TWI408682B - Optical information recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本發明係關於一種光資訊記錄媒體及其製造方法,更具體而言,本發明係關於一種具有保護層之光資訊記錄媒體、以及使用濺鍍法的光資訊記錄媒體之製造方法。
近年來,光資訊記錄媒體由於逐漸須要記錄高精細之影像資料,故越來越要求其資訊記錄密度高。因此,提出有一種使用短波長側之360~450nm附近(例如405nm左右)之短波長雷射光的可錄式光資訊記錄媒體,例如藍光光碟(以下簡稱為「BD-R」)。該光資訊記錄媒體於其光記錄層中使用偶氮系色素或者花菁系色素等有機色素化合物,該有機色素化合物藉由吸收雷射光而分解或者變質,獲得雷射光之記錄再生波長下的光學特性之變化來作為調變度,藉此可進行記錄並且進行再生。
此種光資訊記錄媒體,係於在光入射側之表面上形成有引導槽(亦稱為預刻槽,以下簡稱為「槽」)的樹脂基板上依序重疊形成有光反射層、光記錄層,並在該光記錄層上設有包含透光性樹脂之透光層,且形成為與CD-R或者DVD±R相同之直徑及厚度。又,為了保護光記錄層,而在上述光記錄層與上述透光層之間設有由透光性無機材料構成之保護層。
光記錄層為有機色素之BD-R之製造順序為,在樹脂基板之形成有槽之表面上使用真空中之濺鍍法而形成光反射膜,暫時取出至大氣中,利用旋轉塗佈法使有機色素成膜,然後,再次利用真空中之濺鍍法而形成保護膜,最後貼附透光性薄片而形成BD-R。又,當光記錄層為無機材料時,藉由採用在真空中進行搬送並連續濺鍍之方法,無須取出至大氣中即可將光反射層、光記錄層以及保護層進行積層。
光反射層等之成膜時所使用之濺鍍裝置例如圖5所示,使用光資訊記錄媒體之基板支撐器2及靶材壓板6,將作為被處理物之資訊記錄媒體的基板1配置成與金、鋁等之靶材5相向,使用高頻濺鍍法進行成膜時,為了不與所濺鍍之基板或靶材導通,而對基板支撐器2以及靶材壓板6使用絕緣性樹脂材料。
又,在設置光資訊記錄媒體之基板1時,為了遮罩基板1的成膜側,而在其中心部及外周部配置內遮罩3與外遮罩4,其遮罩材料通常係使用金屬構件或者合金構件。
圖6表示基板支撐器之其他例,一般使用同樣之內遮罩3與外遮罩4。
使用濺鍍法在基板上形成光反射層之後設置保護層,並不限定於上述BD-R,其他光資訊記錄媒體中亦可進行。
例如,專利文獻1中記載有,在設有凹凸資訊之圓盤狀合成樹脂製基板上設置光反射層及保護層而形成的再生專用型光碟中,利用濺鍍來設置光反射層時,將基板之內周邊緣部及外周邊緣部以遮罩覆蓋。
又,專利文獻2中記載有,在透光性基板上至少依序形成有含有色素材料之色素記錄層、含有金屬之反射層以及保護層的光資訊記錄媒體中,使用濺鍍法等方法使反射層覆蓋在記錄層上而形成反射層。
進而,專利文獻3中記載有,在具有含有機色素之記錄層的雙層型光資訊記錄媒體中,使光反射層與含硫元素之保護層不接觸,且記載有使用濺鍍法來形成該保護層。
[專利文獻1]日本專利特開平4-14634號公報
[專利文獻2]日本專利特開平11-134714號公報
[專利文獻3]日本專利特開2005-267670號公報
專利文獻1及2中所記載之光資訊記錄媒體中,均係將濺鍍法僅用於光反射層之形成步驟中,而保護層係藉由在該光反射層上旋轉塗佈紫外線硬化性樹脂而形成,因此不存在問題。但是,上述的BD-R之製造過程中,在形成光反射層及光記錄層之後再次利用濺鍍法形成保護層時,若上述內遮罩及外遮罩與已形成的金屬質之光反射層接觸,則有時會導通而產生異常放電。此種情況下出現如下問題:光反射層之外周端面變成鋸齒狀,或者某些情況下會產生從光反射膜之外周端向內周側延伸之雷狀放電痕跡等。
專利文獻3中所記載之光資訊記錄媒體中,保護層之態樣雖例示有多種,但關於具體之遮罩方式等並無記載。同時,關於此類問題並無任何說明。
本發明之目的在於提供一種光資訊記錄媒體及其製造方法,在形成於基板上之光反射層之上層具有保護層的光資訊記錄媒體中,解決以濺鍍法形成上述保護層時之上述問題,防止異常放電之產生,且無缺陷。
本發明人等為了實現上述目的而反覆進行努力研究,結果發現,以濺鍍法形成保護層時,使用可避免與已成膜之光反射層接觸的遮罩,使保護層之區域比設有光反射層之區域更廣,可藉此解決上述問題。
然而,雖然可藉由使保護層之區域比光反射層之區域更廣來防止異常放電之產生,但是此情形時,保護層會與基板直接接觸,含無機材料之保護層與樹脂製基板之密著性差,因此產生保護層容易從界面處剝離之問題。
因此,本發明人等進一步進行研究後發現,藉由使設有保護層之區域比設有光反射層之區域更廣,並且將透光層設置成覆蓋保護層並設置與基板之一部分密著的部分,可解決上述異常放電及剝離此兩個問題。
本發明係基於該等知識見解而完成,其內容如下。
[1]一種光資訊記錄媒體,其係至少設有基板、在該基板之一個主面上所設的光反射層、在該光反射層之上面所設的光記錄層、在該光記錄層之上面所設的保護層、以及在該保護層之上面所設的透光層者,且特徵在於:上述保護層係利用濺鍍法所形成之層;設有該保護層之區域係以比設有上述光反射層之區域更廣、且直接或間接地覆蓋上述光反射層之端部之方式而設。
[2]如上述[1]之光資訊記錄媒體,其中上述透光層覆蓋上述保護層,且連續地設置至上述基板之外周端為止。
[3]如上述[1]之光資訊記錄媒體,其中上述透光層係以超出上述基板之外周端的方式連續設置,且以覆蓋上述外周端之邊緣部的方式設置。
[4]一種光資訊記錄媒體之製造方法,其係製造如上述[1]~[3]中任一項之光資訊記錄媒體者,且特徵在於:利用濺鍍法形成上述保護層時所使用之外遮罩的內周端部,比與設有上述光反射層之區域之外周端部相當的位置位於更外周側。
[5]一種光資訊記錄媒體之製造方法,其係製造如上述[1]~[3]中任一項之光資訊記錄媒體者,且特徵在於:利用濺鍍法形成上述保護層時所使用之內遮罩的外周端部,比與設有上述光反射層之區域之內周端部相當的位置位於更內周側。
[6]一種光資訊記錄媒體之製造方法,其係製造如上述[1]~[3]中任一項之光資訊記錄媒體者,且特徵在於:利用濺鍍法形成上述保護層時所使用之外遮罩的內周端部位係於與設有上述光反射層之區域之外周端相當的位置,且,該遮罩之內周端部附近之厚度係隨著遠離與該光反射層之外周端相當的位置而連續或階段性地增大。
本發明中,在利用濺鍍法形成保護層時,藉由使保護層之區域形成為比已形成之光反射層之區域更廣,可防止內遮罩及外遮罩與光反射層接觸,從而不會產生異常放電。
以下,參照圖式,對本發明之光資訊記錄媒體進行說明。
圖1係表示本發明之光資訊記錄媒體之一例者,在厚度約為1.1mm之圓環狀基板11之一個主面上形成有螺旋狀槽12。在該基板11之形成有螺旋狀槽12之主面上,依序以積層狀設有反射雷射光之光反射層13、例如含有由吸收雷射光之有機色素所構成之光吸收物質的光記錄層14、包含無機材料之保護層15、視需要而設置之接著層16、以及厚度約為0.1mm之透光層17。
在本發明中,上述保護層15係利用濺鍍法而形成之層,設有該保護層之區域係更廣地形成為將設有上述光反射層13之區域的內周側之側面及外周側之側面覆蓋。並且,上述透光層17係形成為比設有保護層15之區域更廣、且將保護層15之內周側之側面及外周側之側面覆蓋。如此,保護層15形成為比形成在其上之透光層之區域稍許狹窄。尤其好的是,透光層17之外周端係與基板11之外周端面或者外周側面之邊緣部密著形成。藉由以此種方式來構成,可防止保護層15從基板11之界面處剝離。
再者,即使在透光層17為薄片狀之情形時,亦將透光層17之外周端貼附於基板11之外周端,因此可獲得大致相同之效果。
圖2(A)、(B)以及(C)係表示為了明確上述的本發明之構成,而以顯微鏡來確認上述光資訊記錄媒體10之外周端之剖面之結果的示意圖。
本發明之光資訊記錄媒體較好的是如圖2(A)所示,上述透光層17連續地設置至光資訊記錄媒體10之圓盤狀基板11之外周緣為止。根據此種光資訊記錄媒體10,保護層15覆蓋光反射層13與光記錄層14之端面,且透光層17在覆蓋保護層15之同時連續地設置至基板11之外周端為止,因此可防止形成保護層15時之放電。進而,可有效防止保護層15之剝離。此實施態樣中之透光層17係表示由薄片狀樹脂所形成之情形。其中,省略將透光層17接著於保護層15之上面的接著劑層16之圖示。
又,在圖2(B)所示之態樣中,保護層15覆蓋光反射層13與光記錄層14之端面的情況相同,與上述圖2(A)之不同之處在於,保護層15之外周端係形成至基板11之外周端為止。並且,表示如下情況:透光層17係以超出保護層15之外周端、且在基板11之外周側面上凸出之方式而形成至外周側面之邊緣部為止。
並且,圖2(C)所示之態樣與以上說明之態樣的不同之處在於,光記錄層14覆蓋光反射層13之端面,且延伸形成至基板11之外周端為止。保護層15形成為覆蓋光記錄層14之上面,透光層17係以與圖2(B)相同之方式形成。再者,雖然該態樣之光記錄層14之外周端位置延伸至基板11之外周端為止,但其形成方式之差異係藉由旋轉塗佈之轉速與時間來控制的。
藉由採用如圖2(B)或者圖2(C)之構成,在將保護層15設置至基板11之外周端為止的情形時亦可防止剝離,同時亦可防止濺鍍形成保護層15時之放電。該等態樣中之透光層17之形成係藉由一面調整轉速與時間一面旋轉塗佈液狀樹脂而形成。
以下,對構成本發明之光資訊記錄媒體11之層逐一進行詳細說明。
本發明中,作為上述基板11,可任意地選擇使用現有之用作基板材料之各種材料。具體可列舉:聚碳酸酯,聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂,聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等氯乙烯系樹脂,環氧樹脂,非晶聚烯烴,聚酯樹脂,鋁等金屬,玻璃等,亦可視需要而併用該等材料。上述材料中,自成型性、耐濕性、尺寸穩定性以及廉價等方面考慮,較好的是熱塑性樹脂,尤其好的是聚碳酸酯。
於使用該等樹脂之情形時,較好的是利用射出成型等方法將基板11製成特定之形狀,例如若為光碟則製成圓環狀。又,上述基板11之厚度較好的是設為0.9~1.1mm之範圍。又,並不限定於此,例如,亦可使用紫外線硬化性樹脂,塗佈在基台上並使塗膜硬化而加以使用。
於本發明中,上述螺旋狀槽12較好的是,在上述基板11之射出成型時所使用之模具內,配置對一個主面實施有與上述槽12相反圖案之螺旋狀之凸狀微細加工的被稱為壓模之模板,在上述基板11之射出成型時同時形成。
本發明之光反射層13係使資料之記錄以及/或者再生用之雷射光反射者,係為了賦予提高對雷射光之反射率、改良記錄再生特性之功能而設置於基板11與光記錄層14之間的層,例如係利用蒸鍍法、離子電鍍法、濺鍍法等而形成於上述基板11之形成有槽12之表面上。其中,自量產性、成本之方面考慮,尤其好的是濺鍍法。
作為構成上述光反射層13之材料,若為通常之光碟之光反射膜中所較好使用之材料即可,較好的是使用Au、Al、Ag、Cu或Pd等之金屬膜,該等金屬之合金膜或者於該等金屬中添加有微量成分之合金膜。
作為上述光記錄層14,較好的是含有由吸收雷射光之有機色素所構成之光吸收物質。其中,較好的是藉由雷射光照射來形成訊坑而記錄資料之色素型光記錄層。作為上述有機色素,較好的是酞菁色素、花菁色素、偶氮系色素等,例如較好的是將化學式1所示之偶氮色素或者化學式2所示之花菁色素與黏合劑等一起溶解於例如TFP(TetraFluoroPropanol,四氟丙醇)等溶劑中,製備塗佈液。繼而,介隔著上述光反射層,使用旋轉塗佈法或者絲網印刷法等塗佈該塗佈液而形成塗膜之後,於例如80℃之溫度下乾燥30分鐘左右,藉此形成上述光記錄層14。
(式中,A以及A'表示含有一個或複數個選自氮原子、氧原子、硫原子、硒原子及碲原子中之雜原子而形成的彼此相同或者不同之雜環。R21
至R24
分別獨立表示氫原子或者取代基。Y21
、Y22
表示選自元素週期表之第16族元素中的彼此相同或者不同之雜原子。)
(式中,Φ+
以及分別表示假吲哚環殘基、苯并假吲哚環殘基或者二苯并假吲哚環殘基,L表示用來形成單或二羰花菁色素之連結基。X-
表示陰離子,m為0或者1之整數。)
在本發明中,上述保護層15係為了調整記錄特性等或者提高接著性或保護光記錄層14等,而形成於上述光記錄層14與後述透光層17之間者,係利用濺鍍法而於光記錄層14上形成為包含SiO2
、ZnS-SiO2
、Nb2
O5
-Al2
O3
等之透明膜。
在本案發明中,欲形成保護層15時,已形成有上述包含金屬膜或者合金膜之光反射層13。因此,必須使濺鍍時所使用之內遮罩3及外遮罩4中至少一個為不與已成膜之光反射層13接觸之遮罩。
以下,對所使用之遮罩之具體例進行說明。
第1例之遮罩係形成為:形成保護層15時所使用之外遮罩4及內遮罩3之遮罩面積比形成光反射層13時所使用之外遮罩4及內遮罩3之遮罩面積更大。
換言之,形成保護層15時所使用之外遮罩4,其內周端部比與已成膜之反射層區域之外周端部相當的位置更位於外周側,又,形成保護層15時所使用之內遮罩,其外周端部比與已成膜之反射層區域之內周端部相當的位置更位於內周側。
例如,於光反射層13係使用內周直徑為118.0mm之外遮罩4、外周直徑為34.0mm之內遮罩3而成膜之情形時,相對於形成光反射層13時所使用之外遮罩4之內周,而對形成保護層15時所使用之外遮罩4之內周設1mm之直徑差,使遮罩區域為距離中心119.0mm以上之範圍,藉此可有效避免與光反射膜之接觸。圖3係表示該外遮罩4之例者。再者,將外遮罩4之內周直徑設為118.5mm之情形時,可能會在因基板或裝置偏芯而使得反射層稍許偏移而形成時或者由於遮罩上之膜堆積而與光反射膜13接觸。
形成保護層15時所使用之內遮罩3的情形亦相同,對其外周相對於形成光反射層13時所使用之內遮罩3外周而設1mm之直徑差,將其外周設為33.0mm,藉此可有效避免與光反射膜13之接觸。
第2例係於外遮罩4之內周端或者內遮罩3之外周端,設置以將遮罩3、4之基板側之周端部厚度削成傾斜狀或階梯狀之方式而使各遮罩之厚度變薄之部分。藉由設置成此種形狀,光反射膜13與遮罩3、4不接觸而可形成保護層15。同時,亦可實現不產生異常放電。
圖4係表示上述外遮罩4之例者。如圖所示,外遮罩4之內周直徑如上例,為118.0mm,且外遮罩4之內周端部係位於與已成膜之光反射層之外周端部相當的位置。並且,於該遮罩4之內周端部側設置成其厚度朝向外周而傾斜地增加,該傾斜部所形成之空間有效避免與已成膜之光反射膜13接觸。
內遮罩3之情形亦相同,無論在其外周端設置朝向中央部分之傾斜者還是設置階梯部者,均可有效避免與光反射膜13之接觸。
再者,圖4中,作為形成保護層15時所使用之遮罩3、4,例示有在與基板側接觸之周端側具有傾斜之例,但在本發明中,為了使所使用之遮罩3、4不與已形成之光反射層13接觸,若使遮罩之基板側之厚度隨著遠離光反射層之形成區域而增大即可。
本發明中,接著劑層16係為了提高上述保護層15與下述薄片狀透明層17之密著性而形成之任意層。
作為此種接著劑層16,較好的是將環氧系以外之透明反應性硬化樹脂、或者紫外線硬化性透明樹脂作為主成分者,利用旋轉塗佈法或者絲網印刷法等方法而塗佈於上述保護層15上以及/或者後述厚度約為0.1mm之薄片狀透光層17之下表面之後,利用接著劑層16將上述基板11之保護層15與上述薄片狀透光層17接合,獲得厚度約為1.2mm之圓盤狀光資訊記錄媒體。
於本發明中,作為上述透光層17,較好的是含有透明樹脂者。更具體而言,較好的是使用由例如聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂等透光性良好之樹脂所形成之薄片,或者利用旋轉塗佈法塗佈該等樹脂而形成透光層17。
如上述圖2(A)~(C)所說明,上述透光層17形成為比形成有上述包含無機材料之保護層15之區域更廣,藉此,可防止包含無機材料之保護層15在基板11之界面處剝離。
尤其好的是,透光層17較好的是連續設置至光資訊記錄媒體之外周緣為止,藉此可有效防止高溫高濕環境下之劣化。
又,對於所述透光層17之厚度,由於通常係構成為照射400nm~420nm附近之波長的雷射光而在上述光記錄層14中記錄資料以及/或者從上述光記錄層14中讀出資料,因此通常較好的是0.1mm。
以下,根據圖2(C)所示之實施例之製造方法,對本發明進一步進行具體說明。
在玻璃母盤上利用旋轉塗佈法,分別以特定之厚度塗佈光阻劑(感光劑)而形成光阻膜,使用切割裝置之雷射光進行曝光而成為特定之曝光寬度尺寸之後,在所獲得之玻璃母盤上滴加顯影液,進行顯影處理,形成與圓盤狀光資訊記錄媒體之基板11之槽12相對應的凹凸光阻圖案。
繼而,在該玻璃母盤上利用電鍍處理而使鎳析出,並將其剝離,將外形修整成圓盤形狀而獲得壓模。
繼而,將該壓模安裝於射出成型裝置之模腔內,在模腔內注入聚碳酸酯樹脂,獲得於一個主面上具有螺旋狀槽12的長徑為120mm之基板11。
在上述基板11之一個形成有螺旋狀槽12之主面上,利用濺鍍裝置,使用內周直徑為118.0mm之外遮罩4與外周直徑為34.0mm之內遮罩3,並且使用組成為「Ag-0.65 Cu-1.0 In(wt%)」之Ag合金作為靶材材料,在10-2
torr(托)左右之氣壓下使氬氣成為電漿,使Ar+
離子撞擊靶材而進行濺鍍。在距離圓盤中心之半徑17mm至59mm之區域中,形成膜厚為100nm之均一厚度之光反射層14。
於形成有上述反射層13之基板11之上面,在距離圓盤中心之半徑18mm至60mm之區域中,形成膜厚為60nm之光記錄層14。具體而言,係將化學式1所示之偶氮色素或者化學式2所示之花菁色素與黏合劑等一起溶解在例如TFP(四氟丙醇)等溶劑中而製備塗佈液。繼而,將該塗佈液利用旋轉塗佈法而塗佈於上述光反射層上,形成塗膜之後,在80℃之溫度下乾燥30分鐘,藉此形成光記錄層14。
繼而,在形成有該光記錄層14之基板上,利用濺鍍裝置,使用內周直徑為119.0mm之外遮罩4與直徑為33.0mm之內遮罩3,在10-2
torr左右之氣壓下使氬氣成為電漿,使Ar+
離子撞擊ZnS-SiO2
而進行濺鍍。藉由該濺鍍,在距離圓盤中心之半徑16.5mm至60mm之區域中形成厚度為25nm之保護膜15。在保護膜15之成膜過程中並未產生異常放電。再者,形成該保護層15之外遮罩4係使用如圖4所示般在內周側具有傾斜部之外遮罩4。
進而,在形成有保護層15之基板上,在超出距離圓盤中心之半徑9mm至60mm之區域、覆蓋保護層15之外周與內周、且外周圍側到達基板11之側面的區域中,利用旋轉塗佈法塗佈丙烯酸系樹脂之後,照射紫外線使其硬化,形成厚度為0.1mm之透光層17。藉由完成該等步驟,而獲得厚度約為1.2mm之圓盤狀光資訊記錄媒體10。
所獲得之光資訊記錄媒體10並無外觀上之不良,電特性亦如所設計般,並無異常。
於實施例1中,對保護層15使用內周直徑為118.0mm之外遮罩4與直徑為34.0mm之內遮罩3,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光資訊記錄媒體10。在保護膜15之成膜過程中可以看見異常放電之產生。所獲得之光資訊記錄媒體經確認,光反射層之最外周部分沿著周面呈鋸齒狀,外觀上亦可見不良,且抖動(jitter)惡化或者記錄靈敏度惡化。
再者,本發明之實施態樣或實施例中所說明之構成以及動作之說明等並不限定於各記述,可在不偏離本發明主旨之範圍內加以各種變更。
1...基板
2...基板支撐器
3...內遮罩
4...外遮罩
5...靶材
6...靶材壓板
10...光資訊記錄媒體
11...基板
12...槽
13...光反射層
14...光記錄層
15...保護層
16...接著劑層
17...透光層
圖1係表示本發明之光資訊記錄媒體之內部結構的部分放大剖面圖。
圖2(A)~(C)係表示本發明之光資訊記錄媒體之外周緣的示意圖。
圖3係表示本發明所使用之外遮罩之一個態樣的示意圖。
圖4係表示本發明所使用之外遮罩之其他態樣的示意圖。
圖5係表示濺鍍裝置之一例的示意圖。
圖6係表示基板支撐器之其他例的示意圖。
11...基板
13...光反射層
14...光記錄層
15...保護層
17...透光層
Claims (6)
- 一種光資訊記錄媒體,其至少設有基板、在該基板之一側主面上所設的光反射層、在該光反射層之上面所設的光記錄層、在該光記錄層之上面所設的保護層、及在該保護層之上面所設的透光層,且特徵在於:上述光記錄層係以覆蓋光反射層之端面之方式形成,上述保護層係以濺鍍法所形成之層;設有該保護層的區域係以比設有上述光反射層的區域更廣、且間接地覆蓋上述光反射層端部之方式而設。
- 如請求項1之光資訊記錄媒體,其中上述透光層覆蓋上述保護層,且連續設置至上述基板之外周端為止。
- 如請求項1之光資訊記錄媒體,其中上述透光層係以超出上述基板之外周端的方式連續設置,且以覆蓋上述外周端之邊緣部的方式設置。
- 一種光資訊記錄媒體之製造方法,其係製造如請求項1至3中任一項之光資訊記錄媒體者,且特徵在於:以濺鍍法形成上述保護層時所使用之外遮罩之內周端部,比與設有上述光反射層之區域之外周端部相當的位置位於更外周側。
- 一種光資訊記錄媒體之製造方法,其係製造如請求項1至3中任一項之光資訊記錄媒體者,且特徵在於:以濺鍍法形成上述保護層時所使用之內遮罩之外周端部,比與設有上述光反射層之區域之內周端部相當的位置位於更內周側。
- 一種光資訊記錄媒體之製造方法,其係製造如請求項1至3中任一項之光資訊記錄媒體者,且特徵在於:以濺鍍法形成上述保護層時所使用之外遮罩之內周端部係位於與設有上述光反射層之區域之外周端相當的位置,且該遮罩之內周端部附近之厚度係隨著遠離與該光反射層之外周端相當的位置而連續或階段性地增大。
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