CN1177180A - 光信息记录介质 - Google Patents
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Abstract
信息记录介质的信息基片与空基片粘合,它提供具有立体观察效果和深度观察效果的可见显示。该信息记录介质包括:在其一个面上具有被反射膜2所覆盖的信息记录面的第一透明基片1;没有信息记录面、通过粘合剂层与第一基片粘合在一起的第二透明基片4。反射膜2被透明保护膜3覆盖。第二透明基片4的正面、背面,透明保护膜3的正面和反射膜2的背面等中间的多个表面备有印刷层6到9。通过粘合剂层5,透明保护膜3的正面和第二透明基片4的背面粘合在一起。
Description
本发明涉及一种将两个透明基片粘合在一起的光信息记录介质，更具体地说是一种象DVD(数字通用盘)等等的光信息记录介质，其中，在具有信息记录面的基片上粘合了一个空基片。
最近，具有大容量和高记录密度的光信息记录介质已经进入实用阶段。小型光盘(CD)，激光视盘(LD)等已经被广泛地作为一种介质专门用于再现(即，只读介质)。同时，CD-ROM，VCD等也已被广泛应用。
另外，换相型光盘(PD)，磁-光盘(MO)等通称为可再写介质，并且在实际中已被作为计算机或类似设备的存储介质。另外，只能写入一次，但可由CD或CD-ROM重显机进行多次再现的一次性可写光盘(CD-R)作为光盘，主盘，计算机或类似设备的存储介质的原型已经赢得了立足点。
然而，这些光信息记录介质都遵从各自独立的标准，并且大多数这些介质都不能互相兼容。特别是，可写式光盘还没有普及，并且由于具有千兆字节记录容量的硬盘越来越普及，所以，只读式介质作为大容量介质正失去其优势。
在这种情况下，包含音频数据(如CD)，高质量电影数据(如LD)和计算机数据(如CD-ROM)的并且只读光盘被归并到其中的光盘作为下一代多媒体介质被提出，并且，在1995年12月其标准被统一为DVD。为了比普通的光信息记录介质进一步增加其记录容量，在DVD中用于记录信息的凹槽的尺寸被减小，使其在半径和圆周方向上小于CD凹槽的一半。另外，为了抑制由于光盘倾斜所造成的再现品质下降的影响，光盘基片的厚度被定为0.6毫米，并且，为了保持机械强度，光盘由两个基片粘合而成。这样，信息可以被记录在DVD的一个或者两个被粘合在一起的基片上。因此，DVD可以被设计成为各种再现形式，例如：单面再现型，双面再现型，单面双层再现型和双面双层再现型。
首先，结合图7到图10简单说明每一种DVD光盘的结构。
图7是单面再现型DVD结构的剖面视图。在图7中，标号1代表第一透明基片，标号2表示反射膜，标号4表示第二透明基片，标号5表示粘合剂层，标号31表示检拾器。这种结构与基于DVD标准的DVD-5的结构相对应，并且它表示了一种单面单层再现型的光盘。
第一透明基片1是信息记录基片。凹槽阵列被制作在第一透明基片1的背面，并且被反射膜2所覆盖。由要被记录的数据对所形成的凹槽阵列进行调制。没有凹槽阵列形成的第二透明基片4是一个无信息的空基片，并且它通过粘合剂层5与第一透明基片1粘合在一起。粘合剂层5包括透明的用紫外线固化的树脂层。DVD-5由检拾器31进行单面再现。DVD-5的记录容量为4.7GB(千兆字节)，它是CD容量的7倍。因此，在DVD-5上可以记录两小时的电影信息，其质量等于或高于激光视盘的质量。该DVD-5再现信息只作在单面上，并且没有信息被记录在上面的第二透明基片4可以用来作为与普通CD情况一样具有印刷层的基片。
图8是双面再现型DVD结构的剖面图。其中与图7相同的元件由相同的标号表示，并将描述省略。标号41表示反射膜。这种结构与基于DVD标准的DVD-10的结构相对应，它代表双面单层再现型光盘。在DVD-10中，与第一透明基片1相同，第二透明基片4a也存有信息。即，凹槽阵列被制作在第二透明基片4a的背面上，并且被反射膜41所覆盖。第一透明基片1和第二透明基片4a通过粘合剂层5互相粘合在一起。DVD-10的记录容量大约等于如图7所示的DVD-5的记录容量的两倍，并且当将光盘反转后，在其一面上完成DVD-10的再现。在有两个检拾器31的播放器上，可以自动地进行光盘的双面的再现。
图9是单面双层再现型DVD结构的剖面图。在图9中，与图7相同的元件由相同的标号表示，并将描述省略。标号51表示半透明膜，标号52表示透明的粘合剂层，标号53表示反射层。该结构对应于基于DVD标准的DVD-9的结构，它代表单面双层再现型光盘。第一透明基片1上面存有信息。在透明基片1的背面制作有凹槽，在凹槽上面覆盖有半透明膜51。第二透明基片4a上面存有信息，在第二透明基片4a的背面制作有凹槽，并且该面被具有高反射性的材料如铝等的反射膜53所覆盖。
第一透明基片1和第二透明基片4a通过透明的用紫外线固化的树脂(UV树脂)的粘合剂层52相互粘合在一起，它们相互之间具有几十微米的间隔距离。在这种DVD-9的结构中，由在第一透明基片1的背面上构成的凹槽和覆盖在其上面的半透明膜51所组成的第一信息记录面由检拾器31进行再现。另外，由在第二透明基片4a的背面上构成的凹槽和覆盖在其上面的半透明膜53所组成的第二信息记录面由同一检拾器31进行再现，该检拾器的聚焦位置是变化的。在DVD-9中，为在光盘的两面进行再现不需要反转光盘就可以在两个基片的信息面上完成再现，就光盘而言也不需要在上下两面使用两个检拾器31的播放器。
通过优化半透明膜51的反射性和厚度，第一信息记录面和第二信息记录面的反射性可以被调整到20％到30％。这样确定用紫外线固化的树脂52的厚度，使其满足这样的条件，即在每一层上聚焦随动系统都可以工作，在层与层之间不会出现交调失真，并且可以减少由于基片0.6毫米厚度的偏差所产生的象差影响。
图10是双面双层再现型DVD结构的剖面图。在图10中，与图7到图9中相同的元件由相同的标号表示，并因此将描述省略。标号11和62表示半透明膜，标号12和63表示透明树脂层，标号13和64表示反射层，标号61表示粘合剂层。该结构对应于基于DVD标准的DVD-18的结构，它代表双面双层再现型光盘。
在DVD-18中，在第一透明基片1的背面制有凹槽阵列，然后在其上覆盖有半透明膜11。另外，在半透明膜11上形成紫外线固化树脂的透明树脂层，利用2P(照相聚合)方法在其上制作凹槽的阵列。透明树脂层12被反射膜13所覆盖。第二透明基片4a与第一透明基片是相同的，即，在第二透明基片4a的背面制有凹槽阵列，然后在其上覆盖有半透明膜62。另外，在半透明膜62上形成紫外线固化树脂的透明树脂层63，利用2P(照相聚合)方法在其上制作凹槽阵列。透明树脂层63被反射膜64所覆盖。第一透明基片1和第二透明基片4a通过粘合剂层61互相粘合在一起，各基片的读出面向外。
在DVD-18中，包含在第一透明基片1背面上所形成的凹槽阵列并由半透明膜11所覆盖的第一信息记录面通过检拾器31进行再现。另外，含有在透明树脂层12的表面上所形成的凹槽阵列并由反射层13所覆盖的第二信息记录面通过同一检拾器31进行再现，该检拾器的聚焦位置是变化的。第二透明基片4a的情形是一样的。即，包含在第二透明基片4a背面上所形成的凹槽阵列并由半透明膜62所覆盖的第三信息记录面通过同一或另一检拾器31进行再现。另外，含有在透明树脂层63的表面上所形成的凹槽阵列并由反射膜64所覆盖的第四信息记录面通过同一或另一检拾器31进行再现，该检拾器的聚焦位置是变化的。
如上所述，DVD-18通过反转光盘同时在一面的两层上进行再现，或为了再现光盘的两面，利用装有两个检拾器的播放器在所有四层上自动地进行再现。
如上所述，在如CD，CD-ROM等等的光盘中，诸如与记录信息有关的标题、制造厂商等信息被印在与再现的记录信号面相反的表面上，另外，如参考图7所描述的DVD-5是这样构成的，即使得具有记录信息的0.6毫米厚的第一透明基片和没有记录信息的0.6毫米厚的第二透明空基片互相粘合在一起。与记录信息相关的印刷信息被印在第二透明基片4的正面和粘合面中任一个面上。
然而，普通光盘或DVD-5的印刷信息层只是做在光盘的一个面上，因此，不可能给观察者提供一种有深度感的或三维(立体的)的可见显示。
本发明的一个目的是提供一种光信息记录介质，诸如包括互相粘合在一起的信息记录基片和空基片的DVD-5的光信息记录介质，在这种介质上，可以制作出具有立体观察效果和深度观察效果的可见显示。
因此，为了达到上述目的，按照本发明的第一个方面，光信息介质包括：第一透明基片，该基片含有被反射膜所覆盖的信息记录面；第二透明基片，该基片没有信息记录面；粘合剂层，该层将第一透明基片和第二透明基片互相粘合在一起；和印刷层，至少在第二透明基片的正面、背面和反射层的背面的多个表面上形成该印刷层。
按照本发明的第二个方面，光信息介质包括：被反射膜所覆盖具有记录信息的第一透明基片；没有记录信息面的第二透明基片；将第一透明基片和第二透明基片互相粘合在一起的粘合剂层；覆盖反射层的透明保护膜；和印刷层，至少在第二透明基片的正面，背面，透明保护膜的正面和反射层的背面等多个表面上形成该印刷层。
在本发明的第一和第二方面的光信息记录介质中，印刷层可以被形成在没有被信息记录面的信息记录区域所覆盖的区域，并且处在第一透明基片的正面和背面中的至少一个面上。
图1是按照本发明的第一个实施例的光盘的剖面图；
图2是如图1所示的光盘在第一和第二透明基片互相粘合之前的剖面图；
图3是按照本发明的第二个实施例的光盘的剖面图；
图4A到4C是如图3所示的光盘的平面图；
图5是按照本发明的第三实施例的光盘的剖面图；
图6是按照本发明的第四实施例的光盘的剖面图；
图7是说明DVD-5的结构的光盘的剖面图；
图8是说明DVD-10的结构的光盘的剖面图；
图9是说明DVD-9的结构的光盘的剖面图；
图10是说明DVD-18的结构的光盘的剖面图。
以下将参考附图描述根据本发明的最佳实施例。
图1是按照本发明的第一实施例的光盘的剖面图。在图1中，与图7中相同的标号代表了相同的元件，因此，将省略对其的说明。
标号3代表透明保护膜，标号6到9代表各印刷层。为了简化叙述，图中所描述在信息记录面上形成的凹槽不象图7中那样均匀，然而，在这样的长度和面积上进行印刷，凹槽的不均匀性可以被忽略。另外，反射膜2的背面图中显示是一个平滑表面，但是，通常来讲，它是与凹槽一致的非均匀的表面。然而，这种非均匀性对于印刷层的厚度和面积而言非常小，可以忽略，并且，因此可以这样构成反射层2，以使其背面是一个平滑的表面。
在这个实施例中，在一个面上有被反射膜2所覆盖的信息记录面的第一透明基片1和无记录信息的透明基片通过透明粘合剂层5互相粘合在一起，构成一个光盘。反射膜2被保护膜3所覆盖，并且在包括第二透明基片4的正面和背面、透明保护膜3的正面以及反射膜2的背面的多个表面上形成印刷层6到9。透明保护膜3的正面和第二透明基片4的背面通过粘合剂层5互相粘合在一起。
这里，在本说明书中，第二透明基片4的正面是指在粘合之后面向外的表面，并且与该正面相对的面被称为第二透明基片4的背面。另外，透明膜3的正面是指在覆盖了反射膜2之后，可以被看到的表面，与反射膜2相对的反面被称为透明保护膜3的背面。同样地反射膜2的正面是指通过检拾器读出信息的表面，与其相对的面被称为背面。
第二透明基片4的正面作为第一印刷面，它具有印刷层6。另外，第二透明基片4的背面作为第二印刷面，它具有印刷层7。利用经紫外线固化的树脂镀敷反射膜2的透明保护膜3的正面作为第三印刷层，它具有印刷层8。另外，淀积在存有记录信息的第一透明基片1上的反射膜2的背面作为第四印刷面，它具有印刷层9。第二透明基片4的两面不需要非常平滑，它们平滑到能使印刷层保持在这些表面上就足够了。另外，为了在印刷表面上加强印刷油墨的附着性(覆盖性coating)，这些表面可以被做得粗些。
图2是在如图1所示的光盘的第一和第二透明基片互相粘合之前的剖面图。在图2中，与图7中相同的标号代表了相同的元件，因此，省略对其的说明。
第一到第四印刷面的多个表面被印刷，然后第一透明基片1和第二透明基片4通过经紫外线固化的树脂所制成的透明粘合剂层5互相粘合在一起。通过这种处理，得到如图1所示的剖面结构。印刷层9是在经紫外线固化的树脂透明保护膜3被镀上之前被印刷的。印刷层6可以在粘合处理之后被印刷。
在粘合过程完成之后，印刷层6的第一印刷面和印刷层7的第二印刷面之间的缝隙间隔与第二透明基片4的厚度相等，即大约为0.6毫米。另外，印刷层7的第二印刷面和印刷层8的第三印刷面之间的缝隙间隔与作为粘合基片的空间层的透明粘合剂层5的厚度相等，等于几微米到几十微米。印刷层8的第三印刷面和印刷层9的第四印刷面之间的缝隙间隔与透明保护膜3的厚度相等，等于几微米到几十微米。
如上所述，印刷层是在若干个印刷面上，这些印刷面位于光盘厚度方向上的不同位置上，使具有深度观察效果和三维效果的印刷显示得以实现。另外，印刷层被分散在若干印刷面上，这样即使在每一印刷面上印刷单一颜色，而观察到的所有印刷显示是多颜色的显示。
图3是按照本发明的第二个实施例光盘的剖面图。在图3中，与图7中相同的标号代表了相同的元件，因此，省略对其的说明。与图1所示的第一实施例不同，在本实施例中没有透明保护膜3。另外，在本实施例中印刷层包括印刷层6和印刷层7。
图4A到4C是如图3所示的光盘的平面图。图4A显示了在第二印刷面上的印刷层，图4B显示了在第一印刷面上的印刷层，图4C显示了整个光盘的轮廓线。在图4A到图4C中，与图3中相同的标号代表了相同的元件。
如图4A所示，印刷层7作为一幅代表背景的图片被做在第二印刷面上，该印刷面对应于第二透明基片4的背面。另外，如图4B所示，印刷层6作为一幅代表近景观察的图片被做在第一印刷面上，该印刷面对应于第二透明基片4的正面。第二透明基片4被反转，然后粘合在如图1所示的第一透明基片1以形成如图4C所示的光盘。在这个光盘中，背景和近景之间的位置关系根据对光盘的观察方向而变化，以使得印刷显示给观察者提供一种立体的和具有深度的观察效果。不用说可以自由地选择图片(图形样式)，并且字符，如一个标题等也可以被印刷。如上所述，按照本发明，被粘合的光盘的特点可以被有效地使用，并且可以提供一个具有更多价值的印刷显示。
图5是按照本发明的第三实施例的光盘的剖面图。在图5中，与图7和图10中相同的标号代表了相同的元件，因此，省略对其的说明。在这个实施例中，具有记录信息面的第一透明基片1被设计成为一种拼合的结构，该结构在一侧包含有两层，如同图10所示的DVD-18的第一透明基片1的情况。
当如上所述的第一透明基片1和无记录信息的空基片(第二透明基片4)粘合在一起时，其记录容量等于如图9所示的DVD-9的记录容量。但可以进行多层印刷。在这个实施例中，提供了印刷层6和印刷层7的两层印刷结构，但是，在反射膜13的背面还可以放置一个印刷层。另外，如果如图1所示具有透明保护膜3，则透明保护膜3的正面可以被用来作为印刷面，上面可以形成印刷层。
在上述的每一个实施例中，可以在第二透明基片4的正面和/或背面形成象透明保护膜3那样的经过紫外线固化的树脂镀层，用该镀层的正面作为印刷层。类似地，如果在第一透明基片1和第二透明基片4中的每一个基片以多层结构的形式形成经紫外线固化的树脂层，则可以增加印刷面的数量。
图6是按照本发明的第四实施例的光盘的剖面图，它是取自光盘径向的剖面图。为了说明数据区和从数据区向外延伸的区域，图示光盘的剖面结构在光盘的径向被压缩。与图1和图7中相同的标号代表相同的元件，因此，省略对其的说明。在图6中，标号21代表数据区域，标号22代表引出区域，标号23和24代表印刷层。
在这个实施例中，第一透明基片1的背面位于第一透明基片1的记录信息区域的引出区22的外面，该背面作为第五印刷面，并且印刷层23被置于第五印刷面上。另外，与第五印刷面相对应的第一透明基片1的正面被作为第六印刷面，印刷层24被置于第六印刷面上。如果印刷层23和24被加到上述印刷层6到8上，则印刷层的数量将被增加。在引出区22的外面，没有反射膜2，因此在其背面没有放置印刷层。然而，在这五层上可以实现印刷显示。
当光盘上所记录的程序和数据量较少时，则引出区22的外部区域就较宽。因此，这个区域可以被用来作印刷显示。
如图3和4所示的实施例的例子将被更加详细地加以描述。
一个直径为200毫米厚度为6.0毫米的玻璃盘，其表面经抛光等方法被磨平，然后利用一个加热盘对其进行5分钟，温度为120℃的脱水烘烤，并通过旋转镀(spin coat)的方法在该玻璃基片上镀上一层i-线正型(i-line positive type)光致抗蚀剂(商品名称：“ST11”，由日本Zeon有限公司生产)，这样制成了玻璃主盘。
利用电-光(EO)调制器等，使激光束按照记录信号受到光强度调制，通过物镜该激光束聚焦并照射到镀有感光材料层的玻璃主盘上。在这种记录操作中，数据记录区的记录直径被定在45到116毫米。在后烘干和显影处理之后，进行镀镍处理和注塑处理得到具有0.6毫米厚度的由聚碳酸酯构成的透明树脂盘。利用溅射的方法在透明树脂盘上淀积铝(Al)反射层2，厚度为10毫微米，这样就得到了第一透明基片1。
另外，厚度为0.6毫米的透明基片被作为第二透明基片4，并且印刷层7被印在可以作为粘合面的第二印刷面上。另外，印刷层6也被印在第一印刷面上。使用经紫外线固化的树脂将第一透明基片1和第二透明基片4互相粘合在一起，透明粘合剂层5的树脂厚度定为40微米，这样就生成了具有带三维(立体观察)效果和深度观察效果的图片的光盘。
接下来，将更详细地描述如图5所示的第三实施例的例子。
用与第二实施例相同的方法得到厚度为0.6毫米的聚碳酸酯透明基片。然后，利用溅射的方法，在透明基片上淀积一层10毫微米的氮化硅作为半透明膜11，并用2P方法形成信息面，然后利用溅射的方法淀积一层100毫微米的铝(Al)作为反射膜13，从而形成第一光盘基片。
另外，厚度为0.6毫米的透明基片被用来作为第二透明基片4，并且印刷层7被印在可以作为粘合面的第二印刷面上。另外，印刷层6被印在第一印刷面上。通过使用经紫外线固化的树脂使第一透明基片和第二透明基片4互相粘合在一起，透明粘合剂层5的树脂厚度被定为40微米，这样就得到了具有带立体观察效果和深度观察效果的图片的光盘。
前面所述是对单面单层和单面双层再现型光盘的改进。如果光信息记录介质具有相似的粘接拼合结构，则可以在该光介质上作成多个印刷层。另外，不需要将记录信息面专门用于再现，它也可以被这样设计，使得可以在该光盘上进行信息记录和再现。
前面所作的描述不包括任何有关的印刷油墨。只要可以印刷在印刷面上，任何类型的印刷油墨如颜料油墨，染料油墨等等都可以被使用。可以使用与印刷在CD表面所使用的类型相同的普通印刷油墨。通常在CD表面的印刷中，印刷层是相对凸起的，同时一种光屏蔽色用于该印刷层，微弱的光线穿过该屏蔽色。
然而，对于在光盘内部所形成的印刷层(如图1中的因此层7)(以下称为“内部印刷层”)来说，这些内部印刷层最好是做得薄，因为合成树脂层被形成在这些印刷层上。另外，对于在光盘表面或光盘表面附近所形成的印刷层(如图1所示的印刷层6)(以下称为“表面印刷层”)来说，如果把光线可以容易穿过的半透明印刷油墨用于这些表面印刷层，则与一些覆盖了表面印刷层的内部印刷层混在一起观察这些表面印刷层时，表面印刷层就会提供一种透明(清晰)的观察效果。
另外，金属箔或金属粉末可以单独使用或与粘合剂混合使用。同时，字符或图案可以被做在第二透明基片4的背面，所形成的这些字符和图案具有同所述信息面一样的凹槽类型和不均匀性，并且是可识别的。这些字符和图案包含在本发明的印刷层的概念中。
第二透明基片4，透明保护膜3和粘合剂层5不必被设计成为具有高的，接近100％的透射系数。例如，可以将染料或颜料混合在合成树脂材料中以减少透射系数或提供一种具有可选波长的透射系数。另外，当只是在第二透明基片4的正面和背面进行印刷时，粘合剂层5不需要是透明的。然而，为了使用读取器从记录信息中读出信息，第一透明基片1需要一种预定的透射系数。
印刷内容不必限于与记录信息，如题目，厂家等有关的信息。另外，随着时间延长，与外表面的印刷层相比，光盘内部的印刷层不易被剥落或损坏。因此，较重要的信息更适合于被记录在这样的内部印刷层上，并且可以防止印刷内容被改变。另外，如果一个不透明的印刷层置于光盘正面的某一区域，并且与印刷重要信息的区域对应，则这个信息可以被隐藏起来。
根据前面所述可以明显地看出，可以实现具有立体(三维)观察效果和深度观察效果的印刷显示，并且能够以低成本生产具有大附加值的光信息记录介质。
另外，按照本发明，当印刷层被置于第一透明基片正面和背面的至少一个面上的某一区域，并且该区域上没有被记录的信息时，印刷层的数目可以增加，从而可以实现更加增强的立体观察效果和深度观察效果的印刷显示。
Claims (4)
1.一种光信息记录介质，其特征在于包括：第一透明基片，该基片具有由反射膜所覆盖的信息记录面；第二透明基片，该基片没有信息记录面；粘合剂层，通过该粘合剂层，所述第一透明基片和所述第二透明基片被粘合在一起；以及至少在所述第二透明基片的正面、背面和所述反射膜的背面的多个表面上形成的印刷层。
2.一种光信息记录介质，其特征在于包括：第一透明基片，该基片具有由反射膜所覆盖的信息记录面；第二透明基片，该基片没有信息记录面；粘合剂层，通过该粘合剂层，所述第一透明基片和所述第二透明基片被粘合在一起；覆盖所述反射膜的透明保护膜；和至少在所述第二透明基片的正面、背面，所述透明保护膜的正面和所述反射膜的背面的多个表面上形成的印刷层。
3.根据权利要求1的光信息记录介质，其特点在于，印刷层是在这样的区域上形成的，该区域至少位于所述第一透明基片的正面、背面之一上，并且不与所述信息记录区域重叠。
4.根据权利要求2的光信息记录介质，其特点在于：印刷层是在这样的区域上形成的，该区域至少位于所述第一透明基片的正面、背面之一上，并且不与所述信息记录区域重叠。
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