JP3960195B2

JP3960195B2 - Multilayer optical disk manufacturing method and multilayer optical disk manufacturing apparatus

Info

Publication number: JP3960195B2
Application number: JP2002310194A
Authority: JP
Inventors: 大輔上田; 剛山崎; 昭次秋山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: JP2004145984A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＯＭ（Read Only Memory) 型または／およびＲＡＭ（Random Access Memory) 型または／およびＲ型（Write Once）型の複数の光情報記録層が積層されて成る多層光ディスクの製造方法および多層光ディスクの製造装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
大記録容量の光ディスクとして、複数の光情報記録層が積層された構成による多層光ディスクの提供がなされている（例えば特許文献１参照）。
多層光ディスクにおいて、光情報記録層が高記録密度化されるに伴い、各光情報記録層に対する記録または／および再生（以下、単に記録再生と呼称する）がなされる記録再生装置のピックアップ装置による照射光は、記録トラック位置に対する追従、すなわちトラッキングに高い精度が要求される。したがって、高記録密度多層光ディスクにおいて安定した記録再生を行うには、各光情報記録層の偏芯は、より厳しく制限される。
【０００３】
通常、この多層光ディスクの製造においては、各光情報記録層を構成する基板の中心孔すなわちセンターホールを、基準センターピンに嵌合させることによって一致させて積層合体させるものであるが、実際には、センターホールの穿設の位置精度、このセンターホールの軸心と、光情報記録層の有効情報記録領域との位置関係の精度に依存し、必ずしも歩留り良く、しかも充分高い精度をもって偏心量の低減化を図ることができない。
【０００４】
この偏芯量の規定は、この多層光ディスクの記録再生装置におけるディスク駆動のディスク保持機構によって異なる。例えば２層の情報記録層を有する光ディスクの場合、ディスク中心に穿設されたセンターホールで位置設定がなされて回転する駆動態様による場合、各情報記録層の偏芯は、センターホールの中心からの偏芯量である場合が代表的である。すなわち、図１１に示すように、センターホール１００Ｃと同芯の円１００に対し、例えば下層および上層の情報記録層が左および右に破線１０１および１０２で示すように、変位している場合、下層情報記録層のピーク・トゥ・ピーク（以下ＰＰと記す）の偏芯量は、ａ1 ＋ａ1 ’であり、上層情報記録層の偏芯量（ＰＰ）は、ａ2 ＋ａ2 ’である。
これに対し、光ディスク上にチャッキングプレートを搭載する保持機構によるときは、情報記録層間の偏芯が問題となるものであり、両層間の偏芯量（ＰＰ）は、ａ1 ＋ａ2 となる。
【０００５】
ところで、通常の、多層光ディスク、例えば第１および第２の２層の光情報記録層が積層された光情報記録ディスクの製造方法としては、それぞれ例えば射出成形によってセンターホールが形成されると共に、その各一主面の情報部に、所要の凹凸、例えば記録ピットや、案内溝等のグルーブ等を構成する凹凸パターンが形成された第１および第２のディスク基板が用意される。
これらディスク基板の第１および第２の光情報記録層は、それぞれ凹凸パターンの形成面に、反射膜や、例えば相変化材料層等を蒸着、スパッタ、スピンコート等によって形成されることによって情報の記録層が構成される。
【０００６】
そして、第１の基板のセンターホールに、センターピンを挿入させることによって、この基板を所定位置に設定し、この基板の、第１の光情報記録層を有する主面上にスピンコートによって例えば紫外線硬化樹脂による中間層を塗布する。
この状態で第２の基板を、その光情報記録層の形成面を中間層側として、第１の基板上に、第２の基板をそのセンターホールに、同様のセンターピンに挿入し、第２の基板を、第１の基板側、すなわち中間層側に押圧して、中間層によって第１および第２の両基板を接合一体化する。
このようにして、２層の光情報記録層が積層された光情報記録ディスクを作製する。
【０００７】
このような方法によって作製した、多層光ディスクは、第１および第２の両基板間の実質的偏芯量は、極めて大となる。
すなわち、この方法による場合、第１の光情報記録層を構成する基板における、そのセンターホールに対する第１の光情報記録層の信号部の偏芯量をα1 とし、第２の光情報記録層を構成する基板における、そのセンターホールに対する第２の光情報記録層の信号部の偏芯量をα2 とし、第１および第２の基板とこれらを保持するセンターピンの遊びすなわちクリアランスをそれぞれβ1 およびβ2 とするとき、上述したセンターピンを基準とする第１および第２のディスクの貼合わせによる製造方法によって得た多層光情報記録層ディスクにおける偏芯量は、上側の第２の基板における第２の光情報記録層の偏芯量は、最大α2 ＋β1 ＋β2 となる。したがって、いま、α1 およびα2 の偏芯量が３０μｍ、β1 およびβ2 の偏芯量（ＰＰ）が２０μｍであるとすると、上述した方法による場合、上層の第１の光情報記録層の偏芯量は、最大７０μｍとなる。
また、例えば一方、例えば第１の情報記録層の信号部を偏芯基準としたとき、第２の情報記録層の信号部の偏芯量は、最大α1 ＋α2 ＋β1 ＋β2 となり、極めて大きな偏芯量となる。
【０００８】
因みに、例えばＤＶＤ(Digital Versatile Disc)の規格書によれば、２層ＤＶＤにおける偏芯量は、ＰＰで１００μｍと規定されている。このＤＶＤに比し、より高密度化が図られている例えば照射光が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．が０．８５による高密度のいわゆる次世代光ディスクにおいては、より小さい偏芯量の、ＰＰで７５μｍ以下の偏芯量が要求される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２６０３０７号公報（第５０頁、段落番号〔００７５〕から〔００７７〕）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高密度記録による複数の光情報記録層が積層されてなる多層光ディスクにおいて、その各光情報記録層のそれぞれの偏芯量の改善、および複数の光情報記録層間相互の偏芯量の低減化を図り、更に複数の光情報層の積層形成において、信号等観察をすることなく、短時間で、偏芯量の小さいる多層光ディスクを得ることができるようにした多層光ディスクの製造方法および多層光ディスクの製造装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の光情報記録層が積層されて成り、少なくとも１層の光情報記録層が、情報部を構成する凹凸パターンの形成された中間層を有する多層光ディスクの製造方法であり、中間層に、情報部を構成する凹凸パターンの反転による転写凹凸パターンを有する転写基板を押圧して、転写凹凸パターンの転写いよって情報部を構成する凹凸パターンを形成する凹凸パターンの形成工程を有する。
この凹凸パターンの形成工程は、互いに内径が相違するセンターホールを有する、光情報記録層が積層されるディスク基板と、転写凹凸パターンを有する転写基板とを用意し、更に、凹凸パターンの形成工程に先立って、ディスク基板と転写基板の両基板の位置関係を設定する位置設定工程が採られる。
【００１２】
この位置設定工程は、外周に円錐状テーパ部を有するセンターピン上に、ディスク基板と転写基板とを、その大なる内径のセンターホールを有する基板、小なる内径のセンターホールを有する基板の順に、かつディスク基板の光情報記録層を積層形成する面と転写基板の転写凹凸パターンを有する面とを、これら面間に中間層を介在させて対向させるように、センターピンの小径側から嵌挿し、両基板の各センターホールの内径とセンターピンの外径とがそれぞれ一致する位置で両基板を、センターピンの軸心に沿う各位置で設定させる。
【００１３】
そして、センターピンを、両基板を相互に回転させることなく軸心方向に沿って大径側に移動させ、その移動途上において、内径が大のセンターホールを有する一方の基板を、基板載置台に衝合させて設定する工程と、更に、センターピンの移動によって、中間層の介在のもとに、内径が小のセンターホールを有する他方の基板を、先の一方の基板に近接対向ないしは対接させる工程とを経る。
その後、両基板を押圧して、上述した中間層に対する凹凸パターンの形成を行う。
【００１４】
また、本発明は、複数の光情報記録層が積層されて成り、少なくとも１層の光情報記録層が、情報部を構成する凹凸パターンの形成された中間層を有する多層光ディスクの製造装置であり、それぞれセンターホールが形成され、その内径が互いに相違する、光情報記録層が積層されるディスク基板と、凹凸パターンを形成する転写凹凸パターンを有する転写基板とが用いられる。
そして、本発明装置においては、外周に先端側に向かって小径をなす円錐状テーパ部を有し、軸心に沿って大径側に移動可能とされたセンターピンと、このセンターピンの円錐状テーパ部の大径側への移動途上に配置された基板載置台とを有して成る。
【００１５】
センターピンは、このセンターピンの先端側から、両基板のうち、大なる内径のセンターホールを有する基板、小なる内径のセンターホールを有する基板の順に、嵌挿することによって、両基板の各センターホールの内径とセンターピンの外径とがそれぞれ一致する位置で両基板を、センターピンの軸心に沿う各位置に、それぞれ設定させる構成を有し、センターピンにおける両基板の設定を、光情報記録層を積層形成する面と転写凹凸パターンとが、中間層を介在させて対向させた状態で設定するようになされる。
【００１６】
そして、この設定状態で、センターピンを大径方向に移動させ、その移動途上において、大なる内径のセンターホール有する基板を基板載置台上に載置し、続くセンターピンの大径方向への移動位置において、他方の基板を、基板載置台上に載置された基板上に配置する。
このようにして、両基板間を中間層の介在のもとで押圧し、この中間層に転写パターンの凹凸パターンを転写形成するものである。
【００１７】
上述した本発明製造方法および本発明装置によれば、光情報記録層を積層形成するディスク基板と、凹凸パターンを形成する転写基板とに互いに異なる内径を有するセンターピンを形成し、これら基板を円錐状テーパ部を有する共通のセンターピンに嵌挿して、それぞれのセンターピンの内径と、円錐状テーパ部の外径とが一致する位置に、両基板を設定するものであるが、この円錐状テーパの加工精度は高精度に行うことができることによって、両基板を高精度をもって、同一軸心上に配置される。
そして、この状態で、センターピンを軸方向移動させるものであるが、この場合、上述したセンターホールの内径と、センターピンの外径とが一致した状態での移動であることから、両基板は、その軸心位置が一致された状態で、移動される。したがって、センターピンの移動によって一方の基板を基板載置台に設定し、続いて、他方の基板を、これに接近させるものであるが、両者は、その軸心位置が正確に一致された状態を保持することができる。
したがって、転写基板とディスク基板の押圧によって、両者間に介在させた中間層に対する情報部を構成する凹凸パターンを高精度をもって形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明による多層光ディスクの製造方法および製造装置は、ディスク基板上に形成した第１の光情報記録層上に、更に、光情報記録層を積層形成するものであるが、この上層すなわち第２の光情報記録層を構成する記録ピットや、例えばトラッキング案内溝等の凹凸パターンを、ディスク基板上の第１の光情報記録層上に形成された中間層に対して転写基板を押圧して、この転写基板の転写凹凸パターンを中間層に転写することによって形成する。そして、これら積層を高い精度をもって行い、多層光情報記録層の相互の偏芯量を効果的に低減させるものである。
【００１９】
本発明製造方法の一実施形態を説明する。
まず、その理解を容易にするために、本発明方法において、その偏芯量についての考慮を導入しない場合での、多層光ディスクの製造方法の基本的方法を、図１の多層光ディスクの一例の要部の概略断面図と図２および図３の工程図を参照して説明する。しかしながら、本発明は、その基本的方法においても、この例に限定されるものではない。
【００２０】
図１に示される多層光ディスクにおいては、第１および第２の光情報記録層１１および１２を有して成る。
この例では、ディスク基板１の一主面に第１の光情報記録層１１が形成されている。
この第１の情報記録層１１は、図２に示すように、ディスク基板１を例えば射出成形によって形成し、その成形時に、第１の情報記録層１１を構成する第１の凹凸パターン、例えばトラッキング用のグルーブや、情報ピットによる凹凸パターン２１がディスク基板１の成形と同時に成形される。
この凹凸パターンは、このような射出成形によらず、例えばディスク基板１上に、紫外線硬化樹脂層等を形成し、いわゆる２Ｐ法（Photopolymerization 法) によって第１の情報記録層を構成する凹凸パターンを形成することもできる。
そして、この凹凸パターン上に反射膜や情報記録層の例えば相変化材料層等の第１の材料層３１が被着形成されて第１の情報記録層１１が形成される。
【００２１】
そして、この第１の情報記録層１１上に、第１の中間層５１を堆積する。
この第１の中間層５１の表面に、図３Ａに示すように、第２の情報記録層１２を構成するグルーブや、情報ピットによる第２の凹凸パターン２２を形成する。
この第２の凹凸パターン２２の形成は、図２に示すように、第１の中間層５１に形成すべき凹凸パターン２２が反転した転写凹凸パターン２を有する転写基板３を、第１の中間層５１に対して押圧することによって形成する。
【００２２】
図３Ｂに示すように、第２の凹凸パターン２２上に、反射膜や光情報記録層の例えば相変化材料層等の第２の材料層３２が被着形成されて第２の情報記録層１２が形成される。
そして、この最上層の第２の光情報記録層１２上に、光透過性の保護層４を形成する。
【００２３】
上述した例では、第１および第２の光情報記録層１１および１２の２層による多層光ディスクであるが、２層以上の例えば図４にその一例の概略断面図を示すように、３層の光情報記録層１１〜１３が形成された多層光ディスクを構成する場合等に適用できる。この場合においては、図２および図３で説明した工程の後に、この第２の光情報記録層１２上に、更に第２の中間層５２が形成される。
そして、この第２の中間層２２に対して、第３の光情報記録層１３を構成する第３の凹凸パターンが反転した転写凹凸パターンを有する転写基板（図示せず）によって第２の中間層２２に対してその転写凹凸パターンを押圧することによって第３の光情報記録層を構成する凹凸パターン２３を形成し、これに反射膜や光情報記録層の例えば相変化材料層等の第３の材料層３３を形成することによって第３の光情報記録層１３を形成し、この上に、光透過性の保護層４を形成する。
【００２４】
本発明による多層光ディスクの製造方法で適用される方法の基本的方法では、上述したように、中間層に対する各情報記録層を構成する凹凸パターンの形成を、これら凹凸パターンの反転凹凸パターンによる転写凹凸パターンを有する転写基板、いわゆるスタンパの押圧によって形成する方法が適用される。
【００２５】
これら中間層５１および５２は、光透過性を有する材料層によって構成される。これら中間層５１および５２は、紫外線硬化樹脂の塗布、紫外線硬化フィルムの堆積、紫外線硬化粘着材の塗着等によってディスク基板１上に配置もしくは被着される。しかしながら、これら中間層は、これら中間層に対する押圧転写がなされる転写基板３の転写凹凸パターン２側に、配置して置くこともできる。
そして、転写基板の押圧工程の後に、中間層に対して例えば紫外線照射等による硬化処理を行う。この中間層は、固体、液体、ゲル状を問わない。
その後、転写基板を、各硬化処理後に、各中間層から剥離する。すなわち、中間層は、転写基板の転写凹凸パターンからの剥離性が、ディスク基板上に形成されている光情報記録層に対する剥離性に比して充分高い。
【００２６】
これら中間層５１、５２に対する硬化処理の紫外線照射は、ディスク基板１もしくは上述した各転写基板の例えば一方を、例えばプラスチックによる光透過性とし、これらディスク基板１もしくは転写基板を通じて行うことができる。
この場合、転写基板が光透過性を必要としない場合は、金属スタンパとすることができる。
【００２７】
また、この中間層５１および５２は、上述したように、押圧工程および硬化処理の後において、転写基板を中間層５１および５２から、容易に、かつ各中間層５１および５２の表面性を阻害することなく剥離することができるように、転写基板に対して剥離性に富む材料によって構成する。
【００２８】
このような剥離性を得る方法としては、上述した紫外線硬化性フィルムによる中間層２１、２２に対して接着性に劣る、すなわち剥離性を有する例えば環状ポリオレフィンによって転写基板を構成するとか、その転写凹凸パターン表面に形成する。あるいは中間層２１、２２を構成する上述した紫外線硬化性フィルムや紫外線硬化性粘着材との接着性を低下させる方法が採られる。具体的には、紫外線これらの分子量を高める、すなわち硬度を上げることによって接着性を下げるなどの方法を採ることができる。
しかしながら、この場合、第１および第２の中間層の、第１および第２の情報記録層に対する被着強度が低下するおそれがある場合においては、これら中間層を２層構造とし、下層側に、第１および第２の情報記録層に対して接着性の高い例えば紫外線硬化フィルムを配置し、転写基板との剥離性が良い紫外線硬化フィルムを配置する。
この場合、一方の紫外線フィルムのみを硬化した状態で貼り合わせることによって両者の接着力を高めることができる。
【００２９】
転写基板は、上述した環状ポリオレフィンに限られるものではなく、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、鎖状ポリオレフィン樹脂、変成アクリル樹脂等によって構成することができる。
【００３０】
また、保護層４は、紫外線硬化樹脂をディスク基板１の最上層に直接スピンコートし、紫外線照射によって形成することができる。
あるいはポリカーボネート（ＰＣ）樹脂等のプラスティックフィルムをディスク基板１の最上層に貼り付けることによって保護層４の形成を行うことができる。このプラスティックフィルムの貼り付け方法としては、紫外線硬化樹脂層を介して貼着し、この紫外線硬化樹脂層を紫外線照射によって硬化する方法、あるいはプラスティックフィルムを粘着剤を介して貼着する方法、または紫外線硬化フィルムを貼合わせ、これ自体紫外線照射によって硬化することによって保護層４とするなどの方法によることがある。
【００３１】
この多層光ディスクの、各情報記録層に対する記録再生は、図１、図４に、矢印Ｌをもって模式的に示すように、保護層４側からの光照射、例えば３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ、例えば４０５ｎｍのレーザ光の照射を、各情報記録層に対して所要の集光がなされるように、対物レンズ（図示せず）の焦点位置の選定によって行う。
すなわち、保護層４および中間層２１、２２は、照射光Ｌに対し光透過性とされ、この光照射方向に関して最も深い位置にある第１の情報記録層１１以外の情報記録層１２、１３は、例えば所要の反射率および透過率を有する構成とし、例えば第１の情報記録１１は十分高い反射率を有する構成とすることができる。
【００３２】
ところで、実際の光ディスクの記録再生装置では、光ディスク上の記録情報を読み出す、すなわち再生するには、光ディスク上に渦巻状に記録された記録トラック上に沿って光ピックアップによる再生光を走査して、記録トラック上の記録情報を再生する。このとき、渦巻状に記録された情報は、隣合う信号間の距離が極めて小さく、およそ１μｍ以下であるため、隣り合う記録トラックは、ほぼ同心円とみなすことができる。光ピックアップのトラッキング性能等には、限界があることから、特に高密度記録による多層光ディスクにおいては、各情報記録層ごとの情報記録トラックは、上述した同心円からのずれ、すなわち、偏芯量ができるだけ小さいことが必要となる。
【００３３】
そこで、本発明製造方法においては、上述した各中間層に対して凹凸パターンを形成する転写基板の押圧工程における各転写基板とディスク基板との位置関係の設定において、両基板の偏芯量に基く、上述したディスク基板１上に形成されている例えば第１の光情報記録層１１と、その後、転写基板によって転写形成される第２の光情報記録層１２以降とを、最小の偏芯量にとどめることができるようにする。
【００３４】
すなわち、本発明製造方法においては、光情報記録層を形成するディスク基板と転写基板とを、同一軸心の円錐テーパ部を外周に形成したセンターピンを、両基板のいわば保持治具とするものであり、このようにすることにより両基板を同一軸心上に配置する。ディスク基板の、光情報記録層を形成する側の面あるいは転写基板の転写凹凸パターンを有する面、もしくはその両面に、転写凹凸パターンの押圧によって凹凸パターンの転写を行うことができる中間層を塗布もしくは配置する。そして、この状態を維持したままディスク基板と転写基板とを、押圧して、両基板間の中間層に凹凸パターンの転写を行うものであり、このようにすることによって、各光情報記録層間の偏芯量を低減することをを基本原理とするものである。
【００３５】
本発明装置の一例を、図５に示す一部を断面とする構成図を参照して説明する。
本発明装置は、互いに内径が相違するセンターホール４１および４２を有するディスク基板１と、凹凸パターンを形成する転写凹凸パターン２を有する転写基板３とが用いられる。
一方、センターピン５が例えば垂直方向に配置される。このセンターピン５は、その軸心方向すなわちこの例では垂直方向に移動できる可動センターピン構成とする。
このセンターピン５は、その外周にセンターピン５の先端に向かって小径をなす円錐状テーパ部５Ｔが形成され、更に、大径側にこの大径と同一外径を有する円筒面状部５Ｃが形成される。
このセンターピン５は、図６Ａで拡大して示すように、その円錐状テーパ部５Ｔが、小径の第１の円錐状テーパ部５Ｔ1 と、この第１の円錐状テーパ部５Ｔ1 の大径端より更に大径の第２の円錐状テーパ部５Ｔ2 とが同軸心に一体に形成された構成とした場合である。
因みに、同軸心をもって形成される円錐状テーパ部５Ｔ、すなわち第１および第２の円錐状テーパ部５Ｔ1 および５Ｔ2 の外周面は、全体として高精度をもって軸心に対して無限対称に、すなわち各部一様に同一軸心として加工形成することができる。
【００３６】
そして、このセンターピン５の大径側への移動途上に、水平方向に基板の際し面６Ｓを有する基板載置台６が配置される。この基板載置台６の中心には、この基板載置台６の基板載置面と直交するすなわち垂直方向に延びるセンターピン５の案内孔７が穿設され、この案内孔７内にセンターピン５が挿通されて、センターピン５がこの案内孔７内に沿って、すなわちその軸心方向に沿って移動可能に構成される。
基板載置台６には、その基板載置面には、基板を吸着固定する吸着手段９、例えば真空ポンプによって排気される複数の細孔が配列され手成る吸着手段、静電的もしくは磁気的吸着手段が配置される。
【００３７】
一方、ディスク基板１と転写基板３との押圧を行う押圧手段７を設ける。この押圧手段７は、例えば円盤状の押圧パッド等の弾性押圧体７Ｐが、その支持体７Ｓによって支持され、かつ所要の押圧力をもって下方に移動するように構成される。
弾性押圧体７Ｐは、シリコンゴム、ウレタンゴム、ゲルなどの弾性パッド、あるいはローラーによって構成される。
そして、基板載置台６は、この押圧手段７の押圧パッド７Ｐ下に移動することができる移動台構成とされる。
【００３８】
次に、図７を参照して、この本発明装置によって、ディスク基板１上に、情報記録層を積層形成する方法と同時に、本発明装置の各部の変形例とについて説明する。
【００３９】
この例では、センターピン５に対するディスク基板１と、転写基板３との設定を、基板載置台６側にディスク基板１を配置し、この上に転写基板３が配置されるようにした場合である。したがって、この場合、ディスク基板１のセンターホール４１の内径が、転写基板３のセンターホール４２の内径より大に選定される。
ディスク基板１には、例えば図３Ａで説明したように、第１の光情報記録層１１が形成されている。そして、この例では、このディスク１の第１の光情報記録層１１上に、前述した材料および構成による中間層５１が配置されている。
【００４０】
まず、図７Ａに示すように、第２の大径の円錐状テーパ部５Ｔ2 に、ディスク基板１を、そのセンターホール４１にセンターピン５を嵌挿して配置する。このとき、円錐状テーパ部５Ｔ2 の外径と、センターホール４１の内径が一致する位置で保持される。すなわちディスク基板１の中心軸と、センターピン５の軸心とが正確に一致した状態で、ディスク基板１の板面がセンターピン５と直交する水平面に配置保持される。
【００４１】
しかしながら、この場合、基板１が、センターピン５に対して垂直に即座に設定されるように、図８に示すように、基板載置面６Ｓに水平保持治具８を、複数個例えば３個センターピン５を中心に等角間隔をもって基板載置面６Ｓから突出および後退するように出没可能に配置することができる。
この水平保持治具８は、後述するセンターピン５の大径部側移動による基板載置台６内への移動と同時に基板載置面６Ｓから後退もしくは後退排除させるか、あるいは基板載置面６Ｓ上に例えばディスク基板１が載置される直前等に後退排除させる。
【００４２】
次に、図７Ｂに示すように、転写基板３をセンターピン５に、転写基板３のセンターホール４２内に、径の第１の円錐状テーパ部５Ｔ1 を嵌挿させて配置する。このときにおいても、第１の大径の円錐状テーパ部５Ｔ1 の外径と、転写基板３のセンターホール４２の内径が一致する位置で、転写基板３が保持される。すなわちディスク基板１の中心軸と、センターピン５の軸心とが正確に一致した状態で、ディスク基板１の板面がセンターピン５と直交する水平面に配置保持される。
この場合においても、図示しないが、転写基板３の板面が即座にセンターピン５の軸心と直交する、水平面上に配置する水平保持軸を配置することができる。
【００４３】
このようにして、ディスク基板１および転写基板３は、センターピン５のテーパー部５Ｔによって、それぞれセンターピン５の軸心と一致され、したがって、両基板１および３は相互にその中心軸が一致される。
【００４４】
このように、ディスク基板１および転写基板３の中心軸の一致が図られて後、図７Ｃに示すように、センターピン５を、その軸心に沿って後退、基板載置台６に沈み込ませる。このようにすると、ディスク基板１および転写基板３も同時に基台載置台６に近付き、先に大径の第２の円錐状テーパ部５Ｔ2 で保持されているディスク基板１が、先に基台載置台６の基台載置面６Ｓ上に衝合して停止する。この状態で、ディスク基板１は、転写基板３およびセンターピン５との中心が一致した状態のまま、基台載置台６の基板載置面６Ｓに、例えば吸着手段９によって保持される。
その後、もしくはその前に、基板載置台６を例えば図５で示した押圧手段７の弾性押圧体７Ｐ下に移動させる。
【００４５】
そして、図７Ｄに示すように、この弾性押圧体７Ｐを降下して、転写基板３を基台載置台６上のディスク基板１に向かって押圧して、中間層５１に、転写基板３の転写凹凸パターン２を転写し、情報記録層を構成する凹凸パターンを転写形成する。
このとき、転写基板３は、センターピン５によって、その軸心位置が保持された状態で、すなわちセンターピン５の軸心と一致し、これによってディスク基板１の軸心と一致した状態で、ディスク基板１上の中間層５１に押圧されるように、センターピン５と共に降下させる。
【００４６】
このように、センターピン５は、ディスク基板１および転写基板３と共に移動、すなわち降下させることが必要となる。このセンターピン５の移動降下は、弾性押圧体７Ｐが、転写基板３に衝合してこれを押圧する動作によって、センターピン５の先端に直接的衝合させるか、あるいは転写基板３を介してセンターピン５に伝達して、センターピン５を強制的に転写基板３と共に降下させるようにすることができる。
あるいは、例えば弾性押圧体７Ｐの降下の動きを、例えば図９に示すように、センターピン７Ｐに連結したレバー１０に伝達させてセンターピン７Ｐの降下動作を行うようにすることができる。
【００４７】
尚、中間層として液体状の材料を扱う際は、転写基板３中間層５１に押し当てた後に、中間層５１の粘度により転写基板３が動かないうちに中間層５１を硬化する必要がある。そのために、弾性押圧体７Ｐによって転写基板３を押圧した後、ディスク基板１を、基板載置面６Ｓに保持したままで直ちに紫外線を照射して、更に転写基板３に、関してその位置を設定維持することができる機構を付加することによって、中間層５１と転写基板３間のずれを防ぐ。
【００４８】
このようにして、ディスク基板１と転写基板の中心を一致させたままで、転写基板３の記録情報に基く転写凹凸パターンの信号を中間層５１に転写することができる。すなわち、層間偏芯を効果的に小さくすることができる。
【００４９】
例えば２層の情報記録層による光ディスクを作製する場合、ディスク基板１に存在するセンターホール４１に対する信号部の偏芯量をα１、転写基板３に存在するセンターホール４２に対する信号部の偏芯量をα２、センターピン５に対するディスク基板１および転写基板３の各センターホール４１および４２のそれぞれのクリアランスをβ１およびβ２とすると、上述の本発明方法および本発明発明装置によるときは、センターピン５のテーパ部とセンターホール４１および４２の一致による保持によることから、β１およびβ２は０とみなすことができる。
また、ディスク基板１と転写基板３の中心位置は一致しているため、完成した２層ディスクのセンターホールに対する各層の偏芯量は、各々のセンターホールに対する偏芯量がそのまま維持される。
【００５０】
すなわち、多層ディスクを作製した状態でも、下の層の持つ、多層ディスクのセンターホールに対する偏芯量はα１のままであり、上の層の持つ多層ディスクのセンターホールに対する偏芯量はα２となる。
【００５１】
上述した例では、ディスク基板１と転写基板３との配置関係を、ディスク基板１が、下側、すなわち基板載置台６側となるように配置した場合であるが、これとは逆の配置関係とすることもできる。この場合は、ディスク基板１のセンターホールの内径が、転写基板３のセンターホールの内径より小に選定される。
【００５２】
本発明は、２層以上の多層ディスクを作製する場合においても、各層の偏芯量は、その層を形成するための転写基板の偏芯量のみがそのまま転写され、他の要因で偏芯量が増えることがない。そのため何層積層しても偏芯量が大きくなることが無く、多層ディスクの作製に有利である。
【００５３】
本発明では、信号を観察して位置合わせを行うという複雑なプロセスが無いことから、容易に多層ディスクを製造することができる。そのため、多層ディスクの製造に要する時間の短縮化が図られ、例えば５秒以下で転写作業を行うことができる。
【００５４】
尚、センターピン５のテーパー５Ｔの形状は、ディスク基板１および転写基板３を水平に保持するために、ディスク基板１および転写基板３に形成した内径が異なるセンターホールに応じて、形成されるが、センターピンの外径およびおよび基板の厚さには制約はなく、信号、すなわち記録情報に基く凹凸パターンを転写することができれば、どのようなサイズでもよい。
また、図５および図７で示した例においては、前述した図６Ａで示したように、その円錐状テーパ部５Ｔを、小径の第１の円錐状テーパ部５Ｔ1 と、この第１の円錐状テーパ部５Ｔ1 の大径端より更に大径の第２の円錐状テーパ部５Ｔ2 とが同軸心に一体に形成された構成とした場合であるが、図６Ｂで示すように、単一の円錐状テーパによって構成することもできる。
あるいは図示しないが、第１および第２の円錐状テーパ部の一方のみとし、他方をクリアランスの存在するセンターピン形状としても偏芯を抑制する効果がある。このときには、片側のクリアランス分だけ偏芯量の誤差が現れるが、ディスクに要求される偏芯量が小さい場合にはこのような構成とすることができる。
【００５５】
〔実施例１〕
この実施例における製造装置の要部の構成を図９に示す。
この実施例では、基板載置台６の基板載置面６Ｓに臨んでリング状の真空吸着孔を配置した構成とした。
センターピン５は、基板載置台６の中心に配置した案内孔に沿って案内移行する構成とした。
基台載置台６内部には、ばねおよび固定機構が内蔵されていて、センターピン５を基台載置台６内部に押し込んだ後ロックされて固定され、ロックを解除することによりセンターピン５が上部へせり出す構造とした。
【００５６】
ディスク基板１は、内径１５ｍｍのセンターホール４１が穿設され、厚さ１．２ｍｍ、外径１２０ｍｍのポリカーボネート製ディスク基板とした。
ディスク基板１は、その一主面に、溝状の凹凸が形成され、この上に、厚さ１００ｎｍ程度の相変化記録材料が形成された第１の情報記録層１１を形成した。そして、この上に厚さ２５μｍ程度の紫外線硬化型粘着剤による中間層５１を形成した。この中間層に転写基板３を押し当てることによりその転写凹凸の転写すなわち信号転写が可能な状態となっている。
【００５７】
転写基板３は、内径８．５ｍｍ、外径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの形状を有し、ポリオレフィン材料によって形成した。
この転写基板３は、その一方の面に、ディスク基板１上に、記録情報に基く凹凸パターンを転写するための、転写凹凸パターンが形成されている。
【００５８】
センターピン５は、先端側に先端に向かって小径とされた第１のテーパー部５Ｔ1 を有し、その大径側に、大径の第２のテーパー部５Ｔ2 が形成された２段構造とした。
テーパー部は、高さ４ｍｍで、第１のテーパー部５Ｔ1 は、高さ２ｍｍで、先端径が８．４、下部径が８．６、第２のテーパー部５Ｔ2 は、その小径側の径が１４．９ｍｍ、下側の径が１５．１ｍｍとした。
このセンターピン５には、レバー１０が連結され、これによって上下移動される構成とされている。
弾性押圧体７Ｐは、シリコンゴムよりなる底面の直径が２１０ｍｍ、高さ１００ｍｍとした。
【００５９】
この本実施例での具体的な手順は、次の通りとした。
まず、ディスク基板１をセンターピン５の第２のテーパー部５Ｔ2 に、情報記録層の転写がなされる側の面を基板載置台６とは反対側に配置した。このとき、センターピン５の第２のテーパー部５Ｔ2 の外径が、ディスク基板１のセンターホール４１の内径と一致したところで保持される。その後、基板載置台６とディスク基板１が平行になるように軽く押す。
ディスク基板１が基板載置台６と平行になった状態で固定されれば、ディスク基板１のセンターホール４１の中心軸と、センターピン５の中心軸が一致した状態となる。
【００６０】
次に、転写基板３をセンターピン５の上端の第１のテーパー部５Ｔ1 に保持させる。このとき、転写基板３は、その転写凹凸パターンを有する側を、ディスク基板１と対向る側に配置する。この転写基板３に関しても、センターピン５の第１のテーパー部５Ｔ1 の外径が、ディスク基板１のセンターホール４２の内径と一致したところで保持される。その後、基板載置台６とディスク基板１が平行になるように軽く押すことにより、センターホール４２の中心軸と、センターピン５の中心軸が一致した状態とすることができる。
【００６１】
その後、センターピン５をレバー１０により基板載置台６内に降下させる。このときに、ディスク基板１が真空吸着により基台載置台６に固定される。吸着されたディスク基板１は、センターピン５に対して中心軸が一致している状態のまま基板載置台６に保持される。
【００６２】
センターピン５をそのまま降下させて行く。転写基板３がセンターピン５に対して中心出しがなされた状態のままでディスク基板１上の紫外線硬化型粘着剤に接する。このとき、転写基板３は、紫外線硬化型粘着剤による中間層５１によりディスク基板１と接着され、センターピン５中心軸と転写基板３の中心軸が一致した状態のままで保持される。
【００６３】
その後、押圧手段の押圧体７Ｐのパッドを転写基板３の背面から押し当てることにより、転写基板３を中間層５１に押し当てる。これにより、転写基板３の構造を中間層５１の全面に押し当てる。
【００６４】
押圧体７Ｐにより転写基板３を紫外線硬化型粘着剤による中間層５１に十分押し当てた後、押圧体７Ｐを剥離する。このようにして転写基板３の押圧を完了する。
【００６５】
その後は、転写基板３を押圧した状態のディスク基板１に紫外線を照射することにより、紫外線硬化型粘着剤の中間層５１に転写基板３の転写凹凸パターンを転写し、転写基板を剥離することにより転写を完了する。
【００６６】
この実施例１による２層光ディスクを作製したときの、各層の偏芯量を測定した結果を、表１に示す。表１は、ディスク基板１のセンターホール４１に対するディスク基板１側に形成されている第１の情報記録層（以下Ｌ０と称す）、この上に積層された第２の情報記録層（以下Ｌ１と称す）の各偏芯量の測定結果を示している。また、表１には、従来のスピンコーティングによる２層ディスク作成法による偏芯量を併記してある。
【００６７】
【表１】

【００６８】
表１に示すように、実施例１による２層光ディスクは、従来方法による２層光ディスクと比較してＬ１層の偏芯量が小さくなり、本発明の効果が示された。
【００６９】
〔実施例２〕
この実施例では、実施例１と同様の製造装置およびディスク基板１を用いた。
この実施例においては、先ず、ディスク基板１と転写基板３に存在する、センターホールに対する記録信号部の偏芯量を測定した。この測定により、各基板１および３について、信号が周内方向のどちらに偏っているが分かる。その後、層間の偏芯量が最小になるように各基板をセンターピンに配置した。具体的には、ディスク基板１および転写基板３の偏っている方向が一致するようにセンターピン５にディスク基板１および転写基板３を設置した。
【００７０】
その後の転写過程は、実施例１と同様に行った。
表２に、この実施例２により作製した２層光ディスクの、各偏芯量の測定結果を示す。
【００７１】
【表２】

【００７２】
この実施例により、層間の偏芯を１０μｍという小さい値にできることが分かった。また、この実施例は、実施例１と同様の方法で２層光ディスクを作製したことから、各層のディスク基板１センターホールに対する偏芯量も、実施例１に示されるように小さい。
【００７３】
〔実施例３〕
この実施例で用いた装置の基本構造は、図１０に示すように、実施例１に、ディスク基板１を基板載置台６の基板載置面６Ｓと平行に保つ治具８を設けた場合である。
【００７４】
この実施例では、リング形状の水平保持治具８を、基板載置台６上に配置した。この水平保持治具８は、基板載置台６内に沈む構造を持つ。また、リング状の水平保持治具８は、センターピンを中心に、内径の異なる２組が配置されていて、それぞれディスク基板１および転写基板３の平行を出すために用いられる。
【００７５】
この実施例では、２つの水平保持治具８を用いるために、ディスク基板１および転写基板３の外形を変えている。具体的には、ディスク基板１の外径を１２０ｍｍ、転写基板３の外径を１２８ｍｍとした。
そのほかは、実施例１と同様とした。
【００７６】
すなわち、ディスク基板１として、内径１５ｍｍのセンターホールが穿設された、厚さ１．２ｍｍのポリカーボネート製ディスク基板１を用いた。ディスク基板１の一主面に、溝状の凹凸が形成され、この凹凸面上に、１００ｎｍ程度の相変化記録材料が形成された第１の情報記録層１１を形成した。そして、この上に厚さ２５μｍ程度の紫外線硬化型粘着剤による中間層５１を形成した。この中間層に転写基板３を押し当てることによりその転写凹凸の転写。すなわち信号転写が可能な状態となっている。
【００７７】
転写基板３は、内径８．５ｍｍ、外径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの形状を有し、ポリオレフィン材料によって形成した。
この転写基板３は、その一方の面に、ディスク基板１上に、記録情報に基く凹凸パターンを転写するための、転写凹凸パターンが形成されている。
また、押圧体７Ｐも実施例１と同様の構成とした。
【００７８】
次に、この実施例において行った製造手順を説明する。
まず、ディスク基板１を、センターピン５の下側の第２のテーパー部５Ｔ2 に置く。このディスク基板１をの設置は、その情報記録層を有する側を基板載置面６Ｓとは反対側に向けて配置した。
この場合、前述したと同様に、ディスク基板１のセンターホールの内径とテーパーの外径が一致したところで止まる。このとき、平行治具すなわち水平保持治具８がディスク基板１に接触することにより、ディスク基板１が水平状態に保たれる。ディスク基板１が基台載置台６と平行になった状態で固定されれば、ディスク基板１センターホール中心軸とセンターピン５の中心軸が一致した状態となる。
【００７９】
次に、転写基板３をセンターピン５の第１のテーパー部あ５Ｔ1 で保持させる。転写基板３は、転写信号が存在する面すなわち転写凹凸を有する面をディスク基板１と対向させて配置する。
このときも、ディスク基板１の設置時と同様に、転写基板３と基板載置台６が平行になるように平行治具すなわち水平保持治具８に転写基板３を接触させる。
【００８０】
その後、センターピン５をレバー１０により基板載置台６内に降下させる。このとき、水平保持治具８も基板載置台６内に降下する。この働きにより、ディスク基板１および転写基板３が平行を保ったままで基板載置台６上に近づく。
【００８１】
センターピン５が、基板載置台６に降下すると、先ずディスク基板１が真空吸着により基台載置台６に吸着固定される。このとき、ディスク基板１は、センターピン５に対して軸心が一致している状態で基板載置台６に保持される。
【００８２】
センターピン５をそのまま降下させてゆくと、転写基板３がセンターピン５に対して中心出しされた状態のままでディスク基板１上の紫外線硬化型粘着剤すなわち中間層にに接する。このとき、転写基板３は中間層によりディスク基板１と接着され、センターピン５中心軸と転写基板３の中心軸とが一致した状態のままで保持される。
【００８３】
その後、押圧体７Ｐを転写基板３に押し当てることにより、転写基板３を中間層の紫外線硬化型粘着剤に押し当てる。これにより、転写基板３の転写凹凸パターンが中間層に転写されこれに凹凸パターンすなわち信号部が形成される。
【００８４】
押圧体７Ｐを十分押し当てた後、押圧体７Ｐを剥離して転写基板３の押し当てが完了する。
その後は、転写基板が押し当てられた状態のディスク基板１に紫外線を照射することにより、第２の情報記録層を構成する凹凸パターンの転写が完了する。
【００８５】
この実施例３によって２層光ディスクを作製したときの、各層の偏芯量を測定した結果を表３に示す。従来のスピンコーティングによる２層光ディスク作製法による偏芯量を併記した。
【００８６】
【表３】

【００８７】
表３に示すように、この実施例においても、従来方法による場合に比しＬ１層の偏芯量が小さくなり、本発明の効果が示された。
【００８８】
このように、本発明方法およびこれを実施する本発明装置によれば、ディスク基板のセンターホールに対する上層の情報記録層の偏芯量の低減化を図ることができる。更に、転写基板３とディスク基板１の回転方向の規定によって、積層された光情報記録層相互の情報部間の偏芯についてもその改善が図られる。
【００８９】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、ディスク基板のセンターホールに対する上層の情報記録層の偏芯量の低減化を図ることができ、更に、転写基板３とディスク基板１の回転方向の規定によって、積層された光情報記録層相互の情報部間の偏芯についてもその改善が図られることから、記録再生装置が、ディスクのセンターホールを中心とする回転駆動による場合でも、チャッキングプレートが搭載される駆動態様が採られる場合のいずれにおいても、偏芯によるトラッキングエラーを改善でき、高密度のいわゆる次世代多層光ディスクにおいても確実に記録再生を行うことができる多層光ディスクを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明製造方法および装置によって得る多層光ディスクの一例の要部の概略断面図である。
【図２】本発明製造方法の一例の一工程における概略断面図である。
【図３】ＡおよびＢは、それぞれ本発明製造方法の一例の一工程における概略断面図である。
【図４】本発明製造方法および装置によって得る多層光ディスクの他の一例の要部の概略断面図である。
【図５】本発明装置の一例の概略断面図である。
【図６】ＡおよびＢは、本発明装置のセンターピンの各例の側面図である。
【図７】Ａ〜Ｄは、本発明装置の動作図である。
【図８】本発明装置の他の例の概略断面図である。
【図９】本発明装置の更に他の例の概略断面図である。
【図１０】本発明装置の更に他の例の概略断面図である。
【図１１】光ディスクの偏芯状態の説明図である。
【符号の説明】
１・・・ディスク基板、２・・・転写凹凸パターン、３・・・転写基板、４・・・保護層、５・・・センターピン、５Ｔ1 ・・・第１のテーパー部、５Ｔ2 ・・・第２のテーパー部、６・・・基板載置台、６Ｓ・・・基板載置面、７・・・押圧手段、７Ｐ・・・押圧体、８・・・水平保持治具、９・・・吸着手段、１０・・・レバー、１１・・・第１の情報記録層、１２・・・第２の情報記録層、１３・・・第３の情報記録層、２１・・・第１の凹凸パターン、２２・・・第２の凹凸パターン、２３・・・第３の凹凸パターン、３１・・・第１の材料層、３２・・・第２の材料層、３３・・・第３の材料層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a multilayer optical disc in which a plurality of optical information recording layers of ROM (Read Only Memory) type and / or RAM (Random Access Memory) type and / or R type (Write Once) type are laminated, and multilayer The present invention relates to an optical disk manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
As an optical disk having a large recording capacity, a multilayer optical disk having a configuration in which a plurality of optical information recording layers are stacked is provided (for example, see Patent Document 1).
Irradiation by a pickup device of a recording / reproducing apparatus in which recording or / and reproduction (hereinafter simply referred to as recording / reproduction) is performed on each optical information recording layer as the optical information recording layer is increased in recording density in a multilayer optical disc. The light is required to have high accuracy for tracking the recording track position, that is, tracking. Therefore, in order to perform stable recording and reproduction on a high recording density multilayer optical disc, the eccentricity of each optical information recording layer is more strictly limited.
[0003]
Usually, in the production of this multilayer optical disc, the center hole of the substrate constituting each optical information recording layer, that is, the center hole is matched to each other by fitting with the reference center pin, but in practice, Depending on the positional accuracy of the center hole drilling and the positional relationship between the axial center of the center hole and the effective information recording area of the optical information recording layer, the yield is reduced and the amount of eccentricity is reduced with sufficiently high accuracy. Cannot be achieved.
[0004]
The regulation of the amount of eccentricity differs depending on the disk drive disk holding mechanism in the multilayer optical disk recording / reproducing apparatus. For example, in the case of an optical disc having two information recording layers, the eccentricity of each information recording layer is offset from the center of the center hole in the case of a driving mode in which the position is set and rotated by a center hole drilled in the center of the disc. The case of the eccentricity is representative. That is, as shown in FIG. 11, when the lower and upper information recording layers are displaced with respect to the circle 100 concentric with the center hole 100C, for example, as indicated by broken lines 101 and 102 on the left and right, The eccentricity of the peak-to-peak (hereinafter referred to as PP) of the information recording layer is a1 + a1 ', and the eccentricity (PP) of the upper information recording layer is a2 + a2'.
On the other hand, when using a holding mechanism in which a chucking plate is mounted on an optical disc, the eccentricity between the information recording layers becomes a problem, and the eccentricity (PP) between both layers is a1 + a2.
[0005]
By the way, as a manufacturing method of a normal multilayer optical disc, for example, an optical information recording disc in which the first and second optical information recording layers are laminated, a center hole is formed by, for example, injection molding. First and second disk substrates are prepared in which information patterns on each main surface are formed with required unevenness, for example, unevenness patterns that form grooves such as recording pits and guide grooves.
Each of the first and second optical information recording layers of the disk substrate is formed by depositing a reflective film, for example, a phase change material layer, etc. on the surface where the concavo-convex pattern is formed by vapor deposition, sputtering, spin coating or the like. A recording layer is constructed.
[0006]
Then, by inserting a center pin into the center hole of the first substrate, the substrate is set at a predetermined position, and, for example, ultraviolet rays are formed on the main surface of the substrate having the first optical information recording layer by spin coating. Apply an intermediate layer of cured resin.
In this state, the second substrate is inserted into the same center pin with the second substrate inserted into the center hole on the first substrate with the optical information recording layer forming surface as the intermediate layer side, and the second substrate The substrate is pressed to the first substrate side, that is, the intermediate layer side, and the first and second substrates are joined and integrated by the intermediate layer.
In this way, an optical information recording disk in which two optical information recording layers are laminated is manufactured.
[0007]
In the multilayer optical disc manufactured by such a method, the substantial eccentricity between both the first and second substrates becomes extremely large.
That is, according to this method, the eccentricity of the signal portion of the first optical information recording layer with respect to the center hole in the substrate constituting the first optical information recording layer is α1, and the second optical information recording layer is The eccentric amount of the signal portion of the second optical information recording layer with respect to the center hole in the substrate to be formed is α2, and the play or clearance between the first and second substrates and the center pin holding them is β1 and β2, respectively. Then, the amount of eccentricity in the multilayer optical information recording layer disc obtained by the manufacturing method by laminating the first and second discs with the center pin as a reference is the second amount in the upper second substrate. The maximum amount of eccentricity of the optical information recording layer is α2 + β1 + β2. Therefore, assuming that the eccentricity of α1 and α2 is 30 μm and the eccentricity (PP) of β1 and β2 is 20 μm, the eccentricity of the first optical information recording layer in the upper layer is obtained by the above-described method. Is a maximum of 70 μm.
On the other hand, for example, when the signal portion of the first information recording layer is used as an eccentricity reference, the amount of eccentricity of the signal portion of the second information recording layer is a maximum α1 + α2 + β1 + β2, which is an extremely large amount of eccentricity. It becomes.
[0008]
Incidentally, for example, according to the DVD (Digital Versatile Disc) standard, the eccentricity in a dual-layer DVD is defined as 100 μm in PP. For example, the irradiation light is 405 nm and the numerical aperture of the objective lens is N.V. A. In so-called next-generation optical discs having a high density of 0.85, a smaller eccentricity amount of PP and an eccentricity amount of 75 μm or less are required.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-260307 A (page 50, paragraph numbers [0075] to [0077]).
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a multi-layer optical disc in which a plurality of optical information recording layers by high-density recording are laminated, an improvement in the eccentricity of each optical information recording layer, and an eccentricity between a plurality of optical information recording layers. And a multilayer optical disc manufacturing method in which a multilayer optical disc with a small eccentricity can be obtained in a short time without observing a signal or the like in the formation of a plurality of optical information layers. And an apparatus for manufacturing a multilayer optical disk.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a method for producing a multilayer optical disc comprising a plurality of optical information recording layers laminated, wherein at least one optical information recording layer has an intermediate layer on which an uneven pattern constituting an information portion is formed. A step of forming a concavo-convex pattern for forming a concavo-convex pattern constituting an information portion by transferring the transfer concavo-convex pattern by pressing a transfer substrate having a transfer concavo-convex pattern by reversing the concavo-convex pattern constituting the information portion on the layer.
The uneven pattern forming step includes preparing a disk substrate having a center hole with different inner diameters, on which an optical information recording layer is laminated, and a transfer substrate having a transfer uneven pattern. Prior to this, a position setting step for setting the positional relationship between the disk substrate and the transfer substrate is adopted.
[0012]
In this position setting step, on the center pin having a conical tapered portion on the outer periphery, the disk substrate and the transfer substrate are arranged in the order of a substrate having a center hole having a larger inner diameter and a substrate having a center hole having a smaller inner diameter. And the surface on which the optical information recording layer of the disk substrate is laminated and the surface of the transfer substrate having the transfer concavo-convex pattern are inserted from the small diameter side of the center pin so as to face each other with an intermediate layer interposed therebetween, Both substrates are set at respective positions along the axis of the center pin at positions where the inner diameters of the center holes of the both substrates coincide with the outer diameters of the center pins.
[0013]
Then, the center pin is moved to the large-diameter side along the axial direction without rotating both the substrates, and in the course of the movement, one substrate having a center hole with a large inner diameter is used as the substrate mounting table. The other substrate having a center hole with a small inner diameter is placed in close proximity to or in contact with the previous substrate through the intermediate pin by moving the center pin. And passing through.
Thereafter, both substrates are pressed to form the uneven pattern on the intermediate layer described above.
[0014]
The present invention also relates to an apparatus for producing a multilayer optical disc, wherein a plurality of optical information recording layers are laminated, and at least one optical information recording layer has an intermediate layer having an uneven pattern forming an information portion. A disc substrate on which an optical information recording layer is laminated and a transfer substrate having a transfer concavo-convex pattern for forming a concavo-convex pattern are used.
In the device according to the present invention, a center pin having a conical taper portion having a small diameter toward the tip end on the outer periphery, which is movable to the large diameter side along the axis, and a conical taper of the center pin And a substrate mounting table arranged on the way to the large diameter side of the part.
[0015]
The center pin is inserted from the front end side of the center pin in the order of the substrate having the center hole having the larger inner diameter and the substrate having the center hole having the smaller inner diameter. It has a configuration in which both substrates are set at respective positions along the axis of the center pin at positions where the inner diameter of the hole and the outer diameter of the center pin coincide with each other. The surface on which the recording layer is laminated and the transfer concavo-convex pattern are set so as to face each other with an intermediate layer interposed therebetween.
[0016]
Then, in this setting state, the center pin is moved in the large diameter direction, and the substrate having the center hole having a large inner diameter is placed on the substrate mounting base in the course of the movement, and the center pin is subsequently moved in the large diameter direction. In position, the other substrate is placed on the substrate placed on the substrate platform.
In this way, the two substrates are pressed with the intermediate layer interposed therebetween, and a concavo-convex pattern of the transfer pattern is transferred and formed on the intermediate layer.
[0017]
According to the manufacturing method and the device of the present invention described above, center pins having different inner diameters are formed on the disk substrate on which the optical information recording layer is laminated and the transfer substrate on which the concavo-convex pattern is formed. Are inserted into a common center pin having a tapered portion, and both substrates are set at a position where the inner diameter of each center pin and the outer diameter of the conical tapered portion coincide with each other. Since the machining accuracy can be performed with high accuracy, both substrates are arranged on the same axis with high accuracy.
And, in this state, the center pin is moved in the axial direction. In this case, since both the inner diameter of the center hole and the outer diameter of the center pin coincide with each other, both substrates are , The axis is moved in a state in which the axial center positions are matched. Therefore, one substrate is set on the substrate mounting table by the movement of the center pin, and then the other substrate is brought close to the substrate mounting plate. Can be held.
Therefore, by pressing the transfer substrate and the disk substrate, it is possible to form a concavo-convex pattern constituting an information portion for the intermediate layer interposed between the two with high accuracy.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The multilayer optical disk manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention further includes an optical information recording layer formed on a first optical information recording layer formed on a disk substrate. By pressing the transfer substrate against the intermediate layer formed on the first optical information recording layer on the disk substrate, the recording pits constituting the optical information recording layer and the concave / convex pattern such as the tracking guide groove are formed. It is formed by transferring the transfer uneven pattern of the transfer substrate to the intermediate layer. These laminations are performed with high accuracy, and the mutual eccentricity of the multilayer optical information recording layer is effectively reduced.
[0019]
An embodiment of the production method of the present invention will be described.
First, in order to facilitate the understanding, the basic method of the manufacturing method of the multilayer optical disc in the case where the consideration of the eccentricity is not introduced in the method of the present invention is an example of the multilayer optical disc shown in FIG. This will be described with reference to the schematic sectional view of the section and the process diagrams of FIGS. However, the present invention is not limited to this example even in its basic method.
[0020]
The multilayer optical disk shown in FIG. 1 includes first and second optical information recording layers 11 and 12.
In this example, a first optical information recording layer 11 is formed on one main surface of the disk substrate 1.
As shown in FIG. 2, the first information recording layer 11 is formed by forming the disk substrate 1 by, for example, injection molding. At the time of molding, the first information recording layer 11 forms a first uneven pattern, for example, tracking. The concave / convex pattern 21 formed by the grooves and information pits is formed simultaneously with the formation of the disk substrate 1.
This concavo-convex pattern is not formed by such injection molding, for example, an ultraviolet curable resin layer or the like is formed on the disk substrate 1, and the concavo-convex pattern constituting the first information recording layer is formed by the so-called 2P method (Photopolymerization method). It can also be formed.
Then, the first information recording layer 11 is formed by depositing a first material layer 31 such as a phase change material layer such as a reflection film or an information recording layer on the uneven pattern.
[0021]
Then, a first intermediate layer 51 is deposited on the first information recording layer 11.
On the surface of the first intermediate layer 51, as shown in FIG. 3A, a groove constituting the second information recording layer 12 and a second uneven pattern 22 by information pits are formed.
As shown in FIG. 2, the second concavo-convex pattern 22 is formed by transferring the transfer substrate 3 having the transfer concavo-convex pattern 2 in which the concavo-convex pattern 22 to be formed in the first intermediate layer 51 is inverted to the first intermediate layer. It is formed by pressing against 51.
[0022]
As shown in FIG. 3B, a second material layer 32 such as a phase change material layer such as a reflective film or an optical information recording layer is deposited on the second concavo-convex pattern 22 to form the second information recording layer 12. Is formed.
Then, a light-transmissive protective layer 4 is formed on the uppermost second optical information recording layer 12.
[0023]
In the above-described example, the optical disk is a multilayer optical disc having two layers of the first and second optical information recording layers 11 and 12. However, as shown in a schematic sectional view of an example in FIG. The present invention can be applied to the case where a multilayer optical disc on which the optical information recording layers 11 to 13 are formed is configured. In this case, a second intermediate layer 52 is further formed on the second optical information recording layer 12 after the steps described with reference to FIGS.
Then, the second intermediate layer 22 is transferred to the second intermediate layer 22 by a transfer substrate (not shown) having a transfer concavo-convex pattern in which the third concavo-convex pattern constituting the third optical information recording layer 13 is inverted. The concave / convex pattern 23 constituting the third optical information recording layer is formed by pressing the transfer concave / convex pattern against the second optical information recording layer 22, and a third layer such as a phase change material layer of the reflective film or the optical information recording layer is formed thereon. The third optical information recording layer 13 is formed by forming the material layer 33, and the light-transmitting protective layer 4 is formed thereon.
[0024]
In the basic method of the method applied in the method for producing a multilayer optical disc according to the present invention, as described above, the concavo-convex pattern forming each information recording layer with respect to the intermediate layer is formed by transferring the concavo-convex pattern by the reverse concavo-convex pattern of these concavo-convex patterns. A transfer substrate having a pattern, a so-called stamper pressing method is applied.
[0025]
These intermediate layers 51 and 52 are formed of a material layer having optical transparency. These intermediate layers 51 and 52 are arranged or attached on the disk substrate 1 by application of an ultraviolet curable resin, deposition of an ultraviolet curable film, application of an ultraviolet curable adhesive, or the like. However, these intermediate layers can also be arranged and placed on the side of the transfer concavo-convex pattern 2 of the transfer substrate 3 on which pressure transfer to these intermediate layers is performed.
Then, after the pressing process of the transfer substrate, the intermediate layer is subjected to a curing process by, for example, ultraviolet irradiation. This intermediate layer may be solid, liquid, or gel.
Thereafter, the transfer substrate is peeled from each intermediate layer after each curing treatment. That is, the intermediate layer has a sufficiently high peelability from the transfer uneven pattern of the transfer substrate compared to the peelability from the optical information recording layer formed on the disk substrate.
[0026]
The ultraviolet irradiation of the curing process for the intermediate layers 51 and 52 can be performed through the disk substrate 1 or the transfer substrate, for example, by making one of the disk substrate 1 or each of the transfer substrates described above light transmissive with plastic, for example.
In this case, when the transfer substrate does not require light transmittance, a metal stamper can be used.
[0027]
Further, as described above, the intermediate layers 51 and 52 easily obstruct the surface property of the intermediate layers 51 and 52 from the intermediate layers 51 and 52 after the pressing step and the curing process. In order to be able to peel without being formed, the transfer substrate is made of a material having a high peelability.
[0028]
As a method for obtaining such releasability, the transfer substrate is composed of, for example, a cyclic polyolefin having inferior adhesion to the intermediate layers 21 and 22 made of the above-described ultraviolet curable film, that is, having releasability, or the transfer unevenness thereof. Formed on the pattern surface. Or the method of reducing the adhesiveness with the ultraviolet curable film and ultraviolet curable adhesive material which comprise the intermediate | middle layers 21 and 22 mentioned above is taken. Specifically, a method of increasing the molecular weight of these ultraviolet rays, that is, decreasing the adhesiveness by increasing the hardness can be employed.
However, in this case, when there is a possibility that the adhesion strength of the first and second intermediate layers to the first and second information recording layers may be reduced, the intermediate layer has a two-layer structure and is disposed on the lower layer side. For example, an ultraviolet curable film having high adhesiveness is disposed on the first and second information recording layers, and an ultraviolet curable film having good peelability from the transfer substrate is disposed.
In this case, the adhesive force between the two can be enhanced by bonding only one ultraviolet film in a cured state.
[0029]
The transfer substrate is not limited to the above-described cyclic polyolefin, and can be composed of, for example, a polycarbonate (PC) resin, a polymethyl methacrylate (PMMA) resin, a chain polyolefin resin, a modified acrylic resin, or the like.
[0030]
The protective layer 4 can be formed by directly spin-coating an ultraviolet curable resin on the uppermost layer of the disk substrate 1 and irradiating with ultraviolet rays.
Alternatively, the protective layer 4 can be formed by attaching a plastic film such as polycarbonate (PC) resin to the uppermost layer of the disk substrate 1. As a method of attaching the plastic film, a method of pasting through an ultraviolet curable resin layer and curing the ultraviolet curable resin layer by ultraviolet irradiation, a method of pasting a plastic film through an adhesive, or an ultraviolet ray. It may be based on a method such as bonding a cured film and curing the film by ultraviolet irradiation to form the protective layer 4.
[0031]
As shown schematically in FIGS. 1 and 4 with arrows L in FIG. 1 and FIG. 4, the multilayer optical disc is irradiated with light from the protective layer 4 side, for example, 380 nm to 450 nm, for example, 405 nm laser light. Is performed by selecting the focal position of an objective lens (not shown) so that the necessary light is focused on each information recording layer.
That is, the protective layer 4 and the intermediate layers 21 and 22 are transparent to the irradiation light L, and the information recording layers 12 and 13 other than the first information recording layer 11 at the deepest position in the light irradiation direction are For example, the first information record 11 can be configured to have a sufficiently high reflectance.
[0032]
By the way, in an actual optical disc recording / reproducing apparatus, in order to read out the recorded information on the optical disc, that is, to reproduce it, the reproduction light by the optical pickup is scanned along the recording track recorded in a spiral shape on the optical disc, Play back recorded information on the recording track. At this time, the information recorded in a spiral shape has an extremely small distance between adjacent signals and is approximately 1 μm or less, so that the adjacent recording tracks can be regarded as substantially concentric circles. Since there is a limit to the tracking performance etc. of the optical pickup, the information recording track for each information recording layer has a deviation from the above-mentioned concentric circle, that is, the amount of eccentricity as much as possible, especially in a multi-layer optical disc by high density recording. It needs to be small.
[0033]
Therefore, in the manufacturing method of the present invention, in the setting of the positional relationship between each transfer substrate and the disk substrate in the pressing step of the transfer substrate for forming the concave-convex pattern on each intermediate layer described above, it is based on the eccentric amount of both substrates. For example, the first optical information recording layer 11 formed on the disk substrate 1 described above and the second optical information recording layer 12 and subsequent layers transferred and formed by the transfer substrate are made to have a minimum eccentric amount. Be able to stay.
[0034]
That is, in the manufacturing method of the present invention, the disk substrate and transfer substrate on which the optical information recording layer is formed, and the center pin having the conical taper portion of the same axis formed on the outer periphery is used as a holding jig for both substrates. Thus, both substrates are arranged on the same axis. An intermediate layer capable of transferring a concavo-convex pattern by applying a transfer concavo-convex pattern is applied to the surface of the disk substrate on which the optical information recording layer is formed, the surface having the transfer concavo-convex pattern of the transfer substrate, or both surfaces thereof. Deploy. Then, while maintaining this state, the disk substrate and the transfer substrate are pressed to transfer the concavo-convex pattern to the intermediate layer between the two substrates. By doing so, between the optical information recording layers The basic principle is to reduce the amount of eccentricity.
[0035]
An example of the apparatus of the present invention will be described with reference to a configuration diagram with a part in cross section shown in FIG.
The apparatus of the present invention uses a disk substrate 1 having center holes 41 and 42 having different inner diameters and a transfer substrate 3 having a transfer uneven pattern 2 for forming an uneven pattern.
On the other hand, the center pin 5 is arranged in the vertical direction, for example. The center pin 5 has a movable center pin configuration that can move in the axial direction, that is, the vertical direction in this example.
The center pin 5 is formed with a conical taper portion 5T having a small diameter toward the tip of the center pin 5 on the outer periphery, and a cylindrical surface portion 5C having the same outer diameter as the large diameter on the large diameter side. It is formed.
As shown in an enlarged view in FIG. 6A, the center pin 5 has a conical taper portion 5T having a first conical taper portion 5T1 having a small diameter and a large diameter end of the first conical taper portion 5T1. Further, the second conical tapered portion 5T2 having a larger diameter is integrally formed coaxially.
Incidentally, the conical taper portion 5T formed with the coaxial center, that is, the outer peripheral surfaces of the first and second conical taper portions 5T1 and 5T2 are infinitely symmetric with respect to the shaft center as a whole. In this way, the same axis can be processed and formed.
[0036]
Then, on the way of moving the center pin 5 to the larger diameter side, the substrate mounting table 6 having the surface 6S facing the substrate is disposed in the horizontal direction. A guide hole 7 of a center pin 5 is formed in the center of the substrate mounting table 6 so as to be orthogonal to the substrate mounting surface of the substrate mounting table 6, that is, in a vertical direction. The center pin 5 is formed in the guide hole 7. The center pin 5 is inserted through the guide hole 7, that is, along its axial direction.
The substrate mounting table 6 has an adsorption means 9 for adsorbing and fixing the substrate, for example, an adsorption means comprising a plurality of pores exhausted by a vacuum pump, electrostatic or magnetic adsorption. Means are arranged.
[0037]
On the other hand, a pressing means 7 for pressing the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 is provided. The pressing means 7 is configured such that an elastic pressing body 7P such as a disk-shaped pressing pad is supported by the support body 7S and moves downward with a required pressing force.
The elastic pressing body 7P is configured by an elastic pad such as silicon rubber, urethane rubber, gel, or a roller.
The substrate mounting table 6 has a moving table configuration that can move below the pressing pad 7P of the pressing means 7.
[0038]
Next, with reference to FIG. 7, a method for laminating and forming an information recording layer on the disk substrate 1 by the device of the present invention, as well as variations of each part of the device of the present invention will be described.
[0039]
In this example, the setting of the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 with respect to the center pin 5 is a case where the disk substrate 1 is disposed on the substrate mounting table 6 side and the transfer substrate 3 is disposed thereon. . Therefore, in this case, the inner diameter of the center hole 41 of the disk substrate 1 is selected to be larger than the inner diameter of the center hole 42 of the transfer substrate 3.
For example, as described with reference to FIG. 3A, the first optical information recording layer 11 is formed on the disk substrate 1. In this example, the intermediate layer 51 is disposed on the first optical information recording layer 11 of the disc 1 with the material and configuration described above.
[0040]
First, as shown in FIG. 7A, the disk substrate 1 is placed in the second large-diameter conical taper portion 5T2, and the center pin 5 is inserted into the center hole 41. At this time, the conical tapered portion 5T2 is held at a position where the outer diameter of the conical tapered portion 5T2 and the inner diameter of the center hole 41 coincide. That is, the plate surface of the disk substrate 1 is disposed and held on a horizontal plane orthogonal to the center pin 5 in a state where the center axis of the disk substrate 1 and the axis of the center pin 5 are exactly aligned.
[0041]
However, in this case, a plurality of, for example, three horizontal holding jigs 8 are provided on the substrate mounting surface 6S as shown in FIG. 8 so that the substrate 1 is immediately set perpendicular to the center pin 5. The center pin 5 can be arranged so as to protrude and retract from the substrate placement surface 6S with an equiangular interval around the center pin 5.
The horizontal holding jig 8 is retracted or removed from the substrate mounting surface 6S simultaneously with the movement into the substrate mounting table 6 by the movement of the center pin 5 to be described later on the large diameter side, or on the substrate mounting surface 6S. For example, the disk substrate 1 is retracted and removed immediately before the disk substrate 1 is placed.
[0042]
Next, as shown in FIG. 7B, the transfer substrate 3 is placed on the center pin 5 and the first conical taper portion 5T1 having a diameter is fitted into the center hole 42 of the transfer substrate 3. Also at this time, the transfer substrate 3 is held at a position where the outer diameter of the first large-diameter conical taper portion 5T1 and the inner diameter of the center hole 42 of the transfer substrate 3 coincide. That is, the plate surface of the disk substrate 1 is disposed and held on a horizontal plane orthogonal to the center pin 5 in a state where the center axis of the disk substrate 1 and the axis of the center pin 5 are exactly aligned.
Also in this case, although not shown, a horizontal holding shaft arranged on a horizontal plane in which the plate surface of the transfer substrate 3 is immediately perpendicular to the axis of the center pin 5 can be arranged.
[0043]
In this way, the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 are aligned with the axial center of the center pin 5 by the taper portion 5T of the center pin 5, respectively, so that the central axes of the

substrates

1 and 3 are aligned with each other. The
[0044]
Thus, after the center axes of the disc substrate 1 and the transfer substrate 3 are matched, the center pin 5 is retracted along the axis and submerged in the substrate mounting table 6 as shown in FIG. 7C. . In this way, the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 simultaneously approach the base mounting table 6, and the disk substrate 1 previously held by the large-diameter second conical taper portion 5T2 is first mounted on the base. Abut on the base mounting surface 6S of the mounting base 6 and stop. In this state, the disk substrate 1 is held on the substrate mounting surface 6S of the base mounting table 6 by, for example, the suction unit 9 while the centers of the transfer substrate 3 and the center pin 5 coincide.
Thereafter or before that, the substrate mounting table 6 is moved below the elastic pressing body 7P of the pressing means 7 shown in FIG. 5, for example.
[0045]
Then, as shown in FIG. 7D, the elastic pressing body 7P is lowered and the transfer substrate 3 is pressed toward the disk substrate 1 on the base mounting table 6 to transfer the transfer substrate 3 to the intermediate layer 51. The concavo-convex pattern 2 is transferred, and the concavo-convex pattern constituting the information recording layer is transferred and formed.
At this time, the transfer substrate 3 is in a state where the axial center position thereof is held by the center pin 5, that is, coincides with the axial center of the center pin 5 and thereby coincides with the axial center of the disc substrate 1. It is lowered together with the center pin 5 so as to be pressed by the intermediate layer 51 on the substrate 1.
[0046]
Thus, the center pin 5 needs to be moved, that is, lowered together with the disk substrate 1 and the transfer substrate 3. The movement and lowering of the center pin 5 may be caused by the elastic pressing body 7P directly contacting the tip of the center pin 5 by the operation of pressing and pressing the transfer substrate 3 or via the transfer substrate 3. By transmitting to the center pin 5, the center pin 5 can be forcibly lowered together with the transfer substrate 3.
Alternatively, for example, as shown in FIG. 9, the downward movement of the elastic pressing body 7P can be transmitted to the lever 10 connected to the center pin 7P to perform the downward movement of the center pin 7P.
[0047]
When handling a liquid material as the intermediate layer, it is necessary to harden the intermediate layer 51 before the transfer substrate 3 moves due to the viscosity of the intermediate layer 51 after being pressed against the intermediate layer 51 of the transfer substrate 3. For this purpose, after the transfer substrate 3 is pressed by the elastic pressing body 7P, the disk substrate 1 is immediately irradiated with ultraviolet rays while being held on the substrate mounting surface 6S, and the position of the transfer substrate 3 is further set. By adding a mechanism that can be maintained, displacement between the intermediate layer 51 and the transfer substrate 3 is prevented.
[0048]
In this manner, the signal of the transfer concavo-convex pattern based on the recording information of the transfer substrate 3 can be transferred to the intermediate layer 51 while keeping the center of the disk substrate 1 and the transfer substrate coincident. That is, interlayer eccentricity can be effectively reduced.
[0049]
For example, when an optical disc having two information recording layers is manufactured, the amount of eccentricity of the signal portion with respect to the center hole 41 existing on the disc substrate 1 is α1, and the amount of eccentricity of the signal portion with respect to the center hole 42 existing on the transfer substrate 3 is set. Assuming that the clearances of the center holes 41 and 42 of the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 with respect to α2 and the center pin 5 are β1 and β2, respectively, according to the method of the present invention and the device of the present invention, the taper of the center pin 5 is obtained. Β1 and β2 can be regarded as 0 because the holding is performed by matching the portion and the center holes 41 and 42.
Further, since the center positions of the disc substrate 1 and the transfer substrate 3 coincide with each other, the eccentric amount of each layer with respect to the center hole of the completed two-layer disc is maintained as it is.
[0050]
That is, even when the multi-layer disc is manufactured, the eccentric amount of the lower layer with respect to the center hole of the multi-layer disc remains α1, and the eccentric amount of the upper layer with respect to the center hole of the multi-layer disc becomes α2. .
[0051]
In the example described above, the arrangement relationship between the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 is the case where the disk substrate 1 is arranged on the lower side, that is, on the substrate mounting table 6 side. It can also be. In this case, the inner diameter of the center hole of the disk substrate 1 is selected to be smaller than the inner diameter of the center hole of the transfer substrate 3.
[0052]
In the present invention, even when a multi-layer disc having two or more layers is manufactured, the eccentric amount of each layer is transferred as it is, and the eccentric amount of the transfer substrate for forming the layer is transferred as it is. Will not increase. Therefore, no matter how many layers are stacked, the amount of eccentricity does not increase, which is advantageous for producing a multilayer disk.
[0053]
In the present invention, since there is no complicated process of performing alignment by observing signals, a multilayer disk can be easily manufactured. Therefore, the time required for manufacturing the multilayer disk can be shortened, and the transfer operation can be performed in, for example, 5 seconds or less.
[0054]
The shape of the taper 5T of the center pin 5 is formed in accordance with the center holes formed in the disc substrate 1 and the transfer substrate 3 with different inner diameters in order to hold the disc substrate 1 and the transfer substrate 3 horizontally. The outer diameter of the center pin and the thickness of the substrate are not limited, and any size may be used as long as a concavo-convex pattern based on a signal, that is, recorded information can be transferred.
In the example shown in FIGS. 5 and 7, as shown in FIG. 6A, the conical taper portion 5T is replaced with the first conical taper portion 5T1 having a small diameter and the first conical shape. This is a case where the second conical taper portion 5T2 having a larger diameter than the large diameter end of the taper portion 5T1 is integrally formed coaxially. As shown in FIG. 6B, a single conical shape is formed. A taper can also be used.
Alternatively, although not shown, there is an effect of suppressing the eccentricity even if only one of the first and second conical tapered portions is formed and the other is a center pin shape having a clearance. At this time, an error in the amount of eccentricity appears by the clearance on one side, but such a configuration can be adopted when the amount of eccentricity required for the disk is small.
[0055]
[Example 1]
The structure of the principal part of the manufacturing apparatus in this embodiment is shown in FIG.
In this embodiment, a ring-shaped vacuum suction hole is arranged facing the substrate mounting surface 6S of the substrate mounting table 6.
The center pin 5 is configured to be guided and transferred along a guide hole disposed at the center of the substrate mounting table 6.
A spring and a fixing mechanism are built in the base mounting table 6, and the center pin 5 is locked and fixed after being pushed into the base mounting table 6. The structure protrudes.
[0056]
The disc substrate 1 was a polycarbonate disc substrate having a center hole 41 having an inner diameter of 15 mm, a thickness of 1.2 mm, and an outer diameter of 120 mm.
In the disk substrate 1, a groove-shaped unevenness is formed on one main surface, and a first information recording layer 11 on which a phase change recording material having a thickness of about 100 nm is formed is formed thereon. And the intermediate | middle layer 51 by the ultraviolet curable adhesive of thickness about 25 micrometers was formed on this. By pressing the transfer substrate 3 against the intermediate layer, the transfer unevenness, that is, the signal transfer can be performed.
[0057]
The transfer substrate 3 had a shape with an inner diameter of 8.5 mm, an outer diameter of 120 mm, and a thickness of 0.6 mm, and was formed of a polyolefin material.
The transfer substrate 3 is formed with a transfer concavo-convex pattern for transferring a concavo-convex pattern based on recorded information on the disk substrate 1 on one surface thereof.
[0058]
The center pin 5 has a first tapered portion 5T1 having a smaller diameter toward the distal end on the distal end side, and has a two-stage structure in which a second tapered portion 5T2 having a larger diameter is formed on the larger diameter side. .
The taper part is 4 mm high, the first taper part 5T1 is 2 mm high, the tip diameter is 8.4, the lower part diameter is 8.6, and the second taper part 5T2 has a smaller diameter. The diameter was 14.9 mm and the lower diameter was 15.1 mm.
A lever 10 is connected to the center pin 5 so as to move up and down.
The elastic pressing body 7P has a bottom diameter of 210 mm and a height of 100 mm made of silicon rubber.
[0059]
The specific procedure in this example was as follows.
First, the disk substrate 1 was placed on the second taper portion 5T2 of the center pin 5, and the surface on the side where the information recording layer was transferred was placed on the side opposite to the substrate mounting table 6. At this time, the outer diameter of the second tapered portion 5T2 of the center pin 5 is held where it matches the inner diameter of the center hole 41 of the disk substrate 1. Thereafter, the substrate mounting table 6 and the disk substrate 1 are pressed lightly so as to be parallel.
If the disk substrate 1 is fixed in a state parallel to the substrate mounting table 6, the center axis of the center hole 41 of the disk substrate 1 and the center axis of the center pin 5 coincide with each other.
[0060]
Next, the transfer substrate 3 is held by the first tapered portion 5T1 at the upper end of the center pin 5. At this time, the transfer substrate 3 is arranged such that the side having the transfer concavo-convex pattern is opposed to the disk substrate 1. The transfer substrate 3 is also held where the outer diameter of the first taper portion 5T1 of the center pin 5 coincides with the inner diameter of the center hole 42 of the disk substrate 1. Thereafter, the center axis of the center hole 42 and the center axis of the center pin 5 can be made to coincide with each other by lightly pressing the substrate mounting table 6 and the disk substrate 1 in parallel.
[0061]
Thereafter, the center pin 5 is lowered into the substrate mounting table 6 by the lever 10. At this time, the disk substrate 1 is fixed to the base mounting table 6 by vacuum suction. The adsorbed disk substrate 1 is held on the substrate mounting table 6 in a state where the center axis is coincident with the center pin 5.
[0062]
Lower the center pin 5 as it is. The transfer substrate 3 is in contact with the ultraviolet curable adhesive on the disk substrate 1 while being centered with respect to the center pin 5. At this time, the transfer substrate 3 is bonded to the disk substrate 1 by the intermediate layer 51 made of an ultraviolet curable adhesive, and is held with the center axis of the center pin 5 and the center axis of the transfer substrate 3 aligned.
[0063]
Thereafter, the transfer substrate 3 is pressed against the intermediate layer 51 by pressing the pad of the pressing body 7 </ b> P of the pressing means from the back surface of the transfer substrate 3. As a result, the structure of the transfer substrate 3 is pressed against the entire surface of the intermediate layer 51.
[0064]
After the transfer substrate 3 is sufficiently pressed against the intermediate layer 51 made of the ultraviolet curable adhesive by the pressing body 7P, the pressing body 7P is peeled off. In this way, the pressing of the transfer substrate 3 is completed.
[0065]
Thereafter, by irradiating the disk substrate 1 in a state of pressing the transfer substrate 3 with ultraviolet rays, the transfer uneven pattern of the transfer substrate 3 is transferred to the intermediate layer 51 of the ultraviolet curable adhesive, and the transfer substrate is peeled off. Complete transcription.
[0066]
Table 1 shows the results of measuring the eccentricity of each layer when the two-layer optical disk according to Example 1 was manufactured. Table 1 shows a first information recording layer (hereinafter referred to as L0) formed on the disk substrate 1 side with respect to the center hole 41 of the disk substrate 1, and a second information recording layer (hereinafter referred to as L1) laminated thereon. The measurement result of each eccentricity amount is shown. Table 1 also shows the amount of eccentricity according to the conventional two-layer disc manufacturing method by spin coating.
[0067]
[Table 1]

[0068]
As shown in Table 1, the eccentricity of the L1 layer of the double-layered optical disk according to Example 1 was smaller than that of the conventional double-layered optical disk, indicating the effect of the present invention.
[0069]
[Example 2]
In this example, the same manufacturing apparatus and disk substrate 1 as in Example 1 were used.
In this example, first, the amount of eccentricity of the recording signal portion with respect to the center hole, which is present on the disk substrate 1 and the transfer substrate 3, was measured. From this measurement, it can be seen that for each of the

substrates

1 and 3, the signal is biased in the inner circumferential direction. Then, each board | substrate was arrange | positioned to the center pin so that the amount of eccentricity between layers might become the minimum. Specifically, the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 are installed on the center pin 5 so that the directions in which the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 are biased coincide with each other.
[0070]
The subsequent transfer process was performed in the same manner as in Example 1.
Table 2 shows the measurement results of the eccentricity amounts of the double-layered optical disk manufactured according to Example 2.
[0071]
[Table 2]

[0072]
According to this example, it has been found that the eccentricity between the layers can be as small as 10 μm. Further, in this example, since a two-layer optical disk was manufactured by the same method as in Example 1, the eccentricity of each layer with respect to the center hole of the disk substrate 1 is small as shown in Example 1.
[0073]
Example 3
As shown in FIG. 10, the basic structure of the apparatus used in this example is a case where a jig 8 is provided in Example 1 to keep the disk substrate 1 parallel to the substrate mounting surface 6S of the substrate mounting table 6. is there.
[0074]
In this embodiment, a ring-shaped horizontal holding jig 8 is arranged on the substrate mounting table 6. The horizontal holding jig 8 has a structure that sinks in the substrate mounting table 6. The ring-shaped horizontal holding jig 8 has two sets with different inner diameters centered on the center pin, and is used to bring the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 in parallel.
[0075]
In this embodiment, since the two horizontal holding jigs 8 are used, the outer shapes of the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 are changed. Specifically, the outer diameter of the disk substrate 1 was 120 mm, and the outer diameter of the transfer substrate 3 was 128 mm.
Others were the same as in Example 1.
[0076]
That is, as the disk substrate 1, a polycarbonate disk substrate 1 having a thickness of 1.2 mm and having a center hole having an inner diameter of 15 mm was used. Groove-shaped irregularities were formed on one main surface of the disk substrate 1, and the first information recording layer 11 on which a phase change recording material of about 100 nm was formed was formed on the irregular surface. And the intermediate | middle layer 51 by the ultraviolet curable adhesive of thickness about 25 micrometers was formed on this. The transfer unevenness is transferred by pressing the transfer substrate 3 against the intermediate layer. That is, signal transfer is possible.
[0077]
The transfer substrate 3 had a shape with an inner diameter of 8.5 mm, an outer diameter of 120 mm, and a thickness of 0.6 mm, and was formed of a polyolefin material.
The transfer substrate 3 is formed with a transfer concavo-convex pattern for transferring a concavo-convex pattern based on recorded information on the disk substrate 1 on one surface thereof.
The pressing body 7P has the same configuration as that of the first embodiment.
[0078]
Next, the manufacturing procedure performed in this example will be described.
First, the disk substrate 1 is placed on the second tapered portion 5T2 below the center pin 5. The disk substrate 1 was placed with the side having the information recording layer facing away from the substrate mounting surface 6S.
In this case, as described above, the disk substrate 1 stops when the inner diameter of the center hole of the disk substrate 1 matches the outer diameter of the taper. At this time, when the parallel jig, that is, the horizontal holding jig 8 is brought into contact with the disk substrate 1, the disk substrate 1 is maintained in a horizontal state. If the disk substrate 1 is fixed in a state parallel to the base mounting table 6, the center axis of the disk substrate 1 and the center axis of the center pin 5 coincide with each other.
[0079]
Next, the transfer substrate 3 is held by the first taper portion 5T1 of the center pin 5. The transfer substrate 3 is disposed so that the surface on which the transfer signal exists, that is, the surface having transfer unevenness faces the disk substrate 1.
At this time, as in the case of installation of the disk substrate 1, the transfer substrate 3 is brought into contact with the parallel jig, that is, the horizontal holding jig 8 so that the transfer substrate 3 and the substrate mounting table 6 are parallel to each other.
[0080]
Thereafter, the center pin 5 is lowered into the substrate mounting table 6 by the lever 10. At this time, the horizontal holding jig 8 is also lowered into the substrate mounting table 6. By this function, the disk substrate 1 and the transfer substrate 3 approach the substrate mounting table 6 while being kept parallel.
[0081]
When the center pin 5 is lowered to the substrate mounting table 6, the disk substrate 1 is first sucked and fixed to the base mounting table 6 by vacuum suction. At this time, the disk substrate 1 is held on the substrate mounting table 6 in a state where the axis is aligned with the center pin 5.
[0082]
When the center pin 5 is lowered as it is, the transfer substrate 3 remains in the centered state with respect to the center pin 5 and comes into contact with the ultraviolet curable adhesive on the disk substrate 1, that is, the intermediate layer. At this time, the transfer substrate 3 is bonded to the disk substrate 1 by the intermediate layer, and is held in a state where the center axis of the center pin 5 and the center axis of the transfer substrate 3 coincide.
[0083]
Thereafter, the transfer body 3 is pressed against the UV curable adhesive of the intermediate layer by pressing the pressing body 7P against the transfer board 3. Thereby, the transfer concavo-convex pattern of the transfer substrate 3 is transferred to the intermediate layer, and a concavo-convex pattern, that is, a signal portion is formed thereon.
[0084]
After sufficiently pressing the pressing body 7P, the pressing body 7P is peeled off to complete the pressing of the transfer substrate 3.
Thereafter, the disk substrate 1 in a state where the transfer substrate is pressed is irradiated with ultraviolet rays, thereby completing the transfer of the concavo-convex pattern constituting the second information recording layer.
[0085]
Table 3 shows the results of measuring the eccentricity of each layer when a two-layer optical disk was produced according to Example 3. The amount of eccentricity by the conventional spin-coating two-layer optical disk manufacturing method is also shown.
[0086]
[Table 3]

[0087]
As shown in Table 3, also in this example, the amount of eccentricity of the L1 layer was smaller than in the case of the conventional method, indicating the effect of the present invention.
[0088]
As described above, according to the method of the present invention and the device of the present invention that implements the method, it is possible to reduce the amount of eccentricity of the upper information recording layer with respect to the center hole of the disk substrate. Furthermore, the eccentricity between the information portions of the laminated optical information recording layers can be improved by defining the rotation directions of the transfer substrate 3 and the disk substrate 1.
[0089]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the amount of eccentricity of the upper information recording layer with respect to the center hole of the disk substrate, and further, by defining the rotation direction of the transfer substrate 3 and the disk substrate 1. Also, since the eccentricity between the information portions of the laminated optical information recording layers can be improved, the chucking plate is installed even when the recording / reproducing device is driven by rotation around the center hole of the disc. In any of the cases where the drive mode is adopted, it is possible to provide a multilayer optical disc that can improve tracking errors due to eccentricity and can reliably perform recording and reproduction even in a high-density so-called next-generation multilayer optical disc.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the main part of an example of a multilayer optical disk obtained by the manufacturing method and apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in one step of an example of the production method of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are schematic cross-sectional views in one step of an example of the production method of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the main part of another example of a multilayer optical disk obtained by the manufacturing method and apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an example of the device of the present invention.
6A and 6B are side views of examples of the center pin of the device of the present invention.
7A to 7D are operation diagrams of the device of the present invention.
FIG. 8 is a schematic sectional view of another example of the device of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of still another example of the device of the present invention.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of still another example of the device of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of an eccentric state of the optical disc.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Disk board | substrate, 2 ... Transfer uneven | corrugated pattern, 3 ... Transfer board, 4 ... Protective layer, 5 ... Center pin, 5T1 ... 1st taper part, 5T2 ... 2nd taper part, 6 ... substrate mounting table, 6S ... substrate mounting surface, 7 ... pressing means, 7P ... pressing body, 8 ... horizontal holding jig, 9 ... Adsorption means, 10 ... lever, 11 ... first information recording layer, 12 ... second information recording layer, 13 ... third information recording layer, 21 ... first unevenness Pattern, 22 ... second uneven pattern, 23 ... third uneven pattern, 31 ... first material layer, 32 ... second material layer, 33 ... third material layer

Claims

A method for producing a multilayer optical disc comprising a plurality of optical information recording layers laminated, wherein at least one optical information recording layer has an intermediate layer formed with an uneven pattern constituting an information portion,
The disk substrate on which the optical information recording layer having a center hole with different inner diameters is laminated and the transfer substrate having the transfer concavo-convex pattern forming the concavo-convex pattern are pressed through the intermediate layer, A step of forming a concavo-convex pattern for forming a concavo-convex pattern constituting an information portion by transferring a reverse pattern of a transfer concavo-convex pattern to the intermediate layer;
Prior to the step of forming the uneven pattern,
The disk substrate and the transfer substrate are arranged on a center pin having a conical taper on the outer periphery, in the order of a substrate having a center hole having a larger inner diameter, and a substrate having a center hole having a smaller inner diameter. The surface on which the optical information recording layer is laminated and the surface having the transfer concavo-convex pattern of the transfer substrate are inserted from the small diameter side of the center pin so as to face each other with an intermediate layer interposed therebetween, and A step of setting both substrates at respective positions along the axis of the center pin at positions where the inner diameter of each center hole of both substrates and the outer diameter of the center pin respectively match,
The center pin is moved to the large-diameter side along the axial direction without rotating both the substrates, and in the course of the movement, one substrate having the center hole having a large inner diameter is moved to the substrate mounting table. The process of setting up and colliding with
Furthermore, by moving the center pin, the other substrate having the center hole having a small inner diameter is brought close to or in contact with the one substrate with the intermediate layer interposed therebetween. A method for producing a multilayer optical disk characterized by the above.

A multilayer optical disc manufacturing apparatus comprising a plurality of optical information recording layers, wherein at least one optical information recording layer has an intermediate layer on which an uneven pattern forming an information portion is formed,
A disk substrate on which the optical information recording layer having a center hole with different inner diameters is laminated and a transfer substrate having a transfer concavo-convex pattern for forming the concavo-convex pattern are used,
A center pin having a conical taper portion having a small diameter toward the distal end on the outer periphery, and configured to be movable along the axis;
A substrate mounting table disposed on the way to the large diameter side of the conical tapered portion of the center pin,
The center pins are inserted from the front end side of the center pin in the order of a substrate having a center hole having a larger inner diameter and a substrate having a center hole having a smaller inner diameter. Each of the center hole and the outer diameter of the center pin are respectively aligned with each other, the substrate is set at each position along the axis of the center pin.
The setting of both the substrates in the center pin is set in a state where the surface on which the optical information recording layer is laminated and the transfer uneven pattern are opposed to each other with an intermediate layer interposed therebetween,
In this setting state, the center pin is moved in the large-diameter direction, and the substrate having the center hole with the large inner diameter is placed on the substrate mounting table in the course of the movement, and the large diameter of the subsequent center pin is In the moving position in the direction, the other substrate is placed on the substrate placed on the substrate placing table,
An apparatus for producing a multilayer optical disc, wherein the substrate is pressed with the intermediate layer interposed therebetween to transfer and form an uneven pattern of the transfer pattern on the intermediate layer.

In the apparatus for producing a multilayer optical disk according to claim 2,
An apparatus for producing a multilayer optical disk, comprising: pressing means for pressing the pressure between the two substrates arranged on the substrate mounting table from the opposite side of the mounting table with the both substrates interposed therebetween.

In the apparatus for producing a multilayer optical disk according to claim 2,
The conical taper portion of the center pin has the plurality of conical taper portions having the same axis, and the conical taper portion located on the distal end side is smaller than the conical taper located on the base side. An apparatus for producing a multilayer optical disk, comprising:

In the apparatus for producing a multilayer optical disk according to claim 2,
The apparatus for producing a multi-layered optical disk, wherein the substrate mounting table comprises suction means for sucking and fixing a substrate placed on the substrate mounting table.