JP6064028B2 - 光情報記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明によれば、基板の両面にガイド溝を設けた後に記録層等を形成する際に、ガイド溝の汚れや傷つきを抑制し、光情報記録媒体の品質を向上することができる。
基板10は、基板素材10Aと、この基板素材10Aの図1における下側に設けられたガイド層10Bとからなる。
基板素材10Aは、記録層21や中間層22を支持するための支持体であり、形状、材質、厚さなどは特に限定されない。基板素材10Aは、一例としてポリカーボネートのディスクなどからなる。基板素材10Aは、図1における上側の面に第1ガイド溝15Aを有している。第1ガイド溝15Aは、例えば、螺旋状に設けられ、図1における上側にある記録層21に情報を記録し、または、記録層21から情報を読み出す際に光ピックアップ装置がトラッキングをするのに用いられる。なお、以下の説明において、第1ガイド溝15Aが設けられた図1の上側を「おもて側」といい、第2ガイド溝15Bが設けられた下側を「裏側」という。
反射層11A,11Bは、それぞれ、第1ガイド溝15Aおよび第2ガイド溝15Bの表面に設けられている。反射層11A,11Bは、例えば、銀やアルミニウムなどの金属などからなる。反射層11A,11Bの厚さは、第1ガイド溝15Aおよび第2ガイド溝15Bの形状を害さない限り特に限定されない。なお、反射層11A,11Bの有無は任意である。
スペーサ層12A,12Bは、それぞれ、反射層11A,11Bの外側の表面に設けられている。スペーサ層12A,12Bは、記録界面からの反射光に対する、反射層11A,11Bからの反射光による干渉を低減するよう、記録層21との間隔をとるための層であり、本実施形態では、一例として、紫外線硬化樹脂からなる。スペーサ層12A,12Bの有無は任意であり、例えば、反射層11A,11Bの上に、直接、記録層21が設けられていても構わない。
記録層21は、互いの間に中間層22を介して複数、本実施形態では、一例として基板10のおもて側と裏側にそれぞれ10層ずつ設けられている。
記録層21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、本発明においてその記録原理をはじめ、材料、厚さ、層構成などは特に限定されない。例えば、記録層21は、記録光を照射することにより、屈折率、光吸収率または形状などが変化することでドット状の記録マークが形成されるものである。本実施形態においては、記録層21は、一例として記録光の照射により形状が変化する構成となっている。そのため、記録層21は、高分子バインダーと、高分子バインダーに分散された色素とを有してなる。記録層21は、記録光を照射すると、色素が記録光を吸収して発生する熱により高分子バインダーが変形し、感圧粘着剤層22Aとの界面に感圧粘着剤層22Aに向かう凸形状が形成されることで記録マーク(情報)が記録される。より詳しくは、記録マークは、中央が記録層21から感圧粘着剤層22Aに向かうように凸形状となり、この凸形状の周囲が、感圧粘着剤層22Aから記録層21に向かうように凹形状(記録層21を基準に見て)となる。なお、本明細書において、記録時に形状が変化して記録マークが形成される界面を「記録界面」という。
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。
中間層22は、複数の記録層21の間に配置されている。言い換えると、中間層22と記録層21とは交互に配置されている。中間層22は、複数の記録層21の間で層間クロストーク(隣接する記録層21間の信号の混じり合い)が生じないように、記録層21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22の厚さは、2μm以上である。中間層22は、層間クロストークが防止できる限り薄い方がよく、例えば、20μm以下が望ましい。一例として、本実施形態では、感圧粘着剤層22Aと紫外線硬化樹脂層22Bの厚さは、それぞれ10μmである。すなわち、本実施形態において感圧粘着剤層22Aと紫外線硬化樹脂層22Bは、同じ厚さである。このように、感圧粘着剤層22Aと紫外線硬化樹脂層22Bが同じ厚さであることで、記録界面のピッチが、12μm、10μm、12μm、10μm・・・と一定ピッチではなくなる。これにより、再生中の記録界面からの反射光である再生光と、再生中の記録界面に隣接する記録界面における読出光の反射光との干渉が、再生光に与える影響を小さくすることができる。
なお、感圧粘着剤層22Aおよび紫外線硬化樹脂層22Bは、それぞれ、屈折率分布が略均一な層である。
((n3−n1)/(n3+n1))2≦0.0003
を満たす程度、つまり、紫外線硬化樹脂層22Bと記録層21の界面(非記録界面)での反射率が0.0003(0.03%)以下である程度に、同等の屈折率を有するのが望ましい。
記録層21と紫外線硬化樹脂層22Bの屈折率は、非記録界面での反射を無くすため、近ければ近いほど良く、記録層21と紫外線硬化樹脂層22Bの屈折率の差は、好ましくは0.05以下、より好ましくは0.03以下、さらに好ましくは0.01以下、最も好ましくは0である。一例としては、記録層21の屈折率n1は、1.565であり、紫外線硬化樹脂層22Bの屈折率n3は、1.564である。このとき、((n3−n1)/(n3+n1))2は、ほぼ0である。
0.0005≦((n2−n1)/(n2+n1))2≦0.04
を満たす程度に異なるのが望ましい。
このように、感圧粘着剤層22Aを記録層21よりも軟らかい構成とすることで、記録層21を記録光により加熱して膨脹させたときに、感圧粘着剤層22Aが変形しやすく、記録界面の変形を容易に起こさせることができる。
カバー層30A,30Bは、記録層21および中間層22(感圧粘着剤層22Aおよび紫外線硬化樹脂層22B)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、例えば、ポリカーボネートからなる。カバー層30A,30Bは、数十μm〜数mmの適宜な厚さで設けられる。
以上のような光情報記録媒体1の製造方法について説明する。
[多層構造シートの製造方法]
まず、多層構造シート20の製造方法について説明する。
図2(a)に示すように、剥離シート61の上に紫外線硬化樹脂をブレードコートなどにより塗布し、紫外線ランプ69で紫外線を照射して硬化させ、紫外線硬化樹脂層22Bを形成する。そして、図2(b)に示すように、紫外線硬化樹脂層22Bの上に記録材料をブレードコートなどにより塗布し、乾燥させ、記録層21を形成する。次に、図2(c)に示すように、剥離シート62に感圧粘着剤層22Aが塗布されたシートを用意し、感圧粘着剤層22Aを記録層21に貼り合わせる。さらに、図2(d)に示すように、剥離シート61を剥がした後、紫外線硬化樹脂層22Bの上にブレードコートなどにより記録材料を塗布し、乾燥させ、もう一つの記録層21を形成する。これにより、剥離シート62に支持された多層構造シート20が製造される。
次に、多層構造シート20を利用して光情報記録媒体1を製造する方法について説明する。
まず、図3(a)に示すように、射出成形などにより、おもて面に第1ガイド溝15Aを有する基板素材10Aを成形する(第1工程)。基板素材10Aは、例えば、中心に円形の孔が空いたディスク形状に成形しておく。
例えば、記録層21は、基板10の両側にそれぞれ複数設けるのではなく、1層ずつ、計2層を設ける構成でも構わない。この場合、中間層22は設ける必要が無い。
次に、本発明の光情報記録媒体の製造方法の実施例について説明する。この実施例においては、前記実施形態で説明した製造方法と略同様の方法で光情報記録ディスクを作成した。
実施例においては、射出成形により、片面に第2ガイド溝を反転させた凹凸面を有するスタンパをポリカーボネートにより作成した。凹凸面の剥離性を向上させるため、凹凸面にスパッタ装置により銀合金GD02(コベルコ科研製)を10nm積層した。スタンパの形状は、厚さ0.8mm、直径120mmの円板である。
下記の材料を5時間、撹拌して混合し、紫外線硬化樹脂材料を作成した。
アクリル樹脂EA−F5003(大阪ガスケミカル株式会社製)79質量部
アクリル樹脂M−310(東亞合成株式会社製) 21質量部
光重合開始剤IRGACURE184(Ciba AG製) 3質量部
紫外線硬化樹脂材料を剥離フィルムHY−NS80(東山フィルム株式会社製)上にブレード塗布し、高圧UVランプUM−102(ウシオ電機株式会社製)で紫外線を照射し、中間層としての紫外線硬化樹脂層を形成した。触針式表面形状測定器DektakXT(株式会社アルバック製)で測定した紫外線硬化樹脂層の厚さは10μmであった。
ポリマーバインダ:ポリメタクリル酸メチル(シグマアルドリッチジャパン株式会社製) 63質量部
光吸収材料:2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン(シグマアルドリッチジャパン株式会社製) 37質量部
溶媒:2−ブタノン(和光純薬工業株式会社製) 2200質量部
ポリカーボネートフィルム(帝人化成製)と粘着シートDA−3010をラミネーターRSL−382S(日本オフィスラミネーター製)で貼り合せ、ディスク形状に切り抜き、カバー層となるカバーシートを作成した。
片面に第1ガイド溝となるガイド溝を設けた厚さ0.8mm、直径120mmのポリカーボネート製基板を射出成形により作成した。スタンパをスピンコーターに凹凸面を上にして置き、紫外線硬化樹脂材料1gを滴下し(図3(c))、その上に基板の第1ガイド溝の無い側を下にして重ねた(図3(d))。これを、5000rpmで30秒間回転させて紫外線硬化樹脂材料をスピンコートし、キセノンフラッシュランプを1秒間照射し紫外線硬化樹脂材料を硬化させた。
完成した光情報記録ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、長さが100μm以上の欠陥は0個であった。
[光情報記録ディスクの作成]
片面に第1ガイド溝となるガイド溝を設けた厚さ0.8mm、直径120mmのポリカーボネート製基板を射出成形により作成した。スタンパをスピンコーターに凹凸面を上にして置き、紫外線硬化樹脂材料1gを滴下し(図3(c))、その上に基板の第1ガイド溝の無い側を下にして重ねた(図3(d))。これを、5000rpmで30秒間回転させて紫外線硬化樹脂材料をスピンコートし、キセノンフラッシュランプを1秒間照射し紫外線硬化樹脂材料を硬化させた。そして、スタンパを剥離して第2ガイド溝を露出させた。
完成した光情報記録ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、長さが100μm以上の欠陥は5個であった。
Claims (6)
- 両面にトラッキング用のガイド溝が形成された基板と、当該基板の両側にそれぞれ少なくとも1層ずつ設けられる記録層と、前記記録層よりも外側に設けられるカバー層とを備えた光情報記録媒体の製造方法であって、
片面に第1ガイド溝が形成された基板素材を用意する第1工程と、
前記基板素材の前記第1ガイド溝が形成されていない面と、第2ガイド溝に対応するパターンが形成されたスタンパとの間にエネルギー硬化樹脂材料を配置し、前記エネルギー硬化樹脂材料を硬化させて第2ガイド溝を形成する第2工程と、
前記スタンパを前記第2ガイド溝の保護部材として残したまま前記スタンパ付の基板を保持して、前記第1ガイド溝側に少なくとも1層の前記記録層と前記カバー層とを設ける第3工程と、
前記スタンパを剥離して前記第2ガイド溝を露出させる第4工程と、
前記第2ガイド溝側に少なくとも1層の前記記録層と前記カバー層とを設ける第5工程とを備えることを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。 - 前記第1工程は、射出成形により、片面に第1ガイド溝が形成された前記基板素材を作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。
- 前記第3工程および前記第5工程において、前記記録層を前記基板の両側にそれぞれ複数層設け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。
- 前記第3工程および前記第5工程において、前記記録層を前記基板の両側にそれぞれ複数層設け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。
- 前記第3工程および前記第5工程において、記録層、中間層、記録層および粘着性を有する中間層をこの順に備える多層構造シートを貼ることで複数の前記記録層を設け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。
- 前記第3工程および前記第5工程において、記録層、中間層、記録層および粘着性を有する中間層をこの順に備える多層構造シートを貼ることで複数の前記記録層を設け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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