JP2006164429A - Optical disc manufacturing stamper, manufacturing method thereof, optical disc manufacturing roll stamper, and optical disc manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】 被転写体上の放射線硬化性樹脂に微細な凹凸パターンを高精度にかつ安定して転写することができる光ディスク製造用ロールスタンパ、該ロールスタンパに好適な光ディスク製造用スタンパ、その製造方法、および高品質な光ディスクを生産性よく得ることができる光ディスクの製造方法を提供する。
【解決手段】 スタンパ基材51上に設けられた放射線硬化性樹脂からなる樹脂層52と光ディスク原盤60とを接触させ、この部分の放射線硬化性樹脂を硬化させる工程を1回以上行うことによって、光ディスク原盤60の凹凸パターン61が転写された凹凸パターン部を1つ以上有する樹脂スタンパを得る際に、樹脂層52と光ディスク原盤60とを接触させた状態で、または樹脂層52と光ディスク原盤60とを分離した後に、光ディスク原盤60が接触した部分の周囲の樹脂層52を平滑化する。
【選択図】 図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roll stamper for producing an optical disc capable of stably transferring a fine uneven pattern onto a radiation curable resin on a transfer material with high accuracy and stability, a stamper for producing an optical disc suitable for the roll stamper, and a method for producing the same. And an optical disc manufacturing method capable of obtaining a high-quality optical disc with high productivity.
By bringing a resin layer 52 made of a radiation curable resin provided on a stamper base 51 into contact with an optical disc master 60 and performing a step of curing this portion of the radiation curable resin at least once, When obtaining a resin stamper having one or more concavo-convex pattern portions to which the concavo-convex pattern 61 of the optical disc master 60 is transferred, the resin layer 52 and the optical disc master 60 are in contact with each other, or the resin layer 52 and the optical disc master 60 Is separated, the resin layer 52 around the portion in contact with the optical disc master 60 is smoothed.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、光ディスク製造用スタンパ、その製造方法、光ディスク製造用ロールスタンパ、および光ディスクの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical disk manufacturing stamper, a manufacturing method thereof, an optical disk manufacturing roll stamper, and an optical disk manufacturing method.
光ディスクの記録層は、通常、以下のようにして形成される。
まず、ガラス板にフォトリソ法などによってピットおよび/またはトラック(ランド/グルーブ)からなる微細な凹凸パターンを形成し、ガラス原盤を得る。このガラス原盤をもとに、電鋳法によってニッケルなどからなる光ディスク原盤を作製する。
ついで、この光ディスク原盤、または電鋳法によってさらに複製された光ディスク原盤を、射出成形機の金型内にセットする。この金型内に熱可塑性樹脂を射出し、光ディスク基板を成形すると同時に、光ディスク基板の表面に光ディスク原盤の凹凸パターンを転写する。再生専用型の光ディスクの場合、光ディスク基板の凹凸パターン面に光反射層を形成し、記録層とする。追記型または書き換え型の場合、光ディスク基板の凹凸パターン面に光反射層を形成し、さらに有機色素からなる着色膜または無機相変化型材料薄膜層を形成し、記録層とする。
The recording layer of an optical disc is usually formed as follows.
First, a fine concavo-convex pattern composed of pits and / or tracks (land / groove) is formed on a glass plate by a photolithography method or the like to obtain a glass master. Based on this glass master, an optical disc master made of nickel or the like is produced by electroforming.
Next, the optical disc master or the optical disc master further duplicated by the electroforming method is set in a mold of an injection molding machine. A thermoplastic resin is injected into the mold to mold the optical disk substrate, and at the same time, the uneven pattern of the optical disk master is transferred to the surface of the optical disk substrate. In the case of a read-only optical disc, a light reflecting layer is formed on the concave / convex pattern surface of the optical disc substrate to form a recording layer. In the case of the write once type or the rewritable type, a light reflecting layer is formed on the concavo-convex pattern surface of the optical disk substrate, and further a colored film or an inorganic phase change material thin film layer made of an organic dye is formed as a recording layer.
光ディスク基板を射出成形すると同時に、光ディスク基板の表面に光ディスク原盤の凹凸パターンを転写する方法では、1回の射出で1枚の光ディスク基板しか得られないため、生産性が低いという問題がある。また、最近の光ディスクの高密度化に伴い、凹凸パターンがさらに微細化されてきているが、この方法では、凹凸パターンの再現性が困難になりつつある。
そこで、凹凸パターンを有する複数のスタンパを、ロール本体の周面に等間隔をあけて配設したロールスタンパと、光ディスク基板となる樹脂シート上に塗布された紫外線硬化性樹脂からなる樹脂層とを接触させ、スタンパの凹凸パターンを樹脂シート上の樹脂層に転写する方法が提案されている(特許文献1)。
The method of transferring the concave / convex pattern of the optical disk master to the surface of the optical disk substrate at the same time as injection molding of the optical disk substrate has a problem that productivity is low because only one optical disk substrate can be obtained by one injection. In addition, with the recent increase in the density of optical discs, the concavo-convex pattern has been further miniaturized, but with this method, the reproducibility of the concavo-convex pattern is becoming difficult.
Therefore, a roll stamper in which a plurality of stampers having a concavo-convex pattern are arranged at equal intervals on the peripheral surface of the roll body, and a resin layer made of an ultraviolet curable resin applied on a resin sheet to be an optical disk substrate. There has been proposed a method in which the concave / convex pattern of the stamper is transferred to a resin layer on a resin sheet (Patent Document 1).
しかしながら、このロールスタンパにおいては、複数のスタンパが、ロール本体の周面に等間隔をあけて配設されているため、スタンパとロール本体との間で段差が生じる。このため、ロールスタンパを樹脂シートが通過する際、スタンパによって押し出された余分な紫外線硬化性樹脂による盛り上がりが段差部分に形成される。
ところで、上記のように光ディスク基板の表面に記録層を直接形成するのではなく、記録層が形成されたシート(以下、記録層シートと記す)と、光ディスク基板と別々に作製し、これらを貼り合わせることを想定した場合、記録層シートの基材フィルムはかなり薄いものとなる。この基材フィルムを、上記樹脂シートの代わりに用いた場合、紫外線硬化性樹脂の盛り上がりによって、凹凸パターンが転写された基材フィルムを巻き取った際に、基材フィルム、さらには凹凸パターンが、変形または破損してしまう問題も生じる。
However, in this roll stamper, a plurality of stampers are arranged at equal intervals on the peripheral surface of the roll body, so that a step is generated between the stamper and the roll body. For this reason, when the resin sheet passes through the roll stamper, a bulge due to the extra UV curable resin pushed out by the stamper is formed in the stepped portion.
By the way, the recording layer is not directly formed on the surface of the optical disk substrate as described above, but the sheet on which the recording layer is formed (hereinafter referred to as a recording layer sheet) and the optical disk substrate are separately manufactured and attached. Assuming matching, the base film of the recording layer sheet is considerably thin. When this base film is used instead of the resin sheet, when the base film to which the concavo-convex pattern has been transferred is wound up by the rising of the ultraviolet curable resin, the base film, and further the concavo-convex pattern, There is also a problem of deformation or damage.
グラビア印刷版の製版などで用いられるエッチング法または機械彫刻法によって、ロール上に凹凸パターンを直接形成する方法が知られている。この方法では、ロール表面に段差が生じることはないが、この方法では、光ディスクに求められる、トラックピッチまたはピット長が1μm以下の微細な凹凸パターンを形成することはできない。
よって、本発明の目的は、余分な放射線硬化性樹脂の盛り上がりを形成することなく、被転写体上の放射線硬化性樹脂に微細な凹凸パターンを高精度にかつ安定して転写することができる光ディスク製造用ロールスタンパ、該ロールスタンパに好適な光ディスク製造用スタンパ、その製造方法、および高品質な光ディスクを生産性よく得ることができる光ディスクの製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical disc capable of transferring a fine uneven pattern to a radiation curable resin on a transfer object with high accuracy and stability without forming an excess of the radiation curable resin. An object of the present invention is to provide a manufacturing roll stamper, an optical disk manufacturing stamper suitable for the roll stamper, a manufacturing method thereof, and an optical disk manufacturing method capable of obtaining a high-quality optical disk with high productivity.
本発明の光ディスク製造用スタンパの製造方法は、スタンパ基材上に設けられた放射線硬化性樹脂からなる樹脂層と光ディスク原盤とを接触させ、光ディスク原盤が接触した部分の樹脂層に放射線を照射して放射線硬化性樹脂を硬化させる工程を1回以上行うことによって、光ディスク原盤の凹凸パターンが転写された凹凸パターン部を1つ以上有する樹脂スタンパを得る工程を有する、光ディスク製造用スタンパの製造方法において、樹脂層と光ディスク原盤とを接触させた状態で、または樹脂層と光ディスク原盤とを分離した後に、光ディスク原盤が接触した部分の周囲の樹脂層を平滑化することを特徴とする。 The method for producing a stamper for producing an optical disk of the present invention comprises contacting a resin layer made of a radiation curable resin provided on a stamper base material with an optical disk master, and irradiating the resin layer at a portion in contact with the optical disk master. In the method of manufacturing a stamper for manufacturing an optical disc, the method includes a step of obtaining a resin stamper having one or more concavo-convex pattern portions to which the concavo-convex pattern of the optical disc master is transferred by performing the step of curing the radiation curable resin at least once. The resin layer around the portion in contact with the optical disc master is smoothed while the resin layer and the optical disc master are in contact with each other or after the resin layer and the optical disc master are separated.
また、本発明の光ディスク製造用スタンパは、本発明の光ディスク製造用スタンパの製造方法によって得られた、光ディスク原盤の凹凸パターンが転写された凹凸パターン部を1つ以上有する樹脂スタンパであることを特徴とする。
また、本発明の光ディスク製造用スタンパは、前記樹脂スタンパをもとに複製された、樹脂スタンパの凹凸パターン部に対応する凹凸パターン部を有する金属スタンパであることが望ましい。
The optical disc manufacturing stamper according to the present invention is a resin stamper having one or more concave and convex pattern portions to which the concave and convex pattern of the master optical disc is transferred, which is obtained by the method for manufacturing an optical disc manufacturing stamper according to the present invention. And
The optical disc manufacturing stamper according to the present invention is preferably a metal stamper having a concavo-convex pattern portion corresponding to the concavo-convex pattern portion of the resin stamper, which is duplicated based on the resin stamper.
また、本発明の光ディスク製造用ロールスタンパは、ロール本体と、本発明の光ディスク製造用スタンパとを具備し、前記光ディスク製造用スタンパが、前記ロール本体の外周面を覆うようにロール本体に巻き付けられていることを特徴とするものである。
ここで、前記光ディスク製造用スタンパの凹凸パターン部は、その周囲よりも3〜100μm高くされていることが望ましい。
The optical disc manufacturing roll stamper of the present invention comprises a roll main body and the optical disc manufacturing stamper of the present invention, and the optical disc manufacturing stamper is wound around the roll main body so as to cover the outer peripheral surface of the roll main body. It is characterized by that.
Here, it is desirable that the concave / convex pattern portion of the optical disc manufacturing stamper is 3 to 100 μm higher than the periphery thereof.
そして、本発明の光ディスクの製造方法は、基材フィルム上に放射線硬化性樹脂からなる層を設ける工程と、本発明の光ディスク製造用ロールスタンパを回転させながら、該ロールスタンパと基材フィルム上の放射線硬化性樹脂とを接触させ、ロールスタンパと放射線硬化性樹脂とが接触した状態で放射線硬化性樹脂に放射線を照射して放射線硬化性樹脂を硬化させて、ロールスタンパの凹凸パターン部が転写されたパターンシートを得る工程と、該パターンシートに、少なくとも光反射層を設けて記録層シートを得る工程と、該記録層シートと光ディスク基板とを貼り合わせる工程とを有することを特徴とする。 The optical disk manufacturing method of the present invention includes a step of providing a layer made of a radiation curable resin on a base film, and the roll stamper and the base film on the base film while rotating the optical stamp manufacturing roll stamper of the present invention. The radiation curable resin is brought into contact, and with the roll stamper and the radiation curable resin in contact, the radiation curable resin is irradiated with radiation to cure the radiation curable resin, and the uneven pattern portion of the roll stamper is transferred. And a step of obtaining a recording layer sheet by providing at least a light reflection layer on the pattern sheet, and a step of bonding the recording layer sheet and the optical disc substrate.
本発明の光ディスク製造用スタンパによれば、これをロール本体に巻き付けてロールスタンパとして用いた際に、余分な放射線硬化性樹脂の盛り上がりを形成することなく、基材フィルム上の放射線硬化性樹脂に微細凹凸パターンを高精度にかつ安定して転写することができる。
また、本発明の光ディスク製造用スタンパの製造方法によれば、本発明の光ディスク製造用スタンパを容易に製造できる。
According to the optical disk manufacturing stamper of the present invention, when this is wound around a roll body and used as a roll stamper, the radiation curable resin on the base film is formed without forming an excess of the radiation curable resin. A fine concavo-convex pattern can be transferred with high accuracy and stability.
Further, according to the method for manufacturing an optical disk manufacturing stamper of the present invention, the optical disk manufacturing stamper of the present invention can be easily manufactured.
また、本発明の光ディスク製造用ロールスタンパによれば、余分な放射線硬化性樹脂の盛り上がりを形成することなく、基材フィルム上の放射線硬化性樹脂に微細凹凸パターンを高精度にかつ安定して転写することができる。
そして、本発明の光ディスク製造用ロールスタンパを用いた、本発明の光ディスクの製造方法によれば、高品質な光ディスクを生産性よく得ることができる。
In addition, according to the roll stamper for manufacturing an optical disk of the present invention, a fine uneven pattern can be stably and accurately transferred to the radiation curable resin on the base film without forming an excess of the radiation curable resin. can do.
According to the optical disk manufacturing method of the present invention using the optical disk manufacturing roll stamper of the present invention, a high-quality optical disk can be obtained with high productivity.
<スタンパ>
図1および図2は、本発明の光ディスク製造用スタンパ(以下、単にスタンパとも記す)の一例を示す図である。
スタンパ30は、後述のロール本体の外周面とほぼ同じ寸法の長方形の平板であり、その表面に光ディスクの記録層の凹凸パターンに対応した凹凸パターン32が形成された凹凸パターン部31を複数有するものである。本発明における「凹凸パターン」とは、光ディスクの記録層において、情報を記録するための小さな窪みであるピット;凹部(グルーブ)および凸部(ランド)からなるトラック(ランド/グルーブ);これらピットおよびトラックの凹凸を反転させた、原盤またはスタンパ表面に形成される凹凸、等を意味する。また、「凹凸パターン部」とは、前記凹凸パターンが形成された、光ディスクと同じ形状の領域を意味する。
<Stamper>
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing an example of an optical disc manufacturing stamper (hereinafter also simply referred to as a stamper) according to the present invention.
The
スタンパ30としては、光ディスク原盤の凹凸パターンが転写された凹凸パターン部を複数有する樹脂スタンパ;樹脂スタンパをもとに複製された、樹脂スタンパの凹凸パターン部に対応する凹凸パターン部を有する金属スタンパ等が挙げられる。これらのうち、寸法安定性、耐摩耗性、離型性に優れることから、金属スタンパをスタンパ30として用いることがより好ましい。
The
金属スタンパの厚さは、50〜500μmが好ましく、100〜300μmがより好ましい。金属スタンパの厚さが50μm未満では、金属スタンパを後述のロール本体に巻き付ける際、局所的な凹み等が発生しやすくなり、金属スタンパの厚さが500μmを超えると、金属スタンパをロール本体に巻き付ける際、ロール状に曲げにくくなる。
また、金属スタンパの表面には、耐摩耗性、離型性の向上のために、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)からなる薄膜を形成してもよい。
The thickness of the metal stamper is preferably 50 to 500 μm, and more preferably 100 to 300 μm. When the thickness of the metal stamper is less than 50 μm, local dents are likely to occur when the metal stamper is wound around the roll body described later. When the thickness of the metal stamper exceeds 500 μm, the metal stamper is wound around the roll body. At this time, it becomes difficult to bend into a roll shape.
In addition, a thin film made of diamond-like carbon (DLC) may be formed on the surface of the metal stamper in order to improve wear resistance and releasability.
スタンパ30の凹凸パターン部31は、図2に示すように、その周囲よりも3μm以上高くされていることが好ましい。ここで、凹凸パターン部31の高さhは、凹凸パターン部31の周囲の面から、凹凸パターン部31に形成された凹凸パターン32の凹部の最も深い部分までの高さを意味する。
凹凸パターン部31が、その周囲よりも3μm以上高くされることによって、図3に示すように、凹凸パターン部31を、被転写体である基材フィルム41上の放射線硬化性樹脂からなる樹脂層42に転写した際、凹凸パターン43が、凹凸パターン部31の高さhに応じた窪み44(深さh)の底に形成される。これにより、接触による損傷または変形から、凹凸パターン43が保護される。
As shown in FIG. 2, the concavo-
By making the concavo-
一方、凹凸パターン部31が高くなりすぎると、基材フィルム41上の樹脂層42の膜厚を厚くする必要があり、また、凹凸パターン部31の転写後における、転写部の膜厚と非転写部の膜厚との差が大きくなりすぎるため、凹凸パターン部31の高さhは、100μm以下が好ましい。凹凸パターン部31の高さhは、3〜30μmがより好ましい。
On the other hand, if the concavo-
<スタンパの製造方法>
本発明の光ディスク製造用スタンパの製造方法について、スタンパ30が金属スタンパである場合を例にとって説明する。
スタンパ30は、樹脂スタンパを製造する工程(以下、樹脂スタンパ製造工程と記す)と、該樹脂スタンパをもとに金属スタンパを複製する工程(以下、金属スタンパ製造工程と記す)とを経て製造される。
<Stamper manufacturing method>
An optical disk manufacturing stamper manufacturing method according to the present invention will be described by taking as an example the case where the
The
(樹脂スタンパ製造工程)
図4に示すように、スタンパ基材51上の放射線硬化性樹脂からなる樹脂層52に、光ディスク原盤60の凹凸パターン61が形成された面(凹凸パターン面)を押し込み、光ディスク原盤60の外径と同じ大きさの孔53が設けられたマスキング部材54をスタンパ基材51の裏面に配置し、スタンパ基材51の裏面側から光ディスク原盤60の凹凸パターン面が接触した部分の放射線硬化性樹脂に放射線を照射し、放射線硬化性樹脂を硬化させた後、光ディスク原盤60を樹脂層52から分離し、光ディスク原盤60の凹凸パターン61を樹脂層52に転写する(転写工程)。
この転写工程を繰り返し、所望の数の凹凸パターン部56を形成した後、樹脂層52全体に放射線を照射して、樹脂層52全体を硬化させることによって、光ディスク原盤60の凹凸パターン61が転写された凹凸パターン部56を複数有する樹脂スタンパが得られる。
(Resin stamper manufacturing process)
As shown in FIG. 4, the surface (uneven pattern surface) of the
After repeating this transfer process to form a desired number of
この転写工程の際、図4に示すように、光ディスク原盤60の樹脂層52への押し込みによって押し出された余分な放射線硬化性樹脂による盛り上がりによる突起55が、光ディスク原盤60が接触した部分(凹凸パターン部)の周囲の樹脂層52表面に形成される。この突起55が形成されると、樹脂スタンパから複製される金属スタンパ(スタンパ30)の凹凸パターン部31の周囲に、突起55に対応した溝(図示略)が形成される。そして、図5に示すように、この金属スタンパの凹凸パターン部31を、被転写体である基材フィルム41上の放射線硬化性樹脂からなる樹脂層42に転写した際、溝に対応した突起45が樹脂層42表面に形成される。このような突起45があると、凹凸パターン43が形成されたパターンシート40を巻き取った際に、突起45との接触によって、基材フィルム41、さらには凹凸パターン43が損傷または変形してしまう。
よって、樹脂スタンパ製造工程においては、樹脂層52と光ディスク原盤60とを接触させた状態で、または樹脂層52と光ディスク原盤60とを分離した後に、光ディスク原盤60が接触した部分の周囲の樹脂層52の平滑化を行う。
In this transfer step, as shown in FIG. 4, the
Therefore, in the resin stamper manufacturing process, the resin layer around the portion where the
平滑化の方法としては、(i)図6に示すように、樹脂層52と光ディスク原盤60とを分離した後(または、樹脂層52と光ディスク原盤60とを接触させた状態で)、光ディスク原盤60が接触した部分(凹凸パターン部56)の周囲の樹脂層52表面に、液状の放射線硬化性樹脂57を塗布して平滑化する方法;(ii)図7に示すように、転写工程を繰り返し、所望の数の凹凸パターン部56を形成した後、平滑化部材58(ヘラ、ドクターブレード、スキージ等)を用いて凹凸パターン部56の周囲の樹脂層52表面に形成された液状または半硬化状態の突起55を平滑にならす方法;(iii)図8に示すように、矩形台座62の表面から突出した高さHの凹凸パターン部63を有する光ディスク原盤64を用い、樹脂層52と光ディスク原盤64とを接触させると同時に、凹凸パターン部56の周囲の樹脂層52表面を矩形台座62の表面にて平滑する方法;等が挙げられる。
As a smoothing method, (i) as shown in FIG. 6, after separating the
(iii)の方法においては、すでに矩形台座62の表面と樹脂層52とが接触した部分に隣接する箇所に、光ディスク原盤64の凹凸パターンを転写する場合には、すでに矩形台座62の表面と樹脂層52とが接触した部分と、これから矩形台座62の表面と樹脂層52とが接触しようとする部分とが、0.1〜10mm、好ましくは1〜5mmの幅で重なるように、樹脂層52と光ディスク原盤64とを接触させることが好ましい。また、矩形台座62の表面を樹脂層52に沈み込ませないようにすることが好ましい。
In the method (iii), when the concave / convex pattern of the
スタンパ基材51としては、放射線を透過する材料、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリオレフィン等の樹脂からなるフィルム、シート、板等が挙げられる。また、光ディスク原盤60または光ディスク原盤64の凹凸パターン61を転写した後、樹脂層52を剥離して、該樹脂層52を樹脂スタンパとして用いる場合は、スタンパ基材51として、樹脂以外の基材、例えば、ガラス板等を用いてもよい。ここで、「放射線」とは、紫外線、可視光、赤外線等の光;電子線等を意味する。照射方法としては、上記のようにマスキング部材を通した放射線照射に限らず、ビーム状の放射線をスキャンしてマスキング部材の開口部に相当する領域に照射するようにしてもよい。
Examples of the
樹脂層52は、例えば、液状の放射線硬化性樹脂をスタンパ基材51上に塗布して形成された層、半硬化状態の放射線硬化性樹脂からなるフィルムをスタンパ基材51上に貼り合わせて形成された層、などである。樹脂層52の膜厚は、後述の光ディスク原盤60を樹脂層52に押し込む深さHより厚くすればよく、例えば、5〜200μmである。
放射線硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、低粘度アクリルモノマー等のオリゴマーまたはモノマーと、光開始剤との組み合わせた紫外線硬化性樹脂;ウレタン変性アクリレート樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等の電子線硬化性樹脂が挙げられる。
塗布方法としては、グラビアコート、マイクログラビアコート、ダイコート、コンマコート、エアナイフコート、ロールコート等が挙げられる。
マスキング部材54は、放射線を透過しない材質からなるフィルム、シート、板等に、放射線を透過させるための孔53が設けられたものである。
The
Examples of the radiation curable resin include an ultraviolet curable resin in which an oligomer or a monomer such as a urethane acrylate oligomer, a polyester acrylate oligomer, a low-viscosity acrylic monomer, and a photoinitiator are combined; a urethane-modified acrylate resin, an acrylic-modified polyester resin, or the like And an electron beam curable resin.
Examples of the coating method include gravure coating, micro gravure coating, die coating, comma coating, air knife coating, roll coating and the like.
The masking
光ディスク原盤60および光ディスク原盤64は、例えば、以下のようにして作製される。
ガラス板にフォトリソ法などによってピットおよび/またはトラック(ランド/グルーブ)からなる凹凸パターンを形成し、ガラス原盤を得る。このガラス原盤をもとに、電鋳法によってニッケルなどからなる金属盤を複製し、これを光ディスク原盤とする。
The
A concavo-convex pattern composed of pits and / or tracks (land / groove) is formed on a glass plate by a photolithography method or the like to obtain a glass master. Based on this glass master, a metal disc made of nickel or the like is duplicated by electroforming, and this is used as an optical disc master.
光ディスク原盤60を樹脂層52に押し込む深さHは、樹脂スタンパから複製される金属スタンパ(スタンパ30)の凹凸パターン部31がその周囲よりも3〜100μm高くなうように、3〜100μmとすることが好ましい。ここで、押し込む深さHとは、樹脂層52の表面から、凹凸パターン61の凹部の最も深い部分までの深さを意味する。
また、光ディスク原盤64の凹凸パターン部63の高さHは、樹脂スタンパから複製される金属スタンパ(スタンパ30)の凹凸パターン部31がその周囲よりも3〜100μm高くなうように、3〜100μmとすることが好ましい。ここで、凸パターン部63の高さHとは、矩形台座62の表面から、凹凸パターン61の凹部の最も深い部分までの高さを意味する。
The depth H at which the
The height H of the concave /
(金属スタンパ製造工程)
金属スタンパは、樹脂スタンパをもとにした電鋳法等の複製方法によって製造される。電鋳法とは、電気メッキの技術を利用し、原形(樹脂スタンパ)の表面に電気分解による電着によって金属を所望の厚さまで析出させ、鋳型で鋳物を作るように原形(樹脂スタンパ)と同じものを精密に複製する方法をいう。
(Metal stamper manufacturing process)
The metal stamper is manufactured by a replication method such as an electroforming method based on a resin stamper. The electroforming method uses electroplating technology, and deposits metal to the desired thickness by electrodeposition by electrolysis on the surface of the original (resin stamper). A method of precisely replicating the same thing.
具体的には、樹脂スタンパのパターン面に、スパッタリング、真空蒸着等によってニッケルなどの金属からなる導電層を形成し、この上に、ニッケル等の金属を所望の厚さまで電鋳して、図2に示すような、樹脂スタンパの凹凸パターン部56に対応する凹凸パターン部31を有する金属スタンパ(スタンパ30)を複製する。
Specifically, a conductive layer made of a metal such as nickel is formed on the pattern surface of the resin stamper by sputtering, vacuum deposition or the like, and a metal such as nickel is electroformed to a desired thickness on the conductive layer. The metal stamper (stamper 30) having the concavo-
電鋳に用いられる金属材料としては、ニッケル、ニッケル合金、ニッケル化合物の他、銅、銀、金、クロム、チタン、鉄、亜鉛のいずれか一種からなる金属、これら二種以上からなる合金、これらのうち少なくとも一種を含む化合物等が挙げられる。これらの中でも、電鋳適性、離型性を考慮すると、ニッケル、ニッケル・コバルト合金が好ましい。 As metal materials used for electroforming, in addition to nickel, nickel alloy, nickel compound, copper, silver, gold, chromium, titanium, iron, zinc metal, alloys of these two or more, these Of these, compounds containing at least one of them can be mentioned. Among these, nickel and nickel-cobalt alloy are preferable in view of electroforming suitability and releasability.
(他の製造方法)
樹脂スタンパをスタンパ30とする場合は、光ディスク原盤60(または光ディスク原盤64)の凹凸パターンを反転させた凹凸パターンを有し、かつ該凹凸パターンがスタンパ30の凹凸パターン部31に対応した窪みの底に形成された光ディスク原盤を用意し、上記樹脂スタンパ製造工程と同じ操作を行えばよい。
(Other manufacturing methods)
When the resin stamper is the
<ロールスタンパ>
図9および図10は、本発明の光ディスク製造用ロールスタンパ(以下、単にロールスタンパとも記す)の一例を示す図である。
このロールスタンパ10は、ロール本体20と、ロール本体20の外周面を覆うようにロール本体20に巻き付けられ、その両端がロール本体20の折り込み固定部21に固定されたスタンパ30とを具備して概略構成されるものである。本発明における「ロール本体の外周面を覆う」とは、スタンパの両端を固定するための固定部がある場合は、この固定部を除いたロール本体の全周にわたって、スタンパがロール本体に巻き付けられている状態を意味する。
<Roll stamper>
FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams showing an example of a roll stamper for manufacturing an optical disc (hereinafter also simply referred to as a roll stamper) according to the present invention.
The
(ロール本体)
ロール本体20は、円筒体または円柱体であり、その外周面には、溝状の折り込み固定部21が、ロール本体20の中心軸に平行に設けられている。
ロール本体20は、外周面が平滑であればよく、その材質は特に限定されない。ロール本体20の外径は、50mm以上であることが好ましい。外径を50mm以上とすることで、スタンパ30の割れ、クラック等が発生することがなく、また、巻き付けられたスタンパ30の平面性が確保される。ロール本体20の外径は、100〜500mmが好ましい。
(Roll body)
The
The
(ロールスタンパの製造方法)
ロールスタンパ10の製造方法について、スタンパ30が金属スタンパである場合を例にとって説明する。
金属スタンパ(スタンパ30)の一端をロール本体20の折り込み固定部21に固定し、他端を引っ張って金属スタンパに張力を加えながら、外周面を覆うようにロール本体20に金属スタンパを巻き付け、金属スタンパに張力を加えた状態で、金属スタンパの他端をロール本体20の折り込み固定部21に固定する。
(Roll stamper manufacturing method)
A method for manufacturing the
One end of the metal stamper (stamper 30) is fixed to the
ロール本体20の折り込み固定部21への金属スタンパの固定は、例えば、金属スタンパの端部を折り曲げ、折り曲げ部分を折り込み固定部21に差し込み、長尺の金属板を折り曲げ部分の上に当てた状態で、金属スタンパの折り曲げ部分ごと、金属板を折り込み固定部21にネジ止めすることにより行われる。また、接着剤、粘着剤等を用いて金属スタンパをロール本体20に貼り付けてもよい。ただし、ロール本体20の再利用、固定のやり直しなどを考えた場合、ネジ止め等の着脱可能な固定が好ましい。
The metal stamper is fixed to the
<光ディスク>
図11は、ロールスタンパ10を用いて製造される光ディスクの一例を示す概略断面図である。この光ディスク70は、光ディスク基板71と、光ディスク基板71の一方の面に粘着層(図示略)を介して貼合された記録層72と、記録層72上に粘着層(図示略)を介して貼合された保護層73と、光ディスク基板71の他方の面に粘着層(図示略)を介して貼合された保護層74とを有して概略構成されるものである。
<Optical disk>
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of an optical disk manufactured using the
(光ディスク基板)
光ディスク基板71の材質としては、例えば、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂;ポリ乳酸等の生分解性樹脂;樹脂で表面が被覆された紙等が挙げられる。
(Optical disk substrate)
Examples of the material of the
(記録層)
記録層72は、情報が記録された層および/または情報を記録可能な層であり、光を照射することによって情報を記録および/または読み取りできるものである。
記録層72は、光ディスクの製造の際にあらかじめ情報を記録しておくものと、製造後に情報を記録できるものとがあり、通常、(1)光ディスクの製造時にあらかじめ情報を記録しておき、製造後には情報を記録できないもの(再生専用型);(2)光ディスクの製造時に情報を記録せず、製造後に情報を記録できるもの(追記型);(3)記録された情報を消去でき、かつ再度情報を記録することができるもの(書き換え型)の3種類に分類できる。
以下、各種類の記録層について具体的に説明する。
(Recording layer)
The
The
Hereinafter, each type of recording layer will be described in detail.
(再生専用型)
図12は、再生専用型の記録層の一例を示す断面図である。この記録層72は、記録層基材81と、記録層基材81表面に形成された表面に凹凸を有する情報ピット形成層82と、情報ピット形成層82の凹凸を覆う光反射層83とを有して概略構成されるものであり、記録層基材81側が光ディスク基板71(図示略)に接し、光反射層83側が粘着層(図示略)を介して保護層73に接している。
(Reproduction-only type)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a read-only recording layer. The
記録層基材81は、記録層72の支持体となるものである。記録層基材81としては、通常、樹脂フィルムが用いられる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、環状ポリオレフィンフィルムなどが挙げられる。
The
情報ピット形成層82は、表面に凹凸を有し、この凹凸によりトラックと情報ピットを表現している。情報ピット形成層82は、例えば、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、低粘度アクリルモノマー等のオリゴマーまたはモノマーと、光開始剤との組み合わせた紫外線硬化樹脂;ウレタン変性アクリレート樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等の電子線硬化樹脂、などを硬化させたものである。
The information
光反射層83は、情報ピット形成層82の凹凸に沿って設けられ、照射された光を反射するものである。光反射層83は、例えば、真空蒸着、スパッタリング等によって形成された、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金等の金属からなる薄膜である。
The
(追記型)
図13は、追記型の記録層の一例を示す断面図である。この記録層72は、記録層基材91と、記録層基材91表面に形成された表面に凹凸を有する情報トラック形成層92と、情報トラック形成層92の凹凸を覆う光反射層93と、光反射層93表面に形成された情報ピット記録層94とを有して概略構成されるものであり、記録層基材91側が光ディスク基板71(図示略)に接し、情報ピット記録層94側が粘着層(図示略)を介して保護層73に接している。
(Write-once type)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of a write-once recording layer. The
記録層基材91は、記録層72の支持体となるものである。記録層基材91としては、例えば、上述の記録層基材81と同じ樹脂フィルムを用いることができる。
情報トラック形成層92は、表面に溝深さ50〜110nmの凹凸を有し、この凹凸によりトラックを表現している。ただし、再生専用型と異なり、情報ピットは形成されていない。情報トラック形成層92は、例えば、上述の情報ピット形成層82と同じく、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂などを硬化させたものである。
光反射層93は、情報トラック形成層92の凹凸に沿って設けられ、照射された光を反射するものである。光反射層93は、例えば、上述の光反射層83と同じく、真空蒸着、スパッタリング等によって形成された金属薄膜である。
The
The information
The light reflecting layer 93 is provided along the unevenness of the information
情報ピット記録層94は、例えば、有機色素等からなる着色膜であり、情報記録用のレーザー光を照射することによって、照射部位の有機色素に分子構造の変化が生じ、物理的に変化(破壊)することによりこの部分が情報ピットとなり、情報信号が記録される。物理変化を生じた部位は光透過率が低下するため、読み取り用の光を照射すると、光反射層93からの反射光量も低下し、結果的に凹凸ピットが形成された場合と同様に情報信号が検出可能となる。
有機色素としては、例えば、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、ナフトキノン系色素、などが挙げられる。
The information
Examples of organic dyes include phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, naphthoquinone dyes, and the like.
(書き換え型)
図14は、書き換え型の記録層の一例を示す断面図である。この記録層72は、記録層基材101と、記録層基材101表面に形成された表面に凹凸を有する情報トラック形成層102と、情報トラック形成層102の凹凸を覆う光反射層103と、光反射層103表面に形成された情報ピット記録層104とを有して概略構成されるものであり、記録層基材101側が光ディスク基板71(図示略)に接し、情報ピット記録層104側が粘着層を介して保護層73に接している。
(Rewrite type)
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a rewritable recording layer. The
記録層基材101は、記録層72の支持体となるものである。記録層基材101としては、例えば、上述の記録層基材81と同じ樹脂フィルムを用いることができる。
情報トラック形成層102は、表面に溝深さ50〜110nmの凹凸を有し、この凹凸によりトラックを表現している。ただし、再生専用型と異なり、情報ピットは形成されていない。情報トラック形成層102は、例えば、上述の情報ピット形成層82と同じく、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂などを硬化させたものである。
光反射層103は、情報トラック形成層102の凹凸に沿って設けられ、照射された光を反射するものである。光反射層103は、例えば、上述の光反射層83と同じく、真空蒸着、スパッタリング等によって形成された金属薄膜である。
The recording
The information
The
情報ピット記録層104は、無機相変化型材料薄膜層であり、例えば、SiO2 膜、GeSbTe膜、SiO2 膜の3層を一組とする透明誘電体膜であり、図示例のものは、SiO2 膜111、GeSbTe膜112、SiO2 膜113、GeSbTe膜114、SiO2 膜115の順に積層した、2層構造の情報ピット記録層である。
The information
情報ピット記録層104による情報の記録、消去および読み取りは、以下のように行われる。
レーザー光をGeSbTe膜に集光してこの膜を加熱し、ついで急冷してGeSbTe膜を多結晶化又は非結晶化して情報を記録する。そして、GeSbTe膜に影響しない程度の弱いレーザー光を照射し、多結晶化又は非結晶化したGeSbTe膜を透過して光反射層で反射した光を受光し、GeSbTe膜の結晶化の有無により情報を読み出す。他方、より低強度のレーザー光を多結晶化又は非結晶化したGeSbTe膜に集光してゆっくり加熱することにより、GeSbTe膜を結晶化して情報を消去する。この記録/消去は可逆的であり、記録を消去した後、再度別の情報を記録することができる。
Information is recorded, erased and read by the information
The laser light is focused on the GeSbTe film, the film is heated, and then rapidly cooled to polycrystallize or amorphize the GeSbTe film to record information. Then, a weak laser beam that does not affect the GeSbTe film is irradiated, light that is transmitted through the polycrystalline or non-crystallized GeSbTe film and reflected by the light reflecting layer is received, and information is obtained depending on whether the GeSbTe film is crystallized. Is read. On the other hand, the GeSbTe film is crystallized and erased by condensing a lower intensity laser beam on the polycrystalline or non-crystallized GeSbTe film and slowly heating it. This recording / erasing is reversible, and another information can be recorded again after erasing the recording.
SiO2 膜の代わりに、ZnS―SiO2 膜、Ta2O5膜、SiN膜、AlN膜を使用することもできる。また、GeSbTe膜の代わりに、AgInSbTe膜を用いることもできる。
これら各膜は、スパッタリング、真空蒸着などで形成することができる。
各膜の厚みは、およそ10〜300nmであり、層の種類、数によって適宜設定すればよい。例えば、情報ピット記録層104の各膜の厚さは、SiO2 膜(220nm)/GeSbTe膜(13nm)/SiO2 膜(25nm)/GeSbTe膜(40nm)/SiO2 膜(95nm)である。
Possible instead of SiO 2 film, ZnS-SiO 2 film, Ta 2 O 5 film, SiN film, also possible to use an AlN film. Further, an AgInSbTe film can be used instead of the GeSbTe film.
Each of these films can be formed by sputtering, vacuum deposition, or the like.
The thickness of each film is approximately 10 to 300 nm, and may be appropriately set depending on the type and number of layers. For example, the thickness of each film of the information
(保護層)
保護層73は、記録層72の表面の保護して、記録層72の傷付きを防止するものである。
保護層73としては、光ディスクに照射された光を記録層72へ透過させる必要があることから、光透過性が高い樹脂フィルムが好ましい。
保護層73、74の厚さは、通常、0.03〜1.0mm、好ましくは0.1〜0.6mmである。
(Protective layer)
The
As the
The thickness of the
<光ディスクの製造方法>
以下、ロールスタンパ10を用いた光ディスク70の製造方法について説明する。
光ディスク70は、例えば、基材フィルム41上に樹脂層42を設ける工程(樹脂層形成工程)と、ロールスタンパ10に巻き付けられたスタンパ30の凹凸パターン部31を、基材フィルム41上の樹脂層42に転写して凹凸パターン部31が転写されたパターンシートを得る工程(パターンシート製造工程)と、該パターンシートに、光反射層等を設けて記録層シートを得る工程(記録層シート製造工程)と、該記録層シートと光ディスク基板71とを貼り合わせる工程(貼合工程)とを有する製造方法により製造される。
<Optical disk manufacturing method>
Hereinafter, a method for manufacturing the
The
(樹脂層形成工程)
一定方向に移動する帯状の基材フィルム41に、液状の放射線硬化性樹脂を塗布して樹脂層42を設ける。または、一定方向に移動する帯状の基材フィルム41と、半硬化状態の放射線硬化性樹脂からなるフィルムとを貼り合わせて基材フィルム41上に樹脂層42を設ける。
基材フィルム41は、光ディスク70の記録層72の記録層基材81、91、101となるものであり、基材フィルム41としては、例えば、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、環状ポリオレフィンフィルム等の樹脂フィルムが用いられる。
(Resin layer forming process)
A liquid radiation curable resin is applied to a belt-
The
樹脂層42は、光ディスク70の記録層72の情報ピット形成層82、情報トラック形成層92、102となるものであり、樹脂層42の放射線硬化性樹脂としては、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、低粘度アクリルモノマー等のオリゴマーまたはモノマーと、光開始剤との組み合わせた紫外線硬化樹脂;ウレタン変性アクリレート樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等の電子線硬化樹脂が用いられる。樹脂層42の膜厚は、スタンパ30の凹凸パターン部31の高さhよりも厚ければよく、例えば、5〜200μmである。
塗布方法としては、グラビアコート、マイクログラビアコート、ダイコート、コンマコート、エアナイフコート、ロールコート等が挙げられる。
The
Examples of the coating method include gravure coating, micro gravure coating, die coating, comma coating, air knife coating, roll coating and the like.
(パターンシート製造工程)
図15に示すように、ロールスタンパ10を回転させながら、ロールスタンパ10に基材フィルム41の樹脂層42側を押さえロール121で押し付け、ロールスタンパ10と樹脂層42とが接触した状態で、放射線ランプ122からの放射線を、基材フィルム41側から樹脂層42に照射して放射線硬化性樹脂を硬化させて、ロールスタンパ10と樹脂層42とを分離することによって、図3に示すような、ロールスタンパ10に巻き付けられたスタンパ30の凹凸パターン部31が転写されたパターンシート40を得る。
放射線ランプ122としては、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、マグネトロンランプ等の紫外線ランプ;フェラメント型の電子線チャンバー等が挙げられる。
(Pattern sheet manufacturing process)
As shown in FIG. 15, while rotating the
Examples of the
(記録層シート製造工程)
パターンシート40の樹脂層42上に、少なくとも光反射層を設けて記録層シートを得る。記録層シートの製造は、再生専用型、追記型、書き換え型で異なる。
以下、各種類の記録層シートの製造方法について具体的に説明する。
(Recording layer sheet manufacturing process)
A recording layer sheet is obtained by providing at least a light reflection layer on the
Hereinafter, a method for producing each type of recording layer sheet will be specifically described.
(再生専用型)
パターンシート40の樹脂層42(情報ピット形成層82に相当)上に、真空蒸着、スパッタリング等によって金属薄膜からなる光反射層83を形成し、再生専用型の記録層シートを得る。
(Reproduction-only type)
On the resin layer 42 (corresponding to the information pit forming layer 82) of the
(追記型)
光反射層93の形成は、再生専用型の光反射層83と同様にして行う。
ついで、光反射層93上に、有機色素を塗布し、有機色素の着色膜からなる情報ピット記録層94を形成する。塗布方法としては、グラビアコート、マイクログラビアコート、ダイコート、コンマコート、エアナイフコート、ロールコート等が挙げられる。
(Write-once type)
The light reflecting layer 93 is formed in the same manner as the read-only light reflecting
Next, an organic dye is applied on the light reflecting layer 93 to form an information
(書き換え型)
光反射層103の形成は、追記型と同様にして行う。
ついで、光反射層103上に、スパッタリング、真空蒸着等によって、SiO2 膜111、GeSbTe膜112、SiO2 膜113、GeSbTe膜114、SiO2 膜115を順次、形成する。
(Rewrite type)
The
Next, a SiO 2 film 111, a
(貼合工程)
記録層シートと光ディスク基板とを貼り合わせは、(i)帯状の記録層シート上に保護層73を設けた後、記録層シートの凹凸パターン部をディスク状に打ち抜き、このディスク状の記録層シートと、裏面に保護層74が設けられたディスク状の光ディスク基板71とを粘着剤等を介して貼り合わせる方法;(ii)帯状の記録層シート上に保護層73を設け、この帯状の記録層シートと、裏面に保護層74が設けられた帯状の光ディスク基板71とを粘着剤等を介して貼り合わせた後、記録層シートと光ディスク基板71との積層シートをディスク状に打ち抜く方法;等により行われる。
(Bonding process)
The recording layer sheet and the optical disk substrate are bonded to each other by (i) providing a
<作用>
以上説明した樹脂スタンパにあっては、その製造の際に光ディスク原盤60が接触した部分の周囲の樹脂層を平滑化しているので、図4に示すような突起55が形成されることがない。よって、この樹脂スタンパをもとにして複製された金属スタンパ(スタンパ30)の凹凸パターン部31を、被転写体である基材フィルム41上の樹脂層42に転写した際、図5に示すような突起45が形成されることがなく、パターンシート40を巻き取った際に、突起45との接触によって、基材フィルム41、さらには凹凸パターン43が損傷または変形してしまうことがない。したがって、基材フィルム41上の放射線硬化性樹脂に微細な凹凸パターンを高精度にかつ安定して転写することができる。
<Action>
In the resin stamper described above, the resin layer around the portion with which the
また、以上説明したロールスタンパ10にあっては、スタンパ30が、ロール本体20の外周面を覆うようにロール本体20に巻き付けられているので、ロール本体20とスタンパ30との間に段差がない。よって、樹脂層42が設けられた基材フィルム41がロールスタンパ10を通過する際、スタンパ30によって押し出された余分な放射線硬化性樹脂による盛り上がりが形成されることがなく、スタンパ30の凹凸パターン部31が転写されたパターンシート40を巻き取った際に、この盛り上がりによって、基材フィルム41、さらには樹脂層42の凹凸パターン43が、変形または破損してしまうことがない。したがって、基材フィルム41上の放射線硬化性樹脂に微細な凹凸パターンを高精度にかつ安定して転写することができる。
Further, in the
また、スタンパ30の凹凸パターン部31が、その周囲よりも3〜100μm高くされることによって、凹凸パターン部31を基材フィルム41の樹脂層42に転写した際、凹凸パターン43が、凹凸パターン部31の高さに応じた窪み44の底に形成される。これにより、接触による損傷または変形から、凹凸パターン43が保護される。
Further, when the concave /
また、このようなロールスタンパ10を用いて光ディスク70を製造することにより、効率よくスタンパ30の凹凸パターン部31を基材フィルム41の樹脂層42に転写することができ、しかも、パターンシート40、および記録層シートを製造する際に、樹脂層42の凹凸パターン43が、変形または破損してしまうことがないので、高品質な光ディスクを生産性よく得ることができる。
Further, by manufacturing the
なお、本発明のロールスタンパは、図9に示すロールスタンパ10に限定はされず、スタンパ30が、ロール本体20の全周にわたって巻き付けられていればどのようなものでも構わない。例えば、図16に示すように、スタンパ33の幅が、ロール本体20の中心軸方向の長さよりも短くされ、スタンパ33の両縁よりも外側でロール本体20の外周面が露出しているロールスタンパ11であっても構わない。
また、スタンパは、図示例のスタンパ30に限定はされず、例えば、スタンパに形成される凹凸パターン部は、1つであっても構わない。ただし、光ディスクの生産性の観点から、スタンパに形成される凹凸パターン部は、複数であることが好ましい。
The roll stamper of the present invention is not limited to the
Further, the stamper is not limited to the
以下に本発明の実施例を示す。
[実施例1]
(樹脂スタンパの製造)
トラック(ランド/グルーブ)およびピットからなる再生専用の凹凸パターン(トラックピッチ0.32μm、最小ピット長0.138μm)が形成された、外径120mmのガラス原盤から電鋳法にてニッケルからなるディスク状の光ディスク原盤を作製した。
幅300mm、長さ600mm、厚さ1mmのアクリル板(三菱レイヨン(株)製、アクリライトEX)に液状の紫外線硬化性樹脂(新中村化学工業(株)製、U−201HA)を10μm厚となるように塗布して樹脂層を設けた。樹脂層に、光ディスク原盤の凹凸パターン面を押し込み、光ディスク原盤の外径と同じ大きさの孔が設けられたマスキング部材をアクリル板の裏面に配置し、アクリル板の裏面側から光ディスク原盤の凹凸パターン面が接触した部分の紫外線硬化樹脂に紫外線(80W/cm)を照射し、放射線硬化性樹脂を硬化させた後、光ディスク原盤を樹脂層から分離し、光ディスク原盤の凹凸パターンを樹脂層に転写した。
Examples of the present invention are shown below.
[Example 1]
(Manufacture of resin stampers)
A disc made of nickel by electroforming from a glass master having an outer diameter of 120 mm, on which a reproduction-only concavo-convex pattern (track pitch 0.32 μm, minimum pit length 0.138 μm) consisting of tracks (lands / grooves) and pits is formed. An optical disc master was prepared.
A liquid UV curable resin (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., U-201HA) is 10 μm thick on an acrylic plate (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Acrylite EX) having a width of 300 mm, a length of 600 mm, and a thickness of 1 mm. The resin layer was provided by coating. The concave / convex pattern surface of the optical disc master is pushed into the resin layer, and a masking member provided with a hole having the same size as the outer diameter of the optical disc master is disposed on the back surface of the acrylic plate, and the concave / convex pattern of the optical disc master is provided from the back side of the acrylic plate. The UV curable resin at the surface contacted portion was irradiated with UV rays (80 W / cm) to cure the radiation curable resin, and then the optical disc master was separated from the resin layer, and the concave / convex pattern of the optical disc master was transferred to the resin layer. .
この操作を繰り返し、8つの凹凸パターン部を形成した後、スキージを用いて凹凸パターン部の周囲の樹脂層の表面を平滑にならし、最後に全面に紫外線を照射して、8つの凹凸パターン部を有する樹脂スタンパを作製した。転写された凹凸パターン部の真円度は±5μm以内であり、凹凸パターンをAFM(SII社製、原子間力顕微鏡)で計測したところ、光ディスク原盤と同じトラックおよびピットが再現されていることが確認された。また、樹脂層の表面から、凹凸パターンの凸部の頂点までの深さは12μmであり、凹凸パターン部の周囲に形成された突起の高さは1μm以下であった。 After repeating this operation to form eight concavo-convex pattern portions, the surface of the resin layer around the concavo-convex pattern portion is smoothed using a squeegee, and finally, the entire surface is irradiated with ultraviolet rays to thereby form the eight concavo-convex pattern portions. A resin stamper having was produced. The roundness of the transferred concavo-convex pattern portion is within ± 5 μm, and when the concavo-convex pattern is measured with AFM (manufactured by SII, atomic force microscope), the same tracks and pits as the optical disc master are reproduced. confirmed. The depth from the surface of the resin layer to the top of the convex portion of the concave / convex pattern was 12 μm, and the height of the protrusion formed around the concave / convex pattern portion was 1 μm or less.
(金属スタンパの製造)
この樹脂スタンパのパターン面に、真空蒸着法にてニッケルを蒸着させ、0.1μmのニッケルからなる導電層を形成し、この上に、電鋳法にてニッケルを析出させ、樹脂スタンパの凹凸パターン部に対応する凹凸パターン部を有する厚さ180μmの金属スタンパを複製した。金属スタンパの凹凸パターンをAFMで計測したところ、光ディスク原盤と同じトラックおよびピットが再現されていることが確認された。また、凹凸パターン部の高さhは、12μmであった。
(ロールスタンパの製造)
得られた金属スタンパを外径150mmの鉄製ロールに、凹凸パターン部を外側に向けた状態で、ロールの外周面を覆うように巻き付け、両端をロールの溝(折り込み固定部)にプレートのネジ止めで固定し、ロールスタンパを得た。
(Manufacture of metal stampers)
Nickel is deposited on the pattern surface of the resin stamper by vacuum deposition to form a conductive layer made of 0.1 μm nickel, and nickel is deposited thereon by electroforming to form an uneven pattern on the resin stamper. A metal stamper with a thickness of 180 μm having a concavo-convex pattern portion corresponding to the portion was duplicated. When the concavo-convex pattern of the metal stamper was measured by AFM, it was confirmed that the same tracks and pits as the original optical disc were reproduced. Further, the height h of the uneven pattern portion was 12 μm.
(Manufacture of roll stampers)
The obtained metal stamper is wound around an iron roll with an outer diameter of 150 mm so that the outer peripheral surface of the roll is covered with the concavo-convex pattern facing outward, and both ends are screwed to the roll groove (folding fixing part). And a roll stamper was obtained.
(記録層シートの製造)
一定方向に移動する、幅350mm、厚さ75μmの帯状のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(帝人デュポン製、ピューレックスHPE)に、ダイコーターを用いて、液状の紫外線硬化性樹脂(ヘンケル製、ロックタイト349)を10μm厚となるように塗布して樹脂層を設けた。
図15に示すスタンパ装置にロールスタンパを装着し、ロールスタンパを回転させながら、ロールスタンパにPETフィルムの樹脂層側を押さえロールで押し付け、ロールスタンパと樹脂層とが接触した状態で、メタルハライドランプからの紫外線を、PETフィルム側から樹脂層に照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させて、その後、ロールスタンパと樹脂層とを分離することによって、金属スタンパの凹凸パターン部が転写されたパターンシートを得た。このパターンシートの樹脂層上に、真空蒸着法によってアルミニウムを蒸着させ、厚さ60nmの光反射層を形成し、再生専用型の記録層シートを得た。転写された凹凸パターン部の真円度は±5μm以内であり、凹凸パターンをAFMで計測したところ、光ディスク原盤と同じトラックおよびピットが再現されていることが確認された。また、凹凸パターン部の深さhは、12μmであり、凹凸パターン部の周囲に形成された突起の高さは1μm以下であった。
(Manufacture of recording layer sheet)
Using a die coater to a strip-shaped polyethylene terephthalate (PET) film (Teijin DuPont, Purex HPE) having a width of 350 mm and a thickness of 75 μm that moves in a certain direction, a liquid UV curable resin (Henkel, Loctite 349) ) Was applied to a thickness of 10 μm to provide a resin layer.
A roll stamper is attached to the stamper device shown in FIG. 15, and while rotating the roll stamper, the resin layer side of the PET film is pressed against the roll stamper with a pressing roll, and the metal halide lamp is in contact with the roll stamper and the resin layer. The pattern sheet on which the concavo-convex pattern portion of the metal stamper was transferred was obtained by irradiating the resin layer from the PET film side to cure the ultraviolet curable resin and then separating the roll stamper and the resin layer. Obtained. On the resin layer of this pattern sheet, aluminum was vapor-deposited by a vacuum vapor deposition method to form a light reflecting layer having a thickness of 60 nm to obtain a read-only recording layer sheet. The roundness of the transferred concavo-convex pattern portion was within ± 5 μm, and when the concavo-convex pattern was measured by AFM, it was confirmed that the same tracks and pits as the original optical disc were reproduced. The depth h of the concavo-convex pattern portion was 12 μm, and the height of the protrusion formed around the concavo-convex pattern portion was 1 μm or less.
(光ディスクの作製)
記録層シートの光反射層上に、保護層として、厚さ80μmのポリカーボネートフィルムに厚さ20μmの粘着剤があらかじめラミネートされたものを貼り合わせた後、記録層フィルムの凹凸パターン部をディスク状に打ち抜き、このディスク状の記録層シートのPETフィルム面を、ポリカーボネートからなる厚さ1.0mmのディスク状の光ディスク基板に貼り付け、光ディスクを得た。パルステック工業(株)製の光ディスクドライブ装置(製品名:DDU−1000)を用い、光ディスクに記録された情報を読み取ったところ、問題なく読み取ることができた。
(Production of optical disc)
On the light reflecting layer of the recording layer sheet, as a protective layer, a polycarbonate film having a thickness of 20 μm laminated in advance on a polycarbonate film having a thickness of 80 μm was bonded, and then the concave / convex pattern portion of the recording layer film was formed into a disk shape. The PET film surface of this disk-shaped recording layer sheet was punched and attached to a disk-shaped optical disk substrate made of polycarbonate and having a thickness of 1.0 mm to obtain an optical disk. When the information recorded on the optical disk was read using an optical disk drive (product name: DDU-1000) manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd., it could be read without any problem.
[実施例2]
(樹脂スタンパの製造)
実施例1と同じ外径120mmのガラス原盤を用い、電鋳法にて、140mm×140mm×厚さ1mmの矩形台座の表面から突出した凹凸パターン部(高さH=3μm)を有する、ニッケル製の光ディスク原盤を作製した。
幅300mm、長さ600mm、厚さ1mmのアクリル板(三菱レイヨン(株)製、アクリライトEX)に液状の紫外線硬化性樹脂(新中村化学工業(株)製、U−201HA)を10μm厚となるように塗布して樹脂層を設けた。樹脂層に、光ディスク原盤の凹凸パターン面を押し込み、光ディスク原盤の外径と同じ大きさの孔が設けられたマスキング部材をアクリル板の裏面に配置し、アクリル板の裏面側から光ディスク原盤の凹凸パターン面が接触した部分の紫外線硬化樹脂に紫外線(80W/cm)を照射し、放射線硬化性樹脂を硬化させた後、光ディスク原盤を樹脂層から分離し、光ディスク原盤の凹凸パターンを樹脂層に転写した。
[Example 2]
(Manufacture of resin stampers)
Using a glass master having an outer diameter of 120 mm, the same as in Example 1, and having an uneven pattern portion (height H = 3 μm) protruding from the surface of a rectangular pedestal 140 mm × 140 mm × thickness 1 mm by electroforming An optical disc master was prepared.
A liquid UV curable resin (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., U-201HA) is 10 μm thick on an acrylic plate (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Acrylite EX) having a width of 300 mm, a length of 600 mm, and a thickness of 1 mm. The resin layer was provided by coating. The concave / convex pattern surface of the optical disc master is pushed into the resin layer, and a masking member provided with a hole having the same size as the outer diameter of the optical disc master is disposed on the back surface of the acrylic plate, and the concave / convex pattern of the optical disc master is provided from the back side of the acrylic plate. The UV curable resin at the surface contacted portion was irradiated with UV rays (80 W / cm) to cure the radiation curable resin, and then the optical disc master was separated from the resin layer, and the concave / convex pattern of the optical disc master was transferred to the resin layer. .
この操作を繰り返し、8つの凹凸パターン部を形成した。この際、すでに矩形台座の表面と樹脂層とが接触した部分に隣接する箇所に、光ディスク原盤の凹凸パターンを転写する場合には、すでに矩形台座の表面と樹脂層とが接触した部分と、これから矩形台座の表面と樹脂層とが接触しようとする部分とが、5mmの幅で重なるようにした。最後に全面に紫外線を照射して、8つの凹凸パターン部を有する樹脂スタンパを作製した。転写された凹凸パターン部の真円度は±5μm以内であり、凹凸パターンをAFMで計測したところ、光ディスク原盤と同じトラックおよびピットが再現されていることが確認された。また、樹脂層の表面から、凹凸パターンの凸部の頂点までの深さは3μmであり、凹凸パターン部の周囲に形成された突起の高さは1μm以下であった。 This operation was repeated to form eight uneven pattern portions. At this time, when transferring the concave / convex pattern of the optical disk master to a portion adjacent to the portion where the surface of the rectangular pedestal and the resin layer are in contact with each other, the portion where the surface of the rectangular pedestal and the resin layer are already in contact, The surface of the rectangular pedestal and the portion where the resin layer is to contact are overlapped with each other with a width of 5 mm. Finally, the entire surface was irradiated with ultraviolet rays to produce a resin stamper having eight uneven pattern portions. The roundness of the transferred concavo-convex pattern portion was within ± 5 μm, and when the concavo-convex pattern was measured by AFM, it was confirmed that the same tracks and pits as the original optical disc were reproduced. Further, the depth from the surface of the resin layer to the top of the convex portion of the concave / convex pattern was 3 μm, and the height of the protrusion formed around the concave / convex pattern portion was 1 μm or less.
(金属スタンパの製造)
得られた樹脂スタンパをもとに、実施例1と同様にして金属スタンパを複製した。金属スタンパの凹凸パターンをAFMで計測したところ、光ディスク原盤と同じトラックおよびピットが再現されていることが確認された。また、凹凸パターン部の高さhは、3μmであった。
(ロールスタンパの製造)
得られた金属スタンパを用いて、実施例1と同様にしてロールスタンパを得た。
(Manufacture of metal stampers)
A metal stamper was duplicated in the same manner as in Example 1 based on the obtained resin stamper. When the concavo-convex pattern of the metal stamper was measured by AFM, it was confirmed that the same tracks and pits as the original optical disc were reproduced. Further, the height h of the uneven pattern portion was 3 μm.
(Manufacture of roll stampers)
A roll stamper was obtained in the same manner as in Example 1 by using the obtained metal stamper.
(記録層シートの製造)
得られたロールスタンパを用いて、実施例1と同様にして再生専用型の記録層シートを得た。転写された凹凸パターン部の真円度は±5μm以内であり、凹凸パターンをAFMで計測したところ、光ディスク原盤と同じトラックおよびピットが再現されていることが確認された。また、凹凸パターン部の深さhは、3μmであり、凹凸パターン部の周囲に形成された突起の高さは1μm以下であった。
(光ディスクの作製)
得られた記録層シートを用いて、実施例1と同様にして光ディスクを得た。パルステック工業(株)製の光ディスクドライブ装置(製品名:DDU−1000)を用い、光ディスクに記録された情報を読み取ったところ、問題なく読み取ることができた。
(Manufacture of recording layer sheet)
Using the obtained roll stamper, a read-only recording layer sheet was obtained in the same manner as in Example 1. The roundness of the transferred concavo-convex pattern portion was within ± 5 μm, and when the concavo-convex pattern was measured by AFM, it was confirmed that the same tracks and pits as the original optical disc were reproduced. The depth h of the concavo-convex pattern portion was 3 μm, and the height of the protrusion formed around the concavo-convex pattern portion was 1 μm or less.
(Production of optical disc)
An optical disk was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained recording layer sheet. When the information recorded on the optical disk was read using an optical disk drive (product name: DDU-1000) manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd., it could be read without any problem.
本発明の光ディスク製造用スタンパを用いることにより、高品質な光ディスクを生産性よく得ることができる。 By using the optical disk manufacturing stamper of the present invention, a high-quality optical disk can be obtained with high productivity.
10 ロールスタンパ
11 ロールスタンパ
20 ロール本体
30 スタンパ
31 凹凸パターン部
32 凹凸パターン
33 スタンパ
40 パターンシート
41 基材フィルム
42 樹脂層
51 スタンパ基材
52 樹脂層
56 凹凸パターン部
60 光ディスク原盤
61 凹凸パターン
64 光ディスク原盤
70 光ディスク
71 光ディスク基板
72 記録層
83 光反射層
93 光反射層
103 光反射層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
樹脂層と光ディスク原盤とを接触させた状態で、または樹脂層と光ディスク原盤とを分離した後に、光ディスク原盤が接触した部分の周囲の樹脂層を平滑化することを特徴とする光ディスク製造用スタンパの製造方法。 One step of bringing a resin layer made of a radiation curable resin provided on a stamper base material into contact with an optical disc master, and irradiating the resin layer in a portion in contact with the optical disc master to cure the radiation curable resin. In the manufacturing method of a stamper for manufacturing an optical disk, including the step of obtaining a resin stamper having one or more uneven pattern portions to which the uneven pattern of the optical disk master is transferred by performing the above,
An optical disc manufacturing stamper characterized by smoothing a resin layer around a portion in contact with an optical disc master in a state where the resin layer and the optical disc master are in contact with each other or after the resin layer and the optical disc master are separated. Production method.
請求項2または請求項3記載の光ディスク製造用スタンパとを具備し、
前記光ディスク製造用スタンパが、前記ロール本体の外周面を覆うようにロール本体に巻き付けられていることを特徴とする光ディスク製造用ロールスタンパ。 A roll body;
An optical disc manufacturing stamper according to claim 2 or 3,
An optical disk manufacturing roll stamper, wherein the optical disk manufacturing stamper is wound around a roll body so as to cover an outer peripheral surface of the roll body.
請求項4または請求項5記載の光ディスク製造用ロールスタンパを回転させながら、該ロールスタンパと基材フィルム上の放射線硬化性樹脂とを接触させ、ロールスタンパと放射線硬化性樹脂とが接触した状態で放射線硬化性樹脂に放射線を照射して放射線硬化性樹脂を硬化させて、ロールスタンパの凹凸パターン部が転写されたパターンシートを得る工程と、
該パターンシートに、少なくとも光反射層を設けて記録層シートを得る工程と、
該記録層シートと光ディスク基板とを貼り合わせる工程と
を有することを特徴とする光ディスクの製造方法。
Providing a layer comprising a radiation curable resin on the base film;
While rotating the roll stamper for manufacturing an optical disk according to claim 4 or 5, the roll stamper and the radiation curable resin on the base film are brought into contact with each other, and the roll stamper and the radiation curable resin are in contact with each other. Irradiating the radiation curable resin with radiation to cure the radiation curable resin, and obtaining a pattern sheet on which the concave and convex pattern portion of the roll stamper is transferred;
A step of providing a recording layer sheet by providing at least a light reflection layer on the pattern sheet;
And a step of bonding the recording layer sheet and the optical disc substrate.
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| JP2004355751A JP2006164429A (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Optical disc manufacturing stamper, manufacturing method thereof, optical disc manufacturing roll stamper, and optical disc manufacturing method |
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