DE102006059117B3

DE102006059117B3 - Semi substrate manufacturing method for multi-layered optical data carrier i.e. Bluray disk, involves pressing foil at die so that information structure is engraved in foil and connecting foil and covering section made of injecting material

Info

Publication number: DE102006059117B3
Application number: DE200610059117
Authority: DE
Inventors: Stefan Kempf
Original assignee: Singulus Technologies AG
Current assignee: Singulus Technologies AG
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-12-15

Abstract

The method involves arranging a foil (11) in a mold of an injection molding machine adjacent to a die, on which an information structure for an optical data carrier i.e. Bluray disk, is applied. A material e.g. polycarbonate, is injected into the mold on a side of the foil that is opposite to the die. The foil is pressed at the die so that the structure is engraved in the foil and the foil is connected with a covering section (10) made of injecting material, where the foil has a thickness of about 0.070 millimeters.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zwei- oder mehrschichtigen optischen Datenträgern, insbesondere optische Datenträger der dritten Generation wie beispielsweise BluRay Disks.The The present invention relates to a process for the preparation of two- or multi-layer optical data carriers, in particular optical disk third generation such as BluRay discs.

Bei der Herstellung optischer Datenträger mit mehreren Informationsschichten werden durch ein Spritzgussverfahren zwei getrennte Halbsubstrate hergestellt, die jeweils eine Informationsstruktur tragen. Diese beiden Halbsubstrate werden anschließend verklebt, sodass, bei geeigneter Fokussierung eines Lasers, beide Informationsstrukturen ausgelesen werden können.at the production of optical data carriers with several information layers become two separate half substrates by an injection molding process produced, each carrying an information structure. These Both semi-substrates are then glued, so that, at suitable focusing of a laser, both information structures can be read out.

Im Fall von optischen Datenträgern der dritten Generation, also beispielsweise BluRay Disks, befindet sich die Informationsstruktur sehr nah unter der transparenten Deckschicht. Während beispielsweise die transparente Deckschicht im Falle einer DVD etwa 0,6 mm beträgt, hat diese Deckschicht im Falle der BluRay Disk nur eine Dicke von etwa 0,1 mm. Die Informationsstrukturen sind jeweils typischerweise in einem Polycarbonat-Substrat eingebracht. Dies hat zur Folge, dass bei der Herstellung einer zwei- oder mehrlagigen BluRay Disk das Halbsubstrat, das der transparenten Deckschicht entspricht und eine Informationsstruktur aufweist, sehr dünn und daher schwer zu handhaben ist oder über einen sogenannten 2P-Prozess seine Struktur auf ein anderes Polymer, z.B. den Kleber überträgt und später wieder abgetrennt wird.in the Case of optical disks third generation, for example BluRay discs the information structure is very close under the transparent cover layer. While For example, the transparent cover layer in the case of a DVD, for example 0.6 mm, In the case of the BluRay Disk, this cover layer has a thickness of only about 0.1 mm. The information structures are each typical introduced in a polycarbonate substrate. As a consequence, that when making a two- or multi-layer BluRay disc the semi-substrate corresponding to the transparent cover layer and has an information structure, very thin and therefore difficult to handle is or about one so-called 2P process its structure on another polymer, e.g. transfers the glue and later again is separated.

Es sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um dieses Problem zu lösen. In einem sogenannten PMMA-Verfahren wird als ein erstes Halbsubstrat ein Grundsubstrat aus Polycarbonat (PC) verwendet. Die zweite Informationsstruktur wird in ein zweites Halbsubstrat aus Polymetylmetacrylat eingebracht. Anschließend werden die beiden Informationsstrukturen durch Sputtern metallisiert und verklebt. Nach dem Aushärten des Klebers wird das PMMA-Substrat abgetrennt, sodass die durch das Sputtern aufgebrachte Metallschicht, die die Informationsstruktur wiedergibt, freigelegt wird. Auf diese Metallschicht wird dann eine entsprechend dünne transparente Deck- und Schutzschicht beispielsweise mittels Drehbeschichten aufgebracht.It Various methods have been proposed to address this problem to solve. In a so-called PMMA process is used as a first half-substrate a base substrate made of polycarbonate (PC) is used. The second information structure is introduced into a second half substrate of polymethyl methacrylate. Subsequently the two information structures are metallized by sputtering and glued. After curing of the adhesive, the PMMA substrate is separated so that through the sputtering applied metal layer, the information structure reproduces, is exposed. On this metal layer is then a correspondingly thin transparent Cover and protective layer applied for example by spin coating.

In einem weiteren bekannten Verfahren wird die zweite Informationsstruktur in ein ZEONOR-Substrat eingebracht. Dieses ZEONOR-Substrat wird dann mit einem herkömmlich hergestellten, metallisierten PC-Substrat verklebt, das die erste Informationsstruktur enthält, sodass sich die im ZEONOR-Substrat eingebrachte Informationsstruktur in den Kleber prägt. Nach dem Aushärten des Klebers wird das ZEONOR-Substrat abgenommen und die Klebeschicht, deren Oberfläche die Informationsstruktur wiederspiegelt, metallisiert. Zuletzt wird wiederum die transparente Deck- und Schutzschicht auf der metallisierten Informationsschicht aufgebracht.In Another known method is the second information structure into a ZEONOR substrate brought in. This ZEONOR substrate is then fabricated with a conventionally manufactured, metallized PC substrate glued, which is the first information structure contains so that the information structure introduced in the ZEONOR substrate in the glue coins. After curing the adhesive is removed from the ZEONOR substrate and the adhesive layer, their surface the information structure reflects, metallized. Last will be turn the transparent cover and protective layer on the metallized Information layer applied.

Gemäß dem sogenannten PC-Verfahren werden beide Informationsstrukturen jeweils in ein PC-Substrat eingebracht. Jedoch wird nur die Informationsstruktur des Substrats metallisiert, das später das Grundsubstrat bilden soll. Das andere Substrat wird mit einem Hartlack beschichtet. Die Hartlackschicht wird anschließend auf die metallisierte Schicht des ersten Halbsubstrats aufgeklebt. Nach Aushärten des Klebers wird das PC-Substrat abgenommen, sodass in der Hartlackschicht gebildete Informationsstruktur frei liegt. Diese Struktur wird anschließend metallisiert und mit einer transparenten Deck- und Schutzschicht versehen.According to the so-called PC methods, both information structures are each introduced into a PC substrate. However, only the information structure of the substrate is metallized, the later that Basic substrate should form. The other substrate is coated with a hardcoat coated. The hardcoat layer is then applied to the metallized layer glued to the first half substrate. After the adhesive has cured, the PC substrate becomes removed, so that formed in the hard coat layer information structure is free. This structure is then metallized and with a transparent cover and protective layer provided.

Die beschriebenen Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass ihre Durchführung sehr zeitaufwändig und daher teuer ist. Da bei allen der oben beschriebenen Verfahren während einem Verfahrensschritt, nämlich unmittelbar vor Aufbringen der Deck- und Schutzschicht, die Informationsschicht frei liegt, besteht die Gefahr, dass diese während der Bearbeitung und insbesondere bei der Abtrennung der darüber liegenden Schicht beschädigt wird.The However, the methods described have the disadvantage that their implementation is very time consuming and therefore expensive. As with all of the methods described above while a process step, namely immediately before applying the cover and protective layer, the information layer there is a risk that these will be lost during processing and in particular in the separation of the above lying layer damaged becomes.

Aus der DE 10 2005 013 975 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von optischen Datenträgern bekannt, bei dem die Überflutungstechnik eingesetzt wird. Aus der EP 1 790 673 A1 und der EP 1 705 152 A2 sind allgemein Verfahren zum Herstellen mikrostrukturierter Folien bzw. Bauteile bekannt.From the DE 10 2005 013 975 A1 For example, there is known a method for producing optical data carriers using the flooding technique. From the EP 1 790 673 A1 and the EP 1 705 152 A2 In general, methods for producing microstructured films or components are known.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, dass die Probleme der oben beschriebenen bekannten Verfahren löst. Insbesondere soll die Erfindung einen Prozess bereitstellen, der ein einfaches Herstellen von mehrschichtigen optischen Datenträgern, insbesondere zwei- oder mehrschichtigen BluRay Disks erlaubt.It It is therefore an object of the invention to provide a method that solves the problems of the known methods described above. Especially The invention is intended to provide a process that is simple Production of multilayer optical data carriers, in particular two- or multi-layered BluRay discs allowed.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.These Tasks are solved with the features of the claims.

Es ist eine Grundidee der vorliegenden Erfindung, in dem Verfahren zum Herstellen eines Halbsubstrats für die Herstellung von zwei- oder mehrschichtigen optischen Datenträgern die Informationsstruktur der Deckschicht dadurch herzustellen, dass in die Gussform einer Spritzgießmaschine eine dünne Folie eingelegt wird. Die Folie befindet sich auf der Seite des Stempels, der die Informationsstruktur wiedergibt. Nach dem Schließen der Gussform wird auf der dem Stempel gegenüberliegenden Seite Material, vorzugsweise Polycarbonat, eingespritzt. Dabei verformt sich die Folie, sodass ihre Außenseite die Informationsstruktur des Stempels abbildet. Die Dicke der Folie beträgt hierbei nur zwischen etwa 0,020 und etwa 0,10 mm, vorzugsweise etwa 0,070 mm, was in etwa der Dicke der Deckschicht einer BluRay Disk abzüglich der gegebenenfalls aufgebrachten Schutzschicht beträgt. Bei einem mehrschichtigen Aufbau, wie z.B. bei einer Multilayer BluRay Disk, beträgt die Dicke des Grundsubstrats etwa 1,1 mm, die erste Klebeschicht, in die eine Information eingeprägt wird, beträgt etwa 0,025 mm. So können noch 3 Informationslayerfolien mit einer Dicke von jeweils 0,020 mm und jeweils einer Klebeschicht von etwa 0,005 mm folgen. Die Gesamtdicke beträgt demnach etwa 1,2 mm.It is a basic idea of the present invention, in the method for producing a half substrate for the production of two- or multi-layer optical data carriers, to produce the information structure of the cover layer by inserting a thin film into the casting mold of an injection molding machine. The slide is on the side of the stamp that represents the information structure. After closing the mold, material, preferably polycarbonate, is injected on the side opposite the stamp. The film deforms, so that its outside reflects the information structure of the stamp. The Di In this case, the thickness of the film is only between approximately 0.020 and approximately 0.10 mm, preferably approximately 0.070 mm, which is approximately the thickness of the cover layer of a BluRay disk minus the optionally applied protective layer. In a multi-layered construction, such as a BluRay Disk multilayer, the thickness of the base substrate is about 1.1 mm, the first adhesive layer into which information is imprinted is about 0.025 mm. Thus, 3 further information-layer films each having a thickness of 0.020 mm and an adhesive layer of about 0.005 mm each can follow. The total thickness is therefore about 1.2 mm.

Nach dem Erstarren des eingespritzten Materials bildet die Folie mit dem erstarrten Material eine Einheit und kann deshalb einfach gehandhabt werden. Insbesondere kann diese Einheit wie in einem herkömmlichen DVD-Prozess zum Metallisieren und Bonden gehandhabt werden. Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines zwei- oder mehrschichtigen optischen Datenträgers bereit. Gemäß diesem Verfahren werden nach dem Metallisieren des nach dem eben beschriebenen Verfahren hergestellten Halbsubstrats und des die andere Informationsstruktur aufweisenden Halbsubstrats diese beiden Halbsubstrate verklebt. Nach dem Aushärten des Klebers wird die Disk in ein Trennmodul transportiert, in dem der aufgespritzte Träger von der Folie abgetrennt wird. Anschließend kann die Disk mit einer Schutzschicht, beispielsweise einer Hardcoat-Schicht versehen werden. Falls die Folienoberfläche bereits eine ausreichende Härte bzw. Kratzfestigkeit besitzt, kann dieser Schritt auch entfallen.To the solidification of the injected material forms the film the solidified material a unit and can therefore easily handled become. In particular, this unit may be as in a conventional DVD process to be handled for metallizing and bonding. Corresponding The present invention also provides a method of manufacturing a two- or multi-layer optical disk ready. According to this Processes are after metallizing the after just described Process produced half-substrate and the other information structure having glued semi-substrate these two half-substrates. After curing of the adhesive, the disc is transported to a separation module in which the sprayed on carrier is separated from the film. Then the disc with a Protective layer, for example, a hardcoat layer are provided. If the film surface already a sufficient hardness or scratch resistance, this step can also be omitted.

Generell sollte das eingespritzte Trägermaterial dem Material der Folie angepasst werden, um das Trennen der Folie vom Träger zu erleichtern. Alternativ kann auch die Folie vor dem Gießen derart beschichtet werden, dass keine feste Verbindung der Folie mit dem eingespritzten Material entsteht.As a general rule should be the injected carrier material adapted to the material of the film to the separation of the film from the carrier to facilitate. Alternatively, the film may also be coated prior to casting be that no firm connection of the film with the injected Material is created.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein einfaches Verfahren zum Herstellen eines Halbsubstrats für einen zwei- oder mehrschichtigen optischen Datenträger, insbesondere einer BluRay Disk bereit. In dem Verfahren zum Herstellen eines optischen Datenträgers gemäß der vorliegenden Erfindung kann teilweise vorhandenes Equipment verwendet werden. Weiterhin kann der Ausschuss bei der Herstellung von mehrschichtigen optischen Datenträgern verringert werden, da im Gegensatz zu den bekannten Verfahren die Trennebene gemäß der vorliegenden Erfindung nicht in der Informationsebene liegt.The The present invention thus provides a simple method for manufacturing a half substrate for a two- or multi-layer optical disk, in particular a BluRay disc ready. In the method of manufacturing a optical data carrier according to the present In some cases existing equipment can be used. Furthermore, the committee can in the production of multilayer reduced optical volumes are, as in contrast to the known methods, the parting line according to the present Invention is not in the information layer.

Die Erfindung wird im Folgenden mit Verweis auf die einzige Figur näher erläutert, die die Schritte bei der Herstellung einer zweischichtigen BluRay Disk gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.The Invention will be explained in more detail below with reference to the single figure, which the steps in making a two-layer BluRay Disk according to the present Invention shows.

Die Figur zeigt in Schritt 1 die zwei getrennt voneinander hergestellten Halbsubstrate L0 und L1. Beide Halbsubstrate wurden mit einer Spritzgießmaschine hergestellt. Das Halbsubstrat L0 trägt die Information des Lagers 0 und ist vorzugsweise auf herkömmliche Art und Weise aus Polycarbonat hergestellt. Das Halbsubstrat L0 ist das Grundsubstrat 1 und hat eine Dicke von etwa 1.1 mm. Das Halbsubstrat L1 trägt die Information des Lagers 1 und ist gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt. Somit weist das Halbsubstrat L1 die dünne Folie 11 auf, in die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die Informationsstruktur in eine Spritzgießmaschine eingebracht wurde. Das Halbsubstrat L1 weist ferner die Materialschicht 10 auf. Die Materialschicht 10 besteht vorzugsweise aus Polycarbonat mit einer Trennschicht, wie beispielsweise aus A1 order Carbon. Die Materialschicht 11 kann weiterhin aus Polypropylen bestehen. Auch kann die Materialschicht aus einem zu Polycarbonat inkompatiblen Material bestehen, da das Material keine besonderen Anforderungen bezüglich seiner optischen Eigenschaften erfüllen muss.The figure shows in step 1 the two separately prepared half-substrates L0 and L1. Both semi-substrates were produced with an injection molding machine. The semi-substrate L0 carries the information of the bearing 0 and is preferably made of polycarbonate in a conventional manner. The half-substrate L0 is the base substrate 1 and has a thickness of about 1.1 mm. The half-substrate L1 carries the information of the bearing 1 and is manufactured according to the method of the present invention. Thus, the half substrate L1 has the thin film 11 in which, according to the method of the present invention, the information structure has been introduced into an injection molding machine. The half-substrate L1 further has the material layer 10 on. The material layer 10 is preferably made of polycarbonate with a release layer, such as A1 or carbon. The material layer 11 can still be made of polypropylene. The material layer can also consist of a material that is incompatible with polycarbonate, since the material does not have to fulfill any special requirements with respect to its optical properties.

In einem zweiten Schritt werden die beiden Halbsubstrate metallisiert. Auf das Halbsubstrat L0 wird die Metallschicht 2 auf die Seite des PC-Halbsubstrats 1 aufgebracht, die die Informationsstruktur aufweist. Entsprechend wird bei dem Halbsubstrat L1 die dünne Folie mit einer Metallschicht 12 versehen. Anschließend werden die beiden metallisierten Schichten L0 und L1 im Schritt 3 mittels eines Klebers 3 verklebt. Durch Bestrahlen des Stapels aus den beiden Halbsubstraten L0 und L1 im Schritt 4 mit UV-Licht wird der Kleber ausgehärtet. Nach dem Aushärten kann in Schritt 5 das PC-Substrat 10 von der Folie 11 getrennt werden. Hierbei wird gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zwar das zum leichten Handhaben des Halbsubstrats L1 verwendete PC-Substrat 10 entfernt, jedoch wird im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren die Informationsschicht nicht frei gelegt.In a second step, the two semi-substrates are metallized. On the half-substrate L0, the metal layer 2 on the side of the PC half-substrate 1 applied, which has the information structure. Accordingly, in the half substrate L1, the thin film having a metal layer 12 Mistake. Subsequently, the two metallized layers L0 and L1 in step 3 by means of an adhesive 3 bonded. By irradiating the stack of the two half-substrates L0 and L1 in the step 4 with UV light, the adhesive is cured. After curing, in step 5 the PC substrate 10 from the slide 11 be separated. Here, according to the method of the present invention, although the PC substrate used for easy handling of the half-substrate L1 10 removed, however, in contrast to the known method, the information layer is not exposed.

Gegebenenfalls kann in einem Schritt 6 eine transparente Schutzschicht 4 auf die Folie 11 aufgebracht werden.Optionally, in one step 6 a transparent protective layer 4 on the slide 11 be applied.

Claims

Method for producing a half substrate (L1) for a two-layer or multilayer optical data carrier with an injection molding machine, wherein a film ( 11 ) is placed in a mold of the injection molding machine adjacent to a stamp on which an information structure for the optical disk is mounted, and by injecting a material into the mold on the opposite side of the stamp the foil is pressed against the stamp, so that the information structure is embossed into the film and the Film with a cover layer formed from the injected material ( 10 ) connected is.

A method for producing a two-layer or multi-layered optical data carrier, comprising the steps of: producing a first half-substrate (L0) with a first information structure by means of injection molding; Producing a second half substrate (L1) having a second information structure with an injection molding machine, wherein a film ( 11 ) is placed in a mold of the injection molding machine adjacent to a stamp on which the second information structure is mounted, and by injecting a material into the mold on the opposite side of the stamp the film is pressed against the stamp, so that the second Information structure is embossed in the film and the film with a cover layer formed from the injected material ( 10 ) connected is; Application of a metallization layer ( 2 . 12 ) on the information structure having surfaces of the first and second half-substrate (L0 and L1); Gluing the two half-substrates by means of an adhesive, wherein the metallization layers ( 2 . 12 ) of the first and second half-substrate with intermediate adhesive layer ( 3 ) face each other; Curing the adhesive; and separating the cover layer ( 10 ) of the second half substrate (L1).

A method according to claim 1 or 2, wherein polycarbonate in the mold is injected.

The method of claim 1, 2 or 3, wherein the film a thickness between about 0.020 and about 0.10 mm, preferably 0.070 mm.

Method according to one of claims 2 to 4, further comprising the step of applying a protective layer ( 4 ) on the film ( 11 ) after separating the cover layer ( 10 ).

Method according to one of claims 2 to 5, wherein the first Semi-substrate (L0) produced by injection molding of polycarbonate becomes.

Method according to one of claims 2 to 6, wherein the adhesive is cured by irradiation with UV light.

Method according to one of claims 2 to 7, wherein the optical disk a BluRay disc is.