JP4618352B2 - 光学記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学記録媒体の製造方法に関する。

次世代の光ディスクメディアとして、片面にＮＴＳＣ４時間記録再生ができる光ディスクメディアが提案されている。これは、家庭用ビデオディスクレコーダーとして４時間程度の記録再生を可能にすることにより、現行のＶＴＲ（Video Tape Recorder ）に代わる新しい記録媒体としての機能を備えるものである。

また、このような記録媒体として、ＣＤ（Compact Disc）と同じ形状、サイズに選定することによってＣＤの手軽さ、使い勝手に慣れ親しんだユーザーにとって違和感のない商品とすることができる。

さらに、ディスク形態の最大の特徴としてのアクセスの速さを利用し、小型、簡便な記録機というだけでなく、瞬時に録画、再生やトリックプレイ、編集など多彩な機能を盛り込んだ商品を実現できる。

上記のような商品を実現化するに、例えば８ＧＢ以上の記録容量を有するものとすることが要求されてきている。

しかしながら、従来、ＣＤと同径サイズであって、一主面のみに単層の情報信号層を有するものにおいては、８ＧＢ以上の記録容量を有する光学記録媒体は存在していなかった。

既に提案されているＤＶＤ（Digital Versatile Disc) においては、情報信号部の領域内、すなわちディスクの中心部から半径２４〜５８（ｍｍ）の範囲の領域内において、照射レーザー光波長λ＝０．６５μｍ、レンズの開口数Ｎ．Ａ．＝０．６の条件下において記録容量は４．７ＧＢである。ＥＣＣや変調方式などの信号フォーマットを変えずに、上記ＤＶＤよりさらに大容量化を図る場合、例えば８ＧＢ以上を実現する為には、下記〔数１〕を満足することが必要となる。
［数１］
４．７×（０．６５／０．６０×Ｎ．Ａ．／λ）² ≧８

上記式より、Ｎ．Ａ．／λ≧１．２０を満たすことが必要である。したがって、照射レーザー光の波長λを短くするか、あるいはレンズの開口数Ｎ．Ａ．の値を高くするかのどちらかの条件が必要となる。

上記条件を満たすために、例えばＮ．Ａ．を高くする場合には、光ディスクの情報信号上であって、再生用レーザー光照射面側に形成されてなる光透過層の厚さを薄くする必要がある。これは、光学ピックアップの光軸に対してディスク面が垂直からズレる角度（チルト角）の許容量が小さくなるためであり、このチルト角が光透過層の厚さによる収差の影響を受け易いためである。

また、上記のように高密度の光学記録媒体を作製するためには、同様の理由から、光透過層の厚さむら（Δｔ）についても低減化させる必要がある。

上述したことに鑑みて、本発明においては、特にレンズの開口数Ｎ．Ａ．を高くした場合に対応可能で、例えば８ＧＢ以上の大容量の光学記録媒体の製造方法を提供するものである。

本発明は、レーザー光が入射する側の面に、少なくとも二以上の情報信号部と、光透過層とを具備する光学記録媒体の製造方法であって、
射出成形によって基板の表面に第１の情報信号部を形成する工程と、上記基板上に第１の反射膜を形成する工程と、上記第１の反射膜上に上記基板の中心孔を埋めた状態で、中心から紫外線硬化性樹脂を滴下し、当該紫外線硬化樹脂を介してスタンパーを接触させて、回転延伸し、硬化させることによって上記スタンパーの情報ピットあるいは案内溝が転写された第２の情報信号部を有する紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、上記紫外線硬化樹脂層上に第２の反射膜を形成する工程と、上記第２の反射膜上に保護層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
なお、第１の情報信号部と第２の情報信号部を、情報信号部の層数とピックアップレンズの可動距離とに応じた間隔に設けることが好適である。

上記構成によれば、光透過層の厚さを薄くして多層構造とすることができる。

以上のように、本発明によれば、光透過層の厚さを薄くして多層構造とすることができるので、特に記録再生光学系の対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．を高くする場合に好適で、例えば８ＧＢ以上もの大容量の光学記録媒体が得られる。

以下、本発明の具体的な実施の形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施例においては、光ディスクであって、情報信号部を有する基板上の光透過層を通過させることにより、レーザー光を照射して信号の再生を行う光ディスクに適用した例について説明するが、本発明は下記に示す実施例に限定されるものではない。

一般的にディスクスキューマージンΘと記録再生光学系のレーザー光の波長λ、レンズの開口数Ｎ．Ａ．、および光学記録媒体のレーザー照射面側であって、情報信号上に形成された光透過層の厚さｔとは相関関係にある。実用上充分そのプレイヤビリティが実証されているコンパクトディスク（ＣＤ）の例を基準にこれらのパラメータとΘとの関係が、特開平３−０９７１３４号公報に示されている。これによると、｜Θ｜≦８４．１１５°（λ／Ｎ．Ａ．³ ／ｔ）であればよく、これは本発明の光学記録媒体にも適用することができる。

ここで、ディスクを実際に量産する場合のスキューマージンΘの具体的な限界値を考えると、０．４°とするのが妥当である。これは、量産を考えた場合、これより小さくすると歩留まりが低下し、コストが上がるからである。既存の記録媒体についても、ＣＤでは０．６°、ＤＶＤでは０．４°である。

従って、スキューマージンΘ＝０．４°として、レーザー光の短波長化、高Ｎ．Ａ．化により光透過層の厚さをどの程度に設定すべきかを計算すると、まずレーザー光の波長λをλ＝０．６５μｍとすると、Ｎ．Ａ．は上記〔数１〕の結果式のＮ．Ａ．／λ≧１．２０から、０．７８以上であることが要求される。すなわちｔ≦２８８μｍであることが導き出される。

また、レーザー光が短波長化し、λ＝０．４μｍ程度となった場合、レンズの開口数については、Ｎ．Ａ．≧０．７８であるものとすると、光透過層の厚さｔはｔ＝１７７μｍになる。この場合、基板の厚さが１．２ｍｍであるＣＤ等の製造設備を流用することを考慮すると、ディスク全体の厚さは最大約１．３８ｍｍとなる。

また、ＭＯの磁界変調を考慮すると、光透過層の厚さｔはさらに薄くすることが要求され、例えば３０μｍ以下に形成することにより、ＭＯでの記録再生が容易になる。

一方、光透過層の厚さｔの下限は、記録膜あるいは反射膜を保護する光透過層の保護機能によって決まり、信頼性や後に記述する２群レンズの衝突の影響を考慮すると１０μｍ以上であることが望ましい。

上記のように記録密度を上げるためにはＮ．Ａ．／λの値を上げることが不可欠である。この場合、例えば記憶容量として８ＧＢを達成させるために、少なくともＮ．Ａ．を０．７以上とし、レーザーの波長λを０．６８μｍ以下とすることが必要となる。また上記のように光透過層の厚さとスキューとの間には、上述した関係があるが、赤色レーザーから青色レーザーまで対応することを考慮して、光透過層の厚さは１０〜１７７μｍに設定するのが適切である。

光学記録媒体において、８ＧＢの記録容量を達成するためには、記録信号のトラックピッチＰおよび線密度ｄを調整する必要がある。その条件としては、下記〔数２〕を満たすことが必要である。
［数２］
（０．７４／Ｐ）×（０．２６７／ｄ）×４．７≧８
すなわち、ｄ≦０．１１６１／Ｐ（μｍ／ｂｉｔ）を満たせばよい。

トラックピッチＰ＝０．５６μｍのとき、線密度ｄ≦０．２０６μｍ／ｂｉｔとなるが、これはＤＶＤのＲＯＭ（Read Only Memory) を基準にしており、記録再生の信号処理技術の進歩（具体的には、ＰＲＭＬの適用や、ＥＣＣの冗長度を減らす等）を考慮すると、さらに１５％程度の線密度の増加が見込まれ、その分トラックピッチＰを増やすことが可能である。このことからトラックピッチＰは最大で０．６４μｍ程度とすることができる。

さらに高密度記録媒体においては、トラックピッチ変動ΔＰについても公差が厳しくなる。ＣＤやＤＶＤの記録再生パラメータをそのまま転用すると、ＤＶＤでのトラックピッチ０．７４μｍ、公差±０．０３から、下記〔数３〕のようになる。
［数３］
｜ΔＰ｜≦０．０３Ｐ／０．７４＝０．０４Ｐ
したがって、トラックピッチＰ＝０．５６とすると、｜ΔＰ｜≦０．０２３μｍとなる。

さらに光透過層の厚さむらΔｔについても、さらなる高精度さが要求されるようになる。

光透過層の厚さｔが、再生用の対物レンズの設計中心からずれた場合、その厚さ誤差がスポットに与える収差量は、レンズの開口数Ｎ．Ａ．の４乗に反比例し、またレーザー光の波長λに比例する。従って高Ｎ．Ａ．化したり、または短波長化したりすることによって高密度記録化を図る場合には、その量（光透過層の厚さむらΔｔ）はさらに厳しく制限される。具体的なシステム例としてＣＤに関しては、Ｎ．Ａ．＝０．４５が実用化されており光透過層の厚さの誤差規格は±１００μｍである。またＤＶＤに関しては、Ｎ．Ａ．＝０．６が実用化されており、光透過層の厚さの誤差規格は±３０μｍであるとされている。ここで、ＣＤでの光透過層の厚さの許容量±１００μｍを基準にすると、下記〔数４〕のようになる。
［数４］
Δｔ＝±（０．４５／Ｎ．Ａ．）⁴ ×（λ／０．７８）×１００
＝±５．２６×（λ／Ｎ．Ａ．⁴ ）μｍ （Ｎ．Ａ．は、開口数）

ここで、光透過層厚さ１００μｍ中心に対し、波長０．６８μｍ、Ｎ．Ａ．＝０．８７５で光透過層の厚さ誤差とジッター値との関係について実験を行った結果を図１に示す。図１より、例えばＤＶＤにおいてスキューなど摂動がない場合のジッター基準である８％になるところを見ると約±７μｍであることがわかる。上式から導き出される数値は±６μｍであり、この規格を満足するディスク媒体からは良好な信号が得られることになる。

したがって、高密度化に従い、光透過層厚さに許容されるむらΔｔは、下記〔数５〕のようになる。
［数５］
｜Δｔ｜≦５．２６×（λ／Ｎ．Ａ．⁴ ）μｍ

また、上述した光透過層厚さむら（Δｔ）は、記録再生用レーザー光が照射されるディスク表面内で、均一であることを前提としており、フォーカス点をずらすことによって収差補正可能である。ところが、この領域内（スポット内）でもし光透過層厚さむらがあるとフォーカス点の調整では補正できない。そしてこの量は厚さ中心値に対して±３λ／１００以下に押さえる必要がある。

さらに偏心Ｅに関してもＤＶＤの５０μｍに対し、
Ｅ≦５０×Ｐ／０．７４＝６７．５７Ｐ（μｍ）となる。

以上より、記憶容量８ＧＢの高密度を達成するための光学記録媒体に必要な条件をまとめると、以下のようになる。
記録再生光学系がλ≦０．６８μｍかつＮ．Ａ．／λ≧１．２０をみたし、かつ、少なくとも情報信号部の形成領域において、
光透過層の膜厚ｔ＝１０〜１７７μｍ
光透過層厚さむら｜Δｔ｜≦５．２６( λ／Ｎ．Ａ．⁴ ）（μｍ）
トラックピッチＰ≦０．６４μｍ
公差｜ΔＰ｜≦０．０４Ｐμｍ
線密度ｄ≦０．１１６１／Ｐ（μｍ／ｂｉｔ）
ディスクスキュー Θ≦８４．１１５×（λ／Ｎ．Ａ．³ ／ｔ）
偏心Ｅ≦６７．５７Ｐ（μｍ）
表面粗さ｜Ｒａ｜≦３λ／１００（スポット照射領域内）

光学記録媒体を作製するためには、先ず、上述したような光学記録媒体に必要なスペックをみたすピッチおよびピッチむらを実現した転写用スタンパを用い、射出成形法にて基板を作製し、同時に情報信号を構成する微細凹凸を形成する。このようなピッチむらの少ない高精度スタンパは従来の送りをネジで行う構造では達成が困難である為、リニアモータによる送り構造をもった原盤露光装置で製造する。さらに光学系は空気の揺らぎを排除する為のカバーで覆うこととし、露光用レーザーの冷却水の振動を除去するため、レーザーと露光装置の間に防振材を設置する。

上記基板の情報信号面上に反射膜、または記録膜、あるいはこれらの両方を成膜する。本発明により作製される光学記録媒体においては、上記反射膜あるいは記録膜上に形成する光透過層側からレーザー光を照射して信号記録や再生を行うので、予めこれら反射膜または記録膜の成膜による信号形状の変形を考慮して、基板上にピットを形成する必要がある。

例えば１０ＧＢ容量のＲＯＭの場合は、基板側から見たときの信号ピットのアシンメトリーが２５％であるとすると、基板と反対側から見たときのアシンメトリーは１０％である。即ち、本発明においては、基板側とは反対側からレーザー光を照射して信号の再生を行う為、例えば光照射側から見てアシンメトリー１０％であるピットを形成する為には、基板に形成するピット形状をアシンメトリー２５％にしておく必要がある。

同様に記録ディスクに形成される案内用溝（グルーブ）に関しても記録膜でグルーブデューティが変化すること、例えばグルーブ記録（記録再生面からみて凹部への記録再生）の場合、溝が狭まるので、スタンパの形状を予め広めにしておく等の対応が必要となる。例えばランド／グルーブ記録の場合、光照射側から見て、ランドとグルーブの幅デューティ５０％を得るためには、基板側からみて５５〜６５％に設定するのが好適である。

なお基板は、単板でディスクを構成する場合、ある程度の剛性が要求される為０．６ｍｍ以上であることが望ましい。同様に、２枚貼り合わせた構造の場合は、一枚の基板はその半分である０．３ｍｍ以上であることが好適である。

上記のように基板を射出成形により作製した後は、図２に示すように、この基板１０の情報信号部１１上に記録膜または反射膜を成膜する。例えば目的とする光ディスクが、ＲＯＭの場合はＡｌなどの反射膜を２０〜６０ｎｍの膜厚に成膜する。

情報信号部１１上に情報記録膜を形成する場合としては、例えば相変化型の光学記録媒体を作製するときには、例えばＡｌ膜、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜、ＧｅＳｂＴｅ膜、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜を順次積層して成膜する。

また、目的とする光ディスクを光磁気ディスクとする場合には、例えばＡｌ膜、ＳｉＮ膜、ＴｂＦｅＣｏ膜、ＳｉＮ膜を順次積層して成膜する。

また、目的とする光ディスクを追記型ディスクとする場合には、Ａｕ膜またはＡｌ膜をスパッタした後、シアニン系または、フタロシアニン系の有機色素膜をスピンコートで塗布し乾燥することによって成膜する。

図２の例では、基板１０側とは反対側の主面側から、記録再生用対物レンズＬを通じて記録再生用のレーザー光Ｌの照射がなされる。

次に図３に示すように、更にその上に紫外線硬化性樹脂で、光透過層１２を形成する。すなわち、上述のように形成されるいずれかの構造の光ディスクにおける情報信号部上の成膜面に、液状の紫外線硬化性樹脂を滴下し、さらに回転延伸することにより光透過層１２を形成する。紫外線硬化性樹脂の粘度としては、３００ｃｐｓ以上３０００ｃｐｓ以下のものが好適である。例えば、２５℃で５８００ｃｐｓの粘度の紫外線硬化性樹脂を適用した場合には、基板１０上に紫外線硬化性樹脂を滴下した後、基板１０を２０００ｒｐｍで１１秒間回転させることにより、最終的に１００μｍ程度の光透過層１２を形成することができる。

ここで、光透過層１２を形成する際、基板１０の内周部分、例えば半径２５ｍｍの位置に紫外線硬化性樹脂を滴下し、回転延伸させると、遠心力と粘性抵抗との関係から光透過層１２の厚さに内外周差が生じる。 この量は３０μｍ以上にもなり、上述したような光透過層１２の厚さの範囲を満たすことができなくなるおそれがある。

このような光透過層１２の内外周差を回避するためには、基板１０の中心孔１３を何らかの手段を用いて埋めた状態で、紫外線硬化性樹脂滴下を行うことが有効である。例えば、０．１ｍｍの厚さのポリカーボネートのシートを、直径Φが３０ｍｍの円形に加工し、基板１０の中心部に接着した後、中心から紫外線硬化性樹脂を滴下し、回転延伸を行い、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂が硬化し、その後、中心孔を打ち抜く方法が考えられる。このプロセスによれば、内外周差、すなわち光透過層１２のうねりが１０μｍｐ−ｐ（ピーク・トゥー・ピ−ク、以下において同じ）以内に低減された光透過層を得ることができた。

なお、光透過層１２を形成する際に、ディスク外周へはみ出すことが考えられるので、ディスクの径は、ＣＤ等の径（１２０ｍｍ）を基準として、１２０ｍｍ＋５ｍｍを最大値としておくことが望ましい。

また、図４に示すように、例えば厚さ１００μｍのポリカーボネートのシート１４を紫外線硬化性樹脂１５を介して接着することにより、光透過層１２を形成してもよい。この場合のシート１４の厚さむらと接着用の紫外線硬化性樹脂１５の厚さむらとの和が１０μｍｐ−ｐ以下であればよい。例えば、基板１０と同径に加工したシート１４を接着用の紫外線硬化性樹脂１５を介して基板１０上に設置し、回転延伸させることにより、シート１４が紫外線硬化性樹脂１５の重しとなって極薄の紫外線硬化性樹脂の層が形成され、トータルの厚さむらを１０μｍ以下、すなわち紫外線硬化性樹脂の層の厚さの最大値と最小値との差を１０μｍ以下にすることができる。

また、上述の光学記録媒体の製造方法は、図５に示すように基板１０に形成された第１の記録層１７上に中間層１６を介して第２の記録層１８が形成された多層構造の光学記録媒体を作製する場合にも適用できる。

また、上述した各構成の光ディスクにおいてはスキューが発生しやすいが、スキューを軽減する為に、図６に示すように、基板１０上であって光透過層１２形成面側とは反対の面側にスキュー補正部材１９として紫外線硬化性樹脂を塗布することが有効である。この場合、スキュー補正部材１９は光透過層１２と同じ材料でコートしてもよいし、または、光透過層１２の材料である紫外線硬化性樹脂よりも硬化収縮率の高い材料を薄く塗布してもよい。

なお、上記のような高密度記録の光ディスクを記録再生するためには、後述する高いＮ．Ａ．の対物レンズを有したピックアップが必要となる。この場合、対物レンズとディスク面との間の距離（以下、Ｗ．Ｄ．という。）を従来の距離に対して短くすることが望ましい。しかしながら、対物レンズとディスク面との間の距離を短くすると、対物レンズがディスク面に衝突してディスク表面を傷つけてしまうおそれがある。

これを防止するために、図７に示すように光透過層１２上に表面ハードコート（鉛筆硬度Ｈ以上）２０を施すことが有効である。また光透過層１２の厚さが薄くなると、ごみが付着した場合に信号再生不良を招来しやすくなるので、ハードコート２０の材料としては、帯電防止の機能を具備するものが好適である。この帯電防止により光ディスク表面へのごみの吸着を防ぐことができ、信号不良を効果的に回避することができる。

また、上述方法によって作製される光ディスクにおいては、測定光の波長を７８０ｎｍとした場合、光透過層の面内複屈折量は、往復で平均１５ｎｍ以下、周内変動が１５ｎｍｐ−ｐであることが好ましい。

上述方法により作製される光ディスクにおいて、例えば厚さ１００μｍのポリカーボネートのシートを用いて光透過層を形成した場合であって、情報記録層を相変化膜とした場合に記録再生実験を行った。この場合、線密度が０．２１μｍ／ｂｉｔでジッター８％が得られた。また、このような光ディスクの複屈折量を測定した。この測定結果を図２３に示す。図２３において、横軸は半径方向の位置（ｍｍ）を示し、縦軸は複屈折量（ｎｍ）を示す。図２３においては、その分布を縦方向の線分で表示し、各線分を横切る横線分位置が平均値となる。この複屈折量は、往復で平均１５ｎｍ以下、周内変動は１５ｎｍｐ−ｐ以下とすることができた。

また、上述方法により作製される光ディスクにおいて、光透過層１２を液状光硬化性樹脂を情報記録部１１上に塗布し、回転延伸した後、光硬化することにより形成した場合であって、情報記録層を相変化膜とした場合に同様の記録再生実験を行った。この場合、線密度が０．２１μｍ／ｂｉｔでジッター７％が得られた。また、このような光ディスクの複屈折量を測定した。この測定結果を図２４に示す。図２４において、横軸は半径方向の位置（ｍｍ）を示し、縦軸は複屈折量（ｎｍ）を示す。図２４においては、その分布を縦方向の線分で表示し、各線分を横切る横線分位置が平均値となる。この複屈折量は、光透過層をポリカーボネートシートにより形成した場合よりもさらに少なくすることができ、往復で平均５ｎｍ以下、周内変動は５ｎｍｐ−ｐ以下とすることができた。

このように上述方法によって作製される光ディスクは、従来のＣＤやＤＶＤの面内複屈折量が１００ｎｍであることと比較しても安定した優れた特性を有することがわかる。

また、上述方法によって作製される光学記録媒体においては、各種記録膜の形成面にシラン処理を施したものとしてもよい。シラン処理を施すことにより、光透過層１２を形成する際に用いる紫外線硬化性樹脂と、各種記録膜との密着性を向上させることができる。

また、上述方法によって作製される光学記録媒体においては、光透過層１２の表面に、反射防止膜を例えばスパッタ等の方法で形成してものとしてもよい。この反射防止膜の屈折率Ｎは、光透過層１２の屈折率よりも低いものであることが望ましく、また、この反射防止膜の厚さは、記録再生を行う光の波長をλとした場合に、（λ／３）／ｎ（ｎｍ）以下、好ましくは（λ／４）／ｎ（ｎｍ）程度とすることが望ましい。

上述方法によって作製される光学記録媒体のように、レンズの開口数Ｎ．Ａ．を高いものに対応したものとすると、記録再生用のレーザー光の入射角も大きくなり、これにより光透過層１２の表面における光の反射が無視できなくなる。例えば、Ｎ．Ａ．＝０．４５の場合には、記録再生光の入射角は、２６．７°、Ｎ．Ａ．＝０．６の場合には、３６．９°となる。

ここで、Ｎ．Ａ．＝０．８の場合には、記録再生光の入射角は、５３．１°にもなり、光の反射の影響が大きくなる。すなわち光透過層１２の表面における光の反射率は、記録再生用のレーザー光の入射角に依存していることが確かめられており、光透過層１２の屈折率が例えば１．５２の場合には、ｓ偏光成分の表面反射率は１５％を越える。（キノメレスグリオ株式会社出版「レーザーアンドオプティクスガイド」の１６８頁参照）この場合、光量の損失という問題を生じるとともに実効Ｎ．Ａ．の低下をもたらす。このような問題を回避するために光透過層１２の表面には、反射防止膜を形成することが有効である。

反射防止膜の材料には、光透過層１２の屈折率を１．５２とした場合には、光学的に屈折率が１．２３程度のものを用いることが理想であることが知られている（共立出版 光学技術シリーズ１１ 光学薄膜 第２８頁参照）。しかし工業的には、例えばＭｇＦ₂ が用いられる。ＭｇＦ₂ の屈折率ｎは１．３８である。記録再生用のレーザー光の波長を６５０ｎｍとすると、ＭｇＦ₂ よりなる反射防止膜の厚さは、（λ／４）／ｎ（ｎｍ）の式に各数値を代入することにより、約１２０ｎｍの厚さに形成することが好ましいことがわかる。

ところで、光透過層１２の表面における光の反射量は、反射防止膜の厚さを０から（λ／４）／ｎ（ｎｍ）の範囲で減少させていくと、（λ／４）／ｎ（ｎｍ）とした場合に最少となることが確かめられている。一方、反射防止膜の厚さが（λ／４）／ｎ（ｎｍ）を越えると光の反射量は増大し、（λ／２）／ｎ（ｎｍ）となったときに最大となることも確かめられている。このことから、反射防止膜の厚さは、工業上に成膜技術も考慮し、また、実用上（λ／３）／ｎ（ｎｍ）以下であれば良いことが確認された。

上述したように光透過層１２の表面に反射防止膜を形成したとき、例えば屈折率１．５２の光透過層１２上に反射防止膜としてＭｇＦ₂ を単層で（λ／４）／ｎ（ｎｍ）の厚さに形成したとき、記録再生用のレーザー光として５５０ｎｍのものを使用した場合には、記録再生用のレーザー光の入射角が６０°程度までは、５０％以上の光量の低減を防止することができる（キノメレスグリオ株式会社出版「レーザーアンドオプティクスガイド」の１７４頁参照）。

上述の光学記録媒体の製造方法は、単板構造のディスクのみならず、図８に示すような、最終的に得る基板１０の半分の厚さの２枚の基板５１、５２を、２枚貼り合わせて、両面に情報信号記録部を有するいわゆる両面構造の光学記録媒体を作製する場合にも適用できる。この場合、厚さ０．６ｍｍの基板５１，５２に、最大１７０μｍの光透過層１２を形成して貼り合わせるので、ディスクの厚さは（０．６＋０．１７）×２＋（接着層の厚さ）となり、接着層の厚さを０．０６ｍｍとすると、ディスクの厚さは１．６０ｍｍとなる。また、図９に示すように、１枚の基板５０の両面に情報信号記録面と光透過層１２を有するようないわゆる両面構造の光学記録媒体を作製する場合にも適用できる。

次に、本発明の光学記録媒体の製造方法の具体的な適用例を説明する。図１０に示すように、押し出し成形、またはキャスト法で作られた例えば１００μｍ厚さのポリカーボネートのシート４０を用意し、このシート４０のガラス転移点よりも高い温度に熱せられたスタンパー４１上に設置し、かつローラー４２に圧力をかけてこれらを圧着させる。この場合の圧力は、たとえば２８０Ｋｇｆとすることができる。

この操作により、図１１に示すように、シート４０上にスタンパー４１の情報ピットあるいは案内溝を転写することができる。そしてこれを冷却した後、スタンパー４１からシート４０を剥離することによって、例えば１００μｍの膜厚の薄板基板４３が得られる。

続いて、上述したような製造工程と同様に、記録膜や反射膜を成膜することによって、最終的に目的とする薄型の光学記録媒体を作製することができる。

また、この図１１に示した薄板基板４３を用いて、多層構造の光学記録媒体を作製することもできる。

先ず、図１２に示すように、スタンパー１４１上に液状紫外線硬化性樹脂６０を滴下し、図１１において示した薄板基板４３を記録層側を液状紫外線硬化性樹脂６０に接触させて設置する。

このように、図１３に示すように、液状光硬化性樹脂を介して回転基台６１上に配置した状態で薄板基板が重ね合わされたスタンパー１４１を回転させて、液状紫外線硬化性樹脂６０を延伸し、所要の厚さ、例えば２０μｍとし、その後、図１４に示すように薄板基板４３側からランプ６２により紫外線を照射し、液状紫外線硬化性樹脂６０を硬化させる。

図１５に示すように、薄板基板４３と、例えば２０μｍの厚さの光硬化された紫外線硬化性樹脂６０を一体として、スタンパー１４１から剥離する。

上述のようにして、スタンパー１４１により紫外線硬化性樹脂６０に転写された微細凹凸上に、例えばＳｉ化合物や、Ａｌ、Ａｕ等の金属薄膜を成膜することにより各種記録膜を形成することができる。

また、更に図１２〜図１５を用いて説明した工程を繰り返し行うことによって、３層以上の光ディスクを作製することもできる。

上述のようにして得られた記録膜上に、図１６に示すように例えば射出成形によって得られた基板１０を紫外線硬化性樹脂を介して例えば２０μｍの間隔をもって貼り合わせることにより、剛性の高い光ディスクを作製することができる。

また、図１７に示すように、最終的に得られた記録膜上に例えばＡｌ，Ａｕ等の高反射膜７０を成膜し、さらに保護膜７１を形成することにより、多層構造の薄型の光ディスクを作製することができる。この場合、記録層の層数をＮとしたとき、最終的に得られる光ディスクの厚さは、薄板基板４３の厚さ、例えば１００μｍと、各層間の紫外線硬化性樹脂層のＮ倍の厚さと、高反射膜７０と保護膜７１の厚さ、例えば５μｍとの和となる。すなわち、例えば各層間の紫外線硬化性樹脂層の厚さを２０μｍとし高反射膜７０と保護膜７１の厚さを５μｍとした場合であって、４層構造の光ディスクを作製したとき、光ディスク全体としては１８５μｍの厚さになる。しかし、このようにして得られる光ディスクは剛性が非常に低いので、薄板基板４３側に、剛性を有する厚板を貼り合わせて支持するとか、記録再生時において高速回転によってフレキシブルな光ディスクがフラットになることを利用して記録再生を行う等の工夫が必要となる。

上記において説明した各記録層間の厚さの例の２０μｍという数値は、最終的に得られる光ディスクの層数と、この光ディスクを記録再生するピックアップのレンズの可動距離とで決定される。例えば、レンズの可動距離すなわち２群レンズの間隔が５０μｍである場合には、図１８に示すように基板１０と薄板基板４３とを５０μｍの間隔で紫外線硬化性樹脂を介して貼り合わせればよく、また、図１９に示すように３層構造の光ディスクを作製する場合には、薄板基板４３と基板１０との間に、２５μｍの間隔で記録層を挟んで形成すればよい。

また、上述の本発明の光学記録媒体の製造方法においては、上述した構造の光ディスクの他、図２０に示すように、薄板基板４３と、例えば射出成形で作成した例えば１．１ｍｍの厚さのディスク形状基板５０とを、紫外線硬化性樹脂を介して貼り合わせて圧着し、この基板側から紫外線を照射する事により接着するようにしてもよい。

また、本発明においては、図２１に示すように、射出成形によって両面に記録層を形成する微細凹凸が転写された基板５０と、薄板基板４３とを、紫外線硬化性樹脂を介して貼り合わせて圧着し、薄板基板４３側から紫外線を照射して接着して、最終的に４層構造の光ディスクとしてもよい。

次に、基板上に形成されるピット、またはグルーブの深さについて説明する。以下において、光透過層の屈折率ｎとする。最も変調度が得られるピットまたはグルーブの深さは（λ／４）／ｎであり、ＲＯＭ等はこの深さに設定する。

また、グルーブ記録やランド記録において、プッシュプルでトラッキングエラー信号を得ようとする場合、プッシュプル信号はピットまたはランドの深さが（λ／８）／ｎのときに最大となる。

さらに、ランド／グルーブ記録において、グルーブ深さはサーボ信号の特性とともに、クロストークやクロスイレースの特性を考慮すべきであり、実験的にはクロストークは（λ／６）／ｎ〜（λ／３）／ｎが最小になり、クロスイレースは深い方が影響が少ないことが確認されている。また、グルーブ傾き等を考慮し、両特性を満足させようとすると、（３λ／８）／ｎが最適となる。本発明製造方法により作製される高密度記録の光学記録媒体は、上記深さの範囲内で適用可能である。

次に高Ｎ．Ａ．を実現させる記録再生の実施例について説明する。図２２は、光ディスクと記録再生用レンズの構成を示す。

第１のレンズ３１と光ディスク２１との間に第２のレンズ３２を配置する。この２群レンズ構成にすることで、Ｎ．Ａ．を０．７以上にすることが可能となり、第２のレンズ３２の第１面３２ａと光ディスク２１の表面との間隔（Ｗ．Ｄ．）を狭くすることができる。また、第１のレンズ３１及び第２のレンズ３２の第１面３１ａ、第２面３１ｂ、第３面３２ａ、及び第４面３２ｂは夫々非球面形状にすることが望ましい。

この２群レンズを用いることにより、上述した光ディスクの高密度記録再生を行うことが可能となる。

光透過層の厚さ誤差によるジッター値の変化の関係を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 Ｂ本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの作製工程図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の多層光ディスクを構成する薄板基板の概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の多層光ディスクの作製工程図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の多層光ディスクの作製工程図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の多層光ディスクの作製工程図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの作製工程図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の２層構造の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の３層構造の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの概略断面図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクに対して記録、あるいは再生する光学系に用いる２群レンズの構成図を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの光透過層の複屈折量の測定結果を示す。 本発明光学記録媒体の実施の形態の例の光ディスクの光透過層の複屈折量の測定結果を示す。

符号の説明

１０，５０，５１，５２ 基板、１１ 情報信号部、１２ 光透過層、１３ 中心孔、１４ シート、１５ 紫外線硬化性樹脂、１６ 中間層、１７第１の記録層、１８ 第２の記録層、１９ スキュー補正部材、２０ ハードコート、２１ 光ディスク、３１ 第１のレンズ、３２ 第２のレンズ、４０ シート、４１，１４１ スタンパー、４２ ローラー、４３ 薄板基板、６０ 液状紫外線硬化性樹脂、６１ 回転基台、６２ランプ、７０ 高反射膜、７１ 保護膜

Claims (2)

1. レーザー光が入射する側の面に、少なくとも二以上の情報信号部と、光透過層とを具備する光学記録媒体の製造方法であって、
   射出成形によって基板の表面に第１の情報信号部を形成する工程と、
   上記基板上に第１の反射膜を形成する工程と、
   上記第１の反射膜上に上記基板の中心孔を埋めた状態で、中心から紫外線硬化性樹脂を滴下し、当該紫外線硬化樹脂を介してスタンパーを接触させて、回転延伸し、硬化させることによって上記スタンパーの情報ピットあるいは案内溝が転写された第２の情報信号部を有する紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、
   上記紫外線硬化樹脂層上に第２の反射膜を形成する工程と、
   上記第２の反射膜上に保護層を形成する工程と、
   を有する光学記録媒体の製造方法。
2. 上記第１の情報信号部と上記第２の情報信号部を、上記情報信号部の層数とピックアップレンズの可動距離とに応じた間隔に設ける
   請求項１に記載の光学記録媒体の製造方法。

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