JPH03110126A - 凹凸パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスクにおける所定の情報が記憶された
凹凸パターンの形成方法に関する。

（従来技術） コンパクトディスク、ビデオディスク等の光ディスクに
おいては、一定の情報が記憶された凹凸パターンを有す
る金属反射膜が設けられており、レーザー光等の光信号
が該金属反射膜に照射され、その反射信号を読み取るこ
とによって記憶された情報の再生が行われる。

このような光ディスクの製造過程における信号面となる
凹凸パターンをディスクに形成する方法として、射出成
形法、２Ｐ法（フォトポリマー法）および熱融着法が知
られている。

これら何れの方法も、所定のスタンパ−上に形成された
凹凸パターンを適当な樹脂面上に転写せしめ、次いで金
属の真空蒸着、スパッタリング等によって金属反射面を
形成するものである。

例えば２Ｐ法では、ポリカーボネートやポリメチルメタ
クリレート等の樹脂基板を、紫外線硬化型樹脂が塗布さ
れたスタンパ−面に圧着させ、該硬化型樹脂に紫外線を
照射して硬化を行うか、あるいはスタンパ−から一定の
距離に樹脂基板を保持しておき、その間隙に紫外線硬化
型樹脂を圧入し、紫外線照射により硬化を行った後に、
スタンパ−を引き剥がすことによって樹脂面上に凹凸パ
ターンが形成される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した先行技術の方法では、何れの場
合もスタンパ−に樹脂を圧着させることにより凹凸パタ
ーンが形成されるので、スタンパ−と樹脂との型離れの
問題を生じる。

例えば前述した２Ｐ法においても、硬化後に基板をスタ
ンパ−から引き剥がす際に、紫外線硬化型樹脂が該基板
に接着したままスタンパ−面から完全に剥がれるために
は、紫外線硬化型樹脂のスタンパ−に対する接着性と基
板に対する接着性とが大きく異なっていなければならず
、適当な紫外線硬化型樹脂の選定には相当な制限を受け
る。

また従来の方法は、何れも樹脂に転写された凹凸パター
ンの上から金属の真空蒸着、スパッタリング等を行うも
のであるから、凹凸パターンのエツジ部のシャープさが
ある程度失われるという不都合を回避することが困難と
なっている。

本発明は、凹凸パターン形成に際してのスタンパ−と樹
脂との型離れの問題を解決すること、および凹凸パター
ンのエツジ部までも忠実に転写することが可能な凹凸パ
ターンの形成方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の光ディスクにおける凹凸パターンの形成方法は
、樹脂基板となる樹脂フィルムの表面に予め金属の薄膜
を形成した後に、所定の情報が記憶された凹凸パターン
を該金属の薄膜に転写するという手段を採用することに
よって、上述した目的を達成するものであり、可塑性を
有する樹脂フィルム表面に金属の薄膜が形成されている
積層フィルムの金属面と、所定の情報が記憶された凹凸
パターンを有するスタンパ−とを圧着することにより該
凹凸パターンを前記積層フィルムに転写し、次いで転写
された凹凸パターンの固定化を行うことを特徴とする。

本発明を、以下、添付図面に示す具体例に基づいて詳細
に説明する。

本発明の凹凸パターンの形成方法を示す第１図において
、全体として１で表される積層フィルムは、可塑性を有
する樹脂フィルム２と、該樹脂フィルム２の一方の面に
設けられた金属の薄膜３と、好ましくはさらに他方の面
に設けられたサポートシート４とから構成されている。

かかる本発明方法において、可塑性を有する樹脂フィル
ム２は、金属膜３がスタンパ−６に押し付けられるに際
して、それ自身が変形するとともに、金属膜面とスタン
パ−との接触面に加圧力を均一に伝える緩衝材としても
作用する。したがって可塑性を有する樹脂フィルム２は
、加圧時に上面からの応力を金属膜３に伝達して塑性変
形を生じせしめるが、加圧力が取り除かれた場合にも、
−度生じた変形を元に戻すような残留応力が残るような
ものであってはならない。

この様な可塑性を有する樹脂フィルム２を構成する樹脂
としては、上述した条件を満足する限りにおいて、紫外
線等の放射線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂
が好適に使用される。

放射線硬化型樹脂としては、例えば特開昭６４−３６６
１５号に記載のもの、具体的にはエポキシ（メタ）アク
リレートやウレタン（メタ）アクリレート等のオリゴマ
ーに、グリシジル（メタ）アクリレート、トリメチルプ
ロパントリ（メタ）アクリレート、アクリル酸等のモノ
マーおよび光重合開始剤等を添加した組成物を挙げるこ
とができる。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等
を挙げることができる。

熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、エチレン／酢酸ビ
ニル共重合体、ポリビニルアルコールポリカーボネート
等を挙げることができる。

本発明においては、これらの樹脂の中でも、後述する手
段によって転写された凹凸パターンの固定化が容易に行
われることから、放射線硬化型樹脂、特に紫外線硬化型
樹脂が最も好適に用いられる。また、可塑性を有する樹
脂フィルム２には、微粉シリカなどの充填材が配合され
ていてもよい。

可塑性を有する樹脂フィルム２は、例えば液状の紫外線
硬化型樹脂を用いる場合には、サポートシート４上に該
樹脂を塗布することにより形成することができる。可塑
性を有する樹脂フィルム２の厚さは、通常、１〜１１０
０ａ’、好ましくは５〜５０　ｐｒｅである。

サポートシート４は、例えばポリカーボネート樹脂、ア
クリル樹脂等の厚さ２５〜１００μ閑程度のシートであ
る。

また本発明方法において、可塑性を有する樹脂フィルム
２上に設けられる金属膜３は、通常、蒸着、スパッタリ
ング等により形成される。蒸着、スパッタリング等の条
件は、通常採用されているものでよいが、可塑性を有す
る樹脂フィルム２として放射線硬化型樹脂または熱硬化
性樹脂が使用されている場合には、該フィルム２中にモ
ノマー成分が含まれていることが多いため、これらモノ
マー成分が蒸着、スパッタリング等に際して揮散しない
ように、減圧度等の諸条件を適宜定めることが必要であ
る。例えば、真空度は１０−’Ｔｏｒｒ以下、膜生成速
度は０．１〜１０μｍ／分程度とするのがよい。

かかる金属膜３は、例えばアルミニウム、アルミニウム
ーチタン合金、チタン−銅合金、銀−チタン合金等で形
成される。またこの膜は、−船釣に、スタンパ−面に形
成されている凹凸パターン５の深さ（情報再生に際して
使用されるレーザ等の光の波長の１７４であり、通常約
０．１μ曽程度）の０．２〜２倍程度の厚みを有してい
ることが好適である。この厚みが上記範囲よりも小さい
と、金属膜３自体の反射率が低下して記憶された情報の
再現を有効に行うことが困難となり、またスタンパ−と
の圧着に際して破断等が生じやすくなる。

また金属膜３の厚みが上記範囲を超えると、所定の情報
が記憶されている凹凸パターンの形状を忠実に転写する
ことが困難となる傾向がある。

本発明においては、可塑性を有する樹脂フィルム２と金
属膜３とを有する積層フィルム１を、所定の情報が記憶
された凹凸パターン５を有するスタンパ−６に圧着する
ことにより、該凹凸パターン５を前記金属膜３に転写せ
しめる。スタンパ−と６の圧着は、ローラや平板プレス
等によって行われる。

ローラや平板プレス等の加圧力は、金属膜３を塑性変形
させるに十分な応力が生じる条件を満たせばよい。ロー
ラを使用する場合は、通常、ローラの直径が５〜１０ｃ
１１．５ｃｍ／秒の周速、粘度が１０’ポアズの樹脂フ
ィルムの厚さが５０μ陽である時は、５〜２０ｋｇ／ｃ
ｍ程度の圧力が必要である。また、平板プレスを使用す
る場合は、２０〜１００ｋｇ／ｃｍの圧力が必要である
。

本発明によれば、スタンパ−６と可塑性を有する樹脂フ
ィルム２とを圧着後または圧着しながら、可塑性を有す
る樹脂フィルム２の硬化を行うことにより、転写された
凹凸パターン形状を固定化せしめる。

このような凹凸パターンの転写あるいはその固定化の具
体的条件および方法等は、可塑性を有する樹脂フィルム
２を構成する樹脂の種類によって異なる。

例えば紫外線硬化型樹脂が使用されている場合には、透
明なサポートシート４上に形成された可塑性を有する樹
脂フィルム２がスタンパ−６に圧着されている状態で、
サポートシート４側から紫外線を照射することにより、
該樹脂の硬化が行われ、スタンパ−６より転写された凹
凸パターンが固定される。また熱硬化性樹脂が使用され
ている場合には、適当な温度に加熱することにより硬化
が行われ、この場合はサポートシート４は透明であるこ
とを要しない、さらに熱可塑性樹脂が使用されている場
合には、スタンパ−６を圧着する際に、該樹脂が変形し
得る程度の温度に可塑性を有する樹脂フィルム２を加熱
し、スタンパ−６に圧着させた状態で可塑性を有する樹
脂フィルム２を冷却することによって転写された凹凸パ
ターン形状が固定される。この場合にもサポートシート
４は透明であることを要しない。

転写された凹凸パターン形状の固定が行われた後、積層
フィルム１はスタンパ−６から引き剥がされる。

かくして凹凸パターンが転写された積層フィルム１は、
その金属膜３の凹凸パターン面に適当な透明接着剤を介
して透明基板が貼着され、ディスクの形に打ち抜かれる
か、凹凸パターンが転写された積層フィルム１の樹脂面
またはサポートシー、ト４上に透明基板を透明接着剤を
用いて接着し、金属膜３の凹凸パターン面上に保護層を
形成し、ディスクの形に打ち抜かれて光ディスクとされ
る。

この場合、用いる透明接着剤としては、透明性が保持さ
れている限りにおいて任意の接着剤が使用されるが、特
に前述した紫外線硬化型樹脂が好適に使用される。また
この透明接着剤は、情報再生に際しての光路側に位置す
るものであるから、光路長を変動させないように均一に
設けることが必要であり、その厚みは５〜５０μｍの範
囲にあることが望ましい。この厚みが５μｍ未満である
とピンホールが生じやすく、５０μｍを超えると均一の
厚みとなりにくくなる。

さらに、上記の透明接着剤を介して積層される透明基板
としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化
ビニル樹脂等の透光性プラスチック板あるいはガラス板
が使用され、その厚みは通常、１〜１．５　ａｍ程度と
される。

（実施例） 厚さ５０μＩのポリカーボネート樹脂フィルム上に、紫
外線硬化型樹脂組成物ｒＰ６０２１Ｊ（日本合成ゴム株
式会社製）に５重量％のｒＡＥＲＯ３ＩＬ、（粒径７０
人、日本アエロジル社製）を添加したものを５０μｍの
厚さで塗布した。

この塗布面を５０°Ｃの空気中に１時間放置して均一に
した後、圧力を１０−”ｔｏｒｒ以下に保ったチャンバ
ーに入れ、紫外線硬化型樹脂組成物の塗布面にアルミニ
ウムを厚さ０．１μｍに真空蒸着した。

次いでアルミニウムの蒸着面に、凹凸面を有するニッケ
ル製スタンパ−の凹凸面を押し当てて、プレスロールに
より加圧力１５　ｋｇｆ／ｃｍ、ロール通過速度を５　
ｃｍ／ｓｅｃで圧着した。

圧着後、ポリカーボネートフィルム側から紫外線を５秒
間照射し、紫外線硬化型樹脂組成物を硬化させた。硬化
終了後、ニッケルスタンパ−を剥離した。

ここで、アルミニウムの蒸着面を、走査型電子顕微鏡で
観察ししたところ、ニッケルスタンパ−の凹凸が忠実に
転写されていた。

次いで、このアルミニウムの蒸着面上に前記と同じ紫外
線硬化型樹脂組成物を硬化後の厚みが５０μｍとなる厚
みで塗布し、これをｌｌｌ１１厚のポリカーボネート基
板にローラで圧接した後、前記と同様の紫外線照射によ
り硬化を行い、透明接着層を形成した後、ディスクの形
に打抜き、光ディスクを製造した。

（発明の効果） 本発明によれば、所定の情報が記憶された凹凸パターン
を忠実に転写することが可能となり、また凹凸パターン
の転写に際して、凹凸パターンが転写されたフィルムと
該スタンパ−との引き剥がしを、樹脂等によりスタンパ
−を汚すことなく且つ容易に行うことができ、このスタ
ンパ−を長期にわたって連続的に凹凸パターンの転写に
用いることが可能である。

さらに本発明方法においては、金属膜の形成を長尺のフ
ィルム上に連続的に行うことができるため、光デイスク
製造工程の連続化が容易となり、生産性が顕著に向上す
るという利点がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を簡単に説明するための説明図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可塑性を有する樹脂フィルム表面に金属の薄膜が
   形成されている積層フィルムの金属面と、所定の情報が
   記憶された凹凸パターンを有するスタンパーとを圧着す
   ることにより該凹凸パターンを前記積層フィルムに転写
   し、次いで転写された凹凸パターンの固定化を行うこと
   を特徴とする光ディスクにおける凹凸パターンの形成方
   法。