專利名稱：光信息記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠光學(xué)記錄/再現(xiàn)信息的光信息記錄介質(zhì)。更具體地，本發(fā)明涉及能夠光學(xué)記錄/再現(xiàn)電子信息并且能夠用激光束在標(biāo)簽面?zhèn)攘己玫赜涗浛梢曅畔⒌墓庑畔⒂涗浗橘|(zhì)。
背景技術(shù)：
近年來，用于記錄、存儲、重寫大量信息的電子信息記錄介質(zhì)，作為計算機外圍設(shè)備的重要性日益提高。尤其是用激光束進行記錄、再現(xiàn)的光信息記錄介質(zhì)，由于可以進行高密度的信息記錄、存儲和再現(xiàn)，因而作為大容量記錄介質(zhì)而備受矚目。作為這樣的光信息記錄介質(zhì)的例子可以舉出由CD-RM或DVD-RM等所代表的相變型光學(xué)記錄介質(zhì)、由CD-R、DVD-R所代表的有機染料型光學(xué)記錄介質(zhì)等。
記錄在這樣的光信息記錄介質(zhì)中的電子信息的內(nèi)容可以通過光學(xué)再現(xiàn)確認(rèn)。另一方面，考慮到信息管理，使電子信息的內(nèi)容作為可視信息顯示在介質(zhì)表面是重要的。迄今為止，作為這樣的顯示方法可以采用以下方法例如通過噴墨打印機、感熱式印刷機將電子信息的內(nèi)容印刷在介質(zhì)的標(biāo)簽面(與記錄電子信息的面相反的面)上的方法；或?qū)⒂涗浻须娮有畔⒌膬?nèi)容的標(biāo)簽等粘貼至標(biāo)簽面的方法等。另外，近年來已經(jīng)報道了通過激光束在介質(zhì)的標(biāo)簽面?zhèn)扔涗浛梢曅畔⒌姆椒?例如特開2000-173096號公報、特開2001-283464號公報)，期待該方法可以作為不對介質(zhì)產(chǎn)生機械影響而進行可視信息記錄的方法。

發(fā)明內(nèi)容
特開2000-173096號公報或特開2001-283464號公報所報道的通過激光束在介質(zhì)的標(biāo)簽面?zhèn)扔涗浛梢曅畔⒌纳鲜龇椒ù嬖谝韵碌膯栴}。即，通過激光束在介質(zhì)的標(biāo)簽面?zhèn)扔涗浛梢曅畔⒌姆椒ǎ昧思訜崴鸬姆磻?yīng)、熔融或淀析等變化，因此用激光過度照射會對記錄在介質(zhì)上的電子信息產(chǎn)生熱影響等，因而對于照射方法需要十分注意。因此，為了減少這種對介質(zhì)的熱影響，必須使用10mW～200mW的低輸出激光束。當(dāng)使用這樣的低輸出激光束時，通過在記錄可視信息的層(可視信息記錄層)上匯聚低輸出激光束，可以有效地使激光的能量高效地集中，因此需要應(yīng)用聚焦伺服。
此時，為了穩(wěn)定地對激光束進行調(diào)焦，需要充分確保從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐环瓷浜蟮姆瓷涔饬?。通常，?dāng)可視信息記錄層的激光束的吸收率增加時，則即使用低功率激光束進行照射，在可視信息記錄層上也可以進行良好的記錄，但是對從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎氏陆?，則穩(wěn)定地調(diào)焦變得困難。另一方面，當(dāng)可視信息記錄層的激光束吸收率下降時，盡管可以增加對從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎?，但是通過用低功率的激光束照射而在可視信息記錄層上進行良好的記錄變得困難。
現(xiàn)已作出本發(fā)明，來解決當(dāng)通過低輸出激光束在光信息記錄介質(zhì)的形成于標(biāo)簽面?zhèn)鹊目梢曅畔⒂涗泴觽?cè)記錄可視信息時所出現(xiàn)的技術(shù)問題。因此，本發(fā)明的目的是提供可以用低輸出激光束在標(biāo)簽面?zhèn)扔涗浛梢曅畔?，而不會對記錄在介質(zhì)中的電子信息產(chǎn)生不良影響的光信息記錄介質(zhì)。
為了實現(xiàn)該目的，這樣形成本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)，使得對從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎侍幱谝欢ǚ秶鷥?nèi)。即，本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)包含基板和直接或經(jīng)其他層設(shè)置在基板上的可視信息記錄層，在所述可視信息記錄層上通過從與所述基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐鴣碛涗浛梢曅畔ⅲ涮卣髟谟?，對從?biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎蕿?5％～50％。
此外，本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)包含具有記錄和再現(xiàn)用的導(dǎo)向槽和/或凹坑的基板，并且至少具有依次層疊在基板上的電子信息記錄層、反射層和可視信息記錄層，在所述電子信息記錄層上通過從所述基板側(cè)照射的激光束來記錄數(shù)字信息，在所述可視信息記錄層上通過從與所述基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞墓鈦碛涗浛梢曅畔?；其特征在于，對從與所述基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎蕿?5％～50％。
此外，本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)中的可視信息記錄層的特征在于在可視信息記錄層的標(biāo)簽面?zhèn)壬闲纬捎型馔繉?。此時，優(yōu)選這樣形成外涂層，使得所述外涂層的厚度的下限為10微米、上限為100微米。此外，可視信息記錄層的特征在于由這樣的材料構(gòu)成，照射在可視信息記錄層上激光束可使該材料的顯色性或透明性發(fā)生變化。進而，可視信息記錄層優(yōu)選在可視信息記錄層的至少一側(cè)形成有反射層。此時，可視信息記錄層和反射層可以互相接觸，或者可以在可視信息記錄層和反射層之間形成激光束可透過的任意層。
另外，本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)包含基板、直接或者經(jīng)其他層設(shè)置在該基板上的電子信息記錄層、反射層和保護層，在所述電子信息記錄層上通過從所述基板側(cè)照射的激光束來記錄數(shù)字信息，所述反射層形成在所述電子信息記錄層的與所述基板側(cè)相反的一側(cè)，所述保護層形成在所述反射層的與所述基板側(cè)相反的一側(cè)，其特征在于，具有可視信息記錄層和外涂層，所述可視信息記錄層形成在所述保護層的與所述基板側(cè)相反的一側(cè)，通過從與該基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐鴣碛涗浛梢曅畔ⅲ鐾馔繉釉谒隹梢曅畔⒂涗泴拥乃鰳?biāo)簽面?zhèn)扔杉す馐赏高^的材料形成；并且對從與所述基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎蕿?5％～50％。
在本發(fā)明中，“可視信息”表示文字、符號、諸如插圖和照片等圖像、幾何圖案等用目視可讀取的信息，“電子信息”表示其內(nèi)容用某些再現(xiàn)設(shè)備進行讀取的信息，例如用數(shù)字信號記錄的信息。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供光信息記錄介質(zhì)，在該光信息記錄介質(zhì)上通過照射10mW～200mW的低輸出激光束可以在標(biāo)簽面記錄可視信息。


圖1是說明作為本發(fā)明的實施方式的光信息記錄介質(zhì)的第1實施方式的結(jié)構(gòu)圖；圖2是說明作為本發(fā)明的實施方式的光信息記錄介質(zhì)的第2實施方式的結(jié)構(gòu)圖；圖3是用于說明在具有可視信息記錄層的光信息記錄介質(zhì)上記錄可視信息的記錄裝置的圖。
附圖標(biāo)記說明11，100，200…光信息記錄介質(zhì)、12…主軸、13…主軸電動機、14…步進電動機、15…螺旋軸、16…拾取器、17…激光、101，201…基板、102，202…電子信息記錄層、103…反射層、203…第1反射層、104，204…保護層、105，205…可視信息記錄層、106，206…外涂層、107，207…激光束、108，208…激光束、109，209…反射光、213…半透明第2反射層、300…記錄裝置具體實施方式
以下基于附圖針對作為本發(fā)明的實施方式的光信息記錄介質(zhì)進行詳細說明。
第1實施方式圖1是說明作為本發(fā)明的實施方式的光信息記錄介質(zhì)的第1實施方式的結(jié)構(gòu)圖。該圖中所示的光信息記錄介質(zhì)100具有如下結(jié)構(gòu)，即在基板101上依次層疊電子信息記錄層102、反射層103、保護層104、可視信息記錄層105和構(gòu)成最外層的外涂層106，所述反射層103與電子信息記錄層102的與激光107入射側(cè)相反的一側(cè)相接觸而設(shè)置。
如圖1所示，在光信息記錄介質(zhì)100的電子信息記錄層102上，利用從記錄/再現(xiàn)電子信息用的激光裝置的物鏡(未示出)經(jīng)基板101照射的激光束107，來進行電子信息的記錄和再現(xiàn)。另一方面，例如當(dāng)將該光信息記錄介質(zhì)100翻轉(zhuǎn)并安裝在記錄/再現(xiàn)電子信息用的激光裝置上時，在可視信息記錄層105上，利用從標(biāo)簽面?zhèn)冉?jīng)外涂層106照射的激光束108來記錄可視信息。另外，激光束108的一部分被設(shè)在可視信息記錄層105下側(cè)(基板101側(cè))的反射層103所反射，該反射光109用于調(diào)焦以對激光束108進行聚焦。
基板101基本由對電子信息記錄層102的記錄光和再現(xiàn)光的波長透明的材料形成。作為形成基板101的材料，可以使用例如聚碳酸酯類樹脂、丙烯酸類樹脂、甲基丙烯酸類樹脂、聚苯乙烯樹脂、氯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、無定形聚烯烴樹脂等高分子材料；或玻璃等無機材料。特別是，考慮到聚碳酸酯類樹脂在高透光性、低光學(xué)各向異性和高機械強度等方面的優(yōu)異性，優(yōu)選聚碳酸酯類樹脂。另外，從耐化學(xué)性、耐吸濕性、光學(xué)特性等方面考慮，優(yōu)選無定形聚烯烴。
在基板101上，例如在與電子信息記錄層102接觸的面上設(shè)有用于記錄和再現(xiàn)的通過擠出成形等成形方法而形成的導(dǎo)向槽和/或凹坑。該導(dǎo)向槽和/或凹坑優(yōu)選在形成基板101時形成，但例如也可以用紫外線(UV)固化樹脂在基板101上形成。另外，基板101的厚度的下限通常為1.1mm，優(yōu)選為1.15mm，厚度的上限通常為1.3mm，優(yōu)選為1.25mm。
電子信息記錄層102由通過照射激光束107可以在其上記錄電子信息(諸如用數(shù)字信號記錄的信息等其內(nèi)容用某些再現(xiàn)裝置再現(xiàn)的信息)的材料形成，并且通常作為包含有機物質(zhì)的記錄層或包含無機物質(zhì)的記錄層而形成。另外，電子信息記錄層102可以直接形成在基板101上，或根據(jù)需要可以將任意層形成在基板101和電子信息記錄層102之間。
當(dāng)電子信息記錄層102為包含有機物質(zhì)的記錄層時，主要使用有機染料。作為所述有機染料，可以舉出例如大環(huán)氮雜輪烯類染料(酞菁染料、萘酞菁染料、卟啉染料等)、聚甲炔類染料(花青染料、部花青染料、squarylium染料等)、蒽醌類染料、薁鎓(azulenium)類染料、偶氮類染料、偶氮金屬絡(luò)合物染料、靛苯胺金屬絡(luò)合物染料等。其中優(yōu)選偶氮金屬絡(luò)合物染料、花青染料和酞菁染料。特別是，由于耐久性和耐光性優(yōu)異，偶氮金屬絡(luò)合物染料是優(yōu)選的。
作為用于形成包含有機物質(zhì)的電子信息記錄層102的方法，可以舉出真空蒸鍍法或濺射法等干式成膜法；或者澆鑄法、旋轉(zhuǎn)涂布法或浸漬法等通常所采用的濕式成膜法。其中，從批量生產(chǎn)性、成本方面考慮，優(yōu)選濕式成膜法，特別優(yōu)選旋轉(zhuǎn)涂布法。
當(dāng)電子信息記錄層102作為包含無機物質(zhì)的記錄層而形成時，可以使用例如通過光磁效應(yīng)進行記錄的Tb·Te·Co和Dy·Fe·Co等稀土類過渡金屬合金。另外，也可以使用諸如Ge·Te或Ge·Sb·Te等經(jīng)歷了相變的硫族合金。這樣的層可以是單層，也可以包含至少2層。
作為用于形成包含無機物質(zhì)的電子信息記錄層102的方法，可以舉出例如淀積法、離子電鍍法或濺射法等。其中，從批量生產(chǎn)性、成本方面考慮，特別優(yōu)選濺射法。此外，電子信息記錄層102的厚度根據(jù)記錄層的種類而變化，下限通常為5nm，優(yōu)選為10nm，上限通常為500nm，優(yōu)選為300nm。另外，本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)100的電子信息記錄層102也可以是可記錄/擦除的相變型記錄層。
反射層103形成在電子信息記錄層102的與基板101相反的一側(cè)，通常具有向基板101側(cè)反射從基板101側(cè)照射的激光束107的功能。當(dāng)在基板101上形成有用于記錄和再現(xiàn)的導(dǎo)向槽和/或凹坑時，則反射層103具有與其對應(yīng)的凹陷和凸起。作為形成反射層103的材料，可以舉出在再現(xiàn)光的波長下具有足夠高反射率的材料。例如，可以單獨使用或作為合金使用諸如Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta或Pd等金屬。其中，Au、Al、Ag具有高反射率，適于作為反射層的材料。并且，考慮到低成本和高反射率高等方面，特別優(yōu)選以Ag作為主要成分的材料。
作為用于形成反射層103的方法，可以舉出淀積法、離子電鍍法或濺射法等。其中，從批量生產(chǎn)性和成本方面考慮，特別優(yōu)選濺射法。另外，反射層103厚度的下限通常為30nm，優(yōu)選為50nm，上限通常為150nm，優(yōu)選為120nm。
保護層104通常由激光束可透過的材料形成，可以舉出例如紫外線(UV)固化型樹脂。作為紫外線(UV)固化型樹脂的具體例子，可以使用例如聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯等丙烯酸酯類樹脂。這些材料的大部分為激光束可透過的物質(zhì)，因而優(yōu)選使用。此外，這些紫外線(UV)固化型樹脂可以單獨使用，也可以2種或者2種以上混合使用。另外，保護層104可以是由一層構(gòu)成的單層膜，也可以是含有至少2層的多層膜。
作為由紫外線(UV)固化型樹脂形成保護層104的方法，通?？梢赃@樣形成，即將紫外線(UV)固化型樹脂直接涂布在反射層103上或者將其溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲卸瞥赏坎家汉笸坎荚诜瓷鋵?03上，隨后用紫外線(UV)照射使其固化。此時，作為涂布方法，可以采用例如旋轉(zhuǎn)涂布法和澆鑄法等。保護層104也可以通過上述的涂布方法、各種濕式成膜法諸如絲網(wǎng)印刷法等或各種干式成膜法等形成，干式成膜法諸如有真空蒸鍍法、濺射法、離子電鍍法等，可以用根據(jù)所使用的材料而任意選擇的方法來形成。其中，濕式成膜法，特別是旋轉(zhuǎn)涂布法是優(yōu)選的，且通常使用旋轉(zhuǎn)涂布法。保護層104厚度的下限通常為1μm，優(yōu)選為3μm，上限通常為15μm，優(yōu)選為10μm。
可視信息記錄層105通常為這樣的層通過用激光束照射，構(gòu)成該層的記錄材料會變色，結(jié)果記錄了可視信息(文字、符號、插圖和照片等圖像、幾何圖案等可目視讀取的信息)。構(gòu)成可視信息記錄層105的記錄材料沒有特殊的限定，但是使可見光的吸收發(fā)生變化的物質(zhì)大致可以分成以下類型(a)顯色性變化的物質(zhì)和(b)透明性變化的物質(zhì)。
類型(a)的顯色性變化的記錄材料可以舉出例如通常用于電子信息的光記錄的顯色性有機染料。作為該有機染料，可以舉出大環(huán)氮雜輪烯類染料(酞菁染料、萘酞菁染料、卟啉染料等)、聚甲炔類染料(花青染料、部花青染料、squarylium染料等)、蒽醌類染料、薁鎓類染料、偶氮類染料、偶氮金屬絡(luò)合物染料、靛苯胺金屬絡(luò)合物染料等。
另外，可舉出在其分子結(jié)構(gòu)中具有內(nèi)酯環(huán)部分的無色染料。當(dāng)采用無色染料時，顯色時可以得到高對比度，并且可以抑制顯色所必需的熱量使其較低，因而是優(yōu)選的。
作為無色染料的具體例子，可以舉出3-二乙基氨基-7-氯苯胺基熒烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-2，4-二甲代苯氨基熒烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(間甲苯氨)-熒烷、3-二乙基氨基-7，8-苯并熒烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-二甲代苯氨基熒烷等熒烷化合物；結(jié)晶紫內(nèi)酯、3-(4-二乙基氨基-2-乙氧基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮雜苯酞、3-(4-二乙基氨基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、3，3-二(1-正丁基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞等苯酞(phthalide)化合物等。其中，優(yōu)選苯酞化合物。
根據(jù)需要，該無色染料可以與受電子化合物、吸收記錄用激光束并產(chǎn)生熱量的染料等組合使用。此時，作為受電子化合物，可以舉出例如具有碳原子數(shù)至少為6的脂肪族基團的有機磷酸化合物、脂肪族羧酸化合物或者酚化合物等。優(yōu)選為酚化合物。
作為受電子化合物的具體例子，有機磷酸化合物可舉出十二烷基膦酸、十四烷基膦酸、十六烷基膦酸、十八烷基膦酸、二十烷基膦酸等。
作為脂肪族羧酸化合物，可舉出例如α-羥基癸酸、α-羥基十四烷酸、α-羥基十六烷酸、α-羥基十八烷酸、α-羥基十五烷酸、α-羥基二十烷酸、α-羥基二十二烷酸、α-羥基二十四烷酸、α-羥基二十六烷酸、α-羥基二十八烷酸等。
另外，作為酚化合物，可舉出例如沒食子酸化合物、苯甲酸化合物或雙酚類化合物等。
作為這些化合物的具體例子，沒食子酸化合物可以舉出例如沒食子酸甲酯、沒食子酸丙酯、沒食子酸丁酯或沒食子酸月桂酯等。作為苯甲酸化合物，可以舉出例如對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯或2，4-二羥基苯甲酸等。作為雙酚類化合物，可以舉出例如雙酚S或雙酚A等。進而，可以舉出例如4′-羥基-4-十八烷基苯甲酰苯胺、N-十八烷基-4-羥基苯甲酰胺、N-(4-羥基苯基)-N′-十八烷基脲、4-羥基苯基丙?；?二十二烷基酰肼等。
這些受電子化合物可以單獨使用，也可以作為多種化合物的混合物使用。
作為激光束吸收染料，可以舉出例如上述作為用于電子信息光記錄的有機染料的各種染料，或諸如雙蒽酮類、靛苯胺類等紅外線吸收染料等。
此外，類型(b)的透明性變化的記錄材料可以舉出例如在樹脂基質(zhì)材料內(nèi)以0.1μm～2μm尺寸分散且通過熱處理可以熔融或者結(jié)晶化的有機低分子量化合物。作為該化合物，可以使用例如碳原子數(shù)大于或等于12的高級脂肪族酸等已知的有機低分子量化合物。該有機低分子量化合物可以是脂肪酸、脂肪族二元酸、酮、醚、醇、脂肪酸酯或者其衍生物等化合物，這些化合物可以單獨使用，或者作為至少2種的混合物使用。
在通過熱處理可以熔融或者結(jié)晶化的有機低分子量化合物中，碳原子數(shù)大于或等于12的脂肪酸烷基酯由于具有低熔點(mp)，并且通過在相對較低的溫度進行熱處理可以熔融或結(jié)晶化，因而是優(yōu)選的。當(dāng)將碳原子數(shù)大于或等于10的高熔點(mp)的脂肪族二元酸與碳原子數(shù)大于或等于12的脂肪酸烷基酯一起使用，并且調(diào)整脂肪酸烷基酯和脂肪族二元酸的混和比時，可以調(diào)整脂肪酸烷基酯變得透明的溫度區(qū)域，并且可以改變給定溫度下的透明性和白濁度。
作為碳原子數(shù)大于或等于12的脂肪酸烷基酯的例子，可以舉出例如硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸十八烷基酯、硬脂酸二十二烷基酯、二十二烷酸甲酯、二十二烷酸乙酯、二十二烷酸丁酯、二十二烷酸辛酯、二十二烷酸十八烷基酯、二十二烷酸二十二烷基酯、二十四烷酸甲酯或二十四烷酸乙酯等。
另外，作為碳原子數(shù)大于或等于10的脂肪族二元酸，可以舉出例如癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸或二十烷二酸等。當(dāng)將碳原子數(shù)大于或等于12的脂肪酸烷基酯和碳原子數(shù)大于或等于10的脂肪族二元酸組合使用時，前者∶后者的混和比優(yōu)選為1∶1至10∶1，更優(yōu)選為2∶1至6∶1。由于據(jù)認(rèn)為高熔點的脂肪族二元酸具有作為低熔點的脂肪酸烷基酯的晶種而控制結(jié)晶行為的作用，因而其混和量過少時，則無法發(fā)揮其作用；如果太多，則對比度可能會降低。
在這些構(gòu)成可視信息記錄層105的記錄材料中，含有無色染料的類型(a)的顯色性變化的物質(zhì)或者類型(b)的透明性變化的物質(zhì)是優(yōu)選的，這是因為顯色時不會產(chǎn)生氣體，由此不必擔(dān)心會使設(shè)在可視信息記錄層105上的外涂層106等其它層浮起或者被剝離。
作為用于形成可視信息記錄層105的方法，可以舉出在形成電子信息記錄層102的方法的項中所列舉的已知的濕式成膜法。其中，優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)涂布法或者絲網(wǎng)印刷法，更優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)涂布法。另外，可視信息記錄層105厚度的下限通常為0.1μm，優(yōu)選為0.5μm，上限通常為5μm，優(yōu)選為3μm。
為了防止可視信息記錄層105的物理劃傷等，并且有效地在可視信息記錄層105上聚焦激光束108，將外涂層106形成在可視信息記錄層105的標(biāo)簽面?zhèn)炔⑿纬勺钔鈱印Ｍㄟ^形成外涂層106，可以有效地聚焦激光束108，因而即使降低激光束108的能量，也可以在可視信息記錄層105上記錄可視信息。因此，可以進一步減少對電子信息的熱影響。
構(gòu)成外涂層106的材料沒有特殊的限定，只要是可以保護可視信息記錄層105不受外力等的作用且可透過激光束的材料即可。
對于構(gòu)成外涂層106的材料，作為有機物質(zhì)可以舉出例如熱塑型樹脂、熱固型樹脂、電子射線固化型樹脂、紫外線(UV)固化型樹脂等。將熱塑型樹脂或熱固型樹脂等溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲兄苽涑赏坎家?，用涂布液進行涂布并干燥以形成外涂層106。直接涂布紫外線(UV)固化型樹脂，或者將其溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲兄瞥赏坎家汉筮M行涂布，隨后照射紫外線(UV)光使其固化，以形成外涂層106。作為紫外線(UV)固化型樹脂，可以使用例如聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等丙烯酸類樹脂。另外，作為無機物質(zhì)，可以舉出例如SiO2、SiN4、MgF2或SnO2等。這些材料可以單獨使用，也可以作為至少2種的混合物使用。外涂層106只要可透過激光束108即可，可以是單層膜，也可以是含有至少2層的多層膜。
外涂層106優(yōu)選使用上述的各種有機物質(zhì)通過濕式成膜法形成。作為濕式成膜法，與上述保護層104的情況中相同，可以采用旋轉(zhuǎn)涂布法、澆鑄法或絲網(wǎng)印刷法等。其中，考慮到表面的高平滑性，特別優(yōu)選旋轉(zhuǎn)涂布法。特別是當(dāng)粘合由激光束可透過的材料制成的透明基板以形成外涂層106時，需要進行基板的精確定位，并且，在制備工序中需要采取種種措施，例如在減壓下進行粘合以便在粘接層中不含有氣泡。因而，從生產(chǎn)率方面考慮，通過旋轉(zhuǎn)涂布、絲網(wǎng)印刷等濕式成膜法形成外涂層106是有利的。
外涂層106厚度的下限通常為10μm，優(yōu)選為20μm，上限通常為100μm，優(yōu)選為80μm。
如果外涂層106的厚度過低，則不能充分維持對可視信息記錄層105的保護功能。并且，用于記錄的激光束的聚焦不穩(wěn)，因而不能穩(wěn)定地進行記錄。例如，當(dāng)外涂層106的厚度不足10μm時，如果外涂層106在圓周方向上的厚度變化大于激光束的波長(～900nm)，則會產(chǎn)生激光束的干涉，調(diào)焦用的反射光量的變化變得顯著，從而可能會無法穩(wěn)定調(diào)焦。當(dāng)厚度為大于或等于10μm時，則即使存在外涂層厚度的變化，也幾乎不會產(chǎn)生干涉，因而可以穩(wěn)定地調(diào)焦。
如果外涂層106過厚，則當(dāng)通過涂布形成外涂層106時，需要進行重復(fù)涂布等，使得形成工藝變得復(fù)雜。進而，會產(chǎn)生因涂布材料的固化收縮導(dǎo)致顯著的磁盤扭曲等問題。外涂層106的折射率優(yōu)選為大于或等于0.4，更優(yōu)選為大于或等于0.5；并且優(yōu)選為小于或等于2.6，更優(yōu)選為小于或等于1.9。如果外涂層106的折射率過大，則激光束108在外涂層106表面的反射量增大，因而難以在可視信息記錄層105上有效地記錄可視信息。
通常，當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)涂布法形成層時，通過控制涂布液的粘度、轉(zhuǎn)數(shù)、旋轉(zhuǎn)時間這三個要素可以控制要形成的層的厚度。
通常，形成在光盤上的諸如保護層等層的厚度的上限為3μm～7μm。因此，當(dāng)用旋轉(zhuǎn)涂布法形成層時，通過控制用于形成層的涂布液的粘度為小于或等于100CPS、轉(zhuǎn)數(shù)為7000μm～1000rpm、旋轉(zhuǎn)時間為1秒～3秒來形成層。
但是，在本發(fā)明中，形成了厚度大于或等于10μm的外涂層，所述外涂層為比通常在光盤上形成的保護層等更厚的層。因此，當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)涂布法形成外涂層時，通過盡可能增大涂布液的粘度、盡可能降低轉(zhuǎn)數(shù)、盡可能增加旋轉(zhuǎn)時間而形成外涂層。具體來說，粘度通常為大于或等于200CPS，優(yōu)選為大于或等于300CPS，并且通常為小于或等于10000CPS，優(yōu)選為小于或等于6000CPS；轉(zhuǎn)數(shù)通常為大于或等于1000rpm，優(yōu)選為大于或等于2000rpm，并且通常為小于或等于6000rpm，優(yōu)選為小于或等于5000rpm；旋轉(zhuǎn)時間通常為4秒～10秒。
本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)100這樣形成，使得對從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞墓獾姆瓷渎蕿榇笥诨虻扔?5％、優(yōu)選大于或等于20％，且小于或等于50％、優(yōu)選小于或等于40％。
反射率為以這樣的方式得到的數(shù)值在記錄可視信息之前，用其波長與照射到可視信息記錄層105的激光束的波長(λ)相當(dāng)?shù)墓鈱庑畔⒂涗浗橘|(zhì)100的標(biāo)簽面?zhèn)冗M行照射，用分光光度計的反射測定用積分球(角度為10°的隔板(spacer))來測定此時標(biāo)簽面?zhèn)鹊墓庾V反射率。本發(fā)明中所使用的激光束通常為半導(dǎo)體激光束，半導(dǎo)體激光束的波長(λ)為300nm～800nm。
本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)100這樣形成，使得其對從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎蚀笥诨虻扔?5％、優(yōu)選大于或等于20％，且小于或等于50％、優(yōu)選小于或等于40％。由此可以保持從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐?08被可視信息記錄層105吸收的比例與在標(biāo)簽面?zhèn)壬戏瓷涞姆瓷涔?09的比例平衡。其結(jié)果是，可以確保入射到可視信息記錄層105的光量，并且可以使從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐?08被反射后而得到的反射光109穩(wěn)定化，通過該穩(wěn)定化的反射光109可以進行調(diào)焦。由此，可以使用低輸出的激光束在可視信息記錄層105上記錄清晰的可視信息。
使得對從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎蕿?5％～50％的形成本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)100的方法沒有特殊的限定。例如可舉出如下方法當(dāng)可視信息記錄層105包含顯色性有機染料時，通過調(diào)整與顯色性有機染料并用的激光束吸收染料的混合比，來控制可視信息記錄層105對激光束108的吸收率，使得反射率為15％～50％。在此，吸收率作為吸光率被測定。此時，在用于形成可視信息記錄層105的記錄材料的組合物(涂布液)中，所加入的激光束吸收染料以固體成分濃度計為大于或等于1重量％、優(yōu)選大于或等于3重量％，且小于或等于15重量％、優(yōu)選小于或等于7重量％。通常，考慮到可視信息記錄層的熱吸收效率，以約20％的量加入激光束吸收染料。然而，在本發(fā)明中，激光束吸收染料的量在上述范圍內(nèi)以調(diào)整反射率，以便使反射率為15％～50％。
另外，還可以通過改變由濕式成膜法所形成的可視信息記錄層105的厚度來控制反射率。通過增加可視信息記錄層105的厚度，可以減小反射率；通過降低可視信息記錄層105的厚度，可以增大反射率。一般而言，使反射率為15％～50％的可視信息記錄層105的厚度的下限通常為大于或等于0.1μm，優(yōu)選為大于或等于0.5μm，厚度的上限通常為小于或等于5μm，優(yōu)選為小于或等于3μm。通常，為了使可視信息記錄層的記錄部充分變化以清晰地記錄可視信息，可視信息記錄層的厚度可以為10μm的水平。然而，在本發(fā)明中，可視信息記錄層105的厚度在上述范圍內(nèi)以調(diào)整反射率，以便使反射率為15％～50％。
在本發(fā)明中，為了穩(wěn)定地使反射率為15％～50％，使可視信息記錄層105中的激光束吸收染料的含量以固體成分濃度計為1重量％～15重量％，并且使可視信息記錄層105的厚度為0.1μm～5μm是非常有效的。
在本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)100中，反射層103對于從基板101側(cè)照射的用于記錄電子信息的激光束107起反射層的作用，并且對于從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞挠糜谟涗浛梢曅畔⒌募す馐?08起反射層的作用，因而簡化了層的結(jié)構(gòu)、降低了制造成本，所以是優(yōu)選的。并且，當(dāng)將可視信息記錄在可視信息記錄層105上時，為了得到用于穩(wěn)定調(diào)焦的反射光109，優(yōu)選將第2反射層形成在可視信息記錄層105的下側(cè)(與記錄用激光束的入射面相反側(cè))。進而，在該第2反射層和可視信息記錄層105之間還可以形成由激光束透過性材料構(gòu)成的外涂層。
第2實施方式圖2是說明本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的第2實施方式的結(jié)構(gòu)圖。該圖中所示的光信息記錄介質(zhì)200具有如下結(jié)構(gòu)，即在基板201上依次層疊電子信息記錄層202、第1反射層203、保護層204、可視信息記錄層205、半透明第2反射層213和構(gòu)成最外層的外涂層206，所述第1反射層203與電子信息記錄層202的與激光207入射側(cè)相反的一側(cè)相接觸而設(shè)置。
如圖2所示，在光信息記錄介質(zhì)200的電子信息記錄層202上，利用從記錄/再現(xiàn)電子信息用的激光裝置的物鏡(未示出)經(jīng)基板201照射的激光束207，來進行電子信息的記錄和再現(xiàn)。另一方面，例如當(dāng)將該光信息記錄介質(zhì)200翻轉(zhuǎn)并安裝在記錄/再現(xiàn)電子信息用的激光裝置上時，在可視信息記錄層205上，利用從標(biāo)簽面?zhèn)冉?jīng)外涂層206照射的激光束208，來記錄可視信息。另外，激光束208的一部分被相接設(shè)在可視信息記錄層205上側(cè)的半透明第2反射層213所反射，該反射光209被用于調(diào)焦以對激光束208進行聚焦。
省略了對構(gòu)成本發(fā)明光信息記錄介質(zhì)200的各層的形狀、材料等與上述的第1實施方式中的光信息記錄介質(zhì)100相重復(fù)內(nèi)容的說明，下面僅針對不同的內(nèi)容進行詳細說明。
在本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)200中，將半透明第2反射層213形成在可視信息記錄層205的上側(cè)(標(biāo)簽面?zhèn)?。半透明第2反射層213用與第1反射層203相同的材料形成，使得反射率為10％～50％。另外，半透明第2反射層213具有對部分從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐?08進行反射并使部分激光束透過以使其到達可視信息記錄層205的功能?？刂瓢胪该鞯?反射層213的反射率的方法沒有特殊的限定，但是可以舉出例如通過改變層的厚度進行控制的方法。作為用于形成半透明第2反射層213的材料，可以單獨使用或者作為合金而使用例如以下金屬Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pd等金屬。其中，Au、Al、Ag由于容易通過使用它們來改變層的厚度而控制反射率，因而是優(yōu)選的。
作為用于形成半透明第2反射層213的方法，可舉出淀積法、離子電鍍法、濺射法等。其中，從批量生產(chǎn)性、成本方面考慮，特別優(yōu)選濺射法。另外，半透明第2反射層213的厚度的下限通常為3nm，優(yōu)選為5nm，上限通常為70nm，優(yōu)選為50nm。
在本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)200中，將半透明第2反射層213形成在可視信息記錄層205的上側(cè)(標(biāo)簽面?zhèn)?，因而從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐?08在半透明第2反射層213上被反射，并將該反射光209用于進行調(diào)焦，因此可以用低輸出的激光束在可視信息記錄層205上記錄清晰的可視信息。
在本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)100，200中，可以具有除上述層以外的任意層。例如，在第1實施方式中使用包含無機物質(zhì)的記錄層作為電子信息記錄層102時，可以設(shè)有承載電子信息記錄層102的電介質(zhì)層等，進而在各層之間或者與光信息記錄介質(zhì)100，200的最外層相接觸可以設(shè)有任意層。
以上對本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的2個實施方式進行了說明，但是本發(fā)明的實施方式并不限于上述實施方式，可以進行各種的變化。例如，光記錄介質(zhì)可以具有多個電子記錄層。并且，在光記錄介質(zhì)包含厚度約為0.6mm的具有導(dǎo)向槽和/或凹坑的基板(第1基板)和不具有導(dǎo)向槽和/或凹坑的所謂偽基板(dummy substrate)(第2基板)的情況下，可以通過采用如下層疊結(jié)構(gòu)來應(yīng)用本發(fā)明包含第1基板/電子信息記錄層/反射層/粘合層/第2基板/可視信息記錄層/外涂層的層疊結(jié)構(gòu)、或者包含第1基板/電子信息記錄層/反射層/粘合層/可視信息記錄層/第2基板的層疊結(jié)構(gòu)。此時，外涂層側(cè)及第2基板側(cè)分別在標(biāo)簽面?zhèn)?，根?jù)需要，各層間和最外層也可以設(shè)有其他層。
此外，本發(fā)明并不限于所謂的基板面入射型光盤，在從保護層側(cè)(即膜面?zhèn)?照射激光束以進行信息的記錄和再現(xiàn)的所謂膜面入射型光記錄介質(zhì)的情況下，通過采用如下層疊結(jié)構(gòu)來應(yīng)用本發(fā)明，即包含外涂層/可視信息記錄層/基板/反射層/電子信息記錄層/保護層的層疊結(jié)構(gòu)。此時，外涂層側(cè)在標(biāo)簽面?zhèn)?，基板在設(shè)有信息記錄層側(cè)具有導(dǎo)向槽和/或凹坑。并且，根據(jù)需要各層間和最外層也可以設(shè)有其他層。
實施例以下列舉實施例更具體地說明本發(fā)明的光信息記錄介質(zhì)。另外，本發(fā)明并不限于這些實施例。
(1)可視信息向光信息記錄介質(zhì)的記錄圖3是用于在具有可視信息記錄層的光信息記錄介質(zhì)上記錄可視信息的記錄裝置圖。圖3所示的記錄裝置300是用傳統(tǒng)的光盤驅(qū)動器在具有可視信息記錄層的光信息記錄介質(zhì)11上進行可視信息記錄的裝置，包含安裝有光信息記錄介質(zhì)11的主軸12、使主軸12轉(zhuǎn)動的主軸電動機13、用于進給(feed)的步進電動機14、通過步進電動機14轉(zhuǎn)動的螺旋軸15以及可以移動到任意位置的拾取器16。
如圖3所示，在該記錄裝置300中，將光信息記錄介質(zhì)11安裝在主軸12上并用主軸電動機13使其轉(zhuǎn)動，同時，由用于進給的步進電動機14使螺旋軸15轉(zhuǎn)動，以使拾取器16移動到任意位置。用FG脈沖信號對主軸電動機1 3進行伺服控制，使光信息記錄介質(zhì)11以任意轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。用調(diào)焦伺服在光信息記錄介質(zhì)11面上進行對焦，使激光束17聚光從而在光信息記錄介質(zhì)11上寫入可視信息。此時，由前監(jiān)控器控制激光的能量，以便以適當(dāng)?shù)哪芰繉懭?。在寫入信號時，以40mW～50mW的輸出將具有約50％的能率(duty)的脈沖照射在光信息記錄介質(zhì)11面上。另外，主軸的轉(zhuǎn)數(shù)為160rpm～2560rpm。
(2)反射率的測定使用日立分光光度計U-3500型的反射測定用積分球(角度為10°的隔板)(對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)白板)，通過用其波長與用于記錄可視信息的激光束的波長相當(dāng)?shù)墓?780nm)來測定光信息記錄介質(zhì)的標(biāo)簽面的光譜反射率(單位％)。
(實施例1～7、比較例1及2)通過擠出成形而形成厚度為1.2mm并具有寬度為0.45μm、深度為155nm的凹槽的聚碳酸酯樹脂基板。通過旋轉(zhuǎn)涂布在該基板上涂布偶氮金屬絡(luò)合物染料的氟代醇溶液，隨后在90℃干燥15分鐘，以形成厚度為70nm的電子信息記錄層。接著，在該電子信息記錄層上濺射Ag，以形成厚度為70nm的反射層。進而通過旋轉(zhuǎn)涂布在該反射層上涂布主要含有丙烯酸酯類單體的紫外線(UV)固化型樹脂(大日本油墨社制“SD-374”)，隨后用紫外線(UV)照射使其固化，以形成厚度為7μm的保護層，由此制備CD-R。然后，向0.2重量份苯酞類無色染料、0.6重量份含酚類化合物的受電子化合物、0.05重量份雙蒽酮類紅外線吸收性染料以及4重量份表1所示的粘合樹脂(10重量％甲苯溶液)中加入甲苯，以制備具有表1所示的固體成分濃度的顯色性有機染料組合物，通過旋轉(zhuǎn)涂布在保護層上涂布如此制備的組合物，隨后在50℃干燥30分鐘，從而形成可視信息記錄層。此外，通過旋轉(zhuǎn)涂布法以250rpm的轉(zhuǎn)數(shù)、6秒的轉(zhuǎn)動時間在該可視信息記錄層上涂布主要含有丙烯酸酯類單體的紫外線(UV)固化型樹脂(大日本油墨社制“SD-301”、粘度為500 CPS)，隨后用紫外線(UV)照射使其固化，以形成厚度為20μm的外涂層(折射率為1.5)。用這樣的方式制備如表1所示的反射率不同的9種光信息記錄介質(zhì)。
將這樣制作的9種光信息記錄介質(zhì)分別設(shè)置在圖3所示的記錄裝置300中，從光信息記錄介質(zhì)的標(biāo)簽面?zhèn)日丈洳ㄩL(λ)為780nm、輸出為50mW的低輸出激光束，從而在可視信息記錄層記錄可視信息。結(jié)果示于表1中。
表1

從表1所示的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用波長(λ)為780nm的低輸出激光束照射可視信息記錄層時，反射率為15.3％～40.6％的光信息記錄介質(zhì)(實施例1～7)可以良好地進行波長(λ)為780nm、輸出為50mW的低輸出激光束的調(diào)焦，并且在可視信息記錄層上可以良好地記錄可視信息。與此相反，發(fā)現(xiàn)在反射率分別為6.8％(比較例1)和12.0％(比較例2)的光信息記錄介質(zhì)上，不能良好地進行激光束的調(diào)焦，其結(jié)果是在可視信息記錄層上記錄清晰的可視信息是困難的。
作為本發(fā)明的說明書的公開，在此引用、援引了構(gòu)成本申請優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)的日本專利申請2003-002210號(2003年1月8日申請)的說明書的全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.光信息記錄介質(zhì)，包含基板和直接或經(jīng)其他層設(shè)置在所述基板上的可視信息記錄層，在所述可視信息記錄層上通過從與所述基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐鴣碛涗浛梢曅畔ⅲ涮卣髟谟?，對從所述?biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎蕿?5％～50％。
2.光信息記錄介質(zhì)，該光信息記錄介質(zhì)包含具有記錄和再現(xiàn)用的導(dǎo)向槽和/或凹坑的基板，并且至少具有依次層疊在基板上的電子信息記錄層、反射層和可視信息記錄層，在所述電子信息記錄層上通過從所述基板側(cè)照射的激光束來記錄數(shù)字信息，在所述可視信息記錄層上通過從與所述基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞墓鈦碛涗浛梢曅畔?，其特征在于，對從與所述基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎蕿?5％～50％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，對于所述可視信息記錄層，在所述可視信息記錄層的所述標(biāo)簽面?zhèn)刃纬捎型馔繉印?br> 4.如權(quán)利要求3所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，如此形成所述外涂層使得所述外涂層的厚度的下限為10微米、上限為100微米。
5.如權(quán)利要求1～4任一項所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，所述可視信息記錄層由這樣的材料構(gòu)成通過照射在該可視信息記錄層上的激光束其顯色性或透明性發(fā)生變化的材料。
6.如權(quán)利要求1～5任一項所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征在于，對于所述可視信息記錄層，在所述可視信息記錄層的至少一側(cè)形成有反射層。
7.光信息記錄介質(zhì)，該光信息記錄介質(zhì)包含基板、直接或者經(jīng)其他層設(shè)置在該基板上的電子信息記錄層、反射層和保護層，在所述電子信息記錄層上通過從所述基板側(cè)照射的激光束來記錄數(shù)字信息，所述反射層形成在所述電子信息記錄層的與所述基板側(cè)相反的一側(cè)，所述保護層形成在所述反射層的與所述基板側(cè)相反的一側(cè)，其特征在于，具有可視信息記錄層和外涂層，所述可視信息記錄層形成在所述保護層的與所述基板側(cè)相反的一側(cè)，通過從與該基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐鴣碛涗浛梢曅畔?；所述外涂層在所述可視信息記錄層的所述?biāo)簽面?zhèn)扔杉す馐赏高^的材料形成；對從與所述基板側(cè)相反的標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞募す馐姆瓷渎蕿?5％～50％。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光信息記錄介質(zhì)，在所述光信息記錄介質(zhì)上可以使用記錄/再現(xiàn)電子信息用的激光裝置以低輸出的激光照射來在標(biāo)簽面?zhèn)扔涗浛梢曅畔?，而不會對記錄在介質(zhì)上的電子信息產(chǎn)生熱影響。光信息記錄介質(zhì)100包括基板101和依次形成在該基板101上的以下各層，并且，對從標(biāo)簽面?zhèn)日丈涞墓獾姆瓷渎蕿?5％～50％；所述各層為電子信息記錄層102、反射層103、保護層104、可視信息記錄層105和構(gòu)成最外層的外涂層106，所述反射層103與電子信息記錄層102的與激光107入射側(cè)相反的一側(cè)相接觸而設(shè)置。
文檔編號G11B7/249GK1735936SQ200380108559
公開日2006年2月15日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
發(fā)明者松石藤夫, 清水完二 申請人:三菱化學(xué)株式會社