JP4306705B2 - 光ディスク及び光ディスクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば青色レーザ光によって情報を読み出す情報層と例えば赤色レーザ光によって情報を読み出す情報層の複数層から構成される光ディスク及び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、非接触で再生できることから、ＣＤ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−Ｖｉｄｅｏ等のＲＯＭ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、光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規格に準拠するＤＶＤ記録層とＢＤ規格に準拠するＢＤ記録層とを有する光ディスクがあれば解決できる。また、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、このような光ディスクにおいてもＤＶＤ記録層を２層有することが望ましい。
光ディスクは、レーザ光が入射する入射面である光透過層上に、ＢＤ記録層を有するＢＤ層、ＤＶＤ記録層を２層有するＤＶＤ層をこの順に積層すればよい。従って、それぞれの層を構成する記録層に記録されている情報は、光透過層を通じてＢＤ層側から照射されるレーザ光によって読み取られる。
光ディスクは、レーザ光が入射する入射面である光透過層上に、ＢＤ記録層を有するＢＤ層、ＤＶＤ記録層を２層有するＤＶＤ層をこの順に積層すればよい。従って、それぞれの層を構成する記録層に記録されている情報は、光透過層を通じてＢＤ層側から照射されるレーザ光によって読み取られる。
上記のような光ディスクの場合、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。
例えば、ＤＶＤ層を構成するＤＶＤ記録層に記録されている情報を読み取る場合、レーザ光はＢＤ層を透過してＤＶＤ記録層に照射されるので、光透過層とＢＤ記録層との間に形成されてＢＤ記録層と共にＢＤ層を構成するＢＤ反射膜は、ＤＶＤ規格とＢＤ規格の反射率の規格を同時に満たすことが必要となる。双方の規格を満たすことは非常に難しい。ＢＤ層のＢＤ反射膜の反射率を上げすぎるとＤＶＤ記録層からの反射率が小さくなりすぎてＤＶＤ記録層の再生に支障をきたし、ＤＶＤ記録層を読み取り易くするためにＢＤ反射膜の反射率を下げすぎると、ＢＤ記録層が再生できなくなる。
例えば、ＤＶＤ層を構成するＤＶＤ記録層に記録されている情報を読み取る場合、レーザ光はＢＤ層を透過してＤＶＤ記録層に照射されるので、光透過層とＢＤ記録層との間に形成されてＢＤ記録層と共にＢＤ層を構成するＢＤ反射膜は、ＤＶＤ規格とＢＤ規格の反射率の規格を同時に満たすことが必要となる。双方の規格を満たすことは非常に難しい。ＢＤ層のＢＤ反射膜の反射率を上げすぎるとＤＶＤ記録層からの反射率が小さくなりすぎてＤＶＤ記録層の再生に支障をきたし、ＤＶＤ記録層を読み取り易くするためにＢＤ反射膜の反射率を下げすぎると、ＢＤ記録層が再生できなくなる。
国際公開第００／６５５８４号パンフレット（特許文献１）には、反射膜の膜厚が８ｎｍ以上、２０ｎｍ以下であるＢＤについて記載されているが、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（ＢＤ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、第１と第２の異なる規格に準拠した記録層を有する光ディスクにおいて、第１の規格及び第２の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。
そこで本発明は、第１と第２の異なる規格に準拠した記録層を有する光ディスクにおいて、第１の規格及び第２の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。
（ａ）一方の面に、第１の規格に準拠した第１の情報が予め記録されているか、前記第１の情報を記録するための第１の記録層（１１）を有する第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、前記第１の規格に準拠した第２の情報が予め記録されているか、前記第２の情報を記録するための第２の記録層（１３）を有し、他方の面に、第２の規格に準拠した第３の情報が予め記録されているか、前記第３の情報を記録するための第３の記録層（１４）を有する第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で厚さが５ｎｍ〜１５ｎｍ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、ＳｉＣを主成分とした材料で形成され、前記材料は窒素と酸素と水素の少なくとも１つの元素を含んでなる副成分を前記材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有し、膜厚が１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下の第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、前記光透過層における前記第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の記録層に記録されてい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１の規格の波長を有する第１の再生用レーザ光（Ｌ１）における前記第３の反射膜の反射率は、前記第１の再生用レーザ光における前記光透過層の反射率よりも小さいことを特徴とする（ａ）記載の光ディスク。
（ｃ）第１の基板（１２）に、第１の規格に準拠した第１の情報が予め記録されているか、前記第１の情報を記録するための第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、第２の基板（１５）の一方の面に、前記第１の規格に準拠した第２の情報が予め記録されているか、前記第２の情報を記録するための第２の記録層（１３）を形成し、前記第２の基板の他方の面に、第２の規格に準拠した第３の情報が予め記録されているか、前記第３の情報を記録するための第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で厚さが５ｎｍ〜１５ｎｍ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、ＳｉＣを主成分とする材料であり、窒素と酸素と水素の少なくとも１つの元素を含んでなる副成分を前記材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有する前記材料を用い、１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下の膜厚の半透過性の第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。
（ｄ）前記第１の規格の波長を有する第１の再生用レーザ光（Ｌ１）における前記第３の反射膜の反射率は、前記第１の再生用レーザ光における前記光透過層の反射率よりも小さくなるよう形成することを特徴とする（ｃ）記載の光ディスク製造方法。
（ｂ）前記第１の規格の波長を有する第１の再生用レーザ光（Ｌ１）における前記第３の反射膜の反射率は、前記第１の再生用レーザ光における前記光透過層の反射率よりも小さいことを特徴とする（ａ）記載の光ディスク。
（ｃ）第１の基板（１２）に、第１の規格に準拠した第１の情報が予め記録されているか、前記第１の情報を記録するための第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、第２の基板（１５）の一方の面に、前記第１の規格に準拠した第２の情報が予め記録されているか、前記第２の情報を記録するための第２の記録層（１３）を形成し、前記第２の基板の他方の面に、第２の規格に準拠した第３の情報が予め記録されているか、前記第３の情報を記録するための第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で厚さが５ｎｍ〜１５ｎｍ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、ＳｉＣを主成分とする材料であり、窒素と酸素と水素の少なくとも１つの元素を含んでなる副成分を前記材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有する前記材料を用い、１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下の膜厚の半透過性の第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。
（ｄ）前記第１の規格の波長を有する第１の再生用レーザ光（Ｌ１）における前記第３の反射膜の反射率は、前記第１の再生用レーザ光における前記光透過層の反射率よりも小さくなるよう形成することを特徴とする（ｃ）記載の光ディスク製造方法。
本発明によれば、第１と第２の異なる規格に準拠した記録層を有する光ディスクにおいて、第１の規格及び第２の規格の反射率規格を同時に満たし、それぞれの映像品質にて再生が可能である。それゆえ、例えば第１の規格がＤＶＤ−ＲＯＭ規格で、第２の規格がＢＤ−ＲＯＭ規格である場合には、一つの映像コンテンツをＤＶＤ−ＲＯＭ及び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。
光ディスクＤは、第１の基板１２と第２の基板１５とを有する。第１の基板１２は、一方の面に第１の記録層１１が形成され、第１の記録層１１の上には第１の反射膜１１ａが積層されている。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。
第２の基板１５は、一方の面に第２の記録層１３が形成され、第２の記録層１３の上には第２の反射膜１３ａが積層されている。第２の基板１５の他方の面には第３の記録層１４が形成され、第３の記録層１４の上には第３の反射膜１４ａと光透過性カバー層（光透過層）１７がこの順に積層されている。
光ディスクＤは、第１の基板１２と第２の基板１５とを有する。第１の基板１２は、一方の面に第１の記録層１１が形成され、第１の記録層１１の上には第１の反射膜１１ａが積層されている。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。
第２の基板１５は、一方の面に第２の記録層１３が形成され、第２の記録層１３の上には第２の反射膜１３ａが積層されている。第２の基板１５の他方の面には第３の記録層１４が形成され、第３の記録層１４の上には第３の反射膜１４ａと光透過性カバー層（光透過層）１７がこの順に積層されている。
第１の反射膜１１ａと第２の反射膜１３ａとを対向させ、接着層１６で貼り合わせると、図１に示した光ディスクＤの積層構造となる。
従って、光ディスクＤを構成する第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。
従って、光ディスクＤを構成する第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。
本実施形態において第１の基板１２の厚さは０．６ｍｍ±３０μｍで、一方の面に、記録する情報に基づいて、第１の規格（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）が第１の記録層１１として形成されている。
第２の基板１５の厚さは０．５ｍｍ±３０μｍで、一方の面に記録する情報に基づいて、第１の規格（ＤＶＤ−ＲＯＭ規格）に準拠した第２の情報ピット列が第２の記録層１３として形成されている。第２の基板１５の他方の面には、第２の規格（ＢＤ−ＲＯＭ規格）に準拠した第３の情報ピット列が第３の記録層１４として形成されている。本実施形態の光ディスクＤにおいて、第１の規格はＤＶＤ−ＲＯＭ規格を、第２の規格はＢＤ−ＲＯＭ規格を用いた。
更に、光透過性カバー層１７の厚さは０．１ｍｍ±３μｍとしたため、図１に示す光ディスクＤの厚さは約１．２ｍｍとなり、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格及びＢＤ−ＲＯＭ規格、双方の規格を満たす。なお、第１の基板１２と第２の基板１５と光透過性カバー層１７以外の光ディスクＤを構成する各膜は極めて薄いため、厚さは無視できるものとする。
第２の基板１５の厚さは０．５ｍｍ±３０μｍで、一方の面に記録する情報に基づいて、第１の規格（ＤＶＤ−ＲＯＭ規格）に準拠した第２の情報ピット列が第２の記録層１３として形成されている。第２の基板１５の他方の面には、第２の規格（ＢＤ−ＲＯＭ規格）に準拠した第３の情報ピット列が第３の記録層１４として形成されている。本実施形態の光ディスクＤにおいて、第１の規格はＤＶＤ−ＲＯＭ規格を、第２の規格はＢＤ−ＲＯＭ規格を用いた。
更に、光透過性カバー層１７の厚さは０．１ｍｍ±３μｍとしたため、図１に示す光ディスクＤの厚さは約１．２ｍｍとなり、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格及びＢＤ−ＲＯＭ規格、双方の規格を満たす。なお、第１の基板１２と第２の基板１５と光透過性カバー層１７以外の光ディスクＤを構成する各膜は極めて薄いため、厚さは無視できるものとする。
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。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。
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。
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。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。
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。
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。
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。
以上がスタンパ及びスタンパ作製用ガラス原盤の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。
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。
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（紫外線硬化樹脂）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、ＵＶ硬化性樹脂と樹脂製基板とが接着する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。
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。
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５０ｎｍ〜１００ｎｍの膜厚として形成する。
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５０ｎｍ〜１００ｎｍ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。
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、光ディスクＤの形態で、光ディスクＤ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。
また、２Ｐ法にて情報ピット列を形成する場合、情報ピット列が形成されたＵＶ硬化性樹脂層の厚さが１０μｍ〜２５μｍとなるため、樹脂製基板とＵＶ硬化性樹脂層とを合わせた厚みが０．５ｍｍ（±３０μｍ）となるように、樹脂製基板の厚みを調整する。
また、２Ｐ法にて情報ピット列を形成する場合、情報ピット列が形成されたＵＶ硬化性樹脂層の厚さが１０μｍ〜２５μｍとなるため、樹脂製基板とＵＶ硬化性樹脂層とを合わせた厚みが０．５ｍｍ（±３０μｍ）となるように、樹脂製基板の厚みを調整する。
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。
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は、レーザ光やＵＶ光を透過させることが望ましい。
反射膜１４ａの材料としてはＳｉＣ（シリコンカーバイド）を主成分とし、Ｎ（窒素）、Ｏ（酸素）、Ｈ（水素）いずれかの元素を含有したものが適している。例えば、ＳｉＣにＮを含有した材料を用いて反射膜１４ａを形成する場合には、真空チャンバー内でＳｉＣをスパッタリングする際にＡｒガスと同時にＮ2ガスを微量導入し、記録層１４上にＳｉＣにＮを含有した組成の反射膜１４ａを形成する。反射膜の膜厚は１３〜２１ｎｍ程度が好ましい。なお、ＳｉＣにＯまたはＨを含有させる場合には、スパッタリングの際にＯ2ガスあるいはＨ2ガスを用いればよい。
また、ＳｉＣを主成分としてＮ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも２つの元素からなる副成分を含有したものや、Ｓｉを主成分とし、Ｎ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも１つの元素からなる副成分を含有したものを材料として用いてもよい。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。
反射膜１４ａの材料としてはＳｉＣ（シリコンカーバイド）を主成分とし、Ｎ（窒素）、Ｏ（酸素）、Ｈ（水素）いずれかの元素を含有したものが適している。例えば、ＳｉＣにＮを含有した材料を用いて反射膜１４ａを形成する場合には、真空チャンバー内でＳｉＣをスパッタリングする際にＡｒガスと同時にＮ2ガスを微量導入し、記録層１４上にＳｉＣにＮを含有した組成の反射膜１４ａを形成する。反射膜の膜厚は１３〜２１ｎｍ程度が好ましい。なお、ＳｉＣにＯまたはＨを含有させる場合には、スパッタリングの際にＯ2ガスあるいはＨ2ガスを用いればよい。
また、ＳｉＣを主成分としてＮ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも２つの元素からなる副成分を含有したものや、Ｓｉを主成分とし、Ｎ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも１つの元素からなる副成分を含有したものを材料として用いてもよい。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。
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硬化性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硬化性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〜１５ｎｍ程度が好ましい。また、Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ＳｉＣ、ＳｉＨなども用いることができる。更に、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硬化性樹脂を用い、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。
接着は、アクリル系樹脂などのＵＶ硬化性樹脂を用い、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〜６５μｍに制御することが好ましい。
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〜６５μｍに制御することが好ましい。
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。両面の記録層を射出成型により形成すると、形成にかかるコストが最も小さく抑えられる。
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。
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。
さて、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を透過させる。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では低反射率であれば１２％〜２８％、高反射率であれば３５％〜７０％である。
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では低反射率であれば１２％〜２８％、高反射率であれば３５％〜７０％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、上述した単層ＢＤの低反射率と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、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１３ａの最適な膜厚、反射膜１４ａの最適な膜厚及び材料組成を検討した。
初めに、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、反射膜１３ａ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において用いた光ディスクＤを構成するＢＤ層の反射膜１４ａは、ＳｉＣにＮを２原子％含有させたＳｉＣ−Ｎを用いて１５ｎｍの膜厚で形成した。本実施形態の２原子％とは、ＮをＳｉＣ−Ｎからなる材料に対して２原子％含有させたことを意味する。反射率は１４％となる。
表１〜表７中、反射率のＢＤ層の欄における値は、記録層１４に第２の再生用レーザ光Ｌ２をフォーカスした際の反射膜１４ａの反射率を示す。同様に、ＤＶＤ−Ｌ０層の欄における値は記録層１３に第１の再生用レーザ光Ｌ１をフォーカスした際の反射膜１３ａの反射率、ＤＶＤ−Ｌ１層の欄における値は記録層１２に第１の再生用レーザ光Ｌ１をフォーカスした際の反射膜１２ａの反射率をそれぞれ示す。なお、それぞれの記録層にフォーカスした再生用レーザ光Ｌは、記録層に隣接するそれぞれの反射膜から反射されるだけでなく、光ディスクＤを構成する他の膜からも反射される。しかし、光ディスクＤを構成する他の膜からの反射は非常に小さくその影響も少ないため、記録層に再生用レーザ光Ｌをフォーカスした際の反射率は、隣接する反射膜の反射率とする。
また、表１〜表７の判定欄において、上述した単層ＢＤの低反射率規格１２％〜２８％と、２層ＤＶＤの反射率規格１８％〜３０％とを満たし、更にＢＤのジッタが規格値である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〜表７中、反射率のＢＤ層の欄における値は、記録層１４に第２の再生用レーザ光Ｌ２をフォーカスした際の反射膜１４ａの反射率を示す。同様に、ＤＶＤ−Ｌ０層の欄における値は記録層１３に第１の再生用レーザ光Ｌ１をフォーカスした際の反射膜１３ａの反射率、ＤＶＤ−Ｌ１層の欄における値は記録層１２に第１の再生用レーザ光Ｌ１をフォーカスした際の反射膜１２ａの反射率をそれぞれ示す。なお、それぞれの記録層にフォーカスした再生用レーザ光Ｌは、記録層に隣接するそれぞれの反射膜から反射されるだけでなく、光ディスクＤを構成する他の膜からも反射される。しかし、光ディスクＤを構成する他の膜からの反射は非常に小さくその影響も少ないため、記録層に再生用レーザ光Ｌをフォーカスした際の反射率は、隣接する反射膜の反射率とする。
また、表１〜表７の判定欄において、上述した単層ＢＤの低反射率規格１２％〜２８％と、２層ＤＶＤの反射率規格１８％〜３０％とを満たし、更にＢＤのジッタが規格値である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１３ａの膜厚が５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲において、２層ＤＶＤの反射率規格及びＢＤのジッタを満たしていることが分かる。従って本実施形態の光ディスクＤにおいて、反射膜１３ａは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下の膜厚で形成することが好ましい。
次に、反射膜１４ａに用いたＳｉＣ−ＮにおけるＮの含有率を変化させた場合の、Ｎの含有率とディスク特性の関係を調べた結果を表２に示す。表２において用いた光ディスクＤは、反射膜１４ａの膜厚を１５ｎｍ、反射膜１３ａの膜厚を９ｎｍとして形成した。
表２より、反射膜１４ａの材料としてＳｉＣ−Ｎを用いた場合、材料（ＳｉＣ−Ｎ）に対してＮの含有率が１原子％〜１０原子％であるときに、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格、ＢＤのジッタをいずれも満たしていることが分かる。従って、本実施形態の光ディスクＤにおいて、ＳｉＣを主成分とした材料に対してＮの含有率が１原子％以上１０原子％以下であるＳｉＣ−Ｎを用いて反射膜１４ａを形成することが好ましい。また、Ｎの含有率が５原子％以下であると各特性の良好な値が得られて更に好ましい。
次に、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３に示す。表３において用いた光ディスクＤは、反射膜１４ａをＮが２原子％含有されたＳｉＣ−Ｎを用いて形成し、反射膜１３ａを９ｎｍの膜厚で形成した。
表３より、反射膜１４ａの膜厚が１３ｎｍ〜２１ｎｍの範囲において、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格、ＢＤのジッタをいずれも満たしていることが分かる。従って本実施形態の光ディスクＤにおいて、ＳｉＣ−Ｎを用いた反射膜１４ａは１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下の膜厚で形成することが好ましい。
次に、反射膜１４ａに用いたＳｉＣ−ＯにおけるＯの含有率を変化させた場合の、Ｏの含有率とディスク特性の関係を調べた結果を表４に示す。表４において用いた光ディスクＤは、反射膜１４ａの膜厚を１５ｎｍ、反射膜１３ａの膜厚を９ｎｍとして形成した。
表４より、反射膜１４ａの材料としてＳｉＣ−Ｏを用いた場合、材料（ＳｉＣ−Ｏ）に対してＯの含有率が１原子％〜１０原子％であるときに、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格、ＢＤのジッタをいずれも満たしていることが分かる。従って、本実施形態の光ディスクＤにおいて、ＳｉＣを主成分とした材料に対してＯの含有率が１原子％以上１０原子％以下であるＳｉＣ−Ｏを用いて反射膜１４ａを形成することが好ましい。また、Ｏの含有率が５原子％以下であると各特性の良好な値が得られて更に好ましい。
次に、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５に示す。表５において用いた光ディスクＤは、反射膜１４ａをＯが２原子％含有されたＳｉＣ−Ｏを用いて形成し、反射膜１３ａを９ｎｍの膜厚で形成した。
表５より、反射膜１４ａの膜厚が１３ｎｍ〜２１ｎｍの範囲において、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格、ＢＤのジッタをいずれも満たしていることが分かる。従って本実施形態の光ディスクＤにおいて、ＳｉＣ−Ｏを用いた反射膜１４ａは１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下の膜厚で形成することが好ましい。
次に、反射膜１４ａに用いたＳｉＣ−ＨにおけるＨの含有率を変化させた場合の、Ｈの含有率とディスク特性の関係を調べた結果を表６に示す。表６において用いた光ディスクＤは、反射膜１４ａの膜厚を１５ｎｍ、反射膜１３ａの膜厚を９ｎｍとして形成した。
表６より、反射膜１４ａの材料としてＳｉＣ−Ｈを用いた場合、材料（ＳｉＣ−Ｈ）に対してＨの含有率が１原子％〜１０原子％であるときに、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格、ＢＤのジッタをいずれも満たしていることが分かる。従って、本実施形態の光ディスクＤにおいて、ＳｉＣを主成分とした材料に対してＨの含有率が１原子％以上１０原子％以下であるＳｉＣ−Ｈを用いて反射膜１４ａを形成することが好ましい。また、Ｈの含有率が５原子％以下であると各特性の良好な値が得られて更に好ましい。
次に、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７に示す。表７において用いた光ディスクＤは、反射膜１４ａをＨが２原子％含有されたＳｉＣ−Ｈを用いて形成し、反射膜１３ａを９ｎｍの膜厚で形成した。
表７より、反射膜１４ａの膜厚が１３ｎｍ〜２１ｎｍの範囲において、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格、ＢＤのジッタをいずれも満たしていることが分かる。従って本実施形態の光ディスクＤにおいて、ＳｉＣ−Ｈを用いた反射膜１４ａは１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下の膜厚で形成することが好ましい。
以上の表１〜表７より、本実施形態の光ディスクＤにおいて反射膜１４ａに、ＳｉＣを主成分としてＮまたはＯまたはＨのいずれの元素を副成分として含有させた材料を使用しても、ＮまたはＯまたはＨの含有率が材料に対して１原子％以上１０原子％以下であり、反射膜１４ａの膜厚が１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下であれば、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格、ＢＤのジッタを全て満たすことができた。これは、ＳｉＣを主成分としＮ、Ｏ、Ｈのいずれか一種を含有させた材料を用いることにより、反射膜１４ａの光学的な減衰係数が小さくなり、第２の再生用レーザ光Ｌ２の波長における反射率の増加と、第１の再生用レーザ光Ｌ１のレーザ波長における透過率の増加を同時に達成できたためである。ここで減衰係数とは、光を吸収する物質に光がどれくらい吸収されるかを示す係数である。
従って反射膜１４ａを、ＳｉＣを主成分とした材料を使用して形成し、Ｎ、Ｏ、Ｈのいずれか１つの元素からなる副成分を材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有させることが好ましく、副成分の含有率が５原子％以下であると更に好ましい。またその膜厚は、１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下で形成することが好ましい。
更に、反射膜１４ａを、ＳｉＣを主成分とした材料で、Ｎ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも２つの元素からなる副成分を材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有させたものや、Ｓｉを主成分とした材料で、Ｎ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも１つの元素からなる副成分を材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有させたものを用いても、反射率規格及びジッタを満たす良好な結果が得られた。
なお、反射膜１４ａの材料にＡｌやその合金、あるいはＡｇやその合金を用いて、５ｎｍ〜９ｎｍ程度の膜厚で反射膜１４ａを形成した場合は、ＢＤ−ＲＯＭ規格の反射率を満たすことはできるが、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格の反射率を同時に満足することはできない。
更に、反射膜１４ａを、ＳｉＣを主成分とした材料で、Ｎ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも２つの元素からなる副成分を材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有させたものや、Ｓｉを主成分とした材料で、Ｎ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも１つの元素からなる副成分を材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有させたものを用いても、反射率規格及びジッタを満たす良好な結果が得られた。
なお、反射膜１４ａの材料にＡｌやその合金、あるいはＡｇやその合金を用いて、５ｎｍ〜９ｎｍ程度の膜厚で反射膜１４ａを形成した場合は、ＢＤ−ＲＯＭ規格の反射率を満たすことはできるが、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格の反射率を同時に満足することはできない。
ところで、光ディスクの記録層に記録されている情報を読み取り再生する場合、光ディスク記録再生装置は光ディスクの種類を判別するために光ピックアップのアクチュエータを動作させて対物レンズを光ディスクに近づけたり遠ざけたりすることで、対物レンズの焦点を光ディスクを構成する記録層に合わせるフォーカスサーチを行う。光ディスクから反射された反射光に基づいて生成されるフォーカスサーチ信号には、焦点が合っていないことを示すフォーカスエラー信号部分（Ｓ字カーブ）が含まれる。なお、Ｓ字カーブの振幅は照射された再生用レーザ光Ｌが各膜によって反射される反射光量、すなわち各膜の反射率に依存する。
図３にＤＶＤ規格に準拠した記録層のみを有する光ディスク（ＤＶＤ）を用いた場合のフォーカスサーチ信号波形を簡略化して示す。図３は、記録層にＤＶＤ規格に準拠した波長のレーザ光を用いてフォーカスサーチした場合に、光ディスクに入射するレーザ光に最も近い入射表面と、入射表面と記録層との間であり記録層上に形成された反射膜とから得られるそれぞれのＳ字カーブを示す。
入射表面によって得られるＳ字カーブと、反射膜によって得られるＳ字カーブの振幅は異なり、入射表面における振幅が反射膜における振幅より小さい。このことは、入射表面の反射率が反射膜の反射率より小さいことを示す。
従ってＤＶＤにおいては、入射表面と、記録層上に形成された反射膜との反射率の違いに基づくフォーカスエラー信号部分（Ｓ字カーブ）の振幅差が、入射表面における振幅より反射膜における振幅が大きくなる関係（入射表面における振幅＜反射膜における振幅）を満たすことによって、記録層へフォーカスサーボが安定的にかけられる。
入射表面によって得られるＳ字カーブと、反射膜によって得られるＳ字カーブの振幅は異なり、入射表面における振幅が反射膜における振幅より小さい。このことは、入射表面の反射率が反射膜の反射率より小さいことを示す。
従ってＤＶＤにおいては、入射表面と、記録層上に形成された反射膜との反射率の違いに基づくフォーカスエラー信号部分（Ｓ字カーブ）の振幅差が、入射表面における振幅より反射膜における振幅が大きくなる関係（入射表面における振幅＜反射膜における振幅）を満たすことによって、記録層へフォーカスサーボが安定的にかけられる。
しかしながら、本実施形態の光ディスクＤにおいてＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層１１あるいは記録層１３（ＤＶＤ記録層）へフォーカスサーチを行う場合、図１に示すようにＢＤ層が光ディスクＤの表面であり光ディスクＤに入射するレーザ光に最も近い光透過カバー層１７とＤＶＤ記録層との間に存在する。このため第１の再生用レーザ光Ｌ１の波長においてＤＶＤ記録層へフォーカスサーチする場合、ＢＤ層（反射膜１４ａ）からの反射光量によっては、所望のＤＶＤ記録層へフォーカスサーボがかかりにくくなり、更には誤ってＢＤ記録層（記録層１４）にフォーカスサーボがかかり、再生誤動作を生じて光ディスクを認識しない不具合が発生するおそれがある。
以上より、本実施形態の光ディスクＤにおいて第１の再生用レーザ光Ｌ１を用いて記録層１４へフォーカスサーチした場合に、再生用レーザ光Ｌ１の波長において光透過性カバー層１７と反射膜１４ａと反射膜１３ａのそれぞれから得られるＳ字カーブの振幅が、反射膜１３ａの振幅Ｓ１３ａ＞光透過性カバー層１７の振幅Ｓ１７＞反射膜１４ａの振幅Ｓ１４ａ、となる関係を満たせば、誤って記録層１３にフォーカスサーボがかかることも防げ、ＤＶＤ−ＲＯＭあるいはＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠した記録層である記録層１１〜記録層１４（ＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層）の読み取り（再生）を良好に行えると推測した。
従って、光透過性カバー層１７の振幅Ｓ１７＞反射膜１４ａの振幅Ｓ１４ａを満たすような反射膜１４ａの最適な材料及びその反射率を、後述する表８、表９に基づいて検討した。
従って、光透過性カバー層１７の振幅Ｓ１７＞反射膜１４ａの振幅Ｓ１４ａを満たすような反射膜１４ａの最適な材料及びその反射率を、後述する表８、表９に基づいて検討した。
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、反射膜１４ａの材料とディスク特性の関係を調べた結果を表８に示す。表８で調べたディスク特性は、第１の再生用レーザ光Ｌ１の波長における反射膜１４ａの反射率に基づくＳ字カーブの振幅（反射膜１４ａの振幅）Ｓ１４ａと、光透過性カバー層１７の反射率に基づくＳ字カーブの振幅（カバー層１７の振幅）Ｓ１７の大小を比較したものと、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格である。
表８において用いた光ディスクＤは、反射膜１４ａをそれぞれＳｉ、ＳｉにＨを２原子％含有したＳｉＨ、ＳｉＣにＨを２原子％含有したＳｉＣ−Ｈ、ＡｇとＡｌを用いて形成した。それぞれの材料を使用した際の反射膜１４ａの膜厚は表８に示したとおりである。
表８において用いた光ディスクＤは、反射膜１４ａをそれぞれＳｉ、ＳｉにＨを２原子％含有したＳｉＨ、ＳｉＣにＨを２原子％含有したＳｉＣ−Ｈ、ＡｇとＡｌを用いて形成した。それぞれの材料を使用した際の反射膜１４ａの膜厚は表８に示したとおりである。
表８の単層ＢＤの反射率欄では、上述した単層ＢＤの低反射率規格１２％〜２８％を満たすものには「良」、満たさないものについては「不良」を記した。同様に、表８の２層ＤＶＤ層の反射率欄及び表９の２層ＤＶＤ層の反射率欄では、上述した２層ＤＶＤの反射率規格１８％〜３０％を満たすものには「良」、満たさないものについては「不良」を記した。
反射膜１４ａの材料にＳｉを用いて膜厚を２４ｎｍとした場合、Ｓ１７＜Ｓ１４ａの関係であった。このとき、単層ＢＤの低反射率規格は満たすことができたが２層ＤＶＤの反射率規格は満たせなかった。一方でＳｉを用いて膜厚を１２ｎｍとした場合、Ｓ１７＞Ｓ１４ａの関係を満たし２層ＤＶＤの反射率規格は満たせたものの、単層ＢＤの低反射率規格は満たせなかった。
反射膜１４ａの材料にＳｉＨ、ＳｉＣ−Ｈを用いた場合、いずれの場合もＳ１７＞Ｓ１４ａという関係を満たした。更に、単層ＢＤの低反射率規格と２層ＤＶＤの反射率規格のいずれの規格も満たした。
反射膜１４ａの材料にＡｇ、Ａｌを用いた場合、いずれの場合もＳ１７＜Ｓ１４ａという関係であった。更に、単層ＢＤの低反射率規格は満たすことができたが２層ＤＶＤの反射率規格は満たせなかった。
反射膜１４ａの材料にＳｉＨ、ＳｉＣ−Ｈを用いた場合、いずれの場合もＳ１７＞Ｓ１４ａという関係を満たした。更に、単層ＢＤの低反射率規格と２層ＤＶＤの反射率規格のいずれの規格も満たした。
反射膜１４ａの材料にＡｇ、Ａｌを用いた場合、いずれの場合もＳ１７＜Ｓ１４ａという関係であった。更に、単層ＢＤの低反射率規格は満たすことができたが２層ＤＶＤの反射率規格は満たせなかった。
従って、反射膜１４ａの材料にＳｉＨやＳｉＣ−ＨのようなＳｉ化合物を用いると、光透過性カバー層１７の振幅Ｓ１７＞反射膜１４ａの振幅Ｓ１４ａを満たすことができる。すなわち、光透過性カバー層１７の反射率より反射膜１４ａの反射率を小さくでき、ＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層の再生を良好に行える。
次に、本実施形態の光ディスクＤにおいて、反射膜１４ａの材料にＳｉ単体あるいはＳｉ化合物を用いて反射率を変化させた場合の、それぞれのディスク特性を調べた結果を表９に示す。反射率は、第２の再生用レーザ光Ｌ２の波長における値である。表９で調べたディスク特性は、第１の再生用レーザ光Ｌ１における反射膜１４ａの振幅Ｓ１４ａとカバー層１７の振幅Ｓ１７の大小を比較したものと２層ＤＶＤの反射率規格である。更に、表９の判定欄では、第１の再生用レーザ光Ｌ１を用いてＤＶＤ記録層の再生が行えたものには「安定」、できなかったものには「不安定」を記した。
反射膜１４ａの材料にＳｉを用いて膜厚を１６ｎｍとし、反射率を１２％とした場合、Ｓ１７＜Ｓ１４ａという関係であった。また、２層ＤＶＤの反射率規格は満たさず、ＤＶＤ記録層の再生は不安定だった。一方で反射膜１４ａの材料にＳｉを用いて膜厚を１２ｎｍとし、反射率を１０％とした場合、Ｓ１７＞Ｓ１４ａという関係を満たした。更に、２層ＤＶＤの反射率規格を満たし、ＤＶＤ記録層を安定に再生することができた。しかしながら、反射膜１４ａの第２の再生用レーザ光Ｌ２の波長における反射率が１０％であるため単層ＢＤの低反射率規格を満たさず、記録層１４の再生が良好に行えない。
反射膜１４ａの材料にＨを２原子％含有したＳｉＨを用いて、膜厚を１３ｎｍとし反射率を１２％とした場合、Ｓ１７＞Ｓ１４ａという関係を満たし、２層ＤＶＤの反射率規格も満たした。ＤＶＤ記録層の再生は安定していた。Ｈを２原子％含有したＳｉＨを用いて、膜厚を１７ｎｍとし反射率を１９％とした場合も同様に全ての条件を満たすことができた。
一方で、反射膜１４ａの材料にＨを６原子％含有したＳｉＨを用いて、膜厚を１８ｎｍとし反射率を２０％とした場合、Ｓ１７＜Ｓ１４ａという関係であり、２層ＤＶＤの反射率規格は満たしたものの、ＤＶＤ記録層の再生はやや不安定であった。Ｈを８原子％含有したＳｉＨを用いて、膜厚を２０ｎｍとし反射率を２３％とした場合も、同様の結果となった。
一方で、反射膜１４ａの材料にＨを６原子％含有したＳｉＨを用いて、膜厚を１８ｎｍとし反射率を２０％とした場合、Ｓ１７＜Ｓ１４ａという関係であり、２層ＤＶＤの反射率規格は満たしたものの、ＤＶＤ記録層の再生はやや不安定であった。Ｈを８原子％含有したＳｉＨを用いて、膜厚を２０ｎｍとし反射率を２３％とした場合も、同様の結果となった。
反射膜１４ａの材料にＨを２原子％含有したＳｉＣ−Ｈを用いて、膜厚を１４ｎｍとし反射率を１２％とした場合、Ｓ１７＞Ｓ１４ａという関係を満たし、２層ＤＶＤの反射率規格も満たした。ＤＶＤ記録層の再生は安定していた。Ｈを２原子％含有したＳｉＣ−Ｈを用いて、膜厚を１８ｎｍとし反射率を１９％とした場合も、同様に全ての条件を満たすことができた。
一方で、反射膜１４ａの材料にＨを６原子％含有したＳｉＣ−Ｈを用いて、膜厚を１９ｎｍとし反射率を２０％とした場合、Ｓ１７＜Ｓ１４ａという関係であり、２層ＤＶＤの反射率規格は満たしたものの、ＤＶＤ記録層の再生はやや不安定であった。Ｈを８原子％含有したＳｉＣ−Ｈを用いて、膜厚を２１ｎｍとし反射率を２３％とした場合も、同様の結果となった。
一方で、反射膜１４ａの材料にＨを６原子％含有したＳｉＣ−Ｈを用いて、膜厚を１９ｎｍとし反射率を２０％とした場合、Ｓ１７＜Ｓ１４ａという関係であり、２層ＤＶＤの反射率規格は満たしたものの、ＤＶＤ記録層の再生はやや不安定であった。Ｈを８原子％含有したＳｉＣ−Ｈを用いて、膜厚を２１ｎｍとし反射率を２３％とした場合も、同様の結果となった。
従って、本実施形態の光ディスクＤにおいて反射膜１４ａの材料にＳｉＣ−ＨあるいはＳｉＨのようなＳｉ化合物を用いて、反射率が１２％以上１９％以下となるように反射膜１４ａを形成した場合に、光透過性カバー層１７の振幅Ｓ１７＞反射膜１４ａの振幅Ｓ１４ａの関係を満たすことができ、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格も満たす。更に、ＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層の再生を安定に行える。
また、反射膜１４ａの材料にＳｉ化合物を用いて反射率が１９％より大きくなるように本実施形態の光ディスクＤを形成した場合は、光透過性カバー層１７の振幅Ｓ１７＞反射膜１４ａの振幅Ｓ１４ａとなる関係を満たさないため、ＤＶＤ記録層の再生がやや不安定ではある。しかし、Ｓｉ化合物におけるＨの含有率は１原子％以上１０原子％以下であり、膜厚は１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下であるため単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格は満たすことができる。
また、反射膜１４ａの材料にＳｉ化合物を用いて反射率が１９％より大きくなるように本実施形態の光ディスクＤを形成した場合は、光透過性カバー層１７の振幅Ｓ１７＞反射膜１４ａの振幅Ｓ１４ａとなる関係を満たさないため、ＤＶＤ記録層の再生がやや不安定ではある。しかし、Ｓｉ化合物におけるＨの含有率は１原子％以上１０原子％以下であり、膜厚は１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下であるため単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格は満たすことができる。
なお、ＳｉＣあるいはＳｉを主成分とし、Ｎ、Ｏのいずれか１つの元素からなる副成分を含有した材料、またはＳｉＣあるいはＳｉを主成分とし、Ｎ、Ｏ、Ｈのうち少なくとも２つの元素からなる副成分を含有した材料を用いて反射膜１４ａを形成しても、同様にＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層の再生を良好に行える。
以上のことより、本実施形態の光ディスクＤにおいてＳｉＣあるいはＳｉを主成分とした材料で、Ｎ、Ｏ、Ｈの少なくとも１つの元素を含んでなる副成分を材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有する材料（Ｓｉ化合物）を用い、膜厚は１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下であり、反射率が１２％以上１９％以下であるような反射膜１４ａを形成すると、単層ＢＤの低反射率規格及び２層ＤＶＤの反射率規格を満たし、更にＤＶＤ記録層及びＢＤ記録層の再生を最も良好に行える。
なお、以上の実施形態では、記録層１１、記録層１３、記録層１４が再生専用の記録層の場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、色素材料を使用して形成する追記型の記録層や、相変化材料を使用して形成する書換型の記録層の場合にも適用することができる。また本実施形態の光ディスクＤでは、記録層１１、記録層１３をＤＶＤ−ＲＯＭ規格に準拠させ、記録層１４をＢＤ−ＲＯＭ規格に準拠させて形成したが、これらの規格に限定されるものではない。
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 光透過層（光透過性カバー層）
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 光透過層（光透過性カバー層）
Claims (4)
- 一方の面に、第１の規格に準拠した第１の情報が予め記録されているか、前記第１の情報を記録するための第１の記録層を有する第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、前記第１の規格に準拠した第２の情報が予め記録されているか、前記第２の情報を記録するための第２の記録層を有し、他方の面に、第２の規格に準拠した第３の情報が予め記録されているか、前記第３の情報を記録するための第３の記録層を有する第２の基板と、
前記第２の記録層上に形成された半透過性で厚さが５ｎｍ〜１５ｎｍ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、ＳｉＣを主成分とした材料で形成され、前記材料は窒素と酸素と水素の少なくとも１つの元素を含んでなる副成分を前記材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有し、膜厚が１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下の第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、
前記光透過層における前記第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の記録層に記録されてい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。 - 前記第１の規格の波長を有する第１の再生用レーザ光における前記第３の反射膜の反射率は、前記第１の再生用レーザ光における前記光透過層の反射率よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
- 第１の基板に、第１の規格に準拠した第１の情報が予め記録されているか、前記第１の情報を記録するための第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、
第２の基板の一方の面に、前記第１の規格に準拠した第２の情報が予め記録されているか、前記第２の情報を記録するための第２の記録層を形成し、前記第２の基板の他方の面に、第２の規格に準拠した第３の情報が予め記録されているか、前記第３の情報を記録するための第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で厚さが５ｎｍ〜１５ｎｍの第２の反射膜を積層する工程と、
前記第３の記録層に、ＳｉＣを主成分とする材料であり、窒素と酸素と水素の少なくとも１つの元素を含んでなる副成分を前記材料に対して１原子％以上１０原子％以下の含有率で含有する前記材料を用い、１３ｎｍ以上２１ｎｍ以下の膜厚の半透過性の第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。 - 前記第１の規格の波長を有する第１の再生用レーザ光における前記第３の反射膜の反射率は、前記第１の再生用レーザ光における前記光透過層の反射率よりも小さくなるよう形成することを特徴とする請求項３記載の光ディスク製造方法。
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