(57)【要約】【課題】記録層が、基板のみに形成されたトラックガイド溝の凹凸の影響（記録層がトラックガイド溝の形状を反映した凹凸形状になってしまうこと）を受けない平坦な構造であり、信頼性の高い光情報記録媒体を、低コストかつ短時間に作製することを課題とする。【解決手段】トラックガイド層４を形成した基板２上に、前記トラックガイド層４のトラックガイド溝３の深さより厚い中間層６ｄを形成し、さらに記録層と中間層を真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより交互に連続形成する工程を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックガイド層を形成した基板上に、前記トラックガイド溝の深さより厚い中間層を形成し、その上に記録層と中間層を真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスを用いて交互に連続形成することにより記録部を作製する工程を含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
【請求項２】
記録光、再生光に対して実質的に透明なベース材上に、記録層と中間層を真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより交互に連続形成することにより記録部を作製し、トラックガイド層を形成した基板上に、前記記録部を作製したベース材を、前記トラックガイド溝の深さより厚い接着手段により貼り付ける工程を含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
【請求項３】
トラックガイド層は真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより形成された請求項１または請求項２に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項４】
トラックガイド層が記録層を兼ねている請求項１または請求項２に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項５】
記録層が有機材料である請求項１または請求項２に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項６】
有機材料はフォトンモード記録材料を含む請求項５に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項７】
フォトンモード記録材料はジアリールエテンまたはその誘導体である請求項６に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項８】
中間層が樹脂材料である請求項１または請求項２に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項９】
樹脂材料はポリメチルメタクリレート、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂のいずれかである請求項８に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
トラックガイド層上の厚い中間層は塗布により形成した請求項１に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
トラックガイド層上の厚い中間層をスパッタリングプロセスで形成した場合は、形成後、前記中間層の表面をスパッタリングすることにより、表面のトラックガイド溝を反映した凹凸構造を低減する工程を含む請求項１に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
トラックガイド層と中間層の間に、蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより保護層を形成する工程を含む請求項４または請求項５に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
記録層と中間層の間に、蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより保護層を形成する工程を含む請求項５に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
記録部は全て同一の薄膜作製装置内で連続形成する請求項１または請求項２に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
薄膜作製装置が記録層用、中間層用の蒸着源、またはターゲットを各々少なくとも１つずつ具備する請求項１４に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１６】
記録層用、中間層用全ての蒸着源、またはターゲットに、各々独立制御可能な堆積制御シャッターを具備する請求項１５記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１７】
記録部を作製する間は記録層、中間層を形成する各々の材料の堆積レートが実質的に一定となるよう、各蒸着源への供給電流、またはスパッタリング電源、スパッタリングガス圧力を制御しておき、記録層用、中間層用の蒸着源のシャッター機構を交互に開閉することで記録部を作製する請求項１６に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１８】
薄膜作製装置が光記録媒体の中心を通る鉛直線を回転軸とする回転機構、および光記録媒体支持台の中心を通る鉛直線を回転軸とする回転機構を具備する請求項１４に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１９】
記録部を作製中の薄膜作製装置内の真空度の値が１０−３Ｔｏｒｒ以下である請求項１４に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項２０】
ベース材のサイズは基板より大きく、上記ベース材上に記録部を作製した後、上記基板サイズに合わせて、ベース材を切り抜く工程を含む請求項２に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項２１】
ベース材が光情報記録媒体の保護層を兼ねる請求項２に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項２２】
接着手段に、前記接着手段と屈折率が実質的に同じで一定の大きさの球状粒子を含む請求項２に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光情報記録媒体の製造方法に関し、特に記録層を複数層有し、基板のみにトラックガイド溝を持つ大容量記録が可能な光情報記録媒体の製造方法に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
情報技術分野の進歩に伴い、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ等の光ディスクの大容量化が従来より求められてきた。これまでレーザーを短波長化すること、および対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることにより記録ピットを微小化し、面内記録密度を向上させてきた。近年さらなる大容量化を狙った次世代光ディスクとして、体積ホログラム記録や、多層記録方式といった３次元記録技術の研究開発が盛んに行われている。従来、各記録層にトラッキングサーボ情報、例えばトラックガイド溝を設け、このトラックガイド溝が形成された記録層に対し記録再生を行っていたが、製造プロセスの負担を軽くするため、トラッキング情報を一つの記録層のみに設けた多層光記録情報媒体が提案されている（特許第２８３５０７４号公報）。その光記録媒体の構成を図５に示す。
【０００３】
図５の光記録媒体１０１は、トラッキングガイド溝１０３を具備する基板１０２上に、記録層１０５ａ〜１０５ｃと、中間層１０６ａ、１０６ｂを交互に形成したものである。記録層の数は少なくとも３層以上であり、図５に示す限りではない。図５に示すように、トラッキング用のレーザービーム１１１、およびデータ記録再生用の光ビーム１０８が各々、トラッキングガイド溝１０３、および記録層（図５では１０５ｂ）に集光され、その反射光を捉えることにより、トラッキングおよびデータ１１０の記録または再生を行う。すなわち、２本のレーザービーム１１１、１０８により、トラッキングガイド溝１０３を用いてトラッキングを行いつつ、記録層に対してデータ１１０の記録または再生を行うことができる。
【特許文献１】特許第２８３５０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
背景技術で述べた従来例（特許第２８３５０７４号公報）において、光情報記録媒体の具体的な製造方法についての記載はなかったが、通常の方法では記録層数が増えると、製造コスト、および製造時間に与える影響が大きいという課題がある。
【０００５】
また筆者らは、図５で説明した光記録媒体を製造する過程において、記録層１０５ａ上に形成する中間層１０６ａの膜厚がトラッキングガイド溝１０３の深さと同程度、もしくはそれより薄い場合、表面がトラックガイド溝を反映した凹凸形状となり、したがってその後形成する各記録層にトラックガイド溝の影響（記録層がトラックガイド溝の形状を反映した凹凸形状になってしまうこと）が残ってしまい、各記録層間で記録再生特性が異なる恐れがあることを見出した。
【０００６】
本発明は、以上のような諸問題を解決するためなされたものであり、各記録層が基板のトラックガイド溝の影響を受けない平坦な構造であり、信頼性の高い光情報記録媒体を、低コストかつ短時間に作製することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明は、トラックガイド層を形成した基板上に、前記トラックガイド溝の深さより厚い中間層を形成し、その上に記録層と中間層を真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスを用いて交互に連続形成することにより記録部を作製する工程を含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法、または、記録光、再生光に対して実質的に透明なベース材上に、記録層と中間層を真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより交互に連続形成することにより記録部を作製し、トラックガイド層を形成した基板上に、前記記録部を作製したベース材を、前記トラックガイド溝の深さより厚い接着手段により貼り付ける工程を含むことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明による光情報記録媒体の製造方法は、トラックガイド層上に、トラックガイド溝の深さより厚い中間層を形成する、または複数の記録部を作製したベース材を前記トラックガイド溝の深さより厚い接着手段により貼り付けることで、各記録層にトラックガイド溝の影響が及ぶのを防ぐことが可能である。また、記録層と中間層を共に乾式プロセスである真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより交互に連続形成することで、信頼性の高い多層光情報記録媒体を低コストかつ短時間に作製することが可能なうえ、記録層数を増やしても製造コスト、および製造時間に与える影響が小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の光情報記録媒体の製造方法について図１を用いて説明する。まず、例えば射出成形で形成したトラックガイド溝３を具備する基板２上に、トラックガイド層４を形成する（図１（ａ））。トラックガイド層４は、例えば酸化テルル、酸化チタン等の、基板２の屈折率よりも高い屈折率の誘電体材料を、基板２に形成されたトラックガイド溝３をそのまま反映した構造となるように、真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより形成することが望ましい。また、トラックガイド層４は、その後形成する記録層と同一の材料により形成してもよく、その場合は同時に記録層として用いることができる。特に記録層が有機材料である場合、記録層上に形成する中間層に侵される場合があれば、記録層を保護する目的で、記録層と中間層の間に同じく真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより保護層（図示なし）を形成すればよい。次に、トラックガイド層４上に中間層６ｄを形成する（図１（ｂ））。ここで中間層とは、記録層間に位置するものに限らず、最表面に形成したもの、最も基板から離れた記録層よりも基板から離れた位置に形成したもの、最も基板側に位置する記録層と基板との間に形成したものも含めるとする。以下、中間層の定義はこれに従うものとする。中間層の材料は記録光、再生光に対して実質的に透明な樹脂材料が好適である。ここで実質的に透明であるとは、１層あたりの吸収率が０．５％以下であり、望ましくは０〜０．１％であることを意味する。以下では、実質的に透明であるという定義はこれに従うものとする。
【００１０】
この工程で重要なのは、中間層６ｄは、トラックガイド溝３の深さ（例えば０．１μｍ）より厚く（例えば２．０μｍ）形成し、形成後の表面にトラックガイド溝３の影響を残さず、平坦にすることである。これによりその後形成するすべての記録層がトラックガイド溝３の影響を受けない、所望の平坦な構造となる。中間層６ｄは、真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスでも形成可能であるが、トラックガイド溝３の影響を確実に消すために、塗布により形成することが望ましい。なお、中間層６ｄをスパッタリングプロセスで形成した場合は、形成後、中間層６ｄの表面をスパッタリングすることにより、表面のトラックガイド溝を反映した凹凸構造を低減することができる。続いてこの中間層６ｄ上に、記録層、中間層を真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスによって交互に形成し、これを所望の回数だけ繰り返すことにより、記録部７を作製する（図１（ｃ））。記録層、中間層の各々の層数は図１に示した限りではない。記録層の材料は、有機材料が低融点で薄膜化しやすく、好適である。この有機材料は、例えばヒートモード記録材料のフタロシアニン等の色素や、フォトンモード記録材料のジアリールエテンまたはその誘導体である。記録層が数層の場合はヒートモード記録材料への１光子吸収により、記録ピットの形成が可能であるが、例えば記録層が１０層を超えるような多層記録媒体には、上層での吸収損失のために下層の記録層に記録することが難しく、この場合２光子吸収過程を用いたフォトンモード記録が適している。２光子吸収が可能な材料は、記録光の波長、例えば７８０ｎｍの半分の波長またはその近傍、例えば３９０ｎｍで吸収をもつ材料である。さらに記録によって屈折率が変化し、かつ記録状態、未記録状態共に記録光に対して実質的に透明である材料が望ましい。また、この工程で用いる中間層の材料は、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂等の、蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスで形成可能な樹脂が好適である。最後に保護層（図示なし）を形成して光情報記録媒体１となる（図１（ｄ））。なお、最表面中間層の６ａの代わりに、保護層を形成してもよい。また、必要であれば、特に記録層が有機材料である場合、記録層を保護する目的で、記録層と中間層の間に同じく真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスにより保護層（図示なし）を形成すればよい。
【００１１】
図１（ｃ）の記録部を作製する工程は、作業の低コスト化、短時間化のため、同一の薄膜作製装置内で行うことが望ましい。図２に、同一薄膜作製装置内で真空蒸着プロセスにより記録部の作製を行う場合の工程を示す。図２（ａ）に示すように、真空蒸着装置は、複数の光記録媒体１５ａ、１５ｂ、１５ｃを支持する光記録媒体支持台１４を具備し、また記録層用の蒸着源１８ａ、１８ｂ、中間層用の蒸着源１９ａ、１９ｂを具備し、各々の蒸着源は独立に制御可能な堆積制御シャッター２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂを具備する。各層の膜厚を均一にするため、このように真空蒸着装置は記録層用の蒸着源、中間層用の蒸着源を複数個ずつ具備し、さらに光記録媒体１５ａ〜１５ｃ各々の中心を通る鉛直線を回転軸（１６）とする回転機構（図示なし）、および光記録媒体支持台１４の中心を通る鉛直線を回転軸（１７）とする回転機構（図示なし）を具備することが望ましい。各光記録媒体１５ａ〜１５ｃ、および光記録媒体支持台１４を回転させながら、まず堆積制御シャッター２０ａ、２０ｂを開き、２１ａ、２１ｂを閉じて、所望の膜厚の記録層を形成する（図２（ａ））。続いて、堆積制御シャッター２０ａ、２０ｂを閉じ、２１ａ、２１ｂを開いて、所望の膜厚の中間層を形成する。そして図２（ａ）、（ｂ）の工程を繰り返し、所望の数の記録部を作製する。なお、蒸着中の真空度の値が１０−３Ｔｏｒｒ以下であれば、記録層、中間層のうち一方を蒸着後、もう一方を蒸着可能な真空度（例えば１０−５Ｔｏｒｒ）まで回復するのに数十秒程度とそれほど時間を要しないので望ましい。また、例えば蒸着源の堆積制御シャッターを閉じる度に、その蒸着源への供給電流を断つと、材料の冷却、過熱を繰り返すことになり、その材料が変質してしまうことが懸念されるうえ、再加熱する度に材料が突沸する可能性がある。これらの問題を防ぐため、各蒸着源からの堆積レートは、堆積制御シャッターを閉じている間も含めて実質的に一定となるよう、各蒸着源への供給電流が制御されており、堆積制御シャッターの開閉作業のみで記録層、中間層の堆積を制御することが望ましい。なお、堆積レートが実質的に一定であるとは、前記堆積レートに対する、前記堆積レートと目標堆積レートの差の割合が常に±１０％以内で、望ましくは±５％以内であることを意味する。また、図示しないが、この記録部を作製する工程は、スパッタリングプロセスにより行うことも可能である。すなわち、記録層用、中間層用のターゲットを少なくとも一つずつ配置し、各ターゲットには各々独立制御可能な堆積制御シャッターを設け、各ターゲットからの堆積レートが常に一定となるようスパッタリング電源、またはスパッタリングガス圧力が制御されており、記録層用、中間層用の堆積制御シャッターを交互に開閉することにより所望の数だけ記録部７を作製すればよい。
【００１２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の光情報記録媒体の製造方法について図３を用いて説明する。まず、実施の形態１と同様に、トラックガイド溝３を具備する基板２上に、トラックガイド層４を形成する（図３（ａ））。一方、ベース材１２上に、実施の形態１と同様に、記録層、中間層を真空蒸着プロセス、またはスパッタリングプロセスによって交互に形成し、これを所望の数だけ繰り返すことにより、記録部７を作製する（図３（ｂ））。ベース材１２は、記録光と再生光に対して実質的に透明なフィルムであり、フィルムの材料はポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等の樹脂が好適で、例えば、厚さを５０〜１００μｍとすれば、光情報記録媒体１の保護層として用いることができる。次に、トラックガイド層４を形成した基板２上に、この記録部７を作製したベース材１２を、中間層６ｄとトラックガイド層４が貼り合わせ面となるよう、接着手段１３により貼り付ける（図３（ｃ））。その後、接着手段を硬化または乾燥させ、光記録媒体１となる（図３（ｄ））。接着手段１３は、トラックガイド溝を照射してトラックサーボをかけるためのトラックガイド照射光に対して実質的に透明である樹脂からなる接着剤、例えば紫外線硬化樹脂や可視光硬化樹脂、熱硬化樹脂等が好適である。接着手段１３の厚さを、トラックガイド溝３の深さ（例えば０．１μｍ）より厚く（例えば２．０μｍ）することにより、記録部７へのトラックガイド溝３の凹凸の影響を防止することができる。このとき、接着手段と屈折率が同じ樹脂、例えば接着手段と同じ紫外線硬化樹脂を硬化して作製した球状の微粒子を、接着手段に拡散させておけば、接着後の接着層１３’の膜厚を均一にすることができる。接着層１３’ｄの膜厚は、拡散させる微粒子の径により調節すればよい。また、ベース材１２のサイズは、基板２よりも大きく、ベース材１２上に記録部７を作製した後、基板２のサイズに合わせてベース材１２を切り抜く工程を含むことにより、記録部７が一度に複数枚分作製できることになり低コスト化が可能となる。
【００１３】
実施の形態１、および実施の形態２において作製した光記録媒体１の構成、および記録再生の原理について、図４を用いて説明する。図４に示すように、光記録媒体１は、公知のプッシュプル法を用いてトラックサーボをかけるための誤差信号を発生させるトラックガイド溝３を具備する基板２上に、トラックガイド層４、さらに記録層５ａ〜５ｃと、記録光と再生光に対して実質的に透明な中間層６ａ〜６ｄを交互に形成したものである。記録層の数は複数であり、図４に示す限りではない。記録／再生用光源（図示なし）からの記録光８は、対物レンズ９により所望の記録層５ｃに集光され、その光学定数を変化させることにより記録ピット１０として記録することができる。また、再生光８を記録層に照射した時、記録ピット１０と未記録部分での反射光量の差を検出することで情報を再生することができる。トラックガイド照射光１１は、対物レンズ９によりトラックガイド溝３に集光され、その反射光を検出することでトラックサーボ用の誤差信号を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明の光情報記録媒体の製造方法によれば、記録層が、基板のみに形成されたトラックガイド溝の凹凸の影響を受けない平坦な構造であり、信頼性の高い光情報記録媒体を、低コストかつ短時間に作製することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における光情報記録媒体の製造方法を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における光情報記録媒体の製造方法において、記録部を真空蒸着プロセスにより作製する工程を示す図
【図３】本発明の実施の形態２における光情報記録媒体の製造方法を示す図
【図４】本発明の実施の形態１、および実施の形態２において作製した光記録媒体１の構成と、記録再生の様子を示す図
【図５】本発明の技術背景における多層記録方式の光情報記録媒体１０１の構成と、記録再生の様子を示す図
【符号の説明】
【００１６】
１    光情報記録媒体
２    基板
３    トラックガイド溝
４    トラックガイド層
５    記録層
６    中間層
７    記録部
８    記録光／再生光
９    対物レンズ
１０    記録ピット
１１    トラックガイド照射光
１２    ベース材
１３    接着手段
１３’    接着層
１４    光記録媒体支持台
１５    光記録媒体
１６    光記録媒体の回転軸
１７    光記録媒体支持台の回転軸
１８    記録層用の蒸着源
１９    中間層用の蒸着源
２０    記録層用の堆積制御シャッター
２１    中間層用の堆積制御シャッター
【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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