JPH11283278A - 光記録媒体 - Google Patents
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- JPH11283278A JPH11283278A JP10103703A JP10370398A JPH11283278A JP H11283278 A JPH11283278 A JP H11283278A JP 10103703 A JP10103703 A JP 10103703A JP 10370398 A JP10370398 A JP 10370398A JP H11283278 A JPH11283278 A JP H11283278A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
- G11B7/263—Preparing and using a stamper, e.g. pressing or injection molding substrates
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- B32—LAYERED PRODUCTS
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- B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 青色レーザー光に最適な２層ないし３層以上
の情報記録面を有する多層情報記録媒体を提供するこ
と。 【解決手段】 少なくとも、第１の情報記録面と、前記
第１の情報記録面上に形成された第１の反射層と、第２
の情報記録面と、前記第２の情報記録面上に形成された
第２の反射層とを備えた光記録媒体であって、前記第１
の反射層は、酸化チタンを主成分とすることを特徴とす
る。
の情報記録面を有する多層情報記録媒体を提供するこ
と。 【解決手段】 少なくとも、第１の情報記録面と、前記
第１の情報記録面上に形成された第１の反射層と、第２
の情報記録面と、前記第２の情報記録面上に形成された
第２の反射層とを備えた光記録媒体であって、前記第１
の反射層は、酸化チタンを主成分とすることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光により
情報の再生を行う情報記録面を複数有した光記録媒体に
関する。
情報の再生を行う情報記録面を複数有した光記録媒体に
関する。
【０００２】
【従来の技術】今日では情報記録面を複数有する光記録
媒体が実用化されている。このような記録媒体をして、
例えばＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）
においては、情報記録面を２ないし４つ有し、ディスク
を裏返すことなく２つの情報記録面から任意の情報を再
生することを可能にしている。
媒体が実用化されている。このような記録媒体をして、
例えばＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）
においては、情報記録面を２ないし４つ有し、ディスク
を裏返すことなく２つの情報記録面から任意の情報を再
生することを可能にしている。
【０００３】図１１はＤＶＤにおける２つの情報記録面
を有しディスクを裏返すことなく２つの情報記録面から
任意の情報を再生することができるディスク（以下、２
層ディスクと呼ぶ）の１例を示す図である。第１の基板
１は透光性を有する材料で形成され第１の情報記録面２
を有している。第１の情報記録面２上には金（Ａｕ）な
いし炭化シリコン（ＳｉＣ）などからなる中間反射層で
ある第１の反射層３が形成されている。第２の基板７に
は第２の情報記録面６が設けられ、第２の情報記録面６
上にはアルミニウム（Ａｌ）などの金属からなる第２の
反射層５が形成されている。また、第１の基板１および
第２の基板７はそれぞれの情報記録面を向かいあわせた
状態でアクリル系紫外線硬化樹脂などの光硬化樹脂によ
り貼り合わせられている。この光効果樹脂によりスペー
サー層４が形成される。各情報記録面は、情報を担う波
長６５０ｎｍに対応した大きさのピットが形成された各
基板表面のことである。
を有しディスクを裏返すことなく２つの情報記録面から
任意の情報を再生することができるディスク（以下、２
層ディスクと呼ぶ）の１例を示す図である。第１の基板
１は透光性を有する材料で形成され第１の情報記録面２
を有している。第１の情報記録面２上には金（Ａｕ）な
いし炭化シリコン（ＳｉＣ）などからなる中間反射層で
ある第１の反射層３が形成されている。第２の基板７に
は第２の情報記録面６が設けられ、第２の情報記録面６
上にはアルミニウム（Ａｌ）などの金属からなる第２の
反射層５が形成されている。また、第１の基板１および
第２の基板７はそれぞれの情報記録面を向かいあわせた
状態でアクリル系紫外線硬化樹脂などの光硬化樹脂によ
り貼り合わせられている。この光効果樹脂によりスペー
サー層４が形成される。各情報記録面は、情報を担う波
長６５０ｎｍに対応した大きさのピットが形成された各
基板表面のことである。
【０００４】このような２層ディスクを再生するに当た
って、まず再生すべき情報記録面を選択する。第１の情
報記録面２の場合は、６５０ｎｍの波長を有する赤色レ
ーザー光を第１の情報記録面２上に集光させ、第１の反
射層３からの反射光の強度変化を検出することにより記
録情報を再生する。第２の情報記録面6 の場合は、上記
のレーザー光を、第１の基板１、第１の反射層３、スペ
ーサー層４を透過させて第２の情報記録面６上に集光さ
せ、スペーサー層４、第１の反射層３、第１の基板１を
透過してきた第２の反射層５からの反射光の強度変化を
検出することにより記録情報を再生する。
って、まず再生すべき情報記録面を選択する。第１の情
報記録面２の場合は、６５０ｎｍの波長を有する赤色レ
ーザー光を第１の情報記録面２上に集光させ、第１の反
射層３からの反射光の強度変化を検出することにより記
録情報を再生する。第２の情報記録面6 の場合は、上記
のレーザー光を、第１の基板１、第１の反射層３、スペ
ーサー層４を透過させて第２の情報記録面６上に集光さ
せ、スペーサー層４、第１の反射層３、第１の基板１を
透過してきた第２の反射層５からの反射光の強度変化を
検出することにより記録情報を再生する。
【０００５】このように図１１に示す２層ディスクは、
第１の基板１側から入射するレーザー光により第１およ
び第２の情報記録面の記録情報を選択的に、かつ連続的
に再生することができる。この２層ディスクの場合、第
２の基板７側からレーザー光を入射させる必要がなく、
第２の基板７を透光性を有する材料で形成する必要は無
い。
第１の基板１側から入射するレーザー光により第１およ
び第２の情報記録面の記録情報を選択的に、かつ連続的
に再生することができる。この２層ディスクの場合、第
２の基板７側からレーザー光を入射させる必要がなく、
第２の基板７を透光性を有する材料で形成する必要は無
い。
【０００６】また、第２の情報記録面６の情報を再生す
るために、第１の反射層３はレーザー光をある程度透過
させることが必要とされる。よって、第１の反射層３
は、ある程度の反射率および透過率を有する材料で構成
され、一般には、厚さが約１５ｎｍの金（Ａｕ）薄膜な
どを利用する。
るために、第１の反射層３はレーザー光をある程度透過
させることが必要とされる。よって、第１の反射層３
は、ある程度の反射率および透過率を有する材料で構成
され、一般には、厚さが約１５ｎｍの金（Ａｕ）薄膜な
どを利用する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、４００から４５
０ｎｍの青色レーザー光を用いることによりピットサイ
ズやトラックピッチを小さくし、更なる高密度記録を行
う次世代のＤＶＤが検討されている。この次世代のＤＶ
Ｄにおいても２層ディスクの研究開発は当然ながら行わ
れている。
０ｎｍの青色レーザー光を用いることによりピットサイ
ズやトラックピッチを小さくし、更なる高密度記録を行
う次世代のＤＶＤが検討されている。この次世代のＤＶ
Ｄにおいても２層ディスクの研究開発は当然ながら行わ
れている。
【０００８】ところで、金（Ａｕ）薄膜や炭化シリコン
（ＳｉＣ）薄膜は青色レーザー光に対する反射率が小さ
く、また、透過率も小さい性質（光学特性）を有する。
仮に、青色レーザー光に対応した２層ディスクの第１の
反射層を金（Ａｕ）を用いて形成すると、第１の反射層
からの反射光を充分得ることができず第１の情報記録面
の記録情報を再生することができない。
（ＳｉＣ）薄膜は青色レーザー光に対する反射率が小さ
く、また、透過率も小さい性質（光学特性）を有する。
仮に、青色レーザー光に対応した２層ディスクの第１の
反射層を金（Ａｕ）を用いて形成すると、第１の反射層
からの反射光を充分得ることができず第１の情報記録面
の記録情報を再生することができない。
【０００９】また、第１の反射層を透過する透過光量も
小さくなることから、第２の情報記録面からの反射光も
充分得ることができず第２の情報記録面の記録情報も再
生できないことになる。よって、再生に必要な反射光量
を得るために、２層ディスクの第１の反射層として、青
色レーザー光に対して、ある程度の反射率および透過率
を有する新規材料の開発が必要とされていた。
小さくなることから、第２の情報記録面からの反射光も
充分得ることができず第２の情報記録面の記録情報も再
生できないことになる。よって、再生に必要な反射光量
を得るために、２層ディスクの第１の反射層として、青
色レーザー光に対して、ある程度の反射率および透過率
を有する新規材料の開発が必要とされていた。
【００１０】本発明者らは、上述した課題を解決するた
めに、２層ディスクの第１の反射層を金属と誘電体の多
層構造を有する反射層とした光記録媒体をすでに考案し
ている（特開平９−２９３２７０号）。
めに、２層ディスクの第１の反射層を金属と誘電体の多
層構造を有する反射層とした光記録媒体をすでに考案し
ている（特開平９−２９３２７０号）。
【００１１】しかしながら、この考案においては、反射
層を構成する層の数が多いこと、および、多層構造の各
層の膜厚を厳密に制御しなければならないこと等から製
造が困難である。また、反射層を構成する金属層が腐食
や酸化を受けやすいため本来の光学特性が変化しやすい
こと、が問題となっており、更なる改良が必要であっ
た。
層を構成する層の数が多いこと、および、多層構造の各
層の膜厚を厳密に制御しなければならないこと等から製
造が困難である。また、反射層を構成する金属層が腐食
や酸化を受けやすいため本来の光学特性が変化しやすい
こと、が問題となっており、更なる改良が必要であっ
た。
【００１２】本発明はこれらの問題点を解決し、製造が
容易であり、かつ、耐久性に優れた２層ディスクを実現
するものであって、青色レーザー光に最適な２層ないし
３層以上の情報記録面を有する多層情報記録媒体を提供
することを目的とする。
容易であり、かつ、耐久性に優れた２層ディスクを実現
するものであって、青色レーザー光に最適な２層ないし
３層以上の情報記録面を有する多層情報記録媒体を提供
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも、第１の情報記録面と第１の情報記録面上に
形成された第１の反射層と、第２の情報記録面と、第２
の情報記録面上に形成された第２の反射層とを備えた光
記録媒体であって、第１の反射層は、酸化チタンを主成
分とすることを特徴とする。
少なくとも、第１の情報記録面と第１の情報記録面上に
形成された第１の反射層と、第２の情報記録面と、第２
の情報記録面上に形成された第２の反射層とを備えた光
記録媒体であって、第１の反射層は、酸化チタンを主成
分とすることを特徴とする。
【００１４】請求項１記載の発明の作用によれば、第１
の反射層を酸化チタンを主成分とする１層からなる単純
な構造としたので製造が容易であり、かつ、酸化チタン
は化学的に安定な酸化物であるため耐久性に優れた反射
層とすることができる。
の反射層を酸化チタンを主成分とする１層からなる単純
な構造としたので製造が容易であり、かつ、酸化チタン
は化学的に安定な酸化物であるため耐久性に優れた反射
層とすることができる。
【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
記録媒体において、前記第１の反射層に用いられる酸化
チタンの酸素とチタンの組成比Ｏ／Ｔｉが１．８以上
２．２以下であることを特徴とする。酸化チタンにはＴ
ｉＯ２のほかＴｉn Ｏ2n-1、Ｔｉ2 Ｏ5 、Ｔｉ2 Ｏ3 、
ＴｉＯなどの化合物が存在する。これらの化合物のうち
ＴｉＯ2 すなわち２酸化チタンは屈折率ＮＤが２．４以
上と大きく可視光領域で透明である。
記録媒体において、前記第１の反射層に用いられる酸化
チタンの酸素とチタンの組成比Ｏ／Ｔｉが１．８以上
２．２以下であることを特徴とする。酸化チタンにはＴ
ｉＯ２のほかＴｉn Ｏ2n-1、Ｔｉ2 Ｏ5 、Ｔｉ2 Ｏ3 、
ＴｉＯなどの化合物が存在する。これらの化合物のうち
ＴｉＯ2 すなわち２酸化チタンは屈折率ＮＤが２．４以
上と大きく可視光領域で透明である。
【００１６】請求項２記載の発明の作用によれば、反射
層に用いられる酸化チタンの酸素とチタンの組成比Ｏ／
Ｔｉは１．８以上２．２以下としたので、２酸化チタン
に近い光学特性を得ることができ、多層ディスクの半透
明反射層として用いたときに、ある程度の反射率および
透過率を有する優れた反射層とすることが可能になる。
層に用いられる酸化チタンの酸素とチタンの組成比Ｏ／
Ｔｉは１．８以上２．２以下としたので、２酸化チタン
に近い光学特性を得ることができ、多層ディスクの半透
明反射層として用いたときに、ある程度の反射率および
透過率を有する優れた反射層とすることが可能になる。
【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の光記録媒体において、前記第１の反射層は非晶質で
あるか、または、微小な結晶の集合体からなることを特
徴とする。ところで、２酸化チタンは、ルチル、ブルッ
カイト（板チタン石）、アナターゼ（鋭錐石）に対応す
る３種類の変態がある。ルチルは正方晶系でルチル型と
呼ばれる構造を持ち、ブルッカイトは斜方晶系、アナタ
ーゼは正方晶系をとる。これらの変態のうちで、ルチル
およびアナターゼが高い屈折率を有するが屈折率に異方
性（複屈折）を有する。これらの材料は、光ディスクの
反射層として使用すると、屈折率の異方性が再生信号を
劣化させる原因となるため適当ではない。
載の光記録媒体において、前記第１の反射層は非晶質で
あるか、または、微小な結晶の集合体からなることを特
徴とする。ところで、２酸化チタンは、ルチル、ブルッ
カイト（板チタン石）、アナターゼ（鋭錐石）に対応す
る３種類の変態がある。ルチルは正方晶系でルチル型と
呼ばれる構造を持ち、ブルッカイトは斜方晶系、アナタ
ーゼは正方晶系をとる。これらの変態のうちで、ルチル
およびアナターゼが高い屈折率を有するが屈折率に異方
性（複屈折）を有する。これらの材料は、光ディスクの
反射層として使用すると、屈折率の異方性が再生信号を
劣化させる原因となるため適当ではない。
【００１８】請求項３記載の発明の作用によれば、本発
明の反射層は非晶質であるか、または、微小な結晶の集
合体としたので、屈折率の異方性がまったく無いか、あ
るいは、低く押さえられている。したがって、再生信号
の劣化の無い光ディスクの反射層材料として好適な材料
を得ることができる。
明の反射層は非晶質であるか、または、微小な結晶の集
合体としたので、屈折率の異方性がまったく無いか、あ
るいは、低く押さえられている。したがって、再生信号
の劣化の無い光ディスクの反射層材料として好適な材料
を得ることができる。
【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１、２又は
３記載の光記録媒体において、前記第１の反射層は、希
ガス元素を３ａｔｏｍ％以下含むことを特徴とする。本
発明では、反射層をスパッタリング法を用いて形成す
る。製造方法を最適化することによって、スパッタリン
グガスであるアルゴン（Ａｒ）やクリプトン（Ｋｒ）等
の希ガス元素を含む反射層を形成することができる。
３記載の光記録媒体において、前記第１の反射層は、希
ガス元素を３ａｔｏｍ％以下含むことを特徴とする。本
発明では、反射層をスパッタリング法を用いて形成す
る。製造方法を最適化することによって、スパッタリン
グガスであるアルゴン（Ａｒ）やクリプトン（Ｋｒ）等
の希ガス元素を含む反射層を形成することができる。
【００２０】請求項４記載の発明の作用によれば、希ガ
ス元素を３ａｔｏｍ％以下含む構造としたため、反射層
が結晶化することを抑えることができ、２酸化チタン本
来の性質である屈折率の異方性を生じることが無く、再
生信号の劣化の無い光ディスクの反射層材料として好適
な材料を得ることができる。
ス元素を３ａｔｏｍ％以下含む構造としたため、反射層
が結晶化することを抑えることができ、２酸化チタン本
来の性質である屈折率の異方性を生じることが無く、再
生信号の劣化の無い光ディスクの反射層材料として好適
な材料を得ることができる。
【００２１】請求５記載の発明は、請求項１ないし４の
いずれかに記載の光記録媒体において、前記第１の反射
層の膜厚は１５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
いずれかに記載の光記録媒体において、前記第１の反射
層の膜厚は１５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００２２】請求項５記載の発明の作用によれば、反射
層の膜厚を薄くしたため光の多重干渉による再生信号の
劣化が生じることが無くなる。
層の膜厚を薄くしたため光の多重干渉による再生信号の
劣化が生じることが無くなる。
【００２３】請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
のいずれかに記載の光記録媒体において、前記第２の反
射層はアルミニウムを主成分とする金属で形成されたこ
とを特徴とする。
のいずれかに記載の光記録媒体において、前記第２の反
射層はアルミニウムを主成分とする金属で形成されたこ
とを特徴とする。
【００２４】請求項６記載の発明の作用によれば、請求
項１記載の前記第２の反射層または請求項２記載の第３
の反射層はアルミニウムを主成分とする金属を用いたの
で、反射効率を上げることができる。
項１記載の前記第２の反射層または請求項２記載の第３
の反射層はアルミニウムを主成分とする金属を用いたの
で、反射効率を上げることができる。
【００２５】請求項７記載の発明は、少なくとも、第１
の情報記録面と第１の情報記録面上に形成された第１の
反射層と、第２の情報記録面と第２の情報記録面上に形
成された第２の反射層と、第３の情報記録面と第３の情
報記録面上に形成された第３の反射層とを備えた光記録
媒体であって、第１の反射層および第２の反射層は、酸
化チタンを主成分とすることを特徴とする。
の情報記録面と第１の情報記録面上に形成された第１の
反射層と、第２の情報記録面と第２の情報記録面上に形
成された第２の反射層と、第３の情報記録面と第３の情
報記録面上に形成された第３の反射層とを備えた光記録
媒体であって、第１の反射層および第２の反射層は、酸
化チタンを主成分とすることを特徴とする。
【００２６】請求項７記載の発明の作用によれば、第１
の反射層および第２の反射層を酸化チタンを主成分とす
る１層からなる単純な構造としたので製造が容易であ
り、かつ、酸化チタンは化学的に安定な酸化物であるた
め耐久性に優れた反射層とすることができる。また、情
報記録面を３つ以上形成することができ光記録媒体の記
録容量を大きくすることができる。
の反射層および第２の反射層を酸化チタンを主成分とす
る１層からなる単純な構造としたので製造が容易であ
り、かつ、酸化チタンは化学的に安定な酸化物であるた
め耐久性に優れた反射層とすることができる。また、情
報記録面を３つ以上形成することができ光記録媒体の記
録容量を大きくすることができる。
【００２７】請求項８ないし１２に記載の各発明の作用
は請求項２ないし６に記載の各発明の作用に請求項７記
載の作用を加えたものである。
は請求項２ないし６に記載の各発明の作用に請求項７記
載の作用を加えたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１２は、本発明に基づいて調整
した反射層形成条件を用いて、良く研磨されたシリコン
ウエハー上にサンプルを形成し、ラザフォード後方散乱
分光法（ＲＢＳ）によって反射層中に含まれる元素を定
量するとともに酸素とチタンの組成比Ｏ／Ｔｉを測定し
た結果の１例である。分析装置はＮＥＣ社製３ＳＤＨ−
Ｒ１０を用いた。
した反射層形成条件を用いて、良く研磨されたシリコン
ウエハー上にサンプルを形成し、ラザフォード後方散乱
分光法（ＲＢＳ）によって反射層中に含まれる元素を定
量するとともに酸素とチタンの組成比Ｏ／Ｔｉを測定し
た結果の１例である。分析装置はＮＥＣ社製３ＳＤＨ−
Ｒ１０を用いた。
【００２９】図１２によれば、酸素とチタンの組成比Ｏ
／Ｔｉは測定誤差を考慮すると１．８以上２．２以下で
あり、また、希ガス元素であるアルゴン（Ａｒ）を３ａ
ｔｏｍ％以下含むことが示されている。発明者らの実験
によると、このような構造を有する反射層は２層ディス
クの反射層として好適な特性が得られることが明らかに
なった。以下、上述の反射層を用いて構成した本発明の
実施の形態を説明する。
／Ｔｉは測定誤差を考慮すると１．８以上２．２以下で
あり、また、希ガス元素であるアルゴン（Ａｒ）を３ａ
ｔｏｍ％以下含むことが示されている。発明者らの実験
によると、このような構造を有する反射層は２層ディス
クの反射層として好適な特性が得られることが明らかに
なった。以下、上述の反射層を用いて構成した本発明の
実施の形態を説明する。
【００３０】（第１の実施形態）図１を参照しながら、
本発明による光記録媒体の第１の実施形態を説明する。
図１は、第１の実施形態の２層ディスクの構成を示す図
である。図１において、第１の実施形態の２層ディスク
は、第１の情報記録面２を有する第１の基板１と、第１
の情報記録面上に形成された第１の反射層３と、第２の
情報記録面６を有する第２の基板７と、第２の情報記録
面６上に形成された第２の反射層５とを備えている。ま
た、第１の反射層３と第２の反射層５との間に設けられ
た光硬化樹脂により第１の基板１と第２の基板７とが貼
り合わされている。この光硬化樹脂によりスペーサー層
４が形成される。
本発明による光記録媒体の第１の実施形態を説明する。
図１は、第１の実施形態の２層ディスクの構成を示す図
である。図１において、第１の実施形態の２層ディスク
は、第１の情報記録面２を有する第１の基板１と、第１
の情報記録面上に形成された第１の反射層３と、第２の
情報記録面６を有する第２の基板７と、第２の情報記録
面６上に形成された第２の反射層５とを備えている。ま
た、第１の反射層３と第２の反射層５との間に設けられ
た光硬化樹脂により第１の基板１と第２の基板７とが貼
り合わされている。この光硬化樹脂によりスペーサー層
４が形成される。
【００３１】基板１および７の表面には、再生用のレー
ザー光の波長に応じた大きさの情報を担持するピットが
複数形成されており、それぞれ第１の情報記録面２およ
び第２の情報記録面６を構成している。ピットは同心円
あるいは螺旋状に配列しておりトラックを形成してい
る。第１の基板１および第２の基板７の厚さは約０．６
ｍｍであり、一般にポリカーボネートなどの透明樹脂に
よって構成され、射出成形法によって形成されている。
情報記録面を構成するピットはスタンパーと呼ばれるニ
ッケル（Ｎｉ）製の金型を用いて射出成形のときに基板
表面に形成される。スペーサー層４はアクリル系紫外線
硬化樹脂などの光硬化樹脂からなり約４０ミクロンの厚
さとなるよう形成される。また、第２の反射層５はアル
ミニウムを主成分とする金属からなり、約５０ｎｍの厚
さとなるよう形成されている。
ザー光の波長に応じた大きさの情報を担持するピットが
複数形成されており、それぞれ第１の情報記録面２およ
び第２の情報記録面６を構成している。ピットは同心円
あるいは螺旋状に配列しておりトラックを形成してい
る。第１の基板１および第２の基板７の厚さは約０．６
ｍｍであり、一般にポリカーボネートなどの透明樹脂に
よって構成され、射出成形法によって形成されている。
情報記録面を構成するピットはスタンパーと呼ばれるニ
ッケル（Ｎｉ）製の金型を用いて射出成形のときに基板
表面に形成される。スペーサー層４はアクリル系紫外線
硬化樹脂などの光硬化樹脂からなり約４０ミクロンの厚
さとなるよう形成される。また、第２の反射層５はアル
ミニウムを主成分とする金属からなり、約５０ｎｍの厚
さとなるよう形成されている。
【００３２】次に、第１の反射層３について説明する。
本発明による光記録媒体の第１の実施形態においては、
第１の反射層３は酸化チタンを主成分とし、厚さは約６
０ｎｍとした。
本発明による光記録媒体の第１の実施形態においては、
第１の反射層３は酸化チタンを主成分とし、厚さは約６
０ｎｍとした。
【００３３】第１の反射層３の特性、すなわち、反射
率、透過率、組成比Ｏ／Ｔｉ、希ガス元素の含有量、結
晶状態を測定するために、アクリルおよびガラスの平
板、または、良く研磨されたシリコンウエハーを基板に
用い、同一の形成条件で、別途、分析用のサンプルを作
製し反射層の特性を解析した。サンプルは基板上に酸化
チタンの薄膜が形成された形状とし光硬化樹脂による接
着は行っていない。
率、透過率、組成比Ｏ／Ｔｉ、希ガス元素の含有量、結
晶状態を測定するために、アクリルおよびガラスの平
板、または、良く研磨されたシリコンウエハーを基板に
用い、同一の形成条件で、別途、分析用のサンプルを作
製し反射層の特性を解析した。サンプルは基板上に酸化
チタンの薄膜が形成された形状とし光硬化樹脂による接
着は行っていない。
【００３４】はじめに、光学特性（反射率および透過
率）を測定した。測定は紫外可視分光法を用い、分析装
置は島津製作所製ＵＶ−２１００（オプションの反射率
測定ユニット付き）を用いて行った。反射率の測定にお
いては標準サンプルにアルミニウム（Ａｌ）のミラーを
用い、別の方法で標準サンプルの絶対反射率をあらかじ
め測定しておき、測定結果を校正しサンプルの絶対反射
率を得た。入射光は平行光で基板側から測定光を入射し
た。入射角は５度である。透過率の測定においては標準
サンプルは用いず、空気を比較対照とし、入射光は平行
光で基板側から測定光を入射した。入射角は０度であ
る。
率）を測定した。測定は紫外可視分光法を用い、分析装
置は島津製作所製ＵＶ−２１００（オプションの反射率
測定ユニット付き）を用いて行った。反射率の測定にお
いては標準サンプルにアルミニウム（Ａｌ）のミラーを
用い、別の方法で標準サンプルの絶対反射率をあらかじ
め測定しておき、測定結果を校正しサンプルの絶対反射
率を得た。入射光は平行光で基板側から測定光を入射し
た。入射角は５度である。透過率の測定においては標準
サンプルは用いず、空気を比較対照とし、入射光は平行
光で基板側から測定光を入射した。入射角は０度であ
る。
【００３５】サンプルはアクリル基板上に形成し、膜厚
はエリプソメーターを用いて測定したところ６３ｎｍで
あった。測定に用いたエリプソメーターは島津製作所製
ＡＥＰ−２０００である。測定の結果を図２に示す。図
２によれば、サンプルの反射率は波長が８００〜４００
ｎｍの範囲において４０％前後となり、再生に用いるレ
ーザー光の波長によらず良好な再生信号を得ることが可
能となり、２層ディスクの反射層として好適であること
がわかった。この反射層を用いると既存のＤＶＤの２層
ディスクと青色レーザー光を用いた次世代のＤＶＤの２
層ディスクとの間に互換性を持たせることができる。
はエリプソメーターを用いて測定したところ６３ｎｍで
あった。測定に用いたエリプソメーターは島津製作所製
ＡＥＰ−２０００である。測定の結果を図２に示す。図
２によれば、サンプルの反射率は波長が８００〜４００
ｎｍの範囲において４０％前後となり、再生に用いるレ
ーザー光の波長によらず良好な再生信号を得ることが可
能となり、２層ディスクの反射層として好適であること
がわかった。この反射層を用いると既存のＤＶＤの２層
ディスクと青色レーザー光を用いた次世代のＤＶＤの２
層ディスクとの間に互換性を持たせることができる。
【００３６】次に、組成比Ｏ／Ｔｉおよび希ガス元素の
含有量を測定した。測定はラザフォード後方散乱分光法
（ＲＢＳ）を用い、分析装置はＮＥＣ社製３ＳＤＨ−Ｒ
１０を用いた。サンプルは測定の精度を確保するために
約２４０ｎｍの厚さとしシリコンウエハー上に形成し
た。膜厚の測定はＳＯＬＡＮ社製触針式膜厚計Ｄｅｋｔ
ａｋＩＩＡを用いた。測定の結果、酸素とチタンの組成
比Ｏ／Ｔｉは２．０５であった。酸化チタンにはＴｉＯ
2 のほかＴｉn Ｏ2n-1、Ｔｉ2 Ｏ5 、Ｔｉ2 Ｏ、ＴｉＯ
などの化合物が存在する。これらの化合物のうちＴｉＯ
2 すなわち２酸化チタンは屈折率ＮＤが２．４以上と大
きく可視光領域で透明である。
含有量を測定した。測定はラザフォード後方散乱分光法
（ＲＢＳ）を用い、分析装置はＮＥＣ社製３ＳＤＨ−Ｒ
１０を用いた。サンプルは測定の精度を確保するために
約２４０ｎｍの厚さとしシリコンウエハー上に形成し
た。膜厚の測定はＳＯＬＡＮ社製触針式膜厚計Ｄｅｋｔ
ａｋＩＩＡを用いた。測定の結果、酸素とチタンの組成
比Ｏ／Ｔｉは２．０５であった。酸化チタンにはＴｉＯ
2 のほかＴｉn Ｏ2n-1、Ｔｉ2 Ｏ5 、Ｔｉ2 Ｏ、ＴｉＯ
などの化合物が存在する。これらの化合物のうちＴｉＯ
2 すなわち２酸化チタンは屈折率ＮＤが２．４以上と大
きく可視光領域で透明である。
【００３７】また、アルゴン（Ａｒ）の含有量は０．２
ａｔｏｍ％であった。測定結果によれば、第１の反射層
３は２酸化チタンに近い組成となっており屈折率が大き
いために反射率が高く透明性に優れている。また、アル
ゴン（Ａｒ）を微量に含むために結晶化が生じない。反
射層中に含まれる希ガス元素はアルゴン（Ａｒ）以外の
希ガス元素、例えば、クリプトン（Ｋｒ）等であっても
差し支えない。
ａｔｏｍ％であった。測定結果によれば、第１の反射層
３は２酸化チタンに近い組成となっており屈折率が大き
いために反射率が高く透明性に優れている。また、アル
ゴン（Ａｒ）を微量に含むために結晶化が生じない。反
射層中に含まれる希ガス元素はアルゴン（Ａｒ）以外の
希ガス元素、例えば、クリプトン（Ｋｒ）等であっても
差し支えない。
【００３８】次に結晶状態を測定した。測定はＸ線回折
法を用い、分析装置はマックサイエンス社製ＭＸＰ１８
を用いた。サンプルはガラス基板上に形成し、膜厚はエ
リプソメーターを用いて測定したところ６３ｎｍであっ
た。測定の結果を図３に示す。
法を用い、分析装置はマックサイエンス社製ＭＸＰ１８
を用いた。サンプルはガラス基板上に形成し、膜厚はエ
リプソメーターを用いて測定したところ６３ｎｍであっ
た。測定の結果を図３に示す。
【００３９】図３はＸ線の回折角を表す２θ角を横軸に
とりサンプルにより回折されたＸ線強度を縦軸にとった
グラフである。図３によれば２θ角によらずＸ線回折強
度は非常に低く特定のピークは認められない。この結果
はサンプル中に規則的な結晶構造が存在しないことを示
しており、第１の反射層３は完全な非晶質であるか、ま
たは、非常に微小な大きさの結晶の集合体によって構成
されており、光学的には非晶質（アモルファス）とみな
すことができる。測定結果によれば第１の反射層３は非
晶質と考えられるので、２酸化チタンの本来の性質であ
る屈折率の異方性が無く再生信号の劣化が生じない。
とりサンプルにより回折されたＸ線強度を縦軸にとった
グラフである。図３によれば２θ角によらずＸ線回折強
度は非常に低く特定のピークは認められない。この結果
はサンプル中に規則的な結晶構造が存在しないことを示
しており、第１の反射層３は完全な非晶質であるか、ま
たは、非常に微小な大きさの結晶の集合体によって構成
されており、光学的には非晶質（アモルファス）とみな
すことができる。測定結果によれば第１の反射層３は非
晶質と考えられるので、２酸化チタンの本来の性質であ
る屈折率の異方性が無く再生信号の劣化が生じない。
【００４０】ところで、２酸化チタンは、ルチル、ブル
ッカイト（板チタン石）、アナターゼ（鋭錐石）に対応
する３種類の変態がある。ルチルは正方晶系でルチル型
と呼ばれる構造を持ち、ブルッカイトは斜方晶系、アナ
ターゼは正方晶系をとる。これらの変態のうちで、ルチ
ルおよびアナターゼが高い屈折率を有するが屈折率に異
方性（複屈折）を有する。これらの材料は、光ディスク
の反射層として使用すると、屈折率の異方性が再生信号
を劣化させる原因となるため適当ではない。
ッカイト（板チタン石）、アナターゼ（鋭錐石）に対応
する３種類の変態がある。ルチルは正方晶系でルチル型
と呼ばれる構造を持ち、ブルッカイトは斜方晶系、アナ
ターゼは正方晶系をとる。これらの変態のうちで、ルチ
ルおよびアナターゼが高い屈折率を有するが屈折率に異
方性（複屈折）を有する。これらの材料は、光ディスク
の反射層として使用すると、屈折率の異方性が再生信号
を劣化させる原因となるため適当ではない。
【００４１】このように本発明による光記録媒体の第１
の実施形態においては、第１の反射層３は酸化チタンを
主成分とし、厚さは約６０ｎｍとした。さらに再生用レ
ーザー光の波長によらず２層ディスクの反射膜として好
適な特性が得られるように第１の反射層３の形成条件を
最適化したので、青色レーザーを再生光源とした次世代
のＤＶＤの２層ディスクだけでなく、従来のＤＶＤの２
層ディスクや波長が５００ｎｍ台の緑色レーザーを再生
光源とした２層ディスク等においても好適な光情報記録
媒体とすることが可能である。
の実施形態においては、第１の反射層３は酸化チタンを
主成分とし、厚さは約６０ｎｍとした。さらに再生用レ
ーザー光の波長によらず２層ディスクの反射膜として好
適な特性が得られるように第１の反射層３の形成条件を
最適化したので、青色レーザーを再生光源とした次世代
のＤＶＤの２層ディスクだけでなく、従来のＤＶＤの２
層ディスクや波長が５００ｎｍ台の緑色レーザーを再生
光源とした２層ディスク等においても好適な光情報記録
媒体とすることが可能である。
【００４２】（第２の実施形態）図４を参照しながら、
本発明による光記録媒体の第２の実施形態を説明する。
図４は、第２の実施形態の２層ディスクの構成を示す図
である。図４において、第２の実施形態の２層ディスク
は、第１の情報記録面２を有する第１の基板１と、第１
の情報記録面上に形成された第１の反射層３と、第２の
情報記録面６を有する第２の基板７と、第２の情報記録
面６上に形成された第２の反射層５とを備えている。ま
た、第１の反射層３と第２の反射層５との間に設けられ
た光硬化樹脂により第１の基板１と第２の基板７とが貼
り合わされている。この光硬化樹脂によりスペーサー層
４が形成される。基板１および７、第１の情報記録面２
および第２の情報記録面６、スペーサー層４、第２の反
射層５は第１の実施形態と同様に形成されている。
本発明による光記録媒体の第２の実施形態を説明する。
図４は、第２の実施形態の２層ディスクの構成を示す図
である。図４において、第２の実施形態の２層ディスク
は、第１の情報記録面２を有する第１の基板１と、第１
の情報記録面上に形成された第１の反射層３と、第２の
情報記録面６を有する第２の基板７と、第２の情報記録
面６上に形成された第２の反射層５とを備えている。ま
た、第１の反射層３と第２の反射層５との間に設けられ
た光硬化樹脂により第１の基板１と第２の基板７とが貼
り合わされている。この光硬化樹脂によりスペーサー層
４が形成される。基板１および７、第１の情報記録面２
および第２の情報記録面６、スペーサー層４、第２の反
射層５は第１の実施形態と同様に形成されている。
【００４３】次に、第１の反射層３について説明する。
本発明による光記録媒体の第２の実施形態においては、
第１の反射層３は酸化チタンを主成分とし、厚さは約１
２０ｎｍとした。
本発明による光記録媒体の第２の実施形態においては、
第１の反射層３は酸化チタンを主成分とし、厚さは約１
２０ｎｍとした。
【００４４】第１の反射層３の特性、すなわち、反射
率、透過率、組成比Ｏ／Ｔｉ、希ガス元素の含有量、結
晶状態を測定するために分析用のサンプルを作製し反射
層の特性を解析した。サンプルは第１の実施形態と同様
の方法により作製した。
率、透過率、組成比Ｏ／Ｔｉ、希ガス元素の含有量、結
晶状態を測定するために分析用のサンプルを作製し反射
層の特性を解析した。サンプルは第１の実施形態と同様
の方法により作製した。
【００４５】はじめに、光学特性（反射率および透過
率）を測定した。測定方法は第１の実施形態と同一であ
る。サンプルはアクリル基板上に形成し、膜厚はエリプ
ソメーターを用いて測定したところ１２５ｎｍであっ
た。測定の結果を図５に示す。図５によれば、サンプル
の反射率は、波長が約４３０ｎｍにおいて４０％を超え
る一方で、波長が６００〜６５０ｎｍにおいては約１０
％となった。基板表面での反射が約８％であるため第１
の反射層３は波長が６００〜６５０ｎｍでは、ほとんど
反射が無いことになる。
率）を測定した。測定方法は第１の実施形態と同一であ
る。サンプルはアクリル基板上に形成し、膜厚はエリプ
ソメーターを用いて測定したところ１２５ｎｍであっ
た。測定の結果を図５に示す。図５によれば、サンプル
の反射率は、波長が約４３０ｎｍにおいて４０％を超え
る一方で、波長が６００〜６５０ｎｍにおいては約１０
％となった。基板表面での反射が約８％であるため第１
の反射層３は波長が６００〜６５０ｎｍでは、ほとんど
反射が無いことになる。
【００４６】よって、波長が６００〜６５０ｎｍ範囲に
あるレーザー光、すなわち、赤色レーザー光を再生光源
とする光ディスク再生装置に対しては第１の反射層３が
存在せず第２の反射層５のみが存在する光ディスク、言
い換えれば、１層光ディスクとなる。ところで波長が４
３０ｎｍ付近の青色レーザー光を再生光源とする次世代
のＤＶＤ用再生装置に対しては、第１の反射層３は必要
十分な反射率を持つため２層ディスクとして機能する。
あるレーザー光、すなわち、赤色レーザー光を再生光源
とする光ディスク再生装置に対しては第１の反射層３が
存在せず第２の反射層５のみが存在する光ディスク、言
い換えれば、１層光ディスクとなる。ところで波長が４
３０ｎｍ付近の青色レーザー光を再生光源とする次世代
のＤＶＤ用再生装置に対しては、第１の反射層３は必要
十分な反射率を持つため２層ディスクとして機能する。
【００４７】したがって、本発明の第２の実施形態の２
層ディスクは、赤色レーザー光を再生光源に用いた従来
のＤＶＤでは１層ディスクとして機能し、青色レーザー
光を再生光源に用いた次世代のＤＶＤでは２層ディスク
として機能するような、新たな付加価値を持つ光情報記
録媒体とすることが可能である。
層ディスクは、赤色レーザー光を再生光源に用いた従来
のＤＶＤでは１層ディスクとして機能し、青色レーザー
光を再生光源に用いた次世代のＤＶＤでは２層ディスク
として機能するような、新たな付加価値を持つ光情報記
録媒体とすることが可能である。
【００４８】次に、組成比Ｏ／Ｔｉおよび希ガス元素の
含有量を測定した。測定方法は第１の実施形態と同一で
ある。サンプルはシリコンウエハー上に形成し膜厚は約
３８０ｎｍとした。測定の結果、酸素とチタンの組成比
O ／Ｔｉは１．８７であった。また、アルゴン（Ａｒ）
の含有量は２．５ａｔｏｍ％であった。
含有量を測定した。測定方法は第１の実施形態と同一で
ある。サンプルはシリコンウエハー上に形成し膜厚は約
３８０ｎｍとした。測定の結果、酸素とチタンの組成比
O ／Ｔｉは１．８７であった。また、アルゴン（Ａｒ）
の含有量は２．５ａｔｏｍ％であった。
【００４９】測定結果によれば、第１の反射層３は２酸
化チタンに近い組成となっており屈折率が大きいために
反射率が高く透明性に優れている。また、アルゴン（Ａ
ｒ）を微量に含むために結晶化が生じない。反射層中に
含まれる希ガス元素はアルゴン（Ａｒ）以外の希ガス元
素、例えば、クリプトン（Ｋｒ）等であっても差し支え
ない。
化チタンに近い組成となっており屈折率が大きいために
反射率が高く透明性に優れている。また、アルゴン（Ａ
ｒ）を微量に含むために結晶化が生じない。反射層中に
含まれる希ガス元素はアルゴン（Ａｒ）以外の希ガス元
素、例えば、クリプトン（Ｋｒ）等であっても差し支え
ない。
【００５０】次に結晶状態の測定を行った。測定方法は
第１の実施形態と同一である。サンプルはガラス基板上
に形成し、膜厚はエリプソメーターを用いて測定したと
ころ１２５ｎｍであった。測定の結果を図６に示す。図
６はＸ線の回折角を表す２θ角を横軸にとりサンプルに
より回折されたＸ線強度を縦軸にとったグラフである。
第１の実施形態と同一である。サンプルはガラス基板上
に形成し、膜厚はエリプソメーターを用いて測定したと
ころ１２５ｎｍであった。測定の結果を図６に示す。図
６はＸ線の回折角を表す２θ角を横軸にとりサンプルに
より回折されたＸ線強度を縦軸にとったグラフである。
【００５１】図６によれば２θ角によらずＸ線回折強度
は非常に低く特定のピークは認められない。この結果は
サンプル中に規則的な結晶構造が存在しないことを示し
ており、第１の反射層３は完全な非晶質であるか、また
は、非常に微小な大きさの結晶の集合体によって構成さ
れており、光学的には非晶質とみなすことができる。測
定結果によれば第１の反射層３は非晶質と考えられるの
で、２酸化チタンの本来の性質である屈折率の異方性が
無く再生信号の劣化が生じない。
は非常に低く特定のピークは認められない。この結果は
サンプル中に規則的な結晶構造が存在しないことを示し
ており、第１の反射層３は完全な非晶質であるか、また
は、非常に微小な大きさの結晶の集合体によって構成さ
れており、光学的には非晶質とみなすことができる。測
定結果によれば第１の反射層３は非晶質と考えられるの
で、２酸化チタンの本来の性質である屈折率の異方性が
無く再生信号の劣化が生じない。
【００５２】以上のように本発明による光記録媒体の第
１の実施形態においては、第１の反射層３は酸化チタン
を主成分とし、厚さは約１２０ｎｍとした。さらに、赤
色レーザー光に対しては反射が無く青色レーザー光に対
しては２層ディスクの反射膜として好適な特性が得られ
るように第１の反射層３の形成条件を最適化したので、
赤色レーザー光を再生光源に用いた従来のＤＶＤでは１
層ディスクとして機能し、青色レーザー光を再生光源に
用いた次世代のＤＶＤでは２層ディスクとして機能する
ような、新たな付加価値を持つ光情報記録媒体とするこ
とが可能である。
１の実施形態においては、第１の反射層３は酸化チタン
を主成分とし、厚さは約１２０ｎｍとした。さらに、赤
色レーザー光に対しては反射が無く青色レーザー光に対
しては２層ディスクの反射膜として好適な特性が得られ
るように第１の反射層３の形成条件を最適化したので、
赤色レーザー光を再生光源に用いた従来のＤＶＤでは１
層ディスクとして機能し、青色レーザー光を再生光源に
用いた次世代のＤＶＤでは２層ディスクとして機能する
ような、新たな付加価値を持つ光情報記録媒体とするこ
とが可能である。
【００５３】ところで、第２の実施形態における第１の
反射層３の膜厚を規定する条件は、赤色レーザー光に対
しては反射が無く青色レーザー光に対しては２層ディス
クの反射膜として好適な特性が得られることである。こ
の条件に基づいて第１の反射層３の膜厚の範囲を光学特
性を計算することすることにより求めた。以下に、図を
用いて詳しく説明する。
反射層３の膜厚を規定する条件は、赤色レーザー光に対
しては反射が無く青色レーザー光に対しては２層ディス
クの反射膜として好適な特性が得られることである。こ
の条件に基づいて第１の反射層３の膜厚の範囲を光学特
性を計算することすることにより求めた。以下に、図を
用いて詳しく説明する。
【００５４】第２の実施形態で用いた酸化チタンを主成
分とする反射層の屈折率を波長４３０ｎｍおよび６５０
ｎｍにおいてＳＯＰＲＡ社製分光エリプソメーターＥＳ
−ＶＧを用いて測定した。図７および図８は、ぞれぞ
れ、測定により求めた波長４３０ｎｍにおける屈折率Ｎ
430 および波長６５０ｎｍにおける屈折率 Ｎ650 を用
いて計算した、膜厚に対する反射率と透過率を示した図
である。アクリルなどの透明樹脂で薄膜を挟んだ状態を
想定し計算した。したがって、図中の曲線は透明樹脂
（基板）の表面の反射光量（約８％）を含んでいる。
分とする反射層の屈折率を波長４３０ｎｍおよび６５０
ｎｍにおいてＳＯＰＲＡ社製分光エリプソメーターＥＳ
−ＶＧを用いて測定した。図７および図８は、ぞれぞ
れ、測定により求めた波長４３０ｎｍにおける屈折率Ｎ
430 および波長６５０ｎｍにおける屈折率 Ｎ650 を用
いて計算した、膜厚に対する反射率と透過率を示した図
である。アクリルなどの透明樹脂で薄膜を挟んだ状態を
想定し計算した。したがって、図中の曲線は透明樹脂
（基板）の表面の反射光量（約８％）を含んでいる。
【００５５】はじめに、第１の反射層３の反射率が基板
表面における反射率（約８％）程度であれば第１の反射
層３の存在を無視することができる、言い換えれば、１
層ディスクとして機能すると仮定する。
表面における反射率（約８％）程度であれば第１の反射
層３の存在を無視することができる、言い換えれば、１
層ディスクとして機能すると仮定する。
【００５６】図８によると、波長６５０ｎｍでは膜厚が
約１００〜１５０ｎｍの範囲で反射率が１６％以下とな
る、すなわち、第１の反射層３の反射率が基板表面反射
以下となり、条件を満たすことが可能になる。一方、図
７によると、波長４３０ｎｍでは膜厚が約１００〜１１
０ｎｍで反射率の（２度目の）最大値が得られる。した
がって、第２の実施形態における第１の反射層３を、波
長６５０ｎｍの赤色レーザー光に対しては反射が無く波
長４３０ｎｍの青色レーザー光に対しては２層ディスク
の反射膜として好適な特性が得られるよう設計するとす
れば、第１の反射層３の膜厚は約１００〜１１０ｎｍと
すれば良いことがわかる。
約１００〜１５０ｎｍの範囲で反射率が１６％以下とな
る、すなわち、第１の反射層３の反射率が基板表面反射
以下となり、条件を満たすことが可能になる。一方、図
７によると、波長４３０ｎｍでは膜厚が約１００〜１１
０ｎｍで反射率の（２度目の）最大値が得られる。した
がって、第２の実施形態における第１の反射層３を、波
長６５０ｎｍの赤色レーザー光に対しては反射が無く波
長４３０ｎｍの青色レーザー光に対しては２層ディスク
の反射膜として好適な特性が得られるよう設計するとす
れば、第１の反射層３の膜厚は約１００〜１１０ｎｍと
すれば良いことがわかる。
【００５７】波長６５０ｎｍにおいて第１の反射層３の
存在を無視することができる第１の反射層３の膜厚の上
限は約１５０ｎｍであったが、光の干渉効果によりより
厚い膜厚であっても反射率が低い状態となる場合があ
る。しかし、反射層の膜厚が厚くなればなるほど干渉に
よる再生信号の劣化もまた大きくなるので、１５０ｎｍ
よりも厚い膜厚を選択することは避けるべきである。よ
って、本発明では膜厚の上限を１５０ｎｍと規定した。
存在を無視することができる第１の反射層３の膜厚の上
限は約１５０ｎｍであったが、光の干渉効果によりより
厚い膜厚であっても反射率が低い状態となる場合があ
る。しかし、反射層の膜厚が厚くなればなるほど干渉に
よる再生信号の劣化もまた大きくなるので、１５０ｎｍ
よりも厚い膜厚を選択することは避けるべきである。よ
って、本発明では膜厚の上限を１５０ｎｍと規定した。
【００５８】なお、第１の反射層３の膜厚を１５０ｎｍ
とした場合には２層ディスクとして好適な特性が得られ
る再生波長は４３０ｎｍではなく、より短波長あるいは
長波長の再生光源を選択するべきである。図７によると
第１の反射層３の膜厚が１５０ｎｍであると波長４３０
ｎｍにおける反射率は非常に低く２層ディスクとして機
能しないからである。また、反射率の最大点は波長が短
くなればより薄い膜厚へ移動し、短い膜厚周期で繰り返
すことになり、また、波長が長くなればより厚い膜厚へ
移動し、長い膜厚周期で繰り返すことになるからであ
る。
とした場合には２層ディスクとして好適な特性が得られ
る再生波長は４３０ｎｍではなく、より短波長あるいは
長波長の再生光源を選択するべきである。図７によると
第１の反射層３の膜厚が１５０ｎｍであると波長４３０
ｎｍにおける反射率は非常に低く２層ディスクとして機
能しないからである。また、反射率の最大点は波長が短
くなればより薄い膜厚へ移動し、短い膜厚周期で繰り返
すことになり、また、波長が長くなればより厚い膜厚へ
移動し、長い膜厚周期で繰り返すことになるからであ
る。
【００５９】上述した第１の実施形態および第２の実施
形態における第１の反射層は、２層ディスクの反射層に
限らず２層ディスクを貼り合わせた構造の４層ディスク
に適用しても良い。
形態における第１の反射層は、２層ディスクの反射層に
限らず２層ディスクを貼り合わせた構造の４層ディスク
に適用しても良い。
【００６０】（第３の実施形態）第１の実施形態および
第２の実施形態においては２層ディスクについて述べた
が、本発明による酸化チタンを主成分とする反射層は光
の透過損失が少ないために、２層ディスクだけではなく
更に情報記録層を増やした多層ディスクに適用すること
が可能である。
第２の実施形態においては２層ディスクについて述べた
が、本発明による酸化チタンを主成分とする反射層は光
の透過損失が少ないために、２層ディスクだけではなく
更に情報記録層を増やした多層ディスクに適用すること
が可能である。
【００６１】図９を参照しながら、本発明による光記録
媒体の第３の実施形態を説明する。図９は、第２の実施
形態の３層ディスクの構成を示す図である。図９におい
て、第３の実施形態の３層ディスクは、第１の情報記録
面９を有する第１の基板８と、第１の情報記録面上に形
成された第１の反射層１０と、第２の情報記録面１２を
有する転写層１１と、第２の情報記録面１２上に形成さ
れた第２の反射層１３と、第３の情報記録面１６を有す
る第２の基板１７と、第３の情報記録面１６上に形成さ
れた第３の反射層１５とを備えている。また、転写層１
１およびスペーサー層１４は光硬化樹脂により形成され
る。
媒体の第３の実施形態を説明する。図９は、第２の実施
形態の３層ディスクの構成を示す図である。図９におい
て、第３の実施形態の３層ディスクは、第１の情報記録
面９を有する第１の基板８と、第１の情報記録面上に形
成された第１の反射層１０と、第２の情報記録面１２を
有する転写層１１と、第２の情報記録面１２上に形成さ
れた第２の反射層１３と、第３の情報記録面１６を有す
る第２の基板１７と、第３の情報記録面１６上に形成さ
れた第３の反射層１５とを備えている。また、転写層１
１およびスペーサー層１４は光硬化樹脂により形成され
る。
【００６２】基板８および転写層１１および基板１７の
表面には、再生用のレーザー光の波長に応じた大きさの
情報を担持するピットが複数形成されており、それぞれ
第１の情報記録面９および第２の情報記録面１２および
第３の情報記録面１６を構成している。ピットは同心円
あるいは螺旋状に配列しておりトラックを形成してい
る。第１の基板８および第２の基板１７の厚さは約０．
６ｍｍであり、一般にポリカーボネートなどの透明樹脂
によって構成され、射出成形法によって形成されてい
る。第１の情報記録面９および第３の情報記録面１６を
構成するピットはスタンパーと呼ばれるニッケル（Ｎ
ｉ）製の金型を用いて射出成形のときに基板表面に形成
される。
表面には、再生用のレーザー光の波長に応じた大きさの
情報を担持するピットが複数形成されており、それぞれ
第１の情報記録面９および第２の情報記録面１２および
第３の情報記録面１６を構成している。ピットは同心円
あるいは螺旋状に配列しておりトラックを形成してい
る。第１の基板８および第２の基板１７の厚さは約０．
６ｍｍであり、一般にポリカーボネートなどの透明樹脂
によって構成され、射出成形法によって形成されてい
る。第１の情報記録面９および第３の情報記録面１６を
構成するピットはスタンパーと呼ばれるニッケル（Ｎ
ｉ）製の金型を用いて射出成形のときに基板表面に形成
される。
【００６３】転写層１１はアクリル系紫外線硬化樹脂な
どの光硬化樹脂からなり約４０ミクロンの厚さとなるよ
う形成される。第２の情報記録面１２を構成するピット
はスタンパーと呼ばれるニッケル（Ｎｉ）製の金型上に
光硬化樹脂を滴下し、第１の反射層１０を形成した基板
９を被せた後に光硬化樹脂を紫外線を照射して硬化させ
て形成する。この方法は一般に２Ｐ転写法と呼ばれる。
どの光硬化樹脂からなり約４０ミクロンの厚さとなるよ
う形成される。第２の情報記録面１２を構成するピット
はスタンパーと呼ばれるニッケル（Ｎｉ）製の金型上に
光硬化樹脂を滴下し、第１の反射層１０を形成した基板
９を被せた後に光硬化樹脂を紫外線を照射して硬化させ
て形成する。この方法は一般に２Ｐ転写法と呼ばれる。
【００６４】また、スペーサー層１４は転写層１１と同
様に約４０ミクロンの厚さとなるよう形成される。スペ
ーサー層１４は第１の反射層１０および転写層１１およ
び第２の反射層１３を形成し一体化させた後の基板８
と、第３の反射層１５を形成した後の基板１７を光硬化
樹脂によって貼り合わせることで形成される。第３の反
射層１５はアルミニウムを主成分とする金属からなり、
約５０ｎｍの厚さとなるよう形成されている。
様に約４０ミクロンの厚さとなるよう形成される。スペ
ーサー層１４は第１の反射層１０および転写層１１およ
び第２の反射層１３を形成し一体化させた後の基板８
と、第３の反射層１５を形成した後の基板１７を光硬化
樹脂によって貼り合わせることで形成される。第３の反
射層１５はアルミニウムを主成分とする金属からなり、
約５０ｎｍの厚さとなるよう形成されている。
【００６５】次に、第１の反射層１０および第２の反射
層１３について説明する。本発明による光記録媒体の第
３の実施形態における３層ディスクは、第１の実施形態
に示した２層ディスクの基板１の上にさらにもう１枚の
情報記録面と反射層を有する基板を積層した形態とみな
すことができる。したがって、第２の反射層１３に求め
られる特性は、第１あるいは第２の実施形態における第
１の反射層３とまったく同一である。
層１３について説明する。本発明による光記録媒体の第
３の実施形態における３層ディスクは、第１の実施形態
に示した２層ディスクの基板１の上にさらにもう１枚の
情報記録面と反射層を有する基板を積層した形態とみな
すことができる。したがって、第２の反射層１３に求め
られる特性は、第１あるいは第２の実施形態における第
１の反射層３とまったく同一である。
【００６６】ところで、多層ディスクにおいては各反射
層からピックアップに到達する光量を、ほぼ同一に揃え
ることが求められるため、第１の反射層１０は、第１の
反射層１０を透過してくる第２の反射層１３からの反射
光量、および第１の反射層１０と第２の反射層１３を透
過してくる第３の反射層１５からの反射光量が、第１の
反射層１０からの反射光量とほぼ等しくなるように設計
しなければならない。以下に図を用いて詳しく説明す
る。
層からピックアップに到達する光量を、ほぼ同一に揃え
ることが求められるため、第１の反射層１０は、第１の
反射層１０を透過してくる第２の反射層１３からの反射
光量、および第１の反射層１０と第２の反射層１３を透
過してくる第３の反射層１５からの反射光量が、第１の
反射層１０からの反射光量とほぼ等しくなるように設計
しなければならない。以下に図を用いて詳しく説明す
る。
【００６７】図１０は、第１の実施形態で用いた酸化チ
タンを主成分とする反射層の波長４００ｎｍにおける屈
折率Ｎ400 をＳＯＰＲＡ社製分光エリプソメーターＥＳ
−ＶＧを用いて測定し、求めた屈折率Ｎ400 を用いて計
算した、膜厚に対する反射率と透過率を示した図であ
る。アクリルなどの透明樹脂で薄膜を挟んだ状態を想定
し計算した。したがって、図中の曲線は透明樹脂（基
板）の表面の反射光量（約８％）を含んでいる。
タンを主成分とする反射層の波長４００ｎｍにおける屈
折率Ｎ400 をＳＯＰＲＡ社製分光エリプソメーターＥＳ
−ＶＧを用いて測定し、求めた屈折率Ｎ400 を用いて計
算した、膜厚に対する反射率と透過率を示した図であ
る。アクリルなどの透明樹脂で薄膜を挟んだ状態を想定
し計算した。したがって、図中の曲線は透明樹脂（基
板）の表面の反射光量（約８％）を含んでいる。
【００６８】ここで、反射層１５はアルミニウム（Ａ
ｌ）を用いているため、反射層１５の反射率は約８０％
となる。まず、第２の反射層１３に求められる特性は、
第２の反射層１３の反射率が、反射層１５の反射率（８
０％）に対して第２の反射層１３の透過率の２乗をかけ
た値に等しくなれば良いので、反射率が３４％、透過率
が６６％、となる。図１０では基板の表面反射が加味さ
れているため、反射率が３９％、透過率が約６１％とな
る膜厚を選択すれば良い。よって、第２の反射層１３の
膜厚は２７〜３８ｎｍとすれば良いことがわかる。
ｌ）を用いているため、反射層１５の反射率は約８０％
となる。まず、第２の反射層１３に求められる特性は、
第２の反射層１３の反射率が、反射層１５の反射率（８
０％）に対して第２の反射層１３の透過率の２乗をかけ
た値に等しくなれば良いので、反射率が３４％、透過率
が６６％、となる。図１０では基板の表面反射が加味さ
れているため、反射率が３９％、透過率が約６１％とな
る膜厚を選択すれば良い。よって、第２の反射層１３の
膜厚は２７〜３８ｎｍとすれば良いことがわかる。
【００６９】次に、第１の反射層１０に求められる特性
は、第１の反射層１０の反射率が、第２の反射層１３の
反射率（３４％）に対して第１の反射層１０の透過率の
２乗をかけた値に等しくなれば良いので、反射率が２１
％、透過率が７９％となる。したがって、図１０におい
て基板の表面反射を考慮して、反射率が２７％、透過率
が７３％、となる膜厚を選択すると第１の反射層１０の
膜厚は１６ｎｍとなる。
は、第１の反射層１０の反射率が、第２の反射層１３の
反射率（３４％）に対して第１の反射層１０の透過率の
２乗をかけた値に等しくなれば良いので、反射率が２１
％、透過率が７９％となる。したがって、図１０におい
て基板の表面反射を考慮して、反射率が２７％、透過率
が７３％、となる膜厚を選択すると第１の反射層１０の
膜厚は１６ｎｍとなる。
【００７０】図１０では上述した反射率と透過率となる
膜厚が複数ある。これは、光の干渉効果によって反射率
と透過率が光の波長と薄膜の屈折率によって決まるある
周期に基づき、膜厚に対してある値を繰り返すためであ
る。光情報記録媒体の反射層は薄いほど生産コストの点
で有利であり、さらに、より厚い膜厚を選択することは
干渉による再生信号の劣化を増大させるため、同一の反
射率と透過率となるもっとも薄い膜厚を選ぶことが望ま
しい。
膜厚が複数ある。これは、光の干渉効果によって反射率
と透過率が光の波長と薄膜の屈折率によって決まるある
周期に基づき、膜厚に対してある値を繰り返すためであ
る。光情報記録媒体の反射層は薄いほど生産コストの点
で有利であり、さらに、より厚い膜厚を選択することは
干渉による再生信号の劣化を増大させるため、同一の反
射率と透過率となるもっとも薄い膜厚を選ぶことが望ま
しい。
【００７１】さらに、第１の反射層１０および第２の反
射層１３の形成に際しては、第１および第２の実施形態
と同様に、多層ディスクの反射層として好適な特性を有
するように形成条件を最適化した。
射層１３の形成に際しては、第１および第２の実施形態
と同様に、多層ディスクの反射層として好適な特性を有
するように形成条件を最適化した。
【００７２】このように、本発明による光記録媒体の第
３の実施形態では、第１の反射層１０および第２の反射
層１３を酸化チタンを主成分とし、さらに、形成条件を
最適化したため、再生用レーザー光に例えば波長が４０
０ｎｍの青色レーザー光を用いた次世代の多層情報記録
媒体として好適な特性を得ることが可能である。
３の実施形態では、第１の反射層１０および第２の反射
層１３を酸化チタンを主成分とし、さらに、形成条件を
最適化したため、再生用レーザー光に例えば波長が４０
０ｎｍの青色レーザー光を用いた次世代の多層情報記録
媒体として好適な特性を得ることが可能である。
【００７３】さらに、上述した第３の実施形態の３層デ
ィスク２枚を貼り合わせることによって６層ディスクを
実現することも容易である。
ィスク２枚を貼り合わせることによって６層ディスクを
実現することも容易である。
【００７４】
【発明の効果】請求項１記載の発明の作用によれば、第
１の反射層を酸化チタンを主成分とする１層からなる単
純な構造としたので製造が容易であり、かつ、酸化チタ
ンは化学的に安定な酸化物であるため耐久性に優れた反
射層とすることができる。
１の反射層を酸化チタンを主成分とする１層からなる単
純な構造としたので製造が容易であり、かつ、酸化チタ
ンは化学的に安定な酸化物であるため耐久性に優れた反
射層とすることができる。
【００７５】請求項２記載の発明によれば、反射層に用
いられる酸化チタンの酸素とチタンの組成比Ｏ／Ｔｉは
１．８以上２．２以下としたので、２酸化チタンに近い
光学特性を得ることができ、多層ディスクの半透明反射
層として用いたときに、ある程度の反射率および透過率
を有する優れた反射層とすることが可能になる。
いられる酸化チタンの酸素とチタンの組成比Ｏ／Ｔｉは
１．８以上２．２以下としたので、２酸化チタンに近い
光学特性を得ることができ、多層ディスクの半透明反射
層として用いたときに、ある程度の反射率および透過率
を有する優れた反射層とすることが可能になる。
【００７６】請求項３記載の発明によれば、第１の反射
層は非晶質であるか、または、微小な結晶の集合体とし
たので、屈折率の異方性がまったく無いか、あるいは、
低く押さえられている。したがって、再生信号の劣化の
無い光ディスクの反射層材料として好適な材料を得るこ
とができる。
層は非晶質であるか、または、微小な結晶の集合体とし
たので、屈折率の異方性がまったく無いか、あるいは、
低く押さえられている。したがって、再生信号の劣化の
無い光ディスクの反射層材料として好適な材料を得るこ
とができる。
【００７７】請求項４記載の発明によれば、希ガス元素
を３ａｔｏｍ％以下含む構造としたため、反射層が結晶
化することを抑えることができ、２酸化チタン本来の性
質である屈折率の異方性を生じることが無く、再生信号
の劣化の無い光ディスクの反射層材料として好適な材料
を得ることができる。
を３ａｔｏｍ％以下含む構造としたため、反射層が結晶
化することを抑えることができ、２酸化チタン本来の性
質である屈折率の異方性を生じることが無く、再生信号
の劣化の無い光ディスクの反射層材料として好適な材料
を得ることができる。
【００７８】請求項５記載の発明によれば、第１の反射
層の膜厚を薄くしたため光の多重干渉による再生信号の
劣化が生じることが無くなる。
層の膜厚を薄くしたため光の多重干渉による再生信号の
劣化が生じることが無くなる。
【００７９】請求項６記載の発明によれば、第２の反射
層はアルミニウムを主成分とする金属を用いたので、反
射効率を上げることができる。
層はアルミニウムを主成分とする金属を用いたので、反
射効率を上げることができる。
【００８０】請求項７記載の発明によれば、第１の反射
層および第２の反射層を酸化チタンを主成分とする１層
からなる単純な構造としたので製造が容易であり、か
つ、酸化チタンは化学的に安定な酸化物であるため耐久
性に優れた反射層とすることができる。また、情報記録
面を３つ以上形成することができ光記録媒体の記録容量
を大きくすることができる。
層および第２の反射層を酸化チタンを主成分とする１層
からなる単純な構造としたので製造が容易であり、か
つ、酸化チタンは化学的に安定な酸化物であるため耐久
性に優れた反射層とすることができる。また、情報記録
面を３つ以上形成することができ光記録媒体の記録容量
を大きくすることができる。
【００８１】請求項８ないし１２に記載の各発明の効果
は請求項２ないし６に記載の各発明の効果に請求項７記
載の作用を加えたものである。
は請求項２ないし６に記載の各発明の効果に請求項７記
載の作用を加えたものである。
【図１】第１の実施形態の２層ディスクの構成を示す図
である。
である。
【図２】第１の実施形態の第１の反射層３の光学特性を
分析した結果を示す図である。
分析した結果を示す図である。
【図３】第１の実施形態の第１の反射層３の結晶構造を
分析した結果を示す図である。
分析した結果を示す図である。
【図４】第２の実施形態の２層ディスクの構成を示す図
である。
である。
【図５】第２の実施形態の第１の反射層３の光学特性を
分析した結果を示す図である。
分析した結果を示す図である。
【図６】第２の実施形態の第１の反射層３の結晶構造を
分析した結果を示す図である。
分析した結果を示す図である。
【図７】第２の実施形態の第１の反射層３の波長４３０
ｎｍでの光学特性を計算した結果を示す図である。
ｎｍでの光学特性を計算した結果を示す図である。
【図８】第２の実施形態の第１の反射層３の波長６５０
ｎｍでの光学特性を計算した結果を示す図である。
ｎｍでの光学特性を計算した結果を示す図である。
【図９】第３の実施形態の３層ディスクの構成を示す図
である。
である。
【図１０】第３の実施形態の第１の反射層１０あるいは
第２の反射層１３の波長４００ｎｍでの光学特性を計算
した結果を示す図である。
第２の反射層１３の波長４００ｎｍでの光学特性を計算
した結果を示す図である。
【図１１】２層ディスクの再生の様子を示す図である。
【図１２】本発明に基づき形成した反射層をラザフォー
ド後方散乱分光法（ＲＢＳ）を用いて分析した結果を示
す表である。
ド後方散乱分光法（ＲＢＳ）を用いて分析した結果を示
す表である。
１…第１の基板 ２…第１の情報記録面 ３…第１の反射層 ４…スペーサー層 ５…第２の反射層 ６…第２の情報記録面 ７…第２の基板 ８…第１の基板 ９…第１の情報記録面 １０…第１の反射層 １１…転写層 １２…第２の情報記録面 １３…第２の反射層 １４…スペーサー層 １５…第３の反射層 １６…第３の情報記録面 １７…第２の基板
Claims (12)
- 【請求項１】 少なくとも、第１の情報記録面と、前記
第１の情報記録面上に形成された第１の反射層と、第２
の情報記録面と、前記第２の情報記録面上に形成された
第２の反射層とを備えた光記録媒体であって、前記第１
の反射層は、酸化チタンを主成分とすることを特徴とす
る光記録媒体。 - 【請求項２】 請求項１記載の光記録媒体において、 前記第１の反射層に用いられる酸化チタンの酸素とチタ
ンの組成比Ｏ／Ｔｉは１．８以上２．２以下であること
を特徴とする光記録媒体。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の光記録媒体にお
いて、 前記第１の反射層は非晶質であるか、または、微小な結
晶の集合体からなることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の光記録媒体に
おいて、前記第１の反射層は、希ガス元素を３ａｔｏｍ
％以下含むことを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の光
記録媒体において、 前記第１の反射層の膜厚は１５０ｎｍ以下であることを
特徴とする光記録媒体。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の光
記録媒体において、 前記第２の反射層はアルミニウムを主成分とする金属で
形成されたことを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項７】 少なくとも、第１の情報記録面と、前記
第１の情報記録面上に形成された第１の反射層と、第２
の情報記録面と、前記第２の情報記録面上に形成された
第２の反射層と、第３の情報記録面と、前記第３の情報
記録面上に形成された第３の反射層とを備えた光記録媒
体であって、前記第１および第２の反射層は、酸化チタ
ンを主成分とすることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項８】 請求項７記載の光記録媒体において、 前記第１の反射層及び２の反射層に用いられる酸化チタ
ンの酸素とチタンの組成比Ｏ／Ｔｉは１．８以上２．２
以下であることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項９】 請求項７又は８に記載の光記録媒体にお
いて、 前記第１の反射層及び第2 の反射層は、非晶質である
か、または、微小な結晶の集合体からなることを特徴と
する光記録媒体。 - 【請求項１０】 請求項７、８又は９記載の光記録媒体
において、前記第１の反射層及び第２の反射層は、希ガ
ス元素を３ａｔｏｍ％以下含むことを特徴とする光記録
媒体。 - 【請求項１１】 請求項７ないし１０のいずれかに記載
の光記録媒体において、 前記第１の反射層及び第２の反射層の膜厚は１５０ｎｍ
以下であることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項１２】 請求項７ないし１１のいずれかに記載
の光記録媒体において、 前記第３の反射層はアルミニウムを主成分とする金属で
形成されたことを特徴とする光記録媒体。
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|---|---|---|---|
| JP10103703A JPH11283278A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 光記録媒体 |
| US09/273,570 US6385163B1 (en) | 1998-03-30 | 1999-03-22 | Optical recording medium |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10103703A JPH11283278A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 光記録媒体 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11283278A true JPH11283278A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=14361123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10103703A Pending JPH11283278A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 光記録媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| US (1) | US6385163B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11283278A (ja) |
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