JP2007234092A - 光ディスク及び光ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層を有する光ディスクにおいて、モールド基板上に形成された反射膜についてこの反射膜の側からピットを読み出す場合においても、読み出される信号品質が良好に維持されるように、反射膜の膜厚が最適に設定された光ディスクを提供する。
【解決手段】第１の基板のＤＶＤ記録層は、光透過層、第２の基板及び接着剤層を透して読み出され、第２の基板のＤＶＤ記録層は、光透過層及び第２の基板を透して読み出され、第２の基板のＢＤ記録層は、光透過層を透して読み出される光ディスクであって、第１の基板のＤＶＤ記録層におけるピット幅をＷとし、このＤＶＤ記録層上に形成された反射膜の厚さをＴとしたとき、以下の関係が成立している。 ３０ｎｍ≦Ｔ≦１２０ｎｍ ２．５≦Ｗ／Ｔ≦１２
【選択図】図１

Description

本発明は、情報信号の記録媒体として使用される光ディスク及びこのような光ディスクの製造方法に関し、特に、複数の情報ピット層を有し、各複数の情報ピット層が異なる波長のレーザ光によって読み出される光ディスク及びこのような光ディスクの製造方法に関する。

光ディスクは記録容量が大きく、また、非接触により高速再生が行えることから、従来より、種々の規格の光ディスクが提案されている。例えば、「ＣＤ」、「ＬＤ」、「ＤＶＤ−Video」等の再生専用（ＲＯＭ型）ディスク、また、「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の規格が提案されている。

図１７は、光ディスクの作製工程の概略を説明する工程図である。

光ディスクを作製するには、まず、図１７中の（ａ）に示すように、表面を研磨洗浄したガラス基板１１１上に、スピンコート法等により、フォトレジスト層１１２を形成し、ブランクマスターを作製する。

次に、図１７中の（ｂ）に示すように、フォトレジスト層１１２上に、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、または、Ｈｅ−Ｃｄレーザ等のレーザビーム１１３を対物レンズ１１４によって集光させ、微小スポットを形成する。このとき、ガラス基盤１１１を回転させ、かつ、レーザビーム１１３を一定速度で移動させながらＯＮ、ＯＦＦさせ、または、連続照射を行うことにより、ピット及びグルーブの潜像１１５をスパイラル状に形成する。

そして、図１７中の（ｃ）に示すように、アルカリ溶液による現像処理を施すことにより、ピット及びグルーブのパターン１１６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されたガラス原盤１１１及びパターン１１６の表面に、図１７中の（ｄ）に示すように、スパッタ、あるいは、無電解メッキ等の方法により、ニッケル等の導電性膜１１７を成膜する。

次に、図１７中の（ｅ）に示すように、導電性膜１１７を陰極とし、陽極側にニッケルを配置して、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、ガラス原盤１１１及びパターン１１６の表面上にニッケル１１８を析出させる。

そして、図１７中の（ｆ）に示すように、析出させたニッケル１１８をガラス原盤１１１及びパターン１１６から剥離させることにより、信号パターンの形成された金属原盤、すなわち、スタンパ１１９を作製する。

以上が原盤作製工程の概略であり、このようにして作製されたスタンパ１１９を利用して、以下のディスク化工程により、光ディスクの量産が行われる。スタンパ１１９は、内外径加工、あるいは、裏面研磨等の後処理を施された後、成型機に設置される成型金型に組み込まれる。成型方法としては、光透過性を有するアクリル、ポリカーボネイト樹脂等の合成樹脂を材料として、コンプレッション（圧縮成型）法、インジェクション（射出成型）法、あるいは、フォトポリマ（２Ｐ）法等によって、図１７中の（ｇ）に示すように、スタンパ１１９を雌型として、図１７中の（ｈ）に示すように、雛型のモールド基板１２０が作製される。

このモールド基板１２０の厚さは、光ディスクの種類によって異なる。「ＣＤ−ＲＯＭ」、「ＣＤ−Ｒ」、「ＣＤ−ＲＷ」等の場合は、モールド基板１２０の厚さは、約１．２ｍｍとする。モールド基板１２０の一方の主面部には、スタンパ１１９の凹凸パターンに対応した凹凸パターンが転写され、スタンパ１１９の情報信号に基づくピット凸部に対応した凹部、すなわち、ピット１２１が形成されている。

そして、図１７中の（ｉ）に示すように、次の成膜工程において、モールド基板１２０の一方の主面部上に、アルミニウム等を成膜して反射膜１２２を形成し、あるいは、相変化材料等を成膜して記録層１２２が形成される。なお、成膜方法としては、蒸着や、スパッタリング法が用いられる。

次に、図１７中の（ｊ）に示すように、反射膜、または、記録層１２２を保護するために、反射膜、または、記録層１２２上に、スプレー法、ロールコート法、あるいは、スピンコート法等により、アクリル系の紫外線硬化樹脂等を塗布し、硬化させて、保護層１２３を形成する。

最後に、図１７中の（ｋ）に示すように、保護膜１２３上に、紫外線硬化型インク等によりレーベル部１２４を形成することにより、光ディスク（「ＣＤ」）が完成される。

また、「ＤＶＤ−ＲＯＭ」、「ＤＶＤ−Ｒ」、「ＤＶＤ−ＲＡＭ」、「ＤＶＤ−ＲＷ」等の場合は、モールド基板１２０の厚さは、約０．６ｍｍとする。モールド基板１２０の一方の主面部には、スタンパ１１９の凹凸パターンに対応した凹凸パターンが転写され、スタンパ１１９の情報信号に基づくピット凸部に対応した凹部、すなわち、ピット１２１が形成されている。

そして、図１７中の（ｌ）に示すように、次の成膜工程において、モールド基板１２０の一方の主面部上に、アルミニウム等を成膜して反射膜１２２を形成し、あるいは、相変化材料等を成膜して記録層１２２が形成される。なお、成膜方法としては、蒸着や、スパッタリング法が用いられる。

次に、図１７中の（ｍ）に示すように、２枚のモールド基板１２０を、反射膜、または、記録層１２２が形成された面同士を対向させて積層し、接着剤１２５によって貼り合わせることにより、光ディスク（「ＤＶＤ」）が完成される。

なお、「ＤＶＤ−ＲＯＭ」においては、利便性を高めるため、一方のモールド基板１２０の反射膜１２２を半透明層とし、この半透明層が成膜されたモールド基板１２０の側からレーザ光を入射させることによって２層の記録層１２２からの読み出しを行う、いわゆる２層ディスク（Dual-layer Disc）という形態がある。現在では、「ＤＶＤ−Video」のほとんどが、２層ディスクとして作製されている。

そして、次世代の高密度光ディスクとして、Blu-ray Disc（以下、「ＢＤ」という。）が提案されている。「ＢＤ」の場合は、モールド基板１２０の厚さは、約１．１ｍｍとする。モールド基板１２０の一方の主面部には、スタンパ１１９の凹凸パターンに対応した凹凸パターンが転写され、スタンパ１１９の情報信号に基づくピット凸部に対応した凹部、すなわち、ピット１２１が形成されている。

そして、図１７中の（ｎ）に示すように、次の成膜工程において、モールド基板１２０の一方の主面部上に、アルミニウム等を成膜して反射膜１２２を形成し、あるいは、相変化材料等を成膜して記録層１２２が形成される。なお、成膜方法としては、蒸着や、スパッタリング法が用いられる。

次に、図１７中の（ｏ）に示すように、反射膜、または、記録層１２２上に、接着剤１２７により、厚さ０．１ｍｍ程度の透明なプラスチックシート１２６を貼り合わせることにより、光ディスク（「ＢＤ」）が完成される。または、図１７中の（ｐ）に示すように、反射膜、または、記録層１２２上に、紫外線硬化樹脂等によって、厚さ約０．１ｍｍの光透過層１２８を形成することにより、光ディスク（「ＢＤ」）が完成される。この「ＢＤ」においては、プラスチックシート１２６、または、光透過層１２８の側からレーザ光を入射させることによって記録層１２２からの読み出しを行う構造となっている。

そして、現在においては、「ＤＶＤ−Video」が一般的に普及しており、また、次世代の高密度ディスクである「ＢＤ」がこれから普及していくであろうという状況である。このような状況においては、今後、「ＤＶＤ」と「ＢＤ」と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、光ディスクを製造するにあたっては、同一のコンテンツについて、「ＤＶＤ」及び「ＢＤ」の２種類の光ディスクを製造しなければならず、非効率的である。また、消費者にとっても、「ＤＶＤ」用の再生装置及び「ＢＤ」用の再生装置のいずれを用意するかによって、再生できる光ディスクが決まってしまうため、いずれの規格の再生装置を用意するべきかが的確に判断できず、不便である。このような問題は、「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクがあれば解決できる。

図１８、図１９及び図２０は、「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクの第１乃至第３の例を示す断面図である。

「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクとしては、図１８に示すように、ＤＶＤ記録層１２９が形成された厚さ０．６ｍｍの基板１３０と、ＢＤ記録層１３１が形成された厚さ約０．５ｍｍの基板１３２とを貼り合わせ、さらに、ＢＤ記録層１３１上に厚さ約０．１ｍｍの光透過層１３３を形成した構成のものが提案されている。

この光ディスクにおいては、光透過層１３３の側からＤＶＤ記録層１２９及びＢＤ記録層１３８の両方からの読み出しを行うこともできるし、また、光ディスクの両面から、ＤＶＤ記録層１２９及びＢＤ記録層１３１をそれぞれ読み出すようにしてもよい。

また、「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクは、図１９及び図２０に示すように、ＤＶＤ記録層を２層とし、これらＤＶＤ記録層のうちの一方を半透明記録層１３４として構成してもよい。前述したように、「ＤＶＤ−Video」のほとんどが２層ディスクとして作製されているので、ＤＶＤ記録層は、この光ディスクのように、２層とすることが好ましい。

図１９に示すように、ＢＤ記録層から遠い側のＤＶＤ記録層を半透明記録層１３４とした場合には、光ディスクの両面から、２層のＤＶＤ記録層１２９及びＢＤ記録層１３１をそれぞれ読み出すことになる。

また、図２０に示すように、ＢＤ記録層に近い遠い側のＤＶＤ記録層を半透明記録層１３４とした場合には、光透過層１３３の側から、２層のＤＶＤ記録層１２９及びＢＤ記録層１３８の両方からの読み出しを行うことができる。この場合のＢＤ記録層から遠い側のＤＶＤ記録層（ＤＶＤ−Ｌ_１層）の物理的パラメータ（反射率等）については、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されている。

なお、各記録層における反射膜の反射率の規格は、「ＤＶＤ」の単層ディスクにおいて、４５％乃至８５％、「ＤＶＤ」２層ディスクにおいて、１８％乃至３０％、「ＢＤ」の単層ディスクにおいて、３５％乃至７０％である。ＢＤ記録層を透過してＤＶＤ記録層からの読み出しを行う場合におけるＢＤ記録層の反射膜の反射率は、ＢＤ２層ディスクにおいて、１２％乃至２８％である。

特開平９−１１５１８１号公報 特開平１１−２８３２７８号公報 特開２００１−３１２８４１公報

前述のように、「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクとしては、いくつかの構造が考えられる。ＤＶＤ記録層が単層である構成の光ディスクには、製造方法が簡単であるというメリットがある。しかし、現在使用されている「ＤＶＤ」のほとんどが記録容量の大きい２層ディスクであることから、「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクにおいても、ＤＶＤ記録層は２層構造であることが望ましい。また、光ディスクの両面から読み出しを行う構造の光ディスクでは、光ディスクの両面からレーザ光を入射させなければならないので、印刷レーベルなどを設ける場所がなく、また、「ＤＶＤ」面と「ＢＤ」面との区別が難しく、さらに、光ディスクの美観としても好ましくない。

したがって、「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクとしては、図２０に示したように、片面から、２層のＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層の両方からの読み出しを行うことができる構成が好ましい。

このように「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクにおいては、「ＤＶＤ」用の再生装置によって再生すれば、「ＤＶＤ」に対応したクオリティの信号再生が行われ、「ＢＤ」用の再生装置によって再生すれば、「ＢＤ」に対応したクオリティの信号再生が行われなければならない。したがって、このような光ディスクは、「ＤＶＤ規格」及び「ＢＤ規格」の両方を満たすように製造しなければならない。

しかしながら、ＢＤ記録層を透してＤＶＤ記録層からの読み出しを行うようにした場合、各記録層の反射率の規格を同時に満たすことが極めて困難となる。例えば、ＢＤ記録層の反射率を上げすぎると、ＤＶＤ記録層からの戻り光量が小さくなりすぎ、ＤＶＤ記録層からの読み出しに支障をきたす。逆に、ＤＶＤ記録層からの読み出しを容易とするため、ＢＤ層の反射率を下げすぎると、ＢＤ層からの読み出しができなくなってしまう。

ここで、ＢＤ記録層から遠い層のＤＶＤ記録層（ＤＶＤ−Ｌ_１層）について、及び、ＤＶＤ記録層が一層である場合のＤＶＤ記録層については、再生光がこのＤＶＤ記録層を透過することを考慮する必要がないので、反射率の規格を満足させるために、このＤＶＤ記録層の反射膜は、最大反射率が得られる膜厚で形成すれば良いと考えられている。

ところが、これらのＤＶＤ記録層は、モールド基板上に形成された反射膜について、この反射膜の側からピットを読み出すことになるので、反射膜の膜厚によって、ピットの大きさが変わることになる。このようなピットの大きさの変化は、信号品質、例えば、ジッタの変化を生じさせる。そのため、ＢＤ記録層から遠い層のＤＶＤ記録層（ＤＶＤ−Ｌ_１層）及びＤＶＤ記録層が一層である場合のＤＶＤ記録層の反射膜は、反射率を満足させるためにただ単に厚く形成すれば良いというものではなく、読み出される信号品質をも考慮して、最適な膜厚に設定する必要がある。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、波長６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍのレーザ光により厚さ０．６ｍｍの透明基板を透して読み出される第１の規格の情報ピット層（ＤＶＤ記録層）及び波長３６０ｎｍ乃至４４０ｎｍのレーザ光により厚さ０．１ｍｍの透明基板を透して読み出される第２の規格の情報ピット層（ＢＤ記録層）を有する光ディスクにおいて、モールド基板上に形成された反射膜についてこの反射膜の側からピットを読み出す場合においても、読み出される信号品質が良好に維持されるように、反射膜の膜厚が最適に設定された光ディスクを提供することを目的とし、また、このような光ディスクの製造方法を提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明は、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
本発明に係る光ディスクは、波長６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍのレーザ光により厚さ０．６ｍｍの透明基板を透して読み出される第１の規格の情報ピット層が一方の面に形成されこの第１の規格の情報ピット層上に反射膜が成膜され厚さが略０．６ｍｍとなされた第１の基板と、一方の面が平坦面、または、第１の規格の情報ピット層が形成され他方の面に波長３６０ｎｍ乃至４４０ｎｍのレーザ光により厚さ０．１ｍｍの透明基板を透して読み出される第２の規格の情報ピット層が形成されこれら第１の規格及び第２の規格の情報ピット層上にそれぞれ反射膜が成膜され厚さが略０．５ｍｍとなされた第２の基板と、第２の基板の第２の規格の情報ピット層上の反射膜上に形成され厚さが略０．１ｍｍとなされた光透過層とを有し、第１の基板と第２の基板とが第１の規格の情報ピット層が形成された面同士を対向させた状態で接着剤層を介して貼り合わせられており、第１の基板の第１の規格の情報ピット層は、光透過層、第２の基板及び接着剤層を透して読み出され、第２の基板の第１の規格の情報ピット層は、光透過層及び第２の基板を透して読み出され、第２の基板の第２の規格の情報ピット層は、光透過層を透して読み出される光ディスクであって、第１の基板の第１の規格の情報ピット層におけるピット幅をＷとし、この第１の規格の情報ピット層上に形成された反射膜の厚さをＴとしたとき、以下の関係が成立していることを特徴とするものである。
３０ｎｍ≦Ｔ≦１２０ｎｍ
２．５≦Ｗ／Ｔ≦１２

〔構成２〕
本発明に係る光ディスクの製造方法は、波長６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍのレーザ光により厚さ０．６ｍｍの透明基板を透して読み出される第１の規格の情報ピット層を厚さが略０．６ｍｍの第１の基板の一方の面に形成しこの第１の規格の情報ピット層上に反射膜を成膜し、厚さが略０．５ｍｍの第２の基板の一方の面を平坦面とし、または、第１の規格の情報ピット層を形成するとともにこの第２の基板の他方の面に波長３６０ｎｍ乃至４４０ｎｍのレーザ光により厚さ０．１ｍｍの透明基板を透して読み出される第２の規格の情報ピット層を形成しこれら第１の規格及び第２の規格の情報ピット層上にそれぞれ反射膜を成膜し、第２の基板の第２の規格の情報ピット層上の反射膜上に厚さが略０．１ｍｍの光透過層を形成し、第１の基板と第２の基板とを第１の規格の情報ピット層が形成された面同士を対向させた状態で接着剤層を介して貼り合わせることにより、第１の基板の第１の規格の情報ピット層が光透過層、第２の基板及び接着剤層を透して読み出され、第２の基板の第１の規格の情報ピット層が光透過層及び第２の基板を透して読み出され、第２の基板の第２の規格の情報ピット層が光透過層を透して読み出される光ディスクを製造する光ディスクの製造方法であって、第１の基板の第１の規格の情報ピット層におけるピット幅をＷとし、この第１の規格の情報ピット層上に形成する反射膜の厚さをＴとしたとき、以下の関係が成立することを特徴とするものである。
３０ｎｍ≦Ｔ≦１２０ｎｍ
２．５≦Ｗ／Ｔ≦１２

本発明に係る光ディスクは、第１の基板の第１の規格の情報ピット層は、光透過層、第２の基板及び接着剤層を透して読み出され、第２の基板の第１の規格の情報ピット層は、光透過層及び第２の基板を透して読み出され、第２の基板の第２の規格の情報ピット層は、光透過層を透して読み出される光ディスクであって、モールド基板上に形成された反射膜についてこの反射膜の側からピットを読み出す場合においても、反射膜の膜厚が最適に設定されていることにより、読み出される信号品質が良好に維持される。

すなわち、本発明は、モールド基板上に形成された反射膜についてこの反射膜の側からピットを読み出す場合においても、読み出される信号品質が良好に維持されるように、反射膜の膜厚が最適に設定された光ディスクを提供することができ、また、このような光ディスクの製造方法を提供することができるものである。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

〔光ディスクの構成〕
図１は、本発明に係る光ディスクの構成を示す断面図である。

本発明に係る光ディスクは、図１に示すように、波長６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍのレーザ光により厚さ０．６ｍｍの透明基板を透して読み出される第１の規格の情報ピット層、すなわち、ＤＶＤ記録層１１，１３と、波長３６０ｎｍ乃至４４０ｎｍのレーザ光により厚さ０．１ｍｍの透明基板を透して読み出される第２の規格の情報ピット層、すなわち、ＢＤ記録層１４とを有する光ディスクである。このように「ＢＤ」と「ＤＶＤ」とを合体させた光ディスクを成立させるためには、少なくとも「ＢＤ」２層ディスクの規格と「ＤＶＤ」単層ディスク、もしくは、「ＤＶＤ」２層ディスクの規格とを同時に満たす必要がある。

この光ディスクは、ＤＶＤ記録層１１ａが一方の面に形成され、このＤＶＤ記録層１１ａ上に反射膜１１が成膜され、厚さが略０．６ｍｍとなされた第１の基板１２を有している。なお、再生専用（ＲＯＭ型）の光ディスクにおいて、記録層は、樹脂製の基板などの表面にピット呼ばれる微小な凹部を連ねたピットパターンとして形成され、このピットパターン上に、金属等を材料とした反射膜が成膜される。

また、この光ディスクは、一方の面にＤＶＤ記録層１３ａが形成され、他方の面にＢＤ記録層１４ａが形成され、これらＤＶＤ記録層１３ａ及びＢＤ記録層１４ａ上にそれぞれ反射膜１３，１４が成膜され、厚さが略０．５ｍｍとなされた第２の基板１５を有している。

さらに、この光ディスクは、第２の基板１５のＢＤ記録層１４ａ上の反射膜１４上に形成され、厚さが略０．１ｍｍとなされた光透過層１７を有している。

第１の基板１２と第２の基板１５とは、ＤＶＤ記録層１１ａ，１３ａが形成された面同士を対向させた状態で、光透過性の接着剤層１６を介して貼り合わせられている。

この光ディスクにおいて、第１の基板１２のＤＶＤ記録層１１ａは、光透過層１７、第２の基板１５及び接着剤層１６を透して読み出される。また、第２の基板１５のＤＶＤ記録層１３ａは、光透過層１７及び第２の基板１５を透して読み出される。そして、第２の基板１５のＢＤ記録層１４ａは、光透過層１７を透して読み出される。

図２は、本発明に係る光ディスクの構成の他の例を示す断面図である。

なお、本発明に係る光ディスクは、図２に示すように、第２の基板のＤＶＤ記録層を平坦な面（すなわち、情報が記録されていない面）として構成してもよい。すなわち、この光ディスクは、ＤＶＤ記録層２１ａが一方の面に形成され、このＤＶＤ記録層２１ａ上に反射膜２１が成膜され、厚さが略０．６ｍｍとなされた第１の基板２２を有している。そして、この光ディスクは、一方の面が平坦面となされ、他方の面にＢＤ記録層２３ａが形成され、このＢＤ記録層２３ａ上に反射膜２３が成膜され、厚さが略０．５ｍｍとなされた第２の基板２４を有している。

さらに、この光ディスクは、第２の基板２４のＢＤ記録層２３ａ上の反射膜２３上に形成され、厚さが略０．１ｍｍとなされた光透過層２６を有している。

第１の基板２２と第２の基板２４とは、ＤＶＤ記録層２１ａ及び平坦面を対向させた状態で、光透過性の接着剤層２５を介して貼り合わせられている。

この光ディスクにおいて、第１の基板２２のＤＶＤ記録層２１ａは、光透過層２６、第２の基板２４及び接着剤層２５を透して読み出される。また、第２の基板２４のＢＤ記録層２３ａは、光透過層２６を透して読み出される。

〔光ディスクの製造方法〕
本発明に係る光ディスクの製造方法においては、前述した本発明に係る光ディスクを製造すべく、まず、「ＤＶＤ」スタンパ及び「ＢＤ」スタンパを作製する。これら「ＤＶＤ」スタンパ及び「ＢＤ」スタンパの作製方法は、従来のスタンパの作製方法と同様であり、まず、図１７中の（ａ）に示すように、表面を研磨洗浄したガラス基板１１１上に、スピンコート法等により、フォトレジスト層１１２を形成し、ブランクマスターを作製する。次に、図１７中の（ｂ）に示すように、フォトレジスト層１１２上に、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、または、Ｈｅ−Ｃｄレーザ等のレーザビーム１１３を対物レンズ１１４によって集光させ、微小スポットを形成する。このとき、ガラス基盤１１１を回転させ、かつ、レーザビーム１１３を一定速度で移動させながらＯＮ、ＯＦＦさせ、または、連続照射を行うことにより、ピット及びグルーブの潜像１１５をスパイラル状に形成する。

そして、図１７中の（ｃ）に示すように、アルカリ溶液による現像処理を施すことにより、ピット及びグルーブのパターン１１６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されたガラス原盤１１１及びパターン１１６の表面に、図１７中の（ｄ）に示すように、スパッタ、あるいは、無電解メッキ等の方法により、ニッケル等の導電性膜１１７を成膜する。

次に、図１７中の（ｅ）に示すように、導電性膜１１７を陰極とし、陽極側にニッケルを配置して、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、ガラス原盤１１１及びパターン１１６の表面上にニッケル１１８を析出させる。そして、図１７中の（ｆ）に示すように、析出させたニッケル１１８をガラス原盤１１１及びパターン１１６から剥離させることにより、信号パターンの形成された金属原盤、すなわち、スタンパ１１９を作製する。

図３は、第１の基板の製造方法を示す断面図である。

次に、図３に示すように、前述のようにして作製したスタンパ３１を使いて、ポリカーボネイ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し、片面に「ＤＶＤ−ＲＯＭ」規格のＤＶＤ記録層３２を形成した第１の基板３３を作製する。この第１の基板３３の厚さは、「ＤＶＤ−ＲＯＭ」規格に基づいて、０．６ｍｍ（±３０μｍ）とする。

次に、この第１の基板３３のＤＶＤ記録層３２が記録された面に、信号再生のために反射膜３４を形成する。反射膜３４をなす材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属や、これらを主成分とする合金を用いる。反射膜３４は、スパッタリングや蒸着などの真空成膜法によって形成する。この反射膜３４の膜厚の設定についは、後述する。

図４は、第２の基板の製造方法を示す断面図である。

次に、第２の基板を作製する。前記図１に示したように、ＤＶＤ記録層が二層である光ディスクの場合には、第２の基板は、両面にピットパターンを形成して作製する必要がある。この場合には、図４に示すように、ＤＶＤ記録層を作製する面４１を有するスタンパ４２と、ＢＤ記録層を作製する面４３を有するスタンパ４４の両スタンパを用いて、第１の基板の作製手順と同様に、射出成型法により、両面に記録層を有する第２の基板４５を一度に形成することができる。

図５は、第２の基板の製造方法の他の例を示す断面図である。

また、第２の基板は、図５に示すように、一方の記録層５１を金属スタンパ５２を用いた射出成型によって形成した後に、他方の平坦面上に、紫外線硬化型樹脂を用いたフォトポリマー法（Ｐ−Ｐ法）によって、他方の記録層５３を形成するようにしてもよい。

これらいずれかの方法によって作製された第２の基板の厚さは、各記録層を積層して光ディスクとして構成した状態で、再生レーザ光が照射される光ディスクの最表面からそれぞれの記録層までの光路長が各種ディスクの規格に基づいた値に合致するように、０．５ｍｍ（±３０μｍ）となるようにする。

図６は、一般的なＰ−Ｐ法の手順を説明する断面図である。

Ｐ−Ｐ法においては、図６中の（ａ）に示すように、まず、情報ピットパターン６１ａが記録されたスタンパ６１を回転させながら、情報ピットパターン６１ａ上に、液状の紫外線硬化性樹脂６２を塗布する。次に、図６中の（ｂ）に示すように、紫外線硬化性樹脂６２上から平滑な面を有する樹脂製基板６３を接着させて、図６中の（ｃ）に示すように、機械的に圧力をかけて、接着層６４（紫外線硬化性樹脂６２）を均一な厚さにする。そして、図６中の（ｄ）に示すように、紫外線６５を照射し、接着層６４（紫外線硬化性樹脂６２）を硬化させ、図６中の（ｅ）に示すように、スタンパ６１を剥離することにより、ピットパターン６１ａが樹脂基板上に形成される。

Ｐ−Ｐ法には、この手順の他に、スタンパと樹脂基板の両面に液状の紫外線硬化樹脂を塗布し、互いに貼り合せて加圧した後に硬化させて剥離させる方法や、樹脂基板に液状の紫外線硬化樹脂を塗布し、スタンパを貼り合せて加圧し、紫外線照射を行い、剥離させてピットパターンを形成するものがある。

Ｐ−Ｐ法において使用するスタンパは、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ほかに、基板と同様な透明樹脂などからなるソフトスタンパと呼ばれるものも使用できる。金属スタンパを使用する場合には、紫外線効果樹脂を硬化させるための紫外線は、基板を透して照射する必要があるが、ソフトスタンパを使用した場合には、紫外線は、基板及びスタンパのどちらの面からも透過させることができる。

ソフトスタンパは、基板に近似した材質の樹脂を用いることが好ましい。しかし、その場合には、ピットパターンを形成し、樹脂の硬化後の剥離時には、基板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。そのため、ソフトスタンパは、剥離性の良い樹脂を材料として選んだり、スタンパ信号面表面に剥離性の良い材料からなる薄膜を形成するなどの工夫が必要である。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等がある。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数ｎｍ乃至数十ｎｍの厚さに成膜した膜などが使用できる。

そして、前述の図２に示したように、ＤＶＤ記録層が単層の光ディスクの場合には、第２の基板は、第１の基板と同様に、射出成型により、片面にＢＤ記録層を形成して作製することができる。

そして、本発明に係る光ディスクは、各記録層を有する各基板を積層させ、接着することによって形成される。

図７は、各基板の積層及び接着の手順を説明する断面図である。

まず、前述したように、ＤＶＤ記録層が片面に形成された第１の基板７２に、反射膜７３を成膜しておく。次に、前述したように、第２の基板を作製する。この第２の基板については、ここでは、ＤＶＤ記録層が二層である場合について説明する。第２の基板７５には、片面に射出成型により、ＢＤ記録層７４ａが形成されている。このＢＤ記録層７４ａ上に、反射膜７６を成膜する。反射膜７６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、また、レーザ光に対し高屈折率で透明な特性を有する誘電体、例えば、ＺｎＳ、ＴｉＯ_２、ＳｉＮ、ＧｅＮ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＨなども好適に使用することができる。

反射膜７６の形成後、続けて、「ＢＤ」規格に基づく光透過層７７を形成する。この光透過層７７の厚さは、１００μｍ±３μｍの精度で形成する。光透過層７７としては、フィルム状のポリカーボネイト製基板を紫外線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る方法や、あるいは、紫外線硬化樹脂のみにより所望の厚さに形成することが考えられる。

このようにしてＢＤ記録層７４ａ、反射膜７６及び光透過層７７が形成された第２の基板７５に、ＢＤ記録層７４ａの反対側の面に、ＤＶＤ記録層７８ａをＰ−Ｐ法によって形成する。ここで使用するスタンパが金属製の場合には、硬化のための紫外線照射は、光透過層７７の側から行う。一方、樹脂製のソフトスタンパを用いる場合は、硬化のための紫外線照射は、光透過層７７の側及びソフトスタンパの側のどちらからでも可能である。

続けて、Ｐ−Ｐ法により形成された第２の基板のＤＶＤ記録層７８ａに反射膜７９を形成する。この第２の基板のＤＶＤ記録層７８ａは、二層型の「ＤＶＤ−ＲＯＭ」規格に準拠する。したがって、反射膜７９は、第２の基板のＤＶＤ記録層７８ａからの読み出しを行うのに必要な反射率を有し、かつ、第１の基板のＤＶＤ記録層７１ａからの読み出しに十分なレーザ光が透過する透過率を有する必要がある。このような反射膜７９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を用いて、非常に薄い膜を形成することで実現できる。具体的な膜厚としては、５ｎｍ乃至９ｎｍ程度が好ましい。また、これらの金属の他、レーザ光に対して高屈折率で透明な特性を有する誘電体、例えば、ＺｎＳ、ＴｉＯ_２、ＳｉＮ、ＧｅＮ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＨなども反射膜７９の材料として好適である。

このようにして、第２の基板のＤＶＤ記録層７８ａ上に半透明の反射膜７９を形成し、これを第１の基板７２と積層させ、接着する。接着法としては、アクリル系樹脂などの紫外線硬化樹脂を用いて、一方の基板に硬化前の液状樹脂を塗布し、他方の基板を重ね合わせた後に、スピンコートして所望の厚さに調整し、その後、紫外線を照射して硬化するという方法がある。この場合には、第１の基板７２側からは、紫外線が透過しないので、第２の基板７５側から照射する必要がある。

また、各基板７２，７５を接着させる方法としては、シート状の接着剤を用いて、このシート状の接着剤を挟んで、基板７２，７５同士を圧着させるようにしてもよい。いずれの方法においても、接着層は、二層型の「ＤＶＤ」規格に基づき、層間を分けるギャップ層として機能するので、その厚みは、５０μｍ±１５μｍに制御する。

図８は、ＢＤ記録層の作製にＰ−Ｐ法を用いる製造手順を示す断面図である。

また、図８に示すように、第２の基板７５において、ＤＶＤ記録層７８ａを射出成型により形成し、反射膜７９を成膜した後に、第１の基板４２と接着させてもよい。その後に、Ｐ−Ｐ法により、ソフトスタンパを使用して、ＢＤ記録層７４ａを形成し、反射膜７６を成膜し、光透過層７７を形成してもよい。

図９は、第２の基板の両記録層を射出成型により形成した場合の製造手順を示す断面図である。

また、図９に示すように、第２の基板の両記録層７４ａ，７８ａを射出成型により一度に形成した場合は、各層反射膜７６，７９の形成、第１の基板７２との接着、光透過層７７の形成の順序は、いずれから行うようにしてもよい。

前述のようにして作製した本発明に係る光ディスクについて、第１の基板のＤＶＤ記録層における反射膜の膜厚Ｔ及びピット幅Ｗと、光ディスクの特性との関係を調べた。

図１０は、ＤＶＤ記録層のピット幅Ｗを標準的な０．３０μｍに設定し、反射膜の膜厚Ｔを変えたときの光ディスク特性を示すグラフである。

まず、ＤＶＤ記録層のピット幅Ｗを、標準的な０．３０μｍに設定し、反射膜の膜厚Ｔを変えたときの光ディスク特性を〔表１〕及び図１０に示す。反射膜の材料は、Ａｌを主成分とする合金である。なお、「ＤＶＤ」二層ディスクのジッタ規格は、８．０％以下である。

〔表１〕及び図１０より、第１の基板のＤＶＤ記録層（「ＤＶＤ−Ｌ_１層」）の反射膜の膜厚Ｔを３０ｎｍ乃至１２０ｎｍに設定することによって、「ＤＶＤ」二層ディスクの反射率の規格である１８％乃至３０％が満たされることが確認された。すなわち、第１の基板のＤＶＤ記録層（「ＤＶＤ−Ｌ_１層」）の反射膜の膜厚Ｔについては、以下の関係が成立していることが好ましい。
３０ｎｍ≦Ｔ≦１２０ｎｍ

図１１は、第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを、反射率の下限である３０ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。

図１２は、第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを、反射率の上限である１２０ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。

図１３は、第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを５０ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。

図１４は、第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを７５ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。

図１５は、第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを１００ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。

〔表１〕及び図１０に示した結果に基づいて、第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを、反射率の下限である３０ｎｍ及び反射率の上限である１２０ｎｍ、さらに、これらの中間の膜厚（５０ｎｍ、７５ｎｍ、１００ｎｍ）に設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を測定した。結果を〔表２〕乃至〔表６〕及び図１１乃至図１５に示す。

図１６は、ピット幅の定義を示す断面図である。

なお、ここで言うピット幅Ｗとは、図１６に示すように、最長ピットの幅のことであり、これを半値幅で定義したものである。

〔表２〕乃至〔表６〕において、ジッタ値がピット幅Ｗによって変化する様子が分かるが、ここで、（ピット幅Ｗ／反射膜の膜厚Ｔ）というパラメータが着目される。すなわち、ピット幅Ｗが広ければ、ある程度反射膜の膜厚Ｔが厚くなっても、必要なピット幅Ｗ及びピット深さが確保されるので、ジッタを規格内に入れることができる。しかし、ピット幅Ｗが細いときには、反射膜の膜厚Ｔを厚くすると、ピットがすぐに埋まってしまうので、反射膜を厚くすることができないということである。

また、ピット幅Ｗが広い場合でも、反射膜の膜厚Ｔが薄すぎると、ピット幅が広すぎてしまうため、隣接トラックとのクロストークによりジッタが悪化してしまう。

つまり、ピット幅Ｗ及び反射膜の膜厚Ｔの比と、ジッタ値との間には、相関性があることが見出される。〔表２〕乃至〔表６〕の結果から、（ピット幅Ｗ／反射膜の膜厚Ｔ）の値を２．５乃至１２の範囲に収めることによって、信号特性の良好な光ディスクを得られることが確認された。すなわち、第１の基板のＤＶＤ記録層におけるピット幅をＷとし、このＤＶＤ記録層上に形成された反射膜の厚さをＴとしたとき、以下の関係が成立していることが好ましい。
２．５≦Ｗ／Ｔ≦１２

本発明に係る光ディスクの構成を示す断面図である。 本発明に係る光ディスクの構成の他の例を示す断面図である。 本発明に係る光ディスクの製造方法において、第１の基板の製造方法を示す断面図である。 本発明に係る光ディスクの製造方法において、第２の基板の製造方法を示す断面図である。 本発明に係る光ディスクの製造方法において、第２の基板の製造方法の他の例を示す断面図である。 本発明に係る光ディスクの製造方法において、Ｐ−Ｐ法の手順を説明する断面図である。 本発明に係る光ディスクの製造方法において、各基板の積層及び接着の手順を説明する断面図である。 本発明に係る光ディスクの製造方法において、ＢＤ記録層の作製にＰ−Ｐ法を用いる製造手順を示す断面図である。 本発明に係る光ディスクの製造方法において、第２の基板の両記録層を射出成型により形成した場合の製造手順を示す断面図である。 ＤＶＤ記録層のピット幅Ｗを標準的な０．３０μｍに設定し、反射膜の膜厚Ｔを変えたときの光ディスク特性を示すグラフである。 第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを、反射率の下限である３０ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。 第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを、反射率の上限である１２０ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。 第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを５０ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。 第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを７５ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。 第１の基板の反射膜の膜厚Ｔを１００ｎｍに設定し、それぞれピット幅Ｗを変えた時のジッタ変化を示すグラフである。 本発明におけるピット幅の定義を示す断面図である。 光ディスクの作製工程の概略を説明する工程図である。 「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクの第１の例を示す断面図である。 「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクの第２の例を示す断面図である。 「ＤＶＤ」と「ＢＤ」とを合体させた光ディスクの第３の例を示す断面図である。

符号の説明

１１ 反射膜
１１ａ ＤＶＤ記録層
１２ 第１の基板
１３ 反射膜
１３ａ ＤＶＤ記録層
１４ 反射膜
１４ａ ＢＤ記録層
１５ 第２の基板
１６ 接着剤層
１７ 光透過層

Claims (2)

1. 波長６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍのレーザ光により厚さ０．６ｍｍの透明基板を透して読み出される第１の規格の情報ピット層が一方の面に形成され、この第１の規格の情報ピット層上に反射膜が成膜され、厚さが略０．６ｍｍとなされた第１の基板と、
   一方の面が平坦面、または、前記第１の規格の情報ピット層が形成され、他方の面に波長３６０ｎｍ乃至４４０ｎｍのレーザ光により厚さ０．１ｍｍの透明基板を透して読み出される第２の規格の情報ピット層が形成され、これら第１の規格及び第２の規格の情報ピット層上にそれぞれ反射膜が成膜され、厚さが略０．５ｍｍとなされた第２の基板と、
   前記第２の基板の前記第２の規格の情報ピット層上の反射膜上に形成され、厚さが略０．１ｍｍとなされた光透過層とを有し、
   前記第１の基板と前記第２の基板とが、前記第１の規格の情報ピット層が形成された面同士を対向させた状態で、接着剤層を介して貼り合わせられており、前記第１の基板の前記第１の規格の情報ピット層は、前記光透過層、前記第２の基板及び前記接着剤層を透して読み出され、前記第２の基板の前記第１の規格の情報ピット層は、前記光透過層及び前記第２の基板を透して読み出され、前記第２の基板の前記第２の規格の情報ピット層は、前記光透過層を透して読み出される光ディスクであって、
   前記第１の基板の前記第１の規格の情報ピット層におけるピット幅をＷとし、この第１の規格の情報ピット層上に形成された反射膜の厚さをＴとしたとき、以下の関係が成立している
   ことを特徴とする光ディスク。
   ３０ｎｍ≦Ｔ≦１２０ｎｍ
   ２．５≦Ｗ／Ｔ≦１２
2. 波長６３０ｎｍ乃至６５０ｎｍのレーザ光により厚さ０．６ｍｍの透明基板を透して読み出される第１の規格の情報ピット層を、厚さが略０．６ｍｍの第１の基板の一方の面に形成し、この第１の規格の情報ピット層上に反射膜を成膜し、
   厚さが略０．５ｍｍの第２の基板の一方の面を平坦面とし、または、前記第１の規格の情報ピット層を形成するとともに、この第２の基板の他方の面に波長３６０ｎｍ乃至４４０ｎｍのレーザ光により厚さ０．１ｍｍの透明基板を透して読み出される第２の規格の情報ピット層を形成し、これら第１の規格及び第２の規格の情報ピット層上にそれぞれ反射膜を成膜し、
   前記第２の基板の前記第２の規格の情報ピット層上の反射膜上に、厚さが略０．１ｍｍの光透過層を形成し、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記第１の規格の情報ピット層が形成された面同士を対向させた状態で、接着剤層を介して貼り合わせることにより、前記第１の基板の前記第１の規格の情報ピット層が前記光透過層、前記第２の基板及び前記接着剤層を透して読み出され、前記第２の基板の前記第１の規格の情報ピット層が前記光透過層及び前記第２の基板を透して読み出され、前記第２の基板の前記第２の規格の情報ピット層が前記光透過層を透して読み出される光ディスクを製造する光ディスクの製造方法であって、
   前記第１の基板の前記第１の規格の情報ピット層におけるピット幅をＷとし、この第１の規格の情報ピット層上に形成する反射膜の厚さをＴとしたとき、以下の関係が成立する
   ことを特徴とする光ディスクの製造方法。
   ３０ｎｍ≦Ｔ≦１２０ｎｍ
   ２．５≦Ｗ／Ｔ≦１２

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