TWI621118B - 光記錄媒體用基板之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明實現一種即便以水平狀態長期保存亦能減少翹曲而具有良好之播放特性之長壽命之於光記錄媒體中使用的光記錄媒體用基板。
光記錄媒體用基板係平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量為1.1930g/cm3至1.2000g/cm3之範圍內之聚碳酸酯。

Description

光記錄媒體用基板之製造方法
本揭示係關於一種減少翹曲之光記錄媒體用基板、使用其之光記錄媒體及光記錄媒體用基板之製造方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-271970號公報
光記錄媒體係作為軟體(亦包括音樂或影像等)之供給媒體而特別優秀，因操作之便利性、大量生產之容易性、製造成本之廉價性等而於廣泛之領域中普及。又，光記錄媒體係高密度化得到進展，與先前之CD(Compact Disc，光碟)或DVD(DigitalVersatile Disc，數位多功能光碟)相比已實現明顯之大容量化之藍光光碟(Blu-ray Disc：註冊商標)等得到普及。
該等光記錄媒體若存在翹曲，則有無法發揮良好之播放特性之情形。其原因在於光點產生像差。
於專利文獻1中揭示有使利用具有特定之特性之活性能量束硬化型樹脂形成之透光層(透明覆蓋層)積層以抑制光記錄媒體(尤其是藍光光碟)之翹曲的技術。
然而，先前之光記錄媒體中存在不具有充分之剛性者，例如以隔著中心之兩端部分別插入至保存用匣之各保持槽之水平狀態長期保存之情形時，有產生翹曲而無法發揮良好之播放特性之虞。於高溫環境下保存時，亦有上述情況更顯著地出現之情形。此為縮短光記錄媒體之壽命之1個原因。若能夠減少以如上所述之水平狀態保存之光記錄媒體之翹曲，則大有助於光記錄媒體之長期保存。
本揭示之課題在於提供一種即便以水平狀態於常溫或高溫環境下長期保存亦能減少翹曲而具有良好之播放特性之長壽命之於光記錄媒體用基板、使用該光記錄媒體用基板之光記錄媒體。
本揭示之光記錄媒體用基板係平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量為1.1930g/cm3至1.2000g/cm3之範圍內的聚碳酸酯。
又，本揭示之光記錄媒體包含光記錄媒體用基板，該光記錄媒體用基板係平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量為1.1930g/cm3至1.2000g/cm3之範圍內之聚碳酸酯。
進而，本揭示之光記錄媒體用基板之製造方法包含如下步驟：將平均分子量為15000至16000之範圍之聚碳酸酯注入至模具而進行射出成形；及於模具內冷卻之時間為6秒鐘以上。
藉此，確保光記錄媒體之較高之剛性。
根據本揭示，即便長期保存光記錄媒體，亦可抑制由自身重量所引起之翹曲，而能夠以良好之狀態播放記錄於光記錄媒體之音樂或影像等。
又，即便於高溫環境下保存光記錄媒體，亦可抑制由自身重量所引起之翹曲，可同樣地獲得良好之播放特性。
1‧‧‧光記錄媒體
2‧‧‧光記錄媒體
3‧‧‧印刷面
4‧‧‧光記錄媒體用基板
5‧‧‧記錄層
6‧‧‧反射膜
7‧‧‧透明覆蓋層
8‧‧‧硬塗層
9‧‧‧雷射光
10‧‧‧第1記錄層
11‧‧‧中間層
12‧‧‧第2記錄層
13‧‧‧半透過反射膜
14‧‧‧物鏡
30‧‧‧電子天平
31‧‧‧容器
32‧‧‧水
33‧‧‧支撐竿
圖1A、B係實施形態之光記錄媒體之層構造之說明圖。
圖2A-C係表示光記錄媒體用基板之密度之測定方法之圖。
圖3A、B係表示以水平狀態保持光記錄媒體時之形狀之變化之圖。
圖4A、B係表示以水平狀態保存之情形時之光記錄媒體之翹曲之測定結果之圖。
圖5係表示光記錄媒體用基板之密度與翹曲之關係之圖。
圖6係表示光記錄媒體用基板之射出成形中之冷卻時間與密度之關係之圖。
以下，按照以下之順序對本揭示之內容進行說明。
[1.光記錄媒體之構造]
[2.製造方法]
[3.密度之測定方法]
[4.實驗結果]
[5.總結]
以下，根據圖1對實施形態之光記錄媒體及光記錄媒體用基板以及光記錄媒體用基板之製造方法進行說明。
本揭示之技術係適用於此處說明之光記錄媒體用基板且適用於使用該光記錄媒體用基板之光記錄媒體者。
本揭示係作為光記錄媒體而列舉藍光光碟為例，作為光記錄媒體用基板而列舉藍光光碟用基板為例，針對光記錄媒體用基板之製造方法而列舉藍光光碟用基板之製造方法為例，以下進行說明。
再者，本揭示之適用範圍並不限定於作為藍光光碟之光記錄媒體、藍光光碟用基板及藍光光碟用基板之製造方法，例如，可廣泛應 用於CD、DVD等各種光記錄媒體、該等各種光記錄媒體用基板及該等各種光記錄媒體用基板之製造方法。
[1.光記錄媒體之構造]
於圖1中列舉藍光光碟(光記錄媒體1)之層構造之例。
圖1A表示所謂之記錄層5為單層之光記錄媒體1之層構造。
光記錄媒體1包含於單面形成有記錄層5之光記錄媒體用基板4。作為光記錄媒體用基板4，使用聚碳酸酯。該聚碳酸酯係平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量為1.1930g/cm3至1.2000g/cm3之範圍內者。
記錄層5係形成作為包含訊坑及間隔之訊坑列圖案之凹凸形狀而成。光記錄媒體用基板4例如形成為約1.1mm厚。
於具有該訊坑列圖案之光記錄媒體用基板4之包含記錄層5之面成膜有用以使雷射光9反射之反射膜6，以進行播放。而且，該反射膜6中與記錄層5為相反側之面成為藉由物鏡14而聚光之雷射光9之入射面。
反射膜6多數情況下使用銀或銀合金、鋁或鋁合金，但只要為能夠使作為播放雷射光之波長之405nm之光高效率地反射者便滿足功能，因此，並不限定於該等。
於反射膜6中之雷射光9之入射面側即資訊讀出面側形成有均勻且具有優異之表面平滑性之透明覆蓋層7。進而，於透明覆蓋層7之表面側即雷射光9入射之側形成有作為保護層之硬塗層8。
於此情形時，藉由透明覆蓋層7與硬塗層8而形成保護層，透明覆蓋層7與硬塗層8之合計厚度例如設為95~105μm。透明覆蓋層7與硬塗層8之比率並無特別規定，例如硬塗層8之厚度多數情況下設為1.5~5μm。
又，自光記錄媒體用基板4之雷射光9之入射側觀察為相反側之 面(所謂之標記面)係作為經實施用以顯示光記錄媒體1之內容之標記印刷之印刷面3而形成。
再者，亦可不一定形成硬塗層8。例如於藉由透明覆蓋層7而獲得表面保護之功能之情形時，亦考慮不形成硬塗層8之例。藉由不形成硬塗層8，可簡化碟片製造步驟。
關於藍光光碟，包含2個記錄層10、12之雙層碟片構造亦已標準化。於圖1B中表示雙層光記錄媒體2之層構造。如圖1B所示，與光記錄媒體1同樣地包含光記錄媒體用基板4。如上所述，作為光記錄媒體用基板4，使用聚碳酸酯。該聚碳酸酯係平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量為1.1930g/cm3至1.2000g/cm3之範圍內者。
於光記錄媒體用基板4之雷射光9之入射面側，隔著中間層11而形成有第1記錄層10與第2記錄層12。
第1記錄層10及第2記錄層12係形成作為包含訊坑及間隔之訊坑列圖案之凹凸形狀而成。中間層11例如設為20~30μm厚。
於第1記錄層10與中間層11之間形成有反射膜6。於第2記錄層12之表面形成有半透過反射膜13。而且，於半透過反射膜13之表面形成有透明覆蓋層7，進而，於透明覆蓋層7之表面側即雷射光9入射之側形成有作為保護層之硬塗層8。透明覆蓋層7與硬塗層8之合計厚度例如設為75μm。
與光記錄媒體1之情形同樣地，亦可不一定形成硬塗層8。
再者，第2記錄層12係將預先形成有訊坑列圖案之壓模按壓至中間層11而形成者。
如圖1所示，藍光光碟(光記錄媒體1、2)係單面讀出方式即僅於光記錄媒體用基板4之一面包含透明覆蓋層7，因此，於厚度方向上不對稱，認為容易受到各個層所具有之殘留應力之影響而變形。
因此，藉由利用平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量為1.1930g/cm3至1.2000g/cm3之範圍內之聚碳酸酯構成藍光光碟，尤其有效率地抑制了翹曲之產生，而可獲得良好之播放特性。
[2.製造方法]
以下，對光記錄媒體1之製造方法簡單地進行說明。
(a)首先，最初，進行射出成形以製作光記錄媒體用基板4。射出成形係藉由將聚碳酸酯之顆粒於高溫下熔化並填充至模具而進行。
(b)其次，使光記錄媒體用基板4於模具內冷卻一定時間，自模具中取出。藉此，使約1.1mm厚之光記錄媒體用基板4成形。
(c)其次，藉由使用濺鍍、蒸鍍、塗佈等方法而於自模具中取出之光記錄媒體用基板4之單面積層記錄層5、反射膜6。
(d)繼而，於反射膜6上，利用旋轉塗佈法或者貼合約100μm厚之薄膜，而形成透明覆蓋層7。
(e)繼而，對藉由旋轉塗佈或薄膜之貼合而形成之透明覆蓋層7照射紫外線而使透明覆蓋層7硬化。
(f)最後，形成硬塗層8。
於CD、DVD之製造中，關於在模具之射出成形，亦與上述製造方法相同。
接下來，對雙層光記錄媒體2之製造方法簡單地進行說明。
雙層光記錄媒體2之製造方法係在形成第1記錄層10之前與上述單層之光記錄媒體1之情形相同。
形成第1記錄層10後，形成中間層11。對中間層11照射紫外線使其硬化。利用濺鍍法等於中間層11上形成第2記錄層12及半透明反射膜13。之後，與單層碟片1同樣地形成透明覆蓋層7及硬塗層8。
於本揭示之技術中，將平均分子量為15000至16000之範圍之聚 碳酸酯填充至模具而進行射出成形。繼而，將於上述模具內之冷卻時間設為6秒鐘以上。藉由將冷卻時間設為6秒鐘以上，可將聚碳酸酯之密度設為1.1930[g/cm3]至1.2000[g/cm3]之特性。最終，光記錄媒體用基板4係藉由平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之密度為1.1930[g/cm3]至1.2000[g/cm3]之聚碳酸酯而形成。
藉此，可抑制光記錄媒體1、2之變形，防止因長期保存而導致之翹曲，就結果而言，可獲得良好之播放特性。
[3.密度之測定方法]
以下，對關於將光記錄媒體1於使用環境溫度之最高溫度下保存一定期間之情形時之翹曲之狀態之實驗進行說明。首先，根據圖2對本實驗中使用之光記錄媒體用基板4之密度之測定方法進行說明。
作為密度之測定方法，使用水中置換法，使得即便光記錄媒體用基板4為複雜之形狀亦準確地求出密度。
作為用於密度之測定之重量計，使用能夠測定至精度0.1[mg]為止之電子天平30。
古典之天平或天平秤係應用槓桿於力點或作用點之一方載置欲測定之試樣，於另一方載置成為基準之砝碼，根據保持平衡時之砝碼之質量求出試樣之質量的計測器。另一方面，電子天平30係無需繁雜之操作而放上測定之物體便立即獲得重量之數值者。
又，對於測定之光記錄媒體用基板4，於光記錄媒體用基板4之兩面成膜有10[nm]之不使水通過之無機膜，以抑制因吸水而導致之密度之精度之降低。
首先，測定光記錄媒體用基板4之重量。如圖2A所示，將光記錄媒體用基板4載置於電子天平30而測定重量。將此時之重量設為m[g]。
其次，如圖2B所示，測定裝有水32(去離子水)之容器31之重量。 將此時之重量設為M1[g]。
進而，如圖2C所示，利用支撐竿33使光記錄媒體用基板4以懸掛之狀態懸浮於水32中，測定此時之重量。將此時之重量設為M2[g]。
根據上述測定結果，若將與重量測定時之水溫相對應之水之密度設為ρ[g/cm3]，則(M2-M1)/ρ係光記錄媒體用基板4之體積。藉由將光記錄媒體用基板4之重量即m除以(M2-M1)/ρ，可求出光記錄媒體用基板4之密度A。
最終求出光記錄媒體用基板4之密度A[g/cm3]之式成為A=ρm/(M2-M1)。
利用以上方法求出光記錄媒體用基板4之密度。
[4.實驗結果]
接下來，根據圖3至圖6對將一般之光記錄媒體於使用環境溫度之最高溫度下保存一定期間之情形時之翹曲之狀態及包含本實施形態之光記錄媒體用基板4之光記錄媒體1之翹曲之狀態之實驗結果進行說明。
圖3係視覺性地表示一般之光記錄媒體(光碟)之保存狀態與變形狀態者，且係表示利用2點支撐該光記錄媒體而以水平狀態保存之情形時之變形狀態者。圖3A係未變形之情形，未產生翹曲。
圖3B係表示於溫度55℃之恆溫層內保存96小時之情形時之變形狀態者。再者，圖3B係為了容易理解而誇大地圖示。如圖3B所示，支撐之部分(箭頭)未發生變形，但其他部分因自身重量而彎曲地下垂，整體上變形成馬鈴薯片狀。於此情形時，利用雷射之記錄或播放動作變得不正常。認為該變形係動作不良之原因。
圖4係對關於圖3中所示之一般之光記錄媒體之變形量(翹曲)以相對於光記錄媒體之中心之傾斜度(角度)計具體進行測定所得者。對橫軸採取光記錄媒體之半徑，對縱軸採取距光記錄媒體之中心之角度。 該傾斜度(角度)相當於光記錄媒體之翹曲。於圖4中，■表示最小值，▲表示平均值，◆表示最大值。若傾斜度超過±0.3度，則認為利用雷射之記錄或播放出現障礙。其原因在於光點(焦點)產生像差。
圖4A相當於圖3A之情形，係表示進行保存之前(剛製造後)之光記錄媒體之傾斜度者。於此情形時，傾斜度之最大值與最小值之差控制在±0.2度之範圍內，大致平坦。當然在±0.3度以內。因此，利用雷射之記錄或播放不會出現障礙。
圖4B相當於圖3B之情形，係表示以2點支撐狀態於溫度55℃下保存96小時後之光記錄媒體之傾斜度者。如圖4B所示，傾斜度之最大值與最小值之差達到±0.6度(半徑約58mm)。於此情形時，對記錄或播放之動作帶來障礙，而不妥。
圖5係表示作為光記錄媒體用基板4而包含平均分子量為15000至16000之聚碳酸酯之光記錄媒體用基板4之密度與翹曲(傾斜度)之關係者。此處，所謂密度，係指每單位體積之質量。
如圖5所示，於溫度25℃下之密度為1.1926[g/cm3]以下之區域，光記錄媒體用基板4之翹曲急遽變大，與此相對，於密度為1.1926[g/cm3]以上之區域，翹曲之量平緩地減少。密度為1.1920[g/cm3]之情形時，翹曲之量約為0.56度。
另一方面，若於溫度25℃下密度超過1.1926[g/cm3]，則翹曲之量成為0.28度以下而變小。因此，認為對光記錄媒體用基板4使用密度為1.1930[g/cm3]以上之聚碳酸酯充分抑制翹曲而於實用上較佳。
根據上述測定結果，若將平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量為1.1930[g/cm3]以上之聚碳酸酯用作光記錄媒體用基板4，則可將翹曲抑制得較小，而可獲得光記錄媒體1、2之良好之記錄或播放特性。
該聚碳酸酯之密度可於成形條件、退火處理等恰當之條件下進 行控制。此處，藉由將於模具內之冷卻時間如下述般設為例如6秒鐘，可將密度設為特定值。
又，聚碳酸酯之密度之上限值一般設為1.2000[g/cm3]。因此，本揭示之聚碳酸酯較佳為平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量設為1.1930[g/cm3]至1.2000[g/cm3]之範圍內。
圖6係表示光記錄媒體用基板4於模具內之冷卻時間與密度之關係者。對橫軸採取冷卻時間，對縱軸採取密度。如圖6所示，若冷卻時間較長，則光記錄媒體用基板4之密度變高。若冷卻時間為6秒鐘以上，則可使光記錄媒體用基板4之密度為1.1930[g/cm3]以上。
因此，藉由將光記錄媒體用基板4成形時於模具內之冷卻時間設為6秒鐘以上，可抑制光記錄媒體用基板4及包含該光記錄媒體用基板4之光記錄媒體1之翹曲之產生。
[5.總結]
根據以上說明，藉由對光記錄媒體使用平均分子量為15000至16000之範圍且25℃下之每單位體積之質量為1.1930g/cm3至1.2000g/cm3之範圍內之聚碳酸酯之光記錄媒體用基板，尤其有效率地抑制了翹曲之產生，而可獲得良好之播放特性。
又，不僅藍光光碟，於CD及DVD中亦可同樣地防止碟片之變形，防止因長期保存而導致之光碟之翹曲，而獲得良好之播放特性。

Claims (2)

  1. 一種光記錄媒體用基板之製造方法，其包含如下步驟：將平均分子量為15000至16000之範圍之聚碳酸酯填充至模具而進行射出成形；及於上述模具內冷卻之時間為6秒鐘以上，上述聚碳酸酯於25℃下之每單位體積之質量為1.1930g/cm3至1.2000g/cm3之範圍內。
  2. 如請求項1之光記錄媒體用基板之製造方法，其包含如下步驟：自上述模具取出上述光記錄媒體用基板之後，於上述光記錄媒體用基板之資訊讀出面側形成透明覆蓋層。
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