JP2012089194A - 光情報記録媒体の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】第1中間層と第2中間層との界面が混じり合うことで徐々に屈折率が変化している中間層を備えた光情報記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の記録層と、複数の記録層の間に設けられ、屈折率が記録層と異なる第1中間層15Aおよび屈折率が記録層と略同一の第2中間層15Bを有する中間層15とを備えた光情報記録媒体の製造方法である。光情報記録媒体の製造方法は、支持シート(剥離用シートS)に第1中間層15Aの材料と第2中間層15Bの材料とを同時重層塗布する中間層塗布工程と、記録層形成面に対し、記録層を形成する記録層形成工程と、記録層形成工程で形成した記録層の上に、中間層塗布工程で支持シートに形成した中間層15を積層して支持シートを剥離する中間層積層工程とを有し、記録層形成工程と中間層積層工程とを繰り返し行う。
【選択図】図2

Description

本発明は、光情報記録媒体の製造方法に関する。
近年、光情報記録媒体に多層に情報を記録するため、2光子吸収などの多光子吸収反応を用いて光情報記録媒体中の記録材料に光学的変化を起こさせる方法が研究されている(例えば、特許文献1)。多光子吸収反応を用いた光情報記録媒体は、従来から広く用いられている単層の光情報記録媒体と同様に、情報の再生時に記録層の上下の両界面で反射した反射光同士が干渉すること(干渉効果という)を考慮し、記録部分と未記録部分の反射率(記録層の上下の両界面での反射光同士が干渉後、光ピックアップへ戻ってくる光の割合)の差が大きくなるように、記録部分の記録材料の屈折率変化と記録層の厚さが設定されている。特許文献1の情報記録媒体においても、同文献の図2に示すように膜厚と反射率の関係が考慮され、再生光波長をλ、記録層の屈折率をnとして、記録層厚さをλ/4n程度や、より薄い5〜50nm程度にするとよいとされている(段落0062)。
特許第4290650号公報
しかし、特許文献1のように、再生時に記録層の両界面での反射光の干渉効果を利用する場合、記録層が設計値通りの膜厚に製造されないと良好な変調度が得られないので、膜厚の精度が要求され、光情報記録媒体の製造コストが嵩むという問題がある。
そこで、本願発明者等は、記録層の上下いずれか一方の界面における、記録部分と未記録部分の反射率の違いを利用して情報の再生を行う方法や、そのような再生を可能とする情報の記録方法を提案している。この方法によれば、記録層の膜厚に関して高い精度が要求されず、かつ、良好な再生出力を得ることができる。
一方、提案中の方法においては、記録層の上下他方の界面での反射がノイズとなる可能性があるので、本願出願人は、記録層との上下いずれか一方の界面でのみ反射を可能とする中間層を備えた光情報記録媒体についてすでに出願を行っている。具体的に、該当する出願において、中間層は、記録層に対し記録光が入射される側とは反対側で隣接して屈折率が記録層の屈折率と異なる第1中間層と、記録層に対し記録光が入射される側で隣接して屈折率が記録層の屈折率と略同一である第2中間層とを備え、第1中間層と第2中間層との界面が第1中間層と第2中間層が混じり合うことで徐々に屈折率が変化している。このような中間層によれば、記録層と第1中間層との界面では反射を可能とする一方、記録層と第2中間層との界面や、第1中間層と第2中間層との界面においては反射を抑制することができる。
本発明は、前記したような中間層、すなわち、第1中間層と第2中間層との界面が混じり合うことで徐々に屈折率が変化している中間層を備えた光情報記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
前記した目的を達成するため、本発明は、複数の記録層と、前記記録層に対し記録光の入射方向における一方側に隣接して屈折率が前記記録層の屈折率と異なる第1中間層と、前記記録層に対し前記一方側とは反対側に隣接して屈折率が前記記録層の屈折率と略同一である第2中間層とを有し、前記第1中間層と前記第2中間層の界面が前記第1中間層と前記第2中間層が混じり合うことで徐々に屈折率が変化している、前記複数の記録層の間に設けられた中間層と、を備えた光情報記録媒体の製造方法であって、支持シートに第1中間層の材料と第2中間層の材料とを同時重層塗布する中間層塗布工程と、記録層形成面に対し、記録層を形成する記録層形成工程と、前記記録層形成工程で形成した記録層の上に、前記中間層塗布工程で支持シートに形成した中間層を積層して支持シートを剥離する中間層積層工程と、を有し、前記記録層形成工程と前記中間層積層工程とを繰り返し行うことを特徴とする。
本発明により製造される光情報記録媒体では、記録された情報を再生するときに、記録層と第1中間層との界面においては読出光(再生時に照射する光)が反射するが、記録層と第2中間層との界面や、第1中間層と第2中間層との界面においては読出光が反射しない。このため、記録層と第2中間層との界面や、第1中間層と第2中間層との界面における反射が、記録層と第1中間層との界面による反射光の検出を阻害しないので、高いS/N比で情報を読み取ることが可能となる。
そして、本発明の光情報記録媒体の製造方法によれば、中間層塗布工程において、第1中間層の材料と第2中間層の材料とを同時重層塗布するので、第1中間層の材料と第2中間層の材料は、界面付近で材料の拡散が起こり互いに混ざり合うこととなる。これにより、第1中間層と第2中間層との界面において、第1中間層と第2中間層が混じり合うことで徐々に屈折率が変化する状態を形成することができるので、第2中間層と第1中間層との界面における反射を抑えることができる。また、記録層形成工程と中間層積層工程とを繰り返すことで、屈折率が互いに異なる、記録層と第1中間層との界面は、はっきりとした界面となり、読出光を反射させることができる。一方、記録層形成工程と中間層積層工程とを繰り返すことで、記録層と第2中間層との界面も、はっきりとした界面となるが、記録層と第2中間層の屈折率は略同一なので読出光の反射を抑えることができる。
前記した光情報記録媒体の製造方法は、支持シートに記録層の材料を塗布する記録層塗布工程を有し、前記記録層形成工程は、記録層形成面の上に、前記記録層塗布工程で支持シートに形成した記録層を積層して支持シートを剥離することにより行うことができる。
これによれば、記録層も、中間層と同様に、積層するだけで形成することができるので、予め記録層を作製しておくことで、例えば、記録層形成面に直接記録層の材料を塗布して硬化した後、中間層を積層するという工程を繰り返す場合と比較して、光情報記録媒体を容易に製造することができる。
前記した光情報記録媒体の製造方法は、前記中間層塗布工程と前記中間層積層工程の間に、第1中間層の材料と第2中間層の材料を硬化させる中間層硬化工程を有していてもよい。また、前記記録層塗布工程と前記記録層形成工程の間に、記録層の材料を硬化させる記録層硬化工程を有していてもよい。
中間層硬化工程を有する光情報記録媒体の製造方法において、第1中間層の材料と第2中間層の材料は、光硬化性樹脂を含み、前記中間層硬化工程は、光を照射することで第1中間層の材料と第2中間層の材料を硬化させることができる。同様に、記録層硬化工程を有する光情報記録媒体の製造方法において、記録層の材料は、光硬化性樹脂を含み、前記記録層硬化工程は、光を照射することで記録層の材料を硬化させることができる。
これによれば、光を照射することで、第1中間層の材料や第2中間層の材料、記録層の材料を簡単かつ迅速に硬化させることができるので、中間層や記録層を容易かつ迅速に製造することができる。
本発明によれば、第1中間層と第2中間層との界面が混じり合うことで徐々に屈折率が変化している中間層を備えた光情報記録媒体を比較的簡単にかつ安価に製造することができる。
多層光情報記録媒体の断面図である。 中間層の形成工程を説明する図(a)と、同時重層塗布工程を説明する図(b)である。 記録層形成工程を説明する図(a),(b)である。 中間層積層工程を説明する図(a),(b)である。 記録スポットの形成を説明する図である。 記録スポットにおける読出光の反射を説明する図である。 未記録部分における読出光の反射を説明する図である。
次に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、光情報記録媒体10は、基板11と、サーボ信号層12と、複数の記録層14と、複数の中間層15(粘着層)と、カバー層16とを備えてなる。なお、本実施形態においては、記録層14と第1中間層15Aとの界面を「前側界面18」といい、記録層14と第2中間層15Bとの界面を「奥側界面19」という。また、第1中間層15Aと第2中間層15Bとの界面を「中間界面20」という。)
基板11は、記録層14などを支持するための支持体であり、一例としてポリカーボネートの円板などからなる。基板11の材質や厚さは特に限定されない。
サーボ信号層12は、記録層14および中間層15を基板11に保持させるための粘着性または接着性の樹脂材料からなり、基板11側の面に予め凹凸または屈折率の変化によりサーボ信号が記録された層である。ここでのサーボ信号は、記録時および再生時のフォーカスの基準面であることを記録再生装置が認識できるように予め設定された信号である。所定の記録層14に焦点を合わせる場合には、この基準面からの距離や、界面の数を考慮して焦点を制御する。また、記録時および再生時に円周方向に並んだ記録スポットのトラックに正確にレーザ光を照射できるようにトラッキング用のサーボ信号または溝を設けておくとよい。なお、サーボ信号層12の有無は任意である。
記録層14は、情報が光学的に記録される感光材料からなる層であり、本実施形態においては、記録光(記録用の照射光)の照射により屈折率が変化するものを用いる。屈折率の変化は、記録光の照射により、屈折率が小さい状態から大きい状態になるのでもよいし、逆に大きい状態から小さい状態になるのでもよい。ここでは、記録層14は、一例として、記録光の照射により屈折率が小さくなる記録材料を用いることとする。記録層14の材料としては、記録層14に適度な厚みを持たせ、また、色素が光を吸収した結果発生した熱により屈折率を変化させるため、記録光を1光子吸収または多光子吸収する色素を含有する樹脂からなることが望ましい。このような色素を含有する樹脂としては、例えば、色素を高分子バインダーに分散させたものを用いることができる。高分子バインダーとしては、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリビニルアルコール(PVA)などを用いることができる。また、本実施形態では、記録層14の材料として、高分子バインダーの一部に光(紫外線)の照射により硬化する光硬化性樹脂(UV硬化樹脂)を含んでいる。
上記記録光を吸収する色素としては、例えば、ヒートモード型記録材料として従来用いられていた色素を用いることができる。例えば、フタロシアニン系化合物、アゾ化合物、アゾ金属錯体化合物、メチン色素(シアニン系化合物、オキソノール系化合物、スチリル色素、メロシアニン色素)を用いることができる。また、多層の記録層を有する記録媒体において記録再生時における隣接記録層への影響を最小限にするためには、前記記録光を吸収する色素として、多光子吸収色素を用いることが望ましく、多光子吸収色素は、例えば、読出光の波長に線形吸収帯を持たない2光子吸収化合物であることが好ましい。
2光子吸収化合物としては、読出光の波長に線形吸収帯を持たないものであれば、特に限定されないが、例えば、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物が挙げられる。
Figure 2012089194
(一般式(1)中、XおよびYはハメットのシグマパラ値(σp値)が共にゼロ以上の値を有する置換基を表し、同一でもそれぞれ異なってもよく、nは1〜4の整数を表し、Rは置換基を表し、同一でもそれぞれ異なってもよく、mは0〜4の整数を表す。)
一般式(1)中、XおよびYはハメット式におけるσp値が正の値を取るもの、所謂電子吸引性の基を指し、好ましくは例えばトリフルオロメチル基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、カルバモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、などが挙げられ、より好ましくはトリフルオロメチル基、シアノ基、アシル基、アシルオキシ基、またはアルコキシカルボニル基であり、最も好ましくはシアノ基、ベンゾイル基である。これらの置換基のうち、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、カルバモイル基、アシル基、アシルオキシ基、およびアルコキシカルボニル基は、溶媒への溶解性の付与等の他、様々な目的で、更に置換基を有してもよく、置換基としては、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アリールオキシ基、などが挙げられる。
nは1以上4以下の整数を表し、より好ましくは2または3であり、最も好ましくは2である。nが5以上になるほど、線形吸収が長波長側に出てくるようになり、700nmよりも短波長の領域の記録光を用いての非共鳴2光子吸収記録ができなくなる。
Rは置換基を表し、置換基としては、特に限定されず、具体的には、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アリールオキシ基、などが挙げられる。mは0以上4以下の整数を表す。
一般式(1)で表される構造を有する化合物の具体例としては、特に限定されないが、下記の化学構造式D−1〜D−21の化合物を使用することができる。
Figure 2012089194
記録層14の厚さの上限は特に限定されないが、記録層14の層数をなるべく多くするため、5μm以下であるのが望ましい。一例として、本実施形態では、記録層14の厚さは1μmである。記録層14は、例えば、2〜100層程度設けられる。光情報記録媒体10の記憶容量を大きくするため、記録層14は多い方が望ましく、例えば10層以上であるのが望ましい。
中間層15は、複数の記録層14の間、言い換えると、各記録層14の上下に隣接して設けられている。中間層15は、複数の記録層14の間で層間クロストーク(隣接する記録層14間の信号の混じり合い)が生じないように、記録層14同士の間隔を所定量空けるために設けられている。このため、中間層15の厚さは、3μm以上であり、一例として、本実施形態では10μmである。
1つ(1層)の中間層15は、第1中間層15Aと、当該第1中間層15Aの上側に隣接する第2中間層15Bとを備えている。第1中間層15Aは、記録層14に対し記録光の入射方向における一方側の一例である上側に隣接しており、第2中間層15Bは、記録層14に対し前記した一方側とは反対側の一例である下側に隣接している。
第1中間層15Aおよび第2中間層15Bは、記録時および再生時のレーザ光の照射により変化しない材料が用いられる。また、第1中間層15Aおよび第2中間層15Bは、記録光や読出光、再生光(読出光の照射により発生する光)の損失を最小限にするため、記録光や読出光、再生光に対し、透明な樹脂からなることが望ましい。ここでの透明とは、第1中間層15Aの吸収率と第2中間層15Bの吸収率を合わせた吸収率が1%以下であることをいう。さらに、本実施形態では、第1中間層15Aと第2中間層15Bは、記録層14と同様に、その材料としてUV硬化樹脂を含んでいる。
第1中間層15Aは、記録光などの照射側(図1における上)から見て記録層14の上側(手前側)に隣接して設けられ、記録層14の屈折率と異なる屈折率を有している。これにより、記録層14と第1中間層15Aとの界面(前側界面18)においては、屈折率の急変による読出光の反射が可能となっている。第1中間層15Aは、記録層14と屈折率の差が適度に設けられているのがよい。具体的には、記録層14の屈折率をn1、第1中間層15Aの屈折率をn2として、
0.001<((n2−n1)/(n2+n1))<0.04
を満たすのが望ましい。
((n2−n1)/(n2+n1))、つまり、反射率が0.001より大きいことで、前側界面18での反射光量を大きくして、情報の再生時に、S/N比を大きくすることができる。また、反射率が0.04より小さいことで、前側界面18での反射光量を適度な大きさに抑えて、記録時および再生時において記録再生光(本明細書において、記録光、読出光および再生光を指す。)が大きな減衰を受けることなく深い記録層14に到達するのを可能にする。これにより、記録層14を多数設けて高容量化を図ることが可能となる。
第1中間層15Aの屈折率n2は、一例としては、1.61である。記録層14の屈折率n1が1.40であるとすると、((n2−n1)/(n2+n1))は、0.0049であり、前記した不等式を満たす。
本実施形態において、第1中間層15Aは、記録層14(硬化した後の記録層14)よりも軟らかくなっている。具体的には、例えば、第1中間層15Aは、ガラス転位温度が記録層14のガラス転位温度よりも低くなっている。このような構成は、記録層14の材料として用いることができる高分子バインダー(樹脂)や、第1中間層15Aの材料として用いることができる樹脂などの軟らかさ(ガラス転位温度など)を適切に選択することにより実現することができる。
第2中間層15Bは、記録光などの照射側から見て記録層14の下側(奥側)に隣接して設けられ、記録層14の屈折率と略同一である屈折率を有している。ここで、本発明において、記録層14と第2中間層15Bとの界面(奥側界面19)での反射率は、前側界面18での反射率よりも十分に小さいことが望ましい。奥側界面19からの反射光と前側界面18からの反射光が干渉すると、記録層14の厚みの変化により再生出力が大きくなったり小さくなったりするが、このような再生出力の変動は、再生光の波長の数分の一以下という非常に小さな記録層14の厚みの誤差を許容しないことを意味する。そして、実際の媒体においては、例えば、厚さ1μmの記録層14を、上記したような再生出力の変動を生じない精度に均一に製造することは非常に困難である。このような点からも、奥側界面19での反射率を前側界面18での反射率よりも十分に小さくすることは重要である。
以上より、本発明において、奥側界面19での反射率は、前側界面18での反射率の1/5以下であることが好ましく、1/10以下であることがより好ましく、0であることが最も好ましい。そして、これを満たすために、記録層14の屈折率と第2中間層15Bの屈折率とは略同一であることが必要となる。具体的には、本明細書において屈折率が略同一とは、記録層14の屈折率と第2中間層15Bの屈折率との差が0.05以下の場合をいい、好ましくは0.03以下、より好ましくは0.01以下、最も好ましくは0の場合をいう。これにより、奥側界面19においては、屈折率の急変による反射が起こらず、記録再生光を反射することなく透過させることができる。
記録層14の屈折率と第2中間層15Bの屈折率との差を小さくし、望ましくは0にするためには、記録層14および第2中間層15Bに用いる材料の配合を調整するとよい。具体的には、記録層14の材料には、2光子吸収化合物などの色素が高分子バインダー中に混入されているので、色素または高分子バインダーの屈折率を適切に選択し、それぞれの配合比率を変更することによって屈折率を任意に調整することができる。また、高分子バインダーは、類似の基本構造を有していても重合度が異なると屈折率も変化するため、重合度が異なる高分子バインダーを用いたり、高分子バインダーの重合度を調整したりすることでも屈折率の調整が可能である。さらに、複数の高分子バインダーを配合することで調整することも可能である。また、屈折率調整剤(無機微粒子等)を添加して屈折率を調整することも可能である。
第2中間層15Bの屈折率を調整する場合、第2中間層15Bの材料として用いることができる樹脂などのポリマー材料の重合度を調整することで、屈折率を調整することができる。また、中間層15として使用可能な材料を任意に配合して屈折率を調整したり、屈折率調整剤(無機微粒子等)を添加して調整したりすることも可能である。
本実施形態において、第2中間層15Bは、記録層14(硬化した後の記録層14)と同等の硬さ、または、記録層14よりも硬くなっている。具体的には、例えば、第2中間層15Bは、ガラス転位温度が記録層14のガラス転位温度以上となっている。このような構成は、記録層14の材料として用いることができる樹脂や、第2中間層15Bの材料として用いることができる樹脂などの軟らかさを適切に選択することにより実現することができる。
1つの中間層15を構成する第1中間層15Aと第2中間層15Bとの界面(中間界面20)は、第1中間層15Aと第2中間層15Bが混じり合うことで徐々に屈折率が変化している。すなわち、中間界面20では、界面が明確には形成されていない。これにより、中間界面20においては、屈折率の急変による反射が起こらず、記録再生光を反射することなく透過させることができる。
カバー層16は、記録層14および中間層15(第1中間層15Aおよび第2中間層15B)を保護するために設けられる層であり、記録再生光が透過可能な材料からなる。カバー層16は、数十μm〜数mmの適宜な厚さで設けられる。
次に、本実施形態の光情報記録媒体10の製造方法について説明する。本実施形態の光情報記録媒体10の製造方法は、予め中間層15と記録層14を個別に作製した後、これらを順に積層して、光情報記録媒体10を製造する方法である。
図2(a)に示すように、中間層15は、後述する中間層塗布工程などを経て、まず、支持シートの一例としての剥離用シートS上に形成される。
中間層15の塗布工程では、例えば、図2(b)に示すような、同時重層塗布装置30が使用される。同時重層塗布装置30は、搬送される剥離用シートSの一方の面(下面)と対向するダイ32を備えている。ダイ32の内部には、ダイ32の上端に設けられた開口に向けて中間層15の材料を供給する第1スロット33と第2スロット34が形成されている。剥離用シートSの搬送方向(図の矢印方向)において、第1スロット33は上流側に形成され、第2スロット34は下流側に形成されている。本実施形態において、第1スロット33には、第2中間層15Bの材料が供給され、第2スロット34には、第1中間層15Aの材料が供給される。
図2(a)に示すように、ロール状に巻かれた剥離用シートSは、引き出されて同時重層塗布装置30(ダイ32)上を搬送される。このとき、第1スロット33から第2中間層15Bの材料を、第2スロット34から第1中間層15Aの材料を同時に供給して、剥離用シートSの下面に第1中間層15Aの材料と第2中間層15Bの材料とを同時重層塗布する(中間層塗布工程)。これにより、第1中間層15Aの材料と第2中間層15Bの材料は、界面付近で材料の拡散が起こり互いに混ざり合うこととなる。その結果、中間界面20において、第1中間層15Aと第2中間層15Bが混じり合うことで徐々に屈折率が変化する状態が形成されるので、中間界面20での読出光の反射を抑えることが可能となる。
次いで、剥離用シートSに塗布された第1中間層15Aの材料と第2中間層15Bの材料に対し、紫外線ランプ40から紫外線(光)を照射することで、第1中間層15Aの材料と第2中間層15Bの材料を同時に硬化させる(中間層硬化工程)。本実施形態においては、第1中間層15Aの材料と第2中間層15Bの材料はUV硬化樹脂を含むので、紫外線を照射することで、第1中間層15Aの材料と第2中間層15Bの材料を簡単かつ迅速に硬化させることができる。
その後、必要に応じて、加熱装置50で剥離用シートSに形成された中間層15を加熱することで、第1中間層15Aの材料や第2中間層15Bの材料に含まれる溶剤を蒸発させたり、中間層15を完全に硬化させたりする(中間層加熱工程)。そして、中間層15が形成された剥離用シートS(中間層シートS15)を巻き取ることで、中間層15が形成される。本実施形態の中間層シートS15は、剥離用シートSの下にまず第2中間層15Bが形成され、第2中間層15Bの下に第1中間層15Aが形成されている(図2(b)参照)。
記録層14も、前記した中間層15の場合と同様に、まず、剥離用シートS(支持シート)上に形成される。なお、図示は省略するが、記録層14の塗布工程では、ダイの内部に1つのスロットが形成された塗布装置が使用される。
剥離用シートSに記録層14を形成する工程を図2(a)を参考にしながら簡単に説明すると、塗布装置上を搬送される剥離用シートSに対し、スロットから記録層14の材料を供給して、剥離用シートSの下面に記録層14の材料を層状に塗布する(記録層塗布工程)。
次いで、剥離用シートSに塗布された記録層14の材料に対し、紫外線ランプ40から紫外線を照射することで、記録層14の材料を硬化させる(記録層硬化工程)。本実施形態においては、記録層14の材料もUV硬化樹脂を含むので、紫外線を照射することで、記録層14の材料を簡単かつ迅速に硬化させることができる。
その後、必要に応じて、加熱装置50で剥離用シートSに形成された記録層14を加熱することで、記録層14の材料に含まれる溶剤を蒸発させたり、記録層14を完全に硬化させたりする(記録層加熱工程)。そして、記録層14が形成された剥離用シートS(記録層シートS14(図3(a)参照))を巻き取ることで、剥離用シートSに記録層14が形成される。
次に、図3(a)に示すように、基板11の上にサーボ信号層12と中間層15を形成したワークを用意する。本実施形態においては、中間層15の上面が、記録層14を形成するための記録層形成面Fとなる。なお、中間層15の具体的な形成方法については後述するので、ここでは詳細な説明を省略する。
そして、記録層形成面Fに対し、記録層14を形成する(記録層形成工程)。具体的に、本実施形態の記録層形成工程では、まず、記録層形成面F(中間層15)の上に、前記した記録層塗布工程で予め剥離用シートSに形成した記録層14(記録層シートS14)を貼り付ける(積層する)。その後、図3(b)に示すように、剥離用シートSを剥離することにより、記録層形成面F上に記録層14を形成することができる。
次いで、図4(a)に示すように、記録層形成工程で形成した記録層14の上に、前記した中間層塗布工程で予め剥離用シートSに形成した中間層15を第1中間層15A側の面から貼り付け(積層し)、図4(b)に示すように、剥離用シートSを剥離することにより、記録層14上に中間層15を形成することができる(中間層積層工程)。当該工程において、屈折率が互いに異なる、記録層14と第1中間層15Aとの界面(前側界面18)は、はっきりとした界面となり、読出光を反射させることが可能となる。
この後、記録層形成工程と中間層積層工程とを繰り返し行い、最後に、最も上側の中間層15の上にカバー層16を形成することで、図1に示すような、多層の光情報記録媒体10を製造することができる。この過程において、記録層14と第2中間層15Bとの界面(奥側界面19)は、はっきりとした界面となるが、記録層14と第2中間層15Bの屈折率は略同一なので、読出光の反射を抑えることが可能となる。
以上説明した光情報記録媒体10の製造方法では、材料の同時重層塗布により、第1中間層15Aと第2中間層15Bとの界面が混じり合って徐々に屈折率が変化する中間層15を備えた光情報記録媒体10を、比較的簡単にかつ安価に製造することができる。また、記録層14や中間層15を予め作製し、積層することで光情報記録媒体10を製造できるので、ワークに直接材料を塗布した後、硬化させることで記録層や中間層を形成する従来の製造方法と比較して、光情報記録媒体10を容易に製造することができる。
次に、本実施形態の光情報記録媒体10に、情報を記録・再生する方法の一例について簡単に説明する。
所望の記録層14に情報を記録するとき、その記録層14に、記録すべき情報に応じて出力が変調されたレーザ光(記録光RB)を照射する。
そうすると、図5に模式的に示すように、色素が記録光RBを吸収して発生する熱により記録層14が膨張(変形)する。本実施形態では、第1中間層15Aが記録層14よりも軟らかく、第2中間層15Bが記録層14と同等以上の硬さを有しているので、膨張した記録層14は第1中間層15A(上側)に向かう凸形状(以下、記録スポットMという。)を形成する(前側界面18に凸形状が形成される)。
所望の記録層14から情報を再生するとき、その記録層14にCWレーザ光(読出光OB)を照射する。そうすると、図6に示すように、記録スポットMに照射された読出光OBは、凸形状の記録スポットMで反射し、その大部分が、読出光OBの進行方向(図6の上側)から見て記録スポットMから拡散するように進行する。このため、記録スポットM(記録部分)での反射光の強度は小さくなる。
一方、図7に示すように、未記録部分、つまり、記録スポットM以外の位置に照射された読出光OBは、平面状の前側界面18で反射して、その大部分が、光検出器に戻ることとなる。このため、未記録部分での反射光の強度は、記録部分での反射光の強度よりも大きくなる。このように、本実施形態の光情報記録媒体10においては、記録部分と未記録部分の前側界面18における反射光強度(反射率)の違いが得られることで、情報を再生することが可能となっている。
従来の記録方式では、記録層の手前側の界面の反射と記録層の奥側の界面の反射の干渉効果を用いて情報の再生をしていたので、記録層の奥側の界面の反射が必須であったが、前記した本実施形態の再生方式においては、奥側界面19の反射は必要ではない。むしろ、より深く(奥側)の記録層14から情報を再生しようとするときには、奥側界面19の反射はノイズとなるおそれがある。
そこで、本実施形態においては、第2中間層15Bの屈折率を記録層14の屈折率と略同一とすることで、奥側界面19における記録再生光の反射をなくしている。また、本実施形態においては、第2中間層15Bと、記録層14と異なる屈折率を有する第1中間層15Aとの界面(中間界面20)において第1中間層15Aと第2中間層15Bの屈折率を徐々に変化させることで、中間界面20における記録再生光の反射もなくしている。
以上のような、本発明の製造方法により製造された光情報記録媒体10によれば、再生光のS/N比を向上させることが可能となるので、良好な再生出力を得ることができる。また、前側界面18の反射、奥側界面19の反射および中間界面20の反射を合わせた反射率を一定とする条件の下においては、奥側界面19や中間界面20での反射が起こる場合に比較して、前側界面18の反射率を大きめに設定することが可能となるので、情報の再生時に高いS/N比を確保することができる。
また、光情報記録媒体10によれば、奥側界面19や中間界面20での反射による記録再生光のロス(減衰)を小さくすることができる。これにより、より奥側の記録層14に対して情報の記録・再生を行うことが可能となるので、より多層の光情報記録媒体10を製造することが可能となる。また、手前側(カバー層16に近い側)の記録層14と、奥側(基板11に近い側)の記録層14との間の記録・再生条件の差を小さくすることができる。
さらに、光情報記録媒体10によれば、干渉効果を用いずに、記録層14に形成された記録スポットM(記録部分)と未記録部分の反射率の違いを利用して、再生出力の変調を得ることができるので、記録層14の膜厚の精度はそれほど高く要求されず、製造コストを抑えることが可能となる。また、再生時には前側界面18における読出光の反射を利用しているので、蛍光を利用する場合と比較して、高い再生出力を得ることができる。
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能である。
例えば、前記実施形態においては、予め作製した記録層14(記録層シートS14)を積層して剥離用シートSを剥離することにより、記録層形成面に対して記録層14を形成したが、これに限定されるものではない。例えば、記録層形成面に記録層の材料をスピンコートなどにより直接塗布した後、硬化することで、記録層形成面に対して記録層を形成してもよい。
また、前記実施形態においては、記録層14の材料、第1中間層15Aの材料および第2中間層15Bの材料は、UV硬化樹脂(光硬化性樹脂)を含んでいたが、これに限定されず、光硬化性樹脂を含まないものであってもよい。この場合、材料の硬化は、加熱により材料を乾燥させることなどで行うことができる。なお、本発明において、中間層硬化工程や記録層硬化工程の実施は任意であり、各層の材料の特性などによって適宜省略することができる。
また、前記実施形態においては、第1中間層15Aが記録層14に対し上側(手前側)に隣接し、第2中間層15Bが記録層14に対し下側(奥側)に隣接することで、前側界面18で読出光の反射を可能とし、奥側界面19で読出光の反射を抑制する光情報記録媒体10を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、光情報記録媒体は、第1中間層が記録層に対し下側(奥側)に隣接し、第2中間層が記録層に対し上側(手前側)に隣接することで、奥側界面(記録層と第1中間層との界面)で読出光の反射を可能とし、前側界面(記録層と第2中間層との界面)で読出光の反射を抑制する構成としてもよい。
このような光情報記録媒体を製造するには、中間層塗布工程(図2(b)参照)において、前記実施形態の場合とは逆に、第1スロット33から第1中間層の材料を、第2スロット34から第2中間層の材料を同時に供給すればよい。これによれば、支持シートに形成される中間層は、図2(b)の上下を基準にして、支持シート(剥離用シートS)の下にまず第1中間層が形成され、第1中間層の下に第2中間層が形成されることとなる。そして、中間層積層工程において、記録層の上に、中間層を第2中間層側の面から積層して支持シートを剥離することにより、第2中間層が記録層に対し上側に隣接することとなる。その後、記録層形成工程を実行することで、第1中間層の上に記録層が形成されるので、第1中間層が記録層に対し下側に隣接することとなる。
また、前記実施形態においては、第1中間層15Aが記録層14よりも軟らかく、第2中間層15Bが記録層14と同等以上の硬さを有していたが、これに限定されず、第1中間層と第2中間層の両方(中間層)が記録層よりも軟らかくなっていてもよい。この場合、前記実施形態で説明した記録方法において、記録スポット(凸形状)は、第1中間層側と第2中間層側の両側に向けて形成される(前側界面および奥側界面の両方に形成される)。ちなみに、記録層よりも軟らかい第1中間層が、記録層に対し下側に隣接し、記録層と同等以上の硬さを有する第2中間層が、記録層に対し上側に隣接する光情報記録媒体では、凸形状は、下側(第1中間層)に向けて形成される(奥側界面に形成される)。
また、前記実施形態においては、サーボ信号層12上に設けられた中間層15の上に最も下側の記録層14(図3で示す記録層14)を形成したが、これに限定されるものではない。例えば、サーボ信号層12の表面を記録層形成面とし、サーボ信号層12の上に記録層14を形成してもよい。この場合、前記実施形態の光情報記録媒体10では、サーボ信号層12と記録層14が略同一の屈折率を有するようにするとよい。また、第1中間層が記録層に対し下側に隣接し、第2中間層が記録層に対し上側に隣接する光情報記録媒体では、サーボ信号層12と記録層14が異なる屈折率を有するようにするとよい。
また、前記実施形態においては、中間層15の上にカバー層16を形成したが、これに限定されず、記録層14の上にカバー層16を形成してもよい。
10 光情報記録媒体
11 基板
14 記録層
15 中間層
15A 第1中間層
15B 第2中間層
16 カバー層
18 前側界面
19 奥側界面
20 中間界面
30 同時重層塗布装置
F 記録層形成面
RB 記録光
S 剥離用シート

Claims (6)

  1. 複数の記録層と、
    前記記録層に対し記録光の入射方向における一方側に隣接して屈折率が前記記録層の屈折率と異なる第1中間層と、前記記録層に対し前記一方側とは反対側に隣接して屈折率が前記記録層の屈折率と略同一である第2中間層とを有し、前記第1中間層と前記第2中間層の界面が前記第1中間層と前記第2中間層が混じり合うことで徐々に屈折率が変化している、前記複数の記録層の間に設けられた中間層と、を備えた光情報記録媒体の製造方法であって、
    支持シートに第1中間層の材料と第2中間層の材料とを同時重層塗布する中間層塗布工程と、
    記録層形成面に対し、記録層を形成する記録層形成工程と、
    前記記録層形成工程で形成した記録層の上に、前記中間層塗布工程で支持シートに形成した中間層を積層して支持シートを剥離する中間層積層工程と、を有し、
    前記記録層形成工程と前記中間層積層工程とを繰り返し行うことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
  2. 支持シートに記録層の材料を塗布する記録層塗布工程を有し、
    前記記録層形成工程は、記録層形成面の上に、前記記録層塗布工程で支持シートに形成した記録層を積層して支持シートを剥離することにより行うことを特徴とする請求項1に記載の光情報記録媒体の製造方法。
  3. 前記中間層塗布工程と前記中間層積層工程の間に、第1中間層の材料と第2中間層の材料を硬化させる中間層硬化工程を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光情報記録媒体の製造方法。
  4. 前記記録層塗布工程と前記記録層形成工程の間に、記録層の材料を硬化させる記録層硬化工程を有することを特徴とする請求項2に記載の光情報記録媒体の製造方法。
  5. 第1中間層の材料と第2中間層の材料は、光硬化性樹脂を含み、
    前記中間層硬化工程は、光を照射することで第1中間層の材料と第2中間層の材料を硬化させることを特徴とする請求項3に記載の光情報記録媒体の製造方法。
  6. 記録層の材料は、光硬化性樹脂を含み、
    前記記録層硬化工程は、光を照射することで記録層の材料を硬化させることを特徴とする請求項4に記載の光情報記録媒体の製造方法。
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