JP2001148122A

JP2001148122A - 光情報記録方法

Info

Publication number: JP2001148122A
Application number: JP2000309132A
Authority: JP
Inventors: Masashi Koike; 正士小池; Keiji Ueno; 恵司上野; Tadahiko Mizukuki; 忠彦水莖; Yuji Inatomi; 裕司稲冨; Sumio Hirose; 純夫広瀬
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2001-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＤ規格を満足する高反射率、安定トラッキ
ングサーボ特性を記録前後において有し、ＥＦＭ信号再
生特性においても信号変調度が十分獲得でき、低ジッタ
ー特性、低クロストーク特性が確証しえた安定なＣＤプ
レーヤ互換記録を行う方法を提供する。【解決手段】トラッキング用グルーブ半値幅が０．２
〜０．６μｍ、且つその半値幅部でのグルーブ傾斜角度
が２５゜〜６５゜の範囲にあるグルーブが形成された基
板上に、記録層、金属反射層及び保護層が設けられてな
る単板型光情報記録媒体への情報の記録方法であって、
記録層へのレーザー光照射による記録を施すことによ
り、記録ピット形成部の基板グルーブ半値幅を０．９μ
ｍまでの範囲で０．０５μｍ以上拡張し、又は、半値幅
が０．９μｍまでの範囲で０．０５μｍ以上拡張し且つ
記録ピット形成部の基板グルーブ傾斜角がプラスまたは
マイナス１０゜以上変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を用い
て反射率を変化させることにより信号を記録する追記型
光ディスク（ＷＯＲＭ）への記録方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームを用いる情報記録媒体は
大容量データメモリーとして実用化されている。特に音
楽、画像や各種データーベースの再生専用メモリーとし
てＲＯＭ型光情報記録媒体（コンパクトディスク：Ｃ
Ｄ）はＣＤ規格に基づいて再生プレーヤとのマッチング
も安定になされ広く一般に普及し使用されている。しか
しながら、再生専用系のため、利用者が自由に音楽情報
等を記録することは不可能であった。

【０００３】一方、従来の追記型情報記録媒体ではＴ
ｅ，Ｓｎ，Ｂｉ等の半金属やシアニン、フタロシアニン
等の有機色素等を記録層として開発されているが、媒体
構造的に記録層背後に空間層を設けた貼り合わせ構造が
一般的には必須であること、また媒体反射率、記録感度
等での媒体特性の多様性から使用する媒体ごとに設計さ
れたプレーヤ（ドライブ）で情報を記録再生することか
ら民生用途として汎用性に乏しい欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、廉価な市販の
ＣＤプレーヤーを有効に利用しつつ、利用者が自由に情
報を記録しえる追記可能なＣＤの実用化が強く望まれ
る。この追記型ＣＤで最も重要なことは、記録後の信号
特性で再生専用ＣＤプレーヤーとの互換が必須なことで
あり、一般に広く普及しているＣＤプレーヤーで確実に
再生できる必要がある。また、追記時の安定なハード
（ライター）とのマッチングを保証してやる必要があ
る。このための媒体設計における詳細仕様は追記型ＣＤ
規格（オレンジブック）が既に存在しそれに記載されて
いる。ここで媒体構造としては板厚１．２ｍｍ以内での
単板構造が前提となり、記録前後での安定なフォーカシ
ングとトラッキングサーボ特性を得るための媒体高反射
率（記録後のグルーブ反射率（Ｒｔｏｐ）で６５％以
上）、プッシュプル出力ゲイン（Ｐ／Ｐ）、さらにはラ
ジアルコントラスト出力（グルーブ上／グルーブ間反射
率差をその反射率で規格化した出力（ＲＣｂ））を充分
安定に獲得してやる必要がある。さらにＣＤでのＥＦＭ
信号の記録入力に対して形成ピットの低ジッター特性、
低クロストーク特性が要求され、さらにＣＤ規格を満足
する信号変調度を獲得してやる必要がある。

【０００５】本発明者らは、ＣＤ規格に適合した追記型
光情報記録媒体の提供にあたり、高反射率と優れたトラ
ッキングサーボ特性を確保し、且つ極めて安定な記録特
性（ジッター特性、クロストーク特性、記録変調度）を
得るために鋭意検討した結果、記録前後における最適基
板グルーブ形状変化を見いだし、かかる新規な知見にも
とづいて本発明をなすに至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ト
ラッキング用グルーブ半値幅が０．２〜０．６μｍの範
囲で且つその半値幅部でのグルーブ傾斜角度が２５゜〜
６５゜の範囲にあるグルーブが形成された基板上に、レ
ーザー光により情報の書き込みが可能な色素を含有する
記録層が設けられ、さらに該記録層上に金属からなる反
射層及び保護層が設けられてなる単板型光情報記録媒体
への情報の記録方法であって、記録層へのレーザー光照
射による記録を施すことにより、記録ピット形成部の基
板グルーブ半値幅を０．９μｍまでの範囲で０．０５μ
ｍ以上拡張し、又は、半値幅が０．９μｍまでの範囲で
０．０５μｍ以上拡張し且つ記録ピット形成部の基板グ
ルーブ傾斜角がプラスまたはマイナス１０゜以上変化さ
せることを特徴とする記録方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明を添付図面にもとづいて説
明すれば、本発明の光情報記録媒体においては、図１に
示すようにトラッキング用案内溝が形成されている透明
性基板１の上にレーザー光を吸収する記録層２が形成さ
れ、その上に反射率を増大させるための金属反射層３が
設けられている。そしてさらにその上には記録層、反射
層を保護するための保護層４が形成され、全体としてＣ
Ｄ規格を満足する単板型媒体構造をとる。ここで透明基
板上に形成されているグルーブ仕様としては図２に示す
ように溝半値幅（ｗ）が０．２〜０．６μｍであり、且
つその半値幅部での溝傾斜角（θ）が２５゜〜６５゜の
範囲にあるような特定の形状を有するものである。本発
明においてはかかる特定の形状を有する単板型光情報記
録媒体のグルーブ上に成膜された記録膜上への、レーザ
ー光照射により、この記録層が温度上昇し隣接する該基
板グルーブ界面が熱変形し溝幅方向の形状変化や／又は
溝傾斜角の変化を伴い情報が記録される。

【０００８】本発明者らの詳細な検討によれば、未記録
時でのグルーブ半値幅（ｗ）が０．２〜０．６μｍ、且
つ傾斜角度（θ）が２５゜〜６５゜の範囲のグルーブ仕
様の媒体に於いてはＣＤの規格で要求される高反射率が
保持でき、ラジアルコントラスト（ＲＣｂ）が安定に出
力でき、且つＰ／Ｐ出力も充分大きいなど、安定なトラ
ッキングサーボ特性が確保しえるのである。ここで溝幅
が０．６μｍを越える場合はＲＣｂが減少すると共に記
録時の信号クロストークが生じ好ましくない。又溝幅が
０．２μｍ未満の場合はＰ／Ｐ出力が小さくなり、安定
サーボ特性の観点から好ましくない。一方、グルーブ傾
斜角度は小さい程高反射率が保持しえること、ＲＣｂ、
Ｐ／Ｐ信号で外乱要因（例えば記録膜膜厚変動）で信号
が大きく変動しない等の利点はあるが、２５゜未満に於
いてはＲＣｂが小さくなると共に記録時のクロストーク
が大きくなり好ましくない。また傾斜角度が６５゜を越
える場合は記録時に前記のサーボ信号が外乱変動を受け
易くジッター特性等で劣化が生じ媒体設計としては好ま
しくない。前記したような仕様の基板は、基板の成型時
に用いられるスタンパーを作る際に、レジストの膜厚、
レジストを露光するレーザービームの形状や強度等によ
りスタンパーのグルーブ形状をコントロールすることに
よって作ることができる。

【０００９】また該グルーブ上に形成された記録ピット
の詳細な観察と獲得された信号特性（品質）との対応か
ら、図３に示すように記録した際に溝幅方向へのグルー
ブ形状変化が０．０５μｍ以上の場合は再生に必要な記
録変調度が安定に獲得でき、且つ記録後も高反射率が保
持しえる良好なＣＤ互換媒体の達成が可能である。即ち
記録ピット部の溝幅（ｗ’）と未記録部の溝幅（ｗ）に
式［１］がなりたつとき信号変調度獲得が確証しえた。ｗ’≧ ｗ＋０．０５（単位μｍ）［１］

【００１０】なお、さらにいえば、記録時の溝幅の最大
値が０．９μｍ以下の場合は信号クロストークを低く制
御出来、且つジッター特性も良好な記録媒体の確保が安
定に可能であり望ましい。すなわち、［２］式の満足も
望ましい。ｗ’≦ ０．９（単位μｍ）［２］

【００１１】ここで溝幅方向への形状変化が０．０５μ
ｍ未満の場合はＥＦＭ変調信号を記録した際、特に最短
ピットである３Ｔの再生信号の変調度が大きくならずＣ
Ｄプレーヤーとの互換性が得られない。又信号変の調度
が小さいことからピット端でのジッター特性が劣り良好
な再生特性を有しない。一方、記録時の溝幅の最大値が
０．９μｍを越える場合は記録ピットの幅が再生ビーム
径の実効半径以上（１／ｅ²）になり信号クロストーク
を引き起こし好ましくない。

【００１２】さらに、グルーブ溝幅変化量と同様、グル
ーブ傾斜角度が±１０゜以上の変化を受ける際も充分な
記録変調度が獲得される。即ちここで記録ピット部のグ
ルーブ傾斜角度（θ’）が未記録部グルーブ傾斜角度
（θ）に対して下式［３］が成り立つとき信号変調度の
獲得が確認された。図４に概念を示す。｜θ’−θ｜≧１０゜［３］

【００１３】ここで、変化が１０゜未満の時には記録変
調度の獲得が小さくＣＤ互換足りえない。記録時におい
て溝幅変化、溝傾斜角度変化は各々独立に記述したが、
当然同時に起こりうる。また上記いずれの場合でも溝深
さ方向への基板変位の有無は特にこだわらない。

【００１４】上記基板１に用いられる材質としては、半
導体レーザーの光を実質的に透過し、通常の光記録媒体
に用いられる高分子材料ならばいかなるものでも使用で
きる。たとえば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、またはアモルフ
ァスポリオレフィン樹脂などが挙げられる。

【００１５】記録層２に用いられる色素としては、半導
体レーザーの波長域に吸収を有し、一定以上のエネルギ
ーをもつレーザー光を吸収した際に分解・発熱する色素
であれば特に限定されない。ただしＣＤ規格での光学諸
要件を鑑みれば屈折率２．０以上の以下のような各種有
機色素を用いることが好ましい。即ち、フタロシアニン
系色素、ナフタロシアニン系色素、シアニン系色素、ス
クアリリウム系色素、ピリリウム系色素、チオピリリウ
ム系色素、アズレニウム系色素、ナフトキノン系色素、
アントラキノン系色素、Ｎｉ，Ｃｒなどの金属塩系色
素、インドフェノール系色素、トリフェニルメタン系色
素、キサンテン系色素、インダンスレン系色素、インジ
ゴ系色素、チオインジゴ系色素、メロシアニン系色素、
チアジン系色素、アクリジン系色素、オキサジン系色
素、アゾ系色素などを挙げることができる。なかでも、
耐光性、耐湿熱性の観点からフタロシアニン系色素が好
ましい。これらの各種色素は一種類ずつ用いてもよい
し、多種類のものを混合、あるいは積層して用いてもよ
い。記録層の厚みは、特に規定するものではないが、通
常３０〜１０００ｎｍ程度である。

【００１６】金属反射層３材料としては半導体レーザー
の波長域において十分高い反射率を有すもの、即ちＡ
ｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉなどの金属またはこ
れらを用いた合金が適用される。とりわけＡｕ，Ａｌ等
の金属膜はスパッタ法等で高反射率膜が容易に形成され
るので望ましい。その厚みは通常、３０〜１０００ｎｍ
程度である。

【００１７】反射層上には、前述した記録層、反射層を
保護する目的から主として高分子材料からなる保護層４
が設けられる。なかでも紫外線硬化樹脂は容易に保護層
が形成できるので最適である。保護層の厚みは、３〜３
０μｍ程度である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す。

【００１９】実施例１ a位に４個のビスイソプロピルメトキシ基を有するＰｄ
−テトラ−ビス（イソプロピル）メトキシ−フタロシア
ニンを１分子当り平均３個クロル化したフタロシアニン
色素の３．５質量％ジブチルエーテル溶液をグルーブが
設けられた円盤状のポリカーボネイト基板（外径：１２
０ｍｍ，内径：１５ｍｍ、トラックピッチ：１．６μ
ｍ、グルーブ半値幅：０．５２μｍ、傾斜角度：５３
゜、グルーブ深さ：１２５ｎｍ）上にスピンコート法
（回転数７００ｒｐｍの速度で塗布後３０００ｒｐｍで
乾燥）で溝上／溝間での平均膜厚が１２０ｎｍの前記色
素からなる記録層を成膜した。この記録層の上にＡｕを
スパッタリングして膜厚が８０ｎｍの反射層を形成し
た。更に、この反射層上に、保護層としてＵＶ硬化性樹
脂ＳＤ−１７（大日本インキ化学工業（株）製）をスピ
ンコート後、紫外線を照射し硬化させ厚さ４μｍの保護
層を形成し情報記録媒体を作った。

【００２０】上記で得られた情報記録媒体を、光ディス
ク評価装置ＤＤＵ−１０００（パルステック工業製、レ
ーザー波長７８１ｎｍ、ＮＡ＝０．５０）を用いて記録
前のグルーブ上の反射率（Ｒｇ）、ラジアルコントラス
ト（ＲＣｂ）、及び０．１μｍのオフセットを抱かせた
ときの２分割フォトダイオード上でのプッシュプルゲイ
ン値（Ｐ／Ｐ）を評価した。結果は表１に纏めた。続い
てＥＦＭエンコーダー（ＫＥＮＷＯＯＤ製）を用いて線
速度１．４ｍ／ｓ、記録レーザーパワー７．０ｍＷでＥ
ＦＭ変調信号を記録した。これをヤマハ製ＣＤＸ１０５
０ＣＤプレーヤーにて再生し反射率（Ｒｔｏｐ）、ＢＬ
ＥＲ（ブロックエラーレイト）、記録長３Ｔ及び１１Ｔ
の直流再生成分から記録変調度（Ｉ3，Ｉ11）、３Ｔジ
ッター値を測定し表１に纏めた。更に記録後の基板のグ
ルーブの変形を走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）にて観
察したところ、記録ピット部の溝幅に０．１５μｍの変
化（拡張）が観測された。また形成ピットの半値幅部で
の傾斜角度は２５゜に変化していた。

【００２１】実施例２実施例１においてグルーブの半値幅が０．４２μｍ、傾
斜角度が５８゜、グルーブ深さが１２５ｎｍの基板を用
いる以外は実施例１と同じようにして情報記録媒体を作
り評価した。結果は表１に纏めた。このときＳＴＭ形状
評価によれば、グルーブ表面幅には０．１５μｍの変化
が観測された。傾斜角度に変化は観察されなかった。

【００２２】実施例３実施例１においてグルーブ半値幅が０．５０μｍ、傾斜
角度が２５゜、グルーブ深さが１１５ｎｍのＶ溝仕様の
基板を用いる以外は実施例１と同じようにして情報記録
媒体を作り評価した。結果は表１に纏めた。このときＳ
ＴＭ形状評価によれば、グルーブ半値幅には０．２２μ
ｍの変化が確認された。傾斜角度は３３゜に変化してい
た。

【００２３】比較例１実施例１においてグルーブ半値幅が０．７２μｍ、傾斜
角度が２２゜、グルーブ深さが１２５ｎｍの基板を用い
る以外は実施例１と同じようにして情報記録媒体を作り
評価した。結果は表１に纏めた。又ＳＴＭ形状評価によ
ればグルーブ半値幅には０．１５μｍの変化が観測さ
れ、傾斜角度は４２゜に変化していた。

【００２４】比較例２実施例１においてグルーブ半値幅が０．８０μｍ、傾斜
角度が２０゜、グルーブ深さが７０ｎｍの基板を用いる
以外は実施例１と同じようにして情報記録媒体を作り評
価した。結果は表１に纏めた。又ＳＴＭ形状評価によれ
ばグルーブ半値幅は０．２５μｍの変化が観察され（記
録部溝幅＝１．０５μｍ）、傾斜角度は６０゜に変化し
ていた。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光情報記
録媒体によればＣＤ規格を満足するところの高反射率、
安定トラッキングサーボ特性を記録前後において有し、
ＥＦＭ信号再生特性においても信号変調度が十分獲得で
き、低ジッター特性、低クロストーク特性が確証しえた
安定なＣＤプレーヤ互換記録が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラック方向に沿って切断した光情報記録媒体
の断面構造を示す断面図。

【図２】光情報記録媒体で用いている光記録前の基板グ
ルーブ仕様を示す断面図。

【図３】記録ピット部の基板の溝幅の変化を基板表面か
らみた概念図。

【図４】記録ピット部の基板の溝傾斜角度の変化の様子
を示す媒体の半径方向断面図。

【符号の説明】

１基板２記録層３金属反射層４保護層５グルーブ半値幅（ｗ）６グルーブ傾斜角度（θ）７未記録部グルーブ半値幅（ｗ）８記録部グルーブ半値幅（ｗ’）９未記録トラッキング用グルーブ１０記録ピット形成部グルーブ１１未記録部グルーブ傾斜角度（θ）１２記録部グルーブ傾斜角度（θ’）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｙ (72)発明者水莖忠彦東京都千代田区霞が関三丁目２番５号三井化学株式会社内 (72)発明者稲冨裕司千葉県茂原市東郷1900 三井化学株式会社内 (72)発明者広瀬純夫千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番地32 三井化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラッキング用グルーブ半値幅が０．２
〜０．６μｍの範囲で且つその半値幅部でのグルーブ傾
斜角度が２５゜〜６５゜の範囲にあるグルーブが形成さ
れた基板上に、レーザー光により情報の書き込みが可能
な色素を含有する記録層が設けられ、さらに該記録層上
に金属からなる反射層及び保護層が設けられてなる単板
型光情報記録媒体への情報の記録方法であって、記録層
へのレーザー光照射による記録を施すことにより、記録
ピット形成部の基板グルーブ半値幅を０．９μｍまでの
範囲で０．０５μｍ以上拡張し、又は、半値幅が０．９
μｍまでの範囲で０．０５μｍ以上拡張し且つ記録ピッ
ト形成部の基板グルーブ傾斜角がプラスまたはマイナス
１０゜以上変化させることを特徴とする記録方法。
【請求項２】記録層として、フタロシアニン系色素を
用いたことを特徴とする請求項1に記載の記録方法。
【請求項３】記録前の媒体反射率が６０％以上である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録方法。