JP2003242675A

JP2003242675A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP2003242675A
Application number: JP2002035993A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Tajima; 秀春田島; Nobuyuki Takamori; 信之高森; Akira Takahashi; 明高橋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】記録膜を含む薄膜層が２層以上であっても、
温度変化時または湿度変化時に伴う反りを確実に防止で
きる光情報記録媒体を提供する。【解決手段】光情報記録媒体１０ａは、基板２０ａ上
に、記録膜４２ａを含む第１薄膜層４０ａ、第１樹脂層
５０ａ、記録膜６２ａを含む第２薄膜層６０ａ、第２樹
脂層７０ａを順に備えている。そして、第１樹脂層５０
ａの線膨張係数および湿度膨張係数を選択して、温度変
化によって生じる変形の中立面が、上記薄膜層のうち膜
材料のヤング率と膜厚との積が最も大きな薄膜を有する
薄膜層である第２薄膜層６０ａに存在するように設定さ
れている。上記の構成においては、温度変化時および湿
度変化時における反り変化量は、非常に小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報を記録又は再
生する光情報記録媒体に関し、特に、環境変化による反
りを抑制する機能を有する光情報記録媒体に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】光情報記録媒体においては、従来は、特
定の単純な構成が用いられていた。その単純な構成にお
いて、以下で説明するような反り変形が問題とされてい
た。

【０００３】例えば、従来の光情報記録媒体の一例であ
る光情報記録媒体１０は、図１３に示すように、基板２
０、スパッタ等により形成される薄膜層４０、および薄
膜保護のための樹脂層５０を備えた、非常に単純な構造
である。

【０００４】ここで、薄膜層４０は、例えば、窒化シリ
コン，ZnS,SiO₂等からなる誘電体膜４１、TbFeCo，GeSb
Te等からなる記録膜４２、窒化シリコン，ZnS,SiO₂等か
らなる誘電体膜４３、Al,Ag 等からなる反射膜４４の４
層の薄膜より形成される。

【０００５】温度変化や湿度変化などの環境変化に対し
て、上記構成の光情報記録媒体１０の各層は、異なる変
形量で変形しようとする。すなわち、一般に各層は、線
膨張係数及び湿度膨張係数などの物性値が異なるため、
異なる長さになろうとする。しかし、実際には境界面に
おける連続性という制約があるので、各層は、独立に変
形する場合の長さにはなれない。そこで、光情報記録媒
体１０内部に応力が生じる。この応力は、線膨張係数や
ヤング率によって大きさが異なる。このため、光情報記
録媒体１０に反りが生じるという問題があった。

【０００６】具体的な場合に当てはめて説明すると、一
般的に、基板２０や樹脂層５０の線膨張係数は、薄膜層
４０の線膨張係数よりも大きい。このため、基板２０や
樹脂層５０の、薄膜層４０に接していない面は、自由に
伸びようとする。一方、基板２０や樹脂層５０の、薄膜
層４０に接している面は、自由に伸びることができな
い。そこで、基板２０および樹脂層５０の内部で応力が
発生し、同様に薄膜層４０内にも応力が発生する。そし
て、光情報記録媒体１０は、応力が均衡するような変形
をする。

【０００７】ここで、実際の光情報記録媒体において
は、基板と樹脂層とは、互いに線膨張係数及びヤング率
は同程度であるが、膜厚は大きく異なっている。このた
め、上記のように、基板の拘束をできるだけ小さくし、
樹脂層の拘束を大きくするなどの各層応力の均衡を取る
ために、光情報記録媒体は反り変形する。

【０００８】一方、近年、画像データ、動画データなど
サイズの大きいデータが扱われるようになり、そのた
め、さらなる高密度記録再生が可能な光情報記録媒体が
求められている。そこで、上述の単純な構成の光情報記
録媒体と比較して、複数の薄膜層（記録層）を重ねて備
えさせた、高密度記録再生が可能な光情報記録媒体が提
案されている。

【０００９】例えば、新たに提案されている光情報記録
媒体の一例である光情報記録媒体１０は、図１４に示す
ように、ポリカーボネート製の円盤状の基板２０上に、
順に第１薄膜層４０、第１樹脂層５０、第２薄膜層６
０、第２樹脂層７０を備えている。なお、ここでは、同
じ働きをする部材は同じ符号を用いて説明する。

【００１０】これら基板および層の厚みは、それぞれ、
基板２０が約0.5 ｍｍ又は1.2 ｍｍ、第１薄膜層４０が
10〜500 ｎｍ、第１樹脂層５０が 1〜50μｍ、第２薄膜
層６０が10〜500 ｎｍ、第２樹脂層７０が約100 μｍで
ある。

【００１１】なお、第２薄膜層６０は、例えば、窒化シ
リコン，ZnS,SiO₂等からなる誘電体膜６１、TbFeCo，Ge
SbTe等からなる記録膜６２、窒化シリコン，ZnS,SiO₂等
からなる誘電体膜６３、Au,Al,Ag等からなる半透明膜６
４の４層の薄膜から形成される。

【００１２】上記の構成において、ヤング率、線膨張係
数及び湿度膨張係数などの物性値は、一般に各層におい
て異なっている。したがって、温度変化時または湿度変
化時には、各層は異なる変形量で変形しようとする。

【００１３】以下、典型的な場合について説明すると、
次のようになる。

【００１４】すなわち、線膨張係数は、第１薄膜層４０
および第２薄膜層６０の方が、基板２０、第１樹脂層５
０および第２樹脂層７０よりも小さい。またヤング率
は、第１薄膜層４０および第２薄膜層６０の方が、基板
２０、第１樹脂層５０および第２樹脂層７０よりも大き
い。

【００１５】このため、温度上昇などの温度変化時に
は、第１薄膜層４０および第２薄膜層６０の基板半径方
向への膨張は、その他の各層に比較して非常に小さくな
る。

【００１６】したがって、上記の温度変化時において、
光情報記録媒体１０は、図１５（ａ）において点線で示
すように、その半径方向に垂直である厚み方向におい
て、積層組のある面側（第２樹脂層７０側）への反りが
生じ易い。

【００１７】なお、一般に光情報記録媒体は上記のよう
な物性値の関係をもつので、上述のような変形は、上記
構成の光情報記録媒体１０だけではなく、一般の光情報
記録媒体においても生じ易い。

【００１８】また、湿度膨張係数は、第１樹脂層５０お
よび第２樹脂層７０の方が、基板２０、第１薄膜層４０
および第２薄膜層６０よりも大きい場合が通常である。
また、上述のように、ヤング率は、第１薄膜層４０およ
び第２薄膜層６０の方が、基板２０、第１樹脂層５０お
よび第２樹脂層７０よりも大きい。

【００１９】このため、湿度上昇時などの湿度変化時に
は、第１薄膜層４０および第２薄膜層６０の基板半径方
向への膨張は、その他の各層に比較して非常に小さくな
る。

【００２０】したがって、上記の湿度変化時において、
光情報記録媒体１０は、図１５（ｂ）において点線で示
すように、その半径方向に垂直である厚み方向におい
て、積層組のある面の裏面側（基板２０側）への反りが
生じ易い。

【００２１】このため、温度変化や湿度変化などの環境
変化時に、光情報記録媒体１０には反りが生じる。よっ
て情報の記録再生が困難になり、記録再生動作の信頼性
が損なわれるという問題があった。

【００２２】なお、上記の図１４においては、第１薄膜
層４０および第２薄膜層６０を、多層の薄膜層とした
が、単層の薄膜層であっても同様の問題が生じる。ま
た、上記の膜厚は、制限がある訳ではなく、光入射面が
基板２０の表面であれば第２樹脂層７０の厚みは10〜16
μｍであっても同様の問題が生じる。

【００２３】以上のように、光情報記録媒体において
は、温度変化や湿度変化に応じて、光情報記録媒体内部
に応力が生じ、反りが生じうるという問題があった。

【００２４】特に、近年提案されている、複数の薄膜層
を重ねて備えさせた、高密度記録再生が可能な光情報記
録媒体においては、単純な構成の光情報記録媒体と比較
して、構成が複雑であり、さらに反り変形が生じ易いと
いう問題があった。

【００２５】上述のような反り変形を防止するために、
従来、上述した単純な構成の光情報記録媒体における反
り変形防止の方法が開示されていた。

【００２６】例えば、特開平４−１９５７４５号公報に
は、光情報記録媒体の反り変形を制御する以下の手法が
提案されている。上記公報に開示された光情報記録媒体
１０は、図１６に示すように、光入射側に、すなわちポ
リカーボネート基板２０に対して薄膜層４０とは反対側
に、誘電体膜８０を備えている。そして、薄膜層４０お
よび誘電体膜８０の膨張率は、ほぼ同等となるように構
成されている。これにより、光情報記録媒体１０の反り
を防止できるようにしている。

【００２７】また、特開平１１−１６２１１号公報にお
いて開示された光情報記録媒体１０は、図１７に示すよ
うに、高い剛性をもつ基板保護膜３０を備えている。上
記の構成によれば、基板保護膜３０の剛性により、光情
報記録媒体１０の変形は低減される。

【００２８】また、特開平４−３６４２４８号公報で
は、湿度変化によって生じる反りを抑制する技術が開示
されている。上記公報において開示された光情報記録媒
体１０は、図１８に示すように、薄膜保護膜５０、薄膜
層４０、基板２０、基板保護膜３０に加えて、さらに基
板２０と基板保護膜３０の層との間に、SiO₂やAlN など
からなる透湿防止膜９０を備えている。上記の構成によ
れば、透湿防止膜９０は、光情報記録媒体１０が湿度変
化によって反ることを抑制できる。

【００２９】しかしながら、特開平４−１９５７４５号
公報における、図１６に示す光情報記録媒体１０は、ス
パッタ等により、基板２０の光入射側に誘電体膜８０を
設ける構成である。すなわち、基板２０に対して一方側
の面に薄膜層４０を形成した後、その基板２０を裏返し
て、基板２０の反対の面にさらに誘電体膜８０を形成す
る必要がある。したがって、生産工程が複雑化するとも
に、生産設備の高価格化を招き、光情報記録媒体のコス
トアップにつながるといった問題があった。

【００３０】また、特開平１１−１６２１１号公報に実
施例として記載された、図１７に示す光情報記録媒体１
０も、プラズマＣＶＤ等によりSiO₂の基板保護膜３０が
基板２０上に形成される構成である。したがって、上述
の特開平４−１９５７４５号公報と同様の理由により問
題があった。

【００３１】さらに、特開平４−３６４２４８号公報に
記載された、図１８に示す光情報記録媒体１０も、基板
２０の光入射側に、スパッタ等によりAlN やSiO₂による
透湿防止膜９０を設ける構成である。したがって、上述
の特開平４−１９５７４５号公報と同様の理由により問
題があった。

【００３２】そこで、特開２０００−３１１３８１号公
報においては、上述の問題を生じない光情報記録媒体が
提案されている。上記公報に開示された光情報記録媒体
１０は、図１３に示す光情報記録媒体１０とほぼ同様の
構成をもち、薄膜保護膜５０、薄膜層４０、および基板
２０を備えている。光情報記録媒体１０は、温度変化ま
たは湿度変化などの環境変化によって生じる、光情報記
録媒体１０の変形の中立面が、上記薄膜層４０の近傍に
設定されている構成である。

【００３３】ここで、変形の中立面とは、各層において
発生する曲げモーメントの総和と、その中立面にかかる
各層の軸力による曲げモーメントの総和との合計が０と
なるような面を意味する。

【００３４】また、上記構成において、薄膜層４０は非
常に薄いため、中立面だけでなく、薄膜層４０全体にお
いて、各層において発生する曲げモーメントの総和と、
その中立面にかかる各層の軸力による曲げモーメントの
総和との合計は、ほぼ０となっている。

【００３５】上記特開２０００−３１１３８１号公報記
載の構成によれば、薄膜層４０近傍に変形の中立面を設
定することで、温度変化や湿度変化などの環境変化によ
る光情報記録媒体１０の反りを抑制できる。このため、
上述した他の各公報に開示されているように、反り防止
用の膜を別途設ける必要がない。したがって、光情報記
録媒体の生産工程の増加によるコストアップを抑制する
ことができる。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、特開２
０００−３１１３８１号公報に記載された、図１３とほ
ぼ同様の構成の光情報記録媒体１０は、薄膜層が１層の
単純な構成である。そして、その薄膜層に中立面がある
ように設定されている。

【００３７】このため、薄膜層が１層の光情報記録媒体
は、例えば図１４にて示すような複数の薄膜層を有する
光情報記録媒体とは、薄膜層の積層された数が異なるの
で、異なる構成となっている。また、複数の薄膜層のう
ち、どの薄膜層に変形の中立面が存在するべきか、すな
わち例えば薄膜層が２層の場合に、第１、第２の２つの
薄膜層のうち、どちらに変形の中立面が存在すべきか判
断できない。したがって、上記特開２０００−３１１３
８１号公報の構成は、複数の薄膜層（記録層）を有する
光情報記録媒体には適用することができないという問題
がある。

【００３８】言い換えると、上記特開２０００−３１１
３８１号公報の構成は、記録膜を含む薄膜層が１層であ
る場合を想定しているため、中立面を単に薄膜層近傍に
設定する旨が記載されているだけである。したがって、
記録膜を含む薄膜層が２層以上の場合には、どの薄膜層
に中立面を設定すればよいかを適切に判断できない。こ
のため、上記技術を、そのまま薄膜層が２層以上の光情
報記録媒体に適用した場合には、確実に反りを防止する
ことができないという問題が生じる。

【００３９】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、記録膜、反射膜、または半透
明膜を少なくとも一つ含む薄膜層が２層以上であって
も、温度変化時または湿度変化時に伴う反りを確実に防
止できる光情報記録媒体を提供することにある。

【００４０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光情報記録
媒体は、上記課題を解決するために、基板上に、薄膜か
らなる記録膜、反射膜、または半透明膜を少なくとも一
つ含む薄膜層と、該薄膜層上に形成された樹脂層とで構
成される積層組が少なくとも２組以上積層され、温度変
化または湿度変化によって生じる変形の中立面が、上記
各積層組を構成する薄膜層のうち、膜材料のヤング率と
膜厚との積が最も大きな薄膜を有する薄膜層に設定され
ていることを特徴としている。

【００４１】上記構成において、中立面とは、光情報記
録媒体の各層において発生する曲げモーメントの総和
と、その中立面にかかる各層の軸力による曲げモーメン
トの総和との合計が０となる面を意味する。

【００４２】また、上記構成において、一般に薄膜層は
非常に薄いため、中立面だけでなく、中立面が設定され
た薄膜層全体において、各層において発生する曲げモー
メントの総和と、その中立面にかかる各層の軸力による
曲げモーメントの総和との合計は、ほぼ０となってい
る。

【００４３】ここで、一般に、膜材料のヤング率が大き
い薄膜は、変形し難い薄膜である。すなわち、膜材料の
ヤング率が大きい薄膜に外力を加えた場合は、他の薄膜
に対して同じ外力を加えた場合と比べて、変形量が小さ
くなる。また、膜材料のヤング率が同じであれば、膜厚
が大きい薄膜の方が、変形し難い薄膜である。したがっ
て、２組以上の積層組にそれぞれ含まれた薄膜層を構成
する薄膜のうち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も
大きな薄膜は、環境変化による変形においても、最も変
形し難い薄膜である。

【００４４】上記構成のように、この最も変形し難い薄
膜を有する薄膜層中に、環境変化時における変形の中立
面を設定すれば、以下の発明の実施の形態において示す
ように、環境変化時における変形を従来より抑制でき
る。すなわち、温度変化または湿度変化のような環境変
化の際に光情報記録媒体に生じる変形の中立面を、他の
層と比較して変形し難い薄膜層である、ヤング率と膜厚
との積がより大きな薄膜層に設定すれば、中立面自体の
変形量がより小さくなるため、光情報記録媒体全体とし
ての変形量を小さくできる。

【００４５】したがって、例えば薄膜層が２層の構成で
あっても、より変形が小さくなる薄膜層に中立面を設定
して、変形を小さくできる光情報記録媒体の構造を選択
できる。すなわち、例えば薄膜層が２層の光情報記録媒
体において、環境変化に影響されず、変形量を小さくし
て、記録再生動作の信頼性を高めた光情報記録媒体を提
供できる。

【００４６】また、上記の構成によれば、基板の片側に
薄膜層および樹脂層が設けられるので、光情報記録媒体
を製造する際には基板上に順に薄膜層および樹脂層を形
成すればよい。したがって、基板保護のための層を、基
板に対して薄膜層とは反対の側に形成する必要がない。
よって、製造工程を複雑化させず、製造コストを削減で
きる。

【００４７】すなわち、上記の構成によれば、温度変化
時または湿度変化時における光情報記録媒体の変形量を
小さくして、再生動作の信頼性を高めることができるだ
けでなく、さらに、光情報記録媒体の製造コストを削減
できる。

【００４８】なお、上記薄膜層は、誘電体膜、記録膜、
反射膜、半透明膜などの薄膜よりなる単層または多層の
薄膜層である。

【００４９】また、上記の構成において、各々の樹脂層
は単層でも多層であってもかまわない。

【００５０】本発明に係る光情報記録媒体は、上記課題
を解決するために、基板上に、薄膜からなる記録膜、反
射膜、または半透明膜を少なくとも一つ含む薄膜層と、
該薄膜層上に形成された樹脂層とで構成される積層組が
少なくとも２組以上積層され、温度変化または湿度変化
によって生じる変形の中立面が、上記各積層組を構成す
る薄膜層のうち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も
大きな薄膜を有する薄膜層に設定されるように、上記樹
脂層の物性値または膜厚の少なくとも一方を設定したこ
とを特徴としている。

【００５１】ここで、通常は、光情報記録媒体の基板と
記録膜との材料および膜厚は、一定の記録特性が見込ま
れる所定の物性値を有する材料および膜厚から、使用目
的に応じて決まった材料および膜厚を選択して用いられ
る。

【００５２】このように決定された基板と記録膜との材
料および膜厚に対して、上記構成のように、記録特性と
は無関係の樹脂層の物性値および膜厚を設定すれば、簡
単な構成で、環境変化時における反り変化量の少ない光
情報記録媒体を得ることができる。

【００５３】すなわち、環境変化時における変形の中立
面が、上記各積層組を構成する薄膜層のうち、膜材料の
ヤング率と膜厚との積が最も大きな薄膜を有する薄膜層
に設定されるように、樹脂層の物性値または膜厚を設定
すれば、簡単な構成で、環境変化時における反り変化量
の少ない光情報記録媒体を得ることができる。

【００５４】なお、物性値または膜厚をどの樹脂層に対
して設定するかは任意であり、樹脂層の何れか１つ以上
を適宜選択すればよい。ただし、どの樹脂層にどのよう
な値の物性値または膜厚を割り当てるかは、樹脂層の選
択の仕方に応じて変化する。

【００５５】本発明に係る光情報記録媒体は、上記課題
を解決するために、上記構成において、上記積層組が２
組であり、各積層組の薄膜層にそれぞれ誘電体が含まれ
ている場合に、一方の積層組の樹脂層において、線膨張
係数Ｘ〔1/℃〕が7.4E−5 ≦Ｘ≦1.6E−4 の範囲にある
ことと、湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.8E−5の
範囲にあることとの少なくとも一方を満たすことを特徴
としている。

【００５６】ここで、湿度膨張係数とは、温度一定(25
℃) 時に、対象物周辺の相対湿度が上昇した場合の単位
長あたりの伸び量を、1 ％あたりの湿度膨張率に換算し
たものであり、線膨張係数の算出法と同様に算出される
ものである。

【００５７】上記構成によれば、一方の積層組の樹脂層
を形成する樹脂の物性値として、膨張係数（線膨張係
数、湿度膨張係数）を上記の範囲に限定するので、以下
の発明の実施の形態において説明するように、環境変化
時における変形量を小さくして、信頼性を高めることが
できる。具体的には、環境変化時における反り変化量を
例えば−3.0 〜3.0[mrad] の範囲にでき、一般に好まし
い変化量である−5.0 〜5.0[mrad] の範囲よりも小さく
できる。

【００５８】すなわち、線膨張係数を上記の範囲に限定
すれば、環境変化として温度が変化した場合に反り変形
を小さくできる。また、湿度膨張係数を上記の範囲に限
定すれば、環境変化として湿度が変化した場合に、反り
変形を小さくできる。さらに、線膨張係数を上記の範囲
に限定するとともに、湿度膨張係数を上記の範囲に限定
すれば、環境変化によって温度および湿度が変化した場
合に反り変形を小さくできる。

【００５９】なお、上記構成において、誘電体が含まれ
ていると規定するのは、以下の理由による。すなわち、
誘電体は、薄膜に用いる他の材料と比較してヤング率が
高く、線膨張係数が低いため、他の層と比較して変形し
にくい。このため、温度変化時における光情報記録媒体
の変形において、誘電体膜の物性値や膜厚が、最も支配
的になる。また、ここで誘電体のうち、光情報記録媒体
に使用される何種かの誘電体においても、材質に依存す
るヤング率、線膨張係数などの物性値及び好ましい膜厚
などは、やはり誘電体ごとに異なるものとなっている。
しかし、その差異は、第１，２樹脂層の材質同士や樹脂
製基板の材質同士の場合と比べて、非常に小さい。この
ため、具体的な物質を特定せず、誘電体と規定してい
る。

【００６０】また、上記構成において、一方の樹脂層の
物性値のみを設定すればよい、言い換えると、基板に近
い第１の樹脂層の物性値を設定してもよいし、または基
板から遠い第２の樹脂層の物性値を設定してもよいの
は、以下のような理由による。すなわち、以下の実施の
形態において説明するように、第１の樹脂層と第２の樹
脂層との構成を交換したとしても、軸力は双方変わら
ず、中立面からの距離の差も非常に小さい。このため、
構成を交換したとしても、その構成による効果はほとん
ど変わらないと推測できるからである。

【００６１】なお、上記構成において、例えば7.4E−5
として示す表記のE-5 は、１０の-5乗を意味する。

【００６２】本発明に係る光情報記録媒体は、上記課題
を解決するために、上記構成において、上記積層組が２
組であり、各積層組の薄膜層がいずれも誘電体を含まな
い場合に、一方の積層組の樹脂層において、線膨張係数
Ｘ〔1/℃〕が3.5E−5 ≦Ｘ≦1.1E−4 の範囲にあること
と、湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.3E−5 の範囲
にあることとの少なくとも一方を満たすことを特徴とし
ている。

【００６３】上記構成において、各積層組の薄膜層は何
れも誘電体を含まない。したがって、各積層組の薄膜層
は、例えば金属や色素などより成る。

【００６４】上記構成によれば、一方の積層組の樹脂層
を形成する樹脂の物性値として、膨張係数（線膨張係
数、湿度膨張係数）を上記の範囲に限定するので、以下
の発明の実施の形態において説明するように、環境変化
時における変形量を小さくして、信頼性を高めることが
できる。具体的には、環境変化時における反り変化量を
例えば−3.0 〜3.0[mrad] の範囲にでき、一般に好まし
い変化量である−5.0 〜5.0[mrad] の範囲よりも小さく
できる。

【００６５】すなわち、線膨張係数を上記の範囲に限定
すれば、環境変化として温度が変化した場合に反り変形
を小さくできる。また、湿度膨張係数を上記の範囲に限
定すれば、環境変化として湿度が変化した場合に、反り
変形を小さくできる。さらに、線膨張係数を上記の範囲
に限定するとともに、湿度膨張係数を上記の範囲に限定
すれば、環境変化によって温度および湿度が変化した場
合に反り変形を小さくできる。

【００６６】本発明に係る光情報記録媒体は、上記課題
を解決するために、上記構成において、上記積層組が２
組であり、各積層組の薄膜層のいずれか一方に誘電体が
含まれている場合に、一方の積層組の樹脂層において、
線膨張係数Ｘ〔1/℃〕が3.5E−5 ≦Ｘ≦1.6E−4 の範囲
にあることと、湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.8E
−5 の範囲にあることとの少なくとも一方を満たすこと
を特徴としている。

【００６７】上記構成によれば、一方の積層組の樹脂層
を形成する樹脂の物性値として、膨張係数（線膨張係
数、湿度膨張係数）を上記の範囲に限定するので、以下
の発明の実施の形態において説明するように、環境変化
時における変形量を小さくして、信頼性を高めることが
できる。具体的には、環境変化時における反り変化量を
例えば−3.0 〜3.0[mrad] の範囲にでき、一般に好まし
い変化量である−5.0 〜5.0[mrad] の範囲よりも小さく
できる。

【００６８】すなわち、線膨張係数を上記の範囲に限定
すれば、環境変化として温度が変化した場合に反り変形
を小さくできる。また、湿度膨張係数を上記の範囲に限
定すれば、環境変化として湿度が変化した場合に、反り
変形を小さくできる。さらに、線膨張係数を上記の範囲
に限定するとともに、湿度膨張係数を上記の範囲に限定
すれば、環境変化によって温度および湿度が変化した場
合に反り変形を小さくできる。

【００６９】なお、上記構成における線膨張係数および
湿度膨張係数の範囲は、以下のように決定したものであ
る。すなわち、誘電体はヤング率が非常に高いため、基
板および樹脂層への拘束力が強い。このため、光情報記
録媒体の薄膜層が誘電体を含む場合には、基板に発生す
る応力とのバランスをとるために樹脂層の線膨張係数な
どを大きくしなければならない。例えば、上記した、２
層ある薄膜層の双方に誘電体が含まれている場合と、双
方に誘電体が含まれていない場合とでは、誘電体が含ま
れている場合の方が、線膨張係数の範囲を決める境界の
値が大きい。以上のことより、一方の薄膜層に誘電体が
含まれている場合には、双方に誘電体が含まれている場
合と双方に誘電体が含まれていない場合との両方を含ん
でいるような範囲内に存在することが分かる。

【００７０】本発明に係る光情報記録媒体は、上記課題
を解決するために、上記構成において、基板より最も離
れた位置に形成された樹脂層は、スピンコートにて塗布
可能な樹脂により形成されていることを特徴としてい
る。

【００７１】上記構成によれば、スピンコートにより樹
脂層を形成するので、ポリカーボネート製フィルムを貼
り合せる等の工程により樹脂層を形成する場合と比較し
て、生産コストが掛らなくなり、より安価な光情報記録
媒体の生産が可能となる。

【００７２】なお、上記構成の光情報記録媒体において
は、情報読み取りの際の光入射面は、基板表面であって
も上記のスピンコートによって形成される樹脂層の表面
であってもよい。しかし、上記のスピンコートによって
形成される樹脂層の膜厚の均一性が十分には高くない場
合には、情報読み取りの際の光入射面を基板表面とする
ことが望ましい。

【００７３】本発明に係る光情報記録媒体は、上記課題
を解決するために、上記構成において、基板に対して同
等もしくはより小さな線膨張係数と各樹脂層より大きな
湿度膨張係数とを有する樹脂を用いて、各積層組が形成
されている基板の面の裏面に、基板保護膜が形成されて
いることを特徴としている。

【００７４】上記構成によれば、温度変化時と湿度変化
時とにおける変形量を小さくすることが容易となり、簡
単な構成で信頼性を高めることができる。

【００７５】すなわち、上記構成によれば、温度上昇時
には上記基板保護膜は基板の膨張を抑制するので、上述
したような温度変化時における光情報記録媒体の反り変
形をより確実に防止できる。

【００７６】また、上記構成によれば、周辺湿度上昇時
には、基板保護膜が各積層組の樹脂層よりも膨張して、
上述のような湿度変化時における光情報記録媒体の反り
変形を打ち消すので、湿度変化時における反り変形をよ
り確実に防止できる。

【００７７】なお、上記構成において、光情報記録媒体
の読み取りの際の光の入射方向が、基板より最も離れた
位置に形成された樹脂層側でなく、基板保護膜側の場合
には、上記基板保護膜は透明である必要がある。

【００７８】本発明に係る光情報記録媒体は、上記課題
を解決するために、上記構成において、各樹脂層は、40
5nm 近辺の短波長領域において80％以上の透過率を有す
る透明樹脂で形成されていることを特徴としている。

【００７９】ここで、405nm 近辺の短波長領域とは、青
色レーザ等の短波長レーザの波長領域を意味する。

【００８０】上記構成によれば、各樹脂層の短波長領域
における透過率が高いことにより、基板より最も離れた
位置に形成された樹脂層を光入射面として、青色レーザ
等の短波長レーザを信号の記録再生に用いることがで
き、より高密度記録が可能となる。

【００８１】本発明に係る光情報記録媒体は、上記課題
を解決するために、上記構成において、基板より最も離
れた位置に形成された樹脂層を除く各樹脂層及び基板
が、405nm 近辺の短波長領域において80％以上の透過率
を有する透明樹脂で形成されていることを特徴としてい
る。

【００８２】ここで、405nm 近辺の短波長領域とは、青
色レーザ等の短波長レーザの波長領域を意味する。

【００８３】上記構成によれば、基板より最も離れた位
置に形成された樹脂層を除く各樹脂層及び基板の短波長
領域における透過率が高いことにより、基板面を光入射
面として、青色レーザ等の短波長レーザを信号の記録再
生に用いることができ、さらなる高密度記録ができる。

【００８４】

【発明の実施の形態】本発明に係る光情報記録媒体の一
実施形態について以下で説明する。

【００８５】本実施形態に係る光情報記録媒体１０ａ
は、温度変化および湿度変化による反り変形を防止でき
る光情報記録媒体である。光情報記録媒体１０ａは、図
２（ａ）の平面図に示すような円盤状の構成である。

【００８６】そして、図１に示すように、光情報記録媒
体１０ａは、ポリカーボネートからなる基板２０ａ上
に、第１薄膜層４０ａ、第１樹脂層５０ａ、第２薄膜層
６０ａ、第２樹脂層７０ａを順に備えている。

【００８７】第１薄膜層４０ａは、窒化シリコン，ZnS,
SiO₂等からなる誘電体膜４１ａ、TbFeCo，GeSbTe等から
なる記録膜４２ａ、窒化シリコン，ZnS,SiO₂等からなる
誘電体膜４３ａ、Al,Ag 等からなる反射膜４４ａの４層
の薄膜より形成されている。

【００８８】第１樹脂層５０ａは、ＵＶ硬化樹脂からな
る。

【００８９】第２薄膜層６０ａは、窒化シリコン，ZnS,
SiO₂等からなる誘電体膜６１ａ、TbFeCo，GeSbTe等から
なる記録膜６２ａ、窒化シリコン，ZnS,SiO₂等からなる
誘電体膜６３ａ、Au,Al,Ag等からなる半透明膜６４ａの
４層の薄膜から形成されている。

【００９０】第２樹脂層７０ａは、ＵＶ硬化樹脂からな
る。

【００９１】上記構成の光情報記録媒体１０ａにおい
て、通常、薄膜層４０ａ・６０ａはスパッタにより形成
され、樹脂層５０ａ・７０ａはスピンコーティングまた
はポリカーボネートフィルムの貼り合せ等によって形成
される。

【００９２】なお、上記基板２０ａは、ポリカーボネー
トでなく、例えばアクリル系またはポリオレフィン系の
樹脂よりなるものでもよい。また、樹脂層５０ａ・７０
ａの材質は上記の構成に限るものではない。例えば、第
２樹脂層７０ａはポリカーボネートフィルムであっても
よい。

【００９３】以上のように、本実施形態の光情報記録媒
体１０ａは、基板２０ａ上に、第１薄膜層４０ａと第１
樹脂層５０ａとからなる第１の積層組と、第２薄膜層６
０ａと第２樹脂層７０ａとからなる第２の積層組との、
２組の積層組が積層されている構成である。

【００９４】さらに、光情報記録媒体１０ａは、温度変
化または湿度変化によって生じる変形の中立面が、上記
各積層組を構成する第１、第２薄膜層４０ａ・６０ａの
うち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も大きな薄膜
を有する薄膜層に設定されるように、樹脂層５０ａ・７
０ａのうちの少なくとも一方の樹脂層の、物性値または
膜厚の少なくとも一方を選択する構成である。このよう
な選択の例については、後述の実施例において説明す
る。

【００９５】ここで、中立面とは、光情報記録媒体１０
ａの各層において発生する曲げモーメントの総和と、そ
の中立面にかかる各層の軸力による曲げモーメントの総
和との合計が０となる面を意味する。

【００９６】本実施形態のより詳細な具体例として示す
以下の媒体１〜７では、第２薄膜層６０ａが、膜材料の
ヤング率と膜厚との積が最も大きな薄膜を有する薄膜層
として設定されている。

【００９７】上記構成の光情報記録媒体１０ａに対し
て、ここで、例えば図１４に示す光情報記録媒体１０の
ような、本実施形態の構成のように樹脂層５０ａ・７０
ａの一方の、物性値または膜厚の少なくとも一方が、適
切に設定されていない光情報記録媒体を考える。する
と、この光情報記録媒体１０においては、温度変化時ま
たは湿度変化時の変形の中立面は、基板２０の膜厚が樹
脂層５０ａ・７０ａの膜厚と比較して厚いため、基板２
０中に生じることが予想される。この場合には、環境変
化時の光情報記録媒体１０の変形量は、結果として大き
くなってしまう。

【００９８】一方、例えば上記構成のように、ヤング率
が大きく、光ディスクの半径方向に最も膨張し難い薄膜
層のうちでもヤング率と膜厚との積が最も大きい薄膜を
有する薄膜層に変形の中立面を設定できれば、光情報記
録媒体全体の変形量を抑制できるのではないかという仮
説を考えることができる。

【００９９】その根拠は以下の通りである。

【０１００】一般に、膜材料のヤング率が大きい薄膜
は、変形し難い薄膜である。すなわち、膜材料のヤング
率が大きい薄膜に外力を加えた場合は、他の薄膜に対し
て同じ外力を加えた場合と比べて、変形量が小さくな
る。また、膜材料のヤング率が同じであれば、膜厚が大
きい薄膜の方が、変形し難い薄膜である。したがって、
薄膜層を構成する薄膜のうち、膜材料のヤング率と膜厚
との積が最も大きな薄膜は、環境変化による変形におい
ても、最も変形し難い薄膜であるといえる。

【０１０１】したがって、温度変化または湿度変化のよ
うな環境変化の際に光情報記録媒体１０ａに生じる変形
の中立面が、他の層と比較して変形し難い薄膜層にある
場合、すなわちヤング率の高い第１、第２薄膜層４０ａ
・６０ａのうち、より変形し難い、ヤング率と膜厚との
積がより大きな薄膜を有する第２薄膜層６０ａにある場
合には、中立面自体の変形量がより小さくなるため、全
体の変形量は小さくなるという予測を立てることができ
る。

【０１０２】以上が上記仮説の根拠である。

【０１０３】なお、中立面自体の変形量が小さいとは、
曲げモーメントが均衡していれば曲がることがなく、曲
がることによって発生する変形（伸び縮み）が小さいと
いう意味である。これによって、光情報記録媒体全体の
反り変形量が小さくなる。

【０１０４】このため、本実施形態において説明する薄
膜層が２層の構成であっても、より変形が小さくなる薄
膜層に中立面を設定して、変形を小さくできる光情報記
録媒体の構造を選択できる。すなわち、薄膜層が２層の
光情報記録媒体において、環境変化に影響されず、変形
量を小さくして、記録再生動作の信頼性を高めた光情報
記録媒体を提供できる。

【０１０５】以下では、上記の構成の本実施形態の光情
報記録媒体１０ａにおいて、実際に光情報記録媒体１０
ａの変形の中立面が、薄膜層のうち、第２薄膜層６０ａ
に設定されていることを確認する。

【０１０６】ここで、この中立面の位置は、直接観測で
きる量ではない。このため、まず、環境変化時における
反り角を、中立面の位置を仮定した上で理論的に計算す
る。一方、対応する実際の光情報記録媒体において、環
境変化時における反り角を測定する。そして、中立面の
位置を仮定して計算した反り角と、実際の反り角とを比
較し、反り角の値が一致する場合における理論上仮定し
た中立面の位置を、実際の光情報記録媒体における中立
面の位置とみなすこととする。

【０１０７】そこで、まず、中立面の位置を仮定して反
り角を理論的に計算する手順の一例について説明する。

【０１０８】温度変化時には、光情報記録媒体１０ａ内
部に、半径方向に働く応力（軸力）と、円周方向に働く
応力と、膜厚方向に働く応力とが生じている。

【０１０９】ここで、光情報記録媒体１０ａは、図２
（ａ）に示すように円盤状であるため、円周方向に働く
応力は円周内で均一になる。また、膜厚方向に働く応力
も、各層内では一様と仮定できる。したがって、円周方
向に働く応力および膜厚方向に働く応力は、変形には寄
与しないと仮定できる。

【０１１０】したがって、以降では、光情報記録媒体１
０ａの変形において、半径方向に働く応力のみを考慮す
る。すなわち、該応力によって発生する、光情報記録媒
体１０ａの半径方向に垂直な、厚さ方向における反りの
みを考慮する。

【０１１１】なお、実際の光情報記録媒体においては、
図２（ｂ）（ｃ）に示す反り角θは、例えば温度変化す
る前においても０ではない。このため、温度変化によっ
て生じる反り角の変化量として単に図２（ｂ）（ｃ）に
示す反り角θを用いると、誤差を生じることとなる。し
たがって、以降では、変形前から変形後までの反り角θ
の変化量を、環境変化によって生じた反り角の変化量と
する。

【０１１２】ここで、簡単のため、上述のような反り変
形を、光情報記録媒体１０ａの断面部に相当する５層は
りの反り変形と置換して考える。この５層はりの反り変
形は、図３に示すｎ層はりの断面図において、ｎ＝５の
場合に相当する。そして、変形の大小を、図に示す反り
角θを用いて評価する。

【０１１３】上述のような置換を行った場合、例えば温
度変化時における光情報記録媒体１０ａ内部に発生する
応力〔軸力〕、曲げモーメント等の均衡は、以下の式
（１）〜（５）で表すことができる。

【０１１４】

【数１】

【０１１５】ここで、上記の式における各記号の意味は
次の通りである。まず、ｉ番目の層に関する記号とし
て、α_iはｉ層の線膨張係数または湿度膨張係数，Ｅ_i
はｉ層のヤング率，ｔ_iはｉ層の厚さ，Ｐ_iはｉ層にお
ける軸力，Ｍ_iはｉ層における曲げモーメント，Ｒ_iは
ｉ層における曲率半径，Ｉ_iはｉ層の断面２次モーメン
トを意味する。そして、ｂははりの幅（単位長とす
る），Ｔは変化温度または湿度，Ｌははりの長さ，ｙ
（ｙバー）はｎ層はりの中立面位置，θは最大変位部に
おける長さ２ｍｍ内での反り角を意味する。

【０１１６】なお、ｙバーで示す中立面の位置は、ｔ_i
で示すｉ層の厚さと同じ座標方向における位置、すなわ
ち厚み方向における位置を示すものである。

【０１１７】反り角θの変化量を計算する際には、上記
の式において、各層の厚さが曲率半径に比較してはるか
に小さいため、R₁＝R₂＝R₃＝・・・＝ R_n＝Ｒとして計算
を行う。

【０１１８】なお、上記方程式は、線膨張係数を湿度膨
張係数に置き換えることにより、湿度変化時における応
力（軸力）、曲げモーメント等の均衡を表すこともでき
る。

【０１１９】また、上述の手順は、中立面の位置を仮定
して反り角を理論的に計算する手順の一例であって、異
なる手順を用いて計算することもできる。また、上記の
式（１）〜（５）も一例を示すものであって、異なる式
を用いることもできる。

【０１２０】上述の手順によって、実際に材質、膜厚お
よび物性値を特定した光情報記録媒体において、変形の
中立面の位置を第１薄膜層または第２薄膜層と仮定した
場合の反り角の変化量を算出することができる。

【０１２１】ここで、温度変化時における変形量の小さ
い本実施形態の一例として、以下の表１に、媒体１〜４
を示す。

【０１２２】

【表１】

【０１２３】媒体１〜４は、本実施形態の光情報記録媒
体１０ａにおいて、反射膜または半透明膜の材料にAlを
用いたものである。媒体１〜４は、それぞれ、第２樹脂
層７０ａの膜厚のみが異なり、その他の構成は同じであ
る。材質および膜厚は、表１に示す通りである。

【０１２４】ここで、Alは最も一般的に用いられる反射
膜材料である。Alは、反射膜または半透明膜に使用され
る他の金属と、線膨張係数及びヤング率などの物性値が
ほぼ等しい。なお、以下の表２は、表１に示す媒体１〜
４において、第１、第２樹脂層５０ａ・７０ａの材料と
して用いるＵＶ硬化樹脂の物性値を示す。

【０１２５】

【表２】

【０１２６】なお、示していない物性値については、計
算の際には、その材料において通常用いられる値を用い
る。

【０１２７】このように構成が特定された媒体１〜４に
ついて、変形の中立面の位置を仮定して上述の手順によ
って反り角θの変化量を計算するとともに、以下で説明
する実測において得られた反り角θの変化量と比較す
る。これによって、変形の中立面の位置を、間接的に確
認できる。

【０１２８】上記構成の光情報記録媒体を用いて、温度
変化時における変形を測定した。変形を測定するため
に、まず各媒体１〜４を２３℃に保持された恒温槽中に
３日放置した。そして、その後、恒温槽内で媒体の反り
角θを測定した。次に、恒温槽内の温度を５０℃に変更
し、同様に３日放置した。そして、恒温槽内で媒体の同
一点の反り角θを測定し、上記２３℃の場合の反り角θ
との差を反り角θの変化量とした。

【０１２９】なお、上記の測定のために、恒温槽に３日
放置しているのは、３日もあれば十分に定常状態に到達
すると考えられるためである。

【０１３０】図４のグラフに、上記の実測値と、上記の
式を用いて計算した理論値とを示す。図４の縦軸は、上
記のように実測、または計算した反り角θの変化量（Δ
チルト）を示す。図４の横軸は、第２樹脂層７０ａの膜
厚を示す。

【０１３１】実測値として、各媒体１〜４によって得ら
れた結果を、それぞれ丸点によって図４に示した。図４
に示すように、媒体１〜４の温度変化時の反り角θの変
化量は、一般に好ましい範囲である−5.0 〜5.0[mrad]
の範囲内となっている。すなわち、媒体１〜４は、温度
変化時における変形量の小さい光情報記録媒体である。

【０１３２】また、理論値として、変形の中立面の位置
を第１薄膜層４０ａに仮定した場合と第２薄膜層６０ａ
に仮定した場合とについて、それぞれ上述の手順によっ
て得た反り角θの変化量を、破線および実線にて図４に
示す。

【０１３３】図４によれば、変形の中立面が第２薄膜層
６０ａにあるとした場合の理論値（実線）と、実測値
（丸点）とが、ほぼ一致することがわかる。したがっ
て、本実施形態の光情報記録媒体１０ａの一例である媒
体１〜４においては、変形の中立面が第２薄膜層６０ａ
中にあることが確認できた。このように、変形の中立面
が第２薄膜層中６０ａにあるのは、第１薄膜層４０ａよ
り第２薄膜層６０ａのほうが厚く、より変形し難いため
であると考えられる。

【０１３４】なお、ヤング率については、第１薄膜層４
０ａ、第２薄膜層６０ａはともに同一材料(Al)を用いて
いるため、両者とも同じである。

【０１３５】以上のように、温度変化による変形の際の
実測値と方程式より求めた理論値とを比較することによ
って、光情報記録媒体の変形の中立面の位置を確認する
ことができた。また、この温度変化時における変形の小
さい光情報記録媒体において、その変形の中立面は、膜
材料のヤング率と膜厚との積が最も大きい膜を有する薄
膜層である第２薄膜層にあることを示した。

【０１３６】また、実測値と理論値とはよい一致を見せ
ているので、上述の、中立面の位置を仮定して反り角を
理論的に計算する手順は、妥当であることが確認でき
た。

【０１３７】したがって、温度変化時において、後述す
る実施例において示すように、変形の中立面の位置を仮
定し、その仮定によって、上記の式（１）〜（５）を用
いて、例えば反り角の変化量と線膨張係数との関係を求
め、好ましい線膨張係数の範囲を推測することもでき
る。

【０１３８】次に、湿度変化時における変形量が小さい
本実施形態の媒体の一例として、以下の表３に、媒体５
〜７を示す。

【０１３９】

【表３】

【０１４０】媒体５〜７は、本実施形態の光情報記録媒
体１０ａにおいて、反射膜および半透明膜の材料に、上
述の例のAlとは異なり、Niを用いたものである。媒体５
〜７は、それぞれ第２樹脂層７０ａの厚みのみが異な
り、その他の構成は同じである。なお、表３に示す第１
樹脂層５０ａの材料であるＵＶ硬化樹脂３の物性値は、
前記の表２に示したものである。また、計算の際には、
上述の例と同様に、樹脂層以外の層の物性値については
通常用いられる値を用いて計算する。

【０１４１】上記構成の光情報記録媒体１０ａについ
て、湿度変化による反り角θの変化量（Δチルト）を測
定した。湿度変化における変形を測定するために、まず
各媒体を２５℃で湿度５０％に保持された恒温恒湿槽中
に３日放置した。そして、その後、同恒温恒湿槽内で媒
体の反り角を測定した。次に、同恒温恒湿槽内を２５℃
で湿度９０％に変更し、同様に３日放置した。そして、
同恒温恒湿槽内で媒体の同一点の反り角θを測定し、上
記５０％の場合の反り角θとの差を反り角θの変化量と
した。

【０１４２】なお、上記の測定のために、恒温恒湿槽に
３日放置しているのは、３日もあれば十分に定常状態に
到達すると考えられるためである。

【０１４３】図５のグラフに、上記の実測値と、上記の
式を用いて計算した理論値とを示す。図５の縦軸は、上
記のように実測、または計算した反り角θの変化量を示
す。図５の横軸は、第２樹脂層７０ａの膜厚を示す。

【０１４４】実測値として、各媒体５〜７によって得ら
れた結果を、それぞれ丸点によって図５に示した。図５
に示すように、媒体５〜７の湿度変化時の反り角θの変
化量は、一般に好ましい範囲である−5.0 〜5.0[mrad]
の範囲内となっている。すなわち、媒体５〜７は、湿度
変化時における変形量の小さい光情報記録媒体である。
また、理論値として、変形の中立面を第２薄膜層６０ａ
に仮定した場合について計算した反り角θの変化量を、
実線にて図５に示す。

【０１４５】図５によれば、変形の中立面が第２薄膜層
６０ａにあるとした場合の理論値（実線）と、実測値
（丸点）とが、ほぼ一致することがわかる。したがっ
て、本実施形態の光情報記録媒体１０ａの一例である媒
体５〜７においては、変形の中立面が第２薄膜層中６０
ａにあることが分かる。

【０１４６】このことより、温度変化時と同様、湿度変
化時においても、変形量が小さなときには、薄膜自体の
膜厚とそのヤング率との積が最も大きな薄膜を含む薄膜
層に変形中心があるといえる。

【０１４７】また、実測値と理論値とはよい一致を見せ
ているので、湿度変化時においても、中立面の位置を仮
定して反り角を理論的に計算する手順の妥当性が示され
た。

【０１４８】したがって、湿度変化時においても、前述
の温度変化時と同様に、変形の中立面の位置を仮定する
ことができる。そして、その仮定を用いて、例えば、反
り角の変化量と湿度膨張係数との関係を求め、好ましい
湿度膨張係数の範囲を推測することができる。このよう
な推測については、以下の実施例において説明する。

【０１４９】なお、上述した本発明に係る光情報記録媒
体の一例においては、変形の中立面が第２薄膜層６０ａ
に設定されていることが簡単に分かるように、第１薄膜
層４０ａおよび第２薄膜層６０ａの材料を同じにしてい
る。しかし、上述の構成でないとしても、本発明に係る
光情報記録媒体であれば、上述のように、仮説の適否を
確認し、計算の手順の妥当性を確認することができる。

【０１５０】以上のように、従来薄膜層が複数の場合に
は不明確であった中立面の位置を、温度変化時または湿
度変化時において生じる変形量が小さい、２層の薄膜層
を有する媒体において、膜材料のヤング率と膜厚との積
が最も大きな薄膜を有する薄膜層にあると特定した。

【０１５１】また、上述のように、変形の中立面の位置
を仮定して反り角を理論的に計算する手順の妥当性も確
認した。よって、以下で説明するように、記録膜、反射
膜、または半透明膜を少なくとも一つ含む薄膜層が２層
以上であっても、この手順を用いて、中立面の位置を特
定の薄膜層に仮定した上で、例えば１つの樹脂層の膜厚
または物性値を選択し、温度変化時または湿度変化時に
伴う反りを確実に防止できる光情報記録媒体を得ること
ができる。

【０１５２】なお、以上においては、薄膜層が２層の場
合、すなわち薄膜層と樹脂層との積層組が２組の場合に
おいて、中立面の位置を仮定して反り角を計算する方法
について述べたが、積層組が３組以上の場合であっても
同様に中立面の位置を仮定して反り角を求めることがで
きる。また、実際の変形の中立面の位置についても、積
層組が３組以上であっても、例えば上述と同様に実測
し、上述のように計算した理論値と比較することによっ
て、膜材料のヤング率と膜厚との積が最大の薄膜を有す
る薄膜層に、実際の変形の中立面があることを確かめる
ことができる。

【０１５３】〔実施例１〕本実施例に係る光情報記録媒
体１０ａは、上述のように妥当性を示した、式（１）〜
（５）および仮説を用いて、以下のように、温度変化ま
たは湿度変化によって生じる変形の中立面が、上記各積
層組を構成する第１、第２薄膜層４０ａ・６０ａのう
ち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も大きな薄膜を
有する薄膜層に設定される（以下、「中立面の位置を最
適化する」と表現する。）ように、第１、第２樹脂層５
０ａ・７０ａの物性値または膜厚を選択する構成であ
る。

【０１５４】ここで、本実施形態においては、特に第
１、第２樹脂層５０ａ・７０ａの一方の物性値を選択し
て、中立面の位置を最適化する場合について説明する。
このように、記録特性とは無関係の樹脂層のうち、例え
ば一つの樹脂層の物性値を選択することによって中立面
の位置を最適化すれば、最も簡単に中立面の位置を最適
化して反り変形の少ない光情報記録媒体を得ることがで
きる。

【０１５５】なお、一つの樹脂層のみの選択でなく、任
意の組み合わせの樹脂層を選択して好ましい範囲を選択
することもできる。すなわち、選択する樹脂層の数は限
定されないので、例えば、全ての樹脂層の物性値を変更
可能として好ましい範囲を選択することも可能である。

【０１５６】また、樹脂層の物性値のみならず、樹脂層
の膜厚を調節して反り変形を減少させることも可能であ
る。しかし、例えば樹脂層の厚みとして２０μｍ以内と
する光情報記録媒体の規格もあるので、膜厚のみを調節
して反り変形を防止するのは困難である。そこで、例え
ば物性値の調節と膜厚の調節とを組み合わせることによ
って、より簡単な構成で反り変形を防止することもでき
る。

【０１５７】本実施例に係る光情報記録媒体は、薄型基
板と２層の薄膜層とを有する、情報の再生のみを行う光
情報記録媒体（２層ＲＯＭ）である。

【０１５８】本実施例は、薄膜層中に、金属よりなる反
射膜または半透明膜のみを有する構成である。すなわ
ち、２層の薄膜層の双方に誘電体を含んでいない構成で
ある。したがって、本実施例の光情報記録媒体１０ａ
は、第１薄膜層４０ａ中には反射膜４４ａのみを含んで
おり、第２薄膜層６０ａ中には、半透明膜６４ａのみを
含んでいる。

【０１５９】このような構成は、２層ＲＯＭのような光
情報記録媒体においては、一般的である。また、反射膜
または半透明膜に使用される何種かの材料においては、
材料ごとにヤング率、線膨張係数及び好ましい膜厚は異
なるが、その差異は第１、第２樹脂層５０ａ・７０ａや
樹脂製の基板２０ａに使用される材料における材料ごと
の差異と比較して非常に小さい。したがって、一つの材
料について調べて得た特性を、他の材料についても適用
することができる場合がある。

【０１６０】この２層ＲＯＭの一例である本実施例の光
情報記録媒体（媒体８）は、以下の表４に示す材質およ
び膜厚を備えた構成である。

【０１６１】

【表４】

【０１６２】この構成において、第１樹脂層５０ａ以外
の層の物性値は、通常用いられる物性値として設定され
ている。例えば、第１薄膜層４０ａのAlのヤング率を7.
57E+10[Pa]と、第２薄膜層６０ａのAuのヤング率を8.83
E+10[Pa]とする。すると、本実施例においては、膜材料
のヤング率と膜厚との積が最も大きい膜を有する薄膜層
は、第１薄膜層４０ａである。

【０１６３】上記構成の媒体８において、物性値として
第１樹脂層５０ａの線膨張係数を選択し、温度変化時に
おける、この物性値の好ましい範囲を以下のように特定
する。

【０１６４】すなわち、以下で説明するように、中立面
の位置を第１薄膜層４０ａと仮定して、その仮定を用い
て反り角θの変化量と第１樹脂層５０ａの線膨張係数と
の関係を求めることができる。そして、反り角θの変化
量を一定の小さい範囲に限定することによって、第１樹
脂層５０ａの線膨張係数の好ましい範囲を限定すること
ができるのである。そして、第１樹脂層５０ａとして上
記の範囲の線膨張係数を持つものを選択することによ
り、媒体の変形の中立面が、膜材料のヤング率と膜厚と
の積が最も大きい薄膜を有する薄膜層である第１薄膜層
４０ａに設定され、中立面の位置が最適化される。

【０１６５】より詳細に説明すると、以下の通りであ
る。表４に示された膜厚および材質の物性値を用い、さ
らに、変形の中立面の位置を第１薄膜層４０ａと仮定し
て、上述の式（１）〜（５）に代入すると、温度変化さ
せた場合の反り角θの変化量と第１樹脂層５０ａの線膨
張係数との関係を得ることができる。

【０１６６】このようにして得られた計算結果として、
図６に、一般的なＵＶ樹脂が有するヤング率の範囲（2.
0 E+9 〜5.0 E+9 [Pa]）において、第１樹脂層５０ａの
ヤング率を何通りか変化させた場合の、第１樹脂層５０
ａの線膨張係数と反り角θの変化量、すなわちΔチルト
との関係を示す。

【０１６７】ここで、図６においては、Δチルトが−3.
0 〜3.0[mrad] の範囲にあれば、一般的に好ましい範囲
である−5.0 〜5.0[mrad] よりも小さいので、変形量が
十分に小さいとみなすことができる。したがって、図６
より、線膨張係数は3.5E−5〜1.1E−4 の範囲内である
場合に、変形量が十分に小さくなることが予測できる。

【０１６８】すなわち、以上のように、本発明に係る光
情報記録媒体の一例である媒体８において、第１樹脂層
５０ａの線膨張係数を3.5E−5 〜1.1E−4 の範囲から選
択し、作成すれば、温度変化時の中立面の位置を第１薄
膜層４０ａに設定でき、温度変化時の反り変形を小さく
できる。

【０１６９】また、例えば、線膨張係数の範囲を5.5E−
5 〜8.0E−5 より選択すれば、反り角の変化量がより小
さい−1.0 〜1.0[mrad] の範囲にあるので、温度変化時
の反り角の変化量をより小さくできる。

【０１７０】また、表４に示された膜厚および材質か
ら、湿度変化させた場合の反り角の変化量と第１樹脂層
の湿度膨張係数との関係も得ることができる。すなわ
ち、上述と同様の手順によって、湿度変化させた場合の
図７を得ることができる。図７を参照すると、本発明に
係る光情報記録媒体の一例である媒体８において、第１
樹脂層の湿度膨張係数を4.3E−5 以下の範囲から選択す
れば、湿度変化時の変形量を十分に小さくできることが
分かる。

【０１７１】以上のように、本発明に係る光情報記録媒
体の一例である媒体８は、温度変化または湿度変化によ
って生じる変形の中立面が、上記各積層組を構成する薄
膜層のうち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も大き
な薄膜を有する薄膜層である第１薄膜層４０ａに設定さ
れるように、第１、第２樹脂層５０ａ・７０ａの物性値
が選択されている。本実施例においては、第２樹脂層７
０ａの物性値は固定し、第１樹脂層５０ａの物性値の好
ましい値を選択した。

【０１７２】したがって、上記の構成によれば、温度変
化や湿度変化などの環境変化による光情報記録媒体の変
形量を小さくすることができる。

【０１７３】また、本実施例の媒体８は、上記積層組が
２組であり、表４に示すように、第１、第２薄膜層４０
ａ・６０ａはいずれも金属よりなる構成である。さら
に、媒体８は、第１樹脂層５０ａの線膨張係数Ｘ〔1/
℃〕が3.5E−5 ≦Ｘ≦1.1E−4 の範囲にあり、かつ、第
１樹脂層の湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.3E−5
の範囲にある光情報記録媒体である。

【０１７４】したがって、上記構成によれば、第１樹脂
層５０ａを形成する樹脂の膨張係数（線膨張係数、湿度
膨張係数）が上記の範囲に含まれるので、環境変化時に
おける変形量を小さくして、信頼性を高めることができ
る。

【０１７５】〔実施例２〕次に、薄膜層中に誘電体を含
んでいる構成の光情報記録媒体について説明する。本実
施例に係る光情報記録媒体は、薄型基板と２層の薄膜層
とを有する、情報の再生および記録が可能な光情報記録
媒体（２層ＲＡＭ）であり、２層の薄膜層の双方に、誘
電体を含んでいる。

【０１７６】上記のように誘電体を含んでいる構成の場
合は、以下の理由で、誘電体の物性値や膜厚が重要とな
る。

【０１７７】誘電体は、他の材料と比較してヤング率が
高く、線膨張係数が低いため、他の材料と比較して変形
しにくい。このような誘電体のうち、光情報記録媒体に
使用される何種かの誘電体においても、材質に依存する
ヤング率、線膨張係数などの物性値及び好ましい膜厚な
どは、やはり誘電体ごとに異なるものとなっている。し
かし、その差異は、第１、第２樹脂層５０ａ・７０ａの
材料同士や樹脂製の基板２０ａの材料同士の場合と比べ
て、非常に小さい。したがって、温度変化時における光
情報記録媒体の変形において、誘電体膜の物性値や膜厚
が、最も支配的になる。

【０１７８】この２層ＲＡＭの一例である本実施例の光
情報記録媒体（媒体９）は、以下の表５に示す材質およ
び膜厚を備えた構成である。

【０１７９】

【表５】

【０１８０】この構成において、第１樹脂層５０ａ以外
の物性値は、通常用いられる物性値として設定されてい
る。

【０１８１】したがって、本実施例においては、第１薄
膜層４０ａと第２薄膜層６０ａとでは、各薄膜層に含ま
れる薄膜における膜材料のヤング率と膜厚との積のう
ち、最も大きいものの値が、同じ値となっている。

【０１８２】上記構成の媒体９において、物性値として
第１樹脂層５０ａの線膨張係数を選択し、温度変化時に
おける、この物性値の好ましい範囲を以下のように特定
する。すなわち、本実施例においても、上述の実施例と
同様に、第１、第２樹脂層５０ａ・７０ａの一方である
第１樹脂層５０ａの物性値の範囲を選択することによっ
て、中立面の位置を最適化する。

【０１８３】すなわち、以下で説明するように中立面の
位置を第１薄膜層４０ａと仮定して、その仮定を用いて
反り角θの変化量と第１樹脂層５０ａの線膨張係数との
関係を求めることができる。そして、反り角θの変化量
を一定の小さい範囲に限定することによって、第１樹脂
層５０ａの線膨張係数の好ましい範囲を限定することが
できるのである。

【０１８４】そして、第１樹脂層５０ａとして上記の範
囲の線膨張係数をもつものを選択することにより、実際
に変形の中立面が、膜材料のヤング率と膜厚との積が最
も大きい薄膜を有する薄膜層である第１薄膜層４０ａに
設定され、中立面の位置が最適化される。

【０１８５】ここで、表５に示す媒体９は、図１に光情
報記録媒体１０ａとして示す構成をもつものである。上
述のように、本実施例の媒体９においては、第１薄膜層
４０ａと第２薄膜層６０ａとでは、各薄膜層に含まれる
薄膜における膜材料のヤング率と膜厚との積のうち、最
も大きいものの値が、同じ値となっている。

【０１８６】一方、上述した光情報記録媒体１０ａの構
成においては、通常は、第２薄膜層６０ａの半透明膜６
４ａよりも第１薄膜層４０ａの反射膜４４ａの方が厚く
なっている。そのため、このような通常の場合において
は、第１薄膜層４０ａの方が、第２薄膜層６０ａよりも
変形し難い。

【０１８７】そこで、以下では、このような通常の場合
に対応させるため、中立面の位置を第１薄膜層４０ａと
仮定して計算を行う。

【０１８８】表５に示された膜厚および材質の物性値を
用い、さらに、変形の中立面の位置を第１薄膜層４０ａ
と仮定して、上述の式（１）〜（５）に代入すると、温
度変化させた場合の反り角θの変化量と第１樹脂層５０
ａの線膨張係数との関係を得ることができる。

【０１８９】このようにして得られた計算結果として、
図８に、一般的なＵＶ樹脂が有するヤング率の範囲（2.
0 E+9 〜5.0 E+9[Pa] ）において、第１樹脂層５０ａの
ヤング率を何通りか変化させた場合の、第１樹脂層５０
ａの線膨張係数と反り角θの変化量、すなわちΔチルト
との関係を示す。

【０１９０】ここで、図８においては、Δチルトが−3.
0 〜3.0 [mrad]の範囲にあれば、一般に好ましい変化量
である−5.0 〜5.0[mrad] の範囲よりも小さいので、変
形量が十分に小さいとみなすことができる。したがっ
て、図８より、線膨張係数を7.4E−5 〜1.6E−4 の範囲
から選択した場合には、変形量を十分に小さくできるこ
とが分かる。

【０１９１】すなわち、以上のように、第１樹脂層５０
ａの線膨張係数を7.4E−5 〜1.6E−4 の範囲より選択す
れば、本実施例の媒体９において、温度変化時の中立面
の位置を第１薄膜層４０ａに設定できる。したがって、
中立面の位置を最適化して、温度変化時の反り変形を小
さくできる。

【０１９２】なお、上述のように、光情報記録媒体の変
形においては、誘電体膜の物性値や膜厚が最も支配的と
なるので、上述のように得られた結果は、誘電体膜の物
性値や膜厚が同じであれば、他の膜、例えば記録膜など
の物性値や膜厚が多少変化したとしても、ほぼ変わらな
い。

【０１９３】また、表５に示された膜厚および材質を用
いて、湿度変化させた場合の反り角θの変化量と第１樹
脂層５０ａの湿度膨張係数との関係も得ることができ
る。すなわち、上述の実施例と同様の手順によって、湿
度変化させた場合の図９を得ることができる。図９を参
照すると、媒体９では、第１樹脂層５０ａの湿度膨張係
数が4.8E−5 以下の時に、変形量が十分に小さくなると
予測できる。

【０１９４】以上のように、本発明に係る光情報記録媒
体の一例である媒体９は、温度変化または湿度変化によ
って生じる変形の中立面が、上記各積層組を構成する薄
膜層のうち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も大き
な薄膜を有する薄膜層の一つである第１薄膜層４０ａに
設定されるように、第１、第２樹脂層５０ａ・７０ａの
物性値が選択されている。本実施例においては、第２樹
脂層７０ａの物性値は固定し、第１樹脂層５０ａの物性
値の好ましい値を選択した。

【０１９５】したがって、上記の構成によれば、温度変
化や湿度変化などの環境変化による光情報記録媒体の変
形量を小さくすることができる。

【０１９６】また、本実施例の媒体９は、上記積層組が
２組であり、表５に示すように、第１、第２薄膜層はい
ずれも誘電体よりなる構成である。さらに、媒体９は、
第１樹脂層の線膨張係数Ｘ〔1/℃〕が7.4E−5 ≦Ｘ≦1.
6E−4 の範囲にあり、かつ、第１の樹脂層の湿度膨張係
数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.8E−5 の範囲にある光情報記
録媒体である。

【０１９７】したがって、上記構成によれば、第１樹脂
層を形成する樹脂の膨張係数（線膨張係数、湿度膨張係
数）が上記の範囲に含まれるので、環境変化時における
変形量を小さくして、信頼性を高めることができる。

【０１９８】〔実施例３〕つぎに、２層の薄膜層を有
し、その薄膜層のいずれか一方にのみ誘電体を含む光情
報記録媒体（ＲＯＭ＋ＲＡＭ）について説明する。

【０１９９】このＲＯＭ＋ＲＡＭの一例である本実施例
の光情報記録媒体（媒体１０）は、以下の表６に示す材
質および膜厚を備えた構成である。

【０２００】

【表６】

【０２０１】この構成において、第１樹脂層５０ａ以外
の物性値は、通常用いられる物性値として設定されてい
る。

【０２０２】本実施例の媒体１０は、第１薄膜層４０ａ
中には上述した各膜４１ａ〜４４ａを含んでおり、第２
薄膜層６０ａ中には半透明膜６４ａのみを含んでいる。
したがって、本実施例においては、第１薄膜層４０ａ
が、膜材料のヤング率と膜厚との積が最大の薄膜層に設
定されている。

【０２０３】この光情報記録媒体１０ａの場合は、上述
した実施例における、双方の薄膜層に誘電体を含む場合
および双方の薄膜層に誘電体を含まない場合と比較し
て、その中間の特性をもつことが予想される。

【０２０４】すなわち、環境変化時における変形の中立
面の位置を第１薄膜層４０ａと仮定すると、変形量が小
さくなるような、第１樹脂層５０ａの線膨張係数および
湿度膨張係数の範囲は、前述の２種の光情報記録媒体の
場合の範囲に、少なくとも含まれていると予想できる。
よって、線膨張係数は3.5E−5 〜1.6E−4 以下の時に変
形量が十分小さくなると予想できる。また、湿度膨張係
数は4.8E−5 以下の時に変形量が十分に小さくなること
が予想できる。

【０２０５】これは、上記した、２層ある薄膜層の双方
に誘電体が含まれている場合と、双方に誘電体が含まれ
ていない場合とでは、誘電体が含まれている場合の方
が、線膨張係数の範囲を決める境界の値が大きいことか
らも確認できる。

【０２０６】したがって、光情報記録媒体１０ａの一例
である媒体１０の作成において、第１樹脂層５０ａの線
膨張係数および湿度膨張係数を上述の範囲から選択すれ
ば、変形の中立面の位置を第１薄膜層４０ａに設定し
て、温度変化時および湿度変化時における反り変形の小
さい光情報記録媒体１０ａを形成できる。

【０２０７】以上のように、本発明に係る光情報記録媒
体の一例である媒体１０は、温度変化または湿度変化に
よって生じる変形の中立面が、上記各積層組を構成する
薄膜層のうち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も大
きな薄膜を有する薄膜層である第１薄膜層４０ａに設定
されるように、第１、第２樹脂層５０ａ・７０ａの物性
値が選択されている。本実施例においては、第２樹脂層
７０ａの物性値は固定し、第１樹脂層５０ａの物性値の
好ましい値を選択した。

【０２０８】したがって、上記の構成によれば、温度変
化や湿度変化などの環境変化による光情報記録媒体の変
形量を小さくすることができる。

【０２０９】また、本実施例の媒体１０は、上記積層組
が２組であり、表６に示すように、各積層組の薄膜層の
一方である第１薄膜層４０ａに誘電体が含まれている構
成である。さらに、媒体１０は、一方の積層組の樹脂層
である第１樹脂層５０ａの線膨張係数Ｘ〔1/℃〕は3.5E
−5 ≦Ｘ≦1.6E−4 の範囲にあり、かつ、第１樹脂層５
０ａの湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕は０＜Ｙ≦4.8E−5 の範
囲にある光情報記録媒体１０ａである。

【０２１０】したがって、上記構成によれば、第１樹脂
層５０ａを形成する樹脂の膨張係数（線膨張係数、湿度
膨張係数）が上記の範囲に含まれるので、環境変化時に
おける変形量を小さくして、信頼性を高めることができ
る。

【０２１１】なお、以上に述べた実施形態および実施例
１〜３においては、光情報記録媒体において一般に多く
用いられる構成の材料および膜厚について、中立面の位
置を決定し、反り角の変化量を少なくするような物性値
の範囲を決定できることを示したが、本発明はこれに限
られるものではない。たとえば、あまり光情報記録媒体
に用いられない材料の場合であっても、上述と同様に中
立面の位置を決定し、反り角の変化量を少なくするよう
な物性値の範囲を決定できるので、上述と同様の効果を
得ることができる。

【０２１２】また、以上に述べた実施形態および実施例
１〜３においては、薄膜層を２つ備えた光情報記録媒体
についてのみ説明したが、本発明はこれに限るものでは
ない。例えば、図１０に示す光情報記録媒体１０ｂのよ
うに、３以上の整数をｎとして、薄膜層をｎ層備えてい
る構成でもよい。

【０２１３】光情報記録媒体１０ｂは、基板２０ｂ上
に、第１薄膜層４０ｂ、第１樹脂層５０ｂ、第２薄膜層
６０ｂ、第２樹脂層７０ｂに加えて、以下、ｎ番目の積
層組の第ｎ薄膜層１００ｂおよび第ｎ樹脂層１１０ｂま
でを、順に備えている。

【０２１４】各薄膜層の構成は、図１に示す光情報記録
媒体１０ａと同様の構成となっている。

【０２１５】すなわち、例えば、第１薄膜層４０ｂに含
まれる誘電体膜４１ｂ、記録膜４２ｂ、誘電体膜４３
ｂ、反射膜４４ｂは、図１に示す光情報記録媒体１０ａ
の第１薄膜層４０ａに含まれる誘電体膜４１ａ、記録膜
４２ａ、誘電体膜４３ａ、反射膜４４ａとそれぞれ同様
の構成である。

【０２１６】また、第２薄膜層６０ｂないし第ｎ薄膜層
１００ｂの各薄膜層に含まれる、各膜６１ｂ〜６４ｂま
たは各膜１０１ｂ〜１０４ｂなどの構成は、図１に示す
光情報記録媒体１０ａの第２薄膜層６０ａに含まれる各
膜６１ａ〜６４ａと同様である。

【０２１７】また、上述の実施形態の光情報記録媒体１
０ａは、図１で示すように、薄膜層が４層の薄膜よりな
る構成としているが、これは薄膜数が多い場合の一般的
な構造を表示しているのであって、本発明はこれに限ら
れるものではない。例えば、半透明膜や反射膜等のみの
単層の薄膜層や、より複雑な積層構造を持つ薄膜層を有
する光情報記録媒体であってもよい。

【０２１８】なお、上述の実施形態および実施例１〜３
においては、各樹脂層が単層である場合のみを説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、多層の樹脂層で
あってもよい。例えば、ポリカーボネートフィルムを貼
り付けるための接着剤等がそのフィルム上にある場合の
ように、２層の樹脂層であってもよい。また、異種のＵ
Ｖ硬化樹脂が積層されている場合のように、多層樹脂層
であってもよい。

【０２１９】また、上記図１に示した構成においては、
反射膜４４ａおよび半透明膜６４ａの配置から分かるよ
うに、情報読み取りの際の光入射面は、基板側２０ａで
なく、基板より最も離れた第２樹脂層７０ａ表面となっ
ている。上記の図１０の構成においても、同様に、基板
２０ｂから離れた第ｎ樹脂層１１０ｂが光入射面とな
る。この構成においては、光入射面となる、第２樹脂層
７０ａの膜厚、または、第ｎ樹脂層１１０ｂの膜厚に
は、非常に高い均一性が要求される。

【０２２０】しかし、本発明に係る光情報記録媒体は、
このような均一性を不要とするような積層順の構成をも
つ光情報記録媒体であってもよい。すなわち、図１１に
示すように、薄膜層をｎ層有する光情報記録媒体１０ｃ
のような構成であってもよい。

【０２２１】上記の図１１の構成においては、光入射面
である基板２０ｃ表面は、均一性が高い圧縮成型がされ
る。また、薄膜層と樹脂層とからなる積層組の積層順
は、図１０と同様になっている。一方、および薄膜層内
の記録膜の構成、すなわち薄膜層内の積層順は、上記の
図１０と比べて逆になっており、かつ一部が変更されて
いる。

【０２２２】この変更箇所として、反射膜４４ｂと半透
明膜１０４ｂとが入れ替えられ、それぞれ半透明膜１０
４ｃと反射膜４４ｃとになっている。なお、各薄膜層に
含まれる、上記以外の膜、例えば、４１ｃ〜４３ｃ、６
１ｃ〜６４ｃ、１０１ｃ〜１０３ｃは、図１０に示す光
情報記録媒体１０ｂの薄膜相中に含まれる、４１ｂ〜４
３ｂ、６１ｂ〜６４ｂ、１０１ｂ〜１０３ｂと同様であ
る。

【０２２３】そして、基板２０ｃ表面よりレーザ光が入
射し、薄膜層の内のひとつに焦点を結び、信号の再生又
は記録を行うようになっている。

【０２２４】この構造の光情報記録媒体１０ｃでは、第
ｎ樹脂層１１０ｃの膜厚に高い均一性は必要ない。その
ため、スピンコート等によって、基板２０ｃより最も離
れた樹脂層である、 1〜30μｍの第４樹脂層１１０ｃを
形成することが可能となる。

【０２２５】言い換えると、前述の光情報記録媒体１０
ｂ，１０ｃのどちらにおいても、第１樹脂層、第２樹脂
層、および第３樹脂層には、基板同様に高い均一性が必
要とされる。しかし、上記図１１に示す光情報記録媒体
１０ｃの構成によれば、第４樹脂層の均一性は不要とな
り、第４樹脂層の構成は自由に選択をすることが可能と
なる。

【０２２６】また、例えば図１４に示す従来の光情報記
録媒体１０において、周辺湿度が上昇したときには、光
情報記録媒体１０は図１５（ｂ）に示されるような角度
θの−方向の反り（基板２０側への反り）を示す。この
ような反り変形をより確実に防止するために、各積層組
の樹脂層の湿度膨張係数よりも大きな湿度膨張係数とを
有する材料を用いて、各積層組が形成されている基板の
面の裏面に、基板保護膜を形成する構成も好ましい。

【０２２７】すなわち、本発明に係る光情報記録媒体
は、図１０に示す構成の光情報記録媒体１０ｂにさらに
基板保護膜３０ｄを形成した、図１２に示す光情報記録
媒体１０ｄのような構成であってもよい。

【０２２８】この光情報記録媒体１０ｄの構成において
は、基板保護膜３０ｄ以外の基板２０ｄおよび各膜４０
ｄ〜１１０ｄは、図１０に示す光情報記録媒体１０ｂの
基板２０ｂおよび各膜４０ｂ〜１１０ｂと同様の構成で
ある。

【０２２９】この構成によれば、周辺湿度上昇時には、
基板保護膜３０ｄが、各積層組の樹脂層よりも膨張して
上述のような反り変形を打ち消すので、湿度変化時にお
ける反り変形をより確実に防止できる。

【０２３０】また、図１２に示す光情報記録媒体１０ｄ
の基板保護膜３０ｄは、上記構成において、さらに、基
板の線膨張係数と同等かあるいは小さな線膨張係数を有
するものであってもよい。

【０２３１】ここで、例えば図１４に示す従来の光情報
記録媒体１０において、周辺温度が上昇したときには、
光情報記録媒体１０は図１５（ａ）に示されるような角
度θの＋方向の反り（第２樹脂層７０側への反り）を示
す。

【０２３２】一方、上述の構成によれば、例えば、線膨
張係数が基板２０ｄと同程度の場合には、温度変化時に
おける上記基板保護膜３０ｄによる効果は、基板２０ｄ
の厚みの誤差程度にしか過ぎなくなる。一方、基板保護
膜３０ｄの線膨張係数が小さければ、上記基板保護膜３
０ｄは基板２０ｄの膨張を抑制する。よって、温度変化
時( 温度上昇時) における、光情報記録媒体１０ｄの変
形を抑制できる。

【０２３３】また、基板保護膜３０ｄは、スピンコート
等の塗布によって形成する構成であってもよい。この構
成によれば、安価に形成できるので有利である。

【０２３４】また、本発明に係る光情報記録媒体は、基
板より最も遠い樹脂層表面が光入射面である場合には、
各樹脂膜の層は、405nm 近辺の短波長領域において、８
０％以上の透過率を有する透明樹脂で形成されている構
成であってもよい。

【０２３５】ここで、405nm 近辺の短波長領域とは、青
色レーザ等の短波長レーザの波長領域を意味する。この
構成によれば、各樹脂層の短波長領域における透過率が
高いことにより、青色レーザ等の短波長レーザが信号の
記録再生時に使用可能となり、より高密度記録が可能と
なる。

【０２３６】また、本発明に係る光情報記録媒体は、基
板表面が光入射面である場合には、基板より最も離れた
樹脂層を除く各樹脂膜の層および基板は、405nm 近辺の
短波長領域において、８０％以上の透過率を有する透明
樹脂で形成されている構成であってもよい。

【０２３７】この構成によれば、基板より最も離れた樹
脂層を除く各樹脂膜の層および基板の短波長領域におけ
る透過率が高いことにより、青色レーザ等の短波長レー
ザが信号の記録再生時に使用可能となり、さらなる高密
度記録が可能となる。

【０２３８】また、上記した本発明に係る光情報記録媒
体は、以下のような形態であってもよい。すなわち、上
記した図１０と同様の断面形状をもち、基板２０ｂ、第
１薄膜層４０ｂ、第１樹脂層５０ｂ、第２薄膜層６０
ｂ、第２樹脂層７０ｂに加えて、以下３以上の整数をｎ
としてｎ番目の積層組の第ｎ薄膜層１００ｂおよび第ｎ
樹脂層１１０ｂまでを、順に備えている構成であっても
よい。

【０２３９】上記構成において、情報読み取り時には、
第ｎ樹脂層１１０ｂ下面よりレーザを照射し、各薄膜層
に焦点を合わせて信号読み取りを行う。また、１０４
ｂ、６４ｂなどで示される薄膜は半透明膜である。各樹
脂層は、レーザ光が透過するようになっている。また、
さらに、基板２０ｂ上に、薄膜層とは反対の面に、基板
保護膜を備えた構成であってもよい。また、上記構成に
おける第４樹脂層の膜厚は、0.1 ｍｍないし２０μｍが
好ましい。

【０２４０】さらにまた、上記した本発明に係る光情報
記録媒体は、以下のような形態であってもよい。すなわ
ち、上記した図１０と同様の断面形状をもち、第ｎ樹脂
層１１０ｂが基板２０ｂと同じ材質であるポリカーボネ
ートフィルムよりなる構成であってもよい。情報読み取
り時には、第ｎ樹脂層１１０ｂ下面よりレーザを照射
し、各薄膜層に焦点を合わせて信号読み取りを行う。各
樹脂層は、レーザ光が透過するようになっている。この
構成の場合には、線膨張係数や湿度膨張係数を変化させ
て基板２０ｂとの応力バランスをとるための樹脂層は、
第ｎ樹脂層１１０ｂ以外のものを選択する必要がある。

【０２４１】さらにまた、上記した本発明に係る光情報
記録媒体は、以下のような形態であってもよい。すなわ
ち、上記した図１０と同様の断面形状をもち、第ｎ樹脂
層以外の樹脂層が、ポリカーボネートフィルムよりなる
構成であってもよい。

【０２４２】また、上記した本発明に係る光情報記録媒
体は、以下のような構成であってもよい。すなわち、本
発明に係る光情報記録媒体は、図１１に示すような断面
形状をもち、基板２０ｃ、第１薄膜層４０ｃ、第１樹脂
層５０ｃ、第２薄膜層６０ｃ、第２樹脂層７０ｃに加え
て、以下３以上の整数をｎとしてｎ番目の積層組の第ｎ
薄膜層１００ｃおよび第ｎ樹脂層１１０ｃまでを、順に
備えている構成であってもよい。

【０２４３】上記構成において、情報読み取り時には、
光情報記録媒体１０ｃの基板２０ｃ上面よりレーザ光を
照射し、各薄膜層に焦点を合わせて信号読み取りを行
う。また、１０４ｃ、６４ｃなどで示される薄膜は半透
明膜であり、４４ｃで示される薄膜が反射膜である。ま
た、各樹脂層はＵＶ硬化樹脂によって形成され、１１０
ｃで示される第４樹脂層以外はレーザ光が通過する必要
がある。また、上記構成に加えて、基板２０ｃに対して
薄膜層とは反対の側に、基板保護膜を備えた構成であっ
てもよい。この場合の基板保護膜は透明である必要があ
る。また、上記構成における各樹脂層の厚みは２０μｍ
程度が好ましい。

【０２４４】なお、上述の説明においては、中立面の位
置を仮定して、選択を行うパラメータとして、物性値お
よび膜厚のうち、線膨張係数を選択した場合について説
明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば膜
厚を選択する構成であってもよい。しかし、現実の光情
報記録媒体においては、例えば樹脂層の膜厚を自由に設
定することはあまり現実的ではない。例えば、樹脂層の
厚みとして２０μｍ以内とする光情報記録媒体の規格も
ある。このため、例えば上記のように線膨張係数を選択
して再設定することができれば、光情報記録媒体の製作
において便利である。

【０２４５】なお、本発明に係る光情報記録媒体は、以
下のように表現することもできる。すなわち、本発明に
係る光情報記録媒体は、基板上に、薄膜からなる記録
膜、反射膜、または半透明膜を少なくとも一つ含む薄膜
層と、該薄膜層上に形成された樹脂層とで構成される積
層組が２組以上積層され、樹脂層に発生する応力を増加
させて、応力の総和である樹脂層の軸力を大きくし、基
板の軸力と均衡させることにより、変形の中立面が薄膜
層内に設定されるように、樹脂層の線膨張係数またはヤ
ング率などの物性値を、基板の該物性値よりも大きくし
たことを特徴とする光情報記録媒体でもある。

【０２４６】また、本発明の実施形態における２層以上
の薄膜層（情報の記録又は再生層）を持ちうる光情報記
録媒体としては、CD(Compact disk)，CD-ROM(Compact d
isk-Read Only Memory) ，CD-R(Compact disk-Recordab
le) ，CD-RW(Compact diskReWritable) ，DVD(Digital
Video Disc, Digital Versatile Disc) ，DVD-ROM，DVD
-R ，DVD-RW等の円盤状の光情報記録媒体が挙げられる
ものの、本発明の形態はこれらに限られるものではな
い。

【０２４７】また、本発明は上述した具体例に限定され
るものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可
能であり、異なる構成の具体例としてそれぞれ開示され
た技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態につ
いても本発明の技術的範囲に含まれる。

【０２４８】

【発明の効果】本発明に係る光情報記録媒体は、以上の
ように、基板上に、薄膜からなる記録膜、反射膜、また
は半透明膜を少なくとも一つ含む薄膜層と、該薄膜層上
に形成された樹脂層とで構成される積層組が少なくとも
２組以上積層され、温度変化または湿度変化によって生
じる変形の中立面が、上記各積層組を構成する薄膜層の
うち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も大きな薄膜
を有する薄膜層に設定されている構成である。

【０２４９】それゆえ、上述のように、温度変化または
湿度変化のような環境変化の際に光情報記録媒体に生じ
る変形の中立面を、他の層と比較して変形し難い薄膜層
である、ヤング率と膜厚との積がより大きな薄膜層に設
定すれば、中立面自体の変形量がより小さくなるため、
光情報記録媒体全体としての変形量を小さくできるとい
う効果を奏する。また、複数の薄膜層を有する構成であ
っても、より変形が小さくなる薄膜層に中立面を設定し
て、変形を小さくできる光情報記録媒体を実現できると
いう効果を奏する。

【０２５０】本発明に係る光情報記録媒体は、以上のよ
うに、基板上に、薄膜からなる記録膜、反射膜、または
半透明膜を少なくとも一つ含む薄膜層と、該薄膜層上に
形成された樹脂層とで構成される積層組が少なくとも２
組以上積層され、温度変化または湿度変化によって生じ
る変形の中立面が、上記各積層組を構成する薄膜層のう
ち、膜材料のヤング率と膜厚との積が最も大きな薄膜を
有する薄膜層に設定されるように、上記樹脂層の物性値
または膜厚の少なくとも一方を設定した構成である。

【０２５１】それゆえ、記録特性とは無関係の樹脂層の
物性値および膜厚を設定して、簡単な構成で、環境変化
時における反り変化量の少ない光情報記録媒体を得るこ
とができるという効果を奏する。

【０２５２】本発明に係る光情報記録媒体は、以上のよ
うに、上記構成において、上記積層組が２組であり、各
積層組の薄膜層にそれぞれ誘電体が含まれている場合
に、一方の積層組の樹脂層において、線膨張係数Ｘ〔1/
℃〕が7.4E−5 ≦Ｘ≦1.6E−4の範囲にあることと、湿
度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.8E−5 の範囲にある
こととの少なくとも一方を満たす構成が望ましい。

【０２５３】それゆえ、一方の積層組の樹脂層を形成す
る樹脂の膨張係数（線膨張係数、湿度膨張係数）を上記
の範囲に限定するので、上述のように、環境変化時にお
ける変形量を小さくして、信頼性を高めることができる
という効果を奏する。

【０２５４】本発明に係る光情報記録媒体は、以上のよ
うに、上記構成において、上記積層組が２組であり、各
積層組の薄膜層がいずれも誘電体を含まない場合に、一
方の積層組の樹脂層において、線膨張係数Ｘ〔1/℃〕が
3.5E−5 ≦Ｘ≦1.1E−4 の範囲にあることと、湿度膨張
係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.3E−5 の範囲にあることと
の少なくとも一方を満たす構成が望ましい。

【０２５５】それゆえ、一方の積層組の樹脂層を形成す
る樹脂の膨張係数を上記の範囲に限定するので、上述の
ように、環境変化時における変形量を小さくして、信頼
性を高めることができるという効果を奏する。

【０２５６】本発明に係る光情報記録媒体は、以上のよ
うに、上記構成において、上記積層組が２組であり、各
積層組の薄膜層のいずれか一方に誘電体が含まれている
場合に、一方の積層組の樹脂層において、線膨張係数Ｘ
〔1/℃〕が3.5E−5 ≦Ｘ≦1.6E−4 の範囲にあること
と、湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.8E−5 の範囲
にあることとの少なくとも一方を満たす構成が望まし
い。

【０２５７】それゆえ、一方の積層組の樹脂層を形成す
る樹脂の膨張係数を上記の範囲に限定するので、上述の
ように、環境変化時における変形量を小さくして、信頼
性を高めることができるという効果を奏する。

【０２５８】本発明に係る光情報記録媒体は、以上のよ
うに、上記構成において、基板より最も離れた位置に形
成された樹脂層は、スピンコートにて塗布可能な樹脂に
より形成されている構成であってもよい。

【０２５９】それゆえ、スピンコートにより樹脂層を形
成するので、ポリカーボネート製フィルムを貼り合せる
等の工程により樹脂層を形成する場合と比較して、生産
コストが掛らなくなり、より安価な光情報記録媒体の生
産が可能となるという効果を奏する。

【０２６０】本発明に係る光情報記録媒体は、以上のよ
うに、上記構成において、基板に対して同等もしくはよ
り小さな線膨張係数と各樹脂層より大きな湿度膨張係数
とを有する樹脂を用いて、各積層組が形成されている基
板の面の裏面に、基板保護膜が形成されている構成であ
ってもよい。

【０２６１】それゆえ、温度変化時と湿度変化時とにお
ける変形量を小さくすることが容易となり、簡単な構成
で信頼性を高めることができるという効果を奏する。

【０２６２】本発明に係る光情報記録媒体は、以上のよ
うに、上記構成において、各樹脂層は、405nm 近辺の短
波長領域において80％以上の透過率を有する透明樹脂で
形成されている構成であってもよい。

【０２６３】それゆえ、基板より最も離れた位置に形成
された樹脂層を光入射面として、青色レーザ等の短波長
レーザを信号の記録再生に用いることができ、より高密
度記録が可能となるという効果を奏する。

【０２６４】本発明に係る光情報記録媒体は、以上のよ
うに、上記構成において、基板より最も離れた位置に形
成された樹脂層を除く各樹脂層及び基板が、405nm 近辺
の短波長領域において80％以上の透過率を有する透明樹
脂で形成されている構成であってもよい。

【０２６５】それゆえ、基板面を光入射面として、青色
レーザ等の短波長レーザを信号の記録再生に用いること
ができ、さらなる高密度記録ができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光情報記録媒体の断
面図である。

【図２】（ａ）は上記光情報記録媒体を示す平面図、
（ｂ）は上記光記録媒体の変形状態を示す側面図、
（ｃ）は上記光情報記録媒体の変形状態を示す側面図で
ある。

【図３】多層（ｎ層）のはりの変形状態を表す断面図で
ある。

【図４】上記実施形態における、温度変化時の反り変化
量と膜厚との関係を示すグラフである。

【図５】上記実施形態における、湿度変化時の反り変化
量と膜厚との関係を示すグラフである。

【図６】上記実施形態において、温度変化時の反り変化
量と第１樹脂層の線膨張係数との関係について、計算し
た結果を示すグラフである。

【図７】上記実施形態において、湿度変化時の反り変化
量と第１樹脂層の湿度膨張係数との関係について、計算
した結果を示すグラフである。

【図８】上記実施形態において、温度変化時の反り変化
量と第１樹脂層の線膨張係数との関係について、計算し
た結果を示すグラフである。

【図９】上記実施形態において、湿度変化時の反り変化
量と第１樹脂層の湿度膨張係数との関係について、計算
した結果を示すグラフである。

【図１０】本発明の他の実施形態に係る光情報記録媒体
の断面図である。

【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る光情報記
録媒体の断面図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る光情報記
録媒体の断面図である。

【図１３】従来の光情報記録媒体の断面図である。

【図１４】近年提案されている光情報記録媒体の断面図
である。

【図１５】（ａ）は従来の光情報記録媒体の変形状態を
示す側面図、（ｂ）は従来の光情報記録媒体の変形状態
を示す側面図である。

【図１６】従来の光情報記録媒体の他の一例を示す断面
図である。

【図１７】従来の光情報記録媒体のさらに他の一例を示
す断面図である。

【図１８】従来の光情報記録媒体のさらに他の一例を示
す断面図である。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ光情報記録媒体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ基板３０ｄ基板保護膜４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ第１薄膜層（薄膜
層）４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ記録膜４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ反射膜５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ第１樹脂層（樹脂
層）６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ第２薄膜層（薄膜
層）６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ記録膜６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ半透明膜７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ第２樹脂層（樹脂
層）１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ第ｎ薄膜層（薄膜
層）１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ記録膜１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ半透明膜１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ第ｎ樹脂層（樹脂
層）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋明大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 5D029 HA07 JB13 KC04 KC09 LA02 LC11 MA11 MA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、薄膜からなる記録膜、反射膜、
または半透明膜を少なくとも一つ含む薄膜層と、該薄膜
層上に形成された樹脂層とで構成される積層組が少なく
とも２組以上積層され、温度変化または湿度変化によって生じる変形の中立面
が、上記各積層組を構成する薄膜層のうち、膜材料のヤ
ング率と膜厚との積が最も大きな薄膜を有する薄膜層に
設定されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】基板上に、薄膜からなる記録膜、反射膜、
または半透明膜を少なくとも一つ含む薄膜層と、該薄膜
層上に形成された樹脂層とで構成される積層組が少なく
とも２組以上積層され、温度変化または湿度変化によって生じる変形の中立面
が、上記各積層組を構成する薄膜層のうち、膜材料のヤ
ング率と膜厚との積が最も大きな薄膜を有する薄膜層に
設定されるように、上記樹脂層の物性値または膜厚の少
なくとも一方を設定したことを特徴とする光情報記録媒
体。
【請求項３】上記積層組が２組であり、各積層組の薄膜
層にそれぞれ誘電体が含まれている場合に、一方の積層
組の樹脂層において、線膨張係数Ｘ〔1/℃〕が7.4E−5 ≦Ｘ≦1.6E−4 の範囲
にあることと、湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.8E−5 の範囲にあ
ることとの少なくとも一方を満たすことを特徴とする請
求項１または２に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】上記積層組が２組であり、各積層組の薄膜
層がいずれも誘電体を含まない場合に、一方の積層組の
樹脂層において、線膨張係数Ｘ〔1/℃〕が3.5E−5 ≦Ｘ≦1.1E−4 の範囲
にあることと、湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.3E−5 の範囲にあ
ることとの少なくとも一方を満たすことを特徴とする請
求項１または２に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】上記積層組が２組であり、各積層組の薄膜
層のいずれか一方に誘電体が含まれている場合に、一方
の積層組の樹脂層において、線膨張係数Ｘ〔1/℃〕が3.5E−5 ≦Ｘ≦1.6E−4 の範囲
にあることと、湿度膨張係数Ｙ〔1/％〕が０＜Ｙ≦4.8E−5 の範囲にあ
ることとの少なくとも一方を満たすことを特徴とする請
求項１または２に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】基板より最も離れた位置に形成された樹脂
層は、スピンコートにて塗布可能な樹脂により形成され
ていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１
項に記載の光情報記録媒体。
【請求項７】基板に対して同等もしくはより小さな線膨
張係数と各樹脂層より大きな湿度膨張係数とを有する樹
脂を用いて、各積層組が形成されている基板の面の裏面
に、基板保護膜が形成されていることを特徴とする請求
項１ないし６のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
【請求項８】各樹脂層は、405nm 近辺の短波長領域にお
いて80％以上の透過率を有する透明樹脂で形成されてい
ることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に
記載の光情報記録媒体。
【請求項９】基板より最も離れた位置に形成された樹脂
層を除く各樹脂層及び基板は、405nm 近辺の短波長領域
において80％以上の透過率を有する透明樹脂で形成され
ていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１
項に記載の光情報記録媒体。