DE69520920T2 - Optisches Informationsmedium, sowie Einheit und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Optisches Informationsmedium, sowie Einheit und Verfahren zu dessen Herstellung

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Informationsmedium, das durch Verbinden bzw. Bonden von zwei optischen Informations-Substraten miteinander ausgebildet wird, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Informationsmediums und einer Einheit zur Herstellung desselben. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein optisches Informationsmedium mit zwei Informationssignal-Schichten zur Aufzeichnung/Wiedergabe von Informationen darauf/davon durch Bestrahlung und Fokussierung eines Laserstrahls darauf, ein Verfahren zur Herstellung desselben und eine Einheit zur Herstellung desselben.
    • 2. Beschreibung des Standes der Technik:
  • In jüngster Zeit wurden verschiedene optische Informationsmedien, wie beispielsweise eine optische Karte und eine optische Platte, in der Praxis eingesetzt. Eine Compact Disc (im Folgenden wird zur Vereinfachung nur noch auf eine "CD" für "Compact Disc" Bezug genommen) wurde insbesondere bemerkenswert populär. Die Video- und Audio-Informationen, die als digitale Signale auf einer CD-ROM aufgezeichnet wurden, können nun leicht durch einen Computer verarbeitet werden. Als Ergebnis hiervon haben der Wert und die Nutzbarkeit einer CD in der Informations-Industrie beträchtlich zugenommen.
  • Um Informationen mit hoher Dichte auf eine/von einer optische(n) Platte aufzuzeichnen wiederzugeben, muss die Wellenlänge des Laser-Strahls verkürzt werden, der für die Aufzeichnung und die Wiedergabe verwendet werden soll, und die numerische Öffnung bzw. Apertur (NA = Numerical Aperture) eines Objektivs bzw. einer Objektivlinse muss erhöht werden. Dank der bemerkenswerten Entwicklung der Technologien für die Herstellung von Halbleiter-Laser-Geräten, Video-Kompressions-Technologien und verschiedenen Arten von peripheren Technologien ist es zurzeit möglich, Video- und Audio-Informationen auf einer Seite einer Platte mit einem Durchmesser von 120 mm mit langen Abspielzeiten aufzuzeichnen. Beispielsweise ist es durch Verwendung einer Objektivlinse mit einer NA von 0,6 und eines roten Halbleiter-Lasers mit einer Wellenlänge von 650 nm möglich, Informationen von den Signal-Pits mit einer Spurteilung von 0,74 um und einer Pit-Länge, die so gering wie 0,40 um ist, auf höchst zuverlässige Weise wiederzugeben. Wenn ein 8-15 System als Modulations- System verwendet wird, dann wird eine Bit-Länge 0,25 um. Deshalb ist es möglich, eine Dichte zu erreichen, die um fünfmal oder mehr höher als die einer CD ist. Durch Einstellung der Redundanz auf ungefähr 15% können Informationen mit einer Kapazität von ungefähr 5 GB auf einer Platte mit einem Durchmesser von 120 mm aufgezeichnet werden, und Video- und Audio-Signale entsprechen dem MPEG 2 Standard können mit 4,7 Mbps im Durchschnitt auf einer Seite einer Platte mit einer Größe aufgezeichnet werden, die gleich der einer CD ist, jedoch zu einer Abspieldauer von 142 min führt.
  • Die zulässige Platten-Neigung einer Objektivlinse mit einem erhöhten NA ist jedoch sehr klein. Wenn beispielsweise ein Substrat mit einer Dicke, die gleich der einer CD ist, d. h. 1,2 mm, verwendet wird, dann beträgt die Neigung, die für eine Objektiv- Linse mit einem NA von 0,6 zulässig ist, ungefähr 0,25º. Die Neigung ist nicht größer als der Fehler, der bei der Installation eines optischen Kopfes in einem Abspielgerät verursacht werden soll. Wenn also eine Neigung durch eine Deformation auf der Platte verursacht wird, dann ist eine solche Neigung nicht zulässig. Dementsprechend ist es schwierig, in der Praxis eine Objektivlinse mit einer so kleinen Neigung zu verwenden.
  • Durch Verdünnen der Dicke des Substrates kann eine solche Objektivlinse mit einem erhöhten NA verwendet werden, und eine praktikable optische Platte mit hoher Dichte kann erreicht werden. Beispielsweise kann durch Verringern der Dicke des Substrates auf eine Hälfte der Dicke einer CD, d. h. auf 0,6 mm, die Neigung, die für eine Objektivlinse mit einem NA von 0,6 zulässig ist, auf ungefähr 0,75º erhöht werden. Als ein Ergebnis hiervon ist sogar dann eine Neigung von bis zu 0,5º, die tatsächlich durch eine Verformung auf einer Platte verursacht wird, noch zulässig, wenn ein Fehler von ungefähr 0,25º bei der Installation eines optischen Kopfes verursacht wird.
  • Zunächst wird ein Verfahren zur Herstellung einer CD kurz zu Vergleichszwecken beschrieben werden. Durch Verwendung eines Stanzwerkzeuges, auf dem ein Audio- Signal aufgezeichnet wird, wird ein Substrat, von dem eine Seite zur Aufzeichnung des Audio-Signals benutzt wird, durch ein Injektionsguss-Verfahren hergestellt, so dass es eine Dicke von 1,2 mm hat. Dann wird ein reflektierender Film, der aus Aluminium oder einem ähnlichen Material hergestellt ist, durch ein Sputter- oder Zerstäubungs- Verfahren auf der Oberfläche für die Aufzeichnung des Audio-Signals ausgebildet. Als Nächstes wird ein Fotopolymer-Harz auf den reflektierenden Film aufgebracht und dann mit Ultraviolett(UV)-Strahlen bestrahlt, wodurch ein Schutzfilm hergestellt wird. Auf diese Weise wird eine CD erzeugt.
  • Wenn eine optische Platte mit einem einzigen, dünnen Substrat hergestellt wird, dann kann eine solche Platte leicht durch ihr eigenes Gewicht verformt werden. Um eine solche Deformation zu verhindern, werden zwei Substrate miteinander verbunden. Durch Anbringen der beiden Substrate kann nicht nur die mechanische Festigkeit der Platte erhöht werden, sondern es wird auch die Kapazität der Platte verdoppelt, weil die Fläche, die für die Aufzeichnung/Wiedergabe der Informationen darauf/davon benutzt werden kann, verdoppelt wird.
  • Nun wird ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer solchen Platte beschrieben werden, die durch Bonden bzw. Verbinden von zwei dünnen Substraten ausgebildet wird. Zunächst wird unter Verwendung eines Stanzwerkzeuges, auf dem Informationssignale, wie beispielsweise Video-Signale und Audio-Signale, aufgezeichnet werden, ein erstes dünnes Substrat durch ein Injektionsguss-Verfahren hergestellt, von dem eine Seite für die Aufzeichnung von Informations-Signalen darauf benutzt wird.
  • Dann wird ein reflektierender Film, der aus Aluminium oder einem ähnlichen Material hergestellt ist, auf der Informationssignal-Schicht durch ein Zerstäubungs- bzw. Sputterverfahren ausgebildet. Als Nächstes wird ein Fotopolymer-Harz auf den reflektierenden Film aufgebracht und dann mit UV Strahlen bestrahlt, wodurch ein Schutzfilm hergestellt wird. Unter Verwendung eines zweiten Stanzwerkzeuges, auf dem andere Informationssignale aufgezeichnet werden, wird ein zweites dünnes Substrat hergestellt, und dann werden ein weiter reflektierender Film und ein weiterer Schutzfilm auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben, ausgebildet.
  • Anschließend wird ein Hotmelt-Klebstoff auf den Schutzfilm jeder der beiden Substrate unter Verwendung einer Walzen-Beschichtungsvorrichtung aufgebracht; die beiden Substrate werden miteinander verbunden, so dass die Hotmelt-Klebstoffe, die auf die Oberfläche jedes Schutzfilms aufgebracht wird, miteinander gebondet werden; dann wird auf diese Baugruppe ein Druck ausgeübt, wodurch eine verbundene Platte hergestellt wird, die durch den Zusammenbau des ersten und zweiten Substrats erhalten wird. Dieses Bonding-Verfahren unter Verwendung eines Hotmelt-Klebstoffs ist das gleiche Verfahren, wie es für die Herstellung einer Laser-Platte eingesetzt wird.
  • Die so ausgebildete Platte hat eine Konfiguration, bei der die beiden Substrate integriert werden, indem die Schutzfilme auf den beiden Substraten einander gegenüber angeordnet und eine Hotmelt-Klebstoffschicht zwischen ihnen ausgebildet werden.
  • Die Konfiguration einer solchen herkömmlichen, durch Bonden hergestellten Platte wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben werden. Wie in Fig. 8 dargestellt ist, wird eine Informationssignal-Schicht 102 auf einer Seite eines ersten Substrats 101 ausgebildet. Ein reflektierender Film 103, der aus einem metallischen Material hergestellt ist, das im Wesentlichen aus Aluminium oder einem ähnlichen Material besteht, wird auf der Informationssignal-Schicht 102 ausgebildet, und ein Schutzfilm 104 wird weiterhin darauf ausgebildet. Andererseits wird eine Informationssignal- Schicht 106 auf einer Seite eines zweiten Substrats 105 ausgebildet. Auf dem gleichen Wege werden ein reflektierender Film 107 und ein Schutzfilm 108 auf der Informationssignal-Schicht 106 hergestellt. Eine Hotmelt-Klebstoffschicht 109 wird weiterhin zwischen den Schutzfilmen 104 und 108 vorgesehen, die einander gegenüberliegen, wodurch das erste Substrat 101 und das zweite Substrat 105 integral miteinander verbunden werden.
  • Das Dokument EP-A-0 408 763 offenbart eine Verbesserung einer solchen optischen Platte, indem zunächst ein durch UV Strahlen aushärtbares bzw. vernetzbares Harz, das auf den äußeren und inneren Umfängen der Platte vorgesehen ist, bestrahlt wird und zweitens das durch Wärmeeinwirkung aushärtbare bzw. vernetzbare Harz, das zwischen den beiden Schutzschichten der beiden reflektierenden Schichten vorgesehen ist, so erwärmt wird, dass die Substrate bei dem Wärmeaushärtverfahren ohne Deformation der Substrate und ohne Zulassen eines Fließens des Klebstoffs vertikal angeordnet werden.
  • Um ein alternatives optisches Informationsmedium zu realisieren, wird in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 3-209642 und der US-A-5,134,604 ein Verfahren offenbart, bei dem zwei Informationssignal-Schichten für die Aufzeichnung/Wiedergabe von Informationen darauf/davon durch Bestrahlung und Fokussieren eines Laserstrahls aus der gleichen Richtung ausgebildet werden. Das Reflexionsvermögen einer der Informationssignal-Schichten, die näher bei der Einfallsseite des Laserstrahls liegt, wird verringert, so dass eine ausreichende Menge des Laserstrahls die andere Informationssignal-Schicht erreichen kann, die von der Einfallsseite des Laserstrahls entfernt ist, und die Informationen, die auf den jeweiligen Informationssignal-Schichten aufgezeichnet werden, können unabhängig ausgelesen werden. Deshalb kann unter Verwendung eines optischen Informationsmediums mit der gleichen Größe wie der eines herkömmlichen Mediums die Fläche, die als Aufzeichnungsbereich genutzt werden kann, verdoppelt werden, und die Aufzeichnungskapazität kann beträchtlich erhöht werden.
  • Unter Bezugnahme auf eine solche herkömmliche Platte mit zwei Schichten wird nun das Funktionsprinzip der Platte beschrieben werden, bei der die beiden Informationssignal-Schichten exklusiv für die Wiedergabe von Informationen verwendet werden. Fig. 9 zeigt einen Fall, bei dem der Laserstrahl auf eine der beiden Informationssignal-Schichten fokussiert wird, und zwar auf diese Schicht, die sich im Abstand von der Einfallsseite des Laserstrahls befindet. Gemäß Fig. 9 wird eine Informationssignal-Schicht 152 auf einer Seite eines transparenten Substrats 151 ausgebildet, das aus Glas, Harz oder einem ähnlichen Material hergestellt ist. Ein semitransparenter, dünner Film 153 wird auf der Informationssignal-Schicht 152 ausgebildet, um den Laserstrahl teilweise zu reflektieren. Eine weitere Informationssignal-Schicht 180 wird über dem halbtransparenten dünnen Film 153 über ein transparentes Material 154 ausgebildet. Da ein reflektierender Film 181, der auf der Informationssignal-Schicht 180 hergestellt wird, bevorzugt praktisch den gesamten ankommenden Laserstrahl reflektieren soll, wird der reflektierende Film 181 aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt. Ein Schutzfilm 182, der aus einem Fotopolymer-Harz oder einem ähnlichen Material gefertigt ist, wird weiter auf dem reflektierenden Film 181 ausgebildet. Der Laserstrahl, der auf die Informationssignal-Schicht 180 fokussiert wird und einfällt, ist durch das Bezugszeichen 171 gekennzeichnet.
  • In dem Fall, dass der Laserstrahl auf die Informationssignal-Schicht 180 fokussiert wird, können die Informationssignale, die auf der Informationssignal-Schicht 180 aufgezeichnet werden, wiedergegeben werden, während der Laserstrahl teilweise an der Informationssignal-Schicht 152 reflektiert wird, wie durch das Bezugszeichen 172 angedeutet ist, bevor der Laserstrahl die Informationssignal-Schicht 180 erreicht. Wenn in einem solchen Fall die Dicke des transparenten Materials 154 ausreichend groß ist, dann wird die Fleck-Größe des Laserstrahls auf der Informationssignal-Schicht 152 ausreichend groß, so dass die Signale, die auf der Informationssignal-Schicht 152 aufgezeichnet wurden, nicht wiedergegeben werden, und die Signale, die von der Informationssignal-Schicht 180 wiedergegeben werden, werden nicht nachteilig durch die Signale beeinflusst, die auf der Informationssignal-Schicht 152 aufgezeichnet werden. Wenn darüber hinaus der semi-transparente dünne Film 153 auf der Informationssignal-Schicht 152 so ausgebildet wird, dass er eine gleichmäßige bzw. gleichförmige Dicke hat, dann wird in dem einfallenden Laserstrahl keine lokale Phasenänderung erzeugt, und die Beugungs- bzw. Diffraktions-Phänomene, die für die Wiedergabe eines Signals unerwünscht sind, können auf einen vernachlässigbaren Wert unterdrückt werden. Andererseits wird in dem Fall, dass der Laserstrahl auf die Informationssignal-Schicht 152 fokussiert wird, die sich näher auf der Seite des einfallenden Laserstrahls befindet, der Laserstrahl durch den semi-transparenten dünnen Film 153 durchgelassen. Da jedoch die Fleck-Größe des Laserstrahls auf der Informationssignal-Schicht 180 ausreichend groß wird, können die Informationssignale, die auf die Informationssignal-Schicht 180 aufgezeichnet wurden, nicht wiedergegeben werden, und die Signale, die von der Informationssignal-Schicht 152 wiedergegeben werden, werden nicht nachteilig durch die Signale beeinflusst, die auf der Informationssignal-Schicht 180 aufgezeichnet wurden.
  • Die Fig. 10A bis 10C zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Informationsmediums mit zwei Schichten. Das transparente Substrat 151, auf dem auf einer Seite die Informationssignal-Schicht 152 ausgebildet wird, wird durch ein Injektionsguss- bzw. Form-Verfahren oder ein ähnliches Verfahren auf die gleiche Weise wie ein CD-Substrat hergestellt. Wie in Fig. 10A gezeigt ist, wird der semitransparente, dünne Film 153 auf der Informationssignal-Schicht 152 durch ein Zerstäubungs- bzw. Sputterverfahren oder ein Vakuum-Aufdampfverfahren unter Verwendung eines Targets 161 erzeugt. Bei dem Target 161 handelt es sich um ein Material für die Bildung des halbtransparenten, dünnen Films 153; es besteht aus einem Metall, wie beispielsweise Au und Al, oder aus einem dielektrischen Material, wie zum Beispiel ZnS. Dann wird, siehe Fig. 10B, ein Fotopolymer-Harz 154, das als das transparente Material 154 dienen soll, zwischen einem Stanzwerkzeug 162 für die Ausbildung der Informationssignal-Schicht 180 und dem halbtransparenten dünnen Film 153 eingefügt, der auf der Informationssignal-Schicht 152 ausgebildet ist: auf das Stanzwerkzeug 162 wird ein Druck ausgeübt, um einen vorher bestimmte Dicke des transparenten Signals 154 zu erhalten; und dann werden UV Strahlen 164 durch den halbtransparenten Dünnfilm 153 und das transparente Material 154 eingestrahlt.
  • Als Nächstes wird, wie in Fig. 10C dargestellt ist, der reflektierende Film 181 auf der erhaltenen Informationssignal-Schicht 180 nach Entfernen des Stanzwerkzeuges 162 durch ein Zerstäubungs- bzw. Sputteringverfahren oder ein Vakuum- Aufdampfverfahren unter Verwendung eines Targets 165 ausgebildet. In dem Fall, dass die Informationssignal-Schicht. 180 exklusiv für die Wiedergabe benutzt werden soll, wird das Target 165 aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt. Andererseits wird in dem Fall, dass die Informationssignal-Schicht 180 für die Aufzeichnung und die Wiedergabe eingesetzt werden soll, das Target 165 aus einem Phasen-veränderbaren Material oder einem Magneto-optischen Material gefertigt. Bei der Durchführung dieses Herstellungsverfahrens müssen das transparente Substrat 151 und der halbtransparente Dünnfilm 153 UV Strahlen durchlassen. Schließlich wird der Schutzfilm 182 unter Verwendung des Fotopolymer-Harzes auf dem reflektierenden Film 181 ausgebildet.
  • Da eine herkömmliche, durch Bonden gefertigte Platte durch ein Hotmelt-Verfahren hergestellt wird, nehmen die Herstellungskosten stark zu, weil zusätzliche Vorrichtungen, wie beispielsweise eine Rollen- bzw. Walzen-Beschichtungsvorrichtung für das Aufbringen des Hotmelt-Klebstoffs und eine Druckvorrichtung zusätzlich zu den Geräten für die. Erzeugung der CD benötigt werden. Da andererseits eine neue Platten-Type, die für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet ist, in Zukunft entwickelt werden muss, sollte eine solche Platte widerstandsfähig gegen Umgebungsbedingungen sein, bei der die Temperatur bis zu 80ºC und die Feuchtigkeit bis zu ungefähr 85% über einen längeren Zeitraum erreichen kann. Der Hotmelt-Klebstoff wird jedoch bei einer so hohen Temperatur und einer so hohen Feuchtigkeit erweicht, so dass die Platte nachteiligerweise verformt ist und dadurch die zulässige Platten-Neigung zu groß wird.
  • Gemäß dem herkömmlichen Verfahren zur Erzeugung eines optischen Informationsmediums mit zwei Schichten wird bei der Bildung der Informationssignal- Schicht im Abstand von der Einfallsseite des Laserstrahls ein Fotopolymer-Harz zwischen dem Stanzwerkzeug, auf den die Information aufgezeichnet wird, und dem halbtransparenten Dünnfilm eingeführt, der auf der Informationssignal-Schicht ausgebildet ist, die sich näher bei der Einfallsseite des Laserstrahls befindet, und die UV Strahlen werden durch die Informationssignalschicht bestrahlt, die sich näher bei der Einfallsseite des Laserstrahls befindet, während ein Druck auf das Harz ausgeübt wird. Dementsprechend müssen ein Verfahrensschritt für das Aushärten bzw. Vernetzen des Harzes mit den UV Strahlen und ein Verfahrensschritt für die Entfernung des Harzes aus dem Stanzwerkzeug für die Herstellung jeder Platte durchgeführt werden. Darüber hinaus ist eine bestimmte Zeitspanne erforderlich, um das ausgehärtete bzw. vernetzte Harz aus dem Stanzwerkzeug zu entfernen, und wahrscheinlich wird Staub an dem Harz anhaften, so dass die Produktivität verringert, die Kosten, die für die Herstellung des optischen Informationsmediums benötigt werden, hoch werden und das optische Informationsmedium viele Defekte hat.
  • Das Dokument DE-A-40 41 199, das sich in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 14 und 17 wiederspiegelt, beschreibt eine Einheit und ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums durch Fixieren von zwei Platten aufeinander, beispielsweise unter Verwendung eines Hotmelts oder in dem Fall, dass nur eine der Platten eine Metallschicht hat, eines UV-Harzes, weil dieses Harz dann durch die halbtransparente Schicht, die die Metallschicht ersetzt, gehärtet bzw. vernetzt werden kann.
  • Das Dokument DE-A-42 35 178 beschreibt eine optische Aufzeichnungsplatte, die ebenfalls zwei Basis-Scheiben hat, die miteinander verbunden sind. Die für das Bonden benutzte Klebstoff-Schicht enthält einen Reaktions-Initiator, und die Klebstoffschicht wird durch eine Polymerisations-Reaktion durch den Reaktions-Initiator und eine Fotopolymerisations-Reaktion durch Bestrahlung mit Ultraviolett-Strahlen ausgehärtet.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das optische Informationsmedium nach der Erfindung ist in den vorliegenden Ansprüchen definiert und weist auf: Ein erstes Substrat mit einer ersten Informationssignal-Schicht; einen ersten reflektierenden Film, der auf der ersten Informationssignal-Schicht des ersten Substrates ausgebildet ist; ein zweites Substrat mit einer zweiten Informationssignal-Schicht; einen zweiten reflektierenden Film, der auf der zweiten Informationssignal-Schicht des zweiten Substrats ausgebildet ist; und einen Fotopolymer-Harz-Film, der zwischen dem ersten reflektierenden Film und dem zweiten reflektierenden Film vorgesehen ist, um das erste Substrat (1) und das zweite Substrat (5) miteinander zu verbinden bzw. zu bonden, wobei der gesamte Fotopolymer-Harz-Film (60) durch UV ausgehärtet bzw. vernetzt wird.
  • Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der erste und der zweite reflektierende Film aus einem metallischen Material hergestellt, das in der Hauptsache aus Aluminium besteht.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform hat wenigstens einer des ersten und zweiten reflektierenden Films eine Dicke von 0,1 um oder weniger.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform haben das erste und das zweite Substrat eine im Wesentlichen gleiche Dicke.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform haben das erste und das zweite Substrat eine Dicke von 0,57 mm bis 0,63 mm.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird eine Pit- oder Grübchen-Abbildung (Pit Art) auf der ersten Informationssignal-Schicht und/oder der zweiten Informationssignal- Schicht ausgebildet.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein Film aus einem Aufzeichnungsmaterial zwischen dem ersten Substrat und dem ersten reflektierenden Film und/oder zwischen dem zweiten Substrat und dem zweiten reflektierenden Film vorgesehen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums die folgenden Schritte auf: Ausbilden eines ersten Substrats mit einer ersten Informationssignal-Schicht auf seiner einen Seite; Ausbilden eines ersten reflektierenden Films auf der ersten Informationssignal-Schicht des ersten Substrats; Ausbilden eines zweiten Substrats mit einer zweiten Informationssignal-Schicht auf seiner einen Seite; Ausbilden eines zweiten reflektierenden Films auf der zweiten Informationssignal-Schicht des zweiten Substrats; Aufeinanderlegen des ersten und des zweiten Substrats, so dass der erste und der zweite reflektierende Film einander gegenüberliegen und sich ein Fotopolymer-Harz zwischen ihnen befindet; Bestrahlen des gesamten Fotopolymer-Harzes mit Licht wenigstens durch das zweite Substrat und den zweiten reflektierenden Film, um eine Mehrfach- Reflexion eines Teils des Lichtes zwischen dem ersten und dem zweiten reflektierenden Film durchzuführen und das Fotopolymer-Harz auszuhärten bzw. zu vernetzen, wodurch das erste und das zweite Substrat miteinander verbunden bzw. gebondet werden.
  • Nach einer Ausführungsform ist das Fotopolymer-Harz ein durch UV-Strahlung vernetzbares bzw. aushärtbares Fotopolymer-Harz.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Schritt des Aufeinanderlegens des ersten und des zweiten Substrats die Schritte auf: Aufbringen des Fotopolymer-Harzes in einer Doughnut- bzw. Ringform, während das erste Substrat gedreht wird, und Auflegen des zweiten Substrats auf das erste Substrat, so dass der erste und der zweite reflektierende Film einander über das Fotopolymer-Harz gegenüberliegen, um das erste und das zweite Substrat einstückig bzw. integral zu drehen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren weiterhin den Schritt auf, eine transparente Platte auf dem zweiten Substrat (5) anzuordnen, um so nach der Durchführung des Auflegens des zweiten Substrats auf das erste Substrat einen Druck auf das zweite Substrat auszuüben, um auf diese Weise das erste und das zweite Substrat einstückig bzw. integral zu drehen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der erste und der zweite reflektierende Film aus einem metallischen Material hergestellt, das in der Hauptsache aus Aluminium besteht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Einheit zur Herstellung eines solchen optischen Informationsmediums, wie sie im vorliegenden Anspruch 14 definiert ist, durch Verbinden bzw. Bonden des ersten Substrats einschließlich des ersten reflektierenden Films, der auf der ersten Informationssignal- Schicht des ersten Substrats ausgebildet ist, und des zweiten Substrats einschließlich des zweiten reflektierenden Films, der auf der zweiten Informationssignal-Schicht des zweiten Substrats ausgebildet ist, miteinander eine Vorrichtung zur Aufbringung des Fotopolymer-Harzes auf dem ersten reflektierenden Film, während das erste Substrat gedreht wird, eine Vorrichtung zum Auflegen des zweiten Substrats auf den Fotopolymer-Harz, so dass der erste und zweite reflektierende Film einander gegenüberliegen, eine Vorrichtung zum integralen bzw. einstückigen Drehen des ersten und zweiten Substrats und schließlich eine Vorrichtung zur Bestrahlung des Fotopolymer-Harzes mit Licht auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Einheit weiter eine Vorrichtung zum Ausüben eines Drucks auf das zweite Substrat über eine transparente Platte auf.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen optischen Informationsmediums einen ersten Produktions- Block mit einer ersten Form- bzw. Gießmaschine zur Ausbildung des ersten Substrats einschließlich der darauf befindlichen ersten Informationssignal-Schicht und mit einem ersten Zerstäubungs- bzw. Sputtergerät zur Ausbildung des ersten reflektierenden Films auf der ersten Informationssignal-Schicht des ersten Substrats, weiterhin einen zweiten Produktions-Block mit einer zweiten Form- bzw. Gießmaschine zur Ausbildung des zweiten Substrats einschließlich der darauf befindlichen zweiten Informationssignal- Schicht und mit einem zweiten Zerstäubungs- bzw. Sputtergerät zur Ausbildung des zweiten reflektierenden Films auf der zweiten Informationssignal-Schicht des zweiten Substrats, einen dritten Produktions-Block, um den ersten reflektierenden Film des ersten Substrats und den zweiten reflektierenden Film des zweiten Substrats über den Fotopolymer-Harz-Film mit Lichteinfall wenigstens durch das zweite Substrat und den zweiten reflektierenden Film einander gegenüber anzuordnen, und schließlich eine Transporteinrichtung zur Bewegung des ersten Substrats von dem ersten Produktions- Block zu dem dritten Produktions-Block und zur Bewegung des zweiten Substrats von dem zweiten Produktions-Block zu dem dritten Produktions-Block auf.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Informationsmedium im vorliegenden Anspruch 17 definiert und weist ein erstes Substrat mit einer ersten Informationssignal-Schicht, einen halb- bzw. semitransparenten Film, der auf der ersten Informationssignal-Schicht des ersten Substrats ausgebildet ist, ein zweites Substrat mit einer zweiten Informationssignal-Schicht, einen reflektierenden Film, der auf der zweiten Informationssignal-Schicht des zweiten Substrats ausgebildet ist, und einen Fotopolymer-Harz-Film auf, der zwischen dem halbtransparenten Film und dem reflektierenden Film zum Verbinden bzw. Bonden des ersten Substrats und des zweiten Substrats miteinander vorgesehen ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform enthält der reflektierende Film einen Film aus einem Aufzeichnungsmaterial.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform liegt die Dicke des ersten Substrats im Bereich von 0,55 bis 0,61 mm.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform liegt die Dicke des Fotopolymer-Harzes im Bereich von 30 bis 60 um.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Pit- bzw. Grübchen-Abbildung (Pit Art) auf der ersten Informationssignal-Schicht und/oder der zweiten Informationssignal- Schicht ausgebildet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen optischen Informationsmediums mit den folgenden Schritten vorgesehen: Ausbilden eines ersten Substrates mit einer ersten Informationssignal- Schicht auf seiner einen Seite; Ausbilden eines halbtransparenten Films auf der ersten Informationssignal-Schicht des ersten Substrats; Ausbilden eines zweiten Substrats mit einer zweiten Informationssignal-Schicht auf seiner einen Seite; Ausbilden eines reflektierenden Films auf der zweiten Informationssignal-Schicht, des zweiten Substrates; Aufeinanderlegen des ersten und des zweiten Substrates, so dass der halbtransparente Film und der reflektierende Film einander gegenüberliegen und das Fotopolymer-Harz sich zwischen ihnen befindet; und Bestrahlen des Fotopolymer- Harzes mit Licht wenigstens durch das erste Substrat und den halbtransparenten Film, um eine Mehrfach-Reflexion eines Teils des Lichtes zwischen dem halbtransparenten Film und dem reflektierenden Film durchzuführen und das Fotopolymer-Harz auszuhärten bzw. zu vernetzen, wodurch das erste und das zweite Substrat miteinander verbunden werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fotopolymer-Harz ein durch UV-Licht aushärtbares bzw. vernetzbares Fotopolymer-Harz.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Einheit zur Herstellung eines solchen optischen Informationsmediums auf: einen ersten Produktions-Block mit einer ersten Form- bzw. Gießmaschine zur Ausbildung eines ersten Substrates mit einer ersten, darauf befindlichen Informationssignal-Schicht und mit einer ersten Sputter- bzw. Zerstäubungsgerät zur Ausbildung eines halbtransparenten Films auf der ersten Informationssignal-Schicht des ersten Substrates; einen zweiten Produktionsblock mit einer zweiten Form- bzw. Gießmaschine zur Ausbildung eines zweiten Substrates mit einer darauf befindlichen, zweiten Informationssignal-Schicht und mit einem zweiten Zerstäubungs- bzw. Sputtergerät zur Ausbildung eines reflektierenden Films auf der zweiten Informationssignal-Schicht des zweiten Substrates; einen dritten Produktions-Block, um den halbtransparenten Film auf dem ersten Substrat und den reflektierenden Film auf dem zweiten Substrat einander gegenüber anzuordnen, wobei sich ein Fotopolymer-Harz-Film zwischen ihnen befindet, und dann Bestrahlen des Fotopolymer-Harz-Films mit Licht wenigstens durch das erste Substrat und den halbtransparenten Film; und mit einer Transportvorrichtung zur Bewegung des ersten Substrats von dem ersten Produktions- Block zu dem dritten Produktions-Block bzw. zur Bewegung des zweiten Substrats von dem zweiten Produktions-Block zu dem dritten Produktions-Block.
  • Die hierin beschriebene Erfindung ermöglicht also den Vorteil, ein optisches Informationsmedium zu schaffen, das mit einer hohen Ausbeute und mit geringeren Kosten gefertigt werden kann und weniger Defekte hat, sowie ein Verfahren und eine Einheit zur Herstellung eines solchen optischen Informationsmediums vorzuschlagen.
  • Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann auf diesem Gebiet aus dem Lesen und dem Verständnis der folgenden, detaillierten Beschreibung ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist eine Querschnitts-Ansicht eines optischen Informationsmediums gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 stellt einen UV Strahlen-Bestrahlungs-Verfahrensschritt bei einem Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach der vorliegenden Erfindung dar.
  • Fig. 3A bis 3D sind perspektivische Ansichten der jeweiligen Verfahrensschritte zur Herstellung des optischen Informationsmediums gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung für eine Einheit zur Herstellung des optischen Informationsmediums gemäß dem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 5 ist eine Querschnitts-Ansicht eines optischen Informationsmediums gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 6A bis 6C sind Querschnitts-Ansichten, die die jeweiligen Verfahrensschritte zur Herstellung eines optischen Informationsmediums gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung für eine Einheit zur Herstellung des optischen Informationsmediums gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 8 ist eine Querschnitts-Ansicht eines herkömmlichen optischen Informationsmediums.
  • Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren, herkömmlichen optischen Informationsmediums.
  • Fig. 10A bis 10C sind Querschnittsansichten, die die jeweiligen Verfahrensschritte für die Herstellung eines herkömmlichen optischen Informationsmediums zeigen.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von zur Erläuterung dienenden Beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.
    • Beispiel 1
  • Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3A bis 3D wird ein optisches Informationsmedium gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
  • Zunächst wird unter Bezugnahme auf. Fig. 1 die Konfiguration des optischen Informationsmediums nach diesem Beispiel erläutert werden. Das optische Informationsmedium enthält: Ein ersten Substrat (Dicke: ungefähr 0,6 mm) 1 mit einer ersten Informationssignal-Schicht (Oberfläche) 2; einen ersten reflektierenden Film 3, der auf der ersten Informationssignal-Schicht 2 ausgebildet ist; ein zweites Substrat (Dicke: ungefähr 0,6 mm) 5 mit einer zweiten Informationssignal-Schicht (Oberfläche) 6; und einen zweiten reflektierenden Film 7, der auf der zweiten Informationssignal- Schicht 6 ausgebildet ist. Das erste Substrat 1 und das zweite Substrat 5 sind miteinander durch einen Fotopolymer-Harz-Film 10, also einem Film aus einem unter Lichteinwirkung aushärtbaren Harz, verbunden, der zwischen dem ersten reflektierenden Film 3 und dem zweiten reflektierenden Film 7 vorgesehen ist.
  • Eine Vielzahl von Pits bzw. Grübchen mit einer Größe, die entsprechend der Wellenlänge der Signale wiedergebenden Lichtstrahlen 21 und 22 definiert ist, werden auf den Informationssignal-Schichten 2 und 6 dieses Beispiels ausgebildet. Wenn die Substrate 1 und 5 in einer Scheiben- bzw. Plattenform ausgebildet sind, werden die Pits in einem konzentrischen Muster oder einem spiralförmigen Muster angeordnet. In einigen Fällen sind Führungs-Rillen für die Spurführung auf den Informationssignal- Schichten 2 und 6 getrennt von den Pits vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Form der Informationssignal-Schichten 2 und 6 nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann auf der gesamten Oberfläche oder einem Teil der Oberfläche der Informationssignal-Schichten 2 und 6 eine Abbildung ausgebildet werden, die makroskopisch unter Verwendung von Pits, Nuten bzw. Rillen oder ähnlichen Formelementen (im Folgenden wird eine solche Abbildung als "Pit Art" bzw. "Grübchen-Abbildung" bezeichnet) hergestellt wird.
  • Die Informationen, die auf der ersten Informationssignal-Schicht 2 aufgezeichnet werden, werden durch den Signal-Wiedergabelichtstrahl 21 wiedergegeben, der durch das Substrat 1 einfällt. Der durch das Substrat 1 einfallende Lichtstrahl 21 wird an dem reflektierenden Film 3 reflektiert, wodurch der Lichtstrahl 22 entsteht. Durch Feststellung einer Änderung in der Intensität des reflektierten Lichtes 22 können die aufgezeichneten Informationen wiedergegeben werden. Andererseits werden die Informationen, die auf der zweiten Informationssignal-Schicht 6 aufgezeichnet wurden, durch den Lichtstrahl 23 wiedergegeben, der durch das Substrat 5 einfällt. Das durch das Substrat 5 einfallende Licht 23 wird an dem reflektierenden Film 7 reflektiert, wodurch das Licht 24 entsteht. Die Emission des Lichtes 21 und 23 und die Detektion des Lichtes 22 und 24 werden durch eine übliche Technologie durchgeführt. In dem Fall, dass die Emission des Lichtes 21 und 23 und die Detektion des Lichtes 22 und 24 durch einen einzigen optischen Kopf vorgenommen werden, muss das optische Informationsmedium in Bezug auf die Wiedergabe umgedreht bzw. umgekehrt werden, damit die Informationen von verschiedenen Informationssignal-Schichten kontinuierlich wiedergegeben werden können.
  • Der erste reflektierende Film 3 und der zweite reflektierende Film 7 werden bevorzugt aus einem metallischen Material hergestellt, das im Wesentlichen aus Aluminium besteht; bei diesem Beispiel beträgt seine Dicke 0,05 um. Um das später zu beschreibende Herstellungsverfahren in geeigneter Weise durchzuführen, sollte wenigstens einer des ersten reflektierenden Films 3 und des zweiten reflektierenden Films 7 eine Dicke von 0,1 um oder weniger haben. In Abhängigkeit von dem Material für die reflektierenden Filme kann jedoch die Dicke in einigen Fällen über 0,1 um liegen.
  • Bei diesem Beispiel wird kein Hotmelt-Klebstoff verwendet, sondern stattdessen wird ein Fotopolymer-Harz eingesetzt. Dementsprechend kann die Platte nach diesem Beispiel Umgebungsbedingungen aushalten, bei denen die Temperatur bis zu ungefähr 80ºC und die Feuchtigkeit bis zu ungefähr 85% hinauf reicht, und zwar über einen längeren Zeitraum; die Platte wird deshalb nicht so stark verformt, dass sie die zulässige Platte-Neigung übersteigt. Deshalb ist es möglich, ein optisches Informationsmedium zu schaffen, das für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet ist und in Bezug auf seine Widerstandsfähigkeit gegen die Umgebungsbedingungen exzellente Ergebnisse liefern.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass das in Fig. 1 gezeigte optische Informationsmedium in dieser Beschreibung als "eine Platte, die durch Bonden bzw. Verbinden von zwei dünnen Substraten erhalten wird", bezeichnet werden wird. Im Allgemeinen wird eine solche Platte in Scheibenform hergestellt (kreisförmig mit einer kreisförmigen Öffnung in der Mitte). Es kann sich bei dieser Platte jedoch auch um ein kartenförmiges Medium handeln.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3A bis 3D ein Verfahren zur Herstellung dieses optischen Informationsmediums beschrieben werden.
  • Zunächst wird das in Fig. 1 gezeigte Substrat durch ein Injektions-Gieß- oder Form- Verfahren oder ein ähnliches Verfahren hergestellt. Im Falle der Durchführung des Injektionsgießen wird das Substrat 1 bevorzugt aus einem transparenten Harz, wie beispielsweise einem Polycarbonat, hergestellt. In diesem Fall wird ein plattenförmiges Substrat 1 mit einer Dicke von 0,6 ± 0,03 mm, einem äußeren Durchmesser von 120 mm und einem inneren Durchmesser von 15 mm gebildet. Durch Durchführung des Injektionsgießens und eines ähnlichen Verfahrens kann ein Substrat mit verschiedenen Formen und Größen leicht hergestellt werden. Bei der Durchführung des Injektionsgießens werden während des Injektionsgießens die Pits bzw. Grübchen oder ähnliche Formelemente der ersten Informationssignal-Schicht 2 ausgebildet. Deshalb werden die Inhalte der Informationen durch das Muster des Stanzwerkzeuges bzw. Stempels festgelegt, das bzw. der für das Injektionsgießen eingesetzt wird. Das Substrat 1 kann jedoch auch durch andere Verfahren hergestellt werden. Als Nächstes wird der reflektierende Film 3 auf der ersten Informationssignal-Schicht 2 auf dem Substrat 1 durch ein Zerstäubungs- bzw. Sputterverfahren oder ein Vakuum- bzw. Unterdruck- Aufdampfverfahren erzeugt.
  • Ein weiteres plattenförmiges Substrat 5 mit der auf seiner einen Seite ausgebildeten zweiten Informationssignal-Schicht 6 wird getrennt durch das Injektions-Gieß- bzw. Form-Verfahren oder ein ähnliches Verfahren hergestellt, und der reflektierende Film 7 wird auf der zweiten Informationssignal-Schicht 6 auf dem Substrat 5 durch ein Zerstäubungsverfahren oder ein Unterdruck- bzw. Vakuum-Aufdampfverfahren ausgebildet. Das zweite Substrat 5 wird durch das gleiche Verfahren wie das Verfahren zur Ausbildung des ersten Substrates 1 hergestellt. Die gleiche Form und die gleiche Größe wie die des ersten Substrates 1 werden für das zweite Substrat 5 verwendet. In Abhängigkeit von den Anwendungsfällen können jedoch unterschiedliche Größen und Formen für das erste Substrat 1 und das zweite Substrat 5 verwendet werden. Bei diesem Beispiel kann sogar dann die zulässige Neigung bzw. Schräge der Platte auf ungefähr 0,75º vergrößert werden, wenn eine Objektiv-Linse mit einer NA von 0,6 oder mehr eingesetzt wird, indem die Dicke jedes der Substrate 1 und 5 in einem Bereich von 0,57 mm bis 0,63 mm eingestellt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Informationsmedium hergestellt, indem die beiden Substrate miteinander verbunden bzw. gebondet werden. Deshalb kann sogar dann, wenn die Festigkeit jedes der Substrate weiter verringert wird, mit aller Wahrscheinlichkeit kein ernsthaftes Problem auftreten. Als Ergebnis hiervon ist es möglich, eine Objektivlinse mit einer höheren NA zu verwenden, indem die Dicke jedes Substrates so eingestellt wird, dass sie kleiner als ungefähr 0,6 mm ist. Im Falle der Herstellung der Substrate nach dieser Erfindung aus einem Material, das für die zurzeit zur Verfügung stehenden CDs verwendet wird, ist jedoch die Dicke jedes Substrates bevorzugt 0,3 mm oder mehr, um eine ausreichende Festigkeit beizubehalten.
  • Das Injektionsgussverfahren und das Zerstäubungsverfahren, die für die Ausbildung der jeweiligen Substrate mit einer Informationssignal-Schicht auf ihrer einen Seite verwendet werden, werden auch bei einem Verfahren zur Herstellung einer CD eingesetzt. Da jedoch die Zyklus-Zeit, die für die Durchführung der jeweiligen Prozessschritte benötigt wird, in der Größenordnung von mehreren Sekunden liegt, haben diese Verfahren eine sehr hohe Produktivität.
  • Als Nächstes wird, wie in Fig. 3A dargestellt ist, das Fotopolymer-Harz 10 auf den reflektierenden Film 3 in einer Doughnut- oder Ring-Form aufgebracht, während das Substrat, auf dem der reflektierende Film 3 ausgebildet wird, mit einer niedrigen Drehzahl bzw. Geschwindigkeit (beispielsweise 10 bis 50 UpM) gedreht wird. In diesem Fall wird die Menge des Fotopolymer-Harzes 10; die aufgebracht werden soll, so eingestellt, dass sie näherungsweise im Bereich von 1 bis 5 g liegt. Als Fotopolymer-Harz wird beispielsweise das Material vertrieben, das unter der Bezeichnung SD1700 (Produktname; hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) bekannt ist. Als Alternative hierzu können SD101, SD301 oder ein ähnliches Material ebenfalls verwendet werden. Zusätzlich kann statt eines Harzes, das durch UV-Licht ausgehärtet bzw. vernetzt werden kann, ein Harz verwendet werden, das durch Licht mit einer anderen Wellenlänge vernetzt bzw. ausgehärtet werden kann. Deshalb ist die Art des Fotopolymer-Harzes nicht speziell eingeschränkt. Unter den gegenwärtigen Umständen ist jedoch ein Harz besonders praktikabel, das durch UV-Licht ausgehärtet werden kann. Zusätzlich kann auch ein Gemisch verwendet werden, das aus verschiedenen Arten von Harzen zusammengesetzt ist, und das Harz kann eine Mehrschicht-Struktur haben.
  • Dann wird, wie in Fig. 3B dargestellt ist, das zweite Substrat 5 so angeordnet, dass der zweite reflektierende Film 7 dem Fotopolymer-Harz 10 zugewandt ist, und wird dann auf das erste Substrat 1 aufgelegt. Als Alternative hierzu kann das Aufeinanderlegen auch durchgeführt werden, indem das erste Substrat 1 über dem zweiten Substrat 5 angeordnet wird.
  • Nachdem das Fotopolymer-Harz 10 bis zu der Nähe des inneren Umfangs der Substrate 1 und 5 zwischen dem ersten reflektierenden Film 3 und dem zweiten reflektierenden Film 7 diffundiert ist, werden das erste Substrat 1 und das zweite Substrat 5 integral bzw. einstückig mit hoher Drehzahl rotiert, beispielsweise mit 1000 bis 5000 UpM, wie in Fig. 3C dargestellt ist, wodurch die Dicke des Fotopolymer-Harzes 10 zwischen dem ersten und zweiten reflektierenden Film 3 und 7 im Wesentlichen gleichmäßig wird. Wenn die Drehung beendet wird, wird die Dicke des Fotopolymer- Harzes 10 näherungsweise 10 bis 60 um. Diese Dicke wird durch die Viskosität und die anfängliche Dicke des Fotopolymer-Harzes sowie die Drehzahl und die Zeit optimiert.
  • Als Nächstes wird, wie in Fig. 3D dargestellt ist, das erste Substrat 1 mit UV Strahlen bestrahlt, die beispielsweise eine Wellenlänge von 300 bis 400 nm haben. Eine Halogen-Lampe, eine Quecksilber-Lampe oder eine ähnliche Lichtquelle wird beispielsweise als UV Lichtquelle verwendet. Bei diesem Beispiel werden UV Strahlen mit einer Intensität von 100 bis 200 mW/cm² 10 bis 40 s lang eingestrahlt. Durch Bestrahlung mit den UV Strahlen wird das Fotopolymer-Harz 10 ausgehärtet bzw. vernetzt, das erste Substrat 1 und das zweite Substrat 5 werden integral kombiniert, und das Bonden bzw. Verbinden des ersten Substrats 1 und des zweiten Substrats 5 wird vervollständigt.
  • Zurückkommend auf Fig. 1 wird der Schritt der Bestrahlung mit UV Strahlen im weiteren Detail erläutert werden. Die UV Strahlen (in Fig. 1 nicht dargestellt), die auf das zweite, in Fig. 1 gezeigte Substrat 5 fallen, werden durch das zweite Substrat 5 durchgelassen und bestrahlen dann den reflektierenden Film 7, der auf der zweiten Informationssignal-Schicht 6 ausgebildet ist. Das zweite Substrat 5 ist aus einem Material hergestellt, welches das Signalwiedergabelicht 23 mit hoher Transmissionsfähigkeit (beispielsweise 90% oder mehr) durchlässt. Im Allgemeinen lässt ein solches Material auch die UV Strahlen mit hohem Transmissionsgrad durch. Der größte Teil der UV Strahlen, der durch das zweite Substrat 5 durchgelassen wird, wird an dem reflektierenden Film 7 reflektiert, während die verbleibenden UV Strahlen durch den reflektierenden Film 7 hindurchgehen und auf das Fotopolymer-Harz 10 fallen. Wenn die Dicke des reflektierenden Films 7 im Bereich von 0,05 bis 0,1 um oder weniger liegt, liegt der UV Transmissionsgrad des reflektierenden Films 7, der in der Hauptsache aus Aluminium besteht, näherungsweise im Bereich von 0,1 bis 1%. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bestätigt, dass das Fotopolymer-Harz 10 mit einer merklich höheren Rate als die erwartete Rate ausgehärtet bzw. vernetzt wird, und zwar sogar dann, wenn der UV Transmissionsgrad des reflektierenden Films 7 sich auf einem solchen, relativ niedrigen Wert befindet.
  • Wenn der Transmissionsgrad des reflektierenden Films 71% ist, wird im Detail die Menge der UV Strahlen, die das Fotopolymer-Harz 10 erreichen, auf ungefähr ein Achtzigstel oder weniger reduziert, und zwar im Vergleich mit dem Fall, dass kein reflektierender Film vorgesehen wird. Wenn die Berechnung einfach auf der Basis von Daten durchgeführt wird, die für den Fall der Ausbildung des Schutzfilms für eine CD aus dem Fotopolymer-Harz erhalten werden, so wird die Zeitspanne, die für das vollständige Aushärten des Fotopolymer-Harzes 10 benötigt wird, im Allgemeinen um 80 mal oder mehr erhöht, typischerweise ungefähr 160 s oder länger. Der Fachmann auf diesem Gebiet würde erwarten, dass eine solche lange UV Strahlen-Bestrahlung es unmöglich machen wird, ein praktikables optisches Informationsmedium zu erzeugen. Im Gegensatz zu den erwarteten Ergebnissen haben die Erfinder jedoch experimentelle Resultate erzielt, dass das Fotopolymer-Harz 10 ausreichend ausgehärtet bzw. vernetzt werden kann, indem die Bestrahlung mit UV Strahlen für eine Zeitspanne durchgeführt wird, die ungefähr 5 bis 20 mal (oder 10 bis 40 s) länger ist. Diese Ergebnisse lassen sich aus dem Effekt ableiten, der dadurch erzielt wird, dass das Fotopolymer-Harz 10 zwischen den beiden reflektierenden Filmen angeordnet wird. Es wird angenommen, dass die Mehrfach-Reflexion einer geringen Menge an UV Strahlen, die durch den reflektierenden Film zwischen den reflektierenden Filmen 3 und 7 durchgelassen werden, eine wichtige Rolle bei der Erzielung des Effektes des Harzes in einer kurzen Zeitspanne spielen. Da das Fotopolymer-Harz 10 durch die UV Strahlen ohne jeden Kontakt mit Luft bestrahlt wird, ist es zusätzlich möglich, die nachteiligen Effekte des Sauerstoffs in der Luft auf das Aushärten bzw. Vernetzen des Harzes zu eliminieren. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung nehmen an, dass diese Tatsache ebenfalls beträchtlich zu der Verkürzung der Bestrahlungszeit beiträgt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als reflektierender Film ein Dünnfilm verwendet, der in der Hauptsache aus Aluminium zusammengesetzt ist. Der reflektierende Film ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Der reflektierende Film kann auch aus anderen metallischen Materialien hergestellt werden, und als reflektierender Film kann auch ein Mehrschichten-Film eingesetzt werden, beispielsweise ein dielektrischer Mehrschichten-Film.
  • Anstelle des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens kann die Aufbringung des Fotopolymer-Harzes 10 für das Bonden, das Bonden der beiden Substrate und dann die Bestrahlung mit den UV Strahlen durchgeführt werden, nachdem zuerst der Schutzfilm auf dem ersten reflektierenden Film 3 oder dem zweiten reflektierenden Film 7 ausgebildet wurde. Durch Durchführung der Bestrahlung mit UV Strahlen auf diese Weise ist es möglich, die Verschlechterung der Informationssignal-Schicht aufgrund des Anhaftens von Staubteilchen oder ähnlichen Partikeln vor dem Bonden zu verhindern. Der Schutzfilm ist bevorzugt aus einem Fotopolymer-Harz hergestellt. In einem solchen Falle können die jeweiligen Substrate 1 und 5 gefertigt werden, indem das Gieß- bzw. Formverfahren, das Aufstäuben des Schutzfilms und die Ausbildung des Schutzfilms auf dem gleichen Wege wie die Verfahren für die Herstellung einer herkömmlichen CD durchgeführt werden. Als Alternative hierzu kann der Schutzfilm, der aus einem Fotopolymer-Harz hergestellt ist, gleichzeitig mit dem Aushärten bzw. Vernetzten des Fotopolymer-Harzes 10 für das Bonden ausgehärtet bzw. vernetzt werden.
  • Wenn das Fotopolymer-Harz 10 durch die Bestrahlung mit UV Strahlen ausgehärtet bzw. vernetzt wird, wird in der Regel Wärme erzeugt, wodurch in einigen Fällen das Substrat 1 oder 5 in einem gewissen Maße verformt wird. Um eine solche Verformung zu verhindern, wie in Fig. 2 dargestellt wird, indem auf das zweite Substrat 5 über eine transparente Platte (z. B. eine Glasscheibe), die darauf angeordnet wird, wenigstens während der Bestrahlung mit UV Strahlen ein Druck ausgeübt wird, können die UV Strahlen durch die transparente Platte 11, das zweite Substrat 5 und den zweiten reflektierenden Film (in Fig. 2 nicht dargestellt) durchgelassen werden, wodurch das Harz 10 ausgehärtet bzw. vernetzt wird. Durch Anordnen einer solchen Glasscheibe 11 kann eine gebondete Platte hergestellt werden, bei der die Substrate 1 und 5 nicht verformt werden und die Platten-Neigung im Wesentlichen vernachlässigbar ist.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine beispielhafte Einheit zur Herstellung der gebondeten Platte beschrieben werden. Ein erster Block 31 enthält: eine erste Form- bzw. Gießmaschine 32; einen ersten Trage- bzw. Transport-Roboter 33; ein erstes Sputter- bzw. Zerstäubungsgerät 34; und eine Transporteinrichtung 35 zur Verbindung dieser Komponenten.
  • Das Substrat 31 mit der ersten Informationssignal-Schicht 2 wird durch ein Injektionsgussverfahren durch die Gießmaschine 32 hergestellt und dann durch den Transportroboter 33 zu dem Punkt A auf der Transporteinrichtung 35 getragen. Dann wird das Substrat 1 von der Transporteinrichtung 35 zu dem Punkt B transportiert, der reflektierende Film 3 wird durch das Zerstäubungsgerät 34 auf die Informationssignal- Schicht 2 aufgestäubt, und dann wird das Substrat 1 wieder durch die Transporteinrichtung 35 zu dem Punkt C gebracht.
  • Andererseits enthält ein zweiter Block 36: eine zweite Form- bzw. Gießmaschine 37; einen zweiten Trage- bzw. Transport-Roboter 38; ein zweites Sputter- bzw. Zerstäubungsgerät 39; und eine Transporteinrichtung 40 für die Verbindung dieser Komponenten. Das Substrat 5 mit der zweiten Informationssignal-Schicht 6 wird durch die Gießmaschine 37 durch ein Injektionsgussverfahren ausgebildet und dann durch den Transportroboter 38 zu dem Punkt D auf der Transporteinrichtung 40 getragen. Darm wird das Substrat 5 durch die Transporteinrichtung 40 zu dem Punkt E gebracht, der reflektierende Film 7 wird durch das Sputtergerät 39 auf die Informationssignal-Schicht 6 aufgestäubt, und dann wird das Substrat 5 wieder durch die Transporteinrichtung 40 zu dem Punkt F gebracht.
  • Der erste Block 31 und der zweite Block 36 sind an benachbarten Stellen angeordnet. Der erste Block 31 ist mit einem dritten Block 43 durch einen Bewegungs- bzw. Transportroboter 41 verbunden, während der zweite Block 36 mit dem dritten Block 43 durch einen Bewegungs- bzw. Transport-Roboter 42 verbunden ist. Der dritte Block 43 enthält: die Transport-Roboter 41 und 42; eine Bestrahlungseinrichtung 44 für UV Strahlen; eine Transporteinrichtung 45 zur Verbindung dieser Komponenten; und einen Stapler 46. Die Transporteinrichtung 45 enthält auch eine Aufbringvorrichtung für das Fotopolymer-Harz und eine Platten-Dreheinrichtung und führt die unter Bezugnahme auf die Fig. 3A bis 3B beschriebene Bonding-Methode durch. Dieser dritte Block 43 dient also als "Bonding-Gerät".
  • Das erste Substrat 1 wird von dem ersten Block 31 unter Verwendung des Transportroboters 41 zu dem Punkt G auf der Transporteinrichtung 45 bewegt, wo das Fotopolymer-Harz in einer Doughnut- bzw. Ringform aufgebracht wird, indem das erste Substrat 1 mit niedriger Geschwindigkeit bzw. Drehzahl rotiert wird. Das zweite Substrat 5 wird von dem zweiten Block 36 zu dem Punkt H auf der Transporteinrichtung 45 unter Verwendung des Transportroboters 42 und dann durch die Transporteinrichtung 45 zu dem Punkt B bewegt, wo das zweite Substrat 5 auf das erste Substrat 1 aufgelegt wird, so dass der erste reflektierende Film dem zweiten reflektierenden Film zugewandt ist. Am Punkt G werden das erste und das zweite Substrat als Einheit mit hoher Geschwindigkeit bzw. Drehzahl rotiert, wodurch das Fotopolymer-Harz im Wesentlichen gleichmäßig zwischen den ersten und zweiten reflektierenden Film diffundiert.
  • Anschließend wird diese Baugruppe unter Verwendung der Transporteinrichtung 45 zu dem Punkt I gebracht und dann zu der Bestrahlungseinrichtung 44 für die UV Strahlen bewegt, wo das Fotopolymer-Harz mit den UV Strahlen bestrahlt und von der Seite des Substrates 5 her ausgehärtet bzw. vernetzt wird. Das so hergestellte Medium wird auf der Stapeleinrichtung 46 zu einem Zwischenstapel aufgeschichtet.
  • Das obige Beispiel bezieht sich auf den Fall, dass die Bestrahlung durch die UV Strahlen durch bzw. unter Bewegung der Baugruppe von dem Punkt I zu der Bestrahlungseinrichtung 44 für die UV Strahlen erfolgt. Als Alternative hierzu können die UV Strahlen auch durch bzw. unter Bewegung der Bestrahlungseinrichtung für die UV Strahlen zu dem Punkt I zum Einsatz gebracht werden. In dem Fall, dass auf die Platte über eine transparente Scheibe ein Druck ausgeübt wird, so dass die Platte während der Bestrahlung mit den UV Strahlen nicht diffundiert wird, kann das Bonding-Gerät leichter betätigt werden.
  • Bei dem obigen Beispiel ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine optische Platte beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung lässt sich jedoch auch bei anderen Arten von optischen Informationsmedien, wie beispielsweise einer optischen Karte, einsetzen.
  • Bei diesem Beispiel ist die vorliegende Erfindung in ihrer Anwendung auf ein optisches Informationsmedium beschrieben worden, das nur zum Lesen geeignet ist, also ein sogenanntes "Read-only-Medium". Durch Vorsehen eines bekannten Aufzeichnungsmaterial-Films zwischen dem Substrat und einem reflektierenden Film können jedoch die Informationen unter Verwendung eines Laserstrahls auf den/von dem Aufzeichnungsmaterial-Film aufgezeichnet/wiedergegeben werden, und ein Benutzer kann frei private bzw. persönliche Informationen darauf aufzeichnen.
    • Beispiel 2
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6A bis 6C ein optisches Informationsmedium gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Dieses Beispiel bezieht sich auf ein "Doppel- bzw. Dual-Schicht optisches Informationsmedium", das die Wiedergabe der Informationen von zwei Informationssignal-Schichten durch Bestrahlung mit Licht aus einer Richtung ermöglicht.
  • Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 die Konfiguration des optischen Informationsmediums nach diesem Beispiel beschrieben werden. Das optische Informationsmedium enthält: Ein erstes Substrat (Dicke: ungefähr 0,6 mm) 51 mit einer ersten Informationssignal-Schicht 52; einen halb- bzw. semi-transparenten Film 53, der auf der ersten Informationssignal-Schicht 52 ausgebildet ist; ein zweites Substrat (Dicke: ungefähr 0,6 mm) 55 mit einer zweiten Informationssignal-Schicht 56; und einen reflektierenden Film 57, der auf der zweiten Informationssignal-Schicht 56 ausgebildet ist. Das erste Substrat 51 und das zweite Substrat 55 sind miteinander über einen Fotopolymer-Harz-Film 60 verbunden bzw. gebondet, der zwischen dem semitransparenten Film 53 und dem reflektierenden Film 57 vorgesehen ist.
  • Bei diesem Beispiel wird eine Vielzahl von Grübchen bzw. Pits mit einer Größe, die entsprechend der Wellenlänge des Signalwiedergabelichtes definiert ist, ebenfalls auf den Informationssignal-Schichten 52 und 56 ausgebildet. Wenn die Substrate 51 und 55 zu einer Scheiben-Form geformt werden, sind die Pits in einem konzentrischen Muster oder einem spiralförmigen Muster angeordnet. In einigen Fällen sind zur Spurführung dienende Führungs-Rillen auf den Informationssignal-Schichten 52 und 56 getrennt von den Pits vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Form der Informationssignal-Schichten 52 und 56 nicht auf die spezielle Form dieses Beispiels beschränkt.
  • Der halbtransparente Film 53 ist aus einem Metall, wie beispielsweise Au und Al, oder einem dielektrischen Material, wie beispielsweise ZnS hergestellt. Wenn der halbtransparente Film 53 aus Au besteht, wird die Dicke des halbtransparenten Films 53 ungefähr 10 nm.
  • Der reflektierende Film 57 ist aus einem metallischen Material hergestellt, das in der Hauptsache aus Aluminium besteht und bei diesem Beispiel eine Dicke von 0,05 um hat.
  • Die Informationen, die auf die erste Informationssignal-Schicht 52 aufgezeichnet werden, werden durch das durch das Substrat 51 einfallende Signalwiedergabelicht 71 wiedergegeben. Das durch das Substrat 51 einfallende Licht 71 wird an dem halbtransparenten Film 53 reflektiert, wodurch das Licht 72 entsteht. Durch Feststellung der Änderung der Intensität des reflektierten Lichtes 72 können die aufgezeichneten Informationen wiedergegeben werden. Andererseits werden die auf der zweiten Informationssignal-Schicht 56 aufgezeichneten Informationen durch das durch das erste Substrat 51, den halbtransparenten Film 53 und das Fotopolymer-Harz 60 einfallende Licht 71 wiedergegeben. Das Licht 71 wird an dem reflektierenden Film 57 reflektiert, wodurch das Licht 72 entsteht. Bei diesem Beispiel können die auf den beiden Informationssignal-Schichten 52 und 56 aufgezeichneten Informationen selektiv und kontinuierlich unter Verwendung des durch das Substrat 51 einfallenden Lichtes 71 wiedergegeben werden. Es ist nicht notwendig, dass ein weiterer Lichtstrahl durch das zweite Substrat 55 einfällt, um die auf der zweiten Informationssignal-Schicht 56 aufgezeichneten Informationen wiederzugeben. Deshalb muss das zweite Substrat 55 auch nicht transparent sein, und das Material für das zweite Substrat 55 kann sehr frei ausgewählt werden.
  • Wenn die auf eine der Vielzahl von Informationssignal-Schichten aufgezeichneten Informationen unter Verwendung eines Laserstrahls darauf/davon aufgezeichnet/wiedergegeben werden können und die anderen Schichten exklusiv für die Wiedergabe benutzt werden, dann kann zusätzlich die Dichte der ausgewählten Schicht erhöht werden, und ein Benutzer kann frei private bzw. persönliche Informationen auf die ausgewählte Schicht aufzeichnen. In einem solchen Falle wird eine Schicht, die sich im Abstand von der Einfallsseite des Laserstrahls befindet, als die Schicht ausgewählt, die für die Aufzeichnung/Wiedergabe von Informationen darauf/davon nutzbar ist. Durch Reduktion des Laserstrahl-Reflexionsvermögens der Informationssignal-Schicht, die sich näher bei der Einfallsseite für den Laserstrahl befindet, kann der Laserstrahl die Schicht erreichen, der sich im Abstand von der Einfallsseite des Laserstrahls befindet, wodurch Informationen darauf/davon aufgezeichnet/wiedergegeben werden. Um Informationen auf die/von der Schicht aufzuzeichnen/wiederzugeben, die sich im Abstand von der Einfallsseite des Laserstrahls befindet, muss ein Aufzeichnungsmaterial-Film auf dem zweiten Substrat vorgesehen werden. Der Aufzeichnungsmaterial-Film wird direkt auf dem reflektierenden Film 57 oder über einen weiteren dielektrischen Film ausgebildet. Im Falle der Aufzeichnung von Informationen auf dem Aufzeichnungsmaterial-Film werden Rillen für die Spurführung und Pits, die die Spur-Nummer angeben und ähnliche Informationen auf der zweiten Informationssignal-Schicht 56 vorgesehen, wodurch die Oberfläche der zweiten Informationssignal-Schicht 56 uneben bzw. ungleichmäßig wird. Video-Daten, Audio-Daten, Daten, die durch einen Informations- Prozessor verarbeitet werden sollen, und ähnliche Daten werden jedoch nicht auf der zweiten Informationssignal-Schicht 56 selbst aufgezeichnet, sondern nur auf dem Aufzeichnungsmaterial-Film. Ein bekannter Aufzeichnungsmaterial-Film, wie beispielsweise ein Film aus einem Phasen veränderlichen Material, ein Film aus einem magneto-optischen Material oder ein Materialfilm aus einem organischen Farbstoff wird als Aufzeichnungsmaterial-Film verwendet.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6A bis 6C ein Verfahren zur Herstellung des optischen Informationsmediums beschrieben werden, das in Fig. 5 dargestellt ist.
  • Zunächst wird, wie in Fig. 6A gezeigt ist, ein transparentes Substrat 51 mit einer ersten Informationssignal-Schicht 52 durch ein Injektionsgussverfahren oder ein ähnliches Verfahren hergestellt. Die erste Informationssignal-Schicht 52 dient als die Informationssignal-Schicht, die sich näher bei der Einfallsseite für den Laserstrahl befindet. Im Falle der Durchführung des Injektionsgießen wird das Substrat 51 bevorzugt aus einem transparenten Harz, wie beispielsweise Polycarbonat, hergestellt. In diesem Beispiel wird ein scheibenförmiges Substrat 51 mit einer Dicke von 0,85 ± 0,03 mm, einem äußeren Durchmesser von 120 mm und einem inneren Durchmesser von 15 mm gefertigt. Als Nächstes wird ein halbtransparenter Film 53 auf der ersten Informationssignal-Schicht 52 auf dem ersten Substrat 51 durch ein Zerstäubungs- bzw. Sputter-Verfahren oder ein Vakuum- bzw. Unterdruck-Aufdampfverfahren ausgebildet. Ein Target 61, das für die Zerstäubung verwendet wird, besteht aus dem gleichen Material, aus dem der halbtransparente Film 53 zusammengesetzt ist.
  • Wie in Fig. 6B gezeigt ist, wird getrennt ein weiteres, scheibenförmiges Substrat 55 mit einer zweiten Informationssignal-Schicht 56 auf einer seiner Seiten durch ein Injektionsgussverfahren oder ein ähnliches Verfahren ausgebildet, und der reflektierende Film 57 wird auf der zweiten Informationssignal-Schicht 56 auf dem Substrat 55 durch ein Zerstäubungs- bzw. Sputter-Verfahren oder ein Vakuum- bzw. Unterdruck-Ausdampfverfahren ausgebildet. Wenn das optische Informationsmedium ausschließlich für die Wiedergabe verwendet werden soll, wird ein Target 65 aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Aluminium hergestellt. Wenn andererseits das optische Informationsmedium für die Aufzeichnung und die Wiedergabe verwendet werden soll, wird zusätzlich für das Target 65 ein Phasen veränderbares Material oder ein magneto-optisches Material verwendet. Bei diesem Beispiel werden die gleiche Form und die gleiche Größe wie beim ersten Substrat 51 für das zweite Substrat 55 verwendet. Unter Berücksichtigung des Reflexionsvermögens und ähnlicher Parameter ist der reflektierende Film 57 bevorzugt aus einem metallischen Material hergestellt, das in der Hauptsache aus Aluminium zusammengesetzt ist.
  • Das Injektionsgießverfahren und das Zerstäubungsverfahren, die für die Ausbildung der jeweiligen Substrate 51 und 55 mit Informationssignal-Schichten auf einer Seite hergestellt werden, sind herkömmliche Verfahren, die bereits für die Herstellung einer CD verwendet werden. Da die Zyklus-Zeiten, die für die Durchführung der jeweiligen Prozessschritte benötigt werden, in der Größenordnung von einigen Sekunden liegen, haben diese Verfahren eine sehr hohe Produktivität.
  • Als Nächstes wird während der Drehung des transparenten Substrats 51 ein Fotopolymer-Harz 60 auf den halbtransparenten Film 53 aufgebracht. Das Fotopolymer-Harz 60 hat einen Brechungsindex, der nahe bei dem des Substrates 51 liegt. In diesem Beispiel liegt der Brechungsindex des Fotopolymer-Harzes 60 näherungsweise im Bereich von 1,48 bis 1,55. Andererseits ist der Brechungsindex des Substrates 51 näherungsweise im Bereich von 1,5 bis 1,6.
  • Dann wird, wie in Fig. 6C gezeigt ist, das erste Substrat 51 so angeordnet, dass der reflektierende Film 57 dem Fotopolymer-Harz 60 zugewandt ist, und dann wird das erste Substrat 51 auf das zweite Substrat 55 aufgelegt. Anschließend wird das Fotopolymer-Harz 60 durch das transparente Substrat 51 und den halbtransparenten Film 53 mit UV Strahlen 64 bestrahlt. Bei dem zweiten Beispiel können diese Schritte für die Aushärtung bzw. Vernetzung des Fotopolymer-Harzes im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie die des ersten Beispiels durchgeführt werden. Die Herstellungs- Schritte des zweiten Beispiels unterscheiden sich von denen des ersten Beispiels dadurch, dass das Fotopolymer-Harz 60 durch den halbtransparenten Film 53 hindurch mit UV Strahlen 64 bestrahlt wird. In diesem Fall kann jedoch die Mehrfach-Reflexion des Lichtes, das durch den halbtransparenten Film 53 durchgelassen wird, auch zwischen dem halbtransparenten Film 53 und dem reflektierenden Film 57 durchgeführt werden, wodurch die Aushärtung bzw. Vernetzung des Fotopolymer-Harzes 60 gefördert bzw. beschleunigt wird. Die UV Durchlässigkeit des halbtransparenten Films 53 liegt näherungsweise im Bereich von 20 bis 70%. Deshalb dient der halbtransparente Film 53 als eine Art von reflektierendem Film, um die Aushärtung bzw. Vernetzung des Harzes in einer kürzeren Zeitspanne als die erwartete Zeitspanne zu vervollständigen, und zwar basierend auf dem Aushärtmechanismus, der dem für das erste Beispiel beschriebenen ähnelt.
  • Aus den oben erläuterten Gründen wird bevorzugt auf das transparente Substrat 51 über eine transparente Platte (nicht dargestellt) oder ein ähnliches Element ein Druck ausgeübt. Auf diese Weise liegen die beiden Informationssignal-Schichten 52 und 56 einander gegenüber, so dass sie durch einen im Wesentlichen gleichmäßigen Spalt voneinander getrennt sind, und das erste Substrat 51 kann mit dem zweiten Substrat 55 verbunden bzw. gebondet werden. Bei diesem Beispiel wird die Dicke des Fotopolymer-Harz-Films so eingestellt, dass sie im Bereich von 30 bis 60 um liegt. Durch Einstellung der Dicke auf einem solchen Wert können die Informationen wiedergegeben werden, während der Spalt zwischen den beiden Informationssignal- Schichten ausreichend groß ist. Der Wert für die Dicke sollte bevorzugt 60 um nicht übersteigen, weil sonst bei der Fokussierung des Laserstrahls eine Aberration verursacht werden könnte.
  • Bei dem Verfahren für die Ausbildung eines Schutzfilms für eine CD werden die jeweiligen Verfahrensschritte für die Aufbringung des Fotopolymer-Harzes und für die Bestrahlung mit UV Strahlen ebenfalls durchgeführt und führen zu einer hohen Produktivität. Deshalb wird durch Durchführung des in Fig. 6C gezeigten Verfahrensschrittes eine ausreichend hohe Produktivität realisiert. Zusätzlich wird, anders als bei einem herkömmlichen Verfahren, bei dem die Informationssignal-Schicht unter Verwendung eines Fotopolymer-Harzes ausgebildet wird, die Informationssignal- Schicht 56 durch ein Injektionsgussverfahren hergestellt. Deshalb ist es nicht sehr wahrscheinlich, dass eine große Staub-Menge an der Oberfläche der Informationssignal-Schicht 56 haftet, wodurch Defekte reduziert werden.
  • Fig. 7 zeigt eine Einheit zur Herstellung eines solchen optischen Doppelschicht- Informationsmediums. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, enthält ein erster Block 81: Eine erste Form- bzw. Gießmaschine 82; einen ersten Trage- bzw. Transport-Roboter 83; ein erstes Zerstäubungs- bzw. Sputtergerät 84; und eine Transporteinrichtung 84 für die Verbindung dieser Komponenten. Das transparente Substrat 51, auf dem sich die erste Informationssignal-Schicht 52 befindet, wird durch die Gießmaschine 82 durch ein Injektionsgussverfahren hergestellt und dann von dem Transportroboter 83 zu dem Punkt A auf der Transporteinrichtung 85 getragen. Dann wird das Substrat 51 von der Transporteinrichtung 85 zu dem Punkt B gebracht, der halbtransparente Dünnfilm 53 wird durch das Sputtergerät 84 auf die Informationssignal-Schicht 52 aufgestäubt, und dann wird das Substrat 51 wieder durch die Transporteinrichtung 84 zu dem Punkt C gebracht.
  • Andererseits enthält ein zweiter Block 86: Eine zweite Form- bzw. Gießmaschine 87; einen zweiten Trag- bzw. Transportroboter 88; ein zweites Zerstäubungs- bzw. Sputtergerät 89; und eine Transporteinrichtung 90 für die Verbindung dieser Komponenten. Das Substrat 55, auf dem sich die zweite Informationssignal-Schicht 56 befindet, wird durch die Formmaschine 87 durch ein Injektionsgussverfahren ausgebildet und dann von dem Transportroboter 88 zu dem Punkt D auf der Transporteinrichtung 90 getragen. Dann wird das Substrat 55 von der Transporteinrichtung 90 zu dem Punkt E gebracht, der reflektierende Film 57 wird durch das Zerstäubungsgerät 89 auf die Informationssignal-Schicht 56 aufgestäubt, und dann wird das Substrat 55 wieder durch die Transporteinrichtung 90 zu dem Punkt F gebracht.
  • Der erste Block 81 und der zweite Block 86 sind an benachbarten Stellen angeordnet. Der erste Block 81 ist mit dem dritten Block 83 durch einen Bewegungs- bzw. Transportroboter 91 verbunden, während der zweite Block 86 mit dem dritten Block 83 durch einen Bewegungs- bzw. Transportroboter 92 verbunden ist. Der dritte Block 93 enthält: Die Transportroboter 91 und 92; eine Bestrahlungseinrichtung 94 für UV Strahlen; eine Transporteinrichtung 95 für die Verbindung dieser Komponenten; und eine Stapeleinrichtung 96. Die Transporteinrichtung 95 dient auch als Applikator für das Fotopolymer-Harz.
  • Das erste Substrat 51 wird unter Verwendung des Transportroboters 91 von dem ersten Block 81 zu dem Punkt G auf der Transporteinrichtung 95 bewegt, wo das Fotopolymer-Harz 60 unter Drehung des transparenten Substrates 51 aufgebracht wird; dann wird das transparente Substrat 51 durch die Transporteinrichtung 95 zu dem Punkt H gebracht. Das zweite Substrat 55 wird von dem zweiten Block 86 unter Verwendung des Transportroboters 96 zu dem Punkt H auf der Transporteinrichtung 95 gebracht, wo das zweite Substrat 55 auf das transparente Substrat 51 aufgelegt wird. Die so hergestellte Baugruppe wird wieder durch die Transporteinrichtung 55 zu dem Punkt I transportiert und dann zu der Bestrahlungseinrichtung 94 für die UV Strahlen bewegt, wo das Fotopolymer-Harz mit den UV Strahlen 64 von der Seite des transparenten Substrates 51 her bestrahlt und ausgehärtet bzw. vernetzt wird. Das auf diese Weise hergestellte Medium wird auf der Stapeleinrichtung 96 zu einem Stapel geschichtet.
  • Anschließend können das Aufdrucken eines Etiketts und ähnliche Arbeitsgänge durchgeführt werden. Als Alternative hierzu kann eine Druckvorrichtung direkt mit der Bestrahlungseinrichtung für die UV Strahlen verbunden werden. Bei der üblichen CD wird ein Etikett auf einen Schutzfilm aufgedruckt, der aus einem Fotopolymer-Harz hergestellt ist. Bei dem optischen Doppel-Schicht Informationsmedium nach der Erfindung wird das Etikett auf eine Ebene auf der gegenüberliegenden Seite zu der Informationssignal-Schicht 56 des Substrates aufgedruckt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, unter Verwendung einer Walzen- bzw. Rollen-Beschichtungsvorrichtung für die Aufbringung eines Hotmelt- Klebstoffes oder einer Druckeinrichtung zusätzlich zu den üblichen Verfahrensschritten für die Herstellung einer CD einen Extra-Bonding-Verfahrensschritt durchzuführen, so dass es möglich ist, eine Platte, die durch Bonden von einem Substrat erhalten wird, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Platte sowie eine Einheit zur Herstellung dieser Platte ohne relevante Erhöhung der Kosten zu schaffen. Da sich darüber hinaus das Fotopolymer-Harz in einer Umgebung nicht aufweicht, wo die Temperatur und die Feuchtigkeit hoch sind, also anders als ein Hotmelt-Klebstoff, ist es möglich, eine optische Platte mit hoher Dichte zu erzeugen, die in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann.
  • Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die beiden Informationssignal-Schichten getrennt durch Durchführung der Injektionsguss- und Sputter-Verfahren ausgebildet, und die beiden Informationssignal- Schichten sind während der Aufbringung des Fotopolymer-Harzes und der Verfahren zur Aushärtung bzw. Vernetzung dieses Verfahrens aufeinandergelegt, so dass es möglich wird, ein optisches Mehrschichten-Informationsmedium zu schaffen, das mit geringeren Kosten hergestellt werden kann, indem die hochproduktiven Verfahrensschritte für die Herstellung von CDs so darauf angewandt werden, dass sich weniger Defekte ergeben.

Claims (25)

1. Optisches Informationsmedium mit:
Einem ersten Substrat (1) mit einer ersten Informationssignal-Schicht (2);
einem ersten reflektierendem Film (3), der auf der ersten Informationssignal- Schicht (2) des ersten Substrats (1) ausgebildet ist;
einem zweiten Substrat (5) mit einer zweiten Informationssignal-Schicht (6);
einem zweiten reflektierenden Film (7), der auf der zweiten Informationssignal- Schicht (6) des zweiten Substrats (5) ausgebildet ist; und
einem Photopolymer-Harz-Film (10), der zwischen dem ersten reflektierendem Film (3) und dem zweiten reflektierendem Film (7) zur Verbindung bzw. zum Bonden des ersten Substrats (1) und des zweiten Substrats (5) miteinander vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der gesamte Photopolymer-Harz-Film (60) durch Mehrfach-Reflexionen eines Teils des eingestrahlten Lichtes zwischen dem ersten und dem zweiten reflektierenden Film (3, 7) ausgehärtet bzw. vernetzt wird.
2. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 1, wobei der Photopolymer-Harz- Film ein UV-vernetzbarer bzw. aushärtbarer Photopolymer-Harz-Film (10) ist.
3. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und zweite reflektierende Film (3, 7) aus einem metallischem Material hergestellt sind, das in der Hauptsache aus Aluminium besteht.
4. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens einer des ersten und zweiten reflektierenden Films eine Dicke von 0,1 um oder weniger hat.
5. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste und zweite Substrat (1, 5) eine im wesentlichen gleiche Dicke haben.
6. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 5, wobei das erste und zweite Substrat (1, 5) eine Dicke von 0,57 mm bis 0,63 mm haben.
7. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Pit- oder Grübchen-Abbildung (Pit Art) auf der ersten Informationssignal-Schicht (2) und/oder der zweiten Informationssignal-Schicht (6) ausgebildet ist.
8. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Aufzeichnungsmaterial zwischen dem ersten Substrat (1) und dem ersten reflektierenden Film (3) und/oder zwischen dem zweiten Substrat (5) und dem zweiten reflektierenden Film (7) vorgesehen ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums mit den Schritten:
Ausbilden eines ersten Substrates (1) mit einer ersten Informationssignal- Schicht (2) auf seiner einen Seite;
Ausbilden eines ersten reflektierenden Films (3) auf der ersten Informationssignal-Schicht (2) des ersten Substrates (1);
Ausbilden eines zweiten Substrats (5) mit einer zweiten Informationssignal-Schicht (6) auf seiner einen Seite;
Ausbilden eines zweiten reflektierenden Films (7) auf der zweiten Informationssignal-Schicht (6) des zweiten Substrats (5);
Aufeinanderlegen des ersten und zweiten Substrats (1, 5), so dass der erste und zweite reflektierende Film (3, 7) einander gegenüber liegen und ein Photopolymer-Harz (10) zwischen ihnen angeordnet ist; und
Bestrahlen des gesamten Photopolymer-Harzes bzw. -Kunstharzes (10) mit Licht wenigstens durch das zweite Substrat (5) und den zweiten reflektierenden Film (7), um so eine Mehrfach-Reflexion eines Teils des Lichtes zwischen dem ersten und dem zweiten reflektierenden Film (3, 7) durchzuführen und den Photopolymer-Harz (10) auszuhärten bzw. zu vernetzen, wodurch das erste und zweite Substrat (1, 5) miteinander verbunden bzw. gebonded werden.
10. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach Anspruch 9, wobei das Photopolymer-Harz ein UV-vernetzbares bzw. aushärtbares Photopolymer-Harz (10) ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Schritt des Aufeinanderlegens des ersten und zweiten Substrats (1, 5) die Schritte aufweist:
Aufbringen des Photopolymer-Harzes (10) in einer Doughnut- bzw. Ring-Form, während das erste Substrat (1) gedreht wird, und
Auflegen des zweiten Substrats (5) auf das erste Substrat (1), so dass der erste und der zweite reflektierende Film (3, 7) einander über das Photopolymer- Harz gegenüberliegen, um das erste und zweite Substrat (1, 5) integral bzw. einstückig zu drehen.
12. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach Anspruch 9 oder 10, bei dem in einem weiteren Schritt eine transparente Platte (11) auf dem zweiten Substrate (5) angeordnet wird, um über die transparente Platte (11) nach der Durchführung des Auflegens des zweiten Substrats (5) auf das erste Substrat (1) einen Druck auf das zweite Substrat (5) auszuüben, um so das erste und zweite Substrat (1, 5) einstückig bzw. integral zu drehen.
13. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach Anspruch 9 oder 10, wobei der erste und der zweite reflektierende Film (3, 7) aus einem metallischen Material hergestellt sind, das in der Hauptsache aus Aluminium besteht.
14. Einheit (43) zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durch Verbinden bzw. Bonden des ersten Substrats (1) einschließlich des ersten reflektierenden Films (3), der auf der ersten Informationssignal-Schicht (2) des ersten Substrats (1) ausgebildet ist, und des zweiten Substrats (5) einschließlich des zweiten reflektierenden Films (7), der auf der zweiten Informationssignal-Schicht (6) des zweiten Substrats (5) ausgebildet ist, miteinander mit
einer Vorrichtung zur Aufbringung des Photopolymer-Harzes (10) auf den ersten reflektierenden Film (3), während das erste Substrat (1) gedreht wird;
einer Vorrichtung zum Auflegen des zweiten Substrats (5) auf den Photopolymer-Harz (10), so dass der erste und der zweite reflektierende Film (3, 7) einander gegenüberliegen;
einer Vorrichtung zum integralen bzw. einstückigen Drehen des ersten und des zweiten Substrats (1, 5);
dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit weiter aufweist
eine Vorrichtung (44) zur Bestrahlung des Photopolymer-Harzes (10) mit Licht in der Weise, dass das Photopolymer-Harz durch Mehrfach-Reflexionen eines Teils des eingestrahlten Lichtes zwischen dem ersten und dem zweiten reflektierenden Film (3, 7) ausgehärtet bzw. vernetzt wird.
15. Einheit (43) zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach Anspruch 14, weiterhin mit einer Vorrichtung zum Ausüben eines Druckes auf das zweite Substrat (5) über eine transparente Platte (11).
16. Einheit zur Erzeugung eines optischen Informationsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit
einem ersten Produktions-Block (31) mit einer ersten Form- bzw. Gieß- Maschine (32) zur Ausbildung des ersten Substrats (1) einschließlich der darauf befindlichen ersten Informationssignal-Schicht (2) und mit einem ersten Zerstäubungs- bzw. Sputter-Gerät (34) zur Ausbildung des ersten reflektierenden Films (3) auf der ersten Informationssignal-Schicht (2) des ersten Substrats (1);
einem zweiten Produktions-Block (36) mit einer zweiten Form- bzw. Gießmaschine (37) zur Ausbildung des zweiten Substrats (5) einschließlich der darauf befindlichen zweiten Informationssignal-Schicht (6) und mit einem zweiten Zerstäubungs- bzw. Sputter-Gerät (39) zur Ausbildung des zweiten reflektierenden Films (7) auf der zweiten Informationssignal-Schicht (6) des zweiten Substrats (5);
einem dritten Produktions-Block (43), um den ersten reflektierenden Film (3) des ersten Substrats (1) und den zweiten reflektierenden Film (7) des zweiten Substrats (5) über den Photopolymer-Harz-Film (1) mit Lichteinfall wenigstens durch das zweite Substrat (5) und den zweiten reflektierenden Film (7) einander gegenüber anzuordnen; und
einer Transporteinrichtung (41, 42) zur Bewegung des ersten Substrates (1) von dem ersten Produktions-Block (3) zu dem dritten Produktions-Block (43) und zur Bewegung des zweiten Substrats (5) von dem zweiten Produktions- Block (36) zu dem dritten Produktions-Block (43).
17. Optisches Informationsmedium mit
einem ersten Substrat (51) mit einer ersten Informationssignal-Schicht (52);
einem halbtransparenten Film (53), der auf der ersten Informationssignal-Schicht (52) des ersten Substrats (51) ausgebildet ist;
einem zweiten Substrat (55) mit einer zweiten Informationssignal-Schicht (56);
einem reflektierendem Film (57), der auf der zweiten Informationssignal- Schicht (56) des zweiten Substrats (55) ausgebildet ist; und
einem Photopolymer-Harz-Film (60), der zwischen dem halbtransparentem Film (53) und dem reflektierenden Film (57) zum Verbinden bzw. Bonden des ersten Substrats (51) und des zweiten Substrats (55) miteinander vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der gesamte Photopolymer-Harz-Film (60) durch Mehrfach-Reflexionen eines Teils des eingestrahlten Lichtes zwischen dem ersten und dem zweiten reflektierenden Film (3, 7) ausgehärtet bzw. vernetzt wird.
18. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 17, wobei der Photopolymer-Harz- Film ein UV-aushärtbarer bzw. vernetzbarer Photopolymer-Harz-Film (60) ist.
19. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 17 oder 18, wobei der reflektierende Film (57) einen Aufzeichnungsmaterial-Film enthält.
20. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Dicke des ersten Substrats (51) im Bereich von 0,55 mm bis 0,61 mm liegt.
21. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Dicke des Photopolymer-Harzes im Bereich von 30 um bis 60 um liegt.
22. Optisches Informationsmedium nach Anspruch 17 oder 18, wobei ein Pit- bzw. Grübchen-Bild (Pit Art) auf der ersten Informationssignal-Schicht (52) und/oder der zweiten Informationssignal-Schicht (56) ausgebildet ist.
23. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums mit den Schritten:
Ausbilden eines ersten Substrates (51), das auf einer Seite eine erste Informationssignal-Schicht (52) hat;
Ausbilden eines halbtransparenten Film (53) auf der ersten Informationssignal-Schicht (52) des ersten Substrats (51);
Ausbilden eines zweiten Substrats (55) mit einer zweiten Informationssignal-Schicht (56) auf seiner einen Seite;
Ausbilden eines reflektierenden Films (57) auf der zweiten Informationssignal-Schicht (56) des zweiten Substrats (55);
Aufeinanderlegen des ersten und des zweiten Substrats (51, 55), so dass der halbtransparente Film (53) und der reflektierende Film (57) einander gegenüberliegen und sich ein Photopolymer-Harz (60) zwischen ihnen befindet; und
Bestrahlen des Photopolymer-Harzes (60) mit Licht wenigstens durch das erste Substrat (51) und den halbtransparenten Film (53), um eine Mehrfach- Reflexion eines Teils des Lichtes zwischen dem halbtransparenten Film (53) dem reflektierendem Film (57) durchzuführen und den Photopolymer-Harz (60) zu vernetzen bzw. auszuhärten, wodurch das erste und das zweite Substrat (51, 55) miteinander verbunden bzw. gebondet werden.
24. Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach Anspruch 23, wobei das Photopolymer-Harz ein UV-vernetzbares bzw. aushärtbares Photopolymer-Harz (60) ist.
25. Einheit zur Herstellung eines optischen Informationsmediums nach einem der Ansprüche 17 bis 22 mit
einem ersten Produktions-Block (81) mit einer ersten Form- bzw. Gießmaschine (82) zur Ausbildung eines ersten Substrats (51) einschließlich einer darauf befindlichen, ersten Informationssignal-Schicht (52) und mit einem ersten Zerstäubungs- bzw. Sputter-Gerät (84) zur Ausbildung eines semi- bzw. halbtransparenten Films (53) auf der ersten Informationssignal-Schicht (52) des ersten Substrats (51);
einem zweiten Produktions-Block (86) mit einer zweiten Form- bzw. Gießmaschine (87) zur Ausbildung eines zweiten Substrat (55) einschließlich einer darauf befindlichen zweiten Informationssignal-Schicht (56) und mit einem zweiten Zerstäubungs- bzw. Sputter-Gerät (89) zur Ausbildung eines reflektierenden Films (57) auf der zweiten Informationssignal-Schicht (56) des zweiten Substrats (55);
einem dritten Produktions-Block (93), um den halbtransparenten Film (53) auf dem ersten Substrat (51) und den reflektierenden Film (57) auf dem zweiten Substrat (55) einander gegenüber mit einem Photopolymer-Harz-Film (60) zwischen ihnen anzuordnen und dann den Photopolymer-Harz-Film (60) mit Licht wenigstens durch das erste Substrat (51) und den halbtransparenten Film (53) zu bestrahlen; und
einer Transportvorrichtung (91, 92) zur Bewegung des ersten Substrates (51) von dem ersten Produktions-Block (81) zu dem dritten Produktionsblock (93) und zum Bewegen des zweiten Substrates (55) von dem zweiten Produktions-Block (86) zu dem dritten Produktions-Block (93).
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