JP2003067985A - Metal die for molding optical disk and optical disk made by using it - Google Patents

Metal die for molding optical disk and optical disk made by using it

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JP2003067985A
JP2003067985A JP2001255806A JP2001255806A JP2003067985A JP 2003067985 A JP2003067985 A JP 2003067985A JP 2001255806 A JP2001255806 A JP 2001255806A JP 2001255806 A JP2001255806 A JP 2001255806A JP 2003067985 A JP2003067985 A JP 2003067985A
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JP
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optical disk
pattern
optical disc
resin
signal
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JP2001255806A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenzo Murata
賢三 村田
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost of optical disk manufacturing by providing an optical disk metal die which is easy to make in a short time and resistant even to injection molding with molten resin. SOLUTION: A metal die 4 having a concavo-convex pattern is made by forming a resin layer 2 on the surface 1A of a metal die blanc 1 using a photosensitive polyimide system heat resistant resin, exposing it through a mask pattern 3 matching the optical disk signals and developing it to form convex pits 2A and 2A and to obtain cured convex pits 2B and 2B by heating. When forming an optical disk using this metal die 4, the concavo-convex pattern is reverse transferred to obtain an optical disk having a pattern matching the optical disk signals of high density, high resolution and high reliability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク用成形
金型及びそれを用いて成形された光ディスクに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk molding die and an optical disk molded using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスクは一般に、光ディスク信号に
対応する微細な凹凸パターンが形成されたスタンパと呼
ばれるニッケル製の金型を用いて、メタクリル樹脂やポ
リカーボネート樹脂などの透明樹脂から、射出成形やプ
レス成形などの方法でスタンパ上の微細な凹凸パターン
を樹脂表面に転写することにより製造されている。そし
て、光ディスク用のスタンパは従来、以下のような煩雑
な工程を経て製造されている。
2. Description of the Related Art Generally, an optical disc is injection-molded or press-molded from a transparent resin such as a methacrylic resin or a polycarbonate resin by using a nickel mold called a stamper on which a fine concavo-convex pattern corresponding to an optical disc signal is formed. It is manufactured by transferring a fine concavo-convex pattern on the stamper to the resin surface by the method described above. Then, a stamper for an optical disc is conventionally manufactured through the following complicated steps.

【0003】(1) まず、使用済のガラス板から残存ニッ
ケルや残存レジスト等を除去し、その表面を研磨するこ
とにより、ガラス板を再生する。 (2) 再生されたガラス板を超音波洗浄などの方法で洗浄
することにより、表面に残存している研磨剤等を除去す
る。 (3) 次にこのガラス板を乾燥させた後、その表面にフォ
トレジストを塗布して、フォトレジスト層を形成する。 (4) 続いて、このガラス板のフォトレジスト層に所望の
光ディスク信号をレーザー光により露光記録する。 (5) これを現像することにより、当該フォトレジスト層
に上述の光ディスク信号に応じた凹凸パターンを形成す
る。 (6) 次いでフォトレジスト層の表面に、スパッタリン
グ、蒸着、無電解メッキ等の手法により薄い金属層を形
成する(メタライゼーション)。 (7) この金属層の上面に所定の厚さでメッキ(電鋳)を
施すことにより、ニッケルメッキ層を形成する。 (8) さらにこの後、金属層とメッキ層とからなるスタン
パ部をガラス板から引き剥がし、次に当該スタンパ部の
ピット面に付着しているフォトレジスト等を洗い流し、
乾燥させ、余分な部分をプレスで除去する等の後工程を
行って、主としてニッケルからなるスタンパを得る。
(1) First, residual nickel, residual resist, etc. are removed from a used glass plate and the surface thereof is polished to regenerate the glass plate. (2) The reclaimed glass plate is cleaned by a method such as ultrasonic cleaning to remove the polishing agent and the like remaining on the surface. (3) Next, after drying this glass plate, a photoresist is applied to the surface thereof to form a photoresist layer. (4) Subsequently, a desired optical disk signal is exposed and recorded by laser light on the photoresist layer of this glass plate. (5) By developing this, an uneven pattern corresponding to the above-mentioned optical disc signal is formed on the photoresist layer. (6) Next, a thin metal layer is formed on the surface of the photoresist layer by a method such as sputtering, vapor deposition, electroless plating (metallization). (7) A nickel plating layer is formed by plating (electroforming) the upper surface of this metal layer to a predetermined thickness. (8) After that, the stamper part consisting of the metal layer and the plating layer is peeled off from the glass plate, and then the photoresist and the like adhering to the pit surface of the stamper part is washed away,
Post-processing such as drying and removing an excessive portion with a press is performed to obtain a stamper mainly composed of nickel.

【0004】ところが、このようなスタンパの製造には
非常に長い工程が必要であり、多くの設備を要するため
に、設備投資が多額になり、これに付随してクリーンル
ーム面積も広くする必要があるという問題があった。ま
た、製造時における原料費、ランニングコスト及び時間
を多く必要とするために、単価が高くなり、さらには製
造工程が個々に難しく、また各製造工程において経験及
びノウハウを必要とするために、製造が難しいという問
題もあった。
However, the production of such a stamper requires a very long process and requires a lot of equipment, resulting in a large amount of equipment investment and, accompanying this, a large clean room area. There was a problem. In addition, since the raw material cost, running cost and time required for manufacturing are large, the unit price is high, and the manufacturing process is difficult individually, and the manufacturing process requires experience and know-how in each manufacturing process. There was also the problem that it was difficult.

【0005】かかる課題を解決する手段の一つとして、
例えば特開平 3-65326号公報には、ガラス原盤上にSi
2 層を介して形成した光ディスク信号に対応する微細
な凹凸パターンを、紫外線硬化樹脂を介して透光性基板
上に写し取る、いわゆる2P(Photopolymer)成形によ
り、スタンパを製造する方法が開示されている。すなわ
ち、この公報に記載の方法は、ガラス原盤上にSiO2
層及びフォトレジスト層を順次形成し、そこに所望の光
ディスク信号を露光記録した後これを現像し、次いで残
存するレジスト層をマスクとしてSiO2 層をエッチン
グした後、残存レジスト層を除去し、こうして微細な凹
凸パターンが形成されたSiO2 層に紫外線硬化樹脂を
塗布し、その上から透光性基板を押し当てて、SiO2
層と透光性基板との間に紫外線硬化樹脂を充填し、透光
性基板を通して紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化
させ、上記の光ディスク信号に基づく微細な凹凸パター
ンを透明基板に写し取ることにより、スタンパを形成す
るものである。
As one of means for solving such a problem,
For example, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-65326, Si on a glass master is used.
A method of manufacturing a stamper by so-called 2P (Photopolymer) molding in which a fine concavo-convex pattern corresponding to an optical disc signal formed through an O 2 layer is copied onto a translucent substrate through an ultraviolet curable resin is disclosed. There is. That is, according to the method described in this publication, SiO 2 is formed on the glass master.
Layers and a photoresist layer are sequentially formed, a desired optical disc signal is exposed and recorded thereon, and then developed, and then the SiO 2 layer is etched using the remaining resist layer as a mask, and then the remaining resist layer is removed. the ultraviolet curable resin is applied to the SiO 2 layer fine uneven pattern is formed, by pressing a light-transmitting substrate thereon, SiO 2
Filling an ultraviolet-curing resin between the layer and the transparent substrate, irradiating ultraviolet rays through the transparent substrate to cure the ultraviolet-curing resin, and copying the fine concavo-convex pattern based on the above optical disc signal to the transparent substrate. To form a stamper.

【0006】この方法によれば、少ない工程でスタンパ
を製造できる利点があるものの、レジスト層をマスクと
してエッチングする際に、反応性イオンエッチングの設
備が必要になるとともに、SiO2 層を所定の深さにエ
ッチングする制御が難しく、このためスタンパを廉価で
かつ容易には製造し難いという問題があった。また、こ
の公報では、上のようにして得られるスタンパをゾルゲ
ル用ワークスタンパに使用するとされており、このスタ
ンパを溶融樹脂の射出成形に適用すると、紫外線硬化樹
脂とはいえ、射出される溶融樹脂の熱の影響を受けて、
パターンが早期に変形してしまう。
This method has the advantage that the stamper can be manufactured in a small number of steps, but when etching using the resist layer as a mask, reactive ion etching equipment is required and the SiO 2 layer is formed to a predetermined depth. In addition, it is difficult to control etching, which makes it difficult to manufacture the stamper inexpensively and easily. Further, in this publication, the stamper obtained as described above is used as a work stamper for sol-gel. When this stamper is applied to injection molding of a molten resin, the molten resin to be injected is a UV-curable resin, Affected by the heat of
The pattern is deformed early.

【0007】さらに、特開平 8-255383 号公報には、鏡
面基板上にネガ型フォトレジストを塗布した後、そのフ
ォトレジスト層に光ディスク信号を露光記録し、次いで
現像して、鏡面基板上に光ディスク信号に基づくフォト
レジスト層の微細パターンを形成し、こうして形成され
た鏡面基板上のフォトレジストパターンを硬化させるこ
とにより、あるいは、原盤上にポジ型フォトレジストを
塗布した後、そのフォトレジスト層に光ディスク信号を
露光記録し、次いで現像して、原盤上に光ディスク信号
に相当するフォトレジスト層の微細パターンを形成し、
こうして形成されたフォトレジストパターンを硬化させ
た後、紫外線硬化樹脂を介して鏡面基板をこのパターン
に密着させ、次に紫外線硬化樹脂を硬化させて上記パタ
ーンを鏡面基板上に写し取ることにより、スタンパ代替
の光ディスク用直接記録媒体を製造する方法が提案され
ている。
Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-255383, after coating a negative type photoresist on a mirror-like substrate, an optical disc signal is exposed and recorded on the photoresist layer and then developed to develop an optical disc on the mirror-like substrate. An optical disc is formed on the photoresist layer by forming a fine pattern of the photoresist layer based on a signal and curing the photoresist pattern on the mirror substrate thus formed, or after applying a positive photoresist on the master. The signal is exposed and recorded, and then developed to form a fine pattern of a photoresist layer corresponding to the optical disc signal on the master,
After the photoresist pattern formed in this way is cured, the mirror-like substrate is brought into close contact with this pattern through an ultraviolet-curing resin, and then the ultraviolet-curing resin is cured to copy the above pattern onto the mirror-like substrate, thereby replacing the stamper. A method of manufacturing the direct recording medium for optical disc has been proposed.

【0008】この公報に記載の方法によっても、少ない
工程でスタンパ代替の光ディスク用直接記録媒体を製造
できることが期待されるものの、この公報には、使用す
るフォトレジストや紫外線硬化樹脂の具体的な例示や規
定がなく、通常の光ディスク関連で使用されるフォトレ
ジストを用いて、この方法により製造した直接記録媒体
を光ディスクの成形に使用しようとする場合、特に射出
成形では、射出される溶融樹脂の熱の影響を受けて、光
ディスク信号に基づくパターンが変形してしまうという
問題があった。
Although it is expected that the method described in this publication can also be used to manufacture a direct recording medium for an optical disk that substitutes for a stamper with a small number of steps, this publication discloses specific examples of the photoresist and the ultraviolet curable resin to be used. When using a direct recording medium manufactured by this method for molding an optical disk using a photoresist that is used in the ordinary optical disk, there is no regulation, especially in injection molding, the heat of the molten resin injected is There is a problem that the pattern based on the optical disc signal is deformed under the influence of.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点を考
慮してなされたものであり、その目的とするところは、
少ない工程で、したがって短時間で、かつ容易に製造す
ることができ、溶融樹脂からの射出成形にも耐性のある
光ディスク成形用の金型を提供し、さらにはそれを用い
て光ディスクを簡易に製造することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above points, and its object is to:
We provide a mold for optical disk molding that can be easily manufactured in a few steps, and therefore in a short time, and is also resistant to injection molding from molten resin. Furthermore, using it, an optical disk can be easily manufactured. To do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題に添って研究
したところ、感光性耐熱樹脂を用いてこれを金型基板上
に塗布し、そこに、光ディスク信号に対応する透過及び
遮光のパターンが形成されたマスクパターンを介して露
光し、現像するフォトレジスト手法により、成形パター
ンを金型基板に直接形成し、これを高温で焼成すること
により、高温の溶融樹脂が射出充填されてもパターンの
変形などがなく、前述した常法によるニッケル製スタン
パに代替可能な金型が、短時間でかつ容易に製造し得る
ことを見出した。
[Means for Solving the Problems] As a result of research conducted in accordance with the above problems, a photosensitive heat-resistant resin was applied onto a mold substrate, and a transparent and light-shielding pattern corresponding to an optical disk signal was formed thereon. By using the photoresist technique of exposing through the formed mask pattern and developing, a molding pattern is directly formed on the mold substrate and baked at a high temperature, so that even if the high-temperature molten resin is injected and filled, It has been found that a mold which is not deformed and can be replaced by the nickel stamper according to the conventional method can be easily manufactured in a short time.

【0011】そこで本発明によれば、光ディスクの一側
表面に光ディスク信号を一体に形成するための成形金型
であって、金型基板と、光ディスク信号に対応する透過
及び遮光のパターンが記録されたマスクパターンを介し
てフォトレジスト手法により前記金型基板上に直接形成
された感光性耐熱樹脂の微細な突出パターンからなる信
号要素とを具備してなる光ディスク用成形金型が提供さ
れる。
Therefore, according to the present invention, there is provided a molding die for integrally forming an optical disc signal on one surface of an optical disc, in which a die substrate and a transmission and light shielding pattern corresponding to the optical disc signal are recorded. Provided is a molding die for an optical disc, which is provided with a signal element composed of a fine protruding pattern of a photosensitive heat-resistant resin directly formed on the die substrate by a photoresist method through a mask pattern.

【0012】また本発明によれば、表面に光ディスク信
号に相当する微細な凹凸パターンが一体に形成された光
ディスクであって、上記凹凸パターンは、光ディスク信
号に対応する透過及び遮光のパターンが記録されたマス
クパターンを介してフォトレジスト手法により感光性耐
熱樹脂の微細な突出パターンが金型基板上に直接形成さ
れた金型から成形されている光ディスクも提供され、さ
らには、前記の光ディスク用成形金型を用い、この金型
の突出パターンを透明樹脂の表面に転写することによ
り、光ディスクを製造する方法も提供される。
Further, according to the present invention, there is provided an optical disc having a surface on which a fine concavo-convex pattern corresponding to an optical disc signal is integrally formed, wherein the concavo-convex pattern is recorded with a transparent and light-shielding pattern corresponding to the optical disc signal. Also provided is an optical disc in which a fine projection pattern of a photosensitive heat-resistant resin is formed directly on a die substrate by a photoresist method through a mask pattern, and the optical disc molding die is further provided. There is also provided a method of manufacturing an optical disc by using a mold and transferring the protruding pattern of the mold onto the surface of a transparent resin.

【0013】本明細書においてフォトレジスト手法と
は、半導体分野でフォトレジストを用いたパターニング
に採用される手法ないしはこれに類似した手法であっ
て、金型基板にフォトレジスト膜を形成し、これにマス
クパターンを介して露光し、次いで現像することによ
り、露光に用いたマスクパターンの形状を金型基板に転
写する手法を意味する用語として使用される。
In the present specification, the photoresist method is a method adopted for patterning using a photoresist in the semiconductor field or a method similar thereto, and a photoresist film is formed on a mold substrate, It is used as a term meaning a method of transferring the shape of the mask pattern used for the exposure to the mold substrate by exposing through the mask pattern and then developing.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面に示す例を参照しなが
ら本発明を詳細に説明する。図1は、本発明による光デ
ィスク用成形金型について、その製造工程毎に示した縦
断面模式図である。図1(A)に示すように、まず金型
基板1の表面に感光性耐熱樹脂を塗布して、感光性耐熱
樹脂層2を形成する。金型基板1の少なくとも感光性耐
熱樹脂層2が形成される面1Aは、平滑な鏡面とされて
いる。次に図1(B)に示すように、所望の光ディスク
信号に基づく透過及び遮光のパターンが記録されたマス
クパターン3を介して、上記の感光性耐熱樹脂層2に紫
外線(UV光)を露光した後、これを現像して、図1
(C)に示すように、金型基板1の一面1A上に上記の
光ディスク信号に基づくパターンで残存する感光性耐熱
樹脂からなる凸ピット2Aを形成する。その後、この金
型基板1の一面1A上に形成された凸ピット2Aを30
0℃以上の高温で焼成して硬化させ、図1(D)に示す
硬化された凸ピット2Bとする。以上の工程により、硬
化された凸ピット2Bが上記の光ディスク信号に基づく
パターンで金型基板1の一面1A上に配列してなる光デ
ィスク用の成形金型4を得ることができる。こうして金
型基板1上に形成された硬化凸ピット2Bと金型基板1
の露出面1Aとに基づく凹凸パターンが、光ディスク信
号に基づく信号要素となる。この光ディスク用の成形金
型4を型面にセットし、適当な熱可塑性樹脂を使用する
射出成形やプレス成形、あるいは紫外線硬化樹脂を使用
するいわゆる2P(Photopolymer)成形など、通常採用
されている成形加工を行うことにより、光ディスクを製
造することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to the examples shown in the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional schematic diagram showing each manufacturing process of an optical disk molding die according to the present invention. As shown in FIG. 1A, first, a photosensitive heat resistant resin is applied on the surface of the mold substrate 1 to form a photosensitive heat resistant resin layer 2. At least the surface 1A of the mold substrate 1 on which the photosensitive heat-resistant resin layer 2 is formed is a smooth mirror surface. Next, as shown in FIG. 1B, the photosensitive heat-resistant resin layer 2 is exposed to ultraviolet rays (UV light) through a mask pattern 3 on which a transparent and a light-shielding pattern based on a desired optical disc signal is recorded. After that, develop it and
As shown in (C), the convex pits 2A made of the photosensitive heat-resistant resin remaining in the pattern based on the optical disk signal are formed on the one surface 1A of the mold substrate 1. After that, the convex pits 2A formed on the one surface 1A of the mold substrate 1 are
The cured convex pits 2B shown in FIG. 1D are obtained by baking at a high temperature of 0 ° C. or higher and curing. Through the above steps, the molding die 4 for an optical disc can be obtained in which the cured convex pits 2B are arranged on the one surface 1A of the die substrate 1 in a pattern based on the above-mentioned optical disc signal. The cured convex pits 2B thus formed on the mold substrate 1 and the mold substrate 1
The concavo-convex pattern based on the exposed surface 1A of FIG. The molding die 4 for this optical disk is set on the mold surface, and moldings that are usually adopted such as injection molding or press molding using a suitable thermoplastic resin, or so-called 2P (Photopolymer) molding using an ultraviolet curable resin. An optical disk can be manufactured by performing the processing.

【0015】金型基板1は、熱可塑性樹脂などの成形用
金型として用いることができるものであればよく、材質
の限定は特にないが、例えば、ステンレス鋼板や、通常
の光ディスクのスタンパ製造工程で用いられる洗浄済の
ガラス板又はレジスト塗布済のガラス板に導電処理及び
電鋳を順次行うことにより得られるニッケル質などの鏡
面板などが、好適に用いられる。また、その厚みも特に
限定はないが、ハンドリングのしやすさなどから、0.
1〜5mm くらいの厚みのものが好適である。
The mold substrate 1 may be of any type as long as it can be used as a mold for molding a thermoplastic resin or the like, and the material is not particularly limited. For example, a stainless steel plate or a normal optical disk stamper manufacturing process. A mirror surface plate made of nickel or the like, which is obtained by sequentially subjecting the cleaned glass plate or the resist-coated glass plate used in 1) to conductive treatment and electroforming, is preferably used. The thickness is also not particularly limited, but it is easy to handle, etc.
A thickness of about 1 to 5 mm is suitable.

【0016】本発明において、感光性耐熱樹脂層2を形
成するための感光性耐熱樹脂は、例えば、半導体分野、
特に半導体ウェハの保護コート膜や層間絶縁膜等の用途
を持ち、露光現像による高解像度と焼付けによる高度の
密着性を有するものであり、かかる感光性耐熱樹脂を採
用したことによって、その高解像度のために、フォトレ
ジスト手法により、微細精密高密度の光ディスク信号に
基づくファインパターンを、微細突起のパターンとして
確実に金型基板1の一面1A上に直接形成することがで
きる。また、光ディスクの成形を可及的に容易かつ確実
とし、高度の密着性によって、金型基板1の一面1Aか
らの部分的な剥落を可及的に防止し、光ディスクの量産
用の成形金型としての耐久性を確保している。
In the present invention, the photosensitive heat-resistant resin for forming the photosensitive heat-resistant resin layer 2 is, for example, in the semiconductor field,
In particular, it has applications such as a protective coating film for semiconductor wafers and interlayer insulating film, and has high resolution by exposure and development and high adhesion by baking. Therefore, by the photoresist method, a fine pattern based on a fine, precise and high density optical disc signal can be surely formed directly on one surface 1A of the mold substrate 1 as a pattern of fine protrusions. Further, the molding of the optical disk is made as easy and reliable as possible, and due to the high degree of adhesion, partial peeling from the one surface 1A of the mold substrate 1 is prevented as much as possible, and a molding mold for mass production of optical disks. Assuring durability.

【0017】そして図示した例では、感光性耐熱樹脂を
ポジ型とし、図1(B)中のマスクパターン3により遮
光された部分が、現像後に図1(C)に示す凸ピット2
Aとして残存し、マスクパターン3の開口部を通して露
光された部分が、現像により溶解除去されるように構成
されている。この例では、ポジ型の感光性耐熱樹脂をポ
リイミド系樹脂としてあり、かかるポジ型感光性ポリイ
ミド系樹脂としては、例えば、住友ベークライト株式会
社製の半導体コーティング材“スミレジン エクセル
CRC-8000”シリーズ中のもの、具体的には例えば、 CRC
-8300 を用いることができる。
In the illustrated example, the photosensitive heat-resistant resin is a positive type, and the portion shielded from light by the mask pattern 3 in FIG. 1B is, after development, the convex pit 2 shown in FIG. 1C.
The portion remaining as A and exposed through the opening of the mask pattern 3 is configured to be dissolved and removed by development. In this example, the positive photosensitive heat-resistant resin is a polyimide-based resin, and the positive photosensitive polyimide-based resin is, for example, a semiconductor coating material "SUMIREZIN EXCEL manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd."
CRC-8000 ”series, specifically, for example, CRC
-8300 can be used.

【0018】このようなポジ型感光性耐熱樹脂を用いた
金型基板1への成形パターンの形成は、例えば、金型基
板1にポジ型感光性耐熱樹脂を塗布して表面にフォトレ
ジスト膜を形成する塗布工程と、これを予備加熱して軽
い焼きしめを行うプリベーク工程と、光ディスク信号に
対応するパターンが形成されたマスクパターンを介して
上記塗布した樹脂、すなわち感光性耐熱樹脂層2(フォ
トレジスト膜)を露光(感光といってもよい)する露光
工程と、これを現像処理する現像工程と、現像による除
去部分をリンス除去する洗浄工程と、現像で形成された
パターンを高温焼付けしてポジ型感光性耐熱樹脂を硬化
させ、硬化凸ピット2Bとする焼付け工程とを経ること
により、行うことができる。
To form a molding pattern on the mold substrate 1 using such a positive photosensitive heat-resistant resin, for example, the positive photosensitive heat-resistant resin is applied to the mold substrate 1 and a photoresist film is formed on the surface. A coating step of forming, a pre-baking step of pre-heating this and performing light baking, and a resin applied as described above, that is, the photosensitive heat resistant resin layer 2 (photo The resist film) is exposed (may be referred to as exposure), the developing process for developing it, the washing process for rinsing the removed portion by development, and the pattern formed by development are baked at high temperature. It can be performed by curing the positive photosensitive heat-resistant resin and baking it to form the cured convex pits 2B.

【0019】塗布工程は、例えば、スピンコーター(回
転塗工機)を用いて、これにセットした金型基板1の表
面1A、すなわち成形面に、ポジ型感光性耐熱樹脂を滴
下やスプレー等により供給し、金型基板1を高速回転し
て、ポジ型感光性耐熱樹脂を上記光ディスク信号に適正
な深さに応じた、例えば、約5μm 以下の均一厚さに塗
布することによって、感光性耐熱樹脂層2を形成するよ
うに行えばよい。
In the coating step, for example, by using a spin coater (rotary coating machine), a positive photosensitive heat-resistant resin is dropped or sprayed on the surface 1A of the mold substrate 1 set on the spin coater, that is, the molding surface. It is supplied, the mold substrate 1 is rotated at a high speed, and the positive photosensitive heat-resistant resin is applied to the optical disk signal to a uniform thickness of, for example, about 5 μm or less, so that the photosensitive heat-resistant resin is applied. The resin layer 2 may be formed.

【0020】プリベーク工程は、加熱炉を用いて、例え
ば120℃前後に加熱された雰囲気中に数分間置いて、
上記感光性耐熱樹脂層2の軽い焼きしめを行うものであ
る。これによって、露光工程における精密かつ高密度の
露光を確実になし得るようにしている。
In the pre-baking step, using a heating furnace, the pre-baking step is carried out by placing it in an atmosphere heated to, for example, about 120 ° C. for several minutes,
The photosensitive heat resistant resin layer 2 is lightly baked. This ensures accurate and high-density exposure in the exposure process.

【0021】露光工程は、例えば、ステッパー(露光
機)を用い、光ディスク信号に基づくパターンが形成さ
れたマスクパターン3を介して上記の感光性耐熱樹脂層
2に、g線、i線又はこれらを含む連続波長光源を短時
間照射することによって行うことができる。なお、紫外
線を含む連続波長光線を発する光源としては、例えば、
高圧水銀灯などが使用できる。このとき、本例にあって
は、上記マスクパターン3は、成形パターンの凸ピット
2Aに相当する部分をマスクするとともに、非マスク部
分に光源光を照射して、これを露光するようにしてい
る。
In the exposure step, for example, a stepper (exposure machine) is used, and the photosensitive heat-resistant resin layer 2 is exposed to the g-line, i-line or the like through the mask pattern 3 on which a pattern based on the optical disc signal is formed. It can be performed by irradiating with a continuous wavelength light source including for a short time. As a light source that emits continuous wavelength light including ultraviolet rays, for example,
A high pressure mercury lamp can be used. At this time, in this example, the mask pattern 3 masks the portion corresponding to the convex pit 2A of the molding pattern, and irradiates the non-mask portion with the light source light to expose it. .

【0022】現像工程は、例えば、ディベロッパー(現
像機)を用いて、上記露光後の感光性耐熱樹脂層2を有
する金型基板1をセットし、そこにアルカリ性水溶液で
あるレジスト現像液を滴下やスプレー等によって供給
し、金型基板1を回転させたり停止させたりして現像液
を均一に分布させ、上記微細突起部分2A以外の露光し
た非マスク部分に現像液を浸透させ、これを溶解するよ
うに行われる。
In the developing step, for example, a developer (developing machine) is used to set the mold substrate 1 having the exposed photosensitive heat-resistant resin layer 2, and a resist developing solution which is an alkaline aqueous solution is dropped onto the mold substrate 1. It is supplied by spraying or the like, and the mold substrate 1 is rotated or stopped to uniformly distribute the developing solution, and the developing solution is permeated into the exposed non-mask portion other than the fine projection portion 2A to dissolve it. Is done like.

【0023】洗浄工程は、例えば、上記現像後の金型基
板1を高速回転させながら、そこに純水を滴下やスプレ
ー等により供給し、上記溶解部分をリンス除去すること
によって行われる。
The cleaning step is carried out, for example, by rotating the mold substrate 1 after development at a high speed and supplying pure water thereto by dripping or spraying to rinse away the dissolved portion.

【0024】続いて行う焼付け工程は、加熱炉を用い
て、例えば、300〜400℃程度に加熱された窒素雰
囲気中に上記洗浄後の凸ピット2Aを有する金型基板1
を置くことにより、現像で形成したパターンを硬化させ
るとともに、これを金型基板1に密着固定し、光ディス
ク信号に相当する成形パターンを形成するものである。
In the subsequent baking step, using a heating furnace, for example, the mold substrate 1 having the above-mentioned cleaned convex pits 2A in a nitrogen atmosphere heated to about 300 to 400 ° C.
Is placed to harden the pattern formed by development and fix the pattern on the mold substrate 1 in close contact to form a molding pattern corresponding to an optical disc signal.

【0025】このようにすることによって、光ディスク
信号に基づくパターンを反転した成形パターン(硬化凸
ピット)2Bが金型基板1上に直接に形成されるととも
に、金型基板1に対する硬化凸ピット2Bの高度な密着
性が確保され、光ディスクの成形に好適な成形金型4を
得ることができる。
By doing so, a molding pattern (curing convex pit) 2B obtained by reversing the pattern based on the optical disk signal is directly formed on the mold substrate 1, and the curing convex pit 2B for the mold substrate 1 is formed. It is possible to obtain a molding die 4 that ensures a high degree of adhesion and is suitable for molding an optical disc.

【0026】この成形金型4を用いた光ディスクの成形
は、例えば、この金型4を射出成形機等の成形機にセッ
トして、使用する熱可塑性樹脂に適した成形温度でこれ
を行えばよい。いわゆる2P成形により光ディスクを製
造する場合は、この金型4の凸ピット2Bが形成された
面に紫外線硬化樹脂を塗布し、その上から透光性基板を
押し当て、その透光性基板側から紫外線を照射して、紫
外線硬化樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からなる光ディ
スクを取り出すようにすればよい。これらいずれの方法
によっても、成形金型4に形成された硬化凸ピット2A
に基づく凹凸パターンが、透明樹脂の表面に転写される
ことになる。
Molding of an optical disk using the molding die 4 is performed, for example, by setting the die 4 in a molding machine such as an injection molding machine and performing the molding at a molding temperature suitable for the thermoplastic resin used. Good. When an optical disc is manufactured by so-called 2P molding, an ultraviolet curable resin is applied to the surface of the mold 4 on which the convex pits 2B are formed, a transparent substrate is pressed against the resin, and the transparent substrate side is pressed. It suffices to irradiate ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin and take out the optical disk made of the cured resin. By any of these methods, the cured convex pits 2A formed on the molding die 4
The uneven pattern based on is transferred to the surface of the transparent resin.

【0027】本発明の成形金型は、透明な熱可塑性溶融
樹脂の射出成形により光ディスクを製造する方法に好適
に用いられる。光ディスクの成形に使用する熱可塑性樹
脂としては、例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、メタクリル酸メチ
ル/スチレン共重合(MS)樹脂など、光透過率の高い
透明合成樹脂が好適に用いられる。プレス成形により光
ディスクを製造する場合も、同様の樹脂が用いられる。
The molding die of the present invention is preferably used in a method for producing an optical disk by injection molding a transparent thermoplastic molten resin. As the thermoplastic resin used for forming the optical disc, for example, a transparent synthetic resin having a high light transmittance such as methacrylic resin, polycarbonate resin, amorphous polyolefin resin, methyl methacrylate / styrene copolymerization (MS) resin is suitable. Used. The same resin is used also when manufacturing an optical disk by press molding.

【0028】図示した例は以上のとおりであるが、上記
感光性耐熱樹脂をネガ型とし、マスクパターンを介して
露光された部分を凸ピットとして残存させ、これを光デ
ィスク信号に対応する突出パターンとすることもでき
る。ネガ型感光性耐熱樹脂も、ポリイミド系樹脂である
のが好ましく、例えば、日立化成デュポンマイクロシス
テムズ株式会社製の“PI-2732”などがある。
Although the illustrated example is as described above, the photosensitive heat-resistant resin is a negative type, and the portions exposed through the mask pattern are left as convex pits, which are used as protruding patterns corresponding to optical disc signals. You can also do it. The negative photosensitive heat-resistant resin is also preferably a polyimide resin, such as "PI-2732" manufactured by Hitachi Chemical DuPont Micro Systems Co., Ltd.

【0029】また、金型基板1への感光性耐熱樹脂によ
るフォトレジスト膜2の形成を、金型基板1の感光性耐
熱樹脂溶液へのディッピングによる塗布で行うこと等を
含めて、本発明の実施にあたり、金型基板、その表面に
光ディスク信号に対応させて形成される信号要素、感光
性耐熱樹脂等の各具体的材質、形状、構造、生産又は製
作方法ないしその工程、密度、粘度、大きさ、配置形
態、用途、これらに対する付加等は、上記発明の要旨に
反しない限り様々の形態のものとすることができる。
In addition, the formation of the photoresist film 2 of the photosensitive heat-resistant resin on the mold substrate 1 including the coating of the mold substrate 1 with the photosensitive heat-resistant resin solution by dipping is also included in the present invention. In the implementation, the mold substrate, signal elements formed on the surface thereof in correspondence with the optical disc signal, each specific material such as photosensitive heat-resistant resin, shape, structure, production or manufacturing method or its process, density, viscosity, size The arrangement, the form of the arrangement, the use, addition to these, and the like can take various forms as long as they do not violate the gist of the invention.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は以上のとおりに構成したので、
光ディスク用成形金型の製作を可及的に簡易化し、製作
時間を例えば数時間程度と大幅に短縮し、光ディスクの
短納期生産に的確に対応することができるとともに、精
度と耐久性が確保された光ディスクの成形金型を提供す
ることができ、光ディスクの生産コスト低減につなげる
ことができる。感光性耐熱樹脂は、ポジ型及びネガ型の
いずれでもよく、それぞれ好ましい光ディスク信号に対
応する成形パターンを備えた成形金型とすることができ
る。感光性耐熱樹脂の好ましい形態はポリイミド系の樹
脂であり、これを採用すれば、フォトレジスト手法によ
る成形パターンの直接の形成を簡易かつ確実に可能とす
るとともに、光ディスク成形時の転写性などを兼ね備え
た成形金型とすることができる。そして、本発明の成形
金型を用いれば、光ディスク信号に相当する微細な凹凸
パターンが精度よく転写された光ディスクを製造するこ
とができる。
Since the present invention is constructed as described above,
It is possible to simplify the manufacturing of optical disk molding dies as much as possible, greatly reduce the manufacturing time, for example, to several hours, and accurately respond to short-term production of optical disks, while ensuring accuracy and durability. It is possible to provide a molding die for an optical disc, which can lead to a reduction in the production cost of the optical disc. The photosensitive heat-resistant resin may be either a positive type or a negative type, and can be a molding die having a molding pattern corresponding to a preferable optical disc signal. The preferred form of the photosensitive heat-resistant resin is a polyimide-based resin, and by using this, it is possible to directly and easily form a molding pattern by the photoresist method, and it also has transferability when molding an optical disk. Can be a molding die. Then, by using the molding die of the present invention, it is possible to manufacture an optical disc on which a fine concavo-convex pattern corresponding to an optical disc signal is accurately transferred.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による光ディスク用成形金型について、
その製造工程毎に示した縦断面模式図である。
FIG. 1 shows a molding die for an optical disk according to the present invention,
It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram shown for every manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……金型基板、 1A…金型基板の鏡面とされた一側表面、 2……感光性耐熱樹脂層、 3……マスクパターン、 2A…凸ピット(現像後に残存する感光性耐熱樹脂)、 2B…硬化凸ピット、 4……光ディスク成形金型。 1 ... Mold substrate, 1A ... One side surface which is a mirror surface of the mold substrate, 2 ... Photosensitive heat-resistant resin layer, 3 ... Mask pattern, 2A: convex pit (photosensitive heat-resistant resin remaining after development), 2B ... Curing convex pit, 4 ... Optical disk molding die.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光ディスクの一側表面に光ディスク信号を
一体に形成するための成形金型であって、金型基板と、
光ディスク信号に対応する透過及び遮光のパターンが記
録されたマスクパターンを介してフォトレジスト手法に
より前記金型基板上に直接形成された感光性耐熱樹脂の
微細な突出パターンからなる信号要素とを具備してなる
ことを特徴とする光ディスク用成形金型。
1. A molding die for integrally forming an optical disc signal on a surface of one side of an optical disc, the die substrate comprising:
A signal element consisting of a fine projection pattern of a photosensitive heat-resistant resin formed directly on the mold substrate by a photoresist method through a mask pattern on which a transparent and a light-shielding pattern corresponding to an optical disc signal is recorded. A molding die for an optical disk, which is characterized in that
【請求項2】感光性耐熱樹脂がポジ型であり、マスクパ
ターンを介した露光及び現像によって、光ディスク信号
に応じた信号要素が金型基板上に突出形成されている請
求項1に記載の光ディスク用成形金型。
2. The optical disk according to claim 1, wherein the photosensitive heat-resistant resin is a positive type, and a signal element corresponding to an optical disk signal is formed in a protruding manner on a mold substrate by exposure and development through a mask pattern. Molding dies.
【請求項3】感光性耐熱樹脂がネガ型であり、マスクパ
ターンを介した露光及び現像によって、光ディスク信号
に応じた信号要素が金型基板上に突出形成されている請
求項1に記載の光ディスク用成形金型。
3. The optical disk according to claim 1, wherein the photosensitive heat-resistant resin is a negative type, and a signal element corresponding to an optical disk signal is formed in a protruding manner on a mold substrate by exposure and development through a mask pattern. Molding dies.
【請求項4】感光性耐熱樹脂が感光性ポリイミド系樹脂
である請求項1〜3のいずれかに記載の光ディスク用成
形金型。
4. The molding die for an optical disc according to claim 1, wherein the photosensitive heat-resistant resin is a photosensitive polyimide resin.
【請求項5】表面に光ディスク信号に相当する微細な凹
凸パターンが一体に形成された光ディスクであって、上
記凹凸パターンは、光ディスク信号に対応する透過及び
遮光のパターンが記録されたマスクパターンを介してフ
ォトレジスト手法により感光性耐熱樹脂の微細な突出パ
ターンが金型基板上に直接形成された金型から成形され
ていることを特徴とする光ディスク。
5. An optical disc in which a fine concavo-convex pattern corresponding to an optical disc signal is integrally formed on the surface, wherein the concavo-convex pattern is provided through a mask pattern on which a transmission and a light shielding pattern corresponding to the optical disc signal are recorded. An optical disk characterized in that a fine projection pattern of photosensitive heat-resistant resin is formed from a mold directly formed on a mold substrate by a photoresist method.
【請求項6】請求項1〜4のいずれかに記載の光ディス
ク用成形金型を用い、該金型の突出パターンを透明樹脂
の表面に転写することを特徴とする光ディスクの製造方
法。
6. A method of manufacturing an optical disk, which comprises using the optical disk molding die according to claim 1 and transferring the protrusion pattern of the optical disk onto the surface of a transparent resin.
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