JP3378840B2 - 光ディスク基板製造方法及び光ディスク製造方法 - Google Patents

光ディスク基板製造方法及び光ディスク製造方法

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    • B29C2045/2634Stampers; Mountings thereof mounting layers between stamper and mould or on the rear surface of the stamper
    • B29C2045/2636Stampers; Mountings thereof mounting layers between stamper and mould or on the rear surface of the stamper insulating layers

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの製造
の分野に係り、特に、光ディスク基板製造方法及び光デ
ィスク製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクは、接合させた一対の金型間
に形成されるキャビティ内に溶融した樹脂を射出充填し
た後、金型を離反させて冷却後の樹脂を取り出すことに
より形成される。この際、一方の金型のキャビティ形成
部分には転写面を備えたスタンパを予め固定しておく。
これにより、キャビティ内に充填されて冷却後に固化し
た樹脂には、スタンパの転写面が転写され、情報記録面
が形成される。
【0003】このような光ディスクの製造にあたって
は、キャビティ内に充填した樹脂が冷却固化しやすいよ
うに、金型の温度をキャビティ内に射出充填される樹脂
の温度よりも200℃程度低い温度に設定する、という
ようなことが一般に行われている。このような金型の温
度設定は、転写性と光ディスク基板成形サイクルのタク
トアップとのトレードオフの関係によって決定される。
つまり、光ディスク基板成形サイクルのタクトアップを
図るには、金型の温度を極力低くすることが有効である
が、金型の温度が低すぎると転写性が劣化してしまう。
その反面、転写性を向上させるには、金型の温度を高く
すれば良いが、それでは樹脂がスタンパからの離形に必
要な温度に達するまでの時間が長くなり、これによって
光ディスクの生産性が低下してしまう。
【0004】金型の温度が低すぎると転写性が劣化して
しまう理由を図9に基づいて説明する。図9は、一対の
金型101の間に形成されるキャビティ102内に射出
充填された樹脂103の状態を示す模式図である。図9
に示すように、キャビティ102内に射出充填される溶
融した樹脂103は、その流動層103aの部分がキャ
ビティ102内に進入して充填される。図9中、樹脂1
03の進行方向を細い矢印で示し、その流動方向を太い
矢印で示す。樹脂103は、キャビティ102内を流動
するにつれ、金型101に接する部分が金型101に熱
を奪われて急冷される。このため、金型101の温度が
低すぎると、金型101の近傍における樹脂103はス
キン層103bとなって瞬時に固化する。このようなス
キン層103bが形成されてしまうと、樹脂103は、
図示しないスタンパの微細パターンに充分に充填され
ず、転写不良となってしまう。これにより、信号特性が
良好な高品質の光ディスクが形成されなくなってしま
う。
【0005】したがって、金型の温度設定は、転写性と
光ディスク基板成形サイクルのタクトアップとのトレー
ドオフの関係によって決定される。これに対し、特開平
7−178774号公報、特開平10−149587号
公報及び特開平6−259815号公報には、金型やス
タンパに断熱性を持たせることで、転写性と光ディスク
基板成形サイクルのタクトアップとを共に向上させるこ
とができる発明が開示されている。つまり、特開平7−
178774号公報には、金型において、スタンパの裏
面となる位置に着脱式の断熱性金型挿入体を設置した発
明が開示されている。また、特開平10−149587
号公報には、金型において、スタンパの下面となる位置
にセラミクスによる断熱層を設けた発明が開示されてい
る。さらに、特開平6−259815号公報には、スタ
ンパの表面(転写面)に無電界メッキ法で粒子径が0.
1μm以下のポリテトラフルオロエチレンを20〜30
%含有するニッケルメッキ膜を50〜70nmの厚みで
形成した発明が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
開公報に開示されたいずれの発明も、転写性と光ディス
ク基板成形サイクルのタクトアップとを高次元に向上さ
せるものではない。また、特開平6−259815号公
報に開示された発明では、スタンパの転写面に成膜する
構成であるため、転写面の微細パターン化が妨げられて
しまうという問題もある。さらに、特開平7−1787
74号公報及び特開平10−149587号公報に開示
された発明では、金型自体の設計変更や交換が必要とな
り、既存の金型設備が無駄になってしまうという問題が
ある。
【0007】本発明の目的は、転写性と光ディスク基板
成形サイクルのタクトアップとを向上させることであ
る。
【0008】本発明の目的は、転写面の微細パターン化
を可能とすることである。
【0009】本発明の目的は、既存の金型設備に対する
変更を不要とすることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
互いに接合される一対の低温金型間に形成され、光ディ
スク基板成形用スタンパを収納するキャビティ内に溶融
した樹脂を射出充填する過程と、前記金型を離反させて
冷却後の前記樹脂を取り出す過程と、を具備する射出成
形による光ディスク基板製造方法において、前記光ディ
スク基板成形用スタンパは、光ディスク基板成形用の転
写面が形成された層と、前記転写面に沿わせて前記転写
面が形成された層の前記転写面以外の部分に設けられた
断熱性を有する断熱材と、前記断熱材の前記転写面が形
成された層と接する面と反対側の面に設けられた金属の
層と、を具備し、前記低温金型の温度は、溶融樹脂温度
より210乃至220℃低く、前記断熱材は、前記低温
金型内への溶融樹脂充填直後の前記転写面が形成された
層の急冷の抑制とその後の前記低温金型による樹脂の冷
却とを、転写性の維持と光ディスク基板成形サイクルの
タクトアップとを図り得るように熱伝導率及び厚みを調
整する。
【0011】したがって、このような光ディスク基板成
形用スタンパを用いた射出成形を行なうに際して、断熱
材の断熱作用により、溶融樹脂充填後、従来より低温金
型を用いても、スタンパに接触する樹脂温度が高くなる
ことにより、充分な転写性が得られる。よって、高温の
転写温度によって転写性が良好に維持され、かつ、低い
金型温度により光ディスク基板成形サイクルのタクトア
ップが図られる。
【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
ディスク基板製造方法において、断熱材は、94W/m
・kより小さい熱伝導率を持つ。94W/m・kという
のは、金型に一般的に用いられるニッケルよりも低い熱
伝導率であるため、これにより、断熱材に断熱効果を持
たせることが可能となる。
【0013】請求項3記載の発明は、請求項1記載の光
ディスク基板製造方法において、断熱材は、耐熱性有機
高分子材料によって形成されている。このような断熱材
材料が持つ低熱伝導率が利用され、溶融樹脂充填直後の
表層部分(スタンパ転写部分)の急冷が抑制される。
【0014】請求項4記載の発明は、請求項3記載の光
ディスク基板製造方法において、耐熱性有機高分子材料
は、ポリイミドである。したがって、ポリイミドの前駆
体であるポリアミド酸を用い、断熱材を種々の膜厚に形
成することが可能となる。断熱材の膜厚は、例えば5〜
150μm以下の厚みに形成される(請求項5)。これ
は、断熱材の膜厚が5μm以下であると断熱効果が不足
して充分な転写性が得られなくなる反面、150μm以
上であると断熱効果が大きくなり過ぎて冷却に時間がか
かりロータクトになってしまうからである。
【0015】請求項6記載の発明は、請求項3記載の光
ディスク基板製造方法において、耐熱性有機高分子材料
は、ポリアミドイミドである。したがって、ポリアミド
イミドの前駆体であるポリアミド酸を用い、断熱材を種
々の膜厚に形成することが可能となる。断熱材の膜厚
は、例えば5〜150μm以下の厚みに形成される(請
求項7)。これは、断熱材の膜厚が5μm以下であると
断熱効果が不足して充分な転写性が得られなくなる反
面、150μm以上であると断熱効果が大きくなり過ぎ
て冷却に時間がかかりロータクトになってしまうからで
ある。
【0016】請求項8記載の発明は、請求項1記載の光
ディスク基板製造方法において、断熱材は、耐熱性無機
高分子材料によって形成されている。このような断熱材
材料が持つ低熱伝導率が利用され、溶融樹脂充填直後の
表層部分(スタンパ転写部分)の急冷が抑制される。
【0017】請求項9記載の発明は、請求項8記載の光
ディスク基板製造方法において、耐熱性無機高分子材料
は、セラミクスである。したがって、溶射、プラズマジ
ェット、イオンプレーティング等によって断熱材が容易
に形成される。セラミクスは、例えば50〜300μm
以下の厚みを持つ(請求項10)。これは、セラミクス
の膜厚が50μm以下であると断熱効果が不足して充分
な転写性が得られなくなる反面、150μm以上である
と断熱効果が大きくなり過ぎて冷却に時間がかかりロー
タクトになってしまうからである。
【0018】請求項11記載の発明は、請求項1記載の
光ディスク基板製造方法において、断熱材は、金属によ
って形成されている。このような断熱材材料が持つ低熱
伝導率が利用され、溶融樹脂充填直後の表層部分(スタ
ンパ転写部分)の急冷が抑制される。
【0019】請求項12記載の発明は、請求項11記載
の光ディスク基板製造方法において、金属は、スタンパ
材として用いられているニッケルと近似した線膨張係数
を持つ。したがって、溶融樹脂による昇温、金型に対す
る冷却に対し、バイメタルによる伸縮及び反りが発生し
ない。
【0020】請求項13記載の発明は、請求項11記載
の光ディスク基板製造方法において、金属は、ビスマス
である。ビスマスは、電気メッキが可能であることか
ら、断熱材の膜厚を所定厚に形成可能である。ビスマス
は、例えば150〜300μm以下の厚みを持つ(請求
項14)。これは、ビスマスの膜厚が150μm以下で
あると断熱効果が不足して充分な転写性が得られなくな
る反面、150μm以上であると断熱効果が大きくなり
過ぎて冷却に時間がかかりロータクトになってしまうか
らである。
【0021】請求項15記載の光ディスク製造方法の発
明は、請求項1乃至14のいずれか一に記載の光ディス
ク基板製造方法で光ディスク基板を製造し、前記光ディ
スク基板の転写面に対して、記録剤を塗布して光吸収層
を形成する過程と、光吸収層上に反射膜を形成する過程
と、反射膜上に保護膜を形成する過程と、を具備する。
【0022】したがって、光ディスクを製造するに際し
ての光ディスク基板の製造時、断熱材の断熱作用によ
り、溶融樹脂充填後、従来より低温金型を用いても、ス
タンパに接触する樹脂温度が高くなることにより、充分
な転写性が得られる。よって、高温の転写温度によって
転写性が良好に維持され、かつ、低い金型温度により光
ディスク基板成形サイクルのタクトアップが図られる。
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1ないし
図9に基づいて説明する。本実施の形態は、CD、CD
−R、MD、MO、PD、DVDなどの光ディスクの製
造等に関する。ここでは、射出成形に直接使用する断熱
マスタスタンパの実施の形態と、マスタからマザーを経
て転写製造される断熱サンスタンパの実施の形態とに分
けてそれぞれを説明する。断熱マスタスタンパ及び断熱
サンスタンパは、共に、光ディスク基板成形用スタンパ
である。
【0028】(1)断熱マスタスタンパ及びその製造方
法 断熱マスタスタンパ1の製造方法を図1及び図2に基づ
いて説明する。図1は、断熱マスタスタンパ1の製造過
程を示す側面図である。
【0029】まず、ガラス基板2にフォトレジスト3を
形成後、レーザ露光、現像により、転写面パターンとし
ての凹凸微細パターン4を形成しておく。このような凹
凸微細パターン4が形成されたガラス基板2が原盤とな
る。次いで、この凹凸微細パターン4上に導体化膜5を
形成後(図1(a))、この導体化膜5を陰極として約
25μmのNi電鋳層6を形成する(図1(b))。こ
のNi電鋳層6は、Ni電鋳層及びマスタ転写金属層と
なる。
【0030】次いで、Ni電鋳層6の上には、耐熱性高
分子材料からなる断熱材によるマスタ断熱層としての断
熱層7を積層形成する(図1(c))。つまり、Ni電
鋳層6の部分イミド化された直鎖型ポリアミド酸溶液を
スピン塗布又はスプレー塗布した後、加熱して脱水環化
させてイミド化することにより、ポリイミドの断熱層7
を形成する。この断熱層7の熱伝導率は、94W/m・
kより小さく、図1に図示しない金型に一般的に用いら
れるニッケルよりも熱伝導率が低い。また、断熱層7の
厚みは、5〜150μm以下が望ましい。さらに、別の
実施の形態として、断熱層としては、ポリアミドイミド
を用いたポリアミドイミド断熱層として形成しても良
い。ポリアミドイミド断熱層も、ポリイミドの断熱層7
と同様の手法によって形成することが可能である。そし
て、ポリイミドの断熱層7及びポリアミドイミド断熱層
は、いずれも、所望の厚みに形成することが容易であ
る。
【0031】次いで、ポリイミドの断熱層7の上に導体
化膜8を形成後(図1(d))、この導体化膜8を陰極
としてNi電鋳を行ない、Ni電鋳層9を形成する(図
1(e))。このNi電鋳層9は、第2のNi電鋳層と
なる。こうして、全体の厚みが300μm程度の積層
物、つまり、Ni電鋳層6、断熱層7及びNi電鋳層9
からなる積層物がガラス基板2の上に形成され、機械的
強度が増大する。
【0032】そして、ガラス基板2の上にNi電鋳層
6、断熱層7及びNi電鋳層9からなる積層物が積層形
成された後、積層物をガラス基板2から剥離すること
で、断熱マスタスタンパブランク10が得られる。そし
て、この断熱マスタスタンパブランク10上に残存して
いるフォトレジスト3を除去後、保護膜塗布、裏面研
磨、内外径プレス、信号や欠陥検査等を行なうことで、
ガラス基板2上の凹凸微細パターン4が写された転写面
11を有する断熱マスタスタンパ1が完成する。
【0033】図2は、完成した断熱マスタスタンパ1の
一部を示す側面図である。断熱マスタスタンパ1は、図
2に示すように、Ni電鋳層6、断熱層7及びNi電鋳
層9からなり、表面に転写面11を有する。
【0034】(2)断熱サンスタンパ及びその製造方法 次いで、サンスタンパとしての断熱サンスタンパ21の
製造方法を図3ないし図5に基づいて説明する。図3
は、断熱サンスタンパ21の製造過程を示す側面図であ
る。
【0035】まず、ガラス基板22にフォトレジスト2
3を塗布形成後(ステップS1、図3(a))、レーザ
露光、現像により、転写面パターンとしての凹凸微細パ
ターン24を形成しておく(ステップS2、図3
(b))。次いで、この凹凸微細パターン24上に導体
化膜25を形成後(ステップS3、図3(c))、この
導体化膜25を陰極として約300μmのNi電鋳層2
6を形成する(ステップS4、図1(d))。このNi
電鋳層26は、Ni電鋳層及びマスタ転写金属層とな
る。そして、ガラス基板22よりNi電鋳層26を剥離
して、Ni電鋳層26に残存したフォトレジスト23を
除去することで凹凸微細パターン24が形成されたマス
タ27が得られる(ステップS5、図1(e))。
【0036】次に、マスタ27を剥離処理し(ステップ
S6、図1(f))、Ni酸化膜28を形成し、約30
0μmのNi電鋳層29を形成する(ステップS7、図
1(g))。このNi電鋳層29がマザー転写金属層と
なる。そして、マスタ27よりNi電鋳層29を剥離す
ることで、凹凸微細パターン24が写された反転転写面
パターン30を有するマザー31が得られる(ステップ
S8、図1(h))。
【0037】その後、前処理後(ステップS9)、マス
タ27の場合と同様に、マザー31を剥離皮膜処理して
Ni酸化膜32を形成する(ステップS10、図1
(i))。次いで、約25μmのNi電鋳層33を形成
する(ステップS11、図1(j))。このNi電鋳層
33がNi電鋳層及びサン転写金属層となる。その後、
洗浄・乾燥処理(ステップS12)、断熱層形成前処理
(ステップS13)を経てNi電鋳層33上に耐熱性高
分子材料からなる断熱材によるサン断熱層としての断熱
層34を積層形成する(ステップS14、図1
(k))。Ni電鋳層33上への断熱層34の形成方
法、断熱層34の種類等は、図1及び図2に例示した断
熱マスタスタンパ1およびその製造方法と同様である。
【0038】そして、断熱層34の形成後、断熱層34
の上に導体化膜35を形成し(ステップS15、図1
(l))、この導体化膜35を陰極としてNi電鋳を行
ない、Ni電鋳層36を形成する(ステップS16、図
1(m))。その後、洗浄、乾燥処理を行ない(ステッ
プS17)、マザー31の上に積層形成されたNi電鋳
層33、断熱層34及びNi電鋳層36からなる積層物
をマザー31から剥離することで、断熱サンスタンパブ
ランク37が得られる(ステップS18、図1
(n))。そして、この断熱サンスタンパブランク37
に対して、保護膜塗布(ステップS19)、裏面研磨
(ステップS20)、内外径プレス(ステップS2
1)、信号や欠陥検査等(ステップS22)を行なうこ
とで、マザー31の反転転写面パターン30が写された
転写面38を有する断熱サンスタンパ21が完成する。
【0039】図5は、完成した断熱サンスタンパ21の
一部を示す側面図である。断熱サンスタンパ21は、図
5に示すように、Ni電鋳層33、断熱層34及びNi
電鋳層36からなり、表面に転写面38を有する。
【0040】(3)光ディスク基板及びその製造方法 上述のようにして形成された光ディスク基板成形用スタ
ンパである断熱マスタスタンパ1又は断熱サンスタンパ
21を用いて光ディスク基板41を形成するには、周知
の手法によって断熱マスタスタンパ1又は断熱サンスタ
ンパ21を用いた射出成形を行なえば良い。つまり、図
示しない一対の金型の接合部に形成される図示しないキ
ャビティ内に断熱マスタスタンパ1又は断熱サンスタン
パ21を固定し、そのキャビティ内に図示しない溶融樹
脂を射出充填する。その後、金型を分離して冷却個化後
の樹脂を取り出すことによって、光ディスク基板41が
得られる。このような光ディスク基板41の製造を含む
原盤露光から梱包出荷までの一連の流れについては、後
述する。
【0041】ここで、金型の温度を通常温度よりも10
〜20℃程度低く設定し、ポリイミドの断熱層7,34
の厚み5、20、50、150、250μmとして実験
してみた。その結果、ポリイミドの断熱層7,34の厚
みが5μm以上で充分な転写性の確保と光ディスク基板
成形サイクルのタクトアップとを高次元で両立させるこ
とができた。もっとも、ポリイミドの断熱層7,34の
厚みが250μmとなると、転写性は良好であるのに対
し、従来よりも光ディスク基板成形サイクルがロータク
トとなってしまう。これは、キャビティに対する溶融樹
脂充填直後における溶融樹脂の表層部分(スタンパ転写
部分)の温度が高くなりすぎてしまい、樹脂の熱変形温
度までの冷却に長時間を要するからである。
【0042】図6は、金型温度と基板転写温度との関係
を従来の一例と本実施の形態との比較において示すシミ
ュレーショングラフである。黒ドットが従来の一例を、
白ドットが本実施の形態の例をそれぞれ示す。従来の一
例は、特開平7−178774号公報に開示されている
例である。図6のグラフからも明らかなように、従来の
一例では、金型温度の変化に対する基板転写温度の変化
率が強いのに対し、本実施の形態の例では、金型温度の
変化に対する基板転写温度の変化率が小さい。つまり、
本実施の形態の例では、金型温度に対する基板転写温度
の依存性が少ない。このため、本実施の形態の例では、
金型温度を十分に下げつつ、基板転写温度を高温に維持
することが可能である。よって、図6のグラフからも、
充分な転写性の確保と光ディスク基板成形サイクルのタ
クトアップとを高次元で両立させ得ることが分かる。
【0043】別の実施の形態として、断熱層7、34と
して、ジルコニア等のセラミクスを用いることができ
る。この場合、断熱層7、34であるセラミクスは、N
i電鋳層を構成する導体化膜5,25の電析面に対して
溶射、プラズマジェット、イオンプレーティング等の手
法で容易に形成することができる。このようなセラミク
スからなる断熱層7、34は、その厚みが50μm以上
で充分な転写性の確保と光ディスク基板成形サイクルの
タクトアップとを高次元で両立させることが可能であ
る。なお、セラミクスからなる断熱層7、34の厚みの
上限としては、300μm以下であることが望ましく、
これによって良好な特性が得られる。
【0044】さらに別の実施の形態として、断熱層7、
34として、金属、例えばビスマスを用いることができ
る。この場合、断熱層7、34であるビスマスは、Ni
電鋳層6を構成する導体化膜5,25の電析面に対して
電気メッキによって容易に形成することができる。この
ようなビスマスからなる断熱層7、34は、その厚みが
150μm以上で充分な転写性の確保と光ディスク基板
成形サイクルのタクトアップとを高次元で両立させるこ
とが可能である。なお、ビスマスからなる断熱層7、3
4の厚みの上限としては、300μm以下であることが
望ましく、これによって良好な特性が得られる。また、
ビスマスは、Ni電鋳層としてのNi電鋳層6、26、
29及び第2のNi電鋳層としてのNi電鋳層9、33
に用いられているニッケルと近似した線膨張係数を持
つ。これにより、溶融樹脂による昇温、金型に対する冷
却に対し、バイメタルによる伸縮及び反りが発生せず、
転写性が向上する。しかも、ビスマスは、電気メッキが
可能であることから、断熱層7、34の膜厚を容易に所
望厚に形成することができる。
【0045】(4)光ディスク及びその製造方法 ここで、原盤露光から梱包出荷までの一連の流れを図7
に基づいて説明する。ここでは、断熱マスタスタンパ1
を用いて成形した光ディスク基板41により形成された
光ディスクとしてのCD−R51について説明する(図
8参照)。この場合、必要に応じて、完成後のCD−R
51を示す断面図等の他の図(例えば図8)も適宜用い
る。
【0046】まず、原盤露光過程において、ガラス基板
2上に前述した凹凸微細パターン4に相当するプリグル
ーブパターン52を形成し、原盤53を製作する。この
ためには、ガラス基板22の上に塗布された前述したフ
ォトレジスト3によるレジスト層3を製膜し、このレジ
スト層3にArレーザ(アルゴンレーザ)を照射した
後、現像することによりプリグルーブパターン52を形
成する。こうして、光ディスク基板成形用スタンパであ
る断熱マスタスタンパ1のNi電鋳層6からなるNi電
鋳層を製造するために必要なプリグルーブパターン52
をガラス基板2に形成することができる(図1(a)参
照)。
【0047】次いで、スタンパ製作を行う。前述したよ
うに、ガラス基板2に形成されたプリグルーブパターン
52上にNi導体化膜5を形成後、このNi導体化膜5
を陰極としてNi電鋳を行ない、約25μm電鋳するこ
とで(図1(b)参照)、プリグルーブパターン52が
写された転写面11を一面に有するNi電鋳層6からな
るNi電鋳層を形成する。そこで、このNi電鋳層6に
対して断熱層7及びNi電鋳層9からなる第2のNi電
鋳層を積層形成した後、これらのNi電鋳層(Ni電鋳
層6)、断熱層7及び第2のNi電鋳層(Ni電鋳層
9)をガラス基板2から剥離し、断熱マスタスタンパ1
を得る(図2参照)。
【0048】次いで、射出成形により、光ディスク基板
41を形成する。つまり、接離自在に設けられた金型と
しての固定金型54と可動金型55との接合部に形成さ
れるキャビティ56内に光ディスク基板成形用スタンパ
1を固定し、そのキャビティ56内に可動金型55に設
けられたノズル57から図示しない溶融樹脂を射出充填
し、固定金型54と可動金型55との間で圧縮する。そ
の後、固定金型54と可動金型55とを分離して冷却個
化後の樹脂を取り出すことによって、光ディスク基板4
1が得られる。ここで、このような光ディスク基板41
の製造過程においては、上述した各種の光ディスク基板
成形用スタンパである断熱マスタスタンパ1や断熱サン
スタンパ21を用いることが可能である。
【0049】次いで、製造された光ディスク基板41上
に記録材としての色素を塗布し、光ディスク基板41上
に光吸収層58を形成する(図8参照)。つまり、ター
ンテーブル59上に光ディスク基板41をセットし、こ
の光ディスク基板41の上に、フタロシアニン系色素、
すなわち、フタロシアニンを構成する4つのベンゼン環
のそれぞれのα位に1つの1−イソプロピル−イソアミ
ルオキシ基を有するPd・フタロシアニンの3.5重量
%ジメチルシクロヘキサン溶液を塗布した後にターンテ
ーブル59を回転させて2000rpmでスピンコート
し、70℃で2時間乾燥(オーブンによるキュアリン
グ)して100nmの膜厚の光吸収層58を形成する。
【0050】次いで、反射層60の形成及び保護層61
のオーバーコートを行う(図5参照)。つまり、ターン
テーブル51の上に光吸収層58を形成した後の光ディ
スク基板41をセットしたまま、スパッタリング装置6
2に銀ターゲットを取り付け、銀の反射層60を100
nmの膜厚で光吸収層58の上に積層形成し、光反射面
63を形成する。そして、その反射層60の上に紫外線
硬化樹脂をスピンコートした後、紫外線を照射して厚さ
6μmの保護層61を形成する。
【0051】次いで、メディアの信号特性や機械特性を
検査し、スクリーン印刷によってラベルの印刷を行い、
その上からハードコート処理を行うことによってメディ
ア、つまり、光ディスクとしてのCD−R51が完成す
る。図8に、完成したCD−R51の断面図を示す。
【0052】このようにして製造されたCD−R51
は、その後の梱包出荷を待つことになる。
【0053】本発明は、その精神または主要な特徴から
逸脱することがない範囲で、前述した実施の態様とは異
なる他の様々な形態で実施をすることができる。前述の
実施の態様はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的
に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲
によって示すものであり、明細書本文には何ら拘束され
ない。特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更
は、全ての本発明の範囲内のものである。
【0054】
【発明の効果】請求項1記載の光ディスク基板製造方法
の発明は、互いに接合される一対の低温金型間に形成さ
れ、光ディスク基板成形用スタンパを収納するキャビテ
ィ内に溶融した樹脂を射出充填する過程と、前記金型を
離反させて冷却後の前記樹脂を取り出す過程と、を具備
する射出成形による光ディスク基板製造方法において、
前記光ディスク基板成形用スタンパは、光ディスク基板
成形用の転写面が形成された層と、前記転写面に沿わせ
て前記転写面が形成された層の前記転写面以外の部分に
設けられた断熱性を有する断熱材と、前記断熱材の前記
転写面が形成された層と接する面と反対側の面に設けら
れた金属の層と、を具備し、前記低温金型の温度は、溶
融樹脂温度より210乃至220℃低く、前記断熱材
は、前記低温金型内への溶融樹脂充填直後の前記転写面
が形成された層の急冷の抑制とその後の前記低温金型に
よる樹脂の冷却とを、転写性の維持と光ディスク基板成
形サイクルのタクトアップとを図り得るように熱伝導率
及び厚みを調整するので、このような光ディスク基板成
形用スタンパを用いた射出成形を行なうに際して、断熱
材の断熱作用により、溶融樹脂充填後、従来より低温金
型を用いても、スタンパに接触する樹脂温度が高くなる
ことにより、充分な転写性が得られる。したがって、高
温の転写温度によって転写性を良好に維持することがで
き、かつ、低い金型温度により光ディスク基板成形サイ
クルのタクトアップを図ることができる。
【0055】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
ディスク基板製造方法において、断熱材は、94W/m
・kより小さい熱伝導率を持つので、断熱材の熱伝導率
が金型に一般的に用いられるニッケルよりも低い熱伝導
率となり、したがって、断熱材に断熱効果を持たせるこ
とができる。
【0056】請求項3記載の発明は、請求項1記載の光
ディスク基板製造方法において、断熱材は、耐熱性有機
高分子材料によって形成されているので、断熱材材料が
持つ低熱伝導率を利用し、溶融樹脂充填直後の表層部分
(スタンパ転写部分)の急冷を抑制することができる。
したがって、溶融樹脂に対するスキン層の形成を抑制
し、転写性を向上させることができる。
【0057】請求項4記載の発明は、請求項3記載の光
ディスク基板製造方法において、耐熱性有機高分子材料
は、ポリイミドであるので、ポリイミドの前駆体である
ポリアミド酸を用い、断熱材を種々の膜厚に形成するこ
とができる。したがって、断熱材を所望の膜厚に容易に
形成することができる。
【0058】請求項5記載の発明は、請求項4記載の光
ディスク基板製造方法において、前記ポリイミドは、5
〜150μm以下の厚みを持つので、ポリイミドが適度
な断熱性を持つことにより、充分な転写性と光ディスク
基板成形サイクルのタクトアップとを両立させて向上さ
せることができる。
【0059】請求項6記載の発明は、請求項3記載の光
ディスク基板製造方法において、耐熱性有機高分子材料
は、ポリアミドイミドであるので、ポリアミドイミドの
前駆体であるポリアミド酸を用い、断熱材を種々の膜厚
に形成することができる。したがって、断熱材を所望の
膜厚に容易に形成することができる。
【0060】請求項7記載の発明は、請求項6記載の光
ディスク基板製造方法において、前記ポリアミドイミド
は、5〜150μm以下の厚みを持つので、ポリアミド
イミドが適度な断熱性を持つことにより、充分な転写性
と光ディスク基板成形サイクルのタクトアップとを両立
させて向上させることができる。
【0061】請求項8記載の発明は、請求項1記載の光
ディスク基板製造方法において、断熱材は、耐熱性無機
高分子材料によって形成されているので、断熱材材料が
持つ低熱伝導率を利用し、溶融樹脂充填直後の表層部分
(スタンパ転写部分)の急冷を抑制することができる。
したがって、溶融樹脂に対するスキン層の形成を抑制
し、転写性を向上させることができる。
【0062】請求項9記載の発明は、請求項8記載の光
ディスク基板製造方法において、耐熱性無機高分子材料
をセラミクスとしたので、溶射、プラズマジェット、イ
オンプレーティング等によって断熱材を容易に形成する
ことができる。
【0063】請求項10記載の発明は、請求項9記載の
光ディスク基板製造方法において、前記セラミクスは、
50〜300μm以下の厚みを持つので、セラミクスが
適度な断熱性を持つことにより、充分な転写性と光ディ
スク基板成形サイクルのタクトアップとを両立させて向
上させることができる。
【0064】請求項11記載の発明は、請求項1記載の
光ディスク基板製造方法において、断熱材は、金属によ
って形成されているので、断熱材材料が持つ低熱伝導率
を利用し、溶融樹脂充填直後の表層部分(スタンパ転写
部分)の急冷を抑制することができる。したがって、溶
融樹脂に対するスキン層の形成を抑制し、転写性を向上
させることができる。
【0065】請求項12記載の発明は、請求項11記載
の光ディスク基板製造方法において、金属は、スタンパ
材として用いられているニッケルと近似した線膨張係数
を持つので、溶融樹脂による昇温、金型に対する冷却に
対し、バイメタルによる伸縮及び反りを発生させず、転
写性を向上させることができる。
【0066】請求項13記載の発明は、請求項11記載
の光ディスク基板製造方法において、金属として電気メ
ッキが可能なビスマスを用いたので、断熱材の膜厚を所
定厚に形成することができる。
【0067】請求項14記載の発明は、請求項13記載
の光ディスク基板製造方法において、前記ビスマスは、
150〜300μm以下の厚みを持つので、ビスマスが
適度な断熱性を持つことにより、充分な転写性と光ディ
スク基板成形サイクルのタクトアップとを両立させて向
上させることができる。
【0068】請求項15記載の光ディスク製造方法の発
明は、請求項1乃至14のいずれか一に記載の光ディス
ク基板製造方法で光ディスク基板を製造し、前記光ディ
スク基板の転写面に対して、記録剤を塗布して光吸収層
を形成する過程と、光吸収層上に反射膜を形成する過程
と、反射膜上に保護膜を形成する過程と、を具備するの
で、光ディスク基板の製造時、断熱材の断熱作用によ
り、溶融樹脂充填後、従来より低温金型を用いても、ス
タンパに接触する樹脂温度が高くなることにより、充分
な転写性が得られる。したがって、高温の転写温度によ
って転写性を良好に維持することができ、かつ、低い金
型温度により光ディスク基板成形サイクルのタクトアッ
プを図ることができる。
【0069】
【0070】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態として、光ディスク基板成
形用スタンパ(断熱マスタスタンパ)の製造過程を示す
側面図である。
【図2】完成した光ディスク基板成形用スタンパ(断熱
マスタスタンパ)の一部を示す側面図である。
【図3】本発明の別の実施の形態として、光ディスク基
板成形用スタンパ(断熱サンスタンパ)の製造過程を示
すフローチャートである。
【図4】図3に示す製造過程に従った側面図である。
【図5】完成した光ディスク基板成形用スタンパ(断熱
サンスタンパ)の一部を示す側面図である。
【図6】金型温度と基板転写温度との関係を従来の一例
と本実施の形態との比較において示すグラフである。
【図7】原盤露光から梱包出荷までの一連の流れを示す
模式図である。
【図8】光ディスク(CD−R)の縦断側面図である。
【図9】一対の金型の間に形成されるキャビティ内に射
出充填された樹脂の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
1 光ディスク基板成形用スタンパ(断熱マスタス
タンパ、断熱サンスタンパ) 2,22 ガラス基板(原盤) 3、23 フォトレジスト 4、24 転写面パターン(凹凸微細パターン) 6 Ni電鋳層、マスタ転写金属層(Ni電鋳層) 7 断熱材、マスタ断熱層 9 第2のNi電鋳層、マスタ金属層(Ni電鋳層) 11、38 転写面 21 サンスタンパ(断熱サンスタンパ) 26 Ni電鋳層、スタンパ材、サン転写金属層(N
i電鋳層) 27 マスタ 29 マザー転写金属層(Ni電鋳層) 30 反転転写面パターン 31 マザー 33 第2のNi電鋳層、サン金属層(Ni電鋳層) 34 断熱材、サン断熱層 41 光ディスク基板 51 光ディスク(CD−R) 54 金型(固定金型) 55 金型(可動金型) 56 キャビテ 58 光吸収層 60 反射膜 61 保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−71325(JP,A) 特開 昭62−5824(JP,A) 特開 昭62−180541(JP,A) 特開 平3−119534(JP,A) 特開 平5−200757(JP,A) 特開 平7−178774(JP,A) 特開 平9−123223(JP,A) 特開 平10−149587(JP,A) 特開 平11−34112(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/00 - 33/76 G11B 7/26 - 7/26 531

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに接合される一対の低温金型間に形
    成され、光ディスク基板成形用スタンパを収納するキャ
    ビティ内に溶融した樹脂を射出充填する過程と、前記金
    型を離反させて冷却後の前記樹脂を取り出す過程と、を
    具備する射出成形による光ディスク基板製造方法におい
    て、 前記光ディスク基板成形用スタンパは、光ディスク基板
    成形用の転写面が形成された層と、前記転写面に沿わせ
    て前記転写面が形成された層の前記転写面以外の部分に
    設けられた断熱性を有する断熱材と、前記断熱材の前記
    転写面が形成された層と接する面と反対側の面に設けら
    れた金属の層と、 を具備し、前記低温金型の温度は、溶融樹脂温度より2
    10乃至220℃低く、前記断熱材は、前記低温金型内
    への溶融樹脂充填直後の前記転写面が形成された層の急
    冷の抑制とその後の前記低温金型による樹脂の冷却と
    を、転写性の維持と光ディスク基板成形サイクルのタク
    トアップとを図り得るように熱伝導率及び厚みを調整し
    た光ディスク基板成形用スタンパであることを特徴とす
    る光ディスク基板製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光ディスク基板製造方法
    において、前記断熱材は、94W/m・kより小さい熱
    伝導率を持つ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の光ディスク基板製造方法
    において、前記断熱材は、耐熱性有機高分子材料によっ
    て形成されている。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の光ディスク基板製造方法
    において、前記耐熱性有機高分子材料は、ポリイミドで
    ある。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の光ディスク基板製造方法
    において、前記ポリイミドは、5〜150μm以下の厚
    みを持つ。
  6. 【請求項6】 請求項3記載の光ディスク基板製造方法
    において、前記耐熱性有機高分子材料は、ポリアミドイ
    ミドである。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の光ディスク基板製造方法
    において、前記ポリアミドイミドは、5〜150μm以
    下の厚みを持つ。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の光ディスク基板製造方法
    において、前記断熱材は、耐熱性無機高分子材料によっ
    て形成されている。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の光ディスク基板製造方法
    において、前記耐熱性無機高分子材料は、セラミクスで
    ある。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の光ディスク基板製造方
    法において、前記セラミクスは、50〜300μm以下
    の厚みを持つ。
  11. 【請求項11】 請求項1記載の光ディスク基板製造方
    法において、前記断熱材は、金属によって形成されてい
    る。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の光ディスク基板製造
    方法において、前記金属は、スタンパ材として用いられ
    ているニッケルと近似した線膨張係数を持つ。
  13. 【請求項13】 請求項11記載の光ディスク基板製造
    方法において、前記金属は、ビスマスである。
  14. 【請求項14】 請求項13記載の光ディスク基板製造
    方法において、前記ビスマスは、150〜300μm以
    下の厚みを持つ。
  15. 【請求項15】 請求項1乃至14のいずれか一に記載
    の光ディスク基板製造方法で光ディスク基板を製造し、
    前記光ディスク基板の転写面に対して、記録剤を塗布し
    て光吸収層を形成する過程と、前記光吸収層上に反射膜
    を形成する過程と、前記反射膜上に保護膜を形成する過
    程と、 を具備する光ディスク製造方法。
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