CN101490760A - 多层信息记录介质的制造方法、多层信息记录介质的制造装置及多层信息记录介质 - Google Patents

多层信息记录介质的制造方法、多层信息记录介质的制造装置及多层信息记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供多层信息记录介质的制造方法、多层信息记录介质的制造装置以及多层信息记录介质。本发明的多层信息记录介质的制造装置,是用于一边使基板(101)和喷墨头(105、106)的至少任一方相对移动,一边向基板(101)喷出固化性树脂(111)的多层信息记录介质的制造装置,具备按照喷出的固化性树脂(111)的不同种类的每一种而设置的多个喷墨头(105、106),在基板上层叠涂敷上述固化性树脂。根据该结构,能够形成均匀的厚度分布,且表面平滑性优异的超过例如10μm的厚膜的树脂中间层。

Description

多层信息记录介质的制造方法、多层信息记录介质的制造装置及多层信息记录介质
技术领域
本发明涉及层叠放射线固化性树脂层而成的以再现或者记录再现为目的的信息记录介质及其制造方法,特别是涉及具有两层以上的信息层的多层信息记录介质、以及其制造方法和其制造装置。
背景技术
近年来,随着光学信息记录方式的研究的进展,被广泛应用于产业用和民生用途。特别是能够以CD和DVD等高密度记录信息的光信息记录介质正在普及。这样的光信息记录介质构成为:在形成有由表示信息信号的坑、用于跟踪记录再现光的引导槽等的凹凸形状构成的信息面的透明基板上,层叠金属薄膜、或者是可热记录的薄膜材料等,由此形成信息层,进而层叠保护该信息层不受大气中的水分等影响的树脂层或透明基板等的保护层。信息再现是通过将激光照射到上述信息层,并检测出反射光的光量变化等而完成的。
例如在CD的情况下,通过在一面具有由凹凸形状构成的信息面的厚度大约1.1mm的树脂基板上层叠金属薄膜或者薄膜材料等而形成信息层,之后涂敷以紫外线固化树脂等为代表的放射线固化性树脂而形成保护层,由此制作而成。另外,信息信号的再现不是从保护层侧而是从基板侧照射激光来进行的。
此外在DVD的情况下,通过在厚度大约0.6mm的树脂基板上的由凹凸形状构成的信息面上层叠金属薄膜或者薄膜材料等而形成信息层,之后将另外准备的厚度大约0.6mm的树脂基板通过紫外线固化树脂粘贴,由此制作而成。
另外,在这样的光信息记录介质中针对大容量化的要求提高,提出了在DVD等中实现信息层的多层化,信息层是夹着厚度几十μm的中间层而构成的双层构造的光信息记录介质等。
此外,随着近年来数字高清播放的普及,要求与DVD相比进一步高密度且大容量的下一代光信息记录介质,提出了通过在厚度1.1mm的基板上的由凹凸形状构成的信息层上层叠金属薄膜等而形成信息层,在信息层上形成有厚度大约0.1mm的保护层的Blu-ray盘等的大容量介质。
在Blu-ray盘中,与DVD相比,信息层的轨道间距也狭窄,此外,坑的大小也变小。因此,需要在信息层上较小地汇聚用来进行信息的记录再现的激光的光斑。
在Blu-ray盘中,使用激光的波长为405nm的短波长的蓝紫激光器,并且使用光头,在信息层上较小地汇聚激光的光斑(spot),该光头使用数值孔径(NA)为0.85的物镜作为汇聚激光的物镜。
但是,如果光斑变小则容易受到由盘的倾斜所引起的影响,当盘稍微倾斜时则在激光束光斑中产生像差,由此产生在汇聚了的激光束中发生应变,无法进行记录再现的课题。因此,在Blu-ray盘中,通过使盘的激光入射侧的保护层的厚度减薄为0.1mm左右,来弥补该缺点。
但是,在该Blu-ray盘这样的大容量的下一代光信息记录介质中,也与DVD同样,提出了通过信息层的多层化而使存储容量变得大容量化。
图8表示具有两个信息层的双层Blu-ray盘的截面图。
在一面利用凹凸形状形成有第一信息层202的成形树脂基板201上,层叠金属薄膜或者可热记录的薄膜材料,形成第一信息层203。在第一信息层203上形成有相对于记录再现光大致透明的树脂中间层204,在该树脂中间层204上形成有由凹凸形状构成的第二信息层205。
在第二信息面205上层叠相对于记录再现光具有半透过性的金属薄膜或者可热记录的薄膜材料而形成第二信息层206。然后,以覆盖第二信息层206的方式涂敷相对于记录再现光大致透明的树脂,形成保护层207。
另外,这里大致透明是指相对于记录再现光具有大约90%以上的透过率,此外,半透明是指相对于记录再现光具有10%以上、90%以下的透过率。该双层Blu-ray盘中,从保护层207侧射入激光,在第一或第二信息层中,在进行记录再现的信息层上对焦,由此能够进行信号的记录和再现等。
另外,成形树脂基板201的厚度被设定为大约1.1mm,树脂中间层的厚度被设定为大约25μm,保护层207的厚度被设定为大约75μm。
这样的多层Blu-ray盘的制造方法一般通过如下方法实施。作为一个例子对双层Blu-ray盘的制造方法进行说明。
图9表示用于制作信息记录介质的成形树脂基板的金属模、即压模(stamper)的制作工序。首先,在由玻璃盘或硅晶片等构成的原盘301上涂敷光致抗蚀剂等的感光材料来制作感光膜302,使用激光、电子束等曝光光束303,进行坑或引导槽等的图案的曝光(参照图9(a))。
因此,形成由曝光部304构成的潜像(参照图9(b))。
之后如果利用碱显影液等除去曝光部304,则在原盘301上得到利用感光材料形成有凹凸状图案305的记录原盘306(参照图9(c))。
在该记录原盘306的表面使用溅射法、蒸镀法等形成导电性的薄膜307。(参照图9(d))。
以该导电性薄膜307作为电极通过金属电镀等形成金属板308(参照图9(e))。
接着,在感光膜302和导光性薄膜307的交界,剥离导电膜307和金属板308,用除去材料等除去在导电膜307表面残留的感光材料,通过以与成形机一致的内外径进行冲压成形,由此制作成树脂基板的成形用的金属模即金属压模309。(参照图9(f))。
接着,使用金属压模309利用射出成形法等的树脂成形方法,形成树脂基板。作为基板材料多使用成形性优异的聚碳酸酯等材料。然后,使用用如专利文献1所示那样的旋涂法等的树脂层的形成工序,进行树脂层的层叠。
另外,上述专利文献1的所有公开都是原封不动地引用,在此将它们一体化。
图10(a)~图10(i)是表示由使用旋涂法的树脂中间层、和保护层的制作工序构成的双层盘的制作工序的图。
具有由在一面具有凹凸形状的坑、引导槽所形成的第一信息面的厚度大约1.1mm的成形树脂基板401,通过使用了金属压模309的射出成形法等的树脂成形法而形成。而且,通过溅射法、蒸镀法等在该第一信息面上形成金属薄膜、可热记录的薄膜材料等,形成第一信息层402。通过真空吸附等方法将形成有该第一信息层402的成形树脂基板401固定在旋转台403上(参照图10(a))。
在固定于旋转台403的成形树脂基板401上的第一信息层402上,利用分配器(dispenser)将放射线固化性树脂C(404)按同心圆状涂敷在所希望的半径上(参照图10(b)),通过使旋转台403旋转来进行放射线固化性树脂C(404)的延伸,形成树脂层406(参照图10(c))。
此时,通过任意设定放射线固化性树脂C(404)的粘度或旋转的转速、以及旋转时间、旋转的周围的气氛(例如温度、湿度等),能够将树脂层406的厚度控制在所希望的厚度。在旋转停止之后,通过放射线照射机405的放射线照射将树脂层406固化。
接着,使用图9(f)所示那样的金属压模309利用射出成形法形成用于形成第二信息面的转印压模407。通过真空吸附等将该转印压模407固定在旋转台408上。
在固定于旋转台408的转印压模407上利用分配器将放射线固化性树脂D(409)按同心圆状涂敷在所希望的半径上(参照图10(d)),通过使旋转台408旋转来进行放射线固化性树脂D(409)的延伸,形成树脂层411(参照图10(e))。
如上所述那样能够将树脂层411的厚度控制在所希望的厚度。在旋转停止之后,通过放射线照射机410的放射线照射将树脂层411固化。
接着,这样形成有树脂层406的成形树脂基板401和形成有树脂层411的转印压模407,在旋转台413上,以各自的树脂层406和树脂层411相对向的方式隔着放射线固化性树脂E(412)叠加(参照图10(f))。通过在像这样使树脂层406和411一体化的状态下旋转旋转台413,能够延伸放射线固化性树脂E(412),形成被控制在所希望的厚度的树脂层414。之后,利用放射线照射机415照射放射线而使其固化(参照图10(g))。
在通过放射线固化性树脂E(412)使成形树脂基板401和转印压模407一体化之后,在转印压模407和由放射线固化性树脂D(409)形成的树脂层411的交界,通过剥离转印压模407,在成形树脂基板401的上面形成第二信息层(参照图10(h))。
在通过溅射法、蒸镀法等在该第二信息面上形成金属薄膜、可热记录的薄膜材料等,形成第二信息层416之后,利用同样的旋涂法涂敷放射线固化性树脂F并使其放射线固化,由此形成保护层417(参照图10(i))。根据情况的不同,也存在从保护层的上面形成用于防止伤害、指纹的附着等所引起的保护层表面的缺陷的硬质涂层等。
这样完成双层Blu-ray盘。
另外,这里所使用的放射线固化性树脂C(404),使用与第一信息层402、由放射线固化性树脂E(412)形成的树脂层414的粘结性良好的材料。此外,由放射线固化性树脂D(409)形成的树脂层411使用与转印压模407的剥离性良好,并且与由放射线固化性树脂E(412)形成的树脂层414的粘结性良好的材料。
此外,这些放射线固化性树脂C、D、E、F使用相对于记录再现光的波长大致透明的材料。此外,虽然在此对使用4种类的放射线固化性树脂的树脂中间层的制作工序进行了说明,但也存在根据转印压模的材料的选定等控制与放射线固化性树脂的剥离性等,由此减少了放射线固化性树脂的种类的更简单的方法。
此外,作为树脂层的形成方法,不但提出了在此所示的旋涂法,还提出了丝网印刷法等。在该方法中,形成放射线固化性树脂层的部分只是从旋涂法变成丝网印刷法,对于其它的工序都经过几乎同样的工艺。
专利文献1:特开2002-092969号公报
但是,在利用旋涂法形成树脂中间层的情况下,以仅在某个特定的区域进行树脂的供给、延伸所利用的离心力根据半径位置而不同等为主要原因,存在难以形成厚度均匀的放射线固化性树脂层的课题。此外,由于树脂到达成形树脂基板的外周端面,所以存在受到端面的表面张力的影响,树脂层在最外周部隆起的课题。
进而,由于旋涂法容易受到被涂敷面的凹凸的影响,所以在制造例如具有三层或四层的信息层的多层信息记录介质等时、或形成保护层时,在预选形成的树脂中间层的上面进行旋涂。因此,有厚度均匀性进一步恶化的可能性。
此外,在使用旋涂法的情况下,每涂敷一次放射线固化性树脂,需要10秒左右的时间,这也成为在多层信息记录介质的制造中使生产效率降低的主要原因。
此外,在旋涂法的情况下,由于在基板上一边部分地甩开滴下的树脂一边形成树脂层,所以需要滴下比与实际上在基板上形成的树脂中间层所需要的树脂量更多的树脂。因此,由于被甩开的树脂就那样被废弃,或者需要经过循环等的新的工艺而再利用,所以这也成为导致生产性降低的主要原因。
此外,在通过丝网印刷法进行的树脂中间层的形成工序中,与旋涂法相比易于实现均匀的厚度。但是,由于在涂敷时网板与信息层、转印压模的信息面等接触,所以存在直接或间接地对信息层造成损伤或产生垃圾等的课题。
此外,在丝网印刷法中,由于仅从在网板上开孔的部分供给树脂,所以还存在在不供给树脂的部分易于混入气泡等的课题。
进而,在丝网印刷法中,为了在所希望的区域涂敷树脂,需要设置掩模以遮蔽所希望的涂敷区域以外的部分,也需要使与被涂敷面的机械的位置精度等精度良好地配合。
此外,在丝网印刷法中,与旋涂法的情况同样,需要供给比实际上在基板上形成的树脂中间层所需要的树脂量更多的树脂。因此,由于对于未被使用的树脂,不是被废弃,就是需要经过循环等新的工艺而再利用,所以也成为导致生产性降低的主要原因。
作为这些解决与旋涂法、丝网印刷法等相关的课题的一个手段,考虑在所希望的涂敷区域不需要特别的掩模等,能够以非接触的方式进行涂敷的喷墨(ink-jet)法的涂敷方法。
所谓喷墨法是从喷嘴喷出从体积1pL到1nL左右的微小液滴的技术,将该喷出所使用的喷嘴叫做喷墨喷嘴。
图11是以截面图表示喷墨喷嘴的代表性的结构例的图。另外,从图中省略喷出的喷出液的供给路和液箱等。图11(a)是利用压电元件等的振动元件502压出喷出液501进行喷出的类型,被叫做压电方式喷墨喷嘴的图。图11(b)是通过使用加热器503使喷出液瞬间沸腾,以加热器附近的喷出液504的体积膨胀为动力源进行喷出的类型,被叫做热方式的图。
除此之外,还有各种各样喷出树脂的方法,但所共同的是,由于采用从小径的喷墨喷嘴喷出微小液滴的结构,所以只能喷出喷出液的粘度为低粘度的喷出液。这并不意味着常温下的液箱内的喷出液的粘度,严格地说是喷墨喷嘴的喷出孔周边的树脂粘度。
因此,例如也存在使用通过利用加热器等对喷墨喷嘴的喷出口附近进行加热,使喷出液粘度降低而喷出的方法等的情况。
在现在一般所使用的或者出售的喷墨喷嘴中,能够喷出喷出液的喷出口附近的粘度是从几mPa·s到几十mPa·s左右。因此,在喷墨法的树脂中间层的制作中,由于喷出低粘度的树脂,在涂敷之后易于产生树脂的流动等,此外,由于如上所述那样只能喷出从体积1pL到1nL左右的微小液滴,所以涂敷超过例如10μm那样厚度的树脂层是非常困难的。
为了在这样的喷墨法中形成超过10μm那样厚度的树脂层,需要在能够从喷墨喷嘴喷出的范围内,尽量涂敷高粘度的树脂。但是,在以微小液滴的集合体形成的基于喷墨法的树脂层中,如果粘度变得过高则出现依存于液滴着落图案的细微的厚度分布,也成为使表面的平滑性恶化的主要原因。
这样的树脂中间层的表面平滑性的恶化,导致如Blu-ray盘那样在树脂中间层形成有信息层的表面平滑性的恶化,成为使信息的记录再现时的聚焦控制不稳定的主要原因。虽然通过设置某一定的水平测量时间(leveling time)也能够使树脂层表面的平滑性提高,但水平测量时间越长则生产性变得越低。
发明内容
本发明正是为了解决这些现有的喷墨法中的课题,其目的在于提供一种即使是超过例如10μm那样厚度的树脂层,也能够制作均匀的所希望的厚度的树脂中间层,并且实现良好的表面平滑性,具有良好的信号特性的多层信息记录介质的制造方法、多层信息记录介质的制造装置、以及多层信息记录介质。
为了解决上述课题,第一本发明的多层信息记录介质的制造方法,其是至少具有基板、在上述基板的上面配置的多个信息层、在上述信息层之间配置的树脂中间层、和在上述信息层上设置的保护层的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于,包括:
喷墨涂敷工序,上述树脂中间层的形成,是一边使上述基板和喷墨头的至少任一方相对移动,一边使至少两个种类以上的粘度不同的固化性树脂层叠涂敷到上述基板上;和
在上述固化性树脂上转印形成信息面的工序。
由此,能够制造具有厚度分布均匀且表面平滑性也优异的树脂中间层的多层信息记录介质。
通过使用该方法,能够形成超过例如10μm那样的厚膜树脂层。
此外,第二本发明也可以是上述喷墨头中的上述固化性树脂的喷出宽度,是成为与上述喷墨头的运行方向垂直的关系的上述基板的宽度以上的上述第一本发明的多层信息记录介质的制造方法。
根据该结构,在使涂敷对象物或者喷墨头的任一方相对移动时,相对于涂敷对象物上的所有涂敷区域,能够通过一次相对移动滴下树脂。
此外,第三本发明也可以是上述固化性树脂,在每次涂敷到上述基板上后被固化,在固化后涂敷下一上述固化性树脂的上述第一或者第二本发明的多层信息记录介质的制造方法。
根据该结构,能够控制被涂敷的树脂的必要以上的流动,能够实现均匀的厚度分布。
此外,第四本发明也可以是上述固化性树脂从粘度高的一方开始依次涂敷的上述第一到第三中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
通过使用该方法,由更易于水平测量的低粘度的放射线固化性树脂形成树脂层的表层,能够得到良好的表面平滑性。
此外,第五本发明也可以是上述固化性树脂从粘度低的一方开始依次涂敷的上述第一到第三中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
通过使用该方法,在用最初涂敷的低粘度的放射线固化性树脂使被涂敷面的表面平滑性变得良好之后,通过涂敷高粘度树脂,能够得到良好的表面平滑性。
此外,第六本发明也可以是作为上述固化性树脂,使用在上述喷墨头的喷出时粘度从5mPa·s到20mPa·s的范围内的树脂的上述第一到第五中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
通过设定在范围内能够用喷墨头喷出稳定的放射线固化性树脂。
此外,第七本发明也可以是在上述基板上层叠涂敷的上述固化性树脂的第(n+1)次涂敷区域在第n次涂敷区域内(其中,n是1以上的正整数)的上述第一到第六中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
根据该结构,在由粘度高的放射线固化性树脂涂敷的情况下,即使之后层叠涂敷的低粘度树脂流动也能够抑制从涂敷区域露出,此外,在从粘度低的放射线固化性树脂涂敷的情况下,在以在前涂敷的低粘度树脂得到良好的表面平滑性的涂敷区域内,能够进行之后的层叠涂敷,能够得到良好的表面平滑性。
此外,第八本发明也可以是上述固化性树脂的粘度越高,滴下到上述基板的上述固化性树脂的液滴的每单位面积的滴下数量越多的上述第一到第七中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
此外,第九本发明也可以是上述固化性树脂的每单位面积的滴下数量被设定在从180dpi×180dpi到540dpi×540dpi的范围内的上述第一到第八中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
此外,第十本发明也可以是上述固化性树脂的每单位面积的滴下数量被设定在从180dpi×180dpi到720dpi×720dpi的范围内的上述第一到第八中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
此外,第十一本发明也可以是在上述喷墨涂敷工序中,用具有相同结构的多个上述喷墨头进行涂敷的上述第一到第十中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
根据该结构,装置成为更简单的结构。
此外,第十二本发明也可以是上述固化性树脂是放射线固化性树脂的上述第一到第十一中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法。
此外,第十三本发明是一种多层信息记录介质的制造装置,其用于一边使基板和喷墨头的至少任一方相对移动,一边向上述基板喷出固化性树脂,其特征在于,
包括:按照喷出的上述固化性树脂的不同种类的每一种设置的多个上述喷墨头,
在上述基板上层叠涂敷上述固化性树脂。
通过使用该装置,层叠涂敷粘度不同的多个放射线固化性树脂,能够实现厚膜。
此外,第十四本发明也可以是上述喷墨头中的上述固化性树脂的喷出宽度,是成为与上述喷墨头的运行方向垂直的关系的上述基板的宽度以上的上述第十三本发明的多层信息记录介质的制造装置。
此外,第十五本发明也可以是上述喷墨头的喷嘴分辨率在从180npi到540npi的范围内的上述第十三或第十四本发明的多层信息记录介质的制造装置。
此外,第十六本发明也可以是上述喷墨头的喷嘴分辨率在从180npi到720npi的范围内的上述第十三或第十四本发明的多层信息记录介质的制造装置。
另外,喷嘴分辨率是指每1英寸的喷嘴数量,例如180npi是每长度1英寸配置180个喷嘴的喷墨头。喷嘴可以配置成一列,也可以配置成多列。
此外,第十七本发明也可以是多个上述喷墨头具有相同结构的上述第十三到第十六中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造装置。
此外,第十八本发明也可以是在上述基板上层叠涂敷的上述固化性树脂的第(n+1)次涂敷区域设定在第n次涂敷区域内(其中,n是1以上的正整数)的上述第十三到第十七中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造装置。
此外,第十八九本发明也可以是上述固化性树脂是放射线固化性树脂的上述第十三到第十八中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造装置。
由此,能够制造具有厚度分布均匀且表面平滑性也优异的树脂中间层的多层信息记录介质。
此外,第二十本发明也可以是使用上述第一到第十二中任一个的本发明的多层信息记录介质的制造方法制作而成的多层信息记录介质。
根据本发明,在一边使涂敷对象物和喷墨头的至少任一方相对移动,一边向涂敷对象物喷出放射线固化性树脂的喷墨涂敷方法中,通过层叠涂敷至少两个种类以上的粘度不同的固化性树脂,能够形成超过例如10μm那样的厚膜树脂层,并且利用这些粘度不同的放射线固化性树脂的特性,能够形成厚度分布均匀且表面平滑性也优异的树脂中间层。
附图说明
图1(a)~(c)是表示使用本发明的实施方式1中的多层信息记录介质的制造装置(喷墨涂敷装置)的涂敷照射工序的一例的图。
图2(a)~(d)是表示向本发明的实施方式1中的树脂中间层转印的信息面的转印工序的一例的图。
图3(a)是说明本发明的实施方式1中第一次涂敷的涂敷区域的图。图3(b)是说明本发明的实施方式1中第二次涂敷的涂敷区域的图。
图4(a)~(c)是说明本发明的实施方式1中的喷墨喷嘴的喷嘴配置的一例的图。
图5(a)~(b)是表示本发明的实施方式1中的成形树脂基板和喷墨喷嘴单元的关系的图。
图6是说明本发明的实施方式1中的喷墨喷嘴的结构的图。
图7是表示本发明的实施方式3中的多层信息记录介质的结构的一例的截面图。
图8是双层Blu-ray盘的截面图。
图9(a)~(f)是表示现有的压模的制作工序的图。
图10(a)~(i)是表示由使用现有的旋涂法的树脂中间层以及保护层的制作工序构成的双层盘的制作工序的图。
图11(a)~(b)是喷墨喷嘴的代表性的结构例的截面图。
图中:
101 成形树脂基板
102 第一信息层
103 台(stage)
104 喷墨头单元
105  喷墨头
106  喷墨头
107  放射线固化性树脂A的微小液滴
108  加热器
109  加热器
110  放射线照射单元
111  放射线固化性树脂B的微小液滴
201  成形树脂基板
202  第一信息面
203  第一信息面
204  树脂中间层
205  第二信息面
206  第二信息层
207  保护层
301  原盘
302  感光膜
303  曝光光束
304  曝光部
305  凹凸状图案
306  记录原盘
307  导电性薄膜
308  金属板
309  金属压模
401  成形树脂基板
402  第一信息层
403  旋转台
404  放射线固化性树脂C
405  放射线照射机
406  树脂层
407  转印压模
408  旋转台
409  放射线固化性树脂D
410  放射线照射机
411  树脂层
412  放射线固化性树脂E
413  旋转台
414  树脂层
415  放射线照射机
416  第二信息层
417  保护层
501  喷出液
502  压电元件等的振动元件
503  加热器
504  喷出液
601  成形树脂基板
602  第一信息层
603  第一树脂中间层
604  第二信息层
605  第二树脂中间层
606  第三信息层
607  第三树脂中间层
608  第四信息层
609  保护层
701  成形树脂基板
702  信息层
703  放射线固化性树脂
704  转印压模
705  中心凸起
706  加压板
707  真空腔室
708  真空泵
709  放射线照射装置
801  成形树脂基板
802  被涂敷照射的区域
803  喷墨头单元
804  喷墨头单元
901  喷墨喷嘴
902  喷墨头
1001 喷墨喷嘴
1002 喷墨头
1003 成形树脂基板
1101 成形树脂基板
1102 第一次涂敷区域
1103 第二次涂敷区域
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
在本实施方式1中,以图8所示那样的具有两个信息层的双层信息记录介质的制造方法作为一例进行说明。
在一面以凹凸形状形成有第一信息面202的成形树脂基板201上,层叠金属薄膜或可热记录的薄膜材料,形成第一信息层203。
在第一信息层203上形成有相对于记录再现光大致透明的树脂中间层204,在该树脂中间层204上形成有由凹凸形状构成的第二信息面205。
在第二信息面205上层叠相对于记录再现光具有半透过性的金属薄膜或可热记录的薄膜材料,形成第二信息层206。
然后,以覆盖第二信息层206的方式涂层相对于记录再现光大致透明的树脂,形成保护层207。另外,这里所说的大致透明是指相对于记录再现光具有大约90%以上的透过率。此外,半透明是指相对于记录再现光具有10%以上、90%以下的透过率。
该双层Blu-ray盘从保护层207侧射入激光,通过在第一或者第二信息层之中,在进行记录再现的信息层进行对焦,能够进行信号的记录和再现等。
另外,成形树脂基板201的厚度被设定为大约1.1mm,树脂中间层的厚度被设定为大约25μm,保护层207的厚度被设定为大约75μm。
成形树脂基板201,以与CD或DVD等那样的光盘具有形状的互换的方式,由外径Φ120mm、中心孔径Φ15mm、厚度为1.0~1.1mm的聚碳酸酯、丙烯酸类树脂构成的圆板而形成,通过使用图9(f)所示的金属压模的射出成形法等进行的树脂成形,形成在一面按凹凸的方式形成引导槽等的信息面。在本实施方式1中,使用聚碳酸酯进行制作。
第一信息层203,在信息记录介质为再现专用介质的情况下,至少具有反射再现光的特性即可,例如使用溅射、蒸镀等方法包含Al、Ag、Au、Si、SiO2、TiO2等的反射材料而形成。
此外,在信息记录介质为可记录介质的情况下,由于需要通过记录光的照射写入信息,所以至少包含例如GeSbTe等的相变化材料、例如酞花菁等的有机色素等的记录材料构成的层,也可以根据需要,包含反射层、边界层等,使记录再现特性提高的层。
也能够与上述同样地形成第二信息层206。由于通过将记录再现光从保护层207侧射入到各信息层来进行记录再现,所以第二信息层206构成为与第一信息层203相比相对于记录再现光的波长的透过率较高。
此外,树脂中间层204相对于记录再现光大致透明,例如能够使用以丙烯酸为主成分的紫外线固化树脂、或者是环氧类的紫外线固化树脂等的放射线固化性树脂等。
另外,这里所说的大致透明是指相对于记录再现光的波长具有大约90%以上的透过率,进一步优选具有95%以上的透过率的材料。
树脂中间层204的制作方法包括:使用后面说明的喷墨涂敷方法将液状的放射线固化性树脂涂敷在第一信息层203上的工序(参照图1(a)~图1(c))、和利用具有坑或引导槽等的信息面的转印压模,将信息面转印到放射线固化性树脂上的工序(参照图2(a)~图2(d))。
图2是表示向本发明的实施方式1中的树脂中间层转印信息面的转印工序的一例的图。
使用本发明的喷墨涂敷方法,完成了向信息层702上涂敷放射线固化性树脂703而得到的成形树脂基板701,被搬送到真空腔室707中。此时,转印压模704也配置在真空腔室707内(参照图2(a))。
转印压模704使用与放射线固化性树脂的剥离性良好的材料即聚烯烃材料,厚度形成得比成形树脂基板薄,例如0.6mm。这是因为目的在于在从厚度为1.1mm的成形树脂基板剥离转印压模时利用由基板厚度的不同而引起的刚性差,使转印压模翘曲而剥离。
聚烯烃材料是能够容易地制作信息面的材料,该信息面与成形树脂基板同样,使用现有的金属压模利用射出成形等方法在一面以凹凸形成有坑、引导槽等。进而,由于聚烯烃材料相对于紫外线等的放射线的透过率也高,所以通过转印压模进行放射线照射,由此能够使放射线固化性树脂有效地固化,并且与固化了的放射线固化性树脂的粘合力小,能够在固化后从与放射线固化性树脂的交界面容易地剥离。
在转印压模704的中心设置有用于防止通过中心凸起705与成形树脂基板701偏心的中心孔。
真空腔室707内,通过回转泵、涡轮分子泵等的真空泵708进行排气,在短时间内处于真空气氛。
在本发明的实施方式1中真空腔室707内的压力达到100Pa以下的真空度时,使转印压模704与成形树脂基板701重合(参照图2(b))。此时,在转印压模704的上部设置的加压板706对转印压模704进行加压,将转印压模上的信息面转印到放射线固化性树脂703上。
由于真空腔室内为真空气氛,所以在放射线固化性树脂703和转印压模704之间不会混入气泡而粘合在一起。粘合在一起的成形树脂基板701和转印压模704在真空腔室内部或者被取出之后,利用放射线照射装置709通过转印压模704照射放射线(参照图2(c))。
之后,在转印压模和成形树脂基板之间打入楔子,或者吹入压缩空气等,从放射线固化性树脂和转印压模的交界剥离转印压模(参照图2(d))。
这样,形成被转印了信息面的第一树脂中间层703a(与图8的树脂中间层204相当)。另外,除了在此叙述的之外,存在作为转印压模使用例如金属等不同的材料,从成形树脂基板侧照射放射线,使信息面转印到放射线固化性树脂上的各种方法,但不论在使用哪个方法的情况下,都不会限制本发明的效果。
此外,保护层207(参照图8)相对于记录再现光大致透明,例如能够使用以丙烯酸为主成分的紫外线固化性树脂、或者是环氧类的紫外线固化性树脂等的放射线固化性树脂等。
这里所说的大致透明是指相对于记录再现光的波长具有大约90%以上的透过率,进一步优选具有95%以上的透过率的材料。
作为保护层207的形成方法,考虑旋涂法、丝网印刷法、凹版印刷法、本发明的喷墨法等各种方法。
作为保护层207的形成方法,最优选使用与树脂中间层的制作工序相同的方法,例如在利用本发明的喷墨法涂敷树脂中间层的情况下,最优选保护层的制作也使用喷墨法。
此外,作为保护层的形成方法,不仅可以通过放射线固化性树脂的涂敷而形成,而且还可以通过粘接剂等将例如聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂等构成的片状的材料粘合而形成。
此外,本发明的实施方式1中的多层信息记录介质使用激光405nm的蓝紫激光,使用NA为0.85的物镜从保护层207侧向各信息层汇聚光束并进行记录再现。为了减少盘倾斜的影响,将从保护层207表面到第一信息层203的厚度设定为大约0.1mm。
该树脂中间层的厚度的设计值是一个例子,即使是其它厚度的设计值也不会改变本发明的效果。
以上,对本发明的实施方式1中的多层信息记录介质的结构和制造方法的概要进行了简单的叙述,但本发明的多层信息记录介质的制造方法,在树脂中间层或者保护层的形成方法方面有特征,因此,即使通过其它的结构或制造方法也不会限制本发明的范围。
在此之后,关于本发明的实施方式1中的多层信息记录介质的制造方法,特别以树脂中间层的制作方法为中心进行详细说明。
图1(a)~(c)是表示使用本发明的实施方式1中的多层信息记录介质的制造装置(喷墨涂敷装置)的放射线固化性树脂的涂敷工序的一例的图。
首先,如图1(a)所示,将在一面形成有第一信息层102的成形树脂基板101通过真空吸附等固定在台103上。在成形树脂基板101的上方配置有由至少两个以上的喷墨头构成的喷墨头单元104。
台103和喷墨头单元104能够相对移动。在此说明将台103固定,使喷墨头单元104平行移动而进行涂敷的方法。但是,只要台103和喷墨头单元104相对移动即可,相反地也可以使台103平行移动,或者也可以使两者都移动。
一边使喷墨头单元104相对于台103相对平行移动,一边将成为了微小液滴的放射线固化性树脂A(107)从一个喷墨头105滴下到成形树脂基板101上。
此外,在喷墨头105、106上分别设置有加热器108、109,能够分别独立加热喷墨头内的树脂而使树脂的粘度降低。
在将放射线固化性树脂A(107)涂敷到成形基板101上的涂敷区域后,在放射线照射单元110的下面,使台103移动,照射放射线,使涂敷的放射线固化性树脂A(107)固化(参照图1(b))。
作为放射线照射单元,在此使用紫外线灯。作为紫外线灯有金属卤化物水银灯、高压水银灯、氙气灯等各种灯,但在此使用氙气灯。但是,与涂敷所使用的放射线固化性树脂相配合,需要选择照射的放射线的波长等,灯的种类并不限定于此。
此外,也可以使放射线照射的区域完全固化,即使不完全固化但只要固化至以其为标准的状态也能够控制树脂的流动。这里所说的以完全固化为标准的状态是指成为凝胶状或10000mPa·s以上的粘度的状态。
之后,使台103再次向喷墨头单元104的下方移动,使用另一个喷墨头106将与放射线固化性树脂A107粘度不同的放射线固化性树脂B111滴下涂敷到已固化的放射线固化性树脂A的涂敷区域上(参照图1(c))。
这样,对于每种粘度不同的放射线固化性树脂,分别设置喷墨头,进行层叠涂敷。
此外,在像这样进行层叠涂敷时,如图3(a)(b)所示,在成形树脂基板1101上涂敷放射线固化性树脂的涂敷区域满足下述条件。即,以在后涂敷的涂敷区域1103收纳在在其之前涂敷的涂敷区域1102的内侧的方式进行涂敷。
其理由是与在成形树脂基板、信息层上涂敷放射线固化性树脂的情况相比,在已固化的放射线固化性树脂上层叠放射线固化性树脂并进行涂敷的情况,其涂敷面中的树脂的流动性更高。即,如果以与在前涂敷的树脂的涂敷区域相同的大小,或者其以上的区域,涂敷在后涂敷的树脂,则在后涂敷的树脂露出到所希望的涂敷区域外,成为厚度变动的主要原因。
层叠涂敷的次数为3次以上的情况也相同,优选在在前涂敷的涂敷区域内进行涂敷。
此外,在此,使用两个种类的放射线固化性树脂进行说明,但即使使用三种以上的放射线固化性树脂也没有问题。在使用三种以上的放射线固化性树脂的情况下,仅针对使用树脂的种类,设置各喷墨头即可。
另外,如果树脂为相同的种类,则喷墨头也可以是一个,对于每个不同的粘度也可以分别设置喷墨头。即使在喷墨头为一个的结构的情况下,也可以利用在喷墨头的喷出口附近设置的加热器,改变粘度。
但是,为了缩短涂敷时间(tact time),即使是相同的树脂,最好是分别设置与粘度的种类的数量相对应的喷墨头。这是因为不等基于加热器的温度上升,就迅速进行多层的涂敷。此外,在树脂种类不同的情况下,为了不使各个树脂混合,最好分别设置喷墨头。
通过反复如上所述的图1(a)~图1(c)的涂敷工序,能够层叠涂敷树脂,能够形成所希望厚度的薄膜。
在制作树脂中间层的情况下,如上所述,由于向树脂中间层转印信息面的转印工序(参照图2(b)、图2(c)),设置在上述涂敷工序(参照图1(a)~图1(c))之后,所以在上述涂敷工序的最后涂敷的放射线固化性树脂层没被固化,或者固化至可转印信息面的程度,转移到图2说明的信息面的转印工序(参照图2(b)、图2(c))。
另外,在该涂敷工序与保护层的制作工序相当的情况下,由于不需要通过信息层的转印工序,所以能够使最后涂敷的放射线固化性树脂层完全固化。
接着,对喷墨头105、106的结构进行说明。
在喷墨头105、106上设有至少一个以上的喷墨喷嘴。该喷墨喷嘴一般在打印或描绘用的印刷机中使用。虽然喷墨喷嘴能够喷出以颜料、染料等为主成分的墨的微小液滴,但这些喷墨技术正朝着制作尽量微小的液滴、例如几pL左右的液滴,将其高精度地滴下,实现分辨率(resolution)更高的印刷的方向进行开发。
但是,在本发明中由于需要形成例如10μm以上的比较厚的树脂层,所以优选使用能够喷出尽量大的液滴的喷墨喷嘴。例如优选使用能够喷出几pL左右的大液滴的喷墨喷嘴。现在,作为一般能够得到的印刷机用喷墨喷嘴,有微小液滴的体积为5~50pL左右、能够喷出的对应树脂粘度在喷出部周边为5~20mPa·s左右、而且动作频率为1kHz~20kHz左右的喷墨喷嘴。
此外,虽然也考虑使用一个喷墨喷嘴的喷墨头,但由于设置多个喷墨喷嘴比较简单,所以例如图4(a)所示,具有相对于喷墨头的扫描方向垂直的方向一列排列,来设置喷墨头的结构。或者是如图4(b)所示,有将其进一步在扫描方向多列排列的方法,或者是如图4(c)所示,一边将喷嘴901的位置稍微错开一边多列排列的方法。
该喷墨头中的喷嘴结构能够用被叫做喷嘴分辨率的指标表示。喷嘴分辨率是指每单位长度设置的喷嘴的个数,例如能够将每一英寸的喷嘴个数用单位npi(nozzul per inch)表示。
在本发明的实施方式1中,作为喷墨头105、106使用相同结构的喷墨头,喷嘴分辨率使用540npi的喷墨头。虽然不使用相同结构的喷墨头也没有关系,但使用相同结构的喷墨头,不需要准备对于每个树脂不同的喷墨头,装置成为更简单的结构。
在本发明的实施方式1中,为了能够一次涂敷作为涂敷对象物的成形树脂基板101的直径为120mm的长度,优选在相对于喷墨头的扫描方向垂直的方向至少一列、以120mm以上的宽度直线状排列喷嘴的结构。
如图5(a)所示,也能够用与喷墨头的运行方向垂直的方向的涂敷对象物的长度(作为涂敷对象物的成形树脂基板801的直径即120mm)相比喷出宽度窄的喷墨头803进行涂敷。
但是,在这种情况下,无法在一次的喷墨头的运行中涂敷涂敷区域,此外,将喷墨头错开喷墨头的宽度量并几次在基板上扫描涂敷。因此,存在被涂敷的涂敷区域的各个连接位置产生厚度分布,或者在后涂敷的树脂的飞沫等飞散到在前涂敷的涂敷区域上的情况,所以是不优选的。
因此,如图5(b)所示,优选喷墨头构成为比成形树脂基板801的直径长。
因此,在本发明的实施方式1中的喷墨涂敷装置中,使用1滴的喷出量为40pL、驱动频率为7kHz的喷墨喷嘴,如图6所示,使用将以140μm间距在相对于扫描方向垂直的方向直线状排列900个喷墨喷嘴1001的喷墨喷嘴列各错开47μm并排列成三列,在126mm的喷墨头长度上设置2700个喷嘴的喷墨头1002。
该喷墨头结构与540npi的喷嘴分辨率相当。对于每个喷墨喷嘴,能够选择性地控制树脂的喷出,在使用所有的喷嘴喷出树脂的情况下,能够以540npi(dot per inch)的分辨率滴下树脂。例如,在仅使用排列成一列的900个喷嘴滴下树脂的情况下,能够以180dpi的分辨率滴下树脂。这样就能够任意地设定滴下的树脂的分辨率。
另外,以180dpi的分辨率滴下树脂是指树脂的每单位面积的滴下数量为180dpi×180dpi。同样地,以540dpi的分辨率滴下树脂是指树脂的每单位面积的滴下数量为540dpi×540dpi。
此外,如果是5~20mPa·s左右的粘度的树脂,则该喷墨喷嘴能够稳定地喷出1滴40pL。
接着使用该喷墨涂敷装置,使用多个种类的树脂进行树脂中间层的制作,对特性进行了评价。表1表示进行两次层叠涂敷,制作成厚度25μm的树脂中间层的情况的测定结果。
(表1)
对使作为条件使用的树脂的粘度和涂敷分辨率变化时的厚度的平均值、涂敷区域整体的厚度偏差、和从所希望的涂敷区域露出树脂进行了评价。
树脂中间层的厚度测定,以波长405nm的激光器作为光源通过透镜汇聚光束,通过致动器使透镜移动,同时在树脂中间层表面、或成形树脂基板表面形成的信息层上对焦,使用根据该致动器的驱动量来测定厚度的厚度测定器进行评价。
此外,厚度偏差是以厚度平均值为中心表现整个涂敷区域的厚度偏差,作为盘的性能,所需要的厚度偏差为±2μm以内。进而,更优选为±1.5μm以内。
此外,聚焦残渣的评价是通过在形成到保护层之后,使用帕路斯(パルステツク)工业株式会社制的盘评价机DDU-1000进行第二信息层的电信号评价来进行评价的。将再现线速设为4.9m/s,以Blu-ray盘的规格为基准,对在1.8kHz~10kHz的频带和10kHz以上的频带的两个频率区域下的残渣成分进行评价。
该聚焦残渣的值依存于再现的信息层的表面的平滑性,当表面平滑性恶化时,不能追随光拾取的聚焦控制的成分表现为残渣成分。各个目标值,在1.8kHz~10kHz的频带下为±45μm以下,在10kHz以上的频带为32μm以下。
此外,树脂的露出,通过基于光学显微镜进行的树脂层端面的观察,来评价树脂是否露出到树脂中间层的设定涂敷区域外。
在本实施方式1中作为涂敷区域,第一次涂敷设定由内径23mm、外径118mm构成的环状区域,第二次涂敷设定由内径23.2mm、外径117.8mm构成的环状区域,进行涂敷。将用光学显微镜观测树脂是否从外径118.6mm的区域露出作为评价的基准。但是,在本实施方式1中设定的涂敷区域是一个例子,即使使用其它的涂敷区域设定也没有问题。
此外,如果没有露出直径120mm的成形树脂基板,则在此设定的评价基准也可以用其它的评价基准。
此外,作为涂敷分辨率,选择了在第一次涂敷中540dpi。这是因为在能够喷出为了可进行厚膜涂敷而使用的40pL左右的液滴的喷墨喷嘴中,当将点距(dot pitch)缩小得比540dpi细小时,与相邻的液滴的间隔变得狭窄,气泡的混入、飞沫的影响变大的情况变得显著,为了厚膜的涂敷,选择不受气泡混入的影响的最高的分辨率。
此外,相反地在加大点距的情况下,由于与相邻的液滴的间隔变宽,所以产生厚度的均匀性、表面的平滑性的恶化。由使用的树脂的粘度等而导致影响不同,在能够在表1所示的厚度偏差的观点中使用的5mPa·s左右的低粘度树脂中用比180dpi粗的点距在表面的平滑性方面出现问题,所以无法使用。
根据表1的结果,如表1所示的条件(1—1)那样,在对温度20℃的树脂粘度为180mPa·s的树脂材料R1进行二次层叠涂敷的情况下,虽然不存在树脂的露出、厚度分布的问题,但由于依存于滴下的液滴图案的表面波纹度,结果聚焦残渣变大。
与此相对,如从条件(1—2)到条件(1—5)所示那样,通过将第二次涂敷的树脂材料的树脂粘度设定得较低,由第二次涂敷的低粘度树脂使在第一次涂敷时产生的表面波纹度变得平滑,改善该表面波纹度,使聚焦残渣也达到目标值。
另外,如表1所示,在第二次涂敷时选择低分辨率的180dpi的理由是为了防止树脂的露出。
此外,当树脂粘度为20mPa·s以上时,树脂难以从喷墨头喷出。
此外,根据表1的结果,通过层叠涂敷多个种类的粘度不同的树脂,在从条件(1—1)到条件(1—4)中,相对于目标厚度的25μm,能够实现±1μm的范围内(24μm~26μm)的厚度。但是,在条件(1—5)中,涂敷厚度成为24μm~26μm的范围外的23.9μm。
此外,在表7中表示使用喷嘴分辨率高的喷墨头的涂敷结果。
(表7)
Figure A200780026675D00291
使用喷嘴分辨率可选择至720dpi的喷墨头,变更树脂的喷出条件,将每1滴的液滴量调整到大约30pL。
当将喷嘴分辨率提高至720dpi时,相对于使用喷嘴分辨率540dpi的头的情况,虽然多少出现飞沫的影响等,但在此之后的信息面的转印工序中影响减轻,在盘的性能方面没有特别问题。
(实施方式2)
在本实施方式2中,与在实施方式1中说明的内容相同,以具有两个图8所示那样的信息层的双层信息记录介质的制造方法作为一个例子进行说明。
另外,除了树脂中间层的涂敷工序之外,其它的工序与在实施方式1中说明的工序完全相同,所以省略其说明。
此外,本发明涉及树脂中间层的制作工序,其它的工序是何种工序都可以。
此外,在实施方式2中,也如图3(a)、图3(b)所示,关于在成形树脂基板1101上涂敷的放射线固化性树脂的涂敷区域,在后涂敷的涂敷区域1103位于在前涂敷的涂敷区域1102的内侧。
其理由是与在成形树脂基板、信息层上涂敷放射线固化性树脂的情况相比,在已固化的放射线固化性树脂上层叠放射线固化性树脂并进行涂敷的情况,其涂敷面中的树脂的流动性更高。即,如果在与在前涂敷了树脂的涂敷区域相同的大小,或者在此之上的区域涂敷在后涂敷的树脂,则在后涂敷的树脂露出到所希望的涂敷区域外,成为厚度变动的主要原因。层叠涂敷的次数为3次以上的情况也相同,优选在在前涂敷的涂敷区域内进行涂敷。
在本实施方式2中作为涂敷区域,第一次涂敷设定由内径23mm、外径118mm构成的环状区域,第二次涂敷设定由内径23.2mm、外径117.8mm构成的环状区域,进行涂敷。将用光学显微镜观测树脂是否从外径118.6mm的区域露出作为评价的基准。但是,在本实施方式1中设定的涂敷区域是一个例子,即使使用其它的涂敷区域设定也没有问题。此外,如果没有露出直径120mm的成形树脂基板,则在此设定的评价基准也可以是其它的评价基准。
使用与在实施方式1中说明的喷墨涂敷装置同样的结构的装置,进行涂敷。在表2中表示评价结果。
(表2)
Figure A200780026675D00311
在本实施方式2中,与实施方式1不同,由低粘度的树脂进行涂敷。通过使用该结构,能够通过第一次涂敷的低粘度树脂使位于信息层表面的波纹度变得平滑,即使第二次涂敷高粘度树脂也能够得到聚焦残渣不发生较大恶化的良好的结果。
此外,通过层叠涂敷粘度不同的两个种类的树脂,在表2所示的条件(2—1)~(2—4)中,相对于目标厚度25μm,能够实现±1μm的范围内的厚度。
此外,在条件(2—4)中,当厚度偏差为±2.5μm时超过目标的±2μm。这是由于在进行第一次涂敷的树脂R5涂敷后树脂流动而使厚度的均匀性恶化。在使用粘度5mPa·s以上的树脂的情况下,厚度的均匀性也没有问题。
此外,在表8中表示使用喷嘴分辨率高的喷墨头的涂敷结果。
(表8)
Figure A200780026675D00331
使用喷嘴分辨率可选择至720dpi的喷墨头,变更树脂的喷出条件,将每1滴的液滴量调整到大约30pL。
当将喷嘴分辨率提高至720dpi时,相对于使用喷嘴分辨率540dpi的头的情况,虽然多少出现飞沫的影响等,但在此之后的信息面的转印工序中影响减少,在盘的性能方面没有特别问题。
另外,以720dpi的分辨率滴下树脂是指树脂的每单位面积的滴下数量为720dpi×720dpi。
(实施方式3)
在本实施方式3中,如图7所示,以具有四个信息层的四层信息记录介质的制造方法作为一个例子进行说明。
该四层信息记录介质构成为在一面转印形成有由凹凸形状构成的引导槽的信息面而成的成形树脂基板601上,层叠四个信息层。
如图7所示那样,在该四层信息记录介质中配置有:第一信息层602,其以与在成形树脂基板601上形成的第一信息面接触的方式配置;和第一树脂中间层603,其以与第一信息层602接触的方式层叠,在一个面上具有由凹凸形状构成的第二信息面。
此外,在该四层信息记录介质中配置有:第二信息层604,其以与第二信息面接触的方式配置;和第二树脂中间层605,其以与第二信息层接触的方式层叠,在一个面上具有由凹凸形状构成的第三信息面。
此外,在该四层信息记录介质中配置有:第三信息层606,其以与第三信息面接触的方式配置;和第三树脂中间层607,其以与第三信息层接触的方式层叠,在一个面上具有由凹凸形状构成的第四信息面。
此外,在该四层信息记录介质中配置有:第四信息层608,其以与第四信息面接触的方式配置;和保护层609,其以与第四信息层接触的方式设置。
成形树脂基板601,为了与CD或DVD、或者Blu-ray盘等那样的光盘具有形状的互换,由外径Φ120mm、中心孔径Φ15mm、厚度为1.0~1.1mm左右的聚碳酸酯、丙烯酸类树脂构成的圆板而形成。通过使用图9(f)所示的金属压模309的射出成形法等进行的树脂成形,在成形树脂基板601的一面形成以凹凸状形成引导槽等的信息面。在本实施方式3中,成形树脂基板601使用聚碳酸酯制作而成。
第一信息层602,在信息记录介质为再现专用介质的情况下,至少具有反射再现光的特性即可,例如使用溅射、蒸镀等方法包含Al、Ag、Au、Si、SiO2、TiO2等的反射材料形成。
此外,在信息记录介质为可记录介质的情况下,由于需要通过记录光的照射写入信息,所以至少包含例如GeSbTe等的相变化材料、例如酞花菁等的有机色素等的记录材料构成的层,也可以根据需要,包含反射层、交界层等,使记录再现特性提高的层。
也能够同样地形成第二信息层604、第三信息层606、第四信息层608。但是,由于通过将记录再现光从保护层609侧射入到各信息层来进行记录再现,所以以从第一信息层到第四信息层依次相对于记录再现光的波长的透过率变高的方式构成。
在本实施方式3中,使用在具有由一次写入式相变化材料构成的信息层的一次写入式四层信息记录介质中的研究结果进行说明。
一次写入式相变化材料是通过由记录再现光的照射而产生的热,取得光学特性不同的两个以上的状态间的材料,还优选是其反应不可逆地变化的材料。
例如,优选含有O以及M(其中,M是从Te、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi之中选择出来的1个或多个元素)的材料等。
另外,并非限于这些材料,优选还层叠了电介质材料等的结构。其中,关于信息层中包含的材料,并非限于该材料。
此外,不拘泥于一次写入式相变化材料,即使用再现专用介质所使用的Ag或Al合金等的金属反射膜等也不会改变本发明的效果。
此外,即使使用反复进行记录的相变化材料也不会改变本发明的效果。
此外,在此对四层结构的光信息记录介质进行了说明,但信息层的数量并不限定于4个。
此外,第一树脂中间层603相对于记录再现光大致透明,例如能够使用以丙烯酸为主成分的紫外线固化性树脂、或者是环氧类的紫外线固化性树脂等的放射线固化性树脂等。
这里所说的大致透明是指相对于记录再现光的波长具有大约90%以上的透过率,进一步优选具有95%以上的透过率的材料。
该第一树脂中间层603的制作方法由使用后面说明的喷墨涂敷方法将液状的放射线固化性树脂涂敷在第一信息层602上的工序,和利用具有坑或引导槽等的信息面的转印压模,将信息面转印到放射线固化性树脂上的工序构成。
四层信息记录介质的制造方法与在实施方式1和实施方式2中说明的方法相同,是反复进行树脂中间层的形成工序和信息面的转印工序的制造方法。
此外,保护层609的厚度,为了减少附着在保护层表面的垃圾、损伤等对各信息层的记录再现特性的影响,优选设定为大约40μm以上。
此外,第一树脂中间层603、第二树脂中间层605、第三树脂中间层607的厚度,为了减少来自其它层的串音、干扰的影响而分别不同,在此设计成大约15μm、大约20μm、大约10μm的厚度。此外,保护层的厚度设定为大约55μm。但是,该树脂中间层的厚度的设计值是一个例子,即使是其它的厚度设计值也不会改变本发明的效果。
以上,对本发明的实施方式3中的多层信息记录介质的结构和制造方法的概要进行了简单说明,但本发明的多层信息记录介质的制造方法,在树脂中间层或者保护层的形成方法方面有特征,因此,其他的工序无论是怎样的工序都没关系。
在表3中表示进行树脂中间层制作的条件。
(表3)
Figure A200780026675D00371
如表3所示,层叠涂敷多个粘度不同的树脂的结果,相对于大致目标的厚度,实现±1μm以内的厚度。此外,在厚度偏差中关于树脂中间层如果在±1.5μm以内则表示良好的结果,关于通过四次层叠涂敷实现的保护层,如果在±2μm以内则得到良好的结果。
另外,在表3中,虽然持续涂敷相同粘度的树脂,但并不限定于此,例如也可以交替涂敷粘度高的树脂和粘度低的树脂。
接着,使用帕路斯工业株式会社制的盘评价机DDU-1000对作成的四层信息记录介质进行电特性评价。该盘评价机具备作为光源的波长405nm的半导体激光器,和具有NA0.85的物镜的光拾取器,是能够进行Blu-ray盘的电特性评价的评价机。
将再现时的盘旋转线速设为4.9m/s,进行聚焦残渣的评价和极限均衡跳动(limit equalized jitter)的评价。跳动值是表示再现信号的时间性的摇摆的指标,值越小则再现信号品质越高。在此,作为跳动的指标,在各信息层将8.5%以下作为目标值。
此外,在聚焦残渣为1.8kHz~10kHz的频带中,将±45nm以下作为目标值,此外在10kHz的频带中将32nm以下作为目标值。在表4中表示结果。
(表4)
Figure A200780026675D00381
如表4所示,确认了在各信息层中良好的聚焦残渣和跳动值。
另外,在此对具有四层信息层的四层结构的信息记录介质进行了说明,但即使信息层的数量变化也不会改变本发明的效果。
接着,使用同样的树脂材料,与表4不同,由低粘度的树脂进行涂敷,进行四层信息记录介质的制作。在表5中表示进行树脂中间层的制作的条件。
(表5)
如图5所示,层叠涂敷多个粘度不同的树脂的结果,相对于大致目标的厚度,实现±1μm以内的厚度。此外,在厚度偏差中关于树脂中间层如果在±2.0μm以内则表示良好的结果,关于通过四次层叠涂敷实现的保护层,如果在±2μm以内则得到良好的结果。
接着,使用帕路斯工业株式会社制的盘评价机DDU-1000对作成的四层信息记录介质进行电特性评价。评价条件和评价指标与先前说明的内容相同。在表6中表示评价结果。
(表6)
Figure A200780026675D00401
如表6所示,确认了在各信息层中良好的聚焦残渣和跳动值。
另外,在此对具有四层信息层的四层结构的信息记录介质进行了说明,但即使信息层的数量变化也不会改变本发明的效果。
此外,在上述实施方式中,对作为固化性树脂使用放射线固化性树脂的情况进行了说明,但并不限定于此,例如热固化树脂等,只要是能够用喷墨头涂敷的树脂则是什么样的树脂都可以。
根据如上所述的多层信息记录介质的制造方法、以及多层信息记录介质的制造装置,作为多层信息记录介质中的树脂中间层或者保护层等的树脂层形成的方法是有用的,特别是能够在Blu-ray盘等的树脂层层叠工艺等中使用。
产业上的利用可能性
本发明的多层信息记录介质的制造方法、多层信息记录介质的制造装置以及多层信息记录介质,即使是超过例如10μm那样厚度的树脂层,也能够制作均匀的所希望的厚度的树脂中间层,并且实现良好的表面平滑性,具有良好的信号特性这样的优点,作为具有两层以上的信息层的多层信息记录介质、以及其制造方法和其制造装置等是有用的。

Claims (20)

1.一种多层信息记录介质的制造方法,所述多层信息记录介质至少具有基板、在所述基板的上面配置的多个信息层、在所述信息层之间配置的树脂中间层、和在所述信息层上设置的保护层,该制造方法包括:
喷墨涂敷工序,所述树脂中间层的形成,是一边使所述基板和喷墨头的至少任一方相对移动,一边使至少两种以上不同粘度的固化性树脂层叠涂敷到所述基板上;和
在所述固化性树脂上转印形成信息面的工序。
2.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
所述喷墨头中的所述固化性树脂的喷出宽度,在与所述喷墨头的运行方向成垂直关系的所述基板的宽度以上。
3.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
所述固化性树脂,在每次涂敷到所述基板上后被固化,在固化后涂敷下一所述固化性树脂。
4.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
所述固化性树脂从粘度高的一方开始依次涂敷。
5.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
所述固化性树脂从粘度低的一方开始依次涂敷。
6.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
作为所述固化性树脂,使用在所述喷墨头的喷出时粘度从5mPa·s到20mPa·s的范围内的树脂。
7.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
在所述基板上层叠涂敷的所述固化性树脂的第(n+1)次涂敷区域在第n次涂敷区域内,其中n是1以上的正整数。
8.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
所述固化性树脂的粘度越高,滴下到所述基板的所述固化性树脂的液滴的每单位面积的滴下数量越多。
9.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
所述固化性树脂的每单位面积的滴下数量被设定在从180dpi×180dpi到540dpi×540dpi的范围内。
10.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
所述固化性树脂的每单位面积的滴下数量被设定在从180dpi×180dpi到720dpi×720dpi的范围内。
11.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
在所述喷墨涂敷工序中,用具有相同结构的多个所述喷墨头进行涂敷。
12.如权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法,其特征在于:
所述固化性树脂是放射线固化性树脂。
13.一种多层信息记录介质的制造装置,其用于一边使基板和喷墨头的至少任一方相对移动,一边向所述基板喷出固化性树脂,
该制造装置包括:按照喷出的所述固化性树脂的不同种类的每一种而设置的多个所述喷墨头,
在所述基板上层叠涂敷所述固化性树脂。
14.如权利要求13所述的多层信息记录介质的制造装置,其特征在于:
所述喷墨头中的所述固化性树脂的喷出宽度,在与所述喷墨头的运行方向成垂直关系的所述基板的宽度以上。
15.如权利要求13所述的多层信息记录介质的制造装置,其特征在于:
所述喷墨头的喷嘴分辨率在从180npi到540npi的范围内。
16.如权利要求13所述的多层信息记录介质的制造装置,其特征在于:
所述喷墨头的喷嘴分辨率在从180npi到720npi的范围内。
17.如权利要求13所述的多层信息记录介质的制造装置,其特征在于:
多个所述喷墨头具有相同结构。
18.如权利要求13所述的多层信息记录介质的制造装置,其特征在于:
在所述基板上层叠涂敷的所述固化性树脂的第(n+1)次涂敷区域设定在第n次涂敷区域内。
19.如权利要求13所述的多层信息记录介质的制造装置,其特征在于:
所述固化性树脂是放射线固化性树脂。
20.一种多层信息记录介质,其特征在于:
使用权利要求1所述的多层信息记录介质的制造方法制作而成。
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