TWI390529B - 光碟片及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種光碟片及其製造方法，尤其有關於一種具有印刷抑震層之光碟片及其製造方法。
眾所皆知，光碟片能夠儲存大量的各種不同格式的資料(例如影片、音樂、文件、圖片等)且易於攜帶，因此成為現今重要的資訊儲存媒介之一。目前產業上所努力追求的目標是製造成本低、且讀出及寫入品質高的光碟片。
習知之光碟片之厚度為大約1.2mm，隨著製造技術進步，有文獻揭示可節省材料的一種厚度僅為0.6mm的光碟片。一般而言，光碟片是在大約2400rpm到大約3600rpm之間的轉速旋轉以供讀出或是寫入，但若存取資料速度加快而使轉速超出3000rpm，則會有震動的問題。震動會造成光碟片的不穩定，並因而造成讀出或是寫入的問題。而由於光碟片厚度減少，整體重量亦隨之減少，震動對光碟片的影響更加顯著。為了減少震動幅度，在光碟片之上設置阻尼層，減少光碟片受震動影響的時間。且在先前所揭示之技術中，對於最佳之阻尼層分佈區亦無詳細資料。
美國專利第5458940號、及美國專利6461711號提出將阻尼層運用於光碟片之關於震動問題之解決辦法。此二專利之主要方法皆係在光碟片之記錄表面上加上一阻尼層來減少光碟片受震動影響的時間及光碟片之震動幅度。然而，阻尼層會造成光碟片之變形，但此二專利並未提出解決方法。
參照圖1，圖1為具有阻尼層之光碟片之結構示意圖。光碟片1包含基板13，基板13包含內側挾持區11及外側資訊記錄區12，內側挾持區11之厚度大於外側資訊記錄區12之厚度、及外側資訊記錄區12之上的阻尼層14。阻尼層14可以減少光碟片1受震動影響的時間及光碟片之震動幅度，亦即減少光碟片1的不穩定，從而減少讀出或是寫入光碟片時有可能發生的問題。但從另一方面而言，由於阻尼層14與基板13之間係為不同材質之貼合，因此會在製程溫度與常溫溫度之間有差距時，會產生較大的初始變形(Vertical deviation，VD.)。若光碟片1自基準平面向上翹曲則V.D.為正值，反之，若光碟片1自基準平面向下翹曲則V.D.為負值。一般可容許正常之讀出或是寫入功能之V.D.範圍是在±300μm之內，若光碟片1的V.D超出容許範圍，會造成讀出或是寫入的問題。此外，若放置一段時間，經過溼度、溫度的變化(環境測試)之後，光碟片的變形量隨之增加，即使原本能夠順利讀出或是寫入的光碟片仍有可能會失效，亦即失去能夠讀出或是寫入的功能、或是讀出或是寫入的品質變得更差。
更進一步，吾人無法隨心所欲調整阻尼層貼合製程並從而最佳化阻尼層之特性，因此，雖然貼合阻尼層於光碟片之上能夠減少光碟片之震動，但也有可能會造成不欲之光碟片之變形。若使用旋轉塗佈製程形成阻尼層則易有製程時間長、材料浪費的缺點。
此外，由於阻尼層為軟式材料，雖然能夠減少光碟片受震動影響的時間，但對光碟片之變形幅度的改善有限。因此，台灣專利申請案第96130848號提出一種光碟片，其在光碟片之相對於記錄層之另外一側貼合變形量矯正層，俾使光碟片之變形量減少。但形成變形量矯正層需要額外的製程處理時間，對於光碟片的產量有不利影響。
有鑑於前述關於光碟片之變形、震動、製程時間長、及材料浪費問題，本發明提出改善的抑震層製程，藉以控制上述問題、改善讀出或是寫入品質、縮短製程時間、減少製作成本、並且無材料浪費。
本發明提供一種光碟片之製造方法。此製造方法包含形成一基板，包含基板形成步驟，形成一基板，該基板包含一內側挾持區及一外側資訊記錄區，該內側挾持區之厚度大於該外側資訊記錄區之厚度；及抑震層印刷步驟，在該外側資訊記錄區之非記錄表面上印刷3次到5次之UV硬化膠以形成抑震層，且係從該外側資訊記錄區之內緣印刷至一指定印刷直徑，所印刷之總膠量為該基板重量的15%到25%，其中在UV硬化膠之總重量為100%的條件下，重量比例90%以上之UV硬化膠之指定印刷直徑為90mm到110mm。在上述之光碟片之製造方法中，較佳者為使每次印刷之UV硬化膠不超過該基板重量之5%。
本發明亦揭示以上述光碟片之製造方法製成的光碟片。
本發明揭示一種光碟片之製造方法，包含基板形成步驟，形成一基板，該基板包含一內側挾持區及一外側資訊記錄區，該內側挾持區之厚度大於該外側資訊記錄區之厚度；第一抑震層印刷步驟，從該外側資訊記錄區之內緣印刷UV硬化膠至一指定印刷直徑以形成一第一抑震層；第二抑震層印刷步驟，從該外側資訊記錄區之內緣印刷UV硬化膠至一指定印刷直徑以形成一第二抑震層，其中，該第一抑震層及該第二抑震層之總重量為該基板重量之20%到30%，在該第一抑震層與該第二抑震層的總重量為100%的條件下，重量比例超過90%之該第一抑震層及該第二抑震層係印刷於指定印刷直徑為90mm到110mm的區域中。
本發明亦揭示以上述光碟片之製造方法製成的光碟片。
在本發明之實施例中，因為印刷製程的特性，可輕易調整欲形成之抑震層之重量、印刷區域，以控制印刷完成之光碟片成品之變形量。此外，由於外側資訊記錄區之厚度小於內側挾持區之厚度，本發明可降低光碟片之製造成本。且印刷製程之速度快、材料不易浪費、且不需形成額外的光碟片變形量矯正層，藉以達成上述之製造低成本、高產量、並具有讀出及寫入高品質的光碟片之目標。
以下將參照圖式來詳細描述本發明之內容。圖式中相同的元件符號代表相同的元件。熟知本技藝者當可知，說明書內所述之特定細節僅用作為說明本發明之原理之範例，而不是用於限制本發明之範圍。又，不再詳細描述已為人所知之處理方法，以免模糊本發明。
在以下實施例中，印刷直徑係以光碟片之中心(如圖5之C點)為中點，並分別往光碟片兩側之徑向方向等量均勻增加到所欲印刷直徑。另外，本說明書中所謂的「燒死」是指光碟機無法正確完成燒錄動作，於本案主要原因為碟片變形或者震動過大而使光碟機讀寫頭無法正常運作，「燒死」之後的光碟片便失去應有的資料讀出或繼續寫入的功能。
以下利用第一實施例說明抑震層之印刷區域為環狀、且二次印刷抑震層的情況。
參照圖2，首先，製備基板23，基板23包含內側挾持區21及外側資訊記錄區22，內側挾持區21之厚度大於外側資訊記錄區22之厚度；實施第一抑震層241印刷步驟，從外側資訊記錄區的內緣開始印刷UV硬化膠到一指定直徑；實施第二抑震層242印刷步驟，從外側資訊記錄區的內緣開始印刷UV硬化膠到一指定直徑。在第一實施例中，各光碟片2所印刷之抑震層24(包含第一抑震層241及第二抑震層242)之相同條件如下：抑震層24之總重量皆為約2.5 g(約為光碟片2之基板23重量的28%)，抑震層24之總厚度為大約0.15 mm到0.4 mm。
參照表格1，以下利用8組不同的印刷條件來印刷光碟片2之抑震層24。在此以利用第3組印刷條件之光碟片(以下稱為第3組光碟片，其餘類推)作為二層印刷之範例。參照圖2，在抑震層24之總重量為100%的條件下，第一抑震層印刷步驟是把其中90%重量比例的UV硬化膠印刷在指定直徑為65 mm之區域中以形成第一抑震層241，第二抑震層印刷步驟是把剩餘的10%重量比例的UV硬化膠印刷在指定直徑為95 mm之區域中以形成第二抑震層242。如此則可形成為二層結構之抑震層24，且第二抑震層242可覆蓋第一抑震層241。其餘光碟片之結構可類推形成。
在此實施例中，第3組光碟片(結構見圖2)、第4組光碟片
(結構見圖3)、及第8組光碟片(結構見圖4)之抑震層24為包含第一抑震層241及第二抑震層242的兩層結構，第一抑震層241及第二抑震層242之重量各為90%、10%。第2組光碟片及第7組光碟片之抑震層為包含第一抑震層及第二抑震層的兩層結構，第一抑震層及第二抑震層之重量各為70%、30%。而第1組光碟片、第5組光碟片、及第6組光碟片之抑震層皆為兩層結構，第一抑震層及第二抑震層之重量各為50%。
接著，用光碟機燒寫各光碟片2，並量測光碟片2之內部奇偶校驗碼錯誤(Parity of the Inner code Error，PIE)、內部奇偶校驗碼失敗(Parity of the Inner code Failure，PIF)、外部奇偶校驗碼錯誤(Parity of the Outer code Error，POE)、外部奇偶校驗碼失敗(Parity of the Outer code Failure，POF)作為光碟片2成品評分的依據，滿分為100分。其中燒寫完零分者光碟機無法讀取任何資料，燒寫分數高於50分者，雖有錯誤但光碟機可正確解碼讀取資料。
光碟片2之抑震層24之印刷直徑區域、印刷重量比例、及燒寫後之量測分數的結果如表格1所示。
由表格1之分數結果中可看出，利用第3組、第4組、及第8組條件所印刷之光碟片是較佳成品。由以上可推論，兩次印刷時，較佳者為在抑震層24之材料總重量為100%的條件下，第一抑震
層印刷步驟是印刷90%重量比例的抑震層材料於指定直徑65 mm的範圍中，第二抑震層印刷步驟是把剩餘重量比例的抑震層材料印刷在指定直徑95 mm的範圍中、或是指定直徑115 mm的範圍中。或者第一抑震層印刷步驟是印刷90%重量比例的抑震層材料於指定直徑95 mm的範圍中，第二抑震層印刷步驟是把剩餘重量比例的抑震層材料印刷在指定直徑115 mm的範圍中。
由此可知，在抑震層24之材料總重量為100%的條件下，在印刷指定直徑為90 mm到110 mm的範圍中的抑震層佔超過90%的重量比例。熟知本技藝者當可知，在此所稱之第一抑震層印刷步驟與第二抑震層印刷步驟並無指定其先後次序，僅為分別各次印刷重量。
以下利用第二實施例說明抑震層之印刷區域不為環狀、且單次或是多次印刷抑震層的情況。
參照圖6，首先，製備基板23，基板23包含內側挾持區21及外側資訊記錄區22，內側挾持區21之厚度大於外側資訊記錄區22之厚度。接著，在外側資訊記錄區22之非記錄側表面上印刷抑震層24(包含第一抑震層241、第二抑震層242、及第三抑震層243)。參照圖7，此光碟片2之製造過程與圖6大致相同，不同之處僅為抑震層印刷次數多一次，即抑震層24包含第一抑震層241、第二抑震層242、第三抑震層243、及第四抑震層244。第二實施例中之抑震層24之材料為純UV硬化膠。印刷區域如圖5所示，應注意者為，如圖5所示，相較於第一實施例，此實施例之印刷區域並非環狀，而是兩個邊長80 mm的正方形的疊合。但是第二實施例仍符合第一實施例所述之較佳範圍，即在抑震層24之材料總重量為100%的條件下，超過90%重量比例之抑震層材料係印刷於指定直徑95 mm的區域中。在此實施例中，由於正方形的邊長為80 mm，則最大印刷直徑約為直徑113 mm之處，估算落在印刷直徑95 mm範圍之內的印刷抑震層與超過印刷直徑95 mm範圍之外的印刷抑震層的比值，約為90%到93%。
表格2亦顯示具有不同印刷次數、不同印刷重量之a組條件至e組條件。其中a組條件至d組條件之重量變化係以多次印刷達成，亦即，a組條件為單次印刷光碟片2之基板23重量的5.0%(0.45 g)的抑震層；而b組條件為二次印刷，各次分別印刷光碟片2之基板23重量的5.0%(即b組條件之抑震層總重為光碟片2之基板23重量的10%)的抑震層；同理，c組及d組分別為三次及四次印刷，各次分別印刷光碟片2之基板23重量的5.0%(即c組條件之抑震層總重為光碟片2之基板23重量的15%、d組條件之抑震層總重為光碟片2之基板23重量的20%)的抑震層。圖6為以c組條件印刷(分三次依序印刷第一抑震層241、第二抑震層242、及第三抑震層243)之沿圖5之A-A’線切割光碟片2之結構橫剖面圖。圖7為以d組條件印刷(分四次依序印刷第一抑震層241、第二抑震層242、第三抑震層243、及第四抑震層244)之沿圖5之A-A’線切割之光碟片2之結構橫剖面圖。
印刷完後用光碟機燒寫各光碟片，各組印刷條件的光碟片各燒寫10片，燒寫完後量測各組光碟片之PIE，PIF，POE，POF作為評分依據，滿分為100分。
扣除燒死的光碟片不計入評分，評分的平均結果如表格2所示。
由表格2可看出，沒有燒死片的印刷條件為c組條件及d組條件，且其(V.D.)’亦較小。
與c組比較之下，e組為單次印刷光碟片2之基板23重量的15.0%(1.35 g)的抑震層，雖然其所印刷的抑震層重量與c組之抑震層重量大約相同，但是印刷後及環境測試後之(V.D.)’皆大於c組，且燒寫狀況不佳。由以上可以得到最佳之實施方式為分三次印刷光碟片2之基板23重量的15%(每次印刷光碟片2之基板23重量的5%)之抑震層、或者分四次印刷光碟片2之基板23重量的20%(每次印刷光碟片2之基板23重量的5%)之抑震層。
第三實施例為結合上述二實施例之特徵，說明抑震層之印刷區域為環狀、分區且少量多次印刷抑震層之範例。
參照圖8，首先，製備基板23，基板23包含內側挾持區21及外側資訊記錄區22，內側挾持區21之厚度大於外側資訊記錄區22之厚度。接著，在外側資訊記錄區22之非記錄側表面上印刷抑震層24。抑震層24係由資訊記錄區之非記錄側表面之內緣開始環狀均勻印刷，印刷至指定直徑(本實施例中為60 mm到120 mm，每隔10 mm為一區間)。在圖8中，B點代表外側資訊記錄區22之非記錄側表面之內緣、C點代表直徑60 mm之處、D點代表直徑70 mm之處、E點代表直徑80 mm之處、F點代表直徑90 mm之處、G點代表直徑100 mm之處、H點代表直徑110 mm之處、I點代表直徑120 mm之處，亦為光碟片2之外緣。每次印刷0.4 g(約為光碟片2之基板23重量之4.8%)之抑震層材料。抑震層材料總重量從0.4 g到2.4 g。因此，在表格3中，印刷0.8 g抑震層重量的就是印刷兩次，印刷1.2 g抑震層材料的就是印刷三次，依此類推。由此可知，圖8所示之概略圖為具有印刷區域為直徑60
mm、印刷材料0.4 g之抑震層24之光碟片2。在本實施例中，抑震層24之材料為純UV硬化膠。
然後，燒寫其抑震層24具有不同印刷直徑及印刷次數的光碟片2，每組條件的光碟片燒寫40片，其中燒死片數2片(含2片)以內定義為合格(即失敗率5%以下為合格))。
各組印刷條件的總燒死片數的結果如表格3所示。
以上所有光碟片成品之變形量皆在(V.D.)’小於±300μm的範圍中，經環境測試後亦均符合(V.D.)’小於±300μm的範圍。則由以上可看出，在印刷次數只有1次到2次(0.4 g到0.8 g的抑震層24)的印刷條件中，不論印刷指定直徑範圍的大小為何，都無法符合合格標準。在印刷次數3次到5次(1.2 g到2.0 g的抑震層24)的印刷條件中，只有在指定印刷直徑的直徑範圍在90 mm、100 mm、及110 mm才符合合格標準。在印刷次數6次(2.4 g的抑震層24)的印刷條件中，只有在指定印刷直徑的直徑範圍在90
mm、及100 mm才符合合格標準。
因此，在印刷次數3次到5次的條件中，較佳者為指定印刷直徑為90 mm到110 mm，且每層重量為光碟片2之基板23重量的4.8%。在印刷次數為6次的條件中，較佳者為指定印刷直徑為90 mm到100 mm，且每層重量為光碟片2之基板23重量的4.8%。
對照實施例為利用旋轉塗佈方式形成抑震層24的光碟片2。再次參照圖2，首先，製備基板23，基板23包含內側挾持區21及外側資訊記錄區22，內側挾持區21之厚度大於外側資訊記錄區22之厚度。接著，在外側資訊記錄區22之非記錄側表面上以旋轉塗佈方式形成抑震層24。旋轉塗佈之抑震層24之厚度約為0.15 mm。旋轉塗佈時吐膠量約為2 ml(大約2 g)，旋轉塗佈之抑震層24之重量為光碟片2之基板23重量之18%(約1.5g)，則損失比例約為25%。旋轉塗佈製程時間約為7.5秒。
由於是採用旋轉塗佈方式，因此必須是整片塗佈於外側資訊記錄區22之非記錄側表面上，無法任意塗佈於非記錄側表面之局部區域。相比之下，若吾人以印刷製程製造相同厚度及大小的抑震層，印刷製程時間約為1秒，使用之膠重同樣為2 g，則如此不僅可大幅提高單位時間產量，且無任何材料損失。
由以上實施例及對照實施例可看出，藉由調整抑震層印刷直徑範圍、印刷次數、及印刷重量，可以改善光碟片之震動問題及變形問題、提升光碟片之讀出或是寫入的品質及效能。且藉由引入印刷製程，本發明具有製程時間縮短、產量提高、無浪費材料之虞的優點。
1‧‧‧光碟片
11‧‧‧內側挾持區
12‧‧‧外側資訊記錄區
13‧‧‧基板
14‧‧‧阻尼層
2‧‧‧光碟片
21‧‧‧內側挾持區
22‧‧‧外側資訊記錄區
23‧‧‧基板
24‧‧‧抑震層
241‧‧‧第一抑震層
242‧‧‧第二抑震層
243‧‧‧第三抑震層
244‧‧‧第四抑震層
V.D.‧‧‧光碟片之變形量
(V.D.)’‧‧‧光碟片之變形量
應知者為：在各圖式中，相同之標號代表相同元件或是構造。
圖1為先前技術之光碟片之結構橫剖面圖。
圖2為根據本發明之一實施例之光碟片之結構橫剖面圖。
圖3為根據本發明之一實施例之光碟片之結構橫剖面圖。
圖4為根據本發明之一實施例之光碟片之結構橫剖面圖。
圖5為根據本發明之一實施例之光碟片之印刷範圍俯視圖。
圖6為沿圖5之A-A’線切割之光碟片之結構橫剖面圖。
圖7為沿圖5之A-A’線切割之光碟片之結構橫剖面圖。
圖8為根據本發明之一實施例之光碟片之印刷範圍概略剖面圖。
2．．．光碟片
21．．．挾持區
22．．．資訊記錄區
23．．．基板
24．．．抑震層
241．．．第一抑震層
242．．．第二抑震層
(V.D.)’．．．光碟片之變形量
Claims (7)
- 一種光碟片之製造方法，包含：基板形成步驟，形成一基板，該基板包含一內側挾持區及一外側資訊記錄區，該內側挾持區之厚度大於該外側資訊記錄區之厚度；及抑震層印刷步驟，在該外側資訊記錄區之非記錄表面上印刷UV硬化膠以形成一抑震層，且係從該外側資訊記錄區之一內緣印刷至一指定印刷直徑，其中，所印刷之該UV硬化膠之總膠量為該基板之重量的15%到25%，且在總膠量為100%的條件下，俾使重量比例90%以上之UV硬化膠之指定印刷直徑為90 mm到110 mm。
- 如申請專利範圍第1項之光碟片之製造方法，其中，該印刷抑震層為環狀。
- 如申請專利範圍第1或2項之光碟片之製造方法，其中，該抑震層印刷步驟分3次到5次印刷，每次印刷之UV硬化膠之重量不超過該基板重量之5%。
- 一種光碟片，其係以申請專利範圍第1到3項其中任一之光碟片之製造方法製成。
- 一種光碟片之製造方法，包含：基板形成步驟，形成一基板，該基板包含一內側挾持區及一外側資訊記錄區，該內側挾持區之厚度大於該外側資訊記錄區之厚度；第一抑震層印刷步驟，從該外側資訊記錄區之內緣印刷UV硬化膠至一指定印刷直徑以形成一第一抑震層；以及第二抑震層印刷步驟，從該外側資訊記錄區之內緣印刷UV硬化膠至一指定印刷直徑以形成一第二抑震層， 其中，該第一抑震層及該第二抑震層之總重量為該基板重量之20%到30%，在該第一抑震層與該第二抑震層的總重量為100%的條件下，重量比例超過90%之該第一抑震層或是該第二抑震層係印刷於該外側資訊記錄區之內緣至指定印刷直徑為90 mm到110 mm的區域中。
- 如申請專利範圍第5項之光碟片之製造方法，其中在該第一抑震層與該第二抑震層的總重量為100%的條件下，該第一抑震層或是該第二抑震層為抑震層總重量之90%，且印刷於該外側資訊記錄區之內緣至直徑95mm處。
- 一種光碟片，其係以申請專利範圍第5到6項其中任一之光碟片之製造方法製成。
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