JPH0427024B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイスク状基板の製造方法に関する
ものであつて、例えば高密度・大容量記録光デイ
スクに適したデイスク状基板の製造方法として優
れたものである。

光デイスク用基板の表面にサーボトラツク用な
どの溝状あるいは穴状の凹凸を形成することは、
特開昭49−81001によつて公知であり、この凹凸
を形成するのに紫外線硬化樹脂によるレプリカ法
を採用することは特開昭51−14295および特開昭
55−4793によつて公知である。レプリカの形成方
法は、たとえば特開昭53−116105に述べられてい
る。しかしこの方法について、次のような問題点
が明らかになつた。特開昭53−116105の方法で
は、ガラスなどより成るデイスク状基板用基材
を、紫外線硬化樹脂を付与した板状の原型に中心
付近から順に押し付けてゆくために、流体の圧力
を用いている。この流体圧力を利用するために、
基板製造装置は複雑な構造を有するものとなり、
デイスク状基板用基材に流体圧力を伝達する流体
圧力伝達壁は、繰返し強い力を受けるために疲労
し、永久変形を起こして、初めに上記基材を流体
圧力伝達壁に吸着するのが困難になつたり、流体
の漏れを起こしたりする。

したがつて本発明の目的は、上記した従来技術
の問題点を除去し、簡単で安定性の良い高密度・
大容量記録光デイスクに適したデイスク状基板の
製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために本発明の基板製造
方法では、紫外線硬化樹脂層を形成する際、紫外
線硬化樹脂を板状の原型に付与した後、この板状
の原型に、まずデイスク状基板用基材の中心に近
い部分のみを円筒状押さえ具により押し付け、そ
の後、上記基材の周辺部を板状の原型から離して
いた支えを板状の原型の方に移動させ、上記基材
を、少なくとも紫外線硬化樹脂層を挾んで上記板
状の原型に密着させ、円筒状押さえ具により上記
基材の中心に近い部分を押し付けたまま紫外線を
照射する。板状の原型は、上記基材よりも小さい
のが好ましい。光デイスク用基板の場合に例をと
つて上記の方法を更に詳しく説明すると、第１図
に示したように、表面が平坦、あるいは所定の凹
凸を持つた板状の原型１の中心に近い部分に、紫
外線硬化樹脂２を円形に垂らす。厚さ１mmの化学
強化ガラスより成るドーナツ板状基材３の周辺部
を、板状の原型の上面よりも３mm程度高くなるよ
うに支持円筒４によつて下方から支え、中心付近
を円筒状押え具５によつて板状体に押し付ける。
基材および円筒状押え具の中心は、偏心合わせ棒
６によつて原型の中心に合わされる。円筒状押え
具による押し付けによつて、紫外線硬化樹脂は、
デイスク用基板の中心方向に少しと、周辺部に向
かつて広く広がる。次に支持円筒４を下げると、
紫外線硬化樹脂は全体に広がる。この時、紫外線
硬化樹脂の周辺を減圧すると、気泡が入りにく
く、より好ましい。この後直ちに円筒状押さえ具
を押し付けたまま紫外線硬化樹脂を露光し、硬化
させてもよいが、上記ドーナツ板状基材の上か
ら、厚いドーナツ板状押さえガラスで押さえて一
定時間（１秒〜10分程度）経過後に紫外線ランプ
で露光すると、紫外線硬化樹脂層の膜厚均一性が
良くなり、好ましい。紫外線硬化樹脂は、垂らす
だけでなく、板状の原型を低速で回転させること
によつて板状の原型上に広げてもよい。

上記の板状の原型は、通常の音声レコード製造
に使われるものに類似の、ニツケル製のスタンパ
ーでもよいが、ニツケル製（少量の添加元素を含
む）スタンパー上に、溶媒に溶かした有機物（セ
ルロースアセテート、ポリスチレン等）を塗布し
たものでもよい。ニツケル製のスタンパーの代わ
りに、他の金属、ガラス、プラスチツク等より成
る原型を用いてもよい。溶媒に溶かした有機物の
塗布の代わりに、高温にした熱可塑性有機物を塗
布したり、真空蒸着、スパツタリング、グロー放
電などによつて有機物層を形成してもよい。この
ように板状の原型の表面にあらかじめ有機物を塗
布しておくことにより、スタンパー表面に凹凸が
ある場合には、凹凸はこの有機物層の表面に転写
される。紫外線硬化樹脂の硬化後、上記のドーナ
ツ板状ガラス基材を原型から引き剥がす時、上記
有機物層は紫外線硬化樹脂とともに原型から引き
剥がされ、上記のドーナツ板状ガラス基材上に移
る。上記のようにあらかじめ有機物層を設ける事
の長所は、原型からの剥離性が、この有機物層の
材質によつて決まるので、紫外線硬化樹脂として
基材への接着性の良いものを使つても、スタンパ
ーから剥がれないという心配が無いこと、従つて
基材表面のシランカツプリング処理などの必要が
無く、また、シランカツプリング処理をした場合
よりも強い接着力を得ることができる。あらかじ
め設ける有機物層の材質として、有機溶媒などに
よつて容易に除去可能なものを用いれば、原型か
らの剥離が完全に行なわれなかつた場合でも次の
原型使用に支障を来たすことが避けられる。あら
かじめ有機物層を設ける方法の他の長所は、基板
表面の材質の選択の自由度が大きくなるため、こ
の基材表面に記録膜を着ける場合、記録特性、経
時変化などを良くするような材質の選択が可能な
事である。

ドーナツ板状ガラス基材を原型から引き剥がす
場合は、支持円筒４を上方に動かし、周辺部から
基板を持ち上げる方法によるのがよい。

上記の基材としては、風冷強化ガラス、化学強
化ガラスなどのガラス、メタアクリル樹脂、AS
樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどの有機高
分子化合物が用いられる。

上記の紫外線硬化樹脂としては、アクリル系、
エポキシ系、ウレタン系、シリコーン系、ポリエ
ン・ポリチオール系などの公知のものが用いられ
る。

あらかじめ原型に付与する有機物層として好ま
しいものは、セルロースアセテート、ポリビニル
アルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニル
ホルマール、ポリエチレンオキサイド（ポリオキ
シエチレン）、ポリスルホン、ポリエチレングリ
コール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリ弗化ビニリデン、ポリスチレン、ポリプロピ
レン、ポリブタジエン、ポリアセタール、ポリア
クリロニトリル、ポリブデン、ポリメタクリル酸
メチル、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリル
アミド、ポリビニルピロリドン、ポリパラキシリ
レン、ポリビニルシンナメート、ポリビニリデン
クロライド、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート、ニトロセルロース、フエノール樹
脂、マレイン酸樹脂、アルキルフエノール樹脂、
ケトン樹脂、硅素樹脂、尿素樹脂、フエノール・
フオルムアルデヒド樹脂、フラン樹脂、クマロン
樹脂、エポキシ樹脂、アルキツド樹脂、パラフイ
ン、ワツクス類、ヘキサトリアコンタン等のパラ
フイン系炭化水素、天然または人造ゴム、各種染
料、ゼラチン、キチン、ヘミセルロース、ペクチ
ン、植物ゴム、シエラツク、ロジン、有機カルボ
ン酸、フオトレジストとして用いられる有機物、
電子線レジストとして用いられる有機物、あるい
はこれまでに述べた有機物の誘導体、塩、エステ
ル、共重合体、エステル重合体、混合物などが用
いられる。これらの有機物層の代わりに有機物と
金属、半金属、半導体のうちの少なくとも一者と
の複合層、また場合によつては金属、半金属、半
導体のうちの少なくとも一者のみの層も使用可能
である。

スタンパーの表面には、たとえばシリコンオイ
ルなどの離型剤を、真空蒸着などの方法であらか
じめ付与しておくのが好ましい。

上記の基材の厚さは0.5mm以上２mm以下の範囲
が特に好ましい。

上記の、スタンパーにあらかじめ付与する有機
物層（金属、半金属、半導体の場合も含む）の厚
さは、0.01μｍ以上10μｍ以下の範囲が好ましい。

上記の紫外線硬化樹脂層の厚さは1μｍ以上
100μｍ以下の範囲が特に好ましい。

本発明の基板上に形成する記録膜としては、
Rhなどの金属、Biなどの半金属、Teなどの半導
体、ヘキサトリアコンタン、染料などの有機物、
など、蒸発や変形による孔形成で記録を行なう記
録膜、２層間の反応や相互拡散を利用する記録
膜、昇温、あるいは昇温と磁場印加による磁化の
反転を利用する記録膜など、既知のほとんどあら
ゆる記録膜が適用できる。また、再生専用光デイ
スクに用いるアルミニウムなどよりなる反射膜を
着けることもできる。この場合、原型としては、
静止画、ビデオ、オーデイオなどの情報を表わす
凹凸を持つものを用いる。記録膜や反射膜の上、
あるいはこれらと基板との間に保護層や中間層を
設けてもよい。

上記の支持円筒の内径は、基材の外径の2/3以
上であつて基材の外径よりも小さいのが好まし
い。円筒状押え具の外径は、基材の中心孔径より
も大きく、基材の中心孔径よりも150mm以上大き
くないのが好ましい。円筒状押え具の基材に接す
る部分の内径は、基材の中心孔径よりも大きいの
が好ましい。また、基材の中心孔径よりも100mm
以上大きくないのが特に好ましい。これらの寸法
範囲は、紫外線硬化樹脂を均一に広げるために必
要なものである。円筒状押え具は、ガラス、プラ
スチツクなどの紫外線を透過させる材質から成る
のが好ましいが、金属などの紫外線を透過させな
い材質から形成しても、散乱光によつて、円筒状
押え具の影に入つた紫外線硬化樹脂もある程度硬
化する。円筒状押え具の押え圧力は、100ｇ以上
が好ましく、10Kg以下とするのが特に好ましい。
圧力が低過ぎると紫外線硬化樹脂の膜厚が厚くな
つて光学的性質などが悪くなり、高過ぎるとスタ
ンパーに損傷を与える。

形成した基板表面に、記録膜や反射膜を着ける
前に、コロナ放電またはプラズマによる処理を行
なうと、記録膜や反射膜との接着性を改善するこ
とができる。コロナ放電は空気中または窒素中で
行ない放電電流は0.1〜10Aが好ましい。プラズ
マ処理のガスはアルゴンまたはヘリウムが好まし
い。

以下に本発明を実施例によつて詳細に説明す
る。

実施例 １ 基材として厚さ1.1mm、外径300mm、内径35mm
の、イオン交換法による化学強化ガラス、紫外線
硬化樹脂としてエポキシ、アクリレート系紫外線
硬化樹脂、スタンパーとしてトラツキングガイド
となる巾0.5μｍ、深さ0.5mm、ピツチ1.6μｍの溝、
およびトラツクアドレスを示す穴の凹凸を持つた
ニツケルスタンパー、スタンパーにあらかじめ塗
布する有機物としてポリスチレン、ポリスチレン
を溶かす溶媒としてシクロヘキサノンを用意し
た。ポリスチレンをシクロヘキサノンに溶かし
て、第２図に示したように、まずニツケルスタン
パーに７ポリスチレン８を約0.2μｍの厚さに塗布
した。次に、この塗布層の上の、スタンパーの中
心付近に紫外線硬化樹脂９を円形に垂らし、上記
の化学強化ガラスより成る基材１０の中心孔を、
スタンパーの中心に取付けた偏心合わせ棒１１に
通し、周辺部が支持円筒１２によつて支えられる
ようにした。次に基材の中心部を円筒状押え具１
３によつてスタンパー上のポリスチレン塗布層に
押し付け、次に装置底板、支持円筒、および基材
から形成される空間を真空に排気しながら支持円
筒を下降させて基材の大部分を紫外線硬化樹脂の
層を挾んでポリスチレン塗布層に密着させた。基
材の全面に密着しないのは、スタンパーが基材よ
りも小さくなつており、基材同志を後で貼り合わ
せる時に紫外線硬化樹脂層やポリスチレン層が邪
魔にならないようにしてあるからである。次に第
３図に示したように基材の上から厚い押さえ用ガ
ラス板１４を押し付けて紫外線硬化樹脂層の厚さ
の均一化を図つた後、押さえ用ガラス板１４を押
し付けたまま紫外線ランプで露光して紫外線硬化
樹脂層１５を硬化させた。次に支持円筒１２を上
昇させて基材を引き剥がすと、紫外線硬化樹脂層
１５および、紫外線硬化樹脂層に接しているポリ
スチレン層８が基材と共に引き剥がされた。

こうして形成した基板をコロナ放電の近傍に置
き、表面処理を行なつた。

次に上記のようにして形成した光デイスク用基
板を真空蒸着装置に入れ、第４図に示したよう
に、ポリスチレン層８上にTe₉₀Se₁₀記録層１６を
約35nｍの膜厚に蒸着した。

次にこのデイスクの蒸着膜を着けた側の内周お
よび外周に厚さ0.5mmのアルミニウム合金製のス
ペーサー１７および１８を貼り付け、このデイス
クと同じもう１枚のデイスクを、いずれも記録膜
を相手のデイスク側に向けて接着した。これらの
接着には、硬化剤によつて硬化させるタイプのエ
ポキシ、アクリレート系接着剤を用いた。

本実施例の基板作製方法は、繰返し行なつても
装置の故障が起こりにくく、装置の値段も安いの
で、工業上得られる利益は極めて大きい。

実施例 ２ 実施例１と同じ基材の表面に、シランカツプリ
ング剤による処理を行なつたもの、およびアクリ
ル系紫外線硬化樹脂、および実施例１と同じスタ
ンパーを用意した。

実施例１におけるスタンパーへの有機物塗布は
行なわず、スタンパー上に直接アクリル系紫外線
硬化樹脂を垂らし、後は実施例１と同様にして、
基材上に紫外線硬化樹脂による凹凸のレプリカ層
を持つ基板を形成した。

記録膜の蒸着方法および基板の貼り合わせ方法
は実施例１と同様とした。

本発明によれば、デイスク状基板の製造方法の
レプリカ形成工程において、情報記録の高密度・
大容量化に伴つて低粘度の紫外線硬化樹脂を用い
る場合に問題となつている、基材の一部が型から
離れようとして起こる外周部または内周部からの
空気の侵入を押さえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を示す概念図、第２図お
よび第３図は本発明の一実施例の実施の態様を示
す図、第４図は本発明の一実施例において形成し
た光デイスクの構造を示す図である。 １……原型、２……紫外線硬化樹脂、３……板
状基材、４……支持円筒、５……押え具、６……
偏心合わせ棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイスク状基板の製造において、紫外線硬化
   樹脂層を形成する際、紫外線硬化樹脂を板状の原
   型に付与した後、この板状の原型に、まずデイス
   ク状基板用基材の中心に近い部分を円筒状押さえ
   具により押し付け、その後、上記基材の周辺部を
   板状の原型から離していた支えを板状の原型の方
   に移動させ、上記基材を少なくとも紫外線硬化樹
   脂層を挾んで上記板状の原型に密着させ、円筒状
   押さえ具により上記基材の中心に近い部分を押し
   付けたまま紫外線を照射する工程を含むことを特
   徴とする、デイスク状基板の製造方法。 ２ 板状の原型は、上記基材よりも小さいことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデイスク
   状基板の製造方法。 ３ 板状の原型の表面にあらかじめ凹凸を転写す
   るための有機物を塗布しておくことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載のデイス
   ク状基板の製造方法。 ４ 上記基材の上から、ドーナツ板状押さえガラ
   スで押さえて、一定時間経過後に上記ガラスを通
   して紫外線を照射することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のデイスク状基板の製造方法。 ５ 上記円筒状押さえ具により少なくとも上記基
   材の中心に近い部分のみを押し付けてから、上記
   基材を少なくとも紫外線硬化樹脂を挾んで、上記
   板状の原型に密着させるまでの間、紫外線硬化樹
   脂の周辺を減圧することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のデイスク状基板の製造方法。