TWI273592B - Manufacturing method for disk-like substrate material - Google Patents

Description

1273592 A7 — B7 五、發明説明（） 1 一、 發明所屬之技術領域： 本發明乃關於於光碟中加工之碟狀基板的製造方法。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 二、 先前技術： —般而言，CD ( Compact Disc)與 DVD (Digital Versatile Disc)等碟狀光記錄媒體（光碟）是以以下的方 式來製造，亦即，將經由母片壓製（Mastering)工程所形 成的模版（Stamper)，裝設在設置於射出成型機的模具內 ’並將資訊記錄面的區域以射出成型來形成樹脂製的碟狀 基板，以形成可記錄的記'錄層等以及可再生之反射層等， 並於其上面設置由樹脂所組成之保護層。 這些光碟乃透過一邊旋轉一邊以所定雷射光照射上述 碟狀基板，來進行資訊的記錄及/或再生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以往，光碟的製造方式爲，於基板射出成型之際，將 模版裝設於模具的模穴（Cavity)內，將其表面的凹凸印製 於碟狀基板的表面來形成資訊記錄面的區域，再於形成反 射膜及可記錄的記錄層等之後，於接下來的工程中藉由例 如旋轉塗佈法（Spincoat )，形成由樹脂所組成的保護層並 成爲完成品。 一般而言，上述CD與DVD於其中心位置上，形成於 記錄及/或再生之際用於光碟定位之中心孔（在此直徑 15mm) 0 此外，如上述般，設置於模具內的模版，具有比上述 光碟的中心孔還大的貫通孔，並利用此貫通孔來做爲模具 度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董Ί 1273592 A7 B7 五、發明説明（2 ) 內的定位以及溶融材料的注入。於c D與D VD的情況下， 此貫通孔的直徑爲20〜38mm。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面，如最近於日本特開平8-23 5 63 8號公報中所 開示般，藉由以下製造方法所製造的光碟備受矚目。此製 造方法乃以射出成型來形成厚度較厚之不需使光穿透，亦 即於光學上不需要求較薄厚度的支撐層（保護層），來做 爲碟狀基板（基板），並於該基板的資訊記錄面的一側上 形成可再生資訊的反射膜或是可記錄資訊的記錄層等之後 ，再於其上方疊層可讓記錄再生用雷射光穿透之透明樹脂 層之光穿透層（相當於上述CD與DVD的保護層之樹脂層 )來形成光碟。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第7圖所示般，以往光碟的製造方式爲，於基板射 出成型之際，藉由去除於模具裝置1內與基板2的中心部 一同固化於射出成型之際的聞內之注道（Sprue Runner)， 使中心部鑿穿圓形的中心孔2A來形成碟狀基板，再於形成 上述反射膜及可記錄的上述記錄層等之後，於接下來的工 程中藉由例如旋轉塗佈法（S p i n c 〇 at )，形成由樹脂所組成 的保護層以及由光穿透性樹脂所組成的光穿透層並成爲完 成品。 於上述模具裝置1中，基板2形成於上側的固定模具4 及下側的可動模具5之間的模穴6內，模版7以模版固定 器8固定於固定模具4上。第7圖的符號9顯示注道襯套 (Sprue Bush)，溶融樹脂從該注道襯套9注入於模穴6內 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- A7 B7 1273592 五、發明説明（3 ) 因爲模具裝置1具有上述構成，因此上述基板2的中 心孔2A與注道3的最大直徑略爲相同，另一方面，因爲模 版7的中心的定位孔7A的內徑與位於注道襯套9的外側之 模版固定器8的外徑略爲一致，因此定位孔7A的內徑遠比 中心孔2A還大。 另一方面，如日本特開平1 0-249264號公報中所開示 般，上述光碟的上述保護層及上述光穿透層的具特徵性的 製造方法之一爲，設置覆蓋光碟的中心孔之蓋狀零件，從 該處開始進行樹脂的旋轉塗佈並塗佈至光碟全體，並硬化 樹脂以形成保護層（樹脂層）。因爲此方法容易控制塗佈 面內樹脂層的厚度，尤其是在半徑方向上可以達到幾乎一 致，因此此方法亦可應用於形成光穿透層的日本特開1 996-235638號公報中。 三、發明內容： 爲了適用旋轉塗佈方法於上述的樹脂層，尤其是比保 護層（5〜10/zm)還厚的光穿透層（50〜150//m)，來形成 更一致的樹脂層，有必要設置覆蓋碟狀基板的中心孔之蓋 狀零件。 於此製造方法中，蓋狀零件最好爲乾淨者，於時常使 用1個蓋狀零件的情況下，使用樹脂塗佈一次之後必須進 行洗淨等工程，或是丟棄使用後的蓋狀零件，亦即必須使 用新的或是乾淨的蓋狀零件。 此外，如上述般，於旋轉塗佈之際以蓋狀零件覆蓋中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -----------1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 1273592 B7 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 心孔的情況下’因爲一般而言光穿透性樹脂從該蓋狀零件 流入至碟狀基板的表面，因此容易產生起因於蓋狀零件與 碟狀基板表面的高度差之樹脂層內部的氣泡及樹脂層表面 的條狀斑紋，而產生膜厚不一致的問題。 此外，於第7圖所示的以往的模具裝置1當中，以模 版固定器8來固定模版7的情況下，會產生基板2與模版 固疋窃1 8接|買的部分其厚度不一致，並且因而降低樹脂層 形成的良率的問題。 本發明乃關於基於與上述以往技術不同的觀點所創作 之製造方法，其目的爲提供，與以往的樹脂層形成方法與 採用蓋狀零件的製造方法相較，不僅可使工程簡單化，還 可形成具有更爲一致的厚度分佈之樹脂層（光穿透層）， 並提升樹脂層形成的良率之碟狀基板的製造方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經過本發明者的精心硏究的結果，經由以下製造方法 來解決上述課題。亦即，於光碟製造過程當中的射出成型 之際，以其中心部不具中心孔的形狀來成形碟狀基板並將 之取出，並經由成膜工程及樹脂層形成工程等，之後再形 成中心孔以形成光碟，或者是，著重於適用上述射出成型 之模版的形狀，於其中心附近不設置中心孔，或者是形成 直徑爲光碟的中心孔以下的貫通孔，並以模版來形成所得 到的碟狀基板的光穿透層側邊，以解決上述課題。 亦即，可藉由以下的發明來解決上述問題點。 (1 )、一種碟狀基板的製造方法，乃採用模具及配置 於該模具的模穴內的模版，來製造於光碟中加工之碟狀基 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " ~ A7 1273592 B7 五、發明説明) 5 板，使其形狀爲中心部上不具有中心孔’而該光碟於資訊 記錄面的所定區域上形成各種功能層’並且於以可進行資 訊記錄及/或再生來構成之中心部上設置中心孔之方法’其 特徵爲，於上述模版中，在其中心附近位置上形成直徑爲 上述中心孔以下的貫通孔。 (2 )、一種碟狀基板的製造方法，乃採用模具及配置 於該模具的模穴內的模版，來製造於光碟中加工之碟狀基 板，而該光碟於資訊記錄面的所定區域上形成各種功能層 ，並且不於以可進行資訊記錄及/或再生來構成之中心部上 設置中心孔之方法，其特徵爲，於上述模版中，在其中心 附近位置上形成貫通孔。 (3 )、如（1 )或（2 )之碟狀基板的製造方法，其特 徵爲，吸附上述模版的印製面及相反面的至少一部分，以 固定於上述模具。 (4)、如（1 )至（3 )之任一項之碟狀基板的製造方 法，其特徵爲，將上述模版的貫通孔內徑設定於可使脫模 手段自由穿通的程度，於注入上述模具的模穴內之上述溶 融材料固化之後，使上述脫模手段從上述貫通孔突出，並 將固化後的碟狀基板脫模。 (5 )、如（1 )至（3 )之任一項之碟狀基板的製造方 法，其特徵爲，將上述模版的貫通孔內徑設定於可注入溶 融材料的程度，並從上述貫通孔將上述溶融材料注入於上 述模具的模穴內。 (6 )、如（1 )至（5 )之任一項之碟狀基板的製造方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' 一 9一 ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1273592 A7 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 6 法’其特徵爲，僅藉由將上述脫模手段從上述貫通孔突出 ’來使於上述模穴內固化的碟狀基板脫模。 (7 )、如（1 )至（6 )之任一項之碟狀基板的製造方 法’其特徵爲，上述模具爲熱流道方式，並維持溶融材料 的溫度比其固化溫度還高來注入上述模穴中。 四、實施方式： 以下參照圖面來說明本發明的實施型態的例子。 參照第1圖來說明本發明實施型態的第1例之碟狀基 板及製造光碟的方法。在此所得到的光碟中心孔徑爲15mm 〇 於此製造方法中，首先將形成了資訊記錄面形成用的 圖樣之模版1 〇 (參照第1圖A )設置於模具裝置3 0 (參照 第2圖），並注入溶融後的合成樹脂於此模具裝置3 0的模 穴內，以成形碟狀基板1 2。 於上述射出成型的過程中，不需穿過碟狀基板1 2的中 心部，亦即不需形成中心孔，將一同附著了注道1 4之碟狀 基板12從模具裝置3 0中取出（參照第1圖B )，並經由 濺鍍工程（參照第1圖C)、旋轉塗佈工程（參照第1圖D )等，最後再穿透中心孔28A與注道1。 如第2圖所示，模具裝置30具有固定模具32及可動 模具3 4，此外，上述模版1 0於其中心上形成內徑爲1 〇 m m 的貫通孔1 0 A，並於模具裝置3 0內配置於可動模具3 4側 ，而注入溶融合成樹脂的閘3 3則配置於相反側。 -----------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） —10 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1273592 A7 B7 五、發明説明（7 ) 於此閘3 3的上游側上設置熱流道3 5，而從閘3 3注入 於模具內的溶融狀態之合成樹脂材料則維持於比其固化溫 度還高的溫度。 如上所述，上述模版10配置於可動模具34側，而於 此可動模具3 4上設置以負壓來吸著固定上述模版丨〇之吸 著手段3 6。此吸著手段3 6例如是由從背面施加負壓的連續 發泡金屬所組成，其不僅吸引模版1 0，還可抵抗樹脂的壓 力來維持模版1 〇的平面（鏡面）。 此外，於上述模版1 0的中央之貫通孔1 0 A的位置上， 配置例如由彈射針（Eject Pin)所組成之脫模手段38，並 通過上述貫通孔10A突出於模具裝置30中之模穴31內， 以壓抵射出成型後所固化的碟狀基板1 2，並從可從固定模 具32脫離的可動模具34，將碟狀基板12壓出以脫模。 在此，模版1 〇藉由模版1 0的貫通孔（內周緣部）1 〇 A ，使模版直徑方向的定位形成於可動模具34來構成。 於此實施型態的例子的製造方法中，將溶融狀態的合 成樹脂經由上述熱流道3 5，從閘3 3射入於模穴3 1內。 碟狀基板1 2於模穴3 1內固化之後，將可動模具34從 固定模具3 2脫離，此時，將上述脫模手段3 8的前端從上 述貫通孔1 〇 A往固定模具3 2的方向突出，來使固化的碟狀 基板從可動模具34脫模。 第1圖及第2圖的符號1 5顯示，形成於所得到的碟狀 基板1 2的可動模具3 4側的表面並形成資訊記錄面的區域 之模版1 〇的圖樣。此圖樣1 5乃配合因設置中心孔28所得 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 11- — I 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1273592 Λ7 B7 五、發明説明（。） 〇 到的光碟格式來設置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例如於第1圖C所示般，在從模具裝置3 0脫模的碟狀 基板12上，無機材料16濺鍍於資訊記錄面12A上並形成 薄膜1 7。 例如於第1圖D所示般，以濺鍍形成薄膜1 7之碟狀基 板1 2上，形成光穿透性樹脂層1 9的樹脂材料乃藉由例如 旋轉塗佈法來塗佈。在此採用紫外線硬化樹脂，塗佈後照 射紫外線使其硬化，之後，如第1圖E所示般，藉由超音 波壓製等將注道1 4等打穿以形成所希望之中心孔28，並完 成光碟。 於上述實施型態的例子中，是以模版位於可動側的情 況爲例子來說明，而於接下來的實施型態的第2例中，乃 將模版置於固定側。此外，模版可以不設置如第5圖的實 施型態的例子中之貫通孔。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第3圖所示之用於實施型態的第2例的模具裝置40 中，於上側配置固定模具42，並於下側配置可動模具44 ’ 模版1 1藉由與上述相同的吸著手段46來吸著固定於固定 模具42側。第3圖的符號45顯示注道，48顯示與上述相 同的脫模手段。 此外，於本實施型態的第3例中，於固定模具52側的 閘5 9對向的位置上，由突起針所構成的脫模手段5 8設置 於可動模具54的中心位置。 即使於本實施型態的第3例中，模版1 1的貫通孔1 1 A 仍比起所形成的碟狀基板5 3的中心孔5 3 A的內徑還小。第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X 297公釐）一 - 1273592 at B7 五、發明説明（9 ) 4圖的符號52A顯示注道襯套，54A顯示模版固定器，55 顯示注道。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於本實施型態的第3例中，將碟狀基板5 3射出成型並 於溶融樹脂固化之後，將可動模具54從固定模具52脫離 ，此時，藉由脫模手段5 8從第4圖中的下方，將與碟狀基 板53 —體成形的注道55押往碟狀基板53的中心部，來使 碟狀基板53從可動模具54脫模。 接下來，針對用於第5圖所示之本實施型態的第4例 的模具裝置60來說明。 於此模具裝置60中，於上側配置固定模具62，並於下 側配置可動模具64，而模版6 1並不設置貫通孔，並藉由與 上述相同的吸著手段66來吸著固定於可動模具64側。 於本實施型態的第4例中，·模版6 1於其外周緣部6 1 B 中，以可動模具64的定位突緣64 A來定位。第5圖的符號 62 A顯示注道襯套，64顯示注道。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本實施型態的第4例中，將碟狀基板63射出成型並 於溶融樹脂固化之後，將可動模具64從固定模具62脫離 ，此時，藉由從各個模具部位之間吹入空氣，來使碟狀基 板63脫模。 模版10、1 1、61的吸著手段36、46、56、66乃採用 施加負壓的連續發泡金屬，但本發明並不限定於此，例如 於第6圖所示般，於本實施型態的第2例的模具裝置50相 同的模具裝置7 0 (與第4圖中相同之部分賦予相同符號） 中，可以採用於模版1 1 ( 1 〇、6 1 )的資訊區域外的內周圍 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ 13 ~ 1273592 A7 B7 五、發明説明（1()) 部及/或相當於外周圍部的位置上，設置由施加負壓的溝槽 或裂縫所組成的吸著手段76於模具上，以吸著模版的方法 〇 發明之效果： 因爲本發明具有上述構成，因此於所形成的碟狀基板 的表面上，並不會有模具零件等的高度差，更因爲於不具 中心孔的狀態下來形成，因此可使之後所形成的樹脂層的 面內膜厚的分散變小，並且因爲具有優良的量產性，因此 可以期待其良率的提昇。 五、圖式簡單名： 第1圖顯示本發明實施型態的第1例之碟狀基板，以 及之後製造光碟的方法之槪略斜視圖。 第2圖顯示用於相同方法的模具裝置之剖面圖。 第3圖顯示本發明的實施型態的第2例的製造方法中 之模具裝置的剖面圖。 第4圖顯示本發明的實施型態的第3例的製造方法中 之模具裝置的剖面圖。 第5圖顯示本發明的實施型態的第4例的製造方法中 之模具裝置的剖面圖。 第6圖顯示採用與上述各實施型態的例子不同之模版 吸著手段的模具裝置的剖面圖。 第7圖顯示用於以往的光碟製造之模具裝置的剖面圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I---------^0 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1273592 A7 B7五、發明説明（u ) 11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件對照表 10，1 1，71 :模版 1 0 A :貫通孔 12，43，53，63 :碟狀基板 12A :資訊記錄面 1 4 :注道 1 5 ·圖樣 20 :光碟 20A :中心部 30，40，60，70:模具裝置 31 :模穴 32，42，52，62:固定模具 33 :聞 34，44，54，64:可動模具 64A :定位突緣 3 5 :熱流道 36，46，56，66，76:吸著手段 38，48，58 :脫模手段 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 15 -

Claims (1)

1273592 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1. 一種碟狀基板的製造方法，係被加工成中心部具有 中心孔的光碟之碟狀基板的製造方法，其特徵係具有： 使用模具及配置於該模具的模穴内在其中心附近位置 形成有上述中心孔以下的直徑的貫通孔的模版，來形成中 心部不具中心孔的形狀，且於資訊記錄面的所定區域上形 成有各種功能層，可構成資訊的記錄及/或再生之碟狀基 板的過程； 使脫模手段經由上述模版的貫通孔來突出於上述模穴 内而使上述碟狀基板脫模的過程；及 在此碟狀基板的中心部形成中心孔的過程。 2. —種碟狀基板的製造方法，係被加工成中心部不具 中心孔的光碟之碟狀基板的製造方法，其特徵係具有： 使用模具及配置於該模具的模穴内在其中心附近位置 形成有貫通孔的模版，來形成資訊記錄面的所定區域上形 成有各種功能層，可構成資訊的記錄及/或再生之碟狀基 板的過程；及 使脫模手段經由上述模版的貫通孔來突出於上述模穴 内而使上述碟狀基板脫模的過程。 3-如申請專利範圍第1項之碟狀基板的製造方法，其 中，吸附上述模版的印製面及相反面的至少一部分，以固 定於上述模具。 4.如申請專利範圍第2項之碟狀基板的製造方法，其 中，吸附上述模版的印製面及相反面的至少一部分，以固 定於上述模具。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一 16 — 1273592 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 (請先閲背背面之注意事項再填寫本頁) 5.如申請專利範圍第1項至第4項之其中任一項所記 載之碟狀基板的製造方法，其中將上述模版的貫通孔內徑 設定於可使脫模手段自由穿通的程度，於注入上述模具的 模穴內之上述溶融材料固化之後，使上述脫模手段從上述 貫通孔突出，並將固化後的碟狀基板脫模。 6 ·如申請專利範圍第1項至第4項之其中任一項所記 載之碟狀基板的製造方法，其中將上述模版的貫通孔內徑 設定於可注入溶融材料的程度，並從上述貫通孔將上述溶 融材料注入於上述模具的模穴內。 7.如申請專利範圍第1項至第4項之其中任一項所記 載之碟狀基板的製造方法，其中僅藉由將上述脫模手段從 上述貫通孔突出，來使於上述模穴內固化的碟狀基板脫模 〇 8 .如申請專利範圍第5項之碟狀基板的製造方法，其 中僅藉由將上述脫模手段從上述貫通孔突出，來使於上述 模穴內固化的碟狀基板脫模。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9.如申請專利範圍第6項之碟狀基板的製造方法，僅 藉由將上述脫模手段從上述貫通孔突出，來使於上述模穴 內固化的碟狀基板脫模。 10·如申請專利範圍第7項之碟狀基板的製造方法， 僅藉由將上述脫模手段從上述貫通孔突出，來使於上述模 穴內固化的碟狀基板脫模。 U ·如申請專利範圍第1項至第4項之其中之任一項 所記載之碟狀基板的製造方法，其中上述模具爲熱流道方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公董） 一 17 - 1273592 - _§__ 六、申請專利範圍 3 式，並維持溶融材料的溫度比其固化溫度還高來注入上述 模穴中。 12. 如申請專利範圍第5項之碟狀基板的製造方法， 其中上述模具爲熱流道方式，並維持溶融材料的溫度比其 固化溫度還高來注入上述模穴中。 13. 如申請專利範圍第6項之碟狀基板的製造方法， 其中上述模具爲熱流道方式，並維持溶融材料的溫度比其 固化溫度還高來注入上述模穴中。 1 4.如申請專利範圍第7項之碟狀基板的製造方法， 其中上述模具爲熱流道方式，並維持溶融材料的溫度比其 固化溫度還高來注入上述模穴中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 一 18 — 1273592 (一） 、本案指定代表圖爲：第1_圖 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 1 〇:模版 1 0 A :貫通孔 1 2 :碟狀基板 12A :資訊記錄面 14 注 道 15 圖 樣 30 模 具 裝 置 31 模 穴 32 固 定 模 具 33 閘 34 可 動 模 具 35 熱 流 道 36 吸 著 手 段 38 脫 模 手 段