(57)【要約】【課題】情報の正確な記録再生が可能な光情報記録媒体を提供すること。【解決手段】光ディスク１は、第１基板５、反射層７、保護層９、ホログラム記録用の記録層１１、第２基板１３が積層された構造をしている。反射層７で反射されたレーザ光Ｌを利用して情報がホログラフィにより記録層１１に記録される。反射層７が記録層１１に含まれる感光材によって変質するのを、反射層７と記録層１１との間に保護層９を介在させることにより防止している。保護層９の厚みを５０μｍより小さくすることにより、反射層７と記録層１１との距離を縮めてホログラム径を小さくしている。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板上に配置され、レーザ光を反射するための反射層と、
前記反射層の前記第１基板と反対側の面を覆うように配置された厚さが５０μｍより小さい保護層と、
前記反射層上に前記保護層を介して配置され、前記反射層で反射されたレーザ光を利用して情報がホログラフィにより記録される記録層と、
前記記録層上に配置され、前記第１基板と共に前記記録層を保持する第２基板と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記記録層と前記保護層とは実質的に同じ屈折率を有することを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
前記第１基板上に前記反射層で覆われて配置され、プリフォーマット領域を構成するためのピットを備え、
前記保護層の面のうち前記反射層側の面と反対に位置する前記記録層側の面は、平坦化されていることを特徴とする請求項１または２記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
レーザ光を反射するための反射層と、
前記反射層で反射されたレーザ光を利用して情報がホログラフィにより記録される記録層と、
前記反射層と前記記録層との間に配置され、前記記録層と実質的に同じ屈折率を有する保護層と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項５】
第１基板と、
前記第１基板上に配置され、プリフォーマット領域を構成するためのピットと、
前記ピットを覆うように前記第１基板上に配置され、レーザ光を反射するための反射層と、
前記反射層上に配置され、前記反射層で反射されたレーザ光を利用して情報がホログラフィにより記録される記録層と、
前記記録層上に配置され、前記第１基板と共に前記記録層を保持する第２基板と、
前記反射層を覆うように前記反射層と前記記録層との間に配置される共に前記記録層側の面が平坦化されている保護層と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項６】
請求項５に記載の光情報記録媒体の製造方法であって、
前記ピットを覆うように前記反射層が形成された前記第１基板上に、前記保護層となる樹脂を、前記保護層の膜厚が前記ピットの高さより大きくなる量だけ滴下する工程と、
前記第１基板を回転させて、前記樹脂を前記第１基板の全面に延ばす工程と、
延ばされた前記樹脂を硬化させて前記保護層を形成する工程と、
前記第２基板と前記保護層との間にホログラム記録材料を含む前記記録層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報がホログラフィにより記録される光情報記録媒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ホログラフィによって情報をイメージ情報の形で光ディスクのような光情報記録媒体に高密度で記録する方式が知られている。このような光ディスクは、反射層、第１透明基板、ホログラム記録材料を含む記録層、レーザ光の入射面となる第２透明基板を積層した構造をしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開第ＷＯ９９／４４１９５号パンフレット（第３９図、第４０図）
【０００４】
上記方式におけるイメージ情報の記録は、イメージ情報を担持する情報光と記録用参照光をレーザ光により生成し、これらの光を第２透明基板側から光ディスクに照射し、記録用参照光と反射層で反射された情報光とを記録層において重ね合わせ、これらの光の干渉により生じる干渉縞パターンを記録層に書込むことにより実現される。一方、再生照明光を干渉縞パターンが書込まれた記録層に照射すると、照射された光が干渉縞パターンによって回折されることによりイメージ情報が再生される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
レーザ光を反射する役目を有する反射層は重要な要素であり、よって、反射層の反射率が低下したり反射層が腐食したりすると、情報の正確な記録再生に支障を来たす。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、情報の正確な記録再生が可能な光情報記録媒体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の光情報記録媒体は、第１基板と、第１基板上に配置され、レーザ光を反射するための反射層と、反射層の第１基板と反対側の面を覆うように配置された厚さが５０μｍより小さい保護層と、反射層上に保護層を介して配置され、反射層で反射されたレーザ光を利用して情報がホログラフィにより記録される記録層と、記録層上に配置され、第１基板と共に記録層を保持する第２基板と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る第１の光情報記録媒体によれば、記録層を第１および第２基板により保持すると共に反射層と記録層との間に保護層を配置している。保護層の厚みは５０μｍより小さいので、反射層と記録層との間の距離を小さくできる。また、保護層により反射層が記録層と接触するのを防止できるので、記録層に含まれる感光材により反射層が変質（例えば、反射率低下や腐食）することはない。
【０００９】
本発明に係る第１の光情報記録媒体において、記録層と保護層とは実質的に同じ屈折率を有することが望ましい。これによれば、レーザ光を光情報記録媒体に照射した際に保護層と記録層の界面での散乱を防止できる。なお、実質的に同じとは誤差程度の差異は同じという意味である。
【００１０】
本発明に係る第１の光情報記録媒体において、第１基板上に反射層で覆われて配置され、プリフォーマット領域を構成するためのピットを備え、保護層の面のうち反射層側の面と反対に位置する記録層側の面は、平坦化されているようにしてもよい。これによれば、保護層の面のうち記録層側の面が平坦化されているので、プリフォーマット領域に照射されたレーザ光が上記記録層側の面で乱反射するのを抑えることができる。
【００１１】
本発明に係る第２の光情報記録媒体は、レーザ光を反射するための反射層と、反射層で反射されたレーザ光を利用して情報がホログラフィにより記録される記録層と、反射層と記録層との間に配置され、記録層と実質的に同じ屈折率を有する保護層と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る第２の光情報記録媒体によれば、保護層は記録層と実質的に同じ屈折率なので、レーザ光を光情報記録媒体に照射した際に保護層と記録層の界面での反射や屈折を防止できる。また、第１の光情報記録媒体と同様の理由で反射層の変質を防止できる。
【００１３】
本発明に係る第３の光情報記録媒体は、第１基板と、第１基板上に配置され、プリフォーマット領域を構成するためのピットと、ピットを覆うように第１基板上に配置され、レーザ光を反射するための反射層と、反射層上に配置され、反射層で反射されたレーザ光を利用して情報がホログラフィにより記録される記録層と、記録層上に配置され、第１基板と共に記録層を保持する第２基板と、反射層を覆うように反射層と記録層との間に配置される共に記録層側の面が平坦化されている保護層と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る第３の光情報記録媒体によれば、保護層の面のうち記録層側の面が平坦化されているので、記録層の配置が容易となる。また、第１の光情報記録媒体と同様の理由で反射層の変質を防止できる。
【００１５】
本発明に係る光情報記録媒体の製造方法は、上記光情報記録媒体の製造方法であって、ピットを覆うように反射層が形成された第１基板上に、保護層となる樹脂を、保護層の膜厚がピットの高さより大きくなる量だけ滴下する工程と、第１基板を回転させて、樹脂を第１基板の全面に延ばす工程と、延ばされた樹脂を硬化させて保護層を形成する工程と、第２基板と保護層との間にホログラム記録材料を含む記録層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る光情報記録媒体の製造方法によれば、保護層となる樹脂を、保護層の膜厚がピットの高さより大きくなる量だけ滴下し、スピンコートにより保護層を形成している。このため、保護層を平坦化できると共に保護層に気泡が含有されるのを防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の第１実施形態に係る光ディスク（光情報記録媒体の一例）ついて説明する。図１はこの実施形態に係る光ディスク１の斜視図である。光ディスク１には、ホログラフィによりデジタル情報が記録される。光ディスク１は円盤状をしており、その中心部に光ディスク用ドライブ装置のスピンドルが固定される中心穴３が形成されている。
【００１８】
図２は図１の光ディスク１の一部分を拡大した模式的断面図である。図２に示すように、光ディスク１は、第１基板５、反射層７、保護層９、記録層１１、第２基板１３を積層した構造を有する。記録再生時のレーザ光Ｌは、第２基板１３側から光ディスク１に照射される。
【００１９】
第１基板５の厚みは例えば５０〜６００μｍである。第１基板５の材料は例えば、ガラスや樹脂（ポリカーボネートなど）である。第１基板５の表面には、ピット１５が形成されている。ピット１５を覆うように第１基板５上には反射層７が配置されている。反射層７はレーザ光Ｌを反射する性質を有する金属から構成されており、具体的には、アルミニウム、銀、金、チタン、白金などである。反射層７の厚みは、例えば３０〜５００ｎｍである。
【００２０】
反射層７が配置された第１基板５は、ピット１５により物理的なプリフォーマットが施されたプリフォーマット領域や、プリフォーマットが施されていないミラー領域を有する。これらの領域について詳細に説明する。図３は反射層７が配置された第１基板５の平面図である。この構造には、その内周から外周にかけて連続する螺旋状のトラック１７が形成されている。トラック１７は、プリフォーマット領域とミラー領域とが交互に並んで構成されている。プリフォーマット領域では、ピット１５を用いて、サーボ情報、セクターマークやトラックのアドレス情報などが光ディスク１の製造時に予め記録される。一方、記録層１１のうちミラー領域に情報がホログラフィにより記録される。なお、第１基板５上にピットを直接配置するのではなく、ピットを有するプリフォーマット層を樹脂などにより第１基板５上に配置してもよい。
【００２１】
図２に示すように、保護層９は、反射層７の第１基板５と反対側の面を覆うように、反射層７と記録層１１との間に配置されている。これにより、反射層７が記録層１１と接触するのを防止できるので、記録層１１に含まれる感光材により反射層７が変質（例えば、反射率低下や腐食）することはない。よって、時間の経過による光ディスク１の品質劣化を防止できる。また、記録層の厚さが同じである場合を比較して言えば、保護層９の厚みは５０μｍより小さいので、反射層７と記録層１１との間の距離を小さくできる。したがって、ホログラム径を小さくできる。なお、保護層９として機能するための信頼性（耐久性、強度など）を確保するためには、保護層９の厚みの最低値は１μｍ程度が好ましい。
【００２２】
記録層１１は保護層９上（反射層７上と言うこともできる。）に配置されている。記録層１１の材料は、情報光や参照光となるレーザ光Ｌが記録層１１に所定時間照射されたとき、レーザ光Ｌの強度に応じて照射箇所の光学特性（屈折率、吸収率、透過度、蛍光発光性、誘電率、反射率など）が変化するホログラム記録材料であり、感光材を含む。この材料は、例えば、レーザ光Ｌに感光して重合する光重合性有機物である。記録層１１の厚みは、例えば１０〜２００μｍである。
【００２３】
記録層１１の屈折率は保護層９のそれと異なっていてもよいが、本実施形態では実質的に同じ屈折率にしている。これにより、レーザ光Ｌを光ディスク１に照射した際に保護層９と記録層１１と界面での反射、散乱、屈折を防止できる。ここにおける屈折率としては、例えば、１．３〜１．６である。
【００２４】
なお、本実施形態において、記録層１１の屈折率を保護層９のそれと実質的に同じとし、保護層９の厚みが５０μｍ以上の構造であってもよい。
【００２５】
第２基板１３は記録層１１上に配置され、第１基板５と共に記録層１１を保持する。このため、第２基板１３の厚みは例えば５０〜６００μｍである。第２基板１３はレーザ光Ｌの波長に対して透過性があり、ガラスや樹脂（ポリカーボネートなど）から構成される。以上が光ディスク１の構成である。
【００２６】
ここで、ホログラフィの一つの態様であるボリュームホログラフィを利用して、光ディスク１に情報を記録する一つの方法を図４により簡単に説明する。図４は光ディスク１の一部を拡大した図である。図４において、図２中の符号が示す要素と同一の要素については同一符号を付している。上記記録によれば、光ディスク１の記録層１１に干渉縞パターンを三次元的に書込むことができ、記録密度を更に増加させることができる。
【００２７】
光ヘッドのレンズ１９で集束されたレーザ光Ｌには記録用参照光とイメージ情報を担持する情報光とが含まれ、記録用参照光と反射層７で反射された情報光とを記録層１１内において干渉させ、これにより発生する干渉縞をホログラムＨとして記録層１１に記録する。図５はホログラム群の一部の平面図である。光ディスク１を僅かに回転させて、先ほど形成されたホログラムＨ（例えばホログラムＨ１とする）と平面的に一部が重なる新たなホログラムＨ（この場合はホログラムＨ２となる）を記録層１１に形成する。これを繰り返すことにより、記録層１１にホログラムを多重記録する。なお、ホログラムＨは逆円錐形なので、ミラー領域に最初に記録されるホログラムは点線で示すように、円錐形の底部がプリフォーマット領域に被さるように記録される。
【００２８】
次に、光ディスク１の製造方法の一例を図６から図８を用いて詳細に説明する。図６から図８はこの製造方法の各工程を示し、図２の断面と対応する模式的断面図である。まず、図６に示すように、ポリカーボネートなどの樹脂を用いて射出成形することにより、ピット１５付きの第１基板５を作製する。
【００２９】
次に、図７に示すように、第１基板５のピット１５が形成された面に、蒸着やスパッタリングなどによってアルミニウムからなる反射層７を形成する。そして、反射層７を覆うように、例えば、スピンコートによって保護層９を形成する。
【００３０】
次に、図８に示すように、図７の構造物の保護層９と第２基板１３とを記録層１１（図２）の厚みに相当するギャップを設けて対向配置する。上記ギャップに、液状またはゲル状のホログラム記録材料を充填する。なお、上記ギャップの周囲に図示しないスペーサを配置することにより、ホログラム記録材料がギャップの外に漏れるのを防止している。この充填により、図２に示すように、保護層９と第２基板１３とのギャップに記録層１１が形成され、光ディスク１が完成する。
【００３１】
次に、第２実施形態について、第１実施形態との相違を中心として説明する。図９は第２実施形態に係る光ディスク２１の模式的断面図である。図２中の符号が示す要素と同一要素については同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００３２】
光ディスク２１は、図２の保護層９の替わりにこれと同様の材料からなる保護層２３を備えている。保護層２３の面のうち反射層７側の面と反対に位置する記録層１１側の面２３ａは平坦化されている。
【００３３】
なお、本実施形態において、記録層１１と保護層２３とは実質的に同じ屈折率でなくてもよいが、同じであることが望ましい。また、保護層２３の厚みは５０μｍ以上でもよいが、５０μｍより小さいことが望ましい。これらの理由は第１実施形態で説明したのと同じである。
【００３４】
光ディスク２１の製造方法が光ディスク１のそれと異なるのは保護層２３の形成工程である。図１０はこの工程を説明するための図であり、図９の断面と対応する模式的断面図である。図１０に示すように、第１基板５に反射層７を形成した後、ピット１５の高さｈより大きい膜厚の保護層２３を、例えばスピンコートを用いて反射層７上に形成する。これを詳細に説明する。まず、反射層７上であって中心穴３となる第１基板５の貫通穴付近に、液状の紫外線硬化樹脂を滴下する。次に、第１基板５を高速回転させることにより、第１基板５（反射層７）の全面に紫外線硬化樹脂を延ばす。その際、余分な紫外線硬化樹脂は第１基板５の外周部から振り切られる。そして、直ぐに紫外線を照射して硬化させることにより、保護層２３が形成される。後の工程は第１実施形態と同じなので省略する。
【００３５】
ピット１５は凹んでいるので、第１基板５を高速回転させる際に、ピット１５で気泡が紫外線硬化樹脂中に入り込みやすい。紫外線硬化樹脂のうちその気泡を含む部分がミラー領域に位置した場合、記録再生用のレーザ光に悪影響を与え、正常な記録再生の障害となる。第２実施形態において、保護層２３の膜厚は、ピット１５の高さｈより大きいので、滴下する紫外線硬化樹脂量は比較的多く、かつ第１基板５の外周部から振り切られる量も比較的多い。よって、紫外線硬化樹脂中に気泡が入り込んでも、それらは第１基板から振り切ることができるので、気泡がミラー領域に位置することを防止できる。
【００３６】
また、第２実施形態によれば、保護層２３の膜厚を、ピット１５の高さｈより大きくしているので、面２３ａを平坦化できる。よって、面２３ａが平坦化されていない、つまり、面２３ａがピット１５の形状を反映している場合と比べて、記録層１１の配置が容易となる。
【００３７】
なお、第１および第２実施形態に係る光ディスクは記憶領域が円盤状であればよく、光ディスクの外形には無関係である。例えば、三角形、四角形や六角形等であり、大きさが名刺程度のカード形状に円盤状の記録領域を有する光ディスクについてもこれらの実施形態を適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る第１の光情報記録媒体によれば、反射層と記録層との間の距離を小さくでき、これにより、ホログラム径を小さくできる。また、記録層に含まれる感光材により反射層が変質することはないので、時間の経過による光情報記録媒体の品質劣化を防止できる。
【００３９】
本発明に係る第２の光情報記録媒体によれば、レーザ光を光情報記録媒体に照射した際に保護層と記録層の界面での反射、屈折、散乱を防止できる。また、第１の光情報記録媒体と同様の理由で反射層の変質を抑えることができるので、時間の経過による光情報記録媒体の品質劣化を防止できる。
【００４０】
本発明に係る第３の光情報記録媒体によれば、保護層の面のうち記録層側の面が平坦化されているので、記録層の配置が容易となる。また、第１の光情報記録媒体と同様の理由で反射層の変質を抑えることができるので、時間の経過による光情報記録媒体の品質劣化を防止できる。
【００４１】
本発明に係る光情報記録媒体の製造方法によれば、保護層を平坦化できると共に保護層に気泡が含有されるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ディスクの斜視図である。
【図２】図１の光ディスクの一部分を拡大した模式的断面図である。
【図３】図１の光ディスクを構成するものであり、反射層が配置された第１基板の平面図である。
【図４】図１の光ディスクに情報を記録する方法を説明するための図である。
【図５】図１の光ディスクの記録層に形成されたホログラム群の一部の平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る光ディスクを製造する方法の一例の第１工程図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る光ディスクを製造する方法の一例の第２工程図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る光ディスクを製造する方法の一例の第３工程図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光ディスクの模式的断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る光ディスクを製造する方法の一例を説明するための第工程図である。
【符号の説明】
１・・・光ディスク、３・・・中心穴、５・・・第１基板、７・・・反射層、９・・・保護層、１１・・・記録層、１３・・・第２基板、１５・・・ピット、１７・・・トラック、１９・・・レンズ、２１・・・光ディスク、２３・・・保護層、２３ａ・・・面
【図１】
2004126040.tif 000003
【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】
2004126040.tif 000010
【図９】
2004126040.tif 000011
【図１０】
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