专利名称：光盘及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘，该光盘包含一对相互粘合在一起从而形成一个单个的盘的盘基片，且更特殊地涉及一种紧密粘合型的光盘。
近年来，作为用来记录字符、声音和图象信息的一种紧凑且超高容量的记录介质，已经提出了一种光盘，其中一对盘基片通过粘接剂相互粘合在一起从而形成一个单个的盘，且至少一个盘基片，在粘合面一侧，具有一个记录表面和一个覆盖在该记录表面上的反射层。
在这类光盘的加工中，关键在于粘合一对盘基片的技术。迄今提出的技术包括(i)一种旋涂方法，该方法包括在一片基片的表面上涂上一种可光固化的粘接剂，将另一基片放上去，以一个规定的速率旋转这两片基片，从而去除多余的粘接剂并使粘接剂固化；及(ii)一种压制方法，该方法包括在一片基片的表面上涂上一种可光固化的粘接剂，在一规定的压力下将另一基片压在其上，然后固化粘合剂。
在两种粘合方法的每一种中，关键在于为获得光盘厚度精度的粘合剂涂覆厚度的均匀性，从而避免读数错误，且防止过量的粘合剂从光盘的内、外边缘渗出，由此降低成本且提供一个精细的外观。尤其，从确保在盘驱动器上的满意定位(装卡)并防止盘驱动器的旋转波动的观点来看，防止粘合剂从内、外边缘渗出也是重要的。
防止过量粘合剂渗出的常规技术包括一种模制之同时在基片上记录区域的内侧提供一个环状凸出物的方法，从而使粘合剂的流动可以被中止(见日本专利公开No.231436/87)，一种模制时在每个盘基片上记录区域的内侧提供一个凸起或凹陷的方法，从而使凸起和凹陷相互配合，达到中止粘合剂流动的目的(见日本专利公开No.232436/87)，一种在基片上记录区域的外侧提供一个环状槽的方法，从而使任何多余量的粘合剂被保持在槽中(见日本专利公开No.298730/88)，以及一种在基片的内边缘部分和外边缘部分(两者之间是记录区域)都提供一个环形槽的方法，且在两个槽之间涂一种粘合剂或插入一种片状粘合剂(见日本专利公开No.35739/89)。
然而，按这些常规的粘合技术，由于记录区域的位置限制，凸起和凹陷必须提供在槽内，该槽是压模夹具(一个在生产盘基片的过程中夹持压模的夹具)的一个痕迹(trace)，且不可避免地在生产盘基片的过程中形成在其上(这里后面称为“相应于压模夹具的槽”或简称“槽”)。因此粘合剂进入槽的同时截留了空气泡。由于在粘合剂光固化中的热膨胀，被截留的空气造成光盘变形，这会产生不适宜的外观或造成粘合剂的过量使用。在作为一个粘合剂的储存器以防止粘合剂渗出而形成的槽中，空气和粘合剂一起也被夹带在槽中，这导致光固化中的热变形，粘合剂的浪费以及外观的损坏。
因此，本发明的一个目的是要提供一种光盘及其制造方法，其中能可靠地防止多余粘合剂的渗出，能防止粘合剂在光固化中的热膨胀造成的盘变形，并改进光盘的外观。
本发明通过提供一种光盘来达到上述和其他目的的，该光盘包括一对盘基片，每片具有一个相应于压模夹具的槽，以及一个包括一种粘合剂且被插入在盘基片之间以将两个盘基片结合起的粘合层，至少一片盘基片具有一个记录表面和一个覆盖在该记录表面上的反射层，其中至少一片盘基片具有一个在槽的周边的阻断层，当通过粘合剂将盘基片相互粘合在一起以形成盘时，该层防止粘合剂渗出进入该槽。
本发明还提供光盘，其中该阻断层是一个通过印刷形成的印制层。
本发明进一步提供光盘，包括多个阻断层，其中粘合层被设置在阻断层之间。
本发明再提供光盘，其中的印制层是由网板印刷形成的。
本发明还提供光盘，包括设置在反射层上且用来保护反射层的一个保护层，其中阻断层设置在保护层之上。
本发明还提供光盘，其中阻断层是由一种粘合剂形成的。
本发明提供一种生产光盘的方法，该光盘包括一对盘基片，每片具有一个相应于压模夹具的槽，以及一个包括一种粘合剂且被插入在盘基片之间以将盘基片结合成一个单个的盘的粘合层，至少一个盘基片具有一个记录表面和一个覆盖在该记录表面上的反射层，该方法包括以下步骤在至少一个盘基片的槽的周边形成一个阻断层，以防止粘合剂渗出进入槽，在阻断层的周边施加粘合剂，且通过粘合剂将盘基片相互粘合。
本发明进一步提供生产光盘的方法，其中盘基片被结合在一起且相互挤压以分散介于盘基片之间的粘合剂。
本发明进一步提供生产光盘的方法，其中盘基片被结合在一起且使其经受高速旋转以分散介于盘基片之间的粘合剂。
根据本发明的光盘及生产光盘的方法，能可靠地防止多余的粘合剂渗出，能防止粘合剂光固化中的热膨胀所造成的盘变形，并改进光盘的外观。
附图简述如下
图1为表示本发明光盘的一个实施方案的部分横截剖视图；图2为同一实施方案的光盘的一个平面图；图3(a)至(c)为示意性地描述根据本发明的生产光盘方法的一个实施方案的视图；图3(a)为在印制层形成前盘基片的透视图；图3(b)为表示采用网板涂覆器进行网板印刷方式的一个透视图；及图3(c)为表示通过照射紫外光进行粘合剂固化方式的透视图。
图4(a)至(d)为示意性地描述根据本发明的生产光盘方法的一个实施方案的视图；图4(a)为两片盘基片中的一片的部分横截剖视图，其上已形成了两个印制层；图4(b)为表示粘合剂被加到盘基片上去的状态的部分横截剖视图；图4(c)为表示一片盘基片被置于另一盘基片上去的状态的部分横截剖视图；且图4(d)为表示通过照射紫外光进行粘合剂固化的状态的部分横截剖视图。
图5(a)至(d)为示意性的描述根据本发明的生产光盘方法的另一个实施方案的视图；图5(a)为两片盘基片中的一片的部分横截剖视图，其上已形成了一个印制层；图5(b)为表示粘合剂被施加到盘基片上去的状态的部分横截剖视图；图5(c)为表示一片盘基片被另一片盘基片覆盖的状态的部分横截剖视图；且图5(d)为表示通过照射紫外光进行粘合剂固化的状态的部分横截剖视图。
将参考附图对本发明进行详细的说明。
图1，2所示为本发明光盘的一个实施方案。图中，参考数字1表示光盘，H表示中心孔。
如图1和2所示，光盘1是这样形成的，即在粘合表面一侧具有记录表面20，20′和覆盖相应记录表面的反射层21，21′的一对盘基片2，2′通过粘合层3被相互粘合在一起，从而形成一个单个的盘。
在反射层21，21′上形成有保护层22，22′，用来保护相应的反射层21，21′。在相应于压模夹具的槽23，23′的周边上的保护层22，22′上设置了起阻断层作用的环形印制层24，24′，从而防止粘合剂的渗出。在光盘1中，在盘基片2，2′的边缘区域分别设置了也起阻断层作用的印制层25，25′，与印制层24，24′同心。
在本发明的光盘中，盘基片2，2′中的每一个是由于采用一个金属母盘作为模型从合成树脂材料整体模制的。该合成树脂材料主要包括聚碳酸酯(PC)。
根据本发明的光盘不仅包括那些象光盘1那样的光盘，其中一对盘基片2，2′相互粘合在一起，每片基片在其粘合表面一侧具有一个记录层，而且还包括那些在一片盘基片具有一个记录表面而在另一盘基片上没有记录表面(比如，虚盘(dummy disk))的光盘。
保护层22，22′的形成是通过在反射层21，21′上涂一种合成树脂材料，比如一种丙烯酸树脂来进行的。保护层不是一个基本元件，但希望能确实防止在粘合过程中对记录表面20，20′和反射层21，21′的损害。
在本发明的光盘中，形成在盘基片粘合表面侧的阻断层可以形成在保护层、反射层或盘基片本身中的任何一个上面，只要其位置在至少一片盘基片的相应于压模夹具的槽的周边上。从盘基片之间的粘合强度的观点来看，阻断层优选形成在保护层上，而保护层形成在相应于压模夹具的槽的周边上且在盘基片的非记录区域上面。
阻断层的厚度(如图1所示的光盘1的印制层24，24′中的每一个的厚度)优选为20至35μm，从形成在盘基片上的印制层的厚度必须满足粘合层标准厚度(55+15μm)一半的观点来看，尤其为25至27.5μm。在此情况下，两个各自的阻断层(印制层)可以具有相同的或不同的厚度。
如图1所示，在内边缘印制层24，24′处阻断层的宽度优选为1.0至1.5mm，在外边缘印制层25，25′处优选为0.5至1.0mm，这在后面将要述及，这是从粘合强度和精细外观的观点来看。在此情况下，两个各自的阻断层(印制层)可以具有相同的或不同的宽度。
在粘合剂被固化后，印制层24，24′可以是无颜色或有颜色，透明或不透明的，但为便于信号检测，优选为无颜色和透明。
形成印制层24，24′的方法没有特殊的限制，只要印制层能具有上述结构从而防止粘合剂3渗出即可。印刷方法的例子包括网板印刷、照相凹版印刷和照相凹版透印(offset)印刷。从设备和材料的成本的立场来看，优选采用网板印刷来形成印制层。
用于印制层24，24′的材料没有特殊限制，只要它能形成印制层且提供上述结构即可。例如，能够使用一种粘合剂。该粘合剂，它可以是透明或不透明、无颜色或有颜色的，优选是用于粘合层的一种粘合剂，这将在后面详细描述。
在本发明的光盘中，如图1所示的光盘1，印制层24，24′可以在两片盘基片2，2′上都设置，或者可选择地，盘基片2，2′中的一片具有印制层。
如光盘1，虽然本发明的光盘优选地在盘基片2，2′的边缘部分分别具有印制层25，25′，如果粘合层3是由旋涂形成，由于多余的粘合剂通过旋涂从盘的边缘被除去(如后面所述)，可以不形成这些印制层25，25′。印制层25，25′可以形成在保护层、反射层或盘基片本身的任何一个上面，只要该印制层位于盘基片的边缘部分上且在至少一个粘合表面侧面上。从盘基片之间的粘合强度的观点来看，该印制层优选形成在保护层上，而保护层形成在盘基片的记录区域边缘的非记录区域上面。
优选地，形成在盘基片2，2′的边缘部分的印制层25，25′的构成的尺寸(厚度和宽度)、材料和方法与上述形成在相应于压模夹具的槽23或23′的周边上的印制层24，24′的情况是一样的。
粘合层3是这样形成的，即将一种粘合剂施加到形成在盘基片2，2′上的印制层24，24′外面的区域上，然后盘基片2，2′相互粘合。
用于粘合层3的粘合剂没有特殊的限制，只要盘基片2，2′能牢固地粘合即可，且在粘合剂固化后可以是透明或不透明，无颜色或有颜色的。具有这些特征的粘合剂包括阳离子和自由基可光固化粘合剂，其中优选为自由基可光固化粘合剂。
如果施加上的粘合剂是通过下压来分散的，那么所使用的粘合剂优选地具有500至1500cP的粘度，更优选地为700至1000cP的粘度。
如果施加上的粘合剂是通过旋涂来分散的，那么所使用的粘合剂优选地具有400至1500cP的粘度，更优选地为500至1500cP的粘度。
根据本发明的生产光盘方法的优选实施方案将通过参照图1至5来进行解释。由于生产本发明的光盘的方法包括一种压平法和一种旋涂法，它们包含一个或多个施加粘合剂粘合两个盘基片的步骤，所以，将分别针对这些方法来进行解释。
1)压平法制备一对符合光盘标准的盘基片2，2′。在其上形成反射层21，21′从而覆盖反射各盘基片的记录表面20，20′。见图1和图3(a)。在图3中，只显示了一个盘基片2。
然后，在盘的边缘和相应于压模夹具的槽23，23′的周边上，在其上分别形成有反射层21和21′的盘基片2，2′中的至少一个(二个，在图1中的特殊情况下)上印上粘合剂。虽然印制可以通过网板印刷、照相凹版印刷和照相凹版透印等来进行，如上所述(见图3(b))，从初始成本和材料成本两者的观点来看，网板印刷是优选的。
这样被印制的粘合剂通过以规定的时间和规定波长照射紫外光而被固化，从而形成环形印制层24，24′，25和25′(见图3(c)和图4(a))，在图4(a)和4(b)中仅显示了盘基片中的一片)。
规定量的一种粘合剂30从喷嘴4被加到印制层24的周边(外区域)上，同时如图4(b)所示以一个规定的速度旋转盘基片2。盘基片旋转速度优选为60rpm或更小，更优选地为20rpm或更小。如果超过60rpm，粘合剂趋于向外分散，这会造成在盘的粘合层中形成气泡。
当使用一种粘度为700至1000cP的粘合剂时，优选地以约0.1至0.2克/秒的速率及总量0.3至0.4克加入。进一步，粘合剂优选地以单个环的形式加入，通常具有8cm的内直径。
另一个盘基片2′被设置于盘基片2上面，其印制层24′和25′朝下且如图4(c)所示地落下，由此粘合剂30被施加在印制层24和25之间且在印制层24，24′和印制层25，25′之间被分散。
这样获得的盘基片的两个侧面均采用光源进行紫外光照射，比如一个金属卤化灯或个高压汞灯，所设计的照射时间旨在提供一个规定的累计光量，该光量取决于所选择的光和所使用的粘合剂。分散在印制层24，24′和印制层25，25′之间的粘合剂就这样被固化，从而保证了盘基片2，2′(见图4(d))的粘合。
2)旋涂方法如果印制层仅形成在相应于压模夹具的槽23的周边上(如印制层24)(见图5(a))，那么采用旋涂法构成盘基片的步骤大部分与在压合方法中描述的是一样的。
规定量的粘合剂30从喷嘴4被加到印制层24的周边上，同时以规定的速度旋转盘基片2。盘基片旋转速度优选为60rpm或更小，更优选地为20rpm或更小。如果超过60rpm，粘合剂趋于向外分散，这会造成在盘的粘合层中形成气泡。
当使用粘度为500至1500cP的粘合剂时，优选地以1至2克/秒的速率及总量3至4克被加入。进一步，粘合剂优选地以单个环的形式被加入，通常具有4cm的内直径。
另一个盘基片2′被置于盘基片2上面，其印制层24′朝下，且与盘基片2相接触。然后，这两个盘基片经受以一个规定的旋转速度的高速旋转，由此均匀地分散加在印制层24的周边(外区域)上的粘合剂30(见图5(c))。盘基片的旋转速度优选地为3000至4000rpm。如果低于3000rpm，粘合剂趋于成为不均匀，会有气泡。如果超过4000rpm，粘合层具有一个不利的、减小了的厚度。
这样获得的盘基片的一个或两个侧面采用一个光源进行紫外光照射，比如一个金属卤化灯或个高压汞灯，所设计的照射时间旨在提供一个规定的累计光量，该光量取决于所用的光源和所使用的粘合剂。分散在印制层24，24′周边的粘合剂30就这样被固化，从而保证了盘基片2，2′的粘合(见图4(d))。
根据本发明的光盘和根据本发明的制造光盘的方法可以在没有特殊限制的情况下应用于任何由一对盘基片形成的光盘，其中至少一片盘基片在其上形成有一个记录表面和一个覆盖该记录表面的反射层，两片盘基片通过粘合层被相互粘合在一起。该光盘及其制造方法尤其适于符合光盘，如SD-5，SD-10，SD-9，SD-18，或DVD-4.7G，DVD-4.9G，DVD-8.5G等的标准。
现在参考实施例对本发明进行更具体的说明，但应理解为，本发明不仅限于此。
实施例1SD-10(在两片基片上一都印制了阻断层，基片通过压合相互粘合在一起，形成有保护层)模制一对符合SD-10标准(双面阅读，容量9.4GB)且直径为120mm的聚碳酸酯盘基片。通过真空蒸发在每片基片的记录表面上沉积铝从而形成发射层。每一具有反射层的基片被置于旋涂机上，且形成一个覆盖反射层的保护层。
通过网板印刷机(#300网板)在每一盘基片的保护层上相应于压模夹具的槽的周边上印上一种粘合剂(95A14X由Sony Chemical Co.，Ltd生产)。被印上的粘合剂是通过采用金属卤化物灯进行2秒紫外光照射来固化的，从而形成一个环状的印制层(阻断层)，该层具有的厚度为25μm，宽度为0.7mm及39mm的内环直径。以同样的方式，一个厚度为25μm，宽度为0.7mm及内环直径118mm的环状印制层(阻断层)形成在每片盘基片的边缘部分上。
一片在其上形成有印制层的盘基片被置于一台旋涂机上，其印制一侧朝上，且在两个环形印制层之间的区域上以0.13克/秒的速率加上一种粘度为750cP的粘合剂，同时以20rpm的速度旋转该盘基片，以一个内直径为约8cm的环的形式总共施加0.4克粘合剂。
另一盘基片以印制层朝下的方式被压在置于旋涂机上的盘基片上，由此分散在内外印制层之间所施加的粘合剂。
这样获得的盘基片的上下侧采用由金属卤化物灯发出的紫外光照射15秒以固化分散在内外印制层之间的粘合剂且两个盘基片被相互粘合在一起。
实施例2SD-10(在两片盘基片上印制了阻断层，基片通过旋涂相互粘合在一起，形成有保护层)模制一对符合SD-10标准(双面阅读，容量9.4GB)且直径为120mm的聚碳酸酯盘基片。通过真空蒸发在每一基片的记录表面上沉积铝从而形成一个发射层。每个具有反射层的基片被置于旋涂机上，并形成一个覆盖反射层的保护层。
通过一个网板印刷机(#300网板)在每一盘基片的保护层上相应于压模夹具的槽的周边上印上一种粘合剂(95A14X由Sony Chemical Co.，Ltd生产)。被印上的粘合剂是通过采用金属卤化物灯进行2秒紫外光照射来固化的，从而形成一个环状的印制层(阻断层)，该层具有的厚度为25μm，宽度为1mm及39mm的内环直径。
一片在其上形成有印制层的盘基片被置于一台旋涂机上，其印制一侧朝上，且在环形印制层的外区域上以1.3克/秒的速率加上一种粘度为500cP的粘合剂，同时以20rpm的速度旋转该盘基片，以一个内直径为约4cm的环的形式总共施加4克粘合剂。
另一盘基片以印制层朝下的方式被放在置于旋涂机上的盘基片上且与下面的基片相接触。两片盘基片经受3000至4000rpm的高速旋转，由此均匀地分散施加在印制层外区域的粘合剂。
这样获得的盘基片的上下侧采用由一个金属卤化物灯发出的紫外光照射15秒以固化分散在印制层外区域的粘合剂且两个盘基片被相互粘合在一起。
评价观察实施例1和2中制备的光盘的外观以检查是否有粘合剂渗出。
证实每张光盘外观优良，无粘合剂渗出。
显然，根据上述的教导，本发明的大量修正和变化是可能的。因此，应当这样理解，在待批准的权利要求的范围之内，本发明可以以超过在此具体描述的内容来实施。
本发明1996年6月19日递交的日本专利申请号8-158206为基础的，在此引入作为参考。
权利要求
1.一种光盘，包括一对盘基片，每片具有一个相应于压模夹具的槽，以及一个包括一种粘合剂且被插入在所述的盘基片之间以将两个盘基片结合起的粘合层，至少一片所述的盘基片具有一个记录表面和一个覆盖在所述记录表面上的反射层，其中至少一个所述的盘基片具有一个在所述槽的周边的阻断层，当通过所述的粘合剂将所述的盘基片相互粘合在一起以形成盘时，该层防止所述的粘合剂渗出进入所述的槽。
2.如权利要求1的光盘，其中所述的阻断层是一个通过印刷形成的印制层。
3.如权利要求1的光盘，包括多个所述的阻断层，其中所述的粘合层被设置在所述的阻断层之间。
4.如权利要求2的光盘，其中所述的印制层是由网板印刷形成的。
5.如权利要求1的光盘，包括设置在所述的反射层上且用来保护所述反射层的一个保护层，其中所述的阻断层设置在所述的保护层之上。
6.如权利要求1的光盘，其中所述的阻断层是由一种粘合剂形成的。
7.一种生产光盘的方法，该光盘包括一对盘基片，每片具有一个相应于压模夹具的槽，以及一个包括一种粘合剂且被插入在所述的盘基片之间以将盘基片结合成一个单个的盘的粘合层，至少一片所述的盘基片具有一个记录表面和一个覆盖在所述的记录表面上的反射层，该方法包括以下步骤在至少一片所述盘基片的所述槽的周边形成一个阻断层，以防止所述的粘合剂渗出进入所述的槽，在所述的阻断层的周边施加所述的粘合剂，并且通过所述的粘合剂将所述的盘基片相互粘合。
8.如权利要求7的方法，其中所述的盘基片被粘合在一起且相互挤压以分散介于所述的盘基片之间的所述粘合剂。
9.如权利要求7的方法，其中所述的盘基片被相互粘合在一起且处于高速旋转下以分散介于所述的盘基片之间的所述粘合剂。
全文摘要
一种光盘包括一对盘基片,每片具有一个相应于压模夹具的槽,以及一个插入在盘基片之间的粘合层。至少一片盘基片具有一个记录表面和一个覆盖该记录表面上的反射层。至少一片盘基片具有一个在槽的周边的阻断层,当通过粘合剂将盘基片相互粘合以形成一个单个盘时,该层防止粘合剂渗出进入槽。
文档编号B29C65/00GK1173017SQ9711248
公开日1998年2月11日 申请日期1997年6月11日 优先权日1996年6月19日
发明者内田聪树, 赤尾隆, 谷口正洋, 小林真一 申请人:花王株式会社