JP7468521B2 - Optical recording media - Google Patents
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Description
本開示は、光記録媒体に関する。 The present disclosure relates to optical recording media.
光記録媒体は、ハードディスクドライブ(HDD)やフラッシュメモリ等と比べて、その記録再生原理から保存信頼性が高いと一般的に言われている。このため、近年では、アーカイバルメディアとしての光記録媒体の需要が高くなっている。光記録媒体では、一般的に表面の平滑性を確保することが要求されている。 Optical recording media are generally said to have higher storage reliability due to their recording and playback principles compared to hard disk drives (HDDs) and flash memories. For this reason, in recent years, there has been a growing demand for optical recording media as archival media. Optical recording media are generally required to have a smooth surface.
光記録媒体では、媒体表面の保護を目的としてハードコート層が広く用いられている。ハードコート層を用いると、媒体表面の平滑性が損なわれ易いため、平滑なハードコート層を形成するための技術が検討されている。例えば特許文献1には、耐傷つき性、防塵性、防汚性等の耐久性に優れ、かつ塗工時の表面平滑性に優れたハードコート層が形成された光記録媒体の開示されている。In optical recording media, a hard coat layer is widely used to protect the surface of the medium. When a hard coat layer is used, the smoothness of the medium surface is easily impaired, so techniques for forming a smooth hard coat layer are being investigated. For example,
しかしながら、表面が平滑な光記録媒体では、複数の光記録媒体を重ねた場合に、光記録媒体同士が貼り付いてしまうという問題がある。However, optical recording media with smooth surfaces have the problem that when multiple optical recording media are stacked, the optical recording media tend to stick together.
本開示の目的は、複数の光記録媒体を重ねた場合に、光記録媒体同士の貼り付きを抑制することができる光記録媒体を提供することにある。The objective of the present disclosure is to provide an optical recording medium that can prevent the optical recording media from sticking together when multiple optical recording media are stacked.
上述の課題を解決するために、本開示に係る第1の光記録媒体は、第1の面および第2の面を有する光記録媒体本体と、第1の面に設けられた第1の凹凸構造層とを備え、第1の凹凸構造層は、情報信号を記録または再生するための光の波長以下のピッチで設けられた複数の第1の構造体を含み、第1の凹凸構造層の凸部の面積比率が、20%以下であり、第1の面側から光が照射される。
本開示に係る第2の光記録媒体は、第1の面および第2の面を有する光記録媒体本体と、第1の面に設けられた第1の凹凸構造層とを備え、第1の凹凸構造層は、情報信号を記録または再生するための光の波長以下のピッチで設けられた複数の第1の構造体を含み、第1の構造体は、光記録媒体にて信号の記録に用いられる凹部または凸部と同様の形状を有し、第1の凹凸構造層の凸部の面積比率が、80%以下であり、第1の面側から光が照射される。
In order to solve the above-mentioned problems, a first optical recording medium according to the present disclosure comprises an optical recording medium body having a first side and a second side, and a first uneven structure layer provided on the first side, the first uneven structure layer includes a plurality of first structures provided at a pitch equal to or less than the wavelength of light for recording or reproducing an information signal, the area ratio of the convex portions of the first uneven structure layer is 20 % or less, and light is irradiated from the first side.
A second optical recording medium according to the present disclosure comprises an optical recording medium body having a first surface and a second surface, and a first uneven structure layer provided on the first surface, the first uneven structure layer including a plurality of first structures provided at a pitch equal to or less than the wavelength of light for recording or reproducing an information signal, the first structures having a shape similar to the concave or convex portions used for recording signals in the optical recording medium, the area ratio of the convex portions of the first uneven structure layer being 80% or less, and light being irradiated from the first surface side.
本開示の実施形態について以下の順序で説明する。
1 第1の実施形態
1.1 光記録媒体の構成
1.2 光記録媒体の製造方法
1.3 効果
2 第2の実施形態
2.1 光記録媒体の構成
2.2 光記録媒体の製造方法
2.3 効果
3 変形例
The embodiments of the present disclosure will be described in the following order.
1 First embodiment 1.1 Structure of optical recording medium 1.2 Manufacturing method of optical recording medium 1.3
<1 第1の実施形態>
[1.1 光記録媒体の構成]
本開示の第1の実施形態に係る光記録媒体1は、図1Aに示すように、中央に開口(以下「センターホール」という。)が設けられた円盤形状を有する。なお、光記録媒体1の形状はこの例に限定されるものではなく、例えばカード状等とすることも可能である。光記録媒体1は、いわゆる多層の追記型光記録媒体(例えばAD(Archival Disc))であり、図1Bに示すように、光記録媒体本体2と、第1の凹凸構造層3と、第2の凹凸構造層4とを備える。光記録媒体1は、グルーブトラックおよびランドトラックの両方にデータを記録する方式(以下「ランド/グルーブ記録方式」という。)の光記録媒体である。
<1 First embodiment>
[1.1 Configuration of optical recording medium]
As shown in FIG. 1A, the
(光記録媒体本体)
光記録媒体本体2は、第1のディスク10と、第2のディスク20と、貼合層30とを備える。第1のディスク10は、情報信号層L0、スペーサ層S1、情報信号層L1、・・・、スペーサ層Sn、情報信号層Ln、カバー層である光透過層12がこの順序で基板11の一主面に積層された構成を有する。第2のディスク20は、情報信号層L0、スペーサ層S1、情報信号層L1、・・・、スペーサ層Sm、情報信号層Lm、カバー層である光透過層22がこの順序で基板21の一主面に積層された構成を有する。但し、n、mはそれぞれ独立して2以上の整数であり、記録容量の向上の観点からすると、好ましくは3以上の整数、より好ましくは4以上の整数、さらにより好ましくは5以上の整数である。なお、以下の説明において、情報信号層L0~Ln、L0~Lmを特に区別しない場合には、情報信号層Lという。
(Optical recording medium body)
The optical
光記録媒体本体2は、情報信号を記録または再生するためのレーザー光が照射される光照射面を両面に有する。より具体的には、第1のディスク10の情報信号の記録または再生を行うためのレーザー光が照射される第1の光照射面C1と、第2のディスク20の情報信号の記録または再生を行うためのレーザー光が照射される第2の光照射面C2とを有する。The optical
第1のディスク10では、情報信号層L0が第1の光照射面C1を基準として最も奥に位置し、その手前に情報信号層L1~Lnが位置している。このため、情報信号層L1~Lnは、記録または再生に用いられるレーザー光を透過可能に構成されている。一方、第2のディスク20では、情報信号層L0が第2の光照射面C2を基準として最も奥に位置し、その手前に情報信号層L1~Lmが位置している。このため、情報信号層L1~Lmは、記録または再生に用いられるレーザー光を透過可能に構成されている。
In the
光記録媒体1では、第1のディスク10の情報信号の記録または再生は以下のようにして行われる。すなわち、光透過層12側の第1の光照射面C1からレーザー光を、第1のディスク10に含まれる各情報信号層L0~Lnに照射することにより、第1のディスク10の情報信号の記録または再生が行われる。例えば、350nm以上415nm以下の範囲の波長を有するレーザー光を、0.84以上0.95以下の範囲の開口数を有する対物レンズにより集光し、光透過層12の側から、第1のディスク10に含まれる各情報信号層L0~Lnに照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。In the
一方、第2のディスク20の情報信号の記録または再生は以下のようにして行われる。すなわち、光透過層22側の第2の光照射面C2からレーザー光を、第2のディスク20に含まれる各情報信号層L0~Lmに照射することにより、第2のディスク20の情報信号の記録または再生が行われる。例えば、350nm以上415nm以下の範囲の波長を有するレーザー光を、0.84以上0.95以下の範囲の開口数を有する対物レンズにより集光し、光透過層22の側から、第2のディスク20に含まれる各情報信号層L0~Lmに照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。On the other hand, the information signal of the
以下、光記録媒体本体2を構成する基板11、21、貼合層30、情報信号層L0~Ln、L0~Lm、スペーサ層S1~Sn、S1~Smおよび光透過層12、22について順次説明する。Below, we will explain in sequence the
(基板)
基板11、21は、例えば、中央にセンターホールが設けられた円盤形状を有する。この基板11、21の一主面は、例えば、凹凸面となっており、この凹凸面上に情報信号層L0が形成される。以下では、凹凸面のうち凹部をランドLdといい、凸部をグルーブGvという。
(substrate)
The
ランドLdおよびグルーブGvの形状としては、例えば、スパイラル状、同心円状等の各種形状が挙げられる。また、ランドLdおよび/またはグルーブGvが、線速度の安定化やアドレス情報付加等のためにウォブル(蛇行)されていてもよい。The land Ld and groove Gv may have various shapes, such as a spiral shape, a concentric circle shape, etc. The land Ld and/or groove Gv may be wobbled (meandered) to stabilize the linear velocity, add address information, etc.
なお、第1のディスク10と第2のディスク20のスパイラル方向は逆であってもよい。この場合、第1のディスク10と第2のディスク20を貼り合わせた光記録媒体(両面ディスク)1の同時記録再生が可能となるため、記録や再生時のデータ転送速度を約2倍に高めることができる。The spiral directions of the
基板11、21の外径(直径)は、例えば120mmに選ばれる。基板11、21の内径(直径)は、例えば15mmに選ばれる。基板11の厚さは、剛性を考慮して選ばれ、好ましくは0.3mm以上0.545mm以下、より好ましくは0.445mm以上0.545mm以下である。The outer diameter (diameter) of the
基板11、21の材料としては、例えば、プラスチック材料またはガラスを用いることができ、成形性の観点から、プラスチック材料を用いることが好ましい。プラスチック材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂またはアクリル系樹脂等を用いることができ、コストの観点からすると、ポリカーボネート系樹脂を用いることが好ましい。The material for the
(貼合層)
貼合層30は、第1のディスク10と第2のディスク20との間に設けられている。貼合層30により、第1のディスク10と第2のディスク20とが貼り合わされる。より具体的には、光透過層12、22がそれぞれ表面側となるようにして、第1のディスク10の基板11側の面と第2のディスク基板の基板21側の面とが貼り合わされる。
(Laminating layer)
The
貼合層30は、硬化した紫外線硬化樹脂により構成されている。この貼合層30の厚さは、例えば0.01mm以上0.22mm以下である。紫外線硬化樹脂は、例えば、ラジカル重合型の紫外線硬化樹脂である。The
(情報信号層)
情報信号層Lは、凹状のトラック(以下「ランドトラック」という。)および凸状のトラック(以下「グルーブトラック」という。)を有している。第1の実施形態に係る光記録媒体1は、ランドトラックおよびグルーブトラックの両方に情報信号を記録可能に構成されている。ランドトラックとグルーブトラックとのトラックピッチTpが、高記録密度の観点からすると、好ましくは0.225μm以下、より好ましくは0.225μm未満であることが好ましい。トラックピッチTpの下限値は特に限定されるものではないが、例えば0.12μm以上である。
(Information Signal Layer)
The information signal layer L has a concave track (hereinafter referred to as a "land track") and a convex track (hereinafter referred to as a "groove track"). The
図2に示すように、情報信号層L0~Lnは、上面(第1の主面)および下面(第2の主面)を有する無機記録層(以下単に「記録層」という。)13と、記録層13の上面に隣接して設けられた保護層14と、記録層13の下面に隣接して設けられた保護層15とを備える。このような構成とすることで、記録層13の耐久性を向上することができる。ここで、上面とは、記録層13の両主面のうち、情報信号を記録または再生するためのレーザー光が照射される側の主面をいい、下面とは、上述のレーザー光が照射される側とは反対側の主面、すなわち基板11側の主面をいう。なお、情報信号層L0~Lmの構成は、情報信号層L0~Lnと同様とすることができるので、説明を省略する。As shown in FIG. 2, the information signal layers L0 to Ln include an inorganic recording layer (hereinafter simply referred to as a "recording layer") 13 having an upper surface (first main surface) and a lower surface (second main surface), a
(記録層)
記録層13は、レーザー光の照射により情報信号を記録可能に構成されている。具体的には、記録層13は、レーザー光の照射により記録マークを形成可能に構成されている。記録層13は、無機記録層であり、無機記録材料として金属酸化物を主成分として含む。金属酸化物は、例えば、酸化マンガンを含む無機記録材料(MnO系材料)、酸化パラジウムを含む無機記録材料(PdO系材料)、酸化銅を含む無機記録材料(CuO系材料)または酸化銀を含む無機記録材料(AgO系材料)である。
(Recording Layer)
The
MnO系材料は、酸化マンガン以外に、酸化タングステンおよび酸化モリブデンの一方または両方と、酸化ジルコニウムとをさらに含んでいることが好ましい。MnO系材料が、酸化マンガン以外のこれらの酸化物と共に、または酸化マンガン以外のこれらの酸化物を含まずに、酸化ニッケルおよび酸化マグネシウムの一方または両方をさらに含んでいてもよい。In addition to manganese oxide, the MnO-based material preferably further contains one or both of tungsten oxide and molybdenum oxide, and zirconium oxide. The MnO-based material may further contain one or both of nickel oxide and magnesium oxide, together with or without these oxides other than manganese oxide.
PdO系材料は、酸化パラジウム以外に、酸化タングステンおよび酸化銅をさらに含んでいることが好ましく、酸化タングステン、酸化銅および酸化亜鉛をさらに含んでいることがより好ましい。In addition to palladium oxide, the PdO-based material preferably further contains tungsten oxide and copper oxide, and more preferably further contains tungsten oxide, copper oxide and zinc oxide.
記録層13の厚さは、好ましくは25nm以上60nm以下、より好ましくは30nm以上50nm以下の範囲内である。記録層13の厚さが25nm以上であると、優れた信号特性を得ることが可能である。一方、記録層13の厚さが60nm以下であると、広い記録パワーマージンを確保することができる。The thickness of the
(保護層)
保護層14、15は、酸素バリア層として機能を有する。これにより、記録層13の耐久性を向上することができる。また、保護層14、15は、記録層13の酸素の逃避を抑制する機能を有する。これにより、記録層13の膜質の変化(主に反射率の低下として検出)を抑制することができ、記録層13として好ましい膜質を確保することができる。また、保護層14、15は、記録特性を向上させる機能も有する。
(Protective Layer)
The protective layers 14 and 15 function as oxygen barrier layers. This can improve the durability of the
保護層14、15は、誘電体を含む。誘電体は、例えば、酸化物、窒化物、硫化物、炭化物およびフッ化物からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含む。保護層14、15の材料としては、互いに同一または異なる材料を用いることができる。酸化物としては、例えば、In、Zn、Sn、Al、Si、Ge、Ti、Ga、Ta、Nb、Hf、Zr、Cr、BiおよびMgからなる群から選ばれる1種以上の元素の酸化物が挙げられる。窒化物としては、例えば、In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Nb、Mo、Ti、Nb、Mo、Ti、W、TaおよびZnからなる群から選ばれる1種以上の元素の窒化物、好ましくはSi、GeおよびTiからなる群から選ばれる1種以上の元素の窒化物が挙げられる。硫化物としては、例えば、Zn硫化物が挙げられる。炭化物としては、例えば、In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Ti、Zr、TaおよびWからなる群より選ばれる1種以上の元素の炭化物、好ましくはSi、TiおよびWからなる群より選ばれる1種以上の元素の炭化物が挙げられる。フッ化物としては、例えば、Si、Al、Mg、CaおよびLaからなる群より選ばれる1種以上の元素のフッ化物が挙げられる。これらの混合物の具体例としては、ZnS-SiO2、SiO2-In2O3-ZrO2(SIZ)、SiO2-Cr2O3-ZrO2(SCZ)、In2O3-SnO2(ITO)、In2O3-CeO2(ICO)、In2O3-Ga2O3(IGO)、In2O3-Ga2O3-ZnO(IGZO)、Sn2O3-Ta2O5(TTO)、TiO2-SiO2、Al2O3-ZnO、Al2O3-BaO等が挙げられる。
The protective layers 14 and 15 include a dielectric. The dielectric includes at least one selected from the group consisting of, for example, oxide, nitride, sulfide, carbide, and fluoride. The materials of the
保護層15の厚さは、好ましくは2nm以上30nm以下の範囲内である。保護層15の厚さが2nm以上であると、良好なバリア効果を得ることができる。一方、保護層15の厚さが30nm以下であると、記録パワーマージンの低下を抑制することができる。The thickness of the
保護層14の厚さは、好ましくは2nm以上50nm以下の範囲内である。保護層14の厚さが2nm以上であると、良好なバリア効果を得ることができる。一方、保護層14の厚さが50nm以下であると、記録パワーマージンの低下を抑制することができる。The thickness of the
(スペーサ層)
スペーサ層S1~Sn、S1~Smはそれぞれ、情報信号層L0~Ln、L0~Lmを物理的および光学的に十分な距離をもって離間させる役割を有し、その表面には凹凸面が設けられている。その凹凸面は、例えば、同心円状または螺旋状のランドLdおよびグルーブGvを形成している。スペーサ層S1~Sn、S1~Smの厚みは、好ましくは9μm以上50μm以下である。スペーサ層S1~Sn、S1~Smの材料は特に限定されるものではないが、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることが好ましい。また、スペーサ層S1~Sn、S1~Smは奥層へのデータの記録および再生のためのレーザー光の光路となることから、十分に高い光透過性を有していることが好ましい。
(Spacer Layer)
The spacer layers S1-Sn, S1-Sm have the role of separating the information signal layers L0-Ln, L0-Lm by a sufficient distance physically and optically, and have an uneven surface on their surface. The uneven surface forms, for example, concentric or spiral lands Ld and grooves Gv. The thickness of the spacer layers S1-Sn, S1-Sm is preferably 9 μm or more and 50 μm or less. The material of the spacer layers S1-Sn, S1-Sm is not particularly limited, but it is preferable to use an ultraviolet-curable acrylic resin. In addition, since the spacer layers S1-Sn, S1-Sm become the optical path of the laser light for recording and reproducing data in the inner layers, it is preferable that they have sufficiently high optical transparency.
(光透過層)
光透過層12、22は、例えば、紫外線硬化樹脂等の感光性樹脂を硬化してなる樹脂層である。紫外線硬化樹脂としては、例えば、紫外線硬化型のアクリル系樹脂が挙げられる。また、光透過層12、22が、円環形状を有する光透過性シートと、この光透過性シートを情報信号層Ln、Lmに対して貼り合わせるための接着層とにより構成されていてもよい。光透過性シートは、記録および再生に用いられるレーザー光に対して、吸収能が低い材料からなることが好ましく、具体的には透過率90パーセント以上の材料からなることが好ましい。光透過性シートの材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂またはポリオレフィン系樹脂(例えばゼオネックス(登録商標))等を用いることができる。接着層の材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂または感圧性粘着剤(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)等を用いることができる。
(Light transmitting layer)
The light-transmitting
光透過層12、22の厚さは、好ましくは10μm以上177μm以下の範囲内から選ばれ、例えば57μmに選ばれる。このような薄い光透過層12、22と、例えば0.85程度の高NA(numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、高密度記録を実現することができる。The thickness of the light-transmitting
(第1、第2の凹凸構造層)
第1、第2の凹凸構造層3、4はそれぞれ、第1、第2の光照射面C1、C2に耐擦傷性を付与する。また、第1、第2の凹凸構造層3、4はそれぞれ、情報信号を記録または再生するためのレーザー光の反射を抑制する反射抑制機能を第1、第2の光照射面C1、C2に付与する。第1の凹凸構造層3は、光記録媒体本体2の第1の光照射面C1に設けられている。第2の凹凸構造層4は、光記録媒体本体2の第2の光照射面C2に設けられている。
(First and second concave-convex structure layers)
The first and second uneven structure layers 3 and 4 provide scratch resistance to the first and second light irradiation surfaces C1 and C2, respectively. The first and second uneven structure layers 3 and 4 also provide the first and second light irradiation surfaces C1 and C2 with a reflection suppression function that suppresses reflection of a laser beam for recording or reproducing an information signal. The first
第1、第2の凹凸構造層3、4の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂または有機無機ハイブリッド系樹脂等を用いることができる。第1、第2の凹凸構造層3、4が、機械的強度の向上のために、シリカ粒子等の金属酸化物粒子の微粉末を含んでいてもよい。The first and second uneven structure layers 3 and 4 may be made of, for example, acrylic resin, silicone resin, fluorine resin, or organic-inorganic hybrid resin. The first and second uneven structure layers 3 and 4 may contain a fine powder of metal oxide particles such as silica particles to improve mechanical strength.
第1、第2の凹凸構造層3、4における凸部の面積比率Rの上限値は、重ね合わされた光記録媒体1同士の貼り付きを抑制する観点から、80%以下、好ましくは60%以下、より好ましくは50%以下、さらにより好ましくは40%以下、特に好ましくは20%以下である。一方、面積比率Rの下限値は、反射抑制効果を向上する観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、さらにより好ましくは30%以上である。ここで、凸部とは、第1、第2の凹凸構造層3、4が凸状の構造体を有している場合には凸部そのものを指し、第1、第2の凹凸構造層3、4が凹状の構造体を有している場合には、凹部を基準にして凸部とみなされる凹状構造体がない部分を指すものとする。第1、第2の凹凸構造層3、4における凸部の面積比率Rは、具体的には、凹凸構造形成領域の面積Saに対する凸部形成領域の面積Sbの割合(=(Sb/Sa)×100)を意味する。面積比率Rの測定方法について、実施例において説明する。The upper limit of the area ratio R of the convex portions in the first and second uneven structure layers 3 and 4 is 80% or less, preferably 60% or less, more preferably 50% or less, even more preferably 40% or less, and particularly preferably 20% or less, from the viewpoint of suppressing the adhesion between the overlapped
第1の凹凸構造層3は、表面に微細な凹凸構造(モスアイ構造)が設けられたハードコート層である。具体的には、第1の凹凸構造層3は、基底層3Aと複数の構造体3Bとを備える。基底層3Aと複数の構造体3Bは、同一の材料により構成されていてもよいし、異なる材料により構成されていてもよい。なお、第2の凹凸構造層4は第1の凹凸構造層3と同様の構成を有するため、第2の凹凸構造層4の構成についての説明を省略する。The first
基底層3Aは、ハードコート層の本体であり、第1の光照射面C1上に設けられている。複数の構造体3Bは、基底層3A上に設けられている。構造体3Bは、いわゆるモスアイ構造体(サブ波長構造体)であり、第1の光照射面C1に対して凸状を有している。構造体3Bが、再生専用型の光記録媒体にて情報信号の記録に用いられる凹部または凸部(例えばピット)と同様の形状を有していてもよい。この場合、第1の凹凸構造層3(すなわち複数の構造体3B)を形成するための原盤(モールド)として再生専用型の光記録媒体の基板形成用の原盤を用いることができる。したがって、第1の凹凸構造層3を形成するための原盤を別途作製する工程を省くことができる。The
複数の構造体3Bが、例えば、第1の光照射面C1の表面において複数の列をなすように配列されている。その列は、例えば直線状、同心円状または曲線状を有している。これらの形状が2以上組み合わされていてもよい。曲線としては、周期的または非周期的に蛇行する曲線が挙げられる。このような曲線の具体例としては、サイン波、三角波等の波形を挙げることができるが、これに限定されるものではない。
A plurality of
第1の光照射面C1における複数の構造体3Bの配置は、規則的配置および不規則的配置のいずれであってもよい。規則的配置としては、四方格子、準四方格子、六方格子、準六方格子等の格子状の配置が好ましい。なお、図3では、複数の構造体3Bを六方格子状に配置した例が示されている。ここで、四方格子とは、正四角形状の格子のことをいう。準四方格子とは、四方格子を歪ませたものをいう。六方格子とは、正六角形状の格子のことをいう。準六方格子とは、六方格子を歪ませたものをいう。The arrangement of the
構造体3Bの具体的な形状としては、例えば、錐体状、柱状、針状、半球体状、半楕円体状、多角形状等が挙げられるが、これらの形状に限定されるものではなく、他の形状を採用するようにしてもよい。錐体状としては、例えば、頂部が尖った錐体形状、頂部が平坦な錐体形状(いわゆる錐台形状)、頂部に凸状または凹状の曲面を有する錐体形状が挙げられるが、これらの形状に限定されるものではない。頂部に凸状の曲面を有する錐体形状としては、例えば、放物面状等の2次曲面状等が挙げられる。また、錐体状の錐面を凹状または凸状に湾曲させるようにしてもよい。
Specific shapes of the
第1の光照射面C1に設けられた複数の構造体3Bはすべて、同一の大きさ、形状および高さを有していてもよいし、複数の構造体3Bが、異なる大きさ、形状または高さを有するものを含んでいてもよい。また、複数の構造体3Bが、下部同士を重ね合うようにして繋がっているものを含んでいてもよい。All of the
複数の構造体3Bは、図3に示すように、情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長以下(例えば350nm以下)のピッチP1、P2で配置されている。構造体3Bの高さの絶対値Hは、例えば40nm以上450nm以下の範囲内に設定されるが、これに限定されるものではない。ここで、ピッチP1は、列間方向D1における構造体3Bのピッチを意味する。また、ピッチP2は、列方向(列の延在方向)D2における構造体3Bのピッチを意味する。As shown in FIG. 3, the
構造体3Bのアスペクト比は、好ましくは1以上である。アスペクト比が1以上であると、優れた反射抑制機能および透過特性が得られるからである。構造体3Bのアスペクト比の上限値は、好ましくは2以下、より好ましくは1.46以下である。アスペクト比が2以下であると、第1の凹凸構造層3の形成時に原盤を第1の凹凸構造層3から容易に剥離することが可能となるからである。ここで、構造体3Bのアスペクト比とは、列間方向D1における構造体3Bのアスペクト比R1、および列方向(列の延在方向)D2における構造体3Bのアスペクト比R2を意味する。列間方向D1における構造体3Bのアスペクト比R1とは、列間方向D1における構造体3Bの幅W1に対する構造体3Bの高さHの割合(H/W1)を意味し、列方向(列の延在方向)D2における構造体3Bのアスペクト比R2とは、列方向(列の延在方向)D2における構造体3Bの幅W2に対する構造体3Bの高さHの割合(H/W2)を意味する。The aspect ratio of the
[1.2 光記録媒体の製造方法]
次に、本開示の第1の実施形態に係る光記録媒体1の製造方法の一例について説明する。
[1.2 Manufacturing method of optical recording medium]
Next, an example of a method for manufacturing the
(第1のディスクの作製工程)
はじめに、第1のディスク10を以下のようにして作製する。
(First Disc Manufacturing Process)
First, the
(基板の成形工程)
まず、一主面に凹凸面が形成された基板11を成形する。基板11の成形の方法としては、例えば、射出成形(インジェクション)法またはフォトポリマー法(2P法:Photo Polymerization)等を用いることができる。
(Substrate molding process)
First, the
(情報信号層の形成工程)
次に、例えばスパッタリング法により、基板11上に、保護層15、記録層13、保護層14を順次積層することにより、情報信号層L0を形成する。
(Formation process of information signal layer)
Next, the
(スペーサ層の形成工程)
次に、例えばスピンコート法により紫外線硬化樹脂を情報信号層L0上に均一に塗布する。その後、情報信号層L0上に均一に塗布された紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射して硬化させたのち、スタンパを剥離する。これにより、スタンパの凹凸パターンが紫外線硬化樹脂に転写され、例えばランドLdおよびグルーブGvが設けられたスペーサ層S1が情報信号層L0上に形成される。
(Spacer Layer Forming Process)
Next, for example, by spin coating, an ultraviolet curing resin is uniformly applied onto the information signal layer L0. After that, the concave-convex pattern of the stamper is pressed against the ultraviolet curing resin uniformly applied onto the information signal layer L0, and the ultraviolet curing resin is irradiated with ultraviolet light to cure, and then the stamper is peeled off. As a result, the concave-convex pattern of the stamper is transferred to the ultraviolet curing resin, and a spacer layer S1 provided with, for example, lands Ld and grooves Gv is formed on the information signal layer L0.
(情報信号層の形成工程およびスペーサ層の形成工程)
次に、上述の“情報信号層の形成工程”および“スペーサ層の形成工程”と同様にして、情報信号層L1、スペーサ層S2、情報信号層L3、・・・、スペーサ層Sn、情報信号層Lnをこの順序でスペーサ層S1上に積層する。
(Step of forming information signal layer and step of forming spacer layer)
Next, in the same manner as in the above-mentioned “information signal layer forming process” and “spacer layer forming process”, an information signal layer L1, a spacer layer S2, an information signal layer L3, ..., a spacer layer Sn, and an information signal layer Ln are laminated in this order on the spacer layer S1.
(光透過層の形成工程)
次に、例えばスピンコート法により、紫外線硬化樹脂(UVレジン)等の感光性樹脂を情報信号層Ln上にスピンコートしたのち、紫外線等の光を感光性樹脂に照射し硬化する。これにより、情報信号層Ln上に光透過層12が形成される。
(Light transmitting layer forming process)
Next, a photosensitive resin such as an ultraviolet curing resin (UV resin) is spin-coated on the information signal layer Ln by, for example, a spin coating method, and then the photosensitive resin is irradiated with light such as ultraviolet light to cure it, thereby forming a
(第1の凹凸構造層の形成工程)
次に、UVナノインプリントにより、光記録媒体本体2の第1の光照射面C1に第1の凹凸構造層3を形成する。具体的には、スピンコート法により、光記録媒体本体2の第1の光照射面C1に紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線硬化樹脂に原盤(モールド)を押し当てたのち、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させる。硬化後、紫外線硬化樹脂から原盤を離型する。これにより、第1の凹凸構造層3が形成される。以上により、第1のディスク10が作製される。
(Step of forming first concave-convex structure layer)
Next, the first
(第2のディスクの作製工程)
“第2のディスクの作製工程”は、上述の“第1のディスクの作製工程”と同様であるので、説明を省略する。
(Second Disc Manufacturing Process)
The "second disk manufacturing process" is similar to the above-mentioned "first disk manufacturing process", so a description thereof will be omitted.
(貼り合わせ工程)
次に、以下のようにして、例えばスピンコート法により、上述のようにして作製された第1、第2のディスク10、20の間に接着剤としての紫外線硬化樹脂を延伸させる。まず、第2のディスク20の両主面のうち第2の光照射面C2とは反対側の主面に、センターホールの周縁に沿って紫外線硬化樹脂をリング状に塗布する。次に、第1のディスク10の両主面のうち第1の光照射面C1とは反対側の主面と、第2のディスク20の両主面のうち第2の光照射面C2とは反対側の主面とが対向するようにして、第1のディスク10を紫外線硬化樹脂を介して第2のディスク20に対して押し付ける。
(Laminating process)
Next, an ultraviolet curing resin as an adhesive is spread between the first and
次に、第1、第2のディスク10、20を回転させて、第1、第2のディスク10、20間において、紫外線硬化樹脂を第1、第2のディスク10、20の半径方向に延伸する。この際、回転速度により紫外線硬化樹脂の厚さが所定の厚さになるように調整される。これにより、第1、第2のディスク10、20間において、紫外線硬化樹脂が第1、第2のディスク10、20の内周部から外周部まで行きわたされる。以上により、未硬化状態の貼合層30を有する光記録媒体本体2が得られる。Next, the first and
なお、上記の紫外線硬化樹脂の延伸工程において、第1、第2のディスク10、20の外周部に対して紫外線を照射し、外周部まで延伸された紫外線硬化樹脂を仮硬化させることが好ましい。これにより、第1、第2のディスク10、20の外周部における開きの発生を抑制できる。In the above-mentioned UV-curable resin stretching process, it is preferable to irradiate the outer periphery of the first and
次に、紫外線ランプにより、光記録媒体本体2の両面側から紫外線を照射して、貼合層30を硬化する。これにより、目的とする光記録媒体1が得られる。Next, ultraviolet light is applied from an ultraviolet lamp to both sides of the optical
[1.3 効果]
上述の第1の実施形態に係る光記録媒体1は、第1、第2の光照射面C1、C2にそれぞれ、第1、第2の凹凸構造層3、4が設けられている。これにより、複数の光記録媒体1が重ね合わされた場合に、重ね合わされた光記録媒体1の接触面積を小さくできる。したがって、重ね合わされた光記録媒体1同士の貼り付きを抑制することができる。また、重ね合わされた光記録媒体1の滑り力を低減することができる。
[1.3 Effects]
The
第1、第2の凹凸構造層3、4は、情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長以下(例えば350nm以下)のピッチで配置された構造体により構成されている。これにより、フラットな光照射面に比べて反射光量を低減させることができる。The first and second uneven structure layers 3 and 4 are composed of structures arranged at a pitch equal to or less than the wavelength of the laser light for recording or reproducing information signals (e.g., 350 nm or less). This makes it possible to reduce the amount of reflected light compared to a flat light irradiation surface.
ナノ粒子等の微粒子が添加された紫外線硬化樹脂を用いて、光記録媒体本体の第1、第2の光照射面にそれぞれ第1、第2の凹凸構造層を形成する方法では、凹凸形状を制御することは困難である。第1、第2の凹凸構造層の凹凸形状の制御できない場合、凹凸形状の大きな領域では光学的な干渉が引き起こされ、信号品質が悪化する。これに対して、第1の実施形態に係る光記録媒体1の製造方法では、原盤の凹凸形状を紫外線硬化樹脂に転写することにより光記録媒体1の第1、第2の光照射面C1、C2にそれぞれ第1、第2の凹凸構造層3、4を形成するので、第1、第2の凹凸構造層3、4の凹凸形状を制御することが容易である。したがって、光記録媒体1の全面にわたって層間干渉を安定して低減させることができる。In a method of forming the first and second uneven structure layers on the first and second light irradiation surfaces of the optical recording medium body, respectively, using an ultraviolet curing resin to which fine particles such as nanoparticles are added, it is difficult to control the uneven shape. If the uneven shape of the first and second uneven structure layers cannot be controlled, optical interference is caused in areas with large uneven shapes, and signal quality deteriorates. In contrast, in the manufacturing method of the
<2 第2の実施形態>
[2.1 光記録媒体の構成]
図4に示すように、本開示の第2の実施形態に係る光記録媒体101は、いわゆる多層の追記型光記録媒体であり、光記録媒体本体102と、第1の凹凸構造層3とを備える。なお、第2の実施形態において第1の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
<2. Second embodiment>
[2.1 Configuration of optical recording medium]
4, an
光記録媒体本体102は、情報信号層L0、スペーサ層S1、情報信号層L1、・・・、スペーサ層Sn、情報信号層Ln、カバー層である光透過層12がこの順序で基板11Aの一主面に積層された構成を有する。The optical
光記録媒体101は、情報信号を記録または再生するための光が照射される光照射面Cを片面に有する。情報信号層L0が光照射面Cを基準として最も奥に位置し、その手前に情報信号層L1~Lnが位置している。このため、情報信号層L1~Lnは、記録または再生に用いられるレーザー光を透過可能に構成されている。
The
この第2の実施形態に係る光記録媒体101では、光透過層12側の光照射面Cからレーザー光を各情報信号層L0~Lnに照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。例えば、400nm以上415nm以下の範囲の波長を有するレーザー光を、0.84以上0.86以下の範囲の開口数を有する対物レンズにより集光し、光透過層12の側から各情報信号層L0~Lnに照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。このような光記録媒体101としては、例えば多層のブルーレイディスク(BD:Blu-ray(登録商標) Disc)が挙げられる。In the
光記録媒体101は、典型的には、グルーブ記録方式の光記録媒体であるが、ランド/グルーブ記録方式等の光記録媒体であってもよい。The
基板11Aの径(直径)は、例えば120mmに選ばれる。基板11Aの厚さは、剛性を考慮して選ばれ、好ましくは0.3mm以上1.3mm以下、より好ましくは0.6mm以上1.3mm以下、例えば1.1mmに選ばれる。また、センターホールの径(直径)は、例えば15mmに選ばれる。基板11Aの材料は、上述の第1の実施形態における基板11と同様である。The diameter of the
[2.2 光記録媒体の製造方法]
本開示の第2の実施形態に係る光記録媒体101の製造方法の一例について説明する。
[2.2 Manufacturing method of optical recording medium]
An example of a method for manufacturing the
まず、上述の第1の実施形態における“第1のディスクの作製工程”と同様にして、光記録媒体本体102を作製する。次に、UVナノインプリントにより、光記録媒体本体102の光照射面Cに第1の凹凸構造層3を形成する。これにより、目的とする光記録媒体101が得られる。First, the optical
[2.3 効果]
上述の第2の実施形態に係る光記録媒体101では、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、フラットな光照射面に比べて反射光量を低減させることで、BD規格の光透過層12の厚み(100μm)の範囲で4層以上の情報信号層Lを備えることが可能になる。
[2.3 Effects]
The
<3 変形例>
上述の第1、第2の実施形態では、情報信号層Lが、記録層13と、記録層13の上面に隣接して設けられた保護層14と、記録層13の下面に隣接して設けられた保護層15とを備える構成について説明したが、情報信号層Lの構成はこれに限定されるものではない。例えば、記録層13の上面および下面のいずれか一方にのみ保護層を設けるようにしてもよい。また、情報信号層Lを記録層13単層のみから構成するようにしてもよい。このような単純な構成とすることで、光記録媒体1、101を低廉化し、かつ、その生産性を向上することができる。この効果は、情報信号層Lの層数が多い媒体ほど、顕著となる。
<3 Modification>
In the above-mentioned first and second embodiments, the information signal layer L is described as having a
上述の第1、第2の実施形態では、多層の情報信号層Lがすべて、同一の層構成(3層構成)を有する場合について説明したが、情報信号層Lごとに求められる特性(例えば光学特性や耐久性等)に応じて層構成を変えるようにしてもよい。但し、生産性の観点からすると、全ての情報信号層Lを同一の層構成とすることが好ましい。In the above-mentioned first and second embodiments, the case where all the multiple information signal layers L have the same layer structure (three-layer structure) has been described, but the layer structure may be changed according to the characteristics (e.g. optical characteristics, durability, etc.) required for each information signal layer L. However, from the viewpoint of productivity, it is preferable that all the information signal layers L have the same layer structure.
本開示を適用可能な光記録媒体は、第1、第2の実施形態における構成を有するものに限定されるわけではない。例えば、基板上に複数層の情報信号層、保護層がこの順序で積層された構成を有し、基板側からレーザー光を複数層の情報信号層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体(例えばCD(Compact Disc))、または2枚の基板の間に複数層の情報信号層が設けられた構成を有し、少なくとも一方の基板の側からレーザー光を複数層の情報信号層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体(例えばDVD(Digital Versatile Disc))に対しても本開示は適用可能である。The optical recording medium to which the present disclosure can be applied is not limited to those having the configurations in the first and second embodiments. For example, the present disclosure can be applied to an optical recording medium (e.g., a CD (Compact Disc)) having a configuration in which multiple information signal layers and a protective layer are stacked in this order on a substrate, and information signals are recorded or reproduced by irradiating the multiple information signal layers with laser light from the substrate side, or an optical recording medium (e.g., a DVD (Digital Versatile Disc)) having a configuration in which multiple information signal layers are provided between two substrates, and information signals are recorded or reproduced by irradiating the multiple information signal layers with laser light from at least one of the substrates.
上述の第1の実施形態では、第1、第2のディスク10、20がそれぞれ複数層の情報信号層Lを備える場合について説明したが、第1、第2のディスク10、20がそれぞれ単層の情報信号層Lを備えるようにしてもよい。In the first embodiment described above, the first and
上述の第2の実施形態では、光記録媒体101が複数層の情報信号層Lを備える場合について説明したが、光記録媒体101が単層の情報信号層Lを備えるようにしてもよい。In the above-mentioned second embodiment, a case has been described in which the
上述の第1の実施形態では、光記録媒体本体2の第1の光照射面C1および第2の光照射面C2の両方に凹凸構造層が設けられている場合について説明したが、光記録媒体本体2の第1の光照射面C1および第2の光照射面C2うちのいずれかに凹凸構造層が設けられていてもよい。但し、第1の光照射面C1および第2の光照射面C2の反射率および透過率を同一とするためには、上述の第1の実施形態におけるように光記録媒体本体2の第1の光照射面C1および第2の光照射面C2の両方に凹凸構造層が設けられていることが好ましい。In the first embodiment described above, a case where a concave-convex structure layer is provided on both the first light irradiation surface C1 and the second light irradiation surface C2 of the optical
上述の第1の実施形態では、構造体3Bが第1の光照射面C1に対して凸状を有する場合について説明したが、図5に示すように、構造体3Cが第1の光照射面C1に対して凹状を有していてもよい。この場合、凹状の構造体3Cの深さDの絶対値を、第1の実施形態における凸状の構造体3Bの高さHの絶対値と同様に扱うことが可能である。同様に、上述の第2の実施形態において、構造体3Bが光照射面Cに対して凹状を有していてもよい。In the first embodiment described above, the
上述の第1、第2の実施形態では、記録層13が無機記録層である場合について説明したが、記録層13が有機記録層であってもよい。In the first and second embodiments described above, the
上述の第1、第2の実施形態では、光記録媒体1、101が追記型である場合について説明したが、光記録媒体1、101が再生専用型または書換可能型であってもよい。In the first and second embodiments described above, the
上述の第2の実施形態では、光記録媒体101が、片面のみから情報信号を記録または再生することが可能な構成を有する場合について説明したが、光記録媒体101が、両面から情報信号を記録または再生することが可能な構成を有していてもよい。この場合、基板11Aの両面に、複数層の情報信号層Lと光透過層12とが備えられる。また、両面に凹凸構造層が備えられていてもよい。In the second embodiment described above, the
上述の第1、第2の実施形態では、第1の凹凸構造層3が基底層3Aと複数の構造体3Bとを備えるハードコート層である場合について説明したが、第1の凹凸構造層3が基底層3Aを備えず、複数の構造体3Bのみにより構成されていてもよい。In the above-mentioned first and second embodiments, a case has been described in which the first
第1の実施形態および第2の実施形態において、第1、第2の凹凸構造層3、4(具体的には第1、第2の凹凸構造層3、4に含まれる構造体3B、3C)に情報を持たせるようにしてもよい。例えば、モスアイやBDピット等の間引き、またはCDピットそのもの等によって、第1、第2の凹凸構造層3、4に情報を持たせるようにしてもよい。第1、第2の凹凸構造層3、4に持たせる情報としては、BCA(Burst Cutting Area)や2次元バーコードに持たせているようなディスク固有の情報、海賊版防止やコピー防止等のための暗号情報、すかし等のセキュリティ情報等が挙げられる。In the first and second embodiments, the first and second uneven structure layers 3, 4 (specifically, the
上記情報の検出には、情報信号層Lの信号検出用の光学系が用いられてもよいし、それとは異なる波長の光源を用いた光学系が用いられてもよい。また、イメージセンサー等を用いて第1、第2の凹凸構造層3、4の画像が取得されたのち、その画像の画像認識により検出されるようにしてもよい。The above information may be detected using an optical system for detecting signals from the information signal layer L, or an optical system using a light source with a different wavelength. In addition, images of the first and second uneven structure layers 3 and 4 may be obtained using an image sensor or the like, and then the information may be detected by image recognition of the images.
第1の実施形態において、第1の光照射面C1および第2の光照射面C2のうちの一方が凹凸構造層を有するのに対して、他方が凹凸構造層のない表面(平滑面)であってもよい。この場合、凹凸構造層の有無により、光記録媒体1の表裏を判別することが可能である。第1の光照射面C1の第1の凹凸構造層3と第2の光照射面C2の第2の凹凸構造層4との仕様(例えば構造)が異なっていてもよい。この場合、第1の凹凸構造層3と第2の凹凸構造層4の仕様の違いにより、光記録媒体1の表裏を判別することが可能である。同様に、上述の第2の実施形態において、光照射面Cとそれとは反対側の裏面とに、仕様が異なる凹凸構造層が設けられていてもよい。In the first embodiment, one of the first light irradiation surface C1 and the second light irradiation surface C2 may have a concave-convex structure layer, while the other may be a surface (smooth surface) without a concave-convex structure layer. In this case, it is possible to distinguish the front and back of the
上記光記録媒体1の表裏の判別は、第1、第2の凹凸構造層3、4の情報の検出と同様に、光学系が用いられてもよいし、画像認識が用いられてもよい。To distinguish between the front and back of the
上述の第1の実施形態では、貼り合わせ工程前に、第1、第2のディスク10、20の第1、第2の光照射面C1、C2にそれぞれ第1、第2の凹凸構造層3、4を形成する場合について説明したが、貼り合わせ工程後に、光記録媒体本体2の第1、第2の光照射面C1、C2にそれぞれ第1、第2の凹凸構造層3、4を形成するようにしてもよい。In the first embodiment described above, a case has been described in which the first and second uneven structure layers 3, 4 are formed on the first and second light irradiation surfaces C1, C2 of the first and
以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in detail below using examples, but the present disclosure is not limited to these examples.
本開示の実施例について以下の順序で説明する。
i 貼り付き力および滑り力を評価した実施例、比較例
ii 信号特性に対する凹凸構造の影響を評価した実施例、比較例
The embodiments of the present disclosure will be described in the following order.
i Examples and Comparative Examples in which adhesion and sliding strength were evaluated
ii. Examples and Comparative Examples Evaluating the Influence of the Concave-Convex Structure on Signal Characteristics
<i 貼り付き力および滑り力を評価した実施例、比較例>
以下のようにして、微細な凹凸構造が光照射面に形成された光ディスクを作製し、貼り付き力および滑り力を評価した。
<i. Examples and Comparative Examples Evaluating Adhesive Strength and Slip Strength>
An optical disk having a fine uneven structure formed on the light irradiated surface was produced as described below, and the adhesive force and sliding force were evaluated.
[実施例1]
UVナノインプリントにより、光ディスク本体(UVナノインプリントによる凹凸構造形成以外はBD-DSD、記録容量200GBと同じ仕様)の両光照射面(両信号面)に、凹状の構造体からなる微細な凹凸構造(モスアイ構造)を形成した。この際、構造体のピッチP1、P2、構造体の幅W1、W2および構造体の深さD(図5参照)を表1に示す値に設定した。なお、ピッチP1、P2は、情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長以下とした。以上により、目的とする光ディスクが得られた。
[Example 1]
A fine uneven structure (moth-eye structure) consisting of concave structures was formed on both light irradiation surfaces (both signal surfaces) of an optical disc body (the specifications are the same as those of a BD-DSD with a recording capacity of 200 GB, except for the uneven structure formed by UV nanoimprinting). At this time, the pitches P1, P2 of the structures, the widths W1, W2 of the structures, and the depth D of the structures (see FIG. 5) were set to the values shown in Table 1. The pitches P1 and P2 were set to be equal to or less than the wavelength of the laser light for recording or reproducing the information signal. As a result of the above, the desired optical disc was obtained.
[実施例2]
微細な凹凸構造としてBD2Tピット(ULTRA HD Blu-ray(登録商標)の3層100GBディスクにおける2Tピットを所定の間隔で並べたもの)を形成した。この際、凹凸構造のピッチP1、P2、構造体の幅W1、W2および構造体の高さH(図3参照)を表1に示す値に設定した。なお、ピッチP1、P2は、情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長以下とした。上記以外のこと以外は実施例1と同様にして光ディスクを得た。
[Example 2]
BD2T pits (2T pits on a triple-
[比較例1]
光ディスク本体(BD-DSD、記録容量200GB)の両光照射面(両信号面)に微細な凹凸構造を形成せずに、そのままの状態のものを比較例1の光ディスクとした。
[Comparative Example 1]
The optical disk of Comparative Example 1 was an optical disk having no fine uneven structure formed on either light irradiation surface (either signal surface) of an optical disk body (BD-DSD,
[比較例2]
微細な凹凸構造としてCDピット(CD-ROMの基板で使用されるピット)を形成し、凹凸構造のピッチP1、P2、構造体の幅W1、W2および構造体の高さH(図3参照)を表1に示す値に設定した。なお、ピッチP1、P2は、情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長より大きく設定した。上記以外のこと以外は実施例1と同様にして光ディスクを得た。
[Comparative Example 2]
CD pits (pits used in CD-ROM substrates) were formed as fine concave-convex structures, and the pitches P1 and P2 of the concave-convex structures, widths W1 and W2 of the structures, and height H of the structures (see FIG. 3) were set to the values shown in Table 1. The pitches P1 and P2 were set to be larger than the wavelength of the laser light for recording or reproducing information signals. An optical disk was obtained in the same manner as in Example 1, except for the above.
(凸部の面積比率)
まず、上述のようにして得られた光ディスクの光照射面(信号面)のSEM像を取得した。図6A、図6B、図6Cにそれぞれ、実施例1、2、比較例2の凹凸構造のSEM像を示す。次に、取得したSEM像よりピクセルごとのコントラストデータを取得し、度数分布を作成した。図7に、実施例1の光ディスクの凹凸構造の度数分布を示す。次に、低コントラスト(凹部)の集団と高コントラストの集団(凸部)のそれぞれを最適な関数(ガウス関数)にてフィッティング(ガウシアンフィッティング)し、フィッティング関数の交点Pを求めた。上記交点Pよりピクセルコントラストが低い集団の生データの積分値を凹部の面積とし、上記交点Pよりピクセルコントラストが高い集団の生データの積分値を凸部の面積とした。次に、凹部の面積と凸部の面積の総和に対する、凸部の面積の割合を求め、この割合を光ディスクの光照射面(信号面)における凸部の面積比率R[%]とした。
(Protruding Area Ratio)
First, an SEM image of the light irradiation surface (signal surface) of the optical disk obtained as described above was obtained. Figures 6A, 6B, and 6C show SEM images of the concave-convex structures of Examples 1, 2, and Comparative Example 2, respectively. Next, contrast data for each pixel was obtained from the obtained SEM images, and a frequency distribution was created. Figure 7 shows the frequency distribution of the concave-convex structure of the optical disk of Example 1. Next, the low contrast (concave) group and the high contrast group (convex) group were each fitted (Gaussian fitting) with an optimal function (Gaussian function), and the intersection point P of the fitting function was obtained. The integral value of the raw data of the group with a pixel contrast lower than the intersection point P was taken as the area of the concave, and the integral value of the raw data of the group with a pixel contrast higher than the intersection point P was taken as the area of the convex. Next, the ratio of the area of the convex to the sum of the areas of the concave and convex was obtained, and this ratio was taken as the area ratio R [%] of the convex on the light irradiation surface (signal surface) of the optical disk.
(反射率)
上述のようにして得られた光ディスクの光照射面(信号面)の反射率を、パルステック社製評価機(ODU-1000、波長λ=405nm、対物レンズNA=0.85)を用いて以下のようにして簡易的に測定した。まず、エキスパンダー位置を球面収差がL2層の付近に最適となるように合わせた。次に、対物レンズを光軸方向にサーチし、光ディスクからの反射戻り光の総和信号を取得した。取得した総和信号にて、始めに現れるピークが光ディスクの表面に相当するので、そのピークの電圧値を取得した。次に、予めフォーカスサーボをかけて取得したL2層の反射率(総和信号の電圧値)を基準とし、取得した表面の電圧値を用いて光ディスクの光照射面の反射率を求めた。表面の電圧値をもとにした反射率は、球面収差がL2層に最適であるため若干ずれるが、上記の実施例および比較例全てにおいて同一条件であるため、相対比較としては問題ない。
(Reflectance)
The reflectance of the light irradiation surface (signal surface) of the optical disk obtained as described above was simply measured using a Pulstec evaluation machine (ODU-1000, wavelength λ=405 nm, objective lens NA=0.85) as follows. First, the expander position was adjusted so that the spherical aberration was optimal near the L2 layer. Next, the objective lens was searched in the optical axis direction to obtain the sum signal of the reflected return light from the optical disk. Since the peak that first appears in the obtained sum signal corresponds to the surface of the optical disk, the voltage value of that peak was obtained. Next, the reflectance of the light irradiation surface of the optical disk was calculated using the obtained voltage value of the surface, based on the reflectance of the L2 layer (voltage value of the sum signal) obtained in advance by applying focus servo. The reflectance based on the voltage value of the surface is slightly different because the spherical aberration is optimal for the L2 layer, but since the same conditions are used in all of the above examples and comparative examples, there is no problem in relative comparison.
(貼り付き力)
図8は、貼り付き力の測定方法を説明するための概略図である。まず、上述のようにして得られた光ディスクを2枚準備し、光照射面(信号面)が上面となり、かつ、一部が重なるように、測定台上で重ね合わせた。次に、重ね合わされた2枚の光ディスクに30~40kgの荷重を加えたのち、荷重を解除した。続いて、重ね合わされた2枚の光ディスクに290gの荷重を加えつつ、上側に位置する光ディスクを測定台の表面と水平な方向に、フォースゲージにより引っ張り、光ディスクが動き出す引張力を測定し、この引張力の最大値を貼り付き力とした。図9Aに、凸部の面積比率と貼り付き力の関係を示す。
(adhesive strength)
Fig. 8 is a schematic diagram for explaining the method of measuring the sticking force. First, two optical disks obtained as described above were prepared, and they were stacked on the measurement table so that the light irradiation surface (signal surface) was the upper surface and partly overlapped. Next, a load of 30 to 40 kg was applied to the two stacked optical disks, and then the load was released. Next, while applying a load of 290 g to the two stacked optical disks, the upper optical disk was pulled by a force gauge in a direction horizontal to the surface of the measurement table, and the tensile force at which the optical disk started to move was measured, and the maximum value of this tensile force was taken as the sticking force. Fig. 9A shows the relationship between the area ratio of the convex portion and the sticking force.
(滑り力)
まず、上述の貼り付き力の評価と同様にして、2枚の光ディスクを測定台上で重ね合わせた。次に、重ね合わされた2枚の光ディスクに290gの荷重を加えつつ、上側に位置する光ディスクを測定台の表面と水平な方向に、フォースゲージにより引っ張り、引張力を測定し、この引張力の最大値をすべり力とした。図9Bに、凸部の面積比率と滑り力の関係を示す。
(Sliding Force)
First, two optical disks were stacked on the measurement table in the same manner as in the evaluation of the sticking force described above. Next, a load of 290 g was applied to the two stacked optical disks, and the upper optical disk was pulled by a force gauge in a direction parallel to the surface of the measurement table to measure the tensile force, and the maximum value of this tensile force was taken as the sliding force. Figure 9B shows the relationship between the area ratio of the convex parts and the sliding force.
実施例1、2、比較例1、2の光ディスクの凹凸構造の構成および評価結果を示す。
図9A、図9Bおよび表1から以下のことがわかる。
光照射面(信号面)に微細な凹凸構造を形成した光ディスク(実施例1、2、比較例2)では、光照射面(信号面)が平滑な光ディスク(比較例1)に比べて、貼り付き力および滑り力が低減される。
情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長以下のピッチで複数の構造体が光照射面(信号面)に設けられた光ディスク(実施例1、2)では、情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長より大きいピッチで複数の構造体が光照射面(信号面)に設けられた光ディスク(比較例2)に比べて貼り付き力および滑り力が低減される。
9A, 9B and Table 1 reveal the following.
In the optical discs having a fine uneven structure formed on the light irradiation surface (signal surface) (Examples 1 and 2, Comparative Example 2), the adhesion force and slippage force are reduced compared to the optical disc having a smooth light irradiation surface (signal surface) (Comparative Example 1).
In the optical discs (Examples 1 and 2) in which a plurality of structures are provided on the light irradiation surface (signal surface) at a pitch equal to or less than the wavelength of the laser light for recording or reproducing the information signal, the sticking force and sliding force are reduced compared to the optical disc (Comparative Example 2) in which a plurality of structures are provided on the light irradiation surface (signal surface) at a pitch larger than the wavelength of the laser light for recording or reproducing the information signal.
情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長以下のピッチで複数の構造体が光照射面(信号面)に設けられた光ディスク(実施例1、2)では、光照射面(信号面)が平滑な光ディスク(比較例1)に比べて、反射率が低減される。一方、情報信号を記録または再生するためのレーザー光の波長より大きいピッチで複数の構造体が光照射面(信号面)に設けられた光ディスク(比較例2)では、光照射面(信号面)が平滑な光ディスク(比較例1)に比べて、光照射面(信号面)における回折の状態によって、反射率が増加される場合がある。In optical discs (Examples 1 and 2) in which a plurality of structures are provided on the light irradiation surface (signal surface) at a pitch equal to or less than the wavelength of the laser light for recording or reproducing information signals, the reflectance is reduced compared to an optical disc (Comparative Example 1) in which the light irradiation surface (signal surface) is smooth. On the other hand, in an optical disc (Comparative Example 2) in which a plurality of structures are provided on the light irradiation surface (signal surface) at a pitch greater than the wavelength of the laser light for recording or reproducing information signals, the reflectance may be increased depending on the state of diffraction on the light irradiation surface (signal surface) compared to an optical disc (Comparative Example 1) in which the light irradiation surface (signal surface) is smooth.
<ii 信号特性に対する凹凸構造の影響を評価した実施例、比較例>
以下のようにして、微細な凹凸構造が光照射面(信号面)に形成された光ディスクを作製し、凹凸構造による信号特性に対する影響を評価した。
<ii. Examples and Comparative Examples Evaluating the Influence of the Concave-Convex Structure on Signal Characteristics>
An optical disk having a fine uneven structure formed on the light irradiation surface (signal surface) was produced as described below, and the effect of the uneven structure on the signal characteristics was evaluated.
[実施例3]
UVナノインプリントにより、光ディスク本体(UVナノインプリントによる凹凸構造形成以外はAD、記録容量300GBと同じ仕様)の両光照射面(両信号面)に、実施例1と同様の微細な凹凸構造(モスアイ構造)を形成した。以上により、目的とする光ディスクが得られた。
[Example 3]
By UV nanoimprinting, a fine uneven structure (moth-eye structure) similar to that in Example 1 was formed on both light irradiation surfaces (both signal surfaces) of an optical disk body (same specifications as AD, 300 GB recording capacity, except for the uneven structure formation by UV nanoimprinting). As a result, the desired optical disk was obtained.
[実施例4]
光ディスク本体(AD、記録容量300GB)の両光照射面(両信号面)に、実施例2と同様の微細な凹凸構造(BD2Tピット(ULTRA HD Blu-ray(登録商標))の3層100GBディスクにおける2Tピットを所定の間隔で並べたもの)を形成したこと以外は実施例3と同様にして光ディスクを得た。
[Example 4]
An optical disk was obtained in the same manner as in Example 3, except that a fine uneven structure (2T pits on a triple-
[比較例3]
光ディスク本体(AD、記録容量300GB)の両光照射面(両信号面)に微細な凹凸構造を形成せずに、そのままの状態のものを比較例3の光ディスクとした。
[Comparative Example 3]
An optical disk of Comparative Example 3 was prepared by leaving the optical disk body (AD,
(信号特性)
上述のようにして得られた実施例3、4、比較例3の光ディスクの信号特性を以下のようにして評価した。記録容量300GBのADを記録再生可能なドライブを用いて、光ディスクを0.1mmおきに64RUB(Recording Unit Block)ずつ再生した。そして、64RUB再生時のSER(Symbol Error Rate)の最大値Max、最小値Minおよび平均値Aveを0.1mmおきに全面に亘って取得し、最大値Max、最小値Minおよび平均値Aveそれぞれの平均値を求めた。その結果を図10A、図10B、図10Cに示す。この評価結果から、微細な凹凸構造(モスアイ構造およびBDピット)を記録容量300GBのADの光照射面(信号面)に設けても、SERが悪化することはないことがわかった。
(Signal characteristics)
The signal characteristics of the optical disks of Examples 3 and 4 and Comparative Example 3 obtained as described above were evaluated as follows. Using a drive capable of recording and reproducing an AD with a recording capacity of 300 GB, the optical disk was reproduced at 64 RUB (Recording Unit Block) intervals of 0.1 mm. The maximum value Max, minimum value Min, and average value Ave of the SER (Symbol Error Rate) during 64 RUB reproduction were obtained over the entire surface at intervals of 0.1 mm, and the average values of the maximum value Max, minimum value Min, and average value Ave were obtained. The results are shown in Figures 10A, 10B, and 10C. From these evaluation results, it was found that the SER did not deteriorate even if a fine uneven structure (moth-eye structure and BD pits) was provided on the light irradiation surface (signal surface) of an AD with a recording capacity of 300 GB.
また、記録容量300GBのADを記録再生可能なドライブを用いて、光ディスクを0.1mmおきに64RUBずつ再生し、i-MLSE(Integrated-Maximum Likelihood. Sequence Error)を評価した。この評価結果から、微細な凹凸構造(モスアイ構造およびBDピット)を記録容量300GBのADの光照射面(信号面)に設けても、i-MLSEが悪化することはないことがわかった。 In addition, using a drive capable of recording and playing back 300GB ADs, the optical disc was played back at 0.1mm intervals of 64 RUBs, and the i-MLSE (Integrated-Maximum Likelihood Sequence Error) was evaluated. The evaluation results showed that even if a fine uneven structure (moth-eye structure and BD pits) is provided on the light irradiation surface (signal surface) of a 300GB AD, the i-MLSE does not deteriorate.
[実施例5、6、比較例4]
光ディスク本体として記録容量500GBのADを用いたこと以外は実施例3、4、比較例4と同様にして光ディスクを得た。
[Examples 5 and 6, Comparative Example 4]
Optical disks were obtained in the same manner as in Examples 3 and 4 and Comparative Example 4, except that an AD having a recording capacity of 500 GB was used as the optical disk body.
[実施例7、8、比較例5]
実施例1、2、比較例1と同様にして光ディスクを得た。
[Examples 7 and 8, Comparative Example 5]
Optical disks were obtained in the same manner as in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
(信号特性)
上述のようにして得られた実施例5~8、比較例4、5の光ディスクの信号特性を、実施例3、4、比較例3の光ディスクの信号特性と同様にして評価した。その結果、微細な凹凸構造(モスアイ構造およびBDピット)を記録容量500GBのADおよび記録容量200GBのBD-DSDの光照射面(信号面)に設けても、信号特性(SER、i-MLSE)が悪化することはないことがわかった。
(Signal characteristics)
The signal characteristics of the optical discs of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 4 and 5 obtained as described above were evaluated in the same manner as the signal characteristics of the optical discs of Examples 3, 4, and Comparative Example 3. As a result, it was found that the signal characteristics (SER, i-MLSE) did not deteriorate even when a fine uneven structure (moth-eye structure and BD pits) was provided on the light irradiation surface (signal surface) of an AD with a recording capacity of 500 GB and a BD-DSD with a recording capacity of 200 GB.
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been specifically described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical ideas of the present disclosure are possible.
上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。The configurations, methods, processes, shapes, materials, and numerical values, etc. described in the above-described embodiments are merely examples, and different configurations, methods, processes, shapes, materials, and numerical values, etc. may be used as necessary.
上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。The configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, etc. of the above-described embodiments may be combined with each other without departing from the spirit of this disclosure.
上述の実施形態で段階的に記載された数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値または下限値は、他の段階の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。In the numerical ranges described in stages in the above embodiments, the upper or lower limit value of a numerical range of a certain stage may be replaced by the upper or lower limit value of a numerical range of another stage.
上述の実施形態に例示した材料は、特に断らない限り、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。Unless otherwise specified, the materials exemplified in the above embodiments may be used alone or in combination of two or more.
また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
(1)
第1の面および第2の面を有する光記録媒体本体と、
前記第1の面に設けられた第1の凹凸構造層と
を備え、
前記第1の凹凸構造層は、情報信号を記録または再生するための光の波長以下のピッチで設けられた複数の第1の構造体を含み、
前記第1の凹凸構造層の凸部の面積比率が、80%以下であり、
前記第1の面側から前記光が照射される光記録媒体。
(2)
前記第1の凹凸構造層の凸部の面積比率が、50%以下である(1)に記載の光記録媒体。
(3)
前記第1の凹凸構造層の凸部の面積比率が、20%以下である(2)に記載の光記録媒体。
(4)
前記第1の凹凸構造層は、ハードコート層である(1)から(3)のいずれかに記載の光記録媒体。
(5)
前記第1の構造体は、光記録媒体にて信号の記録に用いられる凹部または凸部と同様の形状を有している(1)から(4)のいずれかに記載の光記録媒体。
(6)
前記第2の面に設けられた第2の凹凸構造層をさらに備え、
前記第2の凹凸構造層は、前記光の波長以下のピッチで設けられた複数の第2の構造体を含み、
前記第2の面側から前記光が照射される(1)から(5)のいずれかに記載の光記録媒体。
(7)
前記光記録媒体本体は、
第1のディスクと、
第2のディスクと
を備え、
前記第1のディスクおよび前記第2のディスクは、
基板と、
前記基板上に設けられた情報信号層と、
前記情報信号層を覆うカバー層と
を備え、
前記第1のディスクの前記基板側の面と前記第2のディスクの前記基板側の面とが、貼り合わされている(1)から(6)のいずれかに記載の光記録媒体。
(8)
前記光記録媒体本体は、
基板と、
前記基板上に設けられた情報信号層と、
前記情報信号層を覆うカバー層と
を備え、
前記第1の面は、前記カバー層側の面である(1)から(6)のいずれかに記載の光記録媒体。
The present disclosure may also employ the following configuration.
(1)
an optical recording medium body having a first surface and a second surface;
a first uneven structure layer provided on the first surface,
the first relief structure layer includes a plurality of first structures provided at a pitch equal to or smaller than the wavelength of light for recording or reproducing an information signal;
an area ratio of the convex portions of the first concave-convex structure layer is 80% or less;
The optical recording medium is irradiated with the light from the first surface side.
(2)
2. The optical recording medium according to
(3)
3. The optical recording medium according to
(4)
The optical recording medium according to any one of (1) to (3), wherein the first relief structure layer is a hard coat layer.
(5)
The optical recording medium according to any one of (1) to (4), wherein the first structures have a shape similar to a recess or protrusion used for recording a signal in the optical recording medium.
(6)
Further comprising a second relief structure layer provided on the second surface,
the second relief structure layer includes a plurality of second structures provided at a pitch equal to or less than the wavelength of the light,
The optical recording medium according to any one of (1) to (5), wherein the light is irradiated from the second surface side.
(7)
The optical recording medium body includes:
A first disk;
a second disk;
The first disk and the second disk are
A substrate;
an information signal layer provided on the substrate;
a cover layer covering the information signal layer,
7. The optical recording medium according to any one of (1) to (6), wherein a surface of the first disk facing the substrate and a surface of the second disk facing the substrate are bonded together.
(8)
The optical recording medium body includes:
A substrate;
an information signal layer provided on the substrate;
a cover layer covering the information signal layer,
The optical recording medium according to any one of (1) to (6), wherein the first surface is a surface on the cover layer side.
1、101 光記録媒体
2、102 光記録媒体本体
3 第1の凹凸構造層
4 第2の凹凸構造層
3A 基底層
3B、3C 構造体
10 第1のディスク
20 第2のディスク
30 貼合層
11、11A、21 基板
12、22 光透過層
13 記録層
14、15 保護層
L0~Ln、L0~Lm 情報信号層
S1~Sn、S1~Sm スペーサ層
C 光照射面
C1 第1の光照射面
C2 第2の光照射面
Gv グルーブ
Ld ランド
Tp トラックピッチ
Claims (7)
前記第1の面に設けられた第1の凹凸構造層と
を備え、
前記第1の凹凸構造層は、情報信号を記録または再生するための光の波長以下のピッチで設けられた複数の第1の構造体を含み、
前記第1の凹凸構造層の凸部の面積比率が、20%以下であり、
前記第1の面側から前記光が照射される光記録媒体。 an optical recording medium body having a first surface and a second surface;
a first uneven structure layer provided on the first surface,
the first relief structure layer includes a plurality of first structures provided at a pitch equal to or smaller than the wavelength of light for recording or reproducing an information signal;
The area ratio of the convex portions of the first concave-convex structure layer is 20 % or less,
The optical recording medium is irradiated with the light from the first surface side.
前記第1の面に設けられた第1の凹凸構造層と
を備え、
前記第1の凹凸構造層は、情報信号を記録または再生するための光の波長以下のピッチで設けられた複数の第1の構造体を含み、前記第1の構造体は、光記録媒体にて信号の記録に用いられる凹部または凸部と同様の形状を有し、
前記第1の凹凸構造層の凸部の面積比率が、80%以下であり、
前記第1の面側から前記光が照射される光記録媒体。 an optical recording medium body having a first surface and a second surface;
a first uneven structure layer provided on the first surface,
the first concave-convex structure layer includes a plurality of first structures provided at a pitch equal to or smaller than the wavelength of light for recording or reproducing an information signal , the first structures having a shape similar to a concave or convex portion used for recording a signal in an optical recording medium,
an area ratio of the convex portions of the first concave-convex structure layer is 80% or less;
The optical recording medium is irradiated with the light from the first surface side.
前記第2の凹凸構造層は、前記光の波長以下のピッチで設けられた複数の第2の構造体を含み、
前記第2の面側から前記光が照射される請求項1から4のいずれか1項に記載の光記録媒体。 Further comprising a second relief structure layer provided on the second surface,
the second relief structure layer includes a plurality of second structures provided at a pitch equal to or less than the wavelength of the light,
5. The optical recording medium according to claim 1, wherein the light is irradiated from the second surface side.
第1のディスクと、
第2のディスクと
を備え、
前記第1のディスクおよび前記第2のディスクは、
基板と、
前記基板上に設けられた情報信号層と、
前記情報信号層を覆うカバー層と
を備え、
前記第1のディスクの前記基板側の面と前記第2のディスクの前記基板側の面とが、貼り合わされている請求項1から5のいずれか1項に記載の光記録媒体。 The optical recording medium body includes:
A first disk;
a second disk;
The first disk and the second disk are
A substrate;
an information signal layer provided on the substrate;
a cover layer covering the information signal layer,
6. The optical recording medium according to claim 1, wherein a surface of the first disk facing the substrate and a surface of the second disk facing the substrate are bonded together.
基板と、
前記基板上に設けられた情報信号層と、
前記情報信号層を覆うカバー層と
を備え、
前記第1の面は、前記カバー層側の面である請求項1から4のいずれか1項に記載の光記録媒体。 The optical recording medium body includes:
A substrate;
an information signal layer provided on the substrate;
a cover layer covering the information signal layer,
5. The optical recording medium according to claim 1 , wherein the first surface is a surface on the cover layer side.
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