JP2000251321A

JP2000251321A - 書換型光ディスク

Info

Publication number: JP2000251321A
Application number: JP11051786A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Abe; 宏幸阿部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】書き換え時のクロスイレースを低減し、しか
もより小さなレーザの出力で書き換えが可能な書換型光
ディスクを提供する。【解決手段】基板１上の記録層のうち、ランド記録層
３ｂと、グルーブ記録層３ａとを分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに関
し、特に情報の消去および書き換えが可能な書換型光デ
ィスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】いったん書き込まれた情報を消去した
上、新たな情報を書き込むことが可能な書換型光ディス
クと呼ばれる光ディスクがある。このような光ディスク
の例として、ＣＤ−ＲＷがあり、レーザ光が照射される
ことによって記録層が結晶状態と非晶質状態とに可逆的
に変化することを利用して情報が書き換えられるピット
を形成するものである。書換型光ディスクでは、このよ
うな記録層の状態の変化を反射率の違いとしてピックア
ップで検出し、書き込まれた情報を読み出している。

【０００３】図８は、このような書換型ディスクの一般
的な構成を例示する図である。図示した書換型光ディス
クは、ポリカーボネイドなどの基板上に案内溝を形成
し、この上に記録層が設けられている。なお、案内溝
は、情報を読み出す、あるいは書き換える際にトラッキ
ング信号を得るためのものである。光ディスクでは、読
出しの際に基板側からピックアップのレーザ光を入射す
るのが一般的で、案内溝によって形成される凹凸部は、
ピックアップ側に遠い方（記録層側から見て凸部）がラ
ンド部、近い方（記録層側から見て凹部）がグルーブ部
と呼ばれている。情報を記録するピットや記録マーク
は、グルーブ部に設けられる構成のものが多い。

【０００４】また、近年では、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ
ｄｉｓｃ）よりも記録容量が大きいＤＶＤ（ｄｉｇｉｔ
ａｌｖｉｄｅｏｄｉｓｃ）と呼ばれるものもあり、
この構成の書換型光ディスクもある。ＤＶＤの書換型光
ディスクでは、ピットの大きさ、あるいはピットが設け
られたランド部やグルーブ部（トラックとも言う）の間
隔（トラックピッチ）を小さくしている。

【０００５】以上のような書換型光ディスクでは、光デ
ィスクから情報を読み出す、あるいは情報を書き換える
際、レーザ光がトラックピッチよりも大きいと、隣接す
るトラックに影響が及ぶ現象が起こる。この現象は、情
報の読み取り時に隣のトラックに書き込まれている情報
の干渉を受けるものがクロストーク、書き換えのための
消去時に隣のトラックに書き込まれた情報が消去される
ものがクロスイレースと呼ばれる。このような現象のう
ち、クロストークに関しては、案内溝の深さ、すなわち
ランド部とグルーブ部との段差をレーザ光の波長と屈折
率とに応じて設定することによって低減できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クロス
イレースに関しては、レーザ光が直接隣のトラックに照
射されること以外に、照射されたレーザ光によって記録
層に発生する熱が隣のトラックに伝搬することによって
も発生する。このため、クロスイレースは、熱クロスト
ークとも呼ばれていて、ランド部とグルーブとの段差を
充分に大きくとり、熱が伝搬する距離を長くすることに
よってクロスイレースを低減する方法もある。しかし、
記録層には、ＧｅＳｂＴｅやＡｇＩｎＳｂＴｅといった
熱伝導性の高い金属膜が使われている。このため、この
ような方法も、充分に連続する記録膜の熱伝搬を抑える
ことが難しい。

【０００７】さらに、トラックピッチが小さい光ディス
クでクロスイレースを防ぐには、情報の書き換えをする
レーザ光に、より波長の短いものを用いる必要がある。
現在、記録容量が４．７ＧＢのＤＶＤには、波長が６５
０／６３５ｎｍの赤色レーザが用いられている。しか
し、将来的により記録容量の大きい光ディスクが実用化
された場合、波長４１０ｎｍの青色レーザが必要にな
る。このような青色レーザは、書き込みに必要な３０ｍ
Ｗ（記録層を相転位させるために必要な温度に基づいて
算出された値）の出力を得る点では条件を満たしつつあ
るものの、寿命の点で課題を残している。このため、書
換型光ディスクでは、より低エネルギーで情報の書き込
みができ、レーザの光源を長寿命化できるように構成す
ることが望まれている。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、書き換え時のクロスイレースを低減できる書換
型光ディスクを提供することを第１の目的とする。ま
た、本発明は、より小さなレーザの出力で書き換えが可
能な書換型光ディスクを提供することを第２の目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上述べた課題は、以下
の手段によって解決できる。すなわち、請求項１記載の
発明は、表面に形成される案内溝と、前記案内溝によっ
て生じる凸部であるランド部と、凹部であるグルーブ部
と、前記ランド部上と前記グルーブ部上とに設けられ、
光が照射されることによって情報の書き換えが可能な記
録層とを有してなり、前記記録層のうち、前記ランド部
上に設けられるランド記録層と、前記グルーブ部上に設
けられるグルーブ記録層とが分離されていることを特徴
とするものである。

【００１０】このように構成することにより、ランド記
録層またはグルーブ記録層で発生した熱が隣り合うラン
ド記録層またはグルーブ記録層に伝搬することがなくな
る。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、前記ランド
記録層と前記グルーブ記録層との分離は、前記ランド
部、前記グルーブ部間の側壁に前記記録層が無い記録層
分離部を設けることによってなされることを特徴とする
ものである。

【００１２】このように構成することにより、ランド記
録層とグルーブ記録層との間に熱を伝える媒体がなくな
り、確実にランド記録層またはグルーブ記録層で発生し
た熱が隣り合うランド記録層またはグルーブ記録層に伝
搬することを防ぐことができる。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、前記記録層
分離部は、前記ランド部の側壁を逆テーパ、あるいは垂
直とすることによって形成されることを特徴とするもの
である。

【００１４】このように構成することにより、側壁が逆
テーパ、あるいは垂直なランド層に対してスパッタ粒子
の指向性が高いスパッタ法で成膜し、自動的に録層分離
部を設けることができる。

【００１５】また、請求項４記載の発明は、さらに、前
記ランド記録層を除去することを特徴とするものであ
る。

【００１６】このように構成することにより、グルーブ
部にのみ情報を記録する形式の光ディスクにおいて、記
録層間で熱を伝搬する部材が無い領域の距離が充分長く
なり、グルーブ部で発生した熱が隣り合うトラックのグ
ルーブ部に伝搬することを確実に防ぐことができる。

【００１７】また、請求項５記載の発明は、前記記録層
が、第１記録層と、前記第１記録層の上層に設けられる
第２記録層とを有し、前記第１記録層のランド記録層を
除去する一方、前記第２記録層を連続して形成すること
を特徴とするものである。

【００１８】このように構成することにより、第１層の
記録層間で熱を伝搬する部材が無い領域の距離が充分長
くなり、グルーブ部で発生した熱が隣り合うトラックの
グルーブ部に伝搬することを確実に防ぐことができる。
また、第２層の記録層については、熱が照射される記録
層の間隔が充分大きくなって、発生した熱が隣り合うト
ラックの記録層に伝搬することを防ぐことができる。ま
た、以上２つの記録層を設けたことによって、熱の伝搬
を防ぎながらも、情報を書き込む記録層の領域を大きく
確保することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態１ない
し３について説明する。（実施の形態１）実施の形態１の書換型光ディスク（以
下、単に光ディスクと記す）は、表面に案内溝が形成さ
れていて、この案内溝によってランド部とグルーブ部と
が生じている。このランド部とグルーブ部とには、レー
ザ光が照射されることによって情報の書き換えが可能な
記録層があり、記録層のうち、ランド部上のランド記録
層と、グルーブ部上のグルーブ記録層とが分離されて構
成されている。

【００２０】そして、実施の形態１では、ランド記録層
とグルーブ記録層との分離を、ランド部、グルーブ部間
の側壁に記録層が無い記録層分離部を設けることによっ
て行っている。実施の形態１は、このような構成を図１
に示したようにランド部とグルーブ部との両方にピット
（記録マークで示す）が設けられた光ディスクに適用し
たものである。

【００２１】図２は、実施の形態１の光ディスクを説明
するための図であって、図１と同様に、光ディスクを案
内溝の長さ方向に対して垂直に切った断面図である。図
２のうち、図２（ａ）は、ランド部の側壁を逆テーパ
（両側壁の間隔が下方に向かって次第に狭くなる）形状
にすることによって記録層分離部をもうけたもので、
（ｂ）は、ランド部の側壁を垂直（両側壁の間隔が上端
から下端まで一定の幅である）にすることによって記録
層分離部をもうけたものである。なお、このような図２
（ａ）、（ｂ）に示した構成は、いずれもランド部Ｒと
グルーブ部Ｇとが設けられたポリカーボネイド基板１
と、グルーブ部Ｇ上に設けられた記録層（グルーブ記録
層）３ａ、ランド部Ｒ上に設けられた記録層（ランド記
録層）３ｂと、グルーブ記録層３ａ、ランド記録層３ｂ
上に設けられた保護層４とを有している。

【００２２】実施の形態１では、ＧｅＳｂＴｅ、あるい
はＡｇＩｎＳｂＴｅといった成膜材料を用い、グルーブ
記録層３ａ、ランド記録層３ｂをコリメーションスパッ
タ、あるいはロングスロースパッタといった方法で成膜
している。このような成膜の方法は、スパッタ粒子の指
向性がきわめて高いことで知られている。このため、逆
テーパ形状の側壁（逆テーパ壁）１０を有するランド部
Ｒに対して行った場合、記録層が逆テーパ壁１０に全く
成膜されることがない。このため、隣り合うランド部Ｒ
とグルーブ部Ｇとの間でグルーブ記録層３ａ、ランド記
録層３ｂが分離された形状が実現する（図２（ａ））。

【００２３】また、実施の形態１では、垂直形状の側壁
（垂直壁）２０を有するランド部Ｒに対してグルーブ記
録層３ａ、ランド記録層３ｂをコリメーションスパッ
タ、あるいはロングスロースパッタといった方法で成膜
し、垂直壁２０に成膜される記録層が不連続で熱を伝搬
し得ないようにする。このような構成でも、隣り合うラ
ンド部Ｒとグルーブ部Ｇとの間でグルーブ記録層３ａ、
ランド記録層３ｂが分離された形状が実現する（図２
（ｂ））。

【００２４】次に、逆テーパ壁１０、あるいは垂直壁２
０を持つ基板を形成する工程を説明する。図３、図４
は、実施の形態１で用いた基板１を作成する工程を説明
するための図である。なお、ここでは、図２（ａ）に示
した逆テーパ壁１０のランド部Ｒを持つ基板を作成する
工程についてにみ図示するものとする。また、このよう
な図３、図４は、理解の容易のため、構成が誇張して描
かれている。

【００２５】図３、図４に示した工程では、先ず、ガラ
ス基板１００上にフォトレジスト３０を塗布する（図３
（ａ））。このガラス基板１００は、厚さが１０ｍｍ程
度のソーダライムガラスである。続いて、フォトレジス
ト３０に対し、レーザカッティングと呼ばれるプロセス
でランド部、グルーブ部やピットの部分（図示せず）を
形成する。レーザカッティングは、光ディスク駆動装置
であるレーザカッタを用いてＨｅ−Ｃｄ、Ｈｅ−Ｎｅ、
Ａｒなどの短波長ガスレーザを光源としてフォトレジス
ト３０を露光するものである。

【００２６】この露光後、フォトレジスト３０を現像す
る。このとき、現像後のフォトレジスト３０の形状と露
光条件との間には密接な関係があって、露光量、露光時
間、さらには現像条件などを調整して図２（ａ）にある
側壁が逆テーパ（グルーブ側から見れば順テーパ）形状
のレジスト３０を得ることができる。なお、実施の形態
１では、レーザカッティングの露光条件をオーバー露光
とすることによってこのようなレジスト３０の形状を得
ている。また、実施の形態１では、フォトレジスト３０
には、ネガ型のレジストを用いたものとする。

【００２７】次に、露光、現像後のレジスト３０に対
し、例えば、ニッケルなどの導電膜３５を蒸着する（図
３（ｃ））。そして、この導電膜３５表面を陰極として
厚膜電鋳を行う。この厚膜電鋳の結果成膜された厚膜４
０が約０．３ｍｍ厚となったところで（図３（ｄ））レ
ジスト３０を剥離し、洗浄すると、光ディスク基板の金
型が得られる。

【００２８】得られた金型の裏面に金属板５０を裏打ち
し、図３（ｅ）に示すスタンパが完成する。このスタン
パを用い、光ディスクの基板にランド部、グルーブ部、
さらにはピットなどを転写する。実施の形態１では、射
出成形によって基板を作成するものとし、このため、図
３（ｆ）のように、スタンパを用いたインジェクション
金型４１中にポリカーボネイドを流し込んで図２（ａ）
に示した基板１が得られる。

【００２９】以上説明した工程では、スタンパの逆テー
パの角度が急である場合、射出工程後にスタンパから基
板が取り外しにくくなる。このため、レジスト３０を露
光する際にこの逆テーパの角度が１〜２度になるように
レーザカッティングの条件を設定し、これと合わせて基
板材料が完全に冷えないうちにスタンパから取り外すこ
とが必要である。

【００３０】また、図３、図４の説明では、図２（ａ）
のように、ランド部が逆テーパ壁１０を持つ基板の作成
についてのみ説明した。しかし、レジスト３０のレーザ
カッティングの条件を調整することによってレジスト３
０の側壁を垂直にし、垂直壁２０を持つ基板を作成する
ことも可能である。また、このような条件は、逆テーパ
であるものを作成する場合よりも露光量を抑えることで
実現できる。

【００３１】このような実施の形態１によれば、基板１
のランド記録層３ｂとグルーブ記録層３ａとの間で熱が
伝搬されなくなる、あるいは伝搬の効率が著しく低下す
る。このため、ランド記録層３ｂ、あるいはグルーブ記
録層３ａに照射されたレーザ光によって発生した熱が隣
り合うランド記録層３ｂ、あるいはグルーブ記録層３ａ
に伝わることを防ぐことができる。したがって、光ディ
スクに書き込まれている情報を消去する際、レーザ光が
照射された部位以外の部位の温度が相転位することが無
く、クロスイレースが起こり難くなる。

【００３２】また、記録層に発生した熱が伝搬しにくい
ために照射された領域にとどまり、効率的に記録層の温
度を高めることができる。このため、比較的レーザのパ
ワーが少ない場合にも情報の書き換えが可能になり、レ
ーザ光源をより長寿命化することができるようになる。

【００３３】さらに実施の形態１は、逆テーパ壁１０、
垂直壁２０を持ったランド部Ｒに対して記録層を成膜す
ることによってランド記録層３ｂ、グルーブ記録層３ａ
を分離している。このため、マスク工程を追加すること
なくランド記録層３ｂ、グルーブ記録層３ａの分離が可
能となって、工程を簡易なものにすることができる。

【００３４】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２について説明する。実施の形態２は、グルーブ記録
層にだけ情報を記録する方式の書換型光ディスク（ＤＶ
Ｄ−ＲＷ）についてなされるもので、ランド記録層とグ
ルーブ記録層とを分離した上、ランド記録層を除去する
ものである。

【００３５】図５は、実施の形態２の光ディスクの構成
を説明する図で、光ディスクを案内溝の長さ方向に対し
て垂直に切った断面図である。図示した構成では、基板
１が、グルーブ記録層３ａが設けられたグルーブ部Ｇ
と、垂直壁２０を持つランド部Ｒとを有していて、この
ランド部Ｒにはランド記録層が無い。また、このような
基板１上に保護膜４を設けている。

【００３６】図６（ａ）ないし（ｃ）は、図５に示した
光ディスクを製造する工程を説明するための図である。
この工程では、先ず、図３、図４で説明した工程によっ
て図２（ｂ）に示した、垂直壁２０で記録層が不連続と
なることによってランド記録層３ｂとグルーブ記録層３
ａとが分離される構成を作成する。そして、この構成に
さらに保護膜４を成膜する（図６ａ）。この記録膜４
は、通常のスパッタ法、あるいは真空蒸着法といった一
般的な方法で成膜して良い。

【００３７】次に、ＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｃ
ｈａｎｉｃａｌｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法でランド記録
膜３ｂを研磨することにより取り除く（図６ｂ）。この
際、グルーブ部Ｇ上の保護膜は、グルーブ記録層３ａが
ＣＭＰによって研磨されるのを防ぐ役割を果たす。そし
て、この研磨が終了した後に再度保護膜を形成し（図６
ｃ）、図５に示した光ディスクの形状ができ上がる。

【００３８】このような実施の形態２によれば、情報が
書き込まれたグルーブ部Ｇ間の記録層が形成されない領
域を充分確保することができる。このため、目的のグル
ーブ部Ｇにレーザ光を照射することによって発生した熱
が隣り合うグルーブ部Ｇに影響することを確実に防ぎ、
クロスイレース防止の効果をいっそう高いものにするこ
とができる。また、このことから、実施の形態２では、
側壁に形成される膜を完全に除く必要が無い。このた
め、特にランド部Ｒが逆テーパ壁を持つような基板１を
作成する必要が無く、比較的簡易に実施することができ
る。

【００３９】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３について説明する。実施の形態３は、ランド部とグ
ルーブ部との両方に情報を記録する方式の書換型光ディ
スク（ＤＶＤ−ＲＡＭ）についてなされるものである。
そして、基板上に第１記録層と、この第１記録層の上層
に設けられる第２記録層とを設け、第１記録層のランド
記録層を除去する一方、第２記録層を連続して形成する
ものである。

【００４０】図７は、このような実施の形態３の光ディ
スクの構成を説明する図で、光ディスクを案内溝の長さ
方向に対して垂直に切った断面図である。図７の構成で
は、先に述べた実施の形態２の光ディスクの全面に、さ
らに記録層３ｃを設けている。この記録層３ｃでは、ラ
ンド部Ｒの上部に当たる部位にだけ情報が記録される。
このことから、記録層３ｃをランド記録層３ｃと記すも
のとする。そして、ランド記録層３ｃ上にさらに保護膜
４を設け、実施の形態３の光ディスクの形状ができ上が
る。

【００４１】このような実施の形態３によれば、グルー
ブ記録層３ａに関しては、実施の形態２と同様の高いク
ロスイレース防止効果を得ることができる。また、ラン
ド記録層３ｃについても、記録層は連続しているもの
の、情報が記録された部位の間隔が１トラック分（ＤＶ
Ｄで０．７４μｍ）の距離が確保されているために充分
なクロスイレース防止効果を得ることができる。

【００４２】なお、本発明は、以上の実施の形態に限定
されるものではない。例えば、実施の形態１、実施の形
態２では、ランド記録層とグルーブ記録層との分離をラ
ンド部の側壁を垂直壁、逆テーパ壁にすることによって
行っている。しかし、このような側壁の形状は、垂直
壁、逆テーパ壁に限定されるものでなく、セルフアライ
ンで記録膜が分離されるものであればどのようなもので
あっても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した本発明は、以下の効果を奏
する。すなわち、請求項１記載の発明では、発生した熱
が隣り合うランド記録層またはグルーブ記録層に伝搬す
ることがなくなる。このため、記録層の所定の部位に書
き込まれている情報を書き換える際、所定の部位に照射
されたレーザ光によって発生した熱が他の部位に記録さ
れた情報に影響することが無くなる。したがって請求項
１記載の発明は、書き換え時のクロスイレースを低減で
きる書換型光ディスクを提供することができる。

【００４４】また、請求項１記載の発明は、記録層に与
えた熱が他の部位に伝搬することを防ぎ、小さなパワー
で記録層を相転位させることができる。したがって、請
求項１記載の発明は、より小さなレーザの出力で書き換
えが可能な書換型光ディスクを提供することができる。

【００４５】請求項２記載の発明は、ランド記録層また
はグルーブ記録層で発生した熱が隣り合うランド記録層
またはグルーブ記録層に伝搬することを確実に防いでい
る。このため、書き換え時のクロスイレースをより確実
に低減できる書換型光ディスクを提供することができ
る。

【００４６】請求項３記載の発明は、スパッタによって
自動的に録層分離部を設けることができ、ランド記録層
とグルーブ記録層とが分離された構成を比較的簡易に実
現することができる。

【００４７】また、請求項４記載の発明は、グルーブ部
で発生した熱が隣り合うトラックのグルーブ部に伝搬す
ることを確実に防ぐことができ、グルーブ部にだけ情報
が記録される光ディスクにおいて、書き換え時のクロス
イレースをより確実に低減できる書換型光ディスクを提
供することができる。

【００４８】また、請求項５記載の発明は、熱の伝搬を
防ぎながらも、情報を書き込む記録層の領域を大きく確
保でき、書き換え時のクロスイレースを確実に低減でき
る好記録密度の書換型光ディスクを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の構成が適用される光ディスクを
例示した図である。

【図２】実施の形態１の光ディスクを説明するための断
面図である。

【図３】実施の形態１で用いた基板を作成する工程を説
明するための図である。

【図４】実施の形態１で用いた基板を作成する工程を説
明するための他の図である。

【図５】実施の形態２の光ディスクを説明するための断
面図である。

【図６】図５に示した光ディスクを製造する工程を説明
するための図である。

【図７】実施の形態３の光ディスクを説明するための断
面図である。

【図８】書換型ディスクの一般的な構成を例示する図で
ある。

【符号の説明】

１基板３ａグルーブ記録膜３ａランド記録膜４保護膜１０逆テーパ壁２０垂直壁３０レジスト３５導電膜４０厚膜４１インジェクション金型１００ガラス基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に形成される案内溝と、前記案内溝によって生じる凸部であるランド部と、凹部であるグルーブ部と、前記ランド部上と前記グルーブ部上とに設けられ、光が
照射されることによって情報の書き換えが可能な記録層
とを有してなり、前記記録層のうち、前記ランド部上に設けられるランド
記録層と、前記グルーブ部上に設けられるグルーブ記録
層とが分離されていることを特徴とする書換型光ディス
ク。
【請求項２】前記ランド記録層と前記グルーブ記録層
との分離は、前記ランド部、前記グルーブ部間の側壁に
前記記録層が無い記録層分離部を設けることによってな
されることを特徴とする請求項１記載の書換型光ディス
ク。
【請求項３】前記記録層分離部は、前記ランド部の側
壁を逆テーパ、あるいは垂直とすることによって形成さ
れることを特徴とする請求項２記載の書換型光ディス
ク。
【請求項４】さらに、前記ランド記録層を除去するこ
とを特徴とする請求項３に記載の書換型光ディスク。
【請求項５】前記記録層は、第１記録層と、前記第１
記録層の上層に設けられる第２記録層とを有し、前記第１記録層のランド記録層を除去する一方、前記第
２記録層を連続して形成することを特徴とする請求項１
〜３に記載の書換型光ディスク。