DE60029155T2

DE60029155T2 - Optisches Informationsaufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE60029155T2
Application number: DE60029155T
Authority: DE
Inventors: Fuji Photo Film Co. Yoshihisa Kanagawa Usami; Fuji Photo Film Co. Michihiro Kanagawa Shibata; Fuji Photo Film Co. Toshio Kanagawa Ishida; Fuji Magnedisc Co. Takashi Tokyo Morohashi; Noboru c/o Fuji Photo Film Co. Ltd. Kanagawa Komori
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: EP1039449B1; EP1039449A1; DE60029155D1; US6341122B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein optisches Informations-Aufzeichnungsmedium wie eine beschreibbare Kompaktdisk (nämlich CD-R für recordable compact disc) oder eine beschreibbare digitale Videodisk (nämlich DVD-R für recordable digital video disc).
Ein optisches Informations-Aufzeichnungsmedium, auf dem Informationen nur einmal durch einen Laserstrahl aufgezeichnet werden können (d. h. eine einmal beschreibbare optische Disk), ist als beschreibbare Kompaktdisk (CD-R) bekannt und in der Praxis weit verbreitet. Die optische Disk von der Art der CD-R hat im Allgemeinen einen mehrschichtigen Aufbau, der typischerweise ein scheiben- bzw. diskförmiges, transparentes Substrat (Träger), eine Aufzeichnungsschicht, die einen organischen Farbstoff (häufig als "Schreib-Farbschicht" bezeichnet) umfasst, eine Licht reflektierende Schicht, die ein Metall aufweist (nachfolgend häufig einfach als "reflektierende Schicht" bezeichnet) und wahlweise eine aus Harz bestehende Schutzschicht umfasst, die in der Reihenfolge übereinander gelegt sind.
In jüngster Zeit wurde häufig eine hohe Aufzeichnungskapazität benötigt, wobei aber eine optische Disk von der Art der CD-R nicht immer eine völlig zufrieden stellend große Informations-Aufzeichnungskapazität hat. Daher wurde eine optische Disk mit einer zufrieden stellend großen Informations-Aufzeichnungskapazität gewünscht und vorgeschlagen. Zum Beispiel wurde eine beschreibbare DVD (d. h. eine beschreibbare digitale Videodisk DVD-R) vorgeschlagen, auf der Informationen durch einen Laserstrahl, der eine kürzere Wellenlänge als der für eine CD-R hat, aufgezeichnet und gelesen werden können. Die optische Disk von der Art der DVD-R wird durch Laminieren von zwei Verbundstoffen mit einem geschichteten Aufbau gebildet. Jeder dieser geschichteten Verbundstoffe umfasst ein transparentes Schreiben- bzw. Disksubstrat, das mit einer Führungsspur (d. h. einer Vorspur) zur Spurregelung des Laserstrahls versehen ist, eine Aufzeichnungsschicht, die einen organischen Farbstoff umfasst, eine Licht reflektierende Schicht und eine Schutzschicht, die in der Reihenfolge angeordnet sind. Die geschichteten Verbundstoffe sind mit einem Klebstoff verbunden, so dass die Aufzeichnungsschichten im Inneren angeordnet sein würden.
Die Vorspur auf dem Substrat der DVD-R hat im Allgemeinen eine Breite von 0,74 bis 0,8 μm, wobei dies weniger als eine Hälfte der Breite der Vorspur auf einem Substrat der CD-R ist. Ansonsten wird die optische Disk von der Art der DVD-R durch Verbinden einer Schutz-Diskplatte und der geschichteten Verbundstoffe gebildet, die ein Substrat, eine Aufzeichnungsschicht, eine Licht reflektierende Schicht und eine Schutzschicht, die in der Reihenfolge angeordnet sind, umfassen.
Zum Beschreiben (d. h. Aufzeichnen) und Lesen (d. h. Wiedergeben) der Informationen wird eine CD-R mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge im Bereich von 770 bis 790, typischerweise annähernd 780 nm, bestrahlt, während eine DVD-R mit einem Laserstrahl im sichtbaren Wellenlängenbereich (im Allgemeinen mit einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm) bestrahlt wird. Durch die Einstrahlung des Laserstrahls wird der bestrahlte Bereich der Aufzeichnungs-Farbstoffschicht örtlich erwärmt, so dass er seine physikalischen oder chemischen Eigenschaften ändert, wobei im bestrahlten Bereich der Aufzeichnungsschicht Pits bzw. Vertiefungen ausgebildet werden. Da sich die optischen Eigenschaften der ausgebildeten Pits von denen des Bereiches unterscheiden, der nicht bestrahlt wurde, werden die digitalen Informationen optisch aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Informationen können durch ein Wiedergabeverfahren, das im Allgemeinen die Schritte zum Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht mit dem Laserstrahl mit der gleichen Wellenlänge, wie die, die beim Aufzeichnungsverfahren verwendet wurde, umfasst, und Erfassen des Licht-Reflexionsunterschieds zwischen den Pits und ihren Randbereichen gelesen werden.
Die japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 2-78 038 beschreibt eine optische Informations-Aufzeichnungsdisk von der Art der CD-R, deren Substrat eine Vorspur mit einer halbrunden unteren Kante und einer halbrunden oberen Kante an deren beiden Seiten hat. Es wird beschrieben, dass die optische Disk mit dem Substrat ein hohes Reflexionsvermögen zeigt und ein gutes Spurhaltungs-Verhalten gewährleistet. Die Vorspur mit den halbrunden Kanten wird durch Beschichten eines organischen Lösungsmittels auf einem geformten Substrat mit einer Vorspur gebildet, so dass die Kanten der Vorspur etwas im Lösungsmittel aufgelöst werden, um halbrunde Kanten zu ergeben. Daher haben die oberen Kanten der in der oben ge nannten Veröffentlichung veranschaulichten Vorspur von der inneren Seite zur äußeren Seite auf dem Substrat einen gleichen Radius.
Es ist bekannt, dass ein geformtes harzartiges Substrat speziell an seinem äußeren Umfang Verformungen hat. Eine optische Aufzeichnungsdisk, die ein solches verformtes Substrat verwendet, zeigt seitliche Rundlauffehler, wenn die optische Disk zum Aufzeichnen von Informationen oder Auslesen der aufgezeichneten Informationen gedreht wird. Demzufolge wurde das Substrat so hergestellt, dass die Verformung so klein wie möglich erzeugt wurde. Seit jedoch eine höhere Rotationsgeschwindigkeit einer optischen Disk zum Aufzeichnen oder Auslesen einer erhöhten Menge von Informationen in einem kurzen Zeitraum übernommen wurde, ist die Verformung des Substrats geeignet, Störungen zu verursachen, selbst wenn die Verformung nicht groß ist. Besonders wenn die optische Disk mit einer zweifachen Geschwindigkeit oder mehr, speziell mit einer vierfachen Geschwindigkeit oder mehr gegenüber der Standardgeschwindigkeit gedreht wird, verursachen die seitlichen Rundlauffehler am äußeren Rand der Disk Probleme wie das Ansteigen von Jitter-Werten, was zu einer Fehlererzeugung beim Informations-Ausleseverfahren führt. Man nimmt in einer Ausführungsform an, dass die Probleme bewirken, dass die seitlichen Rundlauffehler der Disk beim Aufzeichnungsverfahren eine Formänderung der Formen der Pits für die Informationsaufzeichnung verursachen. Das Substrat mit einem Substrat, in dem die Vorspur halbrunde Oberkanten hat, ist relativ frei von der Formänderung der Pitformen beim Informations-Aufzeichnungsverfahren. Es wird jedoch gewünscht, eine optische Informations-Aufzeichnungsdisk bereitzustellen, die vorteilhafterweise bei Informations-Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren einsetzbar ist, die bei einer erhöhten Disk-Rotationsgeschwindigkeit durchgeführt werden.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Informations-Aufzeichnungsdisk wie eine CD-R oder DVD-R bereitzustellen, die vorteilhafterweise bei Informations-Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren einsetzbar ist, die bei einer erhöhten Disk-Rotationsgeschwindigkeit durchgeführt werden.
Die Erfinder haben nun entdeckt, dass eine optische Informations-Aufzeichnungsdisk mit einem Substrat, auf dem eine Vorspur eine halbrunde (oder abgerundete) Oberkante hat, deren Radius am äußeren Umfang der Disk großzügiger ist als im mittleren Bereich der Disk, vorteilhaft ist, um den Fehlern, die beim Informations-Aufzeichnungsverfahren und beim Informations-Wiedergabeverfahren erzeugt werden, zuvorzukommen. Es wird angenommen, dass die Bildung von Pits in der Aufzeichnungsschicht in der Vorspur mit einer äußerst großzügigen Kante sowie das Auslesen der aufgezeichneten Informationen von der Schicht in der Vorspur mit einer äußerst großzügigen Kante durch die seitlichen Rundlauffehler des Umfangsbereiches der Aufzeichnungsdisk weniger beeinflusst wird.
Demzufolge beruht die vorliegende Erfindung auf einer optischen Informations-Aufzeichnungsscheibe bzw. -Disk mit einem transparenten Disksubstrat, das mit einer spiralförmigen Vorspur versehen ist, einer Aufzeichnungs-Farbstoffschicht, die in der Vorspur angeordnet ist, auf der Informationen durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl aufgezeichnet werden, und einer eingeordneten, Licht reflektierenden Schicht, in der die in dem Bereich zwischen einem inneren Kreis mit einem Radius, der einer Hälfte eines Radius des Disksubstrats entspricht, und einem äußeren Kreis mit einem Radius, der 19/20 des Radius des Disksubstrats entspricht, ausgebildete Vorspur eine halbrunde Oberkante an wenigstens einer Seite unter der Bedingung hat, dass der Radius der halbrunden Kante am äußeren Kreis großzügiger, d. h. größer als der Radius der halbrunden Kante am inneren Kreis unter den folgenden Bedingungen ist: W190 – W150 < W290 – W250,wobei W1₉₀ eine Breite der Vorspur am inneren Kreis, die bei einer Tiefe von 10% der Tiefe der Vorspur gemessen wird, und W1₅₀ eine halbe Breite der Vorspur am inneren Kreis bedeutet, während W2₉₀ eine Breite der Vorspur am äußeren Kreis, die bei einer Tiefe von 10% der Tiefe der Vorspur gemessen wird, und W2₅₀ eine halbe Breite der Vorspur am äußeren Kreis bedeutet.
Wenn keine spiralförmige Vorspur auf dem äußeren Kreis ausgebildet ist, wird eine äußerste spiralförmige Vorspur (die im Allgemeinen 1 mm vom äußeren Ende der Substratdisk ausgebildet ist) an Stelle der Vorspur auf dem äußeren Kreis übernommen.
Die optische Informations-Aufzeichnungsdisk der Erfindung wird im Allgemeinen als eine beschreibbare Kompaktdisk (CD-R) oder eine beschreibbare digitale Videodisk (DVD-R) verwendet.
Bei der erfindungsgemäßen optischen Informations-Aufzeichnungsdisk wird es bevorzugt, dass der Radius der halbrunden Kante der Vorspur von der Vorspur des inneren Kreises zur Vorspur des äußeren Kreises kontinuierlich ansteigt.
Sowohl die Vorspur des inneren Kreises als auch die Vorspur des äußeren Kreises haben vorzugsweise eine halbrunde Kante an deren beiden Seiten.
Die CD-R der Erfindung wird vorteilhafterweise bei einem Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen eingesetzt, das die Bestrahlung der CD-R mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 770 bis 790 nm umfasst.
Die DVD-R der Erfindung wird vorteilhafterweise bei einem Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen eingesetzt, das die Bestrahlung der DVD-R mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm umfasst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 einen Schnitt eines mit einer Vorspur ausgebildeten Substrats einer erfindungsgemäßen optischen Informations-Aufzeichnungsdisk;
2 einen vergrößerten Schnitt der Vorspur, die vorzugsweise in dem Substrat einer erfindungsgemäßen optischen Informations-Aufzeichnungsdisk ausgebildet ist;
3 eine mögliche Veränderung des Radius der halbrunden Oberkante in der radialen Richtung.
Die optische Informations-Aufzeichnungsdisk (z. B. CD-R oder DVD-R) der Erfindung umfasst ein transparentes Disksubstrat, das mit einer spiralförmigen Vorspur versehen ist, eine Aufzeichnungs-Farbschicht, auf der Informationen durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl aufgezeichnet werden, und eine Licht reflektierende Schicht, die in der Reihenfolge übereinander gelegt sind. Der Aufbau der CD-R und der DVD-R sind bereits bekannt.
1 veranschaulicht einen Schnitt eines mit einer Vorspur ausgebildeten Substrats einer optischen Informations-Aufzeichnungsdisk 1, in der ein Mittelloch 2 und die spiralförmige Vorspur 3 ausgebildet sind.
Die spiralförmige Vorspur hat eine halbrunde Oberkante. Die halbrunde Oberkante ist vorzugsweise auf der äußeren Seite ausgebildet. Noch besser ist die halbrunde Oberkante an beiden Seiten der Vorspur ausgebildet.
In 2 ist ein vergrößerter Schnitt der bevorzugten Vorspur veranschaulicht. 2(a) beschreibt einen vergrößerten Abschnitt der Vorspur P1 auf dem inneren Kreis, der einen Radius hat, der einer Hälfte des Radius der Substratdisk entspricht. 2(b) beschreibt einen vergrößerten Schnitt der Vorspur P2 am äußeren Kreis, der einen Radius hat, der neunzehn zwanzigstel (19/20) des Radius der Substratdisk entspricht.
In 2 bedeutet W1₉₀ eine Breite der Vorspur am inneren Kreis, die bei einer Tiefe von 10% (d. h. h – h₉₀) der Tiefe (h) der Vorspur gemessen wird, wobei W1₅₀ eine halbe Breite der Vorspur am inneren Kreis bedeutet, während W2₉₀ die Breite der Vorspur am äußeren Kreis bedeutet, die bei einer Tiefe von 10% (d. h. h – h₉₀) der Tiefe (h) der Vorspur gemessen wird, wobei W2₅₀ eine halbe Breite der Vorspur am äußeren Kreis bedeutet. L1 entspricht (W1₉₀ – W1₅₀)/2, wobei L2 (W2₉₀ – W2₅₀)/2 entspricht.
Wenn die optische Informations-Aufzeichnungsdisk der Erfindung als CD-R verwendet wird, werden bei ihrer Herstellung vorzugsweise die folgenden Bedingungen übernommen:

(1) L1, das durch (W1₉₀ – W1₅₀)/2 definiert wird, liegt im Bereich von 50 bis 120 nm, besser 60 bis 110 nm und am besten 70 bis 100 nm.
(2) L2, das durch (W2₉₀ – W2₅₀)/2 definiert wird, liegt im Bereich von 60 bis 130 nm, besser 70 bis 120 nm und am besten 80 bis 110 nm.
(3) L1 und L2 erfüllen die folgende Bedingung: L2 – L1 = 3 bis 30 nm(besser 5 bis 25 nm und am besten 7 bis 20 nm).
(4) Die Vorspur hat eine Tiefe von 10 bis 300 nm und eine halbe Breite von 200 bis 900 nm.

Wenn die optische Informations-Aufzeichnungsdisk der Erfindung als DVD-R verwendet wird, werden bei ihrer Herstellung vorzugsweise die folgenden Bedingungen übernommen:

(1) L1, das durch (W1₉₀ – W1₅₀)/2 definiert wird, liegt im Bereich von 10 bis 100 nm, besser 20 bis 90 nm und am besten 30 bis 80 nm.
(2) L2, das durch (W2₉₀ – W2₅₀)/2 definiert wird liegt im Bereich von 20 bis 110 nm, besser 30 bis 100 nm und am besten 40 bis 90 nm.
(3) L1 und L2 erfüllen die folgende Bedingung: L2 – L1 = 3 bis 60 nm(besser 5 bis 50 und am besten 7 bis 40 nm).
(4) Die Vorspur hat eine Tiefe von 50 bis 250 nm (besser 80 bis 220 nm und am besten 100 bis 200 nm, besonders bevorzugt 150 bis 200 nm) und eine halbe Breite von 100 bis 450 nm (besser 150 bis 400 nm und am besten 200 bis 350 nm).

Bei beiden optischen Informations-Aufzeichnungsmedien, nämlich der CD-R und der DVD-R, kann die Veränderung des Radius der halbrunden Oberkante in 3 ausgedrückt werden. In allen Fällen steigt der Radius der halbrunden Kante der Vorspur kontinuierlich von der Vorspur am inneren Kreis bis zur Vorspur am äußeren Kreis an.
Die optische Informations-Aufzeichnungsdisk der Erfindung kann aus den Materialien hergestellt werden, die herkömmlich zur Herstellung einer CD-R oder einer DVD-R verwendet wurden. Die DVD-R kann durch Verbinden über einen Klebstoff von zwei Schicht-Verbundstoffen, von denen jeder ein Substrat, eine Aufzeichnungs-Farbschicht, eine Licht reflektierende Schicht und auf Wunsch eine eingeordnete Schutzschicht umfasst, hergestellt werden, so dass die Aufzeichnungs-Farbschichten im Inneren angeordnet sein würden. Andernfalls kann die DVD-R auch durch Verbinden über einen Klebstoff des zuvor erwähnten Schicht-Verbundstoffs und einer Disk-Schutzplatte mit fast der gleichen Form wie das Substrat hergestellt werden.
Das transparente Substrat einschließlich der Disk-Schutzplatte für die DVD-R (nachfolgend häufig als "Schutz-Substrat" bezeichnet) kann aus beliebigen Materialien hergestellt werden, die als jene für die Erzeugung des Substrats des bekannten optischen Informations-Aufzeichnungsmediums bekannt sind. Beispiele der Materialien beinhalten Glas, Polycarbonat, Acrylharze wie Polymethylmethacrylat, Vinylchlorid-Harze wie Polyvinylchlorid und Vinylchlorid-Copolymer, Epoxidharze, amorphe Polyolefine und Polyester. Diese Materialien können auf Wunsch in einer Kombination verwendet werden. Die Materialien werden so geformt, dass sie einen Bogen oder eine starre Platte ergeben. Polycarbonat ist vom Standpunkt der Feuchtigkeitsbeständigkeit, der Formbeständigkeit und der Herstellungskosten am bevorzugtesten.
Ein Disksubstrat für eine CD-R hat im Allgemeinen einen Durchmesser von 120 ± 3 mm und eine Dicke von 1,2 ± 0,1 mm oder einen Durchmesser von 80 ± 3 mm und eine Dicke von 1,2 ± 0,1 mm.
Ein Disksubstrat für eine DVD-R hat im Allgemeinen einen Durchmesser von 120 ± 3 mm und eine Dicke von 0,6 ± 0,1 mm oder einen Durchmesser von 80 ± 3 mm und eine Dicke von 0,6 ± 0,1 mm.
Das Substrat kann eine Grundierungsschicht an seiner Oberfläche der Seite der Aufzeichnungsschicht haben, um die Glätte und Haftfähigkeit der Oberfläche zu verbessern und die Aufzeichnungs-Farbschicht vor einer Zersetzung zu bewahren. Beispiele von Materialien für die Grundierungsschicht beinhalten Polymere wie Polymethylmethacrylat, Acrylat-Methacrylat-Copolymer, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Polyvinylalkohol, N-Methylolacrylamid, Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, chlorsulfoniertes Polyethylen, Nitrozellulose, Polyvinylchlorid, Chlorpolyolefin, Polyester, Polyamid, Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Polyethylen, Polypropylen und Polycarbonat und Oberflächenbehandlungsmittel wie ein Silan bindendes Mittel.
Die Grundierungsschicht kann durch Aufbringen einer Beschichtungslösung (in der ein oder mehrere der oben erwähnten Materialien gelöst oder verteilt sind) auf die Oberfläche des Substrats durch die bekannten Beschichtungsverfahren wie Schleuderbeschichtung, Tauchbeschichtung und Extrusionsbeschichtung ausgebildet werden. Die Grundierungsschicht hat im Allgemeinen eine Dicke von 0,005 bis 20 μm, vorzugsweise 0,01 bis 10 μm.
Auf der Oberfläche des Substrats oder auf der Grundierungsschicht ist die speziell ausgeführte Vorspur für die Spurhaltung oder zum Ausgeben von Adressensignalen ausgebildet. Die Vorspur wird vorzugsweise direkt auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet, wenn das Substrat aus einem Polymermaterial durch Einspritzen oder Strangpressen bzw. Extrusion ausgebildet ist. Zum Beispiel kann eine Pressmatrize mit einer Form darauf, die der halbrunden Oberkante entspricht, zur Vorbereitung des Substrats der optischen Informationsdisk der Erfindung verwendet werden. Eine solche Pressmatrize kann durch Bearbeiten eines Teils, das der Oberkante der Vorspur des Substrats entspricht, mit einem Laserstrahl hergestellt werden. Andernfalls kann die Vorspur mit der halbrunden Oberkante durch Einstellen der Bedingungen (z. B. Viskosität) des Harzmaterials (zum Vorbereiten des Substrats) auf der Pressmatrize hergestellt werden.
Alternativ kann die Vorspur auf der Oberfläche des Substrats durch Anordnen einer Vorspur-Schicht bereitgestellt werden. Die Vorspur-Schicht kann aus einem Gemisch aus einem Monomer (wie Monoester, Diester, Triester und Tetraester) der Acrylsäure (oder ihrem Oligomer) und einem Foto-Polymerisationserreger hergestellt werden. Die Vorspur-Schicht kann durch die Schritte zum Beschichten einer genau hergestellten Pressmatrize mit einem Gemisch aus dem Polymerisationserreger und einem Monomer wie dem oben erwähnten Acrylester, dem Anordnen eines Substrats auf der ausgebildeten Schicht und dem Bestrahlen der ausgebildeten Schicht mit ultravioletten Strahlen durch die Pressmatrize oder das Substrat hergestellt werden, so dass die überzogene Schicht aushärtet sowie die gehärtete Schicht und das Substrat verbunden werden. Das Substrat, an dem die gehärtete Schicht anhaftet, wird von der Pressmatrize getrennt, so dass es das gewünschte Substrat ergibt, das mit einer Vorspur-Schicht ausgestattet ist. Die Dicke der Vorspur-Schicht liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,05 bis 100 μm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 50 μm.
Für die CD-R hat die auf dem Substrat ausgebildete Vorspur eine Tiefe von 10 bis 300 nm und eine halbe Breite von 200 bis 950 nm. Ein im Allgemeinen übernommener Spurabstand kann ebenfalls für die CD-R der Erfindung übernommen werden.
Für die DVD-R hat die auf dem Substrat ausgebildete Vorspur vorzugsweise einen Spurabstand von 0,3 bis 0,9 μm (besser 0,4 bis 0,8 μm), eine Tiefe von 50 bis 250 nm (besser 80 bis 220 nm und noch besser 100 bis 200 nm) und eine halbe Breite von 100 bis 450 nm (besser 150 bis 400 nm und noch besser 200 bis 350 nm). Vorzugsweise wird eine Tiefe von 150 bis 200 nm der Vorspur übernommen, da solche Vorspur die Empfindlichkeit erhöhen kann, ohne dass die Lichtreflexion abnimmt. Die optische Disk mit jener Vorspur zeigt eine hohe Empfindlichkeit und ist damit selbst in einem Aufzeichnungssystem anwendbar, das einen Laserstrahl mit niedriger Leis tung verwendet. Dies bedeutet, dass ein Halbleiter-Laser mit niedriger Ausgangsleistung verwendet und die Lebensdauer des Halbleiter-Lasers verlängert werden kann.
Auf dem mit der Vorspur bereitgestellten Substrat wird die Aufzeichnungs-Farbschicht angeordnet. Der für die Aufzeichnungsschicht verwendete Farbstoff ist nicht besonders eingeschränkt, wobei aber Farbstoffe mit einer hohen Absorption bei einer Wellenlänge des Laserstrahls bevorzugt sind. Es sind Farbstoffe verwendbar, die für herkömmliche optische Informations-Aufzeichnungsmedien verwendet werden. Beispiele der Farbstoffe beinhalten Cyaninfarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe, Imidazochinoxalinfarbstoffe, Pyrylium-/Thiopyryliumfarbstoffe, Azuleniumfarbstoffe, Squarilyumfarbstoffe, Metall (z. B. Ni, Cr), Komplexfarbstoffe, Naphthochinonfarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe, Indophenolfarbstoffe, Merocyaninfarbstoffe, Oxonolfarbstoffe, Naphtoanilinfarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Triallylmethanfarbstoffe, Aminium-/Diimmoniumfarbstoffe und Nitrosoverbindungen. Bevorzugt werden Cyaninfarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe, Azuleniumfarbstoffe, Squarilyumfarbstoffe, Oxonolfarbstoffe und Imidazochinoxalinfarbstoffe. Noch bevorzugter sind Cyaninfarbstoffe.
Die Aufzeichnungs-Farbschicht hat im Allgemeinen einen Dicke von 20 bis 500 nm, vorzugsweise 50 bis 300 nm.
Die Aufzeichnungs-Farbschicht kann durch die Schritte zum Auflösen des Farbstoffs und auf Wunsch eines schwundmindernden Mittels und eines Bindemittels in einem Lösungsmittel, um eine Beschichtungsflüssigkeit vorzubereiten, zum Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit auf das Substrat, das mit einer Vorspur versehen ist, um eine Farbschicht zu bilden, und dann dem Trocknen der gebildeten Farbschicht ausgebildet werden. Beispiele der Lösungsmittel, die für die Beschichtungsflüssigkeit anwendbar sind, beinhalten Ester wie Butylacetat und Cellosolve-Acetat, Ketone wie Methylethylketon, Cyclohexanon und Methylisobutylketon, Chlorkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan und Chloroform; Amide wie Dimethylformamid; Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexanon; Ether wie Tetrahydrofuran, Diethylether und Dioxan; Alkohole wie Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol und Diacetonalkohol, fluorhaltige Lösungsmittel wie 2,2,3,3-Tetrafluor-Propan-1-ol und Glycolether wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether und Propylenglycolmonomethylether. Diese Lösungsmittel können einzeln oder in Kombination in Anbetracht der Löslichkeit der verwendeten Verbindungen im Lösungsmittel eingesetzt werden. Die Beschichtungsflüssigkeit kann des Werteren helfende Zusatzstoffe wie ein Antioxidationsmittel, einen UV-Absorber, einen Weichmacher und ein Schmiermittel umfassen.
Beispiele von schwundmindernden Mitteln beinhalten Nitrosoverbindungen, Metall-Komplexverbindungen, Diimmoniumsalze, und Aluminiumsalze. Diese Beispiele sind zum Beispiel in den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 2-300 288, Nr. 3-224 793 und Nr. 4-146 189 beschrieben. in dem Fall, dass das schwundmindernde Mittel zur Beschichtungsflüssigkeit hinzugefügt wird, liegt die Menge des Mittels im Bereich von 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 45 Gew.-%, besser 3 bis 40 Gew.-% und noch besser 5 bis 25 Gew.-%, basierend auf der Menge des Farbstoffs.
Beispiele der Bindemittel beinhalten Polymere natürlichen Ursprungs wie Gelatine, Zellulosederivate, Dextran, Kolophonium und Gummi; Kohlenwasserstoff-Polymerharze wie Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol und Polyisobutyren; Vinylpolymere wie Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Vinylchlorid-Vinylacetet-Copolymer; Acrylat-Polymere wie Polymethylacrylat und Polymethacrylat; Polyvinylalkohol, chloriertes Polyethylen; Epoxidharze; Butyralharze, Kautschukderivate und wärmehärtbare Harze wie Vorpolymere aus Phenolformaldehyd. Die Menge der Bindemittel kann im Bereich von 0,2 bis 20 Gewichtsteilen (vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsteilen und besser 1 bis 5 Gewichtsteilen) basierend auf 100 Gewichtsteilen des Farbstoffs liegen. Die Konzentration des Farbstoffs in der Beschichtungsflüssigkeit liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%.
Die Beschichtung kann durch die bekannten Verfahren wie Spritzbeschichten, Schleuderbeschichten, Tauchbeschichten, Walzenauftrag, Rakelstreichverfahren, Streichwalzenauftrag und Siebdruck durchgeführt werden. Die Aufzeichnungs- Farbschicht kann eine einzelne Schicht sein oder kann mehrere Schichten umfassen.
Auf der Aufzeichnungs-Farbschicht ist die Licht reflektierende Schicht so angeordnet, dass sie die Lichtreflexion im Verlauf der Informationswiedergabe erhöht.
Das zur Bildung der Licht reflektierenden Schicht zu verwendende Licht reflektierende Material sollte gegenüber dem Laserlicht eine hohe Reflexion zeigen. Beispiele der Licht reflektierenden Materialien beinhalten 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, Gd, Al, Ga, In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn und Bi. Ein Film aus rostfreiem Stahl ist ebenfalls einsetzbar. Bevorzugt sind Cr, Ni, Pt, Cu, Ag, Au, Al und rostfreier Stahl. Diese Materialien können einzeln, in Kombination oder in der Form einer Legierung verwendet werden.
Die Licht reflektierende Schicht kann auf der Aufzeichnungsschicht durch zum Beispiel Vakuumaufdampfung, Sputtern oder Ionenplattierung ausgebildet werden. Die Dicke der Licht reflektierenden Schicht beträgt im Allgemeinen 10 bis 800 nm, vorzugsweise 20 bis 500 nm und besser 50 bis 300 nm.
Auf der Licht reflektierenden Schicht kann eine Schutzschicht bereitgestellt werden, um die Aufzeichnungsschicht und die Licht reflektierende Schicht vor chemischer Zersetzung oder physikalischer Beschädigung zu schützen. Zusätzlich zu der Licht reflektierenden Schicht kann auf der Licht reflektierenden Schicht außerdem eine weitere Schutzschicht auf dem Substrat auf der Oberfläche, die keine Aufzeichnungs-Farbschicht hat, angeordnet werden, um die Kratzbeständigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Mediums zu erhöhen. Die Schutzschicht kann aus anorganischen Materialien wie SiO, SiO₂, MgF₂, SnO₂, Si₃N₄ oder organischen Materialien wie thermoplastischen Harzen, wärmehärtbaren Harzen und UV-härtbaren Harzen hergestellt sein. Auf der Licht reflektierenden Schicht und/oder dem Substrat kann die Schutzschicht durch Laminieren eines Films aus Kunststoffmaterial mit einem Klebstoff ausgebildet werden. Das anorganische Material kann auf der Licht reflektierenden Schicht und/oder dem Substrat ebenfalls durch Vakuumaufdampfung oder Sputtern angeordnet werden. Andernfalls kann die Schicht aus organischem Polymermaterial durch die Schritte zum Auflösen des Polymermaterials in einem geeigneten Lösungsmittel, um eine Beschichtungslösung vorzubereiten, zum Aufbringen der Beschichtungslösung, um eine Schicht aus Polymermaterial zu bilden, und dann dem Trocknen der Schicht aus Polymermaterial gebildet werden, so dass sich die Schutzschicht ergibt. Zum Beispiel wird ein UV-härtbares Harz in einem Lösungsmittel gelöst und auf die Licht reflektierende Schicht und/oder das Substrat aufgebracht und dann durch Anwenden von ultravioletten Strahlen auf die gebildete Harzschicht gehärtet. Die Schutzschicht kann verschiedene Zusatzstoffe wie ein Antistatikmittel, ein Antioxidationsmittel und ein Ultraviolett-Absorptionsmittel enthalten. Die Dicke der Schutzschicht liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 100 μm.
Damit kann das oben beschriebene Verfahren einen Schicht-Verbundstoff mit einem Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, einer reflektierenden Schicht und auf Wunsch einer Schutzschicht ergeben.
Für die Herstellung einer erfindungsgemäßen DVD-R werden zwei Verbundstoffe hergestellt und über einen Klebstoff verbunden, so dass jede Aufzeichnungsschicht im Inneren angeordnet sein würde. Die so hergestellte DVD-R hat zwei Aufzeichnungsschichten. Andererseits kann die DVD-R der Erfindung mit einer einzelnen Aufzeichnungsschicht auch durch Verbinden über einen Klebstoff des Verbundstoffs und einer Disk-Schutzplatte mit fast der gleichen Form wie der des Verbundstoffs hergestellt werden, so dass die Aufzeichnungsschicht im Inneren angeordnet sein würde. Als Klebstoff können die UV-härtbaren Harze, die oben für die Schutzschicht beschrieben wurden, und synthetische Klebstoffe verwendet werden. Des Weiteren ist auch ein doppelseitiges Klebeband anwendbar. Die Klebstoffschicht hat in der Regel eine Dicke von 0,1 bis 100 μm (vorzugsweise 5 bis 80 μm). Die DVD-R der Erfindung hat in jedem Ausführungsbeispiel vorzugsweise eine Gesamtdicke von 1,2 ± 0,2 mm.
In Anbetracht der Sortierung von optischen Informations-Aufzeichnungsdisks ist es günstig, auf jede optische Aufzeichnungsdisk einen Titel oder eine Abbildung zu schreiben oder zu drucken, die die aufgezeichneten Informationen darstellt. Daher hat die Aufzeichnungsdisk vorzugsweise eine Fläche (gegenüber der Fläche, die einem Laserstrahl ausgesetzt ist), die für die Darstellung geeignet ist. In letzter Zeit wurde im Allgemeinen ein Druckverfahren, das einen Tintenstrahldrucker verwendet, genutzt. In dem Fall, dass dieses Druckverfahren übernommen wird, sollte die Oberfläche der Aufzeichnungsdisk hydrophil bzw. wasseranziehend sein, weil im Tintenstrahldrucker eine wässrige Tinte verwendet wird. Da die Oberfläche der Aufzeichnungsdisk selbst im Allgemeinen hydrophob bzw. wasserabweisend ist, sollte sie einer Oberflächebehandlung unterzogen werden, um eine hydrophile Oberflächenschicht zu bilden, so dass die wässrige Tinte leicht daran angebracht und fixiert werden kann. Die japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 7-169 700 und 10-162 438 offenbaren zum Beispiel ein optisches Informations-Aufzeichnungsmedium mit einer hydrophilen Druckfläche (hydrophile Oberflächenschicht). Die hydrophile Oberflächenschicht kann auf der optischen Informations-Aufzeichnungsdisk der Erfindung bereitgestellt werden. Wenn eine hydrophile Harz-Oberflächenschicht als die hydrophile Oberflächenschicht bereitgestellt wird, umfasst sie vorzugsweise ein UV-härtbares Harz (Bindemittel) und hydrophile organische Polymer-Partikel (wie Protein-Partikel), die darin verteilt sind.
Da eine Schicht (z. B. Schutzschicht), die unter der hydrophilen Oberflächenschicht bereitgestellt wird, im Allgemeinen transparent ist, kann der Glanz der reflektierenden Schicht durch die Schicht gesehen werden. In dem Fall, dass die Darstellung auf die Fläche der Oberflächenschicht gedruckt wird, macht der Glanz das gedruckte Bild oder die Färbung der Tinte häufig unklar. Um dieses Problem zu lösen, ist es wirksam, den Glanz zu unterbrechen. Zum Beispiel können weiße oder farbige (organische oder anorganische) Pigmente in der Oberflächenschicht aufgenommen werden. Andernfalls können eine Unterbrechungsschicht mit einem Bindemittel (z. B. UV-härtbares Harz) und die darin verteilten Pigmente unter der Oberflächenschicht bereitgestellt werden. Diese können in der CD-R und DVD-R der Erfindung übernommen werden.
Um die Pilzbildung in der hydrophilen Oberflächenschicht zu verhindern, können Antiseptika enthalten sein. Als Antiseptika gibt es keine besonderen Einschränkungen, wobei jene, die in den japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen Nr. 3-73 429 und Nr. 10-162 438 beschrieben werden, anwendbar sind. Typische Beispiele der Antiseptika sind Benzimidazole. Die Antiseptika werden in der Regel in einer Größenordnung von 0,2 bis 2,0 mg basierend auf 1 g der Schicht verwendet.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren werden zum Beispiel in der folgenden Weise ausgeführt.
Die CD-R und die DVD-R werden so hergestellt, dass sie sich bei einer vorgegebenen Zeilengeschwindigkeit (1,2 bis 1,4 m/s im Falle des CD-Formats) und einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit drehen. Auf der sich drehenden Disk wird ein Aufzeichnungslicht wie ein Halbleiter-Laserstrahl durch das transparente Substrat angewendet. Durch die Anwendung des Laserstrahls wird der bestrahlte Bereich der Aufzeichnungsschicht erwärmt, so dass er seine physikalischen und chemischen Eigenschaften ändert. Damit werden Pits bzw. Vertiefungen in der Aufzeichnungs-Farbschicht gebildet, wobei dadurch die Informationen aufgezeichnet werden. Die Lichtquelle ist vorzugsweise ein Halbleiter-Laser mit einer Oszillationsfrequenz im Bereich von 500 bis 850 nm, speziell 600 bis 850 nm. Spezieller 700 bis 750 nm für die CD-R und 600 bis 700 nm für die DVD-R. Die bevorzugte Strahlen-Wellenlänge für die DVD-R liegt im Bereich von 620 bis 680 nm (besser 630 bis 660 nm).
Für die DVD-R wird das Aufzeichnungslicht vorzugsweise durch ein optisches System mit einem NA von 0,55 bis 0,7 fokussiert. Die minimale Länge des Aufzeichnungspits liegt in der Regel im Bereich von 0,05 bis 0,7 μm (vorzugsweise 0,1 bis 0,6 μm und besser 0,2 bis 0,4 μm).
Zur Wiedergabe so aufgezeichneter Informationen wird ein Halbleiter-Laserstrahl mit der gleichen Wellenlänge wie der, die beim Aufzeichnen verwendet wurde, durch das transparente Substrat auf die CD-R oder DVD-R, die sich bei einer vorgegebenen Zeilengeschwindigkeit dreht, angewandt, wobei das reflektierte Licht erfasst wird. Durch die Verwendung der optischen Informations-Aufzeichnungsdisk der Erfindung können die Informations-Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren nicht nur bei einer normalen Zeilengeschwindigkeit (im Fall des CD-Formats), sondern auch bei einer Zeilengeschwindigkeit mit einer höheren Geschwindigkeit ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung wird mit den folgenden, nicht einschränkenden Arbeitsbeispielen weiter beschrieben.
[Beispiel 1]
(1) Vorbereitung des Disksubstrats CD-R
In eine Spritzgießmaschine, die mit einer Matrize mit vorgegebenen Vorspur-Bedingungen ausgestattet ist, wurde ein Polycarbonat-Harz (Panlight AD5503, erhältlich bei Teijin Ltd.) eingeführt. Die Formung wurde bei 115°C ausgeführt, um ein Polycarbonat-Disksubstrat zu erzeugen. Die daraus resultierende Disk hat einen Durchmesser von 120 mm, eine Dicke von 1,2 mm und eine spiralförmige Vorspur auf ihrer einen Oberfläche. Der Spurabstand der Vorspur betrug 1,6 μm. Die Vorspur hatte an jeder Seite eine halbrunde Oberkante. Der Radius der halbrunden Oberkante stieg von einem imaginären inneren Kreis mit einem Radius von 30 mm bis zu einem imaginären äußeren Kreis mit einem Radius von 57 mm kontinuierlich an, wie in 3 durch die Kurve A veranschaulicht ist.
Die Abmessungen der gebildeten spiralförmigen Vorspur werden unten angegeben. 1) Vorspur am inneren Kreis (Radius: 30 mm)

halbe Breite (W1₅₀): 500 nm

Tiefe (h): 175 nm

L1 = (W1₉₀ – W1₅₀)/2 80 nm

2) Vorspur am äußeren Kreis (Radius: 57 mm)

halbe Breite (W1₅₀): 500 nm

Tiefe (h): 175 nm

L1 = (W1₉₀ – W1₅₀)/2 91 nm
(2) Vorbereitung der Aufzeichnungs-Farbschicht
In 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluor-Propan-1-ol wurde ein Cyaninfarbstoff der oben veranschaulichten Formel gelöst, um eine Beschichtungslösung für eine Aufzeichnungs-Farbschicht vorzubereiten. Die so vorbereitete Beschichtungslösung wurde damit durch Schleuderbeschichtung auf die Oberfläche (auf der die Vorspur ausgebildet war) der oben vorbereiteten Polycarbonat-Substratdisk beschichtet und getrocknet, so dass sich eine Aufzeichnungs-Farbschicht (Dicke: annähernd 200 nm) ergibt.
(3) Vorbereitung der Licht reflektierenden Schicht
Auf der Aufzeichnungs-Farbschicht wurde eine Licht reflektierende Schicht aus Ag (Dicke: annähernd 100 nm) durch Sputtern mittels einer Gleichstrom-Magnetronsputtervorrichtung bereitgestellt.
(4) Vorbereitung der Schutzschicht
Es wurde ein UV-härtbares Fotopolymer (SD318 [Handelsname], erhältlich bei Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) durch Schleuderbeschichtung (die Rotation wurde von 300 bis 4000 U/min allmählich erhöht) auf die Licht reflektierende Schicht aufgebracht und dann mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, so dass sich eine 8 μm dicke Schutzschicht ergibt.
Damit wurde eine erfindungsgemäße optische Informations-Aufzeichnungsdisk von der Art einer CD-R erzeugt, die sich aus einem Substrat, einer Aufzeichnungs-Farbschicht, einer Licht reflektierenden Schicht und einer Schutzschicht zusammensetzt, die in der Reihenfolge übereinander gelegt sind.
[Vergleichsbeispiel 1]
Die Verfahren von Beispiel 1 zur Vorbereitung einer optischen Informations-Aufzeichnungsdisk von der Art einer CD-R wurden wiederholt, abgesehen davon, dass die Substratdisk mit der unten erwähnten Polycarbonat-Substratdisk (die aus dem gleichen Material durch Formung bei 120°C hergestellt wurde) ersetzt wurde, um eine optische Informations-Aufzeichnungsdisk von der Art der CD-R zum Vergleich vorzubereiten.
Die daraus resultierende Disk hatte eine spiralförmige Vorspur mit einer halbrunden Oberkante an jeder Seite (Spurabstand: 1,6 μm). Der Radius der halbrunden Oberkante ist von einem imaginären inneren Kreis mit einem Radius von 30 mm bis zu einem imaginären äußeren Kreis mit einem Radius von 57 mm überall gleich.
Die Abmessungen der ausgebildeten spiralförmigen Vorspur werden unten angegeben. Vorspur am inneren und äußeren Kreis (Radius: 30 mm und 57 mm)

halbe Breite (W1₅₀): 500 nm

Tiefe (h): 175 nm

L1 = (W1₉₀ – W1₅₀)/2 80 nm
[Auswertung der CD-R]

(1) Auf jeder vorbereiteten CD-R wurden EFM-Signale von 8 bis 16 unter Verwendung eines Laserstrahls von 780 nm (Aufnahme: NA 0,5) im OMT 2000 (erhältlich bei Pulse-Tech Co.) bei einer Zeilengeschwindigkeit von 4,8 m/s und einer Aufzeichnungsleistung von 3 bis 10 mW aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Signale wurden dann unter Verwendung des gleichen Laserstrahls (Wellenlänge: 780 nm, Aufnahme: NA 0,45) im CD-CATS (Audio Development Co., Ltd.) bei einer Zeilengeschwindigkeit von 1,2 m/s und einer Laser-Leistung von 0,5 mW wiedergegeben, um einen 11T-Landjitter (Jitter zwischen den Pits) am inneren Kreis mit einem Radius von 30 mm und am äußeren Kreis mit einem Radius von 57 mm mittels TIA (erhältlich bei Hewlett-Packard Corp.) zu messen.

Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 dargelegt, in der ein kleiner Jitter-Wert bedeutet, dass in der Aufzeichnungsdisk gleichförmige Signale ausgebildet sind.
Tabelle 1
Die in Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die CD-R mit einer erfindungsgemäßen, speziell ausgeführten Spur (d. h. Beispiel 1) einen gleich niedrigen Jitter-Wert ergibt, während die CD-R zum Vergleich (d. h. Vergleichsbeispiel 1) einen niedrigen Jitter-Wert im Mittelbereich, aber einen hohen Jitter-Wert am äußeren Rand ergibt.
[Beispiel 2]
(1) Vorbereitung des Disksubstrats der DVD-R
In eine Spritzgießmaschine, die mit einer Matrize mit vorgegebenen Vorspur-Bedingungen ausgestattet ist, wurde ein Polycarbonat-Harz (Panlight AD5503, erhältlich bei Teijin Ltd.) eingeführt. Die Formung wurde bei 125°C ausgeführt, um ein Polycarbonat-Disksubstrat zu erzeugen. Die daraus resultierende Disk hatte einen Durchmesser von 120 mm, eine Dicke von 0,6 mm und eine spiralförmige Vorspur auf ihrer einen Oberfläche. Der Spurabstand der Vorspur betrug 0,74 μm. Die Vorspur hatte an jeder Seite eine halbrunde Oberkante. Der Radius der halbrunden Oberkante stieg von einem imaginären inneren Kreis mit einem Radius von 30 mm bis zu einem imaginären äußeren Kreis mit einem Radius von 57 mm kontinuierlich an, wie in 3 durch die Kurve A veranschaulicht ist.
Die Abmessungen der gebildeten spiralförmigen Vorspur werden unten angegeben. 1) Vorspur am inneren Kreis (Radius: 30 mm)

halbe Breite (W1₅₀): 300 nm

Tiefe (h): 150 nm

L1 = (W1₉₀ – W1₅₀)/2 40 nm

2) Vorspur am äußeren Kreis (Radius: 57 mm)

halbe Breite (W1₅₀): 300 nm

Tiefe (h): 150 nm

L1 = (W1₉₀ – W1₅₀)/2 60 nm
(2) Vorbereitung der Aufzeichnungs-Farbschicht Cyaninfarbstoff
In 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluor-Propan-1-ol wurde ein Cyaninfarbstoff der oben veranschaulichten Formel gelöst, um eine Beschichtungslösung für eine Aufzeichnungs-Farbschicht vorzubereiten. Die so vorbereitete Beschichtungslösung wurde dann durch Schleuderbeschichtung (300 bis 2000 U/m) auf die Oberfläche (auf der die Vorspur ausgebildet war) der oben vorbereiteten Polycarbonat-Substratdisk be schichtet und getrocknet, so dass sich eine Aufzeichnungs-Farbschicht (Dicke: annähernd 150 nm) ergibt.
(3) Vorbereitung der Licht reflektierenden Schicht
Auf der Aufzeichnungs-Farbschicht wurde eine Licht reflektierende Schicht aus Ag (Dicke: annähernd 100 nm) durch Sputtern mittels einer Gleichstrom-Magnetronsputtervorrichtung bereitgestellt.
(4) Vorbereitung der Schutzschicht
Es wurde ein UV-härtbares Fotopolymer (SD318 [Handelsname]) durch Schleuderbeschichtung (die Rotation wurde von 300 bis 4000 U/min allmählich erhöht) auf die Licht reflektierende Schicht aufgebracht und dann mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, so dass sich eine 8 μm dicke Schutzschicht ergibt.
(5) Bereitstellung der Schutzschicht
Es wurde unabhängig eine Schutzdisk (Durchmesser: 120 mm, Dicke: 0,6 mm) aus Polycarbonat vorbereitet.
Die Oberfläche des Schutzsubstrats der Disk und die der Schutzschicht des Schicht-Verbundstoffs wurden unabhängig mit einem langsam UV-härtbaren Harz (SK 7000 [Handelsname], erhältlich bei Sony Chemical, Co., Ltd.) durch ein Siebdruckverfahren beschichtet, so dass das Harz die Form einer Schicht mit einer Dicke von annähernd 10 μm haben würde. Jede beschichtete Oberfläche wurde dem UV-Licht ausgesetzt, wobei das Schutzsubstrat und der Verbundstoff unmittelbar verbunden wurden, so dass die Aufzeichnungsschicht im Inneren angeordnet war.
Damit wurde eine erfindungsgemäße optische Informations-Aufzeichnungsdisk von der Art einer DVD-R erzeugt, die ein Substrat, eine Aufzeichnungs-Farbschicht, eine Licht reflektierende Schicht, eine schützende Schicht, eine Klebeschicht und eine Schutzschicht umfasst, die in der Reihenfolge übereinander gelegt sind.
[Vergleichsbeispiel 2]
Die Verfahren von Beispiel 2 zur Vorbereitung einer optischen Informations-Aufzeichnungsdisk von der Art einer DVD-R wurden wiederholt, abgesehen davon, dass die Substratdisk mit der unten erwähnten Polycarbonat-Substratdisk (die aus dem gleichen Material durch Formung bei 130°C hergestellt wurde) ersetzt wurde, um eine optische Informations-Aufzeichnungsdisk von der Art der DVD-R zum Vergleich vorzubereiten.
Die daraus resultierende Disk hatte eine spiralförmige Vorspur mit einer halbrunden Oberkante an jeder Seite (Spurabstand: 0,74 μm). Der Radius der halbrunden Oberkante ist von einem imaginären inneren Kreis mit einem Radius von 30 mm bis zu einem imaginären äußeren Kreis mit einem Radius von 57 mm überall gleich.
Die Abmessungen der ausgebildeten spiralförmigen Vorspur werden unten angegeben. Vorspur am inneren und äußeren Kreis (Radius: 30 mm und 57 mm)

halbe Breite (W1₅₀): 300 nm

Tiefe (h): 150 nm

L1 = (W1₉₀ – W1₅₀)/2 40 nm
[Auswertung der DVD-R]

(1) Auf jeder vorbereiteten DVD-R wurden modulierte Signale von 8 bis 16 unter Verwendung eines Laserstrahls von 635 nm (Aufnahme: NA 0,60) im OMT 2000 (erhältlich bei Pulse-Tech Co.) bei einer Zeilengeschwindigkeit von 4,5 m/s und einer Aufzeichnungsleistung von 3 bis 10 mW aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Signale wurden dann unter Verwendung eines Laserstrahls (Wellenlänge: 650 nm, Aufnahme: NA 0,60) im DDU 1000 (erhältlich bei Pulse-Tech Co.) bei einer Zeilengeschwindigkeit von 4,5 m/s und einer Laser-Leistung von 0,5 mW wiedergegeben, um einen Jitter am inneren Kreis mit einem Radius von 30 mm und am äußeren Kreis mit einem Radius von 57 mm mittels TIA (erhältlich bei Hewlett-Packard Corp.) zu messen.

Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 dargelegt, in der ein kleiner Jitter-Wert (%) bedeutet, dass in der Aufzeichnungsdisk gleichförmige Signale ausgebildet sind.
Tabelle 2
Die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die DVD-R mit der erfindungsgemäßen, speziell ausgeführten Spur (d. h. Beispiel 2) einen gleich niedrigen Jitter-Wert ergibt, während die DVD-R zum Vergleich (d. h. Vergleichsbeispiel 2) einen niedrigen Jitter-Wert im mittleren Bereich, aber einen hohen Jitter-Wert am äußeren Rand ergibt.

Claims

Optische Informations-Aufzeichnungsscheibe bzw. -Disk mit einem transparenten Disksubstrat, das mit einer spiralförmigen Vorspur versehen ist, einer Aufzeichnungs-Farbstoffschicht, die in der Vorspur angeordnet ist, auf der Informationen durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl aufgezeichnet werden, und einer eingeordneten, Licht reflektierenden Schicht, in der die in dem Bereich zwischen einem inneren Kreis mit einem Radius, der einer Hälfte eines Radius des Disksubstrats entspricht, und einem äußeren Kreis mit einem Radius, der 19/20 des Radius des Disksubstrats entspricht, ausgebildete Vorspur eine halbrunde Oberkante an wenigstens einer Seite unter der Bedingung hat, dass der Radius der halbrunden Kante am äußeren Kreis größer als der Radius der halbrunden Kante am inneren Kreis unter den folgenden Bedingungen ist: W190 – W150 < W290 – W250,wobei W1₉₀ so eine Breite der Vorspur am inneren Kreis, die bei einer Tiefe von 10% der Tiefe der Vorspur gemessen wird, und W1₅₀ so eine halbe Breite der Vorspur am inneren Kreis bedeutet, während W2₉₀ eine Breite der Vorspur am äußeren Kreis, die bei einer Tiefe von 10% der Tiefe der Vorspur gemessen wird, und W2₅₀ eine halbe Breite der Vorspur am äußeren Kreis bedeutet.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 1, wobei der Radius der halbrunden Kante der Vorspur kontinuierlich von der Vorspur am inneren Kreis zur Vorspur am äußeren Kreis hin ansteigt.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 1, wobei sowohl die Vorspur am inneren Kreis als auch die Vorspur am äußeren Kreis eine halbrunde Kante an deren beiden Seiten haben.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsdisk eine beschreibbare Kompaktdisk (compact disc – CD) ist.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 4, wobei L1 entsprechend (W1₉₀ – W1₅₀)/2 im Bereich von 50 bis 120 nm liegt.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 4, wobei L2 entsprechend (W2₉₀ – W2₅₀)/2 im Bereich von 60 bis 130 nm liegt.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 4, wobei L1 entsprechend (W1₉₀ – W1₅₀)/2 und L2 entsprechend (W2₉₀ – W2₅₀)/2 die folgende Bedingung erfüllen: L2 – L1 = 3 bis 30 nm.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 7, wobei L1 und L2 die folgende Bedingung erfüllen: L2 – L1 = 5 bis 25 nm.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 4, wobei die Vorspur eine Tiefe von 10 bis 300 nm und eine halbe Breite von 200 bis 900 nm hat.
Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen, das die Bestrahlung einer beschreibbaren Kompaktdisk nach Anspruch 4 mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 770 bis 790 nm umfasst.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 1, wobei die Scheibe bzw. Disk eine beschreibbare digitale Videodisk (digital video disc – DVD) ist.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 11, wobei L1 entsprechend (W1₉₀ – W1₅₀)/2 im Bereich von 10 bis 100 nm liegt.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 11, wobei L2 entsprechend (W2₉₀ – W2₅₀)/2 im Bereich von 20 bis 110 nm liegt.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 11, wobei L1 entsprechend (W1₉₀ – W1₅₀)/2 und L2 entsprechend (W2₉₀ – W2₅₀)/2 die folgende Bedingung erfüllen: L2 – L1 = 3 bis 60 nm.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 14, wobei L1 und L2 die folgende Bedingung erfüllen: L2 – L1 = 5 bis 50 nm.
Optische Informations-Aufzeichnungsdisk nach Anspruch 11, wobei die Vorspur eine Tiefe von 50 bis 250 nm und eine halbe Breite von 100 bis 450 nm hat.
Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen, das die Bestrahlung einer beschreibbaren Kompaktdisk nach Anspruch 11 mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm umfasst.