JPH03263631A - 光ディスク用ガラス基板 - 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、各種光ディスクや光磁気ディスク等に用いら
れる光ディスク用ガラス基板に関するものであり、特に
紫外線硬化樹脂の光重合によりガラス基板上にビットや
グループ等の凹凸パターンを転写する。いわゆる２Ｐ法
（光重合法）により作製される光ディスク用のガラス基
板に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、２Ｐ法により作製されるディジタルオーディ
オディスク（いわゆるコンパクトディスク）や光磁気デ
ィスク等の各種光ディスクに用いられる光ディスク用ガ
ラス基板において、センター孔を有する円板状のガラス
基板の内周縁近傍と外周縁近傍またはこれらのいずれか
に紫外線硬化樹脂の逃げ溝を形成することにより、余剰
の紫外線硬化樹脂のはみ出しを防止し、パリの発生をな
くそうとするものである。

〔従来の技術〕

ディジタルオーディオディスクや光磁気ディスク等の光
ディスクを製造するに際し、ピットやグループ（案内＊
）等の凹凸パターンをディスク基板上に転写する手法と
して、液状の紫外線硬化樹脂に凹凸パターンか形成され
たスタンパを密着させ、紫外線照射によって前記紫外線
硬化樹脂を光重合させる。いわゆる２Ｐ法か提案されて
いる。

２Ｐ法は、例えばスクリーン印刷等によって光透過性を
有するディスク基板の一方の面に液状の紫外線硬化樹脂
を塗布し、該紫外線硬化樹脂に表面に凹凸パターンが形
成されたスタンパを押圧ローラで密着させた後、基板側
から紫外線を照射することによって上記紫外線硬化樹脂
を光重合せしめて硬化し、ディスク基板を硬化した紫外
線硬化樹脂層とともにスタンパから剥離することにより
、スタンパ−表面の微細な凹凸パターン（ピットやグル
ープ）をディスク基板面に転写する手法である。

上記２Ｐ法によれば、紫外線硬化樹脂を液状てスタンパ
−に密着させるので、複製の忠実度に優れるとともにス
タンパ−の劣化かほとんどないという利点を有する。特
に、ディスク基板にガラス基板を使用した場合には、寸
法安定、耐熱性、低複屈折等の点で非常に有利となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ガラス基板に紫外線硬化樹脂を塗布する場合
、基板全面に紫外線硬化樹脂を塗布すると樹脂のはみ出
しや泡の発生等か問題となることから、樹脂か均一に行
きわたり、しかもはみ出し等の問題か生ずることがない
ように設定される印刷パターンで塗布するスクリーン印
刷か行われている。

ところか、上記のように紫外線硬化樹脂のはみ出しや泡
の発生を抑える目的で所望の印刷パターンに紫外線硬化
樹脂を塗布したとしても、スタンパとの密着時において
余剰の紫外線硬化樹脂かガラス基板の内外周部よりはみ
出すことかある。これをそのまま放置して置くと、次工
程で紫外線照射により硬化せしめられ、これがパリとな
って残ってしまうことがある。パリの発生は、特に光磁
気ディスク等のようにカートリッジ内に収容される場合
には記録再生の妨げになることから、歩留りの低下をも
たらす。

そこで本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案さ
れたものであり、余剰の紫外線硬化樹脂のはみ出しを防
止することかでき、パリの発生のない光ディスク用ガラ
ス基板を提供することを目的とし、さらには歩留りの向
上の図れる光ディスク用ガラス基板を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光ディスク用ガラス基板は、上述の目的を達成
するため、センター孔を有する円板状のガラス基板の内
周縁近傍と外周縁近傍またはこれらのいずれかに紫外線
硬化樹脂の逃げ溝を形成することを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

本発明の光ディスク用ガラス基板においては、センター
孔を有する円板状のガラス基板の内周縁近傍と外周縁近
傍またはこれらのいずれかに紫外線硬化樹脂の逃げ溝が
形成されているので、該紫外線硬化樹脂にスタンパを密
着して押圧せしめたときに、余剰の紫外線硬化樹脂は上
記逃げ溝内へ流れ込み、当該基板の内外周へはみ出すこ
とはない。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例について説明す
る。

本実施例のガラス基板（６）は、各種光ディスクや光磁
気ディスク等に用いられる光ディスク用の基板であり、
例えば第１図及び第２図に示すように、中央にセンター
孔（１８）を有する円板状の基板として形成されている
。

上記ガラス基板（６）の紫外線硬化樹脂（９）か塗布さ
れる一方の主面（６ａ）には、紫外線硬化樹脂（９）に
スタンパ（１０）を密着しローラ（１２）で押圧せしめ
たときに余剰の紫外線硬化樹脂（９）を収容させるため
の逃げ溝（＋９）、　（２０）か形成されている。上記
逃げ溝（１９）、　（２０）は、上記ガラス基板（６）
のセンター孔（１８）の周縁近傍と、ガラス基板（６）
の外周縁近傍にそれぞれ円環状の溝として形成され、同
心円状とされている。

これら逃げ溝（１９）、　（２０）は、余分な紫外線硬
化樹脂（９）を確実に収容することができる形状てあれ
ば特にその形状は限定されない。かかる好適な溝形状と
しては、例えば第３図（Ａ）に示すようなガラス基板（
６）の主面（６ａ）に対して両側の溝壁（１９ａ）、　
（１９ｂ）が略垂直とされた断面矩形状をなす逃げ溝（
１９）や、この逃げ溝（１９）の一方の溝壁（１９ａ）
か第３図（Ｂ）に示すように底部に行くに従い溝幅が狭
くなるように傾斜された逃げ溝（１９）、或いは第３図
（Ｃ）に示すように両方の溝壁（１９ａ）、　（１９ｂ
）が第３図（Ｂ）に示す如く傾斜された逃げ溝（１９）
、さらには第３図（Ｄ）に示すように円弧状をなす逃げ
溝（１９）等が挙げられる。なかでも、溝壁（＋９ａ）
。

（１９ｂ）が傾斜された第３図（Ｂ）及び第３図（Ｃ）
に示す逃げ溝（１９）を有するガラス基板（６）は、紫
外線硬化樹脂（９）の該逃げ溝（１９）への流れ込みか
容易なものとなることから、余分な紫外線硬化樹脂（９
）の収容が確実に行える。また、溝加工するに際しても
第３図（Ａ）に示す逃げ溝（１９）に比へて溝加工が容
易に行えるため、生産性に優れ、しかも溝加工する工具
寿命も延ばすこともできる。

なお、上記第３図（Ｂ）及び第３図（Ｃ）に示す逃げ１
（１９）の溝壁（１９ａ）、　（１９ｂ）の傾斜角度θ
としては、紫外線硬化樹脂（９）の溝内への流れ込み易
さを考慮して２０゛〜８０°とすることが好ましい。

また、上記の溝形状は、内周側の逃げ溝（１９）を例に
とり説明したが、外周側の逃げ溝（２０）にも適用され
ることは言うまでもない。また、上記した各溝形状は、
円環状に形成されなくとも、内周縁及び外周縁に沿って
複数個設けるようにしてもよい。

ところで、上記逃げ溝（１９）、　（２０）は、ガラス
基板（６）に含まれるＮａを溶融塩中でＫにイオン交換
する。いわゆる化学強化処理する前に、ダイヤモンドカ
ッタ等によって形成される。これは、化学強化処理をし
た後に溝加工をすると、処理によってガラス基板（６）
の強度が高くなるため加工が難しくなること、また化学
強化処理によって内部応力か大きくなり機械加工を施そ
うとすると破壊が起こること等の理由による。

また、上記逃げ溝（１９）、　（２０）の幅は、余剰の
紫外線硬化樹脂（９）の収容と、記録膜の成膜エリアの
確保とから決められ、例えば０．５〜２肛程度とするこ
とが好ましい。溝幅か０．５ｍｍより少ないと、余剰の
紫外線硬化樹脂（９）を十分収容しきれず、逆に２閣よ
り大きいと記録膜等の成膜エリアか少なくなる。また、
上記逃げ溝（１９）、　（２０）の深さは、ガラス基板
（６）の強度の観点から厚みとの兼ね合いで決められ、
当該基板（６）の強度を損なわない程度とすることが望
ましい。例えば、ガラス基板（６）の厚みが１．１７５
ｍｍである場合には、溝の深さは０．２〜０．３閣程度
とすることか好ましい。なおこの場合、溝深さか０．３
−以上では基板（６）の強度かもたなくなる。

上記ガラス基板（６）を用いて光ディスクを製造するに
は、第４図に示す製造装置が用いられる。

この装置は、２Ｐ法の一連の工程を連続的に処理するも
のであり、ガラス基板（６）を収容する基板供給部（１
）と、当該ガラス基板（６）に紫外線硬化樹脂を塗布す
るスクリーン印刷部（２）と、紫外線硬化樹脂にスタン
バ−を圧着し紫外線を照射して光重合する転写部（３）
と、凹凸パターンか転写されたガラス基板（６）を収容
する基板搬出部（４）が機台（５）上に順次配置されて
なっている。

上記基板供給部（１）は、隣接して配置されるスクリー
ン印刷部（２）にガラス基板（６）を−時的にストック
しておくためのもので、複数のガラス基板（６）を収容
する多段式のカートリッジ（７）を備えている。

上記スクリーン印刷部（２）は、真空チャッキングによ
りガラス基板（６）を保持する基板載置部を有する印刷
台（８）やスクリーン印刷のためのマスク装置及びスキ
ージを備えてなり、上記カートリッジ（７）から第１の
基板受渡機構（図示は省略する。）によって機械的に一
枚ずつ取り出されてきたガラス基板（６）の一方の主面
（６ａ）に液状の紫外線硬化樹脂（９）をスクリーン印
刷により塗布するようになっている。

上記転写部（３）は、表面にビットやグループ等を反転
した凹凸パターンが形成されたスタンバ（ｌＯ）や当該
スタンバ（ｌＯ）を保持し前後方向に移動自在とされた
スタンバホルダ（］１）を備えており、このスタンバホ
ルダ（１１）の移動方向に沿って、紫外線硬化樹脂（９
）が塗布されたガラス基板（６）とスタンパ（１０）と
を圧着するローラ（１２）や、紫外線硬化樹脂（９）を
硬化させるための紫外線を照射する光源（１３）が順次
配設されている。

なお、上記スクリーン印刷部（２）と転写部（３）の間
には、印刷台（８）上のガラス基板（６）の表裏を反転
し、紫外線硬化樹脂（９）か塗布された面かスタンパ（
１０）と対向するようにガラス基板（６）を転写部（３
）へと移送する第２の基板受渡機構（図示は省略する。

）が設けられている。

上記基板搬出部（４）は、先の基板供給部（１）と同様
、多段式の搬出用カートリッジ（１４）を備えており、
転写部（３）においてスタンパ（１０）の凹凸パターン
が転写された後、スタンパ（１０）から引き剥がされた
ガラス基板（６）を、第３の基板受渡機構によって順次
上記カートリッジ（１４）の中へ収容するようになって
いる。

この第３の基板受渡機構は、回動軸（１５）を中心に回
動操作される回動アーム（１６）と、この回動アーム（
１６）の先端に設けられた吸着ヘッド（１７）とからな
っており、前記ガラス基板（６）を吸着ヘット（１７）
に吸着して転写部（３）から基板搬出部（４）の搬出用
カートリッジ（１４）へと移送する機能を有する。

上述の装置により光ディスクを製造するには、次のよう
にして行われる。

先ず、前述の第４図に示す装置の基板供給部（１）のカ
ートリッジ（７）内にガラス基板（６）かストックされ
る。

そして、第１の基板受渡機構によってスクリーン印刷部
（２）の印刷台（８）へと移送される。

この印刷台（８）上のガラス基板（６）には、第５図（
ａ）に示すようなスクリーン印刷具によって直ちに紫外
線硬化樹脂（９）が塗布される。

上記スクリーン印刷具は、所定の開ロバターンか形成さ
れた薄いステンレス板からなる印刷用スクリーン（２１
）とスキージ（２２）とを主な構成要素とするもので、
枠体（２３）に張設された印刷用スクリーン（２１）上
に紫外線硬化樹脂（９）を供給した後、スキージ（２２
）て紫外線硬化樹脂（９）を掃過することにより、ガラ
ス基板（６）表面に紫外線硬化樹脂（９）が前記開ロバ
ターンに応して印刷される。

本例では、印刷用スクリーン（２１）の開ロバターンを
、三日月形状に集合させた亀甲パターン（２１ａ）と、
この三日月形状の亀甲パターン（２１ａ）に偏って分散
する円形パターン（２１ｂ）とから構成し、スタンパ（
１０）との圧着の際の紫外線硬化樹脂（９）の露出や泡
の発生を未然に防ぐようにしている。

上記印刷用スクリーン（２１）をさらに詳細に説明する
と、第６図に示すようにガラス基板（６）に対するロー
ラ（１２）の走行方向を矢印Ａ方向としたときに、スク
リーン（２１）の加圧開始端側の半円形領域〔ガラス基
板（６）をスタンパ−（１０）と圧着する際のローラ（
１２）による加圧開始端側の当該ガラス基板（６）に対
応する領域〕には、ガラス基板（６）の外周縁に沿った
位置に亀甲パターン（２１ａ）か−日月形状に集合して
設けられている。さらにガラス基板（６）のセンター孔
（１８）の周辺領域を避けて前記三日月形状に沿うよう
に第１の円形パターン（２１ｂ＋）とこれよりも小径の
第２の円形パターン（２１ｂ２）か穿設されている。ま
た、加圧終了端側の半円形領域には、ガラス基板（６）
のセンター孔（１８）に沿って微細な樹脂補充用パター
ン（２１ｃ）か円弧状に配されるとともに、この樹脂補
充用パターン（２１ｃ）の外周側を二重に取り囲む如く
第１の円形パターン（２ＩＣ＋）とこれよりも小径の第
２の円形パターン（２ＩＣ２）が基板（６）の外周縁部
を避けて円弧状に連なって配列されている。

上述の開ロバターンを有する印刷用スクリーン（２１）
を使用することにより、スクリーン（２１）の歪みの発
生を防止して安定に紫外線硬化樹脂（９）を印刷するこ
とかでき、ローラ（１２）で加圧した際の紫外線硬化樹
脂（９）の露出を未然に防止することが可能となる。

この結果、ガラス基板（６）の主面（６ａ）には、紫外
線硬化樹脂（９）がスクリーン（２１）に設けられた開
ロバターンに応じて印刷される。

上述の手法により紫外線硬化樹脂（９）かスクリーン印
刷されたガラス基板（６）を第５図（ｂ）に示す。

次いで、上記ガラス基板（６）は転写部（３）へと移送
され、スタンバ−（１０）の凹凸パターンか転写される
。

転写部（３）への移送に際しては、上記ガラス基板（６
）の表裏か反転され、第５図（Ｃ）に示すように、紫外
線硬化樹脂（９）か塗布された面が下面となるようにし
てスタンバホルダ（１１）上のスタンバ（１０）と重ね
合わされる。

次いで、スタンバ（１０）と重ね合わされたガラス基板
（６）は、スタンバホルダ（１１）を移動することによ
り、第５図（ｄ）に示すローラ（１２）で圧着され、ス
タンバ（ｌＯ）と密着することになる。

この結果、紫外線硬化樹脂（９）はローラ（１２）の圧
着によってスタンバ−（１０）の微細な凹凸パターン内
に均一に隙間無く入り込む。また、このときガラス基板
（６）の内周縁近傍と外周縁近傍には、紫外線硬化樹脂
の逃げ溝（１９）、　（２０）がそれぞれ形成されてい
るのて、余った紫外線硬化樹脂（９）かこれら逃げ溝（
＋９）、　（２０）内へ流れ込む。したかって、紫外線
硬化樹脂（９）は基板（６）の内周−及び外周へはみ出
すことがない。

しかる後、前記スタンバホルダ（１１）かさらに移動し
、スタンバ（１０）と密着されたガラス基板（６）は光
源（１３）の下へと搬送される。

そして、第５図（ｅ）に示す如くガラス基板（６）側か
ら紫外線か照射され、ガラス基板（６）とスタンバ（１
０）間に充填された紫外線硬化樹脂（９）か光重合によ
って硬化される。このとき、上記ガラス基板（６）の内
周縁及び外周縁には、はみ出した紫外線硬化樹脂（９）
かないので、これか硬化してパリとなることがない。

この結果、上記スタンバ（ｌＯ）表面の凹凸パターンか
ガラス基板（６）上の紫外線硬化樹脂層へと転写された
ことになる。

凹凸パターンの転写後、第５図（ｆ）に示すように、前
記ガラス基板（６）はスタンバ（１０）から剥かされ、
第３の基板受渡機構によって基板搬出部（４）へと移送
され、カートリッジ（１４）内へ収容される。

そして、上述のようにして製造されたガラス基板（６）
の紫外線硬化樹脂層上に必要に応した機能性膜を形成す
れば、ディジタルオーディオディスクや光磁気ディスク
とすることができる。

例えば、ディジタルオーディオディスやいわゆるＣＤ−
ＲＯＭ等においては、凹凸パターンか転写された紫外線
硬化樹脂層上にＡｆ等の金属反射膜が成膜される。光磁
気ディスクでは、磁気光学特性（カー効果やファラデー
効果）を有する垂直磁化膜（例えばＴｂＦｅＣｏ等）か
成膜される。

〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
ガラス基板の内周縁近傍と外周縁近傍またはこれらのい
ずれかに紫外線硬化樹脂の逃げ溝を形成しているので、
スタンバとの密着時における余剰の紫外線硬化樹脂を上
記逃げ溝でトラップすることかでき、当該紫外線硬化樹
脂のはみ出しを防止することができる。

したかって、ガラス基板の内周縁及び外周縁のパリの発
生を確実に防止することができ、歩留りの大幅な向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明を適用した光ディスク用ガラ
ス基板の一例を示すもので、第１図は拡大平面図、第２
図はその断面図である。 第３図（Ａ）ないし第３図（Ｄ）は逃げ溝の溝形状の一
例をそれぞれ示す要部拡大断面図であり、第３図（Ａ）
は溝壁がガラス基板の主面に対して略垂直となされた例
であり、第３図（Ｂ）は一方の溝壁か傾斜された例であ
り、第３図（Ｃ）は両方の溝壁か傾斜された例であり、
第３図（Ｄ）は円弧状となされた例である。 第４図はスタンバ−の凹凸パターンを転写するための光
ディスク製造装置の一例を示す概略平面図である。 第５図（ａ）ないし第５図（ｆ）は２Ｐ法により光ディ
スクを製造する工程を順次示すものであり、第５図（ａ
）はスクリーン印刷工程を示す概略斜視図であり、第５
図（ｂ）は紫外線硬化樹脂が印刷されたガラス基板を示
す概略斜視図であり、第５図（Ｃ）はスタンバへの重ね
合わせ工程を示す概略斜視図であり、第５図（ｄ）はロ
ーラによる圧着工程を示す概略斜視図であり、第５図（
ｅ）は紫外線照射工程を示す概略斜視図であり、第５図
（ｆ）はスタンパからの剥離工程を示す概略斜視図であ
る。 第６図は印刷用スクリーンに設けられる開ロバターンの
一例を示す平面図である。 ６・・・ガラス基板 ９・・・紫外線硬化樹脂 ｌＯ・・・スタンバ １８・・・センター孔 １９．２０・・・紫外線硬化樹脂の逃げ溝＋９ａ、１９
ｂ・・・溝壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. センター孔を有する円板状のガラス基板の内周縁近傍及
   び／又は外周縁近傍に紫外線硬化樹脂の逃げ溝が形成さ
   れてなる光ディスク用ガラス基板。