(57)【要約】【課題】  二つの情報記録層から良好な記録信号特性が得られる、片面二層記録再生タイプの光記録媒体の提供。【解決手段】  光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とし、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を含有する合金からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であることを特徴とする光記録媒体。【選択図】        図２
2005050497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とし、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を含有する合金からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とし、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を含有する合金と、金属又は半金属の酸化物及び／又は窒化物との混合物からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、金属又は半金属の単体、酸化物、窒化物から選ばれた少なくとも２種の混合物からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が金属又は半金属の単体からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であり、補助層が金属又は半金属の酸化物又は窒化物からなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項５】
光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とし、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を含有する合金からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であり、補助層が金属又は半金属の酸化物又は窒化物からなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項６】
第１反射層に用いられる金属又は半金属が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｒの何れかであり、第１反射層又は補助層に用いられる金属又は半金属の酸化物が、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項７】
第１反射層に用いられる金属又は半金属が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｒの何れかであり、第１反射層又は補助層に用いられる金属又は半金属の窒化物が、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化シリコン、窒化ジルコニウムのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームを照射することにより情報の記録・再生を行う光記録媒体に関し、特に追記型情報記録層を二つ有する二層ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｃ又はＤｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）に応用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
読み出し専用のＤＶＤ−ＲＯＭなどの光記録媒体に加えて、記録可能なＤＶＤ（ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなど）が実用化されている。このＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷなどは、従来の記録可能なＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ（記録型コンパクトディスク）技術の延長線上に位置するもので、再生専用ＤＶＤとの再生互換性を確保するために、記録密度（トラックピッチ、信号マーク長）と基板厚さをＣＤ条件からＤＶＤ条件に合うように設計されている。
例えば、ＤＶＤ＋Ｒでは、ＣＤ−Ｒと同様に基板上に色素をスピンコーティングして光記録層を設け、その背後に金属反射層を設けた情報記録用基板を、貼り合せ材を介して同形状の基板と貼り合せるという構成が採用されている。この場合、光記録層としては色素系材料が用いられる。ＣＤ−ＲはＣＤの規格を満足する高反射率（６５％）を有することが特徴の一つであるが、上記構成において高反射率を得るためには、光吸収層が記録再生光波長で特定の複素屈折率を満足する必要があり、色素の光吸収特性が適していたからである。このことはＤＶＤでも同様である。
【０００３】
ところで、読み出し専用ＤＶＤでは、記録容量を増大させるために、二層の情報記録層を有するものが提案されている。図１は、このような二層の情報記録層を有するＤＶＤの構造を示す断面図である。基板１と基板２は、紫外線硬化樹脂で形成された透明中間層５を挟むことにより貼り合わされている。基板１の内側の面には、凸凹状の記録マークが形成された第１情報記録層である半透過層３が形成されており、基板２の内側の面には第２情報記録層である反射層４が形成されている。半透過層３は誘電体膜又は薄い金属膜を用いて形成され、反射層４は金属膜などから形成されている。各情報記録層に記録された情報は、再生レーザー光を反射・干渉する効果により読み取る。二層の情報記録層から信号を読み取るため、最大８．５ＧＢ程度の記憶容量が得られる。また、基板１の厚み及び基板２の厚みはそれぞれ０．６ｍｍであり、透明中間層５の厚みは約４０μｍである。半透過層３は、その反射率が３０％程度となるように形成されており、第２情報記録層の情報を再生するために照射されるレーザー光は第１情報記録層で全光量の約３０％が反射して減衰したのち、第２情報記録層である反射層４で反射し、更に半透過層３で減衰を受けた後、ディスクから出ていく。再生光であるレーザー光を第１又は第２情報記録層上に焦点が来るように絞り、反射光を検出することにより各情報記録層の信号を再生することができる。なお、ＤＶＤの場合、記録再生に用いるレーザー光波長は約６５０ｎｍである。
【０００４】
しかしながら、上記の記録可能なＤＶＤ、即ちＤＶＤ＋ＲやＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどでは、片面から読み取れる情報記録層が一層のものしかなく、これらの光情報媒体でより大きな記憶容量を得るためには、両面から再生するものとする必要があった。その理由は、片面二層記録再生タイプの光記録媒体は、情報記録層が二層あるため、光学ピックアップから奥の情報記録層に焦点を当てて書き込み用レーザ光を照射し信号を記録するとき、第１情報記録層がレーザー光を減衰させるために、第２情報記録層の記録に必要な光吸収と光反射が両立できないという問題があった。
【０００５】
上記の問題に対応する技術として、特許文献１には、半透明反射膜を有する情報層と反射膜を有する情報層を有する片面二層記録再生タイプの光学記録媒体であって、半透明反射膜の材料としてＡｇを主成分としＡｕなどを添加した合金を用いたものが開示されている。しかし、色素記録層を用いた媒体に関する具体的説明は全くなく、当然ながら、本発明の課題である、半透過性の第１反射膜（半透明反射膜に相当）を薄くすると、樹脂層の成分が色素記録層と反応して色素記録層を劣化させてしまうので、実用可能な媒体を得るにはこの問題を解決しなければならないという点については記載も示唆もされていない。
特許文献２にも、記録時に有機色素からなる二つの情報記録層に光記録媒体の片面から書き込みできるようにし、再生時にも光記録媒体の片面から二つの情報記録層の読み取りをする構成の光記録媒体が開示されているが、具体例としては従来の基板面入射記録構成と記録膜面入射構成の二種の基板を貼り付けた構成に留まっており、前述の第２情報記録層の光吸収反射に関する問題を解決できない。また、前述した色素記録層の劣化に関する本発明の課題及びその解決手段についても全く記述は無い。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４０８３８号公報
【特許文献２】特開平１１−６６６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記問題点を解消し、二つの情報記録層から良好な記録信号特性が得られる、片面二層記録再生タイプの光記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、前記目的に合致する光記録媒体を見出した。即ち、上記課題は、次の１）〜７）の発明（以下、本発明１〜７という）によって解決される。
１）  光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とし、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を含有する合金からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であることを特徴とする光記録媒体。
２）  光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とし、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を含有する合金と、金属又は半金属の酸化物及び／又は窒化物との混合物からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であることを特徴とする光記録媒体。
３）  光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、金属又は半金属の単体、酸化物、窒化物から選ばれた少なくとも２種の混合物からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であることを特徴とする光記録媒体。
４）  光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が金属又は半金属の単体からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であり、補助層が金属又は半金属の酸化物又は窒化物からなることを特徴とする光記録媒体。
５）  光学的に読み取り可能な情報を記録及び／又は再生できる光記録媒体であって、少なくとも、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層が積層された第１基板と、少なくとも、第２反射層と有機色素からなる第２記録層が積層された第２基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、前記第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とし、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を含有する合金からなり、該反射層の光透過率が３０〜６０％で且つ光反射率が１５〜３５％であり、補助層が金属又は半金属の酸化物又は窒化物からなることを特徴とする光記録媒体。
６）  第１反射層に用いられる金属又は半金属が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｒの何れかであり、第１反射層又は補助層に用いられる金属又は半金属の酸化物が、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする２）〜５）の何れかに記載の光記録媒体。
７）  第１反射層に用いられる金属又は半金属が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｒの何れかであり、第１反射層又は補助層に用いられる金属又は半金属の窒化物が、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化シリコン、窒化ジルコニウムのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする２）〜５）の何れかに記載の光記録媒体。
【０００９】
以下、上記本発明について詳細に説明する。
前述したように、従来技術では、第１情報記録層がレーザー光を減衰させるために、第２情報記録層の記録に必要な光吸収と光反射を両立させることが難しい。この問題を解決するための手段として、半透過性の第１反射層を薄くすることが考えられるが、その場合には、第１反射層に接して設けられる透明中間層、オーバーコート層などの樹脂層の成分が、第１反射層を介して第１記録層の有機色素と反応し、第１記録層の特性を劣化させてしまうという新たな問題が生じる。本発明は、半透過性の第１反射層の材料、第１反射層に接する層の構成を工夫することによって、これらの問題点を解決したものである。
即ち、本発明１では、第１反射層の材料として特定組成の合金を用いることにより、結晶粒が微細化され耐蝕性に優れた薄膜が得られるので、樹脂層の成分と第１記録層の有機色素との反応を防止することができる。更に、本発明２〜５では、特定の材料の混合物を用いたり、補助層を積層したりすることにより、樹脂層の成分と第１記録層の有機色素との反応を抑制し、第１記録層の特性の劣化を防ぐことができる。
【００１０】
本発明の光記録媒体の層構成例を図２に示す。
光案内溝を有する表面に、有機色素からなる第１記録層と半透過性の第１反射層を順次積層した第１情報層を有する第１基板と、光案内溝を有する表面に、第２反射層、有機色素からなる第２記録層、バリア層を順次積層した第２情報層を有する第２基板とを、透明中間層を介して互いに積層膜が対向するように記録層を内側にして貼り合わせ、第１基板側からレーザー光を照射することにより、第１及び第２記録層に対して信号情報の記録再生を行う光記録媒体である。
第１反射層を、合金で形成するか、合金と金属又は半金属の酸化物及び／又は窒化物の混合物で形成するか、金属又は半金属の単体、酸化物、窒化物から選ばれた少なくとも２種の混合物で形成することにより、欠陥が少なく信頼性が高い光記録媒体を得ることができる。
【００１１】
半透過性の第１反射層は、記録再生レーザー光に対する光透過率を３０〜６０％、光反射率を１５〜３５％とする必要がある。この数値範囲を外れると、光透過率が低すぎて第２記録層の記録再生が難しくなるか、光反射率が低すぎて第１記録層の記録再生が難しくなり、良好な片面二層記録再生が難しくなる。上記数値範囲とするには、後述する材料の中から適宜選択した材料に合わせて膜厚を選択すればよい。膜厚は、通常５〜３０ｎｍとする。５ｎｍより薄くなると、第１記録層の特性の劣化防止が難しくなるので好ましくなく、３０ｎｍを超えると、上記光透過率を満足させることが難しくなる。
【００１２】
第１情報層については、第１基板上に形成した第１記録層、第１反射層を第２基板と貼り合わせた従来の単一記録層媒体（ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−Ｒなど）と同様の構成とすることにより、第１記録層の上下両界面の多重干渉効果とマーク形成時の基板変形により反射率と記録信号変調度（コントラスト）を得る。
更に、第１情報層とは構成が異なる第２情報層については、基板溝形状と有機色素からなる第２記録層の光吸収特性により、反射率と記録信号変調度（コントラスト）を得ると共に、変形し難い無機層（第２反射層とバリア層）間に第２記録層を配置することにより記録マーク形状を整えることが好ましい。
上記の効果を得るためには、第２記録層の膜厚を第１記録層の膜厚の１．５〜２．５倍にすることが好ましい。記録層の膜厚比がこの範囲から外れると、記録マークの広がり易さが異なることにより、二つの記録層を同じ記録ストラテジ（記録レーザーの発光パルスパターン）で記録することが難かしくなる。なお、有機色素からなる記録層の製膜方法は、塗布溶媒に溶解した色素をスピンコートする方法が一般的であり、案内溝を形成した基板上に製膜した場合は、溝部と溝間部で色素膜厚差が生じる。
【００１３】
図２に示したように、第１基板と第２基板に形成する溝形状は同一ではない。４．７ＧＢ、０．７４μｍピッチのＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−Ｒの場合、第１基板の溝形状は、溝深さ：１０００〜２０００Å、溝幅（底幅）：０．２〜０．３μｍが好ましい。スピンコート製膜の場合には溝内に色素が充填される傾向があるため、第１記録層と第１反射層の界面形状はこの充填量と基板溝形状により決定されるので、界面反射を利用するには上記範囲が適している。
一方、第２基板の溝形状は、溝深さ：２００〜６００Å、溝幅：０．２〜０．４μｍが好ましい。図２に示したように第２記録層と第２反射層の界面形状は基板溝形状で決定されるので、界面反射を利用するには上記範囲が適している。
第１基板、第２基板共に、上記溝形状範囲よりも溝深さが深いと反射率が低下し易い。また、上記溝形状範囲よりも溝深さが浅いか又は溝幅がずれると、形成される記録マークの形状が揃い難くジッターが増加し易い。
【００１４】
ＤＶＤ＋Ｒは、ＤＶＤ−ＲＯＭとの再生互換をとるためにグルーブと呼ばれるトラッキング用案内溝がウォブルと呼ばれる蛇行をすることによってアドレス信号を形成しており、ウォブル周期はデータクロックの３２倍、即ち、約８１８ｋＨｚとなっている。このウォブルとデータセクターの関係は、１つのデータセクター内に２６個あるＥＦＭ  Ｓｙｎｃ  Ｆｒａｍｅ（８−１４変調・シンク・フレーム）のうち、２個のＥＦＭ  Ｓｙｎｃ  Ｆｒａｍｅに９３個のウォブルが対応している。この９３個のウォブルのうち８個は、ＡＤＩＰ  Ｕｎｉｔ（アドレス・イン・プレグルーブ・ユニット）と呼ばれる位相変調部分と、８５個のモノトーンウォブルから構成されており、データセクターのＳｙｎｃ部分が１６個目のウォブルに位置する関係となっている。更に、データのエラー訂正ブロックである１つのＥＣＣ  Ｂｌｏｃｋ（エラー訂正コード・ブロック）の中にＡＤＩＰ  Ｗｏｒｄ（ワード）という基本単位でアドレスが４つ入るという配置になっている。即ち４つのデータセクターに１つのアドレスが入ることになる。また、ＡＤＩＰ  Ｗｏｒｄは、１つのＡＤＩＰ  Ｓｙｎｃ  Ｕｎｉｔ（シンク・ユニット）と５１のＡＤＩＰ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ（データ・ユニット）から構成され、それぞれのＵｎｉｔは前記９３のウォブルに対応している。前記５１個のＡＤＩＰ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔの内訳は１ｂｉｔ（ビット）はリザーブ、２ｂｉｔから２３ｂｉｔはアドレス情報となるＡＤＩＰ  Ｄａｔａ  Ｂｉｔ、２４ｂｉｔから３１ｂｉｔまでの８ｂｉｔはディスクに関する各種情報を入れるための補助データ、３２ｂｉｔから５１ｂｉｔまでの残りの２０ｂｉｔはエラー訂正用のＰａｒｉｔｙ  ｂｉｔ（パリティ・ビット）という構成になっている。
ＤＶＤ−Ｒにおいては、プリフォーマットはＤＶＤ＋Ｒと同様にウォブルグルーブによる連続溝かつＣＬＶの形ではあるが、ウォブル信号は変調無しの単一周波数（１８６Ｔ周期）信号で、またアドレス信号はグルーブ間のランドプリピットによる方式を採用している。
【００１５】
好ましい色素膜厚は、第１記録層（溝部）で４０〜１０００Åであり、第２記録層（溝間部）で６００〜３０００Åである。色素膜厚がこの範囲よりも薄いと信号変調度（コントラスト）が得難く、反対に厚いとマークの形状が揃い難くジッターが増加し易いためである。
図２とは異なる層構成例として、図３、図４に示すように、第１反射層を金属又は半金属の単体で構成するか、本発明１と同じ合金で構成し、第１反射層に接して、光透過性の高い金属又は半金属の酸化物又は窒化物膜からなる補助層を積層することにより、非常に薄い第１反射層のみの場合に比べて、より効果的に第１記録層の有機色素と透明中間層やオーバーコート層などの樹脂との反応を抑制でき、第１記録層の特性の劣化を防ぐことができる。補助層を設けることにより第１反射層を金属又は半金属の単体で構成しても本発明の課題を満足する光記録媒体を得ることができるが、第１反射層に本発明１と同じ合金を用いれば、第１反射層の膜厚をより薄く設定することができる。
【００１６】
以下、本発明の光記録媒体に用いる材料について具体的に説明する。
本発明の光記録媒体は、ＤＶＤ＋Ｒ、ＣＤ−Ｒと同様に有機色素からなる記録層の上下両界面の多重干渉効果により、高反射率を得る構成となっており、有機色素からなる記録層としては記録再生波長にて屈折率ｎが大きく、吸収ｋが比較的小さい光学特性が必要である。好ましい範囲はｎ＞２、０．０３＜ｋ＜０．２である。このような光学特性は、色素膜の光吸収帯の長波長端部の特性を利用することにより得られる。
第１、第２記録層に用いることができる有機色素材料としては、例えば、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、ピリリウム系・チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、スクアリリウム系色素、アゾ系色素、ホルマザンキレート系色素、Ｎｉ、Ｃｒなどの金属錯塩系色素、ナフトキノン系・アントラキノン系色素、インドフェノール系色素、インドアニリン系色素、トリフェニルメタン系色素、トリアリルメタン系色素、アミニウム系・ジインモニウム系色素、ニトロソ化合物を挙げることができる。
更に、必要に応じて他の第３成分、例えばバインダー、安定剤等を含有させることができる。中でも、膜の光吸収スペクトルの最大吸収波長が５８０〜６２０ｎｍにありＤＶＤ用レーザー光波長（約６５０ｎｍ）にて所望の光学特性が得易い色素化合物としては、溶剤塗布による製膜性、光学特性の調整のし易さから、フタロシアニン色素、シアニン色素、アゾ色素、スクアリリウム色素から選ばれる少なくとも１種の色素であることが好ましい。
【００１７】
本発明で用いる基板材料としては、従来の情報記録媒体に用いられている各種の材料の中から任意に選択することができる。その例としては、ポリメチルメタクリレートのようなアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリエステル、ソーダ石灰ガラス等のガラス及びセラミックスを挙げることができる。特に寸法安定性、透明性、平面性などの点から、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリエステル及びガラスなどが好ましいが、成形のし易さからはポリカーボネート樹脂が最も好ましい。
【００１８】
半透過性の第１反射層材料としては、レーザー光波長に対する反射率の高い物質が好ましく、その例としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種の金属及び半金属を挙げることができるが、中でも、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とし、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を０．１〜１０重量％添加した合金が好ましく、特にＩｎが好ましい（合金であるから、当然ながらＡｕとＡｕ、ＡｇとＡｇ、ＣｕとＣｕの組合せは除く）。０．１重量％以上添加することにより、結晶粒が微細化し耐蝕性に優れた薄膜となる。しかし、１０重量％を超えて添加すると反射率が低下するため好ましくない。母材としてはスパッタレートが高いＡｇが最も好ましく、添加物としては屈折率ｎが小さく吸収係数ｋが大きいＡｕ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｉｎが特に好ましい。表１にＰａｌｉｋのＨａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ  ｏｆ  Ｓｏｌｉｄｓ（Ａｃａｄｅｍｉｃ，１９８５）に記載された各種単体の光学定数ｎ、ｋとその測定波長、測定フォトンエネルギーを示した。また、図６として、ポリカーボネート基板（ｎ，ｋ）＝（１．５６，０）上に、膜厚６５ｎｍの色素記録層（ｎ，ｋ）＝（２．３，０．０４）、半透過層、透明中間層（ｎ，ｋ）＝（１．５６，０）を積層し、半透過層のｎ、ｋ及び膜厚を変えて反射率２５％としたときの、ｎ、ｋに対する透過率をプロットした図を示した。図６から半透過性反射層の屈折率が小さいほど光利用効率が高いことが分る。Ａｇは全元素中で最もｎが小さく光利用効率が最も高いので、その特性を損なわないようにするためには添加物の総量を５重量％以下にすることが特に好ましい。
【００１９】
【表１】
2005050497.tif 000003
【００２０】
また、図４、図５のように第１反射層の化学的・物理的保護のために第１オーバーコート層を設けても良い。これらの材料としては紫外線硬化樹脂（例、アクリル樹脂）などを用いることができる。
本発明では、有機色素からなる第１記録層と樹脂からなる透明中間層又は第１オーバーコート層が、極めて薄い第１反射層を介して接するため、樹脂層の成分が第１反射層を介して有機色素と相溶したり反応したりしないことが必要である。純金属薄膜のように第１反射層の結晶粒が大きい場合には、薄膜が島状になり易く、また粒界から樹脂などが浸透し易いので第１記録層の特性が劣化してしまう。
【００２１】
第１反射層又は補助層に用いられる金属又は半金属の酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫などが挙げられる。同じく金属又は半金属の窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化シリコン、窒化ジルコニウムなどが挙げられる。
第２記録層と透明中間層の間には、色素からなる第２記録層を化学的及び物理的に保護する目的でバリア層を設けてもよい。バリア層に用いる材料の例としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、ＳｎＯ２、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ２等の光透過性が高い無機物質を挙げることができる。バリア層の膜厚は１００〜２０００Åの範囲にすることが必要である。
透明中間層は接着層として用いることが好ましく、その材料としては既存のアクリレート系、エポキシ系、ウレタン系の紫外線硬化型又は熱硬化型接着剤等が使用できる。更に、透明シートにより貼り合わせる方法でも良い。
また、バリア層と透明中間層の間には、図５に示すように化学的・物理的保護のためアクリル、エポキシ系紫外線硬化型樹脂等により第２オーバーコート層を設けても良い。
【００２２】
半透過性の第１反射層の材料として、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とする合金を用いる場合には、母材となる高反射率金属に、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎから選ばれた少なくとも１種を１〜１０重量％添加したターゲットを用いて、圧力０．０１Ｐａから数ＰａのＡｒ雰囲気下、１〜２０Ｗ／ｃｍ２のパワーでスパッタリングすることにより合金反射層を形成することができる。
また、半透過性の第１反射層の材料として、上記の合金と、金属又は半金属の酸化物及び／又は窒化物との混合物を用いる場合、或いは、金属又は半金属の単体、酸化物、窒化物から選ばれた少なくとも２種の混合物を用いる場合には、各材料を所定の比率で混合したターゲットを用いてスパッタリングにより形成することができる。また、混合物の各材料をセットした複数のターゲットを同時に放電してスパッタリングさせることにより混合物薄膜を形成することもできる。
【００２３】
金属又は半金属からなる第１反射層と金属又は半金属の酸化物又は窒化物からなる補助層を積層する場合には、まず、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｒなどの何れかからなる膜をスパッタリングにより形成し、続いて酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウムなどの少なくとも１種からなるターゲットを用いたスパッタリングにより積層膜を形成しても良いし、上記金属又は半金属からなるスパッタ膜の上にＡｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｉｎ、ＩＴＯなどの少なくとも１種をターゲットにして、Ａｒ、Ｏ２混合ガスを用いた反応性スパッタリングにより酸化膜を形成しても良い。
同様に、上記金属又は半金属からなるスパッタ膜の上に、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化シリコン、窒化ジルコニウムなどの少なくとも１種をターゲットにして窒化膜を積層することもできるし、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒなどの少なくとも１種をターゲットにしてＡｒとＮ２混合ガスで窒化膜を形成することもできる。
更に、前述したＡｕ、Ａｇ、Ｃｕの何れかを主成分とする合金からなる第１反射層上に上記と同様の補助層を積層する場合には、まず合金からなる反射層をスパッタリングにより形成し、続いて上記と同様にして補助層を積層すればよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、高感度で高温高湿環境下での劣化が無く、生産性や信頼性の高い、二つの情報記録層から良好な記録信号特性が得られる、片面二層記録再生タイプの光記録媒体を提供できる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２６】
＜実施例１〜３２、比較例１〜７＞
直径１２０ｍｍ、厚さ０．５８ｍｍのポリカーボネート基板の表面上に、深さ約１５０ｎｍ、溝幅約０．２５μｍ、トラックピッチ０．７４μｍの案内溝凸凹パターンを有する第１の基板を用意し、下記〔化１〕のスクアリリウム色素化合物と下記〔化２〕のホルマザンキレート色素を７：３の割合で混ぜて、２，２，３，３−テトラフルオルプロパノールに溶解し、塗布液としてスピンコートすることにより第１の記録層を設けた。この記録層の最大吸収波長は６０９ｎｍ、最大吸収波長での吸光度（Ａｂｓ）は０．６５であった。このときのグルーブ部の記録層膜厚は６０ｎｍであった。
【化１】
2005050497.tif 000004
【化２】
2005050497.tif 000005
更に、第１の記録層の上に、Ａｒをスパッタガスとし、表１に示す第１反射層組成と同じ組成のスパッタリングターゲットを用いて、スパッタ法により実施例１〜３０、比較例１〜７の第１反射層を形成した。スパッタリングはＵｎａｘｉｓ社製スパッタリング装置Ｂｉｇ  Ｓｐｒｉｎｔｅｒを用いて、Ａｒ流量２０ｓｃｃｍ、スパッタリングパワー０．５ｋＷで行い、スパッタリングレートは概ね５．５ｎｍ／ｓとした。
【００２７】
一方、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６０ｍｍのポリカーボネート基板の表面上に、深さ約２０ｎｍ、溝幅約０．２５μｍ、トラックピッチ０．７４μｍの案内溝凸凹パターンを有する第２基板を用意し、Ａｒをスパッタガスとして、スパッタ法によりＡｇを約１２０ｎｍの厚さに設け第２反射層を形成した。スパッタリングは第１の反射層と同じ装置を用いてＡｒ流量２０ｓｃｃｍ、スパッタリングパワー３．５ｋＷで行い、スパッタリングレートは３０ｎｍ／ｓとした。
更に、第２反射層上に、上記〔化１〕のスクアリリウム色素化合物を吸光度が１．６の膜厚となるようにスピンコート製膜して第２記録層を形成し、その上にＡｒをスパッタガスとして、スパッタ法によりＺｎＳ−ＳｉＯ２を約１００ｎｍの厚さに設けてバリア層を形成した。
次いで、上記製膜済みの第１基板と第２基板を、紫外線硬化型接着剤（日本化薬社製  ＫＡＲＡＹＡＤ  ＤＶＤ００３）で貼り合わせ、図２に示す層構成の光記録媒体を得た。
【００２８】
これらの媒体に対し、ＤＶＤ用評価装置（パルステック社製ＤＤＵ１０００、波長：６５７ｎｍ、ＮＡ：０．６５）により線速度８．５ｍ／ｓの条件でＤＶＤ（８−１６）信号を記録し、３．４９ｍ／ｓの線速度にて再生評価したところ、下記表１に示す結果が得られた。なお、記録ストラテジは（ｎ−２）Ｔのマルチパルス方式とし、マルチパルス幅を１０／１６とした。
また、これらの光記録媒体を高温高湿（８０℃８５％ＲＨ）条件下で３００時間保存した後にＤａｔａ  ｔｏ  ｃｌｏｃｋ  ｊｉｔｔｅｒ（データ・ツー・クロック・ジッタ）を測定し評価した結果を表１に示す。評価基準は、◎：８％以下、○：９％未満、×：９％以上である。
また、同様の条件で保存した後の波形を観察したところ、比較例１、２、５、６、７では部分的な反射率低下（ドロップアウト）が見られ、反射膜の劣化が観測された。比較例３では反射率が低すぎるため、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブで再生できなかった。また比較例４では反射率が高すぎるため、第２記録層に達する光が弱すぎて第２記録層への記録ができなかった。
【００２９】
【表２】
2005050497.tif 000006
【００３０】
＜実施例３３〜５９＞
第１記録層上に、Ａｒをスパッタガスとし、下記表２に示す第１反射層及び補助層と同じ組成の同じスパッタリングターゲットを用いて、スパッタ法により第１反射層及び補助層を順に形成した点以外は、実施例１と同様にして、図３に示す層構成の光記録媒体を得た。
これらの媒体に対し、実施例１と同様にして記録再生評価を行った。結果を表２に示す。
また、これらの媒体に対し、実施例１と同様にして高温高湿条件下での保存の影響を調べた結果（◎○×）を表１に示す。更に、保存後において何れの媒体も部分的な反射率低下（ドロップアウト）が見られず、保存特性は良好であった。また記録感度も全て３０ｍＷ以下であった。
【００３１】
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】二層の情報記録層を有するＤＶＤの構造を示す断面図。
【図２】本発明の光記録媒体の層構成例を示す図。
【図３】本発明の光記録媒体の他の層構成例（補助層を有する場合）を示す図。
【図４】本発明の光記録媒体の他の層構成例（更に第１オーバーコート層を有する場合）を示す図。
【図５】本発明の光記録媒体の他の層構成例（第１、第２オーバーコート層を有する場合）を示す図。
【図６】本発明の光記録媒体の透過率シミュレーション結果を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１  基板
２  基板
３  半透過層
４  反射層
５  透明中間層
【図１】
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【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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