专利名称：光学记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学记录介质。
图1是一种小型盘的横截面视图，该小型盘是一种传统的光记录介质，如一种只读存储(ROM)型光盘。光盘具有透明基片1，由例如一种聚碳酸酯(此后称为PC)形成，作为具有1.2mm厚度的较厚玻璃或塑料。在基片1的一个表面上，例如通过注模法，形成诸如相应于例如数据信息的相位记录凹点，跟踪前槽(tracking pregroove)等等粗细不平部分2。通过真空蒸镀或溅射，在微小凹凸部分2上淀积一层由诸如Al之类的金属形成的反射膜3。因此，形成一个信息记录层。在信息记录层的反射膜3上面，淀积一层保护膜4，该保护膜具有与基片1相比相当薄的0.01mm的厚度，通常由紫外线固化树脂形成作为一种光固化树脂。
具有这样布置的光盘，有光透明层的基片1。具体地说，当信息被从光盘的信息记录层光学地读出时，光线即激光L的射线从具有大厚度的透明基片1之侧照射到信息记录层上，利用微小凹凸部分2产生的光波干涉读出信息。
通过如上所述从厚基片1侧照射光线而读出信息的原因，在于考虑到当盘表面有灰尘、划痕等之类东西时，信息记录层与阅读光线以一定程度入射的表面之间的距离越大，灰尘、划痕等之类东西对照射光线的影响即信息噪声的影响就变得越小。然而，由于因光盘倾斜产生的阅读信号彗差量即所谓的歪斜在此情况下正比于光传输层的厚度，所以上述从较厚且透明的基片1侧照射激光光线导致大量彗差。
通过信号处理，能够除去由诸如上述提及的光盘之类的光学记录介质表面上的灰尘、划痕等之类东西而产生的噪声。相应地，如图2所示，当保护膜4被形成为透明膜，并且光线即激光从薄保护膜(透明膜)4侧照射而从微小凹凸部分2读出信息时，能够减少彗差(coma)的产生。彗差减少导致更宽的歪斜裕度及更高的记录密度。
即使在诸如上述提及的光盘之类的光学记录介质中，光线从薄保护膜4侧照射而从或在光盘上读或记录信息，同时由灰尘、划痕等之类的东西产生的噪声被去除，那么对于噪声的实际改善也是不充分的。
本申请的发明人发现产生噪声的主要原因之一在于反射膜。具体地说，如图3所示，该图是反射膜3的简图，如上所述，反射膜3是在由注模法之类的方法形成的微小凹凸部分2上，通过真空蒸镀、溅射等之类方法形成的。反射膜3具有在基片1侧的一个表面，当从基片1侧看微小凹凸部分2时，因为基片1模塑面的条件，该表面光学性能相当良好。另一方面，反射膜3具有另一相对的表面，因为由于真空蒸镀、溅射等之类的工艺，例如Al颗粒在其上不规则地积累，使该表面成为一个不规则的表面。因此，当通过在上述不规则表面照射光线而从信息记录层读出信息时，对于照射其上的光线例如一种半导体激光L的波长(从630nm至800nm范围)来说，这种不规则表面是不足够平坦的。特别是，通过真空蒸镀形成的Al蒸镀膜具有从50nm至100nm范围的Al颗粒尺寸，这对具有大约100nm深的微小凹凸部分2的形状影响很大。Al蒸镀膜是由以10-1ev数量级的低能量传送的积聚Al颗粒形成的，因此具有不能令人满意的Al颗粒方向性并且在膜表面上产生大量的光线散射，这导致产生大量的噪声。
本发明的一个目的是通过在反射膜淀积保护膜的表面即从在反射膜上形成的薄透明膜一侧照射光线，满意地即以低噪声从光学记录介质光学地读出记录信息以及在其上记录信息。
根据本发明的光学记录介质包括一个在其上形成的具有微小凹凸部分的基片，一个在基片微小凹凸部分在通过离子束溅射形成的反射膜，以及一个淀积在反射膜上的透明膜。信息记录层由微小凹凸部分和反射膜形成。
根据本发明，由于光学记录介质具有通过离子束溅射形成的反射膜，所以反射膜具有一个出色光学性质例如良好地颗粒密度状态的表面。从而，当通过在光学记录介质上从反射膜表面侧即从透明膜侧照射光线，而在上述微小凹凸部分读出或记录信息时，能有效地防止噪声的产生。
图1所示为一种光学记录介质的横截面简图；图2所示为光学记录介质的简略横截面视图，用于解释在其上从保护膜侧照射光线；图3所示为光学记录介质反射膜的简略横截面视图；图4所示为根据本发明的光学记录介质一个实施例的简略横截面视图；图5A，5B和5C所示为根据本发明制造光学记录介质的简图；图6所示为用于制造根据本发明的光学记录介质的反射膜形成设备的布置的简图；图7所示为根据本发明光学记录介质的反射膜的简略横截面视图；图8所示为根据本发明光学记录介质另一实施例的简略横截面视图；图9所示为根据本发明制造图8中示出的光学记录介质的过程的简图；以及图10所示为根据本发明制造图8中所示出光学记录介质的过程的简图。
在本说明书中，词“透明”的定义是指对于照射在光学记录介质上用于信息记录或重放的光波长具有高透光率。
以下将参照图4(光学介质简略横截面图)来叙述根据本发明光学介质的一个实施例。在此实施例中，本发明主要用于一种ROM型光盘。勿需说本发明不只限于上述光盘及其形状，而可用于磁光盘、相变盘以及其它具有卡状、片状等之类形状具有微小凹凸部分的信息记录层的各种光学记录介质。
图4示出了根据本发明的整个光学记录介质10例如光盘。在此情况中，诸如数据信息凹点、跟踪槽之类的微小凹凸部分2，被形成在可以是不透明的盘状基片1的一个主平面上。在微小凹凸部分2上主要通过离子束溅射形成一个Al反射膜13。因此，由微小凹凸部分2和反射膜13构成的信息记录层15被布置。在信息记录层15上淀积一层具有0.1mm厚度的薄透明膜14作为保护膜。
通过在光学记录介质即光盘10的透明膜14侧照射光线即半导体激光L的光线，而从信息记录层15的微小凹凸部分2读出所记录的信息。
将叙述一种制造光盘10的方法，例如参照图5A至5C，所示为其过程简图。在此情况中，如图5A所示，最初，在PC上例如用注模法形成1.2mm厚具有微小凹凸部分2的基片1。
如图5B所示，采用Al作靶材料通过离子束溅射在微小凹凸部分2的表面上形成例如具有60nm厚度的反射膜13。
如图5C所示，在反射膜13上淀积透明膜14作保护膜来保护反射膜13。可以通过旋转涂敷等之类方法而涂上例如光固化树脂如紫外线固化树脂(此后称UV固化树脂)经整个曝光以固化树脂来形成透明保护膜14，或者是通过以溅射或化学蒸镀(CVD)法形成非晶质碳等之类的光学透明膜而形成透明保护膜14。另一方面，可以通过接合PC膜、玻璃基片等之类形成具有0.1mm厚度的透明保护膜14。
如上所述，反射膜13是特别通过例如用Al作靶材料的离子束溅射而形成的。图6是离子束溅射装置的布置的一例的简图。如图6所示，离子束溅射装置具有一个真空容器51，其中布置一个Al靶52和一个基片50以便相互对置。离子束溅射装置51具有一个等离子体产生室54，该室54通过一网状电极53与真空容器51分开，在真空室51中布置有Al靶52和基片50，并在该室54中产生Ar等离子体。在等离子体产生室54中产生的Ar离子被加速并落在Al靶52上，从而从Al靶52排出Al颗粒，然后积聚在基片50上。
在这种情况下，真空容器51中的真空度被设置为5×10-5〔Pa〕或更少，且Ar气体以8cc/sec的流量被注入等离子体产生室54，然后离子化，从而Ar离子被注入。Ar离子通过电场而被加速并作为离子源以大约从300至20000ev范围的能量落在Al靶52上。Al靶52可以是由纯Al制成的靶或者是与少量诸如Ti、Si等之类的一些元素混合的Al靶。
如图7所示，该图简单略地示出了在反射膜13中Al颗粒的积聚状态，通过上述离子束溅射Al膜形成的反射膜13被以晶格面(111)构成，其方向平行于微小凹凸部分2淀积Al的表面。因此，反射膜13在微小凹凸部分2的每一上表面、底面和侧面具有均匀膜特性和均匀膜厚度。反射膜13具有在保护膜14侧的一个表面，该表面在微小凹凸部分2的每一部分具有平坦和极好的光学性能。
如图4所示，通过将激光L的光线从具有小厚度的透明保护膜14一侧即从保护膜14淀积在其上的反射膜13表面的一侧，照射在具有在微小凹凸部分2上形成的此类反射膜13及在反射膜13上淀积的透明保护膜14的光学记录介质10例如光盘10上面，而从信息记录层15读出信息。明确地说，是从反射膜13的表面而使光线照射到信息记录层15上。
由于具有根据本发明布置的光盘10即光学记录介质10具有上述极好光学性能的一个表面，即使光线从保护膜14侧照射到信息记录层15上，也可有效地防止由反射膜13产生的噪声。
由于信息记录层15与光线例如激光入射到其上的光学记录介质10的表面之间的距离被设置为极小，能改进上述产生于歪斜的彗差，这导致较高的记录密度和较低的噪声。
虽然在本实施例中微小凹凸部分2和基片1是通过注模法形成的，也可通过光聚作用在基片1上形成微小凹凸部分2。
本发明也可用于具有许多信息记录层叠加而加大信息记录容量的多层光学记录介质。在这种情况下，最好是通过简化多层光学记录介质的驱动装置，对各信息记录层用一个公共光学头使各信息记录层可被连续记录和/或播放。
本发明可以用于多层光学记录介质，让光线从同一侧照射到各信息记录层上。
图8所示为利用了本发明的双层光学记录介质。在这种情况下，双层光学记录介质10具有第一和第二信息记录层151，152，分别具有诸如数据信息凹点、跟踪槽等之类的第一和第二微小凹凸部分21，22，第一和第二信息记录层151、152是层叠的。
将通过举例来叙述一种制造双层光学记录介质10的方法。在这种情况下，如图9所示，分别具有一个在主面上形成的第一和第二微小凹凸部分21，22的第一和第二基片1A，1B，是通过上述注模法或光聚作用而被制造的。在这种情况下，至少第二基片1B被形成为一透明基片。
在具有第一微小凹凸部分21的基片1A的主面上，通过上述提及的离子束溅射而形成具有例如60nm厚度的例如由Al膜构成的反射膜13。因此，第一信息记录层151被形成。
在具有第二微小凹凸部分22的第二基片1B的主面上，通过离子束溅射或普通溅射而形成由具有60nm厚的SiN或者厚度范围为10至15nm的Si构成的半透明膜23。因此，第二信息记录层152被形成。
这些基片1A，1B被相互对置，从而它们的各自的信息记录层151和152被形成的一侧应该被相互对置。用放置在其间的透明光固化树脂331例如UV固化树脂331压紧基片1A，1B。如图10所示，用于固化光固化树脂331的紫外线灯30照射紫外线于布置在其间的光固化树脂331上来固化它。因此，获得了图8中所示的双层光学记录介质10，其中第一和第二信息记录层151，152通过透明膜14而被分层。此透明膜14是透明中间膜，在本实施例中该膜具有例如从30至60μm范围中的40μm的厚度。
信息读出光线例如半导体激光L是从第二透明基片1B一侧照射到双层光学记录介质10的信息记录层151，152上。当从第二信息记录层152读出信息时，如图8的实线所示，激光L的光线被聚焦在第二信息记录层152上。当从第一信息记录层151读出信息时，如图8的虚线所示，激光L的光线被从透明膜14一侧聚焦到第一信息记录层151上。
虽然在这种情况下激光L的光线从反射膜13的表面一侧照射到第一信息记录层151上，但反射膜13具有如上所述极好光学性能的表面，它能有效地防止由反射膜13产生的噪声。
虽然在以上实施例中光学记录介质主要是ROM型光盘，但本发明不仅限于这些光盘。本发明可被用于诸如磁光记录介质、相变光学记录介质等之类具有在其中形成的反射膜的光学记录介质。本发明不只限于具有两个信息记录层的光学记录介质，还能被用于具有三个信息记录层或更多的多层光学记录介质。
已经参照附图叙述了本发明的优选实施例，需明白本发明不限于以上提及的实施例；并且只要不违背在本发明附加权利要求中所定的精神或范围，本领域的技术人员可以进行各种改变和改进。
权利要求
1.一种光学记录介质，包括一个具有在其一个表面上形成的微小凹凸部分的基片；一个在所述基片的所述微小凹凸部分上通过离子束溅射形成的反射膜；以及一个在所述反射层上形成和淀积的作为光传输层的透明膜。
2.一种根据权利要求1的光学记录介质，其中，所述反射膜包含Al作为其主要成份。
3.一种根据权利要求2的光学记录介质，其中，所述由Al构成的反射膜是这样形成的，Al膜的方向应当平行于所述微小凹凸部分的反射膜淀积其上的一个表面。
4.一种根据权利要求2的光学记录介质，其特征在于所述由Al构成的反射膜包含Ti和Si。
5.一种光学记录介质，包括第一和第二具有在其上形成的微小凹凸部分的基片；一个在所述两基片中之一的微小凹凸部分上通过离子束溅射形成的反射膜；以及一个在所述一个基片上淀积和形成的作为光传输层的透明膜，其中，另一基片层叠在所述透明膜上。
6.一种根据权利要求5的光学记录介质，其中，所述反射膜包含Al作为其主要成分。
7.一种根据权利要求6的光学记录介质，其特征在于所述由Al的反射膜是这样形成的，Al膜的取向应当平行于所述微小凹凸部分的反射膜淀积其上的一个表面。
全文摘要
当通过从反射膜淀积的一侧将光线照射到具有反射膜的信息记录层上而从光学记录介质记录和/或播放信息时，可以减少噪声。光学记录介质包括一个具有在其表面形成的微小凹凸部分的基片，一个在基片的微小凹凸部分上通过离子束溅射形成的反射膜，以及一个在反射膜上淀积和形成的作为光传输层的透明膜。
文档编号G11B7/24GK1167316SQ9611141
公开日1997年12月10日 申请日期1996年8月23日 优先权日1995年8月25日
发明者山津久行 申请人:索尼株式会社