專利名稱：光記錄媒體及所用的基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光記錄媒體及其制造中使用的基板，以及該基板的制造中使用的金屬模，例如沖模(stamper)。
背景技術(shù)：
近年來，CD得到普及，與此同時，與CD規(guī)格對應(yīng)的可寫一次的光盤(下面又稱CD-R)得到了開發(fā)、使用。CD-R由使用在成型時用沖模復(fù)制的具有螺旋狀槽的盤狀透明樹脂基板，在該基板上用自旋涂料器涂布有機染料后使其干燥后形成的光吸收層(或記錄層)、利用金的濺射等方法在光吸收層上形成的反射層，以及用自旋涂料器等在反射層涂布紫外線硬化樹脂后使其硬化形成的保護層構(gòu)成。也將這樣在基板上涂布有機染料的溶液形成光吸層的光記錄媒體叫做涂布型光記錄媒體。
在CD-R上進行信息記錄是利用將波長約780nm的激光照射到光吸收層產(chǎn)生的，有機染料的變質(zhì)、有機染料的分解及該變質(zhì)或分解時的發(fā)熱所伴隨的基板變形的任一組合在光記錄媒體內(nèi)形成與信息相應(yīng)的坑點進行的。而對記錄的信息的重放利用檢測該坑點反射的光反射量變化進行。使用光記錄媒體進行的這樣的信息錄放方法是眾所周知的。
使用錄放用CD-R記錄器對CD-R進行記錄或重放時，或用重放專用CD機重放時，對于光記錄媒體，需要穩(wěn)定地獲得使激光頭沿著基板的槽迅速移動到規(guī)定的位置的伺服特性。
為了使該伺服特性穩(wěn)定化，即使在CD-R的各種特性中，也是循跡誤差(TE)信號及徑向?qū)Ρ榷?RC)的提高最重要。又，在重放時，重要的是得到質(zhì)量良好的，特別是得到變動小的穩(wěn)定的輸出。對這些有重大影響的，涉及循跡誤差信號的可以舉出在有槽的基板上形成的槽部分上形成的光吸收層和槽間的部分(槽部和與其相鄰的槽部之間的基板部分)上形成的光吸收層之間的級差，涉及徑向?qū)Ρ榷鹊目梢耘e出基板的槽部分的寬度，又，涉及輸出信號的變動的，可以舉出光吸收層的膜厚變動(特別是沿著基板的半徑方向的變動)。
在涂布型的CD-R上，為了確保這些特性，進行著如下所述的工作。在基板上形成光吸收層之際，將有機染料溶液涂布在基板上時，溶液容易先進人基板的槽中，因此使用具有較深的槽的基板，有這樣深的槽的基板，由于在基板形成時從內(nèi)環(huán)部分到外環(huán)部分槽的深度容易變淺，要調(diào)整基板的成形條件(例如熔融樹脂的溫度和金屬膜的溫度分布等)、抑制槽的深度的變化率(或梯度)。
又，在形成光記錄媒體的光吸收層之際，在涂布有機染料溶液時，由于溶劑的蒸發(fā)，從盤片內(nèi)環(huán)部分到外環(huán)部分其厚度有變化率，因此有必要對有機染料溶液的涂布條件(例如有機染料溶液的粘度調(diào)整、對自旋涂料器旋轉(zhuǎn)的控制及制造時的環(huán)境條件)及溶劑的干燥條件等進行微妙的調(diào)整、形成光吸收層，以抑制其厚度變化率以確保必要質(zhì)量水平。
又，以比CD更高密度為目標，激光波長約650nm的數(shù)字視盤(下稱DVD)在最近得以開發(fā)并開始銷售。這種DCD、與CD一樣設(shè)置用成形機借助于沖模在厚度為0.6mm的樹脂基板上形成光道間距(TP)0.74微米(這是CD的TP 1.60微米的一半左右)、最短坑長0.40微米的坑點的記錄層，在其上設(shè)反射膜，還為了確保作為盤片的強度，利用紫外線硬化樹脂等粘接劑與另一枚厚0.6毫米的樹脂基板貼合制成。這種DCD也期待著能研制出與CD-R一樣能追加記錄的、實現(xiàn)高密度化的光記錄媒體(光盤)、亦即等待著DVD-R的開發(fā)研究。
這樣的追加記錄型高密度光記錄媒體，使用只有CD-R的一半以下的小光道間距的，槽的寬度狹窄的基板，穩(wěn)定形成與信息相應(yīng)的坑點，而在重放時必須從那里取出質(zhì)量優(yōu)良的信號。這時，如果基板的光道間距及槽的寬度變向更小，則涂布型光記錄媒體使用的具有深槽的基板中，上面所述那樣的沿半徑方向的槽的深度的梯度將變得更大。而且，由于槽的寬度變狹窄，光吸收層的厚度變化率也將變得更大，如此等等，將使得只依靠基板成形條件、有機染料溶液的涂布條件、溶劑烘干條件等的調(diào)整難于確保上述特性合適。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于，提供在整個光記錄媒體得到更加穩(wěn)定的循跡誤差信號及/或徑向?qū)Ρ榷?，還有/或是能夠得到輸出變化更小、品質(zhì)優(yōu)良的重放信號等的具有更好的特性的光記錄媒體，能夠適應(yīng)進一步高密度化的追加記錄型光記錄媒體。
本發(fā)明提供由在具有螺旋狀槽的基板上真空蒸鍍形成的光吸收層及在光吸收層上形成的反射層構(gòu)成的，在光吸收層上照射激光以記錄信息，又將記錄的信息重放的光記錄媒體，其特征在于，(1)基板的槽對槽的部分及槽間部分作了規(guī)定，槽部由槽的底面及其兩側(cè)面規(guī)定，沿著與其長度方向垂直的面的斷面(或沿著基板的半徑方向的斷面)向著光吸收層展開，實質(zhì)上具有梯形的形狀，而槽間部分由槽間的頂面及其兩側(cè)的側(cè)面(兼作規(guī)定槽部的側(cè)面)規(guī)定，沿著與其長度方向垂直的面的斷面(或沿著基板的半徑方向的斷面)向著光吸收層變狹窄，實質(zhì)上具有梯形的形狀、(2)基板的槽的寬度(W)與光道間距(TP)之比(W/TP)在0.25-0.45的范圍內(nèi)，(3)槽的深度(D)是(λ/4n)的20％～80％(其中λ為激光波長，n為基板的折射率)，而且(4)槽部兩側(cè)的側(cè)面與槽底面的交線上的與槽底面垂直的面和兩側(cè)的側(cè)面所成的角度α1及α2分別為45～80度，而α1和α2的差(α1-α2)在±10度以內(nèi)，這樣的光記錄媒體可以作為例如CD-R或DVD-R使用。
下面參照作為沿基板半徑方向的模式性剖面圖(與基板的圓形表面垂直的剖面)的

圖1對本說明書使用的各種尺寸加以說明。
圖1是本發(fā)明的光記錄媒體的基板10的一部分的沿半徑方向的剖面圖，為了使上述各種尺寸的意義更加清楚，加以模式性放大。基板10具有螺旋狀槽，以此在基板表面形成凹凸。該凹凸的凹部是槽部12和12’，凸部是槽間部分14和14’，在圖1那樣的剖面上，這些凹部和凸部如圖所示互相鄰接。在圖示的狀態(tài)下的基板10上形成光吸收層(未圖示)及反射層(未圖示)，在進行信息錄放時激光從圖1的下側(cè)沿箭頭A方向照射。
從圖1可知，槽間部分14是由該槽之間的頂面16及其兩側(cè)的側(cè)面18及20’規(guī)定的基板的一部分。而槽部12是由槽底面22和兩側(cè)的側(cè)面18及20規(guī)定的基板的一部分上的空間部。像能夠理解的那樣，沿槽間部分14的基板的半徑方向的剖面，實際上具有由槽之間的頂面16、側(cè)面18及20’，以及連接槽底面22與側(cè)面18的交線和槽底面22’與側(cè)面20’的交線(在圖示的狀態(tài)下以交點24和26’表示)的虛線28規(guī)定的向著反射層變狹窄的梯形。又，沿槽部12的基板的半徑方向的剖面，實際上具有由槽底面22、側(cè)面18及20，以及連接槽間頂面16與側(cè)面18的交線和槽間頂面16’與側(cè)面20的交線(在圖示的狀態(tài)下以交點30和32表示)的虛線34規(guī)定的向著反射層變寬的梯形。
在本說明書中，基板的槽寬(W)如圖所示，是將槽部的深度(D，相當于梯形的高度)二等分的，側(cè)面18及側(cè)面20上的點(36與38)之間的距離W規(guī)定的長度。又，光道間距是與槽間部分14的槽間頂面16的邊緣(以點30’表示)鄰接的槽間部分14’的槽間頂面16’的邊緣(以點30表示)之間的距離TP規(guī)定的長度。
如上所述的尺寸的定義是規(guī)定光記錄媒體基板的槽通常使用的定義。
又，在本說明書中，角度α1是槽部12的邊緣24的槽底面22的垂直面40與側(cè)面18構(gòu)成的角度，而角度α2是槽部12的邊緣26的槽底面22的垂直面42與側(cè)面20構(gòu)成的角度。
本發(fā)明提供在一側(cè)形成螺旋狀槽的盤片狀基板，其特征在于，(a)基板的槽寬(W)與光道間距(TP)之比(W/TP)在0.25～0.45的范圍內(nèi)，(b)槽的深度(D)為(λ/4n)的20～80％(其中λ為激光的波長，n是基板的折射率)，還有(c)槽部兩側(cè)的側(cè)面與槽底面的交線上的與槽底面垂直的面和兩側(cè)的側(cè)面所成的角度α1及α2分別為45-80度，而α1和α2的差(α1-α2)在±10度以內(nèi)。也就是說，提供形成具有上述那樣的特定尺寸(或形狀)的槽的、得到具有更好的質(zhì)量的光記錄媒體用的基板，特別是蒸鍍型光記錄媒體用的基板。
本發(fā)明還提供樹脂成型形成如上所述基板用的金屬膜具，特別是也提供沖模，該金屬?？梢杂糜谥圃炀哂猩鲜?a)～(c)的特定形狀的基板用的樹脂成形，特別是可以使用于樹脂的射出成形。這樣的金屬?？梢岳猛ǔ５臎_模制作方法(亦即形成已有的光記錄媒體基板用的沖模的制造方法)制造。具體地說，利用與半導(dǎo)體元件制造中使用的光致抗蝕劑(photo resist)組合的激光微細加工工序進行制造。
下面的關(guān)于本發(fā)明光記錄媒體的說明，特別是只要不發(fā)生問題，也適用于本發(fā)明的基板和金屬模。
附圖概述圖1是用于說明本說明書中的各種尺寸的基板的部分放大、模式性表示的、沿基板的半徑方向的垂直(即垂直于基板主表面)剖面圖。
圖2是本發(fā)明的實施形態(tài)的光記錄媒體的部分放大、模式性表示的、沿媒體的半徑方向的垂直(即垂直于媒體主表面)剖面圖。
在附圖中引用的數(shù)字表示下述要素10……基板
12、12’……槽部14、14’……槽間部分16、16’……槽間頂面18、20、20’……側(cè)面22 ……槽底面24、26、26’……槽底面與側(cè)面的交線(或邊緣)30、30’、32……槽間部分與側(cè)面的交線(或邊緣)36、38 ……將槽的深度2等分的點或線40、42 ……槽底面邊緣上的槽底面的垂直面50 ……基板52 ……光吸收層54 ……光反射層56 ……粘接層58 ……基板60 ……槽本發(fā)明的最佳實施方式在本發(fā)明中，光吸收層利用真空蒸鍍方法形成。這種真空蒸鍍方法是在高真空條件下(例如1×10-3毫米水銀柱高或更高的真空度，最好是1×10-4毫米水銀柱高或更高的真空度，例如1×10-5毫米水銀柱高)，對裝在蒸發(fā)容器中的有機染料進行加熱使其蒸發(fā)(或升華，下面只稱為蒸發(fā))，使蒸發(fā)的染料附著于有槽的基板上的方法、即蒸鍍的方法。在這種方法中，從作為蒸發(fā)源的蒸發(fā)容器蒸發(fā)出的有機染料均勻蒸鍍于基板的整個表面，對槽的部分和槽之間的部分不加區(qū)分地均勻蒸鍍，因此容易在基板的整個表面厚度均勻地形成光吸收層。這意味著上面形成反射層的光吸收層的表面形狀形成實質(zhì)上與基板表面的凹凸形狀對應(yīng)，或是與該凹凸形狀接近的形狀，也就是說，與由基板的槽形成的基板表面的凹凸實質(zhì)上對應(yīng)的凹凸容易成為光吸收層表面的形狀(參看圖2的光吸收層52及槽60)。
因而，在基板的槽部形成的光吸收層的表面與槽之間的部分上面形成的光吸收層表面的梯級差(水平差，參照圖2d)用基板的槽的深度(D)決定，所以在用蒸鍍法形成光吸收層時，循跡誤差信號可以利用控制基板槽深的方法調(diào)整。其結(jié)果是，為了得到與涂布型光記錄媒體相同水平的循跡誤差信號，可以在蒸鍍法中使用比用于涂布型的基板有更淺的槽的基板。借助于此，在基板成形時發(fā)生的上述那樣的相對于半徑方向的槽深變化率，在用蒸鍍法形成光吸收層時將大大減輕。這樣，一旦利用真空蒸鍍法形成光吸收層，在基板的半徑方向，光吸收層的膜厚將變得均勻，而且即使基板的槽的深度小，也能夠確保光吸收層的梯級差，因此在整個基板面上能夠得到變化小的、穩(wěn)定的特性。
在本發(fā)明的光記錄媒體中，發(fā)現(xiàn)在基板上利用真空蒸鍍法形成光吸收層得到的光記錄媒體(以下亦稱為蒸鍍型光記錄媒體)上，理想的基板槽寬(W)/TP比值范圍是0.25～0.45。如果這一比值小于0.25，槽的部分相對于激光束的光點直徑的比例變小，來自槽之間的部分的反射光量變成占支配地位，循跡誤差信號變小。而如果這一比值大于0.45，槽部與槽之間的部分的反射量的差變小，徑向?qū)Ρ榷茸冃?。因此，如果脫出上述W/TP的范圍，作為光記錄媒體的特性就會受到損失。
此外，本發(fā)明的光記錄媒體中，發(fā)現(xiàn)理想的槽深度(D)在(λ/4n)的20％～80％的范圍內(nèi)。當槽深小于此范圍時，則循跡誤差信號變小，而大于80％時，則反射率變低，光記錄媒體的特性受損。
還有，利用真空蒸鍍法形成光吸收層，如果在基板上存在異物，或在基板表面的凹凸形狀上，存在相對于半徑方向的面(即構(gòu)成基板的圓形主表面)變化率大的面，則異物或變化率大的部分上蒸發(fā)的有機染料分子互撞，其結(jié)果是，分子不能到達異物或那樣的部分的背面一側(cè)(例如基板的槽部的角落(側(cè)面與槽底面的交線)附近)(這樣的情況在這里稱為屏蔽或盲區(qū)效應(yīng))。也就是異物或變化率大的部分影響了蒸發(fā)的染料分子的移動，蒸發(fā)的染料分子難以到達異物或那樣的部分的背面一側(cè)，其結(jié)果是，在那樣的背面?zhèn)任鈱拥暮穸热菀撞糠肿儽?。反之，在不存在異物的部分或變化率平穩(wěn)的部分，從蒸發(fā)源蒸發(fā)或升華的有機染料易于較均勻地堆積。
又，基板的槽由于制造沖模時槽的形狀的離散、基板成形條件的變動等原因，槽寬、槽深或包括側(cè)面的變化率的基板表面的凹凸狀態(tài)未必是一定的。
作為其結(jié)果，在蒸鍍形成于基板表面的光吸收層上，沿著基板的槽在槽的角落附近會發(fā)生厚度不均勻。與該光吸收層厚度的不均勻相關(guān)連，α1及α2變得比45度更小，則上述盲區(qū)效應(yīng)的影響變大，因此光吸收層的厚度不均勻在槽部的邊緣(或角落)變大，重放信號的變動變大，可以看出對光記錄媒體的質(zhì)量在實質(zhì)上有不良影響。
又，如果α1及α2大于80度，基板槽之間的部分相對于激光束的光點直徑的比例變小，來自槽部的反射光量占支配地位，循跡誤差信號變小，可以看出對光記錄媒體的質(zhì)量在實質(zhì)上有不良影響。
因此，蒸鍍型光記錄媒體使用的基板的槽部的側(cè)面與槽底面的交線的槽底面的垂直面與側(cè)面所成的角度(在圖1中交點、例如點24上的垂線、例如線40與側(cè)面18所成的角度)α1及α2都以45-80度為好。
下面考慮基板槽部兩側(cè)面的變化率程度不同的情況。在涂布型光記錄媒體的情況下，有機染料幾乎都進入槽部，形成光吸收層，因此激光照射引起的染料的變質(zhì)、分解和那時產(chǎn)生的分解熱引起的基板變形在槽部發(fā)生，記錄(或信息)坑點列在槽部內(nèi)形成。
與此相比，在蒸鍍型記錄媒體的情況下，光吸收層的厚度在槽部內(nèi)及槽之間的部分實質(zhì)上是均勻的，因此基板槽部的兩側(cè)面的斜傾比例一旦改變，激光束的光點在槽部內(nèi)常常偏向一方，較多地包含一邊的槽部的側(cè)面，易于行走。
又，槽的狀態(tài)如上所述發(fā)生著種種變動，特別是也包含了槽側(cè)面的表面狀態(tài)等的變動的影響使得記錄后的坑點列較多地包含一邊的槽側(cè)面，并且左右搖晃地形成。這樣，一旦包含的槽側(cè)面的比例發(fā)生變化，有機染料的分解熱引起的變形狀態(tài)就發(fā)生改變，因此產(chǎn)生的結(jié)果是，記錄坑點的長度容易發(fā)生變化。又，由于記錄坑一邊向左右搖晃一邊形成，重放時來自記錄坑點的反射光量容易發(fā)生變化。因此，側(cè)面的變化率不同對光記錄媒體的質(zhì)量有影響。
關(guān)于這一點，如果α1與α2的差大于±10度，則該影響明顯，重放的輸出信號變動變大，光記錄媒體的質(zhì)量發(fā)生問題。反之，在小于±10度的情況下，可以看出光記錄媒體的質(zhì)量實際上沒有問題。因此，用作蒸鍍型光記錄媒體的基板的槽部的側(cè)面與槽底面的交線(或交點)的槽底面的垂直面或垂線與槽側(cè)面所成的角度α1與α2的差以小于±10度為好。
本發(fā)明在構(gòu)成光記錄媒體的基板的槽的形狀上最具特征，關(guān)于構(gòu)成光記錄媒體的其他要素，可以使用公知的關(guān)于蒸鍍型光記錄媒體的技術(shù)。那樣的技術(shù)，例如日本專利特開昭54-164627號公報、特開昭62-216795號公報、特開4-178934號公報、特開平9-7237號公報、特開平9-11619號公報、特開平9-81959號公報、特開平10-11798號公報上有分開，借助于這一引用，在不違反本發(fā)明的目的的前提下，這些公知的技術(shù)構(gòu)成本說明書的一部分。關(guān)于實施本發(fā)明時構(gòu)成本發(fā)明的光記錄媒體的其他要素，下面對與上述基板的槽的形狀組合理想的加以說明。
本發(fā)明的光記錄媒體，光吸收層由有機染料構(gòu)成，該有機染料的蒸發(fā)(或升華)的開始溫度在100～350℃的范圍內(nèi)，而且最好是使用蒸發(fā)或升華的開始溫度與分解溫度之差在50～400℃范圍內(nèi)的染料。
還有，蒸鍍(或升華)的開始溫度是在1×10-5毫米水銀柱高以上的真空度下對有機染料進行加熱，石英振蕩式膜厚計的值為0.1毫微米/秒時蒸發(fā)源的溫度。更詳細地說，所謂染料的蒸發(fā)(或升華)的開始溫度，是在保持于1×10-4毫米水銀柱高或更高真空的腔室內(nèi)，將染料加入蒸發(fā)容器(鉬制的容器，例如舟狀容器)，加熱容器使染料蒸發(fā)，使染料蒸發(fā)到配置在離蒸發(fā)容器30cm的上方的光記錄媒體用的基板(聚碳酸酯制，50℃或更低溫度)上形成記錄膜時，蒸發(fā)容器的溫度(與配置在蒸發(fā)容器中的染料接觸的部分的溫度，即對染料加熱的溫度)用插入其中的熱電偶測定，又一邊用石英振子型蒸發(fā)速率監(jiān)控器(測定形成于基板上的膜的厚度的裝置，日本真空技術(shù)株式會社制，商品名CRTM-5000)測定記錄膜的形成速度，一邊緩緩加熱蒸發(fā)容器，膜的形成速度超過1(/秒)時真空容器的溫度。又，所謂染料的分解開始溫度意味著在與上面所述相同的真空中染料的差熱分析的發(fā)熱溫度。
適于用作利用激光照射進行記錄的光記錄媒體的吸收層的材料有無機染料或有機染料。無機染料由于變質(zhì)、分解的溫度高，作為CD-R等使用的情況下記錄時的激光功率受到限制，不能形成足夠深的坑點。而有機染料則記錄功率合適，使用于光記錄媒體的光吸收層很理想。
有機染料的蒸發(fā)(或升華)的開始溫度如果低于100℃，是光記錄媒體運輸時或保管時受到可能遭遇到的環(huán)境(50℃左右的溫度)的影響就能確?？煽啃?。又，如果高于350℃，則由于分解溫度相對地變得較高，因此發(fā)生記錄時的激光功率變大等情況，損害光記錄媒體的特性。因此，蒸鍍型光記錄媒體用的有機染料的蒸發(fā)(或升華)的開始溫度理想的范圍是100-350℃。
有機染料蒸發(fā)(或升華)的開始溫度與分解溫度的差如果變得比50℃小，則在基板上蒸鍍形成光吸收層時為了提高蒸發(fā)速率進行成膜，將蒸發(fā)源的溫度設(shè)定在高于所述開始溫度20～30℃進行，以及蒸發(fā)源的溫度有離散等原因?qū)⑹拐舭l(fā)容器中有機染料開始分解，或因其分解物造成突發(fā)性沸騰發(fā)生，使得均勻的光吸收層難于形成。
又，一旦高于400℃，則有機染料的分解溫度相對變得較高，記錄時的激光功率變高等情況發(fā)生，使光記錄媒體的特性受到損失。因此蒸發(fā)型的光記錄媒體使用的有機染料的蒸發(fā)或升華溫度與分解溫度的差最好是50～400℃。
在本發(fā)明的光記錄媒體中，反射層用光記錄媒體通常使用的材料即可。例如用鋁、銀或以這些為主要成份的合金構(gòu)成即可。反射膜適于使用光反射率高的材料。CD-R的反射層使用金，但是金在波長小于650nm時反射率大大下降。反之，鋁、銀或以這些為主要成份的合金反射率高，而且在400nm以上的波長區(qū)域反射率變化小。因此使用鋁、銀或以這些為主要成份的合金形成反射層的光記錄媒體，也能夠適應(yīng)DVD-R那樣的高密度化。
在本發(fā)明的光記錄媒體中，最好是在記錄層的上面形成保護層，或通過粘接劑在記錄上層設(shè)置別的基板。還有，最好是在保護層或別的基板上設(shè)置包含規(guī)定的必要事項的印刷層。
下面根據(jù)圖2對本發(fā)明的光記錄媒體進一步加以說明。
圖2是本發(fā)明的光記錄媒體的一部分的剖面放大模式圖(沿著包含基板直徑的面的剖面圖)。在由聚碳酸酯等透明樹脂形成的基板50的一面上設(shè)置螺旋狀槽60。在該基板50的槽設(shè)置的面上依序設(shè)置有機染料真空蒸鍍形成的光吸收層52、銀等形成的反射層54，利用紫外線硬化樹脂等形成的粘接層56粘接由聚碳酸酯形成的基板58。
在基板50及58，只要是丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚烯烴等與聚碳酸酯有同等特性的材料就可以使用。還有，基板58也可以使用不損害光記錄媒體的機械特性的其他材料。
設(shè)置于基板50的槽，槽寬(W)/光道間距(TP)在0.25～0.45的范圍內(nèi)較理想，最好是在0.30～0.40的范圍內(nèi)。槽的深度(D)較理想的是(λ/4n)的20～80％，其中λ為激光的波長，n是基板的折射率，較理想的是30～60％，槽的兩側(cè)的側(cè)面與槽底面分別相交的交點引出的垂線與各槽側(cè)面所成的角度α1及α2分別在45～80度范圍內(nèi)比較理想，在55～75度的范圍內(nèi)更好，65～75度范圍內(nèi)特別好。而α1和α2的差在±10度以內(nèi)比較理想，在±5度以內(nèi)更加理想，在±10度以內(nèi)特別理想。
光吸收層52只要是能夠蒸鍍的有機染料就可以使用，有酞菁(phthalocyanine)系、萘亞甲基花青(naphthalocyanine)系、卟啉系等卟吩(porphin)類或部花青(merocyanine)系、醌(qumone)系、偶氮(azo)系、陽離子系、靛酚系、金屬絡(luò)合物等有機染料。其中特別是卟吩(porphin)類、部花青系、偶氮系的有機染料最理想。
有機染料的蒸發(fā)(或升華)的開始溫度以100～350℃較為理想，更加理想的是150～300℃。而蒸發(fā)(或升華)的溫度與分解溫度的差以50～400℃較為理想，更加理想的是100～350℃。
光吸收層52的厚度，考慮到反射率和調(diào)制系數(shù)，以20～400nm較為理想，更加理想的是40～300nm。還有，光吸收層52可以單獨使用上述有機染料，或者也可以將這些有機染料混合或疊層使用，還可以與別的有機染料混合或疊層使用，而且，只要是不損害光記錄媒體的特性，不大大減小本發(fā)明的效果的，也可以將別的材料混合或疊層使用。
反射層54由于要求反射率高、耐受潮濕環(huán)境的性能優(yōu)異，在CD-R的情況下可以使用金。但是由于對特別是光記錄媒體的露出的表面的端部的保護層(CD-R的情況)、或粘接層(追加記錄型高密度光記錄媒體DVD-R的情況)的氣孔和涂布不均勻進行抑制，改善了對濕氣的耐受性能，也可以使用金以外的高反射率材料，只要是例如鋁、銀、銅、鉑、鉻、鎳、鈦或以這些金屬為主要成份的合金等不損害光記錄媒體的特性的材料，就可以以濺射、蒸鍍等方法成膜作為反射層使用。特別是作為能夠適合高密度化的光記錄媒體，鋁、銀或以這些為主要成份的合金是合適的。
還有，在不損害光記錄媒體的特性的范圍內(nèi)，也可以使用這些元素的氧化物、氮化物，還可以在包含鋁或銀的反射層中包含其他氧化物、氮化物。又，只要不損害光記錄媒本的特性，可以像電介質(zhì)的疊層物那樣疊層形成反射膜。反射層3的厚度，從反射率、成本或生產(chǎn)效率出發(fā)，較理想的是30～200nm，而更加理想的是50～100nm。
粘接層56由高分子材料形成的粘接劑、例如紫外線硬化樹脂構(gòu)成。
實施例下面將本發(fā)明的幾個實施例與比較例一起加以說明。
實施例1使用直徑120mm、厚度0.6mm、其一面上具有螺旋狀槽(槽寬W、深度D及光道間距TP分別為0.27微米、51nm及0.74微米，1及α2均為67度)的聚碳酸酯形成的基板。W/TP為0.36，激光波長λ取639nm，基板折射率n取1.55，則槽深D為λ/4n的49％。
在該基板上，蒸鍍5、10、15、20-四苯基卟啉釩作為有機染料，形成厚度為160nm的光吸收層。該染料的蒸鍍開始溫度是190℃，蒸鍍開始溫度與分解溫度的差是260℃。濺射銀將厚度100nm的反射層形成于光吸收層上，利用紫外線硬化的丙烯酸酯樹脂將厚度為0.6mm的聚碳酸酯構(gòu)成的基板貼合制作本發(fā)明的光記錄媒體(DVD-R)。
實施例2作為有機染料，使用5、10、15、20-四苯基卟啉鋅蒸鍍在基板上，形成厚度為151nm的光吸收層，除此以外以與實施例1相同的方法制作本發(fā)明的光記錄媒體。該染料的蒸鍍開始溫度是190℃，與分解溫度之差為240℃。
實施例3使用槽寬、深度及TP分別為0.29微米、60nm及0.74微米，而α1及α2分別為70度和71度，α1-α2為-1度的基板，作為有機染料，使用5、10、15、20-四(4-甲氧苯基)卟啉鈷蒸鍍在該基板上，形成厚度為153nm的光吸收層。該染料的蒸鍍開始溫度是200℃，與分解溫度的差是240℃。其他與實施例1相同，制作本發(fā)明的光記錄媒體。槽寬/TP為0.39，槽深為(λ/4n)的58％。
實施例4使用槽寬、深度及TP分別為0.25微米、38nm及0.74微米，而α1及α2分別為66度和68度，α1-α2為-2度的基板，對鋁進行濺射形成厚度為100nm的反射層。其他與實施例3一樣處理制作盤片。槽寬/TP為0.34，槽深為(λ/4n)的37％，實施例5使用直徑120mm、厚度1.2mm、其一面上具有螺旋狀槽(槽寬、深度及TP分別為0.51微米、43nm及1.60微米，α1及α2均為67度)的聚碳酸酯形成的基板。在該基板上，作為有機染料使用5、10、15、20-四(4-甲氧苯基)卟啉鈷與二氯代酞菁錫的1∶1混合的混合染料，蒸鍍形成厚度為135nm的光吸收層。二氯代酞菁錫的蒸鍍開始溫度是250℃，與分解溫度的差是320℃。濺射銀將厚度100nm的反射層形成于光記錄層上，以自旋涂布裝置涂布紫外線硬化丙烯酸酯樹脂后使其硬化制作光盤(CD-R)。槽寬/Tp為0.32，激光波長λ取788nm，基板的折射率n取1.55，則槽深為(λ/4n)的34％。
實施例6使用槽寬、深度及TP分別為0.64微米、50nm及1.60微米，而α1及α2分別為68度和66度，而α1-α2為2度的聚碳酸酯構(gòu)成的基板，其他與實施例5一樣處理制作盤片。槽寬/TP為0.40，槽深為(λ/4n)的39％。
又，為了與上述實施例1～6進行比較，作成比較例1～4的盤片。
比較例1
使用基板槽寬、深度及TP分別為0.25微米、51nm及0.74微米，而α1及α2分別為27度和25度，α1-α2為2度的基板。其他與實施例1一樣處理制作盤片，槽寬/TP為0.34，槽深為(λ/4n)的49％。
比較例2使用基板槽寬、深度及TP分別為0.36微米、59nm及0.74微米，而α1及α2均為23度的基板。其他與實施例3一樣處理制作盤片。槽寬/TP為0.49，槽深為(λ/4n)的57％。
比較例3使用基板槽寬、深度及TP分別為0.29微米、17nm及0.74微米，而α1及α2分別為68度和67度，α1-α2為1度的基板。其他與實施例3一樣處理制作盤片。槽寬/TP為0.39，槽深為(λ/4n)的16％。
比較例4使用基板槽寬、深度及TP分別為0.64微米、49nm及1.60微米，而α1及α2分別為69度和82度，α1-α2為-13度的基板。其他與實施例6一樣處理制作盤片。槽寬/TP為0.40，槽深為(λ/4n)的39％。
對上述實施例及比較例中制作的光記錄媒體(光盤)進行了評價。在進行該評價時，對TP為0.74微米的光盤使用了激光波長639nm的脈沖技術(shù)公司制造的光盤評價裝置(DDU-1000)，而對于TP為1.60微米的光盤則使用激光波長為788nm的脈沖技術(shù)公司制造CD-R試驗機，對光盤內(nèi)外環(huán)的循跡誤差信號(TE)與徑向?qū)Ρ榷?RC)進行了測定。又使用這些裝置觀察對光盤進行錄放時輸出信號的變動，將輸出變動小的評價為(○)，將輸出變動大、難于用作光記錄媒體的評價為(△)。
還有，徑向?qū)Ρ榷榷?槽間部分的反射光量-槽部的反射光量)×2/(槽間部分的反射光量+槽部的反射光量)。測定結(jié)果示于表1表1


從表1可知，本發(fā)明的光記錄媒體在內(nèi)外環(huán)部分都顯示出特性變化小，特性穩(wěn)定的優(yōu)點，能夠提供適應(yīng)更加高密度的可以追加記錄的光記錄媒體。
工業(yè)應(yīng)用性采用本發(fā)明的光記錄媒體，提供在具有螺旋狀槽的基板上形成蒸鍍的光吸收層及在其上的反射層，在利用對光吸收層照射激光進行錄放的光記錄媒體上，利用槽具有特定形狀的情況，能夠在整個光盤面上得到更加穩(wěn)定的特性，能夠提供適應(yīng)更加高密度的可以追加記錄的光記錄媒體。
權(quán)利要求
1．一種光記錄媒體，由在具有螺旋狀槽的基板上真空蒸鍍形成的光吸收層及在光吸收層上形成的反射層構(gòu)成的，在光吸收層上照射激光以記錄信息，又將記錄的信息重放，其特征在于，(1)基板的槽對槽的部分及槽間部分作了規(guī)定，槽部由槽的底面及其兩側(cè)面規(guī)定，沿著與其長度方向垂直的面的斷面(或沿著基板的半徑方向的斷面)向著光吸收層展開，實質(zhì)上具有梯形的形狀，而槽間部分由槽間的頂面及其兩側(cè)的側(cè)面(兼作規(guī)定槽部的側(cè)面)規(guī)定，沿著與其長度方向垂直的面的斷面(或沿著基板的半徑方向的斷面)向著光吸收層變狹窄，實質(zhì)上具有梯形的形狀、(2)基板的槽的寬度(W)與光道間距(TP)之比(W/TP)在0.25～0.45的范圍內(nèi)，(3)槽的深度(D)是(λ/4n)的20％～80％(其中λ為激光波長，n為基板的折射率)，還有，(4)槽部兩側(cè)面與槽底面的交線上的槽底面的垂直面和兩側(cè)面所成的角度α1及α2分別為45～80度，而α1和α2的差(α1-α2)在±10度以內(nèi)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的光記錄媒體，其特征在于，光吸收層包含蒸發(fā)開始溫度是100℃～350℃，蒸發(fā)開始溫度與分解溫度之差是50～400℃的有機染料。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光記錄媒體，其特征在于，反射層包含鋁、銀或以這些為主要成份的合金。
4．根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項所述的光記錄媒體，其特征在于，該光記錄媒體是CD-R或DVD-R。
5．一種光記錄媒體用的基板，是在一側(cè)形成螺旋狀槽的盤片狀基板，其特征在于，(a)基板的槽寬(W)與光道間距(TP)之比(W/TP)在0.25～0.45的范圍內(nèi)，(b)槽的深度(D)為(λ/4n)的20～80％，其中λ為激光的波長，n是基板的折射率，還有(c)槽部兩側(cè)面與槽底面的交線上的槽底面的垂直面和兩側(cè)面所成的角度α1及α2分別為45～80度，而α1和α2的差(α1-α2)在±10度以內(nèi)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板，其特征在于，光記錄媒體是蒸鍍型的。
7．一種用樹脂形成根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的基板用的沖模。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有在具有螺旋狀槽的基板上真空蒸鍍形成的光吸收層及形成于光吸收層上的反射層的光記錄媒體及所用基板,該光記錄媒體,(1)基板的槽具有斷面為梯形的槽部,(2)基板的槽寬(W)與光道間距(TP)之比(W/TP)在0.25～0.45的范圍內(nèi),(3)槽的深度(D)為(λ/4n)的20～80%(其中λ為激光的波長,n是基板的折射率),(4)槽部兩側(cè)的側(cè)面與槽底面的交線上的與槽底面垂直的面和兩側(cè)的側(cè)面所成的角度α1及α2分別為45～80度,而α1和α2的差(α1－α2)在±10度以內(nèi)。
文檔編號G11B7/007GK1224525SQ9880053
公開日1999年7月28日 申請日期1998年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月24日
發(fā)明者保阪富治, 戶崎善博, 國枝敏明, 土居由佳子, 高橋克幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社