DE60310791T2

DE60310791T2 - Optisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE60310791T2
Application number: DE60310791T
Authority: DE
Inventors: c/o Fuji Photo Film Co. Yoshihisa Odawara-shi Usami; c/o Fuji Photo Film Co. Toshio Odawara-shi Ishida
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2023-03-08
Also published as: US6808782B2; TW200304647A; EP1343158A3; JP2003331472A; DE60310791D1; CN100394497C; EP1343158A2; TWI297890B; US20030203147A1; CN1445766A; EP1343158B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium und genauer gesagt ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das nur ein Mal im Hitzemodus beschreibbar ist.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium (optische Disk), auf dem Informationen nur ein Mal durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl geschrieben werden kann, ist weit verbreitet bekannt. Solch eine optische Disk wird eine beschreibbare CD genannt (auch CD-R genannt) und umfasst typischer Weise ein durchsichtiges Disksubstrat mit darauf und übereinander angeordnet einer Aufzeichnungsschicht einschließlich einem organischen Farbstoff, einer Licht reflektierenden Schicht einschließlich einem Metall wie Gold und einer schützenden Schicht (Deckschicht), die aus einem Harz hergestellt ist. Die Information wird auf einer solchen CD-R durch das Bestrahlen der CD-R mit einem Laserstrahl im nahen infraroten Bereich (üblicher Weise ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge um die 780 nm) aufgezeichnet. Genauer gesagt absorbiert ein Teil der Aufzeichnungsschicht, die bestrahlt wird, Licht, wobei sich die Temperatur an dem bestrahlten Teil erhöht. Die Erhöhung der Temperatur produziert eine physikalische oder chemische Änderung (z. B. die Bildung von Vertiefungen) zur Änderung der optischen Eigenschaften des bestrahlten Teils, wodurch Information aufgezeichnet wird. Die so auf der CD-R aufgezeichnete Information wird üblicher Weise durch das Bestrahlen der CD-R mit einem Laserstrahl mit der gleichen Wellenlänge reproduziert, wie die des Laserstrahls, der zur Aufzeichnung der Information verwendet wird, und durch das Nachweisen eines Unterschiedes in der Reflektion zwischen Bereichen in der Aufzeichnungsschicht, deren optische Eigenschaften verändert wurden (aufgezeichnete Teile) und den Regionen der Aufzeichnungsschicht, deren optische Eigenschaften nicht verändert wurden (nicht aufgezeichnete Teile).
In den letzten Jahren gab es einen Bedarf an optischen Informationsaufzeichnungmedien mit höherer Dichte und als Reaktion auf diesen Bedarf wurden beschreibbare digitale vielseitige Disks (DVD-Rs) Bedarf vorgeschlagen (Nikkei New Media, Extraausgabe mit dem Titel „DVD", 1995). Eine DVD-R umfasst typischer Weise zwei durchsichtige Disksubstrate, auf denen jeweils nacheinander eine Aufzeichnungsschicht, die einen organischen Farbstoff enthält, eine lichtreflektierende Schicht und eine schützende Schicht angeordnet ist, wobei die Disks so verklebt sind, dass die Aufzeichnungsschichten nach innen zeigen, oder so, dass die schützenden Substrate die gleiche Diskform haben, weil diese Disks auf den äußeren Seiten der haftenden Disks aufgebracht werden. Zudem umfasst das durchsichtige Disksubstrat eine Führungsrille (Vor-Rille), die zum Verfolgen eines Laserstrahls verwendet wird, der auf die CD-R strahlt, wobei die Rille einen engen Spurabstand (0,74 bis 0,8 μm) aufweist, der gleich oder weniger als die Hälfte von einem solchen in einer CD-R ist. Die Information wird durch das Bestrahlen der DVD-R mit einem Laserstrahl in einem sichtbaren Bereich (üblicher Weise ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge in der Region im Bereich von 630 bis 680 nm) aufgezeichnet und reproduziert (abgespielt), wobei die Information mit einer höheren Dichte als auf einer CD-R aufgezeichnet werden kann.
Seit kurzem haben sich hoch auflösendes Fernsehen und Netzwerke wie das Internet immer weiter verbreitet. Zudem steht der Start von HDTV (High Definition Television)-Ausstrahlungen kurz bevor. Als ein Ergebnis davon werden optische Aufzeichnungsmedien mit hoher Kapazität nachgefragt, die in der Lage sind, aufgezeichnete visuelle Information leicht und billig wiederzugeben. Während DVD-Rs derzeit eine wesentliche Rolle als Aufzeichnungsmedien mit hoher Kapazität spielen, eskaliert der Bedarf an Medien mit höherer Aufzeichnungskapazität und mit noch höherer Dichte weiter und die Entwicklung von Aufzeichnungsmedien, die diesem Bedürfnis entsprechen, ist auch notwendig. Aus diesem Grund schreitet die Entwicklung von Aufzeichnungsmedien mit einer sogar noch größeren Speicherkapazität mit der eine hochdichte Aufzeichnung mit einem kurzwelligen Licht durchgeführt werden kann, weiter voran.
Verfahren zur Aufzeichnung von Information auf und das Reproduzieren der Information von einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium, das eine Aufzeichnungsschicht umfasst, die einen organischen Farbstoff enthält, durch das Bestrahlen des Mediums von einer Seite des Mediums, auf der die Aufzeichnungsschicht vorliegt, zu einer Seite des Mediums mit einer Licht reflektierenden Schicht mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 530 nm oder weniger werden z. B. in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 4-74690, 7-304256, 4-304257, 8-127174, 11-53758, 11-334204, 11-334205, 11-334206, 11-334207, 20003423, 2000-108513, 2000-113504, 2000-149320, 2000-158818 und 2000-228028 offenbart. In diesen Verfahren wird Information auf einer optischen Disk aufgezeichnet und reproduziert, die eine Aufzeichnungsschicht aufweist, die eine Porphyrinverbindung, einen Azo-basierenden Farbstoff, einen Metall-azo-basierenden Farbstoff, einen Chinophthalon-basierenden Farbstoff, einen Trimethincyaninfarbstoff, einen Dicyanobiphenyl-Skelettfarbstoff, einen Cumarinfarbstoff, eine Naphthalocyaninverbindung oder Ähnliches enthält, durch das Bestrahlen der optischen Disk mit einem blauen Laser (mit einer Wellenlänge von 430 nm oder 488 nm) oder einem blaugrünen Laser (mit einer Wellenlänge von 515).
Jedoch haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass eine praktisch einsetzbare Empfindlichkeit nicht mit den optischen Disks erreicht werden kann, die in den oben genannten Veröffentlichungen offenbart werden, wenn die Information darauf durch das Bestrahlen der optischen Disks mit einem kurzwelligen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 450 nm oder weniger aufgezeichnet wird, und dass ausreichende Ergebnisse in Bezug auf andere Aufzeichnungseigenschaften wie Reflektion und Modulation nicht erreicht werden können. Insbesondere wurde bestätigt, dass sich die Aufzeichnungseigenschaften der in den oben genannten Publikationen offenbarten optischen Disks verschlechterten, wenn die Disks mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 450 nm oder weniger bestrahlt wurden.
Derzeit werden Studien durchgeführt, um die Reflektion der in den oben aufgelisteten Publikationen beschriebenen optischen Disks durch die Verwendung von Silber (Ag) in der Licht reflektierenden Schicht zu verbessern. Jedoch erhöhte die Verwendung von Ag in der Licht reflektierenden Schicht die Kosten und somit ergab sich ein wesentliches Problem, wenn solche optischen Disks in Massen produziert werden. Zudem kommt es abhängig von den Bedingungen bei der Herstellung der Schicht bei einer Licht reflektierenden Schicht, die Ag umfasst, zu einem Problem einer verringerten Beständigkeit gegenüber Korrosion.
Das Dokument EP 1 154 413 A2 schlägt eine lichtreflektierende Schicht gemäß der Einleitung von Anspruch 1 vor, die aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf das zuvor Genannte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium bereit zu stellen, das exzellente Aufzeichnungseigenschaften aufzeigt und eine Kosten reduzierte Produktion durch die Anwendung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in einer lichtreflektierenden Schicht ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die unten beschriebene Erfindung gelöst.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums zur Verfügung, umfassend die Bereitstellung eines Substrats, das eine Rille umfasst, die einen Spurabstand von 200 bis 400 nm und eine Tiefe von 10 bis 150 nm aufweist, und das aufeinander folgende Aufbringen einer lichtreflektierenden Schicht, einer aufzeichnenden Schicht und einer Deckschicht auf das Substrat, wobei die Information durch das Bestrahlen mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 500 nm oder weniger von einer Seite des Mediums, die mit der Deckschicht versehen ist, aufzeichnungsfähig und reproduzierbar ist, wobei die lichtreflektierende Schicht Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält und unter den zerstäubenden Bedingungen einer Ar-Fließgeschwindigkeit von 4 bis 10 sccm, einer Leistung von 2 bis 6 kW und einer Schichtbildungsdauer von 1 bis 5 Sekunden gebildet wird.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das durch dieses Verfahren hergestellt wird, dessen lichtreflektierende Schicht vorzugsweise eine Dicke von 20 bis 200 nm aufweist und mit einer schichtbildenden Geschwindigkeit von 6 bis 95 nm/s gebildet wird.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfasst ein Substrat, das eine Rille umfasst, die einen Spurabstand von 200 bis 400 nm und eine Tiefe von 10 bis 150 nm aufweist, wobei auf dem Substrat aufeinander folgend eine lichtreflektierende Schicht, eine aufzeichnende Schicht und eine Deckschicht aufgebracht sind, wobei die Information durch das Bestrahlen mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 500 nm oder weniger von einer Seite des Mediums, die mit der Deckschicht versehen ist, aufzeichnungsfähig und reproduzierbar ist, und die lichtreflektierende Schicht Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält.
Das optische Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung wird unten in mehr Detail beschrieben werden.
Lichtreflektierende Schicht
Die lichtreflektierende Schicht wird aufgebracht, um die Reflektion zu verbessern, wenn die Information reproduziert wird. In der Erfindung ist es notwendig, dass die lichtreflektierende Schicht Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält, die im Vergleich zu Silber (Ag) oder Gold (Au) billiger ist. Die lichtreflektierende Schicht, die Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält, hat eine Reflektion in Bezug auf einen Laserstrahl von vorzugsweise 70% oder mehr, mehr bevorzugt von 75% oder mehr und insbesondere bevorzugt 80% oder mehr.
Beispiele des Aluminiums und der Aluminiumlegierung, die in der lichtreflektierenden Schicht verwendet werden, umfassen reines Aluminium mit einer Reinheit von 99,0% oder mehr, das als industrielles Aluminium verwendet wird, und die Legierungen, die Aluminium als Hauptinhaltsstoff und eine Spurenmenge an Fremdelementen enthalten. Reines Aluminium ist vom Standpunkt der Reflektion bevorzugt.
Die Aluminiumlegierung enthält vorzugsweise eines oder mehrere der Elemente, die im Periodensystem beschrieben werden, in einer Spurenmenge im Bereich von 0,1 bis 10% nach Masse. Repräsentative Beispiele des Fremdelements, das in der Aluminiumlegierung vorhanden ist, umfassen Silizium (Si), Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Mangan (Mn), Magnesium (Mg), Chrom (Cr), Zink (Zn), Zirkon (Zr), Titan (Ti), Vanadium (V), Nickel (Ni), Bismuth (Bi), Silber (Ag), Gold (Au) und Platin (Pt).
Unter diesen sind bevorzugte Fremdelemente Si und Mg sowie Ag, Au, Pt und Cu, die in der Aluminiumlegierung mit 1% nach Masse oder weniger vorhanden sind, um die Reflektion nicht zu verringern.
Das Aluminium und die Aluminiumlegierung können als eine lichtreflektierende Schicht auf einem Substrat durch Dampfabscheidung, Sputtern oder Ionenplattieren gebildet werden. Vorzugsweise wird die lichtreflektierende Schicht durch Sputtern gebildet.
Hiernach wird ein Verfahren zur Bildung einer lichtreflektierenden Schicht in einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung durch Sputtern detailliert beschrieben werden.
Als ein Entladungsgas, das zum Sputtern verwendet wird, wird Ar eingesetzt. Die lichtreflektierende Schicht wird unter den Bedingungen des Sputterns bei einer Ar-Fließgeschwindigkeit von 4 bis 10 sccm, einer Leistung von 2 bis 6 kW und einer Schichtbildungsdauer von 1 bis 5 Sekunden gebildet.
Vorzugsweise fällt wenigstens eine der Sputterbedingungen der Ar-Fließgeschwindigkeit, der Leistung und der Schichtbildungsdauer in den oben spezifizierten Bereich, mehr bevorzugt zwei oder mehr Bedingungen und noch mehr bevorzugt fallen alle diese Bedingungen in den oben spezifizierten Bereich.
Wenn die lichtreflektierende Schicht unter solchen Bedingungen des Sputterns bebildet wird, wird die Reflektion verbessert und die Beständigkeit gegen Korrosion wird weiter verbessert, wodurch das optische Informationsaufzeichnungsmedium mit exzellenten Aufzeichnungseigenschaften erhalten werden kann.
Die lichtreflektierende Schicht hat eine Dicke von vorzugsweise 20 bis 200 nm, mehr bevorzugt von 30 bis 180 nm und insbesondere bevorzugt von 35 bis 160 nm. Wenn die Schichtdicke weniger als 20 nm beträgt, dann kann es zu Problemen dahingehend kommen, dass die gewünschte Reflektion nicht erhalten wird, die Reflektion sich während der Lagerung verringert und eine ausreichende Aufzeichnungsamplitude nicht erreicht werden kann. Wenn die Schichtdicke 200 nm überschreitet, kann die Oberfläche aufgeraut sein, um gelegentlich die Reflektion zu verringern.
Die Schichtbildungsgeschwindigkeit für die lichtreflektierende Schicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 6 bis 95 nm/s, mehr bevorzugt in einem Bereich von 7 bis 90 nm/s und insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 80 nm/s. Wenn die schichtbildende Geschwindigkeit niedriger als 6 nm/s ist, dann kann die Reflektion manchmal durch Oxidation verringert werden oder die Beständigkeit der lichtreflektierenden Schicht gegen Korrosion kann beeinträchtigt werden. Wenn die Schichtbildungsgeschwindigkeit höher als 95 nm/s ist, ist eine Temperaturerhöhung zu bemerken, die manchmal das Wölben des Substrats bewirkt.
Substrat
Beispiele des Substratmaterials umfassen Glas; Polycarbonate, Arcylharze wie Polymethylmethacrylat; vinylchloridartige Harze wie Polyvinylchlorid und Copolymere aus Polyvinylchlorid; Epoxyharze; amorphe Polyolefine; Polyester; und Metalle wie Aluminium. Falls es notwendig ist, können diese Materialien in Kombination verwendet werden. Unter diesen sind Polycarbonate und amorphe Polyolefine bevorzugt, wobei Polycarbonate in Bezug auf die Feuchtigkeitsbeständigkeit, Formstabilität und niedrige Kosten besonders bevorzugt sind. Polycarbonate sind am meisten bevorzugt. Die Dicke des Substrats beträgt vorzugsweise 1,1 ± 0,3 mm.
Eine Führungsrille zur Spurbildung oder eine Vorrille, die Information wie ein Adresssignal darstellt, wird auf dem Substrat gebildet. Die Vorrillen werden vorzugsweise direkt auf dem Substrat gebildet, wenn ein Harz wie ein Polycarbonat spritzgeformt oder extrusionsgeformt wird.
Zudem können die Vorrillen durch das Bereitstellen einer vorgerillten Schicht gebildet werden. Als das Material für die Vorrillenschicht kann eine Mischung aus wenigstens einem Monomer (oder Oligomer) aus Acrylsäuremonoester, Diester, Triester und Tetraester und einem Fotopolymerisationsstarter verwendet werden. Die Vorrillenschicht kann z. B. durch das erste Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit, die den Acrylsäureester und den Polymerisationsstarter enthält, auf einen präzise konstruierten Stempel, das Platzieren eines Substrats auf die beschichtete Lösungsschicht, dann das Aufstrahlen von UV-Strahlen durch das Substrat oder den Stempel zur Härtung der beschichteten Schicht und das Kleben des Substrats auf die beschichtete Schicht und dann das Abziehen des Substrats von dem Stempel gebildet werden. Die Dicke der Vorrillenschicht beträgt im Allgemeinen 0,01 bis 100 μm und vorzugsweise 0,05 bis 50 μm.
Um eine größere Speicherdichte zu erzielen, ist es bevorzugt, ein Substrat mit einer Vorrille mit einem Spurabstand zu verwenden, der enger als der Spurabstand in einer konventionellen CD-R oder DVD-R ist. Es ist wesentlich, dass der Spurabstand in der Vorrille 200 bis 400 nm und vorzugsweise 250 bis 350 nm beträgt.
Es ist auch wesentlich, dass die Tiefe der Vorrille (Rillentiefe) 10 bis 150 nm, vorzugsweise 20 bis 100 nm und mehr bevorzugt 30 bis 80 nm beträgt. Die Halbwertsbreite davon beträgt vorzugsweise 50 bis 250 nm und mehr bevorzugt 100 bis 200 nm.
Eine Unterschicht ist vorzugsweise auf der Oberfläche des Substrats auf der Seite mit der lichtreflektierenden Schicht aufgebracht, um die Oberflächenglätte zu verbessern und die Haftung zu verstärken.
Beispiele des Materials für die Unterschicht umfassen polymere Substanzen wie Polymethylmethacrylat, Acrylsäure/Methacrylsäure-Copolymer, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Polyvinylalkohol, N-Methylolacrylamid, Styrol/Vinyltoluol-Copolymer, chlorsulfoniertes Polyethylen, Nitrocellulose, Polyvinylchlorid, chloriertes Polyolefin, Polyester, Polyimid, Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Polyethylen, Polypropylen und Polycarbonat und Ähnliche; und oberflächenmodifizierende Mittel wie Silankopplungsmittel.
Die Unterschicht kann durch das Herstellen einer Beschichtungsflüssigkeit durch das Auflösen oder Dispergieren des oben genannten Materials in einem geeigneten Lösungsmittel und das Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit auf die Substratoberfläche durch Schleuderbeschichtung, Tauchbeschichtung, Extrusionsbeschichtung und Ähnliches gebildet werden. Die Dicke der Unterschicht beträgt im Allgemeinen 0,005 bis 20 μm und vorzugsweise 0,01 bis 10 μm.
Aufzeichnungsschicht
Die Aufzeichnungsschicht enthält vorzugsweise einen Farbstoff mit einer maximalen Absorptionswellenlänge für einen Laserstrahl, so dass die Information durch das Bestrahlen mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 500 nm aufgezeichnet sowie reproduziert werden kann. Beispiele des Farbstoffes, der in der Erfindung verwendet wird, umfassen Cyaninfarbstoffe, Oxonolfarbstoffe, Metallkomplexfarbstoffe, Azofarbstoffe und Phthalocyaninfarbstoffe.
Spezifische Beispiele des Farbstoffes umfassen die Farbstoffe, die in den JP-A Nr. 4-74690, 8-127174, 11-53758, 11-334204, 11-334205, 11-334106, 11-334207, 2000-43423, 2000-208513 und 2000-158818 beschrieben werden, sowie Farbstoffe wie Triazol, Triazin, Cyanin, Merocyanin, Aminobutadien, Phthalocyanin, Sinnaminsäure, Viologen, Azo, Oxonol, Benzooxazol und Benzotriazol. Unter diesen sind Cyanin, Aminobutadien, Benzotriazol und Phthalocyanin bevorzugt.
Die Aufzeichnungsschicht wird durch das Herstellen einer Beschichtungsflüssigkeit durch das Auflösen des oben genannten Farbstoffes optional zusammen mit einem Bindemittel in einem geeigneten Lösungsmittel und das Auftragen der Beschichtungs flüssigkeit auf die lichtreflektierende Schicht, die auf der Substratoberfläche gebildet ist, zur Ausbildung einer Schicht, gefolgt durch das Trocknen der Schicht gebildet. Zusätzlich können verschiedene Arten von Hilfsmitteln wie ein Antioxidans, ein UV-Absorptionsmittel, ein Weichmacher und ein Gleitmittel zu der Beschichtungsflüssigkeit abhängig von den Zwecken hinzu gegeben werden.
Zudem kann als ein Verfahren zum Auflösen des Farbstoffes und des Bindemittels ein Verfahren wie eine Ultraschallbehandlung, Homogenisatorbehandlung, Dispergierungsbehandlung, Sandmühlenbehandlung oder Rührerbehandlung eingesetzt werden.
Beispiele des Lösungsmittels zur Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Aufzeichnungsschicht umfassen Ester wie Butylacetat und Cellosolvacetat; Ketone wie Methylethylketon, Cyclohexanon und Methylisobutylketon; 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 Diacetonalkohol; auf Fluor basierende Lösungsmittel wie 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol; und Glycolether wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether und Propylenglycolmonomethylether. Diese Lösungsmittel können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten davon unter Berücksichtigung der Löslichkeit des Farbstoffes und des zu verwendenden Bindemittels verwendet werden.
Beispiele des Bindemittels umfassen natürlich vorkommende organische polymere Substanzen wie Gelatine, Cellulosederivate, Dextran, Rosin und Gummi; und synthetische organische Polymere wie z. B. auf Kohlenwasserstoff basierende Harze wie Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol und Polyisobutylen; vinylartige Harze die Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylchlorid/Polyvinylacetat-Copolymere, Acrylharze wie Methylpolyacrylat und Methylpolymethacrylat; Polyvinylalkohol; chloriertes Polyethylen, Epoxyharz, Butyralharz, Gummiderivate und Vorkondensate von wärmehärtbaren Harzen, z. B. Phenol/Formaldehyd-Harze. Wenn das Bindemittel zusammen mit dem Aufzeichnungsmaterial in der Aufzeichnungsschicht verwendet wird, dann beträgt die Menge des verwendeten Bindemittels vorzugsweise das 0,01 bis 50-fache (im Massenverhältnis) und mehr bevorzugt das 0,1 bis 5-fache relativ zu dem Farbstoff. Das Einbringen des Bindmittels in die Aufzeichnungsschicht kann die Lagerfähigkeit der Aufzeichnungsschicht verbessern.
Die Konzentration des Farbstoffes in der so hergestellten Beschichtungsflüssigkeit beträgt im Allgemeinen 0,01 bis 10 Massen-% und vorzugsweise 0,1 bis 5 Massen-%.
Beispiele des Beschichtungsverfahrens umfassen das Aufsprühen, Schleuderbeschichten, Tauchen, Rollbeschichten, Messerbeschichten, Doktorrollenbeschichten und Siebdrucken. Die Aufzeichnungsschicht kann eine einzelne Schicht oder mehrere Schichten umfassen. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht beträgt üblicher Weise 20 bis 500 nm und mehr bevorzugt 50 bis 300 nm.
Die Beschichtung kann ohne jegliches Problem bei Temperaturen von 23 bis 50°C, vorzugsweise von 24 bis 40°C, mehr bevorzugt von 25 bis 37°C, durchgeführt werden.
Um die Lichtbeständigkeit der Aufzeichnungsschicht zu erhöhen, können verschiedene Arten von Antifadingmitteln in die Aufzeichnungsschicht eingebracht werden.
Im Allgemeinen wird ein Singuletsauerstoffquencher als das Antifadingmittel verwendet. Es können Singuletsauerstoffquencher, die bereits in Veröffentlichungen wie Patentspezifikationen beschrieben wurden, verwendet werden.
Spezifische Beispiele der Singuletsauerstoffquencher umfassen solche, die in den JP-A Nr. 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, den japanischen Patentveröffentlichungen (JP-B) Nr. 1-38680 und 6-26028, dem deutschen Patent Nr. 350399 und in dem Journal of the Chemical Society of Japan, Oktober 1992, S. 1141 beschrieben werden.
Die Menge des Antifadingmittels wie dem Singuletsauerstoffquencher beträgt üblicher Weise 0,1 bis 50 Massen-%, vorzugsweise 0,5 bis 45 Massen-%, mehr bevorzugt 3 bis 40 Massen-% und insbesondere bevorzugt 5 bis 25 Massen-% relativ zu dem Gesamtfeststoffgehalt in der Aufzeichnungsschicht.
Es kann auch eine Sperrschicht auf der Oberfläche der so gebildeten Aufzeichnungsschicht zur Verbesserung der Haftung mit der Deckschicht und zur Verbesserung der Lagerfähigkeit des Farbstoffes gebildet werden. Die Sperrschicht ist eine Schicht, die Oxide, Nitride, Carbide und Sulfide von einer Verbindung, ausgewählt aus Zn, Si, Ti, Te, Sm, Mo und Ge, umfasst. Zudem kann die Sperrschicht ein Hybrid wie ZnS-SiO₂ umfassen. Die Sperrschicht kann durch Sputtern, Dampfabscheidung, Ionenplattieren oder Ähnliches gebildet werden und die Dicke beträgt vorzugsweise 1 bis 100 nm.
Deckschicht
Die Deckschicht wird auf der Oberfläche der Seite gebildet, auf der die Aufzeichnungsschicht bereit gestellt wird, und zwar unter Verwendung eines Haftmittels oder eines durckempfindlichen Haftmittels (über eine Bindungsschicht oder eine druckempfindliche Haftschicht).
Vorzugsweise hat die Deckschicht eine Durchlässigkeit von 80% oder höher und mehr bevorzugt 90% oder höher in Bezug auf einen Laserstrahl, der zur Aufzeichnung und zur Reproduktion von Information verwendet wird. Zusätzlich umfasst die Deckschicht eine Harzschicht, die vorzugsweise eine Oberflächenrauheit Ra von 5 nm oder weniger aufweist. Beispiele der Harzschicht umfassen Polycarbonat (PUREACE, hergestellt von der Teijin Co., PANLIGHT, hergestellt durch Teijin Kasei), Cellulosetriacetat (FUJITACK, hergestellt von Fuji Film) und PET (LUMILLAR, hergestellt von der Toray Co.), wobei Polycarbonat und Cellulosetriacetat mehr bevorzugt sind. Im Übrigen wird die Oberflächenrauheit Ra der Deckschicht abhängig von den Arten der verwendeten Harze, dem eingesetzten schichtbildenden Verfahren oder dem Vorhandensein oder der Abwesenheit von eingebrachtem Füllmaterial bestimmt. Die Oberflächenrauheit Ra der Deckschicht wird z. B. unter Verwendung der Vorrichtung HD2000 (hergestellt von der WYKO Co.) gemessen.
Die Dicke der Deckschicht wird unter Berücksichtigung der Wellenlänge des Laserstrahls, der zur Aufzeichnung oder zur Reproduktion von Information verwendet wird, passend spezifiziert. Vorzugsweise beträgt die Dicke 0,03 bis 0,15 mm und mehr bevorzugt 0,05 bis 0,12 mm. Zusätzlich beträgt die Gesamtdicke der Haftschicht oder der druckempfindlichen Haftschicht und der Deckschicht vorzugsweise 0,09 bis 0,11 mm und mehr bevorzugt 0,095 bis 0,105 mm.
Als das Haftmittel sind z. B. ein UV-härtbares Harz, ein EB-härtbares Harz und ein wärmehärtbares Harz bevorzugt, wobei das UV-härtbare Harz besonders bevorzugt ist.
Zum Beispiel wird vorzugsweise das Haftmittel in einer gewählten Menge auf eine Bindungsoberfläche eines Laminats (Aufzeichnungsschicht oder Ähnliches) geschichtet, die Deckschicht wird darauf geklebt und dann wird das Haftmittel einheitlich zwischen dem Laminat und der Deckschicht durch Schleuderbeschichtung ausgebreitet gefolgt durch Härten.
Die Menge des aufgetragenen Haftmittels wird so angepasst, dass die Dicke der Bindungsschicht, die letztendlich gebildet wird, in einen Bereich von 0,1 bis 100 μm, vorzugsweise in einen Bereich von 0,5 bis 50 μm und mehr bevorzugt in einen Bereich von 10 bis 30 μm fällt.
Wenn ein durch UV-Licht härtbares Harz als das Haftmittel verwendet wird, wird das durch UV-Licht härtbare Harz als solches aufgetragen oder alternativ dazu wird das Harz in einem geeigneten Lösungsmittel wie Methylethylketon und Ethylacetat aufgelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit herzustellen, und die so hergestellte Flüssigkeit kann aus einer Dispensiervorrichtung auf die Oberfläche des Laminats aufgebracht werden. Um ein Wölben des optischen Informationsaufzeichnungsmediums zu vermeiden, hat das durch UV-Licht härtbare Harz, das die Bindungsschicht ausmacht, vorzugsweise einen kleineren Konstruktionskoeffizienten. Als das durch UV-Licht härtbare Harz kann z. B. „SD-640" (hergestellt von der Dai-Nippon Ink Chemical Industry Co.) verwendet werden.
Jeder UV-Strahler kann zum Härten des durch UV-Licht härtbaren Harz verwendet werden und es wird vorzugsweise ein pulsartiger UV-Strahler verwendet. Für die UV-Licht bestrahlenden Bedingungen beträgt der Pulsintervall vorzugsweise mSek. und mehr bevorzugt μSek. oder weniger. Während es keine besondere Beschränkung der Menge bestrahlten Lichts pro Puls gibt, sind 3 kW/cm² oder weniger und mehr bevorzugt 2 kW/cm² oder weniger bevorzugt. Zudem ist, obwohl es keine besondere Beschränkung der Anzahl der Bestrahlungszeiten gibt, diese 20 Mal oder weniger und mehr bevorzugt 10 Mal oder weniger bevorzugt.
Zudem kann ein acrylischer, auf Gummi basierender oder auf Silizium basierender druckempfindlicher Klebstoff als das druckempfindliche Haftmittel verwendet werden. Das acrylische druckempfindliche Haftmittel ist von den Gesichtspunkten der Durchsichtigkeit und der Härte bevorzugt. Als das acrylische, druckempfindliche Haftmittel werden solche bevorzugt zur Verbesserung der Klebkraft verwendet, die als Hauptinhaltsstoff z. B. 2-Ethylhexylacrylat oder n-Butylacrylat umfassen, sowie ein Copolymer, das z. B. aus einem kurzkettigen Alkylacrylat oder Methacrylat wie Methylacrylat, Ethylacrylat oder Methylmethacrylat und Acrylsäure oder Methacrylsäure, Acrylamidderivaten, Maleinsäure, Hydroxyethylacrylat oder Glycidylacrylat zur Bildung einer Vernetzungsstelle mit einem Vernetzungsmittel hergestellt wird. Die Glasübergangstemperatur (Tg) und die Vernetzungsdichte können durch das richtige Steuern des Mischungsverhältnisses des Hauptinhaltsstoffes, des kurzkettigen Inhaltsstoffes und des Inhaltsstoffes zur Bildung der Vernetzungsstelle und den Arten der Inhaltsstoffe variiert werden.
Das Vernetzungsmittel, das in Kombination mit dem druckempfindlichen Haftmittel verwendet wird, ist z. B. ein isocyanatartiges Vernetzungsmittel. Beispiele von verwendbaren isocyanatartigen Vernetzungsmitteln umfassen Isocyanate wie Toluoldiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Xyloldiisocyanat, Naphtol-1,5-diisocyanat, o-Toluidinisocyanat, Isophorondiisocyanat und Triphenylmethantriisocyanat, Reaktionsprodukte aus den oben genannten Isocyanaten und Polyalkoholen sowie Polyisocyanate, die durch die Kondensation von Isocyanaten gebildet werden. Kommerziell verfügbare Produkte der Isocyanate sind z. B. CORONATE-L, CORONATE HL, CORONATE 2030, CORONATE 2031, MILLIONATE MR und MILLIONATE HTL, hergestellt durchdie Nippon Polyurethane Co.; TAKENATE D-102, TAKENATE D-110N, TAKENATE D-200, TAKENATE D-202, hergestellt durch die Takeda Yakuhin Co., Ltd.; DESMODULE L, DESMODULE IL, DESMODULE N und DESMODULE HL, hergestellt durch die Sumitomo Bayer Co., oder Ähnliche.
Zusätzliche Schicht
In dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung können verschiedene Zwischenschichten zusätzlich neben den oben beschriebenen Schichten angeordnet sein. Zum Beispiel kann eine Zwischenschicht zur Verbesserung der Reflektion und Haftung zwischen der lichtreflektierenden Schicht und der Aufzeichnungsschicht angeordnet sein.
Die Oberflächenrauheit des optischen Informationsaufzeichnungsmediums der Erfindung an der Seite, auf die der Laserstrahl trifft, wird geeignet abhängig von der Oberflächenrauheit der verwendeten Deckschicht, der Oberflächenrauheit des Substrats, der Herstellungsbedingungen für die lichtreflektierende Schicht, der Arten und der schichtbildenden Bedingungen für die Aufzeichnungsschicht, der Arten und der schichtbildenden Bedingungen für die Haftschicht und der Arten und der schichtbildenden Bedingungen für die Schutzschicht bestimmt.
Die Information wird auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung z. B. wie folgt aufgezeichnet und reproduziert. Zuerst wird das optische Informationsaufzeichnungsmedium durch eine Objektivlinse mit einem Laserstrahl zum Aufzeichnen von Information auf der Seite bestrahlt, auf der die Deckschicht aufgebracht ist, während das Medium mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (0,5–10 m/Sek.) oder einer konstanten Winkelgeschwindigkeit rotiert. Durch diese Bestrahlung auf der Seite, die mit der Deckschicht versehen ist, absorbiert die Aufzeichnungsschicht das Laserlicht wie einen blauvioletten Laserstrahl (mit einer Wellenlänge von z. B. 405 nm) und die Temperatur erhöht sich lokal in dem bestrahlten Bereich. Die Erhöhung der Temperatur bewirkt eine physikalische oder chemische Änderung zur Änderung der optischen Eigenschaften, wodurch die Information aufgezeichnet wird. Diese so aufgezeichnete Information wird durch das Bestrahlen mit einem blauvioletten Laserstrahl auf der Seite, die mit der Deckschicht versehen ist, während des Rotierens des optischen Informationsaufzeichnungsmediums bei einer festgelegten konstanten linearen Geschwindigkeit und durch den Nachweis des reflektierten Lichts reproduziert.
Als die Lichtquelle des Laser mit einer oszillierenden Wellenlänge von 500 nm oder weniger werden bevorzugt z. B. ein blauvioletter Halbleiterlaser mit einer oszillierenden Wellenlänge von 390 bis 415 nm und ein blauvioletter SHG-Laser mit einer mittleren oszillierenden Wellenlänge von 425 nm verwendet.
Zusätzlich beträgt zur Erhöhung der Aufzeichnungsdichte ein NA der Objektivlinse, die zum Aufnehmen verwendet wird, vorzugsweise 0,7 oder mehr und mehr bevorzugt 0,85 oder mehr.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird in mehr Detail im Wege der unten angegebenen Beispiele beschrieben. Man sollte verstehen, dass die Erfindung nicht auf die Beispiele eingeschränkt ist. Es sollte auch festgestellt werden, dass die Beispiele 3 bis 6, 10 bis 14 und 16 bis 19 nicht in den Umfang der Erfindung fallen und somit vergleichende Beispiele sind.
(Beispiel 1)
Die mit Rillen versehene Seite eines spiralförmig gerillten Substrats, das aus Polycarbonat hergestellt ist, wurde durch Spritzgussformen erhalten und hatte eine Dicke von 1,1 mm, einen äußeren Durchmesser von 120 mm und einen inneren Durchmesser von 15 mm und hatte eine Rillentiefe von 30 nm, eine Breite von 150 nm und einen Spurabstand von 340 nm, und wurde mit Aluminium (AL-Reinheit: 99,9 Massen-% oder höher) in einer Ar-Atmosphäre bei Gleichstrom gesputtert, um eine lichtreflektierende Schicht zu bilden. Die detaillierten Bedingungen zum Sputtern werden in Tabelle 1 gezeigt.
2 g des Farbstoffes A, der durch die folgende chemische Formel dargestellt wird, wurden in 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol aufgelöst, um eine Farbstoffbeschichtungsflüssigkeit herzustellen. Die so hergestellte Farbstoffbeschichtungsflüssigkeit wurde auf die lichtreflektierende Schicht durch das Variieren der Rotationsfrequenz von 300 bis 4000 Upm bei 23°C und 50% RF schleuderbeschichtet. Dann wurde die beschichtete Lage bei 23°C und 50% RF für 1 Stunde aufbewahrt, um eine Aufzeichnungsschicht zu bilden (Dicke in der Rille: 100 nm; Dicke auf der Rille: 70 nm).
Farbstoff A
Nach dem Bilden der Aufzeichnungsschicht wurde eine Haftbehandlung in einem sauberen Ofen durchgeführt. Die Haftbehandlung wurde durchgeführt, während das Substrat auf einer vertikalen Stapelstange unter Verwendung von etwas Abstand gehalten wurde und es wurde bei 40°C für 1 Stunde dort stehen gelassen.
Dann wurde ZnS-SiO₂ (ZnS : SiO₂ = 8 : 2 (Massenverhältnis)) auf die Aufzeichnungsschicht zur Bildung einer Sperrschicht (50 nm Dicke) RF-gesputtert, wodurch ein Laminat hergestellt wurde. Die Sputter-Bedingungen zur Bildung der Sperrschicht waren wie folgt.

Leistung 4 kW

Druck 2 × 10^–2 hPa

Zeit 10 Sek.
Danach wurde ein durch UV-Licht härtbares Haftmittel (ex8204, hergestellt von der Dai-Nippon Ink Co.) auf die so gebildete Sperrschicht durch im Wesentlichen das Drehen des Laminats für ungefähr eine Drehung während des Haltens einer Düse dispensiert. Dann wurde eine aus Polycarbonat hergestellte Deckschicht (PUREACE, 120 mm äußerer Durchmesser, 15 mm innerer Durchmesser, 85 μm Dicke, hergestellt von Teijin Ltd.) unter Zentrieren platziert und das Haftmittel wurde über die ganze Oberfläche bei 5000 Upm für 3 Sekunden zum Abschütteln des überschüssigen Haftmittels ausgebreitet. Dann wurden unter Rotieren UV-Strahlen zur Härtung des Haftmittels verwendet, um letztendlich ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium von Beispiel 1 herzustellen. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Dicke der Bindungsschicht 15 μm und die Gesamtdicke der Deckschicht und der Haftschicht betrug 100 μm. Die Bindungsschicht konnte ohne Verunreinigungen durch Blasen angebracht werden.
Auswertung der Aufzeichnungseigenschaften
T/H (Träger/Hintergrund-Verhältnis)
Es wurden Vertiefungen von 600 nm unter den Bedingungen einer Aufzeichnungsleistung von 5 mW und einer Lineargeschwindigkeit von 5 m/s gebildet. Das hergestellte optische Informationsaufzeichnungsmedium wurde unter Verwendung einer Vorrichtung zur Auswertung aufgezeichneter und reproduzierter Information (DDU 1000, hergestellt von der Pulse Tech Co.) untersucht, die mit einem 405 nm Laser und einer NA 0,85 Aufnahme ausgestattet war. Das T/H-Verhältnis wurde unter Verwendung eines Spektrumanalysators gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Nicht-aufgezeichnetes Hintergrundrauschen
Das hergestellte optische Informationsaufzeichnungsmedium wurde unter Verwendung einer Vorrichtung zur Untersuchung aufgezeichneter und reproduzierter Information (DDU 1000, hergestellt von der Pulse Tech Co.) ausgewertet, die mit einem 405 nm Laser und eine NA 0,85 Aufnahme ausgestattet war. Die Breite und nicht-aufgezeichnete Reflektion der nicht-aufgenommenen RF-Signale wurde gemessen. Der Wert, der durch das Teilen der Breite der RF-Signale durch die nicht-aufgezeichnete Reflektion erhalten wird, wird als nicht-aufgezeichnetes Rauschen definiert. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
(Beispiele 2–5)
Die optischen Informationsaufzeichnungsmedien der Beispiele 2–5 wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Bedingungen zur Bildung der lichtreflektierenden Schicht, wie sie in Tabelle 1 gezeigt werden, geändert wurden.
Das gleiche Experiment wie in Beispiel 1 wurde für die so hergestellten optischen Informationsaufzeichnungsmedien durchgeführt und auf Aufzeichnungseigenschaften hin untersucht. Die Ergebnisse werden auch in Tabelle 1 gezeigt.
(Beispiele 6–19)
Die Seite mit Rille eines spiralförmig mit Rillen versehenen Substrats, das aus Polycarbonat hergestellt ist (Pan Light AD5503, hergestellt von Teijin Ltd.), das durch Spritzgussformen gebildet wurde und das eine Dicke von 1,1 mm, einen äußeren Durchmesser von 120 mm, einen inneren Durchmesser von 15 mm und eine Rillentiefe von 40 nm, eine Breite von 150 nm und einen Spurabstand von 320 nm aufweist, wurde mit Al oder Al-Legierung in einer Ar-Atmosphäre unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen unter Gleichstrom gesputtert, um eine lichtreflektierende Schicht zu bilden. Die Aluminiumlegierung (Al-Ti), die in Beispiel 7 verwendet wurde, enthielt 2 at% Ti.
2 g einer organischen Verbindung, die durch die folgende chemische Formel dargestellt wird, wurden in 100 ml Methylacetat zur Durchführung einer Ultraschallbehandlung für zwei Stunden aufgelöst, um dadurch eine Farbbeschichtungsflüssigkeit herzustellen. Die so hergestellte Farbbeschichtungsflüssigkeit wurde auf die lichtreflektierende Schicht durch das Variieren der Rotationsfrequenz von 300 bis 4000 Upm bei 23°C und 50% RF hergestellt. Die so gebildete Aufzeichnungsschicht hatte eine Dicke in der Rille von 100 nm und eine Dicke auf der Rille von 70 nm.
Nach dem Herstellen der Aufzeichnungsschicht wurde eine Bindungsbehandlung bei 23°C für 2 Stunden durchgeführt.
Dann wurde ZnS-SiO₂ (ZnS : SiO₂ = 8 : 2 (Massenverhältnis)) auf die Aufzeichnungsschicht RF-gesputtert, um eine Sperrschicht (von 50 nm Dicke) herzustellen, wodurch ein Laminat hergestellt wurde. Die Bedingungen des Sputterns zur Herstellung der Sperrschicht waren wie folgt.

Leistung 4 kW

Druck 2 × 10^–2 hPa

Zeit 10 Sek.
Dann wurde ein durch UV-Licht härtbares Haftmittel (SD-661, hergestellt von der Dai-Nippon Ink Co.) auf die so gebildete Sperrschicht bei 100 bis 300 Upm schleuderbeschichtet. Dann wurde ein Blatt aus Polycarbonat (PUREACE, 80 μm Dicke, hergestellt von Teijin Ltd.) darauf gelegt und ein Haftmittel wurde über die gesamte Oberfläche bei variierender Rotationsfrequenz von 300 bis 4000 Upm ausgebreitet. Dann wurden UV-Strahlen unter Rotieren zur Härtung des Haftmittels darauf gerichtet und so wurden die optischen Informationsaufzeichnungsmediem der Beispiele 6 bis 19 hergestellt. An diesem Punkt betrug die Dicke der Bindungsschicht 20 μm und die Gesamtdicke der Deckschicht und der Klebeschicht betrug 100 μm.
Auswertung der Aufzeichnungseigenschaften
Das gleiche Experiment wie in Beispiel 1 wurde für die so hergestellten optischen Informationsaufzeichnungsmedien durchgeführt und diese wurden auf ihre Aufzeichnungseigenschaften hin untersucht. Die Ergebnisse werden oben in Tabelle 1 gezeigt.
(Beispiele 20–22)
Die mit Rillen versehene Seite eines spiralförmig mit Rillen versehenen Substrats, das aus Polycarbonat hergestellt wurde (Pan Light AD5503, hergestellt von Teijin Ltd.), das durch Spritzgussformen erhalten wurde und das eine Dicke von 1,1 mm, einen äußeren Durchmesser von 120 mm, einen inneren Durchmesser von 15 mm aufwies und eine Rillentiefe von 40 nm, eine Breite von 150 nm und einen Spurabstand von 320 nm aufwies, wurde mit Al oder Al-Legierung in einer Ar-Atmosphäre unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen bei Gleichstrom zur Ausbildung einer lichtreflektierenden Schicht gesputtert. Bezüglich der Aluminiumlegierung wurde Al-Ta in Beispiel 24 verwendet und Al-Cr in Beispiel 25 verwendet, die jeweils 2 at% Ta sowie Chrom enthalten.
2 g ORASOL BLUE GN (hergestellt von der Ciba Fine Chemical Inc.) wurden in 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol durch das Durchführen einer Ultraschallbehandlung für zwei Stunden zur Herstellung einer Farbbeschichtungsflüssigkeit aufgelöst. Die so hergestellte Farbbeschichtungsflüssigkeit wurde auf die lichtreflektierende Schicht durch das Variieren der Rotationsgeschwindigkeit von 300 bis 4000 Upm bei 23°C und 30% RF schleuderbeschichtet. Die so gebildete Aufzeichnungsschicht hatte eine Dicke in der Rille von 100 nm und eine Dicke auf der Rille von 70 nm.
Dann wurde ZnS-SiO₂ (ZnS : SiO₂ = 8 : 2 (Massenverhältnis)) auf die Aufzeichnungsschicht zur Bildung einer Sperrschicht (von 50 nm Dicke) RF-gesputtert, wodurch ein Laminat hergestellt wurde. Die Bedingungen des Sputterns zur Bildung der Sperrschicht waren wie folgt.

Leistung 4 kW

Druck 2 × 10^–2 hPa

Zeit 10 Sek.
Dann wurde ein durch UV-Licht härtbares Haftmittel (SD-661, hergestellt von der Dai-Nippon Ink Co.) auf die so gebildete Sperrschicht bei 100 bis 300 Upm schleuderbeschichtet. Dann wurde ein Blatt aus Polycarbonat (PUREACE, 80 μm Dicke, hergestellt von Teijin Ltd.) darauf gelegt und ein Haftmittel wurde auf die gesamte Oberfläche bei variierender Rotationsfrequenz von 300 bis 4000 Upm ausgebreitet.
Dann wurden UV-Strahlen unter Rotieren zur Härtung des Haftmittels darauf gerichtet und so wurden die optischen Informationsaufzeichnungsmedien der Beispiele 20 bis 22 hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Dicke der Bindungsschicht 20 μm und die Gesamtdicke der Deckschicht und der Haftschicht betrug 100 μm.
Auswertung der Aufzeichnungseigenschaften
Das gleiche Experiment wie in Beispiel 1 wurde für die so hergestellten optischen Informationsaufzeichnungsmedien durchgeführt und diese wurden auf ihre Aufzeichnungseigenschaften hin untersucht. Die Ergebnisse werden auch oben in Tabelle 1 gezeigt.
(Vergleichendes Beispiel 1)
Ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium des vergleichenden Beispiels 1 wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass Aluminium in der lichtreflektierenden Schicht durch Silber (Ag) ersetzt wurde.
Das gleiche Experiment wie in Beispiel 1 wurde für das so hergestellte optische Informationsaufzeichnungsmedium durchgeführt und dieses wurde auf seine Aufzeichnungseigenschaften hin untersucht. Die Ergebnisse werden auch oben in Tabelle 1 gezeigt.
(Vergleichendes Beispiel 2)
Das optische Informationsaufzeichnungsmedium des vergleichenden Beispiels 2 wurde in einer ähnlichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass Aluminium in der lichtreflektierenden Schicht durch Gold (Au) ersetzt wurde.
Das gleiche Experiment wie in Beispiel 1 wurde für das so hergestellte optische Informationsaufzeichnungsmedium durchgeführt und dieses wurde auf seine Aufzeichnungseigenschaften hin untersucht. Die Ergebnisse werden auch oben in Tabelle 1 gezeigt.
Wie man aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen sieht, wird offenbart, dass die optischen Informationsaufzeichnungsmedien der Beispiele 1 bis 22, die Aluminium oder eine Aluminiumlegierung in der lichtreflektierenden Schicht enthalten, exzellent in ihren Aufzeichnungseigenschaften der T/H-Verhältnisse und dem nicht-aufgenommenen Hintergrundrauschen waren. Genauer gesagt wurde herausgefunden, dass wenn optische Informationsaufzeichnungsmedien durch das Einsetzen von Sputterbedingungen zur Bildung der lichtreflektierenden Schicht (Ar-Fließgeschwindigkeit, Sputterleistung und Schichtbildungszeit) innerhalb der spezifizierten Bereiche hergestellt wurden, ein deutlich reduziertes Hintergrundrauschen (unter 10%) als Beweis exzellenter Aufzeichnungseigenschaften erhalten wurde. Es wird angenommen, dass die optischen Informationsaufzeichnungsmedien der vorliegenden Erfindung, die die spezielle lichtreflektierende Schicht umfassen, die Wärmeenergie, die durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl generiert wurde, effektiv zur Bildung der Vertiefungen nutzten.
Auf der anderen Seite wird gezeigt, dass die optischen Informationsaufzeichnungsmedien der vergleichenden Beispiele 1 und 2 in ihren Eigenschaften des T/H-Verhältnisses und des nicht-aufgezeichneten Hintergrundrauschens im Vergleich zu den optischen Informationsaufzeichnungsmedien der Beispiele 1–22 schlechter waren. Dieses wird so angenommen, da die lichtreflektierende Schicht, die Ag oder Au enthält, eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist, wodurch die Wärmeenergie, die durch den Laserstrahl generiert wurde, bedingt durch die hohe Wärmeleitfähigkeit verteilt wurde, was dazu führte, dass keine befriedigenden Vertiefungen gebildet wurden.
Wie es oben beschrieben wird, stellt die vorliegende Erfindung ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium zur Verfügung, das exzellente Aufzeichnungseigenschaften aufzeigt und eine kostenreduzierte Produktion durch die Aufnahme von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in eine lichtreflektierende Schicht ermöglicht.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums, umfassend die Bereitstellung eines Substrats, das eine Rille umfasst, die einen Spurabstand von 200 bis 400 nm und eine Tiefe von 10 bis 150 nm aufweist, und das aufeinander folgende Aufbringen einer lichtreflektierenden Schicht, einer aufzeichnenden Schicht und einer Deckschicht auf das Substrat, wobei die Information durch das Bestrahlen mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 500 nm oder weniger von einer Seite des Mediums, die mit der Deckschicht versehen ist, aufzeichnungsfähig und reproduzierbar ist, wobei die lichtreflektierende Schicht Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält; das dadurch gekennzeichnet ist, dass die lichtreflektierende Schicht unter den Zerstäubungs-Bedingungen einer Ar-Fließgeschwindigkeit von 4 bis 10 sccm, einer Leistung von 2 bis 6 kW und einer Schichtbildungsdauer von 1 bis 5 Sekunden gebildet wird.
Ein Verfahren, wie es in Anspruch 1 beansprucht wird, wobei die lichtreflektierende Schicht Al-Ti, Al-Ta oder Al-Cr umfasst.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Aluminium, das in der lichtreflektierenden Schicht enthalten ist, aus einer Aluminiumquelle mit einer Reinheit von 99,0% oder höher abgeschieden wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Aluminiumlegierung, die in der lichtreflektierenden Schicht enthalten ist, in einer Menge von 1 Gewichtsprozent oder weniger wenigstens ein Element als ein Fremdelement umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Si, Mg, Ag, Au, Pt und Cu besteht.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die lichtreflektierende Schicht eine Dicke von 20 bis 200 nm aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die lichtreflektierende Schicht mit einer schichtbildenden Geschwindigkeit von 6 bis 95 nm/s gebildet wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, das zusätzlich das Abscheiden einer Unterbeschichtung auf eine Oberfläche des Substrats auf einer Seite umfasst, die mit der lichtreflektierenden Schicht ausgestattet ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die aufzeichnende Schicht einen Farbstoff enthält, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Cyaninfarbstoffen, Oxonolfarbstoffen, Metallkomplexfarbstoffen, Azofarbstoffen und Phthalocyaninfarbstoffen besteht.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die aufzeichnende Schicht zusätzlich wenigstens ein Hilfsmittel enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Antioxidationsmittel, einem UV-Adsorptionsmittel, einem Weichmacher und einem Gleitmittel besteht.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die aufzeichnende Schicht zusätzlich ein Antifadingmittel enthält.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, das zusätzlich das Platzieren einer Sperrschicht auf eine Oberfläche der aufzeichnenden Schicht umfasst.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Deckschicht eine Durchlässigkeit von 80% oder höher in Bezug auf den Laserstrahl aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Deckschicht eine Oberflächenrauheit Ra von 5 nm oder weniger aufweist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die Deckschicht eine Dicke von 0,03 bis 0,15 mm aufweist.