JP2009245588A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録密度を高めても十分なチルトマージンと機械的強度とを確保し得る情報記録媒体を提供する。
【解決手段】 基板（１３）と、前記基板の両側の表面に設けられ、エンボスピット（２）が設けられた第１、第２の記録面と、前記第１、第２の記録面の表面に設けられた第１、第２の反射膜（３）と、前記第１、第２の反射膜の表面に設けられた第１、第２の保護膜（４）とを具備し、前記保護膜側から照射された光ビームの反射光の光強度変化に基づいて記録データが再生されることを特徴とする情報記録媒体。
【選択図】 図５

Description

本発明は、情報記録媒体に係り、特に表面記録再生用情報記録媒体に関する。

通常のＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクにおいては、１．２ｍｍ厚の透明基板の一方の面上に記録データに応じたエンボスピットが形成され、さらにその上にＡｌなどからなる反射膜が形成されている。こうしたＣＤに記録された情報は、反射膜が設けられた面とは反対側の透明基板側から集光ビームを照射することにより再生される。

より記録密度が高密度化されたＤＶＤやＤＶＤ−ＲＯＭディスクにおいては、０．６ｍｍ厚の透明基板の一方の面上にＣＤの場合よりも微細なエンボスピットが形成され、さらにその上にＡｌなどからなる反射膜が形成されている。こうしたディスクの記録面に記録された情報の再生は、ＣＤの場合と同様に反射膜が形成されている面とは反対側の透明基板側から集光ビームを照射することにより行なわれる。

０．６ｍｍ厚の基板の材料としては、透明な樹脂材料であるＰＣ（ポリカーボネート）が一般的に使用されている。０．６ｍｍのＰＣ基板では、機械的特性が十分ではなく、そのままでは基板が反ってしまうため、記録面が内側となるよう２枚の０．６ｍｍＰＣ基板を貼り合わせて、合計厚さ１．２ｍｍのディスクとして機械的特性を確保している。

なお、ＤＶＤディスクの基板厚が０．６ｍｍとなったのは、チルトマージンを確保するためである。トラックピッチ、ピット密度がより詰まるとディスクの傾き、いわゆるチルトのマージンが減少してしまう。１．２ｍｍから０．６ｍｍへと基板厚が小さくすることによって、チルトマージンは確保することができるが、機械的強度の低下は避けられない。

そこで、基板を薄くして機械的強度を確保するため、ディスクの中央部を厚くすることにより機械的強度を確保することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら機械的強度を確保するためには、信号記録領域の基板厚さは０．６ｍｍが限界であった。また、透明基板の厚さを０．１ｍｍ〜０．６ｍｍとすることが報告されている（例えば、特許文献２参照）が、記録膜を保持する保護基板の厚さ、反射膜の膜厚等については言及されておらず、実施するうえでは問題であった。

特開平９−２０４６８６号公報 特開平９−２０４６８８号公報

今後さらに記録密度を詰めて大容量化を図るためには、基板の厚さをさらに薄くすることが、チルトマージンの面から有効であるものの、基板厚が０．６ｍｍより小さくなると、こうした基板を２枚貼り合わせても機械的強度を確保することが困難となる。

また、基板を貼り合わせる際には接着剤等が必要となるのみならず、製造プロセスも煩雑となってしまう。

そこで本発明は、さらに記録密度を高めても十分なチルトマージンと機械的強度とを確保し得る情報記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる情報記録媒体は、基板と、前記基板の両側の表面に設けられ、エンボスピットが設けられた第１、第２の記録面と、前記第１、第２の記録面の表面に設けられた第１、第２の反射膜と、前記第１、第２の反射膜の表面に設けられた第１、第２の保護膜とを具備し、前記保護膜側から照射された光ビームの反射光の光強度変化に基づいて記録データが再生されることを特徴とする。

本発明の他の態様にかかる情報記録媒体は、両側の表面に案内溝が設けられた基板と、前記基板の両側の表面に設けられた第１、第２の反射膜と、前記第１、第２の反射膜の表面に設けられた第１、第２の記録膜と、前記第１、第２の記録膜の表面に設けられた第１、第２の保護膜とを具備し、前記保護膜側から照射された光ビームの反射光の光強度変化に基づいて記録データが再生されることを特徴とする。

本発明によれば、記録密度を高めても十分なチルトマージンと機械的強度とを確保し得る情報記録媒体が提供される。

本発明の情報記録媒体の一例を模式的に表わす断面図。 図１に示した情報記録媒体に用いられるディスク基板を製造するための金型を模式的に表わす概略図。 反射膜の膜厚と反射率との関係を表わすグラフ図。 反射膜の膜厚の光波長依存性を表わすグラフ図。 本発明の情報記録媒体の他の例を模式的に表わす断面図。 図５に示した情報記録媒体に用いられるディスク基板を製造するための金型を模式的に表わす概略図。 本発明の情報記録媒体の他の例を模式的に表わす断面図。 本発明の情報記録媒体の他の例を模式的に表わす断面図。 本発明の情報記録媒体の他の例を模式的に表わす断面図。 本発明の情報記録媒体の他の例を模式的に表わす断面図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

（実施例１）
図１に、本実施例の光ディスクの一例を模式的に表わした断面図を示す。

図示する光ディスクにおいては、１．２ｍｍ厚ディスク基板１の一方の表面に、記録データに応じたエンボスピット２が形成された記録面が設けられている。こうしたエンボスピット２が設けられた記録面の上には、反射膜３が成膜され、さらにその上に保護膜４がオーバーコートされている。

ディスクに記録されている記録データの読み出しは、図示するように光ビーム５を対物レンズ６で集光して保護膜４側から入射し、反射膜３からの反射光の光強度変化をエンボスピットの記録データとして検出することによって行なわれる。

なお従来の光ディスクにおいては、保護膜側からではなく透明基板側から光ビームを入射して、基板の光入射面とは反対側の面に形成されているエンボスデータを読み取っていた。そのため、基板の厚さによってチルトマージンの確保が制限されていた。それに対して、図１に示したような光ディスク構造であれば、基板表面のエンボス面から再生するので、保護膜４の膜厚が従来の基板厚さに相当することになる。

本発明の光ディスクにおいては、エンボス面（記録面）から保護膜４側の表面までの距離は、基板１の厚さより小さく規定しているので、保護膜の膜厚は、基板厚より小さくなる。したがって、基板厚によるチルトマージンの制限を受け難くなり、高記録密度化が容易となる。

反射膜３は、反射膜材料を真空蒸着またはスパッタ法により成膜して作製することができる。

こうした反射膜３の上に配置される保護膜４は、例えば、従来の紫外線硬化樹脂などにより形成することができる。この保護層４は、例えば、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により反射膜３の表面に塗布して樹脂膜を成膜し、紫外線を照射してこれを硬化させることにより形成される。このオーバーコート保護膜４の膜厚としては、実用上、数μｍ〜数ｍｍの範囲で、０．６ｍｍ以下であることが好ましく、０．０００１〜０．１ｍｍの範囲であることがより好ましい。また、反射膜３との光干渉を生じない膜厚であることが望まれる。

保護膜４の材質は、紫外線硬化樹脂に限定されるものではなく、再生に使用される光ビームを透過して環境的、熱的に安定な材料であれば特に限定されず、誘電体材料で構成してもよい。例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ3、ＺｎＳ、Ｓｉ、Ｇｅまたはこれらの混合材料等を用いて、真空蒸着法やスパッタリング法などにより保護膜４を形成することもできる。

なお、反射膜３それ自体が安定な膜であれば、保護膜４を省略することも可能である。

本実施例の光ディスクに用いられる１．２ｍｍ厚ディスク基板１は、従来のＣＤ、ＤＶＤの製造で採用されている射出成形法により作製することができる。例えば、予め情報が記録されたマスター盤を射出成形機の一方の金型側にセットし、完成後の基板厚さが１．２ｍｍとなるように２つの金型の空間を設定することによって、１．２ｍｍ厚ディスク基板１が作製される。

ここで、片面に記録面を有する１．２ｍｍ厚ディスク基板１を、射出成形法により作製するための金型の一例を図２に模式的に示す。

まず、ディスクの記録面をＡ面とすると、従来のマスタリングでＡ面用のスタンパーを作製し、このＡ面用のスタンパー７の中央に精度よく中心穴８を形成する。金型９の一方の面の中央部には、Ａ面用スタンパー７の中心穴８に対応した穴径精度の突起１０を設けておく。

射出成形用の金型９の片面に、Ａ面用スタンパー７を記録面が内側となるように設置して、Ａ面用スタンパーの中心穴８を金型９に設けられた突起１０に配設する。その突起１０にスタンパーの中心穴８をはめ込むことで、Ａ面用スタンパー７の位置合わせができる。

金型９のＡ面用スタンパー７と対向させて金型１１を離間して配置し、加熱され溶融状態とした樹脂を樹脂導入口１２から、これらの間に充填する。次いで、Ａ面用スタンパー７と金型１１とを近接させて、Ａ面用スタンパー７と金型１１との間隔を所定の間隔とする。具体的には、樹脂が冷却硬化後、できあがった基板１の厚さが１．２ｍｍとなるようにＡ面用スタンパー面７と金型面１１との間隔を設定する。

以上の工程によって、片面に記録面が形成された１．２ｍｍ厚のディスク基板１を１回の射出成形で形成することができる。

従来の光ディスクでは、基板側から光ビームを入射して記録情報を再生していたため、基板は、再生に使用される光ビームの波長を透過する必要があったが、本発明では保護膜側から再生するため、基板は必ずしも透明でなくともよい。このように保護膜側から光ビームが照射されるので、基板の複屈折も問題とならない。そのため、基板材料としては、耐環境性、耐熱性、および加工性に優れた材料であれば特に限定されず、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂等、より安価な材料を使用することが可能である。

１．２ｍｍ厚ディスク基板１の記録面の上には、スパッタ法または真空蒸着法などにより反射膜が成膜される。図３のグラフには、反射膜の膜厚と反射率との関係を示す。

ここではＡｌ系合金膜により反射膜を形成し、照射する光ビームの波長は６５０ｎｍとした。こうした条件の場合には、膜厚を約１４ｎｍとしたときに反射率は４５％となり、膜厚が４０ｎｍとなると反射率はほぼ飽和状態となることが図３のグラフに示されている。このグラフに表わされた反射率には保護膜４表面からの表面反射も含まれているので、反射膜表面における反射率は表面反射を除いた値となる。具体的には、反射膜の厚さがゼロのときの反射率が保護膜４の表面反射に相当するので、図３のグラフに示す場合には、その分（約５％）を除いた値が反射膜の反射率となる。

図４には、反射率が４５％および飽和状態となるときの反射膜の膜厚の光波長依存性を示す。なお、反射膜はＡｌ系の合金膜により構成し、光ビームの波長は４００〜８００ｎｍとした。

図４のグラフにおいて、直線ａは反射率４５％となる膜厚であり、直線ｂは、反射率が飽和状態となるときの膜厚である。このグラフに示されるように、光波長４００ｎｍから８００ｎｍで光波長依存性は小さく、この波長範囲内において、反射率４５％となる反射膜膜厚は１３〜１４ｎｍ、また飽和反射率となる膜厚はほぼ４０ｎｍであった。

ＤＶＤ−ＲＯＭの規格では、反射率が４５〜８５％と規定されているので、ＤＶＤ−ＲＯＭとの再生互換を保持するためには、本発明の光ディスクの反射膜における反射率を４５％以上とすることが要求される。そのためには、反射率の膜厚を１４ｎｍ以上とする必要があることが図３のグラフに示されている。さらに、反射膜の膜厚変動を抑制して一定の反射率を得るためには、反射率が飽和した膜厚に設定することが製造上望ましい。そのためには、反射率の膜厚を４０ｎｍ以上とすることが好ましい。

また、こうしたＡｌ系合金膜からなる反射膜は、光波長依存性が小さいので、将来の緑、青色光ビームを用いた再生にも、上述したような膜厚設定で使用することが可能である。

（実施例２）
図５に、本実施例の光ディスクの一例を模式的に表わした断面図を示す。

図示する光ディスクにおいては、１．２ｍｍ厚ディスク基板１３の表裏の両面に記録データに応じたエンボスピット２が形成された記録面が設けられている。こうした両面のエンボスピット２が設けられた記録面の上には、それぞれ反射膜３が成膜され、さらにその上にそれぞれ保護膜４がオーバーコートされている。

ディスクに記録されている記録データの読み出しは、図示するように光ビーム５を対物レンズ６で集光して両面の保護膜４側からそれぞれ入射し、反射膜３からの反射光の光強度変化をエンボスピットの記録データとして検出することによって行なわれる。本実施例の光ディスクは両面に記録面が形成されているので両表面から再生することができ、単純に単面の場合の２倍の記録容量を確保することが可能となる。

ここで、本実施例の光ディスクに用いられる両面に記録面を有する１．２ｍｍ厚ディスク基板１３を、射出成形法により作製するための金型の一例を図６に模式的に示す。

まず、ディスクの一方の面をＡ面、他方の面をＢ面とすると、従来のマスタリングでＡ面用のスタンパー７ａおよびＢ面用のスタンパー７ｂをそれぞれ作製し、Ａ面のスタンパー７ａの中央に精度よく中心穴８を形成する。Ｂ面のスタンパー７ｂにも、同様にして中心穴１４を形成する。

金型９の一方の面の中央部には、Ａ面用スタンパー７ａの中心穴８に対応した穴径精度の突起１６を設け、金型１５の一方の面の中央部には、Ｂ面用スタンパー７ｂの中心穴１４に対応した穴径精度の突起１７を設けておく。こうした突起１６，１７を設けることにより、Ａ面用スタンパー７ａの中心穴８とＢ面用スタンパー７ｂの中心穴１４とを揃えることができる。

射出成形用の金型９の片面にＡ面用スタンパー７ａを記録面が内側となるように設置し、Ａ面用スタンパーの中心穴８を金型９の突起１６に配設する。対向する他方の金型１５にも、記録面が内側となるようＢ面用スタンパー７ｂを設置し、Ｂ面用スタンパーの中心穴１４を金型１５の突起１７に配設する。こうして突起１６および１７にスタンパーの中心穴８，１４をそれぞれはめ込んだ状態で、Ａ面用スタンパー７ａの中心穴８とＢ面用スタンパー７ｂの中心穴１４とを一致させる。

次いで、Ａ面用スタンパー７ａの記録面とＢ面用スタンパー７ｂの記録面とを対向させて配置し、加熱され溶融状態とした樹脂を樹脂導入口１２から、これらの間に充填する。

その後、金型のＡ面用スタンパー７ａまたはＢ面用スタンパー７ｂを押し出して、金型のＡ面用スタンパー７ａとＢ面用スタンパー７ｂとの間隔を所定の間隔とする。具体的には、樹脂が冷却硬化後できあがった基板の厚さが１．２ｍｍとなるように金型のＡ面用スタンパー面７ａとＢ面用スタンパー面７ｂとの間隔を設定する。

以上の工程によって、両面に記録面が形成された１．２ｍｍ厚のディスク基板１３を１回の射出成形で形成することができる。

こうして形成された記録面上に反射膜３を形成するに当たっては、例えば、反射膜材料を真空蒸着またはスパッタ法で成膜する方法が用いられる。ディスクの両側に蒸着源またはスパッタターゲット材を対向して配置し、対向蒸着または対向スパッタすることによって、２つの記録面上に同時に反射膜を成膜することができる。あるいは、一方の記録面をマスク材でマスクして、片面ずつ順次反射膜を成膜することもできる。

保護膜４のオーバーコートは、一方の反射膜３をマスク材でマスクして、片面ずつ順次スピンコートしてＵＶ硬化樹脂を塗布して樹脂膜を成膜した後、ＵＶ炉でこれを硬化することで容易に形成することができる。あるいは、２つの反射膜３上に同時にオーバーコート保護膜４を形成してもよい。この場合は、まず、治具を工夫してディスクを支持して回転させ、ディスクの両側から反射膜上に同時にスピンコートしてＵＶ硬化樹脂を塗布し樹脂膜を成膜する。次いで、ＵＶランプが対向して設置されたＵＶ炉にディスクを通過させて硬化する。こうした工程によって、２つの反射膜上に同時にオーバーコート保護膜４を形成することができる。

（実施例３）
図７に、本実施例の光ディスクの一例を模式的に表わした断面図を示す。

図示する光ディスクにおいては、１．２ｍｍ厚ディスク基板１の一方の表面に、記録データに応じたエンボスピット２が形成された記録面が設けられている。こうしたエンボスピット２が設けられた記録面の上には、反射膜３が成膜され、さらにその上に第１の保護膜４、および第２の保護膜１８が順次オーバーコートされている。

ディスクに記録されている記録データの読み出しは、図示するように光ビーム５を対物レンズ６で集光して保護膜１８側から入射し、反射膜３からの反射光の光強度変化をエンボスピットの記録データとして検出することによって行なわれる。

本実施例の光ディスクを構成するための１．２ｍｍ厚ディスク基板１、エンボスピット２、反射膜３および保護膜４は、前述の実施例１の光ディスクの場合と同様とすることができる。

保護膜４の上に配置される保護膜１８は、例えば、従来の紫外線硬化樹脂などにより形成することができる。この保護膜１８は、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法により保護膜４の表面に塗布し樹脂膜を成膜し、紫外線を照射してこれを硬化させることにより形成される。このオーバーコート保護膜１８の膜厚は、実用上数μｍ〜数ｍｍの範囲で、０．６ｍｍ以下であることが好ましい。スピンコート法での紫外線硬化樹脂の膜厚分布を考慮すると、オーバーコート保護層１８の膜厚は、実用上０．０００１〜０．１ｍｍであることが好ましい。また、反射膜３との光干渉を生じない膜厚であることが望まれる。

保護膜１８の材質は、上述したような紫外線硬化樹脂に限定されるものではない。再生に使用される光ビームを透過して環境的、熱的に安定な材料であれば特に限定されず、誘電体材料で構成してもよい。例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ3、ＺｎＳ、Ｓｉ、Ｇｅまたはこれらの混合材料等を用いて、真空蒸着法やスパッタリング法などにより形成することもできる。

また保護膜１８は、使用される光の波長に対して透明な材料であればよく、上述した材料や形成方法に限定されるものではない。例えば、厚さ０．０００１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の透明な樹脂材料からなるフィルム状、または板状のものを用いることもできる。こうした樹脂フィルム等は、保護膜４をスピンコートする際に保護膜４の上に載せ、ＵＶ炉でＵＶ照射して硬化させることで、保護膜４の上に接着することができる。

ただし、再生に使用する光ビームの波長での保護膜１８の屈折率ｎ2は、再生に使用する光ビームの波長での保護膜４の屈折率ｎ1より小さいか等しい材料であることが必要である。保護膜１８の光屈折率が保護膜４の光屈折率より大きい場合（ｎ2＞ｎ1）には、保護膜１８と保護膜４との界面における光反射が大きくなって記録面からの信号が低下し、光効率が低下してしまう。

したがって、図７に示したような保護膜を２層積層した構成の光ディスクとする場合には、保護膜１８としては、その光屈折率ｎ2が保護膜４の光屈折率ｎ1よりも小さいか等しく、透明な材料を用いることが必要である。

本実施例の光ディスクにおいては、保護膜４の上にさらに保護膜１８を配設しているので、ディスク表面の機械的強度を高めるとともに、ディスクの取り扱い上の傷等を防止することが可能となった。

（実施例４）
図８に、本実施例の光ディスクの一例を模式的に表わした断面図を示す。

図示する光ディスクにおいては、１．２ｍｍ厚ディスク基板１３の表裏の両面に記録データに応じたエンボスピット２，２２が形成された記録面がそれぞれ設けられている。エンボスピット２が設けられた記録面の上には、反射膜３、第１の保護膜４、および第２の保護膜１８が順次形成されており、他方のエンボスピット２２が設けられた記録面の上には、反射膜２３、第１の保護膜２４、および第２の保護膜１９が順次形成されている。

前述の実施例３では、ディスク基板の片面のみに記録面を設けたが、本実施例では、ディスク基板の両面に記録面を設ける以外は前述と同様の構成としたものである。したがって、本実施例の光ディスクを構成するための１．２ｍｍ厚両面ディスク基板１３は、前述の実施例２の場合と同様とすることができ、エンボスピット２、反射膜３および保護膜４等は、前述の実施例１の場合と同様とすることができる。

第１の保護膜４，２４の上に配置される第２の保護膜１８，１９は、例えば、従来の紫外線硬化樹脂などにより形成することがきる。このような保護膜１８，１９は、例えば、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により保護膜４，２４の表面に塗布して樹脂膜を成膜し、紫外線を照射してこれを硬化させることにより形成される。

第２の保護膜１８，１９を片面ずつ形成する場合には、第１の保護膜の一方の面をマスク材でマスクして、片面ずつ順次スピンコートしてＵＶ硬化樹脂を塗布して樹脂膜を成膜した後、ＵＶ炉でこれを硬化することにより容易に形成することができる。あるいは、両面の第１の保護膜上に同時に第２の保護膜を形成してもよい。この場合は、まず、治具を工夫してディスクを支持して回転させ、ディスクの両側から同時にスピンコートしてＵＶ硬化樹脂を塗布し樹脂膜を成膜する。次いで、ＵＶランプが対向して設置されたＵＶ炉にディスクを通過させて硬化する。こうした工程によって、両面の第１の保護膜４，２４上に同時に第２のオーバーコート保護膜１８，１９を形成することができる。

このオーバーコート保護膜１８，１９の膜厚は、実用上数μｍ〜数ｍｍの範囲で、０．６ｍｍ以下であることが好ましい。スピンコート法での紫外線硬化樹脂の膜厚分布を考慮すると、オーバーコート保護層１８，１９の膜厚は、実用上０．０００１〜０．１ｍｍであることが好ましい。また、反射膜３，２３との光干渉を生じない膜厚であることが好ましい。

保護膜１８，１９の材質は、上述したような紫外線硬化樹脂に限定されるものではない。再生に使用される光ビームを透過して環境的、熱的に安定な材料であれば特に限定されず、誘電体材料で構成してもよい。例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ3、ＺｎＳ、Ｓｉ、Ｇｅまたはこれらの混合材料等を用いて、真空蒸着法やスパッタリング法などで形成することができる。

こうした材料を用いて第２の保護膜１８，１９を両面に同時に成膜する場合には、ディスクの両側に蒸着源またはスパッタターゲット材を対向して配置し、対向蒸着または対向スパッタすればよい。あるいは、一方の面をマスク材でマスクして片面ずつ順次成膜することもできる。

また保護膜１８，１９は、使用される光の波長に対して透明な材料であればよく、上述した材料や形成方法に限定されるものではない。例えば、厚さ０．０００１ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の透明な樹脂材料からなるフィルム状、または板状のものを用いることもできる。こうした樹脂フィルム等は、保護膜４，２４をスピンコートする際に保護膜の上に載せ、ＵＶ炉でＵＶ照射して硬化させることで保護膜４、２４の上に接着することができる。

こうした樹脂フィルム等を貼り付けて保護膜１８，１９を形成する場合には、まず、反射膜の一方の面をマスク材でマスクして片面ずつ順次ＵＶ硬化樹脂を塗布して樹脂膜を成膜する。次いで、その上に保護膜１８，１９を載せてスピンコートする。最後に、ＵＶ炉で硬化することにより容易に形成することができる。あるいは、保護膜１８，１９を同時に形成してもよい。この場合は、まず、治具を工夫してディスクを支持してＵＶ硬化樹脂を両面に塗布し、その両面上に保護膜１８，１９を載せスピンコート回転させる。次いで、ＵＶランプが対向して設置されたＵＶ炉にディスクを通過させることで、両面に同時に保護膜１８，１９が形成される。

ディスクの両面の保護膜１８，１９を光ビームの作動距離に応じた厚さとし、かつこれら２つの保護膜をディスクの上下面で同じ厚さとすることで、ディスクの両面を同じ作動距離の光学ヘッドで再生することができる。

ただし、再生に使用する光ビームの波長での第２の保護膜１８，１９の屈折率ｎ2は、再生に使用する光ビームの波長での第１の保護膜４，２４の屈折率ｎ1よりそれぞれ小さいか等しい材料であることが必要である。例えば、保護膜１８の光屈折率が保護膜４の屈折率より大きい場合（ｎ2＞ｎ1）には、保護膜１８と保護膜４との界面における光反射が大きくなって記録面からの信号が低下し、光効率が低下してしまう。保護膜１９と保護膜２４との間においても、保護膜１９の光屈折率が保護膜２４の屈折率より大きい場合には、これと同様の不都合が生じる。

したがって、図８に示したような保護膜を２層積層した構成の光ディスクとする場合には、第２の保護膜１８，１９としては、その光屈折率ｎ2が第１の保護膜４，２４の光屈折率ｎ1よりそれぞれ小さいか等しく、透明な材料を用いることが必要である。

本実施例の光ディスクは、第１の保護膜４，２４の両面上にさらに第２の保護膜１８，１９がそれぞれ配設された構成である。前述の実施例３では、一方の面のみに記録面を形成した片面仕様であったが、本実施例では、さらにディスクの他方の面にも記録面を設けて両面仕様としたものである。

このように両面仕様としたことで、ディスクの記録容量の２倍化が容易に可能となる。

また、両面の保護膜４，２４の両面上にさらに保護膜１８，１９をそれぞれ配設しているのでディスク両面の機械的強度を高めるとともに、ディスクの取り扱い上の傷等を防止することが可能となった。

（実施例５）
前述の実施例４では、ディスクの両面の第２の保護膜１８と１９との膜厚を同じとしたが、ディスクの上下面に設けられる保護膜１８と１９との膜厚を異なる厚さとすることも可能である。

例えば、図８に示した光ディスクにおいて、一方の保護膜１８の膜厚を０．０００１〜０．６ｍｍとし、他方の保護膜１９の膜厚を０．６ｍｍとした場合には、次のような利点が得られる。すなわち、保護膜１８側の面を、作動距離の短い光ヘッド用の記録再生面として使用し、保護膜１９側の面は、従来のＤＶＤ仕様に対応した光ヘッド用の記録再生面として使用することが可能となる。

（実施例６）
前述の実施例５では、ディスクの両面の第２の保護膜１８と１９との膜厚を異なる厚さとしたが、この場合さらに、基板１２の厚さを調整することで、ディスク全体の厚さを１．２ｍｍとすることができる。

例えば、図８に示した光ディスクにおいて、一方の保護膜１８の厚さを０．１ｍｍとし、他方の保護膜１９の厚さを０．６ｍｍとした場合には、ディスク基板１３の厚さを０．５ｍｍとすると、ディスク全体の厚さが１．２ｍｍとなる。それによって、従来のＣＤ、ＤＶＤディスクと同等のディスク厚さを実現することができるので、ディスクの取り扱い上の互換性が保持できる。

（実施例７）
図９には、本実施例の光ディスクの一例を模式的に表わした断面図を示す。

図示する光ディスクにおいては、１．２ｍｍ厚ディスク基板２５の一方の表面に光ビーム５のトラッキング用の案内溝２６が形成され、その上に反射膜２７、下保護膜２８、記録膜２９、および上保護膜３０が順次成膜され、さらにその上に保護膜４がオーバーコートされている。

ディスクに記録されている記録データの読み出しは、図示するように光ビーム５を対物レンズ６で集光して保護膜４側から入射し、記録マークによる記録膜２９からの反射光の光強度変化を記録データとして検出することによって行なわれる。

光ディスク基板２５は、安定で経時変化が少ない材料により構成することができる。用い得る材料としては、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、ガラス、Ａｌなどの金属、合金、およびセラミック等が挙げられる。こうした材料で構成された光ディスク基板２５上には、記録フォーマットに応じて、グループトラック、ランドトラック、プリフォーマットマーク等が形成される。

反射膜２７は、この上に下保護膜２８を介して形成される記録膜２９の光学変化を光学的にエンハンスして再生信号を増大させる効果と、記録膜２９の冷却効果とを有している。この反射膜２７は、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｒ、またはこれらを主成分とした合金等の金属膜を真空蒸着法やスパッタリング法等などにより形成することができる。反射膜２７の膜厚は、実用上、数ｎｍ〜数μｍである。

記録膜２９は、光ビームの照射条件によって結晶構造が変化する相変化膜により構成される。このような相変化型材料としては、ＧｅＴｅ系、ＴｅＳｅ系、ＧｅＳｂＳｅ系、ＴｅＯx系、ＩｎＳｅ系、およびＧｅＳｂＴｅ系等のカルコゲナイド系アモルファス半導体材料や、ＩｎＳｂ系、ＧａＳｂ系、およびＩｎＳｂＴｅ系などの化合物半導体材料などを用いることができる。

上述したような材料を用いて、真空蒸着法やスパッタリング法等により記録膜２９を形成することができる。この記録膜２９の膜厚は、実用上数ｎｍから数μｍである。

下保護膜２８および上保護膜３０は、記録膜２９を挟むようにこの上下に配設されており、記録ビームの照射により記録膜２９が飛散したり、穴があいてしまうことを防止する役割を有している。また記録時における記録膜２９の加熱、冷却の熱拡散を制御する働きもある。こうした下保護膜２８および上保護膜３０は、例えばＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ3、ＺｎＳ、Ｓｉ、Ｇｅまたはこれらの混合材料等を用いて、真空蒸着法やスパッタリングなどで形成することができる。下保護膜２８および上保護膜３０の膜厚は、実用上数ｎｍ〜数μｍである。

上保護膜３０上のオーバーコート保護膜４は、相変化光ディスクを取り扱ううえでの、傷やほこり等を防止するために配設されるものであり、通常、紫外線硬化樹脂などにより形成される。この保護膜４は、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法により上保護膜３０の表面に塗布し、紫外線を照射して硬化させることにより形成することができる。オーバーコート保護膜４の膜厚としては、実用上数μｍ〜数ｍｍの範囲で、０．６ｍｍ以下とすることが好ましい。スピンコート法での紫外線硬化樹脂の膜厚分布を考慮すると、オーバーコート保護膜４の膜厚は、０．０００１〜０．１ｍｍとすることが実用上好ましい。さらに、反射膜２７との光干渉を生じない膜厚であることが望まれる。

以上、相変化記録膜の相構成として４層構成を例に挙げて説明したが、要求される性能に応じて各層の多層化等も可能である。

（実施例８）
図１０に、本実施例の光ディスクの一例を模式的に表わした断面図を示す。

図示する光ディスクにおいて、ディスクの一方の面は図９に示したものと同様の構成である。すなわち、１．２ｍｍ厚ディスク基板３１の一方の表面には光ビーム５のトラッキング用案内溝２６が形成され、その上に反射膜２７、下保護膜２８、記録膜２９、および上保護膜３０が順次成膜され、さらにその上に保護膜４がオーバーコートされている。

ディスクに記録されている記録データの読み出しは、図示するように光ビーム５を対物レンズ６で集光して保護膜４側から入射し、記録マークによる記録膜２９からの反射光の光強度変化を記録データとして検出することによって行なわれる。

ディスクの他方の面は、次のような構成である。すなわち、１．２ｍｍ厚ディスク基板３１の表面に光ビーム３２のトラッキング用の案内溝３４が形成され、その上に反射膜３５、下保護膜３６、記録膜３７、上保護膜３８が成膜され、さらにその上に保護膜３９がオーバーコートされている。

ディスクに記録されている記録データの読み出しは、図示するように光ビーム３２を対物レンズ３３で集光して保護膜３９側から入射し、記録マークによる記録膜３７からの反射光の光強度変化を光記録データとして検出することによって行なわれる。

本実施例の光ディスクを構成するためのディスク基板の材質および各膜の特性は、前述の実施例７で述べたものと同様である。両面への反射膜、記録膜、各保護膜の形成に当たっては、前述の実施例４の場合と同様の方法を適用することができる。

上保護膜３０，３８上のオーバーコート保護膜４，３９は、相変化光ディスクを取り扱ううえでの、傷やほこり等を防止するために配設されるものであり、通常、紫外線硬化樹脂などにより形成される。この保護膜４，３９は、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法により上保護膜３０，３８の表面に塗布し、紫外線を照射して硬化させることにより形成することができる。保護膜４，３９の膜厚としては、実用上数μｍ〜数ｍｍの範囲で、０．６ｍｍ以下であることが好ましい。スピンコート法での紫外線硬化樹脂の膜厚分布を考慮すると、オーバーコート保護膜４，３９の膜厚は、０．０００１〜０．１ｍｍとすることが実用上好ましい。さらに、反射膜２７，３５との光干渉を生じない膜厚であることが望まれる。

以上、相変化記録膜の相構成として４層構成を例に挙げて説明したが、要求される性能に応じて各層の多層化等も可能である。

（実施例９）
前述の実施例７で説明したような図９に示される構成の光ディスクにおいて、保護膜４の上にさらに保護膜を配設して、前述の実施例３で説明したような図７に示されるものと同様の構成とすることもできる。

保護膜４の上にさらに保護膜１８を配設することによって、ディスク表面の機械的強度を高めるとともに、ディスク取り扱い上の傷等を防止することが可能となる。

この場合、すでに説明したように、再生に使用する光ビームの波長での保護膜１８の屈折率ｎ2は、再生に使用する光ビームの波長での保護膜４の屈折率ｎ1より小さいか等しい材料であることが必要である。保護膜１８の光屈折率が保護膜４の光屈折率より大きい場合（ｎ2＞ｎ1）には、保護膜１８と保護膜４との界面における光反射が大きくなって記録面からの信号が低下し、光効率が低下してしまう。

したがって、保護膜を２層積層した構成の光ディスクとする場合には、保護膜１８としては、その光屈折率ｎ2が保護膜４の光屈折率ｎ1よりも小さいか等しく、透明な材料を用いることが必要である。

（実施例１０）
前述の実施例８で説明したような図１０に示される構成の光ディスクにおいて、保護膜４，３９の上にさらに保護膜を配設して、前述の実施例４で説明したような図８に示されるものと同様の構成とすることもできる。

両面の保護膜４，３９の両面上にさらに保護膜１８，１９を配設することによって、ディスク両面の機械的強度を高めるとともに、ディスク取り扱い上の傷等を防止することが可能となる。

この場合、すでに説明したように、再生に使用する光ビームの波長での第２の保護膜１８，１９の屈折率ｎ2は、再生に使用する光ビームの波長での第１の保護膜４，２４の屈折率ｎ1よりそれぞれ小さいか等しい材料であることが必要である。例えば、保護膜１８の光屈折率が保護膜４の屈折率より大きい場合（ｎ2＞ｎ1）には、保護膜１８と保護膜４との界面における光反射が大きくなって記録面からの信号が低下し、光効率が低下してしまう。保護膜１９と保護膜２４との間においても、保護膜１９の光屈折率が保護膜２４の屈折率より大きい場合には、これと同様の不都合が生じる。

したがって、保護膜を２層積層した構成の光ディスクとする場合には、第２の保護膜１８，１９としては、その光屈折率ｎ2が第１の保護膜４，２４の光屈折率ｎ1よりそれぞれ小さいか等しく、透明な材料を用いることが必要である。

（実施例１１）
前述の実施例１〜１０で説明した光ディスクにおいて、ディスクの表面のうち、光ビームが照射されて情報の記録再生に使用される側の面は、いずれも平滑な面とする。ディスクの表面が平滑であればゴミがあっても付着しにくく、ゴミの付着防止の効果を得ることができる。またディスクの表面が平滑であれば、対物レンズのディスクへの接触を防止するという効果も得られる。

各図面に示した光ディスク表面の保護膜４，２４，３９は、その内側、すなわちディスク内側に、記録エンボスまたはトラッキング用のグルーブによる凹凸面を有している。一方、ディスク外側の面は、こうした保護膜を厚く形成することで内側の凹凸面を反映せずに平滑化することができる。

なお、ディスク基板の記録面の凹凸は再生に使用される光ビームの波長λに対して、λ／（８ｎ）（ｎは表面保護膜の前記光波長での光屈折率である）前後の大きさで形成される。ディスク基板の記録面から光ビームが照射される表面（被照射面）までの距離は、概してその１０倍以上であることが、表面の平滑化の面から望まれる。したがって、ディスク基板の記録面から光ビームが照射される表面までの距離は、５λ／（４ｎ）以上であることが好ましい。

さらに光ビームが照射される面（被照射面）における光回折現象を低減するために、この被照射面の表面粗さは、λ／（８ｎ）より小さいことが要求される。被照射面の表面粗さは、λ／（８ｎ）の１／２以下であるλ／（１６ｎ）以下であることが望ましい。

本発明の方法により、両面に記録面を有する基板を容易に製造することができ、基板の貼り合わせが不要となるので、ディスクの製造プロセスが簡略化される。また貼り合わせのための接着剤等の材料も不要となるので、より安価に大容量のディスクを製造することができる。

さらに、本発明の情報記録媒体においては、表面保護膜を従来の０．６ｍｍより薄くしても機械的強度を確保することが可能となり、その工業的価値は絶大である。

１…片面光ディスク基板； ２，２２…エンボスピット； ３，２３…反射膜
４，２４…保護膜； ５，２０…光ビーム； ６，２１…対物レンズ
７…スタンパー； ７ａ…Ａ面用スタンパー； ７ｂ…Ｂ面用スタンパー
８，１４…中心穴； ９，１１，１５…金型； １０，１６，１７…突起
１２…樹脂導入口； １３…両面光ディスク基板； １８，１９…第２の保護膜
２５…片面光ディスク基板； ２６，３４…トラッキング用案内溝
２７，３５…反射膜； ２８，３６…下保護膜； ２９，３７…記録膜
３０，３８…上保護膜； ３１…両面光ディスク基板； ３２…光ビーム
３３…対物レンズ； ３９…オーバーコート保護膜。

Claims (2)

1. 基板と、
   前記基板の表面に設けられ、記録データに応じたエンボスピットが設けられた記録面と、
   前記記録面の表面に設けられた反射膜と、
   前記反射膜の表面に設けられた保護膜とを具備し、
   前記保護膜は前記反射膜の表面に設けられた第１の保護膜と、該第１の保護膜の表面に設けられた第２の保護膜とを具備し、
   前記保護膜側から照射された光ビームの反射光の光強度変化に基づいて記録データが再生されることを特徴とする情報記録媒体。
2. 表面に案内溝が設けられた基板と、
   前記基板の表面に設けられた反射膜と、
   前記反射膜の表面に設けられた記録膜と、
   前記記録膜の表面に設けられた保護膜とを具備し、
   前記保護膜は前記記録膜の表面に設けられた第１の保護膜と、該第１の保護膜の表面に設けられた第２の保護膜とを具備し、
   前記保護膜側から照射された光ビームの反射光の光強度変化に基づいて記録データが再生されることを特徴とする情報記録媒体。

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