JPH06101141B2 - 光デイスク用基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は音声，画像，情報などを保存，記録，再生する
光ディスク用基板の製造方法に関するものである。

〔発明の背景〕

従来よりディジタルオーディオディスク，ビデオディス
ク，光ディスク記録媒体，光磁気ディスクなどの光ディ
スク用基板においては、厚さ約1mmの透明板の表面に、
溝やピットなどの情報パターンを形成したものが使用さ
れる。

従来、上記光ディスク用基板を製造する場合には、つぎ
の３方法が知られている。すなわち、 （イ）溝やピットなどの情報パターンを有する金属製ス
タンパを配置した金型内に、ポリカーボネート，ボリメ
チルメタクリレートなどの高分子材料を射出成形する方
法。〔日経メカニカル第34頁（1982−２−１），日経エ
レクトロニクス第133頁（1982−６−７）〕 （ロ）あらかじめ用意された透明支持板の表面に情報パ
ターン付の光硬化性樹脂を付着させる方法。（特開昭53
−86756,特開昭55−152028） （ハ）情報パターンを有するスタンパと光透過性平板と
を対向させて形成された空間に光硬化性樹脂を注入し、
光透過性平板の側から光を照射して光硬化性樹脂を硬化
させたたのち、上記スタンパと、光透過性平板とを取り
除いた光硬化性樹脂硬化物からなる情報パターン付透明
板を得る方法。（特開昭55−160338,特開昭57−25921）
がある。

しかるに前記（イ）の方法によって得られる光ディスク
用基板においては、高分子材料が流動，固化するさいに
発生する分子配向を完全に除去することが困難であるた
め、基板内に光学的異方性が発生し易く、かつ情報パタ
ーンの形状がスタンパから基板に忠実に転写しにくいた
め、光ディスクの動作時の特性が低下する傾向にある。

また前記（ロ）の方法によって得られる光ディスク用基
板においては、あらかじめ透明支持板を製作しておかな
ければならないため、製作日数が増加して高価格になる
傾向にある。

さらに前記（ハ）の方法は、前記（イ）および（ロ）の
方法の欠点を解決する可能性を有するが、その反面つぎ
に述べるような問題点がある。

すなわち、一般的に使用されている前記（ハ）の方法は
たとえば第５図および第６図に示すように、ガラスなど
の透明板で形成された平板１と情報パターン付スタンパ
２とを情報パターン付スタンパ２の外周に配置された外
周リング３を介して空間４を有する如く平行に対向配置
させ、この空間４内に情報パターン付スタンパ２の中心
部に形成された注入口５から光硬化性樹脂６を注入した
のち、この光硬化性樹脂６を透明板１を介して照射され
る光源６によりのエネルギー線によって硬化させてい
る。

ここで一般に使用されているアクリレートまたはメタク
リレート係光硬化性樹脂およびポリエン・ポリチオール
系光硬化性樹脂は、硬化時に体積が収縮するので、これ
によって硬化物の外周部にひけやボイドを発生する問題
がある。

そこで上記の問題を解決するため、従来たとえばスタン
プ部を可動式にしたり（特開昭55−160338あるいは弾力
性の外周リングを使用したり（特開昭57−25921）して
上記の硬化物の収縮を緩和することが提案されている。

しかるに上記の方法では、光硬化性樹脂硬化物からなる
基板の厚さが不均一になったり、外径寸法の管理が困難
になったり、外周リングとスタンパ、または外周リング
と透明板の間に入った微量の光硬化性樹脂が空気中の酸
素により硬化不良を発生して未硬化樹脂が基板を汚染し
たり、半硬化の付着性残留物が堆積したりして型の寸法
精度を低下させる問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は前記従来の問題点を解決し、光学的異方
性が小さく、低欠陥で高精度かつ安価を可能とする光デ
ィスク用基板の製造方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は前記の目的を達成するため、情報パターン付ス
タンパと光透過性平板とを間隔を有する如く対向配置
し、上記間隔内にその間隔の一部を微小な間隙なる如く
ノッチ用リングを介挿して間隔内を主空間と、その主空
間の外周の樹脂溜り空間とに分割し、上記主空間内に注
入ノズルをその軸心方向に移動しつつ主空間全体および
樹脂溜り空間の一部に光硬化性樹脂を注入し、この光硬
化性樹脂を外部のエネルギー源よりのエネルギーの照射
によって硬化させたのち、主空間内の光硬化性樹脂硬化
物から上記情報パターン付スタンパおよび光透過性平板
を取り除くとともに樹脂溜り空間内の光硬化性樹脂硬化
物を除去して光ディスク用基板を製造するもので、上記
可動式注入ノズルにより液状で主空間内に注入された光
硬化性樹脂に気泡を巻き込むことなく液の流れを均一化
して異常な分子配向の防止を可能にし、かつ主空間内の
光硬化性樹脂の硬化収縮によって主空間内に空隙を発生
するのを樹脂溜り空間内の光硬化性樹脂の補充によりこ
れを防止し、これによって光ディスク用基板の外周部に
ひけが発生するのを防止し、板厚の均一化、外周寸法精
度の向上を可能にするとともに光ディスク用基板および
型が硬化不良樹脂による汚染を防止可能にすることを特
徴とするものである。これに加えて本発明はエネルギー
源と透過性平板との間にマスクを介挿して樹脂溜り空間
内の光硬化性樹脂の硬化を制御し、主空間内の光硬化性
樹脂の硬化時に樹脂溜り空間内の光硬化性樹脂が主空間
内に容易に流入可能にしたことを特徴とするものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を示す第２図乃至第５図により説
明する。

〔実施例１〕 第１図は本発明の第１の実施例を示す光ディスク用基板
製造プロセスの説明図である。

同図において、7aは平板にして厚さ1mm、外径200mmの強
化ガラス板にして形成され、下面中心部には黒色のマス
ク8aを固嵌している。9aはスタンパにして、外径130mm
のNiにて形成され、上記平板7aと間隔1.3mmを有する如
く平行に対向配置されている。10aは外周リングにし
て、断面を」形状をし、内径130mmに形成して上記スタ
ンパ9aを固嵌し、高さ1mmに形成してその上面を平板7a
の下面外周部に対接し、これによって平板7aスタンパ9a
との間に空間11aを形成している。また外周リング10aは
その内径周囲の上面には上記空間11a内に突出してその
頂部と上記平板7aの下面との間に微小な間隙12aを有す
る如く断面３角形状をしたノッチ用リング13aを固定
し、このノッチ用リング13aにより上記空間11aを主空間
14aと樹脂溜り空間15aとに分割し、一方の主空間14aに
て型14a′を形成している。16aはパイプ上をした注入ノ
ズルにして、上記スタンパ9aの中心部に図示しない移動
機構により上下方向に移動しうる如く遊嵌し、上面がス
タンパ9aの上面と一致したとき上昇移動しつつ供給源
（図示せず）よりアクリル系およびメタクリル系光硬化
性樹脂〔ジペンタエリストールヘキサアクリレート30重
量％，イソホロンジイソシアネート１モルと２−ヒドロ
キシエチルアクリレート２モルとの反応生成物40重量
％，イソボルニルメタクリレート29重量％,1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン１重量％）〕（以下第
１光硬化性樹脂という）17aを型14a′内に注入し、この
第１光硬化性樹脂17aが型14a´内を充満し、ノッチ用リ
ング13aと平板7aとの微小間隙12aを通過し樹脂溜り空間
15a内に約半分位注入して該注入ノズル16aの上面がマス
ク8aに対接したとき、注入を停止する如くしている。18
aは光源にして、上記平板7a上方位置に配置され、上記
型14a′内および樹脂溜り空間15a内にそれぞれ光硬化性
樹脂17a,17a′の注入が完了したとき、エネルギー線
（図示せず）を上記平板7aを介して第１光硬化性樹脂17
a,17a′に照射する如くしている。

本発明は前記の如く構成されているものであるから、注
入ノズル16a上面がスタンパ9aの上面に一致したとき、
注入ノズル16aが上昇移動しつつ供給源より第１光硬化
性樹脂17aが型14a′内に注入する。

しかるのち第１光硬化性樹脂17aが型14a′内を充満し、
ノッチ用リング13aと平板7aの微小間隙12aを通過して樹
脂溜り空間15a内に約半分位注入し、上記注入ノズル16a
の上面が鎖線にて示す如くマスク8aに対接すると、第１
光硬化性樹脂17aの注入が完了する。

ついで光源18aよりのエネルギー線が平板7aを介して型1
4a′内の第１光硬化性樹脂17aおよび樹脂溜り空間15a内
の第１光硬化性樹脂17a′を照射して、これらの第１光
硬化性樹脂17a,17a′をそれぞれ硬化させる。

しかるのち、第１光硬化性樹脂17a,17a′がそれぞれ硬
化したとき、型14a´内の第１光硬化性樹脂17aより平板
7a,スタンパ9aおよび外周リング10aを取り外し、樹脂溜
り空間15a内の第１光硬化性樹脂17a′を除去すると、上
記型14a′内の第１光硬化性樹脂17aの硬化物から情報パ
ターン付の光ディスク用基板が得られた。

上記によって得られた光ディスク用基板は外径が130±
0.1mm、そりが0.1mm以下、板厚の変動が±0.05mm、830m
m光に対する光学的レタデーション5nm以下（ダブルパ
ス）であり、ボイド，ひけなどがなく実用可能な性能を
有していた。また硬化不良樹脂による汚染は樹脂溜り空
間15a内の第１光硬化性樹脂17a′のみに認められたが、
樹脂溜り空間15a内の第１光硬化性樹脂17a′のみを取り
除くだけで，つぎの型14a′内の成型が可能であるから
特別に型14a′内の清掃が不用である。

〔実施例２〕 第２図は本発明の第２の実施例を示す光ディスク用基板
製造プロセスの説明図である。

同図において7bは平板にして、厚さ10mm、外径180mmの
ガラス板にて形成され、上面中心部には黒色のマスク8b
を固嵌している。9bはスタンパにして、外径200mmのNi
板にて形成され上記平板7bと間隔1.3mmを有する如く平
行に対向配置されている。10bは外周リングにして上面
に上記スタンパ9bの下面を対接し、内周面に上記スタン
パ9bと間隔1.3mmを保持する如く平板7bの外周部を固嵌
支持し、これによって平板7bとスタンパ9bとの間に空間
11bを形成している。13bはノッチ用リングにして、断面
３角形状をしてその頂部とスタンパ9bの下面との間に微
小な間隙12bを有する如く平板7bの上面に固定され該ノ
ッチ用リング13bにて上記空間11b内を主空間14bと樹脂
溜り用空間15aとに分割し、一方の主空間14bにて型14
b′を形成している。16bはパイプ状をした注入ノズルに
して上記スタンパ9bの中心部に図示しない移動機構によ
り上下方向に移動しうる如く遊嵌し、上面がスタンパ9b
の上面と一致したとき、上昇移動しつつ供給源（図示せ
ず）よりアクリル系およびメタクリル系光硬化性樹脂
〔ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30重量
％,1,1′−メチレンビス（４−イソシアナトシクロヘキ
サン）１モルと２−ヒドロキシエチルアクリレート２モ
ルとの反応生成物40重量％，ポルニルメタクリレート29
重量％、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
１重量％）〕（以下第２光硬化性樹脂という）17bを型1
4b′内に注入し、この第２光硬化性樹脂17bが型14b′内
を充満し、ノッチ用リング13bと平板7bとの微小間隙12b
を通過し樹脂溜り空間15b内に約半分位注入して該注入
ノズル16bの下面がマスク8bに対接したとき、注入を停
止する如くしている。18bは光源にして上記平板7bの下
方位置に配置され、上記エネルギー線（図示せず）を平
板7bを介して型14b′内および樹脂溜り空間15b内の光硬
化性樹脂17b,17b′に照射する如くしている。

本発明は前記の如く構成されているものであるから、注
入ノズル16bの上面がスタンパ9bの上面に一致したと
き、注入ノズル16bが下降移動しつつ供給源より第２光
硬化性樹脂17bが型14b′内に注入する。

しかるのち、第２光硬化性樹脂17bが型14b′内に充満
し、ノッチ用リング13bとスタンパ9bの下面との微小間
隙12bを通って樹脂溜り空間15b内の約半分位注入して、
該注入ノズル16bの下面がマスク8bに対接すると、第２
光硬化性樹脂17bの注入が完了する。

ついで光源18bよりエネルギー線が平板7bを介して型14
b′内の第２光硬化性樹脂17bおよび樹脂溜り空間15b内
の第２光硬化性樹脂17b′を照射して、これらの第２光
硬化性樹脂17b,17b′をそれぞれ硬化させる。

しかるのち、第２光硬化性樹脂17b,17b′がそれぞれ硬
化したとき、型14b内の第２光硬化性樹脂17bより平板7
b、スタンパ9bおよび外周リング10bを取り外し、樹脂溜
り空間15b内の第２光硬化性樹脂17b′を除去すると上記
型14b′内の第２光硬化性樹脂17bの硬化から情報パター
ン付の光ディスク用基板が得られる。

上記によって得られた光ディスク用基板は外径が130±
0.1mm、そりが0.1mm以下、板厚の変動が±0.05mm,830mm
光に対する光学的レタデーション5mm以下（ダブルパ
ス）であり、ボイド，ひけなどがなく実用可能な性能を
有していた。また硬化不良樹脂による汚染は樹脂溜り空
間15b内の第２光硬化性樹脂17b′のみに認められたが、
樹脂溜り空間15a内の第２光硬化性樹脂17b′のみを取り
除くだけでつぎの型14b′内の成形が可能であるから、
特別に型14b′内の清掃が不用になる。

〔実施例３〕 第３図は本発明の第３の実施例を示す光ディスク用基板
製造プロセスの説明図である。

本実施例においては、前記第１の実施例と同様厚さ1mm,
外径250mmの強化ガラス製の平板7cと外径200mmのNi製の
スタンパ9cとを間隔1.3mmを保持して平行に対向配置
し、高さ1mm,内径200mmのノッチ用リング13cを有する外
周リング10cを組み合せて上記平板7cとスタンパ9cとの
間の空間11cを主空間14cと樹脂溜り空間15cとに分割し
一方の主空間14cに型14c′を形成している。またスタン
パ9cの中心部には上下動自在に注入ノズル16cを遊嵌し
ている。

本実施例において第１の実施例の異なる点は上記平板7c
と光源18cとの間に光源18cよりのエネルギー線（図示せ
ず）が樹脂溜り空間15c内に注入した光硬化性樹脂17′
に照射するのを遮断するための黒色マスク19aを設置し
たことにある。

すなわち、前記第１の実施例と同様な方法により型14
c′内に光硬化性樹脂17を充満し、ノッチ用リング13cと
平板7cとの微小間隙12cを通って樹脂溜り空間15c間に約
半分位注入したのち、光源18cよりのエネルギー線を型1
4c′内の光硬化性樹脂17および樹脂溜り空間15c内の光
硬化性樹脂17′に照射してこれら光硬化性樹脂17および
17′を硬化させて情報パターン付光ディスク用基板を作
製した結果、型14′内の光硬化性樹脂17が硬化収縮によ
り主空間14cとの間に真空の空隙が発生し、これに起因
するひけが外周リング10cに接する部分に発生した。

そこで本実施例においては、光源18cよりのエネルギー
線を黒色マスク19aの穴内を通って型14c′内の光硬化性
樹脂17のみに照射して光硬化性樹脂17のみを硬化させ、
このとき光硬化性樹脂17が収縮する場合には型14c′内
と樹脂溜り空間15cとの圧力差により自動的に樹脂溜り
空間15c内に硬化していない光硬化性樹脂17′をノッチ
用リング13cと平板7cとの微小間隙12cを通って型14c′
内に補給させて上記型14c′内に空隙の発生防止してい
る。

しかるのち、型14c′内の光硬化性樹脂17が硬化完了し
たとき、上記黒色マスク19を取り外して光源18cよりの
エネルギー線を樹脂溜り空間15c内の光硬化性樹脂17′
に照射してこれを硬化させた結果、情報パターン付基板
の外周リング10cに接する部分のひけを防止することが
できた。

〔実施例４〕 第４図は本発明の第４の実施例を示す光ディスク用基板
製造プロセスの説明図である。

本実施例においては、前記第２の実施例と同様厚さ10m
m、外径240mmのガラス製の平板7dに高さ1mm,内径200mm
のガラス性のノッチ用リング13dを固定し、これに平行
に対向する如くNi製のスタンパ9dを配置し、これら平板
7dおよびスタンパ9dを外周リング10dにより間隔1.3mmを
有する如く保持している。

本実施例において前記第２の実施例と異なる点は前記第
３実施例において述べたと同一理由により上記平板7dと
光源18dとの間に光源18dよりのエネルギー線（図示せ
ず）が樹脂溜り空間15d内に注入した光硬化性樹脂17′
に照射するのを遮断するための黒色マスク19bを設置し
たことにある。

その結果本実施例においても前記第３の実施例と同様光
ディスク用基板の外周部のひけの発生を防止することが
できた。

〔比較例１〕 第５図に示す平板１を厚さ1mm,外径150mmの強化ガラス
にて形成し、スタンパ２を外径130mmのNi製にて形成
し、これら平板１およびスタンパ２を外周リング３にて
間隔を1.3mmに保持して平行に対向配置する如く組付
け、注入口５より上記平板１とスタンパ２との間の空間
４内に前記実施例１で使用したと同様の第１光硬化性樹
脂17aを注入してこれに光源６よりエネルギー線を照射
して硬化させたのち、第１光硬化性樹脂17aの硬化物よ
り平板１およびスタンパ板２を取り外して情報パターン
付基板を得た。

しかるにこの基板は外周部に樹脂の硬化収縮に起因する
ひけが多量に発生し、かつ空気に接触した部分で硬化不
良を発生した樹脂により広範囲に亘って汚染され、到底
実用できる状態でなかった。

また硬化不良を発生した半固形状の樹脂が強化ガラス製
の平板１と外周リング３との接触点を汚染したためこれ
を除去しなければつぎの成形が困難な状態であった。

〔比較例２〕 第６図に示す平板１を厚さ10mm,外径140mmのガラス板に
内径130mmの外周リング３を固定し、スタンパ２をNiに
て形成し、これら平板１および２スタンパ２を外周リン
グ３にて間隔1.3mmを保持して平行に対向配置する如く
組付け、注入口５より上記平板１とスタンパ２との間の
空間４内に前記実施例２で使用したと同様の第２光硬化
性樹脂17b注入してこれに光源６にりエネルギー線を照
射して硬化させたのち、第２光硬化性樹脂17bの硬化物
より平板１およびスタンパ２を取外して情報パターン付
基板を得た。

しかるにこの基板は外周部に樹脂の硬化収縮に起因する
ひけが多量に発生しかつ空気に接触した部分で硬化不良
を発生した樹脂により広範囲に亘って汚染され到底実用
できる状態でなかった。

また硬化不良を発生した半固形の樹脂強化ガラス製の平
板１と外周リング３との接触点を汚染したため、これを
除去しなければつぎの成形が困難な状態であった。

〔発明の効果〕

以上延べたる如くであるから、本発明によれば光学的歪
が少なく、耐熱性があり、かつ機械的強度および精度の
優れた透明度の高い光ディスク用基板を高速かつ低価格
で供給することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す光ディスク用基板
製造プロセスの説明図、第２図は本発明の第２の実施例
を示す光ディスク用基板製造プロセスの説明図、第３図
は本発明の第３の実施例を示す光ディスク用基板製造プ
ロセスの説明図、第４図は本発明の第４の実施例を示す
光ディスク用基板プロセスの説明図、第５図は従来の光
ディスク用基板の製造プロセスの一例を示す説明図、第
６図は従来の光ディスク用基板の製造プロセスの他の一
例を示す説明図である。 7,7a,7b,7c…平板、8,8a,8b,19a,19b…マスク、9a,9b,9
c,9d…スタンパ、10a,10b,10c,10d…外周リング、11a,1
1b,11c…空間、14a,14b,14c…主空間、14a′,14b′,14
c′…型、15a,15b,15c,15d…樹脂溜り空間、16a,16b,16
c…注入ノズル、17,17a,17b,17′,17a′,17b′…光硬化
性樹脂、18a,18b,18c,18d…光源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 11:00 4Ｆ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報パターン付スタンパと、光透過性平板
   とを間隔を有する如く対向配置し、上記間隔内にその間
   隔の一部を微小な間隙に形成する如くノッチ用リングを
   介挿して間隔内を主空間とその主空間の外周の樹脂溜り
   空間とに分割し、注入口より主空間内全体および樹脂溜
   り空間の一部に光硬化性樹脂を注入し、この光硬化性樹
   脂を外部のエネルギー源よりのエネルギーの照射によっ
   て硬化させたのち、主空間内の光硬化性樹脂物から上記
   情報パターン付スタンパおよび光透過性平板を取り除く
   とともに樹脂溜り空間内の光硬化性樹脂硬化物を除去し
   て光ディスク用基板を得ることを特徴とする光ディスク
   用基板の製造方法。
2. 【請求項２】情報パターン付スタンパと、光透過性平板
   とを間隔を有する如く対向配置し、上記間隔内にその間
   隔の一部を微小間隙に形成する如くノッチ用リングを介
   挿して間隔内を主空間とその主空間の外周の樹脂溜り空
   間とに分割し、注入口より主空間内全体および樹脂溜り
   空間の一部に光硬化性樹脂を注入し、これらの光硬化性
   樹脂と外部のエネルギー源との間に介挿されたマスクに
   よりエネルギー源よりのエネルギー線を主空間内の光硬
   化性樹脂のみに照射して硬化させたのち、樹脂溜り空間
   の光硬化性樹脂に照射して硬化させ、空間内の光硬化性
   樹脂硬化物から上記情報パターン付スタンパおよび光透
   過性平板を取り除くとともに樹脂溜り空間内の光硬化性
   樹脂硬化物を除去して光ディスク用基板を得ることを特
   徴とする光ディスク用基板の製造方法。
3. 【請求項３】前記注入口は光硬化性樹脂の注入とともに
   主空間内に挿入することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の光ディスク用基板の製造方法。