(57)【要約】本発明は、使用を異にする複数の記録層を備える光記録媒体であり、第１の光透過層（３２）と、第１の光透過層（３２）を介して入射された第１の波長の光ビームによって記録又は読み出しが行われるとともに、第１の光透過層（３２）を介して入射された第２の波長の光ビームを透過する有機色素からなる層（３１）と、有機色素からなる層（３１）を介して入射された第２の波長の光ビームを透過する第２の光透過層（３３）と、第２の光透過層（３４）を介して入射された第２の波長の光ビームを反射する反射層（３３１）とを備えている。
2003065359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光透過層と、
上記第１の光透過層を介して入射された第１の波長の光ビームによって記録又は読み出しが行われるとともに、上記第１の光透過層を介して入射された第２の波長の光ビームを透過する有識色素からなる層と、
上記第２の有機色素からなる層を介して入射された上記第２の波長の光ビームを透過する第２の光透過層と、
上記第２の光透過層を介して入射された上記第２の波長の光ビームを反射する反射層とを備えていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
上記有機色素からなる層は、記録前の上記第１の波長の光ビームの第１の波長での屈折率が上記第１の光透過層の屈折率よりも大きく、記録後の上記第１の波長での屈折率が上記第１の光透過層の屈折率とほぼ同じであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項３】
上記記録媒体は、上記有機色素からなる層と上記第１の光透過層との界面で生じる反射率が１０％以上であることを特徴する請求の範囲第２項記載の光記録媒体。
【請求項４】
上記有機色素からなる層は、上記第２の波長のレーザ上での屈折率は記録の前後で上記第１の光透過層の屈折率とほぼ同じであることを特徴とする請求の範囲第２項記載の光記録媒体。
【請求項５】
上記第２の光透過層の上記第２の波長の光ビームが入射する面と反対側の面には、ピットからなる凹凸パターンが形成され、上記反射層は上記凹凸パターンを覆うように設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項６】
上記光記録媒体は、更に上記有機色素からなる層と上記第２の光透過層との間に更に保護層を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項７】
上記保護層は、無機材料から形成されている少なくとも２層から構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項８】
上記光記録媒体は、上記保護層と上記第２の光透過層の上記第２の波長の光ビームの入射面側とが接着されていることを特徴とする請求の範囲第７項記載の光記録媒体。
【請求項９】
上記光記録媒体は、更に上記有機色素からなる層の上記第１の波長の光ビームの入射面側に設けられ、上記有機色素からなる層を保護する保護層と、上記保護層と上記第１の光透過層との間に設けられた接着層とを備えていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項１０】
上記光記録媒体は、更に上記有機色素からなる層は一方の面に設けられ、他方が上記第２の光透過層と接着される更なる光透過層を備えていることを特徴とする請求の範囲第９項記載の光記録媒体。
【請求項１１】
上記光記録媒体は、更に上記第１の光透過層を介して入射された上記第１の波長及び上記第２の波長とは異なる波長の更なる光ビームによって記録又は読み出しが行われるとともに、上記第１の光透過層を介して入射された上記第２の波長の光ビームを透過する有機色素からなる更なる層とを備えている請求の範囲第１０項記載の光記録媒体。
【請求項１２】
上記光記録媒体は、更に上記反射層と上記第２の光透過層との間に有機色素からなる更なる層を備え、上記有機色素からなる更なる層は上記第２の波長の光ビームによって記録又は読み出しが行われることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項１３】
上記反射層は、金属材料から形成されている請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項１４】
上記光記録媒体は、更に上記反射層を覆うように層が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の光記録媒体。
【請求項１５】
上記第１の波長は、６３５−６６０ｎｍであり、上記第２の波長は７７０−８３０ｎｍであることを特報とする請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
上記第２の波長は７７０−８３０ｎｍであることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の光記録媒体。
【請求項１６】
上記有機色素からなる層は、上記第１の光透過層の上記第１の波長の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から０．５５０−０．６５３ｍｍの位置にあり、上記反射層は上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から１．１０−１．４０ｍｍの位置にあることを特徴とする請求の範囲第１５項記載の光記録媒体。
【請求項１７】
上記第１の波長は、３８０−４５０ｎｍであり、上記第２の波長は７７０−８３０ｎｍであることを請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項１８】
上記有機色素からなる層は、上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から８０−１２０μｍの位置にあり、上記反射層は上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から１．１０−１．４０ｍｍの位置にあることを特徴とする請求の範囲第１７項記載の光記録媒体。
【請求項１９】
上記第１の波長は、３８０−４５０ｎｍであり、上記第２の波長は６３５−６６０ｎｍであることを特徴する請求の範囲第１項記載の光記録媒体。
【請求項２０】
上記有機色素からなる層は、上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から８０−１２０μｍの位置にあり、上記反射層は上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から０．５５０−０．６５３ｍｍの位置にあることを特徴とする請求の範囲第１９項記載の光記録媒体。
【請求項２１】
第１の光透過層と、
上記第１の光透過層を介して入射された第１の波長の光ビームによって記録又は読み出しが行われるとともに、上記第１の光透過層を介して入射された上記第２の波長の光ビームを透過し、記録前の上記第１の波長の光ビームの第１の波長での屈折率が上記第１の光透過層の屈折率よりも大きく、記録後の上記第１の波長での屈折率が上記第１の光透過層の屈折率とほぼ同じである記録層と、
上記記録層を介して入射された上記第２の波長の光ビームを透過する上記第２の光透過層と、
上記第２の光透過層を介して入射された上記第２の波長の光ビームを反射する反射層とを備えていることを特徴する光記録媒体。
【請求項２２】
上記記録媒体は、上記記録層と上記第１の光透過層との界面で生じる反射率が１０％以上であることを特徴する請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項２３】
上記記録層は、上記第２の波長の光ビームでの屈折率は記録前後で上記第１の光透過層の屈折率とほぼ同じであることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項２４】
上記第２の光透過層の上記第２の波長の光ビームが入射する面と反対側の面には、ピットからなる凹凸パターンが形成され、上記反射層は上記凹凸パターンを覆うように設けられていることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項２５】
上記光記録媒体は、更に上記有機色素からなる層と上記第２の透過層との間に更に保護層を備えていることを特徴する請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項２６】
上記保護層は、無機材料から形成されているする少なくとも２層から構成されていることを特徴する請求の範囲第２５項記載の光記録媒体。
【請求項２７】
上記光記録媒体は、上記保護層と上記第２の光透過層の上記第２のは波長の光ビームの入射面側とが接着されていることを特徴する請求の範囲第２６項記載の光記録媒体。
【請求項２８】
上記光記録媒体は、更に上記保護層の上記第１の波長の光ビームの入射面側に設けられ上記有機色素からなる層を保護する保護層と、上記保護層と上記第１の光透過層との間に設けられた接着層を備えていることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項２９】
上記光記録媒体は、更に上記記録層は一方の面に設けられ、他方の面が上記第２の光透過層と接着される更なる光透過層を備えていることを特徴する請求の範囲第２８項記載の光記録媒体。
【請求項３０】
上記光記録媒体は、更に上記第１の光透過層を介して入射された上記第１の波長及び第２の波長とは異なる波長の更なる光ビームによって記録又は読み出しが行われるとともに、上記第１の光透過層を介して入射された上記第２の波長の光ビームを透過する更なる記録層とを備えていることを特徴とする請求の範囲第２９項記載の光記録媒体。
【請求項３１】
上記光記録媒体は、更に上記反射層と上記第２の光透過層との間に更なる記録層を備え、上記更なる記録層は上記第２の波長の光ビームによって記録又は読み出しが行われることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項３２】
上記反射層は、金属材料から形成されていることを特徴とする請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項３３】
上記光記録媒体は、更に上記反射層を覆うように層が設けられていることを特徴とする請求の範囲第３２項記載の光記録媒体。
【請求項３４】
上記第１の波長は、６３５−６６０ｎｍであり、上記第２の波長は、７７０−８３０ｎｍであることを特徴する請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項３５】
上記有機色素からなる層は、上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から０．５５０−０．６５３ｍｍの位置にあり、上記反射層は上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から１．１０−１．４０ｍｍの位置にあることを特徴とする請求の範囲第３３項記載の光記録媒体。
【請求項３６】
上記第１の波長は、３８０−４５０ｎｍであり、上記第２の波長は７７０−８３０ｎｍであることを特徴する請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項３７】
上記有機色素からなる層は、上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から８０−１２０μｍの位置にあり、上記反射層は上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から１．１０−１．４０ｍｍの位置にあることを特徴する請求の範囲第３４項記載の光記録媒体。
【請求項３８】
上記第１の波長は、３８０−４５０ｎｍであり、上記第２の波長は６３５−６６０ｎｍであることを特徴する請求の範囲第２１項記載の光記録媒体。
【請求項３９】
上記有機色素からなる層は、上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から８０−１２０μｍの位置にあり、上記反射層は、上記第１の光透過層の上記第１の波長の光ビーム及び上記第２の波長の光ビームの入射面から０．５５０−０．６５３ｍｍの位置にあることを特徴とする請求の範囲第３６項記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、複数の記録層を有する光記録媒体に関し、更に詳しくは、再生専用の記録層とデータの記録を可能とする記録層等を適宜組み合わせて複数積層した光記録媒体に関する。
本出願は、日本国において２００２年２月１日に出願された日本特許出願番号２００２−０２６１２４を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することにより、本出願に援用される。
背景技術
情報の記録又は再生を行う記録媒体として種々のものが提案されている。この種の記録媒体のうち光ディスクにおいては、様々な用途に応じて種々の規格の光ディスクが提案され広く普及している。
例えば、ＣＤ−ＤＡ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ）ディスクは、音楽等のディジタルオーディオデータが記録される光ディスクである。ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）−ビデオディスクは、映像や画像等のディジタルビデオデータが記録されるものである。次世代の光ディスクとして、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）データを記録することのできるものも検討されている。この次世代の光ディスクは、上述したＣＤ−ＤＡディスクやＤＶＤ−ビデオディスクを再生するのに波長が７８０ｎｍや６５０ｎｍの光ビームを用いるのに対して、波長が例えば４００〜４１０ｎｍの光ビームと開口数ＮＡが０．８５の対物レンズとを用いてデータの記録又は再生が行われるものである。
上述したＣＤ−ＤＡディスクは、オーディオデータを記録しておくことを目的として開発されたものであるが、その後、コンピュータで取り扱うことのできるデータを記録するＣＤ−ＲＯＭディスクに関する規格が作られている。ＣＤ−ＤＡディスクとＣＤ−ＲＯＭディスクが再生専用の光ディスクであるのに対し、データの記録が可能なＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）ディスクやＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅ−ｗｒｉｔａｂｌｅ）ディスクに関する規格も更に作られ実用化されている。
ＤＶＤ−ビデオディスクが映像や画像などのディジタルビデオデータを記録しておくことを目的として開発されたものであるが、ＣＤ−ＲＯＭディスクと同様に、コンピュータでも取り扱うことのできるデータを記録するためのＤＶＤ−ＲＯＭディスクに関する規格も作られている。ＤＶＤ−ビデオディスクやＤＶＤ−ＲＯＭディスクが再生専用の光ディスクであるのに対して、データの記録が可能なＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）ディスクやＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ  Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）ディスクに関する規格が作られている。記録可能なＤＶＤディスクについては、各種フォーマットが提案され、商品化されている。
これらのＣＤ−ＤＡディスクやＣＤ−ＲＯＭディスク等のＣＤ方式のディスクと、ＤＶＤ−ビデオディスクやＤＶＤ−ＲＯＭディスク等のＤＶＤ方式のディスクは、記録されるデータの変調方式やエラー訂正符号化方式等は異なるものの、いずれのディスクも、直径を１２ｃｍ又は８ｃｍとし、厚みをほぼ１．２ｍｍとしている。このように大きさを共通にするＣＤディスク及びＤＶＤディスクに対し、単一の記録及び／又は再生部でデータの記録又は再生を可能とするドライブ、すなわち記録及び／又は再生装置が商品化されている。ＣＤディスク及びＤＶＤディスクを共通に用いることを可能とした記録及び／又は再生装置は、上述したような規格を異にする複数の種類の光ディスクの各々にデータの記録又は再生を行うことを可能としている。
ＣＤディスク及びＤＶＤディスクは、直径を８ｃｍ又は１２ｃｍとし厚さをほぼ１．２ｍｍとしている点に着目し、２つの記録層が積層された２層の光ディスクも提案されている。ところが、２層の光ディスクの２つの記録層のうち、記録又は再生用の光ビームの入射面から遠い方の記録層に入射する光ビームは、入射面に近い方の記録層を透過するために強度が下がり、遠い方の記録層によって反射された光ビームが再び近い方の記録層を透過するために、記録に必要とされる十分な強度を有する光ビームを遠い方の記録層に照射できなかったり、再生時に十分な強度の光ビームが得られない可能性がある。光ビームの入射面から遠い方の記録層への記録又はその遠い方の記録層の再生が正しく行えるように、光ビームの入射面から近い方の記録層の光ビームの透過率を上げてしまうと、入射面に近い方の記録層の再生時に、その記録層からの反射光が十分に得られなくなってしまうという問題を生じていた。
発明の開示
本発明の目的は、上述したような従来の記録層を複数有する光記録媒体が有する問題点を解消することができる新規な光記録媒体を提供することにある。
本発明の他の目的は、光ビームの入射方向に複数積層された記録層に対し確実にデータの記録し、この記録されたデータの再生を可能とする光記録媒体を適用することにある。
本発明の更に他の目的は、光ビームの入射方向に設けた規格を異にする複数の記録層に対し確実にデータの記録し、この記録されたデータの再生を可能とする光記録媒体を適用することにある。
本発明に係る光記録媒体は、第１の光透過層と、第１の光透過層を介して入射された第１の波長の光ビームによって記録又は読み出しが行われるとともに、第１の光透過層を介して入射された第２の波長の光ビームを透過する有機色素からなる層と、第２の有機色素からなる層を介して入射された第２の波長の光ビームを透過する第２の光透過層と、第２の光透過層を介して入射された第２の波長の光ビームを反射する反射層とを備えている。
ここで用いる有機色素からなる層は、記録前の第１の波長の光ビームの第１の波長での屈折率が第１の光透過層の屈折率よりも大きく、記録後の第１の波長での屈折率が第１の光透過層の屈折率とほぼ同じであるように設定されている。
本発明に係る光記録媒体は、更に有機色素からなる層の第１の波長の光ビームの入射面側に設けられ、有機色素からなる層を保護する保護層と、保護層と第１の光透過層との間に設けられた接着層とを備えている。
本発明に係る光記録媒体は、反射層と第２の光透過層との間に有機色素からなる更なる層を備え、有機色素からなる更なる層は第２の波長の光ビームによって記録又は読み出しが行われる。
本発明に係る光記録媒体は、第１の光透過層と、第１の光透過層を介して入射された第１の波長の光ビームによって記録又は読み出しが行われるとともに、第１の光透過層を介して入射された第２の波長の光ビームを透過し、記録前の第１の波長の光ビームの第１の波長での屈折率が第１の光透過層の屈折率よりも大きく、記録後の第１の波長での屈折率が第１の光透過層の屈折率とほぼ同じである記録層と、記録層を介して入射された第２の波長の光ビームを透過する第２の光透過層と、第２の光透過層を介して入射された第２の波長の光ビームを反射する反射層とを備えている。
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態及び実施例から一層明らかにされるであろう。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係る光記録媒体を具体的に説明する。
本発明に係る光記録媒体は、光ビームの入射方向に複数の記録層を積層するように設けたものである。特に、以下に説明する光記録媒体は、光ビームの入射方向に規格を異にする複数の記録層を積層するように設けたものである。
更に具体的には、本発明に係る光記録媒体は、波長を６５０ｎｍとする光ビームを用いてデータの記録又は再生が行われるＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を有する第１の記録層又は波長を例えば４００ｎｍ〜４１０ｎｍとする光ビームと開口数ＮＡが０．８５の対物レンズとを用いてデータの記録又は再生が行われる第２の有機色素層を有する第２の記録層のいずれか一方の記録層と、波長を７８０ｎｍとする光ビームを用いてデータの再生が行われる再生専用型のＣＤディスク、ＣＤ−ＤＡディスク、ＣＤ−ＲＯＭディスク、又はデータの記録を可能とするＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスクのいずれかの規格に準拠した記録層が積層するように形成されたものである。
更に、本発明は、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を有する第１の記録層と、記録再生用に波長を４００ｎｍ〜４１０ｎｍとする光ビームを用いる第２の有機色素層を有する第２の記録層と、再生専用型のＣＤディスクの規格に準拠した再生専用型の記録層とを有する光記録媒体である。
更にまた、本発明は、記録再生に波長を４００ｎｍ〜４１０ｎｍとする光ビームを用いる第２の有機色素層を有する第２の記録層と、波長を６５０ｎｍとする光ビームを用いてデータの再生が行われる再生専用型のＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭディスク、又はデータの記録を可能とするＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスクのいずれかの規格に準拠した記録層が積層するように形成されたものである。
ここで、本発明に係る光記録媒体に設けられる有機色素層を用いた記録層に記録された情報の再生に用いられる反射率変調方式による信号検出原理を明らかにするため、まず、位相変調方式による信号検出原理について説明する。ここでは、一例として、波長をほぼ６５０ｎｍとする光ビームを用いて１回のみのデータの記録を行いこの記録されたデータの再生を行う追記型のＤＶＤ−Ｒディスクに設けた第１の有機色素層を備えた第１の記録層における位相変調方式による信号検出原理について説明する。
図１は、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠して情報の記録が行われる第１の有機色素層からなる第１の記録層について、記録前における光学定数である屈折率ｎと消光係数（吸収係数）ｋの波長依存性を示す吸収スペクトルを表したものである。なお、図１に示す吸収スペクトルは、本発明で用いられるＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層の未記録部分についての吸収スペクトルと同様である。
屈折率ｎと消光係数ｋとの間には、クラマース・クローニッヒの式で表される関係があり、図１に示すように、波長６００ｎｍ付近に吸収がある場合には、屈折率ｎはその吸収の近辺で大きく変化する。つまり、吸収がない領域では、屈折率ｎはほぼ１．５であるが、６５０ｎｍの波長では屈折率ｎは２を超えている。
記録層を構成する有機色素層に光ビームを照射して記録を行うと、有機色素分子が物性変化を起こす。有機色素分子が物性変化を起こすと、光ビームの吸収スペクトルが変化する。この有機色素層に記録した後において予想される光学定数の波長依存性を示す吸収スペクトルを図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示す。なお、図２Ａ及び図２Ｂに示す吸収スペクトルも、本発明で用いられるＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠して情報の記録又は再生が行われる第１の有機色素層からなる第１の記録層のものと同様である。
図２Ａは、記録が行われた後の記録層を構成する有機色素層において有機色素分子が物性変化して光ビームの吸収が低い状態に変質した場合の吸収スペクトルを表している。図２Ｂは、記録を行った後の記録層を構成する有機色素層において有機色素分子が物性変化した後にできる生成物のスペクトルとして、より短波長側にシフトする場合の吸収スペクトルを表している。記録が行われた後の有機色素層は、スペクトルが広がったりすることも考えられる。実際の記録後における有機色素層の吸収スペクトルは、図２Ａ及び図２Ｂに示したもの等の複合であると考えられる。このような記録を行った後の有機色素層の物性変化により、６５０ｎｍ程度の波長の光ビームでは、屈折率ｎが１．５に近づく。このように、記録前には２を超えていた屈折率ｎが記録を行った後には変化して１．５に近づくことは、追記型のＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した記録層を構成する有機色素層のみならず、追記型のＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠した記録層を構成する有機色素層においても同様に屈折率ｎが変化することが確認されている。このように記録層を構成する有機色素層の膜厚が一定のまま記録の前後において屈折率ｎが変化することにより、有機色素層に入射される光ビームの光路長が変化して位相のずれが生じることで干渉散乱を起こし、結果として反射率の変化として信号が検出される。これが位相変調方式による有機色素層を備えた記録層の信号検出原理となっている。
なお、ＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠した記録層を構成する有機色素層は、光ビームの吸収ピークが７００ｎｍ近辺にあり、記録再生用に用いられる光ビームの波長が例えば７８０ｎｍ程度であると、記録前の屈折率が３に近いという点がＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した記録層を構成する有機色素層と異なる。
位相変調方式による有機色素層を用いた記録層の信号検出原理は、従来の光ディスクの記録再生用に用いられる光ビームより波長の短い光ビーム、例えば、波長が３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲にある光ビームを用いる光ディスクに記録層として設けられる有機色素層についても同様に適用される。図３は、このような短波長の光ビームを用いる光ディスクの記録層を構成する有機色素層について、記録前における光学定数である屈折率ｎと消光係数ｋの波長依存性を示す吸収スペクトルを表したものである。なお、図３に示す吸収スペクトルは、本発明で用いられる３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの短波長の光ビームを記録再生用に用いる光ディスクに設けられる記録層を構成する有機色素層と同様である。
波長を３８０ｎｍ〜４５０ｎｍとする光ビームは、青紫色の波長帯にある光ビームである。
青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる有機色素層を用いた記録層の場合には、光ビームの屈折率ｎが４０５ｎｍ付近で１．５よりも高くなるように有機色素の層の分子設計を行う。
青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる光ディスクに用いられる記録層を構成する有機色素層は、上述したＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠する記録層を構成する有機色素層と同様に、吸収スペクトルレベルが低下したり、若しくは移動する等して変化することにより、屈折率の変化が生じ、光ディスクに入射される光ビーム光路長が変化し、位相のずれが生じることで信号検出が可能となる。
記録層を構成する有機色素層の分子設計によっては、光ビームの吸収ピークが４５０ｎｍ付近にあり、光ビームの波長が例えば４０５±５ｎｍ付近では記録前の屈折率が１．０程度であり、記録後に屈折率が１．５程度になるという記録原理も考えられる。これについての実証実験結果は、Ｔ．Ｉｗａｍｕｒａ，Ｙ．Ｓａｂｉ，Ｍ．Ｏｙａｍａｄａ，Ｈ．Ｗａｔａｎａｂｅ，Ｓ．Ｔａｍａｄａ  ａｎｄ  Ｓ．Ｔａｍｕｒａ；Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＩＳＯＭ），Ｔａｉｐｅｉ，Ｔａｉｗａｎ，Ｆｒ−Ｌ−０４（文献１）で報告されている。
さて、信号検出原理にＤＶＤ−ＲＯＭに用いられる記録層と同様に位相変調方式を用いた上述した青紫色の波長帯にある光ビームを用いる光ディスクに設けられる記録層は、有機色素層に隣接して金属反射膜が成膜されており、記録の前後においていずれも光ビームの反射率は６０％以上である。
ＤＶＤディスクの規格は、記録再生用の光ビームの反射率に関してはＣＤディスクよりも緩く、例えば１０％程度であれば、信号記録層に記録されたデータの読み取りが可能とされている。すなわち、ＤＶＤにおいては、信号記録層に入射される光ビームの反射率が１０％程度維持できれば、この光ビームを積極的に反射するための金属反射膜を設けなくともよい。
実際に、記録前のＤＶＤ−Ｒに設けられた記録層を構成する有機色素層の屈折率ｎが、波長を６５０ｎｍとする光ビームに対し２．５であると、記録層に入射される光ビームの光透過層となる基板の屈折率が１．５程度であるので、基板と記録層との界面で反射が生じ、１０％程度の反射率は金属反射膜がなくても実現される。より具体的には、例えば、消光係数ｋが０．１の場合には、記録層を構成する有機色素層の膜厚が６５ｎｍであれば、基板に入射され有機色素層から反射される光ビームの反射率は２０％になる。
また、記録後におけるＤＶＤ−Ｒに設けられた記録層を構成する有機色素層の屈折率ｎが、波長を６５０ｎｍとする光ビームに対し１．５程度になると、光透過層となる基板の屈折率が１．５程度であるので、基板に入射され有機色素層から反射される光ビームの反射率はほぼ０％に近い値となる。
本発明に係る光記録媒体に設けられるＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した記録層に、記録再生用の光ビームの反射率が記録を行う前で１０％で記録後の反射率がほぼ０％となる有機色素層を用いることにより、有機色素層から反射される光ビームの反射率の変化を直接観察して記録前後の実反射率差を検出するいわゆる反射率変調方式により記録された情報信号の検出を可能とした。この反射率変調方式は、相変化膜を用いた記録層に記録された情報信号の検出においても実用化されているが、相変化膜を構成する相変化材料は光ビームの吸収係数が大きいため光ビームの透過率がやや低い。
ここで注目すべきは、このような反射率変調方式を用いる本発明に係る光記録媒体を構成するＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を用いた第１の記録層は、金属反射膜を用いないため、光ビームの透過率が高くなる。例えば、ＤＶＤ−Ｒの記録再生に用いられる波長を６５０ｎｍとする光ビームであっても、透過率は６０％を超える。
更に注目すべきは、本発明に係る光記録媒体を構成するＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を用いた第１の記録層の屈折率ｎの波長依存性である。すなわち、波長を６５０ｎｍ程度の光ビーム光により記録再生ができるように設計されたＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層を構成する第１の有機色素層を構成する有機色素材料は、ＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクの記録再生に用いられる波長を７８０ｎｍとする光ビームや、本発明の光記録媒体に設けられる第２の有機色素の層を有する第２の記録層の記録再生用に用いられる波長を４０５ｎｍとする光ビームに対する屈折率ｎは、記録前でも記録後でも、光透過層である基板の屈折率である１．５に近い１．３〜１．７程度であり、消光係数ｋはほとんど０か低い値である。
このように設計されたＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を用いた第１の記録層は、ＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクの記録再生用に用いられる７８０ｎｍの光ビームに対する透過率は９０％を超え、記録前後の屈折率ｎの変化による位相のずれを起こすことがほとんどないので、基板を構成する材料とほとんど区別がつかない。その結果、本発明に係る光記録媒体において、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した記録層に相当する第１の有機色素層を有する第１の記録層においてＣＤディスクの規格に準拠して記録された情報信号が検出されることがない。また、本発明に係る光記録媒体に設けられるＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を有する第１の記録層は、ＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクの記録再生用に用いられる波長を７８０ｎｍとする光ビームに対してはほぼ透明である。
そこで、本発明に係る光記録媒体は、このような反射率変調方式により再生信号を検出することができるＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を有する第１の記録層と、ＣＤディスク、ＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＯＭディスク、ＣＤ−ＲＷディスクを含むＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクに設けられる記録層とを同一の規格に準拠した記録層とを２層に設けた構造とした。
このようにＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を有する第１の記録層とＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクに設けられる記録層とを同一の規格の記録層を共通の基板に配置した場合、ＣＤディスクの規格に準拠した記録層の記録再生用の光ビームが第１の記録層を透過することによる収差等がほとんどない。ＣＤディスクの規格に準拠した記録層における記録再生用の光ビームの反射率は、７０％以上を保っている。よって、本発明に係る光記録媒体は、ＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクを専ら用いるディスクプレーヤに装着した場合には、ＣＤディスクの規格に準拠した記録層に情報信号の記録を行い、又はこの記録層に記録された情報信号の再生が可能となる。また、本発明に係る光記録媒体は、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した光ディスクを用いるディスクプレーヤに装着した場合には、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層に対する情報信号の記録再生が可能となる。
本発明に係る光記録媒体に設けられる青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる有機色素層を用いた記録層に対しても、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した有機色素層を用いた記録層と同様に反射率変調方式により記録された情報信号を検出することが可能であり、この実証実験結果についても上述した文献１で報告されている。
そこで、本発明に係る光記録媒体に設けられる青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる有機色素層を用いた記録層についても、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した有機色素層を用いた記録層と同様な層構成を採用して、反射率変調方式により再生信号を検出可能とした。例えば、波長を４０５ｎｍとする光ビームに最適化された有機色素層を用いた記録層においても、反射率変調方式を用いることにより金属反射膜を設ける必要がなくなるので、上述したＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した有機色素層を有する記録層と同様に光ビームの透過率が高い。
本発明に係る光記録媒体を構成する青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる有機色素層を有する記録層は、ＤＶＤディスクやＣＤディスクの記録再生用に用いられる波長を６５０ｎｍ又は７８０ｎｍとする光ビームに対する屈折率ｎが、記録の前後において、光透過層である基板の屈折率ｎである１．５と同程度のほぼ１．３〜１．７程度であり、消光係数ｋがほぼ０か低い値となる。このようにして設計された青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる記録層を構成する有機色素層は、ＣＤディスクやＤＶＤディスクの記録再生用に用いられる光ビームの波長では、透過率がそれぞれ９０％、５０％を超え、屈折率ｎの変化による位相のずれを起こすようなことがほとんどなく、基板を構成する材料とほとんど区別がつかず、第２の有機色素層においてＣＤディスクの規格に準拠して記録された情報信号やＤＶＤの規格に準拠して記録された情報信号が検出されるようなことはない。また、本発明に係る光記録媒体に設けられる青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる記録層を構成する有機色素層は、ＣＤディスクやＤＶＤディスクの記録再生用に用いられる波長の光ビームに対してほぼ透明である。すなわち、本発明に係る光記録媒体に設けられる青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる記録層を構成する有機色素層は、ＣＤディスクやＤＶＤディスクの記録再生用に用いられる波長の光ビームをほとんど透過する。
したがって、本発明に係る光記録媒体は、青紫色の波長帯にある光ビームを記録再生用に用いる第２の有機色素層を備えた第２の記録層と、ＣＤディスクの規格に準拠して記録再生が行われる記録層とを設けたもの、上述の第２の有機色素層を有する第２の記録層とＤＶＤディスクの規格に準拠して記録再生が行われる第１の有機色素層を用いた第１の記録層とを設けたもの、上述の第２の有機色素層を有する第２の記録層とＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した記録層に相当する第１の有機色素層を有する第１の記録層と、更に再生専用型のＣＤディスクの規格に準拠した記録層とを設けたものが構成される。
次に、本発明に係る光記録媒体の具体的な構成例を図面を参照して説明する。
本発明に係る光記録媒体の第１の例を図４を参照して説明する。
本発明の第１の例の光記録媒体１０は、上述した反射率変調方式により信号を検出することができるＤＶＤの規格、特にＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層１１と、第１の記録層１１が形成される光透過層である第１の基板１２と、ＣＤディスクの規格に準拠した記録層である予め情報が記録された第１の再生専用型記録層１３と、この再生専用型記録層１３が形成される光透過層である第２の基板１４と、第１の再生専用型記録層１３を保護するため、第１の再生専用型記録層１３上に形成された例えば紫外線硬化型樹脂からなる保護層１５を備えている。なお、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層１１は、情報信号の１回の記録を可能とした記録層である。第１の記録層１１に対する情報の記録又はこの第１の記録層１１に記録された情報信号の再生には、６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの波長、好ましくは６５０ｎｍの光ビームが用いられ、第１の再生専用型記録層１３に記録された情報の再生には、７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長、好ましくは７８０ｎｍの波長の光ビームが用いられる。
第１の基板１２及び第２の基板１４は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、アモルファスポリオレフィン（ＡＰＯ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ガラス材料等により形成され、好ましくは、ポリカーボネート（ＰＣ）により形成される。なお、第１の基板１２及び第２の基板１４の材料には、光の吸収率が小さいものを用いることが好ましい。
ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層１１が形成される第１の基板１２の厚さは、０．５５０ｍｍ〜０．６５３ｍｍ程度であり、０．６ｍｍであることがより好ましい。第１の再生専用型記録層１３が形成される第２の基板１４の厚さは、０．４４７ｍｍ〜０．８５０ｍｍ程度であり、０．６ｍｍであることがより好ましい。第１の記録層１１は、本発明に係る光記録媒体１０に対し記録再生を行う光ビームが入射される入射面から０．５５０ｎｍ〜０．６５３ｎｍの位置に形成され、第１の再生専用型記録層１３は、光ビームの入射面から１．１０ｍｍ〜１．４０ｍｍの位置に形成される。
本発明に係る光記録媒体１０を構成する第１の基板１２及び第２の基板１４の屈折率ｎは、１．５程度である。例えば、第１の基板１２及び第２の基板１４の材料としてポリカーボネート（ＰＣ）を用いた場合の屈折率ｎは、波長を７８０ｎｍ程度とする光ビーム及び波長を６５０ｎｍ程度とする光ビームに対しては１．５〜１．５５であり、波長を４００ｎｍ程度と光ビームに対しては１．６０である。第１の基板１２及び第２の基板１４を構成する材料としてガラスを用いた場合の屈折率は、上述のいずれの波長の光ビームに対してもほぼ１．４６である。このように、第１の基板１２及び第２の基板１４の屈折率は、上述のいずれの波長の光ビームに対しても１．５前後である。
第１の基板１２に設けられるＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層１１が形成された面には、トラックピッチを０．７４±０．０３μｍとする案内溝が形成されている。この案内溝の形状は、反射率変調方式に適する形状とされ、溝の深さを例えば６０ｎｍ程度、情報信号が記録される領域であるグルーブの幅、すなわちトラック幅を例えば０．３５μｍ程度とする。
第２の基板１４上には、ＣＤディスクの規格に準拠した第１の再生専用型記録層１３を構成する情報信号を示す微少な凹凸パターンが形成されている。
なお、第１の基板１２の第１の記録層１１が設けられるとともに案内溝が形成された面とは反対の面は、記録再生用の光ビームが入射する入射面であり、第１の記録層１１及び第１の再生専用型記録層１３に記録された情報信号の読み出し面とされている。
第１の記録層１１は、第１の基板１２上に形成された図示しない案内溝と、この案内溝上に形成された第１の有機色素層１１１と、この有機色素層１１１を保護するための、有機色素層１１１を覆って設けられる例えばＳｉＮ膜１１２ａ及びＳｉＯ２膜１１２ｂからなる誘電体層である保護膜１１２とを有している。なお、本例の光記録媒体を構成する第１の記録層１１には、反射膜が設けられていない。
第１の記録層１を構成する第１の有機色素層１１１は、光ビームの照射により光を吸収して物性変化を生じ、屈折率等の光学定数が変化する有機物質からなる層である。この有機色素層１１１の材料としては、例えばシアニン系、フタロシアニン系、アゾ系等の有機色素が用いられ、好ましくはシアニン系有機色素であって、例えば「ＮＫ−４２９５」（商品名：（株）日本感光性色素研究所製）が用いられる。
第１の有機色素層１１１の膜厚は、例えば４５ｎｍから８０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは６５ｎｍ程度である。なお、この有機色素層１１１の膜厚は、記録再生用の光ビームの未記録部分における反射率が１０％以上となるような膜厚であればよい。
第１の有機色素層１１１の未記録部分及び記録部分における吸収スペクトルは、上述した図１及び図２に示すものと同様である。
ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠して形成された第１の記録層を構成する第１の有機色素層に対する情報信号の記録再生用の波長を６３５ｎｍ〜６６０ｎｍとする光ビームの未記録部分の屈折率ｎは図１に示すように２．５程度であり、記録部分の屈折率ｎは図２Ａに示すように１．５程度である。
ここで、第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１の未記録部分の反射率は、波長を６３５ｎｍ〜６６０ｎｍ付近とする光ビームでは、膜厚が４５ｎｍから８０ｎｍである場合には１５％以上であり、膜厚が６５ｎｍである場合には２０％程度である。なお、第１の有機色素層１１１の未記録部分の光ビーム反射率は、ＤＶＤの規格に基づいて情報信号の記録再生を可能とする１０％以上であればよい。
第１の有機色素層１１１の記録部分における屈折率が１．５程度となり、上述したように第１の基板１２及び第２の基板１４における屈折率も１．５程度とほぼ同等であるので、第１の有機色素層１１１の記録部分における反射率はほぼ０％か、０％に近い反射率となる。
保護膜１１２を構成するＳｉＮ膜１１２ａは、有機色素層１１１に直接ＳｉＯ２膜１１２ｂを成膜すると有機色素層１１１が変質して屈折率が低下してしまうので、薄く成膜することにより有機色素層１１１を保護するための膜である。
保護膜１１２を構成するＳｉＯ２膜１１２ｂは、第１の基板１２と第２の基板１４とを貼り合わせるための接着剤に対して有機色素層１１１が溶け出さないようにするための膜である。
なお、第１の有機色素層１１１を備えた第１の記録層１１がＳｉＮ膜１１２ａ及びＳｉＯ２膜１１２ｂを備えることは、光学的には何らの悪影響も与えない。ＳｉＮ膜１１２ａの膜厚は薄く、ＳｉＯ２膜１１２ｂの屈折率は１．５程度であって第１の基板１２及び第２の基板１４の屈折率とほぼ同じであるためである。
ＳｉＮ膜１１２ａの膜厚は、３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍであることがより好ましい。ＳｉＮ膜１１２ａの膜厚が３ｎｍより小さいと、ＳｉＯ２膜１１２ｂの成膜時に第１の有機色素層１１１を構成する有機色素の劣化が確認された。ＳｉＮ膜１１２ａの膜厚を１０ｎｍとすると、反射率が２％程度低下し、更に厚い膜厚とすると反射率の低下により第１の記録層１１の記録再生特性が劣化してしまう。
ＳｉＯ２膜１１２ｂの膜厚は、５ｎｍ以上であることが好ましく、３０ｎｍであることがより好ましい。ＳｉＯ２膜１１２ｂの光学定数は、第１の基板１２及び第２の基板１４とほぼ同じなので、光学的には膜厚依存性はない。よって、ＳｉＯ２膜１１２ｂの膜厚が３０ｎｍより厚い場合にも、同じ効果を得ることができる。一方、耐久性の観点から、ＳｉＯ２膜１１２ｂの膜厚は５ｎｍ以上であることが好ましい。
なお、接着剤としては、有機色素層１１１が溶け出さないようにするという効果を得られるものであれば、ＳｉＮ膜１１２ａ、ＳｉＯ２膜１１２ｂともに、他の材料からなるものであってもよい。
第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１の材料として、接着剤に溶けにくく、蒸着によって成膜が可能なものを選択する場合には、有機色素材料が第２の基板１４へと拡散することはないので、必ずしも保護膜１１２は必要なく、第１の有機色素層１１１を単層で設けるようにことも可能となる。
ＣＤディスクの規格に準拠した第１の再生専用型記録層１３は、第２の基板１４上に形成されたＣＤディスクの規格に準拠して記録された情報信号を示す微少な凹凸パターンであるピットパターンと、少なくともピットパターンが形成された領域を覆って形成された例えばアルミニウム等の金属薄膜からなる反射膜１３１とを有している。
第１の再生専用型記録層１３に記録された情報信号を読み取るために用いられる波長が７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲にある光ビームは、上述した第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１に対する屈折率が、第１の有機色素層１１１の記録の前後とも、第１の基板１２及び第２の基板１４の屈折率に近い１．３〜１．７程度であり、消光係数はほとんど０か低い値である。よって、ＣＤディスクの規格に準拠して形成された第１の再生専用型記録層１３の再生用に用いられる７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲にある光ビームは、第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１を通過することにより屈折率が変化して位相がずれるようなことはほとんどない。更に、第１の有機色素層１１１は、７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長の光ビームに対してはほぼ透明である。すなわち、７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長の光ビームは、第１の有機色素層１１１をほとんど透過する。
次に、上述した本発明に係る光記録媒体１０の製造方法について説明する。図４に示す光記録媒体１０を製造するには、第１の記録層１１の一部を構成する案内溝が設けられた第１の基板１２を形成する。第１の基板１２に設けられる案内溝は、この案内溝のパターン形状を反転された凹凸パターンが形成されたスタンパを用いて、例えばモールドインジェクション法やホトポリマー法（２Ｐ法）等を用いて形成される。
第１の基板１２の案内溝が形成された面には、有機色素層１１１が例えばスピンコートや蒸着によって成膜される。有機色素層１１１の上には、保護膜１１２を構成するＳｉＮ膜１１２ａ及びＳｉＯ２膜１１２ｂが、例えば反応性スパッタリング法により順次成膜する。
第１の基板１２を形成するとともに第２の基板１４を形成する。第２の基板１４の一方の面には、ＣＤディスクの規格に準拠して記録される情報信号を示す微少な凹凸パターンであるピットパターンが形成される。ピットパターンは、このピットパターンが反転された凹凸パターンを設けたスタンパを用いて、例えばモールドインジェクション法やホトポリマー法（２Ｐ法）等を用いて形成される。
第２の基板１４のピットパターンが形成された面には、第１の再生専用型記録層１３を構成する反射膜１３１が、例えばスパッタリング法により例えば５０ｎｍ程度の厚さに成膜される。反射膜１３１の上には、例えば紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により例えば１０μｍ程度の厚さに塗布した後、この紫外線硬化型樹脂層に紫外線を照射し硬化する保護層１５が形成される。
そして、第１の基板１２と第２の基板１４は、第１の基板１２の第１の記録層１１が形成された面と、第２の基板１４の第１の再生専用型記録層１３が形成された面とは反対側の面とを接着剤により貼り合わせる。接着剤には、例えば、感圧性粘着剤やドライフォトポリマシートが用いられる。感圧性粘着剤は、例えばアクリル系粘着剤からなり、透明性、厚みの均一性に優れた両面粘着シートであり、日東電工社製の商品名ＤＡ−８３１０等を用いて好適である。ドライフォトポリマシートは、２００〜３００メガポアズ程度の粘度を有し、溶剤を含まない紫外線硬化型の接着シートであり、例えばデュポン社製の商品名ＳＵＲＰＨＥＸ等が使用可能である。このドライフォトポリマシートは、第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１が紫外線の波長域の光に吸収特性がない材料からなる場合に用いることができる。よって、第１の有機色素層１１１を構成する材料が「ＮＫ−４２９５」である場合には、「ＮＫ−４２９５」は紫外線の波長域の光に吸収特性を有しないので、ドライフォトポリマシートを用いることができ、このドライフォトポリマシートを紫外線照射により十分硬化させることができる。
上述したような工程を経て、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の有機色素層１１１を有する第１の記録層１１を設けた第１の基板１２と、ＣＤディスクの規格に準拠して情報信号が予め記録された第１の再生専用型記録層１３と第２の基板１４を貼り合わせることにより、記録再生型の第１の記録層１１と第１の再生専用型記録層１とが積層された構造を有する本発明に係る光記録媒体１０が完成する。
上述したように形成された本発明に係る光記録媒体１０では、６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲の波長を有する光ビームを、光ビームの入射面である読み出し面側に位置する第１の記録層１１に照射すると、第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１の未記録部分における上記光ビームの反射率は１０％以上であり、第１の有機色素層１１１の記録部分における上記光ビームの反射率はほぼ０％又は０％に近い反射率となるので、このような実反射率の差を直接観察する反射率変調方式により、第１の記録層１１に記録された情報信号の検出が可能になる。なお、第１の記録層１１への情報信号の記録は、波長が６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲にある光ビームの出力を再生するよりも大きくして有機色素層１１１に照射して吸収させることにより、この光ビームを吸収した部分の有機色素層１１１の物性を変化させて屈折率を変化させることにより行われる。
図４に示す本発明に係る光記録媒体１０は、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠して形成された反射膜を有さない第１の記録層１１の再生が可能であるとともに、同一の光記録媒体１０に形成されたＣＤディスクの規格に準拠して形成した第１の再生専用型記録層１３の再生も可能となる。すなわち、第１の再生専用型記録層１３の再生に用いられる光ビームは、反射膜を有しない第１の記録層１１において、透過率が少なくとも９０％以上になる。第１の再生専用型記録層１３を再生するために用いられる波長が７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの範囲にある光ビームは、第１の有機色素層１１１を有する第１の記録層１１を通過しても位相ずれが起こるようなことはほとんどなく、第１の有機色素層１１１をほぼ透過するので、第１の再生専用型記録層１３における反射率を７０％以上に保つことができ、第１の記録層１１を透過することによる収差等もほとんど発生しない。よって、第１の再生専用型記録層１３に対して、良好な再生特性を得ることができる。
上述した本発明に係る光記録媒体１０は、ＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体として用いるディスクプレーヤに装着した場合には、第１の再生専用型記録層１３に記録したオーディオ情報等の情報信号の再生が可能となる。
また、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体として用いるディスクプレーヤに装着した場合には、第１の有機色素層１１１を有する第１の記録層１１に対しビデオ情報等の情報信号の記録が可能となり、この第１の記録層１１に記録した情報信号の再生が可能となる。
次に、本発明に係る光記録媒体の他の例を図５を参照して説明する。
図５に示す光記録媒体２０は、図４に示す光記録媒体１０に設けられる再生専用型記録層１３に代えてＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠して形成された第３の記録層２３を備えている。第３の記録層２３は、第２の基板１４上に形成された図示しない案内溝と、この案内溝上に形成された第３の有機色素層２３１と、この有機色素層２３１上に形成された例えばＡｕ（金）からなる反射膜２３２とを有している。
第３の有機色素層２３１は、例えばシアニン系、フタロシアニン系、アゾ系等の有機色素材料からなり、好ましくはシアニン系有機色素であって、例えば「ＯＭ−５７」（商品名：富士写真フィルム製）が用いられる。なお、第３の有機色素層２３１は、例えば２００ｎｍ程度の膜厚で形成されている。
次に、このようなＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠して形成された第３の記録層２３を備える光記録媒体２０の製造方法について説明する。
この光記録媒体２０の製造においても、第１の基板１２上に、上述した光記録媒体１０と同様に、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠して形成された第１の有機色素層１１１を有する第１の記録層１１を形成する。
この光記録媒体２０を製造するに当たっても、上述した光記録媒体１０と同様に、第１の基板１２とともに、第２の基板１４を形成する。第２の基板１４には、第３の記録層２３の一部を構成する案内溝が形成される。案内溝は、この案内溝のパターン形状を反転された凹凸パターンが形成されたスタンパを用いて、例えばモールドインジェクション法やホトポリマー法（２Ｐ法）等を用いて形成される。
第２の基板１４の案内溝が形成された面には、第３の記録層２３を構成する第３の有機色素層２３１が例えばスピンコートや蒸着によって成膜される。第３の有機色素層２３１の上には、反射膜２３２が例えばスパッタリング法により例えば５０ｎｍ程度の厚さで成膜される。反射膜２３２の上には、図４に示す光記録媒体１０と同様に保護層１５が形成される。
ここで、第１の基板１２と第２の基板１４とを貼り合わせることにより、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した情報信号の記録を可能とした第１の有機色素層１１１を有する第１の記録層１１と、ＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠して情報信号の記録可能とした第３の記録層２３とが積層された構造の光記録媒体２０が得られる。この光記録媒体２０は、仕様を異にする２つの記録層を有するものである。この光記録媒体２０は、ＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着し、波長が６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの領域にある光ビームを再生時より出力を大きくして第３の記録層２３に照射し、第３の記録層２３を構成する第３の有機色素層２３１に吸収させて物性変化させ、屈折率の変化を生じさせることにより情報信号の記録が行われる。なお、第３の記録層２３における再生は、上述した位相変調方式により行われる。
図５に示す光記録媒体２０は、ＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着して、第３の記録層２３にオーディオ情報等の情報信号の記録又は再生を行うことができ、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体として用いるディスクプレーヤに装着した場合には、第１の有機色素層１１１を有する第１の記録層１１に対しビデオ情報等の情報信号の記録が可能となり、この第１の記録層１１に記録した情報信号の再生が可能となる。
次に、本発明に係る光記録媒体の更に他の例を図６に示す。
図６に示す光記録媒体３０は、記録再生用に３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長帯の青紫色の光ビームを記録再生用に用いて、上述した反射率変調方式により記録した情報信号の検出することを可能とした第２の有機色素層３１１を有する第２の記録層３１と、この第２の記録層３１が形成される光透過層である第１の基板３２と、第２の記録層３１上に形成される保護膜３６と、ＣＤディスクの規格のうち特に、コンピュータで取り扱うことのできるデータを記録したＣＤ−ＲＯＭディスクの規格に準拠した第２の再生専用型記録層３３と、第２の再生専用型記録層３３が形成される光透過層である第２の基板３４と、第２の再生専用型記録層３３を保護するため第２の再生専用型記録層３３上に形成された例えば紫外線硬化型樹脂からなる保護層３５を備えている。なお、第２の記録層３１には、情報信号の記録又は再生が行われ、第２の再生専用型記録層３３ではコンピュータで取り扱うことのできるデータ情報の再生が行われる。
なお、第２の記録層３１は、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長帯の青紫色の光ビーム、好ましくは４０５±５ｎｍの波長の光ビームを用い、開口数（ＮＡ）を０．８５±０．０５とする対物レンズを備えた光ピックアップを用いて情報信号の記録再生が行われる。
第１の基板３２及び第２の基板３４の材料には、上述した光記録媒体１０に用いられるものと同様なものが用いられ、好ましくはポリカーボネート（ＰＣ）が用いられる。
光記録媒体３０を構成する第１の基板３２及び第２の基板３４を合わせた厚さは、保護膜３６を含んで１．１ｍｍ〜１．４ｍｍ程度であることが好ましく、例えば、第１の基板３２の厚さを０．５ｍｍとし、第２の基板３４の厚さを０．６ｍｍとする。第１の基板３２及び第２の基板３４における屈折率は、第１の実施の形態と同様に、１．５程度である。第２の記録層３１は、光記録媒体３０に記録再生用の光ビームが入射する面から８０μｍ〜１２０μｍの位置に形成され、第２の再生専用型記録層３３は、光記録媒体３０に記録再生用の光ビームが入射する面から１．１０ｍｍ〜１．４０ｍｍの位置に形成される。
第１の基板３２の第２の記録層３１が形成される面側には、トラックピッチが０．３２±０．０１５μｍとする第２の記録層３１の一部を構成する案内溝が形成されている。第２の記録層３１は、互いに隣接するランドとグルーブの双方に共に情報信号の記録を可能としたランドグルーブ記録をする場合には、グルーブ形状は例えば０．６４μｍ程度のピッチに形成され、ランド及びグルーブの幅はほぼ同じ広さであり、実質的にトラックピッチが０．３２±０．０１５μｍとされている。第２の記録層３１にグルーブ記録、すなわち案内溝の読み出し光学系に近い側に位置するトラック面のみに記録を行う場合には、グルーブの深さを例えば２０ｎｍ程度とし、ランド幅を例えば０．１５μｍ程度とする。
第２の基板３４の第２の再生専用型記録層３３が設けられる面側には、ＣＤ−ＲＯＭディスクの規格に準拠してコンピュータで取り扱うことのできるデータを示す微少な凹凸パターンであるピットパターンが予め形成されている。
なお、第１の基板３２の第２の記録層３１の一部を構成する案内溝が形成される側の面が、記録再生用の光ビームが入射する側の面であり、第２の記録層３１及び第２の再生専用型記録層３３の読み出し面となる。
第２の記録層３１は、第１の基板３２上に形成された図示しない案内溝と、この案内溝上に形成された第２の有機色素層３１１と、この有機色素層３１１を覆って設けられる例えばＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜等からなる保護膜３１２とを有している。なお、本例の光記録媒体３０に設けられる第２の記録層３１には、反射膜が設けられていない。
第２の有機色素層３１１は、光照射により光を吸収して物性変化を生じすることにより、屈折率等の光学定数が変化する有機物質からなる層である。第２の有機色素層３１１を構成する材料としては、例えばトリフェニルアミン誘導体が好ましく、例えば青色光用に設計された、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−ジフェニルアミノ−４−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン［トリフェニルアミン４量体］が用いられる。また、第２の有機色素層３１１を構成するの材料として、例えばシアニン系、フタロシアニン系、アゾ系等の有機色素が用いられ、好ましくはシアニン系有機色素であって、例えば１−ブチル−２−［５−（−１−ブチル−３．３−ジメチルベンズ［ｅ］インドリン−２−イリデン）−１．３−ペンタジエニル］−３，３−ジメチル−１Ｈ−ベンズ［ｅ］インドリウム過塩素酸が用いられる。更に、第２の有機色素層３１１を構成する材料として、上述の文献１に記載された、記録再生用の４０５±５ｎｍの波長帯の光ビームに対し記録前の屈折率が１．０程度であり記録後の屈折率が１．５程度になるように分子設計された材料を用いることができる。
第２の有機色素層３１１の膜厚は、例えばトリフェニルアミン４量体を材料として用いる場合には、３５ｎｍから５０ｎｍ程度であることが好ましく、より好ましくは４０ｎｍ程度である。上述の文献１に記載された、記録再生用の４０５±５ｎｍの波長帯の光ビームに対し記録前の屈折率が１．０程度であり記録後の屈折率が１．５程度になるように分子設計された有機色素を材料として用いる場合には、第２の有機色素層３１１の膜厚は、７５ｎｍ〜１０５ｎｍ程度であることが好ましく、より好ましくは９０ｎｍ程度である。
なお、第２の有機色素層３１１の膜厚は、未記録部分の反射率が１０％以上となるような膜厚であればよい。そして、第２の有機色素層３１１の未記録部分における吸収スペクトルは、上述した図３に示すものと同様である。
図３に示すように、記録再生用として用いられる４０５±５ｎｍの波長帯の付近の光ビームに対しては、第２の有機色素層３１１を構成する材料に例えばトリフェニルアミン４量体を用いると、第２の有機色素層３１１の未記録部分の屈折率は２．３程度であり、記録部分の屈折率は１．５程度である。
ここで、第２の有機色素層３１１の未記録部分の反射率は、記録再生用の光ビームとして、４０５±５ｎｍ付近の波長帯の光ビームを用い、第２の有機色素層３１１を構成する材料としてトリフェニルアミン４量体を用い、第２の有機色素層３１１の膜厚を３５ｎｍから５０ｎｍの範囲に設定した場合には、１３％以上であり、第２の有機色素層３１１の膜厚を４０ｎｍとした場合に１４％程度である。上述の文献１に記載された、記録再生用の光ビームとして、４０５±５ｎｍ付近の波長帯の光ビームを用いて、未記録部分における屈折率が１．０程度となり、記録部分における屈折率が１．５程度になるように分子設計された有機色素を材料として用いて第２の有機色素層３１１を形成した場合には、第２の有機色素層３１１の未記録部分の反射率は、第２の有機色素層３１１の膜厚が７５ｎｍから１０５ｎｍの範囲では１３％以上であり、第２の有機色素層３１１の膜厚が９０ｎｍでは１４％程度である。
なお、第２の有機色素層３１１の未記録部分の光ビーム反射率は、第２の有機色素層３１１に対する記録再生が可能である１０％以上であればよい。第２の有機色素層３１１の記録部分の屈折率が１．５程度とされると、第１の基板３２及び第２の基板３４の屈折率が１．５程度であるために、記録後の第２の有機色素層３１１の反射率はほぼ０％か０％に近い値となる。
保護膜３１２は、第２の有機色素層３１１が後述する保護膜３６の感圧性粘着剤３６ａに溶け出さないようにするための膜である。保護膜３１２にＳｉＯ２膜を用いる場合には、膜厚が５ｎｍ以上であり１００ｎｍ以下であることが好ましく、４０ｎｍであることがより好ましい。保護膜３１２の膜厚が５ｎｍより薄い場合には、十分な保護特性、すなわち耐久性が損なわれてしまうためである。保護膜３１２の膜厚が１００ｎｍより厚い場合には、成膜時に第１の基板３２の温度上昇を招いてしまい、有機色素層３１１を劣化させたり、ＳｉＯ２膜の内部ストレスが大きくなってクラッチが生じやすくなってしまうためである。なお、上述した第１の実施の形態におけるＳｉＯ２膜と同様に、保護膜３１２を構成するＳｉＯ２膜は光学的には何らの悪影響も与えない。
保護膜３１２は、第２の有機色素層３１１が感圧性粘着剤に溶け出さないようにする機能を有するものであれば、ＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜以外の他の材料により形成したものであってもよい。第２の有機色素層３１１を構成する材料として感圧性粘着剤３１３ａに溶けにくいものを選択すれば、必ずしも保護膜３１２は必要ない。
保護膜３６は、例えば感圧性粘着剤（ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ））３６ａとＰＣ（ポリカーボネート）シート３６ｂとを有している。保護膜３６の感圧性粘着剤３１３ａは、図４に示す光記録媒体１０で用いられる第１の基板１２と第２の基板１４とを貼り合わせるために用いた接着剤と同様のものが用いられる。
感圧性粘着剤３６ａ及びＰＣシート３６ｂとの合計の膜厚である保護膜３６の膜厚は、例えば８０μｍ〜１２０μｍであることが好ましく、１００μｍ程度であることがより好ましい。保護膜３６の膜厚は、８０μｍ〜１２０μｍの範囲であれば、記録及び／又は再生装置に用いられる例えばビームエキスパンダによる収差補正の範囲に入り、このような収差補正ができればどのような膜厚でも同様の効果を得ることができる。
保護膜３６は、紫外線硬化型樹脂を用いて形成してもよい。
第２の再生専用型記録層３３は、第２の基板３４上に形成された図示しないコンピュータにより処理されるデータを示すピットパターンと、このピットパターンを覆ってアルミニウム等の金属により形成された反射膜３３１とを有している。第２の再生専用型記録層３３は、上述した光記録媒体１０に設けられた第１の再生専用型記録層１３と同様な構成を備える。
第２の再生専用型記録層３３を再生するために用いられる波長が７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの光ビームに対する上述した第２の記録層３１を構成する第２の有機色素層３１１の屈折率ｎは、記録前も記録後も第１の基板３２及び第２の基板３４の屈折率に近い１．３〜１．７程度であり、消光係数はほとんど０か低い値である。よって、第２の再生専用型記録層３３の再生用に用いられる光ビームは、第２の記録層３１を構成する第２の有機色素層３１１を通過することによる起因して屈折率が変化して位相がずれるようなことない。第２の再生専用型記録層３３の再生用に用いられる７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯の光ビームに対しては、第２の有機色素層３１１はほぼ透明である。すなわち、第２の有機色素層３１１は、７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯の光ビームをほとんど透過させてしまう。
なお、ここでは、ＣＤ−ＲＯＭディスクの規格に準拠した第２の再生専用型記録層３３を有する光記録媒体について説明しているが、図５に示した光記録媒体２０と同様に、記録層に有機色素を用いた追記型の記録層を有するＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠した記録層を第２の再生専用型記録層３３の代わりに設けるようにしてもよい。
次に、図６に示す光記録媒体３０の製造方法について説明する。
この光記録媒体３０を製造するには、第２の記録層３１の一部を構成する案内溝が設けられた第１の基板３２を形成する。第１の基板３２に設けられる案内溝は、この案内溝のパターン形状を反転された凹凸パターンが形成されたスタンパを用いて、例えばモールドインジェクション法やホトポリマー法（２Ｐ法）等を用いて形成される。
第１の基板３２の形成とともに第２の再生専用型記録層３３を形成した第２の基板３４を形成する。第２の基板３４の一方の面に、ＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠したデータを示すピットパターンが、このピットパターンを反転した凹凸パターンを設けたスタンパを用いて、例えばモールドインジェクション法やホトポリマー法（２Ｐ法）等を用いて形成される。
第１の基板３２と第２の基板３４とは、第２の記録層３１が形成された面と反対側の面と、第２の再生専用型記録層３３が形成された面と反対側の面とを接合面として接着剤により接合される。接着剤には、図４に示す光記録媒体１０に用いた感圧性粘着剤やドライフォトポリマシートが用いられる。
次に、第２の基板３４のピットパターンが形成された面に、第２の再生専用型記録層３３を構成する反射膜３３１を、例えばスパッタリング法により５０ｎｍ程度の厚さに成膜する。更に、反射膜１３１の上に、例えば紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により１０μｍ程度の厚さに塗布した後、この紫外線硬化型樹脂層に紫外線を照射し硬化する保護層３５を形成する。
次に、第１の基板３２の第２の記録層３１の一部を構成する案内溝が形成された面に、有機色素を蒸着やスピンコートによって成膜して第２の有機色素層３１１を形成する。この有機色素層３１１の上に、保護膜３１２を例えば反応性スパッタリング法により成膜する。この保護膜３１２の上に、感圧性粘着剤３６ａによりＰＣシート３６ｂを接着する。これにより、第２の記録層３１及び第２の再生専用型記録層３３が第１の基板３２及び第２の基板３４を介して積層された図６に示すような光記録媒体３０が完成する。
図６に示す光記録媒体３０は、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長帯の記録再生用の光ビームを、記録再生用の光ビームが入射する側の面である読み出し面に近い位置にある第２の記録層３１に照射すると、第２の記録層３１を構成する第２の有機色素層３１１の未記録部分における反射率が１０％以上となり、第２の有機色素層３１１の記録部分における反射率がほぼ０％若しくは０％に近い値となるので、このような実反射率の差を直接観察する反射率変調方式により第２の有機色素層３１１に記録された情報信号の検出が可能になる。なお、第２の記録層３１への情報信号の記録は、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長帯の光ビームを再生時よりも大きな出力で照射して第２の有機色素層３１１にこの光ビームを吸収させて物性変化を起こさせて屈折率を変化させることにより行われる。
本発明に係る光記録媒体３０は、反射膜を有さない第２の記録層３１の再生が可能であるとともに、第２の再生専用型記録層３３の再生も可能となる。すなわち、第２の再生専用型記録層３３の再生に用いられる光ビームは、反射膜のない第２の記録層３１において、透過率が少なくとも９０％以上になる。第２の再生専用型記録層３３の再生に用いられる７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯の光ビームは、第２の有機色素層３１１を有する第２の記録層３１を通過しても位相ずれが起こるようなことはほとんどない。第２の有機色素層３１１は７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯の光ビームに対してほぼ透明となるので、第２の再生専用型記録層３３における反射率を７０％以上に保つことができ、第２の記録層３１を透過することによる収差等もほとんどない。よって、第２の再生専用型記録層３３においては良好な再生特性をもってデータの再生を行うことができる。
上述した図６に示す光記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着して、第２の再生専用型記録層３３に記録したデータの再生が可能となり、第２の記録層３１に対する情報信号の記録を可能とするディスクプレーヤを用いてＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）データを記録し、再生することが可能となる。
この光記録媒体３０において、第２の再生専用型記録層３３に代えてＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠して形成された第３の記録層２３を設けることにより、ＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤにおいて、情報信号の記録再生が可能となる。
次に、本発明に係る光記録媒体の更に他の例を図７に示す。
図７に示す光記録媒体４０は、図６に示す光記録媒体３０と同様に、記録再生用に３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長帯の青紫色の光ビームを記録再生用に用いて、上述した反射率変調方式により記録した情報信号の検出することを可能とした第２の有機色素層３１１を有する第２の記録層３１と、この第２の記録層３１が形成される光透過層である第１の基板４２と、第２の記録層３１上に形成される保護膜３６と、ＤＶＤディスクの規格に準拠した再生専用型の第３の再生専用型記録層４３と、この第３の再生専用型記録層４３が形成される光透過層である第２の基板４４と、この第２の基板４４と貼り合わされる光透過層である第３の基板４５とを備えている。
第１の基板４２、第２の基板４４及び第３の基板４５の材料には、図４に示した光記録媒体１０と同様の材料、特にポリカーボネート（ＰＣ）により形成されている。
第１の基板４２及び第２の基板４４を合わせた厚さは、保護膜３６を含んで０．５５０ｍｍ〜０．６５３ｍｍ程度であることが好ましく、例えば、第１の基板４２の厚さを０．２ｍｍとし、第２の基板４４の厚さを０．３ｍｍとする。第３の基板４５の厚さは、第１の基板４２、第２の基板４４及び保護膜３６の厚さを合わせた厚さが１．１ｍｍ〜１．４ｍｍ程度であることが好ましく、例えば、第１の基板４２の厚さを０．２ｍｍとし、第２の基板４４の厚さを０．３ｍｍとする場合には、第３の基板４５の厚さは０．６ｍｍとする。第１の基板４２、第２の基板４４及び第３の基板４５の屈折率は１．５程度である。第２の記録層３１は、光記録媒体４０に対し記録再生を行う光ビームが入射される入射面から、８０μｍ〜１２０μｍの位置に形成され、第３の再生専用型記録層４３は、光記録媒体４０に対し記録再生を行う光ビームが入射される面から０．５５０ｎｍ〜０．６５３ｎｍの位置に形成される。
第１の基板４２上には、トラックピッチを０．３２±０．０１５μｍとする第２の記録層３１を構成する案内溝が形成されている。
第２の基板４４の第３の再生専用型記録層４３は設けられる面には、ＤＶＤディスクの規格に準拠したデータを示すピットパターンが形成されている。
図７に示す光記録媒体４０は、第１の基板４２に設けられた第２の記録層３１を構成する案内溝が形成される側の面が、第２の記録層３１及び第３の再生専用型記録層４３に対する読み出し面とされている。
第２の記録層３１は、図６に示す光記録媒体３０と同様に、第１の基板４２上に形成された図示しない案内溝と、この案内溝上に形成された第２の有機色素層３１１と、この第２の有機色素層３１１を保護するための保護膜４１２とを有している。保護膜３６は、図６に示す光記録媒体３０と同様に、感圧性粘着剤３６ａとＰＣシート３６ｂとにより形成されている。
第３の再生専用型記録層４３は、第２の基板４４上に形成された図示しないＤＶＤディスクの規格に準拠したデータを示すピットパターンと、このピットパターンを覆って形成されたアルミニウム等の金属の反射膜４３１とを有する。
次に、図７に示す光記録媒体４０の製造方法について説明する。この光記録媒体４０を製造するには、まず、第３の再生専用型記録層４３を形成した第２の基板４４を作製する。第２の基板４４の第３の再生専用型記録層４３が形成される面には、ＤＶＤディスクの規格に準拠したがデータを示すピットパターンが、このピットパターンを反転した凹凸パターンを設けたスタンパを用いて、例えばモールドインジェクション法やホトポリマー法（２Ｐ法）等を用いて形成される。第２の基板４４のピットパターンが形成された面には、ピットパターンを覆って金属製の反射膜がスパッタリング法により成膜されることにより、第３の再生専用型記録層４３が形成される。
第２の基板４４の第３の再生専用型記録層４３が形成された面に、感圧性粘着剤やドライフォトポリマシート等の接着剤を用いて第３の基板４５が接合される。
次に、第１の基板４２の第２の記録層３１の一部を構成する案内溝が形成された面に、有機色素を蒸着やスピンコートによって成膜して第２の有機色素層３１１を形成する。この有機色素層３１１の上に、保護膜３１２を例えば反応性スパッタリング法により成膜する。
次に、第１の基板４２を第２の記録層３１が形成された面とは反対側の面を、第２の基板４４の第３の再生専用型記録層４３が形成された面とは反対側の面に接着剤により貼り合わせる。接着剤には、例えば感圧性粘着剤やドライフォトポリマシートが用いられる。
その後、第１の基板４２に形成された保護膜３１２の上に、図６に示した光記録媒体３０と同様に、感圧性粘着剤３６ａを用いてＰＣシート３６ｂを接着して保護膜３６を形成する。これにより、第２の記録層３１及び第３の再生専用型記録層４３を積層した光記録媒体４０が完成する。
図７に示す本発明に係る光記録媒体４０は、反射膜のない第２の有機色素層３１１を備えた第２の記録層３１に対し情報信号の記録を行い、第２の記録層３１に記録された情報信号の再生が可能となり、第３の再生専用型記録層４３に記録された情報信号を良好な再生特性をもって再生することができる。すなわち、第３の再生専用型記録層４３の再生用に用いる光ビームは、反射膜のない第２の記録層３１において透過率が少なくとも５０％以上になる。第３の再生専用型記録層４３の再生に用いられる波長を６３５ｎｍ〜６６０ｎｍとする光ビームは、第２の記録層３１を構成する第２の有機色素層３１１における屈折率は、第２の有機色素層３１１の記録前及び記録後において基板の屈折率に近い１．３〜１．７程度であり、消光係数はほとんど０か低い値である。よって、第３の再生専用型記録層４３の再生に用いる光ビームは、第２の有機色素層３１１を通過することにより屈折率が変化して位相がずれるようなことはほとんどない。第３の再生専用型記録層４３の再生に用いられる６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの波長帯の光ビームに対しては、第２の有機色素層３１１はほぼ透明である。よって、第３の再生専用型記録層４３における再生用の光ビーム反射率を１０％以上に保つことができ、第２の有機色素層３１１を有する第２の記録層３１を透過することによる収差等もほとんどない。このため、第３の再生専用型記録層４３に記録された情報信号を良好な再生特性をもって再生することができる。
図７に示す光記録媒体４０は、ＤＶＤディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着して、第３の再生専用型記録層３３に記録した映像信号等の情報信号の再生が可能となり、第２の記録層３１に対する情報信号の記録を可能とするディスクプレーヤを用いてＨＤＴＶデータを記録し、再生することが可能となる。
次に、本発明に係る光記録媒体の更に他の例を図８に示す。
図８に示す光記録媒体５０は、図７に示す光記録媒体４０に設けられたＤＶＤディスクの規格に準拠した再生専用型の第３の再生専用型記録層４３に代えて、図４に示す光記録媒体１０に設けたＤＶＤディスクの規格、特にＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層１１が設けられている。第１の記録層１１は、図４に示す光記録媒体１０と同様に、第２の基板４４上に形成された図示しない案内溝と、この案内溝上に形成された第１の有機色素層１１１とを有している。但し、図８に示す光記録媒体５０に設けられる第１の記録層１１は、保護膜を設けることなく、例えばアルミニウムからなる反射膜５３２が設けられている。
次に、上述した図８に示す光記録媒体５０の製造方法について説明する。この光記録媒体５０を製造するには、第１の記録層１１の一部を構成する案内溝が設けられた第２の基板４４を形成する。第２の基板４４に設けられる案内溝は、この案内溝のパターン形状を反転された凹凸パターンが形成されたスタンパを用いて、例えばモールドインジェクション法やホトポリマー法（２Ｐ法）等を用いて形成される。次に、第２の基板４４の案内溝が形成された面上に、有機色素を例えばスピンコートや蒸着することによって第１の有機色素層１１１を形成する。この有機色素層１１１上に、アルミニウムをスパッタリングして反射膜５３２を成膜する。
図８に示す光記録媒体５０は、第２の基板４４上に第１の記録層１１を形成した後、図７に示す光記録媒体４０と同様の製造工程を経て製造される。
図８に示す本発明に係る光記録媒体５０は、反射膜のない第２の有機色素層３１１を備えた第２の記録層３１に対し情報信号の記録再生を可能とするとともに、第１の記録層１１にも情報信号の記録再生を可能とする。すなわち、ＤＶＤディスクの規格に準拠して形成された第１の有機色素層１１１を有する第１の記録層１１の記録再生に用いられる光ビームは、反射膜のない第２の記録層３１において、透過率が少なくとも５０％以上になる。また、第１の記録層１１に用いられる６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの波長帯の光ビームの第２の有機色素層３１１における屈折率は、第２の有機色素層３１１の記録前も記録後も第２の基板４４等の屈折率に近い１．３〜１．７程度であり、消光係数はほとんど０か低い値である。よって、第１の記録層１１の記録再生に用いられる光ビームは、第２の有機色素層３１１を通過することにより屈折率が変化して位相がずれるようなことはほとんどない。また、第１の記録層１１の記録再生に用いられる６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの波長帯の光ビームに対し第２の有機色素層３１１はほぼ透明である。よって、第１の記録層１１の記録再生に用いられｒ光ビームの反射率を１０％以上に保つことができ、第２の記録層３１を透過することによる収差等もほとんどない。このため、第１の記録層１１に対し良好な記録再生特性をもって情報信号の記録再生を可能とする。
図８に示す光記録媒体５０も、ＤＶＤディスクの規格ディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着して、第１の記録層１１に対し映像信号等の情報信号の記録再生を可能とし、第２の記録層３１に対する情報信号の記録を可能とするディスクプレーヤを用いてＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）データを記録し、再生することが可能となる。
次に、本発明に係る光記録媒体の更に他の例を図９に示す。
図９に示す光記録媒体６０は、記録再生用に３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長帯の青紫色の光ビームを用いて反射率変調方式により記録した情報信号の検出することを可能とした第２の有機色素層３１１を有する第２の記録層３１と、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第１の記録層１１と、ＣＤディスクの規格のうち特に、コンピュータで取り扱うことのできるデータを記録したＣＤ−ＲＯＭディスクの規格に準拠した第２の再生専用型記録層３３とを有する。
更に具体的に、図９に示す光記録媒体６０は、第２の記録層３１と、第１の基板４２と、第１の記録層１１と、この第１の記録層１１が形成される光透過層である第２の基板６４と、第２の再生専用型記録層３３と、この第２の再生専用型記録層３３が形成される光透過層である第３の基板６５と、紫外線硬化型樹脂からなる保護層６７とを有している。
なお、第２の基板６４は、第１の記録層１１を構成する案内溝が形成されている以外の構成は、図７に示す光記録媒体４０を構成する第２の基板４４と同様の構成である。また、第３の基板６５も、第２の再生専用型記録層３３に形成されるデータを示すピットパターンが形成されている以外の構成は、図７に示す光記録媒体４０を構成する第３の基板４５と同様の構成である。第２の記録層３１は、光記録媒体６０の記録再生用の光ビームが入射する面から８０μｍ〜１２０μｍの位置に形成され、第１の記録層１１は、光記録媒体６０の記録再生用の光ビームが入射する面から０．５５０ｎｍ〜０．６５３ｎｍの位置に形成され、第２の再生専用型記録層３３は、光記録媒体６０の記録再生用の光ビームが入射する面から１．１０ｍｍ〜１．４０ｍｍの位置に形成される。
図９に示す光記録媒体６０に設けられる第１の記録層１１は、図４に示した光記録媒体１０に設けたものと同様に、第１の基板４２上に形成された図示しない案内溝と、この案内溝上に形成された第１の有機色素層１１１と、この有機色素層１１１を保護するための、例えばＳｉＮ膜１１２ａ及びＳｉＯ２膜１１２ｂからなる誘電体層である保護膜１１２とを有している。なお、図９に示す光記録媒体６０に設けられる第１の記録層１１は、反射膜を有していない。
第２の再生専用型記録層３３は、第２の基板６４上に形成された図示しないＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠したデータを示すピットパターンと、このピットパターンを覆って設けられたアルミニウム等の金属からなる反射膜６６１とを有している。なお、図９に示す光記録媒体６０は、第２の再生専用型記録層３３に代えて、図５に示す光記録媒体２０に設けられたＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠した第３の記録層２３を設けるようにしてもよい。
次に、図９に示す光記録媒体６０の製造方法を説明する。
図９に示す光記録媒体６０を製造するには、第３の基板６５に、図４に示す光記録媒体１０を製造する場合と同様に、第２の再生専用型記録層３３及び保護層６７を形成する。一方、第２の基板６４上に、図４に示す光記録媒体１０を製造すずる場合と同様に、第１の記録層１１を形成する。第２の基板６４と第３の基板６５は、第１の記録層１１が形成された面と、第２の再生専用型記録層３３及び保護層６７が形成された面とは反対側の面とを接着剤により貼り合わせる。その後、図７に示す光記録媒体４０を製造する場合と同様の製造工程を経て、第２の記録層３１、感圧性粘着剤３６ａとＰＣシート３６ｂとからなる保護膜３６を形成することによって図９に示す光記録媒体６０が製造される。
図９に示す本発明に係る光記録媒体６０は、反射膜のない第２の有機色素層３１１を備えた第２の記録層３１に対し情報信号の記録再生を可能とするとともに、反射膜のない第１の記録層１１にも情報信号の記録再生を可能とする。更に、第２の再生専用型記録層３３に記録された情報信号の再生も可能となる。すなわち、第２の再生専用型記録層３３を再生するために用いられる光ビームは、反射膜のない第２の記録層３１及び第１の記録層１１において、透過率がそれぞれ少なくとも９０％以上になる。第２の再生専用型記録層３３を再生するために用いられる７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯の光ビームは、第２の記録層３１を構成する第２の有機色素層３１１、第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１における屈折率は、記録後及び記録前のいずれの状態に合っても、第１の基板４２、第２の基板６４の屈折率に近い１．３〜１．７程度であり、消光係数はほとんど０か低い値である。よって、第２の再生専用型記録層３３の再生に用いられる光ビームは、第２の記録層３１を構成する第２の有機色素層３１１及び第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１を通過することにより屈折率が変化して位相がずれるようなことはほとんどない。第２の有機色素層３１１及び第１の有機色素層１１１は、第２の再生専用型記録層３３の再生に用いられる７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯の光ビームをほぼ透過させる透明体と機能する。よって、第２の再生専用型記録層３３の再生に用いられる光ビームの反射率を７０％以上に保つことができ、第２の記録層３１及び第１の記録層１１を透過することによる収差等もほとんどない。このため、第２の再生専用型記録層３３を良好な再生特性をもって再生することができる。
第１の記録層１１の記録再生に用いられる光ビームは、反射膜のない第２の記録層３１において、透過率が少なくとも５０％以上になる。第１の記録層１１の記録再生に用いられる６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの波長帯の光ビームの第２の有機色素層３１１における屈折率は、記録後も記録前も第１の基板４２、第２の基板６４等の基板の屈折率に近い１．３〜１．７程度であり、消光係数はほとんど０か低い値である。よって、第１の記録層１１の記録再生に用いる光ビームは、第２の有機色素層３１１を通過することにより屈折率が変化して位相がずれるようなことはほとんどない。また、第２の有機色素層３１１は、第１の記録層１１の記録再生に用いられる６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの波長帯の光ビームをほとんど透過させる。すなわち、第２の有機色素層１１１は、第１の記録層１１の記録再生に用いられる光ビームに対しては光透過層として機能する。したがって、第１の記録層１１における記録再生用の光ビームの反射率を１０％以上に保つことができ、第２の記録層３１を透過することによる収差等もほとんどない。このため、第１の記録層１１に記録された情報信号を良好な再生特性をもって再生することができる。
図９に示す光記録媒体６０は、ＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着して第２の再生専用型記録層３３にオーディオ情報を記録再生でき、ＤＶＤディスクの規格ディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着して、第１に記録層１１に映像信号等の情報信号の記録再生が可能となり、第２の記録層３１に対する情報信号の記録を可能とするディスクプレーヤを用いてＨＤＴＶデータの記録再生が可能となる。
次に、本発明に係る光記録媒体の更に他の例を図１０に示す。
図１０に示す光記録媒体７０は、図４に示す光記録媒体１０に設けられたＤＶＤディスクの規格に準拠した第１の記録層１１に代えて、ＤＶＤディスクの規格のうち特にコンピュータで取り扱うことのできるデータを記録したＤＶＤ−ＲＯＭディスクの規格に準拠した第４の再生専用型記録層７１を備える。第４の再生専用型記録層７１は、光透過層である第１の基板７２の一方の面に形成されたＤＶＤディスクの規格に準拠したデータを示すピットパターンと、このピットパターンを覆って設けられた反射膜として機能する有機色素層７１１と、保護膜７１２とを有している。
なお、第１の基板７２は、第４の再生専用型記録層７１を構成するピットパターンが形成されている以外は、図４に示す光記録媒体１０を構成する第１の基板１２と同様な構成である。
第４の再生専用型記録層７１の反射膜として機能する有機色素層７１１は、第図４に示す光記録媒体１０に設けられる第１の記録層１１を構成する第１の有機色素層１１１と同様な構成であり、第４の再生専用型記録層７１の再生に用いられる６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの波長帯の光ビームに対しては屈折率が２．５程度である。第１の基板７２及び第２の基板１４における屈折率は１．５程度である。なお、保護膜７１２も、図４に示す光記録媒体１０に設けられる保護膜１１２と同様な構成であり、例えばＳｉＮ膜７１２ａ及びＳｉＯ２膜７１２ｂからなる誘電体層である。
反射膜として機能する有機色素層７１１の反射率は、例えば波長が６５０ｎｍ程度の光ビームに対し、その膜厚が４５ｎｍから８０ｎｍである場合には１５％以上であり、膜厚が６５ｎｍである場合には２０％程度である。この有機色素層７１１の光ビームの反射率は、第４の再生専用型記録層７１に記録されたデータの読み取りに要求される１０％以上であればよい。
次に、図１０に示す光記録媒体７０の製造方法について説明する。この光記録媒体７０を形成するには、第１の基板７２の一方の面に、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクの規格に準拠したデータを示すピットパターンに対応するピットパターンを形成したスタンパを用いて、例えばモールドインジェクション法や２Ｐ法等を用いて形成する。
第１の基板７２のピットパターンが形成された面上に、有機色素を例えばスピンコートや蒸着によって成膜して有機色素層７１１を設ける。ここで、蒸着により有機色素層７１１を成膜すると、膜厚が均一になり、その結果、反射率も一定になるので、第４の再生専用型記録層７１は、良好な再生特性を得ることができる。
図１０に示す光記録媒体７０は、第１の基板７２に第４の再生専用型記録層７１を形成した以降の製造方法は、図４に示す光記録媒体１０と同様の工程を経て製造されるので、詳細な説明は省略する。
図１０に示す光記録媒体７０は、反射膜としての有機色素層７１１と第２の基板１４等との界面において、第４の再生専用型記録層７１の再生に用いられる光ビームの反射が生じ、その反射率を１０％以上に保つことが可能である。このように、有機色素層７１１が反射膜の役割を果たすようにしたので、第４の再生専用型記録層７１に記録されたデータを位相変調方式により検出することが可能になる。
第４の再生専用型記録層７１は、金属反射膜を有していないために、図１０に示す光記録媒体７０のに設けられる第１の再生専用型記録層１３の再生に用いられる光ビームの透過率を９０％以上とすることができる。第１の再生専用型記録層１３の再生に用いる７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯の光ビームの反射膜として機能する有機色素層７１１における屈折率は、この光記録媒体７０を構成する第１の基板７２等の基板の屈折率に近い１．３〜１．７程度であり、消光係数はほとんど０か低い値である。よって、第１の再生専用型記録層１３の再生に用いる光ビームは、反射膜として機能する有機色素層７１１を通過することにより屈折率が変化して位相がずれるようなことはほとんどない。反射膜として機能する有機色素層７１１は、第１の再生専用型記録層１３の再生に用いる７７０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯の光ビームをほぼ透過させる。よって、第１の再生専用型記録層１３の再生に用いる光ビームの反射率を７０％以上に保つことができ、第４の再生専用型記録層７１を透過することによる収差等もほとんどない。このため、第１の再生専用型記録層１３の再生特性を良好な状態に維持できる。
図１０に示す光記録媒体７０は、ＤＶＤディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤを用いて第４の再生専用型記録層７１に記録された映像信号等の情報信号の再生が可能となり、ＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤを用いて第１の再生専用型記録層１３に記録されたオーディオ情報等の情報信号の再生も可能となる。更には、ＤＶＤ及びＣＤディスクの規格のそれぞれに準拠した光ディスクを記録媒体に用いることを可能としたディスクプレーヤを用いることにあり、第１及び第４の再生専用型記録層１３，７１に記録された情報信号を共通のディスクプレーヤを用いて選択的に再生することも可能である。
なお、図５に示す光記録媒体２０に設けられる第１の記録層１１、図６に示す光記録媒体３０に設けられる第２の記録層３１、図７〜図９に示す各光記録媒体４０，５０，６０に設けられる第２の記録層３１、及び図９に示す光記録媒体６０に設けられる第１の記録層１１を構成する有機色素層を反射膜として用いることにより、各記録層を再生専用型とすることができる。
以上、本発明を上述した７つの例を挙げて説明したが、本発明は上述した７つの例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、各光記録媒体に設けられる有機色素からなる層を有する情報記録層において反射率変調方式により再生を行うように説明したが、反射率変調であっても、位相のずれが存在することがあり、上述した位相変調方式により再生を行うようにすることも可能である。
本発明は、光記録媒体を製造するのに、基板の一方の面に各記録層を構成する案内溝や記録されるデータを示すピットパターンを形成して、それぞれの基板を貼り合わせる例について説明したが、１枚の基板の両面に案内溝等を形成することも可能である。
更に、図７及び図８に示す光記録媒体４０，５０に設けられる第２の記録層３１と、第３の再生専用型記録層４３又は第１の記録層１１との２層を有する例えを挙げて説明したが、光記録媒体の読み取り面を反対側の面にして、第２の記録層３１と、第３の再生専用型記録層４３又は第１の記録層１１との２層を更に追加することにより、両面から記録や再生ができる４層の光記録媒体とすることも可能である。これにより、より多くの情報を記録し、再生することができる。
本発明に係る光記録媒体は、ＣＤディスクの規格に準拠した記録層として情報信号の記録再生を可能とするＣＤ−ＲＯＭディスクの規格に準拠した記録層を設けるようにしてもよい。
更に、図７及び図８に示す光記録媒体４０，５０は、ＤＶＤディスクの規格に準拠した記録層である第３の再生専用型記録層４３、第１の記録層１１を有する例について説明したが、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等ディスクの規格に準拠する記録層を設けるようにしたものであってもよい。
以下、更に本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明は各実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
実施例１に係る光記録媒体は、上述した図４に示す光記録媒体１０に対応しており、ＤＶＤディスクの規格に準拠した第１の有機色素層を有する第１の記録層、ＣＤディスクの規格に準拠した第１の再生専用型記録層とを有する。この光記録媒体は、トラックピッチを０．７４μｍとし、溝の深さを６０ｎｍとし、トラック幅を０．３５μｍとする第１の記録層を構成する案内溝に対応する凹凸パターンが形成されたスタンパにより、モールドインジェクション法を用いて、厚さが０．６ｍｍのポリカーボネート基板上に第１の記録層を構成する案内溝を形成した。この案内溝が形成されたＰＣ基板上に、ＤＶＤ−Ｒに記録層を構成する有機色素である「ＮＫ−４２９５」（商品名：（株）日本感光性色素研究所製）をスピンコートして、有機色素層の膜厚を６５ｎｍとした。なお、実施例１の光記録媒体において、６５ｎｍという有機色素層の膜厚はグルーブ部での厚さである。この有機色素層の上に、ＳｉＮ膜を５ｎｍ、ＳｉＯ２膜を３０ｎｍ、反応性スパッタリング法により成膜した。一方、第１の再生専用型記録層に記録されるデータを示すピットパターンをスタンパを用いて厚さが０．６ｍｍのポリカーボネート基板上に形成した。このピットパターンが形成されたポリカーボネート基板上にアルミニウムの反射膜をスパッタ法により５０ｎｍの膜厚に成膜して、紫外線硬化型を１０μｍの厚さにスピンコートした後紫外線を照射して硬化させた。この第１の再生専用型記録層が形成されたポリカーボネート基板と上述した第１の記録層が形成されたポリカーボネート基板とを接着剤で貼り合わせた。
このようにして作成した光記録媒体について、まず、波長を７８０ｎｍとする光ビーム及び開口数ＮＡ、が０．４５の対物レンズを備えた光ピックアップを用いて、第１の再生専用型記録層に記録された情報信号の再生実験を行った。その結果、通常のＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤで再生することができた。波長を７８０ｎｍとする光ビームの第１の再生専用型記録層に対する反射率は７５％であった。これより、第１の再生専用型記録層における波長を７８０ｎｍとする光ビームの透過率は少なくとも９０％以上であることがわかる。
次に、波長を６５０ｎｍとする光ビームを出射する光源及び開口数ＮＡを０．６０とする対物レンズを備えた光ピックアップを用いて、この光記録媒体の第１の記録層に対し情報信号の記録再生を行う実験を行った。第１の記録層のグルーブ部分から反射される光ビームの反射率は１７％であった。これに、記録線速度を３ｍ／ｓとし、記録パワーを８ｍＷとして、０．８μｍのマーク長の単一搬送波記録を行った。Ｃ／Ｎ  Ｒａｔｉｏ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）（Ｃ／Ｎ比）の測定をＴＲ４１７１（商品名：Ｔａｋｅｄａ  Ｒｉｋｅｎ社製）を用いて行った。なお、ＲＢＷ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｂａｎｄ  Ｗｉｄｔｈ）（分解能帯域幅）は３０ｋＨｚとした。その結果、５０ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた。このように第１の記録層の記録再生原理を実証することができた。
＜実施例２＞
実施例２に係る光記録媒体は、図５に示す光記録媒体に対応しており、第１の記録層とＣＤ−Ｒディスクの規格に準拠して形成された第３の記録層とを有する。まず、実施例１と同様にして、厚さが０．６ｍｍのポリカーボネート基板上に第１の記録層を形成した。一方、第３の記録層を構成する案内溝をスタンパを用いて厚さが０．６ｍｍのポリカーボネート基板上に形成した。この案内溝が形成されたポリカーボネート基板上に第３の記録層を構成する有機色素層形成した。この有機色素層は、有機色素である「ＯＭ−５７」（商品名：富士写真フィルム製）をスピンコートして、膜厚を２００ｎｍとして形成した。この有機色素層の上に銀（Ａｇ）の反射膜をスパッタリング法により５０ｎｍの膜厚に成膜した。更に、紫外線硬化型樹脂を１０μｍの厚さにスピンコートした後、この紫外線硬化型樹脂層に紫外線を照射して硬化させて保護膜を形成した。この第３の記録層が形成されたポリカーボネート基板と上述した第１の記録層が形成されたポリカーボネート基板とを接着剤で貼り合わせた。
このようにして作成した光記録媒体に対して、波長を６５０ｎｍとする光ビームを出射する光源及び開口数ＮＡを０．６０とする対物レンズを備えた光ピックアップを用いて、この光記録媒体の第１の記録層に対し情報信号の記録再生を行う実験を行ったところ、実施例１の光記録媒体と同様の効果を得ることができた。
この光記録媒体をＣＤ−Ｒを記録媒体に用いるディスクプレーヤを装着したところ、このディスクプレーヤは、実施例２の光記録媒体を通常のＣＤ−Ｒと同様に認識し、記録再生も通常のＣＤ−Ｒと同様に行うことができた。
＜実施例３＞
実施例３に係る光記録媒体は、上述した図６に示す光記録媒体に対応するものであり、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの短波長の光ビームを記録再生用に用いる第２の記録層と第２の再生専用型記録層とを備える。第２の記録層が設けられるポリカーボネート基板には、トラックピッチを０．３２μｍとする案内溝が形成されている。案内溝は、この案内溝に対応する凹凸パターンが形成されたスタンパにより、モールドインジェクション法を成形される厚さを０．６ｍｍとするポリカーボネート基板上に形成される。一方、第２の再生専用型記録層が設けられる厚さを０．５ｍｍとするポリカーボネート基板には、第２の再生専用型記録層に記録されるＣＤディスクの規格に準拠したデータを示すピットパターンが形成されている。
第２の記録層を構成する案内溝が形成されたポリカーボネート基板と第２の再生専用型記録層に記録されるデータを示すピットパターンが形成されたポリカーボネート基板とは、それぞれ案内溝、ピットパターンが形成された面とは反対側の面を突き合わせて透明接着剤を用いて貼り合わせられ一体された。次に、第２の再生専用型記録層のピットパターンが形成されたポリカーボネート基板上に、アルミニウムの反射膜をスパッタ法により５０ｎｍの膜厚で形成し、このアルミニウムの反射膜上に紫外線硬化型樹脂を塗布し、この紫外線硬化型樹脂層に紫外線を照射して硬化することによって１０μｍの厚さの保護膜を形成した。次に、第２の記録層が形成されるポリカーボネート基板上に、トリフェニルアミン４量体を蒸着により４０ｎｍの膜厚で成膜し、第２の記録層を構成する第２の有機色素層を形成した。このトリフェニルアミン４量体を用いた第１の有機色素層上にＳｉＯ２の保護膜を反応性スパッタリング法により４０ｎｍの膜厚で成膜した。更に、ＳｉＯ２の保護膜の上に、感圧性粘着剤を用いてポリカーボネートシートを接合した。このとき、ポリカーボネートシートは、感圧性粘着剤と合わせた膜厚が１００μｍになるように保護膜上に接着した。
上述したトリフェニルアミン４量体は、光の吸収ピークが４００ｎｍよりも短波長側に存在し、波長４０５ｎｍでの屈折率は２．３１、吸収係数は０．３１であった。このトリフェニルアミン４量体は、波長が７８０ｎｍの光に対する屈折率は１．６程度であり、吸収係数は０であった。
このように作成した光記録媒体について、ＣＤディスクの規格に準拠したディスクプレーヤに装着して第２の再生専用型記録層の再生実験を行ったところ、問題なくこの記録層に記録された音楽情報等の情報信号の再生を行うることができた。したがって、読み出し面に近い側にある、トリフェニルアミン４量体からなる３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの青紫の波長帯の光ビームを記録再生用に用いる第２の記録層を構成する第２の有機色素層は、第２の再生専用型記録層の再生用に用いられる７８０ｎｍの波長の光ビームに対しては何ら感知することがなかった。
この光記録媒体に設けられたトリフェニルアミン４量体からなる有機色素層からなる第２の記録層に対し、情報信号の記録再生の実験を試みた。この実験は、記録再生用の光ビームとして、４０４ｎｍの光ビームを出射する光源を備え、開口数ＮＡを０．８５とする対物レンズを用いた光ピックアップ備えたのディスクプレーヤ（パルステック工業株式会社製）を用いて行った。この実験では、有機色素層に対し０．６９μｍのマーク長の単一搬送波記録を行い、Ｃ／Ｎ比を測定した。Ｃ／Ｎ比の測定条件は、実施例１と同様である。記録前の第２の有機色素層からの光ビームの反射率は、１４％であった。記録時の光ビームのピークパワーは５．５ｍＷであり、一つのマーク中に７つの同じ幅のパルス列を、パルス／スペース比５０％で入射して記録した。この結果、ランド、グルーブともに５４ｄＢという良好な結果を得ることができた。第２の記録層を構成する第２の有機色素層は、８０ｎｍの波長の光ビームに対しては、全く影響しない有機色素層であることが十分に示された。
＜実施例４＞
実施例４に係る光記録媒体は、図７に示す光記録媒体４０に対応するものであり、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの短波長の光ビームを記録再生用に用いる第２の有機色素層を備えた第２の記録層とＤＶＤディスクの規格に準拠した第３の再生専用型記録層とを有する。
この光記録媒体を構成する第３の再生専用型記録層が設けられる厚さを０．３ｍｍとするポリカーボネート基板には、第３の再生専用型記録層に記録されるＤＶＤディスクの規格に準拠した情報信号を示すピットパターンがスタンパを用いて形成されている。ポリカーボネート基板のピットパターンが形成された面には、アルミニウムの反射膜をスパッタリング法により成膜されている。アルミニウムの反射膜が形成されたポリカーボネート基板には、別に用意した厚さを０．６ｍｍとするポリカーボネート基板が接着剤を用いて貼り合わせられる。
第２の記録層が設けられるポリカーボネート基板には、トラックピッチを０．３２μｍとする案内溝が形成されている。案内溝は、この案内溝に対応する凹凸パターンが形成されたスタンパにより、モールドインジェクション法を成形される厚さを０．６ｍｍとするポリカーボネート基板上に形成される。第２の記録層が設けられるポリカーボネート基板の案内溝が形成された面には、トリフェニルアミン４量体を蒸着により４０ｎｍの膜厚で成膜し、このトリフェニルアミン４量体上にＳｉＯ２の保護膜を反応性スパッタリング法により４０ｎｍの膜厚で成膜して第２の有機色素層とした。第２の記録層が設けられたポリカーボネート基板と第３の再生専用型記録層が設けられたポリカーボネート基板とは、第１の記録層の案内溝等が形成された面とは反対側の面と、第３の再生専用型記録層が形成された面とは反対側の面と接着剤を用いて接合され一体化される。
次に、第２の記録層を構成する第２の有機色素層上に形成したＳｉＯ２の保護膜の上に、感圧性粘着剤を用いて、感圧性粘着剤を用いてポリカーボネートシートを接合した。このとき、ポリカーボネートシートは、感圧性粘着剤と合わせた膜厚が１００μｍになるように保護膜上に接着した。
この実施例に用いられる第２の有機色素層を構成するトリフェニルアミン４量体は、実施例３で用いたものと同様であり、波長を６５０ｎｍとする光ビーム対する屈折率は１．６５であり、吸収係数は０であった。
このように作製した光記録媒体を、ＤＶＤディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着して第３の再生専用型記録層の再生実験を行った。その結果、第３の再生専用型記録層に記録された映像信号等の情報信号は、問題なく再生されできた。ここで、光記録媒体の第２の記録層が形成された側である信号読み取り面側から波長を６５０ｎｍとするレーザ光を、第２の記録層が設けられたポリカーボネート基板の案内溝が形成されていない領域に照射し、その領域から反射されるレーザ光反射率を測定したところ、その反射率は８３％であった。これらのことから、第２の有機色素層を有する第２の記録層は、波長がＤＶＤディスクの規格に準拠した６５０ｎｍの波長の光ビームを記録再生用に用いる光学系にはほとんど感知されず、収差もほとんど残らない。したがって、第３の再生専用型記録層に記録された映像信号等の情報信号は、ＤＶＤディスクの規格に準拠した６５０ｎｍの波長の光ビームを用いる光ピックアップによって良好な再生特性をもって再生することができる。
次に、第２の記録層に対し記録再生実験を行ったところ、実施例３とほぼ同様の結果が得られた。したがって、本実施例によって、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの短波長の光ビームを記録再生用に用いる第２の有機色素層を備えた第２の記録層とＤＶＤディスクの規格に準拠した第３の再生専用型記録層とを同時に併せ持つ光ディスクが実現できることがわかる。
＜実施例５＞
実施例５に係る光記録媒体は、上述した図８に示す光記録媒体に対応するものであり、実施例４の第３の再生専用型記録層の代わりにＤＶＤディスクの規格に準拠した記録再生型の第１の記録層を有するものである。
この光記録媒体の作製手順は実施例４とほぼ同様である。第１の記録層の第１の有機色素層及びその膜厚は実施例１と同様であるが、本実施例においては、第１の記録層を構成する案内溝上にアルミニウムの反射膜を５０ｎｍの厚さでスパッタリング法により成膜し、保護膜は成膜していない。第１の記録層を構成するの案内溝は、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠ずるものを用いた。
このように作製した光記録媒体について、ＤＶＤ−Ｒディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤに装着して第１の記録層に対する記録再生の実験を行ったところ、通常の映像信号を問題なく記録再生することができた。
また、第２の記録層に対する記録再生の実験を行ったところ、実施例３、実施例４とほぼ同様の結果が得られた。よって、第２の記録層は、ＤＶＤディスクの規格に準拠する光ディスクに対する記録再生に用いられる６５０ｎｍの波長の光ビームに対しては吸収がないために、ＤＶＤディスクの規格に準拠する第１の記録層に対する記録再生に影響を与えなかったことがわかる。
＜実施例６＞
実施例６に係る光記録媒体は、上述した図９に示す光記録媒体に対応するものであり、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの短波長の光ビームを記録再生用に用いる第２の有機色素層を備えた第２の記録層と、ＤＶＤディスクの規格に準拠した第１の記録層と第２の再生専用型記録層とを有する。
この光記録媒体の作製手順は、実施例４とほぼ同様である。まず、厚さが０．６ｍｍのポリカーボネート基板に、実施例１と同様に第２の再生専用型記録層及び紫外線硬化型樹脂からなる保護層を形成した。一方、厚さが０．３ｍｍのポリカーボネート基板上に実施例１と同様に第１の記録層を形成した。第１の記録層が形成されたポリカーボネート基板と、第２の再生専用型記録層が形成されたポリカーボネート基板とは、第１の記録層が形成された面と第２の再生専用型記録層が形成された反対側の面とを接着剤で貼り合わせて一体化される。これ以降の作製手順については実施例４と同様である。
このように作製した光記録媒体を、ＣＤディスクの規格に準拠した光ディスクを記録媒体に用いるディスクプレーヤを装着して第１の再生専用型記録層に記録されたオーディオ情報等の情報信号を再生したところ、何ら問題なく再生が可能であった。
この光記録媒体に、波長を７８０ｎｍとするレーザ光を照射し、第１の再生専用型記録層から反射されるレーザ光の反射率を測定したところ、その反射率は７３％であり、波長を７８０ｎｍとするレーザ光に対し、第２の記録層、第１の記録層は透過率が高いことがわかる。なお、波長を７８０ｎｍとするレーザ光の第２の記録層、第１の記録層に対する透過率は、少なくとも９０％以上である。
次に、波長を６５０ｎｍとする光ビームを出射する光源を備えた光ピックアップを用いて、実施例１と同様に、第１の記録層に対する記録再生実験を行ったところ、やはりほぼ同様の効果が得られた。更に、第２の記録層の記録再生実験を行ったところ、実施例３、実施例４、実施例５とほぼ同様の結果が得られた。
このように第１の記録層、第２の記録層に有機色素層を用いることで、それぞれの層の記録再生に用いる光源に対して、それぞれの層以外ではほとんど検知されず、透過率が非常に高く、収差もほとんどのらず、良好な記録再生が行われることがわかる。
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。
産業上の利用可能性
上述したように、本発明に係る光記録媒体は、有機色素層を有する記録層に金属製の反射膜を設けることなく構成することできるので、情報の記録及び／又は再生を行う光ビームの波長がそれぞれ異なる複数の種類の記録層を併せて備えた利便性の高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る光記録媒体を構成するＤＶＤの規格に準拠した記録層を構成する有機色素層を有する記録層の記録前における光学定数（屈折率ｎと消光係数（吸収係数）ｋ）の波長依存性を示す特性図である。
図２Ａは、吸収スペクトルのレベルが低下する場合の本発明に係るの光記録媒体に用いられるＤＶＤの規格に準拠した記録層を構成する有機色素層の記録後における光学定数の波長依存性を示す模式図であり、図２Ｂは、吸収スペクトルが短波長側にシフトする場合の本発明に係る光記録媒体に用いられるＤＶＤの規格に準拠した記録層を構成する有機色素層の記録後における光学定数の波長依存性を示す模式図である。
図３は、本発明に係る光記録媒体に用いられるＤＶＤの規格に準拠した記録層を構成する有機色素層の記録後における光学定数の波長依存性を示す模式図である。
図４は、本発明に係る光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図５は、本発明に係る他の光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図６は、本発明に係る更に他の光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図７は、本発明に係る更に他の光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図８は、本発明に係る更に他の光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図９は、本発明に係る更に他の光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図１０は、本発明に係る更に他の光記録媒体の層構成を示す断面図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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