CN113874939A - 光记录介质 - Google Patents

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CN113874939A CN202080038506.5A CN202080038506A CN113874939A CN 113874939 A CN113874939 A CN 113874939A CN 202080038506 A CN202080038506 A CN 202080038506A CN 113874939 A CN113874939 A CN 113874939A
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西纪彰
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Abstract

光记录介质具备具有第1表面及第2表面的光记录介质主体、及在第1表面设置的第1凹凸结构层。第1凹凸结构层包含以用于信息信号记录或再生的光的波长以下的间距设置的多个第1结构体。第1凹凸结构层的凸部的面积比在80％以下，光从第1表面侧照射。

Description

光记录介质
技术领域
本发明涉及光记录介质。
背景技术
光记录介质与硬盘驱动器(HDD)和闪存等相比，由于其记录再生原理，通常被认为保存可靠性高。因此，近年来对于作为存档媒介的光记录介质的需求增多。就光记录介质而言，通常要求确保表面的平滑性。
光记录介质中，为了保护介质表面，普遍采用硬涂层。采用硬涂层时，介质表面的平滑性易于受损，因而目前对于形成平滑的硬涂层的技术进行了探讨。例如，专利文献1公开了一种光记录介质，该光记录介质上形成有耐擦伤性、防尘性、防污性等耐久性优异且涂层时的表面平滑性优异的硬涂层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-96927号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，就表面平滑的光记录介质而言，存在着如将多个光记录介质进行重合时光记录介质彼此粘合的问题。
本发明的目的是提供一种将多个光记录介质进行重合时可以抑制光记录介质彼此粘合的光记录介质。
解决问题的方法
为了解决上述技术问题，本发明提供一种光记录介质，其特征在于，该光记录介质具备具有第1表面及第2表面的光记录介质主体、及在第1表面设置的第1凹凸结构层，第1凹凸结构层包含以用于信息信号记录或再生的光的波长以下的间距设置的多个第1结构体，第1凹凸结构层的凸部的面积比在80％以下，且光从第1表面侧照射。
附图说明
图1A为示出本发明的第1实施方式的光记录介质外观的一个例子的立体图，图1B为示出本发明的第1实施方式的光记录介质结构的一个例子的剖面图。
图2为示出图1所示的各信息信号层的结构的一个例子的剖面图。
图3为示出多个结构体的配置的一个例子的平面图。
图4为示出本发明的第2实施方式的光记录介质结构的一个例子的剖面图。
图5为示出变形例的光记录介质结构的一个例子的剖面图。
图6A为实施例1的光盘的凹凸结构的SEM图像，图6B为实施例2的光盘的凹凸结构的SEM图像，图6C为比较例2的光盘的凹凸结构的SEM图像。
图7为表示实施例1的光盘的凹凸结构频数分布的曲线图。
图8为用于说明粘合力的测定方法的示意图。
图9A为表示凸部的面积比与粘合力关系的图，图9B为表示凸部的面积比与滑动力关系的图。
图10A为表示实施例3的光盘信号特性的评价结果的图，图10B为表示实施例4的光盘信号特性的评价结果的图，图10C为表示比较例3的光盘信号特性的评价结果的图。
符号的说明
1,101光记录介质、2,102光记录介质主体、3第1凹凸结构层、4第2凹凸结构层、3A基底层、3B,3C结构体、10第1磁盘、20第2磁盘、30粘合层、11,11A,21基板、12,22透光层、13记录层、14,15保护层、L0～Ln,L0～Lm信息信号层、S1～Sn,S1～Sm间隔层、C光照面、C1第1光照面、C2第2光照面、Gv沟槽、Ld岸台、Tp轨道间距
具体实施方式
以下，按照1)第1实施方式、光记录介质的结构、光记录介质的制造方法、效果，2)第2实施方式、光记录介质的结构、光记录介质的制造方法、效果及3)变形例的顺序来说明本发明的实施方式。
1)第1实施方式
1.1)光记录介质的结构
如图1A所示，本发明的第1实施方式的光记录介质1呈圆盘状，中央设有开口(以下，称之为“中心孔”)。并且，光记录介质1的形状不局限于所示的例子，例如，也可以为卡片状等。光记录介质1为所谓多层的追记型光记录介质(例如，存档磁盘(Archival Disc,AD))，如图1B所示，具备光记录介质主体2、第1凹凸结构层3及第2凹凸结构层4。光记录介质1为采用在沟槽轨道及岸台轨道两者上记录数据的方式(以下，称之为“岸台、沟槽记录方式”)的光记录介质。
光记录介质主体
光记录介质主体2具备第1磁盘10、第2磁盘20及粘合层30。第1磁盘10具有在基板11的一个主表面上依次层叠了信息信号层L0、间隔层S1、信息信号层L1…、间隔层Sn、信息信号层Ln、作为覆盖层的透光层12的结构。第2磁盘20具有于在基板21的一个主表面上依次层叠了信息信号层L0、间隔层S1、信息信号层L1…、间隔层Sm、信息信号层Lm、作为覆盖层的透光层22的结构。其中，n、m各自独立地为2以上的整数，基于提高记录容量的观点，优选为3以上的整数，更优选为4以上的整数，进一步优选为5以上的整数。并且，在不特意区分信息信号层L0～Ln、L0～Lm的情形，在以下的说明中称之为信息信号层L。
光记录介质主体2在其两面具有照射用于信息信号记录或再生的激光的光照面。更具体地说，具有照射用于进行第1磁盘10的信息信号记录或再生的激光的第1光照面C1、及照射用于进行第2磁盘20的信息信号记录或再生的激光的第2光照面C2。
第1磁盘10中，信息信号层L0以第1光照面C1为基准位于最内侧，抵近信息信号层L0设有信息信号层L1～Ln。因此，用于记录或再生的激光可透过信息信号层L1～Ln。另一方面，第2磁盘20中，信息信号层L0以第2光照面C2为基准位于最内侧，抵近信息信号层L0设有信息信号层L1～Lm。因此，用于记录或再生的激光可透过信息信号层L1～Lm。
光记录介质1中，第1磁盘10的信息信号的记录或再生按照以下的方式进行。即，将激光从透光层12侧的第1光照面C1照射至第1磁盘10所包含的各信息信号层L0～Ln，从而进行第1磁盘10的信息信号的记录或再生。例如，将波长350nm以上、415nm以下范围的激光用数值孔径0.84以上、0.95以下范围的物镜进行汇聚后，自透光层12一侧照射至第1磁盘10所包含的各信息信号层L0～Ln，从而进行信息信号的记录或再生。
另一方面，第2磁盘20的信息信号的记录或再生按照以下的方式进行。即，将激光从透光层22侧的第2光照面C2照射至第2磁盘20所包含的各信息信号层L0～Lm，从而进行第2磁盘20的信息信号的记录或再生。例如，将波长350nm以上、415nm以下范围的的激光用数值孔径0.84以上、0.95以下范围的的物镜进行汇聚后，自透光层22一侧照射至第2磁盘20所包含的各信息信号层L0～Lm，从而进行信息信号的记录或再生。
以下，依次说明构成光记录介质主体2的基板11,21、粘合层30、信息信号层L0～Ln,L0～Lm、间隔层S1～Sn,S1～Sm及透光层12,22。
基板
作为基板11,21，例如，呈圆盘形状并在中央具有中心孔。就该基板11,21的一个主表面而言，例如，呈凹凸面，在该凹凸面上形成有信息信号层L0。以下，将凹凸面中的凹部称为岸台Ld，凸部称为沟槽Gv。
作为岸台Ld及沟槽Gv的形状，例如，可以列举螺旋状、同心圆状等各种形状。并且，为了线速度的稳定化、附加地址信息等，岸台Ld及/或沟槽Gv也可以摆动(蜿蜒)。
此外，第1磁盘10与第2磁盘20的螺旋方向也可以相反。此时，粘合了第1磁盘10与第2磁盘20的光记录介质(两面磁盘)1的同时记录再生成为可能，能够将记录和再生时的数据传输速度提高约2倍。
就基板11,21的外径(直径)而言，例如，设为120mm。就基板11,21的内径(直径)而言，例如，设为15mm。考虑到刚性来进行选择时，基板11的厚度优选为0.3mm以上、0.545mm以下，更优选为0.445mm以上、0.545mm以下。
作为基板11,21的材料，例如，可以使用塑料材料或玻璃，出于成形性的观点，优选使用塑料材料。作为塑料材料，例如，可以使用聚碳酸酯类树脂、聚烯烃类树脂或丙烯酸类树脂等，出于成本的观点，优选使用聚碳酸酯类树脂。
粘合层
粘合层30设于第1磁盘10与第2磁盘20之间。第1磁盘10与第2磁盘20经由粘合层30粘合在一起。更具体地说，将透光层12,22分别作为表面侧，将第1磁盘10的基板11侧表面与第2磁盘的基板21侧表面粘合在一起。
粘合层30由固化的紫外线固化树脂构成。作为该粘合层30的厚度，例如，为0.01mm以上、0.22mm以下。作为紫外线固化树脂，例如，为自由基聚合型的紫外线固化树脂。
信息信号层
信息信号层L具有凹状的轨道(以下，称之为“岸台轨道”)及凸状的轨道(以下，称之为“沟槽轨道”)。第1实施方式的光记录介质1可以在岸台轨道及沟槽轨道两者记录信息信号。出于高记录密度的观点，岸台轨道与沟槽轨道的轨道间距Tp优选为0.225μm以下，更优选为小于0.225μm。对于轨道间距Tp的下限值没有特殊的限定，例如，为0.12μm以上。
如图2所示，信息信号层L0～Ln具备具有上表面(第1主表面)及下表面(第2主表面)的无机记录层(以下，简称为“记录层”)13、与记录层13的上表面相邻设置的保护层14、及与记录层13的下表面相邻设置的保护层15。采用这种构成时，能够提高记录层13的耐久性。这里，上表面是指记录层13的两主表面中用于信息信号记录或再生的激光照射一侧的主表面，下表面是指与上述激光照射侧相反一侧的主表面，即基板11侧的主表面。此外，信息信号层L0～Lm的构成可以与信息信号层L0～Ln相同，因而省略说明。
记录层
记录层13为可通过激光的照射来记录信息信号的构成。具体地说，记录层13可以通过激光的照射来形成记录标记。记录层13为无机记录层，作为无机记录材料，含有金属氧化物作为主成分。例如，含有氧化锰作为金属氧化物的无机记录材料(MnO类材料)、含有氧化钯作为金属氧化物的无机记录材料(PdO类材料)、含有氧化铜作为金属氧化物的无机记录材料(CuO类材料)或含有氧化银作为金属氧化物的无机记录材料(AgO类材料)。
作为MnO类材料，除了氧化锰以外，优选含有氧化钨及氧化钼中的一种或两种以及氧化锆。作为MnO类材料，优选含有氧化锰及以上提到的氧化物，也可以不含有氧化锰以外的上述氧化物，而是含有氧化镍及氧化镁中的一种或两种。
作为PdO类材料，除了氧化钯以外，优选还含有氧化钨及氧化铜，更优选还含有氧化钨、氧化铜及氧化锌。
记录层13的厚度优选为25nm以上、60nm以下，更优选在30nm以上、50nm以下的范围内。记录层13的厚度为25nm以上时，可以得到优质的信号特性。另一方面，记录层13的厚度在60nm以下时，可以确保宽的记录功率裕量。
保护层
保护层14,15作为氧阻隔层发挥作用。由此，能够提高记录层13的耐久性。并且，保护层14,15具有抑制记录层13的氧逃逸的功能。由此，可以抑制记录层13的膜品质变化(主要体现为反射率的下降)，能够确保作为记录层13适宜的膜品质。并且，保护层14,15也具提高记录特性的功能。
保护层14,15含有介电质。作为介电质，例如，包含选自由氧化物、氮化物、硫化物、碳化物及氟化物组成的群组中的至少一种以上物质。作为保护层14,15的材料，可以使用彼此相同或不同的材料。作为氧化物，例如，可以列举选自由In、Zn、Sn、Al、Si、Ge、Ti、Ga、Ta、Nb、Hf、Zr、Cr、Bi及Mg组成的群组中的一种以上元素的氧化物。作为氮化物，例如，可以列举选自由In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Nb、Mo、Ti、Nb、Mo、Ti、W、Ta及Zn组成的群组中的一种以上元素的氮化物，优选选自由Si、Ge及Ti组成的群组中的一种以上元素的氮化物。作为硫化物，例如，可以列举Zn硫化物。作为碳化物，例如，可以列举选自由In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Ti、Zr、Ta及W组成的群组中的一种以上元素的碳化物，优选选自由Si、Ti及W组成的群组中的一种以上元素的碳化物。作为氟化物，例如，可以列举选自由Si、Al、Mg、Ca及La组成的群组中的一种以上元素的氟化物。作为这些的混合物的具体例子，可以列举ZnS-SiO2、SiO2-In2O3-ZrO2(SIZ)、SiO2-Cr2O3-ZrO2(SCZ)、In2O3-SnO2(ITO)、In2O3-CeO2(ICO)、In2O3-Ga2O3(IGO)、In2O3-Ga2O3-ZnO(IGZO)、Sn2O3-Ta2O5(TTO)、TiO2-SiO2、Al2O3-ZnO、Al2O3-BaO等。
保护层15的厚度优选在2nm以上、30nm以下的范围内。保护层15的厚度在2nm以上时，能够得到良好的阻隔效果。另一方面，保护层15的厚度在30nm以下时，可以抑制记录功率裕量的下降。
保护层14的厚度优选在2nm以上、50nm以下的范围内。保护层14的厚度在2nm以上时，能够得到良好的阻隔效果。另一方面，保护层14的厚度在50nm以下是，可以抑制记录功率裕量的下降。
间隔层
间隔层S1～Sn、S1～Sm分别具有使信息信号层L0～Ln、L0～Lm在物理上及光学上保持足够的距离隔开的作用，其表面设有凹凸面。作为该凹凸面，例如，形成有呈同心圆状或螺旋状的岸台Ld及沟槽Gv。间隔层S1～Sn、S1～Sm的厚度优选为9μm以上、50μm以下。对于间隔层S1～Sn、S1～Sm的材料没有特殊的限定，但优选使用紫外线固化性丙烯酸树脂。并且，间隔层S1～Sn、S1～Sm构成用于内层的数据记录及再生的激光的光路，因而优选具有足够高的光透过性。
透光层
就透光层12,22而言，例如，为紫外线固化树脂等感光树脂固化而成的树脂层。作为紫外线固化树脂，例如，可以列举紫外线固化型的丙烯酸类树脂。并且，透光层12,22也可以由呈圆环状的透光片和用于将该透光片粘合在信息信号层Ln,Lm的接合层构成。透光片优选由对于用于记录及再生的激光吸收能低的材料制成，具体地说，优选由透过率90％以上的材料制成。作为透光片的材料，例如，可以使用聚碳酸酯类树脂或聚烯烃类树脂(例如，注册商标ZEONEX)等。作为接合层的材料，例如，可以使用紫外线固化树脂或感圧性粘合剂(Pressure Sensitive Adhesive,PSA)等。
透光层12,22的厚度优选在10μm以上、177μm以下的范围内，例如，可以选定为57μm。通过组合这种薄的透光层12,22与数值孔径0.85程度的高NA(numerical aperture)的物镜，能够实现高密度记录。
第1、第2凹凸结构层
第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4分别给第1光照面C1、第2光照面C2带来耐擦伤性。并且，第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4分别将抑制用于信息信号记录或再生的激光反射的反射抑制功能赋予给第1光照面C1、第2光照面C2。第1凹凸结构层3设于光记录介质主体2的第1光照面C1,第2凹凸结构层4设于光记录介质主体2的第2光照面C2。
作为第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4的材料，例如，可以使用丙烯酸类树脂、有机硅类树脂、含氟树脂或有机无机混合类树脂等。为了提高机械强度，第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4也可以含有氧化硅粒子等金属氧化物粒子的微粉体。
出于抑制重合的光记录介质1彼此粘合的观点，第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4中凸部的面积比R的上限值为80％以下，优选为60％以下，更优选为50％以下，进一步优选为40％以下，特别优选为20％以下。另一方面，出于提高反射抑制效果的观点，面积比R的下限值优选为10％以上，更优选为20％以上，进一步优选为30％以上。这里，在第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4具有凸状的结构体的情形，凸部是指凸部本身，在第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4具有凹状的结构体的情形，凸部是指以凹部为基准被视为凸部的没有凹状结构体的部分。就第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4中凸部的面积比R而言，具体是指凸部形成区域的面积Sb相对于凹凸结构形成区域的面积Sa的比例(即，[Sb/Sa]×100)。面积比R的测定方法将在实施例中进行说明。
第1凹凸结构层3为在表面设有精细的凹凸结构(蛾眼结构)的硬涂层。具体地说，第1凹凸结构层3具备基底层3A和多个结构体3B。基底层3A和多个结构体3B可以由相同的材料构成，也可以由不同的材料构成。此外，第2凹凸结构层4具有与第1凹凸结构层3相同的结构，因而省略第2凹凸结构层4的结构的说明。
基底层3A为硬涂层的主体，设置在第1光照面C1上。多个结构体3B设置在基底层3A上。结构体3B为所谓的蛾眼结构体(亚波长结构体)，相对于第1光照面C1呈凸状。结构体3B也可以具有与在再生专用型的光记录介质中用于信息信号记录的凹部或凸部(例如，凹陷)相同的形状。此时，作为用于形成第1凹凸结构层3(即，多个结构体3B)的原盘(模具)，可以使用再生专用型的光记录介质的基板形成用的原盘。因此，可以省略另行制作用于形成第1凹凸结构层3的原盘的工序。
作为多个结构体3B，例如，在第1光照面C1的表面上配置成多个列。作为这种列，例如，呈直线状、同心圆状或曲线状，也可以是两个以上这些形状的组合。作为曲线，可以列举周期或非周期蜿蜒的曲线。作为这种曲线的具体例子，可以列举正弦波、锯齿波等波形，但本发明不局限于此。
第1光照面C1中多个结构体3B的配置可以是规则配置及不规则配置中的任意一种。作为规则配置，优选四方格子、准四方格子、六方格子、准六方格子等格子状的配置。此外，图3中示出了多个结构体3B配置成六方格子状的例子。这里，四方格子是指正四边形的格子，准四方格子是指四方格子歪斜的结构。六方格子是指正六边形的格子，准六方格子是指六方格子歪斜的结构。
作为结构体3B的具体形状，例如，可以列举锥体状、柱状、针状、半球体状、半椭圆体状、多角形状等，但不局限于这些形状，也可以采用其他形状。作为锥体状，例如，可以列举顶部尖的锥体形状、顶部平坦的锥体形状(即，所谓锥台状)、顶部具有凸状或凹状的曲面的锥体形状，但不局限于这些形状。作为顶部具有凸状曲面的锥体形状，例如，可以列举抛物面状等二次曲面状等。并且，锥体状的锥面也可以弯曲成凹状或凸状。
第1光照面C1上设置的多个结构体3B可以全部具有相同的的大小、形状及高度，多个结构体3B也可以包含具有不同的大小、形状或高度的结构。并且，多个结构体3B也可以包含下部彼此重合相连的结构。
如图3所示，多个结构体3B以在用于信息信号记录或再生的激光波长以下(例如，350nm以下)的间距P1,P2来配置。作为结构体3B的高度绝对值H，例如，设在40nm以上、450nm以下的范围内，但本发明不局限于此。这里，间距P1是指列间方向D1上的结构体3B的间距。并且，间距P2是指列方向(列的延伸方向)D2上的结构体3B的间距。
结构体3B的纵横比优选为1以上。这是由于，纵横比在1以上时可以得到优异的反射抑制功能及透过特性的缘故。结构体3B的纵横比的上限值优选为2以下，更优选为1.46以下。这是由于，纵横比在2以下时，在形成第1凹凸结构层3时易于从第1凹凸结构层3上剥离原盘的缘故。这里，结构体3B的纵横比是指列间方向D1上的结构体3B的纵横比R1、及列方向(列的延伸方向)D2上的结构体3B的纵横比R2。列间方向D1上的结构体3B的纵横比R1是指结构体3B的高度H相对于列间方向D1上的结构体3B的宽度W1的比例(H/W1)，列方向(列的延伸方向)D2上的结构体3B的纵横比R2是指结构体3B的高度H相对于列方向(列的延伸方向)D2上的结构体3B的宽度W2的比例(H/W2)。
1.2)光记录介质的制造方法
其次，说明本发明第1实施方式的光记录介质1的制造方法的一个例子。
第1磁盘的制作工序
首先，按照以下的方式制作第1磁盘10。
基板的成形工序
首先，成形在一个主表面形成了凹凸面的基板11。作为基板11的成形方法，例如，可以采用挤出成形(喷射)法或光聚法(2P法，Photo Polymerization)等。
信息信号层的形成工序
其次，利用溅射法等在基板11上依次层叠保护层15、记录层1及保护层14，从而形成信息信号层L0。
间隔层的形成工序
其次，利用旋涂法等在信息信号层L0上均匀地涂布紫外线固化树脂。随后，在信息信号层L0上均匀涂布了的紫外线固化树脂上按压具有凹凸图案的模印，紫外线固化树脂上照射紫外线使之固化后，剥离模印。由此，模印的凹凸图案转印在紫外线固化树脂上，例如，在信息信号层L0上形成设置有岸台Ld及沟槽Gv的间隔层S1。
信息信号层的形成工序及间隔层的形成工序
其次，与上述的“信息信号层的形成工序”及“间隔层的形成工序”相同，在间隔层S1上依次层叠信息信号层L1、间隔层S2、信息信号层L3…、间隔层Sn及信息信号层Ln。
透光层的形成工序
其次，利用旋涂法等在信息信号层Ln上旋转涂布紫外线固化树脂(UV树脂)等感光树脂后，将紫外线等的光照射在感光树脂上使之固化。由此，在信息信号层Ln上形成透光层12。
第1凹凸结构层的形成工序
其次，通过UV纳米印迹在光记录介质主体2的第1光照面C1上形成第1凹凸结构层3。具体地说，利用旋涂法在光记录介质主体2的第1光照面C1涂布紫外线固化树脂，在紫外线固化树脂上按压原盘(模具)后，用紫外线照射紫外线固化树脂，使紫外线固化树脂固化。固化后，从紫外线固化树脂上剥离原盘。由此，形成第1凹凸结构层3。通过以上方式得到第1磁盘10。
第2磁盘的制作工序
“第2磁盘的制作工序”与上述的“第1磁盘的制作工序”相同，因而省略说明。
粘合工序
其次，按照以下的方式，利用旋涂法等在上述制作的第1磁盘10、第2磁盘20之间延伸作为粘合剂的紫外线固化树脂。首先，在与第2磁盘20的两主表面中第2光照面C2相反一侧的主表面，沿着中心孔的边缘将紫外线固化树脂涂布成环状。其次，使第1磁盘10的两主表面中与第1光照面C1相反一侧的主表面与第2磁盘20的两主表面中的与第2光照面C2相反一侧的主表面相向，经由紫外线固化树脂将第1磁盘10紧压至第2磁盘20。
其次，使第1磁盘10和第2磁盘20旋转，在第1磁盘10与第2磁盘20之间使紫外线固化树脂在第1磁盘10、第2磁盘20的半径方向上延伸。此时，通过旋转速度将紫外线固化树脂的厚度调整至指定的厚度。由此，在第1磁盘10与第2磁盘20之间，紫外线固化树脂自第1磁盘10、第2磁盘20的内周部蔓延至外周部。通过以上方式，得到具有未固化状态的粘合层30的光记录介质主体2。
此外，上述的紫外线固化树脂的延伸工序中，优选在第1磁盘10、第2磁盘20的外周部照射紫外线，使得延伸至外周部的紫外线固化树脂暂时固化。由此，可以抑制第1磁盘10、第2磁盘20的外周部的开裂。
其次，用紫外灯在光记录介质主体2的两个表面侧照射紫外线，从而固化粘合层30。由此，得到作为目标的光记录介质1。
1.3)效果
上述第1实施方式的光记录介质1在第1光照面C1、第2光照面C2分别设有第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4。由此，在多个光记录介质1重合的情形，可以减小重合的光记录介质1的接触面积。因此，可以抑制重合的光记录介质1彼此粘合。并且，可以减低重合的光记录介质1的滑动力。
第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4由以用于信息信号记录或再生的激光波长以下(例如，350nm以下)的间距配置的结构体构成。由此，与平坦的光照面相比，可以减低反射光量。
通过用添加了纳米粒子等微粒的紫外线固化树脂，在光记录介质主体的第1、第2光照面分别形成第1、第2凹凸结构层的方法难以控制凹凸形状。在无法控制第1、第2凹凸结构层的凹凸形状的情形，在凹凸形状大的区域产生光学干渉，信号质量变差。相对于此，第1实施方式的光记录介质1的制造方法通过将原盘的凹凸形状转印至紫外线固化树脂，在光记录介质1的第1光照面C1、第2光照面C2分别形成第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4，因而易于控制第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4的凹凸形状。因此，能够在光记录介质1整个表面稳定地减少层间干渉。
2)第2实施方式
2.1)光记录介质的结构
如图4所示，本发明的第2实施方式的光记录介质101为所谓的多层追记型光记录介质，具备光记录介质主体102和第1凹凸结构层3。此外，对于第2实施方式中与第1实施方式相同的构成标注相同的符号并省略说明。
光记录介质主体102具有在基板11A的一个主表面依次层叠了信息信号层L0、间隔层S1、信息信号层L1…、间隔层Sn、信息信号层Ln、作为覆盖层的透光层12的结构。
光记录介质101在其一个表面具有用于信息信号记录或再生的光照射的光照面C。信息信号层L0以光照面C为基准位于最内侧，抵近信息信号层L0设有信息信号层L1～Ln。因此，用于记录或再生的激光可透过信息信号层L1～Ln。
该第2实施方式的光记录介质101中，通过从透光层12侧的光照面C将激光照射至各信息信号层L0～Ln，进行信息信号的记录或再生。例如，将波长400nm以上、415nm以下范围的激光用数值孔径0.84以上、0.86以下范围的物镜进行汇聚后，自透光层12一侧照射至各信息信号层L0～Ln，从而进行信息信号的记录或再生。作为这种光记录介质101，例如，可以列举多层的蓝光磁盘(注册商标Blu-ray Disc,BD)。
作为光记录介质101，典型的为沟槽记录方式的光记录介质，但也可以是兼顾岸台、沟槽记录方式等的光记录介质。
就基板11A的径(直径)而言，例如，设为120mm。基板11A的厚度考虑刚性来设定，优选为0.3mm以上、1.3mm以下，更优选为0.6mm以上、1.3mm以下的范围，例如，可以是1.1mm。并且，就中心孔的径(直径)而言，例如，设为15mm。基板11A的材料与上述的第1实施方式的基板11相同。
2.2)光记录介质的制造方法
以下，说明本发明的第2实施方式的光记录介质101的制造方法的一个例子。
首先，与上述第1实施方式的“第1磁盘的制作工序”同样地制作光记录介质主体102。其次，通过UV纳米印迹，在光记录介质主体102的光照面C形成第1凹凸结构层3。由此，得到作为目标的光记录介质101。
2.3)效果
就上述的第2实施方式的光记录介质101而言，能够得到与第1实施方式相同的效果。例如，与平坦的光照面相比能够减少反射光量，因而在BD规格的透光层12的厚度(100μm)范围内可以具备4层以上的信息信号层L。
3)变形例
上述第1、第2实施方式中，对于信息信号层L具备记录层13、与记录层13的上表面相邻设置的保护层14、与记录层13的下表面相邻设置的保护层15的结构进行了说明，但信息信号层L的结构并不局限于此。例如，也可以只在记录层13的上表面及下表面的任意一面设置保护层。并且，信息信号层L也可以由记录层13单层构成。采用这种单纯的构成时，可以实现光记录介质1、101的低廉化，提高其生产性。信息信号层L的层数越多的介质，该效果越显著。
上述第1、第2实施方式中说明了多层的信息信号层L全部具有相同的层结构(3层结构)的情况，但可以基于各信息信号层L所需求的特性(例如，光学特性、耐久性等)来改变层结构。其中，出于生产性的观点，优选所有信息信号层L均为相同的层结构。
本发明的光记录介质不局限于具有第1、第2实施方式的构成的光记录介质。例如，本发明也适用于具有基板上依次层合有多层的信息信号层、保护层的结构，自基板侧照射激光至多层的信息信号层来进行信息信号的记录或再生的记录介质(例如，高密度光盘CD)，或具有两个基板间设有多层的信息信号层的结构，自至少一个基板侧照射激光至多层的信息信号层来进行信息信号的记录或再生的光记录介质(例如，数字通用光盘DVD)。
上述第1实施方式中说明了第1磁盘10、第2磁盘20分别具备多层的信息信号层L的情况，但第1磁盘10、第2磁盘20也可以分别具备单层的信息信号层L。
上述第2实施方式中说明了光记录介质101具备多层的信息信号层L的情况，但光记录介质101也可以具备单层的信息信号层L。
上述第1实施方式中说明了在光记录介质主体2的第1光照面C1及第2光照面C2两者上设置凹凸结构层的情况，但也可以在光记录介质主体2的第1光照面C1及第2光照面C2中任意一者上设置凹凸结构层。其中，为了使第1光照面C1及第2光照面C2的反射率及透过率相同，优选如上述第1实施方式所示，在光记录介质主体2的第1光照面C1及第2光照面C2两者上设置凹凸结构层。
上述第1实施方式中说明了结构体3B相对于第1光照面C1具有凸状的情况，但如图5所示，也可以是结构体3C相对于第1光照面C1具有凹状。此时，凹状结构体3C的深度D的绝对值可以与第1实施方式的凸状结构体3B的高度H的绝对值相同。同样，上述第2实施方式中，结构体3B也可以相对于光照面C具有凹状。
上述第1、第2实施方式中说明了记录层13为无机记录层的情况，但记录层13也可以是有机记录层。
上述第1、第2实施方式中说明了光记录介质1、101为追记型的情况，但光记录介质1、101也可以是再生专用型或可改写型。
上述第2实施方式中说明了光记录介质101具有在单面记录或再生信息信号的结构的情况，但光记录介质101也可以具有在两表记录或再生信息信号的结构。此时，在基板11A的两面具备多层的信息信号层L和透光层12。并且，在两面也可以具备凹凸结构层。
上述第1、第2实施方式中说明了第1凹凸结构层3为具备基底层3A和多个结构体3B的硬涂层的情况，但第1凹凸结构层3也可以不具备基底层3A，仅由多个结构体3B构成。
第1实施方式及第2实施方式中，第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4(具体地说，第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4所包含的结构体3B、3C)中也可以持有信息。例如，通过蛾眼、BD凹陷等的稀疏化或CD凹陷本身等，使第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4持有信息。作为第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4持有的信息，可以列举BCA(Burst Cutting Area)和二维条形码所持有的磁盘固有的信息、用于防盗版、防复制等的密码信息、水印等的安全信息等。
就上述信息的检测而言，可以使用信息信号层L的信号检测用的光学系统，也可以使用采用了与其波长不同的光源的光学系统。并且，也可以用图像传感器等取得第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4的图像后，通过该图像的图像识别来进行检测。
第1实施方式中，相对于第1光照面C1及第2光照面C2中一方具有凹凸结构层，另一方可以是没有凹凸结构层的表面(平滑面)。此时，可以通过凹凸结构层的有无来判断光记录介质1的正反面。第1光照面C1的第1凹凸结构层3与第2光照面C2的第2凹凸结构层4的规格(例如，结构)可以不同。此时，可以通过第1凹凸结构层3与第2凹凸结构层4的规格差别来判断光记录介质1的正反面。同样，上述第2实施方式中，可以在光照面C和与其相反一侧的背面设置规格不同的凹凸结构层。
与第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4的信息检测相同，可以利用光学系统或图像识别来判断上述光记录介质1的正反面。
上述第1实施方式中说明了在粘合工序之前，在第1磁盘10、第2磁盘20的第1光照面C1、第2光照面C2分别形成第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4的情况，但也可以在粘合工序之后，在光记录介质主体2的第1光照面C1、第2光照面C2分别形成第1凹凸结构层3、第2凹凸结构层4。
实施例
以下，列举实施例来具体说明本发明，但本发明不局限于这些实施例。以下，按照i)评价粘合力及滑动力的实施例、比较例，ii)评价凹凸结构对于信号特性的影响的实施例、比较例的顺序来说明本发明的实施例。
i)评价粘合力及滑动力的实施例、比较例
如下所述，制作了光照面形成了精细的凹凸结构的光盘，评价了粘合力及滑动力。
实施例1
通过UV纳米印迹，在光盘主体(除了利用UV纳米印迹形成了凹凸结构以外，与BD-DSD、记录容量200GB为相同规格)的两个光照面(两个信号面)上形成了由凹状的结构体构成的精细的凹凸结构(蛾眼结构)。此时，按照表1所示的数值设定了结构体的间距P1,P2，结构体的宽度W1,W2及结构体的深度D(参照图5)。此外，间距P1,P2在用于信息信号记录或再生的激光波长以下。由此，得到了目标光盘。
实施例2
作为精细的凹凸结构，形成了BD2T凹陷(以指定的间隔配置注册商标ULTRA HDBlu-ray的3层100GB磁盘的2T凹陷)。此时，按照表1所示的数值设定了凹凸结构的间距P1,P2，结构体的宽度W1,W2及结构体的高度H(参照图3)。此外，间距P1,P2在用于信息信号记录或再生的激光波长以下。除了上述的处理以外，与实施例1同样地得到了光盘。
比较例1
在光盘主体(BD-DSD、记录容量200GB)的两个光照面(两个信号面)上不形成精细的凹凸结构，将该状态的光盘设为比较例1的光盘。
比较例2
作为精细的凹凸结构，形成了CD凹陷(CD-ROM的基板使用的凹陷)，按照表1所示的数值设定了凹凸结构的间距P1,P2，结构体的宽度W1,W2及结构体的高度H(参照图3)。此外，间距P1,P2大于用于信息信号记录或再生的激光波长。除了上述的处理以外，与实施例1同样地得到了光盘。
凸部的面积比
首先，获取按照上述方式得到的光盘的光照面(信号面)的SEM图像。图6A、图6B及图6C分别示出了实施例1、2及比较例2的凹凸结构的SEM图像。其次，由获取的SEM图像取得各像素的对比度数据后，绘制了频数分布。图7示出了实施例1的光盘的凹凸结构的频数分布。其次，将低对比度(凹部)的集团与高对比度的集团(凸部)分别用最优函数(高斯函数)进行拟合(高斯拟合)，求得拟合函数的交点P。将像素对比度比上述交点P低的集团的原始数据的积分值作为凹部的面积，将像素对比度比上述交点P高的集团的原始数据的积分值作为凸部的面积。其次，求出凸部的面积相对于凹部的面积和凸部的面积总和的比值，将该比值设为了光盘的光照面(信号面)中凸部的面积比R[％]。
反射率
用Pulstec公司的评价装置(ODU-1000，波长λ为405nm、物镜NA为0.85)，按照以下的方式简易测定了上述得到的光盘的光照面(信号面)的反射率。首先，调整扩展器位置使球面像差在L2层附近达到最佳后，使物镜在光轴方向进行搜索，取得光盘的反射返回光的总信号。所取得的总信号中首先出现的峰值相当于光盘的表面，求取该峰值的电压值。其次，将预先用聚焦伺服取得的L2层的反射率(总信号的电压值)设为基准，用获取的表面的电压值求出光盘的光照面的反射率。球面像差在L2层为最佳，因而基于表面的电压值的反射率略有偏差，但上述实施例及比较例均为相同的条件，因而作为相对比较不会有问题。
粘合力
图8是用于说明粘合力的测定方法的示意图。首先，准备两张按照上述的方式得到的光盘，将光照面(信号面)作为上表面并使两者部分重叠，在测定台上进行重合。其次，在重合的两张光盘上施加30～40kg的载荷后，解除载荷。随后，在重合的两张光盘上施加290g的载荷，同时用测力计在与测定台的表面为水平的方向上拉扯位于上侧的光盘，测定光盘移动时的拉力，将该拉力的最大值设为了粘合力。图9A示出了凸部的面积比与粘合力的关系。
滑动力
首先，与上述粘合力的评价相同，在测定台上重合两张光盘。其次，在重合的两张光盘上施加290g的载荷，同时用测力计在与测定台的表面为水平的方向上拉扯位于上侧的光盘，测定拉力，将该拉力的最大值设为了滑动力。图9B示出了凸部的面积比与滑动力的关系。
表1示出了实施例1、2，比较例1、2的光盘的凹凸结构的结构及评价结果。
Figure BDA0003371454080000181
由图9A、图9B及表1可知以下事项。
就光照面(信号面)形成了精细的凹凸结构的光盘(实施例1、2及比较例2)而言，与光照面(信号面)平滑的光盘(比较例1)相比，粘合力及滑动力下降。
就光照面(信号面)以用于信息信号记录或再生的激光的波长以下的间距设置有多个结构体的光盘(实施例1、2)而言，与光照面(信号面)以大于用于信息信号记录或再生的激光波长的间距设置有多个结构体的光盘(比较例2)相比，粘合力及滑动力下降。
就光照面(信号面)以用于信息信号记录或再生的激光波长以下的间距设置有多个结构体的光盘(实施例1、2)而言，与光照面(信号面)平滑的光盘(比较例1)相比，反射率下降。另一方面，就光照面(信号面)以大于用于信息信号记录或再生的激光波长的间距设置有多个结构体的光盘(比较例2)而言，与光照面(信号面)平滑的光盘(比较例1)相比，基于光照面(信号面)的衍射状态，存在着反射率增加的情况。
ii)评价凹凸结构对于信号特性的影响的实施例、比较例
如下所述，制作光照面(信号面)形成有精细的凹凸结构的光盘后，评价了凹凸结构对于信号特性的影响。
实施例3
通过UV纳米印迹，在光盘主体(除了利用UV纳米印迹形成了凹凸结构以外，与AD、记录容量300GB为相同规格)的两个光照面(两个信号面)上形成了与实施例1相同的精细的凹凸结构(蛾眼结构)。由此，得到了目标光盘。
实施例4
除了在光盘主体(AD、记录容量300GB)的两个光照面(两个信号面)上形成了与实施例2相同的精细的凹凸结构(以指定的间隔配置BD2T凹陷(注册商标ULTRA HD Blu-ray)的3层100GB磁盘的2T凹陷)以外，与实施例3同样地得到了光盘。
比较例3
在光盘主体(AD、记录容量300GB)的两个光照面(两个信号面)上不形成精细的凹凸结构，直接作为比较例3的光盘。
信号特性
按照以下方式评价了上述得到的实施例3、4及比较例3的光盘的信号特性。用可记录再生记录容量300GB的AD的驱动器，以每0.1mm间距、64RUB(Recording Unit Block)的方式再生了光盘。随后，以间距0.1mm全面取得再生64RUB时的SER(Symbol Error Rate)的最大值Max、最小值Min及平均值Ave，分别求出最大值Max、最小值Min及平均值Ave的平均值。该结果示于图10A、图10B、图10C。由该评价结果可知，即便在记录容量300GB的AD的光照面(信号面)设置精细的凹凸结构(蛾眼结构及BD凹陷)，SER也不会变差。
并且，用可记录再生记录容量300GB的AD的驱动器，以每0.1mm、64RUB的方式再生光盘后，评价了i-MLSE(Integrated-Maximum Likelihood.Sequence Error)。由该评价结果可知，即使即便在记录容量300GB的AD的光照面(信号面)设置精细的凹凸结构(蛾眼结构及BD凹陷)，i-MLSE也不会变差。
实施例5、6及比较例4
除了用记录容量500GB的AD作为光盘主体以外，与实施例3，4及比较例4同样地得到了光盘。
实施例7、8及比较例5
与实施例1、2及比较例1同样地得到了光盘。
信号特性
与实施例3、4及比较例3的光盘的信号特性同样地评价了上述得到的实施例5～8及比较例4、5的光盘的信号特性。由结果可知，即便在记录容量500GB的AD及记录容量200GB的BD-DSD的光照面(信号面)设置精细的凹凸结构(蛾眼结构及BD凹陷)，信号特性(SER、i-MLSE)也不会变差。
以上，具体说明了本发明的实施方式，但本发明不局限于上述的实施方式，基于本发明的技术思想可进行各种改进。
上述实施方式中列举的结构、方法、工序、形状、材料及数值等为示例，基于需要可以采用与上述不同的结构、方法、工序、形状、材料及数值等。
在不脱离本发明的主旨的前提下，上述实施方式的结构、方法、工程、形状、材料及数值等可彼此进行组合。
上述实施方式分阶段记载的数值范围中，某个阶段的数值范围的上限值或下限值可替换为其他阶段的数值范围的上限值或下限值。
除非另有说明，上述实施方式中列举的材料可以单独或组合两种以上来进行使用。
并且，本发明可以是以下的构成。
1)一种光记录介质，该光记录介质具备具有第1表面及第2表面的光记录介质主体、及在所述第1表面设置的第1凹凸结构层，
所述第1凹凸结构层包含以用于信息信号记录或再生的光的波长以下的间距设置的多个第1结构体，
所述第1凹凸结构层的凸部的面积比在80％以下，且所述光从所述第1表面侧照射。
2)如上述1所述的光记录介质，所述第1凹凸结构层的凸部的面积比在50％以下。
3)如上述2所述的光记录介质，所述第1凹凸结构层的凸部的面积比在20％以下。
4)如上述1～3中任意一项所述的光记录介质，所述第1凹凸结构层为硬涂层。
5)如上述1～4中任意一项所述的光记录介质，所述第1结构体具有与光记录介质用于信号记录的凹部或凸部相同的形状。
6)如上述1～5中任意一项所述的光记录介质，光记录介质还具备在所述第2表面设置第2凹凸结构层，
所述第2凹凸结构层包含以所述光的波长以下的间距设置的多个第2结构体，所述光从所述第2表面侧照射。
7)如上述1～6中任意一项所述的光记录介质，所述光记录介质主体具备第1磁盘及第2磁盘，
所述第1磁盘及所述第2磁盘具备基板、在所述基板上设置的信息信号层及覆盖所述信息信号层的覆盖层，
所述第1磁盘的所述基板一侧的表面与所述第2磁盘的所述基板一侧的表面被粘合在一起。
8)如上述1～6中任意一项所述的光记录介质，所述光记录介质主体具备基板、在所述基板上设置的信息信号层及覆盖所述信息信号层的覆盖层，所述第1表面为所述覆盖层一侧的表面。

Claims (8)

1.一种光记录介质，其特征在于，该光记录介质具备具有第1表面及第2表面的光记录介质主体、及在所述第1表面设置的第1凹凸结构层，
所述第1凹凸结构层包含以用于信息信号记录或再生的光的波长以下的间距设置的多个第1结构体，
所述第1凹凸结构层的凸部的面积比在80％以下，且所述光从所述第1表面侧照射。
2.如权利要求1所述的光记录介质，其中，所述第1凹凸结构层的凸部的面积比在50％以下。
3.如权利要求2所述的光记录介质，其中，所述第1凹凸结构层的凸部的面积比在20％以下。
4.如权利要求1所述的光记录介质，其中，所述第1凹凸结构层为硬涂层。
5.如权利要求1所述的光记录介质，其中，所述第1结构体具有与光记录介质用于信号记录的凹部或凸部相同的形状。
6.如权利要求1所述的光记录介质，其中，所述光记录介质还具备在所述第2表面设置第2凹凸结构层，
所述第2凹凸结构层包含以所述光的波长以下的间距设置的多个第2结构体，所述光从所述第2表面侧照射。
7.如权利要求1所述的光记录介质，其中，所述光记录介质主体具备第1磁盘及第2磁盘，
所述第1磁盘及所述第2磁盘具备基板、在所述基板上设置的信息信号层及覆盖所述信息信号层的覆盖层，
所述第1磁盘的所述基板一侧的表面与所述第2磁盘的所述基板一侧的表面被粘合在一起。
8.如权利要求1所述的光记录介质，其中，所述光记录介质主体具备基板、在所述基板上设置的信息信号层及覆盖所述信息信号层的覆盖层，
所述第1表面为所述覆盖层一侧的表面。
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