(57)【要約】【課題】平坦性が良く高品質な記録再生信号特性を有するフレキシブル光ディスクとその作製方法の提供。【解決手段】（１）少なくとも、フィルム基板と転写層と記録層を有するフレキシブル光ディスクを作製するに当り、スタンパの凹凸微細パターンを光硬化性樹脂からなる転写層に転写する工程において、断続的に光を照射するフレキシブル光ディスク作製方法。（２）転写層上に記録層を形成した後、光硬化性樹脂を用いて、記録層を含む情報記録層の保護コート層及びフィルム基板の裏面のハードコート層を形成する工程において、断続的に光を照射する（１）記載のフレキシブル光ディスク作製方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともフィルム基板と転写層と記録層を有するフレキシブル光ディスクを作製するに当り、スタンパの凹凸微細パターンを光硬化性樹脂からなる転写層に転写する工程において、断続的に光を照射することを特徴とするフレキシブル光ディスク作製方法。
【請求項２】
転写層上に記録層を形成した後、記録層を含む情報記録層の保護コート層及びフィルム基板の裏面のハードコート層を光硬化性樹脂を用いて形成する場合に、断続的に光を照射することを特徴とする請求項１記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
【請求項３】
光硬化性樹脂の硬化に必要な総光量の１２〜２８％の光量で、断続的に光を照射することを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
【請求項４】
光を照射する光源の照度が、光硬化性樹脂の硬化反応を起こすのに十分な照度であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
【請求項５】
光を照射する光源の照度が５００ｍＷ／ｃｍ２以上であることを特徴とする請求項４記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
【請求項６】
光を照射しない（消灯）時間を５００ｍｓｅｃ以上とすることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
【請求項７】
フィルム基板が平滑であり、遠心力をかけることにより平坦化する剛性を有する材料からなることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
【請求項８】
転写層用の光硬化性樹脂の粘度が、１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲にあることを特徴とする請求項７記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載の方法で作製されたことを特徴とするフレキシブル光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フレキシブル光ディスクの転写層に機能形状を転写したり、該光ディスクの構成層に被覆層を形成したりする場合に、応力緩和しつつ光を照射するフレキシブル光ディスクの作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例として高ＮＡピックアップに適用可能なフレキシブル光ディスクを取り上げて説明すると、フォトリソグラフィーにより凹凸微細パターンを有するスタンパ（型）に対して、スピナーにスタンパをセットし、パターン転写層材料である光硬化性樹脂（紫外線硬化型樹脂など）を円環状に塗工した後、フィルム基板と接液させ、次いで、塗工した樹脂を振り切り、光（紫外線）を照射した後、スタンパから剥離することによりフレキシブルな転写基板を作製する工程、更に、記録層の形成工程、記録層を含む情報記録層の保護コート（ＯＣ）層、基板裏面のハードコート（ＨＣ）層などの形成工程を経て、フレキシブル光ディスクが作製される。
しかし、上記工程において、転写層材料や、ＯＣ層、ＨＣ層の材料として光硬化性樹脂を用いると、その硬化収縮性により引っ張り応力が発生し、樹脂層表面が凹面になる。
【０００３】
この問題を解決するための、光硬化性樹脂の応力を緩和する従来技術として、次のようなものが知られている。
即ち、特許文献１には、光硬化性樹脂にｇ線（４３６ｎｍ）を照射後、それより短波長で高エネルギーのｊ線（３１０ｎｍ前後）を照射することにより、光硬化性樹脂の熱変形温度を向上させることが可能となり、高硬度な樹脂を形成できることが記載されている。
特許文献２には、光照射強度を変化させることにより、光硬化性樹脂の硬化収縮による位置ずれを回避できることが記載されている。
特許文献３には、気泡により樹脂の硬化プロセスの進度を接着領域内で段階的に変化させることが記載されている。
特許文献４には、硬化タイミングが異なる複数の接着剤を用いることが記載されている。
特許文献５には、接着剤の局所的な硬化や流動（硬化状態）を検出して、接着剤の硬化状態を制御することにより、接着時の硬化収縮による被着体の位置ずれや残留応力を低減することが記載されている。
特許文献６には、エネルギー硬化型接着剤を接着領域内に所定の密度勾配を付けて充填し、接着剤の硬化プロセスを接着層領域内で段階的に変化させることが記載されている。
【０００４】
特許文献７には、接着層全体を硬化させることにより、照射部周囲に未硬化部が存在する状態を維持しながら部分的に順次硬化させれば、接着剤の硬化収縮分（硬化収縮による体積減少分）が、照射部周囲の流動性のある未硬化接着剤から補充されるので、硬化収縮によって接着剤内部に応力（引っ張り応力）が生じるのを抑制できると記載されている。
特許文献８には、接着剤内部における硬化プロセスの進度を制御し、空間的勾配をもって連続的に順次硬化させることにより、塗布した接着剤が、その硬化プロセスの進度に空間的な勾配を持った状態で硬化するので、硬化プロセスの進度が速い部分から遅い部分に向けて時間的ずれをもって硬化することが記載されている。
しかし、特許文献１の場合、フィルムディスクでは、光硬化性樹脂を高硬度化する方向は硬化収縮を益々加速するため、フィルムの反り、変形が大きくなってしまい、高品質な記録再生信号特性が得にくくなる。また、特許文献７の場合、先に硬化した部分と流動性を有する未硬化部分とで膜厚が変化してしまい、ディスク厚みが変化するため反りや平坦性が悪化し、やはり高品質な記録再生信号特性が得にくくなる。
その他の技術においても、本発明が目指しているような応力緩和は実現できない。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７１４３９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６０９６２号公報
【特許文献３】特開２００６−０６２２７０号公報
【特許文献４】特開２００６−０２２２４９号公報
【特許文献５】特開２００５−３５０５２４号公報
【特許文献６】特開２００５−２９７３９８号公報
【特許文献７】特開２００５−２９８６３８号公報
【特許文献８】特開２００５−２８１６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、平坦性が良く高品質な記録再生信号特性を有するフレキシブル光ディスクとその作製方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は次の１）〜９）の発明（以下、本発明１〜９という）によって解決される。
１）  少なくともフィルム基板と転写層と記録層を有するフレキシブル光ディスクを作製するに当り、スタンパの凹凸微細パターンを光硬化性樹脂からなる転写層に転写する工程において、断続的に光を照射することを特徴とするフレキシブル光ディスク作製方法。
２）  転写層上に記録層を形成した後、記録層を含む情報記録層の保護コート層及びフィルム基板の裏面のハードコート層を光硬化性樹脂を用いて形成する場合に、断続的に光を照射することを特徴とする１）記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
３）  光硬化性樹脂の硬化に必要な総光量の１２〜２８％の光量で、断続的に光を照射することを特徴とする１）又は２）記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
４）  光を照射する光源の照度が、光硬化性樹脂の硬化反応を起こすのに十分な照度であることを特徴とする１）〜３）の何れかに記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
５）  光を照射する光源の照度が５００ｍＷ／ｃｍ２以上であることを特徴とする４）記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
６）  光を照射しない（消灯）時間を５００ｍｓｅｃ以上とすることを特徴とする１）〜５の何れかに記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
７）  フィルム基板が平滑であり、遠心力をかけることにより平坦化する剛性を有する材料からなることを特徴とする１）〜６）の何れかに記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
８）  転写層用の光硬化性樹脂の粘度が、１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲にあることを特徴とする７）記載のフレキシブル光ディスク作製方法。
９）  １）〜８）の何れかに記載の方法で作製されたことを特徴とするフレキシブル光ディスク。
【０００８】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明は、フレキシブル光ディスクの転写層に機能形状を転写したり、該光ディスクの構成層に被覆層を形成したりする場合に、それらの材料として用いる光硬化性樹脂の硬化収縮の影響を軽減するため、断続的に光を照射して応力を緩和することを特徴とする。
本発明１によると、転写層材料として用いる光硬化性樹脂は、光照射時には硬化収縮するが、完全に硬化していない間は、消灯時（光を照射しない時）に、フィルム基板の残留応力が開放されるため応力緩和が起きる。その結果、光ディスク基板の反りを低減することができる。この応力緩和のメカニズムを図３に示した。
図１は、本発明のように断続的な光（紫外線）照射を行わず、後述する比較例のように光（紫外線）を連続的に照射した場合の、転写層を形成した段階でのフィルム基板の状態を示したものであり、大きな反りが発生する。これに対し、本発明の場合には、図２に示すように反りは非常に少ない。
断続的に光を照射する際の照射時間と消灯時間は、樹脂が硬化収縮による応力を緩和できる適度のモビリティ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を有するように制御すればよい。
【０００９】
本発明２によると、記録層、反射層、誘電体層などを含む情報記録層のＯＣ層材料や、光ディスク基板の裏面のＨＣ層材料として用いる光硬化性樹脂も、光照射時には硬化収縮するが、完全に硬化していない間は、消灯時（光を照射しない時）に、光ディスクの残留応力が開放されるため応力緩和が起きる。その結果、光ディスクの反りを低減することができる。
本発明３では、光硬化性樹脂の硬化に必要な総光量の１２〜２８％の光量で、断続的に光を照射する。これにより、硬化収縮と応力緩和のバランスがよくなり、反りを小さく維持しつつ硬化反応を進行させることができるので、タクト短縮が可能となる。
後述する表１から分かるように、光照射装置（１３００ｍＷ／ｃｍ２）による繰り返し照射時間が０．６〜１．４ｓｅｃの時、樹脂が適度のモビリティを有し、硬化収縮による応力を緩和できる。
そして、上記各照射時間においてディスクに与えられる断続的な照射光量は、それぞれ
１３００ｍＷ／ｃｍ２×０．６（０．８、１．０、１．２、１．４）ｓｅｃ
＝７８０（１０４０、１３００、１５６０、１８２０）ｍＪ／ｃｍ２となる。
一方、積算照射時間が５ｓｅｃなので、総光量は、
１３００ｍＷ／ｃｍ２×５ｓｅｃ＝６５００ｍＪ／ｃｍ２となる。
故に、応力緩和可能な最低光量７８０ｍＪ／ｃｍ２、最高光量１８２０ｍＪ／ｃｍ２の総光量に対する割合は、
（７８０ｍＪ／ｃｍ２／６５００ｍＪ／ｃｍ２）×１００＝１２％、
（１８２０ｍＪ／ｃｍ２／６５００ｍＪ／ｃｍ２）×１００＝２８％
となり、硬化に必要な総光量の１２〜２８％の範囲ならば消灯時に応力緩和可能となる。
【００１０】
また、本発明４のように、光を照射する光源の照度は、光硬化性樹脂が硬化反応を起こすのに十分な照度とする。その程度は、光硬化性樹脂の種類によっても変化するので、数値によって限定することは難しいが、一般的には、本発明５のように、５００ｍＷ／ｃｍ２以上とすれば、ほぼ確実に硬化反応が進行するので好ましい。
また、本発明６のように、光を照射しない（消灯）時間を５００ｍｓｅｃ以上とすれば、残留応力が開放されるのに必要な最低限の時間が確保されるので好ましい。
また、本発明７によると、遠心力をかけることにより基板を平坦化できるため好ましい。材料の剛性の程度については、剛性をヤング率×（厚み／半径）３で定義したとき、５〜５０００Ｐａの範囲が特に好ましい。
本発明８によると、転写層用の光硬化性樹脂の粘度が１０〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲にあり、該光硬化性樹脂を載置接液する基板が、遠心力をかけることにより平坦化する剛性を有する場合には、回転中に転写層の厚みが均一になり、回転停止時も光硬化性樹脂の粘度により基板の平坦性が維持されるので、硬化後にスタンパから基板を転写層と共に剥離することにより、厚みの均一な転写層の形成が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、平坦性が良く高品質な記録再生信号特性を有するフレキシブル光ディスクとその作製方法を提供できる。
【実施例】
【００１２】
以下、実施例及び比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。
【００１３】
実施例１
フォトリソグラフィーによりプリグルーブ形状が形成された型であるスタンパをターンテーブルに載置した。
光硬化性樹脂であるノニルフェノキシエチルアクリレート樹脂（粘度８０ｍＰａ・ｓ）を、プランジャーポンプ（ユニコントロールズ製；ハイバーポンプＣＶ）を用いて、スタンパの凹凸微細パターン面に、円環状に０．５ｃｃ塗工し、その上に、ポリカーボネート製フィルム（帝人製ピュアーエース）基板を載置し接液した。毛細管現象により光硬化性樹脂が記録エリアより内側まで展延したところで、３０００ｒｐｍで２０ｓｅｃ間樹脂を振り切った。
次いで、光照射装置として、フュージョンＵＶシステムズ製Ｌｉｇｈｔ  Ｈａｍｍｅｒ６Ｈバルブ（１３００ｍＷ／ｃｍ２）を用い、紫外線の照射、消灯を繰り返して光硬化性樹脂を硬化させた後、スタンパから剥離して転写層を有するフレキシブル光ディスク基板を得た。半径２５ｍｍ〜５８ｍｍの各半径における反り量の測定結果を図４に示す。
なお、積算照射時間は５ｓｅｃとした。繰り返して照射する時間（繰り返し照射時間）を０．４ｓｅｃから２ｓｅｃまで０．２ｓｅｃ刻みで変化させて実施し、繰り返して消灯する時間（繰り返し消灯時間）を０．４ｓｅｃから２ｓｅｃまで０．２ｓｅｃ刻みで変化させて実施した。その結果を表１に示す。
表１から分かるように、繰り返し照射時間が０．４ｓｅｃの場合には、積算照射時間が５ｓｅｃとなっても樹脂が硬化しなかった。これは、光量不足のためラジカル反応が始まらず、重合反応による硬化が起きなかったことを示している。また、繰り返し照射時間が１．６ｓｅｃ以上の場合には、フレキシブルディスク基板の反りが大きく外周で１ｍｍ以上の反りとなった（図１、図４参照）。これは、消灯しても樹脂の重合により樹脂自身の流動性が不足し、転写層の残留応力の応力緩和が起きにくく、結果的にフレキシブルディスク基板の反りが大きくなったことによる。照射時間０．６〜１．４ｓｅｃの繰り返しの場合には、樹脂が流動性を有する適度の硬さになる。
一方、繰り返し消灯時間が消灯時間０．４ｓｅｃの場合には、短時間過ぎて転写層の残留応力緩和が起こらないうちに次の照射による重合反応が進行するため、やはりフレキシブルディスク基板の反りが大きくなった（図１、図４参照）。また、繰り返し消灯時間が０．６ｓｅｃ以上では、消灯時に樹脂の有する流動性により転写層の残留応力が解放されるため、フレキシブルディスク基板の反りは軽微であった。
【００１４】
次いで、フレキシブルディスク基板の転写層面に、次の各層をスパッタリング法により順次形成し、情報記録層とした。
（１）反射層      …  Ａｇ−０．５原子％Ｂｉ（膜厚１４０ｎｍ）
（２）第１誘電体層…  ＺｎＳ・２０モル％ＳｉＯ２（膜厚８ｎｍ）
（３）相変化記録層…  Ｇｅ１１Ｓｂ６２．５Ｓｎ２０Ｍｎ６．５（膜厚１４ｎｍ）
（４）第２誘電体層…  ＺｎＳ・３０モル％ＳｉＯ２（膜厚４０ｎｍ）
次いで、上記情報記録層上に、紫外線硬化樹脂（日本化薬ＨＯＤ−５７０１）を円環状に供給し、ＰＥＴフィルム（東洋紡コスモシャインＡ４１００）を載置接液して、回転数６０００ｒｐｍで１０秒間樹脂を振り切った。
続いて、上記と同じ光照射装置を用いて、上記転写層形成の場合と同様にして照射消灯を繰り返し、紫外線硬化樹脂を硬化させてＯＣ層を形成した。
更に、フレキシブル光ディスク基板の背面に対しても、ＯＣ層の場合と同様にして紫外線硬化樹脂を硬化させてＨＣ層を形成した。
最後に、ＯＣ層及びＨＣ層の形成に用いたＰＥＴフィルムを剥離した。
以上の結果、反りの小さい平滑なフレキシブル光ディスクが得られた。
なお、上記光照射装置は１ｓｅｃの光照射中に５０ＨｚでＯＮ／ＯＦＦしているので、実際は光照射中も２０ｍｓｅｃでＯＮ／ＯＦＦしていることになる。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
実施例２
光照射装置をアイグラフィックス製空冷水銀ランプ（９００ｍＷ／ｃｍ２）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル光ディスク基板を得た。
この段階での反りは軽微であった。半径毎の反り量の測定結果を図４に示す。
次いで、実施例１と同様にして情報記録層、ＯＣ層及びＨＣ層を形成したところ、反りの小さい平滑なフレキシブル光ディスクが得られた。
なお、上記光照射装置は１ｓｅｃの光照射中に５０ＨｚでＯＮ／ＯＦＦしているので、実際は光照射中も２０ｍｓｅｃでＯＮ／ＯＦＦしていることになる。
【００１７】
実施例３
光照射装置をキセノン社製パルスＵＶ照射装置ＲＣ−５００Ｂ（３０００ｍＷ／ｃｍ２）に変えた点以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル光ディスク基板を得た。
この段階での反りは軽微であった。半径毎の反り量の測定結果を図４に示す。
次いで、実施例１と同様にして情報記録層、ＯＣ層及びＨＣ層を形成したところ、反りの小さい平滑なフレキシブル光ディスクが得られた。
上記光照射装置は、１μｓｅｃの光照射、８．３ｍｓｅｃの消灯を繰り返している。
【００１８】
比較例１
実施例１と同じ光照射装置を用いて５ｓｅｃ連続照射した点以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル光ディスク基板を作製したところ、該光ディスク基板の反りは実施例１より大きくなり、外周で１ｍｍ以上の反りとなった。半径毎の反り量の測定結果を図４に示す。
前述したように、上記光照射装置は２０ｍｓｅｃでＯＮ／ＯＦＦしているので、この例の場合、フィルム基板が樹脂の硬化収縮から解放される消灯時間は２０ｍｓｅｃであり、光照射時間に比べて非常に短いため、樹脂の硬化収縮によるフィルム基板の残留応力は殆んど開放されず、十分に応力緩和が起きていない。
【００１９】
比較例２
実施例２と同じ光照射装置を用いて５ｓｅｃ連続照射した点以外は、実施例２と同様にしてフレキシブル光ディスク基板を作製したところ、該ディスク基板の反りは実施例２より大きくなった。
この例の場合も、比較例１と同様、消灯時間が２０ｍｓｅｃであり、光照射時間に比べて非常に短いため、樹脂の硬化収縮によるフィルム基板の残留応力は殆んど開放されず、十分に応力緩和が起きていない。
【００２０】
比較例３
実施例３と同じ光照射装置を用いて５ｓｅｃ連続照射した点以外は、実施例３と同様にしてフレキシブル光ディスク基板を作製したところ、該ディスク基板の反りは実施例３よりも大きくなった。
前述したように、上記光照射装置は、１μｓｅｃの光照射、８．３ｍｓｅｃの消灯を繰り返しているので、この例の場合の消灯時間は８．３ｍｓｅｃであり、やはり光照射時間に比べて非常に短いため、樹脂の硬化収縮によるフィルム基板の残留応力は殆んど開放されず、十分に応力緩和が起きていない。
【００２１】
比較例４
光照射装置をオーク製作所製高圧水銀灯（１００ｍＷ／ｃｍ２）に変え、連続照射した点以外は、実施例３と同様にして転写層の硬化操作を行ったところ、１分照射しても樹脂が硬化しなかった。これは、照度が小さいためラジカル反応が開始されず、重合反応が起きなかったことによる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】連続照射による転写層形成を行った場合の反りの状態を示す図。
【図２】断続照射による転写層形成を行った場合の反りの状態を示す図。
【図３】応力緩和のメカニズムの説明図。
【図４】半径毎の反り量の測定結果を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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