JP4545779B2 - 光情報記録媒体および光情報記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、情報を記録又は再生する光情報記録媒体に関し、特に、環境変化や経時変化による反りを抑制できる光情報記録媒体、および、光情報記録媒体の製造方法に関する。

図１は、光情報記録媒体の構成を示す断面模式図である。図６は、その光情報記録媒体の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

この光情報記録媒体は、図１，６に示すように、ポリカーボネート等からなる円板状の基板２０上に、スパッタ等により誘電体膜４１，４３（窒化シリコン等）、記録膜４２（ＴｂＦｅＣｏ等）、反射膜４４（Ａｌ等）等の薄膜からなる単層、または多層からなる薄膜層４０が形成されている。また、この薄膜層４０上に樹脂膜等による薄膜保護膜５０が、基板の光入射面上には樹脂等からなる基板保護膜３０が形成されている。これらのそれぞれの層及び膜の膜厚は、基板２０が約１．２〔ｍｍ〕、スパッタ等で形成される単層あるいは多層薄膜層４０の厚さは１０〜３００〔ｎｍ〕、薄膜保護膜５０の厚さが１〜３０〔μｍ〕、基板保護膜３０の厚さが１〜３０〔μｍ〕であり、全厚のほとんどがポリカーボネイト基板２０によって占められている。このため光情報記録媒体の剛性は、そのほとんどが、ポリカーボネート基板２０に依存しており、ポリカーボネート基板２０が十分に厚いため、環境変化（温湿度変化）による変形は非常に小さかった。このため、通常は、各層に発生する応力や曲げモーメントのバランスはほとんどの場合考慮されていなかった。

しかしながら、光情報記録媒体においては、更なる高密度記録再生が求められており、収差の発生を抑制するために基板が薄型化する傾向（例１．２〔ｍｍ〕厚→０．６〔ｍｍ〕厚）にある。この場合、当然、光情報記録媒体の剛性は低下し、環境変化（温湿度変化）によって光情報記録媒体を形成している各層に発生する応力に起因する変形が大きくなり、情報の記録再生が困難になるという問題が生じる。したがって、基板が薄くなり剛性が低下した場合においても、対環境性能の高い光情報記録媒体が求められている。

光情報記録媒体の変形を抑制する手法として、特開平４−１９５７４５号公報には基板の裏面（薄膜層の形成されていない側の面）に反り防止用の誘電体膜を設ける手法が提案されている。

図７はこの光情報記録媒体の構成を示す断面図である。なお、図７において図１と同一部分については同一符号を付している。図７に示すように、ここでは、ポリカーボネート基板２０の光入射側に誘電体層６０を設けて、透明基板２０の両側に位置する記録膜４２と誘電体層６０との膨張率を同等とすることで、光情報記録媒体を透明基板２０に対して対称構造として、これにより光情報記録媒体の反りを防止できるようにしている。

また、特開平１０−６４１１９号公報には、薄膜保護膜を厚く塗布することにより、光ディスクの温度上昇による反りを少なくすることが記載されている。

また、光情報記録媒体が湿度変化によって反ることを問題として、図８に示すような、薄膜保護膜５０，薄膜層４０，基板２０，基板保護膜３０を有する光情報記録媒体において、基板２０と基板保護膜３０との間にＳｉＯ_２やＡｌＮからなる透湿防止膜７０を設けたものが特開平４−３６４２４８号公報で提案されている。なお、図８において図１と同一部分については同一符号を付している。
特開平４−１９５７４５号公報 特開平１０−６４１１９号公報 特開平４−３６４２４８号公報

しかしながら、特開平４−１９５７４５号公報に記載の手法（図７参照）では、基板の光入射側にスパッタ等により誘電体層を設ける必要が有るため、生産において、基板に対して一方側の面に薄膜層を形成した後、その基板を引っ繰り返して反対側の面に誘電体層を形成する必要があり、工程が複雑化するとともに生産設備の高価格化を齎し、コストアップに繋がるという問題がある。

また、特開平１０−６４１１９号公報に記載の手法では、薄膜保護膜の膜厚が厚くなりすぎ、製造上難があるという問題がある。また、例えば、光情報記録媒体が光磁気記録媒体であった場合、記録時に印加する磁界を高速で反転させるには磁界発生手段と薄膜層とを近接することが望ましく、薄膜保護膜の膜厚が厚くなることは磁気特性の劣化を齎し、問題である。

さらに、特開平４−３６４２４８号公報に記載の手法（図８参照）でも、基板の光入射側にスパッタ等によりＳｉＯ_２やＡｌＮを設ける必要が有るため、生産において、基板に対して一方側の面に薄膜層を形成した後、その基板を引っ繰り返して反対側の面に誘電体層を形成する必要があり、工程が複雑化するとともに生産設備の高価格化を齎し、コストアップに繋がるという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、温湿度変化に伴う変形（反り）を防止でき、且つ、その製造が容易な光情報記録媒体、および、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。

本発明の第１の光情報記録媒体は、樹脂を主成分とした基板保護膜層、透明基板層、記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層、及び樹脂を主成分とする薄膜保護膜層がこの順で積層されており、前記透明基板層をひとつだけ有するｎ（ｎは４以上の自然数）層の光情報記録媒体において、前記透明基板層の厚さは、１．２ｍｍより薄く、前記基板保護膜層の厚さは、前記薄膜保護層膜層より薄くなっていると共に、記録再生時の前記光情報記録媒体の断面部を、はりの幅（単位長とする）ｂ、はりの長さＬ、及び各層の曲率半径を同一の曲率半径Ｒとしたｎ層はりに置換した場合に、前記ｎ層はりに２５℃から７０℃までの範囲内の変化温度Ｔを与えたときに生じる前記ｎ層はりの最大変位部における長さ４ｍｍでの反り角の変化量をθとし、前記変化温度Ｔを与えたときの前記反り角の変化量が定常状態値をとった場合における第ｉ層（ｉ＝１，２，…，ｎ）の線膨張係数をα_ｉ、ヤング率をＥ_ｉ、厚さをｔ_ｉ、及び断面２次モーメントをＩ_ｉ、並びに、第ｉ層における軸力及び曲げモーメントをそれぞれＰ_ｉ及びＭ_ｉとするとき、前記光情報記録媒体における前記断面部のはりの幅、はりの長さ、及び前記変化温度Ｔ、並びに各層の線膨張係数、ヤング率、厚さ、及び断面２次モーメントの値を、次式

の対応する各パラメータに代入し、変形前における前記透明基板層の、前記薄膜保護膜層と異なる側の表面に相当する位置を基準面とする位置ｙを、ｔ_１＋ｔ_２≦ｙ≦ｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３（ｔ _１ ：基板保護膜層の厚さ、ｔ _２ ：透明基板層の厚さ、ｔ _３ ：薄膜層の厚さ）を満たす位置に設定して得られた、前記ｎ層はりの前記反り角の変化量の近似値が１ｍｒａｄ以下となっており、前記光情報記録媒体の前記薄膜保護膜層のヤング率及び線膨張係数の少なくとも一方が前記透明基板層よりも大きくなっていることを特徴とする。

また、上記した第１の光情報記録媒体では、前記薄膜保護膜層の厚さが、２０μｍ以下であることが好ましい。

また、本発明の第１の光情報記録媒体の製造方法は、樹脂を主成分とした基板保護膜層、透明基板層、記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層と、樹脂を主成分とする薄膜保護膜層とがこの順で積層されており、前記透明基板層をひとつだけ有するｎ（ｎは４以上の自然数）層の光情報記録媒体の製造方法において、前記透明基板層の厚さを、１．２ｍｍより薄く、前記基板保護膜層の厚さを、前記薄膜保護層膜層より薄くすると共に、記録再生時の前記光情報記録媒体の断面部を、はりの幅（単位長とする）ｂ、はりの長さＬ、及び各層の曲率半径を同一の曲率半径Ｒとしたｎ層はりに置換した場合に、前記ｎ層はりに２５℃から７０℃までの範囲内の変化温度Ｔを与えたときに生じる前記ｎ層はりの最大変位部における長さ４ｍｍでの反り角の変化量をθとし、前記変化温度Ｔを与えたときの前記反り角の変化量が定常状態値をとった場合における第ｉ層（ｉ＝１，２，…，ｎ）の線膨張係数をα_ｉ、ヤング率をＥ_ｉ、厚さをｔ_ｉ、及び断面２次モーメントをＩ_ｉ、並びに、第ｉ層における軸力及び曲げモーメントをそれぞれＰ_ｉ及びＭ_ｉとするとき、前記光情報記録媒体における前記断面部のはりの幅、はりの長さ、及び前記変化温度Ｔ、並びに各層の線膨張係数、ヤング率、厚さ、及び断面２次モーメントの値を、次式

の対応する各パラメータに代入し、変形前における前記透明基板層の、前記薄膜保護膜層と異なる側の表面に相当する位置を基準面とする位置ｙを、ｔ_１＋ｔ_２≦ｙ≦ｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３（ｔ _１ ：基板保護膜層の厚さ、ｔ _２ ：透明基板層の厚さ、ｔ _３ ：薄膜層の厚さ）を満たす位置に設定して得られた、前記ｎ層はりの前記反り角の変化量の近似値を１ｍｒａｄ以下とすることを特徴とする。

また、上記した第１の光情報記録媒体の製造方法では、前記薄膜保護膜層のヤング率及び線膨張係数の少なくとも一方を、前記透明基板層よりも大きくすることが好ましい。

また、上記した第１の光情報記録媒体の製造方法では、前記薄膜保護膜層の厚さを、２０μｍ以下とすることが好ましい。

本発明では、光情報記録媒体を温度変化による変形時の中立面が磁性膜等の薄膜層近傍（望ましくは薄膜層内）にあるように構成することにより、温度変化時における変形量を小さくして、記録再生の信頼性を高めることができる。

また、上記光情報記録媒体において、透明基板よりもヤング率，線膨張係数の少なくとも一方が大きな薄膜保護膜を設けることにより、薄膜保護膜の膜厚を薄くできる。これにより製造が容易になると共に、光磁気記録媒体の場合、その磁気特性を向上することができる。

また、光情報記録媒体において薄膜保護膜の透湿度より小さい透湿度を有する基板保護膜を設けることにより、湿度変化時における変形量が小さくなり、記録再生の信頼性を高めることができる。

（実施の形態１）
以下、本実施の形態の光情報記録媒体について説明するが、まず、本発明の原理を説明する。

（１）原理
従来の技術の項で説明したように、特開平４−１９５７４５号公報（図７参照）に記載の光情報記録媒体では、透明基板２０に対して対称になるよう層を構成することで、光情報記録媒体の反りを抑制していた。

これに対して、本発明者は、例えば、図１の断面模式図に示すような薄膜保護膜５０，薄膜層４０，透明基板２０，基板保護膜３０を有する光情報記録媒体において、（ａ）薄膜層４０を温度変化による変形の中心とすること，すなわち、薄膜層に対して対称に構成することで反りが抑制できる点、及び、（ｂ）反りの抑制に併せて薄膜保護膜５０の膜厚を薄くできる点を見出した。以下、さらに詳しく説明する。

図１に示すように、一般に、光情報記録媒体は、ポリカーボネート等の透明基板２０上にスパッタ等により誘電体膜４１，４３（窒化シリコン等）、記録膜４２（ＴｂＦｅＣｏ等）、反射膜４４（Ａｌ等）等の薄膜からなる単層又は多層の薄膜層４０を有し、その薄膜層４０上に樹脂を主成分とする薄膜保護膜５０が形成されているとともに、その透明基板２０の反対の面上に透明基板２０を保護するために樹脂を主成分とする基板保護膜３０が形成されている。

このように光情報記録媒体は通常多層で構成されており、このため、各層の物性値である線膨張係数の相違等に起因して、温度変化時に各層に発生する応力が異なる結果となる。具体的には、一般に、ポリカーボネートからなる透明基板２０、及び、基板保護膜３０，薄膜保護膜５０の線膨張係数は薄膜層４０のそれに比較して大きく、薄膜層４０の基板の半径方向への膨張はその他の各層に比較して非常に小さくなる。また、透明基板２０の厚さは基板保護膜３０及び薄膜保護膜５０の厚さに比較して非常に大きく、薄膜層４０の各薄膜のヤング率が他の層に比較して非常に大きくなる。このため、温度変化が生じると、薄膜層４０の膨張が小さいの比して、透明基板２０の膨張が大きくなり、結果的に、光情報記録媒体１０は半径方向に垂直で且つ膜厚方向において薄膜保護膜５０側に向かう反りが生じ易くなる。図２はその反りを説明する模式図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図である。

本実施の形態ではこの反りを防止するために、薄膜層４０上に形成される薄膜保護膜５０の線膨張係数、ヤング率、及び膜厚を調整することで、薄膜層４０に対して、透明基板２０による曲げモーメントと逆向きの曲げモーメントを与え、そして、薄膜層４０内に含まれ、膜面と平行な面を変形の中立面とすることで、温度変化による変形（図２に示すような反り）を抑制する。

上記のような薄膜保護膜５０の線膨張係数、ヤング率、及び膜厚の設定は、次のような近似計算によって行える。

光情報記録媒体１０には、温度変化時に半径方向に働く応力（軸力）と円周方向に働く応力と膜厚方向に働く応力が発生するが、光情報記録媒体１０は、円板状であるため、円周方向に働く応力は円周内で均一になり、膜厚方向の力も各層内では一様に働くため、変形には寄与しないと仮定できるため、光情報記録媒体１０の変形すなわち反り（図２参照）は、その断面部に相当する多層はりにおける反りに置換できる。図３はその多層はりを示す図である。なお、図３ではｎ層はりを示しているが、このｎは光情報記録媒体の層数であり、図１の光情報記録媒体の場合にはｎ＝７である。

この多層はりにおける温度変化時の反り角度θは各層の軸力Ｐ_i（ｉ＝１，２，…，ｎ）と曲げモーメントＭ_iの釣り合いから導かれる式（１）〜（５）によって表わすことができる。

なお、式（１）〜（５）における各記号は、α_i：ｉ層の線膨張係数、Ｅ_i：ｉ層のヤング率、ｔ_i：ｉ層の厚さ、Ｐ_i：ｉ層における軸力、Ｍ_i：ｉ層における曲げモーメント、Ｒ_i：曲率半径、Ｉ_i：ｉ層の断面２次モーメント、ｂ：はりの幅（単位長とする）、Ｔ：変化温度、Ｌ：はりの長さ、ｙ：ｎ層はりの中立面位置、θ：最大変位部における長さ４ｍｍでの反り角度、を示している。また、各層の厚さは曲率半径に比較してはるかに小さいため、各層（ｉ＝１，２，…，ｎ）における曲率半径は同一（Ｒ_１＝Ｒ_２＝Ｒ_３＝…＝Ｒ）とする。また、変化温度Ｔは光情報記録媒体の使用温度環境（一般に−１５℃〜８０℃）内における変化温度である。

そして、この式（１）〜（５）においてｙを薄膜層４０内に設定したときにθが小さくなるように、すなわち曲率半径Ｒが大きくなるように各層（特に薄膜保護膜５０（薄膜層４０については光情報記録媒体の特性により予め決められていることが多い））の厚さ，線膨張係数α，ヤング率Ｅを決定すれば、温度変化に伴う図２の反りを抑制できる光情報記録媒体を得ることができる。

ところで、光情報記録媒体において薄膜保護膜５０の膜厚が厚くなると、それをスピンコートで形成することが難しくなる。また、光情報記録媒体が光磁気記録媒体の場合には薄膜保護膜５０の膜厚が厚くなると、磁気ヘッドと薄膜層４０との距離が離れることになり、磁気特性上好ましくない。これらのことから薄膜保護膜５０の膜厚は３０μｍ以下、更に良くは２０μｍ以下に設定することが望ましい。したがって、薄膜保護膜５０としては、上記膜厚条件（３０μｍ以下（望ましくは２０μｍ以下））を満たすとともに、上記式（１）〜（５）においてθを小さくできる線膨張係数α，ヤング率Ｅの材料を選定することが必要である。式（１）〜（５）によれば、線膨張係数α，ヤング率Ｅの少なくとも一方が大きければ、膜厚が小さくてもθを小さくすることが可能である。

以上説明したように、本実施の形態の光情報記録媒体では薄膜層４０内に温度変化時における変形の中立面がくるように各層（特に薄膜保護膜５０）を設定するため、反りの発生を抑制できる。また、光情報記録媒体を構成している各層の中で変形速度の最も遅い薄膜層４０の変形がごく小さくなり、実際の温度変化時に問題となる変位のオーバーシュートも小さなものになる。さらに、透明基板２０の光入射側には樹脂を主成分とする基板保護膜３０のみを形成すればよいため、スピンコート等により簡単に製造でき、製造工程を簡略化できる。

なお、上記説明では、光情報記録媒体を構成する全ての層の材料特性を用いて、温度変化による変形の中立面が薄膜層４０の内部に存在するように、各層（特に薄膜保護膜５０）の設定を行うことについて述べたが、一般に、光情報記録媒体における薄膜層４０を構成する各層は非常に薄いものであるため、薄膜層４０を１つの層と見なして、薄膜層４０に対してその両側（一方側が透明基板２０及び基板保護膜３０、他方側が薄膜保護膜５０）が温度変化により与える曲げモーメントが略打ち消し合うように、各層（特に薄膜保護膜５０）を設定しても良い。この場合でも、薄膜層４０の温度変化による反りを略無くすことができる。このとき、薄膜保護膜５０の膜厚を小さくする（３０μｍ以下（望ましくは２０μｍ以下））には、透明基板２０の厚さが大きいことを鑑みると、薄膜保護膜５０の線膨張係数α，ヤング率Ｅの少なくとも一方は、透明基板２０よりも大きいものである必要がある。

（２）実施例
次に、上記原理に基づき形成した光情報記録媒体の実施例について説明する。なお、本実施例は、薄膜層４０が窒化アルミニウム１層のみからなると仮定している。これは、薄膜層４０の変形は一般に窒化アルミニウム等の誘電体層が主にその原因となる場合が多いからである。また、本実施例では基板保護膜３０が無い例を示している。基板保護膜３０が存在する場合にはそれをも考慮して各層（特に薄膜保護膜５０）の設定を行う必要がある。

実施例１として、ポリカーボネイト基板（透明基板２０）上に、窒化アルミニウム薄膜層（薄膜層４０）と式（１）〜（５）を用いて設計された条件の紫外線（ＵＶ）硬化樹脂１（薄膜保護膜５０）が形成された媒体を形成した。また、比較例１として、ポリカーボネイト基板上に、窒化アルミニウム薄膜層と従来の紫外線（ＵＶ）硬化樹脂２（薄膜保護膜）が形成された光情報記録媒体を形成した。表１，２にそれぞれ実施例１，比較例１の構成を示す。

表１，２から分かるように、両者の違いは、主にＵＶ硬化樹脂（薄膜保護膜５０）の線膨張係数であり、実施例１の方が線膨張係数が大きいものを使用している。なお、透明基板２０としては、両者とも内径φ１５ｍｍ，外径１２０ｍｍのものを使用している。

実施例１と比較例１の媒体に対して２５℃→５５℃に上昇する温度変化（上記のＴ＝３０℃）を与えて、そのときの外周部（ｒ＝５６ｍｍ）での反り角θの変化量の経時変化を測定した。なお、反り角そのものでなく反り角の変化量を測定した理由は、常温状態において、媒体は独自の反り角を持っているため、温度変化による変形を示すには不適格であるためである。

図４はその結果を示す図である。実施例１の媒体の反り角の変化量は、最大値及び定常状態値のいずれも比較例１の媒体よりも小さく、変形を抑制していることが分かる。また、この図から、実施例１によれば、２０μｍ以下の膜厚であっても、温度が変化により一時的にも大きな反りが生じることがないことが分かる。さらに、図４には、上記式（１）〜（５）を用いて予想した反り角θの変化量を併記しているが、上記式（１）〜（５）による近似が実測値に非常に近く、その近似は実際に適合していることが分かる。

次に、ヤング率の大きなＵＶ硬化樹脂３を使用した媒体（実施例２）について説明する。この実施例２の媒体は実施例１の媒体とＵＶ硬化樹脂の特性が異なっているものである。表３に実施例２の構成を示す。

この実施例２の媒体について、上記式（１）〜（５）を用いて反り角θの変化量を予想すると、その値は５．１８〔ｍｒａｄ〕であり、上述の比較例１に比して大幅に温度変化に起因する反りが減少していることが分かる。

以上のように、本実施の形態の光情報記録媒体によれば、温度変化により一時的にも大きな反りが生じることを抑制できるため、記録再生時の温度上昇によても再生不良等の問題が生じることを抑えることができる。また、薄膜保護膜５０の膜厚を薄くすることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、湿度変化による変形を防止できる光情報記録媒体について説明する。

（１）原理
上述した図１に記載の光情報記録媒体１０は、透明基板２０としてポリカーボネート等からなる基板を用いているため、周辺が高湿となったとき、透明基板２０が吸湿により膨張する。そして、これにより光情報記録媒体１０に変形が生じる。特に、基板保護膜３０の透湿度が薄膜保護膜５０の透湿度に比較して大きい場合は、基板２０の変形速度が薄膜保護膜５０の変形速度より大きくなるため、実際の湿度変化時に大きな変位のオーバーシュートが起き実用上において大きな問題となっていた。

本実施の形態では、基板保護膜３０の透湿度を薄膜保護膜５０の透湿度に比較して小さくして、このオーバーシュートを抑制しすることにより、実用時における問題を解決する。

（２）実施例
実施例３として上述の実施例１に記載の媒体にＵＶ硬化樹脂４からなる基板保護膜３０を付加した媒体を形成した。また、比較のため、比較例２として、上述の実施例１に記載の媒体にＵＶ硬化樹脂５からなる基板保護膜３０を付加した媒体を形成した。この実施例３，比較例２における各ＵＶ硬化樹脂の透湿度について表４に示す。

この実施例３，比較例２の媒体に対して、湿度変化（周囲湿度を５０％→９０％に変化）を与えて、各媒体の外周部（ｒ＝５６ｍｍ）における反り角θの変化量の経時変化を測定した。

図５はその結果を示す図である。実施例３の反り角の変化量の最大値（オーバーシュート時に発生）は比較例２のそれに比較して非常に小さなものとなり、湿度変化による変形が抑制されていることがわかる。

このように本実施の形態の光情報記録媒体によれば、湿度が変化しても一時的にも大きな反りが生じることがなく、記録再生時に再生不良等の問題が生じることを抑制できる。

なお、本実施の形態の光情報記録媒体においても、実施の形態１に記載のように薄膜層４０内に温度変化による変形の中立面を有するように、また、薄膜層４０に対してその両側（一方側が透明基板２０及び基板保護膜３０、他方側が薄膜保護膜５０）が温度変化により与える曲げモーメントが略打ち消し合うように、薄膜保護膜５０及び基板保護膜３０の設定を行えば、本実施の形態における湿度変化に起因する変形の防止のみならず、温度変化に起因する変形をも防止することができる。

上記のように変形の中立面を薄膜層４０内に設ける場合には、一般に光ビームの入射側となる基板保護膜３０の膜厚は、薄膜保護膜５０の膜厚より薄い方が良いため、それを満たすような線膨張係数等を有する保護膜材料を選択することが望ましい。

なお、以上の実施の形態では変形の中立面が薄膜層内に位置するように媒体を構成したが、薄膜層近傍にあっても良い。勿論、薄膜層内にあることが変形量を減少させる上で望ましい。

以上の実施の形態１、実施の形態２において説明した本発明の原理は、実施例１〜３より薄いポリカーボネイト基板等を用いた場合においても成り立つ。その具体例について、以下に説明する。

実施例４として、板厚０．５ｍｍの透明基板を用い、下記表５に示す構成の媒体を形成した。

この実施例４の媒体の温度変化時、及び湿度変化時における反り角θの変化量を測定した。図９、１０はその結果を示す図である。なお、透明基板の大きさは、内径φ７ｍｍ、外径φ５０ｍｍである。

図９は、雰囲気を温度２５℃湿度５０％から温度７０℃湿度３０％に変化させたときの媒体の外周部における反り角θの変化量を示している。この結果では、基板厚がより薄い（実施例４では０．５ｍｍ）場合においても、温度変化時における反りの変化量は３ｍｒａｄ程度であった。従来の手法により表５の条件の薄い透明基板を用いた場合、反りの変化量が１０ｍｒａｄはるかに超えていたため、本発明により反りの変化を大幅に抑制できることがわかる。

また、図１０は雰囲気を温度２５℃湿度６０％から温度２５℃湿度９０％に湿度を変化させたときの媒体の外周部における反り角θの変化量を示している。この結果より、基板厚がより薄い（実施例４では０．５ｍｍ）場合においても、湿度変化時における反りの変化量が非常に小さいことが分かった。

なお、本発明の第１の光情報記録媒体は、透明基板と、該透明基板上に形成され記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層と、該薄膜層上に形成された樹脂を主成分とする薄膜保護膜と、を少なくとも有する光情報記録媒体において、温度変化時に前記薄膜層に対し、透明基板による曲げモーメントと逆向きの曲げモーメントを与え、記録再生時の温度変化による膜厚方向の変形の中立面が前記薄膜層内あるいはその近傍となるように、前記薄膜保護膜の線膨張係数、ヤング率、及び膜厚が調整されており、前記薄膜保護膜は、そのヤング率及び線膨張係数の少なくとも一方が前記透明基板よりも大きくても良い。

また、本発明の第２の光情報記録媒体は、透明基板と、該透明基板上に形成され記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層と、該薄膜層上に形成された樹脂を主成分とする薄膜保護膜と、を少なくとも有する光情報記録媒体において、前記薄膜層において、膜厚方向におけるその両側から受ける温度変化による曲げモーメントが、略等しくなるように、前記薄膜保護膜の線膨張係数、ヤング率、及び膜厚が調整されており、前記薄膜保護膜は、そのヤング率及び線膨張係数の少なくとも一方が前記透明基板よりも大きくても良い。

また、上記した第１および第２の光情報記録媒体では、前記薄膜保護膜の膜厚が、２０μｍ以下であっても良い。

また、本発明の第３の光情報記録媒体は、透明基板と、該透明基板上に形成され記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層と、該薄膜層上に形成された樹脂を主成分とする薄膜保護膜と、前記透明基板の光入射側に形成された樹脂を主成分とする基板保護膜と、を少なくとも有する光情報記録媒体において、前記薄膜保護膜の透湿度より前記基板保護膜の透湿度が小さくても良い。

また、この第３の光情報記録媒体は、温度変化時に前記薄膜層に対し、透明基板による曲げモーメントと逆向きの曲げモーメントを与え、記録再生時の温度変化による膜厚方向の変形の中立面が前記薄膜層内あるいはその近傍となるように、前記薄膜保護膜の線膨張係数、ヤング率、及び膜厚が調整されており、且つ、前記薄膜保護膜の膜厚が、前記基板保護膜の膜厚よりも厚くても良い。

なお、上記した変形の中立面とは、後述する式（１）〜（５）において、ｙの値により表される面を示している。

また、本発明の第１の光情報記録媒体の製造方法は、透明基板と、該透明基板上に形成され記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層と、該薄膜層上に形成された樹脂を主成分とする薄膜保護膜と、を少なくとも有する光情報記録媒体の製造方法において、温度変化時に前記薄膜層に対し、透明基板による曲げモーメントと逆向きの曲げモーメントを与え、記録再生時の温度変化による膜厚方向の変形の中立面が前記薄膜層内あるいはその近傍となるように、前記薄膜保護膜の線膨張係数、ヤング率、及び膜厚を調整しても良い。

また、本発明の第２の光情報記録媒体の製造方法は、透明基板と、該透明基板上に形成され記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層と、該薄膜層上に形成された樹脂を主成分とする薄膜保護膜と、を少なくとも有する光情報記録媒体の製造方法において、前記薄膜層において、膜厚方向におけるその両側から受ける温度変化による曲げモーメントが、略等しくなるように、前記薄膜保護膜の線膨張係数、ヤング率、及び膜厚を調整しても良い。

また、これら第１および第２の光情報記録媒体の製造方法では、前記薄膜保護膜のヤング率及び線膨張係数の少なくとも一方を、前記透明基板よりも大きくしても良い。
さらに、前記薄膜保護膜の膜厚を、２０μｍ以下としても良い。

また、本発明の第３の光情報記録媒体の製造方法は、透明基板と、該透明基板上に形成され記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層と、該薄膜層上に形成された樹脂を主成分とする薄膜保護膜と、前記透明基板の光入射側に形成された樹脂を主成分とする基板保護膜と、を少なくとも有する光情報記録媒体の製造方法において、前記薄膜保護膜の透湿度より前記基板保護膜の透湿度を小さくしても良い。

また、この第３の光情報記録媒体の製造方法では、温度変化時に前記薄膜層に対し、透明基板による曲げモーメントと逆向きの曲げモーメントを与え、記録再生時の温度変化による膜厚方向の変形の中立面が前記薄膜層内あるいはその近傍となるように、前記薄膜保護膜の線膨張係数、ヤング率、及び膜厚を調整し、前記薄膜保護膜の膜厚を、前記基板保護膜の膜厚よりも厚くしても良い。

光情報記録媒体の構成を示す断面模式図である。 光情報記録媒体の反りを説明する図である。 多層はりを説明する図である。 温度変化時における反り角の変化量の時間依存性を示す図である。 湿度変化時における反り角の変化量の時間依存性を示す図である。 光情報記録媒体の構成を示す平面図，側面図である。 従来の光情報記録媒体の一例を示す断面模式図である。 従来の光情報記録媒体の他の例を示す断面模式図である。 板厚０．５ｍｍの光記録媒体の温度・湿度を変化させたときの反り角の変化量の時間依存性を示す図である。 板厚０．５ｍｍの光記録媒体の湿度変化時における反り角の変化量の時間依存性を示す図である。

符号の説明

１０ 光情報記録媒体
２０ 透明基板
３０ 基板保護膜
４０ 薄膜層
４１ 第１誘電体膜
４２ 記録膜
４３ 第２誘電体膜
４４ 反射膜
５０ 薄膜保護膜

Claims (5)

1. 樹脂を主成分とした基板保護膜層、透明基板層、記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層、及び樹脂を主成分とする薄膜保護膜層がこの順で積層されており、前記透明基板層をひとつだけ有するｎ（ｎは４以上の自然数）層の光情報記録媒体において、
   前記透明基板層の厚さは、１．２ｍｍより薄く、前記基板保護膜層の厚さは、前記薄膜保護膜層より薄くなっていると共に、
   記録再生時の前記光情報記録媒体の内周固定位置から最外周までの半径方向断面部を、はりの幅（単位長とする）ｂ、はりの長さＬ、及び各層の曲率半径を同一の曲率半径Ｒとしたｎ層はりに置換した場合に、
   前記ｎ層はりに２５℃から７０℃までの範囲内の変化温度Ｔを与えたときに生じる前記ｎ層はりの最大変位部における、最外周から内周方向に長さ４ｍｍの部分での反り角の変化量をθとし、前記変化温度Ｔを与えたときの前記反り角の変化量が定常状態値をとった場合における第ｉ層（ｉ＝１，２，…，ｎ）の線膨張係数をαｉ、ヤング率をＥｉ、厚さをｔｉ、及び断面２次モーメントをＩｉ、並びに、第ｉ層における軸力及び曲げモーメントをそれぞれＰｉ及びＭｉとするとき、
   前記光情報記録媒体における前記断面部のはりの幅、はりの長さ、及び前記変化温度Ｔ、並びに各層の線膨張係数、ヤング率、厚さ、及び断面２次モーメントの値を、次式
   

   

   の対応する各パラメータに代入し、
   変形前における前記透明基板層の、前記薄膜保護膜層と異なる側の表面に相当する位置を基準面とする位置ｙを、ｔ_１＋ｔ_２≦ｙ≦ｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３（ｔ_１：基板保護膜層の厚さ、ｔ_２：透明基板層の厚さ、ｔ_３：薄膜層の厚さ）を満たす位置に設定して得られた、前記変化温度Ｔを与えたときの定常状態における前記ｎ層はりの前記反り角の変化量の近似値が１ｍｒａｄ以下となっており、
   前記光情報記録媒体の前記薄膜保護膜層のヤング率及び線膨張係数の少なくとも一方が前記透明基板層よりも大きくなっていることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記薄膜保護膜層の厚さが、２０μｍ以下であ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. 樹脂を主成分とした基板保護膜層、透明基板層、記録膜または反射膜のいずれか一方を少なくとも含む薄膜層と、樹脂を主成分とする薄膜保護膜層とがこの順で積層されており、前記透明基板層をひとつだけ有するｎ（ｎは４以上の自然数）層の光情報記録媒体の製造方法において、
   前記透明基板層の厚さを、１．２ｍｍより薄く、前記基板保護膜層の厚さを、前記薄膜保護膜層より薄くすると共に、
   記録再生時の前記光情報記録媒体の内周固定位置から最外周までの半径方向断面部を、はりの幅（単位長とする）ｂ、はりの長さＬ、及び各層の曲率半径を同一の曲率半径Ｒとしたｎ層はりに置換した場合に、
   前記ｎ層はりに２５℃から７０℃までの範囲内の変化温度Ｔを与えたときに生じる前記ｎ層はりの最大変位部における、最外周から内周方向に長さ４ｍｍ部分での反り角の変化量をθとし、前記変化温度Ｔを与えたときの前記反り角の変化量が定常状態値をとった場合における第ｉ層（ｉ＝１，２，…，ｎ）の線膨張係数をα_ｉ、ヤング率をＥ_ｉ、厚さをｔ_ｉ、及び断面２次モーメントをＩ_ｉ、並びに、第ｉ層における軸力及び曲げモーメントをそれぞれＰ_ｉ及びＭ_ｉとするとき、
   前記光情報記録媒体における前記断面部のはりの幅、はりの長さ、及び前記変化温度Ｔ、並びに各層の線膨張係数、ヤング率、厚さ、及び断面２次モーメントの値を、次式
   

   

   の対応する各パラメータに代入し、
   変形前における前記透明基板層の、前記薄膜保護膜層と異なる側の表面に相当する位置を基準面とする位置ｙを、ｔ_１＋ｔ_２≦ｙ≦ｔ_１＋ｔ_２＋ｔ_３（ｔ_１：基板保護膜層の厚さ、ｔ_２：透明基板層の厚さ、ｔ_３：薄膜層の厚さ）を満たす位置に設定して得られた、前記変化温度Ｔを与えたときの定常状態における前記ｎ層はりの前記反り角の変化量の近似値を１ｍｒａｄ以下とすることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
4. 前記薄膜保護膜層のヤング率及び線膨張係数の少なくとも一方を、前記透明基板層よりも大きくす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。
5. 前記薄膜保護膜層の厚さを、２０μｍ以下とすることを特徴とする請求項３又は４に記載の光情報記録媒体の製造方法。

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