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盘片覆盖层的制作方法

阅读:280发布:2020-05-12

专利汇可以提供盘片覆盖层的制作方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种盘片 覆盖 层 的制作方法,在盘片表面上,涂布软质的覆盖层,且该覆盖层的平均厚度,支持一预定压覆厚度之所须,并进行一压覆制作工艺、一照光制作工艺,及一剥离制作工艺;该压覆制作工艺将一非晶相聚烯羟高分子材料的透明盖板压覆在尚未定型的覆盖层上,并保持该覆盖层在一预先设定的厚度;一照光制作工艺将一UV 光源 照射至该覆盖层,以使该覆盖层逐渐定型、硬化;并进行一剥离制作工艺,以将盖板剥离该已定型的覆盖层。,下面是盘片覆盖层的制作方法专利的具体信息内容。

1.一种盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:包括有:一涂布制作工艺,在盘片表面上,涂布流质的覆盖层,且覆盖层的平均厚度,支持一预定压覆厚度之所须;一压覆制作工艺,将一非晶相聚烯羟高分子材料的透明盖板压覆于尚未定型的该覆盖层上,并保持该覆盖层在一预先设定的厚度,以取得一平坦的覆盖层表面;一照光制作工艺,将一光源照射至该覆盖层,以使该覆盖层定型并硬化;一剥离制作工艺,将该盖板剥离一已定型的该覆盖层。
2.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该涂布制作工艺,为一旋涂的制作工艺。
3.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该涂布制作工艺,为一网印的制作工艺。
4.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该涂布制作工艺覆盖层的该平均厚度大于一预定压挤的厚度;
5.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该压覆制作工艺中该透明盖板压覆于尚未定型的该覆盖层上,在一真空环境下盖合,以减少空气存留其间。
6.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该压覆制作工艺中该非晶相聚烯羟高分子材料的透明盖板以射出成型方式直接制作。
7.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该压覆制作工艺中该盖板下表面以机械加工的方式得到所须的特定表面。
8.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该压覆制作工艺中该盖板下表面以热熔的方法加工以得到所须的特定表面。
9.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该压覆制作工艺中该盖板的下表面,呈接近真平面的表面。
10.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该压覆制作工艺中该盖板的下表面,呈一向圆周外围扩张上曲的微弧形状。
11.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该压覆制作工艺中该盖板的下表面,呈一向圆周外围扩张上倾的微斜面形态。
12.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该照光制作工艺中该光源指一紫外光源。
13.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其中该照光制作工艺的光源,透过该透明盖板照射至该覆盖层。
14.如权利要求1所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该覆盖层包括紫外光覆盖层。
15.如权利要求14所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:还包括将该覆盖层通过一紫外光的照射,使其开始反应。
16.一种盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:以一压覆制作工艺及一剥离制作工艺,以取得一厚度均匀的光盘片覆盖层,其包括:将一非晶相聚烯羟高分子材料的透明盖板,以压覆方式盖合在一具有流质覆盖层的光盘片上,且该透明盖板与该光盘片之间,保持一预定的距离间隙,并在该覆盖层定型后,进行一剥离制作工艺,以将该盖板剥离该覆盖层。
17.如权利要求16所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该透明盖板的以压覆方式盖合在一具有流质覆盖层的光盘片上,在一真空环境下盖合。
18.如权利要求16所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该盖板的下表面,呈接近真平面的表面。
19.如权利要求16所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该盖板的下表面,呈一向圆周外围扩张上曲的微弧形状。
20.如权利要求16所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该盖板的下表面,呈一向圆周外围扩张上倾的微斜面形态。
21.如权利要求16所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该覆盖层,为一UV反应的覆盖层。
22.如权利要求16所述的盘片覆盖层的制作方法,其特征在于:其中该覆盖层定型,受一UV光源照射后定型者。

说明书全文

盘片覆盖层的制作方法

技术领域

发明是一种盘片覆盖层的制作方法,特别是关于一种新一代有高精度要求的光盘片覆盖层的制作方法。

背景技术

自八十年代初期的光盘CD(Compact Disc)发展以来,追求大容量及高品质的光盘片和相关应用的研究便不曾中断。如继CD之后,在1997年发表的高容量数字通用光盘DVD(Digital Versatile Disc),其数据存储量已由先前的数百MB推展到GB数量级,例如单面单层的DVD5(4.7GB)到双面双层的DVD18,其容量已达18GB,然而这样的发展对于满足视频多媒体的高容量需求,如数字广播(DigitalBroadcasting)及宽屏幕高画质电视(HD-TV)的播、录等仍嫌不足。故紧接DVD之后,另一种更大容量的DVR(Digital Video Recording)或HD-DVD(High Density DVD)正在紧锣密鼓的发展。
一般而言,欲在相同面积大小的光盘片上,拥有更多的储存容量,可以使用更短波长的雷射光源,或以缩小雷射光源的光点直径的方法,提高其分辨率。目前的HD-DVD或DVR就是如此,例如以使用蓝光405nm的雷射光源(DVD为650nm),及相对提高的物镜数值孔径(Numerical Aperture)到0.85NA(DVD为0.6NA)为例,能推进光盘的储存容量达15GB至50GB,如此将可满足133min高画质电视记录容量的需求。
然而这种新一代的DVR由于使用了相对提高的NA值,虽然增加聚焦能,加大储存密度,但同时也使盘片像差变得更不理想,如球面像差(Spherical aberration)、慧差(coma)、及散光(astigmatism)等也必然同时增大。为了配合较高的NA值,必须调整基板覆盖层(Cover Layer)的厚度至较薄的程度,以缩短其距离,例如一种发展中的DVR光盘片10,其单面的基本结构如图1所示,包括有一基板11,记录层结构12,及一覆盖层13,其中覆盖层13的厚度即由DVD的0.6mm调整至仅0.1mm。此外,由于像差的关系,对于覆盖层的表面加工精度要求也必须同时提高,微小的厚度差异足以使像差变化而使信号失真。
传统光盘片上的覆盖保护层使用一种保护胶(lacquer),例如在CD印刷面下的保护胶层,此种软质的保护胶多以旋涂(spin coating)的方式涂布在CD上(也可以网印、贴附等方式施作)形成一保护胶层,之后在波长200nm附近的紫外光(UV)照射下快速的定型,最后硬化为一具有高硬度的保护胶层。当然不同的保护胶层配方会有不同的反应速率,有些保护胶能在瞬间反应达到硬化的程度,有的则较慢丧失保护胶的流动性和可塑性然后定型,之后逐渐硬化,这期间可能长达数小时或更久,看不同的应用需求而定。
前已提及,新一代的光盘片,其覆盖层有一定厚度的要求(0.1mm),旋涂层材料由于其黏度(viscosity)、流动分布性、本身特性和反应时间、旋涂转速等变化条件的限制,使得实际旋涂的结果很难达到完全均匀分布的目的,通常的情形会如图2的状况所示(示意图),一般旋涂的结果除易在覆盖层21的两端211及212因表面张力的作用凝聚,覆盖层的表面本身在微观上所呈现的也为一非均匀的平面(可参考图5),均会导致数据读取错误率提高的后果。依据实验的结果,欲控制其覆盖层的厚度均匀,而且厚度均匀性在误差范围容许的±3%以内(即厚度±0.003mm),的确是有其相当的难度。实际生产时,几乎每一片光盘片均有其独特的表面分布特性,使得盘片生产的合格率受到很大的影响,成本也跟着提高。

发明内容

本发明即是为了克服上述缺失,提供一盘片覆盖层更为稳定的制作方法,以得到一能符合判读精密度要求的完整均匀覆盖层表面及均匀的覆盖层厚度,以利于新一代光盘片覆盖的制作需求。
一种盘片覆盖层的制作方法,在盘片表面上,涂布流质的覆盖层,且该覆盖层的平均厚度,支持一预定压覆厚度之所须,并进行一压覆制作工艺、一照光制作工艺,及一剥离制作工艺;该压覆制作工艺将一非晶相聚烯羟高分子材料的透明盖板压覆在尚未定型的覆盖层上,并保持该覆盖层在一预先设定的厚度;一照光制作工艺将一UV光源照射至该覆盖层,以使该覆盖层逐渐定型、硬化;并进行一剥离制作工艺,以将盖板剥离该已定型的覆盖层。
依照本发明后面的实施例所述的盘片覆盖层的制作方法,上述的覆盖层例如为紫外光覆盖层。
依照本发明后面的实施例所述的盘片覆盖层的制作方法,于进行压覆制作工艺之前,还可以将覆盖层通过紫外光的照射,使其开始反应。
本发明另提出一种盘片覆盖层的制作方法,以压覆制作工艺及剥离制作工艺,以取得厚度均匀的光盘片覆盖层,此盘片覆盖层的制作方法包括先将非晶相聚烯羟高分子材料(amorphous olefin polymer)的透明盖板,以压覆方式盖合在具有可塑性覆盖层的光盘片上,且透明盖板与光盘片之间,保持预定的距离间隙,并在覆盖层定型后,进行剥离制作工艺,以将盖板剥离覆盖层。
依照本发明后面实施例所述的盘片覆盖层的制作方法,上述的透明盖板以压覆方式盖合在具有流质覆盖层的光盘片上,在一真空环境下盖合。
依照本发明后面实施例所述的盘片覆盖层的制作方法,上述的盖板的下表面,呈接近真平面的表面。
依照本发明后面实施例所述的盘片覆盖层的制作方法,上述的盖板的下表面,呈一向圆周外围扩张上曲的微弧形状。
依照本发明后面实施例所述的盘片覆盖层的制作方法,上述的盖板的下表面,呈一向圆周外围扩张上倾的微斜面形态。
依照本发明后面实施例所述的盘片覆盖层的制作方法,上述的覆盖层为一UV反应的覆盖层。
依照本发明后面实施例所述的盘片覆盖层的制作方法,上述的覆盖层定型,受一UV光源照射后定型者。
附图说明
图1为DVR光盘片基本结构示意图。
图2为覆盖层实际旋涂的结果的一示意图。
图3为本发明涂布后的覆盖层示意图。
图4为本发明盖板压挤覆盖层示意图。
图5为本发明覆盖层表面压挤微观示意图。
图6为本发明盖板剥离覆盖层示意图。
图7为本发明盖板下表面示意图。
图7a为实施例的盖板具一微斜面的下表面示意图。
图7b为实施例的盖板具一微弧面的下表面示意图。
标号说明:10、DVD光盘片            11、基板12、记录层结构           13、覆盖层211、覆盖层的右端        21、覆盖层212、覆盖层的左端        31、覆盖层311、312、313隆起表面    41、盖板314、315、316陷区        411、盖板下表面61、盖板                 62、覆盖层621、覆盖层表面          71、盖板711、盖板下表面具体实施方式请参阅图3、图4、图5,在盘片的基板11的记录层结构12上,可以旋涂或其它任何适当的涂布方法均匀的涂上一层覆盖层,其中其它任何适当的涂布方法例如为网印。此一覆盖层在硬化前多为流质形态,并未定型,例如一UV覆盖层31,在一定波长的UV光源照射下才会反应,该覆盖层31的平均厚度,须考虑足以支持反应后能保持(或被压挤)为一预定厚度之所须,在一般的情况下,UV覆盖层事先须大于一预定的压挤厚度,例如0.1mm。不过也有可能有少数的例外,例如反应时体积特别膨胀的物质,其预留的覆盖层厚度,相对可以较薄。此时,利用一盖板41压覆于上述覆盖层31的未硬化胶上,并保持在该预定的厚度,如图4所示,由于上方盖板41及下方基板11共同压挤居其之间尚未定型的覆盖层31,其结果将使(微观上)原先隆起的表面311向箭头方向移动(参阅图5),并使凹陷区314往箭头标示方向隆起,同样地,原先各个不预期的非均匀表面隆起处312、313及凹陷区315、316等均经过挤压而自然地互补有无,最终将使覆盖层31受到压挤均匀地贴合于盖板41的下表面411而形成一相当平整的表面。这样,即可将对覆盖层表面的平坦度要求转化为对盖板41下表面411的平坦度的要求,而对盖板41的下表面411要求为一接近真平面的均匀平坦表面,相对而言,显然较易达成。
困难点在于该UV覆盖层不论为UV阳离子胶、UV阴离子胶或自由基反应胶等,均有在紫外光照射后反应硬化定型的特性。故必须利用覆盖层将定型而尚未完全硬化的适当空档,迅速将盖板41压覆于覆盖层31,以修整覆盖层31的表面至微观上均匀平坦的程度(将厚度误差控制在容许范围±3%以内)。这样的实施方法须配合适当的覆盖层反应成份和反应时间特性,并掌握恰当的UV照射和覆盖时间即可。另一种思考的解决途径则在于盖板41的本身,倘若其本身能具有良好的透光性,则较无须受上述覆盖时间的限制,可以在盖板41盖覆于覆盖层时透过盖板41照射紫外光,达到定型、硬化的效果。此外,在覆盖层31经盖板压挤并定型后,如何使盖板顺利的剥离覆盖层31也是一大课题,显然该盖板41除具有一接近真平面的下表面411外,必须具备易于脱离覆盖层的特性,即该盖板41对覆盖层的表面黏着力必须小于基板11或记录层结构12对覆盖层的表面黏着力。
依据实验的结果,若使用非晶相聚烯羟高分子材料(amorphousolefin polymer)作为盖板41的基材,或至少在盖板41的下表面与覆盖层31接触的地方,使用此一材料。由于其聚烯羟的化学结构,可使盖板41的表面黏着力相对于覆盖层而言,能达到良好的易剥离效果,且非晶相聚烯羟高分子材料本身透明,对紫外光不吸收又具有相当的韧性。请参阅图6,实验测试结果,此种盖板61,除能发挥良好的压平效果,易于将覆盖层62的表面621控制在容许的误差±2%的范围内或更低。更佳的加工条件,则可以得到更低误差范围,而得一极佳的平坦表面,且利用其韧性和相对较低的表面张力,能轻易剥离各种UV覆盖层。
非晶相聚烯羟高分子材料本身无定型,可塑性高,价格低廉,可以射出成型方式直接制作接近真平面的表面。另外其机械加工的特性以及热熔的特性,也利于以不同的方法使其具备所需的特定表面,例如以低温研磨、切削或热熔的方法加工等,故可有效压低盖板41的制作成本。
经盖板41压覆后的覆盖层表面定型(或硬化)后,剥离盖板41即可以得到一与盖板41下表面411相当的完全平整表面,且该表面的厚度,也恰为所预先设定的厚度,使覆盖层表面的加工精度大幅提高,从内环至外环面皆能保持一致的最佳的数据读写覆盖层厚度,错误率可以降至最低,进而使盘片的合格率大幅提高,品质也能保持在较佳的状态。
前面已提到,由于覆盖层31在照射紫外光前为流质的软性物体,更为精密的作业程序可将盖板71与覆盖层31引入一真空环境下盖合,进一步减低盖板71与覆盖层31间存留空气的可能。另一种方式则可利用盖板71的下表面711,使其具备某一特定表面形态,例如一向圆周外围扩张上倾的微斜面711a样态,或一向圆周外围扩张上曲的微弧形711b,即如图7a及图7b所示,该盖板71下表面将可在压覆于覆盖层31时,一方面使覆盖层31具有平整的表面,一方面也将空气由光盘片内侧向圆周外侧推挤,避免空气过量残留。当然这种有斜面或弧面的盖板,其斜度或弧度由光盘内环至光盘外环,均保持在容许的读写误差范围内。
综上所述,应用本发明,将有助于新一代更高容量光盘片的生产制造,并利用非晶相聚烯羟高分子材料本身透明、可塑及低黏着力等的优良特性,可适用于各种不同状况和特性的覆盖层表面的压覆,增加光盘片生产的合格率和有效降低成本,是一极具产业利用价值且前瞻的发明。本发明完全符合专利法中发明专利的要件。须声明,本发明所举的实施例,并非用以限定本发明,任何运用本发明方法的精神所为之相应变化,均应仍为本发明申请专利范围所涵盖。
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