JP2006196038A

JP2006196038A - 光ディスク

Info

Publication number: JP2006196038A
Application number: JP2005003633A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Usami; 由久宇佐美
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】ＣＤ規格とＢＤ規格の両方を再生又は記録・再生することができる光ディスクであって、１の光ディスクをドライブなどに装填した状態であっても、裏返して装填し直すことなく両方の規格で再生又は記録・再生することができる光ディスクを提供する。
【解決手段】レーザー光入射面から順に、波長３００〜６００ｎｍのレーザー光で再生又は記録・再生する第１の情報層と、半透過反射層と、波長７００〜９００ｎｍのレーザー光で再生又は記録・再生する第２の情報層とを有し、前記半透過反射層が、波長３００〜６００ｎｍの光に対する反射率が２０％以上であり、かつ波長７００〜９００ｎｍの光に対する透過率が５０％以上であることを特徴とする光ディスクである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃなど、レーザー光を照射して情報の再生又は記録・再生を行う光ディスクに関する。

現在、広く市場に受け入れられている光ディスクの規格として、ＣＤ（コンパクトディスク）とＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）とがある。
ＣＤの記録形式としては、読み出し専用のＣＤ−ＲＯＭ、１回限り情報の記録が可能な追記型のＣＤ−Ｒ、情報の記録が書き換えられる書き換え可能型のＣＤ−ＲＷがある。
ＣＤ−ＲＯＭは、例えば、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの透明基板に１．６μｍのトラックピッチでピット列が形成され、約６５０Ｍバイトの記録容量を有しており、線速度を１．２〜１．４ｍ／ｓで一定とし波長７７０〜７９０ｎｍのレーザ光を照射して情報を再生する。

一方、ＤＶＤの記録形式もＣＤの場合と同様に、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷがある。
ＤＶＤ−ＲＯＭは記録密度がＣＤの約６〜８倍で、構成としては厚さ０．６ｍｍ程度の２枚の基板を貼り合わせた構成等があり、０．７４μｍのトラックピッチでピットが形成され、線速度を３．５ｍ／ｓ程度で一定とし波長６３５〜６５０ｎｍのレーザ光を照射して情報を再生する。

以上のＣＤとＤＶＤとでは、記録、再生に用いるレーザー光の波長、レンズ開口率（ＮＡ）、ディスクのピット、更にはグルーブのトラックピッチなどの規格が異なり、互換性がないことから、それぞれ独立して存在していた。そして、それぞれ専用のドライブやプレーヤーなどを使用するか、あるいはＣＤとＤＶＤの両方に対応した兼用のドライブやプレーヤーなどを使用することにより再生（記録）を行っていた。

このような中、一方の面がＣＤ規格で、他方の面がＤＶＤ規格となっているハイブリッドの光ディスクが上市された（例えば、非特許文献１参照。）。この光ディスクは、「ＤｕａｌＤｉｓｃ」と称され、１枚のディスクで、ＣＤ情報及びＤＶＤ情報の両方を扱う（再生）ことができる。

しかしながら、ＤｕａｌＤｉｓｃは、一方の面の再生状態又は再生待機状態で、他方の面を再生しようとしても、そのままでは再生できず、ＤｕａｌＤｉｓｃを裏返して装填し直す必要があった。
一方、ＤｕａｌＤｉｓｃは、レーザー光が照射される層、即ち、情報が記録された層が両面ともに配されているため、光ディスクの内容など情報を表示するレーベル面として使用する領域が十分に確保できないという問題があった。

他方、ＤＶＤは現状では大容量の光ディスクとしての役割を十分に果たしているが、大容量化、高密度化の要求は高まる一方であり、これらの要求に対応できる光ディスクの開発も必要である。そこで、ＤＶＤよりも更に短波長のレーザー光を用いることによって記録再生密度を向上させ、より大きな記録容量を備えた光ディスクの開発が進められ、例えば波長４０５ｎｍの青色レーザー光を用いたＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃと称する光ディスクが上市された。そして、このＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃの規格を利用して、ＤｕａｌＤｉｓｃにおけるＤＶＤ規格をＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ規格に置き換えた光ディスクも考えられ得る。そして、そのような光ディスクにおいても前述の問題は起こり得る。

また、片面に２層の情報層を有し、第１層と第２層との記録密度が異なる多層構造を有する光ディスク（記録媒体）として、例えば、第１層がＣＤで、第２層がＤＶＤの構成の光ディスクが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、ＣＤと、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃとを片面側から再生可能な光ディスクは知られていない。
特開２００４−２１３８８２号公報 "大手レコード会社が片面CD，片面DVDの光ディスク「DualDisc」を導入へ"の記事（日経エレクトロニクス）、［online]、平成１６年８月２６日、[平成１６年９月２日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ne.nikkeibp.co.jp/members/NEWS/20040826/105123/＞

本発明は、前述の従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、
本発明の目的は、ＣＤ規格とＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ規格（以下、「ＢＤ規格」と呼ぶ場合がある。）の両方を再生又は記録・再生することができる光ディスクであって、１の光ディスクをドライブなどに装填した状態であっても、裏返して装填し直すことなく両方の規格で再生又は記録・再生することができる光ディスクを提供することにある。

前記課題は、下記に示す本発明により解決される。即ち、
＜１＞レーザー光入射面から順に、波長３００〜６００ｎｍのレーザー光で再生又は記録・再生する第１の情報層と、半透過反射層と、波長７００〜９００ｎｍのレーザー光で再生又は記録・再生する第２の情報層とを有し、前記半透過反射層が、波長３００〜６００ｎｍの光に対する反射率が２０％以上であり、かつ波長７００〜９００ｎｍの光に対する透過率が５０％以上であることを特徴とする光ディスクである。

＜２＞前記レーザー光入射面から第１の情報層の該レーザー光入射面側の面までの距離が０．０５〜０．１５ｍｍであり、前記レーザー光入射面から第２の情報層の該レーザー光入射面側の面までの距離が０．８〜１．４ｍｍであることを特徴とする前記＜１＞に記載の光ディスクである。

本発明によれば、ＣＤ規格とＢＤ規格の両方を再生又は記録・再生することができる光ディスクであって、１の光ディスクをドライブなどに装填した状態であっても、裏返して装填し直すことなく両方の規格で再生又は記録・再生することができる光ディスクを提供することができる。また、本発明の光ディスクは、情報の記録／再生の面として片面のみしか使用しないため、レーベル面の面積を十分に確保することができる。

本発明の光ディスクは、レーザー光入射面から順に、波長３００〜６００ｎｍのレーザー光で再生又は記録・再生する第１の情報層と、半透過反射層と、波長７００〜９００ｎｍのレーザー光で再生又は記録・再生する第２の情報層とを有し、前記半透過反射層が、波長３００〜６００ｎｍの光に対する反射率が２０％以上であり、かつ波長７００〜９００ｎｍの光に対する透過率が５０％以上であることを特徴としている。

本発明の光ディスクの層構成としては、より具体的には、例えば、レーザー光入射面から順に、カバー層、第１の情報層、半透過反射層、第１の基板、第２の基板、第２の情報層、反射層、保護層とすることができ、その他、各層間に中間層、保護層上に印刷層などを設けることができる。

前記第１の情報層及び第２の情報層は、レーザー光で読み取ることができる情報が記録された層、又はそのような情報を記録することができる層を包括する概念であり、より具体的には、ピット、色素記録層、相変化型記録層などを含む概念である。なお、ピットは基板に形成された窪みであり、実際に層を構成しているわけではないが、本明細書においては情報層にはピットをも含むこととする。つまり、ＲＯＭ構成の場合、基板内におけるピットが位置する領域を情報層とみなす。従って、ＲＯＭ構成の場合は、前述の層構成の例示のうち、第１の情報層は、第１の基板と半透過反射層の間に位置するものとする。また、ピットの場合は、前記第１の基板と第２の基板に、それぞれ、ＣＤ規格、ＢＤ規格で形成することができる。あるいは、２枚の基板に分割せず、１枚の基板の一方の面にＢＤ規格で形成し、他方の面にＣＤ規格で形成することもできる。

本発明において、第１の情報層は、実際的には、ＢＤ規格の情報層であり、ＢＤ規格は、ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＷにおける情報面と同じ層単独又は組み合わせでなるものであり、中でも、ＢＤ−ＲＯＭの情報層又はＢＤ−Ｒの情報層が好ましく、ＢＤ−ＲＯＭの情報層が最も好ましい。
また、第２の情報層は、実際的には、ＣＤ規格の情報層であり、ＣＤ規格は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷにおける情報面と同じ層単独又は組み合わせでなるものであり、中でも、ＣＤ−ＲＯＭ又はＣＤ−Ｒが好ましい。
以上の前記第１〜第２の情報層は、単層構成としても多層構成としてもよい。

図１は、本発明の光ディスクの層構成を模式的に示す図である。図１に示す光ディスクは、片面側に、半透過反射層１４、第１の情報層１６、及びカバー層１８を有する第１の基板１２と、片面側に、第２の情報層２２、及び反射層２４を有する第２の基板２０とが、それぞれ、第１の情報層１２、第２の情報層２２が存在しない側が対向するように貼り合わされてなる。第１の情報層１２はＢＤ規格で情報が記録されている層であり、第２の情報層２２はＣＤ規格で情報が記録されている層である。そして、レーザー光は、図１に矢印で示すように、波長３００〜６００ｎｍの場合は半透過反射層１６で反射し、波長７００〜９００ｎｍの場合は半透過反射層１４を透過し反射層２２で反射する。つまり、前記波長３００〜６００ｎｍのレーザー光を第１の基板１２に向けて照射すると、該レーザー光は半透過反射層１６で反射し、ＢＤ情報として出力される。一方、波長７００〜９００ｎｍのレーザー光を照射すると、該レーザー光は、半透過反射層１６を透過し、反射層２２で反射し、ＣＤ情報として出力される。

図１の構成の光ディスクの場合、照射するレーザー光を、必要に応じて、ＢＤ規格に用いる波長のレーザー光とＣＤ規格に用いる波長のレーザー光とに切り替えれば、半透過反射層がレーザー光の波長を選択的に透過・反射し、それぞれの層に各レーザー光を正確に導くことにより、第１の情報層と第２の情報層を一方の面側から再生又は記録・再生することができる。つまり、ドライブ内の光ディスクを裏返して装填し直すことなく、ＢＤ規格及びＣＤ規格の双方を再生又は記録／再生することができる。

本発明の光ディスクにおいては、前記レーザー光入射面から第１の情報層の該レーザー光入射面側の面までの距離を、０．０５〜０．１５ｍｍとし、前記レーザー光入射面から第２の情報層の該レーザー光入射面側の面までの距離を０．８〜１．４ｍｍとすることにより、ＢＤ、ＣＤの各規格（それぞれ、基板表面から０．１ｍｍ、１．２ｍｍ）を満足させることができる。前記レーザー光入射面から第１の情報層の該レーザー光入射面側の面までの距離は、０．０７〜０．１３ｍｍとすることがより好ましく、０．０９〜０．１１ｍｍとすることがさらに好ましい。また、前記レーザー光入射面から第２の情報層の該レーザー光入射面側の面までの距離は、０．８５〜１．３ｍｍとすることがより好ましく、０．９〜１．２５ｍｍとすることがさらに好ましい。

半透過反射層は、既述のように、波長３００〜６００ｎｍの光を反射し、波長７００〜９００ｎｍの光を透過する層であるが、そのように機能する層としては、例えば、以下のように構成することができる。すなわち、半透過反射層は、低屈折率層と高屈折率層とを少なくとも有する多層積層型であり、その屈折率差を０．１以上、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．３以上、さらに好ましくは０．５以上とする。そして、合計の層数を２層以上、好ましくは３層以上、より好ましくは５層以上、さらに好ましくは７層以上とする。層数の上限は、２０層であることが好ましく、１５層であることがより好ましく、１０層であることがさらに好ましい。また、低屈折率層及び高屈折率層以外の層（例えば、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率の間の屈折率の層、高屈折率層の屈折率よりも高い屈折率の層、低屈折率層の屈折率よりも低い屈折率の層）を含んでいてもよい。このような半透過反射層は、３００〜６００ｎｍの光の反射率が２０％以上、好ましくは３０％以上、より好ましくは３５％以上、さらに好ましくは４０％以上である。当該反射率が２０％未満では、再生するのに十分な反射率が得られない。また、７００〜９００ｎｍの光の透過率が５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上である。当該透過率が５０％未満では、第２の情報層に再生するのに十分な光が到達することができなくなる。

前記低屈折率層を構成する材料としては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＢｉＦ₃、ＣａＦ₂、ＣｅＦ₃、Ｎａ₃ＡｌＦ₆、ＬａＦ₃、ＰｂＦ₂、ＬｉＦ、ＭｇＦ₂、ＭｇＯ、ＮｄＦ₃、Ｓｉ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＮａＦ、ＴｈＯ₂、ＴｈＦ₄、等が挙げられ、中でも、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＦ₂、ＣｅＦ₃、ＬｉＦ、ＭｇＦ₂、ＭｇＯ、Ｓｉ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂が好ましく、特に、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＦ₂、Ｓｉ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂が好ましい。また、低屈折率層の層厚としては、１０〜５０００ｎｍとすることが好ましく、５０〜２０００ｎｍとすることがより好ましく、１００〜１０００ｎｍとすることがさらに好ましい。

前記高屈折率層を構成する材料としては、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｓ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＣｅＯ₂、Ｇｅ、ＨｆＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、ＰｂＣｌ₂、ＰｂＴｅ、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｓｃ₂Ｏ₃、Ｓｉ、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、ＴｌＣｌ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳ、等が挙げられ、中でも、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、ＨｆＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｓｉ、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳが好ましく、特に、Ｓｉ、ＳｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｎＳが好ましい。また、高屈折率層の層厚としては、、１０〜５０００ｎｍとすることが好ましく、５０〜２０００ｎｍとすることがより好ましく、１００〜１０００ｎｍとすることがさらに好ましい。

半透過反射層は、前記低屈折率層の構成する材料と前記高屈折率層を構成する材料とをスパッタリングして多層化して形成することができる。
半透過反射層の層厚としては、１０〜５０００ｎｍとすることが好ましく、５０〜２０００ｎｍとすることがより好ましく、１００〜１０００ｎｍとすることがさらに好ましい。

以下に、本発明の光ディスクにおける各層について説明する。
［第１の基板、第２の基板］
第１の基板、第２の基板としては、従来の光記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。
具体的には、ガラス；ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；エポキシ樹脂；アモルファスポリオレフィン；ポリエステル；アルミニウム等の金属；等を挙げることができ、所望によりこれらを併用してもよい。
上記材料の中では、耐湿性、寸法安定性および低価格等の点から、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンが好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。また、第１の基板の厚さは、０．７〜１．３ｍｍとすることが好ましく、０．７５〜１．２ｍｍとすることがより好ましく、０．８〜１．１５ｍｍとすることがさらに好ましい。第２の基板の厚さは、０．０５〜０．１５ｍｍとすることが好ましく、０．０７〜０．１３ｍｍとすることがより好ましく、０．０９〜０．１１ｍｍとすることがさらに好ましい。
一方、後述するように、１枚の基板の一方の面側をＢＤ構成、他方の面側をＣＤ構成するとることができ、そのように基板を１枚構成とする場合は、０．３〜０．７ｍｍとすることが好ましく、０．４〜０．６ｍｍとすることがより好ましく、０．４５〜０．５５ｍｍとすることがさらに好ましい。

基板には、トラッキング用の案内溝またはアドレス信号等の情報を表わす凹凸（プレグルーブ）が形成される。
ＣＤ規格の場合は、プリグルーブのトラックピッチは、１．２〜２．０μｍの範囲とすること好ましく、１．４〜１．８μｍとすることがより好ましく、１．５５〜１．６５μｍとすることがさらに好ましい。
プリグルーブの深さ（溝深さ）は、１００〜２５０ｎｍの範囲とすることが好ましく、１５０〜２３０ｎｍとすることがより好ましく、１７０〜２１０ｎｍとすることがさらに好ましい。
プリグルーブの半値幅は、４００〜６５０ｎｍの範囲とすることが好ましく、４８０〜６００ｎｍとすることがより好ましく、５００〜５８０ｎｍとすることがさらに好ましい。

ＢＤ規格の場合、プリグルーブのトラックピッチは、５０〜５００ｎｍの範囲とすること好ましく、上限値が４２０ｎｍ以下であることが好ましく、３７０ｎｍ以下であることがより好ましく、３３０ｎｍ以下であることが更に好ましい。また、下限値は、１００ｎｍ以上であることが好ましく、２００ｎｍ以上であることがより好ましく、２６０ｎｍ以上であることが更に好ましい。
また、プリグルーブの深さ（溝深さ）は、３０〜１８０ｎｍの範囲とすることが好ましく、５０〜１５０ｎｍとすることがより好ましく、６０〜１００ｎｍとすることがさらに好ましい。
さらに、プリグルーブの半値幅は、２５〜２５０ｎｍの範囲とすることが好ましく、上限値は２００ｎｍ以下であることが好ましく、１７０ｎｍ以下であることがより好ましく、１５０ｎｍ以下であることが更に好ましい。また、下限値は、５０ｎｍ以上であることが好ましく、８０ｎｍ以上であることがより好ましく、１００ｎｍ以上であることが更に好ましい。

また、情報層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善、接着力の向上及び情報層の変質防止などの目的で、下塗層が設けられてもよい。下塗層の材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、Ｎ−メチロールアクリルアミド、スチレン・ビニルトルエン共重合体、クロルスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高分子物質；及びシランカップリング剤などの表面改質剤を挙げることができる。下塗層は、上記物質を適当な溶剤に溶解又は分散して塗布液を調製した後、この塗布液をスピンコート、ディップコート、エクストルージョンコートなどの塗布法を利用して基板表面に塗布することにより形成することができる。下塗層の層厚は一般に０．００５〜２０μｍの範囲、好ましくは０．０１〜１０μｍの範囲で設けられる。

基板の成形は、前述の基板材料を用い、射出成形、圧縮成形、又は射出圧縮成形によって行うことができる。また、スタンパーを油圧プレス機のモールディングダイスの片側に取り付け、溶融点付近まで加熱した樹脂をプレス加工することにより圧縮成形することもできる。

＜情報層（第１〜第２の情報層）＞
次いで、情報層について説明する。既述の通り、情報層は、ＲＯＭの形態では基板に形成されるピットを指し、記録可能な光ディスクでは、色素記録層や相変化型の記録層が挙げられる。

（色素記録層）
第１〜第２の情報層が色素記録層の場合である場合、色素記録層に用いる色素は特に限定されないが、使用可能な色素の例としては、シアニン色素、フタロシアニン色素、イミダゾキノキサリン系色素、ピリリウム系・チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、スクワリリウム系色素、Ｎｉ、Ｃｒなどの金属錯塩系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素、インドフェノール系色素、インドアニリン系色素、トリフェニルメタン系色素、メロシアニン系色素、オキソノール系色素、アミニウム系・ジインモニウム系色素、及びニトロソ化合物を挙げることができる。これらの色素のうちでは、シアニン色素、フタロシアニン系色素、アズレニウム系色素、スクワリリウム系色素、オキソノール系色素、及びイミダゾキノキサリン系色素が好ましい。
色素記録層は単層でも重層でもよい。また、色素記録層の層厚は、一般に２０〜５００ｎｍの範囲にあり、好ましくは３０〜３００ｎｍの範囲にあり、より好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲にある。

色素記録層は、まず、上記色素を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して色素溶液を調製し、次いでこの色素溶液を基板表面に塗布して塗膜を形成したのち乾燥することにより形成される。色素溶液の濃度は特に制限はない。
また、色素を溶解処理する方法としては、超音波処理、ホモジナイザー、加温等の方法を適用することができる。

色素溶液を調製する際の溶剤としては、酢酸ブチル、乳酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン；ジクロルメタン、１，２−ジクロルエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素；ジメチルホルムアミド等のアミド；メチルシクロヘキサン等の炭化水素；テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル；エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールジアセトンアルコール等のアルコール；２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール等のフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；等を挙げることができる。

上記溶剤は使用する色素の溶解性を考慮して単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができる。塗布液中にはさらに酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、潤滑剤等各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。

色素記録層には、該色素記録層の耐光性を向上させるために、種々の褪色防止剤を含有させることができる。
褪色防止剤としては、一般的に一重項酸素クエンチャーが用いられる。一重項酸素クエンチャーとしては、公知の特許明細書等の刊行物に記載のものを利用することができる。
その具体例としては、特開昭５８−１７５６９３号公報、同５９−８１１９４号公報、同６０−１８３８７号公報、同６０−１９５８６号公報、同６０−１９５８７号公報、同６０−３５０５４号公報、同６０−３６１９０号公報、同６０−３６１９１号公報、同６０−４４５５４号公報、同６０−４４５５５号公報、同６０−４４３８９号公報、同６０−４４３９０号公報、同６０−５４８９２号公報、同６０−４７０６９号公報、同６３−２０９９９５号公報、特開平４−２５４９２号公報、特公平１−３８６８０号公報、および同６−２６０２８号公報等の各公報、ドイツ特許３５０３９９号明細書、そして日本化学会誌１９９２年１０月号第１１４１頁等に記載のものを挙げることができる。

前記一重項酸素クエンチャー等の褪色防止剤の使用量は、記録するための化合物の量に対して、通常０．１〜５０質量％の範囲であり、好ましくは、０．５〜４５質量％の範囲、更に好ましくは、３〜４０質量％の範囲、特に好ましくは５〜２５質量％の範囲である。

褪色防止剤の代表的な例としては、ニトロソ化合物、金属錯体、ジインモニウム塩、アミニウム塩を挙げることができる。これらの例は、例えば、特開平２−３００２８８号、同３−２２４７９３号、及び同４−１４６１８９号等の各公報に記載されている。

前記結合剤の例としては、ゼラチン、セルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴムなどの天然有機高分子物質；及びポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリビニルアルコール、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物などの合成有機高分子を挙げることができる。結合剤を使用する場合に、結合剤の使用量は、一般に色素１００質量部に対して０．２〜２０質量部、好ましくは、０．５〜１０質量部、更に好ましくは１〜５質量部である。

（相変化記録層）
次いで、相変化型の記録層について説明する。相変化型の記録層は、レーザー光の照射によって結晶相と非晶相との相変化を繰り返すことができる材料からなる層である。
例えば、以下のような方法により結晶相と非晶相の相変化を繰り返すものが挙げられる。即ち、情報記録時は、集中したレーザー光パルスを短時間照射し、相変化記録層を部分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷され、固化し、非晶状態の記録マークが形成される。また、消去時には、記録マーク部分にレーザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の温度に加熱し、かつ除冷することによって、非晶状態の記録マークを結晶化し、もとの未記録状態に戻す。

相変化記録層を構成する材料の具体例としては、Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｖ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｇｅ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、等が挙げられる。なかでも、多数回の書き換えが可能であることから、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が好ましい。
相変化記録層の層厚としては、１０〜５０ｎｍとすることが好ましく、１５〜３０ｎｍとすることがより好ましい

以上の相変化記録層は、スパッタ法、真空蒸着法などの気相薄膜堆積法、等によって形成することができる。

＜反射層＞
反射層は、金属単独又は合金からなることが好ましい。具体的には、アルミニウム、銀、金、プラチナなどの単独、又は他の金属元素を含んだ合金とすることが好ましい。このうち、銀単独、又は他の元素を含んだ合金が最も好ましい。反射率を十分にとるため、反射層の厚さは、３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上とすることが好ましい。反りを防止する観点からは、３００ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下、さらに好ましくは１５０ｎｍ以下とすることが好ましい。

反射層を形成する場合、例えば、上記金属を、蒸着、スパッタリングまたはイオンプレーティングすることにより第２の情報層の上に形成することができる。本発明においては、保存性を向上させる目的、或いは外観を変える目的で、反射層は上記金属を単層で積層してもよく、２種以上の材料を多層に積層してもよい。

＜カバー層＞
カバー層は、第１の基板の第１の情報層側に、透明シートを接着剤や粘着剤を介して貼り合わせて形成されることが好ましい。
カバー層に用いられる透明シートとしては、透明な材質であれば特に限定されないが、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；エポキシ樹脂；アモルファスポリオレフィン；ポリエステル；三酢酸セルロース等を使用することが好ましく、中でも、ポリカーボネート又は三酢酸セルロースを使用することがより好ましい。
なお、「透明」とは、記録及び再生に用いられる光に対して、透過率８０％以上であることを意味する。

また、カバー層は、本発明の効果を妨げない範囲において、種々の添加剤が含有されていてもよい。例えば、波長４００ｎｍ以下の光をカットするためのＵＶ吸収剤及び／又は５００ｎｍ以上の光をカットするための色素が含有されていてもよい。
更に、カバー層の表面物性としては、表面粗さが２次元粗さパラメータ及び３次元粗さパラメータのいずれも５ｎｍ以下であることが好ましい。
また、記録及び再生に用いられる光の集光度の観点から、カバー層の複屈折は１０ｎｍ以下であることが好ましい。

カバー層の厚さは、記録及び再生のために照射されるレーザ光の波長やＮＡにより、適宜、規定されるが、本発明においては、０．０１〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．０５〜０．１２ｍｍの範囲であることがより好ましい。
また、カバー層と、接着剤又は粘着剤からなる層と、を合わせた総厚は、０．０９〜０．１１ｍｍであることが好ましく、０．０９５〜０．１０５ｍｍであることがより好ましい。
なお、カバー層の光入射面には、光ディスクの製造時に、光入射面が傷つくことを防止するためのハードコート層が設けられていてもよい。

カバー層の形成に用いる接着剤は、例えば、ＵＶ硬化樹脂、ＥＢ硬化樹脂、熱硬化樹脂等を使用することが好ましく、特に、ＵＶ硬化樹脂を使用することが好ましい。
接着剤としてＵＶ硬化樹脂を使用する場合は、該ＵＶ硬化樹脂をそのまま、若しくはメチルエチルケトン、酢酸エチル等の適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、ディスペンサからバリア層表面に供給してもよい。また、作製される光情報記録媒体の反りを防止するため、接着層を構成するＵＶ硬化樹脂は硬化収縮率の小さいものが好ましい。このようなＵＶ硬化樹脂としては、例えば、大日本インキ化学工業（株）社製の「ＳＤ−６４０」等のＵＶ硬化樹脂を挙げることができる。

接着剤は、例えば、前記第１の基板の第１の情報層上に、所定量塗布し、その上に、透明シートを載置した後、スピンコートにより接着剤を、被貼り合わせ面とカバー層との間に均一になるように広げた後、硬化させることが好ましい。
このような接着剤からなる接着剤層の厚さは、０．１〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜５０μｍの範囲、更に好ましくは１０〜３０μｍの範囲である。

また、カバー層の形成に用いる粘着剤としては、アクリル系、ゴム系、シリコン系の粘着剤を使用することができるが、透明性、耐久性の観点から、アクリル系の粘着剤が好ましい。かかるアクリル系の粘着剤としては、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレートなどを主成分とし、凝集力を向上させるために、短鎖のアルキルアクリレートやメタクリレート、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレートと、架橋剤との架橋点となりうるアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド誘導体、マレイン酸、ヒドロキシルエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなどと、を共重合したものを用いることが好ましい。主成分と、短鎖成分と、架橋点を付加するための成分と、の混合比率、種類を、適宜、調節することにより、ガラス転移温度（Ｔｇ）や架橋密度を変えることができる。

上記粘着剤と併用される架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤が挙げられる。かかるイソシアネート系架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｏ−トルイジンイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート類を使用することができる。これらのイソシアネート類の市販されている商品としては、日本ポリウレタン社製のコロネートＬ、コロネートＨＬ、コロネート２０３０、コロネート２０３１、ミリオネートＭＲ、ミリオネートＨＴＬ；武田薬品社製のタケネートＤ−１０２、タケネートＤ−１１０Ｎ、タケネートＤ−２００、タケネートＤ−２０２；住友バイエル社製のデスモジュールＬ、デスモジュールＩＬ、デスモジュールＮ、デスモジュールＨＬ；等を挙げることができる。

粘着剤は、前記第１の基板の第１の情報層上に面上に、所定量、均一に塗布し、その上に、カバー層を載置した後、硬化させてもよいし、予め、カバー層の片面に、所定量を均一に塗布して粘着剤塗膜を形成しておき、該塗膜を被貼り合わせ面に貼り合わせ、その後、硬化させてもよい。
また、カバー層に、予め、粘着剤層が設けられた市販の粘着フィルムを用いてもよい。
このような粘着剤からなる粘着剤層の厚さは、０．１〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜５０μｍの範囲、更に好ましくは１０〜３０μｍの範囲である。

＜保護層＞
前記反射層の上には、情報層などを物理的および化学的に保護する目的で保護層を設けることが好ましい。保護層の材料としては、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＳｎＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄などの無機物質、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等の有機物質を用いることができる。保護層の層厚は、一般には０．１〜１００μｍの範囲にある。

保護層は、無機物質の場合は、真空蒸着、スパッタリング、塗布等の方法により、有機物質の場合は、プラスチックフィルムのラミネート、溶剤に溶解した塗布液の塗布乾燥等により形成することができる。あるいは保護層は、例えば、プラスチックの押出加工で得られたフィルムを、接着剤を介して反射層上にラミネートすることにより形成することができる。また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の場合には、これらを適当な溶剤に溶解して塗布液を調製したのち、この塗布液を塗布し、乾燥することによっても形成することができる。ＵＶ硬化性樹脂の場合には、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のちこの塗布液を塗布し、ＵＶ光を照射して硬化させることによっても形成することができる。これらの塗布液中には、更に帯電防止剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤等の各種添加剤を目的に応じて添加してもよい。

＜中間層＞
例えば、色素記録層を保護する目的で各層間に中間層を形成してもよい。中間層を構成する材料としては、レーザー光を透過する材料であれば、特に制限はないが、誘電体であることが好ましく、より具体的には、ＺｎＳ、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、ＧｅＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ｇｅ₃Ｎ₄、ＭｇＦ₂、等の無機酸化物、窒化物、硫化物が挙げられ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、あるいはＳｉＯ₂が好ましい。中間層の厚さは、１〜１００ｎｍとすることが好ましい。

中間層を形成する場合、ＺｎＳ、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、ＧｅＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ｇｅ₃Ｎ₄、ＭｇＦ₂、等の無機酸化物、窒化物、硫化物をスパッタリング、イオンプレーティング等により形成することができる。

＜印刷層＞
本発明の光ディスクにおいては、レーザー光の入射面とは反対側に形成される印刷層は、一般に、記録された情報のインデックス等として利用される。印刷層は、通常スクリーン印刷により設けられ、１層、２層と重ねて印刷される。
また、印刷層は、後の印刷が容易な材料とすることが好ましく、具体的には、アクリル酸エステル系の紫外線硬化型インクやウレタン系の紫外線硬化型インク等の材料を用いることができる。
印刷層の形成は、後述する保護層同様、上記材料を適当な溶剤に溶かして塗布液を調製したのち、この塗布液を塗布し、乾燥または硬化することによって形成することができ、フィルム状の印刷層をラミネートすることにより形成することもできる。
印刷層の厚さは、３〜５０μｍとすることが好ましく、５〜３０μｍとすることがより好ましい。
印刷層のパターンとしては、下地が見えないようにするため、印刷エリア全体にわたって形成することが好ましい。
本発明の光ディスクにおいては、再生又は記録・再生に際してのレーザー光の照射は片面側からのみであるため、当該印刷層はレーザー光照射領域に拘束されることなく、光ディスクの一方の面全面に割り当てることができる。

＜光ディスクの作製方法＞
次いで、本発明の光ディスクの作製方法について説明する。以下に、作成方法Ａ、Ｂの２例を挙げて説明するが本発明はこれらに限定されるわけではない。

［作製方法Ａ］
（１）ＢＤ−ＲＯＭのピット（第１の情報層）を片面に形成した０．５５−αｍｍの厚さの第１の基板を射出成形で作製する（αは接着剤層の厚みの１／２である。）。
（２）他方、ＣＤ−ＲＯＭのピット（第２の情報層）を片面に形成した０．５５−αｍｍの厚さの第２の基板を射出成形で作製する（αは接着剤層の厚みの１／２である。）。
（３）（１）で作製した第１の基板と、（２）で作製した第２の基板とを、それぞれピットが形成されていない側が対向するように、紫外線硬化接着剤で貼り合わせ、紫外線を照射して紫外線硬化接着剤を硬化させる。このとき、紫外線は両面側から照射することが好ましい。なお、後記（４）の工程の反射層を先に形成した場合には、反射層側の紫外線量を多く照射して温度上昇のバランスをとるようにすることが好ましい。温度上昇のバランスをとる（両面において均等にする）ことにより反りの発生が抑えらることができる。紫外線硬化接着剤からなる接着剤層の厚みは２αｍｍとなるように接着剤の量を調整する。２αは、１〜１００μｍとすることが好ましく、５〜６０μｍとすることが好ましく、１０〜４０μｍとすることがさらに好ましい。そして、第１の基板と第２の基板とを接着剤層を介して貼り合わせた場合のトータル厚みは、１．１ｍｍとすることが好ましい。
（４）前記（２）で作製した第２の基板のＣＤ−ＲＯＭピット面上に、反射層（例えば、銀）をスパッタリングで形成する。
（５）第１の基板のＢＤ−ＲＯＭピット面上に既述の半透過反射層の材料をスパッタリングにより成膜し、多層からなる半透過反射層を形成する。
（６）半透過反射層上にカバー層を形成する。
（７）カバー層とは反対側の面（反射層上）に、紫外線硬化型インクで印刷層を単独又は多層で形成する。

［作製方法Ｂ］
（１）一方の面にＢＤ−ＲＯＭのピット（第１の情報層）を有し、他方の面にＣＤ−ＲＯＭのピット（第２の情報層）を有する厚さ１．１ｍｍの基板を射出成形により作製する。
（２）ＣＤ−ＲＯＭのピット面上に、反射層（例えば、銀）をスパッタリングで形成する。
（３）ＢＤ−ＲＯＭのピット面上に、既述の半透過反射層の材料をスパッタリングにより成膜し、多層からなる半透過反射層を形成する。
（４）半透過反射層上にカバー層を形成する。
（５）カバー層とは反対側の面（反射層上）に、紫外線硬化型インクで印刷層を単独又は多層で形成する。

以上の作製方法Ａ及びＢにおける各工程の順序は必ずしも記載の順序に限定されることはない。また、他の工程（光入射面の保護層を形成や、中間層を形成する工程）を途中に設けてもよい。以上の作製方法Ａ及びＢにおいて、作製の容易な点で、作製方法Ｂが好ましい。

本発明の光ディスクは、両面に情報層が配されていたＤｕａｌＤｉｓｃとは異なり、レーザー光の入射側とは反対側にはレーベル面を設けることができ、ディスク情報を印刷したり、プリンタブル層としたりするなど、自由に使用することができる。具体的には、レーザー光入射側とは反対側に紫外線硬化樹脂を反射層上にスピンコートにより塗布し、紫外線を硬化して形成することができる。その後、紫外線硬化型インクをスクリーン印刷などで塗布（描画）し、デザイン面とすることが好ましい。

以下、本発明の光ディスクを実施例を挙げて説明するが、本発明の光ディスクは以下の実施例に限定されることはない。なお、以下の実施例は、半透過反射層は、あたかも実際に形成したように記載するが、実際に形成したものではなく、薄膜反射率計算ソフト（TFcalc/Software Spectra Inc.製）によりシミュレーションしたものである。半透過反射層は、特定波長の光において一定以上の透過率と反射率とを有することに存在の意義があり、たとえシミュレーションで得られた透過率と反射率とであっても、実際においてもそのままあるいはそれに近い結果が得られると考えられる。

［実施例１］
片面にＢＤ−ＲＯＭピット（第１の情報層）を形成した０．５５ｍｍ厚の射出成形基板のピット形成面上に、真空成膜によりＭｇＦ₂（１６５ｎｍ）、ＴｉＯ₂（２８ｎｍ）、ＭｇＦ₂（７４ｎｍ）、ＴｉＯ₂（２３ｎｍ）、ＭｇＦ₂（１０７ｎｍ）の５層成膜することにより、半透過反射層を成膜した（括弧内はそれぞれの層厚を示す。）。該半透過反射層は、波長４０５ｎｍでの反射率は４０％、波長７８０ｎｍでの透過率は１００％であった。

別途、片面にＣＤ−ＲＯＭピット（第２の情報層）を形成した０．５５ｍｍ厚の射出成形基板（第２の基板）のピット形成面上に、銀合金（ＡｇＮｄＣｕ＝９８：１：１）からなる反射層を成膜し、その上に紫外線硬化樹脂をコーティングし保護層を形成した。
以上の２枚の基板を、ピットが形成されていない面が対向するように透明な紫外線硬化樹脂を接着剤として用い貼り合わせた。次いで、半透過反射層上に、片面に粘着剤層を有する透明シートを貼付し、０．１ｍｍのカバー層を形成した。
以上の工程により、光入射面（カバー層側）から０．１ｍｍの位置にＢＤ−ＲＯＭピット、１．２ｍｍの位置にＣＤ−ＲＯＭピットを有する実施例１の光ディスクを作製した。

［実施例２］
半透過反射層を、ＭｇＦ₂（２５４ｎｍ）、ＴｉＯ₂（２４ｎｍ）の２層成膜としたこと以外は実施例１と同様にして実施例２の光ディスクを作製した。当該半透過反射層は、波長４０５ｎｍでの反射率は３４％、波長７８０ｎｍでの透過率は８８％であった。

作製した実施例１〜２の光ディスクは、それぞれ、ＣＤ、ＢＤを再生することができるドライブに装填し、ＣＤ、ＢＤとして再生する。ＣＤとして再生すると、波長７８０ｎｍのレーザー光は半透過反射層を透過し、ＣＤ−ＲＯＭピットに対応する信号を読むことができる。ＢＤとして再生すると、波長４０５ｎｍのレーザー光は、半透過反射層で反射しＢＤ−ＲＯＭピットを読むことができる。すなわち、片面から、ＣＤ規格及びＢＤ規格を裏返すことなく、再生することができる。

本発明の光ディスクの一実施形態の層構成を示す模式図である。

符号の説明

１０光ディスク
１２第１の基板
１４半透過反射層
１６第１の情報層
１８カバー層
２０第２の基板
２２第２の情報層
２４反射層

Claims

レーザー光入射面から順に、波長３００〜６００ｎｍのレーザー光で再生又は記録・再生する第１の情報層と、半透過反射層と、波長７００〜９００ｎｍのレーザー光で再生又は記録・再生する第２の情報層とを有し、
前記半透過反射層が、波長３００〜６００ｎｍの光に対する反射率が２０％以上であり、かつ波長７００〜９００ｎｍの光に対する透過率が５０％以上であることを特徴とする光ディスク。
前記レーザー光入射面から第１の情報層の該レーザー光入射面側の面までの距離が０．０５〜０．１５ｍｍであり、前記レーザー光入射面から第２の情報層の該レーザー光入射面側の面までの距離が０．８〜１．４ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。