(57)【要約】【課題】  機械強度に優れ且つディスクの全周にわたって複屈折の小さい光情報記録媒体を提供すること。【解決手段】  中心孔を設けたディスク状の基板を有し、中心孔の縁と外縁部との間の所定の範囲に形成された光弾性定数（Ｃ１）を有する第１の熱可塑性樹脂からなるコア層と、コア層と一体に形成された第１の熱可塑性樹脂より低い光弾性定数（Ｃ２）を有する第２の熱可塑性樹脂からなる低光弾性部とを有し、光弾性定数の差（Ｃ１−Ｃ２）が少なくとも２５％であり、基板の外縁部から中心孔の縁まで長さ（Ｒ）に対する低光弾性部の幅（ｒ１）の割合（ｒ１／Ｒ）が２０％である光情報記録媒体。【選択図】  図３
2007012234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が照射されることにより情報が記録される光情報記録媒体であって、
光弾性定数が異なる少なくとも２種類の熱可塑性樹脂を含み、前記光が入射する側と反対側の面に所定の形状の溝及び／又はピットが設けられた基板を有し、
前記２種類の熱可塑性樹脂の前記光弾性定数の差が２５％以上であることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記２種類の熱可塑性樹脂は、屈折率の差が５％以下であ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】
前記基板は、
高光弾性定数（Ｃ１）の熱可塑性樹脂からなるコア層と、
前記コア層より外側に当該コア層と一体に形成され、低光弾性定数（Ｃ２）の熱可塑性樹脂からなる低光弾性部及び表面層と、
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４】
前記基板は、前記２種類の熱可塑性樹脂が、重量比（Ｗ１／Ｗ２）＝（７５／２５）〜（２５／７５）でランダムに混合された樹脂混合物を含むことを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
（但し、Ｗ１は第１の熱可塑性樹脂の重量であり、Ｗ２は第２の熱可塑性樹脂の重量である。）
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート樹脂であ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６】
中心孔を設けたディスク状の基板を有する光情報記録媒体であって、
前記基板は、
前記中心孔の縁と前記基板の外縁部との間の所定の範囲に形成され、所定の光弾性定数（Ｃ１）を有する第１の熱可塑性樹脂からなるコア層と、
前記コア層より前記基板の半径方向の外側に当該コア層と一体に形成され、前記第１の熱可塑性樹脂の前記光弾性定数（Ｃ１）より低い光弾性定数（Ｃ２）を有する第２の熱可塑性樹脂からなる低光弾性部と、を有し、
前記光弾性定数（Ｃ１）に対する当該光弾性定数（Ｃ１）と前記光弾性定数（Ｃ２）との差（Ｃ１−Ｃ２）の割合（（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１）が少なくとも２５％であることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項７】
前記低光弾性部は、前記基板の半径方向に所定の長さ（ｒ１）の幅を有し、
前記基板の外縁部から前記中心孔の縁までの半径方向の長さ（Ｒ）に対する前記所定の長さ（ｒ１）の割合（ｒ１／Ｒ）が、１０％〜３５％であることを特徴とする請求項６記載の光情報記録媒体。
【請求項８】
前記基板は、当該基板の表面に前記コア層及び前記低光弾性部と一体に形成され、前記第２の熱可塑性樹脂からなる所定の厚さ（ｔ）を有する表面層を備えることを特徴とする請求項６記載の光情報記録媒体。
【請求項９】
前記基板は、当該基板の厚さ（Ｔ）が０．６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の光情報記録媒体。
【請求項１０】
光情報記録媒体であって、
光透過性の熱可塑性樹脂から構成され、所定の径の中心孔が形成された円盤状の基板を備え、
前記基板は、前記熱可塑性樹脂の光弾性定数が、前記中心孔の縁から円盤状の当該基板の外縁部迄の範囲において、当該基板の半径方向に沿って減少することを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１１】
前記基板は、前記熱可塑性樹脂の光弾性定数が、当該基板の内側から表面に向かって減少することを特徴とする請求項１０記載の光情報記録媒体。
【請求項１２】
前記基板は、前記熱可塑性樹脂の光弾性定数が、前記中心孔の縁から円盤状の当該基板の外縁部迄の範囲において、当該基板の半径方向に沿って少なくとも２５％減少することを特徴とする請求項１０記載の光情報記録媒体。
【請求項１３】
前記基板は、当該基板の内側を構成する熱可塑性樹脂の光弾性定数（Ｃ１）より少なくとも２５％低い光弾性定数（Ｃ２）を有する熱可塑性樹脂からなる表面層を有することを特徴とする請求項１０記載の光情報記録媒体。
【請求項１４】
記録・再生光が入射する基板を有する光情報記録媒体であって、
前記基板は、光弾性定数の差が２５％以上であり、且つ、屈折率の差が５％以下である第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂との樹脂混合物を含み、
前記樹脂混合物における前記第１の熱可塑性樹脂と前記第２の熱可塑性樹脂との重量比（Ｗ１／Ｗ２：但し、Ｗ１は第１の熱可塑性樹脂の重量であり、Ｗ２は第２の熱可塑性樹脂の重量である。）は、（７５／２５）〜（２５／７５）であることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１５】
前記第１の熱可塑性樹脂と前記第２の熱可塑性樹脂との重量比（Ｗ１／Ｗ２）が（５０／５０）であることを特徴とする請求項１４記載の光情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光情報記録媒体に関し、より詳しくは、ディスクの全周にわたって低複屈折である光情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ等の光情報記録媒体は、大容量且つ高密度の情報記録媒体として、開発、実用化され、高い利便性のためその使用量が増加している。このような光情報記録媒体は、通常、ポリカーボネート樹脂等の光学的、機械的強度に優れた樹脂からなる基板を射出成型により成形し、その基板上に、記録層、反射層等をスパッタ、蒸着、スピンコーティング等によって形成して製造される。また、基板の一方の面には、情報信号を記録するための所定の凹凸が設けられており、この凹凸は、予め形成されたスタンパを取り付けた金型により、射出成形の際に基板表面に転写されている。
ところで、ＤＶＤに代表される高密度光情報記録媒体においては基板の薄型化が進み、現在では厚さ０．６ｍｍの薄型基板が主流となっている。このため、このような薄型基板を射出成型すると、特に、金型と接する基板の外周部では内部と比べて溶融樹脂の流動性が低下し、その結果、成形後の基板の複屈折が大きくなる傾向がある。
このような射出成型の際に生じる流動性低下の問題には、所定の樹脂からなるコア層とコア層と比べて流動性の高い樹脂からなる表層とが一体になった基板を２色成型機を用いて成形し、このような表層とコア層とが一体になった基板上に記録層及び光透過層を積層し、光透過層側から記録再生光を照射する情報記録媒体が報告されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、次世代の光情報記録媒体は高密度化を実現するために、光源波長の短波長化、対物レンズの高ＮＡ化が進められているため、記録再生光が透過する基板の複屈折はより小さく抑えることが求められる。特に、対物レンズのＮＡが高くなると、斜めに入射する光の影響が大きくなり、このため、基板の厚さ方向の複屈折をこれまで以上に改善する必要がある。
このような基板の複屈折を低下させる手法としては、例えば、基板を構成する光透過性材料として、ビスフェノールＡと特定のモノマーとを共重合させたポリカーボネート共重合体を使用する方法が報告されている（特許文献２、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０１１４４９号公報
【特許文献２】特開平０５−３１０９０３号公報
【特許文献３】特開２００２−１１７５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１において報告されているように、流動性が高い樹脂からなる表層とコア層とを一体化した基板は以下のような問題が考えられる。即ち、このような流動性が高い樹脂からなる表層を設けた基板は、射出成型の際の残留応力が低減されるものの、コア層とを異なる樹脂を用いて表層を形成することにより、厚さ方向の光学的均一性が損なわれる傾向がある。このため、このような構造の基板を記録再生光が透過する基板として使用すると、複屈折が増大するおそれがある。
また、特許文献２又は特許文献３において報告されているように、特定のモノマーを共重合することにより分子構造を改変したポリカーボネート共重合体は以下のような問題がある。すなわち、上述したポリカーボネート共重合体は、分子構造を改変することにより光弾性定数が低減するものの、これを用いた基板の機械的強度が低下する傾向がある。特に、基板の厚さが０．６ｍｍと薄型化すると、基板を成形する際及び高速回転時に割れ等が発生する問題がある。さらに、共重合モノマーが特殊なものであると、材料コストが高くなるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、機械強度に優れ且つディスクの全周にわたって複屈折の小さい光情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を達成するために、本発明においては、光情報記録媒体の基板を、光弾性定数が異なる複数の熱可塑性樹脂を用いて成形した。
即ち、本発明によれば、光が照射されることにより情報が記録される光情報記録媒体であって、光弾性定数が異なる少なくとも２種類の熱可塑性樹脂を含み、光が入射する側と反対側の面に所定の形状の溝及び／又はピットが設けられた基板を有し、２種類の熱可塑性樹脂の光弾性定数の差が２５％以上であることを特徴とする光情報記録媒体が提供される。
本発明が適用される光情報記録媒体においては、このように基板が光弾性定数の差が２５％以上である複数の熱可塑性樹脂から構成されることにより、機械的強度の低下を抑制しつつ、基板の全体にわたり複屈折が低下する。その結果、光情報記録媒体の記録再生特性を向上させることができる。
ここで、本発明が適用される光情報記録媒体においては、基板を構成する２種類の熱可塑性樹脂は、屈折率の差が５％以下であることが好ましい。屈折率の差が過度に大きいと、成形時に白濁し光学材料として適用できなくなるおそれがある。
【０００８】
また、本発明が適用される光情報記録媒体においては、基板は、高光弾性定数（Ｃ１）の熱可塑性樹脂からなるコア層と、コア層より外側にコア層と一体に形成され、低光弾性定数（Ｃ２）の熱可塑性樹脂からなる低光弾性部及び表面層と、を有することが好ましい。このように、基板の外周部分に低光弾性定数（Ｃ２）の熱可塑性樹脂が偏在する領域を設けることにより、特に基板の害主部の複屈折を低下させることができる。また、表面層にも低光弾性定数（Ｃ２）の熱可塑性樹脂を偏在させることにより、特に射出成型において生じる表面近傍の残留応力を低減することが可能となる。
【０００９】
また、本発明が適用される光情報記録媒体においては、基板は、２種類の熱可塑性樹脂が、重量比（Ｗ１／Ｗ２）＝（７５／２５）〜（２５／７５）でランダムに混合された樹脂混合物を含むことを特徴とすることもできる（但し、Ｗ１は第１の熱可塑性樹脂の重量であり、Ｗ２は第２の熱可塑性樹脂の重量である。）。このように、弾性定数の差が２５％以上である複数の熱可塑性樹脂の混合物を用いて基板を形成することにより、光弾性定数の低い熱可塑性樹脂をランダムに分散させるとともに、剛性の高い高光弾性の熱可塑性樹脂をランダムに分散させることができるので、複屈折を改善させるとともに基板内周部における割れ等の発生を抑えることができる。
ここで、熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂が好ましい。
【００１０】
次に、本発明によれば、中心孔を設けたディスク状の基板を有する光情報記録媒体であって、基板は、中心孔の縁と基板の外縁部との間の所定の範囲に形成され、所定の光弾性定数（Ｃ１）を有する第１の熱可塑性樹脂からなるコア層と、コア層より基板の半径方向の外側にコア層と一体に形成され、第１の熱可塑性樹脂の光弾性定数（Ｃ１）より低い光弾性定数（Ｃ２）を有する第２の熱可塑性樹脂からなる低光弾性部と、を有し、光弾性定数（Ｃ１）に対する光弾性定数（Ｃ１）と光弾性定数（Ｃ２）との差（Ｃ１−Ｃ２）の割合（（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１）が少なくとも２５％であることを特徴とする光情報記録媒体が提供される。
このように本発明が適用される光情報記録媒体において、基板が、光弾性定数の低い樹脂を、基板の半径方向の外周部の領域及び表面の領域に配置し、一方、光弾性定数の高い樹脂を、基板の半径方向の内周部の領域に配置した構造を有することにより、基板の機械的強度を確保するとともに、基板の全体にわたり、複屈折を低下させることができる。
ここで、低光弾性定数（Ｃ２）を有する第２の熱可塑性樹脂からなる低光弾性部は、基板の半径方向に所定の長さ（ｒ１）の幅を有している。この所定の長さ（ｒ１）を用いて低光弾性部の範囲を特定するには、基板の外縁部から中心孔の縁までの半径方向の長さ（Ｒ）に対する所定の長さ（ｒ１）の割合（ｒ１／Ｒ）が、１０％〜３５％となるように設けられることが好ましい。
また、基板は、基板の表面にコア層及び低光弾性部と一体に形成され、第２の熱可塑性樹脂からなる所定の厚さ（ｔ）を有する表面層を備えることが好ましい。
さらに、基板の厚さ（Ｔ）は０．６ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
次に、本発明は、光情報記録媒体であって、光透過性の熱可塑性樹脂から構成され、所定の径の中心孔が形成された円盤状の基板を備え、基板は、熱可塑性樹脂の光弾性定数が、中心孔の縁から円盤状の基板の外縁部迄の範囲において、基板の半径方向に沿って減少することを特徴とする光情報記録媒体として把握することができる。
ここで、本発明が適用される光情報記録媒体においては、基板は、熱可塑性樹脂の光弾性定数が、基板の内側から表面に向かって減少することが好ましい。即ち、基板を構成する熱可塑性樹脂の光弾性定数が、中心孔から外周部に向けて、且つ、内側から表面に向かう厚さ方向においても減少することが好ましい。
この場合、熱可塑性樹脂の光弾性定数が減少する割合は、中心孔の縁から円盤状の基板の外縁部迄の範囲において、基板の半径方向に沿って少なくとも２５％減少することが好ましい。
また、熱可塑性樹脂の光弾性定数が基板の半径方向に沿って減少する態様として、基板は、基板の内側を構成する熱可塑性樹脂の光弾性定数（Ｃ１）より少なくとも２５％低い光弾性定数（Ｃ２）を有する熱可塑性樹脂から構成される表面層を有することが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明によれば、記録・再生光が入射する基板を有する光情報記録媒体であって、基板は、光弾性定数の差が２５％以上であり、且つ、屈折率の差が５％以下である第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂との樹脂混合物を含み、樹脂混合物における第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂との重量比（Ｗ１／Ｗ２：但し、Ｗ１は第１の熱可塑性樹脂の重量であり、Ｗ２は第２の熱可塑性樹脂の重量である。）は、（７５／２５）〜（２５／７５）であることを特徴とする光情報記録媒体が提供される。
ここで、第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂との重量比（Ｗ１／Ｗ２）が（５０／５０）であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光情報記録媒体によれば、ディスクの全周にわたって複屈折が低下する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について、図面に基づき説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを表すものではない。
（光情報記録媒体）
図１は、本実施の形態が適用される光情報記録媒体１０（この例では、ＤＶＤ−Ｒ）を説明するための図である。
光情報記録媒体１０は、光弾性定数の差が２５％以上且つ屈折率の差が５％以下である２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）からなる基板１１と、有機色素を含有し基板１１上に積層された光吸収層１２とを備えている。また、光情報記録媒体１０は、光吸収層１２上に積層された光反射層１３および保護層１４とを備えている。ここで、基板１１には凹凸が形成されており、光吸収層１２、光反射層１３および保護層１４もこの凹凸に応じて形成されている。光情報記録媒体１０には、基板１１側から照射されるレーザ光１６により、情報の記録・再生が行われる。
【００１５】
（基板）
基板１１の表面には、所定の凹凸形状のプリグルーブ１５が形成されている。また、光吸収層１２および光反射層１３も、プリグルーブ１５の形状に対応して積層されている。プリグルーブ１５は、光情報記録媒体１０の内周側の所定位置から外周側の所定位置まで螺旋状に連続形成されている。
基板１１を構成する熱可塑性樹脂としては、記録光及び再生光の波長において光透過性材料であれば、種々の材料を使用することができる。例えば、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリスチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂が好ましい。
【００１６】
本実施の形態が適用される光情報記録媒体１０において、基板１１は、光弾性定数が異なる２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）から構成されている。ここで、光弾性定数が高い熱可塑性樹脂を樹脂Ｂ（光弾性定数Ｃ１）とし、光弾性定数が低い熱可塑性樹脂を樹脂Ａ（光弾性定数Ｃ２）とする（Ｃ１＞Ｃ２）。
基板１１を構成する２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）において、光弾性定数（Ｃ１）に対する光弾性定数の差（Ｃ１−Ｃ２）の割合（（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１）は、通常２５％以上、好ましくは３０％以上、より好ましくは３５％以上である。但し、（（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１）は、通常、９０％以下である。光弾性定数の差（Ｃ１−Ｃ２）の光弾性定数（Ｃ１）に対する割合（（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１）が過度に小さいと、基板１１の複屈折を低下させることが困難である。
また、２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）の屈折率の差は、通常５％以下、、好ましくは３％以下、より好ましくは１％以下である。２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）の屈折率の差が過度に大きいと、基板１１を成形する際に白濁し、光透過性が大幅に低下するので光学材料として適用できなくなるおそれがある。
基板１１は、このような２種類の熱可塑性樹脂から構成されることにより、機械的強度の低下を抑制しつつ、基板１１の全体にわたり複屈折が低下する。その結果、光情報記録媒体１０の記録再生特性を向上させることができる。
尚、基板１１は、光弾性定数が異なる２種類以上の熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。この場合、光弾性定数の差は、２種類以上の熱可塑性樹脂の中、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂がそれぞれ有する光弾性定数の差として把握される。
次に、光弾性定数が異なる２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）から構成される基板１１の構造について、２個の実施の形態（実施の形態１、実施の形態２）に基づき説明する。
【００１７】
図２は、基板１１の実施の形態１を説明するための概略図である。図２に示すように、実施の形態１が適用される基板１１は、中央に中心孔１１ｃが設けられ、所定の半径と半径方向に垂直な方向に所定の厚さ（Ｔ）を有する円盤状の形状を有している。前述したように、基板１１の表面には、所定の凹凸形状のプリグルーブが形成されている（図示せず）。尚、１１０はクランプ領域である。Ｒは、基板１１の外縁部から中心孔１１ｃの縁までの半径方向の長さである。
１１Ａは、後述するように、光弾性定数が異なる２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）から構成されている基板１１において、低光弾性定数を有する樹脂Ａの濃度が高い領域として基板１１の外周部に形成された低光弾性部である。ｒ１は、低光弾性部１１Ａの範囲を示す基板１１の外縁部からの長さである。
【００１８】
図３は、基板１１の実施の形態１を説明するための断面概略図である。
前述したように、基板１１は、光弾性定数（Ｃ１）に対する光弾性定数の差（Ｃ１−Ｃ２）の割合（（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１）が２５％以上且つ屈折率の差が５％以下である２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）から構成されている。図３に示すように、所定の厚さ（Ｔ）を有する基板１１は、基板１１の外縁部から所定の長さ（ｒ１）の幅を有し、低光弾性定数の樹脂Ａの濃度が高い領域としての低光弾性部１１Ａと、低光弾性部１１Ａより基板１１の内周側に形成され、高光弾性定数の樹脂Ｂの濃度が高い領域としてのコア層１１Ｂと、基板１１の表面を形成する所定の厚さ（ｔ１，ｔ２）の表面層１１ａとを有している。ここで、表面層１１ａは、低光弾性部１１Ａと同一の樹脂Ａにより構成され、基板１１の表面に低光弾性定数を有する樹脂Ａの濃度が高い領域を形成している。基板の厚さ（Ｔ）は、０．６ｍｍ以下であることが好ましい。
尚、基板１１の表面に形成されている所定の凹凸形状のプリグルーブは省略した。
【００１９】
尚、本実施の形態１において、低光弾性部１１Ａにおける低光弾性定数を有する樹脂Ａの濃度は、通常、８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは１００％である。また、コア層１１Ｂにおける高光弾性定数を有する樹脂Ｂの濃度は、通常、８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは１００％である。
【００２０】
また、基板１１において、低光弾性部１１Ａの範囲は、基板１１の外縁部から中心孔１１ｃの縁までの半径方向の長さ（Ｒ）に対する基板１１の外縁部からの所定の長さ（ｒ１）の割合（ｒ１／Ｒ）が、通常１０％〜３５％、好ましくは１０％〜３０％、より好ましくは１０％〜２０％になるように決められる。（ｒ１／Ｒ）が過度に小さいと、基板１１の全体にわたり複屈折を低下させることが困難になるおそれがある。また、（ｒ１／Ｒ）が過度に大きいと、基板１１の機械的強度が低下するおそれがある。
さらに、基板１１の表面に形成された低光弾性定数を有する樹脂Ａの濃度が高い領域である表面層１１ａの厚さ（ｔ１，ｔ２）は、基板１１の半径方向に対して垂直方向の厚さ（Ｔ）に対する表面層１１ａの厚さの和（ｔ１＋ｔ２）の割合（（ｔ１＋ｔ２）／Ｔ）が、通常１％〜３０％、好ましくは１％〜２０％、より好ましくは１％〜１０％になるように決められる。（（ｔ１＋ｔ２）／Ｔ）が過度に大きいと、基板１１の機械的強度が低下するおそれがある。
本実施の形態１が適用される基板１１は、このように、光弾性定数の低い樹脂Ａを、基板１１の半径方向の外周部の領域及び表面の領域に配置し、一方、光弾性定数の高い樹脂Ｂを、基板１１の半径方向の内周部の領域に配置した構造により、基板１１の機械的強度を確保するとともに、基板１１の全体にわたり、複屈折を低下させることができ、例えば、内周部における割れ等の発生を抑えることができる。
【００２１】
尚、表面層１１ａは必ずしも必要とされないが、本実施の形態１において、基板１１の表面に低光弾性定数を有する樹脂Ａの濃度が高い領域を設けることにより、以下のような効果を奏すると考えられる。
即ち、一般に、射出成型機を用いる場合、溶融樹脂が金型キャビティに充填されると、溶融樹脂が金型表面において冷却固化してスキン層が形成される。さらに、溶融樹脂のスキン層とコア層の間に生じる剪断応力により、成形体の複屈折、特に断面方向の複屈折が増大する。また、外周部においては樹脂の流動性が低下するので、残留応力が大きくなりやすく、同様に複屈折が増大すると考えられている。
一方、表面に低光弾性定数を有する樹脂を配置することにより、外周部において生じる複屈折の低下を防止することができる。
【００２２】
次に、実施の形態１が適用される基板１１の製造方法について説明する。
図４は、基板１１の実施の形態１を成形する射出成型機２０を説明するための断面概略図である。図４に示す射出成型機２０は、射出シリンダー２２と、射出シリンダー２２に内蔵された充填スクリュー２１と、射出シリンダー２２内に熱可塑性樹脂を供給するための樹脂供給部２３とを有している。また、射出シリンダー２２の先端部には、固定側金型２４及び可動側金型２５からなる金型が取り付けられている。尚、図示しないが、固定側金型２４には所定の凹凸が形成されたスタンパを配置した。
【００２３】
図５は、射出成型機２０における樹脂供給部２３を説明するための断面拡大である。図５に示すとおり、樹脂供給部２３は、２つの供給ホッパー２３１，２３２を有している。２つの供給ホッパー２３１，２３２は、それぞれ、樹脂投入路２３７，２３８により供給路２３３を介して射出シリンダー２２（図４）と接続している。樹脂投入路２３７，２３８と供給路２３３との間には樹脂通過孔２３４が開けられた回転駒２３５が回転可能に設けられている。回転駒２３５は、電磁弁２３６に接続されており半回転して、樹脂通過孔２３４がそれぞれの供給ホッパー２３１，２３２下の樹脂投入路２３７，２３８と供給路２３３とを接続する位置に移動する。
【００２４】
図４に示す射出成型機２０を用いて、基板１１の実施の形態１を成形する場合は、まず片方の供給ホッパー２３１から、基板１１の外周部に設けた低光弾性部１１Ａ及び表面層１１ａ（図３）を形成する光弾性定数が低い樹脂Ａを、射出シリンダー２２内に所定量供給する。樹脂Ａの供給量が目標に達すると、電磁弁２３６の駆動に連動させて回転駒２３５及び樹脂通過孔２３４を移動させ、もう片一方の供給ホッパー２３２から、基板１１のコア層１１Ｂを形成する光弾性定数が高い樹脂Ｂを射出シリンダー２２内に供給する。その後、再度電磁弁２３６を動かし、再び樹脂Ａを供給する。
このように、樹脂Ａ及び樹脂Ｂさらに樹脂Ａの順で、溶融樹脂が充填スクリュー２１の前方に送られ、ノズル２８を経てキャビティ２６内にスプール２７から充填される。その後、キャビティ２６内に充填された樹脂Ａ及び樹脂Ｂを所定の圧力と温度条件により成形し、冷却して成形品を取り出す。
尚、樹脂Ｂを射出完了した直後に、ノズル２８先端内のスプール２７と充填スクリュー２１との間に、次のショットの最初に射出する樹脂材料、即ち樹脂Ａと同一にすることにより、各材料の配向状態の連続安定性が改善される。
【００２５】
図６は、基板１１の実施の形態２（基板１１２）を説明するための断面概略図である。尚、表面に形成されている所定の凹凸形状のプリグルーブは省略した。
実施の形態１と同様に、基板１１２は、光弾性定数の差が３５％以上且つ屈折率の差が５％以下である２種類の熱可塑性樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｂ）を用いているが、実施の形態１とは異なり、樹脂Ａ及び樹脂Ｂの混合物から構成されている。
即ち、実施の形態２が適用される基板１１２は、所定の半径と半径方向に垂直な方向に所定の厚さ（Ｔ）を有し、中心部に中心孔１１２ｃが設けられている。基板１１２の外縁部から中心孔１１２ｃの縁までの本体１１２Ａ＋Ｂは、低光弾性定数を有する樹脂Ａと高光弾性定数を有する樹脂Ｂとが、所定の割合で混合された樹脂混合物により形成されている。
樹脂Ａと樹脂Ｂとが所定の割合で混合された樹脂混合物により基板１１２を構成することにより、低光弾性定数を有する樹脂Ａと高光弾性定数を有する樹脂Ｂとを、基板１１２の全体にランダムに分散させることができる。このため、例えば、基板１１２を射出成型機を用いて成形する場合、残留応力が大きくなりやすい部分においても、低光弾性定数の樹脂Ａがランダムに分散するとともに、高光弾性定数の樹脂Ｂがランダムに分散しているので、基板１１２の全体にわたり、複屈折を改善させるとともに内周部における割れ等の発生を抑えることができる。
低光弾性定数を有する樹脂Ａと高光弾性定数を有する樹脂Ｂとの樹脂混合物におけるそれぞれの樹脂の重量比（Ｗ１／Ｗ２：但し、Ｗ１は樹脂混合物における樹脂Ａの重量であり、Ｗ１は樹脂混合物における樹脂Ｂの重量である。）は、特に限定されないが、通常、（Ｗ１／Ｗ２）が、（７５／２５）〜（２５／７５）、好ましくは、（７５／２５）〜（５０／５０）、より好ましくは、（６０／４０）〜（５０／５０）である。低光弾性定数を有する樹脂Ａの割合が過度に大きいと、基板１１２の機械的強度が低下する傾向がある。高光弾性定数を有する樹脂Ｂの割合が過度に大きいと、基板１１２の全体にわたって、複屈折が低下しないおそれがある。
尚、基板１１２は、光弾性定数が異なる樹脂Ａ及び樹脂Ｂ以外に、さらに、他の熱可塑性樹脂を混合した樹脂混合物を用いて形成することができる。この場合、光弾性定数の差は、２種類以上の熱可塑性樹脂の中、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂がそれぞれ有する光弾性定数の差として把握される。
【００２６】
次に、本実施の形態が適用される光情報記録媒体１０の他の層について説明する。
（光吸収層）
光吸収層１２は、基板１１上に直接又は他の層を介して形成される。光吸収層１２の膜厚は、特に限定されないが、通常、プリグルーブ１５の底から測定して、４０ｎｍ〜１２０ｎｍである。光吸収層１２の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、ドクターブレード法、キャスト法、スピナー法、浸漬法等、一般に行われている薄膜形成法が挙げられる。
光吸収層１２を形成する有機色素としては、通常、光ディスク分野において使用されている有機色素であれば特に限定されない。例えば、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、ポルフィリン色素等の大環状アザアヌレン系色素；シアニン色素、メロシアニン色素、スクワリリウム色素等のポリメチン系色素；さらに、ピロメテン系色素、アントラキノン系色素、アズレニウム系色素、含金属アゾ系色素、含金属インドアニリン系色素等が挙げられる。
【００２７】
（光反射層）
光反射層１３は、光吸収層１２の上に形成され、光反射層１３の厚さは、通常、８０ｎｍ〜３００ｎｍである。光反射層１３を形成する材料としては、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ及びＰｄの金属を、単独又は合金にして用いることができる。光反射層１３を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。
【００２８】
（保護層）
保護層１４は、光反射層１３を保護するものであれば、材料は特に限定されない。例えば、有機物質としては、紫外線硬化性樹脂等を挙げることができる。また、無機物質としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮ４、ＭｇＦ２、ＳｎＯ２等が挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等のアクリレート系樹脂を用いることができる。
保護層１４の形成の方法としては、光吸収層１２と同様に、スピンコート法又はキャスト法等の塗布法、スパッタ法、化学蒸着法等の方法が用いられる。この中でもスピンコート法が好ましい。保護層１４の膜厚は、通常、３μｍ〜６μｍである。
尚、本実施の形態が適用される光情報記録媒体１０には、基板１１、光吸収層１２、光反射層１３及び保護層１４に加えて、必要に応じて他の層を設けることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例に基づき本実施の形態をより具体的に説明する。尚、本実施の形態は実施例に限定されない。
（１）基板の複屈折の評価
射出成型機により成形したディスク状の基板について、自動複屈折測定装置（株式会社溝尻光学工業所製ＥＬＰ−１５０ＡＲＴ−２型）を用いて複屈折を測定した。
複屈折は、成形加工学会誌（第２巻、第４号、第３０１頁〜第３１６頁）の記載に基づき、面内複屈折（ｎｘ−ｎｙ）は、基板の垂直方向に対して０度で入射したときのリターデーションにより評価した。また、断面複屈折（ｎｘ−ｎｚ）は、基板の垂直方向に対して０度及び３０度入射リターデーションから推定的に算出した。
尚、ディスク状の基板の半径方向をｘ、半径方向に対して直角方向（円周方向）をｙ、半径方向及び円周方向に対して垂直方向（厚さ方向）をｚとする。
【００３０】
（実施例１、実施例２、比較例１）
光弾性定数が異なる２種類のポリカーボネート樹脂（樹脂Ａ、樹脂Ｂ）を用いて、所定の厚さ（Ｔ）を有する基板Ｉ及び基板ＩＩを成形し、それぞれの基板上に所定の厚さの色素記録層と反射層とを積層し、さらに、接着剤により保護層を設けて２個の光情報記録媒体１及び光情報記録媒体２を調製した。
基板Ｉ（実施例１）は、実施の形態１において説明したように、半径方向及び半径方向に対して垂直方向に低光弾性定数の樹脂Ａの濃度が増大し、基板Ｉの外周部には、外縁部から所定の長さ（ｒ１）の範囲まで、低光弾性定数の樹脂Ａが偏在する低光弾性部が形成されている。また、表面の領域には、低光弾性定数の樹脂Ａの濃度が高い所定の厚さ（ｔ１，ｔ２）の表層部が形成されている。光情報記録媒体１に設けた色素記録層には、基板Ｉ側から入射する記録再生光が照射される。
基板ＩＩ（実施例２）は、実施の形態２において説明したように、低光弾性定数の樹脂Ａと高光弾性定数の樹脂Ｂとを、予め１：１（重量比）でドライブレンドし、樹脂Ａ及び樹脂Ｂの樹脂混合物を用いて射出成型し、基板全体にわたり樹脂Ａと樹脂Ｂとをランダムに分散させたものである。光情報記録媒体２に設けた色素記録層には、基板ＩＩ側から入射する記録再生光が照射される。
【００３１】
射出成型機の成形条件は、射出シリンダーの先端部及び後端部の樹脂温度３００℃、中心部の温度３９０℃で段階的に制御した。また、射出成形金型は、ディスク径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍである。固定側金型には凹凸状の情報信号部が形成されたスタンパを配置した。金型温度は可動側１１５℃、固定側１２０℃である。
表１に、樹脂Ａ及び樹脂Ｂの屈折率と光弾性定数とを示す。
【００３２】
【表１】
2007012234.tif 000003
【００３３】
表１に示すように、光透過性である樹脂Ａと樹脂Ｂとの屈折率の差は０．６％、光弾性定数の差は３６％である。
成形した基板Ｉ及び基板ＩＩは、ディスク径１２０ｍｍ、厚さ（Ｔ）０．６ｍｍ、中心孔径１５ｍｍ、中心孔の縁から基板Ｉ又は基板ＩＩの外縁部までの半径方向の長さ（Ｒ）は５２．５ｍｍである。
また、成形した基板Ｉについては、基板の外縁部から中心孔の縁までの半径方向の長さ（Ｒ）に対する樹脂Ａが偏在する低光弾性部の範囲を示す外縁部からの長さ（ｒ１）の割合（ｒ１／Ｒ）は２０％である。さらに、基板の半径方向に対して垂直方向の厚さ（Ｔ）に対する表面層の厚さの和（ｔ１＋ｔ２）の割合（（ｔ１＋ｔ２）／Ｔ）は１０％である。
【００３４】
成形したディスク状の基板Ｉ及び基板ＩＩについて、中心から２５ｍｍ、５５ｍｍにおける面内複屈折及び断面複屈折を測定した。結果を表２に示す。
尚、比較として、高光弾性定数の樹脂Ｂを用いて、実施例２と同様な条件で基板ＩＩＩを成形し、実施例２と同様に基板ＩＩＩ上に所定の厚さの色素記録層と反射層とを積層し、さらに、接着剤により保護層を設けて光情報記録媒体３を調製した。成形したディスク状の基板ＩＩＩについて、実施例２と同様に、面内複屈折及び断面複屈折を測定した。結果を表２に示す。
【００３５】
【表２】
2007012234.tif 000004
【００３６】
表２の結果から、屈折率の差が０．６％と小さく、また、光弾性定数の差が３６％と大きい２種類の樹脂（樹脂Ａ，樹脂Ｂ）を用いて成形した光情報記録媒体用基板において、外周部及び表層部に、高光弾性定数を有する樹脂Ａが偏在するように成形した基板Ｉ（実施例１）は、中心から２５ｍｍ及び５５ｍｍにおいて測定した複屈折がいずれも許容できる範囲内で充分に低下し、ディスク状の基板Ｉ全体にわたり複屈折が小さいことが分かる。
また、樹脂Ａ及び樹脂Ｂを予め１：１（重量比）に混合した樹脂混合物を用いることにより、樹脂Ａ及び樹脂Ｂがランダムに分散するように成形した基板ＩＩ（実施例２）も、ディスク状の基板ＩＩ全体にわたり複屈折が小さいことが分かる。
このように、基板全体にわたり複屈折が低い基板Ｉ又は基板ＩＩを有する光情報記録媒体１又は光情報記録媒体２は、良好な記録再生特性を示す。
これに対して、光弾性定数が大きい樹脂Ｂのみを用いて成形した基板ＩＩＩは、実施例１又は実施例２における基板Ｉ又は基板ＩＩと比較して、複屈折が大きいことが分かる。このような基板ＩＩＩを有する光情報記録媒体３は、基板の複屈折が光情報の記録再生に影響を及ぼし、情報信号が変動する原因となる。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態が適用される光情報記録媒体の基板は、屈折率の差が５％以下と小さく、また、光弾性定数の差が２５％以上と大きい２種類の光透過性樹脂を用いて成形することにより、機械的強度の低下を抑えながら、ディスク全体にわたり複屈折が小さくなる。このような基板を光透過層として用いた光情報記録媒体は、良好な記録再生特性が得られる
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施の形態が適用される光情報記録媒体（この例では、ＤＶＤ−Ｒ）を説明するための図である。
【図２】基板の実施の形態１を説明するための概略図である。
【図３】基板の実施の形態１を説明するための断面概略図である。
【図４】基板の実施の形態１を成形する射出成型機を説明するための断面概略図である。
【図５】射出成型機における樹脂供給部を説明するための断面拡大である。
【図６】基板の実施の形態２を説明するための断面概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…光情報記録媒体（ＤＶＤ−Ｒ）、１１，１１２…基板、１１Ａ…低光弾性部、１１Ｂ…コア層、１１ａ…表面層、１１ｃ，１１２ｃ…中心孔、１２…光吸収層、１３…光反射層、１４…保護層、１５…プリグルーブ、１６…レーザ光、２０…射出成型機、２１…充填スクリュー、２２…射出シリンダー、２３…樹脂供給部、２４…固定側金型、２５…可動側金型、２６…キャビティ、２７…スプール、２８…ノズル、１１０…クランプ領域、１１２Ａ＋Ｂ…本体、２３１，２３２…供給ホッパー、２３３…供給路、２３４…樹脂通過孔、２３５…回転駒、２３６…電磁弁、２３７，２３８…樹脂投入路
【図１】
2007012234.tif 000005
【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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