CN103348410A - 光学信息记录介质及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学信息记录介质,该光学信息记录介质设置有:基板;形成在基板上的一层或多层的信息信号层;和形成在一层或多层的信息信号层上的保护层。每个保护层的表面是读取表面,用于在信息信号层上记录信息信号或再生所述信息信号层中的信息信号的光照射到读取表面上。在读取表面中形成多个次波长构造体。

Description

光学信息记录介质及其制造方法
技术领域
本发明涉及光学信息记录介质和制造该光学信息记录介质的方法。更具体地,本发明涉及在表面上具有防反射功能的光学信息记录介质。
背景技术
光盘具有便于拿取、易于大批量生产、以及低制造成本的优势,因此普遍作为用于记录视频图像和音乐的记录介质。尽管光盘是用于通过利用光驱设备照射和反射光而记录和再生信息信号的记录介质,如以下按照惯例指出的(1)驱动设备侧的问题和(2)光盘侧的问题。
1.驱动(播放器)光学拾取头侧的问题
通常用于光盘的光学树脂材料(诸如聚碳酸酯)的表面反射率是整个可见光范围的大约5%。因此,当磁盘放置在驱动器(播放器)上时,从用于读取磁盘信号的光学拾取头的光源激光器(CD(密致盘)780nm、DVD(数字化通用磁盘)650nm、或BD(蓝光光盘(注册商标))405nm)发射的光量一旦入射到磁盘基板上就衰减大约5%。进一步,当发射光在信号表面的反射层上反射进而返回到拾取头侧时,当光穿过磁盘基板表面时光量再次衰减大约5%。然后,在再生信号的总量中,光量衰减大约10%,因此拾取头光源激光器需要过量发射功率和具有相应的负荷,因此引起负面影响,例如激光器的寿命较短。
尽管记录激光器需要比在记录磁盘的情况中的再生系统更大的功率,但是由于表面反射,记录激光器需要的功率比最初需要的功率多大约5%进而具有相应的负荷,因此引起负面影响,例如激光器的寿命较短。进一步,作为磁盘再生信号的来自磁盘反射膜表面的反射光量衰减大约5%,与当光从磁盘基板表面发射时入射光的衰减相同,因此信号质量劣化。
进一步,尽管当光盘放置在驱动器(播放器)上时,光学拾取头首先将伺服聚焦应用于磁盘信号反射膜表面(在多层膜的情况中从更接近表面的膜),但是如果在该情况中磁盘表面的反射率较高,那么存在着将该表面误认为是信号反射膜表面的问题,进而不能读取和再生磁盘信息。在针对DVD-DL规格的两层结构磁盘采用低反射率膜之后,该问题变得更明显,在25GB/层×8层:200G结构(其是以下描述的BD的未来容量扩展规格)中的表面附近的反射膜的反射率很可能是大约2%或更小,进而很可能引起重大问题。
进一步,尽管针对BD研究八倍速记录/再生技术的光学拾取头(例如,参考非专利文献1),但是磁盘的表面反射导致源自高速记录所需的高功率的损耗和在高速再生时的再生信号量的损失,这些都是重大故障。
2.光盘侧的问题
每个标准明确定义作为再生信号量的反射率。例如,在使用偏振光学拾取头的情况下,反射率是,例如,CD:58%<(780nm)和35%<(650nm),DVD-SL:45%到85%和DL18%到30%(650nm),和BD-SL:高反射率35%到70%和DL(包括SL低反射率)12%到28%(405nm)。为了满足这些反射率标准,考虑到当从磁盘基板表面发出光时来自磁盘反射膜的信号反射光的量衰减大约5%,需要提前设置更高的初始反射率并确保反射光量。
特别地,在诸如DVD和BD的双层结构盘的情况中,需要精确的膜厚度控制(其用于保持确保接近基板表面侧的半透射层中的反射光量与确保在深度侧中的反射层的透射光量的平衡),并且在制造该双层磁盘结构时引起重大问题。尽管发布并积极研究针对BD的未来扩展容量的多层结构盘(例如,25GB/层×8层200G和25GB/层×16层400G),但是在更多层中的每个层的反射率自然变得更低,并且信号光的量也变得更少,因此存在重大问题,即,光量在磁盘表面上衰减大约5%。信号光的量降低导致信号被上述光学拾取头再生信号检测器中的电子噪声削弱进而出现读误差。
为了解决以上问题,提出在光学磁盘表面上设置防反射膜的技术(例如,参考专利文献1和专利文献2)。然而,随着近年来光盘的密度变得更大,期望更好的防反射功能。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开号6-28716
专利文献2:日本专利申请公开号2003-208733
非专利文献
非专利文献1:CX-PAL,Semiconductor&Component News,索尼公司,2007年10月,第74卷
发明内容
技术问题
因此,本发明的目标是提供具有良好的防反射功能的光学信息记录介质以及制造该光学信息记录介质的方法。
技术手段
为了解决上述问题,第一发明是光学信息记录介质,该光学信息记录介质具有:基板;形成在基板上的一层、或两层以上的信息信号层;形成在一层或两层以上的信息信号层上的保护层,其中,保护层的表面是读取表面,用于在信息信号层中记录信息信号或再生所述信息信号层中的信息信号的光照射到读取表面;以及形成在读取表面中的多个次波长构造体。
第二发明是光学信息记录介质,该光学信息记录介质具有:第一基板;形成在第一基板上的一层、或两层以上的信息信号层;以及形成在一层、或两层以上的信息信号层上的第二基板,其中所述第二基板的表面是读取表面,用于在所述信息信号层中记录信息信号或再生信息信号层中的信息信号的光照射到读取表面;以及在读取表面中形成多个次波长构造体。
第三发明是光学信息记录介质,该光学信息记录介质具有:基板;形成在基板上的一层、或两层以上的信息信号层;以及形成在一层、或两层以上的信息信号层上的保护层,其中基板的表面是读取表面,用于在信息信号层中记录信息信号或再生信息信号层中的信息信号的光照射到读取表面,和在读取表面中形成多个次波长构造体。
第四发明是光学信息记录介质,该光学信息记录介质具有:读取表面,用于记录或再生信息信号的光照射到该读取表面,其中,在读取表面中形成多个次波长构造体。
第五发明是制造光学信息记录介质的方法,该方法包括:将用于形成读取表面的母盘的形状转印到树脂材料,以及形成表面上形成有多个次波长构造体的基板或保护层,其中,基板或保护层的表面是读取表面,用于记录或再生信息信号的光照射到读取表面。
在本发明中,次波长构造体是指形成为尺寸小于可见光波长区域的结构,更具体地,是指底面为圆形或椭圆形的具有在150nm到480nm范围的基本固定的直径或长直径和短直径的结构,以及高度在100nm到280nm范围的具有圆锥形或其顶部几乎是平面的圆形截顶圆锥形的结构。
在本发明中,次波长构造体形成在读取表面上,从而可以减少入射到读取表面上的记录光或再生光的反射。因此,可以降低在读取表面上的记录光或再生光的损耗。
有益效果
如上所述,本发明具有形成在读取表面(用于记录或再生信息信号的光照射到该读取表面)上的次波长构造体,因此可以实现优良的防反射功能。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。
图2A是示出根据本发明的第一实施方式的光学信息记录介质的读取表面的构造的实例的示意性平面图。
图2B是图2A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的平面图。
图2C是图2B中的磁道T1、T3、和…的截面图。
图2D是在图2B中的磁道T2、T4、和…的截面图。
图2E是示出用于形成对应于图2B中的磁道T1、T3、和…的潜像的激光的调制波形的示意图。
图2F是示出用于形成对应于图2B中的磁道T2、T4、和…的潜像的激光的调制波形的示意图。
图3A是在磁道延伸方向上的图2B中所示的读取表面的截面图。
图3B是在θ方向上的图2A中所示的读取表面的截面图。
图4A和图4B是图2A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的透视图。
图5A和图5B是图2A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的透视图。
图6A是示出具有圆锥形或圆形截顶圆锥形的接收的布置的实例的示意图。
图6B是示出具有椭圆锥形或椭圆形截顶锥形的结构的布置的实例的示意图。
图7A是示出用于在读取表面上形成结构的读取表面形成母盘的模制表面的构造的实例的示意性平面图。
图7B是图7A中所示的读取表面形成母盘的模制表面的放大部分的平面图。
图8是用于说明在曝光蛾眼图案的工序中使用的主曝光设备的构造的示意图。
图9A至图9E是用于说明制造根据本发明的第一实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图10A到图10F是用于说明制造根据本发明的第一实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图11A至图11I是用于说明制造根据本发明的第二实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图12是示出根据本发明的第三实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。
图13A至图13I是用于说明制造根据本发明的第三实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图14是示出根据本发明的第四实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。
图15A至图15J是用于说明制造根据本发明的第四实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图16是示出根据本发明的第五实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。
图17A至图17J是用于说明制造根据本发明的第五实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图18A到图18D是用于说明制造根据本发明的第六实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图19A至图19E是用于说明制造根据本发明的第七实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图20是示出根据本发明的第八实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。
图21A至图21G是用于说明制造根据本发明的第八实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图22A至图22H是用于说明制造根据本发明的第九实施方式的光学信息记录介质的方法的实例的工序图。
图23A是示出根据本发明的第十实施方式的光学信息记录介质的读取表面的构造的实例的示意性平面图。
图23B是图23A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的平面图。
图23C是图23B中的磁道T1、T3、和…的截面图。
图23D是图23B中的磁道T2、T4、和…的截面图。
图23E是示出用于形成对应于图23B中的磁道T1、T3、和…的潜像的激光的调制波形的示意图。
图23F是示出用于形成与图23B中的磁道T2、T4、和…对应的潜像的激光的调制波形的示意图。
图24A是示出根据本发明的第十一实施方式的光学信息记录介质的读取表面的构造的实例的示意性平面图。
图24B是图24A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的平面图。
图24C是图24B中的磁道T1、T3、和…的截面图。
图24D是图24B中的磁道T2、T4、和…的截面图。
图24E是示出用于形成与图24B中的磁道T1、T3、和…相对应的潜像的激光的调制波形的示意图。
图24F是示出用于形成对应于图24B中的磁道T2、T4、和…的潜像的激光的调制波形的示意图。
图25A是示出用于在读取表面上形成结构的读取表面形成母盘的模制表面的构造的实例的示意性透视图。
图25B是图25A中所示的读取表面形成母盘的模制表面的放大部分的平面图。
图26是用于说明在曝光蛾眼图案的工序中使用的滚筒主曝光设备的构造的示意图。
图27A是示出根据本发明的第十二实施方式的光学信息记录介质的读取表面部分的示意性平面图。
图27B是图27A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的平面图。
图28A是示出根据本发明的第十三实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的示意性平面图。
图28B是图28A中所示的光学信息记录介质的放大部分的平面图。
图28C是图28B中的磁道T1、T3、和…中的截面图。
图28D是图28B中的磁道T2、T4、和…中的截面图。
图29是图28B中所示的光学信息记录介质的放大部分的透视图。
图30是示出试验实例1到3的模拟结果的曲线图。
图31A至31C是示出试验实例4的模拟结果的曲线图。
图32A至32C是示出试验实例5的模拟结果的曲线图。
图33A至33B是示出试验实例6的模拟结果的曲线图。
图34A至34C是示出试验实例7的模拟结果的曲线图。
图35A至35C是示出试验实例8的模拟结果的曲线图。
图36A至36B是示出试验实例9的模拟结果的曲线图。
图37A至37C是示出试验实例10的模拟结果的曲线图。
图38A至38C是示出试验实例11的模拟结果的曲线图。
图39A至39B是示出试验实例12的模拟结果的曲线图。
图40A是示出试验实例13的模拟结果的曲线图。
图40B是示出试验实例14的模拟结果的曲线图。
图40C是示出试验实例15的模拟结果的曲线图。
具体实施方式
下面将结合附图描述本发明的实施方式。
1.第一实施方式(光学信息记录介质的第一实例,其中基板侧是读取表面)
2.第二实施方式(光学信息记录介质的第二实例,其中基板侧是读取表面)
3.第三实施方式(压合型光学信息记录介质的实例)
4.第四实施方式(具有两层信息信号层的光学信息记录介质的第一实例)
5.第五实施方式(具有两层信息信号层的光学信息记录介质的第二实例)
6.第六实施方式(构造体在光学信息记录介质的读取表面中形成的第一实例)
7.第七实施方式(构造体在光学信息记录介质的读取表面中形成的第二实例)
8.第八实施方式(光学信息记录介质的第一实例,其中保护层侧是读取表面)
9.第九实施方式(光学信息记录介质的第二实例,其中保护层侧是读取表面)
10.第十实施方式(构造体以四方栅格图案对齐的实例)
11.第十一实施方式(构造体线性对齐的实例)
12.第十二实施方式(构造体以摆动图案对齐的实例)
13.第十三实施方式(凹形的构造体被排列的实例)
<1.第一实施方式>
【光学信息记录介质的构造】
图1是示出根据本发明的第一实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。该光学信息记录介质具有基板1、在基板1上形成的信息信号层2、以及在信息信号层2上形成的保护层3。在激光照射其上的光学信息记录介质的读取表面中,形成具有凸形状的多个次波长构造(以下还被简称为“构造体”)。同时,读取表面是指通过被激光照射而在上面记录信息信号和/或再生信息信号的表面。
在根据第一实施方式的光学信息记录介质中,通过将激光从基板1侧照射到信息信号层2记录或再生信息信号。例如,数值孔径大于等于0.45且小于等于0.5的物镜汇聚波长为780nm以上且790nm以下的激光,进而将激光从基板1侧照射到信息信号层2上,从而记录和/或再生信息信号。这种光学信息记录介质是,例如,CD(压缩磁盘)。
当光学信息记录介质遵循CD标准时,构造体11的配置节距优选地是900nm以下,更优选地是大于等于200nm且小于等于480nm,以及进一步更优选地是大于等于240nm且小于等于400nm。当配置节距超过900nm时,作为通过将900与
Figure BDA00003577638300091
相乘获得的大约780nm的值对应于在六方栅格排列的情况中的最近有效衍射光栅间隔的尺寸值,并且观察到在具有该波长或更小波长的区域中的反射率的快速升高,反射率超过1%,因此防反射效果变得不足。
构造体11的高度优选地是大于等于100nm且小于等于300nm,更优选地是大于等于170nm且小于等于280nm,以及进一步更优选地是大于等于190nm且小于等于240nm。当高度小于100nm时,反射率超过1%,并且防反射效果变得不足。同时,当高度超过300nm时,尽管防反射率仍然充足,但构造体本身的高度增加,因此很难制造该构造体。
构造体11的顶部的平坦部分直径优选地是大于等于0倍且小于等于0.8倍的配置节距或大于0倍且小于等于0.8倍的配置节距,更优选地是0.4倍以上且0.6倍以下的配置节距,以及最优选地是0.5倍。当平坦部分直径超过0.8倍时,反射率超过1%,进而防反射效果变得不足。
用于记录或再生信息信号的光的波长λ与构造体11的高度H的比率(λ/H)优选地是2以上且6以下。当该比率小于2时,尽管防反射性能仍然充足,但构造体11的高度增加,因此很难制造该构造体。同时,当该比率超过6时,反射率超过1%,进而防反射效果变得不足。
(基板)
基板1具有(例如)环形形状,其中在中心形成开口(以下称为“中心孔”)。基板1具有第一主面和第二主面。作为基板1的第一主面的读取表面是细微凹凸表面,其中形成如上所述的构造体11。同时,作为基板1的第二主面的信号表面是(例如)凹凸表面,其中形成凹凸部12,并且信息信号层3形成在该凹凸表面中。同时,信号表面是指信息信号层3形成在其中的表面。这些凹凸部12的形状可以采用多种形状,例如螺旋形、同心圆形、或凹坑阵列。进一步,为了处理信息,可以摆动这些凹凸部12。
基板1的直径(例如)被选择为120nm。考虑到硬度,选择基板1的厚度优选地是0.3mm到1.3mm,更优选地是0.6mm到1.3mm,并且选择为例如1.1mm。进一步,中心孔的直径(例如)被选择为15mm。
例如,塑料材料或玻璃可以用于基板1的材料,并且从成本角度,优选地使用塑料材料。例如,聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂或丙烯酸树脂可以用于塑料材料。
(信息信号层)
信息信号层2形成为能够记录和/或再生信息信号。取决于(例如)期望的光学信息记录介质是再生专用型、可记录型、还是可重写型适当地选择该构造。
当期望的光学信息记录介质是再生专用型,那么信息信号层2是(例如)反射膜。该反射膜的材料是,例如,金属元素、类金属元素、或金属元素与类金属元素的混合物。更具体地,材料是单质,例如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、钯(Pd)、钴(Co)、硅(Si)、钽(Ta)、钨(W)、锰(Mo)、或锗(Ge)或包括这些单质作为主要成分的合金。进一步,当考虑到实用性时,优选地使用这些元素中的Al、Ag、Au、Si或Ge材料。
当期望的光学信息记录介质是可记录型时,信息信号层2是(例如)可记录的记录层,并且针对该记录层可以使用通常用于传统的已知可记录的光学信息记录介质的记录层。更具体地,可记录的记录层是(例如)通过将反射膜、有机染料膜或无机记录膜顺序地层压在光盘基板1上获得的层压膜。
当期望的光学信息记录介质是可重写型时,信息信号层2是(例如)可重写的记录层,并且针对该记录层可以使用通常用于传统上已知的可重写光学信息记录介质的记录层。更具体地,可重写记录层是(例如)通过将反射膜、下介电层、相变记录层、和上介电层顺序地层压在基板1上获得的层压膜。
(保护层)
保护层3是通过固化诸如紫外线固化树脂(UV树脂)的光敏树脂形成的。保护层3的材料是(例如)紫外线固化型的丙烯酸树脂。
【次波长构造体】
图2A是示出根据本发明的第一实施方式的光学信息记录介质的读取表面的构造的实例的示意性平面图。图2B是图2A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的平面图。图2C是图2B中的磁道T1、T3、和…中的截面图。图2D是图2B中的磁道T2、T4、和…中的截面图。图2E是示出用于形成对应于图2B中的磁道T1、T3、和…的潜像的激光的调制波形的示意图。图2F是示出用于形成对应于图2B中的磁道T2、T4、和…的潜像的激光的调制波形的示意图。图3A是图2B中所示的读取表面在磁道延伸方向(X方向(还被称为“磁道方向”))上的截面图。图3B是图2A中所示的读取表面在θ方向上的截面图。图4A和图5B是图2A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的透视图。
在读取表面中形成的多个构造体11是(例如)同心对齐的。优选地,在读取表面中形成的多个构造体11二维对齐地以等于或小于作为要减少反射的目标的激光的波长的配置节距设置在一个主面上。同时,配置节距是指配置节距P1或配置节距P2。
构造体11具有以下排列模式,该模式在光学信息记录介质的读取表面中形成多个磁道阵列T1、T2、T3、和…(以下也统称为“磁道T”)。同时,磁道是指光学信息记录介质的读取表面的形成构造体11处的那部分。磁道T优选地是同心的或螺旋形的。
构造体11布置在两个相邻磁道T之间位移了一半节距的位置。更具体地,在两个相邻磁道T之间并且在一个磁道(例如,T1)中对齐的构造体11的中间位置(位移了一半节距的位置),布置另一磁道(例如,T2)中的构造体11。因此,如图2B中所示,构造体11经排列使得形成六方栅格图案或半六方栅格图案,其中构造体11的中心定位在三个相邻磁道阵列(T1到T3)之间的相应点a1到a7。
当构造体11布置为形成半六方栅格图案,如图2B中所示,那么在同一磁道(例如,T1)中的构造体11的配置节距P1(a1和a2之间的距离)优选地长于两个相邻磁道(例如,T1和T2)之间的构造体11的配置节距,也就是,构造体11在磁道延伸方向中在±θ方向上的配置节距P2(例如,a1和a7、以及a2和a7之间的距离)。通过以这种方式排列构造体11,可能提高构造体11的充填密度。
从容易成型的角度来看,构造体11优选地具有锥体形状或通过朝着磁道方向拉伸或收缩锥体形状获得的锥体形状。构造体11优选地具有轴对称锥体形状或通过在磁道方向上拉伸或收缩锥体形状获得的锥体形状。当接合相邻构造体11时,构造体11优选地除了接合至相邻构造体11的下部之外具有轴对称锥体形状,或通过在磁道方向上拉伸或收缩锥体形状获得的锥体形状。进一步,锥体形状的锥面能够以凹形或凸形形状弯曲。锥体形状是,例如,圆锥形、截圆锥形、椭圆锥形、截椭圆锥形、角锥形(例如三角锥体形状、四角锥体形状、或五角锥体形状)或截角锥形。同时,如上所述,锥形是指除了圆锥形和角锥体形状之外还包括截圆锥体形状、截锥体形状、椭锥体形状和截椭锥体形状的概念。进一步,截圆锥体形状是指通过切割圆锥体的顶部获得的形状,截椭圆锥体形状是指通过切割椭圆锥的顶部获得的形状,和截角锥体形状是指通过切割角锥体的顶部获得的形状。
如图4A和图4B中所示,构造体11优选地是具有包含长轴和短轴的底面的椭圆形、卵形或蛋形锥体结构,和具有弯曲顶部的椭圆锥体形状。或者,如图5B中所示,构造体优选地具有含有长轴和短轴的椭圆形、卵形、或蛋形圆锥体构造的底面和截圆锥体形状的平坦顶面。通过形成该形状,可以提高阵列方向上的充填率。
从改进反射特性的角度来看,顶部缓慢倾斜并且从中心部分到底部渐渐陡峭倾斜的锥体形状(参考图4A)是优选的。进一步,从改进反射特性和透射特性的角度来看,中心的斜度比底部和顶部的斜度更陡峭的锥体形状(参考图4B)或具有平坦顶面的锥体形状(参考图5A)是优选的。当构造体11具有椭圆锥体形状或截椭圆锥体形状时,这些形状的底面的长轴方向优选地平行于磁道延伸方向。尽管图4A到图5B中的各个构造体11具有相同形状,但是构造体11的形状不限于此,具有两种以上形状的构造体11可以形成在基体表面上。进一步,构造体11可以与基体2一体形成。
进一步,如图4A到图5B中所示,优选地,部分地或完全地在构造体11的外围设置突出部11b。通过这种方式,即使当构造体11的充填率较低,也可以使反射率较低。更具体地,如图4A到图5A中所示,突出部11b设置在相邻构造体11之间。进一步,如图5B中所示,可以部分地或完全在构造体11的外围提供长且细的突出部11b。该长且细的突出部11b在从构造体11的顶部到下部的方向上延伸。尽管突出部11b的形状包括(例如)三角形横截面或四边形横截面,但是形状不特别限于这些形状,可以通过考虑成型的容易性来选择形状。进一步,可以使构造体11的外围的部分或整个表面变粗糙,从而形成细微的凹状和凸状。更具体地,可以使相邻构造体11之间的表面变粗糙,从而形成细微的凹状和凸状。进一步,微孔可以形成在构造体11的表面(例如,顶部)中。
构造体11不限于所示凸形,并且可以与形成在基体2的表面中的凹形部一起形成。构造体11的高度不特别限制,例如,是大约420nm,并且更具体地,是415nm到421nm。此外,当构造体11以凹形形成中,该高度对应于构造体11的深度。
优选地,构造体11在磁道延伸方向上的高度H1小于构造体11在阵列方向上的高度H2。也就是,构造体11的高度H1和H2优选地满足关系H1<H2。当构造体11排列以满足H1≥H2的关系时,需要使配置节距P1在磁道延伸方向上更长,因此磁道延伸方向上的构造体11的充填率降低。当充填率以这种方式降低时,发生了反射特性的降低。
此外,构造体11的纵横比不限于相同的纵横比,每个构造体11可以具有给定的高度分布(例如,在纵横比大约是0.83到1.46的范围内)。通过设置具有高度分布的构造体11,可以降低反射特性的波长依赖性。因此,可以实现具有优良防反射特性的光学信息记录介质。
同时,高度分布是指具有两种以上类型的高度(深度)的构造体11设置在基体2的表面上。也就是,具有基准高度的构造体11和具有不同于这些构造体11的高度的构造体11设置在基体2的表面上。例如,高度不同于基准值的的构造体11周期性地或非周期性地(随机地)设置在基体2的表面上。该周期的方向是(例如)磁道延伸方向或阵列方向。
优选地,裙部11a设置到构造体11的外围部分,原因是可以在制造光学信息记录介质的工序中容易地分离光学信息记录介质和模具等。同时,裙部11a是指设置到构造体11的底部的外围部分的突出部。从以上分离特性的角度来看,该裙部11a优选地具有弯曲表面,该弯曲表面的高度在从构造体11的顶部到下部的方向缓缓地降低。此外,尽管裙部11a可以仅仅设置到构造体11的一部分外围部分,但是从改进分离特性的角度来看,裙部优选地设置到构造体11的整个外围部分。进一步,当构造体11是凹形部时,裙部是设置到作为构造体11的凹部的开口外围的弯曲表面。
在本发明中的纵横比由下面的方程式(1)定义。
纵横比=H/P...(1)
其中,H:构造体的高度,和P:平均配置节距(平均周期)
同时,平均配置节距P是由下面的方程式(2)定义。
平均配置节距P=(P1+P2+P2)/3...(2)
其中,P1:在磁道延伸方向上的配置节距(磁道延伸方向周期),P2:±θ方向的配置节距(θ方向周期)(其中θ=60°-δ,并且δ优选地是0°<δ≤11°,更优选地是3°≤δ≤6°)
进一步,构造体11的高度H是阵列方向上的构造体11的高度。磁道延伸方向上(X方向)的构造体11的高度低于阵列方向上(Y方向)的高度,并且除了磁道延伸方向之外的部分构造体11的高度与阵列方向上的高度基本相同,因此次波长构造体的高度由阵列方向上的高度表示。同时,当构造体11是凹部时,在以上方程式(1)中构造体的高度H是构造体的深度H。
当同一磁道中的构造体11的配置节距是P1而两个相邻磁道之间的构造体11的配置节距是P2时,那么比率P1/P2优选地满足关系1.00≤P1/P2≤1.1或1.00<P1/P2≤1.1。通过设定该数值范围,可以提高具有椭圆锥体形状或截椭圆锥体形状的构造体11的充填率,因此改善防反射特性。
构造体11在基体表面的充填率具有100%的上限,和在65%以上的范围内,优选地在73%以上的范围内,以及更优选地在86%以上的范围内。通过设定充填率的该范围,可以改进防反射特性。为了改进充填率,优选地接合相邻构造体11的下部或调节构造体底面的椭圆率从而将扭曲施加于构造体11。
同时,构造体11的充填率(平均充填率)是如下计算的值。
首先,利用扫描电子显微镜(SEM)俯视地捕获光学信息记录介质的表面的图像。接着,从捕获的SEM照片中随机地选择单元格Uc,从而测量单元格Uc的配置节距P1和磁道节距Tp(参考图4B)。进一步,通过图像处理测量定位在该单元格Uc的中心的构造体11的底面面积S。然后,利用测量的配置节距P1、磁道节距Tp、和底面面积S根据下面的方程式(3)计算充填率。
充填率=(S(hex.)/S(unit))×100...(3)
单元格面积:S(unit)=P1×2Tp
存在于单元格中的构造体的底面面积:S(hex.)=2S
针对从捕获的SEM照片中随机选择的十个单元格执行上述计算充填率的处理。进一步,通过对测量值简单地求平均(取其算术平均),将充填率的平均率计算为在基体表面上的构造体11的充填率。
当构造体11重叠或在构造体11之间存在诸如突出部11b的子构造体时,可以通过利用对应于5%高度的部分作为阈值根据判定对于构造体11的高度的面积之比的方法计算充填率。
当构造体11形成半六方栅格图案时,构造体底面的椭圆率e优选地是100%<e<150%或更小。这是因为,通过设定该范围,可以提高构造体11的充填率并获取优良的防反射特性。
同时,当磁道方向(X方向)上的构造体底面的直径是a并且在与直径a正交的阵列方向上(Y方向)上的直径是b时,椭圆率e是由(a/b)×100定义的。此外,构造体的直径a和b是如下计算的值。首先,光学信息记录介质的表面的图像是利用扫描电子显微镜(SEM)俯视捕获的,从而从捕获的SEM照片中随机地提取十个构造体11。然后,测量每个提取的构造体11的直径a和b。进一步,通过对测量值简单地求平均(取其算数平均值),该构造体11的直径a和b的平均值被计算为构造体11的直径a和b。
图6A示出具有圆锥体形状或截圆锥体形状的构造体11的排列的实例。图6B示出椭圆锥体形状或截椭圆锥体形状的构造体11的排列的实例。如图6A和图6B中所示,优选地,接合构造体11从而下部彼此重叠。更具体地,构造体11的下部优选地接合相邻构造体11的一部分或整个下部。更具体地,在磁道方向、在θ方向、或这两个方向上,构造体11的下部优选地接合。更具体地,在磁道方向、在θ方向、或这两个方向上,构造体11的下部优选地接合。图6A和图6B示出相邻构造体11的整个下部接合的实例。通过以这种方式接合构造体11,可以提高构造体11的充填率。在考虑反射率的光路的使用环境中,构造体优选地接合在光波带的最大值的四分之一的部分处。通过这种方式,可以获取优良的防反射特性。
如图6B中所示,当具有椭圆锥体形状或截椭圆锥体形状的构造体11的下部接合时,接合部分的高度按照接合部分a、b、和c的次序变低。
直径2r与配置节距P1的比率((2r/P1)×100)是85%或更大,优选地是90%或更大,更优选地是95%或更大。通过设定该范围,可以提高构造体11的充填率并提高防反射特性。当比率((2r/P1)×100)变大进而构造体11的重叠程度变高时,防反射特性趋于降低。因此,优选地,设定比率((2r/P1)×100)的上限值使得构造体接合在考虑反射率的光路的使用环境下光波带的最大值的四分之一的部分处。同时,配置节距P1是磁道方向上的构造体11的配置节距,直径2r是在磁道方向上的构造体底面的直径。此外,当构造体底面是圆形时,直径2r是直径,并且当构造体底面是椭圆形时,直径2r是长直径。
【用于形成读取表面的母盘的构造】
图7A是示出用于在读取表面上形成以上构造体的读取表面形成母盘的模制表面的构造的实例的示意性平面图。图7B是图7A中所示的读取表面形成母盘的模制表面的放大部分的平面图。读取表面形成母盘201具有圆盘形状,并且具有凹形状的多个构造体202在读取表面形成母盘的表面上对齐。构造体202布置在(例如)同心或螺旋形磁道上。尽管(例如)玻璃可以用于读取表面形成母盘201的材料,但不对材料进行特别限制。通过利用以下所示的滚筒主曝光设备空间地链接二维图案,同步极性反转格式器信号和每一磁道的记录设备的旋转控制器、生成信号、以及利用CAV以适当的输送孔距执行图案化,可以记录六方栅格图案或半六方栅格图案。通过充分地设定极性反转格式器信号的频率和滚筒旋转数,可以在期望的记录区域中形成均匀空间频率的栅格图案。
【曝光设备的构造】
首先,将参考图8描述用于曝光蛾眼图案的工序的主曝光设备的构造。基于光盘记录设备形成该主曝光设备。
激光源21是以下光源:其对于作为记录介质的母盘211的表面上沉积的抗蚀剂进行曝光,并对于例如波长λ=266nm的记录激光15进行振荡。从激光源21发射的激光15作为平行光束笔直前进,进而入射到电光调制器(EOM)22。已透过电光调制器22的激光15被镜23反射,并被引导到调制光学系统25。
利用偏振分束器形成镜23,并具有反射一个偏振分量和允许另一偏振分量通过的功能。透过镜23的偏振分量由光电二极管24接收,并且基于接收的光信号控制电光调制器22,从而调制激光15的相位。
在调制光学系统25的过程中,激光15通过聚光透镜26汇聚到由玻璃(SiO2)等制造的声光调制器(AOM)27。激光15的强度由声光调制器27调制,进而激光由透镜28扩散并转换成平行光束。从调制光学系统25发出的激光由镜31反射,并在移动光学台32上水平且平行地引导。
移动光学台32具有光束扩展器33和物镜34。引导至移动光学台32的激光15由光束扩展器33成形至期望的光束形状,然后通过镜38和物镜34照射到母盘12上的抗蚀层。母盘12设置在连接主轴马达35的旋转台36上。进一步,通过旋转母盘211,在母盘211的轴向方向引导激光15并将激光15间断地照射到抗蚀层,执行抗蚀层的曝光工序。形成的潜像具有几乎椭圆形的形状,该形状在圆周方向上具有长轴。通过以箭头R的方向移动该移动光学台32来移动激光15。
曝光设备具有控制机构37,其在抗蚀层上形成对应于六方栅格或半六方栅格的二维图案的潜像。控制机构37具有格式器29和驱动器30。格式器29具有极性反转单元,该极性反转单元控制将激光15照射到抗蚀层上的定时。驱动器30接收来自极性反转单元的输出并控制声光调制器27。
通过同步每一个磁道的记录设备的旋转控制器和极性反转格式器信号从而空间地链接二维图案,该滚筒主曝光设备生成信号,并且声光调制器27调制强度。通过以恒定角速度(CAV)、适当的调制频率、适当的输送孔距、和适当的旋转数执行图案化,可以记录六方栅格或半六方栅格图案。例如,输送孔距只需要设置为251nm从而将圆周方向上的周期设置为315nm,和将与圆周方向成大约60度方向(大约-60度方向)上的周期设置为300nm(勾股定理)。极性反转格式器信号的频率按照滚筒旋转数(1800rpm、900rpm、和450rpm)而改变。通过由移动光学台32上的光束扩展器(BEX)33将远紫外线激光扩展为五倍光束直径、将激光通过数值孔径(NA)0.9的物镜34照射到母盘12上的抗蚀层、和形成细微的潜像来获得半六方栅格图案,其中,在该半六方栅格图案中,期望记录区域中的空间频率(圆周315nm周期,在大约60度方向(大约-60度方向)的圆周方向上300nm周期)是一致的。
【制造光学信息记录介质的方法】
图9A到图10F是用于说明根据本发明的第一实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。
(抗蚀层形成工序)
首先,如图9A中所示,准备圆盘状的母盘211。然后,如图9B中所示,抗蚀层212形成在母盘211的表面。作为抗蚀层212的材料,例如,可以使用有机抗蚀剂和无机抗蚀剂中的一个。作为有机抗蚀剂,例如,可以使用酚醛抗蚀剂或化学增强抗蚀剂。此外,作为无机抗蚀剂,例如,可以使用包括一种、或两种以上类型的过渡金属的金属化合物。
(曝光工序)
然后,如图9C中所示,利用上述主曝光设备旋转母盘211,进而作为曝光光束的激光213照射到抗蚀层212上。在这种情况下,通过间断地照射激光213同时在母盘211的径向移动激光213,曝光抗蚀层212的整个表面。通过这种方式,与激光213的轨迹匹配的潜像214形成在抗蚀层212的整个表面。
例如,潜像214被布置为在母盘表面上形成多个磁道阵列,和形成六方栅格图案或半六方栅格图案。潜像212具有(例如)长轴方向在磁道延伸方向上的椭圆形。
(显影工序)
然后,显影剂滴在抗蚀层212上,同时旋转母盘211,从而如图9D中所示显影抗蚀层212。如上所述,当利用正性抗蚀剂形成抗蚀层212时,与非曝光部分相比,由激光213曝光的部分对于显影剂的溶解速度增加,进而在抗蚀层212上形成匹配潜像(曝光部分)214的图案。
(蚀刻工序)
然后,利用形成在母盘211上的抗蚀层212的图案(光致抗蚀图案)作为掩膜来蚀刻母盘211的表面。通过这种方式,如图9E中所示,获得具有长轴方向在磁道延伸方向上的椭圆锥体形状或截椭圆锥体形状的凹部,也就是,构造体202。蚀刻方法是由(例如)干法蚀刻执行的。在这种情况下,通过交替地执行蚀刻工艺和去胶工艺,可以形成例如锥形构造体202的图案。进一步,可以制造深度是抗蚀层212的三倍(选择性3或更大)或更大的玻璃母盘,并且使得构造体202的纵横比更高。因此,如图10A中所示,获得具有例如六方栅格图案或半六方栅格图案的读取表面形成母盘201。
(转印工序)
然后,如图10B所示,制备信号表面形成母盘221,该母盘上的凹部和凸部用于在表面上形成信号表面。对于该信号表面形成母盘221,可以使用在制造诸如常规CD的光盘时已知的压模(一般称为“模具”或“模板”以供纳米压印使用)。该压模例如是镍压模。
然后,如图10C中所示,根据例如注塑成型方法,将读取表面形成母盘201和信号表面形成母盘221的形状转印到树脂材料13。通过这种方式,如图10D中所示,获得在两个表面上都被转印了形状的基板1。更具体地,例如,以下形成基板1。首先,读取表面形成母盘201布置在注塑成型设备的一个模具的镜面上,并且信号表面形成母盘221布置在注塑成型设备的的另一模具的镜面上。然后,例如,通过使这两个模具对接形成空腔,供给并固化熔融在该空腔内的树脂材料,分离这两个模具。通过该方式,基板1中的凹-凸部12形成在信号表面中并且多个构造体11形成在读取表面中。
(信息信号层形成工序)
然后,如图10E中所示,利用例如溅射法或旋涂法将信息信号层2形成在基板1的凹-凸部12上。
(保护层形成工序)
然后,如图10F中所示,依照旋涂法,将诸如紫外线固化树脂的光敏树脂涂覆于信息信号层2,并且利用诸如紫外线的光照射该层并对其进行固化,从而形成保护层3。
根据以上步骤,获得目标光学信息记录介质。
根据第一实施方式,多个构造体11形成在光学信息记录介质的读取表面上,从而可以降低记录光或再生光在读取表面上的反射。
通过例如使光盘的表面反射率降低大约4%到5%,不需要输入利用播放器(驱动器)的光学拾取头再生和记录激光的过量功率,可以降低激光器上的负荷和增加激光器的寿命。特别地,这对于需要高功率的记录中非常有效,例如DVD或BD的高速旋转(例如,6X或8X)记录。
通过例如将磁盘再生时对应于来自磁盘的信号反射率的降低抑制大约4%到5%,可以防止信号量下降和信号质量劣化,例如S/N比劣化。此外,还可能降低播放器(驱动器)侧的再生系统的负荷以及再生信号。在尤其是DVD或BD高速旋转(例如,6X或8X)再生时,再生信号量降低,因此防止再生信号量的损失和S/N的劣化是有效的。
随着诸如DVD-DL规格、BD-DL规格、和未来BD多层构造规格的低反射率的防反射膜规格增加,可以防止播放器(驱动器)将磁盘表面的反射误认为是反射层。
例如,可以对于由于磁盘表面的反射从磁盘反射膜返回的信号降低大约4%到5%进行抑制,因此不需要考虑该标准的损耗设置更高反射率所需的设定。因此,设定薄反射膜和材料成本的工艺裕度变得更加有利。
特别地,在多层构造磁盘的情况下,当作为反射膜的反射率改善的结果而维持最初的反射率时,通过使得反射膜更薄和提高透射率,可以提供例如改善整体平衡和增加反射膜数量的优势。
例如,次波长构造体可以使400nm到850nm的整个可见光区域内的反射率降低至0.2%或更小,因此单个构造体可以提供使CD780nm、DVD650nm、和BD405nm拾取激光器的反射率降低至相同程度的效果。
除了提高光学磁盘光学特性之外,在磁盘读取表面上形成次波长构造体提供像荷叶构造的防水功能并且可以提供防止玷污的功能。
<2.第二实施方式>
图11是用于说明根据本发明的第二实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。本发明的第二实施方式与第一实施方式的区别在于,通过层压第一成形体1a和第二成形体1b形成基板1。此外,第二实施方式中与第一实施方式的部分相对应的部分将被指定相同的参考标号。
(转印工序)
首先,如图11A中所示,制备读取表面形成母盘201。然后,如图11B中所示,根据例如注塑成型方法,读取表面形成母盘201的形状被转印到树脂材料13。通过这种方式,如图11C中所示,获得在其一个主面中形成多个构造体11并且在另一个主面中形成平坦表面的第一成形体1a。第一成形体1a例如是片形或扁平形状,并且从易于把持的角度来看,第一成形体1a优选地是平的。
然后,如图11D中所示,制备信号表面形成母盘221。然后,如图11E中所示,根据例如注塑成型方法,信号表面形成母盘201的形状转印到树脂材料13。通过这种方式,如图11F中所示,获得其一个主面中形成凹凸部12并在另一主面中形成平坦表面的第二成形体1b。第二成形体1b具有(例如)片形或扁平形状,并且从易于把持的角度来看,第二成形体1b优选地是平的。
(层压工序)
然后,如图11G中所示,通过将第一成形体1a和第二成形体1b的平坦表面层压在层压层14上获得基板1。对于层压层14的材料,可以使用包括诸如紫外线固化树脂和压敏型粘合剂(PSA)的主要成分的材料。当层压层14包括压敏型粘合剂作为主要成分时,可以在第一成形体1a和第二成形体1b的一个平坦表面上预先形成层压层14。
(信息信号层形成工序)
然后,如图11H中所示,利用例如溅射法或旋涂法,将信息信号层2形成在基板1的凹-凸部12上。
(保护层形成工序)
然后,如图11I中所示,依照例如旋涂法,将诸如紫外线固化树脂的光敏树脂涂覆于信息信号层2,并且利用诸如紫外线的光照射该信息信号层并对其进行固化,从而形成保护层3。
根据以上步骤,获得目标光学信息记录介质。
<3.第三实施方式>
图12是示出根据本发明的第三实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。该光学信息记录介质具有第一基板41、形成在第一基板41上的信息信号层2、和形成在信息信号层2上的第二基板42。在第二基板42的表面内,形成凸形的多个构造体11。第三实施方式中与第一实施方式相同的部分被指定相同的参考标号,并且不再描述。
在该光学信息记录介质中,通过将激光从基板42侧照射到信息信号层2来记录和/或再生信息信号。例如,具有数值孔径为0.64以上且0.66以下的物镜汇聚波长为650nm以上且665nm以下的激光,并且将激光从第二基板41侧照射到信息信号层2上,从而记录和/或再生信息信号。这种光学信息记录介质是,例如,DVD(数字化通用磁盘)。
当光学信息记录介质遵循DVD标准时,构造体11的配置节距优选地是750nm或更小,更优选地是150nm以上且450nm以下,以及进一步更优选地是240nm以上且400nm以下。当配置节距超过750nm时,作为通过将750与3/2相乘获得的约780nm的值对应于在六方栅格排列的情况中的最近有效衍射光栅间隔的尺寸值,并且观察到在具有该波长或更小波长的区域中的反射率的快速升高,反射率超过1%,因此防反射效果变得不足。
构造体11的高度优选地是80nm以上且240nm以下,更优选地是140nm以上且200nm以下,以及进一步更优选地是160nm以上且180nm以下。当高度小于80nm时,反射率超过1%,进而防反射效果变得不足。同时,当高度超过240nm时,尽管防反射性能仍充足,但构造体11的高度增加,因此很难制造这些构造体。
构造体11的顶部的平坦部分直径优选地是大于等于0倍且小于等于0.7倍的配置节距或大于0倍且小于等于0.7倍的配置节距,更优选地是0.4倍以上且0.6倍以下的配置节距,以及最优选地是0.5倍。当平坦部分直径超过0.7倍时,反射率超过1%,进而防反射效果变得不足。
用于记录或再生信息信号的光的波长λ与构造体11的高度H的比率(λ/H)优选地是2以上且6以下。当该比率小于2时,尽管防反射性能仍然充足,但构造体11的高度增加,因此很难制造该构造体。同时,当该比率超过6时,反射率超过1%,进而防反射效果变得不足。
第一基板41和第二基板42具有环形形状,其中在中心形成中心孔(未示出),且厚度选择为例如0.6mm。多个构造体11形成在第二基板42的一个主面中,并且凹凸部11形成在另一主面中。对于第一基板41和第二基板42的材料,可以使用与第一实施方式中的基板1相同的材料。
图13A到图13I是用于说明根据本发明的第三实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。
(转印工序)
首先,如图13A到图13B中所示,制备读取表面成型母盘201和信号表面形成母盘221。然后,如图13C中所示,依照例如注塑成型方法,读取表面成型母盘201和信号表面形成母盘221的形状转印到树脂材料13。通过这种方式,如图13D中所示,获得其一个主面中形成多个构造体11并在另一主面中形成凹凸部12的第二基板42。
(信息信号层形成工序)
然后,如图13E中所示,利用例如溅射法或旋涂法,将信息信号层2形成在第二基板42的凹-凸部12上。
(转印工序)
然后,如图13F中所示,例如,制备具有光滑模塑表面的母盘231或模具。然后,如图13G中所示,依照例如注塑成型方法,母盘231或模具的光滑模塑表面的形状转印到树脂材料13中。通过这种方式,如图13H中所示,形成在两个主面上都具有光滑表面的第一基板41。
(层压工序)
然后,如图13I中所示,通过层压层14层压第一基板41的光滑表面和第二基板42的信息信号层形成表面。
根据以上工序,获得目标光学信息记录介质。
<4.第四实施方式>
(光学信息记录介质的构造)
图14是示出根据本发明的第四实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。光学信息记录介质具有以下构造:依次层压的第一基板41、第一信息信号层(被称为“L0”层)43、中间层44、第二信息信号层(被称为“L1”层)45、和第二基板42。第四实施方式中与第三实施方式的相同的部分将被指定相同的参考标号,并且不再描述。
第一信息信号层43和第二信息信号层45被形成为能够记录和/或再生信息信号。取决于(例如)期望的光学信息记录介质是再生专用型、可记录型、还是可重写型适当地选择该构造。第二信息信号层45与第一信息信号层43的不同之处在于,被形成为反射激光并且允许激光透射的半透射层。
中间层44是由对于用于记录和/再生信息信号具有透明性的树脂材料制造,以及例如,聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、或聚丙烯酸树脂的塑料材料可以用作这种材料。
(制造光学信息记录介质的方法)
图15A到图15J是用于说明根据本发明的第四实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。
(转印工序)
首先,如图15A到图15B中所示,制备读取表面成型母盘201和信号表面形成母盘241。然后,如图15C中所示,依照例如注塑成型方法,读取表面成型母盘201和信号表面形成母盘241的形状转印到树脂材料13。通过这种方式,如图15D中所示,获得其一个主面中形成多个构造体11并在另一个主面中形成凹凸部12的第二基板42。
(信息信号层形成工序)
然后,如图15E中所示,利用例如溅射法或旋涂法,将信息信号层45形成在第二基板42的凹-凸部12上。
(转印工序)
然后,如图15F中所示,制备第二信号表面形成母盘242。然后,如图15G中所示,依照例如注塑成型方法,第二信号表面形成母盘242的形状转印到树脂材料13。通过这种方式,如图15H中所示,获得其一个主面中形成凹凸部12并在另一个主面中形成平滑表面的第一基板41。
(信息信号层形成工序)
然后,如图15I中所示,利用例如溅射法或旋涂法,将信息信号层43形成在第一基板41的凹-凸部12上。
(层压工序)
然后,如图15J中所示,通过中间层44层压第一基板41的第一信息信号层形成表面和第二基板42的第二信息信号层形成表面。
根据以上工序,获得目标光学信息记录介质。
<5.第五实施方式>
(光学信息记录介质的构造)
图16是示出根据本发明的第五实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。光学信息记录介质具有依次层压的第一基板51、第一信息信号层52、第二基板53、第二信息信号层54、和保护层3。第五实施方式中与第一实施方式相同的部分将被指定相同的参考标号,并且不再描述。
第一基板51和第二基板53具有环形形状,其中在中心形成中心孔(未示出),并且厚度选择为例如0.6mm。多个构造体11形成在第一基板51的一个主面中,并且凹凸部12形成在另一个主面中。凹凸部12形成在第二基板53的一个主面中。对于第一基板51和第二基板53的材料,可以使用与第一实施方式中的基板1相同的材料。第一信息信号层52是具有反射激光并且允许激光透射的构造的半透射层。第一信息信号层52采用以下构造:该构造与第二信息信号层54相比,例如能够实现高密度记录。
(制造光学信息记录介质的方法)
图17A到图17J是用于说明根据本发明的第五实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。
(转印工序)
首先,如图17A到图17B中所示,制备读取表面成型母盘201和第一信号表面形成母盘251。然后,如图17C中所示,依照例如注塑成型方法,读取表面成型母盘201和第一信号表面形成母盘251的形状转印到树脂材料13。通过这种方式,如图17D中所示,获得其一个主面中形成多个构造体11并且在另一主面中形成凹凸部12的第一基板51。
(信息信号层形成工序)
然后,如图17E中所示,利用例如溅射法或旋涂法,将第一信息信号层52形成在第一基板51的凹-凸部12上。
(转印工序)
然后,如图17F中所示,制备第二信号表面形成母盘252。然后,如图17G中所示,依照例如注塑成型方法,第二信号表面形成母盘252的形状转印到树脂材料13。通过这种方式,如图17H中所示,获得其一个主面中形成凹凸部12并且在另一主面中形成平滑表面的第二基板53。
(信息信号层形成工序)
然后,如图17I中所示,利用例如溅射法或旋涂法,将信息信号层54形成在第二基板53的凹-凸部12上。
(保护层形成工序)
然后,如图17I中所示,依照例如旋涂法将诸如紫外线固化树脂的光敏树脂涂覆于第二信息信号层2,并且利用诸如紫外线的光照射该层并且对其固化,从而形成保护层3。
(层压工序)
然后,如图17J中所示,通过层压层14层压第一基板51的信号表面和第二基板42的平滑表面。
根据以上步骤,获得目标光学信息记录介质。
<6.第六实施方式>
图18A至图18D是用于说明根据本发明的第六实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。本发明的第六实施方式与第四实施方式的区别在于,在最后工序中在光学信息记录介质的读取表面中形成多个构造体11。此外,第六实施方式中与第一实施方式相同的部分将被指定相同的参考标号。
首先,如图18A中所示,制备读取表面形成母盘201。然后,如图18B中所示,制备其中依次层压第一基板41、第二信息信号层43、中间层44、第二信息信号层45、和第二基板42a的光学信息记录介质。除了构造体11不是形成在一个主面中以及光滑平面形成在其中之外,第二基板42a与第四实施方式中的第二基板42相同。
然后,如图18C中所示,依照例如旋涂法将诸如紫外线固化树脂的光敏树脂涂覆于光学信息记录介质的读取表面。然后,朝着紫外线固化树脂挤压读取表面形成母盘201,从而利于诸如紫外线的光照射和固化。通过这种方式,如图18D中所示,多个构造体11形成在光学信息记录介质的读取表面中。
根据以上工序,获得目标光学信息记录介质。
根据第六实施方式,在制造光学信息记录介质的工序的最后工序中,多个构造体11形成在读取表面中,从而在不会实质上改变常规光学信息记录介质的生产线的情况下,可以制造具有优良防反射特性的光学信息记录介质。
<7.第七实施方式>
图19A到图19E是用于说明根据本发明的第七实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。本发明的第七实施方式与第六实施方式的区别在于,通过将其中形成多个构造体11的成形体15层压在光学信息记录介质的读取表面上,在读取表面中形成多个构造体11。此外,第七实施方式中与第六实施方式相同的部分将被指定相同的参考标号。
首先,如图19A中所示,制备读取表面形成母盘201。然后,如图19B中所示,朝着树脂材料13挤压读取表面形成母盘201,从而将读取表面形成母盘201的形状转印到树脂材料13。对于转印方法,例如,可以使用诸如紫外线转印的光传输或热转印。通过这种方式,如图19C中所示,获得其一个主面中形成构造体11的成形体15。成形体15的形状是,例如,片状或扁平形状。树脂材料13是例如紫外线树脂、热固性树脂、或热塑性树脂。
然后,如图19D中所示,制备其中依次层压第一基板41、第二信息信号层43、中间层44、第二信息信号层45、和第二基板42a的光学信息记录介质。然后,如图19E中所示,将成形体15经由层压层14层压到光学信息记录介质的读取表面。
根据以上工序,获得目标光学信息记录介质。
根据第七实施方式,在制造光学信息记录介质的工序的最后工序中,在读取表面中形成多个构造体11,从而可以提供与第六实施方式相同的效果。
<8.第八实施方式>
(光学信息记录介质的构造)
图20是示出根据本发明的第八实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的截面图。该光学信息记录介质具有基板1、形成在基板1上的信息信号层2、和形成在信息信号层2上的保护层61。在保护层61的表面中,形成凸形的多个构造体11。第八实施方式中与第一实施方式相同的部分将被指定相同的参考标号,并且不再描述。
在该光学信息记录介质中,通过将激光从作为光透射层的保护层61侧照射到信息信号层2来记录或再生信息信号。例如,具有数值孔径为0.84以上且0.86以下的物镜汇聚波长为400nm以上且410nm以下的激光,并且将激光从保护层61侧照射到信息信号层2,从而记录和/或再生信息信号。这种光学信息记录介质是,例如,BD(蓝光光盘(注册商标))。
当光学信息记录介质遵循BD标准时,构造体11的配置节距优选地是470nm或更小,更优选地是150nm以上且350nm以下,以及进一步更优选地是200nm以上且315nm以下。当配置节距超过470nm时,作为通过将470与相乘获得的大约407nm的值对应于在六方栅格排列的情况中的最近有效衍射光栅间隔的尺寸值,并且观察到在具有该波长或更小波长的区域中的反射率的快速升高,反射率超过1%,因此防反射效果变得不足。
构造体11的高度优选地是大于等于80nm且小于等于200nm,更优选地是大于等于100nm且小于等于160nm,以及进一步更优选地是大于等于110nm且小于等于145nm。当高度小于80nm时,反射率超过1%,并且防反射效果变得不足。同时,当高度超过200nm时,尽管防反射率仍然充足,但构造体11的高度增加,因此很难制造该构造体。
构造体11的顶部的平坦部分直径优选地是大于等于0倍且小于等于0.7倍的配置节距或大于0倍且小于等于0.7倍的配置节距,更优选地是0.2倍以上且0.5倍以下的配置节距,以及进一步优选地是0.3倍以上且0.4倍以下的配置节距。当平坦部分直径超过0.7倍时,反射率超过1%,进而防反射效果变得不足。
用于记录或再生信息信号的光的波长λ与构造体11的高度H的比率(λ/H)优选地是2以上且6以下。当该比率小于2时,尽管防反射性能仍然充足,但构造体11的高度增加,因此很难制造该构造体。同时,当该比率超过6时,反射率超过1%,进而防反射效果变得不足。
利用环形的光透射板以及将该光透射板层压到基板1的粘接层形成作为光透射层的保护层61。光透射板优选地由对于记录和/或再生所使用的激光具有低吸收能力的材料制造,并且更具体地,优选地由90%以上透射率的材料制造。光透射板的材料是,例如,聚碳酸酯树脂材料或聚烯烃树脂(例如,ZEONEX(注册商标))。光透射板的厚度优选地选择为0.3mm或更小,和更优选地选择在3μm到177μm的范围内。粘接层是由例如紫外线固化树脂或压敏型粘合剂(PSA)制造。进一步,保护层61可以利用通过固化诸如UV树脂的光敏树脂形成的树脂覆盖物形成。树脂覆盖物的材料是,例如,紫外线固化类型的丙烯酸树脂。
保护层61的厚度优选地选择在10μm到177μm的范围内,例如选择为100μm。通过组合该薄保护层61和具有大约0.85的高数值孔径的物镜,可以实现高密度记录。
(制造光学信息记录介质的方法)
图21A至图21G是用于说明根据本发明的第八实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。
(转印工序)
然后,如图21A中所示,制备信号表面形成母盘221。然后,如图21B中所示,依照例如注塑成型方法,信号表面形成母盘221的形状转印到树脂材料13。通过这种方式,如图21C中所示,获得其一个主面中形成凹凸部12的第一基板1。
(信息信号层形成工序)
然后,如图21D中所示,利用例如溅射法或旋涂法,将信息信号层2形成在基板1的凹-凸部12上。
(转印工序)
首先,如图21E中所示,制备读取表面形成母盘201。然后,如图21F中所示,依照例如旋涂法,将诸如紫外线固化树脂的树脂材料13涂覆于基板1的信息信号层2。然后,朝着该树脂材料13挤压读取表面形成母盘201,并将紫外线等照射到树脂材料13上用于固化。通过这种方式,如图21G中所示,获得在光学信息记录介质的读取表面中形成多个构造体11的光学信息记录介质。
<9.第九实施方式>
图22A至图22H是用于说明根据本发明的第九实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例的工序图。
首先,如图22A至图22D中所示,与第八实施方式相似地制造其中信息信号层2形成在凹凸部12上的基板1。然后,如图22E中所示,制备读取表面形成母盘201。然后,依照例如旋涂法将诸如紫外线固化树脂的树脂材料13涂覆于基体61a。基体61a的形状例如是片状。然后,如图22F中所示,朝着该树脂材料13挤压读取表面形成母盘201,并将紫外线等照射到树脂材料13上用于固化。通过这种方式,如图22G中所示,形成在基体61a的一个主面上具有多重构造体11的防反射层61a。然后,如图22H中所示,基体61a的光滑表面和基板1的信号表面层压到层压层14上。通过这种方式,获取在读取表面中形成多个构造体11的光学信息记录介质。
<10.第十实施方式>
图23A是示出根据本发明的第十实施方式的光学信息记录介质的读取表面的构造的实例的示意性平面图。图23B是图23A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的平面图。图23C是图23B中的磁道T1、T3、和…的截面图。图23D是图23B中的磁道T2、T4、和…的截面图。图23E是示出用于形成对应于图23B中的磁道T1、T3、和…的潜像的激光的调制波形的示意图。图23F是示出用于形成对应于图23B中的磁道T2、T4、和…的潜像的激光的调制波形的示意图。
根据第四实施方式的光学信息记录介质与第一实施方式的区别在于,各个构造体11在三个相邻磁道阵列之间形成四方栅格图案或半四方栅格图案。
在同一磁道中的构造体11的配置节距P1优选地长于两个相邻磁道之间的构造体11的配置节距P2。当在同一磁道中的构造体11的配置节距是P1并且两个相邻磁道之间的构造体11的配置节距是P2时,P1/P2优选地满足关系1.4<P1/P2≤1.5。通过设置该数值范围,可以提高具有椭圆锥体形状或截椭圆锥体形状的构造体11的充填率,因此,提高防反射特性。进一步,在与磁道成45度方向或大约45度方向上的构造体11的高度或深度优选地小于在磁道延伸方向上的构造体11的高度或深度。
在与磁道延伸方向倾斜的对齐方向(θ方向)上的构造体11的高度H2优选地小于磁道延伸方向上的构造体11的高度H1。也就是,构造体11的高度H1和H2优选地满足关系H1>H2。
当构造体11形成四方栅格图案或半四方栅格图案时,构造体底面的椭圆率e优选地是150%≤e≤180%。这是因为,通过设置该范围,可以提高构造体11的充填率和获取优良的防反射特性。
构造体11在基体表面上的充填率具有100%的上限,并且在65%以上的范围内,优选地在73%以上的范围内,以及更优选地在86%以上的范围内。通过设置充填率的范围,可以提高防反射特性。
同时,构造体11的充填率(平均充填率)是如下计算的值。
首先,利用扫描电子显微镜(SEM)俯视地捕获光学信息记录介质的表面的图像。接着,从捕获的SEM照片中随机地选择单元格Uc,从而测量单元格Uc的配置节距P1和磁道节距Tp(参考图23B)。进一步,通过图像处理来测量包含在该单元格Uc中的四个构造体11之一的底面面积S。然后,利用测量的配置节距P1、磁道节距Tp、和底面面积S根据下面的方程式(2)计算充填率。
充填率=(S(tetra)/S(unit))×100...(2)
单元格面积:S(unit)=2×((P1×Tp)×(1/2))=P1×Tp
存在单元格中的构造的底面面积:S(tetra)=S
针对从捕获的SEM照片中随机选择的十个单元格执行上述计算充填率的处理。进一步,通过对测量值简单地求平均(取其算术平均),将充填率的平均率计算为在基体表面上的构造体11的充填率。
作为直径2r比配置节距P1两倍的比率((2×2r)/P1×100)是127%或更大,优选地是137%或更大,更优选地是146%或更大。通过设置该范围,可以提高构造体11的充填率,和提高防反射特性。同时,配置节距P1是磁道方向上的构造体11的配置节距,直径2r是磁道方向上的构造底面的直径。此外,当构造体底面是圆形时,直径2r是直径,当构造体底面是椭圆形时,直径2r是长直径。
<11.第十一实施方式>
【光学信息记录介质的构造】
图24A是示出根据本发明的第十一实施方式的光学信息记录介质的读取表面的构造的实例的示意性平面图。图24B是图24A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的平面图。图24C是图24B中的磁道T1、T3、和…的截面图。图24D是图24B中的磁道T2、T4、和…的截面图。图24E是示出用于形成对应于图24B中的磁道T1、T3、和…的潜像的调制波形的激光的示意图。图24F是示出用于形成对应于图24B中的磁道T2、T4、和…的潜像的调制波形的激光的示意图。
根据第十一实施方式的光学信息记录介质与第一实施方式的区别在于,线性地对齐构造体11从而形成多个磁道。
【读取表面形成母盘的构造】
图25A是示出用于在读取表面上形成以上构造体的读取表面形成母盘的模制表面的构造的实例的示意性透视图。图25B是图25A中所示的读取表面形成母盘的模制表面的放大部分的平面图。读取表面形成母盘201具有如下构造:其中,作为凹部的多个构造体202布置在读取表面形成母盘的表面上。读取表面形成母盘201具有柱状或圆柱状。尽管(例如)玻璃可以用于读取表面形成母盘201的材料,但不对材料进行特别限制。通过利用以下所示的滚筒主曝光设备空间地链接二维图案,同步极性反转格式器信号和每一磁道的记录设备的旋转控制器、生成信号、以及利用CAV以适当的输送孔距执行图案化,可以记录六方栅格图案或半六方栅格图案。通过充分地设定极性反转格式器信号的频率和滚筒旋转数,可以在期望的记录区域中形成均匀空间频率的栅格图案。
【曝光设备的构造】
将参考图26描述用于曝光蛾眼图案的工序的主曝光设备的构造。基于光盘记录设备形成该主曝光设备。
激光源21是以下光源:其对于作为记录介质的母盘201的表面上沉积的抗蚀剂进行曝光,并对于例如波长λ=266nm的记录激光15进行振荡。从激光源21发射的激光15作为平行光束笔直前进,进而入射到电光调制器(EOM)22。已透过电光调制器22的激光15被镜23反射,并被引导到调制光学系统25。
利用偏振分束器形成镜23,并具有反射一个偏振分量和允许另一偏振分量通过的功能。透过镜23的偏振分量由光电二极管24接收,并且基于接收的光信号控制电光调制器22,从而调制激光15的相位。
在调制光学系统25的过程中,激光15通过聚光透镜26汇聚到由玻璃(SiO2)等制造的声光调制器(AOM)27。激光15的强度由声光调制器27调制,进而激光由透镜28扩散并转换成平行光束。从调制光学系统25发出的激光由镜31反射,并在移动光学台32上水平且平行地引导。
移动光学台32具有光束扩展器33和物镜34。引导至移动光学台32的激光15由光束扩展器33成形至期望的光束形状,然后通过物镜34照射到母盘12上的抗蚀层。母盘12设置在连接主轴马达35的旋转台36上。进一步,通过旋转母盘211,在母盘211的高度方向上引导激光15并将激光15间断地照射到抗蚀层,执行抗蚀层的曝光工序。形成的潜像具有几乎椭圆形的形状,该形状在圆周方向上具有长轴。通过以箭头R的方向移动该移动光学台32来移动激光15。
曝光设备具有控制机构37,其在抗蚀层上形成对应于六方栅格或半六方栅格的二维图案的潜像。控制机构37具有格式器29和驱动器30。格式器29具有极性反转单元,该极性反转单元控制将激光15照射到抗蚀层上的定时。驱动器30接收来自极性反转单元的输出并控制声光调制器27。
通过同步每一个磁道的记录设备的旋转控制器和极性反转格式器信号从而空间地链接二维图案,该滚筒主曝光设备生成信号,并且声光调制器27调制强度。通过以恒定角速度(CAV)、适当的调制频率、适当的输送孔距、和适当的旋转数执行图案化,可以记录六方栅格或半六方栅格图案。例如,输送孔距只需要设置为251nm从而将圆周方向上的周期设置为315nm,和将与圆周方向成大约60度方向(大约-60度方向)上的周期设置为300nm(勾股定理)。极性反转格式器信号的频率按照滚筒旋转数(1800rpm、900rpm、和450rpm)而改变。通过由移动光学台32上的光束扩展器(BEX)33将远紫外线激光扩展为五倍光束直径、将激光通过数值孔径(NA)0.9的物镜34照射到母盘12上的抗蚀层、和形成细微的潜像来获得半六方栅格图案,其中,在该半六方栅格图案中,期望记录区域中的空间频率(圆周315nm周期,在大约60度方向(大约-60度方向)的圆周方向上300nm周期)是一致的。
【制造光学信息记录介质的方法】
例如,利用读取表面形成母盘201如下制造采用以上构造的光学信息记录介质。
首先,将诸如紫外线固化树脂的光敏树脂涂覆于薄片。然后,当旋转读取表面形成母盘201时,朝着涂覆于薄片的光敏树脂挤压该模塑表面,并将诸如紫外线的光从薄片侧照射到光敏树脂上,从而固化光敏树脂。然后,当保持读取表面形成母盘201的旋转时,模塑表面从固化的光敏树脂中剥离。通过这种方式,多个线性对齐的构造体11形成在薄片的一个主面中。然后,环状地穿孔该薄片,经穿孔的环状薄片经由紫外线固化树脂、压敏型粘合剂等制造的层压层而层压在基板上形成的信息信号层上。
根据以上工序,获得目标光学信息记录介质。
<12.第十二实施方式>
图27A是示出根据本发明的第十二实施方式的光学信息记录介质的读取表面部分的示意性平面图。图27B是图27A中所示的光学信息记录介质的读取表面的放大部分的平面图。
根据第十二实施方式的光学信息记录介质与第一实施方式的区别在于,在摆动磁道(下文中称为“摆动磁道”)上对齐构造体11。优选地,同步基体2上的每个磁道的摆动。也就是,摆动是同步的摆动。通过用这种方式同步摆动,可以维持六方栅格或半六方栅格的单元格形状,并保持高充填率。摆动磁道的波形是例如正弦曲线或三角波。摆动磁道的波形不限于周期波形,而可以是非周期波形。摆动磁道的摆动振幅是,例如,选择为大约±10μm。
除了以上所述,该第十二实施方式与第一实施方式相同。
在第十二实施方式中,构造体11在摆动磁道上对齐,从而可以抑制参差不齐的外观。
<13.第十三实施方式>
图28A是示出根据本发明的第十三实施方式的光学信息记录介质的构造的实例的示意性平面图。图28B是图28A中所示的光学信息记录介质的放大部分的平面图。图28C是图28B中的磁道T1、T3、和…的截面图。图28D是图28B中的磁道T2、T4、和…的截面图。图29是图28B中所示的光学信息记录介质的放大部分的透视图。
根据第十三实施方式的光学信息记录介质1与第一实施方式的区别在于,在基体表面上对齐凹形的多个构造体11。通过反转第一实施方式中的构造体11的凸形形状获得形状是凹形的构造体11的形状。此外,当构造体11是如上所述的凹部时,作为凹部的构造体11的开口部分(凹部分的进口部)定义为下部,且基板在深度方向上的最下部(凹部的最深部)定义为顶部。也就是,是虚无空间的构造体11定义顶部和下部。此外,在第十三实施方式中,构造体11是凹部,并且方程式(1)中构造体11的高度H是构造体11的深度H。
除了以上所述,第十三实施方式与第一实施方式相同。
在第十三实施方式中,在第一实施方式中的凸形的构造体11的形状反转成凹形,从而可以提供与第一实施方式相同的效果。
【实例】
尽管下面将基于实例具体地描述本发明,但是本发明不限于这些实例。
(实例1)
首先,制备记录遵循CD标准的信息信号的信号表面形成压模(镍压模)和其中在对应于该信号表面形成压模的信号区域的区域(半径为20mm到59mm)中形成随后的次波长构造体的读取表面形成压模。
构造体节距(构造体间中心距离):大约300nm
构造体高度:大约250nm
构造体排列图案:半六方栅格排列
构造体形状:截椭圆锥体
然后,信号表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,读取表面形成母盘附接至另一个模具,且该注塑成型设备用于将压模的形状传输至树脂材料。通过这种方式,获取具有凹凸图案形成在其上的信号表面和次波长构造图案形成在其上的读取表面的聚碳酸酯树脂(以下称为“PC基板”),其厚度为1.2mm。
然后,依照溅射法,铝膜(反射膜)形成在该基板的信号表面上。然后,通过依照旋涂法将紫外线固化树脂涂覆在铝膜上并进行固化,形成保护膜。通过这种方式,获得在读取表面中具有期望次波长构造体并且遵循CD标准的光盘。
(实例2)
首先,制备与实例1相同的信号表面形成压模和读取表面形成压模。然后,信号表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,另一个模具形成为镜面(平坦表面)而不附接压模,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得凹凸图案形成在其上的信号表面和平坦表面的第一PC基板,其厚度为0.6mm。然后,读取表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,另一个模具形成为镜面(平坦表面)而不附接压模,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得其上形成有次波长构造体的读取表面和平坦表面的第二PC基板,且厚度为0.6mm。
然后,通过由紫外线固化树脂层压第一基板和第二基板的平坦表面,制造其一个主面中形成凹凸图案的信号表面和在另一个主面形成多个次波长构造图案的读取表面的基板。然后,依照溅射法,铝膜(反射膜)形成在该基板的信号表面上。然后,通过依照旋涂法将紫外线固化树脂涂覆在铝膜上并进行固化,形成保护膜。通过这种方式,获得在读取表面中具有期望的次波长构造体并且遵循CD标准的光盘。
(实例3)
首先,制备记录遵循DVD-SL(DVD单层)标准的信息信号的信号表面形成压模(镍压模)和其中在对应于该信号表面形成压模的信号区域的区域(半径为20mm到59mm)中形成与实例1中相同的次波长构造体的读取表面形成压模。
然后,信号表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,读取表面形成母盘附接至另一个模具,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得具有凹凸图案形成在其上的信号表面和次波长构造图案形成在其上的读取表面的第二PC基板,其厚度为0.6mm。然后,依照溅射法,铝膜(反射膜)形成在第二基板的信号表面上。
然后,制备DVD-SL信号表面形成母盘的信号区域是平坦表面(镜)的压模。然后,该压模附接至注塑成型设备的一个模具,另一个模具形成为镜面(平坦表面)而不附接压模,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得两个表面都是平坦表面的第一PC基板。
然后,由紫外线固化树脂层压第一基板的信号表面和第二基板的平坦表面。通过这种方式,获得在读取表面中具有期望的次波长构造体并且遵循DVD-SL标准的光盘。
(实例4)
首先,制备记录遵循DVD-SL(DVD双层)的L0层标准的信息信号的L0层信号表面形成压模(镍压模),和其中在对应于该信号表面形成压模的信号区域的区域(半径为20mm到59mm)中形成与实例1中的次波长构造体相同的读取表面形成压模。
然后,L0层信号表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,读取表面形成母盘附接至另一个模具,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得具有凹凸图案形成在其上的信号表面和次波长构造图案形成在其上的读取表面的第二PC基板,其厚度为0.6mm。然后,依照溅射法,硅膜或银合金膜(半透射反射膜)形成在第二PC基板的信号表面上。
然后,制备记录遵循DVD-DL的L1层标准的信息信号的L1层信号表面形成压模(镍压模)。然后,L1层信号表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,另一个模具形成为镜面(平坦表面)而不附接压模,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得具有凹凸图案形成在其上的信号表面和平坦表面的第一PC基板,其厚度为0.6mm。然后,依照溅射法,铝膜或银合金膜(总反射膜)形成在第一PC基板的信号表面上。
然后,由紫外线固化树脂层压第一基板和第二基板的信号表面。通过这种方式,获得在读取表面中具有期望的次波长构造体并且遵循DVD-DL标准兼容的光盘。
(实例5)
首先,制备记录遵循SACD-HD(SACD-Hybrid)标准的信息信号的信号表面形成压模(镍压模),以及其中在对应于该信号表面形成压模的信号区域的区域(半径为20mm到59mm)中形成与实例1中相同的次波长构造体的读取表面形成压模。
然后,SACD层信号表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,另一个模具形成为镜面(平坦表面)而不附接压模,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得具有凹凸图案形成在其上的信号表面和平坦表面的第一PC基板,其厚度为0.6mm。然后,依照溅射法,硅膜或银合金膜(半透射反射膜)形成在第一PC基板的信号表面上。
然后,制备记录遵循SACD-HD的CD层标准的信息信号的CD层信号表面形成压模(镍压模)。然后,CD层信号表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,另一个模具形成为镜面(平坦表面)而不附接压模,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得具有凹凸图案形成在其上的信号表面和平坦表面的第二PC基板,其厚度为0.6mm。然后,依照溅射法,铝膜或银合金膜(总反射膜)形成在第二PC基板的信号表面上。然后,通过依照旋涂法将紫外线固化树脂涂覆在铝膜上并进行固化,形成保护膜。
然后,由紫外线固化树脂层压第一PC基板的信号表面和第二PC基板的平坦表面。通过这种方式,获得在读取表面中具有期望的次波长构造体并且遵循SACD-HD标准的光盘。
(实例6)
然后,制备记录遵循DVD-DL(DVD双层)的L0层标准的信息信号的L0层信号表面形成压模(镍压模)。然后,L0层信号表面形成压模附接至注塑成型设备的一个模具,另一个模具形成为镜面(平坦表面)而不附接压模,并且该注塑成型设备用于将压模的形状转印至树脂材料。通过这种方式,获得具有凹凸图案形成在其上的信号表面和平坦表面的第二PC基板,其厚度为0.6mm。
然后,制备其中形成了与实例1中相同的次波长构造体的读取表面形成压模。然后,依照旋涂法,厚度对应于至少次波长构造体的高度或更大的紫外线固化树脂涂覆于第二PC基板的平坦表面。然后,朝着该紫外线固化树脂挤压读取表面形成压模,紫外线固化树脂由来自第二基板的信号表面侧的紫外线照射和固化,进而剥离压模。通过这种方式,多个次波长构造体形成在第二基板的读取表面侧。在随后的工序中,与以上实例4相似,获得在读取表面中具有期望的次波长构造体并且遵循DVD-DL标准的光盘。
(实例7)
首先,制备遵循DVD-DL标准的光盘。然后,制备其中形成了与实例1中相同的次波长构造体的读取表面形成石英压模(厚度为0.7mm到1.2mm)。然后,根据旋涂法,厚度对应于至少次波长构造体的高度或更大(400nm或更大)的紫外线固化树脂涂覆于光盘的读取表面。然后,朝着该紫外线固化树脂挤压读取表面形成压模,紫外线固化树脂由来自石英压模的背面的紫外线照射和固化,以及多个次波长构造体形成在光盘的读取表面中。通过这种方式,获得在读取表面中具有期望的次波长构造并且遵循DVD-DL标准的光盘。
此外,尽管已经在实例7中描述了使用石英压模的实例,但是还可以代替石英压模使用镍压模的模塑转印制造的透明基板。进一步,在实例7中使用的次波长构造体形成方法不限于DVD-DL,适用于诸如CD和BD的各种标准的光盘。
(实例8)
首先,制备遵循DVD-DL标准的光盘。然后,制备其中形成与实例1中相同的次波长构造体的读取表面形成石英压模(厚度为0.7mm到1.2mm)。然后,厚度对应于次波长构造体的高度或更大(400nm或更大)的紫外线固化树脂涂覆于由聚碳酸酯、PMMA、或PET制造的大约0.1mm的片基。然后,朝着紫外线固化树脂挤压石英压模,利用来自石英压模的背面的紫外线照射紫外线固化树脂并固化,然后石英压模从片基中剥离。通过这种方式,获得在表面中具有期望的次波长构造体且厚度大约是0.1mm的片基。
然后,制备其中的第二基板的厚度是0.5mm并且遵循DVD-DL标准的光盘。然后,片基经由粘合剂而层压到该第二基板的读取表面。通过这种方式,获得在读取表面中具有期望的次波长构造体并且遵循DVD-DL标准的光盘。
在实例8中使用的次波长构造体不限于DVD-DL,适用于诸如CD和BD的各种标准的光盘。
然后,利用RCWA模拟方法研究遵循BD、DVD、和CD标准的光盘的表面防反射蛾眼图案的尺寸和形状。
下面的两个条件是进行该研究的前提条件。
(1)可以在当前成型条件下进行设置或在简单到不会明显影响制造程度的条件下进行设置。
(2)当前的信号模式曝光设备可以简单地形成图案。
因此,关于最高图案高度的CD的凹坑高度150nm为目标值,图案高度是200nm,从易于成型的角度来看,基于分辨能力和高度与图案节距之比(纵横比)是1或更小则图案节距是200nm或更大,和具有是当倾斜的截圆锥体形状是目标形状。
进一步,作为防反射效果的指示的反射率是作为在关于n=大约1.5和诸如聚碳酸酯、亚克力、或玻璃的基板工作的效果的水平的0.2%或更小,和作为期望水平的目标的0.1%或更小。
(试验实例1)
利用RCWA模拟方法计算在遵循BD标准的光盘的读取表面中形成采用以下配置的多个构造体的情况中的反射率。在图30中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:120nm
图案上部的平坦部分直径:90nm
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状
在本实例中,平坦部分直径是指平坦部分的直径。
以上模拟结果示出对于BD读取拾取头的波长405nm,反射率几乎是0%。进一步,当考虑0.85拾取透镜NA值检查在45度入射角处的反射率时,尽管与垂直入射相比较反射率劣化,但是反射率是大约0.5%并提供防反射效果。
(试验实例2)
利用RCWA模拟方法计算在遵循DVD标准的光盘的读取表面中形成采用以下构造的多个构造体的情况下的反射率。在图30中示出结果。
图案节距:300nm,
图案高度:180nm,
图案上部的平坦部分直径:150nm
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状
以上模拟结果示出对于650nm的DVD读取拾取头波长,反射率几乎是0%。
(试验实例3)
利用RCWA模拟方法计算在遵循CD标准的光盘的读取表面中形成采用以下构造的多个构造体的情况下的反射率。在图30中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:215nm
图案上部的平坦部分直径:150nm
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状
以上模拟结果示出对于780nm的CD读取拾取头波长,反射率几乎是0%。
(试验实例4)
利用RCWA模拟方法计算在遵循BD标准的光盘的读取表面中形成采用以下构造的多个构造体的情况下的反射率。在图31A至图31C中示出结果。
图案节距:在120nm到450nm的范围内改变
图案高度:120nm
图案上部的平坦部分直径:设定节距的0.3倍(截圆锥体形状)和0(锥体形状)
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图31A示出在图案上部的平坦部分的直径是节距的0.3倍(截圆锥体形状)情况下的曲线图。图31B示出在图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)情况下的曲线图。图31C示出在405nm的OP(光学拾取头)波长处的反射率与图案节距相关的曲线图。
图31C中清楚地表明,如果目标OP的波长是405nm,那么在设置条件下,当图案上部的平坦部分直径是节距的0.3倍(椭圆锥体形状)的反射率低于当平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时的反射率。然而,即使当图案上部的平坦部分直径是节距的0倍时,反射率是在节距的120nm到450nm范围内的1%或更小,从而可以提供防反射效果。
进一步,从图31A和图31B中清楚地表明,在两种情况下,当节距是450nm时,在接近大约390nm波长或更小处的反射率迅速上升。这是通过使450nm的节距乘以√3/2获得的值,并且对应于在六方栅格排列情况下最近有效衍射光栅间隔的尺寸值。这是在图案排列在等边三角形(每个边的长度是节距大小)的每个顶部的情况下的三角形的高度值。
此外,如果是四方栅格排列,那么节距大小本身是最近有效衍射光栅间隔,是450nm。
尽管六方栅格排列的图案密度比正方向栅格的密度更高并因此更有利,所以将主要描述六方栅格,如果节距是450nm,那么由于衍射影响当波长是390nm或更小时反射率上升,因此示出不能获得防反射效果。
根据以上,当BD的OP波长是405nm时,引起源自衍射光栅的反射率上升的节距大小是由405nm除以√3/2获得的468nm,以及当节距大小是大约470nm或更小时,在405nm的OP波长处可以获得防反射效果。
因此,如果光盘遵循BD标准,那么图案节距优选地设置为等于或小于大约470nm的范围,从而获得防反射效果。
(试验实例5)
利用RCWA模拟方法计算在遵循BD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。图32A至图32C中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:在40nm到200nm的范围内改变
图案上部的平坦部分直径:设置节距的0.3倍(截圆锥体形状)和0(锥体形状)
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图32A示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0.3倍(截圆锥体形状)的曲线图。图32B示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)的曲线图。图32C示出在405nm的OP波长处的反射率与图案高度相关的情况下的曲线图。
图32C中清楚地表明,如果目标OP波长是405nm,当高度是150nm或更小时,图案上部的平坦部分直径是节距的0.3倍(椭圆锥体形状)的反射率低于平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时的反射率。然而,即使当图案上部的平坦部分直径是节距的0倍时,反射率是在高度范围的80nm到200nm内的2%或更小,因此可以提供防反射效果。
进一步,当图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时,随着高度变高,反射率变小并且效果变大,并且需要高度等于或大于160nm从而获得接近0%的反射率。具有宽阔的视野,在高度为80nm到200nm的范围内,可以获得防反射效果。
尽管较低高度符合本发明的目标,但是当高度更高时防反射效果更有利,因此大约100nm的BD凹坑高度的两倍是上限值的目标。
(试验实例6)
利用RCWA模拟方法计算在遵循BD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图33A和图33B中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:120nm
图案上部的平坦部分直径:从节距的0倍改变到节距的0.7倍
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图33A示出如果图案上部的平坦部分直径从节距的0倍改变到节距的0.7倍的曲线图。图33B示出如果在405nm的OP波长处的反射率与图案上部的平坦部分直径相关联的曲线图。
图33B中清楚地表明,当目标OP波长是405nm时,如果图案上部的平坦部分直径接近节距的0.3倍(90nm),那么反射率变成最低值。此外,当图案上部的平坦部分直径是最窄的0倍节距,那么反射率是大约0.5%,以及当图案上部的平坦部分直径是最宽的0.7倍节距(210nm),反射率是大约1.2%,因此在该范围内可以获得防反射效果。
(试验实例7)
利用RCWA模拟方法计算在遵循DVD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图34A到图34C中示出结果。
图案节距:在120nm到750nm的范围内改变
图案高度:180nm
图案上部的平坦部分直径:设置节距的0.5倍(截圆锥体形状)和0(锥体形状)
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图34A示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0.5倍(截圆锥体形状)的曲线图。图34B示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)的曲线图。图34C示出如果在650nm的OP波长处的反射率与图案节距相关的曲线图。
图34C中清楚地表明,如果目标OP的波长是650nm,那么在设置条件下,图案上部的平坦部分直径是节距的0.5倍(椭圆锥体形状)时的反射率低于平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时的反射率。当上部的平坦部分直径是0.5倍的节距时,在150nm到450nm的节距尺寸的范围内反射率几乎是0%。然而,即使当图案上部的平坦部分直径是节距的0倍时,反射率是在节距的120nm到750nm范围内的2%或更小,因此可以提供防反射效果。
进一步,与遵循BD标准的光盘相似,图34A和图34B中清楚地表明,当在两种情况中节距增加时,存在由于衍射影响而反射率迅速改变的区域。
当在六方栅格排列中的节距是750nm时,通过使750nm乘以√3/2获得的大约650nm的值对应于最近有效衍射光栅间隔的尺寸值,然后在具有该尺寸或更小尺寸的波长区域中观察到反射率迅速上升。
同时,在DVD的情况下,650nm是DVD的OP波长,那么可以在750nm或更小的节距尺寸处获得防反射效果。此外,如果是四方栅格排列,那么尺寸大小是最近衍射光栅间隔,因此,当节距尺寸是650nm或更小时,可以获得防反射效果。
因此,如果光盘遵循DVD标准,那么图案节距优选地设置为等于或小于约750nm的范围,从而获得防反射效果。
(试验实例8)
利用RCWA模拟方法计算在遵循DVD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图35A到图35C中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:在80nm到260nm的范围内改变
图案上部的平坦部分直径:设置节距的0.5倍(截圆锥体形状)和0(锥体形状)
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图35A示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0.5倍(截圆锥体形状)的曲线图。图35B示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)的曲线图。图35C示出如果在650nm的OP波长处的反射率与图案高度相关的曲线图。
图35C中清楚地表明,如果目标OP波长是650nm,那么图案上部的平坦部分直径是具有80nm到230nm高度区域的节距的0.5倍(椭圆锥体形状)时的反射率低于平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时的反射率。当图案上部的平坦部分直径是0.5倍的节距,那么当高度是80nm或更大时反射率是2%或更小,当高度是110nm或更小时反射率是1%或更小,以及当高度在160nm和200nm之间时反射率几乎是0%。
进一步,当图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时,随着高度变高,反射率变小并且防反射效果变大,并且需要高度等于或大于260nm从而获得接近0%的反射率。
具有宽阔的视野,在高度为80nm到260nm的范围内,可以获得防反射效果。
尽管较低高度符合本发明的目标,但是当高度更高时防反射效果更有利,因此大约130nm的DVD凹坑高度的两倍是目标上限值。
(试验实例9)
利用RCWA模拟方法计算在遵循DVD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图36A到图36C中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:180nm
图案上部的平坦部分直径:从节距的0倍改变到节距的0.7倍
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图36A示出如果图案上部的平坦部分直径从节距的0倍改变到节距的0.7倍的曲线图。图36B示出如果在650nm的OP波长处的反射率与图案上部的平坦部分直径相关联的曲线图。
图36B中清楚地表明,当目标OP波长是650nm时,如果图案上部的平坦部分直径接近节距的0.5倍(150nm),那么反射率变成最低值。此外,当图案上部的平坦部分直径是最窄的0倍节距,那么反射率是大约1.1%,以及当图案上部的平坦部分直径是最宽的0.7倍节距(210nm),反射率是大约0.5%,因此可以在该范围内获得防反射效果。
(试验实例10)
利用RCWA模拟方法计算在遵循CD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图37A到图37C中示出结果。
图案节距:120nm到900nm的范围内改变
图案高度:215nm
图案上部的平坦部分直径:设置节距的0.5倍(截圆锥体形状)和0(锥体形状)
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图37A示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0.5倍(截圆锥体形状)的曲线图。图37B示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)的曲线图。图37C示出如果在780nm的OP波长处的反射率与图案节距相关的曲线图。
图37C中清楚地表明,如果目标OP波长是780nm,那么在设置条件下,图案上部的平坦部分直径是节距的0.5倍(截圆锥体形状)时的反射率低于平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时的反射率。当上部的平坦部分直径是0.5倍的节距时,在200nm到550nm的节距尺寸的范围内反射率几乎是0%。
即使当图案上部的平坦部分直径是节距的0倍时,反射率是在节距的150nm到900nm范围内的2%或更小,因此可以提供防反射效果。
进一步,与遵循BD和DVD标准的光盘相似,图37A和图37B中清楚地表明,当在两种情况中节距增加时,存在由于衍射影响导致的反射率迅速改变的区域。
当在六方栅格排列中节距是900nm时,作为通过将900nm乘以√3/2获得的大约780nm的值对应于最近有效衍射光栅间隔的尺寸值,然后在具有该尺寸或更小尺寸的波长区域中观察到反射率迅速上升。
同时,如果是CD,780nm是CD的OP波长,那么可以在900nm或更小的节距尺寸处获得防反射效果。此外,如果是四方栅格排列,那么尺寸大小是最近衍射光栅间隔,因此,在节距尺寸是780nm或更小的区域中,可以获得防反射效果。
因此,如果光盘遵循CD标准,那么图案节距优选地设置为等于或小于大约900nm,从而获得防反射效果。
(试验实例11)
利用RCWA模拟方法计算在遵循CD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图38A到图38C中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:在100nm到350nm的范围内改变
图案上部的平坦部分直径:设置节距的0.5倍(截圆锥体形状)和0(锥体形状)
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图38A示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0.5倍(截圆锥体形状)的曲线图。图38B示出如果图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)的曲线图。图38C示出如果在780nm的OP波长处的反射率与图案高度相关的曲线图。
图38C中清楚地表明,如果目标OP波长是780nm,那么图案上部的平坦部分直径是在100nm到280nm高度区域中的节距的0.5倍(截圆锥体形状)时的反射率低于平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时的反射率。当图案上部的平坦部分直径是0.5倍的节距,那么当高度是100nm或更大时反射率是2%或更小,当高度是130nm或更大时反射率是1%或更小,以及当高度在200nm和220nm之间时反射率几乎是0%。
进一步,当图案上部的平坦部分直径是节距的0倍(锥体形状)时,随着高度图案变高,反射率变小并且防反射效果变大,但是需要高度等于或大于350nm,从而获得接近0%的反射率。具有宽阔的视野,在高度为100nm到300nm的范围内,可以获得防反射效果。
尽管较低高度符合本发明的目标,但是当高度更高时防反射效果更有利,因此大约150nm的CD凹坑高度的两倍是目标上限值。
(试验实例12)
利用RCWA模拟方法计算在遵循CD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图39A到图39C中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:215nm
图案上部的平坦部分直径:从节距的0倍改变到节距的0.8倍
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状、锥体形状
图39A示出如果图案上部的平坦直径从节距的0倍改变到节距的0.8倍的曲线图。图39B示出如果在780nm的OP波长处的反射率与图案上部的平坦部分直径相关的曲线图。
图39B中清楚地表明,当目标OP波长是780nm时,如果图案上部的平坦部分直径接近节距的0.5倍(150nm),那么反射率变成最低值。此外,当图案上部的平坦部分直径是最窄的0倍节距,那么反射率是大约1.2%,以及当图案上部的平坦部分直径是最宽的0.8倍节距(240nm),反射率是大约1.2%,因此可以在该范围内可以获得防反射效果。
(试验实例13)
利用RCWA模拟方法计算在遵循BD标准兼容的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图40A中示出结果。
图案节距:240nm
图案高度:在80nm到200nm的范围内改变
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状
(试验实例14)
利用RCWA模拟方法计算在遵循DVD标准的光盘的读取表面中形成使用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图40B中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:在100nm到260nm的范围内改变
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状
(试验实例15)
利用RCWA模拟方法计算在遵循CD标准的光盘的读取表面中形成采用以下构造的多个构造体的情况中的反射率。在图40C中示出结果。
图案节距:300nm
图案高度:在120nm到350nm的范围内改变
图案对齐:六方栅格图案
图案形状:截圆锥体形状
在图40A到图40C中,水平轴表示OP波长(BD405nm、DVD650nm、和CD780nm)与构造体高度的比率(OP波长/高度)。此外,垂直轴表示在每个构造体高度处最低反射率的比率(上部的平坦部分直径/节距)和最低反射率(%)。此外,在遵循BD标准的光盘中,尽管当图案节距是300nm,遵循CD标准和DVD标准的光盘相似,但是影响较小,图案节距部分地受干涉影响。因此,图案节距设置为240nm,此处不会引起任何影响。
根据图40A到图40C清楚地理解以下所述。
如果是BD标准、DVD标准、和CD标准的任何光盘,当比率(OP波长/高度)(水平轴)接近大约3.5时,获得几乎是0%的最小反射率。即使当该比率高于以上值时(即,即使构造体高度较低时)或即使当该比率较低(也就是,即使当构造体高度较高时),反射率趋向于变高。
为了获得反射率几乎是0%的最小反射率,比率(OP波长/高度)设置为大约3.5,并且如果是遵循BD标准的光盘,比率(上部的平坦部分直径/节距)优选地设置为0.3和0.4,以及如果是遵循DVD标准或CD标准的光盘,比率优选地设置为大约0.5。
为了获得等于或小于1%的反射率的优良防反射特性,一般在遵循BD、DVD、和CD的光盘中,将比率(OP波长/高度)优选地设置为大约2到6,以及比率(上部的平坦部分直径/节距)优选地设置为通常大约0到0.7的范围内。
尽管以上已经具体地描述本发明的实施方式,但是本发明不限于以上实施方式,可以基于本发明的技术思想不同地改进以上实施方式。
例如,在以上实施方式中的构造、方法、形状、材料、和数值仅仅是示例性的,如果需要的话,可以使用不同的构造、方法、形状、材料、和数值。
进一步,只要不偏离本发明的精神,以上实施方式的每个构造可以与另一个构造组合起来。
而且,本发明不限于根据以上实施方式的光学信息记录介质,本发明适用于具有用于记录或再生信息信号的光照射到其上的读取表面的光学信息记录介质。例如,本发明适用于下一代信息记录介质,例如体积信息记录介质(体积全息照相)。
进一步,尽管利用以上实施方式作为实例已经描述其中多个构造体定期地或周期性地对齐情况,但是多个构造可以任意对齐。
而且,尽管利用以上实施方式作为实例已经描述其中多个构造体具有相同尺寸的情况,但是多个构造体的尺寸可以任意地改变。仍然,多个构造体的尺寸可以任意地改变,和多个构造进一步任意地排列。
而且,尽管利用以上实施方式作为实例已经描述其中本发明应用于具有一个或多个信息信号层的光学信息记录介质的情况,但是信息信号层的总数不限于该实例中的层数,和本发明适用于具有一个、两个、或多个信息信号层的光学信息记录介质。
参考符号列表
1基板
1a第一成形体
1b第二成形体
2信息信号层
3保护层
11构造体
12凹凸部
13树脂材料
14层压层
41第一基板
42第二基板
43第一信息信号层
44中间层
45第二信息信号层
51第一基板
52第一信息信号层
53第二基板
54第二信息信号层
61基板
62保护层

Claims (13)

1.一种光学信息记录介质,包括:
基板;
形成在所述基板上的一层或两层以上的信息信号层;以及
形成在所述一层或两层以上的信息信号层上的保护层,其中
所述保护层的表面是读取表面,用于在所述信息信号层中记录信息信号或再生所述信息信号层中的信息信号的光照射到所述读取表面上,和
形成在所述读取表面中的多个次波长构造体。
2.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中
所述次波长构造体的布置节距是470nm以下,以及
所述次波长构造体的高度是80nm以上且200nm以下。
3.一种光学信息记录介质,包括:
第一基板;
形成在所述第一基板上的一层或两层以上的信息信号层;以及
形成在所述一层或两层以上的信息信号层上的第二基板,其中
所述第二基板的表面是读取表面,用于在所述信息信号层中记录信息信号或再生所述信息信号层中的信息信号的光照射到所述读取表面上,和
在所述读取表面中形成多个次波长构造体。
4.根据权利要求3所述的光学信息记录介质,其中
所述次波长构造体的布置节距是750nm以下,以及
所述次波长构造体的高度是80nm以上且240nm以下。
5.一种光学信息记录介质,包括:
基板;
形成在所述基板上的一层或两层以上的信息信号层;以及
形成在所述一层或两层以上的信息信号层上的保护层,其中
所述基板的表面是读取表面,用于在所述信息信号层中记录信息信号或再生所述信息信号层中的信息信号的光照射到所述读取表面上,和
在所述读取表面中形成多个次波长构造体。
6.根据权利要求5所述的光学信息记录介质,其中
所述次波长构造体的布置节距是900nm以下,以及
所述次波长构造体的高度是100nm以上且300nm以下。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的光学信息记录介质,其中
所述多个次波长构造体被布置为形成多列磁道,以及
所述磁道具有同心形状、螺旋形状、或线性形状。
8.根据权利要求7所述的光学信息记录介质,其中,所述多个次波长构造体形成六方栅格图案、半六方栅格图案、四方栅格图案、或半四方栅格图案。
9.根据权利要求7所述的光学信息记录介质,其中,所述磁道是摆动的。
10.根据权利要求1、3、或5所述的光学信息记录介质,其中,用于记录或再生所述信息信号的光的波长λ与所述次波长构造体的高度H的比率(λ/H)是2以上且6以下。
11.根据权利要求1、3、或5所述的光学信息记录介质,其中,所述次波长构造体的上部的平坦部分直径R与所述次波长构造体的布置节距P的比率(R/P)是0以上且0.7以下。
12.一种光学信息记录介质,包括:
读取表面,用于记录或再生信息信号的光照射到所述读取表面上,
其中,在所述读取表面中形成多个次波长构造体。
13.一种制造光学信息记录介质的方法,包括:将用于形成读取表面的母盘的形状转印到树脂材料,以及形成表面上形成有多个次波长构造体的基板或保护层,
其中,所述基板或所述保护层的表面是读取表面,用于记录或再生信息信号的光照射到所述读取表面上。
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