(57)【要約】【課題】少ない紫外線照射量で短時間に硬化する紫外線硬化樹脂を用いることで有機色素層の透過率の増加を抑え、良好な記録特性と高い生産性を有する光記録媒体及びその光記録媒体の製造方法を提供する【解決手段】３官能アクリルモノマの比率が２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとの総重量に対して５ｗｔ％〜２０ｗｔ％である紫外線硬化樹脂は、紫外線の積算光量が１００ｍｊ／ｃｍ２〜１５０ｍｊ／ｃｍ２の少ない紫外線照射量で硬化する。よって、この紫外線硬化樹脂を用いることで、紫外線硬化樹脂と接する有機色素層の透過率の増加を抑制することが可能となる。また、この紫外線硬化樹脂を用いた光記録媒体の製造方法は、良好な記録再生特性を有する光記録媒体を生産性良く製造することができる。【選択図】図１
2008090925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体であって、
基板と、
前記基板上に形成され情報信号を記録する有機色素層と、
前記有機色素層上に該有機色素層と接して形成された紫外線硬化樹脂層と、
を有し、
前記紫外線硬化樹脂層は、２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとを含有する紫外線硬化樹脂が硬化した層であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
硬化前の前記紫外線硬化樹脂における前記３官能アクリルモノマの比率が前記２官能アクリルモノマと前記３官能アクリルモノマとの総重量に対して５重量％〜２０重量％の範囲内であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】
光記録媒体の製造方法であって、
基板上に有機色素層を形成する有機色素層形成工程と、
前記有機色素層形成工程後に、前記有機色素層の表面に２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとを含有する紫外線硬化樹脂を塗布し、塗布した前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線硬化樹脂硬化工程と、
を有し、
前記紫外線硬化樹脂硬化工程において、硬化前の前記紫外線硬化樹脂における前記３官能アクリルモノマの比率を前記２官能アクリルモノマと前記３官能アクリルモノマとの総重量に対して５重量％〜２０重量％の範囲内とし、前記紫外線硬化樹脂に照射する紫外線の積算光量を１００ｍｊ／ｃｍ２〜１５０ｍｊ／ｃｍ２の範囲内とすることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ光を利用して情報信号の記録もしくは再生を行う有機色素層を情報記録層に有する追記型の光記録媒体、及びその光記録媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル化した情報信号の記録媒体としては、記録容量、ランダムアクセス性、可搬性、価格等の面から、外部からレーザ光を照射することによって情報信号の記録再生等が行われる光記録媒体が産業用から民生用まで広く普及している。これら、光記録媒体としては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の再生専用型、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の１回のみ記録が可能な追記型、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の何回でも記録が可能な書き換え型、更には大容量の光記録媒体としてＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）等、様々なものが開発されている。
【０００３】
これら光記録媒体の中でも情報信号の記録に有機色素が用いられる追記型の光記録媒体は、１度記録した情報信号は書き換え及び消去が不可能なため誤消去の危険性が無く、重要データの保存や書き換えの必要の無い画像データ、映像データ等の記録媒体として多く用いられる。また、追記型の光記録媒体は比較的安価なことに加え、再生専用型の光記録媒体と互換性を有しているため、データの持ち運びや配布などの用途にも用いられる。
【０００４】
これら光記録媒体においては、近年の情報通信及び画像処理技術の急速な発展に伴い、更なる記録容量の向上が要求されており、これは追記型の光記録媒体においても例外ではない。光記録媒体の記録容量を向上させる手法としては、情報信号を記録する情報記録層のグルーブ及びランド等のトラックピッチやピット等を微細化し、情報記録層における記録密度を高めるという手法の他に、情報記録層を複数形成するという手法が主に用いられる。
【０００５】
光記録媒体に情報記録層を複数形成する方法としては、各々情報記録層を有する基板を複数貼り合わせる方法や、光記録媒体の中間層に情報記録層を形成するなどの方法が一般的に用いられる。この基板の貼り合わせや中間層の形成には、取り扱いが容易かつ安価で、短時間で硬化するため生産性が良く、更に硬化後の耐熱特性が良好な紫外線硬化樹脂が多く用いられる。
【０００６】
しかしながら、情報記録層に有機色素層を有する追記型の光記録媒体の場合には、活性の高い未硬化の紫外線硬化樹脂が有機色素層と長時間接していると、有機色素層内の有機色素と未硬化の紫外線硬化樹脂とが化学反応を起こすなどして、有機色素層の透過率が増加してしまう。有機色素層の透過率が大きいと、情報信号の記録時に照射される記録レーザ光を有機色素層が十分に吸収し発熱することができず、有機色素の色素分解が不十分となり情報信号の記録を良好に行うことが困難になる。
【０００７】
上記の問題に対して、例えば下記［特許文献１］には、有機色素を用いた情報記録層上に保護層を形成し、紫外線硬化樹脂と有機色素層とを直接接触させずに２枚の基板を貼り合わせる２層の情報記録層を有する光記録媒体の製造方法に関する記載がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３３９７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、［特許文献１］の記載のように、有機色素層と紫外線硬化樹脂層との間に保護層を形成する方法では、形成する保護層の厚みが厚いと入射したレーザ光の損失が大きく、光記録媒体の記録再生特性に支障をきたす虞があることに加え、保護層を形成するための工程が増え、生産性が低下するという課題があり更なる改善が望まれる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、有機色素層の透過率の増加を抑え、良好な記録特性と高い生産性を有する光記録媒体及びその光記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、
光記録媒体であって、
基板と、
前記基板上に形成され情報信号を記録する有機色素層と、
前記有機色素層上に該有機色素層と接して形成された紫外線硬化樹脂層１０、１０ａと、
を有し、
前記紫外線硬化樹脂層１０、１０ａは、２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとを含有する紫外線硬化樹脂が硬化した層であることを特徴とする光記録媒体５０、６０を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１２】
また、硬化前の前記紫外線硬化樹脂における前記３官能アクリルモノマの比率が前記２官能アクリルモノマと前記３官能アクリルモノマとの総重量に対して５重量％〜２０重量％の範囲内であることを特徴とする上記の光記録媒体５０、６０を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１３】
更に、光記録媒体の製造方法であって、
基板上に有機色素層を形成する有機色素層形成工程と、
前記有機色素層形成工程後に、前記有機色素層の表面に２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとを含有する紫外線硬化樹脂を塗布し、塗布した前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線硬化樹脂硬化工程と、
を有し、
前記紫外線硬化樹脂硬化工程において、硬化前の前記紫外線硬化樹脂における前記３官能アクリルモノマの比率を前記２官能アクリルモノマと前記３官能アクリルモノマとの総重量に対して５重量％〜２０重量％の範囲内とし、前記紫外線硬化樹脂に照射する紫外線の積算光量を１００ｍｊ／ｃｍ２〜１５０ｍｊ／ｃｍ２の範囲内とすることを特徴とする光記録媒体５０、６０の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る光記録媒体及びその製造方法によれば、上記の構成及び手順により、
紫外線硬化樹脂を最適化することにより、紫外線硬化樹脂を少ない紫外線照射量で短時間に硬化することが可能となる。このため、未硬化の紫外線硬化樹脂と有機色素層との接触時間が短くなるので、有機色素層の透過率が増加することを抑制できる。よって、良好な記録特性を有する光記録媒体を、生産性良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る光記録媒体及びその製造方法の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る第１の形態の光記録媒体の模式断面図である。図２は本発明に係る第２の形態の光記録媒体の模式断面図である。図３は本発明に係る第１の形態の光記録媒体の製造方法の概略を説明する図である。図４は本発明に係る第２の形態の光記録媒体の製造方法の概略を説明する図である。図５は紫外線硬化樹脂の１官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの配合比を変化させたときの積算光量と弾性率との関係を示す図である。図６は紫外線硬化樹脂の１官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの配合比を変化させたときの積算光量と有機色素層の透過率との関係を示す図である。図７は本発明に係る紫外線硬化樹脂の２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとの配合比を変化させたときの積算光量と弾性率との関係を示す図である。図８は本発明に係る紫外線硬化樹脂の２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとの配合比を変化させたときの積算光量と有機色素層の透過率との関係を示す図である。
【００１６】
図１に示される光記録媒体５０を構成する第１基板１及び第２基板５のそれぞれ一方の面には、同心円状もしくは螺旋状にランド及びグルーブからなる凹凸パターンが形成されている。尚、第１基板１及び第２基板５の記録領域以外のエリアには、光記録媒体自体に関する情報信号が記録された図示しないプリピットが形成されている。第１基板１の凹凸パターン上には、反射層２及び第１有機色素層３が成膜されることで第１情報記録層４が形成される。また、第２基板５の凹凸パターン上には、第２有機色素層６及び半透過反射層７が成膜されることで第２情報記録層８が形成される。そして、第１情報記録層４を有する第１基板１と第２情報記録層８とを有する第２基板５とは、第１情報記録層４と第２情報記録層８とが対向するように紫外線硬化樹脂層１０を介して接合される。このとき、紫外線硬化樹脂層１０には後述する紫外線硬化樹脂が用いられる。
【００１７】
また、図２に示される光記録媒体６０は、光記録媒体５０と同様に第１基板１の一方の面に凹凸パターンが形成され、第１基板１の凹凸パターン上には反射層２及び第１有機色素層３が成膜されることで第１情報記録層４が形成される。第１基板１の第１情報記録層４上には、後述する紫外線硬化樹脂が塗布され、塗布された紫外線硬化樹脂には凹凸パターンを有するスタンパ等を用いたフォトポリマ法により、凹凸パターンが形成されると共に紫外線照射により硬化され、所定の寸法の凹凸パターンを有する紫外線硬化樹脂層１０ａが形成される。紫外線硬化樹脂層１０ａの凹凸パターン上には、半透過反射層７及び第２有機色素層６が順次成膜されることで第２情報記録層８が形成される。第２情報記録層８上には、レーザ光の入射面となるとともに第２情報記録層８を保護するための光透過層１２が形成される。
【００１８】
第１基板１及び第２基板５の材料としては、ポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテン等の各種熱可塑性樹脂や熱硬化樹脂等の合成樹脂材料、もしくはソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス等のセラミックス材料を用いることができる。中でもポリカーボネートは成形が容易である。
【００１９】
第１基板１及び第２基板５の厚さは作製する光記録媒体により異なるが、ＤＶＤと互換性を持たせる場合には約０．６ｍｍとされる。また、波長λが４０５ｎｍの青色レーザ光と開口数ＮＡが０．８５の対物レンズとを用い、かつ、トラックピッチ０．３２μｍの案内溝を有する高密度の光記録媒体と互換性を持たせる場合には、第１基板１の厚さは約１．１ｍｍ程度とされ、第２基板５もしくは光透過層１２の厚さは約０．１ｍｍとされる。
【００２０】
反射層２は第１情報記録層４に記録された情報信号を再生する際に照射される再生レーザ光を再生機器側に反射するとともに、情報信号を記録する際に照射される記録レーザ光が第１有機色素層３で吸収され発生する熱を効果的に放熱する機能を有している。反射層２の材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ａｓ、Ｐｄ等の金属、又は前記金属を含む２種類以上の金属からなる合金、又は前記金属もしくは前記合金と、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、金属フッ化物等の金属化合物とを混合したものなどが挙げられる。中でもＡｌ、Ａｕ、Ａｇもしくはその合金は高反射率と高熱伝導率とを兼ね備えた材質である。
【００２１】
半透過反射層７は第２情報記録層８に記録された情報信号を再生する際に照射される再生レーザ光を再生機器側に反射するとともに、情報信号を記録する際に照射される記録レーザ光が第２有機色素層６で吸収され発生する熱を効果的に放熱する機能を有している。またこれらの機能に加え、第１情報記録層４に対して照射されるレーザ光を透過する機能も有している。半透過反射層７の材料としては、上記の反射層２に用いられる材料に加え、ＳｉＯ２（酸化珪素）等の誘電体材料を用いることができる。
【００２２】
第１有機色素層３、及び第２有機色素層６は、情報信号を記録する際に照射される高出力の記録レーザ光を吸収して発熱し、レーザ光が照射された部分が色素分解を起こして屈折率が変化する。これにより、第１有機色素層３、第２有機色素層６には、記録する情報信号によって異なる屈折率を有する記録ピットが形成される。記録された情報信号を再生する際には、低出力の再生レーザ光を照射してその反射光の強度が、この記録ピットの有無で異なることを検出して情報信号の再生を行う。尚、この第１有機色素層３、第２有機色素層６における記録ピットの形成は非可逆的なものであり、一度、第１有機色素層３、及び第２有機色素層６に記録された情報信号を消去もしくは書き換えることはできない。
【００２３】
第１有機色素層３、及び第２有機色素層６は、シアニン系、フタロシアニン系、アゾ系などの基本骨格をもつ有機色素を、成分調整の上、示差熱特性や波長特性を最適化し、スピンコータ等で塗布出来る粘度に調整して用いる。スピンコート法により第１有機色素層３、及び第２有機色素層６を塗布する際には、厚さのむらが少なくなるよう、有機色素の温度管理、塗布環境の温湿度管理を十分な精度で行う必要があり、特に温度管理は±０．１°Ｃ内に抑えることが好ましい。また、第１有機色素層３、及び第２有機色素層６の膜厚は、適切な吸光度になるよう適宜設定される。
【００２４】
光透過層１２は第１情報記録層４及び第２情報記録層８に対して照射されるレーザ光を透過するとともに、第２情報記録層８を保護する機能を有している。光透過層１２は前述した第１基板１、第２基板５に用いることができる材料からなる基板もしくはフィルムなどを第２情報記録層８に接着することで形成しても良いし、紫外線硬化樹脂などの合成樹脂を第２情報記録層８上に所定の厚みに塗布した後、硬化して形成しても良い。尚、光透過層１２を紫外線硬化樹脂を用いて形成する場合には、後述する紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。
【００２５】
紫外線硬化樹脂層１０、１０ａは、後述する２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとを含有し、紫外線の積算光量が１００ｍｊ／ｃｍ２〜１５０ｍｊ／ｃｍ２で硬化終点に到達する紫外線硬化樹脂を硬化して形成される。このため、未硬化の紫外線硬化樹脂と有機色素層との接触時間が短く、隣接する第１有機色素層３の透過率が大きく増加することはない。
【００２６】
尚、図１、図２においては有機色素層を有する情報記録層が２層の光記録媒体を例として用いたが、特に２層に限定されるものではなく、情報記録層は単層であっても３層以上有していても良い。また、図１、図２においては、第１情報記録層４のランドと第２情報記録層８のグルーブとが対向している例を用いたが、第１情報記録層４のグルーブと第２情報記録層８のグルーブとが各々対向するよう凹凸パターンを形成しても良い。
【００２７】
ここで、本発明に係る光記録媒体５０の製造方法をさらに詳しく説明する。図３は本発明に係る第１の形態である光記録媒体５０の製造方法の概略を説明する図である。
【００２８】
先ず、基板作製工程において、図３（ａ）に示すように、片面にランド及びグルーブが同心円状又は螺旋状に凹凸パターンとして形成された第１基板１及び、第２基板５を、合成樹脂を材料とする場合には主に射出成形によって、セラミックを材料とする場合には主にフォトポリマ法によって作製する。
【００２９】
次に、有機色素層形成工程を含む情報記録層形成工程において、図３（ｂ）に示すように、第１基板１の凹凸パターン上に反射層２をスパッタリング法や蒸着法などの周知の成膜方法により成膜する。次に、図３（ｃ）に示すように、第１基板１の反射層２上に有機色素をスピンコート法などの周知の方法により塗布し第１有機色素層３を形成する。これにより、第１基板１上に第１情報記録層４が形成される。
【００３０】
またこれとは別に、図３（ｄ）に示すように、第２基板５の凹凸パターン上に有機色素を同様に塗布することで第２有機色素層６を形成する。次に、図３（ｅ）に示すように、第２基板５の第２有機色素層６上に半透過反射層７を成膜する。半透過反射層７の成膜方法も反射層２の成膜方法と同様、スパッタリング法や蒸着法などの周知の成膜方法を用いることができる。これにより、第２基板５上に第２情報記録層８が形成される。
【００３１】
次に、紫外線硬化樹脂硬化工程において、第１基板１の第１情報記録層４上もしくは、第２基板５の第２情報記録層８上に後述する紫外線硬化樹脂をスピンコート法などを用いて所定の厚みに塗布する。その後、図３（ｆ）に示すように、第１基板１と第２基板５とを、第１情報記録層４と第２情報記録層８とが対向するように、塗布した紫外線硬化樹脂を介して密着した後、紫外線をこの紫外線硬化樹脂に照射して硬化させることにより接合する。このとき、硬化した紫外線硬化樹脂が紫外線硬化樹脂層１０となる。これにより、２層の情報記録層を有する光記録媒体５０が作製される。
【００３２】
尚、第１基板１と第２基板５との接合には、後述する短時間の紫外線照射で硬化終点に至る紫外線硬化樹脂を用いるため、未硬化の紫外線硬化樹脂と第１有機色素層３の有機色素とが接触している時間が短時間で済み、第１有機色素層３の有機色素に化学変化はほとんど発生しない。このため、第１有機色素層３の透過率が増加することを抑制できる。
【００３３】
次に、本発明に係る光記録媒体６０の製造方法をさらに詳しく説明する。図４は本発明に係る第２の形態である光記録媒体６０の製造方法の概略を説明する図である。
【００３４】
先ず、基板作製工程において、図３（ａ）と同様にして、片面にランド及びグルーブが同心円状又は螺旋状に凹凸パターンとして形成された第１基板１を作製する。
【００３５】
次に、有機色素層形成工程を含む第１の情報記録層形成工程において、図３（ｂ）と同様にして、第１基板１の凹凸パターン上に反射層２を成膜する。次に、図３（ｃ）と同様にして、第１基板１の反射層２上に第１有機色素層３を形成する。これにより、図４（ａ）に示すように、第１基板１の凹凸パターン上に第１情報記録層４が形成される。
【００３６】
次に、紫外線硬化樹脂硬化工程において、フォトポリマ法を用いることにより所定の寸法の凹凸パターンを有する紫外線硬化樹脂層１０ａを次の手順により形成する。先ず、図４（ｂ）に示すように、第１基板１の第１情報記録層４上にスピンコート法などにより、後述する紫外線硬化樹脂（図４（ｂ）中の斜線で示す。）を所定の厚みで塗布する。
【００３７】
その後、図４（ｃ）に示すように、塗布された紫外線硬化樹脂に、片面に所定の寸法の凹凸パターンの母型が形成された樹脂製もしくは金属製のスタンパ２０を密着させた後、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ紫外線硬化樹脂層１０ａを形成する。このとき、スタンパ２０を剥離した後に紫外線を照射して紫外線硬化樹脂層１０ａを形成しても良いが、紫外線硬化樹脂層１０ａの凹凸パターンに高い寸法精度が要求される場合には、スタンパ２０を密着しながら紫外線を照射し紫外線硬化樹脂を硬化した後にスタンパ２０を剥離して紫外線硬化樹脂層１０ａを形成することが好ましい。
【００３８】
これらの手順により、図４（ｄ）に示すように、第１情報記録層４上に所定の寸法の凹凸パターンを有する紫外線硬化樹脂層１０ａが形成される。尚、このとき用いられる紫外線硬化樹脂も後述する短時間の紫外線照射で硬化終点に至る紫外線硬化樹脂を用いるため、光記録媒体５０の製造方法と同様に、未硬化の紫外線硬化樹脂と第１有機色素層３の有機色素とが接触している時間が短時間で済み、第１有機色素層３の有機色素に化学変化はほとんど発生しない。このため、第１有機色素層３の透過率の増加を抑制することができる。
【００３９】
次に、有機色素層形成工程を含む第２の情報記録層形成工程において、紫外線硬化樹脂層１０ａの凹凸パターン上に半透過反射層７を成膜する。半透過反射層７の成膜には、図３（ｂ）と同様、スパッタリング法等の周知の成膜方法を用いることができる。次に、半透過反射層７上に有機色素をスピンコート法などの周知の方法により塗布することで第２有機色素層６を形成する。これにより、図４（ｅ）に示すように、紫外線硬化樹脂層１０ａ上に第２情報記録層８が形成される。
【００４０】
最後に、光透過層形成工程において、図４（ｆ）に示すように、第２情報記録層８上に、光透過層１２を形成する。これにより、２層の情報記録層を有する光記録媒体６０が作製される。光透過層１２の形成方法としては、ポリカーボネートなどの基板もしくはフィルムを接着剤などで接着する方法と、紫外線硬化樹脂などの樹脂をスピンコート法などで所定の厚さに塗布した後、紫外線を照射するなどして樹脂を硬化させて形成する方法がある。特に、紫外線硬化樹脂により光透過層１２を形成する場合には、紫外線硬化樹脂層１０ａの形成に用いられたものと同様の紫外線硬化樹脂を用いることで、第２有機色素層６の透過率の増加を低く抑えることができる。
【００４１】
尚、３層以上の情報記録層を有する光記録媒体を製造する場合には、上記の製造工程のうち、紫外線硬化樹脂硬化工程、情報記録層形成工程を繰り返すことで作製することができる。また、単層の情報記録層を有する光記録媒体を製造する場合には、紫外線硬化樹脂硬化工程にて紫外線硬化樹脂層１０ａに凹凸パターンを形成せず、第２の情報記録層形成工程、及び光透過層形成工程を行わないことで作製することができる。この場合、紫外線硬化樹脂層１０ａが光透過層１２となる。また、紫外線硬化樹脂硬化工程及び第２の情報記録層形成工程を行わずに、第１の情報記録層形成工程後に光透過層形成工程を行うことでも作製が可能である。
【００４２】
次に、本発明に係る光記録媒体に用いられる紫外線硬化樹脂に関して詳細な説明を行う。
【００４３】
発明者は紫外線硬化樹脂を短時間で硬化させる手段として、アクリルモノマの官能基の数に着目した。そこで、先ず、本発明に係る紫外線硬化樹脂の主剤となるアクリルモノマの官能基の数を選定することとした。紫外線硬化樹脂の主剤となるアクリルモノマは１官能もしくは２官能のアクリルモノマを用いるのが一般的であり、ここでは、１官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの配合比を変えて紫外線硬化樹脂を作製する。そして、作製された各紫外線硬化樹脂に、照射される紫外線量である紫外線積算照射量（以後、積算光量とする。）を変化させて紫外線を照射し、照射後の紫外線硬化樹脂の弾性率及び、有機色素層の透過率を評価する。その評価結果から、本発明に係る光記録媒体に用いる紫外線硬化樹脂の主剤となるアクリルモノマの官能基の数を選択する。
【００４４】
先ず、２官能アクリルモノマとしてのビスフェノールＡＥＯ付加物ジアクリレート（共栄社化学（株）社製）の配合比を１００ｗｔ％、８０ｗｔ％、６０ｗｔ％、５０ｗｔ％、４０ｗｔ％、３０ｗｔ％、２０ｗｔ％と変化させ、残りを１官能アクリルモノマとしてのフェノキシジエチレングリコールアクリレート（共栄社化学（株）社製）で１００％となるように配合した。この１官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの混合物の総重量に対して光開始剤としてのヒドロキシシルフェニルケトンを４ｗｔ％添加し紫外線硬化樹脂を作製した。
【００４５】
次に、作製された紫外線硬化樹脂を、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂基板上に、スピンコータを用いて層厚が約５０μｍになるように回転数約７００ｒｐｍの条件で塗布した。次に、ポリカーボネート樹脂基板上に塗布された紫外線硬化樹脂に、積算光量を１００ｍｊ／ｃｍ２、２００ｍｊ／ｃｍ２、４００ｍｊ／ｃｍ２、６００ｍｊ／ｃｍ２、８００ｍｊ／ｃｍ２、１０００ｍｊ／ｃｍ２、１５００ｍｊ／ｃｍ２、２０００ｍｊ／ｃｍ２と変化させて紫外線を照射した。尚、積算光量は、照射する紫外線の光量を一定とし照射時間を変えることで変化させた。
【００４６】
次に、紫外線が照射された紫外線硬化樹脂をポリカーボネート樹脂基板から剥離した後、１ｃｍ×４ｃｍの大きさに裁断して試験片を得た。得られた試験片の両端を試験片の長さが２．５ｃｍとなるように引張り試験機の試料取り付け部に挟み込み、４０℃の雰囲気中で試験片が破断するときの引張り強度を測定した。得られた試験片の引張り強度と試験片の寸法とから紫外線硬化樹脂の弾性率を算出した。図５に、各配合比における紫外線硬化樹脂の積算光量と弾性率との関係を示す。
【００４７】
またこれとは別に、エタノールに１ｗｔ％溶解したフタロシアニン系有機色素レッド２（東洋インキ（株）社製）を、厚み１．１ｍｍのポリカーボネート樹脂基板上に、スピンコータを用いて膜厚が約８０ｎｍになるように回転数約２０００ｒｐｍの条件で塗布し有機色素層を形成した。次に、塗布された有機色素層上に、上記の配合比で作製された紫外線硬化樹脂をスピンコータを用いて層厚約５０μｍになるように回転数約７００ｒｐｍの条件で塗布して試験基板を得た。次に、得られた試験基板に弾性率の測定と同様にして、積算光量を１００ｍｊ／ｃｍ２、２００ｍｊ／ｃｍ２、４００ｍｊ／ｃｍ２、６００ｍｊ／ｃｍ２、８００ｍｊ／ｃｍ２、１０００ｍｊ／ｃｍ２、１５００ｍｊ／ｃｍ２、２０００ｍｊ／ｃｍ２と変化させて試験基板上の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射した。
【００４８】
その後、紫外線が照射された各試験基板の有機色素層の波長５１５ｎｍのレーザ光における透過率を、分光光度計を用いて測定した。図６に、各配合比における紫外線硬化樹脂の積算光量と有機色素層の透過率との関係を示す。尚、フタロシアニン系有機色素レッド２を用いた有機色素層は波長５１５ｎｍ近辺での透過率が極めて小さいため、紫外線硬化樹脂の影響による有機色素層の透過率の増加が顕著に現れる。
【００４９】
図５より、紫外線硬化樹脂の弾性率が飽和する点、即ち紫外線硬化樹脂が完全に硬化する硬化終点に到達する積算光量は、２官能アクリルモノマの配合比が４０ｗｔ％（図５中▲印）では１０００ｍｊ／ｃｍ２であるのに対し、２官能アクリルモノマの配合比が８０ｗｔ％（図５中□印）では６００ｍｊ／ｃｍ２、２官能アクリルモノマの配合比が１００ｗｔ％（図５中○印）では２００ｍｊ／ｃｍ２と、２官能アクリルモノマの配合比が増加し１官能アクリルモノマの配合比が減少するに従って、硬化終点に到達する積算光量は小さくなる。このことから、２官能アクリルモノマの配合比が多い紫外線硬化樹脂は、短時間の紫外線照射でも完全に硬化することがわかる。
【００５０】
図６より、試験基板に形成された有機色素層の透過率が一定となる積算光量は、２官能アクリルモノマの配合比が４０ｗｔ％（図６中▲印）では１０００ｍｊ／ｃｍ２であるのに対し、２官能アクリルモノマの配合比が８０ｗｔ％（図６中□印）では６００ｍｊ／ｃｍ２、２官能アクリルモノマの配合比が１００ｗｔ％（図６中○印）では２００ｍｊ／ｃｍ２と、図５の硬化終点と同様に２官能アクリルモノマの配合比が増加し１官能アクリルモノマの配合比が減少するのに伴って小さくなることがわかる。
【００５１】
また、試験基板に形成された有機色素層の硬化終点後の透過率は、２官能アクリルモノマの配合比が４０ｗｔ％（図６中▲印）では約７０％であるのに対し、２官能アクリルモノマの配合比が８０ｗｔ％（図６中□印）では約４３％、２官能アクリルモノマの配合比が１００ｗｔ％（図６中○印）では約１２％と、２官能アクリルモノマの配合比が増加し１官能アクリルモノマの配合比が減少するのに伴って小さくなることがわかる。これは、硬化に多くの積算光量を要する紫外線硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂が硬化終点に至るまでの間に、未硬化の活性な紫外線硬化樹脂が有機色素と反応して有機色素層の透過率を増加させるためと推察される。これに対し、少ない積算光量で硬化する紫外線硬化樹脂は、紫外線照射が開始された早い段階で紫外線硬化樹脂の大部分が硬化し不活性な状態となるため、ほとんど有機色素と反応することがなく、結果的に有機色素層の透過率の増加を抑えることできるものと推察される。
【００５２】
図５、図６の結果から、２官能アクリルモノマと１官能アクリルモノマとでは、２官能アクリルモノマを用いた紫外線硬化樹脂のほうが、少ない積算光量で硬化する傾向があるため、本発明に係る紫外線硬化樹脂の主剤としては２官能アクリルモノマを用いるものとする。尚、２官能アクリルモノマとしてはビスフェノールＡもしくはビスフェノールＦを原材料とし、ビスフェノールＡもしくはビスフェノールＦを分子構造内に含有するものが好ましい。
【００５３】
次に、本発明に係る光記録媒体に用いられる紫外線硬化樹脂の２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとの配合比とその弾性率及び、有機色素層の透過率との関係を調べた。
【００５４】
先ず、３官能アクリルモノマとしてのトリメチロールプロパントリメタクリレート（共栄社化学（株）社製）を０ｗｔ％、５ｗｔ％、１０ｗｔ％、２０ｗｔ％、３０ｗｔ％、４０ｗｔ％、５０ｗｔ％と変化させ、残りを主剤である２官能アクリルモノマとしてのビスフェノールＡＥＯ付加物ジアクリレートで１００％となるように配合した。この３官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの混合物の総重量に対して光開始剤としてのヒドロキシシルフェニルケトンを４ｗｔ％添加し紫外線硬化樹脂を作製した。
【００５５】
次に、作製された紫外線硬化樹脂を、厚み０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂基板上に、スピンコータを用いて層厚が約５０μｍになるように回転数約７００ｒｐｍの条件で塗布した。次に、ポリカーボネート樹脂基板上に塗布された紫外線硬化樹脂に、図５と同様にして積算光量を１００ｍｊ／ｃｍ２、１２０ｍｊ／ｃｍ２、１５０ｍｊ／ｃｍ２、２００ｍｊ／ｃｍ２、２５０ｍｊ／ｃｍ２、３００ｍｊ／ｃｍ２、３５０ｍｊ／ｃｍ２、４００ｍｊ／ｃｍ２、４５０ｍｊ／ｃｍ２、５００ｍｊ／ｃｍ２と変化させて紫外線を照射した。
【００５６】
次に、紫外線が照射された紫外線硬化樹脂をポリカーボネート樹脂基板から剥離した後、１ｃｍ×４ｃｍの大きさに裁断して試験片を得た。得られた試験片の両端を試験片の長さが２．５ｃｍとなるように引張り試験機の試料取り付け部に挟み込み、４０℃の雰囲気中で試験片が破断するときの引張り強度を測定した。得られた試験片の引張り強度と試験片の寸法とから紫外線硬化樹脂の弾性率を算出した。図７に、各配合比における紫外線硬化樹脂の積算光量と弾性率との関係を示す。
【００５７】
またこれとは別に、エタノールに１ｗｔ％溶解したフタロシアニン系有機色素レッド２を、厚み１．１ｍｍのポリカーボネート樹脂基板上に、スピンコータを用いて膜厚が約８０ｎｍになるように回転数約２０００ｒｐｍの条件で塗布し有機色素層を形成した。次に、塗布された有機色素層上に、上記の配合比で作製された紫外線硬化樹脂のうち３官能アクリルモノマの配合比が０ｗｔ％〜３０ｗｔ％のものをスピンコータを用いて層厚約５０μｍになるように回転数約７００ｒｐｍの条件で塗布して試験基板を得た。次に、得られた試験基板に弾性率の測定と同様にして、試験基板上の紫外線硬化樹脂に積算光量を１００ｍｊ／ｃｍ２、１２０ｍｊ／ｃｍ２、１５０ｍｊ／ｃｍ２、２００ｍｊ／ｃｍ２、２５０ｍｊ／ｃｍ２、３００ｍｊ／ｃｍ２、３５０ｍｊ／ｃｍ２、４００ｍｊ／ｃｍ２と変化させて紫外線を照射した。その後、紫外線が照射された各試験基板の有機色素層の波長５１５ｎｍにおけるレーザ光の透過率を、分光光度計を用いて測定した。図８に、各配合比における紫外線硬化樹脂の積算光量と有機色素層の透過率との関係を示す。
【００５８】
図７より、紫外線硬化樹脂の硬化終点に到達する積算光量は、３官能アクリルモノマの配合比が０ｗｔ％（図７中◆印）では２００ｍｊ／ｃｍ２であるのに対し、３官能アクリルモノマの配合比が５ｗｔ％〜５０ｗｔ％では１００ｍｊ／ｃｍ２〜１５０ｍｊ／ｃｍ２と、３官能アクリルモノマの配合比が増加するにつれ小さくなることがわかる。このことから、３官能アクリルモノマの配合比が多い紫外線硬化樹脂のほうが、より少ない積算光量で硬化することがわかる。
【００５９】
しかしながら硬化した紫外線硬化樹脂の弾性率は、３官能アクリルモノマの配合比が０ｗｔ％（図７中◆印）のものが約１９００ＭＰａであるのに対し、３官能アクリルモノマの配合比が３０ｗｔ％（図７中■印）のものでは約２７００ＭＰａ、３官能アクリルモノマの配合比が５０ｗｔ％（図７中●印）のものでは約４５００ＭＰａと、３官能アクリルモノマの配合比が増加するのに伴って、紫外線硬化樹脂の弾性率は増加することがわかる。弾性率が２５００ＭＰａを越えるような紫外線硬化樹脂を光記録媒体に用いた場合、その高い弾性率のために光記録媒体自体が反るという問題が生じるため、このような紫外線硬化樹脂を光記録媒体に用いることは好ましくない。このことから、３官能アクリルモノマの配合比の上限は２０ｗｔ％となる。
【００６０】
図８より、試験基板に形成された有機色素層の透過率が一定となる積算光量は、３官能アクリルモノマの配合比が０ｗｔ％（図８中◆印）では２００ｍｊ／ｃｍ２であるのに対し、３官能アクリルモノマの配合比が５ｗｔ％（図８中●印）では１５０ｍｊ／ｃｍ２、３官能アクリルモノマの配合比が１０ｗｔ％（図８中○印）では１２０ｍｊ／ｃｍ２と、図７の硬化終点と同様に３官能アクリルモノマの配合比が増加するのに伴って小さくなることがわかる。
【００６１】
また、試験基板に形成された有機色素層の硬化終点後の透過率は、３官能アクリルモノマの配合比が０ｗｔ％（図８中◆印）では約１３％であるのに対し、３官能アクリルモノマの配合比が５ｗｔ％（図８中●印）では約５％、３官能アクリルモノマの配合比が２０ｗｔ％（図８中△印）では約２．５％と、３官能アクリルモノマの配合比が増加するのに伴って小さくなることがわかる。有機色素層の透過率の増加量は１０％以下であれば光記録媒体の記録特性に悪影響を及ぼさないため、３官能アクリルモノマの配合比の下限は５ｗｔ％、好ましくは１０ｗｔ％となる。
【００６２】
これらのことから、３官能アクリルモノマの比率が２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとの総重量に対して５ｗｔ％〜２０ｗｔ％、好ましくは１０ｗｔ％〜２０ｗｔ％である紫外線硬化樹脂は、紫外線の積算光量が１００ｍｊ／ｃｍ２〜１５０ｍｊ／ｃｍ２の範囲の少ない紫外線照射量で短時間に硬化終点に到達し完全に硬化する。このため、未硬化の紫外線硬化樹脂と有機色素層との接触時間が短く、有機色素層の有機色素にはほとんど化学変化が生じない。よって、この紫外線硬化樹脂を本発明に係る光記録媒体５０、６０に用いることで、紫外線硬化樹脂と接する有機色素層の透過率の増加を低く抑えることが可能となる。
【実施例１】
【００６３】
基板作製工程において、片面に所定の凹凸パターンが形成された厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製の第１基板１及び第２基板５を、射出成型法により作製した。次に、情報記録層形成工程において、第１基板１の凹凸パターン上に膜厚１００ｎｍのＡｌ（アルミニウム）の反射層２をスパッタリング法にて成膜した。次に、エタノールに１ｗｔ％溶解したフタロシアニン系有機色素レッド２を、第１基板１の反射層２上に、スピンコータを用いて膜厚が８０ｎｍになるように回転数２０００ｒｐｍの条件で塗布して第１有機色素層３を形成した。これにより、第１基板１上に第１情報記録層４が形成された。
【００６４】
次に、基板作製工程で作製された第２基板５の凹凸パターン上に、エタノールに１ｗｔ％溶解したフタロシアニン系有機色素レッド２を、スピンコータを用いて膜厚が８０ｎｍになるように塗布して第２有機色素層６を形成した。次に、第２基板５の第２有機色素層６上に膜厚１２０ｎｍのＳｉＯ２の半透過反射層７をスパッタリング法を用いて成膜した。これにより、第２基板５上に第２情報記録層８が形成される。
【００６５】
次に、３官能アクリルモノマであるトリメチロールプロパントリメタクリレートを２０ｗｔ％の配合比で、２官能アクリルモノマであるビスフェノールＡＥＯ付加物ジアクリレートを８０ｗｔ％の配合比で配合し、この３官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの混合物の総重量に対して光開始剤であるヒドロキシシルフェニルケトンを４ｗｔ％添加し紫外線硬化樹脂を作製した。
【００６６】
作製した紫外線硬化樹脂を、紫外線硬化樹脂硬化工程において、第２基板５の第２情報記録層８上にスピンコータを用いて層厚が約５０μｍになるように回転数７００ｒｐｍの条件で塗布した。次に、第２基板５に塗布された紫外線硬化樹脂と第１基板１の第１情報記録層４とを密着させ、積算光量が１５０ｍｊ／ｃｍ２となるように紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた。これにより、紫外線硬化樹脂層１０が形成されるとともに、第１情報記録層４を有する第１基板１と第２情報記録層８を有する第２基板５が接合され、２層の情報記録層を有する光記録媒体５０を作製した。尚、反射層２、半透過反射層７、第２有機色素層６を形成しない以外は実施例１と同様にして作製した透過率測定用ディスクの第１有機色素層３の波長５１５ｎｍのレーザ光における透過率を分光光度計を用いて測定したところ、第１有機色素層３の透過率は２．５％であった。
【００６７】
作製した光記録媒体５０の第１情報記録層４に情報信号の記録及び再生を行ったところ、良好な記録特性及び再生特性が得られた。
【実施例２】
【００６８】
基板作製工程において、片面に所定の凹凸パターンが形成された厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート製の第１基板１を、射出成型法により作製した。次に、第１の情報記録層形成工程において、第１基板１の凹凸パターン上に膜厚１００ｎｍのＡｌ（アルミニウム）の反射層２をスパッタリング法を用いて成膜した。次に、エタノールに１ｗｔ％溶解したフタロシアニン系有機色素レッド２を、第１基板１の反射層２上に、スピンコータを用いて膜厚が８０ｎｍになるように塗布し、第１有機色素層３を形成した。これにより、第１基板１上に第１情報記録層４が形成される。
【００６９】
次に、３官能アクリルモノマであるトリメチロールプロパントリメタクリレートを５ｗｔ％の配合比で、２官能アクリルモノマであるビスフェノールＡＥＯ付加物ジアクリレートを９５ｗｔ％の配合比で配合し、この３官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの混合物の総重量に対して光開始剤であるヒドロキシシルフェニルケトンを４ｗｔ％添加し紫外線硬化樹脂を作製した。
【００７０】
作製した紫外線硬化樹脂を、紫外線硬化樹脂硬化工程において、第１基板１の第１情報記録層４上にスピンコータを用いて層厚が約５０μｍになるように塗布した。塗布された紫外線硬化樹脂に、所定の寸法の凹凸パターンの母型が形成されたニッケル製のスタンパ２０を密着しながら積算光量が１５０ｍｊ／ｃｍ２となるように紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた後、スタンパ２０を剥離した。これにより、片面に所定の寸法の凹凸パターンを有する紫外線硬化樹脂層１０ａが形成される。
【００７１】
次に、第２の情報記録層形成工程において、紫外線硬化樹脂層１０ａの凹凸パターン上に膜厚１２０ｎｍのＳｉＯ２の半透過反射層７をスパッタリング法を用いて成膜した。次に、エタノールに１ｗｔ％溶解したフタロシアニン系有機色素レッド２を、紫外線硬化樹脂層１０ａの半透過反射層７上にスピンコータを用いて膜厚が８０ｎｍになるように塗布し、第２有機色素層６を形成した。これにより、紫外線硬化樹脂層１０ａ上に第２情報記録層８が形成される。
【００７２】
次に、光透過層形成工程において、第２情報記録層８上に厚み０．１ｍｍのポリカーボネート製のフィルムを接着することで光透過層１２を形成して、２層の情報記録層を有する光記録媒体６０を作製した。尚、反射層２、半透過反射層７、第２有機色素層６を形成しない以外は実施例２と同様にして作製した透過率測定用ディスクの第１有機色素層３の波長５１５ｎｍのレーザ光における透過率を分光光度計を用いて測定したところ、第１有機色素層３の透過率は５％であった。
【００７３】
作製した光記録媒体６０の第１情報記録層４に情報信号の記録及び再生を行ったところ、良好な記録特性及び再生特性が得られた。
【００７４】
以上のことから、本発明に係る光記録媒体は、紫外線硬化樹脂の組成を最適化することで、有機色素層の透過率の増加を抑えることが可能となり、良好な記録再生特性を得ることができる。
【００７５】
また、本発明に係る光記録媒体の製造方法によれば、有機色素層の透過率が低く、良好な記録再生特性を有する光記録媒体を高い生産性で製造することができる。
【００７６】
尚、本例においては、有機色素にフタロシアニン系有機色素レッド２を用いた例を示したが、シアニン系、フタロシアニン系、アゾ系、その他の有機色素を用いた有機色素層においても、その透過率の増加を抑制する同様な効果を得ることができる。また、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る第１の形態の光記録媒体の模式断面図である。
【図２】本発明に係る第２の形態の光記録媒体の模式断面図である。
【図３】本発明に係る第１の形態の光記録媒体の製造方法の概略を説明する図である。
【図４】本発明に係る第２の形態の光記録媒体の製造方法の概略を説明する図である。
【図５】紫外線硬化樹脂の１官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの配合比を変化させたときの積算光量と弾性率との関係を示す図である。
【図６】紫外線硬化樹脂の１官能アクリルモノマと２官能アクリルモノマとの配合比を変化させたときの積算光量と有機色素層の透過率との関係を示す図である。
【図７】本発明に係る紫外線硬化樹脂の２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとの配合比を変化させたときの積算光量と弾性率との関係を示す図である。
【図８】本発明に係る紫外線硬化樹脂の２官能アクリルモノマと３官能アクリルモノマとの配合比を変化させたときの積算光量と有機色素層の透過率との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    第１基板
２    反射層
３    第１有機色素層
４    第１情報記録層
５    第２基板
６    第２有機色素層
７    半透過反射層
８    第２情報記録層
１０、１０ａ    紫外線硬化樹脂層
１２    光透過層
５０、６０    光記録媒体
【図１】
2008090925.tif 000003
【図２】
2008090925.tif 000004
【図３】
2008090925.tif 000005
【図４】
2008090925.tif 000006
【図５】
2008090925.tif 000007
【図６】
2008090925.tif 000008
【図７】
2008090925.tif 000009
【図８】
2008090925.tif 000010