专利名称：多层信息存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多层信息存储介质的制作方法，特别涉及一种以含有信息复制层的基板取代金属制模版来制造信息层之多层信息存储介质的制作方法。
另一种提高信息存储介质(如光盘)存储容量的技术，是将信息存储介质多层化的技术，即向三维空间多层化存储介质发展，可将存储容量以整数倍提升。现有的制造多层信息存储介质的方法包括美国第5059473号专利案所述的射出成型法(Injection Molding)，利用射出成型法射出中心基板并在基板两侧产生信号，再在基板两侧溅镀信息复制层，最后利用透明的接合胶接合保护板结合而成；另有表面转移法利用多环六乙烯(Polycyclohexylethylene，PECH)与铝金属的低接合性，在以高压射出成型的PECH基板镀上全反射层的金属层(如铝金属层)，再与另一具有记录信号并镀有半反射层的基板以光胶贴合，经紫外光照射使光胶硬化，最后分离两基板时，由于PECH基板与铝金属的低接合性，铝金属层与PECH基板分离而附着于另一基板即形成单面双层的光盘片结构，将两片0.6mm厚单面双层的基板的全反射面粘合在一起即可形成双面双层的数字音像光盘片(Digital Video Disc，DVD)。上述两种方式都可以制作单面双层以上的多层信息存储介质，但是两者都需要高压的制作过程，容易造成制作过程中质量不易提高的问题。
此外，制作单面双层的方法包括如美国第5171392号专利案利用已预先铸好第一层信号的基板镀上反射层，再利用树脂贴合模版，剥离模版后形成第二记录层，镀上第二反射层再加上保护层即形成单面双层；而美国第5708625号专利案也是利用已预先铸好第一层信号的基板镀上反射层，再将一高分子层放置于基板和模版之间，并经升温加压让高分子融化填入模版的凹槽，再以紫外光使其固化，最后剥离模版，上述方法均需使用价格较高的金属模版；又以美国第5874132号专利案为例，此专利主要制作流程为在基板上先溅镀反射层及第一记录层，再利用滚筒状模版，边旋转模版边注入高分子树脂，控制两者相对速度在基板上形成第二记录层，此方法需注意模版与基板之间的对位问题以及基板整体所受压力不均，另外则是滚筒式的模版制作技术困难。
综合以上所述的方法，除了表面转移法以外均须使用金属模版，而表面转移法所使用的多环六乙烯模版只能使用一次，不能回收使用，同样无法降低成本。而在多层信息存储介质的制作上，表面转移法与射出成型法都可以制作单面双层以上的多层信息存储介质，但都需要高压制作过程，易造成制作过程质量不易提高的问题。而美国第5171392号专利案、美国第5708652号专利案及美国第5874132号专利案等方法最多只能制作单面双层。
本发明的第一种方法是以本身含有信息的基板形成一信息复制层，以作为复制信息层的模版；然后涂覆一高分子树脂溶液在信息复制层上，利用紫外线照射使其硬化成为信息层；再在信息层上涂覆另一层高分子树脂溶液形成接合层，以接合本身具有信息以及半反射层的第二基板，照射紫外线使接合层硬化以粘合第二基板与信息层，利用高分子材料的信息层与信息复制层间的附着力小于信息层与第二基板的接合层，因附着力的差异使信息层与信息复制层分离；在信息层溅镀全反射层，则形成一单面双层信息存储介质。若在信息层溅镀半反射层，再以单面双层信息存储介质做为基板重复上述步骤，作为模版的信息复制层与基板可重复回收使用，用此方法可形成单面三层或是单面三层以上的多层信息存储介质。
本发明的第二种方法，是先在已含有信息的基板上形成信息复制层，再在信息复制层上涂覆另一层高分子树脂溶液形成信息层；并直接贴合含有信息以及半反射层的第二基板，照射紫外线使信息层硬化并粘合第二基板与信息层，再剥离信息复制层与信息层；在信息层溅镀全反射层则形成单面双层信息存储介质。若在信息层溅镀半反射层，再以单面双层信息存储介质做为基板重复上述步骤，可形成单面三层或单面三层以上的多层信息介质。第二种方法仅使用一层高分子溶液同时作为信息层及接合层，为使信息复制层与信息层顺利分离，采用不同材料形成信息复制层与半反射层，由于材料不同与信息层产生的附着力也有差异，信息复制层与信息层的附着力须小于信息复制层与半反射层的附着力，从而使信息层与信息复制层能顺利剥离。
图3A～图3J为本发明第二实施例的制作流程示意图，该实施例提供第一基板204(如图3A所示)，在第一基板204上溅镀一层5～60nm的信息复制层202(如图3B所示)；利用旋转涂覆法将高分子树脂溶液涂覆在信息复制层202上形成信息层214(如图3C所示)，并控制信息层214的厚度在40～65μm之间，利用紫外线106照射使信息层214硬化(如图3D所示)；然后涂覆另一层高分子树脂溶液形成接合层208用以贴合另一具有信息并镀有反射层210的第二基板212(如图3E所示)，再照射紫外线106使接合层208硬化(如图3F所示)；利用信息层214与信息复制层202的附着力小于信息层214与接合层208的附着力，将信息层214与信息复制层202剥离(如图3G所示)，则形成单面双层信息存储介质200(如图3H所示)。若以此单面双层信息存储介质为第二基板溅镀半反射层，重复第二实施例步骤，则形成单面三层信息存储介质220(如图3I所示)。同理，可用相同的方法制造单面四层信息存储介质230(如图3J所示)及四层以上的单面多层信息存储介质。
图4A～图4F为本发明第三实施例的制作流程示意图，该实施例提供含有信息的第一基板304(如图4A所示)；在第一基板上溅镀一层5～60nm的信息复制层302(如图4B所示)；利用旋转涂覆法将高分子树脂溶液涂覆在信息复制层302上形成信息层308，并贴合另一具有信息并镀有反射层310的第二基板312(如图4C所示)，再照射紫外线使信息层308硬化贴合第二基板312(如图4D所示)；利用信息层308与信息复制层302的附着力小于信息层308与第二基板312的反射层310的附着力，将信息层308与信息复制层310剥离(如图4E所示)，再溅镀全反射层306，则形成单面双层信息存储介质300(如图4F所示)。图5A～图5F为应用本发明第三实施例的不同规格光盘片的制作流程示意图，将此单面双层信息存储介质300贴合没有信号的塑料基板318(如图5A所示)，则形成DVD9的光盘片320(如图5B所示)；单面双层信息存储介质300贴合含有一层信息的塑料基板322(如图5C所示)，则形成DVD14的光盘片330(如图5D所示)；将两片单面双层信息存储介质300的全反射层互相贴合(如图5E所示)，则形成双面双层只读型DVD18的光盘片340(如图5F所示)。
图6A～图6H为本发明第四实施例的制作流程示意图，该实施例提供含有信息的第一基板404(如图6A所示)；在第一基板404上溅镀一层5～60nm的信息复制层402(如图6B所示)；利用旋转涂覆法将高分子树脂溶液涂覆在信息复制层402上形成信息层408，并贴合另一具有信息并镀有反射层410的第二基板412(如图6C所示)，再照射紫外线使信息层408硬化贴合第二基板412(如图6D所示)；利用信息层408与信息复制层402的附着力小于信息层408与第二基板412的反射层410的附着力，将信息层408与信息复制层402剥离(如图6E所示)，再在信息层408表面溅镀半反射层406，形成单面双层信息存储介质400(如图6F所示)。用该单面双层信息存储介质400作为第二基板，重复第三实施例的步骤，则形成单面三层信息存储介质420(如图6G所示)。再用该单面三层信息存储介质420为第二基板，重复第三实施例的步骤，则形成单面四层信息存储介质430(如图6H所示)。同理，可用相同的方法制造单面四层以上的单面多层信息存储介质。
本发明多层信息存储介质的制作方法，第一到第四实施例的材料选择包括基板材料由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯以及玻璃中的一种制成；制作记录层的高分子树脂溶液的材料则选择环氧树脂、压克力、聚脂中的一种；在已含有信息的基板上溅镀的信息复制层由金、银、铝、铬、铂、镍、硅以及其合金任选一种制成；在信息层与信息层之间的半反射层可选择金、银、铝、硅及其合金中的一种制成；其全反射层的材料则可以由铝、银、金、铜、铬、硅及其合金中的一种制成。
本发明多层信息存储介质的制作方法，第一到第四实施例记录层的厚度是通过旋转涂覆速度与高分子树脂溶液的浓度来控制，并配合光盘片的规格需求涂覆不同厚度(如10μm到80μm)；实施例中所使用的第一基板与第二基板厚度为1.2mm、0.6mm和依照不同激光光波长所需的不同厚度1.1mm、0.5mm、0.3mm其中之一；用以复制信息层的第一基板在剥离信息层之后，可直接重复使用于复制下一信息层，而不需另外加以处理，其回收使用次数可达30次以上；制作记录层的高分子树脂溶液材料采用光反应高分子材料，记录层直接利用紫外线照射快速硬化；不需等待记录层的高分子树脂溶液的溶剂挥发，也不用烘干硬化记录层，从而简化生产流程并节省生产所需要的时间。
权利要求
1.一种多层信息存储介质的制作方法，应用于制造多层信息存储介质，包括下列步骤提供一第一基板，在本身含有信息的该第一基板上形成一信息复制层；涂覆一高分子树脂溶液在该信息复制层上，使该高分子树脂溶液硬化成为一信息层；提供一第二基板，该第二基板用以贴合该信息层；在硬化的信息层表面涂覆一第二高分子树脂溶液以接合该信息层与该第二基板；及使该第二高分子树脂溶液硬化，并分离该信息层与该第一基板之该信息复制层。
2.如权利要求1所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该第一与第二基板材料可由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃及镍金属其中的一种制成。
3.如权利要求1所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该信息复制层由金、银、铝、铬、铂、镍、硅以及其合金任选一种制成。
4.如权利要求1所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该信息复制层以溅镀方法形成并控制该信息复制层的厚度。
5.如权利要求1所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该高分子树脂溶液与该第二高分子树脂溶液的材料分别选择环氧树脂、压克力、聚脂其中的一种。
6.如权利要求1所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该高分子树脂溶液与该第二高分子树脂溶液利用照射紫外线的方法加以硬化。
7.如权利要求1所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该高分子树脂溶液与该第二高分子树脂溶液涂覆的厚度由旋转涂覆的速度以及该高分子树脂溶液与该第二高分子树脂溶液的浓度来控制。
8.如权利要求1所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该第二基板与信息层重复接合以形成多层信息存储介质。
9.如权利要求8所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该多层信息存储介质的信息层配合不同规格的该多层信息存储介质，溅镀半反射层与全反射层。
10.如权利要求9所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该多层信息存储介质的信息层之间的半反射层可选择金、银、铝、硅及其合金其中的一种制成。
11.如权利要求9所述的多层信息存储介质的制作方法，其中该全反射层的材料由铝、银、金、铜、铬、硅及其合金其中的一种制成。
12.一种信息存储介质的制作方法，应用于制造多层信息存储介质，包括下列步骤提供一第一基板，在本身含有信息的该第一基板上形成一信息复制层；涂覆一高分子树脂溶液在该信息复制层形成一信息层；提供一第二基板，该第二基板贴合于该信息层；该高分子树脂溶液硬化粘合该第二基板与该信息层；及分离该信息层与该第一基板的该信息复制层。
13.如权利要求12所述的信息存储介质的制作方法，其中该第一与第二基板材料可由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃及镍金属其中的一种制成。
14.如权利要求12所述的信息存储介质的制作方法，其中该信息复制层由金、银、铝、铬、铂、镍、硅以及其合金中的一种制成。
15.如权利要求12所述的信息存储介质的制作方法，其中该信息复制层以溅镀方法形成并且控制该信息复制层的厚度。
16.如权利要求12所述的信息存储介质的制作方法，其中该高分子树脂溶液的材料分别选择环氧树脂、压克力、聚脂其中的一种。
17.如权利要求12所述的信息存储介质的制作方法，其中该高分子树脂溶液利用照射紫外线的方法加以硬化。
18.如权利要求12所述的信息存储介质的制作方法，其中该高分子树脂溶液涂覆的厚度由旋转涂覆的速度以及该高分子树脂溶液的浓度来控制。
19.如权利要求12所述的信息存储介质的制作方法，其中该第二基板与信息层重复接合以形成多层信息存储介质。
20.如权利要求19所述的信息存储介质的制作方法，其中该多层信息存储介质的信息层配合不同规格的该多层信息存储介质，溅镀半反射层与全反射层。
21.如权利要求20所述的信息存储介质的制作方法，其中该多层信息存储介质的信息层之间的半反射层可选择金、银、铝、硅及其合金其中的一种制成。
22.如权利要求20所述的信息存储介质的制作方法，其中该全反射层的材料由铝、银、金、铜、铬、硅及其合金其中的一种制成。
全文摘要
本发明涉及一种多层信息存储介质的制作方法，在含有信息的基板上形成一层信息复制层，再以含有信息复制层的基板取代金属制模版来制造高分子材料的信息层；使用紫外线硬化信息层之后，基于不同材料间附着力的差异，将信息层与信息复制层分离，重复此流程便可制造多层信息存储介质；含有信息复制层的基板能重复使用一百次以上，基板的价格也远低于金属制模版，可降低多层信息存储介质的制作成本，并且由于本发明的制作流程简单快速，有助于建立大量生产的自动化设备以及提高生产的质量。
文档编号G11B7/24GK1426054SQ0114425
公开日2003年6月25日 申请日期2001年12月14日 优先权日2001年12月14日
发明者杨惠雯, 廖文毅, 郑尊仁, 黄建喨, 黄得瑞, 郑怀瑜 申请人:财团法人工业技术研究院