JP2010250903A - 光記録媒体及び光記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多層であっても記録再生時にチルトマージンを広く取ることが可能な光記録媒体及びこの光記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】光記録媒体は、ガラス基板１０４と、このガラス基板１０４上に支持された、フォトンモードにより記録可能な情報記録層１０２を有し、この情報記録層１０２は、フォトンモードにより記録可能なホログラム記録膜である媒体膜１１２、１１６、１２２と、光学フィルムであって、レーザビームを照射する際の反射透過膜１１４、１１８が交互に積層して構成され、媒体膜１１２、１１６、１２２と反射透過膜１１４、１１８との屈折率差は、０．０２以上０．４０以下であり、反射透過膜１１４、１１８の透過率は９７．５％以上とされていて、媒体膜１１２、１１６、１２２の厚さは、５μｍ以上６０μｍ以下、反射透過膜１１４、１１８の厚さは８μｍ以上５０μｍ以下とされている。
【選択図】図２

Description

この発明は、多層であっても記録再生時にチルトマージンを広く取ることが可能な光記録媒体及びこの光記録媒体の製造方法に関する。

特許文献１には、各層の厚みが十分に薄い上、厚み精度が高く、光記録層と非記録層の交互積層体を延伸処理する工程を含む方法で得られた多層構造体、多層構造体の製造方法、及び多層構造体を有する記録密度の高い多層光記録媒体が開示されている。

特許文献２には、感光材料を含む光記録層と感圧接着剤層とが積層されてなる感圧接着性シート、及び感圧接着性シートを用いて形成され、光記録層と感圧接着剤層とが交互に積層された多層光記録媒体が開示されている。

特許文献３には、光記録機能を有する高分子層と、スペーサ高分子層とが交互に積層されてなる高分子積層体が開示されている。

特許文献４には、２層以上の記録層の層間の一部あるいは全てに、記録光によって光情報が記録されない材料からなる非記録層が介在した光記録媒体が開示されている。

非特許文献１には、光重合反応性の光反応性成分を有するフォトポリマー材料に多層光記録を行う技術が開示されている。

特許文献１乃至４に記載の発明は、光記録媒体又は高分子積層体における記録再生時の層間でのクロストークの発生の防止を目的としている。

一方、ポリマー表面の改質や、有機無機ハイブリッド膜などへの利用として、ゾルゲル膜の利用が広がっている。なかでも、Ｔｉアルコキシドは屈折率が高く、光学的に有利であり、また、触媒作用を持つことから表面改質に利用される。ＺｒアルコキシドもＴｉアルコキシドに次いで屈折率が高く、光学的に有利な材料である。

これらの金属アルコキシドにＳｉアルコキシドを混合させて、低温形成のゾルゲル膜を作製し利用することがマイクロリフレクター記録媒体において検討されている。しかし、図４に示すようなモノリシック（単層）構造であるため、デディケートサーボをとるために、チルトマージンが狭いという問題があった。

特開２００８−１０８３８１号公報 特開２００５−２０９３２８号公報 特開２０００−０６７４６４号公報 特開平１１−２５０４９６号公報

Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．，３５（１９９６）２４６６

この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、特許文献１乃至４に記載のような多層光記録媒体であっても、記録再生時にチルトマージンを広く取ることができる光記録媒体及びこの光記録媒体の製造方法を提供することを課題とする。

本発明者等は、鋭意研究の結果、多層記録を行う光記録媒体の作成時に、媒体膜を多層化し、各層間に光学上透明なフィルムを介し、各フィルムでフォーカスサーボを取ることにより、多層であっても記録再生時にチルトマージンを広く取ることが可能になることを見出した。

即ち、以下の実施例により上記課題を解決することができる。

（１）支持基材と、この支持基材上に支持された、フォトンモードにより記録可能な情報記録層を有する光記録媒体であって、前記情報記録層は、フォトンモードにより記録可能な媒体膜と、レーザビームを照射する際の反射基準面となる反射透過膜が交互に積層されてなることを特徴とする光記録媒体。

（２）前記媒体膜と前記反射透過膜との屈折率差は、０．０２以上０．４０以下であり、前記反射透過膜の透過率が９７．５％以上とされていることを特徴とする（１）に記載の光記録媒体。

（３）前記媒体膜は、ホログラム記録膜であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の光記録媒体。

（４）前記媒体膜の厚さは、５μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の光記録媒体。

（５）前記反射透過膜は光学フィルムであり、該光学フィルムは可視光線透過率が９５％以上とされていて、該光学フィルムの厚さは８μｍ以上５０μｍ以下とされていることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の光記録媒体。

（６）支持基材と、フォトンモードにより記録可能な情報記録層とを有する光記録媒体の製造方法であって、シート状に積層され、情報記録層を有する構造体をリング状に打ち抜く打抜工程と、打ち抜かれた前記構造体を支持基材に設置する設置工程を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。

（７）前記支持基材は、ポリカーボネート基板、ポリオレフィン基板及びガラス基板のいずれか１つからなることを特徴とする（６）に記載の光記録媒体の製造方法。

本発明によれば、多層であっても記録再生時にチルトマージンを広く取ることが可能な光記録媒体及びこの光記録媒体の製造方法を提供することができる。

本発明の実施例１に係る光記録媒体を模式的に示す断面図 本発明の実施例１に係る光記録媒体の情報記録層を模式的に示す断面図 本発明の実施例１に係る光記録媒体を記録・再生する光記録媒体記録再生システムを示すブロック図 比較例の光記録媒体の情報記録層を模式的に示す断面図

以下、図１を参照して、本発明の実施例１に係る光記録媒体１００について詳細に説明する。

光記録媒体１００は、マイクロリフレクター記録媒体である。

ＵＶカバー層１０１は、ＵＶ樹脂膜からなり、情報記録層１０２を外部の環境から保護するようにされている。

ガラス基板１０４は、情報記録層１０２を保持する支持基材であり、光が透過するようにされている。

ガラス基板１０４と情報記録層１０２側の界面にはダイクロイックミラー膜１０３が設けられている。

ダイクロイックミラー膜１０３は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過するようにされている。

情報記録層１０２は、フォトンモードにより記録可能な媒体膜１１２、１１６、１２２と、レーザビームを照射する際の反射基準面となる反射透過膜１１４、１１８が交互に積層されている。ガラス基板１０４から順に、媒体膜１１２、反射透過膜１１４、媒体膜１１６、反射透過膜１１８、媒体膜１２２となるようにされている。

媒体膜１１２、１１６、１２２は、ホログラム記録膜であり、厚さは、５μｍ以上６０μｍ以下とされている。

反射透過膜１１４、１１８は、ポリカーボネートの光学フィルムであり、厚さは８μｍ以上５０μｍ以下とされている。

反射透過膜１１４、１１８の透過率は９７．５％以上、特に、可視光線透過率は９５％以上とされていて、媒体膜１１２、１１６、１２２と反射透過膜１１４、１１８との屈折率差は、０．０２以上０．４０以下とされている。

情報記録層１０２を図２に示す。図２（ａ）は傾斜していない場合、図２（ｂ）は傾斜している場合であり、図中の三角形はレーザビームの焦点を、矢印はレーザビームの進行方向を示す。

図２に示されるように、媒体膜１１２に記録を行うときは、ガラス基板１０４を基準としてレーザビームのサーボを行ない、媒体膜１１６に記録を行うとき、また再生を行うときは、反射透過膜１１４のレーザビーム入射側の表面を基準としてレーザビームのサーボを行ない（図示しない）、媒体膜１２２に記録を行うときは、反射透過膜１１８のレーザビーム入射側の表面を基準としてレーザビームのサーボを行なうようにされている。

情報記録層１０２は、上記のような多層構造とされているため、反射透過膜１１４、１１８を基準としてレーザビームのサーボが可能となり、反射透過膜と媒体膜との距離が小さいため、図２（ｂ）のように光記録媒体１００が大きく傾いた場合でも再生信号が得られやすい。

なお、従来の光記録媒体の情報記録層を図４に示す。図４（ａ）は傾斜していない場合、図４（ｂ）は傾斜している場合であり、図中の三角形はレーザビームの焦点を、矢印はレーザビームの進行方向を示す。

図４に示されるように、情報記録層に記録を行うとき、また再生を行うときは、常に基板を基準としてレーザビームのサーボを行うようにされている。このため、情報記録層の光入射側に近い部分では、基板と記録面との距離が大きくなり、図４（ｂ）のように光記録媒体が傾いた場合に再生信号が得られにくい。

光記録媒体１００は、以下の方法で作製した。

まず、テトラブトキシチタン〔Ｔｉ（ＯＢｕ）_４、 高純度化学製〕７．３ｇと、２−メチルペンタン−２，４−ジオール（東京化成製）５．０４ｇをｎ−ブタノール溶媒２ｍＬ中で室温にて混合し、１０分間撹拌し、Ｔｉ（ＯＢｕ）_４／２−メチルペンタン−２，４−ジオール＝１／２（モル比）の反応液を得た。この反応液にジフェニルジメトキシシラン〔Ｐｈ２Ｓｉ（ＯＭｅ）２ 信越化学製〕５．２ｇを加え、Ｔｉ／Ｓｉ＝１／１（モル比）の金属アルコキシド溶液とした。

次に、水０．４ｍＬ、２Ｎ塩酸水溶液０．１６ｍＬ及び溶媒エタノール２ｍＬからなる溶液を、金属アルコキシド溶液に撹拌しながら室温で滴下し、３０分撹拌を続け、加水分解反応および縮合反応を行い、ゾル溶液を得た。

次に、光重合性化合物としてポリエチレングリコールモノアクリレート（共栄社化学製：１３０Ａ）１００重量部に、光重合開始剤としてＩＲＧ−９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）３重量部と、光増感剤として２，４−ジエチル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン ０．３重量部とを加え、光重合性化合物を含む混合物とした。

次に、不揮発分としてのマトリックス材料の割合が７５重量部、光重合性化合物の割合が２５重量部となるように、ゾル溶液と光重合性化合物の混合物とを室温にて混合し、遮光した状態で更に１時間、ゾル−ゲル反応を十分に進行させ、ホログラム記録材料溶液を得た。得られた溶液を遮光状態で、８０℃で過熱濃縮し、塗布用の溶液とした。

この過熱濃縮液を、ポリカーボネートの光学フィルム（ｔ＝５０ｕｍ）上に、バーコーターを用いて塗布し、８０℃オーブンで２０時間乾燥後３０ｕｍの記録膜を得た。

次に、得られた膜を打ち抜き、ガラス基板へ、ＵＶ硬化ではない接着層を介して記録膜を張り合わせ光記録媒体１００を得た。

この光記録媒体１００に反射型ホログラムを形成し、光記録媒体１００全体を４０５ｎｍのＬＥＤでポストキュア（後露光）した後にＵＶカバー層をスピンコートで成膜した。

光記録媒体１００は、図３に示す光記録媒体記録再生システム１０によって、データ情報及びサーボ情報を記録、再生される。

光記録媒体記録再生システム１０は、光記録媒体１００と、光ヘッド装置（以下光ヘッド）１４と、光ヘッド１４からの信号に基づいて、再生（ＲＦ）信号や、トラッキングエラー（ＴＥ）信号、フォーカスエラー（ＦＥ）信号等を出力するＲＦアンプ４０と、ＲＦアンプ４０の出力信号に基づいて、光ヘッド１４を制御し、光ヘッド１４を光記録媒体１００の半径方向及び厚さ方向に駆動するためのスライドモータ１５及び光記録媒体１００を回転駆動するためのスピンドルモータ１６を制御する制御装置５０と、ＲＦアンプ４０からのＲＦ信号より基本クロックを再生したりアドレスを判別したりする信号処理回路７０と、システムコントローラ７２及びＤ／Ａコンバータ７４とを備えて構成されている。

光ヘッド１４は、図３に示されるように、信号記録再生用光学系２０と、サーボ信号検出用光学系３０と、アクチュエータ１７とを備えている。

このアクチュエータ１７には、信号記録再生用光学系２０における記録再生用対物レンズ２２、λ／４板２９、フォーカスジャンプ用アクチュエータ５９、及び、サーボ信号検出用光学系３０におけるサーボ用対物レンズ３２、λ／４板３９が設けられ、又、記録再生用対物レンズ２２は、光記録媒体１００の情報記録層１０２の任意の深さ位置に合焦できるようにされている。

信号記録再生用光学系２０は、記録再生用のレーザビームを出射するレーザダイオードからなるレーザ光源２３と、このレーザ光源２３から出射されたレーザビームのｓ偏光又はｐ偏光の一方を図３において横方向に反射する偏光ビームスプリッタ２４と、この偏光ビームスプリッタ２４を通ったレーザビームを光記録媒体１００の情報記録層１０２の特定の深さ位置に合焦させる記録再生用対物レンズ２２と、光記録媒体１００からの、レーザビームの反射光が、記録再生用対物レンズ２２を経て偏光ビームスプリッタ２４を透過した後のレーザビームを受光する光検出器２５と、を同一光軸ＯＡ２上に備えて構成されている。

光軸ＯＡ２上には、偏光ビームスプリッタ２４と記録再生用対物レンズ２２との間に、コリメートレンズ２７、立上げミラー２８及びλ／４板２９がこの順で配置され、偏光ビームスプリッタ２４と光検出器２５との間に、センサレンズ２１が配置されている。

センサレンズ２１は、円柱レンズと球面レンズ（図示省略）から構成されていて、センサレンズ２１を透過したレーザビームが略４５°の方向に所定の非点収差が与えられるようになっている。この非点収差は、フォーカスエラー信号（ＦＥ信号）の検出に使用される。

アクチュエータ１７は、例えばボイスコイルモータからなり、制御装置５０からの信号に基づいてフォーカス動作、トラッキング動作、チルト動作を行なうように構成されている。

フォーカスジャンプ用アクチュエータ５９は、制御装置５０からの信号に基づいて、記録再生用対物レンズ２２の深さ位置を調整するようにされている。

サーボ信号検出用光学系３０は、信号記録再生用光学系２０と同様の構成であって、同一の光軸ＯＡ３上に、偏光ビームスプリッタ３４、コリメートレンズ３７、立上げミラー３８及びλ／４板３９を、この順で備えている。また、光記録媒体１００からの反射光が、偏光ビームスプリッタ３４に戻ってこれを透過した後に、このレーザビームを受光する光検出器３５と偏光ビームスプリッタ３４との間に配置されたフィルター３１とを備えている。

ＲＦアンプ４０は、エラー検出回路４１、波形等化器４２、整形器４３から構成されていて、制御装置５０は、制御回路５１と、反射基準面判断回路５８と、ドライバ６１とから構成されている。

制御回路５１は、フォーカス制御回路５２、トラッキング制御回路５３、チルト制御回路５４、フォーカスジャンプ制御回路５５、スライド制御回路５６及びスピンドル制御回路５７から構成されている。

反射基準面判断回路５８は、フォーカス制御回路５２、トラッキング制御回路５３、チルト制御回路５４及びフォーカスジャンプ制御回路５５からの信号から、レーザビームをサーボする際の反射基準面を判断し、フォーカスドライバ６２、トラッキングドライバ６３、チルトドライバ６４及びフォーカスジャンプドライバ６５に信号を送信するようにされている。

また、ドライバ６１は、フォーカスドライバ６２、トラッキングドライバ６３、チルトドライバ６４、フォーカスジャンプドライバ６５、スライドドライバ６６及びスピンドルドライバ６７から構成されている。

制御装置５０は、上記構成によって、ＲＦアンプ４０からのフォーカスエラー（ＦＥ）信号、トラッキングエラー（ＴＥ）信号等に基づいて、光ヘッド１４のフォーカスサーボ、トラッキングサーボ及びスライドサーボ等を行なうと共に、スピンドルモータ１６の回転を制御するように構成されている。

また、信号処理回路７０は、ＲＦアンプ４０からのＲＦ信号に復調、誤り検出／訂正等の処理を施してデータを再生するデジタル信号処理を行ない、Ｄ／Ａコンバータ７４を介してデジタル信号であるデータをアナログ信号に変換してから出力端子（図示省略）に供給するようにされている。符号７２はシステムコントローラを示す。

光記録媒体１２０は、実施例１の光記録媒体１００と同様とされている。

光記録媒体１２０は、以下の方法で作製した。

実施例１と同様にして得られた記録媒体の加熱濃縮液を、ポリカーボネートの光学フィルム（ｔ＝５０ｕｍ）上に、バーコーターを用いて塗布し、８０℃オーブンで２０時間乾燥後３０ｕｍの記録膜を得た。

次に、その記録膜へポリカーボネートの光学フィルム（ｔ＝５０ｕｍ）を圧着して得られた膜を、ＵＶ硬化ではない接着層を介して張り合わせてシート状に積層された構造体とし、この記録膜からなる情報記録層を有する構造体をリング状に打ち抜き、ガラス基板へ設置して光記録媒体１２０を得た。

この光記録媒体１２０へ反射型ホログラムを形成し、光記録媒体１２０全体を４０５ｎｍのＬＥＤでポストキュアした後に、ＵＶカバー層をスピンコートで成膜した。

光記録媒体１３０は、実施例１の光記録媒体１００と同様とされている。

光記録媒体１３０は、以下の方法で作製した。

実施例１と同様にして得られた記録媒体の加熱濃縮液を、ポリカーボネートの光学フィルム（ｔ＝５０ｕｍ）上に、バーコーターを用いて塗布し、８０℃オーブンで２０時間乾燥後３０ｕｍの記録膜を得た。

次に、得られた膜を打ち抜き、記録膜上へポリカーボネートの光学フィルムが接するように２枚の膜を圧着させ、ガラス基板へ、ＵＶ硬化ではない接着層を介して記録膜を張り合わせ光記録媒体１３０を得た。

光記録媒体１３０へ反射型ホログラムを形成し、光記録媒体１３０全体を４０５ｎｍのＬＥＤでポストキュアした後に、ＵＶカバー層をスピンコートで成膜した。

光記録媒体１４０は、実施例１の光記録媒体１００と同様とされている。

光記録媒体１４０は、以下の方法で作製した。

実施例１と同様に得られた記録媒体の加熱濃縮液を、ポリカーボネートの光学フィルム（ｔ＝２０ｕｍ）上に、バーコーターを用いて塗布し、８０℃オーブンで２０時間乾燥後３０ｕｍの記録膜を得た。

次に、得られた膜を打ち抜き、記録膜上へポリカーボネートの光学フィルムが接するように３枚の膜を圧着させ、ガラス基板へ、ＵＶ硬化ではない接着層を介して記録膜を張り合わせ光記録媒体１４０を得た。

この光記録媒体１４０へ反射型ホログラムを形成し、媒体全体を４０５ｎｍのＬＥＤでポストキュアした後に、ＵＶカバー層をスピンコートで成膜した。

［比較例１］
実施例１と同様に得られた記録媒体の加熱濃縮液を、ポリカーボネートの光学フィルム（ｔ＝５０ｕｍ）上に、バーコーターを用いて塗布し、８０℃オーブンで２０時間乾燥後３０ｕｍの記録膜を得、記録膜を更に重ね塗り、９０ｕｍの記録膜を得た。得られた膜を打ち抜き、ガラス基板へ、ＵＶ硬化ではない接着層を介して記録膜を張り合わせ光記録媒体を得た。

この光記録媒体へ反射型ホログラムを形成し、媒体全体を４０５ｎｍのＬＥＤでポストキュアした後に、ＵＶカバー層をスピンコートで成膜した。

比較例１の光記録媒体の情報記録層を図３に示す。図３（ａ）は傾斜していない場合、図３（ｂ）は傾斜している場合であり、図中の三角形及び矢印は図２と同様である。

図３に示されるように、情報記録層に記録を行うときは、ガラス基板を基準としてレーザビームのサーボを行なうようにされている。従って、ガラス基板から遠い記録膜にレーザビームの焦点を合わすときの反射透過膜とレーザビームの焦点との距離が大きくなってしまう。また、情報記録層は、モノリシック構造とされているため、光記録媒体が大きく傾いた場合に、反射透過膜から離れた記録面での再生信号が得られ難い。

実施例１乃至４と比較例１の光記録媒体を、スタティックテスターを用いて再生したところ、各反射型ホログラムが確認された。

デディケートサーボを用いたダイナミックテスターにて再生すると、比較例１の光記録媒体では、サーボ面から離れた反射型ホログラムは再生され難くなった。サーボ面からの距離（μｍ）と光記録媒体の傾斜角度による再生信号の信号強度の低減割合を表１に示す。表２は、表１中の記号の意味を示す。

表１及び表２から、比較例１の光記録媒体では、サーボ面からの距離に比例して信号強度が低減していることが分かる。

なお、実施例１乃至４の光記録媒体の支持基材は、ガラス基板を用いているが、ポリカーボネート基板やポリオレフィン基板を用いてもよい。

また、実施例１乃至４の光記録媒体の媒体膜はホログラム記録膜以外の記録膜を用いてもよい。

本発明は、例えば、マイクロリフレクター記録媒体等の光記録媒体に利用することができる。

１０…光記録再生システム
２０…信号記録再生用光学系
３０…サーボ信号検出用光学系
４０…ＲＦアンプ
５０…制御装置
７０…信号処理回路
１００…光記録媒体
１０４…ガラス基板
１１２、１１６、１２２…媒体膜
１１４、１１８…反射透過膜

Claims (7)

1. 支持基材と、この支持基材上に支持された、フォトンモードにより記録可能な情報記録層を有する光記録媒体であって、
   前記情報記録層は、フォトンモードにより記録可能な媒体膜と、レーザビームを照射する際の反射基準面となる反射透過膜とが交互に積層されてなることを特徴とする光記録媒体。
2. 請求項１において、
   前記媒体膜と前記反射透過膜との屈折率差は、０．０２以上０．４０以下であり、
   前記反射透過膜の透過率が９７．５％以上とされていることを特徴とする光記録媒体。
3. 請求項１又は２において、
   前記媒体膜は、ホログラム記録膜であることを特徴とする光記録媒体。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記媒体膜の厚さは、５μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする光記録媒体。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記反射透過膜は光学フィルムであり、
   該光学フィルムは可視光線透過率が９５％以上とされていて、
   該光学フィルムの厚さは８μｍ以上５０μｍ以下とされていることを特徴とする光記録媒体。
6. 支持基材と、フォトンモードにより記録可能な情報記録層とを有する光記録媒体の製造方法であって、
   シート状に積層され、情報記録層を有する構造体をリング状に打ち抜く打抜工程と、
   打ち抜かれた前記構造体を支持基材に設置する設置工程を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
7. 請求項６において、
   前記支持基材は、ポリカーボネート基板、ポリオレフィン基板及びガラス基板のいずれか１つからなることを特徴とする光記録媒体の製造方法。

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