二層型光情報記録媒体
【課題】 Ｒｔｏｐを、二層型ＤＶＤ−ＲＯＭの規格と同じにしても、ドライブでのＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの悪化という不具合を回避できる片面二層型の追記型光情報記録媒体を提供する。
【解決手段】 光透過性の第１基板に、少なくとも、有機色素を含有する第１記録層、半透明反射層、中間層、有機色素を含有する第２記録層、反射層、第２基板をこの順に有する光情報記録媒体において、第１基板の厚みを５５０〜５７０μｍ、中間層の膜厚を５０〜７０μｍ、第１基板の厚みと中間層の膜厚の合計を６００〜６２０μｍとし、プッシュプル値（ＰＰｂ）を０．１８０〜０．２１９とする。
【解決手段】 光透過性の第１基板に、少なくとも、有機色素を含有する第１記録層、半透明反射層、中間層、有機色素を含有する第２記録層、反射層、第２基板をこの順に有する光情報記録媒体において、第１基板の厚みを５５０〜５７０μｍ、中間層の膜厚を５０〜７０μｍ、第１基板の厚みと中間層の膜厚の合計を６００〜６２０μｍとし、プッシュプル値（ＰＰｂ）を０．１８０〜０．２１９とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体に関し、特に、片面に記録層を二層有する光情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
光で記録を行う情報記録媒体のうち、記録が可能な追記型コンパクトディスクはＣＤ−Ｒ（Compact Disc−Recordable）と呼ばれ、再生専用のＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−Read Only Memory）と互換性をもつことから多くの人に利用されてきたが、最近では、ＣＤよりも高い記録密度を有するＤＶＤ（Digital Versatile Disc）においても、記録可能なＤＶＤの開発が進められており、中でも、発振波長６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの赤色半導体レーザを用いて動画記録が可能な片面４．７ＧＢ記録容量の追記型のＤＶＤ−Ｒが、ＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性の高さから普及してきている。
【０００３】
ＤＶＤ−Ｒは、第１の透明ディスク基板上に、色素含有記録層、反射層をこの順に有し、さらに保護層及び／又は接着層を介して或いは介さずに、第２のディスク基板を設け、必要に応じてその上に反射層を形成したいわゆるダミーディスクを設けた積層構造であり、第１の透明ディスク基板を通して片面側からレーザ光にて記録・再生を行なうものである。ダミーディスクは透明又は不透明のディスク基板のみであっても良いし、反射層以外の層を設けていても良い。
この追記型媒体は、記録層の有機色素が、照射されたレーザ光エネルギーの吸収によって、分解、蒸発、溶解等の化学的あるいは物理的変化を起こすことで反射率変化をもたらすピットを形成し、情報の記録再生ができる。
ＤＶＤ−Ｒの記録層に用いる色素としては、シアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ金属キレート色素など種々のものが提案され実用化されている。
【０００４】
ところで、ＤＶＤ−ＲＯＭでは、１枚の光情報記録媒体の記憶容量を増加させるため、記録層を二層にしたものがある。図２は、その一例を模式的に示した断面図であり、第１の情報層である半透過層２２が設けられた基板２１と、第２の情報層である反射層３４が設けられた第２基板２５とが、透明週間層２３を介して貼り合わされている。
そこで、前述の記録可能なＤＶＤにおいても同様の複数情報層システムが提案されており、特に、記録再生装置が大型化、複雑化しないようにし、また、複数の記録層にわたる連続的な再生を可能とすべく、片面側からレーザ光を照射することによってこれらの複数の記録層に対して記録・再生を行うことができる片面入射型光情報記録媒体もすでに提案されている。
【０００５】
特許文献１，２には、有機色素層を用いた片面２層型の追記型光情報記録媒体について記載されており、レンズの焦点を変更することによって第１記録層及び第２記録層の両方に記録又は再生を行うことができるものである。
特に、特許文献２では、片面型ＤＶＤ−Ｒシステムにおいては、基板厚さ０．６ｍｍのときに対物レンズと記録層との距離が最適になるように調節されているので、この片面型ＤＶＤ−Ｒ互換の場合には、第１基板の厚さは、０．６ｍｍ（６００μｍ）から中間樹脂層の膜厚の２分の１を減じた厚さであることが望ましいとしている。
しかしながら、いずれもＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性を考慮した層構成ではない。
【０００６】
特許文献３、４には、片面２層型の追記型光情報記録媒体において、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の既存の情報記録媒体との互換性が望まれることが記載されており、互換性確保のために要求される、例えば、１８〜３０％といったＤＶＤ−ＲＯＭで要求される反射率の好適範囲（或いは、規格範囲）を満足させる必要があることが記載されている。
【０００７】
一方、特許文献５には、従来の記録再生光学系を大きく変更することなく、かつ信頼性よく安価に作製可能で、かつ十分な記録再生特性が得られる多層構造光情報媒体に関し、２つ情報面間の透明層（中間層）の厚さを３０μｍ以上６０μｍ以下とし、基板の厚さを０．５２ｍｍ（５２０μｍ）以上０．６５ｍｍ（６５０μｍ）以下とし、前記基板と前記透明層との厚さの合計（Ｌ１光路長）を、０．５５ｍｍ（５５０μｍ）以上０．６８ｍｍ（６８０μｍ）以下とすることにより、情報面間のクロストークがなく、第１の情報面における収差によるノイズ上昇を抑えて再生できることが記載されている。また、各情報面の反射率を１０％以上５０％以下、特に、各情報面の反射率が２０％以内の差で等しくすることにより、どの情報面を再生しても無調整で、安定にサーボをかけることができると記載されている。
しかしながら、該多層構造光情報媒体は、情報面がすべて再生専用であっても、或いは、基板と最も反対側の情報面のみが記録可能で、他の情報面が再生専用であってもよく、記録可能な情報面が相変化型記録層又は光磁気型記録層であるとするものであって、片面二層がいずれも記録可能な記録層を有するものとは異なるものである。
【特許文献１】特開２００３−３３１４７３公報
【特許文献２】特開２００４−２８８２４２号公報
【特許文献３】特開２００５−４９４４号公報
【特許文献４】再表２００５−３１７２８号公報
【特許文献５】特許第３５４７２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在、市販されている片面二層型の追記型光情報記録媒体の反射率（以下、「Ｒｔｏｐ」ということもある。）を調査したところ、下限が１６％であった。一方、市販の二層型のＤＶＤ−ＲＯＭにおいては、Ｒｔｏｐは１８％以上と規定されている。したがって、片面二層型の追記型光情報記録媒体において、二層型のＤＶＤ−ＲＯＭとの再生互換性を達成するためには、Ｒｔｏｐを１８％以上とする必要があるが、Ｒｔｏｐを上昇させるについては、光情報記録媒体設計上の制約がある。
【０００９】
すなわち、プッシュプル値（ＰＰｂ：The radial push-pull amplitude before record ）は、光検出器の受光素子を半径方向に２分割した場合において、各々の出力をＩ１、Ｉ２としたとき、次式
（Ｉ１−Ｉ２）ｐｐ／［｛（Ｉ１＋Ｉ２）ｍａｘ＋（Ｉ１＋Ｉ２）ｍｉｎ｝／２］
（式中、ｐｐはピーク対ピーク、ｍａｘは最大値、ｍｉｎは最小値を示す。）
で表されるが、市販されている片面二層型の追記型光情報記録媒体のＰＰｂを調査したところ、その下限値は０．２２である。
しかしながら、前述のＲｔｏｐとＰＰｂとは相関の関係にあり、Ｒｔｏｐの下限値を１６％から１８％に変更すると、ＰＰｂの下限値も同様に低くする必要があるが、ＰＰｂを現在市販のものの下限値０．２２に比べて低くすると、層間ストロークの影響が大きくなり、サーボ制御に影響を及ぼすという問題が生じる。
また、層間ストロークを抑制するために膜厚を厚くすることが考えられるが、中間層の膜厚を厚くすると、光路長（第１基板の厚みと中間層の膜厚の合計）が遠くなり、ドライブにてＤＣ−Jitterが悪化するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、Ｒｔｏｐを、二層型ＤＶＤ−ＲＯＭの規格と同じにしても、ドライブでのＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの悪化という不具合を回避できる片面二層型の追記型光情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ＰＰｂ、中間層の厚み、光路長、及び基板の厚みのそれぞれを特定することにより、上記課題を解決しうるという知見を得た。
本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものであり、光透過性の第１基板に、少なくとも、有機色素を含有する第１記録層、半透明反射層、中間層、有機色素を含有する第２記録層、反射層、第２基板をこの順に有する光情報記録媒体において、第１基板の厚みが５５０〜５７０μｍ、中間層の膜厚が５０〜７０μｍ、第１基板の厚みと中間層の膜厚の合計が６００〜６２０μｍであり、プッシュプル値（ＰＰｂ）が０．１８０〜０．２１９であることを特徴とする光情報記録媒体を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、ＰＰｂの下限を０．１８０とし、且つ、中間層膜厚を５０〜７０μｍ、第１基板の厚みを５５０〜５７０μｍ、光路長を６００〜６２０μｍとすることにより、Ｒｔｏｐの下限値を１８％として、ＤＶＤ−ＲＯＭの規格と同じにすることができるとともに、ドライブでのＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの悪化という不具合を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる片面二層型の追記型光情報記録媒体について、図１を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光記録媒体は、片面に二層の記録層を有し、片面側からレーザ光を照射することでそれぞれの記録層に情報の記録又は再生を行なうことができる片面入射型ＤＶＤ−Ｒであり、図１はその模式的な断面図である。
本発明にかかる光記録媒体は、図１に示すように、ディスク状の光透過性の第１基板（第１光透過性基板）１上に、少なくとも、色素を含む第１記録層（第１色素含有記録層）２、半透明の反射層（以下、半透明反射層という）３、中間樹脂層（中間層）４、色素を含む第２記録層（第２色素含有記録層）５、反射層６、第２基板７をこの順に有してなるものであり、光ビームは第１基板１側から照射され、第１記録層及び第２記録層に対して記録又は再生が行われる。
【００１４】
次に、各層について簡単に説明する。
光透過性の第１基板１は、光情報記録媒体の記録又は再生に用いる光ビームに対して光透過性があり、かつ、光記録媒体がある程度の剛性を有するように、形状安定性を備える材料からなるものであって、このような材料としては、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、エポキシ樹脂等の樹脂からなるもの、ガラスからなるものを用いることができる。特に、光学特性、成形性などの高生産性、コスト、低吸湿性、形状安定性などの点からはポリカーボネートが好ましく用いられる。
【００１５】
第１基板１には凹凸（なお、凹凸とは、それぞれ光の入射方向に対する凹部、凸部をいう。）が螺旋状又は同心円状に設けられ、溝及びランドを形成する。通常、このような溝及び／又はランドを記録トラックとして、第１記録層２に情報が記録又は再生される。通常、第１基板１の溝部（凸部）を記録トラック１０とするのが好ましく、溝幅は２００〜５００ｎｍ程度であり、溝深さは１０〜２５０ｎｍ程度である。また、記録トラックが螺旋状である場合、トラックピッチは０．１〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
【００１６】
第１記録層は、レーザ光により何らかの光学的変化が生じ、その変化により情報を記録する層であり、その材料としては有機色素を含有するものが用いられ、良好な記録再生特性を実現するためには低発熱で高屈折率な色素を用いることが望ましい。すなわち、記録層に使用される有機色素は、波長６２０〜６９０ｎｍ程度の赤色レーザ（代表的には６３５ｎｍ，６５０ｎｍ，６８０ｎｍなど）、あるいは波長４０５ｎｍや５１５ｎｍなどのいわゆるブルーレーザなどでの記録に適する色素が好ましく用いられる。
【００１７】
半透明反射層３は、第１記録層２とともに第１情報層８（以下、「Ｌ０層」ということもある。）を構成するものであって、ある程度の光透過率を持つ反射層である。つまり、記録再生光の吸収が小さくて、光透過率があり、かつ適度な光反射率を持つ反射層である。
このような半透明反射層３は、金属、半金属、合金、金属の酸化物及び／又は窒化物、あるいはこれらの中から選ばれた少なくとも２種の混合物で形成される。
【００１８】
中間樹脂層４には、第１基板と同様に、凹凸が螺旋状又は同心円状に設けられ、溝及びランドを形成する。通常、このような溝及び／又はランドを記録トラックとして、第２記録層５に情報が記録又は再生される。第１基板と同様、中間樹脂層４の溝部（凸部）を記録トラック１１とするのが好ましく、溝幅は２００〜５００ｎｍ程度であり、溝深さは１０〜２５０ｎｍ程度である。また記録トラックが螺旋状である場合、トラックピッチは０．１〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
中間樹脂層４の材料としては、第１基板と同様に、光透明である必要があるほか、凹凸により溝やピットが形成可能である必要がある。また、接着力が高く、さらに硬化接着時の収縮率が小さいものは、媒体の形状安定性が高いので特に好ましく、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などの放射線硬化性樹脂等を挙げることができる。
【００１９】
第２記録層５は、入射した光ビームのパワーが第１記録層２や半透明反射層３の存在等で減少し、約半分程度のパワーで記録されるために、特に感度が高い必要があり、通常の片面型記録媒体（例えばＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋Ｒ）等に用いる記録層よりも高感度なものが用いられる。また、良好な記録再生特性を実現するためには低発熱で高屈折率な色素を用いることが望ましい。更に、記録感度を高くし、かつ記録時の熱干渉を小さくするために、第２記録層５と後述する反射層６との組合せにおいて、光の反射及び吸収を適切な範囲とすることが望ましい。
第１記録層２と第２記録層５とに用いる材料は同じでも良いし異なっていてもよい。
【００２０】
反射層６は、第２記録層５とともに第２情報層（以下、「Ｌ１層」ということもある。）を構成するものであって、高反射率の材料からなる層であり、反射層６の材料としては、再生光の波長で反射率の十分高いもので、金属、半金属、合金、金属の酸化物及び／又は窒化物、あるいはこれらの中から選ばれた少なくとも２種の混合物で形成される。
反射層６と半透明反射層３とに用いる材料は同じでも良いし異なっていてもよい。
【００２１】
第２基板８は、光透明性である必要はなく、光記録媒体がある程度の剛性を有するよう、機械的安定性が高く、剛性が大きいことが好ましいが、前述の第１基板１が十分な形状安定性を備えていない場合は、第２基板８は特に形状安定性が高い必要がある。
このような材料としては、第１基板１に用いうる材料と同じものが用い得るほか、例えば、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、Ｍｇを主成分とした例えばＭｇ−Ｚｎ合金等のＭｇ合金基板、シリコン、チタン、セラミックスのいずれかからなる基板やそれらを組み合わせた基板などを用いることができるが、成形性などの高生産性、コスト、低吸湿性、形状安定性などの点からはポリカーボネートが好ましい。
【００２２】
次に、本発明の光情報記録媒体における、プッシュプル値（ＰＰｂ）、中間層の膜厚、第１情報層までの光路長、及び第１基板の厚みの設定について、詳しく説明する。
【００２３】
<ＰＰｂの設定>
前述のとおり、ＲｔｏｐとＰＰｂは相関の関係にあり、図３は、そのＰＰｂとＲｔｏｐの関係を示した図である。
図３は、半透明反射層３の膜厚を任意に変更させてＲｔｏｐを変動させた際のＰＰｂとの相関である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
各データから最小二乗法によりＲｔｏｐとＰＰｂとの関係を算出した。
図３から明らかなように、Ｒｔｏｐを１６％から１８％にする場合、ＰＰｂは、０．２１９を上限とする必要がある。
【００２４】
また、第１の情報層の反射率（Ｌ０＿Ｒｔｏｐ）と第２の情報層の反射率（Ｌ１＿Ｒｔｏｐ）とは相関の関係にあり、図４は、Ｌ０＿ＲｔｏｐとＬ１＿Ｒｔｏｐの関係を示した図である。
片面二層型の追記型光情報記録媒体におけるＬ１層のＲｔｏｐは、入射したレーザー光のうちのＬ０層を通過した透過光に対してのＲｔｏｐであるため、Ｌ０層のＲｔｏｐが高くなるとＬ１層に達する透過光は減少し、Ｌ１層のＲｔｏｐは減少する。また、逆にＬ０層のＲｔｏｐが低くなるとＬ１層に達する透過光は増加し、Ｌ１層のＲｔｏｐは増加する。以上より、Ｌ０のＲｔｏｐとＬ１のＲｔｏｐは相関の関係となる。
図４は半透明反射層３の膜厚を任意に変更させてＬ０のＲｔｏｐを変動させた際のＬ１のＲｔｏｐとの相関である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
各データから最小二乗法によりＬ０＿ＲｔｏｐとＬ１＿Ｒｔｏｐとの関係を算出した。
図４に示されるとおり、一方の層のＲｔｏｐを１８％とした場合、もう一方の層のＲｔｏｐは、２０％程度となる。
したがって、図５に示すとおり、Ｒｔｏｐが２０％の場合、ＰＰｂは、０．１８０が下限値となる。ＰＰｂが０．１８０を下回るとサーボへの影響が大きくなり、ＰＩＥが増加する。
なお、各データから最小二乗法によりＲｔｏｐとＰＰｂとの関係を算出した。
【００２５】
<中間層膜厚の設定>
しかしながら、ＰＰｂの下限値が０．１８０と、従来の市販のメディアのＰＰｂの下限値である０．２２よりも小さくすると、層間クロストークの影響が大きくなり、サーボ制御に影響を及ばすことが判明した。尚、サーボに影響を及ぼす限界ラインは、DCJ、エラーが規格を超え、再生不可になるレベルから算出を行った。
図６は、ＰＰｂが０．１８０の場合（破線）の中間層膜厚とサーボ影響との関係を示した図であり、図７は、ＰＰｂが０．２２の場合（実線）の、中間層膜厚とサーボ影響との関係を示した図である。なお、中間層の膜厚は、通常、溝部とランド部で異なるが、ここでは溝部（凸部）における厚みをいう。また、以下に述べる第１基板の厚みについても同様である。
なお、ＰＰｂが０．１８０ときと、ＰＰｂが０．２２のときそれぞれ各データから最小二乗法により中間層膜厚とサーボ影響量との関係を算出した。
図６は、ＰＰｂが０．１８０になるように半透明反射層３の膜厚を調整したメディアにおける、中間層の膜厚の変動とサーボ影響の関係である。なお、記録再生はパイオニア製DVR-112で実施した。
図７は、ＰＰｂが０．２２になるように半透明反射層３の膜厚を調整したメディアにおける、中間層の膜厚の変動とサーボ影響の関係である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
すなわち、市販の二層メディアでの確認では、ＰＰｂが０．２２を下限としており、中間層膜厚は５５±１５μｍ（４０〜７０μｍ）であるが、前述の結果から４５μｍ以下では、特定のドライブで、サーブの追従が困難となり、フォーカスやトラッキングに影響を及ぼすという不具合が発生する可能性が高くなる。
ＰＰｂを０．１８０にした場合、中間層膜厚が４５μｍではＬ０層−Ｌ１層の層間クロストークの影響が大きくなり、サーボ特性に影響を及ぼすため、中間層の膜厚を５０μｍ以上とする必要がある。
また、中間層の膜厚が７０μｍを超えると、Ｌ１層の光路長が長くなることで記録特性が悪化し、ＰＩＥの増加不具合が生じる。
したがって、本発明において、中間層の膜厚は、５０〜７０μｍである。
【００２６】
<第１基板の厚み及び光路長の設定>
ＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒは、”Date to Clock Jitter”のことで、光情報記録媒体を一回転させたときのジッター値であり、記録ピットのゆらぎを表すものであり、８％以下であることが必要である。
図８は、第１基板の厚み（ＨＤ基板の厚み）とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの関係を示した図であり、第１基板の厚み（ＨＤ基板の厚み）を任意に変更させた際のＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとの相関である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
各データから最小二乗法により第１基板の厚み（ＨＤ基板の厚み）とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとの関係を算出した。
該図から明らかなように、Ｌ０層までの距離（＝第１基板厚み）は、５５０μｍまで下限値を小さくしてもＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒは問題がないことが確認される。したがって、第１基板の下限値は５５０μｍまで可能であることがわかる。
５５０μｍより小さくなるとＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの不具合を生じる。
【００２７】
一方、中間層の膜厚については、前述のとおり、ＰＰｂの下限が０．１８０となるようなメディアにおいては、層間クロストークを抑制するために膜厚を５０μｍ以上にする必要があるが、中間層の膜厚を厚くすると、Ｌ１層までの光路長（中間層膜厚＋第１基板の厚み）が遠くなり、ドライブにてＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒが悪化する。
なお、光情報記録媒体では、Ｌ１層までの光路には、第１記録層が存在する。後述するが第１記録層の膜厚は、中間層膜厚＋第１基板の厚みに比較して充分小さいので、Ｌ１層までの光路長は、中間層膜厚＋第１基板の厚みで規定する。
図９は、Ｌ１層までの光路長とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの関係を示した図であり、第１基板の厚み（ＨＤ基板の厚み）と中間層膜厚を任意に変更させた際のＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとの相関である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
図９から明らかなごとく、市販の二層メディアでは、Ｌ１層までの光路長の上限は６３０μｍであるが、この光路長では遠すぎるために、ドライブにてＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒが悪化する。こうした不具合を回避するため、本発明では、Ｌ１層までの光路長の上限を６２０μｍとする。
換言すれば、Ｌ１層までの光路長（＝Ｌ１光路長）とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとのデータから、点線がＬ１層までの光路長（＝Ｌ１光路長）とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとの関係の上限であることが判明した。また、ＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒは、規格として８％以下であることが必要である。従って、Ｌ１層までの光路長（＝Ｌ１光路長）が６２０μｍ以下であれば、ＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒが８％以下になることが判明した。
【００２８】
したがって、本発明においては、Ｌ１層までの光路長の上限値が６２０μｍであり、中間層の膜厚の下限が５０μｍであるので、基板の厚みの上限値は、５７０μｍにする必要がある。また、基板の下限値が５５０μｍであり、中間層の膜厚の下限が５０μｍであるので、Ｌ１層までの光路長の下限値は６００μｍにする必要がある。
【００２９】
以上のとおり、本発明においては、ＰＰｂの下限を０．１８０とし、且つ、中間層膜厚を５０〜７０μｍ、第１基板の厚みを５５０〜５７０μｍ、光路長を６００〜６２０μｍとすることにより、Ｒｔｏｐの下限値を１８％として、ＤＶＤ−ＲＯＭの規格と同じにすることができるとともに、ドライブでのＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの悪化という不具合を回避できるものである。
【００３０】
次に、本発明における各層の材料や形成方法等についてさらに具体的に説明する。
【００３１】
〈基板について〉
本発明においては、第１基板の厚みを、５５０〜５７０μｍとする。
前述とおり、第１基板は、その内面にトラッキング用の溝（凹凸）を有するものであるが、それ以外に、必要に応じて記録再生光を案内する案内溝などが設けられていてもよい。
また、このような凹凸を有する第１基板は、前述のとおり、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィンン樹脂などの透明樹脂が好ましく用いられるが、コストの観点から、これらの樹脂を用いて、凹凸を持つスタンパから射出成形により製造するのが好ましい。
第２基板の材料としては、前述のとおり光透過性である必要はなく、第１基板に用いうる材料と同じものが用い得るほか、例えば、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、Ｍｇを主成分とした例えばＭｇ−Ｚｎ合金等のＭｇ合金基板、シリコン、チタン、セラミックスのいずれかからなる基板やそれらを組み合わせた基板などを用いることができるが、なお、成形性などの高生産性、コスト、低吸湿性、形状安定性などの点からはポリカーボネートが好ましく、耐薬品性、低吸湿性などの点からは、非晶質ポリオレフィンが好ましく、また、高速応答性などの点からは、ガラス基板が好ましい。また、第２基板は凹凸を持たない鏡面基板で良い。第１基板１と第２基板８の好ましい組合せの一例は、第１基板１と第２基板８とが同一材料からなり、厚さも同一であるものであり、剛性が同等でバランスが取れているので、環境変化に対しても媒体として変形しにくく好ましい。
【００３２】
〈記録層について〉
記録層に用いられる有機色素材料としては、アゾ系、ホルマザン系、ジピロメテン系、（ポリ）メチン系、シアニン系、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、テトラアザポルフィリン系、スクアリリウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントラキノン系（インダンスレン系）、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系色素、或いはそれらの金属錯体などが挙げられる。中でも好ましいのは、アゾ（金属キレート）色素、ホルマザン（金属キレート）色素、スクアリリウム（金属キレート）色素、ジピロメテン（金属キレート）色素、トリメチンシアニン色素、テトラアザポルフィリン色素である。
色素は一種でもよいし、同じ種類のものや異なる種類のものを二種以上混合して用いても良い。さらに、上記複数の波長の記録光に対し、各々での記録に適する色素を併用して、複数の波長域でのレーザ光による記録に対応する光記録媒体とすることもできる。
前記の有機色素以外に、アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々のバインダー材料を含んでもよく、遷移金属錯体などの安定剤、分散剤、帯電防止剤、界面活性剤などの添加剤を混ぜることもできる。
【００３３】
第１記録層の膜厚は、記録方法などにより適した膜厚が異なるため、特に限定するものではないが、十分な変調度を得るためには通常５ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、特に好ましくは２０ｎｍ以上である。但し、本光記録媒体においては適度に光を透過させるためには厚すぎない必要があるため、通常３μｍ以下であり、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下である。なお、記録層の膜厚は通常、溝部とランド部で異なるが、本光記録媒体において記録層の膜厚は基板の溝部における膜厚である。
また、第２記録層５の膜厚は、記録方法などにより適した膜厚が異なるため、特に限定するものではないが、十分な変調度を得るためには通常１０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以上であり、特に好ましくは３０ｎｍ以上である。但し、適度な反射率を得るためには厚すぎない必要があるため、通常３μｍ以下であり、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下である。
記録層の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法等一般に行われている薄膜形成法が挙げられるが、量産性、コスト面からはスピンコート法が好ましい。
【００３４】
〈半透明反射層について〉
半透明反射層に用いられる材料としては、レーザ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、P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、Pから選ばれた少なくとも１種を添加した合金が好ましい。結晶粒が微細化し耐蝕性に優れた薄膜となる。
中でも、Ａｇを主成分としているものはコストが安い点、反射率が高い点、スパッタレートが高いなどの点で、最も好ましく、添加物としてはＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐが好ましいが、Ａｇ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。
反射層は高耐久性（高耐食性）を確保するため、Ａｇは純銀よりも合金として用いるのが好ましい。
【００３５】
光透明反射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。
半透明反射層は、補助層を設けて積層構成としてもよい。補助層材料としては金属又は半金属の酸化物又は窒化物を用いることができる。
【００３６】
高透過率を確保するために、半透明反射層３の厚さは通常、５０ｎｍ以下が好適である。より好適には３０ｎｍ以下である。更に好ましくは２０ｎｍ以下である。但し、第１記録層２が半透明反射層３の上の中間樹脂層により影響されないために、ある程度の厚さが必要であり、通常２ｎｍ以上とする。より好ましくは５ｎｍ以上とする。
半透明反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。
【００３７】
〈中間樹脂層について〉
本発明において、中間層の膜厚は、５０〜７０μｍとする。
該中間層は、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。
中間層を、熱硬化性樹脂などで構成する場合、これらの樹脂を適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、これを塗布し、乾燥（加熱）することによって形成することができる。また、紫外線硬化性樹脂で構成する場合には、そのままもしくは適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後にこの塗布液を塗布し、紫外光を照射して硬化させることによって形成することができる。紫外線硬化性樹脂には様々な種類があり、透明であればいずれも用いうる。またそれらの材料を単独であるいは混合して用いても良いし、１層だけではなく多層膜にして用いても良い。
塗布方法としては、記録層と同様にスピンコート法やキャスト法等の塗布法等の方法が用いられるが、この中でもスピンコート法が好ましい。
【００３８】
〈反射層について〉
反射層の材料としては、再生光の波長で反射率の十分高いもの、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ及びＰｄの金属を単独あるいは合金にして用いることが可能である。この中でもＡｕ、Ａｌ、Ａｇは反射率が高く反射層６の材料として適している。これらを主成分とする以外に他成分として下記のものを含んでいても良い。他成分の例としては、P、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ及び希土類金属などの金属及び半金属を挙げることができる。
中でもＡｇを主成分としているものはコストが安い点、高反射率が出やすい点等から特に好ましい。
反射層は高耐久性（高耐食性）を確保するため、Ａｇは純銀よりも合金として用いるのが好ましい。
【００３９】
反射層は、高反射率である必要がある。また、高耐久性であることが望ましい。
高反射率を確保するために、反射層の厚さは通常、１０ｎｍ以上が好適である。より好適には３０ｎｍ以上である。更に好ましくは５０ｎｍ以上である。但し、生産のタクトタイムを短くし、コストを下げるためにはある程度薄いことが好ましく、通常５００ｎｍ以下とする。より好ましくは３００ｎｍ以下とする。
【００４０】
反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。また、反射層の上下に、例えば反射率の向上、記録特性の改善、密着性の向上等のために公知の無機系または有機系の中間層又は接着層を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光情報記録媒体の全体構成を示す模式図
【図２】二層型ＤＶＤ−ＲＯＭの一例を模式的に示した断面図
【図３】ＰＰｂとＲｔｏｐの関係を示した図
【図４】Ｌ０＿ＲｔｏｐとＬ１＿Ｒｔｏｐの関係を示した図
【図５】ＰＰｂとＲｔｏｐの関係を示した図
【図６】ＰＰｂが０．１８０の場合（実線）の中間層膜厚とサーボ影響との関係を示した図
【図７】ＰＰｂが０．２１９の場合（破線）の中間層膜厚とサーボ影響との関係を示した図
【図８】第１基板の厚みとＤＣ−Jitterの関係を示した図
【図９】Ｌ１層までの光路長とＤＣ−Jitterの関係を示した図
【符号の説明】
【００４２】
１，２１：第１基板
２：第１記録層（第１色素含有記録層）
３，２２：半透明反射層
４，２３：中間樹脂層（中間層）
５：第２記録層（第２色素含有記録層）
６，２４：反射層
７，２５：第２基板
８：第１情報層
９：第２情報層
１０，１１：記録トラック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体に関し、特に、片面に記録層を二層有する光情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
光で記録を行う情報記録媒体のうち、記録が可能な追記型コンパクトディスクはＣＤ−Ｒ（Compact Disc−Recordable）と呼ばれ、再生専用のＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−Read Only Memory）と互換性をもつことから多くの人に利用されてきたが、最近では、ＣＤよりも高い記録密度を有するＤＶＤ（Digital Versatile Disc）においても、記録可能なＤＶＤの開発が進められており、中でも、発振波長６３５ｎｍ〜６６０ｎｍの赤色半導体レーザを用いて動画記録が可能な片面４．７ＧＢ記録容量の追記型のＤＶＤ−Ｒが、ＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性の高さから普及してきている。
【０００３】
ＤＶＤ−Ｒは、第１の透明ディスク基板上に、色素含有記録層、反射層をこの順に有し、さらに保護層及び／又は接着層を介して或いは介さずに、第２のディスク基板を設け、必要に応じてその上に反射層を形成したいわゆるダミーディスクを設けた積層構造であり、第１の透明ディスク基板を通して片面側からレーザ光にて記録・再生を行なうものである。ダミーディスクは透明又は不透明のディスク基板のみであっても良いし、反射層以外の層を設けていても良い。
この追記型媒体は、記録層の有機色素が、照射されたレーザ光エネルギーの吸収によって、分解、蒸発、溶解等の化学的あるいは物理的変化を起こすことで反射率変化をもたらすピットを形成し、情報の記録再生ができる。
ＤＶＤ−Ｒの記録層に用いる色素としては、シアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ金属キレート色素など種々のものが提案され実用化されている。
【０００４】
ところで、ＤＶＤ−ＲＯＭでは、１枚の光情報記録媒体の記憶容量を増加させるため、記録層を二層にしたものがある。図２は、その一例を模式的に示した断面図であり、第１の情報層である半透過層２２が設けられた基板２１と、第２の情報層である反射層３４が設けられた第２基板２５とが、透明週間層２３を介して貼り合わされている。
そこで、前述の記録可能なＤＶＤにおいても同様の複数情報層システムが提案されており、特に、記録再生装置が大型化、複雑化しないようにし、また、複数の記録層にわたる連続的な再生を可能とすべく、片面側からレーザ光を照射することによってこれらの複数の記録層に対して記録・再生を行うことができる片面入射型光情報記録媒体もすでに提案されている。
【０００５】
特許文献１，２には、有機色素層を用いた片面２層型の追記型光情報記録媒体について記載されており、レンズの焦点を変更することによって第１記録層及び第２記録層の両方に記録又は再生を行うことができるものである。
特に、特許文献２では、片面型ＤＶＤ−Ｒシステムにおいては、基板厚さ０．６ｍｍのときに対物レンズと記録層との距離が最適になるように調節されているので、この片面型ＤＶＤ−Ｒ互換の場合には、第１基板の厚さは、０．６ｍｍ（６００μｍ）から中間樹脂層の膜厚の２分の１を減じた厚さであることが望ましいとしている。
しかしながら、いずれもＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性を考慮した層構成ではない。
【０００６】
特許文献３、４には、片面２層型の追記型光情報記録媒体において、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の既存の情報記録媒体との互換性が望まれることが記載されており、互換性確保のために要求される、例えば、１８〜３０％といったＤＶＤ−ＲＯＭで要求される反射率の好適範囲（或いは、規格範囲）を満足させる必要があることが記載されている。
【０００７】
一方、特許文献５には、従来の記録再生光学系を大きく変更することなく、かつ信頼性よく安価に作製可能で、かつ十分な記録再生特性が得られる多層構造光情報媒体に関し、２つ情報面間の透明層（中間層）の厚さを３０μｍ以上６０μｍ以下とし、基板の厚さを０．５２ｍｍ（５２０μｍ）以上０．６５ｍｍ（６５０μｍ）以下とし、前記基板と前記透明層との厚さの合計（Ｌ１光路長）を、０．５５ｍｍ（５５０μｍ）以上０．６８ｍｍ（６８０μｍ）以下とすることにより、情報面間のクロストークがなく、第１の情報面における収差によるノイズ上昇を抑えて再生できることが記載されている。また、各情報面の反射率を１０％以上５０％以下、特に、各情報面の反射率が２０％以内の差で等しくすることにより、どの情報面を再生しても無調整で、安定にサーボをかけることができると記載されている。
しかしながら、該多層構造光情報媒体は、情報面がすべて再生専用であっても、或いは、基板と最も反対側の情報面のみが記録可能で、他の情報面が再生専用であってもよく、記録可能な情報面が相変化型記録層又は光磁気型記録層であるとするものであって、片面二層がいずれも記録可能な記録層を有するものとは異なるものである。
【特許文献１】特開２００３−３３１４７３公報
【特許文献２】特開２００４−２８８２４２号公報
【特許文献３】特開２００５−４９４４号公報
【特許文献４】再表２００５−３１７２８号公報
【特許文献５】特許第３５４７２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
現在、市販されている片面二層型の追記型光情報記録媒体の反射率（以下、「Ｒｔｏｐ」ということもある。）を調査したところ、下限が１６％であった。一方、市販の二層型のＤＶＤ−ＲＯＭにおいては、Ｒｔｏｐは１８％以上と規定されている。したがって、片面二層型の追記型光情報記録媒体において、二層型のＤＶＤ−ＲＯＭとの再生互換性を達成するためには、Ｒｔｏｐを１８％以上とする必要があるが、Ｒｔｏｐを上昇させるについては、光情報記録媒体設計上の制約がある。
【０００９】
すなわち、プッシュプル値（ＰＰｂ：The radial push-pull amplitude before record ）は、光検出器の受光素子を半径方向に２分割した場合において、各々の出力をＩ１、Ｉ２としたとき、次式
（Ｉ１−Ｉ２）ｐｐ／［｛（Ｉ１＋Ｉ２）ｍａｘ＋（Ｉ１＋Ｉ２）ｍｉｎ｝／２］
（式中、ｐｐはピーク対ピーク、ｍａｘは最大値、ｍｉｎは最小値を示す。）
で表されるが、市販されている片面二層型の追記型光情報記録媒体のＰＰｂを調査したところ、その下限値は０．２２である。
しかしながら、前述のＲｔｏｐとＰＰｂとは相関の関係にあり、Ｒｔｏｐの下限値を１６％から１８％に変更すると、ＰＰｂの下限値も同様に低くする必要があるが、ＰＰｂを現在市販のものの下限値０．２２に比べて低くすると、層間ストロークの影響が大きくなり、サーボ制御に影響を及ぼすという問題が生じる。
また、層間ストロークを抑制するために膜厚を厚くすることが考えられるが、中間層の膜厚を厚くすると、光路長（第１基板の厚みと中間層の膜厚の合計）が遠くなり、ドライブにてＤＣ−Jitterが悪化するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、Ｒｔｏｐを、二層型ＤＶＤ−ＲＯＭの規格と同じにしても、ドライブでのＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの悪化という不具合を回避できる片面二層型の追記型光情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ＰＰｂ、中間層の厚み、光路長、及び基板の厚みのそれぞれを特定することにより、上記課題を解決しうるという知見を得た。
本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものであり、光透過性の第１基板に、少なくとも、有機色素を含有する第１記録層、半透明反射層、中間層、有機色素を含有する第２記録層、反射層、第２基板をこの順に有する光情報記録媒体において、第１基板の厚みが５５０〜５７０μｍ、中間層の膜厚が５０〜７０μｍ、第１基板の厚みと中間層の膜厚の合計が６００〜６２０μｍであり、プッシュプル値（ＰＰｂ）が０．１８０〜０．２１９であることを特徴とする光情報記録媒体を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、ＰＰｂの下限を０．１８０とし、且つ、中間層膜厚を５０〜７０μｍ、第１基板の厚みを５５０〜５７０μｍ、光路長を６００〜６２０μｍとすることにより、Ｒｔｏｐの下限値を１８％として、ＤＶＤ−ＲＯＭの規格と同じにすることができるとともに、ドライブでのＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの悪化という不具合を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる片面二層型の追記型光情報記録媒体について、図１を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる光記録媒体は、片面に二層の記録層を有し、片面側からレーザ光を照射することでそれぞれの記録層に情報の記録又は再生を行なうことができる片面入射型ＤＶＤ−Ｒであり、図１はその模式的な断面図である。
本発明にかかる光記録媒体は、図１に示すように、ディスク状の光透過性の第１基板（第１光透過性基板）１上に、少なくとも、色素を含む第１記録層（第１色素含有記録層）２、半透明の反射層（以下、半透明反射層という）３、中間樹脂層（中間層）４、色素を含む第２記録層（第２色素含有記録層）５、反射層６、第２基板７をこの順に有してなるものであり、光ビームは第１基板１側から照射され、第１記録層及び第２記録層に対して記録又は再生が行われる。
【００１４】
次に、各層について簡単に説明する。
光透過性の第１基板１は、光情報記録媒体の記録又は再生に用いる光ビームに対して光透過性があり、かつ、光記録媒体がある程度の剛性を有するように、形状安定性を備える材料からなるものであって、このような材料としては、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、エポキシ樹脂等の樹脂からなるもの、ガラスからなるものを用いることができる。特に、光学特性、成形性などの高生産性、コスト、低吸湿性、形状安定性などの点からはポリカーボネートが好ましく用いられる。
【００１５】
第１基板１には凹凸（なお、凹凸とは、それぞれ光の入射方向に対する凹部、凸部をいう。）が螺旋状又は同心円状に設けられ、溝及びランドを形成する。通常、このような溝及び／又はランドを記録トラックとして、第１記録層２に情報が記録又は再生される。通常、第１基板１の溝部（凸部）を記録トラック１０とするのが好ましく、溝幅は２００〜５００ｎｍ程度であり、溝深さは１０〜２５０ｎｍ程度である。また、記録トラックが螺旋状である場合、トラックピッチは０．１〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
【００１６】
第１記録層は、レーザ光により何らかの光学的変化が生じ、その変化により情報を記録する層であり、その材料としては有機色素を含有するものが用いられ、良好な記録再生特性を実現するためには低発熱で高屈折率な色素を用いることが望ましい。すなわち、記録層に使用される有機色素は、波長６２０〜６９０ｎｍ程度の赤色レーザ（代表的には６３５ｎｍ，６５０ｎｍ，６８０ｎｍなど）、あるいは波長４０５ｎｍや５１５ｎｍなどのいわゆるブルーレーザなどでの記録に適する色素が好ましく用いられる。
【００１７】
半透明反射層３は、第１記録層２とともに第１情報層８（以下、「Ｌ０層」ということもある。）を構成するものであって、ある程度の光透過率を持つ反射層である。つまり、記録再生光の吸収が小さくて、光透過率があり、かつ適度な光反射率を持つ反射層である。
このような半透明反射層３は、金属、半金属、合金、金属の酸化物及び／又は窒化物、あるいはこれらの中から選ばれた少なくとも２種の混合物で形成される。
【００１８】
中間樹脂層４には、第１基板と同様に、凹凸が螺旋状又は同心円状に設けられ、溝及びランドを形成する。通常、このような溝及び／又はランドを記録トラックとして、第２記録層５に情報が記録又は再生される。第１基板と同様、中間樹脂層４の溝部（凸部）を記録トラック１１とするのが好ましく、溝幅は２００〜５００ｎｍ程度であり、溝深さは１０〜２５０ｎｍ程度である。また記録トラックが螺旋状である場合、トラックピッチは０．１〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
中間樹脂層４の材料としては、第１基板と同様に、光透明である必要があるほか、凹凸により溝やピットが形成可能である必要がある。また、接着力が高く、さらに硬化接着時の収縮率が小さいものは、媒体の形状安定性が高いので特に好ましく、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などの放射線硬化性樹脂等を挙げることができる。
【００１９】
第２記録層５は、入射した光ビームのパワーが第１記録層２や半透明反射層３の存在等で減少し、約半分程度のパワーで記録されるために、特に感度が高い必要があり、通常の片面型記録媒体（例えばＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋Ｒ）等に用いる記録層よりも高感度なものが用いられる。また、良好な記録再生特性を実現するためには低発熱で高屈折率な色素を用いることが望ましい。更に、記録感度を高くし、かつ記録時の熱干渉を小さくするために、第２記録層５と後述する反射層６との組合せにおいて、光の反射及び吸収を適切な範囲とすることが望ましい。
第１記録層２と第２記録層５とに用いる材料は同じでも良いし異なっていてもよい。
【００２０】
反射層６は、第２記録層５とともに第２情報層（以下、「Ｌ１層」ということもある。）を構成するものであって、高反射率の材料からなる層であり、反射層６の材料としては、再生光の波長で反射率の十分高いもので、金属、半金属、合金、金属の酸化物及び／又は窒化物、あるいはこれらの中から選ばれた少なくとも２種の混合物で形成される。
反射層６と半透明反射層３とに用いる材料は同じでも良いし異なっていてもよい。
【００２１】
第２基板８は、光透明性である必要はなく、光記録媒体がある程度の剛性を有するよう、機械的安定性が高く、剛性が大きいことが好ましいが、前述の第１基板１が十分な形状安定性を備えていない場合は、第２基板８は特に形状安定性が高い必要がある。
このような材料としては、第１基板１に用いうる材料と同じものが用い得るほか、例えば、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、Ｍｇを主成分とした例えばＭｇ−Ｚｎ合金等のＭｇ合金基板、シリコン、チタン、セラミックスのいずれかからなる基板やそれらを組み合わせた基板などを用いることができるが、成形性などの高生産性、コスト、低吸湿性、形状安定性などの点からはポリカーボネートが好ましい。
【００２２】
次に、本発明の光情報記録媒体における、プッシュプル値（ＰＰｂ）、中間層の膜厚、第１情報層までの光路長、及び第１基板の厚みの設定について、詳しく説明する。
【００２３】
<ＰＰｂの設定>
前述のとおり、ＲｔｏｐとＰＰｂは相関の関係にあり、図３は、そのＰＰｂとＲｔｏｐの関係を示した図である。
図３は、半透明反射層３の膜厚を任意に変更させてＲｔｏｐを変動させた際のＰＰｂとの相関である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
各データから最小二乗法によりＲｔｏｐとＰＰｂとの関係を算出した。
図３から明らかなように、Ｒｔｏｐを１６％から１８％にする場合、ＰＰｂは、０．２１９を上限とする必要がある。
【００２４】
また、第１の情報層の反射率（Ｌ０＿Ｒｔｏｐ）と第２の情報層の反射率（Ｌ１＿Ｒｔｏｐ）とは相関の関係にあり、図４は、Ｌ０＿ＲｔｏｐとＬ１＿Ｒｔｏｐの関係を示した図である。
片面二層型の追記型光情報記録媒体におけるＬ１層のＲｔｏｐは、入射したレーザー光のうちのＬ０層を通過した透過光に対してのＲｔｏｐであるため、Ｌ０層のＲｔｏｐが高くなるとＬ１層に達する透過光は減少し、Ｌ１層のＲｔｏｐは減少する。また、逆にＬ０層のＲｔｏｐが低くなるとＬ１層に達する透過光は増加し、Ｌ１層のＲｔｏｐは増加する。以上より、Ｌ０のＲｔｏｐとＬ１のＲｔｏｐは相関の関係となる。
図４は半透明反射層３の膜厚を任意に変更させてＬ０のＲｔｏｐを変動させた際のＬ１のＲｔｏｐとの相関である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
各データから最小二乗法によりＬ０＿ＲｔｏｐとＬ１＿Ｒｔｏｐとの関係を算出した。
図４に示されるとおり、一方の層のＲｔｏｐを１８％とした場合、もう一方の層のＲｔｏｐは、２０％程度となる。
したがって、図５に示すとおり、Ｒｔｏｐが２０％の場合、ＰＰｂは、０．１８０が下限値となる。ＰＰｂが０．１８０を下回るとサーボへの影響が大きくなり、ＰＩＥが増加する。
なお、各データから最小二乗法によりＲｔｏｐとＰＰｂとの関係を算出した。
【００２５】
<中間層膜厚の設定>
しかしながら、ＰＰｂの下限値が０．１８０と、従来の市販のメディアのＰＰｂの下限値である０．２２よりも小さくすると、層間クロストークの影響が大きくなり、サーボ制御に影響を及ばすことが判明した。尚、サーボに影響を及ぼす限界ラインは、DCJ、エラーが規格を超え、再生不可になるレベルから算出を行った。
図６は、ＰＰｂが０．１８０の場合（破線）の中間層膜厚とサーボ影響との関係を示した図であり、図７は、ＰＰｂが０．２２の場合（実線）の、中間層膜厚とサーボ影響との関係を示した図である。なお、中間層の膜厚は、通常、溝部とランド部で異なるが、ここでは溝部（凸部）における厚みをいう。また、以下に述べる第１基板の厚みについても同様である。
なお、ＰＰｂが０．１８０ときと、ＰＰｂが０．２２のときそれぞれ各データから最小二乗法により中間層膜厚とサーボ影響量との関係を算出した。
図６は、ＰＰｂが０．１８０になるように半透明反射層３の膜厚を調整したメディアにおける、中間層の膜厚の変動とサーボ影響の関係である。なお、記録再生はパイオニア製DVR-112で実施した。
図７は、ＰＰｂが０．２２になるように半透明反射層３の膜厚を調整したメディアにおける、中間層の膜厚の変動とサーボ影響の関係である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
すなわち、市販の二層メディアでの確認では、ＰＰｂが０．２２を下限としており、中間層膜厚は５５±１５μｍ（４０〜７０μｍ）であるが、前述の結果から４５μｍ以下では、特定のドライブで、サーブの追従が困難となり、フォーカスやトラッキングに影響を及ぼすという不具合が発生する可能性が高くなる。
ＰＰｂを０．１８０にした場合、中間層膜厚が４５μｍではＬ０層−Ｌ１層の層間クロストークの影響が大きくなり、サーボ特性に影響を及ぼすため、中間層の膜厚を５０μｍ以上とする必要がある。
また、中間層の膜厚が７０μｍを超えると、Ｌ１層の光路長が長くなることで記録特性が悪化し、ＰＩＥの増加不具合が生じる。
したがって、本発明において、中間層の膜厚は、５０〜７０μｍである。
【００２６】
<第１基板の厚み及び光路長の設定>
ＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒは、”Date to Clock Jitter”のことで、光情報記録媒体を一回転させたときのジッター値であり、記録ピットのゆらぎを表すものであり、８％以下であることが必要である。
図８は、第１基板の厚み（ＨＤ基板の厚み）とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの関係を示した図であり、第１基板の厚み（ＨＤ基板の厚み）を任意に変更させた際のＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとの相関である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
各データから最小二乗法により第１基板の厚み（ＨＤ基板の厚み）とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとの関係を算出した。
該図から明らかなように、Ｌ０層までの距離（＝第１基板厚み）は、５５０μｍまで下限値を小さくしてもＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒは問題がないことが確認される。したがって、第１基板の下限値は５５０μｍまで可能であることがわかる。
５５０μｍより小さくなるとＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの不具合を生じる。
【００２７】
一方、中間層の膜厚については、前述のとおり、ＰＰｂの下限が０．１８０となるようなメディアにおいては、層間クロストークを抑制するために膜厚を５０μｍ以上にする必要があるが、中間層の膜厚を厚くすると、Ｌ１層までの光路長（中間層膜厚＋第１基板の厚み）が遠くなり、ドライブにてＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒが悪化する。
なお、光情報記録媒体では、Ｌ１層までの光路には、第１記録層が存在する。後述するが第１記録層の膜厚は、中間層膜厚＋第１基板の厚みに比較して充分小さいので、Ｌ１層までの光路長は、中間層膜厚＋第１基板の厚みで規定する。
図９は、Ｌ１層までの光路長とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの関係を示した図であり、第１基板の厚み（ＨＤ基板の厚み）と中間層膜厚を任意に変更させた際のＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとの相関である。なお、再生評価はパイオニア製DVR-112で実施した。
図９から明らかなごとく、市販の二層メディアでは、Ｌ１層までの光路長の上限は６３０μｍであるが、この光路長では遠すぎるために、ドライブにてＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒが悪化する。こうした不具合を回避するため、本発明では、Ｌ１層までの光路長の上限を６２０μｍとする。
換言すれば、Ｌ１層までの光路長（＝Ｌ１光路長）とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとのデータから、点線がＬ１層までの光路長（＝Ｌ１光路長）とＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒとの関係の上限であることが判明した。また、ＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒは、規格として８％以下であることが必要である。従って、Ｌ１層までの光路長（＝Ｌ１光路長）が６２０μｍ以下であれば、ＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒが８％以下になることが判明した。
【００２８】
したがって、本発明においては、Ｌ１層までの光路長の上限値が６２０μｍであり、中間層の膜厚の下限が５０μｍであるので、基板の厚みの上限値は、５７０μｍにする必要がある。また、基板の下限値が５５０μｍであり、中間層の膜厚の下限が５０μｍであるので、Ｌ１層までの光路長の下限値は６００μｍにする必要がある。
【００２９】
以上のとおり、本発明においては、ＰＰｂの下限を０．１８０とし、且つ、中間層膜厚を５０〜７０μｍ、第１基板の厚みを５５０〜５７０μｍ、光路長を６００〜６２０μｍとすることにより、Ｒｔｏｐの下限値を１８％として、ＤＶＤ−ＲＯＭの規格と同じにすることができるとともに、ドライブでのＤＣ−Ｊｉｔｔｅｒの悪化という不具合を回避できるものである。
【００３０】
次に、本発明における各層の材料や形成方法等についてさらに具体的に説明する。
【００３１】
〈基板について〉
本発明においては、第１基板の厚みを、５５０〜５７０μｍとする。
前述とおり、第１基板は、その内面にトラッキング用の溝（凹凸）を有するものであるが、それ以外に、必要に応じて記録再生光を案内する案内溝などが設けられていてもよい。
また、このような凹凸を有する第１基板は、前述のとおり、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィンン樹脂などの透明樹脂が好ましく用いられるが、コストの観点から、これらの樹脂を用いて、凹凸を持つスタンパから射出成形により製造するのが好ましい。
第２基板の材料としては、前述のとおり光透過性である必要はなく、第１基板に用いうる材料と同じものが用い得るほか、例えば、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、Ｍｇを主成分とした例えばＭｇ−Ｚｎ合金等のＭｇ合金基板、シリコン、チタン、セラミックスのいずれかからなる基板やそれらを組み合わせた基板などを用いることができるが、なお、成形性などの高生産性、コスト、低吸湿性、形状安定性などの点からはポリカーボネートが好ましく、耐薬品性、低吸湿性などの点からは、非晶質ポリオレフィンが好ましく、また、高速応答性などの点からは、ガラス基板が好ましい。また、第２基板は凹凸を持たない鏡面基板で良い。第１基板１と第２基板８の好ましい組合せの一例は、第１基板１と第２基板８とが同一材料からなり、厚さも同一であるものであり、剛性が同等でバランスが取れているので、環境変化に対しても媒体として変形しにくく好ましい。
【００３２】
〈記録層について〉
記録層に用いられる有機色素材料としては、アゾ系、ホルマザン系、ジピロメテン系、（ポリ）メチン系、シアニン系、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、テトラアザポルフィリン系、スクアリリウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントラキノン系（インダンスレン系）、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系色素、或いはそれらの金属錯体などが挙げられる。中でも好ましいのは、アゾ（金属キレート）色素、ホルマザン（金属キレート）色素、スクアリリウム（金属キレート）色素、ジピロメテン（金属キレート）色素、トリメチンシアニン色素、テトラアザポルフィリン色素である。
色素は一種でもよいし、同じ種類のものや異なる種類のものを二種以上混合して用いても良い。さらに、上記複数の波長の記録光に対し、各々での記録に適する色素を併用して、複数の波長域でのレーザ光による記録に対応する光記録媒体とすることもできる。
前記の有機色素以外に、アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々のバインダー材料を含んでもよく、遷移金属錯体などの安定剤、分散剤、帯電防止剤、界面活性剤などの添加剤を混ぜることもできる。
【００３３】
第１記録層の膜厚は、記録方法などにより適した膜厚が異なるため、特に限定するものではないが、十分な変調度を得るためには通常５ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、特に好ましくは２０ｎｍ以上である。但し、本光記録媒体においては適度に光を透過させるためには厚すぎない必要があるため、通常３μｍ以下であり、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下である。なお、記録層の膜厚は通常、溝部とランド部で異なるが、本光記録媒体において記録層の膜厚は基板の溝部における膜厚である。
また、第２記録層５の膜厚は、記録方法などにより適した膜厚が異なるため、特に限定するものではないが、十分な変調度を得るためには通常１０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以上であり、特に好ましくは３０ｎｍ以上である。但し、適度な反射率を得るためには厚すぎない必要があるため、通常３μｍ以下であり、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下である。
記録層の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法等一般に行われている薄膜形成法が挙げられるが、量産性、コスト面からはスピンコート法が好ましい。
【００３４】
〈半透明反射層について〉
半透明反射層に用いられる材料としては、レーザ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、P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、Pから選ばれた少なくとも１種を添加した合金が好ましい。結晶粒が微細化し耐蝕性に優れた薄膜となる。
中でも、Ａｇを主成分としているものはコストが安い点、反射率が高い点、スパッタレートが高いなどの点で、最も好ましく、添加物としてはＡｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐが好ましいが、Ａｇ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。
反射層は高耐久性（高耐食性）を確保するため、Ａｇは純銀よりも合金として用いるのが好ましい。
【００３５】
光透明反射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。
半透明反射層は、補助層を設けて積層構成としてもよい。補助層材料としては金属又は半金属の酸化物又は窒化物を用いることができる。
【００３６】
高透過率を確保するために、半透明反射層３の厚さは通常、５０ｎｍ以下が好適である。より好適には３０ｎｍ以下である。更に好ましくは２０ｎｍ以下である。但し、第１記録層２が半透明反射層３の上の中間樹脂層により影響されないために、ある程度の厚さが必要であり、通常２ｎｍ以上とする。より好ましくは５ｎｍ以上とする。
半透明反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。
【００３７】
〈中間樹脂層について〉
本発明において、中間層の膜厚は、５０〜７０μｍとする。
該中間層は、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。
中間層を、熱硬化性樹脂などで構成する場合、これらの樹脂を適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、これを塗布し、乾燥（加熱）することによって形成することができる。また、紫外線硬化性樹脂で構成する場合には、そのままもしくは適当な溶剤に溶解して塗布液を調製した後にこの塗布液を塗布し、紫外光を照射して硬化させることによって形成することができる。紫外線硬化性樹脂には様々な種類があり、透明であればいずれも用いうる。またそれらの材料を単独であるいは混合して用いても良いし、１層だけではなく多層膜にして用いても良い。
塗布方法としては、記録層と同様にスピンコート法やキャスト法等の塗布法等の方法が用いられるが、この中でもスピンコート法が好ましい。
【００３８】
〈反射層について〉
反射層の材料としては、再生光の波長で反射率の十分高いもの、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ及びＰｄの金属を単独あるいは合金にして用いることが可能である。この中でもＡｕ、Ａｌ、Ａｇは反射率が高く反射層６の材料として適している。これらを主成分とする以外に他成分として下記のものを含んでいても良い。他成分の例としては、P、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ及び希土類金属などの金属及び半金属を挙げることができる。
中でもＡｇを主成分としているものはコストが安い点、高反射率が出やすい点等から特に好ましい。
反射層は高耐久性（高耐食性）を確保するため、Ａｇは純銀よりも合金として用いるのが好ましい。
【００３９】
反射層は、高反射率である必要がある。また、高耐久性であることが望ましい。
高反射率を確保するために、反射層の厚さは通常、１０ｎｍ以上が好適である。より好適には３０ｎｍ以上である。更に好ましくは５０ｎｍ以上である。但し、生産のタクトタイムを短くし、コストを下げるためにはある程度薄いことが好ましく、通常５００ｎｍ以下とする。より好ましくは３００ｎｍ以下とする。
【００４０】
反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。また、反射層の上下に、例えば反射率の向上、記録特性の改善、密着性の向上等のために公知の無機系または有機系の中間層又は接着層を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光情報記録媒体の全体構成を示す模式図
【図２】二層型ＤＶＤ−ＲＯＭの一例を模式的に示した断面図
【図３】ＰＰｂとＲｔｏｐの関係を示した図
【図４】Ｌ０＿ＲｔｏｐとＬ１＿Ｒｔｏｐの関係を示した図
【図５】ＰＰｂとＲｔｏｐの関係を示した図
【図６】ＰＰｂが０．１８０の場合（実線）の中間層膜厚とサーボ影響との関係を示した図
【図７】ＰＰｂが０．２１９の場合（破線）の中間層膜厚とサーボ影響との関係を示した図
【図８】第１基板の厚みとＤＣ−Jitterの関係を示した図
【図９】Ｌ１層までの光路長とＤＣ−Jitterの関係を示した図
【符号の説明】
【００４２】
１，２１：第１基板
２：第１記録層（第１色素含有記録層）
３，２２：半透明反射層
４，２３：中間樹脂層（中間層）
５：第２記録層（第２色素含有記録層）
６，２４：反射層
７，２５：第２基板
８：第１情報層
９：第２情報層
１０，１１：記録トラック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の第１基板に、少なくとも、有機色素を含有する第１記録層、半透明反射層、中間層、有機色素を含有する第２記録層、反射層、第２基板をこの順に有する光情報記録媒体において、第１基板の厚みが５５０〜５７０μｍ、中間層の膜厚が５０〜７０μｍ、第１基板の厚みと中間層の膜厚の合計が６００〜６２０μｍであり、プッシュプル値（ＰＰｂ）が０．１８０〜０．２１９であることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項１】
光透過性の第１基板に、少なくとも、有機色素を含有する第１記録層、半透明反射層、中間層、有機色素を含有する第２記録層、反射層、第２基板をこの順に有する光情報記録媒体において、第１基板の厚みが５５０〜５７０μｍ、中間層の膜厚が５０〜７０μｍ、第１基板の厚みと中間層の膜厚の合計が６００〜６２０μｍであり、プッシュプル値（ＰＰｂ）が０．１８０〜０．２１９であることを特徴とする光情報記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１０８５３６（Ｐ２０１０−１０８５３６Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７８０２９（Ｐ２００８−２７８０２９）
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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