光ディスク及びその製造方法
【課題】 有機色素系の記録層を破壊することなく、高反射率でありながら十分な信号変調度を得ることができる片側２層記録可能な光ディスクを提供する。
【解決手段】 第１の光透過性基板２２上に少なくとも第１の記録層２４を形成してなる第１のディスク中間体Ｍ１と、第２の基板３６上に少なくとも反射層３４と第２の記録層３２とを形成してなる第２のディスク中間体Ｍ２とを、前記第１の記録層を形成した側の面と前記第２の記録層とを形成した側の面とを対向させて間に光透過性接着剤層２８を介在させて貼り合わせてなる光ディスクにおいて、少なくとも前記第２のディスク中間体の第２の記録層の表面には熱可塑性樹脂からなる光透過性保護層２６が形成されており、前記光透過性保護層と前記光透過性接着剤層とが接するように構成している。
【解決手段】 第１の光透過性基板２２上に少なくとも第１の記録層２４を形成してなる第１のディスク中間体Ｍ１と、第２の基板３６上に少なくとも反射層３４と第２の記録層３２とを形成してなる第２のディスク中間体Ｍ２とを、前記第１の記録層を形成した側の面と前記第２の記録層とを形成した側の面とを対向させて間に光透過性接着剤層２８を介在させて貼り合わせてなる光ディスクにおいて、少なくとも前記第２のディスク中間体の第２の記録層の表面には熱可塑性樹脂からなる光透過性保護層２６が形成されており、前記光透過性保護層と前記光透過性接着剤層とが接するように構成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度な光ディスク及びその製造方法に係り、特に、２枚の基板を貼り合わせて記録層が２層以上有する光ディスク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの普及にはめざましいものがある。特に読み出し専用コンパクトディスク（ＣＤ−ＡｕｄｉｏやＣＤ−ＲＯＭ）は音楽用、データベース、コンピュータプログラムの記録媒体として膨大な数が生産されている。これに伴って読み出し専用のＣＤと互換性のあるユーザが記録可能なＣＤも開発された。なかでも追記型ＣＤ（ＣＤ−Ｒ）は全ての再生専用ＣＤプレーヤ、ＣＤドライブにて再生が可能であり、ここ数年飛躍的に生産枚数が増えてきた。更にＣＤの容量（６４０ＭＢ）の７倍以上の容量を持つ４．７ＧＢの再生専用型（ＲＯＭ型）ＤＶＤも規格化され、急速に普及してきている。
また再生専用型（ＲＯＭ型）ＤＶＤは、映画等の容量が４．７ＧＢ以上必要なコンテツをディスク１枚に納めるために、２枚の基板を貼り合わせて作製した８．５ＧＢの記録容量を持つ片側読み出し再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）も規格化され数多く生産されている。
【０００３】
一方、記録型のＤＶＤとしては、ＤＶＤ−ＲＯＭを作製するときの検証用途やバックアップなどの目的で、４．７ＧＢの記録容量を持つ追記型ＤＶＤ（ＤＶＤ−Ｒ）や書き換え型ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ）も発売されて普及し始めている。これらの記録型ＤＶＤは、記録層が１層のディスクであるため記録容量は４．７ＧＢである。また板厚が０．６ｍｍのＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷを２枚貼り合わせた構造の２層を有する記録容量が９．４ＧＢの記録可能なＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷも発売されている。しかしこれらのディスクは記録層が単層のディスクを単に２枚貼り合わせた構造であるため２つの層を記録または再生するためにはディスクをプレーヤから取り出して裏返すと言う操作をしなければならず、不便である。このため再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）と同じように片側からレーザ光を照射して記録及び再生が可能な記録型２層光ディスクが望まれていた。
【０００４】
このようなレーザ光が片側入射で２層を記録・再生可能なディスクとしては、特許文献１に、２つの記録層にＡｇＩｎＳｂＴｅ系相変化型記録膜を用いた片側２層記録が可能な光ディスクの技術が開示されている。しかし、相変化型記録膜は反射率が低い。再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）はその規格において、第１の記録層（ＬＯ）、第２の記録層（Ｌ１）共に、照射したレーザ光の反射率は１８〜３０％が必要である。第１および第２の記録層の両方に相変化型記録層を形成した光ディスクは、その反射率の低さのため、すでに大量に出荷されて普及している既存のＤＶＤプレーヤでは再生できない。
このため特許文献２、３、４には、第２の記録層の反射率を上げる目的で、片側２層記録が可能な光ディスクの第１記録層に相変化型記録層、第２記録層に有機色素・金属反射層を用いた光ディスクの技術が開示されている。
【０００５】
このような光ディスクの構成は、光透過性基板の一面に相変化型記録層を形成し、他の光透過性基板の一面に金属反射層と有機色素層とを順次に形成した後、紫外線硬化型の接着剤にて両者を接合する貼り合わせ法で作製されている。具体的には、図１０に示したようにこの光ディスクの構成は、第１の光透過性基板２、相変化型記録層（第１の記録層）４、接着剤層６、有機色素記録層（第２の記録層）８、金属反射層１０、第２の基板１２の順に積層された構造になっている。この時、記録再生用のレーザ光Ｌは第１の光透過性基板２側から入射する。
【０００６】
この光ディスクを製造する方法は、まず第１の光透過性基板２に相変化型記録層４を形成し、他方、第２の基板１２に金属反射層１０と有機色素記録層８とを順次に形成した後、接着剤にて両者を接合して貼り合わせるようになってるので、接着剤層６と有機色素記録層８とは接触することになる。ここで第２の記録層である有機色素記録層８に用いる色素は、高反射率の記録層を得るために、ＣＤ−Ｒや記録層が単層のＤＶＤ−Ｒなどの記録層と同様に、主にシアニン、フタロシアニン、アゾ系などの有機色素をアルコール系またはセロソルブ系の比較的極性の強い有機溶剤に溶解したものを用いている。これに対して、接着剤層６に使用される材料は、通常多くの場合には、生産性、歩留まりの点からアクリレート系の紫外線硬化樹脂樹脂が使用される。例えばエポキシアクリレートやウレタンアクリレート及びそれらの混合物が主成分である。
【０００７】
しかし、これらのアクリレート系紫外線硬化樹脂は、前記有機色素の一部または全部を溶解する性質を持っている。すなわち接着剤を用いて接合する際に、有機色素記録層８は溶解されて接着剤層６と混ざってしまい、一部または全部が破壊されて記録層の形態を維持できない場合がある。
色素記録層を保護する目的で、特許文献５には、有機色素膜からなる記録層の上にポリビニルアルコール水溶液をスピンコートしてポリビニルアルコールからなる保護層を形成し、貼り合わせに用いる紫外線硬化樹脂から色素記録層を保護する光ディスクが開示されている。
【０００８】
また特許文献６には、有機色素膜からなる記録層に、有機色素を溶解しない溶剤を用いて溶解されたモノメチルシロキサンを直接塗布した後に硬化させて貼り合わせた光ディスクが開示されている。また特許文献７には、ディスク基板貼合せの接着剤として熱可塑性エラストマーおよびタッキファイヤー（粘着付与剤）を含有するホットメルト型の接着剤を用いた光記録媒体が開示されている。また特許文献８には、有機色素膜からなる記録層を保護する目的で、無機金属系のバリア層を形成した光ディスクが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２６６４０２号公報
【特許文献２】特開２０００−９９９９１号公報
【特許文献３】特開平８−３１５４１５号公報
【特許文献４】特開２０００−８２２３８号公報
【特許文献５】特開２０００−３３９７６６号公報
【特許文献６】特開平１１−６６６２２号公報
【特許文献７】特公平７−１１８０９７号公報
【特許文献８】特開２０００−３１１３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献５に開示された従来の光ディスクにあっては、ポリビニルアルコール水溶液を用いてスピンコートし、水分を除去してポリビニルアルコールよりなる保護層を形成しているため、次のような問題点がある。すなわち、水は蒸発し難くて成膜に時間を要し、ポリビニルアルコール中の残留水分が多いため成膜時に加熱乾燥が必要であり、更にポリビニルアルコールはその化学構造上、吸湿性が非常に高くて乾燥成膜後においても吸湿により透明性が劣化する。
また特許文献６に開示された光ディスクにあっては、モノメチルシロキサンを用いて貼り合わせるためには、全体を高温に加熱してモノメチルシロキサンを硬化させる必要があり、このためディスク作製に時間を要するという問題と、加熱による反りなどでディスクの変形が大きくなるなどの問題点がある。
【００１１】
また、記録層に有機色素を用いた通常の光ディスクでは、基板にポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂を用いてその上に色素記録層を形成する構成になっており、レーザ光を照射して記録されるときに色素が変化するだけでなく、レーザ光のエネルギーを吸収した色素が発熱して基板の熱可塑性ポリカーボネート樹脂の一部を変形し、または変形及び空隙（Ｃａｖｉｔｙ）を形成させて記録マークの形成された部分の反射率の変化がより大きくなる、すなわち変調度が大きくなる記録メカニズムを用いている。すなわち色素記録層と接触している少なくとも片側の層が、色素の分解にともなって生じた熱によって軟化変形することが記録マークのコントラストを取る点で好ましいことから、硬化性樹脂やエラストマーより熱可塑性樹脂を用いる方がよい。
【００１２】
しかしながら、熱可塑性樹脂製の基板の上に、反射層、有機色素記録層、硬化型接着層の順に構成された光ディスクの場合、熱可塑性樹脂製の基板は反射層で色素記録層と遮断されており、また接着剤層は硬化性樹脂であるため、色素の分解熱による基板または接着剤層の変形がほとんど生じない。このため熱可塑性樹脂製の基板の上に、反射層、有機色素記録層、硬化型接着層の順に形成された光ディスクに記録されたマークのコントラストは小さくなり、信号変調度が小さくなると言う問題点がある。
また、有機色素からなる記録層が、無機金属からなる反射層と保護層にはさまれた構成の場合、無機金属層の熱伝導率はプラスチックなどの有機物層に比べてはるかに大きいため、記録レーザ光を吸収した色素が分解して生じた熱が逃げやすいため記録感度が悪くなる。さらにこの構成の場合、記録層が熱可塑性樹脂と直接接触していないため、記録特性に影響する記録部分の変形が小さくなり、記録特性が悪くなるという問題点がある。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、有機色素系の記録層を破壊することなく、高反射率でありながら十分な信号変調度を得ることができ、また、すでに大量に出荷され普及している既存のＤＶＤプレーヤで再生ができる片側２層記録が可能な光ディスク及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、第１の光透過性基板上に少なくとも第１の記録層を形成してなる第１のディスク中間体と、第２の基板上に少なくとも反射層とアルコール系またはセロソルブ系有機溶剤に溶解可能な有機色素を主成分とする第２の記録層とを形成してなる第２のディスク中間体とを、前記第１の記録層を形成した側の面と前記第２の記録層とを形成した側の面とを対向させて間に前記第２の記録層を溶解する光透過性接着剤層を介在させて貼り合わせてなる光ディスクにおいて、少なくとも前記第２のディスク中間体の第２の記録層の表面には、前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層が接するように形成されており、前記光透過性樹脂薄膜層と前記光透過性接着剤層とが接するように構成したことを特徴とする光ディスクである。
【００１４】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記光透過性樹脂薄膜層は、前記第２の記録層を溶解しない有機溶剤に可溶であり、かつ前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する脂環式アモルファスポリオレフィン系樹脂をスピンコート法によって形成する。
また例えば請求項３に規定するように、前記第１の記録層と前記第２の記録層に、光学的分光特性が互いに異なる材料をそれぞれ用いる。
また、例えば請求項４に規定するように、前記第２の基板には、案内溝が形成されており、前記レーザ光が入射する光入射面から前記案内溝のランド部における前記第２の記録層の界面までの距離をＤｌ、前記光入射面から前記案内溝のグルーブ部における前記第２の記録層の界面までの距離をＤｇ、前記光入射面から前記案内溝のランド部における前記反射層の界面までの距離をＲｌ、前記光入射面から前記案内溝のグルーブ部における前記反射層の界面までの距離をＲｇとした時、次の式［Ｄｌ・Ｄｇ≧Ｒｌ・Ｒｇ］を満たすように形成する。
【００１５】
また請求項５に係る発明は、光ディスクの製造方法において、第１の光透過性基板上に少なくとも第１の記録層を形成して第１のディスク中間体を作製する工程と、第２の基板上に少なくとも反射層と第２の記録層を形成し、第２の記録層と接するように、前記第２の記録層を溶解しない有機溶剤に可溶であり、かつ前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層をスピンコート法にて形成して第２のディスク中間体を作製する工程と、前記第１の記録層を形成した側の面と前記光透過性樹脂薄膜層を形成した側の面とを対向させて間に前記第２の記録層を溶解する光透過性接着剤層を介在させて上記第１及び第２のディスク中間体を接合する工程と、を備えたことを特徴とする光ディスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光ディスク及びその製造方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
片側２層記録が可能な光ディスクにおいて有機色素系の記録層を破壊することなく、高反射率でありながら十分な信号変調度を得ることができ、また、すでに大量に出荷され普及している既存のＤＶＤプレーヤで再生ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る光ディスク及びその製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る光ディスクの一例を示す断面図、図２は第１のディスク中間体の一例を示す断面図、図３は第２のディスク中間体の一例を示す断面図である。図示するように、本発明の光ディスク２０は、片側２層記録が可能な構成である。具体的には、この光ディスク２０は、第１の光透過性基板２２、有機色素よりなる第１の記録層２４、保護層を兼ねた熱可塑性樹脂からなる第１の光透過性樹脂薄膜層２６、光透過性接着剤層２８、保護層を兼ねた熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０、有機色素よりなる第２の記録層３２、金属膜よりなる反射層３４及び第２の基板３６を、この順序で積層された構造となっている。すなわち光透過性接着剤層２８と有機色素よりなる第１及び第２の記録層２４、３２の間に熱可塑性の光透過性樹脂からなる第１及び第２の光透過性樹脂薄膜層２６、３０がそれぞれ形成されたことが特徴である。このような光ディスク構成にすることで、光透過性接着剤層２８と有機色素よりなる第１及び第２の記録層２４、３２の接触が起きなくなり、光透過性接着剤層２８による有機色素の第１及び第２の記録層２４、３２の破壊を防ぐと共に、有機色素よりなる第１及び第２の記録層２４、３２にレーザ記録されたとき熱可塑性樹脂からなる第１及び第２の光透過性樹脂薄膜層２６、３０の一部が変形し、十分な信号変調度を得ることができる。
【００１８】
尚、記録再生用のレーザ光Ｌは、第１の光透過性基板２２側から照射される。従って、この第１の光透過性基板２２の表面（図１中の下面）が光入射面となる。また図１に示す場合には、第１及び第２の光透過性樹脂薄膜層２６、３０を設けて第１及び第２の記録層２４、３２の両記録層の保護層を兼ねた熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層にするようにしたが、第１の光透過性基板２２側は、半透過の金属反射層や無機の透明薄膜層を用いても良い。
【００１９】
次に上記構成の光ディスク２０の製造方法について述べる。
＜第１のディスク中間体Ｍ１の製造＞
まず図２に示したように、表面にプリグルーブが設けられた第１の光透過性基板２２の上にアルコール系溶剤に溶解した有機色素を塗布してスピンコート法で成膜し、有機色素からなる第１の記録層２４を形成する。さらにその上に非極性溶剤に溶解した光透過性の透明な樹脂をスピンコート法で成膜し、上記第１の記録層２４を保護する第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成する。これにより、第１のディスク中間体Ｍ１の製造を完了する。このとき第１の光透過性基板２２としては、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂など通常に光ディスクの基板として用いられるものが使用可能である。またプリグルーブの形成方法に関しては、特に制限はなく通常の方法で形成される。またこのときの第１のディスク中間体Ｍ１に用いる第１の光透過性樹脂薄膜層２６は、必ずしも熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層ではなく、これに代えて半透過の金属反射層や無機の透明薄膜層を用いても良い。
【００２０】
また有機色素としては、極性溶剤（極性溶媒）に可溶な、特にアルコール系、セロソルブ系溶剤に可溶なシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いることが好適である。更に第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成する透明な樹脂としては、有機色素を溶解しない溶剤に可溶な樹脂でなければならない。例えば有機色素よりなる第１の記録層２４にアルコール系、セロソルブ系溶剤に可溶なシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いた場合には、有機色素を溶解しない溶剤としては非極性溶剤のシクロヘキサン、テトラリン、デカリンなどが好ましい。また、このような非極性溶剤に溶解可能な透明樹脂としては、環状アモルファスポリオレフィン（例えば商品名：ゼオネックスやクイントン（日本ゼオン（株）））が好適である。
【００２１】
＜第２のディスク中間体Ｍ２の製造＞
次に図３に示したように、プリグルーブが設けられた第２の基板３６上に、金属反射層を蒸着、またはスパッタリングなどの公知の真空成膜法で成膜して反射層３４を形成する。次に、その上にアルコール系溶剤に溶解した有機色素を塗布してスピンコート法で成膜し、有機色素からなる第２の記録層３２を形成する。さらにその上に非極性溶剤に溶解した光透過性の透明な樹脂をスピンコート法で成膜し、上記第２の記録層３２を保護する層を兼ねた熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成する。これにより、第２のディスク中間体Ｍ２の製造を完了する。このとき第２の基板３６はレーザ光が照射される側ではないので、必ずしも透明である必要はないが、第１の光透過性基板２２と同じ材料を用いることが好ましい。
【００２２】
また反射層３４は、特に制限はないが高反射率が得られるＡｕ、Ａｌ、Ａｇ及びその合金が好ましい。また有機色素としては、極性溶剤（極性溶媒）に可溶な、特にアルコール系、セロソルブ系溶剤に可溶なシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いることが好適である。更に熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成する透明な樹脂としては、有機色素を溶解しない溶剤に可溶な樹脂でなければならない。例えば有機色素よりなる第１の記録層３２にアルコール系、セロソルブ系溶剤に可溶なシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いた場合には、有機色素を溶解しない溶剤としては非極性溶剤のシクロヘキサン、テトラリン、デカリンなどが好ましい。また、このような非極性溶剤に溶解可能な透明樹脂としては、環状アモルファスポリオレフィン（例えば商品名：ゼオネックスやクイントン（日本ゼオン（株）））が好適である。
【００２３】
＜２枚の基板の貼り合わせ＞
次に、上述のように形成した第１及び第２のディスク中間体Ｍ１、Ｍ２とを貼り合わせて図１に示した上記光ディスク２０を製造する。この場合、第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した側の面と、第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した側の面とを対向させ、その間に光透過性接着剤層２８を介在させる。この貼り合わせの時に接着剤層２８に使用される材料は、生産性、歩留まりの点からアクリレート系の紫外線硬化樹脂を使用するのが好ましく、貼り合わせ方法は、一方の基板に紫外線硬化樹脂樹脂を塗布した後、その上からもう一方の基板を重ね合わせ、重なった２枚の基板を回転して紫外線硬化樹脂を全面に行き渡らせて貼り合わせする、いわゆるスピン貼り合わせの方法が好ましい。ここで紫外線硬化樹脂としては例えばエポキシアクリレートやウレタンアクリレート及びそれらの混合物が主成分である紫外線硬化樹脂が好ましい。このようにして有機色素よりなる第１及び第２の記録層２４、３２を破壊することなく、高反射率でありながら十分な信号変調度を得ることのできる片側２層記録が可能な光ディスクを得ることができる。尚、上記実施例では、第２の記録層３２の片側だけに光透過性樹脂薄膜層３０を設けたが、これに限定されず、この第２の記録層３２を挟み込むようにしてこの両側に光透過性樹脂薄膜層３０をそれぞれ設けるようにしてもよい。また第１の光透過性樹脂薄膜層２６に代えて光透過性誘電体層を設けてもよい。
【００２４】
次に、実際に本発明の光ディスクを製造してその評価を行ったので、その評価結果について説明する。
＜実施例１＞
トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１６０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍのシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．６ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数３０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが３０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。更に、この第１の記録層２４の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第１の記録層２４を保護する透明な第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した。これにより第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。このとき第１の記録層２４は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００２５】
次にトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが３０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第２の基板３６上に、スパッタリング法により７０ｎｍのＡｕ膜よりなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、１．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数３０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが６０ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護することを兼ねた透明な第２の光透過性熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。これにより第２のディスク中間体Ｍ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００２６】
次に、上述のように作製した第１のディスク中間体Ｍ１の第１の光透過性樹脂薄膜層２６の表面に透明な樹脂として紫外線硬化樹脂（協立化学産業（株）製：変性ウレタンアクリレート（商品名）ワールドロックＮｏ８１１）を塗布し、その上に上記第２のディスク中間体Ｍ２の第２の光透過性樹脂薄膜層３０の面を重ね合わせ、回転数２０００ｒｐｍでスピン塗布して貼り合わせを行い第１の光透過性基板２２側から紫外線を照射して光透過性接着剤層２８を硬化させ、片側２層記録が可能な光ディスク２０を完成した。このときの光透過性接着剤層２８の厚みは４０μｍであった。この得られた光ディスク２０は、紫外線硬化樹脂で貼り合わせ後も、第１及び第２の記録層２４、３２は侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００２７】
このようにして作製して得られた光ディスク２０を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第２の記録層３２に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。次に第１の記録層２４に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。
このようにして２層に記録した信号を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第１の記録層２４に焦点を合わせて反射率を測定すると約１８％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。
【００２８】
また同様に第２の記録層３２に焦点を合わせて反射率を測定すると約１８％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。すなわち第１及び第２の記録層２４、３２にＤＶＤフォーマットで記録及び再生が可能であり、反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００２９】
＜実施例１−２＞
トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍのシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、１．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが約４０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。更に、この第１の記録層２４の上に、スパッタリング法により厚さ１５ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる半透過性反射層および厚さ６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２ からなる光透過性誘電体層を形成した。これにより第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。すなわちこのディスク中間体Ｍ１は、半透過性反射層および厚さ６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２ からなる光透過性誘電体層を形成したところが、実施例１との違いである。
【００３０】
次にトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１２０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第２の基板３６上に、スパッタリング法により１００ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが約３５ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１３５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：ゼオネックス４８０Ｒ（商品名））を非極性溶剤であるデカリン（デカヒドロナフタレン）に溶解し、２．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護する透明な熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。これにより第２のディスク中間体Ｍ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００３１】
次に、上述のように作製した第１のディスク中間体Ｍ１の光透過性誘電体層の表面に透明な樹脂として紫外線硬化樹脂（大日本インキ（株）製：変性アクリレート（商品名）ＳＤ６６１）を塗布し、その上に上記第２のディスク中間体Ｍ２の光透過性樹脂薄膜層３０の面を重ね合わせ、回転数２０００ｒｐｍでスピン塗布して貼り合わせを行い、第１の透明基板２２側から紫外線を照射して光透過性接着剤層２８を硬化させ、片側２層記録が可能な光ディスク２０を完成した。このときの光透過性接着剤層２８の厚みは４５μｍであった。この得られた光ディスク２０は、紫外線硬化樹脂で貼り合わせ後も、第１及び第２の記録層２４、３２は侵されることなく記録層の形態を維持していた。
このようにして作製して得られた光ディスク２０を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第２の記録層３２に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。次に第１の記録層２４に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。
【００３２】
このようにして２層に記録した信号を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第１の記録層２４に焦点を合わせて反射率を測定すると約２０％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。
また同様に第２の記録層３２に焦点を合わせて反射率を測定すると約１８％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。すなわち第１及び第２の記録層２４、３２にＤＶＤフォーマットで記録及び再生が可能であり、反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００３３】
＜実施例１−３＞
実施例１−２と全く同様に第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。
次にトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第２の基板３６上に、スパッタリング法により１００ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、軟化点が１３５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：ゼオネックス４８０Ｒ（商品名））を非極性溶剤であるデカリン（デカヒドロナフタレン）に溶解し、０．２ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い透明な熱可塑性樹脂からなる１層目の第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。更にこの光透過性樹脂薄膜層３０の上に極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが約３５ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２Ｂを形成した。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１３５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：ゼオネックス４８０Ｒ（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、２．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護する透明な熱可塑性樹脂からなる２層目の第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。これにより第２のディスク中間体Ｍ２を作製した。すなわちこのディスク中間体Ｍ２は、有機色素からなる第２の記録層３２の両側に透明な熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成したところが、実施例１−２との違いである。
【００３４】
次に、上述のように作製した第１のディスク中間体Ｍ１の光透過性誘電体層の表面に透明な樹脂として紫外線硬化樹脂（大日本インキ（株）製：変性アクリレート（商品名）ＳＤ６６１）を塗布し、その上に上記第２のディスク中間体Ｍ２の光透過性樹脂薄膜層３０の面を重ね合わせ、回転数２０００ｒｐｍでスピン塗布して貼り合わせを行い第１の光透過性基板２２側から紫外線を照射して接着層を硬化させ、片側２層記録が可能な光ディスク２０を完成した。このときの光透過性接着剤層２８の厚みは４５μｍであった。この得られた光ディスク２０は、紫外線硬化樹脂で貼り合わせ後も、第１及び第２の記録層２４、３２は侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００３５】
このようにして作製して得られた光ディスク２０を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第２の記録層３２に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、実施例１−２で記録した時より低い記録パワーで良好な記録を行うことができた。次に第１の記録層２４に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。
このようにして２層に記録した信号を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第１の記録層２４に焦点を合わせて反射率を測定すると約２０％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。
【００３６】
また同様に第２の記録層３２に焦点を合わせて反射率を測定すると約２０％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。すなわち第１及び第２の記録層２４、３２にＤＶＤフォーマットで記録及び再生が可能であり、反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００３７】
＜比較例１＞
本発明の比較例として有機色素からなる記録層を硬い無機化合物からなる透明薄膜層で挟んだ構造のディスクを作製し、本発明と比較した。
まず実施例１−２と全く同様に第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。
次にトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが３０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第２の基板３６上に、スパッタリング法により１００ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、スパッタリング法により１０ｎｍのＳｉＮからなる光透過性無機薄膜層を形成した。更にこの光透過性無機薄膜層の上に極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが約３０ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。更に、この第２の記録層３２の上に、スパッタリング法により４０ｎｍのＳｉＮからなる光透過性無機薄膜層を形成し第２のディスク中間体Ｍ２を作製した。すなわちこのディスク中間体Ｍ２は、有機色素からなる記録層の両側にＳｉＮからなる光透過性無機薄膜層を形成したところが、実施例１−３との違いである。
【００３８】
次に、上述のように作製した第１のディスク中間体Ｍ１の光透過性誘電体層の表面に透明な樹脂として紫外線硬化樹脂（大日本インキ（株）製：変性アクリレート（商品名）ＳＤ６６１）を塗布し、その上に上記第２のディスク中間体Ｍ２の光透過性無機薄膜層の面を重ね合わせ、回転数２０００ｒｐｍでスピン塗布して貼り合わせを行い第１の光透過性基板側から紫外線を照射して接着層を硬化させ、片側２層記録が可能な光ディスクを完成した。このときの光透過性接着剤層２８の厚みは４５μｍであった。この得られた光ディスクは、紫外線硬化樹脂で貼り合わせ後も、第１及び第２の記録層２４、３２は侵されることなく記録層の形態を維持していた。
このようにして作製して得られた光ディスクを、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第２の記録層３２に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、記録パワーを上げても再生アイパターンが開かず良好な記録を行うことができなかった。すなわち有機色素からなる記録層を熱伝導率が高く、熱可塑性樹脂のような軟化変形の起こりにくい無機物からなる透明薄膜層で挟むと良好な記録ができなかった。
【００３９】
＜実施例２＞
次に本発明の実施例２について説明する。
片面２層貼り合せ型の光ディスクでは、記録層を２つ設けることになるが、通常ライトワンス型の場合、記録層の材料として有機色素が用いられることが殆どである。特にシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いる場合が多い。これらの有機色素は記録レーザ光を吸収し分解する。これに伴い基板等の変形も起り、情報を記録マークとして記録することができる。記録層が特定の波長の光を吸収させるためには、この材料自身の分光特性を調整する必要がある。通常、有機色素の場合、その分子構造により分光特性が決まり、分子構造が同じ場合には同じ分光特性を有する。
【００４０】
２層型ディスクは、第１層と第２層の記録層の間には光透過性接着剤２８や第１及び第２の光透過性樹脂薄膜層２６、３０等の光透過性中間層を設けるが、この中間層を介することで各記録層までの光路長が異なることになる。このような場合、同じ材料を用いても記録層の位置が第１の記録層２４と第２の記録層３２の位置に設けた状態では、分光曲線を測定すると異なる分光特性を示す。具体的には通常のＤＶＤ−Ｒは０．６ｍｍ厚の透明基板を介して記録層にレーザを照射して記録再生を行っているので、この状態で最適になるように記録層材料の分光特性を設計する。しかしながら、レーザ光の入射側から数えて２層目の第２の記録層３２の材料を１層目と同じ材料に設定すると、第２の記録層３２は、第１の記録層２４と上記中間層とを介して測定するので分光特性が異なってしまう。この結果、記録再生特性にも影響して最適な状態からずれることになる。
【００４１】
そこで、この実施例２では、記録再生レーザ光の波長における分光特性を記録層材料の分子構造を変えることで各層で記録再生に最適な分光特性になるようにした。すなわち、光ディスクにおける記録再生特性は、記録層の記録再生レーザ光の波長における吸光度と反射率のような分光特性に大きく関係する。ライトワンス型光ディスクに用いられるような色素の可視光域における分光特性は、分子中の共役二重結合の長さや側鎖の官能基の種類などにより特徴づけられる。そこでこれらの分子構造を変えることで記録再生特性を最適にするような工夫がされる。この実施例２では、第１の記録層２４と第２の記録層３２の材料の分子構造を変えることで、それぞれ最適な特性を発現させるものである。
【００４２】
一般的に測定対象物までの間に大気と異なる屈折率を持つ透明な材料でできた薄膜層を設けることによって光路長が長くなると、分光曲線全体が波長軸方向にシフトしたような分光特性になる。このため片面２層構造の光ディスクにおいて第１層目の記録層で最適な特性を有する記録層材料を第２層目に用いても特性が最適になることは少ない。第２層目は第１の記録層と中間層とを介した時に記録再生レーザ光の波長において最適な特性を有する分光特性を発現できるものにしなければならない。この二つの材料は、それぞれが単独の場合の分光特性が異なるものになる。この実施例２では、例えば第１の記録層２４の材料として、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７ｗｔ％の溶液を調整して塗布したものを用い、第２の記録層３２の材料として、極大吸収波長（λｍａｘ）が５３８ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７ｗｔ％の溶液を調整して塗布したものを用いることができる。
【００４３】
次に、実際に本発明の光ディスクの実施例２とその比較例を製造してその評価を行ったので、その評価結果について図４及び図５も参照して説明する。図４は第１の記録層タイプの光ディスクを示す断面図、図５は第２の記録層タイプの光ディスクを示す断面図である。
【００４４】
＜比較例２＞
まず、次のような比較例を作製した。トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ）よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（シクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが４０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。
更にその上にＡｇを主成分とする合金をターゲットとして用いてスパッタリング法により反射層５０を１００ｎｍの厚さになるように成膜した。尚、後にこの反射層５０を含まないものが形成される。その後、この反射層５０の上に紫外線硬化型のエポキシ系樹脂をスピンコートし、紫外線を照射して硬化させて厚さ１５μｍの第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した。これにより第１の記録層タイプのディスクＳ１を作製した。このディスクＳ１は片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生レーザ光照射側に近い第１の記録層２４を含むディスク中間層と同等の状態にある。
【００４５】
次に上記第１の光透過性基板２２と同じ寸法、同じ材料よりなる第２の基板３６の上に先ずスパッタリング法により１００ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが４０ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。尚、この第２の記録層３２の材料は、上記第１の記録層２４の材料と同じである。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、この第２の記録層３２を保護する透明な第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。更にこの第２の光透過性樹脂薄膜層３０上に、厚さ５０μｍの光透過性接着剤層２８となる粘着シート型接着剤（日東電工製）を介して板厚０．６ｍｍのポリカーボネート製（直径１２０ｍｍ）の透明基板５４を貼り合わせ、これにより第２の記録層タイプのディスクＳ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。この第２の記録層タイプのディスクＳ２は、片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生レーザ光入射側から見て、奥の層の記録層である第２の記録層２４を含むディスク中間体と同等の状態を再現したものである。
【００４６】
これらの両ディスクＳ１、Ｓ２の分光特性を分光光度計（島津製作所製 ＵＶ−３１０１ＰＣ）を用いて測定した。その結果を図６及び図７にそれぞれ示す。図６は第１の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図、図７は第２の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。図６及び図７に示すように、同じ記録層材料を用いてもその分光特性は大きく異なる結果となった。特にＤＶＤ−Ｒ規格で決められている記録レーザ光の波長である６５０ｎｍ付近では反射率が大きく異なることが分かる。例えば図６に示すディスクＳ１の場合には、波長６５０ｎｍ付近で反射率は５２％程度であり、図７に示すディスクＳ２の場合には、波長６５０ｎｍ付近では反射率は２４％程度であった。
【００４７】
次に、上述のように作製した両ディスクＳ１、Ｓ２をレーザ波長６５０ｎｍ、レンズＮＡ（開口率）０．６５を搭載したＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて記録再生特性を評価した。その結果、ディスクＳ２はディスクＳ１に比べて記録再生特性が大きく劣り、特に変調度は１／２程度の３０％前後しか得られなかった。原因としては初期反射率が極端に低いことが考えられる。この評価機を用いての反射率測定でディスクＳ１では５５％程度の反射率がディスクＳ２では１０％程度と極端に低下して好ましくなかった。
【００４８】
＜実施例２の作製＞
そこで第２の記録層３２の材料を以下のような方法によって分子構造を変えた色素を用い、前記と同様な方法で第２の記録層タイプのディスクを作製した。
第２の記録層３２に用いる色素の可視域での極大吸収波長は、色素の分子構造を設計することによって比較的容易に変えることができる。例えば色素記録層にシアニン系色素を使用した場合、シアニン色素の基本骨格であるメチン鎖の炭素の数が、シアニン（モノメチン）、カルボシアニン（トリメチンシアニン）、ジカルボシアニン（ペンタメチン）、トリカルボシアニン（ヘプタメチン）と増えるに従って、極大吸収波長は長波長側へ大きくシフトしていく。すなわち記録に用いるレーザ光の波長領域によって選択されるシアニン色素のメチン鎖の炭素数は選択される。例えばＤＶＤ−Ｒの記録に用いられる６５０ｎｍに吸収があるシアニン色素としては、カルボシアニン（トリメチンシアニン）、ジカルボシアニン（ペンタメチン）が好適な色素として選択される。
【００４９】
しかしながら、メチン鎖の数ｎが１違うと、吸収波長は数十ｎｍ〜百数十ｎｍ変化してしまうため、所望の波長に極大吸収を持たせるためには、主骨格であるメチン鎖に結合している官能基を種々変えることによって調整することができる。すなわち炭素数が同じメチン鎖をもつシアニン色素において、結合している官能基によって数ｎｍ〜数十ｎｍの範囲で、極大吸収を変化させることができ、微調整が可能である。例えばメタノール溶液中で５８６ｎｍに極大吸収を持つ１，３，３，１’，３’，３’−ヘキサメチル−２，２’−（４，５，４’，５’−ジベンゾ）−インドカルボシアニンアイオダイドからベンゼン環が２つ無くなった構造の１，３，３，１’，３’，３’−ヘキサメチル−２，２’−インドカルボシアニンアイオダイドは、５４５ｎｍに極大吸収を持ち約４０ｎｍ短波長にシフトさせることができる。またメタノール溶液中で５９３ｎｍに極大吸収を持つ３，３’−ジエチル−２，２’−（６，７，６’，７’−ジベンゾ）チアカルボシアニンアイオダイドのシアニン構造部にエチル基を置換させた構造である、３，３’，９−トリエチル−２，２’−（６，７，６’，７’−ジベンゾ）チアカルボシアニンアイオダイドの極大吸収波長は５７８ｎｍであり、約１５ｎｍ短波長にシフトさせることができる。同様にメチル基を置換させた構造である３，３’−ジエチル−９−メチル−２，２’−（６，７，６’，７’−ジベンゾ）チアカルボシアニンアイオタイドの極大吸収波長は５７２ｎｍであり約１５ｎｍ短波長にシフトさせることができる。すなわち基本的に骨格構造が同一色素において、置換基の構造、種類を変化させることによって、極大吸収波長を短波長側、或いは長波長側にシフトさせて調整させることができる。
【００５０】
このディスクの分光特性を図８に示す。図８は第１の記録層とは異なる材料の第２の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。波長６５０ｎｍでの反射率は６４％程度に上がった。また、ＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて記録再生特性を測定した。その結果、特性は大幅に向上し、特に変調度は６０％程度まで向上した。
続いてこれらの第１の記録層２４を有するディスク中間体と第２の記録層３２を有するディスク中間体とを貼り合せた形にして図１に示すような片面２層型の光ディスクを作製して評価した。貼り合わせには光透過性接着剤層２８として粘着シートタイプの接着剤（日東電工製）を用いた。この厚さは５０ｎｍであった。
【００５１】
ただし第１の記録層２４を有する第１のディスク中間体は透過率向上のため反射層５０（図４参照）を成膜せずに以下のような手順で作製した。
トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍのシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．８ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが５０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。更に、この第１の記録層２４の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、７．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第１の記録層２４を保護する透明な第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した。これにより第１の記録層２４を有する第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。
【００５２】
ＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて信号を記録再生したところ、第１の記録層２４からＣ／Ｎが５５ｄＢ、変調度が６８％、第２の記録層３２からはＣ／Ｎが５０ｄＢ、変調度が６０％の特性がそれぞれ得られた。また第１及び第２の記録層２４、３２からの反射率は波長６５０ｎｍのレーザ光に対してそれぞれ１８％程度を示した。この反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００５３】
＜案内溝のグルーブ部とランド部との間の光路差の調整＞
ところで、有機色素を記録層として用いる追記型光ディスクは、ある程度の反射率を持たせるために基板上の案内溝の深さ、記録層の膜厚などを調整して光学的位相を最適な状態になるようにしている。これは、記録再生用のレーザ光が主に透明層（基板等）−記録層の界面と記録層−反射層の界面で反射していること及び基板には案内溝が設けられているので凹部状のグルーブ部と凸部状のランド部ができるが、その間での距離がレーザ光の反射に位相差を生じさせるという特性を利用しているためである。
通常、有機色素を記録層として用いる追記型光ディスクは有機溶剤に溶解した記録層材料を、前述したようにスピンコート法により成膜して形成する。また、ＤＶＤなどに使用される記録再生用のレーザ光の波長の関係から使用される基板の案内溝の深さは殆どが１００ｎｍ以上になるが、この深さでスピンコート法にて成膜された膜は、表面張力の関係で凹部状のグルーブ部の膜厚のほうが凸部状のランド部に比べて厚くなる。このようにして形成された記録層上に金属からなる反射膜を成膜して記録媒体としている。通常、この金属の反射膜はスパッタリング法などの真空ドライプロセス法を用いて形成される。スパッタリング成膜法で形成された膜は、その原理からグルーブ部もランド部にもほぼ同等の膜厚が形成される。
【００５４】
一方、本発明の２層の記録層を持つ光ディスクの場合の第２の記録層３２は、第２の基板３６上に先ず金属等からなる反射層３４を形成する。続いて有機色素の第２の記録層３２を成膜して記録媒体を形成する。このとき、通常の追記型光ディスクの場合と同様なスピンコート法で第２の記録層３２を形成すると、第２の記録層３２の凸部状のグルーブ部の方が、凹部状のランド部より薄くなる。尚、ここで注意されたい点は、２層ディスクでは、光入射面は、第２の基板３６とは反対側に位置する第１の光透過性基板２２の表面（図１中の下面）になるので、第２の基板３６の案内溝のランド部とグルーブ部との凹凸状態は、互いに逆形状となっている。
記録再生用のレーザ光はピックアップに設置された対物レンズによりビーム径を絞っており、ＤＶＤ等の場合にはそのビーム径は約１μｍの直径になる。一方、基板に設けられたスパイラル状の案内溝はトラックピッチ規格値が０．７４μｍなので、レーザ光のスポットは記録再生時にはランド部とグルーブ部の両方に跨る。するとランド部とグルーブ部からの反射光同士の位相が反射率に大きくかかわることになる。
【００５５】
ここで光ディスクの各層の厚さと案内溝の深さ及び記録再生用のレーザ光の光入射面から各層界面までの距離について考察する。図９は本発明の光ディスクの第２の記録層を有する半面側を模式的に示す拡大断面図である。図示例では第２の基板３６上に、反射層３４、第２の記録層３２及び光透過層６０が順次形成されている。この光透過層６０の表面側が、記録再生用のレーザ光Ｌが入射する光入射面６２となる。本発明の２層光ディスクでは、上記光透過層６０が、第１の光透過性基板２２を有する第１のディスク中間体Ｍ１（図２参照）と光学的に等価になる。
そして、この第２の基板３６の表面（反射層３４側）には、凹凸の案内溝６４が形成されており、ここでは図中、下側が光入射面６２であるので、第２の基板３６の案内溝６４の凹部状の部分がランド部６４Ａとなり、凸部状（下方向へ凸）の部分がグルーブ部６４Ｂとなる。
【００５６】
ここで、光入射面６２からランド部６４Ａにおける第２の記録層３２の界面までの距離をＤｌとし、光入射面６２からグルーブ部６４Ｂにおける第２の記録層３２の界面までの距離Ｄｇとし、光入射面からランド部６４Ａにおける反射層３４の界面（反射層３４と第２の記録層３２との界面）までの距離をＲｌとし、光入射面６２からグルーブ部６４Ｂにおける反射層３４の界面（反射層３４と第２の記録層３２との界面）までの距離をＲｇとする。
【００５７】
上記各界面からの反射光に関しては、ランド部６４Ａとグルーブ部６４Ｂからの反射光が影響し合って光位相に大きく関係する。それを表す指標としてランド部６４Ａとグルーブ部６４Ｂの上記各界面の光路距離の関係が考えられる。それぞれの光路距離を簡単な式で考えると以下のようになる。
光透過層−第２の記録層の界面：Ｄｌ−Ｄｇ
第２の記録層−反射層の界面：Ｒｌ−Ｒｇ
単層構造における追記型光ディスクでは反射率が５０％以上を示す高反射率媒体にするためには、次の式を満たす関係に設定しなければならないことがわかった。
Ｄｌ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｒｇ
上記式は、換言すれば、グルーブ部６４Ｂにおける第２の記録層３２の膜厚を、ランド部６４Ａにおける第２の記録層３２の膜厚以上の厚さに設定すること（Ｒｇ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｄｌ）を意味する。
【００５８】
本発明の２層追記型の光ディスクは、再生専用ディスク（ＲＯＭ）との互換性を考慮して各層の反射率を１８％〜３０％程度にする必要がある。そうなると、特に第２の記録層３２は単独で５０％程度以上の反射率が必要になる。
しかしながら、第２の記録層３２は貼り合せ工法を取るとき、先に説明したように先ず第２の基板３６上に反射層３４を形成してからその上に有機色素よりなる第２の記録層３２を形成しなければならない。このとき、これまでと同様に単純なスピンコート法で第２の記録層３２を形成すると、以下の式のような関係になってしまう。
Ｄｌ−Ｄｇ＜Ｒｌ−Ｒｇ
この場合、第２の記録層３２の反射率は案内溝６４の深さを変化させてもせいぜい３０％程度しか確保できない。
【００５９】
これを、第２の記録層３２の成膜方法を工夫することで、式［Ｄｌ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｒｇ］なる関係を満たす構造をもたせると、反射率を向上させることができる。換言すれば、上記式を変形すると［Ｒｇ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｄｌ］となるので、グルーブ部６４Ｂにおける第２の記録層３２の膜厚を、ランド部６４Ａにおける膜厚以上の厚さに設定する必要のあることを意味する。ここで用いる成膜方法は、例えば後述するように、真空蒸着法等が該当する。
【００６０】
次に、実際に本発明の光ディスクを製造してその評価を行ったので、その評価結果について説明する。
＜実施例３＞
トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１７０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ）よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍのシアニン色素をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さがランド部２５ｎｍ、グルーブ部６０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。
更にその上にＡｇを主成分にする合金をターゲットとして用いてスパッタリング法により反射層５０を１５ｎｍの厚さになるように成膜した。その後、この反射層５０の上に紫外線硬化型のエポキシ系樹脂をスピンコートし、紫外線を照射して硬化させ厚さ１５μｍの第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した。これにより第１の記録層タイプのディスクＳ１を作製した。このディスクＳ１では片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生用のレーザ光の照射側に近い第１の記録層２４を含むディスクに対応する。
【００６１】
次に上記第１の光透過性基板２２と同じように形成された第２の基板３６の上に先ずスパッタリング法により厚さ１５０ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５６５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のフタロシアニンを、スピンコート法ではなく真空蒸着法にて有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。このときの第２の記録層３２の膜厚はランド部６４Ａにおいて５０ｎｍ、グルーブ部６４Ｂにおいて６０ｎｍとなった。従って、Ｒｇ−Ｄｇ＝６０ｎｍであり、Ｒｌ−Ｄｌ＝５０ｎｍである。すなわち”グルーブ部６４Ｂの膜厚＞ランド部６４Ａの膜厚”なので、［Ｒｇ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｄｌ］を満足する。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護する保護層を兼ねた透明な熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。
【００６２】
更にこの第２の光透過性樹脂薄膜層３０上に、板厚０．６ｍｍのポリカーボネート製（直径１２０ｍｍ）の透明基板３４を、厚さ５０μｍの粘着シート型接着剤よりなる光透過性接着剤層２８を介在させて貼り合せた。これにより第２の記録層タイプのディスクＳ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。このディスクＳ２は、片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生用のレーザ光の入射側から見て、奥の層の記録層である第２の記録層２４と同等の状態を再現したものである。尚、上記透明基板５４と光透過性接着剤層２８が、図９中の光透過層６０に対応する。
【００６３】
これらのディスクＳ１、Ｓ２の反射率をＤＶＤ評価機（パルステックス社製 ＤＤＵ−１０００）を用いて測定した。その結果、ディスクＳ１の第１の記録層２４は１８％の反射率を示し、ディスクＳ２の第２の記録層３２は５８％の反射率を示した。このように第２の記録層３２は５０％以上の反射率を示し、良好な結果であった。
次に、上述のように作製した２つのディスクＳ１、Ｓ２を厚さ５０μｍの粘着シート型接着剤よりなる光透過性接着剤層２８で貼り合せて２層タイプの光ディスクを作製した。これを同様にＤＶＤ評価機（レーザ波長６５８ｎｍ、レンズＮＡ０．６５を搭載）を用いて記録再生特性を評価した。その結果、ディスクＳ２側の反射率は２０％となり、十分な反射率がとれる媒体になった。
ＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて信号を記録再生したところ第１の記録層２４からはＣ／Ｎが５５ｄＢ、変調度が６８％、第２の記録層３２からはＣ／Ｎが５０ｄＢ、変調度が６０％の特性が得られた。またそれぞれの層からの反射率は波長６５０ｎｍのレーザ光に対して１８％以上を示した。この反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００６４】
＜実施例４＞
上記第３実施例の場合と同じように形成された第２の基板３６の上に先ずスパッタリング法により厚さ１５０ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５６５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のフタロシアニンを、スピンコート法ではなく真空蒸着法にて有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。このときの第２の記録層３２の膜厚はランド部６４Ａにおいて７０ｎｍ、グルーブ部６４Ｂにおいて７０ｎｍとなった。従って、Ｒｇ−Ｄｇ＝７０ｎｍであり、Ｒｌ−Ｄｌ＝７０ｎｍである。すなわち”グルーブ部６４Ｂの膜厚＞ランド部６４Ａの膜厚”なので、［Ｒｇ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｄｌ］を満足する。
【００６５】
更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護する保護層を兼ねた透明な熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。更にこの第２の光透過性樹脂薄膜層３０上に、板厚０．６ｍｍのポリカーボネート製（直径１２０ｍｍ）の透明基板３４を、厚さ５０μｍの粘着シート型接着剤よりなる光透過性接着剤層２８を介在させて貼り合せた。これにより第２の記録層タイプのディスクＳ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。このディスクＳ２は、片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生用のレーザ光の入射側から見て、奥の層の記録層である第２の記録層２４と同等の状態を再現したものである。尚、上記透明基板５４と光透過性接着剤層２８が、図９中の光透過層６０に対応する。
【００６６】
このディスクＳ２の反射率をＤＶＤ評価機（パルステックス社製 ＤＤＵ−１０００）を用いて測定した。その結果、ディスクＳ２の第２の記録層３２は５１％の反射率を示した。このように第２の記録層３２は５０％以上の反射率を示し、良好な結果であった。
次に、上述のように作製したディスクＳ２と第３実施例で説明したように形成した第１のディスクＳ１とを厚さ５０μｍの粘着シート型接着剤よりなる光透過性接着剤層２８で貼り合せて２層タイプの光ディスクを作製した。これを同様にＤＶＤ評価機（レーザ波長６５８ｎｍ、レンズＮＡ０．６５を搭載）を用いて記録再生特性を評価した。その結果、ディスクＳ２側の反射率は１８．２％となり、十分な反射率がとれた媒体になった。
ＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて信号を記録再生したところ第１の記録層２４からはＣ／Ｎが５６ｄＢ、変調度が６５％、第２の記録層３２からはＣ／Ｎが５０ｄＢ、変調度が５８％の特性が得られた。またそれぞれの層からの反射率は波長６５０ｎｍのレーザ光に対して１８％以上を示した。この反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００６７】
＜比較例３＞
前述したものと同様の手順で反射膜から第２の記録層３２を作製した。但し第２の記録層３２の材料をほぼ同等の光学特性を持つ（極大吸収波長５５０ｎｍ）シアニン色素をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い成膜した。その後同様な手順により透明な光透過層６０を作製した。このときの第２の記録層３２の膜厚はランド部６４Ａにおいて６０ｎｍ、グルーブ部６４Ｂにおいて２５ｎｍとなった。従って、Ｄｌ−Ｄｇ＝１３５ｎｍであり、Ｒｌ−Ｒｇ＝１７０ｎｍなので、［Ｄｌ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｒｇ］を満足していない。すなわち、上記実施例３及び４の場合と比較して、膜厚の大小がランド部６４Ａとグルーブ部６４Ｂとにおいて逆になっている。その後、同様に透明基板を貼り合わせて評価機にて反射率を測定した。するとディスクＳ２側の反射率は２１％と極端に低下しており、互換性がないことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る光ディスクの一例を示す断面図である。
【図２】第１のディスク中間体の一例を示す断面図である。
【図３】第２のディスク中間体の一例を示す断面図である。
【図４】第１の記録層タイプの光ディスクを示す断面図である。
【図５】第２の記録層タイプの光ディスクを示す断面図である。
【図６】第１の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。
【図７】第２の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。
【図８】第１の記録層とは異なる材料の第２の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。
【図９】本発明の光ディスクの第２の記録層を有する半面側を模式的に示す拡大断面図である。
【図１０】従来の光ディスクの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
２０…光ディスク、２２…第１の光透過性基板、２４…第１の記録層、２６…第１の光透過性樹脂薄膜層、２８…光透過性接着剤層、３０…第２の光透過性樹脂薄膜層、３２…第２の記録層、３４…反射層、３６…第２の基板、６０…光透過層、６２…光入射面、６４…案内溝、６４Ａ…ランド部、６４Ｂ…グルーブ部、Ｍ１…第１のディスク中間体、Ｍ２…第２のディスク中間体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度な光ディスク及びその製造方法に係り、特に、２枚の基板を貼り合わせて記録層が２層以上有する光ディスク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの普及にはめざましいものがある。特に読み出し専用コンパクトディスク（ＣＤ−ＡｕｄｉｏやＣＤ−ＲＯＭ）は音楽用、データベース、コンピュータプログラムの記録媒体として膨大な数が生産されている。これに伴って読み出し専用のＣＤと互換性のあるユーザが記録可能なＣＤも開発された。なかでも追記型ＣＤ（ＣＤ−Ｒ）は全ての再生専用ＣＤプレーヤ、ＣＤドライブにて再生が可能であり、ここ数年飛躍的に生産枚数が増えてきた。更にＣＤの容量（６４０ＭＢ）の７倍以上の容量を持つ４．７ＧＢの再生専用型（ＲＯＭ型）ＤＶＤも規格化され、急速に普及してきている。
また再生専用型（ＲＯＭ型）ＤＶＤは、映画等の容量が４．７ＧＢ以上必要なコンテツをディスク１枚に納めるために、２枚の基板を貼り合わせて作製した８．５ＧＢの記録容量を持つ片側読み出し再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）も規格化され数多く生産されている。
【０００３】
一方、記録型のＤＶＤとしては、ＤＶＤ−ＲＯＭを作製するときの検証用途やバックアップなどの目的で、４．７ＧＢの記録容量を持つ追記型ＤＶＤ（ＤＶＤ−Ｒ）や書き換え型ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ）も発売されて普及し始めている。これらの記録型ＤＶＤは、記録層が１層のディスクであるため記録容量は４．７ＧＢである。また板厚が０．６ｍｍのＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷを２枚貼り合わせた構造の２層を有する記録容量が９．４ＧＢの記録可能なＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷも発売されている。しかしこれらのディスクは記録層が単層のディスクを単に２枚貼り合わせた構造であるため２つの層を記録または再生するためにはディスクをプレーヤから取り出して裏返すと言う操作をしなければならず、不便である。このため再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）と同じように片側からレーザ光を照射して記録及び再生が可能な記録型２層光ディスクが望まれていた。
【０００４】
このようなレーザ光が片側入射で２層を記録・再生可能なディスクとしては、特許文献１に、２つの記録層にＡｇＩｎＳｂＴｅ系相変化型記録膜を用いた片側２層記録が可能な光ディスクの技術が開示されている。しかし、相変化型記録膜は反射率が低い。再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）はその規格において、第１の記録層（ＬＯ）、第２の記録層（Ｌ１）共に、照射したレーザ光の反射率は１８〜３０％が必要である。第１および第２の記録層の両方に相変化型記録層を形成した光ディスクは、その反射率の低さのため、すでに大量に出荷されて普及している既存のＤＶＤプレーヤでは再生できない。
このため特許文献２、３、４には、第２の記録層の反射率を上げる目的で、片側２層記録が可能な光ディスクの第１記録層に相変化型記録層、第２記録層に有機色素・金属反射層を用いた光ディスクの技術が開示されている。
【０００５】
このような光ディスクの構成は、光透過性基板の一面に相変化型記録層を形成し、他の光透過性基板の一面に金属反射層と有機色素層とを順次に形成した後、紫外線硬化型の接着剤にて両者を接合する貼り合わせ法で作製されている。具体的には、図１０に示したようにこの光ディスクの構成は、第１の光透過性基板２、相変化型記録層（第１の記録層）４、接着剤層６、有機色素記録層（第２の記録層）８、金属反射層１０、第２の基板１２の順に積層された構造になっている。この時、記録再生用のレーザ光Ｌは第１の光透過性基板２側から入射する。
【０００６】
この光ディスクを製造する方法は、まず第１の光透過性基板２に相変化型記録層４を形成し、他方、第２の基板１２に金属反射層１０と有機色素記録層８とを順次に形成した後、接着剤にて両者を接合して貼り合わせるようになってるので、接着剤層６と有機色素記録層８とは接触することになる。ここで第２の記録層である有機色素記録層８に用いる色素は、高反射率の記録層を得るために、ＣＤ−Ｒや記録層が単層のＤＶＤ−Ｒなどの記録層と同様に、主にシアニン、フタロシアニン、アゾ系などの有機色素をアルコール系またはセロソルブ系の比較的極性の強い有機溶剤に溶解したものを用いている。これに対して、接着剤層６に使用される材料は、通常多くの場合には、生産性、歩留まりの点からアクリレート系の紫外線硬化樹脂樹脂が使用される。例えばエポキシアクリレートやウレタンアクリレート及びそれらの混合物が主成分である。
【０００７】
しかし、これらのアクリレート系紫外線硬化樹脂は、前記有機色素の一部または全部を溶解する性質を持っている。すなわち接着剤を用いて接合する際に、有機色素記録層８は溶解されて接着剤層６と混ざってしまい、一部または全部が破壊されて記録層の形態を維持できない場合がある。
色素記録層を保護する目的で、特許文献５には、有機色素膜からなる記録層の上にポリビニルアルコール水溶液をスピンコートしてポリビニルアルコールからなる保護層を形成し、貼り合わせに用いる紫外線硬化樹脂から色素記録層を保護する光ディスクが開示されている。
【０００８】
また特許文献６には、有機色素膜からなる記録層に、有機色素を溶解しない溶剤を用いて溶解されたモノメチルシロキサンを直接塗布した後に硬化させて貼り合わせた光ディスクが開示されている。また特許文献７には、ディスク基板貼合せの接着剤として熱可塑性エラストマーおよびタッキファイヤー（粘着付与剤）を含有するホットメルト型の接着剤を用いた光記録媒体が開示されている。また特許文献８には、有機色素膜からなる記録層を保護する目的で、無機金属系のバリア層を形成した光ディスクが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２６６４０２号公報
【特許文献２】特開２０００−９９９９１号公報
【特許文献３】特開平８−３１５４１５号公報
【特許文献４】特開２０００−８２２３８号公報
【特許文献５】特開２０００−３３９７６６号公報
【特許文献６】特開平１１−６６６２２号公報
【特許文献７】特公平７−１１８０９７号公報
【特許文献８】特開２０００−３１１３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献５に開示された従来の光ディスクにあっては、ポリビニルアルコール水溶液を用いてスピンコートし、水分を除去してポリビニルアルコールよりなる保護層を形成しているため、次のような問題点がある。すなわち、水は蒸発し難くて成膜に時間を要し、ポリビニルアルコール中の残留水分が多いため成膜時に加熱乾燥が必要であり、更にポリビニルアルコールはその化学構造上、吸湿性が非常に高くて乾燥成膜後においても吸湿により透明性が劣化する。
また特許文献６に開示された光ディスクにあっては、モノメチルシロキサンを用いて貼り合わせるためには、全体を高温に加熱してモノメチルシロキサンを硬化させる必要があり、このためディスク作製に時間を要するという問題と、加熱による反りなどでディスクの変形が大きくなるなどの問題点がある。
【００１１】
また、記録層に有機色素を用いた通常の光ディスクでは、基板にポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂を用いてその上に色素記録層を形成する構成になっており、レーザ光を照射して記録されるときに色素が変化するだけでなく、レーザ光のエネルギーを吸収した色素が発熱して基板の熱可塑性ポリカーボネート樹脂の一部を変形し、または変形及び空隙（Ｃａｖｉｔｙ）を形成させて記録マークの形成された部分の反射率の変化がより大きくなる、すなわち変調度が大きくなる記録メカニズムを用いている。すなわち色素記録層と接触している少なくとも片側の層が、色素の分解にともなって生じた熱によって軟化変形することが記録マークのコントラストを取る点で好ましいことから、硬化性樹脂やエラストマーより熱可塑性樹脂を用いる方がよい。
【００１２】
しかしながら、熱可塑性樹脂製の基板の上に、反射層、有機色素記録層、硬化型接着層の順に構成された光ディスクの場合、熱可塑性樹脂製の基板は反射層で色素記録層と遮断されており、また接着剤層は硬化性樹脂であるため、色素の分解熱による基板または接着剤層の変形がほとんど生じない。このため熱可塑性樹脂製の基板の上に、反射層、有機色素記録層、硬化型接着層の順に形成された光ディスクに記録されたマークのコントラストは小さくなり、信号変調度が小さくなると言う問題点がある。
また、有機色素からなる記録層が、無機金属からなる反射層と保護層にはさまれた構成の場合、無機金属層の熱伝導率はプラスチックなどの有機物層に比べてはるかに大きいため、記録レーザ光を吸収した色素が分解して生じた熱が逃げやすいため記録感度が悪くなる。さらにこの構成の場合、記録層が熱可塑性樹脂と直接接触していないため、記録特性に影響する記録部分の変形が小さくなり、記録特性が悪くなるという問題点がある。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、有機色素系の記録層を破壊することなく、高反射率でありながら十分な信号変調度を得ることができ、また、すでに大量に出荷され普及している既存のＤＶＤプレーヤで再生ができる片側２層記録が可能な光ディスク及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、第１の光透過性基板上に少なくとも第１の記録層を形成してなる第１のディスク中間体と、第２の基板上に少なくとも反射層とアルコール系またはセロソルブ系有機溶剤に溶解可能な有機色素を主成分とする第２の記録層とを形成してなる第２のディスク中間体とを、前記第１の記録層を形成した側の面と前記第２の記録層とを形成した側の面とを対向させて間に前記第２の記録層を溶解する光透過性接着剤層を介在させて貼り合わせてなる光ディスクにおいて、少なくとも前記第２のディスク中間体の第２の記録層の表面には、前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層が接するように形成されており、前記光透過性樹脂薄膜層と前記光透過性接着剤層とが接するように構成したことを特徴とする光ディスクである。
【００１４】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記光透過性樹脂薄膜層は、前記第２の記録層を溶解しない有機溶剤に可溶であり、かつ前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する脂環式アモルファスポリオレフィン系樹脂をスピンコート法によって形成する。
また例えば請求項３に規定するように、前記第１の記録層と前記第２の記録層に、光学的分光特性が互いに異なる材料をそれぞれ用いる。
また、例えば請求項４に規定するように、前記第２の基板には、案内溝が形成されており、前記レーザ光が入射する光入射面から前記案内溝のランド部における前記第２の記録層の界面までの距離をＤｌ、前記光入射面から前記案内溝のグルーブ部における前記第２の記録層の界面までの距離をＤｇ、前記光入射面から前記案内溝のランド部における前記反射層の界面までの距離をＲｌ、前記光入射面から前記案内溝のグルーブ部における前記反射層の界面までの距離をＲｇとした時、次の式［Ｄｌ・Ｄｇ≧Ｒｌ・Ｒｇ］を満たすように形成する。
【００１５】
また請求項５に係る発明は、光ディスクの製造方法において、第１の光透過性基板上に少なくとも第１の記録層を形成して第１のディスク中間体を作製する工程と、第２の基板上に少なくとも反射層と第２の記録層を形成し、第２の記録層と接するように、前記第２の記録層を溶解しない有機溶剤に可溶であり、かつ前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層をスピンコート法にて形成して第２のディスク中間体を作製する工程と、前記第１の記録層を形成した側の面と前記光透過性樹脂薄膜層を形成した側の面とを対向させて間に前記第２の記録層を溶解する光透過性接着剤層を介在させて上記第１及び第２のディスク中間体を接合する工程と、を備えたことを特徴とする光ディスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光ディスク及びその製造方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
片側２層記録が可能な光ディスクにおいて有機色素系の記録層を破壊することなく、高反射率でありながら十分な信号変調度を得ることができ、また、すでに大量に出荷され普及している既存のＤＶＤプレーヤで再生ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る光ディスク及びその製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る光ディスクの一例を示す断面図、図２は第１のディスク中間体の一例を示す断面図、図３は第２のディスク中間体の一例を示す断面図である。図示するように、本発明の光ディスク２０は、片側２層記録が可能な構成である。具体的には、この光ディスク２０は、第１の光透過性基板２２、有機色素よりなる第１の記録層２４、保護層を兼ねた熱可塑性樹脂からなる第１の光透過性樹脂薄膜層２６、光透過性接着剤層２８、保護層を兼ねた熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０、有機色素よりなる第２の記録層３２、金属膜よりなる反射層３４及び第２の基板３６を、この順序で積層された構造となっている。すなわち光透過性接着剤層２８と有機色素よりなる第１及び第２の記録層２４、３２の間に熱可塑性の光透過性樹脂からなる第１及び第２の光透過性樹脂薄膜層２６、３０がそれぞれ形成されたことが特徴である。このような光ディスク構成にすることで、光透過性接着剤層２８と有機色素よりなる第１及び第２の記録層２４、３２の接触が起きなくなり、光透過性接着剤層２８による有機色素の第１及び第２の記録層２４、３２の破壊を防ぐと共に、有機色素よりなる第１及び第２の記録層２４、３２にレーザ記録されたとき熱可塑性樹脂からなる第１及び第２の光透過性樹脂薄膜層２６、３０の一部が変形し、十分な信号変調度を得ることができる。
【００１８】
尚、記録再生用のレーザ光Ｌは、第１の光透過性基板２２側から照射される。従って、この第１の光透過性基板２２の表面（図１中の下面）が光入射面となる。また図１に示す場合には、第１及び第２の光透過性樹脂薄膜層２６、３０を設けて第１及び第２の記録層２４、３２の両記録層の保護層を兼ねた熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層にするようにしたが、第１の光透過性基板２２側は、半透過の金属反射層や無機の透明薄膜層を用いても良い。
【００１９】
次に上記構成の光ディスク２０の製造方法について述べる。
＜第１のディスク中間体Ｍ１の製造＞
まず図２に示したように、表面にプリグルーブが設けられた第１の光透過性基板２２の上にアルコール系溶剤に溶解した有機色素を塗布してスピンコート法で成膜し、有機色素からなる第１の記録層２４を形成する。さらにその上に非極性溶剤に溶解した光透過性の透明な樹脂をスピンコート法で成膜し、上記第１の記録層２４を保護する第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成する。これにより、第１のディスク中間体Ｍ１の製造を完了する。このとき第１の光透過性基板２２としては、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、アモルファスポリオレフィン樹脂など通常に光ディスクの基板として用いられるものが使用可能である。またプリグルーブの形成方法に関しては、特に制限はなく通常の方法で形成される。またこのときの第１のディスク中間体Ｍ１に用いる第１の光透過性樹脂薄膜層２６は、必ずしも熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層ではなく、これに代えて半透過の金属反射層や無機の透明薄膜層を用いても良い。
【００２０】
また有機色素としては、極性溶剤（極性溶媒）に可溶な、特にアルコール系、セロソルブ系溶剤に可溶なシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いることが好適である。更に第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成する透明な樹脂としては、有機色素を溶解しない溶剤に可溶な樹脂でなければならない。例えば有機色素よりなる第１の記録層２４にアルコール系、セロソルブ系溶剤に可溶なシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いた場合には、有機色素を溶解しない溶剤としては非極性溶剤のシクロヘキサン、テトラリン、デカリンなどが好ましい。また、このような非極性溶剤に溶解可能な透明樹脂としては、環状アモルファスポリオレフィン（例えば商品名：ゼオネックスやクイントン（日本ゼオン（株）））が好適である。
【００２１】
＜第２のディスク中間体Ｍ２の製造＞
次に図３に示したように、プリグルーブが設けられた第２の基板３６上に、金属反射層を蒸着、またはスパッタリングなどの公知の真空成膜法で成膜して反射層３４を形成する。次に、その上にアルコール系溶剤に溶解した有機色素を塗布してスピンコート法で成膜し、有機色素からなる第２の記録層３２を形成する。さらにその上に非極性溶剤に溶解した光透過性の透明な樹脂をスピンコート法で成膜し、上記第２の記録層３２を保護する層を兼ねた熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成する。これにより、第２のディスク中間体Ｍ２の製造を完了する。このとき第２の基板３６はレーザ光が照射される側ではないので、必ずしも透明である必要はないが、第１の光透過性基板２２と同じ材料を用いることが好ましい。
【００２２】
また反射層３４は、特に制限はないが高反射率が得られるＡｕ、Ａｌ、Ａｇ及びその合金が好ましい。また有機色素としては、極性溶剤（極性溶媒）に可溶な、特にアルコール系、セロソルブ系溶剤に可溶なシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いることが好適である。更に熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成する透明な樹脂としては、有機色素を溶解しない溶剤に可溶な樹脂でなければならない。例えば有機色素よりなる第１の記録層３２にアルコール系、セロソルブ系溶剤に可溶なシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いた場合には、有機色素を溶解しない溶剤としては非極性溶剤のシクロヘキサン、テトラリン、デカリンなどが好ましい。また、このような非極性溶剤に溶解可能な透明樹脂としては、環状アモルファスポリオレフィン（例えば商品名：ゼオネックスやクイントン（日本ゼオン（株）））が好適である。
【００２３】
＜２枚の基板の貼り合わせ＞
次に、上述のように形成した第１及び第２のディスク中間体Ｍ１、Ｍ２とを貼り合わせて図１に示した上記光ディスク２０を製造する。この場合、第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した側の面と、第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した側の面とを対向させ、その間に光透過性接着剤層２８を介在させる。この貼り合わせの時に接着剤層２８に使用される材料は、生産性、歩留まりの点からアクリレート系の紫外線硬化樹脂を使用するのが好ましく、貼り合わせ方法は、一方の基板に紫外線硬化樹脂樹脂を塗布した後、その上からもう一方の基板を重ね合わせ、重なった２枚の基板を回転して紫外線硬化樹脂を全面に行き渡らせて貼り合わせする、いわゆるスピン貼り合わせの方法が好ましい。ここで紫外線硬化樹脂としては例えばエポキシアクリレートやウレタンアクリレート及びそれらの混合物が主成分である紫外線硬化樹脂が好ましい。このようにして有機色素よりなる第１及び第２の記録層２４、３２を破壊することなく、高反射率でありながら十分な信号変調度を得ることのできる片側２層記録が可能な光ディスクを得ることができる。尚、上記実施例では、第２の記録層３２の片側だけに光透過性樹脂薄膜層３０を設けたが、これに限定されず、この第２の記録層３２を挟み込むようにしてこの両側に光透過性樹脂薄膜層３０をそれぞれ設けるようにしてもよい。また第１の光透過性樹脂薄膜層２６に代えて光透過性誘電体層を設けてもよい。
【００２４】
次に、実際に本発明の光ディスクを製造してその評価を行ったので、その評価結果について説明する。
＜実施例１＞
トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１６０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍのシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．６ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数３０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが３０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。更に、この第１の記録層２４の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第１の記録層２４を保護する透明な第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した。これにより第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。このとき第１の記録層２４は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００２５】
次にトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが３０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第２の基板３６上に、スパッタリング法により７０ｎｍのＡｕ膜よりなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、１．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数３０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが６０ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護することを兼ねた透明な第２の光透過性熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。これにより第２のディスク中間体Ｍ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００２６】
次に、上述のように作製した第１のディスク中間体Ｍ１の第１の光透過性樹脂薄膜層２６の表面に透明な樹脂として紫外線硬化樹脂（協立化学産業（株）製：変性ウレタンアクリレート（商品名）ワールドロックＮｏ８１１）を塗布し、その上に上記第２のディスク中間体Ｍ２の第２の光透過性樹脂薄膜層３０の面を重ね合わせ、回転数２０００ｒｐｍでスピン塗布して貼り合わせを行い第１の光透過性基板２２側から紫外線を照射して光透過性接着剤層２８を硬化させ、片側２層記録が可能な光ディスク２０を完成した。このときの光透過性接着剤層２８の厚みは４０μｍであった。この得られた光ディスク２０は、紫外線硬化樹脂で貼り合わせ後も、第１及び第２の記録層２４、３２は侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００２７】
このようにして作製して得られた光ディスク２０を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第２の記録層３２に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。次に第１の記録層２４に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。
このようにして２層に記録した信号を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第１の記録層２４に焦点を合わせて反射率を測定すると約１８％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。
【００２８】
また同様に第２の記録層３２に焦点を合わせて反射率を測定すると約１８％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。すなわち第１及び第２の記録層２４、３２にＤＶＤフォーマットで記録及び再生が可能であり、反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００２９】
＜実施例１−２＞
トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍのシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、１．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが約４０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。更に、この第１の記録層２４の上に、スパッタリング法により厚さ１５ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる半透過性反射層および厚さ６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２ からなる光透過性誘電体層を形成した。これにより第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。すなわちこのディスク中間体Ｍ１は、半透過性反射層および厚さ６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２ からなる光透過性誘電体層を形成したところが、実施例１との違いである。
【００３０】
次にトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１２０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第２の基板３６上に、スパッタリング法により１００ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが約３５ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１３５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：ゼオネックス４８０Ｒ（商品名））を非極性溶剤であるデカリン（デカヒドロナフタレン）に溶解し、２．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護する透明な熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。これにより第２のディスク中間体Ｍ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００３１】
次に、上述のように作製した第１のディスク中間体Ｍ１の光透過性誘電体層の表面に透明な樹脂として紫外線硬化樹脂（大日本インキ（株）製：変性アクリレート（商品名）ＳＤ６６１）を塗布し、その上に上記第２のディスク中間体Ｍ２の光透過性樹脂薄膜層３０の面を重ね合わせ、回転数２０００ｒｐｍでスピン塗布して貼り合わせを行い、第１の透明基板２２側から紫外線を照射して光透過性接着剤層２８を硬化させ、片側２層記録が可能な光ディスク２０を完成した。このときの光透過性接着剤層２８の厚みは４５μｍであった。この得られた光ディスク２０は、紫外線硬化樹脂で貼り合わせ後も、第１及び第２の記録層２４、３２は侵されることなく記録層の形態を維持していた。
このようにして作製して得られた光ディスク２０を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第２の記録層３２に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。次に第１の記録層２４に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。
【００３２】
このようにして２層に記録した信号を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第１の記録層２４に焦点を合わせて反射率を測定すると約２０％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。
また同様に第２の記録層３２に焦点を合わせて反射率を測定すると約１８％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。すなわち第１及び第２の記録層２４、３２にＤＶＤフォーマットで記録及び再生が可能であり、反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００３３】
＜実施例１−３＞
実施例１−２と全く同様に第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。
次にトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第２の基板３６上に、スパッタリング法により１００ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、軟化点が１３５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：ゼオネックス４８０Ｒ（商品名））を非極性溶剤であるデカリン（デカヒドロナフタレン）に溶解し、０．２ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い透明な熱可塑性樹脂からなる１層目の第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。更にこの光透過性樹脂薄膜層３０の上に極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが約３５ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２Ｂを形成した。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１３５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：ゼオネックス４８０Ｒ（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、２．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護する透明な熱可塑性樹脂からなる２層目の第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。これにより第２のディスク中間体Ｍ２を作製した。すなわちこのディスク中間体Ｍ２は、有機色素からなる第２の記録層３２の両側に透明な熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成したところが、実施例１−２との違いである。
【００３４】
次に、上述のように作製した第１のディスク中間体Ｍ１の光透過性誘電体層の表面に透明な樹脂として紫外線硬化樹脂（大日本インキ（株）製：変性アクリレート（商品名）ＳＤ６６１）を塗布し、その上に上記第２のディスク中間体Ｍ２の光透過性樹脂薄膜層３０の面を重ね合わせ、回転数２０００ｒｐｍでスピン塗布して貼り合わせを行い第１の光透過性基板２２側から紫外線を照射して接着層を硬化させ、片側２層記録が可能な光ディスク２０を完成した。このときの光透過性接着剤層２８の厚みは４５μｍであった。この得られた光ディスク２０は、紫外線硬化樹脂で貼り合わせ後も、第１及び第２の記録層２４、３２は侵されることなく記録層の形態を維持していた。
【００３５】
このようにして作製して得られた光ディスク２０を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第２の記録層３２に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、実施例１−２で記録した時より低い記録パワーで良好な記録を行うことができた。次に第１の記録層２４に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、良好な記録を行うことができた。
このようにして２層に記録した信号を、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第１の記録層２４に焦点を合わせて反射率を測定すると約２０％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。
【００３６】
また同様に第２の記録層３２に焦点を合わせて反射率を測定すると約２０％であり、記録された情報を再生したところ良好に再生を行うことができた。すなわち第１及び第２の記録層２４、３２にＤＶＤフォーマットで記録及び再生が可能であり、反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００３７】
＜比較例１＞
本発明の比較例として有機色素からなる記録層を硬い無機化合物からなる透明薄膜層で挟んだ構造のディスクを作製し、本発明と比較した。
まず実施例１−２と全く同様に第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。
次にトラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが３０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第２の基板３６上に、スパッタリング法により１００ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、スパッタリング法により１０ｎｍのＳｉＮからなる光透過性無機薄膜層を形成した。更にこの光透過性無機薄膜層の上に極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが約３０ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。更に、この第２の記録層３２の上に、スパッタリング法により４０ｎｍのＳｉＮからなる光透過性無機薄膜層を形成し第２のディスク中間体Ｍ２を作製した。すなわちこのディスク中間体Ｍ２は、有機色素からなる記録層の両側にＳｉＮからなる光透過性無機薄膜層を形成したところが、実施例１−３との違いである。
【００３８】
次に、上述のように作製した第１のディスク中間体Ｍ１の光透過性誘電体層の表面に透明な樹脂として紫外線硬化樹脂（大日本インキ（株）製：変性アクリレート（商品名）ＳＤ６６１）を塗布し、その上に上記第２のディスク中間体Ｍ２の光透過性無機薄膜層の面を重ね合わせ、回転数２０００ｒｐｍでスピン塗布して貼り合わせを行い第１の光透過性基板側から紫外線を照射して接着層を硬化させ、片側２層記録が可能な光ディスクを完成した。このときの光透過性接着剤層２８の厚みは４５μｍであった。この得られた光ディスクは、紫外線硬化樹脂で貼り合わせ後も、第１及び第２の記録層２４、３２は侵されることなく記録層の形態を維持していた。
このようにして作製して得られた光ディスクを、第１の光透過性基板２２側から波長が６６０ｎｍの半導体レーザ光Ｌを照射して、まず第２の記録層３２に焦点を合わせてＤＶＤフォーマットの信号を記録したところ、記録パワーを上げても再生アイパターンが開かず良好な記録を行うことができなかった。すなわち有機色素からなる記録層を熱伝導率が高く、熱可塑性樹脂のような軟化変形の起こりにくい無機物からなる透明薄膜層で挟むと良好な記録ができなかった。
【００３９】
＜実施例２＞
次に本発明の実施例２について説明する。
片面２層貼り合せ型の光ディスクでは、記録層を２つ設けることになるが、通常ライトワンス型の場合、記録層の材料として有機色素が用いられることが殆どである。特にシアニン色素、フタロシアニン色素、アゾ系色素を用いる場合が多い。これらの有機色素は記録レーザ光を吸収し分解する。これに伴い基板等の変形も起り、情報を記録マークとして記録することができる。記録層が特定の波長の光を吸収させるためには、この材料自身の分光特性を調整する必要がある。通常、有機色素の場合、その分子構造により分光特性が決まり、分子構造が同じ場合には同じ分光特性を有する。
【００４０】
２層型ディスクは、第１層と第２層の記録層の間には光透過性接着剤２８や第１及び第２の光透過性樹脂薄膜層２６、３０等の光透過性中間層を設けるが、この中間層を介することで各記録層までの光路長が異なることになる。このような場合、同じ材料を用いても記録層の位置が第１の記録層２４と第２の記録層３２の位置に設けた状態では、分光曲線を測定すると異なる分光特性を示す。具体的には通常のＤＶＤ−Ｒは０．６ｍｍ厚の透明基板を介して記録層にレーザを照射して記録再生を行っているので、この状態で最適になるように記録層材料の分光特性を設計する。しかしながら、レーザ光の入射側から数えて２層目の第２の記録層３２の材料を１層目と同じ材料に設定すると、第２の記録層３２は、第１の記録層２４と上記中間層とを介して測定するので分光特性が異なってしまう。この結果、記録再生特性にも影響して最適な状態からずれることになる。
【００４１】
そこで、この実施例２では、記録再生レーザ光の波長における分光特性を記録層材料の分子構造を変えることで各層で記録再生に最適な分光特性になるようにした。すなわち、光ディスクにおける記録再生特性は、記録層の記録再生レーザ光の波長における吸光度と反射率のような分光特性に大きく関係する。ライトワンス型光ディスクに用いられるような色素の可視光域における分光特性は、分子中の共役二重結合の長さや側鎖の官能基の種類などにより特徴づけられる。そこでこれらの分子構造を変えることで記録再生特性を最適にするような工夫がされる。この実施例２では、第１の記録層２４と第２の記録層３２の材料の分子構造を変えることで、それぞれ最適な特性を発現させるものである。
【００４２】
一般的に測定対象物までの間に大気と異なる屈折率を持つ透明な材料でできた薄膜層を設けることによって光路長が長くなると、分光曲線全体が波長軸方向にシフトしたような分光特性になる。このため片面２層構造の光ディスクにおいて第１層目の記録層で最適な特性を有する記録層材料を第２層目に用いても特性が最適になることは少ない。第２層目は第１の記録層と中間層とを介した時に記録再生レーザ光の波長において最適な特性を有する分光特性を発現できるものにしなければならない。この二つの材料は、それぞれが単独の場合の分光特性が異なるものになる。この実施例２では、例えば第１の記録層２４の材料として、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７ｗｔ％の溶液を調整して塗布したものを用い、第２の記録層３２の材料として、極大吸収波長（λｍａｘ）が５３８ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７ｗｔ％の溶液を調整して塗布したものを用いることができる。
【００４３】
次に、実際に本発明の光ディスクの実施例２とその比較例を製造してその評価を行ったので、その評価結果について図４及び図５も参照して説明する。図４は第１の記録層タイプの光ディスクを示す断面図、図５は第２の記録層タイプの光ディスクを示す断面図である。
【００４４】
＜比較例２＞
まず、次のような比較例を作製した。トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ）よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（シクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが４０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。
更にその上にＡｇを主成分とする合金をターゲットとして用いてスパッタリング法により反射層５０を１００ｎｍの厚さになるように成膜した。尚、後にこの反射層５０を含まないものが形成される。その後、この反射層５０の上に紫外線硬化型のエポキシ系樹脂をスピンコートし、紫外線を照射して硬化させて厚さ１５μｍの第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した。これにより第１の記録層タイプのディスクＳ１を作製した。このディスクＳ１は片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生レーザ光照射側に近い第１の記録層２４を含むディスク中間層と同等の状態にある。
【００４５】
次に上記第１の光透過性基板２２と同じ寸法、同じ材料よりなる第２の基板３６の上に先ずスパッタリング法により１００ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが４０ｎｍの有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。尚、この第２の記録層３２の材料は、上記第１の記録層２４の材料と同じである。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、この第２の記録層３２を保護する透明な第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。更にこの第２の光透過性樹脂薄膜層３０上に、厚さ５０μｍの光透過性接着剤層２８となる粘着シート型接着剤（日東電工製）を介して板厚０．６ｍｍのポリカーボネート製（直径１２０ｍｍ）の透明基板５４を貼り合わせ、これにより第２の記録層タイプのディスクＳ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。この第２の記録層タイプのディスクＳ２は、片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生レーザ光入射側から見て、奥の層の記録層である第２の記録層２４を含むディスク中間体と同等の状態を再現したものである。
【００４６】
これらの両ディスクＳ１、Ｓ２の分光特性を分光光度計（島津製作所製 ＵＶ−３１０１ＰＣ）を用いて測定した。その結果を図６及び図７にそれぞれ示す。図６は第１の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図、図７は第２の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。図６及び図７に示すように、同じ記録層材料を用いてもその分光特性は大きく異なる結果となった。特にＤＶＤ−Ｒ規格で決められている記録レーザ光の波長である６５０ｎｍ付近では反射率が大きく異なることが分かる。例えば図６に示すディスクＳ１の場合には、波長６５０ｎｍ付近で反射率は５２％程度であり、図７に示すディスクＳ２の場合には、波長６５０ｎｍ付近では反射率は２４％程度であった。
【００４７】
次に、上述のように作製した両ディスクＳ１、Ｓ２をレーザ波長６５０ｎｍ、レンズＮＡ（開口率）０．６５を搭載したＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて記録再生特性を評価した。その結果、ディスクＳ２はディスクＳ１に比べて記録再生特性が大きく劣り、特に変調度は１／２程度の３０％前後しか得られなかった。原因としては初期反射率が極端に低いことが考えられる。この評価機を用いての反射率測定でディスクＳ１では５５％程度の反射率がディスクＳ２では１０％程度と極端に低下して好ましくなかった。
【００４８】
＜実施例２の作製＞
そこで第２の記録層３２の材料を以下のような方法によって分子構造を変えた色素を用い、前記と同様な方法で第２の記録層タイプのディスクを作製した。
第２の記録層３２に用いる色素の可視域での極大吸収波長は、色素の分子構造を設計することによって比較的容易に変えることができる。例えば色素記録層にシアニン系色素を使用した場合、シアニン色素の基本骨格であるメチン鎖の炭素の数が、シアニン（モノメチン）、カルボシアニン（トリメチンシアニン）、ジカルボシアニン（ペンタメチン）、トリカルボシアニン（ヘプタメチン）と増えるに従って、極大吸収波長は長波長側へ大きくシフトしていく。すなわち記録に用いるレーザ光の波長領域によって選択されるシアニン色素のメチン鎖の炭素数は選択される。例えばＤＶＤ−Ｒの記録に用いられる６５０ｎｍに吸収があるシアニン色素としては、カルボシアニン（トリメチンシアニン）、ジカルボシアニン（ペンタメチン）が好適な色素として選択される。
【００４９】
しかしながら、メチン鎖の数ｎが１違うと、吸収波長は数十ｎｍ〜百数十ｎｍ変化してしまうため、所望の波長に極大吸収を持たせるためには、主骨格であるメチン鎖に結合している官能基を種々変えることによって調整することができる。すなわち炭素数が同じメチン鎖をもつシアニン色素において、結合している官能基によって数ｎｍ〜数十ｎｍの範囲で、極大吸収を変化させることができ、微調整が可能である。例えばメタノール溶液中で５８６ｎｍに極大吸収を持つ１，３，３，１’，３’，３’−ヘキサメチル−２，２’−（４，５，４’，５’−ジベンゾ）−インドカルボシアニンアイオダイドからベンゼン環が２つ無くなった構造の１，３，３，１’，３’，３’−ヘキサメチル−２，２’−インドカルボシアニンアイオダイドは、５４５ｎｍに極大吸収を持ち約４０ｎｍ短波長にシフトさせることができる。またメタノール溶液中で５９３ｎｍに極大吸収を持つ３，３’−ジエチル−２，２’−（６，７，６’，７’−ジベンゾ）チアカルボシアニンアイオダイドのシアニン構造部にエチル基を置換させた構造である、３，３’，９−トリエチル−２，２’−（６，７，６’，７’−ジベンゾ）チアカルボシアニンアイオダイドの極大吸収波長は５７８ｎｍであり、約１５ｎｍ短波長にシフトさせることができる。同様にメチル基を置換させた構造である３，３’−ジエチル−９−メチル−２，２’−（６，７，６’，７’−ジベンゾ）チアカルボシアニンアイオタイドの極大吸収波長は５７２ｎｍであり約１５ｎｍ短波長にシフトさせることができる。すなわち基本的に骨格構造が同一色素において、置換基の構造、種類を変化させることによって、極大吸収波長を短波長側、或いは長波長側にシフトさせて調整させることができる。
【００５０】
このディスクの分光特性を図８に示す。図８は第１の記録層とは異なる材料の第２の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。波長６５０ｎｍでの反射率は６４％程度に上がった。また、ＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて記録再生特性を測定した。その結果、特性は大幅に向上し、特に変調度は６０％程度まで向上した。
続いてこれらの第１の記録層２４を有するディスク中間体と第２の記録層３２を有するディスク中間体とを貼り合せた形にして図１に示すような片面２層型の光ディスクを作製して評価した。貼り合わせには光透過性接着剤層２８として粘着シートタイプの接着剤（日東電工製）を用いた。この厚さは５０ｎｍであった。
【００５１】
ただし第１の記録層２４を有する第１のディスク中間体は透過率向上のため反射層５０（図４参照）を成膜せずに以下のような手順で作製した。
トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１５０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍのシアニン色素（林原生物化学研究所製：Ｓ０６−ＤＸ００１（商品名））をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．８ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さが５０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。更に、この第１の記録層２４の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、７．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第１の記録層２４を保護する透明な第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した。これにより第１の記録層２４を有する第１のディスク中間体Ｍ１を作製した。
【００５２】
ＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて信号を記録再生したところ、第１の記録層２４からＣ／Ｎが５５ｄＢ、変調度が６８％、第２の記録層３２からはＣ／Ｎが５０ｄＢ、変調度が６０％の特性がそれぞれ得られた。また第１及び第２の記録層２４、３２からの反射率は波長６５０ｎｍのレーザ光に対してそれぞれ１８％程度を示した。この反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００５３】
＜案内溝のグルーブ部とランド部との間の光路差の調整＞
ところで、有機色素を記録層として用いる追記型光ディスクは、ある程度の反射率を持たせるために基板上の案内溝の深さ、記録層の膜厚などを調整して光学的位相を最適な状態になるようにしている。これは、記録再生用のレーザ光が主に透明層（基板等）−記録層の界面と記録層−反射層の界面で反射していること及び基板には案内溝が設けられているので凹部状のグルーブ部と凸部状のランド部ができるが、その間での距離がレーザ光の反射に位相差を生じさせるという特性を利用しているためである。
通常、有機色素を記録層として用いる追記型光ディスクは有機溶剤に溶解した記録層材料を、前述したようにスピンコート法により成膜して形成する。また、ＤＶＤなどに使用される記録再生用のレーザ光の波長の関係から使用される基板の案内溝の深さは殆どが１００ｎｍ以上になるが、この深さでスピンコート法にて成膜された膜は、表面張力の関係で凹部状のグルーブ部の膜厚のほうが凸部状のランド部に比べて厚くなる。このようにして形成された記録層上に金属からなる反射膜を成膜して記録媒体としている。通常、この金属の反射膜はスパッタリング法などの真空ドライプロセス法を用いて形成される。スパッタリング成膜法で形成された膜は、その原理からグルーブ部もランド部にもほぼ同等の膜厚が形成される。
【００５４】
一方、本発明の２層の記録層を持つ光ディスクの場合の第２の記録層３２は、第２の基板３６上に先ず金属等からなる反射層３４を形成する。続いて有機色素の第２の記録層３２を成膜して記録媒体を形成する。このとき、通常の追記型光ディスクの場合と同様なスピンコート法で第２の記録層３２を形成すると、第２の記録層３２の凸部状のグルーブ部の方が、凹部状のランド部より薄くなる。尚、ここで注意されたい点は、２層ディスクでは、光入射面は、第２の基板３６とは反対側に位置する第１の光透過性基板２２の表面（図１中の下面）になるので、第２の基板３６の案内溝のランド部とグルーブ部との凹凸状態は、互いに逆形状となっている。
記録再生用のレーザ光はピックアップに設置された対物レンズによりビーム径を絞っており、ＤＶＤ等の場合にはそのビーム径は約１μｍの直径になる。一方、基板に設けられたスパイラル状の案内溝はトラックピッチ規格値が０．７４μｍなので、レーザ光のスポットは記録再生時にはランド部とグルーブ部の両方に跨る。するとランド部とグルーブ部からの反射光同士の位相が反射率に大きくかかわることになる。
【００５５】
ここで光ディスクの各層の厚さと案内溝の深さ及び記録再生用のレーザ光の光入射面から各層界面までの距離について考察する。図９は本発明の光ディスクの第２の記録層を有する半面側を模式的に示す拡大断面図である。図示例では第２の基板３６上に、反射層３４、第２の記録層３２及び光透過層６０が順次形成されている。この光透過層６０の表面側が、記録再生用のレーザ光Ｌが入射する光入射面６２となる。本発明の２層光ディスクでは、上記光透過層６０が、第１の光透過性基板２２を有する第１のディスク中間体Ｍ１（図２参照）と光学的に等価になる。
そして、この第２の基板３６の表面（反射層３４側）には、凹凸の案内溝６４が形成されており、ここでは図中、下側が光入射面６２であるので、第２の基板３６の案内溝６４の凹部状の部分がランド部６４Ａとなり、凸部状（下方向へ凸）の部分がグルーブ部６４Ｂとなる。
【００５６】
ここで、光入射面６２からランド部６４Ａにおける第２の記録層３２の界面までの距離をＤｌとし、光入射面６２からグルーブ部６４Ｂにおける第２の記録層３２の界面までの距離Ｄｇとし、光入射面からランド部６４Ａにおける反射層３４の界面（反射層３４と第２の記録層３２との界面）までの距離をＲｌとし、光入射面６２からグルーブ部６４Ｂにおける反射層３４の界面（反射層３４と第２の記録層３２との界面）までの距離をＲｇとする。
【００５７】
上記各界面からの反射光に関しては、ランド部６４Ａとグルーブ部６４Ｂからの反射光が影響し合って光位相に大きく関係する。それを表す指標としてランド部６４Ａとグルーブ部６４Ｂの上記各界面の光路距離の関係が考えられる。それぞれの光路距離を簡単な式で考えると以下のようになる。
光透過層−第２の記録層の界面：Ｄｌ−Ｄｇ
第２の記録層−反射層の界面：Ｒｌ−Ｒｇ
単層構造における追記型光ディスクでは反射率が５０％以上を示す高反射率媒体にするためには、次の式を満たす関係に設定しなければならないことがわかった。
Ｄｌ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｒｇ
上記式は、換言すれば、グルーブ部６４Ｂにおける第２の記録層３２の膜厚を、ランド部６４Ａにおける第２の記録層３２の膜厚以上の厚さに設定すること（Ｒｇ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｄｌ）を意味する。
【００５８】
本発明の２層追記型の光ディスクは、再生専用ディスク（ＲＯＭ）との互換性を考慮して各層の反射率を１８％〜３０％程度にする必要がある。そうなると、特に第２の記録層３２は単独で５０％程度以上の反射率が必要になる。
しかしながら、第２の記録層３２は貼り合せ工法を取るとき、先に説明したように先ず第２の基板３６上に反射層３４を形成してからその上に有機色素よりなる第２の記録層３２を形成しなければならない。このとき、これまでと同様に単純なスピンコート法で第２の記録層３２を形成すると、以下の式のような関係になってしまう。
Ｄｌ−Ｄｇ＜Ｒｌ−Ｒｇ
この場合、第２の記録層３２の反射率は案内溝６４の深さを変化させてもせいぜい３０％程度しか確保できない。
【００５９】
これを、第２の記録層３２の成膜方法を工夫することで、式［Ｄｌ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｒｇ］なる関係を満たす構造をもたせると、反射率を向上させることができる。換言すれば、上記式を変形すると［Ｒｇ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｄｌ］となるので、グルーブ部６４Ｂにおける第２の記録層３２の膜厚を、ランド部６４Ａにおける膜厚以上の厚さに設定する必要のあることを意味する。ここで用いる成膜方法は、例えば後述するように、真空蒸着法等が該当する。
【００６０】
次に、実際に本発明の光ディスクを製造してその評価を行ったので、その評価結果について説明する。
＜実施例３＞
トラックピッチが０．７４μｍ、溝深さが１７０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅：０．３μｍ、ランド幅：０．４４μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ）よりなる第１の光透過性基板２２上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５８５ｎｍのシアニン色素をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い、厚さがランド部２５ｎｍ、グルーブ部６０ｎｍの有機色素よりなる第１の記録層２４を形成した。
更にその上にＡｇを主成分にする合金をターゲットとして用いてスパッタリング法により反射層５０を１５ｎｍの厚さになるように成膜した。その後、この反射層５０の上に紫外線硬化型のエポキシ系樹脂をスピンコートし、紫外線を照射して硬化させ厚さ１５μｍの第１の光透過性樹脂薄膜層２６を形成した。これにより第１の記録層タイプのディスクＳ１を作製した。このディスクＳ１では片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生用のレーザ光の照射側に近い第１の記録層２４を含むディスクに対応する。
【００６１】
次に上記第１の光透過性基板２２と同じように形成された第２の基板３６の上に先ずスパッタリング法により厚さ１５０ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５６５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のフタロシアニンを、スピンコート法ではなく真空蒸着法にて有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。このときの第２の記録層３２の膜厚はランド部６４Ａにおいて５０ｎｍ、グルーブ部６４Ｂにおいて６０ｎｍとなった。従って、Ｒｇ−Ｄｇ＝６０ｎｍであり、Ｒｌ−Ｄｌ＝５０ｎｍである。すなわち”グルーブ部６４Ｂの膜厚＞ランド部６４Ａの膜厚”なので、［Ｒｇ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｄｌ］を満足する。更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護する保護層を兼ねた透明な熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。
【００６２】
更にこの第２の光透過性樹脂薄膜層３０上に、板厚０．６ｍｍのポリカーボネート製（直径１２０ｍｍ）の透明基板３４を、厚さ５０μｍの粘着シート型接着剤よりなる光透過性接着剤層２８を介在させて貼り合せた。これにより第２の記録層タイプのディスクＳ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。このディスクＳ２は、片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生用のレーザ光の入射側から見て、奥の層の記録層である第２の記録層２４と同等の状態を再現したものである。尚、上記透明基板５４と光透過性接着剤層２８が、図９中の光透過層６０に対応する。
【００６３】
これらのディスクＳ１、Ｓ２の反射率をＤＶＤ評価機（パルステックス社製 ＤＤＵ−１０００）を用いて測定した。その結果、ディスクＳ１の第１の記録層２４は１８％の反射率を示し、ディスクＳ２の第２の記録層３２は５８％の反射率を示した。このように第２の記録層３２は５０％以上の反射率を示し、良好な結果であった。
次に、上述のように作製した２つのディスクＳ１、Ｓ２を厚さ５０μｍの粘着シート型接着剤よりなる光透過性接着剤層２８で貼り合せて２層タイプの光ディスクを作製した。これを同様にＤＶＤ評価機（レーザ波長６５８ｎｍ、レンズＮＡ０．６５を搭載）を用いて記録再生特性を評価した。その結果、ディスクＳ２側の反射率は２０％となり、十分な反射率がとれる媒体になった。
ＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて信号を記録再生したところ第１の記録層２４からはＣ／Ｎが５５ｄＢ、変調度が６８％、第２の記録層３２からはＣ／Ｎが５０ｄＢ、変調度が６０％の特性が得られた。またそれぞれの層からの反射率は波長６５０ｎｍのレーザ光に対して１８％以上を示した。この反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００６４】
＜実施例４＞
上記第３実施例の場合と同じように形成された第２の基板３６の上に先ずスパッタリング法により厚さ１５０ｎｍのＡｇを主成分とする合金からなる反射層３４を形成した。更にこの反射層３４の上に、極大吸収波長（λｍａｘ）が５６５ｎｍ（ジクロロメタン溶液中）のフタロシアニンを、スピンコート法ではなく真空蒸着法にて有機色素よりなる第２の記録層３２を形成した。このときの第２の記録層３２の膜厚はランド部６４Ａにおいて７０ｎｍ、グルーブ部６４Ｂにおいて７０ｎｍとなった。従って、Ｒｇ−Ｄｇ＝７０ｎｍであり、Ｒｌ−Ｄｌ＝７０ｎｍである。すなわち”グルーブ部６４Ｂの膜厚＞ランド部６４Ａの膜厚”なので、［Ｒｇ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｄｌ］を満足する。
【００６５】
更に、この第２の記録層３２の上に、軟化点が１２５℃の熱可塑性樹脂であるシクロペンタジエン・ジシクロペンタジエン共重合物からなる石油樹脂（日本ゼオン製：クイントン１３２５（商品名））を非極性溶剤であるシクロヘキサンに溶解し、６．０ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数２５００ｒｐｍでスピンコート成膜を行い、上記第２の記録層３２を保護する保護層を兼ねた透明な熱可塑性樹脂からなる第２の光透過性樹脂薄膜層３０を形成した。更にこの第２の光透過性樹脂薄膜層３０上に、板厚０．６ｍｍのポリカーボネート製（直径１２０ｍｍ）の透明基板３４を、厚さ５０μｍの粘着シート型接着剤よりなる光透過性接着剤層２８を介在させて貼り合せた。これにより第２の記録層タイプのディスクＳ２を作製した。このとき第２の記録層３２は、侵されることなく記録層の形態を維持していた。このディスクＳ２は、片面２層タイプの光ディスクにおける記録再生用のレーザ光の入射側から見て、奥の層の記録層である第２の記録層２４と同等の状態を再現したものである。尚、上記透明基板５４と光透過性接着剤層２８が、図９中の光透過層６０に対応する。
【００６６】
このディスクＳ２の反射率をＤＶＤ評価機（パルステックス社製 ＤＤＵ−１０００）を用いて測定した。その結果、ディスクＳ２の第２の記録層３２は５１％の反射率を示した。このように第２の記録層３２は５０％以上の反射率を示し、良好な結果であった。
次に、上述のように作製したディスクＳ２と第３実施例で説明したように形成した第１のディスクＳ１とを厚さ５０μｍの粘着シート型接着剤よりなる光透過性接着剤層２８で貼り合せて２層タイプの光ディスクを作製した。これを同様にＤＶＤ評価機（レーザ波長６５８ｎｍ、レンズＮＡ０．６５を搭載）を用いて記録再生特性を評価した。その結果、ディスクＳ２側の反射率は１８．２％となり、十分な反射率がとれた媒体になった。
ＤＶＤ−Ｒ評価機を用いて信号を記録再生したところ第１の記録層２４からはＣ／Ｎが５６ｄＢ、変調度が６５％、第２の記録層３２からはＣ／Ｎが５０ｄＢ、変調度が５８％の特性が得られた。またそれぞれの層からの反射率は波長６５０ｎｍのレーザ光に対して１８％以上を示した。この反射率は再生専用２層型ＤＶＤ（いわゆるＤＶＤデュアルレイヤー）の規格値の範囲内に入っていた。従って、再生専用２層型ＤＶＤと反射率において互換性があることが確認できた。
【００６７】
＜比較例３＞
前述したものと同様の手順で反射膜から第２の記録層３２を作製した。但し第２の記録層３２の材料をほぼ同等の光学特性を持つ（極大吸収波長５５０ｎｍ）シアニン色素をテトラフルオロプロパノールに溶解し、０．７５ｗｔ％の溶液を調整して塗布し、回転数１０００ｒｐｍでスピンコートを行い成膜した。その後同様な手順により透明な光透過層６０を作製した。このときの第２の記録層３２の膜厚はランド部６４Ａにおいて６０ｎｍ、グルーブ部６４Ｂにおいて２５ｎｍとなった。従って、Ｄｌ−Ｄｇ＝１３５ｎｍであり、Ｒｌ−Ｒｇ＝１７０ｎｍなので、［Ｄｌ−Ｄｇ≧Ｒｌ−Ｒｇ］を満足していない。すなわち、上記実施例３及び４の場合と比較して、膜厚の大小がランド部６４Ａとグルーブ部６４Ｂとにおいて逆になっている。その後、同様に透明基板を貼り合わせて評価機にて反射率を測定した。するとディスクＳ２側の反射率は２１％と極端に低下しており、互換性がないことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る光ディスクの一例を示す断面図である。
【図２】第１のディスク中間体の一例を示す断面図である。
【図３】第２のディスク中間体の一例を示す断面図である。
【図４】第１の記録層タイプの光ディスクを示す断面図である。
【図５】第２の記録層タイプの光ディスクを示す断面図である。
【図６】第１の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。
【図７】第２の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。
【図８】第１の記録層とは異なる材料の第２の記録層タイプのディスクの分光特性測定結果を示す図である。
【図９】本発明の光ディスクの第２の記録層を有する半面側を模式的に示す拡大断面図である。
【図１０】従来の光ディスクの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
２０…光ディスク、２２…第１の光透過性基板、２４…第１の記録層、２６…第１の光透過性樹脂薄膜層、２８…光透過性接着剤層、３０…第２の光透過性樹脂薄膜層、３２…第２の記録層、３４…反射層、３６…第２の基板、６０…光透過層、６２…光入射面、６４…案内溝、６４Ａ…ランド部、６４Ｂ…グルーブ部、Ｍ１…第１のディスク中間体、Ｍ２…第２のディスク中間体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光透過性基板上に少なくとも第１の記録層を形成してなる第１のディスク中間体と、第２の基板上に少なくとも反射層とアルコール系またはセロソルブ系有機溶剤に溶解可能な有機色素を主成分とする第２の記録層とを形成してなる第２のディスク中間体とを、前記第１の記録層を形成した側の面と前記第２の記録層とを形成した側の面とを対向させて間に前記第２の記録層を溶解する光透過性接着剤層を介在させて貼り合わせてなる光ディスクにおいて、
少なくとも前記第２のディスク中間体の第２の記録層の表面には、前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層が接するように形成されており、前記光透過性樹脂薄膜層と前記光透過性接着剤層とが接するように構成したことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記光透過性樹脂薄膜層は、前記第２の記録層を溶解しない有機溶剤に可溶であり、かつ前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する脂環式アモルファスポリオレフィン系樹脂をスピンコート法によって形成したことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
前記第１の記録層と前記第２の記録層に、光学的分光特性が互いに異なる材料をそれぞれ用いたことを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク。
【請求項４】
前記第２の基板には、案内溝が形成されており、前記レーザ光が入射する光入射面から前記案内溝のランド部における前記第２の記録層の界面までの距離をＤｌ、前記光入射面から前記案内溝のグルーブ部における前記第２の記録層の界面までの距離をＤｇ、前記光入射面から前記案内溝のランド部における前記反射層の界面までの距離をＲｌ、前記光入射面から前記案内溝のグルーブ部における前記反射層の界面までの距離をＲｇとした時、下記の式を満たすように形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ディスク。
Ｄｌ・Ｄｇ≧Ｒｌ・Ｒｇ
【請求項５】
光ディスクの製造方法において、
第１の光透過性基板上に少なくとも第１の記録層を形成して第１のディスク中間体を作製する工程と、
第２の基板上に少なくとも反射層と第２の記録層を形成し、第２の記録層と接するように、前記第２の記録層を溶解しない有機溶剤に可溶であり、かつ前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層をスピンコート法にて形成して第２のディスク中間体を作製する工程と、
前記第１の記録層を形成した側の面と前記光透過性樹脂薄膜層を形成した側の面とを対向させて間に前記第２の記録層を溶解する光透過性接着剤層を介在させて上記第１及び第２のディスク中間体を接合する工程と、
を備えたことを特徴とする光ディスクの製造方法。
【請求項１】
第１の光透過性基板上に少なくとも第１の記録層を形成してなる第１のディスク中間体と、第２の基板上に少なくとも反射層とアルコール系またはセロソルブ系有機溶剤に溶解可能な有機色素を主成分とする第２の記録層とを形成してなる第２のディスク中間体とを、前記第１の記録層を形成した側の面と前記第２の記録層とを形成した側の面とを対向させて間に前記第２の記録層を溶解する光透過性接着剤層を介在させて貼り合わせてなる光ディスクにおいて、
少なくとも前記第２のディスク中間体の第２の記録層の表面には、前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層が接するように形成されており、前記光透過性樹脂薄膜層と前記光透過性接着剤層とが接するように構成したことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記光透過性樹脂薄膜層は、前記第２の記録層を溶解しない有機溶剤に可溶であり、かつ前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する脂環式アモルファスポリオレフィン系樹脂をスピンコート法によって形成したことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
前記第１の記録層と前記第２の記録層に、光学的分光特性が互いに異なる材料をそれぞれ用いたことを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク。
【請求項４】
前記第２の基板には、案内溝が形成されており、前記レーザ光が入射する光入射面から前記案内溝のランド部における前記第２の記録層の界面までの距離をＤｌ、前記光入射面から前記案内溝のグルーブ部における前記第２の記録層の界面までの距離をＤｇ、前記光入射面から前記案内溝のランド部における前記反射層の界面までの距離をＲｌ、前記光入射面から前記案内溝のグルーブ部における前記反射層の界面までの距離をＲｇとした時、下記の式を満たすように形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ディスク。
Ｄｌ・Ｄｇ≧Ｒｌ・Ｒｇ
【請求項５】
光ディスクの製造方法において、
第１の光透過性基板上に少なくとも第１の記録層を形成して第１のディスク中間体を作製する工程と、
第２の基板上に少なくとも反射層と第２の記録層を形成し、第２の記録層と接するように、前記第２の記録層を溶解しない有機溶剤に可溶であり、かつ前記有機色素が、記録のために照射されたレーザ光を吸収し分解する温度以下で軟化し変形する熱可塑性樹脂からなる光透過性樹脂薄膜層をスピンコート法にて形成して第２のディスク中間体を作製する工程と、
前記第１の記録層を形成した側の面と前記光透過性樹脂薄膜層を形成した側の面とを対向させて間に前記第２の記録層を溶解する光透過性接着剤層を介在させて上記第１及び第２のディスク中間体を接合する工程と、
を備えたことを特徴とする光ディスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１８９８０（Ｐ２００６−１８９８０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２３７１３（Ｐ２００４−２２３７１３）
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月３０日（２００４．７．３０）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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