(57)【要約】第1の側、および第2の反対の側を有する合成樹脂の基板と、前記基板の前記第1の側に形成された、データ記憶層スタックおよび該データ記憶層スタック上に形成された透明カバースタックを有する第1の層スタックであって、前記データ記憶層スタックは、集束放射線ビームにより、前記カバースタックを介して読み出されるところの第1の層スタックと、を少なくとも有する光データ記憶媒体を示した。前記基板の前記第2の側（入射側ではない）には、水分の透過率が＜0.5g／m2／日である、第2の層スタックが設置される。この方法では、媒体は、水分の影響下でも、ほとんどあるいは全く反りを示さない。また、ロールツーロール製作が可能なコンビフォイルについて示した。これは、特にポリカーボネート（PC）のような高分子薄膜と、該高分子薄膜の一つの側に設置された感圧接着剤（PSA）層とを有し、前記高分子薄膜の他の側の表面は、比較的低い表面エネルギーを有し、使用時に広げた際に、抗指紋機能との組み合わせによって、前記PSAの引き剥がしが十分に行えることを特徴とする。例えば、前述の種類の光データ記憶媒体の製造用の、比較的安価なロールツーロールコンビフォイルが得られる。
2008504636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の側、および第2の反対の側を有する合成樹脂の基板と、
前記基板の前記第1の側に形成された、データ記憶層スタックと該データ記憶層スタック上に形成された透明カバースタックとを有する第1の層スタックであって、前記データ記憶層スタックは、集束放射線ビームにより、前記カバースタックを介して読み出されるところの第1の層スタックと、
を少なくとも有する光データ記憶媒体であって、
前記基板の前記第2の反対の側には、水分の透過率が＜0.5g／m2／日である、第2の層スタックが設置されることを特徴とする光データ記憶媒体。
【請求項２】
前記第2の層スタックは、前記基板から最近接の位置に金属層を有し、前記基板から最も遠い位置に保護層を有することを特徴とする請求項1に記載の光データ記憶媒体。
【請求項３】
前記金属層は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀および銀合金のうちの一つを含むことを特徴とする請求項2に記載の光データ記憶媒体。
【請求項４】
前記保護層は、スピンコートされた層であることを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載の光データ記憶媒体。
【請求項５】
前記保護層は、UV硬化されたアクリレートであることを特徴とする請求項4に記載の光データ記憶媒体。
【請求項６】
当該媒体は、再生専用式ブルーレイディスク（BD）、追記式BDおよび記録可能式BDのうちの一つであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の光データ記憶媒体。
【請求項７】
前記樹脂基板は、ポリカーボネート（PC）およびポリ（メチルメタクリレート）（PMMA）のうちの一つであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の光データ記憶媒体。
【請求項８】
特にポリカーボネート（PC）のような高分子薄膜と、該高分子薄膜の一つの側に設置された感圧接着剤（PSA）層とを有する、ロールツーロール製作に適したコンビフォイルであって、
前記高分子薄膜の他の側の表面は、比較的低い表面エネルギーを有し、広げた際に、前記PSAの引き剥がしが十分に、すなわち容易かつ円滑に行えることを特徴とするコンビフォイル。
【請求項９】
第1の側、および第2の反対の側を有する合成樹脂の基板と、
前記基板の前記第1の側に形成されたデータ記憶層スタックと、該データ記憶層スタック上に形成された透明カバースタックと、を有する第1の層スタックであって、前記データ記憶層スタックは、集束放射線ビームにより、前記カバースタックを介して読み出されるところの第1の層スタックと、
を少なくとも有する光データ記憶媒体であって、
前記透明カバースタックは、請求項8に記載のコンビフォイルを有することを特徴とする光データ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
第1の側、および第2の反対の側を有する合成樹脂の基板と、
前記基板の前記第1の側に形成された、データ記憶層スタックと該データ記憶層スタック上に形成された透明カバー層とを有する第1の層スタックであって、前記データ記憶層スタックは、集束放射線ビームにより、前記カバースタックを介して読み出されるところの第1の層スタックと、
を少なくとも有する光データ記憶媒体に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、そのような光データ記憶媒体の製造用のコンビフォイルカバー層に関する。コンビフォイルとは、少なくとも（高分子）薄膜と感圧接着剤（PSA）を有する、多層化カバー薄膜を意味する。
【背景技術】
【０００３】
光記憶媒体そのものは、よく知られており、特に、例えば米国特許明細書第5,490,131号および第6,051,298号から公知である。コンパクトディスク（以降、CDと称する）、デジタル多用途ディスク（以降、DVDと称する）およびブルーレイディスク（BD）は、慣例的に光情報媒体と見なされる光ディスクの一例である。後者（BD）は、最初の段落で示したような種類のものである。BDの場合、データ記憶層スタックは、約1.1mmの厚さのディスク基板上に形成され、厚さが約100ミクロンのデータ記憶媒体スタック上には、カバースタックが提供される。データ記憶層スタックは、複数の記録層を有し、その場合、カバー層は、異なる厚さ、例えばより薄い厚さを有する。データ記憶層スタックは、実質的に水分に対して不透過性である。BD媒体は、カバースタックを介して読み出され、従って、このカバースタックは、良好な光学的品質を有する必要がある。カバースタックは、1または2以上の層を有しても良く、例えば、単一のスピンコート層、または感光接着剤（PSA）層もしくは（スピンコート処理およびUV硬化処理された）ラッカー層に接合された樹脂薄膜を有しても良いことに留意する必要がある。BDの再生専用方式では、反射層によって被覆された基板に、情報ピットが形成され、この場合、データ記憶層スタックは、金属のような単純な反射層を有する。追記方式および書き込み可能方式のBDは、ピットの代わりに連続的なプリグルーブを有し、データ記憶層スタックのデータ記憶層、例えば色素または金属合金の光学特性を変調集束放射線ビームで局所的に変化させることにより、情報が保管される。最初の段落で使用されている「データ記憶層スタック」という用語は、単一の層を有するのみならず、例えば書き込み可能式の場合、金属、ZnS−SiO2、例えば金属合金のような相変化材料、およびZnS−SiO2のような層の、いわゆるスタックまたは束を有することに留意する必要がある。最初の段落では、そのようなスタックまたは層の束もまた、不透過性であると見なされる。
【０００４】
光ディスクを製造する方法自体は、よく知られており、（圧縮）射出成形法、光重合法等のいくつかの処理プロセスが使用され、通常ディスク状基板は、ポリカーボネートで構成される。ディスク状基板内のピットまたはランドおよびグルーブを被覆する反射層は、例えば、真空蒸着またはスパッタリングによって形成され、通常の場合、アルミニウム、銀（合金）または他の金属合金で構成される。再生専用式BDの場合、読み出しおよび保護層としての役割を有するカバースタックは、例えばアルミニウムのような金属層を含むデータ記憶層スタックに設置され、この薄膜金属層が、通常の物理的な接触によって生じ得る損傷から保護される。前述のように、通常このカバースタックは、PSAまたはスピンコートされUV硬化処理されたラッカーを有する、予め加工されたカバー薄膜によって提供され、あるいはスピンコート処理によって全体的にスピンコートされUV硬化処理されたラッカーによって提供される。通常、そのような光ディスクは、大気相対湿度が変化しやすい環境で使用される。例えば、ポリカーボネートの場合、周囲環境の相対湿度が変動する結果、周囲の大気中に存在する水蒸気または水分が、合成樹脂基板およびカバーに吸着し／合成樹脂基板およびカバーから脱着する。不透過性の金属層が存在するため、保護薄膜と合成樹脂基板の間で、水分の交換は、ほとんど生じない。その代わりに、水分は、高分子−空気界面で吸着し、または脱着する。
【０００５】
水分の吸収によって、高分子は膨張する。水分の吸着および脱着により、高分子内に水の濃度勾配が生じ、これにより、基板およびカバーに吸収勾配が生じ、ディスクに反りが生じ、特に不透過性金属化層が軸方向に偏心する。そのような（曲げモーメントによる）反りの基本的な形状は、球状または傘状であるが、これは、クランピングによって抑制される。過度の（仕様を超える）ディスクの半径方向のずれは、好ましくない。過度の半径方向のずれは、レーザービーム強度プロファイルの外乱によって生じる、補正不可能な読み出し／記録誤差につながる。過度のずれまたはディスクの反りを抑制する、いくつかの解決策が提案されている。米国特許第5,490,131号には、軸対称性が提案されている。BDディスクの場合、これは、第1の層スタックの複製が、基板の第2の側に対称に提供されることを意味する。これは、全てのラッカーカバーにおいて、常に充足されるとは限らず、またカバー薄膜またはシートは、比較的高価なため、カバー薄膜にとって比較的高価な解決策となる。さらに、第2の金属層の設置、および第2のカバーの接合処理のため、製造時間が長くなるとともに、製造歩留まりが低下する。
【０００６】
また、コンビフォイル自体は、公知である。通常、これらのコンビフォイルは、4層からなる多層化構造を有する：
使い捨て可能な抗摩耗ライナまたは抗摩耗（AS）コーティング層、
高分子（通常ポリカーボネート）薄膜、
PSA、
使い捨て可能な（disposible）引き剥がしライナ。
【０００７】
使い捨て可能なライナは、コンタミネーションを防止するが、4つの欠点がある：
追加のコスト、
消耗、
工程間のライナの収縮、および接合後の応力緩和を引き起こす剥離によって生じるディスクの反り、
抗摩耗ライナの表面形状が、カバーの表面形状に及ぼす影響。
【０００８】
追加の抗指紋用、静電気防止用および潤滑用のコーティング層は、例えば、ハヤシダナオキらの、「カートリッジフリーブルーレイディスク用の高特性ハードコート」、日本応用物理学会誌、42巻、p.750-753、2003年で知られている。
【特許文献１】米国特許第5,490,131号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第1の課題は、最初の段落で示した種類の光データ記憶媒体であって、水分の影響下で、ほとんどあるいは全く反りを示さない光データ記憶媒体を提供することである。
【００１０】
本発明の第2の課題は、例えば最初の段落で示した種類の光データ記憶媒体を製作するための、比較的安価なロールツーロール（roll-to-roll）製造が可能なコンビフォイルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第1の課題は、本発明の第1の態様による、光データ記憶媒体によって達成され、この光データ記憶媒体は、前記基板の第2の（入射側ではない）側に、水分の透過率が＜0.5g／m2／日である、第2の層スタックが設置されることを特徴とする。水分の透過率は、＜0.2g／m2／日であることが好ましい。
【００１２】
出願人は、軸対称性が重要なのではなく、重要なパラメータは、湿気、すなわち水分の透過率を制御することであるという洞察を得た。提案された0.5g／m2／日というレベル限界は、ポリカーボネート（PC）基板を有するBDによって計算された、50％の相対周囲湿度工程の後の、室温での24時間の水分吸収量1.77g／m2／日の約25％である。標準的な透過性試験では、＞0.001g／m2／日が検出できるが、水分吸収は、単純に、相対周囲湿度工程後の重量によって測定されても良い。
【００１３】
前述の記載に加えて、ある実施例では、光記憶媒体または光ディスクは、2つの読み出し可能なデータ記憶層を含むデータ記憶層スタックを有し、この層は、いわゆるスペーサ層によって相互に分離される。そのような実施例は、本発明の保護範囲に含まれることは明らかであろう。これらのデータ記憶層は、複合データ記憶層スタックと見なすことができる。
【００１４】
光データ記憶媒体の実施例では、前記第2の層スタックは、前記基板から最近接の位置に金属層を有し、前記基板から最も遠い位置に保護層を有する。媒体は、カバー層を介して読み出されるため、出願人は、放射線ビームに対して実質的に不透明な金属層を、水分のバリアとして有効に使用することができるとの洞察を得た。これは、金属層と、〜5乃至10μmの保護ラッカーコーティング層とを含むCD型の上部仕上げであることが好ましく、極めて安価なコストで設置することができ、例えば、溶媒キャストカバー薄膜の場合の完全軸対称のコストの約1％のコストである。この処理は、よく知られており、CD製造処理プロセスから開発され、歩留まりが高いと言う利点がある。CD上部仕上げは、周囲相対湿度の変化による反りを効果的に抑制する（図2）。体積緩和時の非対称性による反りは、以下に示す低速浸透カバーのような追加の低コスト手段によって抑制される。
【００１５】
金属層は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀および銀合金のうちの一つを有することが好ましい。保護層は、UV硬化されたアクリレートであることが好ましい。例えば5乃至10μmの薄いUV硬化されたアクリレートの上部スピンコートにより、厚さが例えば50nmの、例えば、事実上不透過性のアルミニウム層が得られる。スピンコートされた保護層は、下地の金属層の保護層としての役割を有する。樹脂基板は、ポリカーボネート（PC）およびポリ（メチルメタクリレート）（PMMA）のうちの一つを有することが好ましい。
【００１６】
媒体が、再生専用式ブルーレイディスク（BD）、追記式BD、および記録可能式BDのいずれかである場合、そのような媒体は、約100μmのカバー層を有し、カバー層を介して読み出しが行われるため、本発明を適用することができる。
【００１７】
また、本発明は、例えば、いくつかの高分子および水分バリアの層を有する平坦高分子ディスプレイにも適用することができることに留意する必要がある。これらのディスプレイは、同様の反りの問題を抱えている。
【００１８】
本発明の第2の課題は、特にポリカーボネート（PC）のような高分子薄膜と、該高分子薄膜の一つの側に設置された感圧接着剤（PSA）層とを有する、ロールツーロール製作に適したコンビフォイルであって、前記高分子薄膜の他の側の表面は、比較的低い表面エネルギーを有し、広げた際に、前記PSAの引き剥がしが十分に、すなわち容易かつ円滑に行えることを特徴とするコンビフォイルによって達成される。この方法では、ライナの引き剥がし機能を抗指紋（AF）機能と組み合わせた場合、すなわち、表面エネルギーを比較的低くして、薄膜上に抗指紋性／引き剥がし性の組み合わせコーティング層を設置した場合、（使い捨て）引き剥がしライナを省略することが可能となると言う利点が得られる。そのようなコーティングを適用するための明らかな方法は、例えば物理気相成膜法（PVD）によるリールツーリール（reel-to-reel）処理法である。薄膜は、例えばポリカーボネートで構成される。また薄膜は、抗摩耗コーティング層および／または静電気防止コーティング層および／または潤滑剤を有しても良い。AS、AFおよび引き剥がし機能を、一つのコーティングに統合しても良く、あるいは、AFコーティング層を、ASコーティング層の上部に設置しても良い。
【００１９】
有意な実施例では、最初の段落で示した種類の光データ記憶媒体は、透明カバースタックがそのようなコンビフォイルを有するという特徴を有する。
【００２０】
ポリカーボネートが、引き剥がし特性と抗指紋性を組み合わせた上部コーティングを有する場合、ブルーレイディスク（BD）カバー用の、感圧接着剤を有するポリカーボネートのコンビフォイルの引き剥がしライナは、省略することができる。
【００２１】
BDは、3つの方法、すなわち、
スピンコートされUV硬化処理されたラッカーカバーを用いて、
スピンコートされUV硬化処理されたラッカーによって、スパッタ基板に接合された、通常ポリカーボネートのような、高分子薄膜を用いて、
感圧接着剤（PSA）とともに、通常ポリカーボネートのような、高分子キャリア薄膜を有するコンビフォイルを用いて、
製造することができる。本発明は、BDを製造する後者の方法用の、ロールツーロール製作が可能なコンビフォイルに関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の好適実施例を示す。
【００２３】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。ただし、本発明は、そのような特定の例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることに留意する必要がある。
【００２４】
図1Aには、光データ記憶媒体10が示されている。この媒体は、第1の側1aおよび第2の反対の側1bを有するポリカーボネートで製作された合成樹脂基板1を有する。基板1の第1の側1aには、第1の層スタック2が形成される。第1の層スタック2は、データ記憶層スタック3と、該データ記憶層スタック上に形成された透明カバースタック4とを有する。データ記憶層スタックは、集束放射線ビーム9により、カバースタックを介して読み出すことが可能である。基板スタックの第2の側1bには、第2の層スタック5が形成され、第2の層スタック5は、＜0.2g／m2／日の水分透過率を有する。第2の層スタックは、アルミニウムで構成された、厚さが40乃至130nmの範囲の金属層6と、UV硬化アクリレート、例えば大日本SD318で構成された、厚さが10μmの保護層7とを有する。保護層は、例えば、スピンコート法によって設置しても良い。媒体は、例えば、再生専用式ブルーレイ（BD）ディスク、追記式BDおよび記録可能式BDのうちの一つである。
【００２５】
図1Bには、本発明の第2の態様の実施例が示されている。カバースタック4の少なくとも一つの層は、特性遅延時間tRを有し、この時間は、例えばポリカーボネート製の基板1を有する、光データ記憶媒体の特性水分吸収時間tAよりも長い。特性水分吸収時間tAは（光データ記憶媒体が、元の半径方向のずれに対して、例えば1％以内で戻される場合）、GEレクサン（Lexan）OQ1020基板を有するBDの場合、80℃では、室温での約124時間から、約21時間まで低下する。樹脂基板の特性体積緩和時間tVは、温度、ポリカーボネートの品質および処理プロセス条件に依存するが、約1から100時間の間である。カバースタックは、平均モル量が十分に小さな高分子を有し、tRは、以下の条件を満たす：tV＞tR＞tA。例えば、PSAは、分子量が小さくおよび／または分岐が少なく、これを満たす。
【００２６】
図2には、本発明（不透過性上部表面）によるデータ記憶媒体の時間の関数としての、半径方向の傾斜を、3種類の他のデータ記憶媒体（本発明ではない）の形状と比較して示す。曲線21は、金属層6が存在するとき（実質的に不透過性の上部表面）の、本発明による半径方向の傾斜を示したものである。曲線22は、高価な解決策である、完全に対称な媒体の半径方向の傾斜を示したものである。曲線23は、層1、3および4を有する標準的なBD形状である、非対称媒体の半径方向の傾斜を示したものである。曲線24は、層1、3および4を有し、さらに、カバー層4の上部のレーザー入射側に、追加の薄膜不透過性コーティング層を有するBDの半径方向の傾斜を示したものである。
【００２７】
図3には、2つの異なる品質のポリカーボネート（PC）に対する、絶対温度の逆数（1／K）の関数としての、PC中の水の拡散率を示す。水分吸収時間スケールtA＝c  kPC／d2は、以下のような拡散理論により、拡散率kPCから算出することができる：[テンペル（Leendert  van  der  Tempel）、水分吸着および時効によるポリカーボネート光ディスクの劣化、精密射出成形の章（Chapter  accepted  for  Precision  Injection  Molding）、Hanser  Verlag]、および[ブルーダ（Frendrich  Bruder  &  Wilfried  Hase）、光データ記憶媒体用高分子基板の水分吸着および過渡的傾斜、日本応用物理学会誌I、38巻、p.1709-1710、1999年]。
【００２８】
図4には、本発明によるロールツーロール製作コンビフォイルを概略的に示す。レーザー入射側からスタックの方に向かって、引き剥がし性抗指紋コーティング層、任意の抗摩耗コーティング層、高分子薄膜、およびPSAが示されている。
【００２９】
前述の実施例は、本発明を限定するものではなく、当業者には、特許請求の範囲から逸脱しないで、多くの代替実施例が考案できることに留意する必要がある。請求項において、括弧内に記載されたいかなる参照符号も、その請求項を限定するものと解してはならない。「有する」という言葉は、請求項に記載の素子またはステップ以外の存在を排斥するものではない。素子の前の「一つの」という言葉は、そのような素子が複数存在することを否定するものではない。単に、ある手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという事実だけで、これらの手段の組み合わせ使用に利点がないと解してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の第1の態様による光データ記憶媒体の概略断面図である。
【図１Ｂ】本発明の第2の態様による光データ記憶媒体の概略断面図である。
【図２】本発明（不透過性上部表面）によるデータ記憶媒体の時間の関数としての、半径方向の傾きを、3つの他のデータ記憶媒体（本発明ではない）と比較して示した図である。
【図３】2種類の異なるポリカーボネート（PC）品質において、絶対温度の逆数（1／K）の関数として、PC内の水分の拡散性を示した図である。
【図４】記憶温度の逆数と時間tVおよび収縮速度βの関係を示した図である。
【図５】本発明によるロールツーロール製作が可能なコンビフォイルの概略断面図である。
【図１Ａ】
2008504636.tif 000003
【図１Ｂ】
2008504636.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2008504636.tif 000009
2008504636.tif 000010
2008504636.tif 000011
2008504636.tif 000012
2008504636.tif 000013