JP2009054268A - 光情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ナノインプリント法等の転写方法を適用して、簡便な方法により光情報記録媒体を安価に製造しうる方法を提供する。
【解決手段】 １又は複数の記録層を有する光情報記録媒体において、例えば、熱可塑性樹脂層を基材とし、これに紫外線硬化性樹脂層又は反射層等を設けたラミネートフィルムをあらかじめ作成しておき、これにナノインプリント法を組み合わせることにより、溝が形成されたラミネートフィルムを転写積層することができ、それにより光情報記録媒体の積層構造の少なくとも一部を簡便に製造できる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、１又は複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体及びその製造方法、特にレーザー光により記録及び再生が可能な光情報記録媒体及びその製造方法に関する。

近年では高精細な映像データを記録するために、高い情報記録密度が要求されてきている。そこで、短波長側の３６０〜４５０ｎｍ付近（たとえば４０５ｎｍ前後）のブルーレーザ光を用いたブルーレイディスク（ＢＤ−Ｒ）のように、樹脂基板の光入射面側に光反射層及び記録層が形成され、この光反射層及び記録層が形成された面上に光透過層が設けられた構造、或いは保護層を介して該光透過層が設けられた構造の光情報記録媒体が提案されている。
このような光情報記録媒体は、光入射側の面に案内溝（プリグルーブ）が形成された樹脂基板上に光反射層、記録層が順次形成され、その上に光透過性の樹脂からなる光透過層が設けられ、ＣＤ−ＲやＤＶＤ±Ｒと同等の直径及び厚さに形成されているものである。また、記録層の保護のために該記録層と光透過層の間に光透過性の無機材料で構成された保護層が設けられている場合もある。このような光記録媒体の記録層は、アゾ系色素やシアニン系色素等の色素を含む有機物質で構成され、記録用のレーザ照射によってピットを形成することによってデータが記録される。

また、このようなブルーレイディスクにおいて、その記録情報量を更に増加させるために、複数の記録層を積層方向に有する多層型の光情報記録媒体が提案されている。
例えば、特許文献１では、基板上に複数の記録層を積層方向に有し、レーザ光により記録及び再生が可能な光情報記録媒体であって、基板の上に反射層、記録層及びＳｉＯ_２からなる機能層を順次積層した下層の上に、中間層を形成し、さらにこの中間層の上に、半透過反射膜、記録層、及びＳｉＯ_２からなる機能層を順次積層した上層を形成したものが記載されている。

この多層化した光記録媒体は、単層の記録層を有する光記録媒体と同様に、例えば、以下のようにして製造される。
一方の主面上に螺旋状の溝を有する基板上に、スパッタリング法などにより反射膜を形成した後、該反射膜上に色素液をスピンコートとし、乾燥させて色素膜からなる記録層を形成し、さらに、該記録層の上に、スパッタリング法等によりＳｉＯ_２膜からなる機能層を形成する。このようにして下層を形成した後、上記機能層の上に、紫外線硬化型樹脂を塗布して樹脂の硬化膜からなる中間層を形成し、さらに該中間層の上に反応性スパッタリング法などにより半透過反射膜を形成し、その上に上記と同様にして、色素膜からなる記録層及び機能層（保護層）を順次積層して、上層を形成する。
あるいはこれらの多層化した光情報記録媒体は、他の同様な構成あるいは別の構成の光情報記録媒体を貼り合わせたり、あるいは基板そのものを対向させて貼り合わせたりして製造してもよい。

上記基板としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリエステル樹脂、アルミニウム等の金属、ガラス等を挙げることができ、必要によりこれらを併用することもでき、特に、基板に樹脂を用いる場合には、望ましい方法として、射出成型に用いられる金型内に、基板の一方の主面に設けられる溝とは逆パターンの螺旋状の凸条の微細加工が施されたスタンパーと呼ばれる型板を配置することにより、基板の射出成型時に同時に溝を形成する方法が用いられている。

一方、大容量の光情報記録媒体の基板を、ナノインプリント法により製造することも提案されている。該ナノインプリント法は、従来のリソグラフィー法を利用して微細構造を形成した金型（モールド）を、基板上に塗布された樹脂薄膜に押しつけることによって微細構造を樹脂薄膜に転写成型する方法であり、樹脂の硬化方式の違いにより、光式ナノインプリント法と熱式ナノインプリント法とがある。このナノインプリント法によれば、溝幅が数十ｎｍから数千ｎｍ、パターン深さが数十ｎｍ〜数百ｎｍの凹凸を転写することができる（特許文献２参照）。その上、このナノインプリント法は、従来のリソグラフィー法等の微細構造の製造方法と比較して、簡単で費用のかからない方法として注目されている。
特開２００５−２４３１６５号公報 特開２００６−１４７７２７号公報

従来の１又は複数の記録層を有する光情報記録媒体を製造するには、その製造工程が多く、安価に製造するのが困難であるという問題がある。
また、従来、光情報記録媒体において、ナノインプリント法等の比較的費用のかからない微細構造の転写方法も提案されてはいるが、該方法は凹凸を有する基板の製造に適用されているにすぎず、反射層や中間層等の光情報記録媒体の構成層を同様の転写法により製造することはなされていないのが現状である。
本発明の目的は、従来技術における上記課題を解決し、ナノインプリント法等の転写方法を適用して、簡便な方法により光情報記録媒体を安価に製造しうる方法を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、１又は複数の記録層を有する光情報記録媒体において、例えば、熱可塑性樹脂層を基材とし、これに紫外線硬化性樹脂層又は反射層等を設けたラミネートフィルムをあらかじめ作成しておき、これにナノインプリント法を組み合わせることにより、溝が形成されたラミネートフィルムを転写積層することができ、それによりメディアを簡便且つ安価に製造できるという知見を得た。

本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものであり、以下のとおりのものである。
（１）基板上に、１又は複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体において、積層構造の少なくとも一部を、熱可塑性樹脂を基材とし表面に溝が形成されたラミネートフィルムで構成したことを特徴とする光情報記録媒体。
（２）前記ラミネートフィルムが、紫外線硬化性樹脂層を有することを特徴とする（１）に記載の光情報記録媒体。
（３）前記ラミネートフィルムが、反射層又は半透過反射層を有することを特徴とする（１）に記載の光情報記録媒体。
（４）前記ラミネートフィルムが、記録層を有することを特徴とする（１）に記載の光情報記録媒体。
（５）前記ラミネートフィルムが、保護層を有することを特徴とする（１）に記載の光情報記録媒体。
（６）基板上に、１又は複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体の製造方法において、あらかじめ熱可塑性樹脂を基材とするラミネートフィルムを作成し、該ラミネートフィルムを押圧転写した後、表面に溝が形成されたスタンパーを用いて該ラミネートフィルムに螺旋状の溝を形成することにより、積層構造の少なくとも一部を形成することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
（７）基板上に、１又は複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体の製造方法において、あらかじめ熱可塑性樹脂を基材とするラミネートフィルムを作成し、該ラミネートフィルムを押圧転写すると同時に、表面に溝が形成されたスタンパーを用いて該ラミネートフィルムに螺旋状の溝を形成することにより、積層構造の少なくとも一部を形成することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
（８）光式ナノインプリント法により、前記螺旋状の溝の形成を行なうことを特徴とする（６）又は（７）に記載の光情報記録媒体の製造方法。
（９）熱式ナノインプリント法により、前記螺旋状の溝の形成を行なうことを特徴とする（６）又は（７）に記載の光情報記録媒体の製造方法。
（１０）前記スタンパーとして、ひとつの光情報記録媒体に対応する螺旋状の溝が長手方向に複数形成された無端ベルト状スタンパーを用いることにより、前記螺旋状の溝を連続的に形成することを特徴とする（６）又は（７）に記載の光情報記録媒体の製造方法。
（１１）前記ラミネートフィルムが、紫外線硬化性樹脂層を有することを特徴とする（８）に記載の光情報記録媒体の製造方法。
（１２）前記ラミネートフィルムが、反射層又は半透過反射層を有することを特徴とする（６）又は（７）に記載の光情報記録媒体の製造方法。
（１３）前記ラミネートフィルムが、記録層を有することを特徴とする（６）又は（７）に記載の光情報記録媒体の製造方法。
（１４）前記ラミネートフィルムが、保護層を有することを特徴とする（６）又は（７）に記載の光情報記録媒体の製造方法。

本発明によれば、積層構造の少なくとも一部を、微細な螺旋状の溝が形成されたラミネートフィルムを押圧転写して形成することにより、製造工程を削減でき、安価な光情報記録媒体を提供することができる。また、本発明により、グルーブとランドにおける反射層や記録層（色素層）の層厚が等しい、いわゆる断層型構造を実現することが可能となる。

図１は、レーザ光により記録及び再生が可能な光情報記録媒体の積層構造の一例を、模式的に示す断面図であって、螺旋状の溝（グルーブ部）が形成された基板１の上に、反射層２、記録層３及びＳｉＯ_２からなる保護層４が順次積層されたものである。
図２は、基板上に、複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体の積層構造の一例を、模式的に示す断面図である。なお、図２では、溝（グルーブ部）の記載を省略してある。該例では、基板１の上に、反射層２、記録層３及びＳｉＯ_２からなる保護層４が順次積層された下層Ａの上に、中間層５が形成され、さらにこの中間層の上に、半透過反射膜６、記録層７、及びＳｉＯ_２からなる保護層８が順次積層された上層Ｂが形成され、最後に入射層９が形成されてなるものである。基板上に、複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体は、この例に限られるものではなく、基板上に記録層を積層方向に２つ以上有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、基板上に前記の各層を有する構成に、これらの各層のうちの任意の１つ又は複数を加えた構成、又はこれらの各層のうちの任意の１つ又は複数を省いた構成、あるいはこれらに誘電体層のような他の層を追加した構成などがあげられる。

本発明においては、前記記録層を含む積層構造の少なくとも一部を、熱可塑性樹脂を基材とし、表面に溝が形成されたラミネートフィルムとするものである。
具体的には、該ラミネートフィルムとして、基材に熱可塑性樹脂からなるシートを用いて押圧転写可能なラミネートフィルムとし、これに、スタンパーとして表面に溝が形成されたものを用いることにより、前記ラミネートフィルムに螺旋状の溝を形成するとともに該ラミネートフィルムを押圧転写することにより、前記積層遺体の一部を形成したものである。
前記ラミネートフィルムとしては、少なくとも前記積層構造の一部を構成するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、基材としてポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂を用い、これに、紫外線硬化性樹脂層を設けたラミネートフィルム、或は、該基材又は紫外線硬化性樹脂層上に、反射層又は半透過反射層を設けたラミネートフイルム、或は、これに記録層である色素層を設けたラミネートフィルム、或いは、さらにＳｉＯ_２からなる機能層（保護層）を設けたラミネートフィルムなどがあげられる。

以下、図面により、本発明の光情報記録媒体の製造方法について説明する。
図３及び図４は、前記のラミネートフィルムを用いた、光情報記録媒体の製造における光式ナノインプリント法による転写工程の１例を示す図であって、図３は、ラミネートフィルムを押圧転写した後に、スタンパーを用いて溝が形成される工程を模式的に示すものであり、図４は、光情報記録媒体の積層構造の一部を上記工程順に示すものである。
図３において、１０及び１１は、それぞれ、転写の際に用いられる圧着ローラー及びスタンパーであって、スタンパー１１の表面には、ラミネートフィルムに螺旋状の溝を形成するための微細な溝が設けられている。
１２は、ラミネートフィルムであり、図４に示す例においては、熱可塑性樹脂であるポリカーボネートからなる基材上に、紫外線硬化性樹脂がスピン塗布されて形成された層を有している。
圧着ローラー１０を用いて、ラミネートフィルム１２を押圧転写した後、前記の表面に微細な溝が形成されたスタンパー１１を押圧するとともに、紫外線透過性のスタンパーを介して紫外線を露光すると、該ラミネートフィルムに螺旋状の溝が形成される。

本発明においては、該螺旋状の溝が形成されたラミネートフィルム１２を、例えば、溝を形成していない基板、又は図２に示す下層Ａの保護層が形成された光情報記録媒体上に、ラミネートフィルムの熱可塑性樹脂側が下側になるように転写することにより、溝が形成された基板又は中簡層を形成することができる。
このようにして溝が形成された基板又は中間層の上に、例えば、反射層又は半透過反射層、記録層、保護層及び入射層等を形成すれば、図１又は図２に示す光情報記録媒体が得られる。

本発明においては、前記ラミネートフィルム１２の最上層に、反射層又は半透過反射層を形成しうる金属又は合金を蒸着したものを用いることが好ましい。
この場合、金属層又は合金層は、その下層に樹脂層を有するため、金属層又は合金層のみを転写した場合における転写層の破断という問題が発生しないばかりでなく、反射層又は半透過反射層を同時に形成できるので、製造工程を省くことができ、さらには、グルーブとランドにおける反射層又は半透過反射層の層厚が等しい、いわゆる断層型構造を実現することが可能となる。
あるいは更に、反射層又は半透過反射層の上に、記録層となる色素層をスピン塗布した場合や、保護層となるＳｉＯ_２を蒸着した場合等にも、同様の断層型構造を形成することができる。

さらに、本発明においては、前記スタンパー１１を用いた押圧よる溝の形成と、ラミネートフィルムの被転写面への押圧転写を同時に行なうことが、製造工程の簡略化の観点から特に好ましい。
また、本発明において、スタンパー１１は、ひとつの光情報記録媒体に対応する螺旋状の溝が長手方向に複数形成された無端ベルト状に設けられていることが好ましく、こうした無端ベルト状のスタンパーを用いることにより、本発明における転写工程を連続的に行なうことが可能となる。

図５及び図６は、ラミネートフィルムを用いた、本発明の光情報記録媒体の製造における熱式ナノインプリント法による転写工程の１例を、模式的に示す図である。
図５の（ａ）は、前述の無端ベルト状スタンパーを用いるとともに、ラミネートと溝の形成を同時に行うことを模式的に示す図であり、（ｂ）は、その圧着ローラー及び複数の螺旋状の溝が設けられた無端ベルト状スタンパーの一部の拡大図である。
図６は、光情報記録媒体の積層構造の一部を工程順に示すものであり、該図において、スタンパーの表面には、ラミネートフィルムに螺旋状の溝を形成するための微細な溝が設けられている。
図６に示す例では、ラミネートフィルムは、熱可塑性樹脂であるポリカーボネートからなる基材上に、蒸着などの方法により、反射層又は半透過反射層となる金属層又は合金層を形成したものである。

図６に示す方法においては、例えば、前記ラミネートフィルムを、溝が設けられていない基板又は図２に示す下層Ａの保護層が形成された光情報記録媒体上に、ラミネートフィルムの熱可塑性樹脂側が下側になるようにして転写することにより、溝を形成するとともに、溝が形成された基板又は中間層と、反射層又は半透過反射層とを同時に転写形成することができる。なお、この場合には、加熱したスタンパーが用いられ、前述のような光透過性のスタンパーである必要はない。
図６は図示していないが、ラミネートフィルムには、更に、反射層又は半透過反射層の上に、記録層となる色素層をスピン塗布したり、保護層となるＳｉＯ_２を蒸着したりすることもできる。

図６のようにして形成された半透過反射層の上に、例えば、記録層、保護層及び入射層を形成することにより、図１又は図２に示す光情報記録媒体が得られる。

本発明の光情報記録媒体の一例を、模式的に示す断面図 本発明の多層型光情報記録媒体の積層構造の一例を、模式的に示す断面図 ラミネートフィルムを押圧転写した後に、スタンパーを用いて溝が形成される工程を模式的に示す図 光情報記録媒体の積層構造の一部を、図３の工程順に示す図 無端ベルト状スタンパーを用いて、ラミネートと溝の形成を同時に行うことを模式的に示す図 光情報記録媒体の積層構造の一部を、図５の工程順に示す図

符号の説明

１：基板
２：反射層
３：記録層
４：保護層
５：中間層
６：半透過反射層
７：記録層
８：保護層
９：入射層
Ａ：下層
Ｂ：上層
１０：圧着ローラー
１１：スタンパー
１２：ラミネートフィルム

Claims (14)

1. 基板上に、１又は複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体において、積層構造の少なくとも一部を、熱可塑性樹脂を基材とし表面に溝が形成されたラミネートフィルムで構成したことを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記ラミネートフィルムが、紫外線硬化性樹脂層を有することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
3. 前記ラミネートフィルムが、反射層又は半透過反射層を有することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
4. 前記ラミネートフィルムが、記録層を有することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
5. 前記ラミネートフィルムが、保護層を有することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
6. 基板上に、１又は複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体の製造方法において、あらかじめ熱可塑性樹脂を基材とするラミネートフィルムを作成し、該ラミネートフィルムを押圧転写した後、表面に溝が形成されたスタンパーを用いて該ラミネートフィルムに螺旋状の溝を形成することにより、積層構造の少なくとも一部を形成することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
7. 基板上に、１又は複数の記録層を積層方向に有する光情報記録媒体の製造方法において、あらかじめ熱可塑性樹脂を基材とするラミネートフィルムを作成し、該ラミネートフィルムを押圧転写すると同時に、表面に溝が形成されたスタンパーを用いて該ラミネートフィルムに螺旋状の溝を形成することにより、積層構造の少なくとも一部を形成することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
8. 光式ナノインプリント法により、前記螺旋状の溝の形成を行なうことを特徴とする請求項６又は７に記載の光情報記録媒体の製造方法。
9. 熱式ナノインプリント法により、前記螺旋状の溝の形成を行なうことを特徴とする請求項６又は７に記載の光情報記録媒体の製造方法。
10. 前記スタンパーとして、ひとつの光情報記録媒体に対応する螺旋状の溝が長手方向に複数形成された無端ベルト状スタンパーを用いることにより、前記螺旋状の溝を連続的に形成することを特徴とする請求項６又は７に記載の光情報記録媒体の製造方法。
11. 前記ラミネートフィルムが、紫外線硬化性樹脂層を有することを特徴とする請求項８に記載の光情報記録媒体の製造方法。
12. 前記ラミネートフィルムが、反射層又は半透過反射層を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の光情報記録媒体の製造方法。
13. 前記ラミネートフィルムが、記録層を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の光情報記録媒体の製造方法。
14. 前記ラミネートフィルムが、保護層を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の光情報記録媒体の製造方法。

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