JP2000182282A - 光ディスク用基板の製造方法 - Google Patents
光ディスク用基板の製造方法Info
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- JP2000182282A JP2000182282A JP10358894A JP35889498A JP2000182282A JP 2000182282 A JP2000182282 A JP 2000182282A JP 10358894 A JP10358894 A JP 10358894A JP 35889498 A JP35889498 A JP 35889498A JP 2000182282 A JP2000182282 A JP 2000182282A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板複屈折位相差を低減でき、基板反り形
状、転写性とも良好でバリのない基板を得ることを目的
とする。 【解決手段】 一対の金型間に形成されるキャビティ内
に溶融樹脂を射出し、金型によりキャビティ内に射出さ
れた樹脂を圧縮して成形する光ディスク用基板の製造方
法において、射出圧縮時の型開き量が０．０１〜０．０
６ｍｍ秒とする。
状、転写性とも良好でバリのない基板を得ることを目的
とする。 【解決手段】 一対の金型間に形成されるキャビティ内
に溶融樹脂を射出し、金型によりキャビティ内に射出さ
れた樹脂を圧縮して成形する光ディスク用基板の製造方
法において、射出圧縮時の型開き量が０．０１〜０．０
６ｍｍ秒とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の金型間に形
成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出し、金型により
キャビティ内に射出された樹脂を圧縮して成形する光デ
ィスク用基板の製造方法に関する。
成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出し、金型により
キャビティ内に射出された樹脂を圧縮して成形する光デ
ィスク用基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大容量記録媒体として光ディスク
が注目されており、コンパクトディスク（ＣＤ）などの
再生専用ディスクや一度だけ書き込みが可能な記録可能
型光ディスク、さらには光磁気記録媒体（ＭＯＤ）や相
変化型記録媒体などの書き換え可能型の光ディスクが市
販されている。これらの光ディスク用基板としては、一
般にポリカーボネートやアクリルなどの樹脂基板が用い
られている。
が注目されており、コンパクトディスク（ＣＤ）などの
再生専用ディスクや一度だけ書き込みが可能な記録可能
型光ディスク、さらには光磁気記録媒体（ＭＯＤ）や相
変化型記録媒体などの書き換え可能型の光ディスクが市
販されている。これらの光ディスク用基板としては、一
般にポリカーボネートやアクリルなどの樹脂基板が用い
られている。
【０００３】光ディスク用基板の製造方法としては生産
性の面から、射出成形方法や射出圧縮成形方法が用いら
れる。すなわち固定金型と可動金型の間に型締め状態で
形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出し、金型によ
り圧縮、冷却固化し、光ディスク用基板が得られる。こ
の際、金型内にはピットおよびグルーブといった微細形
状が刻まれたスタンパが装着され、これにより光ディス
ク用基板表面に微細形状が転写される。
性の面から、射出成形方法や射出圧縮成形方法が用いら
れる。すなわち固定金型と可動金型の間に型締め状態で
形成されるキャビティ内に溶融樹脂を射出し、金型によ
り圧縮、冷却固化し、光ディスク用基板が得られる。こ
の際、金型内にはピットおよびグルーブといった微細形
状が刻まれたスタンパが装着され、これにより光ディス
ク用基板表面に微細形状が転写される。
【０００４】近年の光ディスクの高密度化にともない、
より微細なピット、グルーブが光ディスク用基板上に形
成されるようになってきている。このような微細なピッ
トを読み取るのに光ディスクドライブでは光ピックアッ
プが用いられ、ピットの大きさ程度にレーザービームを
集光し、記録再生を行う。
より微細なピット、グルーブが光ディスク用基板上に形
成されるようになってきている。このような微細なピッ
トを読み取るのに光ディスクドライブでは光ピックアッ
プが用いられ、ピットの大きさ程度にレーザービームを
集光し、記録再生を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】光ピックアップでディ
スクを再生する際に、ディスクに傾きがあると集光した
ビームに光学的な収差が発生し、読み取り性能が悪化す
る。収差は基板厚さに比例して大きくなることが知られ
ており、より精密な読み取り性能が要求される高密度の
光ディスクシステムでは、光ディスク用基板として従来
より薄い基板が用いられるようになっている。例えば映
像用途などに用いられる片面容量４．７ＧＢのデジタル
バーサータイルディスク（ＤＶＤ）では容量６５０ＭＢ
のＣＤの半分の厚さである０．６ｍｍの厚さの基板が用
いられ、これを２枚貼り合わせて使用している。
スクを再生する際に、ディスクに傾きがあると集光した
ビームに光学的な収差が発生し、読み取り性能が悪化す
る。収差は基板厚さに比例して大きくなることが知られ
ており、より精密な読み取り性能が要求される高密度の
光ディスクシステムでは、光ディスク用基板として従来
より薄い基板が用いられるようになっている。例えば映
像用途などに用いられる片面容量４．７ＧＢのデジタル
バーサータイルディスク（ＤＶＤ）では容量６５０ＭＢ
のＣＤの半分の厚さである０．６ｍｍの厚さの基板が用
いられ、これを２枚貼り合わせて使用している。
【０００６】薄型の光ディスク用基板を射出成形で作成
するためには、より薄いキャビティ厚の金型内に溶融樹
脂を流し込むことになる。このため、樹脂が冷えやすい
ために転写が得にくく、複屈折や反りが悪くなるという
課題がある。すなわち、より狭い隙間に樹脂を流し込む
ので、金型表面近傍で大きな速度勾配が生じ、金型壁面
で冷却されて生成した固化層と中心部の流動層との間に
せん断応力が発生する。樹脂はこの際生じた応力が緩和
されない状態で固化する。この影響で特に複屈折が大き
くなるという課題があった。この複屈折の増大は基板の
内周部で影響が顕著に見られた。
するためには、より薄いキャビティ厚の金型内に溶融樹
脂を流し込むことになる。このため、樹脂が冷えやすい
ために転写が得にくく、複屈折や反りが悪くなるという
課題がある。すなわち、より狭い隙間に樹脂を流し込む
ので、金型表面近傍で大きな速度勾配が生じ、金型壁面
で冷却されて生成した固化層と中心部の流動層との間に
せん断応力が発生する。樹脂はこの際生じた応力が緩和
されない状態で固化する。この影響で特に複屈折が大き
くなるという課題があった。この複屈折の増大は基板の
内周部で影響が顕著に見られた。
【０００７】本発明は、前記の課題を解決するためなさ
れたもので、例えば０．６ｍｍ厚の薄型基板においても
複屈折の良好な光ディスク用基板の製造方法を提供する
ことにある。
れたもので、例えば０．６ｍｍ厚の薄型基板においても
複屈折の良好な光ディスク用基板の製造方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク用基
板の製造方法は、一対の金型間に形成されるキャビティ
内に溶融樹脂を射出し、金型によりキャビティ内に射出
された樹脂を圧縮して成形する光ディスク用基板の製造
方法において、射出圧縮時の型開き量が０．０１〜０．
０６ｍｍ秒であることを特徴とする。ここで射出圧縮時
の型開き量は、０．０２〜０．０６ｍｍ秒であることが
好ましい。さらに射出圧縮時の型開き量は、０．０２〜
０．０５ｍｍ秒であることがより好ましい。すなわち、
前記本発明の目的を達成するためは、射出条件および圧
縮条件により射出圧縮時の型開き量をコントロールする
成形方法により、良好な特性をもつ基板が得られる。
板の製造方法は、一対の金型間に形成されるキャビティ
内に溶融樹脂を射出し、金型によりキャビティ内に射出
された樹脂を圧縮して成形する光ディスク用基板の製造
方法において、射出圧縮時の型開き量が０．０１〜０．
０６ｍｍ秒であることを特徴とする。ここで射出圧縮時
の型開き量は、０．０２〜０．０６ｍｍ秒であることが
好ましい。さらに射出圧縮時の型開き量は、０．０２〜
０．０５ｍｍ秒であることがより好ましい。すなわち、
前記本発明の目的を達成するためは、射出条件および圧
縮条件により射出圧縮時の型開き量をコントロールする
成形方法により、良好な特性をもつ基板が得られる。
【０００９】ここで射出圧縮時の型開き量について図１
および２を用いて説明する。図１と図２は、ディスクの
射出圧縮成形における射出圧縮工程の模式図である。こ
のうち図１は、射出時に金型を閉じておく場合である。
一方図２は、射出時に金型を開いておく場合である。図
１と図２中の各グラフにおいて、横軸は射出開始を起点
とした経過時間（秒）、図中の（ａ）で縦軸は最小キャ
ビティ厚さを起点とした型開き幅（ｍｍ）、図中の
（ｂ）で縦軸は射出圧力、図中の（ｃ）で縦軸は型圧縮
圧力を示す。
および２を用いて説明する。図１と図２は、ディスクの
射出圧縮成形における射出圧縮工程の模式図である。こ
のうち図１は、射出時に金型を閉じておく場合である。
一方図２は、射出時に金型を開いておく場合である。図
１と図２中の各グラフにおいて、横軸は射出開始を起点
とした経過時間（秒）、図中の（ａ）で縦軸は最小キャ
ビティ厚さを起点とした型開き幅（ｍｍ）、図中の
（ｂ）で縦軸は射出圧力、図中の（ｃ）で縦軸は型圧縮
圧力を示す。
【００１０】図１の場合において、溶融樹脂をキャビテ
ィ内に射出する際は、金型を閉じておく。この際のキャ
ビティの厚さを最小キャビティ厚さと呼ぶ。射出工程で
は射出された樹脂の圧力で金型が開く。その後金型は圧
縮され、その圧力によって型開き量は小さくなってい
く。これが射出圧縮工程の概略である。そしてここで射
出開始から最大圧縮圧到達時間までの型開き幅を時間経
過で積分したもの（ｍｍ秒）を、本発明では射出圧縮時
の型開き量と呼ぶ。図１の（ａ）では斜線部の面積が、
これに相当する。
ィ内に射出する際は、金型を閉じておく。この際のキャ
ビティの厚さを最小キャビティ厚さと呼ぶ。射出工程で
は射出された樹脂の圧力で金型が開く。その後金型は圧
縮され、その圧力によって型開き量は小さくなってい
く。これが射出圧縮工程の概略である。そしてここで射
出開始から最大圧縮圧到達時間までの型開き幅を時間経
過で積分したもの（ｍｍ秒）を、本発明では射出圧縮時
の型開き量と呼ぶ。図１の（ａ）では斜線部の面積が、
これに相当する。
【００１１】また図２の場合においては、溶融樹脂をキ
ャビティ内に射出する際は、最小キャビティ厚さに対し
て金型をわずかに開いておく。射出はわずかに金型が開
いた状態で行われる。その後金型は圧縮され、その圧力
によって型開き量は小さくなっていく。ここで射出開始
から最大圧縮圧到達時間までの型開き幅を時間経過で積
分したもの（ｍｍ秒）を、射出圧縮時の型開き量と呼
ぶ。図２の（ａ）では斜線部の面積が、これに相当す
る。
ャビティ内に射出する際は、最小キャビティ厚さに対し
て金型をわずかに開いておく。射出はわずかに金型が開
いた状態で行われる。その後金型は圧縮され、その圧力
によって型開き量は小さくなっていく。ここで射出開始
から最大圧縮圧到達時間までの型開き幅を時間経過で積
分したもの（ｍｍ秒）を、射出圧縮時の型開き量と呼
ぶ。図２の（ａ）では斜線部の面積が、これに相当す
る。
【００１２】
【実施例１〜５、比較例１〜５】図３は本発明の一実施
例および比較例で用いた射出成形装置の模式図である。
この装置を用いた光ディスク用基板の射出圧縮成形のプ
ロセスは次の通りである。乾燥装置によって乾燥された
樹脂材料はホッパー１から、スクリュー２に導かれる。
スクリュー２によって一定量の樹脂材料が計量され、加
熱シリンダー３によって樹脂材料が溶融される。固定金
型４と可動金型５を閉じておき、スクリュー２によっ
て、溶融した樹脂材料をキャビティ６内に射出する。次
に、キャビティ６から樹脂が逆流するのを防ぐためにス
クリュー２側から保圧をかける。その後金型により樹脂
を圧縮、冷却固化し、金型を開き、可動金型５および固
定金型４から空気を吹き出すことで成形された光ディス
ク用基板を取り出す。
例および比較例で用いた射出成形装置の模式図である。
この装置を用いた光ディスク用基板の射出圧縮成形のプ
ロセスは次の通りである。乾燥装置によって乾燥された
樹脂材料はホッパー１から、スクリュー２に導かれる。
スクリュー２によって一定量の樹脂材料が計量され、加
熱シリンダー３によって樹脂材料が溶融される。固定金
型４と可動金型５を閉じておき、スクリュー２によっ
て、溶融した樹脂材料をキャビティ６内に射出する。次
に、キャビティ６から樹脂が逆流するのを防ぐためにス
クリュー２側から保圧をかける。その後金型により樹脂
を圧縮、冷却固化し、金型を開き、可動金型５および固
定金型４から空気を吹き出すことで成形された光ディス
ク用基板を取り出す。
【００１３】以下の実施例および比較例では、トラック
ピッチ１．２μｍグルーブ深さ７０ｎｍの形状が刻まれ
たスタンパを用い、これを固定金型４内に装着した。ま
た、樹脂材料はポリカーボネートであり、帝人化成
（株）製のＡＤ５５０３を用いた。そして基板直径１２
０ｍｍ、基板厚さ０．６ｍｍの光ディスク用基板を成形
した。
ピッチ１．２μｍグルーブ深さ７０ｎｍの形状が刻まれ
たスタンパを用い、これを固定金型４内に装着した。ま
た、樹脂材料はポリカーボネートであり、帝人化成
（株）製のＡＤ５５０３を用いた。そして基板直径１２
０ｍｍ、基板厚さ０．６ｍｍの光ディスク用基板を成形
した。
【００１４】表１には、本実施例および比較例の成形条
件および基板特性の測定結果を示した。図１に示すよう
に射出開始時には型を閉めておき、射出時の圧力で型を
開かせ、その後圧縮する成形方法で成形した。その際
に、シリンダー温度３８０℃、射出速度２５０ｍｍ／
秒、金型温度（固定側／可動側）１２８／１２３℃、型
圧縮圧力最大値６５ｋｇ／ｃｍ2、冷却時間６秒とし
た。そして表１に示すように、射出時の初期型時め圧力
（ｋｇ／ｃｍ2）、射出開始から圧縮開始までの時間
（秒）、圧縮圧力パターン（ｋｇ／ｃｍ2）を変えるこ
とにより、射出圧縮時の型開き量を（ｍｍ秒）変化さ
せ、成形を行った。
件および基板特性の測定結果を示した。図１に示すよう
に射出開始時には型を閉めておき、射出時の圧力で型を
開かせ、その後圧縮する成形方法で成形した。その際
に、シリンダー温度３８０℃、射出速度２５０ｍｍ／
秒、金型温度（固定側／可動側）１２８／１２３℃、型
圧縮圧力最大値６５ｋｇ／ｃｍ2、冷却時間６秒とし
た。そして表１に示すように、射出時の初期型時め圧力
（ｋｇ／ｃｍ2）、射出開始から圧縮開始までの時間
（秒）、圧縮圧力パターン（ｋｇ／ｃｍ2）を変えるこ
とにより、射出圧縮時の型開き量を（ｍｍ秒）変化さ
せ、成形を行った。
【００１５】基板特性としては、基板内周（半径２３ｍ
ｍ位置）での複屈折位相差（リターデーション）を測定
した。この複屈折位相差は溝尻光学製ＥＬＰ−１５０Ｓ
を用い、Ｈｅ−Ｎｅレーザーの平行光を基板面に対して
垂直に入射させ、シングルパスの値を求めた。基板の複
屈折位相差が大きい場合は、光ディスクにした際の読み
取り性能が悪くなるため課題となる。高密度の書き換え
型光ディスクの場合には、少なくともシングルパスで−
１５〜１５ｎｍ、更に望ましくは−５〜５ｎｍの複屈折
位相差の基板が必要である。
ｍ位置）での複屈折位相差（リターデーション）を測定
した。この複屈折位相差は溝尻光学製ＥＬＰ−１５０Ｓ
を用い、Ｈｅ−Ｎｅレーザーの平行光を基板面に対して
垂直に入射させ、シングルパスの値を求めた。基板の複
屈折位相差が大きい場合は、光ディスクにした際の読み
取り性能が悪くなるため課題となる。高密度の書き換え
型光ディスクの場合には、少なくともシングルパスで−
１５〜１５ｎｍ、更に望ましくは−５〜５ｎｍの複屈折
位相差の基板が必要である。
【００１６】表１に示すように、射出圧縮時の型開き量
が０から大きくなるにしたがって、基板内周部の複屈折
位相差が小さくなることが分かり、射出圧縮時の型開き
量０．０１０ｍｍ秒以上で１５ｎｍ以下の複屈折位相差
が得られることがわかる。
が０から大きくなるにしたがって、基板内周部の複屈折
位相差が小さくなることが分かり、射出圧縮時の型開き
量０．０１０ｍｍ秒以上で１５ｎｍ以下の複屈折位相差
が得られることがわかる。
【００１７】
【実施例６〜１５、比較例６〜８】実施例６〜１５およ
び比較例６〜８としては、図２に示すように射出時に金
型を開いておく射出圧縮成形法を用いた。そして成形条
件を表２のものに変えた以外は、実施例１と同様にして
基板を成形した。
び比較例６〜８としては、図２に示すように射出時に金
型を開いておく射出圧縮成形法を用いた。そして成形条
件を表２のものに変えた以外は、実施例１と同様にして
基板を成形した。
【００１８】基板特性としては、基板内周（半径２３ｍ
ｍ）での複屈折位相差（リターデーション）、板厚のバ
ラツキ、基板外周部のバリを測定した。なお板厚のばら
つきは、マイクロメーターを用いて、基板面内で基板厚
さを２４箇所測定し、その最大値と最小値の差として求
めた。板厚のばらつきが大きい場合にも光ディスクにし
た際の読み取り性能が悪くなるため課題となる。また基
板外周部のバリは、触針式の膜厚計を用いて測定した。
ｍ）での複屈折位相差（リターデーション）、板厚のバ
ラツキ、基板外周部のバリを測定した。なお板厚のばら
つきは、マイクロメーターを用いて、基板面内で基板厚
さを２４箇所測定し、その最大値と最小値の差として求
めた。板厚のばらつきが大きい場合にも光ディスクにし
た際の読み取り性能が悪くなるため課題となる。また基
板外周部のバリは、触針式の膜厚計を用いて測定した。
【００１９】実施例６〜１５および比較例６〜８に示す
ように、射出圧縮時の型開き量が大きくなるにしたがっ
て、基板内周部の複屈折位相差が小さくなる。射出圧縮
時の型開き量が０．０１０ｍｍ秒以上で、複屈折位相差
は１５ｎｍ以下、さらに０．０２０ｍｍ秒以上では５ｎ
ｍ以下のより好ましい複屈折位相差が得られることがわ
かる。
ように、射出圧縮時の型開き量が大きくなるにしたがっ
て、基板内周部の複屈折位相差が小さくなる。射出圧縮
時の型開き量が０．０１０ｍｍ秒以上で、複屈折位相差
は１５ｎｍ以下、さらに０．０２０ｍｍ秒以上では５ｎ
ｍ以下のより好ましい複屈折位相差が得られることがわ
かる。
【００２０】一方、射出圧縮時の型開き量が０．０６０
ｍｍ秒より大きいと、バリが大きくなり光ディスク用基
板としては使用できない。そして射出圧縮時の型開き量
が０．０５０ｍｍ秒以下では、板厚のばらつきが３０μ
ｍ以下となることから寄り好ましい。
ｍｍ秒より大きいと、バリが大きくなり光ディスク用基
板としては使用できない。そして射出圧縮時の型開き量
が０．０５０ｍｍ秒以下では、板厚のばらつきが３０μ
ｍ以下となることから寄り好ましい。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
射出圧縮時の型開き量をコントロールすることで、射出
時の溶融樹脂の通る隙間を広く取ることができ、溶融樹
脂の流動が良くなり、基板複屈折位相差を低減でき、基
板反り形状、転写性とも良好でバリのない基板を得るこ
とができる。
射出圧縮時の型開き量をコントロールすることで、射出
時の溶融樹脂の通る隙間を広く取ることができ、溶融樹
脂の流動が良くなり、基板複屈折位相差を低減でき、基
板反り形状、転写性とも良好でバリのない基板を得るこ
とができる。
【図１】射出時に金型を閉じておく成形法での射出圧縮
工程
工程
【図２】射出時に金型を開いておく成形法での射出圧縮
工程
工程
【図３】射出成形機
１ ホッパー ２ スクリュー ３ 加熱シリンダー ４ 固定金型 ５ 可動金型 ６ キャビティ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 哲 東京都日野市旭が丘４丁目３番２号 帝人 株式会社東京研究センター内 Ｆターム(参考） 4F206 AA28 AH79 AM33 JA07 JL02 JN33 5D121 AA02 DD05
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の金型間に形成されるキャビティ内
に溶融樹脂を射出し、金型によりキャビティ内に射出さ
れた樹脂を圧縮して成形する光ディスク用基板の製造方
法において、射出圧縮時の型開き量が０．０１〜０．０
６ｍｍ秒であることを特徴とする光ディスク用基板の製
造方法。 - 【請求項２】 射出圧縮時の型開き量が、０．０２〜
０．０６ｍｍ秒であることを特徴とする請求項１記載の
光ディスク用基板の製造方法。 - 【請求項３】 射出圧縮時の型開き量が、０．０２〜
０．０５ｍｍ秒であることを特徴とする請求項２記載の
光ディスク用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10358894A JP2000182282A (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 光ディスク用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10358894A JP2000182282A (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 光ディスク用基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000182282A true JP2000182282A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18461659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10358894A Pending JP2000182282A (ja) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | 光ディスク用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000182282A (ja) |
-
1998
- 1998-12-17 JP JP10358894A patent/JP2000182282A/ja active Pending
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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