JPH11345436A

JPH11345436A - 光学記録媒体の製造方法と光学記録媒体の製造装置

Info

Publication number: JPH11345436A
Application number: JP15167298A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Arakawa; 宣之荒川; Yuji Akiyama; 雄治秋山; Masato Otsuta; 正人大蔦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】光ディスクを構成する情報記録面の微細凹凸
の配置形状をほぼ正円状に形成する。【解決手段】転写用微細凹凸を有するスタンパー３１
を回転円筒体３２の周面に有するロールスタンパー３３
と、樹脂シート３６との圧接によって、樹脂シート３６
に転写用微細凹凸が転写された微細凹凸を形成して情報
記録面を形成する場合に、スタンパー３１の転写微細凹
凸配列線の配置形状を、予めロールスタンパー３３によ
る転写によって発生する楕円偏芯量に応じて補正した楕
円形状に選定する。

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
造方法と光学記録媒体の製造装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ用、ビデオ用その他各種情報
を記録する光学記録媒体として、その記録、もしくは再
生を光照射によって行う各種の光学記録媒体があるが、
例えば、コンパクトディスク（ＣＤ：商標名）や、書換
え型の光磁気ディスクや、相変化ディスクにおいては、
これら記録媒体を構成する情報記録層に、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形成されている。

【０００３】従来の光学記録媒体の一例として、再生用
の光ディスクの構造と、その製造方法について、以下、
図を参照して説明する。

【０００４】図１１に、従来の一般的な光ディスク１０
０の概略断面図を示す。図１１に示すように、この光デ
ィスク１００は、光透過層１０１の一方の面に、情報ピ
ット１０２または案内溝１０３等の微細凹凸が、この微
細凹凸を覆って、反射膜１０４が成膜されて、情報記録
層１１０を形成し、この反射膜の外側に保護膜１０５が
成膜された構造を有するものである。図１１に示す光デ
ィスク１００においては、光透過層１０１を透過して、
情報ピット１０２または案内溝１０３に、再生ピックア
ップ用の対物レンズ１０６で集光されたレーザー光Ｌが
照射され、情報の記録再生が行われる。

【０００５】このような光ディスク１００の一例の作製
工程図を図１２および図１３に示す。例えば、図１２に
示すように、マスタリング工程で作製された、転写用微
細凹凸を有するスタンパー１０７を、第１の成形型１０
８ａおよび第２の成形型１０８ｂより成る成形型１０８
に取り付け、第１の成形型１０８ａおよび第２の成形型
１０８ｂを合致させる。

【０００６】次に、図１３に示すように、例えばポリカ
ーボネート等の光透過性樹脂１０９を注入孔１０８ｈか
ら成形型１０８内に注入し、圧縮成形して微細凹凸を転
写して光ディスク１００の基板を作製する。この基板が
図１１に示した光透過層１０１であり、微細凹凸が形成
された面に、真空蒸着法等により例えばアルミニウム等
の反射膜１０４を形成し、さらにこの反射膜１０４上に
保護膜１０５を形成して、情報記録層１１０を形成し、
光ディスク１００を得る。

【０００７】ところが、近年の高度情報化に伴い、光学
記録媒体の記録情報量の増大化が要求されており、これ
に対処するために、対物レンズの開口数ＮＡを大きくし
たり、また、トラックピッチを狭くしたり、照射光の波
長を短くして最短ピット長を短くしたり、情報記録層を
複数層積層した構造の、多層構造の光学記録媒体、例え
ばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が提案されてい
る。

【０００８】例えば、トラックピッチについては、コン
パクトディスク（ＣＤ）が、１．６μｍであるのに対
し、ＤＶＤは、０．７４μｍである。記録波長について
は、ＣＤが、７８０ｎｍであるのに対し、ＤＶＤは、６
５０ｎｍである。情報の記録や再生を行うための対物レ
ンズの開口数ＮＡについては、ＣＤが、０．５であるの
に対し、ＤＶＤは、０．６である。

【０００９】今日においては、ＤＶＤ以上の高記録密度
の光学記録媒体を実現させるために、記録波長を更に短
波長化して緑色から青色のレーザー光を適用したり、対
物レンズの開口数ＮＡの増大化が開発検討されている。

【００１０】このような光学記録媒体の高記録密度化が
進むと、対物レンズを介して情報記録層に照射されるレ
ーザー光のスポット径はさらに絞られて微細なものとす
る必要ある。この結果として、情報信号の位置は、光デ
ィスクの表面に近くなる。すなわち、光ディスクの情報
の記録や再生を行うための光照射をする層、すなわち光
透過層の厚さを薄くする必要が生じる。このことは、以
下の関係式からも明らかである。

【００１１】ｆ＝Ｄ／（２ＮＡ）、ｆ＞ＷＤ（但し、ｆは、対物レンズの焦点距離、Ｄは対物レンズ
の有効径、ＮＡは対物レンズの開口数、ＷＤは対物レン
ズの上下作動距離）を示す。また、焦点深度＝λ／（ＮＡ）² スキュー許容度＝λ／（ＮＡ）³ 厚さムラ許容度＝λ／（ＮＡ）⁴とする。

【００１２】以上のことから、対物レンズが光ディスク
と衝突しないように、所定の距離を確保しつつ、対物レ
ンズの開口数ＮＡを０．５〜０．８５にした場合の、そ
れぞれの光ディスクのレーザー光の照射面と情報記録層
との距離、すなわち光透過層の厚さを以下に示す。

【００１３】ＮＡ＝０．５のとき、光透過層の厚さは１．２ｍｍＮＡ＝０．６のとき、光透過層の厚さは０．６ｍｍＮＡ＝０．７５のとき、光透過層の厚さは０．３ｍｍＮＡ＝０．８５のとき、光透過層の厚さは０．１ｍｍこのように対物レンズの開口数ＮＡを大きくすると、光
透過層の厚さをそれに応じて薄くする必要が生じる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ディ
スクの強度は、その厚さの３乗に比例するという関係が
あり、上述したことから対物レンズの開口数ＮＡの増大
化に伴って、光透過層の厚さを薄く、すなわち光ディス
クの厚さを薄くすると、上述したように射出成形により
光ディスク用基板を作製する場合には、種々の課題が生
じる。

【００１５】例えば、直径が１２０ｍｍの光ディスクに
おいては、外周付近で転写不良が生じたり、薄板成形に
よる光透過性樹脂の分子配向歪による複屈折が増大化し
たり、また、配向歪や熱応力歪の影響により基板の変形
が大きくなったりするという問題が生じる。

【００１６】また、薄い光透過層を有する角形カード状
の光学記録媒体を作製する方法として、特開昭６−２１
５４２３に開示されている方法がある。この方法によれ
ば、図１４に示すような微細凹凸転写装置１２８を用い
て樹脂シート１２４に信号転写が行われる。

【００１７】すなわち、周面に転写用微細凹凸を有する
スタンパー１２０を有するロールスタンパー１２１及
び、ロールスタンパー１２１に対向配置されたロール１
２２ａ、１２２ｂをそれぞれ所要の回転速度で回転さ
せ、所定の温度に加熱された樹脂シート１２４を、送出
手段１２５から、ロールスタンパー１２１とロール１２
２ａ、１２２ｂとの間に供給し、この樹脂シート１２４
をロールスタンパーとロールとの圧接により、スタンパ
ー１２０の微細凹凸の転写を行い、転写パターン１２６
を形成するものである。

【００１８】しかしながら、上述した特開昭６−２１５
４２３に開示されている方法を光ディスクを作製する場
合に適用すると、樹脂シート成形時の応力と配向歪に加
え、冷却や巻き取りによる応力歪の影響により、樹脂シ
ートの長さ方向と幅方向とで収縮差が生じてしまい、そ
の転写された微細凹凸の配置形状が楕円状に変形してし
まう。従って、スタンパーの転写用微細凹凸の配列線の
配置形状の真円度が高い場合でも、転写された微細凹凸
配列線の配置形状は楕円状に蛇行することになる。

【００１９】さらに、図１４に示したような装置１２８
を用いて光ディスクを作製する場合には、スタンパーを
回転円筒体に設置する必要があるが、この場合には、図
１５に示すように、スタンパー１２０を回転円筒体１２
３の周面、すなわち曲面に合わせて設置するため、スタ
ンパーの外周側ほどその転写用微細凹凸が変形してしま
う。

【００２０】ここで、ロールスタンパー１２１の直径
と、スタンパー１２０の厚さと、スタンパーの変形の度
合いとの関係についての測定結果の一例を、以下の（表
１）に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】ここで、ロールスタンパー１２１の回転円
筒体１２３の直径は１００（ｍｍ）、および２００（ｍ
ｍ）とする。また、スタンパー１２０には、図１６に示
すような、最終的に得る光ディスクの直径の１２０ｍｍ
よりも大きい、縦１４０ｍｍ、横１４０ｍｍの角形板状
で、直径１４０ｍｍの円内に転写用微細凹凸を有するも
のを用いる。スタンパー１２０の材質はニッケルであ
り、スタンパーの厚さを０．１ｍｍ〜０．３ｍｍに変え
て、それぞれについて測定するものとした。

【００２３】なお、図１５中、二点鎖線で囲まれた領域
１２９の拡大図を図１７に示す。図１７に示すように、
回転円筒体１２３の断面直径をＤ₁とし、スタンパー１
２０の厚さを含めた場合の直径をＤ₃とし、Ｄ₂＝（Ｄ
₁＋Ｄ₃）／２とする。但し、（表１）中、歪み率ε＝
π（Ｄ₃−Ｄ₂）／πＤ₂とし、応力σ（Ｎ／ｍｍ²）
＝Ｅ×εとする。Ｅはニッケルの弾性率とする。

【００２４】また、（表１）中のスタンパー１２０の変
形量は、スタンパー１２０を回転円筒体１２３に取り付
ける前における直径１２０ｍｍの転写用微細凹凸の配列
線が、回転円筒体１２３に取り付ける後に、直径１２０
ｍｍの真円からどのくらいずれているかの測定量であ
る。

【００２５】（表１）に示すように、回転円筒体１２３
の直径が１００ｍｍの場合においては、スタンパーの厚
さが０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１ｍｍである場合に
は、スタンパー１２０の変形量は、それぞれ０．３５８
ｍｍ、０．２３８ｍｍ、０．１１９ｍｍである。また、
回転円筒体１２３の直径が２００ｍｍの場合において
は、スタンパーの厚さが０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．
１ｍｍである場合には、スタンパー１２０の変形量は、
それぞれ０．１７９ｍｍ、０．１２０ｍｍ、０．０６ｍ
ｍである。（表１）から明らかなように、スタンパー１
２０を取り付ける回転円筒体１２３の直径が大きいほ
ど、スタンパー１２０の厚さが薄いほど、変形の度合い
は小さくなることがわかる。

【００２６】次に、図１８に示すように、スタンパー１
２０に樹脂シート１２４を圧接させて微細凹凸の転写を
行う。この場合には、図１８中、破線で示されたように
スタンパー１２０に貼りついた樹脂シート１２４を、実
線で示すように、平面形状に戻す際に、転写された微細
凹凸配列線が半径方向に延伸する。この転写された微細
凹凸の延伸、すなわち、最終的に得られる光ディスクの
変形の度合いを、樹脂シート１２４の厚さを、０．６ｍ
ｍ、０．１ｍｍのそれぞれの場合について測定し、（表
２）に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】（表２）に示すように、回転円筒体１２３
の直径が１００ｍｍであって、シートの厚さが０．１ｍ
ｍである場合には、変形の度合いは、０．１１９〜０．
１１９６ｍｍであるのに対し、樹脂シートの厚さが０．
６ｍｍである場合には、変形量は、０．７０８〜０．７
１４ｍｍである。また、回転円筒体１２３の直径が２０
０ｍｍであって、樹脂シートの厚さが０．１ｍｍである
場合には、変形の度合いは、０．０５９〜０．０６０ｍ
ｍであるのに対し、樹脂シートの厚さが０．６ｍｍであ
る場合には、変形量は、０．３５７〜０．３５９ｍｍで
ある。（表２）から明らかなように、樹脂シート１２４
の厚さが、薄いほど、変形の度合いは小さいことがわか
る。

【００２９】（表１）および（表２）に示したように、
ロールスタンパー１２１により樹脂シート１２４に微細
凹凸の転写を行って、光ディスクの作製を行った場合に
は、その転写した微細凹凸配列線の配置形状の変形量
は、スタンパー１２０自体の変形とシート状の熱可塑性
樹脂１２４自体の変形の双方が影響した量となる。（表
３）に最終的に得られる光ディスクの変形量について示
す。

【００３０】

【表３】

【００３１】（表３）から明らかなように、光ディスク
の真円からの変形量は、ロールスタンパー１２１の回転
円筒体１２３の直径が大きいほど、樹脂シート１２４の
厚さが薄いほど、小さくなることがわかる。

【００３２】一方、角形のカード状の記録媒体において
は、図１９に示すように、信号列１３１は直線状に形成
されるため、上記のように転写された微細凹凸配列線の
配置形状に変形が生じても、これを補正するには、トラ
ックピッチのみの補正を行うのみで足りるが、円板型の
光ディスクの場合には、楕円状に変形した転写微細凹凸
配列線の補正は困難である。

【００３３】すなわち、図１４に示した装置１２８を用
いて角形カード状の記録媒体を作製する場合において
は、トラックピッチのずれが発生するが、記録信号が平
行に配列されているため、送りピッチを補正するだけで
足りるが、光ディスクのような円板型の記録媒体の場合
には、上述したようにトラックが楕円状に変形してしま
い、特に、高記録密度の光学記録媒体を作製する場合に
は、トラッキングエラーやクロクトークが大きくなると
いう問題がある。

【００３４】また、図１４に示すような装置１２８にお
いて、樹脂シート１２４に微細凹凸を転写する転写面に
微細な傷がある場合や、ごみが付着していた等の場合に
は、樹脂シート１２４に局部的な凹凸が生じやすく、特
に高ＮＡ化した高記録密度の光学記録媒体を作製する場
合には、フォーカスエラーやトラッキングエラーを初め
とするＲＦ信号に悪影響を与える場合が多い。

【００３５】このため、回転円筒体の温度や、回転速度
等に細心の注意を払って光学記録媒体を作製する技術に
ついても提案されているが（特開平６−６８５２７号公
報）、いまだ転写される微細凹凸の配列線の配置形状が
楕円状に変形してしまうことに対する改善は充分ではな
い。

【００３６】そこで、本発明においては、上述したよう
な高記録密度化に対応しうる光学記録媒体を提供するこ
とを目的とし、さらには、これを生産性良く作製するこ
とを目的として、樹脂シートの収縮差の問題を改善し、
さらに微細凹凸配列線の配置形状が楕円状に蛇行してし
まうという問題点も改善して、真円度の優れた円板状光
学記録媒体を作製する方法と、光学記録媒体の製造装置
を提供する。

【００３７】

【課題を解決するための手段】本発明の光学記録媒体の
製造方法は、転写用微細凹凸を有するスタンパーを回転
円筒体の周面に有するロールスタンパーと、樹脂シート
との圧接によって、樹脂シートに転写用微細凹凸が転写
された微細凹凸を形成して情報記録面を形成するもので
あり、スタンパーにおける転写微細凹凸配列線の配置形
状を、予めロールスタンパーによる転写によって発生す
る楕円偏芯量に応じて補正した楕円形状に選定すること
により、情報記録面の微細凹凸配列線の配置形状が、ほ
ぼ正円状をなす円板状の光学記録媒体を作製するもので
ある。

【００３８】本発明の光学記録媒体の製造装置は、転写
用微細凹凸を有するスタンパーを回転円筒体の周面に有
するロールスタンパーを具備し、ロールスタンパーと樹
脂シートとの圧接によって、樹脂シートに、転写用微細
凹凸が転写された微細凹凸を形成して情報記録面を形成
する転写部が設けられて成り、スタンパーにおける転写
用微細凹凸配列線の配置形状が、予めロールスタンパー
による転写によって発生する楕円偏芯の偏芯量に応じて
補正した楕円形状に選定されたものとする。これによ
り、情報記録面の微細凹凸配列線の配置形状が、ほぼ正
円状をなす円板状の光学記録媒体を製造するものであ
る。

【００３９】本発明は、情報記録面の微細凹凸をスタン
パーを圧接して樹脂シートに形成する時に、スタンパー
を回転円筒体に設置する際のスタンパーの変形や、樹脂
シート成型時の変形、微細凹凸転写後の剥離の際の変形
によって、微細凹凸配列線の配置形状が楕円状に変形し
てしまうことに鑑みて、スタンパーの転写用微細凹凸列
を、予めロールスタンパーによる転写によって発生する
楕円偏芯の偏芯量に応じて補正した楕円形状に選定した
ものである。これによって、光学記録媒体を構成する情
報記録面の微細凹凸配列線の配置形状をほぼ正円状とす
ることができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光学記録媒体の製
造方法と製造装置の一例について説明するが、本発明は
以下の例に限定されるものではない。

【００４１】本発明の光学記録媒体の製造方法は、転写
用微細凹凸を有するスタンパーを、回転円筒体の周面に
有するロールスタンパーと、樹脂シートとの圧接によっ
て、樹脂シートに転写用微細凹凸が転写された微細凹凸
を形成して情報記録面を形成し、スタンパーにおける転
写微細凹凸配列線の配置形状を、予めロールスタンパー
による転写によって発生する楕円偏芯量に応じて補正し
た楕円形状に選定しすることにより、情報記録面の微細
凹凸配列線の配置形状が、ほぼ正円状をなす円板状の光
学記録媒体を作製するものである。

【００４２】また、本発明の光学記録媒体の製造装置
は、転写用微細凹凸を有するスタンパーを回転円筒体の
周面に有するロールスタンパーを具備し、樹脂シートと
の圧接によって、樹脂シートに転写用微細凹凸が転写さ
れた微細凹凸を形成して情報記録面を形成する転写部が
設けられ、スタンパーにおける転写用微細凹凸配列線の
配置形状が、予めロールスタンパーによる転写によって
発生する楕円偏芯の偏芯量に応じて補正した楕円形状に
選定されたものとした、情報記録面の微細凹凸配列線の
配置形状が、ほぼ正円状をなす円板状の光学記録媒体を
製造するものである。

【００４３】本発明の光学記録媒体の製造装置は、例え
ば、図１に示すように、巻出部２０１、テンション調整
部２０２、予備加熱部２０３、転写部２０４、テンショ
ン調整部２０５、打ち抜き部２０６、巻取部２０７より
構成されているものとすることができる。

【００４４】巻出部２０１においては、樹脂シート４２
は傷防止用の保護シート（図示せず）と分離される。テ
ンション調整部２０２においては、樹脂シート４２に所
定のテンションをかけることにより、樹脂シートの弛み
を吸収するようになされる。予備加熱部２０３は、例え
ば多段式のロールにより構成され、ここで、樹脂シート
４２の予備加熱がなされる。これにより、シートを作製
する際の配向歪による収縮差を緩和し、また、次工程の
微細凹凸転写をより効率的に行うことができるようにな
る。また、樹脂シートが例えばポリカーボネート等の吸
水性の材料である場合には、予備加熱により脱水するこ
ともできる。この予備加熱は、樹脂シートの材料のガラ
ス転移点よりも１０〜４０℃、望ましくは１５〜２５℃
程度低い温度で行う。例えばポリカーボネートシートの
場合は、１１０℃程度で熱処理を行うことができる。

【００４５】転写部２０４は、例えばスタンパーが取り
付けられた回転円筒体２０４ｂと、加圧ロール２０４ａ
と、冷却ロール２０４ｃにより構成されている。ここ
で、樹脂シート４２は、ガラス転移点よりも１０〜６０
℃程度高い温度の回転手段２０４ｂと、加圧ロール２０
４ａとの間に、例えば７０ｋｇｆ以上の圧力で圧接し、
スタンパーの微細凹凸の転写がなされる。次に、冷却ロ
ール２０４ｃで樹脂シート４２は熱変形温度以下に冷却
され、その後、テンション調整部２０５に導入される。

【００４６】テンション調整部２０５においては、次工
程の打ち抜き工程の動作のために、シートの弛みを防止
するテンションがかけられる。打ち抜きスペース２０６
で、樹脂シート４２からディスク形状に打ち抜き、その
後、成膜工程により記録膜を形成し、最終的に光ディス
クを作製する。巻取部２０７においては、ディスクを打
ち抜いた後のシートの回収がなされる。

【００４７】図２に、光学記録媒体の一例の概略断面図
を示す。図２に示す光学記録媒体１は、樹脂シートより
なる基板２上に、情報ピットあるいは案内溝等となる微
細凹凸３が形成されており、この微細凹凸３上に、Ａｌ
等をスパッタ法により被着した金属反射膜よりなる材料
膜４が形成され、微細凹凸３と材料膜４により情報記録
面５が形成されている。そして、この情報記録面５上
に、例えば紫外線硬化性樹脂をスピンコート法で塗布し
た保護膜６が形成されている。

【００４８】上記の本発明の光学記録媒体の製造装置の
要部である転写部２０４は、上述したように、転写用微
細凹凸を有するスタンパーと、回転円筒体とで構成され
ている。

【００４９】このスタンパーの転写用微細凹凸の配列線
の配置形状は、予めロールスタンパーによる転写によっ
て発生する楕円偏芯の偏芯量に応じて補正した楕円形状
とする。

【００５０】光学記録媒体の製造装置の要部３０の概略
図を図３に示す。図３に示すように、転写用微細凹凸を
有するスタンパー３１が、回転円筒体３２の周面に設置
されてロールスタンパー３３を形成している。そして、
このロールスタンパー３３に対向する位置にロール３
４、３５が配置されて成り、これらを所要の回転速度で
回転させて、所定の温度に加熱された樹脂シート３６
を、送出手段３７から、ロールスタンパー３３とロール
３４、３５との間に供給し、ロールスタンパーとロール
との圧接により、スタンパー３１の微細凹凸の転写を行
い、転写パターン３８を形成するものである。また、こ
のスタンパー３１の転写用微細凹凸の配列線の配置形状
は、予めロールスタンパーによる転写によって発生する
楕円偏芯の偏芯量に応じて補正した楕円形状とする。こ
のとき、転写用微細凹凸配列線の楕円は、上記ロールス
タンパー３３の周面において、ロールスタンパー３３の
軸方向にほぼ平行する方向を長軸方向とし、円周方向に
ほぼ平行する方向を短軸方向とする。

【００５１】スタンパーは、図４に示すようなレーザー
露光装置を用いて、例えばガラス原盤上のフォトレジス
トをパターン露光し、現像し、その後メッキ等の工程を
経てスタンパーを作製する。

【００５２】すなわち、図４に示すレーザー露光装置
は、ガラス原盤１５９に対して上述したような微細凹凸
パターンを形成するのであるが、レーザー光源１５１か
らのレーザー光はノイズ低減器１５２を経て、ミラー１
５３、光変調器１５４およびミラー１５５、レンズ１５
６、ミラー１５８、対物レンズ１５７を介してガラス原
盤１５９の表面に照射される。このとき、ミラー１５５
にはコンピューター１６４からの補正値指令をもとに、
ドライバー１６３と連動した記録光を振るための素子１
６２を有する凹凸パターン補正手段４００を有してい
る。この素子には、例えば、ピエゾ素子やボイスコイル
モーター（ＶＣＭ）等を用いることができる。ガラス原
盤１５９はターンテーブル１６１により回転されてお
り、信号原１６０の制御信号に基づいて光変調器により
変調されたレーザー光が、ガラス原盤１５９上に塗布さ
れているフォトレジスト膜に微細凹凸パターン露光す
る。

【００５３】このようにして露光されたガラス原盤１５
９は、その後、フォトレジスト膜を現像して光ディスク
のガラスマスタが作製され、次にメッキやスパッタ等に
より金属薄膜を形成してメタルマスタを作製する等の工
程を経て、最終的にスタンパーが作製される。

【００５４】次に、図３に示したスタンパー３１に対し
て、その軸方向の伸びがかかる場合に、微細凹凸パター
ンの列を楕円形状に補正する場合の、補正方法について
説明する。図５に示すのは、スタンパー３１の微細凹凸
のパターンの列が、一軸方向の伸びがかかる場合を示し
ており、この一軸方向の伸びは図５中の、矢印Ｅに示す
方向である。スタンパーの転写用微細凹凸の配列線の配
置形状は、予めロールスタンパーによる転写によって発
生する楕円偏芯の偏芯量に応じて補正した楕円形状とす
る。このように補正することにより、図３に示したよう
な樹脂シートからスタンパー３１を用いて転写を行い、
最終的に、情報記録面の微細凹凸配列線の配置形状が、
ほぼ正円状の光学記録媒体を得ることができる。

【００５５】このように、スタンパー３１が図５に示す
矢印Ｅ方向に伸びる場合の具体的な例としては、図６
Ａ、図６Ｂおよび図７Ａ、図７Ｂに示すようなものがあ
る。すなわち、スタンパー３１が、円筒体の回転手段４
１の周面に湾曲して状態で使用されるような場合であ
る。

【００５６】また、以下に示す樹脂シートは、スタンパ
ーと押圧する前に予め、樹脂シートの材料の熱変形温度
よりも低い温度で予備加熱を施しておき、樹脂シートと
して成形したときの熱歪や配向歪を取り除いておき、ス
タンパーによる微細凹凸パターン転写後の流れ方向とそ
の直角方向の収縮差を補正するものとする。

【００５７】図６Ａおよび図６Ｂに示す例においては、
ディスペンサ法により微細凹凸の転写を行う場合の光学
記録媒体の製造装置の概略図を示している。ここで、図
６Ｂは、図６Ａ中の破線部の拡大図を示す。

【００５８】この例においては、樹脂シート４２の上に
はディスペンサー４３から例えば紫外線硬化性樹脂４４
が供給される。この紫外線硬化性樹脂４４はドクターブ
レード４５により樹脂シート４２の表面に均一に塗布さ
れる。このように塗布された紫外線硬化性樹脂４４は、
図６Ｂに示すように、シート４２と回転手段４１との間
で挟まれ、スタンパー３１から微細凹凸の転写がなされ
る。この時、光照射装置４６から紫外線を照射すること
により紫外線硬化性樹脂４４を硬化する。その後、樹脂
シート４２からディスク状に打ち抜く。

【００５９】図７Ａおよび図７Ｂに示す例においては、
ロール転写法により微細凹凸の転写を行う場合の光学記
録媒体の製造装置の概略図を示している。ここで、図７
Ｂは、図７Ａ中に示す回転手段４１の周面にスタンパー
３１を設置した状態の拡大図を示す。この例において、
ロール５１により紫外線硬化性樹脂５２が樹脂シート４
２の表面に塗布される。そして、圧着ロール５３と回転
手段４１に設置されたスタンパー３１の間に挟まれて、
スタンパー３１の微細凹凸が転写される。この時、光照
射装置４６から紫外線を照射することにより紫外線硬化
性樹脂４２を硬化する。その後、樹脂シート４２からデ
ィスク状に打ち抜く。

【００６０】上述した例においては、回転手段４１の周
面にスタンパー３１を固定するため、スタンパー３１
は、図５に示すような矢印Ｅ方向に沿って伸びることに
なる。そこで、このような伸びが、Ｅ方向（一軸方向）
に沿って存在するとして、その伸び量は、中心軸ＣＬか
ら距離に比例する場合を例に説明する。スタンパー３１
の伸び量が、中心軸からの距離に比例する場合の比例定
数をαとすると、円周方向基準点（中心軸ＣＬ）からの
回転角θにおいて補正されるべき偏芯量を考慮した場合
の楕円トラックの半径は、

【００６１】

【数１】

【００６２】となり、レーザー光を露光する時のスピン
ドル一回転を一周期とする周期関数になる。このとき、
補正された半径は、

【００６３】

【数２】

【００６４】となる。また、レーザー光の露光開始時間
からの時間関数として補正量を与える場合に、半径位置
を露光開始時刻からの時間関数とした式は、伸び率が小
さい場合には、以下の式により充分な近似で与えられ
る。

【００６５】

【数３】

【００６６】図５において、実線７０は、楕円状に位置
補正をかけて形成されるスタンパーの微細凹凸配列線の
例を示している。二点鎖線７１は、伸びた後の転写後の
微細凹凸配列線の例を示している。上述したようにスタ
ンパー３１が円筒体の周面に設置された場合において、
Ｅ方向にスタンパー３１が伸びると、予めロールスタン
パーによる転写によって発生する楕円偏芯の偏芯量に応
じて補正した楕円形状としておくことで、結果として、
樹脂シートに転写した場合に、パターン列７１に示すよ
うに、情報記録面の微細凹凸配列線の配置形状をほぼ正
円状とすることができる。

【００６７】上述のようにして樹脂シートからディスク
形状に打ち抜いた後、図２に示したように、微細凹凸上
に、Ａｌ等をスパッタ法により被着した金属反射膜より
なる材料膜４を形成し、微細凹凸３と材料膜４により情
報記録面５を形成する。そして、この情報記録面５上
に、例えば紫外線硬化性樹脂をスピンコート法で塗布し
た保護膜６を形成し、最終的に目的とするディスク状の
光学記録媒体を作製することができる。

【００６８】図８は、上述したような本発明の実施例に
おいて、楕円補正を加えて作製したスタンパーにより、
微細凹凸パターンが転写されたプラスチック基板におけ
る微細凹凸パターンの正円度の測定例を示す。図８にお
いて、鎖線８１は、樹脂シートから作製した基板の情報
記録面の微細凹凸配列線の、半径２８ｍｍの位置におけ
る形状を示し、二点鎖線８２は、樹脂シートから作製し
た基板の情報記録面の微細凹凸配列線の、半径５５ｍｍ
の位置における形状を示す。

【００６９】図８より明らかなように、鎖線８１二点
鎖線８２は、ほぼ正円に近く、誤差が小さく、円板状の
基板の情報記録面の微細凹凸配列線の形状の正円度が向
上していることがわかる。

【００７０】このように、プラスチック基板の微細凹凸
パターンのトラック列の正円度が改善された結果、トラ
ックピッチが０．７μｍ以下のような微細なパターンの
光ディスクにおいても、クロストークやフォーカスエラ
ーの低減化が図られる。また、樹脂シートに、微細凹凸
の転写を行う前に、熱変形温度よりも低温に、予備加熱
処理をすることにより、ディスクの収縮や成形時の応力
変形に対応したプラスチック基板が得られ、これまで角
形のカード状の記録媒体等に需要が限られていたシート
等の収縮率の異なる材料でも、円板状の記録媒体のプラ
スチック基板としての利用が可能となった。

【００７１】本発明の光学記録媒体の製造方法は、図２
に示したような構造の光学記録媒体を作製する場合に限
定されるものではなく、転写用微細凹凸を有するスタン
パーにより、樹脂シートに微細凹凸の転写を行って作製
する円板状の光学記録媒体であれば、いかなる構造の光
学記録媒体を作製する場合にも適用することができる。
例えば、図９に示すような、樹脂シート１０に微細凹凸
１１をスタンパーにより転写して形成して、これの上
に、相変化材料や光磁気材料よりなる記録膜、あるいは
金属膜よりなる反射膜１２を形成したものを、接着層１
３を介して支持基板１４と貼り合わせた構造の光学記録
媒体についても適用することができる。この支持基板１
４としては、アルミやガラス、プラスチックの他、例え
ばポリカーボネート樹脂に例えばマイカ、ガラス、タル
ク等の充填剤を混合したものを適用することができ、こ
の支持基板１４により、最終的に得られる光学記録媒体
の曲げ弾性率、熱変形温度を改善することができる。

【００７２】また、図９に示すような構造の光学記録媒
体は、従来の射出成形法により作製した光学記録媒体と
比較して、記録膜の応力や保護膜の収縮力によるバイメ
タル現象により光ディスクに反りが生じることを防止す
ることができる。

【００７３】また、例えば図１０に示すように、樹脂シ
ート２０に微細凹凸２１をスタンパーにより転写して形
成して、これの上に、記録膜又は反射膜２２を形成した
ものと、射出成形法やフォトポリマリゼイション法、い
わゆる２Ｐ法により作製した成形基板２６の微細凹凸２
５上に記録膜又は反射膜２４を形成したものとを光透過
層２３を介して貼り合わせた構造の、２層の記録層を有
する構造の光学記録媒体についても適用することができ
る。この場合の光透過層２３の厚さは２０〜７０μｍと
して、２層の記録層が工学的に干渉しない程度の厚さと
する。

【００７４】上記図９および図２に示した光透過層１
３、２３には、液状の紫外線硬化性樹脂の他、シート状
の紫外線硬化性樹脂を適用することもできる。

【００７５】また、この他、本発明製造方法は、３層以
上の記録層を有する多層構造の光学記録媒体を作製する
場合にも適用することができる。

【００７６】上述した例においては、光学記録媒体１の
シート基板２には、ポリカーボネートのシートを適用し
たが、本発明は、この例に限定されるものではなく、ア
モルファスオレフィン、ポリエステル等の光透過性の各
種材料を適用することができる。

【００７７】また、上述した光学記録媒体１において
は、材料膜４としてＡｌ等の金属反射膜を形成した場合
の、再生専用の光ディスクを形成する場合について説明
したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、記
録および再生が可能な光学記録媒体を作製する場合につ
いても同様に適用することができる。すなわち、材料膜
４として光磁気記録層、例えばＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等の非
晶質合金薄膜等の、カー効果やファラデー効果等の磁気
光学特性を有する垂直磁化膜を形成した場合についても
同様に適用することができる。また同様に、材料膜４に
相変化記録材料を適用することもできる。この場合に
は、例えば単体のカルコゲン、あるいはこの化合物、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ
−Ｓｅ−Ｓｂ、Ｂｉ₂Ｔｅ₃、Ｓｂ₂Ｓｅ₃、Ｓｂ₂Ｔ
ｅ₃等を同様に適用することができる。

【００７８】また、材料膜４として金属反射膜を形成す
る場合には、Ａｌ等の金属の他、ＡｌにＳｉ，Ｔｉ，Ｍ
ｇ等を例えば０．５重量％程度添加したものも、同様に
適用することができる。この他、材料膜４としては、有
機色素層も同様に適用することもできる。

【００７９】

【発明の効果】本発明の光学記録媒体の製造方法および
光学記録媒体の製造装置によれば、樹脂シートから円板
状の光学記録媒体を作製する場合に、ビットやグルーブ
等の微細凹凸の転写を行うためのスタンパーについて、
その転写微細凹凸配列線の配置形状を、予めロールスタ
ンパーによる転写によって発生する楕円偏芯量に応じて
補正した楕円形状に選定したことにより、情報記録面の
微細凹凸配列線の配置形状が、ほぼ正円状の円板状光学
記録媒体を作製することができた。これにより、薄型
で、トラックピッチが０．７μｍ以下のような微細なパ
ターンの光ディスクにおいても、クロストークやフォー
カスエラーの低減化を図ることができた。

【００８０】また、本発明の光学記録媒体の製造方法お
よび光学記録媒体の製造装置によれば、樹脂シートに、
微細凹凸の転写を行う前に、予備加熱部において熱変形
温度よりも低温に予備加熱処理をしたため、樹脂シート
の収縮や成形時の応力変形に対応した光学記録媒体用の
基板が得られ、これまで角形のカード状の記録媒体等に
需要が限られていたシート等でも、円板状の光学記録媒
体の基板としての利用が可能となった。

【００８１】

【図面の簡単な説明】

【図１】光学記録媒体の製造装置の一例の概略図を示
す。

【図２】本発明の光学記録媒体の製造方法により作製す
ることができる光学記録媒体の一例の概略断面図を示
す。

【図３】本発明の光学記録媒体の製造装置の要部の概略
斜視図を示す。

【図４】スタンパーを作製するための露光装置の概略図
を示す。

【図５】スタンパーの楕円補正を行うための説明図を示
す。

【図６】Ａ本発明の光学記録媒体の製造装置の一例の
概略構成図を示す。Ｂ光学記録媒体の製造装置の、回転手段とスタンパー
の拡大図を示す。

【図７】Ａ本発明の光学記録媒体の製造装置の他の一
例の概略構成図を示す。Ｂ光学記録媒体の製造装置の、回転手段とスタンパー
の拡大図を示す。

【図８】本発明の光学記録媒体の作製方法により作製し
た光ディスクの微細凹凸の列の真円度の測定結果を示
す。

【図９】本発明の光学記録媒体の製造方法により作製す
ることができる他の一例の光学記録媒体の概略断面図を
示す。

【図１０】本発明の光学記録媒体の製造方法により作製
することができる他の一例の光学記録媒体の概略断面図
を示す。

【図１１】従来の光学記録媒体の概略断面図を示す。

【図１２】従来の光学記録媒体を成形するための射出成
形器の概略断面図を示す。

【図１３】従来の光学記録媒体を成形するための射出成
形器の概略断面図を示す。

【図１４】従来の樹脂シートを用いて、ロールスタンパ
ーにより微細凹凸の転写を行う装置の概略斜視図を示
す。

【図１５】回転円筒体のスタンパーを設置した状態の概
略断面図を示す。

【図１６】従来のスタンパーの概略図を示す。

【図１７】ロールスタンパーの一部の概略断面図を示
す。

【図１８】ロールスタンパーに樹脂シートを押圧し、こ
れを剥離した状態の概略断面図を示す。

【図１９】角形カード状の記録媒体の概略図を示す。

【符号の説明】１光学記録媒体、２基板、３，１１，２１，２５
微細凹凸、４材料膜、５情報記録面、６保護膜、
１２，２２，２４記録膜又は反射膜、１３接着層、１
４支持基板、２０樹脂シート、２３光透過層、２
６成型基板、３０光学記録媒体の製造装置、３１
スタンパー、３２，４１回転円筒体、３３，ロールス
タンパー、３４，３５，５１ロール、１０，３６，４
２樹脂シート、３７送出手段、３８転写パター
ン、４３ディスペンサー、４５ドクターブレード、４
６光照射装置、５２紫外線硬化性樹脂、５３圧
着ロール、１００光ディスク、１０１光透過層、１
０２情報ピット、１０３案内溝、１０４反射膜、
１０５保護膜、１０７スタンパー、１０８成型型、
１０９光透過性樹脂、１２０スタンパー、１２１
ロールスタンパー、１２３回転円筒体、１２４樹脂
シート、１２５送出手段、１２６転写パターン、１
３０カード状記録媒体、１３１信号列、１５１レ
ーザー光源、１５２ノイズ低減器、１５３，１５５，
１５８ミラー、１５４光変調器、１５６レンズ、
１５７対物レンズ、１５９ガラス原盤、１６０信
号源、１６１ターンテーブル、２０１巻出部、２０
２，２０５テンション調整部、２０３予備加熱部、
２０４転写部、２０６打ち抜きスペース、２０７
巻取部

【手続補正書】

【提出日】平成１０年９月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】図２に、光学記録媒体の一例の概略断面図
を示す。図２に示す光学記録媒体１は、樹脂シートより
なる基板２上に、情報ピットあるいは案内溝等となる微
細凹凸３が形成されており、この微細凹凸３上に、Ａｌ
等をスパッタ法により被着した金属反射膜よりなる記録
膜４が形成され、微細凹凸３と記録膜４により情報記録
面５が形成されている。そして、この情報記録面５上
に、例えば紫外線硬化性樹脂をスピンコート法で塗布し
た保護膜６が形成されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７１】本発明の光学記録媒体の製造方法は、図２
に示したような構造の光学記録媒体を作製する場合に限
定されるものではなく、転写用微細凹凸を有するスタン
パーにより、樹脂シートに微細凹凸の転写を行って作製
する円板上の光学記録媒体であれば、いかなる構造の光
学記録媒体を作製する場合にも適用することができる。
例えば、図９に示すような、樹脂シート１０に微細凹凸
１１をスタンパーにより転写して形成して、これの上
に、相変化材料や光磁気材料よりなる記録膜、あるいは
金属膜よりなる反射膜１２を形成したものを、接着層１
３を介して支持基板１４と貼り合わせた構造の光学記録
媒体についても適用することができる。この支持基板１
４としては、アルミやガラス、プラスチックの他、例え
ばポリカーボネート樹脂に例えばマイカ、ガラス、タル
ク等の充填剤を複合した複合強化プラスチックを適用す
ることができ、この支持基板１４により、最終的に得ら
れる光学記録媒体の曲げ弾性率、熱変形温度を改善する
ことができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７２】また、図９に示すような構造の光学記録媒
体は、従来の射出成形法により透明プラスチック単体で
作製した光学記録媒体と比較して、記録膜の応力や保護
膜の収縮力によるバイメタル現象により光ディスクに反
りが生じることを防止することができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７７】また、上述した光学記録媒体１において
は、記録膜４としてＡｌ等の金属反射膜を形成した場合
の、再生専用の光ディスクを形成する場合について説明
したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、記
録および再生が可能な光学記録媒体を作製する場合につ
いても同様に適用することができる。すなわち、記録膜
４として光磁気記録層、例えばＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等の非
晶質合金薄膜等の、カー効果やファラデー効果等の磁気
光学特性を有する垂直磁化膜を形成した場合についても
同様に適用することができる。また同様に、記録膜４に
相変化記録材料を適用することもできる。この場合に
は、例えば単体のカルコゲン、あるいはこの化合物、Ｔ
ｅ、Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｔｅ、Ｉｎ
−Ｓｅ−Ｓｂ、Ｂｉ₂Ｔｅ₃、Ｓｂ₂Ｓｅ₃、Ｓｂ₂Ｔ
ｅ₃等を同様に適用することができる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７８】また、記録膜４として金属反射膜を形成す
る場合には、Ａｌ等の金属の他、ＡｌにＳｉ，Ｔｉ，Ｍ
ｇ等を例えば０．５重量％程度添加したものも、同様に
適用することができる。この他、記録膜４としては、有
機色素層も同様に適用することができる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録面の微細凹凸配列線の配置形状
が、ほぼ正円状をなす円板状の光学記録媒体の製造方法
であって、転写用微細凹凸を有するスタンパーを、回転円筒体の周
面に有するロールスタンパーと、樹脂シートとの圧接に
よって、該樹脂シートに上記転写用微細凹凸が転写され
た微細凹凸を形成して情報記録面を形成する工程を有
し、上記スタンパーにおける上記転写微細凹凸配列線の配置
形状を、予め上記ロールスタンパーによる転写によって
発生する楕円偏芯量に応じて補正した楕円形状に選定し
たことを特徴とする光学記録媒体の製造方法。
【請求項２】上記転写用微細凹凸の配列線の上記楕円
が、上記ロールスタンパーの周面において、該ロールス
タンパーの軸方向にほぼ平行する方向を長軸方向とし、
円周方向にほぼ平行する方向を短軸方向としたことを特
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】上記ロールスタンパーによる転写に先立
って上記樹脂シートを予備加熱す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４】情報記録面の微細凹凸配列線の配置形状
が、ほぼ正円状をなす円板状の光学記録媒体の製造装置
であって、転写用微細凹凸を有するスタンパーを回転円筒体の周面
に有するロールスタンパーを具備し、樹脂シートとの圧接によって、該樹脂シートに上記転写
用微細凹凸が転写された微細凹凸を形成して情報記録面
を形成する転写部が設けられ、上記スタンパーにおける上記転写用微細凹凸配列線の配
置形状が、予め上記ロールスタンパーによる転写によっ
て発生する楕円偏芯の偏芯量に応じて補正した楕円形状
に選定されたことを特徴とする光学記録媒体の製造装
置。
【請求項５】上記転写用微細凹凸の配列線の上記楕円
が、上記ロールスタンパーの周面において、該ロールス
タンパーの軸方向にほぼ平行する方向を長軸方向とし、
円周方向にほぼ平行する方向を短軸方向としたことを特
徴とする請求項４に記載の光学記録媒体の製造装置。
【請求項６】上記ロールスタンパーによる転写に先立
って上記樹脂シートを予備加熱する予備加熱部を備えて
いることを特徴とする請求項４に記載の光学記録媒体の
製造装置。