(57)【要約】【課題】  ＡＲ（ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｒａｔｉｏ）の規格値を満たすための深い案内溝を持ちながら、Ｌ１層に関しても高い反射率を確保することができる光記録媒体を提供する。【解決手段】  案内溝を有する光透過性の第１の基板１１の表面に、少なくとも第１の記録膜１２と半透過性の反射膜１３とを形成してなる第１情報記録体Ｍ１と、案内溝を有する第２の基板２１の表面に、少なくとも反射膜２３と第２の記録膜２４とを形成してなる第２情報記録体Ｍ２とを、前記案内溝側の面を対向させて貼り合わせると共に、前記第１の基板側から照射された記録用または再生用のレーザ光Ｌを、前記第２の基板の表面に形成された反射膜で反射するようにした光記録媒体Ｄにおいて、前記第２の基板の案内溝が形成された面と前記反射膜との間に、前記反射膜の結晶性を制御する下地膜２２を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内溝を有する光透過性の第１の基板の表面に、少なくとも第１の記録膜と半透過性の反射膜とを形成してなる第１情報記録体と、
案内溝を有する第２の基板の表面に、少なくとも反射膜と第２の記録膜とを形成してなる第２情報記録体とを、前記案内溝側の面を対向させて貼り合わせると共に、前記第１の基板側から照射された記録用または再生用のレーザ光を、前記第２の基板の表面に形成された反射膜で反射するようにした光記録媒体において、
前記第２の基板の案内溝が形成された面と前記反射膜との間に、前記反射膜の結晶性を制御する下地膜を設けてなることを特徴とする光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を利用して情報の記録・再生を行う光ディスク等の２層型の光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルヴァーサイタルディスク（ＤＶＤ）等の光ディスクに代表される光記録媒体は、現在、記憶容量、ランダムアクセス性、可搬性、価格等の面から産業用から民生用まで幅広く普及している。
この光ディスクには、再生専用型光ディスク、書き換え可能型光ディスク、１回だけ記録が可能な追記型光ディスク等の種類がある。このうち追記型光ディスクはＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等と呼ばれ、その価格の安さから普及が拡大している。追記型光ディスクの記録膜としては、一般に記録膜にレーザ光を吸収して物理的変化、あるいは化学反応する事により屈折率が変化する有機色素膜を用いている。また最近、大容量化という観点から、複数の記録層を設け、ディスクの片面側からレーザ光を照射することによって複数の記録層に対して記録・再生を行なうことができる片面入射型の２層光ディスクが開発されている（特許文献１）。
【０００３】
上記２層光ディスクの製造方法としては、大きく分けて２種類の方法が存在する。第１の製造方法としては、第１の案内溝が形成された基板の上に第１の記録膜及び半透過性の反射膜を形成し、その上に透明保護膜及び樹脂層を設け、該樹脂層に第２の案内溝を形成する。さらに、その上に第２の記録膜、反射膜、保護膜を順次形成していく方法（積み上げ法）が検討されている。第２の製造方法としては、それぞれ別に作られた案内溝と記録膜、反射膜を持つ２枚のディスク基板を透明接着剤で貼り合わせる方法（貼り合わせ法）が検討されている。尚、貼り合わせ法の場合、レーザ光が入射されることになるディスク基板の反射膜は半透過性の反射膜とする。上記２種類の製造方法はそれぞれに得失があるが、コストという観点から見た場合、貼り合わせ法が有利となる。
【０００４】
片面入射型の２層光ディスクでは、先に述べた２種類のいずれの方法を採用した場合でも、記録再生用レーザ光の入射面に近い記録膜（以下「Ｌ０層」とも称す）を介してレーザ光の入射面から遠い記録膜（以下「Ｌ１層」とも称す）の記録再生を行うため、Ｌ１層の反射率の確保が課題となる。例えばＤＶＤ−Ｒの２層光ディスクの反射率に関しては、Ｌ０層及びＬ１層は共に規格上１６〜２７％の範囲に入っている必要がある。貼り合わせ法において、上記反射率の問題を克服するために種々の方法が検討されているが、例えば特許文献２においてはＬ１層側の基板の案内溝の溝深さを制御する方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−６６６２２号公報
【特許文献２】特開２００４−３３５０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献２に開示されたように、案内溝の溝深さを制御する方法で、Ｌ１層の反射率を向上させることは可能であるが、一方、この方法を適用するとＬ１層側でＤＶＤ−Ｒの規格にあるＬａｎｄ  Ｐｒｅ−Ｐｉｔ（ランドプレピット）信号のＡＲ（ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｒａｔｉｏ）（以下、単に「ＡＲ」とも記す）の規格値を満たすことができなくなってしまう。上記方法について検討すると、ＡＲの規格値を満たすためには、特許文献２に開示された溝深さより、更に深い溝が必要になってくる。しかし、溝深さを更に深くしてＡＲの規格値を満たすと、今度は逆に反射率が低下するという、相反する問題が出てくる。
本発明は、上記の状況に鑑み為されたものであり、本発明の目的は、ＡＲの規格値を満たすための深い案内溝を持ちながら、Ｌ１層に関しても高い反射率を確保することができる光記録媒体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、案内溝を有する光透過性の第１の基板の表面に、少なくとも第１の記録膜と半透過性の反射膜とを形成してなる第１情報記録体と、案内溝を有する第２の基板の表面に、少なくとも反射膜と第２の記録膜とを形成してなる第２情報記録体とを、前記案内溝側の面を対向させて貼り合わせると共に、前記第１の基板側から照射された記録用または再生用のレーザ光を、前記第２の基板の表面に形成された反射膜で反射するようにした光記録媒体において、前記第２の基板の案内溝が形成された面と前記反射膜との間に、前記反射膜の結晶性を制御する下地膜を設けてなることを特徴とする光記録媒体である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光記録媒体によれば、記録用または再生用のレーザ光を入射する入射面から遠い位置にある第２の記録膜（Ｌ１層）に対する反射膜に、この反射膜の結晶性を制御するための下地膜を設けるようにしたので、この第２の記録膜に関して、ランドプレピット信号のＡＲの規格値を満たしつつ高い反射率を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る光記録媒体の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
まず、本発明の説明に先立って、基板に形成される反射膜の付着形状の特性について簡単に説明する。
一般に、光ディスクで代表される光記録媒体において、これに用いられる光透過性の基板には案内溝が設けてあり、その溝深さは２０〜２００ｎｍ程度、溝幅はサブミクロン程度であり、その断面形状は矩形に近い。この案内溝の表面側に形成される反射膜は一般的にはスパッタリングで形成されることが多いが、案内溝の形状による斜影効果で、場所により膜の堆積速度に差が出る。その結果、案内溝の矩形の形状をトレースできず、図４に示すような不都合が生ずる。すなわち、図４は基板の案内溝の部分に形成された積層膜の形状を模式的に示す断面図である。図４中において、基板１００の表面には断面凹部状の案内溝１０２が形成されており、この上方に、反射膜１０４、色素記録膜１０６及び保護膜１０８が順次積層されている。図４においては、上記斜影効果等による影響で、反射膜１０４に関して溝中の央部１１０が凸になるかまぼこ状の形状になったり、側壁１１２の角度が傾いてきたりする。この傾向は、溝深さが深い場合には特に強くなる。案内溝が理想的な矩形の形状になっている場合と、図４のような形状の場合とで反射率を比較した結果、後者では反射光の散乱などで反射率の低下が起こっている。従って、反射膜の形成後の形状はできるだけ矩形に近いほうが望ましい。
【００１０】
一方、光ディスクの反射膜は一般にＡｕ、Ａｇ、Ａｌ及びそれらの合金などの高反射率の結晶性材料が用いられる。この結晶性材料の薄膜は下地膜を設けることにより、その下地膜の材質や膜厚により結晶性や結晶配向性が変化することが知られている。例えばＡｇ合金薄膜の多くは面心立方格子構造の結晶構造を持っており、その( １１１)面が優先配向する場合が多い。一方、反射膜の結晶性と 反射率の関係においては系統的な検討はなされていない。しかし、反射膜の表面粗さという点においては、表面粗さが小さく、平滑な膜の反射率が高い傾向にあることがわかっている。この点から類推して結晶配向性が高く、且つ結晶面が揃った膜を実現させれば反射率の向上が期待できる。また、結晶配向性が向上することにより膜の付着形状を制御することが期待でき、結果として先に述べたかまぼこ状の形状や側壁の傾きを抑制することが期待できる。
【００１１】
本発明の光記録媒体は、Ｌ１層（第２の記録膜）の反射膜の下に、この反射膜の結晶性を制御するための下地膜を設けるようにした事を特徴とする。この下地膜を設けることにより、反射膜の結晶配向性を高めると共に、反射膜の付着形状を制御するものである。そして、これにより溝深さの深い基板を用いても、一定の反射率を確保する効果を持つものである。
【００１２】
以下に、本発明に係る光記録媒体を具体的に説明する。
図１は本発明に係る光記録媒体の一例を示す部分拡大断面図、図２は光記録媒体の製造方法を説明するための製法説明図である。ここでは光記録媒体の一例として光ディスクを例にとって説明する。
本発明の光記録媒体の一例である光ディスクＤは、図１に示すように、ディスク状の光透過性の第１の基板１１上に、有機色素を含む第１の記録膜１２、半透過性の反射膜１３、透明な第１の保護膜１４、透明な接着層３１、透明な第２の保護膜２５、有機色素を含む第２の記録膜２４、反射膜２３、本発明の特徴とする下地膜２２、ディスク状の第２基板２１をこの順に有してなる。そして、上記第１及び第２の基板１１、２１の各表面には、渦巻状、或いは同心円状の案内溝１１Ａ、２１Ａがそれぞれ形成されており、各案内溝１１Ａ、２１Ａの断面形状は矩形状になされている。ここで上記下地膜２２は、この上に積層される反射膜２３の結晶性を制御するためのものである。この光ディスクＤに対して、記録用又は再生用のレーザ光Ｌは第１の基板１１側の面を入射面とし、この入射面側から照射され、記録又は再生が行われる。
【００１３】
この光ディスクＤの製造方法は、図２にも示すように、まず射出成型などにより案内溝１１Ａが形成された第１の基板１１上に、有機色素を含有する第１の記録膜１２をスピンコートで形成する。次にスパッタリングなどの手法で半透過性の反射膜１３、透明な第１の保護膜１４を順次積層させて、第１情報記録体Ｍ１を作製する。
【００１４】
次に同様に射出成型により形成された案内溝２１Ａを有する第２の基板２１上に、少なくとも、スパッタリングで下地膜２２、反射膜２３を順次形成する。次にスピンコートで有機色素を含有する第２の記録膜２４、透明な第２の保護膜２５を順次積層させて第２情報記録体Ｍ２を作製する。この後、上記第１情報記録体Ｍ１と第２情報記録体Ｍ２とを基板と反対側の面、すなわち案内溝１１Ａ、２１Ａが形成されている側の面を対向させ、光学的に透明な接着層３１を介して貼り合わされてなる。
【００１５】
ここで第１及び第２の基板１１、２１の厚みはそれぞれ０．２〜３ｍｍの範囲、望ましくは０．３〜１ｍｍの範囲が好適である。各基板１１、２１の材料としては、合成樹脂、又はセラミックを用いることができる。上記合成樹脂としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート・ポリスチレン共重合体、ポリビニルクロライド、脂環式ポリオレフィン、ポリメチルペンテンなどの各種熱可塑性樹脂や熱硬化樹脂、各種放射線硬化樹脂（紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂の例を含む）が好適である。又、上記セラミックとしては、ソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス、石英ガラスなどがある。
【００１６】
上記透明な第１及び第２の保護膜１４、２５としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ 、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ などの無機系の透明材料または透明な接着層３１と化学的に反応しない透明樹脂（例えばポリオレフィン系樹脂、石油樹脂など）が好適である。
また有機色素を含む上記第１及び第２の記録膜１２、２４としては、記録再生に使用するレーザ光Ｌの波長に感光性のある材料であり、レーザ光Ｌの照射により物理的変化あるいは化学反応する事により屈折率が変化する材料であることが必要である。例えばこの材料としては、シアニン色素、オキソノール色素、アゾ色素、フタロシアニン色素などが好適である。これらを例えばセロソルブアセテート、テトラフルオロプロパノール等の溶剤と混合した溶液を用い、スピンコートで膜を形成する。
【００１７】
また上記半透過性の反射膜１３及び反射膜２３は、公知の高反射率材料をそのまま用いることができ、例えばアルミニウム、金、銀、銅、チタン、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン、鉄、亜鉛、ガリウム、砒素、パラジウムなどの金属又はその合金（合金とは酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、フッ化物の例を含む）がある。特に、アルミニウム、銀、金は、好適である。それぞれの反射膜１３、２３の膜厚は、選ばれた材料によりそれぞれ適宜最適に設定する必要がある。特に半透過性の反射膜１３はその透過率と反射率のバランスをとる為、膜厚の最適化を行う。
【００１８】
本発明の特徴とする上記下地膜２２の材料としては、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＳｂＴｅ、Ｃｏを主成分としたアモルファス膜やＴａ、Ｎｂ、Ｖ等の金属薄膜等が挙げられる。これらの材料を下地膜２２として用いることにより、この上に形成される反射膜２３の結晶性や結晶配向性を変化させることができる。
ここで下地膜がこの上に積層される反射膜の結晶性に与える影響について評価を行ったので、その評価結果について説明する。図３は下地膜の有無による反射膜の結晶性の評価を示すＸ線回折チャートである。ここでは評価を行うために、ガラス板上に下地膜としてＡｇ合金（ＡｇＩｎＳｂＴｅ）膜を形成し、その上に通常の反射膜（Ａｌ）を形成した。図３に示すように、下地膜が有る場合には、下地膜が無いものと比較して輝度が非常に大きくなっていることが判る。これにより、下地膜を設けた場合には、この上に積層される反射膜の結晶性が非常に高くなることが確認できた。
【００１９】
図１及び図２に戻って、上記透明な接着層３１としては、接着剤が塗布されたポリカーボネートのシートまたは紫外線効果樹脂などで形成することができる。
以下に具体的に本発明に係る光ディスクを作製してその評価結果を行ったので、その評価結果について説明する。
【００２０】
＜実施例１＞
射出成形によりトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍの案内溝１１Ａが形成された直径１２０ｍｍのポリカーボネート樹脂製の第１の基板１１上に、第１の記録膜１２として、シアニン色素をテトラフルオロプロパノールに１．０ｗｔ％の濃度で溶解した溶液を用いてスピンコートにより形成した。次に半透過性の反射膜１３としてＡｇＰｄＣｕ合金膜を１０ｎｍ、透明な第１の保護膜１４としてＺｎＳ−ＳｉＯ２ を６０ｎｍの膜厚でそれぞれ形成した。これらの膜は同一のスパッタリング装置内で連続して形成した。これにより第１情報記録媒体Ｍ１を作製した。
【００２１】
次に同様に射出成形によりトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１２０ｎｍの案内溝２１Ａが形成された直径１２０ｍｍのポリカーボネート樹脂製の第２の基板２１上に、下地膜２２としてＡｇＩｎＳｂＴｅを４ｎｍの厚さで、反射膜２３としてＡｇＰｄＣｕ合金膜を１００ｎｍの厚さで、同一のスパッタリング装置内で連続してそれぞれ形成した。次に第２の記録膜２４としてシアニン色素をテトラフルオロプロパノールに０．７５ｗｔ％の濃度で溶解した溶液を用いてスピンコートにより形成した。次に透明な第２の保護膜２５としてポリオレフィン系樹脂をスピンコートにより形成した。これにより第２情報記録体Ｍ２を作製した。
このようにして作製した第１及び第２情報記録媒体Ｍ１、Ｍ２を、その間にアクリル系の紫外線硬化樹脂を透明な接着層３１として介在させて貼り合わせを行い、これにより光ディスクを作製した。
【００２２】
＜実施例２＞
実施例１における下地膜２２の膜厚を８ｎｍに変え、他は同様にして光ディスクを作製した。
＜実施例３＞
実施例１における下地膜２２を厚さ４ｎｍのＧｅＳｂＴｅに変え、他は同様にして光ディスクを作製した。
【００２３】
＜比較例＞
実施例１における下地膜２２を設けない光ディスクを作製した。
これらのサンプルの光ディスクに関して、反射率の評価を行った。評価に用いたシステムは記録再生レーザ光の波長が６３５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０．６であるＤＶＤの評価システムである。再生レーザ光のパワーが０．７ｍＷ、線速度が３．８ｍ／ｓの測定条件で、反射率と等価と考えられる再生信号のＤＣレベルで比較を行った。入射面より遠い側の記録膜であるＬ１層（例えば第２の記録膜２４）の測定結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１に示したように、実施例１〜３では、再生信号のＤＣレベルは２０４〜２０６ｍＶであるのに対して、比較例では１９０ｍＶであり、従って、実施例１〜３では比較例に比べて再生信号レベルが約８％向上しており、本発明の効果を確認することができた。
以上の様に、本発明を利用すれば、片面側から光を入射させて情報の記録再生を行なう２層の記録層を有する光記録媒体において、入射面から遠い側であるＬ１層の記録膜の記録再生に際し、ランドプレピット信号のＡＲの規格値を満たしながら、高い反射率を持つ安価な２層光ディスクの作製が可能となる。
【００２６】
ここでは光ディスクとして２つの記録膜１２、２４が共に追記型の場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば記録再生の繰り返しが可能な記録膜等にも本発明を適用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る光記録媒体の一例を示す部分拡大断面図である。
【図２】光記録媒体の製造方法を説明するための製法説明図である。
【図３】下地膜の有無による反射膜の結晶性の評価を示すＸ線回折チャートである。
【図４】基板の案内溝の部分に形成された積層膜の形状を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１…第１の基板、１１Ａ…案内溝、１２…第１の記録膜、１３…半透過性の反射膜、１４…第１の保護膜、２１…第２の基板、２１Ａ…案内溝、２２…下地膜、２３…反射膜、２４…第２の記録膜、２５…第２の保護膜、３１…接着層、Ｄ…光ディスク（光記録媒体）、Ｌ…レーザ光、Ｍ１…第１情報記録体、Ｍ２…第２情報記録体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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