JP2002222544A

JP2002222544A - 光ディスク基板

Info

Publication number: JP2002222544A
Application number: JP2001018270A
Authority: JP
Inventors: Masaki Shimazu; 正喜嶋津; Akira Ide; 章井出
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-08-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】情報記録領域内周部における複屈折が減少した
光ディスク基板を提供する。【解決手段】キャビティの一面を構成するインナースタ
ンパーホルダー５の爪部２１はキャビティ内に突き出し
ており、この爪部に対向する他のキャビティ面は光ディ
スク基板を突き出す突き出し部材２と、インサート部材
９で構成している。キャビティを構成しているインサー
ト部材にはスタックリブ１４に相当する凹部２２が形成
されている。この凹部の外側に隣接して環状凸部２５を
キャビティ内側に突出させることで、成形工程の冷却過
程で生じる樹脂の収縮による内部応力を高め、光ディス
ク基板の内周部における複屈折が減少した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、ＤＶＤ（デジタルバ
ーサタイルディスク）等に用いられる厚さ約０．６ｍｍ
の薄肉光ディスク基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、直径１２０ｍｍ程度のコンパクト
な光ディスクに、長時間の映像や音声、データ等が記録
された、又は記録することが可能な、ＤＶＤファミリー
（以下、単に「ＤＶＤ」という。）と称される種々の光
ディスクが使用されるようになってきている。このＤＶ
Ｄと今まで一般に使用されてきたＣＤファミリー（以
下、単に「ＣＤ」という。）との大きな違いは、記録密
度であり、ＤＶＤはＣＤの約７倍に相当する情報の記録
が可能である。

【０００３】高記録密度の光ディスクは、単位面積あた
りに大量の情報を記録するために、ＣＤと比較して小さ
な記録マーク（記録の状態に関わらず一般にピットと呼
ばれる。）が作成される。この小さな記録マークを作成
するためには、記録に供するレーザービームのスポット
径を小さくすればよく、レンズの開口度（ＮＡ）を大き
くしたり、レーザービームの波長を短くすること等で達
成される。しかし、この様にしてスポット径を小さくす
ると、結果として、レンズを通過したレーザービームの
焦点距離（レンズ中心から焦点までの距離）が短くな
り、光入射面側から入射したレーザービームを、光ディ
スク基板を通して反対側に形成されている情報面に焦点
を合わせて情報を読み取るという従来のＣＤにおける方
法は適用できない。

【０００４】そこで、この問題を解決するために、ＤＶ
Ｄでは、ＣＤの半分の厚さである０．６ｍｍ程度の厚み
の光ディスク基板を採用している。

【０００５】主として射出成形によって得られる光ディ
スク基板の厚みを、従来の１／２にするためには、光デ
ィスク基板成形用の金型によって形成される樹脂を充填
する空間（キャビティ）の厚みを1/2にする等の調整を
行うことにより、形の上では解決することができる。し
かし、情報面に形成された信号を正確に読み取るために
は、該光ディスク基板が優れた光学的特性を有している
こと、即ち複屈折特性が良好であることが重要である。

【０００６】ここで、複屈折とは、非等方性材料に入射
した光が互いに垂直な振動方向を持つ2つの光波に分か
れる現象である。光ディスク基板などの光学材料として
は、複屈折が少なく等方性であることが望まれる。この
複屈折は、配向関数と固有複屈折の積で表すことがで
き、その中で、配向関数は、溶融樹脂の流動特性、冷却
特性に関する関数で、流動性を上げ、かつ冷却過程で配
向歪みを緩和することにより小さくすることができ、ま
た固有複屈折は、分子固有の分極率に依存して決定され
る。射出成形法では、キャビティ内で溶融樹脂が流動す
る過程で、キャビティ壁面に接触し、冷えた固化層と中
心部の流動層の間でせん断応力が発生し、固化層と流動
層の間で分子配向が生じ、この配向が凍結すると、配向
歪みとなる。光ディスク基板では、これにより複屈折を
生じ、実用上の問題となる。これは、キャビティの形状
や得られる光ディスク基板の厚みなどによって異なり、
複屈折の低下という観点から、成形条件の検討がなされ
る。この成形条件の検討とは、金型条件や樹脂温度条件
の調節であったり、金型自体を調節するなどの方法が考
えられる。

【０００７】図を用いて従来の金型の一例について説明
する。図2は、センターホールを備えた光ディスク基板
を成形するための光ディスク成形金型である。同図にお
いて、１は可動型ミラー部材、２は光ディスク基板を突
き出すための基板突き出し部材、３はゲートカット部
材、４はランナー突き出し部材、５はインナースタンパ
ーホルダー、６はスタンパー、７はスタンパ取付け部
材、８はスプルーブッシュ、９はインサート部材であ
る。

【０００８】基板突き出し部材２は、可動型側に前後動
可能に配置され、成形される光ディスク基板は、金型の
温度調整等によって、可動型側に残るように調整され
る。可動型側に残った光ディスク基板は、成形工程にお
ける製品取り出し過程において、該基板の突き出しによ
り、金型から取出せるようにする。該基板突き出し部材
２は、ゲートカット部材３の外側に隣接し、光ディスク
基板の非情報記録領域に対向するミラー面の内周部を構
成する。

【０００９】可動型側に配置されるインサート部材９
は、基板突き出し部材２の前後動で生じる摺動摩耗のた
めに必要となる部品交換等の理由によって、可動型ミラ
ー部材１とは分離できる構造になっており、光ディスク
基板の、非情報記録領域に対向するミラー面１３の一部
を構成している。

【００１０】ここで、このインサート部材９のキャビテ
イー面には凹部２２が形成されている。該部材９を用い
て成形される光ディスク基板には、前記凹部２２によっ
て、一般にスタックリブと呼ぱれるリング状の凸部(図
１の１４)が形成される。このスタックリブは、例え
ば、光ディスク製造時に光ディスク基板を上下に積み重
ねる場合に、自身の情報面又はミラー面と、上下に隣り
合う他の光ディスク基板との接触を防ぐためのものであ
る。

【００１１】図２において、スタンパー（母型）６は、
光ディスク基板の情報面に情報ピット及び又はグルーブ
を転写するためのもので、外周縁を図示省略の外周リン
グ又は吸引により保持され、また内周縁をインナースタ
ンパーホルダー５で保持されて固定型側に配設されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】光ディスク成形工程の
冷却過程において、ゲートを通過した樹脂は、金型の温
度分布、成形される光ディスク基板厚の薄さなどの影響
により、流動による応力や、冷却に伴う収縮応力等を受
けながら固化する。そのため、成形される光ディスク基
板内部の複屈折は半径方向に差が生じ、特に情報記録領
域内周部周辺においてその値が増加し、成形不良とされ
る問題点がある。

【００１３】ＣＤの成形に用いられる前記従来の金型に
おいては、得られる光ディスクの最内周部が記録再生装
置に対してディスクを固定するためのチャッキングに適
用されるエリアであることから、キャビティを構成し、
固定型側に突出する形で配設されているインナースタン
パーホルダーの爪部の位置は、直径３７ｍｍ程度のもの
が用いられ、この部分で半径方向の収縮応力を高め、成
形される光ディスク基板の情報記録領域内周部周辺にお
ける複屈折の増加を防止していた。

【００１４】一方、ＤＶＤは、０．６ｍｍの厚みの光デ
ィスク基板２枚を、情報面を内側にして貼り合わせるこ
とによって得られる。もちろん、1枚だけが情報を有す
る光ディスク基板であり、ディスクの剛性及び厚みの規
格を満足するために、もう1枚はダミー基板（情報を有
さない基板）を用いる場合もある。いずれにしても、十
分な貼り合わせ強度を得るために、貼り合わせ領域はで
きるだけ広い方が好ましい。

【００１５】現在、主として用いられる接着方法にスピ
ンコート法がある。これは、貼り合わせに供する光ディ
スク２枚のうち１枚をスピンドルに固定して回転させ、
接着面(情報面側)最内周部に滴下する紫外線硬化型等の
接着剤を外周に広げ、不要な接着剤を振り切ったところ
でもう１枚の光ディスクを重ね合わせ、紫外線を照射す
ることによって貼り合わせるという方法である。

【００１６】このスピンコート法は、接着面に凹凸があ
ると接着剤を均一に広げることができないため、接着剤
は、前記インナースタンパーホルダの爪部によつて形成
される情報面側環状凹部より外側から滴下しなけれぱな
らない。即ち、貼り合わせ領域を広く確保するために
は、情報面側環状凹部の位置は、できるだけ内周の方が
好ましい。

【００１７】しかし、単に情報面側環状凹部の位置を内
側に移動してしまうと、再び前記複屈折が増加し、成形
不良の問題点が再発してしまう。

【００１８】また、貼り合わせるには、製造する光ディ
スクの種類などによって種々の接着剤による種々の貼り
合わせ方法が施されるが、どのような貼り合わせ方法を
採用するかに関係なく、光ディスク基板は同じ金型で成
形した方が効率的である。

【００１９】本願発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、光ディスク基板の内周部における複屈折の増加
を防止して複屈折を良好にする薄肉光ディスク基板を提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、キャビティの一面を構成するインナースタンパーホ
ルダーの爪部２１は、キャビティ内に突き出しており、
この爪部２１に対向する他のキャビティ面は、光ディス
ク基板を突出す突き出し部材２と、インサート部材９で
構成している。キャビティを構成しているインサート部
材の端面には、スタックリブを形成するための凹部２２
が形成されている。この凹部２２の外側に隣接して高さ
が１０〜９０μｍ、好ましくは２０〜８０μｍの環状凸
部２５をキャビティ内側に突出させることを特徴として
いる。

【００２１】環状凸部25の高さ(成形された光ディスク
基板ではスタックリブ外側の外周溝部の深さ)は、10μm
を下回ると本発明の効果が不十分となり好ましくなく、
好ましくは20μm以上である。逆に90μｍを超えると、
成形時に溶融樹脂の流動を妨げるようになるために好ま
しくなく、好ましくは80μm以下である。また、キャビ
ティ内側に突出した環状凸部25は、抜き勾配を有するこ
とが好ましい。抜き勾配とは、金型用語として一般に用
いられる語句で、成形されたもの(ここでは光ディスク
基板)が金型から離れる方向に、金型の選択される部分
に勾配を設けるものである。更に、環状凸部25の高さが
本発明の範囲内であれば、環状凸部の角の形状が、角状
でも面敢りしてあっても、円弧状であっても良い

【００２２】

【作用】本願発明によれば、キャビティを構成している
インサート部材には、スタックリブに相当する凹部が形
成されている。この凹部の外側に隣接して環状凸部をキ
ャビティ内側に突出させることで、同部分の成形工程の
冷却過程で生じる樹脂の収縮による内部応力を高め、光
ディスク基板の内周部における複屈折の増加を防止して
光ディスクの光学的特性を良好にすることができる。

【００２３】

【実施例】図１は、本願発明に係わる光ディスク基板の
断面図である。同図において、１１は非情報記録領域、
１２は情報記録領域、１３はミラー面、１４はスタック
リブ、１５は環状凹部、１６はセンターホール、２６は
環状溝部、ｈはインサート部材の凹部２２の外側に隣接
した高さｄの環状凸部に相当する環状溝部２６の深さで
ある。この環状溝部２６は、非情報記録領域１１に対向
したミラー面１３にあり、スタックリブ１４の外側に位
置する。スタックリブから内側のミラー面は、ディスク
装置のクランプ部に相当する。

【００２４】図２には、センターホールを備えたディス
ク基板を成形するディスク成形金型が示されている。イ
ンナースタンパーホルダー５は、スプルーブッシュ８の
外側に隣接し、スタンパーを保持する爪部２１がキャビ
ティ内に０．１５〜０．２５ｍｍ突き出して非情報記録
領域の環状凹部１５を形成している。ＤＶＤなどに使用
する薄肉ディスク基板は、情報面側を互いに貼り合わせ
て一つの光ディスクとして製品になるため、インナース
タンパーホルダーの径は、２２ｍｍサイズの小型のもの
が使用される。

【００２５】キャビティの一面を構成するインナースタ
ンパーホルダーの爪部は、キャビティ内に突き出してお
り、この爪部に対向する他のキャビティ面は、光ディス
ク基板を突き出す突き出し部材と、インサート部材で構
成している。キャビティを構成しているインサート部材
の端面には、スタックリブに相当する凹部が形成されて
いる。この凹部の外側に隣接して高さｄがほぼ５０μｍ
の環状凸部をキャビティ内側に突出させ、環状凸部の外
側面は、可動型ミラー面に対し略垂直になっている。

【００２６】更に別の実施例においては、図示しない
が、スタンパーを可動型に設けてもよく、この場合は、
インナースタンパーホルダー５を可動型に配設し、イン
サート部材９を固定型に設けることにより可能となる。
別の実施例では、吸引等の方法によってスタンパー保持
が可能な場合は、インナースタンパーホルダーの爪部２
１は、キャビティの内側に突出させる必要はない。また
別の実施例では、キャビティを構成しているインサート
部材９の凹部２２より内側の端面は、隣接するミラー部
材と段差があってもよい。

【００２７】このように、上記環状凸部を設けた場合の
複屈折量を調査すると、上記環状凸部のない光ディスク
基板の複屈折量は、５０ｎｍ程度であったが、上記環状
凸部を設けた光ディスク基板の複屈折量は、３５ｎｍ程
度に減少していた。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本願発明によれ
ば、キャビティの一面を構成するインナースタンパーホ
ルダーの爪部がキャビティ内に突き出しており、この爪
部に対向する他のキャビティ面は、光ディスク基板を突
き出す基板突き出し部材と、インサート部材で構成して
いる。キャビティを画成しているインサート部材には、
スタックリブに相当する凹部が形成されている。この凹
部の外側に隣接して環状凸部をキャビティ内側に突出さ
せることで、成形工程の冷却過程で生じる樹脂の収縮に
よる内部応力を高め、光ディスク基板の内周部における
複屈折量を小さくし、成形工程での不良の発生を低下す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係わる光ディスク基板の断面図

【図２】ディスク成形金型の要部断面図

【符号の説明】

１・・・可動型ミラー部材２・・・基板突き出し部材３・・・ゲートカット部材４・・・ランナー突き出し部材５・・・インナースタンパーホルダー６・・・スタンパー７・・・スタンパ取付け部材８・・・スプルーブッシュ９・・・インサート部材１１・・・非情報記録領域１２・・・情報記録領域１３・・・ミラー面１４・・・スタックリブ１５・・・環状凹部１６・・・センターホール２１・・・インナースタンパーホルダーの爪部２２・・・凹部２３・・・ランナー２４・・・光ディスク基板２５・・・環状凸部２６・・・環状溝部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスク基板の一方の面は、情報記録領
域及び非情報記録領域を有し、他方の面は、ミラー面を
有し、該非情報記録領域に対向するミラー面には、環状
凸部が形成されている光ディスク基板において、該環状
凸部の外側に隣接して環状溝部を有することを特徴とす
る光ディスク基板。
【請求項２】前記環状溝部の深さは、１０μｍ以上９０
μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光ディ
スク基板。