(57)【要約】【課題】カバー層、ハードコート層を有する層構造の光ディスク記録媒体を、効率がよく、安価に、高品質に製造することが出来るようにする。【解決手段】ディスク基板（成形樹脂基板１）と、記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と、カバー層２と、表面保護のためのハードコート層３を備えた層構造において、カバー層２は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成され、ハードコート層３は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成される。そしてカバー層２とハードコート層３を合わせた膜厚が、ディスク中央部から周辺部にかけて略均一とされている。【選択図】図５
2010040075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク基板と、
上記ディスク基板の一面側に形成される少なくとも１つの記録層と、
上記記録層のレーザ入射面側に形成される光透過型の樹脂層であるカバー層と、
上記カバー層のレーザ入射面側において表面保護のために形成される光透過型の樹脂層であるハードコート層を備え、
上記カバー層は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成され、上記ハードコート層は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成され、上記カバー層と上記ハードコート層を合わせた膜厚が、ディスク中央部から周辺部にかけて略均一とされている光ディスク記録媒体。
【請求項２】
上記ディスク基板と上記カバー層の間に、上記記録層として複数の記録層が形成されている請求項１に記載の光ディスク記録媒体。
【請求項３】
上記カバー層は、その中央部の厚みに対して外周部の厚みが９０％以上となる傾斜率で、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成されている請求項２に記載の光ディスク記録媒体。
【請求項４】
上記ハードコート層は、その中央部の厚みに対して外周部の厚みが３００％以下となる傾斜率で、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成されている請求項３に記載の光ディスク記録媒体。
【請求項５】
ディスク基板を成型する工程と、
上記ディスク基板の一面側に少なくとも１つの記録層を形成する工程と、
上記記録層のレーザ入射面側において、光透過型の樹脂層であるカバー層を、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成する工程と、
上記カバー層のレーザ入射面側において、表面保護のための光透過型の樹脂層であるハードコート層を、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなり、上記カバー層と上記ハードコート層を合わせた膜厚が、ディスク中央部から周辺部にかけて略均一となるように形成する工程と、
を有する光ディスク製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク記録媒体の構造及び光ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００３−２２５８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２５７７５９号公報
【特許文献３】特開平８−１６４３５５号公報
【特許文献４】特開平９−１７３９４６号公報
【特許文献５】特開２００２−１５３８００号公報
【特許文献６】特開２００６−９５４５２号公報
【特許文献７】特開２００８−２１３５３号公報
【０００３】
近年、光学的な情報記録方式のメディアの一つである光ディスクは、パーソナルコンピュータの普及や、地上波デジタル放送の開始と普及、ハイビジョンテレビの一般家庭への普及の加速に伴い、高密度記録、大容量化が進んでいる。例えばＣＤ（Compact Disc）からＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、そしてブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））と、より多くの情報を記録可能とした光ディスク記録媒体が提供されている。また現在でも、さらなる記録密度の大容量化が求められている。
【０００４】
大容量の光ディスク記録媒体としてのブルーレイディスクは、直径が約１２ｃｍ、厚みは約１．２ｍｍの光ディスクである。その厚み方向の層構造としては、約１．１mmの基板上の凹凸形状に金属薄膜や誘電体膜などを積層して記録層を形成する。そして厚み約０．１mmのカバー層を設けるなどして構成されている。このようなブルーレイディスクは、約２５ＧＢ（Giga Byte）の記録容量を備える。
【０００５】
また、更なる大容量化のために、記録層を複数設ける多層ディスクも開発されている。
多層のブルーレイディスクの製造方法は、例えば上記特許文献１に記載されているが、一般的には次のようにしてなされる。
一例として記録層が２つある２層ディスクの製造方法について説明する。
まず、片面に凹凸形状からなるピットや案内溝（グルーブ）を有する厚み約１．１mmの成形樹脂基板（ディスク基板）上に金属薄膜や熱記録が可能な薄膜材料などを形成し、第１の記録層Ｌ０を形成する。
次に、記録層を隔てる数μmから数十μmの厚みを有するスペーサ層を前記基板の記録層上に形成する。
次に、そのスペーサ層の上に片面にピットや案内溝などの凹凸形状を有するスタンパーを押圧することによるピットや案内溝をスペーサ層上に転写する。
次に、スペーサ層の上に転写されたピットや案内溝上に、記録再生するレーザ光の波長に対して所定の透過率を有する金属薄膜あるいは熱記録が可能な薄膜材料を形成し、第２の記録層Ｌ１を形成する。
そして第２の記録層を保護する保護層（カバー層）を第２の記録層上に形成する。
【０００６】
２層以上の多層化を図る場合は、例えば上記特許文献２に記載されているように、信号の記録再生時の層間クロストークを考慮しつつ、上記の第２の記録層Ｌ１の形成工程を数回繰り返し、例えば第３，第４の記録層Ｌ２，Ｌ３を順に積層することで可能となる。
【０００７】
このようにして形成される多層のブルーレイディスクは、ディスクの傾きによる信号劣化の影響を低減するために、積層された記録層を０．１ｍｍの範囲内に形成することが求められる。
そして上記２層ディスクでは第１の記録層Ｌ０と、数ミクロンから数十ミクロンのスペーサ層を介して第２の記録層Ｌ１が形成され、その上に光透過性の保護層で構成される。
【０００８】
また、上記多層のブルーレイディスクは、基板の最内周から最外周にかけて均質な記録かつまた読み出しのために、第１の記録層Ｌ０と第２の記録層Ｌ１の間に設定されるスペーサ層の光学的特性および物理的形状の均質性と均一性が求められる。その上面に連続して形成される保護層（カバー層）についても光学的特性および物理的形状の均質性と均一性が求められる。同時に安価なメディア製造方法が期待されている。
さらに、これら光ディスク記録媒体は、長期保存の用途がその使用目的の重要なひとつであるから、長期にわたって、記録情報が保持されることが期待される。このため高温多湿環境や、低温環境下でも良好な記録特性を保持可能な多層構造が求められる。
【０００９】
上記のように、１又は複数の記録層より表面側（レーザ入射面側）には、記録層の保護層として光透過性の樹脂層であるカバー層が形成されるが、光透過性樹脂を所定面積に塗布する技術として、スピンコート法が知られている。
【００１０】
このスピンコート法では、いかにして均一な塗膜を作成するかが重要な課題であり、上記特許文献３〜７に、各種技術が開示されている。例えば高速回転時の気流を均一にして膜厚を一様にする工夫（特許文献３）や、基板中央部の塗布膜厚の不均一性の改善に、回転軸を傾斜させて遠心力のほかに重力も利用する方法（特許文献４，５，６）が提案されている。また特許文献７では、カバー層を第１層のスピンコートと第２層のスピンコートで形成し、２層構成のカバー層の厚みを均一化する技術が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
カバー層の厚みの均一化は、正確な情報の記録再生という点でも重要な要素となっているが、このように従来より、スピンコート法によってカバー層を形成する際に、ディスク基板の内周から外周にかけて一様に塗膜が形成されるように各種の工夫がなされていた。
また、カバー層に加えて、カバー層の表面（レーザ入射面側）に、表面保護のために１〜５μｍ程度の厚みのハードコート層を形成することも行われている。いわゆるベアディスク状態でのユーザの取り扱い時を考慮し、表面強度を向上させる材料による保護層を加えるものである。このハードコート層についてもスピンコートで形成されるが、厚みの均一化が求められる。
【００１２】
このため、カバー層形成時や、ハードコート層形成時には、塗布膜厚を一様とするために塗布装置やＩＲヒーターによる熱線の管理など緻密な制御が必要となっていた。このため製造工程上の難易度が増し、また製造効率の低下やコスト上の不利が生ずるという問題があった。
そこで本発明は、カバー層、ハードコート層を有する層構造の光ディスク記録媒体を、効率がよく、安価に、高品質に製造することが出来るようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光ディスク記録媒体は、ディスク基板と、上記ディスク基板の一面側に形成される少なくとも１つの記録層と、上記記録層のレーザ入射面側に形成される光透過型の樹脂層であるカバー層と、上記カバー層のレーザ入射面側において表面保護のために形成される光透過型の樹脂層であるハードコート層を備える。そして上記カバー層は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成され、上記ハードコート層は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成され、上記カバー層と上記ハードコート層を合わせた膜厚が、ディスク中央部から周辺部にかけて略均一とされている。
また上記ディスク基板と上記カバー層の間に、上記記録層として複数の記録層が形成されている。
また上記カバー層は、その中央部の厚みに対して外周部の厚みが９０％以上となる傾斜率で、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成されている。
また上記ハードコート層は、その中央部の厚みに対して外周部の厚みが３００％以下となる傾斜率で、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成されている。
【００１４】
本発明の光ディスク製造方法は、ディスク基板を成型する工程と、上記ディスク基板の一面側に少なくとも１つの記録層を形成する工程と、上記記録層のレーザ入射面側において、光透過型の樹脂層であるカバー層を、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成する工程と、上記カバー層のレーザ入射面側において、表面保護のための光透過型の樹脂層であるハードコート層を、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなり、上記カバー層と上記ハードコート層を合わせた膜厚が、ディスク中央部から周辺部にかけて略均一となるように形成する工程とを有する。
【００１５】
即ち本発明では、カバー層を形成する際、その膜厚が均一となるようにはせず、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成する。そしてハードコート層については、逆にディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくようにし、カバー層とハードコート層のトータルでの厚みを均一化する。
スピンコートにより膜形成する場合、樹脂材料の別や回転速度等によるが、一般に外周側が厚くなるのが自然である。このため、膜厚を均一化するためには緻密な制御が必要となっていたわけであるが、カバー層の厚みをディスク外周側で薄くなるようにするには、均一化制御と同じくＩＲヒーターによる熱線の管理などで可能である。一方、ハードコート層については、スピンコートで自然に外周側が厚くなることを利用するため、特に緻密な管理は必要ない。例えば回転数の設定のみで、カバー層の傾斜に対応する傾斜の厚み変化を実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光ディスク記録媒体を、効率がよく、かつプロセス整合性良く、安価に、高品質に製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。実施の形態としては、記録層が４層形成される多層光ディスクを挙げる。
まず図１（ａ）（ｂ）に本例の光ディスクの層構造を模式的に示して説明する。
図１（ａ）は、４つの記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を有する本例の光ディスクの断面の一部を示したものである。
本例の光ディスクは、厚みが１．１ｍｍで、外径が約１２０ｍｍの円盤状の成形樹脂基板（ディスク基板）１の一面側に４つの記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が形成されている。なお図面上、上方が、記録再生時にレーザ光が入射されるレーザ入射面である。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、１．１ｍｍ厚の成形樹脂基板１上に第１の記録層Ｌ０が成膜される。そして所定の膜厚（例えば１９μｍ）の第１のスペーサ層４を介して第２の記録層Ｌ１が成膜される。
また、所定の膜厚（例えば１１μｍ）の第２のスペーサ層５が形成され、次に、第３の記録層Ｌ２が成膜される。さらに所定の膜厚（例えば１５μｍ）の第３のスペーサ層６が形成され、次に第４の記録層Ｌ３が成膜される。
そして所定の膜厚（例えば５３μｍ）のカバー層２が形成され、さらに指紋や汚れ傷への耐性の強いハードコート層３を２μｍ厚程度で形成して、４層の光ディスクが構成される。即ち、成形樹脂基板上において、約１００μｍの厚みの間に記録層Ｌ０、スペーサ層４、記録層Ｌ１、スペーサ層５、記録層Ｌ２、スペーサ層６、記録層Ｌ３、カバー層２、ハードコート層３が形成されることになる。
【００１９】
図１（ｂ）に、この１００μｍの厚みの間の記録層Ｌ０からハードコート層３までの詳細な構造を示している。これは、光ディスクを追記型ディスクとした場合の例である。
図からわかるように、記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、それぞれ誘電膜１１、記録膜１２、誘電膜１３、反射膜１４が成膜されて成る。ここで記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のそれぞれにおける記録膜１２は、追記型相変化材料からなる記録膜で、読み取り時の各層からの信号量が同等となるように膜設計される。
【００２０】
（誘電膜）
記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に用いられる誘電膜１１，１３の厚さは、好ましくは３ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、光学特性および熱特性を考慮して決定される。
誘電膜１１，１３の材料としては、記録再生用レーザの波長に対して吸収能の低い材料が好ましく、具体的には、消衰係数Ｋの値が０．２以下である材料が好ましい。かかる材料としては、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合体（好ましくは、モル比４：１）を挙げることができる。ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合体以外にも、従来から光ディスク記録媒体の誘電膜の材料として用いられている公知のものを用いることも可能である。
【００２１】
例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｂ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｌａ、Ｇｅ等の金属および半金属等の元素の窒化物、酸化物、炭化物、フッ化物、硫化物、窒酸化物、窒炭化物、酸炭化物等およびこれらを主成分と材料を用いることができる。好ましくは、ＡｌＮX（０．５≦Ｘ≦１）、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3-X (０≦Ｘ≦１)、Ａｌ2Ｏ3 、Ｓｉ3Ｎ4-X  (０≦Ｘ≦１)、ＳｉＯX （１≦Ｘ≦２）、ＳｉＯ2 、ＳｉＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＡｌ2Ｏ4 、ＴｉＯX（１≦Ｘ≦２）、ＴｉＯ2 、ＢａＴｉＯ3 、ＳｔＴｉＯ4、Ｔａ2Ｏ5-X （０≦Ｘ≦１）、Ｔａ2Ｏ5、ＧｅＯX (１≦Ｘ≦２)、ＳｉＣ、ＺｎＳ、ＰｂＳ、Ｇｅ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ、ＣａＦ2 、ＬａＦ、ＭｇＦ2 、ＮａＦ、ＴｈＦ4等を用いることができる。
【００２２】
（記録層）
記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に用いられる記録膜１２の膜厚は、好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲であり、例えば１５ｎｍ程度である。
この記録膜１２の材料としては、レーザ光の照射を受けて不可逆的な状態変化を生じる相変化材料を使用できる。このような材料としては、例えば、カルコゲン化合物または単体のカルコゲン等を使用できる。カルコゲン化合物としては、例えば、Ｓｂ、Ｔｅの共晶系材料を使用でき、好ましくは、Ｇｅなどの添加元素が添加されたＳｂ、Ｔｅの共晶系材料を使用できる。
【００２３】
例示するならば、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｕ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｐｄ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｂｉ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｃｏ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ａｕを含む系、またはこれらの系に窒素、酸素などのガス添加物を導入した系等を挙げることができる。
添加元素を記録膜１２に添加すると、信頼性などの特性を向上できる一方、信号特性の低下を招いてしまう。この点を考慮すると、記録膜１２における添加元素の量は１０ａｔｍ％以下にすることが好ましい。
【００２４】
（反射膜）
記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に用いられる反射膜１４の厚さは、好ましくは3ｎｍ以上であり、より好ましくは５ｎｍ〜６０ｎｍの範囲である。反射膜１４の反射率は、各記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３毎に、それぞれ適切な反射率に設計される。
反射膜１４の材料としては、例えば金属または半金属を使用できる。反射膜の材料は、反射能および熱伝導率を考慮して選ぶことが好ましく、例えば、記録再生用レーザ光の波長に対して反射能を有し、熱伝導率が０．０００４［Ｊ／（ｃｍ・Ｋ・ｓ）］〜４．５［Ｊ／（ｃｍ・Ｋ・ｓ）］の範囲にある金属元素、半金属元素およびそれらの化合物あるいは混合物である。
【００２５】
具体的に例示するならば、反射膜１４の材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｇｅ等の単体、またはこれらを主成分とする合金を挙げることができる。これらのうち、特にＡｌ系、Ａｇ系、Ａｕ系、Ｓｉ系、Ｇｅ系の材料が実用性の面から好ましい。合金としては、例えばＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−ＰｄＴｉ、Ｓｉ−Ｂ等が好適に用いられる。
【００２６】
これらの材料のうちから、光学特性および熱特性を考慮して設定することが好ましい。例えば、単波長領域においても高反射率を有する点を考慮すると、Ａｌ系またはＡｇ系材料を用いることが好ましい。一般には反射膜の膜厚を光が透過しない程度の厚さ、例えば５０ｎｍ以上に設定すると、反射率を高くすることができ、且つ、熱を逃げやすくできる。反射膜の膜厚を適度な厚さ、例えば１０ｎｍ程度に設定すると、透過率を上げつつ、熱の逃げを確保することができる。
【００２７】
また、反射膜１４は単層の構造に限られず、例えば金属または半金属よりなる層（反射層）を２層積層した積層構造とすることも可能であり、さらに、２層以上の多層構造とすることも可能である。これにより光学設計がし易くなり、且つ、熱特性とのバランスも取り易くなる。なお、誘電体層と反射層の間に、ＳｉＮ膜などからなるバリア層を設けてもよい。
【００２８】
（スペーサ層）
各記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の間には、スペーサ層４，５，６が形成される。
この各スペーサ層４，５，６は、光ディスク記録媒体の多層構造を形成する紫外線感光性を有する光透過性の材料をスピンコート法で回転塗布され紫外線の照射で硬化して配置される。多層の光ディスク記録媒体から情報信号の記録再生をする場合、このスペーサ層４，５，６の配置と膜厚は、層間クロストークを抑制する目的で設定される。
【００２９】
（カバー層）
カバー層２は、光ディスクの保護を目的として形成される。情報信号の記録再生は、例えば、レーザ光がカバー層２を通じて記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれかに集光されることによって行われる。
本例の場合、カバー層２としては、例えば紫外腺硬化樹脂のスピンコート及び紫外線照射による硬化によって形成するが、カバー層２としては、紫外線硬化樹脂とポリカーボネートシート、または接着層とポリカーボネートシート用いることができる。
カバー層２は、多層の光ディスク記録媒体では、１．１ｍｍの成形樹脂基板１上に、多層の記録層を含めて１００μｍとなるように設定される。
【００３０】
（ハードコート層）
ハードコート層３は、カバー層２と同様に光ディスクの保護を目的とするが、特に光ディスクに対する機械的な衝撃、傷に対する保護、さらには利用者の取り扱い時の指紋の付着などから、情報信号の記録再生品質を保護するために形成される。
ハードコート層３としては、機械的強度を向上させるためにシリカゲルの微粉末を混入したものや、溶剤タイプ、無溶剤タイプなどの紫外線硬化樹脂が用いることが出来る。
機械的強度を有し、指紋などの油脂分をはじくためには、ハードコート層３は１μｍから数μｍの厚さを有するようにする。
【００３１】
このような層構造における本実施の形態の光ディスク製造工程を図２，図３，図４で説明する。図２，図３は光ディスク製造過程の各状態の模式図、図４は製造工程を示したフローチャートである。
なお、ここではスタンパを用いて成形樹脂基板を作成する段階から述べるが、スタンパは、これに先立つ原盤マスタリング、現像、スタンパ生成という工程を経て形成される。本例は４層ディスクであるため、スタンパとしても各記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対応したスタンパが生成される。そして図２，図３で示すディスク製造工程は、これらのスタンパを用いることになる。
【００３２】
図４（ａ）のステップＦ１０１として、成形樹脂基板１の成形が行われる。例えばポリカーボネート樹脂の射出成形により成形樹脂基板１を成形する。ここで成形される成形樹脂基板１は記録層Ｌ０となる凹凸パターン（グルーブ又はピットパターン）が形成されるものである。
図２（ａ）は成形樹脂基板１を成形する金型を概略的に示している。この金型は、下キャビティ１２０と上キャビティ１２１から成り、下キャビティ１２０には、記録層Ｌ０についての凹凸パターンを転写するための記録層Ｌ０用のスタンパ１００が配置される。スタンパ１００には、転写のための凹凸パターン１００ａが形成されている。
【００３３】
このような金型を用いて射出成形で成形樹脂基板１を成形するが、成形される成形樹脂基板１は図２（ｂ）のようになる。
即ちポリカーボネート樹脂による成形樹脂基板１は、その中心はセンターホール２０とされるとともに、その一面側は、金型内のスタンパ１００に形成された凹凸パターン１００ａが転写された記録層Ｌ０の凹凸パターンとなる。
【００３４】
続いて図４（ａ）ステップＦ１０２で、記録層Ｌ０の形成が行われる。即ち成形樹脂基板１の凹凸パターン上に、スパッタリングにより、反射膜１４、誘電膜１３、記録膜１２，誘電膜１１が順に成膜され、図２（ｃ）のように記録層Ｌ０が形成される。
次にステップＦ１０３で、スペーサ層４の形成が行われる。
この場合、図２（ｃ）のように記録層Ｌ０が形成された基板面に、紫外線硬化型樹脂がスピンコートにより展延され、図示しない記録層Ｌ１用のスタンパが押し当てられながら紫外線が照射されることによって樹脂硬化が行われる。そしてスタンパが剥離されることで、図３（ａ）のように成形樹脂基板１上に、記録層Ｌ１用の凹凸パターンが形成されたスペーサ層４が形成される。
【００３５】
次にステップＦ１０４で、記録層Ｌ１の形成が行われる。即ちスペーサ層４の凹凸パターン上に、スパッタリングにより、反射膜１４、誘電膜１３、記録膜１２，誘電膜１１が順に成膜され、図３（ｂ）のように記録層Ｌ１が形成される。
その後、ステップＦ１０５でスペーサ層５の形成、ステップＦ１０６で記録層Ｌ２の形成が同様に行われ、またステップＦ１０７でスペーサ層６の形成、ステップＦ１０８で記録層Ｌ３の形成が同様に行われる。
この時点で図３（ｃ）のように、成形樹脂基板１上に、記録層Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が形成された状態となる。
【００３６】
続いてステップＦ１０９でカバー層２が形成される。カバー層２は紫外線硬化型樹脂のスピンコート及び紫外線照射による硬化により形成される。ここで、図３（ｄ）では説明のために極端に示しているが、カバー層２は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成される。
このステップＦ１０９の処理を図４（ｂ）に示しているが、まずステップＦ１０９ａとしてカバー層材料（紫外線硬化型樹脂）のスピンコートを行う。このときにスピンコートによる紫外線硬化型樹脂の展延に応じて、半径方向にＩＲ（遠赤外線）ランプを移動させながら照射する。後述するが、このＩＲランプの移動制御によって、周辺部が薄くなるような樹脂の展延が可能となる。
そしてステップＦ１０９ｂで全面に紫外線照射を行い、展延された紫外線硬化型樹脂を硬化させる。以上でカバー層２が形成される。
【００３７】
次にステップＦ１１０でハードコート層３を形成する。ハードコート層３は、表面保護のために適切な材料としての紫外線硬化型樹脂のスピンコート及び紫外線照射による硬化により形成される。図３（ｅ）に示すようにハードコート層３は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成される。
このステップＦ１１０の処理を図４（ｃ）に示す。まずステップＦ１１０ａとしてハードコート材料（紫外線硬化型樹脂）のスピンコートを行う。このときには、カバー層２の場合のようなＩＲランプの移動照射は行わない。後述するが特に制御は行わなくとも、周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成することができる。
そしてステップＦ１１０ｂで全面に紫外線照射を行い、展延された紫外線硬化型樹脂を硬化させる。以上でハードコート層３が形成される。
この場合、カバー層２とハードコート層３を合わせた膜厚が、ディスク中央部から周辺部にかけて略均一となるように形成されることになる。
【００３８】
その後、ステップＦ１１１で、レーベル面側（レーザ入射面側の反対面側）に防湿膜２１を形成する。なお、防湿膜２１を形成しない場合もある。
そしてこのように層構造が形成された成形樹脂基板１に対して、最後にステップＦ１１２でレーベル面側に印刷が行われる。例えばオフセット印刷として、レーベル面側の全面にホワイトコートを施した上に例えばカラー印刷を行い、印刷層２２を形成する。
その後、検査を経て光ディスクの完成となる。
【００３９】
本実施の形態の光ディスクは、以上のように製造されるが、上記のカバー層２、ハードコート層３に特徴を有するものとなる。
即ち、図５に本例の光ディスクの層構造を示すが、カバー層２は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成され、ハードコート層３は、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成される。そしてカバー層２とハードコート層３を合わせた膜厚が、ディスク中央部から周辺部にかけて略均一とされている。
以下、この点について詳述していく。
【００４０】
一般にスピンコート法で光硬化性の樹脂などを塗布する場合の膜厚は、次式で記述される。すなわち、
ｄ（ｒ）＝√（３η／４ρω2ｔ）＊（１−ｒ０／ｒ）4/3  ・・・（式１）
ここで、
ｄ（ｒ）：回転中心からの距離での塗布膜厚
η：粘度  ｍＰａ・ｓ
ρ：密度  ｇ／ｃｍ3
ω：回転角速度  ２πｆ
ｔ：回転時間
ｒ０：塗布開始位置
ｒ：回転中心からの距離
である。
【００４１】
この式１の意味するところは、スピンコート法で、塗布物質の粘度と密度、塗布回転数および塗布開始位置が決まれば、基板半径方向の膜厚が決定されるという点である。
図６に塗布物質が、２０，５００，１０００，２０００ｍＰａ・ｓ（＝ｃＰ）の４種の値を持つときの、半径方向の膜厚分布の計算結果を示している。横軸は成形樹脂基板１の半径位置、縦軸は膜厚である。
この図６からは、基板中心部から周辺部にかけて膜厚が増加方向に傾斜していることがわかる。さらに塗布開始位置が回転中心と同一のとき、塗布膜厚が一様になることも類推できる。
【００４２】
膜厚が周辺部にかけて増加していくことは、本来、均一な膜厚を形成したいという要請に反する。このため塗布膜厚を一様にする目的でさまざまな対応が取られている。例えばスピンコートの際に、基板の中心部に、金属製のキャップを配置し、可能な限り塗布開始位置を中心部に近づける方法や、ＩＲ（近赤外線）ランプを用いて、スピンコート中に基板の中心部から外周部に向かって掃引して膜厚分布を一様にする方法などである。
ここで本例では、カバー層２を形成する際には、このような膜厚均一化の手法を応用して、逆に基板中心部から周辺部にかけて膜厚が薄くなるようにする。
【００４３】
図７にスピンコート工程を模式的に示している。カバー層２の形成のためのスピンコートの際には、上記図３（ｃ）の状態の成形樹脂基板１がスピンコート装置内に配置され、モータ３１によって高速回転される。この場合に、センターホール２０の部分にはキャップ３５が嵌着され、樹脂供給ノズル３２から紫外線硬化型樹脂がキャップ３５上に滴下される。この滴下された紫外線硬化型樹脂が、モータ３１による成形樹脂基板１の回転の際の遠心力によって、成形樹脂基板１上に展延されていく。
ここで、ＩＲランプ３３が成形樹脂基板１上を半径方向に移動可能とされており、スピンコート時に移動しながら遠赤外線の照射を行う。
【００４４】
膜厚は、遠心力による展延速度、赤外線照射による熱、樹脂の供給量等の各条件設定によって制御できる。膜厚均一化を目的とする場合は、樹脂供給量や回転速度の実行条件の上で、赤外線照射の熱量と、その照射位置の半径方向の移動速度を制御する。
例えばＩＲランプ３３の移動速度を、樹脂の展延速度に合わせることで、内外周での膜厚の均一化が可能である。ここで、移動速度を展延速度に比して遅くし、半径位置毎の蓄熱を制御することで、外周部の膜厚を薄くすることが可能となる。
赤外線照射による加熱は、樹脂の粘度を下げるように作用する。従って周辺部へいくほど蓄熱量を上げ、粘度を下げていくことで、外周部を薄くできる。
このような制御を、上記図４（ｂ）のステップＦ１０９ａの段階で行う。そしてその後、ステップＦ１０９ｂで、ＵＶランプ３４によって紫外線照射を行い、展延された樹脂を硬化させる。
【００４５】
一方、ハードコート層３の形成時には、図４（ｃ）で述べたように、ＩＲランプ３３は用いないで、スピンコートによる樹脂の展延及び紫外線照射による硬化を行うことになる。
即ちハードコート層３の形成時には、スピンコート法による、上記式１に基づく膜厚の傾斜をつくる。
【００４６】
図５には、保護層（カバー層２及びハードコート層３）の膜厚分布を示した一例である。横軸は成形樹脂基板１の半径位置、縦軸は膜厚を示す。
ここで、膜厚分布ＣＶは、上述のように外周部にいくほど膜厚を薄くするようにして形成したカバー層２の膜厚分布を示している。
例えばこの膜厚分布ＣＶのようにカバー層２が形成された後に、スピンコートの回転速度を３８００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍとした各種場合でハードコート層３を形成したときの膜厚分布を、膜厚分布（１）（２）（３）（４）として示している。膜厚分布（１）（２）（３）（４）で示す厚みは、カバー層２とハードコート層３の合計の膜厚である。
例えばこの場合、ハードコート層３のスピンコートの際の回転数を１０００ｒｐｍとした場合に、光ディスク上の有効領域を含む領域（例えば半径位置２３〜５３ｍｍ）で、略均一な膜厚を得ることができた。即ち回転数を適切に選定するのみで、カバー層２とハードコート層３を合わせた膜厚がディスク中央部から周辺部にかけて略均一とされるように、ハードコート層３を、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が厚くなっていくように形成することができる。
通常、低粘度のハードコート材料のスピンコートの際には膜厚の制御が困難であるが、ＩＲランプ３３を用いるなどした特別の処理を必要としないで、一様な保護層を安価に構成することができる。
【００４７】
なお、図８はカバー層２の膜厚分布ＣＶとしての傾斜の大きさや、特定のハードコート材料という条件での実験の結果、ハードコート材料のスピンコートの回転数を１０００ｒｐｍとしたときに、内外周で略均一の膜厚を形成できたものであって、カバー層２の傾斜率やハードコート材料が異なれば、ハードコート時の最適な回転数も異なっていくことになる。
【００４８】
以上の説明のとおり、カバー層２の形成時には、ＩＲランプ３３を用いた膜厚制御により、外周部へいくほど膜厚を薄くする。そしてハードコート層３の形成時には、適切な回転数でスピンコートを行う。これによって結果として、カバー層２とハードコート層３を合わせた保護層としての膜厚を均一化できる。
従来は、カバー層とハードコート層をそれぞれ共に均一な膜厚で形成するために、製造工程の効率の悪化を招いていた。特に２〜数μｍの膜厚であって低粘度材料を用いるハードコート層３は、均一な膜厚形成が困難であった。これに対して本例では、カバー層２の形成時には、従来の膜厚均一化の手法を応用して、外周部ほど薄くし、一方、ハードコート層３は、適切な回転数でスピンコートさせるのみで難易な膜厚制御は行わない。
このため光ディスクを、効率がよく、かつプロセス整合性良く、安価に、高品質に製造することが出来る。
【００４９】
ところで、カバー層２は、その中央部の厚みに対して外周部の厚みが９０％以上となる傾斜率で、ディスク中央部から周辺部にかけて膜厚が薄くなっていくように形成されることが好適である。例えば図５の中央部の厚みＴＣ１に対して、外周部の厚みＴＣ２が９０％以上とする。
なお、図８にもみられるようにディスクの最外縁部では膜厚の増大が生じ、また最内周部では膜厚が減少するが、ここでいう中央部の厚みＴＣ１と外周部の厚みＴＣ２とは、これらの最外縁部、最内周部を除いて、最も厚い部分の厚みと最も薄い部分の厚みとして考えればよい。
上述したように、４層ディスクの場合、カバー層２の厚みは例えば５５μｍ前後である。この場合に、中央部の厚みに対して外周部の厚みが９０％以上となるということは、最も厚い部分と最も薄い部分の厚みの差が５．５μｍ以内であることになる。
これは、この内外周での膜厚の差を、ハードコート層３によって埋めて合計膜厚を均一化することが容易な範囲であることを意味する。
また、ハードコート層３に着目して言えば、図５に示す中央の厚みＴＨ１に対して外周部の厚みＴＨ２が３００％以下となる傾斜率とされることが好ましい。
これは例えば膜厚が１μｍ〜３μｍとなるように傾斜していることを示すが、これは、あまり厚くなると良好にハードコート形成できないという事情による。
【００５０】
以上、実施の形態について説明してきたが、本発明の、光ディスク記録媒体の保護層構造（カバー層及びハードコート層）は、製造プロセスでの精密制御要素をひとつ減らすことを意味しており、産業的な有為性は大きい。具体的には、コストダウンプロセスとして利用することが出来る。
また実施の形態では４層ディスクの例を挙げたが、単層ディスク、２層ディスク、３層ディスク、５層以上のディスクでも、本発明が適用できることはいうまでもない。即ち単層ディスクであれ、２層以上の多層ディスクであれ、０．１ｍｍの範囲でメディアを形成していたことを踏襲し、記録再生特性とともに生産性にすぐれ、コストの低廉化を図ることができる多層の追記型光ディスク記録媒体、書換え型光ディスク記録媒体、読み取り専用型の光ディスク記録媒体を提供することができる。
また本発明の考え方は、ひろくスペーサ層を形成するときにも流用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態の光ディスクの層構造の説明図である。
【図２】実施の形態のディスク製造工程の説明図である。
【図３】実施の形態のディスク製造工程の説明図である。
【図４】実施の形態のディスク製造工程のフローチャートである。
【図５】実施の形態の光ディスクの説明図である。
【図６】光透過性樹脂の半径方向の膜厚分布の説明図である。
【図７】実施の形態のカバー層形成のためのスピンコートの説明図である。
【図８】実施の形態のカバー層とハードコート層による膜厚の説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  成形樹脂基板、２  カバー層、３  ハードコート層、４，５，６  スペーサ層、１１，１３  誘電膜  １２  記録膜  １４  反射膜  Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  記録層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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