JP4079541B2

JP4079541B2 - ディスク基板

Info

Publication number: JP4079541B2
Application number: JP06885999A
Authority: JP
Inventors: 英昭吉村; 信介岸
Original assignee: Sony Disc and Digital Solutions Inc
Current assignee: Sony Music Solutions Inc
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2000268410A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペーサー層が形成されるディスク基板であり、２枚を貼り合わせることにより作成される高記録密度の光ディスクを構成するディスク基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディスク状の情報記録媒体の高密度化が進んでおり、１枚で数Ｇバイト〜数十Ｇバイトの記憶容量を持つ光ディスクが開発されている。このような高密度の光ディスクの情報は、ディスク面の微小領域に記録されており、波長の短いレーザ光の照射及び反射を利用して読み出される。このため、光ディスクの内周部や外周部の厚さにバラツキがあると、読出した情報に誤りが発生する場合がある。そこで、均一な厚さの光ディスクとして、情報の読出し精度を向上させる必要がある。
【０００３】
ここで、光ディスクの厚さは、規格値として規定されている。例えばＤＶＤ−９という径が１２ｃｍの光ディスクは、スペーサ層がそれぞれ形成された２枚のディスク基板を相互に貼り合わせて作成されている。そして、この光ディスクの厚さの規格値は、屈折率が１．５６〜１．６５のとき、ディスク基板の厚さは０．５５ｍｍ以上、スペーサ層の厚さは０．０４ｍｍ〜０．０７ｍｍ、ディスク基板とスペーサ層の厚さは０．６４ｍｍ以下と規定されている。
【０００４】
このディスク基板は、例えばポリカーボネート樹脂を射出成形機の金型内に射出して充填するインジェクションモールディング法により、上記規格値に収まるように作成されている。スペーサ層は、回転盤上に載置されたディスク基板上に例えばＵＶ（紫外線）硬化樹脂をディスペンサで滴下し、ディスク基板を回転させてＵＶ硬化樹脂をディスク基板全面に塗布するスピンコーティング法により、上記規格値に収まるように形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記スペーサ層は、ディスク基板の内周側からスピンコーティングする方法により形成されるため、ディスク基板の内周側から外周側にかけてのスペーサ層の厚さが、遠心力の影響で除除に厚くなる傾向となってしまう。その厚さの差は、スペーサ層の材料やスピンコーティング法の条件にもよるが、０．０２ｍｍ程度に達する。従って、スペーサ層の形成バラツキを考慮すると、スペーサ層の厚さを上記スペーサ層の厚さの規格値幅である０．０３ｍｍ（０．０７ｍｍ−０．０４ｍｍ）内に収めることは非常に困難であるという問題があった。
【０００６】
また、上記ディスク基板は、ディスク基板の内周側からインジェクションモールディングする方法により作成されるため、充填速度の影響でディスク基板の内周側の厚さが外周側の厚さより薄くなる傾向となってしまう。ディスク基板の内周側の厚さ及び外周側の厚さは、ディスク基板の材料やインジェクションモールディング法の条件にもよるが、０．５６ｍｍ〜０．５７ｍｍ及び０．５７ｍｍ〜０．５８ｍｍとなる。
【０００７】
従って、仮にディスク基板の外周側の厚さが０．５８ｍｍであった場合、上記ディスク基板とスペーサ層の厚さの規格値幅である０．６４ｍｍ以下を満足させるには、スペーサ層の厚さを０．０６ｍｍ以下としなければならず、スペーサ層の厚さの上限規格値である０．０７ｍｍを大幅に割り込んでしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、均一な厚さを有する光ディスクを構成することができるディスク基板を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によれば、スペーサー層が形成されるディスク基板であり、２枚を貼り合わせることにより作成される高記録密度の光ディスクを構成するディスク基板において、内周部の厚さが、外周部の厚さより厚くなるように形成されていることにより達成される。
【００１２】
上記構成によれば、ディスク基板の内周部の厚さを外周部の厚さより厚く形成しているので、その後に内周部の厚さが外周部の厚さより薄くなるスペーサ層を形成しても、光ディスク全面にわたる厚さを均一にすることができる。従って、スペーサ層の厚さの規格幅を最大限に利用することが可能となり、さらにディスク基板の厚さも従来ほど厳格にコントロールする必要がなくなるので、結果として製造歩留まりを大幅に向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１４】
図１は、本発明のディスク基板の実施形態を示す側面図である。
このディスク基板１は、例えばＤＶＤ−９という径が１２ｃｍの高記録密度の光ディスクに使用される。この光ディスクは、一面にスペーサー層が形成された２枚のディスク基板１を貼り合わせることにより作成される。このディスク基板１は、内周部、即ち半径ｒ１（例えば半径２３ｍｍ）付近の厚さｔ１が、外周部、即ち半径ｒ２（例えば半径５０ｍｍ〜５５ｍｍ）付近の厚さｔ２より厚くなるように形成されている。そして、ディスク基板１の内周部から外周部にかけての厚さの変化は、ディスク基板１のスペーサー層形成面１ａにおいて直線状に減少している。
【００１５】
このディスク基板１により作成される光ディスクの厚さの規格値は、屈折率が１．５６〜１．６５のとき、ディスク基板１の厚さは０．５５ｍｍ以上、スペーサ層の厚さは０．０４ｍｍ〜０．０７ｍｍ、ディスク基板１とスペーサ層の厚さは０．６４ｍｍ以下と規定されている。そこで、これらの規格値に基づいて、ディスク基板１の内周部の厚さｔ１と外周部の厚さｔ２の許容範囲を求める。
【００１６】
先ず、厚さが最も薄くなるディスク基板１の外周部の厚さｔ２の許容範囲を求める。ここで、従来技術でも説明したように、スペーサー層は、スピンコーティング法により形成されるため、スペーサー層の厚さは、ディスク基板１の外周部が最も厚くなる。そこで、ディスク基板１の外周部におけるスペーサー層の最大厚さは、上記スペーサ層の厚さの規格値の最大値である０．０７ｍｍとする。
【００１７】
以上のこと及び上記ディスク基板１の厚さの規格値が０．５５ｍｍ以上、ディスク基板１とスペーサ層の厚さの規格値が０．６４ｍｍ以下と規定されていることから、ディスク基板１の外周部の厚さｔ２の許容範囲は、０．５５ｍｍ以上０．５７ｍｍ（０．６４ｍｍ−０．０７ｍｍ）以下となる。即ち、ディスク基板１の外周部の厚さｔ２は、０．５６±０．０１ｍｍとなる。
【００１８】
次に、厚さが最も厚くなるディスク基板１の内周部の厚さｔ１の許容範囲を求める。ここで、インジェクションモールディング法によるディスク基板１の厚さ制御及びスピンコーティング法によるスペーサ層の厚さ制御は、現状では０．０１ｍｍ刻みである。また、スペーサー層の厚さは、ディスク基板１の内周部が外周部より薄くなることから、ディスク基板１の内周部におけるスペーサー層の最大厚さは、上記スペーサ層の厚さの規格値のうちの０．０６ｍｍとする。
【００１９】
以上のこと及びディスク基板１の外周部の厚さｔ２が０．５５ｍｍ以上であることから、ディスク基板１の内周部の厚さｔ１の許容範囲は、０．５６ｍｍ以上０．５８ｍｍ（０．６４ｍｍ−０．０６ｍｍ）以下となる。即ち、ディスク基板１の内周部の厚さｔ１は、０．５７±０．０１ｍｍとなる。
【００２０】
従って、このような厚さの許容範囲を有するディスク基板１は、以下の内周部の厚さｔ１と外周部の厚さｔ２の組み合わせで作成される。
０．５５ｍｍ≦ｔ２＜０．５６ｍｍのとき０．５６ｍｍ≦ｔ１≦０．５８ｍｍ
０．５６ｍｍ≦ｔ２≦０．５７ｍｍのときｔ２＜ｔ１≦０．５８ｍｍ
そして、このディスク基板１の一面にスピンコーティング法によりスペーサー層を形成すると、図２に示すように、スペーサー層２の内周部の厚さＴ１は、外周部の厚さＴ２よりも薄くなるので、結果的に全面にわたって均一な厚さｔを有する光ディスク３を得ることができ、情報の読出し精度を向上させることができる。
【００２１】
尚、上述した実施形態では、ディスク基板１の内周部から外周部にかけての厚さの変化は、ディスク基板１のスペーサー層形成面１ａにおいて直線状に減少させるように構成したが、ディスク基板の両面において直線状に減少させるように構成してもよい。また、厚さの変化は、直線状に減少させることに限定されるものではなく、ディスク基板の内周部から外周部にかけて徐徐に減少するのであれば、曲線状、例えば２次曲線状に減少させるようにしてもよい。
【００２２】
図３は、図１のディスク基板１の成形用金型を備えた成形装置の一実施形態の要部を示す概略図である。
この成形装置１００は、射出成形装置であり、その成形用金型１０は、図において左右方向に互いに開閉可能に配設された２つの固定金型コア１１及び可動金型コア１２と、各金型コア１１、１２の互いに対向する面に取り付けられた固定ミラー部材１３及び可動ミラー部材１４と、固定ミラー部材１３のミラー面１３ａに装着され且つスタンパ押さえ１５によりミラー面１３ａに当接されるスタンパ１６と、可動ミラー部材１４のミラー面１４ａとスタンパ１６との間に形成されるキャビティ１７に射出手段２１からの溶融樹脂を注入するための樹脂注入孔１８ａを備えたスプルー１８と、金型コア１２の中心付近に設けられたパンチ１９及び突き出しピン２０とを含んでいる。
【００２３】
各金型コア１１、１２は、図示しない成形装置の加圧装置によって、相対的に移動することにより、所定圧力で互いに接近して閉じられ、あるいは互いに離反して開かれるようになっている。
固定ミラー部材１３は、固定金型コア１１に取り付けられ、可動ミラー部材１４に対向する鏡面仕上げされたミラー面１３ａを備えている。
可動ミラー部材１４は、可動金型コア１２に取り付けられ、固定ミラー部材１３に対向する鏡面仕上げされたミラー面１４ａを備えている。
【００２４】
スタンパ押さえ１５は、環状に形成されており、スタンパ１６の外周縁を外側から包囲すると共に、固定ミラー部材１３のミラー面１３ａに対して当接させるようになっている。
スタンパ１６は、射出成形すべきディスク基板１がＲＯＭである場合には、その表面に情報信号となるべきピット・グルーブが凸状に形成された、所謂ファザースタンパ、即ち例えば約０．３ｍｍ厚の平坦な円板状のニッケル原盤である。
【００２５】
スプルー１８は、固定金型コア１１の中心付近を貫通する樹脂注入孔１８ａを介して、例えばポリカーボネイト等の溶融樹脂が、閉じた金型コア１１，１２内で可動ミラー部材１４及びスタンパ１６により形成されるキャビティ１７内に射出されるようになっている。
パンチ１９及び突き出しピン２０は、可動金型コア１２に対して移動可能に支持されており、図示しない駆動手段によって移動されることにより、キャビティ１７内の樹脂成形品に向かって突出して、ディスク基板１のセンターホールを形成し、樹脂成形品を突き出すようになっている。
【００２６】
このような構成において、その動作例を説明する。
先ず、金型コア１１、１２が閉じられることにより、固定ミラー部材１４及びスタンパ１６により形成されるキャビティ１７が密閉される。そして、パンチ１９が移動された後、スプルー１８の樹脂注入孔１８ａを介して、キャビティ１７内に溶融樹脂が所定圧力にて射出される。
これにより、溶融樹脂は、キャビティ１７内に充填され、このキャビティ１７の形状に倣って成形されると共に、スタンパ１６の表面に形成された凹凸形状に倣って形成されることにより、スタンパ１６のピット・グルーブが転写されることになる。
【００２７】
その後、キャビティ１７内の溶融樹脂が硬化して樹脂成形品が形成された後、パンチ１９が移動して、キャビティ１７内の樹脂成形品に対してディスク基板１のセンターホールが形成される。そして、金型コア１１、１２が開かれ、ディスク基板１は、突き出しピン２０によりキャビティ１７内から突き出され、離型されるようになっている。
【００２８】
ここで、図１に示すスペーサー層形成面１ａにおいて厚さを直線状に減少させたディスク基板１を成形するためには、図４に示すように、固定ミラー部材１３のミラー面１３ａを、ディスク基板１のスペーサー層形成面１ａを形成可能な形状、即ち円錐台形に窪んだ形状に形成する。
また、両面において厚さを直線状に減少させたディスク基板を成形するためには、図５に示すように、可動ミラー部材１４のミラー面１４ａも、ディスク基板のスペーサー層形成面の裏面を形成可能な形状、即ち円錐台形に窪んだ形状に形成する。
【００２９】
また、厚さを曲線状に減少させたディスク基板を成形するためには、固定ミラー部材１３のミラー面１３ａ及び必要な場合は可動ミラー部材１４のミラー面１４ａも、椀形に窪んだ形状に形成する。尚、固定ミラー部材１３のミラー面１３ａに窪みを付ける代わりに、スタンパ１６に同様の窪みを形成するようにしてもよい。
【００３０】
また、固定ミラー部材１３のミラー面１３ａ等に窪みを形成しないで、固定ミラー部材１３と可動ミラー部材１４の内周部の温度が外周部の温度より高くなるようにそれぞれ温調することにより、内周部の厚さが、外周部の厚さより厚いディスク基板を成形することができる。
その場合の温調手段としては、図３に示すように、固定ミラー部材１３と可動ミラー部材１４の内周側内部及び外周側内部に、それぞれ独立したリング状の通水孔１３ｂ、１４ｂ及び１３ｃ、１４ｃを設ける。さらに、所定温度に水を温調し、内周側の通水孔１３ｂ、１４ｂ及び外周側の通水孔１３ｃ、１４ｃにそれぞれ通水する通水手段２２、２３を設ける。これにより、固定ミラー部材１３と可動ミラー部材１４の内外周部に温度差を付けることができる。
【００３１】
尚、突き出しピン２０は、ディスク基板１の内周部を押してキャビティ１７内から突き出すが、ディスク基板１の内周部は厚く形成されているので、突き出しピン２０の突き出し力には影響されない。従って、ディスク基板１のスキューのばらつきを安定させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、均一な厚さを有する光ディスクを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスク基板の実施形態を示す側面図。
【図２】図１のディスク基板にスペーサ層を形成したときの側面図。
【図３】図１のディスク基板の成形用金型を備えた成形装置の一実施形態の要部を示す概略図。
【図４】図３の成形装置における固定ミラー部材を示す断面側面図。
【図５】図３の成形装置における可動ミラー部材を示す断面側面図。
【符号の説明】
１・・・ディスク基板、２・・・スペーサ層、３・・・光ディスク、１０・・・成形用金型、１１・・・固定金型コア、１２・・・可動金型コア、１３・・・固定ミラー部材、１３ａ・・・ミラー面、１３ｂ、１３ｃ・・・通水孔、１４・・・可動ミラー部材、１４ａ・・・ミラー面、１４ｂ、１４ｃ・・・通水孔、１５・・・スタンパ押さえ、１６・・・スタンパ、１７・・・キャビティ、１８・・・スプルー、１８ａ・・・樹脂注入孔、１９・・・パンチ、２０・・・突き出しピン、２１・・・射出手段、２２、２３・・・通水手段、１００・・・成形装置

Claims

スペーサー層が形成されるディスク基板であり、２枚を貼り合わせることにより作成される高記録密度の光ディスクを構成するディスク基板において、
内周部の厚さが、外周部の厚さより厚くなるように形成されている
ことを特徴とするディスク基板。
前記内周部から外周部にかけての厚さの変化が、直線状に減少している請求項１に記載のディスク基板。
前記スペーサー層が、スピンコーティング法により形成される請求項１に記載のディスク基板。
前記内周部の厚さが、０．５７±０．０１ｍｍであり、前記外周部の厚さが、０．５６±０．０１ｍｍである請求項１に記載のディスク基板。
前記スペーサー層を含む内外周部の厚さが、０．６４ｍｍ以下である請求項４に記載のディスク基板。