JP2008310917A - 複数層光ディスク及び記録再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短波長青色ピックアップレーザーで記録再生する光ディスクにおいて、光学特性等の高品質化と、ディスクの低面振れ化を同時に達成可能な複数層ディスクを提供すること。
【解決手段】青色レーザーピックアップにより記録再生を行う片面記録再生型複数層光ディスクであって、ピックアップ入射手前側の基材には光学特性の良い透明材料を用い、もう一方の基材には光学特性フリーでかつ高剛性材料を用いることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、短波長青色ピックアップレーザーで記録再生可能な多層型光ディスク、及びこの光ディスクの記録再生方法に関するものである。

Ｂｌｕ−ｌａｙ Ｄｉｓｃ（ＢＤ）やＨｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ ＤＶＤ（ＨＤ−ＤＶＤ）がＮＡ０．８５のピックアップで記録再生する大容量メディアとして商品化されている。ＢＤの場合、プリグルーブ等の形成された厚み１．１ｍｍ基板に記録層を形成し、その上側の光入射側に厚み１００μｍ前後の光学収差カバー層を形成して製造されている。ＢＤの２層ディスクとしては、この光学収差カバー側にもプリグルーブ等を形成することで製造されている。これらの光ディスクは厚み１．１ｍｍ基板とカバー層との機械特性を高品質に作製する必要がある。

例えば、特許文献１及び特許文献２などには、基板厚みが０．３〜１．２ｍｍの基板上に光透過保護層を形成するＢＤ多層ディスクが記載されている。しかしながら、仮に機械特性の良い２層ディスクが作製できても、１００００ｒｐｍ以上の回転数でディスクを回転させると、ディスク自身の弾性不足によりディスクにクラックが発生したり、割れたりしてしまうという不具合が往々に見受けられる。

そこで、高剛性光ディスクを高精度に作製するのではなく、可撓性に富む光ディスクを空気力学的に安定化する方式を採用したフレキシブル多層光ディスクが開発された。そして、該方式の光ディスクに関しても、プリグルーブ等が形成され、記録層が形成されたカバー層を貼り合わせれば２層光ディスクとなり得る。

この例としては、プリグルーブの形成された厚み９２μｍのディスクシートを２枚貼り合わせて、両面記録再生型の２層追記型光ディスクが提示されている〔日立マクセル社のプレス発表記事（ＮＥＷＳ／２００６０４１９／１１６３４３）〕。しかしながら、この光ディスクはカバー層側の記録層のみで記録再生を行うので、反対側の記録層を記録再生する場合には、光ディスクを反転させる必要がある（図２参照）。さらに、カバー層自身が光学収差機能を有するため、厚みの均一性に加えて低複屈折性が求められる。なお図２において、４１及び４２は基材に７５μｍのＰＣ（ポリカーボネート）を用いたＰＣフィルムディスク、３は中間貼り合わせ層である。

また、片面記録再生型の多層光ディスク（フレキシブル多層光ディスクを含む）も多く提案されているが、これらのタイプの光ディスクは基材にＰＣ（ポリカーボネート）が用いられているため、図１１に示したように、製造工程における外径カット時にバリやカエリ（９９）が顕著に現れ、またディスク外周部の面振れ（チルト）が安定しないという不具合を有している。

光ディスクの基材に用いられる、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリマーフィルムは、プレスや延伸により製造されるので、ポリマーを構成している無数の分子が一方向に揃う（配向）ことで複屈折がカバー層としては適用不可である。カバー層としては、ポリカーボネートのようにキャスティング法で力を加えず配向が起きないようにして複屈折を抑えているものが適用可能である。即ち、薬品（有機溶剤）で溶かした光学ポリマーを板の上に流し薬品を蒸発させるという成形法なので、薬品の蒸発に時間がかかり、長さが２０〜３０ｍにもなる大掛かりで高価な製造設備が必要という弱点を持ち、ディスクの材料コスト負荷が大きくなってしまう。フィルム自身の生産速度も、一般の高速成形可能なプラスチック製品が安価なのに対して、キャスティングの生産速度はその10分の1程度と生産性も悪い。

ディスクを空気安定化させる際、安定化性能はディスク剛性に依存するが、材質が規定されているため、厚みを変えることしか剛性を可変不可である。しかし、ピックアップの焦点距離よりフィルム厚みを大幅に調整することは不可である。フィルムプロセスでは、生産性を考慮するとロールでのハンドリングが必須となるが、ＰＣフィルムを巻き取る場合は背面のポリエチレン保護フィルムが不可欠であり、コストアップ、離型時の静電帯電によるコンタミ付着など品質の劣化が顕著となる。また最終的にディスクを必要サイズに切断する必要があり、ＰＣはバリが発生しやすい傾向がある。

特開平１１−１９５２４３号公報 特開２０００−２３５７３２号公報

前記日立マクセルプレスで発表されたシステムは両面媒体であるため、これをディスクと共に回転しない静止タイプの安定化機構を備えたドライブで記録再生を行うと、再生面に傷がつき、エラーを引き起こす恐れがある。一方、ディスクと共に回転するスタビライザーを備えたドライブで記録再生を行うと、スタビライザーは高速回転で異常共振などを起してディスクの面振れ加速度を増加させ、記録再生が不可能になる恐れがある。これを防ぐには高剛性で高精度な平坦性をもつスタビライザーをディスクとともに回転させなくてはならず、駆動装置が大掛かりになり、コストアップをきたす。
本発明者らは、ディスクに対して静止しているスタビライザーに近接してフレキシブルなディスクを回転させて面振れを小さく保ったまま、１００００ｒｐｍ以上の高速回転可能なスタビライザーを提案している（平坦なスタビライザーについては、特開２００６−１０７６９８号公報及び特開２００６−１０７６９９号公報，また、Δθずらすスタビライザーについては特願２００５−３１７９１３号参照）。しかしながら、この手法はディスクの片面は再生面、この反対側は記録再生をせず、スタビライザーを近接させてディスクを安定化させる面になる。ディスクが定常回転しているときは問題ないが、ディスクの回転起動時や停止時に一時的にディスク面振れが大きくなって、ディスクとスタビライザーが摺動してディスクに傷がつく恐れがある。このため、両面タイプのディスクを用いることが難しい。
本発明の目的は、短波長青色ピックアップレーザーで記録再生する複数層光ディスクにおいて、光学特性等の高品質化と、ディスクの低面振れ化を同時に達成可能な複数層ディスクを提供するものである。本発明の他の目的は、片面からすべての記録層にアクセスでき、この再生面と反対側を空気安定化することで記録再生できる光ディスクシステムを提供するものである。

上記課題は、下記（１）及び（２）により解決される。
（１） 青色レーザーピックアップにより記録再生を行う複数層光ディスクにおいて、ピックアップ入射手前側の基材は光学特性の良い透明材料を用い、もう一方の基材は光学特性フリーで、高剛性材料で構成されていることを特徴とする複数層ディスク。
（２） 上記（１）に記載の複数層光ディスクを用いた情報の記録再生方法であって、光照射側からみて、奥側の基材表面に対して安定化機構を近接させ、ディスクの面振れ（チルト）を安定化させた状態で記録再生を行うことを特徴とする記録再生方法。
なお、上記の複数層光ディスクとは、少なくとも２以上の記録層を有し、それら記録層への光照射は光学特性の良い透明材料を用いた基材側から行われるタイプ（片面記録再生型）のものであり、追記型、相変化型いずれの光ディスクであってもよい。また、光学特性の良い透明材料とは、レーザー光に対して透明でかつ低複屈折を示す材料を意味し、高剛性材料とは、安定化機構を近接させた状態でディスクを１００００ｒｐｍ程度の回転させても、面振れが生じない程度に機械的強度を有している材料を意味している。

（１）請求項１に記載の発明は、青色レーザーピックアップにより記録再生を行う複数層光ディスクにおいて、ピックアップ入射手前側の基材は光学特性の良い透明材料を用い、もう一方の基材（ピックアップ入射側とは反対側の基材）は光学特性フリーで、高剛性材料で構成されていることにより、片面からの記録再生が可能なので、ディスクを交換する必要がなくなる。また、例えば光学特性の良い基材がポリカーボネート（ＰＣ）で、もう一方の基材がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合、ＰＥＴ基材がＰＣ基材の保護膜として機能し、ロールで巻き取る際に、通常必要なポリエチレン保護フィルムが不要である。また、グルーブなどを転写する樹脂には応力が残留するが、ディスクのコア側（内部）に樹脂があるので、ディスクが反りにくい。加えてディスクを所望の外径にカットする際に、ＰＣ基材のみではバリが発生しやすい（図１１参照）が、ＰＥＴ基材があることでバリ９９が出にくいか出たとしてもその程度は軽微である（図１０参照）という特長がある。
（２）請求項２に記載の発明は、奥側基材の表面に対して安定化部材を近接させることで、光ディスク面振れを安定化させた状態で記録再生を行うことにより、空気安定化を可能とすべくディスク剛性の調整が、奥側基材の剛性、厚みで容易に調整可能である。

以下、発明を実施するための最良の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の複数層光ディスクは、ピックアップ入射手前側の基材は光学特性の良い透明材料を用い、もう一方の基材（ピックアップ入射側とは反対側の基材）は光学特性フリーで、高剛性材料で構成されている。即ち、本発明の光ディスクは、光学特性の良いフィルムと機械特性、特に剛性の高いフィルムを貼りあわせて複数層構造のディスクであり、記録再生は光学特性の良好な面から行なわれる。ディスク面振れ安定化は高剛性フィルム面側から行なわれる。

上記において、光学特性の良い透明材料とは、レーザー光に対して透明でかつ低複屈折を示す材料を意味し、高剛性材料とは、安定化機構を近接させた状態でディスクを１００００ｒｐｍ程度の回転させても、面振れが生じない程度に機械的強度を有している材料を意味している。「光学特性の良い」は例えば材料の固有複屈折の大きさで表すことができ、固有複屈折がＰＣは１８２×１０^-3であり、ＰＥＴは２５０×１０^-3、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）は４９０×１０^-3であり、ＰＩ（ポリイミド）は１８２×１０^-3である。本発明においては、光学特性の良い材料は固有複屈折が２００×１０^-3以下の材料が適当である。「透明」は例えば材料の光線透過率の大きさで表すことができ、光線透過率がＰＣは９４％、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）は９２％、ＰＳ（ポリスチレン）は９０％、ゼオネクスは９１％、アートンは９２％である。本発明においては、透明材料は光線透過率が９０％以上の材料が適当である。また、「高剛性材料」は例えば材料の曲げ弾性率（ヤング率）の大きさで表すことができ、ヤング率がＰＣの２．５ＭＰａに対して、ＰＥＴやＰＥＮ、ＰＩ（ポリイミド）ではそれぞれ５．０，６．２，６．４ＭＰａと高剛性である。本発明においては、高剛性材料はピックアップからみて奥側の基板材料として、引っ張り強さが４ＭＰａ以上である材料が適当である。
これにより、光ディスクとしての光学特性と空気安定化薄型ディスクに必要な剛性要素を機能分離して独立に設定することができる。

図１は、記録層を２層としたタイプの本発明に係る光ディスクの層構成、及び記録再生のための光照射の様子を示す図である。即ち、図１に示す本発明の片面記録再生タイプの光ディスクは、グルーブ等の凹凸パターンが形成されかつ光学特性フリーで高剛性材料（代表例としてＰＥＴがある）からなる基材１１上に、転写層１２、反射層１３、記録層１４、中間貼り合わせ層３、半透明反射層２３、半透明記録層２４、転写層２２、グルーブ等の凹凸パターンが形成され、かつ光学特性の良い透明材料（代表例としてＰＣがある）からなる基材２１がこの順に積層されている。便宜上、基材１１上に転写層１２、反射層１３、記録層１４が積層されたものをＰＥＴフィルムディスク１、基材２１上に転写層２２、半透明記録層２４、半透明反射層２３が積層されたものをＰＣフィルムディスク２と称することにする。なお図中、２０は中心孔部である。
なお一般には、光入射側より、記録層１４及び／又は半透明記録層２４を挟むように、上側誘電体層、下側誘電体層が設けられている。記録再生時、基材１１側に安定化機構（スタビライザー）を近接させ、レーザー光の照射は基材２１側から行われる。

基材１１の材料としては、好ましくはＰＥＴフィルムが用いられ、その厚さは任意に設定することができる。また、基材２１の材料としては、好ましくはＰＣフィルムが用いられ、その厚さは８０〜１０５μｍが適当であり、好ましくは９０〜１００μｍである。

転写層１２、２２は、従来の光ディスクと同様に、硬化時に架橋構造をとらないフォトポリマー材料（例えば、単官能アクリレートモノマー材料）が用いられる。この材料は、材料自身の分子量分布が少ないので、周囲の高分子材料が硬化して、その内部の低分子材料が未硬化により発生するマイクロゲルが発生することなく、極めて平滑性の良い転写層が得られる。転写層の形成に有用な具体的な材料は光硬化性樹脂である。

記録層１４、半透明記録層２４は、従来の光ディスクと同様に、色素又は相変化材料で形成され、記録層１４の厚さは６〜１８μｍが適当であり、好ましくは４〜１４μｍである。また、半透明記録２４の厚さは２〜１０ｎｍであり、好ましくは６〜８ｎｍである。

記録層１４、半透明記録層２４に有用な色素しては、従来から追記型光ディスクの記録層に用いられている、ポリメチン色素、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウム系、コロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントラキノン（インダンスレン）系、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系染料、及び金属錯体化合物などが挙げられる。

記録層１４、半透明記録層２４に有用な相変化材料としては、従来から相変化型光ディスクの記録層に用いられている、ＧｅＴｅ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３擬似２元系組成を有していて、Ｇｅ_２Ｓｂ_２Ｔｅ_５などの化合物組成に代表されるＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ_３元合金材料、およびＳｂ_７０Ｔｅ_３０共晶組成近傍を主成分とし、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅに代表されるＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料などが挙げられる。これらの記録層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。

反射層１３及び半透明反射層２３は、入射光を効率良く使い、冷却速度を向上させて非晶質化しやすくするなどの目的から、熱伝導率の高い金属、たとえば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａなど、またはそれらの合金などを用いることができる。また、必要に応じて、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｄなどが添加される。このような反射層１２及び２２は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。反射層１３の厚さは５０〜７０ｎｍであり、好ましくは５７〜６３ｎｍである。また、半透明反射層２３の厚さは４〜１２ｎｍであり、好ましくは６〜１０ｎｍである。

中間貼り合わせ層３は、ＰＥＴフィルムディスク１とＰＣフィルムディスク２との接着の役割を果たすものであり、ＵＶ硬化性樹脂が用いられる。中間貼り合わせ層３の厚さは１８〜３２μｍが適当であり、好ましくは２３〜２７μｍである。

誘電体層は、記録層１４、半透明記録層２４の劣化変質を防ぎ、接着強度を高め、かつ記録特性を高めるなどの作用を有するもので、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２などの金属酸化物、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ_２Ｓ_３、ＴａＳ_４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ_４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物やダイアモンドライクカーボンあるいは、それらの混合物があげられる。これらの材料は、単体で誘電体層とすることもできるが、互いの混合物としてもよい。また、必要に応じて不純物を含んでもよい。誘電体層の融点は記録層１４、２４の融点よりも高いことが必要である。

本発明の光ディスクは、通常のｗｅｔ２Ｐ方式（２Ｐ：Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍａｒｉｚａｔｉｏｎ）、ｄｒｙ２Ｐ方式、熱インプリント方式、ロールトゥロール（Ｒｏｌｌ
ｔｏ Ｒｏｌｌ）方式等によって製造することができる。

〔ｗｅｔ２Ｐ方式による本発明の光ディスクの製造〕
図３、図４及び図５に基づいて、この方式を用いる光ディスクの製造方法を説明する。
（ａ）フォトリソグラフィーによりプリグルーブ形状（Ｓ２１）が形成された型であるスタンパ（Ｓ２）を回転テーブルにセット後、光硬化性樹脂であるアクリレートモノマー材料（ｗｅｔ２Ｐ樹脂）２２１を円環状に塗工し、ＰＣフィルム２１を接液させてから高速回転で所定の時間振り切る。ＵＶ光を照射して、アクリレートモノマー材料２２１を光硬化させて２Ｐ転写層２２を形成させた後、スタンパ（Ｓ２）を剥離し、２Ｐ転写層２２に記録層２４ａを形成してＰＣフィルムディスク２を作成する（図３参照）。この記録層２４ａは、光入射の手前側であるＰＣ基板（Ｌ１）には、光入射側より、上側誘電体層／相変化記録層／下側誘電体層／半透明反射層となるように成膜する。
（ｂ）同様に、スタンパ上に光硬化性樹脂を円環状に塗工し、ＰＥＴフィルムを接液させ、上記のＰＣフィルムディスク２の作成と同様にして、ＰＥＴフィルムディスク１を得る（図４参照）。ここでは、スタンパとして図示していないスタンパ（Ｓ１）が用いられる。記録層１４ａは、奥側であるＰＥＴフィルム基板（Ｌ０）には、光入射側より、上側誘電体層／相変化記録層／下側誘電体層／反射層で構成されている（図４参照）。
（ｃ）上記のＰＥＴフィルムディスク１とＰＣフィルムディスク２とを、貼り合わせ用光硬化性樹脂３にて貼り合わせて２層光ディスクを作成する（図５）。ＰＥＴフィルムディスク１を下側にして外周を所望の寸法にカットすることで、外径にバリ・カエリ９９の軽微な２層光ディスク１００が得られる（図１０参照）。

〔ｄｒｙ２Ｐ方式による本発明の光ディスクの製造〕
図８に基づいて、この方式を用いる光ディスクの製造方法を説明する。
（ａ）ローラーで、ＰＥＴフィルムとｄｒｙ２Ｐ（半硬化ＵＶ硬化樹脂シート）を貼合せて貼合せフィルムＡを作成する。（ｂ）ローラーで、貼合せフィルムＡをスタンパ（Ｓ１）に貼合せる。（ｃ）ＵＶランプ４からのＵＶ光を照射し、ｄｒｙ２Ｐを硬化させる。（ｄ）スタンパ（Ｓ１）から貼合せフィルムＡを離型する。（ｅ）一方、ローラーで、ＰＣフィルムとｄｒｙ２Ｐ（半硬化ＵＶ硬化樹脂シート）を貼合せて貼合せフィルムＢを作成する。（ｆ）ローラーで、貼合せフィルムＢをスタンパ（Ｓ２）に貼合せる。（ｇ）ＵＶ光を照射し、ｄｒｙ２Ｐを硬化させる。（ｈ）スタンパ（Ｓ２）から貼合せフィルムＢを離型する。
これらの貼合せフィルムＡ及びＢのそれぞれに記録層が形成されて、ＰＥＴフィルムディスク１とＰＣフィルムディスク２とされる。
続いて、（ｉ）ローラーを用いて、ＰＥＴフィルムディスク１とｄｒｙ２ＰとＰＣフィルムディスク２とを貼合せる（貼合せフィルムＣ）。（ｊ）この貼合せフィルムＣにUV光を照射し、ｄｒｙ２Ｐを硬化させて２層光ディスク１００が得られる。

〔ロールツーロールｄｒｙ２Ｐ方式による本発明の光ディスクの製造〕
図９に基づいて、この方式を用いる光ディスクの製造方法を説明する。
本発明におけるロールツウロール方式とは、ロール状に巻いたフレキシブル基材を繰り出して、間欠的、或いは連続的に搬送しながら基材上のＵＶ硬化性樹脂にスタンパの微細凹凸パターンを転写し、熱硬化させて２Ｐ転写層を形成し、再びロールに巻き取る方式である。
この光ディスク製造方法においては、上側加圧ローラー５１の側面に貼り合わされたスタンパ（Ｓ２）に対して、巻き出しローラー６１から転写前ｄｒｙ２Ｐフィルム７１〔外側がＰＣフィルム、内側がｄｒｙ２Ｐフィルム（半硬化ＵＶ硬化樹脂フィルム）からなる積層フィルム〕を供給し、上側加圧ローラー５１と下側加圧ローラー５２の間でスタンパ（Ｓ２）をｄｒｙ２Ｐフィルムに押圧し、その後ＵＶ光を照射して前記ｄｒｙ２Ｐフィルム（半硬化ＵＶ硬化樹脂フィルム）を硬化させた後、スタンパ（Ｓ２）からｄｒｙ２Ｐフィルムを剥離して、巻き取りローラー６２で転写済みのｄｒｙ２Ｐフィルムを巻き取る（図９参照）。図中、７２は転写後ｄｒｙ２Ｐフィルム７２（外側がＰＣフィルム、内側がｄｒｙ２Ｐフィルム（硬化ＵＶ硬化樹脂フィルム）からなる積層フィルム）、８１及び８２はガイドローラーである。
巻き取られた転写済みｄｒｙ２Ｐフィルムをロール成膜装置の巻き出しローラーにセットし、緊張力を付与し、冷却ローラーで冷却しながら、記録層を成膜し、巻き取りローラーで成膜済みｄｒｙ２Ｐフィルムディスク（ＰＣフィルムディスク）を巻き取る。また、スタンパ（Ｓ２）をスタンパ（Ｓ１）に変えて転写済みｄｒｙ２Ｐフィルムを作成し、更に記録層を成膜してｄｒｙ２Ｐフィルムディスク（ＰＥＴフィルムディスク）を得る。
以降は、上記のｗｅｔ又はｄｒｙ２Ｐ方式による本発明の光ディスクの製造方法と同様にして２層ディスクを得る。

〔熱インプリント方式による本発明の光ディスクの製造〕
本発明における熱インプリント方式とは、基板上に形成したいパターンと同じパターンの凹凸を有する加熱されたスタンパを、被転写基板表面に形成されたレジスト膜層に対して型押しすることで所定のパターンを転写する方式である。
従って、この光ディスク製造方法においては、PETフィルムディスクの作製は、上記のｗｅｔ又はｄｒｙ２Ｐ方式による本発明の光ディスクの製造方法と同様にして作製するが、ＰＣフィルムディスクの作製は、１４０〜１６０℃、好ましくは１４５〜１５５℃に加熱されたスタンパをＰＣフィルムに対して、１０〜１８ＭＰａ好ましくは１２〜１６ＭＰａの加圧下で、５〜１５分間好ましくは８〜１２分間インプリントすることで作製する。

上記の製造例は、いずれも２つの記録層を有する片面記録再生タイプのフレキシブル光ディスクについてのものであるが、本発明の光ディスクは記録層が２つのものに限らず、それ以上であってもよく即ち、複数層光ディスクである。また、ＰＣフィルム及びＰＥＴフィルムに代えて他の樹脂フィルムが使用されてもよいことは既述のとおりである。

本発明の光ディスクは、片面記録再生タイプであるため、ピックアップで片面より記録再生が行われる（図６参照）。ここで、ピックアップの位置は、光学特性の良い透明材料が用いられた基材例えばＰＣ基材２１側である。また、本発明の光ディスクはフレキシブルであるため、記録再生時には、ピックアップの反対側で光ディスクに近接するように、即ち、光学特性フリーで高剛性材料が用いられた基材例えばＰＥＴ基材１１側に近接するように、安定化部材が配置される。

安定化部材の作用について説明すれば次のとおりである。光ディスクが回転すると、光ディスクにはその回転により発生する遠心力により水平な状態になろうとする復元力と、光ディスクの面形状に起因して、上下面にそれぞれ作用する圧力の差による反発力が発生する。安定化部材は、光ディスクに対し空気力学的な力を作用させ、光ディスクに生じる復元力と反発力のつりあいをとることにより、いわゆる光ディスクの面ぶれ（ディスクの回転方向の振れ）を低減するものである。

図７（ａ）は、本発明の光ディスクの記録再生時に用いられるのに有用な安定化部材（スタビライザー）３０の平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ´断面図である。図中、１００は光ディスク、３１はハブ、３２は円形開口部、Ａは安定化部材の中心基準線、Ｒは光ピックアップの走査動線、ΔθはＲ−Ａ間の角度を示している。図７（ｃ）はスタビライザー３０を下方から見た図である。図７（ｃ）のＬ−Ｏを通る中心線は図７（ａ）の中心基準線Ａに相当している。
安定化部材３０は図７（ａ），（ｂ）及び（ｃ）で示すように、一方向に湾曲した略円筒状の湾曲面を有する。具体的には、例えば図７（ｃ）に示すように、中心部に幅２Ｓの平坦部を有し、この平坦部を挟む両翼の面が円筒状に一方向に湾曲した形態があげられる。例えば、平坦部の幅２Ｓを３０ｍｍとし、両翼の面の曲率半径をＲ１０００ｍｍとした場合には、図７（ａ）におけるΔθの好適な設定は１０°付近となる。安定化部材の外径は、光ディスクの外径よりも大きくすることが好ましく、例えば、光ディスクを外径φ１２０ｍｍとした場合には、φ１２２ｍｍ以上の外径が好適である。この安定化部材３０は、金属部材、あるいは導電処理(導電皮膜、導電材料の混入)をした樹脂材料などの、少なくとも光ディスクに対して作用させる面を導電性とした材料で作成されるのが好ましい。

これによれば、安定化部材３０の光ディスク１００に沿った面は、光ディスクの回転軸と光ディスク上のピックアップが走査する動線を含む面での断面が光ディスクに対して凸形状であり、ピックアップの動線に垂直な面での断面がディスクに対して凹形状となっている。したがって、例えば１００００ｒｐｍ以上の高速回転数で光ディスクを回転させて情報の記録及び再生を行なう際には、安定化部材により光ディスクに空気力学的な力が作用し、光ディスクの動線近傍の面ぶれが、内周部から外周部にかけての全域で抑制され、光ディスク面を確実に安定化することが可能となる。

以下に、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、ここでの部は質量部である。

〔実施例１〕（ｗｅｔ２Ｐ方式）
フォトリソグラフィーによりプリグルーブ形状が形成された型であるスタンパを回転テーブルにセット後、光硬化性樹脂であるアクリレートモノマー材料を円環状に塗工した後、厚さ９０μｍのＰＣフィルムを接液させてから高速回転（５０００ｒｐｍ）で１分振り切る。これにＵＶ光を照射して、ＰＣフィルム基板を得た（図３参照）。同様に、スタンパ上に光硬化性樹脂（アクリレートモノマー材料）を円環状に塗工した後、ＰＥＴフィルムを接液させて前記ＰＣフィルムの時と同様にして、ＰＥＴフィルム基板を得た。
ＰＣフィルム基板及びＰＥＴフィルム基板のそれぞれには以下のようにして記録膜を成膜して、ＰＣフィルムディスク及びＰＥＴフィルムディスクを作成した。即ち、奥側であるＰＥＴフィルム基板（Ｌ０）には、光入射側より、上側誘電体層ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（４５ｎｍ）／相変化記録層Ｓｂ_３Ｔｅ（１２ｎｍ）／下側誘電体層ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（１０ｎｍ）／反射層Ａｇ（１５０ｎｍ）をスパッタリング法で成膜する。
一方、手前側であるＰＣフィルム基板（Ｌ１）には、光入射側より、上側誘電体層ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（３０ｎｍ）／相変化記録層ＧｅＳｎＳｂＴｅ（６ｎｍ）／下側誘電体層ＧｅＮ（８ｎｍ）／反射層Ａｇ（８ｎｍ）／ＩＴＯ（６０ｎｍ）をスパッタリング法法で成膜する。
上記記録層を形成後、貼り合わせ用光硬化性樹脂にて、ＰＣフィルムディスクとＰＥＴフィルムディスクＰＣフィルム基板とを貼り合わせ、ＰＥＴフィルム基板を下側にして外周を所望の寸法に（小型サーボプレスＳＬＰ−Ｓ３０００：山岡製作所製）を用いてカットすることで、外径にバリやカエリの軽微な図５に示す２層光ディスクが得られた。
光ディスクを、光ディスク評価装置（商品名：LM３３０A）のスタビライザーを下記のものに変更した試作装置を用いて、１００００ｒｐｍで回転させ、ＰＥＴフィルムディスク側をスタビライザーに近接させ、光ディスクの機械特性（面振れ）が安定化したら、ピックアップサーボをかける（図１参照）ことで平坦な反射率（ＲＦ信号）再生信号が得られた。前記スタビライザーには図７に示す凹面状の部材を用いた。スタビライザーの主要部の形状は以下の通りとした。
・中心孔：φ３２ｍｍ、
・外径： φ１２５ｍｍ
・断面Ｃ−Ｃ’の中心部３５ｍｍ幅の部位は平坦
・断面Ｃ−Ｃ’の中心部３５ｍｍ幅を除く両翼の曲率半径はＲ１０００
・Δθ： １０度
また、スタビライザーによるディスクの安定化においては、スタビライザーのディスク回転軸方向の位置、図７（ｂ）におけるＣｂｄ(中心φ３４ｍｍ付近の平坦部とディスク面の距離)が１５０μｍとなるように設定した。

〔実施例２〕（ｄｒｙ２Ｐ方式）
ローラーにより、厚み７５μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、コスモシャインＡ−４３００）と、Ｄｒｙ２Ｐ（リンテック製、半硬化UV硬化樹脂シート）とを貼合せて、貼合せフィルムＡを作成し、この貼合せフィルムＡをスタンパ（Ｓ１）に貼り合わせる。これにＵＶ光を照射し、Ｄｒｙ２Ｐを硬化させた後、スタンパ（Ｓ１）から貼合せフィルムＡを剥離する。一方、ローラーにより、厚み９０μｍのＰＣフィルム（帝人化成製、ピュアーエース）と、Ｄｒｙ２Ｐ（リンテック製、半硬化UV硬化樹脂シート）とを貼合せて、貼合せフィルムＢを作成し、この貼合せフィルムＢをスタンパ（Ｓ２）に貼り合わせる。これにUV光を照射し、Ｄｒｙ２Ｐを硬化させた後、スタンパ（Ｓ２）から貼合せフィルムＢを剥離する。
これら貼合せフィルムＡ及びＢのそれぞれに、実施例１と同じ上側誘電体層／相変化記録層／下側誘電体層／反射層を成膜して、ＰＥＴフィルムディスク及びＰＣフィルムディスクを作成した後、ローラーにより、貼り合わせ用光硬化性樹脂を用いて、ＰＥＴフィルムディスク及びＰＣフィルムディスクを貼合せ、ＵＶ光を照射し貼り合わせ用光硬化性樹脂を硬化させた後、これをローラーから貼り合わせフィルムＣを離型して２層光ディスクを得た。
この光ディスクを実施例１に記載の試作ドライブにより１００００ｒｐｍで回転させ、ＰＥＴフィルムディスク側をスタビライザーに近接させ、ディスクの機械特性（面振れ）が安定化したら、ピックアップサーボをかけることで平坦な反射率（ＲＦ信号）再生信号が得られた。
また、このｄｒｙ２Ｐ方式にて製造される例えば記録層が4層のＲＯＭディスクに関しては、奥側から順にL０、L１、L２、L３・・・として、BDの多層の命名法に準ずることとする。トラックピッチは０．３２μm、ピット高さは６５nm、すべての反射膜はＡｇＰｄＣｕであり、L１、L２及びL３は５ｎｍ、L０は５０ｎｍで構成した。
この光ディスクを実施例１と同様にして記録再生したところ、平坦な反射率（ＲＦ信号）再生信号が得られた。

〔実施例３〕（ロールツーロールｄｒｙ２Ｐ方式）
実施例１と同様にして２層光ディスクを作製する。ただし図９において、上側加圧ローラー５１の側面に貼り合わされたスタンパ（Ｓ２）に対して、巻き出しローラー６１から転写前ｄｒｙ２Ｐフィルム７１（外側がＰＣフィルム、内側がｄｒｙ２Ｐ）を供給し、上側加圧ローラー５１と下側加圧ローラー５２間でスタンパ（Ｓ２）を転写前ｄｒｙ２Ｐフィルム７１に押圧し、ＵＶ光を照射して２Ｐを硬化させた後、スタンパ（Ｓ２）から転写後ｄｒｙ２Ｐフィルム７２を剥離し、巻き取りローラー６２で転写済みのｄｒｙ２Ｐフィルムを巻き取る。その後、巻き取られた転写済みｄｒｙ２Ｐフィルムを図示していないロール成膜装置の巻き出しローラーにセットし、緊張力を付与し、冷却ローラーで冷却しながら、記録層を成膜し、巻き取りローラーで成膜済みｄｒｙ２Ｐフィルムディスクを巻き取る。同様にして、スタンパ（Ｓ１）によりｄｒｙ２Ｐフィルムディスクを作成した。
これら２つのｄｒｙ２Ｐフィルムディスクを貼り合せて作製された２層ディスクを実施例１と同様にして記録再生したところ、平坦な反射率（ＲＦ信号）再生信号が得られた。

〔実施例４〕（熱インプリント方式）
ＰＣフィルムディスクは、１５０℃に加熱されたスタンパ（Ｓ２）をＰＣフィルムに対して、１４ＭＰａで１０分間インプリントすることで作製した。また、ＰＥＴフィルムディスクは実施例１と同様にして２層光ディスクを作製した。
作製された２層光ディスクを実施例１と同様にして記録再生したところ、平坦な反射率（ＲＦ信号）再生信号が得られた。

〔比較例１〕
ピックアップ入射手前側の基材、及びもう一方の基材ともＰＣフィルムを用いた以外は、実施例１と同様にして２層光ディスクを作成した。この２層光ディスクを実施例１と同様にして外径カットしたところ、ＰＣ基材のみであるため、カット時にバリが発生しやすい（図１１参照）ので、安定化部材を近接させてもディスク面振れを安定化できず、良好な記録再生特性を得ることができなかった。

〔比較例２〕
ピックアップ入射手前側の基材、及びもう一方の基材ともＰＣフィルムを用いた以外は、実施例４と同様にして２層光ディスクを作製した。この光ディスクは両面が光学特性の良いＰＣなので、材料コストが嵩み、また２層の記録再生にはディスクを表裏交換する必要があり、アクセス時間が長くなった。

本発明の複数層ディスクを用いる片面記録再生方法を説明するための図である。 従来の２層ディスクを用いる記録再生方法を説明するための図である。 １層目の記録層（光入射側）の作製プロセスを説明するための図である。 ２層ディスクの作製プロセスを説明するための図である。 ４層ディスクの作製プロセスを説明するための図である。 従来の２層ディスクの作製プロセスを説明するための図である。 本発明の片面記録再生に有用な安定化部材（スタビライザー）を説明するための図である。 本発明の複数層ディスクをｄｒｙ２Ｐ転写プロセスにより作製することの説明図である。 本発明の複数層ディスクをロールツーロール方式による転写プロセスで作製することの説明図である。 ＰＥＴフィルムディスクの外径カット平面を示す図である。 ＰＣフィルムディスクの外径カット平面を示す図である。

符号の説明

１ ＰＥＴフィルムディスク
２ ＰＣフィルムディスク
３ 中間貼り合わせ層
４ ＵＶランプ
１１ ＰＥＴ基材（ＰＥＴフィルム）
１２ 転写層
１３ 反射層
１４ 記録層
２０ 中心孔部
２１ ＰＣ基材（ＰＣフィルム）
２２ 転写層
２３ 半透明反射層
２４ 半透明記録層
２４ａ 半透明記録層
３０ 安定化部材（スタビライザー）
３１ ハブ
３２ 円形開口部（中心孔）
４１ ＰＣフィルムディスク
４２ ＰＣフィルムディスク
５１ 上側加圧ローラー
５２ 下側加圧ローラー
６１ 巻き出しローラー
６２ 巻き取りローラー
７１ 転写前ｄｒｙ２Ｐフィルム
７２ 転写後ｄｒｙ２Ｐフィルム
８１ ガイドローラー
８２ ガイドローラー
９９ バリ・カエリ
１００ ２層光ディスク
１２１ ｄｒｙ２Ｐ
２２１ 光硬化性樹脂
Ｓ１ スタンパ
Ｓ１１ プリグルーブパターン
Ｓ２ スタンパ
Ｓ２１ プリグルーブパターン

Claims (2)

1. 青色レーザーピックアップにより記録再生を行う複数層光ディスクにおいて、ピックアップ入射手前側の基材は光学特性の良い透明材料を用い、もう一方の基材は光学特性フリーで、高剛性材料で構成されていることを特徴とする複数層ディスク。
2. 請求項１に記載の複数層光ディスクを用いた情報の記録再生方法であって、光照射側からみて、奥側の基材表面に対して安定化機構を近接させ、ディスクの面振れを安定化させた状態で記録再生を行うことを特徴とする記録再生方法。