JP2002092945A - 光学記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持基板上に光記録層と光透過保護層とが積
層された光学記録媒体において、経時変化の発生を抑制
して再生不良を防止し、高い信頼性を確保する。 【解決手段】 非磁性のディスク基板２上に、反射層
３、第１の誘電体層４、記録層５および第２の誘電体層
６を順次積層して光記録層７を設ける。光記録層７が形
成されたディスク基板２の一主面に、接着層８を介して
光透過保護層９を設け、光ディスク１を構成する。この
光ディスク１において、ディスク基板２の吸水率と光透
過保護層９の吸水率との差が０．１％以下となるよう
に、ディスク基板２の材料と光透過保護層９の材料とを
決定する。好ましくは、ディスク基板２の材料と光透過
保護層９の材料とを同種の材料とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光学記録媒体お
よびその製造方法に関し、特に、支持基板の一主面上に
情報記録層と、少なくとも１層の光透過保護層とが設け
られ、光透過保護層側からレーザ光を照射することによ
り、情報信号の記録／再生を行うようにした光学記録媒
体に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、相変化記録材料を用いた書き換え
可能な光ディスクの実用例として、いわゆるＤＶＤ−Ｒ
ＡＭ(Digital Versatile Disc-Ramdom Access Memory)
が市販されている。このＤＶＤ−ＲＡＭの構成を図１３
に示す。

【０００３】図１３に示すように、ＤＶＤ−ＲＡＭ１０
１においては、ディスク基板１０２の、レーザ光が照射
される面と反対側の一主面上に、少なくとも、第１の誘
電体層１０３、記録層１０４、第２の誘電体層１０５お
よび反射層１０６が順次積層されて設けられている。

【０００４】このようなＤＶＤ−ＲＡＭ１０１に対する
記録／再生時に用いられるレーザ光は、ディスク基板１
０２側から記録層１０４に向けて照射されるように構成
される。そして、このＤＶＤ−ＲＡＭ１０１において
は、線速が６ｍ／ｓ、ビット長が０．４１μｍ／ｓ、ト
ラックピッチ（Ｔｐ）が０．７４μｍ、レーザ光の波長
が約６５０μｍ、データ転送レートが１１Ｍｂｐｓ、記
録容量２．６ＧＢが実現されている。

【０００５】さらに、このＤＶＤ−ＲＡＭを上回る大容
量化、高転送レート化を実現するためには、記録用のレ
ーザ光におけるスポットサイズ（スポット径）を小さく
し、記録線速の向上する方法が有効である。ここで、記
録用のレーザ光におけるスポットサイズを小さくするた
めには、具体的には、レーザ光を短波長化する方法や、
対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくする方法などを挙
げることができる。

【０００６】特に、レーザ光の短波長化と対物レンズの
高ＮＡ化とを併用すると、これらのそれぞれの方法を単
独に採用した場合に比して、スポットサイズをより小さ
くすることができる。例えば、光源として、波長λが４
００ｎｍ付近のいわゆる青紫色レーザを用い、さらに対
物レンズの開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを用いる
と、理論上さらなる高密度記録が可能となる。

【０００７】このように、記録密度を上げるためには、
ＮＡ／λの向上を図ることが不可欠となる。この場合、
記録容量として８ＧＢを達成するためには、少なくとも
ＮＡを０．７０以上とし、さらにレーザ光の波長λを
０．６８μｍ（６８０ｎｍ）以下にする必要がある。

【０００８】そして、現状用いられている赤色レーザか
ら将来普及が見込まれる青色レーザまで対応することを
考慮すると、光透過層は１０〜１７７μｍに設定するの
が最適であるとされている。すなわち、一般的にディス
クスキューマージンΘと、記録再生用光学ピックアップ
の光源波長λと、その開口数（ＮＡ）並びにディスクの
光透過保護層の膜厚ｔとは相関関係にある。そして、実
用上、そのプレイヤビリティが十分に実証されているコ
ンパクトディスク（ＣＤ）を基準として、これらのパラ
メータとΘとの関係が、特開平３−２２５６５０号公報
（文献１）に示されている。

【０００９】文献１によると、−８４．１１５（λ／Ｎ
Ａ³／ｔ）≦Θ≦８４．１１５（λ／ＮＡ³／ｔ）であれ
ばいい。ここで、ディスクを実際に量産する場合のスキ
ューマージンΘの具体的な限界値を考えると、０．４°
とするのが妥当である。これは、量産を考えた場合、こ
れより小さくすると製造歩留まりが低下し、コストが増
加してしまうからである。既存の光学記録媒体について
も、ＣＤにおいては０．６°、ＤＶＤにおいては０．４
°である。

【００１０】そこで、Θ＝０．４°として、レーザの短
波長化および高ＮＡ化により、光透過保護層の厚みをど
の程度に設定すべきかを計算すると、λ＝０．６５μｍ
（赤色レーザ）とすると、ＮＡは０．７８以上が要求さ
れる。また、将来、短波長化が進み、λ＝０．４μｍと
なったとすると、ｔ＝１７７μｍとなる。この光透過保
護層の厚さの下限は、光記録層を保護する光透過保護層
の保護機能によって決まり、信頼性や２群レンズの衝突
の影響を考慮すると、１０μｍ以上が望ましい。

【００１１】ここで、図面を参照しつつ、このような光
学記録媒体（光ディスク）について説明する。図１４
に、光ディスク２０１を示す。図１４に示すように、光
ディスク２０１は、支持基板２０２上に、反射層２０
３、第１の誘電体層２０４、記録層２０５および第２の
誘電体層２０６からなる光記録層２０７と、この光記録
層２０７上に、接着層２０８を介して光透過保護層２０
９とが積層された構成を有する。これらのうち、支持基
板２０２は、単板で構成する場合には、ある程度の剛性
が要求される。そのため、支持基板２０２の厚さは、
０．６ｍｍ以上であることが望ましい。同様に、２枚を
張り合わせる構造の場合においては、その半分の０．３
ｍｍ以上であることが望ましい。また、ＣＤの製造設備
を流用することを考慮すると、支持基板２０２の厚さは
１．２ｍｍ程度が一般的になる。

【００１２】さて、このような光学記録媒体の支持基板
に用いられるポリカーボネート樹脂およびポリオレフィ
ン系樹脂においては、溶融成型時に耐熱性を有し、成型
しやすいこと、変質が少ないこと、機械的特性が優れて
いることなどの利点を有している。そのため、光学記録
媒体の基板として有用である。

【００１３】また、２枚のディスクを貼り合わせて構成
されるものにおいては、支持基板上に記録用薄膜を形成
後、光透過保護層が貼り合わされる点が重要である。こ
の貼り合わせにより、歩留まりや光学記録媒体の信頼性
が左右されることも多い。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、支持基板上
に記録用薄膜を形成した後、光透過保護層を接着層を介
して貼り合わせられる光学記録媒体においては、経時変
化の改善が大きな課題となる。

【００１５】すなわち、ポリカーボネート樹脂からなる
成形体を光透過保護層とする光学記録媒体を高温高湿の
雰囲気下で保存すると、経時変化が発生する。この経時
変化は、光学記録媒体における再生不良などをもたら
す。そして、信頼性を保証しなければならない光学記録
媒体において、大きな問題となる。

【００１６】したがって、この発明の目的は、支持基板
上に光記録層および光透過保護層が積層されて構成され
た光学記録媒体において、経時変化の発生を抑制して、
再生不良の発生を低減することができ、高い信頼性を有
するの光学記録媒体およびその製造方法を提供すること
にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の発明は、非磁性支持基板上に、少
なくとも光記録層および光透過保護層が順次積層されて
設けられ、光透過保護層の側からレーザ光を照射するこ
とにより情報信号の記録および／または再生可能に構成
された光学記録媒体において、非磁性支持基板の吸水率
と光透過保護層の吸水率との差が０．１％以下であるこ
とを特徴とするものである。

【００１８】この発明の第２の発明は、非磁性支持基板
上に、少なくとも光記録層および光透過保護層が順次積
層されて設けられ、光透過保護層の側からレーザ光を照
射することにより情報信号の記録および／または再生可
能に構成された光学記録媒体の製造方法において、非磁
性支持基板の吸水率と光透過保護層の吸水率との差が
０．１％以下であることを特徴とするものである。

【００１９】この発明において、非磁性基板の剛性を確
保し、反りを抑制するために、典型的には、非磁性基板
を単板で形成する場合、０．６ｍｍ以上であり、２枚の
非磁性基板を貼り合わせた構造の場合においては、非磁
性基板の厚さは０．３ｍｍ以上である。また、従来の光
学記録媒体の製造に用いられる製造設備を流用すること
を考慮すると、非磁性基板の厚さは１．３ｍｍ以下であ
り、好適には１．２ｍｍ程度である。

【００２０】この発明において、光学記録媒体における
スキューマージンの限界値を考慮し、記録／再生に用い
られるレーザ光の短波長化、高開口数化（高ＮＡ化）に
対応するために、典型的には、光透過保護層の膜厚は、
１０μｍ以上１７７μｍ以下である。

【００２１】この発明において、非磁性支持基板と光透
過保護層との吸水率差を最小限にするために、好適に
は、非磁性支持基板を構成する材料と、光透過保護層を
構成する材料とは、同種の材料である。具体的には、非
磁性支持基板および光透過保護層をそれぞれポリカーボ
ネート系樹脂から構成するか、非磁性支持基板および光
透過保護層をそれぞれポリオレフィン系樹脂から構成す
るのが好ましい。

【００２２】この発明において、非磁性基板に対して光
透過保護層が設けられた側からレーザ光を照射するた
め、典型的には、光記録層は、反射層、第１の誘電体
層、相変化材料層および第２の誘電体層が順次積層され
て構成されている。

【００２３】この発明において、典型的には、光透過保
護層は、光記録層上に接着層を介して設けられている。
また、この発明において、具体的には、接着層が、紫外
線硬化樹脂、粘着性シートおよびホットメルト系接着剤
からなる群より選ばれた少なくとも１種類の材料から構
成されている。

【００２４】この発明において、レーザ光を光学記録媒
体上で案内するために、典型的には、非磁性支持基板の
光記録層が設けられた主面に溝トラックが形成されてい
る。

【００２５】この発明は、具体的には、ＤＶＲ−ｒｅ
ｄ、ＤＶＲ−ｂｌｕｅなどのＤＶＲ（Digital Video Re
cording system）に適用することができるが、支持基板
上に、光記録層、接着層および光を透過する保護層が設
けられた光学記録媒体であれば、いかなる記録媒体に適
用することも可能である。

【００２６】上述のように構成されたこの発明による光
学記録媒体およびその製造方法によれば、非磁性支持基
板の吸水率と光透過保護層の吸水率との差を０．１％以
下にしていることにより、非磁性支持基板と光透過保護
層とのスキュー差を最小限にすることができるので、光
学記録媒体において良好なスキュー特性を得ることがで
き、反りを最小限にすることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態
の全図においては、同一または対応する部分には同一の
符号を付す。

【００２８】まず、この発明の第１の実施形態による光
学記録媒体について説明する。図１に、この第１の実施
形態による光学記録媒体を示す。

【００２９】図１に示すように、この第１の実施形態に
よる相変化型の光ディスク１においては、ディスク基板
２の一主面上に、反射層３、第１の誘電体層４、記録層
５および第２の誘電体層６が順次積層されて構成された
光記録層７が設けられている。また、このディスク基板
２の一主面上の光記録層７における、ディスク基板２が
存在する側とは反対側の主面に、接着層８および光透過
保護層９が順次積層されて設けられ、光ディスク１が構
成されている。また、この光ディスク１において、記録
／再生用のレーザ光Ｌ₁は、ディスク基板２に対して光
透過保護層９が設けられた側から照射される。

【００３０】ディスク基板２は、例えばポリカーボネー
ト系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂など
の、低コスト化に優れたプラスチック材料からなる。こ
れらの材料のうち、ポリカーボネート（ＰＣ）を用いる
場合には、熱膨張係数α＝７．０×１０^-5程度で、曲げ
弾性率が２．４×１０⁴程度のものが用いられる。ま
た、ポリオレフィン系樹脂（例えばゼオネックス（登録
商標））を用いる場合には、熱膨張係数α＝６．０×１
０^-5程度で、曲げ弾性率が２．３×１０⁴程度のものが
用いられる。このディスク基板２の作製は、例えば、射
出成形法（インジェクション法）や紫外線硬化樹脂を用
いたフォトポリマー（２Ｐ(Photo Polymerization)法
（感光性樹脂法））により行われる。また、ディスク基
板２の厚さは、０．３〜１．３ｍｍから選ばれ、この第
１の実施形態においては、例えば１．１ｍｍに選ばれ
る。これは、ディスク基板の厚さが０．３ｍｍより小さ
いと、相変化型の光ディスク１自体の強度が下がったり
反りやすくなったりするためである。他方、ディスク基
板２の厚さが１．３ｍｍより大きいと、相変化型の光デ
ィスク１の厚みが、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクにお
ける厚さ（約１．２ｍｍ）に比して大きくなってしま
い、これらのＣＤやＤＶＤ、およびこの第１の実施形態
による光ディスクに対応する駆動装置の商品化を考慮す
ると、同じディスクトレイを共用できなくなる可能性が
あるためである。

【００３１】また、ディスク基板２は、その中央部にセ
ンターホール（図示せず）が形成された平面円環形状を
有する。そして、ディスク基板２の内径（センターホー
ルの径）は例えば１５ｍｍ、外径は例えば１２０ｍｍで
ある。なお、このディスク基板２の光記録層７が形成さ
れる一主面には、凹凸の溝トラック（図示せず）を形成
することも可能である。この場合、溝トラックの形状
は、スパイラル状、同心円状、ピット列などの様々な形
状とすることができる。また、この溝トラックによる案
内により、光ディスク１を任意の位置に移動することが
できるようになる。

【００３２】また、反射層３は、例えば金属や半金属か
らなる。そして、反射層３における反射機能を考慮する
と、反射層３の材料としては、記録再生用に用いられる
レーザ光の波長に対して反射能を有するとともに、熱伝
導率が例えば４．０×１０^-2〜４．５×１０²Ｊ／ｍ・
Ｋ・ｓ（４．０×１０^-4〜４．５Ｊ／ｃｍ・Ｋ・ｓ）の
範囲内の値を有する金属元素、半金属元素、およびこれ
らの化合物または混合物からなることが好ましい。すな
わち、反射層３の材料としては、具体的には、アルミニ
ウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム
（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）、シリコン（Ｓｉ）、タン
タル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの単体、またはこれら
の単体を主成分とする合金を挙げることができる。そし
て、実用性の面を考慮すると、これらのうちのＡｌ系、
Ａｇ系、Ａｕ系、Ｓｉ系またはＧｅ系の材料が好まし
い。また、反射層３の材料として、合金を用いる場合に
は、例えばＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｃｏ、Ａｌ
−Ｍｇ−Ｓｉ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ、
Ｃｕ−Ａｇ−Ｔｉ、またはＳｉ−ホウ素（Ｂ）などが好
ましい。さらに、反射層３の材料は、光学特性および熱
特性を考慮して設定される。すなわち、一般的に、反射
層３の膜厚を、レーザ光が透過しない程度の大きさ（例
えば５０ｎｍ以上）に設定すると、反射率が高くなると
ともに、放熱性が向上する。特に、Ａｌ系の材料やＡｇ
系の材料は、レーザ光が短波長の場合においても高い反
射率を有する。例えば、波長λが４００ｎｍ程度の青色
レーザ光の照射に対して、反射率は８０％以上になる。
以上のことから、この第１の実施形態においては、反射
層３としてＡｇ合金を用い、その膜厚を例えば１００ｎ
ｍとする。

【００３３】また、第１の誘電体層４および第２の誘電
体層６は、記録再生用レーザ光に対して、吸収能が低い
材料から構成され、具体的には、消衰係数ｋの値が０．
３以下の材料から構成することが好ましい。この第１の
実施形態においては、第１の誘電体層４および第２の誘
電体層６として、例えば硫化亜鉛（ＺｎＳ）と酸化シリ
コン（ＳｉＯ₂）との混合体（特に、モル比が約４：１
のＺｎＳ−ＳｉＯ₂）が用いられる。また、第１の誘電
体層４の膜厚は、例えば１５ｎｍであり、第２の誘電体
層６の膜厚は、例えば１３０ｎｍである。

【００３４】また、記録層５は、この光ディスク１が相
変化型の光ディスクであるため、相変化記録材料からな
り、この第１の実施形態においては、例えばＳｂＴｅ系
材料からなる。また、記録層５の膜厚は、例えば２０ｎ
ｍである。

【００３５】また、光記録層７上に設けられた接着層８
は、例えば粘着剤や紫外線硬化樹脂などからなる。そし
て、光記録層７の経時変化を防止するために、好ましく
は、接着層８の半径方向における外周端は、光記録層７
における半径方向の外周端より０．５ｍｍ以上外周側に
なるように構成される。

【００３６】また、光記録層７上に接着層８を介して形
成された光透過保護層９は、記録／再生に用いられるレ
ーザ光に対して、吸収能が低い材料から構成することが
好ましく、レーザ光の透過率が９０％以上の材料から構
成することがより望ましい。具体的には、光透過保護層
９は、例えばポリカーボネート樹脂材料やポリオレフィ
ン系樹脂から構成された平面円環状のシート状基材から
なる。具体的には、ポリカーボネート（ＰＣ）を用いる
場合、熱膨張係数α＝７．０×１０^-5程度、曲げ弾性率
が２．４×１０⁴程度の材料が用いられ、ポリオレフィ
ン系樹脂（例えばゼオネックス（登録商標））を用いる
場合、熱膨張係数α＝６．０×１０^-5程度、曲げ弾性率
が２．３×１０⁴程度の材料が用いられる。また、この
光透過保護層９の厚さは、３〜１７７μｍの範囲内から
選ばれ、この第１の実施形態においては、接着層８との
合計の厚さが例えば１００μｍになるように選ばれる。
なお、この第１の実施形態による光透過保護層９は、ポ
リカーボネート樹脂を押出機に投入し、このポリカーボ
ネート樹脂をヒータ（図示せず）を用いて２５０〜３０
０℃の温度で溶融させ、複数個の冷却ロールを用いてシ
ート状に成形され、ディスク基板２に合わせた形状に裁
断することにより形成されたものである。

【００３７】また、これらの接着層８および光透過保護
層９と、ディスク基板２との関係は、次のように規定さ
れる。すなわち、接着層８の半径方向における外周端
を、光透過保護層９の半径方向における外周端より内周
側に０．５ｍｍ以下、外周側に０．５ｍｍ以下の範囲内
にあり、接着層８の半径方向における内周端は、光透過
保護層９の半径方向における内周端より内周側に０．５
ｍｍ以下、外周側に０．５ｍｍ以下の範囲内にあり、接
着層８の内周端がディスク基板２の内周端より外周側か
つ光記録層７の内周端より内周側にあり、接着層８の外
周端がディスク基板の外周端より内周側かつ光記録層７
の外周端より外周側にあるようにする。なお、接着層８
の材料として紫外線硬化樹脂を用いた場合、接着層８の
外周端がディスク基板２の外周より外周側になる場合が
ある。この場合においては、上述の規定に必ずしも限定
されるものではない。

【００３８】また、以上のように構成された光ディスク
１の作成方法としては、大きく分けて以下の２つの方法
を用いることができる。

【００３９】第１の方法は、案内溝が形成された支持基
板上に多層膜を積層し、最後に平滑な光透過保護層を形
成する方法である。光透過保護層の形成方法としては、
例えば厚さ１００μｍ以下のポリカーボネート系樹脂や
ポリオレフィン系樹脂などからなる光学的に十分平滑な
光透過性のシート（フィルム）を、紫外線硬化樹脂を接
着剤とし紫外線照射により貼り合わせる方法、または粘
着性の機能を有するシートを介し貼り合わせる方法を用
いることができる。

【００４０】また、第２の方法は、案内溝が形成された
光透過保護層上に多層膜を積層し、最後に平滑なディス
ク基板２を形成する方法である。なお、厚さ１００μｍ
以下の光透過保護層に凹凸の溝トラックを形成する方法
としては、射出成形（インジェクション）法、フォトポ
リマー（２Ｐ）法、圧着・加圧により凹凸を転写する方
法などを用いることができる。

【００４１】以上のような２つの方法のうち、光透過保
護層上に凹凸を形成する工程または多層膜を成膜する工
程は必ずしも容易ではないので、量産性を考慮すると第
１の方法を用いることが望ましい。ここで、この第１の
方法による光ディスク１の製造方法について、図２〜図
５を参照しつつ説明する。なお、この第１の実施形態に
おいては、接着層８として、紫外線硬化樹脂を用いた場
合を例にして説明する。

【００４２】この第１の実施形態による光ディスクの製
造方法においては、まず、ディスク基板２の一主面上
に、それぞれ例えばスパッタリング法により、例えばＡ
ｇ合金からなる反射層３、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ₂（硫
化亜鉛と酸化シリコンとの混合体）からなる第１の誘電
体層４、アンチモン−テルル（Ｓｂ−Ｔｅ）系材料から
なる記録層５、および例えばＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなる
第２の誘電体層６を順次成膜することにより積層膜を形
成する。これにより、ディスク基板２の一主面上に積層
膜からなる光記録層７が形成される。

【００４３】次に、ディスク基板２の光記録層７が形成
された一主面上に、紫外線硬化樹脂１１を供給し、塗布
する。紫外線硬化樹脂１１の供給は、紫外線硬化樹脂供
給部１２のノズル口から、ディスク基板２の内周側に、
例えば平面円環状になるようにして行われる。このと
き、紫外線硬化樹脂１１としては、粘度が０．０２〜
０．２Ｐａ・ｓ（２０〜２００ｃｐｓ）、表面張力が２
×１０^-2〜４×１０^-2Ｎ／ｍ（２０〜４０ｄｙｎ／ｃ
ｍ）のものを使用するのが好ましく、この第１の実施形
態においては、粘度が例えば０．１Ｐａ・ｓ（１００ｃ
ｐｓ）、表面張力が２．９×１０^-2Ｎ／ｍ（２９ｄｙｎ
／ｃｍ）の粘度のものが用いられる。

【００４４】次に、図３に示すように、ディスク基板２
のセンターホール２ａと、シート上の光透過保護層９に
おける中心に形成された中心孔９ａとの位置合わせを行
う。その後、紫外線硬化樹脂１１が供給されたディスク
基板２の一主面上に、平面円環状でシート状の光透過保
護層９を載置する。

【００４５】次に、図４に示すように、ディスク基板２
およびシート状の光透過保護層９を、装置の回転軸（図
示せず）を中心として面内方向（図４中、矢印Ｍ方向）
に回転させる。これにより、ディスク基板２上の紫外線
硬化樹脂１１がディスク基板２とシート状の光透過保護
層９との間に行き渡る。また、余分な紫外線硬化樹脂１
１は振り切られる。このとき、振り切り後の紫外線硬化
樹脂１１からなる膜の膜厚は５μｍとなるようにし、シ
ート状の光透過保護層９と紫外線硬化樹脂１１との合計
膜厚が１００μｍになるようにする。ここで、これらの
ディスク基板２とシート状の光透過保護層９の回転速度
は、５０〜１１６．７ｓ^-1（３０００〜７０００ｒｐ
ｍ）の範囲内から選ばれ、この第１の実施形態において
は、例えば８３．３ｓ^-1（５０００ｒｐｍ）に選ばれ
る。また、回転時間は、５〜６０ｓの範囲から選ばれ、
この第１の実施形態においては、例えば２０ｓに選ばれ
る。

【００４６】次に、図５に示すように、紫外線を発光可
能に構成されているとともに、この紫外線をディスク基
板２に照射可能に構成された紫外線光源１３の照射範囲
内に、ディスク基板２を載置する。このとき、ディスク
基板２は、そのシート状の光透過保護層９の接着された
側が紫外線光源１３の設置側に対向するように配置され
る。その後、紫外線を、紫外線光源１３からシート状の
光透過保護層９を介して、ディスク基板２の一主面上の
紫外線硬化樹脂１１に照射する。このときの積算強度は
例えば５００ｍＪ／ｃｍ²とする。この紫外線の照射に
より、ディスク基板２とシート状の光透過保護層９との
間において、紫外線硬化樹脂１１が硬化し、接着層８と
しての紫外線硬化樹脂層が形成される。ここで、シート
状の光透過保護層９の厚さと紫外線硬化樹脂層の膜厚の
合計は、１００μｍである。

【００４７】また、以上のように構成された相変化型の
光ディスク１の記録／再生方法においては、レーザ光の
強弱により、記録層５において、結晶状態と非晶質状態
（アモルファス状態）とを可逆的に相変化させる。そし
て、このような状態変化による反射率などの光学的変化
を利用することによって、記録、再生、消去、オーバー
ライトなどの動作を行うことが可能となる。一般的に
は、成膜後、一旦結晶化（初期化）を行った後、記録／
再生を行う。

【００４８】本発明者は、上述した光記録層７が形成さ
れた光ディスク１において、吸水率の異なる２種類のポ
リカーボネートからなるディスク基板２（具体的には、
吸水率が０．２３％の三菱ガス化学社製Ｈ４０００、お
よび吸水率が０．１５％のＳＴ３０００）と、ポリオレ
フィン系材料からなるディスク基板２（吸水率が０．０
１％以下の日本ゼオン社製ゼオネックス（登録商標））
とを用意した。また、光透過保護層９として、吸水率が
０．２５％で厚さが１００μｍのポリカーボネート樹脂
からなるシートと、吸水率が０．０１％以下のポリオレ
フィン系樹脂からなるものを用意した。そして、３種類
のディスク基板２と２種類の光透過保護層９とをすべて
組み合わせた光ディスクを製造し、環境温度変化に関す
る実験を行った。これらのディスク基板２と光透過保護
層９との全ての組み合わせを以下の表１に示す。なお、
光記録層７が形成されたディスク基板２上に、紫外線硬
化樹脂からなる接着層８を介して光透過保護層９を貼り
合わせた際に、加圧脱泡処理を行い、これにより、接着
層８の貼り合わせ部分に泡や空隙は存在しないようにし
た。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１に示す全ての組み合わせに関する環境
温度変化の実験においては、環境温度変化として、温度
が２５℃、湿度が５０％の環境から、温度が２５℃、湿
度が９０％の環境に変化させ、それに伴ってスキュー特
性を時間ごとに評価した。ここで、スキュー特性の測定
ポイントは、光ディスク１の半径方向に沿った５５ｍｍ
のポイントである。なお、図６に示すように、スキュー
の定義は、光透過保護層９が設けられた面（読み出し
面）側に反る方向を−方向とし、ディスク基板２側に反
る方向を＋方向とする。

【００５１】以上の環境温度変化の実験結果を図７に示
す。表１および図７から、吸水率差が０．２２以上の光
ディスクＤにおけるスキューの絶対値が０．７°程度ま
で増加することがわかり、吸水率差が０．１４の光ディ
スクＥおよび吸水率差が０．２４以上の光ディスクＣに
おけるスキューの絶対値が０．４５程度まで増加するこ
とがわかる。そして、ディスク基板２と光透過保護層９
との吸水率差が少なくとも０．１４以上になる光ディス
ク１において、そのスキュー特性が悪化することがわか
る。他方、吸水率差が０．０２の光ディスクＡにおいて
は、スキューの絶対値が０．２°程度にまでしか増加し
ないのみならず、この光ディスクＡを長時間放置した場
合に、スキューが０°の近傍で安定することがわかり、
良好なスキュー特性を確保することができることがわか
る。また、吸水率差が０．１０程度の光ディスクＢおよ
び吸水率差が０．０１以下の光ディスクＦにおいては、
スキューの絶対値が高々０．１°程度までしか増加しな
いのみならず、この光ディスクを長時間放置した場合に
おいては、スキューが０°の近傍で安定することがわか
り、良好なスキュー特性を確保することができることが
わかる。

【００５２】図７および、以上のことから、ディスク基
板２の吸水率と光透過保護層９の吸水率との差が少なく
とも０．１４未満、好ましくは０．１以下の光ディスク
において、スキューの増加を抑制することができ、良好
なスキュー特性を確保することができることがわかる。
したがって、ディスク基板２と光透過保護層９との吸水
率差を０．１４％未満、好ましくは０．１％以下にする
ことによって、光ディスク１における経時変化を抑制す
ることができることがわかる。また、表１および図７か
ら、吸水率差を最小限にするために、ディスク基板２と
光透過保護層９とを同種の材料から構成することが望ま
しいことがわかる。

【００５３】また、本発明者は、よりスキュー特性に優
れ、高信頼性の光ディスクを製造するために、ディスク
基板２と光透過保護層９との貼り合わせに用いられる接
着層８の材料に関する検討を行った。ここで、上述した
実験により、ディスク基板２と光透過保護層９との材料
が互いに同種の材料から構成されることが望ましい。そ
のため、ディスク基板２と光透過保護層９との材料を互
いに同種の材料から構成した場合に、好ましい接着剤に
関しての実験を行った。

【００５４】すなわち、本発明者は、ポリカーボネート
樹脂およびポリオレフィン系樹脂に関して、それらの樹
脂の最適条件において射出成形を行い、試験片を作製し
た。ここで、この試験片の寸法を、横２５ｍｍ、長さ１
００ｍｍ、厚さ２ｍｍとする。そして、このように作製
した試験片を２枚用いて接着力の実験を行う。すなわ
ち、まず、これらの２枚の試験片の両方に様々な接着剤
を、その寸法が縦２５ｍｍ、横２５ｍｍの接着面となる
ように塗布する。次に、これらの試験片を貼り合わせ、
コールドプレス機により加圧する。ここで、コールドプ
レス機による加圧は、９．８×１０⁴Ｎ／ｍ²(１ｋｇｗ
／ｃｍ²)とする。次に、２０℃±２℃の温度下で２４時
間放置した後、接着した２枚の試験片のうちの一方の試
験片を固定する。そして、固定されていない他方の試験
片に１０ｋｇのおもりをぶら下げる。この状態で１０分
間静置し、この貼り合わせられた２枚の試験片におい
て、接着面が剥がれなかった場合を「○」とし、接着面
が剥がれた場合を「×」とした。この実験結果を以下の
表２に示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】表２から、ディスク基板２と光透過保護層
９とが、ともにポリカーボネートから構成される場合、
種々の接着剤を用いても接着性が非常に良好であること
がわかる。また、ディスク基板２と光透過保護層９とが
ともにポリオレフィン系樹脂から構成される場合、接着
層８の材料として、紫外線硬化樹脂、接着シートおよび
ホットメルト系接着剤を用いるのが好ましく、良好な接
着力を確保することができることわかる。

【００５７】以上説明したように、この第１の実施形態
によれば、平面円環状のディスク基板２上に光記録層
７、接着層８および光透過保護層９が順次積層された光
ディスク１において、ディスク基板２の吸水率と光透過
保護層９の吸水率との差が０．１以下になるようにして
いることにより、光ディスク１の経時変化の発生を大幅
に抑制することができる。これによって、光記録層７の
経時変化をも大幅に抑制することができ、再生不良が少
なく、長期信頼性に優れた光ディスクを得ることができ
る。

【００５８】次に、この発明の第２の実施形態による光
ディスクについて説明する。図８にこの第２の実施形態
による光記録層７を示す。

【００５９】図８に示すように、この第２の実施形態に
よる光ディスクにおいては、第１の実施形態とは異な
り、光記録層７は、記録層２１と、この記録層２１の表
面のうち一方に接触して例えばＡｌなどの金属からなる
金属層２２とが積層されて構成されている。この金属層
２２は、反射層やヒートシンク層などの機能を有する。
なお、金属層２２の代わりに半金属層を設けることも可
能であり、さらに、記録層２１の両方の面に接触して金
属層２２を設けることも可能である。この第２の実施形
態による光記録層７の構成以外のことは第１の実施形態
におけると同様であるので、説明を省略する。

【００６０】この第２の実施形態による光ディスクによ
れば、第１の実施形態におけると同様の効果を得ること
ができる。

【００６１】次に、この発明の第３の実施形態による光
ディスクについて説明する。図９にこの第３の実施形態
による光記録層７を示す。

【００６２】図９に示すように、この第３の実施形態に
よる光ディスクにおいては、第１の実施形態とは異な
り、光記録層７は、第１の誘電体層３１、記録層３２お
よび第２の誘電体層３３が順次積層されて構成される。
この第３の実施形態による光記録層７の構成以外のこと
は、第１の実施形態におけると同様であるので、説明を
省略する。

【００６３】この第３の実施形態による光ディスクによ
れば、第１の実施形態におけると同様の効果を得ること
ができるとともに、第１の誘電体層３１、記録層３２お
よび第２の誘電体層３３のそれぞれの膜厚を制御するこ
とにより、反射率や透過率を制御可能である。そのた
め、膜の構成の設計が容易になる。

【００６４】次に、この発明の第４の実施形態による光
ディスクについて説明する。図１０に、この第４の実施
形態による光記録層７を示す。

【００６５】図１０に示すように、この第４の実施形態
による光ディスクにおいては、第１の実施形態とは異な
り、光記録層７は、金属層４１、第１の誘電体層４２、
記録層４３および第２の誘電体層４４が順次積層されて
構成される。そのため、第３の実施形態による光ディス
クに比して、膜の構成の設計が容易になる。この第４の
実施形態による光記録層７の構成以外のことは、第１の
実施形態におけると同様であるので、説明を省略する。

【００６６】この第４の実施形態による光ディスクによ
れば、第１の実施形態におけると同様の効果を得ること
ができるとともに、金属層４１を設けるようにしている
ことにより、光学特性や熱特性を制御することが容易に
なるとともに、第１の誘電体層４２、記録層４３および
第２の誘電体層４４におけるそれぞれの膜厚を制御する
ことにより、反射率や透過率を制御することが可能とな
る。

【００６７】次に、この発明の第５の実施形態による光
ディスクについて説明する。図１１に、この第５の実施
形態による光記録層７を示す。

【００６８】図１１に示すように、この第５の実施形態
による光ディスク１においては、第１の実施形態とは異
なり、光記録層７は、第１の反射層５１、第２の反射層
５２、第１の誘電体層５３、記録層５４、第２の誘電体
層５５が順次積層されて構成される。また、この第５の
実施形態による光記録層７の構成以外のことは、第１の
実施形態におけると同様であるので、説明を省略する。

【００６９】この第５の実施形態による光ディスクによ
れば、第１の実施形態におけると同様の効果を得ること
ができるとともに、反射層を、第１の反射層５１および
第２の反射層５２の２層から構成していることにより、
光学特性や熱特性の制御がより容易になるとともに、第
１の誘電体層５３、記録層５４および第２の誘電体層５
５のそれぞれの膜厚を制御することにより、反射率や透
過率を制御可能となる。そのため、第４の実施形態によ
る光ディスクに比して、光学設計がより容易になり、熱
特性とのバランスも容易にとることができるようにな
る。

【００７０】次に、この発明の第６の実施形態による光
ディスクについて説明する。図１２に、この第６の実施
形態による光記録層７を示す。

【００７１】図１２に示すように、この第６の実施形態
による光ディスク１においては、第１の実施形態とは異
なり、光記録層７は、反射層６１、第１の誘電体層６
２、第１の記録層６３、第２の記録層６４、第２の誘電
体層６５が順次積層されて構成される。ここで、第１の
記録層６３と第２の記録層６４とは、材料、組成、複素
屈折率のいずれかが異なるように構成される。なお、記
録層を３層以上の異なる層から構成することも可能であ
る。この第６の実施形態による光記録層７の構成以外の
ことは、第１の実施形態におけると同様であるので、説
明を省略する。

【００７２】この第６の実施形態による光ディスクによ
れば、第１の実施形態におけると同様の効果を得ること
ができる。

【００７３】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。

【００７４】例えば、上述の実施形態において挙げた数
値、材料、ディスク基板の製造方法はあくまでも例に過
ぎず、必要に応じてこれと異なる数値、材料、ディスク
基板の製造方法を用いてもよい。

【００７５】例えば、上述の第１の実施形態において
は、ディスク基板２を射出成形法やフォトポリマー法に
より作製しているが、これらの２つの方法以外であって
も、所望の形状、すなわち、厚さが例えば１．１ｍｍ、
直径が例えば１２０ｍｍのディスク形状と、光学的に十
分な基板表面の平滑性を得ることができる方法であれ
ば、どのような方法を用いることも可能である。

【００７６】また、上述の第１の実施形態においては、
記録層の材料として、ＳｂＴｅ系材料からなる相変化材
料を用いているが、相変化材料以外の材料に限定される
ものではなく、比較的経時変化に弱いとされているテル
ビウム・鉄（Ｔｂ−Ｆｅ）系、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ系、Ｇ
ｄ−Ｆｅ系、Ｇｄ−Ｆｅ−Ｃｏ系の光磁気記録材料を用
いることも可能である。また、この発明を、アルミニウ
ム（Ａｌ）合金や銀（Ａｇ）合金を反射膜として用いた
再生専用（ＲＯＭ）ディスクに適用することも可能であ
る。

【００７７】また、例えば上述の第１の実施形態におい
ては、第１の誘電体層および第２の誘電体層の材料とし
て、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂を用いたが、消衰係数ｋが０．３
以下の材料であれば、どのような材料を用いることも可
能である。具体的には、第１の誘電体層および第２の誘
電体層の材料として、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｎｂ、Ｍｇ、Ｂ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｌａ、Ｇｅなどの
金属および半金属などの元素の、窒化物、酸化物、炭化
物、フッ化物、硫化物、窒酸化物、窒炭化物、または酸
炭化物などからなる材料や、これらを主成分とする材料
を用いることが可能である。また、より具体的には、第
１の誘電体層４および第２の誘電体層６の材料として、
ＡｌＮ_x（０．５≦ｘ≦１、特に、ＡｌＮ））、Ａｌ₂Ｏ
_3-x（０≦ｘ≦１、（特に、Ａｌ₂Ｏ₃））、Ｓｉ₃Ｎ_4-x
（０≦ｘ≦１、（特に、Ｓｉ₃Ｎ₄））、ＳｉＯ_x（１≦
ｘ≦２、（特に、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ）、ＭｇＯ、Ｙ
₂Ｏ₃、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄、ＴｉＯ_x（１≦ｘ≦２、（特に、
ＴｉＯ₂））、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、Ｔａ₂Ｏ_5-x
（０≦ｘ≦１、（特に、Ｔａ₂Ｏ₅））、ＧｅＯ_x（１≦
ｘ≦２）、ＳｉＣ、ＺｎＳ、ＰｂＳ、Ｇｅ−Ｎ、Ｇｅ−
Ｎ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ、ＣａＦ₂、ＬａＦ、ＭｇＦ₂、Ｎ
ａＦ、ＴｉＦ₄などを用いることも可能であり、さら
に、これらの材料を主成分とする材料や、これらの材料
の混合物、例えばＡｌＮ−ＳｉＯ₂を用いることも可能
である。

【００７８】また、例えば上述の第１〜第６の実施形態
においては、光ディスクの最表層を光透過保護層９とし
ているが、光透過保護層９の表面に異物が付着したり、
傷が付いたりすることを防止するために、光透過保護層
９上に、さらに無機系または有機系の材料からなる保護
層を設けることも可能である。そして、この無機系また
は有機系の材料としては、記録／再生を行う際に用いら
れるレーザ光に対して、ほとんど吸収能を有しない材料
を用いることが望ましい。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、平面円環状の非磁性基板上に、少なくとも光記録
層、接着層および光透過保護層が順次積層された光学記
録媒体において、非磁性支持基板の吸水率と光透過保護
層の吸水率との差を０．１％以下としていることによ
り、光学記録媒体における経時変化の発生を抑制するこ
とができ、この経時変化により生じる再生不良を防止す
ることができるので、長期にわたって高い信頼性を確保
することができる光学記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態による光学記録媒体
を説明するための断面図である。

【図２】この発明の第１の実施形態による光学記録媒体
の製造方法を説明するための断面図である。

【図３】この発明の第１の実施形態による光学記録媒体
の製造方法を説明するための断面図である。

【図４】この発明の第１の実施形態による光学記録媒体
の製造方法を説明するための断面図である。

【図５】この発明の第１の実施形態による光学記録媒体
の製造方法を説明するための断面図である。

【図６】スキューの定義を示す断面図である。

【図７】経時変化特性（スキュー変化特性）の経過時間
依存性を示すグラフである。

【図８】この発明の第２の実施形態による光ディスクに
おける光記録層を示す断面図である。

【図９】この発明の第３の実施形態による光ディスクに
おける光記録層を示す断面図である。

【図１０】この発明の第４の実施形態による光ディスク
における光記録層を示す断面図である。

【図１１】この発明の第５の実施形態による光ディスク
における光記録層を示す断面図である。

【図１２】この発明の第６の実施形態による光ディスク
における光記録層を示す断面図である。

【図１３】従来技術による光ディスクを示す断面図であ
る。

【図１４】従来技術による光ディスクを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１・・・光ディスク、２・・・ディスク基板、２ａ・・
・センターホール、３，６１・・・反射層、４，３１，
４２，５３，６２・・・第１の誘電体層、５，２１，３
２，４３，５４・・・記録層、６，３３，４４，５５，
６５・・・第２の誘電体層、７・・・光記録層、８・・
・接着層、９・・・光透過保護層、１１・・・紫外線硬
化樹脂、１２・・・紫外線硬化樹脂供給部、１３・・・
紫外線光源、２２，４１・・・金属層、５１・・・第１
の反射層、５２・・・第２の反射層、６３・・・第１の
記録層、６４・・・第２の記録層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３５ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３５Ｃ ５３５Ｇ ５３５Ｌ 7/26 ５２１ 7/26 ５２１ ５３１ ５３１ (72)発明者 中野 淳 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 HA04 KA01 KA07 KB03 KC20 LA03 LB07 LB17 LC08 LC21 5D121 AA02 AA04 FF02 FF03

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持基板上に、少なくとも光記録
   層および光透過保護層が順次積層されて設けられ、 上記光透過保護層の側からレーザ光を照射することによ
   り情報信号の記録および／または再生可能に構成された
   光学記録媒体において、 上記非磁性支持基板の吸水率と上記光透過保護層の吸水
   率との差が０．１％以下であることを特徴とする光学記
   録媒体。
2. 【請求項２】 上記非磁性支持基板の厚さが、０．３ｍ
   ｍ以上１．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１
   記載の光学記録媒体。
3. 【請求項３】 上記光透過保護層の膜厚が、１０μｍ以
   上１７７μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載
   の光学記録媒体。
4. 【請求項４】 上記非磁性支持基板を構成する材料と、
   上記光透過保護層を構成する材料とが同種の材料である
   ことを特徴とする請求項１記載の光学記録媒体。
5. 【請求項５】 上記非磁性支持基板および上記光透過保
   護層がそれぞれポリカーボネート系樹脂からなることを
   特徴とする請求項１記載の光学記録媒体。
6. 【請求項６】 上記非磁性支持基板および上記光透過保
   護層がそれぞれポリオレフィン系樹脂からなることを特
   徴とする請求項１記載の光学記録媒体。
7. 【請求項７】 上記光記録層が、反射層、第１の誘電体
   層、相変化材料層および第２の誘電体層が順次積層され
   て構成されていることを特徴とする請求項１記載の光学
   記録媒体。
8. 【請求項８】 上記光透過保護層が、上記光記録層上に
   接着層を介して設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の光学記録媒体。
9. 【請求項９】 上記接着層が、紫外線硬化樹脂、粘着性
   シートおよびホットメルト系接着剤からなる群より選ば
   れた少なくとも１種類の材料からなることを特徴とする
   請求項８記載の光学記録媒体。
10. 【請求項１０】 上記非磁性支持基板の上記光記録層が
    設けられた主面に溝トラックが形成されていることを特
    徴とする請求項１記載の光学記録媒体。
11. 【請求項１１】 非磁性支持基板上に、少なくとも光記
    録層および光透過保護層を順次積層する工程を有し、 上記光透過保護層の側からレーザ光を照射することによ
    り情報信号の記録および／または再生可能に構成された
    光学記録媒体の製造方法において、 上記肘性支持基板の上記光記録層が設けられた一主面上
    に、上記非磁性支持基板の吸水率と上記光透過保護層の
    吸水率との差が０．１％以下の、上記光透過保護層を形
    成するようにしたことを特徴とする光学記録媒体の製造
    方法。
12. 【請求項１２】 上記非磁性支持基板の厚さが、０．３
    ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項
    １１記載の光学記録媒体の製造方法。
13. 【請求項１３】 上記光透過保護層の膜厚が、１０μｍ
    以上１７７μｍ以下であることを特徴とする請求項１１
    記載の光学記録媒体の製造方法。
14. 【請求項１４】 上記非磁性支持基板を構成する材料
    と、上記光透過保護層を構成する材料とが同種の材料で
    あることを特徴とする請求項１１記載の光学記録媒体の
    製造方法。
15. 【請求項１５】 上記非磁性支持基板および上記光透過
    保護層がそれぞれポリカーボネート系樹脂からなること
    を特徴とする請求項１１記載の光学記録媒体の製造方
    法。
16. 【請求項１６】 上記非磁性支持基板および上記光透過
    保護層がそれぞれポリオレフィン系樹脂からなることを
    特徴とする請求項１１記載の光学記録媒体の製造方法。
17. 【請求項１７】 上記光記録層が、反射層、第１の誘電
    体層、相変化材料層および第２の誘電体層が順次積層さ
    れて構成されていることを特徴とする請求項１１記載の
    光学記録媒体の製造方法。
18. 【請求項１８】 上記光透過保護層が上記非磁性支持基
    板上に接着層を介して設けられていることを特徴とする
    請求項１１記載の光学記録媒体の製造方法。
19. 【請求項１９】 上記接着層が、紫外線硬化樹脂、粘着
    性シートおよびホットメルト系接着剤からなる群より選
    ばれた少なくとも１種類の材料からなることを特徴とす
    る請求項１８記載の光学記録媒体の製造方法。