JP3495589B2 - 光記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は色素膜を記録層とし
て有する光記録媒体に関し、特に短波長（６００〜６８
０nm）で記録再生ができる光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在実用化されている光記録媒体の記録
方法は、照射レーザー光を熱源として記録層に蒸発・分
解等を生じ光学的に検出可能な凹状のピット形成をする
ヒートモード記録方法である。

【０００３】しかし、その記録再生波長は７８０nm付近
であり、高密度記録に対応するには記録再生波長を短波
長化することが必要となる。記録再生波長が短波長化す
ることは、記録層に含まれる有機色素の変更およびグル
ーブ形状の変更が必要となる。具体的にいえば、トラッ
クピッチは０．８μm 以下になり、それに伴いグルーブ
幅も狭くなる。

【０００４】また、レーザー波長が短波長化し、開口数
（ＮＡ）が大きくなるためレーザー光の焦点深度が浅く
なる。従って、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ等のような１．
２mm厚の透明基板は使用できなくなり、厚みが半分の
０．６mm厚の透明基板が用いられる。

【０００５】高密度記録用にグルーブ形状を提案した例
としては、特開平９−８１９６６号、特開平９−１９８
７１４号に開示のものがあるが、いずれにおいても、光
記録媒体として良好な記録・再生特性を有するに至って
いない。このなかで、特開平９−１９８７１４号には、
基板の溝（グルーブ）の壁の傾斜（溝間部の水平線と溝
の壁にひいた接線のなす角度）を７０〜８５度にするこ
とが開示されているが、このようなグルーブでは好まし
い特性を示さないことがわかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記録
および／または再生波長が６００〜６８０nmであり、ト
ラックピッチが０．８μm 以下の光記録媒体において、
優れた機械精度をもち、優れた記録・再生特性を示す光
記録媒体を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の本発
明によって達成される。 （１） 記録および／または再生波長が６００〜６８０
nmであり、グルーブを有する基板上に、有機色素を含有
する記録層を有し、トラックピッチが０．８μm 以下の
光記録媒体において、前記基板が、グルーブの深さをＡ
（μm ）としたとき、グルーブの半分の深さＡ／２の位
置でのグルーブ壁の接線とランド部平坦部の接線とのな
す角度θが３０〜５５度であり、グルーブの半分の深さ
Ａ／２の位置でのグルーブ幅Ｂが０．２５〜０．４５μ
m の透明基板である光記録媒体。 （２） ランド部の記録層の厚さが０．１５μm 以下で
ある上記（１）の光記録媒体。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の光記録媒体は、トラックピッチが０．８
μm 以下であり、記録および／または再生波長が６００
〜６８０nmと短波長であり、高密度記録に対応したもの
である。

【０００９】このような光記録媒体の構成例を図１に示
す。図１に示されるように、光記録媒体である光記録デ
ィスクは、同様な構造のディスク２枚の保護膜１４同士
を貼り合わせて形成する。接着層１５の厚さは、１０〜
２００μm 程度である。この場合の基板（通常、ポリカ
ーボネート）は透明基板であり、トラッキングサーボ用
のグルーブを有する。基板一枚当たりの厚さは０．６mm
であり、グルーブを有する基板１１上に記録層１２、反
射層１３、保護膜１４を順次形成し、一方同様にグルー
ブを有する基板１１上に同様に記録層１２、反射層１
３、保護膜１４を形成し、上述のように貼り合わされて
得られるものである。貼り合わせの方法としては、ホッ
トメルト接着剤、遅効性ＵＶ接着剤、粘着シート等を利
用できる。なお、図１ではグルーブは省略している。

【００１０】また、図２には、グルーブが形成された基
板１１が示されており、この基板１１上に記録層１２、
反射層１３および保護膜１４を形成した片側のディスク
が示されている。

【００１１】さらに図３には、基板１１のグルーブ部お
よびランド部の拡大図が示されている。

【００１２】このような光記録媒体において、トラッキ
ング・サーボ用として透明基板に設けられているグルー
ブの形状、特にグルーブ壁の角度θを以下のように規定
することで優れた機械特性をもち、優れた記録・再生特
性を示す光記録媒体が得られる。

【００１３】すなわち、その透明基板のグルーブの形状
はグルーブ深さをＡ（μm ）としたとき、Ａ／２の位置
でのグルーブ壁の接線とランド部平坦部の接線とがなす
角度θが３０度≦θ≦５５度であり、Ａ／２の位置での
グルーブ幅Ｂが０．２５〜０．４５μm である。

【００１４】上記におけるトラックピッチＰ、グルーブ
１１１、ランド部１１５、グルーブ深さＡ、グルーブ幅
Ｂについては図２、図３を参照することができる。ここ
で、グルーブ幅Ｂとは、上述のように、Ａ／２の位置で
の値である。

【００１５】また、Ａ／２の位置でのグルーブ壁の角度
θは、図３に従って説明すれば、Ａ／２の位置における
グルーブ壁の接線とランド部平坦部の接線とがなす角度
である。

【００１６】Ａ／２の位置でのグルーブ壁の角度θは、
走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）、原子間力顕微鏡（Ａ
ＦＭ）により求めることができる。

【００１７】なお、グルーブ壁はグルーブの両側に存在
するが、通常、両側での測定値の平均値とする。また、
通常、ランド部には、図示のように、平坦部が存在し、
本発明においては、後述のように、平坦部が存在する形
状の方が好ましいが、平坦部が存在しないときは最上部
における接線とする。

【００１８】この角度θは、３０度≦θ≦５５度であ
り、好ましくは３５度≦θ≦５０度、さらに好ましくは
４０度≦θ≦４８度である。この角度θが３０度より小
さくなるとランド部平坦部が狭くなりすぎ、クロストー
クを悪化させる。また、角度θが５５度を超えると透明
基板射出成形において悪影響を与え、スタンパーなどか
らの転写率と機械特性のバランスを悪くする。このバラ
ンスとは、転写率を向上させると機械特性が著しく悪化
するし、機械特性を向上させると転写率の低下を引き起
こすと言うことである。さらに、角度θが５５度を超え
るとジッター特性が悪化する。この原因としてはグルー
ブ壁の角度が大きくなることでスピンコート成膜時の状
態が変化し、記録層のレベリングが変化するためと考え
られる。

【００１９】さらに、図１、２に従って本発明の光記録
媒体について説明する。

【００２０】基板１１は、ディスク状のものであり、基
板１１の裏面側からの記録および再生を可能とするため
に、記録光および再生光（波長６００〜６８０nm程度、
さらには波長６３０〜６８０nm程度、なかでも波長６３
５〜６８０nm程度のレーザー光、特に６３５nm〜６５０
nm）に対し、実質的に透明（好ましくは透過率８８％以
上）な樹脂あるいはガラスを用いて形成するのがよい。
また、大きさは、直径１２０mm程度、厚さ０．６mm程度
のものとする。

【００２１】基板１１の記録層１２の形成面には、図２
に示すように、トラッキング・サーボ用のグルーブ１１
１が形成される。グルーブ１１１は、スパイラル状の連
続型グルーブであることが好ましく、深さＡは０．１２
〜０．２μm 、幅Ｂは０．２５〜０．４５μm 、トラッ
クピッチ（グルーブピッチ）Ｐは０．８０μm 以下であ
り、具体的には０．６５〜０．８０μm であることが好
ましい。グルーブをこのような構成とすることにより、
グルーブの反射レベルを下げることなく、良好なトラッ
キング信号を得ることができる。これに対し、グルーブ
深さが０．１２μm よりも浅くなると変調度が十分にと
れにくくなる。また０．２μm を超えるのは基板成形が
技術的に難しく機械精度を悪化させるため現実的ではな
い。グルーブ幅は０．４５μm を超えるとクロストーク
の要因が大きくなりジッターが悪くなりやすい。グルー
ブ幅を０．２５μm 未満とすると、十分な大きさのトラ
ッキング信号が得られにくく、記録時のトラッキングの
わずかなオフセットによって、ジッターが大きくなりや
すい。また十分な変調度が得られない。

【００２２】基板１１は、材質的には、樹脂を用いるこ
とが好ましく、ポリカーボネート、（メタ）アクリル樹
脂、アモルファスポリオレフィン、ＴＰＸ、ポリスチレ
ン系樹脂等の各種熱可塑性樹脂が好適である。そして、
このような樹脂を用いて射出成形等の公知の方法に従っ
て製造することができる。グルーブ１１１は、基板１１
の成形時に形成することが好ましい。なお、基板１１の
製造後に２Ｐ法等によりグルーブ１１１を有する樹脂層
を形成してもよい。また、場合によってはガラス基板を
用いてもよい。

【００２３】また、基板１１上に設層される記録層１２
は、有機色素を含有するものであり、有機色素含有塗布
液を用い、好ましくはスピンコート法により形成された
ものである。スピンコートは通常の条件に従い、内周か
ら外周にかけて、回転数を５００〜５０００rpm の間で
調整するなどして行えばよい。

【００２４】このようにして形成される記録層１２の厚
さは、基板１１のランド部１１５上に形成される記録層
の厚さＤ_Lが０．１５μm 以下であることが好ましく、
より好ましくは０．１μm 以下であり、特に好ましくは
０．０３〜０．１μm である。また基板１１のグルーブ
部１１１上に形成される記録層の厚さＤ_Gはグルーブ深
さＡから、Ｄ_L＋（２〜３．５）Ａ²として決定される。

【００２５】このように記録層の厚さを規制することに
よって、良好な記録再生特性を得ることができる。上記
の範囲外の厚さでは反射率が低下して、良好な再生を行
うことが難しくなる。特にランド部１１５の記録層１２
が厚くなりすぎるとクロストーク要因を大きくするた
め、ジッターを悪くする。

【００２６】グルーブ部の記録層の厚さＤ_G、ランド部
の記録層の厚さＤ_Lは、ディスク中、記録領域での５点
以上での平均値である。

【００２７】なお、本発明ではグルーブ内記録を行う。

【００２８】また、記録層１２の記録光および再生光波
長における複素屈折率は実部ｎ＝２．０〜２．８、虚部
ｋ＝０．４以下である。

【００２９】上記のようにｎ、ｋを規制することによっ
て、良好な記録、再生が行える。ｋが０．４を超える
と、十分な反射率が得られない。ｎが２．０未満では信
号の変調度が小さすぎる。ｎの上限には特に制限はない
が、色素化合物の合成上の都合等から通常２．８程度で
ある。

【００３０】なお、記録層のｎおよびｋは、所定の透明
基板上に記録層を例えば４０〜１００nm程度の厚さに実
際の条件にて設層して、測定用サンプルを作製し、次い
で、この測定用サンプルの基板を通しての反射率あるい
は記録層側からの反射率を測定することによって求め
る。この場合、反射率は、記録再生光波長（６３５〜６
５０nm）を用いて鏡面反射（５°程度）にて測定する。
また、サンプルの透過率を測定する。そして、これらの
測定値から、例えば、共立全書「光学」石黒浩三Ｐ１６
８〜１７８に準じ、ｎ、ｋを算出すればよい。

【００３１】本発明において、記録層に用いることので
きる有機色素としては、シアニン系色素、金属錯体色
素、スチリル系色素、ポリフィリン系色素、アゾ色素、
ホルマザン金属錯体、ローダミン色素などが挙げられ
る。

【００３２】本発明に用いられる塗布溶媒として、具体
的には、アルコール系（ケトアルコール系、エチレング
リコールモノアルキルエーテル系等のアルコキシアルコ
ール系を含む。）、脂肪族炭化水素系、ケトン系、エス
テル系、エーテル系、芳香族系、ハロゲン化アルキル系
等から適宜選択すればよい。なお、塗布液における色素
含有量は、通常０．０５〜１０wt% とするのがよい。ま
た、塗布液には適宜バインダー、分散剤、安定剤などを
含有させてもよい。

【００３３】図１、２に示されるように、記録層１２上
には、直接密着して反射層１３が設層される。反射層１
３としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ等の高反射
率金属ないしこれらの合金を用いるのがよい。反射層１
３の厚さは５０nm（５００A） 以上であることが好まし
く、蒸着、スパッタ等により設層すればよい。また、厚
さの上限に特に制限はないが、コスト、生産作業時間等
を考慮すると、１２０nm（１２００A） 程度以下である
ことが好ましい。これにより、反射層１３単独での反射
率は、９０％以上となり、媒体の未記録部の基板を通し
ての反射率は十分である。

【００３４】図１、２に示されるように、反射層１３上
には、保護膜１４が設層される。保護膜１４は、例えば
紫外線硬化樹脂等の各種樹脂材質から、通常は、０．５
〜１００μm 程度の厚さに設層すればよい。保護膜１４
は、層状であってもシート状であってもよい。保護膜１
４は、スピンコート、グラビア塗布、スプレーコート、
ディッピング等の通常の方法により形成すればよい。

【００３５】このような構成の光記録ディスク１に記録
ないし追記を行うには、例えば６３５nm〜６５０nmの記
録光を、基板１１を通してパルス状に照射し、照射部の
光反射率を変化させる。なお、記録光を照射すると、記
録層１２が光を吸収して発熱し、同時に基板１１も加熱
される。この結果、基板１１と記録層１２との界面近傍
において、有機色素等の記録層材質の融解や分解が生
じ、記録層１２と基板１１との界面に圧力が加わり、グ
ルーブの底面や側壁を変形させることがある。

【００３６】本発明では、光記録媒体に対し、記録信号
をパルス分割してパルス列を用いて記録を行う際に、パ
ルス列（分割パルス）の先頭のパルスの長さをＴｔｏｐ
（Ｔ）としたとき、グルーブ深さＡ（μm ）との関係
で、Ａ×Ｔｔｏｐが０．１５〜０．２５、より好ましく
は０．１８〜０．２２の範囲にあることが好ましく、こ
のような条件を満たす光記録媒体および記録方法を用い
ることが好ましい。このような条件を満たすことによっ
て優れたジッター特性が得られる。これに対し、０．１
５未満の場合には記録感度の低下とジッターの悪化を起
こしやすい。０．２５を超えるとやはりジッターの悪化
を起こしやすい。

【００３７】なお、Ｔｔｏｐは１．１５〜１．４Ｔであ
ることが好ましい。

【００３８】また、ＴｔｏｐはＴを一単位（ワンユニッ
ト）として示されるが、Ｔｔｏｐの表示に用いられるＴ
は以下の式に従って定義される。 ［最短ピット長(3T分の長さ：単位nm)/3］/線速度(単位
m/s)＝T(単位ns)

【００３９】また、パルス列の２個目以降のパルスの長
さは０．６〜０．７Ｔであり、その間隔は０．３〜０．
４Ｔであることが好ましい。また、記録、再生時の線速
はＣＬＶ３〜２０m/s、好ましくは３〜１２m/sである。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 実施例１ 表１に示されるようなグルーブを有する直径１２０mm、
厚さ０．６mmのポリカーボネート基板上に、下記の有機
色素を含有する１．０wt% の２，２，３，３−テトラフ
ルオロプロパノール溶液を用い、スピンコート法により
表１に示されるような厚さの記録層を形成した。次に、
この記録層にＡｕ反射層を１００nmの厚さにスパッタ法
により形成し、さらに紫外線硬化型のアクリル樹脂の透
明な保護膜（膜厚５μm ）を形成した。同様にして形成
したディスク２枚の保護膜を内側にして接着剤で貼り付
けてディスクを作製した（図１参照）。このようにして
表１に示されるようなサンプルを作製した。

【００４１】Ａ／２の位置でのグルーブ壁の角度（グル
ーブ壁角度）θは、ＳＴＭでグルーブ形状のプロファイ
ルを測定し、図３に示すようにＡ／２の位置でのグルー
ブ壁の接線とランド部平坦部の接線とがなす角度θをグ
ルーブの両側で測定し、その平均値をもって表してい
る。

【００４２】また、グルーブ幅ＢはＡ／２の位置での幅
をいう（図３参照）。

【００４３】

【化１】

【００４４】

【表１】

【００４５】このようにして作製したサンプルに対し、
機械特性および記録・再生特性を評価した。

【００４６】機械特性は、小野測器製ＬＭ１２００（Ｄ
ＶＤ用）にて測定し、面振量、面振加速度、反り角度に
ついて評価した。これらの値はグルーブ形状等に依存す
るが、小さい方が良好である。

【００４７】また、記録・再生特性は、レーザー光６３
８nmを使用して線速ＣＬＶ３．８m/sで信号を記録し、
次にこのディスクを線速ＣＬＶ３．８m/sの６３８nmレ
ーザー光で再生して評価した。

【００４８】このとき記録信号はパルス分割し、パルス
列の先頭のパルスの長さＴｔｏｐは表１に示すとおりで
あり、いずれのときも２個目以降のパルスの長さは０．
７Ｔ、パルス間隔は０．３Ｔとした。なお、レンズ開口
数ＮＡ＝０．６であった。特性は６３８nmでの反射率、
変調度（１４ＴＭｏｄ．）、ジッター（Ｊｉｔｔｅ
ｒ）、６３８nmでの記録感度（Ｐ0 ）について評価し
た。

【００４９】結果を表２に示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】表２より、本発明のサンプルは、グルーブ
形状との関係でみた場合面振量、面振加速度、反り角度
の機械特性がいずれも許容レベル内にあり、かつ記録・
再生特性に優れることがわかる。これに対し、比較のサ
ンプルは機械特性が悪く、特にジッター特性が悪化す
る。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、優れた機械精度をも
ち、反射率、変調度のバランスが良く、記録感度が高い
上に優れたジッター特性を示す光記録媒体を得ることが
できる。また、良好な記録方法とできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録ディスクの一例を示す部分断面
図である。

【図２】図１の光記録ディスクの構成を説明するための
部分断面図である。

【図３】Ａ／２の位置でのグルーブ壁の角度θを説明す
るための基板の拡大図である。

【符号の説明】

１１ 基板 １２ 記録層 １３ 反射層 １４ 保護膜 １５ 接着層 １１１ グルーブないしグルーブ部 １１５ ランド部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録および／または再生波長が６００〜
   ６８０nmであり、グルーブを有する基板上に、有機色素
   を含有する記録層を有し、トラックピッチが０．８μm
   以下の光記録媒体において、 前記基板が、グルーブの深さをＡ（μm ）としたとき、
   グルーブの半分の深さＡ／２の位置でのグルーブ壁の接
   線とランド部平坦部の接線とのなす角度θが３０〜５５
   度であり、 グルーブの半分の深さＡ／２の位置でのグルーブ幅Ｂが
   ０．２５〜０．４５μm の透明基板である光記録媒体。
2. 【請求項２】 ランド部の記録層の厚さが０．１５μm
   以下である請求項１の光記録媒体。