(57)【要約】【課題】  熱可塑性樹脂材料で形成された基板と、基板上に形成される膜との密着性を向上させ、耐候性および信頼性に優れた光情報記録媒体及びその製造方法を提供する。【解決手段】  熱可塑性樹脂で形成された基板と、基板上に形成された有機材料を含む有機材料膜とを備え、基板の有機材料膜側の表面内部に有機材料膜の有機材料の一部が含浸されている光情報記録媒体を提供することにより、基板上に形成される膜との密着性を向上させる。【選択図】  図１
2006331484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光情報記録媒体であって、
熱可塑性樹脂で形成された基板と、
上記基板の表面上に形成された有機材料を含む膜とを備え、
上記基板の上記膜側の表面内部に上記有機材料が含浸されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
上記有機材料が超臨界流体に溶解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。
【請求項３】
上記基板の少なくとも一方の表面には所定の凹凸パターンが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
上記有機材料が有機色素記録材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
上記有機材料がハードコート材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
光情報記録媒体の製造方法であって、
熱可塑性樹脂材料で形成された基板を用意することと、
上記基板の表面に有機材料を塗布することと、
上記有機材料の表面に超臨界流体を接触させることとを含む製造方法。
【請求項７】
さらに、上記有機材料の表面に上記超臨界流体を接触させた状態で、所定の凹凸パターンが表面に形成された押圧部材を上記有機材料の表面に押圧することを含む請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
上記超臨界流体が、二酸化炭素であることを特徴とする請求項６または７に記載の製造方法。
【請求項９】
上記有機材料が有機色素記録材料であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１０】
上記有機材料がハードコート材料であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体及びその製造方法に関し、特に、基板上に有機材料を含む層が形成された光情報記録媒体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ用の情報のみならず、音楽、静止画像、動画像等の情報がディジタル化され、取り扱う情報量が極めて増大している。それに伴い、これらの情報を保存するための光情報記録媒体の大容量化が要望されている。この要望に応えるために、従来のＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷに比べて７倍以上の容量を有するＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の光情報記録媒体が既に製品化されている。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷでは、例えば、記録再生に用いるレーザ光の波長λをＣＤなどで用いる記録再生用レーザ光の波長よりも短くし、且つ、レーザ光を集光するためのレンズの開口数ＮＡをＣＤなどで用いるレンズの開口数よりも大きくすることにより、記録層に形成するレーザ光のスポット径を微小化して記録層に高密度に情報を記録することができ、これにより大容量化を実現している。
【０００４】
また、追記型のＤＶＤ−Ｒでは、記録材料として有機色素材料を用いたものが多く普及している。ＤＶＤ−Ｒ等の従来の追記型光情報記録媒体は、ポリカーボネート樹脂等で形成された基板上に色素記録層、反射層等を順次積層した単板ディスクを作製し、その単板ディスクと記録層等を有しないダミー基板等と接着層を介して貼り合わせた構造を有する。なお、従来のＤＶＤ−Ｒでは、色素記録層はスピン塗布により基板上に形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したＤＶＤ−Ｒに代表されるような従来の追記型の光情報記録媒体においては、基板を形成する樹脂材料と、基板上に成膜される膜材料（例えば、有機色素材料）との密着性が劣化し易く、摩擦等による機能劣化や耐候性および信頼性の低下といった問題が生じる場合があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、樹脂材料で形成された基板と、基板上に形成される膜との密着性を向上させ、耐候性および信頼性に優れた光情報記録媒体及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、光情報記録媒体であって、熱可塑性樹脂で形成された基板と、上記基板の表面上に形成された有機材料を含む膜とを備え、上記基板の上記膜側の表面内部に上記有機材料が含浸されていることを特徴とする光情報記録媒体が提供される。
【０００８】
本発明の光情報記録媒体の一例を図１（ａ）に示す。図１（ａ）の光情報記録媒体は、平坦な熱可塑性樹脂製の基板１上に有機材料を含む膜２（以下、有機材料膜ともいう）が形成されており、基板１の有機材料膜２側の表面内部、具体的には基板表面から所定の基板深さまでの領域には、有機材料が含浸された領域３が存在する。
【０００９】
なお、本明細書において、「基板の表面内部に有機材料が含浸されている」とは、基板の表面から少なくとも約１０ｎｍの深さ位置までの領域において有機材料が基板材料（熱可塑性樹脂）中に約０．１ｍｏｌ％の濃度（最低濃度）以上で含まれていることを意味する。
【００１０】
本発明の光情報記録媒体では、上記有機材料が超臨界流体に溶解することが好ましい。
【００１１】
図１（ａ）に示すような光情報記録媒体の基板１の有機材料層２側の表面内部に形成された領域３は、熱可塑性樹脂製の基板１上に有機材料を塗布して有機材料膜２を形成した後、有機材料膜２側から、超臨界状態の流体（以下では、超臨界流体ともいう）を基板１表面に接触させることにより形成される。なお、図１（ａ）中の領域３は、基板１の樹脂材料と膜２の有機材料とが混在した層状の領域と見ることもでき、以下では、混合層ともいう。また、有機材料膜２としては、記録膜、ハードコート膜、帯電防止膜等のなんらかの機能を基板表面上にて発現する任意の膜を用い得る。
【００１２】
ここで、超臨界流体について説明する。二酸化炭素などの気体は所定の温度及び圧力の環境下に置かれると、気体と液体との中間状態の性質を示す超臨界状態と呼ばれる特殊な状態となる。それゆえ、超臨界流体は、例えば、気体のような高い浸透性と液体のような高い溶解性とを併せ持つような性質を有する。このような性質を有する超臨界流体を樹脂材料で形成された基板１表面に接触させると、超臨界流体はその気体的な性質により基板表面から内部に浸透する。超臨界流体が浸透すると、基板１を形成する樹脂材料が膨潤、あるいは基板表面のガラス転移温度が低下する。すなわち、超臨界流体が浸透している基板の表面内部が軟化する。
【００１３】
本発明の光情報記録媒体のように、樹脂材料で形成された基板１上に超臨界流体に溶解する有機材料膜２を形成した場合、超臨界流体を基板１の有機材料膜２側表面に接触させると、その液体的性質から基板１の表面に塗布された有機材料膜２を充分に溶解するとともに、上述のように、超臨界流体の気体的性質から超臨界流体は基板１に内部に浸透して基板１の表面を軟化させる。この際、膨潤して分子間距離の拡大した基板１の表面から有機材料を溶解した超臨界流体が基板内部に浸透する。すなわち、有機材料膜２の有機材料の一部が超臨界流体とともに基板１内部に浸透する。その結果、図１（ａ）に示すように、本発明の光情報記録媒体の基板１の有機材料膜２側の表面内部には、有機材料膜２を形成する有機材料の一部が含浸された混合層３が形成される。
【００１４】
なお、実際に基板表面に超臨界流体を接触させる際には、温調された高圧容器内に超臨界流体を導入して、高圧容器内部に装着された基板に超臨界流体を接触させる。なお、高圧容器は、例えば、プレス成形装置の金型等で構成することができる。温調された高圧容器に超臨界流体が導入されると超臨界流体の温度や圧力が変化して、流体が超臨界状態から若干異なった状態となる。具体的には、超臨界状態のガスが高圧容器内に導入された際に断熱膨張して、高圧容器内に導入される前とは若干異なった状態のガスになる場合がある。この場合、流体はその温度が臨界温度以下の亜臨界状態となるので、以下では、この状態のガスを亜超臨界流体ともいう。このような亜超臨界流体もまた、超臨界状態の流体と同様の性質を有し、亜超臨界流体を基板１の有機材料膜２側から接触させることにより、基板１の有機材料膜２側の表面内部に混合層３を形成することができる。それゆえ、本明細書では、超臨界流体とは、超臨界状態の流体のみならず、超臨界状態の流体と同様の特性を備える亜超臨界流体も含むものとする。
【００１５】
上述のように、本発明の光情報記録媒体では、有機材料膜２の一部の有機材料が基板１の表面から内部に浸透して混合層３を形成しているので、基板１と有機材料膜２との密着性が極めて高くなる。それゆえ、本発明の光情報記録媒体では、基板と、基板上に形成される膜との密着性が格段に向上し、耐候性および信頼性が一層向上する。
【００１６】
本発明の光情報記録媒体では、上記基板の少なくとも一方の表面には所定の凹凸パターンが形成されていることが好ましい。
【００１７】
本発明の光情報記録媒体の別の例を図１（ｂ）及び（ｃ）に示す。図１（ｂ）の光情報記録媒体は、予め所定の凹凸パターン（ランド、グルーブ、ピット等）が形成された基板１上に有機材料膜２を形成した後に、超臨界流体を有機材料膜２側から接触させて、基板１の有機材料膜２側の表面内部に混合層３を形成した場合の光情報記録媒体である。
【００１８】
また、図１（ｃ）の光情報記録媒体は、図１（ａ）に示す光情報記録媒体の有機材料膜２側から、超臨界流体を基板表面に接触させた状態で、所定の凹凸パターンを有するスタンパ、金型等を押圧して基板１及び有機材料膜２を一緒に成形した場合の光情報記録媒体である。上述のように、超臨界流体を樹脂材料で形成された基板１に接触させると、超臨界流体の浸透により基板１の表面は軟化する。そのような基板１の表面が軟化した状態で、さらにスタンパ等を押圧してスタンパ等と基板との間隙を圧縮すると、その間に滞留した超臨界流体の圧力が急上昇し、より一層超臨界流体が基板内部に浸透する。その結果、基板の表面内部がさらに軟化して、スタンパの微細な凹凸パターンを基板表面に転写し易くなる。また、この際、スタンパの凹凸パターンの転写が促進されるとともに、超臨界流体に溶解した有機材料膜２の有機材料が、基板内部により深く浸透する。そして、超臨界流体を基板表面に接触させた状態で、スタンパ等を基板１の表面にさらに押圧すると、図１（ｃ）に示すように、基板１の有機材料膜２側にスタンパ等の凹凸パターンが転写された光情報記録媒体が得られる。この際、基板１とともに有機材料膜２も一緒に成形されるので、図１（ｃ）に示すように、有機材料膜２は凹凸パターンに沿ってほぼ均一の厚さで形成される。
【００１９】
図１（ｂ）及び（ｃ）に示す光情報記録媒体もまた、基板１の有機材料膜２側の表面内部には混合層３が形成されるので、基板１と有機材料膜２との密着性が極めて高くなる。
【００２０】
なお、本発明の光情報記録媒体の基板としては、熱可塑性樹脂材料であれば任意であるが、基板側よりレーザ光を入射するＤＶＤのような光情報記録媒体の場合には、透明な材料で基板を形成する必要がある。そのような透光性基板の材料としては、レーザ光に対する屈折率が１．４〜１．６の範囲の透明度の高い材料で、且つ耐衝撃性に優れた樹脂が望ましい。具体的には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、非晶質ポリオレフィン等を用いることができる。
【００２１】
また、有機材料層側よりレーザ光を入射する方式（膜面入射型）の光情報記録媒体においては、基板が透明である必要性はない。その場合には、上述の透明材料に加えてポリプロピレン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ系樹脂、ポリアミドイミド、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン等の各種プラスチック材料やそのポリマーアロイ等を用いることができる。
【００２２】
また、本発明の光情報記録媒体の有機材料膜に含まれる有機材料は、分子量が１００〜５０００であることが好ましい。分子量がこの範囲より大きいと、超臨界流体が熱可塑性樹脂の分子間内に浸透し難くなる。また、分子量がこれより小さい場合には、有機材料を浸透させた後に基板表面より、該有機材料が拡散して基板外に抜け易くなる。
【００２３】
本発明の光情報記録媒体では、上記有機材料が有機色素記録材料であることが好ましい。
【００２４】
有機材料膜（基板上に形成される有機材料を含む膜）を追記可能な記録層とした場合、その材料としては、特に光吸収性の有機色素材料が好ましい。具体的には、シアニン系色素、ポリメチン系色素、ナフトキノン系色素、クロコニウム系色素、アズレ二ウム系色素、トリアリールアミン色素、トリアリールメタン色素、アントラキノン系色素、含金属アゾ系色素、ジチオール金属錯体系色素、ピリリウム色素、フェナンスレン色素、テトラデヒドロコリン色素、スクアリリウム系色素、クロコニックメチン色素、インドアニリン金属錯体色素、分子間型ＣＴ色素等が好適であり、これらの色素を単独あるいは、２種類以上混合して用いることも可能である。
【００２５】
また、有機材料膜を上述のような光吸収性の有機色素で形成した場合、色素の光安定性を向上させるため、または半導体レーザでの記録時のピット形成を容易にするために、上記材料に、ジチオール金属錯体やアミニウム化合物、ジイモニウム化合物、ニトロソ化合物、チオカルバミン酸金属錯体、フェロセン誘導体、アセチルアセトン金属錯体等の添加剤を加えてもよい。これらの添加剤は一種類だけ添加しても良いし、二種類以上の添加剤を組み合わせて添加しても良い。
【００２６】
さらに、有機材料膜を上述のような光吸収性の有機色素で形成した場合、必要に応じて上記材料に、他の色素、添加剤、高分子等を混合することも可能である。なお、高分子としては、例えば、ニトロセルロース等の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール等が用い得る。
【００２７】
また、本発明の光情報記録媒体では、上記有機材料がハードコート材料であることが好ましい。
【００２８】
光情報記録媒体では、一般に、基板の光入射側の面を保護、または帯電防止する目的でハードコート層が形成される場合が多い。本発明の光情報記録媒体においては、有機材料膜をハードコート層としても良い。その場合には、ハードコート層を基板上に形成した後、ハードコート層側から超臨界流体に接触させることにより、基板のハードコート層側の表面内部にハードコート材料が含浸された混合層を形成することができる。それゆえ、この場合にも、基板とハードコート層との密着性を格段に向上させることができる。
【００２９】
ハードコート材料としては、紫外線硬化性樹脂が好ましく、紫外線硬化樹脂の組成は、主に光重合性オリゴマー、反応性希釈剤、光開始剤、光開始助剤及びその他の添加剤で構成されることが好ましい。具体的には、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート等の３官能以上のアクリレートが主成分であるものを用いることができる。
【００３０】
本発明の第２の態様に従えば、光情報記録媒体の製造方法であって、熱可塑性樹脂材料で形成された基板を用意することと、上記基板の表面に有機材料を塗布することと、上記有機材料の表面に超臨界流体を接触させることとを含む製造方法が提供される。
【００３１】
本発明の光情報記録媒体の製造方法では、さらに、上記有機材料の表面に上記超臨界流体を接触させた状態で、所定の凹凸パターンが表面に形成された押圧部材を上記有機材料の表面に押圧することを含むことが好ましい。
【００３２】
本発明の光情報記録媒体の製造方法の一例を、図２を用いて簡単に説明する。なお、図２（ａ）〜（ｄ）に示す製造方法の手順は、図１（ｃ）に示した光情報記録媒体の製造手順であり、超臨界流体を基板上に形成された有機材料の層の表面に接触させながら押圧部材を基板表面に押圧すること（以下では、超臨界プレスともいう）により基板の表面内部に有機材料を浸透させるとともに、基板表面に所定の凹凸パターンを形成する製造方法である。なお、押圧部材としてはスタンパ、金型等が用いることができ、図２の例ではスタンパを用いた。
【００３３】
まず、射出成形等によって得られた熱可塑性樹脂製の平板状の基板１を用意する。次いで、図２（ａ）に示すように、その基板１上に有機材料を塗布（スピン塗布等）して有機材料膜２を形成する。この時点では、有機材料膜２の一部の有機材料は基板１の表面内部には浸透しない。次いで、有機材料膜２が塗布された基板１を、所定の凹凸パターンが形成されたスタンパ５を備えたプレス成形装置に装着する。この際、図２（ｂ）に示すように、基板１上に塗布された有機材料膜２がスタンパ５と対向するように固定鏡面４上に基板１が固定される。
【００３４】
次いで、図２（ｂ）に示すように、有機材料膜２とスタンパ５との間隙に超臨界流体６を導入する。この際、上述したように、超臨界流体６の性質により、超臨界流体６が基板１表面から浸透するとともに、超臨界流体６に溶解した有機材料膜２の一部の有機材料も基板１の表面から基板内部に浸透する。その結果、基板１の有機材料膜２側の表面内部には、図２（ｂ）に示すように、有機材料を含浸する混合層３が形成される。なお、図２（ｂ）の状態でプレス成形装置から取り出せば、図１（ａ）に示す光情報記録媒体が得られる。
【００３５】
次いで、超臨界流体６をスタンパ５と有機材料膜２との間隙に導入したまま、スタンパ５を有機材料膜２側から押圧する。この際、スタンパ５と基板１との間隙に滞留した超臨界流体６が圧縮されるので、超臨界流体６の圧力が急上昇して超臨界流体６が基板１内部により深く浸透する。その結果、基板１の表面内部がさらに軟化し、スタンパ５の微細な凹凸パターンを基板１表面に転写し易くなる。また、この際、超臨界流体６に溶解した有機材料膜２の有機材料が、超臨界流体６とともに基板１内部により深く浸透する。そして、超臨界流体６を基板１表面に接触させた状態で、基板１の表面にスタンパ５をさらに押圧すると、基板１及び有機材料膜２が一緒に成形され、図２（ｃ）に示すように、基板１の有機材料膜２側にスタンパ５の凹凸パターンが転写される。次いで、プレス成形装置から光情報記録媒体を取り出すと、図２（ｄ）に示すように、基板１の有機材料膜２側に所定の凹凸パターンが形成された光情報記録媒体が得られる。
【００３６】
上述のように、本発明の光情報記録媒体の製造方法を用いると、基板１の有機材料膜２側の表面内部には、有機材料膜２の一部の有機材料が含浸された混合層３が形成されるので、基板１と有機材料膜２との密着性が極めて高い光情報記録媒体を製造することができる。
【００３７】
上記超臨界流体としては、熱可塑性樹脂への浸透性や可塑剤効果に優れ、且つ溶媒としての機能も有する二酸化炭素を用いることが望ましい。ただし、本発明はこれに限定されず、二酸化炭素以外に、空気、水、メタノール等の超臨界流体を用いることもできる。また、有機材料の溶解度を向上させるため、超臨界状態の二酸化炭素にエントレーナ、すなわち助溶媒としてアセトンやメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールを混合させて用いることもできる。
【００３８】
なお、超臨界状態の流体を生成する際の閾値は、例えば、二酸化炭素の場合、温度約３１℃、圧力約７ＭＰａ以上である。それゆえ、超臨界流体の生成条件としては、温度が３５〜１５０℃の範囲、圧力が５〜２５ＭＰａの範囲が望ましい。温度が１５０℃を超えたり、圧力が２５ＭＰａを超えるとシール性やバルブ開閉の制御が困難になる。また、温度や圧力がこの範囲未満であると、有機材料の溶解性および基板への浸透性が不安定になる。なお、本発明の光情報記録媒体の製造方法では、二酸化炭素等の温度と圧力を調整するだけで超臨界状態の流体を生成することができるので、本発明の光情報記録媒体の製造方法はより簡易な製造方法であり、量産性に優れた製造方法である。
【００３９】
本発明の光情報記録媒体の製造方法では、上記有機材料が有機色素記録材料であることが好ましい。また、本発明の光情報記録媒体の製造方法では、上記有機材料がハードコート材料であることが好ましい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の光情報記録媒体によれば、基板の有機材料膜（基板上に形成された有機材料を含む膜）側の表面内部には、有機材料膜に含まれる一部の有機材料が含浸された領域が形成されているので、基板と有機材料膜との密着性が極めて高くなる。それゆえ、本発明の光情報記録媒体では、基板と、基板上に成膜される有機材料を含む膜との密着性が格段に向上し、耐候性および信頼性が一層向上する。
【００４１】
また、本発明の光情報記録媒体の製造方法によれば、基板上に形成された有機材料膜側から超臨界流体を接触させることにより、有機材料が基板内部に浸透して、基板の有機材料膜側の表面内部には混合層が形成されるので、基板と有機材料膜との密着性が極めて高い光情報記録媒体を製造することができる。また、本発明の光情報記録媒体の製造方法によれば、基板上に形成された有機材料膜側から超臨界状態の流体または亜超臨界流体を接触させるだけで、基板と有機材料膜との密着性が極めて高い光情報記録媒体を製造することができるので、より簡易で量産性に優れた光情報記録媒体の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下に、本発明の光情報記録媒体及びその製造方法の実施例を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。
【実施例１】
【００４３】
［光情報記録媒体及びその製造方法］
実施例１では、光情報記録媒体としてＤＶＤ−Ｒを作製した。この例で作製したＤＶＤ−Ｒの概略断面図を図３に示した。図３（ａ）は、ＤＶＤ−Ｒ全体の概略断面図であり、図３（ｂ）は基板１１、記録層１２及びハードコート層１６の拡大断面図である。
【００４４】
この例のＤＶＤ−Ｒ１０（以下、単にＤＶＤ１０という）は、図３（ａ）に示すように、基板１１上に、記録層１２、反射層１３、接着層１４及びダミー基板１５を順次積層した構造を有し、また、基板１１の記録層１２が形成されている側とは反対側の表面にはハードコート層１６を形成した。
【００４５】
この例のＤＶＤ１０の製造方法を簡単に説明する。まず、帝人化成製ポリカーボネートＡＤ５５０３（ガラス転移温度Ｔｇ＝約１４３℃）の基板材料を用意し、これを射出成型することによりドーナッツ状の基板１１を得た。なお、この射出成形の段階では、基板１１の表面に凹凸パターンは設けず、両面を平坦面とした。以下では、このような凹凸パターンが形成されていない基板１１をプリフォーム基板１１という。プリフォーム基板１１の形状は、内径φ１５ｍｍ、外径φ１２０ｍｍ、及び厚さ０．６５ｍｍとした。なお、射出成形後におけるプリフォーム基板１１の複屈折はダブルパスで最大１００ｎｍであり、反りは５ｍｒａｄであった。
【００４６】
次いで、プリフォーム基板１１の一方の表面に、下記化学式（１）で表わされるアゾ系色素１．３重量％の濃度を有するテトラフルオロプロパノール溶液を、スピンコート法により塗布した。なお、上記色素溶液を塗布する際に、色素溶液をフィルタで濾過して不純物を取り除いた。スピンコートは回転数１００ｒｐｍで回転しているプリフォーム基板１１上に色素溶液０．５ｇをディスペンサーで供給し、その後、１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍまでプリフォーム基板１１を回転させ、最後に５０００ｒｐｍで２秒間回転させた。このとき、色素溶液の厚さが約１３０ｎｍとなるように塗布した。次いで、上記色素材料を塗布したプリフォーム基板１１を７０℃で１時間乾燥させ、さらに、室温で１時間冷却した。こうして、記録層１２をプリフォーム基板１１上に形成した。
【００４７】
【化１】
2006331484.tif 000003
【００４８】
次に、プリフォーム基板１１の記録層１２側とは反対側の面に、ハードコート層１６を形成した。ハードコート材料として上述の各材料を用いることが可能であるが、粘度、塗布性（ぬれ性）、接着性、硬度等が光ディスク性能と製造プロセスとの関係で調整された樹脂が市販されており、例えば、大日本インキ化学工業株式会社製ハードコート材「ダイキュアクリアＳＤ−７１５」等の製品を用いることができる。本実施例では、ハードコート材料として、このＳＤ−７１５を用い、ＳＤ−７１５を１０μｍの厚さとなるようにプリフォーム基板１１上にスピン塗布し、紫外線を照射して硬化させ、ハードコート層１６を形成した。
【００４９】
次に、プリフォーム基板１１の一方の表面に記録層１２が形成され且つ他方の表面にハードコート層１６が形成されたディスクを、一対の金型（固定金型及び可動金型）を備え、可動金型にスタンパが取り付けられているプレス成形装置内に装着した。この際、プリフォーム基板１１の記録層１２側がスタンパに対向するように、プリフォーム基板１１を固定金型上に設置した。次いで、超臨界状態の二酸化炭素（以下、単に超臨界流体という）をスタンパと記録層１２との間隙に導入した。そして、超臨界流体をプリフォーム基板１１の記録層１２側の表面に接触させながら、記録層１２側からスタンパをプリフォーム基板１１に押圧しスタンパ表面に形成された凹凸パターンをプリフォーム基板１１に転写（プレス成形）した。このプロセスを本明細書では、超臨界プレスプロセスと呼ぶ。超臨界プレスプロセスでは、図３（ｂ）に示すように、記録層１２に含まれる有機色素記録材料の一部を基板１１の記録層１２側表面から基板内部に浸透させて基板１１の記録層１２側の表面内部に混合層１１ａを形成するとともに、基板１１と記録層１２とを一緒に成形して、基板１１表面に所定の凹凸パターンを形成することができる。超臨界プレスプロセスによる記録層１２の成形方法については後で、詳細に説明する。
【００５０】
また、この例では上述の超臨界プレスプロセスと同時に、プリフォーム基板１１のハードコート層１６側にも超臨界状態の二酸化炭素を接触させて、ハードコート材料をプリフォーム基板１１のハードコート層１６側表面から基板内部に浸透させた。この結果、図３（ｂ）に示すように、基板１１のハードコート層１６側の表面内部には、ハードコート材料が浸透した第２混合層１１ｂが形成される。
【００５１】
上述のように超臨界プレスプロセスで、基板１１の両面近傍の内部領域に混合層１１ａ及び１１ｂを形成するとともに、基板１１の記録層１２側表面に所定の凹凸パターンを形成した後、基板１１をプレス成形装置から取り出し、スパッタ装置に装着した。次いで、スパッタ法により、記録層１２上に、反射層１３として厚さ１６０ｎｍのＡｇ膜を形成した。なお、反射層１３としては、Ａｇ以外に、例えば、金、アルミニウムまたはこれらを含む合金を用いても良い。
【００５２】
次いで、反射層１３上に、接着層１４として紫外線硬化型樹脂材料をスピンコート法により塗布して形成し、さらに、その上にダミー基板１５を載置した。なお、ダミー基板１５としては厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基板を用いた。この状態で、ダミー基板１５側から紫外線照射を行い接着層１４を硬化させることにより、各層が形成された基板１１とダミー基板１５とを貼り合わせた。上述のようにしてこの例のＤＶＤ１０を作製した。
【００５３】
なお、本発明の光情報記録媒体では、上述の膜構成に限定されるものではなく、例えば、記録層と反射層との間に、ＳｉＯ２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等のエンハンス層や耐酸化層等の他の層を設けても良い。また、反射層上に保護層を形成しても良い。保護層としては記録層、反射層を保護できる層であればよく、例えば紫外線硬化樹脂、シリコーン系樹脂等によって形成することが好適である。また、接着層としては耐衝撃性の優れた樹脂によって形成されることが望ましく、紫外線硬化樹脂以外では、例えば、ウレタン等の弾性材で形成しても良い。また、この例のように、貼り合わせ型の光情報記録媒体を作製する場合、上述のように片側がダミー基板ではなく、貼り合わせる両方の基板に記録層が設けられていても良い。さらに、必要に応じてダミー基板側の基板上に、印刷層あるいは印刷受容層を設けても良い。
【００５４】
この例で作製したＤＶＤ１０への記録は、記録層１２にレーザ光を照射することにより行う。レーザ光の照射された部分には、レーザ光エネルギーの吸収による色素の分解、変形、基板の溶融等の記録層１２の熱的変化が起こる。記録された情報の再生は、レーザ光をＤＶＤ１０に照射して、熱的変化が起きている部分と起きていない部分の反射率の差を読み取ることにより行う。
【００５５】
［プレス成形装置及び金型］
次に、超臨界プレスプロセスを説明する前に、超臨界プレスプロセスに用いたプレス成形装置及び金型の概要について、図４及び５を用いて説明する。図４は、この例で用いたプレス成形装置の要部構成を示すブロック図である。図５は、この例で用いたプレス成形装置に取り付けられた金型の要部構造の断面図である。
【００５６】
この例で用いたプレス成形装置２００は、図４に示すように、主に超臨界流体の生成、調整及び導入を行うためのガス導入装置２０１と、プレス装置部２０２とから構成される。また、プレス装置部２０２は、図４に示すように、主に固定プレート４０、可動プレート４１、金型２０３及びプレス機２０４から構成される。
【００５７】
基板のプレス方法やその装置は任意であるが、この例では、トグル式型締め機構４２を有するプレス機２０４を用いた。この例のプレス成形装置２００では、図示しない電動モータに直結されたベルト４４を電動モータで回転させることにより型締め機構４２を駆動して可動プレート４１を上下動させ、金型２０３をプレスまたは型開きする。なお、可動プレート４１はタイバー４５，４６等４本の支柱にガイドされている。
【００５８】
金型２０３は、図４に示すように、主に、固定プレート４０に固定された固定鏡面５１と、可動プレート４１に固定された可動板４９と、可動板４９に取り付けられた可動鏡面５０とから構成される。また、固定プレート４０及び可動プレート４１には、金型２０３で発生する熱のプレス機２０４やタイバー４５，４６への影響を抑制するために、それぞれ冷却水が通水される冷却穴４７及び４８が設けられている。
【００５９】
この例のプレス成形装置２００では、プレス機２０４は図示しない位置センサによりフィードバック制御され、固定及び可動両金型間のスペース６５は、プレス機２０４により位置制御される。また、プレス時における各タイバーの延び量や、固定プレート４０と可動プレート４１との平行性は、トグルナット４３で調整することができ、これにより基板１１にかかるプレス力を均一化することができる。
【００６０】
また、超臨界流体の生成、調整及び導入のためのガス導入装置２０１の構成も任意であるが、この例では図４に示すような装置構成とした。この例で用いたガス導入装置２０１は、図４に示すように、二酸化炭素ボンベ２０、ブースターポンプ２１、ヒータ２３、安全弁２２、リザーブタンク２４、減圧弁２５，２９、エアーで駆動する自動バルブ２６，３０、逆止弁２７，３２、及び、自動弁２８，３１から構成される。なお、超臨界流体として使用するガスの種類は任意であるが、この例では、二酸化炭素を用いた。ただし、本発明はこれに限定されず、また、二酸化炭素にエタノール、セルソルブ、アセトン等の助溶媒を加えても良い。その場合には攪拌機を用いて助溶媒を二酸化炭素に混合することが望ましい。
【００６１】
この例のガス導入装置２０１から金型２０３内に超臨界流体を導入する際の動作は次の通りである。まず、二酸化炭素ボンベ２０からの供給ガスを、ブースターポンプ２１で圧力Ｐ１が３０ＭＰａになるように加圧した後、ヒータ２３で５０℃に温調することにより二酸化炭素を超臨界状態にする。次いで、超臨界状態の二酸化炭素をリザーブタンク２４に蓄積する。この際、圧力が過剰に上昇しないように、図４に示すように、安全弁２２をブースターポンプ２１とヒータ２３との間に設けた。
【００６２】
次いで、圧力３０ＭＰａの超臨界流体を減圧弁２５及び２９で減圧し、減圧弁２５及び２９を通過した超臨界流体の圧力がそれぞれＰ２及びＰ３（任意の圧力）になるように減圧する。圧力Ｐ２に減圧された超臨界流体は、図４に示すように、自動バルブ２６を開放することにより、逆止弁２７を介して可動プレート４１内に設けられた導入穴５３に流れ込む。導入穴５３は、図４に示すように、金型２０３内の可動鏡面５０と固定鏡面５１との間のキャビティ６５に流通しており、導入穴５３に流れ込んだ超臨界流体はキャビティ６５に導入される。また、それと同時に、圧力Ｐ２に減圧された超臨界流体は、図４に示すように、逆止弁２７を介して固定プレート４０内に設けられた導入穴５４に流れ込む。導入穴５４は、図４に示すように、固定鏡面５１内に設けられたキャビティリング５２の下部に流通しており、キャビティリング５２は導入穴５４に流れ込んだ超臨界流体により上昇し、金型２０３内のキャビティ６５をシールする。なお、導入穴５４の圧力開放は自動弁２８を開放することにより行われる。
【００６３】
一方、減圧弁２９で圧力Ｐ３に減圧された超臨界流体は、図４に示すように、自動バルブ３０を開放することにより、逆止弁３２を介して固定プレート４０に設けられた導入穴５５に流れ込む。導入穴５５は、図４に示すように、金型２０３の可動鏡面４９と固定鏡面５１との間のキャビティ６５に流通しており、導入穴５５に流れ込んだ超臨界流体はキャビティ６５に導入される。導入穴５５の圧力開放は自動弁３１を開放することにより行われる。
【００６４】
次に、この例で用いた金型２０３について、図５を用いて詳細に説明する。本発明で用いた金型２０３では、可動鏡面５０の固定鏡面５１側の表面に、微細な凹凸パターンを有するドーナッツ状のＮｉスタンパ７０が、スタンパ内径ホルダ５６及び外径ホルダ５７によって機械的に保持されている。また、キャビティリング５２は、Ｏリング５８，５９によってシールされており、ボールリティナー６０にガイドされているので摺動磨耗が発生しない。なお、超臨界プレスプロセス時には、プリフォーム基板１１は固定鏡面５１上にセットされ、その外周はキャビティリング５２の内径部によってガイドされる。
【００６５】
この例の金型２０３では、プレス時に、固定鏡面５１の突き当て面６１と可動鏡面５０の外周に設けられた突き当てリング６２とが突き当たり、金型内の最小キャビティ容積が決定される。なお、プレス時には、内径ピン６３が挿入穴６４に挿入されることにより、固定鏡面５１に装着されたディスクの内径が押し広げられる。それゆえ、この例の光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ）の内径は内径ピン６４の外径寸法によって決定される。
【００６６】
また、この例の金型２０３では、固定鏡面５１及び可動鏡面５０が温調回路６８及び６７の内部を流れる温調媒体によってそれぞれ温度制御されている。本発明の超臨界プレスプロセスでは、金型の温度は任意であるが、基板材料のガラス転移温度から５〜５０℃程度低い温度に制御することが望ましい。金型の温度が高すぎると、基板が熱変形し易くなり、逆に温度が低すぎると超臨界流体が基板に浸透し難くなる。
【００６７】
なお、この例のプレス成形装置機２００では、固定鏡面５１の突き当て面６１と可動鏡面５０の外周に設けられた突き当てリング６２とが突き当たった際の位置をプレス位置としてキャリブレーションし、キャビティ６５内に高圧ガスによる反力が発生しても、プレス位置からの開き量を１０μｍの分解能でフィードバック制御しながらプレス力を一定にすることができる。なお、固定鏡面５１の突き当て面６１と突き当てリング６２との間が開いても、可動プレート４１に設けられた導入穴５３よりキャビティ６５内部に導入される超臨界流体の圧力と同圧の超臨界流体が固定プレート４０に設けられた導入穴５４からキャビティリング５２に導入されているので、導入穴５４から導入される超臨界流体によりキャビティリング５２が押し上げられ、スタンパ外径ホルダ５７上のＯリング６６と密着してキャビティ６５をシールする。それゆえ、固定鏡面５１の突き当て面６１と突き当てリング６２との間が開いても、キャビティ６５内に導入された超臨界流体が突き当て面６１より漏れることはない。
【００６８】
この例では、固定鏡面５１の突き当て面６１と突き当てリング６２とが突き当るプレス位置におけるキャビティ６５の厚みは０．６ｍｍとした。すなわち、プリフォーム基板１１の厚みは０．６５ｍｍであるので、この例における基板１１の圧縮量は５０μｍとした。
【００６９】
［超臨界プレスプロセス］
次に、超臨界流体を基板１１上に形成した記録層１２側から接触させて、記録層１２の一部の有機色素材料を基板１１内部に浸透させるとともに、基板１１の記録層１２側表面に所定の凹凸パターンを形成するプロセス（超臨界プレスプロセス、図２（ｂ）〜（ｃ）のプロセス）の具体例について、図６〜図８を用いて説明する。なお、この例では、上述のように超臨界プレスプロセス時に、基板１１のハードコート層１６側表面にも超臨界流体を接触させて、ハードコート層１６の一部のハードコート材料を基板１１内部に浸透させた。図６（ａ）〜８（ａ）には、説明を簡略化するために、図５に示した金型２０３の左半分の部分だけを図示した。また、図６（ｂ）〜図８（ｂ）には、それぞれ図６（ａ）〜８（ａ）中の破線領域Ａの拡大図を示した。
【００７０】
まず、この例のプレス成形装置２００の可動鏡面５０に所定の凹凸パターンが表面に形成されたスタンパ７０を装着した。このスタンパ７０には、ＤＶＤ１０のプリフォーマット領域、情報記録領域などに形成される凹凸パターンと反転した凹凸パターンがスパイラル状に形成されている。なお、この例で作製したＤＶＤ１０では、プリフォーマット領域を半径２３．４０ｍｍ〜２３．９８ｍｍの領域に設けた。この領域にディスク情報などがプリピット列によって記録されている。この例ではプリピット列のトラックピッチは１．２μｍとした。また、プリピットの半値幅を０．４５μｍとし、深さを１７０ｎｍとした。また、この例のＤＶＤ１０では、情報記録領域を半径２４．００ｍｍ〜５８.００ｍｍの領域に設けた。この領域にはトラックピッチ０．７４μｍ、半値幅０．３２μｍ、深さ１７０nｍのグルーブを形成した。
【００７１】
次に、プリフォーム基板１１の一方の表面に記録層１２が形成され且つ他方の表面にハードコート層１６が形成されているディスク１０’を金型２０３の固定鏡面５１上に装着した。なお、この際、図６（ｂ）に示すように、プリフォーム基板１１の記録層１２側がスタンパ７０と対向するように装着した。また、この例では、図６（ｂ）に示すように、固定鏡面５１の上面とハードコート層１６との間に隙間７４ができるように、ディスク１０’が固定鏡面５１に支持されている。
【００７２】
次に、図６（ａ）に示すように、プレスの開き量６９が２００μｍになるようにプレス機２０４を制御した。金型２０３の温度は基板１１の樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇより約１５℃低い１２８℃とした。次いで、図７（ｂ）に示すように、スタンパ７０と記録層１２との間の空間７３に圧力Ｐ２＝２０ＭＰａ、温度５０℃の超臨界流体７１（二酸化炭素）を導入し、同時に、固定鏡面５１とハードコート層１６との間の空間７４にも圧力Ｐ３＝２０ＭＰａ、温度５０℃の超臨界流体７２を導入した。超臨界流体７１及び７２の導入方法は次の通りである。
【００７３】
まず、上述のようにプレスストロークを制御した後（プレスの開き量６９が２００μｍになるようにプレス機２０４を制御した後）、ガス導入装置２０１内の自動バルブ２６を一時開放して、可動プレート４１内の導入穴５３に超臨界流体７１を導入すると（図７（ａ）中の実線矢印７１）、超臨界流体７１は、導入穴５３及び内径ピン６３の外周部６３ａを経て、図７（ｂ）に示すように、スタンパ７０と記録層１２との間の空間７３に導入される。また、それと同時に、固定プレート４０に設けられた超臨界流体の導入穴５４を介して圧力Ｐ２の超臨界流体７１がキャビティリング５２の下部に導入され（図７（ａ）中の破線矢印７１参照）、キャビティリング５２が超臨界流体７１により押し上げられて、キャビティリング５２の上面が外径ホルダ５７の下面に押し付けられ、キャビティ７３がシールされる。一方、超臨界流体７２は、ガス導入装置２０１内の自動バルブ２９を一時開放して固定プレート４０に設けられた導入穴５５に導入され（図７（ａ）中の実線矢印７２）、導入穴５５と流通している固定鏡面５１とハードコート層１６との間の空間７４に超臨界流体７２を導入した。
【００７４】
次いで、超臨界流体７１及び７２をそれぞれスタンパ７０と記録層１２との間の空間７３、及び、固定鏡面５１とハードコート層１６との間の空間７４に導入した後、その状態（圧力を保持した状態）で数秒間保持した。その結果、記録層１２の有機色素材料の一部が超臨界流体７１とともに基板１１の表面から内部に浸透し、図７（ｂ）に示すように、基板１１の記録層１２側の表面内部には記録層１２の有機色素材料と基板１１の樹脂材料とが混在した混合層１１ａが形成される。また、同様に、基板１１のハードコート層１６側の表面では、超臨界流体７２とともにハードコート材料の一部が基板１１内部に浸透し、図７（ｂ）に示すように、基板１１のハードコート層１６側の表面内部にはハードコート材料と基板１１の樹脂材料とが混在した混合層１１ｂが形成される。
【００７５】
次いで、超臨界流体７１及び７２をそれぞれスタンパ７０と記録層１２との間の空間７３及び固定鏡面５１とハードコート層１６との間の空間７４に滞留した状態で、プレス機２０４を駆動させ、スタンパ７０をディスク１０’の記録層１２側から押圧した。そして、図８（ａ）に示すように、固定鏡面５１の突き当て面６１と突き当てリング６２の下面とが突き当るまで（プレス位置になるまで）ディスク１０’を圧縮した。この際、スタンパ７０と記録層１２との間の空間７３に滞留した超臨界流体７１の圧力が上昇し、記録層材料を溶解した超臨界流体７１が基板１１内部により深く浸透するとともに、基板の表面内部が一層軟化する。その結果、スタンパ７０の凹凸パターンがディスク１０’表面に転写し易くなる。そして、さらにプレス位置までスタンパ７０を押圧すると、図８（ｂ）に示すように、スタンパ７０の凹凸パターンがディスク１０’の記録層１２側表面に転写される。このように超臨界プレスを行うと、図８（ｂ）に示すように、基板１１と記録層１２とが一緒に成形され、記録層１２はディスク１０’の凹凸面に沿ってほぼ均一の厚さで形成される。
【００７６】
次いで、ガス導入装置の自動バルブ２８及び３０（図４参照）を開放してキャビティ内部の圧力を減圧開放した。その後、プレス装置を開きスタンパ７０の凹凸パターンが転写されたディスク１０’（成形品）をプレス成形装置２００から取り出した。その後は、上述のように反射層１３等を記録層１２上に積層してこの例のＤＶＤ１０を作製した。
【００７７】
上述の超臨界プレス後の基板１１の複屈折を反射式エリプソメータで評価したところ、２０ｎｍに低減されていた（超臨界プレスを行う前の基板の複屈折率は１００ｎｍ）。このように、超臨界プレスプロセスを用いて製造した本発明の光記録媒体では、基板の複屈折を低減することができるという付加的効果もあることが分かった。
【００７８】
なお、本発明の光情報記録媒体では基板に形成するパターンとして任意のプリフォーマットパターンを形成することが可能である。例えば、予め情報を記録しておくためのプリピットや、後から情報の記録を行う際にレーザ光の案内をするための案内溝（グルーブ）を形成することができる。このグルーブ部は情報記録領域に設けられ、記録時に記録マークが形成される。また、この領域にアドレス情報などの付加情報を付与するためのプリピットを設けたり、グルーブを蛇行させて付加情報を記録することも可能である。
【００７９】
［記録再生特性の測定］
この例で作製したＤＶＤ１０に対して記録再生特性を測定した。この例では、記録再生特性として再生信号の信号変調度及びジッターを測定した。測定装置としては、波長６５０ｎｍのレーザ光及び開口数０．６のレンズを有する光ピックアップを搭載した評価装置を用いた。具体的には、この例で作製したＤＶＤ１０の半径４５ｍｍの情報記録領域に３Ｔマーク長０．４μｍの８−１６信号を、グルーブ部とランド部の両方にそれぞれ記録し、記録信号の再生を行った。その結果、ランド部及びグルーブ部の両方に対して記録再生が可能であった。また、再生信号の信号変調度はグルーブ部で６１〜６３％、ランド部で５９〜６２％であり、ジッターはグルーブ部で６．９〜７．３％、ランド部で７．１〜７．６％であり、ランド部及びグルーブ部のいずれにおいても良好な記録再生特性が得られた。
【００８０】
［比較例１］
ここで、比較例１として、実施例１と同様の膜構成（図３（ａ）に示した膜構成）のＤＶＤ−Ｒを作製した。ただし、比較例１のＤＶＤ−Ｒでは、超臨界プレスプロセスを行わずに、予め射出成形により基板表面に凹凸パターンを形成し、その基板上に、記録層、反射層、接着層及びダミー基板を順次積層し、また、基板の記録層側とは反対側の表面にはハードコート層を設けた。超臨界プレスプロセスを行わないこと、及び、射出成形により基板上に凹凸パターンを形成したこと以外は、実施例１と同様の方法で比較例１のＤＶＤ−Ｒを作製した。
【００８１】
比較例１のＤＶＤ−Ｒの膜構成は、実施例１同様、図３（ａ）のような構成になるが、基板、記録層及びハードコート層の概略断面図は図１４のようになる。比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒは、超臨界プレスプロセスを行わずに基板の両面にそれぞれ記録層及びハードコート層をコートしただけであるので、記録層及びハードコート層の一部が基板内部に浸透することはない。それゆえ、比較例１のＤＶＤ−Ｒでは、図１４に示すように、基板３０１の記録層３０２側及びハードコート層３０３側の表面内部には混合層が形成されない。
【００８２】
［有機材料の浸透量の測定］
次に、実施例１で作製したＤＶＤ１０の記録層１２を構成する有機色素材料及びハードコート層１６を構成するハードコート材料の基板１１内部への浸透量を測定した。具体的には、基板１１の表面内部の深さ方向（厚さ方向）における有機色素材料及びハードコート材料の基板材料中の濃度分布（浸透量の分布）を、ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて測定した。その結果を図９に示した。図９（ａ）は、記録層１２を構成する有機色素材料の基板表面内部の浸透量の分布を表わした図であり、図９（ｂ）は、ハードコート層１６を構成するハードコート材料の基板表面内部の浸透量の分布を表わした図である。図９（ａ）及び（ｂ）では、横軸に基板表面からの厚さ方向の基板深さをとり、縦軸には基板材料中の有機材料の濃度（単位ｍｏｌ％）をとった。図９（ａ）では、横軸の０の位置が基板１１の記録層１２側の最表面、すなわち、基板１１と記録層１２との境界面となる。一方、図９（ｂ）では、横軸の０の位置が基板１１のハードコート層１６側の最表面、すなわち、基板１１とハードコート層１６との境界面となる。
【００８３】
また、比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒに対しても、実施例１と同様に、基板の表面内部の深さ方向おける有機色素材料及びハードコート材料の浸透量の分布を測定し、その結果も図９に示した。図９（ａ）では白抜きの丸印が実施例１で作製したＤＶＤ１０における有機色素材料の浸透量を示す測定結果であり、黒丸印が比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒにおける有機色素材料の浸透量を示す測定結果である。また、図９（ｂ）では白抜きの四角印が実施例１で作製したＤＶＤ１０におけるハードコート材料の浸透量を示す測定結果であり、黒四角印が比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒにおけるハードコート材料の浸透量を示す測定結果である。
【００８４】
図９（ａ）から明らかなように、実施例１で作製したＤＶＤ１０では、基板１１の表面から約５０ｎｍの基板深さまでの領域には約１０ｍｏｌ％の濃度で有機色素材料が浸透しており、それより深くなると、基板深さの増大とともに、有機色素材料の浸透量も減少することが分かった。また、実施例１のＤＶＤ１０では、図９（ａ）に示されているように、基板表面から基板深さ約１００ｎｍまでの領域中には約２ｍｏｌ％の濃度以上の有機色素材料が浸透していることが分かった。そして、実施例１で作製したＤＶＤ１０では、基板１１の記録層１２側の表面から基板深さ約１５０ｎｍまでの領域に有機色素材料が含浸され、混合層が形成されていることが分かった。
【００８５】
また、実施例１のＤＶＤ１０では、図９（ａ）に示されているように、約５０ｎｍの基板深さにおける有機色素材料の濃度（約１０ｍｏｌ％）と、約１００ｎｍの基板深さにおける有機色素材料の濃度（約２ｍｏｌ％）との比は約５となることが分かった。
【００８６】
一方、比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒでは、図９（ａ）に示すように、基板の表面内部の有機色素材料の濃度は測定誤差の範囲内の値であった。すなわち、比較例１のＤＶＤ−Ｒの基板内部からは有機色素材料が有意に検出されなかった。この結果から、比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒでは、有機色素材料が基板の表面内部に含浸されていないことが分かった。
【００８７】
また、実施例１で作製したＤＶＤ１０の基板１１のハードコート層１６側の表面内部におけるハードコート材料の浸透量の分布も、図９（ｂ）から明らかなように、図９（ａ）と同様の特性が得られた。具体的には、図９（ｂ）から明らかなように、実施例１で作製したＤＶＤ１０では、基板１１の表面から基板深さ約５０ｎｍまでの領域中には約７ｍｏｌ％の濃度のハードコート材料が浸透しており、それより深い領域では、基板深さの増大とともに、ハードコート材料の浸透量も減少することが分かった。また、実施例１のＤＶＤ１０では、図９（ｂ）に示されているように、基板表面から基板深さ約１００ｎｍまでの領域中には約２．５ｍｏｌ％の濃度以上のハードコート材料が浸透していることが分かった。そして、実施例１で作製したＤＶＤ１０では、基板１１のハードコート層１６側の表面から基板深さ約２００ｎｍまでの領域にハードコート材料が含浸され、混合層が形成されていることが分かった。
【００８８】
また、実施例１のＤＶＤ１０では、図９（ｂ）に示されているように、約５０ｎｍの基板深さにおけるハードコート材料の濃度（約７ｍｏｌ％）と、約１００ｎｍの基板深さにおけるハードコート材料の濃度（約２．５ｍｏｌ％）との比は約２．８となることが分かった。
【００８９】
一方、比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒでは、図９（ｂ）に示すように、基板の表面内部のハードコート材料の濃度は測定誤差の範囲内の値であった。すなわち、比較例１のＤＶＤ−Ｒの基板内部からはバーコード材料が有意に検出されなかった。この結果から、比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒでは、ハードコート材料が基板の表面内部に含浸されていないことが分かった。
【００９０】
図９（ａ）及び（ｂ）に示した測定結果から、超臨界プレスプロセスにより有機材料を基板内に浸透させることにより、基板１１の表面内部には有機材料が高濃度で浸透した混合層が形成されることが分かった。なお、混合層における有機材料（有機色素材料、ハードコート層等）の浸透量（濃度）、混合層の厚さ等は、超臨界プレスプロセスにおける超臨界流体の接触時間や圧力等の条件、基板の種類、有機材料の種類等により変化し得る。それゆえ、図９に示すような有機材料の浸透量、混合層の厚さ等は、用途等に応じて適宜設定し得る。
【実施例２】
【００９１】
実施例２では、光情報記録媒体として波長４０５ｎｍのレーザ光に対応（青色レーザ対応）可能な追記型光ディスクであるＨＤ  ＤＶＤ−Ｒを作製した。ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒはレーザ光を基板側から入射するタイプの光ディスクである。
【００９２】
この例で作製したＨＤ  ＤＶＤ−Ｒ（以下では、単にＨＤ  ＤＶＤという）の概略断面図を図１０に示した。この例のＨＤ  ＤＶＤ８０は、図１０に示すように、ポリカーボネート樹脂製の第１基板８１上に、第１記録層８２、第１反射層８３及び第１カバー層８４を順次形成した第１ディスク８０ａと、第１ディスク８０ａと同じ構成、即ち、第２基板９１上に、第２記録層９２、第２反射層９３及び第２カバー層９４を順次形成した第２ディスク８０ｂとを備え、接着層８６を介して、第１カバー層８４及び第２カバー層９４が向き合うように第１ディスク８０ａと第２ディスク８０ｂとを貼り合わせた構造を有する。また、この例のＨＤ  ＤＶＤ８０では、図１０に示すように、第１基板８１の第１記録層８２側とは反対側の表面に第１ハードコート層８５を設け、第２基板９１の第２記録層９２側とは反対側の表面に第２ハードコート層９５を設けた。
【００９３】
この例のＨＤ  ＤＶＤ８０は、次のようにして作製した。まず、実施例１と同様に、帝人化成製ポリカーボネートＡＤ５５０３（ガラス転移温度Ｔｇ＝約１４３℃）の基板材料を用意し、これを射出成型することによりドーナッツ状のプリフォーム第１基板８１を得た。プリフォーム第１基板８１の形状は、内径φ１５ｍｍ、外径φ１２０ｍｍ、及び厚さ０．６５ｍｍとした。この段階では、プリフォーム第１基板８１の表面にパターンは設けず、両面を平坦面とした。
【００９４】
次いで、プリフォーム第１基板８１の一方の表面上に有機色素を含む第１記録層８２を形成した。この例では、有機色素として、カルボスチリル系化合物の中、下記化学式（２）で表される有機色素を用いた。具体的には、次のようにして第１記録層８２を形成した。まず、下記化学式（２）で表される有機色素０．５ｇをオクタフルオロペンタノール４０ｇに溶解し、それを４０℃で３０分間超音波分散した後、０．２μｍのフィルタでろ過した。次いで、ろ過した溶液をプリフォーム第１基板８１上に塗布し、回転数１３００ｒｐｍでスピンコートした。次いで、８０℃のオーブンで３０分乾燥した。
【００９５】
【化２】
2006331484.tif 000004
【００９６】
次に、実施例１と同様にして、プリフォーム第１基板８１の第１記録層８２側とは反対側の面に、第１ハードコート層８５を形成した。この例では、ハードコート材料として、大日本インキ化学工業株式会社製ハードコート材「ダイキュアクリアＳＤ−７１５」を用いた。第１ハードコート層８５の形成方法は次の通りである。まず、プリフォーム第１基板８１の第１記録層８２側とは反対側の面にＳＤ−７１５を塗布した。この際、ＳＤ−７１５の厚さが１０μｍとなるようにスピン塗布した。次いで、紫外線をプリフォーム第１基板８１に照射してハードコート材料を硬化させ、第１ハードコート層８５を形成した。
【００９７】
次に、プリフォーム第１基板８１の一方の表面に第１記録層８２が形成され、且つ、他方の面に第１ハードコート層８５が形成されたディスクを、実施例１で用いたプレス成形装置（図４参照）に装着して、実施例１と同様にして超臨界プレスプロセス（図６〜８のプロセス）を行った。このプロセスにより、プリフォーム第１基板８１の第１記録層８２側の表面内部に、第１記録層８２の一部の有機色素が浸透した混合層を形成するとともに、第１記録層８２側の表面には所定の凹凸パターンを形成した。一方、プリフォーム第１基板３１の第１ハードコート層８５側の表面内部には、ハードコート材料が浸透した混合層を形成した。
【００９８】
この例における超臨界プレスプロセスでは、第１基板８１の第１記録層８２側の表面にグルーブ幅２００ｎｍ、ランド幅２２５ｎｍ及びトラックピッチ０．４２５μｍの溝パターンを形成した。なお、ディスク認識情報やアドレス情報等を、溝の蛇行やプリピットなどによって予め記録しておくことも可能である。また、この例における超臨界プレスプロセスでは、プレス開き量（図６（ａ）中の幅６９）を２００μｍとし、プリフォーム第１基板８１の圧縮量を、実施例１と同様に５０μｍとした。また、この例の超臨界プレスプロセスでは、超臨界流体として、圧力（図４中のＰ２及びＰ３）２０ＭＰａ、温度５０℃の二酸化炭素を用いた。
【００９９】
上述したような条件で超臨界プレスを行った後、第１基板８１をプレス成形装置から取り出し、スパッタ装置に装着した。次いで、第１記録層８２上に、第１反射層８３としてＡｇＣｕ合金（Ｃｕ：２ｗｔ．％）を厚さ１００ｎｍで形成した。次いで、第１反射層８３上に、第１カバー層８４として紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布し、紫外線照射を行い硬化させた。第１カバー層の厚さは１０μｍとした。こうして、第１ディスク８０ａを作製した。
【０１００】
次に、第２ディスク８０ｂを第１ディスク８０ａと同様の方法で作製した。次いで、接着層８６を介して、第１カバー層８４及び第２カバー層９４が向き合うように第１ディスク８０ａと第２ディスク８０ｂを貼り合わせた。接着層８６としては、遅効性紫外線硬化型接着剤を用いた。このようにして、この例のＨＤ  ＤＶＤ８０を作製した。
【０１０１】
［記録再生方法及び記録再生特性］
次に、この例で作製したＨＤ  ＤＶＤ８０における情報の記録方法について説明する。測定装置としては、ディスク特性測定機（パルステック社製ＤＤＵ−１０００）を用いた。この例で作製したＨＤ  ＤＶＤ８０に対する情報記録は、第１記録層８２または第２記録層９２にレーザ光パルスを照射して行った。なお、この例のＨＤ  ＤＶＤ８０に情報記録する際の具体的な記録条件は、記録線速を６ｍ／ｓとし、１チャネルクロックＴを１５ｎｓとした。また、使用した半導体レーザの波長は４０５ｎｍとし、対物レンズの開口数はＮ／Ａ＝０．６５とした。それゆえ、ＨＤ  ＤＶＤ８０に照射するレーザ光のスポット径（波長／開口数）は４０５／０．６５＝６２３ｎｍとなる。
【０１０２】
なお、この例では、長さｎＴ（但し、ｎは２以上の整数であり、Ｔは１チャネルクロックである。）の記録マークを形成する際には、（ｎ−１）個の記録パルスまたは（ｎ−２）個（但し、ｎが２のときは１個である）の記録パルスを第１記録層８２または第２記録層９２に照射して情報記録を行った。このようなレーザ光パルスの照射方法は、（ｎ−１）ストラテジまたは（ｎ−２）ストラテジと呼ばれている。この照射方法は、有機色素を含有する記録層を備えた追記型光記録媒体に情報の記録を行う場合に、光記録媒体の蓄熱効果により照射されたレーザ光のパルス幅よりも長い記録マークが形成されることを避ける方法として知られている。
【０１０３】
また、この例の情報記録時における記録マークの信号長とレーザ光の記録パワーＰｗとのキャリブレーションは、次のようにして行った。まず、パルス照射の記録制御パルスで種々の信号長を有する記録マーク群をＨＤ  ＤＶＤ８０に記録する。次いで、それぞれの記録マークから得られる再生信号の８Ｔ信号に対するアシンメトリと、それぞれの記録マークを記録するための記録パワーとの関係を求めてキャリブレーションを行った。
【０１０４】
また、再生信号の測定条件は、ＨＤ  ＤＶＤ８０を線速６ｍ／ｓで回転させ、波長４０５ｎｍの半導体レーザからの出射光を開口数０．６５の対物レンズで集光し、再生パワー０．２ｍＷで再生した。記録信号については、パーソナルコンピュータからマルチシグナルジェネレータに任意の波形データを入力した後、目的とする信号をマルチシグナルジェネレータからＤＤＵ−１０００へ出力してＨＤ  ＤＶＤ８０に記録した。
【０１０５】
上述のような記録方法で、この例のＨＤ  ＤＶＤ８０のランド部及びグルーブ部の両方に所定の情報を記録し、その記録再生特性を調べたところ、ランド部及びグルーブ部とも十分に低いエラーレート（ＢＥＲ＜１０−４）で信号再生を行うことができた。
【０１０６】
［比較例２］
また、ここでは、比較例２として、実施例２と同様の膜構成（図１０に示した膜構成）のＨＤ  ＤＶＤ−Ｒを作製した。ただし、比較例２のＨＤ  ＤＶＤ−Ｒは、超臨界プレスプロセスを行わずに、次のようにして作製した。まず、予め射出成形により第１基板の表面に凹凸パターンを形成した。次いで、その第１基板上に、第１記録層、第１反射層及び第１カバー層を順次積層し、また、第１基板の第１記録層側とは反対側の表面には第１ハードコート層を設けた。次いで、第１ディスクと同じ構造の第２ディスクを作製した。次いで、接着層を介して、第１ディスクの第１カバー層及び第２ディスクの第２カバー層が向き合うように第１ディスクと第２ディスクを貼り合わせて、比較例２のＨＤ  ＤＶＤ−Ｒを作製した。超臨界プレスプロセスを行わないこと、及び、射出成形により基板上に凹凸パターンを形成したこと以外は、実施例２と同様の方法で比較例２のＨＤ  ＤＶＤ−Ｒを作製した。
【０１０７】
比較例２のＨＤ  ＤＶＤ−Ｒの膜構成は、実施例２と同様、図１０のような構成になるが、比較例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ−Ｒは、超臨界プレスプロセスを行わずに各基板（第１基板及び第２基板）の両面にそれぞれ記録層及びハードコート層をコートしただけであるので、各基板の記録層側及びハードコート層側の表面内部には混合層が形成されない。
【０１０８】
［有機材料の浸透量の測定］
次に、実施例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ８０の第１記録層８２を構成する有機色素材料の第１基板８１内部への浸透量を測定した。具体的には、実施例１と同様にＥＳＣＡを用いて、第１基板８１の表面内部の深さ方向における有機色素材料の基板材料中の濃度分布（浸透量の分布）を測定した。その結果を図１１に示した。図１１では、横軸に第１基板表面からの厚さ方向の基板深さをとり、縦軸には第１基板材料中の有機色素材料の濃度（単位ｍｏｌ％）をとった。図１１では、横軸の０の位置が第１基板８１の第１記録層８２側の最表面、すなわち、第１基板８１と第１記録層８２との境界面となる。
【０１０９】
また、ここでは、比較のため、比較例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ−Ｒに対しても、実施例１と同様に、第１基板の表面内部の深さ方向における有機色素材料の浸透量の分布を測定し、その結果も図１１に示した。図１１では白抜きの菱形印が実施例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ８０における有機色素材料の浸透量を示す測定結果であり、黒菱形印が比較例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ−Ｒにおける有機色素材料の浸透量を示す測定結果である。
【０１１０】
図１１から明らかなように、実施例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ８０では、第１基板８１の表面から基板深さ約５０ｎｍまでの領域中には約１３ｍｏｌ％の濃度の有機色素材料が浸透しており、それより基板深さの大きな領域では、基板深さの増大とともに、有機色素材料の浸透量も減少することが分かった。また、実施例２のＨＤ  ＤＶＤ８０では、図１１に示されているように、基板表面から基板深さ約１００ｎｍまでの領域中に約４ｍｏｌ％の濃度以上の有機色素材料が浸透していることが分かった。そして、実施例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ８０では、第１基板８１の表面から基板深さ約１７０ｎｍまでの領域に有機色素材料が含浸され、混合層が形成されていることが分かった。
【０１１１】
また、実施例２のＨＤ  ＤＶＤ８０では、図１１に示されているように、約５０ｎｍの基板深さにおける有機色素材料の濃度（約１３ｍｏｌ％）と、約１００ｎｍの基板深さにおける有機色素材料の濃度（約４ｍｏｌ％）との比は約３．２５となることが分かった。
【０１１２】
一方、比較例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ−Ｒでは、図１１に示すように、第１基板の表面内部の有機色素材料の濃度は測定誤差の範囲内の値であった。すなわち、比較例２のＨＤ  ＤＶＤ−Ｒの第１基板内部からは有機色素材料が有意に検出されなかった。この結果から、比較例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ−Ｒでは、有機色素材料が第１基板の表面内部に含浸されていないことが分かった。
【０１１３】
なお、実施例２及び比較例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ８０の第２基板９１の第２記録層９２側の表面内部における有機色素材料の浸透量の分布は図１１と同様の結果であった。また、実施例２及び比較例２で作製したＨＤ  ＤＶＤ８０の第１基板８１の第１ハードコート層８５側の表面内部におけるハードコート材料の浸透量の分布、及び、第２基板９１の第２ハードコート層９５側の表面内部におけるハードコート材料の浸透量の分布は、それぞれ実施例１及び比較例１と同様の結果（図９（ｂ）参照）となった。
【実施例３】
【０１１４】
実施例３では、光情報記録媒体として波長４０５ｎｍのレーザ光に対応（青色レーザ対応）可能な追記型光ディスクであるＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）−Ｒを作製した。ＢＤ−Ｒは、有機色素を含む記録層を備える光ディスクであり、レーザ光を膜面側（基板面とは反対側）から入射するタイプの光ディスクである。この例で作製したＢＤ−Ｒ（以下、単にＢＤという）の概略断面図を図１２に示した。
【０１１５】
この例のＢＤ１００は、図１２に示すように、基板１０１上に、記録層１０２、保護層１０３、ハードカバー層１０４及びカバー層１０５を順次積層した構造を有し、基板１０１の記録層１０２が形成されている側とは反対側の表面にはハードコート層１０６を形成した。
【０１１６】
この例のＢＤ１００は、次のようにして作製した。まず、基板材料として非晶質ポリオレフィン樹脂製基板を用意し、これを射出成型することによりドーナッツ状のプリフォーム基板１０１を得た。プリフォーム基板１０１の形状は、内径φ１５ｍｍ、外径φ１２０ｍｍ、及び厚さ１．１５ｍｍとした。この段階では、プリフォーム基板１０１の表面にパターンは設けず、両面を平坦面とした。
【０１１７】
次いで、プリフォーム基板１０１の一方の表面上に有機色素を含む記録層１０２を形成した。この例では、有機色素材料として、ポルフィセン系の有機色素材料を用いた。具体的には、次のようにして記録層１０２を形成した。まず、ポルフィセン系有機色素０．５ｇをオクタフルオロペンタノール４０ｇに溶解し、これを４０℃で３０分間超音波分散した後、０．２μｍのフィルタでろ過した。次いで、ろ過した溶液をプリフォーム基板１０１上に塗布し、回転数１３００ｒｐｍでスピンコートした。次いで、８０℃のオーブンで３０分乾燥した。このようにしてプリフォーム基板１０１上に記録層１０２を形成した。
【０１１８】
次に、実施例１と同様にして、プリフォーム基板１０１の記録層１０２側とは反対側の面に、ハードコート層１０６を形成した。この例では、ハードコート材料として、大日本インキ化学工業株式会社製ハードコート材「ダイキュアクリアＳＤ−７１５」を用いた。ハードコート層１０６の形成方法は次の通りである。まず、プリフォーム基板１０１の記録層１０２側とは反対側の面にＳＤ−７１５をスピン塗布した。この際、ＳＤ−７１５の厚さが１０μｍとなるようにスピン塗布した。次いで、紫外線をプリフォーム基板１０１に照射してハードコート材料を硬化させた。このようにして、プリフォーム基板１０１上にハードコート層１０６を形成した。
【０１１９】
次に、プリフォーム基板１０１の一方の表面に記録層１０２が形成され且つ他方の面にハードコート層１０６が形成されたディスクを、実施例１で用いたプレス成形装置（図４参照）に装着して、実施例１と同様にして超臨界プレスプロセス（図６〜８のプロセス）を行った。このプロセスにより、プリフォーム基板１０１の記録層１０２側の表面内部に、記録層１０２の一部の有機色素が浸透した混合層を形成するとともに、記録層１０２側の表面に所定の凹凸パターンを形成した。一方、プリフォーム基板１０１のハードコート層１０６側の表面内部には、一部のハードコート材料が浸透した混合層を形成した。
【０１２０】
この例における超臨界プレスプロセスでは、基板１０１の記録層１０２側表面には、グルーブ幅０．１７μｍ、ランド幅０．１２μｍ及びトラックピッチ０．３２μｍの溝パターンを形成した。なお、ディスク認識情報やアドレス情報等を、溝の蛇行やプリピットなどによって予め記録しておくことも可能である。また、この例における超臨界プレスプロセスでは、プレス開き量（図６（ａ）中の幅６９）を２００μｍとし、プリフォーム基板１０１の圧縮量は、実施例１と同様に５０μｍとした。また、この例の超臨界プレスプロセスでは、超臨界流体として、圧力（図４中のＰ２及びＰ３）２０ＭＰａ、温度５０℃の二酸化炭素を用いた。
【０１２１】
上述した条件で超臨界プレスプロセスを行った後、基板１０１をプレス成形装置から取り出した。次いで、記録層１０２上に、４−モルフォリン−２，５−ジブトキシジアゾニウムトリフルオロメタンスルフォネートとポリビニルピロリドンの水溶液をスピンコートし、乾燥することにより厚さ２００ｎｍの保護層１０３を形成した。
【０１２２】
次いで、保護層１０３上に、ハードカバー層１０４として膜厚３０ｎｍのＳｉＮ膜をスパッタ法により形成した。ハードカバー層１０４は、Ｓｉターゲットをアルゴンと窒素の混合ガス中でスパッタすることにより形成した。
【０１２３】
次いで、ハードカバー層１０４上に、カバー層１０５を形成した。カバー層１０５は、まず、紫外線硬化型樹脂をハードカバー層１０４上にスピンコート法により塗布し、次いで、紫外線照射を行い硬化させることにより形成した。カバー層の厚さは０．１ｍｍとした。このようにして、この例のＢＤ１００を作製した。
【０１２４】
［記録再生特性］
この例で作製したＢＤ１００に対しても、実施例２と同様の方法で情報記録を行い、記録再生特性を測定した。なお、この例の測定には、波長４０５ｎｍの半導体レーザと開口数０．８５の対物レンズとを有する光ヘッドを搭載した記録再生装置を用いた。また、この例では、光ヘッドから出射される光を、膜面側（カバー層１０５側）から照射した。その結果、この例においてもランド部及びグルーブ部ともに十分に低いエラーレート（ＢＥＲ＜１０−４）で信号再生を行うことができた。
【０１２５】
［比較例３］
ここで、比較例３として、実施例３と同様の膜構成（図１２に示した膜構成）のＢＤ−Ｒを作製した。ただし、比較例３のＢＤ−Ｒは、超臨界プレスプロセスを行わずに、予め射出成形により基板表面に凹凸パターンを形成した。そして、その基板上に、記録層、保護層、ハードカバー層及びカバー層を順次積層し、また、基板の記録層側とは反対側の表面にはハードコート層を設けた。超臨界プレスプロセスを行わないこと、及び、射出成形により基板上に凹凸パターンを形成したこと以外は、実施例３と同様の方法で比較例３のＢＤ−Ｒを作製した。
【０１２６】
比較例３のＢＤ−Ｒの膜構成は、実施例３同様、図１２のような構成になるが、比較例３では超臨界プレスプロセスを行わずにＢＤ−Ｒを作製しているので、基板の両面に記録層及びハードコート層をコートしただけであり、基板の記録層側及びハードコート層側の表面内部には混合層が形成されない。
【０１２７】
［有機材料の浸透量の測定］
次に、実施例３で作製したＢＤ１００の記録層１０２を構成する有機色素材料の基板１０１内部への浸透量を測定した。具体的には、実施例１と同様にＥＳＣＡを用いて、基板１０１の表面内部の深さ方向における有機色素材料の基板材料中の濃度分布（浸透量の分布）を測定した。その結果を図１３に示した。図１３では、横軸に基板表面からの厚さ方向の基板深さをとり、縦軸には有機色素材料の基板材料中の濃度（単位ｍｏｌ％）をとった。図１３では、横軸の０の位置が基板１０１の記録層１０２側の最表面、すなわち、基板１０１と記録層１０２との境界面となる。
【０１２８】
また、ここでは、比較のため、比較例３で作製したＢＤ−Ｒに対しても、実施例１と同様に、基板内部の深さ方向における有機色素材料の浸透量の分布を測定し、その結果も図１３に示した。図１３では白抜きの三角印が実施例３で作製したＢＤ１００における有機色素材料の浸透量を示す測定結果であり、黒三角印が比較例３で作製したＢＤ−Ｒにおける有機色素材料の浸透量を示す測定結果である。
【０１２９】
図１３から明らかなように、実施例３で作製したＢＤ１００では、基板１０１の表面から基板深さ約５０ｎｍまでの領域には約１２ｍｏｌ％の濃度の有機色素材料が浸透しており、それより基板深さの大きな領域では、基板深さの増大とともに、有機色素材料の浸透量も減少することが分かった。また、実施例３のＢＤ１００では、図１３に示されているように、基板表面から基板深さ約１００ｎｍまでの領域中には、約５ｍｏｌ％の濃度以上の有機色素材料が浸透していることが分かった。そして、実施例３で作製したＢＤ１００では、基板１０１の基板表面から基板深さ約１５０ｎｍまでの領域に有機色素材料が含浸されており、混合層が形成されていることが分かった。
【０１３０】
また、実施例３のＢＤ１００では、図１３に示されているように、約５０ｎｍの基板深さにおける有機色素材料の濃度（約１２ｍｏｌ％）と、約１００ｎｍの基板深さにおける有機色素材料の濃度（約５ｍｏｌ％）との比は約２．４となることが分かった。
【０１３１】
一方、比較例３で作製したＢＤ−Ｒでは、図１３に示すように、基板の表面内部の有機色素材料の濃度は測定誤差の範囲内の値であった。すなわち、比較例３のＢＤ−Ｒの基板内部からは有機色素材料が有意に検出されなかった。この結果から、比較例３で作製したＢＤ−Ｒでは、有機色素材料が基板の表面内部に含浸されていないことが分かった。
【実施例４】
【０１３２】
実施例４では、上記実施例１〜３及び比較例１〜３で作製した光ディスクの耐候性および信頼性を比較するために、保存環境試験を行なった。具体的には、上記実施例１〜３及び比較例１〜３で作製した光ディスクに対して１００００ルクスの光を照射しながら８０℃、相対湿度９０％の恒温恒湿槽に１０００時間保存した。そして、上記試験前後の各光ディスクの記録再生特性を測定して比較した。記録再生特性としては、エラーレートを測定した。なお、実施例１及び比較例１で作製したＤＶＤ−Ｒのエラーレートは、実施例１で用いた評価装置を用いて測定した。また、比較例２及び３でそれぞれ作製したＨＤ  ＤＶＤ−Ｒ及びＢＤ−Ｒのエラーレートは、実施例２及び３と同様の方法で測定した。
【０１３３】
また、上記試験前後で記録層の基板に対する密着力の変化を調べるために、テープによる剥離テストも併せて行った。
【０１３４】
上記保存環境試験の結果を下記の表１に示した。なお、表１に記載した評価基準は次の通りである。エラーレート評価では、ＢＥＲ＜１０−４の場合を◎、ＢＥＲ＝１０−４〜１０−３の場合を○、そして、ＢＥＲ＞１０−３の場合を×とした。また、密着力評価では、剥離なしの場合を◎、部分的に剥離した場合を○、ほぼ全面剥離の場合を×とした。なお、表１のエラーレートについては、グルーブ部の結果であり、ランド部についても同様の結果が得られた。
【０１３５】
【表１】
2006331484.tif 000005
【０１３６】
表１から明らかなように、比較例１〜３で作製した光ディスクはいずれも、保存環境試験前に比べて、保存環境試験後のエラーレート及び密着力がともに劣化した。それに対して、実施例１〜３で作製した光ディスクでは、保存環境試験を行った後もエラーレート及び密着力がともに劣化しなかった。すなわち、超臨界プレスプロセスにより、基板の表面内部に有機色素材料が含浸されている光ディスク（実施例１〜３）では、保存環境試験を行った後もエラーレート及び密着力がともに劣化しなかったが、基板の表面内部に有機色素材料が含浸されていない光ディスク（比較例１〜３）では、保存環境試験後のエラーレート及び密着力がともに劣化した。
【０１３７】
特に、比較例２や３で作製した光ディスクでは、試験前のエラーレート評価及び密着力評価が◎であっても、試験後には×評価になるものが多いのに対して、実施例２及び３で作製した光ディスクでは、エラーレート及び密着力とも劣化していない（試験前後とも◎評価）。すなわち、本発明の効果は特に青色レーザ対応の光情報記録媒体（実施例２及び３）で顕著であることが分かった。それゆえ、本発明の光情報記録媒体及びその製造方法が、より短波長レーザ対応の光情報記録媒体及びその製造方法に好適であることが分かった。
【０１３８】
また、基板に非晶質ポリオレフィンを用いた光ディスク、すなわち、実施例３及び比較例３の光ディスクを比較すると、表１から明らかなように、試験前の密着力評価で、実施例３で作製した光ディスクの密着力が比較例３で作製した密着力より高くなっており、本発明の製造方法で作製することにより、記録層と基板との密着力も向上することが分かった。比較例３の光ディスクでは、このように初期状態においても記録層と基板との密着性が高くないので、時間の経過とともに密着力がより低下して、基板と記録膜との間に水分や低分子量物質などがより介在し易くなり、記録ピットを変形させ易くする。これが、比較例３のＢＤ−Ｒにおける試験後のエラーレート評価を劣化させた原因のひとつと考えられる。それに対して、実施例３で作製したＢＤ−Ｒでは、表１から明らかなように保存環境試験前後とも十分な密着力が得られている。それゆえ、ＢＤ−Ｒのように基板に非晶質ポリオレフィンなどの材料を用いた光情報記録媒体及びその製造方法では、密着力の向上という点でも本発明の光情報記録媒体及びその製造方法が好適であることが分かった。
【０１３９】
上記実施例１〜３では、超臨界プレスプロセスにより、基板の表面から所定の基板深さまでの領域に混合層を形成するとともに基板表面に所定の凹凸パターンを形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、射出成形により予め表面に所定の凹凸パターンが形成された基板上に有機材料層（記録層）を形成し、その後に超臨界流体を有機材料層側から接触させても良い。このような製造方法では図１（ｂ）に示すような光情報記録媒体が得られ、この場合も基板の有機材料層側の表面内部には基板材料と有機材料とが混在した混合層が形成されるので、基板と有機材料層との密着性を向上させることができ、上述した実施例１〜３と同様の効果が得られる。
【０１４０】
また、上記実施例１〜３では、基板の表面内部に混合層を形成する際に、有機材料層（記録層及びハードコート層）の全面に渡って超臨界流体を接触させる例を示したが、本発明はこれに限定されない。有機材料層表面の一部をマスキングして、マスキングされていない部分だけに超臨界流体を浸透させ、選択的に混合層を形成しても良い。例えば、所定の凹凸パターンが表面に形成されたスタンパ、金型等の押圧部材と有機材料層との間に超臨界流体を導入する前に、押圧部材の凸部が有機材料層に接するように配置し、次いで、押圧部材と有機材料層との間隙、すなわち、押圧部材の凹部に超臨界流体を導入する。この場合、押圧部材の凹部に対向する基板表面の領域にのみ超臨界流体が浸透して混合層が形成される。次いで、押圧部材を基板に押圧して押圧部材の表面に形成された凹凸パターンを基板に転写しても良い。すなわち、本発明では、スタンパ、金型等でマスキングしながら超臨界流体を基板に接触させて、その後に超臨界プレスを行っても良い。このような製造方法で有機色素型の光情報記録媒体を作製した場合にも、基板のランド部にも十分な量の有機色素を浸透させることができるので、グルーブ部だけでなくランド部にも十分に安定して情報記録することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
上述のように、本発明の光情報記録媒体及びその製造方法では、基板と、基板上に形成される膜との密着性が向上し、耐候性および信頼性に優れた光情報記録媒体が得られる。特に、青色レーザで情報の記録再生を行う光情報記録媒体ではその効果がより発揮される。それゆえ、本発明の光情報記録媒体及びその製造方法は、特に青色レーザ等のより短波長レーザで情報の記録再生が可能な光情報記録媒体及びその製造方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光情報記録媒体の概略断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の光情報記録媒体の製造方法の手順を説明するための図である。
【図３】図３は、実施例１で作製した光ディスクの概略構成図であり、図３（ａ）は概略断面図であり、図３（ｂ）は基板、記録層及びハードコート層の拡大断面図である。
【図４】図４は、実施例１で用いたプレス成形装置の概略構成図である。
【図５】図５は、実施例１で用いたプレス成形装置の金型部の概略断面図である。
【図６】図６は、実施例１における超臨界プレスプロセスを説明するための図であり、図６（ａ）は金型部の概略断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）中の破線領域Ａの拡大図である。
【図７】図７は、実施例１における超臨界プレスプロセスを説明するための図であり、図７（ａ）は金型部の概略断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）中の破線領域Ａの拡大図である。
【図８】図８は、実施例１における超臨界プレスプロセスを説明するための図であり、図８（ａ）は金型部の概略断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）中の破線領域Ａの拡大図である。
【図９】図９は、実施例１で作製した光ディスクの基板の表面内部における有機材料の浸透量の分布を示した図であり、図９（ａ）は、基板の記録層側の表面内部における有機色素材料の浸透量の分布を示した図であり、図９（ｂ）は、基板のハードコート層側の表面内部におけるハードコート材料の浸透量の分布を示した図である。
【図１０】図１０は、実施例２で作製した光ディスクの概略断面図である。
【図１１】図１１は、実施例２で作製した光ディスクの第１基板の表面内部における有機色素材料の浸透量の分布を示した図である。
【図１２】図１２は、実施例３で作製した光ディスクの概略断面図である。
【図１３】図１３は、実施例３で作製した光ディスクの基板の表面内部における有機色素材料の浸透量の分布を示した図である。
【図１４】図１４は、従来の追記型の光情報記録媒体の基板、記録層及びハードコート層の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１，１１，８１，９１，１０１  基板
２，１２，８２，９２，１０２  記録層
３，１１ａ，１１ｂ  混合層
４  固定鏡面
５  スタンパ
６，７１，７２  超臨界流体
１０，８０，１００  光情報記録媒体
１６，８５，９５，１０６  ハードコート層
２００  プレス成形装置
【図１】
2006331484.tif 000006
【図２】
2006331484.tif 000007
【図３】
2006331484.tif 000008
【図４】
2006331484.tif 000009
【図５】
2006331484.tif 000010
【図６】
2006331484.tif 000011
【図７】
2006331484.tif 000012
【図８】
2006331484.tif 000013
【図９】
2006331484.tif 000014
【図１０】
2006331484.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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