JPH0963134A

JPH0963134A - 光学記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0963134A
Application number: JP21630795A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Yamatsu; 久行山津; Yuji Akiyama; 雄治秋山; Tetsuhiro Sakamoto; 哲洋坂本; Motohisa Haga; 元久羽賀
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】微細凹凸を有する厚い光硬化性樹脂層の形成
においても効果的に気泡の発生を回避して、光学的特性
にすぐれた光学記録媒体を得ることができるようにす
る。【解決手段】基板１もしくはスタンパーの少なくとも
いづれか一方に光硬化性樹脂３を点状に分散塗布させる
工程と、この点状に分散塗布した光硬化性樹脂を挟んで
基板およびスタンパーを衝合して互いに圧着してこの光
硬化性樹脂にスタンパーによって微細凹凸を形成する工
程と、光硬化性樹脂を光照射により硬化する工程とをと
って、微細凹凸を有する情報記録層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体の製
造方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ用、ビデオ用そのほかの各種
情報を記録する光学記録媒体として、その記録もしくは
（および）再生を光照射によって行う光ディスク、光カ
ード、光磁気ディスク、相変化光学記録媒体等のＲＯＭ
（Rread Only Memory)型、追記型、書換え型等の光学記
録媒体において、例えばコンパクトディスクにおけるよ
うなＲＯＭ型においてその情報記録層にデータ情報、ト
ラッキングサーボ信号等の記録がなされる位相ピット、
プリグルーブ等の微細凹凸が、また追記型、書換え型等
の光磁気或いは相変化等による光学記録媒体においても
プリグルーブ等の微細凹凸の形成がなされる。

【０００３】この微細凹凸を有する情報記録層の形成方
法の１つとして光重合法いわゆる２Ｐ法（Photopolymer
ization 法) がある。

【０００４】例えば図５に示すように、ガラス基板、ポ
リカーボネート基板等の光透過性基板１の一主面に、上
述した位相ピット、プリグルーブ等の微細凹凸２が、２
Ｐ法による光硬化性樹脂、一般には紫外線硬化樹脂（以
下ＵＶレジンという）３によって形成され、これにＡｌ
蒸着膜による反射膜４が被着されて情報記録層５が形成
される。この情報記録層５上には、同様に例えば光硬化
性樹脂よりなる保護膜６が塗布されて光学記録媒体例え
ば光ディスクが形成される。

【０００５】この２Ｐ法によって微細凹凸を有する記録
情報層を形成する方法は、先ず図６に示すように、位相
ピット、プリグルーブ等の微細凹凸を有する情報記録層
を形成しようとする透明基板例えばディスク状基板１上
に、ディスペンサー７によって円周方向に沿って基板１
に対して相対的に移行して図７に示すように、ＵＶレジ
ン３をリング状に塗布する。

【０００６】その後、図８に示すように、目的とする情
報記録層に形成する微細凹凸の転写パターンの微細凹凸
８ｓが形成されたスタンパー８上に、図９示すように、
基板１をそのＵＶレジン３が塗布された側をスタンパー
８の微細凹凸８ｓが形成された側に合致させて衝合す
る。この状態で例えば円柱状の押圧ローラ９を、スタン
パー８上に配置された基板１上から一定の荷重Ｆを掛け
て、基板１上を転動させる。このようにすると、基板１
とスタンパー８との間に介在するＵＶレジン３が押圧さ
れて基板１およびスタンパー８の板面に沿って展延す
る。その後、図１０に示すように、基板１の背面から紫
外線ランプ（ＵＶランプ）１０によって紫外線照射を行
ってＵＶレジン３の硬化を行う。その後図１１に示すよ
うに、スタンパー８から基板１をＵＶレジン３とともに
剥離する。このようにすると、基板１の一方の面に、所
要の微細凹凸が形成されたＵＶレジン３による情報記録
層５が形成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した２
Ｐ法によって情報記録層の形成を行った場合、そのＵＶ
レジン３の厚さが大となると気泡が発生し易くなるとい
う問題がある。すなわち、その厚さが比較的薄い場合、
例えば１０μｍ以下である場合は、基板１とスタンパー
８との押圧力を大とすることによって、気泡中の空気を
外部に追い出すことができるが、このＵＶレジン３の厚
さが大となると、上述したように気泡が残り易くなって
しまう。

【０００８】このＵＶレジンの気泡の発生は種々の原因
があるが、その大きな発生原因としては、図７で説明し
たように、ＵＶレジン３を、基板１もしくはスタンパー
８にリング状に塗布するに際して、図１２で示すよう
に、塗布むらが発生して窪みＧが発生すると、このＵＶ
レジン３が塗布された基板１もしくはスタンパー８を、
図１３に示すように、互いに他のスタンパー８もしくは
基板１に衝合させた場合、この窪みＧがＵＶレジンによ
って囲まれる空洞状態になって此処に空気が閉じ込めら
れ気泡Ａ₁を発生する。さらに、この衝合に際してスタ
ンパー８もしくは基板１の面にＵＶレジン３とのいわゆ
る“ぬれ”の悪い部分が存在すれば、此処のＵＶレジン
がはじかれて、此処にも気泡Ａ₂ が発生する。したがっ
て、更に図１４に示すように、基板１とスタンパー８を
互いに圧着させて、両者間にＵＶレジン３を展延させる
と、外部に空気を追い出すことができなかった気泡がＵ
Ｖレジン３中に気泡Ａとして残ることになる。

【０００９】この気泡の存在は、例えば基板１側から、
例えばレーザー光を照射して微細凹凸による情報を照射
レーザー光の干渉によって読み出すに際してのエラー発
生原因となる。

【００１０】ところで、昨今、情報の記録容量の増大化
をはかるために、２層以上の情報記録層が積層された多
層光学記録媒体の実用化に向けての開発が著しい。

【００１１】図１５は第１の情報記録層１１と第２の情
報記録層１２とが透明中間膜を介して積層して形成され
てなる光学記録媒体の一例の概略断面図で、この光学記
録媒体に対する第１の情報記録層１１と第２の情報記録
層１２とからの情報の読み出しは、ドライブ装置の簡略
化をはかることができるように、また第１および第２の
情報記録層１１および１２に対し連続的にその記録ない
しは読み出しを行うことができるように、１組の光学ヘ
ッドによって光学記録媒体の同一側すなわち基板１側か
らの光照射によって行うことができるようにすることが
望まれる。この場合、第１の情報記録層１１は、微細凹
凸２１に例えば半透明膜１３が形成されて、半透明の情
報記録層として構成され、第２の情報記録層１２は、微
細凹凸２２上に例えばＡｌ蒸着膜による反射膜１４が形
成された構成がとられる。そして、この反射膜１４上に
は、保護膜６が形成される。

【００１２】この光学記録媒体における第１の情報記録
層１１に対しては、光学ヘッドからの照射光Ｌを、図１
５で実線で示すように、第１の情報記録層１１にフォー
カシングさせて、その記録、再生を行い、第２の情報記
録層１２に対しては、光学ヘッドからの照射光Ｌを、図
１５で破線で示すように、第１の情報記録層１１にフォ
ーカシングさせて、その記録、再生を行う。

【００１３】この光学記録媒体における第１の情報記録
層１１は、例えば射出成形によって基板１の成形と同時
に基板１の一主面に第１の微細凹凸２１を形成し、これ
の上に半透明膜１３を形成する。第２の情報記録層１２
は、第１の情報記録層１１上に２Ｐ法によって第２の微
細凹凸２２を形成し、反射膜１４を形成した。

【００１４】この場合、透明中間膜３３は、第２の情報
記録層１２の２Ｐ法によるＵＶレジン３によって構成さ
れるとになる。

【００１５】ところが、このように、第１および第２の
情報記録層１１および１２等の複数の情報記録層が積層
され、その同一側からの光照射によって各記録層の情報
の読み出しを行う光学記録媒体においては、各情報記録
層間で干渉が生じることのないように、各情報記録層間
に介在させる透明中間膜すなわちＵＶレジンはその厚さ
を充分大なる例えば３０μｍ〜６０μｍの例えば４０μ
ｍの厚さに形成する必要が生じる。

【００１６】このように、第１の情報記録層１１が形成
された基板１上に、第２の情報記録層１２以降の情報記
録層の形成を厚いＵＶレジンを２Ｐ法によって形成する
場合、上述したように気泡が発生し易くなるため、エラ
ーの発生が問題となってくる。

【００１７】本発明においては、このような２Ｐ法によ
って微細凹凸を有する厚い光硬化性樹脂層例えばＵＶレ
ジン層を形成する場合において、気泡の発生を効果的に
回避して、光学的特性にすぐれた光学記録媒体を得るこ
とができるようにする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明による光学記録媒
体の製造方法は、基板もしくはスタンパーの少なくとも
いづれか一方に光硬化性樹脂を点状に分散塗布させる工
程と、この点状に分散塗布した光硬化性樹脂を挟んで基
板およびスタンパーを衝合して互いに圧着してこの光硬
化性樹脂にスタンパーによって微細凹凸を形成する工程
と、光硬化性樹脂を光照射により硬化する工程とをとっ
て、微細凹凸を有する情報記録層を形成する。

【００１９】このように、本発明においては、基板もし
くはスタンパーへの光硬化性樹脂の塗布を、点状に分散
塗布するようにしたことによって、この点在する樹脂の
頂部には窪みが発生しにくくなり、またこの樹脂が塗布
された基板もしくはスタンパーの互いに他のスタンパー
もしくは基板への衝合に際して、たとえこの衝合面に
“ぬれ”の悪い部分が存在してもこの点状頂部では空洞
が発生しにくいことから、気泡の発生が極めて生じにく
くなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施形態を説明
する。ディスク状いわゆる円板状の光ディスクに適用す
る場合について説明するが、本発明は、このような光デ
ィスクや、形状に限られるものではなく、光磁気ディス
ク、相変化ディスク、そのほかカード状、シート状等の
微細凹凸を情報記録層に有する各種光学記録媒体に適用
できることはいうまでもない。

【００２１】この例では、図１に示すように、中心孔３
０が形成された例えば円板状のガラス基板、ポリカーボ
ネート基板等の透明のディスク基板１が用意される。こ
の基板１上に、図６で説明したと同様に、光硬化性樹脂
例えば紫外線硬化樹脂（ＵＶレジン）３を、中心孔３０
から隔てた位置において基板１の中心軸Ｏを中心とする
一円周上に沿ってディスペンサーによって塗布するが、
特に本発明においては、このリング状塗布において点状
に所要の間隔を保持して配列して分散塗布する。

【００２２】このように、ＵＶレジン３が塗布された基
板１を、図２Ａに示すように、ＵＶレジン３を塗布した
側を鉛直下向きに所定時間例えば１〜３０秒例えば数秒
静置する。このようにすると、ＵＶレジン３が自重によ
って形状変化し、或る時点で図２Ｂに示すように円錐状
となる。この形状変化による円錐状化は、通常用いられ
る未硬化の液状ＵＶレジン例えば日本合成ゴム（株）製
Ｒ６０２１（商品名）によっても達成できた。

【００２３】この状態で、図３に示すように、基板１を
スタンパー８上にＵＶレジン３を基板１とスタンパー８
との間に挟み込むように同軸心上に載置する。

【００２４】スタンパー８には、図８で説明したと同様
に、情報記録層を形成するための記録情報ピット、トラ
ッキングサーボ信号等を取り出すプリグルーブ等の微細
凹凸の転写パターンの微細凹凸（図示せず）が形成され
ていて、さらに、好ましくはこれの上に、例えば図１で
説明したと同様の方法でＵＶレジン３を基板１への点在
塗布位置に対応する位置に点在塗布しておき、基板１と
スタンパー８との衝合において、それぞれの点在ＵＶレ
ジン３が、互いに合致するようにする。すなわち、基板
１とスタンパー８との衝合に際して基板１の錐状化され
たＵＶレジン３の先端からスタンパー８上の点状のＵＶ
レジン３と接触していくようにする。このようにする
と、基板１とスタンパー８との衝合に際して空気の入り
込みが回避される。

【００２５】この基板１とスタンパー８との互いの押圧
作業は、真空中で行うことが望ましい。例えば図４に示
すように排気口４０からロータリーポンプ等の排気手段
（図示せず）によって排気がなされる真空槽４１が、ス
タンパー８上にＯリング４２を介して気密的に配置され
る。この真空槽４１内に基板１を保持する例えば真空チ
ャック４３が設けられ、基板１を真空吸着によって保持
した状態でスタンパー８に対して進退できるようになさ
れる。

【００２６】そして、真空チャック４３を図４の状態か
ら降下させ、前述したように基板１とスタンパー８とを
それぞれに点在させたＵＶレジン３が、互いに合致する
ように衝合して押圧する。このようにして、基板１とス
タンパー８との間にＵＶレジン３を展延させて後に、真
空槽４１内をリークする。すなわち大気圧にする。この
ようにすると、基板１とスタンパー８との押圧が、負圧
下でなされることから、より気泡が発生しにくくなる上
に、仮に少量微細の気泡が発生したとしても、この気泡
は、スタンパー８の押圧後において、大気圧に戻される
ことから、押し潰されて真空の負圧と大気圧との比に相
当する気泡の収縮がなされる。したがって、気泡の発生
はより確実に回避される。

【００２７】その後、基板１およびスタンパー８間に押
圧介在されたＵＶレジンに、透明基板１の背部から、図
１０で説明したように例えば紫外線（ＵＶ）ランプ１０
によって紫外線照射を行ってＵＶレジン３の光重合すな
わち硬化を行う。その後、図１１で説明したと同様に、
基板１をＵＶレジン３とともにスタンパー８から剥離す
る。このようにすると、図５で説明したように、光透過
性基板１の一主面に光硬化性樹脂、この例ではＵＶレジ
ン３によって位相ピット、プリグルーブ等の微細凹凸２
が形成される。そして、この微細凹凸２が形成されたＵ
Ｖレジン３の表面に、Ａｌ蒸着膜による反射膜４を被着
して情報記録層５を形成する。この情報記録層５上に
は、同様に例えば光硬化性樹脂の例えばＵＶレジンより
なる保護膜６が塗布されて光学記録媒体例えば光ディス
クが形成される。

【００２８】このようにして作製した光学記録媒体（光
ディスク）は、その２Ｐ法によって形成した情報記録層
を構成するＵＶレジン中の気泡の発生を効果的に回避で
きた。

【００２９】上述したように、本発明によれば、気泡の
発生を効果的に回避できるものであることから、特に前
述したように、情報記録層が２層以上形成される多層光
記録媒体に適用して、下層側の情報記録層上に、上層の
情報記録層を２Ｐ法によってその光硬化性樹脂（ＵＶレ
ジン３）が厚い透明中間膜３３として形成される場合に
適用して、この厚い透明中間膜３３においても気泡の発
生を効果的に回避できることから、特に有益である。

【００３０】すなわち図１５に示した第１および第２の
情報記録層１１および１２を有する光学記録媒体を形成
する場合、例えば第１の情報記録層１１を形成する微細
凹凸２１を基板１の成形とともに射出成形によって形成
する。或いは、前述したように、本発明方法によって基
板１上に、２Ｐ法による微細凹凸２１を形成する。

【００３１】そして、この微細凹凸２１上に、半透明膜
１３を被着形成して第１の情報記録層を形成する。そし
て、この微細凹凸２１が形成された基板１の面に、図１
〜図４で説明した方法によってＵＶレジン３の点状塗
布、鉛直下向き配置による点状ＵＶレジンの円錐状化、
更に例えば真空槽内でのスタンパー８上の点状ＵＶレジ
ンとの合致および押圧、ＵＶレジンの光照射による硬
化、スタンパーからの剥離を行う。

【００３２】このようにして形成した第２の微細凹凸２
２上にＡｌ等の反射膜１４を形成して第２の情報記録層
１２を形成し、これの上に例えば光硬化性樹脂例えばＵ
Ｖレジンによる保護膜６の形成する。

【００３３】このようにして、それぞれ第１および第２
の微細凹凸２１および２２が形成された第１および第２
の情報記録層１１および１２が積層形成された光学記録
媒体を形成する。

【００３４】この場合、第２の情報記録層１２を構成す
るＵＶレジン層３が第１および第２の情報記録層１１お
よび１２間に介在させる透明中間膜３３を構成するもの
であり、このため、このＵＶレジン層はその厚さを３０
〜６０μｍ例えば４０μｍという厚い膜厚に形成する必
要があるが、本発明製造方法によれば、このように厚い
ＵＶレジン層を形成するにもかかわらず、気泡の発生を
回避できた。

【００３５】上述した例では、基板１およびスタンパー
８の双方にＵＶレジン３の塗布を行った場合であり、ま
た基板１のＵＶレジン３を一旦円錐状にして基板１およ
びスタンパー８の衝合圧着を行った場合で、この場合、
より気泡の発生を確実に回避することができたものであ
るが、或る場合は、一方の基板１もしくはスタンパー８
にのみＵＶレジンを点状に点在させて分散塗布すること
もできる。また、点状のＵＶレジンは一円周上に分散塗
布するに限られるものではなく、例えば、複数の円周上
に分散塗布するとか、種々の配置をとることができる。

【００３６】また、上述した例では基板１がディスクで
ある場合を主として説明したが、カード状等各種の構造
に適用することができる。基板１とスタンパー８との押
圧も、上述した基板１の背面側からに限られるものでは
なく、スタンパー８の背面側から押圧する構成とするこ
ともできる。

【００３７】また、上述したように本発明は、光ディス
クすなわち微細凹凸がデータ情報を含むものであるが、
この場合に限られるものではなく、例えば光磁気記録
層、光照射によって相変化を生じる相変化記録層のよう
に、微細凹凸が例えばトラッキング用、アドアレス用等
のプリグルーブ、ピット等を有する情報記録層による光
学記録媒体を得る場合にも適用でき、この場合は微細凹
凸の形成層を、もしくはこれの上の層に光磁気材料、相
変化材料を形成する構成を採ることができる。

【００３８】また、単層、２層に限らず３層以上の情報
記録層が積層された光学記録媒体を得る場合に本発明を
適用することもできるなど上述の例に限られるものでは
なく、本発明は、いわゆる２Ｐによって作製できる種々
の構成の光学記録媒体に適用できるものである。

【００３９】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、光学
記録媒体の製造において、光硬化性樹脂を用いたいわゆ
る２Ｐ法によって形成する場合における樹脂中に気泡が
発生することを効果的に回避できたことから、単層の情
報記録層による光学的記録媒体はもとより、情報記録層
間の透明中間膜の厚さが大なる情報記録層を形成する多
層光学記録媒体においても光学的記録再生特性にすぐ
れ、エラーの発生が小さいすなわち光学的特性にすぐれ
た光学記録媒体を得ることができ、また、このような気
泡の発生を効果的に回避できたことによって不良品の発
生率を充分低くすることができ、これによりコストの低
廉化をはかることができるなど、工業的に大きな効果を
もたらすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学記録媒体の製造方法の光硬化
性樹脂の塗布工程の説明に供する斜視図である。

【図２】ＡおよびＢはそれぞれ本発明による光学記録媒
体の製造方法の一例の一工程図の概略断面図である。

【図３】本発明による光学記録媒体の製造方法の一例の
一工程図の概略断面図である。

【図４】本発明方法に用いるスタンパーの押圧手段の一
例の構成図である。

【図５】光学記録媒体の一例の要部の概略断面図であ
る。

【図６】従来方法の説明に供する一工程の斜視図であ
る。

【図７】従来方法の説明に供する一工程の斜視図であ
る。

【図８】従来および本発明方法の説明に供する一工程の
斜視図である。

【図９】従来の光ディスクの製造方法の一工程の斜視図
である。

【図１０】従来および本発明方法の説明に供する一工程
の斜視図である。

【図１１】従来および本発明方法の説明に供する一工程
の斜視図である。

【図１２】従来方法における気泡発生の説明図である。

【図１３】従来方法における気泡発生の説明図である。

【図１４】従来方法における気泡発生の説明図である。

【図１５】多層光学記録媒体の概略断面図である。

【符号の説明】

１基板２微細凹凸３光硬化性樹脂（ＵＶレジン）４反射膜５情報記録層６保護膜８スタンパー１１第１の情報記録層１２第２の情報記録層２１第１の微細凹凸２２第２の微細凹凸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者羽賀元久東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板もしくはスタンパーの少なくともい
づれか一方に、光硬化性樹脂を点状に分散塗布させる工
程と、上記点状に分散塗布した上記光硬化性樹脂を挟んで上記
基板および上記スタンパーを衝合して互いに圧着して上
記光硬化性樹脂に上記スタンパーによって微細凹凸を形
成する工程と、上記光硬化性樹脂を光照射により硬化する工程とをとっ
て、微細凹凸を有する情報記録層を形成することを特徴
とする光学記録媒体の製造方法。
【請求項２】上記基板もしくは上記スタンパーの少な
くともいづれか一方に、上記光硬化性樹脂を点状に分散
塗布させる工程の後に、上記基板もしくは上記スタンパーを上記光硬化性樹脂の
塗布面を鉛直下向きに所要時間保持して上記点状塗布さ
れた各光硬化性樹脂の塗布形状をそれぞれの自重によっ
て円錐状に変形させ、その後に上記基板および上記スタ
ンパーを衝合して互いに圧着して上記光硬化性樹脂に上
記スタンパーによって微細凹凸を形成する工程とをとる
ことを特徴とする請求項１に記載の光学記録媒体の製造
方法。
【請求項３】上記点状に分散塗布した上記光硬化性樹
脂を挟んで上記基板および上記スタンパーを衝合して互
いに圧着して上記光硬化性樹脂に上記スタンパーによっ
て微細凹凸を形成する工程を、真空槽内で行うことを特
徴とする請求項１に記載の光学記録媒体の製造方法。
【請求項４】請求項１に記載の光学記録媒体の製造方
法によって、基板上に積層形成される複数の情報記録層
の少なくとも１の情報記録層を形成することを特徴とす
る光学記録媒体の製造方法。