(57)【要約】【課題】  スタンパを必要とせず、反りや歪が無く平面性の良好な光ディスク基板が得られると共に、平面形状だけでなく非平面形状や、逆テーパ角をもつ形状の基板を精度良く製造する光ディスク基板の製造方法を提供すること。【解決手段】  光ビームの照射により光学特性を変化させて情報の記録・再生を行う情報記録媒体において、三次元形状データーに応答して発生される硬化用照射を回転可能な支持台上の作業面上へ施すことにより液状樹脂を硬化させて輪郭を有する第１断面層を形成する工程、該第１断面層の全体を該液体樹脂槽中へ移動又は液状樹脂を常に供給することにより該第１断面層上に液面を制御する工程、該第１断面層を該作業面へ向かって所定の位置まで戻し、該硬化用照射により第２断面層を該作業面に対して形成し、該第２断面層を該第１断面層に接着させる工程、を含む複数の順次積層された断面層を形成する工程からなる光ディスク基板の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームの照射によって光学特性を変化させて情報の記録・再生を行う情報記録媒体において、
三次元形状のデーターに応答して発生される硬化用照射を、回転可能な支持台上の指定された作業面上へ施すことによって液状の樹脂を硬化させて輪郭を有する第１断面層を形成する工程、
該第１断面層の全体を該液体の樹脂槽中へ移動、もしくは液状の樹脂を常に供給することにより該第１断面層上に液面を制御する工程、
次いで該第１断面層を該作業面へ向かって所定の位置まで戻し、該硬化用照射によって第２断面層を該作業面に対して形成し、該第２断面層を該第１断面層に接着させる工程、
を含む一連の工程を経て複数の順次積層された断面層を形成する工程からなることを特徴とする光ディスク基板の製造方法。
【請求項２】
前記硬化させる液状の樹脂が、エポキシ系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂及びポリエステルアクリレート系樹脂から成る群より選択される請求項１に記載の光ディスク基板の製造方法。
【請求項３】
前記回転可能な支持台が傾斜角度を付けて可変である請求項１に記載の光ディスク基板の製造方法。
【請求項４】
前記液体樹脂槽が回転可能である請求項１に記載の光ディスク基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク基板の製造方法に関し、詳しくは光造形システムを用いた光ディスク基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に従来では、トラックや情報に対応する凸凹パターンが記録されているスタンパを用いて、その凸凹パターンを転写してトラック溝等を形成している。
【０００３】
光ディスク基板は高密度記録を達成するために使用するが、基板上にスタンパを用いて光学的案内溝を形成しておく必要がある。その方法には、射出成型法、圧縮成型法、射出圧縮成型法、感光性樹脂法（Ｐｈｏｔｏ−ｐｏｌｙｍｅｒ法；２Ｐ法）等がある。
【０００４】
射出成型法は最も一般的なもので、スタンパを取り付けた金型の中にディスク材料を射出し成型する方法であり（例えば、特許文献１）、成型サイクル時間が短く生産性に優れているが転写性が悪いという欠点がある。
【０００５】
圧縮成型法は、材料を押し出し成型機内で可塑化した後、いったん予備成型してから金型内へ入れ、それを圧縮することによりディスクを成型するため、射出成型法より転写性は良いが、型のサイクル時間が長くなり生産効率が悪い。
【０００６】
射出圧縮成型法は、射出成型法と同様に射出装置と型締め装置からなり、一度金型を閉じた後圧縮しないで射出すると、その射出圧力により金型が所定の寸法だけ開く。その後金型が圧縮され、その型締めの圧力により金型キャビティー内の樹脂が押し広げられて成型される方法である。これは圧縮成型法に比べて一段改良された方法といえるが、射出成型法に比べれば方のサイクルタイムが長く、スタンパの寿命が短い等の欠点がある。
【０００７】
また、以上述べた３つの方法に共通して言えることはいずれも設備費用が高く、大きなスペース、大きな動力が必要であり、連続使用時に比べて断続的に使用するときの効率は極端に悪くなるという欠点があることである。
【０００８】
感光性樹脂法（２Ｐ法）は、紫外線等の光照射により硬化する樹脂を用いてディスク基板を作製する方法であり、スタンパの微細な凸凹の転写性に優れているのみならず簡単な設備で必要な時には何枚でもディスクを作製できるという特徴がある。そのため、２Ｐ法はディスク基板の生産に用いられるだけでなく、前記の方法を用いてディスク基板を量産する際のスタンパのチェック用としても用いられている。この２Ｐ法は前記の３つの手段に比較して生産性で劣ることや、感光性樹脂（２Ｐ樹脂）液を塗布する工程や、ディスク作製工程において気泡を巻き込み易いという課題があった。
【特許文献１】特開平９−１８０２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来の技術では、平面形状のスタンパの図６に示すような凸凹形状を平板上に転写して形成するため、原盤やスタンパからスタンパや基板を剥離する際の制約から形状に抜き勾配が必要になり、ある以上角度の切り立った形状や逆テーパを持った形状を作ることは不可能である。また、光ディスク基板製造に用いられるスタンパは、凸凹パターンの精度が微細であるために厚みや凸凹パターン精度が求められ、他の工程においても数々の制約・制度が求められる。更に近年、光ディスク媒体の容量の増加にともなってトラックピッチ幅は狭くなり、十分なクロスライトマージンを確保するために膜の分断が必要とされており、これを実現するために逆テーパ角等の基板形状が求められている。
【００１０】
本発明は、前記課題を解決せんとするもので、スタンパを必要とせず、反りや歪が無く平面性の良好な光ディスク基板が得られると共に、平面形状だけでなく、曲面や球面等の非平面形状や図７に示すような、成膜時に膜を分断できる逆テーパ角をもつ形状の基板をも安価にかつ精度良く製造できる光ディスク基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に従って、光ビームの照射によって光学特性を変化させて情報の記録・再生を行う情報記録媒体において、三次元形状のデーターに応答して発生される硬化用照射を、回転可能な支持台上の指定された作業面上へ施すことによって液状の樹脂を硬化させて輪郭を有する第１断面層を形成する工程、該第１断面層の全体を該液体の樹脂槽中へ移動、もしくは液状の樹脂を常に供給することにより該第１断面層上に液面を制御する工程、次いで該第１断面層を該作業面へ向かって所定の位置まで戻し、該硬化用照射によって第２断面層を該作業面に対して形成し、該第２断面層を該第１断面層に接着させる工程、を含む一連の工程を経て複数の順次積層された断面層を形成する工程からなることを特徴とする光ディスク基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の基板の製造方法を用いることによって以下の効果がある。
【００１３】
記録すべき情報に応じた凸凹パターン等の三次元形状のデーターに応じて照射によって硬化する液体状樹脂にビームを照射して断面形状を形成して、その後断面層を積層して求める三次元形状を製造することによって、樹脂の硬化収縮を緩和しながら順に積層していくため、基板の凸凹面の反りや歪み等の発生を防いで、平面だけでなく曲面等の非平面構造でも安価に精度良く形成でき、図７〜図９に示すような逆テーパ角等を持つ基板形状を作製して成膜することで膜の分断ができる。また、支持台や基板を回転させることや、各種基板上にパターンを形成することで作製時間を短縮できる。また予め凸凹パターンが形成された基板上に三次元形状を形成することによって、従来の技術では得られなかった、更に微細かつ精度の良い微細な形状の基板が製造できる。図３に示すように回転支持台が角度可変であることによって深さ方向の分解能を向上することができる。図５に示すように液状樹脂槽自体が回転可能であることによってより精度良く形状が形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図５は本発明の光ディスク基板の製造方法の実施形態を示す断面図である。図１のようにレーザー等の光源５から光ビーム４を照射すると硬化する液状樹脂１を槽２に満たしておく。光ビーム４を照射して液状の樹脂１を硬化させる。光ビーム４は、液状の樹脂１に吸収されるので槽２の内部までは届かないため液の表面層だけが硬化する。支持台８の回転数や光ビーム４と液状樹脂１の特性を調整すれば特定の厚みだけ硬化させることができる。樹脂槽２の中にはスムーズに上下することができる仕切り６が設置されている。最初に支持台８を液状の樹脂１が薄く覆い隠すように樹脂面近くに止めておいて、光ビーム４を照射する。光ビーム４が照射された液状の樹脂１は硬化して支持台８上に固着する。次に少し仕切り６を下げると、液状の樹脂１が硬化した樹脂１０の上に回りこんできて、薄い液状の樹脂１の層ができる。液状樹脂は樹脂供給口３から供給する。これにまた光ビーム４を照射して硬化させる。コンピューター７等を用いてこの一連の操作を繰り返すと、硬化した樹脂１０の薄い層が徐々に積層されて三次元構造をもつ物体を作製することができる。凸凹パターンの形成された三次元構造をもつ物体を作製するためには、まず製作する基板の縦、横、厚みの三次元形状のデーターを製作する。この三次元形状のデーターは、液状媒質の中で三次元物体を形成する方法の中から自由に選択することができる。プリフォーマット等の凸凹パターンのデーターも同時に製作することができる。このデーターを用いて光ビーム４を樹脂１に照射して三次元形状を持つ物体を形成することができる。
【００１５】
その他には図２のように基板９上に三次元構造を形成する方法やその基板９上に予め形成された凸凹パターン上に図８（点線部分）のような三次元構造をもつ物体を形成する方法、図３のように支持台を回転する際に水平方向から角度を持たせることによってより液体樹脂層の厚みを制御する方法や図９（点線部分）のような基板形状を作製する方法、図４のように昇降可能なマスク１１を通して光ビーム４を照射して透過と不透過の部分によって凸凹パターンの形状が形成する方法や、液面をより制御するために図５のように樹脂槽全体が回転する方法を用いることができる。
【００１６】
本発明において硬化する液体として用いる材料は、紫外線、エックス線、可視光線、非可視光線等の光エネルギー、電子ビーム、高エネルギー粒子等の各種ビーム、反応性化学物質のジェット等の化学物質の照射で硬化する材料であれば、いずれの材料でも用いることができ、例えは、エポキシ系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、及びポリエステルアクリレート系樹脂から成る群から選択して用いることができる。その他に、低粘度化、高硬度化や短硬化時間や高感度のために、必要に応じて希釈剤、架橋剤、光開始剤等を添加して用いることができる。
【００１７】
光走査のメカニズムとしては、支持台が回転することと共に、可動ミラー（回転ミラー、動電ミラー）によってビームを放射状に偏向する方法と、導光路（組み合わせミラー又は光ファイバー）を移動し、照射位置を制御する方法とがある。製造するものによってメカニズムは自由に選択して用いることができる。用いる光源も水銀灯、ヘリウム−カドミウムレーザー及びアルゴンレーザー等の中から自由に選択できる。
【００１８】
以下に実施例を示し、本発明を更に詳細に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１９】
光造形システムとエポキシ系樹脂を用いて、図１に示すように光源５としてＨｅ−Ｃｄレーザーを用いて集光したビーム４を半径方向に所定の速度で移動させながら照射して、所定の速さで回転させた支持台８上に円盤状の第１断面層を形成した。仕切り６を下げて液状樹脂１が回り込み、第１断面層の上で硬化して薄い層ができるようにした。再度同じように支持台を回転させながらビームを照射して第２断面層を形成した。この操作を繰り返して１ｍｍの板厚の円盤を作製した後に所望のピッチ、幅、深さの平行溝形状の図７に示すような逆テーパ角を持つ形状の基板を得た。液状樹脂は樹脂供給口３から供給した。未硬化の樹脂はアセトンを用いて除去した。
【実施例２】
【００２０】
光造形システムとエポキシ系樹脂を用いて、図２に示すように光源５としてＨｅ−Ｃｄレーザーを用いて集光したビーム４を半径方向に所定の速度で移動させながら照射して、所定の速さで回転させた支持台８上に固定された基板９（研磨ガラス）上に第１断面層を形成した。仕切り６を下げて液状樹脂１が回り込み、第１断面層の上で硬化して薄い層ができるようにした。再度同じように支持台を回転させながらビームを照射して第２断面層を形成した。この操作を繰り返して所望のピッチ、幅、深さの平行溝形状の図７に示すような逆テーパ角を持つ基板を得た。また図８（実線）で示すようなパターンを持った部分にレーザー４を照射することにより図８（点線）に示すような形状を持つ基板を得た。液状樹脂は樹脂供給口３から供給した。未硬化の樹脂はアセトンを用いて除去した。
【実施例３】
【００２１】
光造形システムとエポキシ系樹脂を用いて、図３に示すように光源５としてＨｅ−Ｃｄレーザーを用いて集光したビーム４を半径方向に所定の速度で移動させながら照射して、傾きを持って所定の速さで回転する支持台８上に固定された基板９（研磨ガラス）上に第１断面層を形成した。仕切り６を下げて液状樹脂１が回り込み、第１断面層の上で硬化して薄い層ができるようにした。再度同じように傾けた支持台を回転させながらビームを照射して第２断面層を形成した。この操作を繰り返して図９（実線）に示すような形状の基板から図９（点線）に示すような形状の基板を得た。液状樹脂は樹脂供給口３から供給した。未硬化の樹脂はアセトンを用いて除去した。
【実施例４】
【００２２】
光造形システムとエポキシ系樹脂を用いて、図４に示すように光源５としてＨｅ−Ｃｄレーザーを用いて集光したビーム４を半径方向に所定の速度で移動させながら昇降可能なマスク１１の透過と不透過の部分を通して照射して、所定の速さで回転させた支持台８上に固定された基板９（研磨ガラス）上に第１断面層を形成した。仕切り６を下げて液状樹脂１が回り込み、第１断面層の上で硬化して薄い層ができるようにした。再度同じように支持台を回転させながら昇降可能なマスク１１の透過と不透過の部分を通してビームを照射して第２断面層を形成した。この操作を繰り返して所望のピッチ、幅、深さの平行溝形状の図７に示すような逆テーパ角を持つ基板を得た。液状樹脂は樹脂供給口３から供給した。未硬化の樹脂はアセトンを用いて除去した。
【実施例５】
【００２３】
光造形システムとエポキシ系樹脂を用いて、図５に示すように光源５としてＨｅ−Ｃｄレーザーを用いて集光したビーム４を半径方向に所定の速度で移動させながら照射して、所定の速さで回転させた支持台８上に第１断面層を形成した。この際液面をより制御するために樹脂槽１２も所定の回転数で回転させた。仕切り６を下げて液状樹脂１が回り込み、第１断面層の上で硬化して薄い層ができるようにした。再度同じように支持台を回転させながらビームを照射して第２断面層を形成した。この操作を繰り返して所望のピッチ、幅、深さの平行溝形状の図７に示すような逆テーパ角を持つ基板を得た。また図８（実線）で示すようなパターンを持った部分にレーザー４を照射することにより図８（点線）に示すような形状を持つ基板を得た。液状樹脂は樹脂供給口３から供給した。未硬化の樹脂はアセトンを用いて除去した。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の基板の製造方法の別の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の基板の製造方法の別の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の基板の製造方法の別の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の基板の製造方法の別の例を示す概略断面図である。
【図６】従来の成型技術等で得られる基板形状の断面図である。
【図７】従来の技術では得られなかったが、本発明に係る光造形法で得られる形状の断面図である。
【図８】既存パターンに更に本発明に係る加工を施した基板形状の断面図である。
【図９】支持台を傾斜させた際に作製可能となる基板形状の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  液状樹脂
２  槽
３  樹脂供給口
４  光ビーム
５  光源
６  仕切り
７  コンピューター
８  回転支持台
９  基板
１０  硬化した樹脂
１１  マスク
１２  槽回転装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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