JPH1166639A - 光記録媒体の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
ンパクトな光記録媒体の製造装置を提供する。 【解決手段】 基板(101)と鋳型(103)との間で硬化性樹
脂(102b)を硬化させて光記録媒体を製造するための光記
録媒体の製造装置において、鋳型(103)を保持する鋳型
保持機構(2)と、硬化性樹脂(102b)が塗布された基板(10
1)を鋳型(103)まで搬送し、硬化性樹脂(102b)の塗布面
が鋳型(103)と対向するようにしてこの基板(101)を鋳型
(103)に載置する搬送機構(1)と、搬送機構(1)により鋳
型(103)と基板(101)との間に挟まれた硬化性樹脂(102b)
を硬化させる樹脂硬化機構(3)と、樹脂硬化機構(2)によ
り硬化させられた硬化性樹脂(102)を基板(101)とともに
鋳型(103)から剥離する剥離機構(4)と、を備える。
Description
ンが形成された光記録媒体の製造技術に係り、特に、2
P法(photo polymarization)を使用して光記録媒体を
製造する際の工数軽減を図ることのできる製造装置を提
供するものである。
スクを製造する代表的な方法として、2P法があった。
2P法は、プラスチック、ガラス等の平板(フラット基
板と称する)を用意し、これとスタンパとの間に、紫外
線等の光のエネルギーによって硬化する光硬化(photo c
uring)性樹脂を充填し、この光硬化性樹脂に紫外線を照
射して硬化させる方法である。
3−86756号公報に開示されたものがある。この公
報には、鋳型(以下、本明細書では、「鋳型」とは、ス
タンパに相当するものを示す)として電鋳(electroform
ing)によって作製されたニッケルを用い、この鋳型から
紫外線硬化性樹脂を用いてポリメチルメタクリレート(p
olymethacrylate)、ポリカーボネート等のフラット基板
にパターンを転写する方法が記載されている。
鋳型の材料としてシリコンを使用し、エッチングにより
凹凸パターンを形成したシリコンウエハの鋳型から紫外
線硬化性樹脂を使用して、フラット基板にパターンを転
写する方法が開示されている。
は、基板と紫外線硬化性樹脂との貼り合わせ、露光、お
よび剥離をそれぞれ別々の場所で行うのが普通であっ
た。
別々の場所で行う場合、基板や鋳型の搬送に時間を要
し、効率的な製造が行えないおそれがある。前記公報に
は、効率的な製造を行うための製造装置について、具体
的な開示がなかった。
行うにあたり、鋳型を移動させて製造する考え方と鋳型
を固定させて製造する考え方があるが、鋳型は精密なも
のであるため、搬送に時間がかかることから考え、鋳型
を固定した製造装置を考案するのが好ましいと考えられ
る。
の課題は、鋳型を固定することにより鋳型の搬送機構を
不要とし、もって鋳型の搬送に要する時間を短縮し、か
つ、コンパクトな光記録媒体の製造装置を提供するもの
である。
対し硬化性樹脂を塗布した基板を搬送することにより、
鋳型の搬送に要する時間を短縮し、かつ、コンパクトな
光記録媒体の製造装置を提供するものである。
とにより鋳型の固定機構の解除と作動とを繰り返すこと
により生ずる工数をなくし、もって効率的な光記録媒体
の製造装置を提供するものである。
対し硬化機構を搬送することにより鋳型の搬送機構を不
要とし、もって鋳型の搬送に要する時間を短縮し、か
つ、コンパクトな光記録媒体の製造装置を提供するもの
である。
ら基板の剥離を可能とすることにより鋳型の搬送機構を
不要とし、もって鋳型の搬送に要する時間を短縮し、か
つ、コンパクトな光記録媒体の製造装置を提供するもの
である。
を解決するものであり、基板と鋳型との間で硬化性樹脂
を硬化させて光記録媒体を製造するための光記録媒体の
製造装置において、鋳型を保持する鋳型保持機構と、硬
化性樹脂が塗布された基板を鋳型まで搬送し、硬化性樹
脂の塗布面が鋳型と対向するようにしてこの基板を鋳型
に載置する搬送機構と、搬送機構により鋳型と基板との
間に挟まれた硬化性樹脂を硬化させる樹脂硬化機構と、
樹脂硬化機構により硬化させられた硬化性樹脂を基板と
ともに鋳型から剥離する剥離機構と、を備えて構成され
る。
型が固定されたままなので、鋳型の搬送にかかる時間を
省くことができる。
シリコンまたは石英等で作られた鋳型であってもよい。
硬化性樹脂は、光硬化性樹脂であっても熱硬化性樹脂で
あってもよい。樹脂硬化機構は、硬化性樹脂に光を照射
する機能を備えていても熱を加える機能を備えていても
よい。
表面に硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布機構をさらに備え
る。
樹脂塗布機構は、基板表面の一部を残して硬化性樹脂を
塗布する。
ない領域が残されるので、硬化性樹脂を貼り合わせた後
の基板を剥離させ易くなる。
鋳型保持機構は、その開口面を前記移送機構によって密
閉可能でありその底面に鋳型を収納可能な密封容器と、
前記密封容器内の空気を抜くための真空ポンプと、を備
える。
器が密封され、そこから真空ポンプにより空気を抜き、
硬化性樹脂内に気泡が混入するのを防ぎ、その後気圧を
上昇させる。密封容器と真空ポンプをつなぐ配管が固定
され、減圧動作が素早く行える。
硬化性樹脂は光硬化性樹脂であり、樹脂硬化機構は、光
硬化性樹脂に光を照射することによりこの光硬化性樹脂
を硬化させるための照明装置と、当該照明装置を鋳型の
周辺に搬送する照明搬送機構と、を備える。
されるので、鋳型を固定させておくことができる。
鋳型は基板と等しいか、前記基板よりも小さい外形を備
え、剥離機構は、鋳型から硬化性樹脂を基板とともに剥
離するにあたって、基板の一部を把持する把持機構を備
える。
ので、容易に硬化性樹脂を基板とともに鋳型から剥離さ
せることができる。
鋳型との間で硬化性樹脂を硬化させて光記録媒体を製造
するための光記録媒体の製造方法において、基板の表面
に硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、硬化性樹脂が
塗布された基板を固定された鋳型まで搬送し、硬化性樹
脂の塗布面がこの鋳型と対向するようにしてこの基板を
鋳型に載置する搬送工程と、搬送工程により鋳型と基板
との間に挟まれた硬化性樹脂を硬化させる樹脂硬化工程
と、樹脂硬化工程により硬化させられた硬化性樹脂を基
板とともに鋳型から剥離する剥離工程と、を備える。
を図面を参照して説明する。
造装置は、光記録媒体、すなわち光ディスクの製造を行
うものである。この製造装置は、図1に示すように、搬
送機構1、鋳型保持機構2、硬化機構3および剥離機構
4を備えている。なお、当該装置に隣接して図3に示す
ような樹脂塗布機構であるディスペンサ43を備えてい
てもよい。
回動自在に軸持されたアーム11、アーム11に取り付
けられ、基板101(図2、図7参照)を着脱可能に保
持する保持台12を備えている。搬送機構1は、鋳型保
持機構2の上部へ移送されると、保持台12が鋳型10
3の上から覆い被さるような位置であって、前記密封容
器20の開口部を密閉可能に構成されている。
納する密封容器20、密封容器20に設けられた穴より
容器の空気を抜くための真空ポンプ21、バルブ22、
鋳型を鋳型保持機構2の底部に固定する固定具23およ
び光ディスクの剥離時に鋳型が反ることを防止するため
の鋳型保持用の排気系24を備えている。
光を鋳型の方面へ反射するリフレクタ31およびランプ
30を鋳型保持機構2の周辺に自在に搬送する図示しな
い搬送機構を備えている。
回動自在に軸持されたアーム41、アーム41に取り付
けられ、基板101(図2、図7参照)を着脱可能に保
持する保持台42、アーム41が硬化した硬化樹脂によ
り貼り合わせられた基板101の上に移動したとき基板
101の端部を把持するための把持部43を備えてい
る。剥離機構4は、鋳型保持機構2の上部へ移送される
と、保持台42が鋳型103の上から覆い被さるような
位置に配置されている。
と同じ外形形状に製造するが、光ディスクよりわずかに
小さく(例えば1mm程度半径が小さくなるように)製
造することは好ましい。このようにすれば、剥離工程に
おいて、基板を剥離機構4の把持部43で把持させやす
くなるからである。
機構4とは交互に駆動され、搬送機構1または剥離機構
4のいずれかが稼働中、硬化機構3は、これらのアーム
の動作を妨げない位置に移送可能に構成されている。
れ、それに対し互いに対向した位置にある搬送機構1と
剥離機構4とがアームにより基板を搬入および搬出可能
に構成されているため、鋳型の搬送機構が不要である。
また、貼り合わせ時に、硬化性樹脂内に気泡が混入する
ことを防止するため、真空ポンプ21を動作させるが、
この真空ポンプ21と鋳型保持機構2とが結合されたま
まなので、減圧が素早く行えるという利点がある。
真空ポンプ21により鋳型を吸引したままでよいため、
鋳型を移動させる場合に必要となる吸引動作およびその
解除動作を繰り返す必要がない。
における製造装置の構成図を示す。同図に示すように、
基板製造工程の製造装置は、押出し成形装置50、前処
理装置51および打ち抜き装置52を備えて構成されて
いる。
出し工程では、まず、押し出し機中で加熱し加圧されて
流動状態となった熱可塑性樹脂が押し出し機50に供給
される。押し出し機50は、供給された樹脂をダイ(di
e)から連続的に押し出し、ほぼ一定の厚さのシート状
の樹脂板100に成型する。なお、成型は、同図に示す
ようにローラによる他、平板によるものでもよい。本実
施形態では、前記樹脂として、熱可塑性のあるポリオレ
フィン系重合体を用いるものとする。このポリオレフィ
ン系重合体は、光学異方性が少なく、光記録媒体の材料
として優れている。
7): 前処理工程では、前処理装置51により、押し
出し成型された樹脂板100に前処理を施す。前処理と
は、樹脂板100に、例えば大気圧プラズマ、コロナ放
電、真空中でのプラズマエッチング等を行うことによ
り、基板表面を活性化させる処理をいう。この前処理
は、打ち抜き工程(ST3)後に行ってもよい。
らにプレスにより圧力を加えて、その特性を変化させる
ことは好ましい。プレスすることによって、樹脂板の厚
みをさらに適度に平坦化し、その複屈折率等の光学特性
や傾斜ひずみや反り現象(tilt)等の機械特性をより改
善することができる。
き装置52により樹脂板100から光ディスクの円盤形
状に基板101を打ち抜く。
53によって、溶解し流動化した光硬化性樹脂102b
を基板101の上に塗布する。塗布する樹脂の量は、一
枚の光ディスクにおける情報記録面を形成するのに十分
な量とする。光硬化性樹脂102bは、基板101の周
囲の情報を記録しない領域を残して中央部に塗布される
のが好ましい(図5参照)。
1を保持させてから光硬化性樹脂102bを塗布して
も、保持台12に保持する前に塗布してもよい。
化性樹脂102bが塗布された基板101をアーム11
上の保持台12が保持する。アーム11を図4の矢印で
示す方向に移送させ、鋳型103の上に基板101に設
けられた光硬化性樹脂102bを押し付ける。これによ
り、鋳型103に設けられた凹凸パターンが光硬化性樹
脂102bに転写される。このとき、保持台12は密封
容器20の開口部を密閉する。この状態で、バルブ22
を開放して真空ポンプ21を動作させ、密封容器20内
の気圧を下げる。鋳型103上に基板101を載置する
工程を減圧下で行うことによって、光硬化性樹脂中の気
泡の発生を防ぐことが可能となる。
した後、バルブ22を一気に開放し、通常圧力に復帰さ
せる。この処理によって、大気圧による均一加圧、すな
わち、光硬化性樹脂に基板101を均一に加圧すること
ができる。鋳型103は、密封容器20の底面に押し付
けられ、鋳型を固定することができる。
による光硬化性樹脂の塗布も減圧下で行うことが、光硬
化性樹脂中の気泡の発生を防ぐ上で好ましい。
工程では、硬化機構3による露光が行われる。搬送機構
1により基板101上の光硬化性樹脂102bが鋳型1
03に押し付けられた状態で、硬化機構3が鋳型保持機
構2の方向へ移動してきて、ランプ30から光を照射さ
せる。保持台12はアーム11の背後から照射される光
を透過可能に設けられているので、ランプ30からの光
は、透明な基板101を透過して光硬化性樹脂102b
に到達する。この光によって、光硬化性樹脂が硬化し光
硬化性樹脂層102を形成する。硬化により光硬化性樹
脂層102と基板101とが貼り合わせられる。
工程では、まず、硬化機構3が上昇し、次いで搬送機構
1が基板101を開放し、元の位置にアーム11を戻
す。次いで、剥離機構4が鋳型保持機構2の上へ移送さ
れ、基板101を把持する。鋳型103を基板101の
外形よりも小さく成形してある場合には、光硬化性樹脂
層102が形成されていない基板101の周辺部を把持
部43が把持する。これにより基板101は保持台42
に強固に固定される。基板103の外形が鋳型と等しい
か、あるいは小さい場合には、基板の外周端部を把持し
ながら剥離する。この状態でアーム41が元の位置に戻
ると、基板101が光硬化性樹脂層102とともに鋳型
103から剥離される。
硬化性樹脂を塗布しているが、これに限らず、鋳型側に
光硬化性樹脂を塗布してもよい。
ン系重合体を主成分とする基板101と、所望の情報に
基づく凹凸パターン(例えば、ピットや溝等)が形成さ
れた光硬化性樹脂層102と、を備えた光ディスクの原
盤が製造される。
は、この原盤の光硬化性樹脂層102上に、順に、反射
膜、および反射膜を保護する保護膜を形成することによ
って製造される。記録再生可能な光磁気ディスクを製造
するためには、この光硬化性樹脂層102上に、順に、
保護膜、光磁気記録膜、反射膜が形成されることによっ
て製造される。
媒体、すなわち光ディスクを製造する場合について説明
するが、光記録媒体の形状は、円盤状に限らず、方形等
であっても、また平板状に限らず曲面状であってもよ
い。
ば、鋳型保持機構によって鋳型を固定し、その周りに搬
送機構、硬化機構および剥離機構を設けたので、鋳型を
搬送させるための搬送機構を必要としないので、製造装
置を大幅に小型化できる。
なシリコン等を鋳型に用いた場合、この鋳型を搬送しよ
うとすれば機械的衝撃を与えないように大きな搬送装置
でゆっくりと搬送させなければならない。この点、本実
施形態によれば、鋳型を移送させる必要がないので、鋳
型の搬送時間を省き、工数を下げることができる。
送させるたびに、密封容器中で気圧を減じてから気圧を
もとに戻すことによる大気圧による鋳型の固定動作を繰
り返す必要がある。この点、本実施形態によれば、鋳型
を搬送させないので、この固定動作を一度行えばよい。
このことからも、鋳型を搬送させる場合に比べ、工数を
さらに下げることができる。
させないので、シリコン等の壊れ易い鋳型を使用しても
安全である。
りも小さい外形を備えるので、基板の周辺に剥離機構の
把持部により把持可能な領域を設けることができる。し
たがって、把持部により基板の一部を把持できるので、
強い力で鋳型から基板を剥離することができる。
よらず種々に変形して適用することが可能である。
を行うディスペンサを別に設けていたが、搬送機構の可
動範囲にディスペンサを設けてもよい。このようにすれ
ば、ディスペンサによる基板上への光硬化性樹脂の塗布
動作、樹脂を塗布した基板を鋳型上へ載置する動作を連
続して行うことができ、さらに工数を削減できる。
接行うディスペンサを備えてもよい。このように構成す
れば、基板上に光硬化性樹脂を塗布するディスペンサ機
構を省略でき、基板製造から貼り合わせまでの所用時間
をさらに短縮できる。
て光硬化性樹脂を用い、硬化機構としてランプを用いた
が、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂を用い、硬化機構と
して加熱機構を設けてもよい。例えば、熱硬化性樹脂を
用いる場合、密封容器内で加熱機構が熱硬化性樹脂を加
熱して硬化させるように構成する。このようにすれば、
熱硬化性樹脂を利用した光記録媒体であっても少ない工
数で製造できる。
状は円盤状であったが、他の形状、例えば方形のICカ
ード状のものであってもよい。
鋳型の搬送機構を不要とし、もって鋳型の搬送に要する
時間を短縮し、かつ、コンパクトな光記録媒体の製造装
置を提供できる。
化性樹脂を塗布した基板を搬送するよう構成したので、
鋳型の搬送に要する時間を短縮し、かつ、コンパクトな
光記録媒体の製造装置を提供できる。
型の固定機構を設けたので、鋳型の固定機構の解除と作
動とを繰り返すことにより生ずる工数をなくし、もって
効率的な光記録媒体の製造装置を提供できる。
化機構を搬送するよう構成したので、鋳型の搬送機構を
不要とし、もって鋳型の搬送に要する時間を短縮し、か
つ、コンパクトな光記録媒体の製造装置を提供できる。
の剥離を可能とするよう構成したので、鋳型の搬送機構
を不要とし、もって鋳型の搬送に要する時間を短縮し、
かつ、コンパクトな光記録媒体の製造装置を提供でき
る。
図である。
る。
剥離機構、101…基板、102b…光硬化性樹脂、1
03…鋳型、21…真空ポンプ、23…鋳型固定具、2
4…排気系
Claims (7)
- 【請求項1】 基板と鋳型との間で硬化性樹脂を硬化さ
せて光記録媒体を製造するための光記録媒体の製造装置
において、 前記鋳型を保持する鋳型保持機構と、 硬化性樹脂が塗布された基板を前記鋳型まで搬送し、前
記硬化性樹脂の塗布面が前記鋳型と対向するようにして
この基板を前記鋳型に載置する搬送機構と、 前記搬送機構により前記鋳型と基板との間に挟まれた前
記硬化性樹脂を硬化させる樹脂硬化機構と、 前記樹脂硬化機構により硬化させられた硬化性樹脂を前
記基板とともに前記鋳型から剥離する剥離機構と、を備
えたことを特徴とする光記録媒体の製造装置。 - 【請求項2】 前記基板の表面に前記硬化性樹脂を塗布
する樹脂塗布機構をさらに備えた請求項1に記載の光記
録媒体の製造装置。 - 【請求項3】 前記樹脂塗布機構は、前記基板表面の一
部を残して前記硬化性樹脂を塗布する請求項2に記載の
光記録媒体の製造装置。 - 【請求項4】 前記鋳型保持機構は、その開口面を前記
移送機構によって密閉可能でありその底面に鋳型を収納
可能な密封容器と、前記密封容器内の空気を抜くための
真空ポンプと、を備えた請求項1に記載の光記録媒体の
製造装置。 - 【請求項5】 前記硬化性樹脂は光硬化性樹脂であり、 前記樹脂硬化機構は、前記光硬化性樹脂に光を照射する
ことによりこの光硬化性樹脂を硬化させるための照明装
置と、当該照明装置を前記鋳型の周辺に搬送する照明搬
送機構と、を備える請求項1に記載の光記録媒体の製造
装置。 - 【請求項6】 前記鋳型は前記基板と等しいか、前記基
板よりも小さい外形を備え、 前記剥離機構は、前記鋳型から前記硬化性樹脂を前記基
板とともに剥離するにあたって、前記基板の一部を把持
する把持機構を備える請求項1に記載の光記録媒体の製
造装置。 - 【請求項7】 基板と鋳型との間で硬化性樹脂を硬化さ
せて光記録媒体を製造するための光記録媒体の製造方法
において、 前記基板の表面に前記硬化性樹脂を塗布する樹脂塗布工
程と、 前記硬化性樹脂が塗布された基板を固定された鋳型まで
搬送し、前記硬化性樹脂の塗布面がこの鋳型と対向する
ようにしてこの基板を前記鋳型に載置する搬送工程と、 前記搬送工程により前記鋳型と基板との間に挟まれた前
記硬化性樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、 前記樹脂硬化工程により硬化させられた硬化性樹脂を前
記基板とともに前記鋳型から剥離する剥離工程と、を備
えたことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
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