光データ記憶媒体の製造方法
【課題】高品質の画像を形成するレリーフパターンを有する光データ記憶媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】光データ記憶媒体の製造方法が提供される。当該方法では、光データ記憶媒体の片面上に、実質的に未硬化の樹脂層が設けられる。この実質的に未硬化の樹脂層に、画像を形成するレリーフパターンがエンボス加工される。実質的に未硬化の樹脂層にレリーフパターンをエンボス加工することで、エンボス加工時に樹脂層に加えられる圧力を低くすることができ、それにより表面欠陥や空気混入が回避された高品質の画像を提供することができる。
【解決手段】光データ記憶媒体の製造方法が提供される。当該方法では、光データ記憶媒体の片面上に、実質的に未硬化の樹脂層が設けられる。この実質的に未硬化の樹脂層に、画像を形成するレリーフパターンがエンボス加工される。実質的に未硬化の樹脂層にレリーフパターンをエンボス加工することで、エンボス加工時に樹脂層に加えられる圧力を低くすることができ、それにより表面欠陥や空気混入が回避された高品質の画像を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、光データ記憶媒体の製造方法に関する。本発明の別の実施形態は、光データ記憶媒体、及び光データ記憶媒体を製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばコンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、及びブルーレイディスク（ＢＤ）等の光データ記憶媒体は、その読出し／書込み面とは反対側の面に画像が描かれていることが多い。このような画像の少なくとも一部は、エンボス加工されたものであってよい。すなわち、画像の一部はレリーフパターンに基づくものであってよい。このようにして、例えばホログラムを画像として提供することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９８／０８５６５号パンフレット
【特許文献２】欧州特許第１５１９２４９号明細書
【特許文献３】欧州特許第０４０５５６８号明細書
【特許文献４】国際公開第９７／２７５８４号パンフレット
【特許文献５】米国特許第４１２６７２６号明細書
【特許文献６】米国特許第４９０６３１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、高品質の画像を形成するレリーフパターンを有する光データ記憶媒体の製造方法を提供することである。さらなる目的は、当該光データ記憶媒体を提供すること、及び当該光データ記憶媒体を製造する各装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの目的は、特許請求の範囲における請求項１、１１、及び１５によりそれぞれ達成される。
【０００６】
すなわち、本発明の一の形態に係る、光データ記憶媒体の製造方法は、光データ記憶媒体の片面上に、実質的に未硬化の樹脂層を設け、上記実質的に未硬化の樹脂層に、画像を形成するレリーフパターンをエンボス加工するものである。
【０００７】
また、本発明の他の形態に係る光データ記憶媒体は、画像を形成する、エンボス加工されたレリーフパターンを有する樹脂層を具備する。
上記樹脂層の第１のレベルの分子ストレスは、硬化した樹脂層に、８８．６Ｎ／ｃｍ２以上の高圧力でレリーフパターンがエンボス加工される場合に生じる第２のレベルの分子ストレスよりも低い。
【０００８】
また、本発明の他の形態に係る装置は、支持部材と、スタンパと、光源とを有する。
上記支持部材は、光データ記憶媒体を支持するように構成された第１の面を有し、透明材料製のものである。
上記スタンパは、画像を形成するレリーフパターンを有し、当該レリーフパターンを、上記光データ記憶媒体の実質的に未硬化の樹脂層にエンボス加工するように構成される。
上記光源は、上記支持部材の上記第１の面と反対側の第２の面上に設けられ、上記支持部材を透過する硬化光を供給するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る、光データ記憶媒体の製造方法を示す図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係る、光データ記憶媒体の製造方法を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る、光データ記憶媒体を製造する装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
さらなる詳細は、図面及び以下の説明を考慮することにより明らかになる。
【００１１】
以下で、本発明の実施形態が説明される。説明される実施形態のすべては、何らかの形で組み合わせられてもよい。すなわち、説明された或る実施形態を他の実施形態と組み合わせてはいけないという制限はない。なお、図面を通して、同一の参照符号は、同一又は同様の要素を示す。
【００１２】
図１では、Ｓ１００において、光データ記憶媒体が提供される。光データ記憶媒体は、ディスク形状であってよい。或いは、光データ記憶媒体は、例えばカード型等の矩形であってもよい。光データ記憶媒体は、例えばオーディオコンパクトディスク（ＣＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルヴァーサタイルディスク（ＤＶＤ）、デュアルディスク、ブルーレイディスク（ＢＤ）、又はハイディフィニションＤＶＤ（ＨＤ−ＤＶＤ）等の標準フォーマットであってよい。
【００１３】
光データ記憶媒体は、その非読出し／書込み面上に保護層を有する「完成品の」ディスクであってよい。或いは、光データ記憶媒体は、まだその非読出し／書込み面上に保護層がない「生の状態」であってもよい。
【００１４】
図１のＳ１０２において、光データ記憶媒体の片面上に、実質的に未硬化の樹脂層が設けられる。この実質的に未硬化の樹脂層は、例えば、光データ記憶媒体の非読出し／書込み面上に設けられてよい。「実質的に未硬化」とは、大気との接触により、やがて僅かずつ硬化し始めるが、大体においては未硬化であることを意味する。別の実施形態では、樹脂層は完全に未硬化であってもよい。したがって、この樹脂層は、「ウェット」であり且つ／又は高い粘度を有するといえる。
【００１５】
その後、Ｓ１０４において、実質的に未硬化な樹脂層に、レリーフパターンがエンボス加工される。このレリーフパターンは、例えばホログラム等の画像を形成してよい。この画像は「ピットアート」、すなわち樹脂層のピットによって実現される画像であってもよい。
【００１６】
したがって、Ｓ１０４において、樹脂層は、未硬化の状態でレリーフパターンをエンボス加工される。したがって、エンボス加工のために用いられる力は、少ない力、例えば０．４５Ｎ／ｃｍ２〜８．８５Ｎ／ｃｍ２（５ｋｇ〜１００ｋｇ）の範囲であってよい。このエンボス加工のために用いられる力は、樹脂層が硬化した状態でエンボス加工を行う場合に必要とされる力よりもかなり低い。未硬化の樹脂層は非常に柔軟（高粘度）であるため、押し付けられたスタンパ（シム）の外形を非常に忠実に再現する。したがって、レリーフパターンをエンボス加工することは、未硬化の樹脂層にレリーフパターンをプレス、インプリント又はスタンプすることであると見なすことができる。
【００１７】
レリーフパターンは、わずか数キログラムの力でエンボス加工（インプリント、スタンプ）されるため、光データ記憶媒体はストレスに晒されない。さらに、樹脂層は、未硬化の状態でレリーフパターンをエンボスされるため、この未硬化の樹脂層は、エンボス加工のために用いられるスタンパのいかなる空間（型、間隙）も容易に満たすことができる。そのため、高品質（高精細）の画像を実現することができる。この結果、どんなに小さな表面欠陥及び空気混入も回避された、極めて優れた外観の画像が得られる。上記のように未硬化の樹脂層にエンボス加工を行う場合、表面欠陥は数ミクロン、例えば３ミクロン〜５ミクロンであり得る。硬化した樹脂層にエンボス加工を行う場合、スタンパ（又はシム）が、硬化した樹脂層に接触して傷付けてしまい、３００ミクロン〜５００ミクロンの範囲の表面欠陥が生じてしまうおそれがある。
【００１８】
光データ記憶媒体の分子ストレスが小さく、高品質の画像が実現できることから、低い不良品発生率（高歩留まり）により、製造コストを低減することができる。また、光データ記憶媒体の寿命がより長くなり、より高品質になる。さらに、圧力が低いことにより、高圧力が用いられる場合に比べ、スタンパの寿命が長くなる。この理由は、高圧力においては、スタンパとデータ記憶媒体の表面との間の塵が、スタンパを破損してしまうためである。低圧力においては、塵はこのような悪影響を持たない。
【００１９】
図２は、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、エンボス加工のために用いられるスタンパが、実質的に未硬化の樹脂層の硬化プロセスの開始後に取り外される。図２の実施形態では、図１のブロックＳ１００、Ｓ１０２及びＳ１０４に加え、Ｓ１０６において、樹脂層にレリーフパターンがエンボスされる間に、樹脂層が硬化される。したがって、図２の実施形態では、エンボス加工のために用いられるスタンパがエンボス位置にある、すなわち樹脂層に接触している間に、樹脂層が硬化される。この硬化は、例えば紫外線（ＵＶ）光により実現されてよい。
【００２０】
こうして、エンボス加工プロセス中に、硬化プロセスを実行することができる。スタンパは、樹脂層が完全に硬化した後に取り外されてもよい。或いは、スタンパを取り外すとき、樹脂層は完全に硬化していなくてもよく、レリーフパターンが、スタンパの取り外しによって実質的に影響を受けないほど十分に安定して保持される程度に硬化していればよい。
【００２１】
本発明のさらに別の実施形態（図示せず）では、スタンパは、実質的に未硬化の樹脂層の硬化プロセスの開始の所定期間前に、取り外されてもよい。この所定の期間は、未硬化の樹脂層の粘度に応じて決まり、硬化プロセスの開始時に、レリーフパターンが実質的に変化しないように選択される。したがって、この所定の期間は、かなり短い期間、例えば数ミリ秒の範囲内である。
【００２２】
図３及び図４は、コンパクトディスク（ＣＤ）がデータ記憶媒体として用いられる２つの実施形態を示す。
【００２３】
図３において、ＣＤ３００の断面図が示される。ＣＤ３００は、ポリカーボネート層３０２を有する。このポリカーボネート層３０２は、ＣＤ３００の読出し／書込み面３０４を形成する。さらに、このポリカーボネート層３０２に、ピット／ランド３０６が形成される。このピット／ランド３０６は、例えば、ＣＤ３００がオーディオＣＤである場合には、オーディオコンテンツを有する。
【００２４】
ＣＤ３００は、反射層３０８と、第１の保護層３０９と、樹脂層３１０と、第２の保護層３１４とをさらに有する。第１の保護層３０９及び第２の保護層３１４は省略可能である。この場合、樹脂層３１０はポリカーボネート層３０２に隣接する。また、この場合、樹脂層３１０がピット／ランド構造３０６の保護層としての機能を果たすことができる。
【００２５】
任意選択で、レリーフパターン３１２上、すなわち樹脂層３１０上、又は樹脂層３１０と第２の保護層３１４との間に、さらなる反射層３２０を設けてもよい。このさらなる反射層３２０は、レリーフパターン３１２の効果を高めることができる。レリーフパターン３１２がホログラムを形成する場合には、そのホログラム効果を高めることができる。また、未硬化の樹脂層３１０におけるエンボス加工によって得られるレリーフパターン３１２は高精度であるため、上記さらなる反射層３２０の製造に用いられる反射材料は、レリーフの外形をより精密に再現することができる。したがって、画像の品質は非常に高い。
【００２６】
樹脂層３１０は、エンボス加工されたレリーフパターン３１２を有する。このレリーフパターン３１２は、少なくとも部分的に画像を形成する。樹脂層３１０は、未硬化の状態で、このレリーフパターン３１２をエンボス加工されている。したがって、この樹脂層３１０の分子ストレスのレベルは、樹脂層３１０が硬化した状態でレリーフパターン３１２がエンボス加工される場合の分子ストレスのレベルよりも低い。言い換えれば、樹脂層３１０には実質的に分子ストレスがないか、又は非常に低い。さらに、ポリカーボネート層３０２及び第１の保護層３０９の分子ストレスは、高圧力、例えば８８．６Ｎ／ｃｍ２以上（１０００ｋｇ以上）でレリーフパターン３１２がエンボスされる場合に生じる分子ストレスと比較して、非常に低くなり得る。
【００２７】
さらに、樹脂層３１０には、樹脂層が硬化した状態且つ高圧力でレリーフパターン３１２がエンボスされる場合に生じる微細な亀裂、バリ等の望ましくないエンボスアーチファクトがない。
【００２８】
上述のように、ＣＤ３００は、未硬化の状態の樹脂層３１０を設け、その未硬化の状態で、樹脂層３１０にレリーフパターン３１２をエンボス加工することにより製造されているため、ポリカーボネート層３０２及び第１の保護層３０９には、分子ストレスがないか又は非常に低く、これらの分子ストレスは、樹脂層３１０が硬化した状態でレリーフパターン３１２がエンボス加工される場合に生じる各分子ストレスよりも低い。言い換えれば、樹脂層３１０が硬化した状態でレリーフパターン３１２がエンボスされる場合、高圧力が必要となり、また樹脂層３１０の加熱が必要となり得る。これにより、下部層である第１の保護層３０９及びポリカーボネート層３０２にかなりのストレスがかかり、これにより分子ストレスが生じる。樹脂層３１０が未硬化の状態である場合、樹脂層３１０に対するレリーフパターン３１２のエンボス加工を非常に低い圧力で行うことができるため、上記のような第１の保護層３０９及びポリカーボネート層３０２における分子ストレスを避けることができる。硬化した状態の樹脂層３１０にレリーフパターン３１２がエンボスされる場合、８８．６Ｎ／ｃｍ２〜８８６Ｎ／ｃｍ２（１トン〜１０トン）以上の圧力が必要となる。未硬化の状態の樹脂層３１０にレリーフパターン３１２がエンボスされる場合、低い圧力、例えば０．４５Ｎ／ｃｍ２〜１７．７Ｎ／ｃｍ２（５ｋｇ〜２００ｋｇ）で十分である。レリーフパターン３１２は、画像を形成する突起及び／又は穴を有する。この画像は、例えば第２の保護層３１４と樹脂層３１０との境界における光の屈折／反射等の光学的効果により、ＣＤ３００の非読出し／書込み面３１６から見ることができる。この光学的効果は、反射層３０８の反射に基づくものである。任意選択のさらなる反射層３２０により、この光学的効果の向上を達成することができる。
【００２９】
画像は、例えばホログラム、モノグラム等であってよい。したがって、突起／穴３１８は、異なる高さ／深さＨ１、Ｈ２を有することが可能である。
【００３０】
樹脂層３１０の材料と同じ材料を、データを有するピット／ランドが設けられた層のために用いてもよいため、樹脂層３１０の材料は「ピット樹脂」と呼ばれることもある。
【００３１】
図４は、本発明の別の実施形態に係るＣＤ４００の断面図を示す。図４の実施形態は図３の実施形態に類似しているが、樹脂層３１０と第１の保護層３０９との間に、さらなる樹脂層４０２が設けられている。
【００３２】
さらなる樹脂層４０２は、樹脂層３１０と第１の保護層３０９とに対する良好な接着特性を有する材料で作られていてよい。言い換えれば、樹脂層３１０、さらなる樹脂層４０２、及び第１の保護層３０９（下部層とも呼ばれる）は、それぞれ第１の材料、第２の材料及び第３の材料を有するか又はそれらの材料からなっている。ここで、第１の材料と第２の材料との間の第１の接着力、及び第２の材料と第３の材料との間の第２の接着力は、第１の材料と第３の材料との間の第３の接着力よりも大きい。
【００３３】
したがって、さらなる樹脂層４０２は、ＣＤ４００の下部層（図４の実施形態における第１の保護層３０９）に対する樹脂層３１０の高い接着力を実現する「適合層」又は「接着層」と呼ばれることもある。
【００３４】
さらに、樹脂層３１０と第１の保護層３０９との間に挟まれたさらなる樹脂層４０２を設けることにより、樹脂層３１０の材料設計がより柔軟になる。
【００３５】
樹脂層３１０の材料に関して、この材料は、下部層に対して高い接着力を有するように選択されるべきであり、一方、樹脂層３１０の材料と、レリーフパターン３１２をエンボスする際にスタンパに用いられる材料との間の接着力は低くされるべきであることに留意されたい。
【００３６】
図５は、ＤＶＤ５００の断面図である。ＤＶＤ５００は、第１のポリカーボネート層５０２と、第２のポリカーボネート層５０４と、樹脂層５０６と、保護層５０８とを有する。保護層５０８は任意選択であり、省略されてもよい。
【００３７】
第１のポリカーボネート層５０２は、ＤＶＤ５００の読出し／書込み面５１０を形成する。この第１のポリカーボネート層５０２は、その読出し／書込み面５１０とは反対側の面に、ピット／ランド５１４を有する。このピット／ランド５１４には、反射層５１６が設けられる。
【００３８】
ＤＶＤ５００の読出し／書込み面５１０と反対側の面には、保護層５０８により、非読出し／書込み面５１２が形成される。
【００３９】
さらなる層が存在してもよい。例えば、第１のポリカーボネート層５０２と第２のポリカーボネート層５０４との接着力を向上させるために、第１のポリカーボネート層５０２と第２のポリカーボネート層５０４との間に接合接着層を設けてもよい。
【００４０】
図３及び図４の実施形態と同様に、樹脂層５０６は、画像を形成するレリーフパターン５１８を有する。前述のように、画像はホログラム等であってよく、ここでも、レリーフパターン５１８の突起／穴は異なる高さ／深さを有してもよい。
【００４１】
また、図３及び図４と同様に、任意選択で、レリーフパターン５１８上、すなわち樹脂層５０６上、又は樹脂層５０６と保護層５０８との間に、さらなる反射層５２０を設けてもよい。このさらなる反射層３２０は、レリーフパターン５１８の効果を高めることができる。レリーフパターン５１８がホログラムを形成する場合には、そのホログラム効果を高めることができる。また、未硬化の樹脂層５０６におけるエンボス加工によって得られるレリーフパターン５１８は高精度であるため、上記さらなる反射層５２０の製造に用いられる反射材料は、レリーフの外形をより精密に再現することができる。したがって、画像の品質は非常に高い。
【００４２】
さらに、図３及び図４に関連して既に説明したように、樹脂層５０６は、未硬化の状態でレリーフパターン５１８をエンボス加工されるため、第１のポリカーボネート層５０２、第２のポリカーボネート層５０４、樹脂層５０６及び保護層５０８のすべてには、分子ストレスがないか又は非常に低い。したがって、エンボス加工時に高い圧力が加えられることはなく、第１のポリカーボネート層５０２及び第２のポリカーボネート層５０４における分子ストレスは低い。また、これも図３及び図４に関連して述べたように、既に上述した理由と同じ理由で、高品質の画像を実現することができる。
【００４３】
図５の例では、片面１層ＤＶＤ（ＤＶＤ５）が示される。しかし、上述の原理を、片面２層ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、又は同じ構造若しくは少なくとも類似の構造を有するその他の光データ記憶媒体に、同様に適用可能である。
【００４４】
図６は、本発明の別の実施形態に係る、さらなるＤＶＤ６００の断面図を示す。図３及び図４の実施形態と同様に、図６の実施形態を図５の実施形態と比較すると、樹脂層５０６と第２のポリカーボネート層５０４との間に、さらなる樹脂層６０２が設けられている。図４の実施形態のように、さらなる樹脂層６０２は、樹脂層５０６とさらなる樹脂層６０２との間、及びさらなる樹脂層６０２と第２のポリカーボネート層５０４との間の強い接着力を実現する「適合層」と呼ばれることもある。
【００４５】
図５の実施形態のように、図６において、さらなる層が存在してもよい。例えば、第１のポリカーボネート層５０２と第２のポリカーボネート層５０４との間の接着性を向上させるために、第１のポリカーボネート層５０２と第２のポリカーボネート層５０４との間に接合接着層を設けてもよい。
【００４６】
図７は、ブルーレイディスク（ＢＤ）５５０の断面図を示す。ブルーレイディスク５５０は、カバー層５５２と、ポリカーボネート層５５４と、樹脂層５５６と、保護層５５８とを有する。さらに、ブルーレイディスク５５０は、反射層５６２で覆われたピット／ランド構造５６０を有する。
【００４７】
樹脂層５５６は、レリーフパターン５６６を有する。図３〜図６の実施形態と同様に、レリーフパターン５６６の効果を高めるために、任意選択で、レリーフパターン５６６上にさらなる反射層５６４を設けてもよい。前述のように、レリーフパターン５６６がホログラムを形成する場合、そのホログラム効果を高めることができる。また、前述のように、未硬化の樹脂層５５６におけるエンボス加工によって得られるレリーフパターン５６６は高精度であるため、さらなる反射層５６４の製造に用いられる反射材料は、レリーフの外形をより精密に再現することができる。したがって、画像の品質は非常に高い。
【００４８】
さらに、図３〜図６のように、樹脂層５５６は、未硬化の状態でレリーフパターン５６６をエンボス加工されるため、カバー層５５２、ポリカーボネート層５５４、樹脂層５５６、及び保護層５５８のすべてには、分子ストレスがないか又は非常に低い。したがって、エンボス加工時に高い圧力が加えられることはなく、これらの層における分子ストレスは低い。既に上述した理由と同じ理由で、高品質の画像を実現することができる。
【００４９】
図８は、さらなるブルーレイディスク５７０の断面図を示す。図３及び図４の実施形態と同様に、図８の実施形態を図７の実施形態と比較すると、樹脂層５５６とポリカーボネート層５５４との間に、さらなる樹脂層５６８が設けられている。上述のように、さらなる樹脂層５６８は、樹脂層５５６とポリカーボネート層５５４との間の強い接着力を実現する「適合層」と呼ばれることもある。
【００５０】
図７及び図８に示す実施形態は、２５ギガバイトの記憶容量を有するブルーレイディスク（ＢＤ２５）を例示的に示す。したがって、図７及び図８の実施形態には、１つのピット／ランド構造５６０しかない。しかし、上述の原理を、５０ギガバイト、７５ギガバイト、１００ギガバイト又はそれ以上等のより大きい記憶容量を有するブルーレイディスク（ＢＤ５０、ＢＤ７５、ＢＤ１００）に、同様に適用可能である。この場合、２層、３層、４層又はそれ以上のピット／ランド構造が存在するであろう。これらの層は異なる反射材料で覆われてもよい。また、ピット／ランド構造を有する、異なる層間に、それぞれのスペーサ層が配置されてもよい。
【００５１】
図３〜図８は、標準的なデータ記憶媒体（ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ）の例に関するものであるが、実質的に未硬化の樹脂層に、画像を形成するレリーフパターンをエンボス加工するという原理は、いかなる他のデータ記憶媒体にも適用可能であることに留意されたい。また、図３〜図６の構造は単なる例示に過ぎず、種々の異なる構造が可能である。例えば、未硬化の樹脂層は、任意の構造の下部層を有するデータ記憶媒体の片面に設けられてもよい。言い換えれば、図３〜図８における実施形態の下部層の構造は単に例に過ぎず、他の構造が可能である。
【００５２】
図９は、光データ記憶媒体を製造する装置７００を示す。装置７００は、支持部材７０２を有する。この支持部材７０２は、さらなる支持部材７０４によって保持されている。支持部材７０２は、透明材料、例えばガラス製であってよい。さらなる支持部材７０４は透明である必要はなく、例えば金属製であってよい。
【００５３】
任意選択で、装置７００は、例えばシリコン又は同様の材料で作られた弾性支持部材７０６を有してもよい。弾性支持部材７０６は、「バネ機能」を有する。したがって、以下に説明するように、エンボス加工中にスタンパ／データ記憶媒体に加えられる力が、スタンパ／データ記憶媒体の表面に沿って均等に分散される。
【００５４】
上述のようなレリーフパターンを有する光データ記憶媒体を製造する際には、光データ記憶媒体７０８が、弾性支持部材７０６上に載置され、未硬化の樹脂層７１０が、光データ記憶媒体７０８の表面上に設けられる。
【００５５】
未硬化の樹脂層７１０にレリーフパターンをエンボス加工するために、各レリーフパターン７１４を有するスタンパ７１２が用いられる。矢印７１６によって示すように、スタンパ７１２は、エンボス加工プロセスを実現するために昇降可能である。
【００５６】
図９から明らかなように、未硬化の樹脂層７１０に各レリーフパターンをエンボスするために、スタンパ７１２は下げられ、光データ記憶媒体７０８上に設けられた未硬化の樹脂層７１０に押し付けられる。スタンパ７１２は、０．４５Ｎ／ｃｍ２〜１７．７０Ｎ／ｃｍ２（５ｋｇ〜２００ｋｇ）の範囲の力で、すなわちより低い力で未硬化の樹脂層７１０／光データ記憶媒体７０８に押し付けられてよい。
【００５７】
スタンパ７１２がエンボス位置、すなわちレリーフパターン７１４と未硬化の樹脂層７１０とが接触する低位置にある間に、未硬化の樹脂層７１０は、紫外線（ＵＶ）光７１８を供給する光源（図９には示さない）のスイッチを入れることにより硬化される。ＵＶ光７１８は、樹脂層７１０を硬化するために、支持部材７０２、弾性支持部材７０６、及び光データ記憶媒体７０８を透過する。
【００５８】
したがって、上記のように、弾性支持部材７０６は、透明材料製であってよい。
【００５９】
別の実施形態では、スタンパ７１２の第１の部品７２２及び／又は第２の部品７２４が、透明材料、例えばガラスで作られていてもよい。この場合、硬化用のＵＶ光は、スタンパ７１２の内側又は上方から提供されてもよい。また、この場合、支持部材７０２、弾性支持部材７０６、及び光データ記憶媒体７０８は、光を透過しない材料で作られてもよい。
【００６０】
弾性支持部材７０６を光データ記憶媒体７０８と支持部材７０２との間に設ける代わりに、弾性支持部材７０６を、スタンパ７１２の第１の部品７２２と第２の部品７２４（シムとも呼ばれる）との間に設けてもよい。
【００６１】
別の実施形態では、装置７００は、樹脂層７１０のエンボス加工／硬化プロセス中に真空状態を確立するために真空室７２０を有してもよい。樹脂層７１０を真空状態でエンボス加工することにより、樹脂中に気泡ができるのを避けることができる。さらに、樹脂層７１０は「ウェット」であるため、スタンパ７１２の第２の部品７２４におけるレリーフパターン７１４を完全に転写するために、非常に低い圧力しか必要とされない。さらに、硬化した樹脂においてエンボス加工を行う場合に必要とされる熱源等は必要ない。
【００６２】
圧力が低いため、光データ記憶媒体７０８はいかなるストレスも受けず、完成した製品の品質も高くなる。さらに、樹脂層７１０は未硬化の状態でエンボス加工されるため、樹脂は、スタンパ７１２上のレリーフパターン７１４のすべての縁及び角（穴／突起）を完全に再現し、結果として、完成した光データ記憶媒体７０８上のレリーフパターンの外見は高品質なものとなる。画像の品質は、構造が小さく、線が細かいほど良い。
【００６３】
さらに、エンボス加工中、樹脂層７１０は未硬化の状態であるため、スタンパ７１２は、樹脂層７１０に非常に短時間押し付けられるだけでよい。例えば、１０分の数秒（０．１秒〜０．６秒）又はそれ以下の時間で十分である。硬化は、未硬化の樹脂層７１０の材料に応じて、０．６秒〜１．２秒かかり得る。したがって、大量生産において重要なファクターである製造スピードが向上する。
【００６４】
スタンパ７１２は、例えばニッケル等の金属製であってよい。既に上述したように、樹脂層７１０の材料は、スタンパ７１２に「くっつく」ことがないように選択される。言い換えれば、樹脂層７１０のために選択される材料は、スタンパ７１２の材料から容易に剥離可能であるべきである。
【００６５】
ＵＶ光７１８を当てられることにより樹脂層７１０が硬化された後、スタンパ７１２は取り外され、装置７００（エンボス加工ユニット）は換気される。
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、光データ記憶媒体の製造方法に関する。本発明の別の実施形態は、光データ記憶媒体、及び光データ記憶媒体を製造する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばコンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、及びブルーレイディスク（ＢＤ）等の光データ記憶媒体は、その読出し／書込み面とは反対側の面に画像が描かれていることが多い。このような画像の少なくとも一部は、エンボス加工されたものであってよい。すなわち、画像の一部はレリーフパターンに基づくものであってよい。このようにして、例えばホログラムを画像として提供することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９８／０８５６５号パンフレット
【特許文献２】欧州特許第１５１９２４９号明細書
【特許文献３】欧州特許第０４０５５６８号明細書
【特許文献４】国際公開第９７／２７５８４号パンフレット
【特許文献５】米国特許第４１２６７２６号明細書
【特許文献６】米国特許第４９０６３１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、高品質の画像を形成するレリーフパターンを有する光データ記憶媒体の製造方法を提供することである。さらなる目的は、当該光データ記憶媒体を提供すること、及び当該光データ記憶媒体を製造する各装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの目的は、特許請求の範囲における請求項１、１１、及び１５によりそれぞれ達成される。
【０００６】
すなわち、本発明の一の形態に係る、光データ記憶媒体の製造方法は、光データ記憶媒体の片面上に、実質的に未硬化の樹脂層を設け、上記実質的に未硬化の樹脂層に、画像を形成するレリーフパターンをエンボス加工するものである。
【０００７】
また、本発明の他の形態に係る光データ記憶媒体は、画像を形成する、エンボス加工されたレリーフパターンを有する樹脂層を具備する。
上記樹脂層の第１のレベルの分子ストレスは、硬化した樹脂層に、８８．６Ｎ／ｃｍ２以上の高圧力でレリーフパターンがエンボス加工される場合に生じる第２のレベルの分子ストレスよりも低い。
【０００８】
また、本発明の他の形態に係る装置は、支持部材と、スタンパと、光源とを有する。
上記支持部材は、光データ記憶媒体を支持するように構成された第１の面を有し、透明材料製のものである。
上記スタンパは、画像を形成するレリーフパターンを有し、当該レリーフパターンを、上記光データ記憶媒体の実質的に未硬化の樹脂層にエンボス加工するように構成される。
上記光源は、上記支持部材の上記第１の面と反対側の第２の面上に設けられ、上記支持部材を透過する硬化光を供給するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る、光データ記憶媒体の製造方法を示す図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係る、光データ記憶媒体の製造方法を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図５】本発明のさらに別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図６】本発明のさらに別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る光データ記憶媒体の構造を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る、光データ記憶媒体を製造する装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
さらなる詳細は、図面及び以下の説明を考慮することにより明らかになる。
【００１１】
以下で、本発明の実施形態が説明される。説明される実施形態のすべては、何らかの形で組み合わせられてもよい。すなわち、説明された或る実施形態を他の実施形態と組み合わせてはいけないという制限はない。なお、図面を通して、同一の参照符号は、同一又は同様の要素を示す。
【００１２】
図１では、Ｓ１００において、光データ記憶媒体が提供される。光データ記憶媒体は、ディスク形状であってよい。或いは、光データ記憶媒体は、例えばカード型等の矩形であってもよい。光データ記憶媒体は、例えばオーディオコンパクトディスク（ＣＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルヴァーサタイルディスク（ＤＶＤ）、デュアルディスク、ブルーレイディスク（ＢＤ）、又はハイディフィニションＤＶＤ（ＨＤ−ＤＶＤ）等の標準フォーマットであってよい。
【００１３】
光データ記憶媒体は、その非読出し／書込み面上に保護層を有する「完成品の」ディスクであってよい。或いは、光データ記憶媒体は、まだその非読出し／書込み面上に保護層がない「生の状態」であってもよい。
【００１４】
図１のＳ１０２において、光データ記憶媒体の片面上に、実質的に未硬化の樹脂層が設けられる。この実質的に未硬化の樹脂層は、例えば、光データ記憶媒体の非読出し／書込み面上に設けられてよい。「実質的に未硬化」とは、大気との接触により、やがて僅かずつ硬化し始めるが、大体においては未硬化であることを意味する。別の実施形態では、樹脂層は完全に未硬化であってもよい。したがって、この樹脂層は、「ウェット」であり且つ／又は高い粘度を有するといえる。
【００１５】
その後、Ｓ１０４において、実質的に未硬化な樹脂層に、レリーフパターンがエンボス加工される。このレリーフパターンは、例えばホログラム等の画像を形成してよい。この画像は「ピットアート」、すなわち樹脂層のピットによって実現される画像であってもよい。
【００１６】
したがって、Ｓ１０４において、樹脂層は、未硬化の状態でレリーフパターンをエンボス加工される。したがって、エンボス加工のために用いられる力は、少ない力、例えば０．４５Ｎ／ｃｍ２〜８．８５Ｎ／ｃｍ２（５ｋｇ〜１００ｋｇ）の範囲であってよい。このエンボス加工のために用いられる力は、樹脂層が硬化した状態でエンボス加工を行う場合に必要とされる力よりもかなり低い。未硬化の樹脂層は非常に柔軟（高粘度）であるため、押し付けられたスタンパ（シム）の外形を非常に忠実に再現する。したがって、レリーフパターンをエンボス加工することは、未硬化の樹脂層にレリーフパターンをプレス、インプリント又はスタンプすることであると見なすことができる。
【００１７】
レリーフパターンは、わずか数キログラムの力でエンボス加工（インプリント、スタンプ）されるため、光データ記憶媒体はストレスに晒されない。さらに、樹脂層は、未硬化の状態でレリーフパターンをエンボスされるため、この未硬化の樹脂層は、エンボス加工のために用いられるスタンパのいかなる空間（型、間隙）も容易に満たすことができる。そのため、高品質（高精細）の画像を実現することができる。この結果、どんなに小さな表面欠陥及び空気混入も回避された、極めて優れた外観の画像が得られる。上記のように未硬化の樹脂層にエンボス加工を行う場合、表面欠陥は数ミクロン、例えば３ミクロン〜５ミクロンであり得る。硬化した樹脂層にエンボス加工を行う場合、スタンパ（又はシム）が、硬化した樹脂層に接触して傷付けてしまい、３００ミクロン〜５００ミクロンの範囲の表面欠陥が生じてしまうおそれがある。
【００１８】
光データ記憶媒体の分子ストレスが小さく、高品質の画像が実現できることから、低い不良品発生率（高歩留まり）により、製造コストを低減することができる。また、光データ記憶媒体の寿命がより長くなり、より高品質になる。さらに、圧力が低いことにより、高圧力が用いられる場合に比べ、スタンパの寿命が長くなる。この理由は、高圧力においては、スタンパとデータ記憶媒体の表面との間の塵が、スタンパを破損してしまうためである。低圧力においては、塵はこのような悪影響を持たない。
【００１９】
図２は、本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、エンボス加工のために用いられるスタンパが、実質的に未硬化の樹脂層の硬化プロセスの開始後に取り外される。図２の実施形態では、図１のブロックＳ１００、Ｓ１０２及びＳ１０４に加え、Ｓ１０６において、樹脂層にレリーフパターンがエンボスされる間に、樹脂層が硬化される。したがって、図２の実施形態では、エンボス加工のために用いられるスタンパがエンボス位置にある、すなわち樹脂層に接触している間に、樹脂層が硬化される。この硬化は、例えば紫外線（ＵＶ）光により実現されてよい。
【００２０】
こうして、エンボス加工プロセス中に、硬化プロセスを実行することができる。スタンパは、樹脂層が完全に硬化した後に取り外されてもよい。或いは、スタンパを取り外すとき、樹脂層は完全に硬化していなくてもよく、レリーフパターンが、スタンパの取り外しによって実質的に影響を受けないほど十分に安定して保持される程度に硬化していればよい。
【００２１】
本発明のさらに別の実施形態（図示せず）では、スタンパは、実質的に未硬化の樹脂層の硬化プロセスの開始の所定期間前に、取り外されてもよい。この所定の期間は、未硬化の樹脂層の粘度に応じて決まり、硬化プロセスの開始時に、レリーフパターンが実質的に変化しないように選択される。したがって、この所定の期間は、かなり短い期間、例えば数ミリ秒の範囲内である。
【００２２】
図３及び図４は、コンパクトディスク（ＣＤ）がデータ記憶媒体として用いられる２つの実施形態を示す。
【００２３】
図３において、ＣＤ３００の断面図が示される。ＣＤ３００は、ポリカーボネート層３０２を有する。このポリカーボネート層３０２は、ＣＤ３００の読出し／書込み面３０４を形成する。さらに、このポリカーボネート層３０２に、ピット／ランド３０６が形成される。このピット／ランド３０６は、例えば、ＣＤ３００がオーディオＣＤである場合には、オーディオコンテンツを有する。
【００２４】
ＣＤ３００は、反射層３０８と、第１の保護層３０９と、樹脂層３１０と、第２の保護層３１４とをさらに有する。第１の保護層３０９及び第２の保護層３１４は省略可能である。この場合、樹脂層３１０はポリカーボネート層３０２に隣接する。また、この場合、樹脂層３１０がピット／ランド構造３０６の保護層としての機能を果たすことができる。
【００２５】
任意選択で、レリーフパターン３１２上、すなわち樹脂層３１０上、又は樹脂層３１０と第２の保護層３１４との間に、さらなる反射層３２０を設けてもよい。このさらなる反射層３２０は、レリーフパターン３１２の効果を高めることができる。レリーフパターン３１２がホログラムを形成する場合には、そのホログラム効果を高めることができる。また、未硬化の樹脂層３１０におけるエンボス加工によって得られるレリーフパターン３１２は高精度であるため、上記さらなる反射層３２０の製造に用いられる反射材料は、レリーフの外形をより精密に再現することができる。したがって、画像の品質は非常に高い。
【００２６】
樹脂層３１０は、エンボス加工されたレリーフパターン３１２を有する。このレリーフパターン３１２は、少なくとも部分的に画像を形成する。樹脂層３１０は、未硬化の状態で、このレリーフパターン３１２をエンボス加工されている。したがって、この樹脂層３１０の分子ストレスのレベルは、樹脂層３１０が硬化した状態でレリーフパターン３１２がエンボス加工される場合の分子ストレスのレベルよりも低い。言い換えれば、樹脂層３１０には実質的に分子ストレスがないか、又は非常に低い。さらに、ポリカーボネート層３０２及び第１の保護層３０９の分子ストレスは、高圧力、例えば８８．６Ｎ／ｃｍ２以上（１０００ｋｇ以上）でレリーフパターン３１２がエンボスされる場合に生じる分子ストレスと比較して、非常に低くなり得る。
【００２７】
さらに、樹脂層３１０には、樹脂層が硬化した状態且つ高圧力でレリーフパターン３１２がエンボスされる場合に生じる微細な亀裂、バリ等の望ましくないエンボスアーチファクトがない。
【００２８】
上述のように、ＣＤ３００は、未硬化の状態の樹脂層３１０を設け、その未硬化の状態で、樹脂層３１０にレリーフパターン３１２をエンボス加工することにより製造されているため、ポリカーボネート層３０２及び第１の保護層３０９には、分子ストレスがないか又は非常に低く、これらの分子ストレスは、樹脂層３１０が硬化した状態でレリーフパターン３１２がエンボス加工される場合に生じる各分子ストレスよりも低い。言い換えれば、樹脂層３１０が硬化した状態でレリーフパターン３１２がエンボスされる場合、高圧力が必要となり、また樹脂層３１０の加熱が必要となり得る。これにより、下部層である第１の保護層３０９及びポリカーボネート層３０２にかなりのストレスがかかり、これにより分子ストレスが生じる。樹脂層３１０が未硬化の状態である場合、樹脂層３１０に対するレリーフパターン３１２のエンボス加工を非常に低い圧力で行うことができるため、上記のような第１の保護層３０９及びポリカーボネート層３０２における分子ストレスを避けることができる。硬化した状態の樹脂層３１０にレリーフパターン３１２がエンボスされる場合、８８．６Ｎ／ｃｍ２〜８８６Ｎ／ｃｍ２（１トン〜１０トン）以上の圧力が必要となる。未硬化の状態の樹脂層３１０にレリーフパターン３１２がエンボスされる場合、低い圧力、例えば０．４５Ｎ／ｃｍ２〜１７．７Ｎ／ｃｍ２（５ｋｇ〜２００ｋｇ）で十分である。レリーフパターン３１２は、画像を形成する突起及び／又は穴を有する。この画像は、例えば第２の保護層３１４と樹脂層３１０との境界における光の屈折／反射等の光学的効果により、ＣＤ３００の非読出し／書込み面３１６から見ることができる。この光学的効果は、反射層３０８の反射に基づくものである。任意選択のさらなる反射層３２０により、この光学的効果の向上を達成することができる。
【００２９】
画像は、例えばホログラム、モノグラム等であってよい。したがって、突起／穴３１８は、異なる高さ／深さＨ１、Ｈ２を有することが可能である。
【００３０】
樹脂層３１０の材料と同じ材料を、データを有するピット／ランドが設けられた層のために用いてもよいため、樹脂層３１０の材料は「ピット樹脂」と呼ばれることもある。
【００３１】
図４は、本発明の別の実施形態に係るＣＤ４００の断面図を示す。図４の実施形態は図３の実施形態に類似しているが、樹脂層３１０と第１の保護層３０９との間に、さらなる樹脂層４０２が設けられている。
【００３２】
さらなる樹脂層４０２は、樹脂層３１０と第１の保護層３０９とに対する良好な接着特性を有する材料で作られていてよい。言い換えれば、樹脂層３１０、さらなる樹脂層４０２、及び第１の保護層３０９（下部層とも呼ばれる）は、それぞれ第１の材料、第２の材料及び第３の材料を有するか又はそれらの材料からなっている。ここで、第１の材料と第２の材料との間の第１の接着力、及び第２の材料と第３の材料との間の第２の接着力は、第１の材料と第３の材料との間の第３の接着力よりも大きい。
【００３３】
したがって、さらなる樹脂層４０２は、ＣＤ４００の下部層（図４の実施形態における第１の保護層３０９）に対する樹脂層３１０の高い接着力を実現する「適合層」又は「接着層」と呼ばれることもある。
【００３４】
さらに、樹脂層３１０と第１の保護層３０９との間に挟まれたさらなる樹脂層４０２を設けることにより、樹脂層３１０の材料設計がより柔軟になる。
【００３５】
樹脂層３１０の材料に関して、この材料は、下部層に対して高い接着力を有するように選択されるべきであり、一方、樹脂層３１０の材料と、レリーフパターン３１２をエンボスする際にスタンパに用いられる材料との間の接着力は低くされるべきであることに留意されたい。
【００３６】
図５は、ＤＶＤ５００の断面図である。ＤＶＤ５００は、第１のポリカーボネート層５０２と、第２のポリカーボネート層５０４と、樹脂層５０６と、保護層５０８とを有する。保護層５０８は任意選択であり、省略されてもよい。
【００３７】
第１のポリカーボネート層５０２は、ＤＶＤ５００の読出し／書込み面５１０を形成する。この第１のポリカーボネート層５０２は、その読出し／書込み面５１０とは反対側の面に、ピット／ランド５１４を有する。このピット／ランド５１４には、反射層５１６が設けられる。
【００３８】
ＤＶＤ５００の読出し／書込み面５１０と反対側の面には、保護層５０８により、非読出し／書込み面５１２が形成される。
【００３９】
さらなる層が存在してもよい。例えば、第１のポリカーボネート層５０２と第２のポリカーボネート層５０４との接着力を向上させるために、第１のポリカーボネート層５０２と第２のポリカーボネート層５０４との間に接合接着層を設けてもよい。
【００４０】
図３及び図４の実施形態と同様に、樹脂層５０６は、画像を形成するレリーフパターン５１８を有する。前述のように、画像はホログラム等であってよく、ここでも、レリーフパターン５１８の突起／穴は異なる高さ／深さを有してもよい。
【００４１】
また、図３及び図４と同様に、任意選択で、レリーフパターン５１８上、すなわち樹脂層５０６上、又は樹脂層５０６と保護層５０８との間に、さらなる反射層５２０を設けてもよい。このさらなる反射層３２０は、レリーフパターン５１８の効果を高めることができる。レリーフパターン５１８がホログラムを形成する場合には、そのホログラム効果を高めることができる。また、未硬化の樹脂層５０６におけるエンボス加工によって得られるレリーフパターン５１８は高精度であるため、上記さらなる反射層５２０の製造に用いられる反射材料は、レリーフの外形をより精密に再現することができる。したがって、画像の品質は非常に高い。
【００４２】
さらに、図３及び図４に関連して既に説明したように、樹脂層５０６は、未硬化の状態でレリーフパターン５１８をエンボス加工されるため、第１のポリカーボネート層５０２、第２のポリカーボネート層５０４、樹脂層５０６及び保護層５０８のすべてには、分子ストレスがないか又は非常に低い。したがって、エンボス加工時に高い圧力が加えられることはなく、第１のポリカーボネート層５０２及び第２のポリカーボネート層５０４における分子ストレスは低い。また、これも図３及び図４に関連して述べたように、既に上述した理由と同じ理由で、高品質の画像を実現することができる。
【００４３】
図５の例では、片面１層ＤＶＤ（ＤＶＤ５）が示される。しかし、上述の原理を、片面２層ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、又は同じ構造若しくは少なくとも類似の構造を有するその他の光データ記憶媒体に、同様に適用可能である。
【００４４】
図６は、本発明の別の実施形態に係る、さらなるＤＶＤ６００の断面図を示す。図３及び図４の実施形態と同様に、図６の実施形態を図５の実施形態と比較すると、樹脂層５０６と第２のポリカーボネート層５０４との間に、さらなる樹脂層６０２が設けられている。図４の実施形態のように、さらなる樹脂層６０２は、樹脂層５０６とさらなる樹脂層６０２との間、及びさらなる樹脂層６０２と第２のポリカーボネート層５０４との間の強い接着力を実現する「適合層」と呼ばれることもある。
【００４５】
図５の実施形態のように、図６において、さらなる層が存在してもよい。例えば、第１のポリカーボネート層５０２と第２のポリカーボネート層５０４との間の接着性を向上させるために、第１のポリカーボネート層５０２と第２のポリカーボネート層５０４との間に接合接着層を設けてもよい。
【００４６】
図７は、ブルーレイディスク（ＢＤ）５５０の断面図を示す。ブルーレイディスク５５０は、カバー層５５２と、ポリカーボネート層５５４と、樹脂層５５６と、保護層５５８とを有する。さらに、ブルーレイディスク５５０は、反射層５６２で覆われたピット／ランド構造５６０を有する。
【００４７】
樹脂層５５６は、レリーフパターン５６６を有する。図３〜図６の実施形態と同様に、レリーフパターン５６６の効果を高めるために、任意選択で、レリーフパターン５６６上にさらなる反射層５６４を設けてもよい。前述のように、レリーフパターン５６６がホログラムを形成する場合、そのホログラム効果を高めることができる。また、前述のように、未硬化の樹脂層５５６におけるエンボス加工によって得られるレリーフパターン５６６は高精度であるため、さらなる反射層５６４の製造に用いられる反射材料は、レリーフの外形をより精密に再現することができる。したがって、画像の品質は非常に高い。
【００４８】
さらに、図３〜図６のように、樹脂層５５６は、未硬化の状態でレリーフパターン５６６をエンボス加工されるため、カバー層５５２、ポリカーボネート層５５４、樹脂層５５６、及び保護層５５８のすべてには、分子ストレスがないか又は非常に低い。したがって、エンボス加工時に高い圧力が加えられることはなく、これらの層における分子ストレスは低い。既に上述した理由と同じ理由で、高品質の画像を実現することができる。
【００４９】
図８は、さらなるブルーレイディスク５７０の断面図を示す。図３及び図４の実施形態と同様に、図８の実施形態を図７の実施形態と比較すると、樹脂層５５６とポリカーボネート層５５４との間に、さらなる樹脂層５６８が設けられている。上述のように、さらなる樹脂層５６８は、樹脂層５５６とポリカーボネート層５５４との間の強い接着力を実現する「適合層」と呼ばれることもある。
【００５０】
図７及び図８に示す実施形態は、２５ギガバイトの記憶容量を有するブルーレイディスク（ＢＤ２５）を例示的に示す。したがって、図７及び図８の実施形態には、１つのピット／ランド構造５６０しかない。しかし、上述の原理を、５０ギガバイト、７５ギガバイト、１００ギガバイト又はそれ以上等のより大きい記憶容量を有するブルーレイディスク（ＢＤ５０、ＢＤ７５、ＢＤ１００）に、同様に適用可能である。この場合、２層、３層、４層又はそれ以上のピット／ランド構造が存在するであろう。これらの層は異なる反射材料で覆われてもよい。また、ピット／ランド構造を有する、異なる層間に、それぞれのスペーサ層が配置されてもよい。
【００５１】
図３〜図８は、標準的なデータ記憶媒体（ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ）の例に関するものであるが、実質的に未硬化の樹脂層に、画像を形成するレリーフパターンをエンボス加工するという原理は、いかなる他のデータ記憶媒体にも適用可能であることに留意されたい。また、図３〜図６の構造は単なる例示に過ぎず、種々の異なる構造が可能である。例えば、未硬化の樹脂層は、任意の構造の下部層を有するデータ記憶媒体の片面に設けられてもよい。言い換えれば、図３〜図８における実施形態の下部層の構造は単に例に過ぎず、他の構造が可能である。
【００５２】
図９は、光データ記憶媒体を製造する装置７００を示す。装置７００は、支持部材７０２を有する。この支持部材７０２は、さらなる支持部材７０４によって保持されている。支持部材７０２は、透明材料、例えばガラス製であってよい。さらなる支持部材７０４は透明である必要はなく、例えば金属製であってよい。
【００５３】
任意選択で、装置７００は、例えばシリコン又は同様の材料で作られた弾性支持部材７０６を有してもよい。弾性支持部材７０６は、「バネ機能」を有する。したがって、以下に説明するように、エンボス加工中にスタンパ／データ記憶媒体に加えられる力が、スタンパ／データ記憶媒体の表面に沿って均等に分散される。
【００５４】
上述のようなレリーフパターンを有する光データ記憶媒体を製造する際には、光データ記憶媒体７０８が、弾性支持部材７０６上に載置され、未硬化の樹脂層７１０が、光データ記憶媒体７０８の表面上に設けられる。
【００５５】
未硬化の樹脂層７１０にレリーフパターンをエンボス加工するために、各レリーフパターン７１４を有するスタンパ７１２が用いられる。矢印７１６によって示すように、スタンパ７１２は、エンボス加工プロセスを実現するために昇降可能である。
【００５６】
図９から明らかなように、未硬化の樹脂層７１０に各レリーフパターンをエンボスするために、スタンパ７１２は下げられ、光データ記憶媒体７０８上に設けられた未硬化の樹脂層７１０に押し付けられる。スタンパ７１２は、０．４５Ｎ／ｃｍ２〜１７．７０Ｎ／ｃｍ２（５ｋｇ〜２００ｋｇ）の範囲の力で、すなわちより低い力で未硬化の樹脂層７１０／光データ記憶媒体７０８に押し付けられてよい。
【００５７】
スタンパ７１２がエンボス位置、すなわちレリーフパターン７１４と未硬化の樹脂層７１０とが接触する低位置にある間に、未硬化の樹脂層７１０は、紫外線（ＵＶ）光７１８を供給する光源（図９には示さない）のスイッチを入れることにより硬化される。ＵＶ光７１８は、樹脂層７１０を硬化するために、支持部材７０２、弾性支持部材７０６、及び光データ記憶媒体７０８を透過する。
【００５８】
したがって、上記のように、弾性支持部材７０６は、透明材料製であってよい。
【００５９】
別の実施形態では、スタンパ７１２の第１の部品７２２及び／又は第２の部品７２４が、透明材料、例えばガラスで作られていてもよい。この場合、硬化用のＵＶ光は、スタンパ７１２の内側又は上方から提供されてもよい。また、この場合、支持部材７０２、弾性支持部材７０６、及び光データ記憶媒体７０８は、光を透過しない材料で作られてもよい。
【００６０】
弾性支持部材７０６を光データ記憶媒体７０８と支持部材７０２との間に設ける代わりに、弾性支持部材７０６を、スタンパ７１２の第１の部品７２２と第２の部品７２４（シムとも呼ばれる）との間に設けてもよい。
【００６１】
別の実施形態では、装置７００は、樹脂層７１０のエンボス加工／硬化プロセス中に真空状態を確立するために真空室７２０を有してもよい。樹脂層７１０を真空状態でエンボス加工することにより、樹脂中に気泡ができるのを避けることができる。さらに、樹脂層７１０は「ウェット」であるため、スタンパ７１２の第２の部品７２４におけるレリーフパターン７１４を完全に転写するために、非常に低い圧力しか必要とされない。さらに、硬化した樹脂においてエンボス加工を行う場合に必要とされる熱源等は必要ない。
【００６２】
圧力が低いため、光データ記憶媒体７０８はいかなるストレスも受けず、完成した製品の品質も高くなる。さらに、樹脂層７１０は未硬化の状態でエンボス加工されるため、樹脂は、スタンパ７１２上のレリーフパターン７１４のすべての縁及び角（穴／突起）を完全に再現し、結果として、完成した光データ記憶媒体７０８上のレリーフパターンの外見は高品質なものとなる。画像の品質は、構造が小さく、線が細かいほど良い。
【００６３】
さらに、エンボス加工中、樹脂層７１０は未硬化の状態であるため、スタンパ７１２は、樹脂層７１０に非常に短時間押し付けられるだけでよい。例えば、１０分の数秒（０．１秒〜０．６秒）又はそれ以下の時間で十分である。硬化は、未硬化の樹脂層７１０の材料に応じて、０．６秒〜１．２秒かかり得る。したがって、大量生産において重要なファクターである製造スピードが向上する。
【００６４】
スタンパ７１２は、例えばニッケル等の金属製であってよい。既に上述したように、樹脂層７１０の材料は、スタンパ７１２に「くっつく」ことがないように選択される。言い換えれば、樹脂層７１０のために選択される材料は、スタンパ７１２の材料から容易に剥離可能であるべきである。
【００６５】
ＵＶ光７１８を当てられることにより樹脂層７１０が硬化された後、スタンパ７１２は取り外され、装置７００（エンボス加工ユニット）は換気される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光データ記憶媒体の片面上に、実質的に未硬化の樹脂層を設け、
前記実質的に未硬化の樹脂層に、画像を形成するレリーフパターンをエンボス加工する
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記エンボス加工のためにスタンパが用いられ、
前記スタンパは、前記実質的に未硬化の樹脂層の硬化プロセスの開始後に取り外される
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記スタンパは、０．４５Ｎ／ｃｍ２〜１７．７０Ｎ／ｃｍ２の範囲の力で前記実質的に未硬化の樹脂層に押し付けられる
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記スタンパは、前記実質的に未硬化の樹脂層の硬化プロセスの開始前に、所定の期間取り外される
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記光データ記憶媒体の前記片面は、当該光データ記憶媒体の読出し／書込み面と反対側の面である
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項６】
請求項４に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記エンボス加工中、前記読出し／書込み面は、透明な支持部材上に載置され、
前記硬化プロセスは、前記実質的に未硬化の樹脂層に、前記透明な支持部材を介してＵＶ光を照射することを含む
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記エンボス加工のために前記スタンパが用いられ、
前記エンボス加工のために前記スタンパに加えられる圧力は、前記実質的に未硬化の樹脂層の粘度に応じて決められる
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記光データ記憶媒体は、ディスク形状である
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
さらなる樹脂層が、前記光データ記憶媒体の下部層上に設けられ、
前記さらなる樹脂層は、前記下部層と前記実質的に未硬化の樹脂層との間に挟まれており、
前記実質的に未硬化の樹脂層、前記さらなる樹脂層、及び前記下部層は、第１の材料、第２の材料、第３の材料をそれぞれ有し、
前記第１の材料と前記第２の材料との間の第１の接着力、及び前記第２の材料と前記第３の材料との間の第２の接着力は、前記第１の材料と前記第３の材料との間の第３の接着力よりも大きい
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記エンボス加工は、少なくとも部分的に、真空下で実行される
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項１１】
画像を形成する、エンボス加工されたレリーフパターンを有する樹脂層を具備し、
前記樹脂層の第１のレベルの分子ストレスは、硬化した樹脂層に、８８．６Ｎ／ｃｍ２以上の高圧力でレリーフパターンがエンボス加工される場合に生じる第２のレベルの分子ストレスよりも低い
光データ記憶媒体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光データ記憶媒体であって、
前記樹脂層は、前記光データ記憶媒体の複数のさらなる層上に設けられ、
前記複数のさらなる層は、硬化した樹脂層にレリーフパターンをエンボス加工する場合に当該複数のさらなる層に力が加わることで当該複数のさらなる層内に生じるそれぞれの分子ストレスよりも低い、第３のレベルの分子ストレスをそれぞれ有する
光データ記憶媒体。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の光データ記憶媒体であって、
前記樹脂層には、当該樹脂層が硬化した状態で前記レリーフパターンがエンボス加工される場合に生じる望ましくないエンボスアーチファクトが生じない
光データ記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体であって、
前記樹脂層と前記下部層との間に挟まれたさらなる樹脂層を具備し、
前記樹脂層、前記さらなる樹脂層、及び前記下部層は、第１の材料、第２の材料、及び第３の材料をそれぞれ有し、
前記第１の材料と第２の材料との間の第１の接着力、及び前記第２の材料と前記第３の材料との間の第２の接着力は、前記第１の材料と前記第３の材料との間の第３の接着力よりも大きい
光データ記憶媒体。
【請求項１５】
光データ記憶媒体を支持するように構成された第１の面を有する、透明材料製の支持部材と、
画像を形成するレリーフパターンを有し、当該レリーフパターンを、前記光データ記憶媒体の実質的に未硬化の樹脂層にエンボス加工するように構成されたスタンパと、
前記支持部材の前記第１の面と反対側の第２の面上に設けられ、前記支持部材を透過する硬化光を供給するように構成された光源と
を具備する装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、
前記光源は、前記スタンパが前記実質的に未硬化の樹脂層と接触するエンボス位置にあるときに、前記硬化光を供給するように構成される
装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の装置であって、
前記スタンパは、前記実質的に未硬化の樹脂の硬化プロセスの開始の所定期間前に取り外されるように構成される
装置。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の装置であって、
エンボス加工のために前記スタンパによって加えられる圧力は、前記実質的に未硬化の樹脂層の粘度に応じて決められる
装置。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の装置であって、
前記実質的に未硬化の樹脂層を前記光データ記憶媒体上に設ける手段をさらに具備する
装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、
さらなる樹脂層を、前記光データ記憶媒体の下部層上に設ける手段をさらに具備し、
前記さらなる樹脂層は、前記下部層と前記実質的に未硬化の樹脂層との間に挟まれており、
前記実質的に未硬化の樹脂層、前記さらなる樹脂層、及び前記下部層は、第１の材料、第２の材料、及び第３の材料をそれぞれ有し、
前記第１の材料と前記第２の材料との間の第１の接着力、及び前記第２の材料と前記第３の材料との間の第２の接着力は、前記第１の材料と前記第３の材料との間の第３の接着力よりも大きい
装置。
【請求項２１】
請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の装置であって、
少なくとも前記スタンパと前記実質的に未硬化の樹脂層との間に真空を提供するように構成された真空室をさらに具備する
装置。
【請求項１】
光データ記憶媒体の片面上に、実質的に未硬化の樹脂層を設け、
前記実質的に未硬化の樹脂層に、画像を形成するレリーフパターンをエンボス加工する
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記エンボス加工のためにスタンパが用いられ、
前記スタンパは、前記実質的に未硬化の樹脂層の硬化プロセスの開始後に取り外される
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記スタンパは、０．４５Ｎ／ｃｍ２〜１７．７０Ｎ／ｃｍ２の範囲の力で前記実質的に未硬化の樹脂層に押し付けられる
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記スタンパは、前記実質的に未硬化の樹脂層の硬化プロセスの開始前に、所定の期間取り外される
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記光データ記憶媒体の前記片面は、当該光データ記憶媒体の読出し／書込み面と反対側の面である
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項６】
請求項４に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記エンボス加工中、前記読出し／書込み面は、透明な支持部材上に載置され、
前記硬化プロセスは、前記実質的に未硬化の樹脂層に、前記透明な支持部材を介してＵＶ光を照射することを含む
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記エンボス加工のために前記スタンパが用いられ、
前記エンボス加工のために前記スタンパに加えられる圧力は、前記実質的に未硬化の樹脂層の粘度に応じて決められる
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記光データ記憶媒体は、ディスク形状である
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
さらなる樹脂層が、前記光データ記憶媒体の下部層上に設けられ、
前記さらなる樹脂層は、前記下部層と前記実質的に未硬化の樹脂層との間に挟まれており、
前記実質的に未硬化の樹脂層、前記さらなる樹脂層、及び前記下部層は、第１の材料、第２の材料、第３の材料をそれぞれ有し、
前記第１の材料と前記第２の材料との間の第１の接着力、及び前記第２の材料と前記第３の材料との間の第２の接着力は、前記第１の材料と前記第３の材料との間の第３の接着力よりも大きい
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体の製造方法であって、
前記エンボス加工は、少なくとも部分的に、真空下で実行される
光データ記憶媒体の製造方法。
【請求項１１】
画像を形成する、エンボス加工されたレリーフパターンを有する樹脂層を具備し、
前記樹脂層の第１のレベルの分子ストレスは、硬化した樹脂層に、８８．６Ｎ／ｃｍ２以上の高圧力でレリーフパターンがエンボス加工される場合に生じる第２のレベルの分子ストレスよりも低い
光データ記憶媒体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光データ記憶媒体であって、
前記樹脂層は、前記光データ記憶媒体の複数のさらなる層上に設けられ、
前記複数のさらなる層は、硬化した樹脂層にレリーフパターンをエンボス加工する場合に当該複数のさらなる層に力が加わることで当該複数のさらなる層内に生じるそれぞれの分子ストレスよりも低い、第３のレベルの分子ストレスをそれぞれ有する
光データ記憶媒体。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の光データ記憶媒体であって、
前記樹脂層には、当該樹脂層が硬化した状態で前記レリーフパターンがエンボス加工される場合に生じる望ましくないエンボスアーチファクトが生じない
光データ記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の光データ記憶媒体であって、
前記樹脂層と前記下部層との間に挟まれたさらなる樹脂層を具備し、
前記樹脂層、前記さらなる樹脂層、及び前記下部層は、第１の材料、第２の材料、及び第３の材料をそれぞれ有し、
前記第１の材料と第２の材料との間の第１の接着力、及び前記第２の材料と前記第３の材料との間の第２の接着力は、前記第１の材料と前記第３の材料との間の第３の接着力よりも大きい
光データ記憶媒体。
【請求項１５】
光データ記憶媒体を支持するように構成された第１の面を有する、透明材料製の支持部材と、
画像を形成するレリーフパターンを有し、当該レリーフパターンを、前記光データ記憶媒体の実質的に未硬化の樹脂層にエンボス加工するように構成されたスタンパと、
前記支持部材の前記第１の面と反対側の第２の面上に設けられ、前記支持部材を透過する硬化光を供給するように構成された光源と
を具備する装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、
前記光源は、前記スタンパが前記実質的に未硬化の樹脂層と接触するエンボス位置にあるときに、前記硬化光を供給するように構成される
装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の装置であって、
前記スタンパは、前記実質的に未硬化の樹脂の硬化プロセスの開始の所定期間前に取り外されるように構成される
装置。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の装置であって、
エンボス加工のために前記スタンパによって加えられる圧力は、前記実質的に未硬化の樹脂層の粘度に応じて決められる
装置。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の装置であって、
前記実質的に未硬化の樹脂層を前記光データ記憶媒体上に設ける手段をさらに具備する
装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、
さらなる樹脂層を、前記光データ記憶媒体の下部層上に設ける手段をさらに具備し、
前記さらなる樹脂層は、前記下部層と前記実質的に未硬化の樹脂層との間に挟まれており、
前記実質的に未硬化の樹脂層、前記さらなる樹脂層、及び前記下部層は、第１の材料、第２の材料、及び第３の材料をそれぞれ有し、
前記第１の材料と前記第２の材料との間の第１の接着力、及び前記第２の材料と前記第３の材料との間の第２の接着力は、前記第１の材料と前記第３の材料との間の第３の接着力よりも大きい
装置。
【請求項２１】
請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の装置であって、
少なくとも前記スタンパと前記実質的に未硬化の樹脂層との間に真空を提供するように構成された真空室をさらに具備する
装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１７００８４（Ｐ２００９−１７００８４Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７０４２（Ｐ２００９−７０４２）
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（５９５０４４１１１）ソニー デーアーデーツェー オーストリア アクチェンゲゼルシャフト (21)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｎｙ ＤＡＤＣ Ａｕｓｔｒｉａ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（５９５０４４１１１）ソニー デーアーデーツェー オーストリア アクチェンゲゼルシャフト (21)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｎｙ ＤＡＤＣ Ａｕｓｔｒｉａ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
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