JP2005329670A - ディスク基板成形用金型装置およびディスク基板成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスク基板の主面を平坦化することができ、それにより、光ディスクの製造におけるカバー層の厚みを均一化し、且つ多層光ディスクの製造における中間層による気泡の発生を防止することができるディスク基板成形用金型装置およびディスク基板成形方法を提供する。
【解決手段】 成形用金型１０は、固定側金型と可動側金型で構成されている。固定側金型は、内周側ミラー１１と外周側ミラー１８とから構成される固定側ミラーを有する。可動側金型は、可動側ミラー１４と外周リング１７とを有する。スタンパ１１ａが取り付けられる固定側ミラー面を、内周側ミラー面１１ｂと外周側ミラー面１８ａとで形成する。外周側ミラー１８によって、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなる方向に固定側ミラー面の外周部を屈曲した構造とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、ディスク基板成形用金型装置およびディスク基板成形方法に関し、特に、ディスク基板の成形の際に外周部に生じる膨らみを抑えて平坦な主面を有するディスク基板を成形するためのディスク基板成形用金型装置およびディスク基板成形方法に関する。

コンピュータの記憶装置等には、再生専用光ディスク、光磁気ディスク、相変化型光ディスク等のように、光を用いて情報信号の書き込みや読み出しが行われるディスク状記録媒体（以下、光ディスクという。）が普及している。光ディスクには、一般に、ディスク基板として樹脂製のディスク基板が用いられている。

ディスク基板は、加熱溶融された樹脂材料を射出成形することにより製造される。ここでは、ペレット状の樹脂材料は乾燥機にて十分に水分除去された後、射出成形機に投入される。射出成形機に投入された樹脂材料は、ディスク基板成形部に形成される閉空間（以下、キャビティという。）内に射出される。キャビティ内には、スタンパが配されており、樹脂材料を固化させることによってスタンパの凹凸パターンが転写されたディスク基板が製造される。

ディスク基板を成形する成形用金型は、基板の一方の主面を成形する固定側ミラーと、基板の他方の主面を成形する可動側ミラーと、基板の外周部を成形する外周リングなどによって構成されている。図８は、従来の金型を示す断面図である。金型は、固定側金型と可動側金型とから構成される。固定側金型は、固定側ミラー１０１を有し、可動側金型は、可動側ミラー１０４と外周リング１０７とを有する。

固定側金型は、射出成形機本体部に対して固定された状態で設けられている。固定側金型には、溶融された樹脂材料の経路を備えたスプルブッシュ１０２が嵌め込まれている。スプルブッシュ１０２には、樹脂射出口１０２ａが穿設されている。樹脂射出口１０２ａは、成形用のキャビティ１０３の中心に位置して、射出ユニット側から供給される溶融されたポリカーボネート樹脂のような合成樹脂材料をキャビティ１０３内に射出する。

可動側金型は、固定側金型に対して近接離間する方向（図に向かって左右方向）に移動可能に設けられている。可動側金型には、固定側ミラー１０１の成形面を構成するスタンパ１０１ａに対向するように、可動側ミラー１０４の成形面１０４ａが配置されている。可動側金型には、成形された基板に中心孔を打ち抜くためのセンタポンチ１０５と、このセンタポンチ１０５の外周側に位置して、成形された基板をキャビティ１０３から取り外すための突き出し部材１０６が配設されている。

外周リング１０７は円環状に成形されており、可動側ミラー１０４の外周側に摺動自在に取り付けられている。固定側金型と可動側金型が当接した状態で、固定側ミラー１０１の成形面であるスタンパ１０１ａと可動側ミラー１０４の成形面１０４ａと外周リング１０７との間にキャビティ１０３が形成される。

以上のように構成されるディスク基板成形用金型を用いて、射出成形法でディスク基板を作成する場合、作成されたディスク基板の外周部に膨らみが生じてしまう。

下記の特許文献１には、ディスク外周部の成形と共にスタンパの保持を兼ねる外周リングを、スタンパを保持する保持面を複数条に分散された凹凸条面に形成し、各凸条面によってスタンパの外周面を保持するようにすることで、溶融樹脂の充填圧力を分散し、外周リングの押し返しによる外周縁部の膨らみの発生を最小限に抑えることができるディスク成形装置が記載されている。

特開平１１−４８２９１号公報

また、下記の特許文献２には、成形すべき基板周縁の領域にて、外側に向かって徐々に基板が薄くなるようにキャビティを形成することで、射出圧力による膨らみが発生しないようにした薄肉基板の射出成形方法および装置が記載されている。

特開平９−１１７９２７号公報

これら特許文献１および特許文献２では、射出圧力による外周部の膨らみの発生を防止し、成形されるディスク基板の厚みムラを抑えることができる。

しかしながら、従来のディスク基板成形用の金型では、樹脂の冷却速度の違いにより、ディスク基板の内周側より外周側が厚くなり、図９に示すように、ディスク基板１１０の最外周部に***１１１が形成されてしまう現象が生じる。このように外周部が***した形状のディスク基板により光ディスクを製造した場合、以下のような問題点ある。

多層構造の光ディスクにおける中間層をシート状部材の貼り合わせにより形成する場合、貼り合わせ面においてシート状部材が均一に加圧されず、図１０に示す光ディスク１２０のように、ディスク基板１１０と中間層用のシート部材１２１との間に気泡１２２が発生してしまう。

また、スピンコートによって接着剤をディスク基板の主面上に塗布し、ディスク基板にシート部材を貼り合わせることで、カバー層を形成する場合、ディスク基板外周部のカバー層の膜厚が部分的に厚くなってしまうという問題点があった。

また、従来のディスク基板成形用の金型は、外周部の膨らみ具合に合わせて、膨らみの防止を適宜調整することが困難であるという問題点があった。

したがって、この発明の目的は、成形されるディスク基板の主面を平坦化することができ、それにより、光ディスクの製造におけるカバー層の厚みを均一化し、且つ多層光ディスクの製造における中間層による気泡の発生を防止することができるディスク基板成形用金型装置およびディスク基板成形方法を提供することにある。また、この発明の目的は、成形されるディスク基板の膨らみに合わせた調整が容易であるディスク基板成形用金型装置およびディスク基板成形方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ディスク基板の主面を成形するミラー面を有するミラーを備えたディスク基板成形用金型装置において、ミラー面の内周側と外周側とでミラーが分割されており、外周側のミラーによって、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなる方向に、ミラー面が屈曲されていることを特徴とするディスク基板成形用金型装置である。

請求項６に係る発明は、ディスク基板の主面を成形するミラー面を有するミラーを用いるディスク基板成形方法において、ミラーは、ミラー面の内周側と外周側とで分割されており、外周側のミラーによって、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなる方向に、ミラー面が屈曲されていることを特徴とするディスク基板成形方法である。

この発明によれば、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなる方向に、ミラー面が屈曲されているため、成形されるディスク基板に生じる外周部の膨らみが薄い部分により解消され、成形されるディスク基板の主面を平坦化することができる。また、ミラー面の内周側と外周側とでミラーが分割されており、外周側のミラーによって、ミラー面が屈曲されているため、外周側のミラーを取り替えるだけで、容易に屈曲角度を変更することができる。

したがって、単層および多層光ディスクにおける、カバー層の厚みを均一にすることができ、多層光ディスクにおける、中間層による気泡の発生を防止することができる。これにより、良好な光ディスクを製造することができるという効果を奏する。また、外周側のミラーの交換によって、成形されるディスク基板の膨らみに合わせた調整を容易に行うことができる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態によるディスク基板成形用金型装置を適用した射出成形機の概略断面構成の一例を示す。射出成形機１の射出ユニット側は、シリンダ２、ノズル３、ホッパ４などにより構成され、成形ユニット側は、固定盤５、可動盤６、成形用金型１０などから構成される。成形用金型１０は、固定盤５に取り付けられた固定側金型と可動盤６に取り付けられた可動側金型とで構成される。

成形用金型１０以外のシリンダ２、ノズル３、ホッパ４、固定盤５、可動盤６などの射出成形機１を構成する各要素の構造および動作は、従来のディスク基板成形用の射出成形機と同様である。すなわち、可動側金型を固定側金型に当接した状態で、乾燥機にて十分に水分除去されたペレット状の樹脂材料が射出成形機１のホッパ４に投入される。ホッパ４は、シリンダ２の内部空間と通じており、ホッパ４に投入された樹脂材料は、シリンダ２内に供給される。シリンダ２内に供給された樹脂材料は、図示しないスクリューおよび図示しないヒーターによって加熱溶融されながら、ホッパ４側からノズル３側に押しだされ、ノズル３の射出口から射出される。なお、シリンダ２およびノズル３内の温度は、例えば３００℃〜３９０℃に制御される。

ノズル３から射出された樹脂材料は、固定盤５および固定側金型に設けられた樹脂射出孔を介して、固定側金型と可動側金型との間に構成されるキャビティ１３内に射出される。このときの、１回の射出時間は、例えば０．２秒〜０．５秒とされる。樹脂材料の射出後、成形用金型１０を型締めする。このときの成形用金型１０の型締め力は、例えば１５〜４０トンであり、金型温度は、例えば６０℃〜１１０℃である。型締め後、樹脂材料を固化させることによって、キャビティ１３により型取られたディスク基板が製造される。

ここで、一実施形態によるディスク基板成形用金型装置の金型の構造について、詳細に説明する。図２は、一実施形態によるディスク基板成形用金型の構造の一例を示す断面図である。成形用金型１０は、固定側金型と可動側金型とから構成される。

固定側金型は、射出成形機１の本体部の固定盤５に対して固定された状態で設けられている。固定側金型には、溶融された樹脂材料の経路を備えたスプルブッシュ１２が嵌め込まれている。スプルブッシュ１２には、樹脂射出孔１２ａが穿設されている。樹脂射出孔１２ａは、成形用のキャビティ１３の中心に位置して、射出ユニット側から供給される溶融されたポリカーボネートのような合成樹脂材料をキャビティ１３内に射出する。

可動側金型は、射出成形機１の本体部の可動盤６に対して固定された状態で設けられており、固定側金型に対して近接離間する方向（図に向かって左右方向）に移動可能とされている。可動側金型には、成形された基板に中心孔を打ち抜くためのセンタポンチ１５と、このセンタポンチ１５の外周側に位置して、成形された基板をキャビティ１３から取り外すための突き出し部材１６が配設されている。

固定側金型は、ディスク基板の一方の主面を形成するための固定側ミラーを有する。固定側ミラーは、ディスク基板の一方の主面の内周側を形成するための内周側ミラー１１と、外周側を形成するための外周側ミラー１８とに分割された構造とされている。すなわち、ディスク基板の一方の主面を形成するためのミラー面（固定側ミラー面）は、内周側が内周側ミラー面１１ｂで形成され、外周側が外周側ミラー面１８ａで形成されている。

外周側ミラー１８は、円環状に形成されており、内周側ミラー１１の外周部に取り付けられている。なお、外周側ミラー１８は、内周側ミラー１１に対して着脱可能とされている。

外周側ミラー面１８ａは、ディスク基板の厚み方向に対して垂直な内周側ミラー面１１ｂに対して、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなるような傾斜面を有している。依って、ディスク基板の一方の主面を形成するミラー面の外周部は、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなる方向、すなわちキャビティ１３の内側に向かって屈曲されている。

この屈曲の起点となる直径Ｄは、例えば、成形されるディスク基板の外径がφ１２０ｍｍである場合には、φ１１９〜φ１２０．５ｍｍの範囲が主面の平坦化に対して好適とされる。ここで、直径Ｄの中心は、成形されるディスク基板の外径の中心と同じである。また、屈曲の角度αは、樹脂材料の種類、温度変化等により適宜決定されるものであるが、例えば、一般的な光ディスク用のディスク基板を製造する場合には、０．５°〜５°の範囲が主面の平坦化に対して好適とされる。

この屈曲されている固定側ミラー面に沿って、スタンパ１１ａが湾曲して取り付けられている。スタンパ１１ａは、ニッケルなどの金属原盤からなり、可動側金型と対向する面上には、信号層形成用の凹凸形状を有している。この凹凸形状は、例えば、読み取り専用の光ディスクのディスク基板の場合には、ピット形成用のものであり、書き込み可能な光ディスクのディスク基板の場合には、ランドおよびグルーブ形成用のものである。

可動側金型は、ディスク基板の他方の主面を形成するための可動側ミラー１４と、ディスク基板の外周を形成するための外周リング１７とを有する。可動側ミラー１４は、ディスク基板の主面の他方を成形する成形面１４ａ（可動側ミラー面）を有する。可動側ミラー１４の成形面１４ａは、固定側ミラー１１側の成形面を構成するスタンパ１１ａに対向するように配置されており、ディスク基板の他方の主面を成形する。

外周リング１７は、円環状に成形されており、可動側ミラー１４の外周側に摺動自在に取り付けられている。外周リング１７の内周面によってディスク基板の外周が形成される。

内周側ミラー１１および外周側ミラー１８とからなる固定側ミラーと、可動側ミラー１４とが当接した状態で、固定側ミラーに取り付けられたスタンパ１１ａと可動側ミラー１４の成形面１４ａと外周リング１７との間にキャビティ１３が形成される。依って、この成形用金型１０では、キャビティ１３によって型取られ、スタンパ１１ａの凹凸形状が転写されたディスク基板が作成される。

ディスク基板の一方の主面を形成するミラー面の外周部を屈曲させた構造とすることで、射出圧力および樹脂の冷却速度の違いなどにより、成形されるディスク基板の外周部に生じる樹脂の膨らみが、ディスク基板外周部の薄い部分に吸収されて解消し、図３に示すような、主面が平坦なディスク基板２０が成形できる。また、外周側ミラー１８を交換するだけで、成形されるディスク基板の外周部の膨らみ具合に合わせた調整を容易に行うことができる。

図２に示す例では、外周側ミラー面１８ａの全てを傾斜面としているが、外周側ミラー面１８ａの途中から屈曲させて傾斜面を設ける構造であっても良い。また、光ディスクの信号読み取り面側は、高い厚み精度が要求される。依って、この一実施形態では、信号読み取り面側のスタンパ１１ａが取り付けられる固定側ミラー面のみを屈曲させているが、可動側ミラー面、すなわち成形面１４ａについても同様に、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなる方向に外周部を屈曲した構造とし、両主面を共に平坦化しても良い。

ここで、一実施形態によるディスク基板成形用金型装置で成形したディスク基板を用いて製造できる光ディスクのいくつかの例について説明する。図４は、薄型カバー層を使用した単層の光ディスクの構成の一例を示す拡大断面図である。参照符号２１は、薄型カバー層を使用する構造の単層の高密度記録用の光ディスクである。この光ディスク２１は、基板２２の一主面に反射膜または記録膜２３、カバー層２４が順次積層されて構成される。

基板２２は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）やシクロオレフィンポリマーなどの低吸収性の樹脂から構成される。高い開口数（ＮＡ）のレンズ２５で集光されたレーザ光が反射膜又は記録膜２３に照射される。例えば２枚のレンズを貼り合わせた構成をレンズ２５が有し、ＮＡが０．８５とされる。記録可能なディスクの場合では、反射膜又は記録膜２３として例えば相変化膜が使用される。

光ディスク２１は、中心部にセンターホール（図示せず）が開口された略円盤形状をしている。一例として、ディスク径が１２０ｍｍであり、センターホール径が１５ｍｍ、ディスクの厚みが１．２ｍｍである。基板２２の厚みが例えば１．１ｍｍであり、カバー層１４の厚みが例えば０．１ｍｍである。

光ディスク２１の反射膜又は記録膜２３に対して、レンズ２５を介されたレーザ光がカバー層２４の側から照射される。レンズ２５の光ディスク２１からの距離を調整して、反射膜又は記録膜２３に焦点を合わせ、反射膜又は記録膜２３に対して記録または再生がなされる。再生時には、反射膜又は記録膜２３で反射された戻り光が受光素子で受光される。

反射膜又は記録膜２３による光学記録層は、微細な凹凸形状によりピットパターンを形成する。ピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有する。ピットパターンは、読み出し専用ディスクの場合に形成されるものである。

書き込み可能な光ディスクの場合には、上述した微細な凹凸形状は、ランドおよびグルーブを形成する。例えば光ピックアップからみて近い部分がグルーブと定義され、光ピックアップからみて遠い部分がランドと定義される。グルーブとランドが交互に形成され、ランドおよびグルーブの一方の光学記録層またはその両方の光学記録層に対して信号が記録される。ランドおよびグルーブは、トラッキングのために使用され、また、スピンドルモータの回転制御に使用され、さらに、ウォブルされたグルーブによってディスク上の位置を示すアドレス情報を記録するために使用される。記録可能なディスクでは、このアドレス情報を参照して所望の位置にデータを記録している。

書き込み可能な光ディスクの場合には、反射膜又は記録膜２３は、上層側から例えば誘電体膜、相変化膜等の記録膜、誘電体膜および反射膜が順に積層された構成を有する。層構成、層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。

ここで、再生専用の光ディスク２１の製造方法の一例について説明する。まず、基板成形工程において、基板２２が射出成形法等により、中央部にセンターホールを有する略円盤形状に成形される。このとき、金型内に取り付けられたスタンパにより、基板２２の一主面上に記録データに対応した微細な凹凸、すなわちピットとなる凹部が形成される。ピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有しており、ピットおよび複数のピットからなるピットパターンは、所定の再生条件（レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５など）に対応した形状を有している。

基板２２の成形後、基板２２のピットを有する面上に反射膜又は記録膜２３が成膜され、光学記録層が形成される。反射膜又は記録膜２３の膜材としては、例えば、アルミニウム、銀、金またはこれらを含む合金が用いられる。この反射膜又は記録膜２３は、所望の反射率を備えるように、膜材、厚さなどが考慮されて基板２２のピットを有する面上にスパッタリング、真空蒸着などにより成膜される。ここで所望の反射率とは、再生光を反射したときに、少なくとも、戻り光が光ディスク外部の受光素子で受光され、ピットの有無を検出することが可能な反射率である。

反射膜又は記録膜２３の形成後、反射膜又は記録膜２３の上にカバー層２４が形成される。カバー層２４は、光透過性を有するＵＶ硬化型接着剤を、スピンコート装置によりスピンコートし、ポリカーボネート（ＰＣ）シート等の光透過性を有するシート部材を貼り合わせることで反射膜又は記録膜２３の上に形成される。ＵＶ硬化型接着剤をコーティングし、シート状部材の貼り合わせ後、コーティングされたＵＶ硬化型接着剤に向けて紫外線が照射され、ＵＶ硬化型接着剤が硬化する。これにより、カバー層２４が形成される。

図示しないが、必要に応じてカバー層２４の表面に、ハードコート等の潤滑材をコーティングする。潤滑材は、カバー層２４の表面の保護および表面を滑らかにするためのものである。この潤滑材の塗布は、スピンコート装置により、カバー層２４の表面に均等な膜厚で形成される。

以上のようにして、光ディスク２１が製造される。基板２２の成形を、上述した射出成形機１を用いることで、基板２２の主面を平坦にすることができ、それにより、カバー層２４の厚みムラを解消し、膜厚を外周部まで均一にすることができる。

光ディスク２１は単層構成であったが、多層構成の光ディスクの製造においてもこの発明を適用することができる。図５は、薄型カバー層を使用した多層構成の光ディスクの構成の一例を示す拡大断面図である。図５において、参照符号３１は、２層構造の高密度記録用の光ディスクである。この光ディスク３１は、基板３２上に、反射膜３３、中間層３６、半透過反射膜３７およびカバー層３４が順次積層されて構成される。

基板３２は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）やシクロオレフィンポリマーなどの低吸収性の樹脂から構成される。高い開口数（ＮＡ）のレンズ３５で集光されたレーザ光が反射膜３３または半透過反射膜３７に照射される。例えば２枚のレンズを貼り合わせた構成をレンズ３５が有し、ＮＡが０．８５とされる。記録可能なディスクの場合では、反射膜３３または半透過反射膜３７として例えば相変化膜が使用される。

光ディスク３１は、中心部にセンターホール（図示せず）が開口された略円盤形状をしている。一例として、ディスク径が１２０ｍｍであり、センターホール径が１５ｍｍ、ディスクの厚みが１．２ｍｍである。基板３２の厚みが例えば１．１ｍｍであり、中間層３６の厚みが例えば２５μｍであり、カバー層３４の厚みが例えば７５μｍである。

図５に示すように、光ディスク３１の反射膜３３または半透過反射膜３７に対して、レンズ３５を介されたレーザ光がカバー層３４の側から照射される。レンズ３５の光ディスク３１からの距離を調整して、反射膜３３と半透過反射膜３７の何れか一方に焦点を合わせ、反射膜３３または半透過反射膜３７の一方に対して記録または再生がなされる。半透過反射膜３７は、半透過性であり、半透過反射膜３７および中間層３６を介してレーザ光が反射膜３３に照射される。再生時には、反射膜３３および半透過反射膜３７の焦点が合わされた一方の記録層で反射された戻り光が受光素子で受光される。

反射膜３３による第１の光学記録層（Ｌ０層）および半透過反射膜３７による第２の光学記録層（Ｌ１層）は、微細な凹凸形状によりピットパターンを形成する。ピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有する。ピットパターンは、読み出し専用ディスクの場合に形成されるものである。

書き込み可能な光ディスクの場合には、上述した微細な凹凸形状は、ランドおよびグルーブを形成する。例えば光ピックアップからみて近い部分がグルーブと定義され、光ピックアップからみて遠い部分がランドと定義される。グルーブとランドが交互に形成され、ランドおよびグルーブの一方の光学記録層またはその両方の光学記録層に対して信号が記録される。ランドおよびグルーブは、トラッキングのために使用され、また、スピンドルモータの回転制御に使用され、さらに、ウォブルされたグルーブによってディスク上の位置を示すアドレス情報を記録するために使用される。記録可能なディスクでは、このアドレス情報を参照して所望の位置にデータを記録している。

書き込み可能な光ディスクの場合には、反射膜３３および半透過反射膜３７のそれぞれは、上層側から例えば誘電体膜、相変化膜等の記録膜、誘電体膜および反射膜が順に積層された構成を有する。層構成、層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。

ここで、２層の光学記録層を有する再生専用の光ディスク３１の製造方法の一例について説明する。まず、基板成形工程において、基板３２が射出成形法等により、中央部にセンターホールを有する略円盤形状に成形される。このとき、金型内に取り付けられたスタンパにより、基板３２の一主面上に記録データに対応した微細な凹凸、すなわちピットとなる凹部が形成される。ピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有しており、ピットおよび複数のピットからなるピットパターンは、所定の再生条件（レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５など）に対応した形状を有している。

基板３２の成形後、基板３２のピットを有する面上に反射膜３３が成膜され、第１の光学記録層が形成される。反射膜３３の膜材としては、例えば、アルミニウム、銀、金またはこれらを含む合金が用いられる。この反射膜３３は、所望の反射率を備えるように、膜材、厚さなどが考慮されて基板３２のピットを有する面上にスパッタリング、真空蒸着などにより成膜される。ここで所望の反射率とは、再生光を反射したときに、少なくとも、戻り光が光ディスク外部の受光素子で受光され、ピットの有無を検出することが可能な反射率である。

第１の光学記録層を形成後、第１の光学記録層の上に中間層３６が設けられる。中間層３６は、ＵＶシートの貼り合わせにより形成される。ＵＶシートは、未硬化では粘着性があり、紫外線を照射すると硬化するシートで、形状転写性に優れ、且つ可視光領域の光線透過性に優れている。

中間層３６の形成後、中間層３６へスタンパが押圧される。このスタンパは、例えば金属で構成され、中間層３６と接する面上に記録データに対応した微細な凹凸を有する。これにより中間層３６の表面に、第２の光学記録層のピットとなる凹部が転写される。このピットは、記録データに応じて変調されたピット長を有しており、ピットおよび複数のピットからなるピットパターンは、所定の再生条件（レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５など）に対応した形状を有している。スタンパを中間層３６へ押圧後、中間層３６を硬化し、スタンパと中間層３６とが剥離される。

スタンパの剥離後、中間層３６のピットを有する面上に半透過反射膜３７が成膜され、第２の光学記録層が形成される。半透過反射膜３７の膜材としては、例えば、シリコンまたはシリコンを含む化合物が用いられる。この半透過反射膜３７は、所望の反射率を備えるように、膜材、厚さなどが考慮されて中間層３６のピットを有する面上にスパッタリング、真空蒸着などにより成膜される。ここで所望の反射率とは、再生光を反射したときに、少なくとも、戻り光が光ディスク外部の受光素子で受光され、ピットの有無を検出することが可能な反射率であり、且つ第１の光学記録層の反射膜３３が上述した所望の反射率を得ることが可能な光透過性を有する反射率である。

半透過反射膜３７を形成後、半透過反射膜３７の上にカバー層３４が形成される。カバー層３４は、光透過性を有するＵＶ硬化型接着剤を、スピンコート装置によりスピンコートし、ポリカーボネート（ＰＣ）シート等の光透過性を有するシート部材を貼り合わせることで半透過反射膜３７の上に形成される。ＵＶ硬化型接着剤をコーティングし、シート状部材の貼り合わせ後、コーティングされたＵＶ硬化型接着剤に向けて紫外線が照射され、ＵＶ硬化型接着剤が硬化する。これにより、カバー層３４が形成される。

図示しないが、必要に応じてカバー層３４の表面に、ハードコート等の潤滑材をコーティングする。潤滑材は、カバー層３４の表面の保護および表面を滑らかにするためのものである。この潤滑材の塗布は、スピンコート装置により、カバー層３４の表面に均等な膜厚で形成される。

以上のようにして、光ディスク３１が製造される。基板３２の成形を、上述した射出成形機１を用いることで、基板３２の主面を平坦にすることができ、それにより、カバー層３４の厚みムラを解消し、膜厚を外周部まで均一にすることができる。また、基板３２に中間層３６を貼り合わせ、スタンパを加圧転写した際に生じる気泡の発生を防止することができる。

図６は、従来のディスク基板成形用金型装置によってディスク基板を成形した場合における光ディスクのカバー層の膜厚を計測した結果である。また、図７は、一実施形態によるディスク基板成形用金型装置によってディスク基板を成形した場合における光ディスクのカバー層の膜厚を計測した結果である。横軸Ｘは、ディスク基板の中心からの距離（ｍｍ）を示し、縦軸Ｙは、カバー層の平均膜厚（μｍ）を示す。

なお、光ディスクとしては、共に直径が１２０ｍｍであり、センターホール径が１５ｍｍであり、厚さが１．２ｍｍ（ディスク基板の厚さは、１．１ｍｍ）の形状のものを作成した。また、一実施形態によるディスク基板成形用金型装置の金型の形状は、上述した分割の起点となる直径Ｄをφ１１９．６ｍｍとし、ミラー面の屈曲の角度αを１．２°とした。

図６に示す計測結果Ａと図７に示す計測結果Ｃとを比較して明らかなように、一実施形態によるディスク基板成形用金型装置によって成形されたディスク基板を用いて製造した光ディスクは、図６に示す外周部Ｂのような***は形成されず、膜厚が主面全体において均一化されたことがわかる。依って、カバー層の厚み誤差を、±２μｍ以内とすることができる。

以上説明したように、この発明の一実施形態によるディスク基板成形用金型装置によれば、成形されるディスク基板の主面を平坦化することができる。依って、カバー層や中間層を形成する際に高い厚さ精度が要求される、Blu-ray Disc（商品名）などの高密度光ディスクのディスク基板を良好に製造することができる。また、成形されるディスク基板の膨らみに合わせた調整が容易である。

この発明は、上述したこの発明の実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述した実施形態では、光ディスクのディスク基板を成形するディスク基板成形用金型装置について説明したが、これに限らず、ディスク基板は、磁気ディスクのディスク基板など、他のディスク形状の基板の成形に適用することができる。

この発明の一実施形態によるディスク基板成形用金型装置を適用した射出成形機の構造の一例を示す断面図である。 この発明の一実施形態によるディスク基板成形用金型の構造の一例を示す断面図である。 一実施形態によるディスク基板成形用金型装置で成形されるディスク基板の一例の断面図である。 単層の高密度記録ディスクの構成の一例を示す断面図である。 多層の高密度記録ディスクの構成の一例を示す断面図である。 従来のカバー層の厚みの計測結果の一例を示す図である。 一実施形態によるカバー層の厚みの計測結果の一例を示す図である。 従来の金型の断面構造の一例を示す略線図である。 従来の金型装置で成形されるディスク基板の一例の断面図である。 中間層の形成の際に生じる気泡を説明するための図である。

符号の説明

１・・・射出成形機
１０・・・成形用金型
１１・・・内周側ミラー
１１ａ・・・スタンパ
１１ｂ・・・内周側ミラー面
１３・・・キャビティ
１４・・・可動側ミラー
１４ａ・・・成形面
１８・・・外周側ミラー
１８ａ・・・外周側ミラー面

Claims (6)

1. ディスク基板の主面を成形するミラー面を有するミラーを備えたディスク基板成形用金型装置において、
   上記ミラー面の内周側と外周側とで上記ミラーが分割されており、上記外周側のミラーによって、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなる方向に、上記ミラー面が屈曲されていることを特徴とするディスク基板成形用金型装置。
2. 請求項１において、
   上記ミラー面に沿ってスタンパが取り付けられていることを特徴とするディスク基板成形用金型装置。
3. 請求項１において、
   成形されるディスク基板の外径がφ１２０ｍｍであり、上記外径の中心を中心とするφ１１９ｍｍ〜φ１２０．５ｍｍの範囲に上記屈曲の起点があることを特徴とするディスク基板成形用金型装置。
4. 請求項１において、
   上記ミラー面の屈曲の角度は、０．５°〜５°であることを特徴とするディスク基板成形用金型装置。
5. 請求項１において、
   上記外周側のミラーは、着脱可能であることを特徴とするディスク基板成形用金型装置。
6. ディスク基板の主面を成形するミラー面を有するミラーを用いるディスク基板成形方法において、
   上記ミラーは、上記ミラー面の内周側と外周側とで分割されており、上記外周側のミラーによって、成形されるディスク基板の外周部の厚みが徐々に薄くなる方向に、上記ミラー面が屈曲されていることを特徴とするディスク基板成形方法。
   
   
   
   

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