JP2007109356A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】トラッキングに用いられる溝の形状（溝深さ、溝幅）を最適化することで、トラッキング制御等を精度よく行わせることができる良好なプッシュプル信号を得る。
【解決手段】光ディスクは、一方の主面にプリグルーブ１２が形成された面を有する基板１４と、基板１４の主面上に形成された少なくとも一層の記録層を含む光学的機能層と、該光学的機能層上に覆うように配置され形成された光透過層とを有する光ディスクであって、基板１４のプリグルーブの半値幅（プリグルーブ１２の深さｈの１／２の地点におけるプリグルーブの幅）が１２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下で、且つ、プリグルーブ１２の深さｈが３０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、一方の主面に溝が形成された面を有する基板と、前記基板の主面上に形成された少なくとも一層の記録層を含む光学的機能層と、前記光学的機能層上に覆うように配置され形成された光透過層とを有する光ディスクに関する。

大容量のデータを、高密度に記録し、再生することができるように、記録再生のための照射レーザーとして、４００ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の短い青色レーザービームを用いると共に、記録光学系及び再生光学系のレンズとして、開口数（NA）の大きいレンズを用いて、ポリカーボネート等によって形成された基板とは反対側から、レーザービームを照射するように構成され、記録層上に、光透過層が設けられた次世代光ディスクが提案されている（例えば特許文献１参照）。

このような次世代光ディスクにおいては、記録容量を大きくするために、トラックピッチを小さくし、２５０ｎｍ〜４００ｎｍにすることが要求される。

ところで、光ディスクは、記録再生光が溝（プリグルーブ又はランド）を追従するようにトラッキング制御が行われる。通常、そのトラッキングずれの検出は、プッシュプル法が用いられて行われる。

プッシュプル法は、光ディスクからの反射光を溝の接線方向に平行なラインで２分割されたディテクタに集光し、左右のディテクタで検出された光の強度さを信号（トラッキング信号）として検出する方法である。この信号は、溝からの反射光と、グルーブとランドからの反射光の位相差により、記録再生光の集光スポットがグルーブあるいはランドの中心にあるときにゼロとなり、その間にある場合には、正又は負の値となる。

記録再生光の波長をλとしたとき、ｋを０又は自然数として、グルーブ又はランドからの反射光の位相差の絶対値（単位：ラジアン）がπ（２ｋ＋１）／２となるときに、トラッキング信号の振幅は最大となる。

要求される高記録密度を実現するためには、トラックピッチを小さくする必要がある。そのトラックピッチを小さくするためには、基板の溝（グルーブ又はランド）が、所望の形状に形成されていないと、データ読み取り時における電気特性が劣化してしまい、エラーが発生し、また、十分なトラッキング制御ができないという問題があった。

特開２００２−１３３７２６号公報

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、トラッキングに用いられる溝の形状（溝深さ、溝幅）を最適化することで、トラッキング制御等を精度よく行わせることができる良好なプッシュプル信号を得られる光ディスクを提供することを目的とする。

本発明に係る光ディスクは、一方の主面に溝が形成された面を有する基板と、前記基板の主面上に形成された少なくとも一層の記録層を含む光学的機能層と、前記光学的機能層上に覆うように配置され形成された光透過層とを有する光ディスクであって、前記基板の前記溝の半値幅（溝の深さの１／２の地点における溝の幅）が１２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下で、且つ、前記溝の深さが３０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下であることを特徴とする。

上述のように、基板の溝の半値幅及び溝深さを規定することにより、実機のドライブ装置で安定したトラッキング制御、及び安定したフォーカス制御を可能とすることができる良好なプッシュプル信号を得ることができる。

すなわち、前記溝の中央から前記光ディスクの中心に向かって半径方向に０．１μｍずらした点に照射した光の反射光を、前記溝の接線方向と平行なラインで２分割されたフォトディテクタに集光したときの一方のフォトディテクタの出力をＩ１、他方のフォトディテクタの出力をＩ２とし、前記溝の中央に照射した光の反射光を、前記２分割されたフォトディテクタに集光したときの前記２分割されたフォトディテクタの合計出力をＩｇとしたとき、
｜Ｉ１−Ｉ２｜／Ｉｇ
で示される記録前のプッシュプル信号の値を０．４５〜０．９とすることができる。

ここで、基板の溝とは、基板に形成されたプリグルーブやランドを含めた概念であって、プリグルーブの半値幅及び深さ、並びにランドの半値幅及び深さを指す。

そして、本発明に係る光ディスクにおいて、前記基板は、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、寸法安定性及び低価格等の点から、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。

基板の厚さは、０．７〜２ｍｍの範囲であることを要し、０．９〜１．６ｍｍの範囲であることが好ましく、１．０〜１．３ｍｍとすることがより好ましい。

前記溝の角度は、上限値が８０°以下であることが好ましく、７０°以下であることがより好ましく、６０°以下であることが特に好ましい。また、下限値は、２０°以上であることが好ましく、３０°以上であることがより好ましく、４０°以上であることがさらに好ましい。なお、上述の溝に関する上限値及び下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。

溝の角度とは、溝の深さをＤとした時、溝形成前の基板の表面を基準とし、その表面からＤ／１０の深さの傾斜部と、溝の最も深い個所からＤ／１０の高さの傾斜部とを結ぶ直線と、基板面（溝の底面）とのなす角度である。

前記記録層は、記録波長領域に吸収を有する色素を含有した色素型の記録層であって、前記色素は、シアニン色素、オキソノール色素、金属錯体系色素、アゾ色素、又はフタロシアニン色素であることが好ましい。

前記記録層の厚さは、前記溝上で、４００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。下限値としては、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、４０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。

また、本発明においては、波長３５０〜４５０ｎｍのレーザ光により記録及び／又は再生を行う上で好適である。

以上説明したように、本発明に係る光ディスクによれば、トラッキングに用いられる溝の形状（溝深さ、溝幅）を最適化することで、トラッキング制御等を精度よく行わせることができる良好なプッシュプル信号を得ることができる。

以下、本発明に係る光ディスクを、例えばレーザ光を用いて情報の記録及び再生を行うことができる光ディスクに適用した実施の形態例を図１〜図５を参照しながら説明する。

本実施の形態に係る光ディスク１０は、図１に示すように、予めプリグルーブ１２が形成された基板１４と、該基板１４上に形成された反射層１６と、該反射層１６上に形成された情報記録層１８と、該情報記録層１８上に形成された中間層２０と、該中間層２０上に形成された接着層２２と、該接着層２２上に形成されたカバー層２４と、該カバー層２４上に形成されたハードコート層２６（光透過層）とを有する。

この光ディスク１０は、４００ｎｍ〜４３０ｎｍの波長のレーザ光２８が、０．８〜０．９の開口数（ＮＡ）を有する対物レンズ（図示せず）及びハードコート層２６を介して入射される追記型光ディスクを例にしており、トラックピッチは２５０ｎｍ〜４００ｎｍとしている。また、ハードコート層２６の厚みは０．５〜３０μｍである。

そして、基板１４は、ポリカーボネート材料から射出成形によって形成された円盤状の基板である。基板１４上のプリグルーブ１２は、この射出成形に際して、フォトレジスト法によって作製されたスタンパから転写され形成されたものである。本実施の形態における基板１４の厚さは、例えば、１．０〜１．２ｍｍである。

反射層１６は、金属から形成されており、反射層１６の厚さは、例えば１０〜１００ｎｍであり、プリグルーブ１２の内外で略一様となっている。従って、反射層１６の断面形状は、基板１４に形成されたプリグルーブ１２に沿った凹凸形状を反映した形状を有している。

情報記録層１８は、有機色素系を有する記録材料の膜から形成されており、基板１４上のプリグルーブ１２を実質的に埋め込むように形成されている。厚みは、１０〜１００ｎｍである。情報記録層１８をスピンコート等の方法によって塗布すると、情報記録層１８はプリグルーブ１２を実質的に埋め込むように形成されると共に、プリグルーブ１２とプリグルーブ１２の間の部分（平坦部：ランド３０）にも薄く形成される。ランド３０における情報記録層１８の厚さはできるだけ薄い方が好ましい。

カバー層２４は、情報記録層１８の保護を目的とした光透過性の保護層として形成されている。カバー層２４は、予め接着層２２の厚さが制御されたカバー層を使用する。接着層２２は、例えば中間層２０の上に液状接着剤を塗布することによって形成することができる。接着層２２の厚さは例えば５〜５０μｍである。その上に形成するカバー層２４の厚さは、例えば５０〜２００μｍである。再生時の読み取り精度を向上させるためには、透明なカバー層２４は薄い方が好ましい。

中間層２０は、接着層２２から情報記録層１８を保護する目的で形成され、厚さは、例えば１〜４０ｎｍである。

そして、４００ｎｍ〜４３０ｎｍの波長のレーザ光２８を、０．８〜０．９の開口数（ＮＡ）を有する対物レンズ及びハードコート層２６を介して照射することによって、情報記録層１８が分解し、基板１４のプリグルーブ１２に対応した部分にピット３２（二点鎖線で示す）が形成される。

すなわち、このような積層構造を採用することにより、対物レンズを通して、情報記録層１８に情報を追記することができるだけでなく、記録された情報を再生することができる。

特に、この実施の形態に係る光ディスク１０は、図２に示すように、基板１４のプリグルーブ１２の半値幅Ｗ（プリグルーブ１２の深さｈの１／２の地点におけるプリグルーブ１２の幅）が１２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下で、且つ、プリグルーブ１２の深さｈが３０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下となっている。

ここで、１つの実験例について説明する。この実験例は、プリグルーブ１２の半値幅Ｗ及びプリグルーブ１２の深さｈが異なる多数のサンプルを用意し、４０５ｎｍの波長の短い青色のレーザ光２８を、開口数（ＮＡ）０．８５の対物レンズを介してそれぞれのサンプルに照射し、各サンプルの記録前プッシュプル信号（情報記録層１８にピット３２を記録する前であって、且つ、プルグルーブ１２のレベルで正規化したプッシュプル信号）を測定した。その測定結果を、基板１４のプリグルーブ１２の半値幅Ｗを横軸に、プリグルーブ１２の深さｈを縦軸にとってマップ化したものを図３に示す。また、代表的なサンプルとして実施例１〜５及び比較例１〜５の結果を図４に示す。

記録前プッシュプル信号の生成原理は、まず、図５Ａに示すように、プリグルーブ１２の接線方向と平行なラインで２分割されたフォトディテクタ（第１フォトディテクタ４０ａ及び第２フォトディテクタ４０ｂ）を用意し、プリグルーブ１２の中央に照射したレーザ光２８ａの反射光２８ｒを、第１フォトディテクタ４０ａ及び第２フォトディテクタ４０ｂに集光したときの第１フォトディテクタ４０ａの出力Ｉ１及び第２フォトディテクタ４０ｂの出力Ｉ２の合計値をＩｇとする。

次いで、図５Ｂに示すように、プリグルーブ１２の中央から光ディスク１０の中心に向かって半径方向に０．１μｍずらした点４２に照射したレーザ光２８ａの反射光２８ｒを、上述の第１フォトディテクタ４０ａ及び第２フォトディテクタ４０ｂに集光したときの第１フォトディテクタ４０ａの出力Ｉ１と第２のフォトディテクタ４０ｂの出力Ｉ２の差Ｉ１−Ｉ２を求める。そして、以下の関係式
｜Ｉ１−Ｉ２｜／Ｉｇ
で示される記録前プッシュプル信号の値を求める。

図３及び図４の結果から、プリグルーブ１２の深さｈを３０ｎｍ以下に設定した場合には、記録前プッシュプル信号は小さくなりすぎてしまい、安定したトラッキング制御を行うことが困難になることが確認された。

同様に、プリグルーブ１２の半値幅Ｗを１２０ｎｍ以下に設定した場合には、記録前プッシュプル信号は小さくなりすぎてしまい、安定したトラッキング制御を行うことが困難になることが確認された。

図４では、判定結果として３〜５のものが、良好なプッシュプル信号として効果があるものと判断した。すなわち、判定結果として３〜５のものが記録前の規格化プッシュプル信号として０．４５〜０．９を得ることができる。

この結果から、実施例１〜５については、判定結果が３〜５であり、良好なプッシュプル信号として効果があり、比較例１〜５については、いずれも良好なプッシュプル信号として効果がないことがわかった。

従って、基板１４のプリグルーブ１２の半値幅Ｗを１２０ｎｍ〜２００ｎｍ、プリグルーブ１２の深さｈを３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲とすることにより、記録前の規格化プッシュプル信号として０．４５〜０．９を得ることができ、実機のドライブ装置で安定したトラッキング制御、及び安定したフォーカス制御を可能とすることができる良好なプッシュプル信号を得ることができる。

上述の例では、基板１４に形成されたプリグルーブ１２の半値幅Ｗ及び深さｈについて説明したが、ランド３０の半値幅及び深さ（高さ）においても同様である。従って、プリグルーブ１２とランド３０を含めた概念として「溝」を使用することができる。

次に、本実施の形態に係る光ディスク１０の構成部材についての好ましい態様について説明する。

本実施の形態に係る光ディスク１０の基板１４としては、従来の光ディスク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；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、寸法安定性及び低価格等の点から、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。

これらの樹脂を用いた場合、射出成型を用いて基板を作製することができる。

また、基板１４の厚さは、０．７〜２ｍｍの範囲であることを要し、０．９〜１．６ｍｍの範囲であることが好ましく、１．０〜１．２ｍｍとすることがより好ましい。

基板１４には、情報記録層１８が設けられる側の面に、トラッキング用の案内溝又はアドレス信号等の情報を表わす凹凸（プリグルーブ１２）が形成されている。より高い記録密度を達成するためにはＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒに比べて、より狭いトラックピッチのプリグルーブ１２が必要となる。例えば、本実施の形態に係る光ディスク１０を、好適な、青紫色レーザに対応する媒体として使用する場合には、形成されるプリグルーブ１２は以下に示す範囲のものであることが好ましい。

プリグルーブ１２のトラックピッチは、上限値が５００ｎｍ以下であることが好ましく、４２０ｎｍ以下であることがより好ましく、３７０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、３３０ｎｍ以下であることが特に好ましい。また、下限値は、５０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍ以上であることがより好ましく、２００ｎｍ以上であることがさらに好ましく、２６０ｎｍ以上であることが特に好ましい。

プリグルーブ１２の角度は、上限値が８０°以下であることが好ましく、７０°以下であることがより好ましく、６０°以下であることが特に好ましい。また、下限値は、２０°以上であることが好ましく、３０°以上であることがより好ましく、４０°以上であることがさらに好ましい。

なお、上記のプリグルーブ１２に関する上限値及び下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。

これらのプリグルーブ１２の値は、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により測定することができる。なお、プリグルーブ１２の角度とは、プリグルーブ１２の溝深さをｈとしたとき、プリグルーブ１２の形成前の基板１４における表面を基準とし、その表面からｈ／１０の深さの傾斜部と、プリグルーブ１２の最も深い個所からｈ／１０の高さの傾斜部とを結ぶ直線と、基板面（プリグルーブ１２の底面）とのなす角度である。

また、本実施の形態に係る光ディスク１０が、再生専用の光ディスクである場合、上記のプリグルーブ１２を形成するのと同時に、所定の情報を示すピットが形成される。

このような溝形状を有するプリグルーブ１２（及びピット）を有する基板１４を作製するには、射出成型時に用いるスタンパが、高精度なマスタリングにより形成されることが必要である。このマスタリングには、上述の溝形状を達成するために、ＤＵＶ（波長３３０ｎｍ以下、深紫外線）レーザーや、ＥＢ（電子ビーム）によるカッティングが用いられることが好ましい。

一方、ＵＶレーザーや可視光レーザーでは、本実施の形態に係る光ディスク１０のような溝形状を形成するための、良好なマスタリングを行うことが困難である。

なお、基板１４の表面には、平面性の改善、接着力の向上の目的で、下塗層を形成することが好ましい。

該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；シランカップリング剤等の表面改質剤；を挙げることができる。

下塗層は、上記材料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等の塗布法により、基板１４の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の範囲にあり、好ましくは０．０１〜１０μｍの範囲である。

本実施の形態に係る光ディスク１０の情報記録層１８は、レーザ光２８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、相変化型記録層等を含む概念である。なお、ピットは基板１４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記録層１８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１４内におけるピットが位置する領域を情報記録層とみなす。

情報記録層１８は、色素を記録物質として含有する色素型とすることが好ましいが、これに限定されず、無機追記型（ライトワンス型）、相変化型、光磁気型、再生専用型等とすることもできる。

従って、情報記録層１８に含有される記録物質としては、色素等の有機化合物や相変化金属化合物等が挙げられる。

中でも、レーザ光２８により一回限りの情報の記録が可能な、色素型の情報記録層であることが好ましい。かかる色素型の情報記録層１８は、記録波長領域に吸収を有する色素を含有していることが好ましい。当該色素としては、シアニン色素、オキソノール色素、金属錯体系色素、アゾ色素、フタロシアニン色素等が挙げられ、中でも、オキソノール色素が好ましい。

また、特開平４−７４６９０号公報、特開平８−１２７１７４号公報、同１１−５３７５８号公報、同１１−３３４２０４号公報、同１１−３３４２０５号公報、同１１−３３４２０６号公報、同１１−３３４２０７号公報、特開２０００−４３４２３号公報、同２０００−１０８５１３号公報、及び同２０００−１５８８１８号公報等に記載されている色素も好適に用いられる。

このような情報記録層１８は、色素を、結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いで、この塗布液を、基板１４上又は反射層１６上に塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成される。その際、塗布液を塗布する面の温度は、１０〜４０℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは、下限値が、１５℃以上であり、２０℃以上であることが更に好ましく、２３℃以上であることが特に好ましい。また、下限値としては、３５℃以下であることがより好ましく、３０℃以下であることがさらに好ましく、２７℃以下であることが特に好ましい。このように被塗布面の温度が上記の範囲にあると、塗布ムラや塗布故障の発生を防止し、塗膜の厚さを均一とすることができる。

なお、上記の上限値及び下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。

ここで、情報記録層１８は、単層でも重層でもよく、重層構造の場合、塗布工程を複数回行うことによって形成される。

塗布液中の色素の濃度は、一般に０．０１〜１５質量％の範囲であり、好ましくは０．１〜１０質量％の範囲、より好ましくは０．５〜５質量％の範囲、最も好ましくは０．５〜３質量％の範囲である。

塗布液の溶剤としては、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。

塗布方法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。

塗布の際、塗布液の温度は、２０〜５０℃の範囲であることが好ましく、２０〜３０℃の範囲であることがより好ましい。

このようにして形成された情報記録層の厚さは、ランド３０上で３００ｎｍ以下であることが好ましく、２５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以下であることが特に好ましい。下限値としては、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、４０ｎｍ以上であることが特に好ましい。

また、情報記録層１８の厚さは、プリグルーブ１２上で４００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。下限値としては、５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍ以上であることがより好ましく、４０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。

さらに、ランド３０上の情報記録層１８の厚さ／プリグルーブ１２上の情報記録層１８の厚さの比は、０．４以上であることが好ましく、０．５以上であることがより好ましく、０．６以上であることがさらに好ましく、０．７以上であることが特に好ましい。上限値としては、１未満であることが好ましく、０．９以下であることがより好ましく、０．８５以下であることがさらに好ましく、０．８以下であることが特に好ましい。

なお、上記の上限値及び下限値は、それぞれ任意に組み合わせることができる。

塗布液が結合剤を含有する場合、該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、ゴム等の天然有機高分子物質；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等の合成有機高分子；を挙げることができる。情報記録層の材料として結合剤を併用する場合に、結合剤の使用量は、一般に色素に対して０．０１倍量〜５０倍量（質量比）の範囲にあり、好ましくは０．１倍量〜５倍量（質量比）の範囲にある。

また、情報記録層１８には、該情報記録層１８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、既に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、及び同６−２６０２８号公報等の各公報、ドイツ特許第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、色素の量に対して、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、さらに好ましくは、３〜４０質量％の範囲、特に好ましくは５〜２５質量％の範囲である。

以上、情報記録層１８が色素型記録層である場合の溶剤塗布法について述べたが、情報記録層１８は記録物質の物性に合わせ、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の成膜法によって形成することもできる。

例えば、記録物質として相変化金属化合物を用いた場合には、このような成膜法を用いて情報記録層１８を形成することが好ましい。ここで、相変化金属化合物としては、ＳｂＴｅ、ＡｇＳｂＴｅ、ＩｎＡｇＳｂＴｅ等のいずれを用いてもよい。

本実施の形態に係る光ディスク１０のカバー層２４は、上述した情報記録層１８又は中間層２０上に接着層２２を介して貼り合わされる。

カバー層２４に用いられる材料としては、透明な材質のフィルムであれば、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レーザ光２８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２４は、本実施の形態に係る光ディスク１０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。

さらに、カバー層２４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レーザ光２８の集光度の観点から、カバー層２４の複屈折は１０ｎｍ以下であることが好ましい。

カバー層２４の厚さは、記録及び再生のために照射されるレーザ光２８の波長や対物レンズのＮＡにより、適宜、規定されるが、１０〜６００μｍの範囲内であることが好ましく、５０〜２００μｍの範囲であることがより好ましい。

カバー層２４は、上述のように、接着層２２を介して貼り合わされる。接着層２２の材質としては、接着剤又は粘着剤とすることができる。以下、それぞれについて順に説明する。

カバー層２４を貼り合せるために用いられる接着剤は、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、ディスペンサから中間層２０の表面に供給してもよい。また、光ディスク１０の反りを防止するため、接着層２２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、中間層２０の表面（被貼り合わせ面）上に、所定量塗布し、その上に、カバー層２４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２４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層２２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、さらに好ましくは５〜５０μｍの範囲である。

また、接着層２２に用いられる粘着剤としては、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等を主成分とし、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等と、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、中間層２０の表面（被貼り合わせ面）上に、所定量、均一に塗布し、その上に、カバー層２４を載置した後、硬化させてもよいし、予め、カバー層２４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２４に、予め、接着剤が塗布さ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接着層２２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、さらに好ましくは５〜５０μｍの範囲である。

本実施の形態に係る光ディスク１０において、レーザ光２８に対する反射率を高めたり、記録再生特性を改良する機能を付与したりするために、基板１４と情報記録層１８との間に、反射層１６を形成することが好ましい。

反射層１６は、レーザ光２８に対する反射率が高い光反射性物質を、真空蒸着、スパッタリング又はイオンプレーティングすることにより基板１４上に形成することができる。

反射層１６の厚さは、一般的には５〜３００ｎｍの範囲とし、１０〜２００ｎｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０〜１００ｎｍである。

なお、反射層１６の反射率は、７０％以上であることが好ましい。

反射率が高い光反射性物質としては、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ等の金属及び半金属或いはステンレス鋼を挙げることができる。これらの光反射性物質は単独で用いてもよいし、あるいは二種以上の組合せで、又は合金として用いてもよい。これらのうちで好ましいものは、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ及びステンレス鋼である。特に好ましくは、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ或いはこれらの合金であり、最も好ましくは、Ａｕ、Ａｇあるいはこれらの合金である。

ハードコート層２６は、傷の発生を防止するための層であり、その材料としては、放射線硬化樹脂を用いることが好ましい。ハードコート層２６に使用される放射線硬化樹脂としては、放射線照射により硬化可能な樹脂であればよく、より詳細には、分子中に、２個以上の放射線官能性の２重結合を有する樹脂であることが好ましい。

例えば、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタクリル酸アミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等が挙げられる。中でも、好ましくは、２官能以上のアクリレート化合物、メタクリレート化合物である。

本実施の形態に係る光ディスク１０は、該光ディスク１０の効果を損なわない範囲においては、上述の必須の層に加え、他の任意の層を有していてもよい。かかる他の任意の層としては、例えば、情報記録層１８とカバー層２４との間に設けられる中間層２０、反射層１６と情報記録層１８との間に設けられる界面層等が挙げられる。

なお、これら必須及び任意の層は、いずれも、単層でもよいし、多層構造を有してもよい。

本実施の形態においては、情報記録層１８と接着層２２との間に中間層２０を形成することが好ましい。

この中間層２０は、情報記録層１８の保存性を高める、情報記録層１８とカバー層２４との接着性を向上させる、反射率を調整する、熱伝導率を調整する、等のために設けられる。

中間層２０に用いられる材料としては、記録及び再生に用いられるレーザ光２８を透過する材料であり、上記の機能を発現し得るものであれば、特に、制限されるものではないが、例えば、一般的には、ガスや水分の透過性の低い材料であり、誘電体であることが好ましい。

具体的には、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｇｅ等の窒化物、酸化物、炭化物、硫化物からなる材料が好ましく、ＺｎＳ、ＭｏＯ₂、ＧｅＯ₂、ＴｅＯ、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｕＯ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ−Ｇａ₂Ｏ₃が好ましく、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ−Ｇａ₂Ｏ₃がより好ましい。

また、中間層２０は、真空蒸着、ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリング、イオンプレーティング等の真空成膜法により形成することができる。中でも、スパッタリングを用いることがより好ましく、ＲＦスパッタリングを用いることが更に好ましい。

本実施の形態における中間層２０の厚さは、１〜２００ｎｍの範囲であることが好ましく、１〜１００ｎｍの範囲であることがより好ましく、１〜４０ｎｍの範囲であることがさらに好ましい。

本実施の形態に係る光ディスク１０への情報記録方法は、ハードコート層２６側から波長３５０〜４５０ｎｍのレーザ光２８を照射し、情報記録層１８を物理的あるいは化学的に変化させることにより記録を行うことができる。

上記の構成の本実施の形態に係る光ディスク１０に対し、適した波長のレーザ光２８を照射して記録を行うことにより、良好で安定な記録再生特性を付与することができる。

記録波長（レーザ光２８の波長）は、より好ましくは、下限値が２００ｎｍ以上であり、３００ｎｍ以上であることがさらに好ましく、３５０ｎｍ以上であることが特に好ましい。また、上限値としては、５００ｎｍ以下であることがより好ましく、４５０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、４２０ｎｍ以下であることが特に好ましい。

なお、上記の上限値及び下限値は、それぞれが任意で組み合わせることができる。

また、情報の記録は本実施の形態に係る光ディスク１０のプリグルーブ１２に行ってもよいし、ランド３０に行ってもよいが、プリグルーブ１２の方が好ましい。

さらに、上記の波長領域のレーザ光２８によって、情報の再生も行われる。

より具体的には、本実施の形態に係る光ディスク１０（追記型）を用いた情報の記録、再生は、例えば、次のようにして行われる。

まず、光ディスク１０を所定の線速度（０．５〜１０ｍ／秒）、又は、所定の定角速度にて回転させながら、ハードコート層２６側から対物レンズ（図示せず）を介して青紫色レーザ（例えば、波長４０５ｎｍ）等の記録用のレーザ光２８を照射する。この照射光により、情報記録層１８がその光を吸収して局所的に温度上昇し、例えば、ピット３２が生成してその光学特性を変えることにより情報が記録される。上記のように記録された情報の再生は、光ディスク１０を所定の定線速度で回転させながら、青紫色レーザ光をハードコート層２６側から照射して、その反射光を検出することにより行うことができる。

上述のような５００ｎｍ以下の発振波長を有するレーザ光源としては、例えば、３９０〜４１５ｎｍの範囲の発振波長を有する青紫色半導体レーザ、中心発振波長４２５ｎｍの青紫色ＳＨＧレーザ等を挙げることができる。

また、記録密度を高めるために、ピックアップに使用される対物レンズのＮＡは０．７以上が好ましく、０．８５以上がより好ましい。

なお、本発明に係る光ディスクは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本実施の形態に係る光ディスクを一部省略して示す断面図である。 基板に形成されたプリグルーブの半値幅及び深さを示す説明図である。 プリグルーブの半値幅と深さによる記録前プッシュプル信号の変化を示す特性図である。 実施例１〜５及び比較例１〜５の判定結果を示す表図である。 図５Ａはプリグルーブのレベルを示す説明図であり、図５Ｂは０．１μｍラジアルオフセット時の差を示す説明図である。

符号の説明

１０…光ディスク １２…プリグルーブ
１４…基板 １６…反射層
１８…情報記録層 ２８…レーザ光

Claims (8)

1. 一方の主面に溝が形成された面を有する基板と、
   前記基板の主面上に形成された少なくとも一層の記録層を含む光学的機能層と、
   前記光学的機能層上に覆うように配置され形成された光透過層とを有する光ディスクであって、
   前記基板の前記溝の半値幅（溝の深さの１／２の地点における溝の幅）が１２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下で、且つ、前記溝の深さが３０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下であることを特徴とする光ディスク。
2. 請求項１記載の光ディスクにおいて、
   前記溝の中央から前記光ディスクの中心に向かって半径方向に０．１μｍずらした点に照射した光の反射光を、前記溝の接線方向と平行なラインで２分割されたフォトディテクタに集光したときの一方のフォトディテクタの出力をＩ１、他方のフォトディテクタの出力をＩ２とし、前記溝の中央に照射した光の反射光を、前記２分割されたフォトディテクタに集光したときの前記２分割されたフォトディテクタの合計出力をＩｇとしたとき、
   ｜Ｉ１−Ｉ２｜／Ｉｇ
   で示される記録前のプッシュプル信号の値が０．４５〜０．９であることを特徴とする光ディスク。
3. 請求項１又は２記載の光ディスクにおいて、
   前記基板は、ガラス、アクリル樹脂、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、ポリカーボネートで構成されていることを特徴とする光ディスク。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ディスクにおいて、
   基板の厚さは、０．７〜２ｍｍの範囲であることを特徴とする光ディスク。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ディスクにおいて、
   プリグルーブの角度は、上限値が８０°以下、下限値が２０°以上であることを特徴とする光ディスク。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ディスクにおいて、
   前記記録層は、記録波長領域に吸収を有する色素を含有した色素型の情報記録層であって、
   前記色素は、シアニン色素、オキソノール色素、金属錯体系色素、アゾ色素、又はフタロシアニン色素であることを特徴とする光ディスク。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の光ディスクにおいて、
   前記記録層の厚さは、前記基板の前記溝上で、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることを特徴とする光ディスク。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光ディスクにおいて、
   波長３５０〜４５０ｎｍのレーザ光により記録及び／又は再生が行われることを特徴とする光ディスク。

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