光、磁和磁光介质是高性能存储技术的主要源，它能使高存储容 量与每兆存储字节的合理价格相联系。通常用每平方英寸磁盘表面面 积的数十亿位(每平方英寸千兆位(千兆位/英寸2)(Gbit/in2)) 表示的面密度等价于线密度(每英寸磁轨的信息位)乘以每英寸的磁 轨密度。改善的面密度一直是削减每兆字节价格的关键因素之一，而 进一步增加面密度继续是工业界的要求。
在光存储领域中，进步集中于访问时间、系统体积和竞争成本。 正在通过集中于光学的衍射限制(使用近场光学)、调查三维存储、 调查可能的全息记录方法和其它技术来增加面密度。
常规聚合的数据存储介质已经在下述领域使用，诸如紧致盘(CD- ROM)和可记录或可重写紧致盘(例如CD-RW)，和相似的较低面密度 的设备，例如小于1千兆位/英寸2，它们通常是需要使用具有低双折 线的良好光学质量衬底的通读(read-through)设备。
参考图1，图中表示出一个低面密度系统，它有一个读取设备3 和一个可记录或可重写存储介质5。存储介质5由常规层组成，包括 数据层7，电介质层9和9’，反射层11和保护层13。在系统1运行 期间，由读取设备3产生的激光15入射到光学清洁的衬底17上。激 光穿过衬底17，并通过电介质层9、数据层7和第二电介质层9’。 然后激光15从反射层11反射回来，通过电介质层9’、数据层7、电 介质层9和衬底17，并由读取设备3读取。
不像CD和以上的DVD，具有高面密度容量的存储介质，通常大于 5千兆位/英寸2，使用第一表面或近场读/写技术，以便增加面密度。 对于这种存储介质，虽然衬底的光学质量不相关，但是衬底的物理和 机械特性变得日益重要。对于高面密度应用，包括第一表面应用，存 储介质的表面质量可以影响读取设备的精确度、存储数据的能力和衬 底的复制质量。此外，存储介质使用时的物理特性也可以影响存储和 检索数据的能力；亦即介质的轴向移动如果太大可以阻止精确检索数 据和/或损坏读/写设备。
常规上，与使用第一表面关联的上述事项，包括近场，通过使用 金属例如铝和玻璃衬底，已经说明一些技术。这些衬底形成一个盘片， 并在该衬底上使用各种技术诸如溅射布置希望的层。可能的层包括反 射层、电介质层、数据层和保护层。一旦增加了希望的磁性层，则可 以通过磁读/写技术把磁盘分成径向和切线方向的扇区。也可以通过物 理或化学技术例如腐蚀增加扇区结构，然而，这必须在放置磁性层之 前发生。
如从迅速发展的工业中显见，对更大存储容量而更低价格的需求、 具有可重写盘的希望、和若干技术已经进行过调查，并且一直在希望 和寻找技术中的进一步进展。在技术中需要的是能使存储介质用在第 一表面，包括近场，应用中的存储介质衬底中的进展。
发明概述
本发明涉及数据存储介质及其制造方法和使用处理。在一些优选 的实施例中，存储介质包括：由至少一个塑料树脂部分组成的衬底， 和在该衬底上的至少一个数据层，其中，数据层可以通过至少一个能 量场至少部分从其中读、向其上写或读和写的组合操作，其中，当能 量场接触存储介质时，所述能量场在它能够入射到衬底前入射到数据 层。
在另一个实施例中，数据存储介质包括：一个刚性衬底、一个包 括表面特征的塑料层和在塑料层上的至少一个附加层。塑料层优选用 能够抵抗各种技术诸如溅射的树脂制造，为增加另外希望的层，例如 包括反射层、电介质层、数据存储层和保护层。在塑料层中出现的表 面特征优选是压印的表面特征，而塑料层优选使用旋转涂敷和/或溅射 涂敷技术施加在衬底上。在另一个实施例中，所述方法包括：形成塑 料衬底后接着在衬底上形成数据存储层。该方法可以包括引入浇铸聚 合物来模铸塑料衬底；冷却所述塑料衬底；和在所述塑料衬底上形成 数据存储层。该方法可以可选地包括在所述塑料衬底的至少一侧的原 来位置形成地理定位器。该方法还可选地包括在该地理定位器上形成 数据存储层。
在另一个实施例中，存储数据的方法包括：转动包括衬底的存储 介质，衬底具有至少一个塑料部分和在所述衬底的至少一个表面上布 置的至少一个数据层；引导任何能量场到所述存储介质，使得所述能 量场在它能够入射到衬底前入射到数据层；和从数据存储层检索信息。 可以使用各种能量场，例如磁光存储，其中，使用磁场和/或激光写， 而使用利用反射光学的光束读。
附图说明
图1是使用光学清洁衬底的现有技术低面密度系统的横截面图。
图2是使用本发明的存储介质的一个可能的实施例的读/写系统的 横截面图，其中入射在数据存储层上的光不通过衬底。
图3是本发明的磁性数据存储衬底的一个实施例的横截面图。
图4是为直径95mm、厚度为0.8mm的整体盘的各种基轴众数频率 的弯曲模数对比重的图。
图5是当用1G的正弦负载激励时为各种峰对峰轴向位移的特定刚 度(弯曲模数除以比重)对阻尼系数的图。
图6是表示为具有均匀和加强聚合物同质层的外径为130mm、厚 度为1.2mm的多层合成物盘的基轴众数频率的图。
图7是表示为具有均匀和加强聚合物同质层的外径为130mm、厚 度为1.2mm的多层合成物(ABA共注盘)盘在以第一基频振动时的轴 向位移峰对峰的图。
图8到21表示本发明的多个实施例的各种横截面和顶视图，具有 核/插入材料、或中空或填充腔，核/插入材料配置在不同位置，具有 各种几何形状。
图22是相似于图19的实施例，表示一个具有凹坑和槽的非同质 (ABA)衬底。
图23和24是本发明另一实施例的横截面视图，表示具有薄塑料 膜的衬底。
图25是本发明的一个3部件盘的实施例的横截面视图。
图26是用夹子固定的本发明的盘的另一实施例的横截面视图。
图27是本发明的另一实施例的横截面视图，该实施例具有放置在 核部分上的薄塑料膜。
图28到32表示为本发明的衬底的各种可能的衬底几何形状的实 施例。
图33到35表示为本发明的存储介质的各种可能的核几何形状的
实施例。
图36表示从一个130mm的盘通过线性调频脉冲激励得到的模式形 状。
上述图作为例子而不作为限制，仅说明本发明的某些可能的实施 例。
发明详述
本发明指向部分或全部用塑料材料组成的数据存储介质。这种存 储介质在高面密度应用、第一表面和类似应用中十分有用，其中，入 射到数据存储层的能量场不接触或至少在接触衬底前接触数据存储 层。换句话说，与常规紧致盘(CD)和类似应用对比，能量场不通过 衬底接触数据存储层或通过衬底反射回来到读取设备。为在这种高面 密度应用中作用，存储介质质量必须超过常规CD和相关介质的质量。 该存储介质，与常规CD和相似的介质比较，应该具有当由环境和/或 旋转振动激励时减少的轴向位移、具有较少不规则和缺陷的较高的表 面质量、和较小的转动惯性矩(优选约为5.5斯勒格-英寸2(slug-in2) 或更小，而大约4.5斯勒格-英寸2或更小更好，而大约4.0斯勒格- 英寸2或更小最好)，和其它质量。此外，存储介质优选包括面密度 超过大约5千兆位/英寸2，大于20千兆位/英寸2更好，而大于大约50 千兆位/英寸2特别好，期望达到或超过大约100千兆位/英寸2。
一般说，在高面密度应用中，亦即大约5千兆位/英寸2或更高， 读/写设备位于存储介质表面较近的位置(离开距离)。一般说，密度 越高，读/写设备应该离存储介质表面越近。通常在这些场合下，离开 距离一般小于大约0.3毫米(mm)，常常小于大约760纳米(nm)。对于 极高的密度，读/写设备优选极为接近表面，例如小于大约0.064(μ)， 常常小于0.013μ。因此，衬底的轴向位移应该足够小于容许的系统 偏离距离，以便在振动和冲击条件下防止损坏读/写设备和/或损坏介 质表面。例如，对于一个经受大约1G的正弦重力负载的磁盘(外径 130mm，内径40mm，厚度为1.2mm)来说，共振频率大约为170Hz， 离开距离大约为0.051μ，峰对峰测量的轴向位移优选小于大约250 μ，对于特别关心衬底和/或读/写设备损坏的场合，小于125μ更好。 优选，对于最大冲击大约为25G，维持峰对峰测量的轴向位移大约500 μ或更小，而250μ或更小更好，其应用时间大约2到10毫秒(msec)， 优选维持这样的位移到大约35G。然而，在其它场合，例如，在较大 离开距离时(例如大约0.30μ或更大的离开距离)对磁头的损坏不是 一个主要问题，但是优选非常低的轴向位移和/或磁盘倾斜以允许光学 设备保持聚焦，因为它们可能不能响应焦距的迅速改变。最大径向倾 斜和切向倾斜是独立的，优选在静止状态下(亦即不旋转时)测量时 各自不大于大约1°，更希望各小于0.3°。
衬底轴向位移是几个特征的函数，包括但不限于盘尺寸需求(内 外半径，和厚度)，其刚度(弯曲模数)和密度，普松(Poisson)比 率，损失模数和存储模数，以及它们的组合和其它特征。随着盘的外 半径的增加，盘在冲击或振动条件下的轴向位移也增加，以及随着盘 厚度的增加，其截面刚度增加，同时其轴向位移也增加。当前，存储 介质的大小由工业界指定，以便能够使用当前可用的存储介质读/写设 备。因此，存储介质通常具有内直径到大约40毫米(mm)，外直径到 大约130mm或更高，而一般使用内直径大约15mm到大约40mm，外直 径大约65mm到大约130mm。通常使用的总厚度大约0.8mm到大约 2.5mm，通常优选到大约1.2mm的厚度。可以使用其它直径和厚度，以 得到希望的结构。
除轴向位移外，刚度影响衬底振动的基频。已经决定基本众数频 率的出现可以根据几个因素调节，包括材料特性，例如弯曲模数，和/ 或衬底比重(S.G.)/密度或设计结构，例如内/外刚度，(见图4)。 因为众数频率决定衬底自然共振时的频率，使盘从平面移位，因此通 常优选使衬底的第一众数频率在存储介质正常操作频率之外。正常操 作频率通常大约为20Hz到大约500Hz，而预期将来的应用大于500 Hz。因此，衬底优选具有使第一众数频率在存储介质操作频率之外的 弯曲模数/密度。如从图4中显见(其特性在下面的表中叙述)，弯曲 模数和比重/密度的相互关系极大地影响希望的衬底弯曲模数和密度。 优选，刚度应该高而密度应该低。通常，弯曲模数应该大约为每平方 英寸350千磅(kpsi)或更高，优选弯曲模数大约为500kpsi或更高， 特别希望弯曲模数大约为1000kpsi或更高，而比重优选大约为1.5， 更希望比重为大约1.3或更小，特别希望比重为大约1.0或更小。
至于轴向位移，由于使用的小的离开距离和表面粗糙度对载波对 噪声的有害影响，衬底应该具有高的表面质量，特别在存储介质存储 数据的区域，并且应该基本上是平的，以阻止对读/写设备或存储介质 表面的损坏，和能使数据准确地存放和检索。优选衬底至少有一部分 表面具有平均表面粗糙度((Ra)，其用原子力显微镜学测量)小于 大约100埃()，优选粗糙度小于大约10，更希望粗糙度小于 大约5。(粗糙度通常是表面10μ乘10μ面积的平均)。表面的 微波度，其通常是1mm乘1mm面积的平均，可以到大约100，优选 到大约10，特别希望到5。至于平度(也称为偏离)，特别希 望一个基本没有峰和谷的相当平的衬底。可以使用到大约100μ的偏 离，优选偏离到大约10μ，特别希望偏离到大约5μ。(平度通常是 整个盘面积的平均)。
在这种小离开距离下，在衬底边缘或靠近处的峰一般称为边缘提 升或滑跳，它可以引起读/写设备的损坏。衬底的边缘提升高度应该小 于大约8μ，优选小于大约5μ，特别希望小于大约3μ，而边缘升起 长度优选小于大约800μ，特别希望小于大约500μ。
该存储介质可以用于各种系统中，其中一些使用需要考虑衬底刚 度衰退的制止设备。对使用夹子、凸起或其它制止设备以固定存储介 质的读/写系统，衬底应该具有足够的屈服应力(至少在制止设备的接 触区域)以避免机械衰退(基于时间和/或温度)。对于外径大约为65mm 到大约130mm、并将被固定在一个读/写系统的制止设备内的存储介质， 要使用的塑料树脂具有大约为7000psi的优选屈服应力或更大，特别 希望屈服应力超过大约9000psi。在填充工程塑料树脂的场合，可获 得更高的屈服应力，优选屈服应力超过大约10000磅/平方英寸(psi)， 特别希望大于大约15000psi。
在图25到27中表示出一些这样的盘。图25表示一个盘200，它 具有聚合物表面202，填充的或中空的核204，其中心部分206的材料 具有高于塑料202的屈服应力，诸如金属(例如铝)、玻璃、金属基 化合物、和合金和包括至少上述一种的组合物，等等。图26表示一个 盘，其具有高屈服应力的中心部分206，其连接到夹子208上。同时， 图27表示另一个实施例，其中聚合物是一个罩在核204’上的薄膜， 其由和中心部分206同样的材料组成。例如，核可以是金属，在该核 的一部分或全部配置有塑料薄膜202。
常规衬底，例如没有塑料覆盖层的铝和陶瓷衬底，具有非常高的 刚度(例如铝的杨氏模数(Young’s modulus)大约为70千兆帕斯卡 (GPa)，陶瓷的杨氏模数为大约200Gpa)，比用塑料衬底曾经达到 的级高。意外发现，与铝比较，材料的阻尼系数对弥补塑料衬底减小 的刚度更重要。因此，为使对盘的振动的影响最小，可以调节衬底的 粘弹性材料的特性以允许阻尼能力。例如通过在振动源和要被振动的 对象之间插入一个合适的弹簧/阻尼器可实现一般意义上的振动阻尼。 为了有效的阻尼，材料应该吸收和/或消散作为材料的平面剪切或大量 压缩和膨胀的结果变换的能量(例如热能)而通过材料传输的振动能 量。
对于粘弹性材料，诸如塑料树脂，存在一个存储模数和一个损失 模数。存储模数表示弹性刚度，而损失模数表示粘性刚度。对具有小 于铝的刚度的存储介质，优选衬底在温度75°F(大约24℃)时具有 大于0.05的机械阻尼系数(作为损失模数对存储模数的比率)，优选 机械阻尼系数在温度75°F时大于大约0.10，特别希望机械阻尼系数 在温度75°F时大于大约0.15。
另外，材料的阻尼特性可以优化，使得对于一个感兴趣的频率和 温度范围，阻尼系数值不低于希望值。在一些实施例中，感兴趣的温 度范围和阻尼可适用的频率范围优选大约为75°F(24℃)和大约2Hz 到大约150°F(65.5℃)和大约400Hz。更希望大约32°F(0℃) 和大约2Hz到200°F(93.3℃)和大约500Hz。
图5和7表示在为各种材料特性的1G正弦振动的位移和固定几何 尺寸之间的关系。图6表示阻尼系数不影响第一众数频率，而图7表 示轴向位移对第一众数频率的影响。     对于130mm ABA共注成形盘的机械输入特性 结构 材料 存储模数(psi) 阻尼系数 普松比率  S.G. 外皮 纯树脂 3.15E+05  0.033  0.385  1.200 核 填充的系统 1.25E+06  0.040  0.375  1.315  1.25E+06  0.060  0.375  1.320  1.25E+06  0.080  0.375  1.325  1.25E+06  0.100  0.375  1.330
阻尼，也称衰减，可以通过各种方法实现，诸如通过增加一个能 量吸收部件或通过包括各种填充剂和加强介质的滑动机械。可以改善 阻尼特性的有用的材料包括具有高阻尼能力的弹性材料(例如阻尼系 数大于大约0.05)，诸如硫化橡胶，丙烯酸橡胶，硅橡胶，聚丁橡胶， 异丁烯橡胶，聚醚橡胶，异丁烯-异戊二烯共聚物和异氰酸脂橡胶，腈 橡胶，氯丁二烯橡胶，氯磺化聚乙烯，多硫化橡胶，和氟橡胶，批共 聚物，包括在美国专利序号为4,987,194中说明(其结合在这里作为 参考)的聚苯乙烯-聚异戊二烯共聚物，热塑弹性体材料，包括聚氨基 甲酸脂，和包括至少上述之一的组合物，以及其它材料。振动阻尼材 料还包括树脂，其中可以使用大量粒子(诸如铁氧体，金属，陶瓷等)、 薄片(诸如滑石，云母)和各种纤维(诸如氧化锌，硅灰石，碳纤维， 玻璃纤维等)、和包括上述至少一种的混合物。微纤维、小纤维、微 管、和细丝，泡沫状和蜂房状结构，以及上述各种组合也很有用。
通过在衬底中使用阻尼材料减小轴向位移或代替它之外，可以在 制止设备中使用振动阻尼材料或夹持衬底的夹紧结构减小轴向位移。 在夹子上或夹子和衬底之间增加粘弹性材料与无填加物的同样结构相 比有效减小盘的轴向位移。在一个实施例中，振动阻尼材料应该优选 具有高于盘衬底的阻尼系数，而弹性模数应足够高以减小蠕动特性， 例如弹性模数大于大约20kpsi。可以改善夹子的阻尼特性的有用材 料包括具有高阻尼能力的弹性材料，诸如硫化橡胶，丙烯酸橡胶，硅 橡胶，聚丁橡胶，异丁烯橡胶，聚醚橡胶，异丁烯-异戊二烯共聚物和 异氰酸脂橡胶，腈橡胶，氯丁二烯橡胶，氯磺化聚乙烯，多硫化橡胶， 和氟橡胶，批共聚物，包括在美国专利序号为4,987,194中说明(其 结合在这里作为参考)的聚苯乙烯-聚异戊二烯共聚物，热塑弹性体材 料，包括聚氨基甲酸脂及其组合，和其它材料。泡沫状和蜂房状结构 也很有用。
影响存储介质稳定性和寿命的其它因素涉及尺寸稳定性和温湿特 性。应该使用具有在存储介质的存储和操作温度范围内的温度下的热 湿尺寸特性的衬底，通常可以接受在大约-6℃(21°F)到大约40℃ (104°F)温度下的热湿稳定性，优选在大约-12℃(10°F)到大约 80℃(175°F)温度内的稳定性，特别希望在大约-16℃(3°F)到大 约100℃(212°F)温度内的稳定性。由于存储介质可能使用或存储 的变化的环境，存储介质优选具有：(1)热变形温度大于大约60℃ (140°F)，优选大于80℃；(2)蠕动特性优选等于或好于基于双 酚A的聚碳酸脂树脂；(3)良好的温湿特性，使得衬底不明显改变形 状，比方弓起或弯曲。优选在4周后在相对湿度为85％、温度为80℃的 测试条件下衬底的潮湿成分的变化在平衡时小于1％，特别希望在平衡 时小于0.3％。
为强调上述设计事项，衬底可以是同质的或非同质的。同质衬底 可以是一个塑料，其基本上是实心的，或可以包含不同程度的孔或一 个或多个空腔(参见图15，16，17，和图33到35)。如在这些图中 所示，可以在衬底内使用一个或者多个空腔(孔，气泡，肋，通道， 网等)减小衬底的密度，同时通过在衬底内包括空腔或在衬底存储介 质存储数据的面积上敷一层膜来维持一个足够光滑的表面。
空腔的大小、形状和位置基于上述设计准则。例如，参考图17， 空腔可以位于靠近衬底的外直径处，使得衬底可以固定在介质读/写系 统轮轴上的中心区域具有最大的弯曲强度，同时衬底的外缘具有减小 的密度和惯量。如从图8到14和33到35看出，空腔可以具有各种几 何形状(直线形，弯曲形，凸形，凹形，凸-凹形，凹-凹形，凸-凸形 等)，尺寸(宽度，长度和高度)，和在整个衬底上的位置(间断的， 从内径到外径，或在其中任何位置)，并且可以互连或分开。
非同质衬底可以是一个具有填充物、核或其它加强物或插入物的 塑料，也可以是合成材料或其组合(参见图8到27)。如各图所示并 要在下面详细说明，可以调节插入物/核/加强物的材料几何形状、位 置、和尺寸以强调各种设计准则；诸如互连或分开，实心或非实心， 平板，网形设计，轮轴设计，刚性结构，内径和/或外径插入物，顶， 中间，底部，偏移设计，指针和方向设计，集中刚度，部分表面，熔 接，捆绑，或被封装；或包括至少上述之一的组合。
例如，参考图22到24，衬底可以具有一个加强物，它包括衬底 的基本全部体积，使得大部分塑料例如作为一个薄膜仅放置在靠近衬 底表面的地方。在这一实施例中，形成衬底大部分的核可以具有到大 约2.5mm的厚度，优选大约0.75mm到大约2.0mm的厚度，特别希望大 约0.8mm到1.2mm的厚度。如图所示，该塑料薄膜可以放置在内核(例 如金属，陶瓷，玻璃等)的一面或两面。通常可以使用厚度大约为50 μ或更小的塑料膜，优选厚度大约20μ或更小。
不管衬底是同质的或非同质的，包括中空或填充的空腔或加强物， 其几何形状以及核/插入物/加强物的几何形状也可以调节以强调各种 设计因素。参考图8到35，各种衬底和核/插入物的几何形状分别包 括基本恒定的厚度、在一面或两面逐渐减小、在一面或两面凸起或凹 入、或包括上述至少一种的组合。
调节衬底的几何尺寸能控制衬底转动时的惯性矩和控制模态响 应，亦即其谐波。例如，可以基于通过平面和/或径向厚度上的密度的 横断面变化来获得或避免各种模态形状(如图36所示)。如前所述， 优选的设计是具有第一众数共振频率在存储介质为之设计的频率范围 之外的衬底。
另一种陈述为存储介质各种设计准则的方式是陈述其使用，诸如 其操作转动速度，它影响数据可以存储/检索的速度。通常，在使用时， 存储介质以恒定速度转动。在任何读或写之前把介质带到其操作转动 速度。然而，存储介质可以以变化的速度转动，这里速度在峰值使用 期间增加，而在正常使用期间减小，或者转动速度可以变化，以便维 持在不同盘区的恒定的线速度(例如内到外直径)。这种操作准则既 保存能量，又潜在地使某些设计准则变得更重要。这种准则包括例如 惯性矩，模数，密度，粘弹性，厚度，和/或直径。改变速度的存储介 质设备使许多这些准则例如惯性矩和密度等与恒定速度设备相比变得 更重要。
在理论上，任何显示合适特性的塑料可以用作衬底、核和/或涂层。 然而，该塑料应能承受后面的处理参数(例如施加后继层)，诸如为 磁介质的溅射(亦即温度达到和超过200℃，通常达到或超过300℃)， 和为磁-光介质的大约室温(大约25℃)到大约150℃的温度。也就 是说，对塑料希望具有足够的热稳定性以防止在沉积步骤期间变形。 对于磁介质，合适的塑料包括具有玻璃化温度大于大约150℃的热塑 塑料，优选大于大约200℃(例如聚醚亚胺，聚酮醚，聚酚，聚醚酚， 聚乙醚酚，聚酚乙醚，聚亚胺，高热聚碳酸盐等)；更希望具有大于 大约250℃的玻璃化温度的材料，诸如聚醚亚胺，其中，磺酸二氢化 萘或氧化二氢化萘代替m苯二氨，其它，以及聚亚胺，诸如Probimide (或干粉等价物，Martrimid 5218，Ciba Geigy化学公司生产)；包 括上述至少一种的组合物，和其它
另外，可以在应用中使用热固塑料，只要热固塑料在冲压条件下 足以流动以允许形成希望的表面特性。由于不同应用可能需要具有不 同玻璃化温度的聚合物，因此能够调节塑料(同聚物，共聚物，或混 合物)的玻璃化温度以实现具有希望的玻璃化温度的薄膜是有利的。 为此目的，聚合物混合物，诸如在美国专利序号5,534,602(指定给 Lupinski和Cole，1996)中说明的那些可以用于准备涂层的溶液。在 该例中，聚合物混合物有选择地提供大约190℃到320℃的变化的玻璃 化温度。
一些可能的塑料的例子包括，但不限于，非结晶、结晶和半结晶 热塑材料：聚氯乙烯，聚烯烃(包括，但不限于，线性和循环聚烯烃 和包括聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯等)，聚酯(包括，但不限于，聚 乙烯对苯二酸盐，聚丁烯对苯二酸盐，聚环己基亚甲基对苯二酸盐等)， 聚酰胺，聚砜(包括，但不限于，氢化聚砜等)，聚酰亚胺，聚醚亚 胺，聚醚砜，硫化聚亚苯基，聚醚酮，聚乙醚酮，ABS树脂，聚苯乙 烯(包括，但不限于，氢化聚苯乙烯，间同的或不规则的聚苯乙烯， 聚环己基亚乙烯，苯乙烯共丙烯腈，苯乙烯共顺丁烯二酸酐等)，聚 丁二烯，聚丙烯酸盐(包括，但不限于，聚丁烯酸甲脂，甲基丙烯酸 甲脂共聚物等)，聚丙烯腈，聚缩醛，聚碳酸盐，聚亚苯基醚(包括， 但不限于，从2，6-二甲基酚和带2，3，6-三甲基酚的共聚物导出的， 等)，乙烯-乙烯基醋酸盐共聚物，聚乙烯醋酸盐，液体结晶聚合物， 乙烯-四氟乙烯共聚物，芳香族聚酯，聚氯乙烯，聚偏二氟乙烯，聚偏 二氯乙烯，聚四氟乙烯，以及热塑树脂，诸如，环氧树脂，酚醛塑料， 醇酸树脂，聚酯，聚酰亚胺，聚氨基甲酸脂，矿物填充的硅有机树脂， 双-马来酰亚胺，氰化酯，乙烯树脂，苯并环丁烷，另外有混合物，共 聚物，合剂，反应产品，和包括上述至少一种的化合物。
填充物/加强物/核材料可以是任何与塑料和存储介质将要在其中 使用的最终环境兼容的材料，其可以固定在塑料内或其上，或者塑料 可以涂敷在其上，以便在数据存储区产生希望的表面质量，并给衬底 提供另外希望的机械强度。可能的材料包括：玻璃(诸如二氧化硅， 低熔玻璃等)，泡沫和其它低密度材料，碳，金属(诸如铝，锌，钢， 铂，钛，金属基体，其它和包括上述至少一种的组合物或合金)，有 机和无机材料，陶瓷(例如SiC，AL2O3等)，热塑塑料，热固塑料， 橡胶，其它，以及化合物，合金和包括这些材料中至少一种的组合物。 这些材料可以是粒子、泡沫、微小球体、或其它中空填充物、纤维(长 的，短的、连续的，切细的等)，网，编织的，非编织的，预成形物， 插入物，平板，盘，其它以及包括上述至少一种的组合物，具有各种 尺寸和几何形状。例如，图33到35表示少数可能的核/插入物的几何 形状，其中聚合材料在核/插入物上组成一个薄的(例如小于大约50 μ)涂层或厚的(例如大于50μ)涂层。通常对一些考虑升高的温度 的应用优选使用玻璃、金属、金属基体合成物、和碳核，由于在包含 这些材料的衬底中的刚度热衰退的减少。
使用的填充物的数量取决于希望的衬底机械特性，并且填充物影 响衬底的谐波、表面质量、和惯性因素。填充物(粒子，空腔，泡沫， 核，插入物等)可以占据多达衬底体积(vol％)的99.9％或更多，填 充物通常更多是占据大约5vol％到50vol％，在一些另外可选的实施 例中优选填充物占据大约85vol％到99vol％。
可以使用许多种方法来产生存储介质，包括注塑成形，泡沫生成 处理，溅射，等离子蒸气沉积，真空沉积，电沉积，挤压成形涂敷， 旋转涂敷，溅射涂敷，凹凸涂敷，数据冲压，压印，表面抛光，固定， 层压，旋转成形，双步成形，共注，膜的过成形，微多孔成形，以及 其它技术，和包括上述至少一种的组合。优选使用的技术能在衬底原 来位置的生产中具有希望的表面特征(例如伺服模式制定(诸如凹坑 和槽)，位模式制定，边缘特征，突起，粗糙度(例如激光撞击等)， Ra，等)。
一个可能的处理包括一个注塑成形-压缩技术，这里使用熔化的塑 料填充模子。该模子可以包括一个预制件、插入物、填充物等。使塑 料冷却，并当至少部分仍然在熔化状态下压缩，在衬底的希望位置上 亦即在希望区域的一面或两面印制希望的表面特征(例如凹坑，槽， 边缘特征，光滑度等)，在螺旋同心或其它取向上安排。然后把衬底 冷却到室温。
对在衬底上的光或磁数据存储，存储的信息经常存储在衬底的表 面。这一信息可以直接印制到表面上(如在CD的场合)，或存储在已 经沉积在衬底表面上的光-或磁可定义的介质中(例如“Winchester” 硬盘驱动器)。由于这种系统的表面质量需求，盘(金属，陶瓷，玻 璃等)例如用磷化镍(NiP)涂敷，然后抛光以获得希望的表面质量。 然而，抛光是一个昂贵而费力的处理。另外，这些衬底常规上不提供 在表面上印制特征的能力，尽管像凹坑或槽这样的特征可以希望用作 地理定位器，诸如扇区图。通常这些地理定位器具有到大约30纳米 (nm)或更大的深度，一般优选大约20nm到30nm。
在一个实施例中，其上施加有塑料层的金属、玻璃、陶瓷、或其 它衬底展示了希望的机械特性和使表面特征印制在表面上的能力。可 以使用各种技术沉积塑料层，包括旋转涂敷，蒸气沉积(例如等离子 增强化学蒸气沉积)电沉积涂敷，凹凸涂敷，溅射涂敷，挤压成形涂 敷等，和包括上述至少一种的组合。
旋转涂敷包括准备一个塑料母体溶液(例如，单体或齐聚物)或 塑料自身(这里可以使用一种溶剂，或一种单体可以作为该种溶剂)。 要涂敷的盘固定在一个可转动表面上和部分塑料溶液施加在靠近衬底 中心的地方。另外可选把溶液珠沉积在一个环状几何形状内，沿要放 置涂层的盘的内边界。然后使盘以足够速率转动，通过离心力使塑料 溶液在盘表面散开。最后，如果可应用的话把涂层干燥并加工处理。
为改善对衬底涂敷的粘合力，可选使用粘合促进剂，诸如有机硅 烷或另一种常规粘合促进剂。可能的有机硅烷包括VM-651和VM-652， 可从DuPont公司购买。如果使用粘合促进剂，则通常在一种溶剂中溶 解，诸如甲醇、水和包括上述至少一种的组合物，并且在施加塑料珠 之前施加在盘上。一旦粘合促进剂旋转涂敷到盘上后，则如上述施加 塑料涂层。
例如，聚醚亚胺树脂，诸如Ultem树脂等级1000，可从GE塑 料公司购买，在苯甲醚/γ丁内酯溶剂系统溶解(按重量15％Ultem 树脂(wt％))。可选抛光的刚性衬底(金属，聚合物，玻璃，或其它) 放置在可转动设备上，通常称为旋转器，并通过机械设备或真空保持 在其位置。诸如放在水/甲醇溶液中的5ml 0.05％溶液VM651(一种 粘合促进剂，可从DuPont公司购买)，通过将其分配在转动或静止衬 底上施加。然后优选转动衬底来分散该粘合剂，诸如以大约2000rpm 转动大约30秒。如果使用粘合促进剂，则可选冲洗该衬底，诸如使用 甲醇，以清除过量的粘合促进剂，并在施加塑料溶液之前干燥(例如 空气干燥，真空干燥，热干燥等)。
一旦准备好刚性衬底，就可以把塑料溶液围绕要涂敷的区域的内 径施加在衬底上，同时可选罩上不涂敷的区域。旋转衬底，使塑料溶 液基本均匀地散布在衬底上，形成一层膜。该膜的厚度取决于各种参 数，例如，塑料溶液的数量，希望的厚度，塑料溶液的粘滞度，旋转 速率，旋转时间，塑料溶液实际体积，和环境条件(包括温度，湿度， 大气类型(例如惰性气体)，和大气压力)，及其它。虽然可以得到 低于大约0.1微米(μ)的厚度，但是优选该膜足够厚，以便在衬底 的不希望的表面缺陷上形成一个平表面并允许希望的表面特征(例如 凹坑，槽等)放置在薄膜上。对于存储介质型应用，通常，一般优选 厚度大约为0.5μ或更大，厚度可以大到50μ，优选到大约20μ，特 别希望大约0.5μ到大约10μ。最终厚度范围的决定部分根据要放置 在膜上的任何特征的希望深度以及需要由该膜覆盖的刚性衬底上的表 面缺陷而变化。
至于旋转时间和速率，其必须足以分发塑料溶液到衬底上的希望 区域，这些参数的选择基于这些因素，包括例如塑料溶液的粘滞度和 实际体积，和希望的涂敷厚度；全都是互相依赖的参数。然而，通常 旋转速率大于大约每分1000转(rpm)，转动大约5分钟或更多，优 选大于大约1500rpm而小于2.5分钟，特别希望大于大约1800rpm 和小于大约1.5分钟。例如，可以使用在苯甲醚/γ丁内酯溶剂中包含 的15wt％的Ultem树脂等级1000的塑料溶液以旋转速率2000rpm 旋转25秒来施加3μ厚的涂层。
一旦涂层施加在衬底上，就可以加工处理，优选在惰性空气中例 如氮气中进行足够长的时间，以去除溶剂和聚合聚合物母体(如果必 须的话)并且以有效获得希望的表面质量的速率进行。可以把涂敷的 衬底以这样的速率升高到希望的温度，使得溶剂的去除对表面特征不 产生有害的影响。例如，可以把涂敷的衬底加热到高于200℃，通常 优选大约300℃或更高，以速率到大约每分10度(deg/min)，优选 速率到大约5deg/min，特别希望速率小于大约3deg/min。一旦衬底 达到希望的温度，则在该温度下维持足够的时间以去除溶剂，和如果 需要的话，聚合聚合物母体，然后冷却。通常使用到几小时的时间期 间，优选小于两小时，特别希望分级速率或其一部分。以这种方式准 备的衬底，可选再加上后继处理，可以用于数据存储应用，诸如硬磁 盘驱动器。
另外可选的方案是，可以使用微波技术加工处理衬底(整个衬底 或在核上涂敷)。优选使用可变频率微波加工处理系统。衬底放入微 波区域，在这里为特定的衬底调节扫射速率、功率、带宽、和中心频 率，使得微波有选择地加热聚合物而基本不影响核，如果希望的话。
其它可能的加工技术包括使用紫外光以激励交叉连接反应，辐射 加热(放置样品靠近一个热表面)，接触加热(样品与一个热固定物 物理接触并因此热接触)，快速热退火(使用诸如线圈等的热源，或 诸如石英等的灯，其以非常快速的速率加热，诸如每秒大于10度)， 感应加热(例如以射频)，等以及包括上述至少一种的组合。
结合上述加工处理技术，可以使用其它处理方法以方便加工处理， 来去除溶剂，和/或改善产品质量。另外可能的方法包括：使用真空， 使用剥离媒质(例如，惰性气体，惰性挥发性溶剂，共佛物等)，干 燥媒质，和其它常规方法，以及包括上述至少一种的组合。
另外可选的方案为，加工处理的时间可以根据经济性决定，和希 望的表面特征(凹坑，槽，粗糙度(例如激光撞击)，边缘特征，和/ 或光滑度)可以在加工处理后配置到表面上。遵照应用，如果可用的 话，加工处理(热，紫外线等)塑料薄膜，另外可选通过照相平板印 刷术(包括，但不限于，干蚀)、通过直接写或使用照相屏蔽的宽曝 光的激光烧蚀、热或冷冲压、压印、或其它技术形成希望的表面特征。
通过使用照相平板印刷术放置表面特征到衬底上可以使用任何常 规照相平板印刷术技术实现，诸如使用反应离子腐蚀，等离子体，溅 射，和/或液体化学药品和化学蒸气来腐蚀聚合物涂层。常规照相平板 印刷术技术，例如用于准备接触探头数据存储设备的毫微米印制平板 印刷术十分有用；然而，必须注意在表面特征内保持足够的塑料膜深 度以提供刚性衬底表面希望的平度。
一般说，优选压印，因为衬底要么是塑料，或在压印表面上至少 包括一层薄塑料膜。由于塑料材料的理论，理论上不限制，不仅凹坑、 槽和边缘特征可以压印到衬底中，而且希望的表面质量也可以压印(例 如希望的光滑度，粗糙度，微波度，和平度)。在一个优选的实施例 中，压印的凹坑模式和/或伺服模式具有大约10nm到大约150nm的 深度，优选大约20nm到50nm。浅于大约10nm的深度可以产生不 能由头设备准确识别的特征。反之，超出范围的更深的特征可以产生 不希望的头-盘相互反应。
可以使用常规技术实现压印。另外可选的方案是，可以使用独特 的压印技术，这里使用一个预加热的模具压印衬底，诸如具有塑料表 面的盘。模具应该被加热到这样的温度，它结合衬底的温度，能够在 衬底的塑料表面上压印希望的表面特征。模具温度可以正好、高于、 或低于要压印的材料的玻璃转变(Tg)温度。如果温度高于这一玻璃 化温度，则优选模具温度在材料的玻璃化温度的大约30℃之内，优选 温度在大约15℃之内，特别希望温度在10℃之内；更希望模具被预加 热到低于要压印的材料的玻璃化温度以下。在一个特别优选的实施例 中，模具优选加热到比为结晶材料的玻璃化温度低几度，而为非结晶 材料在至少5℃以内的温度，优选在至少10℃或更高。
除加热模具外，加热衬底到高于为要压印的材料的玻璃化温度的 温度。加热衬底到为方便复制衬底上的地理定位器和/或其它表面特征 所需要的材料温度。通常，为结晶型材料加热衬底到高于玻璃化温度 大约5℃或更小，对非结晶材料一般大于5℃。
一旦衬底获得希望的温度，则将它放置在模具上并施加压力。在 把衬底放置在模具上之后，根据需要可以维持、增加和减少其温度， 以便优化复制和能使衬底从模具中取出，同时保持表面特征的完整性。 通常为维持表面特征的完整性，把模压后的衬底在从模具中取出前冷 却到低于玻璃化温度。
通过预热模具到和维持低于材料的玻璃化温度，为常规压印处理 的加热和冷却所需要的时间大大减少，特别涉及处理大量衬底时。例 如，把大量衬底加热到高于要压印的材料的玻璃化温度的温度。同时， 模具被加热到和维持在低于该玻璃化温度的温度。然后把衬底放到模 具中压印，同时模具冷却衬底(由于温度差)。然后把衬底从模具中 取出，把下一个衬底放入模具。不必像常规那样加热衬底和模具到高 于玻璃化温度和然后冷却其组合到低于玻璃化温度。常规压印技术通 常需要大约6到12小时完成，而上述压印技术可以在分钟级完成。
例如，用聚醚亚胺(Ultem树脂等级1010)涂敷的铝盘固定在 转轴上并且在加热炉中加热到大约780°F(415℃)。把一个具有希 望表面特征负本的压印模加热到大约205℃。一旦该盘处于这一温度， 则将其放入模具，并在冷却时在时间-压力曲线下压缩以压印表面特征 到衬底表面。然后把压印后的衬底从模具中取出。
通过维持模具低于或稍微高于玻璃化温度和单独加热衬底到高于 玻璃化温度，可以以很大的数量级缩短压印周期时间。
一旦衬底用聚合物涂敷并形成合适的表面特征，则如果希望的话， 然后可以通过一种或多种常规技术，例如溅射、化学蒸气沉积、等离 子增强化学蒸气沉积、反应溅射、蒸发等在衬底上施加各种层。例如， 在一些场合下，高面密度存储介质可以在聚合物衬底上具有仅可以作 为地理定位器的凹坑和槽，亦即不需要它们在其内存储数据。数据存 储在数据存储层。此外，在数据存储层存储的数据可以通过以比常规 亦即“低”密度紧致盘更高的密度重复压印步骤改变(重写)。
施加在衬底上的层可以包括一个或者多个数据存储层(例如磁， 磁-光等)，保护层，电介质层，绝缘层，其组合，和其它。数据存储 层包括任何可以存储可检索数据的材料，诸如光学层，磁性层，或更 优选磁-光层，具有厚度到大约600，优选厚度到300。可能的数 据存储层包括，但不限于，氧化物(诸如氧化硅)，稀钍元素-转变金 属合金，镍，钴，铬，钽，铂，铽，钆，铁，硼，其它，和合金和包 括上述至少一种的组合物，有机染料(例如菁或酞菁型染料)，和无 机相变化合物(例如TeSeSn或InAgSb)。优选数据层具有至少大约1500 奥斯特的矫顽力，特别希望具有大约3000奥斯特或更高的矫顽力。
保护层用以防止灰尘、油、和其它污染物，可以具有大于100μ 到小于大约10的厚度，在一些实施例中优选厚度大约为300或更 小。在另一个实施例中，特别希望厚度为100或更小。保护层的厚 度通常至少部分由所使用的读/写机械的类型决定，例如磁、光、或磁 -光。
可能的保护层包括防腐蚀材料，诸如氮化物(例如，氮化硅和氮 化铝，和其它)，碳化物(例如碳化硅和其它)，氧化物(例如二氧化 硅和其它)，聚合材料(例如聚丙烯酸酯或聚碳酸酯)，碳膜(宝石， 类宝石碳等)，及其它，以及包括上述至少一种的组合物。
经常用作热控制器的电介质层通常可以具有厚度到或超过大约 1000和低到200。可能的电介质层包括氮化物(例如，氮化硅和 氮化铝，和其它)，氧化物(例如氧化铝和其它)，碳化物(例如碳 化硅)；和包括上述至少一种的组合，以及与环境兼容的其它材料， 和优选不与周围层反应的材料。
反射层应该具有足够的厚度以反射足够数量的能量而允许数据检 索。通常反射层具有厚度到大约700，一般优选厚度大约为300 到大约600。可能的反射层包括任何能够反射特别能量场的材料， 包括金属(例如铝，银，金，钛和合金和包括上述至少一种的混合物， 和其它)。除数据存储层、电介质层、保护层和反射层外，可以使用 其它层，诸如润滑层和其它层。有用的润滑物包括氟化合物，特别是 氟油和润滑脂等。
这里说明的包括一个刚性衬底，例如一个铝衬底，带有压印有表 面特征的塑料树脂存储介质的一个意外的结果是保持可和常规存储介 质比较的头拍击性能(head slap performance)。常规铝介质通常例 如用磷化镍涂敷，以改善表面硬度，为抛光和抵抗与头接触对抛光的 表面的损坏。塑料树脂通常比铝表面涂层软，可能限制存储介质的头 拍击抵抗；然而，这里说明的包括塑料膜的存储介质意外展现出未看 到减小的拍击抵抗。相信这一意外的结果是在某种程度上依赖于塑料 膜的厚度，而具有较大厚度的塑料膜可能期望具有减小的头拍击抵抗。 这样，在一个特别优选的实施例中，具有优选包含表面特征的塑料膜 的涂敷铝衬底的头拍击抵抗基本等于不包括塑料膜的涂敷铝衬底的头 拍击抵抗。用其它刚性衬底例如玻璃可以得到相似的头拍击结果。
这里说明的存储介质可以用在常规光、磁-光、和磁系统中，以及 需要更高质量的存储介质和/或面密度的高级系统中。在使用期间，存 储介质相对于读/写设备放置，使得能量(磁，光，其组合或其它)以 能量场入射到该存储介质上的形式接触数据存储层。能量场在接触衬 底前(如果有的话)接触放置在存储介质上的层。能量场引起存储介 质中的某些物理和化学变化，以便记录能量入射到该层上该点。例如， 入射磁场可以改变在该层中的磁域的定向，或入射光束可以引起在光 加热材料的地方的相位转变。
例如，参考图2，在一个磁-光系统100中，数据检索包括用极化 光110(白光，激光，或其它)入射数据存储层102而接触该层。放 置在数据存储层102和衬底108之间的反射层106通过数据存储层 102、保护层104把光反射回到读/写设备112，这里数据被检索。
在另一个实施例中，参考图3，读/写设备112检测在数据存储层 102’中磁域的极性(以及数据被读)。为在存储介质上写数据，由读 /写设备112在数据存储层102’上放置磁场。磁场从读/写设备112’ 通过润滑层105、和保护层104到磁层102’，形成沿两个方向中任一 方向上的磁域，从而定义数字数据位。
提供下面的例子为进一步说明本发明，而并不打算限制本发明的 范围。
例子
例1：
用聚醚亚胺树脂(从GE Plastics公司得到的Ultem树脂等级 1010)形成的衬底具有外径130mm、厚度为1.2mm，在技术中公知的 标准条件下使用注塑成形制造。衬底的表面光滑度小于10Ra，第 一众数频率大约175Hz。与现有技术(比较例子#1)比较的好处是显 然的。
例2：
使用注塑成形用聚碳酸酯生产直径130mm、厚度1.2mm的衬底， 填充以20wt％的碳纤维。该材料展现弯曲模数为1.6兆psi，机械阻 尼系数为0.015，比重为1.29g/cc。该存储介质在振动激励期间显示 出的最大轴向位移为0.32mm，第一众数频率为302Hz。
例3：
外径95mm、厚度1.2mm的衬底用注塑成形制造，具有聚亚苯基 醚/聚苯乙烯(PPE/PS)的核，包含20wt％的陶瓷微纤维和PPE/PS的 外皮(40/60)。微纤维的平均尺寸的数量级为长10-2μ×直径0.3- 0.6μ，比常规碳纤维显著小。衬底的表面光滑度通过与常规碳纤维共 注盘相比近似因子为2而改善，第一众数频率大约为425Hz。在这一 频率下轴向位移大约为0.15mm。与现有技术相比(比较例子#1)好 处是明显的。
例4：
外径130mm、厚度1.2mm的衬底在技术中公知的标准条件下用 共注成形制造，具有20wt％碳纤维填充的聚碳酸盐的核和纯聚碳酸盐 外皮，核与外皮的厚度比为大约1单位对1单位。衬底的表面光滑度 大约为10Ra，第一众数频率大约为210Hz。在这一频率下，轴向 位移大约为1.27mm；然而，在核对外皮的比改变时位移和频率可以 改变。与现有技术相比(比较例子#1)好处是明显的。
例5：
外径120mm、厚度0.9mm的衬底使用技术中公知的标准条件用 注塑成形制造，所用材料为包含30wt％的碳纤维、21wt％的聚(苯乙 烯-异戊二烯)、和3.5wt％的聚(苯乙烯-顺丁烯二酸酐)(所有都 基于化合物的总重量)聚碳酸盐。第一众数频率大约为292Hz。在这 一频率下，轴向位移大约为0.069mm。与现有技术相比(比较例子#1 和#2)好处是明显的。
例6：
外径95mm、厚度2mm的衬底在技术中公知的标准条件下使用共 注成形制造，具有包含30wt％的碳纤维、21wt％的聚(苯乙烯-异戊 二烯)振动阻尼填充物、和3.5wt％的聚(苯乙烯-顺丁烯二酸酐)的 聚碳酸盐的核和聚碳酸盐的外皮(所有都基于化合物的总重量)。核 包括盘厚度的大约50％。衬底的表面光滑度大约为1.3nmRa和第一众 数频率大约为450Hz。在这一频率下，轴向位移大约为0.033mm。与 现有技术相比(比较例子#1和#2)好处是明显的。
例7：
外径130mm、厚度1.2mm的衬底通过在模具中注塑填充材料制 造，所述模具在其一面或两面包含聚碳酸盐膜，该衬底具有包含20wt％ 的碳纤维、和10wt％的聚(苯乙烯-异戊二烯)的聚碳酸盐(所有都 基于化合物的总重量)的核和聚碳酸盐的外皮。衬底的表面光滑度大 约为1nmRa和第一众数频率大约为250Hz。在这一频率下，轴向位 移大约为0.20mm。与现有技术相比(比较例子#1和#2)好处是明显 的。
例8：
外径130mm、厚度1.2mm的衬底在一个在其一面或两面包含聚碳 酸盐膜的模具中制造，所述衬底具有包含30wt％的碳纤维的聚碳酸盐 的核。衬底的表面光滑度大约为1nmRa和第一众数频率大约为300Hz。 在这一频率下，轴向位移大约为0.40mm。与现有技术相比(比较例 子#1)好处是明显的。
例9：
一薄层(5μ)聚醚亚胺使用电化学方法沉积在铝衬底的一面或两 面。随后，使用热冲压技术在聚醚亚胺薄膜的表面上形成地理定位器 (凹坑)。这一衬底比传统铝衬底的高级之处(比较例子#2)在于， 它包含地理定位器的希望的凹坑结构和通过压印形成的其它表面特 征。
例10：
一薄层聚醚亚胺(5μ)通过旋转涂敷包含聚合物的溶液沉积到铝 衬底的一面。这一衬底比传统铝衬底高级(比较例子#2)的地方在于， 最终表面为磁数据存储应用足够光滑(小于10Ra和总的表面平度 小于8μ)，但是该衬底不必经受在准备常规金属或陶瓷衬底中使用 的喷镀和抛光步骤。在溅射的磁数据层沉积后，达到大于2500奥斯特 的磁矫顽力。
例11：
一薄层聚醚亚胺(5μ)通过旋转涂敷包含聚合物的溶液沉积到玻 璃衬底的一面。最终表面具有小于10Ra和总的表面平度小于8μ。 在溅射的磁数据层沉积后，达到大于3000奥斯特的磁矫顽力。在标准 800G的头拍击试验后，涂敷的衬底未表示出损坏。
例12：
一薄层聚醚亚胺可以通过旋转涂敷包含聚合物的溶液沉积到碳化 铝-硼刚性衬底的一面或两面。这一衬底应该比传统铝衬底高级(比较 例子#2)的地方在于，材料将具有显著高的比模数。比没有涂层的碳 化铝-硼衬底高级的地方在于，该涂层使表面光滑度足可用于磁数据存 储应用(使用常规方法，诸如抛光，获得适当的表面光滑度十分困难， 如果不是不可能的话)。
例13：
通过旋转涂敷包含聚合物的溶液到表面上并且加工处理而把一薄 层聚醚亚胺沉积到铝衬底的一面。随后，使用压印技术，例如热冲压， 在表面上形成表面特征。这一衬底比传统铝衬底高级(比较例子#2) 的地方在于，它包含有地理定位器的希望的凹坑结构和希望的表面质 量；例如小于10Ra。
例14：
外径130mm、厚度1.2mm的包含多微孔性的衬底使用Muccel多 微孔注塑成形处理制造，所用材料为聚碳酸盐(Lexan树脂等级 OQ1030L，从GE Plastics公司得到)。与比较例子#1相比，该衬底 表现出20％的较低惯性矩和较高的众数频率。
例15：
外径130mm、厚度1.2mm的包含多微孔和光滑聚碳酸盐外皮的衬 底在一个模具中使用Muccel多微孔注塑成形处理制造，所用材料为聚 碳酸盐(Lexan树脂等级OQ1030L，从GE Plastics公司得到)，所 述模具在一面或两面包括聚碳酸盐薄模。该衬底显示例子#13的减小 惯性矩和较高的众数频率的好处，同时减小表面粗糙度。
例16
外径130mm、厚度1.2mm的衬底在技术中公知的标准条件下用 注塑成形制造，所用材料为聚醚亚胺(Ultem树脂等级1010，从GE Plastics公司得到)，用大约60wt％的低熔化(小于400℃)玻璃填 充剂(Corning Cortem)填充。第一众数频率大约为210Hz。在这一 频率下，轴向位移大约为0.723mm。与现有技术相比(比较例子#1) 好处是明显的。
例17：
外径120mm、厚度1.2mm的衬底在技术中公知的标准条件下用 注塑成形制造，所用材料为苯乙烯-丙烯腈共聚物(从GE Plastics公 司得到的SAN CTS100)。与比较例子#1相比，该衬底表示出减小的惯 性矩，改善的平度，较高的众数频率。
例18：
外径120mm、厚度1.2mm的衬底使用注塑成形制造，所用材料 为聚(亚苯基醚)树脂和聚苯乙烯60/40重量百分比的混合物。与比 较例子1相比，该衬底表示出减小的惯性矩，改善的平度，较高的众 数频率。
例19：
外径120mm、厚度1.2mm的衬底使用注塑成形制造，所用材料 为聚(亚苯基醚)树脂、聚苯乙烯、和聚苯乙烯-共-(丙烯腈)45/30/25 重量百分比的混合物。与比较例子1相比，该衬底表示出减小的惯性 矩，改善的平度，较高的众数频率。
例20：
外径120mm、厚度1.2mm的衬底使用注塑成形制造，所用材料 为聚(亚苯基醚)树脂与聚苯乙烯60/40wt％的混合物，并包含20wt％ 的硫化锌微粒填充剂(所有重量都基于整个化合物的重量)。与比较 例子#1相比，该衬底表示出减小的惯性矩，改善的平度，较高的众数 频率。
例21：
外径120mm、厚度1.2mm的衬底使用注塑成形制造，所用材料 为聚(亚苯基醚)树脂与聚苯乙烯60/40重量百分比的混合物，并包 含20wt％的粘土微粒填充剂(所有重量都基于整个化合物的重量)。 与比较例子#1相比，该衬底表示出减小的惯性矩，改善的平度，较高 的众数频率。
例22：
外径120mm、厚度1.2mm的衬底使用注塑成形在一个模具中制 造，所述模具包含在美国专利序号5,458,818中说明的“受控热传递” 电介质层，所用材料为聚(亚苯基醚)树脂与聚苯乙烯60/40重量百 分比的混合物，并包含20wt％的硫化锌微粒填充剂(所有重量都基 于整个化合物的重量)。与比较例子#1相比，该衬底表示出减小的惯 性矩，改善的平度，较高的众数频率；与例#20比较，表示出模铸表 面改善的复制。
例23：
衬底可以如例15准备。该衬底使用夹紧设备保持，夹紧设备在支 架和衬底之间包含粘弹性垫圈(例如高弹体)。该结构与同样的衬底 在使用不含粘弹性垫圈的设备夹紧时相比表现出减小的轴向位移 (0.475mm对0.723mm)。
比较例子
比较例子1：
外径130mm、厚度1.2mm的衬底使用注塑成形制造，所用材料 为聚碳酸盐(从GE Plastics公司得到的Lexan树脂等级OQ1030L)。 该衬底的表面光滑度小于大约10Ra，第一众数频率大约150Hz。 在这一频率下轴向位移大约为1.40mm。
比较例子2：
外径130mm、厚度1.2mm的衬底用铝制造，通过从铝板冲压出 盘、用磷化镍镀、并抛光来达到表面粗糙度(小于10Ra)。第一 众数频率大约500Hz。在这一频率下轴向位移大约为0.075mm。
从这里提供的例子和说明中可以看出，发明了新颖的和/或增强的 数据存储介质。在一些实施例中，可以设计光、磁、和/或磁-光介质， 它们至少部分用塑料制造，并且具有高存储能力，例如面密度大于大 约5千兆位/英寸2。在另一些实施例中，意外地提供具有非常希望的 特性的存储介质，至少包括例如表面粗糙度小于大约10Ra、低微 波、边缘升起小于大约8μ、机械阻尼系数在温度为24℃时大于大约 0.04、共振频率大于大约250Hz、和在冲击或振动激励下的轴向位移 峰值小于大约500μ，数据层的矫顽力至少大约1500奥斯特，杨氏模 数至少大约7Gpa。
这里说明的一些存储介质包含有刚性核，在其一面或两面使用旋 转涂敷、溅射涂敷、电沉积、或其组合涂敷有膜或涂层。塑料可以是 热塑塑料、热固塑料、或其混合物。在另外的实施例中，存储介质具 有放置在塑料(膜，涂层，核，衬底)中的表面特征(凹坑，槽，边 缘特征，不平度(例如激光撞击等)，粗糙度，微波等)，优选使用 压印技术(亦即可以用物理方法给衬底印制模式)。物理模式印制衬 底的另一优点是不需对数据层进行伺服模式印制。这可以消除数据层 伺服模式印制的耗时处理，通常要几小时的处理。另外，因为数据层 全部或基本不需伺服模式印制，因此增加了为存储数据可用的数据层 的面积。
有关进一步的处理和机械特性也获得了意外的结果。如上所述， 使用诸如在升高的温度下溅射的技术使塑料经受附加层(例如数据层， 反射层，保护层等)的沉积，常常在超过塑料的玻璃化温度的温度下。 另外，包括其上附着有塑料膜或涂层的刚性衬底的混合存储介质保持 和常规存储介质相比同样的头拍击性能。对掌握本技术领域一般技能 的人来说从这里提供的说明和例子可以看出这些说明性实施例和结果 是显然的。
不像现有技术的存储介质，本存储介质使用具有至少一部分塑料 (例如至少一个薄塑料膜)的衬底来实现希望的机械特性和表面特征。 由于使用了塑料，可以在原来位置形成具有希望表面特征的衬底。此 外，包括粗糙度等的表面特征可以直接压印在衬底表面，使该存储介 质的生产从成本来说是高效的。