CN1091923C - 信息记录媒体 - Google Patents

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CN1091923C
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大久保美志
西坂欢
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Toshiba Corp
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Abstract

在由粘贴两个基片得到的光盘中，从粘贴在一起的基片之间的粘合剂层排出气泡等，并把该层的厚度不均匀性降低到允许值。有预定厚度的垫片同轴地置于基片上。粘合剂涂到其上放置垫片的基片的表面上。另一基片置于其上涂有粘合剂的基片的表面上。基片绕垫片以高速转动。利用转动产生的离心力，排出夹在基片之间的多余粘合剂，以及气泡等。用这一过程使两个基片之间保留一个由垫片的厚度确定其厚度的粘合剂层。

Description

信息记录媒体
本发明涉及一种多基片信息记录媒体；更详细地说，涉及双基片双层光盘的粘接方法和装配的改进，旨在从一个光盘表面阅读两个信息记录层上的诸条信息。
最近已开发出一些小直径的光盘(直径：约5英寸/120mm至约3.5英寸/80mm)，可在其上记录作为数字数据的大量数据，例如各种视频和语音数据。按照这种光盘，可在两个盘形基片的至少一个基片上制成一个或多个信息记录层，以确保大的信息存储量；并且这些基片是严密地粘接在一起的，从而可得到有着预定厚度(1.2mm)的大容量盘。
假定两个在其上分别有一些信息记录层形成的盘形基片是用一种粘合剂严密地粘接在一起的，旨在得到一个大容量的光盘。在这种情况下，当从两个盘形基片之一阅读内部信息记录层上的诸条信息时，一束阅读激光不断往复地移过两基片之间的粘接层。这时，如果粉尘或气泡进入两基片之间的粘接层，就会在阅读相应于粉尘或气泡部位的信息时出现差错。
如果基片之间的粘接层是不均匀的，且有厚度不规则性，则因为激光行进路径长度会在粘接层厚度有变化的部位改变，故在阅读对应于厚度不规则部位的信息时容易发生差错。
如果气泡进入基片之间的粘接层，则该层强度降低。由于这个缘故，粘贴在一起的盘形基片可能由于摔倒或其他类似情况的碰撞而互相剥离。
如果两个盘形基片中只有一个基片具有一个信息记录层，并且另一基片没有一个类似的信息记录层(或一个相当于记录层的虚设层)，则粘贴的表面可能由于环境变化而损坏。结果，两个粘贴在一起的盘形基片可能互相剥离或变形。
上述粉尘或气泡必须完全去除，基片之间粘接层的厚度不规则性必须减至最小(例如，对50μm粘接层厚度来说，减至±5μm范围以内)。然而，对于高产量成批生产的双基片光盘来说，难以作到使粘接层没有气泡和厚度不规则性。
本发明之一个目的在于提供一种多基片信息记录媒体。
为了达到上述目的，本发明的一种多基片信息媒体包括：
一个有一孔的盘形第一基片(30)，在其上制成一个第一信息记录层(10)，所述的第一基片具有预定的外径、预定的内径和预定的厚度；
一个有一孔的盘形第二基片(40)，在其上制成一个第二信息记录层(20)，所述的第二基片具有预定的外径、预定的内径和预定的厚度；
一个垫片(60)，它具有预定的外径、预定的内径和预定的厚度，并且同轴地夹于所述第一与第二基片(30，40)之间；和
一个粘接层(50)，它存在于除了所述垫片(60)部位以外的所述第一与第二基片(30，40)之间，并且具有由所述垫片(60)控制的预定厚度。
当要从两个基片(30，40)之一的一个表面侧读出内部信息记录层(10，20)上的信息时，一束阅读激光就往复地移过两个基片之间的粘接层(50)。在这种情况下，如果在两个基片之间的粘接层(50)具有厚度不规则性、气泡等，则因为激光行进路径长度在那些厚度不同的粘接层的部位会改变，而在阅读那些对应于有厚度不规则性、气泡形成等部位的信息时容易发生差错。
然而，根据本发明的多基片信息记录媒体，由于采用垫片(60)，而使第一与第二基片(30，40)之间的粘接层(50)的厚度即使在这些基片以高到足以完全排出气泡的速度转动时也可几乎均匀地控制成由垫片(60)控制的厚度(约50±5μm)。因此，能够把由于粘接层(50)厚度不规则性、其中夹带气泡等而引起阅读差错的出现率抑制到一种实际上不成为问题的程度。
此外，由于上述垫片(60)，而能够进行一种从粘接层(50)中完全去除气泡的高速转动处理，同时把粘接层的厚度控制在一个预定的范围之内，从而防止由于气泡遗留于粘接层中而引起粘接层的强度降低。这可防止粘贴在一起的盘形基片由于摔倒或类似事件的碰撞而互相剥离。
此外，涉及上述目的的本发明的多基片信息记录媒体包括：
一个有一孔的盘形第一基片(30)，在其上制成一个第一信息记录层(10)，所述的第一基片(30)具有预定的外径、预定的内径和预定的厚度；
一个有一孔的盘形第二基片(40)，在其上制成一个虚设层(20d)，所述的第二基片(40)具有该预定外径、该预定内径和一个预定的厚度；
一个垫片(60)，它具有一个特定的外径、一个特定的内径和一个预定的厚度，并且同轴地夹于所述第一与第二基片(30，40)之间；和
一个粘接层(50)，它存在于除了所述垫片(60)部位以外的所述第一与第二基片(30，40)之间，并且具有由所述垫片(60)控制的一个预定厚度。
主要采用一种只在两个盘状基片(30，40)中的一个基片(30)上有一信息记录层(10)的媒体，作为上述的多基片信息记录媒体。在要粘贴在一起的另一个基片(40)上制成一个相当于信息记录层(10)的非记录虚设层(20d)。当用这种方法式分别在一个基片(30)和另一个基片(40)上制成类似的层(10，20)，并且把这些基片以互相对着的层粘贴在一起时，就能够得到下述的效果。因为两个基片随环境变化和随时间的质量变化的物理变形是以几乎相同的数量对称地发生的，故这些变形由于粘贴处理而消失。由于这个缘故，粘贴在一起的基片不容易发生剥离或变弯，从而能够得到一种多基片信息记录媒体；它在环境变化或随时间的质量变化时在物理上是稳定的。
本发明的其他目的和优点将在下面的描述中提出来，并且从此描述中部分是显而易见的，或者可以从本发明的实践中领悟出来。借助于所附的权利要求书中特别指出的手段和组合可以认识和得到本发明的目的和优点。
编入本说明书和作为其组成部分的附图，说明本发明一些目前的最佳实施例，并且上面给出的总描述和下面给出的最佳实施例详细描述，共同用于说明本发明的原理。
图1是一个从阅读激光接收面侧来看的平面图，说明根据本发明的一个实施例的一个双层光盘；
图2是一个图1中双层光盘的部分变形的断面图；
图3是一个方块图，说明一个用于在具有图2所示结构的双层光盘上制作第一或第二信息记录层10或20的喷镀设备；
图4是一个流程图，用于说明一种使用图3中设备制作双层光盘的第一信息记录层10(金属薄膜)的程序；
图5是一个流程图，用于说明一种使用图3中设备制作双层光盘的第二信息记录层20(铝-钼合金薄膜)的程序；
图6A至6D是一些视图，说明一种通过把已用图4与5中程序得到的半盘状态的基片30和40粘贴起来，制成一种双层光盘的制作过程；
图7A和7B是一些视图，说明一种设备结构，它用于在图6A至6D所示的多基片盘的制作过程中收集在半盘状态的基片30和40的粘贴过程期间产生的多余粘合剂；
图8是一个流程图，用于说明一种相当于图6A至6D所示多基片盘制作过程的程序；
图9是一个部分变形的断面图，说明图2中实施例的一种改进，更具体地说，说明由4个信息记录层组成的多基片光盘OD；
图10是一个部分变形的断面图，说明图2中实施例的另外一种改进，更具体地说，说明由3个信息记录层组成的多基片光盘OD；
图11是一个部分变形的断面图，说明图2中实施例的又一种改进，更具体地说，说明由一个信息记录层组成的多基片光盘OD；
图12是一个部分变形的断面图，说明图2中实施例的另外又一种改进，更具体地说，说明由一个信息记录层组成的多基片光盘OD的另一个实例；
图13是一个曲线图，说明当有650nm波长的相干光用于阅读操作，并且采用象图2所示结构一样的单基片/单记录层结构的一对基片时，用于粘贴过程的基片(30或40)厚度(纵坐标)容许范围是怎样随着基片材料的折射率(横坐标)而变化的；和
图14是一个曲线图，说明当有650nm波长的相干光用于阅读操作，并且采用象图9所示结构一样的单基片/双记录层结构的一对基片时，用于粘贴过程的基片(30或40)厚度(纵坐标)容许范围是怎样随着基片材料的折射率(横坐标)而变化的。
下面参照诸附图，描述根据本发明一个实施例的一种多基片信息记录媒体，一种制作多基片信息媒体的方法，和相关的制作多基片信息记录媒体的设备。为避免重述，在几个图中都用相同的标号表示相同的部件。
图1是一个从阅读激光接收面侧来看的平面图，说明用作本发明的一种多基片信息记录媒体的一种双层光盘OD。光盘OD由两个粘贴在一起的聚碳酸酯基片构成，其中每个基片都有一个120mm的外径，一个有15mm内径的中心孔70，和一个0.6mm的厚度。光盘OD是1.2mm厚。在每个基片上都制成一个环状信息记录层(图1只示出一个基片上的层10)。每个这类环状信息记录层都有一个约45mm的内径和一个约117mm的最大外径。聚合物薄膜垫片60具有例如一个15至16mm的内径，一个20至21mm的外径和一个约50μm的厚度；它夹于两个基片之间，要与有这种结构的光盘OD的中心孔70同轴。
当不在垫片60的膜表面上印制信息时，能够使用聚碳酸酯膜、聚对苯二甲酸乙酯膜、聚酰亚胺膜或类似膜，作为垫片60用的聚合物膜。而当要在垫片60上印制标号信息时，能够适当地使用聚碳酸酯膜或类似膜。应当指出，当在垫片上印制这种信息时，需要把印制后的垫片实体厚度控制到一个期望的厚度(例如50μm)。
图2是一个图1中双层光盘OD的部分放大变形断面图。如图2所示，盘OD由下列部分构成：用于安装第一信息记录层的聚碳酸酯基片30，在其上记录第一信息的金属薄膜10(第一信息记录层具有11至14nm，例如约13nm的厚度)，对阅读激光RL是透明的粘接层50，在其上记录第二信息的铝-钼合金薄膜20(第二信息记录层具有40nm或更大，例如约100nm的厚度)，和用于安装第二信息记录层的聚碳酸酯基片40。它们按照在从入射阅读激光RL来看时指定的顺序而层叠。按需要，在阅读激光接收面30的相对侧的基片40上粘合一个标签LB，在该标签上印制涉及记录信息(上述的第一与第二信息)的信息(可见图案信息，例如字符，画面，或曲线图案等)。
在中央孔70的部位同心地夹于基片30与40之间的垫片60是50μm厚。以相同于垫片60的高度夹于基片30与40之间的粘接层50，具有差不多等于垫片60厚度，即50μm的厚度(约50±5μm)。当垫片60的膜厚度增加时，粘接层50的厚度也可相应地增加。
如果把用于形成第一信息记录层的金属薄膜10的厚度选择成在11nm与14nm之间(最好是约为13nm)，就能够从第一和从第二信息记录层10和20得到具有差不多相同强度的反射阅读激光。
应当指出，能够用一种在它相对于650nm(或635nm)阅读激光RL的反射率与透射率方面差不多相同于该金属薄膜的材料(金合金、铜、银、黄铜、铜锌合金、铜铝合金、或类似合金)，制作第一信息记录层10。
如果用于形成第二信息记录层的铝-钼合金薄膜20的厚度被选择为40nm或更厚，就能够把膜20的激光反射率设置成某一实际上足够的值(80％或更大)。在本实施例中，第二信息记录层20的设置厚度被选择为约100nm。
第二信息记录层20能够只用铝来制作。然而，通过使用铝合金或象钼、钽、钴、铬、钛或铂之类耐熔金属，能够大大地抑制用作第二信息记录层的薄膜20的反射率随时间的递降(环境可靠性)。
钼具有改良第二信息记录层20抗氧化性的作用，但需要在一个适当含量范围内使用。钼的实际含量范围为1at％至20at％。薄铝-钼合金膜20的钼含量最好为1at％至20at％。在本实施例中，把钼含量设置成20at％。当这含量超过20at％时，即使保证薄膜20的厚度为40nm或更厚，也会降低第二信息记录层20的激光反射率。
阅读激光RL的波长可以是如上所述的650nm或635nm，或可以更短。然而，如果波长改变，则垫片60的最佳膜厚度可以改变(最佳膜厚度可以随着粘接层50的物理性质而改变)。实际上，最佳膜厚度是在确定实际要用的激光波长、粘接层50所用的材料和基片30与40所用的材料以后，用多个样品作实验来确定的。例如，如此确定最佳膜厚度，以致于来自两个记录层10和20的阅读信号的C/N(载波/噪声)比成为某一期望值或该值以上，并且保证基片30和40有足够的结合强度。
举例来说，能够使用下列诸值作图1和2中所示的多基片光盘OD的物理参数：
〔外径〕
12cm盘＞120.00±0.30mm
8cm盘＞80.00±0.30mm
〔中心孔70〕
12cm/8cm盘＞15.00+0.15mm；15.00-0.00mm
〔粘贴后厚度〕
12cm/8cm盘＞1.20+0.30mm；1.20-0.06mm
〔盘夹持区的内径〕
12cm/8cm盘＞22.0mm最大值
〔盘夹持区的外径〕
12cm/8cm盘＞33.0mm最小值
〔盘夹持区的厚度〕
12cm/8cm盘＞1.20+0.20mm；1.20-0.10mm
〔粘贴后盘重〕
12cm盘＞13g至20g
8cm盘＞6g至9g
〔粘贴后盘的惯性矩〕
12cm盘＞0.040g·m2
8cm盘＞0.010g·m2
〔粘贴后盘的动平衡〕
12cm盘＞0.010g·m最大值
8cm盘＞0.0045g·m最大值
图3示出一种喷镀设备的示意性布置，它用于在有图2所示结构的多基片双层光盘OD的基片30或40上，制成薄金属膜(第一信息记录层)10或薄铝-钼合金膜(第二信息记录层)20。
把用于安装聚碳酸酯基片30(或40)的盘状转动底座(阴极板)102在一个靠近真空容器100的顶部位置如此安置于真空容器100中：使底座的转动表面处于水平位置。转动底座102是由马达110转动的(不需要始终转动)。
阳极板104在一个靠近真空容器100的底部的位置安置于真空容器100中。在阳极板104上安置一个喷镀源，使它与上面安置的转动底座102相对着。这个喷镀源由一种用于光盘OD的激光反射层10的材料(金)或者一种用于激光反射层20的材料(铝、钼、或类似材料)制成。
转动底座(阴极板)102是接地的。当要进行RF喷镀时，就把RF电源112连接到阳极板104(在DC喷镀情况下就把DC电源112连接到阳极板104)。在要进行喷镀时，就在接地阴极板102与阳极板104之间施加来自电源112的一个输出电压。
通过气体排出通道113把真空容器100连接于排气泵114。在进行喷镀时，通过气体进入通道115和控制阀118，把少量的(毫米级的)氩气(惰性气体)作为一种喷镀气体而从Ar气圆筒116注入到已用排气泵114抽空到充分程度的(μ乇级的)真空容器100中。用一个连接于真空容器100的内部压力传感器(真空计)108来检验所注入氩气的数量。
基片转动马达110、喷镀电源112、排气泵114、和控制阀118，都是用一个并入喷镀控制器120中的CPU进行计算机控制的。
在置于阳极板104上的喷镀源(金)的上方，安置一个具有膜厚度测量功能的监测单元(厚度计)106。控制器120的CPU通过监测单元106监测从喷镀源到基片30(40)的喷镀量。喷镀控制器120的CPU被编程成在监测喷镀到基片30(40)上的薄膜的同时，调节从电源112到阳极板104的RF功率，使薄层10(20)具有预定的成分。
图4是一个流程图，说明一种使用图3所示设备制成多基片双层光盘OD的第一信息记录层100的程序。由并入图3所示喷镀控制器120的CPU执行相当于这个过程的程序。
在用内部压力传感器108监测真空容器100的内部压力的同时，喷镀控制器120驱动排气泵114，以便把真空容器100抽空到例如5μ托或以下(步骤ST10；在步骤ST12为否时)。此后，在使用内部压力传感器108监测真空容器100中内部压力的同时，喷镀控制器120控制一个控制阀118，以便以等于或小于5m托的压力把氩气注入真空容器100中(步骤ST14；在步骤ST16为否时)。
通过使用按这种方式注入的低压氩气作为一种喷镀气体，开始喷镀金。
喷镀控制器120使马达110转动其上装有基片30的阴极板102(步骤ST18)。同时，喷镀控制器120把一个预定的电压加于喷镀源(在这种情况下为金)上，并持续一段预定的时间(步骤ST20)。用这一过程制成一个具有预定厚度的激光反射层10(在步骤ST22为是)。
在上述的实施例中，基片30在喷镀过程中是转动的。然而，如果把薄膜10的厚度变化限制在某一预定值范围之内，则基片30不需要在喷镀过程中转动。
上述的实施例是例证性地说明一种其中基片30置于靶材料上方的上喷镀方法。然而，还可使用一种其中基片30置于靶材料侧面的侧喷镀方法。
〔试验实例〕
用排气泵114使真空容器100的内部压力下降到1托。此后，把氩气注入真空容器100，使氩气压力达到某一预定值。设置的氩气压力、由喷镀制成的金属薄膜10的状态和氩气含量三者的关系如下表所示：
氩气压力(m托) 金属薄膜的状态 氩气含量(at％)
9 呈岛状 5
8 呈岛状 5
7 呈岛状 4
6 差不多均匀 3
5 均匀 2
4 均匀 2
3 均匀 1
2 均匀 1
1 均匀 1
当把氩气压力设置成等于或小于5m托时，薄金属膜10的氩含量就变成等于或小于2at％。结果，得到一种均匀的薄膜(厚度：11nm至14nm)。
图5是一个流程图，说明一种使用图3所示设备制作多基片双层光盘OD的第二信息记录层20的程序。也可用图3所示喷镀控制器120的CPU来执行相当于这个程序的程序。
在使用内部压力传感器108监测真空容器100的内部压力的同时，喷镀控制器120驱动排气泵114，使真空容器100抽空到5μ乇(步骤ST30；在步骤ST32为否时)。此后，在使用内部压力传感器108监测真空容器100的内部压力的同时，喷镀控制器120控制一个控制阀118，使氩气以等于或小于5m乇的压力充入真空容器100中(步骤ST34；在步骤ST36为否时)。
通过用按这种方式注入的低压氩气作喷镀气体，开始喷镀金。
喷镀控制器120使马达110转动其上装有基片40的阴极板102(步骤38)。同时，喷镀控制器120把预定的功率按照层形成顺序(在这种情况下先是铝，然后是钼)加到各个喷镀源上(在这种情况下是铝和钼)(步骤ST40)。结果，制成一个具有预定厚度的激光反射层20(在步骤ST42为是)。
在上述的实施例中，基片40是在喷镀过程中转动的。然而，如果把薄膜20的厚度变化限制在某一确定值范围以内，则基片40不需要在喷镀过程中转动。
上述的实施例是举例说明一种其中基片40置于一种靶材料上方的上喷镀方法。然而，还可采用一种其中基片40置于一种靶材料侧面的侧喷镀方法。
图5所示的上述程序与使用图3所示设备的喷镀方法有关。然而，层20也能够用真空淀积方法来制作。
图6A至6D说明通过把半盘状态的基片30和40粘贴在一起而制成多基片双层光盘OD的步骤(a)至(d)，这些基片是已经通过图4和5所示程序制得的。
图7A和7B示出在多基片盘OD的制作过程中收集多余粘合剂用的设备的布置(图7B是沿图7A中7b-7b线截取的部分断面图)。
图8是一个流程图，用于说明图6A至6D所示多基片盘制作过程的相应程序。下面将相继地描述这一程序。
参阅图6A，首先，把聚碳酸酯基片(多基片光盘OD的一个基片)30如此装配到转动台200的定位销202上，使第一信息记录层(金属薄膜)10面朝上。此后，把5μm厚的膜垫片60装配到定位销202上。
在基片30跟旋转盘200紧密接触，并且垫片60跟基片30紧密接触以后，就施加(或滴入)适当数量的低粘度紫外线固化粘合剂220(图8中步骤ST50)。
举例来说，一种具有约300至800mpa·s(毫帕斯卡秒)粘度的紫外线(UV)固化、热固化或厌氧固化的粘合剂，适合用作粘合剂220。
参阅图6B，在施加或滴入适当数量的粘合剂220以后(在步骤ST52中为是)，把聚碳酸酯基片(多基片光盘OD的另一基片)如此装配到定位销202上，使第二信息记录层(薄铝-钼合金膜)20面朝下(步骤ST54)。使基片40跟基片30紧密接触，以便所施加的粘合剂220扩展到基片30上。(在基片40跟基片30紧密接触以后，不特别施加外力把基片30与基片40压紧)。
这时，在基片30和40之间扩展的粘合剂220的薄膜(后来用作粘接层50)中有气泡(细微颗粒或粉尘)进入的可能性是最大的。基片30与40之间的间隔大于垫片60的厚度(50μm)，故存在一种可能性：气泡、粉尘等可能和过量粘合剂220一起被夹入诸基片之间。
参阅图6C，在基片40跟基片30紧密接触以后，就用一种给定的高速度(约100至2,000rpm；不需要总是用一种恒定的速度转动，而可用变速转动)来转动旋转盘200(步骤ST58)。结果，由于离心力的作用，而排出在基片30与40之间的过量粘合剂220，以及气泡、粉尘等。
参阅图7A和7B，用粘合剂散布防止栏300挡住排出的包括气泡、粉尘等在内的过量粘合剂部分220(在执行步骤ST58期间)。在这种高速度的转动操作持续一段预定的时期(约10秒钟，可视情况而变)以后(在步骤ST60中为是)，使旋转盘200的转动速度变到一个给定的低速度(例如约6rpm)(步骤ST61)。在这时，就在基片30与40之间留下一个具有约50μm厚度和没有气泡的均匀粘接层50。这时，基片30和40的总厚度差不多为1.2mm。
在用高速转动操作排出过量的粘合剂220以后，有少量未固化的粘合剂220附着于多基片盘OD(30+40)的外周边部分。为了去掉这种压出的粘合剂220，就起动真空泵500(步骤ST62)。在真空泵500运行的同时，以给定的低速度(约6rpm)转动旋转盘200。用这种操作把附着于多基片盘OD外周边的过量粘合剂220收集到泵500侧。
当完成附着于多基片盘OD外周边的过量粘合剂220的收集时，就停止旋转盘200的转动，并且停下真空泵500(步骤ST63)。
应当指出，用一个通过从泵500引出的空气管502产生的吸入空气流，把附着于多基片盘OD外周边的过量粘合剂220收集到一个粘合剂收集容器400中。在这种情况下，因为流向空气管502侧的粘合剂220被一个粘合剂通道闭塞过滤器302所闭塞，故粘合剂220不会流入泵500。粘合剂通道闭塞过滤器302需要定期更换或清洗。
参阅图6D，用从UV灯230发射的紫外光照射这种其上留下无气泡的均匀粘接层50的多基片光盘OD(步骤ST64)。在紫外光照射一段预定的时期以后(在步骤ST66中为是)，用作层50的粘合剂220就被固化成实际的强度。用这个过程使基片30和40完全结合，从而制成有双层结构的多基片光盘OD。
应当指出，在图8所示的步骤ST50至ST60中，马达210的转动速度和高速转动保持间隔是使用多个样品由实验如此确定的：使气泡不遗留于粘接层50中，并且其厚度在50±5μm范围之内。
把旋转盘200的直径设置为稍小于要制造的光盘OD的外径(一般为120mm或80mm)。使旋转盘200的直径小于光盘OD的外径，能防止从多基片光盘OD的外缘漏出的粘合剂流到光盘OD与旋转盘200的盘表面之间。
更准确地说，对于具有120mm直径的多基片光盘OD(5英寸盘)，可以把旋转盘200的直径设置为约115至117mm，而对于具有80mm直径的多基片光盘OD(3.5英寸盘)，可以设置为约75至77mm。类似地，对于2.5英寸盘(直径：63mm)，为旋转盘选择对应于该盘尺寸的直径。
图9是部分变形的剖视图，表示图2中的单侧阅读型多基片双层光盘的改进，更准确地说，是表示带有四个信息记录层的多基片光盘OD。
在这种情况下，信息记录层10a通过第一透明层51(双层结构)形成在其上形成有信息记录层10b的基片30上，而信息记录层20a通过第二透明层52(双层结构)形成在其上形成有信息记录层20b的基片40上。基片30上层10a的一个表面通过粘合剂层50(粘合剂220)粘合到基片40上的层20a的一个表面上。
能用作标签的第一垫片61置于层10a与10b之间的光盘中心部分处，而能用作标签的第二垫片62置于层20a与20b之间的光盘中心部分处。
在图9中所示的改进例中，通过使用阅读激光RL1从下部阅读信息记录层10a和10b上的信息，并且通过使用阅读激光RL2从上部阅读信息记录层20a和20b上的信息。
图10是部分变形的剖视图，表示图2中所示单侧阅读型多基片双层光盘的另一种改进，更准确地说，是表示带有三个信息记录层的多基片光盘OD。
在这种情况下，信息记录层10a通过第一透明层51(双层结构)形成在其上形成有信息记录层10b的基片30上，而信息记录层20a形成在基片40(单层结构)上。基片30上层10a的一个表面通过粘合剂层50(粘合剂220)粘合到基片40上层20a的一个表面上。
能用作标签的第一垫片61置于层10a与10b之间的光盘中心部分处。
在图10中所示的改进例中，通过使用阅读激光RL1能从下部阅读信息记录层10a和10b上的信息，而通过使用阅读激光RL2能从上部阅读信息记录层20a和20b上的信息。
在图10中所示的改进例中，当信息要通过使用上侧阅读激光RL2从两个信息记录层10a和10b而读出时，层20a可以由具有约13nm厚的薄金属膜制造，而不是用厚的铝基金属膜制造。
图11是部分变形剖视图，表示图2中所示单侧阅读型多基片双层光盘的又一种改进，更准确地说，是说明带有一个信息记录层的多基片光盘OD。
在图11中所示的改进例中，图2中的信息记录层20用虚设层20d来代替。当在光盘OD中要存储的数据总量等于或小于信息记录层10的容量时，能使用在图11中所示的改进例(信息记录层10仅能保证与5GB的存储容量)。虚设层20d能由喷涂一种没有具体内容的预定信息图案的铝基金属薄膜制造(在这种情况下，“没有具体内容”不仅包括其中没有数据记录在记录表面上的情形，而且包括其中有单调数据，如数据“0”或“1”，写在整个记录表面上的情形)。
图12是部分变形的剖视图，表示通过改进图11中的结构所得到的结构，更准确地说，是表示带有一个信息记录层的多基片光盘OD。
在图12中所示的实施例中，图2中的信息记录层20用带有一个标签图案的虚设层20db代替。如果当部分地阅读信息记录层10上的信息时，能把这种光盘OD规定为多基片单层光盘，则能初始化用于光盘OD的复制装置，以便不存取在虚设/标签层20db上的信息。在这种情况下，由于虚设/标签层20db不必反射阅读激光RL，所以增加了在选择用于虚设/标签层20db的材料时的自由度。更准确地说，其上印制有标签图案的一层聚碳酸酯膜能用作虚设/标签层20db。
在图11和12中所示的改进例的每一个中，不必特别控制虚设层20d或20db的厚度，而是把包括虚设层20d或20db的基片40的总厚度控制到预定值(0.6mm)。
在图2中的单侧阅读型多基片双层光盘OD中，由于不从第二基片40侧进行阅读操作，所以能把标签LB置于基片40的一个表面上。然而，根据图9或图10中所示的结构，由于从基片30侧和基片40侧都阅读信息，所以像图2中所示的大面积标签LB不能置于光盘OD上。
在这种情况下，由于聚碳酸酯基片30和40是透明的，所以把与记录在光盘上的信息有关的字符、图案等预先印制在夹在基片30与40之间的垫片60上。采用这种结构，能把光盘中心的垫片60部分用作光盘标签，尽管所写的可见信息量受到限制。
在图2、9和10所示的实施例和改进例的每一个中，把多基片多层光盘OD的总厚度控制到1.2mm。为此，在图10或9中带有透明层51的基片30本身的厚度(稍小于0.6mm)，比图2中不带有层51的基片30本身的厚度(约0.6mm)小，小一个层51的厚度(约50μm)。类似地，在图9中带有层52的基片40本身的厚度(稍小于0.6mm)，比在图2或10中不带有层52的基片40本身的厚度(约0.6mm)小，小一个层52的厚度(约50μm)。在任何情况下，可以根据实施例的内容适当改变基片30和40中每一个的厚度(标准值：0.6mm)。
在这个实施例中，用一层铝-钼合金薄膜作第二信息记录层20。然而，本发明不限于此。根据本发明的实施例，可以把一个具有高熔点、高强度和高抗氧化能力的由铝和一种耐熔金属(钨、钽、镍、钴、铂、铬、钛、或类似金属)组成的合金层，而不是纯铝层、金层、和钼层，用作第二信息记录层20。然而，用于第一信息记录层10的材料限于那些材料(金合金，铜、银、黄铜、铜-锌合金。铜-铝合金等)：它们在形成薄膜时，对于特定波长的激光来说，几乎表现出相同的激光反射能力和透射能力。
在以上描述中，紫外线固化树脂层(粘合剂层)50的厚度是50μm。然而，如果在图1中所示的多基片光盘OD是只读光盘(DVD-ROM)，则可以在从40μm至70μm的范围中选择用于这种光盘的厚度。如果图1中所示的多基片光盘OD是RAM光盘(DVD-RAM)，则粘合剂层50最好比只读光盘的薄。在这种情况下，可以在从20μm至40μm的范围内选择用于粘合剂层50的厚度。
另外，已经把5英寸型光盘(直径：120mm)和3.5英寸型光盘(直径：80mm)描述为光盘OD。然而，本发明能用于2.5英寸型光盘(直径：63mm)和具有其他尺寸的多基片光盘。在这种情况下，可以根据光盘尺寸、光盘材料、光盘类型(ROM或RAM)、粘合剂类型、和其他条件，确定最佳的粘合剂层厚度(即，垫片60的厚度)。
在以上描述中，把几何形状类似于光盘的膜环用作垫片60。然而，垫片60的形状不限于环形。当把定位销202插入垫片60的孔中时，就可满足垫片60是否被定位的需要。因此，垫片60的孔可以是其边线多于三角形边线的多边形(把其内切圆的直径设置为稍大于15mm)。类似地，垫片60的外形可以是任意的多边形，只要其外切圆的直径大于图1中信息记录层区域即可。例如，具有一个与直径33mm的圆外切的六边形外形和一个与直径15mm的圆内切的八边形孔的多边形膜(例如，具有50μm的厚度)可以用作垫片60。假定光盘记录信息(字符、符号、或图形)是印制在垫片60上。在这种情况下，不把垫片60限定为环形可以增加商品价值(主要在设计上)。
图13是曲线图，表示当把650nm波长的相干光用于阅读操作并使用一对用于像图2中所示的单层基/单记录层结构的基片(30和40)时，用于粘贴过程的基片(30或40)的厚度(纵坐标)允许范围如何依据基片材料的折射率(横坐标)而变化。
根据这一曲线图，当基片的折射率是1.45时，控制基片的厚度，使其值属于上限为0.643(点P01)和下限为0.583(点P03)的范围内(在点P02处中值为0.615mm)。例如，如果聚碳酸酯基片的折射率是1.56，则控制基片的厚度，使其值属于上限为0.630(点P11)和下限为0.570(点P13)的范围内(在点P12处的中值为0.600mm)。如果基片的折射率是1.65，则控制基片的厚度，使其值属于上限为0.630(点P21)和下限为0.570(点P23)的范围内(在点P22处的中值为0.600mm)。
本发明的实施例使用由聚碳酸酯或类似材料组成的且厚度属于由点P01至P23所确定范围内的透明基片(30或40)。
图14是一曲线图，表示当把650nm波长的相干光用于阅读操作并使用一对用于像图9中所示的单基片/双记录层结构的基片(30或40)时，用于粘贴过程的基片(30或40)的厚度(纵标标)允许范围如何依据基片材料的折射率(横坐标)而变化。
根据这一曲线图，当基片的折射率是1.45时，控制基片的厚度，使其值属于上限为0.653(点Q01)和下限为0.563(点Q03)的范围内。如果基片的折射率是1.56，则控制基片的厚度，使其值属于上限为0.640(点Q11)和下限为0.550(点Q13)的范围内(中值约为0.595mm)。如果基片的折射率是1.65，则控制基片的厚度，使其值属于上限为0.640(点Q21)和下限为0.550(点Q23)的范围内。
本发明的实施例使用由聚碳酸酯或类似材料组成的且厚度属于由点Q01至Q23所确定的范围内的透明基片(30或40)。
如在图9中所示，当每个基片要形成两个信息记录层(10a和10b或20a和20b)时，由于树脂层(51或52)形成在信息记录层之间，所以考虑到这个树脂夹层(51或52)的厚度，要选择较小的基片厚度(在图13中的中心厚度是0.600mm，而在图14中的中心厚度是0.595mm)。
在本发明中，由于把具有粘合剂层厚度调节功能的垫片60置于要粘贴的两个基片之间，所以得到如下效果：
(1)由于两个基片30和40以高速转动，所以排出在基片之间的灰尘、气泡等以及多余的粘合剂220，同时保持由垫片60的厚度(50μm)调节的基片之间的间隔。在这一高速转动操作期间，当从基片30与40之间的间隔中排出多余的粘合剂220时，在两个基片之间的内压降低，并且基于环境压力(一般为大气压力)的诸力以使基片相互压紧的方向均匀地作用在基片30和40的整个表面上。此时，基片30和40之间的间隔不会降低到小于垫片60的厚度(50μm)。结果，能控制两个基片30与40之间的由粘合剂220制成的粘合剂层50的厚度，使其值属于由垫片60的厚度所限定的预定范围内(例如，50±5μm)。
(2)如果像在本发明中那样使用垫片60，则即使两个基片以高速转动，基片30与40之间的粘合剂层也不会变得过薄。为此，不需要给转动速度强加上限。因此，通过以足够高的速度转动两个基片，就能彻底排出留在要粘站在一起的两个基片30和40之间的粘合剂层50中的气泡、灰尘等，以及多余的粘合剂220。就是说，不用把用于高速转动操作的转动速度准确地控制为一个特定值，也能得到几乎没有厚度不均匀性的粘合剂层50。因此，能以高的生产率批量生产在粘贴过程之后在厚度方向要求尺寸精度的多基片光盘，并且能把制造成本压低到几乎与单基片光盘的相同。
(3)由于粘贴在一起的第一和第二基片30与40之间的粘合剂层50的厚度，是按垫片60调节的厚度(约50±5μm)作成近于均匀的，所以能把由粘合剂层50的厚度不均匀所造成的阅读错误发生率，降低到不存在实际问题的水平。
(4)可以使用一层其上写有字符、图案等的非常薄的标签膜，作为具有粘合剂层厚度调节功能的垫片60。对于不许标签置于任何信息记录表面上的双侧阅读型多基片光盘，可以把这层标签膜用作光盘标签。
(5)由于垫片60能够在把粘合剂层50的厚度控制在预定范围内的同时，进行从粘合剂层50彻底除去气泡的高速转动过程，借此防止由于气泡留在粘合剂层中而造成的粘合剂层的强度降低。这就防止粘贴在一起的光盘基片由于落下冲击或类似事件所造成的相互剥离。
(6)当两个基片(30和40)中只有一个带有一个信息记录层(10)时，一个对应于该信息记录层(10)的虚设层(20d)形成在另一个基片上。当类似的层(10和20d)分别形成在一个基片(30)和另一个基片(40)上，并且基片用彼此相对着的层粘贴在一起时，能得到如下效果。由于环境随时间变化或品质随时间变化而造成的两个基片的物理变形，几乎以相同的量对称地发生，所以通过粘贴过程能消除变形。为此，粘贴在一起的基片不易发生脱落或翘曲，因而能得到在环境随时间变化或品质随时间变化时物理上稳定的多基片信息记录媒体(多基片光盘OD)。
对于熟悉本专业的技术人员，易于进行另外的优化和改进。因此，较广范围的本发明不限于这里表示和描述的具体细节和代表性实施例。因而，可以进行各种改进，而不脱离由附属的 和其等效文件所限定的一般发明概念的精神和范围。

Claims (2)

1.一种多基片信息媒体，包括：
一个带有一个孔的盘形式的第一基片，在其上形成一个第一信息记录层，所述第一基片具有预定的外径、预定的内径、及0.6mm的厚度及一个第一折射率；
一个带有一个孔的盘形式的第二基片，在其上形成另一层，所述第二基片具有预定的外径、预定的内径、0.6mm的厚度及一个第二折射率；
一个中间层，位于所述第一与第二基片之间，具有一个预定厚度；
其中所述第一基片的第一折射率与所述第一基片和中间层的厚度之和之间的关系被选择为在如下的诸点所定义的范围内：
折射率＝1.45，厚度之和为0.653～0.643mm；
折射率＝1.56，厚度之和为0.640～0.630mm；
折射率＝1.65，厚度之和为0.640～0.630mm；
折射率＝1.65，厚度之和为0.550～0.570mm；
折射率＝1.56，厚度之和为0.550～0.570mm；以及
折射率＝1.45，厚度之和为0.563～0.583mm。
2.权利要求1的媒体，其中所述中间层包含一个粘合剂层，它具有一个范围在40μm至70μm之间的厚度值，所述粘合剂层将所述第一和第二基片粘起来。
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