[发明专利]光信息媒体及其评价方法

说明书

本发明涉及重放专用光盘和光记录盘等光信息媒体，和评价光信息媒体的耐擦伤性的方法。

近年来，为了在光信息媒体中收入动画图像信息等大量信息而力求进一步提高记录密度，为了记录容量的高密度化而广泛地进行研究开发。作为其中之一，如在DVD(数字通用盘)中所看到的那样，提出缩短记录/重放波长，加大物镜的数值孔径(NA)，减小记录/重放光的聚焦光点直径。实际上，如果与CD(光盘)比较，则把记录/重放波长λ取为780nm至650nm，把数值孔径取为0.45至0.60，借此实现6～8倍的记录容量(4.7GB/面)。

此外，最近，作为用来长时间记录高品位的动画图像的方法，进行了进一步把记录/重放波长缩短到400nm左右，把数值孔径提高到0.85，借此实现DVD的4倍以上的记录容量的尝试。

然而，在像这样实现高NA化的记录/重放系统时，产生一些问题。例如，可以举出对媒体的信息记录层的倾斜的允许量减少。也就是说，记录/重放波长为λ，基板的厚度为t时的倾斜裕度，也就是信息记录层对入射光的倾斜的允许度与λ/[t×(NA)³]成比例是公知的，随着NA的增大，倾斜裕度急剧地减少。

此外，如果在光记录媒体中产生倾斜，则发生波阵面像差(彗形像差)。波阵面像差系数W由下述式I表示。

(式I)  W＝(1/2)×t×[n²×sinθcosθ]NA³/(n²-sin²θ)^-5/2

上述式I中，n是用来记录/重放的激光束到达信息记录层之前透射的透明基板(在本说明书中称为透光性基体)的折射率，θ是倾斜角。根据上述式I，为了确保倾斜裕度而减薄透光性基体的厚度成为必要。

根据上述情况，在DVD中把透光性基体的厚度取为现有的CD基板的厚度(1.2mm左右)的大约一半(0.6mm左右)，借此来确保倾斜裕度，进而在NA＝0.85的系统中把透光性基体的厚度减薄到大约0.1mm。

此外，作为加大NA引起的其他问题，可以举出焦点深度变浅，进而透光性基体表面与物镜的工作距离减少。焦点深度与(NA)²成反比地变浅，因此聚焦伺服机构容易变得不稳定，结果变得对透光性基体表面的机械精度、损伤、污染非常敏感。进而，如果物镜直径恒定，则工作距离随着NA的增大而变短，传感器壳体或物镜碰撞透光性基体表面的危险增加。例如在NA＝0.85的系统中焦点深度为±0.3μm，工作距离为100～300μm左右，聚焦伺服机构非常容易变得不稳定。

此外，虽然物镜由塑料或玻璃制成，但是考虑透镜与透光性基体表面接触的场合，一般在透镜的周围设保护板。在塑料透镜的场合，为了保护透镜表面，整体形成称为护罩的保护板，此外，在玻璃透镜中用丙烯酸系树脂或聚丙烯等塑料制成的板作为保护板(透镜保护器)，安装在透镜周围。因此，一般设计成即使在传感器万一与光盘接触的场合，也是该保护板部分接触而物镜表面不受损伤。

可是，目前正在产品化的光盘中的多数，作为透光性基体使用由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等热塑性树脂制成的刚性基板。也就是说，激光束从这些树脂制基板表面入射到信息记录层，借此来进行信息的记录/重放。这些树脂虽然光学上是均质的且透明性高，成形性、机械强度等方面优良，但是存在着表面硬度很低，容易产生擦伤等的缺点。因此，一般在前述树脂制基板的表面上作为擦伤防止层设置某种硬覆盖层。作为形成这种硬覆盖层的方法，最一般地是采用在基板表面上涂布在分子中具有两个以上丙烯酰基等的粘合性功能基的粘合固化型化合物，借助于紫外线等活性能量线使之固化成硬覆盖层的方法。

然而，这些紫外线固化型树脂与以聚碳酸酯为首的热塑性树脂相比虽然耐磨损性优良，但是在能实现的表面硬度方面却有限，在用作光信息媒体时不一定得到所需的足够的耐磨损性。此外，随着记录/重放光学系统的高NA化，在追求高密度化的系统中，不仅要求在用户进行光盘的处置时不产生损伤，而且要求也不发生如上所述的传感器的撞击引起的损伤。因而，需要与前述紫外线固化型树脂相比大幅度提高硬度的硬覆盖层。

为了解决这种课题，提出了形成以无机化合物为主要成分的硬覆盖层的方法。