JPH02312026A - 光記録媒体用ロール型の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は光記録媒体の製造方法に関し、詳しくは光記録
媒体の透明基板に凹凸パターンを形成するロール形状の
型またはスタンパーの製造方法に関する。

（従来の技術〕 従来、各種情報の記録には、磁気テープ、磁気ディスク
等の磁気材料、各種半導体メモリー等が主として用いら
れてきた。この様な磁気メモリー、半導体メモリーは情
報の書き込みおよび読みたしが容易に行なえるという利
点はあるが、反面、情報の内容を容易に変更したり、ま
た高密度記録ができないという問題点があった。かかる
問題点を解決するために、多種多様の情報を効率良く取
り扱う手段として、光記録媒体による光学的情報記録方
法が提案され、そのための光学的情報記録担体、記録再
生方法、記録再生装置が提案されている。

かかる情報記録担体としての光記録媒体は、一般にレー
ザー光を用いて情報記録担体上の光記録層の一部を揮散
させるか、反射率の変化を生じさせるか、あるいは変形
を生じさせて、光学的な反射率や透過率の差によって情
報を記録し、°あるいは再生を行なっている。この場合
、光記録層は情報を書き込み後、現像処理などの必要が
なく、［書いた後に直読する」ことのできる、いわゆる
ＤＲＡＷ　（ダイレクト　リード　アフター　ライト）
タイプの媒体であり、高密度記録が可能であり、また追
加書き込みも可能であることから、情報の記録・保存媒
体として有効である。

第５図は、従来の光記録媒体の模式的断面図である。同
第５図において、４１は透明基板、４２はトラック溝部
、４３は光記録層、４４はスペーサー・接着層、４５は
保護基板である。第５図において、情報の記録・再生は
透明基板４１およびトラック溝部４２を通して光学的に
書き込みと読みだしを行なう、この際、トラック溝部の
微細な凹凸を利用してレーザー光の位相差によりトラッ
キングを行なえる様にしである。

（発明が解決しようとしている問題点）上記した様に、
従来のビデオディスク、オーディオディスクなどの光記
録媒体では、一般にあらかじめ凹凸形状を形成されたス
タンパーを用いて、プレス法、射出成型法または紫外線
硬化樹脂法を用いて透明基板にスタンパーの凹凸形状を
転写している。上記の方法は一般に枚葉工程であるが、
例えば、特開昭５６−８７２０３．特開昭５６−８６７
２１などのように、第６図に示すようにロール形状のス
タンパーまたは金型５２を用いて透明樹脂シート５１に
凹凸パターンを連続で形成する方法も広く用いられてい
る。上記先行技術では第２図に示すように、ロール１１
にスタンパー１２を接着剤や両面テープで接合するか、
あるいはネジ止めによって固定している。このスタンパ
ー１２をロール１１に固定する方法では、真円度を得る
ためにはロールの表面が鏡面に研磨されていても接着剤
や両面テープの厚さムラを厳しく管理しなければならず
、また空気を巻き込まないように接合技術を要するとい
う問題点がある。またスタンパーとロールを接合するこ
となく、ネジなどで固定するときも、空気を追い出しな
がら密着させるのが困難である。この両方とも、スタン
パーとロールの間に空気が入ると、スタンパーの表面に
凹凸を生じ、その凹凸が樹脂に転写して光記録媒体の基
板の品質を低下させてしまう。

空気が入らなくても、スタンパーとロールの密着が悪い
と熱伝導度にムラが生じて微細なパターンが精度良く転
写されなかったり、成型する樹脂によっては複屈折を生
じたりするという問題点がある。そのＬ、スタンパーが
薄いと強度が不足するため、耐久性が悪くなってしまい
、その反対にスタンパーが厚いと剛性が高くなって、ロ
ールにＳき付けるのが難しくなるだけでなく、熱伝導度
も低下してしまうという問題点もある。印刷機械入門お
よび新・感光性樹脂（印刷学会出版部）には、第３図、
４図に示すような一般的な製版の技術が記載されている
。第３ＩＡではあらかじめパターンの形成されているマ
スク２２の上をロール２１を転がしながら電子線または
電磁波を照射してマスクのパターンをロールに転写して
いる。また第４図の方法では感光樹脂などを塗ったロー
ル３１を軸を中心に回転させながら光ビーム３２を一方
向スキャンさせてパターンを直接描画している。しかし
ながら光記録媒体のパターンはサブミクロンと微細であ
るために、第３図の方法ではサブミクロンのパターンの
線幅を転写するのは、光学的な分解能から現在ではまだ
不可能である。また第４図の方法ではロールとビームを
連動させながらスパイラルパターンをサブミクロンの精
度で位置を正確に出して描画しなければならず、この両
者の機械的な制御が困難である。またロールの軸受けや
ロール表面の平面度も精度が要求されるために。

ロールの加工も困難になっている。このように一般的な
製版技術の応用では光記録媒体用のロール型を製作する
のは困難であった。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、ロール形状をしたスタンパーまた
は原版を用いて、連続的にプリフォーマットなどのパタ
ーンの形成された透明基板を製造する工程において、あ
らかじめプリフォーマットパターンなどの凹凸形状が形
成された原版またはスタンパーのヒを、少なくとも表面
部が樹脂で形成されたロールを転がすことによって、該
原版またはスタンパーの凹凸パターンをロール表面に転
写することを特徴とする、光記録媒体の製造用ロール型
の製造方法である。

以下１本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に光記録媒体のロール型の製造方法の一
実施態様を示す断面図である。同第１図において、本発
明の光記録媒体のロール型の製造方法は、ローラー１の
表面に樹脂２が均一な厚さで形成されている。このロー
ル１を凹凸パターン３があらかじめ形成されたスタンパ
ーまたは原版４の上を転がして、樹脂層２に凹凸パター
ン４を転写する。

本発明におけるローラー１は、硬度がある程度高く、あ
る程度の剛性のある材料であれば、どのような材料でも
用いることができるが、例えば、鉄、クロム鋼などの金
属や金属化合物および硬質塩化ビニルなどの樹脂などが
好ましい。ローラー表面は鏡面に研磨し、面精度は成型
する光記録媒体の面精度と、はぼ同じかまたはそれより
も良い面精度が必要である。また必要に応じて表面に窒
化チタンなどの硬化膜、シリコンなどの保護層を形成す
ることもできるし、ニッケルやクロムなどのメッキを施
すことも可能である。

ロール１の表面に形成する樹脂層２の材料は均一な厚さ
に形成できて、微細なパターンを精度良く転写できて、
かつその微細なパターンを形成した後にそのパターンを
維持できるように加工できる材料であれば、いずれの材
料でも用いることができるが１例えばアクリル系樹脂な
どの紫外線硬化性樹脂やエポキシ系樹脂などの熱硬化性
樹脂などが好ましい。樹脂層の形成は一般に樹脂のコー
ティングに用いられている方法であればいずれの方法で
も用いることができるが、例えば、ディッピング、ロー
ルコータ−などによる溶剤塗布による方法が厚み精度良
く形成でき好ましい。

スタンパーまたは原版４は、一般にＣＤ（コンパクトデ
ィスク）などに用いられている製法で作製することがで
きる。具体的には、ガラス原盤にレジストを塗布して、
パターンを露光、現像してから、ニッケルをスパッター
で成膜して、電鋳して所定の厚さまでニッケルを析出さ
せる。こうして得られた第二原盤をファーザーとして、
第三原盤（マザー）および孫スタンパ−を作成しても良
い。その他には、原版を製作する方法を用いることもで
きる。具体的にはクロムなどの金属層を形成しであるガ
ラス板にレジストを塗布して、パターンを露光、現像し
てから金属層をエツチングなどによって一部除去して凹
凸パターンを形成する。この原版から露光によって−Ｆ
記ススタンパ−形成しても良い。原版、スタンパーの厚
さは、本発明ではスタンパーまたは原版４の上をロール
１を転がすのである程度の剛性がある方が望ましい。用
いられる範囲としては１００μｍ以上であれば良く、よ
り好ましい厚さは４００〜５０００μＩである。

原版またはスタンパー４の上に樹脂層２を形成したロー
ル１は回転させて凹凸パターン３をロールＬに転写する
。ロール１上に形成する樹脂層２の厚さは用いる樹脂に
よって、適宜選択するのが好ましく、概ね０．０Ｉ〜５
００μ−の範囲である。また必要に応じてレベリング、
予備硬化の工程を加えても良い。

ロール１とスタンパーまたは原版４の接触圧力は凹凸パ
ターンが精度良く転写できる圧力であれば、いずれの圧
力でも用いることができるが、好ましくは０．０１〜１
０．０ｋｇ／ｃｍ２である。ロール１はスタンパーまた
は原版４の上を空気が入らない速度で回転させ、空気を
押し出すのにはできるだけｄい速度で回転させるのが良
い。樹脂層２の粘度が高くて空気が入り易い場合には、
粘度の高い樹脂の上に粘度の低い樹脂層を重ねて形成す
ることによって空気の押し出しを容易にすることも出来
る。第１図に示すように凹凸パターンが樹脂層２に形成
された後凹凸パターンを維持できるように樹脂層２を硬
化させる。樹脂層２の樹脂が紫外線硬化樹脂であれば光
源５は紫外線ランプを用い、樹脂層２の樹脂が熱硬化性
樹脂であれば熱線発生機５を用いる。光源または熱線照
射装置５の位置は必要に応じてどの位置でも用いること
ができるが、ロール１の内側から照射しても　（５）、
スクンパーまたは原版の側から照射しても（５°）、凹
凸パターンが形成されてからスタンパーまたは原版から
離れた位置で照射されても（５”）良い。また樹脂層２
に用いる樹脂が硬化時間が長い場合には後硬化の工程を
加えても良い。

〔作用〕

本発明の光記録媒体の製造用ロール型の製法は、該原版
またはスタンパーの凹凸パターンをロール表面に精度良
く、簡単な機構で転写した光記録媒体の製造用ロール型
を提供するものである。

（実施例） 以下、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する
。

（実施例１） 第１図に示す様に、ロール径２００ｍ■φの鉄製ロール
を表面を研磨して鏡面にした上に、紫外線硬化樹脂（三
菱レイヨン製、ＭＲＡ５０Ｇ）をロールコータ−で５０
μＩの厚さに均一に塗布した。そのロールを、　１．６
μｍピッチ、０．６μ層幅、深さ７００人の連続溝が形
成されたニッケル製スタンパー（セイコーエプソン製）
を２ａｎｏ厚のガラス板に貼り合せて裏打ちした上を、
１．Ｏｋｇ／ｃｓ＋’の圧力を加えて、　０．１０１／
分の速度で回転させることによりスタンパーの凹凸パタ
ーンを転写した。第１図５”の位置に３ｋｌＦの紫外線
ランプ（ウシオ電気製）を２本設置して転写した凹凸パ
ターンが形状変化を起こさないうちに紫外線硬化樹脂を
硬化させた。その後で凹凸パターンが形成されたローラ
ーを回転しながら、５ｋＷの紫外線ランプを用いて紫外
線を照射して紫外線硬化樹脂を完全に硬化させた。表面
硬度を上げるために、ローラーの表面に１００μＩの厚
さのニッケル層を無電解メッキで形成した。スタンパー
に形成されていたプリフォーマットパターンの転写率は
、深さで９７％以上、転写率のバラツキはローラー全面
で±５％以下であった。ローラーの表面の凹凸はｐ−ｐ
で５０μ−以下で十分小さく、またローラー断面の真円
度および偏芯はト分小さかった。

このロールを押し出し成型機（日立造船製、５）ＩＴ９
０−３２０ＶＧ　）に取り付けて、　　２．３ｍ／分の
速度で、ダイ温度２５０℃、ローラ一温度６０℃の条件
で、ポリカーボネート（量大化成製、に−１２８５１を
１．２ｍｍ厚さに押し出した。このローラーで１万枚の
光ディスクを成型してもローラー表面の形状に変化がな
かった。押し出した基板を測定してみたところ１面振れ
量はｐ−ｐで５０μ■で十分小さかった。この基板を８
６ｍｍφに切断して、下記構造式（Ｉ）で示される、光
記録層材料を溶剤塗布した。

保護基板には０．３ｍｍ厚のポリカーボネート（量大化
成製、パンライト　２５１）を８６＋ｓ會φに切断して
、０．３ＩＩＩＩのエアーギャップを設けて接着した。

得られた光記録媒体に記録・再生してみたところ、ディ
スクの回転数１８００ｒｌｌ■、書き込み周波数３Ｍ１
ｌｚ、書き込みパワー６　ｍＷ、読み出しパワー０．５
＋ｓＷで、Ｃ／Ｎ比５０ｄＢであった。

（実施例２） 実施例１と同じ方法で５鏡面研磨したロール径２００−
謹φの鉄製ロールに、実施例１と同じ紫外線硬化樹脂を
、５０μｌの厚さに均一に塗布して、実ｈｈ例１と同じ
ような凹凸パターンの形成されたガラス基板（旭ガラス
製）の上を回転させ、ローラー表面の紫外線硬化樹脂に
ガラス基板の凹凸パターンを転写した。第１図５°の位
置に実施例１と同じ紫外線ランプを置いて照射した。そ
の後第１図５”の位置に実施例１と同じ紫外線ランプを
置いて後硬化させて、紫外線硬化樹脂を完全に硬化させ
た。深さで、ガラス基板の凹凸パターンの９８％が転写
でき、ローラーの表面の凹凸はρ−ｐで５０μｍ以下と
十分小さく、またローラーの真円度および偏芯は十分小
さかった。実施例１と同じ方法で一万枚の光デイスク基
板を成型しても表面形状の変化は認められず、成型した
基板の特性は面掘れ量がｐ−ｐで５０μｍ以下と十分小
さかった。この光ディスク基板を実施例１と同様に光記
録層を形成して記録・再生を行な７たところＣ／Ｎ比５
２ｄＢであった。

（実施例３） 表面が鏡面に研磨されたロール径２００ａ＋ｍφの鉄製
も一ル（コーニング類）に、実施例１と同じ紫外線硬化
樹脂を、実施例１と同じ方法で５０μ重の厚さに均一に
塗布して、実施例１と同じスタンパ−の上を回転させて
ローラー表面の紫外線硬化樹脂にスタンパ−の凹凸パタ
ーンを転写した。第１図５の位置に実施例１と同じ紫外
線ランプを置いて、ロール内部から紫外線を照射した。

その後実施例２と同様に第１図５“の位置に実施例１と
同じ紫外線ランプを置いて後硬化させて、紫外線硬化樹
脂を完全に硬化させた。得られたローラーを調べてみる
と、スタンパ−の凹凸パターンの転写率は、深さで９５
％以上であった。また、ローラーの表面の凹凸はｐ−ｐ
で５０μ■以下と十分小さかった。またローラーの真円
度および偏芯は十分小さかった。実施例１と同じ方法で
一万枚の光デイスク基板を成型しても表面形状の変化は
認められなかった。成型した基板の特性を測定したとこ
ろ、面振れ量がｐ−ｐで５０μ−以下と十分小さかった
。

この光デイスク基板を実施例１と同様に光記録層を形成
して記録・再生を行なったところＣ／Ｎ比５３ｄｌｌで
あった。

（発明の効果） 本発明によれば、積度良く、簡単な機構で成型用ロール
型を製造できるために、面精度が良く、パターンの転写
性の良い光記録媒体の製造用ロール型を安価に製造でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光記録媒体製造用ロール型の概略断面
図である。 第２図は従来に光記録媒体の製造用スタンパーの貼り付
は方法である。 第３図は従来の製版方法によるロールのパターン転写方
法である。 第４図は従来の製版方法によるロールのパターン転写方
法である。 第５図は従来の光記録媒体の一般的な断面図である。 第６図は従来の光記録媒体の基板の連続製造法の概略図
である。 １、ローラー ２、樹脂層 ３、凹凸パターン ４、スタンパ−または原版 ５、紫外線または熱線の線源 １１、加圧ローラー １２、貼り付けたスタンパ− ２１、製版用ロール ２２、パターンの形成されたマスク ２３、パターン露光用光ビーム ３１、製版用ロール ３２、パターン露光用光ビーム ４１、透明基板 ４２、トラック溝部 ４３、光記録媒体 ４４、スペーサー ４５、保護基板 ５１、樹脂シート ５２、成型用ロール ５３、加圧またはテンション用ロール ５４．０き出し用ロール ５５、巻き取り用ロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レーザービームなどの光ビームの照射によって、反
   射率、屈折率などの光学特性を変化させて、情報の記録
   ・再生を行なう光記録媒体において、あらかじめプリフ
   ォーマットパターンなどの凹凸形状が形成された原版ま
   たはスタンパーの上を、少なくとも表面部が樹脂で形成
   されたロールを転がすことによって、該原版またはスタ
   ンパーの凹凸形状をロール表面に転写することを特徴と
   する光記録媒体用ロール型の製造法。