JP3713773B2 - 光学記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学記録媒体の製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ用、ビデオ用そのほかの各種情報を記録する光学記録媒体として、その記録もしくは（および）再生を光照射によって行う光ディスク、光カード、光磁気ディスク、相変化光学記録媒体等のＲＯＭ（Rread Only Memory)型、追記型、書換え型等の光学記録媒体において、例えばＲＯＭ型においてその情報面にデータ情報、トラッキングサーボ信号等の記録がなされる位相ピット、プリグルーブ等の微細凹凸が、また追記型、書換え型においてもプリグルーブ等の微細凹凸の形成がなされる。
【０００３】
一方、情報記録の大容量化の要求から、情報記録層（以下情報面という）が２層以上重ねて形成された多層光学記録媒体の実用化の開発が著しい。
【０００４】
図１は、透明の基板１上に、第１および第２の情報面１１および１２が透明中間膜３３を介して積層されてなる２層構造の光学記録媒体の概略断面図を示す。
【０００５】
第１の情報面１１は、第１の微細凹凸２１が例えば基板１とともにポリカーボネート等の透明樹脂によって射出成形によって形成され、これに例えばＳｉＮより成る半透明膜１３が被覆されてなり、第２の情報面１２は、第２の微細凹凸２２が形成され、これにＡｌ蒸着膜等による反射膜１４が形成されてなる。この第２の情報面１２上には、光硬化性樹脂等よりなる保護膜６が形成される。
【０００６】
この光学記録媒体に対する第１の情報面１１と第２の情報面１２とからの情報の読み出しは、ドライブ装置の簡略化をはかることができるように、また第１および第２の情報面１１および１２に対し連続的にその記録ないしは読み出しを行うことができるように、１組の光学ヘッドによって光学記録媒体の同一側すなわち基板１側からの光照射によって行うことができるようにすることが望まれる。この同一側からの第１および第２の情報面１１および１２に対する記録ないしは読み出しは、光学ヘッドからの照射光Ｌを、図１で実線で示すように、第１の情報面１１にフォーカシングさせて、その記録、再生を行い、第２の情報面１２に対しては、光学ヘッドからの照射光Ｌを、図１で破線で示すように、第１の情報面１１にフォーカシングさせて、その記録、再生を行う。この方法による場合、その読み出しないしは再生において、各情報面１１および１２間に干渉が生じることがないようにするには、これら情報面間の透明中間膜３３の厚さを、３０〜６０μｍの例えば４０μｍ程度の大なる厚さに選定することが必要となる。
【０００７】
上述した例えば第１及び第２の情報面１１及び１２が積層されてなる多層光学記録媒体を得る方法としては、第１の情報面１１は、上述したように、例えば第１の微細凹凸をポリカーボネート樹脂等の透明樹脂による基板１と共に射出成型によって形成し、これの上に半透明膜１３を被着形成することによって構成する。
【０００８】
そして、この第１の情報面上に透明中間膜３３と第２の情報面１２の第２の微細凹凸２２とを形成する。この第２の微細凹凸２２は、例えば２Ｐ法（Photopolymerization 法) によって形成することができる。この場合、簡便な方法としては、第２の微細凹凸２２を形成する光硬化例えば紫外線硬化樹脂によって透明中間膜３３をも構成することである。この透明中間膜３３の形成と、第２の微細凹凸２２を形成する方法としては、はじめに、第１の情報面１１を有する基板１上に光硬化例えば紫外線硬化液体樹脂を滴下し、この基板１を回転することによって不要の液体樹脂を振り切るように液体樹脂を所要の厚さに流延させる。その後、紫外線を照射し、液体樹脂を硬化させて樹脂層を形成し、これの上に、または第２の微細凹凸２２に対応する微細凹凸が形成されたスタンパー上に第２の微細凹凸転写用の樹脂を塗布し、基板１とスタンパーとを合致させて押圧し、その後、樹脂の露光硬化を行って、スタンパーから基板１を樹脂層とともに剥離することによって形成する方法が考えられる。
【０００９】
ところが、このような方法で、液体樹脂を、上述したように所要の厚さの中間膜を形成することができる程度に厚く塗布すると、その回転塗布において、図５にその概略断面図を示すように、基板１の外周縁部上で、液体樹脂３０の表面張力による盛り上がりが生じ、この周縁部での液体樹脂の厚さが、これより中心部側に比し大となって、各部一様な厚さの樹脂層の形成を阻害する。したがって、このような状態で、上述した２Ｐ法によって第２の微細凹凸２２を形成した場合、第１の情報面１１と第２の情報面１２との間隔を各部一様に設定することが困難となり、上述したように、同一側からの第１の情報面１１と第２の情報面１２の各情報の読み出しを行う場合、読み出しエラーを発生させることになる。また、上述した液体樹脂の周縁部での盛り上がりは、２Ｐ法による第２の微細凹凸２２の形成におけるスタンパーの押圧によって余剰の液体樹脂が、基板の外周より外側に溢出し、これがスタンパーに付着することになる。この場合、スタンパーを繰り返し用いるに当たって、この余剰の付着された樹脂を取り除く繁雑な作業が必要となるのみならず、この作業によってスタンパーを損傷するなどの不都合を招来し、ひいてはコスト高を来す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、確実に所要の厚さを有し、かつ各部均一な厚さを有する中間膜の形成と、情報面の形成を行うことができるようにし、上述した余剰の樹脂がスタンパーに付着することによる不都合を回避することができるようにした光学記録媒体の製造方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による光学記録媒体の製造方法は、光学記録媒体を構成する基板、あるいは情報面を形成するスタンパーのいずれか少なくとも一方に液体樹脂を環状に塗布した後、該液体樹脂を、上記スタンパーと上記基板の間に挟み込んで、上記基板と上記スタンパーとを合致させた状態で、上記基板およびスタンパーを一体に回転して、上記挟み込んだ上記液体樹脂を上記基板およびスタンパー間に延展させる回転延展工程を有する光学記録媒体の製造方法において、予め、上記基板、あるいは上記スタンパーのいずれか少なくとも一方の全面に液体樹脂を塗布しておく工程を有することを特徴とする。
また、本発明は、上述した光学記録媒体の製造方法の、上記液体樹脂の回転延展工程の後に該液体樹脂を硬化させて樹脂層を形成する工程と、その後、上記樹脂層とともに上記基板を上記スタンパーから剥離して情報を有する光学記録媒体を作製することを特徴とする。
【００１２】
また、この場合において、その基板とスタンパーとの外周輪郭をほぼ一致、具体的には、できるだけ一致させるかわずかにスタンパーそれを基板のそれより小とする。
【００１３】
上述したように、本発明方法においては、光学記録媒体を構成する基板とスタンパーとの間に液体樹脂を配置させた状態で、両者を一体回転させて液体樹脂をその遠心力で流延させる方法を採ったことによって、液体樹脂は、基板とスタンパーとの間に両者間の間隙に沿って流延することから、液体樹脂は基板の周縁でその盛り上がることなく、一様な厚さに塗布されることになる。
【００１４】
そして、その基板とスタンパーとの外周輪郭を一致させる場合においては、特に、余剰の樹脂がスタンパーに付着することを回避できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的な実施形態を説明する。
以下の説明は主として、それぞれ例えばデータ情報の記録ピットやトラッキング用のプリグルーブ等の微細凹凸が形成された第１および第２の２層の情報面が透明中間膜を介して積層されたＲＯＭ型の２層光ディスクに適用する場合であるが、本発明は、このような光ディスクに限られるものではなく、例えば光磁気ディスク、相変化光ディスク、そのほかカード状、シート状等の微細凹凸を有する情報面が２層以上透明中間膜を介して積層された各種光学記録媒体に適用できることはいうまでもない。
【００１６】
この例においては、図１で説明した構成による光学記録媒体、すなわちそれぞれ例えばデータ情報の記録ピットやトラッキング用のプリグルーブ等の第１および第２の微細凹凸２１および２２を有する第１および第２の情報面１１および１２が、透明中間膜３３を介して積層されてなる光学記録媒体、この例では光学記録ディスクを製造する場合である。
【００１７】
この場合、図２に示すように、一主面にデータ情報の記録ピット、トラッキング用のプリグルーブ等の第１の微細凹凸２１が形成された円板状の透明な基板１を用意する。この微細凹凸２１を有する透明基板１は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）の射出成形によって形成する。そして、この微細凹凸２１上に例えばＳｉＮ膜より成る半透明膜１３を被着形成して第１の情報面１１を形成する。
【００１８】
一方、図３に示すように、スタンパー４０を用意する。このスタンパー４０は、その上面に、最終的に形成する光学記録ディスクの第２の情報面１２の微細凹凸２２を転写形成する微細凹凸面３２が形成されてなる。このスタンパー４０の外周輪郭は、基板１の外周輪郭と一致するように、すなわちスタンパー４０と、基板１との外径を同一例えば共に１２０ｍｍの同径に選定するか、スタンパー４０の外周輪郭すなわち外径をわずかに基板１のそれより小さい例えば１１９ｍｍに選定する。しかしながら、このようにスタンパー４０の外周輪郭すなわち外径を幾分基板１のそれより小に選定する場合においても、スタンパー４０の外周縁は、最終的に形成する光学記録ディスクの第１および第２の情報面の有効記録領域より外側に位置するように選定する。
【００１９】
そして、このスタンパー４０を水平面内に配置された水平面を有する回転台４１上載置する。この回転台４１には、その回転軸４２と同軸心上に固定中心軸４３が植設され、これにスタンパー４０に穿設された中心孔４０ｈを嵌合させて、スタンパー４０を回転台４１上に載置する。また、回転台４１には例えば磁気的チャック（図示せず）が設けられて、このチャックによってスタンパー４０が磁気的に吸着されて回転台４１上に、密着保持するようになされる。
【００２０】
このように、回転台４１上に保持したスタンパー４０上に、図３に示すように、液体樹脂３０例えば紫外線硬化性液状樹脂〔大日本インキ化学（株）製ＳＤ３０１（商品名）〕を、例えばその供給ノズル４４から滴下する。この場合、予めスタンパー４０もしくは基板１のいづれか少なくとも一方に、例えば回転塗布（いわゆるスピンコート）法等によって液体樹脂３０を塗布して置くことが望ましい。
【００２１】
その後、この液体樹脂３０が配置されたスタンパー４０上に、図２で説明した第１の情報面１１が形成された基板１を、図４に示すように、その第１の情報面１１を有する側を、スタンパー４０側とし、この基板１の中心孔１ｈを、回転台４１の中心軸４３に嵌合させて合致載置する。このとき、基板１はその自重によって液状樹脂３０を介してスタンパー４０上に押圧される。この状態で、回転台４１を回転させてスタンパー４０と基板１を互いに一体に回転させる。
【００２２】
このようにすると、液体樹脂３０は、スタンパー４０と基板１間に展延（ないしは流延）し、不要の液体樹脂は外方に振り切られ、液体樹脂３０は、少なくとも基板１とスタンパー４０との対向面間においては一様な厚さに、すなわち表面張力によって盛り上がることなく形成される。そして、この場合、基板１とスタンパー４０との外径を同一に選定した場合、すなわち基板１とスタンパー４０との外周輪郭を一致させるかスタンパー４０のそれを幾分小とする場合のいづれにおいても少なくとも基板１とスタンパー４０との対向部において液状樹脂３０が一様の厚さに塗布され、スタンパー４０の基板１側の面に樹脂が付着することはない。
【００２３】
このようにして、スタンパー４０と基板１との間に液状樹脂３０が、スタンパー４０の微細凹凸を埋込むように展延されるが、上述したように、予めスタンパー４０および基板１の少なくとも一方に液状樹脂３０を塗布しておくときは、このスタンパー４０と基板１との一体回転による液状樹脂３０の展延すなわち流延をより円滑に行うことができる。これは、予めスタンパー４０および基板１の少なくとも一方に液状樹脂３０を塗布しておくときは、この面に対する液状樹脂３０のいわゆる“ぬれ”が良くなることによる。
【００２４】
このように、基板１とスタンパー４０との間に、液状樹脂３０が展延されることによってこれにスタンパー４０の微細凹凸が転写される。
【００２５】
次に、この液状樹脂３０に対し、透明基板１側から、例えば紫外線を照射して、液状樹脂３０を光硬化し、基板１を液状樹脂３０が光硬化されてなる樹脂層とともにスタンパー４０から剥離する。
【００２６】
このようにすると、図１に示すように、第１の情報面１１が形成された基板１上に、上述の液状樹脂３０が光硬化されて形成された樹脂層による透明中間膜３３が形成される。この場合、透明中間膜３３には、上述したスタンパー４０の微細凹凸が転写されて形成された第２の微細凹凸２２が形成されていることから、この微細凹凸２２上に、前述したようにＡｌの蒸着膜等による反射膜１４を被着することによって第２の情報面１２を形成する。
【００２７】
この第２の情報面１２上には例えば光硬化性樹脂による保護膜６を塗布するものであり、このようにして目的とする光学記録媒体、この例では光学ディスクを得る。
【００２８】
このようにして、製造された光学ディスクは、前述したように、その基板１とスタンパー８との間に、一様な厚さに液状樹脂３０を展延させることができたことによって、最終的に形成された透明中間膜３３の厚さ、すなわち第１および第２の情報面１１および１２の間隔を、その外周縁部においても均一に形成することができる。
【００２９】
尚、上述した例においては、光学ディスクを構成する場合であるが、微細凹凸が形成される光磁気記録層、相変化記録層等よりなる情報面を有する光学記録媒体に本発明を適用することができる。
【００３０】
上述したように、本発明方法によれば、各情報面間の間隔、例えば第１および第２の情報面１１および１２の間隔を、その外周縁部においても均一に形成することができることから、例えば光学記録媒体に対し、その同一側から、各情報面１１および１２に対して、その記録再生を行う場合において、厚さの不均一性に基づくエラーの発生を効果的に回避することができる。
【００３１】
また、上述の本発明方法において、スタンパー４０は、例えば中心軸４３に装置して繰返し用いることができることから、この中心軸４３と、スタンパー４０中心とを正確に設定して置くことによって、その後は基板の偏心分だけが、最終的に形成される光学記録媒体における製品間のずれとなるので、製品のばらつきの低減化をはかることができる。
【００３２】
尚、上述した例では、基板１とスタンパー４０との間に液状樹脂３０を回転展延する工程において、スタンパー４０に対して基板１を、その自重によって押圧させるようにした場合であるが、外部から所定圧力を付与する治具を配置することもできる。また、図示した例では、スタンパー４０が下側に配置され、これの上に基板１を載置した場合であるが、その上下の配置関係を逆に、すなわち基板１を下側に配置し、これの上にスタンパー４０を載置する構成とすることもできる。
【００３３】
また、上述した例においては、スタンパー４０側に、予め液状樹脂３０を塗布させた場合であるが、基板１側に予め液状樹脂３０を塗布して置くとか、スタンパー４０および基板１の双方に予め液状樹脂３０を塗布して置く方法を採ることもできる。また、このような塗布を予め行うことなくスタンパー４０と基板１との重ね合わせの直前に、そのいづれか一方の中心部近傍に液状樹脂３０を滴下し、基板１とスタンパー４０とを合致させ一体に回転する展延工程を採ることもできる。
【００３４】
また、上述した例では、基板１が射出成型によって第１の微細凹凸２１を形成した構成とした場合であるが、この微細凹凸２１が２Ｐ法によって形成された構成とすることもできるし、この基板１には情報面が形成されていない構成とすることもできる。
【００３５】
また、上述した例では、基板１上に液状樹脂３０を用いた２Ｐ法によって第２の微細凹凸２２を形成した場合であるが、さらにこれの上に上述したと同様の方法によって第３の情報面、第４の情報面等の形成を順次繰り返して行うこともできるし、第１の情報面の微細凹凸２１の形成においても、上述の第２の微細凹凸２２の形成と同様に、液状樹脂３０を用いた２Ｐ法を適用することもできるなど、上述した例に限られるものではなく、種々の変形変更を採ることができる。
【００３６】
また、本発明による光学記録媒体において、その基板１は、液状樹脂３０に対する硬化照射光の波長に対し高い透過性を有するとともに、この基板１および透明中間膜３３は、この光学記録媒体に対する光学的情報の記録ないしは読み出しを行う例えば半導体レーザー光に対して高い光透過率を示し、また、半透明膜１３は同様の光に対して所要の反射率と透過率を有する透過する光学的特性とする。
【００３７】
【発明の効果】
上述したように、本発明方法においては、光学記録媒体を構成する基板とスタンパーとの間に液体樹脂を配置させた状態で、両者を一体回転させて液体樹脂をその遠心力で流延させる方法を採ったことによって、液体樹脂は、基板とスタンパーとの間に両者間の間隙に沿って流延することから、液体樹脂は基板の周縁でその盛り上がることなく、一様な厚さに塗布される。
【００３８】
したがって、例えば各情報面間の間隔を各部一様に構成することができることから、その記録もしくは（および）再生を、光学記録媒体の同一側から行う場合においても、エラーの発生を効果的に回避することができる。
【００３９】
そして、その基板とスタンパーとの外周輪郭を一致させる場合においては、特に、余剰の樹脂がスタンパーに付着することを回避できることから、この余剰の樹脂をスタンパーから除去する作業を回避でき、作業性の向上と、この除去作業に伴うスタンパーの損傷等の事故を回避できることから、結果的に目的とする光学記録媒体の製造コストの低減化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法によって製造する光学記録媒体の一例の概略断面図である。
【図２】本発明方法における第１の情報面が形成された基板の一例の概略断面図である。
【図３】本発明方法の一工程の説明に供する概略断面図である。
【図４】本発明方法の一工程の説明に供する概略断面図である。
【図５】従来の方法の説明に供する一工程の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
１１ 第１の情報面
１２ 第２の情報面
１３ 半透明膜
１４ 反射膜
２１ 第１の微細凹凸
２２ 第２の微細凹凸
３０ 液状樹脂
３３ 透明中間膜

Claims (2)

1. 光学記録媒体を構成する基板、あるいは情報面を形成するスタンパーのいずれか少なくとも一方に液体樹脂を環状に塗布した後、
   該液体樹脂を、上記スタンパーと上記基板の間に挟み込んで、上記基板と上記スタンパーとを合致させた状態で、
   上記基板およびスタンパーを一体に回転して、上記挟み込んだ上記液体樹脂を上記基板およびスタンパー間に延展させる回転延展工程を有する光学記録媒体の製造方法において、
   予め、上記基板、あるいは上記スタンパーのいずれか少なくとも一方の全面に液体樹脂を塗布しておく工程を有することを特徴とする光学記録媒体の製造方法。
2. 上記液体樹脂の回転延展工程の後に該液体樹脂を硬化させて樹脂層を形成する工程と、
   その後、上記樹脂層とともに上記基板を上記スタンパーから剥離して情報を有する光学記録媒体を作製することを特徴とする請求項１に記載の光学記録媒体の製造方法。

Images