CN1244101C - 光记录媒体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的光记录媒体制造方法包括:将基板和在至少一面上设置复制用信息即凹凸的复制压模夹着未固化的紫外光固化树脂叠合的第一工序;将所述复制压模的复制用信息复制到所述紫外光固化树脂的表面的第二工序;在使所述紫外光固化树脂固化后,将所述复制压模从所述复制压模和所述紫外光固化树脂的界面剥离的第三工序;以及在所述紫外光固化树脂的信息被复制的面上,形成包含记录膜的薄膜层的第四工序。至少选定复制压模的重量与所述紫外光固化树脂的粘度这二者之一,使得紫外光固化树脂的信息复制面的表面粗糙度小于复制压模的复制用信息设置面的表面粗糙度。
Description
技术领域
本发明涉及以再现或记录再现为目的光记录媒体及其制造方法。
背景技术
近年来,随着信息设备、图像音响设备等所需的信息量的扩大,数据存取的便利性、大容量数据的存储、设备的小型化方面性能优越的光盘作为记录媒体为人们所关注,记录信息变得高密度化。例如,作为光盘的高密度化的手段,已经提出了容量约25GB的光盘,该光盘采用波长约400nm的记录再现激光源、激光会聚透镜的数值孔径(NA)为0.85的记录再现光学头进行记录再现。
以下,用图2~图5就传统光盘的结构及其制造方法进行说明。
图2A~图2F表示用于制造传统光盘的基板制作用模具即Ni(镍)压模的制造方法。为制造Ni压模,首先,在玻璃基板201上涂敷光刻胶等感光材料而形成感光膜202(参照图2A)。之后,通过用激光203进行光记录,进行记录轨道部的曝光(参照图2B)。图2B中,202a表示被曝光的部分。被曝光的记录轨道部的感光材料经显影工序被除去,于是制成了有记录轨道图案204的光记录原盘205(参照图2C)。在感光膜202上形成的记录轨道图案204的形状,被复制到用溅镀法或蒸镀法镀膜的导电膜206(材料Ni)上(参照图2D)。另外,为了增加导电膜206的刚性与厚度,形成Ni电镀膜207(参照图2E)。接着,从感光膜202和导电膜206之间的界面将导电膜206与Ni电镀膜207剥离,Ni压模208就制作完成(参照图2F)。
图3是表示传统光盘即厚基板复制型光盘的剖面图。该厚基板复制型光盘由如下部分构成:一面为由信号凹坑或记录轨道构成的凹凸形状的第一基板302,在第一基板302设有凹凸形状的面上配置的薄膜层301,与第一基板302相对配置的第二基板303,以及为将第一基板302和第二基板303贴合而设的透明层304。
在第一基板302上,用图2F所示的Ni压模208以射出压缩成形等方式在一面作为凹部复制形成信号凹坑或记录轨道。第一基板302的厚度是1.1mm左右。薄膜层301包含记录膜或反射膜等,在第一基板302的形成信号凹坑或记录轨道的一面用溅镀或蒸镀等方法形成。第二基板303由可透过记录再现光的(具有透射性的)透明材料形成,厚度为0.1mm左右。透明层304是为将两片基板302、303相互粘接而设的,由紫外光固化树脂等粘接剂形成。
这种传统的厚基板复制型光盘的记录再现,通过从第二基板304一侧入射记录再现激光来进行。
另外,图4是表示另一传统光盘即薄基板复制型光盘的剖面图。该薄基板复制型光盘由如下部分构成:第一基板402,在第一基板402上设置的、在一面形成信号凹坑或记录轨道的凹凸形状的信号复制层405,在信号复制层405凹凸形状的面上配置的薄膜层401,与第一基板402相对配置的第二基板403,以及为将第一基板402和第二基板403贴合而设的透明层404。
第一基板402由可透过记录再现光的(具有透射性的)透明材料构成,厚度为0.1mm左右。信号复制层405是用图2F所示的Ni压模208在一面压缩复制,作为凹部复制形成了信号凹坑或记录轨道的、由紫外光固化树脂形成的层。紫外光固化树脂的压缩复制是在第一基板402上同心圆状地滴落紫外光固化树脂,在其上贴合Ni压模208,贴合时使信息面(设有记录图案204的面)朝向第一基板402,进而通过对复制压模208施加压力,进行紫外光固化树脂的延伸和信息面形状的复制。薄膜层401包含记录膜或反射膜,它通过溅镀或蒸镀等方法在信号复制层405的有信号凹坑或记录轨道形成的一面形成。第二基板403的厚度约为1.1mm。为将两片基板402、403相互粘接而设置的透明层404,由紫外光固化树脂等粘接剂形成。
这种传统的薄基板复制型光盘的记录再现,通过从第一基板402入射记录再现激光进行。
接着,就用相变型记录材料在光盘的薄膜层形成记录膜,制成相变型光盘的结构加以说明。图5是在图3所示的厚基板复制型光盘的薄膜层301上用相变型记录材料设置记录膜时的剖面结构的放大图。在该厚基板复制型光盘的厚基板即第一基板302的信息面302a上,形成由轨道节距505约为0.3μm的凹凸的沟槽构成的记录轨道,进而,用溅镀等方法形成AgPdCu等构成的反射膜501、ZnS-SiO2等介质材料构成的介质膜502、记录膜505以及ZnS-SiO2等的介质材料构成的介质膜504。记录膜503由Ge(锗)、Sb(锑)、Te(碲)等材料通过溅镀等方法形成。所形成的介质膜502、504用以保护记录膜503不因热或水分的侵害而受损伤。薄膜层301由反射膜501、介质膜502、504与记录膜502构成。
相变型记录材料若在熔融后骤冷就成为非晶形状态,若在加热后徐冷就成为结晶状态。利用该特性,便能在用相变型记录材料形成记录膜的光盘上使结晶状态和非晶形状态可逆地变化,从而能够进行重写。光盘上信号的再现通过如下过程进行:进行聚焦控制与跟踪控制,使强度弱而稳定的再现激光位于已形成信号的沟槽轨道上,同时利用作为记录痕的非晶形部分和记录痕外的结晶部分之间反射率或透射率不同的性质,由光检测器接收从光盘反射的光的光量变化。再有,图5给出的示例中,图3所示的厚基板复制型光盘的薄膜层301用相变型记录材料形成,但是,图4所示的薄基板复制型光盘也同样,可以用相变型记录材料形成薄膜层401。
以上,说明了上述传统光盘中薄膜层301、401采用相变型记录材料形成的相变型光盘的情况,但是也可以只在基板上形成信号凹坑,通过在薄膜层301、401上形成反射膜来提供只能再现的光盘。
但是,由于光记录媒体的高密度化的进展,光记录媒体上的微小凹凸成为光记录媒体再现时的噪声源,这是今后要加以解决的问题。如用于传统光盘制作的Ni压模那样,用激光对光刻胶等感光材料进行曝光来进行信号凹坑或记录轨道部的记录,然后经显影、溅镀与电镀工序,此时感光材料的颗粒的粗糙状态或显影液导致的感光材料的皴裂等均被从感光材料面原样复制到Ni压模上,以微小的凹凸残存下来。因此,用这样的Ni压模制作光盘时,这种微小的凹凸就成了噪声源。采用通过射出压缩成形或紫外光固化树脂的压缩复制将复制压模的表面状态复制到基板上的方法时,因压力的作用,压模的表面粗糙状态也被精细地复制下来。因此,用这种基板构成的光盘的再现噪声变高。并且,要在基板面内形成均匀且再现性良好的凹凸深度的信号凹坑或记录轨道,或者做到薄基板和紫外光固化树脂的贴合厚度在盘面内的均匀,该厚度在薄基板复制型光盘的信号面进行记录再现时支配记录再现激光的会聚,这两点对于采用如上述那样的Ni压模的射出压缩成形或紫外光固化树脂的压缩复制的制造方法而言都是困难的。
发明内容
因此,本发明的光记录媒体制造方法的特征在于包括:将基板和其至少一面上设有作为复制用信息的凹凸的复制压模用未固化的紫外光固化树脂在中间粘合的第一工序;将所述复制压模的复制用信息复制于所述紫外光固化树脂表面的第二工序;使所述紫外光固化树脂固化后,将所述复制压模在所述复制压模和所述紫外光固化树脂之间的界面上剥离的第三工序;以及在所述紫外光固化树脂信息复制面上,形成至少包含记录膜与反射膜之一的薄膜层的第四工序;为使所述紫外光固化树脂的信息复制面的表面粗糙度小于所述复制压模的复制用信息设置面的表面粗糙度,需对所述复制压模的重量与所述紫外光固化树脂的粘度中的至少一方加以选定。
并且,本发明的光记录媒体的特征在于:采用上述本发明的光记录媒体制造方法制作。
附图的简单说明
图1是表示用本发明的光记录媒体制造方法制作的实施例1的光盘的剖面图。
图2A~图2F是表示光盘基板制作用压模的制造工序的剖面图。
图3是表示作为用传统的光记录媒体制造方法制作的光盘之一例的厚基板复制型光盘的剖面图。
图4是表示作为用传统的光记录媒体制造方法制作的光盘之一例的薄基板复制型光盘的剖面图。
图5是表示作为用传统的光记录媒体制造方法制作的光盘之一例的厚基板复制型光盘的薄膜层的放大剖面图。
图6A~图6E是表示本发明的光记录媒体制造方法的制造工序之一例的剖面图。
图7是表示用本发明的光记录媒体制造方法制作的光盘的薄膜层的放大剖面图。
图8A是表示用传统的光记录媒体制造方法制作的光盘之一例厚基板复制型光盘的再现状态的剖面图;图8B是表示用本发明的光记录媒体制造方法制作的光盘的再现状态的剖面图。
图9是用本发明的光记录媒体制造方法制作的实施例2的光盘的剖面图。
图10A~图10E是表示本发明的光记录媒体制造方法的制造工序之另一例的剖面图。
本发明的实施方式
本发明的光记录媒体制造方法包括:将基板和至少一面设有复制用信息即凹凸的复制压模用未固化的紫外光固化树脂相叠合的第一工序;将所述复制压模的复制用信息复制在所述紫外光固化树脂表面的第二工序;在使所述紫外光固化树脂固化后,将所述复制压模从所述复制压模和所述紫外光固化树脂之间的界面剥离的第三工序;以及在所述紫外光固化树脂的信息复制面上,形成至少包含记录膜与反射膜之一的薄膜层的第四工序。在该方法中,为使所述紫外光固化树脂信息复制面的表面粗糙度小于所述复制压模的复制用信息设置面的表面粗糙度,需对所述复制压模的重量与所述紫外光固化树脂的粘度中的至少一方加以选定。依据该方法,复制压模的复制用信息设置面上存在的微小的凹凸等难以被复制到光记录媒体的信息面即紫外光固化树脂的表面。由此,能够提供再现噪声降低的光记录媒体。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述第二工序中,最好通过使所述基板和所述复制压模在成为一体的状态下自旋转动,使所述紫外光固化树脂延伸,并将所述复制压模的复制用信息复制在所述紫外光固化树脂上。这是为了使紫外光固化树脂面内厚度均匀地形成,进而将例如以信号凹坑或记录轨道等的凹凸形状表示的信息均匀且再现性良好地复制到紫外光固化树脂上。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述紫外光固化树脂的粘度最好为30mPa·s以上4000mPa·s以下,如为30mPa·s以上500mPa·s以下则更为理想。将复制压模的复制用信息浅浅地复制在紫外光固化树脂上,以使复制压模的表面粗糙状态难以被复制到紫外光固化树脂上。该粘度是在20~25℃的环境条件下的值。
本发明的光记录媒体制造方法中,在所述紫外光固化树脂上复制形成的凹凸深度最好形成得比所述复制压模上所设置的复制用信息的凹凸深度浅5%~30%,形成得浅5%~20%则更理想。这是为了使复制压模的表面粗糙状态难以复制到紫外光固化树脂上。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述复制压模的复制用信息所包含的复制用记录轨道或复制用记录凹坑的轨道节距最好为0.25~0.8μm。这是因为:若轨道节距比0.80μm大,则复制压模的表面粗糙状态就会被精细地复制到紫外光固化树脂上,再现噪声就会增大;若轨道节距小于0.25μm,则难以在面内均匀复制,会发生复制不匀。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述复制用记录轨道的宽度或所述信号凹坑的宽度最好为所述轨道节距的30~70%。这是为了获得记录再现时良好的信号特性或跟踪控制信号特性。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述复制压模的复制用信息所包含的复制用记录轨道或复制用记录凹坑的深度最好为10~100nm。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述复制压模的重量最好为每单位面积0.03~0.20g/cm2。这是为了将复制压模的复制用信息浅浅地复制到紫外光固化树脂上,使复制压模的表面粗糙状态难以被复制到紫外光固化树脂上。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述复制压模最好用树脂材料形成。这是因为:这样容易形成记录轨道或信号凹坑等的信息,此外能够进行微妙的重量控制。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述记录膜能够用相变记录膜材料形成。这是为了制作能改写的相变型光记录媒体。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述薄膜层也能够只以反射膜形成。这是为了通过反射光再现光记录媒体的信号。
本发明的光记录媒体制造方法中,最好这样配置,使所述复制压模位于所述基板的上面侧。这是为了利用复制压模的自重进行紫外光固化树脂的延伸和对紫外光固化树脂的复制。
本发明的光记录媒体制造方法中,所述复制压模的厚度最好为0.3~1.1mm。这是因为:若复制压模的厚度小于0.3mm,则刚性降低而容易产生翘曲;而厚度大于1.1mm,则难以使之与第一基板形成一体而自旋转动。
本发明的光记录媒体的特征在于,它是依据上述本发明的光记录媒体制造方法制作的。由此,能够提供再现噪声降低的光记录媒体。以下,参照附图就本发明的实施例进行说明。
(实施例1)
图1是表示本发明的光记录媒体的一个实施例的光盘的剖面图。本实施例的光盘包含:厚基板的第一基板101;在第一基板101的表面设置的、在与第一基板101相接的面的对侧设置信号凹坑或记录轨道等凹凸形状的信号复制层102;信号复制层102的凹凸形状的面上设置的薄膜层103;与第一基板101相对配置的薄基板即第二基板105;为将第一基板101和第二基板105贴合而设的透明层104。
第一基板101由厚度大致1.1mm的聚碳酸酯制的圆板形成,以改善光盘的翘曲或刚性,并进而与CD或DVD等的光盘具有厚度互换性。信号复制层102由紫外光固化树脂构成,在一面上形成信号凹坑或记录轨道作为凸部,它通过对复制压模的形状进行复制而形成。该复制压模用图2F所示的传统的Ni压模通过射出压缩成形等用聚碳酸酯等树脂制作,其至少一面上作为复制用信息设置了凹凸形状。该复制压模为圆板结构,其中:轨道节距约0.25~0.8μm,出于获得记录再现时良好的信号特性或跟踪控制信号特性的考虑,将沟槽宽度为轨道节距约30~70%的记录轨道或信号凹坑作为凹部形成。
图6A~图6B表示在成为底板的第一基板101上形成信号复制层102的工序。首先,成为底板的第一基板601相对旋转台602的旋转轴偏心量较小地被固定在旋转台602上,它通过大致设置在旋转台602的中央的光盘定中心夹具603和设在旋转台602的上面的多个真空吸附小孔(未作图示)加以吸附固定(参照图6A)。在固定于旋转台602的第一基板601上用滴料器将紫外光固化树脂604大致同心圆状地涂敷在所要求的半径上(参照图6B),进而在涂敷了紫外光固化树脂604的第一基板601上贴合复制压模605,其信息面对着第一基板601。
通过在使第一基板601和复制压模605成为一体的状态下使旋转台602自旋转动,将紫外光固化树脂604延伸(参照图6C),同时将复制压模605的信息面的记录轨道或信号凹坑的凹凸深度的形状复制到紫外光固化树脂604的表面。此时,自旋转动产生的离心力使紫外光固化树脂604向外周部流动,因此紫外光固化树脂604难以从紫外光固化树脂604滴下的所要求的半径位置向内周部充填。为了补偿这一点,也可以用在定中心夹具603设置的真空吸引机构6A,将第一基板601和复制压模605之间的紫外光固化树脂604向内周部吸引。另外,为了以复制压模605信息面上形成的凹凸深度的90%左右在紫外光固化树脂604上复制(紫外光固化树脂604上复制形成的凹凸深度比复制压模605的信息面上形成的复制用信息的凹凸深度浅10%左右地复制),紫外光固化树脂604采用在使用环境(环境温度为20~25℃,以下的粘度的温度条件相同)下粘度为约150mPa·s的例如以丙烯酸为主成分的树脂,复制压模605采用直径120mm、厚度1.1mm、中心处有直径30mm的中心孔的重约16g(单位面积的重量为0.15g/cm2)的聚碳酸酯制作的圆板。再有,复制压模605除了聚碳酸酯以外,可以使用聚烯烃类树脂或丙烯酸类树脂等。
由于复制压模605由树脂形成,能够容易地形成记录轨道或信号凹坑,并且,因为质量也小,能够通过改变厚度来实现对复制压模的微妙的重量控制。而且,在与传统技术同样地使用Ni等材料制作压模的场合,对用于信号复制层的紫外光固化树脂的剥离性差,难以进行复制控制;而对于本发明的树脂型压模,能够通过选择对用于信号复制层的紫外光固化树脂的剥离性高的树脂,解决上述的问题。另外,由于用自旋转动来使紫外光固化树脂延伸,能够实现盘面内的复制或紫外光固化树脂厚度的均匀化。也就是说,不像传统方法那样地给复制压模加压,而是利用复制压模的自重进行复制,因机械地加压造成的树脂的流动不匀就难以发生。
在第一基板601和复制压模605之间形成的紫外光固化树脂604经紫外光照射机606进行紫外光照射而固化(参照图6D),之后将复制压模605从它与紫外光固化树脂604的界面剥离。由此,在第一基板601(与图1的第一基板101相当)上,形成复制压模605凹凸深度的90%左右被复制的紫外光固化树脂层,也就是信号复制层607(与图1的信号复制层102相当)(参照图6E)。
作为剥离手段,例如可以是:在第一基板601和复制压模605相贴合的盘的内周部保留未被紫外光固化树脂604充填的区域6B,通过在第一基板601和复制压模605之间放入机械剥离工具或送入压缩空气,就能够沿光盘的径向均匀地剥离。为了使剥离在紫外光固化树脂604和复制压模605的界面可靠地进行,基于对剥离性的考虑,选择复制压模605的材料时,最好选用聚烯烃类树脂。这时,用原子间力显微镜对复制压模605的空白轨道的表面粗糙程度的测定结果为3nm,与此对应,信号复制层607上形成的空白轨道的表面粗糙程度为1nm。信号复制层607形成后,在信号复制层607上,主要以溅镀法等方法制作含有能反复记录再现的相变型记录膜的薄膜层103。
薄膜层103和作为薄型基板的第二基板105相贴合时形成的透明层104,由例如以丙烯酸为主要成分的紫外光固化树脂构成,它对用于记录再现的光大致透明(具有透射性)。该透明层104这样形成:首先,在薄膜层103或第二基板105的至少一方上涂敷紫外光固化树脂后,通过使之自旋转动将混入紫外光固化树脂的气泡除去或进行厚度控制,之后照射紫外光使紫外光固化树脂固化。第二基板105由对用于记录再现的光大致透明(具透射性)的、约0.1mm厚的聚碳酸酯制的圆板构成。对透明层104进行厚度控制,以使第二基板105和透明层104的厚度相加的位置成为从记录再现光学头射出的激光被最大聚束的设计焦点位置106。如此,通过透明层104(通过使紫外光固化树脂固化),使在第一基板101上设置了信号复制层102与薄膜层103而形成的叠层和第二基板105相贴合。
本实施例的薄膜层103的剖面放大图如图7所示,以下参照该图对薄膜层103的结构进行说明。第一基板101上形成的信号复制层102的信息形成面(信息复制面)102a上,用溅镀法依次形成Al构成的反射膜701、ZnS-SiO2等构成的介质膜702、记录膜703与ZnS-SiO2等构成的介质膜704。反射膜701、介质膜702、记录膜703与介质膜704构成本实施例的薄膜层103。反射膜701以80nm的厚度形成,为了将信号记录时发生的热瞬时散热,设计了骤冷结构。再有,这里采用Al材作为反射膜701,但是也可以采用Ag或Au等材料。并且,记录膜702是用Ge、Sb、Te等材料构成的相变型记录膜,采用溅镀法形成。
对传统技术中的厚基板复制型光盘和本实施例中的光盘作了盘再现噪声的测定,测定时采用的激光波长约为400nm、物镜的数值孔径(NA)约为0.85的记录再现光学头。这里,使光盘以线速度4.5m/s旋转,将传统的厚基板复制型光盘和本实施例的光盘各自的信息面再现,用谱分析仪对12MHz(0.375μm周期信号再现频带)处的盘噪声的功率作了测定。
图8A与图8B是图3所示的传统的厚基板复制型光盘和图1所示的本实施例中的光盘再现的示意图。图8A是表示传统的厚基板复制型光盘被再现的示意图;图8B是本实施例中的光盘再现的示意图。这里,图8A所示的传统光盘的第一基板302上记录轨道801的凹凸深度为36nm。为了将图8B所示的本实施例的光盘的信号复制层102上记录轨道804的凹凸深度定为36nm,使用的复制压模的记录轨道复制用凹凸深度设为40nm。
另外,为了使盘的测定条件相同,对从Ni压模的凸部复制制作的传统的厚基板复制型光盘的记录轨道801和从树脂制的复制压模的凹部复制制作的本实施例的光盘的记录轨道804作了盘噪声的比较。并且,对从Ni压模的凹部复制制作的传统的厚基板复制型光盘的空白轨道802和从树脂制的复制压模的凸部复制制作的本实施例的光盘的空白轨道803作了盘噪声的比较。结果发现,传统技术中的厚基板复制型光盘的记录轨道801再现时的盘噪声在12MHz时为-75.0dBm,本实施例中的光盘的记录轨道804再现时的盘噪声在12MHz时为-78.2dBm。如此,本实施例的光盘,记录轨道的噪声在12MHz时改善了3.2dB。
另外,传统的厚基板复制型光盘的空白轨道802再现时的盘噪声在12MHz时为-74.0dBm,本实施例的光盘的空白轨道803再现时的盘噪声在12MHz时为-76.0dBm。如此,采用本实施例的光盘,空白轨道的噪声在12MHz时改善了2.0dB。
和空白轨道803再现时的盘噪声相比较,记录轨道804再现时的盘噪声的改善量大,原因如下:用粘性的紫外光固化树脂对复制压模的凹部即复制用的记录轨道进行复制时,由于紫外光固化树脂难以进入凹部而令复制困难;相反地,将复制压模的凸部即空白轨道803复制到紫外光固化树脂上时,成为将复制压模的凸部按压在紫外光固化树脂上的状态,从而能够比紫外光固化树脂进入复制压模的凹部更精细地复制压模形状;结果,记录轨道804的表面粗糙的程度就小于复制形成的空白轨道803的表面粗糙,再现时的盘噪声就变得较小。并且,即使是复制压模的形状容易被精细地复制的空白轨道803,它在再现时也比传统的技术中的厚基板复制型光盘的空白轨道802的盘噪声小,这是因为空白轨道803再现时,表面粗糙程度得到改善的记录轨道804的沟槽边缘也位于再现范围的缘故。
以上,就在紫外光固化树脂604上复制形成的凹凸深度比复制压模605的信息面上形成的复制用信息的凹凸深度程度浅10%左右地复制的示例作了说明,不过,只要是在浅5~30%的范围内进行复制的光盘均可取得同样的效果。再有,上述说明中采用紫外光固化树脂604的粘度为150mPa·m的材料对复制压模的形状进行复制的示例,不过已证实:使用粘度在30~4000mPa·s范围内的材料,均可在紫外光固化树脂上以浅5~30%的范围将复制压模凹部的形状复制下来。因此,就紫外光固化树脂604的粘度而言,可以使用30~4000mPa·s范围的树脂材料。并且,上述说明中,就采用厚度1.1mm、单位面积重量为0.15g/cm2的聚碳酸酯制作的圆板作为复制压模605进行复制的情况作了说明,已证实:用单位面积重量为0.03~0.20g/cm2的范围内的圆板均可将复制压模凹部的形状在紫外光固化树脂上在浅5~30%的范围内复制下来。因此,作为复制压模605,可以使用单位面积重量为0.03~0.20g/cm2范围内的材料。
因此,例如能够将DVD等所使用的厚度0.6mm、单位面积重量0.08g/cm2的树脂材料构成的圆板作为复制压模使用。但是,使用厚度0.3mm以下的树脂材料制作的圆板时,由于基板刚性低而产生的翘曲,紫外光固化树脂的面内发生变厚,并且,难以使第一基板和复制压模的偏心量变小,因此不太理想。并且,由于使用厚度1.1mm以上的树脂材料制作的圆板时,复制压模的重量增加,因此难以使第一基板和复制压模一体化而同步地自旋转动,并且,还涉及到用以变更用于传统光盘的基板成形的射出压缩成形机的基板厚度的设计变更,因此也不希望将这样的圆板作为复制压模使用。
本实施例中,就如图6C~图6E所示的用第一基板601和复制压模605将一种紫外光固化树脂604夹在中间来构成信号复制层607的示例作了说明,但也有以两层以上构成紫外光固化树脂604的情况。例如,当用以制作信号复制层102的紫外光固化树脂A与复制压模605的粘接性大于它与第一基板601的粘接性时,为了提高第一基板601和紫外光固化树脂A之间的粘接性,也可以在中间设置另一种紫外光固化性树脂B。这时,为了使紫外光固化树脂A和复制压模605在界面处可靠地剥离,作为紫外光固化树脂B,选择与紫外光固化树脂A的粘接性高于紫外光固化树脂A和复制压模605之间的粘接性的树脂。预先在复制压模605上设置紫外光固化树脂A,通过用以提高与第一基板601的粘接性的紫外光固化树脂B,能够将紫外光固化树脂A和第一基板601贴合。该方法中,在复制压模605上涂敷紫外光固化树脂A时,不利用复制压模605的重量,而需要只以树脂的粘度进行信号的复制,因此最好使用30~200mPa·s范围的低粘度的紫外光固化树脂。
(表1)中给出了用试样盘测定各记录轨道的盘噪声的测定结果,试样盘通过将设于复制压模605的复制用记录轨道即凹部的深度以浅0~50%的范围复制形成在紫外光固化树脂604上而制成。试样盘制作成使紫外光固化树脂604的粘度在10~5000mPa·s内变化。并且,此时的复制压模605的重量设定为0.15g/cm2。测定时,采用激光波长约400nm、物镜的数值孔径(NA)大致为0.85的记录再现光学头,使光盘以线速度4.5m/s旋转来再现信息面,用谱分析仪测定12MHz(0.375μm周期的信号再现频带)上的盘噪声的功率。表1给出了与传统的厚基板复制型光盘的记录轨道的盘噪声相比的噪声改善量。再有,(表1)中将浅复制的比例表示为浅复制率。
(表1)
浅复制率(%)噪声改善量(dB) | 00 | 2.50.2 | 53 | 103.2 | 203.2 | 303.3 | 40- | 50- |
依据(表1)所示的结果,可以确认浅复制率设定为5%以上时盘噪声可得到改善。使紫外光固化树脂604的粘度低于30mPa·s,且比浅复制率5%更深地复制(浅复制率不到5%)时,由于复制压模605的表面粗糙状态被精细地复制,因此盘噪声变大。还确认:比30%更浅地复制(浅复制率超过30%)时,困难以进行盘内均匀的复制,会发生复制不匀的现象。并且,在以紫外光固化树脂604的粘度高于4000mPa·s、浅复制率40%以上的条件制作的盘上,会因复制不匀而不能进行测定。由以上情况可以确认,与传统技术相比,被复制的凹凸深度比复制压模的凹凸深度浅5~30%进行复制可使噪声量降低,浅5~20%进行复制效果则更为理想。并且,可以确认:为了将浅复制率调整到5~30%,紫外光固化树脂的粘度为30~4000mPa·s即可。
(表2)给出了试样盘相对传统的厚基板复制型光盘的记录轨道的盘噪声的噪声改善量,测定时制作使复制压膜605的轨道节距在0.2~1.0μm范围变化的试样盘,测定各记录轨道的12MHz频带上的盘噪声。再有,测定方法和表1所示的测定场合的方法相同。此时,以紫外光固化树脂的粘度为50mPa·s、复制压模605的重量为0.15g/cm2的条件制作试样盘。
(表2)
轨道节距(μm)噪声改善量(dB) | 0.2- | 0.253.0 | 0.33.2 | 0.43.4 | 0.53.4 | 0.63.3 | 0.73.0 | 0.83.1 | 0.90 | 1.00 |
由(表2)所示的结果可知,轨道节距为0.80μm以下时盘噪声可以得到改善。并已确认,轨道节距大于0.80μm时,由于复制压模605的表面粗糙状态被精细地复制,盘噪声变大(噪声改善量减小)。另外还确认,轨道节距窄于0.25μm时,就不能在盘内均匀地复制,有复制不匀的现象发生。由此,轨道节距0.2μm以下时就不能进行测定。由以上的结果可知,通过将轨道节距设定为0.25~0.8μm,与传统技术相比可以使噪声量降低。
以上,就薄膜层103用相变型记录膜为例作了说明,但是形成Al、Ag或AgPdCu等合金的反射膜来测定盘噪声,也得到了同样的结果。另外,以上就记录轨道或空白轨道的沟槽部中的盘噪声作了说明,但是对于信号凹坑部中的盘噪声的情况,也得到了同样的结果。
依据本实施例,例如采用再现波长约400nm、会聚透镜的NA为0.85的会聚性能改善的记录再现光学头为再现装置时,通过将复制压模的信息面的凹凸形状设定得深于所要求的信号复制层的深度,并选定紫外光固化树脂的粘度和复制压模的重量,通过自旋转动复制形成信号复制层,能够实现盘噪声特性优良的光盘。
(实施例2)
图9是表示本发明的光记录媒体的一实施例的光盘的剖面图。第一基板901由厚度0.1mm的聚碳酸酯制的圆板构成。信号复制层902由紫外光固化树脂构成,通过在一面以凸部形成信号凹坑或记录轨道来对复制压模的形状加以复制,形成该信号复制层。复制压模用与实施例1相同的方法制作,且由翘曲或刚性改善的厚度1.1mm的树脂制的圆板构成,以能够多次进行复制动作。
图10A~图10E表示在构成底板的第一基板901上形成信号复制层902的形成工序。首先,将构成底板的第一基板1001在旋转台1002上加以固定,固定时借助于设置在旋转台1002大致中央位置的、用以减小相对旋转台1002的旋转轴的偏心量的盘定中心夹具1003,以及在旋转台1002的上面设置的多个抽真空小孔(未作图示)的吸附(参照图10A)作用。在固定于旋转台1002上的第一基板1001上,用滴料器将紫外光固化树脂1004大致同心圆状地涂敷在所要求的半径上(参照图10B),再在涂敷了紫外光固化树脂1004的第一基板1001上贴合复制压模1005,贴合时信息面对着第一基板1001。
通过在第一基板1001和复制压模1005成为一体的状态下使旋转台1002自旋转动,使紫外光固化树脂1004延伸。同时,将复制压模1005的信息面的记录轨道或信号凹坑的凹凸形状复制到紫外光固化树脂1004上(参照图10C)。此时,由于自旋转动产生的离心力,紫外光固化树脂1004向外周部流动,因此紫外光固化树脂1004难以从紫外光固化树脂1004滴下的所要求的半径位置向内周部充填。因此,为了补偿这一点,可以通过设于定中心夹具1003的真空吸引机构10A将第一基板1001和复制压模1005之间的紫外光固化树脂1004向内周部吸引。并且,为了将复制压模1005的信息面上形成的凹凸深度的约90%复制到紫外光固化树脂1004上,紫外光固化树脂1004采用粘度约150mPa·s的例如以丙烯酸为主成分的树脂,复制压模1005采用直径120mm、厚度1.1mm、中心处有直径30mm的中心孔的重约16g(单位面积重量为0.15g/cm2)的聚碳酸酯制作的圆板。再有,作为复制压模605,除了采用聚碳酸酯以外,还可采用聚烯烃类树脂或丙烯酸类树脂等。
在第一基板1001和复制压模1005之间形成的紫外光固化树脂1004,通过紫外光照射机1006的紫外光照射加以固化(参照图10D),然后将复制压模1005从它与紫外光固化树脂1004的界面上剥离。由此,在第一基板1001(相当于图9中的第一基板901)上,形成复制压模1005的凹凸深度约90%被复制的紫外光固化树脂层即信号复制层1007(相当于图9中的信号复制层902)(参照图10E)。
作为剥离手段,例如,可确保在由第一基板1001和复制压模1005贴合的盘的内周部保留有不被充填紫外光固化树脂的区域10B,通过在第一基板1001和复制压模1005之间塞入机械的剥离夹具或送入压缩空气,能够沿盘的径向均匀剥离。为了在紫外光固化树脂1004和复制压模1005的界面上可靠地进行剥离,作为复制压模1005的材料,基于剥离性方面的考虑可以采用聚烯烃类树脂。此时,经原子间力显微镜测定,复制压模1005的空白轨道的表面粗糙度为3nm,与此对应,在信号复制层1007上形成的空白轨道的表面粗糙度为1nm。信号复制层1007形成后,在信号复制层1007上形成与实施例1相同的相变型记录膜。但是,与实施例1中依次层叠反射膜、介质膜、记录膜与介质膜不同,本实施例中以相反的顺序在信号复制层1007上层叠。
为了将薄膜层903和厚型基板的第二基板905贴合而设的贴合层904,例如可以在薄膜层903与第二基板905中的至少一方涂敷紫外光固化树脂后通过自旋转动来形成,可一边除去混入紫外光固化树脂的气泡并进行厚度控制一边形成。第二基板905为聚碳酸酯等树脂,由厚度为1.1mm的圆板构成。对信号复制层904的厚度进行控制,使得薄型基板即第一基板901和信号复制层902的厚度相加的位置成为设计的焦点位置906,在该位置上记录再现光学头射出的激光被最佳地会聚。经由贴合层904(并通过使紫外光固化树脂固化)将第一基板901及其上设置的信号复制层902与薄膜层903和第二基板905相贴合。
依据本发明,能够在再现光入射侧的第一基板上形成有与实施例1相反的凹凸的信息面,选定紫外光固化树脂的粘度和复制压模的重量,然后通过自旋转动复制形成信号复制层,从而能够与实施例1相同,实现盘噪声特性优化的光盘。并且,对于实施例2的光盘,也能与实施例1的光盘相同,取得其再现噪声相对传统光盘有改善的良好结果。
Claims (13)
1.一种光记录媒体的制造方法,包括如下工序,
将基板和在至少一面上设置复制用信息即凹凸的复制压模夹着未固化的紫外光固化树脂叠合的第一工序,
将所述复制压模的复制用信息复制到所述紫外光固化树脂表面的第二工序,
在使所述紫外光固化树脂固化后,将所述复制压模从所述复制压模和所述紫外光固化树脂之间的界面剥离的第三工序,以及
在所述紫外光固化树脂的信息被复制的面上形成至少包含记录膜与反射膜之一的薄膜层的第四工序;
在所述复制压模的重量和所述紫外光固化树脂的粘度这二者中至少选定其一,使所述紫外光固化树脂的信息复制面的表面粗糙度小于所述复制压模的复制用信息设置面的表面粗糙度,其特征在于:
所述第二工序中,通过在所述基板和所述复制压模一体化的状态下使之自旋转动,使所述紫外光固化树脂延伸,且将所述复制压模的复制用信息复制在所述紫外光固化树脂上,
所述复制压模的复制用信息所包含的复制用记录轨道和复制用记录凹坑的深度为10~100nm。
2.一种光记录媒体的制造方法,包括如下工序,
将基板和在至少一面上设置复制用信息即凹凸的复制压模夹着未固化的紫外光固化树脂叠合的第一工序,
将所述复制压模的复制用信息复制到所述紫外光固化树脂表面的第二工序,
在使所述紫外光固化树脂固化后,将所述复制压模从所述复制压模和所述紫外光固化树脂之间的界面剥离的第三工序,以及
在所述紫外光固化树脂的信息被复制的面上形成至少包含记录膜与反射膜之一的薄膜层的第四工序;
在所述复制压模的重量和所述紫外光固化树脂的粘度这二者中至少选定其一,使所述紫外光固化树脂的信息复制面的表面粗糙度小于所述复制压模的复制用信息设置面的表面粗糙度,其特征在于:
所述第二工序中,通过在所述基板和所述复制压模一体化的状态下使之自旋转动,使所述紫外光固化树脂延伸,且将所述复制压模的复制用信息复制在所述紫外光固化树脂上,
所述复制压模的复制用信息所包含的复制用记录轨道或复制用记录凹坑的轨道节距为0.25~0.8μm。
3.如权利要求1或2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述紫外光固化树脂的粘度为30mPa·s以上4000mPa·s以下。
4.如权利要求3所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述紫外光固化树脂的粘度为30mPa·s以上500mPa·s以下。
5.如权利要求1或2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述紫外光固化树脂上复制形成的凹凸深度比所述复制压模上设置的复制用信息的凹凸深度浅5%~30%。
6.如权利要求5所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述紫外光固化树脂上复制形成的凹凸深度比所述复制压模上设置的复制用信息的凹凸深度浅5%~20%。
7.如权利要求2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述复制用记录轨道的宽度或所述信号凹坑的宽度为所述轨道节距的30~70%。
8.如权利要求1或2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述复制压模的重量为每单位面积0.03~0.20g/cm2。
9.如权利要求1或2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述复制压模用树脂材料形成。
10.如权利要求1或2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述记录膜用相变记录膜材料形成。
11.如权利要求1或2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述薄膜层由反射膜形成。
12.如权利要求1或2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述压模配置在相对于所述基板的上面侧。
13.如权利要求1或2所述的光记录媒体的制造方法,其特征在于:所述复制压模的厚度为0.3~1.1mm。
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