專利名稱：多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，特別涉及一種以含有信息復(fù)制層的基板取代金屬制模版來制造信息層之多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法。
另一種提高信息存儲(chǔ)介質(zhì)(如光盤)存儲(chǔ)容量的技術(shù)，是將信息存儲(chǔ)介質(zhì)多層化的技術(shù)，即向三維空間多層化存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)展，可將存儲(chǔ)容量以整數(shù)倍提升?，F(xiàn)有的制造多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的方法包括美國第5059473號(hào)專利案所述的射出成型法(Injection Molding)，利用射出成型法射出中心基板并在基板兩側(cè)產(chǎn)生信號(hào)，再在基板兩側(cè)濺鍍信息復(fù)制層，最后利用透明的接合膠接合保護(hù)板結(jié)合而成；另有表面轉(zhuǎn)移法利用多環(huán)六乙烯(Polycyclohexylethylene，PECH)與鋁金屬的低接合性，在以高壓射出成型的PECH基板鍍上全反射層的金屬層(如鋁金屬層)，再與另一具有記錄信號(hào)并鍍有半反射層的基板以光膠貼合，經(jīng)紫外光照射使光膠硬化，最后分離兩基板時(shí)，由于PECH基板與鋁金屬的低接合性，鋁金屬層與PECH基板分離而附著于另一基板即形成單面雙層的光盤片結(jié)構(gòu)，將兩片0.6mm厚單面雙層的基板的全反射面粘合在一起即可形成雙面雙層的數(shù)字音像光盤片(Digital Video Disc，DVD)。上述兩種方式都可以制作單面雙層以上的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)，但是兩者都需要高壓的制作過程，容易造成制作過程中質(zhì)量不易提高的問題。
此外，制作單面雙層的方法包括如美國第5171392號(hào)專利案利用已預(yù)先鑄好第一層信號(hào)的基板鍍上反射層，再利用樹脂貼合模版，剝離模版后形成第二記錄層，鍍上第二反射層再加上保護(hù)層即形成單面雙層；而美國第5708625號(hào)專利案也是利用已預(yù)先鑄好第一層信號(hào)的基板鍍上反射層，再將一高分子層放置于基板和模版之間，并經(jīng)升溫加壓讓高分子融化填入模版的凹槽，再以紫外光使其固化，最后剝離模版，上述方法均需使用價(jià)格較高的金屬模版；又以美國第5874132號(hào)專利案為例，此專利主要制作流程為在基板上先濺鍍反射層及第一記錄層，再利用滾筒狀模版，邊旋轉(zhuǎn)模版邊注入高分子樹脂，控制兩者相對速度在基板上形成第二記錄層，此方法需注意模版與基板之間的對位問題以及基板整體所受壓力不均，另外則是滾筒式的模版制作技術(shù)困難。
綜合以上所述的方法，除了表面轉(zhuǎn)移法以外均須使用金屬模版，而表面轉(zhuǎn)移法所使用的多環(huán)六乙烯模版只能使用一次，不能回收使用，同樣無法降低成本。而在多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作上，表面轉(zhuǎn)移法與射出成型法都可以制作單面雙層以上的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)，但都需要高壓制作過程，易造成制作過程質(zhì)量不易提高的問題。而美國第5171392號(hào)專利案、美國第5708652號(hào)專利案及美國第5874132號(hào)專利案等方法最多只能制作單面雙層。
本發(fā)明的第一種方法是以本身含有信息的基板形成一信息復(fù)制層，以作為復(fù)制信息層的模版；然后涂覆一高分子樹脂溶液在信息復(fù)制層上，利用紫外線照射使其硬化成為信息層；再在信息層上涂覆另一層高分子樹脂溶液形成接合層，以接合本身具有信息以及半反射層的第二基板，照射紫外線使接合層硬化以粘合第二基板與信息層，利用高分子材料的信息層與信息復(fù)制層間的附著力小于信息層與第二基板的接合層，因附著力的差異使信息層與信息復(fù)制層分離；在信息層濺鍍?nèi)瓷鋵樱瑒t形成一單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)。若在信息層濺鍍半反射層，再以單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)做為基板重復(fù)上述步驟，作為模版的信息復(fù)制層與基板可重復(fù)回收使用，用此方法可形成單面三層或是單面三層以上的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)。
本發(fā)明的第二種方法，是先在已含有信息的基板上形成信息復(fù)制層，再在信息復(fù)制層上涂覆另一層高分子樹脂溶液形成信息層；并直接貼合含有信息以及半反射層的第二基板，照射紫外線使信息層硬化并粘合第二基板與信息層，再剝離信息復(fù)制層與信息層；在信息層濺鍍?nèi)瓷鋵觿t形成單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)。若在信息層濺鍍半反射層，再以單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)做為基板重復(fù)上述步驟，可形成單面三層或單面三層以上的多層信息介質(zhì)。第二種方法僅使用一層高分子溶液同時(shí)作為信息層及接合層，為使信息復(fù)制層與信息層順利分離，采用不同材料形成信息復(fù)制層與半反射層，由于材料不同與信息層產(chǎn)生的附著力也有差異，信息復(fù)制層與信息層的附著力須小于信息復(fù)制層與半反射層的附著力，從而使信息層與信息復(fù)制層能順利剝離。
圖3A～圖3J為本發(fā)明第二實(shí)施例的制作流程示意圖，該實(shí)施例提供第一基板204(如圖3A所示)，在第一基板204上濺鍍一層5～60nm的信息復(fù)制層202(如圖3B所示)；利用旋轉(zhuǎn)涂覆法將高分子樹脂溶液涂覆在信息復(fù)制層202上形成信息層214(如圖3C所示)，并控制信息層214的厚度在40～65μm之間，利用紫外線106照射使信息層214硬化(如圖3D所示)；然后涂覆另一層高分子樹脂溶液形成接合層208用以貼合另一具有信息并鍍有反射層210的第二基板212(如圖3E所示)，再照射紫外線106使接合層208硬化(如圖3F所示)；利用信息層214與信息復(fù)制層202的附著力小于信息層214與接合層208的附著力，將信息層214與信息復(fù)制層202剝離(如圖3G所示)，則形成單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)200(如圖3H所示)。若以此單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)為第二基板濺鍍半反射層，重復(fù)第二實(shí)施例步驟，則形成單面三層信息存儲(chǔ)介質(zhì)220(如圖3I所示)。同理，可用相同的方法制造單面四層信息存儲(chǔ)介質(zhì)230(如圖3J所示)及四層以上的單面多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)。
圖4A～圖4F為本發(fā)明第三實(shí)施例的制作流程示意圖，該實(shí)施例提供含有信息的第一基板304(如圖4A所示)；在第一基板上濺鍍一層5～60nm的信息復(fù)制層302(如圖4B所示)；利用旋轉(zhuǎn)涂覆法將高分子樹脂溶液涂覆在信息復(fù)制層302上形成信息層308，并貼合另一具有信息并鍍有反射層310的第二基板312(如圖4C所示)，再照射紫外線使信息層308硬化貼合第二基板312(如圖4D所示)；利用信息層308與信息復(fù)制層302的附著力小于信息層308與第二基板312的反射層310的附著力，將信息層308與信息復(fù)制層310剝離(如圖4E所示)，再濺鍍?nèi)瓷鋵?06，則形成單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)300(如圖4F所示)。圖5A～圖5F為應(yīng)用本發(fā)明第三實(shí)施例的不同規(guī)格光盤片的制作流程示意圖，將此單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)300貼合沒有信號(hào)的塑料基板318(如圖5A所示)，則形成DVD9的光盤片320(如圖5B所示)；單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)300貼合含有一層信息的塑料基板322(如圖5C所示)，則形成DVD14的光盤片330(如圖5D所示)；將兩片單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)300的全反射層互相貼合(如圖5E所示)，則形成雙面雙層只讀型DVD18的光盤片340(如圖5F所示)。
圖6A～圖6H為本發(fā)明第四實(shí)施例的制作流程示意圖，該實(shí)施例提供含有信息的第一基板404(如圖6A所示)；在第一基板404上濺鍍一層5～60nm的信息復(fù)制層402(如圖6B所示)；利用旋轉(zhuǎn)涂覆法將高分子樹脂溶液涂覆在信息復(fù)制層402上形成信息層408，并貼合另一具有信息并鍍有反射層410的第二基板412(如圖6C所示)，再照射紫外線使信息層408硬化貼合第二基板412(如圖6D所示)；利用信息層408與信息復(fù)制層402的附著力小于信息層408與第二基板412的反射層410的附著力，將信息層408與信息復(fù)制層402剝離(如圖6E所示)，再在信息層408表面濺鍍半反射層406，形成單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)400(如圖6F所示)。用該單面雙層信息存儲(chǔ)介質(zhì)400作為第二基板，重復(fù)第三實(shí)施例的步驟，則形成單面三層信息存儲(chǔ)介質(zhì)420(如圖6G所示)。再用該單面三層信息存儲(chǔ)介質(zhì)420為第二基板，重復(fù)第三實(shí)施例的步驟，則形成單面四層信息存儲(chǔ)介質(zhì)430(如圖6H所示)。同理，可用相同的方法制造單面四層以上的單面多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)。
本發(fā)明多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，第一到第四實(shí)施例的材料選擇包括基板材料由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯以及玻璃中的一種制成；制作記錄層的高分子樹脂溶液的材料則選擇環(huán)氧樹脂、壓克力、聚脂中的一種；在已含有信息的基板上濺鍍的信息復(fù)制層由金、銀、鋁、鉻、鉑、鎳、硅以及其合金任選一種制成；在信息層與信息層之間的半反射層可選擇金、銀、鋁、硅及其合金中的一種制成；其全反射層的材料則可以由鋁、銀、金、銅、鉻、硅及其合金中的一種制成。
本發(fā)明多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，第一到第四實(shí)施例記錄層的厚度是通過旋轉(zhuǎn)涂覆速度與高分子樹脂溶液的濃度來控制，并配合光盤片的規(guī)格需求涂覆不同厚度(如10μm到80μm)；實(shí)施例中所使用的第一基板與第二基板厚度為1.2mm、0.6mm和依照不同激光光波長所需的不同厚度1.1mm、0.5mm、0.3mm其中之一；用以復(fù)制信息層的第一基板在剝離信息層之后，可直接重復(fù)使用于復(fù)制下一信息層，而不需另外加以處理，其回收使用次數(shù)可達(dá)30次以上；制作記錄層的高分子樹脂溶液材料采用光反應(yīng)高分子材料，記錄層直接利用紫外線照射快速硬化；不需等待記錄層的高分子樹脂溶液的溶劑揮發(fā)，也不用烘干硬化記錄層，從而簡化生產(chǎn)流程并節(jié)省生產(chǎn)所需要的時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，應(yīng)用于制造多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)，包括下列步驟提供一第一基板，在本身含有信息的該第一基板上形成一信息復(fù)制層；涂覆一高分子樹脂溶液在該信息復(fù)制層上，使該高分子樹脂溶液硬化成為一信息層；提供一第二基板，該第二基板用以貼合該信息層；在硬化的信息層表面涂覆一第二高分子樹脂溶液以接合該信息層與該第二基板；及使該第二高分子樹脂溶液硬化，并分離該信息層與該第一基板之該信息復(fù)制層。
2.如權(quán)利要求1所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該第一與第二基板材料可由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃及鎳金屬其中的一種制成。
3.如權(quán)利要求1所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該信息復(fù)制層由金、銀、鋁、鉻、鉑、鎳、硅以及其合金任選一種制成。
4.如權(quán)利要求1所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該信息復(fù)制層以濺鍍方法形成并控制該信息復(fù)制層的厚度。
5.如權(quán)利要求1所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該高分子樹脂溶液與該第二高分子樹脂溶液的材料分別選擇環(huán)氧樹脂、壓克力、聚脂其中的一種。
6.如權(quán)利要求1所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該高分子樹脂溶液與該第二高分子樹脂溶液利用照射紫外線的方法加以硬化。
7.如權(quán)利要求1所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該高分子樹脂溶液與該第二高分子樹脂溶液涂覆的厚度由旋轉(zhuǎn)涂覆的速度以及該高分子樹脂溶液與該第二高分子樹脂溶液的濃度來控制。
8.如權(quán)利要求1所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該第二基板與信息層重復(fù)接合以形成多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)。
9.如權(quán)利要求8所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的信息層配合不同規(guī)格的該多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)，濺鍍半反射層與全反射層。
10.如權(quán)利要求9所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的信息層之間的半反射層可選擇金、銀、鋁、硅及其合金其中的一種制成。
11.如權(quán)利要求9所述的多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該全反射層的材料由鋁、銀、金、銅、鉻、硅及其合金其中的一種制成。
12.一種信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，應(yīng)用于制造多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)，包括下列步驟提供一第一基板，在本身含有信息的該第一基板上形成一信息復(fù)制層；涂覆一高分子樹脂溶液在該信息復(fù)制層形成一信息層；提供一第二基板，該第二基板貼合于該信息層；該高分子樹脂溶液硬化粘合該第二基板與該信息層；及分離該信息層與該第一基板的該信息復(fù)制層。
13.如權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該第一與第二基板材料可由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃及鎳金屬其中的一種制成。
14.如權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該信息復(fù)制層由金、銀、鋁、鉻、鉑、鎳、硅以及其合金中的一種制成。
15.如權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該信息復(fù)制層以濺鍍方法形成并且控制該信息復(fù)制層的厚度。
16.如權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該高分子樹脂溶液的材料分別選擇環(huán)氧樹脂、壓克力、聚脂其中的一種。
17.如權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該高分子樹脂溶液利用照射紫外線的方法加以硬化。
18.如權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該高分子樹脂溶液涂覆的厚度由旋轉(zhuǎn)涂覆的速度以及該高分子樹脂溶液的濃度來控制。
19.如權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該第二基板與信息層重復(fù)接合以形成多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)。
20.如權(quán)利要求19所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的信息層配合不同規(guī)格的該多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)，濺鍍半反射層與全反射層。
21.如權(quán)利要求20所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的信息層之間的半反射層可選擇金、銀、鋁、硅及其合金其中的一種制成。
22.如權(quán)利要求20所述的信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，其中該全反射層的材料由鋁、銀、金、銅、鉻、硅及其合金其中的一種制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法，在含有信息的基板上形成一層信息復(fù)制層，再以含有信息復(fù)制層的基板取代金屬制模版來制造高分子材料的信息層；使用紫外線硬化信息層之后，基于不同材料間附著力的差異，將信息層與信息復(fù)制層分離，重復(fù)此流程便可制造多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)；含有信息復(fù)制層的基板能重復(fù)使用一百次以上，基板的價(jià)格也遠(yuǎn)低于金屬制模版，可降低多層信息存儲(chǔ)介質(zhì)的制作成本，并且由于本發(fā)明的制作流程簡單快速，有助于建立大量生產(chǎn)的自動(dòng)化設(shè)備以及提高生產(chǎn)的質(zhì)量。
文檔編號(hào)G11B7/24GK1426054SQ0114425
公開日2003年6月25日 申請日期2001年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月14日
發(fā)明者楊惠雯, 廖文毅, 鄭尊仁, 黃建喨, 黃得瑞, 鄭懷瑜 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院