JP5350268B2 - 光情報記録媒体の製造方法及び光情報記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、光情報記録媒体の製造方法及び光情報記録媒体に関し、特に、例えば、複数の情報記録層と複数の中間層を有する多層光情報記録媒体の製造方法および多層光情報記録媒体に関する。

近年、情報記録の分野では様々な光情報記録に関する研究が進められている。この光情報記録は、高密度化が可能であり、また、非接触で記録・再生が行うことができ、それを安価に実現できる方式として幅広い用途での応用が実現されている。現在の光ディスクとしては、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクなどが広く使用されている。

Ｂｌｕ−ｒａｙディスクは、現在、２つの情報記録層を有する容量５０ＧＢの再生型・追記型・書き換え型の媒体が使われている。さらに、大容量・高密度を実現できる方法として、３層以上の情報記録層を有する多層Ｂｌｕ−ｒａｙディスクの研究・提案も行われている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

この多層型のＢｌｕ−ｒａｙディスクの基本的な構造は、およそ１．１ｍｍの厚みを有する基板と、中間層によって隔てられた複数の情報記録層、および記録再生光が透過し情報記録層を守る光透過層から成る。基板としてはポリカーボネート、中間層および光透過層はＵＶ硬化性樹脂を材料として用いられることが多い。

特許第３７６３７６３号公報 特開２００５−１４１８１６号公報

しかしながらこの多層型の光情報記録媒体は、複数の中間層と複数の情報記録層が順に積み上げられた構造を持っているため、使用環境の変化による熱変形や吸水変形によって情報記録層がダメージを受け易いという課題を持っている。特に、２つの中間層に挟まれた情報記録層がダメージを受け易いことがわかった。

この現象を解析したところ、２つの中間層の線膨張係数が異なるために、それぞれの中間層で熱による膨張又は収縮が発生した場合に、２つの中間層の界面で歪みが起こりやすく、その界面に存在する情報記録層がダメージを受けてしまう、ということがわかった。

さらに、例え２つの中間層をまったく同じＵＶ硬化性樹脂を用いて作成した場合においても、このような情報記録層へのダメージは発生してしまう。２つの中間層は同時に形成されるわけではなく、ＵＶ硬化性樹脂を塗布した後、ＵＶ光照射で硬化して下層の中間層を形成し、その後、情報記録層を挟んで、ＵＶ硬化性樹脂を塗布した後、ＵＶ光照射で硬化して上層の中間層を形成する。このように上層の中間層を形成する際には下層の中間層にもＵＶ光が再度照射されてしまう。このため、ＵＶ光の照射量やＵＶ光源の種類によって、作成されるそれぞれの中間層の線膨張係数が大きく異なるために、異なるＵＶ硬化性樹脂を用いた場合と同様に、上述したのと同じ現象で上記問題が発生していることがわかった。

そこで、本発明の目的は、複数の情報記録層と、情報記録層を挟む２層の中間層を少なくとも有する多層光情報記録媒体の製造方法を提供することである。

本発明に係る光情報記録媒体の製造方法は、３層の情報記録層と、２層の中間層と、光透過層とを含む光情報記録媒体の製造方法であって、
第１情報記録層の上に第１のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
１回目のＵＶ光照射として、前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第１の照射量で照射して、前記第１のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第１中間層を形成するステップと、
前記第１中間層の上に第２情報記録層を設けるステップと、
前記第２情報記録層の上に第２のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
２回目のＵＶ光照射として、前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第２の照射量で照射して、前記第２のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第２中間層を形成するステップと、
前記第２中間層の上に第３情報記録層を設けるステップと、
前記第３情報記録層の上に第３のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
３回目のＵＶ光照射として、前記第３のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第３の照射量で照射して、前記第３のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて光透過層を形成するステップと、
を含み、
前記第１のＵＶ硬化性樹脂と、前記第２のＵＶ硬化性樹脂とは、ＵＶ光の照射量合計と線膨張係数との関係が実質的に同じ特性を有すると共に、
前記第１中間層へのＵＶ光の照射量合計と、前記第２中間層へのＵＶ光の照射量合計とが実質的に同じとなるように、前記１回目、２回目、３回目のＵＶ光照射について、前記第１の照射量、前記第２の照射量、前記第３の照射量を制御すると共に、
前記第２情報記録層の透過率ｔ _２ 、前記第３情報記録層の透過率ｔ _３ 、前記１回目のＵＶ光照射の第１の照射量ＵＶ _１ 、前記２回目のＵＶ光照射の第２の照射量ＵＶ _２ 、前記３回目のＵＶ光照射の第３の照射量ＵＶ _３ について、前記第１中間層へのＵＶ光への照射量合計Ｐ _１ は、
Ｐ _１ ＝ＵＶ _１ ＋ＵＶ _２ ・ｔ _２ ＋ＵＶ _３ ・ｔ _２ ・ｔ _３
と表され、前記第２中間層へのＵＶ光への照射量合計Ｐ _２ は、
Ｐ _２ ＝ＵＶ _２ ＋ＵＶ _３ ・ｔ _３
と表される。この場合に、前記第１中間層へのＵＶ光への照射量合計Ｐ _１ と前記第２中間層へのＵＶ光への照射量合計Ｐ _２ とが実質的に同じとなるように１回目、２回目、３回目のＵＶ光照射について、第１の照射量ＵＶ _１ 、第２の照射量ＵＶ _２ 、第３の照射量ＵＶ _３ を制御する。
上記本発明の光情報記録媒体の製造方法により、熱による中間層の伸びの違いで光情報記録層がストレスを受けることが少なくなり、信頼性の高い光情報記録媒体を得ることが可能となる。

また、前記第１のＵＶ硬化性樹脂と前記第２のＵＶ硬化性樹脂が、同じ材料であってもよい。これによって、同じ材料から作製した中間層の線膨張係数がほぼ等しくなり、熱ストレスによる情報記録層のひび割れが起こらない、信頼性の高い光情報記録媒体の製造が可能となる。

また、前記第１中間層を形成するステップでは、前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上に前記第２情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第１のスタンパを対向させて密着させ、前記第１のスタンパを介して前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第１のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第１中間層を形成してもよい。
さらに、前記第２中間層を形成するステップでは、前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上に前記第３情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第２のスタンパを対向させて密着させ、前記第２のスタンパを介して前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第２のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第２中間層を形成してもよい。

光情報記録媒体の製造方法は、基板と、ｎが３以上の自然数であるｎ層の情報記録層と、ｎ−１層の中間層と、１層の光透過層とを有する光情報記録媒体の製造方法であって、
（１）自然数ｉについて、１からｎ−１までについて、以下のステップ、
ａ）第ｉ情報記録層の上に第ｉのＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
ｂ）ｉ回目のＵＶ光照射として、前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第ｉの照射量ＵＶ_ｉで照射して、前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第ｉ中間層を形成するステップと、
ｃ）前記第ｉ中間層の上に第（ｉ＋１）情報記録層を設けるステップと、
を繰り返すと共に、
（２）第（ｎ−１）情報記録層の上に第ｎのＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
（３）ｎ回目のＵＶ光照射として、前記第ｎのＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第ｎの照射量ＵＶ_ｎで照射して、前記第ｎのＵＶ硬化性樹脂を硬化させて光透過層を形成するステップと、
を含み、
自然数ｉが１からｎ−１の間にある前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂は、ＵＶ光の照射量合計と線膨張係数との関係が実質的に同じ特性を有すると共に、
下記式で表される第ｓ中間層へのＵＶ光の照射量合計Ｐｓが各中間層について実質的に同じであることを特徴とする。

（ｎは３以上の自然数であり、ｓは１からｎ−１の範囲の自然数であり、ｉ、ｊは、２以上の自然数）

また、前記第ｉ中間層を形成するステップでは、前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂の上に前記第（ｉ＋１）情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第ｉのスタンパを対向させて密着させ、前記第ｉのスタンパを介して前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第ｉ中間層を形成してもよい。

本発明に係る光情報記録媒体の製造方法は、３層の情報記録層と、２層の中間層と、光透過層とを含む光情報記録媒体の製造方法であって、
第１情報記録層の上に第１のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
１回目のＵＶ光照射として、前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第１の照射量で照射して、前記第１のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第１中間層を形成するステップと、
前記第１中間層の上に第２情報記録層を設けるステップと、
前記第２情報記録層の上に第２のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
２回目のＵＶ光照射として、前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第２の照射量で照射して、前記第２のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第２中間層を形成するステップと、
前記第２中間層の上に第３情報記録層を設けるステップと、
前記第３情報記録層の上に第３のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
３回目のＵＶ光照射として、前記第３のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第３の照射量で照射して、前記第３のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて光透過層を形成するステップと、
を含み、
前記第１のＵＶ硬化性樹脂と、前記第２のＵＶ硬化性樹脂とは、異なるＵＶ硬化性樹脂であって、
前記１回目、２回目、３回目のＵＶ光照射を受けた前記第１中間層の線膨張係数と、前記２回目、３回目のＵＶ光照射を受けた前記第２中間層の線膨張係数との差が、２．５×１０^−４（１／℃）未満となるように、前記１回目、２回目、３回目のＵＶ光照射について、前記第１の照射量、前記第２の照射量、前記第３の照射量を制御することを特徴とする。

また、前記第１中間層を形成するステップでは、前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上に前記第２情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第１のスタンパを対向させて密着させ、前記第１のスタンパを介して前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第１のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第１中間層を形成してもよい。
さらに、前記第２中間層を形成するステップでは、前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上に前記第３情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第２のスタンパを対向させて密着させ、前記第２のスタンパを介して前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第２のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第２中間層を形成してもよい。

本発明に係る光情報記録媒体は、前記光情報記録媒体の製造方法によって製造された３層以上の複数の情報記録層を有する光情報記録媒体であって、
前記光情報記録媒体は、１層の情報記録層を挟む２層の中間層を有し、
前記情報記録層を介して接する２つの前記中間層の線膨張係数の差が、２．５×１０^−４（１／℃）未満であることを特徴とする。

また、前記情報記録層を介して接する２つの前記中間層の前記線膨張係数の差が１．９×１０^−４（１／℃）以下であってもよい。これによってさらに熱に対する信頼性の高い光情報記録媒体を得ることができる。

さらに、前記情報記録層を介して接する２つの前記中間層の引張弾性率が、６０℃以下の温度において、１００ＭＰａ以上であってもよい。これによって樹脂層が安定に溝またや凹凸ピットの形状を維持し、光情報記録媒体の信頼性を保つことが可能となる。

本発明の光情報記録媒体の製造方法および光情報記録媒体によれば、ＵＶ硬化性樹脂を用いて中間層を形成する光情報記録媒体において、２つの中間層に挟まれた情報記録層が熱による中間層の変形によってダメージを受けることのない光情報記録媒体を作製することができる。

本発明の実施の形態１に係る光情報記録媒体の一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態２における、光情報記録媒体の製造方法の一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態２における、光情報記録媒体の製造方法の一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態２における、光情報記録媒体の製造方法の一例を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る３層の情報記録層を含む光情報記録媒体の製造方法において、３回のＵＶ光の照射量ＵＶ_１、ＵＶ_２、ＵＶ_３と、第１中間層、第２中間層へのそれぞれのＵＶ光の照射量合計Ｐ_１、Ｐ_２との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態２の変形例に係る４層の情報記録層を含む光情報記録媒体の製造方法において、４回のＵＶ光の照射量ＵＶ_１、ＵＶ_２、ＵＶ_３、ＵＶ_４と、第１中間層、第２中間層、第３中間層へのそれぞれのＵＶ光の照射量合計Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図面は特に断りのない限り断面図で示し、対称である場合、対称な軸から一方のみを示し、もう一方は省略する場合がある。また、図面において実質的に同一の部材には同一の符号を付している。

（実施の形態１）
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１に本発明に係る光情報記録媒体の一例を示す。この光情報記録媒体は、３つの情報記録層１０５、１０６、１０７を有するいわゆる３層光情報記録媒体であって、基板１０１と、それぞれの情報記録層を隔てる２層の中間層１０２、１０３と、第３情報記録層１０７を保護し、記録再生光が透過する光透過層１０４を有する。基板１０１は、厚みがおよそ１．１ｍｍ、直径がおよそ１２０ｍｍの円盤形状で、直径１５ｍｍの中心孔を有する。第１中間層１０２の厚みはおよそ２５μｍ（±２μｍ）、第２中間層１０３の厚みはおよそ１８μｍ（±２μｍ）である。なお、各中間層１０２、１０３の厚みは３０μｍ以下が好ましい。光透過層１０４の厚みは７０μｍ以下が好ましい。光透過層１０４の表面を保護するための保護層をさらに設けても構わない。

本実施の形態１に係る光情報記録媒体では、第１中間層１０２と第２中間層１０３の線膨張係数の差は２．５×１０^−４（１／℃）未満であることを特徴とする。
また、本実施の形態１に係る光情報記録媒体の製造方法では、第２情報記録層１０６及び第３情報記録層１０７の透過率を考慮して３回のＵＶ光の照射を制御して、それぞれ異なるＵＶ硬化性樹脂からなる第１中間層１０２と第２中間層１０３の線膨張係数の差は２．５×１０^−４（１／℃）未満となるように形成することを特徴とする。

本実施の形態では、基板１０１は、ポリカーボネートを材料として射出成形で形成した。また、第１中間層１０２と第２中間層１０３と光透過層１０４は、アクリルを主成分とするが、それぞれ異なるＵＶ硬化性樹脂を材料として形成した。ＵＶ硬化性樹脂としては、例えば、
（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレート及び／又はエポキシ（メタ）アクリレート
（Ｂ）（メタ）アクリレートモノマー
（Ｃ）光重合開始剤
（Ｄ）添加剤
のうち、複数種類を含有するＵＶ硬化性樹脂を用いることができる。また、基板１０１や中間層１０２、１０３は、記録再生に必要な溝や凹凸ピットを有している。光情報記録媒体としては、書き換え型と追記型についてそれぞれ作製した。

この３層光情報記録媒体に対して、実使用を考えた場合、光情報記録媒体の信頼性試験として、室温（２５℃）から６０℃程度の高温の状態に繰り返し投入する熱サイクル試験がある。これは、夏場にラック内の置かれたレコーダやプレーヤ、車内のＡＶ機器で光情報記録媒体を使用することを想定している。こういった状況では、機器内部が６０℃程度まで昇温する場合があるため、機器で記録や再生を行うために光情報記録媒体を挿入、取り出しすることを考慮した試験である。ここでは、２５℃に１時間、６０℃に１時間のサイクルを１０回繰り返した後、光情報記録媒体の記録特性を調べた。

この熱サイクル試験によって、第２情報記録層１０６の記録特性が悪くなる場合があることがわかった。光学顕微鏡で第２情報記録層１０６を観察したところ、記録層表面にひび割れのようなダメージが発生していた。このひび割れは書き換え型、追記型の両方の媒体で発生した。書き換え型光情報記録媒体の第２情報記録層は、基板に近い側から順に、透過率調整層／反射層／第２誘電体層／記録層／界面層／第１誘電体層を積層した６層構造からなり、６層全体の厚みは合わせておよそ１２０ｎｍである。また、追記型光情報記録媒体の第２情報記録層は、基板に近い側から順に、反射層／第２誘電体層／記録層／第１誘電体層を積層した４層構造からなり、４層全体の厚みは合わせておよそ５０ｎｍである。

そこで、第２情報記録層１０６を挟んでいる第１中間層１０２と第２中間層１０３のＵＶ硬化性樹脂の材料の組み合わせを色々試したところ、ＵＶ硬化性樹脂の組み合わせによっては上述のようなダメージが発生するが、ある組み合わせでは上述のようなダメージが発生しないことがわかった。さらに詳細に調べた結果、第１中間層１０２と第２中間層１０３の物性のうち、２つの中間層１０２、１０３の線膨張係数の差がどれくらいかによって、上記ダメージ発生には差があることがわかった。

使用したＵＶ硬化性樹脂の種類別について、それぞれから形成した中間層の線膨張係数を測定した結果を表１に示す。また、それぞれのＵＶ硬化性樹脂の組み合わせで光情報記録媒体を作製し、第２情報記録層１０６のひび割れの有無を表２に示す。表２では、○はひび割れ無しの場合を示しており、×はひび割れ有りの場合を示している。ここでもひび割れの有無は書き換え型と追記型で結果が同じであった。

表２の結果から、２５℃から６０℃の各温度での線膨張係数の差が２．５×１０^−４（１／℃）以上だとひび割れが発生しており、線膨張係数の差が１．９×１０^−４（１／℃）以下だとひび割れが発生しないということがわかる。この結果から、第１中間層１０２と第２中間層１０３の線膨張係数の差は２．５×１０^−４（１／℃）未満であることが好ましい。さらには線膨張係数の差が１．９×１０^−４（１／℃）以下であることがより好ましい。

さらに詳細に現象について考察すると、一般に、熱によって発生する応力は、線膨張係数、温度差、弾性率に比例する。もし線膨張係数に大きく差があった場合でも、弾性率がほとんど０ＭＰａであれば応力は発生しないかもしれない。しかしながら弾性率が低すぎると、中間層は第１情報記録層および第２情報記録層の溝や凹凸ピットの形状を維持できず、光情報記録媒体の記録特性は非常に悪くなってしまう。溝や凹凸ピットの形状を正常に維持するには、光情報記録媒体の使用を想定している温度範囲内、６０℃以下において、弾性率が１００ＭＰａ以上であることが好ましい。中間層がこの高い弾性率を維持する状態でなければならないため、第１中間層１０２と第２中間層１０３の線膨張係数は前記した差を維持しなければならない。

ここまで本実施の形態では３層光情報記録媒体について説明してきたが、４層以上の光情報記録媒体においても、２つの中間層に挟まれた情報記録層においては同じ現象が起こる。したがって、情報記録層を介して接する２つの中間層においては同様の線膨張係数の差であることが好ましい。

以上、本発明の実施の形態について例をあげて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。

（実施の形態２）
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態２に係る光情報記録媒体の製造方法について説明する。なお、実施の形態１で説明した部分と同様の部分については、重複する説明を省略する。

実施の形態１では、第１中間層１０２と第２中間層１０３が異なるＵＶ硬化性樹脂材料から形成される場合について示した。この実施の形態２に係る光情報記録媒体の製造方法では、第１中間層２０２を形成するＵＶ硬化性樹脂と、第２中間層２０３を形成するＵＶ硬化性樹脂とは、ＵＶ光の照射量合計と線膨張係数との関係が実質的に同じ特性を有するものとする。以下の説明では、ＵＶ光の照射量合計と線膨張係数との関係が実質的に同じ特性を有するＵＶ硬化性樹脂の一例として、第１中間層２０２と第２中間層２０３を同じＵＶ硬化性樹脂材料から形成した場合について説明する。なお、上記に限られず、異なるＵＶ硬化性樹脂であっても、ＵＶ光の照射量合計と線膨張係数との関係が実質的に同じ特性を有するものであればよい。

この実施の形態２では、第１中間層２０２と第２中間層２０３を同じＵＶ硬化性樹脂から形成する。しかし、このようにして形成した光情報記録媒体を、実施の形態１で述べたような２５℃と６０℃との間の熱サイクルで繰り返し試験したところ、第２情報記録層２０６でひび割れが発生した。

第１中間層１０２と第２中間層１０３の線膨張係数を測定したところ、４０℃付近の線膨張係数が、第１中間層１０２で０．５×１０^−４（１／℃）、第２中間層１０３で３．１×１０^−４（１／℃）と大きく異なっていることがわかった。

次に、中間層に用いるＵＶ硬化性樹脂にＵＶ光を照射したときの、照射量と線膨張係数の関係を表３に示す。ＵＶランプはキセノン社製ＲＣ−７４７型を使用した。ＵＶ光の照射量によって、同じＵＶ硬化性樹脂から中間層を形成しても線膨張係数が大きく異なることがわかる。したがって、同じＵＶ硬化性樹脂から複数の中間層を形成する場合においても、それぞれの中間層の線膨張係数を同程度にすることが好ましい。実施の形態１の結果とあわせて考えると、第１中間層２０２と第２中間層２０３の線膨張係数の差は２．５×１０^−４（１／℃）未満であることが好ましい。さらには１．９×１０^−４（１／℃）以下であることが好ましい。

しかし、第１中間層２０２、第２情報記録層２０６、第２中間層２０３の順に積層されて順に形成されるため、ＵＶ硬化性樹脂２１２をＵＶ光照射で硬化させて第２中間層２０３を形成する際には、第１中間層２０２にも同時にＵＶ光の一部が第２情報記録層２０６を介して照射される。このため、通常の製造方法では、第２中間層２０３に比べて第１中間層２０２により多量のＵＶ光が照射されてしまうという問題がある。この場合には上述のように第１中間層２０２のほうが第２中間層２０３よりＵＶ光の照射量合計が多くなるため、第２中間層２０３のほうが第１中間層２０２よりも線膨張係数が高くなってしまう。

そこで、本実施の形態２に係る光情報記録媒体の製造方法では、第２情報記録層２０６及び第３情報記録層２０７の透過率を考慮して、第１中間層２０２及び第２中間層２０３に照射されるＵＶ光の照射量合計がほぼ同程度となるように、３回のＵＶ光の照射量を制御することを特徴とする。

ここで、本実施の形態２における３層光情報記録層の製造方法を示し、本製造方法においてそれぞれの中間層２０２、２０３へのＵＶ光の照射量合計を同程度にする方法についての一例を示す。
（ａ）まず、第１情報記録層２０５を設けた基板２０１を用意した。図２（ａ）は、第１情報記録層２０５を設けた基板２０１の断面図である。この基板２０１は、ポリカーボネート材料から射出成形で作製した基板であり、厚みがおよそ１．１ｍｍ、直径がおよそ１２０ｍｍ、中心孔径がおよそ１５ｍｍである。この基板２０１の一主面に、第１情報記録層２０５のための溝または凹凸ピットを有する。第１この溝または凹凸ピットを有する主面にスパッタ法によって金属からなる情報記録層２０５を形成している。

（ｂ）次に、図２（ｂ）のように、第１情報記録層２０５上に、ＵＶ硬化性樹脂２１２を厚みおよそ２５μｍでスピンコート法によって塗布した。なお、ここでは塗布方法としてはスピンコート法を用いたが、それ以外の方法でも構わない。
（ｃ）次いで、第２情報記録層の記録再生のための溝または凹凸ピットを有する第１スタンパ基板２２２を、塗布したＵＶ硬化性樹脂２１２に密着させ、ＵＶランプ２０８からＵＶ光を照射した。これによってＵＶ硬化性樹脂２１２を硬化させ、第１中間層２０２とした。なお、第１中間層２０２の第１スタンパ基板２２２に面した側には上記溝又は凹凸ピットが転写されている。
なお、第１スタンパ基板２２２を透してＵＶ光の照射を行うため、第１スタンパ基板２２２はＵＶ光を透過することが好ましい。また、第１スタンパ基板２２２はポリカーボネートを材料とし、射出成形によって形成した。第１スタンパ基板２２２の厚みはおよそ０．６ｍｍで、直径や中心孔径は基板２０１とほぼ同じとした。

（ｄ）次に、図３（ａ）のように、ＵＶ硬化性樹脂２１２を硬化して形成した第１中間層２０２から第１スタンパ基板２２２を剥離した。その後、第１中間層２０２の上に転写された溝又は凹凸ピット上に第２情報記録層２０６をスパッタ法によって形成した。

（ｅ）同様にして、図３（ｂ）のように、第２情報記録層２０６上に、ＵＶ硬化性樹脂２１２を厚みおよそ１８μｍで塗布した。塗布方法としてはここでもスピンコート法を用いたが、それ以外の方法でも構わない。
（ｆ）次いで、第３情報記録層の記録再生のための溝または凹凸ピットを有する第２スタンパ基板２２３を、塗布したＵＶ硬化性樹脂２１２に密着させ、ＵＶランプ２０８から第２スタンパ基板２２３を介してＵＶ光を照射した。なお、第１スタンパ基板２２２と同様に、第２スタンパ基板２２３もポリカーボネートから射出成形によって形成した。

（ｇ）図４（ａ）のように、ＵＶ硬化性樹脂２１２を硬化して形成した第２中間層２０３から第２スタンパ基板２２３を剥離した後、第２中間層２０３に第３情報記録層２０７をスパッタによって形成した。

（ｈ）最後に、図４（ｂ）のように、ＵＶ硬化性樹脂２１２を厚みおよそ５７μｍで塗布し、ＵＶ光を照射してＵＶ硬化性樹脂２１２を硬化して光透過層２０４を形成した。ＵＶ硬化性樹脂の形成方法としてはスピンコート法を用いた。詳しくは、例えば特許第３９５５８６７号や特開２００５−２１０９５０号公報に記載の方法などである。

本発明の実施の形態２に係る光情報記録媒体の製造方法では、第１中間層２０２へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_１と、第２中間層２０３へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_２とがほぼ等しくなるように、もしくは多少違いが出たとしても、第１中間層２０２と第２中間層２０３の線膨張係数の差が前述した範囲内（２．５×１０^−４（１／℃）未満）になるように、それぞれのＵＶ光の照射量ＵＶ_１、ＵＶ_２、ＵＶ_３を調整することを特徴とする。
これによって、第１中間層２０２と第２中間層２０３の線膨張係数の差が前述した範囲内に調整できるので、第１中間層２０２と第２中間層２０３の間に挟まれる第２情報記録層２０６のひび割れ等による破損を防ぐことができる。

本製造方法においては、基板２０１とは反対側の方向からＵＶ光の照射を３回行っている。この場合にそれぞれの中間層２０２、２０３におけるＵＶ光の照射量合計がどれぐらいになるかを考える。まず、各情報記録層からのＵＶ光の反射はわずかなので無視する。また、実際にはＵＶ光は第１スタンパ基板２２２、第２スタンパ基板２２３を介して照射されるので、詳細には照射されたＵＶ光のうちスタンパ基板２２２、２２３の透過率も考慮する必要がある。しかし、考察を容易にするために、それぞれのスタンパ基板２２２、２２３を透過したＵＶ光の照射量を用いることとする。すなわち、ＵＶ硬化性樹脂２１２への１回目のＵＶ光の第１スタンパ基板２２２を透過した照射量をＵＶ_１、ＵＶ硬化性樹脂２１２への２回目のＵＶ光の第２スタンパ基板２２３を透過した照射量をＵＶ_２、ＵＶ硬化性樹脂２１２への３回目のＵＶ光の照射量をＵＶ_３とする。また、第２情報記録層２０６の透過率をｔ_２、第３情報記録層２０７の透過率をｔ_３とする。

以上の条件に基づいて、それぞれの情報記録層２０６、２０７におけるＵＶ光に対する透過率を考慮したうえで、それぞれの中間層２０２、２０３でのＵＶ光の照射量合計Ｐ_１、Ｐ_２を算出する。まず、第１中間層２０２に照射されるＵＶ光の照射量合計Ｐ_１は、
Ｐ_１＝ＵＶ_１＋ＵＶ_２・ｔ_２＋ＵＶ_３・ｔ_２・ｔ_３
となる。また、第２中間層２０３に照射されるＵＶ光の照射量合計Ｐ２は、
Ｐ_２＝ＵＶ_２＋ＵＶ_３・ｔ_３
となる。

次に、第１中間層２０２へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_１と、第２中間層２０３へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_２とがほぼ等しいという条件を式で表すと、以下のようになる。
Ｐ_１≒Ｐ_２
さらに、ＵＶ_１、ＵＶ_２、ＵＶ_３、ｔ_２、ｔ_３を用いて表すと、
ＵＶ_１＋ＵＶ_２・ｔ_２＋ＵＶ_３・ｔ_２・ｔ_３＝ＵＶ_２＋ＵＶ_３・ｔ_３
ＵＶ_１＝（１−ｔ_２）（ＵＶ_２＋ＵＶ_３・ｔ_３）
となる。

図５は、本実施の形態２に係る３層の情報記録層を含む光情報記録媒体の製造方法において、３回のＵＶ光の照射量ＵＶ_１、ＵＶ_２、ＵＶ_３と、第１中間層２０２へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_１と、第２中間層２０３へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_２との関係を示すグラフである。図５に示すように、第２中間層２０３を形成するための２回目のＵＶ光の照射において、上層の第２中間層２０３に照射されるだけでなく、第２情報記録層２０６を介して下層の第１中間層２０２にも照射される。この場合、第２情報記録層２０６を透過して第１中間層２０２へ到達するため照射量増加の傾斜は第２中間層２０３への照射量増加の傾斜よりも緩くなる。なお、光透過層２０４を形成するための３回目のＵＶ光の照射においても、第１中間層２０２には第３情報記録層２０７及び第２情報記録層２０６を介してＵＶ光が到達し、第２中間層２０３には第３情報記録層２０７を介してＵＶ光が到達する。実施の形態２に係る光情報記録媒体の製造方法では、第２情報記録層２０６、第３情報記録層２０７の透過率を考慮して、図５に示すように３回のＵＶ光の照射量ＵＶ_１、ＵＶ_２、ＵＶ_３について制御することにより、第１中間層２０２へのＵＶ光の照射量合計と第２中間層２０３へのＵＶ光の照射量合計とを同程度にすることができる。

（変形例）
なお、本実施の形態２では、３層の情報記録層を有する光情報記録媒体について考察したが、さらに変形例として４層の情報記録層を有する光情報記録媒体の場合について考察する。この場合、４回のＵＶ光の照射について、第１中間層の形成時に照射する第１回目のＵＶ光の照射量ＵＶ_１、第２中間層の形成時に照射する第２回目のＵＶ光の照射量ＵＶ_２、第３中間層の形成時に照射する第３回目のＵＶ照射量ＵＶ_３、光透過層の形成時に照射する第４回目のＵＶ光の照射量ＵＶ_４とする。

そこで、第１中間層に照射されるＵＶ光の照射量合計Ｐ１、第２中間層に照射されるＵＶ光の照射量合計Ｐ_２、第３中間層に照射されるＵＶ光の照射量合計Ｐ_３のそれぞれは以下のように表される。
Ｐ_１＝ＵＶ_１＋ＵＶ_２・ｔ_２＋ＵＶ_３・ｔ_２・ｔ_３＋ＵＶ_４・ｔ_２・ｔ_３・ｔ_４
Ｐ_２＝ＵＶ_２＋ＵＶ_３・ｔ_３＋ＵＶ_４・ｔ_３・ｔ_４
Ｐ_３＝ＵＶ_３＋ＵＶ_４・ｔ_４
また、それぞれの照射量合計が互いにほぼ等しいという条件は以下のように表される。
Ｐ_１≒Ｐ_２≒Ｐ_３≒Ｐ_４

図６は、実施の形態２の変形例における４回のＵＶ光の照射量ＵＶ_１、ＵＶ_２、ＵＶ_３、ＵＶ_４と、第１中間層へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_１と、第２中間層へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_２と、第３中間層へのＵＶ光の照射量合計Ｐ_３との関係を示すグラフである。図６に示すように、第２中間層を形成するための２回目のＵＶ光の照射において、上層の第２中間層に照射されるだけでなく、第２情報記録層を介して下層の第１中間層にも照射される。この場合、第２情報記録層を透過して第１中間層へ到達するため照射量増加の傾斜は第２中間層への照射量増加の傾斜よりも緩くなる。また、第３中間層を形成するための３回目のＵＶ光の照射において、上層の第３中間層に照射されるだけでなく、第３情報記録層を介して下層の第２中間層にも照射され、第３情報記録層及び第２情報記録層を介してさらに下層の第１中間層にも照射される。なお、光透過層を形成するための４回目のＵＶ光の照射においても、第１中間層には第４情報記録層、第３情報記録層及び第２情報記録層を介してＵＶ光が到達する。第２中間層には第４情報記録層及び第３情報記録層を介してＵＶ光が到達する。第３中間層には第４情報記録層を介してＵＶ光が到達する。実施の形態２の変形例に係る光情報記録媒体の製造方法では、第２情報記録層、第３情報記録層及び第４情報記録層の透過率を考慮して、図６に示すように４回のＵＶ光の照射量ＵＶ_１、ＵＶ_２、ＵＶ_３、ＵＶ_４について制御することにより、第１中間層へのＵＶ光の照射量合計、第２中間層へのＵＶ光の照射量合計、第３中間層へのＵＶ光の照射量合計を同程度にすることができる。

なお、ｎ層の情報記録層を有する光情報記録媒体は、ｎ−１層の中間層と、１層の光透過層を有する。この場合、第ｓ中間層へのＵＶ光の照射量合計Ｐｓは、以下の式で表すことができる。

ここで、ｎは３以上の自然数であり、ｓは１からｎ−１の自然数をとりうる。また、ｉ、ｊは、１以上の自然数である。ｔ_ｉは第ｉ情報記録層の透過率である。

さらに、各中間層へのＵＶ光の照射量合計Ｐｓがそれぞれ同程度であるという条件は、以下のように表される。
Ｐ_１≒Ｐ_２≒Ｐ_３≒・・・≒Ｐ_ｎ−１

ここまで光情報記録媒体の製造方法の一例を挙げ、その際に同一のＵＶ硬化性樹脂からなる各中間層に照射されるＵＶ光の照射量合計をほぼ同程度にする方法について述べてきた。さらに、例えば光透過層の表面に、傷つき防止のための保護層をＵＶ硬化性樹脂で設ける場合においても、その際の各中間層におけるＵＶ光の照射量合計も同様の方法で算出し、各中間層に照射されるＵＶ光の照射量合計を同程度とするように、各ＵＶ光の照射量を制御することが好ましい。これによって、各中間層における線膨張係数の差を上記好ましい範囲内とすることができる。

さらに、ＵＶ照射のプロセスが異なる製造方法、例えば、基板方向からＵＶ照射を行う場合、上方からのＵＶ光照射と基板方向からのＵＶ光照射とを組み合わせる場合、５層以上の情報記録層を有する光情報記録媒体の製造方法の場合等のいずれにおいても同様である。

以上、本発明の実施の形態２について例をあげて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。

（実施の形態３）
実施の形態１および２においては、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク型の構造を持つ光情報記録媒体について例を示してきた。しかしながら、中間層に挟まれた光情報記録層が、それぞれの中間層の線膨張係数差によって昇温時にダメージを受けることは、ディスク全体の構造によらず、例えば多層型のＨＤ ＤＶＤやそれ以外の次世代記録媒体でも同様である。実施の形態１および２で述べたように、それぞれの中間層の線膨張係数差を小さくすることが好ましい。

本発明に係る光情報記録媒体の製造方法及び光情報記録媒体は、高い信頼性を有する多層光情報記録媒体を提供するために有用である。

１０１，２０１ 基板
１０２，２０２ 第１中間層
１０３，２０３ 第２中間層
１０４，２０４ 光透過層
１０５，２０５ 第１情報記録層
１０６，２０６ 第２情報記録層
１０７，２０７ 第３情報記録層
２０８ ＵＶランプ
２１２ ＵＶ硬化性樹脂
２２２ 第１スタンパ基板
２２３ 第２スタンパ基板

Claims (10)

1. ３層の情報記録層と、２層の中間層と、光透過層とを含む光情報記録媒体の製造方法であって、
   第１情報記録層の上に第１のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
   １回目のＵＶ光照射として、前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第１の照射量で照射して、前記第１のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第１中間層を形成するステップと、
   前記第１中間層の上に第２情報記録層を設けるステップと、
   前記第２情報記録層の上に第２のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
   ２回目のＵＶ光照射として、前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第２の照射量で照射して、前記第２のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第２中間層を形成するステップと、
   前記第２中間層の上に第３情報記録層を設けるステップと、
   前記第３情報記録層の上に第３のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
   ３回目のＵＶ光照射として、前記第３のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第３の照射量で照射して、前記第３のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて光透過層を形成するステップと、
   を含み、
   前記第１のＵＶ硬化性樹脂と、前記第２のＵＶ硬化性樹脂とは、ＵＶ光の照射量合計と線膨張係数との関係が実質的に同じ特性を有すると共に、
   前記第１中間層へのＵＶ光の照射量合計と、前記第２中間層へのＵＶ光の照射量合計とが実質的に同じとなるように、前記１回目、２回目、３回目のＵＶ光照射について、前記第１の照射量、前記第２の照射量、前記第３の照射量を制御すると共に、
   前記第２情報記録層の透過率ｔ _２ 、前記第３情報記録層の透過率ｔ _３ 、前記１回目のＵＶ光照射の第１の照射量ＵＶ _１ 、前記２回目のＵＶ光照射の第２の照射量ＵＶ _２ 、前記３回目のＵＶ光照射の第３の照射量ＵＶ _３ について、前記第１中間層へのＵＶ光への照射量合計Ｐ _１ は、
   Ｐ _１ ＝ＵＶ _１ ＋ＵＶ _２ ・ｔ _２ ＋ＵＶ _３ ・ｔ _２ ・ｔ _３
   と表され、前記第２中間層へのＵＶ光への照射量合計Ｐ _２ は、
   Ｐ _２ ＝ＵＶ _２ ＋ＵＶ _３ ・ｔ _３
   と表され、前記第１中間層へのＵＶ光への照射量合計Ｐ _１ と前記第２中間層へのＵＶ光への照射量合計Ｐ _２ とが実質的に同じとなるように１回目、２回目、３回目のＵＶ光照射について、第１の照射量ＵＶ _１ 、第２の照射量ＵＶ _２ 、第３の照射量ＵＶ _３ を制御することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
2. 前記第１のＵＶ硬化性樹脂と前記第２のＵＶ硬化性樹脂が、同じ材料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の製造方法。
3. 前記第１中間層を形成するステップでは、前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上に前記第２情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第１のスタンパを対向させて密着させ、前記第１のスタンパを介して前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第１のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第１中間層を形成すると共に、
   前記第２中間層を形成するステップでは、前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上に前記第３情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第２のスタンパを対向させて密着させ、前記第２のスタンパを介して前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第２のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第２中間層を形成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の製造方法。
4. 基板と、ｎが３以上の自然数であるｎ層の情報記録層と、ｎ−１層の中間層と、１層の光透過層とを有する光情報記録媒体の製造方法であって、
   （１）自然数ｉについて、１からｎ−１までについて、以下のステップ、
   ａ）第ｉ情報記録層の上に第ｉのＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
   ｂ）ｉ回目のＵＶ光照射として、前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第ｉの照射量ＵＶ_ｉで照射して、前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第ｉ中間層を形成するステップと、
   ｃ）前記第ｉ中間層の上に第（ｉ＋１）情報記録層を設けるステップと、
   を繰り返すと共に、
   （２）第ｎ情報記録層の上に第ｎのＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
   （３）ｎ回目のＵＶ光照射として、前記第ｎのＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第ｎの照射量ＵＶ_ｎで照射して、前記第ｎのＵＶ硬化性樹脂を硬化させて光透過層を形成するステップと、
   を含み、
   自然数ｉが１からｎ−１の間にある前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂は、ＵＶ光の照射量合計と線膨張係数との関係が実質的に同じ特性を有すると共に、
   下記式で表される第ｓ中間層へのＵＶ光の照射量合計Ｐｓが各中間層について実質的に同じであることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
   

   

   （ｎは３以上の自然数であり、ｓは１からｎ−１の範囲の自然数であり、ｉ、ｊは、２以上の自然数であり、ｔ_ｉは、第ｉ情報記録層の透過率）
5. 前記第ｉ中間層を形成するステップでは、前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂の上に前記第（ｉ＋１）情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第ｉのスタンパを対向させて密着させ、前記第ｉのスタンパを介して前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第ｉのＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第ｉ中間層を形成す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。
6. ３層の情報記録層と、２層の中間層と、光透過層とを含む光情報記録媒体の製造方法であって、
   第１情報記録層の上に第１のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
   １回目のＵＶ光照射として、前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第１の照射量で照射して、前記第１のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第１中間層を形成するステップと、
   前記第１中間層の上に第２情報記録層を設けるステップと、
   前記第２情報記録層の上に第２のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
   ２回目のＵＶ光照射として、前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第２の照射量で照射して、前記第２のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第２中間層を形成するステップと、
   前記第２中間層の上に第３情報記録層を設けるステップと、
   前記第３情報記録層の上に第３のＵＶ硬化性樹脂を設けるステップと、
   ３回目のＵＶ光照射として、前記第３のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を第３の照射量で照射して、前記第３のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて光透過層を形成するステップと、
   を含み、
   前記第１のＵＶ硬化性樹脂と、前記第２のＵＶ硬化性樹脂とは、異なるＵＶ硬化性樹脂であって、
   前記１回目、２回目、３回目のＵＶ光照射を受けた前記第１中間層の線膨張係数と、前記２回目、３回目のＵＶ光照射を受けた前記第２中間層の線膨張係数との差が、２．５×１０^−４（１／℃）未満となるように、前記１回目、２回目、３回目のＵＶ光照射について、前記第１の照射量、前記第２の照射量、前記第３の照射量を制御することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
7. 前記第１中間層を形成するステップでは、前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上に前記第２情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第１のスタンパを対向させて密着させ、前記第１のスタンパを介して前記第１のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第１のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第１中間層を形成すると共に、
   前記第２中間層を形成するステップでは、前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上に前記第３情報記録層のための溝または凹凸ピットを有する第２のスタンパを対向させて密着させ、前記第２のスタンパを介して前記第２のＵＶ硬化性樹脂の上からＵＶ光を照射して、前記第２のＵＶ硬化性樹脂を硬化させて第２中間層を形成することを特徴とする請求項６に記載の光情報記録媒体の製造方法。
8. 請求項１に記載の光情報記録媒体の製造方法によって製造された３層以上の複数の情報記録層を有する光情報記録媒体であって、
   前記光情報記録媒体は、１層の情報記録層を挟む２層の中間層を有し、
   前記情報記録層を介して接する２つの前記中間層の線膨張係数の差が、２．５×１０^−４（１／℃）未満であることを特徴とする光情報記録媒体。
9. 前記情報記録層を介して接する２つの前記中間層の前記線膨張係数の差が１．９×１０^−４（１／℃）以下であることを特徴とする請求項８に記載の光情報記録媒体。
10. 前記情報記録層を介して接する２つの前記中間層の引張弾性率が、６０℃以下の温度において、１００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項８に記載の光情報記録媒体。

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