DE69030845T2

DE69030845T2 - Optische platte und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE69030845T2
Application number: DE69030845T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Yatake
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2010-01-12
Also published as: EP0408763A1; EP0408763A4; KR100264705B1; US5197060A; DE69030845D1; EP0408763B1; WO1990008382A1; KR910700523A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Platte und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Stand der Technik

Wie aus JP-A-63-94140 hervorgeht, weisen herkömmliche optische Platten eine Struktur auf, bei der die Seite der Aufzeichnungsschicht nicht mit einem Film, z. B. einem keramischen Schutzfilm, einem metallischen Reflexionsfilm oder dergl., überzogen ist. Wie aus US-4 731 620 hervorgeht, kann eine Haftschicht unter Verwendung eines UV-härtenden Harzes nur in dem Bereich gebildet werden, in dem keine Aufzeichnungsschicht entsteht. Ferner ist die Haftschicht unter Verwendung eines hitzehärtenden Harzes mit dem Substrat direkt im äußeren Umfangbereich des Substrats verbunden, wie in US-4 731 620 gezeigt ist.
Herkömmliche Verfahren zur Herstellung von optischen Platten bedienen sich entweder nur UV- härtender oder hitzehärtender Harze.
Jedoch weist die Struktur der vorstehenden optischen Platten Probleme insofern auf, als
(1) die Haftfestigkeit in den inneren und äußeren Umfangbereichen des Substrats gering ist und
(2) die Seitenfläche der Aufzeichnungsschicht Abbautendenzen zeigt.
Ferner treten bei den Verfahren zur Herstellung der vorstehenden optischen Platten Schwierigkeiten insofern auf, als
(1) eine Tendenz zum Auftritt von Spannungen auf den Substraten besteht, da diese in einer Hitzehärtungsstufe gebildet werden, und
(2) die Haftschicht bei der Härtungsstufe und ähnlichen Verarbeitungsstufen des Klebstoffs zu einem Überfließen auf die Seitenfläche des Substrats neigt.
JP-A-6 1-21 7945 beschreibt eine Informationsaufzeichnungsplatte, die zwei Substrate umfaßt, die mittels eines Klebstoffs, der sowohl eine UV-Härtungsfunktion als auch eine Wärmehärtungsfunktion aufweist, miteinander verklebt sind. Auf jedem der zueinander zugewandten Substrate ist eine Informationsaufzeichnungsschicht vorgesehen, die durch Vakuumabscheidung von Telluroxid in einem zentralen Teil der jeweiligen Platte mit Ausnahme des inneren peripheren Teils und des äußeren peripheren Teils gebildet ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die wetterbeständigkeit der Aufzeichnungsschicht zu verbessern. Eine zweite Aufgabe besteht darin, eine Härtung der Substrate in der Hitzehärtungsstufe in aufrechter Stellung zu ermöglichen. Eine dritte Aufgabe besteht darin, ein Überlaufen des Klebstoffs bei der Hitzehärtungsstufe und ähnlichen Verfahrensschritten zu verhindern.
Diese Aufgaben werden durch eine optische Platte gemäß Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren gemäß Anspruch 5 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt eine Hauptquerschnittansicht eines Beispiels für eine erfindungsgemäße optische Platte.
Fig. 2 zeigt die hauptsächlichen Stufen eines Beispiels für die Herstellung der erfindungsgemäßen optischen Platten.

Beste Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung

Beispiel 1

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen optischen Platte. Die Bezugszeichen 1 und 9 zeigen jeweils ein aus Polycarbonat gefertigtes Substrat, die Bezugszeichen 2 und 10 jeweils eine erste Schutzschicht aus SiAlN, die Bezugszeichen 3 und 11 jeweils eine aus NdDyFeCo gefertigte Aufzeichnungsschicht, die Bezugszeichen 4 und 12 jeweils eine aus SiAlN gefertigte zweite Schutzschicht, die Bezugszeichen 5 und 13 jeweils eine Al-Schicht, die Bezugszeichen 6 und 14 jeweils eine SiAl NO-Schicht, das Bezugszeichen 7 eine Klebstoffschicht und die Bezugszeichen 8 und 15 jeweils eine harte Überzugsschicht und das Bezugszeichen 16 ein Mittelloch.
Die mit den Bezugszeichen 1 und 9 bezeichneten Substrate aus Polycarbonat wurden durch Spritzdruckgießen hergestellt. Die Schichten aus SiAlN, NdDyFeCo, SiAlN und Al wurden nacheinander in dieser Reihenfolge gebildet, wobei ein Maskenhalter am Substrat 1 oder 9 aus Polycarbonat so befestigt war, daß weder die Aufzeichnungsschicht noch die Reflexionsschicht im inneren oder äußeren Umfangsbereich des Substrats gebildet wurde. Die ersten Schutzschichten 2 und 10 aus SiAlN wurden durch ein HF-Reaktions-Magnetron Sputteringverfahren unter Verwendung eines Sintertargets aus SiAl und eines Mischgases aus Stickstoff und Argon gebildet. Die Aufzeichnungsschichten 3 und 11 aus NdDyFeCo wurden durch ein Gleichstrom-Magnetron-Sputteringverfahren unter Verwendung eines Legierungstargets aus NdDyFeCo gebildet. Die zweiten Schutzschichten 4 und 12 aus SiAlN wurden durch ein HF- Reaktions-Magnetron-Sputteringverfahren unter Verwendung eines Mischgases aus Stickstoff und Argon entsprechend der Bildung der ersten Schutzschichten 2 und 10 aus SiAlN gebildet. Die Al-Schichten 5 und 13 wurden durch ein Gleichstrom-Magnetron-Sputteringverfahren unter Verwendung eines Al-Targets und von Argongas gebildet. Die SiAlNO-Schichten 6 und 14 wurden durch ein HF-Reaktions-Magnetron-Sputteringverfahren unter Verwendung eines Legierungstargets aus SiAl und eines Mischgases aus Stickstoff, Sauerstoff und Argon gebildet.
Die SiAlNO-Schichten 6 und 14 wurden nach Entfernung der Maskenhalter, die die inneren und äußeren Umfangsbereiche der Platten bedeckten, gebildet. Die Entfernung der Maskenhalter wurde durchgeführt, nachdem das Vakuumsystem nach Bildung der Al-Schichten 5 und 13 geöffnet und der Atmosphäre ausgesetzt war. Die Haftschicht 7 wurde durch Beschichten von einem der Substrate auf der Seite, auf der die Aufzeichnungsschicht gebildet wurde, mit einem Gemisch aus Epiclon S-129 (Dai-Nippon Ink. Co.), Epicure IBM-12 (Yuka-Shell Epoxy Co.), 1,6- Hexandioldiacrylat, tert.-Butylperoxyisobutyrat und Irgacure 907 (Ciba-Geigy Co.) in einer Ringform gebildet. Anschließend wurde das vorstehende Substrat im Vakuum mit dem anderen Substrat verklebt. Die verklebten Substrate wurden zur Verteilung des Klebstoffs auf einer Heizplatte erwärmt. Nach dem homogenen Verteilen des Klebstoffs wurde der Klebstoff unter Verwendung einer Metallhalogenidlampe mit UV-Licht bestrahlt, um die UV-härtende Komponente des Klebstoffs in den Teilen, an denen keine Aufzeichnungsschicht gebildet war, zu härten. Anschließend wurden die Substrate 3 Stunden auf 50ºC und sodann 8 Stunden auf 60ºC erwärmt, um die Haftschicht zu härten. Die harten Überzugsschichten 8 und 15 wurden durch Schleuderbeschichtung der Oberflächen der Substrate mit einem Gemisch aus Trimethylolpropantriacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat und Irgacure 907 (Ciba-Geigy Co.) und anschließende Bestrahlung mit UV-Licht unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberlampe zur Härtung gebildet.
Die Ergebnisse eines Umwelttests der optischen Platte, die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verklebungsverfahrens erhalten worden ist, sind in Tabelle 1 zusammen mit den Ergebnissen eines Umwelttests unter Verwendung von optischen Platten, die unter Anwendung herkömmlicher Verfahren gebildet wurden, zusammengestellt. Tabelle 1
Die durch Verkleben der Substrate unter Verwendung eines Klebstoffs auf Epoxybasis in den Vergleichsbeispielen hergestellte optische Platte wurde in bezug auf Aufbau und Herstellungsverfahren auf die gleiche Weise wie im erfindungsgemäßen Beispiel hergestellt, mit der Ausnahme, daß im Vergleichsbeispiel auf keiner der Reflexionsschichten der in Fig. 1 gezeigten Struktur eine Keramikschicht vorgesehen war. Die durch Walzenbeschichtung im Vergleichsbeispiel hergestellte optische Platte wurde durch Beschichten eines Substrats mit einem Schmelzkleber durch ein Walzenbeschichtungsverfahren gebildet, wonach das Substrat mit dem anderen Substrat verklebt wurde.
Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen klar, daß die erfindungsgemäße optische Platte und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte optische Platten sich über lange Zeiträume hinweg zuverlässig verhalten. Sie zeigen keine Veränderungen, wenn sie über lange Zeitspannen hinweg bei einer hohen Temperatur und hoher Feuchtigkeit belassen werden.
Auch in den nachstehenden Beispielen werden erfindungsgemäß ähnliche Wirkungen erzielt.
Beispielsweise ist in Beispiel 1 die Keramikschicht an jeder der Al-Reflexionsschichten aus SiAlNO gefertigt. Das SiAlNO kann auch gebildet werden unter Verwendung von Oxynitriden, wie SiAlBNO, SiAlPNO, SiPO und dergl.; Nitriden, wie SiN, AlN, BN, SiAlN, SiAlPN, SiAlBN und dergl.; Oxiden, wie Ab, SiO, MgO, BeO und dergl.; Fluoriden; Carbiden; und Silicaten. Fast alle Keramikwerkstoffe können unabhängig davon, ob sie durchsichtig sind oder nicht, verwendet werden.
In Beispiel 1 wurden eine erste Schutzschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht und eine Reflexionsschicht in dieser Reihenfolge auf jedem der Substrate gebildet, wobei die Bildung der vorstehenden Aufzeichnungsschicht im inneren und äußeren Umfangsbereich der einzelnen Substrate verhindert wurde. Jedoch kann die Struktur auch so beschaffen sein, daß die Keramikschicht, die nach der Aufzeichnungsschicht gebildet wird, sich zwischen den Schutzschichten befindet, wobei es sich mit anderen Worten um eine Struktur handelt, bei der eine Keramikschicht ohne eine Reflexionsschicht auf der Struktur gebildet wird.
Ferner können die erste und zweite Schutzschicht größer sein als die Aufzeichnungsschicht und die Reflexionsschicht. Sie können beispielsweise den gesamten Teil der Oberfläche der einzelnen Substrate bedecken.
Als Material für die Substrate können anstelle von Polycarbonatharzen auch Acrylharze, Styrolharze, Polyesterharze, Polyamidharze und daraus hergestellte copolymerisierte Harze verwendet werden.

Beispiel 2

Die Struktur der optischen Platte dieses Beispiels ist in Fig. 1 dargestellt. Für die Klebstoffschicht wurde ein Epoxyklebstoff verwendet.
Das Epoxyprodukt für die Klebstoffschicht enthielt Epiclon S-129 (Dai Nippon Ink. Co.) als Hauptbestandteil. BMI-12 (Yuka-Shell Epoxy Co.) wurde als Härtungsmittel verwendet. Das Zusammensetzungsverhältnis des Hauptbestandteils und des Härtungsmittels betrug 20:1 (bezogen auf das Gewicht). Als ein lichthärtendes Harz wurde ein Gemisch aus Trimethylolpropantriacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Irgacure 907 (Ciba-Geigy Co., KAYARAD DETX und Dicumylperoxid verwendet. Die Zusammensetzungsverhältnisse der Komponenten des vorstehenden lichthärtenden Klebstoffs betrugen 20, 10, 1, 0,3 und 1. Die Mischungsverhältnisse des Epoxyharzes und des lichthärtenden Harzes betrugen 70:30 (bezogen auf das Gewicht).
Verschiedene optische Platten, die jeweils die in Fig. 1 gezeigte Struktur aufwiesen, wurden hergestellt, indem man die Klebstoffe variierte. Sie wurden 3000 Stunden einem Umgebungstest bei 80ºC und 90% relativer Feuchtigkeit unterworfen. Die Bit-Fehlerraten wurden nach der Durchführung des Umgebungstests gemessen. Die Bit-Fehlerrate nach dem Umgebungstest sind unter Normierung auf die werte vor dem Umgebungstest in Tabelle 2 zusammen mit dem Zustand nach dem Umgebungstest aufgeführt.
Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung der optischen Platten beschrieben. Durch Spritzdruckgießen wurden zwei Polycarbonatsubstrate mit spiralförmigen Spurrillen mit einem Gangabstand von 1,6 µm hergestellt. Auf jedem der vorstehenden Substrate wurde ein Film von 800 Å Dicke durch ein HF-Reaktions-Magnetron-Sputteringverfahren unter Verwendung eines Sintertargets aus SiAl auf der Seite der Spurrillen gebildet. Anschließend wurde ein weiterer Film mit einer Dicke von 900 Å auf dem vorstehenden Film durch ein Gleichstrom-Magnetron- Sputteringverfahren unter Verwendung eines Legierungstargets aus NdDyFeCo gebildet. Sodann wurde noch ein Film mit einer Dicke von 800 Å auf dem vorstehenden Film von 900 Å Dicke durch ein HF-Reaktions-Magnetron-Sputteringverfahren unter Verwendung eines Legierungstargets aus SiAl gebildet. Die beiden mit den vorstehenden Filmen versehenen Substrate wurden verklebt, wobei verschiedene Klebstoffe verwendet wurden. Statt mit dem Walzenbeschichtungsverfahren wurden die Substrate verklebt, indem man eines der Substrate mit einem Klebstoff ringförmig auf der Seite der Aufzeichnungsschicht beschichtete, anschließend die Blasen aus dem Klebstoff unter Vakuum entfernte, das Substrat mit dem anderen Substrat unter Vakuum so verklebte, daß die Mittellöcher der beiden Substrate aufeinanderpaßten, sodann die Substrate mit UV-Licht 15 Sekunden mit einer Leistung von 80 mw/cm unter Verwendung einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe zur Härtung der UV-härtenden Komponente des Klebstoffs bestrahlte, sodann die Substrate 5 Stunden auf 60ºC erwärmte, um die hitzehärtende Komponente des Klebstoffs vorzuhärten, und schließlich den Klebstoff 2 Stunden bei 100ºC härtete. Tabelle 2 BER = Bit-Fehlerrate nach der Prüfung auf Wetterfestigkeit / Bit-Fehlerrate vor der Prüfung auf Wetterfestigkeit
Epiclon S-129 Dai Nippon Ink. Co.
Epiclon 830 "
Epiclon 830-S "
Epiclon 855 "
Epiclon 520 "
Epicoat 807 Yuka-Shell Epoxy Co.
Epicoat 802 "
Epicoat 815 "
Epicure IBMI-12 "
Epicure BMI-12 "
Epicure EMI-24 "
KAYARAD HDDA Nihon Kayaku Co.
KAYARAD TMPTA "
KAYARAD DPHA "
KAYARAD DPCA-60 "
NK Ester TMPT Shin-Nakamura Chemical Co.
NK Ester HD "
Irgacure 651 Ciba-Geigy Co.
Irgacure 907 "
Darocure 1116 Merck Co.
KAYACURE BIBE Nihon Kayaku Co.
KAYACURE DETX "
Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, erweist sich die erfindungsgemäße optische Platte über lange Zeitspannen hinweg als zuverlässig, da sich ihre Bit-Fehlerrate auch nach einer Behandlung bei 80ºC und 90% relativer Feuchtigkeit nicht verändert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Beispiel 2 beschränkt. In diesem Beispiel wurde eine NdDyFeCo-Schicht als Aufzeichnungsschicht verwendet; die Aufzeichnungsschicht kann aber auch unter Verwendung einer optomagnetischen Schicht, z. B. einer NdDyTbFeCo-Schicht, einer GdTbFeCo-Schicht und dergl., und einer optischen Phasenübergangsschicht, z. B. einer Te-TeOx- Schicht, einer In-Ag-Schicht und dergl., gebildet werden. Als Schutzschicht können eine SiN- Schicht, eine SiO-Schicht, eine AlN-Schicht und dergl. anstelle der SiAlN-Schicht verwendet werden. Ferner sind die optischen Platten dieses Beispiels vom zweiseitigen Typ; sie können aber auch vom einseitigen Typ sein, der durch Verkleben eines Substrats mit einer Aufzeichnungsschicht und eines weiteren Substrats ohne Aufzeichnungsschicht gebildet wird. Bei den in diesem Beispiel verwendeten Klebstoffen handelt es sich vorwiegend um Kombinationen, die nur Hauptklebstoffe und Härtungsmittel enthalten; den Klebstoffen können aber reaktive Verdünnungsmittel und Additive, wie Mittel zur Erleichterung der Härtung, Füllstoffe, Silankupplungsmittel, Egalisierungsmittel, Stabilisatoren und dergl., in Mengen zugesetzt werden, die die Eigenschaften der Klebstoffe nach dem Härten nicht verändern.
Wenn der Klebstoff zum Verkleben der beiden Substrate zur Härtung erwärmt wird, entsteht eine Spannung in den Substraten entsprechend der Art und Weise, wie die Substrate plaziert werden.
Wenn die Substrate liegen, kommt es zu einer intensiven Spannung. Stehen die Substrate jedoch aufrecht, so entsteht praktisch keine Spannung.
Der Klebstoff läuft bei der Erwärmungs-Härtungs-Stufe nicht über, da er durch UV-Licht in den inneren und äußeren Umfangsbereichen der Substrate gehärtet wird.
Es ist zweckmäßig, Bisphenol F oder Bisphenol A, denen jeweils eine geringe Menge an reaktiven Verdünnungsmitteln zugesetzt wird, als Hauptbestandteil des Epoxyharzes zu verwenden. Sie weisen eine Viskosität von 5000 Cp oder weniger auf und sind daher leicht handhabbar. Es ist einfach, Substrate unter Verwendung dieser Produkte zu verkleben und Blasen zu entfernen. Werden Substrate unter Verwendung eines Klebstoffs, der eine große Anzahl an Blasen enthält, verklebt, so entsteht eine Spannung in den Substraten beim Härten des Klebstoffs. Dies beeinflußt die Signale in unerwünschter Weise, so daß die Zuverlässigkeit abnimmt. Es ist bevorzugt, im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit der gehärteten Substanz und die Topfzeit des Klebstoffs ringförmige, aliphatische Amine, wie Amine oder Methandiamine auf Imidazolbasis und dergl., als Härtungsmittel des Epoxyharzes zu verwenden. Das Härtungsmittel wird in geeigneter Weise dem Hauptbestandteil in einem Verhältnis von 1 bis 10% zugesetzt. Wird das Härtungsmittel in einem Verhältnis von 1 % oder weniger zugesetzt, so ist eine lange Härtungszeit des Klebstoffs erforderlich oder es ergibt sich eine unzureichende Härtung des Klebstoffs. wird das Härtungsmittel in einem Verhältnis von 10% oder mehr zugesetzt, so nimmt die Topfzeit des Klebstoffs ab, die Beschichtung unter Verwendung von Maschinen wird schwierig und die Wärmebeständigkeit der gehärteten Substanzen nimmt ab. Es ist bevorzugt, die Menge des zuzusetzenden Härtungsmittels und der Komponenten der Hauptbestandteile so einzustellen, daß die Eigenschaften der gehärteten Substanz aufrechterhalten werden kann und die Topfzeit des Klebstoffs nicht weniger als 5 Stunden beträgt. Es ist bevorzugt, daß bei Raumtemperatur feste Härtungsmittel mit Härtungsmitteln vermischt werden, die bei Raumtemperatur flüssig sind, da bei Raumtemperatur flüssige Härtungsmittel leicht mit den Hauptbestandteilen vermischt werden können.
Es ist bevorzugt, daß das erfindungsgemäß einzusetzende lichthärtende Harz eine hohe Reaktivität und eine niedere Viskosität bei Raumtemperatur aufweist. Daher werden vorzugsweise als Hauptkomponenten des lichthärtenden Harzes Monomere oder Oligomere von Acrylaten verwendet. Zu Beispielen für die vorstehenden Acrylate gehören Hexandiolacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Butandioldiacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythrittri(tetra)acrylat, Dipentaerythrithexaacrylat und dergl. Gemische, die eine, zwei oder mehr Verbindungen, die unter den vorstehend aufgeführten Acrylaten ausgewählt sind, enthalten, werden als Hauptkomponenten des lichthärtenden Harzes verwendet. Es ist erforderlich, Härtungsmittel zu verwenden, die Licht mit einer Wellenlänge von mehr als 300 nm absorbieren. Zu Beispielen für die Härtungsmittel gehören Darocure 1116 und 2273 der Fa. Merck Co., Irgacure 651 und 907 der Fa. Ciba-Geigy, Benzomisobutylether und Benzomisopropylether. In Fällen der Härtung der Klebstoffe in zweiseitigen Medien, bei denen die Klebstoffe auch an Stellen, die nicht mit Licht bestrahlt werden können, gehärtet werden müssen, können Peroxide, wie Dicumylperoxid, Benzoylperoxid und dergl., den Klebstoffen zugesetzt werden, um ihnen nicht nur eine lichthärtende Beschaffenheit, sondern auch eine hitzehärtende Beschaffenheit zu verleihen. Ferner kann eine geringe Menge eines Sensibilisators, wie Diethylthioxanthon, Anthracen, Isopropylthioxanthon und dergl., zugesetzt werden.

Beispiel 3

Die Struktur der optischen Platten dieses Beispiels ist in Fig. 1 gezeigt.
Die harte Überzugsschicht wurde durch Schleuderbeschichtung einer der Seiten eines jeden Substrats mit einem Gemisch aus Dipentaerythrithexaacrylat (30%), 1,6-Hexandioldiacrylat (30%), Urethanacrylat (35%), Benzyldimethylketal (3%), γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (2%) und Natriumdialkylsulfosuccinat (100 ppm) und durch anschließende Härtung des Klebstoffs durch Bestrahlen mit Licht mit einer Hochdruck-Quecksilberlampe gebildet.
Nachstehend wird der Klebstoff näher erläutert. Die Zahlenangabe in runden Klammern "( )" bedeutet Gewichtsteile beim Vermischen. Als eine Verbindung mit einem Epoxyring und einer (Meth)acryloylgruppe wurde ein Gemisch aus Bisphenol F mit einer Acryoylgruppe auf einer Seite und einem Epoxyring auf der anderen Seite und Bisphenol F mit Epoxyringen an beiden Seiten (30) verwendet. Als Polymerisationsinitiator für die Epoxyverbindung wurde 2-Ethyl-4-methylimidazol verwendet (2).
Als Initiator für die Lichtpolymerisation wurde Irgacure 907 (Ciba-Geigy) verwendet (1). Als organisches Peroxid wurde tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat verwendet (1). Zusätzlich wurde y- Glycidoxypropyltrimethoxysilan als Silan-Kupplungsmittel verwendet (1). Die Substrate wurden durch die nachstehend aufgeführten Stufen miteinander verklebt. Eines der Substrate wurde ringförmig mit dem Klebstoff auf der Seite, auf der die Aufzeichnungsschicht gebildet war, verklebt. Sodann wurde es unter Vakuum mit einer weiteren optischen Platte verklebt. Anschließend wurde das Produkt aus dem Vakuum entnommen und mit einer Lampe mit fernem IR-Licht zur Verteilung des Klebstoffs erwärmt. Die verklebten Substrate wurden sodann mit UV-Licht bestrahlt, um die Platte zeitweilig zu fixieren. Anschließend wurde 5 Stunden auf 60ºC erwärmt, um den Klebstoff in den Teilen, in die kein Licht eingedrungen war, zu härten. Die optischen Platten mit der in Fig. 1 gezeigten Struktur, die durch Verkleben der Substrate unter Verwendung verschiedener Klebstoffe hergestellt worden waren, wurden Umwelttests bei 70ºC und 90% relativer Feuchtigkeit unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Wie die Ergebnisse zeigen, erweisen sich die optischen Platten, die durch Verkleben der Substrate mit den erfindungsgemäßen Klebstoffen hergestellt worden sind, als hervorragend in bezug auf Wetterfestigkeit und Langzeit-Zuverlässigkeit. Tabelle 3
bis A-EP-AC: Durch Addition von Epichlorhydrin und Acrylsäure an Bisphenol A hergestellte Verbindung.
bis A-EP-EP: Durch Addition von Epichlorhydrin an beide Seiten von Bisphenol A hergestellte Verbindung.
bis F-EP-AC: Durch Addition von Epichlorhydrin und Acrylsäure an Bisphenol F hergestellte Verbindung.
bis F-EP-EP: Durch Addition von Epichlorhydrin an beide Seiten von Bisphenol F hergestellte Verbindung.
bis F-AC-AC: Durch Addition von Acrylsäure an beide Seiten von Bisphenol F hergestellte Verbindung.
H-EP-AC: Durch Addition von Epichlorhydrin und Acrylsäure an Hexandiol hergestellte Verbindung.
Perbutyl O: Produkt der Fa. Nihon Yushi Co.
Peroyl 355: "
Peroyl A: "
Irgacure 907: Produkt der Fa. Ciba-Geigy Co.
Irgacure 651: "
Darocure 2273: Produkt der Fa. Merck Co.
Darocure 1164: "
IBMI-12: Epicure IBMI-12, Produkt der Fa. Yuka-Shell Epoxy Co.
BMI-12: Epicure BMI-12, Produkt der Fa. Yuka-Shell Epoxy Co.
Wird erfindungsgemäß eine Verbindung mit mindestens einem Epoxyring und einer (Meth)acryloylgruppe oder einer Methacryloylgruppe als Klebstoff verwendet, kann sie sowohl durch Bestrahlen mit Licht als auch durch Erwärmen gehärtet werden. Wenn Substrate mit einem Klebstoff, der nur hitzehärtende Eigenschaften besitzt, verklebt werden, verringert sich die Viskosität des Klebstoffs und es kommt zum Überlaufen an der Kante der Substrate, wenn die Substrate erwärmt werden, was die Handhabung erschwert. Daher ist es erforderlich, die Substrate vorübergehend mit einem Verfahren ohne Erwärmen zu fixieren. Die Verarbeitung wird erfindungsgemäß erleichtert, da es möglich ist, die Substrate vorübergehend durch Bestrahlung mit Licht zu fixieren. Dabei entsteht die Haftschicht auch in dem Teil, an dem sich keine Aufzeichnungsschicht befindet. Es treten keine Schwierigkeiten bei der Härtung des Klebstoffs in dem Teil auf, in dem sich die Aufzeichnungsschicht befindet und in die kein Licht eindringt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Klebstoff durch Erwärmen gehärtet wird. Wie vorstehend erwähnt, eignet sich der erfindungsgemäße Klebstoff für eine Anwendung, bei der eine vorübergehende Fixierung durch Licht vorgenommen wird und die Härtung unter Erwärmen durchgeführt wird.
Diese Beispiele sind nicht als Beschränkung der Erfindung auszulegen. Beispielsweise wurde in diesem Beispiel zur Herstellung der Aufzeichnungsschicht NdDyFeCo als optomagnetisches Aufzeichnungsmaterial verwendet. Jedoch läßt sich die Erfindung auch auf Fälle anwenden, wo die Aufzeichnungsschicht aus TbFeCo, DyTbFeCo oder GdTbFe sowie aus Materialien vom optischen Phasenübergangstyp, wie Te-TeO, TelnSb und dergl., und aus organischen Pigmenten, wie Cyanin und dergl., gefertigt wird. Anstelle der SiAlNO-Schicht kann die Schutzschicht aus SiN, AlN, SiO, komplexen Oxiden, komplexen Oxynitriden und dergl. gebildet sein. Die Struktur ist nicht darauf beschränkt, daß die Aufzeichnungsschicht sandwichartig zwischen Schutzschichten angeordnet ist. Die Struktur kann auch so beschaffen sein, daß die Aufzeichnungsschicht direkt auf einem Substrat gebildet ist oder daß eine Reflexionsschicht auf dem Substrat gebildet ist, wie es bei Compact Disks der Fall ist.
Neben dem in diesem Beispiel erläuterten Klebstoff können auch Verbindungen mit einer Vielzahl von Epoxyringen oder einer Vielzahl von Acrylatgruppen verwendet werden. Bei den Acrylaten kann es sich um polyfunktionelle Acrylate handeln, wie Trimethylolpropantriacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Dipentaerythrithexaacrylat und dergl. Ferner kann es sich um monofunktionelle Acrylate handeln. was das organische Peroxid betrifft, kann es sich um ein beliebiges Peroxid handeln, dessen Zersetzungstemperatur im Hinblick auf eine leichte Handhabung zwischen Raumtemperatur und 80ºC liegt. Was das Silan-Kupplungsmittel betrifft, so kann es sich um ein beliebiges Silan-Kupplungsmittel handeln, das im Hinblick auf eine leichte Handhabung einen relativ niedrigen Dampfdruck aufweist und bei Temperaturen unter 80ºC reagieren kann. Bezüglich der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen mit Epoxyringen und (Meth)acryloylgruppen, erweisen sich solche, bei denen der Anteil an Epoxyringen größer als der Anteil an Acryloylgruppen oder Methacryloylgruppen ist, als hervorragend in bezug auf Schrumpfung bei der Härtung, wärmebeständigkeit und Haftung des Klebstoffs. Insbesondere liegt das Verhältnis der Epoxyringe zu den Acryloylgruppen oder Methacryloylgruppen im Bereich von 90:10 bis 70:30.
Als Härtungsmittel des Epoxyharzes kommen Säuren, Amine und Amide in Frage. Sie sollen in geeigneter weise je nach ihrem Einsatzzweck gewählt werden. Ist beispielsweise eine relativ hohe Durchsichtigkeit erforderlich, so sollten Härtungsmittel auf Säurebasis verwendet werden. Falls es notwendig ist, das Epoxyharz bei relativ niedrigen Temperaturen zu härten, so sollten Härtungsmittel auf Amin- oder Amidbasis verwendet werden. Ist es erwünscht, das Epoxyharz bei Raumtemperatur zu härten, so sollten aliphatische oder aromatische Amine eingesetzt werden. Da flüssige Härtungsmittel leicht handhabbar sind, werden feste Materialien vorzugsweise in Flüssigkeiten übergeführt, indem man sie beispielsweise mit flüssigen Härtungsmitteln vermischt.
Beispiele für Verbindungen mit Epoxyringen und (Meth)acryloylgruppen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind aromatische Verbindungen, die durch Addition von Epoxyringen oder (Meth)acryloylgruppen an beide Seiten von Bisphenol A oder Bisphenol F erhalten worden sind und dergl., sowie aliphatische Verbindungen, die durch Addition von Epoxyringen oder (Meth)acryloylgruppen an beide Seiten von Hexandiol oder Butandiol gebildet worden sind und dergl. Beispiele für Polymerisationsmittel des Epoxyharzes sind aliphatische Polyamine, Polyamide, tertiäre Amine, Aminsalze und dergl. als Härtungsmittel bei Raumtemperatur und aromatische Diamine, wasserfreie Oxide, Lewis-Säure-Komplexe und dergl. als Härtungsmittel bei hohen Temperaturen. Abgesehen von diesen Verbindungen können auch Imidazolverbindungen als Härtungsmittel verwendet werden.

Beispiel 4

Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen optischen Platten unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Fig. 2 (a) bis (f) sind schematische Darstellungen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von optischen Platten. Fig. 2 (a) zeigt eine optische Platte, bei der das Bezugszeichen 21 den äußeren Umfangsteil eines Substrats bezeichnet, auf dem keine Aufzeichnungsschicht gebildet ist. Das Bezugszeichen 22 bedeutet den inneren Umfangsteil der Substrate, auf denen keine Aufzeichnungsschicht gebildet ist. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet das zentrale Loch der Platte. Fig. 2 (b) zeigt eine Stufe der Beschichtung eines Substrats mit einem Klebstoff unter Verwendung einer mit dem Bezugszeichen 24 bezeichneten Spendervorrichtung. Fig. 2 (c) zeigt die Stufe des Verklebens des mit dem Klebstoff beschichteten Substrats und dem weiteren Substrat, wobei das Bezugszeichen 25 die ringförmig aufgebrachte Klebstoffschicht bezeichnet. Fig. 2 (d) zeigt die Stufe der Verteilung des Klebstoffs der vorstehend verklebten Substrate unter Verwendung einer mit dem Bezugszeichen 26 bezeichneten Heizvorrichtung. Fig. 2 (e) zeigt die Stufe der Härtung des Klebstoffs in den Teilen 21 und 22 durch Bestrahlung mit UV-Licht (Bezugszeichen 28) unter Verwendung einer mit dem Bezugszeichen 27 bezeichneten Metallhalogenidlampe. Fig. 2 (f) zeigt die Stufe der Härtung der Klebstoffschicht in den von 21 und 22 abweichenden Teilen, die gemäß Fig. 2 (e) nicht gehärtet wurden, wobei das Bezugszeichen 29 einen Ofen darstellt. Diese Stufen laufen in der Reihenfolge von (a) bis (f) ab.
Diese Beispiele sollen nicht als Beschränkung der Erfindung ausgelegt werden. Vielmehr sind verschiedene Abänderungen möglich.
Die Komponenten der Klebstoffschicht müssen nicht notwendigerweise ein Härtungsmittel für das Epoxyharz enthalten.
Als Beispiele für die Keramikschicht können anstelle der SiAlN-Schicht eine SiN-Schicht, eine AlN-Schicht, eine SiAlNO-Schicht und dergl. verwendet werden. Selbst dann entstehen keine Schwierigkeiten, wenn sich das Material einer Keramikschicht von dem Material der anderen Keramikschicht unterscheidet, wobei beide Schichten sandwichartig eine Aufzeichnungsschicht einschließen. Zu Beispielen für die Aufzeichnungsschicht gehören optomagnetische Aufzeichnungsschichten, z. B. eine NdDyFeCo-Schicht, eine GdTbFe-Schicht und dergl., die von einer TbFeCo-Schicht abweichen, Schichten vom Phasenübergangstyp, wie eine Te-TeOx-Schicht, eine TeSbAs-Schicht und dergl., und organische Aufzeichnungsschichten unter Verwendung eines organischen Pigments, wie Cyanin. Es gibt Fälle, bei denen je nach der Art der Aufzeichnungsschicht keine Keramikschicht erforderlich ist.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Wie vorstehend beschrieben, ergeben sich erfindungsgemäß folgende Wirkungen:
(1) Es ist nunmehr möglich, großtechnisch optische Platten bereitzustellen, die sich in bezug auf Umweltbeständigkeit und Langzeitzuverlässigkeit hervorragend verhalten.
(2) Die Entstehung von Spannungen auf den Substraten während der Härtung des Klebstoffs kann vermieden werden. Somit lassen sich nunmehr optische Platten mit hoher Zuverlässigkeit in guten Ausbeuten herstellen.
(3) Der Klebstoff fließt während der Stufe der Härtung des Klebstoffs durch Erwärmen nicht aus der Spalte zwischen den Substraten über. Daher besteht keine Notwendigkeit, den auslaufenden Klebstoff zu entfernen. Dies bedeutet eine Erleichterung des Herstellungsverfahrens. Ferner läßt sich das Auftreten von Defekten, die mit der Entfernung von auslaufendern Klebstoff verbunden sind, nunmehr vermeiden.

Claims

1. Optische Platte, umfassend:

ein erstes und ein zweites Substrat (1, 9),

eine das erste und zweite Substrat miteinander verklebende Klebeschicht (7) und die folgenden, auf mindestens einem der Substrate gebildeten Schichten:

eine erste Schutzschicht (2, 10),

eine Aufzeichnungsschicht (3, 11), die auf der ersten Schutzschicht in ringförmiger Gestalt mit einem inneren Durchmesser und einem äußeren Durchmesser gebildet ist,

eine zweite Schutzschicht (4, 12), die auf der Aufzeichnungsschicht gebildet ist, und

eine Keramikschicht (6, 14), die auf der zweiten Schutzschicht innerhalb eines Bereichs gebildet ist, der durch einen ersten Durchmesser, der kleiner als der innere Durchmesser ist, und einen zweiten Durchmesser, der größer als der äußere Durchmesser ist, definiert ist.

2. Platte nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Reflexionsschicht (5, 13), die zwischen der zweiten Schutzschicht (4, 12) und der Keramikschicht (6, 14) innerhalb eines ringförmigen Bereichs zwischen einem durch die Substrate (1, 9) gebohrten zentralen Loch (16) und dem äußeren Durchmesser der Substrate gebildet ist.

3. Platte nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Klebeschicht (7) aus einem wärmehärtenden Harz und einem UV-härtenden Harz zusammengesetzt ist.

4. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Aufzeichnungsschicht (3, 11) eine Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung umfaßt.

5. Verfahren zur Herstellung einer optischen Platte gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend folgende Stufen:

(a) Bilden einer ersten Schutzschicht (2, 10) auf mindestens einem der Substrate (1, 9),

(b) Bilden einer Aufzeichnungsschicht (3, 11) in ringförmiger Gestalt mit einem inneren Durchmesser und einem äußeren Durchmesser auf der ersten Schutzschicht,

(c) Bilden einer zweiten Schutzschicht (4, 12) auf der Aufzeichnungsschicht und

(d) Bilden einer Keramikschicht (6, 14) auf der zweiten Schutzschicht innerhalb eines Bereichs, der durch einen ersten Durchmesser, der kleiner als der innere Durchmesser ist, und einen zweiten Durchmesser, der größer als der äußere Durchmesser ist, definiert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend die folgende Stufe:

(e) nach Stufe (c) und vor Stufe (d) Bilden einer Reflexionsschicht (5, 13) innerhalb eines ringförmigen Bereichs zwischen einem zentralen Loch (16), das durch die Substrate (1, 9) gebohrt ist, und dem äußeren Durchmesser der Substrate.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Stufe (b) die Bildung der Aufzeichnungsschicht (3, 11) aus einer Seltenerdmetall-Übergangsmetall-Legierung umfaßt.