專利名稱：槽內(nèi)記錄方式的光盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一次寫光盤。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的一次寫光盤的CD-R或DVD-R主要由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成。即，采用旋涂法將有機(jī)色素涂敷在具有導(dǎo)向槽的透明樹脂基片的導(dǎo)向槽側(cè)的表面，并在其上面形成金、銀(銀合金)、鋁(鋁合金)等金屬反射膜層。其后，在這些金屬反射膜層上形成紫外線固化樹脂等保護(hù)膜層(以下，稱之為“覆蓋層”)。因而，在這些現(xiàn)有的光盤型信息記錄介質(zhì)中，用于信息記錄的激光光束需要從樹脂基片側(cè)照射。而且，借助于隨著上述激光光束所引發(fā)的有機(jī)色素的分解而產(chǎn)生的折射率變化，或者借助于由于激光光束的發(fā)熱所引起的導(dǎo)向槽或反射膜層部件的變形，從而形成所謂的凹坑來進(jìn)行信息的記錄。
但是，近年來，正在開發(fā)下一代可記錄型光盤系統(tǒng)(以下，稱之為“DVR系統(tǒng)”)，該系統(tǒng)采用藍(lán)紫色激光器作為用于信息記錄和重放的光源，并使用了開口率不低于0.85的高開口率物鏡。上述DVR(DigitalVideo Recorder數(shù)碼錄像機(jī))型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為將上述現(xiàn)有光盤中的覆蓋層的厚度做成0.1mm左右，并從覆蓋層側(cè)照射激光光束。通過采用這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以抑制物鏡的高開口率所產(chǎn)生的光學(xué)像差的影響并提高信息的記錄密度，獲得所謂的大容量信息記錄光盤。
也就是說，采用了上述DVR型系統(tǒng)的一次寫光盤(以下，簡(jiǎn)稱為“DVR-R盤”)與現(xiàn)有的CD-R或DVD-R等一次寫光盤在激光光束的照射方向上有所不同。亦即，光盤的構(gòu)造中，形成在樹脂基片上的各層的層疊順序與上述現(xiàn)有例相反。此外，當(dāng)形成覆蓋層時(shí)，需要由構(gòu)成覆蓋層的未固化的紫外線固化樹脂形成用于保護(hù)有機(jī)色素層的電介質(zhì)保護(hù)層等光盤的制造方法本身也與現(xiàn)有的光盤有所不同。
因此，需要針對(duì)構(gòu)成盤的部件的材質(zhì)和特性選擇最合適的材料及結(jié)構(gòu)來制造DVR-R盤。
本發(fā)明即為解決上述問題而開發(fā)的，其目的在于提供一種用于形成比現(xiàn)有技術(shù)更微小的記錄標(biāo)記并獲得大容量記錄盤的DVR-R盤的最合適的材料和結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的光盤包括表面上設(shè)置了槽的樹脂基片；根據(jù)所述槽的形狀形成在所述樹脂基片表面的反射膜層；形成在所述反射膜層上由于光束的照射其光學(xué)特性發(fā)生變化的光學(xué)特性變化材料層；形成在光學(xué)特性變化材料層上且具有光透過性的保護(hù)膜層；形成在所述保護(hù)膜層上有光透過性的，將所述反射膜層、所述光學(xué)特性變化材料層及所述保護(hù)膜層封裝在所述樹脂基片上的覆蓋層，其特征在于至少當(dāng)所述光束照射到所述光學(xué)特性變化材料層中與所述槽內(nèi)的凹部對(duì)應(yīng)的部分時(shí)，所述樹脂基片的硬度比所述覆蓋層的硬度大。依據(jù)本發(fā)明，可以在光盤上進(jìn)行更細(xì)小的信息記錄，并獲得大容量的槽內(nèi)記錄方式的光盤。


圖1A是作為本發(fā)明實(shí)施例的DVR-R盤的斜視圖。
圖1B是圖1A所示的盤沿半徑方向的截面圖。
圖1C是圖1B所示的截面中有機(jī)色素層附近的放大截面圖。
圖2A是表示當(dāng)光盤的基片側(cè)比覆蓋層柔軟時(shí)進(jìn)行信息記錄時(shí)的變形的截面圖。
圖2B表示當(dāng)光盤的基片側(cè)比覆蓋層硬時(shí)進(jìn)行信息記錄時(shí)的變形的截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下說明本發(fā)明的DVR-R盤的實(shí)施例。
本實(shí)施例的光盤8包含例如由聚碳酸酯或聚烯烴等高分子材料構(gòu)成的樹脂基片10。并且，樹脂基片10的信息記錄側(cè)的表面上設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)向槽(groove)12以便形成信息軌道。
在本實(shí)施例中，通過使槽12向左右起伏(以下，稱之為抖動(dòng))來保持記錄在盤上的數(shù)據(jù)的地址信息。也就是說，使槽的凹部進(jìn)行抖動(dòng)偏轉(zhuǎn)，并將信息記錄在形成于槽的凹部的信息記錄層上。在本說明書中，將此方式稱之為“槽內(nèi)記錄方式”。
如圖1C所示，在樹脂基片10的設(shè)置有槽12的一側(cè)的表面上形成反射膜層13。為了保證以較薄的膜厚而實(shí)現(xiàn)高反射率，反射膜層13的材料一般采用例如鋁、銀、或以鋁和銀為主要成分的合金。
反射膜層13上設(shè)置有例如通過旋涂法涂敷有機(jī)色素而形成的有機(jī)色素層14。而在本發(fā)明中，正因?yàn)椴捎昧瞬蹆?nèi)記錄方式，才如圖1C所示那樣形成為有機(jī)色素層14將槽12的凹部完全填充。
再有，在有機(jī)色素層14上設(shè)置有用于由覆蓋層11的紫外線固化樹脂保護(hù)有機(jī)色素的、作為電介質(zhì)保護(hù)膜的保護(hù)膜層15。由于保護(hù)膜層15的材料要求能保護(hù)有機(jī)色素層的同時(shí)還必須有較高的透明性，因而，例如可采用SiOx、AlOx等金屬氧化物或SiNx、AlNx等金屬氮化物。
再者，在保護(hù)膜層15上形成例如由聚碳酸酯等高分子材料樹脂構(gòu)成的覆蓋層11。再有，覆蓋層11由于要透過信息記錄用的激光光束，故，當(dāng)然具有光透過性。
在本實(shí)施例中，設(shè)樹脂基片側(cè)(樹脂基片10+反射膜層13)的硬度數(shù)為Ha、覆蓋層側(cè)(覆蓋層11+保護(hù)膜層15)的硬度數(shù)為Hb，則兩者滿足關(guān)系Ha＞Hb。
這里所說的硬度數(shù)是指對(duì)所謂壓凹變形的程度進(jìn)行量化后的數(shù)值，并且，利用譬如布氏硬度(JIS-Z2243)、維氏硬度(JIS-Z2244)，或洛氏硬度(JIS-Z2245)、鉛筆劃痕硬度(JIS-K5400)等任意一種以上的硬度試驗(yàn)所測(cè)出的硬度數(shù)進(jìn)行定義的。如后文所述那樣，與激光照射相伴隨的有機(jī)色素層14的膨脹所產(chǎn)生的變形是由于與該有機(jī)色素層相接觸的光盤結(jié)構(gòu)部件的壓凹變形。
再者，本實(shí)施例中各部件的硬度數(shù)并不限定于上述關(guān)系式。譬如，由于用于信息記錄的激光光束的照射使溫度上升，從而產(chǎn)生有機(jī)色素層的折射率變化。在上述有機(jī)色素層發(fā)生折射率變化前(低于色素的熱分解溫度、熔點(diǎn)溫度、或升華溫度等色素的體積膨脹產(chǎn)生非線性的溫度T)的狀態(tài)中，兩者的硬度數(shù)滿足Ha≤Hb另一方面，當(dāng)處于不低于上述溫度T的狀態(tài)時(shí)，亦可以滿足Ha＞Hb的關(guān)系。
另外，在上述壓凹硬度試驗(yàn)中，覆蓋被壓凹變形的物體表面的厚度為幾nm到數(shù)十nm左右的覆蓋層可以忽略。故，在本實(shí)施例中，可以忽略形成在樹脂基片10表面的反射膜層13(厚度為20nm左右)或形成在覆蓋層11表面的保護(hù)膜層15(厚度為5nm左右)的存在。因此，上述硬度數(shù)Ha可以視為樹脂基片自身的硬度數(shù)，Hb為覆蓋層自身的硬度數(shù)。
其次，說明基于本實(shí)施例的DVR-R盤8的制造例。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于上述例子中所示的制造方法或具體的數(shù)值。
首先，采用電子束母盤記錄裝置和電子線保護(hù)層來形成樹脂基片上的槽，即導(dǎo)向槽。根據(jù)利用上述方式獲得的保護(hù)層母盤，借助于電鑄法來制作鎳模。
繼而，采用上述鎳模通過注塑成型法由聚碳酸酯制作出樹脂基片10。樹脂基片10的直徑大約為120mm，厚度約為1.1mm，設(shè)置在表面的槽12的深度為80nm、軌道間距為320nm。此外，槽間的寬度，即，槽的凸部16的寬度為130nm，槽凹部側(cè)壁的傾斜角度大約為90度。
其次，在樹脂基片10的設(shè)置有槽12的表面上形成由鋁、鈦合金(Al∶Ti＝99∶1)構(gòu)成的反射膜層13。反射膜層13利用濺射法形成，其厚度約為20nm。
之后，采用旋涂法將有機(jī)色素涂敷在上述反射膜層13上使槽內(nèi)的厚度約為70nm。這時(shí)，槽間、即槽的凸部上的有機(jī)色素的涂敷厚度為35nm左右。在由此生成的有機(jī)色素層14上進(jìn)一步利用濺射法形成厚度約為5nm的作為保護(hù)膜層15的二氧化硅(SiO2)。
繼而，為了形成覆蓋層11，利用紫外線固化粘接劑將厚度約為0.095mm的聚碳酸酯制作的薄膜粘合在上述保護(hù)膜層15上。
在經(jīng)過上述過程制作而成的DVR-R盤8中，樹脂基片側(cè)的硬度由鉛筆劃痕硬度試驗(yàn)測(cè)得的硬度數(shù)為HB，覆蓋層側(cè)的硬度數(shù)為2B。
其次，根據(jù)盤截面的放大圖(圖2A及圖2B)說明采用上述制作方法制作的DVR-R盤進(jìn)行信息記錄時(shí)的特征。
如前面所述那樣，本實(shí)施例中是從盤的覆蓋層一側(cè)照射激光光束來向盤中記錄信息。也就是說，透過覆蓋層11及保護(hù)膜層15的激光光束在槽內(nèi)的有機(jī)色素層14上連接光束點(diǎn)20。由此，光束點(diǎn)部的有機(jī)色素由于激光光束而進(jìn)行熱分解，并且該部分的有機(jī)色素的折射率將發(fā)生改變。
該折射率的變化是不可逆的，即使激光光束照射完畢該部分的溫度恢復(fù)到常溫后也不會(huì)恢復(fù)到原來的狀態(tài)。即，根據(jù)上述原理，對(duì)槽的凹部內(nèi)的有機(jī)色素層14進(jìn)行信息記錄。
但是，當(dāng)有機(jī)色素?zé)岱纸鈺r(shí)，由于有機(jī)色素的體積膨脹，從而在激光光束的光束點(diǎn)附近的有機(jī)色素層14的周圍產(chǎn)生應(yīng)力(stress)。
因此，當(dāng)樹脂基片側(cè)的硬度比覆蓋層一側(cè)的硬度柔軟時(shí)，如圖2A所示，因應(yīng)力而產(chǎn)生的變形向反射膜層13及樹脂基片10的方向擴(kuò)散。并且，當(dāng)對(duì)記錄在各信息軌道的信息進(jìn)行重放時(shí)，因上述應(yīng)力而產(chǎn)生的反射膜層13的變形將成為問題點(diǎn)。
即，當(dāng)對(duì)記錄在DVR-R盤8’上的信息進(jìn)行重放時(shí)，利用來自反射膜層13的激光光束的反射進(jìn)行記錄信息的重放。所以，一旦反射膜層13發(fā)生變形，則上述重放信號(hào)將產(chǎn)生較大的失真。特別是，在DVR-R盤8’中，為了能夠進(jìn)行大容量的記錄，通過激光光束的光束點(diǎn)20記錄的標(biāo)記和盤上的軌道間距比現(xiàn)有的DVD-R或CD-R更細(xì)小。因而，上述反射膜的變形很容易對(duì)信號(hào)重放造成影響，而且也是在相鄰的信息軌道間產(chǎn)生干擾的串?dāng)_發(fā)生的原因。
另一方面，本實(shí)施例中，如前所述，進(jìn)行如下設(shè)定樹脂基片側(cè)的硬度通常比覆蓋層側(cè)的硬度硬，或當(dāng)由于激光照射而引發(fā)的有機(jī)色素層的折射率變化時(shí)，樹脂基片側(cè)的硬度較覆蓋層側(cè)的硬度硬。因此，如圖2B所示，由于有機(jī)色素的體積膨脹而在其周圍產(chǎn)生的應(yīng)力向覆蓋層側(cè)擴(kuò)散。這樣，雖然保護(hù)層15及覆蓋層11產(chǎn)生變形，但可以防止樹脂基片側(cè)的變形。即，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠防止記錄信息重放時(shí)影響較大的反射膜層13的變形和串?dāng)_的發(fā)生。
有機(jī)色素層14和覆蓋層側(cè)(覆蓋層和保護(hù)層)的折射率可以根據(jù)其材質(zhì)的特性將折射率的差設(shè)定得非常小(例如，0.1～1.0左右)。因此，如圖2B所示，即便由于應(yīng)力而使覆蓋層側(cè)產(chǎn)生變形，也可以忽略來自覆蓋層側(cè)的保護(hù)層界面的反射。而且，因?yàn)楦采w層側(cè)的各部件都透明，所以即使譬如該部件自身產(chǎn)生變形也不會(huì)對(duì)記錄信息的重放特性造成惡劣影響。
此外，需要考慮進(jìn)行信息記錄時(shí)由激光光束所引發(fā)的有機(jī)色素的發(fā)熱對(duì)相鄰信息記錄軌道的干擾，即發(fā)生所謂的串?dāng)_。然而，在本實(shí)施例中，由于采用了槽內(nèi)記錄方式，所以如圖2B所示，其結(jié)構(gòu)為記錄信息的有機(jī)色素層14被作為高熱傳導(dǎo)材料的金屬反射膜13所包圍。故，由于激光光束的照射而在有機(jī)色素層上產(chǎn)生的熱迅速地被金屬反射膜所吸收，因此，不可能對(duì)相鄰的信息記錄軌道產(chǎn)生干擾。
權(quán)利要求
1.一種信息記錄用光盤，包括在表面設(shè)置有槽的樹脂基片；根據(jù)所述槽的形狀形成在所述樹脂基片表面的反射膜層；形成在所述反射膜層上且由于光束的照射其光學(xué)特性發(fā)生變化的光學(xué)特性變化材料層；形成在所述光學(xué)特性變化材料層上且具有光透過性的保護(hù)膜層；形成在所述保護(hù)膜層上且具有光透過性，并將所述反射膜層、所述光學(xué)特性變化材料層以及所述保護(hù)膜層封裝在所述樹脂基片上的覆蓋層，其特征在于至少當(dāng)所述光束照射到所述光學(xué)特性變化材料層中與所述槽內(nèi)的凹部對(duì)應(yīng)的部分時(shí)，所述樹脂基片的硬度比所述覆蓋層的硬度大。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤，其特征在于通過自所述覆蓋層側(cè)照射光束，從而將信息寫入到所述光學(xué)特性變化材料層中與所述槽內(nèi)的凹部對(duì)應(yīng)的部分。
3.如權(quán)利要求1所述的光盤，其特征在于采用由于光束的照射其折射率發(fā)生變化的有機(jī)色素材料作為所述光學(xué)特性變化材料。
4.如權(quán)利要求1所述的光盤，其特征在于所述光盤是DVR-D盤。
5.如權(quán)利要求1所述的光盤，其特征在于所述樹脂基片的厚度約為1.1mm，所述覆蓋層的厚度約為0.1mm。
6.如權(quán)利要求3所述的光盤，其特征在于在所述光學(xué)特性變化材料層的折射率開始變化之前，所述樹脂基片的硬度比所述覆蓋層的硬度大。
全文摘要
光盤由基片、反射層、有機(jī)色素層、保護(hù)層及覆蓋層構(gòu)成。光盤的樹脂基片側(cè)的硬度比激光光束透過的覆蓋層側(cè)的硬度大，這樣信息記錄時(shí)使有機(jī)色素的發(fā)熱膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力向覆蓋層一側(cè)擴(kuò)散。兩者的硬度關(guān)系只要在信息記錄時(shí)滿足上述關(guān)系即可。提供一種能夠防止信息記錄時(shí)反射膜的變形，并能夠進(jìn)行更細(xì)微的信息記錄的槽內(nèi)記錄方式的光盤。
文檔編號(hào)G11B7/24GK1615516SQ0282736
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月21日
發(fā)明者樋口隆信 申請(qǐng)人:日本先鋒公司