JP2006196146A - 光ディスク及び光ディスク製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくともＤＶＤ−ＲＯＭ規格およびＢＤ−ＲＯＭ規格の反射率を同時に満たす、２層のＤＶＤ記録層と単層のＢＤ記録層とを有する光ディスクを提供する。
【解決手段】基板１２は一方の面に、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第１の情報ピット列からなる記録層１１と反射膜１１ａが形成されている。基板１５は一方の面に、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第２の情報ピット列からなる記録層１３と反射膜１３ａとを有し、他方の面に、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第３の情報ピット列からなる記録層１４と反射膜１４ａを有する。反射膜１１ａと反射膜１３ａとが向かいあうように接着層１６で貼り合わされ、反射膜１４ａ上に光透過層１７が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の情報層が形成された光ディスク及び光ディスクの製造方法に係り、特に異なる規格に準拠した複数の情報層が形成された、光ディスク及び光ディスク製造方法に関する。

光ディスクは記録容量が大きく、非接触で再生できることから、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＬＤ（レーザーディスク）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（DVD-Read Only Memory）等の再生専用型ディスク、または、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の追記型ディスク、さらに、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の書換型ディスク等に幅広く利用されている。

ところで、現在はDVD-Read Only Memory規格（以下、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格）に準拠した光ディスク（ＤＶＤ）が一般的に普及しており、次世代の高密度ディスクであるブルーレイディスク（Blu-ray Disc Read-Only Format）規格（以下、ＢＤ−ＲＯＭ規格）に準拠した光ディスク（ＢＤ）がこれから普及していくであろうという状況である。そして、おそらく今後は、ＤＶＤとＢＤが共存する時期がしばらく続くことが予想される。

このような状況においては、ディスクの製造会社は一つの映画等のコンテンツに対して、ＤＶＤとＢＤの２種類のディスクを製造しなければならず、コスト的に非効率的である。また消費者にとっても、例えば、見たい映画のＤＶＤソフトを今購入すべきか、あるいはＢＤプレーヤを購入し、ＢＤソフトとして発売されるまで待つべきか、というような心理的な迷いを引き起こすことになる。

このような問題は、ＤＶＤとＢＤとを一つにした光ディスクがあれば解決できる。図４〜図６はそのようなディスクの例を示したものである。

図４は、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠して情報が記録された記録層３６が形成され、ＤＶＤ記録層３６上に反射膜４４が形成された厚さ０．６ｍｍの基板３７と、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠して情報が記録された記録層３８が形成され、ＢＤ記録層３８上に反射膜４５と厚さ約０．１ｍｍの光透過層４０とが形成された厚さ約０．５ｍｍの基板３９とを接着層４３で貼り合わせた構造のディスクである。
再生用レーザＬを光透過層４０側から照射して、ＤＶＤ記録層３６に記録されている情報とＢＤ記録層３８に記録されている情報の両方を読み取ることができても良い。あるいは、再生用レーザＬをディスクの一方の面から照射して、ＤＶＤ記録層３６に記録されている情報を、他方の面から再生用レーザＬを照射してＢＤ記録層３８に記録されている情報をそれぞれ読み取ることができても良い。

図５、図６は、ＤＶＤ記録層３６とＤＶＤ記録層４１とよりなる２層のＤＶＤ記録層を有し、更に１層のＢＤ記録層３８を有するディスクの例を示す。ＤＶＤ記録層３６上は、図４と同様に反射膜４４が形成され、ＤＶＤ記録層４１上は、半透明反射膜４２が形成されている。半透明反射膜４２が形成されたＤＶＤ記録層４１は、図５に示すように基板３７に形成してもよいし、図６に示すようにＢＤ記録層３８を有する基板３９に形成してもよい。
図５に示すディスクは、再生用レーザＬが基板３７側と光透過層４０側からそれぞれ照射され、図６に示すディスクは、再生用レーザＬが光透過層４０側からのみ照射される。

図４〜図６に示すように、ＤＶＤ記録層とＢＤ記録層とを共に備えるディスクはいくつかの構造が知られている。しかしながら、現在発売されているＤＶＤのほとんどが記録層を２層有する記録容量の大きいタイプ（いわゆる、デュアルレイヤディスク）であることから、このようなディスクにおいても図５、図６に示すように、ＤＶＤ記録層が２層構造であることが望ましい。
また、記録されている情報をディスクの両面から読み取る構造のディスクでは、読み取り用（再生用）レーザ光をディスクの両面から入射させるため、印刷レーベルを施す場所がない。そのためＤＶＤ面とＢＤ面との区別が難しく、そのうえ美観に欠けたディスクになってしまう。
従って、理想的には片側から読み取り用レーザ光を照射することでＤＶＤ記録層とＢＤ記録層の両方を読み取れ、かつＤＶＤ記録層が２層構造である、図６に示すような構造のディスクが好ましい。

図６に示すような構造のディスクの場合、ＤＶＤプレーヤで再生すればＤＶＤ品質の映像が再生され、ＢＤプレーヤではＢＤ品質（ハイビジョンレベル）の映像が再生されなければならないので、当然ながらＤＶＤ規格とＢＤ規格の両方を満たすように製造しなければならない。特に、ＤＶＤ記録層３６に記録されている情報を読み取るには、光透過層４０側から照射された再生用レーザ光Lが、基板３９上に形成されたＢＤ記録層３８と反射膜４５と光透過層４０とを有するＢＤ層を透過する必要がある。このため、ＤＶＤ規格とＢＤ規格の反射率の規格を同時に満たすことが非常に難しい。
例えば、ＢＤ層の反射膜４５の反射率を上げすぎるとＤＶＤ記録層３６、４１からの反射率が小さくなりすぎてＤＶＤ記録層３６、４１の再生に支障をきたす。一方ＤＶＤ記録層３６、４１を読み取り易くするためにＢＤ層の反射膜４５の反射率を下げすぎると、ＢＤ記録層３８が再生できなくなる。

更にＢＤ記録層３８を構成するピットは、反射膜４５の膜厚によってピットの大きさが変わることになり、それに伴い例えばジッタ等の信号品質も変化する。つまり、ＢＤ層の反射膜４５には、信号品質を良好なものとする最適膜厚と反射率の規格を満たす最適膜厚とが存在する。

光透過層４０側から信号を読み取るＢＤのような形態のディスクの反射膜に関しては、国際公開第００／６５５８４号パンフレット（特許文献１）に反射膜の膜厚が８ｎｍ以上、２０ｎｍ以下との記載があるが、これは記録層が単層のＢＤにおける反射膜の適切な膜厚であり、当然ながらＤＶＤ記録層からの反射率などを考慮したものではない。
国際公開第００／６５５８４号パンフレット

上記したように、少なくとも２層のＤＶＤ記録層と単層のＢＤ記録層とを有する光ディスクにおいて、読み取り用レーザ光が入射する光透過層とＢＤ記録層との間に形成された反射膜は、ＤＶＤ規格及びＢＤ規格の反射率を同時に満たすことが必要である。
そこで本発明は、少なくとも２層のＤＶＤ記録層と単層のＢＤ記録層とを有する光ディスクにおいて、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格およびＢＤ−ＲＯＭ規格の反射率を同時に満たし、それぞれの映像品質にて再生が可能となる、光ディスク及び光ディスクの製造方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために本発明は、次の（ａ）〜（ｆ）の光ディスク及び光ディスク製造方法を提供する。
（ａ）一方の面に、同心円状またはスパイラル状のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第１の情報ピット列からなる第１の記録層１１を有する、厚さが０．６ｍｍ±３０μｍの第１の基板１２と、前記第１の記録層上に形成された第１の反射膜１１ａと、一方の面に、同心円状またはスパイラル状のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第２の情報ピット列からなる第２の記録層１３を有し、他方の面に、同心円状またはスパイラル状のＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第３の情報ピット列からなる第３の記録層１４を有する、厚さが０．５ｍｍ±３０μｍの第２の基板１５と、前記第２の記録層上に形成された半透過性の第２の反射膜１３ａと、前記第３の記録層上に形成された半透過性で厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの第３の反射膜１４ａと、前記第１の反射膜と第２の反射膜とを対向させて貼り合わせる接着層１６と、前記第３の反射膜上に形成された厚さ１００μｍ±３μｍの光透過層１７とを備え、前記光透過層の前記第３の反射膜と接する面に対向する面は、前記第１の記録層、第２の記録層及び第３の記録層の前記第１の情報ピット列、第２情報ピット列及び第３の情報ピット列からなる情報を再生する再生用レーザ光Ｌが入射する入射面であることを特徴とする光ディスク。
（ｂ）前記第３の情報ピット列に含まれる８Ｔピットの一つのピットは、前記第２の基板の厚み方向の頂面から底面までの深さの１／２である中点におけるピット幅Ｐｗが０．１２μｍ〜０．２μｍの範囲にあることを特徴とする（ａ）記載の光ディスク。
（ｃ）前記第３の情報ピット列を構成するピットの深さが４０ｎｍ〜８５ｎｍの範囲にあることを特徴とする（ａ）または（ｂ）記載の光ディスク。
（ｄ）厚さが０．６ｍｍ±３０μｍの第１の基板１２に、同心円状またはスパイラル状のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第１の情報ピット列からなる第１の記録層１１を形成する工程と、前記第１の記録層に第１の反射膜１１ａを積層する工程と、厚さが０．５ｍｍ±３０μｍの第２の基板１５の一方の面に、同心円状またはスパイラル状のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第２の情報ピット列からなる第２の記録層１３を形成し、前記第２の基板の他方の面に、同心円状またはスパイラル状のＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第３の情報ピット列からなる第３の記録層１４を形成する工程と、前記第２の記録層に半透過性の第２の反射膜１３ａを積層する工程と、前記第３の記録層に半透過性で厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの第３の反射膜１４ａを積層する工程と、前記第１の反射膜と第２の反射膜とを対向させて接着層１６で貼り合わせる工程と、前記第３の反射膜に厚さが１００μｍ±３μｍの光透過層１７を形成する工程とを含むことを特徴とする光ディスク製造方法。
（ｅ）前記第３の記録層を形成する工程は、前記第３の情報ピット列に含まれる８Ｔピットの一つのピットの、前記第２の基板の厚み方向の頂面から底面までの深さの１／２である中点におけるピット幅Ｐｗが０．１２μｍ〜０．２μｍの範囲となるように形成することを特徴とする（ｄ）記載の光ディスク製造方法。
（ｆ）前記第３の記録層を形成する工程は、前記第３の情報ピット列を構成するピットの深さが４０ｎｍ〜８５ｎｍの範囲となるように形成することを特徴とする（ｄ）または（ｅ）記載の光ディスク製造方法。

本発明によれば、２層のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層と単層のＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層とを有する光ディスクにおいて、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格及びＢＤ−ＲＯＭ規格の反射率規格を同時に満たし、ＤＶＤプレーヤとＢＤプレーヤのいずれにおいてもそれぞれの映像品質にて再生が可能である。それゆえ、例えば一つの映像コンテンツをＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭそれぞれの規格に合わせて２種類の光ディスクを製造する必要がなくなるので、省資源、省エネルギーにも貢献できる効果がある。また、消費者にとっても利便性が大きい。

図１は、本発明の一実施形態である光ディスクＤの積層構造を示す図である。
第１の基板１２の一方の面には、第１の記録層１１、第１の反射膜１１ａ、接着層１６、第２の反射膜１３ａ、第２の記録層１３、第２の基板１５、第３の記録層１４、第３の反射膜１４ａ、光透過性カバー層１７の順序で各層が積層形成されている。光透過性カバー層１７は、第１の記録層１１及び第２の記録層１３に記録されている情報を再生する第１の再生用レーザ光Ｌ１及び、第３の記録層１４に記録されている情報を再生する第２の再生用レーザ光Ｌ２の入射面である。
なお本実施形態では、第１の再生用レーザ光Ｌ１の波長は６３０ｎｍ〜６５０ｎｍ、第２の再生用レーザ光Ｌ２の波長は３６０ｎｍ〜４４０ｎｍであり、第１の再生用レーザ光Ｌ１及び第２の再生用レーザ光Ｌ２を総称して、再生用レーザ光Ｌという。第１の基板１２の他方の面には、タイトルレーベル面が設けられている。

本実施形態において第１の基板１２の厚さは０．６ｍｍで、一方の面に、記録する情報に基づいて同心円状またはスパイラル状に、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第１の情報ピット列（情報ピットパターン）が記録層１１として形成されている。記録層１１上には反射膜１１ａが形成されている。
また、第２の基板１５の厚さは０．５ｍｍで、一方の面に記録する情報に基づいて同心円状またはスパイラル状に、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第２の情報ピット列が記録層１３として形成されている。基板１５の他方の面には、同心円状またはスパイラル状にＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第３の情報ピット列が記録層１４として形成されている。更に、記録層１３上には半透過性の反射層１３ａが形成され、記録層１４上には半透過性の厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの反射膜１４ａが形成されている。
反射膜１１ａと反射膜１３ａとが接着剤層（接着層）１６で貼り合わされ、反射膜１４ａ上にＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した厚さ０．１ｍｍの光透過層（光透過性カバー層）１７が形成されて、図１に示す光ディスクＤとなる。

本実施形態において、再生用レーザ光Ｌは光透過性カバー層１７側から照射される。従って、光ディスクＤが有する記録層１１、記録層１３、記録層１４に記録された情報は、光透過性カバー層１７側から照射された再生用レーザＬによって読み出される。
波長３６０ｎｍ〜４４０ｎｍの第２の再生用レーザ光Ｌ２が記録層１４上に照射されると、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠して形成された第３の情報ピット列から、記録された情報が読み出し可能となる。波長６３０ｎｍ〜６５０ｎｍの第１の再生用レーザ光Ｌ１が記録層１１上または、記録層１３上にそれぞれ照射されると、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠して形成された第１及び第２の情報ピット列から、記録された情報が読み出し可能となる。
なお、本実施形態の光ディスクＤにおいて、記録層１１と反射膜１１ａをＤＶＤ−Ｌ１層、記録層１３と反射膜１３ａをＤＶＤ−Ｌ０層、記録層１４と反射膜１４ａをＢＤ層とする。

次に、本実施形態の光ディスクＤを製造する方法の一実施例を述べる。図２（ａ）〜（ｐ）に示すのは、光ディスクの作製工程の概略である。
まず、ＤＶＤスタンパ及びＢＤスタンパの作製方法について図２（ａ）〜（ｈ）を用いて説明する。

図２（ａ）において、表面を研磨洗浄したガラス基盤１８にスピンコート法等によりフォトレジスト層１９を形成し、ブランクマスタを作製する。

次に図２（ｂ）に示すように、記録する情報を示すピットをＤＶＤ−ＲＯＭ規格あるいはＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠したサイズに形成するのに適当な波長を有するレーザービーム２０を対物レンズ２１によって集光し、微小スポットをフォトレジスト層１９の形成されたガラス基盤１８に照射する。ＤＶＤスタンパを作成する場合は波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外レーザを主に用いる。紫外レーザの光源には、Ａｒ、Ｋｒ、Ｈｅ−Ｃｄ等を用いる。ＢＤスタンパを作成する場合は、波長２００ｎｍ〜３００ｎｍの遠紫外レーザを主に用いる。
ガラス基盤１８を回転させ、かつ一定速度で移動させながらレーザービーム２０の照射をオンまたはオフさせたり、あるいは連続的に照射する。このようにして、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格あるいはＢＤ−ＲＯＭ規格に従った変調信号のピットを示す潜像２２を同心円状またはスパイラル状に形成する。

次に、アルカリ溶液による現像処理を施すことにより、図２（ｃ）に示すようなピット列２３の形成されたガラス原盤を作製する。
以上のようにして作製したガラス原盤の表面に、スパッタあるいは無電解メッキ等の方法により、図２（ｄ）に示すようなニッケル等の導電性膜２４を成膜する。
導電性膜２４を陰極とするとともに陽極側にニッケルを配置し、スルファミン酸ニッケル溶液中で通電させることによって、図２（ｅ）に示すようにガラス原盤上にニッケル２５を析出させる。
そして、析出させたニッケル２５を図２（ｆ）に示すようにガラス原盤から剥離することにより、記録する情報信号に基づいた凹凸パターンの形成された金属原盤、すなわちスタンパ２６が作製される。

以上がガラス原盤作製工程の概略であり、作製されたスタンパ２６を利用して、続くディスク化工程で光ディスクの量産が行われる。スタンパ２６は内外径加工あるいは裏面研磨等の後処理が施された後、成形機に設置される成形金型に組み込まれる。
そして、図２（ｇ）に示すようにスタンパ２６を雌型とし、光透過性を有するアクリル、ポリカーボネート樹脂等の合成樹脂を材料として、雄型のモールド基板２７を作製する。作製には、コンプレッション（圧縮成形）法、インジェクション（射出成形）法あるいはフォトポリマー（２Ｐ）法等を用いる。図２（ｇ）において、作製するモールド基板２７の厚みを光ディスクの種類に応じて変更する。

２Ｐ法を用いる場合、モールド基板２７は液状の紫外線硬化樹脂等の光重合性高分子を材料とする。また、２Ｐ法に用いるスタンパ２６は、一般的なスタンパとして用いられるＮｉ等の金属スタンパの他に、モールド基板２７と同様な透明樹脂などから成るソフトスタンパ（樹脂スタンパ）と呼ばれるものがある。金属スタンパを使用する場合、モールド基板２７を形成する樹脂を硬化させるＵＶ光は樹脂（モールド基板２７）側から照射する必要があるが、ソフトスタンパを使用する場合はＵＶ光がソフトスタンパ及び樹脂のいずれからも透過するので、ＵＶ光の照射方向を選ばない。

ソフトスタンパは、モールド基板２７と似た材質の樹脂を用いることが好ましい。しかしその場合、図２（ｇ）と同様に樹脂を硬化させ、ソフトスタンパの凹凸パターンに基づいた情報ピット列が形成されたモールド基板２７をソフトスタンパより剥離する際には、モールド基板２７とソフトスタンパとの密着性が均衡しているので、ピットの欠損などの問題が生じることが考えられる。このため、ソフトスタンパは剥離性の良い樹脂を材料として選ぶことや、スタンパ信号面の表面に剥離性の良い材料からなる薄膜を形成することなどが好ましい。
剥離性の良い樹脂材料としては、ポリオレフィン系の樹脂がある。また、剥離性を高めるための薄膜としては、ポリオレフィン系の樹脂を有機溶媒に溶解して薄くスピンコートしたものや、Ｓｉ、Ａｕなどの金属をスパッタリング等の真空成膜法によって１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の厚さに成膜したものなどを使用する。

２Ｐ法の概要を説明する。ＤＶＤ−ＲＯＭ規格、あるいはＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した凹凸パターンが形成されたスタンパ２６を回転させながら液状のＵＶ硬化性樹脂を塗布し、その上から平滑な面を有する樹脂製基板を接着させて機械的に圧力をかけ、接着層を均一な厚さにする。その後ＵＶ光を照射し、ＵＶ硬化性樹脂を硬化させてからスタンパ２６を剥離する。従って、スタンパ２６の凹凸パターンに応じた情報ピット列が樹脂基板上に形成され、これがモールド基板２７となる。
更に２Ｐ法は、スタンパ２６と樹脂製基板の両面に液状のＵＶ硬化性樹脂を塗布し、スタンパ２６と樹脂製基板とを貼り合せ加圧した後、ＵＶ硬化性樹脂を硬化させ、スタンパ２６を剥離する方法や、樹脂製基板に液状のＵＶ硬化性樹脂を塗布してスタンパ２６を貼り合せて加圧し、ＵＶ光を照射してスタンパ２６を剥離し、樹脂製基板上に情報ピット列を形成する方法がある。

続いて、本実施形態における基板１２の詳細な作製方法について述べる。上述のようにして作製したスタンパ２６を使い、図２（ｉ）に示すようにポリカーボネート等の光ディスク基板材料として用いられる樹脂を射出成型する。スタンパ２６はＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した凹凸パターンを有する。
従って、片面にＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第１の情報ピット列からなる記録層１１を有する基板１２が形成される。第１の情報ピット列は、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠して記録された情報を示す。基板１２の厚さはＤＶＤ−ＲＯＭ規格に基づいて０．６ｍｍ（±３０μｍ）とする。

次に図２（ｊ）に示すように記録層１１に、信号再生のために反射膜１１ａを形成する。反射膜１１ａは、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ等のいずれかの金属や、いずれかの金属を主成分とする合金を材料として用い、スパッタリングや蒸着などの真空成膜法によって形成される。なお、本実施形態において主成分とは、最も多く含まれる成分をさす。
ここで、図１に示す光ディスクＤにおいて記録層１１は、再生用レーザ光Ｌの入射面となる光透過性カバー層１７から見て最も奥に形成された記録層である。このため、反射膜１１ａの膜厚は再生光の透過を考慮することなく、最大の反射率が得られる膜厚とすればよい。従って、通常は１００ｎｍ以上の膜厚として形成する。

次に基板１５の作製方法を述べる。本実施形態において基板１５は、両面に情報ピット列を形成する必要がある。このため基板１５の作製方法は以下の二通りが考えられる。

一つは、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した凹凸パターンを形成したスタンパとＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した凹凸パターンを形成したスタンパとを、図２（ａ）〜（ｆ）に示した手順のようにそれぞれ作製し、これらのスタンパを用いて射出成型法によって両面に情報ピット列を有する樹脂基板（基板１５）を一度に形成する方法である。もう一つは、基板１５の一方の情報ピット列形成面を金属スタンパを用いた射出成型法で形成した後、他方の平滑な盤面上に紫外線硬化型樹脂を用いたフォトポリマー法（２Ｐ法）にて情報ピット列を形成する方法である。
いずれかの方法によって作製された基板１５の厚みは、各記録層を積層した記録媒体の形態で、媒体の最表面である再生用レーザ光Ｌが照射される光透過性カバー層１７から、それぞれの記録層（記録層１１、記録層１３、記録層１４）までの光路長が各種ディスク（ＤＶＤ、ＢＤ）の規格に基づいた値に合致させるために、０．５ｍｍ（±３０μｍ）となるようにする。

本実施形態では、射出成型法及び２Ｐ法を用いて以下のように基板１５を作製した。
まず、上述したように作製したＢＤ−ＲＯＭ規格に基づいた凹凸パターンを有するスタンパ２６を用いて、ポリカーボネート等の光ディスク基板材料として用いられる樹脂を射出成型する。図２（ｋ）に示すように、基板１５の片面にＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第３の情報ピット列からなる記録層１４が形成される。第３の情報ピット列はＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠して記録された情報を示す。

続いて図２（ｌ）に示すように、記録層１４に反射膜１４ａを形成する。反射膜１４ａの材料としてはＡｕ、Ａｇ、Ａｌなどの金属やこれらを主成分とする合金が適しているが、再生用レーザ光Ｌに対し高屈折率で透明な特性を有する誘電体、例えばＺｎＳ、ＴｉＯ₂、ＳｉＮ、ＧｅＮ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＨなども好ましい。
次に図２（ｍ）に示すように、反射膜１４ａの上にＢＤ−ＲＯＭ規格に基づいた光透過性カバー層１７を形成する。光透過性カバー層１７は、１００μｍ±３μｍの精度で形成する。光透過性カバー層１７は、フィルム状のポリカーボネート製基板をＵＶ硬化樹脂の接着剤やシート状の粘着接着剤を用いて貼り合せたものか、ＵＶ硬化樹脂のみで所望の厚さに形成したものとする。

次に図２（ｎ）に示すように、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層１４と反射膜１４ａと光透過性カバー層１７とを形成した基板１５の一方の面と反対の面に紫外線硬化樹脂を積層し、ソフトスタンパを用いた２Ｐ法によってＤＶＤ−ＲＯＭ規格（二層型）に準拠した第２の情報ピット列からなる記録層１３を形成する。ＵＶ光はソフトスタンパ側から照射される。

続けて図２（ｏ）に示すように、記録層１３に反射膜１３ａを形成する。反射膜１３ａは半透明で、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌなどの金属やこれらを主成分とする合金を材料として用い、非常に薄い膜厚で形成する。具体的な膜厚としては５ｎｍ〜９ｎｍ程度が好ましい。また、先に述べた金属の他、再生用レーザ光Ｌに対し高屈折率で透明な特性を有する誘電体、例えばＺｎＳ、ＴｉＯ₂、ＳｉＮ、ＧｅＮ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＨなども材料として好適である。

最後に、図２（ｐ）に示すように、反射膜１３ａと基板１２上の反射膜１１ａとを対向させて接着層１６を挟んで積層し、接着して光ディスクＤを作製する。
接着は、アクリル系樹脂などのＵＶ硬化樹脂を用い、一方の基板に硬化前の液状樹脂を塗布し、もう一方の基板を重ね合わせた後スピンコートして所望の厚さに調整し、その後ＵＶ光を照射して樹脂を硬化させる方法がある。本実施形態の場合は、基板１２側からはＵＶ光が透過しないので、基板１５の光透過性カバー層１７側から照射する。

もう一つの接着方法として、シート状になった接着剤を用い、基板１２と基板１５を圧着する方法がある。
いずれの方法でも、接着層１６は二層型のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に基づき、層間を分けるギャップ層として機能させるので、その厚みは３５μｍ〜７５μｍに制御し、更に好ましくは４０μｍ〜７０μｍに制御する。

なお、本実施形態では、基板１５上に射出成型によりＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層１４を形成し、２Ｐ法によりＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層１３を形成したが、製造方法はこれに限るものではない。２Ｐ法（ソフトスタンパ使用）によりＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層１４を形成し、射出成型によりＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層１３を形成してもよい。

また、基板１５の両面、すなわち記録層１３及び記録層１４を射出成型により形成してもよい。なお、いずれの基板１５の製造方法を採用した場合も、続く各反射膜の形成、基板１２との接着、光透過性カバー層１７の形成は上記した順序に限定されず、どのような順序で行ってもよい。

ところで、本実施形態の光ディスクＤにおいて反射膜１４ａは、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した波長を有する第２の再生用レーザ光Ｌ２を反射し、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した波長を有する第１の再生用レーザ光Ｌ１を透過する。このため反射膜１４ａは、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格における反射率の規格とＢＤ−ＲＯＭ規格における反射率の規格とを同時に満たす必要がある。
各反射率の規格値は、記録層を２層有する２層ＤＶＤでは反射率１８％〜３０％、記録層を１層有する単層のＢＤが反射率３５％〜７０％、記録層を２層有する２層ＢＤが反射率１２％〜２８％である。
本実施形態の光ディスクＤは、２層のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層と、１層のＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層とを有するため、少なくとも、上述した２層ＢＤの反射率と２層ＤＶＤの反射率の規格値を満たす必要がある。

また反射膜１３ａは、反射膜１４ａを介して記録層１３を対象として照射された、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した波長を有する第１の再生用レーザ光Ｌ１を反射する。更に、反射膜１４ａを介して記録層１１を対象として照射された、第１の再生用レーザ光Ｌ１を透過し、記録層１１からの反射光を透過する。従って反射膜１３ａは、記録層１３に記録された情報（信号）を再生するのに必要な反射率と、記録層１１に記録された情報（信号）を再生するのに十分なレーザ光が透過するような透過率との両方を満たす必要がある。
反射膜１１ａは、反射膜１４ａ及び反射膜１３ａを透過して照射される第１の再生用レーザ光Ｌ１を、所定の反射率範囲で反射する。

そこで、本実施形態の光ディスクＤにおいて、ＢＤ層の反射膜である反射膜１４ａの膜厚が、ＤＶＤ−ＲＯＭあるいはＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層である第１の記録層１１〜第３の記録層１４（ＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層）の読み取り（再生）に影響を与えると推測して、後述する表１〜表７に基づいてＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層の読み取りを良好にする反射膜１４ａの最適な膜厚を検討した。

上記したように作製した本実施形態の光ディスクＤにおいて、ＢＤ層の反射膜１４ａの膜厚とディスク特性の関係を調べた結果を表１に示す。
表１〜表７中、ＢＤ層は反射膜１４ａ、ＤＶＤ−Ｌ０層は反射膜１３ａ、ＤＶＤ−Ｌ１層は反射膜１２ａをそれぞれ示す。また、表１〜表７の判定欄において、上述した２層ＢＤの反射率規格１２％〜２８％と、２層ＤＶＤの反射率規格１８％〜３０％とを満たし、更にＢＤのジッタが規格値の６．５％以下となる条件には「可」を、いずれかを満たさないものについては「不可」を記した。なお、ＢＤのジッタの数値はリミットイコライザを用いて測定した。

表１より、反射膜１４ａの膜厚が５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲において２層ＢＤ及び２層ＤＶＤの反射率規格をいずれも満たしていることが分かる。つまり、反射膜１４ａは５ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚において、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した波長を有する第２の再生用レーザ光Ｌ２を反射し、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した波長を有する第１の再生用レーザ光Ｌ１を透過する。なお、反射膜１４ａの膜厚が５ｎｍ〜１２ｎｍの範囲であると、更に好ましい。

続いて、反射膜１４ａの膜厚を５ｎｍあるいは２０ｎｍに固定し、ＢＤ層の記録層１４のピット幅を変えたときのディスク特性を調べた結果を表２と表３に示す。表２は反射膜１４ａの膜厚を５ｎｍに、表３は反射膜１４ａの膜厚を２０ｎｍに固定した場合を示す。なお、本実施形態におけるピット幅Ｐｗは８Ｔピットの幅であり、図３に示すように半値幅で定義した。

図３は、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層１４が形成された基板１５の一方の面の拡大断面図である。ピット深さＨは、記録層１４における第３の情報ピット列を構成する一つのピットの頂面１４ｔから底面１４ｂまでの深さ（高さ）であり、頂面１４ｔから中点１４ｃまでの深さＨ１と、中点１４ｃから底面１４ｂまでの深さＨ２が、Ｈ１＝Ｈ２の関係となる中点１４ｃにおけるピットの幅をピット幅Ｐｗとした。すなわち、頂面１４ｔから底面１４ｂまでの深さの１／２である中点１４ｃにおけるピット幅Ｐｗである。なお、Ｈ１＋Ｈ２＝Ｈの関係にある。

表２、表３の結果より、ピット幅Ｐｗによって反射膜１４ａの反射率はあまり変化しないものの、記録層１４より再生される再生信号のジッタの値は大きく変化することが判明した。表２及び表３より、反射膜１４ａの膜厚が５ｎｍ、２０ｎｍいずれの場合においても８Ｔピットのピット幅Ｐｗが０．１２μｍ〜０．２μｍの範囲において、２層ＢＤと２層ＤＶＤの反射率規格及びＢＤのジッタ規格値を満足する光ディスクＤが得られた。

さらに、表４〜表７に、図３に示すピット深さＨとディスク特性の関係を示す。表４は反射膜１４ａの膜厚を５ｎｍ、ピット幅Ｐｗを０．２μｍとした場合、表５は反射膜１４ａの膜厚を５ｎｍ、ピット幅Ｐｗを０．１２μｍとした場合、表６は反射膜１４ａの膜厚を２０ｎｍ、ピット幅Ｐｗを０．１２μｍとした場合、表７は反射膜１４ａの膜厚を２０ｎｍ、ピット幅Ｐｗを０．２μｍとした場合を示す。

表４〜表７のいずれの表からもピット深さＨによって、反射膜１４ａの反射率はあまり変化しないものの、記録層１４より再生される再生信号のジッタ値が変化し、ピット深さＨの最適範囲があることが分かった。表４〜表７のいずれにおいても、ピット深さＨは４０ｎｍ〜８５ｎｍにおいて２層ＢＤの反射率規格と２層ＤＶＤの反射率規格及びＢＤのジッタ規格値を満足した。なお、ピット深さＨの範囲は５０ｎｍ〜８５ｎｍが、更に好ましい。

以上より、本実施形態の光ディスクＤにおいてＢＤ層の反射膜１４ａの膜厚を５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲に設定することによって、２層ＤＶＤの反射率規格と２層ＢＤの反射率規格とを同時に満たした。つまり、反射膜１４ａは５ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚で形成すると、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した波長を有する第２の再生用レーザ光Ｌ２を反射し、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した波長を有する第１の再生用レーザ光Ｌ１を透過する。更に、記録層１４の再生信号のジッタが規格値の６．５％以下となる。

また本実施形態の光ディスクＤは、上記した構成に加えて、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠して基板１５上に形成された第３の情報ピット列からなる記録層１４において、第３の情報ピット列を構成するピットのうち、８Ｔピットのピット幅Ｐｗが、０．１２μｍ〜０．２μｍの範囲にあることを特徴とする。

さらに本実施形態の光ディスクＤは、上記した構成に加えて、ＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠して基板１５上に形成された第３の情報ピット列からなる第３記録層１４において、第３の情報ピット列を構成するピットの深さＨは、４０ｎｍ〜８５ｎｍの範囲にあることを特徴とする。

本発明の一実施形態である光ディスクＤの積層構造を示す図である。 本発明の一実施形態である光ディスクＤの作製手順の一例を示す図である。 第２の基板１５の一方の面の拡大断面図である。 ＤＶＤ記録層とＢＤ記録層を有する光ディスクの構造例を示す図である。 ２層のＤＶＤ記録層と１層のＢＤ記録層を有する光ディスクの構造例を示す図である。 ２層のＤＶＤ記録層と１層のＢＤ記録層を有する光ディスクの他の構造例を示す図である。

符号の説明

１１ 第１の記録層
１１ａ 第１の反射膜
１２ 第１の基板
１３ 第２の記録層
１３ａ 第２の反射膜
１４ 第３の記録層
１４ａ 第３の反射膜
１５ 第２の基板
１６ 接着層
１７ 光透過性カバー層

Claims (6)

1. 一方の面に、同心円状またはスパイラル状のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第１の情報ピット列からなる第１の記録層を有する、厚さが０．６ｍｍ±３０μｍの第１の基板と、
   前記第１の記録層上に形成された第１の反射膜と、
   一方の面に、同心円状またはスパイラル状のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第２の情報ピット列からなる第２の記録層を有し、他方の面に、同心円状またはスパイラル状のＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第３の情報ピット列からなる第３の記録層を有する、厚さが０．５ｍｍ±３０μｍの第２の基板と、
   前記第２の記録層上に形成された半透過性の第２の反射膜と、
   前記第３の記録層上に形成された半透過性で厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの第３の反射膜と、
   前記第１の反射膜と第２の反射膜とを対向させて貼り合わせる接着層と、
   前記第３の反射膜上に形成された厚さ１００μｍ±３μｍの光透過層とを備え、
   前記光透過層の前記第３の反射膜と接する面に対向する面は、前記第１の記録層、第２の記録層及び第３の記録層の前記第１の情報ピット列、第２情報ピット列及び第３の情報ピット列からなる情報を再生する再生用レーザ光が入射する入射面であることを特徴とする光ディスク。
2. 前記第３の情報ピット列に含まれる８Ｔピットの一つのピットは、前記第２の基板の厚み方向の頂面から底面までの深さの１／２である中点におけるピット幅が０．１２μｍ〜０．２μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
3. 前記第３の情報ピット列を構成するピットの深さが４０ｎｍ〜８５ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク。
4. 厚さが０．６ｍｍ±３０μｍの第１の基板に、同心円状またはスパイラル状のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第１の情報ピット列からなる第１の記録層を形成する工程と、
   前記第１の記録層に第１の反射膜を積層する工程と、
   厚さが０．５ｍｍ±３０μｍの第２の基板の一方の面に、同心円状またはスパイラル状のＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第２の情報ピット列からなる第２の記録層を形成し、前記第２の基板の他方の面に、同心円状またはスパイラル状のＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した第３の情報ピット列からなる第３の記録層を形成する工程と、
   前記第２の記録層に半透過性の第２の反射膜を積層する工程と、
   前記第３の記録層に半透過性で厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍの第３の反射膜を積層する工程と、
   前記第１の反射膜と第２の反射膜とを対向させて接着層で貼り合わせる工程と、
   前記第３の反射膜に厚さが１００μｍ±３μｍの光透過層を形成する工程とを含むことを特徴とする光ディスク製造方法。
5. 前記第３の記録層を形成する工程は、前記第３の情報ピット列に含まれる８Ｔピットの一つのピットの、前記第２の基板の厚み方向の頂面から底面までの深さの１／２である中点におけるピット幅が０．１２μｍ〜０．２μｍの範囲となるように形成することを特徴とする請求項４記載の光ディスク製造方法。
6. 前記第３の記録層を形成する工程は、前記第３の情報ピット列を構成するピットの深さが４０ｎｍ〜８５ｎｍの範囲となるように形成することを特徴とする請求項４または５記載の光ディスク製造方法。
   
   

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