JP2004227664A - 光記録媒体及びその製造方法並びに光記録媒体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハードコート層の厚さを所望の範囲に制御する。
【解決手段】データの記録及び／又は再生時に照射されるレーザビームＬ２の光路となる光透過性基板２５上に着色されたハードコート層２６を形成する第１の工程と、ハードコート層２６にレーザビームＬ１とは波長の異なる検査光Ｌ０を照射し、その透過光Ｌ０’又はハードコート層２６を透過した後の反射光Ｌ０”に基づいてハードコート層２６の膜厚を検査する第２の工程とを備える。このように、本発明では、第１の工程において着色されたハードコート層２６を形成していることから、第２の工程においてハードコート層２６の膜厚を非破壊検査することが可能となる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光記録媒体及びその製造方法並びに光記録媒体製造装置に関し、特に、表面にハードコート層が設けられた光記録媒体及びその製造方法並びにこのような光記録媒体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤやＤＶＤに代表される光記録媒体が広く利用されている。これら光記録媒体では、一方の表面である光入射面から内部に設けられる情報記録面に対し、所定の波長を有するレーザビームを照射することによってデータの記録及び／又は再生が行われる。このため光入射面は十分に平滑である必要があり、光入射面に傷があると正しく記録及び／又は再生ができないおそれが生じる。
【０００３】
光入射面の傷が記録及び／又は再生に与える影響は、一般に光入射面から情報記録面までの距離が短いほど大きくなる。このため、光入射面から情報記録面までの距離が約１．２ｍｍであるＣＤよりも、その距離が約０．６ｍｍであるＤＶＤの方が光入射面の傷が記録及び／又は再生に大きな影響を与える。
【０００４】
一方、近年における情報化社会の高度化に伴い、ＤＶＤを越えるデータの記録容量を有し、且つ、ＤＶＤを越えるデータ転送レートを実現可能な光記録媒体の実用化が求められ、その開発が行われている。このような次世代型の光記録媒体においては、大容量・高データ転送レートを実現するため、必然的にデータの記録及び／又は再生に用いるレーザビームのビームスポット径をさらに小さく絞らなければならず、そのためにはレーザビームを集束するための対物レンズの開口数（ＮＡ）をさらに大きくするとともに、レーザビームの波長をさらに短くする必要がある。
【０００５】
しかしながら、レーザビームを集束するための対物レンズを高ＮＡ化すると、光記録媒体の反りや傾きの許容度、すなわちチルトマージンが非常に小さくなるという問題が生じる。チルトマージンＴは、記録及び／又は再生に用いるレーザビームの波長をλ、光入射面から情報記録面までの距離をｄとすると、次式によって表すことができる。
【０００６】
【数１】

式（１）から明らかなように、チルトマージンは対物レンズのＮＡが大きいほど小さくなってしまう。また、波面収差（コマ収差）が発生する光透過層の屈折率をｎ、傾き角をθとすると、波面収差係数Ｗは、次式によって表すことができる。
【０００７】
【数２】

式（１）及び式（２）から明らかなように、チルトマージンを大きくし、且つ、コマ収差の発生を抑えるためには、光入射面から情報記録面までの距離ｄを小さくすることが非常に有効である。ＣＤ（ＮＡ＝約０．４５）に使用される光透過性基板の厚みが約１．２ｍｍであるのに対し、ＤＶＤ（ＮＡ＝約０．６）に使用される光透過性基板の厚みが約０．６ｍｍに設定されているのはこのためである。
【０００８】
上述した理由から、次世代型の光記録媒体においては、十分なチルトマージンを確保しつつ、コマ収差の発生を抑えるために、光入射面と情報記録面との間に存在する光透過層の厚さを２００μｍ以下、特に１００μｍ程度まで薄くする必要があるものと考えられる。
【０００９】
このように、次世代型の光記録媒体においては光入射面から情報記録面までの距離が非常に短く設定されることから、ＣＤやＤＶＤに比べて光入射面の傷が記録及び／又は再生に与える影響が極めて大きくなる。しかも、次世代型の光記録媒体に対し記録及び／又は再生を行う場合、光学設計上、ピックアップと光入射面との距離を１００μｍ程度まで近づける必要が生じるため、記録時や再生時にピックアップが光入射面に衝突する可能性もある。したがって、次世代型の光記録媒体においては光入射面への傷を防止する必要性は極めて高い。
【００１０】
光入射面への傷を防止するためには、レーザビームの光路となる光透過性基板又は光透過層の表面に硬度高いハードコート層を設け、その表面を光入射面とすることが効果的である。このようなハードコート層を設ければ、光入射面に物理的なダメージが加えられた場合であっても傷がつきにくくなることから、光記録媒体の信頼性を高めることが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常ハードコート層は、その下地となる光透過性基板又は光透過層と熱膨張係数が異なることから、その厚さが厚すぎると温度変化によってハードコート層が割れるおそれがある。一方、ハードコート層は、一般に所定の厚さ未満の領域では硬度が膜厚に依存することから、所定の厚さ以上に設定しなければ所望の硬度を確保することができない。このため、ハードコート層の厚さとしては、上記を考慮して所定の範囲内に設定する必要があり、ハードコート層の厚さがこの範囲外である光記録媒体については検査工程において排除する必要がある。
【００１２】
ところが、一般にハードコート層と下地となる光透過性基板又は光透過層とは、屈折率が等しいか或いはその差が非常に小さいことから、ハードコート層を形成した後にその膜厚を光学的に非破壊検査するのは極めて困難である。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、ハードコート層の厚さを容易に非破壊検査可能な光記録媒体を提供することである。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、ハードコート層の厚さを所望の範囲に制御することが可能な光記録媒体の製造方法及び光記録媒体製造装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による光記録媒体は、データの記録及び／又は再生時にレーザビームが照射される機能層と、前記レーザビームの光路となる光透過部と、前記光透過部上に設けられ前記レーザビームの入射面を構成するハードコート層とを備え、前記ハードコート層は色素により着色されていることを特徴とする。本発明によれば、ハードコート層が色素により着色されていることから、その膜厚によってハードコート層の透過率が変化する。このため、検査光をハードコート層に照射し、その透過光又はハードコート層を透過した後の反射光を測定することにより、ハードコート層の膜厚を非破壊検査することが可能となる。
【００１６】
また、本発明による光記録媒体の製造方法は、データの記録及び／又は再生時に照射されるレーザビームの光路となる光透過部上に、前記レーザビームの入射面を構成する着色されたハードコート層を形成する第１の工程と、前記ハードコート層に前記レーザビームとは波長の異なる検査光を照射し、その透過光又は前記ハードコート層を透過した後の反射光に基づいて前記ハードコート層の膜厚を検査する第２の工程とを備えることを特徴とする。本発明によれば、第１の工程において着色されたハードコート層を形成していることから、第２の工程においてハードコート層の膜厚を非破壊検査することが可能となる。しかも、検査光の波長がデータの記録及び／又は再生時に用いるレーザビームの波長とは異なっているので、ハードコート層を着色する色素として、記録及び／又は再生に用いるレーザビームの波長領域においてハードコート層の膜厚と光透過率との相関が小さい色素を選択することにより、良品範囲内でのハードコート層の膜厚変動が記録及び／又は再生に与える影響を抑制することが可能となる。
【００１７】
この場合、前記第１の工程は色素を含むハードコート液を前記光透過部上に回転塗布することにより行うことが好ましく、前記第２の工程における検査結果に基づいて前記第１の工程における回転塗布条件を調整することがより好ましい。このようなフィードバックを行えば、ハードコート層の膜厚を所望の範囲に安定させることができ、不良品の発生を未然に防止することが可能となる。
【００１８】
また、本発明による光記録媒体製造装置は、着色されたハードコート層に、データの記録及び／又は再生時に照射されるレーザビームとは波長の異なる検査光を照射する発光素子と、前記ハードコート層を少なくとも１回透過した前記検査光を受光する受光素子と、少なくとも前記発光素子の発光量及び前記受光素子の受光量に基づいて、前記ハードコート層の膜厚の良否を判定する演算部とを備えることを特徴とする。本発明による光記録媒体製造装置を用いれば、ハードコート層の膜厚を非破壊検査することが可能となる。しかも、発光素子が発する検査光の波長がデータの記録及び／又は再生時に用いるレーザビームの波長とは異なっているので、上述のとおり、良品範囲内でのハードコート層の膜厚変動が記録及び／又は再生に与える影響を抑制することが可能となる。
【００１９】
この場合、色素を含むハードコート液を前記レーザビームの光路となる光透過部上に回転塗布することによって前記ハードコート層を形成する回転塗布部をさらに備えることが好ましく、前記演算部は少なくとも判定の結果に基づいて前記回転塗布部における回転塗布条件を調整することがより好ましい。このようなフィードバックを行えば、上述の通り、不良品の発生を未然に防止することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明による光記録媒体は、光入射面を構成するハードコート層に色素が添加され、これによって着色が施されている。本発明の適用が可能な光記録媒体の種類としては特に限定されず、図１に示すＣＤ型の光記録媒体や、図２に示すＤＶＤ型の光記録媒体、さらには、図３に示す次世代型の光記録媒体のいずれについても本発明の適用が可能である。以下、本発明が適用されたＣＤ型の光記録媒体、ＤＶＤ型の光記録媒体及び次世代型の光記録媒体の概要について、ぞれぞれ図１乃至図３を参照しながら説明する。
【００２１】
図１に示すＣＤ型の光記録媒体１０は、記録及び／又は再生に用いられるレーザビームＬ１の光路となる光透過性基板１３と、光透過性基板１３の一方の面に設けられ光入射面１４ａを構成するハードコート層１４と、光透過性基板１３の他方の面に設けられた機能層１２と、機能層１２を覆って設けられ光入射面１４ａとは反対側の面を構成する保護層１１とを備えて構成されている。図１に示す光記録媒体１０は、波長が例えば７８０ｎｍ程度であるレーザビームＬ１をハードコート層１４の表面である光入射面１４ａより照射することによって、データの記録及び／又は再生を行うことができる。
【００２２】
光透過性基板１３は、レーザビームＬ１の光路となるとともに光記録媒体１０の機械的強度を確保する役割を果たし、その厚さは約１．２ｍｍに設定される。光透過性基板１３の機能層１２側の表面には、光記録媒体１０がＲＯＭ型（ＣＤ−ＲＯＭ等）である場合には保持データを示すピット列が螺旋状に形成されており、光記録媒体１０が書き込み可能型（ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等）である場合にはレーザビームＬ１のガイドトラックとなる螺旋状のグルーブが形成されている（いずれも図示せず）。光透過性基板１３の材料としては種々の材料を用いることが可能であるが、レーザビームＬ１の波長領域において光透過率が十分に高い材料が用いられる。一般的には、光学特性や成形性等に優れるポリカーボネート樹脂が用いられることが多い。
【００２３】
機能層１２は、データの保持やレーザビームＬ１の反射等を行うための層であり、光記録媒体１０がＲＯＭ型（ＣＤ−ＲＯＭ等）である場合には反射膜が含まれ、光記録媒体１０が追記型（ＣＤ−Ｒ等）である場合には色素等からなる記録膜及び反射膜が含まれ、光記録媒体１０が書き換え型（ＣＤ−ＲＷ等）である場合には相変化材料等からなる記録膜及び反射膜が含まれる。機能層１２は保護膜１１によってその全面が覆われており、これによって機械的及び化学的ダメージから保護されている。
【００２４】
ハードコート層１４は、その表面である光入射面１４ａに傷が生じるのを防止すべく硬度の高い材料によって構成される。ハードコート層１４の厚さは所定の範囲内（例えば、２．０ｎｍ〜３．０ｎｍ）に設定され、これよりも厚い場合及びこれよりも薄い場合には不良品として取り扱われる。これは、ハードコート層１４の厚さが所定の範囲よりも厚いと、光透過性基板１３との熱膨張係数の差によってハードコート層１４に割れが生じるおそれがあるためであり、ハードコート層１４の厚さが所定の範囲よりも薄いと、所望の硬度を確保できないためである。
【００２５】
また、ハードコート層１４は色素によって着色が施されている。これにより、ハードコート層１４の光透過率はその膜厚によって変化することから、ハードコート層１４を光透過性基板１３上に形成した後、その膜厚を光学的に非破壊検査することができる。但し、このような検査を可能とするためには、検査に用いる光（検査光）の波長領域においてハードコート層１４の膜厚と光透過率との相関がある程度十分である必要があり、かかる相関は直線的であることが好ましい。
【００２６】
一方で、良品と判定されるハードコート層１４の膜厚にはある程度の幅が許容されるため、実際の記録及び／又は再生に用いられるレーザビームＬ１の波長領域においてハードコート層１４の膜厚と光透過率との相関が大きいと、ハードコート層１４が良品と判定される膜厚の上限である場合と下限である場合との間でレーザビームＬ１に対する透過率に大きな差が生じ、記録及び／又は再生に影響を与える可能性がある。これらの点を考慮すれば、ハードコート層１４に添加する色素としては、レーザビームＬ１の波長よりも検査光の波長の方が、当該色素により着色されたハードコート層１４の膜厚と光透過率との相関が大きいものを選択することが好ましい。
【００２７】
尚、添加する色素にレーザビームＬ１の波長領域における吸収が存在すると、ハードコート層１４への着色によって反射率が低下するので、光記録媒体１０の反射率の設定としてはこれを考慮する必要がある。
【００２８】
実際にハードコート層１４の膜厚を検査する方法については後述するが、光透過性基板１３とハードコート層１４の積層体に検査光を照射し、その透過光に基づいてハードコート層１４の膜厚を判断しても良いし、完成した光記録媒体１０の光入射面１４ａから検査光を照射し、機能層１２に含まれる反射膜によって反射した戻り光に基づいてハードコート層１４の膜厚を判断しても良い。前者の方法によれば、検査光が機能層１２等による影響を受けないことから、より正確にハードコート層１４の膜厚を判断することができる。また、ハードコート層１４の膜厚と透過率との相関が確認できる限り、完成した光記録媒体１０の光入射面１４ａから検査光を照射し、ハードコート層１４、光透過性基板１３、機能層１２及び保護層１１を透過した検査光に基づいてハードコート層１４の膜厚を判断することも可能である。
【００２９】
次に、図２に示すＤＶＤ型の光記録媒体２０について説明する。
【００３０】
図２に示すＤＶＤ型の光記録媒体２０は、ダミー基板２１と、記録及び／又は再生に用いられるレーザビームＬ２の光路となる光透過性基板２５と、光透過性基板２５の一方の面に設けられ光入射面２６ａを構成するハードコート層２６と、光透過性基板２５の他方の面に設けられた機能層２４及び保護層２３と、ダミー基板２１と保護層２３とを接着する接着層２２とを備えて構成されている。図２に示す光記録媒体２０は、波長が例えば６５０ｎｍ程度であるレーザビームＬ２をハードコート層２６の表面である光入射面２６ａより照射することによって、データの記録及び／又は再生を行うことができる。
【００３１】
光透過性基板２５は、図１に示す光記録媒体１０の光透過性基板１３に相当する要素であり、レーザビームＬ２の光路となるとともに光記録媒体２０の機械的強度を確保する役割を果たし、その厚さは約０．６ｍｍに設定される。光透過性基板２５の機能層２４側の表面には、光記録媒体２０がＲＯＭ型（ＤＶＤ−ＲＯＭ等）である場合には保持データを示すピット列が螺旋状に形成されており、光記録媒体２０が書き込み可能型（ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等）である場合にはレーザビームＬ２のガイドトラックとなる螺旋状のグルーブが形成されている（いずれも図示せず）。光透過性基板２５の材料としては、レーザビームＬ２の波長領域において光透過率が十分に高い材料が選択され、一般的にはポリカーボネート樹脂が用いられる。
【００３２】
ダミー基板２１は、光記録媒体２０に求められる厚み（約１．２ｍｍ）を確保するために用いられる厚さ約０．６ｍｍの基板である。ダミー基板２１は、レーザビームＬ２の光路とはならないため高い光透過率を有している必要はないが、成形の容易性等を考慮してポリカーボネート樹脂が用いられることが多い。光透過性基板２５、機能層２４及び保護層２３からなる積層体（既にハードコート層２６が形成されている場合にはこれを含む）とダミー基板２１とは、接着層２２によって接着され、一体化される。
【００３３】
機能層２４は、データの保持やレーザビームＬ２の反射等を行うための層であり、光記録媒体１０の機能層１２に相当する要素である。したがって、光記録媒体２０がＲＯＭ型（ＤＶＤ−ＲＯＭ等）である場合には反射膜が含まれ、光記録媒体２０が追記型（ＤＶＤ−Ｒ等）である場合には色素等からなる記録膜及び反射膜が含まれ、光記録媒体２０が書き換え型（ＤＶＤ−ＲＷ等）である場合には相変化材料等からなる記録膜及び反射膜が含まれる。機能層２４は保護膜２３によってその全面が覆われており、これによって機械的及び化学的ダメージから保護されている。
【００３４】
ハードコート層２６は、図１に示す光記録媒体１０のハードコート層１４と同様、その表面である光入射面２６ａに傷が生じるのを防止すべく硬度の高い材料によって構成される。データの記録及び／又は再生時において光入射面２６ａに形成されるレーザビームＬ２のビームスポットは、光記録媒体１０の光入射面１４ａに形成されるレーザビームＬ１のビームスポットよりも小さいことから（レーザビームＬ１のビームスポット径＝約１．６μｍに対し、レーザビームＬ２のビームスポット径＝約０．９３μｍ）、光入射面に生じた傷が記録及び／又は再生に与える影響は光記録媒体２０の方が顕著であり、このため、このようなハードコート層２６を設ける必要性はより高いと言える。
【００３５】
光記録媒体２０においても、ハードコート層２６の厚さは所定の範囲内（例えば、２．０ｎｍ〜３．０ｎｍ）に設定されるとともに、色素によって着色が施されている。ハードコート層２６に添加する色素としては、上記と同様、レーザビームＬ２の波長よりも検査光の波長の方が、当該色素により着色されたハードコート層２６の膜厚と光透過率との相関が大きいものを選択することが好ましい。これにより、実際の記録及び／又は再生に与える影響を抑制しつつ、ハードコート層２６の膜厚を光学的に非破壊検査することができる。
【００３６】
ハードコート層２６の膜厚を検査する方法についても、光透過性基板２５とハードコート層２６の積層体に検査光を照射し、その透過率に基づいてハードコート層２６の膜厚を判断しても良いし、完成した光記録媒体２０の光入射面２６ａから検査光を照射し、機能層２４に含まれる反射膜によって反射した戻り光に基づいてハードコート層２６の膜厚を判断しても良い。光記録媒体２０においても、前者の方法によれば検査光が機能層２４等による影響を受けないことから、より正確にハードコート層２６の膜厚を判断することができる。また、ハードコート層２６の膜厚と透過率との相関が確認できる限り、完成した光記録媒体２０の光入射面２６ａから検査光を照射し、ハードコート層２６、光透過性基板２５、機能層２４、保護層２３、接着層２２及びダミー基板２１を透過した検査光に基づいてハードコート層２６の膜厚を判断することも可能である。
【００３７】
次に、図３に示す次世代型の光記録媒体３０について説明する。
【００３８】
図３に示す次世代型の光記録媒体３０は、支持基板３１と、支持基板３１上に設けられた機能層３２と、機能層３２上に設けられ記録及び／又は再生に用いられるレーザビームＬ３の光路となる光透過層３３と、光透過層３３の表面に設けられ光入射面３４ａを構成するハードコート層３４とを備えて構成されている。図３に示す光記録媒体３０は、波長が例えば４０５ｎｍ程度であるレーザビームＬ３をハードコート層３４の表面である光入射面３４ａより照射することによって、データの記録及び／又は再生を行うことができる。
【００３９】
支持基板３１は、光記録媒体３０に求められる厚み（約１．２ｍｍ）を確保するために用いられる厚さ約１．１ｍｍの基板であり、図２に示す光記録媒体２０のダミー基板２１に相当する要素である。支持基板３１は、レーザビームＬ３の光路とはならないため高い光透過率を有している必要はないが、成形の容易性等を考慮してポリカーボネート樹脂やポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。
【００４０】
機能層３２は、データの保持やレーザビームＬ２の反射等を行うための層であり、光記録媒体１０の機能層１２及び光記録媒体２０の機能層２４に相当する要素である。したがって、光記録媒体３０がＲＯＭ型である場合には反射膜が含まれ、光記録媒体３０が追記型である場合には色素等からなる記録膜及び反射膜が含まれ、光記録媒体３０が書き換え型である場合には相変化材料等からなる記録膜及び反射膜が含まれる。
【００４１】
光透過層３３は、レーザビームＬ３の光路となる層であり、その厚さとしては光記録媒体１０の光透過性基板１３や光記録媒体２０の光透過性基板２５に比べて非常に薄く設定される。具体的には、１０〜３００μｍ程度に設定することが好ましく、５０〜１５０μｍに設定することが特に好ましい。このような薄さのため、これを基板としてその上に機能層３２を形成するのは困難であり、支持基板３１側から成膜が行われる。つまり、光記録媒体１０、２０とは逆に光入射面とは反対側から順次成膜が行われることになる。光透過層３３の材料としては、使用されるレーザビームＬの波長領域において光透過率が十分に高い材料である限り特に限定されないが、アクリル系又はエポキシ系の紫外線硬化性樹脂を用いることが好ましい。また、紫外線硬化性樹脂を硬化させてなる膜のかわりに、光透過性樹脂からなる光透過性シートと各種接着剤や粘着剤を用いて光透過層３３を形成してもよい。
【００４２】
ハードコート層３４は、光記録媒体１０，２０のハードコート層１４，２６と同様、その表面である光入射面３４ａに傷が生じるのを防止すべく硬度の高い材料によって構成される。データの記録及び／又は再生時において光入射面３４ａに形成されるレーザビームＬ３のビームスポットは、光記録媒体２０の光入射面２６ａに形成されるレーザビームＬ２のビームスポットよりもさらに小さいことから（レーザビームＬ２のビームスポット径＝約０．９３μｍに対し、レーザビームＬ３のビームスポット径＝約０．１３μｍ）、光記録媒体３０においては光入射面３４ａに生じた傷が記録及び／又は再生に与える影響は非常に顕著であり、このため、このようなハードコート層３４を設ける必要性は極めて高いと言える。
【００４３】
光記録媒体３０においても、ハードコート層３４の厚さは所定の範囲内（例えば、１．５ｎｍ〜２．５ｎｍ）に設定されるとともに、色素によって着色が施されている。ハードコート層３４に添加する色素としては、上記と同様、レーザビームＬ３の波長よりも検査光の波長の方が当該色素により着色されたハードコート層３４の膜厚と光透過率との相関が大きいものを選択することが好ましい。これにより、実際の記録及び／又は再生に与える影響を抑制しつつ、ハードコート層３４の膜厚を光学的に非破壊検査することができる。
【００４４】
実際にハードコート層３４の膜厚を検査する方法については後述するが、光記録媒体３０では光入射面とは反対側から順次成膜が行われることから、この場合、光透過層３３とハードコート層３４のみからなる積層体に検査光を照射し、その透過率に基づいてハードコート層３４の膜厚を判断することはできない。このため、光記録媒体３０については、完成した光記録媒体３０の光入射面３４ａから検査光を照射し、機能層３２に含まれる反射膜によって反射した戻り光に基づいてハードコート層３４の膜厚を判断することが好ましい。また、ハードコート層３４の膜厚と透過率との相関が確認できる限り、完成した光記録媒体３０の光入射面３４ａから検査光を照射し、ハードコート層３４、光透過層３３、機能層３２及び支持基板３１を透過した光に基づいてハードコート層３４の膜厚を判断することも可能である。
【００４５】
次に、上述した光記録媒体１０，２０，３０を製造するとともに、これらに含まれるハードコート層の膜厚を検査する光記録媒体製造装置について説明する。
【００４６】
図４は、本発明の好ましい実施の形態による光記録媒体製造装置１００の構成を示す概略図である。本実施形態による光記録媒体製造装置１００は、図１に示すＣＤ型の光記録媒体１０や図２に示すＤＶＤ型の光記録媒体２０のように、レーザビームの光路となる光透過性基板上に機能層を形成するタイプの光記録媒体の製造に好適である。但し、本実施形態による光記録媒体製造装置１００は、図３に示す次世代型の光記録媒体３０のように、レーザビームの光路とならない支持基板上に機能層を形成し、その上に光透過層を形成するタイプの光記録媒体の製造に用いることも可能である。
【００４７】
図４に示すように、本実施形態による光記録媒体製造装置１００は、回転塗布部１１０と膜厚測定部１２０とを備えている。回転塗布部１１０は、光透過性基板（又は光透過層）の表面にハードコート層をスピンコートするための部分であり、紫外線硬化性樹脂を主成分とするハードコート液１１１ａを滴下する滴下ノズル１１１と、光透過性基板又は支持基板を保持するチャック１１２と、チャック１１２を回転させるための回転軸１１３と、回転軸１１３が軸着されたスピンドルモータ１１４と、スピンドルモータ１１４の回転数を制御する制御部１１５と、塗布されたハードコート液１１１ａに紫外線を照射する紫外線ランプ１１６とを備えている。一方、膜厚測定部１２０は、回転塗布部１１０によって形成されたハードコート層の膜厚を測定するための部分であり、検査光であるレーザビームＬ０を照射する発光素子１２１と、被検査体を透過したレーザビームＬ０’を受光する受光素子１２２と、受光素子１２２の受光量に基づきハードコート層の膜厚を算出する演算部１２３と、演算部１２３によって算出された膜厚などを表示する表示部１２４とを備えている。
【００４８】
図４では、図２に示す光記録媒体２０の作製において、機能層２４等に先立ち回転塗布部１１０によって光透過性基板２５上にハードコート層２６を形成し、次いで、膜厚測定部１２０によってハードコート層２６の膜厚を測定する場合を例示している。したがって、この場合「被検査体」とは、光透過性基板２５とハードコート層２６との積層体を指す。以下、回転塗布部１１０及び膜厚測定部１２０の動作について、光透過性基板２５の表面にハードコート層２６を形成し、その膜厚を測定する場合を例に説明する。
【００４９】
まず、回転塗布部１１０によって光透過性基板２５の表面にハードコート層２６を形成する方法について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５０】
光透過性基板２５の表面にハードコート層２６を形成する場合、まず、対象となる光透過性基板２５をチャック１１２上に載置し、固定する（ステップＳ１）。かかる作業は、作業者自らが手動で行っても良いし、図示しないハンドリング装置を用いて自動的に行っても構わない。この場合、光入射面側、すなわちピット列（ＲＯＭ型の場合）やプリグルーブ（書き込み可能型の場合）形成されている側が上方となるように載置する必要がある。
【００５１】
次に、スピンドルモータ１１４を駆動することにより、回転軸１１３を介して光透過性基板２５を回転させる（ステップＳ２）。このとき、光透過性基板２５の回転数は、制御部１１５による制御のもと例えば１０〜１００ｒｐｍ程度の低速に設定される。
【００５２】
次に、滴下ノズル１１１よりハードコート液１１１ａを光透過性基板２５に滴下する（ステップＳ３）。ハードコート層２６の膜厚をより均一とするためには、ハードコート液１１１ａの滴下位置をできるだけ光透過性基板２５の中心に近づける必要があり、これにより光透過性基板２５の中心部近傍にはハードコート液１１１ａが滞留した状態となる。
【００５３】
本実施形態において滴下ノズル１１１より供給されるハードコート液１１１ａは、透明な紫外線硬化性樹脂を主成分としこれに色素が添加されている。添加する色素としては、上述の通り、記録及び／又は再生に用いるレーザビームＬ２の波長よりも検査光であるレーザビームＬ０の波長の方が、当該色素により着色されたハードコート層２６の膜厚と光透過率との相関が大きいものを選択することが好ましい。
【００５４】
次に、スピンドルモータ１１４の回転数を高め、遠心力によって光透過性基板２５上に滞留しているハードコート液１１１ａを光透過性基板２５の全面に塗り広げた後（ステップＳ４）、一定時間高速回転を維持し、これにより光透過性基板２５の全面に塗り広げられたハードコート液１１１ａを振り切る（ステップＳ５）。振り切りの回転数としては、制御部１１５による制御のもとハードコート層２６が所望の厚さとなるように設定される。すなわち、形成されるハードコート層２６の厚さは、ステップＳ５における振り切り回転数に依存し、この回転数が高いほどハードコート層２６は薄くなる。
【００５５】
そして、スピンドルモータ１１４の回転数を中速回転に落とした後（ステップＳ６）、紫外線ランプ１１６を用いて光透過性基板２５上のハードコート液１１１ａに紫外線を照射する（ステップＳ７）。これにより、光透過性基板２５上のハードコート液１１１ａが硬化し、ハードコート層２６となる。以上により、回転塗布部１１０によるハードコート層２６の形成が完了する。
【００５６】
上述の通り、本実施形態においては、滴下ノズル１１１より供給されるハードコート液１１１ａには色素が含まれていることから、形成されたハードコート層２６は色素により着色された状態となっている。
【００５７】
このようにしてハードコート層２６を形成した後は、膜厚測定部１２０によってハードコート層２６の膜厚を測定する。これについて、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５８】
まず、ハードコート層２６が形成された光透過性基板２５を発光素子１２１と受光素子１２２との間に保持し、この状態において発光素子１２１から受光素子１２２に向けて検査光であるレーザビームＬ０を照射する（ステップＳ１１）。これにより、発光素子１２１より出射するレーザビームＬ０は、ハードコート層２６及び光透過性基板２５を介して受光素子１２２へ入射する。したがって、受光素子１２２が受光するレーザビームＬ０’の光量は、着色されたハードコート層２６の膜厚に依存することになる。
【００５９】
次に、演算部１２３は、受光素子１２２の受光量を参照することによって、ハードコート層２６の膜厚を算出する（ステップＳ１２）。つまり、演算部１２３には、ハードコート層２６の膜厚と透過率との関係を示すテーブル又は計算式が格納されており、発光素子１２１の発光量と受光素子１２２の受光量から透過率を計算した後、上記テーブル又は計算式に基づいて透過率からハードコート層２６の膜厚を算出する。
【００６０】
そして演算部１２３は、得られたハードコート層２６の膜厚が所定の範囲内に収まっているか否かを判断し（ステップＳ１３）、その結果、ハードコート層２６の膜厚が所定の範囲内に収まっていれば「良品」であると判定し（ステップＳ１４）、所定の範囲外であれば「不良品」であると判定して（ステップＳ１５）、その旨を表示部１２４に表示する。
【００６１】
これにより、屈折率が光透過性基板２５と等しいか或いはその差が非常に小さいハードコート層２６の膜厚を光学的に非破壊検査することが可能となる。
【００６２】
さらに、演算部１２３により得られた情報は回転塗布部１１０にフィードバックされ、これにより次の光透過性基板２５に形成するハードコート層２６の膜厚が上記所定の範囲内に収まるよう制御される。すなわち、ハードコート層２６の膜厚が所定の範囲よりも厚かったため不良品と判定された場合には、回転塗布部１１０の制御部１１５に対し、ステップＳ５における振り切り回転数を高めるよう指示し、逆に、所定の範囲よりも薄かったため不良品と判定された場合には、回転塗布部１１０の制御部１１５に対し、ステップＳ５における振り切り回転数を低くするよう指示することにより、次の光透過性基板２５に対してはハードコート層２６の膜厚が所定の範囲内に収まるように制御する。このようなフィードバック制御は不良品と判定された場合のみならず、良品と判定された場合であっても、最適値（典型的には、上限値と下限値との中間の値）からの差を考慮して行うことが好ましい。これによれば、不良品の発生を未然に防止することが可能となる。
【００６３】
そして、良品と判定された仕掛品については、機能層２４や保護膜２３の形成等、これ以降の工程が施され、最終的に光記録媒体２０が完成する。
【００６４】
このように、本実施形態にかかる光記録媒体製造装置１００を用いれば、回転塗布部１１０により形成されたハードコート層の膜厚を膜厚測定部１２０により光学的に非破壊検査することができるので、ハードコート層の厚さが所定の範囲外である仕掛品乃至は光記録媒体を簡単に排除することが可能となる。しかも、膜厚測定部１２０から回転塗布部１１０へのフィードバック制御を行えば、ハードコート層の厚さが所定の範囲外となる仕掛品乃至は光記録媒体の発生を飛躍的に低減させることが可能となる。
【００６５】
上述した光記録媒体製造装置１００は、膜厚測定部１２０において透過光であるレーザビームＬ０’に基づきハードコート層の膜厚を判断していることから、光透過性基板に機能層を形成する前にハードコート層を形成可能なタイプの光記録媒体、すなわち、図１に示すＣＤ型の光記録媒体１０や図２に示すＤＶＤ型の光記録媒体２０の製造に好適である。一方、図３に示す次世代型の光記録媒体３０のように、レーザビームの光路とならない支持基板３１上に機能層３２を形成し、その上に光透過層３３を形成するタイプの光記録媒体においては、光透過層３３とハードコート層３４のみからなる積層体に検査光を照射し、その透過率に基づいてハードコート層３４の膜厚を判断することはできないので、上述した光記録媒体製造装置１００を用いる場合、完成した光記録媒体３０全体の透過率からハードコート層２６の膜厚を判断せざるを得ない。
【００６６】
次に、図３に示す次世代型の光記録媒体３０の製造に好適な光記録媒体製造装置について説明する。
【００６７】
図７は、本発明の好ましい他の実施の形態による光記録媒体製造装置２００の構成を示す概略図である。本実施形態による光記録媒体製造装置２００は、図１に示すＣＤ型の光記録媒体１０や図２に示すＤＶＤ型の光記録媒体２０のように、レーザビームの光路となる光透過性基板上に機能層を形成するタイプの光記録媒体のみならず、図３に示す次世代型の光記録媒体３０のように、レーザビームの光路とならない支持基板上に機能層を形成し、その上に光透過層を形成するタイプの光記録媒体の製造にも好適である。
【００６８】
図７に示すように、本実施形態による光記録媒体製造装置２００は、上述した光記録媒体製造装置１００に含まれる膜厚測定部１２０が膜厚測定部２２０に置き換えられた構成を有している。その他の構成は上述した光記録媒体製造装置１００と同様であるので、同じ要素には同じ番号を付し、重複する説明は省略する。
【００６９】
膜厚測定部２２０は、回転塗布部１１０によって形成されたハードコート層の膜厚を測定するための部分であり、検査光であるレーザビームＬ０を照射する発光素子２２１と、被検査体より反射したレーザビームＬ０”を受光する受光素子２２２と、少なくとも受光素子２２２の受光量に基づきハードコート層の膜厚を算出する演算部１２３と、演算部１２３によって算出された膜厚などを表示する表示部１２４とを備えている。図７には、回転塗布部１１０によって図３に示す光記録媒体３０の光透過層３３上にハードコート層３４を形成し、膜厚測定部２２０によってその膜厚を測定する場合を例示している。したがって、この場合「被検査体」とは、光記録媒体３０そのものを指す。
【００７０】
膜厚測定部２２０によるハードコート層の膜厚測定方法は図６に示した通りである。すなわち、本実施形態では、被検査体へ照射されたレーザビームＬ０はハードコート層を通過した後、機能層に含まれる反射膜により反射し、再びハードコート層より出射することから、受光素子２２２が受光するレーザビームＬ０”の光量は、着色されたハードコート層の膜厚に依存することになる。したがって、ハードコート層の膜厚と反射率との関係を示すテーブル又は計算式を演算部１２３に格納しておけば、発光素子２２１の発光量と受光素子２２２の受光量から反射率を計算した後、上記テーブル又は計算式に基づいて反射率からハードコート層の膜厚を算出することができる。但し、本実施形態においては、検査光であるレーザビームＬ０はハードコート層を２回通過すること、並びに、機能層の反射率が大きく影響することを考慮して上記テーブル又は計算式を作成する必要がある。
【００７１】
このように、本実施形態にかかる光記録媒体製造装置２００を用いた場合においても、回転塗布部１１０により形成されたハードコート層の膜厚を膜厚測定部２２０により光学的に非破壊検査することができるので、ハードコート層の厚さが所定の範囲外である光記録媒体を簡単に排除することが可能となる。また、上述した光記録媒体製造装置１００と同様、膜厚測定部２２０から回転塗布部１１０へのフィードバック制御を行えば、ハードコート層の厚さが所定の範囲外となる光記録媒体の発生を飛躍的に低減させることが可能となる。
【００７２】
しかも、本実施形態にかかる光記録媒体製造装置２００においては、検査光を被検査体に照射し、その反射光に基づいてハードコート層の膜厚を検査していることから、図３に示す次世代型の光記録媒体３０のように、レーザビームの光路とならない支持基板３１上に機能層３２を形成し、その上に光透過層３３を形成するタイプの光記録媒体についても、精度良く検査を行うことが可能となる。
【００７３】
本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、ステップＳ１２においてハードコート層の膜厚を算出し、ステップＳ１３においてハードコート層の膜厚が所定の範囲内に収まっているか否かを判断しているが、ハードコート層の膜厚自体を実際に算出することは必須でなく、ステップＳ１３における判断を検査光の透過率又は反射率等、他のパラメータで代用して行う場合には、ステップＳ１２では当該パラメータを算出すれば足りる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ハードコート層の膜厚を光学的に非破壊検査することができる。これにより、ハードコート層の膜厚が所定の範囲外である仕掛品乃至は光記録媒体を簡単に排除することが可能となるので、低コストで高品質な光記録媒体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＤ型の光記録媒体１０の部分断面図である。
【図２】ＤＶＤ型の光記録媒体２０の部分断面図である。
【図３】次世代型の光記録媒体２０の部分断面図である。
【図４】本発明の好ましい実施の形態による光記録媒体製造装置１００の構成を示す概略図である。
【図５】回転塗布部１１０によって光透過性基板又は光透過層の表面にハードコート層を形成する方法を示すフローチャートである。
【図６】膜厚測定部１２０によってハードコート層の膜厚を測定する方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の好ましい他の実施の形態による光記録媒体製造装置２００の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０ 光記録媒体
１１，２３ 保護層
１２，２４，３２ 機能層
１３，２５ 光透過性基板
１４，２６，３４ ハードコート層
１４ａ，２６ａ，３４ａ 光入射面
２１ ダミー基板
２２ 接着層
３１ 支持基板
３３ 光透過層
１００，２００ 光記録媒体製造装置
１１０ 回転塗布部
１１１ 滴下ノズル
１１１ａ ハードコート液
１１２ チャック
１１３ 回転軸
１１４ スピンドルモータ
１１５ 制御部
１１６ 紫外線ランプ
１２０，２２０ 膜厚測定部
１２１，２２１ 発光素子
１２２，２２２ 受光素子
１２３ 演算部
１２４ 表示部

Claims (7)

1. データの記録及び／又は再生時にレーザビームが照射される機能層と、前記レーザビームの光路となる光透過部と、前記光透過部上に設けられ前記レーザビームの入射面を構成するハードコート層とを備え、前記ハードコート層は色素により着色されていることを特徴とする光記録媒体。
2. データの記録及び／又は再生時に照射されるレーザビームの光路となる光透過部上に、前記レーザビームの入射面を構成する着色されたハードコート層を形成する第１の工程と、前記ハードコート層に前記レーザビームとは波長の異なる検査光を照射し、その透過光又は前記ハードコート層を透過した後の反射光に基づいて前記ハードコート層の膜厚を検査する第２の工程とを備えることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
3. 前記第１の工程は、色素を含むハードコート液を前記光透過部上に回転塗布することにより行うことを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体の製造方法。
4. 前記第２の工程における検査結果に基づいて、前記第１の工程における回転塗布条件を調整することを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体の製造方法。
5. 着色されたハードコート層に、データの記録及び／又は再生時に照射されるレーザビームとは波長の異なる検査光を照射する発光素子と、前記ハードコート層を少なくとも１回透過した前記検査光を受光する受光素子と、少なくとも前記発光素子の発光量及び前記受光素子の受光量に基づいて、前記ハードコート層の膜厚の良否を判定する演算部とを備えることを特徴とする光記録媒体製造装置。
6. 色素を含むハードコート液を前記レーザビームの光路となる光透過部上に回転塗布することによって前記ハードコート層を形成する回転塗布部をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の光記録媒体製造装置。
7. 前記演算部は、少なくとも判定の結果に基づいて前記回転塗布部における回転塗布条件を調整することを特徴とする請求項６に記載の光記録媒体製造装置。

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