JPH03132941A - 光ディスク製造方法 - 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】 技術分野 本発明は、ビデオディスク、コンパクトディスク等の光
ディスクの製造方法に関する。

背景技術 従来から光ディスクの製造方法としては、第３図のフロ
ーチャートに示す如き方法が知られている。

かかる製造方法によれば、まず、第４図（ａｌ）に示す
ようにガラス盤１の主面上に一様にフォトレジスト層２
を形成したフォトレジスト原盤を用意して、レーザーカ
ッティング工程Ｓ。において、レーザービームＬａによ
りフォトレジスト層２上に、所定情報に対応したスポッ
ト列の潜像を螺旋又は同心円状に形成する。

次に、現像工程Ｓ１において、現像装置に露光したフォ
トレジスト原盤を装若しこれを現像して、フォトレジス
ト原盤上に記録すべき信号に対応する微小凹凸（以下ピ
ットと称する）の列を設け、第４図（ａｌ）に示す如き
、情報記録層であるピットを有するフォトレジスト層２
とガラス盤１とからなる現像原盤を得る。

次に、ボストベーク工程Ｓ２において、かかる現像原盤
のフォトレジスト層２を乾燥させガラス盤１上に定着さ
せて、第４図（ｂ）に示す如き乾燥した原盤を得る。

次に、銀スバツタ工程Ｓ３において、銀によりスパッタ
リングを施し、フォトレジスト層２上に銀導電膜３を形
成して、第４図（Ｃ）に示す如き積層されたマスタリン
グ原盤３ａを得る。このように、ピットを有するフォト
レジスト層上に金属をスパッタリングすることによりピ
ットを有する情報記録面を導電化している。以上の工程
がマスタリング原盤作成工程である。

次に、Ｎｉスタンパ作成工程については、まずＮｉ電鋳
工程Ｓ４において、ニッケル電鋳槽中に得られたマスタ
リング原盤を浸してニッケル（Ｎ１）を銀導電膜３上に
メツキして肉厚のニッケル層４すなわちニッケルスタン
パを形成して、第４図（ｄ）に示す如き構成のものを得
る。

次に、スタンパ分離工程Ｓ５においては、第４図（ｅ）
に示す如くニッケル層４であるスタンパをガラス盤１か
ら分離する。

次に、フォトレジスト剥離工程Ｓ６においてニッケル層
４上に残ったフォトレジスト層２を剥離して、第４図（
ｆ）に示す如き構成のものを得る。

フォトレジスト剥離にはアルカリ溶液または市販の有機
溶剤が用いられている。

次に、銀剥離工程Ｓ７において銀導電膜３をニッケル層
４から剥離して、スタンパ加工工程Ｓ８において得られ
たニッケル層４の周囲を加工して、第４図（ｇ）に示す
如きニッケルスタンパを得る。

以上の工程がニッケルスタンパ作成工程である。

次に、レプリカ作成工程としての射出成形工程に入る前
に、第４図（ｈ）に示す如く、射出成形装置５の所定位
置にニッケルスタンパを取り付ける（スタンパ取付工程
Ｓ９）。

次に、第４図（ｉ）に示す如く型締め後に、かかる射出
成形装置５を作動させて溶融したＰＭＭＡ（ポリメタア
クリレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等の透明樹脂
材料をニッケルスタンパ上に射出して、樹脂材料の硬化
後これを取り出して、第４図（ｊ）に示す如き所定情報
記録面を有した光ディスクレプリカが作成される（射出
成形工程５１０）。以上の工程がレプリカ作成工程であ
る。

このようにして得られたレプリカは、公知の方法によっ
て、レプリカの情報ｆｉ２録面上面上ルミニウム等によ
り反射膜を形成して（Ｓ　１１）　、さらに反射膜上に
保護膜をオーバーコートして（Ｓ１２）、光ディスクが
形成される。また、この光ディスクを２枚貼り合わせ（
３１３）、仕上げ工程を経て（Ｓ１４）、通常、両面光
ディスクとじている。

しかし、かかる従来の製造方法においては、Ｎｉスタン
パの製造までに上記の如く電鋳工程の工程数が多くメツ
キに時間が掛かり、さらに、レプリカ製造用の射出成形
装置が比較的大型の装置である故にスタンパの交換に手
間が掛かる。従来方法では大量生産には問題がないが、
近年の少量多品種の映像音声ソフトに対応した光ディス
クの製造には十分適しているとはいえない。

更に、射出成形装置のほか電鋳槽も大きいために工場設
備が大規模化するので光ディスクの製造コストが上がる
という問題もある。

発明の概要 ［発明の目的］ 本発明の目的は、比較的簡素な工程にて少量多品種及び
大量生産に適する光ディスク製造方法を提供することに
ある。

［発明の構成及び作用］ 本発明による光ディスク製造方法においては、微少凹凸
を有する情報記録面を金属膜で被覆したマスタリング原
盤を静置する原盤固定工程と、情報記録面の上に、紫外
線により硬化しかつ金属膜に対して剥離性を有する液状
のスタンパ用フォトポリマ剤を付与するフォトポリマ剤
供給工程と、 透明なスタンパ基板をスタンパ用フォトポリマ剤を介し
てマスタリング原盤の上に載置してスタンパ基板及びマ
スタリング原盤の主面間にスタンパ用フォトポリマ剤を
行き亘らせるフォトポリマ剤展開工程と、 スタンパ用フォトポリマ剤に紫外線を照射してこれを硬
化させてスタンパ基板の主面に硬化スタンパ用フォトポ
リマ剤からなるスタンパ情報記録層を形成させる紫外線
照射工程と、 マスタリング原盤からスタンパ情報記録層と共にスタン
パ基板を剥離して、スタンパ情報記録層とそれを担持し
たスタンパ基板とからなる樹脂スタンパを形成する剥離
工程と、 得られた樹脂スタンパを静置する固定工程と、樹脂スタ
ンパのスタンパ情報記録面の上に、紫外線により硬化し
かつスタンパ情報記録面に対して剥離性を有する液状の
レプリカ用フォトポリマ剤を付与するフォトポリマ剤共
給工程と、透明なレプリカ基板をレプリカ用フォトポリ
マ剤を介してスタンパ情報記録面の上に載置してレプリ
カ基板及びスタンパ情報記録面の主面間にレプリカ用フ
ォトポリマ剤を行き亘らせるフォトポリマ剤展開工程と
、 レプリカ用フォトポリマ剤に紫外線を照射してこれを硬
化させてレプリカ基板の主面に硬化レプリカ用フォトポ
リマ剤からなるレプリカ情報記録層を形成させる紫外線
照射工程と、 樹脂スタンパからレプリカ情報記録層と共にレプリカ基
板を剥離して、レプリカ情報記録層とそれを担持したレ
プリカ基板とからなる光ディスクレプリカを形成する剥
離工程と、 を含むことを特徴とする。

ここで、フォトポリマ剤は紫外線線等の放射線照射によ
り流動体から固体に硬化する物質である。

まず、上記の金属に対して剥離性の高いスタンパ用フォ
トポリマ剤は、Ｒ８はＨ若しくはＣＨ。

であり、Ｒ２は−ＣＨ，ＣＨ２０−若しくはし１０の整
数（ｍ≧ｌ、ｎ≧１）である下式（Ａｔ）で示されるベ
ンゼン環含有２官能性アクリレート又はメタクリレート
である主成分モノマ、と、 Ｒ，はＨ若しくはＣＨ，であり、ｋは工ないし８の整数
であり、ｇは３ないし８の整数である下式（Ａ２）で示
される弗素含有１官能性アクリレート又はメタクリレー
トである副成分モノマ、■ す ・・・・・・（Ａ２） と、 全体に対して１〜１０ｗｔ、％の光重合開始剤と、から
なり、前記主成分モノマと前記副成分モノマとの重量比
が、 主成分モノマ：副成分モノマ ー９０〜９９．９：１０〜０．１ であるフォトポリマ剤である。

上記の金属に対して剥離性の高いスタンパ用フォトポリ
マ剤は、弗素やベンゼン環が無極性のため、疎水性を有
する。このように疎水性を有する弗素やベンゼン環の原
子団、分子骨格を副及び主成分モノマの分子構造に含む
ので、スタンパ用フォトポリマ剤は、硬化後金属に対し
て剥離性が高くなり望ましい。また、副成分の弗素含有
モノマは、フォトポリマ剤層表面に弗素原子を配向させ
た方が疎水性について効果がある。そのため、弗素含有
モノマは１官能が良い。弗素を架橋構造中でフリーにす
るためである。この弗素含有モノマは、レプリカ作成時
にもレプリカを形成するフォトポリマ剤との剥離性をも
向上させる。

さらに、上記のスタンパ用フォトポリマ剤は、転写工程
のフォトポリマ剤の展開の際の転写性を向上させる。す
なわち弗素含有モノマは、界面活性材としての機能も有
しており、銀やアルミニウム等の金属膜との濡れ性を向
上させ、転写時の動的接触角を下げる効果がある。これ
はまた、ボイド（空孔）の発生を防止し、硬化後の転写
精度を向上させる。一方、フォトポリマ側糸の表面張力
が低下するため、同粘度モノマと比較して、濾過速度は
大き？なる。

さらにまた、上記のスタンパ用フォトポリマ剤は、スタ
ンパとしての耐久性を有し、硬化収縮率が低い。上記（
Ａ１）式のＲ２の主成分モノマ骨格が硬化時の収縮を抑
制するからである。また耐久性を持たせるために、主成
分モノマは架橋する必要がある。しかし架橋のため主成
分モノマは多官能（２官能以上）モノマを使用する必要
があるが、３官能以上のモノマは硬化速度が速くなる反
面、硬化収縮率が著しく大きくなり、転写精度低下、カ
ップリングとの接着力が低下する。したがって、主成分
モノマとして２官能モノマが最もバランスがとれている
。

また、上記のスタンパ用フォトポリマ剤は、低粘度モノ
マ例えば光重合開始剤の添加をを１０νｔ、％以下に止
どめている故にマスタリング原盤のフォトレジストを侵
すことがない。低粘度モノマ（モノマの種類を問わず、
１００ｃｐｓ以下）を１０ｖｔ、％以上含むフォトポリ
マ側糸は、フォトレジストを侵す傾向を示すからである
。

さらに、上記のスタンパ用フォトポリマ剤は、紫外線硬
化性が良い。ベンゼン骨格を有する主成分モノマは、紫
外線領域に強い吸収を示すため、薄膜（フォトポリマ剤
層）においては、紫外線吸収効率が高くなり、紫外線に
よる硬化速度か増す。

次に、最終的に先ディスクレプリカを形成する上記の樹
脂スタンパに対して剥離性の高いレプリカ用フォトポリ
マ剤は、Ｒ，はＨ若しくはＣＨうであり、ｍは１ないし
３の整数であり、ａは１ないし６の整数であり、ｂはＯ
ないしらの整数であり、ａ及びｂの和は６である下式（
Ｂ１）で示される極性基ベンゼン環非含有多官能性アク
リレート又はメタクリレートである第１モノマ、 と、 Ｒ８は１−１若しくはｃＨ，であり、Ｒ２は一０Ｃ５Ｈ
＋ｏＣＯ−であり、ｉｎ及びｎの和は２ないし１０の整
数（ｍ≧ｌ、ｎ≧１）である下式（Ｂ２）て示される硬
化特低収縮性アクリレート又はメタクリレートである第
２モノマ、 と、 ＲはＨ若しくはＣＨ，である下式（Ｂ３）で示される稀
釈低粘度アクリレート又はメタクリレートである第３モ
ノマ、 と、 全体に対して１〜１０ｖｔ、％の光重合開始剤とからな
り、前記第１、第２及び第３モノマの重量比が、 第１モノマ：第２モノマ：第３モノマ ー５〜３０：　２０〜７０：１０〜６０であるフォトポ
リマ剤である。

このレプリカ用フォトポリマ剤は、−ＯＨ基−Ｃ００Ｈ
基、−ＮＨ基等の極性基を含むモノマの使用していない
ので、樹脂スタンパに対して剥離性が高い。樹脂スタン
パの成分モノマと分子構造が類似したモノマによるレプ
リカは、樹脂スタンパからの剥離性が悪くなる。このた
め、レプリカ用フォトポリマ剤は樹脂スタンパの成分モ
ノマと異る分子構造を有するモノマを使用している。樹
脂スタンパの主成分モノマはベンゼン骨格を有するので
、レプリカ用フォトポリマ剤は、脂肪族モノマ、脂環族
モノマ等のベンゼン骨格を含まぬ系が用いられる。

また、上記のレプリカ用フォトポリマ剤は、硬化性に優
れている。硬化性向上のために、該フォトポリマ剤には
、第１モノマとして２〜６官能性の多官能モノマを使用
している。

さらにまた、上記のレプリカ用フォトポリマ剤は、硬化
収縮率が低く、ＰＭＭＡ基板との接着力に優れている。

硬化収縮率を抑制するために第２モノマとして低収縮モ
ノマを使用している。上記（Ｂ２）式のＲ２の第２モノ
マの骨格が硬化時の収縮を抑制するからである。この低
収縮モノマの含有により、レプリカ用フォトポリマ剤は
レプリカ基板のＰＭＭＡ基板との接着力が向上する。硬
化時に両者のズレの発生が少なくなるからである。該フ
ォトポリマ剤は、弾性率を低下する機能を有しているの
で、樹脂スタンパからの剥離性、転写性がよい。

また、上記のレプリカ用フォトポリマ剤は、第３モノマ
として脂肪族の稀釈モノマを含んでいるので、濾過速度
が大きい。濾過速度の向上、転写精度の向上には、モノ
マの低粘度化が必要があるからである。稀釈モノマの組
成比率により、粘度調整が可能となる。第３モノマとし
て脂肪族、同様脂環族モノマを用いても紫外線領域の吸
収が少ないため、樹脂スタンパのフォトポリマ剤層の耐
光性（耐変色性）が優れるので望ましい。また、第１、
第２及び第３モノマの重量比は、第１モノマ：第２モノ
マ、第３モノマが５〜３０　：　２０〜７０：１０〜６
０の範囲で構成されることが望ましい。

以下に、本発明を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明による光ディスクの製造工程のフローチ
ャートを示している。

この製造工程においては、マスタリング原盤を得る銀ス
バツタ工程Ｓ３までは第３図に示す従来の方法と同様に
行われる。本実施例の光ディスクの製造工程は、ニッケ
ルスタンパ及びレプリカを製造する工程において従来の
方法と異なる。

まず、スタンパ製造工程においては、硬化フォトポリマ
剤を転写層とする所謂２Ｐ転写法を用いて、銀スバツタ
工程Ｓ３で得られた銀被覆マスタリング原盤を成形型と
して、スタンパ用フォトポリマ剤によって情報記録面を
スタンパ基板すなわちガラス盤上に転写して、ニッケル
スタンパではなく、樹脂スタンパを成形する。

具体的にかかる２Ｐ転写法は、第２図（ａ）に示す如く
、情報記録面を金属膜で肢覆したマスタリング原盤３ａ
をその情報記録面が上方へ向くように転写装置のテーブ
ル１０に水平に載せる（原盤固定工程５２１）。

その後、第２図（ｂ）に示す如く、マスタリング原盤３
ａの情報記録面の上に、金属膜に対して剥離性の高い液
状のスタンパ用フォトポリマ剤１１を付与する（フォト
ポリマ剤供給工程５２２）。

次に、第２図（ｃ）に示す如＜、基板前処理としてシラ
ンカップリング剤１２をコートした透明ガラス盤１３を
転写装置のスタンパ基板治具１４上に置きガラス盤１３
を水平に保ちつつ治具１４を下降させ、マスタリング原
盤３ａの上にスタンパ用フォトポリマ剤１１を介して同
心的に載置し、位置決めをしてガラス盤１３及びマスタ
リング原盤３８開会体にスタンパ用フォトポリマ剤１１
を行き亘らせる（フォトポリマ剤展開工程８２３）。

その後、第２図（ｄ）に示す如く、ガラス盤１３側から
スタンパ用フォトポリマ剤１１へ紫外線（矢印）を照射
してスタンパ用フォトポリマ剤１１を硬化させてガラス
盤１３の主面上に硬化スタンパ用フォトポリマ剤からな
る情報記録層を形成すなわち転写させる（紫外線照射工
程５２４）。

次に、第２図（ｅ）に示す如く、マスタリング原盤３ａ
からスタンパ用フォトポリマ剤の情報記録層と共にガラ
ス盤１３を剥離して、スタンパ用フォトポリマ剤１１の
情報記録層とそれを担持したガラス盤１３とからなる樹
脂スタンパ１３ａが得られる（剥離工程５２５）。この
樹脂スタンパ製造工程では、従来から知られている２Ｐ
転写法を実行する所謂２Ｐ転写装置が用いられ、マスタ
リング原盤３ａの固定の次から樹脂スタンパ１３ａの取
り出しまで自動的に行われる。

続いて、得られた樹脂スタンパ１３ａを成形型として用
いてレプリカを製造する。このレプリカ製造工程は、従
来の溶融ＰＭＭＡ、ＰＣによる射出成形ではなく、上記
樹脂スタンパ製造工程と同様に２Ｐ転写法及び装置を用
いて、レプリカ基板すなわち硬化ＰＭＭＡ基板上に情報
記録面をレプリカ用フォトポリマ剤によって転写して光
ディスクレプリカを成形する。

具体的には、第２図（ｆ）に示す如く、得られた樹脂ス
タンパ１３ａをその情報記録面が上方へ向くように転写
装置のテーブル１０に水平に載せる（スタンパ固定工程
５２６）。

その後、第２図（ｇ）に示す如く、樹脂スタンパ１３ａ
の情報記録面の上に、硬化スタンパ用フォトポリマ剤１
１に対して剥離性の高い液状のレプリカ用フォトポリマ
２１を付与する（フォトポリマ剤供給工程５２７）。次
に、第２図（ｈ）に示す如く、基板前処理として密管力
向上フォトポリマ剤１２をコートした透明ＰＭＭＡ盤２
３を転写装置のスタンパ基板治具１４上に置きＰＭＭＡ
盤２３盤木３に保ちつつ治具１４を下降させ、樹脂スタ
ンパ１３ａの上にレプリカ用フォトポリマ２１を介して
同心的に載置し、位置決めをしてＰＭ　Ｍ　Ａ盤２３及
び樹脂スタンパ１３ａ間全体にレプリカ用フォトポリマ
２１を行き亘らせる（フォトポリマ剤展開工程５２８）
。その後、第２図（ｉ）に示す如く、ＰＭＭＡ盤２３側
からレプリカ用フォトポリマ剤２１へ紫外線（矢印）を
照射してレプリカ用フォトポリマ剤２１を硬化させてＰ
　Ｍ　ＦｖＩ　Ａ盤２３の主面上に硬化レプリカ用フォ
トポリマ剤からなる情報記録層を形成すなわち転写させ
る（紫外線照射工程５２９）。次に、第２図（ｊ）に示
す如く、樹脂スタンパ１３ａからレプリカ用フォトポリ
マ剤の情報記録層と共にＰ　Ｍ　ＭＡ盤２３を剥離して
、レプリカ用フォトポリマ剤２１の情報記録層とそれを
担持したＰＭ〜ＩＡ盤２３とからなる光ディスクレプリ
カ２３ａ１所：１７２Ｐレプリカが得られる（剥離工程
５３０）。この２Ｐレプリカ製造工程でも、２Ｐ転写装
置か用いられ、樹脂スタンパ１３ａの固定の次から樹脂
スタンパの取り出しまで自動的に行われる。

このようにして得られたレプリカは、公知の方法によっ
て、レプリカの情報記録面上にアルミニウム等により反
射膜を形成して、さらに反射膜上こ保護膜をオーバーコ
ートして、また、この光ディスクレプリカを２枚貼り合
わせ、仕上げ工程を経て、両面光ディスクを得る。

発明の効果 以上のように、本発明の光ディスク製造方法によれば、
マスタリング原盤から２Ｐ転写法を用いて樹脂スタンパ
を作成し、該樹脂スタンパより２Ｐ転写法を用いてレプ
リカを作成しているので、樹脂スタンパ及びレプリカを
作成の作成工程が簡略化され少量多品種の映像音声ソフ
トに対応した光ディスクの製造に十分適するようになる
。

実施例 本発明の光ディスク製造方法によって、樹脂スタンパを
形成する上記の金属に対して剥離性の高いスタンパ用フ
ォトポリマ剤としては、日立化成工業（株）製のアクリ
レートｒｏｖ−ｔｏｏｓ　Ｊを使用し、最終的に光ディ
スクを形成する上記の樹脂スタンパに対して剥離性の高
いレプリカ用フォトポリマ剤としては、日立化成工業（
株）製のアクリレートｒＯＶ−１０２２Ｊ、ｒＯＶ−１
０２４Ｊ及びｒＯＶ−１０２６」を使用して、光ディス
クのレプリカを製造しオニ。

その結果、本発明の光ディスク製造方法では、電鋳によ
りニッケルスタンパを作成し該ニッケルスタンパより射
出成形法を用いてレプリカを作成する従来の製造方法の
約半分以下の時間で光ディスクのレプリカを製造できた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ディスクの製造方法の要部の工
程を示すフローチャート、第２図は第１図の２Ｐ転写工
程における部材の概略断面図、第３図は従来の光ディス
クの製造方法を示すフローチャート、第４図は第３図の
各工程における部材の概略断面図である。 主要部分の符号の説明 ３ａ・・・・・・マスタリング原盤 １１・・・・・・スタンパ用フォトポリマ剤１３・・・
・・・ガラス盤 ２１・・・・・・レプリカ用フォトポリマ剤２３・・・
・・・ＰＭＭＡ盤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 微少凹凸を有する前記情報記録面を金属膜で被覆したマ
   スタリング原盤を静置する原盤固定工程と、 前記情報記録面の上に、紫外線により硬化しかつ金属膜
   に対して剥離性を有する液状のスタンパ用フォトポリマ
   剤を付与するフォトポリマ剤供給工程と、 透明なスタンパ基板を前記スタンパ用フォトポリマ剤を
   介して前記マスタリング原盤の上に載置して前記スタン
   パ基板及び前記マスタリング原盤の主面間に前記スタン
   パ用フォトポリマ剤を行き亘らせるフォトポリマ剤展開
   工程と、 前記スタンパ用フォトポリマ剤に紫外線を照射してこれ
   を硬化させて前記スタンパ基板の主面に硬化スタンパ用
   フォトポリマ剤からなるスタンパ情報記録層を形成させ
   る紫外線照射工程と、前記マスタリング原盤から前記ス
   タンパ情報記録層と共に前記スタンパ基板を剥離して、
   前記スタンパ情報記録層とそれを担持した前記スタンパ
   基板とからなる樹脂スタンパを形成する剥離工程と、 得られた前記樹脂スタンパを静置する固定工程と、 前記樹脂スタンパの前記スタンパ情報記録面の上に、紫
   外線により硬化しかつ前記スタンパ情報記録面に対して
   剥離性を有する液状のレプリカ用フォトポリマ剤を付与
   するフォトポリマ剤供給工程と、 透明なレプリカ基板を前記レプリカ用フォトポリマ剤を
   介して前記スタンパ情報記録面の上に載置して前記レプ
   リカ基板及び前記スタンパ情報記録面の主面間に前記レ
   プリカ用フォトポリマ剤を行き亘らせるフォトポリマ剤
   展開工程と、 前記レプリカ用フォトポリマ剤に紫外線を照射してこれ
   を硬化させて前記レプリカ基板の主面に硬化レプリカ用
   フォトポリマ剤からなるレプリカ情報記録層を形成させ
   る紫外線照射工程と、前記樹脂スタンパから前記レプリ
   カ情報記録層と共に前記レプリカ基板を剥離して、前記
   レプリカ情報記録層とそれを担持した前記レプリカ基板
   とからなる光ディスクレプリカを形成する剥離工程と、
   を含むことを特徴とする光ディスク製造方法。