JP4846751B2

JP4846751B2 - 光情報記録媒体の製造方法及びそれに用いられるスタンパ基板

Info

Publication number: JP4846751B2
Application number: JP2008070184A
Authority: JP
Inventors: 西村　　博信
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2028-03-18
Also published as: JP2009224005A

Description

本発明は、高記録密度の光情報記録媒体又はＤＶＤのような光情報記録媒体の製造方法、特に透明な樹脂層を介して貼り合わされたディスク基板とスタンパ基板とを剥離させる剥離工程を備えた製造方法に関する。

一般にブルーレイと称される高記録密度対応の光情報記録媒体は、例えば１．１ｍｍ程度の厚みの透明な樹脂製のディスク基板に１層又は２層の記録層を形成し、それを透明な樹脂膜で保護した構造が基本となっている。また、ＨＤ−ＤＶＤと称される高記録密度対応の光情報記録媒体は、０．６ｍｍ程度の厚みの２枚の透明な樹脂製のディスク基板が透明な接着性樹脂膜により貼り合わされた構造が基本となっている。この場合、それらディスク基板は一方のディスク基板だけに１層又は２層の信号記録層が形成されたもの、又は双方のディスク基板に１層又は２層の信号記録層が形成されたものがある。

これらディスク基板からなる光情報記録媒体において、例えば２層の信号記録層を有するディスク基板の場合、１層の信号記録層を有する透明なディスク基板に薄い樹脂層を介在させて信号記録層を有する透明なスタンパ基板を貼り合わせ、紫外線などの放射線を照射して前記樹脂層を硬化させた後に、スタンパ基板を前記樹脂層から剥離し、スタンパ基板の前記信号記録層の情報を前記樹脂層の表面に転写する剥離技術は広く知られている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。

ディスク基板に薄い樹脂層を介在させて信号記録層を有する透明なスタンパ基板を貼り合わせる工程で採用される周知の方法の一例としてスピン方式がある。このスピン方式では、ディスク基板とスタンパ基板との間の液状樹脂を遠心力でそれらの全面に展延させ、外終端から余剰の液状樹脂を振り切って所望の厚みの樹脂層を形成する。この際、ディスク基板とスタンパ基板の外周端に液状樹脂が付着し、その後の放射線照射による硬化工程で、ディスク基板とスタンパ基板の外周端に付着した液状樹脂も硬化する。図４に示すように、ディスク基板１とスタンパ基板２との間に樹脂層３を形成する液状樹脂がそれら基板の外周端面に付着し、スタンパ基板２を剥離させた後に、はみ出し部ＧがバリＧａとしてディスク基板の外周端面１Ｔに残留してしまう。

また、ディスク基板に薄い樹脂層を介在させて信号記録層を有する透明なスタンパ基板を貼り合わせる工程で採用される周知の方法の他の例として真空貼り合わせ方法がある。この方法では、ディスク基板及びスタンパ基板それぞれの信号記録面に所望の厚みの樹脂層を形成し、真空中でそれら樹脂層を合わせてディスク基板とスタンパ基板とを貼り合わせる。しかし、この真空貼り合わせ方法でも、ディスク基板、スタンパ基板それぞれに液状樹脂を塗布し、スピン方式により液状樹脂を展延させて樹脂層を形成しているので、それぞれの外周端面にはみ出し部が形成され、そのまま貼り合わせを行うので、図４に示すように、ディスク基板１からスタンパ基板２を剥離したとき、はみ出し部ＧがバリＧａとしてディスク基板１の外周端面１Ｔに残留してしまう。

ディスク基板の外周端面に沿って樹脂層がはみ出して付着している分には、定められた規格の範囲内に収まっていれば問題ないが、スタンパ基板を剥離した後にスタンパ基板２の外周端面に延びて残留したバリＧａはディスク基板１に対してほぼ垂直方向に突出するので、樹脂層３の上に不図示の別の樹脂層を新たに形成する場合、あるいは不図示の別のディスク基板を貼り合わせる場合などに悪影響を生じる。この問題を解決する方法として、バリを除去する技術が開示されている（例えば、特許文献４参照）。この特許文献４で開示されている方法は、ディスク基板の外周端面に形成されているバリを切削装置で切削して除去すると共に、切削時に生じる粉末を吸引してディスク基板にその粉末が付着するのを防止し、バリの除去と除去時のディスク基板の汚れなどの問題を解決している。また、特許文献４は、ディスク基板の内周端面に形成されるバリを押し潰すことによって、そのバリの影響による問題を解決することも開示している。
特開２００１−０５２３７８公報特開２００２−１９７７３１公報特開２００４−０７９０５３公報特開２００１−０１４７３４公報

しかしながら、前掲の特許文献４に記載されているバリ除去方法の場合、バリを除去する装置が必要になるために、装置の小型化、簡略化、低価格化の面で難点がある。また、前記バリ除去方法の場合、スタンパ基板の剥離工程の後にバリ除去工程を行わなければならないので、製造時間の短縮化の面でも難点がある。

したがって、本発明は別途にバリ除去工程を行う必要が無いように、スタンパ基板の剥離時にスタンパ基板に起因して形成されるバリを除去するところに特徴がある。スタンパ基板は製造工程の途中で剥離され、完成品の光情報記録媒体の一部分を構成する部材で無いので、剥離時に傷などが着いても全く問題が無く、製造工程において何ら影響を与えなければ、スタンパ基板の形状を変更しても何ら支障がないという知見に基づくものである。

第１の発明は、ディスク基板の信号記録面とスタンパ基板の信号記録面とを樹脂を介して貼り合せる工程と、前記スタンパ基板を剥離して前記ディスク基板と前記スタンパ基板との間に形成された樹脂層を前記ディスク基板に残存させることにより前記スタンパ基板の前記信号記録層の情報を前記樹脂層に転写する剥離工程とを備え、前記スタンパ基板は、前記ディスク基板と貼り合される貼り合せ面の直径が前記ディスク基板の直径と実質的に同じであり、前記スタンパ基板の前記信号記録面に対して４５〜７０度の範囲内の鋭角の角度θで傾斜する傾斜外周端面を有し、前記スタンパ基板を剥離する前記剥離工程では、前記ディスク基板と前記スタンパ基板との中心孔からそれら基板との間に圧搾空気を給送し、前記傾斜外周端面が前記樹脂層のはみ出し部で覆われている前記スタンパ基板を前記樹脂層から剥離し、前記スタンパ基板を前記樹脂層から剥離するとき、前記スタンパ基板の前記傾斜外周端面に付着した前記樹脂層のはみ出し部を引きちぎることにより、前記はみ出し部を前記ディスク基板に残存させないことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法を提供する。

第２の発明は、前記第１の発明に記載の光情報記録媒体の製造方法に用いられ、前記構造の外周端面を備えることを特徴とするスタンパ基板を提供する。

前記第１の発明によれば、スタンパ基板の剥離時にスタンパ基板の傾斜外周端面に接着している樹脂層のはみ出し部が引きちぎられて、スタンパ基板と一緒に除去されるので、ディスク基板にその信号記録面と垂直方向に延びるバリが形成されることは無く、以降の製造工程でバリの悪影響を受けることが無い。したがって、バリ除去工程が不要となる。また、スタンパ基板の傾斜外周端面がはみ出した樹脂層で覆われていることで、圧搾空気を閉じ込める働きを行い、気圧の高まりでほぼ全周で同時にバリが引きちぎられると共に、スタンパ基板の剥離が行われる。したがって、圧搾空気で従来よりも安定にスタンパ基板の剥離を行うことができる。

前記第２の発明によれば、前記第１の発明で得られる効果を実現できるスタンパ基板を得ることができる。

[実施形態]
図１〜図３により本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明で用いるスタンパ基板の外周部を拡大した断面図であり、図２はディスク基板とスタンパ基板との貼り合わせを説明するための図面である。図３はディスク基板とスタンパ基板との外周部の断面を拡大した図であり、外周端面のはみ出し部などを示す図である。

この実施形態で用いるスタンパ基板は、周知の転写用ディスク基板と同様に、その信号記録面の情報をディスク基板の樹脂層に転写する働きを行う。図１に示すように、スタンパ基板２は、所望の情報を有する信号記録面２Ａに対して鋭角の角度θの傾斜外周端面２Ｂと、信号記録面２Ａに対してほぼ垂直な垂直状外周端面２Ｃとからなる外周端面２Ｔを備える。傾斜外周端面２Ｂの角度θは４５〜７０度の範囲にあり、鋭角であらねばならない。本発明で採用するスタンパ基板２にとって、この構造の傾斜外周端面２Ｂを有する点が従来のスタンパと異なる。なお、スタンパ基板２の剥離時に傾斜外周端面２Ｂには、付着した樹脂層のはみ出し部を引きちぎるための力がかかるので、傾斜外周端面２Ｂはスタンパ基板２の信号記録面１Ａの信号記録エリアよりも外側に形成されるのが好ましい。

傾斜外周端面２Ｂの角度θが４５度未満である場合には、スタンパ基板２の射出成形時に射出成形金型からスタンパ基板を取り外し難いという問題、つまり、スタンパ基板の射出成形が難しくなるなどの難点がある。また、鋭角の角度θが小さすぎると、機械的な強度が小さくなるために、傾斜外周端面２Ｂが破損したり、樹脂層のはみ出し部の引きちぎりができない場合などもある。他方、傾斜外周端面２Ｂの角度θが７０度を越えると、スタンパ基板２の剥離時にその傾斜外周端面２Ｂに延びて形成される樹脂層のはみ出し部を引きちぎることができない場合があり、そのはみ出し部がバリとしてディスク基板１に残ってしまうという問題点があり、本発明の目的を達成することができない。

この実施形態では図１に示したようなスタンパ基板２を用いて、図２を用いて説明するようなディスク基板１とスタンパ基板２との貼り合わせと剥離とを行う。先ずこの実施形態では、ほぼ外径が等しい大きさのディスク基板１とスタンパ基板２との貼り合せを行うのに、前述したような周知の真空貼り合せ方法を採用している。これに伴い、貼り合わせを行う前に、ディスク基板１の信号記録面１Ａに光透過性に優れた透明な樹脂層３Ａを形成する。

この樹脂層３Ａは広く知られているスピンコーティング方式で形成され、図示していないが、ディスク基板１の内側の所定位置に円環状に供給された液状樹脂を遠心力で展延して所望の厚みの樹脂層３Ａを形成する。この液状樹脂を遠心力で展延する工程で、余剰の液状樹脂はディスク基板１の外周端から振り切られるので、図２（Ｂ）、図３（Ａ）に示すようにディスク基板１の外周端面１Ｔに樹脂層のはみ出し部Ｇが形成される。なお、樹脂層３Ａは接着性に優れた紫外線硬化性の樹脂からなり、高密度記録対応の光情報記録媒体の場合、一例を示せば２０μｍ程度の厚みである。ここで、樹脂層３Ａに紫外線を照射して樹脂層３Ａを全体又は部分的に半硬化させてもよい。

同様に、スタンパ基板２の信号記録面２Ａに光透過性に優れた透明な樹脂層３Ｂを形成する。この樹脂層３Ｂもディスク基板１の樹脂層３Ａと同様に広く知られているスピンコーティング方式で形成され、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すようにスタンパ基板２の傾斜外周端面２Ｂにはみ出し部Ｇａが形成される。樹脂層３Ｂはスタンパ基板２の信号記録面２Ａに対する接着性が強くはなく、スタンパ基板２の信号記録面２Ａから比較的剥離し易い特性を有する。高密度記録対応の光情報記録媒体の場合、樹脂層３Ａが２０μｍ程度の厚みのときには、樹脂層３Ｂは５μｍ程度の厚みであり、樹脂層３Ａの厚みと樹脂層３Ｂの厚みとの和がほぼ２５μｍの厚みになるように、樹脂層３Ａ、樹脂層３Ｂの厚みが調整される。なお、これらの数値は一例であって、樹脂層３Ａ及び樹脂層３Ｂの厚み、及びこれら樹脂層の厚みの和は前記数値に限定されることは無い。ここで、樹脂層３Ａと同様に、樹脂層３Ｂにも紫外線を照射して樹脂層３Ａの全体又は部分的に半硬化させてもよい。

次に、図２（Ｃ）に示すように、真空中で樹脂層３Ａと樹脂層３Ｂとを当接させて、ディスク基板１とスタンパ基板２とを重ね合わせる。このとき、ディスク基板１の中心点を通る中心軸線Ｌとスタンパ基板２の中心点を通る中心軸線Ｌとを一致させ、所望の方法でディスク基板１とスタンパ基板２との間に加圧力を短時間かけて貼り合わせを行う。真空中で互いに当接された樹脂層３Ａと樹脂層３Ｂは平坦であり、その間に気泡が生じない。

この貼り合わせ工程で、図３（Ｂ）に示すように、樹脂層３Ａと樹脂層３Ｂとは一体化されて樹脂層３となり、また、ディスク基板１の外周端面１Ｔのはみ出し部Ｇとスタンパ基板２の傾斜外周端面２Ｂのはみ出し部Ｇａとが一体化する。なお、図２（Ｃ）において、Ｈはディスク基板１とスタンパ基板２の共通の中心孔を示しているが、ディスク基板１の中心孔とスタンパ基板２の中心孔の径は等しくなくても良い。

次に、貼り合わせを行った後、紫外線などの放射線を所望の方法で照射してそれら基板間の樹脂層３（３Ａ、３Ｂ）を完全に硬化させる。この際に、はみ出し部Ｇとはみ出し部Ｇａも硬化される。次に、例えば前掲の特許文献４で開示されているような機械的な力と圧搾空気とを組み合わせてなる剥離方法によってディスク基板１からスタンパ基板２を剥離する。このとき、スタンパ基板２と樹脂層３Ｂとの間で剥離が起こり、スタンパ基板２の信号記録面２Ａに形成されていた樹脂層３Ｂは、ディスク基板１上の樹脂層３Ａと一体化して残留し、樹脂層３の一部分を構成する。これによって、樹脂層３Ｂの表面にスタンパ基板２の信号記録面２Ａの情報が転写される。

ここで、前述のようにしてスタンパ基板２が樹脂層３Ｂから剥離するとき、スタンパ基板２の傾斜外周端面２Ｂに接着しているはみ出し部Ｇａは傾斜外周端面２Ｂに付着したまま一気に引きちぎられ、ディスク基板１から除去される。この点について詳しく説明する。剥離工程では図２（Ｃ）に示すディスク基板１とスタンパ基板２の中心孔Ｈ、つまり内周側からそれら基板１、２の間を放射外方向に供給される圧搾空気によって、図２（Ｄ）に示すようにスタンパ基板２と樹脂層３Ｂとの間で剥離が起こる。

圧搾空気による剥離では、剥がれ易い箇所と剥がれ難い箇所があり、最も剥がれ易い箇所が最初に剥離し、圧搾空気が漏れる場合がある。このため、従来ではかなり量の多い気圧の高い圧搾空気をスタンパ基板２と樹脂層３Ｂとの間に給送しなければ、安定に剥離工程を行うことは難しかった。本発明では、鋭角の傾斜外周端面２Ｂのはみ出し部Ｇａは前記圧搾空気に対して鋭角の向きに接着されているため、放射外方向の圧搾空気では剥がれ難くなっており、ディスク基板１とスタンパ基板２との外周端面が密封された状態となっている。このため、鋭角の傾斜外周端面２Ｂのはみ出し部Ｇａは、スタンパ基板２と樹脂層３Ｂとの間を外周端まで到達した圧搾空気を止め、圧搾空気が部分的にリークすることなくその圧搾空気の圧力を高め、はみ出し部Ｇａを一気に引きちぎることによりスタンパ基板２の完全な剥離が行われる。したがって、スタンパ基板２の傾斜外周端面２Ｂのはみ出し部Ｇａはディスク基板１に残留することなく除去される。

前記実施形態では真空貼り合わせ方法を用いてディスク基板１とスタンパ基板２とを貼り合わせたが、スピン貼り合せ方式を用いて貼り合わせを行ってもよい。このスピン方式においては、ディス基板１又はスタンパ基板２のどちらか一方又は双方に液状樹脂を塗布し、ディスク基板１とスタンパ基板２とを重ね合わせた後に、高速回転による遠心力によってディスク基板１とスタンパ基板２との間の液状樹脂を展延させ、余剰の液状樹脂を振り切っている。この場合、必然的にディスク基板１の外周端面１Ｔの外周端面とスタンパ基板２の傾斜外周端面２Ｂにはみ出した液状樹脂が付着してしまう。したがって、本発明はスピン貼り合せ方式による場合にも前述と同様な効果を奏する。なお、前記説明ではディスク基板１、スタンパ基板２のそれぞれに樹脂層３Ａ、樹脂層３Ｂを形成したが、いずれか一方だけに樹脂層を形成して貼り合せてもよい。

また、前記実施形態のようにして第２の信号記録層が転写されたディスク基板に、別の基板を光透過性に優れた接着剤により貼り合わせた構造の光情報記録媒体としてもよい。また、本発明は高密度記録対応の光情報記録媒体だけでなく、一般的なＤＶＤのような構造の光情報記録媒体の製造工程にも本発明を採用することができ、追記型の光情報記録媒体、又は書換型の光情報記録媒体などに採用することができる。

前記実施形態ではスタンパ基板２の傾斜外周端面２Ｂの一例について示したが、傾斜外周端面２Ｂは信号記録面２Ａに対して４５〜７０度の範囲の角度θであれば、任意の弧状の傾斜でもよい。また、スタンパ基板２の外周端面の全面が傾斜していても、前述と同様な効果を得ることができる。

本発明に係る光情報記録媒体の製造方法及びこの製造方法に用いられるスタンパ基板の一例を説明するための図である。本発明に係る光情報記録媒体の製造方法の一実施形態を説明するための図である。本発明の実施形態の一部分を説明するための図である。従来の光情報記録媒体の製造方法を説明するための図である。

符号の説明

１・・・ディスク基板
１Ａ・・・ディスク基板１の信号記録面
１Ｔ・・・ディスク基板１の外周端面
２・・・スタンパ基板
２Ａ・・・スタンパ基板２の信号記録面
２Ｂ・・・スタンパ基板２の傾斜外周端面
２Ｃ・・・スタンパ基板２の垂直状外周端面
２Ｔ・・・スタンパ基板２の外周端面
３、３Ａ、３Ｂ・・・樹脂層
Ｇ、Ｇａ・・・はみ出し部
Ｈ・・・ディスク基板１とスタンパ基板２の中心孔

Claims

ディスク基板の信号記録面とスタンパ基板の信号記録面とを樹脂を介して貼り合せる工程と、
前記スタンパ基板を剥離して前記ディスク基板と前記スタンパ基板との間に形成された樹脂層を前記ディスク基板に残存させることにより前記スタンパ基板の前記信号記録層の情報を前記樹脂層に転写する剥離工程と、
を備え、
前記スタンパ基板は、前記ディスク基板と貼り合される貼り合せ面の直径が前記ディスク基板の直径と実質的に同じであり、前記スタンパ基板の前記信号記録面に対して４５〜７０度の範囲内の鋭角の角度θで傾斜する傾斜外周端面を有し、
前記スタンパ基板を剥離する前記剥離工程では、前記ディスク基板と前記スタンパ基板との中心孔からそれら基板との間に圧搾空気を給送し、前記傾斜外周端面が前記樹脂層のはみ出し部で覆われている前記スタンパ基板を前記樹脂層から剥離し、
前記スタンパ基板を前記樹脂層から剥離するとき、前記スタンパ基板の前記傾斜外周端面に付着した前記樹脂層のはみ出し部を引きちぎることにより、前記はみ出し部を前記ディスク基板に残存させないことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
請求項１に記載の光情報記録媒体の製造方法に用いられ、前記構造の外周端面を備えることを特徴とするスタンパ基板。