JPH10302315A - 光ディスク及びその製造方法 - Google Patents

光ディスク及びその製造方法

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JPH10302315A
JPH10302315A JP9108557A JP10855797A JPH10302315A JP H10302315 A JPH10302315 A JP H10302315A JP 9108557 A JP9108557 A JP 9108557A JP 10855797 A JP10855797 A JP 10855797A JP H10302315 A JPH10302315 A JP H10302315A
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JP
Japan
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recording film
transparent
pattern surface
replica
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JP9108557A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Miwa
広明 三輪
Ryoichi Sudo
亮一 須藤
Tetsuo Tajima
哲夫 田嶋
Eiji Koyama
栄二 小山
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Hitachi Ltd
Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、レプリカ層の硬化歪みによる
記録再生時のノイズ低減にある。 【解決手段】情報パターン面を有する厚さが1.2mm
以下の透明基板上に記録膜,情報パターン面付き透明レ
プリカ層,記録膜の順に形成した記録膜2層構造の透明
基板一対を、接着剤を介して貼り合わせた断面構造の光
ディスクであって、上記透明レプリカ層にリタデーショ
ンが20nm以下の光硬化性樹脂を用いた光ディスクで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声,画像,情報
などの保存,記録,再生をするのに好適な光ディスク及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスクは、サーボトラック用などの
溝状又は穴状の凹凸を有するガラス、透明プラスチック
などの透明レプリカ基板上に、記録用金属膜を向かい合
わせにして一定間隔で接着剤を用いて貼り合せて形成さ
れている。これらの光ディスクに対し、記録する情報量
の増大や処理速度の高速化などの要求が近年急速に高ま
りつつある。これらの要求を満足するためには、記憶容
量を増大し、かつ高速でディスクを回転する必要があ
る。
【0003】そこで、従来の光ディスクにおいては、光
硬化性樹脂による情報パターン形成は、情報パターンを
有する金属製スタンパとプラスチックやガラスから成る
透明支持板との間に液状の光硬化性樹脂の薄層を介在さ
せ、透明支持板から光を照射し、光硬化性樹脂を接着さ
せたまま、スタンパと光硬化性樹脂との間を剥離し、情
報パターン付き透明板を得る方法がある。なおこの種の
関連技術として特開昭53−86756号公報、特開昭
55−152028号公報に記載されたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
では次のような問題点を有していた。即ち、ガラス転移
温度が高い光硬化性樹脂により情報パターンを形成した
従来のレプリカ基板は、情報パターンを有するスタンパ
からの転写性が優れている反面、転写した光硬化性樹脂
層に光学的な異方性が生じ、情報の記録再生時のレーザ
光が前記光学的な異方性により偏向しノイズの原因とな
り記録再生不良を招く。
【0005】このように、従来の方法では光ディスク使
用時において記録再生不良が発生するという問題点があ
る。
【0006】本発明の目的は、上述した従来技術におけ
る問題点を解消するものであって、記録再生時のノイズ
が小さい光ディスク及びその製造方法を提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、情報の記
録再生時のノイズ混入を低減するという観点で検討を行
なった。
【0008】その結果、(A)情報パターン面を有する
厚さが1.2mm以下の透明基板上に、記録膜,情報パ
ターン面付き透明レプリカ層,記録膜の順に形成した記
録膜2層構造の透明基板一対を、接着剤を介して貼り合
わせた断面構造の光ディスクであって、上記透明レプリ
カ層のリタデーションが20nm以下である光ディスク
により本発明の目的が達成できるとの知見を得た。
【0009】また、(B)該透明レプリカ層のガラス転
移温度が100℃以下と言い換えることもできる。この
本発明を満足する光ディスクは、光ディスク使用時にお
いて記録再生不良が発生しない光ディスクである。
【0010】上記リタデーションは、光学的異方性の度
合いを表す。その値が大きいほど透過媒体を透過した後
の光は光学的な歪が大きい。従って、情報パターンを転
写した透明レプリカ層の光学的な歪みが情報の記録再生
時のノイズ混入の度合いを把握できるものである。また
ガラス転移温度は、熱により軟化する変移点を表す。ガ
ラス転移温度が高いほど歪みが大きく光学的異方性を生
じる。従って、ガラス転移温度を把握することで光学的
異方性であるリタデーションの指標となる。これによっ
て、情報の記録再生時の信号に対するノイズの混入度合
いについて把握できる。
【0011】本発明の光ディスクを満足するには、透明
レプリカ層のリタデーションが20nm以下、又は、透
明レプリカ層のガラス転移温度が100℃以下であれば
よいとの結果が得られる。
【0012】次に、本発明の光ディスクの製造方法を次
の(C)〜(D)に示す。 (C)(1)情報パターン面を有する透明基板の前記情
報パターン面に記録膜を形成する工程と、(2)スタン
パの情報パターン面と記録膜付き情報パターン面の間に
リタデーションが20nm以下光硬化樹脂層を形成する
工程と、(3)光を照射し、露光し、スタンパの情報パ
ターンを光硬化樹脂に転写する工程と、(4)スタンパ
の情報パターン面上の光硬化樹脂及び透明基板を剥が
し、レプリカ基板を得る工程と、(5)レプリカ基板の
情報パターン面上に記録膜を形成する工程と、(6)記
録膜付きレプリカ基板の一対を記録膜側に向かい合わ
せ、接着剤で貼り合わせる工程からなる光ディスクの製
造方法。
【0013】(D)(1)情報パターン面を有する透明
基板の前記情報パターン面に記録膜を形成する工程と、
(2)スタンパの情報パターン面と記録膜付き情報パタ
ーン面の間にリタデーションが20nm以下光硬化樹脂
層を形成する工程と、(3)光を照射し、露光し、スタ
ンパの情報パターンを光硬化樹脂に転写する工程と、
(4)スタンパの情報パターン面上の光硬化樹脂及び透
明基板を剥がし、レプリカ基板を得る工程と、(5)レ
プリカ基板を加熱する工程と、(6)レプリカ基板の情
報パターン面上に記録膜を形成する工程と、(7)記録
膜付きレプリカ基板の一対を記録膜側に向かい合わせ、
接着剤で貼り合わせる工程からなる光ディスクの製造方
法。
【0014】ここで、本発明の光ディスクの製造方法に
ついて詳細に説明する。本発明のスタンパは、情報パタ
ーンに相当する凹凸形状が形成され、この凹凸表面が、
離型性に優れる複写の型であれば特に種類は限定しな
い。例えば、電鋳スタンパ、樹脂スタンパ、ガラススタ
ンパ等がある。
【0015】透明基板は、記録再生のためのレーザが透
過する媒体であるため光学的に等方性で、光学特性の目
安となる光学歪が20nm以下の特性を有していればよ
く、特に種類は限定されないが、例示すると、ポリメチ
ルメタクリレート基板、ポリカーボネート基板、ポリオ
レフィン基板、熱又は光硬化樹脂基板などである。
【0016】記録膜は、0.4〜1μm程度の光スポッ
ト径に対応し、相変化や光磁気等のように記録膜の形状
が変化しない、記録ドメインを形成し、C/N比が55
dB以上の特性が得られるものであればよく、特に種類
は限定されないが、例示すると、テルル酸化膜(TeO
x)、SbSe/aiTe積層膜、希土類−遷移金属アモ
ルファス合金、TbFeCo系酸化膜、GdTbFe系
酸化膜、DyFeCo系酸化膜、TbDyFeCo系酸
化膜、ガーネット系酸化膜、Pt/Co積層材料、Ge
SbTe、InSeTeCo、InSbTe、In−S
b系合金などである。
【0017】化学反応型接着剤として接着する対象物と
接着剤とが化学反応により結合するものであれば特に種
類は限定しないが、例示すると、光硬化型のホットメル
ト系接着剤,エポキシ接着剤,ウレタン接着剤,アクリ
ル接着剤等である。
【0018】アクリル樹脂は、アクリルモノマを主剤と
し、光重合開始剤、硬化剤,保存安定剤などを好適に配
合する。ここで、アクリルモノマとは、官能アクリルモ
ノマ、単官能アクリルモノマの何れか単独又は2種以上
混合したものである。多官能アクリルモノマについて例
示すると、多価アルコールのアクリレート、多価アルコ
ールのメタクリレート、トリメチロールプロパントリア
クリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジメタクリレート、エチレングリコール
ジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレー
ト、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレン
グリコールジメタクリレート、エポキシアクリレート、
エポキシメタクリレート、ウレタンポリアクリレート、
ウレタンポリメタクリレート、1.6ヘキサンジオール
ジアクリレート、1.6ヘキサンジオールジメタクリレ
ートA1.10デカンジーオルジアクリレート、1.1
0デカンジーオルジメタクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘ
キサメタクリレートなどがある。次に単官能アクリルモ
ノマについて例示すると、ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロ
ピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチル
メタクリレート、テトラフルフリルアクリレート、テト
ラフルフリルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレ
ート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルアクリ
レート、ベンジルメタクリレート、メトキシポリエチレ
ングリコールアクリレート、ラウリルアクリレート、ラ
ウリルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステ
アリルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イ
ソボルニルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレ
ート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシポ
リエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエ
チレングリコールメタクリレートなどがある。前記硬化
剤について例示すると、t−ブチルハイドロパーオキサ
イド、p−メタンハイドロパーオキサイド、クメンハイ
ドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロ
パーオキサイドなどがある。前記促進剤について例示す
ると、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエ
タノールアミン、N,Nジメチルアニリン、ベンゼンス
ルホンアミド、シクロヘキシルアミン、トリエチルアミ
ン、ブチルアミンなどがある。前記安定剤について例示
すると、ベンゾキノン、ハイドロキノンなどがある。さ
らに、増粘剤,可塑剤等を適量添加することも可能であ
る。
【0019】光重合開始剤を主剤の硬化反応を促進さ
せ、かつ主剤の硬化反応に悪影響を及ぼさない量である
1〜5wt%加える。この光重合開始剤について例示す
ると、ベンジル,メチル−o−ベンゾエートなどのベン
ジル類、ベンゾイン,ベンゾインエチルエーテル,ベン
ゾインイソプロピルエーテル,ベンゾインイソブチルエ
ーテルなどのベンゾイン類、ベンゾフェノン,4−メト
キシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、アセトフ
ェノン,2.2−ジエトキシアセトフェノンなどのアセ
トフェノン類、ベンジルメチルケタール、1−4−(イ
ソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプ
ロパノール−1|オンなどがあり、これらを単独もしく
は2種以上混合して用いられる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を挙げ、
図面を引用してさらに詳細に説明する。
【0021】(実施例1〜6)図1に本発明の光ディス
クの外観図を示した。この図1のAB断面図について図
2に示す。この図2を説明すると、本発明の光ディスク
は、記録層2付レプリカ板1上にリタデーション20n
m以下の記録層4が付いた情報パターン付き透明レプリ
カ層5の一対を接着層6を介して構成されている。前記
リタデーションが20nm以下の透明レプリカ層は、表
1に示すように2官能アクリルモノマ,1官能モノマ,
光重合開始剤から成る配合アクリル樹脂を用いた。
【0022】
【表1】
【0023】本実施例では、表1の実施例1〜6の光硬
化性樹脂を用いて、本発明に係る光ディスクを得るため
のスタンパを図3のa〜fのスタンパ製造方法に従って
作成した。 (a)両面が研磨されたガラス円盤1(外径:150m
m,内径:10mm,厚さ:10mm)を用意し、
(b)ガラス円盤1の研磨された一方にポジ型フォトレ
ジスト2をスピン塗布(膜厚:0.14μm)したフォ
トレジストが形成されたガラス円盤3を作成する。つい
で、(c)前記フォトレジストが形成されたガラス円盤
3のフォトレジスト側にArレーザ(波長:458n
m)を用いた記録機にて情報信号を書き込み、フォトレ
ジスト面を現像し、情報信号がグルーブやピットの凹凸
が形成されたガラス原盤4を得る。(d)ガラス原盤4
のフォトレジスト面に真空蒸着法によりNi膜5(膜
厚:40nm)を形成し、(e)そのNi膜5と透明プ
ラスチック円板6(外径:150mm,内径:10m
m,厚さ:5mm)の間に光硬化性樹脂7(膜厚:50
μm)を形成し、紫外線ランプ8で光硬化性樹脂7を硬
化させる,ついで、(f)Ni膜5と光硬化性樹脂7の
間を剥離し透明スタンパ9を作成した。
【0024】スタンパ9をもとに、図4のg〜nに示す
光ディスク製造方法に従って光ディスクを作成した。
(g)情報パターンを形成した透明基板11(外形:1
20mm,内径:15mm,厚さ:0.6mm)の情報
パターン上にAl反射膜10(膜厚:30nm)を形成
したレプリカ基板12を作成し、(h)前記スタンパ9
を成形型にして、スタンパ9の凹凸面に光硬化性樹脂1
3(粘度:200cp)を同心円状に滴下しレプリカ基
板12で光硬化性樹脂13を塗布後、光硬化性樹脂13
上に情報パターン面を内側にしてレプリカ基板12を配
置し、(i)モータ14上に配置したスタンパ9を回転
(回転数:2000rpm)させ光硬化性樹脂13を広
げる,(j)紫外線照射装置15によりスタンパ側より
紫外線を照射し前記光硬化性樹脂13を硬化(硬化条
件:紫外線強度:100mW/cm2,30秒)させ、
(k)スタンパ9と光硬化性樹脂13の間を剥離させス
タンパ9のグルーブやピットの凹凸が転写されたレプリ
カ基板16を作成した。(m)前記レプリカ基板16の
情報パターン面に、Al反射膜17(膜厚:50nm)
をスパッタ法により成膜してAl反射膜17が形成され
た記録膜付レプリカ基板18を用意した。(n)2枚の
前記記録膜付レプリカ基板18に反応型接着剤19をス
ピンコート法により接着剤19(膜厚:20μm)を塗
布し上記2枚のレプリカ基板18を貼り合わせて本発明
に係る光ディスクを作成した。
【0025】(実施例7〜12)本実施例では、表1の
実施例7〜12の光硬化性樹脂を用いて、スタンパ製造
方法と同様にスタンパを作成し、図5のo〜vの光ディ
スク製造方法により光ディスクを作成した。(o)情報
パターンを形成した透明基板11(外形:120mm,
内径:15mm,厚さ:0.6mm)の情報パターン上
にAl反射膜10(膜厚:30nm)を形成したレプリ
カ基板12を作成し、(p)前記スタンパ9を成形型に
して、スタンパ9の凹凸面に光硬化性樹脂13(粘度:
200cp)を同心円状に滴下しレプリカ基板12で光
硬化性樹脂13を塗布後、光硬化性樹脂13上に情報パ
ターン面を内側にしてレプリカ基板12を配置し、
(q)モータ14上に配置したスタンパ9を回転(回転
数:2000rpm)させ光硬化性樹脂13を広げる、
(r)紫外線照射装置15によりスタンパ側より紫外線
を照射し前記光硬化性樹脂13を硬化(硬化条件:紫外
線強度:100mW/cm2,30秒)させ、(s)ス
タンパ9と光硬化性樹脂13の間を剥離させスタンパ9
のグルーブやピットの凹凸が転写されたレプリカ基ツ1
6を作成した。ついで、(t)加熱雰囲気(80℃,3
0min)20内に上記2枚のレプリカ基板16を熱処
理し、(u)熱処理したAl反射膜17(膜厚:50n
m)をスパッタ法により成膜してAl反射膜17が形成
された記録膜付レプリカ基板18を用意した。(n)2
枚の前記記録膜付レプリカ基板18に反応型接着剤19
をスピンコート法により接着剤19(膜厚:20μm)
を塗布し上記2枚のレプリカ基板18を貼り合わせて本
発明に係る光ディスクを作成した。
【0026】(比較例1〜6)本比較例では、表2の比
較例1〜6の接着剤を用いて、実施例1,2と同様な光
ディスクの製造方法により光ディスクを作成した。
【0027】(比較例7〜12)本比較例では、表2の
比較例7〜12の接着剤を用いて、実施例3,4と同様
な光ディスクの製造方法により光ディスクを作成した。
【0028】
【表2】
【0029】以上、リタデーション及びガラス転移温度
が異なる種々の光硬化性樹脂を用いて貼り合わせた実施
例1〜12及び比較例1〜12の光ディスクについて、
C/N比及びビットエラーレートを測定し、表3,4に
示す。
【0030】
【表3】
【0031】
【表4】
【0032】尚、前記特性の測定方法は、下記に示す。
S/N比及びビットエラーレートは、光ディスク評価装
置(レーザ波長:670nm,線速度:3.5m/
s,)により測定した。
【0033】表3,4の結果から、実施例1〜12の光
硬化性樹脂のリタデーションが20nm以下,ガラス転
移温度が100℃以下の光ディスクのC/N比は、55
dB以上であり,ビットエラーレートは10~6以下で
あることが判った。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、情報の記録再生時の信
号に対するノイズが小さい光ディスク及びその製造方法
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ディスク模式図である。
【図2】本発明の光ディスク断面図である。
【図3】本発明のスタンパの製造工程図である。
【図4】本発明の光ディスク製造工程図である。
【図5】本発明の光ディスク製造工程図である。
【符号の説明】
1…ガラス円盤、 2…フォトレジス
ト、3…フォトレジスト付ガラス円盤 4…ガラス原
盤、5…Ni膜、 6…プラスチッ
ク透明基板、7…紫外線硬化性樹脂、 8…紫
外線ランプ、9…スタンパ、 10…
Al反射膜、11…プラスチック透明基板、 12…
記録膜付レプリカ基板、13…光硬化性樹脂、
14…モータ、15…紫外線照射装置、
16…レプリカ基板、17…Al反射膜、
18…記録膜付レプリカ基板、19…反応型接着剤、
20…加熱雰囲気。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田嶋 哲夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 小山 栄二 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号日立マク セル株式会社内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報パターン面を有する厚さが1.2mm
    以下の透明基板上に記録膜,情報パターン面付き透明レ
    プリカ層,記録膜の順に形成した記録膜2層構造の透明
    基板一対を、接着剤を介して貼り合わせた断面構造の光
    ディスクであって、上記透明レプリカ層のリタデーショ
    ンが20nm以下であることを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項2】最短ビット長が0.8μm以下,トラック
    ピッチが1.6μm以下の情報パターン面を有する厚さ
    が1.2mm以下の透明基板上に、記録膜,最短ビット
    長が0.8μm以下,トラックピッチが1.6μm以下
    の情報パターン面付き透明レプリカ層,記録膜の順に形
    成した記録膜2層構造の透明基板一対を、接着剤を介し
    て貼り合わせた断面構造の光ディスクであって、上記透
    明レプリカ層のリタデーションが20nm以下であるこ
    とを特徴とする光ディスク。
  3. 【請求項3】情報パターン面を有する厚さが1.2mm
    以下の透明基板上に記録膜,情報パターン面付き透明レ
    プリカ層,記録膜の順に形成した記録膜2層構造の透明
    基板一対を、接着剤を介して貼り合わせた断面構造の光
    ディスクであって、上記透明レプリカ層のガラス転移温
    度が100℃以下であることを特徴とする光ディスク。
  4. 【請求項4】最短ビット長が0.8μm以下,トラック
    ピッチが1.6μm以下の情報パターン面を有する厚さ
    が1.2mm以下の透明基板上に、記録膜,最短ビット
    長が0.8μm以下,トラックピッチが1.6μm以下
    の情報パターン面付き透明レプリカ層,記録膜の順に形
    成した記録膜2層構造の透明基板一対を、接着剤を介し
    て貼り合わせた断面構造の光ディスクであって、上記透
    明レプリカ層のガラス転移温度が100℃以下であるこ
    とを特徴とする光ディスク。
  5. 【請求項5】(1)情報パターン面を有する透明基板の
    前記情報パターン面に記録膜を形成する工程と、 (2)スタンパの情報パターン面と記録膜付き情報パタ
    ーン面の間にリタデーションが20nm以下光硬化樹脂
    層を形成する工程と、 (3)前記光硬化性樹脂に光を照射しスタンパの情報パ
    ターンを光硬化樹脂に転写する工程と、 (4)スタンパの情報パターン面上の光硬化樹脂及び透
    明基板を剥がし、レプリカ基板を得る工程と、 (5)レプリカ基板の情報パターン面上に記録膜を形成
    する工程と、 (6)記録膜付きレプリカ基板の一対を記録膜側に向か
    い合わせ、接着剤で貼り合わせる工程からなる光ディス
    クの製造方法。
  6. 【請求項6】前記(2)の工程において、回転数が20
    00rpm以上で透明基板を回転させて光硬化樹脂を形
    成することを特徴とする請求項5記載の光ディスクの製
    造方法。
  7. 【請求項7】前記光硬化型樹脂が少なくとも1種類以上
    のアクリルモノマからなることを特徴とする請求項5又
    は6記載の光ディスクの製造方法。
  8. 【請求項8】前記スタンパが光透過性であることを特徴
    とする請求項5記載の光ディスクの製造方法。
  9. 【請求項9】前記接着剤が化学反応型接着剤であること
    を特徴とする請求項5記載の光ディスクの製造方法。
  10. 【請求項10】(1)情報パターン面を有する透明基板
    の前記情報パターン面に記録膜を形成する工程と、 (2)スタンパの情報パターン面と記録膜付き情報パタ
    ーン面の間にリタデーションが20nm以下の光硬化樹
    脂層を形成する工程と、 (3)前記光硬化性樹脂に光を照射しスタンパの情報パ
    ターンを光硬化樹脂に転写する工程と、 (4)スタンパの情報パターン面上の光硬化樹脂及び透
    明基板を剥がし、レプリカ基板を得る工程と、 (5)レプリカ基板を加熱する工程と、 (6)レプリカ基板の情報パターン面上に記録膜を形成
    する工程と、 (7)記録膜付きレプリカ基板の一対を記録膜側に向か
    い合わせ、接着剤で貼り合わせる工程からなる光ディス
    クの製造方法。
  11. 【請求項11】前記(2)の工程において、回転数が2
    000rpm以上で透明基板を回転させて光硬化樹脂層
    を形成することを特徴とする請求項10記載の光ディス
    クの製造方法。
  12. 【請求項12】前記光硬化型樹脂が少なくとも1種類以
    上のアクリルモノマからなることを特徴とする請求項1
    0又は11記載の光ディスクの製造方法。
  13. 【請求項13】前記スタンパが光透過性であることを特
    徴とする請求項11記載の光ディスクの製造方法。
  14. 【請求項14】前記接着剤が化学反応型接着剤であるこ
    とを特徴とする請求項10記載の光ディスクの製造方
    法。
JP9108557A 1997-04-25 1997-04-25 光ディスク及びその製造方法 Withdrawn JPH10302315A (ja)

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