02混合物外，还可以使用已用作光盘记录介质的介电膜材料的已知材料。
可以使用的第一和第二介电膜13、 15、 23、 25、 33、 35、 43
和45中的每个的材泮牛实例包括，诸如Al、 Si、 Ta、 Ti、 Zr、 Nb、 Mg、B、 Zn、 Pb、 Ca、 La或Ge的金属、半金属等元素的氮化物、氧化物、碳化物、氟化物、硫化物、硝基氧化物、硝基碳化物和碳氧化物；以及包含这些材料中的任意作为主要成分的材料。优选地，可以4吏用A1NX (0.5 S X S 1)、 A1N、 A1202.X (0《X S 1)、 A1203、 Si3N4—x(0SXS1)、 Si3N4-X、 SiOx (12X^2)、 Si02、 SiO、 MgO、 Y203、MgAl204、 TiOx("XS2)、 Ti02、 BaTi03、 StTi04、 Ta205—x (0 S XS 1)、 Ta205、 GeOx (1SXS2)、 SiC、 ZnS、 PbS、 Ge-N、 Ge-N画O、Si-N-O、 CaF2、 LaF、 MgF2、 NaF、 ThF4等。
在第一记录层L0至第四记录层L3中分别4吏用的记录膜14、24、 34和44中的每个的厚度优选地在5 nm至30 nm的范围内，并且侈'B口为约15 nm。 4乍为i己录月莫14、 24、 34和44中的每个的才才详牛，可以使用通过激光束的照射会引起不可逆的状态改变的相变材料。作为这种材一牛，例如可以使用石克属元素化合物、石危属元素单质等。作为石克属元素化合物，例如可以使用Sb和Te的共晶材料。优选地，可以Y吏用添加了诸如Ge的添加元素的Sb和Te的共晶材^K
其实例包4舌包含Ge-Sb-Te、 Sb-Te、 In-Sb-Te、 Ag-In-Sb画Te、
Au-In-Sb-Te、 Ge-Sb-Te-Pd、 Ge-Sb-Te-Se、 Ge画Sb-Te-Bi、 Ge画Sb-Te-Co
或Ge-Sb-Te-Au的材料；以及在这些材料中引入诸如氮气或氧气的气体添力o剂的才才泮牛。
12当向^己录月莫14、 24、 34和44加入添加元素时，可以4是高i者如可靠性的特性，而信号特性可能劣化。考虑到这点，添加元素在记录膜14、 24、 34和44中的量优选地为IO原子百分比以下。
在第一记录层LO至第四记录层L3中分别使用的反射膜12、22、 32和42中的每个的厚度优选地为3 nm以上，并且更Y尤选地，在5 nm至60 nm的范围内。
作为反射膜12、 22、 32和42中的每个的材料，例如，可以使用金属或半金属。优选地考虑反射能力(reflective power)和热传导性来选择反射膜12、 22、 32和42中的每个的材料。其实例包括在用于读取和/或再生的激光束的波长处具有反射能力并且具有在0.0004 [J/(cm'K's)]至4.5 [J/(cm'K's)]的范围内的热传导性的金属和半金属元素、以及它们的^f匕合物禾口〉'昆合物。
反射膜12、 22、 32和42中的每个的材料的具体实例包括诸如Al、 Ag、 Au、 Ni、 Cr、 Ti、 Pd、 Co、 Si、 Ta、 W、 Mo和Ge的元素；以及包含这些元素中的任意作为主要成分的合金。特别地，在它们中，Al系材料、Ag系材料、Au系材料、Si系材料和Ge系材料在实用性方面是优选地。作为合金，例如，适当地/使用Al-Ti、A1-Cr、 Al-Cu、 Al-Mg画Si、 Ag-Pd-Cu、 Ag-PdTi、 Si-B等。
优选地，考虑光学特性和热特性而从这些材料中确定材料。例如，考虑到材料即使在短波长区域仍具有高反射率这点，优选地使用Al系或Ag系材料。通常，当反射膜12、 22、 32和42中的每个的厚度被确定为光不透过的厚度(例如，50nm以上)时，反射率会增大并且热很容易散逸。通过将反射膜12、 22、 32和42中的每个的厚度确定为适当厚度，例如约10nm,可以在提高透射率的同时确^呆热散逸。此外，反射膜12、 22、 32和42中的每个的结构并不限于单层结构。例如，该结构可以是堆叠了由金属或半金属构成的两个层(反射层)的堆叠结构。此外，该结构可以是包括两个以上层的多层结构。因此，易于^M亍光学i殳计，并且还易于实5见与热特性的平4軒。应注意，可在介电层和反射层之间设置由SiN膜等构成的阻挡层。
通过用旋涂法旋转地涂覆具有紫外光敏性的透光材料(下文中称为紫外线固化树脂)(这形成了光盘记录介质的多层结构)、并通过紫外光的照射固化透光材:纤来配置间隔层51、52和53中的每个。当在多层的光盘记录介质上执行信息信号的记录和/或从多层的光盘记录介质执行信息信号的再生时，为抑制层间串扰而确定这些间隔的配置和膜厚度。
为保护光盘记录介质而形成覆盖层61。例如，通过使激光束在用于通过覆盖层61记录信息信号的记录层上聚焦来执行信息信号的记录和/或再生。作为覆盖层61,例如可以使用紫外线固化树脂、紫外线固化树脂与聚碳酸酯片、或粘合层与聚碳酸酯片。在多层的光盘记录介质中，覆盖层61被设置在具有l.lmm厚度的形成树脂基板1上，4吏得覆盖层61和多层记录层的总厚度为100 nm。
与在覆盖层61中一样，使用石更涂布层71以保护光盘记录介质免于枳4戒沖击和刮纟察，并且此外，以保护信息信号的记录和/或再生质量免于用户在才喿作期间的指紋的粘附。作为石更涂布层71,可以佳:用诸如其中加入微细二氧化硅颗粒以提高机械强度的紫外线固化
树脂、溶剂型紫外线固化树脂、或非溶剂型紫外线固化树脂的紫外线固化树脂。硬涂布层71具有1」微米至几孩i米范围的厚度，以具有机械强度并且防范了诸如指紋的油脂。
将参考图3至图13来描述根据本实施方式的实例的光盘记录介质制造方法。首先，如图3A所示，制备了由树脂构成的转印基板(下文中称为转印树脂基板)10。该转印树脂基板10可以是由透光树脂(诸如聚碳酸酉旨、ZEONOR或ZEONEX)构成的基^反，并且例如是通过注射成型形成的。转印树脂基^反10具有0.5 mm至1.1 mm的厚度并且具有盘的形状(具有约())120mm的直径)。此外，具有约(M5mm的直径的中心孔2被设置在转印树脂基板10的中心部。
然后，如图3B所示，将转印树脂基板10放在旋涂装置中，并且通过旋涂法在转印树脂基板10上涂覆紫外线固化树脂以形成覆盖层61。在旋涂法中，转印树脂基板IO被放在旋涂装置的旋转台(未示出)上。然后，将所需的涂覆液从分配器提供至转印树脂基板10上。通过4吏旋转部高速旋转，涂覆液均匀散布在转印树脂基一反IO上以形成所需月莫。
在本实施方式的实例中，当转印树脂基板10的中心部被定义为原点时，通过分配器向半径为15 mm的位置提供适当量的紫外线固化树脂。在这个步骤中，旋涂装置的旋转部在紫外线固化树脂的提供期间以60 rpm的低速旋转。紫外线固化树脂的提供在5至10秒之后完成，并且旋转部的^走转加速到3,000 rpm并且在5秒后叶亭止。然后，将其上涂覆有紫外线固化树脂的转印树脂基板10带到UV曝光部，并且使用闪光灯从转印树脂基板10的背面侧用UV来照射转印树脂基板IO。最后，紫外线固化树脂被固化并形成膜，作为覆盖层61。
接下来，如图3C所示，为了沉积第四记录层L3，在转印树脂基板10上形成用于形成具有凹坑和预刻槽的凹凸图样的树脂层。第四记录层L3是在本实施方式的实例中沉积的记录层中具有最高
透光率的层。作为用于形成凹凸图样的树脂层，可以照原样4吏用覆盖层61或者可以额外形成用于间隔层的紫外线固化树脂的另 一个膜。在图3C所示的实例的情况下，使用用于间隔层的紫外线固化树脂，并且在覆盖层61的上表面上形成间隔层61a。为了形成这个间隔层61a，通过旋涂法涂覆紫外线固化树脂来形成膜。当转印树脂基板10的中心部被定义为原点时，通过分配器向15 mm半径的位置摘二供适当量的紫外线固化树脂。在这个步骤中，旋涂装置的旋转部在紫外线固化树月旨的提供期间以(例如)60 rpm的低速旋转。例如，紫外线固化树脂的提供在5至10秒之后完成，并且旋转部加速到8,000 rpm并且在5秒之后停止。从而，紫外线固化树脂被涂覆为具有所需厚度。
应注意，在图3C所示的截面结构示意图中，间隔层61a的厚度在图中大于覆盖层61的厚度。然而，实际上，间隔层61a^皮形成为具有1 )am至3 fim范围的厚度，而覆盖层61的厚度为约55 )iim。
然后，将转印树脂基板10带到装配有镍压模(其具有所需凹凸图样)的转印部。接下来，在转印部中，将镍压模按压到覆盖层61上，或者在本实施方式的实例中，4要压到形成在覆盖层61上的紫外线固化树脂(间隔层61a)上。同时，使用闪光灯在转印树脂基板10的背面侧用UV来照射转印树脂基板10。从而，如图4D所示，形成具有凹凸图才羊3a的间隔层61a。
接下来，如图4E所示，将在间隔层61a上设置凹凸图样3a的转印树脂基才反10带到溅射装置，并且沉积第四记录层L3。在本实施方式的实例中，第四记录层L3是在本实施方式的实例中沉积的记录层中具有最高透光率的层。如图2所示，第四记录层L3的沉积以第二介电膜45、记录膜44、第一介电膜43和反射膜42的顺序在真空中连续冲丸行。因此，第四记录层L3是由这些堆叠膜形成的。此外，在本溅射方法中，使用掩模在所需位置沉积第二介电膜45、记录膜44、第一介电膜43和反射膜42，并且它们例如形成在 距中心部40 mm直径和118 mm直径之间的区i或中。
接下来，如图4F所示，为了在树脂层上形成具有凹坑和预刻 槽的凹凸图样，通过向第四记录层L3上涂覆紫外线固化树脂来形 成间隔层53。为了形成间隔层53,通过旋涂法涂覆紫外线固化树 脂以形成膜。当将转印树脂基板10的中心部定义为原点时，通过 分配器向转印树脂基板10的15 mm半径的位置提供适当量的紫外 线固化树脂。在这个步骤中，旋涂装置的旋转部在紫外线固化树脂 的提供期间以例如60rpm的低速旋转。例如，紫外线固化树脂的提 供在5至10秒之后完成，并JUt转部加速到4,000 rpm并且在5秒 后停止。从而，紫外线固化树脂4皮涂覆为具有所需厚度。
接下来，如图5G所示，其上具有由紫外线固化树脂构成的间 隔层53的转印树脂基板IO被带到装有具有所需凹凸图样的镍压模 的转印部。接下来，在该部中，在间隔层53上形成凹凸图样53a。 在这个步骤中，使用闪光灯在转印树脂基板10的背面侧用UV照 射转印树脂基板IO，同时4妄压4臬压才莫，乂人而形成具有凹凸图样53a 的间隔层53。在本实施方式的实例中，在先前步骤中，已在比间隔 层53更4妻近光照射侧的位置形成第四记录层L3。然而，第四记录 层L3使闪光灯的光透射到间隔层53。因此，即使从转印树脂基板 10的背面侧执行UV照射，仍可以在间隔层53上形成所需的凹凸 图样53a。
接下来，如图5H所示，在间隔层53上设置凹凸图样53a的转 印树脂基板IO被带到溅射装置，并且沉积第三记录层L2。在本实 施方式的实例中，第三记录层L2是在本实施方式的实例中沉积的 记录层中具有第二高透光率的层。4妄第二介电膜35、记录膜34、 第一介电膜33和反射膜32的顺序在真空中连续执行第三记录层 L2的沉积。因此，第三记录层L2是由这些堆叠膜形成的。此外，在该溅射法中，使用掩模在所需位置沉积第二介电膜35、记录膜 34、第一介电膜33和反射膜32,并且它们例如被形成在距中心部 40 mm直4圣和118 mm直^圣之间的区i或中。
4妄下来，如图5I所示，为形成具有凹坑和预刻槽的凹凸图才羊， 通过向转印树脂基^反10的第三记录层L2上涂覆紫外线固化树脂来 形成间隔层52。这个间隔层52是通过旋涂法涂覆紫外线固化树脂 而形成的。当将转印树脂基板10的中心部定义为原点时，通过分 配器向15 mm半径的位置提供适当量的紫外线固化树脂。在这个步 骤中，旋涂装置的旋转部在紫外线固化树脂的提供期间以例如60 rpm的低速旋转。这个提供在5至10秒后完成，并且旋转部加速到 5,000 rpm并且在5秒后停止。从而，紫外线固化树脂被涂覆为具有 所需厚度。
接下来，如图6J所示，将转印树脂基板10带到装有镍压模(其 具有凹坑和预刻槽的凹凸图样)的转印部，并且在间隔层52上形 成凹凸图样52a。同样在这个步骤中，^使用闪光灯在转印树脂基板 10的背面侧用UV照射转印树脂基板10，同时按压镍压模。因此， 通过UV照射使紫外线固化树脂固化，从而形成了具有凹凸图样52a 的间隔层52。在本实施方式的实例中，在先前的步骤中，第四记录 层L3和第三记录层L2已被形成在比间隔层52更接近光照射侧的 位置。然而，第四记录层L3和第三记录层L2 4吏闪光灯的光透射到 间隔层52。因此，即使从转印树脂基板10的背面侧执行紫外线照 射，仍可以在间隔层52上形成所需的凹凸图样52a。
接下来，如图6K所示，将在间隔层52上i殳置凹凸图样52a的 转印树脂基4反10带到溅射装置，并且沉积第二记录层L1。在本实 施方式的实例中，第二记录层Ll是在本实施方式的实例中沉积的 记录层中具有第三高透光率的层。按第二介电膜25、记录膜24、 第一介电膜23和反射膜22的顺序在真空中连续执行第二记录层Ll的沉积。因此，第二记录层L1是由这些堆叠膜形成的。此外， 在该溅射法中，使用掩模在所需位置沉积第二介电膜25、记录膜 24、第一介电膜23和反射膜22,并且它们例如被形成在距中心部 40 mm直径和118 mm直径之间的区域中。
接下来，如图6L所示，为了与形成树脂基板1结合，在第二 记录层Ll上形成间隔层51a以使其具有大约预定厚度的一半的厚 度。待形成为这个间隔层51a的紫外线固化树脂通过旋涂法净皮涂覆 到置于转印树脂基板10上的第二记录层Ll上以形成膜。在本实施 方式的实例中，当将转印树脂基板10的中心部定义为原点时，通 过分配器向转印树脂基板10的15 mm半径的位置提供适当量的紫 外线固化树脂。在这个步骤中，在本实施方式的实例中，例如，旋 涂装置的旋转部在紫外线固化树脂的提供期间以例如60 rpm的低 速旋转。然后，紫外线固化树脂的提供在例如5至10秒后完成， 并且^走转部加速到8,000 rpm并且在5秒后4亭止。,人而，由紫外线 固化树脂构成的间隔层51a被涂覆为具有所需厚度。
接下来，如图7M所示，在如上所述形成在转印树脂基一反10 上的多层膜上使用4安压叶片300形成后续步骤必须的用于分离转印 的切断部。图11示出了4姿压叶片300的平面结构示意图，而图12 示出了沿图11的线A-A截取的截面结构。如图11和图12所示， 通过在盘形基底301中嵌入内径叶片303和外径叶片304来形成按 压叶片300。此外，在盘形基底301的中心部设置开口 302并且该 开口用于获得与转印树脂基板10的中心孔2的对准。内径叶片303 和外径叶片304中的每个均由石更^f匕钢构成，并且其端面形成刀口边 缘。此外，例如，基底301由金属或塑料构成。
在本实施方式的实例中，切断部形成在除光盘记录介质的内圆 周和外圓周格式及其区域之外的位置处。
19图13A和图13B示出了例如BD的一次性写入、可重写、或者 4又再生的记录层的布局。图13A示出了 BD的平面结构示意图，而 图13B示出了沿图13A的线A-A截耳又的截面结构。
光盘记录介质的结构^皮大体分为BCA (烧录区)101、导入区 102、凄t据区103、导出区104和外部区105。在包括多个记录层的 诸如BD的光盘记录介质中，除第一记录层之外的记录层的结构除 BCA 101之外都具有类4以布局。
在本实施方式的实例中，按压叶片300的内径叶片303被构造 在BCA101的内侧，这是光盘记录介质中最内圆周部，而外径叶片 304^t形成在导出区104的外侧，这是光盘记录介质中最外圆周部。
在本实施方式的实例中，如图7M所示，将按压叶片300附接 至简单压力才几，并且将转印树脂基^反10固定至4安压架401。接下来， 使用包括多个记录层并且通过上述步骤制造的光盘记录介质的中 心孔2作为基准来确定对准，并且以预定压力将按压叶片300按压 至预定深度。因此，如图8N所示，形成了用于分离转印的切断部 91和92。内圓周的切断部91是由内径叶片303形成的，而外圓周 的士刀断^卩92是由夕卜才圣口十片304形成的。jt匕夕卜，4刀断部91和92 #皮 形成为至少到达转印树脂基板10的深度。
在本实施方式的实例中，当将转印树脂基板10的中心部定义 为原点时，最内圆周的切断部91形成在cj)20 mm至小40 mm的直径 范围内、更优选地在小24mm至(l)35mm的直径范围内的区域中。同 样地，当将转印树脂基板10的中心部定义为原点时，最外圆周的 切断部92优选形成在cj)119 mm至(J) 119.5 mm的直径范围内的区i或 中。此外，重要的是最内圆周的切断部91和最外圓周的切断部92 在它们的截面上并不包括诸如光盘记录介质的第二记录层Ll至第 四记录层L3的各个膜。即，构成光盘记录介质的记录膜的相变记 录材料并不在切断部91和92的截面暴露，而是被连续涂覆有用作 构造体的紫外线固化树脂。因此，即使光盘记录介质暴露于高温、 高湿度环境或者保持在低温环境中，也能长时间维持良好的记录特 性。在本实施方式的实例中，第二记录层L1至第四记录层L3^f皮形 成在40 mm直径和118 mm直径之间的区i或内。此夕卜，切断部91 被形成在118 mm直径的外侧，而切断部92 ^皮形成在40 mm直径 的内侧。因此，第二记录层Ll至第四记录层L3并不在切断部91 和92的截面暴露。
接下来，如图90所示，制备了形成树脂基板l，其中，设置 有凹凸图样5并且通过注射成型在中心部形成具有约15 mm直径的 中心孔4。需要此凹凸图样5的方向与稍后将结合的第二记录层Ll 至第四记录层L3的凹凸图样的方向相同。优选地，形成树脂基板 1由具有高透光率和低吸水性的可才莫压材料(诸如聚碳酸酯、 ZEONOR、或ZEONEX )构成，厚度为1.1 mm以及直径为小120 mm。
接下来，如图9P所示，设置有凹凸图样5的形成树脂基板1 被带到溅射装置，并且沉积第一记录层L0。按第二介电膜15、记 录膜14、第一介电膜13和反射膜12的顺序在真空中连续执行第一 记录层L0的沉积。由此，形成了包才舌该堆叠力莫的第 一记录层L0。 在本实施方式的实例中，通过在形成杉t脂基4反1侧形成第一记录层 L0,可以省掉在转印树脂基板10侧上形成用于第一记录层L0的凹 凸图样5的步骤。
接下来，如图9Q所示，为了结合至形成树脂基板1，在第一 记录层L0上形成间隔层51b以具有约预定厚度的一半的厚度。本 间隔层51b是通过旋涂法在第一记录层L0上涂覆紫外线固化树脂而形成的。在本实施方式的实例中，在旋涂法中，当将形成树脂基
才反1的中心部定义为原点时，通过分配器向形成树脂基才反1的15 mm半径的位置提供适当量的紫外线固化树脂。在这个步骤中，旋 涂装置的旋转部在紫外线固化树脂的提供期间以60 rpm的低速旋 转。然后，紫外线固化树脂的提供在5至10秒之后完成，并且旋 转部加速到8,000 rpm并且在5秒后停止。乂人而，形成了涂覆到第 一记录层L0上以具有所需厚度(例如，几微米的厚度)的间隔层 51b。
接下来，如图IOR所示，使用中心孔2和4作为基准，在压力 下，在图90至图9Q示出的步骤中形成的、并且包括第一记录层 L0和间隔层51b的形成树脂基板1，被结合到在图3A至图8N所 示步骤中形成的、并且具有用于分离转印的切断部91和92的转印 才对脂基4反10的间隔层51a上。在这个阶,殳，构成间隔层51a和51b 的紫外线固化树脂处于未固化状态。然后，用紫外光照射转印树脂 基板10侧以通过固化进行结合。接下来，转印树脂基板10被分离 以将包括多个记录层的堆叠膜转印至形成树脂基板l侧。同时，在 本实施方式的实例中，在先前的步驶《中，已在光照射侧上形成第四 记录层L3、第三记录层L2和第二记录层Ll。第二记录层L1至第 四i己录层L3以透光率递减的顺序形成在i殳置于光照射侧上的4争印 树脂基板10上。因此，第四记录层L3、第三记录层L2和第二记 录层Ll将闪光灯的光透射至结合部的间隔层51a和51b。因此， 即使从转印树脂基板10侧执行UV照射，仍能通过固化使间隔层 51a和51b结合。因此，如图IOS所示，将在转印树脂基4反IO上形 成的堆叠膜转印到形成树脂基板1上。
然后，如图IOT所示，通过旋涂法在形成树脂基板1上放置的 多层的光盘记录介质上涂覆包含紫外线固化树脂作为主要成分的硬涂布材料，然后通过用紫外光照射而Y吏其固化。在该情况下，此
步骤被严格控制使得硬涂布材料不被涂覆到中心孔2的部分上。
因此，用于包4舌第一记录层L0至第四记录层L3和覆盖层61 的多层膜的分离的端面由固化的硬涂布层71所保护。因此，在这 个步骤中完成了多层的光盘记录介质的制造。
同时，在多层的光盘记录介质的制造过程中，需要从读取侧的 顶表面输出的再生信号的光强度为入射光的几个百分比。此外，随 着层数的增多，需要反射率增大，以便从置于底部(当从读取侧观 察时)的记录层输出的信号强度增大。此外，各个层被设计为使得 到达读耳又侧的顶表面的光量基本上4皮此相等。因此，与传统方法一 样，在首先堆叠具有低透光率的层(例如，第一记录层LO)的方 法中，当用镍压模转印凹凸图样并且通过来自转印树脂基板的背面 侧的紫外光的照射执行固化时，从低透光率侧执行紫外光的照射。 因此，当在传统方法中使用镍压模的情况下，由于低透光率从而效 率很低。
在本实施方式的实例中，乂人高透光率的记录层侧、即/人本实施 方式的实例的第四记录层L3侧起，在转印树脂基板10上形成各层， 因此即使用来自转印树脂基板10侧的紫外光也可以有效地执行固 化。因此，由于可以从转印树脂基板10侧有效地执行光照射，所 以可以使用镍压模。从而，可以使用能重复使用的镍压模，来取代 传统使用的仅能使用一次的透明树脂压模，由此，在压模处理中可 以降4氐成本。此外，在本实施方式的实例中，例^口，可以通过4吏用 镍压^^莫将凹凸图样有效地转印至紫外线固化树脂层，因此记录层的 设计自由度4艮大并且工艺一致性4艮好。此外，由于记录层^皮形成为 并不在切断部的截面暴露，所以可以制造不会随时间改变的高质量 光盘i己录介质。本实施方式的实例被配置为使得第一记录层LO形成在形成树 脂基板1上，然后将形成树脂基板1结合至形成有第二记录层LI 至第四记录层L3的转印树脂基板IO。本实施方式的实例并不限于 此，并且可以是在形成第二记录层LI之后在转印树脂基板10侧上 形成第一记录层LO的实例。在这种情况下，在形成树脂基板l上 ^又形成用于转印的间隔层，并且在包4舌第一记录层L0至第四i己录 层L4的转印树脂基板10上的堆叠膜被转印至形成树脂基板1。
图14示出了4艮据本发明的第二实施方式的四层结构的光盘记 录介质在处理期间的形状。在本实施方式的实例中形成的光盘i己录 介质类似于图1和图2所示的光盘记录介质，因此省略了重复的描 述。在本实施方式的实例中，转印树脂基板20具有122mm至128 mm ( 4尤选i也，124 mm至126 mm )的夕卜4圣和0.1 mm至1.1 mm ( 4尤 选地，0.4 mm至0.6 mm)的厚度，并且具有没有中心孔的盘形。 本实施方式的实例除转印树脂基板20不具有中心孔外之外，与第 一实施方式相同并且通过与第一实施方式类似的方法形成。图14A 是对应于在第一实施方式中的制造过程中的图4F阶段的处理示图。 在图14A中，对应于图4F中的那些部分被分配有相同的参考数字 并且省略其重复描述。
至此，在包括反射膜、介电膜、记录膜等的第一记录层被沉积 在其中心部具有约15 mm的中心孔(通孔)的形成树脂基^反上并且 接下来通过旋涂法向其涂覆待形成为间隔层的紫外线固化树脂的 情况下，已不可能将所要涂覆的紫外线固化树脂置于中心部。因此， 例如，采用以下手段安装用作用于填充中心部的中心孔的装置的 经加工的金属帽，然后，在基板上基本上等同于中心部的位置提供 紫外线固化树脂，使得所涂覆的膜的厚度均匀。
24相反地，在本实施方式的实例中，可以使用在中心部不具有中
心孔的转印树脂基板20来执行与本发明的第一实施方式类似的处 理，同时^f呆持i己录介质的无岁文部分具有超过(l)120mm的直^圣。并不 具有中心孔的这种转印树脂基板20的优点在于，在覆盖层61的形 成和间隔层51a、 52、 53和61a的形成中，还可以将紫外线固化树 脂涂覆在转印树脂基板20的中心部上，并且显著改进通过旋涂法 所得的膜厚度的分布。
通常，当通过旋涂法涂布紫外线固化树脂时，所涂覆的层的厚 度是由树脂的粘性、旋涂期间的旋转数、在接触树脂的记录层的界 面的摩擦系数和其他因素确定的。还已知一种方法，其中，在用于 涂覆的旋转期间在整个转印树脂基板20上以预定速度移动远红外 照射，以获得更均匀的厚度，但是其控制很复杂。此外，通过这种 方法，使最外圆周部的物理形状维持良好状态也需要很大的努力。
在本实施方式的实例中， -使用具有大于(l)120mm的直径的转印 树脂基板20(例如，具有(|)124 mm直径的基板)、通过与第一实施 方式的步骤类似的步骤形成光盘记录介质的多个层。然后，如图14B 所示，通过转印树脂基板20的切割处理(即，通过图7和8所示 的步备聚)来切割在中心部的中心^L 94的开口以及在外圆周部的无 效部分，可以稳定地确保记录膜的厚度分布良好的区域。
同样，在本实施方式的实例中，接下来，在类似于第一实施方 式中的图9和10所示的处理的步艰《中，包4舌良好的四个i己录层的 光盘记录介质的制造通过向形成树脂基板1的转印和硬涂布材料的
涂覆而完成。
此夕卜，在本实施方式的实例中，可以获得与第一实施方式相同
的优点。已经通过第一实施方式和第二实施方式的^f乍为四层光盘^己录 介质的制造方法而描述了本发明， <旦是显然，本发明在记录层数为
3或5或更多时也是有效的。
此夕卜，本发明并不限于一次写入记录介质，而还可以应用于可 重写或只读光盘i己录介质制造方法。
工业应用,性
当代替使用透明压模，而采用能够重复使用几万次以上的镍压 模时，对于本发明的多层的光盘记录介质的制造处理，提出了执4亍 紫外线照射和固化的步骤(这些步骤以每个记录层的透射率递减的 顺序执行)作为可以实现从基板的背面照射紫外线的制造方法，并 且该处理可以用作由于4臬压才莫能够在这些步骤中长时间 <吏用而仅: 成本显著降4氐的处理。
参考数字的说明
1形成树脂基板
2, 4中心孑L
10转印树脂基板
12, 22， 32， 42反射膜
13, 23, 33, 43第一介电膜
14, 24, 34， 44记录膜
15， 25， 35， 45第二介电膜
61
71硬涂布层
91, 92切断部
51， 52, 53, 61a间隔层
权利要求
1.一种光盘记录介质制造方法，包括以下步骤制备转印基板；在所述转印基板的表面上形成紫外线固化树脂层；通过在从所述转印基板的背面侧执行紫外线照射的同时在压力下将具有所需凹凸图样的镍压模按压到所述紫外线固化树脂层上，在所述紫外线固化树脂层上形成凹凸图样，并且在其上形成有所述凹凸图样的所述紫外线固化树脂层上形成记录层；在所述记录层上形成紫外线固化树脂层，通过在从所述转印基板侧执行紫外线照射的同时在压力下将具有所需凹凸图样的镍压模按压到所述紫外线固化树脂层上，在所述紫外线固化树脂层上形成凹凸图样，并且在形成有所述凹凸图样的所述紫外线固化树脂层上形成另一个记录层，所述另一个记录层具有比在先前步骤中形成的所述记录层的透光率低的透光率；以及通过根据需要多次重复所述形成另一个记录层的步骤来形成包括多个记录层的堆叠膜。
2. 根据权利要求1所述的光盘记录介质制造方法，还包括以下步 骤制备形成基板；将包括所述多个记录层并且形成在所述转印基板上的所 述堆叠膜转印至所述形成基板；以及在转印了所述堆叠膜的所述形成基板上形成覆盖所述堆 叠膜的;更涂布层。
3. 根据权利要求2所述的光盘记录介质制造方法，还包括以下步 骤在将所述堆叠膜转印至所述形成基板的步骤之前，在所 述转印基板上的所述堆叠膜的内周部和外周部中形成用于分 离的切断部，使得所述多个记录层的截面不会从所述转印基板 上的所述堆叠膜暴露。
4. 根据权利要求1所述的光盘记录介质制造方法，其中，在所述转印基板中形成用于在压力下按压所述4臬 压模的步骤中进行定心的中心孔。
5. 根据权利要求4所述的光盘记录介质制造方法，其中，所述中心孔用于在形成所述切断部的步骤中进4亍定位。
6. 根据4又利要求1所述的光盘记录介质制造方法，还包括以下步 骤在制备所迷形成基纟反的步骤之后，在所述形成基纟反上形 成一个记录层。
全文摘要
本发明提供了一种可以制造廉价光盘记录介质的光盘记录介质制造方法。为了这个目的，本发明的光盘记录介质制造方法包括以下步骤制备转印基板；在转印基板的表面上形成紫外线固化树脂层；通过在从转印基板的背面侧执行紫外线照射的同时在压力下将具有所需凹凸图样的镍压模按压到所述紫外线固化树脂层上，在紫外线固化树脂层上形成凹凸图样，并且在形成有凹凸图样的紫外线固化树脂层上形成记录层，其中，记录层按透光率递减的顺序形成。
文档编号G11B7/26GK101681654SQ200980000395
公开日2010年3月24日 申请日期2009年3月9日 优先权日2008年5月12日
发明者中野淳, 大星敏夫, 秋山昭次, 雷纳德·达努雷奥吉 申请人:索尼株式会社