1. HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine beschreibbare optische Disk, auf der Signale
aufgezeichnet werden können, indem man Aufzeichnungslicht von der transparenten Seite des
Substrates her einstrahlt, und insbesondere eine optische Disk, auf deren Oberfläche an der
transparenten Seite des Substrats, d. h. einer Lichteinstrahlungs- oder -einfallfläche eine
Deckschicht angebracht ist.
2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Optische Disks, so wie eine Compaktdisk (d. h. CD), die als ein Medium zum Einsatz bei
Musik verwendet wird, und eine CD-ROM, die als ein Medium hauptsächlich zum Einsatz in
einem Computer und dergleichen verwendet wird, wobei beide auf dem Markt erhältlich sind,
sind solche Medien, von denen nur gelesen werden kann (d. h. es ist nur möglich, das Signal
oder Information bei ihnen auszulesen). Auf solchen optischen Nur-Lese-Disks werden
üblicherweise Signale aufgezeichnet, indem sogenannte Grübchen aus konkaven und/oder
konvexen Formen auf einer Oberfläche des obigen Transparentes gebildet werden, unter
Verwendung eines Musters oder einer Form, die durch einen elektrischen Gießprozeß oder
Pressprozeß usw. erhalten werden kann, wenn das transparente Substrat aus Polycarbonat oder
dergleichen gebildet wird. Bei einer solchen optischen Disk ist es jedoch für einen Benutzer
unmöglich, selbst Information aufzuzeichnen.
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Im Gegensatz dazu wurde seit dem Ende der achtziger Jahre bis zum Beginn der neunziger
Jahre eine sogenannte CD vom Typ einmal Beschreiben (d. h. CD-R) entwickelt, auf die
geschrieben werden kann und die mit der obigen CD kompatibel ist. Bei dieser CD-R ist es so,
daß sie üblicherweise versandt wird, ohne daß die Signale darauf aufgezeichnet werden, und
der Benutzer kann eine beliebige Information nach seinen Wünschen nur einmal darauf
aufzeichnen. Dadurch ist es für den Benutzer möglich, bei relativ geringen Kosten eine Kopie
oder Reproduktion der CD oder CD-ROM, auf der die beliebige Information aufgezeichnet
zu erhalten ist, die kompatibel mit der CD oder CD-ROM ist.
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Üblicherweise wird eine solche CD-R aus einem scheibenähnlichen transparenten Substrat
aus transparentem Kunstharz gebildet, so wie Polycarbonat oder dergleichen, auf dem eine
Aufzeichnungsschicht aus färbender Materie oder Pigmenten, so wie Cyanin-Pigment
gebildet wird. Und weiter darauf wird eine metallische Reflexionsschicht gebildet, beispielsweise
ein Au-Film, auf dem weiterhin eine Schutzschicht aus ultraviolett härtendem Harz
vorgesehen ist. Auf der Oberfläche des obigen transparenten Substrates, auf der die Pigment-
Aufzeichnungsschicht gebildet ist, ist eine Spurführung mit spiraliger Form vorgesehen, mit
einer Teilung von beispielsweise 1.6 um.
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Wenn das Signal auf einer solchen CD-R aufgezeichnet wird, wird ein Fleck des
Aufzeichnungslichtstrahles, der pulsmoduliert ist, auf die Pigment-Aufzeichnungsschicht gestrahlt,
wobei der Fleck des Aufzeichnungslichtstrahles auf der Spurführung geführt wird, der von
einem optischen Aufnahmeelement durch das transparente Substrat auf die Pigment-
Aufzeichnungsschicht gestrahlt wird, so daß das Pulssignal als die Grübchen darauf
geschrieben werden. Zu diesem Zeitpunkt wird das Pigmentmaterial der
Pigment-Aufzeichnungsschicht erhitzt, so daß es schmilzt und teilweise zersetzt wird, entsprechend den Pulssignalen,
die mit dem Harzmaterial des transparenten Substrates, das erhitzt und aufgeschmolzen wird,
wechselwirken, so daß die Grübchen auf dem transparenten Substrat gebildet werden. Damit
kann das gewünschte Informationssignal, welches in derselben Weise wie bei der CD und der
CD-ROM ausgelesen werden kann, darauf geschrieben werden.
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Mit dieser CD-ROM ist es möglich, eine optische Disk zu erhalten, auf der die Information,
die vollständig kompatibel mit der CD und der CD-ROM ist, einfach auf einer Desk-Top-
Umgebung aufgezeichnet werden kann, ohne große Herstellungseinrichtungen oder
komplizierte Herstellungsprozesse, die bei den Herstellungsprozessen solcher CD und CD-ROM für
die Verwendung als Nur-Lese-Medium benutzt werden.
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Auf dem transparenten Substrat der optischen Disk haftet leicht Staub auf det
Lichteinfallsseite an, aufgrund der statischen Elektrizität, die darauf erzeugt wird, da sie aus dem
Kunstharz, so wie Polycarbonat oder dergleichen besteht, und sie wird leicht zerkratzt, wenn sie
Reibung mit harten Dingen oder Stöße erfährt. Wie zuvor angesprochen, stören der Staub
und/oder die Kratzer, die auf der Lichteinfallsfläche des transparenten Substrates sitzen, den
Einfall des Laserlichtes, so daß stark deren Eigenschaften verschlechtert werden,
insbesondere die Eigenschaften beim Beschreiben.
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Um das obengenannte Problem zu lösen, wird bei einer herkömmlichen optischen Disk eine
entfernbare Deckfolie auf der Oberfläche des transparenten Substrates befestigt, auf die das
Aufzeichnungslicht und das Wiedergabelicht einfallen, um so die Oberfläche des
transparenten Substrates zu schützen. Zum Beispiel ist bei der Disk, auf der die transparente Deckfolie
befestigt ist, das Aufzeichnen und die Wiedergabe, mit der befestigten Deckfolie auf der
Oberfläche des transparenten Substrates möglich. In dem Fall, daß eine gefärbte Folie
aufgelegt ist, hat dies den Effekt, daß das Licht des lichtempfindlichen Wellenlängenbereiches der
Pigment-Aufzeichnungsschicht abgeschnitten wird, oder, wenn sie undurchlässig oder nicht
transparent ist, hat sie auch den Effekt, die Pigment-Aufzeichnungsschicht vor Abbau
aufgrund des natürlichen Lichtes usw. zu schützen. Weiter ist es mit der Deckfolie, die
Antistatikmittel enthält, möglich, vor dem aufgrund der statischen Elektrizität Anhaften von Staub zu
schützen. Auf diese Weise können mit dem Anbringen der Deckfolie auf der Oberfläche des
transparenten Substrates der beschreibbaren optischen Disk, so wie der CD-R oder
dergleichen, verschiedene Vorteile erreicht werden.
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Jedoch können mit dem Befestigen der Deckfolie auf der Oberfläche des transparenten
Substrates auch Nachteile hervorgerufen werden. Ein repräsentatives Beispiel der Nachteile ist
ein Krümmen oder Verwerfen der optischen Disk. Zum Beispiel, entsprechend dem
sogenannten Orange Book, das einen Standard für die CD-R beschreibt, ist ein erlaubter
maximaler Krümmungswinkel für die Disk so festgelegt, daß er gleich oder geringer als 0.6 Grad ist.
Wenn die optische Disk gekrümmt wird, weil die Deckfolie darauf befestigt ist, und wenn der
Krümmungswinkel den des Standards überschreitet, kann dies Aufzeichnungsfehler und/oder
Wiedergabefehler hervorrufen.
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Das Dokument EP-A-0 599 695 offenbart eine optische Disk mit einem transparenten
Substrat, das mit einem Signal beschreibbar ist, indem Licht auf der transparenten Seite
eingestrahlt wird. Die Disk weist eine zum Entfernen geeignete Deckfolie auf, die auf dem
transparenten Substrat an der Oberflächenseite für den Einfall des Aufzeichnungslichtes und des
Wiedergabelichtes, vorgesehen ist.
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Das Dokument US 5 205 974 offenbart einen Prozeß für die Herstellung von Filamenten,
Bändern und Filmen aus einem Kunststoffmaterial. Dieses Kunststoffmaterial wird bei einer
Temperatur zwischen der Schmelztemperatur und einer kritischen Temperatur verstreckt, und
anschließend wird das verstreckte Material schnell auf ein kontinuierliches Objekt aufgekühlt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe ist es gemäß der vorliegenden Erfindung, die Nachteile bei der herkömmlichen
optischen Disk aufzulösen, auf der die Deckfolie wie oben beschrieben befestigt ist, um eine
optische Disk zur Verfügung zu stellen, auf der eine Deckfolie auf der Oberfläche eines
transparenten Substrates angebracht ist, bei der jedoch kaum Krümmung auftritt.
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Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, kann, als ein Ergebnis von Untersuchungen der
Erfindung der vorliegenden Erfindung, als einer der Gründe des Auftretens der Krümmung bei
der optischen Disk das Schrumpfen oder die Kontraktion des Folienmaterials genannt werden,
aufgrund von Änderungen mit dem Laufe der Zeit. Demgemäß ist es notwendig, eine
Abdeckfolie aus einem solchen Material zu verwenden, das im Laufe der Zeit so wenig
Änderungen wie möglich zeigt, um die Krümmung der optischen Disk klein zu halten. Als das
Ergebnis der Untersuchung dieses Aspektes in weiteren Einzelheiten wurde bemerkt und
gefunden, daß, je kleiner die Zuglängung oder Streckrate des Folienmaterials ist, desto kleiner ist
auch die Krümmung der optischen Disk aufgrund der Änderung im Laufe der Zeit ist. Dann
wird die Streckrate der Deckfolie 6, die auf dem transparenten Substrat 1 der optischen Disk
befestigt ist, so ausgewählt, daß sie gleich oder geringer als 200% ist. Weiter wird auch
bemerkt, daß je kleiner die Wärme- oder thermische Kontraktionsrate des Folienmaterials ist,
desto kleiner die Krümmung der optischen Disk aufgrund der Änderung im Laufe der Zeit ist.
Dann wird die thermische Kontraktionsrate der Deckfolie 6, die auf dem transparenten
Substrat 1 der optischen Disk befestigt ist, so ausgewählt, daß sie gleich oder geringer ist als 1.5%.
Weiterhin wird auch bemerkt, daß, je kleiner die Bindekraft der Deckfolie 6 auf dem
transparenten Substrat 1 ist, desto geringer die Krümmung der optischen Disk aufgrund der
Änderung des Materials der Deckfolie 6 im Laufe der Zeit ist. Dann wird die Bindekraft der
Deckfolie 6 auf der Oberfläche des transparenten Substrats 1 pro Breite 25 mm so gewählt,
daß sie zwischen 10 g/26 mm Breite bis zu 300 g/25 mm Breite liegt.
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Eine optische Disk gemäß der vorliegenden Erfindung, die mit Signalen beschreibbar ist,
indem Aufzeichnungslicht von einer Seite eines transparenten Substrates her eingestrahlt wird,
weist eine Deckfolie auf, die auf dem transparenten Substrat 1 auf einer Oberflächenseite für
den Einfall von Aufzeichnungslicht und Wiedergabelicht vorgesehen ist, in einer entfernbaren
Weise, und wobei eine Streckrate der Deckfolie 6 gleich oder geringer als 200% ist.
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Je kleiner die Streckrate der Deckfolie 6, desto besser, jedoch gibt es kein Material, das eine
Streckrate von Null (0) hat. Daher ist es unmöglich, die untere Grenze der Streckrate
besonders oder definitiv zu bestimmen. Auch ist die oben genannte obere Grenze der Streckrate der
Deckfolie 6 so ausgewählt, daß die Krümmung der optischen Disk 0.6 Grad nicht
überschreitet, was für die CD-R festgelegt ist, wenn auf ihr die Deckfolie 6 befestigt ist und ein
Umgebungstest unter vorbestimmten Bedingungen durchgeführt wird die später angesprochen
werden.
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Weiter ist hier die thermische Kontraktionsrate der Deckfolie 6 so gewählt, daß sie gleich
oder weniger als 1.5% beträgt. Auch ist es um so besser, je kleiner die thermische
Kontraktionsrate der Deckfolie 6 ist, jedoch gibt es kein Material, das eine thermische Kontraktionsrate
von Null (0) zeigt. Daher ist es unmöglich, die untere Grenze der thermischen
Kontraktionsrate genau oder definitiv zu bestimmen. Und auch ist die obengenannte obere Grenze bei der
thermischen Kontraktionsrate der Deckfolie 6 so ausgewählt, daß die Krümmung der
optischen Disks 0.6 Grad nicht überschreitet, was für die CD-R festgelegt ist, wenn auf der
optischen Disk die Deckfolie 6 befestigt ist und ein Umgebungstest unter vorbestimmten
Bedingungen durchgeführt wird, die später angesprochen werden.
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Weiter ist die Bindekraft der Deckfolie 6 auf der Oberfläche des transparenten Substrates 1 so
gewählt, daß sie zwischen 10 g/25 mm Breite und 300 g/25 mm Breite liegt. Wenn die
Bindekraft der Deckfolie 6 auf dem transparenten Substrat 1 zu stark ist, wird das transparente
Substrat 1 aufgrund des Schrumpfens der Deckfolie 6 im Lauf der Zeit gebogen oder gekrümmt,
so daß die Krümmung hervorgerufen wird. Die obere Grenze bei der obengenannten
Bindekraft der Deckfolie 6 ist so ausgewählt, daß die Krümmung der optischen Disk 0.6 Grad nicht
überschreitet, was für die CD-R festgelegt ist, wenn auf der optischen Disk die Deckfolie 6
befestigt ist und ein Umgebungstest unter vorbestimmten Bedingungen durchgeführt wird, die
später beschrieben werden. Darüberhinaus, wenn die Bindekraft der Deckfolie 6 zu stark ist,
verbleibt das Klebmittel leicht auf der Oberfläche des transparenten Substrates 1, und es verschattet
die Oberfläche des transparenten Substrates 1. Eine solche Verschattung induziert
Fehler bei den Aufzeichnungs- oder Wiedergabeoperationen. Die obere Grenze der obigen
Bindungskraft ist fast übereinstimmend mit der oberen Grenze, bei der das Verschatten nicht
auftritt. Im Gegensatz dazu, wenn das Klebmittel zu schwach ist, entfernt sich die Deckfolie 6
automatisch selbst von der Oberfläche des transparenten Substrates 1, so daß sie keine
Funktion durchführt, die ihr als Deckfolie 6 innewohnen sollte. Demgemäß ist die untere Grenze
der Bindekraft so festgelegt, daß die Deckfolie 6 die inhärente Funktion minimal ausführen
kann.
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Es ist auch eine wirksame Maßnahme, feine Falten der konvexen und/oder konkaven Form
auf der Deckfolie 6 zu bilden und sie auf der Oberfläche des transparenten Substrats 1 zu
festzulegen. Die Falten verringern der Bindekraft auf der Oberfläche des transparenten Substrats
1, ebenso absorbieren sie die Ausdehnung oder das Schrumpfen der Deckfolie 6 aufgrund von
Änderungen im Laufe der Zeit, um so zu verhindern, daß sie das transparente Substrat 1
erreichen. Daher tritt anschließend an das Wechseln der Deckfolie 6 keine Belastung in dem
transparenten Substrat 1 im Laufe der Zeit auf, so daß verhindert wird, daß sich das
transparente Substrat aufgrund ihrer Biegung krümmt.
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Die Dicke der Deckfolie 6 ist jedoch so ausgewählt, daß sie zwischen 10 um bis hinauf zu
1000 um liegt. Dies wird gemacht, weil, wenn die Deckfolie zu dünn ist, die Festigkeit der
Folie selbst schwach ist, so daß ihre Handhabung schwierig wird, d. h. Knittern oder
Knautschen leicht auftritt, wenn sie auf das transparente Substrat 1 geklebt wird. Wenn sie
dahingegen zu dick ist, wird sie eine Ursache des Anwachsens der Belastung, die in dem
transparenten Substrat auftritt, aufgrund der Deformationen, die dem thermischen Zusammenziehen der
Deckfolie 6 folgen usw.
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Wie es oben beschrieben ist, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Auftreten
der Krümmung bei der optischen Disk zu verhindern, die den Änderungen in der Deckfolie 6
im Laufe der Zeit folgt, so daß es möglich wird, die optische Disk vorab vor Krümmung zu
schützen, wenn die Deckfolie auf der Oberfläche des transparenten Substrates 1 befestigt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines transparenten Substrats der optischen Disk
gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine Deckfolie teilweise von seiner Oberfläche
entfernt ist und von der Seite des Substrats her gesehen wird;
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Fig. 2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines transparenten Substrats
einschließlich Schnittansichten, wobei die Deckfolie entfernt ist und von der Seite der
Schutzschicht her gesehen wird.
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Fig. 3 zeigt eine Vertikalschnittansicht der optischen Disk der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von der Seite des transparenten Substrats der
optischen Disk gemäß der vorliegenden Erfindung her, um ein Verfahren des Messens der
Bindekraft der Deckfolie pro Breite 25 mm zu zeigen; und
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Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der optischen
Disk gemäß der vorliegenden Erfindung, von der Seite des transparenten Substrates her
gesehen.
GENAUE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Hiernach werden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung voll mit Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Als ein transparentes Substrat 1 wird ein scheibenartiges Substrat aus synthetischem Harz
benutzt, so wie ein Polycarbonat-Substrat, das nach einem Spritzgußverfahren gebildet ist.
Das transparente Substrat 1 ist eine Scheibe mit der Form eines Donut, das Abmessungen hat,
zum Beispiel eine Dicke von 1.2 mm, einen äußeren Durchmesser von 120 mm und einen
inneren Durchmesser von 15 mm. Die Bohrung mit dem Durchmesser 15 mm, die in der
Mitte des transparenten Substrates 1 gebildet ist, ist eine sogenannte Klemmbohrung 5, um es
auf einer Spindel zu positionieren, um die optische Disk in einem Aufzeichnungs- und/oder
Wiedergabegerät für die optische Disk zu drehen. Die Fläche oder der Bereich von 26 mm
Durchmesser bis hinauf zu 33 mm Durchmesser an der Außenseite der Klemmbohrung 5 ist
eine sogenannte Klemmfläche, an der die Spindel zum Drehen der optischen Disk sie
einklemmt.
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Das transparente Substrat 1 hat eine Spurführung auf einer Oberflächenseite. Zum Beispiel ist
die Fläche oder der Bereich von 46 mm Durchmesser bis hinauf zu 117 mm Durchmesser auf
der einen Oberflächenseite des transparenten Substrates 1 eine Signalaufzeichnungsfläche, in
der eine Vornut in spiraliger Form gebildet ist, mit einer Breite 0.8 um, einer Tiefe 0.08 um,
einer Teilung 1.6 um, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt.
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Wenn eine färbende Materie, so wie Cyanin-Pigment usw., zum Beispiel in einem
organischen Lösungsmittel gelöst wird, wird sie mittels eines Spin-Beschichtungsverfahrens oder
dergleichen auf die Fläche von 45 mm bis hinauf zu 118 mm im Durchmesser auf die
Oberfläche des obengenannten transparenten Substrates 1 aufgeschichtet, und wird gehärtet, um so
die Pigment-Aufzeichnungsschicht 2 zu bilden, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.
Zum Beispiel werden 0.65 g 1,1-Dibutyl 3,3'3'-tetramethyl-4,
5,4',5'-dibenzoiddicarbocyaninperchlorat (Nippon-Kannkousikiso Co., Ltd., Produktnummer NK3219) in 10
ml Diazeton-Alkohollösemittel gelöst. Dieses wird auf die Oberfläche des obengenannten
transparenten Substrats 1 auch mit dem Spin-Beschichtungsverfahren aufgeschichtet, so daß
die Pigment-Aufzeichnungsschicht 2 mit der Dicke 130 nm gebildet wird.
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Als nächstes wird auf der gesamten Oberfläche der Fläche von 45 mm bis 118 mm
Durchmesser der Disk beispielsweise eine Au-Filmschicht der Dicke 70 nm mit einem
Vakuumverdampfungsverfahren gebildet, so daß eine Reflexionsschicht 3 gebildet wird, wie sie in den
Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Auf die Reflexionsschicht 3 wird ultraviolett härtendes Harz mit
dem Spin-Beschichtungsverfahren aufgeschichtet, und dann wird es durch Einstrahlung der
Ultraviolettstrahlung gehärtet, so daß eine Schutzschicht 4 der Dicke 10 um gebildet wird.
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Weiterhin wird eine dünne Deckfolie 6 aus Polypren hergestellt, indem eine Oberfläche mit
einem Klebmittel beschichtet wird, und es wird an der Oberfläche des obigen transparenten
Substrates 1 mit der Klebmitteloberfläche, auf die das Klebmittel aufgeschichtet ist, befestigt.
Als das Material für die Deckfolien 6 werden aufgelistet acrylische Polymere, die erhalten
werden können, indem wenigstens eine oder mehrere Arten der Monomere benutzt werden,
die beispielsweise ausgewählt werden aus Ionomerharz, Ethylenvinylchlorid-Copolymerharz,
Ethylenvinylacetat-Copolymer, Ethylenvinylacetat-Vinylchlorid-Copolymer, Pfropf
Copolymerharz, Vinylidenchlorid-Harz, Vinylchlorid-Harz, Vinylacetat-Harz, Phenoxy-Harz,
Butadien-Harz, Polyacetal, Polyamid (Nylon), Polyamidoimid, Polyarylat, thermoplastisches
Polyimid, Polyetherimid, Polyethylen, Polyethylentherephthalat (PET), Polycarbonat,
Polystyrol, Polyvinylalkohol (PVA), Polyphenylenether, Polybutylenterephthalat,
Polymethylpenten, Ethylenvinylalkohol usw., oder indem weiter geeignete Polymere verwendet werden.
Das Polymer kann zu einem Film geformt sein oder kann auch auf das transparente Substrat 1
aufgeschichtet werden, nachdem eine acrylische Klebmittelschicht darauf gebildet ist, um so
die Deckfolie 6 durch Trocknen zu bilden.
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Als Klebmittel zum Befestigen der Deckfolie 6 auf der Oberfläche des transparenten Substrats
1 wird acrylisches Klebmittel benutzt, das im Vergleich zu allgemeinen Klebmitteln
beträchtlich schwach in der Bindekraft ist. Vom Gesichtspunkt her, daß die Deckfolie 6 von der
Oberfläche des transparenten Substrates 1 abgezogen oder entfernt werden kann, ohne daß
Phänomen hervorzurufen, daß Klebmittel darauf verbleibt, ebenso zum Verhindern, daß sie darauf
schwimmt, sollte die Bindekraft zwischen 1 g/25 mm bis 100 g/25 mm liegen und weiter
bevorzugt zwischen 1 g/25 mm bis 30 g/25 mm. Und die Dicke der Klebmittelschicht sollte
zwischen 1 um bis 50 um liegen und weiter bevorzugt zwischen 50 um bis 20 um.
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Als acrylische Klebmittel können solche aufgelistet werden, die aus einer Zusammensetzung
hergestellt sind, die hauptsächlich ein Hauptpolymer als eine Komponente enthält, um durch
Absenken des Glasübergangspunktes aufzuweichen (Tg ist bevorzugt gleich oder kleiner als
100ºC), eine kleine Menge an Copolymer als eine Komponente, um die Haftfähigkeit und
Kohäsivkraft durch Anheben des Glasübergangspunktes zu verbessern (Tg liegt bevorzugt
innerhalb eines Bereiches von 150ºC bis 250ºC), und weiter acrylisches Copolymer mit
Monomeren, welche funktionale Gruppen in der Copolymerisationskomponente haben, um die
Brückenbildung und Haftfähigkeit zu verbessern, und sie können aus einem Kunststoff so wie
Acrylsäureester hergestellt sein. Das obengenannte Hauptmonomer kann sein Ethylacrylat
(Tg: -22ºC), Butylacrylat (Tg: -55ºC), 2-Ethylhexylacrylat (Tg: -70ºC) usw. Als
obengenannten Comonomer kann aufgelistet werden Vinylacetat, Acrylonitril (Tg: 97ºC), Acrylamid
(Tg: 165ºC), Styrol (Tg: 80ºC), Methylmethacrylat (Tg: 105ºC), Methylacrylat (Tg: 8ºC)
usw. Als das obengenannte funktionale Monomer können aufgelistet werden ungesättigte
monobasische Säure, so wie Methacrylsäure (Tg: 2280C), Acrylsäure (Tg: 106ºC) usw.
ungesättigte diabasische Säure, so wie itakonische Säure (Brückenbasispunkt),
Hydroxyethylmethacrylat (Tg: 55ºC, 86ºC), Hydroxypropylmethacrylat (Tg: 76ºC), Dimethylaminoethylmethacrylat
(Tg: 13ºC) Acrylamid (Tg: 165ºC), Meteororacrylamid (selbstüberbrückend),
Glycidilmethycrylat (Brückenbasispunkt), Maleinanhydrid (Haftfähigkeit,
Brückenbasispunkt), usw. Das Tg gibt den Glasübergangspunkt dieser Polymere an.
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Für das acrylische Copolymer, das aus diesen Monomeren erhalten wird, ist es bevorzugt, daß
das Hauptmonomer mit gleich oder weniger als 35 Gew.-% enthalten ist und daß das
Monomer, das die funktionale Gruppe enthält, zwischen 15 Gew.-% bis hinauf zu 3 Gew.-%
enthalten ist, und für die Polymerisation wird dazu ein Radikal-Polymerisationsstarter
hinzugesetzt, so wie Benzoylperoxid, Azobisisobutyronitril usw. Weiter bevorzugt wird dazu weiter
Polyamin, Polyisocyanat, Polyol usw. für die Brückenbildung zugesetzt. Für das acrylische
Copolymer ist es bevorzugt, daß es vor der Brückenbildung ein mittleres Molekulargewicht
von 600.000 bis 900.000 hat, und es ist auch bevorzugt, daß die Polymerisationskomponente
mit dem Hauptmonomer wenigstens 50% darin belegt. Der Bereich des mittleren
Molekulargewichts und die obengenannte Zusammensetzung sind bevorzugt, um eine gewünschte
Eigenschaft bei dem Klebmittel zu erhalten.
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Das Polymerisationsverhältnis des Hauptmonomers kann aus der Zusammensetzungsrate und
dem Polymerisationsverhältnis des Monomers berechnet werden. In weiteren Einzelheiten
wird eine Zusammensetzung aus Copolymer, erhalten durch Mischen von 50 bis 30
Gewichtsanteilen Alkylacrylatester oder Alkylmethacrylatester (Kohlenstoffzahl 4 bis 12), 50 bis
20 Gewichtsanteilen Vinylacetat oder kurzkettiger Alkylacrylatester oder
Alkylmethacrylatester (Kohlenstoffzahl 1 bis 4) und 1 bis 6 Gewichtsanteilen Maleinsäure, unter
Stickstoffatmosphäre in einem einzigen Lösungsmittel, Toruen, Benzen oder Ethylacetat, oder in einer
Mischung (von 80 bis 60 Anteilen zum Gesamtpolymer von 20 bis 40 Anteilen)
polymerisiert, die den Radikal-Starter, Azobisisobutyroonitril, enthält, bei einer Temperatur von 60ºC
bis 70ºC. Nach der Polymerisation wird ein Äquivalent von 0.01 bis 3.0 Polyol, Polyamin
oder Polyisocyanat in bezug auf das Maleinanhydrid, das in dem Copolymer enthalten ist, zu
der Klebmittellösung für die Brückenbildung hinzugefügt. Dadurch wird Klebmittel erhalten,
das im Wärmewiderstand überlegen ist.
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Die Deckfolie 6 wird mit der Bindekraft der Klebmitteloberfläche auf die Oberfläche des
transparenten Substrates geklebt, d. h. auf eine Lichteinfallsfläche, so daß die Oberfläche
abgedeckt wird. Jedoch, wie in Fig. 1 gezeigt, indem man die Deckfolie 6 an den Kanten von
der Lichteinfallsfläche 5 des transparenten Substrates 1 hochzieht, ist es leicht möglich, sie zu
entfernen oder zu lösen. Die Deckfolie 6, die in der Figur gezeigt ist, hat einen rippenartigen
Ansatz 7, der so gebildet ist, daß er sich nach außerhalb des transparenten Substrates 1
erstreckt, daher kann sie leicht von der Oberfläche des transparenten Substrates 1 entfernt oder
gelöst werden, indem der Ansatz aufgenommen wird. Die Deckfolie 6, die von der Oberfläche
des transparenten Substrates 1 entfernt oder gelöst ist, kann entsorgt werden, so daß mit einer
weiteren neuen Deckfolie 6, die darauf befestigt wird, erneuert oder wieder abgedeckt wird.
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In Fig. 3 jedoch bezeichnet eine Bezugsziffer 9 die Klebmittelschicht der Deckfolie 6.
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Hier wird eine Streckrate oder die Rate der Verlängerung unter Spannung der Deckfolie 6, die
auf der Oberfläche des transparenten Substrats 1 befestigt ist, ausgewählt, daß sie gleich oder
kleiner als 200% ist. Weiter bevorzugt sollte die Streckrate der Deckfolie 6 auf gleich oder
weniger als 120% gehalten werden. Die Streckrate der Deckfolie 6 hängt natürlich von dem
Material ab, das die Deckfolie bildet, sie ist jedoch nicht gleich oder gleichförmig abhängig
nur von dem Material festgelegt. Da die Streckrate der Deckfolie 6 auch von dem
Polymerisationsgrad und der Dichte des Kunstharzes abhängt, das die Deckfolie 6 bildet, ist sie für
jede der Deckfolien 6 unterschiedlich, selbst wenn sie aus demselben Material gebildet sind.
Demgemäß muß die Streckrate der Deckfolie 6 bestätigt oder überprüft werden, indem sie auf
Teststücken vermessen wird, die unter denselben Bedingungen wie die tatsächliche Deckfolie
6 hergestellt werden.
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Die Streckrate der Deckfolie 6 wird entsprechend JIS K 7127 (Spannungstest) gemessen. Es
wird ein Teststück der Länge 150 mm und der Breite 15 mm verwendet, das Teststück wird
oder an beiden Enden mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/min gestreckt gezogen, bis es
reißt, unter der Bedingung einer Temperatur von 23 ± 2ºC und Feuchtigkeit 50 ± 5% RH. Zu
diesem Zeitpunkt werden die Abstände zwischen Standardlinien verglichen, die zuvor auf
dem Teststück markiert worden sind, vor und nach dem Streck- oder Spannungstest, und die
Differenz zwischen ihnen ist die Streckrate. Es sei nämlich angenommen, daß die Entfernung
zwischen den Standardlinien bei der maximalen Belastung L ist und die Entfernung zwischen
den Standardlinien vor dem Verstrecken Lo ist, dann ist die Streckrate gleich (L-L&sub0;)/L&sub0;(%)(=
L-L&sub0;)/L&sub0;(%)).
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Weiter wird eine Wärme- oder thermische Kontraktions- oder Schrumpfrate der Deckfolie 6,
die auf der Oberfläche des transparenten Substrates 1 befestigt ist, so ausgewählt, daß sie
gleich oder weniger als 1,5% ist. Die thermische Kontraktionsrate der Deckfolie 6 hängt auch
von dem Material ab, aus dem sie gebildet ist, ist jedoch nicht gleich oder gleichmäßig nur
davon abhängend festgelegt. Da die thermische Kontraktionsrate der Deckfolie 6 auch vom
Polymerisationsgrad des Harzes abhängt, das die Deckfolie 6 bildet, unterscheidet sie sich für
jede der Deckfolien 6, selbst wenn sie aus demselben Material gebildet sind. Demgemäß muß
das thermische Kontraktionsverhältnis der Deckfolie 6 auch bestätigt oder überprüft werden,
indem es auf Teststücken vermessen wird, die unter denselben Bedingungen wie die
tatsächliche Deckfolie 6 erzeugt werden.
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Das thermische Kontraktionsverhältnis der Deckfolie 6 wird entsprechend JIS K 6734
gemessen. Unter Verwendung eines Teststückes der Größe 120 mm · 120 mm werden
Standardpunkte in einer Entfernung 100 mm vertikal und horizontal im Mittelabschnitt eingerichtet
oder markiert. Das Teststück wird horizontal angeordnet, es wird bei der Temperatur 80 ±
2ºC zehn (10) Minuten erhitzt, danach wird es auf eine normale Temperatur (d. h. eine
Raumtemperatur) zurückgeführt. Wenn man die Entfernungen zwischen den Standardpunkten
auf dem Teststück vergleicht, vor und nach dem Erhitzen, ist die Differenz zwischen ihnen
die thermische Kontraktionsrate. Es sei nämlich angenommen, daß die Distanz zwischen den
Standardpunkten nach dem Erhitzen l ist und daß die Entfernung zwischen den
Standardpunkten vor dem Erhitzen 10 = 100 mm ist, dann ist die thermische Kontraktionsrate gleich (l-
l&sub0;)/l&sub0;(%)(=(l-l&sub0;)/l&sub0;(%)).
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Weiter wird die Bindekraft der obigen Deckfolie 6 auf dem transparenten Substrat 1 pro
Breite 25 mm so ausgewählt, daß sie von 10 g/25 mm Breite bis zu 300 g/25 mm Breite
beträgt. Der Grund, daß die Bindekraft der Deckfolie 6 so unterdrückt wird, daß sie gleich oder
kleiner als 300 g/25 mm Breite ist, dient dem Zweck des Abpufferns der
Belastungsübertragung auf das transparente Substrat 1 aufgrund der Kontraktion oder des Schrumpfens der
Deckfolie nach einer Änderung im Laufe der Zeit. Wenn jedoch die Bindekraft der Deckfolie
6 zu klein ist, wird sie leicht abgezogen oder gelöst, dann verliert sie ihre Funktion als die
Deckfolie 6. Daher muß die Bindekraft der Deckfolie 6 auf dem transparenten Substrat 1 pro
Breite 25 mm gleich oder größer als 10 g/25 mm Breite sein.
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Die Bindekraft der Deckfolie 6 auf dem transparenten Substrat 1 pro Breite 25 mm wird
gemessen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Die Deckfolie 6 ist auf die Breite 25 mm geschnitten,
und der geschnittene Abschnitt der Breite 25 mm wird angehoben und um einen Winkel von
180º gedreht (in bezug auf die Oberfläche des transparenten Substrates 1), und wird bei dem
Winkel von 180º abgezogen (in bezug auf die Oberfläche des transparenten Substrats 1), wie
durch einen Pfeil gezeigt. Die Bindekraft pro Breite 25 mm wird durch die Abziehlast
gemessen, die zu diesem Zeitpunkt darauf wirkt.
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Da die Bindekraft nicht nur von den Eigenschaften des Klebmittels der Deckfolie 6 abhängt,
sondern auch vom Oberflächenzustand des transparenten Substrats 1, muß sie, durch ein
Ergebnis einer Messung bei tatsächlichen Proben bestätigt oder überprüft werden.
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Weiter wird die Deckfolie 6 so gewählt, daß ihre Dicke von 10 um bis hinauf zu 1000 um
beträgt. Weiter bevorzugt sollte sie eine Dicke von ungefähr 50 um bis hinauf zu 20 um
haben. Wenn die Deckfolie 6 zu dünn ist, wird die Änderung im Laufe der Zeit zu groß werden,
während, wenn sie zu dick ist, sie eine Ursache wird, eine große Belastung im transparenten
Substrat nach der thermischen Kontraktion der Deckfolie 6 zu erzeugen.
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Beim Herstellungsprozeß der CD-R wird normalerweise die Deckfolie 6 auf der Oberfläche
des transparenten Substrates 1 in der folgenden Weise befestigt. Zunächst wird die optische
Disk wie oben beschrieben auf einem Gerüst positioniert, wobei die Oberflächenseite des
transparenten Substrates 1 nach oben gedreht ist und die Deckfolie 6 wird auch auf einem
getrennten Gerüst positioniert. Auf jedem der Gerüste ist eine Vielzahl von Sauglöchern
vorgesehen, durch Bringen der Sauglöcher auf negativen Druck (Vakuum) werden daher die
optische Disk und die Deckfolie 6 jeweils auf den Gerüsten gehalten. Das Gerüst, das die
Deckfolie 6 hält, wird über das transparente Substrat 1 der obigen optischen Disk gedreht und steht
dem gegenüber, das die auf dem getrennten Gerüst gehalten wird. Danach wird das Gerüst,
das die Deckfolie 6 hält, abgesenkt, um so die Deckfolie 6 auf dem transparenten Substrat 1
der optischen Disk zu positionieren, und dann wird das Ansaugen durch die Ansauglöcher
beendet. Danach wird die Deckfolie 6 vom Gerüst freigegeben, wobei es mittels einer Walze
unten gehalten wird, und danach wird insgesamt gepreßt. Dadurch wird die Luft, die zwischen
der Deckfolie 6 und der Oberfläche des transparenten Substrates 1 liegt, ausgetrieben, und
gleichzeitig wird die Deckfolie 6 auf der Oberfläche des transparenten Substrates 1 befestigt.
Dadurch ist die optische Disk, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, fertiggestellt.
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Als nächstes, wobei ein Beispiel beschrieben wird, das in Fig. 5 gezeigt ist, wird die
Deckfolie 6 mit dem Kräuselprozeß behandelt, um so bei diesem Beispiel feine Falten oder Linien
mit konvexen und/oder konkaven Formen darauf zu bilden. Dadurch kann verhindert werden,
daß die Deckfolie 6 vollständig an der Oberfläche des transparenten Substrates 1 der
optischen Disk insgesamt anhaftet. Indem man so vorgeht, insbesondere mit den Falten,
verringern sie die Bindekraft der Deckfolie 6 auf der Oberfläche des transparenten Substrats 1, und
sie absorbieren auch die Kontraktion oder Expansion der Deckfolie S aufgrund der Änderung
im Lauf der Zeit, die nicht das transparente Substrat 1 erreichen. Demgemäß treten kaum
Belastungen im transparenten Substrat 1 als Folge der Änderung im Lauf der Zeit bei der
Deckfolie auf, somit ist es möglich, das transparente Substrat davor zu schützen, daß es durch
Biegen gekrümmt wird.
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Als nächstes werden die weiter detaillierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
erläutert, indem auf konkrete Werte Bezug genommen wird.
< Ausführungsform 1>
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Als das transparente Substrat 1 wird eine Polycarbonat-Disk in der Form eines Donut
vorbereitet, mit Abmessungen von Dicke 1.2 mm, Außendurchmesser 120 mm, Innendurchmesser
15 mm, und es umfaßt die spiralige Vornut der Breite 0.8 um, der Tiefe 0.08 um und der
Teilung 1.6 um, die auf einer Oberfläche in der Fläche von 46 mm bis zu 117 mm
Durchmesser gebildet ist.
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Es werden 0.65 g
1,1-Dibutyl-3,3'3'-tetramethyl-4,5,4'5'-Dibenzoid-Dicarbocyaninperchlorat (Nippon Kannkousikiso Co., Ltd., Produktnummer NK3219) in 10 ml Diazeton-
Alkohollösemittel gelöst, und es wird auf die Oberfläche des transparenten Substrates 1 auf
der Fläche, wo die obige Vornut gebildet ist, mit dem Spin-Beschichtungsverfahren
aufgeschichtet, so daß die Pigmentaufzeichnungsschicht 2 der Dicke 130 nm gebildet wird, wie es
in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.
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Als nächstes wird auf der gesamten Oberfläche des Gebietes von 45 mm bis zu 118 mm
Durchmesser der Disk die Au-Filmschicht der Dicke 70 nm mit dem
Vakuumverdampfungsverfahren gebildet, so daß die Reflexionsschicht 3 gebildet wird, wie sie in den Fig. 2 und
3 gezeigt ist. Auf die Reflexionsschicht 3 wird das ultraviolett härtende Harz auch mit dem
Spin-Beschichtungsverfahren aufgeschichtet, und dann wird es durch Bestrahlung mit
ultravioletter Strahlung ausgehärtet, so daß die Schutzschicht 4 der Dicke 10 um gebildet wird.
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Es wird ein Polypropylenfilm mit Gasdurchlässigkeit der Dicke 100 um gebildet, das
acrylische Klebmittel von mit Brücken versehenem Acrylsäure-Copolymer wird auf eine Seite des
Polypropylenfilmes geschichtet und getrocknet, so daß die Klebmittelschicht der Dicke 13 um
darauf gebildet wird. Dieser erhaltene Polypropylenfilm wird in Form eines Ringes mit dem
Innendurchmesser 40 mm und Außendurchmesser 119 mm gestanzt, und er wird auf die
Oberfläche des obigen Polycarbonatsubstrates 1 auf die obige Klebmittelschicht mit der
Vorgehensweise des Pressens und Bewegens einer Walze befestigt.
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Zu diesem Zeitpunkt werden drei Arten Deckfilme 6 mit 100%, 200% und 300% in der
Streckrate vorbereitet, die auf der Oberfläche des transparenten Substrats 1 befestigt werden
sollen, und diese Deckfolien 6 werden darauf befestigt, um so hundert (100) Stücke der
optischen Disk für jede herzustellen. Die Streckrate wird durch den Polymerisationsgrad des
Harzes eingestellt, aus dem die Deckfolie 6 gebildet ist. Jedoch ist die thermische
Kontraktionsrate 1.0% und die Bindekraft auf der Oberfläche des transparenten Substrats 1 pro 25 mm
Breite ist 200 g/25 mm Breite für jede Einzelne der Deckfolien 6.
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Diese drei (3) Arten optischer Disks werden in eine Umgebung mit Temperatur 70ºC und
Feuchtigkeit 85% RH mit darauf befestigter Deckfolie gebracht und 100 Stunden darin
gehalten. Danach werden die optischen Disks herausgenommen, der Winkel der Krümmung
wird für jede gemessen, entsprechend dem Standard für CD-R, d. h. dem Orange Book. Als
ein Ergebnis dessen ist der Winkel der Krümmung für die optische Disk, auf der die
Deckfolie 6 mit Streckrate 100% befestigt ist, 0.3 Grad, für die optische Disk, auf der die Deckfolie
6 mit der Streckrate 200% befestigt ist, 0.6 Grad, und für die optische Disk, auf der die
Deckfolie 6 der Streckrate 280% befestigt ist, 0.8 Grad. Gemäß dem Standard für CD-R, d. h. dem
Orange Book, ist der Winkel der Krümmung für die CD-R so festgelegt, daß er gleich oder
weniger als 0.6 Grad ist.
< Ausführungsform 2>
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Mit den optischen Disks, die auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 1, die oben
beschrieben ist, hergestellt sind, werden auch drei (3) Arten der Deckfolien 6 mit 1.0%, 1.5%
und 1.9% der thermischen Kontraktionsrate hergestellt. Die thermische Kontraktionsrate
wird durch den Polymerisationsgrad des Harzes eingestellt, aus dem die Deckfolie 6 gebildet
ist. Die Deckfolien 6 werden auf den optischen Disks befestigt, so daß einhundert (100)
Stücke der optischen Disks für jede hergestellt werden. Jedoch ist die Streckrate für alle
Deckfolien 6 100%, und die Bindekraft für jede ist 200 g/25 mm auf der Oberfläche des transparenten
Substrates 1 pro 25 mm Breite.
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Diese drei (3) Arten optischer Disks werden in die Umgebung mit Temperatur 70ºC und
Feuchtigkeit 85% RH gebracht, mit darauf befestigter Deckfolie, und werden über 100
Stunden darin gehalten. Danach werden die optischen Disks herausgenommen, der Winkel der
Krümmung wird für jede gemessen entsprechend dem Standard für CD-R, d. h. dem Orange
Book. Als ein Ergebnis dessen ist der Winkel der Krümmung für die optische Disk, auf der
die Deckfolie 6 mit thermischer Kontraktionsrate 1.0% befestigt ist, 0.4 Grad, für die
optische Disk, auf der die Deckfolie 6 mit thermischer Kontraktionsrate 1.5% befestigt ist, 0.6
Grad und für die optische Disk, auf der die Deckfolie 6 mit thermischer Kontraktionsrate 1.9%
befestigt ist, 0.9 Grad.
< Ausführungsform 3>
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Mit den optischen Disks, die auf dieselbe Weise wie bei Ausführungsform 1, die oben
beschrieben ist, hergestellt werden, werden, indem die Deckfolien 6 auf die Oberflächen des
transparenten Substrates darauf mit dem Bindekräften 400 g /25 mm Breite, 200 g/25 mm
Breite und 100 g/25 mm Breite jeweils befestigt werden, drei (3) Arten optischer Disks
hergestellt, und zwar einhundert (100) Stücke für jede. Jedoch haben alle Deckfolien 6 die
Streckrate 100%, und die thermische Kontraktionsrate beträgt 1.0%.
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Diese drei (3) Arten der optischen Disks werden auch in die Umgebung der Temperatur 70ºC
und der Feuchtigkeit 85% RH gebracht, mit darauf befestigten Deckfolien, und darin über
100 Stunden gehalten. Danach werden die optischen Disks herausgenommen, der Winkel der
Krümmung wird für jede gemessen, entsprechend dem Standard für CD-R, d. h. dem Orange
Book. Als Ergebnis ist der Winkel der Krümmung für die optische Disk, auf der die Deckfolie
6 mit der Bindekraft 400 g/25 mm Breite befestigt ist, 0.7 Grad, für die optische Disk, auf der
die Deckfolie 6 mit der Bindekraft 200 g/25 mm Breite befestigt ist, 0.5 Grad und für die
optische Disk, auf der die Deckfolie 6 mit der Bindekraft 100 g/25 mm Breite befestigt ist, 0.4
Grad.
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Indem die Deckfolie 6 auf dem Basisfilm mit dem feinen konkaven und konvexen darauf in
derselben Weise wie bei Ausführungsform 1, die oben beschrieben ist, gebildet wird, werden
die Falten mit konkaver und konvexer Form, wie in Fig. 5 gezeigt, auf der Deckschicht 6
gebildet, somit ist es auch möglich, die Bindekraft der Deckfolie 6 auf der Oberfläche des
transparenten Substrats durch den Grad der Konkavität und Konvexität der Falten zu steuern.
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Die Merkmale, die in den Ansprüchen offenbart sind, können die Grundlage dafür sein, die
Erfindung in verschiedenen Formen zu verwirklichen.