CN102610246A - 记录介质和制造记录介质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种记录介质和制造记录介质的方法。一种记录介质，包含基片，该基片的一侧上具有标签侧表面，另一面上具有用于记录和再生信息的记录层。基片的标签侧表面有镜面部和粗糙面部，在镜面部和粗糙面部之间形成有阶高为10μm或更小的阶，粗糙面部的平均粗糙度在包括两端值的10μm和2μm之间。通过利用镜面部和粗糙面部，在标签侧表面上形成可视信息。

Description

记录介质和制造记录介质的方法

技术领域

本技术涉及记录介质(诸如光盘)和制造记录介质的方法。

背景技术

诸如致密光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、

光盘的光盘被广泛地用于记录和再生音乐、图像以及数据。

为了将光盘出货到市场，这种光盘具有各种信息，诸如记录内容的标题、光盘类型、制造商的名称或者印在该光盘的标签侧表面(其与激光束照射的记录表面相对)上的设计图案。

日本未经审查专利申请公开第2001-14741号描述了一种技术，其在透明树脂基片的标签表面上形成凹坑(粗糙表面部)，从而显示可视图形或文本。此外，日本未经审查专利申请公开第2007-179718号和第2007-226932号描述了用来将基片的标签侧表面加工成光滑表面的技术。

发明内容

为了在不将信息印刷至标签侧表面(label-side surface)上的情况下显示所需信息，可以利用粗糙面与镜面之间的对比差异，正如日本未经审查专利申请公开第2001-14741号中所描述的。然而，如果这种技术应用于高密度盘(诸如，蓝光光盘)，记录/再生操作可能会恶化。例如，循迹误差信号的质量可能会降低。此外，由于是利用粗糙面和镜面之间的对比差异来执行显示，因此必须保证极佳的可视性。

于是，本技术提供一种记录介质，其通过将粗糙表面部形成为适当的形状而非简单地形成粗糙表面部来提供极佳的可视性和记录/再生性能。

根据本技术的实施方式，一种记录介质，包括：基片，在其一侧上具有标签侧表面并且在另一侧上具有用于记录和再生信息的记录层。基片的标签侧表面具有镜面部和粗糙面部，在镜面部和粗糙面部之间形成具有阶高为10μm以下的阶，粗糙面部的平均粗糙度在10μm与2μm之间(包括10μm和2μm)。通过利用镜面部和粗糙面部，可以在标签侧表面上形成可视信息。例如，粗糙面部的阶的高度值设在10μm与1μm之间(包括10μm和1μm)，粗糙面部的平均粗糙度设为大约5μm。

根据现有技术的另一个实施方式，提供了一种制造记录介质的方法。这种方法包括制作基片，其一面用作标签侧表面，另一面具有用于形成记录层的凹凸图案，其中标签侧表面包括镜面部和粗糙面部，镜面部和粗糙面部之间形成10μm以下的阶，粗糙面部的平均粗糙度在10μm和2μm之间(包括10μm和2μm)，通过使用镜面部和粗糙面部，在标签侧表面上形成可视信息，在基片的凹凸图案上形成至少包含记录层和保护层的层结构。例如，在制作基片时，生成上述的粗糙面部，以便上述粗糙面部的阶的高度值被设在10μm与1μm之间(包括10μm和1μm)，上述粗糙面部的平均粗糙度被设为约5μm。

根据这种技术，通过利用粗糙面部和镜面部之间的对比，各种信息都可以被显示在记录介质的标签侧表面上。此外，即使在粗糙面部形成时，粗糙面部也不会对记录和再生性能产生不利影响。

根据上述技术，通过利用粗糙面部和镜面部，可以在标签侧表面上实现具有极佳可视性的显示。此外，在制造记录介质时，会提供有效的印刷处理并且成本降低。而且，能提供一种不会对记录和再生性能(循迹性能)产生不利影响的记录介质。

附图说明

图1A和图1B示出了根据本技术的实施方式的光盘的镜面部和粗糙面部；

图2是示出了根据实施方式用于制造光盘的工艺流程的流程图；

图3A至图3D示出了根据实施方式的压模制作(stamper generation)的工艺流程；

图4A和图4B示出了根据实施方式的基片的注模成型；

图5A至图5D示出了根据实施方式用于制作光盘的工艺流程；

图6A至图6D示出了粗糙面部和循迹误差信号；以及

图7示出了粗糙面部与循迹误差信号之间的关系。

具体实施方式

下面将按以下顺序来描述本技术的实施方式：

1.光盘

2.光盘制造工艺流程

3.粗糙面部对循迹操作和可见性的影响。

1.光盘

下面参考蓝光光盘(BD)作为用作记录介质的光盘，描述了本技术的实施方式。接下来简要描述BD。就盘尺寸而言，BD直径为120mm，厚度为1.2mm。也就是说，在外部尺寸方面，BD具有的尺寸与CD盘或者DVD盘的尺寸相同。此外，为了记录和再生数据，使用蓝色激光(例如，波长λ＝405nm)。再者，光学系统具有高NA(例如，NA＝0.85)。而且，设置狭窄的磁迹间距(例如，磁迹间距＝0.32μm)和高线密度(例如，记录线密度＝0.112μm/bit)。因此，具有直径为12cm以及单层结构的光盘具有大约为25千兆字节(GB)的用户数据容量。如果采用更高密度的记录技术，可以实现大约27GB的容量。此外，已开发了具有多个记录层的所谓多层盘。多层盘的用户数据容量基本上等于每层容量乘以层数。

BD光盘的例子包括BD-ROM(蓝光光盘只读存储器)、BD-R(可记录式蓝光光盘)和BD-RE(可重写式蓝光光盘)。BD-ROM是一种只读光盘。BD-ROM存储以浮雕式凹坑串(embossed pit string)形式记录于记录层中的信息。

BD-R是一种遵循蓝光光盘标准的一次可记录光盘。BD-RE是遵循蓝光光盘标准的可重写光盘。BD-R和BD-RE的光盘基片实质上具有相同结构。光盘基片只具有在其中预先形成的沟槽(groove)，而没有凹坑串。除了最内圆周PIC(永久性信息和控制数据)区域以外，在包括数据记录区域在内的几乎所有区域中，沟槽的磁迹间距为320nm。PIC区域中沟槽的磁迹间距为350nm。光盘基片具有单螺旋结构。而且，一般而言，沟槽的深度约为25nm。通过沟槽自身抖动将诸如地址信息的唯一信息记录其中。

根据本示例性实施方式，光盘是BD-R、BD-RE、以及BD-ROM之一。此外，根据本示例性实施方式，基片的一面用作标签侧表面。用于记录和再生信息的记录层形成在基片的另一面上。标签侧表面包括镜面部和粗糙面部，粗糙面部被形成为自镜面部上升5μm以下的阶梯。因此，通过利用镜面部和粗糙面部，可以在标签侧表面上形成可视显示。在图1A中示出了按照这种方式形成的可视显示。图1A是根据本示例性实施方式的光盘的标签侧表面的平面图。标签侧表面包括粗糙面部6和镜面部7。例如，如此设置镜面部7以形成文字、图形和图案。即，在图1A所示的实施例中，镜面部分7形成文字“ABC”和“DEF”。即，利用镜面部7和粗糙面部6之间的对比差异，用户可以识别文字。注意，相反地，文字部分可能是粗糙面部6，另一部分可能是镜面部7。

图1B是粗糙面部6和镜面部7的示意性横截面视图。镜面部7具有平坦表面。与此相反，粗糙面部6形成为自镜面部7向上阶高D的阶梯，且具有粗糙表面。例如，阶高D约为5μm，粗糙面部6的平均粗糙度Ra约为5μm。注意，如图1B所示，阶高D被定义为粗糙面部6的最低点(在水平面上最接近于镜面部7的点)与镜面部7之间的距离。

2.光盘制造工艺流程

下面参考图2、图3A至图3D、图4A和图4B、以及图5A至图5D描述了用于制造根据本示例性实施方式的光盘的工艺流程。图2是示出了光盘制造工艺流程的流程图。图3A至3D、图4A和4B、以及图5A至5D中的每一个都示出了用于制造光盘的工艺之一。在该实施例中，制造BD-R或BD-RE。

如图2所示，在步骤F101中，首先执行原版盘制作(mastering)。即，使用曝光设备(切割设备)对原版盘执行曝光操作。例如，如图3A所示，从曝光头51中发射的激光束照射到其上涂敷了抗蚀剂(例如，无机抗蚀剂)的光盘原版盘100上。通过这种方式，执行曝光操作。放置在转盘50上的原版盘100由主轴电机52旋转。此时，转盘50通过滑动装置(未示出)以滑动方式移动。通过这种方式，如图3B所示，形成曝光部分R。在这种情况下，使用(例如)声光偏转器(AOD)根据基于(例如)地址信息的调制信息来偏转激光束，并且正在旋转的主盘100以滑动方式被转盘50移动。因此，曝光部分R形成为具有螺旋图案的抖动沟槽。注意，在ROM盘的情况下，曝光部分R如此形成以具有凹坑串图案。此后，对图3B所示的、经过曝光操作的主盘100执行显影操作。因此，如图3C所示，生成了具有凹凸图案的光盘主盘100，其中在凹凸图案中形成作为凹部的曝光部分。该凹部用作光盘成品的沟槽。

随后，在步骤F102中，制作压模。例如，利用主盘100，通过镍电铸工艺，转印主盘100的凹凸性，从而制作压模101(参考图3D)。在压模101的凹凸图案中，凸出部对应于沟槽。

随后，在步骤F103中，执行基片形成。在基片形成中，也形成标签侧表面上的显示。图4A是用于通过注模成型来形成基片的模塑工具的示意图。该模塑工具具有下腔120和上腔121。下腔120包括信号侧表面镜123。此外，用于转印沟槽的压模101放置在信号侧表面镜123上。压模101由压模保持器122固定。此外，上腔121包括标签侧表面镜124。

在图4B中，标签侧表面镜124的预定区域(例如，由图4A中虚线圈住的区域)被放大并示出。如图4B所示，粗糙面部124a在此区域中形成，另一部分形成为镜面部124b。例如，标签侧表面镜124是由一个镜原版盘制成的，镜原版盘使用一种以不锈钢为基的材料。在制造标签侧表面镜124的同时，使用掩片对镜原版盘的表面之一进行掩模，从而使文字和图形图案展示在标签侧表面上。即，对应于镜面部124b的区域被掩模，对应于粗糙面部124a的区域被暴露。此后，对以这种方式经过掩模的原版盘执行化学蚀刻处理。因此，经暴露的部分变得粗糙。用这种方法，制造了将暴露部分用作粗糙面部124a、掩模部分用作镜面部124b的标签侧表面镜124。

注意，如图4B所示，如此形成粗糙面部124a以具有以阶高D自镜面部124b平面向上呈阶梯状的粗糙面。阶高D可由蚀刻时间控制。此外，粗糙面部124a的粗糙度可通过所使用的溶剂类型或添加剂类型来控制。由于粗糙面部124a是通过蚀刻形成，所以粗糙面部124a形成为标签侧表面镜124的凹部分。

图5A是在图4A和图4B中示出的模塑工具的更加示意性图解。如图5A所示，通过注模成型工艺，使用其中布置了用于转印沟槽的压模101和标签侧表面镜124(其上形成粗糙面部124a)的模塑工具，按照这种方式，形成(例如)聚碳酸脂树脂光盘基片1。

图5B中示出了成型的基片1。即，由聚碳酸脂树脂形成的光盘基片1在其中心具有中心孔2。此外，基片1中的、记录和再生激光束照射在其上的表面具有沟槽图案3，该沟槽图案是通过转印模塑工具的压模101上形成的凹凸图案(沟槽图案)101a所形成的。再者，基片1的标签侧表面上有转印至此的标签侧表面镜124的凹凸图案(粗糙面部124a/镜面部124b)。即，基片1的标签侧表面具有形成在其上的粗糙面部6和镜面部7。

在步骤F104中，在基片1上形成包含记录层的层结构。如图5C所示，在其上形成有沟槽/平台形状的基片1的表面上形成包括介电层和记录材料层(由相变材料或光色材料制成)的记录层4。此外，如图5D所示，在记录层4上形成一个光透射层(保护层)5。例如，使用紫外线固化树脂旋转涂布以及紫外线照射来固化紫外线固化树脂而形成光透射层5。用这种方法，就可以生产出具有单层(记录层4)的可记录光盘(BD-R或BD-RE)。在光透射层5侧，光盘具有记录和再生激光照射在其上的表面，光盘的标签侧表面具有利用粗糙面部6和镜面部7形成的显示图案，诸如预定的文字、图形和预定的设计图案。

虽然在图5A至图5D中示意性地示出了光盘基片1，但实际上，光盘基片1的厚度约为1.1mm，光透射层5的厚度约为100μm。在某些情况下，光透射层5上会进一步形成硬涂层。如果生产包含多个记录层的光盘(例如，双层光盘或者四层光盘)，在步骤F105的层结构形成过程中，形成多个记录层。例如，在生产双层光盘的情况中，如图5C所示，形成记录层4(第一记录层)。此后，通过旋转涂布工艺，将用于形成间隔层的材料(紫外线固化树脂)涂敷在记录层4上。随后，使用通过图3A至图3D中示出的步骤所形成的、用于第二记录层的压模将沟槽图案转印至间隔层。在这种情况下，压模被压至未固化的紫外线固化树脂(间隔层)，并将紫外线照射至紫外线固化树脂。此后，移走压模。用这种方法，转印用于第二记录层的沟槽形状。随后，在其上形成有沟槽/平台形状的表面上形成包含记录材料层(由相变材料或光色材料制成)和介电层的第二记录层。此后，在第二记录层上形成光透射层21。以这种方式，可以制造包含第一和第二记录层的双层光盘。为了生产包含更多层的光盘(诸如，三层盘或者四层盘)，可重复上述步骤。

3.粗糙面部对循迹操作和可视性的影响

根据本示例性实施方式，如图1B所示，生产的光盘具有包含粗糙面部6的标签侧表面，利用粗糙面部6和镜面部7将信息显示在标签侧表面上。特别地，根据本示例性实施方式，粗糙面部6相对于镜面部7的阶高D小于或等于10μm，并优选地在10μm和1μm之间(包括10μm和1μm)。此外，粗糙面部6的平均粗糙度Ra在10μm和2μm之间(包括10μm和2μm)。期望将平均粗糙度Ra设置为约5μm。

设置粗糙面部6，以在标签侧表面上显示信息。因此，需要确定粗糙面部6的阶的阶高D和粗糙面部6的粗糙度，以便获得极佳的可视性，即，粗糙面部6和镜面部7之间一定的对比差异。此外，如果粗糙面部6的结构不适当，在将用于记录和再生的激光束照射到记录层4时，循迹误差信号可能会被干扰。

图6A示出了光盘，其具有被配置为阶高D＝15μm以及平均粗糙度Ra＝15μm的粗糙面部6。图6B示出了由这种光盘的记录层4反射的激光束所获得的循迹误差信号TE。在图6B由“X”指出的区域中，观察到循迹误差信号TE的扰动。区域X对应于标签侧表面上形成粗糙面部6的区域。循迹误差信号发生这种扰动是因为具有高粗糙度的粗糙面部6导致基片大范围收缩，并且如果形成阶高D的阶，收缩会对在基片中与粗糙面部6相对的表面上形成的沟槽形状产生不利影响。

相反，图6C所示了光盘，其具有被配置为阶高D＝5μm以及平均粗糙度Ra＝5μm的粗糙面部6。图6D示出了由这种光盘的记录层4反射的激光束所获得的循迹误差信号TE。在这种情况下，未观察到循迹误差信号TE的任何扰动。因此，可以看出，通过在标签侧表面上形成粗糙面部6时适当地设置粗糙面部6的阶的阶高D，可以避免在记录和再生期间发生循迹误差信号TE扰动(或者可以减弱到允许的范围)。

因此，本发明人进行实验从而检验粗糙面部6的各种结构。图7示出了当粗糙面部6的阶高D和粗糙度Ra改变时，观察到的循迹误差信号TE的残差。注意，在BD-R以及6x线速度的情况中，在半径为40mm的位置处需要使残差小于或等于20nm。就是说，因为BD具有320nm磁迹间距，循迹偏差为20nm以上是不可接受的。选择6x线速度是因为6x线速度当前是BD的最高线速度。此时，只有图7中用虚线圈起来的区域中的值满足上述条件。就是说，阶高D小于或等于10μm，平均粗糙度Ra小于或等于10μm。因此，考虑对循迹误差信号TE的影响，可接受的粗糙面部6具有的阶高D为10μm以下，平均粗糙度Ra为10μm以下。

下面讨论可视性。如果粗糙面部6的平均粗糙度Ra为2μm以下，可视性会降低。出现这种情况的原因在于：使得平均粗糙度Ra更接近于0μm，粗糙面部6越来越类似于镜面。因此，粗糙面部6和镜面部7之间的对比差异降低。相反，如果粗糙面部6具有一定的细度水平(例如，大约5μm)，粗糙面部6相对地变白。因此，在粗糙面部6和镜面部7之间出现对比差异，可视性增加。此外，通过蚀刻工艺确定阶高D。如上所述，期望阶高D小于或者等于10μm。从可视性方面来说，如果阶高D大于某个值，粗糙面部6很容易与镜面部7区分。

因为以上提到的原因，粗糙面部6的阶的阶高D被设定为小于或者等于10μm的值，优选地，被设定在10μm和1μm之间(包括10μm和1μm)的值。此外，粗糙面部6的平均粗糙度Ra被设定为在10μm和2μm之间(包括10μm和2μm)的值，优选地，被设定为约5μm。如上所述，在图2所示(参考图5A和5B)的步骤F103中生产基片时，通过将标签侧表面镜124的粗糙面部124a转印到标签侧表面上，在标签侧表面上形成粗糙面部6。因此，如果标签侧表面镜124的表面的粗糙面部124a的凹陷部分具有阶高为10μm以下的凹陷阶，并且平均粗糙度Ra在10μm和2μm之间(包括10μm和2μm)，就可以制造出根据本示例性实施方式的光盘。为了形成这种粗糙面部124a，可以控制针对标签侧表面镜124的蚀刻时间和溶剂类型。此后，通过使用标签侧表面镜124形成光盘基片1的粗糙面部6，可以提供具有信息显示在标签侧表面并具有卓越的记录和再生性能(循迹性能)的光盘。

此外，对于根据本示例性实施方式的光盘，标签印刷不是必需的。因此，可以有利地减少制造费用，且印刷处理不是必需的。

尽管已关于BD-R描述了上述示例性实施方式，然而本技术也适用于诸如，BD-RE和BD-ROM的蓝光光盘以及除了蓝光光盘之外的光盘。即，本技术适用于从一侧为标签侧表面而另一侧是用于记录和再生信息的记录层的基片制造出的光盘。特别地，本技术适合于高密度光盘，其密度大于或者等于道密度为0.32μm以下的蓝光光盘的密度。再者，本技术适用于除圆片式记录介质外的其他类型的记录介质，诸如卡记录介质。

本技术包含的主题涉及于2011年1月20日提交至日本专利局的日本在先专利申请JP 2011-009383中所公开的主题，其全部内容结合于此作为参考。

本领域技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，在所附权利要求或其等价物范围内，可以进行各种修改、组合、子组合、以及更改。

Claims (6)

1.一种记录介质，包括：

基片，在其一侧上具有标签侧表面，另一侧上具有用于记录和再生信息的记录层；

其中，所述基片的标签侧表面具有镜面部和粗糙面部，在所述镜面部和所述粗糙面部之间形成阶高为10μm以下的阶，所述粗糙面部的平均粗糙度为10μm至2μm，其中通过利用所述镜面部和所述粗糙面部在所述标签侧表面上形成可视信息。

2.根据权利要求1所述的记录介质，其中，所述粗糙面部的阶高为10μm至1μm，所述粗糙面部的平均粗糙度约为5μm。

3.根据权利要求2所述的记录介质，其中，所述记录层具有用于记录信息的沟槽图案。

4.根据权利要求1所述的记录介质，其中，所述阶高被定义为所述粗糙面部的最低点与所述镜面部之间的距离。

5.一种用于制造记录介质的方法，包括：

制作基片，所述基片的一个面用作标签侧表面并且另一面具有用于形成记录层的凹凸图案，所述标签侧表面包括镜面部和粗糙面部，所述镜面部和所述粗糙面部之间形成10μm以下的阶，所述粗糙面部的平均粗糙度为10μm至2μm，通过利用所述镜面部和所述粗糙面部在所述标签侧表面上形成可视信息；以及

在所述基片的凹凸图案上形成至少包含记录层和保护层的层结构。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述粗糙面部使得所述粗糙面部的阶高为10μm至1μm，所述粗糙面部的平均粗糙度约为5μm。

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