專利名稱:光信息媒體的制造方法及制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于光信息媒體的制造方法。
背景技術(shù):
近年來(lái),對(duì)于光盤(pán)的高密度化和大容量化要求越來(lái)越高。雖然當(dāng)前出售的DVD(Digital Versatile Disk)單面的記錄容量已有約4.7GB,相當(dāng)于約7倍的小型光盤(pán),但是仍廣泛開(kāi)發(fā)研制能記錄更多信息的技術(shù)。
作為提高光盤(pán)記錄容量的技術(shù),有記錄/再生光束的短波長(zhǎng)化、記錄/再生光束照射光學(xué)體系中的物鏡高NA(開(kāi)口數(shù))化、信息記錄層的多層化、多值記錄等。這些中,利用信息記錄層多層化形成的三元記錄,與短波長(zhǎng)化和高NA化相比,能以低成本獲得極大的高容量化。形成3元記錄的多層光信息媒體,例如已記載在特開(kāi)平9-161329號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平9-63122號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平10-302315號(hào)公報(bào)中。
在多層光信息媒體中(以下也稱多層媒體),如上述各公報(bào)中開(kāi)示的,一般是夾持透明樹(shù)脂形成的中間層,使數(shù)個(gè)信息記錄層形成層疊的結(jié)構(gòu)。具體講,是在基板上形成第1信息記錄層,在其上形成表面具有凹凸圖形的中間層、再在其上形成第2信息記錄層,使上述凹凸圖形復(fù)制在第2信息記錄層上。作為上述凹凸圖形,例如有保持?jǐn)?shù)據(jù)、跟蹤信息、地址信息等的預(yù)置凹坑(prepit)或溝槽(groove)(導(dǎo)向溝槽)。在這種凹凸圖形的形成中,如上述各公報(bào)中記載的,一般是利用模子對(duì)樹(shù)脂層進(jìn)行擠壓的2P(Photo polymerigation光聚合)法。
在多層媒體中,為了確保焦點(diǎn)伺服(focws servo)的穩(wěn)定性,要求相鄰接信息記錄層之間的距離在媒體面內(nèi)方向上的偏差要小。即,設(shè)在記錄層之間的中間層,要求厚度必須均勻。當(dāng)中間層的厚度不均性很大,在用模子擠壓復(fù)制凹凸圖形時(shí),模子難以將中間層擠壓均勻,結(jié)果很容易產(chǎn)生復(fù)制缺陷。中間層是在由紫外線固化型樹(shù)脂等活性能射線固化型樹(shù)脂或放射線固化型樹(shù)脂構(gòu)成時(shí),中間層的厚度不均過(guò)大,使中間層固化時(shí)很容易產(chǎn)生固化不均,由此也很容易產(chǎn)生復(fù)制缺陷。
在形成中間層時(shí),即使能由模子準(zhǔn)確地向中間層復(fù)制凹凸圖形,如果模子從中間層脫離時(shí)難以脫開(kāi),即起模性很差,一部分中間層會(huì)連同模子一起剝離下來(lái),產(chǎn)生缺陷。因此,對(duì)于構(gòu)成中間層的樹(shù)脂,要求模子的起模性要好。例如,由紫外線固化型樹(shù)脂構(gòu)成中間層,而且在對(duì)紫外線不透明的信息記錄層上形成中間層時(shí),由于要求用于固化的紫外線通過(guò)模子照射到中間層上,所以模子必須由對(duì)紫外線呈透明的材質(zhì)構(gòu)成。
在通常的旋轉(zhuǎn)涂敷法中,將樹(shù)脂供給到固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的基板表面上,使基板旋轉(zhuǎn),依靠離心力使樹(shù)脂擴(kuò)展。為了在基板上形成安裝驅(qū)動(dòng)光盤(pán)時(shí)使用的中心孔,所以不能將樹(shù)脂供給到旋轉(zhuǎn)中心(基板中央處),從旋轉(zhuǎn)中心以等距離地進(jìn)行環(huán)狀供給。然而,樹(shù)脂供給位置越遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心,盤(pán)外周部分的樹(shù)脂層厚度比盤(pán)內(nèi)周部分厚。即,中間層在半徑方向上存在著厚度不均現(xiàn)象。在多層信息媒體中隨著信息記錄層的層疊數(shù)增多,中間層的數(shù)也增加,中間層的厚度不均形成累積。其結(jié)果,在盤(pán)的外周部,即使記錄/再生光束垂直向基板入射,由信息記錄層表面反射的記錄/再生光束不能與基板形成垂直,其結(jié)果,向拾光器(pick-up)返回的光量減少。因此,在盤(pán)的內(nèi)周部分和外周部分形成不同的再生輸出。
在上述特開(kāi)平9-161329號(hào)公報(bào)中提出一種方案,即,設(shè)置的工序是在基板和模子之間夾有液體樹(shù)脂的狀態(tài)下,使基板和模子一起旋轉(zhuǎn),使液體樹(shù)脂在基板和模子之間擴(kuò)展。在通常的旋轉(zhuǎn)涂敷法中,是將樹(shù)脂供給到盤(pán)狀基板表面上后,通過(guò)旋轉(zhuǎn)基板使樹(shù)脂擴(kuò)展。這時(shí),在基板外周緣附近,由于表面張力引起樹(shù)脂膨起,最終導(dǎo)致基板外周緣附近樹(shù)脂層變厚。與其相反,在該公報(bào)記載的方法中,由于樹(shù)脂是在基板和模子之間呈夾持狀態(tài)下擴(kuò)展,所以能抑制基板外周附近樹(shù)脂層變厚。在同一公報(bào)中,對(duì)于模子的構(gòu)成材料沒(méi)有記載,對(duì)于模子的起模性也沒(méi)有注意到。在同一公報(bào)中都記載了通過(guò)基板照射紫外線。
在上述特開(kāi)平9-63122號(hào)公報(bào)中的實(shí)施例1中,在由保持?jǐn)?shù)據(jù)的位相槽形成的第1再生專用信息面上,形成由硅和硅氮化物的混合物組成的半透明中間層,再在其上設(shè)置紫外線固化樹(shù)脂層。該紫外線固化樹(shù)脂層的表面,為由利用模子的復(fù)制形成的位相槽組成第2再生專用信息面。在該實(shí)施例中,使用了由塑料形成的透明模子,通過(guò)模子射入紫外線。在同一公報(bào)中,對(duì)于使存在于相鄰信息面之間的樹(shù)脂層的厚度均勻沒(méi)有引起注意,關(guān)于模子的起模性也沒(méi)有引起關(guān)注。
在上述特開(kāi)平10-302315號(hào)公報(bào)的實(shí)施例中,將光固化性樹(shù)脂滴在透明模子上,在其上載置基板后,以200rpm的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)透明模子,使光固化性樹(shù)脂擴(kuò)展,接著,通過(guò)透明模子照射紫外線,使樹(shù)脂固化。上述透明模子是通過(guò)在5mm厚的透明塑料圓板和形成凹凸圖形的Ni制模子之間,填充光固化性樹(shù)脂,用紫外線燈照射固化后,剝離Ni制模子而形成的。在該實(shí)施例中,透明模子表面由光固化性樹(shù)脂構(gòu)成,而且,延展對(duì)象的樹(shù)脂是光固化性樹(shù)脂,所以模子的起模性很差。在該公報(bào)中,透明模子表面的光固化性樹(shù)脂和延展對(duì)象的光固化性樹(shù)脂都是紫外線固化型樹(shù)脂。紫外線固化型樹(shù)脂,固化后仍存在殘余聚合引發(fā)劑吸收紫外線。因此,在該公報(bào)中使用的透明模子對(duì)紫外線的透明性很低,很不理想。
然而,在只有1層信息記錄層的光信息媒體中,利用注塑成型制作樹(shù)脂基板時(shí),一般是同時(shí)形成溝槽或予置凹坑等凹凸圖形。但是,例如,在基準(zhǔn)盤(pán)等要求高精度的光板基板中,在由玻璃等形成的高剛性、高精度的平滑基板表面上,形成具有上述凹凸圖形的透明樹(shù)脂層,在該透明樹(shù)脂層上也可形成信息記錄層。在該透明樹(shù)脂層上,和多層光信息媒體中的中間層一樣,通過(guò)用模子的擠壓形成上述凹凸圖形。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的是在制造通過(guò)由樹(shù)脂形成的透明中間層使數(shù)個(gè)信息記錄層層疊,在透明中間層的表面上存在保持信息的凹凸圖形的多層光信息媒體時(shí),使上述透明中間層形成均勻的厚度,同時(shí)使模子具有的、上述凹凸圖形的母體圖形準(zhǔn)確地復(fù)制到透明中間層上。
對(duì)于光盤(pán),為滿足高密度化和大容量化的要求,需要提高線記錄密度和磁道密度。為此,需要減少預(yù)置凹坑,使溝距更狹窄。由此,在模子沖上需要準(zhǔn)確形成細(xì)微的預(yù)置凹坑和溝槽的母體圖形。
本發(fā)明的目的是在含有放射固化型樹(shù)脂的、表面上具有溝和預(yù)槽和預(yù)制凹坑等凹凸圖形的中間層上形成信號(hào)記錄層,制造這樣的光信息媒體時(shí),形成均勻厚度的中間層,同時(shí)使模子具有的上述凹凸圖形的母體圖形準(zhǔn)確地復(fù)制到中間層上。
這些目的,根據(jù)下述(1)~(20)的本發(fā)明即可達(dá)到。
(1)一種光信息媒體的制造方法,是分別通過(guò)透明中間層將具有信息記錄區(qū)的數(shù)個(gè)信息記錄層設(shè)在基板上,制造光信息媒體的方法,設(shè)有以下工序,即在至少形成1層的信息記錄層的基板的上述信息記錄層形成面上,形成含有活性能線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層后,使上述活性能線是可通過(guò)的、而且表面具有凹凸圖形的模子與樹(shù)脂層表面接觸,接著通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射上述活性能線,接著剝離模子,形成復(fù)制上述凹凸圖形的透明中間層,作為上述模子,至少形成上述凹凸圖形的表面,是用聚烯烴系樹(shù)脂或氟系樹(shù)脂構(gòu)成的、形成透明中間層,使在信息記錄區(qū)上的透明中間層的最大厚度和最小厚度的差小于10μm。
(2)上述(1)的光信息媒體制造方法,上述基板為具有中心孔的盤(pán)狀,將上述基板載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,使用具有圓板部和在該圓板部中央形成一體的支撐軸的閉塞裝置,形成堵塞中心孔的狀態(tài),設(shè)有以下工序,即將含有活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液供給到上述支撐軸的外周面以后,通過(guò)使上述基板與上述閉塞裝置一起旋轉(zhuǎn),使上述涂敷液在上述信息記錄層上延展,形成上述樹(shù)脂層。
(3)上述(1)或(2)的光信息媒體的制造方法,設(shè)有在使模子與上述樹(shù)脂層接觸前,通過(guò)照射上述活性能線使上述樹(shù)脂層不完全固化的工序。
(4)上述(3)的光信息媒體制造方法,通過(guò)旋轉(zhuǎn)基板,使含有上述活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液延展并形成上述樹(shù)脂層后,一邊降低基板的旋轉(zhuǎn)速度一邊照射上述活性能線,使上述樹(shù)脂層不完全固化。
(5)上述(4)的光信息媒體制造方法,在上述樹(shù)脂層形成時(shí)至少削去一部分從基板外周緣溢出的涂敷液,隨后照射上述活性能線,使上述樹(shù)脂層不完全固化。
(6)上述(1)~(5)中任意一項(xiàng)光信息媒體制造方法,在減壓環(huán)境中使上述模子與上述樹(shù)脂層表面接觸。
(7)上述(1)~(6)中任意一項(xiàng)光信息媒體制造方法,在上述信息記錄區(qū)上形成平均厚度為5~50μm的上述透明中間層。
(8)一種光信息媒體的制造方法,是在基板上,分別通過(guò)透明中間層設(shè)置具有信息記錄區(qū)的數(shù)個(gè)信息記錄層的光信息媒體制造方法,設(shè)有以下工序,即向至少形成1層信息記錄層的基板的上述信息記錄形成面上供給含有活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液后,上述活性能線是可通過(guò)的,而且使表面具有凹凸圖形的模子與上述涂敷液接觸,接著使模子與基板一起旋轉(zhuǎn),延展上述涂敷液形成樹(shù)脂層,接著,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射活性能線,形成復(fù)制了凹凸圖形的透明中間層、作為上述模子,形成上述凹凸圖形的表面至少是用由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成的。
(9)上述(8)的光信息媒體制造方法,上述模子的厚度為0.3~1.8mm。
(10)上述(8)或(9)的光信息媒體制造方法,在減壓環(huán)境中使上述模子與上述涂敷液接觸。
(11)上述(1)~(10)中任意一項(xiàng)光信息媒體制造方法,上述模子用完后舍棄。
(12)一種光信息媒體的制造方法,是在基板上至少具有1層信息記錄層,在信息記錄層和基板之間,和/或相鄰接2層的信息記錄層之間,具有含有放射線固化型樹(shù)脂的中間層的光信息媒體制造方法。設(shè)有下述工序,即,在表面具有凹凸圖形的模子和基板之間,形成夾持含有放射線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層的狀態(tài),接著,向上述樹(shù)脂層照射放射線,接著剝離模子,形成復(fù)制上述凹凸圖形的中間層,作為上述模子,形成上述凹凸圖形的表面是用由環(huán)狀聚烯烴或聚苯乙烯系樹(shù)脂構(gòu)成的模子。
(13)上述(12)的光信息媒體制造方法,作為上述模子,形成上述凹凸圖形的表面至少是用由非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴構(gòu)成的模子。
(14)上述(12)或(13)的光信息媒體制造方法,上述凹凸圖形的配置間距為0.7μm以下。
(15)一種光信息媒體的制造裝置,是制造在基板上分別通過(guò)透明中間層設(shè)置具有信息記錄區(qū)的數(shù)個(gè)信息記錄層的光信息媒體的制造裝置、具有以下各部,樹(shù)脂形成部,在至少形成1層信息記錄層的基板的上述信息記錄層形成面上形成含有活性能線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層;模子接觸部,使表面具有凹凸圖形的、上述活性能線可透過(guò)的、而且至少形成上述凹凸圖形的表面由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成的模子,與樹(shù)脂層表面接觸;照射部,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射上述活性能線;剝離部,剝離掉模子;在信息記錄區(qū)上形成透明中間層的最大厚度和最小厚度之差在10μm以下。
(16)一種光信息媒體的制造裝置,是在具有中心孔的盤(pán)狀基板上,分別通過(guò)透明中間層設(shè)置具有信息記錄區(qū)的數(shù)個(gè)信息記錄層的制造光信息媒體的制造裝置。
具有樹(shù)脂層形成部,至少形成1層信息記錄層的基板的上述信息記錄層形成面上形成含有活性能線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層,上述樹(shù)脂層形成部分具有閉塞裝置、涂敷液供給部和旋轉(zhuǎn)部,上述閉塞裝置具有圓板部和與該圓板部中央形成一體的支撐軸,可將上述中央孔形成閉塞;上述涂敷液供給部是將含有活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液供到上述支撐軸的外周面上;上述旋轉(zhuǎn)部使上述基板與上述閉塞裝置部一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)而具有模子接觸部、照射部和剝離部,上述模子接觸部,是將表面具有凹凸圖形的、上述活性能線可透過(guò)的、至少形成凹凸圖形的上述表面由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成的模子,與樹(shù)脂層表面接觸,上述照射部通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射上述活性能線,上述剝離部將模子剝離掉。
(17)上述(15)或(16)記載的光信息媒體制造裝置,通過(guò)旋轉(zhuǎn)基板,使含有上述活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液延展,形成上述樹(shù)脂層,從上述涂敷液延展時(shí)降低基板的旋轉(zhuǎn)速度,形成可照射上述活性能線的結(jié)構(gòu)。
(18)上述(17)的光信息媒體制造裝置,還具有削除裝置,在上述涂敷液延展時(shí),至少削除一部分從上述基板外圍溢出的涂敷液。
(19)上述(15)~(18)中任意一項(xiàng)光信息媒體制造裝置,其構(gòu)成是在減壓環(huán)境中可使上述模子與上述樹(shù)脂層表面接觸。
(20)一種光信息媒體的制造裝置,是在基板上,制造至少具有1層信息記錄層,在信息記錄層和基板之間,和/或相鄰接2層的信息記錄層之間,具有含放射線固化型樹(shù)的中間層的該光信息媒體的制造裝置,具有以下部分;模子,表面由環(huán)狀聚烯烴或聚苯乙烯系樹(shù)脂構(gòu)成,上述表面具有配置間距0.7μm以下的凹凸圖形,保持部,在上述模子和上述基板之間以?shī)A持狀態(tài)可保持含有放射線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層;放射線照射部;模子剝離部。
本發(fā)明的第一個(gè)方面,在基板上通過(guò)夾持表面具有凹凸圖形的透明中間層形成數(shù)個(gè)信息記錄層,得到多層媒體。上述凹凸圖形如前所述,是預(yù)置凹坑和溝槽,在透明中間層的凹凸圖形形成面上,形成反射層(包括半透明層)和記錄層等,構(gòu)成信息記錄層。
上述透明中間層是將含有活性能線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層,用具有上述凹凸圖形母體圖形的模子進(jìn)行擠壓而形成的。
本發(fā)明第一個(gè)方面使用的模子,整體是由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成,或者形成上述母體圖形的表面至少是由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成。由此,對(duì)由活性能線固化型樹(shù)脂的固化物組成的透明中間層,起模性很好。
本發(fā)明第一個(gè)方面使用的模子是上述活性能線可透過(guò)的。由此,通過(guò)模子可照射活性能線。從而,存在于基板和透明中間層之間的信息記錄層,對(duì)活性能線是不透明的情況下,通過(guò)模子照射活性能線,可使樹(shù)脂層固化。若通過(guò)模子照射活性能線,樹(shù)脂層固化從與模子接觸區(qū)域開(kāi)始。由此,模子可獲得更好的起模性。
然而,聚烯烴系樹(shù)脂和氟樹(shù)脂由于紫外線吸收率很高,其透過(guò)率很低,相對(duì)于紫外線固化型樹(shù)脂,無(wú)需多說(shuō),聚碳酸酯等其他樹(shù)脂對(duì)于紫外線的透過(guò)率更高。因此,本發(fā)明中,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射足夠強(qiáng)度的紫外線,可獲得充分固化的透明中間層。
利用注塑成型大量生產(chǎn)的樹(shù)脂制模子,由于價(jià)格很便宜,所以用后可以舍棄。另一方面,利用其他方法和其他材質(zhì)制造的模子,由于價(jià)格很高,所以必須反復(fù)使用,每次使用時(shí),附著在表面上的樹(shù)脂必須洗掉。與其相反,用后舍棄的模子,用后也就不必洗滌,所以顯著提高了媒體的生產(chǎn)效率,并能顯著降低媒體的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的第一個(gè)方面,包括以下說(shuō)明的第1種形態(tài)和第2種形態(tài);第1種形態(tài)中,在由活性能線固化型樹(shù)脂組成樹(shù)脂層后,使模子與該樹(shù)脂層表面接觸,接著,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射活性能線使其固化,形成透明中間層。
第1種形態(tài)中,在用模子擠壓上述樹(shù)脂層之前,最好是使樹(shù)脂層不完全固化,接著,在由模子擠壓的狀態(tài)下,使樹(shù)脂層幾乎完全固化,形成透明中間層。在形成透明中間層時(shí),設(shè)有不完全固化工序,通過(guò)進(jìn)行2階段固化,可實(shí)現(xiàn)以下效果。
設(shè)置不完全固化工序產(chǎn)生的第1個(gè)效果,是提高了媒體的機(jī)械特性。不完全固化的樹(shù)脂層在固化工序可完全固化。即,分成2次固化。這種情況,同1次完全固化相比,樹(shù)脂層的收縮量變小。由此,媒體能獲得良好的機(jī)械特性。
以下說(shuō)明設(shè)置不完全固化工序產(chǎn)生的第2個(gè)效果。未設(shè)置不完全固化工序時(shí),樹(shù)脂層由于具有流動(dòng)性,在樹(shù)脂層形成工序和模子擠壓工序之間,樹(shù)脂層往往呈水平均勻,樹(shù)脂層上其面內(nèi)會(huì)產(chǎn)生厚度分布。在模子與樹(shù)脂層接觸時(shí),整個(gè)模子的面難以同時(shí)與樹(shù)脂層接觸。由此,模子首先與一部分樹(shù)脂層接觸。這時(shí),當(dāng)樹(shù)脂層具有流動(dòng)性時(shí),由于樹(shù)脂會(huì)流向模子最初接觸的部分,所以在樹(shù)脂層上,往往其面內(nèi)會(huì)產(chǎn)生厚度分布。因此,未設(shè)置不完全固化工序時(shí),很難穩(wěn)定形成具有均勻規(guī)定厚度的透明中間層。這些問(wèn)題,通過(guò)設(shè)置不完全固化工序即可解除。
以下說(shuō)明設(shè)置不完全固化工序產(chǎn)生的第3個(gè)效果。模子擠壓工序,為防止樹(shù)脂層和壓模之間混入氣泡,最好在減壓環(huán)境中進(jìn)行。然而,當(dāng)未設(shè)不完全固化工序時(shí),樹(shù)脂層中所含的揮發(fā)成分在減壓環(huán)境中很容易揮發(fā)。為此,在樹(shù)脂層和壓模之間很容易混入上述揮發(fā)成分構(gòu)成的氣泡。若設(shè)置了不完全固化工序,此問(wèn)題即可消除,由于可形成更高的減壓度,所以幾乎完全可以防止由揮發(fā)成分以外的氣體引起的氣泡混入。
設(shè)置不完全固化工序,利用旋轉(zhuǎn)涂敷形成樹(shù)脂層時(shí),一邊旋轉(zhuǎn)基板,一邊在其表面上延展涂敷液并形成樹(shù)脂層后,最好一邊降低基板的旋轉(zhuǎn)速度。一邊照射活性能線,使上述樹(shù)脂層不完全固化。旋轉(zhuǎn)涂敷時(shí),延展的樹(shù)脂層外周很容易隆起,但通過(guò)慢慢降低基板的旋轉(zhuǎn)速度并照射活性能線,即可抑制上述隆起。在不完全固化時(shí),由于對(duì)樹(shù)脂層起作用的離心力平滑地減少,所以樹(shù)脂層上很難產(chǎn)生厚度和物性不均。
在一邊慢慢降低基板的旋轉(zhuǎn)速度一邊照射活性能線進(jìn)行不完全樹(shù)脂層固化時(shí),在活性能線照射之前,最好至少削除一部分由基板外圍溢出的涂敷液。這樣,由基板外圍溢出的涂敷液量在遍及整個(gè)圓周方向上會(huì)形成均勻化。由此,在樹(shù)脂層完全固化形成透明中間層后,不必再進(jìn)行削除。不進(jìn)行削除時(shí),由基板外圍溢出的涂敷液,在旋轉(zhuǎn)停止后,因表面張力而返回基板一側(cè),結(jié)果在樹(shù)脂層外圍附近形成環(huán)狀凸部,在其內(nèi)側(cè)形成環(huán)狀凹部。這種狀態(tài)的樹(shù)脂層上重疊模子使樹(shù)脂層固化時(shí),在上述環(huán)狀凹部引起的空間會(huì)在透明中間層上形成。
第1種形態(tài)中,形成樹(shù)脂層時(shí),最好采用以下說(shuō)明的閉塞裝置。該閉塞裝置具有圓板部分和與該圓板部分中央形成一體的支撐軸。在第1種形態(tài)中,將具有中心孔的盤(pán)狀基板載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,由閉塞裝置將基板中心孔形成堵塞狀態(tài),將含有活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液供給到閉塞裝置的支撐軸表面后,通過(guò)使基板和閉塞裝置一起旋轉(zhuǎn),使涂敷液延展形成樹(shù)脂層。
在通常的旋轉(zhuǎn)涂敷法中,將樹(shù)脂供給到固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的基板表面上,旋轉(zhuǎn)基板利用離心力使樹(shù)脂延展。基板上由于形成安裝驅(qū)動(dòng)光盤(pán)時(shí)可用的中心孔,所以不能將樹(shù)脂供給到旋轉(zhuǎn)中心(基板中央),形成由旋轉(zhuǎn)中心以等距離地進(jìn)行環(huán)狀供給。然而,樹(shù)脂供給位置越遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心,盤(pán)外周部比盤(pán)內(nèi)周部形成的越厚。即,透明中間層沿半徑方向上的厚度不均變大。在多層信息媒體中,隨著信息記錄層的層疊數(shù)增多,透明中間層數(shù)也增加,所以透明中間層的厚度不均形成積累。結(jié)果是,在盤(pán)的外周部分,即使垂直基板入射記錄/再生光束,由信息記錄層表面反射的記錄/再生光束也不會(huì)形成與基板垂直,結(jié)果向拾光器(pick-up)返回的光量減少。由此,在盤(pán)的內(nèi)周部分和外周部分上形成不同的再生輸出。
與其相反,利用上述閉塞裝置,若將樹(shù)脂供給到其中央附近,即旋轉(zhuǎn)中心附近,可使透明中間層的外周部分的厚度增加減輕。
已知有,雖不是多層媒體,但盤(pán)基板的中心孔是由板狀構(gòu)件、圓板部、閉塞板、蓋等閉塞裝置堵塞住、將樹(shù)脂供到該閉塞裝置的中央附近、即旋轉(zhuǎn)中心附近,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂敷(特開(kāi)平10-320850號(hào)公報(bào)、同10-249264號(hào)公報(bào)、同10-289489號(hào)公報(bào)、同11-195250號(hào)公報(bào)、同11-195251號(hào)公報(bào))。
然而,上述各公報(bào)中記載的閉塞裝置,存在以下說(shuō)明的問(wèn)題。
在上述特開(kāi)平10-320850號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平10-249264號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平11-195250號(hào)公報(bào)中,沒(méi)有記載在旋轉(zhuǎn)涂敷后取出閉塞裝置的板狀構(gòu)件乃至蓋的方法,所以難以被工業(yè)利用。
上述特開(kāi)平10-289489號(hào)公報(bào)中,記載了旋轉(zhuǎn)涂敷后,將閉塞裝置的圓板部通過(guò)沖孔或用電磁鐵吸附取出后,再一邊旋轉(zhuǎn)盤(pán)基板一邊使樹(shù)脂層固化。然而,在通過(guò)沖孔和用電磁鐵取出閉塞裝置時(shí),由于對(duì)閉塞裝置加上了很大的加速度,所以樹(shù)脂涂膜上很容易產(chǎn)生紊亂。
上述特開(kāi)平11-195251號(hào)公報(bào)中記載了一種使支撐體與圓形狀蓋子的中央形成一體化結(jié)構(gòu)的閉塞裝置。該公報(bào)中還記載了通過(guò)設(shè)置該支撐體,使閉塞裝置的拆裝和位置吻合易于形成的事項(xiàng)。該支撐體是至少具有1個(gè)孔的中空筒狀物,或者是數(shù)個(gè)棒狀體。將樹(shù)脂注入中空筒的內(nèi)部或以數(shù)個(gè)棒狀體包圍的區(qū)域內(nèi)后,盤(pán)基板和閉塞裝置一起旋轉(zhuǎn),在盤(pán)基板上形成樹(shù)脂層。若使用這種閉塞裝置,閉塞裝置很容易取出。同一公報(bào)中還記載了使閉塞裝置脫離開(kāi)盤(pán)基板后,使盤(pán)基板處于靜止?fàn)顟B(tài)下,使樹(shù)脂層固化。
同一公報(bào)中記載了樹(shù)脂從設(shè)在閉塞裝置的中空筒上的孔或相鄰棒狀體之間流出,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂敷。然而,由支撐體的壁(孔以外區(qū)域)或棒狀體堵住樹(shù)脂流動(dòng)。被堵住的樹(shù)脂在無(wú)法預(yù)測(cè)的一定時(shí)內(nèi),會(huì)一下子流到盤(pán)基板上。由此,很容易產(chǎn)生涂膜不均。這種閉塞裝置,與樹(shù)脂接觸面的形狀很復(fù)雜,而且,與樹(shù)脂接觸面積很大,所以很難將閉塞裝置洗干凈。當(dāng)閉塞裝置表面上殘留樹(shù)脂時(shí),涂膜很容易產(chǎn)生不均。在該公報(bào)的表1中,關(guān)于中空筒外徑為4~16mm時(shí),對(duì)涂膜厚度的變動(dòng)作了研究,但從其結(jié)果可知,涂膜厚度不均取決于中空筒的外徑,外徑越大,厚度不均也越大。即,即使將樹(shù)脂供到中空筒內(nèi)部,認(rèn)為涂敷開(kāi)始位置與旋轉(zhuǎn)中心不一致,中空筒的外周位置形成了涂敷開(kāi)始的位置??紤]到樹(shù)脂粘度比較高時(shí),由于很難使中空筒外徑小于4mm,所以使用該公報(bào)記載的方法,很難顯著減小樹(shù)脂涂膜厚度的不均。
對(duì)于這種以前的閉塞裝置,如圖2所示,本發(fā)明第一個(gè)方面中使用的閉塞裝置300,由在圓板部分301上設(shè)有支撐軸302,所以媒體制造工序中的閉塞裝置300很容易安裝,特別是旋轉(zhuǎn)涂敷后,閉塞裝置300很容易取出。
上述特開(kāi)平11-195251號(hào)公報(bào)中記載,由支撐體的壁或棒狀體堵住樹(shù)脂,如前所述涂膜很容易產(chǎn)生不均。與其相反,使用圖2所示的閉塞裝置,由于將涂敷液供到支撐軸的外圍上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂敷,所以涂膜很難產(chǎn)生不均。使用圖2所示的閉塞裝置,附著樹(shù)脂的是支撐軸的外周面,與上述特開(kāi)平11-195251號(hào)公報(bào)中記載的相比,閉塞裝置很容易洗干凈。在上述特開(kāi)平11-195251號(hào)公報(bào)中,由于將涂敷液供到中空筒狀的支撐體內(nèi)部,為了確保粘度較高的涂敷液流動(dòng)性,不能將支撐體的外徑形成的很小,由此,涂敷開(kāi)始位置離旋轉(zhuǎn)中心較遠(yuǎn)。與其相反,使用圖2所示閉塞裝置,與同一公報(bào)相比,由于能顯著減小支撐軸的外徑,所以能顯著減小涂膜厚度的不均。
以下對(duì)本發(fā)明第一個(gè)方面的第2種形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。第2種形態(tài)中,將含有活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液供到基板上后,使模子與該涂敷液接觸,接著,使模子與基板一起旋轉(zhuǎn),延展涂敷液后形成樹(shù)脂層,接著通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射活性能線,形成透明中間層。第2種形態(tài)中,由于涂敷液是夾持在基板和沖壓模之間的狀態(tài)下延展,所以能形成厚度比較均勻的樹(shù)脂層。
和本發(fā)明第一個(gè)方面的第2種形態(tài)一樣,在上述特開(kāi)平9-161329號(hào)公報(bào)和上述特開(kāi)平10-302315號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種將樹(shù)脂夾持在基板和模子之間的狀態(tài)下進(jìn)行延展的方法。然而,如前所述,在上述特開(kāi)平9-161329號(hào)公報(bào)中,沒(méi)有公開(kāi)模子的構(gòu)成材料,更沒(méi)有關(guān)注模子的起模性。在同一公報(bào)中,通過(guò)基板照射紫外線,對(duì)于由透明材質(zhì)構(gòu)成模子沒(méi)有記載。另一方面,在上述特開(kāi)平10-302315號(hào)公報(bào)的實(shí)施例中透明模子表面是由光固化性樹(shù)脂構(gòu)成,而且,延展對(duì)象的樹(shù)脂也是光固化性樹(shù)脂,所以模子的起模性很差,模子的紫外線透過(guò)率很低。因此,使用上述特開(kāi)平9-161329號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平10-302315號(hào)公報(bào)中分別記載的方法,不能獲得和本發(fā)明第一方面中第2種形態(tài)相同的效果。
特開(kāi)平1-285040號(hào)公報(bào)中記載了一種方法,即,將放射線固化型樹(shù)脂噴吐到模子的表面上,在其上壓接上光盤(pán)用基板后,照射放射線,接著將模子和光盤(pán)用基板進(jìn)行剝離,在模子表面的圖形復(fù)制到光盤(pán)表面上的方法。同一公報(bào)記載的發(fā)明,就模子由烯烴樹(shù)脂構(gòu)成這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)與本發(fā)明的第一個(gè)方面一樣。然而,同一公報(bào)中沒(méi)有記載多層媒體。同一公報(bào)中也沒(méi)有著眼于復(fù)制圖形的放射線固化型樹(shù)脂層厚度的均勻性。
在本發(fā)明的第二個(gè)方面中,形成在基板和信息記錄層之間、和/或相鄰2層的信息記錄層之間設(shè)置的表面具有凹凸圖形的中間層。上述凹凸圖形是預(yù)置凹坑和溝槽,在中間層的凹凸圖形的形成面上形成反射層(包括半透明層)和記錄層等,成為信息記錄層。
上述中間層是通過(guò)用具有上述凹凸圖形母體圖形的模子對(duì)含有放射線固化型樹(shù)脂進(jìn)行擠壓形成。
本發(fā)明第二個(gè)方面中使用的模子,整體由環(huán)狀聚烯烴或聚苯乙烯系樹(shù)脂構(gòu)成,或者至少是形成上述母體圖形的表面由環(huán)狀聚烯烴或聚苯乙烯系樹(shù)脂構(gòu)成。由此,對(duì)于由放射線固化型樹(shù)脂的固化物形成的中間層,起模性良好,環(huán)狀聚烯烴更好。
本發(fā)明第二個(gè)方面中使用的模子是可透過(guò)放射線的。由此,可通過(guò)模子照射放射線。由此,通過(guò)模子照射放射線可使樹(shù)脂層固化。因此基板是不透明的,在基板和中間層之間存在不透明的信息記錄層時(shí),并不妨礙樹(shù)脂層固化。通過(guò)模子照射放射線時(shí),樹(shù)脂層的固化是從與模子相接的區(qū)域開(kāi)始。由此,模子的起模性更好。
而且,由于環(huán)狀聚烯烴的紫外線吸收率很高,所以對(duì)于其透過(guò)率很低的紫外線固化型樹(shù)脂,不用說(shuō),對(duì)于聚碳酸酯等其他樹(shù)脂,對(duì)紫外線的透過(guò)率也很高。因此,本發(fā)明的第二個(gè)方面,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射足夠強(qiáng)度的紫外線,會(huì)得到充分固化的中間層。
利用注塑成型大量生產(chǎn)的樹(shù)脂模子,由于價(jià)格很低,所以可用后舍棄。另一方面,用其他方法和其他材質(zhì)制造的模子價(jià)格很高,雖然可反復(fù)使用,但每次使用時(shí),必須清洗附著在表面上的樹(shù)脂。與其相反,用后舍棄的模子,用后不必清洗,所以顯著地提高了媒體的生產(chǎn)效率,并顯著降低了媒體的生產(chǎn)成本。
然而,特開(kāi)平1-285040號(hào)公報(bào)中記載了將放射線固化型樹(shù)脂噴吐到模子表面上,在其上壓接光盤(pán)用基板后,照射放射線,接著將模子和光盤(pán)用基板進(jìn)行剝離,使模子表面的圖形復(fù)制到光盤(pán)表面上的方法。同一公報(bào)中記載的發(fā)明,就模子由烯烴樹(shù)脂構(gòu)成這一點(diǎn)講,與本發(fā)明的第二個(gè)方面一樣。然而,在同一公報(bào)中沒(méi)有記載,也沒(méi)有暗示作為烯烴樹(shù)脂而使用環(huán)狀聚烯烴。在同一公報(bào)的實(shí)施例中,使用了結(jié)晶性線狀烯烴樹(shù)脂的聚甲基戊烯制作模子。在同一公報(bào)中并沒(méi)有著眼于復(fù)制圖形的放射線固化型樹(shù)脂層厚度的均勻性。同一公報(bào)中也沒(méi)有記載多層媒體。
如前所述,為了滿足光信息媒體高密度化和大容量化的要求,必須在模子上準(zhǔn)確形成細(xì)微的母體圖形。在利用注塑成型形成模子時(shí),冷卻時(shí),由于樹(shù)脂收縮,很容易產(chǎn)生起模性不均。即,作為由金屬模子向樹(shù)脂準(zhǔn)確復(fù)制凹凸圖形,冷卻時(shí),由于樹(shù)脂收縮,圖形產(chǎn)生偏移。這種圖形偏移,即使偏移量相同,圖形的配置間距越小,影響越大。
在上述特開(kāi)平1-285040號(hào)公報(bào)的實(shí)施例中使用的聚甲基戊烯,由于是結(jié)晶性的線狀烯烴樹(shù)脂,所以注塑成型后冷卻時(shí),不同方向上收縮很大。由此,會(huì)產(chǎn)生很大的圖形偏移。同一公報(bào)的實(shí)施例形成的溝槽間距為1.6μm寬,最近在制造窄磁道間距媒體時(shí),使用聚甲基戊烯時(shí),圖形偏移超出了容許范圍。由于聚甲基戊烯很脆弱,當(dāng)形成像模子那樣很薄的板狀體時(shí),存在易碎裂的問(wèn)題。進(jìn)而根據(jù)本發(fā)明者們的研究知道,使用聚甲基戊烯時(shí),模子的變形(翹曲或扭曲)很容易變大。
烯烴樹(shù)脂中聚乙烯和聚丙烯也具有結(jié)晶性,所以和聚甲基戊烯一樣,存在圖形偏移和易碎裂的問(wèn)題。聚乙烯和聚丙烯由于沒(méi)有適宜用注射模塑成型形成的細(xì)微圖形的比較低的分子量級(jí)的品種,所以注塑成型時(shí),需要顯著提高樹(shù)脂的熔融溫度,結(jié)果,從金屬模中取出模子時(shí)的溫度也很高,所以模子很容易變形(翹曲或扭曲)。
與其相反,本發(fā)明第二個(gè)方面中使用的環(huán)狀聚烯烴,通常形成非晶質(zhì),聚苯乙烯系樹(shù)脂由于是非晶質(zhì),所以上述圖形偏移很小,模子變形很小。特別是非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴,模子的圖形偏移和變形顯著變小,又由于難以碎裂所以最為理想。
注塑成型時(shí),為了準(zhǔn)確地復(fù)制細(xì)微的圖形,最好提高樹(shù)脂熔融溫度。環(huán)狀聚烯烴由于具有環(huán)狀結(jié)構(gòu),所以耐熱性很高。由此,可提高注塑成型時(shí)的樹(shù)脂熔融溫度,所以能準(zhǔn)確地復(fù)制細(xì)微的圖形。而且,注塑成型時(shí),即使將樹(shù)脂熔融溫度設(shè)定在高溫,模子變形也很小。
進(jìn)而,本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn),通過(guò)將環(huán)狀聚烯烴注塑成型時(shí)的樹(shù)脂熔融溫度設(shè)定在比以前使用的溫度更高的高溫,可使圖形偏移極小,而且,模子的變形量抑制在無(wú)任何問(wèn)題的范圍內(nèi)。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第1種實(shí)施形態(tài)制造的光信息媒體構(gòu)成例的部分剖面圖。
圖2是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第1種形式中的涂敷工序部分的剖面圖。
圖3是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第1種形式中的涂敷工序部分的剖面圖。
圖4是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第1種形式中的涂敷工序部分的剖面圖。
圖5是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第1種形式中的涂敷工序部分的剖面圖。
圖6是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第1種形式中的涂敷工序部分的剖面圖。
圖7是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第1種形式中的涂敷工序部分的剖面圖。
圖8是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第1種形式中的涂敷工序部分的剖面圖。
圖9是說(shuō)明固化工序的剖面圖。
圖10是說(shuō)明剝離工序的剖面圖。
圖11是說(shuō)明層疊工序的剖面圖。
圖12(A)~(D)是表示第1種實(shí)施形態(tài)的第1種形式中所用閉塞裝置構(gòu)成例的斷面圖。
圖13是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第2種形式中的涂敷工序的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖14是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第2種形式中的涂敷工序的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖15是說(shuō)明第1種實(shí)施形態(tài)的第2種形式中的涂敷工序的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖16是表示在基板上形成細(xì)微圖形的圖面代用照片,是表示在透明中間層表面上形成的溝槽圖形的掃描型電子顯微鏡照片。
圖17是表示盤(pán)的半徑方向位置和該位置處的透明中間層厚度關(guān)系的曲線圖。
圖18是表示利用本發(fā)明的第2種實(shí)施形態(tài)制造的光信息媒體構(gòu)成例的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖19是表示利用本發(fā)明的第2種實(shí)施形態(tài)制造的光信息媒體構(gòu)成例的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖20是表示利用本發(fā)明的第2種實(shí)施形態(tài)制造的光信息媒體構(gòu)成例的部分?jǐn)嗝鎴D。
發(fā)明的實(shí)施形態(tài)以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
第1種實(shí)施形態(tài)光信息媒體本實(shí)施形態(tài)適用的光信息媒體,信息記錄層具有至少2層層疊的構(gòu)造。本說(shuō)明書(shū)中的信息記錄層至少含有再生專用層或記錄層。所謂再生專用層是存在保持記錄信息的預(yù)置凹坑等凹凸圖形的、至少反射一部分再生光束的層,所謂記錄層是含有相變化材料和有機(jī)色素等記錄材料的、可改寫(xiě)和追記記錄標(biāo)識(shí)的層。在記錄層上,為保持和跟蹤伺服預(yù)格式化信息等,而設(shè)置溝槽和預(yù)置凹坑等凹凸圖形。
本說(shuō)明書(shū)中的所謂多層媒體,是具有數(shù)個(gè)信息記錄層的,而且,存在利用透過(guò)其他信息記錄層的記錄/再生光束,進(jìn)行記錄或再生的信息記錄層的媒體。在相鄰接的信息記錄層之間存在能透過(guò)記錄/再生光束的透明中間層。
圖1表示根據(jù)本實(shí)施形態(tài)制造的多層媒體構(gòu)成例。圖1所示媒體是在盤(pán)狀的基板SB上設(shè)置第1信息記錄層IL-1,在該信息記錄層IL-1上通過(guò)透明中間層TL層疊第2信息記錄層IL-2。在第1信息記錄層IL-1和第2信息記錄層IL-2上,分別形成由溝槽和預(yù)置凹坑構(gòu)成的凹凸圖形。在第2信息記錄層IL-2上形成保護(hù)層PL。以下對(duì)該媒體的各部分構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
基板SB、保護(hù)層PL在圖1所示媒體中,記錄/再生光束不是從基板SB側(cè),而是從保護(hù)層PL側(cè)射入。因此,基板SB對(duì)于記錄/再生光束不必是透明的。基板SB的厚度通常為0.2~1.8mm,最好為0.4~1.2mm?;錝B和通常的光信息媒體的基板一樣,可由樹(shù)脂構(gòu)成。這時(shí),第1信息記錄層IL-1所需要的基板SB表面的凹凸圖形可利用注塑成型形成。但是,玻璃板和樹(shù)脂板、金屬板等剛性基板的表面可利用2P法形成凹凸圖形,也可以形成基板SB。
保護(hù)層PL具有透過(guò)記錄/再生光束的透光性。對(duì)于保護(hù)層PL,亦可使用與基板SB同等厚度的樹(shù)脂板或玻璃板。但是,將記錄/再生光束照射光學(xué)體系作為高NA化,為與高記錄密度相對(duì)應(yīng),最好使保護(hù)層PL薄型化。這時(shí)保護(hù)層PL的厚度最好從30~300μm范圍內(nèi)選取。保護(hù)層PL過(guò)薄時(shí),附著在保護(hù)層PL表面上的塵埃會(huì)產(chǎn)生很大的光學(xué)影響。另一方面,保護(hù)層過(guò)厚時(shí),難以形成高NA化。
在使保護(hù)層PL薄型化時(shí),例如,可以將透光性樹(shù)脂組成的片利用各種粘接劑或粘合劑貼合在一起形成保護(hù)層PL,亦可涂敷透光性樹(shù)脂形成保護(hù)層PL。
在圖1所示構(gòu)造的媒體中,也可以是通過(guò)基板SB向信息記錄層IL-1、IL-2射入記錄/再生光束而構(gòu)成。
信息記錄層在信息記錄層IL-1、IL-2上形成預(yù)置凹坑和溝槽等凹凸圖形。這種凹凸圖形通過(guò)將透明中間層TL表面上形成的凹凸圖形進(jìn)行復(fù)制形成。但是,從記錄/再生光束入射測(cè)看最深處存在的信息記錄層IL-1,通過(guò)設(shè)在基板SB上的凹凸圖形的復(fù)制形成。信息記錄層至少含有再生專用層或記錄層。
再生專用層由于需要反射一部分再生光束(信息記錄層IL-2)或者反射大部分(信息記錄層IL-1),所以形成由金屬(包括合金)膜或電介質(zhì)多層膜形成的反射層。再生專用媒體中的信息記錄層,通常只由反射層構(gòu)成。
記錄層可以是下列中的任意一種,使用相變化型記錄材料的可重寫(xiě)型的或追記型的、使用光磁記錄材料可改寫(xiě)型的、將有機(jī)色素用作記錄材料追記型的,也可以使用其他的記錄材料。但是,與其他記錄材料相比,光透過(guò)率很高,為此,由于可將記錄層的層疊數(shù)增多,最好使用相變化型記錄材料。在記錄媒體中,雖然可只由記錄層構(gòu)成信息記錄層,但根據(jù)需要,也可設(shè)置反射層和電介質(zhì)層等其他的層。
例如,相變化型記錄媒體中的信息記錄層,通常的構(gòu)造是在記錄層的兩側(cè)設(shè)置電介質(zhì)層。從記錄/再生光束射入側(cè)看存在于最深處的信息記錄層IL-1,通常的構(gòu)造是圖1中從下側(cè)由反射層、電介質(zhì)層、相變化型記錄層、電介質(zhì)層依次形成層疊。對(duì)于信息記錄層IL-2,因?yàn)樾枰高^(guò)記錄/再生光束,通常不設(shè)反射層,但根據(jù)需要,可設(shè)置對(duì)記錄/再生光束呈半透明的反射層,也可形成與IL-1一樣的構(gòu)造。
本發(fā)明中所用相變化型記錄材料的組成沒(méi)有特殊限定,至少最好含有Sb和Te。只由Sb和Te形成的記錄層,結(jié)晶化溫度可低到130℃左右,因保存可靠性不充分,所以最好添加其他元素。作為這時(shí)的添加元素最好是元素M(元素M是從In、Ag、Au、Bi、Se、Al、P、Ge、H、Si、C、V、W、Ta、Zn、Ti、Ce、Tb、Sn、Pb、Pd和Y中選出的至少1種元素)。這些中,從提高保存可靠性的效果考慮,最好是Ge。
構(gòu)成記錄層元素的原子比以式I SbaTebMc表示,當(dāng)a+b+c=1時(shí),理想的是a=0.2~0.85、b=0.1~0.6、c=0~0.25更為理想的是c=0.01~0.25。
Sb含量過(guò)少時(shí),結(jié)晶化速度不足夠迅速,改寫(xiě)困難。另一方面,Sb含量過(guò)多時(shí),結(jié)晶化速度過(guò)快,難以形成非晶質(zhì)記錄標(biāo)識(shí)。M含量過(guò)少時(shí),添加M的效果不充分,M含量過(guò)多時(shí),伴隨著相變化,反射率變化很小,難以獲得充分的變調(diào)度。Te含量過(guò)少時(shí),難以非晶質(zhì)化,并難以形成記錄標(biāo)識(shí)。另一方面,而Te含量過(guò)多時(shí),結(jié)晶化速度緩慢,改寫(xiě)困難。
在多層媒體中,如上所述,由于數(shù)個(gè)記錄層重疊,記錄/再生光束的光量損失增大。由此,作為記錄層在不損害功能的范圍內(nèi),使記錄層盡可能地薄。但過(guò)薄時(shí),作為記錄層會(huì)損害功能。為此,記錄層的厚度理想的為2~50nm、最為理想的是4~20nm。
使用相變化型記錄層時(shí),信息記錄層,如前所述,最好用一對(duì)電介質(zhì)層形成夾持記錄層的構(gòu)造。在該構(gòu)造中,最好利用噴濺法形成記錄層和各電介層。作為電介質(zhì)層中使用的電介質(zhì),例如最好是從含有Si、Ge、Zn、Al稀土元素等中選出的至少1種金屬成分的各種化合物。作為化合物最好是氧化物、氮化物、硫化物或氟化物,也可使用含有這些化合物中2種以上的混合物。各電介質(zhì)層的厚度最好為10~500nm。
透明中間層透明中間層TL是紫外線固化型樹(shù)脂等活性能線固化型樹(shù)脂的固化物,而且是由對(duì)記錄/再生光束透過(guò)率高的材料構(gòu)成。
透明中間層的厚度沒(méi)有特殊限定,將相鄰信息記錄層之間的交調(diào)失真設(shè)定在允許范圍內(nèi),好的為5~50μm、更好10~50μm。透明中間層過(guò)薄時(shí),交調(diào)失真過(guò)大。而透明中間層過(guò)厚時(shí),厚度不均很容易增大、內(nèi)部應(yīng)力也容易增大,整個(gè)媒體的厚度也會(huì)增大。上述所說(shuō)的平均厚度是指信息記錄區(qū)內(nèi)的最大厚度和最小厚度相加的平均。本說(shuō)明書(shū)中的所謂信息記錄區(qū),是再生專用的信息記錄層和追記或可改寫(xiě)的信息記錄層之中,形成預(yù)置凹坑和溝槽的,并可保持記錄信息的區(qū)域。即,是存在能記錄磁道的區(qū)域。上述可記錄磁道中,除了記錄數(shù)據(jù)的磁道(通常的記錄磁道)外,也含有試寫(xiě)用的磁道。
如前所述,利用通常的旋轉(zhuǎn)涂敷法形成透明中間層時(shí),在透明中間層的半徑方向上,由于厚度不均增大,在內(nèi)周部和外周部的再生輸出很容易產(chǎn)生差異,在從模子復(fù)制圖形時(shí)很容易產(chǎn)生復(fù)制不均。在信息記錄區(qū)域上,透明中間層的最大厚度和最小厚度之差,一般要小于10μm,更好小于6μm,最好在3μm以下。通過(guò)使透明中間層形成如此小的厚度分布,即可控制再生輸出變動(dòng)。在第1種形態(tài)中,利用旋轉(zhuǎn)涂敷法形成樹(shù)脂層后,用模子擠壓樹(shù)脂層復(fù)制凹凸圖形。然而,第1種形態(tài)中,透明中間層的厚度不均很大時(shí),由于對(duì)固化前的透明中間層(樹(shù)脂層)不能用模子均勻擠壓,所以很容易產(chǎn)生復(fù)制缺陷。為此,第1種形態(tài)中,最好使透明中間層的最大厚度和最小厚度之差在上述范圍內(nèi)。
透明中間層的最大厚度和最小厚度之差越小越好,但使用旋轉(zhuǎn)涂敷法時(shí),很難使上述之差達(dá)到零。只要上述之差足夠小,對(duì)再生輸出變動(dòng)的影響就很小。因此,上述之差沒(méi)有必要小到1μm以下。
制造方法(第1種形態(tài))以下對(duì)本實(shí)施形態(tài)的第1種形態(tài)制造方法適用于制造圖1所示媒體的情況進(jìn)行說(shuō)明。在第1種形態(tài)中,為了減小透明中間層的厚度分布,最好使用上述閉塞裝置形成透明中間層。在本實(shí)施形態(tài)的制造方法中,設(shè)有以下說(shuō)明的涂敷工序、固化工序、剝離工序和層疊工序。
以下列舉實(shí)例對(duì)作為活性能線固化型樹(shù)脂使用紫外線固化型樹(shù)脂的情況進(jìn)行說(shuō)明,此外,也可使用由電子線等其他活性能線進(jìn)行固化的樹(shù)脂。
涂敷工序如圖2和圖3所示,首先將具有中心孔CH的基板SB載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)200上。在基板SB上形成第1信息記錄層IL-1。將基板SB的中心孔CH插入旋轉(zhuǎn)臺(tái)200的環(huán)狀突起201,固定住。這些圖是剖面圖,只表示出了呈現(xiàn)剖面的端面,深度方向的圖示省略。這以后的剖面圖也一樣。
接著,利用閉塞裝置300堵塞住中心孔CH。該閉塞裝置300具有堵塞中心孔CH的圓板部301、與其中央形成一體的支撐軸302、和在與中心孔CH相對(duì)一側(cè)的圓板部301上形成一體的凸部303。通過(guò)使凸部303與突起201的內(nèi)周部分形成嵌合,可將閉塞裝置300固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)200上,同時(shí)也能確定基板SB和閉塞裝置300的位置。但是,基板SB和閉塞裝置300向旋轉(zhuǎn)臺(tái)200上固定的方法,沒(méi)有特殊限定,例如,也可以在使基板SB和閉塞裝置300嵌合的狀態(tài)下,再使閉塞裝置300與旋轉(zhuǎn)臺(tái)200嵌合。
以下,如圖4所示,由噴吐裝置的噴嘴400噴吐出由樹(shù)脂或樹(shù)脂溶液形成的涂敷液500,將涂敷液500供到支撐軸302的外周面上。這時(shí),使旋轉(zhuǎn)臺(tái)200最好以以20~100rpm比較低的速度旋轉(zhuǎn),使涂敷液均勻地遍及到圓板部分301上。
接著,如圖5所示,通過(guò)使旋轉(zhuǎn)臺(tái)200以較高速度旋轉(zhuǎn),使涂敷液500延展。這樣,在基板SB上形成樹(shù)脂層RL。
涂敷液的延展條件沒(méi)有限定。在旋轉(zhuǎn)涂敷法中,除涂敷液的粘度外,其他條件相同的情況下,從理論方面說(shuō),涂膜的厚度與涂敷液粘度的平方根成比例。另一方面,旋轉(zhuǎn)速度越大,旋轉(zhuǎn)時(shí)間越長(zhǎng),涂膜越薄。因此要想使樹(shù)脂層RL形成規(guī)定的厚度,旋轉(zhuǎn)涂敷時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間可根據(jù)涂敷液的粘度適當(dāng)確定。
在涂敷工序中,如前所述,最好照射紫外線使樹(shù)脂層RL不完全固化。通過(guò)設(shè)置不完全固化工序,可實(shí)現(xiàn)上述效果。
在不完全固化時(shí),也可在形成樹(shù)脂層RL后,將閉塞裝置300從基板SB上取下后,再照射紫外線。但在本實(shí)施形態(tài)中,圖5中形成樹(shù)脂層RL后,如圖6所示,在旋轉(zhuǎn)涂敷中最好是在降低基板SB旋轉(zhuǎn)速度的過(guò)程中照射紫外線。在從開(kāi)始減速時(shí),到經(jīng)過(guò)減速時(shí)間的30%期間開(kāi)始照射紫外線,并且,至少繼續(xù)到經(jīng)過(guò)減速時(shí)間的80%。照射開(kāi)始較遲時(shí),樹(shù)脂層很容易堆積在外周側(cè)。在照射開(kāi)始較遲時(shí),直到較低的旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)樹(shù)脂不會(huì)固化,結(jié)果,在未固化的狀態(tài)下,由于離心力變得很弱,所以很容易增大外周部分的隆起。使停止紫外線照射的定時(shí)過(guò)早時(shí),樹(shù)脂層很容易產(chǎn)生不均。基板SB旋轉(zhuǎn)速度的降低曲線沒(méi)有特殊限制,在開(kāi)始到停止期間內(nèi),最好是每單位時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度降低量(減速率)恒定,或平穩(wěn)地進(jìn)行變化。即,減速率可以恒定,也可以逐漸減小或逐漸增加,最好是設(shè)定恒定。
在不完全固化工序中樹(shù)脂層RL的固化程度,是樹(shù)脂層RL上殘存粘接性的程度。殘存有粘接性的不完全固化樹(shù)脂層,利用模子擠壓,可進(jìn)行圖形復(fù)制,實(shí)際上是沒(méi)有流動(dòng)性的。用于不完全固化所需紫外線的照射量,根據(jù)樹(shù)脂層構(gòu)成材料而定,好的是10~200mJ/cm2,更好是30~100mJ/cm2。
在邊降低旋轉(zhuǎn)速度邊使樹(shù)脂層固化的方法中,在將閉塞裝置300裝入基板SB中的狀態(tài)下照射紫外線。這時(shí),閉塞裝置300表面的涂敷液也照射紫外線時(shí),固化后,從基板SB中取出閉塞裝置300時(shí),有時(shí)樹(shù)脂層的內(nèi)周緣會(huì)或產(chǎn)生毛刺,或毛刺碎片形成飛散,很不理想。為了防止這種毛刺產(chǎn)生,閉塞裝置300附近最好不照射紫外線。即,最好是控制照射范圍,使紫外線照射區(qū)域的內(nèi)徑稍稍大于閉塞裝置300的圓板部分301的外徑。涂敷液擴(kuò)展時(shí),涂敷液從基板SB的外周緣形成放射狀飛散,當(dāng)對(duì)此照射紫外線時(shí),飛散的涂敷液從基板外周緣呈放射狀延伸態(tài),很容易固化。為防此現(xiàn)象發(fā)生,最好控制照射范圍,使紫外線照射區(qū)域的外周緣與基板SB的外周緣大致一致。
照射范圍,例如,可通過(guò)在紫外線源和基板SB之間設(shè)置規(guī)定形狀的罩,遮斷紫外線,即可控制。也可以使用能照射精密圖形的投影曝光機(jī)來(lái)控制。除了投影曝光機(jī)之外,也可是能有選擇地照射特定區(qū)域型的紫外線照射裝置。作為這種裝置,例如有ウシオ電器(株)制的點(diǎn)式UV照射裝置和多式燈。點(diǎn)式UV照射裝置中,光纖單元的端部安裝透鏡,可調(diào)整照射區(qū)域的形狀。例如,設(shè)照射區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)方形,一邊旋轉(zhuǎn)基板SB一邊照射,可使樹(shù)脂層表面形成環(huán)狀照射。使用上述多式燈時(shí),最好與上述罩子并用。
在樹(shù)脂層進(jìn)行不完全固化時(shí),如前所述,在形成樹(shù)脂層時(shí),最好削除一部分從基板SB外圍溢出的涂敷液。具體講,最好使用具有像刀刃一樣的薄板狀部分的切削裝置,使其靠近基板SB的外周側(cè)面地削除涂敷液。
接著,使閉塞裝置300脫離開(kāi)基板SB,形成圖7所示的狀態(tài)后,如圖8所示,使模子100與樹(shù)脂層RL接觸。在模子100的下面,由于形成了溝槽的母體圖形,所以通過(guò)其復(fù)制,即可在樹(shù)脂層RL上面形成溝槽的圖形。這時(shí),可以利用模子100的自重?cái)D壓樹(shù)脂層RL,也可以對(duì)模子100從外部施加荷重,擠壓樹(shù)脂層RL。只要適當(dāng)確定模子的擠壓力和擠壓時(shí)間,就能準(zhǔn)確地將模子100表面的母體圖形復(fù)制到樹(shù)脂層RL上,通常,最好以0.5×105~5×105Pa進(jìn)行擠壓0.1~5秒鐘。
模子100和樹(shù)脂層RL的接觸,最好在減壓環(huán)境中進(jìn)行。上述減壓環(huán)境的壓力在30Kpa以下為好,更好在10Kpa以下。通過(guò)在減壓環(huán)境中使模子和樹(shù)脂層接觸,可防止兩者間混入氣泡。擠壓沒(méi)有必要在減壓環(huán)境中進(jìn)行。因此,可以通過(guò)提高環(huán)境壓力進(jìn)行擠壓。
固化工序、剝離工序、層疊工序在固化工序中,如圖9所示,通過(guò)模子100照射紫外線,使樹(shù)脂層RL固化形成透明中間層TL。也可以一邊旋轉(zhuǎn)基板SB一邊照射紫外線。固化后,在圖10所示剝離工序中,從透明中間層TL上剝離模子100。接著在圖11所示的層疊工序中,利用噴涂法和涂敷法,在透明中間層TL上形成第2信息記錄層IL-2。
閉塞裝置第1種形態(tài)中使用的閉塞裝置,并不限于圖2所示結(jié)構(gòu),只要是具有圓板部分和支撐軸的就可以。圖2所示閉塞裝置300具有圓錐臺(tái)狀的圓板部分301,和圓柱狀的支撐軸302,除此之外,也可以使用其他結(jié)構(gòu)的閉塞裝置,例如分別由圖12(A)~圖12(D)所示。
圖12(A)所示閉塞裝置,具有下面呈收縮的圓錐臺(tái)狀的圓板部分301,和倒圓錐臺(tái)狀的支撐軸302。將支撐軸形成倒圓錐臺(tái)狀,既可使涂敷液的涂敷開(kāi)始位置更靠近圓板部分301的中央處,更能降低涂膜厚度的不均。并且,與將整個(gè)支撐軸302形成很細(xì)的情況不同,還可抑制支撐軸302機(jī)械強(qiáng)度的降低,利用卡子把持著支撐軸302時(shí),由于難以落下,所以在安裝拆除和移送閉塞裝置時(shí)很便利。整個(gè)支撐軸302沒(méi)有必要呈倒圓錐臺(tái)狀。即,是支撐軸302的一部分是向著圓板部分301漸漸減小直徑的圓錐臺(tái)狀,而且,在比它更接近圓板部的區(qū)域內(nèi),支撐軸的直徑必須加大。
圖12(B)所示的閉塞裝置,圓板部分301的斷面形狀與圖12(A)不同。為了使涂敷液均勻地在圓板部分301上延展,最好使圓板部分301的厚度向著外周部分逐漸減小。這時(shí),在圓板部分301的剖面中,涂敷液延展的上緣形狀也可以是圖12(A)所示的直線狀,也可以是圖12(B)所示的曲線狀。如圖12(C)所示,圓板部分301的外周也可以為垂直面。但圖12(C)中,圓板部分301的外周厚度t最好在0.4mm以下。當(dāng)厚度t過(guò)大時(shí),難以均勻地涂敷樹(shù)脂層。如圖12(D)所示,也可以將圓板部分301的厚度形成均勻一致。
在閉塞裝置中,圓板部分301上的支撐軸302最小直徑,好的為小于4mm、更好為小于2mm。圓板部分301上的支撐軸302的直徑過(guò)大時(shí),涂敷開(kāi)始位置會(huì)偏離圓板部分301的中央處,樹(shù)脂層RL在徑方向上的厚度不均會(huì)加大。但,圓板部分301上的支撐軸302直徑過(guò)小時(shí),支撐軸302的機(jī)械強(qiáng)度不夠,上述最小直徑好的為0.5mm以上,更好0.7mm以上。支撐軸302的長(zhǎng)度沒(méi)有特殊限定,考慮到把持時(shí)易于操作等,可適當(dāng)決定,以便易于向其外周面供給涂敷液,好的是5-100mm,更好是10~30mm。支撐軸302過(guò)短時(shí),難以向外周面供給涂敷液,也難以把持住。而支撐軸302過(guò)長(zhǎng)時(shí),操作使用很麻煩。
圓板部分301的直徑最好大于基板SB的中心孔CH直徑,而且,比第1信息記錄層IL-1的內(nèi)徑小。但是,涂敷液500蔓延到圓板部分301的下面時(shí),會(huì)污染基板SB的內(nèi)周面,所以圓板部分301的直徑比中心孔CH的直徑要大4mm以上,更好為大8mm以上。由于取出圓板部分301時(shí),其旁邊的樹(shù)脂層形狀很容易產(chǎn)生紊亂,所以圓板部分301的直徑比第1信息記錄層IL-1的內(nèi)徑小3mm以上,更好小5mm以上。具體的尺寸,隨中心孔的直徑和信息記錄層的內(nèi)徑而異,但通常用于制造直徑60~130mm的光盤(pán)時(shí),圓形板部分301的直徑為20~40mm,最好25~38mm的范圍內(nèi)。
閉塞裝置的構(gòu)成材料沒(méi)有特殊限定,可以是金屬、樹(shù)脂、陶瓷等任何一種,也可以是使用這些中2種以上的復(fù)合材料。圓板部分301和支撐軸302可由不同的材料構(gòu)成。為了具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐久性、尺寸精度,閉塞裝置最好由金屬構(gòu)成。作為金屬,最好是不銹鋼合金、鋁、鋁合金。
閉塞裝置300的表面,特別是圓板部分301的整個(gè)表面,最好表面張力比涂敷液低。若閉塞裝置300的表面難以被涂敷液濕潤(rùn),附著在閉塞裝置表面上的涂敷液很容易洗凈。表面張力的控制,可通過(guò)適當(dāng)選擇閉塞裝置的構(gòu)成材料來(lái)實(shí)現(xiàn),對(duì)要降低表面張力的區(qū)域,最好用聚四氟乙烯加工等實(shí)施疏水、疏油處理。
制造方法(第2種形態(tài))以下對(duì)本實(shí)施形態(tài)的第2種形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。在第2種形態(tài)中,只是涂敷工序與第1種形態(tài)不同。
在第2種形態(tài)的涂敷工序中,如圖13所示,由噴吐裝置的噴嘴400噴吐出由樹(shù)脂或樹(shù)脂溶液形成的涂敷液500,供到基板SB的第1信息記錄層IL-1形成面的內(nèi)周部分附近。這時(shí),將旋轉(zhuǎn)臺(tái)200以較低的速度至少旋轉(zhuǎn)1次,使涂敷液500形成環(huán)狀滯溜帶。
接著,如圖14所示,使模子100與涂敷液500接觸。這時(shí),依靠模子100的自重?cái)D壓涂敷液500,也可從外部向模子100旋加荷重?cái)D壓涂敷液500,為防止模子100變形,最好是依靠沖壓模100的自身重量進(jìn)行擠壓。并不僅限于此方法,例如,也可以預(yù)先將樹(shù)脂涂敷到基板SB和/或模子100上。
接著,如圖15所示,使基板SB和模子100一起以較高的速度旋轉(zhuǎn),使涂敷液500在基板SB和沖壓模100之間延展,形成樹(shù)脂層RL。樹(shù)脂層RL的厚度及其均勻性,依賴于涂敷液的粘度、延展時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間,為得到所要求厚度的樹(shù)脂層RL,而且為提高其厚度的均勻性,這些條件可適當(dāng)設(shè)定。具體講最好分別設(shè)定,涂敷液粘度為50~1000cp、旋轉(zhuǎn)速度為500~6000rpm、旋轉(zhuǎn)時(shí)間為1~10秒鐘。
模子100和涂敷液500的接觸最好在減壓環(huán)境中進(jìn)行。上述減壓環(huán)境中的壓力好的在30Kpa以下,更好10Kpa以下。這樣可防止氣泡混入樹(shù)脂層RL中。涂敷液500的延展也可在減壓環(huán)境下進(jìn)行。
之后與第1種形態(tài)一樣,進(jìn)行樹(shù)脂層RL的固化、從樹(shù)脂層RL上剝離模子100、和形成第2信息層IL-2。
第1種形態(tài)和第2種形態(tài)的共同之處以下對(duì)第1種形態(tài)和第2種形態(tài)的共同之處進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施形態(tài)中,使模子100與樹(shù)脂層RL接觸的表面至少是由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成。所用樹(shù)脂只要是對(duì)樹(shù)脂層RL固化時(shí)所用紫外線透明性高的樹(shù)脂即可。作為聚烯烴系樹(shù)脂,例如可從聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯中適當(dāng)選出。作為氟樹(shù)脂,例如可從聚四氟乙烯、聚(三氟氯乙烯)、聚全氟烯基乙烯醚中適當(dāng)選出。
模子100的制造方法沒(méi)有特殊限定,在由聚烯烴系樹(shù)脂構(gòu)成模子時(shí),最好利用注塑成型法制造。在由氟樹(shù)脂構(gòu)成模子時(shí),可根據(jù)氟樹(shù)脂的種類(lèi)適當(dāng)從加壓成型燒成法、擠壓成型法、壓縮成型法、注塑成型法等中選出制造方法。設(shè)在模子100表面上的上述母體圖形,可在成型時(shí)同時(shí)形成。但是,在由對(duì)活性能線透過(guò)性高的材質(zhì)(樹(shù)脂或玻璃等)形成剛性較高的基板上,可利用2P法形成具有上述母體圖形的聚烯烴系樹(shù)脂層和氟樹(shù)脂層,制造模子100。
模子的形狀和尺寸沒(méi)有特殊限定,通常和樹(shù)脂層RL一樣形成環(huán)狀,其外徑和內(nèi)徑與樹(shù)脂層RL的外徑和內(nèi)徑大致相同。但設(shè)定時(shí),使模子100的外徑稍稍大于基板SB的外徑,使在剝離工序中很容易從透明中間層TL上剝離模子100變得容易。模子100的厚度通常最好為0.3~3mm的范圍內(nèi)。模子100過(guò)薄時(shí),難以使模子成型,在整個(gè)模子面上難以形成均勻的凹凸圖形。另一方面,模子100過(guò)厚時(shí),模子的剛性過(guò)高,難以制造出完全沒(méi)有扭曲等變形的模子,所以模子存在著變形。輕度變形在擠壓模子時(shí)可得到矯正,但剛性較高的模子卻難以矯正。由此,模子過(guò)厚時(shí),模子的變形也會(huì)原樣地復(fù)制到透明中間層上,大大增加了透明中間層厚度的不均。
在第2種形態(tài)中,將樹(shù)脂夾持在基板和模子之間,在此狀態(tài)下兩者同時(shí)旋轉(zhuǎn),使樹(shù)脂延展。這時(shí)在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的離心力起到了矯正模子扭曲的作用。為了有效利用這種作用,最好使模子形成較薄些,具體講模子的厚度以0.3~1.8mm為好,最好0.3~1.4mm。
紫外線照射的定時(shí)、照射時(shí)間和照射強(qiáng)度,對(duì)透明中間層的厚度不均、復(fù)制缺陷和模子的起模性也會(huì)產(chǎn)生影響。為此,在本實(shí)施形態(tài)中,最好按以下說(shuō)明控制紫外線照射的有關(guān)條件。在第1種形態(tài)中,在排除模子和樹(shù)脂層之間的氣泡使兩者完全接觸后,照射紫外線。在第2種形態(tài)中,延展結(jié)束后立刻照射紫外線,使延展的樹(shù)脂不會(huì)超越基板外緣和模子外緣而流出。在第1種形態(tài)和第2種形態(tài)中,為了易于從固化后的透明中間層上剝離下模子,必須使透明中間層完全固化。固化不充分時(shí),由于透明中間層殘留有粘接性,模子難以脫離。固化不充分時(shí),透明中間層的機(jī)械強(qiáng)度也不充分,剝離模子時(shí),有時(shí)會(huì)損傷透明中間層。為了使透明中間層充分固化,紫外線照射量最好取為1J/cm2以上。第1種形態(tài)中設(shè)有上述不完全固化工序時(shí),不完全固化工序中的紫外線照射量和模子擠壓后的紫外線照射量之合計(jì)最好為1J/cm2以上。
實(shí)施例實(shí)施例1(第2種形態(tài))利用注塑成型制作表面設(shè)有溝槽圖形的外徑120mm、內(nèi)徑(中心孔直徑)15mm、厚度1.2mm的盤(pán)狀基板SB(聚碳酸酯制)。利用注塑成型制作表面設(shè)有溝槽的母體圖形的直徑120mm、厚度0.6mm的透明模子100(聚甲基戊烯制)。在基板和模子上,將溝槽的配置間距取為0.6μm、溝槽的深度取為40nm。在上述基板的溝槽圖形形成面上,利用噴濺法依次形成反射層、電介質(zhì)層、相變化型記錄層和電介質(zhì)層,并形成第1信息記錄層IL-1。
接著,將基板載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,一邊以低速旋轉(zhuǎn),一邊在基板SB的內(nèi)周附近約1周內(nèi)滴加上紫外線固化型樹(shù)脂。接著,旋轉(zhuǎn)一旦停止后,在滴加的紫外線固化型樹(shù)脂上載置模子100,幾乎是同時(shí),使基板SB和模子100一起旋轉(zhuǎn),以旋轉(zhuǎn)速度2000rpm保持2秒鐘,使紫外線固化型樹(shù)脂延展,形成樹(shù)脂層RL后,停止旋轉(zhuǎn)。
接著,通過(guò)模子100向樹(shù)脂層RL照射紫外線進(jìn)行固化,形成透明中間層TL。紫外線照射量取為1J/cm2。接著,從透明中間層TL上剝離模子100。剝離下的模子100上沒(méi)有附著紫外線固化型樹(shù)脂,可確認(rèn)模子100的離型性很好。
接著,在透明中間層TL上,利用噴濺法形成60nm厚的Au薄膜,作為第2信息記錄層IL-2。制成主人用樣品。
對(duì)該評(píng)價(jià)用樣品的Au薄膜表面利用掃描型電子顯微鏡拍攝照片,該照片示于圖16。由圖16可知,不存在復(fù)制缺陷、準(zhǔn)確地復(fù)制上溝槽狀圖形。
在透明中間層TL表面上貼上粘接帶,通過(guò)引導(dǎo)剝離,從樣品上剝離下透明中間層TL,對(duì)于剝離下的透明中間層TL,利用接觸式臺(tái)階差測(cè)定裝置(DEKTAK社制的DEKTAK3)測(cè)定半徑方向上的厚度變化。結(jié)果如圖17所示。在圖17所示曲線中,橫軸為距透明中間層中心的距離。從圖17可知,該透明中間層在半徑方向上的厚度變化很小。具體講,在信息記錄區(qū)(半徑25~55mm的范圍內(nèi))上的透明中間層,最大厚度和最小厚度之差達(dá)到6μm以下。
實(shí)施例2(第1種形態(tài))在實(shí)施例1中使用的基板SB上,和實(shí)施例1一樣形成第1信息記錄層IL-1。
接著,如圖2~圖8所示,利用使用閉塞裝置300的方法,按以下順序形成透明中間層TL。所用的用塞裝置300由不銹鋼合金構(gòu)成,具有圖2所示的形狀,圓板部分301的直徑為38mm、支撐軸302的直徑為1mm、長(zhǎng)為20mm。首先將基板SB載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,再將閉塞裝置300裝入基板SB的中心孔CH中后,一邊以60rpm旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)臺(tái),一邊將紫外線固化型樹(shù)脂(日本化藥社制的MPZ203,25℃下的粘度為90mPas)供到支撐軸302的外周面上,接著以2000rpm使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)3秒鐘,使樹(shù)脂延展,形成樹(shù)脂層RL。將閉塞裝置300從基板SB上脫離開(kāi)后,將實(shí)施例1中使用的模子100載置在樹(shù)脂層RL上,利用壓熱器對(duì)模子100的整個(gè)面進(jìn)行均勻擠壓。解除壓力后,通過(guò)模子100照射紫外線,使樹(shù)脂層RL固化,形成透明中間層。紫外線照射量和實(shí)施例1相同。接著,從透明中間層TL上剝離模子100。剝離下的模子100上沒(méi)有附著紫外線固化型樹(shù)脂,確認(rèn)模子100的離型性很好。
接著,在透明中間層TL上,和實(shí)施例1一樣形成第2信息記錄層IL-2,作為評(píng)價(jià)用樣品。利用掃描型電子顯微鏡觀察該評(píng)價(jià)用樣品的第2信息記錄層IL-2表面時(shí),確認(rèn)不存在復(fù)制印缺陷,準(zhǔn)確地復(fù)制上溝槽圖形。
和實(shí)施例1一樣測(cè)定透明中間層半徑方向上的厚度變化,結(jié)果示于表1。表1中,ΔT是信息記錄區(qū)(半徑25~55mm的范圍)上的透明中間層最大厚度和最小厚度之差,TM是透明中間層的平均厚度。
表1表1(實(shí)施例2)
如表1所示,該透明中間層的ΔT為2.4μm,厚度均勻性良好。
比較例1在實(shí)施例1中使用的基板上,和實(shí)施例1一樣,形成第1信息記錄層IL-1。
接著,將基板SB載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,一邊以低速旋轉(zhuǎn),一邊在基板SB的內(nèi)周附近約1周內(nèi)滴加紫外線固化型樹(shù)脂。接著,提高旋轉(zhuǎn)速度,以2000rpm的旋轉(zhuǎn)速度保持約2秒鐘,使紫外線固化型樹(shù)脂延展后,停止旋轉(zhuǎn)。確認(rèn)在整個(gè)基板面上形成樹(shù)脂層RL后,將實(shí)施例1中使用的模子100載置在樹(shù)脂層RL上,利用高壓熱器對(duì)模子100的整個(gè)面上進(jìn)行均勻擠壓。解除壓力后,通過(guò)模子100照射紫外線,使樹(shù)脂層RL固化,形成透明中間層TL。紫外線照射量和實(shí)施例1相同。接著,從透明中間層TL上剝離下模子100。在剝離下的模子100上沒(méi)有附著紫外線固化型樹(shù)脂,可以確認(rèn)模子100的起模性良好。
接著,在透明中間層TL上,和實(shí)施例1一樣形成第2信息記錄層IL-2,作為評(píng)價(jià)用樣品。利用掃描型電子顯微鏡觀察評(píng)價(jià)用樣品的第2信息記錄層IL-2表面時(shí),看出到處都存在復(fù)制缺陷。
和實(shí)施例1一樣測(cè)定透明中間層TL半徑方向上的厚度變化。結(jié)果如圖17所示。從圖17可知該透明中間層TL在半徑方向上的厚度變化很大。具體講,在信息記錄區(qū)(半徑25~55mm的范圍)上透明中間層TL的最大厚度和最小厚度之差超過(guò)10μm。當(dāng)透明中間層的厚度不均如此大時(shí),固化前的樹(shù)脂層RL也會(huì)存在與其同等以上的厚度不均,所以模子100不可能形成均勻的擠壓,結(jié)果,認(rèn)為也會(huì)產(chǎn)生復(fù)制缺陷。
通過(guò)該比較例1與上述實(shí)施例1和實(shí)施例2的比較,更加明確第2種形態(tài)產(chǎn)生的效果和第1種形態(tài)中使用上述閉塞裝置產(chǎn)生的效果。
實(shí)施例3(第1種形態(tài))
除了在壓力為5Kpa的環(huán)境中將模子100載置在樹(shù)脂層RL上之外,其他和實(shí)施例2一樣,形成透明中間層TL。該透明中間層TL在整個(gè)面上根本看不到混入氣泡。
和實(shí)施例1一樣測(cè)定該透明中間層TL的厚度不均。結(jié)果如表2所示。表2表2(實(shí)施例3)
如表2所示,該透明中間層TL的ΔT為2.7μm,厚度均勻性良好。
實(shí)施例4(第1種形態(tài))和實(shí)施例1一樣,在實(shí)施例1中使用的基板SB上形成第1信息記錄層IL-1。
接著使用實(shí)施例2中使用的閉塞裝置300,按以下順序形成透明中間層TL。首先,將基板SB載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,將閉塞裝置300裝入基板SB的中心孔CH內(nèi)后,一邊以60rpm旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)臺(tái),一邊將實(shí)施例2中使用的紫外線固化型樹(shù)脂供到支撐軸302的外周面上,接著,以2000rpm使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)3秒鐘,延展樹(shù)脂。
在延展樹(shù)脂時(shí),在經(jīng)過(guò)2秒鐘接近結(jié)束延展的時(shí)刻,使薄板狀削除裝置靠近基板SB的外周側(cè)面,對(duì)從基板SB外圍溢出的樹(shù)脂削除1秒鐘。接著使削除裝置離開(kāi)基板SB,同時(shí)開(kāi)始將旋轉(zhuǎn)臺(tái)減速,減速開(kāi)始0.3秒后,照射時(shí)間為0.5秒紫外線強(qiáng)度為160mW/cm2。這時(shí)的紫外線照射量為80mJ/cm2,由此形成不完全固化的樹(shù)脂層RL。從減速開(kāi)始到旋轉(zhuǎn)停止的時(shí)間取為1秒鐘。對(duì)于紫外線照射裝置,使用目白プレシジョン(株)制UV Spot Cure BHG-250,將照射范圍設(shè)定為直徑120mm的圓形,向整個(gè)基板SB面上照射紫外線。對(duì)于閉塞裝置300上,不照射紫外線,配置直徑40mm的罩子。
接著,在壓力為5Kpa的環(huán)境中,將實(shí)施例1中使用的模子100載置到樹(shù)脂層RL上,以2×105Pa的壓力下擠壓0.5秒鐘后,解除壓力,接著,通過(guò)模子100照射紫外線,使樹(shù)脂層RL完全固化,形成透明中間層TL。對(duì)于紫外線照射裝置,使用ウシオ電機(jī)(株)制高壓水銀燈(4KW),向整個(gè)基板SB面照射。這時(shí)的紫外線照射量,和上述不完全固化時(shí)的照射量80mJ/cm2加在一起設(shè)定為1J/cm2。在整個(gè)透明中間層TL面上完全沒(méi)有看出混入氣泡。
接著,從透明中間層TL上剝離下模子100。剝離下的模子100上沒(méi)有附著紫外線固化型樹(shù)脂,確認(rèn)模子100的離型性很好。
接著,在透明中間層TL上,和實(shí)施例1一樣形成第2信息記錄層IL-2,作為評(píng)價(jià)用樣品。利用掃描型電子顯微鏡觀察該評(píng)價(jià)樣品的第2信息記錄層IL-2表面時(shí),確認(rèn)不存在復(fù)制缺陷,準(zhǔn)確地復(fù)制上溝槽形圖形。
利用(株)キ一エンス制的激光聚焦位移計(jì)LT8010測(cè)定透明中間層TL的半徑方向上的厚度變化,結(jié)果示于表3。該樣品上的信息記錄區(qū)半徑為23~58mm的范圍。表3表3(實(shí)施例4)
表3中ΔT極小,為2.1μm。由該結(jié)果可知在用模子擠壓前利用使樹(shù)脂層不完全固化產(chǎn)生的效果。
在該樣品中,透明中間層TL中不存在空間。然而,除了在樹(shù)脂層形成時(shí)沒(méi)有削除從基板SB外圍溢出的樹(shù)脂外,其他和該樣品一樣制作的比較樣品中,在信息記錄區(qū)外圍附近的透明中間層TL中存有空間。
比較例2在實(shí)施例1中使用的基板SB上,和實(shí)施例1一樣,形成第1信息記錄層IL-1。
接著,將基板SB載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,一邊以60rpm旋轉(zhuǎn),一邊向距基板SB中心20mm處約1周內(nèi)滴加實(shí)施例4中使用的紫外線固化型樹(shù)脂。接著,提高旋轉(zhuǎn)速度,以2000rpm的旋轉(zhuǎn)速度保持3秒鐘,使紫外線固化型樹(shù)脂延展后,停止旋轉(zhuǎn)。確認(rèn)在整個(gè)基板SB面上形成樹(shù)脂層RL后,在和實(shí)施例4相同的條件下,利用模子100擠壓樹(shù)脂層RL和照射紫外線(照射量1J/cm2),形成透明中間層TL。
接著,和實(shí)施例4一樣,在透明中間層TL上形成第2信息記錄層IL-2,制成評(píng)價(jià)用樣品,對(duì)于該評(píng)價(jià)用樣品進(jìn)行和實(shí)施例4一樣的測(cè)定,結(jié)果如表4所示。表4表4(比較例2)
光盤(pán)樣品的機(jī)械特性評(píng)價(jià)在實(shí)施例4和比較例2中分別制作的評(píng)價(jià)用樣品的第2信息記錄層IL-2上,利用旋轉(zhuǎn)涂敷法(以2000rpm運(yùn)行10秒鐘)涂敷紫外線固化型樹(shù)脂(25℃下的粘度為5000cp),照射紫外線進(jìn)行固化,形成保護(hù)層PL作為光盤(pán)樣品。在旋轉(zhuǎn)涂敷時(shí),和透明中間層TL形成時(shí)一樣,使用閉塞裝置300可獲得厚度均勻的保護(hù)層。
利用(株)
的機(jī)械精度測(cè)定機(jī)DC-1010C測(cè)定這些光盤(pán)樣品的機(jī)械特性,結(jié)果如表5所示。表5中R-Skew表示半徑方向上的變形,T-Skew表示周方向上的變形。表5表面偏斜量 扭曲量 R-Skew T-Skew(μm)(μm)(deg.) (deg.)實(shí)施例4 242 58.4 0.32 0.25比較例2 308 95.3 0.44 0.34從表5可知在透明中間層形成時(shí),通過(guò)設(shè)置不完全固化工序,可提高光盤(pán)的機(jī)械特性。
利用由聚全氟烯基乙烯醚(旭硝子株式會(huì)社制的サイトツプ)注塑成型制造的模子100代替上述模子,除此之外,和上述各實(shí)施例一樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲得與上述各實(shí)施例相同的結(jié)果。
第2種實(shí)施形態(tài)本實(shí)施形態(tài)適用的光信息媒體,至少有1層信息記錄層。
在本說(shuō)明書(shū)中的信息記錄層至少含有再生專用層或記錄層。所謂再生專用層是存在有保持記錄信息的預(yù)置凹坑等凹凸圖形的、至少反射一部分再生光束的層,所謂記錄層是含有相變化材料和有機(jī)色素等記錄材料的、記錄標(biāo)識(shí)可改寫(xiě)和追記的層。對(duì)于記錄層,為了保持預(yù)格式化信息和跟蹤伺服等,設(shè)置有溝槽和預(yù)置凹坑等凹凸圖形。
本說(shuō)明書(shū)中的所謂多層媒體,是具有數(shù)個(gè)信息記錄層的、而且存在利用透過(guò)其他信息記錄層的記錄/再生光束進(jìn)行記錄或再生的信息記錄層的媒體。在相鄰接的信息記錄層之間存在可透過(guò)記錄/再生光束的中間層。
圖18和圖19中分別示出了根據(jù)本實(shí)施形態(tài)制造媒體中,多層媒體的構(gòu)成實(shí)例。圖18所示媒體是在盤(pán)狀的基板SB上,依次設(shè)有第1中間層TL-1、第1信息記錄層IL-1、第2中間層TL-2、第2信息記錄層IL-2、和保護(hù)層PL。圖19所示的媒體是在盤(pán)狀的基板SB上,依次設(shè)有第1信息記錄層IL-1、中間層TL、第2信息記錄層IL-2和保護(hù)層PL。圖20中示出了根據(jù)本實(shí)施形態(tài)制造的媒體中,只有1層信息記錄層的單層媒體構(gòu)成例。圖20所示的媒體是在盤(pán)狀基板SB上依次設(shè)有中間層TL、信息記錄層TL和保護(hù)層PL。
在這些媒體中,在信息記錄層IL、IL-1、IL-2上,分別形成由溝槽和預(yù)置凹坑形成的凹凸圖形。圖19中所示媒體是從圖18所示的媒體中省去了第1中間層TL-1。由此,在基板SB上形成由溝槽和預(yù)置凹坑構(gòu)成的凹凸圖形。
以下對(duì)這些媒體中各部分的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
基板SB、保護(hù)層PL在這些媒體中,記錄/再生光束不是從基板SB側(cè),而是從保護(hù)層PL側(cè)入射。因此,基板SB對(duì)于記錄/再生光束無(wú)需是透明的。基板SB的厚度通常為0.2~1.8mm,最好為0.4~1.2mm。圖19中的基板SB和通常的光信息媒體的基板一樣,可由樹(shù)脂構(gòu)成。這種情況,用于信息記錄層IL-1的所必需的基板SB表面凹凸圖形利用注塑成型形成。另一方面,圖18和圖20中的基板SB是由玻璃、樹(shù)脂或金屬等制成的剛性高的平滑基板,在其上,利用2p法設(shè)置形成上述凹凸圖形的中間層TL-1或TL。
保護(hù)層PL具有可透過(guò)記錄/再生光束的透光性。對(duì)于保護(hù)層PL也可使用與基板SB同等厚度的樹(shù)脂板和玻璃板。但是,使記錄/再生光束照射光學(xué)系統(tǒng)高NA化,為與高記錄密度相對(duì)應(yīng),最好使保護(hù)層PL薄型化。這時(shí)的保護(hù)層PL厚度,最好選自30~300μm范圍內(nèi)。保護(hù)層PL過(guò)薄時(shí),附著在保護(hù)層PL表面上的塵埃會(huì)產(chǎn)生很大的光學(xué)影響。另一方面而保護(hù)層PL過(guò)厚時(shí),難以形成高NA化。
在使保護(hù)層PL薄型化時(shí),例如,用各種粘接劑和粘合劑將透光性樹(shù)脂組成的片貼合在一起形成保護(hù)層PL、也可以涂敷透光性樹(shù)脂形成保護(hù)層PL。
在圖18~圖20各示結(jié)構(gòu)的媒體中,其構(gòu)成是通過(guò)基板SB使記錄/再生光束入射到信息記錄層IL、IL-1、IL-2上。
信息記錄層在信息記錄層IL、IL-1、IL-2上,形成預(yù)置凹坑和溝槽等的凹凸圖形。該凹凸圖形通過(guò)復(fù)制中間層TL、TL-1、TL-2或基板SB表面上形成的凹凸圖形形成。信息記錄層至少含有再生專用層或記錄層。
再生專用層,由于需要反射一部分再生光束(信息記錄層IL-2)或反射大部分再生光束(信息記錄層IL、IL-1),所以由金屬(包括合金)膜或電介質(zhì)多層膜形成反射層。再生專用媒體中的信息記錄層通常只由反射層構(gòu)成。
記錄層可以是以下中的任何一種,即,使用相變化型記錄材料的可改寫(xiě)型的、或追記型的、使用光磁記錄材料的可改寫(xiě)型的、用有機(jī)色素作記錄材料的追記型的,等,也可以是利用其他記錄材料的。但是,與其他記錄材料相比,光透過(guò)率很高,為此,記錄層的層疊數(shù)可以很多,最好使用相變化型記錄材料。在記錄媒體中,雖然可以只由記錄層構(gòu)成信息記錄層,但根據(jù)需要,也可以設(shè)置反射層或電介質(zhì)層等其他的層。
例如,相變化型記錄媒體中的信息記錄層,其結(jié)構(gòu)通常是將電介質(zhì)層設(shè)在記錄層的兩側(cè)。從記錄/再生光束入射側(cè)看,存在于最深處的信息記錄層IL-1,其結(jié)構(gòu)通常是從圖中的下側(cè)依次由反射層、電介質(zhì)層、相變化型記錄層、電介質(zhì)層的層疊結(jié)構(gòu)。對(duì)于信息記錄層IL-2,因?yàn)樾枰高^(guò)記錄/再生光束,所以通常不設(shè)反射層,但根據(jù)需要,可設(shè)置對(duì)記錄/再生光束呈半透明的反射層,其結(jié)構(gòu)和IL-1一樣。
中間層中間層TL、TL-1、TL-2是紫外線固化型樹(shù)脂等放射線固化型樹(shù)脂的固化物,而且,是由對(duì)記錄/再生光束透過(guò)率很高的材料構(gòu)成。但是,圖18和圖20中,存在于基板SB和信息記錄層TL、TL-1之間的中間層TL、TL-1不需要對(duì)記錄/再生束呈透明的。
存在于相鄰2層信息記錄層之間的中間層厚度,沒(méi)有特殊限定,多層媒體時(shí),最好將相鄰信息記錄層之間的交調(diào)失真設(shè)定在允許范圍內(nèi),優(yōu)選是5~50μm,更好是10~50μm。另一方面,存在于基板和信息記錄層之間的中間層厚度通常優(yōu)選為1~100μm。
以下對(duì)制造圖20所示媒體時(shí),在基板SB上形成中間層TL的方法進(jìn)行說(shuō)明。以下列舉實(shí)例說(shuō)明作為放射線固化型樹(shù)脂使用紫外線固化型樹(shù)脂的情況,除此之外,也可以使用利用電子線等其他放射線固化的樹(shù)脂。
首先,在具有溝槽和預(yù)置凹坑的母體凹凸圖形的模子和基板SB之間,形成夾持含有放射線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層的狀態(tài)。這時(shí),由外部向模子加力擠壓樹(shù)脂層,或者依靠模子自身重量擠壓樹(shù)脂層。在此狀態(tài)下,通過(guò)模子照射紫外線,使上述樹(shù)脂層固化,形成中間層TL。接著從中間層TL上剝離下模子。之后形成信息記錄層IL和保護(hù)層PL,得到圖20所示結(jié)構(gòu)的媒體。
為了使樹(shù)脂層在模子和基板SB之間形成夾持狀態(tài),可使用以下2種方法中的任何一種。在第1種方法中,利用旋轉(zhuǎn)涂敷法在基板SB上形成樹(shù)脂層后,將模子載置在樹(shù)脂層上進(jìn)行擠壓。在第2種方法中,以圓環(huán)狀將樹(shù)脂供給到基板SB的內(nèi)周部分,將模子載置其上,在此狀態(tài)下,使基板SB和模子一起旋轉(zhuǎn),通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷使樹(shù)脂在基板SB和模子之間延展。
在本實(shí)施形態(tài)中,模子與樹(shù)脂層接觸的表面,至少是由環(huán)狀聚烯烴或聚苯乙烯系樹(shù)脂構(gòu)成,根據(jù)上述理由,最好由非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴構(gòu)成。所用樹(shù)脂以樹(shù)脂層固化中使用的對(duì)紫外線呈透明性高的為好。作為紫外線透過(guò)性優(yōu)良的非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴,有以降冰片烯系化合物作為起始物質(zhì)的,這種物質(zhì)也具有優(yōu)良的耐熱性。
具體講,最好是具有以下述式(1)表示的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴。
上述式(1)中,q是0~4的整數(shù),R1和R2分別表示氫原子、鹵原子、甲基、乙基、丙基、丁基、乙叉基、甲氧羰基、氰基或吡啶基。R1和R2可以相同,也可以不同。R1和R2也可相互結(jié)合形成環(huán)。
本實(shí)施形態(tài)中使用的非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴,最好是只由上述式(1)表示重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中相同單元形成的均聚物,但也可以是R1、R2和q的一個(gè)以上不同的多種重復(fù)結(jié)構(gòu)單元形成的共聚物。也可以是除了上述重復(fù)結(jié)構(gòu)單元外,還含有其他結(jié)構(gòu)單元,如乙烯等的共聚物。本實(shí)施形態(tài)中使用的非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴,優(yōu)選數(shù)均分子量為5千~10萬(wàn)的,特別優(yōu)選是1萬(wàn)~4萬(wàn)。
式(1)中的鹵原子、酯基、晴基、吡啶基,在以下說(shuō)明中也稱作極性基。
這樣的非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴,作為單體可使用如下的,例如,降冰片烯,和它的烷基和/或烷叉基取代物、例如,5-甲基-2-降冰片烯、5,6-二甲基-2-降冰片烯、5-乙基2-降冰片烯、5-丁基2-降冰片烯、5-乙叉基-2-降冰片烯等;二環(huán)戊二烯、2,3-二氫二環(huán)戊二烯、它們的甲基、乙基、丙基,丁基等烷基置換體、和鹵素等極性基置換體二甲叉基八氫化萘、它的烷基和/或烷叉基置換體、和鹵素等極性基置換體、例如、6-甲基-1,45,8-二甲叉基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫化萘、6-乙基-1,45,8-二甲叉基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫化萘、6-乙叉-1,45,8-二甲叉基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫化萘、6-氯-1,45,8-二甲叉基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫化萘、6-氰基-1,45,8-二甲叉基1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫化萘、6-吡啶基-1,45,8-二甲叉基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫化萘、6-甲氧羰基-1,45,8-二甲叉基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫化萘等;環(huán)戊二烯的3~4聚物,例如,4,95,8-二甲叉基3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-八氫-1H-芴、4,115,106,9-三甲叉基-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-十二氫-1H-環(huán)戊蒽等,利用公知的開(kāi)環(huán)聚合方法,聚合得到的開(kāi)環(huán)聚合物,利用通常的加氫方法,加氫制得的飽和聚合物。
關(guān)于這樣的環(huán)狀聚烯烴,在特開(kāi)平3-223341號(hào)公報(bào)、特開(kāi)昭60-26024號(hào)公報(bào)等中有所記載。
使用非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴時(shí),例如,特開(kāi)平5-81699號(hào)公報(bào)中記載的,可將烷基酚縮合物混合到非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴中。
本實(shí)施形態(tài)中,可使用市售的非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴。作為市售的非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴,有ゼオネツクス和ゼオノア(都由日本ゼオン(株)制)、アペル(三井化學(xué)(株)制)、ア一トン(JSR(株)制)等。ア一トン和ゼオネツクス是將降冰片烯系單體開(kāi)環(huán)聚合,加氫的產(chǎn)物。アペル是乙烯·四環(huán)十二烯共聚物{(C2H4)m-(C12H16)n)。這些中好的是ゼオネツクス、ゼオノア和アペル、ゼオネツクス和ゼオノア更好,ゼオネツクス尤其好。作為ゼオネツクス,最好的是Zeonex E28R和Zeonex 280R,作為ゼオノア,最好的是Zeon or 1060R和Zeonor 1420R。Zeonex E28R和Zeonex 280R具有上述式(1)表示的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。
樹(shù)脂模子可利用注塑成型法制造。在注塑成型法中,是將在由Ni等形成金屬模子上形成的圖形復(fù)制到樹(shù)脂上,制成樹(shù)脂模子。對(duì)環(huán)狀聚烯烴,特別是上述ゼオネツクス進(jìn)行注塑成型時(shí),在不超過(guò)所用樹(shù)脂的耐熱性范圍內(nèi),盡可能提高樹(shù)脂熔融溫度(也稱作注塑機(jī)溫度)。通過(guò)提高樹(shù)脂熔融溫度,很容易準(zhǔn)確地將模子(金屬模子)的細(xì)微圖形復(fù)制到樹(shù)脂上。具體講,將樹(shù)脂熔融溫度取在320℃以上,最好取在350℃以上。但是,樹(shù)脂熔融溫度過(guò)高時(shí),加快了樹(shù)脂的分解,很不好,生成的分解物附著在金屬模子表面上,導(dǎo)致樹(shù)脂模子的表面性惡化,很不好。為此,樹(shù)脂熔融溫度優(yōu)選在400℃以下,更好在380℃以下。
模子的形狀和尺寸沒(méi)有特殊限定,通常和復(fù)制圖形的樹(shù)脂層形狀大致相同,其外徑和內(nèi)徑也分別與樹(shù)脂層的外徑和內(nèi)徑大致相同即可。但是,設(shè)定時(shí)使模子的外徑稍稍大于基板SB的外徑,這可以很容易地使模子從中間層上剝離下來(lái)。模子的厚度通常最好在0.3~3mm的范圍內(nèi)。模子過(guò)薄時(shí),模子難以成型,也難以在整個(gè)模子面上形成均勻的凹凸圖形。而模子厚時(shí),模子的剛性過(guò)高,由于難以制造出完全沒(méi)有扭曲等變形的模子,模子上存在變形,輕度變形,在擠壓模子時(shí)可得到矯正,但模子的剛性很高時(shí),則難以矯正。為此當(dāng)模子過(guò)厚時(shí),模子的變形會(huì)原樣地復(fù)制到中間層上,并加大了中間層厚度的不均。
在將樹(shù)脂夾持在基板SB和模子之間的狀態(tài)下,使兩者旋轉(zhuǎn)并延展樹(shù)脂的方法中,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力起到了矯正模子扭曲變形的作用,為了有效利用這種作用,最好形成較薄的模子,具體講,模子的厚度優(yōu)選為0.3~1.8mm,最好為0.3~1.4mm。
本實(shí)施形態(tài)對(duì)從模子向中間層復(fù)制細(xì)微、準(zhǔn)確的凹凸圖形時(shí),特別有效。具體講,凹凸圖形的配置間距,即,溝槽的配置間距或預(yù)置凹坑列的配置間距在0.7μm以下,特別是在0.6μm以下,更為有效。若合適使用本實(shí)施形態(tài),可準(zhǔn)確地將這樣的細(xì)微圖形復(fù)制到中間層上。但是,圖形配置間距過(guò)于狹窄時(shí),則難以準(zhǔn)確復(fù)制,通常,在形成排列間距0.1μm以上的凹凸圖形時(shí),使用本實(shí)施形態(tài)最為理想。
在保持預(yù)置凹坑信息的再生專用媒體中,預(yù)置凹坑列的配置間距與磁道間距相同,在溝槽式記錄的光記錄媒體中,磁道間距和溝槽配置間距相同。另一方面,在凸臺(tái)·溝槽記錄方式的光記錄媒體中,磁道間距為溝槽配列間距的1/2倍。例如,在溝槽記錄方式的DVD-RW中,磁道間距和溝槽配置間距都是0.74μm,凸臺(tái)·溝槽記錄方式的DVD-RAM中,磁道間距狹窄到0.61μm,溝槽配置間距為1.22μm。
本實(shí)施形態(tài)的特征是由特定的樹(shù)脂構(gòu)成模子,這樣可獲得上述效果。因此,對(duì)于使用模子形成中間層時(shí)的具體順序和條件沒(méi)有特殊限定。即,不管使用上述的那種順序和條件,只要使用本實(shí)施形態(tài)中限定的上述模子,在相同的順序和條件下,都比使用以前的模子注射模塑獲得更優(yōu)良的效果。
實(shí)施例向金屬模上安裝0.3mm厚、外形150mm的Ni模子,利用注塑成型,連續(xù)形成厚0.6mm、外形120mm的樹(shù)脂模子。在樹(shù)脂模子上形成的凹凸圖形是寬0.16μm、配置間距0.32μm、深度25nm的溝槽狀圖形。所用樹(shù)脂如下表6所示。注塑成型時(shí)的樹(shù)脂熔融溫度和金屬模溫度,以Zenonex E28R時(shí)分別為360℃和130℃,使用其他樹(shù)脂,根據(jù)各種樹(shù)脂形成最佳化,使樹(shù)脂模子的圖形偏移和變形達(dá)到最小。
從利用連續(xù)成型得到的多個(gè)樹(shù)脂模子中抽取10個(gè),用肉眼檢查產(chǎn)生圖形偏移和破裂的個(gè)數(shù)。用(株)小野測(cè)器的機(jī)械精度測(cè)定器(LM-1200)測(cè)定樹(shù)脂模子的面接觸量,這些結(jié)果示于表6。
接著,在厚度1.1mm的平滑聚碳酸酯基板和樹(shù)脂模子之間夾持紫外線固化型樹(shù)脂,利用旋轉(zhuǎn)涂敷使樹(shù)脂延展后,通過(guò)樹(shù)脂模子照射紫外線,使樹(shù)脂固化,形成中間層。接著,將樹(shù)脂模子從中間層上剝離下來(lái)。在這一連串操作后,檢索有無(wú)附著紫外線固化樹(shù)脂和樹(shù)脂模子的變形。這種測(cè)定,對(duì)表6所示各種樹(shù)脂模子分別每次進(jìn)行10個(gè)。將附著樹(shù)脂和產(chǎn)生變形的樹(shù)脂模子個(gè)數(shù)示于表6。
表6樹(shù)脂模子 成型性評(píng)價(jià) 復(fù)制性評(píng)價(jià)No. 構(gòu)成材料圖形偏移 成形時(shí)的破 面偏差量 剝離后附著 剝離后的變裂(μm) 的樹(shù)脂 形1 Zeonex E28R 0/100/10600/100/102 アベル0/100/10900/100/103 聚苯乙烯 0/105/10100 6/10破裂4(比較) 聚甲基戊烯10/10 6/10150 0/100/105(比較) 聚丙烯10/10 0/10240 0/100/106(比較) 聚碳酸酯 0/100/105010/10 損壞7(比較) PMMA 0/103/109010/10 損壞從表6可知本實(shí)施形態(tài)的效果,在由非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴形成的樹(shù)脂模子No.1、No.2中,成形性和復(fù)制性都獲得優(yōu)良結(jié)果。與其相反,由結(jié)晶性線狀烯烴樹(shù)脂的聚甲基戊烯形成的樹(shù)脂模子No.4,產(chǎn)生了圖形偏移,由于面偏差量很大,不適宜向中間層形成細(xì)微圖形。當(dāng)面偏差量很大時(shí),由于不能形成厚度均勻的中間層,所以在中間層上形成的信息記錄層產(chǎn)生扭曲和歪斜,導(dǎo)致焦點(diǎn)伺服和跟蹤伺服不穩(wěn)定。這種情況的面偏差量允許值在100μm以下。
在由聚苯乙烯形成的樹(shù)脂模子No.3中,從中間層上可剝離,但產(chǎn)生破裂。而在由聚碳酸酯形成的樹(shù)脂模子No.6和由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯形成的樹(shù)脂模子No.7中,由于對(duì)紫外線固化型樹(shù)脂的粘合性很高,從中間層上剝離時(shí),樹(shù)脂模子和聚碳酸酯基板都受到損壞。
權(quán)利要求
1.一種光信息媒體的制造方法,是在基板上分別通過(guò)透明中間層設(shè)置具有信息記錄區(qū)的數(shù)個(gè)信息記錄層的光信息媒體制造方法,其特征是設(shè)有以下工序,即在至少形成1層信息記錄層的基板的上述信息記錄層形成面上,形成含有活性能線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層后,使上述活性能線可透過(guò)的,而且表面具有凹凸圖形的模子與樹(shù)脂層表面接觸,接著,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射上述活性能線,接著剝離下模子,形成復(fù)制了上述凹凸圖形的透明中間層,作為上述模子,形成上述凹凸圖形的表面,至少是用由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成的,在信息記錄區(qū)上形成的透明中間層,最大厚度和最小厚度之差在10μm以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光信息媒體制造方法,其特征是上述基板為具有中心孔的盤(pán)狀、還設(shè)有如下工序,即,將上述基板載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,用具有圓板部分和與該圓板部中央處形成一體的支撐軸的閉塞裝置,形成堵塞住上述中心孔的狀態(tài)、將含有活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液供到支撐軸的外周面后,通過(guò)使上述基板與上述閉塞裝置一起旋轉(zhuǎn),使上述涂敷液在上述信息記錄層上延展,形成上述樹(shù)脂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的光信息媒體制造方法,其特征是在使模子與上述樹(shù)脂層接觸之前,設(shè)有通過(guò)照射上述活性能線使上述樹(shù)脂層不完全固化的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的光信息媒體制造方法,其特征是通過(guò)旋轉(zhuǎn)基板,使含有上述活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液延展形成上述樹(shù)脂層后,一邊降低基板的旋轉(zhuǎn)速度,一邊照射活性能線,使上述樹(shù)脂層形成不完全固化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的光信息媒體制造方法,其特征是在上述樹(shù)脂層形成時(shí),至少削除一部分從基板外圍溢出的上述涂敷液,隨后,照射上述活性能線,使上述樹(shù)脂層不完全固化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)光信息媒體制造方法,其特征是在減壓環(huán)境中使上述模子與上述樹(shù)脂層表面接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)光信息媒體制造方法,其特征是在上述信息記錄區(qū)上形成的上述透明中間層平均厚度為5~50μm。
8.一種光信息媒體的制造方法,是在基板上分別通過(guò)透明中間層設(shè)置具有信息記錄區(qū)的數(shù)個(gè)信息記錄層的光信息媒體制造方法,其特征是設(shè)有如下工序,即,向至少形成1層信息記錄層的基板上的上述信息記錄層形成面上,供給含有活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液后,使可透過(guò)上述活性能線的、而且表面具有凹凸圖形的模子與上述涂敷液接觸,接著,使基板與模子一起旋轉(zhuǎn),延展上述涂敷液,形成樹(shù)脂層,接著,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射上述活性能線,形成復(fù)制了上述凹凸圖形的透明中間層,作為上述模子,形成上述凹凸圖形的表面至少是用由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的光信息媒體制造方法,其特征是上述模子的厚度為0.3~1.8mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的光信息媒體制造方法,其特征是在減壓環(huán)境中使上述模子與上述涂敷液接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10中任意一項(xiàng)光信息媒體制造方法,其特征是上述模子用后舍棄。
12.一種光信息媒體的制造方法,是在基板上至少具有1層信息記錄層,在信息記錄層和基板之間、和/或相鄰2層的信息記錄層之間具有含放射線固化型樹(shù)脂中間層的光信息媒體制造方法,其特征是設(shè)有如下工序,即,在表面具有凹凸圖形的模子和基板之間,形成夾持含有放射線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層的狀態(tài),接著向上述樹(shù)脂層照射放射線,接著剝離模子,形成復(fù)制了上述凹凸圖形的中間層,作為上述模子,形成上述凹凸圖形的表面至少是由環(huán)狀聚烯烴或聚苯乙烯系樹(shù)脂構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的光信息媒體制造方法,其特征是作為上述模子,形成上述凹凸圖形的表面至少是由非晶質(zhì)環(huán)狀聚烯烴構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的光信息媒體制造方法,其特征是上述凹凸圖形的配置間距在0.7μm以下。
15.一種光信息媒體的制造裝置,是制造在基板上分別通過(guò)透明中間層設(shè)置具有信息記錄區(qū)的數(shù)個(gè)信息記錄層的光信息媒體制造裝置,其特征是具有如下部分,即樹(shù)脂形成部分,在至少形成1層信息記錄層的基板的上述信息記錄層形成面上,形成含有活性能線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層、模子接觸部分,使表面具有凹凸圖形的,可透過(guò)上述活性能線,而且,形成凹凸圖形的表面至少是用由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成的模子與樹(shù)脂層表面接觸,照射部分,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射上述活性能線,剝離部分,剝離下模子,在信息記錄區(qū)上形成的透明中間層,最大厚度和最小厚度之差在10μm以下。
16.一種光信息媒體的制造裝置,是在具有中心孔的盤(pán)狀基板上,分別通過(guò)透明中間層制造設(shè)置具有信息記錄區(qū)的數(shù)個(gè)信息記錄層的光信息媒體的制造裝置,其特征是,具有樹(shù)脂層形成部分,在至少形成1層信息記錄層的基板上的上述信息記錄層形成面上,形成含有活性能線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層,上述樹(shù)脂層形成部分具有如下部分,即,具有圓板部分和與該圓板中央處成一體的支撐軸并可對(duì)上述中央孔形成閉塞的閉塞部分,將含有活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液供到上述支撐軸外周面上的涂敷液供給部分,使上述基板與上述閉塞裝置一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部分,進(jìn)而具有接觸部分,使表面具有凹凸圖形并可透過(guò)上述活性能線而且形成凹凸圖形的表面至少是用由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成的模子與樹(shù)脂層表面接觸,照射部分,通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射活性能線,和剝離模子的剝離部分,這些可形成上述透明中間層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的光信息媒體制造裝置,其特征是其構(gòu)成是通過(guò)旋轉(zhuǎn)基板,使含有上述活性能線固化型樹(shù)脂的涂敷液延展,并形成上述樹(shù)脂層,在涂敷液擴(kuò)展時(shí),降低基板的旋轉(zhuǎn)速度,并能照射上述活性能線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的光信息媒體制造裝置,其特征是還具有削除裝置,在涂敷液延展時(shí),至少削除一部分從基板外圍溢出的涂敷液。
19.根據(jù)權(quán)利要求15~18中任意一項(xiàng)光信息媒體制造裝置,其特征是其構(gòu)成是在減壓環(huán)境中可使上述模子與上述樹(shù)脂層表面接觸。
20.一種光信息媒體的制造裝置,是制造在基板上至少具有1層信息記錄層、在信息記錄層和基板之間、和/或相鄰2層的信息記錄層之間,具有含放射線固化型樹(shù)脂的中間層的這種光信息媒體的制造裝置,其特征是具有表面由環(huán)狀聚烯烴或聚苯乙烯系樹(shù)脂構(gòu)成,并在表面上具有配置間距在0.7μm以下凹凸圖形的模子、在該模子和上述基板之間以?shī)A持狀態(tài)可保持含有放射線固化型樹(shù)脂的樹(shù)脂層的保持部分;放射線照射部分;模子剝離部分。
全文摘要
具有通過(guò)在信息記錄層上形成樹(shù)脂層后,使可透過(guò)活性能線的模子與樹(shù)脂層表面接觸,接著通過(guò)模子向樹(shù)脂層照射活性能線,接著剝離下模子,形成復(fù)制了凹凸圖形的透明中間層的工序,形成凹凸圖形的表面至少是用由聚烯烴系樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成的模子,在信息記錄區(qū)上形成透明中間層,透明中間層的最大厚度和最小厚度之差在10μm以下。
文檔編號(hào)G11B7/24GK1392551SQ0212751
公開(kāi)日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月1日
發(fā)明者吉成次郎, 塚越拓哉, 平田秀樹(shù), 小卷壯, 山家研二, 田中敏文 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社