专利名称：光硬化型粘接剂、光拾取装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光硬化型粘接剂及其粘接方法。特别设计用于⑶(CompactDisc)、 DVD(Digital Versatile Disc)等光记录介质的记录和再现所使用的光拾取装置的粘接剂 和粘接方法。
背景技术：
在用于CD、DVD或Blu-ray (Blue-ray Disc，注册商标)等光记录介质的记录、再 现的光盘驱动装置的光拾取装置所使用的反射镜或透镜这样的光学部件的固定时，使用了 粘接剂。关于反射镜和透镜的材质，聚烯烃、丙烯酸树脂和玻璃占多数。另一方面，光拾取 器的壳体的材质使用金属(Zn、Mg、Al)或PPS(聚苯硫醚)这样的材料。这样，在为物镜以 外的光学部件的情况下，从光学拾取装置的低成本化和薄型化的观点出发，需要直接粘接 在光拾取器的壳体上，为了粘接材料不同的部件，根据粘接剂的物理性能的不同，出现了粘 接剥离这样的粘接强度降低的问题。近年来，与蓝色半导体激光对应的蓝光(blue-ray)光盘的光拾取装置、和组装有 光拾取装置的光盘驱动装置开始流行，它们与CD或DVD等相比，光学部件的密度变大。其 结果为，在薄型、超薄型、半高型的所有型号中，部件搭载密度变高，粘接部位也变窄。另外， 粘接剂本身由于环境温度和湿度的变化而引起膨胀和收缩，因此由于光学部件的位置产生 偏差，引起光轴偏移，有时光拾取装置的性能会显著降低。需要开发这样的粘接剂紫外线 能充分透射到粘接剂内部，而且能抑制热膨胀导致的位置偏移。在一般的粘接剂的情况下，由丙烯酸系、环氧系、聚氨酯系、有机硅系等各种有机 材料制成。特别是在电子设备的制造中使用较多的环氧系粘接剂和丙烯酸系粘接剂受环境 变化、特别是温度和湿度影响，产生了粘接剂本身膨胀或者收缩的问题。在光学设备、部件 的粘接时一般使用的丙烯酸系和环氧系的粘接剂中，硬化后的粘接剂本身吸收大气中的水 分，因此会膨胀。另外，随着温度变化，粘接剂的体积也会变化，若设初始状态的体积变化率 为0，则在上升一定温度之后返回到初始温度时，体积并未复原而产生了收缩。因此，产生了 光学部件的位置偏移。作为该光学部件的位置偏移精度，需要微米级别。因此，需要开发即 使粘接剂本身的温度、湿度变化也不会受到影响的粘接剂。因此，在粘接剂中添加功能性填料，来对粘接剂附加高附加值。特别是通过进一步 添加具有散热性和导电性等的功能性填料，能够赋予粘接剂各种功能。另外进行了这样的粘接剂的研究通过使这些功能性填料微细化而减小到纳米尺 寸，从而通过少量的添加来发掘功能。在纳米尺寸的填料的种类中，当前，从由玻璃或二氧 化硅这样的无机材料制造的填料到由富勒分子(Fullerene)和碳纳米管这样的有机化合 物制造的填料广泛使用。其中，也正在研究将自然界存在的层状粘土矿物(粘土)作为填 料使用。粘土作的主要成分由Si02、Al203、Mg0构成，其结构如图9所示为层状。一般来说， 粘土状矿物(例如，蒙脱土(montmorillonite)、皂石、绿土)为片状，具有非常大的纵横尺寸比。为了增大该层间距离d，通过在层状的片的表面用含有Si的硅烷偶联剂进行覆盖，使 得容易分散到粘接剂中，由此来期望提高粘接剂的物理性能。这样，将具有各种功能的填料 混炼并分散到粘接剂中，由此，能够容易地赋予粘接剂功能。另外，与本发明相关地，作为现有技术文献有专利文献1 2。在专利文献1中，示出了这样的内容通过在紫外线硬化型涂料中添加10% 50%的粒径在100 μ m以下的球形填料，即使是200 μ m左右的厚度的涂膜，也会充分硬化， 但是，关于填料和涂料之间的折射率的关系，并没有进行叙述。在专利文献2中，对同时添加了纵横尺寸比为10以上、厚度为IOOnm以下的板状 填料和平均粒径在IOOnm以下的填料而构成的减振性粘接剂组合物进行了叙述，但是，作 为母剂使用了粘接剂，与粘接剂的情况不同，没有考虑粘接剂的硬化、保持被安装体之间的 充分粘接强度的固定。专利文献1JP特开平05-287224号公报专利文献2JP特开2007-277419号公报但是，当如上所述地在粘接剂中添加功能性填料时，有时粘接剂的光透射性会降 低。特别是在蓝光光盘用的光拾取器中，部件个数变得非常多，安装密度变大，因此， 光学部件和光拾取器壳体之间的距离变得非常短，粘接剂的光透射性由于功能性填料的附 加而降低，紫外线不会充分照射到光硬化型粘接剂的内部，硬化时间延迟，存在保持未硬化 的状态的危险。其结果为，有时存在粘接强度的降低和位置偏移导致不良情况这样的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘接剂，即使在粘接剂中添加了具有热收缩率降低或 水蒸气透射性降低和这样的其他功能的填料的时候，也能够抑制紫外线透射率的降低并且 赋予功能。为了达成上述目的，本发明的特征在于，在含有光开始剂的通过光硬化的粘接剂 中，添加与粘接剂之间的折射率的差在士0. 02以下的填料。根据本发明，即使是在粘接剂中添加了功能性填料的情况下，光也不是仅到达粘 接剂的表面而是到达很深的地方，能够降低粘接剂未硬化所导致的不良。因此，能够提供生 产效率好、品质稳定的光拾取装置。
图1是表示本发明的实施方式的说明图。图2为表示本发明的实施例1的光硬化型粘接剂和填料之间的折射率的差与紫外 线透射率的关系的示意图。图3为表示本发明的实施例1的粘接强度测量的结果的示意图。图4为表示本发明的实施例1的粘度测量的结果的示意图。图5为表示本发明的实施例1的尺寸变化率测量的结果的示意图。图6为表示本发明的实施例2的实施方式的说明图。图7为表示本发明的实施例3的热传导率的结果的示意图。
5
图8为表示本发明涉及的光拾取装置的一般形态的俯视图。图9为表示本发明的比较例1和实施例2中的层状粘土矿物的一般形态的说明 图。图10为表示本发明的实施例4的实施方式的说明图。图11为表示本发明的实施例5的实施方式的说明图。图12为表示本发明的实施例6的实施方式的说明图。图13为表示本发明的实施例7的实施方式的说明图。符号说明1 光硬化型粘接剂2 与粘接剂之间的折射率的差在士0. 02以下的填料3 粘土填料4 受光元件5 透镜6 棱镜7 反射镜8 致动器9 光盘10:发光元件11 拾取器壳体12 针状填料13 纤维状填料14 金属填料100 光拾取装置101 光盘驱动装置
具体实施例方式实施例1制作出图1所示的粘接剂。作为成为基体的粘接剂，使用了含有光开始剂的紫外 线硬化型丙烯酸系粘接剂1(折射率1.49)。该粘接剂为光透射性粘接剂。该粘接剂中添 加了球状填料2，该球状填料2的材质为玻璃(主要成分=SiO2、折射率1. 51)，该球状填料 2与粘接剂的差在0. 02以下，为球状，并且平均半径为50 μ m。球状填料2在粘接剂中的添 加量为2wt%、5wt%、10wt%、15wt%。填料与粘接剂的混炼使用了(株)司制造 的自转公转真空混合机(AhiQ練太郎)，以lOlkPa、IOOOrpm进行五分钟的混炼。表1是使紫外线的照射强度固定为lOOmW/cm2、使照射时间以10秒、20秒、30秒进 行变化时的、添加了球状填料的粘接剂的深处部硬化性测量的结果。深处部硬化性测量通 过以下方式进行在内径为5mm、外径为8mm的聚氯乙烯制的管涂布粘接剂并硬化后，在丙 酮中进行超声波清洗，并仅取出硬化了的部分。测量从照射面到硬化了的部分的长度，作为 深处部硬化深度。可知仅有基体的粘接剂1的硬化深度和添加了球状填料2时的硬化深 度几乎不变。
表1表 权利要求
1.一种光硬化型粘接剂，其是含有光开始剂并通过光而硬化的粘接剂，其特征在于， 该光硬化型粘接剂具备作为母剂的粘接剂；以及与上述粘接剂之间的折射率的差在0. 02以下的第一填料。
2.根据权利要求1所述的光硬化型粘接剂，其特征在于，上述光硬化型粘接剂还具有与上述第一填料不同的第二填料，该第二填料与上述粘接 剂之间的折射率的差大于0. 02。
3.根据权利要求1所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述光硬化型粘接剂含有lwt% 7wt%的上述第一填料。
4.根据权利要求1所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述第一填料的最大长度在500 μ m以下。
5.根据权利要求1所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述第一填料的表面的凹凸在ι μ m以下。
6.根据权利要求1所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述第一填料的形状为球状。
7.根据权利要求1所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述第一填料的材质由无机材料或者有机材料构成。
8.根据权利要求1所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 作为上述母剂的粘接剂为丙烯酸系或者环氧系粘接剂。
9.根据权利要求2所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述第二填料含有以硅酸为主要成分的层状粘土矿物。
10.根据权利要求9所述的光硬化型粘接剂，其特征在于，上述层状粘土矿物至少一条边在IOOnm以上500nm以下，上述层状粘土矿物的一片薄 片的厚度在2nm以下。
11.根据权利要求9所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述层状粘土矿物的表面被有机分子覆盖。
12.根据权利要求9所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述光硬化型粘接剂含有2wt% IOwt %的上述层状粘土矿物。
13.根据权利要求2所述的光硬化型粘接剂，其特征在于，上述第二填料是直径为0. 5 μ m 1 μ m、长轴为30 μ m 50 μ m的针状填料。
14.根据权利要求2所述的光硬化型粘接剂，其特征在于， 上述第二填料为纤维状的填料。
15.根据权利要求1所述的光硬化型粘接剂，其特征在于，上述光硬化型粘接剂中添加了以金属或者半导体为原料的填料。
16.一种光拾取装置，其特征在于，该光拾取装置具有发光元件、受光元件、物镜、棱镜、反射镜、壳体、以及将上述发光元 件、受光元件、物镜、棱镜、反射镜中的任一方与上述壳体连接起来的权利要求1至14中的 任一项所述的光硬化型粘接剂。
17.一种光拾取装置的制造方法，其包括以下工序将权利要求1至15中的任一项所述的光硬化型粘接剂涂布到第一光学部件和第二光 学部件之间；以及对上述光硬化型粘接剂照射光，以使该光硬化型粘接剂硬化。
全文摘要
本发明提供光硬化型粘接剂、光拾取装置及其制造方法。本发明的粘接剂，其在粘接需要高位置精度的光学部件时能够硬化到深处部而不会阻碍光透射到粘接剂内部。在含有光开始剂的通过光硬化的粘接剂中，通过添加与所述粘接剂的折射率的差在±0.02以下的填料，即使在添加了功能性填料的情况下，也能够抑制粘接剂的光透射性降低，能够抑制光硬化型粘接剂的未硬化和收缩，能够高精度地进行部件的粘接。
文档编号C09J133/00GK102002327SQ20101016785
公开日2011年4月6日 申请日期2010年4月26日 优先权日2009年8月31日
发明者冈村昌幸, 加藤盛一 申请人:日立视听媒体股份有限公司