JPH11283278A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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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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JP
Japan
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reflective layer
layer
information recording
recording medium
recording surface
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JP10103703A
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English (en)
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Takanobu Higuchi
隆信 樋口
Ayako Yoshida
綾子 吉田
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/263Preparing and using a stamper, e.g. pressing or injection molding substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered 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
    • B32B3/02Layered 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
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    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/258Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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 2n-1、Ti2 5 、Ti2 3
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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 2n-1、Ti2 5 、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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
  7. 【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。
  8. 【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。
  9. 【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。
  10. 【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。
  11. 【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。
  12. 【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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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1178475A2 (en) * 2000-08-04 2002-02-06 Pioneer Corporation Optical recording medium
KR100618999B1 (ko) * 2000-05-15 2006-08-31 삼성전자주식회사 고밀도 광디스크
KR100824166B1 (ko) 2005-09-09 2008-04-21 가부시끼가이샤 도시바 정보 기록 매체 및 광 디스크 장치
US7619962B2 (en) 2005-12-15 2009-11-17 Victor Company Of Japan, Ltd. Optical disc and method of producing the same
JP2015153812A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 豊田合成株式会社 半導体装置およびその製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007265519A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Toshiba Corp 光ディスク、光ディスク製造方法、及び光ディスク装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4519065A (en) * 1980-09-22 1985-05-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Metallized information carrying discs
US4710452A (en) * 1986-09-15 1987-12-01 Eastman Kodak Company Thin film amorphous optical recording films
JP2729317B2 (ja) * 1989-06-10 1998-03-18 日本ゼオン株式会社 光ディスク
JPH0413251A (ja) * 1990-04-28 1992-01-17 Kyocera Corp 光磁気記録素子及びその製造方法
US5251202A (en) * 1991-05-23 1993-10-05 Ricoh Company, Ltd. Optical information recording medium having multi-layered structures for preventing undesired reflection and electric charging
KR100411658B1 (ko) * 1995-03-27 2004-04-03 히다치 마쿠세루가부시키가이샤 정보기록매체및정보메모리장치
KR100402169B1 (ko) * 1995-04-27 2004-03-10 닛폰콜롬비아 가부시키가이샤 다층구조광정보매체
US5942302A (en) * 1996-02-23 1999-08-24 Imation Corp. Polymer layer for optical media
JPH09259470A (ja) * 1996-03-21 1997-10-03 Toshiba Corp 貼合せ情報記録媒体
JP3761287B2 (ja) * 1997-05-29 2006-03-29 Tdk株式会社 光記録媒体およびその製造方法
JP3867347B2 (ja) * 1997-06-20 2007-01-10 ソニー株式会社 多層光ディスク

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100618999B1 (ko) * 2000-05-15 2006-08-31 삼성전자주식회사 고밀도 광디스크
EP1178475A2 (en) * 2000-08-04 2002-02-06 Pioneer Corporation Optical recording medium
KR20020011866A (ko) * 2000-08-04 2002-02-09 가네오 이토 광 기록 매체
US6747944B2 (en) 2000-08-04 2004-06-08 Pioneer Corporation Optical recording medium
EP1178475A3 (en) * 2000-08-04 2006-07-19 Pioneer Corporation Optical recording medium
KR100824166B1 (ko) 2005-09-09 2008-04-21 가부시끼가이샤 도시바 정보 기록 매체 및 광 디스크 장치
US7619962B2 (en) 2005-12-15 2009-11-17 Victor Company Of Japan, Ltd. Optical disc and method of producing the same
JP2015153812A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 豊田合成株式会社 半導体装置およびその製造方法

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