光ディスク
【課題】 この発明は、生分解性樹脂を用いたディスクの熱耐久性等の強度を向上させることをその課題とする。
【解決手段】 この発明の光ディスクは、少なくとも一方に情報記録部を有する２枚の基板２、６を貼り合わせた光ディスク１において、光入射側の基板２が結晶化しない生分解性樹脂からなる透光性樹脂材で構成され、光入射側に位置しない基板６が光入射側の基板６より耐熱強度が大きい結晶化度が高い生分解性樹脂で形成されている。
【解決手段】 この発明の光ディスクは、少なくとも一方に情報記録部を有する２枚の基板２、６を貼り合わせた光ディスク１において、光入射側の基板２が結晶化しない生分解性樹脂からなる透光性樹脂材で構成され、光入射側に位置しない基板６が光入射側の基板６より耐熱強度が大きい結晶化度が高い生分解性樹脂で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタル多目的ディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ：ＤＶＤ）など、少なくとも一方に情報記録部を有する２枚の基板を貼り合わせた構造の光ディスクに関するものであり、環境負荷の少ない光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ用情報のみならず、音声や静止画像、動画像などの情報がディジタル化され、取り扱う情報が膨大になっている。かかる大容量の情報を格納するメディアとして光ディスクが用いられている。光ディスクには、ポリカーボネート樹脂などの透明基板に情報記録層を成膜した単板タイプと、記録容量の増大を目的に単板タイプのディスク２枚を貼り合わせて両面に情報記録層を設けた貼り合わせ構造タイプとがある。しかし、近年、記録媒体の高密度化要求がますます強くなり、透明基板を貼り合わせる場合を含め、光ディスクは貼り合わせ構造タイプが多く用いられている。
【０００３】
ところで、上記した光ディスクにおいては、不要になった際には、基板としてポリカーボネイト樹脂を用いているため、焼却ないし埋め立て等により廃棄しなければならず、廃棄物処理についての問題がある。環境問題から何らかの対策をとることが望まれる。
【０００４】
かかる問題点に鑑み光記録媒体の基材に自然界において分解可能な基材である生分解樹脂を用いた光ディスクが提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２０００−１１４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、生分解性樹脂を用いた光ディスクにおいては、生分解性樹脂のガラス転移温度が６０℃程度と非常に低い。このため、記録再生中などの温度上昇により、ディスクに大きな反りが発生するなど、熱耐久性に乏しい等の難点があった。
【０００６】
この発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたものにして、生分解性樹脂を用いたディスクの熱耐久性等の強度を向上させることをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の光ディスクは、少なくとも一方に情報記録部を有する２枚の基材を貼り合わせた光ディスクにおいて、光入射側の基材が生分解性樹脂からなる透光性樹脂材で構成され、光入射側に位置しない基材が前記光入射側の基材より耐熱強度が大きい生分解性樹脂で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明は、光入射側に位置しない基材が前記光入射側の基材より結晶化度が高い生分解性樹脂を用いればよい。
【０００９】
更に、光入射側に位置しない基材がダミー基板にすることができる。また、光入射側に位置しない基材に、情報記録部を形成することができる。
【００１０】
前記ディスクの少なくとも片側の面を誘電膜で被覆するとよく、前記光ディスクの光入射面に誘電体膜を被覆するように構成することができる。
【００１１】
前記誘電体膜は窒化シリコン膜又は窒化アルミニウム膜で構成できる。そして、前記誘電体膜として膜厚３００ｎｍの窒化シリコン膜を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、この発明によれば、一方の基材に耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂を用いることで、２枚の基材を貼り合わせた生分解性樹脂からなる光ディスクの耐熱性、機械的強度を向上させることができる。
【００１３】
更に、生分解製樹脂より線膨張係数の小さい誘電体膜を設けることで、温度上昇により基板の反りを抑制でき、より熱耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１５】
図１は、この発明の第１の実施形態の光ディスクとしてのＤＶＤディスクを示す模式的断面図、図２は、この発明の第１の実施形態としてのＤＶＤディスクの一例として、相変化光ディスクの構造を示す部分断面斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、この光ディスク１は、円盤状の透光性基板２の主面上に光記録層３、保護層４が設けられ、この保護層４に接着層５により樹脂基板６が貼り合わされる。そして、樹脂基板６上に印刷層７が設けられる。光記録層３は、透光性基板２に形成された微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域と、この上に設けられた反射層とで構成されている。尚、保護層４を設けていない光ディスクもあり、必要に応じて、保護層４は省略することも出来る。
【００１７】
この光ディスク１は、例えば、約０．６ｍｍ厚の基板２と同じく約０．６ｍｍ厚の基板６とを貼り合わせた片面記録型のＤＶＤディスクであり、印刷層７側の基板６は記録・再生に影響がないダミー基板となっている。尚、基板の厚みは、約０．６ｍｍとしているが、基板２、６の厚みは、用いる樹脂の屈折率により若干異なる。すなわち、用いる樹脂の屈折率により基板の厚みが異なる。これは樹脂としてポリカーボネートを用いたときの基板の厚みを０．６ｍｍとし、このポリカーボネートの屈折率（１．５８）と基板の厚みとの積と等しくなるようにして互換性等を確保しているからである。生分解性樹脂は、ポリカーボネートの屈折率より小さいので、基板の厚みは０．６ｍｍより２％前後厚くなる。
【００１８】
図２は、ＤＶＤディスクの一例として、相変化光ディスクの構造を示す部分断面斜視図である。図２に示すように、約０．６ｍｍ厚の基板２にトラッキング用のグルーブがスタンパで形成され、グループ間にランドが形成されている。誘電体層３１、記録層３２、誘電体層３３、反射層３４で光記録層３が構成される。そして、保護層４が設けられ、この保護層４に接着層５によりダミー基板として膜厚約０．６ｍｍの基板６が貼り合わされている。そして、基板２側からレーザ光２０が照射される。
【００１９】
上記基板２は、環境等を考慮して、自然界において分解可能な基材である生分解樹脂により、いわゆる一体的に形成された射出成形樹脂基板である。また、基板６も同じく自然界において分解可能な基材である生分解樹脂により、いわゆる一体的に形成された射出成形樹脂基板で構成されるが、上記したように、記録・再生に影響がないので、光学特性を犠牲にして耐熱性、機械強度等が優れた生分解性樹脂を用いている。
【００２０】
自然界で分解される樹脂は、微生物で分解される生分解樹脂や水分や紫外線などで分解される樹脂であり、透明性を兼ね備えた生分解性樹脂として、例えば、とうもろこしから抽出されるポリ乳酸（ＰＬＡ）を主原料とした樹脂が代表的であり、たとえば、トヨタ自動車株式会社製の「ラクティ（商品名）」、三井化学株式会社製の「レイシア（商品名）」およびユニチカ株式会社製の「テラマック（商品名）」がある。なお、ラクティ、レイシア、テラマックは、日本では登録商標である。
【００２１】
この光ディスク１は、基板２側からレーザ光が入射されるので、この基板２は、光学特性が良好な生分解性樹脂が用いられる。同じ材料の生分解樹脂においても結晶化度が高くなると、光学特性は落ちるが、耐熱性、機械的強度が向上する。そこで、基板６には、結晶化した生分解性樹脂を用い、基板２には光学特性を優先して結晶化しない生分解性樹脂を用いている。
【００２２】
誘電体保護膜３１、３３には、例えば、ＺｎＳとＳｉＯ2の混合物からなる誘電体が、記録層３２には、ＡｇＩｎＳｂＴｅまたはＧｅＳｂＴｅ相変化層が用いられる。また、反射層３４も、酸素や水などにより分解される自然界で分解される材料および埋蔵鉱物などの自然界に存在する材料のいずれか一方から形成される。たとえば、アルミニウム、鉄の単層膜または多層膜若しくはその合金が用いられる。また、鉄を用いる場合は反射率が低いため、鉄の薄膜にさらに酸化ケイ素の薄膜およびシリコンの薄膜を積層させた多層膜を用いればよい。
【００２３】
反射層３４の上に形成される保護層４も基板２と同様の自然界において分解可能な基材である生分解樹脂が用いられる。保護層４は、例えば、生分解性樹脂をスピンコートして塗設した後、塗膜を硬化させて形成することができる。このような保護層４の厚さは、通常、０．１〜１００μｍ程度である。
【００２４】
透光性基板２上に光記録層３、保護層４が形成されたディスクとダミー基板としての基板６とを接着層５で貼り合わせる。この接着層５は、紫外線硬化樹脂を用いてもよいが、好ましくは、生分解性接着材からなる接着層で貼り合わせる方がよい。生分解性の接着材を用いれば、接着層も自然界で分解されるので好ましい。この生分解性接着材としては、膠、ゼラチン、デンプンなどの接着剤のほか乳酸系樹脂を用いることができる。例えば、膠を用いる場合には、膠溶液にし、保護膜４上にスピンコートなどにより塗設した後、基板６を接着させればよい。
【００２５】
上記したように、レーザ光が入射される側の基板２は、光の透過率が良い光学特性が良好な生分解性樹脂で形成する。レーザ光２０が照射されないダミー基板として記録・再生に影響がない基板６は、耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂を用いて形成する。
【００２６】
上記したように、同じ材料の生分解樹脂においても結晶化度が高くなると、耐熱性、機械的強度が向上する。そこで、同じ、三井化学株式会社製の「レイシア」の中で銘柄「Ｈ−１００Ｊ」を用いて、温度８０℃、湿度４０％にて、１５分から２時間アニールして、各アニール時間における結晶化度とその時の時の透過率を測定した結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
表１に示すように、アニール時間が増えるにつれ、結晶化度は増え、６０分を越えると結晶化度は飽和した。また、透過率は、結晶化度が大きくなるにつれ低くなっている。結晶化度が０％の時には、８５％あった透過率が結晶化度３３％では、透過率が７８％に落ちている。このように、結晶化度を高くすると、透過率が悪くなる。従って、レーザ光が入射される側の基板２には、結晶化度が低い基板を用いる方が良く、結晶化度が０％のものが一番透過率が良いので、この実施形態では、レーザ光が入射される基板２に結晶化度が０％のものを用いた。
【００２９】
また、結晶化度が高くなると、融点、破断強度、ヤング率などの耐熱性、機械的強度は増加する。例えば、結晶化度が３０％になると、１割以上それぞれの強度等は増加する。上記したアニールでは、結晶化度が３４％程度で飽和したが、用いる樹脂の成分等により異なるので、材料等を選択することで結晶度を上げることが出来る。また、樹脂成型時の製造方法を変えても結晶度を変化させることができる。例えば、樹脂成型時に急冷などの方法を用いることで、更に結晶化度を上げることは可能である。よって、この実施形態では、記録・再生に影響がないダミー基板である基板６に、結晶化度の高い生分解性樹脂基板を用いる。
【００３０】
このように構成することで、記録・再生に影響がないダミー基板に耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂基板を用いることで、２枚の基板を貼り合わせた生分解性樹脂からなる光ディスクの耐熱性、機械的強度を向上させることができる。
【００３１】
次に、「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した光ディスクを温度８０℃、湿度４０％にて２時間アニールしたときの耐熱性特性を調べた。耐熱性の特性は、ＣＤ構成の基板を作成して基板の反りを測定した。測定は、次の状態でそれぞれ行った。基板を作成した初期状態の時の基板の反り、温度８０℃、湿度４０％にて２時間アニールした時の基板の反り、アニール後、温度６０℃、湿度４０％で２時間の耐熱試験を施した時の基板の反り、温度６５℃、湿度４０％で２時間の耐熱試験を施した時の基板の反りの測定を行った。また、参考までに、同じ「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した光ディスクにアニールを施さずに、上記と同じ耐熱試験を行った。サンプルとしての光ディスクは、「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した厚さ１．２ｍｍの基板の表面に、光記録層、保護膜、印刷層を積層したものである。
【００３２】
光ディスクの反りは基板の反り角で測定した。反り角は、図９に示すように、入射光１２０と反射光１２１の角度αを測定することにより算出する。すなわち、基板１０２の読み取り面１０６の基準面１２２に直交するように、レーザからの入射光１２０を基板１０２の読み取り面１０６側から与える。そして、記録層１０３で反射させ、入射光１２０と反射光１２１との間の角度を算出する。反り角としては径方向の反り角と接線方向の反り角とがあるが、この測定では、光ディスクの中心から径方向位置における２５ｍｍ、４０ｍ、５５ｍｍの３カ所の径方向の反り角と接線方向の反り角の平均したものを反り角として算出した。なお、反り角のマイナスはピックアップ側に向かって基板が反った場合、反り角のプラスはピックアップ側から遠ざかる方向に反った場合である。
【００３３】
反り角を測定した結果を表２及び表３に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
表２及び表３より、アニールを行い結晶化率を向上させると、耐熱性が向上することが分かる。アニール後は、反り角が一番大きな箇所である光ディスクの最外周近傍の径位置５５ｍｍのところで、−０．６３度、−０．５１度であった。それが、耐熱試験後も−０．５１度、−０．６１度と殆ど変化が無く耐熱性が向上していることが分かる。これに対して、同じ「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した光ディスクにアニールを施さずに、耐熱試験を行ったものは、いずれも測定不能なほど基板に反りが発生した。
【００３７】
よって、ダミー基板６を「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した後、例えば、温度８０℃、湿度４０％にて２時間アニールして、結晶化率を上げて耐熱性などの強度を向上させる。また、このときの基板の反りは表２、表３に示すように、最大でも−０．６３度であるからダミー基板として用いても問題はない。そして、このダミー基板に「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した基板２を貼り合わせることで、耐熱性に優れた光ディスクが提供できる。
【００３８】
尚、上記した実施形態においては、同じ材料の生分解性樹脂を用いて、その結晶度の違うものを基板２、基板６に用いたが、記録・再生に影響がないダミー基板となる基板６には、耐熱性、機械的強度に優れた、例えば、不透明な生分解性樹脂を用いても良い。このような材料としては、例えば、三井化学株式会社製の「レイシア」の中で銘柄「Ｍ−１５１ＳＱ０４」を用いることができる。この「Ｍ−１５１ＳＱ０４」は熱変形温度（０．４５Ｍｐａ）が６６℃であり、「Ｈ−１００Ｊ」の５３℃に比べて２０％以上耐熱性に優れる。また、アイゾット衝撃強度も「Ｍ−１５１ＳＱ０４」が４３Ｊ／ｍに対して、「Ｈ−１００Ｊ」が２９Ｊ／ｍと機械的強度も優れている。この「Ｍ−１５１ＳＱ０４」を用いてダミー基板となる基板６を形成し、２枚の基板を貼り合わせた生分解性樹脂からなる光ディスクの耐熱性、機械的強度を向上させることができる。
【００３９】
図３は、この発明の第２の実施形態を示す模式的断面図である。尚、図１及び図２と同じ構成の部分には同じ符号を付し、説明の重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。
【００４０】
図１及び図２に示す第１の実施形態は、レーザ光の入射側の基板２に微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を設けている。これに対して、この第２の実施形態は、レーザ光が入射されない側の基板６ａに微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を設けたものである。即ち、耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂からなる基板６ａに微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を設けたものである。
【００４１】
図３は、この発明の第２の実施形態としての相変化光ディスクの構造を示し、約０．６ｍｍ厚の基板６ａにトラッキング用のグルーブ６１がスタンパで形成され、グループ間にランド６２が形成されている。このトラッキング用のグルーブ６１上に反射層３４が形成され、この反射層３４上に誘電体層３３、記録層３２、誘電体層３１が設けられる。誘電体層３３、記録層３２、誘電体層３１、反射層３４で光記録層３が構成される。そして、光記録層３上に保護層４が設けられ、この保護層４に接着層５が設けられる。
【００４２】
この接着層５により、光入射側の透光率等光学特性に優れた生分解性樹脂により形成された膜厚０．６ｍｍの基板２ａが貼り合わされている。そして、基板２ａ側からレーザ光２０が照射される。
【００４３】
基板２側からレーザ光が入射されるので、この基板２は、光学特性が良好な結晶化していない生分解性樹脂が用いられる。同じ材料の生分解樹脂においても結晶化度が高くなると、光学特性は落ちるが、前述したように耐熱性、機械的強度が向上する。そこで、基板６ａには、結晶化した生分解性樹脂を用いている。
【００４４】
尚、上記した実施形態においては、同じ材料の生分解性樹脂を用いて、その結晶度の違うものを基板２、基板６に用いたが、記録・再生に影響がないダミー基板となる基板６には、耐熱性、機械的強度に優れた、例えば、不透明な生分解性樹脂を用いても良い。このような材料としては、例えば、三井化学株式会社製の「レイシア」の中で銘柄「Ｍ−１５１ＳＱ０４」を用いることができる。この「Ｍ−１５１ＳＱ０４」は熱変形温度（０．４５Ｍｐａ）が６６℃であり、「Ｈ−１００Ｊ」の５３℃に比べて２０％以上耐熱性に優れる。また、アイゾット衝撃強度も「Ｍ−１５１ＳＱ０４」が４３Ｊ／ｍに対して、「Ｈ−１００Ｊ」が２９Ｊ／ｍと機械的強度も優れている。この「Ｍ−１５１ＳＱ０４」を用いてダミー基板となる基板６を形成し、２枚の基板を貼り合わせた生分解性樹脂からなる光ディスクの耐熱性、機械的強度を向上させることができる。
【００４５】
上記のように、微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を耐熱性、機械的強度が向上した基板６ａに設けることで、ピットまたはグループなどが崩れず、また、温度が上昇しても耐熱性に優れているので、安定した再生が得られる。
【００４６】
上記した実施形態においては、片面に１つの記録領域を設けているが、これに限らず片面に２つの記録層を有するものなど複数の記録層を有するものにも、この発明は、適用することができる。
【００４７】
図４は、この発明の第３の実施形態を示す模式的断面斜視図である。上記した第１、第２の実施形態においては、ＤＶＤディスクにつき説明したが、この第３の実施形態は、ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）に、この発明を適用したものである。ブルーレイディスクもＤＶＤディスクもディスクの厚さは、１．２ｍｍであるが、構造は相違する。ブルーレイディスクは、１．１ｍｍのディスク基板に、０．１ｍｍのカバー層を設けた構造になっている。この第３の実施形態においては、１．１ｍｍのディスク基板に、耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂を用い、光が入射されるカバー層に光学特性が良好な結晶化していない生分解性樹脂を用いる。Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃは、日本では登録商標である。
【００４８】
図４に従い、この発明の第３の実施形態につき説明する。１．１ｍｍ厚の生分解性樹脂からなる基板１１に微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブがスタンパで形成され、この基板１１上に反射層１２、保護層１３、記録層１４、保護層１５が形成されている。保護層１５に接着層（図示しない）が設けられる。
【００４９】
この接着層により、光入射側の透光率等光学特性に優れた生分解性樹脂により形成された膜厚０．１ｍｍのカバー層１６が貼り合わされている。そして、カバー層１６側からレーザ光２０が照射される。
【００５０】
カバー層１６側からレーザ光が入射されるので、このカバー層１６は、光学特性が良好な結晶化していない生分解性樹脂が用いられる。同じ材料の生分解樹脂においても結晶化度が高くなると、光学特性は落ちるが、耐熱性、機械的強度が向上する。そこで、基板１１には、結晶化した生分解性樹脂を用いている。
【００５１】
上記のように、微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を耐熱性、機械的強度が向上した基板１１に設けることで、ピットまたはグループなどが崩れず、また、温度が上昇しても耐熱性に優れているので、安定した再生が得られる。
【００５２】
図５は、この発明の第４の実施形態にかかる光ディスクを示す概略断面図である。この第４の実施形態は、第１の実施形態の光ディスクに更に耐熱性を向上させるものである。
【００５３】
この第４の実施形態においては、光入射側の基板２の光入射面上にスパッタ法により、誘電体膜８が設けられている。この誘電体膜８としては、窒化シリコン膜又は窒化アルミニウム膜が用いられる。
【００５４】
ところで、基板２（又は基板６）の材料である生分解性樹脂、誘電体膜８の材料である窒化シリコン、窒化アルミニウムの線膨張係数は、生分解性樹脂が、８．８×１０-5／℃、窒化シリコン膜が、２．９×１０-6／℃、窒化アルミニウム膜が、４．６×１０-6／℃である。線膨張率が大きい生分解性樹脂からなる基板２（又は基板６）に線膨張係数が小さい誘電体膜８を被着させることで、温度上昇による反りが張力の均衡により抑制できる。
【００５５】
基板２の光入射面上には、窒化シリコン膜又は窒化アルミニウム膜からなる誘電体膜８がスパッタ法により設けられる。
【００５６】
この誘電体膜８の成膜の一例につき説明する。成膜は、例えば、図６及び図７に示すようなＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて成膜される。図６に示すように、このスパッタリング装置は、真空チャンバー１１０内に円盤状のターゲット１１２が設置される。ターゲット１１２は、窒化シリコン膜の時にはシリコンが窒化アルミニウム膜の時にはアルミニウムが用いられる。
【００５７】
スパッタリングガスには、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガスが用いられ、マスフローコントローラー１１３、１１３によりガス流量を制御し、チャンバー１１０内に導入される。成膜時の混合ガス圧力は０．９３Ｐａで一定とし、ガス混合比は、Ａｒ流量５０ｓｃｃｍに対して、Ｎ2を３ｃｃｍ混入させている。そして、光ディスク１０１は、基板ホルダー１１１にセットされる。基板ホルダー１１１はモータ１１４により回転し、基板ホルダー１１１にセットされた光ディスク１０１は自公転するように回る。即ち、図７に示すように、基板ホルダー１１１には、基板取付ホルダー１１１ａが設けられ、基板ホルダー１１１自体も回転するが、基板取付ホルダー１１１ａも回転するように構成されている。この結果、基板取付ホルダー１１１ａにセットされた光ディスク１０１は、装置に対して自公転することになる。そして、ターゲット１１２には、ＲＦ電源１１５からマッチングボックス１１６を介してインピーダンス制御されて、ＲＦ電力が与えられる。
【００５８】
上記した装置において、誘電体膜８としてシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成した。ターゲット１１２は、シリコン（Ｓｉ）ターゲットを用い、基板ホルダー１１１の回転スピードを２０ｒｐｍとし、成膜レート３０Å／ｍｉｎで成膜した。このとき、光ディスク１０１は、自公転するので、良好な膜厚分布を得ることができると共に、ターゲット１１２上を通過する時のみデポジションが行われるため、基板温度の上昇を抑えることができる。上記した成膜条件により、基板温度４０℃以下の低温で成膜を行うことができた。
【００５９】
次に、図８に示すように、基板１０２の表面に、光記録層１０３、保護層１０４を積層し、そして、基板１０２の光入射面に誘電体膜８を形成した光ディスクを用意した。この光ディスクに耐熱性試験を行った。基板１０２の材料は、三井化学株式会社製の「レイシア」の中で銘柄「Ｈ−１００Ｊ」を用い、光記録層１０３は、膜厚４０ｎｍのアルミニウムの薄膜、保護層１０４は、例えば、生分解性樹脂をスピンコートして塗設した後、塗膜を硬化させて形成した。上記した図８に示す構造の光ディスクにおいて、誘電体膜８として、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成し、５０℃、湿度４０％の条件で５時間の耐熱試験を行った。シリコン窒化（ＳｉＮ）膜の膜厚は、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、３００ｎｍの３通りの光ディスクを用意した。そして、耐熱試験前と試験後の基板の反りを測定した。
【００６０】
光ディスクの反りは基板の反り角で測定した。前述と同様に、反り角は、図９に示すように、入射光１２０と反射光１２１の角度αを測定することにより算出する。この測定では、光ディスクの中心から径方向位置における２２ｍｍから６０ｍｍまでの間の径方向の反り角と接線方向の反り角の平均したものを反り角として算出した。なお、反り角のマイナスはピックアップ側に向かって基板が反った場合、反り角のプラスはピックアップ側から遠ざかる方向に反った場合である。
【００６１】
図１０は、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜が１００ｎｍのもの、図１１は、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜が１５０ｎｍのもの、図１２は、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜が１５０ｎｍのものを測定した結果である。
【００６２】
図１０ないし図１２より、１００ｎｍ、１５０ｎｍの膜厚より、３００ｎｍの膜厚の方が反りの抑制効果が顕著であり、３００ｎｍの膜厚のシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を設けた光ディスク１によると、反り角が１．５度程度であり、反りの発生を殆ど抑制できた。よって、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜をある程度厚くする方が反りの発生の抑制の効果があり、３００ｎｍの厚さのシリコン窒化（ＳｉＮ）膜からなる誘電体膜８であれば反りを十分に抑制できる。
【００６３】
このように、誘電体膜８を設けることにより、より耐熱性を向上させることができる。
【００６４】
尚、図１０及び図１１に示すものにおいては、耐熱後の反り角の測定において、所々測定できていない箇所がある。これは、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）膜にクラックなどが発生し、測定不能になったからである。
【００６５】
また、上記した実施例においては、光ディスクの光入射面に誘電体膜８を設けて反りの抑制を確認した。もちろん、光ディスクの表裏面の双方に誘電体膜８を設けても反りの抑制を図ることができる。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】この発明の第１の実施形態の光ディスクとしてのＤＶＤディスクを示す模式的断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態としてのＤＶＤディスクの一例としての相変化光ディスクの構造を示す部分断面斜視図である
【図３】この発明の第２の実施形態としてのＤＶＤディスクの一例としての相変化光ディスクの構造を示す部分断面斜視図である。
【図４】この発明の第３の実施形態を示す模式的断面斜視図である。
【図５】この発明の第４の実施形態にかかる光ディスクを示す平面図である。
【図６】この発明の製造に用いられるＲＦマグネトロンスパッタリング装置の構成を示す概略図である。
【図７】この発明の製造に用いられるＲＦマグネトロンスパッタリング装置の基板ホルダーを示す平面図である。
【図８】この発明の耐熱特性を測定するために、光入射面に誘電体膜を設けた光ディスクの構造を示す模式的断面図である。
【図９】光ディスクの基板の反り角を説明する模式図である。
【図１０】この発明による光ディスクの耐熱試験の結果を示す測定図である。
【図１１】この発明による光ディスクの耐熱試験の結果を示す測定図である。
【図１２】この発明による光ディスクの耐熱試験の結果を示す測定図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 光ディスク
２ 基板
３ 光記録層
４ 保護層
５ 接着層
６ 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタル多目的ディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ：ＤＶＤ）など、少なくとも一方に情報記録部を有する２枚の基板を貼り合わせた構造の光ディスクに関するものであり、環境負荷の少ない光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ用情報のみならず、音声や静止画像、動画像などの情報がディジタル化され、取り扱う情報が膨大になっている。かかる大容量の情報を格納するメディアとして光ディスクが用いられている。光ディスクには、ポリカーボネート樹脂などの透明基板に情報記録層を成膜した単板タイプと、記録容量の増大を目的に単板タイプのディスク２枚を貼り合わせて両面に情報記録層を設けた貼り合わせ構造タイプとがある。しかし、近年、記録媒体の高密度化要求がますます強くなり、透明基板を貼り合わせる場合を含め、光ディスクは貼り合わせ構造タイプが多く用いられている。
【０００３】
ところで、上記した光ディスクにおいては、不要になった際には、基板としてポリカーボネイト樹脂を用いているため、焼却ないし埋め立て等により廃棄しなければならず、廃棄物処理についての問題がある。環境問題から何らかの対策をとることが望まれる。
【０００４】
かかる問題点に鑑み光記録媒体の基材に自然界において分解可能な基材である生分解樹脂を用いた光ディスクが提案されている（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２０００−１１４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、生分解性樹脂を用いた光ディスクにおいては、生分解性樹脂のガラス転移温度が６０℃程度と非常に低い。このため、記録再生中などの温度上昇により、ディスクに大きな反りが発生するなど、熱耐久性に乏しい等の難点があった。
【０００６】
この発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたものにして、生分解性樹脂を用いたディスクの熱耐久性等の強度を向上させることをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の光ディスクは、少なくとも一方に情報記録部を有する２枚の基材を貼り合わせた光ディスクにおいて、光入射側の基材が生分解性樹脂からなる透光性樹脂材で構成され、光入射側に位置しない基材が前記光入射側の基材より耐熱強度が大きい生分解性樹脂で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明は、光入射側に位置しない基材が前記光入射側の基材より結晶化度が高い生分解性樹脂を用いればよい。
【０００９】
更に、光入射側に位置しない基材がダミー基板にすることができる。また、光入射側に位置しない基材に、情報記録部を形成することができる。
【００１０】
前記ディスクの少なくとも片側の面を誘電膜で被覆するとよく、前記光ディスクの光入射面に誘電体膜を被覆するように構成することができる。
【００１１】
前記誘電体膜は窒化シリコン膜又は窒化アルミニウム膜で構成できる。そして、前記誘電体膜として膜厚３００ｎｍの窒化シリコン膜を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、この発明によれば、一方の基材に耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂を用いることで、２枚の基材を貼り合わせた生分解性樹脂からなる光ディスクの耐熱性、機械的強度を向上させることができる。
【００１３】
更に、生分解製樹脂より線膨張係数の小さい誘電体膜を設けることで、温度上昇により基板の反りを抑制でき、より熱耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１５】
図１は、この発明の第１の実施形態の光ディスクとしてのＤＶＤディスクを示す模式的断面図、図２は、この発明の第１の実施形態としてのＤＶＤディスクの一例として、相変化光ディスクの構造を示す部分断面斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、この光ディスク１は、円盤状の透光性基板２の主面上に光記録層３、保護層４が設けられ、この保護層４に接着層５により樹脂基板６が貼り合わされる。そして、樹脂基板６上に印刷層７が設けられる。光記録層３は、透光性基板２に形成された微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域と、この上に設けられた反射層とで構成されている。尚、保護層４を設けていない光ディスクもあり、必要に応じて、保護層４は省略することも出来る。
【００１７】
この光ディスク１は、例えば、約０．６ｍｍ厚の基板２と同じく約０．６ｍｍ厚の基板６とを貼り合わせた片面記録型のＤＶＤディスクであり、印刷層７側の基板６は記録・再生に影響がないダミー基板となっている。尚、基板の厚みは、約０．６ｍｍとしているが、基板２、６の厚みは、用いる樹脂の屈折率により若干異なる。すなわち、用いる樹脂の屈折率により基板の厚みが異なる。これは樹脂としてポリカーボネートを用いたときの基板の厚みを０．６ｍｍとし、このポリカーボネートの屈折率（１．５８）と基板の厚みとの積と等しくなるようにして互換性等を確保しているからである。生分解性樹脂は、ポリカーボネートの屈折率より小さいので、基板の厚みは０．６ｍｍより２％前後厚くなる。
【００１８】
図２は、ＤＶＤディスクの一例として、相変化光ディスクの構造を示す部分断面斜視図である。図２に示すように、約０．６ｍｍ厚の基板２にトラッキング用のグルーブがスタンパで形成され、グループ間にランドが形成されている。誘電体層３１、記録層３２、誘電体層３３、反射層３４で光記録層３が構成される。そして、保護層４が設けられ、この保護層４に接着層５によりダミー基板として膜厚約０．６ｍｍの基板６が貼り合わされている。そして、基板２側からレーザ光２０が照射される。
【００１９】
上記基板２は、環境等を考慮して、自然界において分解可能な基材である生分解樹脂により、いわゆる一体的に形成された射出成形樹脂基板である。また、基板６も同じく自然界において分解可能な基材である生分解樹脂により、いわゆる一体的に形成された射出成形樹脂基板で構成されるが、上記したように、記録・再生に影響がないので、光学特性を犠牲にして耐熱性、機械強度等が優れた生分解性樹脂を用いている。
【００２０】
自然界で分解される樹脂は、微生物で分解される生分解樹脂や水分や紫外線などで分解される樹脂であり、透明性を兼ね備えた生分解性樹脂として、例えば、とうもろこしから抽出されるポリ乳酸（ＰＬＡ）を主原料とした樹脂が代表的であり、たとえば、トヨタ自動車株式会社製の「ラクティ（商品名）」、三井化学株式会社製の「レイシア（商品名）」およびユニチカ株式会社製の「テラマック（商品名）」がある。なお、ラクティ、レイシア、テラマックは、日本では登録商標である。
【００２１】
この光ディスク１は、基板２側からレーザ光が入射されるので、この基板２は、光学特性が良好な生分解性樹脂が用いられる。同じ材料の生分解樹脂においても結晶化度が高くなると、光学特性は落ちるが、耐熱性、機械的強度が向上する。そこで、基板６には、結晶化した生分解性樹脂を用い、基板２には光学特性を優先して結晶化しない生分解性樹脂を用いている。
【００２２】
誘電体保護膜３１、３３には、例えば、ＺｎＳとＳｉＯ2の混合物からなる誘電体が、記録層３２には、ＡｇＩｎＳｂＴｅまたはＧｅＳｂＴｅ相変化層が用いられる。また、反射層３４も、酸素や水などにより分解される自然界で分解される材料および埋蔵鉱物などの自然界に存在する材料のいずれか一方から形成される。たとえば、アルミニウム、鉄の単層膜または多層膜若しくはその合金が用いられる。また、鉄を用いる場合は反射率が低いため、鉄の薄膜にさらに酸化ケイ素の薄膜およびシリコンの薄膜を積層させた多層膜を用いればよい。
【００２３】
反射層３４の上に形成される保護層４も基板２と同様の自然界において分解可能な基材である生分解樹脂が用いられる。保護層４は、例えば、生分解性樹脂をスピンコートして塗設した後、塗膜を硬化させて形成することができる。このような保護層４の厚さは、通常、０．１〜１００μｍ程度である。
【００２４】
透光性基板２上に光記録層３、保護層４が形成されたディスクとダミー基板としての基板６とを接着層５で貼り合わせる。この接着層５は、紫外線硬化樹脂を用いてもよいが、好ましくは、生分解性接着材からなる接着層で貼り合わせる方がよい。生分解性の接着材を用いれば、接着層も自然界で分解されるので好ましい。この生分解性接着材としては、膠、ゼラチン、デンプンなどの接着剤のほか乳酸系樹脂を用いることができる。例えば、膠を用いる場合には、膠溶液にし、保護膜４上にスピンコートなどにより塗設した後、基板６を接着させればよい。
【００２５】
上記したように、レーザ光が入射される側の基板２は、光の透過率が良い光学特性が良好な生分解性樹脂で形成する。レーザ光２０が照射されないダミー基板として記録・再生に影響がない基板６は、耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂を用いて形成する。
【００２６】
上記したように、同じ材料の生分解樹脂においても結晶化度が高くなると、耐熱性、機械的強度が向上する。そこで、同じ、三井化学株式会社製の「レイシア」の中で銘柄「Ｈ−１００Ｊ」を用いて、温度８０℃、湿度４０％にて、１５分から２時間アニールして、各アニール時間における結晶化度とその時の時の透過率を測定した結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
表１に示すように、アニール時間が増えるにつれ、結晶化度は増え、６０分を越えると結晶化度は飽和した。また、透過率は、結晶化度が大きくなるにつれ低くなっている。結晶化度が０％の時には、８５％あった透過率が結晶化度３３％では、透過率が７８％に落ちている。このように、結晶化度を高くすると、透過率が悪くなる。従って、レーザ光が入射される側の基板２には、結晶化度が低い基板を用いる方が良く、結晶化度が０％のものが一番透過率が良いので、この実施形態では、レーザ光が入射される基板２に結晶化度が０％のものを用いた。
【００２９】
また、結晶化度が高くなると、融点、破断強度、ヤング率などの耐熱性、機械的強度は増加する。例えば、結晶化度が３０％になると、１割以上それぞれの強度等は増加する。上記したアニールでは、結晶化度が３４％程度で飽和したが、用いる樹脂の成分等により異なるので、材料等を選択することで結晶度を上げることが出来る。また、樹脂成型時の製造方法を変えても結晶度を変化させることができる。例えば、樹脂成型時に急冷などの方法を用いることで、更に結晶化度を上げることは可能である。よって、この実施形態では、記録・再生に影響がないダミー基板である基板６に、結晶化度の高い生分解性樹脂基板を用いる。
【００３０】
このように構成することで、記録・再生に影響がないダミー基板に耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂基板を用いることで、２枚の基板を貼り合わせた生分解性樹脂からなる光ディスクの耐熱性、機械的強度を向上させることができる。
【００３１】
次に、「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した光ディスクを温度８０℃、湿度４０％にて２時間アニールしたときの耐熱性特性を調べた。耐熱性の特性は、ＣＤ構成の基板を作成して基板の反りを測定した。測定は、次の状態でそれぞれ行った。基板を作成した初期状態の時の基板の反り、温度８０℃、湿度４０％にて２時間アニールした時の基板の反り、アニール後、温度６０℃、湿度４０％で２時間の耐熱試験を施した時の基板の反り、温度６５℃、湿度４０％で２時間の耐熱試験を施した時の基板の反りの測定を行った。また、参考までに、同じ「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した光ディスクにアニールを施さずに、上記と同じ耐熱試験を行った。サンプルとしての光ディスクは、「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した厚さ１．２ｍｍの基板の表面に、光記録層、保護膜、印刷層を積層したものである。
【００３２】
光ディスクの反りは基板の反り角で測定した。反り角は、図９に示すように、入射光１２０と反射光１２１の角度αを測定することにより算出する。すなわち、基板１０２の読み取り面１０６の基準面１２２に直交するように、レーザからの入射光１２０を基板１０２の読み取り面１０６側から与える。そして、記録層１０３で反射させ、入射光１２０と反射光１２１との間の角度を算出する。反り角としては径方向の反り角と接線方向の反り角とがあるが、この測定では、光ディスクの中心から径方向位置における２５ｍｍ、４０ｍ、５５ｍｍの３カ所の径方向の反り角と接線方向の反り角の平均したものを反り角として算出した。なお、反り角のマイナスはピックアップ側に向かって基板が反った場合、反り角のプラスはピックアップ側から遠ざかる方向に反った場合である。
【００３３】
反り角を測定した結果を表２及び表３に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
表２及び表３より、アニールを行い結晶化率を向上させると、耐熱性が向上することが分かる。アニール後は、反り角が一番大きな箇所である光ディスクの最外周近傍の径位置５５ｍｍのところで、−０．６３度、−０．５１度であった。それが、耐熱試験後も−０．５１度、−０．６１度と殆ど変化が無く耐熱性が向上していることが分かる。これに対して、同じ「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した光ディスクにアニールを施さずに、耐熱試験を行ったものは、いずれも測定不能なほど基板に反りが発生した。
【００３７】
よって、ダミー基板６を「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した後、例えば、温度８０℃、湿度４０％にて２時間アニールして、結晶化率を上げて耐熱性などの強度を向上させる。また、このときの基板の反りは表２、表３に示すように、最大でも−０．６３度であるからダミー基板として用いても問題はない。そして、このダミー基板に「Ｈ−１００Ｊ」を用いて形成した基板２を貼り合わせることで、耐熱性に優れた光ディスクが提供できる。
【００３８】
尚、上記した実施形態においては、同じ材料の生分解性樹脂を用いて、その結晶度の違うものを基板２、基板６に用いたが、記録・再生に影響がないダミー基板となる基板６には、耐熱性、機械的強度に優れた、例えば、不透明な生分解性樹脂を用いても良い。このような材料としては、例えば、三井化学株式会社製の「レイシア」の中で銘柄「Ｍ−１５１ＳＱ０４」を用いることができる。この「Ｍ−１５１ＳＱ０４」は熱変形温度（０．４５Ｍｐａ）が６６℃であり、「Ｈ−１００Ｊ」の５３℃に比べて２０％以上耐熱性に優れる。また、アイゾット衝撃強度も「Ｍ−１５１ＳＱ０４」が４３Ｊ／ｍに対して、「Ｈ−１００Ｊ」が２９Ｊ／ｍと機械的強度も優れている。この「Ｍ−１５１ＳＱ０４」を用いてダミー基板となる基板６を形成し、２枚の基板を貼り合わせた生分解性樹脂からなる光ディスクの耐熱性、機械的強度を向上させることができる。
【００３９】
図３は、この発明の第２の実施形態を示す模式的断面図である。尚、図１及び図２と同じ構成の部分には同じ符号を付し、説明の重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。
【００４０】
図１及び図２に示す第１の実施形態は、レーザ光の入射側の基板２に微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を設けている。これに対して、この第２の実施形態は、レーザ光が入射されない側の基板６ａに微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を設けたものである。即ち、耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂からなる基板６ａに微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を設けたものである。
【００４１】
図３は、この発明の第２の実施形態としての相変化光ディスクの構造を示し、約０．６ｍｍ厚の基板６ａにトラッキング用のグルーブ６１がスタンパで形成され、グループ間にランド６２が形成されている。このトラッキング用のグルーブ６１上に反射層３４が形成され、この反射層３４上に誘電体層３３、記録層３２、誘電体層３１が設けられる。誘電体層３３、記録層３２、誘電体層３１、反射層３４で光記録層３が構成される。そして、光記録層３上に保護層４が設けられ、この保護層４に接着層５が設けられる。
【００４２】
この接着層５により、光入射側の透光率等光学特性に優れた生分解性樹脂により形成された膜厚０．６ｍｍの基板２ａが貼り合わされている。そして、基板２ａ側からレーザ光２０が照射される。
【００４３】
基板２側からレーザ光が入射されるので、この基板２は、光学特性が良好な結晶化していない生分解性樹脂が用いられる。同じ材料の生分解樹脂においても結晶化度が高くなると、光学特性は落ちるが、前述したように耐熱性、機械的強度が向上する。そこで、基板６ａには、結晶化した生分解性樹脂を用いている。
【００４４】
尚、上記した実施形態においては、同じ材料の生分解性樹脂を用いて、その結晶度の違うものを基板２、基板６に用いたが、記録・再生に影響がないダミー基板となる基板６には、耐熱性、機械的強度に優れた、例えば、不透明な生分解性樹脂を用いても良い。このような材料としては、例えば、三井化学株式会社製の「レイシア」の中で銘柄「Ｍ−１５１ＳＱ０４」を用いることができる。この「Ｍ−１５１ＳＱ０４」は熱変形温度（０．４５Ｍｐａ）が６６℃であり、「Ｈ−１００Ｊ」の５３℃に比べて２０％以上耐熱性に優れる。また、アイゾット衝撃強度も「Ｍ−１５１ＳＱ０４」が４３Ｊ／ｍに対して、「Ｈ−１００Ｊ」が２９Ｊ／ｍと機械的強度も優れている。この「Ｍ−１５１ＳＱ０４」を用いてダミー基板となる基板６を形成し、２枚の基板を貼り合わせた生分解性樹脂からなる光ディスクの耐熱性、機械的強度を向上させることができる。
【００４５】
上記のように、微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を耐熱性、機械的強度が向上した基板６ａに設けることで、ピットまたはグループなどが崩れず、また、温度が上昇しても耐熱性に優れているので、安定した再生が得られる。
【００４６】
上記した実施形態においては、片面に１つの記録領域を設けているが、これに限らず片面に２つの記録層を有するものなど複数の記録層を有するものにも、この発明は、適用することができる。
【００４７】
図４は、この発明の第３の実施形態を示す模式的断面斜視図である。上記した第１、第２の実施形態においては、ＤＶＤディスクにつき説明したが、この第３の実施形態は、ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）に、この発明を適用したものである。ブルーレイディスクもＤＶＤディスクもディスクの厚さは、１．２ｍｍであるが、構造は相違する。ブルーレイディスクは、１．１ｍｍのディスク基板に、０．１ｍｍのカバー層を設けた構造になっている。この第３の実施形態においては、１．１ｍｍのディスク基板に、耐熱性、機械的強度に優れた生分解性樹脂を用い、光が入射されるカバー層に光学特性が良好な結晶化していない生分解性樹脂を用いる。Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃは、日本では登録商標である。
【００４８】
図４に従い、この発明の第３の実施形態につき説明する。１．１ｍｍ厚の生分解性樹脂からなる基板１１に微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブがスタンパで形成され、この基板１１上に反射層１２、保護層１３、記録層１４、保護層１５が形成されている。保護層１５に接着層（図示しない）が設けられる。
【００４９】
この接着層により、光入射側の透光率等光学特性に優れた生分解性樹脂により形成された膜厚０．１ｍｍのカバー層１６が貼り合わされている。そして、カバー層１６側からレーザ光２０が照射される。
【００５０】
カバー層１６側からレーザ光が入射されるので、このカバー層１６は、光学特性が良好な結晶化していない生分解性樹脂が用いられる。同じ材料の生分解樹脂においても結晶化度が高くなると、光学特性は落ちるが、耐熱性、機械的強度が向上する。そこで、基板１１には、結晶化した生分解性樹脂を用いている。
【００５１】
上記のように、微細な凹凸により情報を表すピット又はグルーブからなる記録領域を耐熱性、機械的強度が向上した基板１１に設けることで、ピットまたはグループなどが崩れず、また、温度が上昇しても耐熱性に優れているので、安定した再生が得られる。
【００５２】
図５は、この発明の第４の実施形態にかかる光ディスクを示す概略断面図である。この第４の実施形態は、第１の実施形態の光ディスクに更に耐熱性を向上させるものである。
【００５３】
この第４の実施形態においては、光入射側の基板２の光入射面上にスパッタ法により、誘電体膜８が設けられている。この誘電体膜８としては、窒化シリコン膜又は窒化アルミニウム膜が用いられる。
【００５４】
ところで、基板２（又は基板６）の材料である生分解性樹脂、誘電体膜８の材料である窒化シリコン、窒化アルミニウムの線膨張係数は、生分解性樹脂が、８．８×１０-5／℃、窒化シリコン膜が、２．９×１０-6／℃、窒化アルミニウム膜が、４．６×１０-6／℃である。線膨張率が大きい生分解性樹脂からなる基板２（又は基板６）に線膨張係数が小さい誘電体膜８を被着させることで、温度上昇による反りが張力の均衡により抑制できる。
【００５５】
基板２の光入射面上には、窒化シリコン膜又は窒化アルミニウム膜からなる誘電体膜８がスパッタ法により設けられる。
【００５６】
この誘電体膜８の成膜の一例につき説明する。成膜は、例えば、図６及び図７に示すようなＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用いて成膜される。図６に示すように、このスパッタリング装置は、真空チャンバー１１０内に円盤状のターゲット１１２が設置される。ターゲット１１２は、窒化シリコン膜の時にはシリコンが窒化アルミニウム膜の時にはアルミニウムが用いられる。
【００５７】
スパッタリングガスには、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガスが用いられ、マスフローコントローラー１１３、１１３によりガス流量を制御し、チャンバー１１０内に導入される。成膜時の混合ガス圧力は０．９３Ｐａで一定とし、ガス混合比は、Ａｒ流量５０ｓｃｃｍに対して、Ｎ2を３ｃｃｍ混入させている。そして、光ディスク１０１は、基板ホルダー１１１にセットされる。基板ホルダー１１１はモータ１１４により回転し、基板ホルダー１１１にセットされた光ディスク１０１は自公転するように回る。即ち、図７に示すように、基板ホルダー１１１には、基板取付ホルダー１１１ａが設けられ、基板ホルダー１１１自体も回転するが、基板取付ホルダー１１１ａも回転するように構成されている。この結果、基板取付ホルダー１１１ａにセットされた光ディスク１０１は、装置に対して自公転することになる。そして、ターゲット１１２には、ＲＦ電源１１５からマッチングボックス１１６を介してインピーダンス制御されて、ＲＦ電力が与えられる。
【００５８】
上記した装置において、誘電体膜８としてシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成した。ターゲット１１２は、シリコン（Ｓｉ）ターゲットを用い、基板ホルダー１１１の回転スピードを２０ｒｐｍとし、成膜レート３０Å／ｍｉｎで成膜した。このとき、光ディスク１０１は、自公転するので、良好な膜厚分布を得ることができると共に、ターゲット１１２上を通過する時のみデポジションが行われるため、基板温度の上昇を抑えることができる。上記した成膜条件により、基板温度４０℃以下の低温で成膜を行うことができた。
【００５９】
次に、図８に示すように、基板１０２の表面に、光記録層１０３、保護層１０４を積層し、そして、基板１０２の光入射面に誘電体膜８を形成した光ディスクを用意した。この光ディスクに耐熱性試験を行った。基板１０２の材料は、三井化学株式会社製の「レイシア」の中で銘柄「Ｈ−１００Ｊ」を用い、光記録層１０３は、膜厚４０ｎｍのアルミニウムの薄膜、保護層１０４は、例えば、生分解性樹脂をスピンコートして塗設した後、塗膜を硬化させて形成した。上記した図８に示す構造の光ディスクにおいて、誘電体膜８として、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成し、５０℃、湿度４０％の条件で５時間の耐熱試験を行った。シリコン窒化（ＳｉＮ）膜の膜厚は、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、３００ｎｍの３通りの光ディスクを用意した。そして、耐熱試験前と試験後の基板の反りを測定した。
【００６０】
光ディスクの反りは基板の反り角で測定した。前述と同様に、反り角は、図９に示すように、入射光１２０と反射光１２１の角度αを測定することにより算出する。この測定では、光ディスクの中心から径方向位置における２２ｍｍから６０ｍｍまでの間の径方向の反り角と接線方向の反り角の平均したものを反り角として算出した。なお、反り角のマイナスはピックアップ側に向かって基板が反った場合、反り角のプラスはピックアップ側から遠ざかる方向に反った場合である。
【００６１】
図１０は、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜が１００ｎｍのもの、図１１は、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜が１５０ｎｍのもの、図１２は、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜が１５０ｎｍのものを測定した結果である。
【００６２】
図１０ないし図１２より、１００ｎｍ、１５０ｎｍの膜厚より、３００ｎｍの膜厚の方が反りの抑制効果が顕著であり、３００ｎｍの膜厚のシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を設けた光ディスク１によると、反り角が１．５度程度であり、反りの発生を殆ど抑制できた。よって、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜をある程度厚くする方が反りの発生の抑制の効果があり、３００ｎｍの厚さのシリコン窒化（ＳｉＮ）膜からなる誘電体膜８であれば反りを十分に抑制できる。
【００６３】
このように、誘電体膜８を設けることにより、より耐熱性を向上させることができる。
【００６４】
尚、図１０及び図１１に示すものにおいては、耐熱後の反り角の測定において、所々測定できていない箇所がある。これは、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）膜にクラックなどが発生し、測定不能になったからである。
【００６５】
また、上記した実施例においては、光ディスクの光入射面に誘電体膜８を設けて反りの抑制を確認した。もちろん、光ディスクの表裏面の双方に誘電体膜８を設けても反りの抑制を図ることができる。
【００６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】この発明の第１の実施形態の光ディスクとしてのＤＶＤディスクを示す模式的断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態としてのＤＶＤディスクの一例としての相変化光ディスクの構造を示す部分断面斜視図である
【図３】この発明の第２の実施形態としてのＤＶＤディスクの一例としての相変化光ディスクの構造を示す部分断面斜視図である。
【図４】この発明の第３の実施形態を示す模式的断面斜視図である。
【図５】この発明の第４の実施形態にかかる光ディスクを示す平面図である。
【図６】この発明の製造に用いられるＲＦマグネトロンスパッタリング装置の構成を示す概略図である。
【図７】この発明の製造に用いられるＲＦマグネトロンスパッタリング装置の基板ホルダーを示す平面図である。
【図８】この発明の耐熱特性を測定するために、光入射面に誘電体膜を設けた光ディスクの構造を示す模式的断面図である。
【図９】光ディスクの基板の反り角を説明する模式図である。
【図１０】この発明による光ディスクの耐熱試験の結果を示す測定図である。
【図１１】この発明による光ディスクの耐熱試験の結果を示す測定図である。
【図１２】この発明による光ディスクの耐熱試験の結果を示す測定図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 光ディスク
２ 基板
３ 光記録層
４ 保護層
５ 接着層
６ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に情報記録部を有する２枚の基材を貼り合わせた光ディスクにおいて、光入射側の基材が生分解性樹脂からなる透光性樹脂材で構成され、光入射側に位置しない基材が前記光入射側の基材より耐熱強度が大きい生分解性樹脂で形成されていることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
光入射側に位置しない基材が前記光入射側の基材より結晶化度が高い生分解性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項３】
光入射側に位置しない基材がダミー基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク。
【請求項４】
光入射側に位置しない基材に、情報記録部を形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光ディスク。
【請求項５】
前記ディスクの少なくとも片側の面を誘電膜で被覆したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光ディスク。
【請求項６】
前記光ディスクの光入射面に誘電体膜を被覆したことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク。
【請求項７】
前記誘電体膜は窒化シリコン膜又は窒化アルミニウム膜であることを特徴とする請求項５又は６に記載の光ディスク。
【請求項８】
前記誘電体膜として膜厚３００ｎｍの窒化シリコン膜を設けたことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク。
【請求項１】
少なくとも一方に情報記録部を有する２枚の基材を貼り合わせた光ディスクにおいて、光入射側の基材が生分解性樹脂からなる透光性樹脂材で構成され、光入射側に位置しない基材が前記光入射側の基材より耐熱強度が大きい生分解性樹脂で形成されていることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
光入射側に位置しない基材が前記光入射側の基材より結晶化度が高い生分解性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項３】
光入射側に位置しない基材がダミー基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク。
【請求項４】
光入射側に位置しない基材に、情報記録部を形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光ディスク。
【請求項５】
前記ディスクの少なくとも片側の面を誘電膜で被覆したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光ディスク。
【請求項６】
前記光ディスクの光入射面に誘電体膜を被覆したことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク。
【請求項７】
前記誘電体膜は窒化シリコン膜又は窒化アルミニウム膜であることを特徴とする請求項５又は６に記載の光ディスク。
【請求項８】
前記誘電体膜として膜厚３００ｎｍの窒化シリコン膜を設けたことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３１９１４（Ｐ２００６−３１９１４Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７２３８７（Ｐ２００５−１７２３８７）
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（３０２０７０９４７）三洋マービック・メディア株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１３日（２００５．６．１３）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（３０２０７０９４７）三洋マービック・メディア株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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