JPH0522299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、音声、画像、情報などの保存、記
録、再生をする光デイスク用基板の製造方法に関
する。

〔発明の背景〕

デジタルオーデイオデイスク、ビデオデイス
ク、光デイスク記録媒体などに用いる光デイスク
用基板は、第１図および第２図に示す方法で従来
製造されていた。

すなわち、第１図ａに示す如く、表面に所望の
凹凸溝を形成するスタンパ１と、第１図ｂに示す
透明基板３との間には、図示の如く、光硬化性樹
脂２−１が介設される。このものを、第１図ｃに
示す如く、光などのエネルギー線４を照射して光
硬化した後、第１図ｄに示す如く、スタンパ１を
剥離し、レプリカ板５を作る。このレプリカ板５
の上にAlなどの金属性反射膜を形成して、デジ
タルオーデイオデイスクやビデオデイスクが製造
され、Teなどのカルコゲナイド化合物、TeFeな
どの磁性金属膜などの記録膜を形成することによ
り光デイスク記録媒体が製造される。上記の従来
技術による光デイスク用基板の光硬化は常温付近
で始まるため、未反応成分物質が残留し、レプリ
カ表面の上記凹凸溝の形状が変化したり、その表
面に油状の物質が生じ、レプリカ表面と上記記録
膜との間が剥れたりする欠点があつた。

すなわち、第１図ａに示す如く、Ni，Au，Pd
などからなる平板の表面に所望の凹凸溝を形成す
るスタンパ１の上には、スタンパ１と第１図ｂに
示す如くガラス又はプラスチツクから成る透明基
板３とに挾まれて光硬化性樹脂２−１が介設され
る。この光硬化性樹脂２−１に用いられる硬化物
は、上記凹凸溝形状が100℃以下の温度で安定し
なければならないため、比較的ガラス転移点の高
いものが用いられる。

第１図ｂに示す三重層体に第１図ｃの如く、光
などのエネルギー線４を照射して、光硬化性樹脂
２−１を光硬化させる。その後、光硬化性樹脂２
−１からスタンパ１を剥離せしめレプリカ板５を
製造し、上記の如く、その表面にAl，Te，TeFe
などを形成せしめて光デイスク用基板等が作られ
る。

上記の光硬化性樹脂２−１は、上記の如く、ガ
ラス転移転の高いものであるが、常温（20℃ない
し30℃）付近で光照射され、硬化する。このた
め、硬化反応の進行にともなつて反応速度が低下
し、上記光照射によつても約10％以内の未反応成
分物質が残留する。

未反応成分物質が残留する光硬化性樹脂２−１
から形成される光デイスク用基板は、基板の接着
などの加工時や、保存、動作時又は、比較的高い
温度での使用により、上記凹凸溝形状が変化し、
光ビームによるトラツキング、情報の書込み、読
取りの際に、信号変動の原因となる不具合が生ず
る。又、上記の光デイスク用基板を長期にわたり
使用すると、その表面に油状の物質が生じ、レプ
リカ表面と上記記録膜との間に剥離が生じたり記
録膜が腐食したりし、光ビームによる信号読取り
が困難となる不具合が生ずる。

第２図ａないしｅにやや異なつた従来の製造方
法を示す。第２図ａに示すスタンパ１上には第２
図ｂの如く、有機高分子材料２−２（剥離性の高
分子材料）が塗布される。第２図ｃに示す如く、
このものと透明基板３間には上記と同様に光硬化
性樹脂２−１が介設される。

次に第２図ｄの如く、光照射し、光硬化性樹脂
２−１を光硬化せしめた後、第２図ｅの如く、ス
タンパ１のみを剥離し、レプリカ板５ａを製作す
る。以下、上記と同様にAl，Te，TeFeなどを被
膜し、光デイスク用基板が製作される。有機高分
子材料２−２をスタンパ１に塗布したのは、スタ
ンパ１の剥離を容易にするためである。この製法
による光デイスク用基板も上記のものと同様の欠
点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の欠点等を解決すべく創案され
たものであり、その目的は、レプリカ表面の凹凸
溝を安定化すると共に、その表面に形成される記
録膜等を劣化させない高信頼性、高精度の光デイ
スク基板の製造方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、表面に
所望の凹凸溝を形成するスタンパ又は該スタンパ
上に有機高分子被膜を付着せしめたものと、透明
基板との間に、アクリル系およびメタクリル系の
光硬化性樹脂を介設し、上記光硬化性樹脂を光硬
化せしめる第１工程と、該第一工程後のものから
上記スタンパを剥離して得られるレプリカ板を加
熱雰囲気内で熱処理する第２工程とにより、未反
応成分物質の反応促進、蒸発を行いこれを除去す
ると共に、反応中の光硬化性樹脂の硬化物に生ず
る歪を解消する光デイスク用基板の製造方法を特
徴としたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を説明する。

まず、本実施例の概要を説明する。

第１工程は従来技術とほぼ同一であるが、第２
工程との関連上、下記の如き条件で行われる。

すなわち、第１図および第２図に示した如く
Ni，Al，Pdなどからなる平板に凹凸溝を形成し
たスタンパ１又はこのスタンパ１上に剥離性の有
機高分子材料２−２を塗布したものと、ガラス又
はプラスチツクの透明基板３間には、アクリル系
およびメタクリル系の光硬化性樹脂２−１が介設
される。アクリル系およびメタクリル系の光硬化
性樹脂２−１は、分子内にアクリル基または／お
よびメタクリル基を有するモノマー類に光重合開
始剤を加えたものから形成されるが、スタンパ１
と容易に離型するものならば、組成的に特に限定
しない公知のものでよい（特開昭53−86756、特
開昭56−127946、特願昭57−36372）。

上記の三重層体（第２図の四重層体も同じ）に
第１図ｃ、第２図ｄの如く、紫外線硬化用光源を
照射する。この光源は、アクリル系およびメタク
リル系の光硬化性樹脂２−１を硬化させ波長
320nmないし400nmの紫外線を放出するものなら
ば特に限定しないが、例えば、次のものが用いら
れる。すなわち、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ラ
ンプ、蛍光ケミカルランプ、メタルハライドラン
プ、インジウムランプ、タリウムランプ、キセノ
ンランプ等である。又、光硬化性樹脂を光硬化す
る条件は、特に限定しないが、波長領域320nmな
いし400nmにおける光強度が50mw／cm²ないし
400mw／cm²の紫外線を10minないし60min照射す
るのが望ましい。

又、照射は第１図ｃ，第２図ｄの如く、三重層
体の状態に限らず、第１図ｄ、第２図ｅのレプリ
カ板５，５ａの状態で、これを10Torr以下の減
圧下に置き、波長領域320nmないし400nmにおけ
る光強度が50mw／cm²ないし400mw／cm²の紫外線
を10minないし60min照射してもよい。光硬化性
樹脂２−１に紫外線などのエネルギー線を照射す
ると、上記の光重合開始剤が反応し、ラジカルを
生じ、このラジカルがモノマー中のアクリル基ま
たは／およびメタクリル基のラジカル重合を誘発
し、架橋性の重合体が得られ、光硬化が行われ
る。以上が第１工程である。

次に、第２工程を説明する。

光硬化した上記三重層体又は四重層体からスタ
ンパ１を剥離したレプリカ板５，５ａを空気中又
は1Torr以上の減圧下の加熱雰囲気中で熱処理を
する。前記のアクリル系、メタクリル系の光硬化
性樹脂のガラス転移温度以上でありかつ重合物が
酸化分解を起さない加熱温度である80〜160℃が
よく、加熱時間は15min〜5hが望ましい。この条
件より低温、短時間になると熱処理効果が十分に
現われず、前記光硬化性樹脂がゴム状に軟質化せ
ず、未反応物質の重合反応が進行させれません。
逆に、上記条件より高温、長時間になると前記光
硬化性樹脂２−１などレプリカ基板５，５ａの熱
劣化が発生する。

次に、本実施例の詳細を、いくつかの実験例に
より、更に詳細に説明する。

実験例 １ スタンパ１は、Ni製の平板を用い、光硬化性
樹脂２−１は、両末端にメタクリル基含有ポリ
１，２−ブタジエン（日本曹達社製TE2000、分
子量約2000）34wt％と２−ヒドロキシブチルメ
タクリレート44wt％とし、10デカンジオールジ
メタクリレート20wt％と光重合開始剤ベンゾイ
ンインプロピルエーテル2wt％からなる混合物を
均一にかきまぜたものを用いた。又、透明基板３
は厚さ１mmのガラス基板を用いた。又、光硬化性
樹脂２−１は上記ガラス基板を押しつけ80μmの
厚さとした。

上記の三重層体を透明基板３の方向から高圧水
銀灯を用い、波長領域320nmないし400nmの波長
における光強度が300mw／cm²の紫外線を所定時
間照射した後、スタンパ１をはがし、レプリカ板
５を製作した。その後、レプリカ板５から光硬化
性樹脂２−１をはぎとり、この粉末に140℃の雰
囲気中で1hの加熱処理を施し、加熱前後の重量
を測定し、加熱による重量の減量度合を示す加熱
減量率（wt％）を求めた。第３図は、横軸に第
１工程における紫外線の照射時間ｓを表示し、縦
軸に上記加熱減量率（wt％）を表示したもので
ある。図で明らかの如く、照射時間を長くすれば
加熱減量率は低くなるが、ある照射時間以上では
ほぼ一定となり、照射時間をいくら長くしても、
加熱減量率は零にはならない。更に、第３図に示
されているように、本発明に係る熱処理は、加熱
時にアクリル系、メタクリル系の少なくとも一方
の光硬化性樹脂中の揮発成分の蒸発を促すと共
に、該光硬化性樹脂の硬化反応を熱により一層完
全な状態に進めることを目指したものである。

実験例 ２ 実施例１と同一のスタンパ１、光硬化性樹脂２
−１、透明基板３を用い、光硬化性樹脂２−１を
光強度300mw／cm²、照射時間30秒として、直径
300mmのレプリカ板５を製作した。このレプリカ
板５を○イ，○ロの２群に分け、○ロ群のみを空気中
で、120℃、1hの加熱処理を施し、○イ，○ロ群共レ
プリカ板５の表面にTe系記録膜を30μmの厚さ蒸
着した。次に、同群同志のレプリカ板５２枚を、
上記Te系記録膜を蒸着した面を向い合わせ、そ
の基板間に厚さ１mmのAl系ギヤツプ杆を介して、
エア・サンドイツチ状に貼り合わせ、光デイスク
記録媒体を製作した。

上記の光デイスク記録媒体を100℃、100hの高
温放置試験にかけた結果、○イ群のものは、記録膜
の表面に粘稠な液状物が付着し、記録膜の１部が
剥離し、記録不能に至つた。一方、○ロ群のもの
は、記録膜周辺に何等の異常も見当らず、正常に
記録ができる状態を保持した。

実験例 ３ 幅0.46μm、最大深さ0.09μm、溝間隔1.6μmの
スパイラル状の上記凹凸溝を有するNi製のスタ
ンパ１上に、実験例１と同一の光硬化性樹脂２−
１をのせ、その上に厚さ１mmのガラスの透明基板
３をのせ、これを押しつけ、光硬化性樹脂２−１
の厚さを80μmに保つた。この三重層体を透明基
板３の方向から、高圧水銀灯を用いて、波長領域
320nmないし400nmの波長における光強度が
300mw／cm²の紫外線を30秒間照射した。次に、
スタンパ１を剥がし、レプリカ板５を作つた。

第４図は、上記の如くして製作したレプリカ板
の下記条件下における凹凸溝深さの減少率％を示
したもので、横軸にはないしの各条件を、縦
軸には、上記減少率％を表示している。又、溝深
さは、溝にレーザ光を照射し、溝によつて回折す
る透過光または反射光を測定して算出した。

条件はスタンパ１表面の凹凸溝（当然減少率
は零となる）、条件は上記の如くして製作され
たレプリカ板表面、条件は条件のレプリカ板
に140℃、1hの加熱処理をしたもの、条件は条
件にTe系記録膜蒸着したもの、条件は80℃、
1hの条件下で円板組立したときのレプリカ板表
面、条件は条件後のものを100℃、1000hで
加熱寿命試験した後のものをそれぞれ示す。

第４図において、点線は条件の加熱処理を施
さない比較例を示し、実線は本実験例による実施
例を表示する。図に明らかの如く、比較例では、
条件において、溝深さに変道をきたすが、実施
例では変動が見られない。この第４図の実線に示
すことから、本発明に係る加熱処理（140℃、
1h）を施したレプリカ基板は、Te系記録膜の蒸
着、円板組立てのプロセスにおいてばかりで
なく、光デイスクにレーザ光を当てて実動作する
際にもグルーブ深さに変動が生ずることなく、
極めて安定した光デイスクとすることができる。
一方、加熱処理を施さないレプリカ基板は、第
４図点線に示すように、光デイスクの動作時に
グルーブ深さに変動を来たし、トラツキング不良
となる。従つて、本発明に係る加熱処理は、光デ
イスクを実用レベルに高精度化するために、極め
て有用な技術といえる。

使用中における溝深さの変動は±２％以内が望
ましい。これ以上になると上記の如く光デイスク
動作中にトラツキング信号が変動し、トラツキン
グ不能となるが、本実験例にては、全くトラツキ
ング不能に至る現象は生じなかつた。

実験例 ４ 有機高分子材料として厚さ0.1μmのジニトロセ
ルロース（分子量24万）を塗布したスタンパ１を
用い、実験例３と同一な方法で、レプリカ板５を
製作した。このレプリカ板５の表面には、ジニト
ロセルロース膜が存在することがフーリエ変換赤
外線分光器で確認された。このジニトロセルロー
ス膜を有するレプリカ板５ａについて、実験例３
と同一の調査をした所、同一の結果が得られた。

〔発明の効果〕

以上の説明によつて明らかの如く、本発明によ
れば、レプリカ表面の安定化が得られると共に記
録膜等を劣化させない高信頼性、高精度の光デイ
スク基板が製造し得る効果が上げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の説明図、第２図は本発明の
説明図、第３図は光硬化性樹脂の加熱減量率と照
射時間との関係を示す線図、第４図は、本発明実
施例と従来技術との各条件における溝深さの減少
率を比較説明する線図である。 １……スタンパ、２−１……光硬化性樹脂、２
−２……有機高分子、３……透明基板、４……エ
ネルギー線、５，５ａ……レプリカ板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スタンパと透明基板との間に、アクリル系、
   メタクリル系の少なくとも一方の光硬化性樹脂を
   介設し、該光硬化性樹脂を光硬化させる工程と、
   上記スタンパを剥離して得られるレプリカ板を80
   〜160℃の加熱温度で熱処理する工程とからなる
   ことを特徴とする光デイスク用基板の製造方法。