Hintergrund der vorliegenden ErfindungGebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium,
und insbesondere ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, auf dem Information
aufgezeichnet und mit dem Information wiedergegeben wird, indem das Medium von der
Seite des Mediums her, an der eine dünne Schutzschicht angebracht ist, mit
Laserlicht bestrahlt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine CD-R ist ein beschreibbares optisches Informationsaufzeichnungsmedium
(optische Disk), worauf Information nur einmal durch Bestrahlung mit Laserlicht
geschrieben werden kann, und ist weithin bekannt. Eine CD-R weist typischerweise
ein transparentes Disk-Substrat auf, worauf nacheinander eine Farbstoff-Aufzeichnungsschicht
mit einem organischen Farbstoff, eine lichtreflektierende Schicht mit einem Metall
wie Gold, und eine aus Harz hergestellte Schutzschicht angeordnet sind. Auf der
optischen Disk wird Information aufgezeichnet, indem die optische Disk mit Nahinfrarot-Laserlicht
(d. h. Laserlicht, das im wesentlichen eine Wellenlänge von um 780 nm hat)
bestrahlt wird. Spezifischerweise absorbiert der Bereich der Farbstoff-Aufzeichnungsschicht,
der bestrahlt wird, Licht, wodurch die Temperatur an dem bestrahlten Bereich ansteigt.
Das Ansteigen der Temperatur erzeugt eine physikalische oder chemische Veränderung
(z. B. Bildung von Vertiefungen (Pits)) zur Veränderung der optischen Eigenschaften
des bestrahlten Bereichs, wodurch Information aufgezeichnet wird. Die so auf der
optischen Disk aufgezeichnete Information wird gewöhnlich wiedergegeben durch
Bestrahlen der optischen Disk mit Laserlicht mit derselben Wellenlängen wie
derjenigen des Lichts, das zur Aufzeichnung der Information verwendet wurde, und
Nachweisen eines Unterschieds im Reflexionsvermögen zwischen dem Bereich der
Farbstoff-Aufzeichnungsschicht, dessen optische Eigenschaften verändert wurden
(Bereich mit Aufzeichnung) und dem Bereich der Farbstoff-Aufzeichnungsschicht, dessen
optische Eigenschaften nicht verändert wurden (Bereich ohne Aufzeichnung).
DVD-Rs, die beschreibbare optische Disks sind, auf denen mit einer
höheren Dichte als bei CD-Rs aufgezeichnet werden kann, sind auch in weit verbreiteten
Gebrauch gekommen und gewinnen weiter an Bedeutung als Medien, auf denen gewaltige
Mengen an Information aufgezeichnet werden können. Zur Erhöhung der Aufzeichnungsdichte
optischer Informationsaufzeichnungsmedien wie CD-Rs und DVD-Rs ist es wirkungsvoll,
den Punktdurchmesser des Laserstrahls zu verringern. Der Punktdurchmesser ist proportional
zu &ggr;/NA (worin NA die numerische Apertur der Linse und y die Wellenlänge
des Schreiblasers ist). Zur Verringerung des Punktdurchmessers ist es wirkungsvoll,
die Wellenlänge des Schreiblasers zu verkürzen oder die numerische Apertur
der Linse zu vergrößern. Wenn die numerische Apertur NA der Linse vergrößert
wird, erhöht sich ihre sphärische Aberration im Verhältnis zur vierten
Potenz der numerischen Apertur. Daher ist es notwendig, die Dicke der Oberfläche,
von der man Licht auf die Aufzeichnungsschicht einfallen lässt, zu verringern.
Eine DVD-R erzielt eine 7-fach größere Aufzeichnungskapazität als
diejenige einer CD-R durch Vergrößern der numerischen Apertur der Linse
mehr als bei einer CD-R (von 0,45 für eine CD-R auf 0,6 für eine DVD-R)
und durch Verkürzen der Wellenlänge des Schreiblasers (von 780 nm für
eine CD-R auf 635 mm für eine DVD-R). Darüber hinaus wird durch Erhöhen
der numerischen Apertur der Linse die Substratdicke an der Seite, an der man Licht
einfallen lässt, auf 0,6 nm verringert, was die Hälfte der Dicke einer
CD-R ist, und die sphärische Aberration wird verringert.
Mit der Entwicklung der Lasertechnologie in den letzten Jahren sind
Laser mit kurzer Wellenlänge wie blaue Laser in Gebrauch gekommen. Zusammen
mit dieser Entwicklung gab es einen Fortschritt bei der Entwicklung neuer optischer
Informationsaufzeichnungsmedien, auf die mit Licht, das kürzere Wellenlängen
als konventionelle Aufzeichnungswellenlängen (780 nm oder 630 nm) hat, mit
hoher Dichte aufgezeichnet werden kann. Wie in dem vorangehenden Absatz erwähnt,
kann die Aufzeichnungsdichte um so höher werden, je kleiner der Punktdurchmesser
des Laserstrahls ist, und es ist notwendig, eine Aufzeichnungsschicht an einer Stelle
mit geringer Tiefe von der Oberfläche auszubilden, um den Punktdurchmesser
zu verringern. Zu diesem Zweck schlägt die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
(JP-A) Nr. 2000-11454 ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium
mit einem Substrat, an dessen entgegengesetzter Seite eine dünne Schutzschicht
einer vorbestimmten Dicke angeordnet ist, vor, wobei kurzwelliges Licht von der
Seite des Mediums, an der die dünne Schutzschicht angeordnet ist, eingestrahlt
wird, um Information auf dem Medium aufzuzeichnen. Es war üblich, lichthärtbare
Harze zu verwenden, wie durch Ultraviolettlicht lichthärtbare Harze, um die
Schutzschicht zu bilden.
Wenn jedoch eine dünne Schutzschicht an der Seite des Mediums,
die der Seite, an der das Substrat angeordnet ist, entgegengesetzt ist, angeordnet
wird, wird es notwendig, auf dem Substrat nacheinander eine lichtreflektierende
Schicht, eine Aufzeichnungsschicht und die dünne Schutzschicht anzuordnen,
wodurch die Aufzeichnungsschicht zur gleichen Zeit, zu der das lichthärtbare
Harz mit Licht bestrahlt und dadurch lichtgehärtet wird, um die dünne
Schutzschicht zu bilden, ebenfalls mit Licht bestrahlt wird. Es gibt daher das Problem,
dass die Aufzeichnungssubstanz in der Aufzeichnungsschicht teilweise zersetzt wird,
wenn das Medium hergestellt wird, wodurch die Aufzeichnungseigenschaften ungünstig
beeinflusst werden. Insbesondere wenn die Aufzeichnungsschicht einen Farbstoff enthält,
absorbiert der Farbstoff Licht von Wellenlängen, die sogar kürzer als
400 nm sind, einschließlich Ultraviolettlicht, wodurch sich die Schicht leicht
zersetzt und ernsthaft verschlechtert wird.
JP-A Nr. 11-27314 schlägt ein optisches
Informationsaufzeichnungsmedium vor, das ein Substrat aufweist, an dem ein transparenter
Film mittels eines selbstklebenden Klebstoff-Flachmaterials oder eines trockenen
Polymer-Flachmaterials haftet, wodurch eine lichtdurchlässige, dünne Schutzschicht
so ohne Bestrahlung mit Ultraviolettlicht gebildet wird. Es gibt jedoch das Problem,
dass zwischen dem transparenten Film und dem Substrat Luftblasen erzeugt werden,
wenn der transparente Film mittels des selbstklebenden Klebstoff-Flachmaterials
an das Substrat geklebt wird, was zu schlechter Haftung führt.
JP-2000-063450 A offenbart ein
optisches Aufzeichnungsmedium, das ein Polycarbonat-Substrat, einen metallischen
reflektierenden Film, ein Phasenumwandlungsmedium und eine 50-200 &mgr;m dicke
Schutzschicht, die aus lichthärtbarer Harz hergestellt ist, aufweist. Das lichthärtbare
Harz kann durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht gehärtet werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in Erwägung der vorangehenden
Probleme im Stand der Technik ausgeführt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium und Verfahren zur Herstellung
eines solchen Mediums bereitzustellen, das hervorragende Aufzeichnungseigenschaften
aufweist, indem eine Verschlechterung einer Aufzeichnungsschicht während des
Herstellungsprozesses des Mediums vermieden wird.
Die obige Aufgabe wird durch die unten beschriebene, vorliegende Erfindung
gelöst.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, aufweisend: Vorbereiten eines
Substrats; Ausbilden einer lichtreflektierenden Schicht auf dem Substrat; Ausbilden
einer Aufzeichnungsschicht, die bei Bestrahlung mit Laserlicht Information aufzeichnet,
auf der lichtreflektierenden Schicht; Aufbringen einer Beschichtungslösung,
die ein durch sichtbares Licht härtendes Harz aufweist, auf der Aufzeichnungsschicht;
und Bestrahlen der Beschichtungslösung mit sichtbarem Licht, das eine Wellenlänge
in einem Bereich von 400 nm bis 700 nm hat und durch einen UV-Ausgrenzfilter hindurch
gegangen ist, um durch Härten der Beschichtungslösung eine dünne
Schutzschicht auszubilden, wobei die dünne Schutzschicht Laserlicht, das zur
Aufzeichnung und Wiedergabe von Information verwendet wird, durchlässt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung
eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, aufweisend: Vorbereiten eines
Substrats; Ausbilden einer lichtreflektierenden Schicht auf dem Substrat; Ausbilden
einer Aufzeichnungsschicht, die bei Bestrahlung mit Laserlicht Information aufzeichnet,
auf der lichtreflektierenden Schicht; Ausbilden einer Schutzschicht auf der Aufzeichnungsschicht;
Aufbringen einer Beschichtungslösung, die ein durch sichtbares Licht härtbares
Harz aufweist, als eine Klebeschicht auf die Schutzschicht; Anbringen einer dünnen
Schutzschicht auf der Beschichtungslösung, wobei die dünne Schutzschicht
Laserlicht, das zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information verwendet wird,
durchlässt; und Bestrahlen der Beschichtungslösung mit sichtbarem Licht
mit einer Welllenlänge in einem Bereich von 400 nm – 700 nm, so dass
die dünne Schutzschicht durch Härten der Beschichtungslösung mit
einer Schicht darunter zusammenhält.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium,
aufweisend: ein Substrat; eine auf dem Substrat ausgebildete lichtreflektierende
Schicht; eine auf der lichtreflektierenden Schicht ausgebildete Aufzeichnungsschicht,
die bei Bestrahlung mit Laserlicht Information aufzeichnet; eine auf der Aufzeichnungsschicht
ausgebildete Klebeschicht, wobei die Klebeschicht aus einem photohärtbarem
Harz, das durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht gehärtet wurde, gemacht ist;
und eine auf der Klebeschicht ausgebildete dünne Schutzschicht, wobei die dünne
Schutzschicht Laserlicht, das zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information verwendet
wird, durchlässt, bei dem die Klebeschicht ein photohärtbares Harz enthält,
in das eine photopolymerisierbare ungesättigte Gruppe in ein modifiziertes
Harz, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Acrylatharzen, Urethanharzen,
Epoxyharzen, Polyesterharzen, Polyetherharzen, Alkydharzen, Polyvinylchloridharzen,
Fluor enthaltendenden Harzen, Siliconharzen, Vinylacetatharzen und Novolakharzen
besteht, eingeführt wurde.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind
in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Die Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen
die Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß
einem ersten und einem zweiten Aspekt.
Ein erster Aspekt ist ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium,
aufweisend: ein Substrat; eine auf dem Substrat ausgebildete lichtreflektierende
Schicht; eine auf der lichtreflektierenden Schicht ausgebildete Aufzeichnungsschicht,
die bei Bestrahlung mit Laserlicht Information aufzeichnet; und eine unmittelbar
auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildete, dünne Schutzschicht, wobei die dünne
Schutzschicht Laserlicht, das zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information verwendet
wird, durchlässt und aus einem photohärtbarem Harz, das durch Bestrahlung
mit sichtbarem Licht gehärtet wurde, gemacht ist.
Ein zweiter Aspekt ist ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium,
aufweisend: ein Substrat; eine auf dem Substrat ausgebildete lichtreflektierende
Schicht; eine auf der lichtreflektierenden Schicht ausgebildete Aufzeichnungsschicht,
die bei Bestrahlung mit Laserlicht Information aufzeichnet; eine auf der Aufzeichnungsschicht
ausgebildete Klebeschicht, wobei die Klebeschicht aus einem photohärtbaren
Harz; das durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht gehärtet wurde, gemacht ist;
und eine auf der Klebeschicht ausgebildete, dünne Schutzschicht, wobei die
dünne Schutzschicht Laserlicht, das zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information
verwendet wird, durchlässt.
Die optischen Informationsaufzeichnungsmedien des ersten bzw. des
zweiten Aspekts weisen ein Substrat auf, auf dem nacheinander eine lichtreflektierende
Schicht und eine Aufzeichnungsschicht, die bei Bestrahlung mit Laserlicht Information
aufzeichnet, angeordnet sind, wobei eine dünne Schutzschicht entweder unmittelbar
oder mittels einer Klebeschicht auf der Aufzeichnungsschicht: ausgebildet ist. Mit
diesen Medien ist es möglich, durch Bestrahlung der Medien mit Laserlicht von
der Seite der Medien her, an der die dünne Schutzschicht angeordnet ist, Information
darauf aufzuzeichnen und damit wiederzugeben.
In dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium des ersten Aspekts
enthält die dünne Schutzschicht das Harz, das durch sichtbares Licht photogehärtet
wird. In dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium des zweiten Aspekts enthält
die Klebeschicht das Harz, das durch sichtbares Licht photogehärtet wird. So
ist es gemäß den Verfahren der vorliegenden Erfindung möglich, ein
optisches Informationsaufzeichnungsmedium bereitzustellen, das hervorragende Aufzeichnungseigenschaften
aufweist, weil die dünne Schutzschicht ohne Bestrahlung mit Ultraviolettlicht
ausgebildet wird, wodurch eine Verschlechterung der Aufzeichnungsschicht während
des Verfahrens der Herstellung des Mediums vermieden wird.
Das optische Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
bzw. das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte optische Informationsaufzeichnungsmedium
weist besonders bemerkenswerte Effekte auf, wenn auf der Aufzeichnungsschicht Information
durch Laserlicht mit einer Wellenlänge von 380 nm – 550 nm aufgezeichnet
werden kann und wenn die Aufzeichnungsschicht eine organische Verbindung wie einen
Farbstoff als die Aufzeichnungssubstanz enthält.
Das sichtbare Licht, wie es hierin verwendet wird, hat einen Wellenlängenbereich
von 400 nm – 700 nm. Zur Härtung des in dem Medium vorhandenen photohärtbaren
Harzes hat das sichtbare Licht bevorzugt einen Wellenlängenbereich von 420
nm – 600 nm und bevorzugter von 450 nm – 550 nm.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Schnittansicht, die Schichten
eines optischen informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bzw. eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums,
das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, zeigt.
2 ist eine schematische Schnittansicht, die Schichten
eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer zweiten Ausführungsform,
nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt, zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das gemäß
der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, wird unter Bezugnahme auf die hieran
angefügten Zeichnungen unten detailliert beschrieben.
Erste Ausführungsform
Das optische Informationsaufzeichnungsmedium (Disk) der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bzw. das gemäß dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung hergestellte optische Informationsaufzeichnungsmedium ist nur einmal mit
kurzwelligem Licht beschreibbar. Wie in der schematischen Schnittansicht von
1 zu sehen ist, umfasst das Medium ein Substrat
12 mit einer Dicke von näherungsweise 1,0 mm – 1,2 mm und einem
mittigen Loch (nicht gezeigt), das, in Draufsicht gesehen, im wesentlichen in der
Mitte des Substrats 12 ausgebildet ist. Eine spiralige Vorrille ist an
einem vorbestimmten Bereich auf dem Substrat 12, ausgenommen
das mittige Loch und ein Außenumfangsbereich, ausgebildet. Auf dem Bereich
des Substrats 12, an dem die Vorrille ausgebildet ist, sind nacheinander
eine lichtreflektierende Schicht 14, eine Aufzeichnungsschicht
16, auf der durch Bestrahlung mit Laserlicht mit einem Wellenlängenbereich
von 380 nm – 500 nm Information aufgezeichnet werden kann, eine Schutzschicht
18 zum Schützen der Aufzeichnungsschicht 16, eine Klebeschicht
20 und eine transparente, dünne Schutzschicht 22 angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Klebeschicht 20 aus einem
photohärtbaren Harz, das durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht gehärtet
wurde, gemacht. Die jeweiligen Schichten des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
der vorliegenden Ausführungsform sind unten detailliert beschrieben.
Das Substrat 12 kann irgendein Material sein, das aus konventionell
verwendeten Substratmaterialien zur Herstellung optischer Informationsaufzeichnungsmedien
geeignet ausgewählt wird. Zu veranschaulichenden Beispielen der Substratmaterialien
gehören Glas, Polycarbonate, Acrylharze wie Polymethylmethacrylate, Vinylchlorid-Harze
wie Polyvinylchlorid und Vinylchlorid-Copolymer, Epoxyharze, amorphe Polyolefine,
Polyester und Metalle wie Aluminium. Diese Materialien können auch in Kombination
verwendet werden. Unter den oben beschriebenen Materialien sind wegen guter Feuchtigkeitsbeständigkeit,
guter Dimensionsstabilität und Preisgünstigkeit amorphes Polyolefin und
Polycarbonat bevorzugt. Am meisten bevorzugt ist Polycarbonat. Bevorzugt liegt die
Dicke des Substrats 12 im Bereich von 1,0 mm – 1,2 mm.
Auf dem Substrat 12 ist eine Führungsrille zum Führen
oder eine konkav-konvexe Rille, die Information wie ein Adresssignal angibt, ausgebildet.
Um eine höhere Aufzeichnungsdichte zu erzielen, ist es bevorzugt, ein Substrat
zu verwenden, das mit einer Vorrille mit einem Spurabstand, der enger als der Spurabstand
einer CD-R oder DVD-R ist, ausgestattet ist. Der Spurabstand der Vorrille beträgt
bevorzugt von 0,2 &mgr;m – 0,8 &mgr;m, bevorzugter von 0,25 &mgr;m
– 0,6 &mgr;m, noch bevorzugter von 0,27 &mgr;m – 0,4 &mgr;m.
Die Tiefe der Vorrille beträgt bevorzugt von 0,03 &mgr;m – 0,18 &mgr;m,
bevorzugter von 0,05 &mgr;m bis 0,15 &mgr;m, und noch bevorzugter von 0,06 &mgr;m
– 0,1 &mgr;m.
Eine Unterschichtungs-Schicht kann zwischen dem Substrat
12 und der lichtreflektierenden Schicht 14 angeordnet sein, um
die Flachheit und die Haftung der lichtreflektierenden Schicht 14 an dem
Substrat zu verbessern. Zu Beispielen für Materialien zur Herstellung einer
Unterschichtungs-Schicht gehören Polymere wie Polymethyl-methacrylat, Acrylsäure/Methacrylsäure-Copolymer,
Styrol/Maleinsäure-anhydrid-Copolymer, Polyvinylalkohol, N-Methylolacrylamid,
Styrol/Vinyltoluol-Copolymer, chlorsulfoniertes Polyethylen, Nitrocellulose, Polyvinylchlorid,
chloriertes Polyolefin, Polyester, Polyimid, Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymer,
Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat; und Oberflächen-Modifikationsmittel
wie ein Silan-Haftverbesserer. Die Unterschichtungs-Schicht kann beispielsweise
ausgebildet werden durch Lösen oder Dispergieren des obigen Materials in einem
geeigneten Lösungsmittel, um eine Beschichtungslösung herzustellen, und
dann Auftragen der Beschichtungslösung auf die Oberfläche des Substrats
unter Verwendung irgendeines Beschichtungsverfahrens wie Rotationsbeschichtung,
Tauchbeschichtung oder Extrusionsbeschichtung. Die Dicke der Unterschichtungs-Schicht
beträgt im allgemeinen von 0,005 &mgr;m – 20 &mgr;m, und bevorzugt
von 0,01 &mgr;m – 10 &mgr;m.
Die lichtreflektierende Schicht 14 enthält eine lichtreflektierende
Substanz mit einem hohen Reflexionsvermögen bezüglich Laserlicht. Bevorzugt
beträgt das Reflexionsvermögen der Substanz mindestens 30%, bevorzugter
mindestens 50%, und noch bevorzugter mindestens 70%. Zu Beispielen für die
Substanz gehören Metalle und Halbmetalle wie Mg, Se, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb,
Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga,
In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn und Bi sowie rostfreier Stahl. Diese Substanzen können
entweder alleine oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Legierungen
davon können ebenfalls verwendet werden. Unter diesen sind Cr, Ni, Pt, Cu,
Ag, Au, Al und rostfreier Stahl bevorzugt, bevorzugter sind Au, Ag, Al und ihre
Legierungen, und am meisten bevorzugt sind Ag, Al und ihre Legierungen. Die lichtreflektierende
Schicht 14 kann auf dem Substrat 12 beispielsweise durch Dampfabscheidung,
Sputtern oder Ionenplattierung irgendeiner der oben angegebenen lichtreflektierenden
Substanzen ausgebildet werden. Die Dicke der lichtreflektierenden Schicht
14 beträgt im allgemeinen von 10 nm - 500 nm, und bevorzugt von 50
nm – 200 nm.
Die Aufzeichnungsschicht 16 kann irgendeine von einer Aufzeichnungsschicht,
die einen organischen Farbstoff enthält, einer Phasenübergangs-Aufzeichnungsschicht,
in der Information durch einen Phasenübergang aufgezeichnet wird, und einer
magnetooptischen Aufzeichnungsschicht, in der Information magnetooptisch aufgezeichnet
wird, sein. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Aufzeichnungsschicht
16 jedoch bevorzugt eine, die als eine Aufzeichnungssubstanz eine organische
Verbindung wie einen Cyanin-Farbstoff, einen Oxonol-Farbstoff, einen Metallkomplex-Farbstoff,
einen Azo-Farbstoff oder einen Phthalocyanin-Farbstoff enthält, damit auf der
Aufzeichnungsschicht 16 Information durch Bestrahlung mit kurzwelligem
Laserlicht mit einer Wellenlänge von 380 nm – 500 nm aufgezeichnet wird.
Beispielsweise können geeigneterweise die Farbstoffe verwendet werden, die
beschrieben sind in JP-A Nrn. 4-74690,
8-127174, 11-53758,
11-334204, 11-334205,
11-334206, 11-334207,
2000-43423, 2000-108513
und 2000-158818. Die Aufzeichnungssubstanz
ist nicht speziell auf derartige Farbstoffe beschränkt, und zu anderen Beispielen
dafür gehören andere organische Verbindungen wie Triazol-Verbindungen,
Triazin-Verbindungen, Cyanin-Verbindungen, Merocyanin-Verbindungen, Aminobutadien-Verbindungen,
Phthalocyanin-Verbindungen, Cinnamat-Verbindungen, Viologen-Verbindungen, Azo-Verbindungen,
Oxonol-Benzoxazol-Verbindungen und Benzotriazol-Verbindungen. Unter diesen Verbindungen
sind Cyanin-Verbindungen, Aminobutadien-Verbindungen, Benzotriazol-Verbindungen
und Phthalocyanin-Verbindungen besonders bevorzugt.
Die Aufzeichnungsschicht 16 kann beispielsweise hergestellt
werden durch Auflösen der Aufzeichnungssubstanz, wie dem Farbstoff, zusammen
mit einem Bindemittel in einem geeigneten Lösungsmittel, um eine Beschichtungslösung
herzustellen, Aufbringen der Beschichtungslösung auf die Oberfläche des
Substrats, um darauf einen Film auszubilden, und dann Trocknen lassen der Beschichtungslösung.
Die Konzentration der Aufzeichnungssubstanz, die in der Beschichtungslösung
vorliegt, beträgt üblicherweise von 0,01 – 15 Gew.%, bevorzugt
von 0,1 – 10 Gew.%, bevorzugter von 0,5 – 5 Gew.%, und am meisten
bevorzugt 0,5 – 3 Gew.%.
Zu Beispielen für das Lösungsmittel, das für die Beschichtungslösung
verwendet wird, gehören Ester wie Butylacetat, Ethyllactat und Cellosolve-acetat;
Ketone wie Methyl-ethyl-keton, Cyclohexanon und Methyl-isobutyl-keton; chlorierte
Kohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan und Chloroform; Amide wie
Dimethylformamid; Kohlenwasserstoffe wie Methylcyclohexan; Ether wie Tetrahydrofuran,
Ethylether und Dioxan; Alkohole wie Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol
und Diaceton-Alkohol; Fluor enthaltende Lösungsmittel wie 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol;
und Glycolether wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycol-monoethylether und
Propylenglycol-monomethylether. Diese Lösungsmittel können, abhängig
von der Löslichkeit der verwendeten Aufzeichnungssubstanz, entweder allein
oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Die Beschichtungslösung
kann außerdem verschiedene Zusätze wie ein Antioxidationsmittel, ein Ultraviolett-Absorptionsmittel,
ein Plastifizierungsmittel und ein Gleitmittel, wie erforderlich, enthalten.
Zu Beispielen für das Bindemittel gehören natürliche
organische Polymere wie Gelatine, Cellulose-Derivate, Dextran, Kolophonium und Kautschuk;
und synthetische organische Polymere, beispielsweise Kohlenwasserstoffharze wie
Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol und Polyisobutylen, Vinylharze wie Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid und Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Copolymer, Acrylharze
wie Poly(methylacrylat) und Poly(methyl-methacrylat), Polyvinylalkohol, chloriertes
Polyethylen, Epoxyharze, Butyralharze, Kautschuk-Derivate und Vorkondensate eines
wärmehärtenden Harzes wie Phenol-Formaldehyd-Harz. Wenn das Bindemittel
zusammen mit der Aufzeichnungssubstanz verwendet wird, beträgt die Menge des
Bindemittels in der Aufzeichnungsschicht im Allgemeinen vom 0,01-fachen bis 50-fachen
(Masseverhältnis), und bevorzugt von 0,1-fachen bis 5-fachen (Masseverhältnis)
der Menge der verwendeten Aufzeichnungssubstanz. Die Konzentration der in der Beschichtungslösung
vorliegenden Aufzeichnungssubstanz beträgt im allgemeinen von 0,01 –
10 Gew.%, und bevorzugt von 0,1 – 5 Gew.%.
Die Aufzeichnungsschicht 16 wird beispielsweise durch Sprühen,
Rotationsbeschichtung, Tauchbeschichtung, Walzenauftrag, Rakelbeschichtung, Streichwalzenbeschichtung
und Siebdruck beschichtet. Die Aufzeichnungsschicht 16 kann einschichtig
oder mehrschichtig sein. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht 16 beträgt
im allgemeinen von 10 nm – 500 nm, bevorzugt von 30 nm – 300 nm, und
bevorzugter von 50 nm – 100 nm.
Die Aufzeichnungsschicht 16 kann gewünschtenfalls eine
Vielfalt von Mitteln gegen Verfärbung enthalten, um die Lichtbeständigkeit
der Schicht mit Aufzeichnung zu verbessern. Als das Mittel gegen Verfärbung
werden üblicherweise Singulett-Sauerstoff-Quencher verwendet, und es können
jene verwendet werden, die in Patentveröffentlichungen und anderen Veröffentlichungen
beschrieben sind, einschließlich denjenigen, die beschrieben sind in JP-A Nrn.
58-175693, 59-81194, 60-18387, 60-19586, 60-19587, 60-35054, 60-36190, 60-36191,
60-44554, 60-44555,
60-44389, 60-44390,
60-54892, 60-47069,
63-209995 und 4-25492;
JP-B Nrn. 1-38680 und 6-26028;
dem deutschen Patent Nr. 350 399; und the Journal of the Chemical Society of Japan,
Oktober 1992, Seite 1141. Die Menge an zu verwendendem Mittel gegen Verfärbung
wie einem Singulett-Sauerstoff-Quencher beträgt im allgemeinen von 0,1 –
50 Gew.%, bevorzugt von 0,5 – 45 Gew.%, bevorzugter von 3 – 40 Gew.%,
und besonders bevorzugt von 5 – 25 Gew.% des verwendeten Färbemittels.
Die Schutzschicht 18 wird angebracht, um die Aufzeichnungsschicht
16 zu schützen und um die Haftung zwischen der Aufzeichnungsschicht
16 und der dünnen Schutzschicht 22 zu verbessern. Die Materialien
zur Herstellung der Schutzschicht 18 umfassen beispielsweise SiO, SiO2,
MgF2, SnO2, Si3N4 und ZnS. Ein Gemisch
aus ZnS und SiO2 kann ebenfalls zur Herstellung der Schutzschicht
18 dienen. In diesem Fall wird SiO2 bevorzugt in einem Mischungsverhältnis
von 3 – 45 mol% verwendet. Die Dicke der Schutzschicht 18 beträgt
bevorzugt von 1,0 nm – 500 nm, und bevorzugter von 10 nm – 100 nm.
Die Schutzschicht 18 kann durch Vakuumverdampfung wie Dampfabscheidung
oder Sputtern ausgebildet werden.
Die dünne Schutzschicht 22 wird mittels der Klebeschicht
20, die aus einem photohärtbaren Harz, das durch sichtbares Licht
gehärtet wurde, gemacht ist, auf der Schutzschicht 18, und bezüglich
der Aufzeichnungsschicht 16 dem Substrat 12 entgegengesetzt, angebracht.
Die dünne Schutzschicht 22 wird ausgebildet, um die Kratzfestigkeit
und die Feuchtigkeitsbeständigkeit des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
zu verbessern. Bevorzugt ist die dünne Schutzschicht aus einem transparenten
Harzfilm, beispielsweise einem Polycarbonat-Film (PC-Film) oder einem Triacetylceflulose-Film
(TAC-Film) gemacht. Der Begriff "transparent", wie er hierin verwendet wird, bedeutet
transparent für Licht sowohl zur Datenaufzeichnung als auch zur Datenwiedergabe.
Es ist auch bevorzugt, dass die dünne Schutzschicht 22 außerdem
ein UV-Absorptionsmittel enthält, um die Lichtechtheit des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
zu verbessern. Es ist bevorzugt, dass das für diesen Zweck verwendete UV-Absorptionsmittel
das Licht bei Wellenlängen zur Informationsaufzeichnung und zur Informationswiedergabe
geringfügig absorbiert.
Die dünne Schutzschicht 22 wird ausgebildet durch Auflösen
eines photohärtbaren Harzes (das die Klebeschicht 20 bildet) in einem
geeigneten Lösungsmittel, um eine Beschichtungslösung herzustellen, Aufbringen
der Beschichtungslösung auf eine Schutzschicht 18 bei einer vorbestimmten
Temperatur, Laminieren eines Harzfilms über die so aufgetragene Schicht, gefolgt
von Bestrahlen mit sichtbarem Licht von der Seite des laminierten Harzfilms her
durch einen UV-Ausgrenzfilter zum Härten der aufgetragenen Schicht, so dass
die Harzfilme an der Schutzschicht 18 zur Anhaftung kommen können.
Die Dicke der dünnen Schutzschicht 22 beträgt im allgemeinen
von 10 &mgr;m – 300 &mgr;m, und bevorzugt von 100 &mgr;m – 200
&mgr;m.
Zur Kontrolle der Viskosität liegt die Beschichtungstemperatur
bevorzugt im Bereich von 23° C – 50° C, bevorzugter von 24°
C – 40° C, und noch bevorzugter von 25° C – 37° C.
Um die Disk daran zu hindern, sich zu verziehen, ist es bevorzugt, einen Lichtstrahler
vom Pulstyp zu verwenden, um die aufgetragene Schicht mit Licht zu bestrahlen. Das
Pulsintervall liegt bevorzugt in der Größenordnung von unter ms und bevorzugter
unter &mgr;s. Die pro Puls eingestrahlte Lichtmenge ist nicht spezifisch begrenzt,
ist aber bevorzugt nicht mehr als 3 kW/cm2, und bevorzugter nicht mehr
als 2 kW/cm2. Die Anzahl an Malen, die eine Bestrahlung durchgeführt
wird, ist nicht spezifisch begrenzt, ist aber bevorzugt nicht mehr als 20 mal, und
bevorzugter nicht mehr als 10 mal. Das Licht, mit dem die Beschichtungsschicht bestrahlt
wird, kann mittels eines optischen Filters so begrenzt werden, dass es einen vorbestimmten
Wellenlängenbereich hat. Die aufgetragene Schicht kann unter Verwendung einer
Lichtquelle wie eines Laserstrahls mit Licht mit einem engen Wellenlängenbereich
bestrahlt werden.
Es gibt keine bestimmten Beschränkungen hinsichtlich des photohärtbaren
Harzes, das die Klebeschicht 20 bildet, so lange das Harz eine lichtempfindliche
Gruppe, die bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht vernetzt oder polymerisiert werden
kann, enthält. Zu Beispielen dafür gehören photohärtbare Harze,
in die eine photopolymerisierbare ungesättigte Gruppe eingeführt wurde,
um Harze wie Acrylatharze, Urethanharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Polyetherharze,
Alkydharze, Polyvinylchlorid-Harze, Fluor enthaltende Harze, Siliconharze, Vinylacetat-Harze
und Novolakharze zu modifizieren. Die modifizierten Harze, in die die photopolymerisierbare,
ungesättigte Gruppe eingeführt wurde, können in Kombination von zwei
oder mehr verwendet werden. Das optische Informationsaufzeichnungsmedium gemäß
der vorliegenden Erfindung, wie es in Anspruch 15 und den davon abhängigen
Ansprüchen beansprucht ist, enthält ein oben erwähntes photohärtbares
Harz/die oben erwähnten photohärtbaren Harze. Zu Beispielen für die
photopolymerisierbare ungesättigte Gruppe gehören eine Acryloyl-Gruppe,
eine Methacryloyl-Grupe, eine Vinyl-Gruppe, eine Styryl-Gruppe, eine Allyl-Gruppe,
eine Cinnamoyl-Gruppe, eine Cinnamyliden-Gruppe und eine Azido-Gruppe.
Unter den oben angegebenen photohärtbaren Harzen sind jene bevorzugt,
die Monomere, Präpolymere, Dimere, Trimere und andere Oligomere mit mindestens
einer ethylenisch ungesättigten Doppelbindung in dem Molekül enthalten,
sowie ihre Gemische und Copolymere. Bevorzugter sind die photohärtbaren Harze,
die monofunktionelles oder polyfunktionelles (Meth) acrylat enthalten.
Um die Disk daran zu hindern, sich zu verziehen, ist es bevorzugt,
dass das photohärtbare Harz einen niedrigen Schrumpfungskoeffizienten hat.
Um die Absorption von Licht durch die Klebeschicht 20 zu verringern und
das Licht-Reflexionsvermögen zu erhöhen, ist es bevorzugt, dass das photohärtbare
Harz einen hohen Durchlassgrad bezüglich Licht, das sowohl zur Aufzeichnung
als auch zur Wiedergabe verwendet wird, hat. Außerdem ist es, um eine durch
Feuchtigkeit verursachte Beschädigung der Aufzeichnungsschicht zu minimieren
und die Lagerstabilität zu verbessern, bevorzugt, dass das photohärtbare
Harz eine geringe Feuchtigkeits-Durchlässigkeit hat.
Ein Beispiel für ein solches photohärtbares Harz ist Laxtrack
LCR (hergestellt von Toa Gosei Co., Ltd.), das bei der vorliegenden Erfindung geeigneterweise
verwendet werden kann.
Die Klebeschicht 20 hat bevorzugt eine Dicke von 0,1 &mgr;m
– 100 &mgr;m, bevorzugter 1 &mgr;m – 50 &mgr;m, und noch bevorzugter
von 2 &mgr;m – 20 &mgr;m, um einen ausreichenden Schutz zu erhalten und
die Disk daran zu hindern, sich zu verziehen.
Information wird auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium
(Disk) in der folgenden Weise aufgezeichnet. Während die Disk mit einer konstanten
Lineargeschwindigkeit (für ein CD-Format von 1,2 – 1,4 m/s) oder mit
einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, wird die Disk von der Seite
der Disk her, an der die dünne Schutzschicht 22 angeordnet ist, mit
Laserlicht bestrahlt. Der bestrahlte Bereich der Aufzeichnungsschicht
16 absorbiert das eingestrahlte Licht, wodurch die Temperatur an dem bestrahlten
Bereich ansteigt. Dieser Temperaturanstieg erzeugt eine physikalische oder chemische
Veränderung (z. B. Bildung von Pits), um dadurch die optischen Eigenschaften
des bestrahlten Bereichs zu verändern, wodurch auf der Aufzeichnungsschicht
16 Information aufgezeichnet wird.
Beispiele für Laser, die eine Schwingungswellenlänge in
einem Bereich von 380 nm – 550 nm haben und bei der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können, umfassen beispielsweise einen blauvioletten Halbleiterlaser
mit einem Schwingungswellenlängenbereich von 390 nm – 415 nm, einen
blaugrünen Halbleiterlaser mit einer zentralen Schwingungswellenlänge
von 515 nm, und einen blauvioletten SRG-Laser, der eine zentrale Schwingungswellenlänge
von 425 nm hat und einen IR-Halbleiterlaser mit einer zentralen Schwingungswellenlänge
von 850 nm und ein optisches Wellenlängen-Umwandlungselement vom Wellenleitertyp
(SHG) aufweist. Um eine höhere Aufzeichnungsdichte zu erzielen, ist der blau-violette
Halbleiterlaser oder der SRG-Laser, der zum Emittieren von Licht kürzerer Wellenlängen
in der Lage ist, zur Verwendung besonders bevorzugt. Außerdem hat vom Standpunkt
einer höheren Aufzeichnungsdichte her die als Pickup-Linse verwendete Objektivlinse
bevorzugt eine NA von mindestens 0,7, und bevorzugter mindestens 0,85.
Die auf der Disk aufgezeichnete Information wird wiedergegeben durch
Drehen der Disk mit derselben konstanten Lineargeschwindigkeit wie der beim Aufzeichnen
verwendeten, Bestrahlen der Disk mit Laserlicht von der Seite der Disk her, an der
die dünne Schutzschicht 22 angeordnet ist, und Nachweisen des reflektierten
Lichts.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die dünne
Schutzschicht 22 mittels der Schutzschicht 18 und der Klebeschicht
20 auf der Aufzeichnungsschicht 16 angeordnet. Die Klebeschicht
20 enthält das Harz, das photogehärtet wird, wenn es mit sichtbarem
Licht bestrahlt wird. Daher kann die Klebeschicht 20 ohne die Verwendung
von ultraviolettem Licht photogehärtet werden, und es wird möglich, eine
Zersetzung der Aufzeichnungssubstanz (z. B. des Farbstoffs) in dem Verfahren zur
Herstellung des optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu unterdrücken.
Deshalb ist es möglich, ein optisches Informationsaufzeichnungmedium zu erhalten,
das durch kurzwelliges Licht beschreibbar ist und hervorragende Aufzeichnungseigenschaften
hat. Darüber hinaus kann die Klebeschicht 20 selbst dann, wenn ein
UV-Absorptionsmittel in der dünnen Schutzschicht 22 enthalten ist,
um die Lichtechtheit des Mediums zu verbessern, durch sichtbares Licht ausreichend
gehärtet werden, so dass das Medium eine ausreichende mechanische Festigkeit
und Lagerbeständigkeit erhält.
Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform
die Schutzschicht 18 zwischen der Aufzeichnungsschicht 16 und
der Klebeschicht 20 angeordnet, wodurch eine von dem Klebstoff im Verlauf
der Zeit verursachte Verschlechterung der Aufzeichnungsschicht 16 vermieden
werden kann. Zusätzlich gibt es gemäß der vorliegenden Ausführungsform
einen Vorteil insofern, als die dünne Schutzschicht 22 eine gleichmäßige
Dicke erreicht, da diese Schicht durch Laminieren eines vorgeformten Harzfilms mit
einer vorbestimmten Dicke erzeugt wird.
Außerdem wird es, weil das photohärtbare Harz, das die Klebeschicht
20 bildet, in einem Lösungsmittel gelöst wird, um eine Beschichtungslösung
zu erzeugen, die auf die Schutzschicht 18 aufzubringen ist, so dass ein
Harzfilm auf die aufgetragene Schicht laminiert werden kann, für Luftblasen
im Vergleich zu einem Fall, wo ein transparenter Film mittels eines selbstklebenden
Klebstoff-Flachmaterials oder eines trockenen Polymer-Flachmaterials auf das Substrat
geklebt wird, schwierig, sich zwischen dem transparenten Film und dem Substrat zu
bilden.
Zweite Ausführungsform
Das optische Informationsaufzeichnungsmedium (Disk) der zweiten Ausführungsform,
das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, ist auch nur einmal
mit kurzwelligem Licht beschreibbar. Wie in der schematischen Schnittansicht von
2 zu sehen ist, umfasst das Medium ein Substrat
12 mit einer Dicke von näherungsweise 1,0 mm – 1,2 mm und einem
mittigen Loch (nicht gezeigt), das, in Draufsicht gesehen, im wesentlichen in der
Mitte des Substrats 12 ausgebildet ist. Eine spiralige Vorrille ist in
einem vorbestimmten Bereich auf dem Substrat 12, ausgenommen das mittige
Loch und ein Außenumfangsbereich, ausgebildet. Auf dem Bereich
des Substrats 12, an dem die Vorrille ausgebildet ist, sind nacheinander
eine lichtreflektierende Schicht 14, eine Aufzeichnungsschicht
16 und eine transparente, dünne Schutzschicht 24 zum Schützen
der Aufzeichnungsschicht 16 angeordnet. Die vorliegende Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Schutzschicht 24 das photohärtbare
Harz, das durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht gehärtet wird, enthält.
Die jeweiligen Schichten des optischen Informationsaufzeichnungsmediums der vorliegenden
Ausführungsform sind unten detailliert beschrieben.
Elemente, die die gleichen sind wie die in der ersten Ausführungsform
beschriebenen, sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, und ihre Beschreibung
ist weggelassen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform enthält die
dünne Schutzschicht 24 das transparente photohärtbare Harz, das
durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht gehärtet wurde. Der Begriff "transparent",
wie er hierin verwendet wird, bedeutet transparent für Licht sowohl zur Informationsaufzeichnung
als auch zur Informationswiedergabe. Die dünne Schutzschicht 24 wird
ausgebildet durch Auflösen eines photohärtbaren Harzes in einem geeigneten
Lösungsmittel, um eine Beschichtungslösung herzustellen, Aufbringen der
Beschichtungslösung auf die Aufzeichnungsschicht 16 bei einer vorbestimmten
Temperatur, und Bestrahlen der Beschichtungslösung mit sichtbarem Licht, das
durch einen UV-Ausgrenzfilter hindurchgeht, um so die so aufgetragene Schicht zu
härten. Es ist bevorzugt, dass die dünne Schutzschicht 24 ein
UV-Absorptionsmittel enthält, um die Lichtechtheit des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
zu verbessern. Die Dicke der Schicht 24 beträgt im allgemeinen von
10 &mgr;m – 300 &mgr;m, und bevorzugt von 100 &mgr;m – 200 &mgr;m.
Es gibt keine bestimmten Beschränkungen hinsichtlich des photohärtbaren
Harzes, das in der dünnen Schutzschicht 24 enthalten ist, so lange
das Harz eine lichtempfindliche Gruppe, die bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht
vernetzt oder polymerisiert werden kann, enthält. Beispiele dafür umfassen
die vorher in Verbindung mit der Klebeschicht 20 der ersten Ausführungsform
aufgelisteten, photohärtbaren Harze.
Information wird in derselben Weise, wie vorher bei der ersten Ausführungsform
beschrieben, auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet und
mit dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium wiedergegeben.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die dünne
Schutzschicht 24 unmittelbar auf der Aufzeichnungsschicht 16 angeordnet
und enthält das Harz, das bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht photogehärtet
wird. Daher kann die dünne Schutzschicht 24 ohne die Verwendung von
ultraviolettem Licht photogehärtet werden und es wird möglich, eine Verschlechterung
der Aufzeichnungssubstanz (z. B. des Farbstoffs) in dem Verfahren zur Herstellung
des optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu unterdrücken. Deshalb ist
es möglich, ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium zu erhalten, das
mit kurzwelligem Licht beschreibbar ist und hervorragende Aufzeichnungseigenschaften
hat. Darüber hinaus kann die dünne Schutzschicht 24 durch sichtbares
Licht ausreichend gehärtet werden, so dass das Medium eine ausreichende mechanische
Festigkeit und Lagerbeständigkeit erhält, selbst wenn ein UV-Absorptionsmittel
in der dünnen Schutzschicht 24 enthalten ist, um die Lichtechtheit
des Mediums zu verbessern: Darüber hinaus ist die dünne Schutzschicht
24 unmittelbar auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildet, was Luftblasen
beseitigt und den Schichtaufbau vereinfacht, um so die Herstellungskosten zu verringern.
In der ersten und der zweiten Ausführungsform wurden Beispiele
für optische Informationsaufzeichnungsmedien mit einer Aufzeichnungsschicht,
die durch Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht mit Laserlicht mit einem Wellenlängenbereich
von 380 nm – 500 nm beschreibbar ist, beschrieben. Die gemäß der
vorliegenden Erfindung ausgebildeten Ausführungsformen können jedoch auch
auf optische Informationsaufzeichnungsmedien angewendet werden, die eine Aufzeichnungsschicht
enthalten, die mit Licht mit anderen Wellenlängen beschreibbar ist.
Um die Oberfläche der Disk, auf der man während der Aufzeichnung
und Wiedergabe Licht auftreffen lässt, davor zu bewahren, verkratzt zu werden,
wird in konventionellen CD-Rs und DVD-Rs gelegentlich auf derselben Oberfläche
eine Hartummantelungsschicht, die ein photohärtbares Harz aufweist, ausgebildet.
In diesem Fall wird die Aufzeichnungsschicht ebenfalls mit Licht bestrahlt, wenn
das photohärtbare Harz mit Licht bestrahlt und gehärtet wird, um die Hartummantelungsschicht
zu bilden. Daher gab es das Problem, dass wegen einer teilweisen Zersetzung der
in der Aufzeichnungsschicht enthaltenen Aufzeichnungssubstanz die Aufzeichnungseigenschaften
ungünstig beeinflusst werden, wenn die CD-R oder die DVD-R hergestellt wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird es jedoch durch Einbeziehen des photohärtbaren
Harzes, das durch sichtbares Licht gehärtet wird, in die Hartummantelungsschicht
möglich, ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium zu erhalten, das hervorragende
Aufzeichnungseigenschaften hat und bei dem eine Verschlechterung der Aufzeichnungsschicht
während der Herstellung vermieden wird.
Es gibt auch Fälle, in denen unabhängig davon, ob die Aufzeichnungsschicht
direkt mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird oder nicht, die
Aufzeichnungsschicht eine chemische Verschlechterung mittels der lichtreflektierenden
Schicht oder durch ultraviolettes Licht, das man auf der Rückseite der Disk
auftreffen lässt, erleidet. Dementsprechend wird es durch Verwendung, wie bei
der vorliegenden Erfindung, des photohärtbaren Harzes, das durch sichtbares
Licht gehärtet wird, bei der Ausbildung der Schutzschicht und Schichten der
Disks in konventionelle CD-Rs und DVD-Rs möglich, ein optisches informationsaufzeichnungsmedium
zu erhalten, das hervorragende Aufzeichnungseigenschaften hat und bei dem eine Verschlechterung
der Aufzeichnungsschicht während der Herstellung vermieden wird.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden
Beispiele detaillierter beschrieben, aber es versteht sich, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist.
Beispiel 1: Zur Herstellung eines Polycarbonat-Substrats (Außendurchmesser:
120 mm; Innendurchmesser: 15 mm, Dicke: 1,1 mm), das an einer Oberfläche davon
eine Spiral-Vorrille (Spurabstand: 0,3 nm; Vorrillen-Breite: 100 nm; Vorrillen-Tiefe:
100 nm) hatte, wurde Spritzgießen verwendet. Auf die Oberfläche des mit
der Vorrille ausgestatteten Polycarbonat-Substrats wurde Ag gesputtert, um eine
lichtreflektierende Schicht (Dicke: 150 nm) auszubilden.
Danach wurde 1,0 g einer Verbindung (A), die durch die Formel unten
repräsentiert wird, unter Verwendung eines Ultraschall-Schwingungserzeugers
über eine Dauer von 2 Stunden in 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol aufgelöst,
um eine Beschichtungslösung für eine Aufzeichnungsschicht herzustellen.
Diese Lösung wurde auf die Oberfläche der lichtreflektierenden Schicht
durch Rotationsbeschichtung aufgebracht, während die Anzahl von Umdrehungen
von 300 Upm – 4000 Upm variiert wurde. Die aufgetragene Schicht wurde getrocknet,
um eine Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von 100 nm zu bilden. Dann wurde SiO2
auf die Aufzeichnungsschicht gesputtert, um darauf eine Schutzschicht mit einer
Dicke von 90 nm auszubilden.
Ein photohärtbares Harz (Laxtrack LCR, hergestellt von Toa Gosei
Co., Ltd.) das als ein Klebstoff diente, wurde durch Rotationsbeschichtung auf die
sich ergebende Schutzschicht aufgebracht, während die Anzahl von Umdrehungen
von 100 Upm – 300 Upm variiert wurde. Dann wurde ein PC-Film mit einer Dicke
von 100 nm auf die Klebeschicht laminiert, und während die Anzahl von Umdrehungen
von 300 Upm – 4000 Upm erhöht wurde, um den Klebestoff auf der gesamten
Oberfläche zu verteilen, wurde die sich ergebende Schicht mit sichtbarem Licht,
das durch einen UV-Ausgrenzfilter hindurchgegangen war, bestrahlt, um für die
Härtung einer Klebeschicht und einer dünnen Schutzschicht zu sorgen. Als
ein Ergebnis des obigen Prozesses wurde eine optische Disk gemäß der vorliegenden
Erfindung, die ein Substrat aufweist, auf dem eine lichtreflektierende Schicht,
eine Aufzeichnungsschicht, eine Schutzschicht, eine Klebeschicht und eine dünne
Schutzschicht ausgebildet sind, hergestellt.
Vergleichsbeispiel 1 Eine optische Disk zum Vergleich wurde in derselben
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, dass für einen Klebstoff
ein UV-härtbares Harz (SD318, hergestellt von Dai-Nippon Ink and Chemical Co.,
Ltd.) anstelle des in Beispiel 1 verwendeten photohärtbaren Harzes verwendet
wurde, und dass das UV-härtbare Harz durch Bestrahlen des Harzes mit UV-Licht
gehärtet wurde.
Bewertung der optischen Disks
Unter Verwendung eines blauvioletten Halbleiter-Lasers (Schwingungswellenlänge:
405 nm) wurde unter Verwendung einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s ein Signal
14T-EFM auf den wie oben hergestellten optischen Disks aufgezeichnet, und dann wurde
das aufgezeichnete Signal von den Disks wiedergegeben. Das wiedergegebene Signal
wurde hinsichtlich einer maximalen Aufzeichnungsleistung Pmax und einer minimalen
Aufzeichnungsleistung Pmin, die beide Spielräume enthielten, bezüglich
einer Standard-Aufzeichnungsleistung P0 analysiert, um ein C/N (Trägersignal/Rausch)-Verhältnis
der Disks zu bestimmen. Zur Bewertung der Disks hinsichtlich Informationsaufzeichnung
und Informationswiedergabe wurde eine DDU1000, hergestellt von Pulstec Industrial
Co., Ltd., verwendet.
Die Ergebnisse bestätigten, dass die im Vergleichsbeispiel 1
erhaltenen optischen Disks, bei denen ein UV-härtbares Harz als ein Klebstoff
durch Bestrahlung mit UV-Licht gehärtet worden war, um eine dünne Schutzschicht
auszubilden, in einem Anfangsaufzeichnungsverhalten wie einem C/N-Verhältnis
schlechte Ergebnisse ergaben, während die im Beispiel 1 erhaltenen optischen
Disks, bei denen ein photohärtbares Harz als ein Klebstoff durch Bestrahlung
mit sichtbarem Licht gehärtet worden war, um eine dünne Schutzschicht
auszubilden, eine bemerkenswerte Steigerung in einem Anfangsaufzeichnungsverhalten
ergaben. Dies ist vermutlich den Tatsachen zuzuschreiben, dass bei den im Vergleichsbeispiel
1 erhaltenen optischen Disks die in der Aufzeichnungsschicht vorliegende
Verbindung (A) während des Herstellungsprozesses der Disk durch Bestrahlung
mit UV-Licht versetzt wurde, was zu einer verringerten Konzentration davon führte,
während bei den in Beispiel 1 erhaltenen optischen Disks die Verbindung (A)
dadurch, dass während des Herstellungsprozesses kein UV-Licht eingestrahlt
wurde, davor bewahrt wurde, zersetzt zu werden.
Die wie oben hergestellten optischen Disks wurden 120 Stunden lang
einem vorgeschriebenen Test unter den harten Bedingungen einer Bestrahlung mit Licht
von einer Xe-Lampe (170 000 Lux) unterzogen. Nach der Bestrahlung wurden die Disks
in derselben Weise wie oben hinsichtlich des C/N-Verhältnisses bewertet. Die
in Beispiel 1 erhaltenen optischen Disks zeigten selbst nach dem vorgeschriebenen
Test ein besseres Anfangsaufzeichnungsverhalten als die in Vergleichsbeispiel 1
erhaltenen optischen Disks, wobei es sich versteht, dass es eine Steigerung der
Lagerbeständigkeit gab.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium
bereitgestellt, das durch das Vermeiden einer Verschlechterung der Aufzeichnungsschicht
während des Herstellungsprozesses des Mediums hervorragende Aufzeichnungseigenschaften
aufweist.
Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums,
aufweisend: Vorbereiten eines Substrats; Ausbilden einer lichtreflektierenden Schicht
auf dem Substrat; Ausbilden einer Aufzeichnungsschicht, die bei Bestrahlung mit
Laserlicht Information aufzeichnet, auf der lichtreflektierenden Schicht; Aufbringen
einer Beschichtungslösung, die ein durch sichtbares Licht härtbares Harz
aufweist, auf der Aufzeichnungsschicht; und Bestrahlen der Beschichtungslösung
mit sichtbarem Licht, das eine Wellenlänge in einem Bereich von 400 nm bis
700 nm hat und durch einen UV-Ausgrenzfilter hindurchgegangen ist, um durch Härten
der Beschichtungslösung eine dünne Schutzschicht auszubilden, wobei die
dünne Schutzschicht Laserlicht, das zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information
verwendet wird, durchläßt.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 1, bei dem das Material für das Substrat ausgewählt wird
aus der Gruppe, die aus Glas, Polycarbonaten, Acrylharzen, Vinylchloridharzen, Epoxyharzen,
amorphen Polyolefinen, Polyestern und Aluminium besteht.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 1, bei dem die lichtreflektierende Schicht eine lichtreflektierende
Substanz enthält, die ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Cr, Ni,
Pt, Cu, Ag, Au, Al und rostfreiem Stahl besteht.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 3, bei dem die Dicke der lichtreflektierenden Schicht von 10 nm bis
500 nm beträgt.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 1, bei dem die Aufzeichnungsschicht ein Färbemittel enthält,
das ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Cyanin-Farbstoffen, Oxonol-Farbstoffen,
Metallkomplex-Farbstoffen, Azo-Farbstoffen und Phthalocyanin-Farbstoffen besteht.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 1, bei dem die Aufzeichnungsschicht eine Aufzeichnungssubstanz enthält,
die ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Cyanin-Verbindungen, Aminobutadien-Verbindungen,
Benzotriazol-Verbindungen und Phthalocyanin-Verbindungen besteht.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der dünnen Schutzschicht von 10 –
300 &mgr;m beträgt.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums,
aufweisend: Vorbereiten eines Substrats; Ausbilden einer lichtreflektierenden Schicht
auf dem Substrat; Ausbilden einer Aufzeichnungsschicht, die bei Bestrahlung mit
Laserlicht Information aufzeichnet, auf der lichtreflektierenden Schicht; Ausbilden
einer Schutzschicht auf der Aufzeichnungsschicht; Aufbringen einer Beschichtungslösung,
die ein durch sichtbares Licht härtbares Harz aufweist, als eine Klebeschicht
auf die Schutzschicht; Anbringen einer dünnen Schutzschicht auf der Beschichtungslösung,
wobei die dünne Schutzschicht Laserlicht, das zur Aufzeichnung und Wiedergabe
von Information verwendet wird, durchläßt; und Bestrahlen der Beschichtungslösung
mit sichtbarem Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 400 nm bis
700 nm, so dass die dünne Schutzschicht durch Härten der Beschichtungslösung
mit einer Schicht darunter zusammenhält.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 8, bei dem die Schutzschicht aus einem der Stoffe SiO, SiO2,
MgF2, SnO2, Si3N4 und ZnS gemacht ist.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 8, bei dem das Material für das Substrat ausgewählt wird
aus der Gruppe, die aus Glas, Polycarbonaten, Acrylharzen, Vinylchloridharzen, Epoxyharzen,
amophen Polyolefinen, Polyestern und Aluminium besteht.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 8, bei dem die lichtreflektierende Schicht eine lichtreflektierende
Substanz enthält, die ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus Cr, Ni,
Pt, Cu, Ag, Au, Al und rostfreiem Stahl besteht.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 11, bei dem die Dicke der lichtreflektierenden Schicht von 10 nm bis
500 nm beträgt.Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums
nach Anspruch 8, bei dem die Dicke der dünnen Schutzschicht von 10 &mgr;m
bis 300 &mgr;m beträgt.Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Beschichtungslösung mit
sichtbarem Licht, das durch einen UV-Ausgrenzfilter hindurchgegangen ist, bestrahlt
wird.Optisches Informationsaufzeichnungsmedium aufweisend: Ein Substrat;
eine auf dem Substrat ausgebildete lichtreflektierende Schicht; eine auf der lichtreflektierenden
Schicht ausgebildete Aufzeichnungsschicht, die bei Bestrahlung mit Laserlicht Information
aufzeichnet; eine auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildete Klebeschicht, wobei
die Klebeschicht aus einem photohärtbaren Harz, das durch Bestrahlung mit sichtbarem
Licht gehärtet wurde, gemacht ist; eine auf der Klebeschicht ausgebildete dünne
Schutzschicht, wobei die dünne Schutzschicht Laserlicht, das zur Aufzeichnung
und Wiedergabe von Information verwendet wird, durchläßt; bei dem die
Klebeschicht ein photohärtbares Harz enthält, in das eine photopolymerisierbare
ungesättigte Gruppe eingeführt wurde zu einem modifizierten Harz, das
ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Acrylatharzen, Urethanharzen, Epoxyharzen,
Polyesterharzen, Polyetherharzen, Alkydharzen, Polyvinylchloridharzen, Fluor enthaltenden
Harzen, Silikonharzen, Vinylacetatharzen und Novolakharzen besteht, eingeführt
wurde.Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 15, bei dem
die photopolymerisierbare ungesättigte Gruppe eine Gruppe ist, die ausgewählt
ist aus der Gruppe, die aus einer Acryloyl-Gruppe, einer Methacryloyl-Gruppe, einer
Vinyl-Gruppe, einer Styryl-Gruppe, einer Allyl-Gruppe, einer Cinnamoyl-Gruppe, einer
Cinnamyliden-Gruppe und einer Azido-Gruppe besteht.Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 15, bei dem
das photohärtbare Harz ein Harz umfaßt, das ausgewählt ist aus der
Gruppe, die aus Monomeren, Präpolymeren und Oligomeren mit mindesten einer
ethylenisch ungesättigten Doppelbindung in dem Molekül, und deren Gemischen
und Copolymeren besteht.Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 15, bei dem
das photohärtbare Harz ein monofunktionelles oder polyfunktionelles (Meth)acrylat
mit mindestens einer ethylenisch ungesättigten Doppelbindung in dem Molekül
umfaßt.Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 15, bei dem
die Dicke der Klebeschicht von 0,1 &mgr;m bis 100 &mgr;m beträgt.Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 15, bei dem
die Aufzeichnungsschicht ein Färbemittel enthält, das ausgewählt
ist aus der Gruppe, die aus Cyanin-Farbstoffen, Oxonol-Farbstoffen, Metallkomplex-Farbstoffen,
Azo-Farbstoffen und Phthalocyanin-Farbstoffen besteht.Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 15, bei dem
die Aufzeichnungsschicht eine Aufzeichnungssubstanz enthält, die ausgewählt
ist aus der Gruppe, die aus Cyanin-Verbindungen, Aminobutadien-Verbindungen, Benzotriazol-Verbindungen
und Phthalocyanin-Verbindungen besteht.