专利名称：光信息记录盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及光信息记录盘，制备光信息记录盘的装置，和制备光信息记录盘的方法。更具体地，本发明涉及DVD(数字视频光盘)型光信息记录盘。
最近，由于DVD型光信息记录盘可以在有限的空间内记录非常大量的信息，所以DVD(数字视频光盘)型光信息记录盘己经受到了人们的注意。DVD型光信息记录盘分成下面几类DVD-ROM(只读的)，DVD-R(其中可以记录另外的信息)，和DVD-RAM(其中记录的信息是可以重写的)。
DVD型光信息记录盘具有多层结构。更具体地，它包括一对基片盘，该基片盘具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层。这一对基片或这套基片和盘片是在将信息记录层或可记录信息的层放在它们之间的条件下使用粘合剂层结合在一起的。
Nikkei Electronics，No.630(1995出版的Nihon Keizai Shimbunsha，即日本电子学报)，“光盘”特集，以及Nikkei New Media，“DVD”特集(1995出版的Nihon Keizai Shimbunsha)说明了DVD-R型的代表性的光信息记录盘的示意性结构，它示于本说明书附图的
图1中。
图1的DVD-R型的代表性的光信息记录盘包括一对具有用于导向的预刻槽的基片盘1a和1b，分别放在基片盘1a和1b上面的可记录信息层2a和2b，分别放在可记录信息层2a和2b上面的激光反射层3a和3b，分别放在激光反射层3a和3b上面的保护层4a和4b，和将保护层4a和保护层4b结合在一起的粘合剂层5。该信息记录盘是使用粘合剂材料5通过将一对其上装有可记录信息层2a和2b，反射层3a和3b，和保护层4a和4b的基片盘1a和1b结合在一起生产的。
本发明人己经研究了DVD-型的光信息记录盘并且己经注意到DVD-型的光信息记录盘有时显示出差的机械强度以及差的储存稳定性。本发明人的进一步研究还表明差的机械强度以及差的储存稳定性是由从装配好的记录盘结构的基片边缘的部分剥离引起的。在基片和保护层之间有时可观察到该剥离。该记录盘通常含有染料，和可能地含有少量粘合剂，因此，它具有低的粘合强度。此外，通常由金属做成的反射层和通常由有机树脂做成的保护层之间的粘合强度是低的。因此，当该信息盘遇到物理撞击或在苛刻的环境条件下长时间储存时，在其外周边的端部，该基片盘和粘合剂层容易分离。特别地，如果该基片在其外部或内部周边的端部有鳍状物或毛边，当该信息盘与其它信息盘或任何其它材料接触时更容易出现分离。
本发明的目的是提供显示出改进了机械强度和改进了储存稳定性的光信息记录盘。
本发明的具体目的是提供具有改进了机械强度和改进了储存稳定性的DVD-型光信息记录盘。
在第一个方面，本发明在于一种光信息记录盘，包括一对基片盘，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层，反射层和保护层，该基片盘通过粘合剂层结合从而将其保护层放在它们之间，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层，反射层和保护层，该基片盘和该盘片通过粘合剂层结合从而将保护层放在它们之间，其中记录层和反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在缩回区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。
在上述信息记录盘中，优选的是记录层和反射层还从中心孔的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在如此缩回的区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。另外，优选的是粘合剂层也在该暴露区域保持与基片盘接触。该信息记录层优选是染料层。
在第二个方面，本发明在于一种光信息记录盘，包括一对基片盘，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层，反射层和保护层，该基片盘通过粘合剂层结合从而将其保护层放在它们之间，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层，反射层和保护层，该基片盘和该盘片通过粘合剂层结合从而将保护层放在它们之间，其中在其外部周边端部加工该基片盘以便形成增大的表面区域并且反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些。
在上述信息记录盘中，其中记录层和反射层优选从基片盘的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在该缩回区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。还优选的是在其内部周边端部进一步加工该基片盘以便形成增大的表面区域，记录层和反射层还从基片盘的内部周边端部缩回一些，致使该基片盘暴露在如此缩回区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。优选的是粘合剂层也在该暴露区域保持与基片盘接触。优选通过使该基片盘的外部周边端部变粗糙或刻槽实现该形成增大表面区域的加工。该记录层优选是染料层。
在第三个方面，本发明在于一种光信息记录盘，包括一对基片盘，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层和反射层，该基片盘通过粘合剂层结合从而将其反射层放在它们之间，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层和反射层，该基片盘和该盘片通过粘合剂层结合从而将反射层放在它们之间，其中记录层和反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在缩回区域并且粘合层在该暴露区域保持与基片盘接触。
在上述信息记录盘中，优选的是记录层和反射层还从中心孔的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在如此缩回区域并且粘合剂层在该暴露区域保持与基片盘接触。该信息记录层优选是染料层。
在第四个方面，本发明在于一种光信息记录盘，包括一对基片盘，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层和反射层，该基片盘通过粘合剂层结合从而将其反射层放在它们之间，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层和反射层，该基片盘和该盘片通过粘合剂层结合从而将反射层放在它们之间，其中在其外部周边端部加工该基片盘以便形成增大的表面区域并且反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些。
在上述信息记录盘中，优选的是记录层和反射层优选从基片盘的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在该缩回区域并且粘合剂在该暴露区域保持与基片盘接触。还优选的是在其内部周边端部进一步加工该基片盘以便形成增大的表面区域，记录层和反射层还从基片盘的内部周边端部缩回一些，致使该基片盘暴露在如此缩回区域并且粘合剂层在该暴露区域保持与基片盘接触。此外，还优选的是粘合剂层也在该暴露区域保持与该基片盘接触。优选通过使该基片盘的外部周边端部变粗糙或刻槽实现该形成增大表面区域的加工。该记录层优选是染料层。
在第五个方面，本发明在于一种制备光信息记录盘的装置，它使用粘合剂层，在将信息记录层或可记录信息的层放在它们之间的条件下，将一对基片盘结合在一起，该基片盘具有一个通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，或者将一个基片盘和一个盘片结合在一起，该基片具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，该装置包括至少一个压力盘片，其有效压力直径小于基片盘和盘片的直径。
上述装置优选包括一对压力盘片，其有效压力直径小于基片盘和盘片的直径。优选的是压力盘片的有效压力直径是基片盘和盘片直径的90-98％(优选92-98％，更优选95-98％)。还优选的是该基片盘和该盘片直径具有中心孔并且压力盘片的中心孔直径大于该基片盘和该盘片中心孔的直径，优选是1.01-1.1倍，更优选是1.02-1.08倍。
在第六个方面，本发明在于一种制备光信息记录盘的方法，它使用粘合剂层，在将信息记录层或可记录信息的层放在它们之间的条件下，将一对基片盘结合在一起，该基片盘具有一个通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，或者将一个基片盘和一个盘片结合在一起，该基片具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，该方法使用一对压力盘片，其有效压力直径小于基片盘和盘片的直径。
在第七个方面，本发明在于一种制备光信息记录盘的装置，它使用粘合剂层，在将信息记录层和可记录信息的层放在它们之间的条件下，将一对基片盘结合在一起，该基片盘具有一个通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，或者将一个基片盘和一个盘片结合在一起，该基片具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，该装置包括至少一个压力盘片，其表面硬度低于该基片盘和盘片的硬度。
上述装置优选包括一对压力盘片，其表面硬度低于基片盘和盘片的硬度。优选的是压力盘片的表面硬度在基片盘和盘片硬度的10-80％范围，其中该硬度是用Rockwell硬度表示的。该压力盘片的表面优选是由弹性材料例如硅橡胶或氯丁二烯橡胶制成的。
在第八个方面，本发明在于一种制备光信息记录盘的方法，它使用粘合剂层，在将信息记录层和可记录信息的层放在它们之间的条件下，将一对基片盘结合在一起，该基片盘具有一个通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，或者将一个基片盘和一个盘片结合在一起，该基片具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，该装置使用一对压力盘片，其表面硬度低于该基片盘和盘片的硬度。
图1说明了己知的DVD-R型光信息记录盘的示意图。
图2说明了本发明信息记录盘的优选结构的一个例子。
图3说明了本发明信息记录盘(对称型)的优选结构的另一个例子。
图4-7示意性地说明了制备图2的信息记录盘的方法。
图8说明了图12的信息记录盘特征结构的几种变化。
图9说明了本发明光信息记录盘的其它例子。
图10-11说明了本发明光信息记录盘的其它例子。
图12-13说明了本发明光信息记录盘的其它例子。
图14-16说明了制备图12的信息记录盘的方法。
图17说明了图12的信息记录盘特征结构的几种变化。
图18说明了图12的信息记录盘特征结构的其它变化。
图19说明了图12的信息记录盘特征结构的其它变化。
图20说明了图12的信息记录盘特征结构的其它变化。
图21说明了图12的信息记录盘特征结构的其它变化。
图22说明了本发明信息记录盘特征结构的其它变化。
图23说明了本发明光信息记录盘的其它例子，其中没有提供保护层。
图24-25说明了本发明的其中没有保护层的光信息记录盘的其它例子。
图26说明了图8省去保护层的方案。
图27和28分别说明了图10和11省去保护层的方案。
图29和30分别说明了图12和13省去保护层的方案。
图31-38说明了特别设计的可有利地用于制备本发明的信息记录盘或常规信息记录盘的装置。
下面进一步叙述本发明的光信息记录盘。
本发明的光信息记录盘包括一对基片盘，该基片盘具有中心孔并且在其上按顺序地覆盖有记录层和反射层(任选地，和保护层)，该基片盘是通过粘合剂层结合在一起的从而将其记录层和反射层放在它们之间。可以用一个通常与该基片盘本身相同的盘片代替一个有中心孔和装有记录层和反射层(任选地，和保护层)的基片盘。
该基片盘(或盘片)可以由丙烯酸树脂，氯乙烯树脂例如聚氯乙烯或氯乙烯和其它单体的共聚物，环氧树脂，聚碳酸酯，无定型聚烯烃，或聚酯制成。也可以使用其它聚合物。优选的是聚碳酸酯，聚烯烃和盒铸聚甲基丙烯酸甲酯。
在该基片盘的表面上，可以提供有胶层以便改进表面光滑性，粘合条件，使记录层不靠近基片盘，或其它目的。该胶层可以由下面物质制成聚异丁烯酸甲酯，丙烯酸-异丁烯酸共聚物，苯乙烯-马来酸酐共聚物，聚乙烯醇，N-羟甲基丙烯酰胺，苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物，氯磺化的聚乙烯，硝化纤维素，聚氯乙烯，氯化的聚烯烃，聚酯，聚酰亚胺，醋酸乙烯基酯，氯乙烯共聚物，聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯或其它聚合物，或无机材料例如无机氧化物(如SiO2或Al2O3)或有机氟化物(如MgF2)。使用常规的涂覆方法例如旋转涂覆，浸涂，或挤压涂覆，或者常规的真空沉积例如溅射或离子镀可以在基片盘上形成该胶层。
在该基片盘或该胶层上，可以形成预沟槽或预凹槽。可以将在其上将要形成预沟槽或预凹槽的预沟槽或预凹槽层放在基片盘或胶层上。该形成预沟槽或预凹槽的层可以使用常规方法由丙烯酸单酯，二酯，三酯或四酯的单体或低聚物和光聚合引发剂的混合物制成。
信息记录层优选是由染料制成。可以将少量的聚合物粘合剂掺入到该记录层中。染料的例子包括花青染料，酞菁染料，咪唑并喹喔啉染料，吡喃瘄染料，硫代吡喃瘄染料，甘菊环瘄染料，角鲨烷瘄染料，金属络合物染料例如Ni络合物染料，Cr络合物染料，萘醌染料，蒽醌染料，靛酚染料，部花青染料，oxonol染料，靛苯胺染料，三苯基次甲基染料，三烯丙基次甲基染料，含铝染料，二immonium染料，和亚硝基化合物。优选的是花青染料、酞菁染料、甘菊环瘄染料、角鲨烷瘄染料，oxonol染料，和咪唑并喹喔啉染料。
通过将在溶剂中的染料溶液(如果需要，和粘合剂)涂覆在基片盘或胶层上，并将该涂覆层干燥可以形成该含染料的信息记录层。
信息记录层的厚度通常是10-550nm。
该记录层可以由两个或多个含染料层组成。在这种情况下，可以将中间层(阻挡层)放在相邻的含染料层之间。通过使用树脂例如一种用于胶层的所述树脂可以制备该中间层。中间层的厚度通常是1-100μm。
在该信息记录层上，放有反射层。反射层是由对激光束具有高反射性的材料例如金属或半金属制成的。反射性金属的例子包括Mg，Se，Y，Ti，Hf，V，Nb，Ta，Cr，Mo，W，Mn，Re，Fe，Co，Ni，Ru，Rh，Pd，Ir，Pt，Cu，Ag，Au，Zn，Cd，Al，Ga，In，Si，Ge，Te，Pb，Po，Sn和Bi。优选的是Au，Ag，Cu，Pt，Al，Cr和Ni。最优选的是Au。这些金属可以单独或混合使用。例如，可以使用金属合金。反射层的厚度通常是10-200nm。
然后用保护层涂覆该反射层。该保护层可以由热塑性树脂，可热固化树脂，可UV(紫外线)固化树脂，和其混合物制成。可UV固化的树脂是优选的。可UV固化树脂的例子包括(甲基)丙烯酸酯的低聚物例如(甲基)丙烯酸尿烷酯，(甲基)丙烯酸环氧酯和(甲基)丙烯酸聚酯酯，和单体例如(甲基)丙烯酸酯。可以将光引发剂与这些低聚物和单体组合使用。
保护层的厚度通常是0.1-100μm，优选1-15μm。
可以省去保护层的措施。
用于将一对上述制备复合体或该复合体与简单基片盘(即盘片)结合在一起的粘合剂层可以由粘合剂树脂制成。该粘合剂树脂可以是上述用于保护层的树脂。优选使用可UV固化的树脂。
粘合剂层的平均厚度通常是0.1-100μm，优选20-80μm，最优选30-70μm。
参考附图描述按照本发明的信息记录盘的特征。
图2说明了本发明优选结构的一个例子。信息记录盘1由两个树脂基片盘11和12(基片盘12可以表示为“盘片”)组成，该基片盘分别有中心孔10a和10b，并且其中基片盘11其上装有记录层13和反射层14(两者均从外部和内部周边的端部缩回一些从而留出区域17和18，其中基片盘11的表面是暴露的)，还有保护层15(该层涂覆在反射层14之上并与暴露的区域17和18相接触)，和粘合剂层16。
在外部和内部周边的端部暴露的区域17和18处保护层15与树脂基片盘11接触。因此，保护层15牢固地粘接于基片盘11上。保护层15和粘合剂层16之间的粘接自然是牢固的，并且粘合剂层16和树脂基片盘12之间的粘接也是牢固的。因此，图2的信息记录盘具有高的机械强度。
图3说明了本发明优选结构的另一个例子。该信息记录盘2由两个树脂基片盘21a和21b组成，该基片盘分别有中心孔20a和20b，并且其中基片盘21a和21b其上覆盖有记录层23a和23b和反射层24a和24b(两者均从外部和内部周边的端部缩回一些从而留出区域27a和27b，28a和28b，其中基片盘21a和21b的表面是暴露的)，还有保护层25a和25b(该层涂覆在反射层24a和24b之上并与暴露的区域27a和27b，28a和28b相接触)，和粘合剂层26。
在外部和内部周边的端部暴露的区域27a和27b及28a和28b处保护层25a和25b分别与树脂基片盘21a和21b接触。因此，保护层25a和25b分别牢固地粘接于基片盘21a和21b上。保护层25a和25b和粘合剂层26a和26b之间的粘接自然是牢固的，因此，图3的信息记录盘也具有高的机械强度。
图4-7示意性地说明了制备图2的信息记录盘的方法。
首先，通过己知的旋转涂覆法将染料溶液涂覆在基片盘11(它具有中心孔10a)上从而形成含染料的记录层13。按照旋转涂覆法，离开中心孔10a的边缘，可以容易地形成记录层13的内部边缘，如在图4中所示的。然后，通过在区域17处除去含染料的记录层13暴露该基片盘11的外部周边区域17。通过使用合适的溶剂在该区域将记录层洗掉可以进行外部周边区域的去除。与该记录层的形成同时可以进行该记录层的部分去除。在将反射层放在记录层上之后可以进行该记录层的部分去除。去除在外部周边区域中的含染料记录层的方法在日本专利公开号H2-183442和H2-236833中有描述。
该暴露的外部周边区域的宽度优选为0.05-10mm，更优选0.2-1.0mm。有时，在该暴露区域中可以保留小部分的该记录层。然而，这样保留的记录层基本上不妨碍保护层和基片盘之间的粘合。
在记录层13上，例如通过溅射形成反射层14。可以使用合适的罩进行溅射以便留出暴露的区域17，如图5所说明的。
在该反射层14上，涂覆保护层15以便扩展其边缘部分从而变得与暴露的基片表面部分17和18相接触。通过用己知的涂覆方法例如旋转涂覆在该反射层14上涂覆树脂溶液可以形成该保护层15。
如从图7中所看到的，在图6装有记录层13，反射层14和保护层15的基片盘11上，涂覆粘合剂得到粘合剂层16，并且将盘片12放在其上。然后将所得复合体放在压力机30上并将其夹在压力盘31a和31b之间。然后操作压力盘31a和31b以便牢固地使该复合体结合得到所需要的图2信息记录盘。
图8说明了图2信息记录盘特征结构的几种变化。
在图8-(a)中，用反射层14的边缘部分覆盖记录层13的边缘部分。在这种情况下，很好地保护了该记录层免于受周围环境的不良影响。
在图8-(b)中，记录层由两个单位记录层13A和13B组成，在它们之间放置有树脂中间层(即阻挡层)19。
图8-(c)说明了图8-(b)组成结构的一个变化，其中每个上面放置的层覆盖了下面放置层的全部表面。
在图9中，与基片盘11暴露的表面相接触地放置保护层15的外部周边端部部分以及粘合剂层16的外部周边端部部分。
图10说明了本发明的光信息记录盘的另一个例子，其中在其外部周边部分加工基片盘从而增大了该部分的表面区域。
更具体地，信息记录盘4包括基片盘41和盘片42，该基片盘41具有中心孔40a并且在其上按顺序地覆盖有记录层43，反射层44和保护层45，该基片盘41和该盘片42是通过粘合剂层46结合的从而将保护层45放置在它们之间，其中在其外部周边的端部加工基片盘41以便形成增大的表面区域47并且反射层45从基片41的外部周边端部缩回一些。也在其外部周边端部加工盘片42以便形成增大的表面区域。
在图10的结构中，该基片表面和记录层的区域以及记录层和保护层的区域都增大了。因此，在这些区域中粘合强度增加了从而改进了所得信息记录盘的机械强度。
在图11中，信息记录盘5包括一对基片盘51a和51b，该基片盘分别有中心孔50a和50b，并且其中基片盘51a和51b其上覆盖有记录层53a和53b，反射层54a和54b和保护层55a和55b，该基片盘51a和51b是通过粘合剂层56结合的从而将保护层55a和55b放置在它们之间，其中在其外部周边端部加工基片盘51a和51b以便形成增大的表面区域57a和57b，并且反射层54a和54b分别从该基片51a和51b的外部周边端部缩回一些。
在图10和11的信息记录盘中，记录层43，53a和53b分别扩展到基片盘41，51a和51b的外部周边端部。然而，优选的是该记录层从该外部周边端部缩回一些以便暴露该加工的端部(即端部区域)致使该暴露的区域与树脂保护层部分接触。
在图12和13中说明了上述优选的实施方案。图12和13的信息记录盘具有进一步增强的机械强度。
给出图14-16以便说明制备图12信息记录盘的方法。
首先，基片盘41在其外部周边端部被开槽以便得到增大的表面区域47。通常，使用具有特定染料的模具直接生产该边缘开槽的基片盘。用己知的旋转涂覆法将染料溶液涂覆在基片盘41上从而形成含染料的记录层43，如在图14中所说明的。然后，通过在区域47除去含染料的记录层43使该基片盘41的增大了的外部周边表面区域47暴露。
该暴露的外部周边区域的宽度(图15中的“L”)通常是0.05-10mm，优选0.2-1.0mm，或该宽度通常是基片盘直径的0.05-3％，优选0.1-2％。在该基片盘深度方向上的开槽长度通常是该基片盘厚度的1-50％范围，优选3-30％。
在记录层43上，形成反射层44，如在图15中所示的。
在该反射层44上，涂覆保护层45以便扩展其边缘部分从而变得与暴露的基片表面部分47和48相接触，如在图16中所示的。
在图16装有记录层43，反射层44和保护层45的基片盘上41，涂覆粘合剂从而得到粘合剂层，并且用与图7中说明的同样的方式在其上放置盘片。然后将得到复合体加压得到所需要的图12的信息记录盘。
图17说明了图1 2信息记录盘特征结构的几种变化(a)，(b)和(c)。
图18说明了图12信息记录盘特征结构的几种变化(a)，(b)，(c)和(d)。
图19说明了图12信息记录盘特征结构的几种变化(a)，(b)，(c)，(d)和(e)。在变化(a)，(b)，(c)，(d)和(e)中，该暴露的外部周边端部部分47具有己经加工过从而得到粗糙表面的表面。
图20说明了图12信息记录盘特征结构的几种变化(a)，(b)，(c)，(d)，(e)和(f)。在变化(a)，(b)，(c)，(d)，(e)和(f)中，该暴露的外部周边端部部分47具有己经加工过从而通过使该端部部分变形具有增大表面区域的表面。
图21说明了图12信息记录盘特征结构的其它变化(a)，(b)，(c)和(d)。在变化(a)，(b)，(c)和(d)中，该暴露的外部周边端部部分47具有己经加工过从而通过使该端部部分开槽或变形具有增大表面区域的表面。
基片盘41和42可以具有被加工从而得到沿该盘周边的增大表面区域47的外部周边端部部分，如在图22中所示的。
在图23中，与基片盘41的暴露表面相接触地放置保护层45的外部周边端部部分以及粘合剂层46的外部周边端部部分。
如上所述，可以省去保护层。在这种情况下，使粘合剂层与基片盘的暴露表面接触。
给出图24-30以便说明本发明其中去掉保护层的信息记录盘。
图24和25分别说明了图2和3省去保护层的方案。使粘合剂层16和26分别与基片盘11和21a及21b的暴露表面17和27a及27b，和28a及28b相接触。
图26说明了图8省去保护层的方案。使粘合剂层16与基片盘11的暴露表面相接触。
图27和28分别说明了图10和11省去保护层的方案。使粘合剂层在基片盘开槽的周边端部部分与记录层接触。
图29和30分别说明了图12和13省去保护层的方案。使粘合剂层与基片盘开槽的周边端部部分接触。该基片盘在开槽的部分是暴露的以便直接接受粘合剂层从而得到增大的粘合强度。
如上所述，使用说明于图31-38中的特别设计的装置可以将一对具有记录层和反射层(任选地，和保护层)的基片，或者将一个具有记录层和反射层(任选地，和保护层)的基片和一个盘片结合在一起。对于制备本发明的信息记录盘优选可以使用特别设计的装置。然而，对于制备具有常规结构的信息记录盘使用该装置也是有利的。
在图31中，用于制备光信息记录盘的装置60包括一对压力盘片61a和61b，它们的有效压力直径小于信息记录盘80的基片盘81a和81b的直径。术语“有效压力直径”指的是将要与基片盘表面接触的园形直径。在图31中，有效压力直径等于压力盘片61a和61b的直径。
在图32中，装置70包括一对压力盘片71a和71b，它们的有效压力直径也小于信息记录盘80的基片盘81a和81b的直径。尽管压力盘片71a和71b的直径大于基片盘81a和81b的直径，但是与基片盘表面接触的表面是在槽72a和72b内的区域，它小于基片盘81a和81b的直径。
图33说明了可以在压力盘上形成的刻槽的各种说明性的截面图。
在压力盘上于内部区域可以形成刻槽，如图34所示。在实施方案(a)中，仅在内部区域中形成刻槽74a(74b)，同时在实施方案(b)中，分别在周边端部区域和内部区域附近形成两个刻槽71a(71b)，74a(74b)。在内部区域中的刻槽有效地避免了基片盘的内边缘部分(相应于中心孔86a(86b)的周边)和基片盘之间不需要的接触。
图35说明了具有环型压力盘片的优选装置。环型压力盘片的直径小于基片盘的直径，同时压力盘中心孔的直径大于基片中心孔的直径。
如从图36所看到的，当基片盘在外部周边边缘处具有鳍状物87a(87b)时，使用具有相对小有效直径压力盘片61a和61b的装置60是特别有利的。通过使用具有相对小有效直径的压力盘片，鳍状物87a和87b不妨碍在基片盘之间形成强的结合。所得的信息记录盘具有足够的机械强度。
在图37中说明的装置也可以有利地用于将基片盘结合在一起。更具体地，该装置90包括一对具有表面层92a和92b的压力盘91a和91b，表面层的硬度小于信息记录盘80的基片盘的硬度。表面层92a和92b的硬度优选在基片盘硬度的10-80％范围内，更优选40-80％。该硬度是以Rockwell硬度表示的。
表面层的优选材料的例子包括下面材料。在材料名称后的括号中给出的数值表示该材料的Rockwell硬度。聚碳酸酯的Rockwell硬度是120。
(1)ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂用于挤压加工的树脂，耐高冲击的树脂---(95)玻璃纤维增强(20-40％)树脂---(83)(2)直链脂肪族聚酰胺树脂锦纶6(高弹体，共聚物)----(95)(3)聚丙烯(PP)增强粉末---(95)未增强的---(95)
共聚物---(73)耐高冲击的高弹体改性树脂---(68)(4)纤维素树脂乙基纤维素---(83)醋酸纤维素---(80)用于模塑的丁酸醋酸纤维素---(74)用于成片的丁酸醋酸纤维素---(73)用于模塑的丙酸纤维素---(66)(5)氟树脂聚(三氟氯乙烯)＝乙烯改性的(E-CTFE)---(95)聚(三氟氯乙烯)＝CTFE---(85)聚(氟化乙烯)，乙烯改性的，玻璃纤维增强的---(74)聚(氟化乙烯)，乙烯改性的，ETFE---(60)(6)聚亚胺酯(PU)树脂聚亚胺酯，热塑性的---(50)有利地用于形成具有相对低硬度的优选的高弹体的例子包括下面这些(1)聚氨酯橡胶简单的橡胶组合物(2)表氯醇橡胶(CHR)混合有碳，混合有硅酸盐，混合有碳/油的，(3)氟化的橡胶混合有碳的，简单的橡胶组合物(4)氯化的聚乙烯(CPE)混合有碳，混合有粘土/油的，(5)氯磺化的聚乙烯(CSM)混合有碳的，(6)氯丁二烯橡胶(CR)混合有碳，混合有粘土的，(7)丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)混合有碳，混合有粘土的，
(8)乙烯-丙烯橡胶(EPDM)混合有碳，混合有粘土的，(9)丙烯酰基橡胶(ACM)混合有碳，混合有碳酸钙的，(10)苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)混合有粘土，混合有碳的，(11)溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(可溶解的-SBR)混合有碳/油的，(12)聚硫橡胶混合有碳的，(13)环氧丙烷橡胶(POR)混合有碳/油的，简单橡胶组合物(14)天然橡胶(NR)混合有硅酸盐/油的，简单橡胶组合物(15)硅橡胶高强度型，一般模塑型，(16)丁二烯橡胶(BR)混合有碳/油的，混合有碳的(17)异戊二烯橡胶(IR)混合有碳的，混合有碳酸钙的，简单橡胶组合物(18)异丁烯-异戊二烯橡胶(IIR)混合有滑石，混合有碳的。
上述高弹体的硬度(在JIS-K-6301中定义的)在10-80％的范围，特别地为30-80％。聚碳酸酯的硬度(JIS-K-6301)为100。
具有低相对硬度的表面层的厚度通常为0.5-10mm，优选1-5mm。
如从图38中所看到的，当基片盘在外部周边边缘处具有鳍状物时，使用具有相对低硬度表面的压力盘片是特别有利的。通过使用具有相对低硬度表面的压力盘片，鳍状物不妨碍在基片盘之间形成强的结合。所得的信息记录盘具有足够的机械强度。
通过下面实施例进一步描述本发明。
实施例1在2，2，3，3-四氢氟化丙醇中溶解具有下式的染料
得到用于形成记录层的染料溶液(染料浓度2.65％重量)。
使具有中心孔和导轨槽(直径120mm，厚度0.6mm，内径15mm，槽宽度0.4μm，槽深度200nm)的聚碳酸酯基片盘在1000rpm下旋转，并通过旋转涂覆法将染料溶液涂覆在旋转的基片盘上。仅在中心孔周围的内周边区域擦去涂覆的染料层，从而得到暴露的环状区域。然后将涂覆的染料层加热至70℃10分钟从而得到厚度为120nm，具有图4中所示形式的记录层。
通过真空沉积在记录层上沉积Au从而形成厚度为100nm的反射层。在该沉积过程中，控制o沉积层的外部周边端部以便使其略微在记录层外部周边端部里面一些。
通过旋转涂覆法在具有记录层和反射层的基片盘的表面上喷雾上2，2，3，3-四氢氟化丙醇，从而仅在没有覆盖上反射层的区域除去记录层。这样，将该基片盘的外部周边区域暴露，如在图5中所示的。暴露的宽度是0.5mm。
通过在1500rpm下的旋转涂覆在反射层的表面涂覆上UV固化树脂溶液(可从Three Bond Co.，以产品号3070得到)。之后，将从高压汞灯发出的紫外线照射在该涂覆的层上固化该涂覆的层。得到的树脂层(即保护层)的厚度为5μm。
接着，通过在1500rpm下的旋转涂覆在保护层的表面涂覆上UV固化树脂溶液(可从Three Bond Co.，以产品号3070得到)。在该涂覆了UV固化的树脂层上放置一个盘片，该盘片与该基片盘一样并具有粘合的UV固化树脂层，该UV固化树脂层是处于彼此相对的条件下。
将所得复合体放在结合装置中的一对压力盘片(石英玻璃制成)之间，操作压力盘片将0.2kg/cm2的压力施加于该复合体。然后，将从高压汞灯发出的紫外线照射在该盘片面上的压力盘片上以便固化该UV固化的树脂层。得到的树脂层(即粘合剂层)的厚度为8μm。
这样，生产出本发明图2形式的光信息记录盘。
比较例1重复实施例1的过程只是不去除记录层的外部周边部分，从而生产出用于比较的光信息记录盘。
实施例2重复实施例1的过程只是用相同尺寸但在外部周边面上具有斜面边缘的基片盘(直径120mm，厚度0.6mm，内径15mm，槽宽度0.4μm，槽深度200nm，斜面部分的尺寸深度方向0.2mm，半径方向0.5mm)代替该基片盘，和用具有相同尺寸和相同斜面的盘片代替该盘片，从而生产出本发明图12形式的光信息记录盘。
实施例3重复实施例1的过程只是用相同尺寸但在外部周边面上具有粗糙表面边缘的基片盘(直径120mm，厚度0.6mm，内径15mm，槽宽度0.4μm，槽深度200nm，粗糙表面的表面粗糙度1μm，它是通过喷砂方法得到的)代替该基片盘，和用具有相同尺寸和在外部周边区域上具有相同粗糙表面的盘片代替该盘片，从而生产出本发明的光信息记录盘。用下面方法评价在上述实施例中得到的光信息记录盘的机械强度和储存稳定性。
(1)落下冲击实验信息记录盘从1M高的位置向混凝土地板上落下10次，并按下面标准检查该盘是否在外部边缘部分观察到分离A几乎没有观察到分离。
B观察到略微分离。
C清除地注意到分离。
(2)测定槽外部周边区域上的C/N在信息记录盘上，在1.2m/s的条件下记录11T的数据并用DDU1000(可从Pulstech Corp.得到)在外部周边区域上复制。用光谱分析仪TR4135(可从Advantest Co.，Ltd.得到)测定该复制的数据。
另外，在80℃和85％RH条件下储存该信息记录盘240小时，并在边缘部分观察该储存过的盘。用与落下冲击实验相同的标准评价边缘部分的外观。用同样的方法进一步测定该储存过的盘的外部周边区域上的C/N。
结果列于表1。
表1储存前 储存后记录盘 落下冲击 C/N 外观 C/N实施例1 A 55dBA 53dB实施例2 A 56dBA 53dB实旋例3 A 56dBA 53dB比较例1 C 52dBC 49dB实施例4重复实施例1的过程只是不提供保护层，从而生产出本发明图22形式的光信息记录盘。
比较例2重复实施例1的过程只是不提供保护层并且不除去该记录层的外部周边部分，从而生产出用于比较的光信息记录盘。
实施例5重复实施例1的过程只是不提供保护层，用相同尺寸但在外部周边面上具有斜面边缘的基片盘(直径120mm，厚度0.6mm，内径15mm，槽宽度0.4μm，槽深度200nm，斜面部分的尺寸深度方向0.2mm，半径方向0.5mm)代替该基片盘，和用具有相同尺寸和相同斜面的盘片代替该盘片，从而生产出本发明图29形式的光信息记录盘。
实施例6重复实施例1的过程只是不提供保护层，用相同尺寸但在外部周边面上具有粗糙表面边缘的基片盘(直径120mm，厚度0.6mm，内径15mm，槽宽度0.4μm，槽深度200nm，粗糙表面的表面粗糙度1μm，它是通过喷砂方法得到的)代替该基片盘，和用具有相同尺寸和在外部周边区域上具有相同粗糙表面的盘片代替该盘片，从而生产出本发明的光信息记录盘。用评价实施例1-3和比较例1的光信息记录盘的所述方法评价在上述实施例中得到的光信息记录盘的机械强度和储存稳定性。
结果列于表2。
表2储存前 储存后记录盘 落下冲击 C/N 外观C/N实施例4 A55dBA 53dB实施例5 A56dBA 53dB实施例6 A56dBA 52dB比较例2 C52dBC 49dB
权利要求
1.一种光信息记录盘，包括一对基片盘，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层，反射层和保护层，该基片盘通过粘合剂层结合从而将其保护层放在它们之间，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层，反射层和保护层，该基片盘和该盘片通过粘合剂层结合从而将保护层放在它们之间，其中记录层和反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在缩回区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。
2.按照权利要求1的信息记录盘，其中记录层和反射层还从中心孔的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在如此缩回区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。
3.按照权利要求1的信息记录盘，其中粘合剂层也在该暴露区域保持与基片盘接触。
4.按照权利要求1的信息记录盘，其中该信息记录层是染料层。
5.一种光信息记录盘，包括一对基片盘，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层，反射层和保护层，该基片盘通过粘合剂层结合从而将其保护层放在它们之间，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层，反射层和保护层，该基片盘和该盘片通过粘合剂层结合从而将保护层放在它们之间，其中在其外部周边端部加工该基片盘以便形成增大的表面区域并且反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些。
6.按照权利要求5的信息记录盘，其中记录层和反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在该缩回区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。
7.按照权利要求5的信息记录盘，其中还在其内部周边端部加工该基片盘以便形成增大的表面区域，记录层和反射层还从基片盘的内部周边端部缩回一些，致使该基片盘暴露在如此缩回区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。
8.按照权利要求5的信息记录盘，其中粘合剂层也在该暴露区域保持与基片盘接触。
9.按照权利要求5的信息记录盘，其中通过使该基片盘的外部周边端部变粗糙或刻槽进行该形成增大表面区域的加工。
10.按照权利要求5的信息记录盘，其中该记录层是染料层。
11.一种光信息记录盘，包括一对基片盘，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层和反射层，该基片盘通过粘合剂层结合从而将其反射层放在它们之间，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层和反射层，该基片盘和该盘片通过粘合剂层结合从而将反射层放在它们之间，其中记录层和反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在缩回区域并且保护层在该暴露区域保持与基片盘接触。
12.按照权利要求1 1的信息记录盘，其中记录层和反射层还从中心孔的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在如此缩回区域并且粘合剂层在该暴露区域保持与基片盘接触。
13.按照权利要求11的信息记录盘，其中该信息记录层是染料层。
14.一种光信息记录盘，包括一对基片盘，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层和反射层，该基片盘通过粘合剂层结合从而将其反射层放在它们之间，或者包括一个基片盘和一个盘片，该基片盘有一个中心孔并且其上按顺序地覆盖有记录层和反射层，该基片盘和该盘片通过粘合剂层结合从而将反射层放在它们之间，其中在其外部周边端部加工该基片盘以便形成增大的表面区域并且反射层从基片盘的外部周边端部缩回一些。
15.按照权利要求14的信息记录盘，其中记录层和反射层优选从基片盘的外部周边端部缩回一些致使该基片盘暴露在该缩回区域并且粘合剂在该暴露区域保持与基片盘接触。
16.按照权利要求14的信息记录盘，其中在其内部周边端部加工该基片盘以便形成增大的表面区域，记录层和反射层还从基片盘的内部周边端部缩回一些，致使该基片盘暴露在如此缩回区域并且粘合剂层在该暴露区域保持与基片盘接触。
17.按照权利要求14的信息记录盘，其中粘合剂层也在该暴露区域保持与基片盘接触。
18.按照权利要求14的信息记录盘，其中通过使该基片盘的外部周边端部变粗糙或刻槽进行该形成增大表面区域的加工。
19.按照权利要求14的信息记录盘，其中该记录层是染料层。
20.一种制备光信息记录盘的装置，它使用粘合剂层，在将信息记录层或可记录信息的层放在它们之间的条件下，将一对基片盘结合在一起，该基片盘具有一个通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，或者将一个基片盘和一个盘片结合在一起，该基片具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，该装置包括至少一个压力盘片，其有效压力直径小于基片盘和盘片的直径。
21.按照权利要求20的装置，包括一对压力盘片，其有效压力直径小于基片盘和盘片的直径。
22.按照权利要求20的装置，其中压力盘片的有效压力直径是基片盘和盘片的直径的90-98％。
23.按照权利要求20的装置，其中该压力盘，该基片盘和该盘片直径具有中心孔并且压力盘片的中心孔直径大于该基片盘和该盘片中心孔的直径。
24.一种制备光信息记录盘的方法，它使用粘合剂层，在将信息记录层或可记录信息的层放在它们之间的条件下，将一对基片盘结合在一起，该基片盘具有一个通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的信息记录层，或者将一个基片盘和一个盘片结合在一起，该基片具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，该方法使用一对压力盘片，其有效压力直径小于基片盘和盘片的直径。
25.一种制备光信息记录盘的装置，它使用粘合剂层，在将信息记录层或可记录信息的层放在它们之间的条件下，将一对基片盘结合在一起，该基片盘具有一个通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，或者将一个基片盘和一个盘片结合在一起，该基片具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，该装置包括至少一个压力盘片，其表面硬度低于该基片和盘片的硬度。
26.按照权利要求25的装置，包括一对压力盘片，其表面硬度低于基片盘和盘片的硬度。
27.按照权利要求25的装置，其中压力盘片的表面硬度在基片盘和盘片的硬度的10-80％范围，该硬度是用Rodkwell硬度表示的。
28.按照权利要求25的装置，其中该压力盘片的表面是由弹性材料制成的。
29.按照权利要求25的装置，其中该压力盘片的表面是由硅橡胶或氯丁二烯橡胶制成的。
30.一种制备光信息记录盘的方法，它使用粘合剂层，在将信息记录层或可记录信息的层放在它们之间的条件下，将一对基片盘结合在一起，该基片盘具有一个通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，或者将一个基片盘和一个盘片结合在一起，该基片具有通过向其施加激光束从中可以读出信息的信息记录层或通过向其施加激光束在该层中可以记录信息的可记录信息的层，该装置使用一对压力盘片，其表面硬度低于该基片和盘片的硬度。
全文摘要
在一对基片之间具有可记录信息层(即多层结构)的DVD(数字视频光盘)型的光信息记录盘,当该基片在其外部周边边缘上具有暴露的区域并与树脂层接触地放置该暴露区域时,或者该基片在其外部周边边缘上具有增大的表面区域(优选是暴露的)并与树脂层接触地放置该增大的表面区域时,显示出改进的机械强度和改进的储存稳定性。还公开了一种用于制备具有改进了机械强度和改进了储存稳定性的DVD型光信息记录盘的装置。
文档编号G11B7/24GK1178981SQ97121449
公开日1998年4月15日 申请日期1997年9月24日 优先权日1996年9月24日
发明者宇佐美由久 申请人:富士写真菲林株式会社