CN1308945C - 制造盘状光学记录介质的方法及盘状光学记录介质 - Google Patents
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Abstract
一种盘状光学记录介质，通过在盘状基板材料上进行一薄膜成形过程，并通过在最后一步形成一中心孔来完成，使得当记录介质被装载到驱动器时，不出现偏心。在光盘制造过程的最后一步，即在其一侧成形有至少一树脂层的盘状基板材料(12)的中心部分(26)上开孔时，该中心部分26被以如下的方式去除，即夹持中心孔(28)在盘状基板材料(12)侧的直径大于在盘状光学记录介质(30)的光透射树脂层(22)侧的直径，由此制造该盘状光学记录介质(30)。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造盘状光学记录介质的方法以及一种盘状光学记录介质。
背景技术
通常，例如CD(压缩光盘)和DVD(数字化视频光盘)等盘状光学记录介质(光盘)的制造如下：将在控制过程(mastering process)中形成的压模连接到放置在注射成型设备中的模具，通过在形成信息记录表面的区域上注射成型来形成由树脂材料制成的盘状基板，形成能够记录的记录层以及能够重放且在该盘状基板上的反射层，以及在其上形成由树脂制成的保护层。
采用能穿过上述盘状基板材料的预定的激光束，照射上述光盘，由此进行信息记录和/或重放。
此外，如日本专利公开号平8-235638所揭示的，近来人们关注由以下方法制造的光盘：首先通过注射成型形成不需是光可透射的、即不需具有光学厚度的厚支撑层(保护层)，作为盘状基板材料(基板)；然后，在基板的信息记录表面侧形成反射层，以实现重放，或在该侧形成记录层等用于实现记录，随后，层压一基于透明树脂层的光透射层，该透明树脂层允许激光穿过以记录或重放。
通常，光盘以如下的方式进行制造。换句话说，当进行注射成型以形成基板时，该基板的中心部分以及在注射成型中浇口(gate)内固化的流道(spruerunner)均被去除，以便在基板的中心部分形成一中心孔，以形成盘状基板材料。此外，在形成了反射层和能记录的记录层之后，进行旋转涂布过程，以形成由树脂制成的保护层，或包括光透射树脂的光透射层。
作为制造上述保护层和上述的光透射层的特征方法，日本专利公开号平10-249264揭示了：放置一种用于遮盖光盘的中心孔的盖元件(lid member)，然后，在该盘旋转的同时使得树脂经过盖元件涂布到整个光盘上，并随后固化，由此形成了保护层(树脂层)。由于该方法可以很容易地控制在涂布表面内的树脂层的厚度，所以可以获得在半径方向上的基本均匀的状态，相同的方法也可以用于光透射层形成的过程，其揭示于日本专利公开号1996-235638中。
为了使用上述的树脂层旋转涂布方法形成具有更均匀状态的树脂层，就必须使用盖元件，以挡住盘状基板材料的中心孔。
当使用该制造方法时，需要盖元件是清洁的。当使用单个的盖元件时，在每次树脂涂布后都必须清洁该盖元件。或者，需要盖元件是一次性的，这样，就需要总使用新(清洁的)盖元件。
此外，如上所述，在旋转涂布过程中，当盖元件盖住该中心孔时，由于光透射树脂通常从盖元件流向该盘状基板，因此在树脂层中容易出现气泡，并且，在树脂层的表面易于出现不规则的流动痕迹，所有这些都是由于盖元件和盘状基板表面之间的高度差，因此，导致树脂层的厚度不均匀(非均匀薄膜厚度)。
另一方面，如日本专利公开号平5-92492以及日本专利公开号平5-185477所揭示的，其中提供了光盘的制造方法，即该盘状基板的中心孔紧随该盘状基板形成之后形成，而不是在盘状基板的形成过程中形成这样的中心孔，因此，使得由于冲压该中心孔而产生的毛刺或树脂浪费的影响最小。
由于上述方法目的在于使毛刺或树脂浪费的影响最小，因此它们的特征在于中心孔紧随该盘状基板形成之后形成，在光透射树脂层形成之前去除流道和中心部分。
有鉴于此，题述申请的申请人已经提出了一种光盘制造方法(未公开)，其更简单，并且在形成树脂层时的生产率比使用盖元件的传统方法更高。
根据所提出的此方法，在制造光盘的一个步骤注射成型过程中，盘状基板材料被与该盘状基板的中心部分和该流道一体取出，经过薄膜形成步骤和树脂层形成步骤，然后，作为最后一个步骤，同时将该中心部分和该流道去除，由此形成了该光盘。
根据上述制造盘状光学记录介质的方法，其中该中心部分是在最后一个步骤中被冲压出，以形成作为夹持孔的中心孔，在冲压该中心孔的过程中，在沿该形成的中心孔的厚度方向、沿孔边缘会产生毛刺。在这种情况下，一旦该盘状光学记录介质装载到驱动器上，在记录介质的旋转过程中就可能出现由于毛刺而产生的偏心问题。
此外，当在上述的制造过程的最后一步中冲压中心孔时，如果该盘状基板材料相对于例如超声挤压件等工具偏心设置，则该中心孔将偏离该盘状光学记录介质的中心，会导致出现很难进行正确的信息记录或重放的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种制造盘状光学记录介质的方法，能够防止当该介质放置到驱动器时由于毛刺而可能导致记录介质偏心，或者防止该中心孔与该光盘中心偏心。本发明的另一目的在于提供一种此种类型的盘状光学记录介质。
本发明的发明人，在经过努力研究之后，发现在盘状基板材料的中心部分开孔时即在光盘制造过程的最后一步时，如果该中心部分被去除并且盘状光学记录介质以如下方式制造，即夹持孔在盘状光学记录介质的非记录表面侧(盘状基板材料侧)的直径大于在该介质的信息记录侧(树脂层侧)的直径时，就可能防止由于毛刺而引起的夹持过程中的偏心。
换句话说，本发明的下述方案实现了本发明的目的。
(1)一种制造盘状光学记录介质的方法，包括如下步骤：在一盘状基板材料的一侧形成至少一树脂层；以及以如下方式去除其基本上为圆形的中心部分，即，中心孔在树脂层侧的直径小于中心孔在盘状基板材料侧的直径，由此形成一夹持孔。
(2)根据(1)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，该中心部分被从该树脂层侧去除。
(3)根据(1)或(2)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，当去除该中心部分时，从所述树脂层侧可确定的一局部区域被用作定位基准。
(4)根据(1)或(2)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，当去除该中心部分时，在该盘状基板材料侧的一局部区域被用作定位基准。
(5)根据(3)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，用作定位基准的该局部区域是一用于记录信息的信息光道，该信息光道被光探测并用作定位该中心部分的基准。
(6)根据(3)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，在形成于该树脂层侧并包括用于记录/重放信息的至少凹槽和坑其中之一的一信息记录表面，设有在该凹槽和该坑其中之一的一个连续区域，用作定位基准，并且该连续区域被光探测并用作定位所述中心部分的基准。
(7)根据(3)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，该盘状光学记录介质具有一在该树脂层侧的包含凹槽的记录区，以及一位于该记录区的内部或外部的镜面区，其中在该镜面区和该记录区的凹槽之间的分界线被光探测并用作定位该中心部分的基准。
(8)根据(5)、(6)、(7)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，用于探测从该树脂层侧反射的光束的一CCD线传感器被用于光探测该定位基准。
(9)根据(4)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，位于该盘状基板材料侧并用作定位基准的该局部区域是二凹陷部分，其基本上呈圆环形地形成在该盘状基板材料的中心附近。
(10)根据(4)所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，位于该盘状基板材料侧并用作定位基准的该局部区域是该盘状基板材料的外围边缘部分。
(11)一种盘状光学记录介质，在一盘状基板材料上具有至少一树脂层，其中在该树脂层形成之后在中心部分形成的一基本上是圆形的夹持孔在该树脂层侧的直径小于在该盘状基板材料侧的直径。
附图说明
图1是显示根据本发明的一实施例的盘状光学记录介质的制造方法的立体示意图；
图2是当使用相同的制造方法时，中心孔的形成状态的放大的剖视图；
图3是显示在完成该相同的盘状光学记录介质之前的盘状基板材料的局部立体断面图；以及
图4是显示具有另一形状并使用本发明的制造方法的盘状基板材料的立体示意图。
具体实施方式
现参考附图详细描述本发明的一实施例。
参考附图1，描述根据本发明的第一实施例的用于制造盘状光学记录介质的方法。
根据该制造方法，首先，成形有图案的作为用于形成信息记录表面的原模(master)的压模(stamper)10(参考图1(A))被设置于模具组件(未示出)中。然后，合成树脂被注射到模具组件的型腔中，以形成盘状基板材料12。
在注射成型过程中，不需冲压盘状基板材料12的中心部分26，即不需要形成中心孔28(参考图1(E))，该盘状基板材料12与该流道(sprue runner)14从该模具组件中被一体取出，随后进行溅镀(sputtering)和旋转涂布(spincoating)等。接下来，该中心部分26与该流道14一起被去除，因此形成该中心孔28。
以下将描述盘状基板材料12与该流道14一体成形的情况。
此处，通过溅镀形成薄膜和通过旋转涂布形成光透射树脂层都是在盘状基板材料12的信息记录表面12A侧进行。
优选地，该流道14形成在非记录表面12B侧，其是与盘状基板材料12的信息记录表面12A的相反的一侧，或通过热流道(hot runner)形成在该信息记录表面12A侧。
在模具组件中，在合成树脂注射到模具型腔中之后，该固化的盘状基板材料12从其中取出，不需要冲压该中心部分26。该取出的盘状基板材料12与该中心部分26和该流道14一体成形。
虽然，该盘状基板材料12和该中心部分26不限于任何的形状，但是，它们优选是通过环状的冲压部分27形成的一整体，如图2(A)所示。在当盘状基板材料12通过注射成型而形成时，该中心部分的厚度t1优选是t1＝0.3mm或更大，以便不破坏树脂的流动性(为了确保良好的成型性能)。如果此部分用于定位，此厚度优选是比盘状基板材料12的厚度t0薄。例如，优选是在盘状基板材料12侧(与树脂层相反的一侧)形成圆环的凹槽26A，并确保t1＜t0。此外，考虑到在注射成型时树脂的流动性，该冲压部分的厚度t2优选是0.1mm或更大，但是，如果要确保较容易的冲压，则优选是等于0.3mm或更小。
在冲压时，为了避免由于冲压元件(冲压刀具)和盘状基板材料12之间的接触引起的问题，以及防止由于冲压操作产生的毛刺，需要以小于在盘状基板材料12侧的冲压的程度来冲压树脂层侧(光透射树脂层22侧)，如本发明所述。具体地，该中心部分26的直径D1(树脂层侧)应比圆形凹槽26A的直径D2(盘状基板材料侧)小0.2mm(或更多)，优选是比直径D2小0.04mm(或更多)。然而，如果此差值太大，将会出现的问题是该树脂层的端部表面的硬度不足，并由此而不理想。
此外，该中心孔的内圆周壁，在图2(B)中用附图标记28代表，也允许沿图的向下的方向扩大，以便形成微小的脱模斜度(draft taper)，因此确保D2＞D1。
在此状态下，在完成了薄膜形成和光透射层22的形成之后，如图1(C)和图1(D)所示，使用超声压件25或进行简单的冲压操作，以便去除上述的中心部分26，以成形中心孔28，如图1(E)所示。
在形成中心孔28时，例如，如果采用了如图1(E)所示的超声压件25，则该中心部分26被从该信息记录表面12A侧(树脂层侧)朝向该非记录表面12B侧(盘状基板材料侧)去除。
这样，当该中心部分26被从该盘状基板材料12中冲压出时，如放大的图2(A)所示，该成形的中心孔28的直径在该信息记录表面12A侧变为D1，在非记录表面12B侧变为大于D1的D2。
通过以上述的方式设置该中心部分26的冲压方向，就可能有效地防止形成毛刺，否则，由于超声压制或简单冲压可能产生毛刺，因此防止在非记录表面12B侧和信息记录表面12A侧产生毛刺。即使产生了毛刺，也仅仅略微出现在冲压部分27上，朝向非记录表面12B，并包围在中心孔28内，因此，避免了当光盘装载到光盘驱动器上的不理想的影响。
这样，该中心孔28的直径可以制造成与在信息记录表面12A侧上的超声压件或简单冲压工具的直径一致，因此可获得精确和锐利的边缘。
接下来，将描述在去除中心部分的过程中，定位该中心部分26的步骤。
如图3所示，盘状光学记录介质30通常以如下方式成形：其信息记录表面12A侧设有与该中心孔28的外部相邻的镜面区32，在该镜面区上没有记录信息，并且记录区34设置在该镜面区32之外，而在该记录区34外设置没有记录信息的外部周边区33。
该记录区34形成有螺旋或同心设置的信息记录凹槽36，必要时可以在凹槽36内形成有信息记录坑(pit)。
在形成中心孔28时，不论当使用超声压件25或使用简单冲压操作时，都必需使该工具的中心与该盘状基板材料12的该中心部分26重合。
在根据本发明的例子的制造方法中，在记录区，预先将凹槽36设置在如上所述的记录区34或连续形成连续的坑区38A，之后，照射设置成其上可以进行冲压操作的盘状基板材料12，光束穿过该光透射树脂层22。该光束的反射光由例如CCD线传感器(line sensor)40等光学探测装置接收，以便探测该凹槽36或连续的坑区38A，由此定位该中心部分26。
这样，降低了盘状基板材料12的形状和成形在该基板材料的中心部分的中心孔28之间的偏差，可以防止当盘状光学记录介质30装载到驱动器上时发生偏心。
在该实施例的上述例子中，在形成该中心孔28的过程中，该中心部分26的定位是通过使用CCD线传感器40探测在记录区34的凹槽36或连续坑区38A，因此使用了凹槽或坑区作为定位基准。然而，本发明并不局限于此，只要可以光学探测到该盘状基板材料12的中心部分26的定位基准即可。
因此，还允许使用CCD线传感器40或其他光学探测装置，例如探测位于上述镜面区32和邻近该镜面区32外部的凹槽36之间的边界线37，因此，使用该边界线37作为该中心部分26的定位基准。
换句话说，在形成该中心孔时，允许该中心部分26的定位基准仅是该信息记录表面12A的局部区域，例如信息光道(information track)等。
此外，作为在中心部分去除过程中定位中心部分26的另一方法，允许预先进行冲压元件(冲压刀具)和面向该冲压元件的定位元件之间的校准(中心校准)，并在定位元件上定位和固定该盘状基板材料12的外围端面，或通过使用凹槽部分定位和固定在中心部分附近预先形成的圆形凹槽部分26A，由此在机械确定的状态下，进行冲压操作。
上述实施例显示了从用于注射成型的模具中取出的盘状基板材料12与流道14一体成形。然而，如上所述，本发明并不局限于此。而且，通常本发明可以用于制造盘状光学记录介质的方法中，其中，在没有与流道一体成形的、并且没有形成中心孔的盘状光学基板材料42(参考图4(A))上进行，或者在成形有直径小于中心孔28的孔45的盘状基板材料44(参考图4(B))上进行，该中心孔28在最后一步形成，由此完成制造过程。
优选地，该中心孔28是圆形的。然而，只要当盘状光学记录介质30在装载到驱动器上时，该中心孔可用作夹持孔，就可允许该中心孔在一定程度上变形并允许形成通常的圆形形状。
工业实用性
由于本发明具有如上所述的构造，其可以提供极好的优点是：可以避免在光盘驱动装载侧形成的中心孔产生毛刺，因此，减小了在信息记录/重放时盘状记录介质的偏心量。
Claims (9)
1.一种制造盘状光学记录介质的方法，包括如下步骤：在一盘状基板材料的一侧形成至少一层信息记录层并且形成树脂层；在该盘状基板材料的另一侧形成圆形凹部并且从该树脂层侧去除基本上为圆形的中心部分，使得所形成的中心孔在树脂层侧的直径小于中心孔在盘状基板材料侧的直径，由此形成一夹持孔。
2.如权利要求1所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，当去除该中心部分时，从所述树脂层侧可确定的一局部区域被用作定位基准。
3.如权利要求1所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，当去除该中心部分时，在该盘状基板材料侧的一局部区域被用作定位基准。
4.如权利要求2所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，用作定位基准的该局部区域是一用于记录信息的信息光道，该信息光道被光探测并用作定位该中心部分的基准。
5.如权利要求2所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，在形成于该树脂层侧并包括用于记录/重放信息的至少凹槽和坑其中之一的一信息记录表面上，设有该凹槽和该坑其中之一的一个连续区域，用作定位基准，并且该连续区域被光探测并用作定位所述中心部分的基准。
6.如权利要求2所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，该盘状光学记录介质具有一在该树脂层侧的包含凹槽的记录区，以及一位于该记录区的内部或外部的镜面区，其中在该镜面区和该记录区的凹槽之间的分界线被光探测并用作定位该中心部分的基准。
7.如权利要求4-6中任一项所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，用于探测从该树脂层侧反射的光束的一CCD线传感器被用于光探测该定位基准。
8.如权利要求3所述的制造盘状光学记录介质的方法，其中，位于该盘状基板材料侧并用作定位基准的该局部区域是该盘状基板材料的外周缘部分。
9.一种盘状光学记录介质，在一盘状基板材料上具有至少一树脂层，其中在该树脂层形成之后在中心部分形成一基本上是圆形的夹持孔，并且该基本上是圆形的夹持孔在该树脂层侧的直径小于在该盘状基板材料侧的直径。
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