JPH09259466A - 光学記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板と２Ｐ用スタンパーとを押圧する工程に
おいて、光硬化性樹脂が、基板からはみ出すことを防止
する。 【解決手段】 光学記録媒体を構成する基板１上にフォ
トポリマリゼーション法によって微細凹凸を有する情報
記録層が形成された光学記録媒体において、基板１を射
出成形により形成する際に、基板１の面上に光硬化性樹
脂はみ出し防止溝１０ｈａおよび１０ｈｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学記録媒体に係
わる。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ用、ビデオ用その他の各種情
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（Ｒｅａｄ
Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）型、追記型、書換え型等の光
学記録媒体があるが、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
換え型等の光磁気あるいは相変化等による光磁気媒体に
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フォトポリマリゼーシ
ョン法（以下２Ｐ法という）がある。

【０００４】図８は、記録情報量の増大化を図って、第
１および第２の情報記録層を重ね合わせて成る２層構造
の光学記録媒体の概略断面図を示す。この光学記録媒体
は、透明な基板１上に、第１および第２の情報記録層１
１および１２が透明中間膜３３を介して積層されてな
る。

【０００５】第１の情報記録層１１は、第１の微細凹凸
２１が例えば基板１とともにポリカーボネート等の樹脂
の射出成形によって形成され、これに例えばＳｉＮより
なる半透明膜１３が被覆されてなり、第２の情報記録層
１２は、２Ｐ法によって上記第１の情報記録層１１の上
に第２の微細凹凸２２が積層されて形成され、これにＡ
ｌ蒸着膜等による反射膜１４が形成されてなる。この第
２の情報記録層１２上には、光硬化性樹脂等よりなる保
護膜６が形成される。

【０００６】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からの情報の読み出し
は、ドライブ装置の簡略化を図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。

【０００７】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８
の実線で示すように、第１の情報記録層１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８の
破線で示すように、第２の情報記録層１２にフォーカシ
ングさせて、その記録、再生を行う。

【０００８】上述した２Ｐ法によって微細凹凸を有する
情報記録層を形成する方法は、先ず射出成形によって、
第１の情報記録層１１を形成する第１の微細凹凸２１が
形成された（図示せず）基板１上に、例えばＳｉＮスパ
ッタ膜による半透明膜１３を被着した後、光硬化性樹
脂、例えば紫外線硬化性樹脂を基板１の中心孔から所要
の距離隔てた位置において、基板１の中心軸を中心とす
る一円周上に沿って塗布する。

【０００９】その後、目的とする情報記録層を形成する
微細凹凸の転写パターンの微細凹凸が形成された２Ｐ用
スタンパー上に、基板１を光硬化性樹脂が塗布された側
をスタンパーの微細凹凸が形成された側に合致されて衝
合する。

【００１０】次に、基板１と２Ｐ用スタンパーとを、一
定の荷重をかけて押圧する。このようにすると基板１お
よび２Ｐ用スタンパーとの間に介在する光硬化性樹脂が
押圧されて基板１および２Ｐ用スタンパーの板面に沿っ
て展延する。

【００１１】その後、基板１の背面から例えば紫外線照
射を行って、光硬化性樹脂の硬化を行う。

【００１２】その後、基板１を光硬化性樹脂とともに２
Ｐ用スタンパーから剥離して、２Ｐ用スタンパーの微細
凹凸の転写によって光硬化性樹脂に第２の微細凹凸２２
が形成される。

【００１３】次に、図８において説明した第２の微細凹
凸２２が形成された光硬化性樹脂の表面に、金属、例え
ばＡｌ蒸着膜による反射膜１４を被着して第２の情報記
録層１２を形成する。この情報記録層１２上には、同様
に光硬化性樹脂、例えば紫外線硬化性樹脂よりなる保護
膜６を塗布して、最終的に光学記録媒体、例えば光ディ
スクを形成する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、目的
とする情報記録層を形成する微細凹凸の転写パターンが
形成された２Ｐ用スタンパー上に、基板１を光硬化性樹
脂が塗布された側を２Ｐ用スタンパーの微細凹凸が形成
された側に合致し衝合した後、基板１と２Ｐ用スタンパ
ーとを、一定の荷重をかけて押圧する場合においては、
充分２Ｐ用スタンパーの微細凹凸により信号転写が行わ
れるように、光硬化性樹脂を基板面上に充分行き渡らせ
るようにすることが必要である。

【００１５】しかしながら、図９に示すように、上記基
板１と２Ｐ用スタンパー８とを押圧する際、基板１と２
Ｐ用スタンパー８との間に介在した光硬化性樹脂３が基
板１の外周縁および内周縁においてはみ出す場合があ
る。

【００１６】このように、光硬化性樹脂３が基板１の外
周縁および内周縁から、外方および内方に、はみ出した
場合は、光硬化性樹脂３の硬化後、そのはみ出した光硬
化性樹脂３を除去する作業が必要となり、製造工程を煩
雑にしていた。

【００１７】また、基板１の外周縁および内周縁からは
み出した光硬化性樹脂３は、２Ｐ用スタンパー８上にも
残留し、この残留した光硬化性樹脂３は、その後同一の
２Ｐ用スタンパー８を繰り返して使用して微細凹凸を転
写する工程において、基板１と２Ｐ用スタンパー８との
密着性を悪化させ、信号の転写を妨げる原因となってい
た。

【００１８】そこで、本発明は、このような問題点を解
決した光学記録媒体を提供する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板と２Ｐ用
スタンパーとを押圧する工程において、光硬化性樹脂
が、基板の外周縁および内周縁から、外方および内方
に、はみ出すことを防止するため、基板上に、あらかじ
め光硬化性樹脂のはみ出しを効果的に防止する手段を設
ける。

【００２０】すなわち本発明は、光学記録媒体を構成す
る基板上にフォトポリマリゼーション法によって微細凹
凸を有する情報記録層が形成された光学記録媒体におい
て、その基板上に光硬化性樹脂はみ出し防止溝を設け
る。

【００２１】本発明によれば、基板上に設けられた光硬
化性樹脂はみ出し防止溝中に、余分な光硬化性樹脂を捕
らえることができたことにより、基板からの光硬化性樹
脂のはみ出しを防止することができる。従って、後に基
板からはみ出した樹脂をとるいわゆるバリをとる作業を
省略することができた。

【００２２】また、光硬化性樹脂のはみ出しを効果的に
防止できたことにより、基板と２Ｐ用スタンパーとの押
圧工程の後、基板を光硬化性樹脂とともに、２Ｐ用スタ
ンパーから剥離した後において、光硬化性樹脂が２Ｐ用
スタンパー上に残留することを、防止することができ
た。これにより、情報記録層を構成する微細凹凸を光硬
化性樹脂を介して基板上に形成する際、その２Ｐ用スタ
ンパーの繰り返し使用において、残留光硬化性樹脂の存
在による微細凹凸転写の阻害を回避でき、その転写を確
実に行うことができ、量産性の向上、信頼性の向上を図
ることができ、優れた光学記録媒体を提供することがで
きた。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態を説
明する。以下において、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、その他カード
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。

【００２４】この例は、図１にその断面図を示すよう
に、図８で説明したと同様に、例えばポリカーボネート
等の光透過性樹脂の射出成形によって、基板１の成形と
同時に基板１の一主面にデータ記録ピット、またはプリ
グルーブ等の第１の微細凹凸２１を形成し、これの上に
半透明膜１３が形成されて第１の情報記録層１１を形成
し、この第１の情報記録層１１上に２Ｐ法によって、デ
ータ記録ピット、またはプリグルーブ等の第２の微細凹
凸２２を形成し、これの上に蒸着膜による反射膜１４を
被着して第２の情報記録層１２を形成し、この第２の情
報記録層１２上に、例えば光硬化性樹脂よりなる保護膜
６が塗布されてなる光学記録媒体、例えば光ディスクを
得る場合である。

【００２５】図２は、その基板作製装置の一例の概略断
面図である。この場合、例えばポリカーボネート等の光
透過性樹脂１０の射出成形によって、基板１の成形を行
い、これと同時に、上記第１の情報記録層１１を構成す
る第１の微細凹凸２１を形成し、さらに基板１上に、光
硬化性樹脂はみ出し防止溝１０ｈａおよび１０ｈｂを形
成する。

【００２６】この基板作製装置は、基板１を成形するた
めのキャビティ５０を構成する例えばステンレス系金属
よりなる基板側金型５１とスタンパー側金型５２から成
る金型装置８０を有して成る。スタンパー側金型５２
は、キャビティ５０内に溶融した光透過性樹脂１０、例
えばポリカーボネートを送り出す光透過性樹脂送出機構
４０のゲート７０に連結される。

【００２７】光透過性樹脂送出機構４０には、スクリュ
ー４０ｓが設けられ、このスクリュー４０ｓを回転させ
ることにより、光透過性樹脂１０はゲート７０に送り出
される。

【００２８】基板側金型５１には、中心部に最終的に得
る成形基板１に中心孔１ｈを形成するための凸部５１ａ
が突設されている。

【００２９】スタンパー側金型５２には、基板１に第１
の情報記録層１１を構成する第１の微細凹凸２１を転写
するスタンパー１８と、最終的に得る基板１上に光硬化
性樹脂はみ出し防止溝１０ｈａ（外周部）および１０ｈ
ｂ（内周部）を形成する凸部付き金型３０とが配置され
る。

【００３０】凸部付き金型３０には、最終的に得る基板
１の所要の位置、図示の例では、基板１の外周部および
内周部にそれぞれ光硬化性樹脂はみ出し防止溝１０ｈａ
および１０ｈｂを形成するための所要の大きさのリング
状の溝転写用凸部３０ａおよび３０ｂが形成されてい
る。

【００３１】そして、凸部付き金型３０の中心部のリン
グ状凸部３０ｂの中心孔３０ｈに、ゲート７０が連通す
る。また、スタンパー１８の中心部には、凸部付き金型
３０の中心部の凸部３０ｂが挿入される中心孔１８ｈが
穿設される。

【００３２】この基板作製装置を用い、基板１を成形す
る方法について説明する。先ず、基板側金型５１と、ス
タンパー側金型５２とを合致させて、両者間にキャビテ
ィ５０を形成する。この状態で、光透過性樹脂１０例え
ば溶融ポリカーボネートを、スクリュー４０ｓを回転さ
せることによりゲート７０に送り込む。光透過性樹脂１
０はゲート７０を通過した後、凸部付き金型３０の中心
孔３０ｈを通じて、キャビティ５０内に流し込まれ、基
板１が成形される。

【００３３】このとき、基板１の成形と同時に、スタン
パー１８により、第１の情報記録層１１を構成する第１
の微細凹凸２１が成形される。また、これと同時に、凸
部付き金型３０に設けられた溝転写用凸部３０ａおよび
３０ｂにより、基板１の第１の情報記録層１１を構成す
る第１の微細凹凸２１が形成された基板面上の内周部お
よび外周部にそれぞれ、光硬化性樹脂はみ出し防止溝１
０ｈａおよび１０ｈｂが形成される。

【００３４】すなわち、図３Ａの断面図および図３Ｂの
平面図の斜線を付した部分に示すように、例えばディス
ク状基板の場合においては、例えば基板１上の外周部お
よび内周部の、最終的に形成するディスクにおいて、そ
の情報記録に寄与しない部分に光硬化性樹脂はみ出し防
止溝１０ｈａおよび１０ｈｂが形成される。

【００３５】外周部の光硬化性樹脂はみ出し防止溝１０
ｈａは、例えば半径６０ｍｍのディスク状基板において
は、溝中心円の位置が、例えば半径５８ｍｍ〜５９ｍｍ
の位置に、内周部の光硬化性樹脂はみ出し防止溝１０ｈ
ｂの溝中心円は、例えば半径２０ｍｍ以内の位置に同心
円状に形成する。

【００３６】光硬化性樹脂はみ出し防止溝１０ｈａおよ
び１０ｈｂの深さは、基板１の機械的強度を保つため、
基板１の厚さの５０％〜９０％程度に形成する。例え
ば、基板１の厚さを１．２ｍｍとすると、０．６ｍｍ程
度とすることができる。

【００３７】光硬化性樹脂はみ出し防止溝１０ｈａおよ
び１０ｈｂの幅は、後述する２Ｐ法により、第２の情報
記録層を形成する微細凹凸を転写する際の、余分な光硬
化性樹脂３を捕らえるのに充分な大きさ、例えば０．５
ｍｍ〜１．０ｍｍ程度に形成する。

【００３８】このようにして、射出成形によって、第１
の情報記録層１１を構成する第１の微細凹凸２１が形成
された後、これの上に半透明膜１３が形成されて第１の
情報記録層１１を形成する。次にこの第１の情報記録層
１１上に、第２の情報記録層を２Ｐ法によって形成す
る。この形成は、第１の情報記録層１１を有する基板１
上に、光硬化性樹脂３例えば紫外線硬化性樹脂を基板１
の中心孔１ｈから所要の距離を隔てた位置において、例
えば基板１の中心軸を中心とする一円周上に沿って塗布
する。

【００３９】一方、第２の情報記録層１２を構成する第
２の微細凹凸２２を形成するための転写微細凹凸を有す
る例えばニッケル等よりなる２Ｐ用スタンパー８を用意
する。そして、これに光硬化性樹脂３が塗布された基板
１を、その光硬化性樹脂３を基板１と２Ｐ用スタンパー
８との間に介在させて合致させる。

【００４０】次に、２Ｐ用スタンパー８と基板１とを、
一定の荷重をかけて押圧する。このようにすると、基板
１と２Ｐ用スタンパー８との間に介在する光硬化性樹脂
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
て展延し、２Ｐ用スタンパー８の微細凹凸が光硬化性樹
脂３を介して基板１上に転写される。

【００４１】このとき、図４に示すように、基板１上
に、光硬化性樹脂はみ出し防止溝１０ｈａおよび１０ｈ
ｂを設けたことにより、上記基板１と２Ｐ用スタンパー
８とを光硬化性樹脂３を介して合致させ、押圧する。こ
のとき、基板１と２Ｐ用スタンパー８との間に介在され
た光硬化性樹脂３で、基板１の外周部および内周部にお
いて、余剰な光硬化性樹脂３は、光硬化性樹脂はみ出し
防止溝１０ｈａおよび１０ｈｂに入り込ませることがで
きる。これにより光硬化性樹脂３のはみ出しを効果的に
防止できる。

【００４２】その後、基板１の背面から例えば紫外線照
射を行って、光硬化性樹脂３、例えば紫外線硬化性樹脂
の硬化を行う。

【００４３】その後、基板１を光硬化性樹脂３とともに
２Ｐ用スタンパー８から剥離し、図８および図１におい
て説明した第２の微細凹凸２２が形成された光硬化性樹
脂３の表面に、金属、例えばＡｌ蒸着膜による反射膜１
４を被着して、第２の情報記録層１２を形成する。この
第２の情報記録層１２上には、同様に光硬化性樹脂、例
えば紫外線硬化性樹脂よりなる保護膜６を塗布して最終
的に光学記録媒体、例えば光ディスクを形成する。

【００４４】上述したように、本発明においては、基板
１の第１の情報記録層１１を形成する面上の、例えばデ
ィスク状基板のおける外周部および内周部において、光
硬化性樹脂３のはみ出しを防止する溝を形成したことに
より、光硬化性樹脂３の硬化後、はみ出した光硬化性樹
脂３を除去する作業が必要となくなり、また、露光硬化
後において、スタンパー８上に光硬化性樹脂３が残留す
ることを防止できた。

【００４５】また、上述した例においては、射出成形に
より、基板１の成形と同時に、第１の情報記録層１１を
形成する第１の微細凹凸２１も形成し、その後２Ｐ法に
より、第２の情報記録層１２を形成する２層の光学記録
媒体を形成する場合について説明したが、本発明は、こ
の例に限定されることはなく、図５および図７に示すよ
うに、射出成形により、基板の成形と同時に、情報記録
層を形成する微細凹凸を形成した基板を、基板上の情報
記録層を互いに内側にして貼り合わせた構成の光学記録
媒体を作製する場合についても利用できる。

【００４６】また、あるいは、図６に示すように、一方
の基板の情報記録層側に他方の基板の情報記録層を形成
させた側とは反対側の面を光硬化性樹脂３を介して合致
させ、貼り合わせた構成の光学記録媒体を作製する場合
についても利用できる。

【００４７】また、本発明は、上述した構成の光学記録
媒体において、情報の読み出しを片面、あるいは両面か
ら行うものいずれについても適用することができる。

【００４８】また、本発明は、情報記録層が３層以上形
成される多層光学記録媒体を形成する場合についても適
用することができる。

【００４９】また、上述した例においては、射出成形に
より、基板の成形と同時に、第１の情報記録層１１を形
成する第１の微細凹凸２１も形成させる場合について説
明したが、本発明は、この例に限定されることはなく、
基板１の成形の際には、第１の情報記録層１１を形成す
る第１の微細凹凸２１の形成は行わず、その後、２Ｐ法
により、情報記録層を形成する単層の光学記録媒体を形
成する場合にも適用することができる。

【００５０】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もできる。

【００５１】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。

【００５２】

【発明の効果】上述したように本発明による光学記録媒
体においては、基板１の、２Ｐ法により情報記録層を形
成する面上に、所定の大きさ、深さの光硬化性樹脂はみ
出し防止溝１０ｈａおよび１０ｈｂを形成したことによ
り、基板１と２Ｐ用スタンパー８とを光硬化性樹脂を介
して合致し、押圧する工程において、余剰の光硬化性樹
脂３を、光硬化性樹脂はみ出し防止溝１０ｈａおよび１
０ｈｂ内に落とし込むことができ、この余剰の光硬化性
樹脂３の基板１の外周縁からの外側へのはみ出し、およ
び中心孔１ｈへのはみ出しを防止することができた。こ
れにより、光硬化性樹脂３の露光硬化後に、基板からは
み出した光硬化性樹脂をとる除去作業、いわゆるバリ取
りの工程を省略することができ、光学記録媒体の製造工
程を簡略化することができ、量産性の向上を図ることが
でき、また、記録再生動作の円滑化を図ることができ
た。

【００５３】また、上述したように基板１と２Ｐ用スタ
ンパー８とを光硬化性樹脂３を介して押圧する工程にお
いて、光硬化性樹脂３のはみ出しを防止することができ
たため、基板１を光硬化性樹脂３とともに、２Ｐ用スタ
ンパー８から剥離した後において、光硬化性樹脂３が２
Ｐ用スタンパー８上に残留することを、防止することが
できた。これにより、情報記録層を構成する微細凹凸を
光硬化性樹脂を介して基板上に形成する際その２Ｐ用ス
タンパー８の繰り返し使用において、残留光硬化性樹脂
の存在による微細凹凸転写の阻害を回避でき、その転写
を確実に行うことができ、量産性の向上、信頼性の向上
を図ることができ、優れた光学記録媒体を提供すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多層光学記録媒体の一例の概略断
面図を示す。

【図２】本発明による光学記録媒体の一例の作製装置の
概略断面図を示す。

【図３】Ａは、本発明による光学記録媒体の一例の概略
断面図を示す。Ｂは、本発明による光学記録媒体の一例
の概略平面図を示す。

【図４】本発明の光学記録媒体の一製造工程の概略断面
図示す。

【図５】本発明の他の例による多層光学記録媒体の概略
断面図を示す。

【図６】本発明の他の例による多層光学記録媒体の概略
断面図を示す。

【図７】本発明の他の例による多層光学記録媒体の概略
断面図を示す。

【図８】従来による多層光学記録媒体の概略断面図を示
す。

【図９】従来による光学記録媒体の一製造工程の概略断
面図を示す。

【符号の説明】

１ 基板、１ｈ 基板の中心孔、３ 光硬化性樹脂、６
保護膜、８ ２Ｐ用スタンパー、１０ 光透過性樹
脂、１０ｈａ 光硬化性樹脂はみ出し防止溝（外周
部）、１０ｈｂ 光硬化性樹脂はみ出し防止溝（内周
部）、１１ 第１の情報記録層、１２ 第２の情報記録
層、１３ 半透明膜、１４ 反射膜、１８ スタンパ
ー、１８ｈ スタンパーの中心孔、２１ 第１の微細凹
凸、２２ 第２の微細凹凸、３０ 凸部付き金型、３０
ａ 溝転写用凸部（外周部）、３０ｂ 溝転写用凸部
（内周部）、３０ｈ 凸部付き金型の中心孔、３３ 透
明中間膜、４０光透過性樹脂送出機構、４０ｓ スクリ
ュー、５０ キャビティー、５１ 基板用金型、５１ａ
基板用金型の凸部、５２ スタンパー用金型、７０
ゲート、８０ 金型装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学記録媒体を構成する基板上にフォト
   ポリマリゼーション法によって微細凹凸を有する情報記
   録層が形成された光学記録媒体において、 上記基板の一主面上に光硬化性樹脂はみ出し防止溝を設
   けたことを特徴とする光学記録媒体。
2. 【請求項２】 上記光学記録媒体を構成する基板が、デ
   ィスク状基板より成り、 上記ディスク状基板の一主面上の内周部及び外周部の少
   なくともいずれか一方に光硬化性樹脂はみ出し防止溝を
   設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学記録媒
   体。
3. 【請求項３】 上記基板上に設けられた光硬化性樹脂は
   み出し防止溝が、 基板上の情報記録部に寄与しない、非情報記録部に設け
   られたことを特徴とする請求項１に記載の光学記録媒
   体。
4. 【請求項４】 上記基板上に設けられた光硬化性樹脂は
   み出し防止溝が、 基板上の情報記録部に寄与しない、非情報記録部に設け
   られたことを特徴とする請求項２に記載の光学記録媒
   体。