JP7183171B2 - 光ディスク及び光ディスクの製造方法 - Google Patents

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Description

本願は両面型の光ディスク及びその製造方法を開示する。
光ディスクは、運用コストが低いことから、アクセス頻度が低いデータの長期保管用の記録媒体として、その大容量化が求められている。大容量の光ディスクとして、２枚の記録基板を貼り合せた両面型の光ディスクが知られている。両面型の光ディスクは、例えば、特許文献１、２に開示されているように、基板の片面側に記録層を有し該基板の反対面側に貼り合せ面を有する記録基板を、紫外線硬化型接着層を介して、一対にして貼り合せることにより作製可能である。
特開２０１５－１９７９３６号公報 特開２０１７－１７４４８７号公報
本発明者の新たな知見によれば、紫外線硬化型接着層を介して記録基板同士を貼り合せる場合、紫外線硬化型接着層の硬化が遅いという課題がある。
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、基板の片面側に記録層を有し、該基板の反対面側に貼り合せ面を有する記録基板が、一対にして貼り合された光ディスクであって、前記記録基板が紫外線硬化型接着層を介して貼り合されており、前記記録基板が前記基板の前記反対面側にガスバリア層を備えることを特徴とする、光ディスクを開示する。
「ガスバリア層」とは、上記の記録基板を構成する基板よりもガスの透過性の低い層で、記録基板から紫外線硬化型接着層へのガスの侵出を抑制可能な層をいう。ガスバリア層は有機物からなる層であっても無機物からなる層であっても有機物と無機物との混合物からなる層であってもよい。
本開示の光ディスクにおいては、平面視において前記ガスバリア層が前記記録層と対応する形状を有しており、前記ガスバリア層の内径が前記記録層の内径と同等以下、及び／又は、前記ガスバリア層の外径が前記記録層の外径と同等以上であることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいては、平面視において前記ガスバリア層が前記基板と対応する形状を有しており、前記基板の内周部に前記ガスバリア層が形成されていない領域（Ｘ）、及び／又は、前記基板の外周部に前記ガスバリア層が形成されていない領域（Ｙ）を有し、前記領域（Ｘ）の内周端が前記基板の内周端と一致する位置に、前記領域（Ｘ）の外周端が前記基板の内周端から０．２ｍｍ以上２２．５ｍｍ以下の位置にあり、前記領域（Ｙ）の外周端が前記基板の外周端と一致する位置に、前記領域（Ｙ）の内周端が前記基板の外周端から０．２ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の位置にあることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記ガスバリア層が、金属、金属酸化物、金属窒化物及び金属硫化物から選択される少なくとも１種の無機物からなることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記ガスバリア層の厚みが２ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記ガスバリア層の屈折率が１．４以上３．０以下であることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記ガスバリア層の消衰係数が１以下であることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記基板がポリカーボネート樹脂からなることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記記録基板は波長３６０ｎｍの光を透過させた際の透過率が３％以下であることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記記録層は３０ｎｍ以上の厚みを有する金属層を含むことが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記記録基板の厚みが４００μｍ以上１４００μｍ以下であることが好ましい。
本開示の光ディスクにおいて、前記紫外線硬化型接着層の厚みが１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
本願は上記課題を解決するための手段の一つとして、基板の片面側に記録層を形成し、該基板の反対面側にガスバリア層を形成して、記録基板を得る、第１工程、及び、前記記録基板を２枚用意し、前記基板の前記反対面側を貼り合せ面として、前記記録基板同士をラジカル重合系紫外線硬化型接着層を介して貼り合せる、第２工程、を備える、光ディスクの製造方法を開示する。
本開示の製造方法においては、前記第２工程において、前記記録基板の前記記録層が形成された面から、及び／又は、前記記録基板の側面から、紫外線を照射して、前記ラジカル重合系紫外線硬化型接着層を硬化させることが好ましい。
本開示の製造方法においては、前記第２工程において、一方の前記記録基板の前記記録層が形成された面と、他方の前記記録基板の前記記録層が形成された面との両方から紫外線を照射して、前記ラジカル重合系紫外線硬化型接着層を硬化させることが好ましい。
記録基板の貼り合せ面側にガスバリア層を設けた場合、ガスバリア層を設けなかった場合よりも、記録基板同士を貼り合せる際の紫外線硬化型接着層の硬化が速い。これは以下のメカニズムによるものと考えられる。すなわち、従来のようにガスバリア層を設けずに紫外線硬化型接着層を介して記録基板同士を貼り合せる場合、記録基板に含まれるガス（空気や水蒸気等）がアウトガスとして紫外線硬化型接着層へと侵出し、当該アウトガスが紫外線硬化型接着層の硬化反応を阻害するものと考えられる。これに対し、本開示の光ディスクにおいては、記録基板の貼り合せ面側にガスバリア層が設けられていることから、記録基板から紫外線硬化型接着層へのアウトガスの侵出を抑制可能であり、紫外線硬化型接着層の硬化が進み易いものと考えられる。
光ディスクの構成の一例を説明するための概略図である。 記録基板の構成の一例を説明するための概略図である。 基板とガスバリア層との位置関係の一例を説明するための概略図である。 記録層とガスバリア層との位置関係の一例を説明するための概略図である。 光ディスクの製造方法の流れの一例を説明するための図である。 光ディスクの製造方法の一例を説明するための概略図である。 光ディスクの製造方法の一例を説明するための概略図である。 実施例にて使用した記録基板の光線透過スペクトルを示す図である。 実施例による効果を説明するための概略図である。 実施例による効果を説明するための概略図である。
１．光ディスク１００
図１に光ディスク１００の構成を概略的に示す。図１（Ａ）が平面図、図１（Ｂ）が断面図である。図１に示すように、光ディスク１００は、基板１の片面側に記録層２を有し、該基板１の反対面側に貼り合せ面を有する記録基板１０が、一対にして貼り合されている。また、図１に示すように、光ディスク１００においては、記録基板１０、１０が紫外線硬化型接着層２０を介して貼り合されている。図２に光ディスク１００を構成する記録基板１０の構成を概略的に示す。図２に示すように、記録基板１０は基板１の反対面側にガスバリア層３を備える。
１．１．記録基板１０
図２に示すように、記録基板１０は、基板１と、基板の片面側に設けられた記録層２と、基板１の反対面側に設けられたガスバリア層３と、を有しており、基板１の反対面側が貼り合せ面とされる。
１．１．１．基板１
基板１は、光ディスクの基板として公知のものをいずれも採用可能である。基板１を構成する材質は、光ディスクとしての機能を確保可能な材質であればよい。例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂（特に非晶質ポリオレフィン）、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。中でも強度や透明性等の観点からポリカーボネート樹脂からなることが好ましい。基板１の形状は規格に応じて適宜決定すればよく、例えば平面視において中心部に穴を有する円盤状であることが好ましい。基板１の厚みは特に限定されるものではないが、強度や透明性等の観点から、例えば３００μｍ以上１３００μｍ以下が好ましい。下限がより好ましくは４５０μｍ以上である。
１．１．２．記録層２
記録層２は、光ディスクの記録層として公知のものをいずれも採用可能である。記録層２は多層構造であってもよい。本開示の技術は非書換型の半透明なディスク及び書換型の不透明なディスクのいずれに対しても効果がある。非書換型の場合、記録層２は半透明な酸化物層を有する。一方、書換型の場合、記録層２は不透明な金属層を有する。特に、記録層２は３０ｎｍ以上の厚みを有する金属層を含むことが好ましい。このような、分厚い金属層を有する場合でも、本開示の技術によれば紫外線硬化型接着層２０を適切に硬化させることができる。例えば、本発明者の知見によれば、金属層を有する書換型の不透明なディスクにおいても、透過率が小さいながらも紫外線が金属層を透過する。このようなわずかな量の紫外線を利用して、後述の紫外線硬化型接着層２０を素早く硬化させることができる。或いは、本開示の技術は光ディスクの側面から紫外線を照射する場合（図７（Ｂ）参照）にも適用可能であることから、記録層２における金属層の有無に関わらず、紫外線硬化型接着層２０内に紫外線を透過させることができる。
１．１．３．ガスバリア層３
ガスバリア層３は、記録基板１０を構成する基板１よりもガスの透過性の低い層で、記録基板１０から紫外線硬化型接着層２０へのガスの侵出を抑制可能な層をいう。ガスバリア層３は有機物からなる層であっても無機物からなる層であっても有機物と無機物との混合物からなる層であってもよい。ガスバリア層３を構成し得る有機物としては、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。ガスバリア層３を構成し得る無機物としては、金属、金属酸化物、金属窒化物及び金属硫化物等が挙げられる。
ガスバリア層３は、金属、金属酸化物、金属窒化物及び金属硫化物から選択される少なくとも１種の無機物からなることが好ましい。薄くとも高いガスバリア性が確保できるためである。具体的には、アルミニウム、ケイ素、チタン、ニオブ、銀およびそれら主成分とする合金などの金属；酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化テルル、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化ビスマスなどの金属酸化物；窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの金属窒化物；及び硫化亜鉛、二硫化モリブデン等の金属硫化物からなる群のいずれか１種以上から選択される無機物からなることが好ましい。
中でも、ガスバリア層３は、金属酸化物及び金属窒化物から選択される少なくとも１種の無機物からなることがより好ましい。透明性に優れ、後述の紫外線硬化型接着層２０へとより効率的に紫外線を透過させることができるためである。具体的には、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タンタル、窒化アルミニウム、窒化ケイ素からなる群のいずれか１種以上から選択される無機物からなることがより好ましく、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化インジウム、酸化スズ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素からなる群のいずれか１種以上から選択される無機物からなることが特に好ましい。
ガスバリア層３の厚みは特に限定されるものではない。ガスバリア層３が厚いとガスバリア性に優れる一方、ガスバリア層３が薄いと透明性に優れる。ガスバリア性と透明性との両立等を考慮した場合、ガスバリア層３の厚みは２ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。下限がより好ましくは３ｎｍ以上、さらに好ましくは５ｎｍ以上であり、上限がより好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ以下である。
ガスバリア層３の屈折率は特に限定されるものではないが、光学的な効果を一層高める観点から、基板１の屈折率に対して差が小さいことが好ましい。例えば、ガスバリア層３の屈折率は１．４以上３．０以下であることが好ましい。上限がより好ましくは２．５以下、更に好ましくは２．３以下である。或いは、ガスバリア層３の屈折率と基板１の屈折率との差が１．４以下であることが好ましい。より好ましくは０．９以下、さらに好ましくは０．７以下である。
ガスバリア層３の消衰係数は特に限定されるものではないが、光学的な効果を一層高める観点から、消衰係数が１以下であることが好ましい。上限がより好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．１以下である。
１．１．４．基板１とガスバリア層３との位置関係
光ディスク１００においては、平面視においてガスバリア層３が基板１と対応する形状を有していることが好ましい。すなわち、図３（Ａ）に示すように、平面視における基板１の形状が中心に穴を有する円形状である場合、ガスバリア層３の形状も中心に穴を有する円形状であることが好ましい。この場合、基板１の一部にガスバリア層３が形成されていない領域を設けることが好ましい。本発明者の新たな知見によれば、このような領域を備えることで、記録基板１０と紫外線硬化型接着層２０との接着強度が向上する。特に、図３（Ａ）に示すように、光ディスク１００は、基板１の内周部にガスバリア層３が形成されていない領域（Ｘ）、及び／又は、基板１の外周部にガスバリア層３が形成されていない領域（Ｙ）を有することが好ましい。特に領域（Ｙ）を有することがより好ましい。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、領域（Ｘ）の内周端が基板１の内周端と一致する位置に、領域（Ｘ）の外周端が基板１の内周端から０．２ｍｍ以上２２．５ｍｍ以下の位置にあり（すなわち、平面視における領域（Ｘ）の幅が０．２ｍｍ以上２２．５ｍｍ以下であり）、領域（Ｙ）の外周端が基板１の外周端と一致する位置に、領域（Ｙ）の内周端が基板１の外周端から０．２ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の位置にある（すなわち、平面視における領域（Ｙ）の幅が０．２ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である）ことが好ましい。領域（Ｘ）の外周端は基板１の内周端からより好ましくは２．５ｍｍ以上、さらに好ましくは４．５ｍｍ以上で、より好ましくは１６．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１０．５ｍｍ以下の位置にある。領域（Ｙ）の内周端は基板１の外周端からより好ましくは０．５ｍｍ以上、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上で、より好ましくは２．５ｍｍ以下、さらに好ましくは２．０ｍｍ以下の位置にあり、特に好ましくは基板１の外周端から１．５ｍｍの位置にある。
また、基板１の一部にガスバリア層３が形成されていない領域を設ける場合、平面視における基板１の面積（Ａ１）に対するガスバリア層３の面積（Ａ３）の比（Ａ３／Ａ１）が０．６６以上０．９９５以下であることが好ましい。また、基板１の内周部及び／又は外周部に領域（Ｘ）及び／又は領域（Ｙ）を設ける場合、平面視における基板１の面積（Ａ１）に対する領域（Ｘ）の面積（Ａ３Ｘ）の比（Ａ３Ｘ／Ａ１）が０．０００８５以上０．２４以下であることが好ましく、平面視における基板１の面積（Ａ１）に対する領域（Ｙ）の面積（Ａ３Ｙ）の比（Ａ３Ｙ／Ａ１）が０．００６７５以上０．０９９５以下であることが好ましい。
１．１．５．記録層２とガスバリア層３との位置関係
光ディスク１００においては、平面視においてガスバリア層３が記録層２と対応する形状を有していることが好ましい。すなわち、図１～４に示すように、平面視における記録層２の形状が中心に穴を有する円形状である場合、ガスバリア層３の形状も中心に穴を有する円形状であることが好ましい。この場合、ガスバリア層３の内径が記録層２の内径と同等以下、及び／又は、ガスバリア層３の外径が記録層２の外径と同等以上であることが好ましい。すなわち、図４に示す記録層２の内径Ｄ１ａとガスバリア層３の内径Ｄ２ａとの関係がＤ１ａ≧Ｄ２ａであり、記録層２の外径Ｄ１ｂとガスバリア層３の外径Ｄ２ｂとの関係がＤ２ｂ≧Ｄ１ｂであることが好ましい。記録層２とガスバリア層３との位置関係をこのように調整した場合、基板からのアウトガスが紫外線硬化型接着層へ侵出することを抑制できる為、記録層を透過する僅かな紫外線にて接着層を素早く硬化させることができる。
１．２．紫外線硬化型接着層２０
紫外線硬化型接着層２０は、紫外線硬化樹脂を含む。紫外線硬化樹脂の具体例は特に限定されるものではなく、一般的な紫外線硬化樹脂をいずれも採用可能である。たとえば、カチオン重合系やラジカル重合系の紫外線硬化樹脂が挙げられるが、特に、ラジカル重合系の紫外線硬化樹脂が好ましい。紫外線硬化型接着層２０の厚みも特に限定されるものではなく、記録基板１０、１０を適切に接着可能な厚みであればよい。接着強度と硬化の容易性との両立等を考慮した場合、例えば、紫外線硬化型接着層２０の厚みを１０μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。下限がより好ましくは２０μｍ以上、上限がより好ましくは８０μｍ以下であり、特に好ましくは４０μｍである。紫外線硬化型接着層２０は記録基板１０の貼り合せ面の全面に設けられていることが好ましい。
１．３．その他
上述の通り、記録基板１０は非書換型の半透明なディスクであっても書換型の不透明なディスクであってもよいが、本発明の効果を顕著に奏することから書換型の不透明なディスクであることが好ましい。具体的には、記録基板１０は、波長３６０ｎｍの光を透過させた際の透過率が３％以下であることが好ましい。より好ましくは１％以下である。下限は特に限定されないが、好ましくは０．０１％以上である。本開示の技術によれば、記録層２が不透明で、記録基板１０の紫外線の透過率がわずかであっても、紫外線硬化型接着層２０を適切に硬化させることができる。
記録基板１０の厚み（基板１、記録層２及びガスバリア層３を含む全体としての厚み）は特に限定されるものではないが、光学特性、強度等の観点から、例えば４００μｍ以上１４００μｍ以下であることが好ましい。下限がより好ましくは５５０μｍ以上である。
尚、記録基板１０は、基板１、記録層２及びガスバリア層３以外に、上記課題を解決できる範囲で、何らかの層を備えていてもよい。例えば、記録層２を保護するためのカバー層、読み取り面のキズ・汚れ防止の為のハードコート層、ガスバリア層３と紫外線硬化型接着層２０との接着性を向上させるための層等である。
２．光ディスクの製造方法Ｓ１０
図５に示す光ディスク１００の製造方法Ｓ１０は、基板１の片面側に記録層２を形成し、基板１の反対面側にガスバリア層３を形成して、記録基板１０を得る、第１工程Ｓ１、及び、記録基板１０を２枚用意し、基板１の反対面側を貼り合せ面として、記録基板１０、１０同士をラジカル重合系紫外線硬化型接着層２０を介して貼り合せる、第２工程Ｓ２を備える。
２．１．第１工程Ｓ１
第１工程Ｓ１においては、基板１の片面側に記録層２を形成し、基板１の反対面側にガスバリア層３を形成して、記録基板１０を得る。記録層２とガスバリア層３との形成順序は特に限定されるものではなく、どちらを先に形成してもよい。
基板１の片面側に記録層２を形成する方法については公知であることから、ここでは詳細な説明を省略する。一方、基板１の反対面側にガスバリア層３を形成する方法については、ガスバリア層３の材質に応じて最適な方法を選択すればよい。例えば、ガスバリア層３として有機物からなる層や有機物と無機物との混合物からなる層を設ける場合、当該有機物等を含む塗工液を基板１の反対面側に塗布して乾燥・硬化させる方法や当該有機物等を基板１の表面で合成・成膜する方法等を採用できる。一方、ガスバリア層３として無機物からなる層を設ける場合、蒸着、スパッタ、ＣＶＤ、ＡＬＤ等の各種成膜法を採用できる。特にスパッタが好ましい。
２．２．第２工程Ｓ２
第２工程Ｓ２においては、記録基板１０を２枚用意し、基板１の反対面側を貼り合せ面として、記録基板１０、１０同士をラジカル重合系紫外線硬化型接着層２０を介して貼り合せる。
第２工程Ｓ２は、例えば、図６に示すような流れで実施可能である。すなわち、記録基板１０の貼り合せ面に紫外線硬化樹脂をスピンコートで塗布し（図６（Ａ））、余分な樹脂を振り切った後で（図６（Ｂ））、真空下で、紫外線硬化樹脂が塗布された記録基板１０、１０同士を貼り合せ（図６（Ｃ））、その後、紫外線ランプ等を用いて記録基板１０に対して紫外線を照射することで、紫外線硬化樹脂を硬化させる（図６（Ｄ））。図６（Ａ）～（Ｄ）の流れそのものは当業者にとって自明であることから、これ以上の説明を省略する。
ここで、記録基板１０に紫外線を照射する場合の照射方向については特に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、第２工程Ｓ２において、記録基板１０の記録層２が形成された面から（図７（Ａ））、又は、記録基板１０の側面から（図７（Ｂ））、紫外線を照射して、ラジカル重合系紫外線硬化型接着層２０を硬化させることができる。また、記録基板１０の記録層２が形成された面及び記録基板１０の側面から（図７（Ｃ））、紫外線を照射してもよい。
特に、第２工程Ｓ２において、一方の記録基板１０の記録層２が形成された面と、他方の記録基板１０の記録層２が形成された面との両方から紫外線を照射して、ラジカル重合系紫外線硬化型接着層２０を硬化させることが好ましい。さらに、これに記録基板１０の側面から紫外線を照射する方法を組み合わせることがより好ましい。
以上の通り、光ディスク１００によれば、記録基板１０の貼り合せ面側にガスバリア層３を設けることで、記録基板１０から紫外線硬化型接着層２０へのアウトガスの侵出を抑えることができ、ガスバリア層３を設けなかった場合よりも、記録基板１０、１０同士を貼り合せる際の紫外線硬化型接着層２０の硬化を速めることができる。
１．書換型の記録基板の作製と光線透過スペクトルの確認
金属層を有する不透明な書換型の記録基板を作製し、光線透過スペクトルを確認した。
上記書換型の記録基板は次のプロセスで作製した。まず、射出成型によって厚み０．５ｍｍの溝付きポリカーボネート基板を作製する。その後、基板上にスパッタリングにより記録層を成膜する。記録層は次の複数の層から構成されている。
Ｓｎ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｓｉ－Ｏ ６ｎｍ、Ａｇ‐Ｃｕ－Ｎｄ ７０ｎｍ、ＣｒＴａＯ－ＳｉＯ２ ８ｎｍ、ＺｎＳ－ＳｉＯ２ ２ｎｍ、ＧｅＩｎＳｂＴｅ ２６ｎｍ、ＺｒＯ２－ＺｎＳ ５ｎｍ、ＺｎＳ－ＳｉＯ２ ２８ｎｍ。
記録層上にそれぞれ紫外線硬化樹脂からなり、総厚みが１００μｍの、記録層を保護するカバー層および読み取り面のキズ・汚れ防止の為のハードコート層をスピンコートにて形成することで、該記録基板が作製される。
上記書換型記録基板の光線透過スペクトルを図８に示す。図８に示すように、金属層を有する不透明な書換型の記録基板においても、透過率が小さいながらも紫外線が透過することがわかる。以下、このようなわずかな量の紫外線であっても記録基板同士を紫外線硬化樹脂で貼り合せることが可能であるのか検討をした。
２．比較例１に係る光ディスクの作製及び評価
上記の書換型の記録基板を２枚用意し、記録層とは反対側の面を貼り合せ面として、図６に示すような流れで、記録基板同士を紫外線硬化樹脂（ラジカル重合系、デクセリアルズ社製ＳＫ６５７０）で貼り合せた。紫外線の照射方向は図７（Ａ）に示す方向とし、紫外線の照度は１００ｍＷ／ｃｍ２、照射時間は４秒とした。紫外線硬化樹脂の厚み（２枚の記録基板の貼り合せ面間の距離）は４０μｍとした。その結果、紫外線硬化樹脂の硬化反応が十分に進行せず、接着層の略全体に亘って未硬化部分が存在することとなった。鋭意研究の結果、本発明者は、基板に含まれるガス（空気や水蒸気等）が、紫外線硬化樹脂の硬化反応を阻害しているのではと考えた。すなわち、基板の記録層とは反対側の面にガスバリア層を設けてアウトガスの影響を抑えることで、紫外線硬化樹脂の硬化を速めることができるのではないかと考えた。
３．ガスバリア層によるアウトガス抑制効果の確認
３．１．実施例１
上記の書換型の記録基板の記録層とは反対側の面にガスバリア層としてＳｎ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｓｉ－Ｏからなる金属酸化物のスパッタ薄膜（厚み９ｎｍ）を設けた。実施例１において、基板の内径（穴の径）は１５ｍｍ、基板の外径は１２０ｍｍ、記録層の内径Ｄ１ａは３５ｍｍ、記録層の外径Ｄ１ｂは１１９ｍｍ、ガスバリア層の内径Ｄ２ａは４３ｍｍ、ガスバリア層の外径Ｄ２ｂは１１９ｍｍとした。同様にしてスパッタ薄膜を設けた記録基板を２枚用意し、記録層とは反対側の面を貼り合せ面として、比較例１と同様の方法で記録基板同士を紫外線硬化樹脂で貼り合せ、実施例１に係る光ディスクを得た。
３．２．実施例２
紫外線の照射方向を図７（Ｂ）に示す方向に変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で記録基板同士を紫外線硬化樹脂で貼り合せ、実施例２に係る光ディスクを得た。
３．３．目視観察
実施例１、２に係る光ディスクは、いずれも、平面視においてガスバリア層が設けられた領域にある紫外線硬化樹脂については硬化反応が十分に進行している一方、平面視においてガスバリア層が設けられていない領域にある紫外線硬化樹脂については比較例１と同様に未硬化部分が存在していた。以上の通り、ガスバリア層による効果が確認できた。すなわち、図９に示すように、ガスバリア層３を有さない比較例においては、記録基板１０から紫外線硬化型接着層２０へとアウトガスが侵出することから、これが紫外線硬化樹脂の硬化反応を阻害するものと考えられる。一方で、ガスバリア層３を有する実施例においては、記録基板１０から紫外線硬化型接着層２０へのアウトガスの侵出を抑制でき、紫外線硬化樹脂を素早く適切に硬化させることができるものと考えられる。
４．光導波路形成効果の確認
４．１．実施例３
ガスバリア層としてＡｇ‐Ｃｕ－Ｎｄからなる合金のスパッタ薄膜（厚み１００ｎｍ）を設けたこと以外は、実施例２と同様の方法で記録基板同士を紫外線硬化樹脂で貼り合せ、実施例３に係る光ディスクを得た。
４．２．実施例４
ガスバリア層としてＳｉＯ２からなるスパッタ薄膜（厚み１２ｎｍ）を設けたこと以外は、実施例２と同様の方法で記録基板同士を紫外線硬化樹脂で貼り合せ、実施例４に係る光ディスクを得た。
実施例４に係る光ディスクと実施例３に係る光ディスクとを比べた場合、実施例４に係る光ディスクのほうが紫外線硬化樹脂を素早く硬化させることができた。これは以下のメカニズムによるものと考えられる。すなわち、図１０に示すように、実施例３に係る光ディスクにおいては、ガスバリア層３が不透明のＡｇ‐Ｃｕ－Ｎｄからなることから、片方のガスバリア層３ともう片方のガスバリア層３との間の小さな隙間のみから紫外線硬化型接着層２０へと紫外線が供給される。すなわち、紫外線の入り口が小さく、紫外線が紫外線硬化型接着層２０の奥（ディスク中心側）へと入り込み難いものと考えられる。一方、実施例４に係る光ディスクにおいては、ガスバリア層３が半透明なＳｉＯ２からなり、ガスバリア層３と基板１との屈折率差も小さいことから、片方の記録層２ともう片方の記録層２との間の全面に亘って紫外線が反射・拡散し得る。すなわち、紫外線が複数の方向から紫外線硬化型接着層２０へと供給され、紫外線硬化型接着層２０の全体を効率的に硬化させることができるものと考えられる。以上のことから、ガスバリア層としては、透明・半透明化が容易な無機物である金属酸化物や金属窒化物を採用することが好ましいと考えられる。
５．接着強度の確認
５．１．実施例５
紫外線の照射方向を図７（Ｃ）に示す方向に変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で記録基板同士を紫外線硬化樹脂で貼り合せ、実施例５に係る光ディスクを得た。
５．２．実施例６
基板にガスバリア層を設けるにあたり、以下のようなガスバリア層が形成されていない領域（Ｙ）を設けたこと以外は、実施例５と同様の方法で記録基板同士を紫外線硬化樹脂で貼り合せ、実施例６に係る光ディスクを得た。
・ 基板の外周部にガスバリア層が形成されていない領域（Ｙ）を設ける。
・ 領域（Ｙ）の外周端は基板の外周端と一致させる。
・ 領域（Ｙ）の内周端は基板の外周端から１．５ｍｍの位置とする。
５．３．目視観察
実施例５及び６に係る光ディスクは、いずれも、平面視においてガスバリア層が設けられた領域にある紫外線硬化樹脂について硬化反応が十分に進行していた。
５．４．ディスク落下試験による接着強度の評価
実施例５及び６に係る光ディスクそれぞれについて、高さ７６ｃｍから自由落下させ、端部の欠けや接着界面のはがれの有無を確認した。その結果、実施例５及び６のいずれについても従来の光ディスクと同等以上の接着強度を有していた。特に、実施例５よりも実施例６のほうが接着強度が高いことが分かった。実施例５に係る光ディスクにおいては、ガスバリア層と紫外線硬化型接着層との間の接着強度が小さいものと考えられる。これに対し、実施例６に係る光ディスクのように、基板の一部にガスバリア層が形成されていない領域を設けることで、ガスバリア層近傍で紫外線硬化型接着層を適切に硬化させつつ、紫外線硬化型接着層の一部をポリカーボネート基板と強固に接着でき、接着強度が向上するものと考えられる。
本発明者の見出した傾向によれば、紫外線硬化型接着層の硬化度と、接着強度とのバランスを考えた場合、基板においてガスバリア層が形成されない領域は以下の通りとすることが好ましい。
・ 基板の内周部にガスバリア層が形成されていない領域（Ｘ）、及び／又は、基板の外
周部にガスバリア層が形成されていない領域（Ｙ）を設ける。
・ 領域（Ｘ）の内周端は基板の内周端と一致させる。
・ 領域（Ｘ）の外周端は基板の内周端から０．２ｍｍ以上２２．５ｍｍ以下の位置とす
る。
・ 領域（Ｙ）の外周端は基板の外周端と一致させる。
・ 領域（Ｙ）の内周端は基板の外周端から０．２ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の位置とする。
尚、上記の実施例では、書換型の光ディスクにおいてガスバリア層を設けた場合の効果について確認したが、本開示の技術は非書換型の光ディスクにおいても効果を発揮するものと考えられる。すなわち、非書換型の光ディスクを製造する場合においても、紫外線硬化型接着層を硬化させる際、基板から紫外線硬化型接着層へとアウトガスが侵出し、紫外線硬化樹脂の硬化反応を阻害するものと考えられるところ、基板の貼り合せ面側にガスバリア層を設けることでアウトガスの侵出を抑制でき、紫外線硬化樹脂を素早く硬化させることができる。
上記の実施例では、ガスバリア層としてＳｎ－Ｚｎ－Ｉｎ－Ｓｉ－ＯやＡｇ‐Ｃｕ－Ｎｄからなる合金やＳｉＯ２の薄膜を設けた場合を中心に説明したが、本開示の技術においてガスバリア層の材質はこれに限定されるものではない。有機物及び無機物を問わず、ガスバリア性を有する層であればいずれも所望の効果を発揮できるものと考えられる。ただし、紫外線を適切に透過させる観点から、ガスバリア層は透明又は半透明であることが好ましい。また、ガスバリア層は、十分なガスバリア性を確保する一方で、できるだけ薄くすることが好ましい。この点、透明性、ガスバリア性及び厚みを考慮すると、ガスバリア層は無機物からなるものが好ましく、金属酸化物及び／又は金属窒化物からなるものがより好ましい。尚、ガスバリア層を金属層とする場合、金属層をできるだけ薄くすることで、紫外線透過性を確保できる。
本発明に係る光ディスクは、例えば、アクセス頻度が低いデータの長期保管用の大容量記録媒体として利用可能である。
１ 基板
２ 記録層
３ ガスバリア層
１０ 記録基板
２０ 紫外線硬化型接着層
１００ 光ディスク

Claims (15)

  1. 基板の片面側にのみ記録層を有し、該基板の反対面側に貼り合せ面を有する記録基板が、一対にして貼り合された光ディスクであって、
    前記記録基板が紫外線硬化型接着層を介して貼り合されており、
    前記記録基板が前記基板の前記反対面側にガスバリア層を備えることを特徴とする、
    光ディスク。
  2. 平面視において前記ガスバリア層が前記記録層と対応する形状を有しており、
    前記ガスバリア層の内径が前記記録層の内径と同等以下、及び／又は、前記ガスバリア層の外径が前記記録層の外径と同等以上である、
    請求項１に記載の光ディスク。
  3. 平面視において前記ガスバリア層が前記基板と対応する形状を有しており、
    前記基板の内周部に前記ガスバリア層が形成されていない領域（Ｘ）、及び／又は、前記基板の外周部に前記ガスバリア層が形成されていない領域（Ｙ）を有し、
    前記領域（Ｘ）の内周端が前記基板の内周端と一致する位置に、前記領域（Ｘ）の外周端が前記基板の内周端から０．２ｍｍ以上２２．５ｍｍ以下の位置にあり、
    前記領域（Ｙ）の外周端が前記基板の外周端と一致する位置に、前記領域（Ｙ）の内周端が前記基板の外周端から０．２ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の位置にある、
    請求項１又は２に記載の光ディスク。
  4. 前記ガスバリア層が、金属、金属酸化物、金属窒化物及び金属硫化物から選択される少なくとも１種の無機物からなる、
    請求項１～３のいずれか１項に記載の光ディスク。
  5. 前記ガスバリア層の厚みが２ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、
    請求項１～４のいずれか１項に記載の光ディスク。
  6. 前記ガスバリア層の屈折率が１．４以上３．０以下である、
    請求項１～５のいずれか１項に記載の光ディスク。
  7. 前記ガスバリア層の消衰係数が１以下である、
    請求項１～６のいずれか１項に記載の光ディスク。
  8. 前記基板がポリカーボネート樹脂からなる、
    請求項１～７のいずれか１項に記載の光ディスク。
  9. 前記記録基板は波長３６０ｎｍの光を透過させた際の透過率が３％以下である、
    請求項１～８のいずれか１項に記載の光ディスク。
  10. 前記記録層は３０ｎｍ以上の厚みを有する金属層を含む、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の光ディスク。
  11. 前記記録基板の厚みが４００μｍ以上１４００μｍ以下である、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の光ディスク。
  12. 前記紫外線硬化型接着層の厚みが１０μｍ以上１００μｍ以下である、
    請求項１～１１のいずれか１項に記載の光ディスク。
  13. 基板の片面側にのみ記録層を形成し、該基板の反対面側にガスバリア層を形成して、記録基板を得る、第１工程、及び
    前記記録基板を２枚用意し、前記基板の前記反対面側を貼り合せ面として、前記記録基板同士をラジカル重合系紫外線硬化型接着層を介して貼り合せる、第２工程、
    を備える、光ディスクの製造方法。
  14. 前記第２工程において、前記記録基板の前記記録層が形成された面から、及び／又は、前記記録基板の側面から、紫外線を照射して、前記ラジカル重合系紫外線硬化型接着層を硬化させる、
    請求項１３に記載の製造方法。
  15. 前記第２工程において、一方の前記記録基板の前記記録層が形成された面と、他方の前記記録基板の前記記録層が形成された面との両方から紫外線を照射して、前記ラジカル重合系紫外線硬化型接着層を硬化させる、
    請求項１４に記載の製造方法。
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