DE60317262T2 - Optisches Aufzeichnungsmedium - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein aufzeichnendes optisches Informationsaufzeichnungsmedium, wobei Information mit Laserstrahlen, welche eine vorbestimmte Wellenlänge aufweisen, aufgezeichnet und wiedergegeben werden.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Herkömmlicherweise ist ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium (optische Disk), welche in der Lage ist, eine optische Information nur einmal mit Laserstrahlen aufzuzeichnen, bekannt. Diese optische Disk bzw. Scheibe wird auch als eine CD-Recordable (DC-R) (einmal beschreibbare CD) bezeichnet und weist normalerweise ein transparentes Scheibensubstrat, eine Aufzeichnungsschicht, welche aus einem organischen Farbstoff besteht, eine Reflektionsschicht, welche aus einem Metall, wie Gold, besteht und eine Schutzschicht (Deckschicht), welche aus einem Harz besteht, auf. Die CD-R wird mit Laserstrahlen im nahen Infrarotbereich (normalerweise Laserstrahlen mit einer Wellenlänge in der Nähe von 780 nm) bestrahlt, der bestrahlte Bereich auf der Aufzeichnungsschicht absorbiert die Strahlen, und die Temperatur des Bereichs erhöht sich, wodurch physikalische oder chemische Änderungen auftreten (z. B. die Ausbildung von Vertiefungen), um die optische Eigenschaft in dem Bereich zu ändern, und hierdurch wird die Information auf der CD-R aufgezeichnet. Diese Information wird gelesen (reproduziert) indem die CD-R mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, welcher eine Wellenlänge aufweist, die der des Laserstrahls identisch ist, der bei der Aufzeichnung verwendet wurde, und welcher einen Unterschied des Reflektionsvermögens zwischen dem Bereich der Aufzeichnungsschicht mit geänderten optischen Eigenschaften (Aufnahmebereich) und dem nicht geänderten Bereich (nicht aufgezeichneten Bereich) ermittelt. Diese CD-R ist vorteilhaft, da sie auf kommerziellen CD-Playern abgespielt werden kann, und in den letzten Jahren ist die Nachfrage mit der Verbreitung von Personal Computern zunehmend.
  • Zusätzlich gibt es eine Forderung nach einem optischen Aufzeichnungsmedium mit höherer Aufzeichnungsdichte. In Reaktion auf diese Forderung wurde eine optische Disk mit der Bezeichnung Digital Versatile Disk-Recordable (DVD-R) vorgeschlagen (siehe z. B. "Nikkei New Media", Extra Volume "DVD", veröffentlicht 1995). Diese DVD-R ist strukturiert, so dass normalerweise zwei Scheiben mit jeweils einer Aufzeichnungsschicht, enthaltend einen organischen Farbstoff, eine Reflektionsschicht und eine Schutzschicht, welche in dieser Reihenfolge auf einem transparenten Scheibensubstrat laminiert sind, welches eine Führungsnut (Vornut) aufweist, für das Nachführen eines Laserstrahls dessen Breite (0,74 bis 0,8 μm) nicht mehr als die Hälfte der Nutbreite einer CD-R beträgt, aufeinander gestapelt sind, mit den Aufzeichnungsschichten im Inneren, oder wobei die oben beschriebene Substratscheibe und eine schützende Substratscheibe, welche eine mit der Scheibe identische Form aufweist, aufeinander gestapelt sind, wobei sich die Aufzeichnungsschicht im Inneren befindet. Die Information wird auf der DVD-R aufgezeichnet und von der DVD-R reproduziert, indem sie mit sichtbaren Laserstrahlen bestrahlt wird (normalerweise Laserstrahlen mit einer Wellenlänge in dem Bereich von 630 bis 680 nm) und die DVD-R ermöglicht höhere Aufzeichnungsdichten als die CD-R. Eine Anzahl von Beispielen von DVDs sind in der US-B1-6238764 offenbart.
  • Die US-B1-6238764 offenbart: ein scheibenförmiges, optisches Informationsaufzeichnungsmedium, umfassend ein Substrat, eine Reflektionsschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine Grenzschicht, eine Klebrigmacher- oder Haftmittelschicht, und eine Deckschicht, welche jeweils ein Mittelloch aufweisen, wobei die Reflektionsschicht größer ist als die Aufzeichnungsschicht, so dass sich wenigstens einer eines äußeren Umfangskantenbereichs und eines inneren Umfangskantenbereichs der Reflektionsschicht über den/die entsprechenden Umfangskantenbereich oder -bereiche der Aufzeichnungsschicht erstreckt, und wobei die Grenzschicht an dem ausgedehnten bzw. erweiterten Umfangskantenbereich der Reflektionsschicht haftet; wenigstens einer der inneren Umfangsbereiche und der äußeren Umfangsbereiche des Substrates und der Deckschicht in wenigstens einem Teilbereich über die Klebrigmacher- oder die Haftmittelschicht aneinander haften.
  • In den letzten Jahren haben Netzwerke, wie das Internet, wie auch High-Vision Fernseher, schnell hinsichtlich der Verwendung und Popularität zugenommen. Des Weiteren haben bereits High Definition Television (HDTV)-Sendungen begonnen. Unter Berücksichtigung dieser Umstände besteht ein Bedarf, nach einem Aufzeichnungsmedium mit hoher Kapazität, welches in der Lage ist, Bildinformation billig und leicht aufzuzeichnen. DVD-R erfüllen diesen Bedarf ausreichend, es besteht jedoch eine zunehmende Forderung nach noch höherer Kapazität und höherer Dichte, und ein Aufzeichnungsmedium, welches mit diesen Forderungen fertig werden kann, muss entwickelt werden. Demzu folge wird ein Aufzeichnungsmedium mit hoher Kapazität, welches Aufzeichnung mit hoher Dichte durch Licht mit einer kürzeren Wellenlänge, als für die DVD-Rs verwendet wird, entwickelt. Insbesondere werden die aufzeichenbaren, optischen Informationsaufzeichnungsmedien, welche in der Lage sind, Informationen nur einmal aufzuzeichnen, mehr und mehr häufig zur Backup- oder für die Langzeitlagerung von Informationen mit großer Kapazität verwendet, und daher besteht eine starke Forderung bezüglich der weiteren Entwicklung.
  • Ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium zur Aufzeichnung unter Verwendung von durch eine Linse geleiteten Lichts, mit einem hohen NA, welches für die hochdichte Aufzeichnung geeignet ist, wurde offenbart. Dieses optische Informationsaufzeichnungsmedium weist auf einem Substrat in der folgenden Reihenfolge eine Reflektionsschicht, eine Aufzeichnungsschicht und eine Deckschicht auf, welche dünner als das Substrat ist. Zusätzlich ist ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information offenbart, wobei Laserstrahlen auf das Aufzeichnungsmedium von der Deckschicht zu der Reflektionsschicht gestrahlt werden. Die Laserstrahlen weisen eine kurze Wellenlänge von nicht mehr als 550 nm auf. Als der Farbstoff der Aufzeichnungsschicht solch eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums zur Verwendung mit Laserstrahlen mit der oben beschriebenen kurzen Wellenlängen wurden Porphyrinverbindungen, Azofarbstoffe, Metallazofarbstoffe, Chinophthalonfarbstoffe, Trimethincyaninfarbstoffe, Dicyanovinylphenylskeletonfarbstoffe und Coumarinverbindungen vorgeschlagen (z. B. die japanischen offengelegten Patentanmeldungen (JP-A) Nr. 4-74690 , 7-304256 , 7-304257 , 8-1271705 , 11-53758 , 11-334204 , 11-334205 , 11-334206 , 11-334207 , 2000-43423 , 2000-108513 , 2000-149320 , 2000-158818 , 2000-228028 und 2001-146074 ). Es ist leicht für Fachleute auf diesem Gebiet vorherzusehen, dass andere Verbindungen als die oben beschriebenen, im Prinzip auch als der Farbstoff der Aufzeichnungsschicht verwendet werden kann, soweit die Verbindungen die beim Aufzeichnen verwendeten Laserstrahlen absorbieren können. Vorgeschlagenen Farben für die aufzeichnenden und reproduzierenden Laserstrahlen umfassen blau-violett (Wellenlänge 405 oder 410 nm), blau (Wellenlänge 430 oder 488 nm) oder blau-grün (Wellenlänge 515 nm).
  • Im Allgemeinen weisen optische Informationsaufzeichnungsmedien, welche in der Lage sind Informationen unter Verwendung von Laserstrahlen mit einer kürzeren Wellenlänge aufzuzeichnen und wiederzugeben, z. B. eine Reflektionsschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine Grenzschicht, eine Klebrigmacher- oder Haftmittelschicht und eine Deck schicht auf, welche auf einem Substrat in dieser Reihenfolge bereitgestellt sind, wobei sich die Schichtstruktur von der einer CD-R und einer DVD-R unterscheidet. Demzufolge unterscheidet sich die Laserbestrahlungsrichtung dieses Aufzeichnungsmediums von der einer CD-R und einer DVD-R, und das Abplatzen von Schichten, welches bei CD-Rs und DVD-Rs nicht problematisch ist, kann bei diesem Aufzeichnungsmedium problematisch sein. Demzufolge ist eine starke Adhäsion zwischen den jeweiligen Schichten notwendig. Die Schichten sind jedoch so aufgebaut, dass ein organisches Material (die Aufzeichnungsschicht und dergleichen) den anorganischen Materialien benachbart ist (die Reflektionsschicht, die Grenzschicht und dergleichen), so dass sich leicht abziehbare Grenzflächen bilden. Daher kann in bestimmten Fällen keine ausreichende Adhäsion erzielt werden und es besteht ein Bedarf nach weiterer Verbesserung. Aufgrund dieser Schichtstruktur liegt die Aufzeichnungsschicht, insbesondere der äußere Umfangskantenbereich dieser, an der Außenseite frei, so dass sich die Haltbarkeit aufgrund der Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit verschlechtern kann.
  • Bei dem oben beschriebenen optischen Informationsaufzeichnungsmedium, welches in einem optischen Aufzeichnungssystem verwendet wird, das einen blauen Laser und einen hohen NA-Pickup hat, ist die Deckschicht, durch welche die Laserstrahlen geleitet werden, vorzugsweise so dünn, um den Fokus einer Objektlinse mit einem hohen NA einzustellen. Ein dünner Film wird als Deckschicht verwendet und über ein Haftmittel oder einen Klebrigmacher auf die ganze Oberfläche der Aufzeichnungsschicht gebunden. Die Dicke der Deckschicht, einschließlich der Haftmittel- oder Klebrigmacherschicht, gebildet durch das Härten des Haftmittels oder Klebrigmachers, beträgt normalerweise ungefähr 10 μm, variiert jedoch gemäß der Wellenlänge des bestrahlten Lasers oder NAs.
  • Die Deckschicht bildet eine Oberfläche durch welche Licht geleitet wird (Lichteinfalloberfläche), wie oben beschrieben, so dass die Deckschicht nicht gleichförmig an der Aufzeichnungsschicht haften kann, Aufquellen oder Verzerrung der Oberfläche auftritt, wodurch das Reflektionsvermögen aufgrund der Zerstreuung des einfallenden Lichts verringert wird. Dies führt dazu, dass die Erzielung der ausreichenden Aufzeichnungseigenschaften nicht erreicht wird.
  • Daher besteht eine Notwendigkeit nach einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium mit starker Adhäsion zwischen den Schichten, ausgezeichneter Haltbarkeit und stabilen Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften.
  • Des Weiteren besteht eine Notwendigkeit nach einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium einschließlich einer Deckschicht, welche eine hohe Oberflächengleichförmigkeit (Glätte) einer lichteinfallenden Oberfläche aufweist und ausgezeichnete Aufzeichnungseigenschaften besitzt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein scheibenförmiges, optisches Informationsaufzeichnungsmedium bereit, umfassend ein Substrat, eine Reflektionsschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine Grenzschicht, eine Klebrigmacher- oder Haftmittelschicht und eine Deckschicht, in dieser Reihenfolge, wobei jede Schicht ein in der Mitte angeordnetes Loch aufweist, und wobei Information auf das Medium aufgezeichnet und von dem Medium reproduziert wird, indem Laserstrahlen von der Deckschichtseite aus darauf gestrahlt werden, wobei die Reflektionsschicht größer ist als die Aufzeichnungsschicht, so dass sich wenigstens einer aus einem äußeren Umfangsrandbereich und einem inneren Umfangsrandbereich der Reflektionsschicht über den entsprechenden Umfangsrandbereich oder -bereiche der Aufzeichnungsschicht erstreckt, und wobei die Grenzschicht an dem verlängertem bzw. erweiterten Umfangsrandbereich der Reflektionsschicht haftet; wenigstens einer des inneren Umfangsbereichs und des äußeren Umfangsbereichs des Substrates und der Deckschicht in wenigstens einem Teilbereich dieser durch die Klebrigmacher- oder die Haftmittelschicht haftet; und die maximale Länge des partiellen Bereichs in der radialen Richtung 0,4 mm oder mehr beträgt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine Aufsicht, welche das optische Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung darstellt;
  • 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in 1;
  • 3 zeigt eine Aufsicht, welche ein anderes Beispiel des optischen Informationsaufzeichnungsmediums der Erfindung darstellt; und
  • 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie 4-4 aus 3.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen des optischen informationsaufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1 und 2 zeigen eine Aufsicht und einen Querschnitt eines Beispiels des optischen Informationsaufzeichnungsmediums der Erfindung. Wie in 2 dargestellt, weist das optische Informationsaufzeichnungsmedium 110 ein Substrat 112, eine Reflektionsschicht 114, eine Aufzeichnungsschicht 116, eine Grenzschicht 118, eine Haftmittelschicht 120 und eine Deckschicht 122 in dieser Reihenfolge auf, und besitzt ein Mittelloch 124 im Mittelpunkt. Von den drei Kreisen, welche durch die gepunkteten Linien in der Nähe des äußeren Umfangsrandes in 1 dargestellt sind, zeigt der äußerste Kreis den äußeren Umfangsrand der Grenzschicht 118, der mittlere Kreis zeigt den äußeren Umfangsrand der Reflektionsschicht 114, und der innere Kreis zeigt den äußeren Umfangsrand der Aufzeichnungsschicht 116. Das heißt, die Grenzschicht 118, welche in 2 dargestellt ist, haftet an dem äußeren Umfangsrandbereich der Reflektionsschichtoberfläche und bedeckt sowohl die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 116 und beide Umfangsrandendbereiche der Reflektionsschicht 114 und der Aufzeichnungsschicht 116. Aufgrund dieses Aufbaus ist der äußere Umfangsrandbereich der Reflektionsschicht 114 weiter außen als der äußere Umfangsrandbereich der Aufzeichnungsschicht 116 angeordnet und die inneren Umfangsrandbereiche der Reflektionsschicht 114, wie auch der Aufzeichnungsschicht 116, befinden sich an der gleichen Position, wobei sich kein Bereich über den anderen hinaus erstreckt. Daher kommt das Substrat 112 nicht in Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht 116. Das Substrat 112 und die Aufzeichnungsschicht 116 umfassen im Allgemeinen ein organisches Material (welches später im Detail beschrieben wird) und in dem organischen Substrat 112 enthaltene Verunreinigungen werden durch die metallische Reflektionsschicht 114 und die anorganische Grenzschicht 118 abgeschirmt. Demzufolge beeinflussen die Verunreinigungen die Aufzeichnungsschicht 116 nicht negativ und daher besitzt die Aufzeichnungsschicht 116 eine ausgezeichnete Lagerungseignung.
  • Bei dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 110 haften das Substrat 112 und die Deckschicht 122 über die Haftmittelschicht 120 in acht Bereichen (im Folgenden als "Haftbereiche" bezeichnet), angegeben durch die fächerförmigen gepunkteten Linien in 1, aneinander. Unter den acht Bereichen sind vier Bereiche in dem äußeren Umfangsbereich und vier Bereiche in dem inneren Umfangsbereich bereitgestellt. Die maximale Länge in der radialen Richtung jedes der acht Haftbereiche, die in der Nähe des inneren oder äußeren Umfangsrandes angeordnet sind, beträgt 0,5 mm. Durch das Vorhandensein dieser Haftbereiche haften die Reflektionsschicht 114, die Aufzeichnungsschicht 116 und die Grenzschicht 118 stark an dem Substrat 112. Demzufolge kann ver hindert werden, dass sich die jeweiligen Schichten in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 110 voneinander ablösen. Der äußere Umfangsbereich betrifft die Bereiche des Substrates 112 und der Deckschicht 122, welche die Bereiche außerhalb des äußeren Umfangsrandes der Grenzschicht 118 sind, und der innere Umfangsbereich betrifft die Bereiche des Substrates 112 und der Deckschicht 122, welche die Bereiche innerhalb des inneren Umfangsrandes der Grenzschicht 118 sind.
  • Im Folgenden werden zwei andere Beispiele des optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß eines zweiten Gegenstandes der Erfindung dargestellt (3 und 4). In den 3 und 4 sind die gleichen Elemente, wie die des optischen Informationsaufzeichnungsmediums 110, welches in den 1 und 2 dargestellt ist, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das optische Informationsaufzeichnungsmedium 110a in den 3 und 4 unterscheidet sich von dem Medium in den 1 und 2, insofern, als dass die Grenzschicht 118 auch an dem inneren Umfangsrandbereich der Reflektionsschichtoberfläche haftet. Dieses Beispiel ist hinsichtlich der Lagerungseignung der Aufzeichnungsschicht 116 gegenüber dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium in den 1 und 2 überlegen, da die Grenzschicht 118 an den äußeren und inneren Umfangsrandbereichen der Reflektionsschicht-Oberfläche haftet.
  • Wie oben beschrieben, haftet die Grenzschicht an dem äußeren Umfangsrandbereich und/oder dem inneren Umfangsrandbereich der Reflektionsschicht-Oberfläche, und daher unterscheiden sich die äußeren Umfangsdurchmesser und/oder die inneren Umfangsdurchmesser der Reflektionsschicht von den entsprechenden Durchmessern oder dem Durchmesser der Aufzeichnungsschicht, und der Unterschied zwischen dem äußeren Umfangsdurchmesser der Reflektionsschicht und dem äußeren Umfangsdurchmesser der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 0,1 bis 2 mm und noch bevorzugter 0,2 bis 2 mm. Der Unterschied zwischen dem inneren Umfangsdurchmesser der Reflektionsschicht und dem inneren Umfangsdurchmesser der Aufzeichnungsschicht liegt vorzugsweise bei 0,1 bis 5 mm und bevorzugter bei 0,2 bis 2 mm.
  • Der äußere Umfangsdurchmesser und/oder der innere Umfangsdurchmesser der Grenzschicht unterscheidet sich von den entsprechenden Durchmessern der Reflektionsschicht, und der Unterschied zwischen dem äußeren Umfangsdurchmesser der Grenzschicht und dem äußeren Umfangsdurchmesser der Reflektionsschicht liegt vorzugsweise bei 0,1 bis 2 mm und noch bevorzugter bei 0,2 bis 1 mm. Der Unterschied zwischen dem inneren Umfangsdurchmesser der Grenzschicht und dem inneren Um fangsdurchmesser der Reflektionsschicht beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 mm und noch bevorzugter 0,2 bis 2 mm.
  • In den 1 bis 4 weist jede der äußeren und inneren Umfangsbereiche vier Haftbereiche auf, die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Es ist bevorzugt, dass eine große Anzahl (eine Vielzahl) von Haftbereichen bereitgestellt wird, oder dass die ganzen Oberflächen der äußeren und inneren Umfangsbereiche Haftbereiche sind. Die Form der Haftbereiche ist nicht auf die Fächerform beschränkt und kann polygonal, kreisförmig, halbkreisförmig oder oval sein.
  • In der Erfindung beträgt die maximale Länge des Haftbereichs in der radialen Richtung 0,4 mm oder mehr, und wenn die maximale Länge weniger als 0,4 mm beträgt, kann die Haftfestigkeit unzureichend sein, und die Schichten können sich ablösen. Die maximale Länge in dem äußeren Umfangsbereich beträgt vorzugsweise 0,6 mm oder mehr und noch bevorzugter 0,7 mm oder mehr. Die obere Grenze der maximalen Länge des äußeren Umfangsbereichs beträgt 2 mm.
  • Die maximale Länge in der radialen Richtung des Haftbereichs in dem inneren Umfangsbereich beträgt noch bevorzugter 2,5 mm oder mehr, noch bevorzugter 3 mm oder mehr und noch bevorzugter 4 mm oder mehr. Die obere Grenze der maximalen Länge des inneren Umfangsbereichs beträgt 15 mm.
  • Das optische Informationsaufzeichnungsmedium ist vorzugsweise ein wärmeempfindliches aufzeichenbares optisches Informationsaufzeichnungsmedium.
  • Im Folgenden werden das Substrat und jede Schicht, die in den in der Erfindung verwendeten optischen Informationsaufzeichnungsmedien eingesetzt werden, im Detail beschrieben.
  • Substrat
  • Verschiedene Materialien, welche als Substratmaterialien in herkömmlichen optischen Informationsaufzeichnungsmedien verwendet werden, können in der Erfindung verwendet werden.
  • Spezifische Beispiele dieser umfassen Glas, Polycarbonat, Acrylharz, wie Polymethylmethacrylat, Vinylchloridharz, wie Polyvinylchlorid, und Vinylchloridcopolymer, Epoxy harz, amorphes Polyolefin, Polyester und Metall wie Aluminium. Diese Materialien können allein oder in Kombination verwendet werden.
  • Unter den oben beschriebenen Materialien sind Polycarbonat und amorphes Polyolefin von dem Gesichtspunkt der Feuchtigkeitsbeständigkeit, Abmessungsstabilität und geringern Preis bevorzugt, und Polycarbonat ist besonders bevorzugt. Die Dicke des Substrates beträgt vorzugsweise 0,5 bis 1,4 mm.
  • Das Substrat weist eine Führungsnut zum Nachführen oder eine Ungleichmäßigkeit (Vornut) auf, welche Informationen wie ein Adresssignal ausdrückt. Vorzugsweise ist die Vornut direkt auf dem Substrat zum Zeitpunkt des Spritzgießens oder Extrusionsformens eines Harzmaterials, wie Polycarbonat, gebildet.
  • Die Vornut kann gebildet werden, indem eine Vornutschicht bereitgestellt wird. Als das Material der Vornutschicht kann eine Mischung aus wenigstens einem Monomer (oder Oligomer) von Acrylsäuremonoester, -diester, -triester und -tetraester und ein Fotopolymerisationsinitiator verwendet werden. Zur Bildung der Vornutschicht wird z. B. eine Mischung aus einem Acrylsäureester und einem Polymerisationsinitiator auf eine akkurat erzeugte Form (Stumper) aufgebracht und ein Substrat wird auf die aufgebrachte Lösungsschicht gelegt, wobei die aufgebrachte Schicht durch das Bestrahlen mit UV-Strahlen über das Substrat gehärtet wird, oder geformt wird um die aufgebrachte Schicht an dem Substrat zu befestigen und anschließend wird das Substrat von der Form entfernt. Die Dicke der Vornutschicht liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 0,01 bis 100 μm und vorzugsweise 0,5 bis 50 μm.
  • Um eine höhere Aufzeichnungsdichte zu erzielen, wird vorzugsweise ein Substrat mit einer Vornut, welche einen engeren Spurabstand aufweist als bei einer CD-R und DVD-R, verwendet. In der Erfindung liegt der Spurabstand der Vornut bei 250 bis 400 nm.
  • Die Tiefe der Vornut (Nuttiefe) liegt in dem Bereich von 10 bis 150 nm, vorzugsweise 15 bis 100 nm, noch bevorzugter 20 bis 80 nm und besonders bevorzugt 20 bis 60 nm.
  • Wenn die Reflektionsschicht, welche später beschrieben wird, bereitgestellt wird, wird vorzugsweise eine Unterschicht auf der Substratoberfläche gebildet, auf welcher die Reflektionsschicht bereitgestellt werden soll, um die Flachheit und die Haftfestigkeit zu verbessern.
  • Beispiele des Materials der Unterschicht umfassen Polymere wie Polymethylmethacrylat, Acrylsäuremethacrylsäurecopolymere, Styrol-Maleinanhydridcopolymere, Polyvinylalkohol, N-Methylolacrylamid, Styrol-Vinyltoluolcopolymere, chlorosulfoniertes Polyethylen, Nitrocellulose, Polyvinylchlorid, chloriniertes Polyolefin, Polyester, Polyimid, Vinylacetat-Vinylchloridcopolymere, Ethylen-Vinylacetatcopolymere, Polyethylen, Polypropylen und Polycarbonat; und Mittel zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaft, wie ein Silankupplungsmittel.
  • Die Unterschicht kann gebildet werden durch das Auflösen oder Dispergieren des oben beschriebenen Materials in einem geeigneten Lösungsmittel und anschließend Aufbringen der resultierenden Beschichtungslösung auf die Oberfläche des Substrates durch ein Beschichtungsverfahren, wie Spincoating, Tauchbeschichten oder Extrusionsbeschichten. Die Dicke der Unterschicht liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 0,005 bis 20 μm und vorzugsweise 0,01 bis 10 μm.
  • Reflektionsschicht
  • Die Reflektionsschicht kann zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht bereitgestellt werden, um das Reflektionsvermögen zum Zeitpunkt der Wiedergabe der Information zu verbessern. In der Reflektionsschicht wird ein lichtreflektierendes Material mit einem hohen Reflektionsvermögen für Laserstrahlen verwendet. Das Reflektionsvermögen beträgt vorzugsweise 70% oder mehr.
  • Beispiele des lichtreflektierenden Materials mit hohem Reflektionsvermögen umfassen Metalle wie Mg, Se, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn und Bi, Halbmetalle und rostfreier Stahl. Diese lichtreflektierenden Materialien können allein oder in einer Kombination dieser oder als eine Legierung verwendet werden. Cr, Ni, Pt, Cu, Ag, Au, Al und rostfreier Stahl werden bevorzugt unter diesen verwendet. Das lichtreflektierende Material ist besonders bevorzugt Au, Ag, Al oder eine Legierung dieser und besonders bevorzugt Au, Ag oder eine Legierung dieser.
  • Diese Reflektionsschicht kann auf dem Substrat durch Dampfabscheiden, Sputtern oder Ionenplattieren des oben beschriebenen lichtreflektierenden Materials gebildet werden. Die Dicke der Reflektionsschicht liegt im Allgemeinen von 10 bis 300 nm und vorzugsweise 50 bis 200 nm.
  • Aufzeichnungsschicht
  • Die Aufzeichnungsschicht enthält vorzugsweise einen Farbstoff, welcher das Absorptionsmaximum des Wellenlängenbereichs des Laserstrahls aufweist, und insbesondere bevorzugt einen Farbstoff mit dem Absorptionsmaximum in dem Wellenlängenbereich von 500 nm oder weniger, um so das Aufzeichnen und Wiedergeben durch Laserstrahlen in diesem Wellenlängenbereich zu ermöglichen. Die färbende Verbindung ist vorzugsweise wenigstens eine gewählt aus einer Triazolverbindung, einer Phthalocyaninverbindung, einer Porphyrinverbindung, einer Aminobutadienverbindung, einer Cyaninverbindung, einem Oxonolfarbstoff, einem Metallkomplexfarbstoff und einem Azofarbstoff, und die Phthalocyaninverbindung wird besonders bevorzugt mit Alkoxy, Sulfonamid, Sulfamoyl oder Sulfonat substituiert.
  • Insbesondere können die Farbstoffe, welche in JP-A Nr. 4-74690 , 8-127174 , 11-53758 , 11-334204 , 11-334205 , 11-334206 , 11-334207 , 2000-43423 , 2000-108513 und 2000-158818 beschrieben sind, verwendet werden.
  • Des Weiteren können organische Verbindungen, wie eine Triazolverbindung, eine Triazinverbindung, eine Cyaninverbindung, eine Merocyaninverbindung, eine Aminobutadienverbindung, eine Phthalocyaninverbindung, eine Zimtsäureverbindung, eine Viologenverbindung, eine Azoverbindung, eine Oxonolbenzoxazolverbindung und ein Benzotriazolderivat auch vorzugsweise verwendet werden. Unter diesen Verbindungen sind Cyanin, Aminobutadien, Benzotriazol und Phthalocyanin bevorzugt.
  • Die Aufzeichnungsschicht wird durch das Auflösen eines Aufzeichnungsmaterials, wie des Farbstoffs (organisches Material und dergleichen) und eines möglichen Bindemittels in einem geeigneten Lösungsmittel gebildet, um eine Aufzeichnungsschicht-Beschichtungslösung herzustellen, anschließend Aufbringen der Beschichtungslösung der Aufzeichnungsschicht auf die Vornutoberfläche des Substrates oder auf die Oberfläche der Reflektionsschicht und Trocknen der resultierenden aufgebrachten Schicht.
  • Das Verfahren des Auflösens des Farbstoffs und des Bindemittels kann eine Ultraschallbehandlung, Homogenisierbehandlung, Dispersionsbehandlung, Sandmahlbehandlung, Rührbehandlung oder Erwärmen sein.
  • Beispiele der Lösungsmittel, welche in der Beschichtungslösung der Aufzeichnungsschicht verwendet werden, umfassen Ester wie Butylacetat, Methyllactat, Ethyllactat und Cellusäureacetat; Ketone wie Methylethylketon, Cyclohexanon und Methylisobutylketon; chlorinierte Kohlenwasserstoffe wie Dichloromethan, 1,2-Dichloroethan und Chloroform; Amide wie Dimethylformamid; Kohlenwasserstoffe wie Methylcyclohexan; Ether wie Tetrahydrofuran, Ethylether und Dioxan; Alkohole wie Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol und Diacetonalkohol; fluorinierte Lösungsmittel wie 2,2,3,3-Tetrafluoropropanol; und Glycolether wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylglycolmonoethylether und Propylenglycolmonomethylether.
  • Unter Berücksichtigung der Löslichkeit des verwendeten Aufzeichnungsmaterials und Bindemittels können die oben beschriebenen Lösungsmittel allein oder in Kombination verwendet werden. Abhängig von dem Gegenstand kann die Beschichtungslösung Zusatzstoffe enthalten, wie ein Antioxidationsmittel, ein UV-Absorptionsmittel, ein Weichmacher und ein Schmiermittel und dergleichen.
  • Beispiele des Bindemittels umfassen natürlich auftretende organische Polymere wie Gelatine, Cellulosederivate, Dextran, Rosin und Gummi; und synthetische organische Polymere wie Kohlenwasserstoffharze (z. B. Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol und Polyisobutylen), Vinylharze (z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Polyvinylchlorid-Polyvinylacetatcopolymere), Acrylharze (z. B. Polymethylacrylat und Polymethylmethacrylat), Polyvinylalkohol, chloriniertes Polyethylen, Epoxydharz, Butyralharz, Gummiderivate und initiale Kondensator von wärmehärtenden Harzen (z. B. Phenolformaldehydharz). Wenn das Bindemittel in der Aufzeichnungsschicht verwendet wird, beträgt die Menge (Masse) des Bindemittels im Allgemeinen das 0,01 bis 50fache und vorzugsweise 0,1 bis 5fache des Aufzeichnungsmaterials. Die Haltbarkeit der Aufzeichnungsschicht kann auch durch das Einführen des Bindemittels in die Aufzeichnungsschicht verbessert werden.
  • Die Konzentration des Aufzeichnungsmaterials in der Beschichtungslösung der Aufzeichnungsschicht liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 0,01 bis 15 Massen-%, vorzugsweise 0,01 bis 10 Massen-%, noch bevorzugter 0,1 bis 10 Massen-% und noch bevorzugter 0,1 bis 5 Massen-%, des Weiteren noch bevorzugt 0,5 bis 5 Massen-% und besonders bevorzugt 0,5 bis 3 Massen-%.
  • Beispiele des Verfahrens zur Aufbringung der Beschichtungslösung der Aufzeichnungsschicht umfassen ein Sprühverfahren, ein Spincoating-Verfahren, ein Tauchverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Bladecoating-Verfahren, ein Doctor-Rolling-Verfahren und ein Siebdruckverfahren. Die Aufzeichnungsschicht kann eine einzelne Schicht oder eine Vielzahl von Schichten sein. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht gemäß dem ersten und zweiten Gegenstand liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 20 bis 500 nm, vorzugsweise 30 bis 300 nm und noch bevorzugter 50 bis 100 nm. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht gemäß eines dritten Gegenstandes liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 20 bis 500 nm, und vorzugsweise 50 bis 300 nm.
  • Die Beschichtungstemperatur liegt im Allgemeinen bei 23 bis 50°C, vorzugsweise 24 bis 40°C und noch bevorzugter 25 bis 37°C.
  • Um die Lichtbeständigkeit der Aufzeichnungsschicht zu verbessern, kann die Aufzeichnungsschicht jeden Farbverblassungshemmer enthalten.
  • Ein Singulet-Sauerstoff-Quencher wird im Allgemeinen als der Farbverblassungshemmer verwendet. Als der Singulet-Sauerstoff-Quencher können solche verwendet werden, die in Patentbeschreibungen des Standes der Technik beschrieben sind.
  • Beispiele solcher Farbverblassungshemmer sind in der JP-A Nr. 58-175693 , 59-81194 , 60-18387 , 60-19586 , 60-19587 , 60-35054 , 60-36190 , 60-36191 , 60-44554 , 60-44555 , 60-44389 , 60-44390 , 60-54892 , 60-47069 , 63-209995 , 4-25492 , in den Veröffentlichungen der japanischen Patentanmeldungen (JP-B) Nr. 1-38680 , 6-26028 , des deutschen Patents Nr. 350,399 und in Journal of the Chemical Society of Japan, Oktoberausgabe, Seite 1141, beschrieben.
  • Die Menge des Farbverblassungshemmers, wie des Singulet-Sauerstoff-Quenchers, liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 0,1 bis 50 Massen-%, vorzugsweise 0,5 bis 45 Massen-%, noch bevorzugter 3 bis 40 Massen-% und noch bevorzugter 5 bis 25 Massen-%, bezogen auf die Menge der Aufzeichnungsverbindung.
  • In dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung wird die Beschichtungslösung der Aufzeichnungsschicht auf die Reflektionsschicht aufgebracht und dann wird der äußere Umfangsrandbereich und/oder der innere Umfangsrandbereich der Aufzeichnungsschicht durch Waschen entfernt, um einen Bereich sicherzustellen, an welchen die Grenzschicht an dem äußeren Umfangsrandbereich und/oder dem inneren Umfangsrandbereich der Reflektionsschicht haftet.
  • Grenzschicht
  • Eine Grenzschicht kann auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht bereitgestellt werden, um die Adhäsion der Aufzeichnungsschicht an der Deckschicht zu verbessern, und die Konservierung des Farbstoffs und wird zwischen der Aufzeichnungsschicht und der Klebrigmacher- oder Haftmittelschicht gebildet, welche später beschrieben ist. Das Material der Grenzschicht ist nicht besonders begrenzt, insofern als dass es Laserstrahlen durchlassen kann, ist jedoch vorzugsweise ein Dielektrikum. Insbesondere wird ein anorganisches Oxid, Nitrid, Sulfid oder Carbid verwendet und Beispiele dieser umfassen ein Oxid, Nitrid, Carbid und Sulfid, enthaltend wenigstens ein Atom, gewählt aus Zn, Si, Ti, Te, Sm, Mo und Ge. Insbesondere ZnS, TiO2, SiO2, GeO2, Si3N4, Ge3N4 und MgF2 können verwendet werden oder ein Hybrid wie ZnS-SiO2 kann auch verwendet werden. Unter diesen sind ZnS-SiO2 oder SiO2 bevorzugt. Die Grenzschicht kann durch Sputtern oder Ionenplattieren gebildet werden und die Dicke dieser beträgt vorzugsweise 1 bis 100 nm.
  • In der Erfindung wird ein grenzschichtfreier Bereich mit einer Maske bereitgestellt, um den Bereich sicherzustellen, an welchem die Deckschicht an dem Substrat haftet.
  • Bei dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung ist die später beschriebene Deckschicht über die folgende Klebrigmacher- oder Haftmittelschicht an die Grenzschicht geklebt.
  • Klebrigmacherschicht
  • Die Klebrigmacherschicht wird bereitgestellt, um die Deckschicht an das Substrat zu binden, und eine Vielzahl bekannter Klebrigmacher können verwendet werden. Acrylische Klebrigmacher oder Klebrigmacher vom Gummityp wie natürlicher Gummi, Styrol-Isopren-Styrolcopolymere (SIS) und Styrol-Butadien-Styrolcopolymere (SBS) können als solche in dem ersten und zweiten Gegenstand verwendet werden. Vorzugsweise wird der Klebrigmacher vorher auf die Oberfläche der Deckschicht aufgebracht, auf welche die Grenzschicht geklebt werden soll.
  • Die Dicke der Klebrigmacherschicht liegt vorzugsweise in dem Bereich von 1 bis 10 μm und noch bevorzugter 2 bis 5 μm.
  • Haftmittelschicht
  • Ähnlich wie die Klebrigmacherschicht ist die Haftmittelschicht bereitgestellt, um die Deckschicht an das Substrat zu binden. Beispiele des Materials der Haftmittelschicht umfassen ein fotohärtbares Harz und einen Zweikomponentenklebstoff und das fotohärtbare Harz ist unter diesen bevorzugt, und das Harz mit einem niedrigen Schrumpfungsanteil zum Zeitpunkt der Härtung ist bevorzugt, um so eine Verzerrung der Scheibe zu verhindern. Beispiele solch eines fotohärtbaren Harzes umfassen UV-härtbare Harze (UV-härtbare Adhäsive), wie SD-640, SD-661 und SD-347, hergestellt von Dainippon Ink and Chemicals Inc. Die Dicke der Haftmittelschicht liegt vorzugsweise in dem Bereich von 1 bis 1000 μm, noch bevorzugter 5 bis 500 μm und noch bevorzugter 10 bis 100 μm, um eine Elastizität zu erzielen.
  • Das Material der Haftmittelschicht kann auch ein strahlungshärtendes Harz sein mit zwei oder mehr Doppelbindungen in dem Molekül, welche gegenüber der Strahlung empfindlich sind, und Beispiele dieser umfassen Acrylate, Acrylamid, Methacrylate, Methacrylsäureamide, Allylverbindungen, Vinylether und Vinylester. Das Material ist vorzugsweise eine polyfunktionelle Acrylatverbindung und Methacrylatverbindung.
  • Beispiele der bifunktionellen Verbindung umfassen solche, bei welchen Acrylsäure und Methacrylsäure zu einem aliphatischen Diol zugegeben wird, wie Ethylenglycoldiacrylat, Propylenglycoldiacrylat, Butandioldiacrylat, Hexandioldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Triethylenglycoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Neopentylglycoldiacrylat, Tripropylenglycoldiacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, Propylenglycoldimethacrylat, Butandioldimethacrylat, Hexandioldimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat, Triethylenglycoldimethacrylat, Tetraethylenglycoldimethacrylat, Neopentylglycoldimethacrylat oder Tripropylenglycoldimethacrylat.
  • Polyetheracrylate oder Polyethermethacrylate, wobei Acrylsäure oder Methacrylsäure zu einem Polyetherpolyol gegeben wird, wie Polyethylenglycol, Polypropylenglycol oder Polytetramethylenglycol, oder Polyesteracrylate oder Polyestermethacrylate, wobei Acrylsäure oder Methacrylsäure zu einem Polyesterpolyol, erhalten aus bekannten zweibasischen Säuren oder Glycol, zugegeben wird, können auch verwendet werden.
  • Polyurethanacrylat oder Polyurethanmethacrylat, wobei Acrylsäure oder Methacrylsäure zu einem Polyurethan zugegeben wird, erhalten durch das Reagieren eines bekannten Polyols oder Diols mit Polyisocyanat kann auch verwendet werden.
  • Verbindungen mit einer cyclischen Struktur, z. B. Bisphenol A, Bisphenol F, hydriertes Bisphenol A und hydriertes Bisphenol F; Produkte, wobei Acrylsäure oder Methacrylsäure zu einem Alkylenoxidaddukt des oben beschriebenen Bisphenols zugegeben wird, Diacrylat modifiziert mit Isocyanursäurealkylenoxid und Dimethylacrylat modifiziert mit Isocyanursäurealkylenoxid; und Tricyclodecandimethanoldiacrylat und Tricyclodecandimethanoldimethacrylat können auch verwendet werden.
  • Elektronenstrahlen und UV-Strahlen können als Bestrahlung eingesetzt werden. Wenn UV-Strahlen verwendet werden, sollte ein Fotopolymerisationsinitiator zu der oben beschriebenen Verbindung zugegeben werden. Ein aromatisches Keton wird als Fotopolymerisationsinitiator verwendet. Das aromatische Keton ist nicht besonders beschränkt, ist jedoch vorzugsweise ein solches mit einer relativen Absorptionskoeffizienten bei Wellenlängen von 254, 313 und 865 nm, bei welchen das Helligkeitsspektrum einer Quecksilberlampe, die normalerweise als eine Lichtquelle zur Bestrahlung mit UV-Strahlen verwendet wird, erscheint. Typische Beispiele dieser umfassen Acetophenon, Benzophenon, Benzoinethylether, Benzylmethylketal, Benzylethylketal, Benzoinisobutylketon, Hydroxydimethylphenylketon, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 2,2-Diethoxyacetophenon und Michler's-Keton, und verschiedene aromatische Ketone können verwendet werden. Des Weiteren sind UV-härtbare Haftmittel, enthaltend einen Fotopolymerisationsinitiator, kommerziell erhältlich und können verwendet werden. Eine Quecksilberlampe wird als die UV-Lichtquelle verwendet. Eine Quecksilberlampe mit 20 bis 200 W/cm wird mit einer Rate von 0,3 bis 20 m/min verwendet. Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die Entfernung zwischen dem Substrat und der Quecksilberlampe 1 bis 30 cm beträgt.
  • Als ein Elektronenstrahlbeschleuniger kann der Beschleuniger in einem Scannsystem, in einem Doppelscannsystem oder in einem Vorhangstrahlsystem verwendet werden und der Beschleuniger in einem Vorhangstrahlsystem wird bevorzugt verwendet, das eine hohe Ausgangsleistung bereitstellt und relativ billig ist. In Bezug auf die Elektronenstrahleigenschaften beträgt die Beschleunigungsspannung 100 bis 1000 kV, und vorzugsweise 150 bis 300 kV und die absorbierte Dosis beträgt 0,5 bis 20 Mrad und vorzugsweise 1 bis 10 Mrad. Wenn die Beschleunigungsspannung 100 kV oder weniger beträgt, ist die Übertragungsmenge der Energie unzureichend. Des Weiteren ist eine Spannung von mehr als 1000 kV nicht bevorzugt von einem wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus, da die Wirksamkeit der Energie, welche während der Polymerisation verwendet wird, gering wird.
  • Um ein Verzerren der Disk zu verhindern, wird die Bestrahlung der Beschichtung mit einem UV-Strahl, vorzugsweise mit einer Bestrahlungseinrichtung vom Pulstyp (vorzugsweise eine UV-Bestrahlungseinrichtung) durchgeführt. Die Pulsintervalle sind vorzugsweise Millisekunden oder geringer, und noch bevorzugter Mikrosekunden oder weniger. Die Bestrahlungsdosis eines Pulses ist nicht besonders begrenzt, ist jedoch vorzugsweise nicht mehr als 3 kW/cm2 und noch bevorzugter nicht größer als 2 kW/cm2.
  • Die Bestrahlungsfrequenz ist nicht besonders begrenzt, ist jedoch vorzugsweise 20 mal oder weniger und noch bevorzugter 10 mal oder weniger.
  • Deckschicht
  • Das Material der Deckschicht ist nicht besonders begrenzt, solänge es durchsichtig ist, es ist jedoch bevorzugt, Polycarbonate zu verwenden; Acrylharze, wie Polymethylmethacrylat; Vinylchloridharz, wie Polyvinylchlorid und ein Vinylchloridcopolymer; Epoxidharz; amorphes Polyolefin; Polyester; und/oder Triacetatcellulose, und das Polycarbonat oder Triacetatcellulose wird unter diesen bevorzugt verwendet. Des Weiteren wird vorzugsweise ein Material mit einem Feuchtigkeitsabsorptionskoeffizient von 5% oder weniger, bei 23°C bei 50% Luftfeuchtigkeit verwendet. In Bezug auf die physikalischen Eigenschaften der Oberfläche der Deckschicht ist die Oberflächenrauhigkeit der Lichteinfalloberfläche (sowohl die zwei- als auch dreidimensionalen Rauigkeitsparameter) vorzugsweise 5 nm oder geringer.
  • Von dem Gesichtspunkt des Kondensationsgrades des Lichtes, welches beim Aufzeichnen und Wiedergeben verwendet wird, aus ist die Doppelbrechung der Deckschicht vorzugsweise 10 nm oder geringer.
  • Der Ausdruck "durchsichtig" bedeutet, dass die Durchlässigkeit des Lichts, welches beim Aufzeichnen und Wiedergeben verwendet wird, 80% oder mehr beträgt.
  • Die Deckschicht kann verschiedene Zusatzstoffe in solch einem Bereich verwenden, dass die Wirkung der Erfindung nicht verschlechtert wird. Die Deckschicht kann z. B. ein UV-Absorptionsmittel enthalten, um Licht mit einer Wellenlänge von 400 nm oder weniger zu schneiden und/oder einen Farbstoff um Licht mit einer Wellenlänge von 500 nm oder mehr zu schneiden.
  • Die Dicke der Deckschicht wird geeignet bestimmt, abhängig von der Wellenlänge des Laserstrahls, welches bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe verwendet wird, oder von NA, die Dicke der Deckschicht liegt jedoch vorzugsweise in dem Bereich von 0,01 bis 0,2 mm, noch bevorzugter 0,03 bis 0,1 mm und noch bevorzugter 0,05 bis 0,095 mm.
  • Die Deckschicht kann einfach gehandhabt werden in dem Schritt des Bindens der Deckschicht und Coma-Abbildungsfehler können unterdrückt werden, indem die Dicke in diesem Bereich eingestellt wird.
  • Das Verfahren des Bindens der Deckschicht über die Klebrigmacherschicht an die Grenzschicht kann ein Verfahren sein, wobei der Klebrigmacher auf die Deckschicht aufgebracht wird und getrocknet wird und die Deckschicht auf die Klebrigmacherschicht gelegt wird und von einer Walze gepresst wird.
  • Die Dicke der Klebrigmacherschicht liegt vorzugsweise in dem Bereich von 1 bis 200 μm, noch bevorzugter 5 bis 10 μm und noch bevorzugter bei 10 bis 50 μm, um eine Elastizität zu erzielen.
  • Die Temperatur zu dem Zeitpunkt des Aufbringens des Klebrigmachers liegt vorzugsweise in dem Bereich von 23 bis 50°C, noch bevorzugter 24 bis 40°C und noch bevorzugter 25 bis 37°C, um die Viskosität einzustellen. Nachdem der Klebrigmacher aufgebracht wurde, wird die Beschichtungsschicht getrocknet, vorzugsweise bei 50 bis 300°C, noch bevorzugter bei 80 bis 200°C und noch bevorzugter bei 100 bis 150°C. Die Temperatur zum Zeitpunkt des Bindens der Deckschicht liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0 bis 100°C und noch bevorzugter bei 15 bis 50°C.
  • Alternativ wird der Klebrigmacher auf eine Trennschicht aufgebracht, welche von dem Klebrigmacher getrennt werden kann, ein in dem Klebrigmacher enthaltendes Lösungsmittel wird verdampft, die Deckschicht wird an die resultierende Beschichtung gebunden, der Trennfilm wird entfernt, der Klebrigmacher wird auf die Deckschicht übertragen und die Deckschicht wird an die Grenzschicht gebunden. Dieses Verfahren ist besonders bevorzugt, wenn das in dem Klebrigmacher enthaltene Lösungsmittel die Deckschicht anlöst.
  • Wenn ein Bogen mit dem Trennfilm und der Klebrigmacherschicht verwendet wird, ist der Trennfilm, welcher als das Substrat verwendet wird, nicht besonders begrenzt, sofern er in dem in dem Klebrigmacher enthaltenen Lösungsmittel unlöslich ist, und Beispiele des Trennfilmmaterials umfassen Kunststofffilme aus Polyethylenterephthalat, Polypropylen, Polyethylen- oder Polyvinylchlorid, Papier wie Kraftpaper, holzfreies Pa pier, Crecoatpaper und japanisches Papier, Fließgewebe, bestehend aus Rayon oder Polyester, Gewebe hergestellt aus synthetischen Fasern wie Polyester, Nylon oder Acrylharz, und Metallfolien aus Aluminium, Kupfer oder rostfreiem Stahl, und Kunststofffilme sind besonders bevorzugt, da das Trennmittel kontinuierlich, dünn und gleichmäßig auf diese aufgebracht werden kann.
  • Das Trennmittel kann jedes herkömmlich verwendete Trennmittel sein, wie ein Silicontrennmittel oder ein langkettiges Alkyltrennmittel.
  • Ein Beispiel, wie Information in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung aufgezeichnet und wiedergegeben wird, ist wie folgt. Zunächst wird ein blauviolettes Aufzeichnungslicht (z. B. mit einer Wellenlänge von 405 nm) auf das optische Informationsaufzeichnungsmedium von der Seite der Deckschicht aus über eine Objektlinse gestrahlt, während das Medium mit einer vorbestimmten linearen Geschwindigkeit (0,5 bis 10 m/s) oder mit einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit rotiert wird. Diese Lichtbestrahlung bewirkt, dass sich die Temperatur des Bereichs der Aufzeichnungsschicht, die das Licht absorbiert, erhöht, und zu der Aufzeichnung der Information führt, z. B. durch die Bildung von Vertiefungen, in welchen sich die optischen Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht verändert. Diese Information kann wiedergegeben werden, indem ein blauvioletter Laserstrahl auf das optische Informationsaufzeichnungsmedium von der Seite der Deckschicht aus gestrahlt wird, während das optische Aufzeichnungsmedium mit einer vorbestimmten linearen Geschwindigkeit rotiert wird und das reflektierte Licht ermittelt wird.
  • Beispiele der Laserstrahlquellen mit einer Oszillations-Wellenlänge von 500 nm oder weniger umfassen einen blau-violetten Halbleiterlaser mit einer Oszillations-Wellenlänge in dem Bereich von 390 bis 415 nm, und einen blau-violetten SHG Laser mit einer zentralen Oszillations-Wellenlänge von 425 nm.
  • Des weiteren beträgt das NA der Objektlinse, welche bei dem Pickup verwendet wird, vorzugsweise 0,7 oder mehr, und noch bevorzugter 0,85 oder mehr, um die Aufzeichnungsdichte zu erhöhen.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden wird die Erfindung weiter im Detail unter Bezugnahme auf verschiedene Beispiele beschrieben. Es sollte festgehalten werden, dass die Beispiele 1 und 3 nicht in den Umfang der Ansprüche fallen, dass sie jedoch beibehalten wurden, um zum Verständnis der Erfindung beizutragen.
  • Beispiel 1
  • Spritzgegossene Polycarbonatharzsubstrate mit einer Dicke von 1,1 mm, einem Außendurchmesser von 120 mm und einem Innendurchmesser von 15 mm mit einer spiralförmigen Nut (Spurbreite: 340 Nm, Nuttiefe: 30 Nm, Nutbreite: 150 nm) wurden hergestellt und eine Reflektionsschicht aus Silber mit einer Dicke von 120 nm wurde auf der Nutoberfläche in einer Argonatmosphäre durch Gleichstrom-Sputtern mit einem Würfel, hergestellt von Unaxis, geformt.
  • Anschließend wurden 2 g Farbstoff A, dargestellt durch die folgende Strukturformel in 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluoropropanol aufgelöst, um eine Beschichtungslösung des Farbstoffes herzustellen. Die Farbstoffbeschichtungslösung wurde gleichförmig auf die Reflektionsschicht durch Spincoating aufgebracht, um eine Aufzeichnungsschicht zu bilden mit einer Dicke von 100 nm in der Nut und einer Dicke von 70 nm in den Bodenbereichen. Anschließend wurde die Beschichtung in einem reinen Ofen bei 40°C für 1 Stunde getempert. Während dieses Temperns wurden die Substrate von einem vertikalen Stapelpfosten unterstützt, während sie durch einen Abstandshalter beanstandet waren.
  • Farbstoff A
    Figure 00200001
  • Nach dem Tempern wurde eine Grenzschicht durch RF-Sputtern von ZnS-SiO2 (8:2) mit einer Sputter-Leistung von 4 kW bei einem Druck von 2 × 10–2 hPa für 2 Sekunden, so dass die Dicke dieser 5 nm betrug. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Grenzschicht so ausgebildet, dass sie die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht und die äußeren Umfangs randendflächen der Reflektionsschicht und der Aufzeichnungsschicht (siehe 3 und 4) abdeckte und so dass sich der äußere Umfangsrand der Grenzschicht nach außen um 0,5 mm über die äußeren Umfangsränder der Reflektionsschicht und der Aufzeichnungsschicht erstreckte. Um die vier Haftbereiche des Substrates und der Deckschicht in jedem der äußeren und inneren Umfangsbereiche (siehe 3) sicherzustellen, wurde eine Maske bei dem RF-Sputtern verwendet, so dass die Grenzschicht nicht in den Haftbereichen gebildet wurde.
  • Anschließend wurde eine Polycarbonatdeckschicht (reines Ace, 85 μm Dicke, hergestellt von Teijin Ltd.) mit einer Klebrigmacherschicht mit einer Dicke von 15 μm auf die Grenzschicht gebunden, während der Mittelpunkt des Substrates sich in der gleichen Position wie der Mittelpunkt der Deckschicht befand. Die maximale Länge in radialer Richtung, jedes der Haftbereiche, an welchen die Deckschicht an das Substrat über die Klebrigmacherschicht in den äußeren und inneren Umfangsbereichen geklebt wurde, betrug 0,5 mm. Durch das oben beschriebene Verfahren wurde das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß Beispiel 1 erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Das optische Informationsaufzeichnungsmedium des Vergleichsbeispiels 1 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Reflektionsschicht solchermaßen gebildet wurde, dass die inneren und äußeren Umfangsränder sich in der gleichen Position wie die entsprechenden Ränder des Substrates befanden, und dass die Grenzschicht solchermaßen gebildet wurde, dass die inneren und äußeren Umfangsränder sich in der gleichen Position wie die entsprechenden Ränder der Aufzeichnungsschicht befanden.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Das optische Informationsaufzeichnungsmedium des Vergleichsbeispiels 2 wurde auf die gleiche Weise wie Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die maximale Länge in radialer Richtung des Haftbereichs des Substrates und der Deckschicht 0,1 mm betrug und die Breite der Adhäsionsschicht und des Substrates (Unterschied zwischen dem äußeren Umfangsdurchmesser der Grenzschicht und dem äußeren Umfangsdurchmesser der Reflektionsschicht und der Aufzeichnungsschicht) 0,1 mm betrug.
  • [Ermittlung des Mediums aus Beispiel 1 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2]
  • Ein Test, wobei ein Gummiband an die Deckschicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums gebunden wurde und von diesem getrennt wurde, wurde durchgeführt. Die Deckschicht wurde nicht von dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium in Beispiel 1 getrennt, wurde jedoch von den optischen Informationsaufzeichnungsmedien in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 getrennt.
  • Ein Test, wobei das Aufzeichnungsmedium für 120 Stunden in einer Atmosphäre von 85% Luftfeuchtigkeit bei 80°C gelassen wurde, wurde durchgeführt, und als ein Ergebnis zeigte das optische Informationsaufzeichnungsmedium im Beispiel 1 keine besondere Änderung im Aussehen, während das optische Informationsaufzeichnungsmedium in Vergleichsbeispiel 1 eine leichte Entfärbung in dem äußeren Umfangsbereich zeigte.
  • Beispiel 2
  • Spritzgegossene Polycarbonatharzsubstrate mit einer Dicke von 1,1 mm, einem Außendurchmesser von 120 mm und einem Innendurchmesser von 15 mm und mit einer spiralförmigen Nut (Spurabstand: 340 nm, Nuttiefe: 30 nm, Nutbreite: 150 nm) wurden hergestellt, und eine Reflektionsschicht aus Silber mit einer Dicke von 120 nm wurde auf der Nutoberfläche in einer Argonatmosphäre durch Gleichstrom-Sputtern mit Cube, hergestellt von Unaxis, geformt.
  • Anschließend wurden 2 g des Farbstoffs A, dargestellt durch die oben beschriebene Strukturformel, in 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluoropropanol aufgelöst, um eine Farbstoffbeschichtungslösung herzustellen. Die Farbstoffbeschichtungslösung wurde gleichmäßig auf das Substrat durch Spincoating aufgebracht, um eine Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von 100 nm in der Nut und einer Dicke von 70 nm in den ebenen Bereichen zu erzielen. Anschließend wurde der äußere Umfangsrandbereich (Länge in der radialen Richtung: 0,4 mm) der Aufzeichnungsschicht abgewaschen. Anschließend wurde die Beschichtung in einem reinen Ofen bei 40°C für 1 Stunde geglüht. Bei diesem Glühen wurden die Substrate von einem vertikalen Stapelhalter getragen, während sie von einem Abstandselement voneinander beabstandet waren.
  • Nach dem Tempern wurde eine Grenzschicht durch RF-Sputtern ZnS-SiO2 (8:2) mit einer Sputter-Leistung von 4 kW bei einem Druck von 2 × 102 hPa für 2 Sekunden gebildet, so dass die Dicke der Grenzschicht 5 nm betrug. Beim Sputtern wurde die Grenz schicht so geformt, dass der äußere Umfangsrand der Grenzschicht sich über den äußeren Umfangsrand der Reflektionsschicht um 0,5 mm hinaus erstreckte. Um die vier Haftbereiche des Substrates und der Deckschicht in jedem des äußeren und Umfangsbereichs (siehe 7) sicherzustellen, wurde eine Maske bei dem RF-Sputtern verwendet, so dass sich die Grenzschicht nicht in den Haftbereichen bildete.
  • Anschließend wurde eine Polycarbonatdeckschicht (reines Ace, 85 μm Dicke, hergestellt von Teijin Ltd.) mit einer Klebrigmacherschicht mit einer Dicke von 15 μm an die Grenzschicht gebunden, während der Mittelpunkt des Substrates sich in der gleichen Position wie der Mittelpunkt der Deckschicht befand. Die maximale Länge in der radialen Richtung von jedem der Haftbereiche, an welchen die Deckschicht an dem Substrat über die Klebrigmacherschicht in den äußeren und inneren Umfangsbereichen haftet, betrug 0,5 mm. Durch das oben beschriebene Verfahren wurde das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß Beispiel 2 erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß Vergleichsbeispiel 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Grenzschicht, die Aufzeichnungsschicht und die Reflektionsschicht so gebildet wurden, dass sich ihre äußeren Umfangsränder an der gleichen Position befanden.
  • [Überprüfung der Medien gemäß Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 3]
  • (1) Trenntest
  • Ein Test, wobei ein Klebeband an die Deckschicht des optischen Informationsaufzeichnungsmediums geklebt und von diesem getrennt wurde, wurde durchgeführt und das Aufzeichnungsmedium wurde gemäß der folgenden Kriterien beurteilt. Die Resultate sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • [Bewertungskriterien]
    • O:
      Die Deckschicht wurde nicht abgetrennt.
      X:
      Die Deckschicht wurde abgetrennt.
  • (2) Überprüfung der Aufzeichnungseigenschaften
  • Unter Verwendung einer Disk Drive Unit (DDU1000, hergestellt von Pulstec Industrial Co., Ltd.) wurden Vertiefungen mit einer Länge von 160 nm mit einer linearen Geschwindigkeit von 4,9 m/s gebildet und das C/N vor und nach dem Trenntest (1), welcher oben beschrieben wurde, wurde gemessen. Die Resultate sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
    Trenntest C/N (dB) vor der Untersuchung C/N (db) nach der Untersuchung
    Beispiel 2 O 46 45
    Vergleichsbeispiel 3 X 46 40
  • Wie aus den Ergebnissen des Trenntests (1) und der Überprüfung der Aufzeichnungseigenschaften (2), welche in Tabelle 1 dargestellt sind, deutlich wird, weist das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß Beispiel 2 eine höhere Adhäsion und höhere Aufzeichnungseigenschaften als das optische Informationsaufzeichnungsmedium nach Vergleichsbeispiel 3 auf.
  • Beispiel 3
  • Spritzgegossene Polycarbonatharzsubstrate mit einer Dicke von 1,1 mm, einem Außendurchmesser von 120 mm und einem Innendurchmesser von 15 mm und mit einer Spiralnut (Nuttiefe: 30 nm, Nutbreite: 150 nm, Spurabstand: 340 nm) wurden hergestellt, und eine Reflektionsschicht aus Silber (100 nm Dicke) wurde auf der Nutoberfläche in einer Argonatmosphäre durch DC-Sputtern gebildet.
  • Anschließend wurden 2 g des Farbstoffs A, dargestellt durch die oben beschriebene Strukturformel, in 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluoropropanol aufgelöst, um eine Farbstoffbeschichtungslösung zu bilden. Die Farbstoffbeschichtungslösung wurde auf die Reflektionsschicht durch Spincoating unter den Bedingungen von 23°C und 50% Luftfeuchtigkeit aufgebracht, während sich die Anzahl der Umdrehungen je Minute von 300 auf 4000 Upm änderte. Nachdem die Beschichtung bei 23°C und 50% Raumfeuchtigkeit 1 Stunde stehen gelassen wurde, wurde eine Aufzeichnungsschicht (Dicke dieser in der Nut: 100 nm, Dicke dieser in den ebenen Bereichen: 70 nm) gebildet.
  • Nachdem die Aufzeichnungsschicht gebildet war, wurde sie in einem reinen Ofen getempert. Die Temperbehandlung wurde bei 40°C für 1 Stunde durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Substrate von einem vertikalen Stapelhalter getragen, während sie durch ein Abstandselement voneinander beabstandet waren.
  • Anschließend wurde eine Deckschicht (100 μm Dicke hergestellt aus Polycarbonat) auf der gebildeten Aufzeichnungsschicht abgeschieden, so dass die Deckschicht, welche eine mittlere Rauigkeit (Ra) der Mittellinie von 1 μm aufwies, der Aufzeichnungsschicht gegenüber lag. Anschließend wurden das Substrat und die Deckschicht aneinander durch das Anlegen von Ultraschallwellen an Bereiche in den Radiusbereichen von 20 bis 21 mm und 59 bis 60 mm von dem Mittelpunkt der Deckschicht aneinander gebunden, um das optische Informationsaufzeichnungsmedium nach Beispiel 3 zu erhalten. Nur diese Bereiche der Deckschicht wurden an das Substrat gebunden. Die Ultraschallfusion wurde auf die folgende Weise durchgeführt. Zunächst wurde ein Ultraschallhorn an die Deckschicht angelegt, und die Haftbereiche wurden mit dem Ultraschallhorn aneinander gepresst, während die Deckschicht Ultraschallvibration für 3 Sekunden durch das Ultraschallhorn unterworfen wurde, wodurch sich die Deckschicht selber verschmolz und härtete, um die Adhäsion zwischen der Deckschicht und dem Substrat zu vervollständigen.
  • [Überprüfung der Aufzeichnungseigenschaften des optischen Informationsaufzeichnungsmediums aus Beispiel 3]
  • – C/N (Carrier/Noise-Verhältnis) –
  • Eine Aufzeichnung/Wiedergabeüberprüfungsvorrichtung (DDU1000, hergestellt von Pulstec Industrial Co., Ltd.) enthaltend einen 405-Nanometerlaser und einen Pickup mit NA von 0,85 wurde verwendet, um 197-Nanometervertiefungen mit einer Aufzeichnungskraft von 5 mW bei einer linearen Geschwindigkeit von 4,9 m/s zu bilden, und das C/N wurde unter Verwendung eines spektralen Analysators gemessen.
  • Als ein Ergebnis der Messungen betrug das C/N des optischen Informationsaufzeichnungsmediums aus Beispiel 3 48 dB.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Das optische Informationsaufzeichnungsmedium des Vergleichsbeispiels 4 wurde auf die gleichen Weise wie in Beispiel 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass eine Deckschicht, deren Oberfläche an die Aufzeichnungsschicht angrenzte, welche eine mittlere Rauigkeit (Ra) der Mittellinie von 0,03 μm aufwies, verwendet wurde.
  • Das so hergestellte optische Informationsaufzeichnungsmedium wurde den gleichen Untersuchungen unterworfen, um die Aufzeichnungseigenschaften zu überprüfen. Als ein Ergebnis betrug das C/N des optischen Informationsaufzeichnungsmediums des Vergleichsbeispiels 4 44 dB.
  • Das optische Informationsaufzeichnungsmedium aus Beispiel 3 gemäß der vorliegenden Erfindung war den Aufzeichnungseigenschaften des optischen Informationsaufzeichnungsmediums aus Vergleichsbeispiel 4 überlegen.

Claims (8)

  1. Ein scheibenförmiges, optisches Informationsaufzeichnungsmedium (110), umfassend ein Substrat (112), eine Reflektionsschicht (114), eine Aufzeichnungsschicht (116), eine Grenzschicht (118), eine Klebrigmacher- oder Haftmittelschicht (120) und eine Deckschicht (122), in dieser Reihenfolge, wobei jede Schicht ein in der Mitte angeordnetes Loch (124) aufweist, und wobei Information auf das Medium aufgezeichnet und von dem Medium reproduziert wird, indem Laserstrahlen von der Deckschichtseite aus darauf gestrahlt werden, wobei die Reflektionsschicht (114) größer ist als die Aufzeichnungsschicht (116), so dass sich wenigstens einer aus einem äußeren Umfangskanten- bzw. -randbereich und eines inneren Umfangskanten- bzw. -randbereich der Reflektionsschicht (114) über den entsprechenden Umfangskanten bzw. -randbereich oder Bereiche der Aufzeichnungsschicht (116) erstreckt, und wobei die Grenzschicht (118) an dem verlängerten Umfangskanten- bzw. -randbereich der Reflektionsschicht haftet; wenigstens eines des inneren Randbereichs bzw. Umfangsbereichs und des äußeren Randbereichs bzw. Umfangsbereichs des Substrates (112) und der Deckschicht (122) in wenigstens einem Teilbereich dieser über der Klebrigmacher- oder die Haftmittelschicht (120) haftet; und die maximale Länge des partiellen Bereichs in der radialen Richtung 0,4 mm oder mehr beträgt.
  2. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Grenzschicht (118) die Oberflächen der Endkanten sowohl der Reflektionsschicht (114) als auch der Aufzeichnungsschicht (116) abdeckt.
  3. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei die maximale Länge des partiellen Bereichs der äußeren Randbereiche bzw. Umfangsbereiche in der radialen Richtung 0,4 bis 2 mm beträgt.
  4. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die maximale Länge des partiellen Bereichs der inneren Randbereiche bzw. Umfangsbereiche in der radialen Richtung 0,4 bis 15 mm beträgt.
  5. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Unterschied zwischen den äußeren Randdurchmesser bzw. Umfangsdurchmessern der Reflektionsschicht und der Aufzeichnungsschicht 0,1 bis 2 mm beträgt.
  6. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Unterschied zwischen den inneren Randdurchmesser bzw. Umfangsdurchmessern der Reflektionsschicht und der Aufzeichnungsschicht 0,1 bis 5 mm beträgt.
  7. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Unterschied zwischen den äußeren Randdurchmesser bzw. Umfangsdurchmessern der Grenzschicht und der Aufzeichnungsschicht 0,1 bis 2 mm beträgt.
  8. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Unterschied zwischen den inneren Randdurchmesser bzw. Umfangsdurchmessern der Grenzschicht und der Aufzeichnungsschicht 0,1 bis 5 mm beträgt.
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