CN101512649A - 光记录介质的制造方法和制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光记录介质的制造方法及制造装置,其能够制造具有良好的凹凸形状且利用光进行的信息的记录/再生稳定的光记录介质。所述光记录介质的制造方法是制造具备具有凹凸形状的中间层(104)的光记录介质(100)的方法,其中进行下述工序:在基板(101)上形成记录层(102)的工序;在记录层(102)上依次载置树脂原料层(104a)和具有转印用凹凸形状的压模(110),在该状态下使树脂原料层(104a)固化,得到具备基板(101)、记录层(102)、树脂原料层(104a)和压模(110)的粘结体(112)的工序;从树脂原料层(104a)剥离压模(110),将转印用凹凸形状转印到树脂原料层(104a)后,实施促进树脂原料层(104a)固化的表面改性处理,形成中间层(104)的工序。

Description

光记录介质的制造方法和制造装置
技术领域
本发明涉及光记录介质的制造方法等,更详细地说,本发明涉及制造记录特性良好的层积型多层光记录介质的方法和制造装置。
背景技术
近年,为了记录/再生长时间且高画质的影像等的大容量数据,希望开发出能比以往更加信息高密度化的光记录介质。作为这样的能信息高密度化的光记录介质,可以举出例如具有在1片介质上设置了2层(Dual-lay)记录层的层积结构的DVD-ROM等层积型多层光记录介质。采用这样的多层化的技术时,能在不改变每层的记录密度的同时增大容量。
层积型多层光记录介质通常由被称作光聚合法(PhotoPolymerization:以下有时记作“2P法”)的制造方法来制造。利用2P法时,例如通过在形成有记录轨道用凹凸形状的透明的第1基板上依次形成第1记录层、第1反射层、形成有记录轨道用凹凸形状的中间层、第2记录层、第2反射层,最后粘结第2基板来制造2层结构的光记录介质。
在2P法的情况下,中间层通常是如下制造的。即,首先,在第1反射层上涂布在光(作为光,可以举出例如紫外线等放射线)的作用下固化的光固性树脂原料等,形成树脂原料层后,在其上载置具有转印用的凹凸形状(以下为了方便起见,称作“转印用凹凸形状”)的压模。接下来,使所述光固性树脂原料等固化后,剥离压模。如此,能够使压模的转印用凹凸形状转印到光固性树脂的表面,由固化性树脂的固化物形成具有凹凸形状的中间层。
因此,2P法中,希望能够在光固性树脂固化后将压模平滑地剥离。这是因为,利用2P法形成具有记录轨道用凹凸形状的中间层时,光固性树脂和压模难以剥离,或者即使能够剥离,中间层的表面的均一性也降低,产生此等制造上的问题时,中间层上产生疵点或起层(はぎ取り)等缺陷,存在不能利用光在光记录介质上稳定地进行信息的记录/再生的可能性。
另外,在使用由聚碳酸酯类树脂、丙烯酸树脂形成的压模的情况下,存在的现状是,由紫外线固化性树脂等形成的中间层与压模的剥离是困难的(专利文献1、2)。
专利文献2中提出了对丙烯酸树脂制造的压模用无机系材料进行表面涂覆的技术方案。由此使得能够良好地进行所述剥离。而且,该文献中,使用在压模的槽/凹坑(与转印用凹凸形状对应)的表面形成有SiO2电介质膜的丙烯酸系压模。
另一方面,专利文献3中提出了一种技术方案,其中,由环状聚烯烃或聚苯乙烯类树脂构成整个压模,或者,由环状聚烯烃或聚苯乙烯类树脂构成压模的至少形成有母型图案(相当于转印用凹凸形状)的表面。据记载,由此能够使压模对由放射线固化型树脂的固化物形成的中间层的脱模性良好。并且,专利文献3中还记载了环状聚烯烃使压模对由放射线固化型树脂的固化物形成的中间层的脱模性特别良好。
专利文献1:国际公开第2005/048253号小册子(段落[0100])
专利文献2:日本特开2002—279707号公报(段落[0021]、[0028])
专利文献3:日本特开2003—85839号公报(段落[0006]、[0016]、[0046]~[0055]等)
但是,已知,即使在利用专利文献2、3那样的方法能够容易地剥离开中间层和压模的情况下,在形成于中间层的槽的表面没有完全固化时,记录用轨道的凹凸形状可能发生变化,层积记录层时凹部和凸部的比例可能发生变化。另外还已知,经过一段时间后,也会发生这样的凹凸形状等的变化。因此,存在利用光对光记录介质进行的信息记录/再生的特性不稳定的可能性。
特别是已知,使用有机色素材料形成记录层的方式的光记录介质中这样的问题明显。但是以往尚不清楚如何能够将形成在压模的槽形状忠实地转印到中间层,并能作为记录层再现。
发明内容
本发明是鉴于上述课题完成的,其目的在于提供一种光记录介质的制造方法和制造装置,由此能够制造具有良好的凹凸形状且利用光进行的信息的记录/再生稳定的光记录介质。
本发明的发明人为解决所述课题进行了深入研究,结果发现了如下方法:在利用2P法的光记录介质的制造方法中,使中间层固化后剥离压模,然后对被转印上了凹凸形状的中间层实施表面改性处理。于是认识到,通过引入该方法,即使在利用难以顺利剥离的聚碳酸酯类树脂形成了压模的情况下,也能得到具有良好的凹凸形状的中间层。而且,还认识到,通过引入该方法,无论压模的材质是什么,压模的凹凸形状均能忠实地转印到中间层,并能形成记录层进行再现。
即,本发明的要点在于一种光记录介质的制造方法,其是制造具备具有凹凸形状的中间层的光记录介质的方法,其特征在于,该方法具有下述工序:
在基板上直接或隔着其他层形成记录层的工序,所述记录层利用照射来的光进行信息记录;得到粘结体的工序,其中,在所述记录层上直接或隔着其他层依次载置树脂原料层和具有对应所述凹凸形状的转印用凹凸形状的压模,在该状态下使所述树脂原料层固化,得到具备所述基板、所述记录层、所述树脂原料层和所述压模的粘结体;和形成所述中间层的工序,其中,从所述树脂原料层上剥离所述压模,将所述转印用凹凸形状转印到所述树脂原料层后,实施表面改性处理,促进已转印上了所述转印用凹凸形状的所述树脂原料层固化,形成所述中间层。
此时,优选所述表面改性处理是放射线照射处理和/或加热处理。
并且,优选所述表面改性处理通过照射量为50mJ/cm2~1000mJ/cm2的紫外线照射进行或通过加热温度为40℃~120℃的加热处理进行。
此外,优选所述得到粘结体的工序中的所述树脂原料层的固化是固化到半固化状态的固化。
并且,优选所述记录层含有有机色素材料。
并且,优选所述压模是聚碳酸酯类树脂制压模。
此外,优选所述树脂原料层由2个以上的树脂层构成。
并且,优选所述树脂原料层由2个以上的树脂层构成,且所述2个以上的树脂层之中最外树脂层的固化是固化到半固化状态的固化。
本发明的另一个要点在于一种光记录介质的制造装置,其是制造至少具备基板、记录层以及具有凹凸形状的中间层的光记录介质的装置,其特征在于,其具备下述单元:
在所述基板上直接或隔着其他层形成所述记录层的单元;在所述记录层上直接或隔着其他层形成树脂原料层的单元;得到粘结体的单元,在所述树脂原料层上载置具有对应所述凹凸形状的转印用凹凸形状的压模,在该状态下使所述树脂原料层固化,得到具备所述基板、所述记录层、所述树脂原料层和所述压模的粘结体;从所述粘结体上剥离所述压模并将所述转印用凹凸形状转印到所述树脂原料层的单元;并且具有实施表面改性处理的单元,以促进已转印上了所述转印用凹凸形状的所述树脂原料层固化。
利用本发明的光记录介质的制造方法和制造装置,能够制造具有良好的凹凸形状且利用光进行的信息的记录/再生稳定的光记录介质。
附图说明
图1(a)~图1(h)均是用于说明应用了本发明第一实施方式的光记录介质的制造方法的优选例之一的示意图。
图2(a)、图2(b)均是用于说明应用了本发明第二实施方式的光记录介质的制造方法的树脂原料层形成工序的示意图。
图3是用于说明应用了本发明第二实施方式的光记录介质的制造方法的树脂原料层固化工序的示意图。
图4是能够制造本发明的光记录介质的制造装置的框图。
符号说明
1    制造装置
2    第1记录层形成装置
3           第1反射层形成装置
4           树脂原料层形成装置
5           树脂原料层固化装置
6           压模剥离装置
7           表面改性处理装置
8           第2记录层形成装置
9           第2反射层形成装置
10          第2基板形成装置
11          搬运装置
100         光记录介质
101         第1基板
102         第1记录层
103         第1反射层
104         中间层
104a        树脂原料层(紫外线固化性树脂原料层)
104a1       第1树脂层
104a2       第2树脂层(最外树脂层)
105         第2记录层
106         第2反射层
107         粘结层
108         第2基板
109         激光
110         压模
111         数据基板
112,112’  粘结体
113         光记录介质用层积体
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行详细说明。但是,本发明并不限于下述的实施方式,实施时当然可在不脱离其要点的范围内进行各种变化。
[I.第一实施方式]
图1(a)~图1(h)是用于说明应用了本发明的第一实施方式的光记录介质的制造方法的优选例之一的示意图。需要说明的是,图1(a)~图1(h)中,作为层积型多层光记录介质的制造方法的例子,给出了具有2层含有机色素的记录层的Dual-lay型单面入射型光记录介质(单面双层DVD-R或单面双层DVD记录蓝光光盘)的制造方法。
首先,对本实施方式中要制造的光记录介质的构成进行简单的说明。如图1(h)所示,以单面双层DVD-R为代表的单面双层光记录介质100具有盘状的透光性第1基板101,并且该光记录介质具有层积结构,其中在该第1基板101上依次层积有含色素的第1记录层102、半透明的第1反射层103、由紫外线固化性树脂构成的透光性中间层104、含色素的第2记录层105、第2反射层106、粘结层107和形成最外层的第2基板108。
并且,在第1基板101和中间层104上分别形成有凹凸,这些凹凸分别构成记录轨道。即,第1基板101和中间层104各自的表面所具有的凹凸形状(即所述的凹凸的形状)是记录轨道的形状。
进而,光记录介质100的光信息的记录/再生通过从第1基板101侧照射到第1记录层102和第2记录层105的激光109来进行。即,第1记录层102和第2记录层105借助于照射的激光109来进行信息的记录和再生。
需要说明的是,应用本实施方式的光记录介质的制造方法中,“透光性(或透明)”是指对用于进行光信息的记录/再生而照射的光的波长的透光性。具体地说,透光性是指对记录/再生用的光的波长通常具有30%以上、优选50%以上、更优选60%以上的透过性。另一方面,对记录/再生用的光的波长的透过性理想上是100%,但通常为99.9%以下的值。
接着,对本实施方式的光记录介质的制造方法进行说明。
本实施方式的光记录介质的制造方法具有第1记录层形成工序、第1反射层形成工序、树脂原料层形成工序、树脂原料层固化工序、压模剥离工序、表面改性处理工序、第2记录层形成工序、第2反射层形成工序和第2基板形成工序。
[1.基板的准备]
首先,准备第1基板101。作为第1基板101,准备如图1(a)所示的在表面以凹凸形成了槽、槽脊(land)以及预制凹坑的基板。可以使用例如镍制压模等通过注射成型等来制作第1基板101。
[2.第1记录层形成工序]
接着,在第1记录层形成工序中,在第1基板101上形成第1记录层102。第1记录层102是利用照射来的光进行信息记录的层。对第1记录层102的形成方法没有限制,例如可以利用以下的方法形成。即,将含有有机色素的涂布液通过旋涂等涂布在第1基板101的具有凹凸的那侧的表面。其后,进行加热等以除去涂布液中使用的溶剂,从而进行第1记录层102的成膜。此外,本实施方式中,给出了如上所述在第1基板101上直接形成第1记录层102的例子来进行说明,但根据光记录介质100的种类和构成等,可以在第1基板101上隔着1层或2层以上其他层形成第1记录层102。
[3.第1反射层形成工序]
进行第1记录层102的成膜后,在第1反射层形成工序中在第1记录层102上形成第1反射层103。对第1反射层103的形成方法没有限制,例如通过将Ag合金等溅射或蒸镀在第1记录层102上,可以在第1记录层102上进行第1反射层103的成膜。
如此,通过在第1基板101上依次层积第1记录层102和第1反射层103来得到数据基板111。此外,本实施方式中,将数据基板111制成透明的。
[4.树脂原料层形成工序]
接着,在树脂原料层形成工序中,如图1(b)所示,在第1反射层103的整个表面(即数据基板111的表面)上形成树脂原料层104a。即在第1记录层102上隔着第1反射层103形成树脂原料层104a。
在此形成的树脂原料层104a是制作完成光记录介质100后构成中间层104的层,其是由通过实施某种处理能够固化的固化性树脂或其前体形成的层。
作为所述固化性树脂,能够任意使用可用于光记录介质的固化性树脂。作为固化性树脂的例子,可以举出放射线固化性树脂、热固性树脂等,其中优选作为放射线固化性树脂的一种的紫外线固化性树脂。需要说明的是,本说明书中,所使用的术语“放射线”包括电子射线、紫外线、可见光以及红外线。另外,可以单独使用1种固化性树脂,也可以以任意组合和比例合用2种以上。
但是,树脂原料层104a由于此后利用压模110(后述)对其表面进行凹凸的成型,所以,树脂原料层固化工序中进行成型前,树脂原料层104a是不定形状态(通常是具有规定的粘度的液体状态)。
另外,对树脂原料层104a的形成方法没有限制。例如,可以通过旋涂等涂布固化性树脂的前体来形成树脂原料层104a。本实施方式中,通过旋涂,涂布作为放射线固化性树脂之一的紫外线固化性树脂的前体,形成树脂原料层(以下,为了方便说明,有时也称作“紫外线固化性树脂原料层”)104a。
另外,本实施方式中,给出如上所述在第1记录层102上隔着第1反射层103形成紫外线固化性树脂原料层104a的例子来进行说明,但根据光记录介质100的种类和构成等,紫外线固化性树脂原料层104a可以直接形成在第1记录层102上,或者,可以隔着第1反射层103以外的1层或2层以上的其他层形成紫外线固化性树脂原料层104a。
[5.树脂原料层固化工序]
接着,在树脂原料层固化工序中,如图1(c)所示,将压模110置于紫外线固化性树脂原料层104a上,使紫外线固化性树脂原料层104a固化。即,形成了在紫外线固化性树脂原料层104a的背对第1记录层102的一侧表面上载置有压模110的状态。
压模110是在表面具有与要在中间层104上形成的凹凸的形状(凹凸形状)对应的形状(转印用凹凸形状)的凹凸(转印用凹凸)的模具。于是,设定转印用凹凸形状,以使随着压模110具有的转印用凹凸的转印用凹凸形状被转印到紫外线固化性树脂原料层104a上,而在中间层104形成所期望的凹凸形状的凹凸。
并且,考虑到光记录介质100的制造成本,作为压模110的材料,通常使用树脂。如后所述,优选隔着压模110照射用于使紫外线固化性树脂原料层104a固化的紫外线。因此,作为压模110的材料,使用金属等不透明材料时,不能隔着压模110照射紫外线,而且这种情况下,紫外线有可能带来各层的劣化等不良影响。
可是,本实施方式中,如后所述,通过使树脂原料层104a停留在半固化状态以及在加热环境下进行压模110的剥离,由此发挥出压模110所用的材料的自由度大幅扩展的优点。也就是说,以往,从减少形成压模110时的表面能的方面考虑,作为形成压模110的树脂,优选的是聚烯烃类树脂、聚苯乙烯类树脂等。而实际上实用化的物质是无定形环状聚烯烃树脂(例如,ZEONEX和ZEONOR(均是日本ZEON株式会社制造))。但是,本实施方式中,进行后述的表面改性处理工序以及在加热环境下进行压模110的剥离,由此,形成压模110的树脂并不限于上述那样的高功能性树脂,可以使用聚碳酸酯类树脂、丙烯酸类树脂等通用的低成本树脂。需要说明的是,进行表面改性处理工序和在加热环境下进行压模110的剥离仅进行其中任一方式或两方式组合进行,均能良好地进行压模110的剥离,并能提高用于压模110的材料的自由度。
从显著发挥上述优点的方面考虑,作为压模110的材料,优选使用聚碳酸酯类树脂、丙烯酸类树脂。更优选聚碳酸酯类树脂。此外,压模110的材料可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
另外,压模110通常形成为在中央部形成有贯通表里的中心孔的圆板形状。本实施方式中,压模110使用圆板形状的压模,并在其表面具有转印用凹凸形状,在中央部形成有中心孔(省略图示)。
此外,制作压模110时,其制作方法是任意的,例如,在将压模110制成树脂制压模的情况下,可以使用具有与压模110所具有的转印用凹凸形状相反(负型)的凹凸图案的金属制压模(例如镍制压模),通过注射成型等来制作压模110。
另外,从形状稳定性和操作性的容易度方面考虑,本实施方式中使用的压模110的厚度通常优选设定在0.3mm以上。但是厚度通常为5mm以下。压模110的厚度在该范围时,具有足够的透光性,所以如后述那样即使隔着压模110照射紫外线也能有效地使紫外线固化树脂等固化,能够提高生产率。
另外,压模110的外径优选大于第1基板101的外径(通常与光记录介质100的外径相等)。如果预先将压模110的外径设计成比第1基板101的外径大,则利用注射成型制造压模110时,能够在压模110的超出第1基板101外径的外侧的外周部具有余分地形成转印用凹凸形状,从而能够在压模110的整个面形成良好的转印用凹凸形状。
另外,通过使压模110的外径大于第1基板101的外径,压模110的外径变得比中间层104(以及紫外线固化性树脂原料层104a)的外径大。这样的话,容易得到良好的中间层104的端面的形状。也就是说,假设在压模110的外径小于等于第1基板101的外径的情况下,将压模110置于紫外线固化性树脂原料层104a上时,有时在压模110的外周端部附着了紫外线固化性树脂原料层104a的树脂。该树脂有时在剥离压模110时成为障碍。所以,压模110的外径大于中间层104(紫外线固化性树脂原料层104a)的外径时,在紫外线固化性树脂原料层104a的端部存在的容易成为障碍的树脂将存在于超出中间层104外径的外侧。其结果是,即使产生障碍,通过除去产生障碍的部分,就能够使中间层104的端面的形状良好。
具体地说,通常优选压模110的外径的直径比第1基板101的外径的直径大1mm以上,优选大2mm以上。并且,以直径计,通常使压模110的外径大于第1基板101的外径15mm以下、优选大10mm以下。
载置压模110时,通常将压模110的形成有凹凸的面压在紫外线固化性树脂原料层104a上来进行载置,但也可以预先通过旋涂等在压模110的形成有凹凸的面也涂布与紫外线固化性树脂原料层104a相同的原料,载置经涂布的压模110和紫外线固化性树脂原料层104a。为了使紫外线固化性树脂原料层104a的膜厚在规定的范围,可以举出例如调整载置时的按压压力的方法或旋涂时进行紫外线照射或加热的方法等。
然后,在压模110被载置在紫外线固化性树脂原料层104a上的状态下,使紫外线固化性树脂原料层104a固化。为了使紫外线固化性树脂原料层104a固化,向紫外线固化性树脂原料层104a照射紫外线即可。对紫外线的照射方法没有限定,既可以隔着压模110进行照射,也可以从紫外线固化性树脂原料层104a的侧面进行照射,并且也可以从第1基板101侧进行照射。从压模110侧照射紫外线的情况下,作为压模110,在工业上优选使用能够透过紫外线的压模(透光性压模)。从第1基板101侧照射紫外线的情况下,优选紫外线照射不会损害第1记录层102。从紫外线的照射效率和减少紫外线对各层材料的不良影响的角度出发,优选隔着压模110照射紫外线。
对向紫外线固化性树脂原料层104a照射紫外线时的紫外线波长没有限定,只要在紫外区域具有波峰即可,其峰波长通常为250nm以上,优选为300nm以上,且通常为600nm以下,优选为500nm以下。照射的紫外线的峰波长小于所述范围或超过所述范围时,存在紫外线固化性树脂原料层104a的固化不充分的可能性。
根据树脂原料层104a的构成物质、组成等适当最佳化紫外线的照射量,紫外线的照射量通常为50mJ/cm2以上,优选为100mJ/cm2以上。照射量小于所述范围时,树脂的未固化部分变多,存在剥离时发生缺槽等对树脂原料层104a的(进而是对中间层104的)凹凸转印不良的可能性。另外,对紫外线的照射量的上限没有特别限制,但是,如后述那样使树脂原料层104a固化到半固化状态的情况下,紫外线的照射量通常为500mJ/cm2以下,优选为400mJ/cm2以下。照射量大于所述范围时,树脂完全固化,形成压模110难以剥离的状态,其结果,有时产生剥离瑕疵或缺槽等对树脂原料层104a的(进而是对中间层104的)凹凸转印不良。此外,可适当调整紫外线的照射时间,使照射量在所述范围。
只要不明显损害本发明的效果,紫外线的照射强度是任意的,但紫外线的照射强度通常为30mW/cm2以上,优选为40mW/cm2以上,且通常为200mW/cm2以下,优选为150mW/cm2以下。在短时间照射照射强度超出所述范围的强紫外线的情况下,有时表面改性处理变得不均匀,有时出现物理变形。另外,在长时间照射照射强度不足所述范围的弱紫外线的情况下,不仅制造效率降低,而且有时不能得到足够的表面改性处理效果。
对于向紫外线固化性树脂原料层104a照射紫外线时的照射方法、照射装置没有限制,可以使用公知的方法、装置。
另外,本发明中,优选利用紫外线使紫外线固化性树脂原料层104a固化到半固化状态,而不是完全固化。通过将紫外线固化性树脂原料层104a固化到半固化状态,压模110与树脂原料层104a的密合力降低,所以能够容易地进行后述的压模110的剥离。通过该方法,即使在使用聚碳酸酯类树脂这样的难以剥离的材质作为压模110的材质的情况下,也能很好地剥离压模110。因此,无论压模的材质如何,均能形成具有良好的凹凸形状的树脂原料层104a,进而能够形成具有良好的凹凸形状的中间层104。
此处,固化到半固化状态可以根据例如紫外线固化性树脂原料层104a的固化程度进行判断。具体地说,可以通过用红外分光光度计(FT-IR)或拉曼分光法测定紫外线固化性树脂原料层104a中残存的双键的比例来进行定量。具体地说,预先确定未固化的紫外线固化性树脂的双键的吸收位置,测定设置在压模上的紫外线固化性树脂的膜的表面在固化前后的吸收,由此能够计算出固化前后的双键的量的比例。
本发明中,半固化状态理想的是:在压模上设置的紫外线固化性树脂表面在进行固化处理后的双键残存率通常为90%以下、优选为50%以下、更优选为30%以下。
另一方面,作为定性判断紫外线固化性树脂原料层104a是否处于半固化状态的方法之一,可以举出进行固化处理后,判断紫外线固化性树脂原料层104a是否是具有粘性的状态。具体地说,在进行后述的压模110的剥离的时刻,用手指接触紫外线固化性树脂原料层104a的表面,判断其是否是发粘的状态。
这样,为了使紫外线固化性树脂原料层104a固化到半固化状态,适当最佳化所述的紫外线照射的条件(即照射量、照射强度和照射时间)即可。
本实施方式中说明的是隔着压模110从压模110侧向紫外线固化性树脂原料层104a照射紫外线,使紫外线固化性树脂的前体聚合,由此使紫外线固化性树脂原料层104a固化到半固化状态。
如此,使所述树脂原料层104a固化,得到了具备数据基板111(即,第1基板101、第1记录层102和第1反射层103)、紫外线固化性树脂原料层104a以及压模110的粘结体112。
[6.压模剥离工序]
在压模剥离工序中,如图1(d)所示,从紫外线固化性树脂原料层104a(参见图1(c))上剥离压模110。由此,压模110的转印用凹凸形状被转印到紫外线固化性树脂原料层104a上。于是,对应于该被转印的转印用凹凸形状,在中间层104形成凹凸形状。需要说明的是,本说明书中,紫外线固化性树脂原料层104a是指涂布后在固化、剥离压模以及实施表面改性处理之前的状态。另外,中间层104是指剥离压模110后且实施了表面改性处理后的状态。所以,紫外线固化性树脂原料层104a和中间层104是指在相同位置形成的层,但其状态不同。
对剥离压模110的具体方法没有限制,通常,在光记录介质是圆盘形状的情况下,通过下述方法进行剥离:对内周进行真空吸附,在光记录介质的内周插入刀刃,一边向其中吹入空气,一边将光盘(后述的光记录介质用层积体113)和压模110拉开。
此处,所述的压模110的剥离可以在不进行温度控制下进行,例如在常温进行等,也可以在对粘结体112进行了加热的状态进行,在进行了加热的状态下,能够很好地进行压模110的剥离,得到具有良好的凹凸形状的树脂原料层104a,进而得到具有良好的凹凸形状的中间层104,所以优选在进行了加热的状态下进行所述压模110的剥离。进行加热操作的时期是任意的,例如可以从准备基板、第1记录层形成工序、第1反射层形成工序、树脂原料层形成工序、树脂原料层固化工序等压模剥离工序以前的时刻开始加热,但优选即将进行压模剥离工序前或者直到压模剥离工序中再开始加热。其中,通常优选在树脂原料层固化工序后即压模剥离工序中进行加热操作。另外,剥离压模110时的粘结体112的温度是任意的,但通常优选为50℃以上,并且优选在树脂原料层104a的(即,中间层104的)玻璃化转变温度以下且在压模110的玻璃化转变温度以下。
此外,树脂原料层固化工序中即使使树脂原料层104a完全固化了,如果在压模剥离工序中在进行了加热的状态进行剥离,则也能很好地进行压模110的剥离。并且,如本实施方式那样,在树脂原料层固化工序中使树脂原料层104a固化到半固化状态的情况下,如果在压模剥离工序中于进行了加热的状态进行剥离,则能够更稳定地进行压模110的剥离。
此外,粘结体112的温度可利用非接触型的温度计(例如,KEYENCE社制的非接触型温度计IT2-60)测定。
经过以上的操作,形成了在紫外线固化性树脂原料层104a的表面转印有压模110的转印用凹凸的形状(即转印用凹凸形状)的树脂原料层104a,从而能够得到具有第1基板101、第1记录层102、第1反射层103和树脂原料层104a的光记录介质用层积体113(参见图1(d))。
[7.表面改性处理工序]
本实施方式中,如图1(e)所示,通过剥离压模110而将转印用凹凸形状转印到树脂原料层104a后,对树脂原料层104a实施表面改性处理。由此,树脂原料层104a固化,形成了中间层104。此处,对表面改性处理没有限定,只要是促进树脂原料层104a的固化的处理即可,但优选是放射线照射处理和/或加热处理。并且,放射线中优选使用紫外线。所以,例如在树脂原料层104a由紫外线固化性树脂构成的情况下,表面改性处理可以采用紫外线照射和加热处理中的任一种处理,但优选至少采用紫外线照射。另外,例如在树脂原料层104a由热固性树脂构成的情况下,表面改性处理也可以采用紫外线照射和加热处理中的任一种处理,但表面改性处理优选至少采用加热处理。
这样,剥离压模110,将转印用凹凸形状转印到树脂原料层104a后,对树脂原料层104a实施表面改性处理,由此能够促进树脂原料层104a的固化反应,彻底完成固化,得到中间层104。由此,即使以刚剥离了压模110的状态保持数据基板111,转印到中间层104的凹凸的形状也不会变化,能够使后述的第2记录层的记录/再生稳定。
所述的表面改性处理的优点不仅能够在树脂原料层固化工序中将树脂原料层104a的固化停留在半固化状态的情况下得到,在使树脂原料层104a进一步固化了的情况下也能得到。对于这一点的说明如下:即使在树脂原料层固化工序中树脂原料层104a从半固化状态进一步进行固化的情况下,例如大幅进行固化使得树脂原料层104a彻底完成了固化的情况下,由于某种原因,有时也存在非常微细尺寸的未固化部分。这样的未固化部分存在凹凸形状随时间推移而变化的可能性,并且特别是在层积记录层时使用溶剂的情况下,层积在槽部和槽脊部的记录层的厚度比例发生变动的情况多,成为了降低光记录介质的记录/再生的稳定性的原因之一。但是,通过进行表面改性处理,能够使这样的未固化部分固化,所以即使在压模剥离后、第2记录层形成前保持数据基板111的情况下,也能防止转印到树脂原料层104a的凹凸的形状发生变化,能够稳定光记录介质的记录/再生。
只要不明显损害本发明的效果,对从剥离压模110到进行表面改性处理的时间没有限定,但通常在24小时以内,优选在12小时以内。特别是在剥离压模100后立刻进行表面改性处理是最佳的。另外,还可以分多次进行表面改性处理。这种情况下,优选第一次的表面改性处理在所述的时期进行。
对通过紫外线照射进行表面改性处理时的紫外线波长没有限定,只要在紫外区域具有波峰即可,该峰波长通常为250nm以上,优选为300nm以上,且通常为600nm以下,优选为500nm以下。照射的紫外线的峰波长不足所述范围或超出所述范围时,存在紫外线固化性树脂原料层104a的固化不充分的可能性。
根据树脂原料层104a的构成物质及组成、所述的树脂原料层固化工序中的固化条件等适当最佳化紫外线的照射量,紫外线的照射量通常为50mJ/cm2以上,优选为100mJ/cm2以上,更优选为200mJ/cm2以上,且通常为1000mJ/cm2以下,优选为800mJ/cm2以下,更优选为500mJ/cm2以下。紫外线的照射量不足所述范围的情况下,有时不能得到充分的表面改性效果,照射量超出所述范围的情况下,由于收缩、介质的温度上升等原因,有时会发生物理变形。
只要不明显损害本发明的效果,紫外线的照射强度是任意的,但紫外线的照射强度通常为50mW/cm2以上,优选为200mW/cm2以上。长时间照射照射强度不足所述范围的弱紫外线的情况下,不仅制造效率降低,而且反应速度变慢,有时不能得到令人满意的表面改性处理效果。
照射紫外线作为表面改性处理时,对照射方法、照射装置没有限定,与所述的树脂原料层固化工序中相同,可以使用公知的方法、装置。
另一方面,对进行加热作为表面改性处理时的加热方法、加热装置也没有限定,但优选对树脂原料层104a的整个面均匀地加热。从这方面考虑,适合的方式有烘箱式加热方法或使用红外线灯的加热方式。
根据树脂原料层104a的构成物质及组成、所述的树脂原料层固化工序中的固化条件等,对以利用烘箱等热源的加热处理进行表面改性处理时的温度适当最佳化,但以利用烘箱等热源的加热处理进行表面改性处理时的温度通常为40℃以上,优选为50℃以上,且通常为120℃以下,优选为100℃以下。加热温度不足所述范围时,有时不能得到令人满意的表面改性效果,并且为了得到令人满意的改性效果而需要长时间加热,因此制造效率趋于降低。另外,加热温度超出所述范围的情况下,存在由热导致基板出现物理变形或造成记录层损伤的可能性。
利用烘箱等热源进行加热处理时的加热时间通常为10秒以上,优选为30秒以上,更优选为1分钟以上,且通常为3小时以下,优选为2小时以下。在加热时间不足所述范围的短时间进行高温加热的情况下,表面改性处理变得不均匀,并且有时出现物理变形。另外,在超出所述范围的长时间进行低温加热的情况下,不仅制造效率降低,而且有时不能得到令人满意的表面改性处理效果。
另外,加热处理优选使用了红外线的加热方法。使用红外线进行加热的情况下能够进行瞬间加热,所以能够以数秒钟程度的加热得到令人满意的表面改性处理效果。因此,在生产效率方面,使用了红外线的加热方法是优选的加热方法。
本实施方式中,通过表面改性处理,使得半固化状态的树脂原料层104a充分固化。于是,经该表面改性处理工序,在光记录介质用层积体113中完成了树脂原料层104a(即,中间层104)的固化,在直到下一工序(此处为第2记录层形成工序)前的这段时间保存光记录介质用层积体113的情况下,也能抑制中间层104的经时劣化。
[8.第2记录层形成工序]
接着,在第2记录层形成工序中,如图1(f)所示那样在中间层104上形成第2记录层105。对第2记录层105的形成方法没有限制,例如可以用下述的方法形成第2记录层105。即,通过旋涂等将含有有机色素的涂布液涂布在中间层104表面。然后,进行加热等以除去涂布液中使用的溶剂,从而进行第2记录层105的成膜。通过重复[4.树脂原料层形成工序]到[8.第2记录层形成工序],能够有效地制造层积型多层光记录介质。
需要说明的是,本实施方式给出了在中间层104上直接形成第2记录层105的例子来进行说明,但是可以根据光记录介质100的种类、构成等,隔着1层或2层以上的其他层(例如保护层、缓冲层)形成第2记录层105。
[9.第2反射层形成工序]
接着,在第2反射层形成工序中,如图1(g)所示在第2记录层105上形成第2反射层106。对第2反射层106的形成方法没有限制,例如可以通过溅射蒸镀Ag合金等,在第2记录层105上进行第2反射层106的成膜。
[10.第2基板形成工序]
其后,在第2基板形成工序中,如图1(h)所示在第2反射层106上形成第2基板108。对第2基板108的形成方法没有限制,例如可以将第2基板108隔着粘结层107贴合在第2反射层106上,从而形成第2基板108。此外,对于第2基板108没有限制,但此处使用将聚碳酸酯进行注射成型得到的镜面基板作为第2基板108。
此处,粘结层107的构成是任意的。例如,粘结层107可以是透明的,也可以是不透明的。并且,表面可以有一些粗糙。进而,当然也可以使用延迟固化型粘结剂。并且,例如,可以利用丝网印刷等方法在第2反射层106上涂布粘结剂,照射紫外线后载置第2基板108,通过挤压形成粘结层107。并且,还可以在第2反射层106和第2基板108之间夹着压敏式双面胶带,通过挤压形成粘结层107。
如上操作后,光记录介质100的制造结束。根据本实施方式的记录介质的制造方法,能够得到图1(h)所示的层构成的光记录介质100。并且,通过本发明的光记录介质的制造方法,能够制造利用光进行的信息的记录/再生稳定的高品质的光记录介质100。此外,通过本实施方式的光记录介质的制造方法还能得到下述优点:能够稳定地制造具备具有良好的凹凸形状且缺陷少的中间层104的光记录介质100;无论压模110的材质如何,均能制造具备具有良好的凹凸形状的中间层104的光记录介质100等优点。另外,通过进行表面改性处理,不仅得到了能够使对具有凹凸形状的数据记录区域的记录/再生稳定化的效果,对用于记录被称作BCA(Burst Cutting Area)的介质识别信号的区域也得到了良好的信号记录特性。据认为,这是由于,通过进行表面处理,促进了固化反应,中间层104的弹性模量变高。
此外,图1(h)所示的层构成毕竟是一个例子,例如通过本实施方式的光记录介质的制造方法,还可以制造具有在图1(h)中没有示出的1层或2层以上的其他层(例如在第1基板101和第1记录层102之间插入基底层)的光记录介质。并且,可以在上述的各工序之前、中途、之后进行上述工序以外的其他工序。
以具有含有机色素的2个记录层的Dual-lay型单面入射型光记录介质为例说明了上述工序,但在例如蓝光(Blu-ray)光盘等(BD-ROM、BD-R、BD-RE等)所谓膜面入射型光记录介质的制造中也可应用本发明的制造方法。这种情况下,记录激光109从图1(h)的上侧照射,所以从中间层看来,在中间层上下存在的各层的形成工序中,记录层形成工序与反射层形成工序的工序顺序反转,并具有覆盖层形成工序代替第2基板形成工序。
[11.覆盖层形成工序]
覆盖层选择对记录激光透明且双折射少的材料,通常用粘结剂贴合上塑料板(为了方便起见,以下称作“覆盖层片”),或在涂布后利用光、放射线或者热等使液状的材料固化来形成覆盖层。
用作覆盖层的材料的塑料可以使用对记录激光透明且双折射少的任意材料,例如可以举出聚碳酸酯、聚烯烃、丙烯酸、三醋酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。另外,粘结可以使用例如光固化、放射线固化、热固化树脂、以及压敏性粘结剂等。进而,作为压敏性粘结剂,可以举出例如由丙烯酸系、甲基丙烯酸酯系、橡胶系、有机硅系、氨基甲酸酯系的各聚合物构成的粘合剂。此外,覆盖层的材料可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例合用2种以上。
用于粘结覆盖层片的具体的方法是任意的,例如将构成粘结层的光固化性树脂溶解到适当的溶剂中制备成涂布液后,将该涂布液涂布到记录层上,形成涂布膜,在涂布膜上叠加聚碳酸酯片。其后,根据需要在叠加状态旋转介质或通过其他方式,进一步使涂布液延伸铺展后,用UV灯照射紫外线,使其固化。或预先将压敏性粘结剂涂布在覆盖层片上,将覆盖层片叠加到记录层上后,以适度的压力按压来进行压合。
作为所述粘合剂,从透明性、耐久性的角度出发,优选丙烯酸系、甲基丙烯酸酯系的聚合物粘合剂。更具体地说,优选以丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯等为主成分单体,使这些主成分单体与丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺衍生物、马来酸、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯等极性单体共聚而得到的粘合剂。通过对主成分单体的分子量进行调整、混合其短链成分、利用丙烯酸调整交联点密度,能够控制玻璃化转变温度Tg、粘合性(以低的压力接触时马上形成的粘结力)、剥离强度、剪切保持力等物理性质。作为丙烯酸系聚合物的溶剂,例如可以使用乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、丁酮、环己烷等。所述粘合剂优选还含有聚异氰酸酯系交联剂。此外,粘合剂既可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
另外,作为粘合剂,可以使用上述那样的材料,在覆盖层片的与记录层侧相接的表面均匀涂布规定量的粘合剂,使溶剂干燥后,贴合在记录层侧表面(具有界面层的情况下是界面层的表面),利用辊等施加压力,使其固化。另外,在将涂布有该粘合剂的覆盖层片粘结在形成有记录层的记录介质表面时,优选在真空进行贴合,以避免裹入空气而形成泡。
另外,还可以在离型膜上涂布所述粘合剂,使溶剂干燥后,贴合上覆盖层片,然后剥离离型膜,将覆盖层片与粘合剂层一体化后使其与记录介质贴合。
通过涂布形成覆盖层的情况下,例如使用旋涂法、浸渍法等进行,特别是对盘状介质,优选使用旋涂法。通过涂布形成覆盖层时,可以使用氨基甲酸酯、环氧、丙烯酸系的树脂等作为覆盖层的材料,涂布后,照射紫外线、电子射线、放射线,促进自由基聚合或者阳离子聚合,使其固化。
[II.第二实施方式]
本发明的光记录介质的制造方法中,考虑到光记录介质的翘曲、在中间层上形成的记录层的记录特性等,可以由2层以上树脂层形成树脂原料层。这种情况下,构成树脂原料层的2层以上树脂层之中,利用压模形成凹凸形状的树脂层是最外树脂层。
如此由2层以上树脂层构成树脂原料层的情况下,对构成树脂原料层的树脂层的数量没有特别限制。具体地说,所述树脂层的数量通常为10层以下,优选为5层以下,更优选为4层以下。另一方面,设定所述树脂层的数量为2层以上。但是,从生产效率的角度出发,优选将构成树脂原料层的树脂层的数量设定为2层~5层。从生产效率的角度出发,特别优选将构成树脂原料层的树脂层的数量设定为2层或3层。
下面,举出第二实施方式对由2层树脂层构成树脂原料层的情况进行说明。值得注意的是,下述的第二实施方式是对第一实施方式在树脂原料层的形成方法以及压模的载置方法方面进行变化而形成的。并且,作为形成树脂原料层104的树脂,与第一实施方式相同,使用紫外线固化性树脂进行说明。
本实施方式中,基板的准备、第1记录层形成工序以及第1反射层形成工序分别与第一实施方式相同地进行,其后,进行树脂原料层形成工序。
图2(a)、图2(b)是对应用本发明的第二实施方式的光记录介质的制造方法中的树脂原料层形成工序进行说明的示意图。此外,图2(a)、图2(b)中,对于与图1(a)~图1(h)相同的部位,说明时采用与图1(a)~图1(h)相同的符号。
本实施方式的制造方法中,在树脂原料层形成工序中,如图2(a)、图2(b)所示,在表面形成有第1树脂层104a1的数据基板111上载置形成有作为最外树脂层的第2树脂层104a2的压模110,由第1树脂层104a1和第2树脂层104a2形成紫外线固化性树脂原料层104a(参见图3)。也就是说,通过在第1树脂层104a1上载置形成有作为最外树脂层的第2树脂层104a2的压模110,形成在紫外线固化性树脂原料层104a上载置有压模110的状态。下面对于这一点进行详细说明。
即,为了形成紫外线固化性树脂原料层104a,如图2(a)所示,在由第1基板101、第1记录层102和第1反射层103构成的数据基板111上涂布紫外线固化树脂,并通过例如旋涂等形成第1树脂层104a1。需要说明的是,数据基板111的制造方法与第一实施方式相同。
此处,对使第1树脂层104a1固化的程度没有限定,在载置第2树脂层104a2的阶段,可以是已充分完成了固化的状态,也可以是半固化状态。在载置第2树脂层104a2的阶段,第1树脂层104a1为已充分完成固化的状态的话,能够容易地控制由第1树脂层104a1和第2树脂层104a2形成的紫外线固化性树脂原料层104a的厚度,使其为均匀的膜厚。另外,在载置第2树脂层104a2的阶段,第1树脂层104a1为半固化的状态的话,能够提高第1树脂层104a1和第2树脂层104a2的界面的亲和性。
另一方面,如图2(b)所示,在压模110上的具有转印用凹凸形状的一侧的表面上涂布紫外线固化树脂,通过例如旋涂等形成第2树脂层104a2。此外,压模110可以使用与第一实施方式相同的压模。并且,本实施方式中,在该第2树脂层104a2形成了凹凸形状,因此第2树脂层104a2作为最外树脂层发挥功能。
并且,对第2树脂层104a2的形成方法没有限制,例如可以通过旋涂等在压模110的整个表面涂布紫外线固化性树脂的前体来进行成膜。
接着,使第1树脂层104a1和第2树脂层104a2对置,将形成有第2树脂层104a2的压模110与形成有第1树脂层104a1的数据基板111贴合。此时,为了使紫外线固化性树脂原料层104a的膜厚在规定范围,可考虑例如旋涂时进行紫外线照射或施加热量的方法等。由此,在数据基板111的整个表面(即第1反射层103的表面)形成了由第1树脂层104a1和第2树脂层104a2构成的紫外线固化性树脂原料层104a。即在第1记录层102上隔着第1反射层103形成了紫外线固化性树脂原料层104a。于是,通过上述操作,可以得到在紫外线固化性树脂原料层104a上载置了具有转印用凹凸形状的压模110的状态。换而言之,形成了在紫外线固化性树脂原料层104a的背对第1记录层102一侧的表面载置有压模110的状态。
作为树脂原料层固化工序,其与第一实施方式相同,如图3所示,在该状态下隔着压模110从压模110侧照射紫外线,使树脂原料层104a固化。值得注意的是,图3是对应用本发明的第二实施方式的光记录介质的制造方法中的树脂原料层固化工序进行说明的示意图。图3中,对于与图1(a)~图1(h)和图2(a)、图2(b)相同的部位,说明时使用与图1(a)~图1(h)和图2(a)、图2(b)相同的符号。
与第一实施方式相同,本发明的第二实施方式也优选利用紫外线使紫外线固化性树脂原料层104a固化到半固化状态,而不是完全固化。特别优选将作为最外树脂层的第2树脂层104a2固化到半固化状态。通过如此将紫外线固化性树脂原料层104a的固化设定为半固化状态的固化,使得压模110与树脂原料层104a的密合力降低,所以能够容易地进行后述的压模110的剥离。另外,通过该方法,即使在使用压模110的材质是聚碳酸酯类树脂这样的难以剥离的材质的情况下,也能很好地剥离压模110。
与第一实施方式相同,为了将紫外线固化性树脂原料层104a的固化设定为固化到半固化状态的固化,调节紫外线照射条件即可。
如此得到了具备数据基板111、紫外线固化性树脂原料层104a和压模110的粘结体112’。需要说明的是,本实施方式的粘结体112’的说明是以第1树脂层104a1和第2树脂层104a2均为半固化状态进行说明的。
如此使树脂原料层104a固化后,与第一实施方式同样地将压模110从固化性树脂层104a剥离。由此,使得压模110的转印用凹凸形状转印到紫外线固化性树脂原料层104a(参见图1(d))。
第二实施方式中,通过剥离压模110而将转印用凹凸形状转印到树脂原料层104a后,也进行表面改性处理工序,对树脂原料层104a实施表面改性处理(参见图1(e))。此处,表面改性处理的方法、条件可以与所述第一实施方式中相同。由此使得作为第1树脂层104a1的层部分和作为第2树脂层104a2的层部分的固化均充分进行,彻底完成树脂原料层104a的固化,得到了中间层104。
如此,第二实施方式中,剥离压模110,将转印用凹凸形状转印到树脂原料层104a后,对树脂原料层104a实施表面改性处理,由此促进了树脂原料层104a的固化反应,彻底完成固化,能够形成中间层104。由此,即使是在刚剥离了压模110的状态保持数据基板111,转印到中间层104的凹凸的形状也不会发生变化,能够使后述的第2记录层的记录/再生稳定。
其后,分别与第一实施方式同样地进行第2记录层形成工序、第2反射层形成工序以及第2基板形成工序即可。
如此操作时,与第一实施方式相同,能够制造具备具有良好的凹凸形状且缺陷少的中间层104的光记录介质100(参见图1(g))。并且,通过本实施方式的光记录介质的制造方法,能够得到与第一实施方式相同的优点。
另外,根据本实施方式,为了形成中间层104,由2层以上的树脂层(第1树脂层104a1、第2树脂层104a2)来构成紫外线固化性树脂原料层104a。因此,也可以得到下述优点:能够使用容易使第2记录层105的记录特性良好的材料形成最外树脂层;能将与第1反射层103的密合性好的材料用于与数据基板111相接的树脂层;能够将改善光记录介质的翘曲的材料用于与数据基板111相接的树脂层。
[III.对可以应用本发明的光记录介质的制造方法的光记录介质的说明]
所述第一和第二实施方式中,作为成为制造对象的光记录介质的例子,以具有2个含有机色素的记录层的Dual-lay型单面双层DVD-R为例进行了说明,但可以应用本发明的光记录介质的制造方法的光记录介质不限于此。即,只要是通过下述制造方法制造的具有基板、记录层和具有凹凸形状的中间层的光记录介质或光记录介质用层积体即可应用本发明,由此能够良好地发挥本发明的效果,所述制造方法包括在记录层上直接或隔着其他层形成树脂原料层,在树脂原料层上载置具有转印用凹凸形状的压模,在使树脂原料层固化后,从树脂原料层上剥离压模,将压模的转印用凹凸形状转印到树脂原料层上而形成中间层的工序。因此,本发明不仅可以用于追记型DVD-R,当然还可以用于只读型DVD-ROM、可擦写型DVD-RW、DVD-RAM等,而且还适用于能够利用短波长蓝色激光进行高密度记录的HD DVD-ROM、HD DVD-R、HD DVD-RW等。另外,不仅可在上述的所谓基板面入射型的光记录介质的制造中应用本发明的制造方法,还可在Blu-ray光盘等(BD-ROM、BD-R、BD-RE等)所谓的膜面入射型光记录介质的制造中应用本发明的制造方法。
另外,例如,本发明的光记录介质的制造方法还可应用于具有仅1层记录层的光记录介质。
另外,例如,本发明的光记录介质的制造方法还可以应用于具有3层以上记录层、具有2层以上中间层的光记录介质。这种情况下,可以应用上述实施方式说明的中间层形成方法形成2层以上的中间层的各层。
另外,作为能够应用本发明的光记录介质的制造方法的光记录介质,优选仅可记录一次的追记型介质(CD-R、DVD-R等一次写入介质)、反复进行记录擦去的可擦写型介质(CD-RW、DVD-RW等可重写介质),但不排出只读型介质(CD-ROM、DVD-ROM等ROM介质)。特别是因为本发明的光记录介质的制造方法用于追记型介质时能够实现稳定的记录/再生特性,因而优选用于追记型介质。
接着,以构成图1(h)所示的单面双层DVD-R为代表,对单面双层光记录介质100的各层进行说明。
〔第1基板〕
对于第1基板101,优选其光学特性优异,例如具有透光性,双折射率小等特性。另一方面,构成膜面入射型光记录介质时,对记录/再生用的激光的透明性、双折射没有限制。
另外,对构成第1基板101的材料没有特别限制,例如可以使用具有适当的加工性和刚性的树脂、金属、玻璃等。作为树脂,例如可以举出丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚烯烃类树脂(特别是无定形聚烯烃)、聚酯类树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂等。此外,构成第1基板101的材料可以单独使用一种,也可以以任意的组合和比例使用两种以上。
另外,对第1基板101的厚度没有特别限制,其通常为2mm以下,优选为1.2mm以下。这是因为,这样的话,物镜与记录层的距离小,且基板越薄,慧差越小,容易提高记录密度。但是,为了得到充分的光学特性、吸湿性、成型性、形状稳定性,第1基板101的厚度通常为10μm以上,优选为30μm以上。另外,希望通过第1基板101确保记录介质的强度的情况下,第1基板101的厚度通常为0.5mm以上。
第1基板101优选吸湿性小。另外,第1基板101优选具有形状稳定性,以使光记录介质具有一定程度的刚性。
在第1基板101通常形成有凹凸形状的循轨用导向槽。循轨用导向槽通常以同心圆状或螺旋状的槽的形式设置在第1基板101上。导向槽的轨道间距因光记录介质的记录再生时使用的激光的波长而不同。具体地说,在CD系的光记录介质中,轨道间距通常为1.5μm~1.6μm。在DVD系的光记录介质中,轨道间距通常为0.7μm~0.8μm。在蓝色激光用的光记录介质中,轨道间距通常为0.1μm~0.6μm。
另一方面,槽的深度也根据光记录介质的记录再生所使用的激光的波长而不同。具体地讲,在CD系的光记录介质中,槽深度通常为10nm~300nm。在DVD系光记录介质中,槽深度通常为10nm~250nm。在蓝色激光用的光记录介质中,槽深度通常为10nm~200nm。
另外,在第1基板101的表面形成导向槽的情况下,导向槽的形成方法是任意的。例如,可以如下形成导向槽。具体地说,在使用金属或玻璃作为第1基板101的材料的情况下,通常可以在其表面设置薄的光固性、热固性的树脂层,在该处形成导向槽。从这方面考虑,使用树脂作为第1基板101的材料时,能够通过注射成型在表面形成导向槽,因此优选使用树脂作为第1基板101的材料。
此外,作为第1基板101,通常使用在中心具有中心孔的环形状基板。对环形状没有特别限制,可以考虑圆盘形状、椭圆形状、多边形等各种形状。另外,第1基板101通常制成圆盘形状。这种情况下,通常将第1基板101的直径设定为80mm或120mm左右。
〔第1记录层〕
第1记录层102优选灵敏度比通常用于CD-R、单面型DVD-R等的光记录介质的记录层的高。例如,应用于上述的实施方式时,光记录介质100中,通常将第1反射层103制成半透明反射膜。因此,入射的激光109的一半透过第1反射层103。其结果是,入射到第1记录层102的激光109的功率衰减了一半。所以,变成了以入射的激光的约一半的功率对第1记录层102进行记录,因此,优选第1记录层102的灵敏度特别高。
另外,对于第1记录层102中使用的材料没有限制,可以是有机物质,也可以是无机物质,优选在350nm~900nm程度的可见光~近红外区域具有最大吸收波长λmax并适合以蓝色~近微波激光器进行记录的化合物。通常,更优选CD-R使用的适合以波长770nm~830nm程度的近红外激光器进行记录的化合物、DVD-R使用的适合以波长620nm~690nm程度的红色激光器进行记录的化合物或者适合以波长410nm、515nm等所谓蓝光激光器进行记录的化合物等。
对第1记录层102使用的具体的化合物没有特别的限制,例如可以举出有机色素材料、无定形半导体等,特别优选含有有机色素材料。
作为有机色素材料,例如可以举出大环状氮杂轮烯系色素(酞菁色素、萘酞菁色素、卟啉色素等)、吡咯甲川系色素、聚甲炔系色素(花青色素、部花青色素、方酸菁色素等)、蒽醌系色素、薁鎓系色素、金属络合物偶氮系色素、靛苯胺金属络合物系色素等。此外,这些色素可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
另一方面,作为无定形半导体材料的具体例,可以举出SbTe系、GeTe系、GeSbTe系、InSbTe系、AgSbTe系、AgInSbTe系、GeSb系、GeSbSn系、InGeSbTe系、InGeSbSnTe系等材料。为了提高结晶化速度,这些之中优选使用以Sb为主成分的组合物。此外,这些无定形半导体材料可以仅使用1种,也可以以任意组合和比例合用2种以上。
另外,对于第1记录层102的膜厚没有特别限定,因为对于不同记录方法等,适合的膜厚是不同的。但是,为了得到充分的调制度,第1记录层102的膜厚通常为5nm以上,优选为10nm以上,特别优选为20nm以上。并且,为了使光透过,第1记录层102的膜厚通常为3μm以下,优选为1μm以下,更优选为200nm以下。
另外,对第1记录层102的形成方法没有特别的限制,通常可以举出真空淀积法、溅射法、刮刀法、浇注法、旋涂法、浸渍法等通常进行的薄膜形成法。从批量生产性、成本方面出发,成膜方法优选旋涂法等湿式成膜法。并且,从得到均匀的记录层方面考虑,优选真空淀积法。
〔第1反射层〕
对于第1反射层103,优选其对记录再生光的吸收小、光透过率通常为40%以上且具有适度的光反射率。作为第1反射层103的具体的构成的例子,可以举出通过薄薄地设置反射率高的金属而具有适度的透过率的层。另外,优选第1反射层103具有某种程度的耐蚀性。并且,优选具有屏蔽性,使得其他成分从第1反射层103的上层(上述的实施方式中的中间层104)的渗出不影响第1记录层102。
另外,对构成第1反射层103的材料没有特别的限制,优选对再生光的波长的反射率适当高的材料。构成第1反射层103的材料的例子可以举出单独使用Au、A1、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pd、Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi、稀土金属等金属或者半金属或将这些金属或者半金属制成合金使用。此外,构成第1反射层103的材料可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
另外,第1反射层103的厚度通常为50nm以下,优选为30nm以下,进一步优选为20nm以下。通过设定在所述范围,容易使光透过率为40%以上。但是,为了使第1记录层102不受第1反射层103上存在的层的影响,第1反射层103的厚度通常为3nm以上,优选为5nm以上。
并且,形成第1反射层103的方法是任意的,可以举出例如溅射法、离子镀法、化学蒸镀法、真空淀积法等。
〔中间层〕
中间层104是透明的,且能形成槽、凹坑的凹凸形状,并且其是由粘结力高的树脂构成的。另外,使用固化粘结时的收缩率小的树脂时,介质的形状稳定性高,因此这是优选的。
并且,中间层104可以制成第一实施方式那样的单层膜,也可制成第二实施方式那样的多层膜。
并且,中间层104优选由不对第2记录层105造成损害的材料构成。作为构成中间层104的材料,可以举出例如热塑性树脂、热固性树脂、放射线固化性树脂等固化性树脂。此外,中间层104的材料可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
中间层104的材料中,优选放射线固化性树脂,特别优选紫外线固化性树脂。通过采用这些树脂,可以容易地进行压模的凹凸形状的转印。
作为紫外线固化性树脂,可以举出自由基系(自由基聚合型的)紫外线固化性树脂和阳离子系(阳离子聚合型的)紫外线固化性树脂,这些均可以使用。
自由基系紫外线固化性树脂例如使用含有紫外线固化性化合物(自由基系紫外线固化性化合物)和光聚合引发剂作为必要成分的组合物。作为自由基系紫外线固化性化合物,例如可以使用单官能(甲基)丙烯酸酯和多官能(甲基)丙烯酸酯作为聚合性单体成分。这些均可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。此外,此处将丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯统称为(甲基)丙烯酸酯。
另外,对光聚合引发剂没有限制,优选例如分裂型或提氢型光聚合引发剂。本发明中,优选使用以自由基聚合型丙烯酸酯为主体的未固化的紫外线固化树脂前体,使其固化来得到中间层。
另一方面,作为阳离子系紫外线固化性树脂,可以举出例如含有阳离子聚合型光引发剂的环氧树脂。作为环氧树脂,可以举出例如双酚A-表氯醇型、脂环族环氧树脂、长链脂肪族型、溴化环氧树脂、缩水甘油基酯型、缩水甘油基醚型、杂环型等。作为环氧树脂,优选使用游离的氯和氯离子含量少的环氧树脂。氯的量优选为1重量%以下,更优选为0.5重量%以下。
并且,作为阳离子聚合型光引发剂,可以举出锍盐、碘鎓盐、重氮鎓盐等。
并且,使用放射线固化性树脂作为中间层104的材料的情况下,优选使用在20℃~40℃为液态的树脂。这是因为,形成树脂原料层104a时,通过使用所述放射线固化性树脂,涂布时可以不使用溶剂,从而提高了生产率。并且,优选制备成粘度为20~4000mPa·s。
另外,在中间层104,凹凸形状被设置成螺旋状或同心圆状。于是,该凹凸形状形成了槽和槽脊。通常,以这样的槽和/或槽脊为记录轨道,在第2记录层105进行信息的记录/再生。本发明的光记录介质的制造方法具有能够良好地形成通常作为记录轨道使用的所述凹凸形状的优点,能够得到具有缺陷少的中间层104的光记录介质100。
此外,所述的槽宽通常为50nm~800nm,优选为100nm~600nm,更优选为120nm~500nm。槽深度通常为10nm~300nm程度,优选为12nm~270nm,更优选为14nm~250nm。记录轨道为螺旋状的情况下,轨道间距通常为0.1μm~2.0μm程度,优选为0.2μm~1.5μm,更优选为0.3μm~1.0μm。
另外,优选精确地调整中间层104的膜厚,其膜厚通常为5μm以上,优选为10μm以上。并且通常为100μm以下,优选为70μm以下。
另外,中间层104的形成方法是任意的,对其没有限制,但通常如下形成中间层104。
对于使用热塑性树脂、热固性树脂等的中间层104,将热塑性树脂等溶解到适当的溶剂中来制备涂布液。涂布该涂布液,通过干燥(加热)能够形成中间层104。
另一方面,对于使用放射线固化性树脂的中间层104,直接以放射线固化性树脂为涂布液或将其溶解到适当的溶剂中来制备涂布液。涂布该涂布液,照射适当的放射线而使其固化,由此能够形成使用放射线固化性树脂的中间层104。
此外,对于涂布方法没有限制,可以使用例如旋涂法、浇注法等方法。其中,优选旋涂法。特别是使用高粘度的树脂的中间层104,其可以通过丝网印刷等进行涂布来形成。
〔第2记录层〕
与所述的第1记录层102的情况相同,第2记录层105优选灵敏度比通常在CD-R、单面型DVD-R等光记录介质中使用的记录层高。并且,对于第2记录层105来说,为了实现良好的记录再生特性,优选产热低且折射率高的色素。进而,对于第2记录层105和第2反射层106的组合,优选使光的反射和吸收在适当的范围。
对于构成第2记录层105的材料、成膜方法等,与第1记录层102相同即可。其中,第2记录层105的成膜方法优选湿式成膜法。
此外,第1记录层102和第2记录层105中使用的材料可以相同,也可以不同。
对第2记录层105使用的具体的化合物没有限定,适合使用与第1记录层102相同的化合物。
一般,与由无定形半导体材料构成的记录层相比,由有机色素材料构成的记录层的导向槽深。因此,特别是在将第2记录层105制成含有有机色素材料的层的情况下,难以在维持中间层104上所形成的深的槽形状的同时形成第2记录层105。但是,本发明中,即使在第2记录层含有有机色素材料的情况下,与中间层104的亲和性也好,所以中间层104上形成的凹凸形状能够作为记录层的凹凸良好地反映出来。因此,根据本发明,特别是在第2记录层105含有有机色素材料的情况下,其效果明显。
并且,对第2记录层105的膜厚没有特别的限制,这是因为,对于不同的记录方法等,适合的膜厚是不同的,通常第2记录层105的膜厚为10nm以上,优选为30nm以上,特别优选为50nm以上。但是,为了得到适当的反射率,第2记录层105的膜厚通常为3μm以下,优选为1μm以下,更优选为200nm以下。
〔第2反射层〕
优选第2反射层106具有高反射率和高耐久性。
作为构成第2反射层106的材料,优选对于再生光的波长的反射率足够高的材料。作为构成第2反射层106的材料,可以将例如Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta和Pd等金属单独使用或制成合金使用。这些之中,Au、Al、Ag的反射率高,适合作为第2反射层106的材料。并且,除了作为主成分的这些金属以外,还可以含有其他成分。作为其他成分的例子,可以举出Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Cu、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi和稀土金属等金属和半金属。此外,形成第2反射层106的材料可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
并且,为了确保高反射率,第2反射层106的厚度通常为20nm以上,优选为30nm以上,进一步优选为50nm以上。但是,为了提高记录灵敏度,第2反射层106的厚度通常为400nm以下,优选为300nm以下。
另外,对于形成第2反射层106的方法没有限制,可以举出例如溅射法、离子镀法、化学蒸镀法、真空淀积法等。
并且,为了提高反射率、改善记录特性、提高密合性等,还可以在第2反射层106的上下设置公知的无机系或有机系的中间层、粘结层。
〔粘结层〕
粘结层107的粘结力高且固化粘结时的收缩率小时,光记录介质100的形状稳定性增高,所以这是优选的。并且,粘结层107优选由不对第2反射层106造成损害的材料构成。但是,为了抑制损害,也可以在第2反射层106、粘结层107之间设置公知的无机系或有机系的保护层。
粘结层107的材料可以使用与中间层104的材料相同的材料。
并且,粘结层107的膜厚通常为2μm以上,优选为5μm以上。但是为了尽可能使光记录介质100薄,并且为了对固化时间长而导致生产率降低等情况进行抑制,粘结层107的膜厚通常优选为100μm以下。
此外,作为粘结层107,也可以使用压敏式双面胶带等。将压敏式双面胶带夹在第2反射层106和第2基板108之间,通过挤压可以形成粘结层107。
〔第2基板〕
对于第2基板108,优选其机械稳定性高且刚性大。并且,优选其与粘结层107的粘结性高。
作为这样的第2基板108的材料,可以使用的材料与第1基板101中可以使用的材料相同。并且,作为所述材料,还可以使用例如以Al为主成分的Al-Mg合金等Al合金基板;以Mg为主成分的Mg-Zn合金等Mg合金基板;由硅、钛、陶瓷中任一物质构成的基板或组合这些物质构成的基板等。并且,第2基板108的材料可以单独使用一种,也可以以任意组合和比例合用两种以上。
此外,从成型性等高生产率、成本、形状稳定性等方面考虑,第2基板108的材料优选聚碳酸酯。并且,从耐化学性、低吸湿性等方面考虑,第2基板108的材料优选无定形聚烯烃。并且,从高速响应性等方面考虑,第2基板108的材料优选玻璃基板。
另外,为了使光记录介质100具有足够的刚性,优选第2基板108具有一定的厚度,第2基板108的厚度优选为0.3mm以上。并且第2基板108的厚度通常为3mm以下,优选为1.5mm以下。
〔其他层〕
在光记录介质100的上述的层积结构中,根据需要,可以夹有1层或2层以上任意的其他层。或者,可以在光记录介质100的最外表面设置1层或2层以上任意的其他层。并且,根据需要,光记录介质100中可以在不是作为记录光或再生光的入射面的面设置能够通过喷墨、热感转印等各种印刷机或各种书写用具进行书写(印刷)的印刷接受层。进而,还可以以第1基板101作为外侧将2片光记录介质100贴合在一起。通过贴合2片光记录介质100,能够得到具有4层记录层的大容量介质。
并且,也可以将本发明的光记录介质的制造方法用于相变型的可擦写型光盘(CD-RW、CD-Rewritable)或相变型的可擦写型DVD。用于相变型的光记录介质的情况下,对于记录层等层构成,可以适当使用公知的层构成。相变型CD-RW或可擦写型DVD利用反射率差和位相差变化来进行记录信息信号的检测,所述反射率差和位相差变化是因相变型记录材料构成的记录层中的非结晶态和结晶态的折射率差产生的。作为相变型记录材料的具体例子,可以举出例如SbTe系、GeTe系、GeSbTe系、InSbTe系、AgSbTe系、AgInSbTe系、GeSb系、GeSbSn系、InGeSbTe系、InGeSbSnTe系等的材料。这些之中,为了提高结晶速度,优选在记录层使用以Sb为主成分的组成。
另外,如上所述,也可以将本发明的光记录介质的制造方法用于Blu-ray光盘这样的膜面入射型光记录介质。这种情况下,记录激光109从图1(h)的上侧照射来,所以记录层和反射层的层积顺序反转,要求具有适当光反射率的层变成了第2反射层,而不是第1反射层。并且,形成了覆盖层代替第2基板。
覆盖层是如下形成的:选择对记录激光透明且双折射少的材料,通常用粘结剂将覆盖层片材贴合或将液态材料涂布后利用光、放射线或者热等使其固化而形成覆盖层。覆盖层优选对记录激光的波长λ的透过率为70%以上,更优选为80%以上。此外,透过率的上限是100%。为了进一步在覆盖层的入射光侧表面赋予耐擦伤性、耐指纹附着性的功能,可以在覆盖层表面另外设置厚度0.1μm~50μm的层。覆盖层的厚度也与记录激光的波长λ、物镜的NA(数值孔径)有关,覆盖层的厚度通常为0.01mm以上,优选为0.05mm以上,且通常为0.3mm以下,优选为0.15mm以下。包括粘结层、硬膜层等的厚度的总厚度优选是光学上允许的厚度范围。例如,对于所谓Blu-ray光盘来说,优选控制在100μm±3μm程度以下。[IV.本发明的光记录介质的制造装置]
这样的本实施方式的光记录介质的制造方法可以利用例如图4所示的光记录介质的制造装置1进行。即,所构成的该制造装置1具备下述装置:进行第1记录层形成工序的操作的第1记录层形成装置2、进行第1反射层形成工序的操作的第1反射层形成装置3、进行树脂原料层形成工序的操作的树脂原料层形成装置4、进行树脂原料层固化工序的操作的树脂原料层固化装置5、进行压模剥离工序的操作的压模剥离装置6、进行树脂原料层的表面改性处理工序的操作的表面改性处理装置7、进行第2记录层形成工序的操作的第2记录层形成装置8、进行第2反射层形成工序的操作的第2反射层形成装置9、进行第2基板形成工序的操作的第2基板形成装置10和将光记录介质100及其制造中的中间品在这些各装置2~10之间依所述顺序传送的传送装置11。
由此,该制造装置1是制造至少具备基板、记录层以及具有凹凸形状的中间层的光记录介质的装置,其具备作为在第1基板101上直接或隔着其他的层形成第1记录层102的单元的第1记录层形成装置2、作为在第1记录层102上直接或隔着其他的层形成树脂原料层104a的单元的树脂原料层形成装置4、作为得到具有第1基板101、第1记录层102、树脂原料层104a和压模110的粘结体107的单元(其中,在树脂原料层104a上载置具有对应所述凹凸形状的转印用凹凸形状的压模110,在该状态下使树脂原料层104a固化来得到所述粘结体107)的树脂原料层固化装置5、和作为从粘结体107剥离压模110并将转印用凹凸形状转印到树脂原料层104a的单元的压模剥离装置6,并通过具有作为实施表面改性处理(该处理促进转印有转印用凹凸形状的所述树脂原料层固化)的单元的表面改性处理装置7来构成该制造装置1。因此,通过该制造装置1实施所述的光记录介质的制造方法时,能够低成本地制造具备具有良好的凹凸形状且缺陷少的中间层的光记录介质,并且能够得到上述的作用和效果。
但是,如上所述,此处所示的制造装置1是用于实施所述的光记录介质的制造方法的制造装置的一例,本发明的光记录介质的制造装置并不限于此,实施时可在不脱离本发明的要点的范围进行任意变化。例如,装置2~11可以根据要制造的光记录介质的构成任意组合来构成所述制造装置1。并且,还可以与此处未举出的其他装置组合来构成制造装置1。另外,装置2~11可以如本例那样在一个制造装置1中被组装,也可以是各独立构成的装置2~11作为整体构成制造装置1。
进而,1个装置也可以兼具制造装置1中不同的装置的功能。作为这样的例子,可以举出第1记录层形成装置2和第2记录层形成装置8、或第1反射层形成装置3和第2反射层形成装置9、树脂原料层固化装置5和表面改性处理装置7等。
此处,所述装置1是制造基板面入射型的Dual-lay型单片双层DVD-R时的例子,对于膜面入射型的Blu-ray光盘来说,第1记录层形成装置和第1反射层形成装置的安装顺序以及第2记录层形成装置和第2反射层形成装置的安装顺序分别相反,并且设置覆盖层形成装置代替第2基板形成装置,由此可以对应膜面入射型的Blu-ray光盘。
实施例
下面,基于实施例进一步具体说明本发明。值得注意的是,只要不超出本发明的要点,本发明并不限定于以下实施例。
[实施例1]〔HDDVD-R-DL的例子〕
本实施例是HDDVD-R-DL(2层介质)的例子,为了确认本发明的效果,省略第1记录层和第1反射层来制作光记录介质,并进行评价。通过下述的实施例,能够充分验证省略第1记录层和第1反射层的情况下,HDDVD-R-DL也能得到本发明的效果。
(1)光记录介质的制作
(1-1)压模的准备
以聚碳酸酯(PC)为材料,通过注射成型法,形成具有内径为15mm的中心孔的外径为120mm、厚0.6mm的圆盘状压模(以下有时称作PC1压模)。注射成型中,使用具有轨道间距0.4μm、宽0.23μm、深度65nm的导向槽的镍制母盘。此外,利用原子力显微镜(AFM:Atomic Force Microscope),确认到镍制母盘的导向槽(凹凸)被精确地转印到了PC1压模上。
(1-2)第1基板的形成
使用镍压模将聚碳酸酯注射成型,得到了形成有轨道间距0.4μm、宽0.23μm、深度60nm的槽的直径120mm、厚度0.58mm的基板(第1基板)。
(1-3)中间层的形成
接着,在第1基板上滴加用于形成第1树脂层的紫外线固化性树脂(大日本油墨社制造的SD6036)形成圆形,利用旋涂法形成厚度约18μm的膜(第1树脂层)。另一方面,向PC1压模的形成有导向槽的面滴加用于形成第2树脂层(最外树脂层)的规定的紫外线固化性树脂(日本化药社制造的MPZ388)形成圆形,利用旋涂法,形成厚度约7μm的膜(第2树脂层)。
接着,将该第1基板和PC1压模贴合,并使该第1树脂层和第2树脂层相对。然后,在大气氛围下,常温从PC1压模侧照射紫外线(光源:HARISON东芝社制造的TOSCURE751),使第1树脂层和第2树脂层固化,形成粘结体。此时的紫外线的照射量为90mJ/cm2
形成粘结体后,在粘结体的外周部插入刀刃后,用力将PC1压模从第2树脂层(最外树脂层)上剥离。能够以良好的状态进行剥离,PC1压模与第2树脂层(最外树脂层)的界面整个面没有不均。此外,剥离PC1压模后,用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,有发粘的感觉,确认为是半固化状态。
剥离PC1压模后,立刻从第2树脂层的上方照射紫外线,由此进行表面改性处理,形成中间层。此时的紫外线照射量为350mJ/cm2
(1-4)第2记录层等的形成
在第一基板上设置中间层并实施了表面改性处理后,在25℃、相对湿度42%的洁净棚(clean booth)内放置12小时,然后在该中间层上滴加金属络合物偶氮色素的四氟丙醇溶液(浓度1.0重量%),利用旋涂法进行涂布。涂布后,在70℃干燥30分钟,形成第2记录层。此外,调整涂布条件,使第2记录层在波长470nm的激光下的OD值为0.15。
接着,使用由Ag-Bi(Bi:1.0原子%)形成的Ag合金,通过溅射法在第2记录层上进行厚度100nm的第2反射层的成膜。
进而,在第2反射层上旋涂紫外线固化性树脂来设置粘结层。然后,在该粘结层上载置直径120mm、厚度0.6mm的聚碳酸酯基板作为第2基板,照射紫外线,使其固化粘结。
经如此操作制造成光记录介质。
(2)光记录介质的推挽(Push-Pull)信号的测定
测定由以上述方法制备的光记录介质得到的推挽信号。数值越大,记录特性越好。此外,推挽信号以下式来定义。
( Push - Pull ) = ( I 1 - I 2 ) PP | ( I 1 + I 2 ) max + ( I 1 + I 2 ) min | / 2
式中,(I1-I2)pp是(I1-I2)信号的顶点间振幅。(I1+I2)max是(I1+I2)信号的最大值。(I1+I2)min是(I1+I2)信号的最小值。并且,(I1)是利用4体光检测器将光记录介质的再生信号照射到被分成4部分的检测器(PD1、PD2、PD3、PD4)时相对导向槽的假设中心位于左侧的PD1和PD2的功率之和(I1=PD1+PD2)。(I2)是相对导向槽的假设中心位于右侧的PD3和PD4的功率之和(I2=PD3+PD4)。
此外,聚焦伺服施加到第2记录层上,循轨伺服形成开路状态,使光记录介质以600rpm旋转。通常,光盘存在数十微米的偏心,所以,光盘旋转一周,再生光束就将导向槽和槽脊横向切断数十次。(I1-I2)信号和(I1+I2)信号表现为正弦波状的输出。
关于推挽信号,使用PULSTEC工业社制造的ODU1000,使用波长405nm的激光,再生功率为0.4mW。在光记录介质上的半径位置40mm测定的推挽信号的测定结果见表1。
[实施例2、3和比较例1、2]
除了粘结体形成时的紫外线照射量和表面改性处理时的紫外线照射量如表1所示以外,与实施例1同样地制造光记录介质。此外,这些实施例和比较例的制造中,将PC1压模剥离后用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,均有发粘的感觉,确认为半固化状态。
通过与实施例1相同的方法对得到的光记录介质进行推挽信号的测定。其结果见表1。
[实施例4~6和比较例3、4]
使用无定形聚烯烃与实施例1同样地制作压模(有时称作APO1压模)代替PC1压模。使用该APO1压模,并且粘结体形成时的紫外线照射量和表面改性处理时的紫外线照射量如表1所示,除此以外,与实施例1同样地制造光记录介质。此外,这些实施例和比较例的制造中,将APO1压模剥离后用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,均有发粘的感觉,确认为半固化状态。
通过与实施例1相同的方法对得到的光记录介质进行推挽信号的测定。其结果见表1。
表1
 
压模 粘结体形成时的紫外线照射量(mJ/cm2) 表面改性处理时的紫外线照射量(mJ/cm2) 推挽信号
实施例1 PCI 90 350 0.38
实施例2 PCI 200 200 0.33
实施例3 PCI 200 350 0.35
比较例1 PCI 90 未照射 0.29
比较例2 PCI 200 未照射 0.30
实施例4 APO1 50 350 0.44
实施例5 APO1 200 200 0.41
实施例6 APO1 200 350 0.43
比较例3 APO1 50 未照射 0.28
比较例4 APO1 200 未照射 0.37
由表1可知,与未进行表面改性处理的比较例1、2和比较例3、4相比,进行了表面改性处理的实施例1~3和实施例4~6的推挽信号的值均大。由此推测,比较例1~4中存在第2记录层的导向槽形状与压模(PC1或APO1)的槽形状相比发生了变形的可能性。与此相对,实施例1~6抑制了这种变化,能够形成具有良好的凹凸形状的第2记录层。
由此可推测,根据本发明的制造法,得到了利用光进行的信息的记录/再生稳定的光记录介质。
[实施例7]〔DVDR-DL(120mm介质)的例子〕
(3)光记录介质的制作
(3-1)压模的准备
以聚碳酸酯(PC)为材料,通过注射成型法,形成具有内径为15mm的中心孔、外径为120mm、厚度为0.6mm的圆盘状压模(以下有时称作PC2压模)。注射成型中,使用具有轨道间距0.74μm、宽0.32μm、深度175nm的导向槽的镍制母盘。此外,利用原子力显微镜,确认到镍制母盘的导向槽(凹凸)被精确地转印到了PC2压模上。
(3-2)第1记录层等的形成
使用镍压模将聚碳酸酯注射成型,得到了形成有轨道间距0.74μm、宽0.33μm、深度160nm的槽的直径120mm、厚度0.57mm的基板(第1基板)。
接着,制备金属络合物偶氮色素的四氟丙醇溶液(浓度0.9重量%),将其滴加到基板上,利用旋涂法进行涂布。涂布后,在70℃干燥30分钟,形成第1记录层。此外,调整涂布条件,使第1记录层在波长590nm的激光下的OD值为0.53。
接着,使用由Ag-Bi(Bi:1.0原子%)形成的Ag合金,通过溅射法在第1记录层上进行厚度17nm的半透明的第1反射层的成膜。
(3-3)中间层的形成
接着,在第1反射层上滴加用于形成第1树脂层的紫外线固化性树脂(大日本油墨社制造的SD6036)形成圆形,利用旋涂法形成厚度约35μm的膜(第1树脂层)。另一方面,向PC2压模形成有导向槽的面滴加用于形成第2树脂层(最外树脂层)的规定的紫外线固化性树脂(日本化药社制造的MPZ388)形成圆形,利用旋涂法,形成厚度约13μm的膜(第2树脂层)。
接着,将该第1基板和PC2压模贴合,并使该第1树脂层和第2树脂层相对。然后,在常温从PC2压模侧照射紫外线,使第1树脂层和第2树脂层固化,形成粘结体。此时的紫外线的照射量为200mJ/cm2
与实施例1同样地剥离PC2压模后,立刻从第2树脂层的上方照射紫外线,由此进行表面改性处理,形成中间层。此时的紫外线照射量为350mJ/cm2。此外,剥离PC2压模后,用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,有发粘的感觉,确认为半固化状态。
(3-4)第2记录层等的形成
在基板上设置第1记录层、第1反射层和中间层并实施了表面改性处理后,在25℃、相对湿度42%的洁净棚内放置12小时,然后在该中间层上滴加金属络合物偶氮色素的四氟丙醇溶液(浓度1.1重量%),利用旋涂法进行涂布。涂布后,在70℃干燥30分钟,形成第2记录层。此外,调整涂布条件,使第2记录层在波长590nm激光下的OD值为0.59。
接着,使用由Ag-Bi(Bi:1.0原子%)形成的Ag合金,通过溅射法在第2记录层上进行厚度120nm的第2反射层的成膜。
进而,在第2反射层上旋涂紫外线固化性树脂来设置粘结层。然后,在该粘结层上载置直径120mm、厚度0.6mm的聚碳酸酯基板作为第2基板,照射紫外线,使其固化粘结。
经如此操作,制成了具有2层记录层的多层型光记录介质。
(4)光记录介质的推挽信号的测定
测定由以上述方法制造的光记录介质的第2记录层得到的推挽信号。数值越大,记录特性越好。此外,关于推挽信号,使用PULSTEC工业社制造的ODU1000,使用波长650nm的激光,再生功率为0.7mW。在光记录介质上的半径位置23mm、40mm和58mm的位置分别测定的推挽信号的测定结果见表2。
(5)记录层的槽形状的测定
对于上述方法制造的光记录介质,分别在半径位置25mm、40mm和55mm的位置测定在第2记录层形成前后的导向槽的槽深度和槽宽。测定中,使用dr.schwab社制造的UMDS argus plus。在第2记录层形成前,测定表面改性处理后的中间层表面。在第2记录层形成后以及形成第2反射层后,测定第2反射层表面。其结果见表3。
[实施例8、9和比较例5、6]
除了粘结体形成时的紫外线照射量和表面改性处理时的紫外线照射量如表2所示以外,与实施例7同样操作,制造具有2层记录层的多层型光记录介质。此外,在这些实施例和比较例的制造中,剥离PC2压模后,用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面,均有发粘的感觉,确认为半固化状态。
以与实施例7相同的方法测定得到的光记录介质的推挽信号。其结果见表2。另外,对于比较例5,以与实施例7相同的方法测定第2记录层形成前后的导向槽形状,其结果见表3。
[实施例10、11和比较例7、8]
使用无定形聚烯烃与实施例7同样地制作压模(有时称作APO2压模)代替PC2压模。使用该APO2压模,并且粘结体形成时的紫外线照射量和表面改性处理时的紫外线照射量如表2所示,除此以外,与实施例7同样地制造具有2层记录层的多层型光记录介质。此外,在这些实施例和比较例的制造中,将APO2压模剥离后用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,均有发粘的感觉,确认为半固化状态。
通过与实施例7相同的方法对得到的光记录介质进行推挽信号的测定。其结果见表2。
表2
Figure A200780032669D00441
表3
Figure A200780032669D00442
由表2可知,与未进行表面改性处理的比较例5、6和比较例7、8相比,进行了表面改性处理的实施例7~9和实施例10、11的任意测定位置的推挽信号的值均大。由此推测,比较例5~8中存在第2记录层的导向槽形状与压模(PC2或APO2)的槽形状相比发生了变形的可能性。与此相对,实施例7~11抑制了这种变化,能够形成具有良好的凹凸形状的第2记录层。
另外,由表3可知,与未进行表面改性处理的比较例5相比,进行了表面改性处理的实施例7在第2记录层形成后槽的深度深。这证明了表2所示的推挽信号的结果,并且表明实施例7中形成了具有良好的凹凸形状的第2记录层。表3中,在第2记录层形成前,未发现实施例7和比较例5的槽形状存在差异,所以认为是由于进行表面改性处理,导致了中间层与第2记录层的亲和性的变化,换言之,导致了润湿性的变化,其结果是在第2记录层形成了反映压模导向槽的凹凸形状。据认为,不进行表面改性处理的情况下,在中间层形成的导向槽在第2记录层的形成过程中被填埋了。
因此,证明了利用本发明的制造法,能够得到利用光进行的信息的记录/再生稳定的光记录介质。
[实施例12]〔DVDR-DL(80mm介质)的例子〕
(6)光记录介质的制作
(6-1)压模的准备
以无定形聚烯烃为材料,通过注射成型法,形成具有内径为15mm的中心孔、外径为80mm、厚度为0.60mm的圆盘状压模(以下有时称作APO3压模)。注射成型中,使用具有轨道间距0.74μm、宽0.32μm、深度175nm的导向槽的镍制母盘。此外,利用原子力显微镜,确认到镍制母盘的导向槽(凹凸)被精确地转印到了APO3压模上。
(6-2)第1记录层等的形成
使用镍压模将聚碳酸酯注射成型,得到了形成有轨道间距0.74μm、宽0.33μm、深度160nm的槽的直径80mm、厚度0.57mm的基板(第1基板)。
接着,制备金属络合物偶氮色素的四氟丙醇溶液(浓度0.9重量%),将其滴加到基板上,利用旋涂法进行涂布。涂布后,在70℃干燥30分钟,形成第1记录层。此外,调整涂布条件,使第1记录层在波长590nm的激光下的OD值为0.53。
接着,使用由Ag-Bi(Bi:1.0原子%)形成的Ag合金,通过溅射法在第1记录层上进行厚度17nm的半透明的第1反射层的成膜。
(6-3)中间层的形成
接着,在第1反射层上滴加用于形成第1树脂层的紫外线固化性树脂(大日本油墨社制造的SD6036)形成圆形,利用旋涂法形成厚度约35μm的膜(第1树脂层)。另方面,向APO3压模形成有导向槽的面滴加用于形成第2树脂层(最外树脂层)的规定的紫外线固化性树脂(日本化药社制造的MPZ388)形成圆形,利用旋涂法,形成厚度约13μm的膜(第2树脂层)。
接着,将该第1基板和APO3压模贴合,并使该第1树脂层和第2树脂层相对。然后,在常温从APO3压模侧照射紫外线,使第1树脂层和第2树脂层固化,形成粘结体。此时的紫外线的照射量为100mJ/cm2
与实施例1同样地剥离APO3压模后,立刻从第2树脂层的上方照射紫外线,由此进行表面改性处理,形成中间层。此时的紫外线照射量为400mJ/cm2。此外,剥离APO3压模后,用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,有发粘的感觉,确认为半固化状态。
(6-4)第2记录层等的形成
在基板上设置第1记录层、第1反射层和中间层并实施了表面改性处理后,在25℃、相对湿度42%的洁净棚内放置,然后在该中间层上滴加金属络合物偶氮色素的四氟丙醇溶液(浓度1.1重量%),利用旋涂法进行涂布。涂布后,在70℃干燥30分钟,形成第2记录层。此外,调整涂布条件,使第2记录层在波长590nm的激光下的OD值为0.59。
接着,使用由Ag-Bi(Bi:1.0原子%)形成的Ag合金,通过溅射法在第2记录层上进行厚度120nm的第2反射层的成膜。
进而,在第2反射层上旋涂紫外线固化性树脂来设置粘结层。然后,在该粘结层上载置直径80mm、厚度0.6mm的聚碳酸酯基板作为第2基板,照射紫外线,使其固化粘结。
经如此操作,制成了具有2层记录层的多层型光记录介质。
(7)光记录介质的推挽信号的测定
测定由以上述方法制造的光记录介质的第2记录层得到的推挽信号。数值越大,记录特性越好。
关于推挽信号,使用PULSTEC工业社制造的ODU1000,使用波长650nm的激光,再生功率为0.7mW。在光记录介质上的半径位置23mm、33mm和38mm的位置分别测定的推挽信号的测定结果见表4。
(8)光记录介质的剥离瑕疵的确认
对于上述方法制造的光记录介质,用光学显微镜观察有无在圆周方向容易发生的缺槽或容易在半径方向发生的剥离瑕疵。
[实施例13~15和比较例9~12]
除了粘结体形成时的紫外线照射量和表面改性处理时的紫外线照射量如表4所示之外,与实施例12同样操作,制造具有2层记录层的多层型光记录介质。此外,实施例13、14、比较例9~11的制造中,剥离APO3压模后,用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,有发粘的感觉,确认为半固化状态。实施例15和比较例12的制造中,剥离APO3压模后,用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,基本感觉不到发粘。
以与实施例12相同的方法对得到的光记录介质进行推挽信号的测定和剥离瑕疵的确认。其结果见表4。
表4
Figure A200780032669D00471
由表4可知,与未进行表面改性处理的比较例9~12相比,进行了表面改性处理的实施例12~15的任意测定位置的推挽信号的值均大。由此推测,比较例9~12中存在第2记录层的导向槽形状与压模(APO3)的槽形状相比发生了变形的可能性。与此相对,实施例12~15抑制了这种变化,能够形成具有良好的凹凸形状的第2记录层。
因此推知,利用本发明的制造法,能够得到利用光进行的信息的记录/再生稳定的光记录介质。
另外,粘结体形成时照射大量的紫外线的实施例15和比较例12中产生了缺槽/剥离瑕疵,而实施例12~14和比较例10、11中没有产生缺槽/剥离瑕疵,所以证明了要形成良好的导向槽(即凹凸形状),优选在压模的剥离前使中间层(树脂原料层)处于半固化状态。
[实施例16]〔DVDR-DL(120mm介质)的例子〕
(9)光记录介质的制作
(9-1)压模的准备
作为压模,使用与实施例7所用的PC2压模相同的压模。为了方便起见,下面将该压模称为PC3压模。
(9-2)第1记录层等的形成
使用镍压模将聚碳酸酯注射成型,得到了形成有轨道间距0.74μm、宽0.33μm、深度160nm的槽的直径120mm、厚度0.57mm的基板(第1基板)。
接着,制备金属络合物偶氮色素的四氟戊醇溶液(浓度0.9重量%),将其滴加到基板上,利用旋涂法进行涂布。涂布后,在70℃干燥30分钟,形成第1记录层。此外,调整涂布条件,使第1记录层在波长590nm的激光下的OD值为0.53。
接着,使用由Ag-Bi(Bi:1.0原子%)形成的Ag合金,通过溅射法在第1记录层上进行厚度17nm的半透明的第1反射层的成膜。
(9-3)中间层的形成
接着,在第1反射层上滴加用于形成第1树脂层的紫外线固化性树脂(大日本油墨社制造的SD6036)形成圆形,利用旋涂法形成厚度约35μm的膜(第1树脂层)。另一方面,向PC3压模形成有导向槽的面滴加用于形成第2树脂层(最外树脂层)的规定的紫外线固化性树脂(日本化药社制造的MPZ388)形成圆形,利用旋涂法,形成厚度约13μm的膜(第2树脂层)。
接着,将该第1基板和PC3压模贴合,并使该第1树脂层和第2树脂层相对。然后,在常温从PC3压模侧照射紫外线,使第1树脂层和第2树脂层固化,形成粘结体。此时的紫外线的照射量为240mJ/cm2
与实施例1同样地剥离PC3压模后,立刻在100℃加热处理30分钟,由此进行表面改性处理,形成中间层。此外,剥离PC3压模后,用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,基本没有感觉到发粘。
(9-4)第2记录层等的形成
在基板上设置第1记录层、第1反射层和中间层并实施了表面改性处理后,在25℃、相对湿度42%的洁净棚内放置12小时,然后在该中间层上滴加金属络合物偶氮色素的四氟丙醇溶液(浓度1.1重量%),利用旋涂法进行涂布。涂布后,在70℃干燥30分钟,形成第2记录层。此外,调整涂布条件,使第2记录层在波长590nm的激光下的OD值为0.59。
接着,使用由Ag-Bi(Bi:1.0原子%)形成的Ag合金,通过溅射法在第2记录层上进行厚度120nm的第2反射层的成膜。
进而,在第2反射层上旋涂紫外线固化性树脂来设置粘结层。然后,在该粘结层上载置直径120mm、厚度0.6mm的聚碳酸酯基板,作为第2基板,照射紫外线,使其固化粘结。
经如此操作,制成了具有2层记录层的多层型光记录介质。
(10)光记录介质的推挽信号的测定
测定由以上述方法制造的光记录介质的第2记录层得到的推挽信号。数值越大,记录特性越好。
关于推挽信号,使用PULSTEC工业社制造的ODU1000,使用波长650nm的激光,再生功率为0.7mW。在光记录介质上的半径位置23mm、40mm和58mm的位置分别测定的推挽信号的测定结果见表5。
[实施例17和比较例13]
除了粘结体形成时的紫外线照射量和表面改性处理时的加热处理条件如表5所示之外,与实施例16同样操作,制造具有2层记录层的多层型光记录介质。此外,剥离PC3压模后,用手指接触第2树脂层(最外树脂层)的表面时,均基本感觉不到发粘。
以与实施例16相同的方法测定得到的光记录介质的推挽信号。其结果见表5。
[表5]
Figure A200780032669D00501
由表5可知,与未进行表面改性处理的比较例13相比,进行了表面改性处理的实施例16和17的任意测定位置的推挽信号的值均大。由此推测,比较例13中存在第2记录层的导向槽形状与压模(PC3)的槽形状相比发生了变形的可能性。与此相对,实施例16和17抑制了这种变化,能够形成具有良好的凹凸形状的第2记录层。
因此推知,利用本发明的制造法,能够得到利用光进行的信息的记录/再生稳定的光记录介质。
产业上的可利用性
本发明能够广泛用于光记录介质相关的任意领域,特别是适合用于制造具备具有凹凸形状的中间层的光记录介质。作为具体例,特别适合用于CD、DVD、对应蓝色激光器的光记录介质等。
此外,在此以引用的方式引入2006年9月26日提出的日本专利申请2006-260963号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容作为本发明的说明书的公开内容,支持本发明。

Claims (10)

1、一种光记录介质的制造方法,其是制造具备具有凹凸形状的中间层的光记录介质的方法,其特征在于,该方法具有下述工序:
在基板上直接或隔着其他层形成记录层的工序,所述记录层利用照射来的光进行信息记录;
得到粘结体的工序,其中,在所述记录层上直接或隔着其他层依次载置树脂原料层和具有与所述凹凸形状对应的转印用凹凸形状的压模,在该状态下使所述树脂原料层固化,得到具备所述基板、所述记录层、所述树脂原料层和所述压模的粘结体;和
形成所述中间层的工序,其中,从所述树脂原料层上剥离所述压模,将所述转印用凹凸形状转印到所述树脂原料层后,实施表面改性处理,以促进已转印有所述转印用凹凸形状的所述树脂原料层固化,形成所述中间层。
2、如权利要求1所述的光记录介质的制造方法,其特征在于,所述表面改性处理是放射线照射处理和/或加热处理。
3、如权利要求1或权利要求2所述的光记录介质的制造方法,其特征在于,所述表面改性处理通过照射量为50mJ/cm2~1000mJ/cm2的紫外线照射进行。
4、如权利要求1或权利要求2所述的光记录介质的制造方法,其特征在于,所述表面改性处理通过加热温度为40℃~120℃的加热处理进行。
5、如权利要求1~4中任一项所述的光记录介质的制造方法,其特征在于,得到所述粘结体的工序中的所述树脂原料层的固化是固化到半固化状态的固化。
6、如权利要求1~5中任一项所述的光记录介质的制造方法,其特征在于,所述记录层含有有机色素材料。
7、如权利要求1~6中任一项所述的光记录介质的制造方法,其特征在于,所述压模是聚碳酸酯类树脂制压模。
8、如权利要求1~7中任一项所述的光记录介质的制造方法,其特征在于,所述树脂原料层由2个以上的树脂层构成。
9、如权利要求5所述的光记录介质的制造方法,其特征在于,所述树脂原料层由2个以上的树脂层构成,并且所述2个以上的树脂层之中最外树脂层的固化是固化到半固化状态的固化。
10、一种光记录介质的制造装置,其是制造至少具备基板、记录层以及具有凹凸形状的中间层的光记录介质的装置,其特征在于,该制造装置具备下述单元:
在所述基板上直接或隔着其他层形成所述记录层的单元;
在所述记录层上直接或隔着其他层形成树脂原料层的单元;
得到粘结体的单元,在所述树脂原料层上载置具有与所述凹凸形状对应的转印用凹凸形状的压模,在该状态下使所述树脂原料层固化,得到具备所述基板、所述记录层、所述树脂原料层和所述压模的粘结体;和
从所述粘结体上剥离所述压模并将所述转印用凹凸形状转印到所述树脂原料层的单元;
并且具有实施表面改性处理的单元,所述表面改性处理促进已转印有所述转印用凹凸形状的所述树脂原料层的固化。
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