JPH09259470A - 貼合せ情報記録媒体 - Google Patents

貼合せ情報記録媒体

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JPH09259470A
JPH09259470A JP8064217A JP6421796A JPH09259470A JP H09259470 A JPH09259470 A JP H09259470A JP 8064217 A JP8064217 A JP 8064217A JP 6421796 A JP6421796 A JP 6421796A JP H09259470 A JPH09259470 A JP H09259470A
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JP
Japan
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information recording
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layer
film
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Katsumi Suzuki
克己 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】片面側から2層分の情報の読取が可能な貼合せ
光ディスクにおいて、落下ショックあるいは経時変化に
よる剥がれを起きにくくする。 【解決手段】読取レーザ光(波長650nm)RLによ
り読み取られる情報ピットが形成され、このレーザ光R
Lに対して透明な第1基板(ポリカーボネート)30
と;第1基板30の情報ピット形成面に設けられ、第1
基板30(屈折率1. 6)よりも大きな屈折率(屈折率
=4)を持つ無機誘電体(Si)で構成される第1情報
記録層10と;第1情報記録層10を挟んで第1基板3
0と貼り合わされる第2基板40とで、貼合せ光ディス
クを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、アドレス情報、
ヘッダ情報、動画情報、音声情報その他が記録される情
報記録媒体の構造の改良に関する。
【0002】とくに、この発明は、予め各種情報がエン
ボス状のプリピットとして刻まれた透明基板を2枚張り
合わせて得られる高密度光ディスクにおいて、プリピッ
トを含む情報記録層の少なくとも一部を、貼合せ基板よ
りも大きな屈折率を持つ材料で構成したものの改良に関
する。
【0003】
【従来の技術】多量の画像情報を扱うマルチメディア用
途などにおいては、ニーズの複雑化と必要な情報量の肥
大化に伴い、より大きなサイズの情報を保持でき、かつ
情報アクセスを素早く行える手段が必要となっている。
そのような情報保持手段として代表的なものに、光ディ
スクがある。
【0004】このような光ディスクに類するものとして
は、音楽などの記録媒体として発展してきたコンパクト
ディスク(CD)が、コンピュータデータなどの記録媒
体として発展してきたCDROMが、また映画(動画)
などの記録媒体として発展してきたレーザディスク(L
D)が、現在普及している。しかし、これらの光ディス
クでは、これからのマルチメディア用途に十分対応する
ことは困難になってきた。
【0005】大容量ニーズおよび高速・柔軟な情報アク
セス性に対応する光ディスクのニューカマーとして、普
及を目前に控えている次世代の主力記録媒体、スーパー
デンシティディスク(以下SDディスクと呼ぶ)があ
る。
【0006】容量についていえば、SDディスクの規格
の一例では、0. 6mm厚の透明基板(ポリカーボネー
ト製)を2枚貼り合わせたディスク容量は、両面合わせ
ておよそ10Gバイトある。片面あたりおよそ5Gバイ
トの容量になるが、MPEG(Moving Picture Expert
Group )規格により動画圧縮すると、片面で約135分
の映画を収録できるようになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】SDディスクは2枚貼
合せ構造を採るため、従来の光ディスク(たとえばL
D)の考え方からいうと、ディスク両面の情報を全て再
生するには、再生中にディスクをひっくり返すか、また
はレーザピックアップ(読取光ヘッド)をディスクの表
・裏にまたがって行き来させなければならないことにな
る。そうすると、ユーザがディスクを再生途中で裏返し
しなければならないという不便が生じ、あるいは両面再
生対応光ヘッドを装備することにより再生装置の構成が
複雑化する(つまり、再生装置の小型化が難しくなり、
製品コストも高くなる)という問題が生じる。
【0008】上記問題点(ディスクを裏返さなければな
らないこと、あるいは複雑な両面再生機構が必要なこ
と)を解消するために、SDディスクでは、次のような
構成が認められている。すなわち、光ヘッド対抗面側
(表面)の記録層(第1記録層)に半透明膜を用い、こ
の半透明膜を通して、光ヘッド反対面側(裏面)の記録
層(第2記録層)の情報も読み取れるようにしている。
このような構成を採れば、光ヘッドは常にディスクの片
面(表面)側にあればよく、再生面の切換は、光ヘッド
の焦点を第1記録層と第2記録層との間で切り換えるだ
けで行えるようになる。
【0009】この場合、裏面の第2記録層情報を良好に
読み取るために表面側の第1記録層は透光率(読取レー
ザ光の透過率)が高くなければならない。その一方、表
面側の第1記録層を良好に読み取るためには、第1記録
層の反射率(透過光と同じ読取レーザ光に対する反射
率)は高くなければならない。
【0010】通常、同じ光に対しては高い透光率と高い
反射率は互いに相反する事項であり、両者のバランスが
実用レベルで取れる透過/反射層材料は限られる。その
ような材料の一例として、極薄の金薄膜がある。ところ
が、光ディスク表面側の第1記録層を極薄の金薄膜で形
成した場合、その部分を挟んで2枚のディスク基板を貼
合せることになるので、この金薄膜部分での機械強度を
十分に取ることが難しい。すなわち、極薄金薄膜が貼合
せ面に介在する両面ディスクを落下させた場合、そのシ
ョックで、貼合せディスクが金薄膜の部分で剥がれてし
まう恐れが生じる。また、落下ショックが無くても、長
期の保存後、あるいは高温多湿の加速劣化試験におい
て、貼合せディスクが金薄膜の部分で剥がれてしまう恐
れもある。
【0011】この発明の目的は、2枚のディスク基板上
の記録層の一方または双方を貼合せディスクの片面側か
ら読み取れるようにしたものにおいて、落下ショックあ
るいは経時変化による剥がれを起きにくくした、貼合せ
情報記録媒体を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の情報記録媒体(請求項1対応)は、所定
の光ビーム(RL)により読み取られる情報ピットが形
成され、この光ビーム(RL)に対して透明な第1基板
(30)と;前記第1基板(30)の情報ピット形成面
に設けられ、前記第1基板(30)よりも大きな屈折率
(Siでn=4;TiO2でn=2. 2)を持つ無機誘
電体(SiまたはTiO2)で構成される第1情報記録
層(10)と;前記第1情報記録層(10)を挟んで前
記第1基板(30)と貼り合わされる第2基板(40)
とを具備している。
【0013】このような構成の記録媒体では、無機誘電
体(SiまたはTiO2)層をあまり薄くしなくても、
読取光に対して高い透光率および高い反射率を得ること
ができる(たとえば図6において、膜厚20nmあるい
は80nmのシリコン薄膜の透過率Tと反射率Rを参
照)。この無機誘電体層の膜厚がある程度確保できるこ
とから、落下ショックあるいは経時変化による剥がれを
生じにくくすることができる。
【0014】また、この発明の情報記録媒体(請求項2
対応)は、所定の光ビーム(RL)により読み取られる
情報ピットが形成され、この光ビーム(RL)に対して
透明な第1基板(30)と;前記第1基板(30)の情
報ピット形成面に設けられ、前記第1基板(30)より
も大きな屈折率(Siでn=4;TiO2でn=2.
2)を持つ無機誘電体(SiまたはTiO2)で構成さ
れる第1情報記録層(10)と;前記光ビーム(RL)
により読み取られる他の情報ピットが形成された第2基
板(40)と;前記第2基板(40)の情報ピット形成
面に設けられ、前記光ビーム(RL)を反射する光反射
物質(Al、Al・Mo)で構成される第2情報記録層
(20)と;前記第1情報記録層(10)および前記第
2情報記録層(20)が向き合うようにして、前記第1
基板(30)と前記第2基板(40)とを貼り合わす接
着層(50)とを具備している。
【0015】このような構成の記録媒体では、無機誘電
体層の膜厚がある程度確保できることから、落下ショッ
クあるいは経時変化による剥がれを生じにくくすること
ができる。また、第1情報記録層(10)を構成する無
機誘電体層は読取光に対して高い透光率および高い反射
率を持つことができるから、読取光の光路中に無機誘電
体層が介在していても、第2情報記録層(20)の情報
を実用レベルで読み取ることができる。
【0016】また、この発明の情報記録媒体(請求項1
1対応)は、情報がエンボス状ピットとなって刻まれて
いる透明な円盤状第1基板(30)と;前記第1基板
(30)の屈折率(ポリカーボネートで約1. 6)より
も大きな屈折率(Siで約4、TiO2で約2. 2)を
有するものであって、前記第1基板(30)のエンボス
状ピット側に設けられる無機誘電体膜(10)と;前記
第1基板(30)と同形状の第2基板(40)と;前記
無機誘電体膜(10)が前記第2基板(40)と向き合
うようにして、前記第1基板(30)と前記第2基板
(40)とを貼合せる接着部(50)とを具備してい
る。
【0017】また、この発明の情報記録媒体(請求項1
2対応)は、情報がエンボス状ピットとなって刻まれて
いる透明な円盤状第1基板(30)と;前記第1基板
(30)の屈折率(ポリカーボネートで約1. 6)より
も大きな屈折率(Siで約4、TiO2で約2. 2)を
有するものであって、前記第1基板(30)のエンボス
状ピット側に設けられる無機誘電体膜(10)と;他の
情報がエンボス状ピットとなって刻まれている円盤状の
第2基板(40)と;前記第2基板(40)のエンボス
状ピット側に設けられる反射膜(20)と;前記無機誘
電体膜(10)が前記反射膜(20)と向き合うように
して、前記第1基板(30)と前記第2基板(40)と
を貼合せるものであって、透明な有機材料で構成される
接着部(50)とを具備している。
【0018】また、この発明の情報記録媒体(請求項1
5対応)は、情報がエンボス状ピットとなって刻まれて
いる透明な円盤状第1基板(30)と;前記第1基板
(30)の屈折率(ポリカーボネートで約1. 6)より
も大きな屈折率を有するもの(ZnS・SiO2)であ
って、前記第1基板(30)のエンボス状ピット側に設
けられる無機誘電体膜(10)と;他の情報がエンボス
状ピットとなって刻まれている円盤状の第2基板(4
0)と;前記第2基板(40)のエンボス状ピット側に
設けられるものであって、記録・再生、記録・再生・消
去、またはオーバーライトが可能な記録膜(90)と;
前記無機誘電体膜(10)が前記記録膜(90)と向き
合うようにして、前記第1基板(30)と前記第2基板
(40)とを貼合せるものであって、透明な有機材料で
構成される接着部(50)とを具備している。
【0019】このような構成の記録媒体は、読み書き可
能な記録膜(90)を備えているから、大容量の光ディ
スクRAMを構成することができる。
【0020】また、この発明の情報記録媒体製造法方
(請求項17対応)は、情報がエンボス状ピットとなっ
て刻まれている透明な円盤状第1基板(30)のピット
面上に、この第1基板(30)の屈折率(ポリカーボネ
ートで約1. 6)よりも大きな屈折率(Siで約4)を
持つ第1所定厚(たとえば20nm)の無機誘電体膜
(10;たとえばSi)を形成する第1の工程(図13
のST10〜ST22)と;情報がエンボス状ピットと
なって刻まれている円盤状第2基板(40)のピット面
上に、第2所定厚(〜100nm)の光反射膜(20)
を形成する第2の工程(図14のST30〜ST42)
と;前記第1の工程で得られた前記第1基板(30)の
無機誘電体膜(10)形成面と前記第2の工程で得られ
た前記第2基板(40)の光反射膜(20)形成面とを
向き合わせ、透明な接着層(50)を介して前記第1基
板(30)と前記第2基板(40)とを貼合せる第3の
工程(図9〜図12の工程、または図20の工程)とを
具備している。
【0021】さらに、この発明の情報記録媒体製造法方
(請求項25対応)は、情報がエンボス状ピットとなっ
て刻まれている透明な円盤状第1基板(30)のピット
面上に、この第1基板(30)の屈折率(ポリカーボネ
ートで約1. 6)よりも大きな屈折率(Siで約4)を
持つ第1所定厚(たとえば20nm)の無機誘電体膜
(10;たとえばZnS・SiO2)を形成する第1の
工程(図13のST10〜ST22)と;情報がエンボ
ス状ピットとなって刻まれている円盤状第2基板(4
0)のピット面上に、第2所定厚(たとえば20nm)
を持ち、非晶質と結晶質との間で可逆的に相変化する相
変化記録膜(90)を形成する第2の工程(図15のS
T50〜ST64)と;前記第1の工程で得られた前記
第1基板(30)の無機誘電体膜(10)形成面と前記
第2の工程で得られた前記第2基板(40)の相変化記
録膜(90)形成面とを向き合わせ、透明な接着層(5
0)を介して前記第1基板(30)と前記第2基板(4
0)とを貼合せる第3の工程(図9〜図12の工程、ま
たは図20の工程)とを具備している。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施の形態に係る貼合せ情報記録媒体を説明する。
なお、重複説明を避けるために、複数の図面に渡り機能
上共通する部分には共通の参照符号が用いられている。
【0023】図1は、この発明の2枚貼情報記録媒体の
一例として用いられる2層光ディスクODを、読取レー
ザ光受光面側から見た平面図である。この光ディスクO
Dは、外径が120mmあり、内径15mmの中心孔7
0を持ち、0. 6mmの基板を2枚貼合せた1. 2mm
の厚さ寸法を持つ。この貼合せ基板それぞれにはドーナ
ッツ状の情報記録層が形成されている(図1に図示され
ているのは一方の基板の第1情報記録層10のみ)。こ
れらドーナッツ状情報記録層の内径はおよそ45mmで
あり、その外径は最大で約117mmとなっている。
【0024】図2は、図1の2層光ディスクODの(I
I)−(II)線に沿った断面の一部を拡大・デフォルメ
して示している。図示するように、このディスクOD
は、読取レーザ光RL(たとえば波長650nmの半導
体レーザ光)が入射する面から見て、第1情報記録層保
持用ポリカーボネート基板30(厚さおよそ0. 6m
m)と、エンボス状ピットで形成される第1の情報(デ
ィスクODの表面情報)が記録された第1情報記録層1
0(基板30よりも屈折率が大きな半透明膜;厚さは2
0nm〜1000nm程度)と、レーザ光RLに対して
透明な接着剤層50(紫外線硬化性樹脂など)と、エン
ボス状ピットで形成される第2の情報(ディスクODの
裏面情報)が記録された第2情報記録層(光反射膜;厚
さは40nm以上、たとえば100nm程度)20と、
第2情報記録層保持用ポリカーボネート基板40とで、
構成されている。
【0025】なお、読取レーザ光RLの受光面30に対
して反対側の基板面40上には、必要に応じて、記録情
報(上記第1、第2情報)に関係した情報(文字、絵、
模様などの視覚パターン情報)が印刷されたラベルLB
が張り付けられるようになっている。
【0026】図3は、図1の2層光ディスク(読取専
用)のデータ記録部(エンボス状ピット)をデフォルメ
して示す部分断面図である。ここでは、第1情報記録層
を構成する無機誘電体10として、屈折率nがおよそ4
のシリコン(Si)を用いている。この無機誘電体10
は、屈折率nがおよそ1. 6のポリカーボネート基板3
0よりも大きな屈折率を持つ他の半透明膜でもよい。た
とえば、屈折率nがおよそ2. 2のチタン酸化物(Ti
O2)で無機誘電体第1情報記録層10を構成すること
もできる。
【0027】ここで、層10と基板30の屈折率を基板
30の屈折率よりも大きくしている理由は、層10にフ
ォーカスされて入射したレーザ光RLを、層10と基板
30との界面(屈折率が急変する面)で反射させたいか
らである。(層10および基板30の屈折率が同じだ
と、レーザ光RLから見れば層10および基板30は光
学的に均一な物質となり、それらの界面でレーザ光の反
射は起きなくなる。すると層10からの反射光RL10
は殆ど無くなり、層10に記録された第1情報を読み取
ることができなくなる。)無機誘電体層10の厚さは、
20nmないし1000nmの範囲から選定することが
できるが、より好ましくは20nmないし280nmの
範囲から選定される(無機誘電体層10の厚さを決める
根拠は、図6を参照して後述する)。
【0028】第2情報記録層用の薄膜20は、アルミニ
ウム(Al)またはアルミニウム・モリブデン合金(A
l・Mo)などの光反射物質で構成される。
【0029】第2情報記録層を形成するアルミニウム・
モリブデン合金薄膜20の膜厚を40nm以上に選ぶこ
とにより、膜20のレーザ光反射率を実用上十分(反射
率80%以上)なものにできる。この実施の形態では、
第2情報記録層20の膜厚設定値を100nm程度に選
んでいる。
【0030】第2情報記録層20はアルミニウムだけで
も形成可能であるが、モリブデン、タンタル、コバル
ト、クロム、チタン、白金などの高融点金属とアルミニ
ウムとを合金化することにより、第2情報記録層用の薄
膜20の反射率の経時劣化(環境信頼性)を大幅に改善
できる。
【0031】モリブデンは第2情報記録層20の耐酸化
性を改善する機能を持つが、その配合割合には適正な範
囲があり、1at%〜20at%が実用範囲といえる。
アルミニウム・モリブデン合金薄膜20におけるモリブ
デンの割合は、好ましくは1at%〜20at%であ
る。この実施の形態では、モリブデンの割合を20at
%としている。これが20at%を超えると、薄膜20
の膜厚が40nm以上確保されていても、第2情報記録
層20としてのレーザ光反射率は低下する。
【0032】光ピックアップ(後述する図5の光学ヘッ
ド600相当)をディスクの裏面・表面に渡り行き来さ
せず、またディスクODを裏返ししないで両面再生する
には、以下のような操作を行えばよい。
【0033】すなわち、図3において、第1情報記録層
10(表面情報)を読み取る際は、光ピックアップのフ
ォーカスを第1情報記録層10のエンボス状ピットに合
わせる。この状態で、光ピックアップは、層10からの
反射光RL10を検知することにより、光ディスクの表
面情報を読み取ることができる。一方、第2情報記録層
20(裏面情報)を読み取る際は、光ピックアップのフ
ォーカスを第2情報記録層20のエンボス状ピットに合
わせる。この状態で、光ピックアップは、層20からの
反射光RL20を検知することにより、光ディスクの裏
面情報を読み取ることができる。
【0034】このようにディスク片面から両面記録情報
を読み取る場合、透明な接着層50(紫外線硬化性樹脂
などの有機材料)の厚さは、図示しない光ピックアップ
の対物レンズアクチュエータの稼働範囲(ワーキングデ
ィスタンス)あるいはレーザフォーカス面以外のところ
からの反射光が、フォーカス面からの反射光(図3では
RL10またはRL20)に対して外乱とならないよう
な値に、設定される。
【0035】すなわち、光ピックアップが層10からの
反射光RL10を見ているときは反射光RL20が弱く
なり、光ピックアップが層20からの反射光RL20を
見ているときは反射光RL10が弱くなるように、透明
接着層50の厚さが決定される。
【0036】たとえば、波長650nm程度のレーザ光
を光ピックアップで用い、接着層50を紫外線硬化性樹
脂で構成する場合、接着層50の厚さは30μm〜50
μm程度が適当である。前記SDディスクの規格では、
紫外線硬化性樹脂接着層50の厚さを40μm(中心
値)としている。
【0037】なお、第1情報記録層(半透明膜)10の
反射率(%)は、あまり大きいと層10を透過する光が
少なくなって、第2情報記録層(完全反射膜)20から
の反射光RL20の強さが弱くなりすぎてしまう。逆
に、第1情報記録層(半透明膜)10の反射率(%)が
あまり小さいと、反射光RL20の強さは十分取れて
も、層10からの反射光RL10の強さが弱くなりすぎ
てしまう。
【0038】第2情報記録層(完全反射膜)20からの
反射光RL20の強さを十分確保できる限りにおいて、
第1情報記録層(半透明膜)10の反射率(%)は大き
い方がよいのだが、通常は層(半透明膜)10の反射率
(%)は20%〜40%程度に設定される。(ただし、
図6を参照して説明する方法に従えば、反射光RL20
の強さを十分確保した上で、層10の反射率を40%以
上に取ることも可能になる。)透明接着層50の材質と
しては、紫外線(UV)硬化性樹脂、ホットメルト型樹
脂、あるいは基材を伴わない両面粘着テープなどが使用
可能である。接着増50の厚さをディスクOD全面に渡
り40μmに均一に保つためには、UV樹脂あるいは両
面粘着テープが適当である。とくに、図20を参照して
説明される貼合せディスク製造方法のように、規定厚4
0μmのスペーサを接着層50の厚み管理に利用する場
合は、UV樹脂をスピンコートして貼合せディスクを作
る方法がとくに好ましい。
【0039】ポリカーボネート基板の接着に使用される
紫外線(UV)硬化性樹脂としては、アクリレート樹脂
がよい。また、反射膜への影響・貼合せ後の信頼性を考
慮すると、UV樹脂としては、特に、エポキシまたはウ
レタン系のアクリレート樹脂であることが望ましい。
【0040】さらにポリカーボネート基板の接着に使用
されるUV樹脂の屈折率nは、ポリカーボネート基板の
屈折率(約1. 6)の近傍に選ばれる。具体的には、こ
のUV樹脂の屈折率nは1. 5ないし1. 7の範囲に管
理されることが望ましい。
【0041】第1情報記録層(半透明膜)10の材質と
して金(Au)あるいは銅(Cu)が採用される場合
は、層10の反射率は25%〜50%程度が適当であ
る。その場合、層10の厚さは5nm〜30nmという
極薄にしなければならない。しかし、このように極端に
薄い金属膜を用いると、層10と接着層50との界面の
接着強度が十分にとれず、落下ショックなどで基板30
と基板40とが剥がれてしまう可能性が高くなる。また
一旦は正常に接着されても、長期保存あるいは加速劣化
試験において、基板30と基板40とが剥がれてしまう
恐れもある。
【0042】このような「剥がれ」事故を防ぐために、
この発明では、ある程度の厚みを確保でき、接着層50
との界面接着強度を十分にとれるように、シリコンなど
の無機誘電体材料を、第1情報記録層(半透明膜)10
の形成に用いている。
【0043】シリコンなどの無機誘電体は、ある程度の
厚さ(たとえば20nm、80nmあるいは160n
m)があってもレーザ光(波長650nm)RLに対し
て透明度が高い。また、シリコンなどの無機誘電体層1
0はポリカーボネート基板30に比べて屈折率nが大き
い(ポリカーボネートのn=1. 6に対してシリコンの
n=4)。そのため、層10にフォーカスを合わせた場
合、レーザ光RLは基板30と層10との間で比較的大
きく反射する。
【0044】したがって、無機誘電体層10の厚みをあ
る程度取ることで貼合せ光ディスクODの接着強度を確
保しつつ、層10における高い透過率と大きな反射率を
同時に満足できるようになる。
【0045】図4は、図1の2層貼合せ光ディスクOD
を読書両用とする場合の、データ記録部をデフォルメし
て示す部分断面図である。ここでは、図3のシリコンに
代わって、硫化亜鉛(ZnS)と酸化シリコン(SiO
2)との混合物(ZnS・SiO2)で、厚さがたとえ
ば20nmの無機誘電体層10を形成している。
【0046】また、アルミニウム(Al)またはアルミ
ニウム・モリブデン合金(Al・Mo)を用いた光反射
膜20と紫外線硬化性樹脂接着層50との間に、2つの
硫化亜鉛・酸化シリコン混合物ZnS・SiO2(9
2、94)で相変化記録材料層90(Ge2Sb2Te
5)を挟み込んだ3重層(90〜94)が、設けられて
いる。アルミニウム反射膜20の厚さはたとえば100
nm程度に選ばれ、ZnS・SiO2混合物層94の厚
さはたとえば20nm程度に選ばれ、Ge2Sb2Te
5相変化記録材料層90の厚さはたとえば20nm程度
に選ばれ、ZnS・SiO2混合物層92の厚さはたと
えば180nm程度に選ばれる。
【0047】なお、読出専用の情報がエンボス信号とし
て記録されている基板30に対して、読書用の基板40
にはこのようなエンボス信号は刻まれておらず、その代
わりに連続のグルーブ溝が刻まれている。このグルーブ
溝に、相変化記録材料層90が設けられるようになって
いる。
【0048】図5は、図1の2層貼合せ光ディスクOD
の性能評価を行なう光ディスクドライブ装置の構成を示
すブロック図である。
【0049】評価対象の光ディスクOD(後述する複数
のサンプルディスク)は、ドライブ装置にセットされる
と、それぞれの半径位置で3. 6m/sのー定線速度に
なるように、スピンドルモータ210により回転制御さ
れる(線速度一定制御)。
【0050】次に、光学ヘッド600は、CPU700
により制御されるレーザドライバ610でドライブされ
ることにより、パワー1mWの連続レーザ光(再生光)
をディスクODに照射する。ディスクODの半径方向に
対するヘッド600の位置決めは、CPU700に接続
されたリニアモータ制御部604により制御されるリニ
アモータ602によって行われる。ディスクODのトラ
ック位置に対するヘッド600の位置決めは、CPU7
00に接続されたトラック駆動制御部606によって行
われる。また、ディスクODの表面情報記録層10また
は裏面情報記録層20にフォーカスを合わせる操作は、
CPU700に接続されたフォーカス駆動制御部608
によって行われる。
【0051】サンプルディスクODがリード・ライトタ
イプの場合(図4参照)、相変化情報記録層90に記録
する信号は、情報入力信号原614から出力される。こ
の記録信号出力は変調回路612を介してレーザドライ
バ610に与えられる。レーザドライバ610は、デー
タ記録のためのパワー10mWとデータ消去のためのパ
ワー4mWの2段階で強弱変調をかけて、光学ヘッド6
00内のレーザダイオードをドライブする。すると、光
学ヘッド600は、たとえば4MHzで50%デューテ
ィ比の信号情報を含むレーザ光(図4の記録・書込レー
ザ光WL)をディスクODに照射し、ディスクODの相
変化情報記録層90にその情報を記録する。
【0052】光学ヘッド600から発射されたレーザ光
は、合焦状態にあるディスクODの第1情報記録層10
(または第2情報記録層20)で反射され、その反射光
は再びヘッド600により検知される。ヘッド600で
検知された反射光情報(読取再生信号)はプリアンプ6
16で増幅され、2値化回路で2値化されて、スペクト
ラムアナライザ620に入力される。このスペクトラム
アナライザ620により、第1情報記録層10(または
第2情報記録層20)の再生C/N比などを測定し、そ
の良否を評価することができる。
【0053】図6は、図3の第1情報記録層(屈折率n
=4のシリコン層)10におけるレーザビーム(波長6
50nmのコヒーレント光)の反射率R(%)および透
過率T(%)が、第1情報記録層10の厚みを変えた場
合にどのように変化するかを定性的に説明するグラフで
ある。このグラフは、現実の製品では生じ得る膜厚のば
らつき、無機誘電体膜内の結晶欠陥・歪、レーザ光の入
射角のばらつきその他を無視して理論計算(シミュレー
ション)から求めたもので、このグラフ中の数値は、実
際の製品からは大なり小なりずれが生じ得ることを断っ
ておく。
【0054】レーザ光のようにコヒーレントな光は、半
波長(位相差π)ずれたもの、つまり互いに逆相成分を
持つもの同士を合成すると、減算効果(打ち消し)が生
じて光強度が低下する。一方、互いに同相成分を持つも
の(互いに逆相成分を持たないもの;位相差がπ/2以
下のもの)同士を合成すると、加算効果が生じて光強度
が上昇する。
【0055】一定周波数の光の波長はその伝播速度に比
例し、その伝播速度は屈折率に反比例する。たとえば屈
折率1の空気中で波長650nmのレーザ光は、屈折率
4の物質中では、波長がおよそ160nmになる。その
半波長分は80nmであるから、伝播光路に80nmの
ずれ(層10の往復経路では片道40nm)を作って2
つのレーザ光(互いに逆相)を合成すると、両者は打ち
消しあうことになる。この打ち消しは、図3の構造で言
えば、基板30およびSi層10の接合面での反射光
と、Si層10およびUV樹脂接着剤層50の接合面で
の反射光との間で生じる。この打ち消しが、図6におい
て、層10の膜厚が40nmのところで反射率Rが極小
(ディップ)となる理由である。
【0056】なお、層10と基板30との界面で反射す
る光イと、層10と接着剤層50との界面で反射し層1
0の内部を往復する光ロとでは、基板30側からみた光
路長は、層10の厚みの2倍分異なっている。従って、
光イと光ロとが光路差ゼロで加算合成されることはな
い。この光路差がゼロということは、層10が存在しな
いことを意味し、それは、層10での反射光がない(層
10の反射率Rが0%)ことに繋がる。これが、図6に
おいて、膜厚ゼロにおける反射率Rがゼロになる理由で
ある。
【0057】層10の厚さが40nmからゼロの間で
は、2つの反射光の逆相成分が減り、その代わりに同相
成分が増えてくる。結局、2つのレーザ光が同相成分を
持つ層10の厚さ範囲0〜40nmの中間地点(ほぼ2
0nm;位相差換算でπ/2)において、図6に示すよ
うに、層10に対する反射率Rのピークが生じる。
【0058】一方、上記反射率極小点(層10の厚さ4
0nmの点)から伝播光路に1/2波長分(位相差π)
に相当する80nmのずれ(層10の往復経路では片道
40nm相当)を作って2つのレーザ光(波長650n
m)を合成すると、両者は加算合成される。これが、図
6において、層10の膜厚が80nmのところで反射率
Rが極大(ピーク)となる理由である。
【0059】レーザ光は単一波長の単振動をしているか
ら、上記反射率Rのピーク・ディップは、図6に例示す
るように、所定の周期で反復するようになる。
【0060】第1情報記録層10における高い透過率T
および高い反射率Rを両立させるには、図6の例でいえ
ば、層10の厚さを、20nm、80nm、あるいは1
60nm(層10内を往復するレーザ光の実際の光路長
でいえば40nm、160nm、あるいは320nm)
を中心に選定すればよい。また、第1情報記録層10と
基板30との間の接着強度を確保する(つまり層10の
部分で基板30と40が剥がれるのを防止する)目的で
いえば、層10の厚さは厚い方がよい。
【0061】結局、第1情報記録層10における高い透
過率Tおよび高い反射率Rを両立させるとともに、層1
0部分での剥がれを起きにくくするには、第1情報記録
層10における反射率Rのピークポイントを目安にし
て、その透過率Tが低くなりすぎない範囲で、層10の
厚さが決定される。
【0062】具体的には、層10の厚さは、20nm〜
1000nmくらいの間から選択される。落下ショック
などによる剥がれにくさを優先すれば層10の厚さは1
000nm(=1μm)に近いほうがよいが、層10に
おける高い透過率Tを確保する(つまり第2情報記録層
20の読取信号に対して十分なC/N比を確保する)た
めには、層10の厚さは薄めの方がよい。そういった
「剥がれにくさ」と「高C/N比」との実用バランスの
観点からいえば、層10の厚さは、20nm〜280n
mくらいの間から選択するのがよい。そして、この選択
範囲の中で、図6の反射率Rのディップ(極小点)近辺
を避けた寸法、あるいはピーク(極大点)近辺の寸法
が、そのときの透過率Tとの兼ね合いで、決定される。
【0063】図7は、図3または図4に示すような構成
を持つ貼合せ型多層光ディスクに、第1情報記録層10
または第2情報記録層20を形成するスパッタリング装
置の構成の概要を示す側面図である。また、図8は、図
7の装置を上面から見た図である。
【0064】真空容器100内の天井近傍には、ポリカ
ーボネート基板30(または基板40)支持用の円盤状
回転基台(カソード板)102が、回転面が水平になる
ように配設されている。回転基台102の下面に基板3
0(または40)が支持され、その上面側のシャフトは
ギヤ機構101を介してモータ110により回転駆動さ
れるようになっている。図示はされていないが、カソー
ド板102は電気的に接地されている。
【0065】真空容器100内の底部近傍には、上方の
回転基台102と対向するように、スパッタリング源
(4種類のターゲット材)が配置されたアノード板10
51〜1054が配設される。これらのスパッタリング
源のうち、光ディスクODの無機誘電体層(第1情報記
録層)10を構成するターゲット材料(SiまたはTi
O2)はアノード板1051に配置され、相変化記録層
90を構成するターゲット材料(Ge2Sb2Te5)
はアノード板1053に配置され、無機誘電体層10ま
たは相変化記録層をサンドイッチする透明層92および
94を構成するターゲット材料(ZnS・SiO2)は
アノード板1052に配置され、光反射層(第2情報記
録層)20を構成するターゲット材料(AlまたはAl
・Mo)はアノード板1054に配置される。
【0066】各アノード板1051〜1054は、それ
ぞれ、スパッタリング実行時に、図示しないモータによ
って回転されるようになっている。各アノード板105
1〜1054とカソード板102との間には、スイング
アーム1071〜1074の回動により適宜開閉可能な
シャッタ1031〜1034が配備されている。
【0067】基板30にSiまたはTiO2をスパッタ
リングするときは、アーム1071が回動してシャッタ
1031だけが開く。すると、回転するアノード板10
51上のSiまたはTiO2が回転するカソード板10
2に対向する。この状態でアノード板1051だけに高
周波電圧が印加されると、SiまたはTiO2が基板3
0上に均一に成膜される。
【0068】基板30または40にZnS・SiO2を
スパッタリングするときは、アーム1072が回動して
シャッタ1032だけが開く。すると、回転するアノー
ド板1052上のZnS・SiO2が回転するカソード
板102に対向する。この状態でアノード板1052だ
けに高周波電圧が印加されると、ZnS・SiO2が基
板30または40上に均一に成膜される。
【0069】基板40にGe2Sb2Te5をスパッタ
リングするときは、アーム1073が回動してシャッタ
1033だけが開く。すると、回転するアノード板10
53上のGe2Sb2Te5が回転するカソード板10
2に対向する。この状態でアノード板1053だけに高
周波電圧が印加されると、Ge2Sb2Te5が基板4
0上に均一に成膜される。
【0070】基板40にアルミニウムAlまたはアルミ
ニウム・モリブデンAl・Moをスパッタリングすると
きは、アーム1074が回動してシャッタ1034だけ
が開く。すると、回転するアノード板1054上のアル
ミニウムAlまたはアルミニウム・モリブデンAl・M
oが、回転するカソード板102に対向する。この状態
でアノード板1054だけに高周波電圧が印加される
と、アルミニウムAlまたはアルミニウム・モリブデン
Al・Moが基板40上に均一に成膜される。
【0071】アノード板1051〜1054のうちのど
れにスパッタリング用高周波電圧を印加するかは、切換
スイッチ111の切換状態で決まる。すなわち、Siま
たはTiO2をスパッタリングするときは高周波電源装
置(RF電源装置)112の高周波電圧出力が切換スイ
ッチ111の接点bを介してアノード板1051に印加
され、ZnS・SiO2をスパッタリングするときはR
F電源装置112の高周波電圧出力が切換スイッチ11
1の接点cを介してアノード板1052に印加され、G
e2Sb2Te5をスパッタリングするときはRF電源
装置112の高周波電圧出力が切換スイッチ111の接
点dを介してアノード板1053に印加され、アルミニ
ウムAlまたはアルミニウム・モリブデンAl・Moを
スパッタリングするときはRF電源装置112の高周波
電圧出力が切換スイッチ111の接点aを介してアノー
ド板1054に印加される。
【0072】切換スイッチ111の接点選択制御および
RF電源装置112の高周波電圧出力制御は、スパッタ
リング制御装置120内部のCPUにより行われる。
【0073】真空容器100は、ガス排気ポート113
1〜1133を介して、制御装置120により制御され
る排気装置(1141〜1143)に接続される。この
排気装置は、ロータリーポンプ1141、クライオポン
プ1142およびバルブ1143により構成されてい
る。スパッタリング開始前、バルブ1143が開くと、
まずロータリーポンプ1141により真空容器100が
排気され、その後クライオポンプ1142によりさらに
排気されて、マイクロトールレベルの高真空状態が作り
出される。
【0074】一旦、以上のような高真空状態を作り出し
たあと、スパッタリング実行時に、ガス導入ポート11
5、入口バルブ119、制御バルブ(ガス流コントロー
ラ)118およびバルブ117を介して、アルゴンガス
ボンベ116から、スパッタリングガスとしてのアルゴ
ンガス(不活性ガス)が微量注入(ミリトールレベル)
される。アルゴンガスの注入量は、真空容器100に取
り付けられた内圧センサ(真空計)108によりチェッ
クされる。バルブ117〜119の開閉状態は、内圧セ
ンサ108による真空度チェック結果に応じて、制御装
置120により制御される。
【0075】カソード板102の近傍には、基板30ま
たは40上にスパッタリング形成された薄膜(10、2
0、90、92、または94)の厚さをモニタする膜厚
計106が設けられている。制御装置120は、膜厚計
106によって、スパッタリング源から基板30(4
0)へのスパッタ量をモニタする。すなわち、制御装置
120は、基板30(40)にスパッタされた薄膜をモ
ニタしながら、薄膜層(10、20、90、92、また
は94)が所定の組成となるように(あるいは所定の膜
厚になるように)、RF電源装置112からアノード板
1051〜1054への高周波電力を調節するようにプ
ログラムされる。
【0076】図9〜図12は、図7の装置により形成さ
れた光ディスクの基板同士(図3の例で言えば記録層1
0を持つ第1ディスク基板30と記録層20を持つ第2
ディスク基板40)を張り合わせる装置の動作手順を説
明する装置側面図である。
【0077】この貼合せ装置は、図9〜図11に示すよ
うに、スピナー800内部に、位置合わせピン202を
回転中心に備えたスピンテーブル200と、このスピン
テーブル200を回転させるスピンドルモータ210
と、UV樹脂液220をスピンテーブル200側に適宜
供給する接着剤ディスペンサ250とを備えた構成を持
つ。
【0078】まず、図9に示すように、第1情報記録層
10が形成されたポリカーボネート基板30が、位置合
わせピン202に挿通され、スピンテーブル200上に
載置される。その後、基板30の中心部に、ディスペン
サ250から、透明なUV樹脂液220が所定量だけ供
給される。
【0079】次に、図10に示すように、第2情報記録
層20が形成されたポリカーボネート基板40が、層2
0の形成面が基板30側と向き合うように、位置合わせ
ピン202に挿通され、スピンテーブル200上に載置
される。
【0080】続いて、図11に示すように、中心部にU
V樹脂液220が挟まれた基板30および基板40が、
スピンドルモータ210により、所定時間所定の回転速
度で回転される。この回転により、基板30および基板
40の中心部からその周辺部に向かってUV樹脂液22
0が均一に広がり、基板30および基板40の間に、お
おそ40μmの接着剤層50が形成される(これをUV
樹脂液のスピンコートという)。基板30および基板4
0の周辺部まで達した余分なUV樹脂液220は、上記
スピンコート中の高速回転による遠心力で外部に吹き飛
ばされる。その後基板30および基板40の周辺部には
み出したUV樹脂液220は図示しない適当な手段によ
り取り除かれる。
【0081】こうして均一なUV樹脂液220(接着剤
層50)を挟んだ基板30および基板40の貼合せディ
スクは、図12に示すように、基板30が上を向くよう
に搬送ベルトコンベア900に載置され、ランプフード
240内のUVランプアレイ230の直下に搬送され
る。基板30および基板40の間のUV樹脂液220
は、UVランプアレイ230からの紫外線照射により硬
化し、堅固な接着剤層50となる。こうして、貼合せ光
ディスクODが完成する。
【0082】貼合せ光ディスクODを大量生産する場合
は、UVランプアレイ230の規模を大きくし、その下
を多数のディスクODがベルトコンベア900により所
定の速度で連続して搬送(必要なら一時停止を挟んで)
されるようにすればよい。
【0083】図13は、図7〜図8の装置を用いて貼合
せ2層光ディスクOD用の第1情報記録層10を形成す
る手順を説明するフローチャートである。この手順に対
応するプログラムも、図7のスパッタリング制御装置1
20の内部CPUにより実行される。
【0084】すなわち、制御装置120は、内圧センサ
108を用いて真空容器100の内圧を監視しながら排
気装置(1141〜1143)を運転して、真空容器1
00をたとえば5マイクロトール以下まで排気する(ス
テップST10〜ステップST12ノー)。その後、制
御装置120は、内圧センサ108を用いて真空容器1
00の内圧を監視しなが制御バルブ118を開閉制御し
て、真空容器100内に5ミリトール以下のアルゴンガ
スを導入する(ステップST14〜ステップST16ノ
ー)。
【0085】こうして導入された低圧アルゴンガスをス
パッタリングガスとして用いて、無機誘電体(Si、T
iO2など)のスパッタリングが開始される。
【0086】すなわち、制御装置120は、シャッタ1
031を開け、基板30が取り付けられたカソード板1
02を回転させ(ステップST18)、同時にターゲッ
ト材Si(またはTiO2)が配置されたアノード板1
051を回転させながら、スパッタリング源(たとえば
Si)に対して、所定時間、所定の高周波電力を印加し
て(ステップST20)、所定の膜厚(たとえば20n
m±30%程度、あるいは80nm±30%程度)の第
1情報記録層10を形成する(ステップST22イエ
ス)。
【0087】なお、上記実施の形態では、ターゲット材
の上方に基板30を配設するアップスパッタの場合で説
明を行ったが、ターゲット材の側方に基板30を配設す
るサイドスパッタ法を採用しても良い。
【0088】図14は、図7〜図8の装置を用いて貼合
せ2層光ディスクOD用の第2情報記録層20を形成す
る手順を説明するフローチャートである。この手順に対
応するプログラムも、図7のスパッタリング制御装置1
20のCPUにより実行できる。
【0089】すなわち、制御装置120は、内圧センサ
108を用いて真空容器100の内圧を監視しながら排
気装置(1141〜1143)を運転して、真空容器1
00をたとえば5マイクロトール以下まで排気する(ス
テップST30〜ステップST32ノー)。その後、制
御装置120は、内圧センサ108を用いて真空容器1
00の内圧を監視しなが制御バルブ118を開閉制御し
て、真空容器100内に5ミリトール以下のアルゴンガ
スを導入する(ステップST34〜ステップST36ノ
ー)。
【0090】こうして導入された低圧アルゴンガスをス
パッタリングガスとして用いて、アルミニウムAlある
いはアルミニウム・モリブデンAl・Moなどのスパッ
タリングが開始される。
【0091】すなわち、制御装置120は、シャッタ1
034を開け、基板40が取り付けられたカソード板1
02をり回転させ(ステップST38)、同時にターゲ
ット材アルミニウムAl(またはアルミニウム・モリブ
デンAl・Mo)が配置されたアノード板1054を回
転させながら、スパッタリング源(たとえばアルミニウ
ム・モリブデンAl・Mo)に対して、層構成の順番
(アルミニウムAl、次にモリブデンMo)に、所定時
間、所定の高周波電力を印加して(ステップST4
0)、所定の膜厚(たとえば100nm±30%程度)
のレーザ光反射層20を形成する(ステップST42イ
エス)。
【0092】なお、上記実施の形態では、ターゲット材
の上方に基板40を配設するアップスパッタの場合で説
明を行ったが、ターゲット材の側方に基板40を配設す
るサイドスパッタ法を採用しても良い。
【0093】また、図7の装置を利用したスパッタリン
グ法による場合を例にとって説明したが、層20は真空
蒸着法でも形成できる。
【0094】図15は、図7〜図8の装置を用いて、読
書型2層光ディスクOD用の基板40に記録層(90〜
94)および反射層(20)を形成する手順を説明する
フローチャートである。この手順に対応するプログラム
も、図7のスパッタリング制御装置120のCPUによ
り実行できる。
【0095】すなわち、制御装置120は、内圧センサ
108を用いて真空容器100の内圧を監視しながら排
気装置(1141〜1143)を運転して、真空容器1
00をたとえば5マイクロトール以下まで排気する(ス
テップST50〜ステップST52ノー)。その後、制
御装置120は、内圧センサ108を用いて真空容器1
00の内圧を監視しなが制御バルブ118を開閉制御し
て、真空容器100内に5ミリトール以下のアルゴンガ
スを導入する(ステップST54〜ステップST56ノ
ー)。
【0096】(1)こうして導入された低圧アルゴンガ
スをスパッタリングガスとして用いて、たとえばアルミ
ニウムAlをターゲット材とするスパッタリングが開始
される。
【0097】すなわち、制御装置120は、ターゲット
材アルミニウムAlが配置されたアノード板1054上
のシャッタ1034だけを開き、その他のシャッタ10
31、1032および1033は閉じたままにしておく
(ステップST57)。
【0098】次に、制御装置120は、基板40が取り
付けられたカソード板102およびターゲット材アルミ
ニウムAlが配置されたアノード板1054を回転させ
つつ(ステップST58)、スパッタリング源(アルミ
ニウムAl)に対して、所定時間、所定の高周波電力を
印加して(ステップST60)、所定の膜厚(たとえば
中心値100nm)のレーザ光反射層20を形成する
(ステップST62イエス)。こうして、基板40に形
成する薄膜のうち、最初の薄膜20の形成が終了する
(ステップST62イエス;ステップST64ノー)。
【0099】(2)続いて、5ミリトール以下に管理さ
れた低圧アルゴンガスをスパッタリングガスとして、Z
nSとSiO2の混合物をターゲット材とするスパッタ
リングが開始される。
【0100】すなわち、制御装置120は、ターゲット
材ZnS・SiO2が配置されたアノード板1052上
のシャッタ1032だけを開き、その他のシャッタ10
31、1033および1034は閉じたままにしておく
(ステップST57)。
【0101】次に、制御装置120は、基板40が取り
付けられたカソード板102およびターゲット材ZnS
・SiO2が配置されたアノード板1052を回転させ
つつ(ステップST58)、スパッタリング源(ZnS
・SiO2)に対して、所定時間、所定の高周波電力を
印加して(ステップST60)、所定の膜厚(たとえば
中心値20nm)のZnS・SiO2層94を形成する
(ステップST62イエス)。こうして、基板40に形
成する薄膜のうち、2番目の薄膜94の形成が終了する
(ステップST62イエス;ステップST64ノー)。
【0102】(3)続いて、5ミリトール以下に管理さ
れた低圧アルゴンガスをスパッタリングガスとして、G
e2Sb2Te5をターゲット材とするスパッタリング
が開始される。
【0103】すなわち、制御装置120は、ターゲット
材Ge2Sb2Te5が配置されたアノード板1053
上のシャッタ1033だけを開き、その他のシャッタ1
031、1032および1034は閉じたままにしてお
く(ステップST57)。
【0104】次に、制御装置120は、基板40が取り
付けられたカソード板102およびターゲット材Ge2
Sb2Te5が配置されたアノード板1053を回転さ
せつつ(ステップST58)、スパッタリング源(Ge
2Sb2Te5)に対して、所定時間、所定の高周波電
力を印加して(ステップST60)、所定の膜厚(たと
えば中心値20nm)のGe2Sb2Te5層90を形
成する(ステップST62イエス)。こうして、基板4
0に形成する薄膜のうち、3番目の薄膜(相変化記録
層)90の形成が終了する(ステップST62イエス;
ステップST64ノー)。
【0105】(4)最後に、5ミリトール以下に管理さ
れた低圧アルゴンガスをスパッタリングガスとして、Z
nSとSiO2の混合物をターゲット材とするスパッタ
リングが開始される。
【0106】すなわち、制御装置120は、ターゲット
材ZnS・SiO2が配置されたアノード板1052上
のシャッタ1032だけを開き、その他のシャッタ10
31、1033および1034は閉じたままにしておく
(ステップST57)。
【0107】次に、制御装置120は、基板40が取り
付けられたカソード板102およびターゲット材ZnS
・SiO2が配置されたアノード板1052を回転させ
つつ(ステップST58)、スパッタリング源(ZnS
・SiO2)に対して、所定時間、所定の高周波電力を
印加して(ステップST60)、所定の膜厚(たとえば
中心値180nm)のZnS・SiO2層94を形成す
る(ステップST62イエス)。こうして、基板40に
形成する薄膜のうち、4番目の薄膜92までのスパッタ
リング形成が全て終了する(ステップST62イエス;
ステップST64イエス)。
【0108】次に図7〜図12の装置を用い、図13〜
図15の方法にしたがって作成された貼合せ光ディスク
の具体例(サンプル)を、以下の実施例で例示すること
にする。
【0109】<実施例1>この実施例は、たとえば図3
の構成において、第1情報記録層10を金属薄膜(金A
uなど)および無機誘電体(Siなど)で形成する場合
のもので、これらをサンプルAおよびサンプルBとす
る。
【0110】まず、直径120mmで厚さ0. 6mmの
ポリカーボネート製基板(屈折率1. 6)を用意する。
「従来の技術」の項目で紹介したSDディスクの規格に
よれば、2層ディスクの場合、片面に5GΒ弱の容量の
情報が刻まれるが、今回はディスクの性能評価を行う都
合上、この容量を達成するための最密パターンに相当す
る単一周波数(4ΜΗz)で、あらかじめエンボス信号
を記録しておく。
【0111】このような2枚の基板のうち、基板40を
図7のスパタッリング装置内の回転基台102にセット
する。
【0112】次に、排気バルブ1143を全開にし、ロ
ータリーポンプ1141およびクライオポンプ1142
を用いて、真空容器100を1マイクロトールの真空ま
で減圧する。ついで、Αrガスボンベ116のバルブ1
17を開いて、真空容器100の入口バルブ119を開
き、真空容器100内にアルゴン ガスを導入する。そ
の際、ガス流量コントロラー118によってアルゴンA
rガスの流量を20SCCM(l分あたり20CC流れ
る)に調節し、その後排気バルブ1143を半開に調節
して、真空容器100内のアルゴンArガス圧を0. 6
トールに設定した(ここでは、図14のステップST3
6で例示したガス圧より高い)。
【0113】次に、モータ110をオンにし、回転基台
102を回転させる。切換スイッチ111をアノード板
1054側に倒し、13. 56MΗzのRF電源112
をオンにし、アノード板1054に対して400WのR
Fパワーを投入して、アルミニウムAlのターゲットに
対してアルゴンArガスによるスパッタリングを開始す
る。
【0114】アルゴンArガスのプラズマが効率よくア
ルミニウムAlターゲット表面をスパッタリングするよ
うに、回路のマッチング状態を調節し、約2分のプリス
パッタリングを行って、アルミニウムAl夕一ゲット表
面に付着していた酸素や不純物を飛ばす。その後、シャ
ッタ−1034を矢印の方向へ移動させ(開にする)、
ディスク基板40上へアルミニウムAlの成膜を開始す
る。約2分後、RF電源112をオフにしてスパッタを
終了し、シャッタ−1134を閉める。その結果、基板
40上にアルミニウムAlの反射膜が100nm成膜さ
れる。
【0115】次いで、もう1枚の基板30も図7のスパ
タッリング装置内の回転基台102に同様にセットし、
事前にターゲットを金Auに代えておいて、アルミニウ
ムAlの場合と全く同様のプロセスで、金Auの半透明
膜10を成膜する。但し、アルミニウムAlの場合と違
うのは、RFの投入パワーは100Wとし、成膜時間を
20秒として金Auの膜厚12nmとしたことである。
【0116】このように金Auを半透明膜10を成膜し
た基板30を図9に示すスピナー800内にセットし、
スピンテーブル200を20RPMで低速回転させなが
ら、ディスペンサー250からUV樹脂液220を金A
u半透明膜10上に落とす。次に、図11に示すよう
に、基板40のアルミニウムAl反射面をUV樹脂液2
20と接する側にして基板30と重ね合わせ、スピンテ
ーブル200の回転数を500RPMに上げて、約2分
間高速回転させ、UV樹脂液220を基板30と基板4
0の間に均一に40μmスピンコートする。
【0117】このスピンコートの後、基板30と基板4
0を密着させたものを図12に示すUV照射装置のべル
トコンベア900上にセットし、Αuの半透明膜10が
ついている基板30側からUVランプ230にて2KW
の紫外光を約1分間照射し、基板間のUV樹脂液220
を硬化させる。このような手順で貼り合わせた構成のデ
ィスクサンプル(10が金Au薄膜)が、この発明の相
対評価に用いられる「サンプルAの1」である。
【0118】次に、同じ120mm径、0. 6mm厚、
屈折率1. 6のポリカーボネート基板(単一周波数4M
Hzであらかじめエンボス信号が記録してあるのは「サ
ンプルAの1」と同じ)2枚のうち、基板40に対して
同様なスパッタリングによってアルミニウムAl反射膜
20が100nm成膜される。
【0119】もう1枚の基板30の方は、まずスパッタ
リング装置内に設置される。このスパッタリング装置が
一旦真空に引かれた後、アルゴンArガスが導入され、
高屈折率を有する無機誘電体材料(屈折率4のSi)を
ターゲットにしたスパッタリングが行なわれる。このス
パッタリングにより、約80nmのSi膜10が成膜さ
れる。Si成膜時のRFパワーは400Wとし、3分3
0秒間のスパッタリングが行われる。これら2枚の基板
30および基板40は、「サンプルAの1」と全く同じ
ようにして、厚さ40μmUV樹脂で接着される。
【0120】このような手順で貼り合わせた図3の構成
のディスクサンプル(10がSi薄膜)が、この発明の
一実施例に係る「サンプルBの1」である。
【0121】このようにして作製された「サンプルAの
1」および「サンプルΒの1」に対して、コンクリート
床面への落下試験を行った。試験は、30cm、50c
m、70cm、100cmの高さからの自然落下によっ
て行った。その結果、「サンプルAの1」は30cmの
高さからの落下試験で剥離したが、この発明の一実施例
に係る「サンプルBの1」は100cm高さからの落下
によっても剥離しなかった。
【0122】次に、これら2枚のサンプルディスクAの
1およびBの1をそれぞれ図5に示すディスク評価ドラ
イブ装置にかけて、性能評価を行なう。これらの2枚の
ディスクの両基板(30、40)には、単一のキャリア
周波数4MHzでエンボスピットが刻まれているため、
この信号を再生し、スペクトラムアナライザ620を用
いて4MHzのC/N(キャリア対雑音比)を測定す
る。
【0123】まず、「サンプルAの1」のディスクOD
を図5の評価ドライブにセットし、それぞれの半径位置
で3. 6m/sの一定線速度になるようにスピンドルモ
ー夕210を制御する。次にレーザドライバ610によ
って、光学ヘッド600からパワー1mWの連続再生光
(読取レーザ光RL)を照射し、その反射光をプリアン
プ616で増幅する。増幅された反射光信号は2値化回
路618で2値化され、その後スペクトラムアナライザ
620においてC/Νが測定される。この測定を「サン
プルAの1」のアルミニウムAl反射面20にレーザ光
の焦点を合わせた場合について行ったところ、C/Νは
58dΒであった。
【0124】次に、「サンプルAの1」の金Auの半透
明膜10にレーザ光の焦点を合わせた場合について同様
な測定を行ったところ、C/Νは51dΒとなり、ノイ
ズの増大が認められた。この原因は、おそらく金Au半
透明膜10があまりに薄い(12nm)ため、金Auの
クラスターが基板30に対して島状に付着しているの
で、これがノイズとして観測されたものと思われる。
【0125】ついで、「サンプルΒの1」に関しても同
様にアルミニウムAl反射面20に焦点を合わせた場合
と、Si誘電体膜10に焦点を合わせた場合について、
C/Νを測定したところ、それぞれ、60dΒおよび5
9dΒであった。すなわち、「サンプルΒの1」では層
10の記録情報の再生に関して、「サンプルAの1」の
場合のようなノイズの増大はなかった。それでいて、層
20の再生C/Nも「サンプルAの1」よりよかった。
【0126】また、別の測定で、「サンプルAの1」の
金Auの半透明膜10に焦点を合わせた時に反射してく
る光量から反射率Rを換算したところ、Rは約28%で
あった。同じ測定を「サンプルΒの1」のSi誘電体膜
10に対して行ったところ、Rは23%であった。Si
層10は高屈折率を有しているために、レーザ光に対し
て透明であるにも関わらず、適度な反射光量が得られて
いることが確認された。
【0127】なお、図6のグラフの膜厚80nmからは
反射率Rは40%以上あるが、実施例1の測定結果でR
が23%となった理由は、膜厚のばらつき等のためであ
る。図6は反射率の変化傾向を理論的に算出したもの
で、現実の製品における損失、誤差などは図6では考慮
されていない。たとえば、Si膜10が60〜100n
mにばらつけば、図6から、反射率Rは20〜30%に
低下することが読み取れる。
【0128】<実施例2>実施例1と全く同じ構成で、
接着層50を、厚さ40μmのUV樹脂から、厚さ40
μmの透明な両面粘着テープに変えたものである。ここ
で、層10を厚さ12nmの金Au薄膜としたものと厚
さ80nmのSi薄膜としたものを、それぞれ、「サン
プルAの2」、「サンプルΒの2」とする。
【0129】なお、両面粘着テープは、貼り合わせ時に
気泡が混入するのを防止するため、減圧下にて圧着し
た。こうして作成された2種類のサンプルディスクに対
して、実施例1と全く同じ自然落下試験を実施したとこ
ろ、「サンプルAの2」はやはり30cm高さからの落
下で剥離したが、「サンプルΒの2」は100cm高さ
からの落下でも剥離しなかった。
【0130】<実施例3>実施例1と全く同じ図3の構
成で、高屈折率を有する無機誘電体膜10としてSiの
代わりに屈折率2. 2のTiO2に変えたサンプルを作
製した。これを「サンプルC」とする。
【0131】この「サンプルC」に対して、実施例1と
全く同様の自然落下試験を実施したところ、100cm
高さからの落下に対して剥離は生じなかった。
【0132】またこの「サンプルC」に対して、実施例
1と同じように図5のディスク評価ドライブを用いてC
/Ν測定を行った。その結果、アルミニウムAlの反射
面20にレーザ光の焦点を合わせた場合と、ΤiO2の
誘電体面10に焦点を合わせた場合で、C/Νは、それ
ぞれ、60dBと57dΒであった。TiO2面10か
らの再生光のC/ΝがSi膜10の場合と比べて若干下
がった原因は、TiO2の屈折率がSiよりも若干小さ
いために、TiO2に焦点を合わせた時の反射率が約2
0%とSiの時より小さくなったため思われる。
【0133】これまでは、2枚の貼合せディスクODは
両面ともに再生専用のROMディスクの場合で説明した
が、たとえば図4に示すように、反射膜20のところに
記録、または記録・消去、オーバライトが可能な記録膜
90を設けてもよい。この場合、無機誘電体膜10にレ
ーザ光の焦点を合わせて、ROM情報を再生し、記録膜
90に光ビームの焦点を合わせて、記録、または記録・
消去、オーバライトを行うタイプの2層貼り合わせディ
スクとすることができる。このような構成であっても、
この発明による、高屈折率を通する無機誘電体膜10を
用いれば、全く同様の効果(剥がれにくく高C/N)が
期待できる。その実施例を以下に示す。
【0134】<実施例4>図4に示す構成の2層貼り合
わせディスクを作製した。すなわち、予め最密パターン
の単一周波数4MHzのエンボス信号が刻まれている基
板30に対しては、実施例1の場合と同様に無機誘電体
膜10としてSiを80nm成膜する。もう一方の基板
40には、エンボス信号は刻まれておらず、代わりに連
続のグルーブ溝が刻まれている。この基板40を図7の
スパッタ装置内の回転基台102上にセットする。真空
容器100内のアノード板1051〜1054には、タ
ーゲット材として、Si、ZnS・SiO2、Ge2S
b2Te5合金、アルミニウムAlが予めセットされて
いる。
【0135】まず、排気バルブ1143を全開にし、ロ
ータリーポンプ1141とクライオポンプ1142を用
いて、真空容器100を1マイクロトールの真空まで減
圧する。ついで、アルゴンArガスボンベ116のバル
ブ117を開いて、真空容器100の入口バルブ119
を開き、真空容器100内にアルゴンArガスを導入す
る。ガス流量コントロラ−118によってアルゴンAr
ガスの流量を20SCCM(l分あたり20CC流れ
る)に調節した後、排気バルブ1143を半開に調節
し、真空容器100内のアルゴンArガス圧を0. 6ト
ールに設定する。
【0136】その後モータ110をオンにし、回転基台
102を回転させる。切換スイッチ111をアノード板
1054側に倒し、13. 56MHzのRFパワー40
0WをアルミニウムAlのターゲットに投入し、約2分
間のプリスパッタの後、シャッタ1034を開いて、都
合2分間、膜厚にして100nmのアルミニウムAl反
射膜20を基板40に成膜する。
【0137】次に、アルミニウムAlのラジカルをl度
真空容器100内から取り除くため、バルブ119を閉
めて、バルブ1143を全開にし、真空容器100内を
10マイクロトールまで再度減圧する。次に再度バルブ
119を開にして、アルゴンArガスを真空容器100
内に導入し、排気バルブ1143を半開にして真空容器
内の圧力が0. 6トールになるよう調整する。その後、
切換スイッチ111をアノード板1052側に倒してR
F電源112をオンにし、200WのパワーをZnS・
SiO2のターゲットに投入し、約2分間のプリスパッ
タの後、シャッタ1032を開にする。その30秒後、
RF電源112をオフにして、膜厚にして20nmのZ
nS・SiO2膜94をアルミニウムAl膜20の上に
成膜する。
【0138】再度バルブ119を閉め、排気バルブ11
43を全開にしてZnS・SiO2のラジカルを真空容
器100内から追い出す。その後、再度バルブ119を
開にしてアルゴンArガスを真空容器100内に導入
し、圧力を0. 6トールに設定する。その後、切換スイ
ッチ111を今度はアノード板1053側に倒して、R
Fパワ−IOOWをGe2Sb2Τe5の夕ーゲットへ
投入する。約2分間のプリスパッタの後、シャッタ10
33を開にして、都合1分間、膜厚にして20nmのG
e2Sb2Te5の相変化記録膜90をZnS・SiO
2膜94の上に成膜する。
【0139】更に再度、バルブ119を閉じて、排気バ
ルブ1143を全開にし、Ge2Sb2Te5のラジカ
ルを真空容器100内から追い出す。次に、先のプロセ
スと同様に、再度ZnS・SiO2のスパッタリングを
行い、4分30秒のスパッタリング後、RF電源112
をオフして、厚さ180nmのZnS・SiO2膜92
をGe2Sb2Te5記録膜90の上に成膜する。
【0140】こうして出来上がった基板30および基板
40を、実施例1と同様に、無機誘電体膜10と相変化
記録膜90が互いに向かい合うようにして40μm厚の
UV接着層50を介して貼り合わせる。こうして得られ
たディスクサンプルを「サンプルD」とする。
【0141】この「サンプルD」のディスクを図5のデ
ィスク評価ドライブにかけて、以下の評価を行う。
【0142】まず、各半径位置における線速度が3. 6
m/sのー定速になるようにスピンドルモータ210を
回転させる。光学へッド600からレーザ光を照射し、
相変化記録膜90に焦点が合うようにフォーカスサーボ
をかける。次に、レーザ光を記録のためのパワ−10m
Wと消去のためのパワ−4mWの2段階で強弱変調をか
けて、単一周波数4MHzでデューティ比50%の記録
を行なう。
【0143】この後、0. 8mWの弱い連続の再生光を
照射し、相変化記録膜90に記録された信号を再生し、
スペクトラムアナライザ620にてC/Νを測定する。
その結果、C/Νは58dΒ得られた。実施例l〜実施
例3の層20の再生時と比べて若干C/Νが小さいの
は、実施例l〜実施例3におけるエンボスからの再生に
比べて、相変化記録膜90では、記録マークの非晶質と
その周りの結晶質(ZnS・SiO2)の反射率の変化
で信号を検出しているため、再生信号の振幅そのものが
若干小さくなっているためであり、この発明にとって本
質的な問題ではない。
【0144】次に、フォーカスサーボをZnS・SiO
2誘電体膜10にかけて、予め記録されている4ΜΗz
のエンボス信号を再生し、C/Νを測定したところ59
dΒとなり、実施例1と同じC/Nが得られた。また、
落下試験の結果も実施例1と全く同じであった(1m落
下試験で剥がれない)。
【0145】以上、説明したように、この発明の貼合せ
光ディスクは、反射膜20が付着している基板40と高
屈折率を有する無機誘電体膜10が付着している基板3
0とを所定の厚さの透明な有機系接着層50を介して貼
り合わせ、無機誘電体膜10が付着している側の基板3
0からレーザ等の光ビームを照射して、無機誘電体膜1
0または反射膜20に焦点を合わせて、焦点があった面
の情報を読みとるタイプに適用できる。このような2層
ディスクでは、2層ディスクの半透明膜近傍で剥離する
という不具合がなく、また、半透明膜が薄すぎるために
反射率ムラが生じてこの面からの再生信号のC/Nが劣
化することも無く、安定した良質の再生信号を得ること
ができる。
【0146】図16は、図2または図3の片面読取型貼
合せ2層ディスクの変形例であって、貼合せ光ディスク
ODの情報記録層を1層構成とした場合の部分断面をデ
フォルメして示している。
【0147】図16の実施形態では、図2または図3の
情報記録層20が情報記録されないダミー層20dで置
換されている。ディスクODに格納しようとする総デー
タ量が情報記録層10に完全に収まるときは、図16の
実施形態を利用できる(情報記録層10だけでも約5G
バイトの記憶容量を確保できる。)ダミー層20dは、
実質的な内容を持たない一定の情報パターン(エンボス
信号)で塗りつぶされたアルミニウム系金属薄膜で構成
できる。(ここで、「実質的な内容を持たない一定の情
報パターンで塗りつぶされた」とは、本当に何も記録さ
れていない場合だけでなく、データ「0」あるいはデー
タ「1」などの単調なデータで記録面が書き潰されてい
る場合も含む。)図17は、図16の構成を変形して得
られるもので、貼合せ光ディスクODの情報記録層を1
層構成とした場合の部分断面をデフォルメして示してい
る。
【0148】図17の実施形態では、図2または図3の
情報記録層20が、ラベルパターンを持つダミー兼ラベ
ル層20dbで置換されている。最初に情報記録層10
の一部を読み取ることでこの光ディスクODが貼合せ1
層ディスクであることが特定されるようになっておれ
ば、このディスクODの再生装置は、ダミー兼ラベル層
20dbへ情報アクセスに行かないように初期設定可能
である。この場合、ダミー兼ラベル層20dbは読取レ
ーザ光RLを反射しなくてもよいから、ダミー兼ラベル
層20dbの材料選択の幅が広がる。具体例をあげれ
ば、ラベルパターンが印刷されたポリカーボネートフィ
ルムをダミー兼ラベル層20dbとして利用することが
できる。
【0149】なお、図16および図17の実施形態にお
いて、ダミー層20dあるいは20dbの厚みは特に管
理する必要はないが、このダミー層20dあるいは20
dbの厚さを含めた基板40の厚さは、所定値(0. 6
mm)に管理される。
【0150】図18は、図2または図3の片面読取型貼
合せ2層ディスクの他の変形例であって、貼合せ光ディ
スクODの情報記録層を4層構成とした場合の部分断面
をデフォルメして示している。
【0151】ここでは、情報記録層(Siなど)10b
が形成された基板30上に紫外線硬化性の樹脂層51
(図9の接着剤220と同じものでよい)を介して情報
記録層(アルミニウムAlなど)10aが形成され(2
層構造)、情報記録層(Siなど)20bが形成された
基板40上に紫外線硬化性の樹脂層52(接着剤22
0)を介して情報記録層(アルミニウムAlなど)20
aが形成されている(2層構造)。そして、基板30の
層10a側面と基板40の層20a側面とが接着剤層5
0(接着剤220)を介して接着される。
【0152】図18の実施形態では、情報記録層10a
および10bの読取が下側からの読取レーザ光RL1に
より行われ、情報記録層20aおよび20bの読取が上
側からの読取レーザ光RL2により行われる。
【0153】図19は、図2または図3の片面読取型貼
合せ2層ディスクのさらに他の変形例であって、貼合せ
光ディスクODの情報記録層を3層構成とした場合の部
分断面をデフォルメして示している。
【0154】こでは、情報記録層(Siなど)10bが
形成された基板30上に紫外線硬化性の樹脂層51(接
着剤220)を介して情報記録層(アルミニウムAlな
ど)10aが形成され(2層構造)、基板40上に情報
記録層(Siなど)20aが形成されている(単層構
造)。そして、基板30の層10a側面と基板40の層
20a側面とが接着剤層50(接着剤220)を介して
接着される。
【0155】図19の実施形態では、情報記録層10a
および10bの読取は下側からの読取レーザ光RL1に
より行なうことができ、情報記録層20aおよび10a
の読取は上側からの読取レーザ光RL2により行なうこ
とができる。
【0156】図20は、図13〜図15の手順を経て得
られた半ディスク状態の基板30および基板40が張り
合わされて貼合せ2層光ディスクODが完成するまでの
過程(a)〜(d)を説明する図である。ここでは、図
3の構造のディスクを想定して説明を行う。
【0157】図20(a)>まず、第1情報記録層(S
i膜)10が上になるように、ポリカーボネート基板
(貼合せ光ディスクODの片割れ)30がスピンテーブ
ル200の位置合わせピン202に挿通される。その
後、厚さ40μmのフィルムスペーサ60が位置合わせ
ピン202に挿通される。
【0158】基板30がスピンテーブル200に密着
し、スペーサ60が基板30に密着したあと、低粘度の
紫外線硬化性接着剤220が適量塗布(または点滴)さ
れる。
【0159】この接着剤220としては、粘度300〜
800mPa・s(ミリパスカル秒)程度の、紫外線
(UV)硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気性硬化型
接着剤などが適当である。
【0160】図20(b)>接着剤220を所定量塗布
または点滴後、直ちに、第2情報記録層(アルミニウム
Al薄膜またはアルミニウム・モリブデンAl・Mo合
金薄膜)20が下になるように、ポリカーボネート基板
(貼合せ光ディスクODのもう一方の片割れ)40がス
ピンテーブル200の位置合わせピン202に挿通され
る。基板40は、基板30上に塗布された接着剤220
を押し広げるように基板30に密着される。(この密着
後は、格別な力を加えて基板40を基板30側に押しつ
けることはしない。)基板30と基板40との間で押し
広げられた接着剤220の薄い皮膜(後の接着剤層5
0)中に気泡(または微細なごみ・ちり・ほこり)が混
入する可能性が一番高いのは、このときである。このと
きの基板30と基板40との間隔は、スペーサ60の厚
み(40μm)より大きくなっており、基板間には余分
な接着剤220とともに若干の気泡・ごみ等が挟まって
いる可能性がある。
【0161】図20(c)>基板40を基板30に密着
させたあと、スピンテーブル200を所定速度(100
〜2000rpm程度;必ずしも定速回転である必要は
なく、可変速でもよい)で高速回転させる。すると基板
30と基板40の間の余分な接着剤220が気泡・ごみ
等とともに高速回転の遠心力により外部へはじき出され
る。
【0162】この高速回転が所定時間(10秒程度;こ
の数値はケースバイケースで変わり得る)継続されたあ
と、スピンテーブル200の回転速度が低速回転(たと
えば6rmp程度)に変更される。この時点で、基板3
0および40の間に、スペーサ60の厚みで規制され
る、40μm程度の均一で気泡のない接着剤層50が残
留している。このとき、基板30と基板40の合計厚は
ほぼ1. 2mmになっている。
【0163】図20(d)>均一で気泡のない接着剤層
50が残留した貼合せ光ディスクODは、紫外線ランプ
230により紫外線照射を受ける。所定時間の紫外線照
射が済むと、層50を構成する接着剤220は実用強度
まで硬化する。これにより基板30と基板40は完全に
一体化し、2層構造の貼合せ光ディスクODが完成す
る。
【0164】なお、上記工程において、高速回転するモ
ータ210の回転速度およびその高速回転持続期間は、
複数サンプルを用いた実験によって、接着剤層50内に
気泡が残留せずかつその厚さが40±5μmに収まるよ
うな値に選ぶことができる。
【0165】また、スピンテーブル200の直径は、製
造される光ディスクODの外径(通常120mmまたは8
0mm)よりも多少小さくしておく。スピンテーブル2
00の直径を光ディスクODの外径より小さくしておけ
ば、貼合せディスクODの外周から漏れ出た接着剤22
0がディスクODとスピンテーブル200のテーブル面
との間に流れ込むことを、防止できる。
【0166】具体的に例示すると、直径120mm規格
の貼合せ光ディスクODに対してはスピンテーブル20
0の直径を例えば115〜117mm程度とし、直径8
0mm規格の貼合せ光ディスクODに対してはスピンテ
ーブル200の直径を例えば75〜77mm程度とすれ
ばよい。
【0167】なお、スペーサ60は、具体的には、たと
えば内径15〜16mm、外径20〜21mmで厚さが
およそ40μmの高分子フィルムで作ることができる。
【0168】このスペーサ60に用いる高分子フィルム
としては、そこに何も記載しないときは、ポリカーボネ
ートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、
ポリイミドフィルムなどが使用可能である。また、そこ
にラベル情報を印刷するときはポリカーボネートフィル
ムなどが適当である。ただし、印刷を施すときは、印刷
後の実質的な厚みを所望の厚み(たとえば40μm)に
管理することになる。
【0169】スペーサ60を用い図20の方法で両基板
を接着すると、接着剤層50の厚さ(つまりはそこを貫
通するレーザ光の光路長)を、スペーサ60のフィルム
厚に管理できるようになる。たとえば、基板30と基板
40に同心状に挟まれたフィルムスペーサ60を40μ
mの厚さとすると、基板30および基板40の間に挟ま
れた接着剤層50は、スペーサ60のフィルム厚40μ
mと殆ど同じ一定厚(40±5μm程度)に自動的に収
まるようになる。接着剤層50の厚さを増やしたけれ
ば、スペーサ60のフィルム厚を対応して増やせばよ
い。
【0170】ところで、図16または図17の片面読取
型貼合せ2層ディスクODでは第2基板40側から読取
を行わないので、基板40の面上にラベルLBを配置す
ることができる。一方、図18または図19の構成で
は、基板30および基板40の両方から読取を行なうた
め、図16または図17に示すような広面積なラベルL
BをディスクODに設けることができない。
【0171】このような場合は、ポリカーボネート基板
30および40が透明であることを利用して、基板30
および40に挟まれたスペーサ60に、ディスクの記録
情報に関係した文字・パターン等を印刷しておく。そう
すれば、視覚的な記載情報量に限度はあるが、ディスク
中央のスペーサ60部分をディスクラベルとして利用す
ることができる。
【0172】前記いずれの実施形態においても、貼合せ
多層光ディスクODの全厚は1. 2mmに管理されてい
る。そのため、UV樹脂接着剤層51が存在する図18
または図19の基板30自体の厚み(0. 6mm弱)
は、接着剤層51が存在しない場合の基板30自体の厚
み(およそ0. 6mm)よりも、接着剤層51の厚さ
(およそ40μm)分少なくなる。同様に、UV樹脂接
着剤層52が存在する図18の基板40自体の厚み
(0. 6mm弱)は、接着剤層52が存在しない場合の
基板40自体の厚み(およそ0. 6mm)よりも、接着
剤層52の厚さ(およそ40μm)分少なくなる。いず
れにせよ、基板30および40の厚さは(標準値は0.
6mm)実施形態の内容に応じて適宜修正されてよい。
【0173】また、一実施の形態では第2情報記録層2
0としてアルミニウム・モリブデン合金薄膜を使用した
が、この発明はこれに限定されない。この発明の実施の
形態によっては、第2情報記録層20として、純アルミ
ニウム層、金層、モリブデン以外の高融点・高強度であ
って耐酸化性にも優れた高融点金属(タングステン、タ
ンタル、ニッケル、コバルト、白金、クロム、チタンな
ど)とアルミニウムの合金層などが実用的に利用できる
場合があり得る。ただし、第1情報記録層10の材料と
しては、基板30よりも屈折率の大きな透明材料(Si
など)に限定される。
【0174】
【発明の効果】この発明では、ある程度の厚みを確保で
き、かつ接着層50との界面接着強度を十分にとれるよ
うに、シリコンなどの無機誘電体材料で第1情報記録層
(半透明膜)10を形成している。シリコンなどの無機
誘電体は、ある程度の厚さ(たとえば20nm、80n
m、あるいは160nm)があってもレーザ光(波長6
50nm)RLに対して透明度が高い(図6参照)。ま
た、シリコンなどの無機誘電体層10はポリカーボネー
ト基板30に比べて屈折率nが大きい(ポリカーボネー
トのn=1. 6に対してシリコンのn=4)。そのた
め、層10にフォーカスを合わせた場合、レーザ光RL
は基板30と層10との間で比較的大きく反射する。す
ると、無機誘電体層10の厚みをある程度取ることで貼
合せ光ディスクODの接着強度を確保しつつ、層10に
おける高い透過率と大きな反射率を同時に満足できるよ
うになる。
【0175】したがって、この発明によれば、層10の
厚みを十分取れることから、片面側から2層分の情報の
読取が可能な貼合せ光ディスクにおいて、落下ショック
あるいは経時変化による剥がれを起きにくくできる。
【0176】さらに、この発明によれば、層10のレー
ザ光透過率およびレーザ光反射率をともに大きくとれる
ことから、記録情報2層分それぞれからの反射光信号の
質を高めることもできる。つまり、記録情報2層分それ
ぞれからの反射光信号のC/N比(キャリア/ノイズ
比)をともに十分高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態に係る貼合せ型2層光
ディスクを読取レーザ光受光面側から見た平面図。
【図2】図1の(II)−(II)線に沿った断面の一部を
デフォルメして示す図。
【図3】図1の2層光ディスク(読取専用)のデータ記
録部(エンボス状ピット)をデフォルメして示す部分断
面図。
【図4】図1の2層光ディスク(読書両用)のデータ記
録部をデフォルメして示す部分断面図。
【図5】図1の2層光ディスクの性能評価を行なう光デ
ィスクドライブ装置の構成を説明するブロック図。
【図6】図3の第1情報記録層(屈折率n=4のシリコ
ン層)10におけるレーザビーム(波長650nmのコ
ヒーレント光)の反射率および透過率が、第1情報記録
層10の厚みを変えた場合にどのように変化するかを説
明するグラフ図。
【図7】図3または図4に示すような構成を持つ貼合せ
型多層光ディスクに、第1情報記録層10または第2情
報記録層20を形成するスパッタリング装置を説明する
側面図。
【図8】図7の装置の構成をさらに説明するための上面
図。
【図9】図7の装置により形成された光ディスクの基板
同士(図3の例で言えば記録層10を持つ第1ディスク
基板30と記録層20を持つ第2ディスク基板40)を
張り合わせる装置の動作手順を説明する装置側面図。
【図10】図9の装置において、接着剤(220)が流
し込まれたあとの第1ディスク基板(30)上に、第2
ディスク基板(40)が重ねられた様子を示す上面図。
【図11】図9の装置において、接着剤(220)を挟
んで重ね合わされた1対の基板(基板30と基板40)
を高速回転させることにより、基板間に接着剤(22
0)の薄い層(50)を均一に形成する動作(スピンコ
ート)を説明する装置側面図。
【図12】図9〜図11の装置により形成された貼合せ
光ディスク(OD)の接着材層(紫外線硬化性樹脂5
0)を硬化させる紫外線照射工程を説明する図。
【図13】図7の装置を用いて2層光ディスク用の第1
情報記録層10(無機誘電体薄膜;図3なら基板30の
Si層10;図4なら基板30のZnS・SiO2層1
0)を形成する手順を説明するフローチャート図。
【図14】図7の装置を用いて2層光ディスク用の第2
情報記録層20(アルミニウム・モリブデン薄膜)を形
成する手順を説明するフローチャート図。
【図15】図7の装置を用いて2層光ディスク用の一方
基板40に記録層(90〜94)および反射層(20)
を形成する手順を説明するフローチャート図。
【図16】図2の変形例であって、貼合せ光ディスクO
Dの情報記録層を1層構成とした場合の一例の部分断面
をデフォルメして示す図。
【図17】図2の他の変形例であって、貼合せ光ディス
クODの情報記録層を1層構成とした場合の他例の部分
断面をデフォルメして示す図。
【図18】図2の他の変形例であって、貼合せ光ディス
クODの情報記録層を4層構成とした場合の部分断面を
デフォルメして示す図。
【図19】図2の他の変形例であって、貼合せ光ディス
クODの情報記録層を3層構成とした場合の部分断面を
デフォルメして示す図。
【図20】図13〜図15の手順を経て得られた半ディ
スク状態の基板30および40が貼り合わされて2層光
ディスクODが完成するまでの製造過程の他例を説明す
る図。
【符号の説明】
10、10b、20b…第1情報記録層(無機誘電体
膜);20、10a、20a…第2情報記録層(光反射
層/反射膜);20d…ダミー層;20db…ダミー兼
ラベル層;30…第1基板(ポリカーボネート);40
…第2基板(ポリカーボネート);50…接着剤層(紫
外線硬化接着剤);51…紫外線硬化樹脂層(第1透明
層);52…紫外線硬化樹脂層(第2透明層);60…
スペーサ(40μm透明フィルムまたはラベル印刷され
たフィルム;基板間スペーサ);61…スペーサ(透明
フィルムまたはラベル印刷されたフィルム);62…ス
ペーサ(透明フィルムまたはラベル印刷されたフィル
ム);70…中心孔;90…相変化記録膜;100…真
空容器;101…ギヤ;102…カソード板(回転基
台);1031〜1034…シャッタ;1051〜10
54…アノード板(スパッタリング源);106…モニ
タ装置(膜厚計);1071〜1074…シャッタアー
ム;108…内圧センサ;110…基板回転モータ;1
11…切換スイッチ;112…高周波電源装置(スパッ
タリング用電源装置);1141…ロータリーポンプ
(真空ポンプ;排気装置);1142…クライオポンプ
(真空ポンプ;排気装置);1143…排気バルブ;1
12…スパッタリング用電源装置;1131〜1133
…ガス排気ポート;115…ガス導入ポート;116…
アルゴンガスボンベ;117…バルブ;118…制御バ
ルブ(ガス流コントローラ);119…入口バルブ;1
20…スパッタリング制御装置(CPU);200…ス
ピンテーブル;202…位置合わせピン;210…スピ
ンドルモータ;220…紫外線硬化性接着剤(UV樹脂
液);230…紫外線ランプ/紫外線ランプアレイ(接
着剤硬化手段);250…接着材ディスペンサ;600
…光学ヘッド;602…リニアモータ;604…リニア
モータ制御部;606…トラック駆動制御部;608…
フォーカス駆動制御部;610…レーザドライバ;61
2…変調回路;614…情報入力信号原;616…プリ
アンプ;618…2値化回路;620…スペクトラムア
ナライザ;700…制御CPU;800…スピナー;9
00…搬送ベルトコンベア;OD…2層光ディスク;L
B…ラベル;RL、RL1、RL2…読取レーザ光(波
長約650nm);RL10、RL40…レーザ反射
光;WL…書込レーザ光;T…無機誘電体膜の透過率;
R…無機誘電体膜の反射率。

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の光ビームにより読み取られる情報
    ピットが形成され、この光ビームに対して透明な第1基
    板と;前記第1基板の情報ピット形成面に設けられ、前
    記第1基板よりも大きな屈折率を持つ無機誘電体で構成
    される第1情報記録層と;前記第1情報記録層を挟んで
    前記第1基板と貼り合わされる第2基板と;を備えた情
    報記録媒体。
  2. 【請求項2】 所定の光ビームにより読み取られる情報
    ピットが形成され、この光ビームに対して透明な第1基
    板と;前記第1基板の情報ピット形成面に設けられ、前
    記第1基板よりも大きな屈折率を持つ無機誘電体で構成
    される第1情報記録層と;前記光ビームにより読み取ら
    れる他の情報ピットが形成された第2基板と;前記第2
    基板の情報ピット形成面に設けられ、前記光ビームを反
    射する光反射物質で構成される第2情報記録層と;前記
    第1情報記録層および前記第2情報記録層が向き合うよ
    うにして、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わす
    接着層と;を備えた情報記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記無機誘電体が、シリコンまたはチタ
    ン酸化物を含むことを特徴とする請求項1または請求項
    2に記載の情報記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記無機誘電体が、20nmないし10
    00nmの厚さを、より好ましくは20nmないし28
    0nmの厚さを持つことを特徴とする請求項1ないし請
    求項3のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
  5. 【請求項5】 前記光反射物質が、アルミニウムまたは
    アルミニウム・モリブデン合金を含むことを特徴とする
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の情報記
    録媒体。
  6. 【請求項6】 前記第1基板が、ポリカーボネートを含
    むことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか
    1項に記載の情報記録媒体。
  7. 【請求項7】 前記第1基板および前記第2基板が、そ
    れぞれ厚さ0. 6mmのポリカーボネート製円盤で構成
    されることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいず
    れか1項に記載の情報記録媒体。
  8. 【請求項8】 前記無機誘電体の厚さが、この無機誘電
    体中における前記光ビームの波長の1/4波長に基づい
    て選択されることを特徴とする請求項1ないし請求項8
    のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
  9. 【請求項9】 前記接着層が、前記無機誘電体の層厚よ
    り厚い紫外線硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項
    1ないし請求項8のいずれか1項に記載の情報記録媒
    体。
  10. 【請求項10】 前記第1基板および前記第2基板は、
    それぞれ所定の外径と所定内径と所定の厚みを持つ孔開
    き円盤形状を持ち、 特定の外径と特定の内径と特定の厚みを持ち、前記第1
    基板および前記第2基板の間に同心状に挟まれるスペー
    サをさらに備え、 前記接着層が、前記スペーサの位置を避けて前記第1基
    板および前記第2基板の間に存在し、前記スペーサによ
    って規制される一定の厚さを持つことを特徴とする請求
    項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の情報記録媒
    体。
  11. 【請求項11】 情報がエンボス状ピットとなって刻ま
    れている透明な円盤状第1基板と;前記第1基板の屈折
    率よりも大きな屈折率を有するものであって、前記第1
    基板のエンボス状ピット側に設けられる無機誘電体膜
    と;前記第1基板と同形状の第2基板と;前記無機誘電
    体膜が前記第2基板と向き合うようにして、前記第1基
    板と前記第2基板とを貼合せる接着部と;を備えた情報
    記録媒体。
  12. 【請求項12】 情報がエンボス状ピットとなって刻ま
    れている透明な円盤状第1基板と;前記第1基板の屈折
    率よりも大きな屈折率を有するものであって、前記第1
    基板のエンボス状ピット側に設けられる無機誘電体膜
    と;他の情報がエンボス状ピットとなって刻まれている
    円盤状の第2基板と;前記第2基板のエンボス状ピット
    側に設けられる反射膜と;前記無機誘電体膜が前記反射
    膜と向き合うようにして、前記第1基板と前記第2基板
    とを貼合せるものであって、透明な有機材料で構成され
    る接着部と;を備えた情報記録媒体。
  13. 【請求項13】 前記無機誘電体が、シリコンまたはチ
    タン酸化物を含むことを特徴とする請求項11または請
    求項12に記載の情報記録媒体。
  14. 【請求項14】 前記無機誘電体が、20nmないし1
    000nmの厚さを、より好ましくは20nmないし2
    80nmの厚さを持つことを特徴とする請求項11ない
    し請求項13のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
  15. 【請求項15】 情報がエンボス状ピットとなって刻ま
    れている透明な円盤状第1基板と;前記第1基板の屈折
    率(よりも大きな屈折率を有するものであって、前記第
    1基板のエンボス状ピット側に設けられる無機誘電体膜
    と;他の情報がエンボス状ピットとなって刻まれている
    円盤状の第2基板と;前記第2基板のエンボス状ピット
    側に設けられるものであって、記録・再生、記録・再生
    ・消去、またはオーバーライトが可能な記録膜と;前記
    無機誘電体膜が前記記録膜と向き合うようにして、前記
    第1基板と前記第2基板とを貼合せるものであって、透
    明な有機材料で構成される接着部と;を備えた情報記録
    媒体。
  16. 【請求項16】 前記無機誘電体が、硫化亜鉛と酸化シ
    リコンとの混合物を含むことを特徴とする請求項15に
    記載の情報記録媒体。
  17. 【請求項17】 情報がエンボス状ピットとなって刻ま
    れている透明な円盤状第1基板のピット面上に、この第
    1基板の屈折率よりも大きな屈折率を持つ第1所定厚の
    無機誘電体膜を形成する第1の工程と;情報がエンボス
    状ピットとなって刻まれている円盤状第2基板のピット
    面上に、第2所定厚の光反射膜を形成する第2の工程
    と;前記第1の工程で得られた前記第1基板の無機誘電
    体膜形成面と前記第2の工程で得られた前記第2基板の
    光反射膜形成面とを向き合わせ、透明な接着層を介して
    前記第1基板と前記第2基板とを貼合せる第3の工程
    と;によって2枚貼合せ型情報記録媒体を作る方法。
  18. 【請求項18】 前記無機誘電体膜が、シリコンまたは
    チタン酸化物を含むことを特徴とする請求項17に記載
    の方法。
  19. 【請求項19】 前記無機誘電体膜が、20nmないし
    1000nmの厚さを、より好ましくは20nmないし
    280nmの厚さを持つことを特徴とする請求項17ま
    たは請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記光反射膜が、アルミニウムまたは
    アルミニウム・モリブデン合金を含むことを特徴とする
    請求項17ないし請求項19のいずれか1項に記載の方
    法。
  21. 【請求項21】 前記第1基板が、ポリカーボネートに
    より作られていることを特徴とする請求項17ないし請
    求項20のいずれか1項に記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記第1基板および前記第2基板が、
    それぞれ厚さ0. 6mmのポリカーボネート製円盤で制
    作されることを特徴とする請求項17ないし請求項20
    のいずれか1項に記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記無機誘電体膜が、スパッタリング
    法または真空蒸着法により形成されることを特徴とする
    請求項17ないし請求項22のいずれか1項に記載の方
    法。
  24. 【請求項24】 前記光反射膜が、スパッタリング法ま
    たは真空蒸着法により形成されることを特徴とする請求
    項17ないし請求項23のいずれか1項に記載の方法。
  25. 【請求項25】 情報がエンボス状ピットとなって刻ま
    れている透明な円盤状第1基板のピット面上に、この第
    1基板の屈折率よりも大きな屈折率を持つ第1所定厚の
    無機誘電体膜を形成する第1の工程と;情報がエンボス
    状ピットとなって刻まれている円盤状第2基板のピット
    面上に、第2所定厚を持ち、非晶質と結晶質との間で可
    逆的に相変化する相変化記録膜を形成する第2の工程
    と;前記第1の工程で得られた前記第1基板の無機誘電
    体膜形成面と前記第2の工程で得られた前記第2基板の
    相変化記録膜形成面とを向き合わせ、透明な接着層を介
    して前記第1基板と前記第2基板とを貼合せる第3の工
    程と;によって2枚貼合せ型情報記録媒体を作る方法。
  26. 【請求項26】 前記無機誘電体膜が、硫化亜鉛と酸化
    シリコンとの混合物を含むことを特徴とする請求項25
    に記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記無機誘電体膜が、20nmないし
    1000nmの厚さを、より好ましくは20nmないし
    280nmの厚さを持つことを特徴とする請求項25ま
    たは請求項26に記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記第1基板が、ポリカーボネートに
    より作られていることを特徴とする請求項25ないし請
    求項27のいずれか1項に記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記第1基板および前記第2基板が、
    それぞれ厚さ0. 6mmのポリカーボネート製円盤で制
    作されることを特徴とする請求項25ないし請求項27
    のいずれか1項に記載の方法。
  30. 【請求項30】 前記無機誘電体膜が、スパッタリング
    法または真空蒸着法により形成されることを特徴とする
    請求項25ないし請求項29のいずれか1項に記載の方
    法。
  31. 【請求項31】 前記相変化記録膜が、スパッタリング
    法または真空蒸着法により形成されることを特徴とする
    請求項25ないし請求項30のいずれか1項に記載の方
    法。
  32. 【請求項32】 所定の光ビームにより読み取られる情
    報ピットが形成され、この光ビームに対して透明な第1
    基板と;前記第1基板の情報ピット形成面に設けられ、
    前記第1基板よりも大きな屈折率を持つ材料で構成され
    る第1情報記録層と;前記第1情報記録層を挟んで前記
    第1基板と貼り合わされる第2基板と;を備えた情報記
    録媒体。
  33. 【請求項33】 情報がエンボス状ピットとなって刻ま
    れている透明な円盤状第1基板と;前記第1基板の屈折
    率よりも大きな屈折率を有するものであって、前記第1
    基板のエンボス状ピット側に設けられる透明膜と;他の
    情報がエンボス状ピットとなって刻まれている円盤状の
    第2基板と;前記第2基板のエンボス状ピット側に設け
    られるものであって、記録・再生、記録・再生・消去、
    またはオーバーライトが可能な記録膜と;前記無機誘電
    体膜が前記記録膜と向き合うようにして、前記第1基板
    と前記第2基板とを貼合せるものであって、透明な有機
    材料で構成される接着部と;を備えた情報記録媒体。
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