JP2001325746A

JP2001325746A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP2001325746A
Application number: JP2000141565A
Authority: JP
Inventors: Wataru Ogawa; 渉小川; Hirotoshi Ono; 浩利大野; Kiyoshi Manaka; 清間仲
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】再生専用領域、記録再生領域の両方から良好
な読み出し信号を得る光情報記録媒体を提供する。【解決手段】ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域とを同心円状に
設けてあるカード形状の基板１上に、有機色素膜２と反
射膜３とを少なくとも積層してなり、ＲＯＭ，ＲＡＭ領
域に設けたランド上の色素膜２の膜厚ｄ０を、（λ／
２）×（１／ｎ１）（但し、λ：レーザビームの波長、
ｎ１：色素膜２の屈折率）とし、ＲＯＭ領域に設けたピ
ットＰ上の色素膜２の膜厚ｄｐを位相差Δθがほぼπｒ
ａｄ（逆相）となるような膜厚とし、ＲＡＭ領域に設け
たグルーブＧ上の色素膜２の膜厚ｄを位相差Δθがほぼ
０ｒａｄ（同相）となるような膜厚とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光情報記録媒体に係
り、予め情報が記録された再生専用領域であるリードオ
ンリメモリ（以下「ＲＯＭ」と記す）領域と、随時又は
追加して情報の書き込み（追記記録）可能な領域である
ランダムアクセスメモリ（以下「ＲＡＭ」と記す）領域
とを有する、いわゆるパーシャルＲＯＭディスク又はハ
イブリッドディスクと称されて、再生専用ディスク（Ｒ
ＯＭディスク）との互換性を有する光情報記録媒体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報記録媒体として、コンパクトディス
ク（以下「ＣＤ」と記す）に代表されるように、予め記
録された幾何学的な凹凸として形成されたピットを読み
出す再生専用（ＲＯＭ）の光ディスクがあり、又記録可
能な光ディスクとして、有機色素を用いて唯1回だけ記
録出来るＲＡＭディスク（あるいは、「ライトワンスデ
ィスク」とも呼ばれる）として、ＣＤ−Ｒがある（例え
ば特許第２５４１８４７号公報、特公平８−２７９９２
号公報）。

【０００３】又、上記ＲＯＭとＲＡＭの両方の領域を1
枚のディスクの中に混在させたパーシャルＲＯＭ（以下
「Ｐ−ＲＯＭ」と記す）あるいはハイブリッドディスク
と呼ばれるディスクも提案されている（例えば特許第２
５８０８２０号公報）。

【０００４】このＰ−ＲＯＭは、ＲＯＭ部にはピットが
設けられ、ＲＡＭ部にはグルーブと呼ばれるトラッキン
グを取るための案内溝が設けてある。このＲＯＭ部とＲ
ＡＭ部とを1枚のディスクの自由な場所に設けるように
するには、ＲＯＭ部、ＲＡＭ部のあるディスク全面に有
機色素を塗布する必要がある。しかし、ＲＯＭとＲＡＭ
の両方に有機色素を塗布した状態で、ＲＯＭ,ＲＡＭ両
方ともに良好な信号を得るためには、ＲＯＭ部における
ピット深さとＲＡＭ部におけるグルーブ深さとを厳密に
制御する必要があり、完全に両立した良好な信号特性は
得られていなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記したように従来の
Ｐ−ＲＯＭは、ＲＯＭ部，ＲＡＭ部いずれからも良好な
信号特性を得ることが難しく、最適なピット及びグルー
ブ形状を得るためにどうすればよいかという課題があっ
た。

【０００６】そこで本発明は、再生専用領域における最
適なピット形状及び記録再生領域におけるグルーブ形
状、これら再生専用領域、記録再生領域上を被覆する有
機色素膜の膜厚を適正に選ぶことによって、再生専用領
域、記録再生領域両方から良好な読み出し信号を得るカ
ード形状の基板を備えた光情報記録媒体を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、下記（１）〜（６）の構成を有する
光情報記録媒体を提供する。（１）レーザビームを一面側から照射して情報の書込
み読出しを可能としかつ再生専用領域と記録再生領域と
を同心円状にそれぞれ設けてある他面を備えたカード形
状の基板上に、有機色素膜と、反射膜とを少なくとも積
層してなる光情報記録媒体において、前記再生専用領域
と前記記録再生領域とにそれぞれ設けたランド上に被着
した前記有機色素膜の膜厚を、（λ／２）×（１／ｎ
１）（但し、λ：レーザビームの波長、ｎ１：前記有機
色素膜の屈折率）とし、前記再生専用領域に設けたピッ
ト上に被着した前記有機色素膜の膜厚を、前記有機色素
膜をそれぞれ被着した前記ピットと前記ランドとにレー
ザビームをそれぞれ照射して得られた各反射レーザ光の
光学的位相差が、ほぼπｒａｄ（逆相）となるような膜
厚とし、前記記録再生領域に設けたグルーブ上に被着し
た前記有機色素膜の膜厚を、前記有機色素膜をそれぞれ
被着した前記グルーブと前記ランドとにレーザビームを
それぞれ照射して得られた各反射レーザ光の光学的位相
差が、ほぼ０ｒａｄ（同相）となるような膜厚としたこ
とを特徴とする光情報記録媒体。（２）請求項１記載の光情報記録媒体であって、前記
ピット上に被着した前記有機色素膜の膜厚を、前記光学
的位相差が０．７５πｒａｄ〜０．９５πｒａｄとなる
ような膜厚とし、前記グルーブ上に被着した前記有機色
素膜の膜厚を、前記光学的位相差が±０．１６πｒａｄ
となるような膜厚としたことを特徴とする光情報記録媒
体。（３）請求項１又は請求項２記載の光情報記録媒体で
あって、前記ピットの深さを、２００ｎｍ〜３５０ｎｍ
とし、前記グルーブの深さを、１００ｎｍ〜１９０ｎｍ
とし、前記ピット上に被着した前記有機色素膜の膜厚
を、２００ｎｍ〜３００ｎｍとし、前記グルーブ上に被
着した前記有機色素膜の膜厚を、１２０ｎｍ〜３００ｎ
ｍとし、前記ランド上に被着した前記有機色素膜の膜厚
を、６０ｎｍ〜１５０ｎｍとしたことを特徴とする光情
報記録媒体。（４）請求項３記載の光情報記録媒体であって、前記
ピット上に被着した前記有機色素膜の凹みを、１００ｎ
ｍ〜１８０ｎｍとし、前記グルーブ上に被着した前記有
機色素膜の凹みを、４０ｎｍ〜１００ｎｍとし、前記ピ
ット及び前記グルーブ上にそれぞれ被着した前記有機色
素膜の各膜厚は、前記ランドに被着した前記有機色素膜
の膜厚よりも厚いことを特徴とする光情報記録媒体。（５）請求項４記載の光情報記録媒体であって、レー
ザビームを前記基板の一面側から照射して前記記録再生
領域の前記有機色素膜に光吸収を生じさせ、前記有機色
素膜の光吸収による発熱によって前記基板の変形を生じ
させて、前記グルーブをほぼ埋設したような形状の記録
ピットを形成し、前記記録ピット上に被着した前記有機
色素膜の凹みを、３０ｎｍ〜７０ｎｍとし、前記記録再
生領域に設けた前記記録ピット上に被着した前記有機色
素膜の膜厚を、前記有機色素膜をそれぞれ被着した前記
グルーブと前記記録ピットとにレーザビームをそれぞれ
照射して得られた各反射レーザ光の光学的位相差を０．
６５πｒａｄ〜０．９５πｒａｄとしたことを特徴とす
る光情報記録媒体。（６）請求項１乃至請求項５のいずれか１に記載の光
情報記録媒体であって、前記基板の前記一面上に、Ｓｉ
Ｎ_x又はＳｉＯ_x（ｘ：正の整数）からなり、かつ屈折率
はほぼ２．１の光透過性誘電体膜を膜厚５ｎｍ〜２０ｎ
ｍ成膜したことを特徴とする光情報記録媒体。

【０００８】以下、本発明の光情報記録媒体の発明の骨
子を説明し、次に発明の具体的な実施例について説明す
る。図１は一般のハイブリットディスクの再生専用領域
及び記録再生領域における各部分の厚さを説明するため
の図、図２は本発明の光情報記録媒体の再生専用領域に
おける各部分の厚さを説明するための図、図３，図４は
それぞれ本発明の光情報記録媒体の記録再生領域におけ
る各部分の厚さを説明するための図、図５は光学的位相
差と反射との関係を示すグラフ、図６は本発明の光情報
記録媒体の再生専用領域及び記録再生領域におけるラン
ド部分の反射状態を説明するための図、図７は本発明の
光情報記録媒体の記録再生領域における記録後のグルー
ブの形状を説明するための図である。

【０００９】本発明の光情報記録媒体は、後述する図２
〜図４に示すように、レーザビーム（レーザ光１Ｇ，２
Ｇ，１Ｐ，２Ｐ）を一面側（他面１ａとは反対の面側）
から照射して情報の書込み読出しを可能としかつ再生専
用領域（ＲＯＭ領域）と記録再生領域（ＲＡＭ領域）と
を同心円状にそれぞれ設けてある他面１ａを備えた（ク
レジットカード、銀行カード等の）カード形状の基板１
上に、有機色素膜（色素，有機色素）２と、反射膜３と
（図示せぬ保護層と）を少なくとも積層してなる光情報
記録媒体において、前記再生専用領域と前記記録再生領
域とにそれぞれ設けたランドＬ（ＬＧ，ＬＰ）上に被着
した前記有機色素膜２の膜厚ｄ０を、（λ／２）×（１
／ｎ１）（但し、λ：レーザビーム２Ｇ，２Ｐの波長
(ｎｍ)、ｎ１：前記有機色素膜２の屈折率）とし、前記
再生専用領域に設けたピットＰ上に被着した前記有機色
素膜２の膜厚ｄｐを、前記有機色素膜２をそれぞれ被着
した前記ピットＰと前記ランドＬＰとにレーザビーム１
Ｐ，２Ｐをそれぞれ照射して得られた各反射レーザ光の
光学的位相差Δθが、ほぼπｒａｄ（πラジアン。逆
相）となるような膜厚とし、前記記録再生領域に設けた
グルーブＧ上に被着した前記有機色素膜２の膜厚ｄを、
前記有機色素膜２をそれぞれ被着した前記グルーブＧと
前記ランドＬＧとにレーザビーム１Ｇ，２Ｇをそれぞれ
照射して得られた各反射レーザ光の光学的位相差Δθ
が、ほぼ０ｒａｄ（ゼロラジアン。同相）となるような
膜厚としたことを特徴とする光情報記録媒体である。

【００１０】又、本発明の光情報記録媒体は、前記した
光情報記録媒体であって、前記ピットＰ上に被着した前
記有機色素膜２の膜厚ｄｐを、前記光学的位相差Δθが
０．７５πｒａｄ〜０．９５πｒａｄ（例えば０．７５
πｒａｄ）となるような膜厚とし、前記グルーブＧ上に
被着した前記有機色素膜２の膜厚ｄを、前記光学的位相
差Δθが±０．１６πｒａｄ（例えば０ｒａｄ，−０．
０９πｒａｄ，０．１５４πｒａｄ）となるような膜厚
としたことを特徴とする光情報記録媒体である。

【００１１】さらに、本発明の光情報記録媒体は、前記
した光情報記録媒体であって、前記ピットＰの深さｄ１
を、２００ｎｍ〜３５０ｎｍ（好ましくは２８０ｎｍ〜
３２０ｎｍ）とし、前記グルーブの深さｄ２を、１００
ｎｍ〜１９０ｎｍ（好ましくは１５０ｎｍ〜１７０ｎ
ｍ。例えば１９０ｎｍ）とし、前記ピットＰ上に被着し
た前記有機色素膜２の膜厚ｄｐを、２００ｎｍ〜３００
ｎｍ（好ましくは２１６ｎｍ。２５０ｎｍ）とし、前記
グルーブＧ上に被着した前記有機色素膜２の膜厚ｄを、
１２０ｎｍ〜３００ｎｍ（有機色素膜２の光吸収を考慮
して好ましくは１２０ｎｍ，２６０ｎｍ。例えば２００
ｎｍ，２４０ｎｍ）とし、前記ランドＬ（ＬＧ，ＬＰ）
上に被着した前記有機色素膜２の膜厚ｄ０を、６０ｎｍ
〜１５０ｎｍ（好ましくは１００ｎｍ〜１５０ｎｍ）と
したことを特徴とする光情報記録媒体である。

【００１２】さらに又、本発明の光情報記録媒体は、前
記した光情報記録媒体であって、前記ピットＰ上に被着
した前記有機色素膜２の凹みｈｐを、１００ｎｍ〜１８
０ｎｍ（例えば１７０ｎｍ）とし、前記グルーブＧ上に
被着した前記有機色素膜２の凹みｈｇを、４０ｎｍ〜１
００ｎｍ（例えば６０ｎｍ，９０ｎｍ）とし、前記ピッ
トＰ及び前記グルーブＧ上にそれぞれ被着した前記有機
色素膜２の各膜厚ｄｐ，ｄは、前記ランドＬ，ＬＧ，Ｌ
Ｐに被着した前記有機色素膜２の膜厚ｄ０よりも厚いこ
とを特徴とする光情報記録媒体である。

【００１３】さらに又、本発明の光情報記録媒体は、後
述する図７に示すように、前記した光情報記録媒体であ
って、レーザビーム（レーザ光１ｒ，２ｒ）を前記基板
１の一面側（面１ａとは反対の面側）から照射して前記
記録再生領域（ＲＡＭ領域）の前記有機色素膜２に光吸
収を生じさせ、前記有機色素膜２の光吸収による発熱に
よって前記基板２の変形を生じさせて、前記グルーブＧ
をほぼ埋設したような形状の記録ピットＲＰを形成し、
前記記録ピットＲＰ上に被着した前記有機色素膜２の凹
みｈｒを、３０ｎｍ〜７０ｎｍ（例えば４０ｎｍ，７０
ｎｍ）とし、前記記録再生領域に設けた前記記録ピット
ＲＰ上に被着した前記有機色素膜２の膜厚ｄ１を、前記
有機色素膜２をそれぞれ被着した前記グルーブＧと前記
記録ピットＲＰとにレーザビーム（レーザ光１ｒ，２
ｒ）をそれぞれ照射して得られた各反射レーザ光の光学
的位相差を０．６５πｒａｄ〜０．９５πｒａｄ（例え
ば０．６９７πｒａｄ）としたことを特徴とする光情報
記録媒体である。

【００１４】さらに又、本発明の光情報記録媒体は、後
述する図７に示すように、前記した光情報記録媒体であ
って、前記基板１の前記一面（面１ａとは反対の面側）
上に、ＳｉＮ_x又はＳｉＯ_x（ｘ：正の整数）からなり、
かつ屈折率はほぼ２．１の光透過性誘電体膜（透明誘電
体膜）を膜厚５ｎｍ〜２０ｎｍ（例えば１０ｎｍ）成膜
したことを特徴とする光情報記録媒体である。

【００１５】さて、前記した記録再生領域であるＲＡＭ
領域にあるグルーブと同様のプリグルーブを有する記録
再生領域を備えた周知のＣＤ−Ｒについて、従来の発明
（例えば特公平８−２７９９２号公報）では、プリグル
ーブにおける光学的位相差（即ち基板の入射面側から再
生レーザを照射したときに光反射層によりプリグルーブ
の部分とそれ以外の部分（ランド）とで反射されたレー
ザ光の光学的位相差）ΔＳが、−０．４≦ΔＳ≦０．３
になるように、プリグルーブの深さ及び有機色素を塗布
した後のプリグルーブの深さを設定すれば、信号記録後
はＣＤと同等の信号特性が得られるとしている。

【００１６】結果的には、前記した設定で目的の特性が
得られるかもしれないが、光学的位相差の原理から言え
ばランドとグルーブとの光学的位相差を利用して信号を
記録しているので、ランド上に塗布した色素膜の膜厚と
グルーブ上に塗布した色素膜の膜厚との実際の膜厚差が
重要である。

【００１７】一方、他の従来の発明（例えば特許第２５
４１８４７号公報）においては、トラッキング用の案内
溝部分（グルーブ）の有機材料膜の膜厚ｄと、案内溝以
外の部分（ランド）の有機材料膜の膜厚が（ｄ−Δｄ）
となるように塗布するとした提案の方が妥当性はある。

【００１８】しかしながら、前記した２つの従来の発明
のいずれにあっても、目的とする良好な信号特性を得る
ための条件としては不十分であり、目的の良好な信号特
性を得るためには、前記した適正な光学的位相差にする
とともに、ランド上に塗布された色素膜の膜厚及びグル
ーブの深さも規定する必要がある。

【００１９】又、前記した再生専用領域であるＲＯＭ領
域を含めたＰ−ＲＯＭに関する従来の発明（特許第２５
８０８２０号公報）においては、ＲＯＭ領域のピットの
深さ（ｄ１）及びその幅（ｗ１）、ＲＡＭ領域のグルー
ブの深さ（ｄ２）、及びその幅（ｗ２）、そして有機色
素のランドでの膜厚（ｄ０）、グルーブにおける有機色
素自体の膜厚（ｄ）、ｄとｄ０との膜厚差をΔｄ、につ
いてそれぞれの最適な値が下記に示すように具体的な値
が開示されている。ｄ１＝８０〜１５０ｎｍ、ｗ１＝４
００〜７００ｎｍ、ｄ２＝４０〜９０ｎｍ、ｗ２＝５０
０〜１０００ｎｍ、ｄ１＞ｄ２、ｄ０＝３０〜６０ｎ
ｍ、ｄ０＝ｄ−Δｄ。

【００２０】その値の根拠は、下記に示すように開示さ
れている。ｄ１については、有機色素によって再生光に
与えられる位相のずれ分が補償できるような深さ。ｄ２
については、有機色素（有機色素膜）の屈折率として、
記録前がｎ１（２．７）、記録後がｎ２（２．０）で、
ｎ１＞ｎ２を考慮に入れて、ＣＤのピットにおける光学
的な深さと同じ程度にすると記されている。このなかで
前記した位相差については、限定されていない。

【００２１】前記した値の条件にそって、図１に示すよ
うに、ピットＰの深さｄ１＝１１６ｎｍ、グルーブＧの
深さｄ２＝６０ｎｍ、ランドＬ上の有機色素記録膜の膜
厚ｄ０＝１００ｎｍのディスクを作成した。この結果、
ＲＯＭ部分及びＲＡＭ部分の両方とも再生信号として
は、トラッキング信号が小さく、反射率が低く、ＲＦ信
号の振幅が小さく不十分であった。図１中、光透過性基
板である基板１上には有機色素膜２、反射膜３が順次積
層されている。基板１上にはピットＰ、ランドＬ、グル
ーブＧが形成されている。ＲＯＭ部分はピットＰ、ラン
ドＬ（ＬＰ）を有し、又ＲＡＭ部分はグルーブＧ、ラン
ドＬ（ＬＧ）を有している。ｌはレーザ光（レーザビー
ム）の入射方向を示す。ここで、図１に示すように、ピ
ット深さｄ１＝１１６ｎｍ、ピット幅（上部）ｗ１＝６
００ｎｍ、ランドＬＰ上の有機色素膜２の膜厚ｄ０＝１
００ｎｍ、ピットＰ上の有機色素膜２の膜厚ｄｐ＝１５
９ｎｍ、ピットＰ上の有機色素膜２の凹みｈｐ＝５７ｎ
ｍであり、又グルーブ深さｄ２＝６０ｎｍ、グルーブ幅
（上部）ｗ２＝４５０ｎｍ、ランドＬ上の有機色素膜２
の膜厚ｄ０＝１００ｎｍ、グルーブＧ上の有機色素膜２
の膜厚ｄ＝１２０ｎｍ、グルーブＧ上の有機色素膜２の
凹みｈｇ＝４０ｎｍである。

【００２２】ここで、有機色素膜２をＲＯＭ領域とＲＡ
Ｍ領域とにそれぞれ塗布して、それぞれの領域において
信号規格を満足する為の原理を考察する。まずランドＬ
上の有機色素膜２の膜厚ｄ０について考察すると、ラン
ドＬはＲＯＭ領域、ＲＡＭ領域のどちらでも同じように
有機色素膜があることによる光の干渉作用で、大きく反
射率が低下しないような膜厚にすることが必要である。
図６に示すようにランド部分Ｌ（ＬＧ，ＬＰ）の膜厚ｄ
０は、計算上では１４４ｎｍが最良である。但し、この
値は有機色素膜２及び反射膜３の光吸収がないときの値
であり、実際には有機色素膜２及び反射膜３共に光吸収
があるので、前記計算値１４４ｎｍよりもやや薄めの膜
厚ｄ０＝１２０ｎｍ程度が最良である。

【００２３】図１に戻って、ＲＯＭ領域においては、基
板１の屈折率をｎｓとし、この基板１に設けられている
ピットＰの深さをｄ１とすると、基板１の面１ａの反対
側の面から再生用レーザ光を照射すると、ピットＰから
の反射光とこのピットの無い部分（ランドＬ）からの反
射光との光学的位相差Δθは、周知のようにΔθ＝(４
π/λ)×ｄ１×ｎｓとなり（λ：再生レーザ光の波
長）、この光学的位相差Δθがπｒａｄ（逆相）の場合
には、２つの反射光の干渉効果によって戻り光量は最小
になり、変調度は最大になる（図５参照）。

【００２４】しかし、こうした有機色素膜がピット上に
塗布されていない通常のＣＤの場合には、トラッキング
検出方法として簡単なプッシュプル法でも使えるように
することが要求されている。このプシュプル法では上記
の光学的位相差Δθがπｒａｄの場合においては、戻り
光量は最小になるから、トラッキングの誤差信号が得ら
れないので、ピットの深さは、前記したこれより浅くす
るように決められている。ピットＰの深さｄ１で１１８
ｎｍ以下、位相差Δθでいうと０．９５πｒａｄ以下に
する必要がある。標準的なＣＤの場合は、ＣＤ−Ｒのピ
ット深さ（１１６ｎｍ）よりさらに浅く、ピット深さｄ
１が約１１０ｎｍ程度なので、光学的位相差Δθは、
０．８９πｒａｄ（ほぼ逆相）となる。

【００２５】一方、前記した有機色素膜２が塗布されて
いるＣＤ−ＲのＲＯＭ領域の場合は、図２に示すよう
に、ランドＬＰからの反射光の位相からピットＰからの
反射光の位相を引いた位相差がランドＬＰとピットＰと
の光学的位相差Δθになる。この光学的位相差ΔθをＣ
Ｄの光学的位相差と同じ程度にするには、ＣＤ−Ｒのピ
ット深さｄ１をＣＤのピット深さよりも深くしないと達
成できない。

【００２６】他方、ＣＤ−ＲのＲＡＭ領域の場合は、図
３に示すように、グルーブＧで反射率が最大になるよう
にしなければいけない。そのためにはグルーブＧからの
反射光の位相とグルーブＧの無い部分（ランド部分Ｌ
Ｇ）からの反射光の位相との光学的位相差Δθは、Δθ
＝０ｒａｄ（同相）にして反射率が最大になるようにし
なければならない。そのためには、グルーブ深さｄ２を
適度にする必要がある。

【００２７】以上の点を踏まえて、前出した従来の発明
においては信号特性が不十分であった原因を考察する
と、まずピット部分では、ピット深さｄ１が浅すぎるた
めに、ランドＬＰからの反射光の位相とピットＰからの
反射光の位相との光学的位相差Δθが十分に取れない
（２つの反射レーザ光の位相が逆相にならない）ため
に、十分な反射率差が得られない為と考えられる。

【００２８】又、グルーブＧの形状としてグルーブ深さ
ｄ２が６０ｎｍであると、グルーブ深さとしては浅いか
ら、有機色素膜２の膜厚ｄをさらに薄くしないと、有機
色素膜２のランドＬＧにおける膜厚ｄ０とグルーブＧ上
の有機色素膜２の膜厚ｄｓの膜厚差Δｄが大きくとれな
いことになる。有機色素膜２のランドＬＧでの膜厚ｄ０
は、上記のように最良値は１２０ｎｍで、それより薄く
するとランドＬＧからの反射光量が小さくなり好ましく
ない。又有機色素膜２のランドＬＧでの膜厚ｄ０を６０
ｎｍ以下にすると記録感度が悪くなりさらに好ましくな
い。前記した膜厚差Δｄが大きく取れないと光学的位相
差Δθが大きくなりすぎて、Δθ＝０ｒａｄ（同相）に
して反射率が最大になるようにできないので、反射率が
低い低特性になってしまったと考えられる。

【００２９】上記した有機色素膜２をＲＯＭ領域及びＲ
ＡＭ領域にそれぞれ塗布して、各領域に好適な再生信号
を得る為の原理の考察をもとにして、図１に示したＲＯ
Ｍ領域における光学的位相差Δθを計算すると、Δθ＝
０．１２πｒａｄと小さい。この位相差Δθを大きくす
るには、ランドＬ上の有機色素膜２の膜厚ｄ０を最適に
するとともに、ピットＰ上の有機色素膜２のへこみ（凹
部）ｈｐの厚さを大きくすれば良いことがわかる。この
ｈｐを大きくするにはピットＰの深さを深くしなくては
いけない。

【００３０】又、図１に示したＲＡＭ領域における光学
的位相差Δθを計算すると、Δθ＝０．２０９πｒａｄ
と大きい。そこで、この位相差Δθをもっと０ｒａｄに
近づけるには、グルーブＧの深さｄ１をさらに深くし、
有機色素膜２のランドＬＧにおける膜厚ｄ０とグルーブ
Ｇ上の有機色素膜２の膜厚ｄｓの膜厚差Δｄをさらに大
きくすることが必要である。そのためには、グルーブＧ
の深さｄ２を従来よりも深くするとともにピットＰの深
さｄ１よりも浅いものとしたディスクにすればよい事が
わかる。

【００３１】次に、本発明の光情報記録媒体の具体的な
実施例について、［実施例１］〜［実施例５］の順に説
明する。

【００３２】［実施例１］図２に示すように、ピットＰ
の深さｄ１は従来のピット深さよりも深くして、ｄ１＝
２８０ｎｍとする。又グルーブＧの形状は図３に示すに
逆台形状にして、グルーブ深さｄ２はピット深さｄ１よ
りも浅いが従来のグルーブ深さ（ｄ２＝６０ｎｍ）より
も深くして、ｄ２＝１６０ｎｍとする。こうして信号特
性を測定した結果、ＲＯＭ領域及びＲＡＭ領域のどちら
からも十分な信号特性が得られた。電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等で、ピットＰ形状及
びグルーブＧ形状を調べた結果、図２に示すように、ピ
ット深さｄ１＝２８０ｎｍ、ピット幅（上部）ｗ１ａ＝
６００ｎｍ、ピット幅（下部）ｗ１ｂ＝４００ｎｍ、ラ
ンドＬＰ上の有機色素膜２の膜厚ｄ０＝１４０ｎｍ、ピ
ットＰ上の有機色素膜２の膜厚ｄｐ＝２５０ｎｍ、ピッ
トＰ上の有機色素膜２の凹みｈｐ＝１７０ｎｍであり、
又図３に示すように、グルーブ深さｄ２＝１６０ｎｍ、
グルーブ幅（上部）ｗ２ａ＝６３０ｎｍ、グルーブ幅
（下部）ｗ２ｂ＝４１０ｎｍ、ランドＬＰ上の有機色素
膜２の膜厚ｄ０＝１４０ｎｍ、グルーブＧ上の有機色素
膜２の膜厚ｄ＝２４０ｎｍ、グルーブＧ上の有機色素膜
２の凹みｈｇ＝９０ｎｍであった。それぞれの光学的位
相差Δθを計算した結果、ピットＰ（ＲＯＭ領域）にお
ける位相差Δθは、Δθ＝０．７５πｒａｄと前記した
逆相状態に一段と近づき、又グルーブＧ（ＲＡＭ領域）
における位相差Δθは、Δθ＝−０．０９πｒａｄと前
記した同相状態に一段と近づいた。

【００３３】因みに、図２において、光透過性の基板１
の屈折率ｎｓ＝１．５８、記録前の有機色素膜２の屈折
率ｎ１＝２．７、ピットＰ上に塗布された有機色素膜２
の膜厚ｄｐ＝ｄ０＋Δｄｐなので、Δｄｐ＝１１０ｎ
ｍ、再生用のレーザ光１Ｐ，２Ｐの波長λ＝７８０ｎｍ
とすると、ピットＰの底面Ｐｌを基準面にして、ランド
ＬＰとピットＰの光学的位相差Δθは、レーザ光１Ｐの位相：Ａｐ＝２（２π／λ）ｄｐ・ｎ１レーザ光２Ｐの位相：Ｂｐ＝２（２π／λ）ｄｌ・ｎｓ
＋２（２π／λ）ｄ０・ｎ１となり、ランドＬＰよりビットＰの有機色素膜２の膜厚
ｄｐがΔｄｐだけ厚くなるので、有機色素膜２の部分だ
け位相が遅れる結果、光学的位相差Δθは、Δθ＝Ｂｐ
−Ａｐとなる。 Δθ＝（４π／λ・ｄｌ・ｎｓ＋４π／λ・ｄ０・ｎ
１）−（４π／λ・ｄｐ・ｎ１）＝（４π／λ）（ｄｌ・ｎｓ＋ｄ０・ｎ１−ｄｐ・ｎ
１）＝（４π／λ）｛ｄｌ・ｎｓ＋ｎ１（ｄ０−ｄｐ）｝＝（４π／λ）（ｄｌ・ｎｓ−ｎ１・Δｄｐ）よって、上記ビットＰの形状で計算すると、光学的位相
差Δθは、Δθ＝０．７５πｒａｄとなる。

【００３４】又、図３において、記録前の有機色素膜２
の屈折率ｎ１＝２．７、記録後の有機色素膜２の屈折率
ｎ２＝２．０、光透過性の基板１の屈折率ｎｓ＝１．５
８、グルーブＧ上に塗布された有機色素膜２の膜厚ｄ＝
ｄ０＋Δｄなので、Δｄ＝１００ｎｍ、記録再生レーザ
光１Ｇ，２Ｇの波長λ＝７８０ｎｍとすると、グルーブ
Ｇの底面Ｇｌを基準面にして、ランドＬＧとグルーブＧ
の光学的位相差Δθは、レーザ光１Ｇの位相：Ａ＝２（２π／λ）ｄ・ｎ１レーザ光２Ｇの位相：Ｂ＝２（２π／λ）ｄ２・ｎｓ＋
２（２π／λ）ｄ０・ｎ１となり、ランドＬＧよりグルーブＧの有機色素膜２の膜
厚ｄがΔｄだけ厚くなるので、有機色素膜２の部分だけ
位相が遅れる結果、光学的位相差Δθは、Δθ＝Ｂ−Ａ
となる。 Δθ＝（４π／λ・ｄ２・ｎｓ＋４π／λ・ｄ０・ｎ
１）−（４π／λ・ｄ・ｎ１）＝（４π／λ）（ｄ２・ｎｓ＋ｄ０・ｎ１−ｄ・ｎ１）＝（４π／λ）｛ｄ２・ｎｓ＋ｎ１（ｄ０−ｄ）｝＝（４π／λ）（ｄ２・ｎｓ−ｎ１・Δｄ）よって上記グルーブＧの形状で計算すると、光学的位相
差Δθは、Δθ＝−０．０９πｒａｄとなる。

【００３５】［実施例２］グルーブ深さｄ２を［実施例
１］のグルーブ深さｄ２＝１６０ｎｍよりさらに深くし
て、図４に示すグルーブＧの形状を作成し信号特性を観
察した結果、［実施例１］よりはやや劣るがＲＦ信号振
幅として、規格を満足するものが得られた。図４に示す
ように、グルーブ深さｄ２＝１９０ｎｍ、グルーブ幅
（上部）ｗ２ａ＝５５０ｎｍ、グルーブ幅（下部）ｗ２
ｂ＝３００ｎｍ、ランドＬＰ上の有機色素膜２の膜厚ｄ
０＝１４０ｎｍ、グルーブＧ上の有機色素膜２の膜厚ｄ
＝２４０ｎｍ、グルーブＧ上の有機色素膜２の凹みｈｇ
＝９０ｎｍであった。グルーブ形状としては、グルーブ
深さｄ２が１９０ｎｍ、グルーブＧ上に塗布された有機
色素膜２上の凹みｈｇが９０ｎｍ、ランドＬＧ上に塗布
された有機色素膜の厚みｄ０が１４０ｎｍであった。こ
の場合のランドＬＧとグルーブＧとの各光学的位相差位
相差Δθを計算すると、Δθ＝０．１５４πｒａｄであ
った。

【００３６】以上の結果を表１、表２にまとめた。表１
はＲＯＭ領域のピットＰとランドＬＰとの光学的位相差
Δθを示す。又、表２はＲＡＭ領域のグルーブＧとラン
ドＬＧｓの光学的位相差Δθを示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】表１、表２の結果から、光学的位相差Δθ
としては、ＲＯＭ領域でのピットＰとランドＬＰでのレ
ーザの反射光の光学的位相差Δθは、Δθ＝０．７５π
ｒａｄ〜０．９５πｒａｄである。又ＲＡＭ領域でのグ
ルーブＧとランドＬＧでのレーザの反射光の光学的位相
差Δθは、Δθ＝±０．１６πｒａｄにすると良い事が
わかる。

【００４０】又、光学的位相差Δθの適正な値をさらに
得るための形状としては、ピットの深さｄ１が２００ｎ
ｍ以上３５０ｎｍ以下（好ましくは２８０ｎｍ〜３２０
ｎｍ）、グルーブの深さｄ２が１００ｎｍ以上１９０ｎ
ｍ以下（好ましくは１５０ｎｍ〜１７０ｎｍ）であり、
かつピットの深さｄ１より浅くする。又ピットＰ上に塗
布された有機色素膜２の膜厚ｄｐは２００ｎｍ〜３００
ｎｍ｛位相差Δθがほぼπｒａｄ（逆相）にするための
光学的膜厚は、λ/４かその奇数倍がよいので、好まし
くは２１６ｎｍ｝、又グルーブＧ上に塗布された有機色
素膜２の厚みｄは１２０ｎｍ〜３００ｎｍ｛位相差Δθ
がほぼ０ｒａｄ（同相）にするための光学的膜厚は、λ
/２かその偶数倍がよいので、有機色素膜２の光吸収を
考慮して好ましくは１２０ｎｍ又は２６０ｎｍ｝、又ラ
ンドＬ（ＬＧ，ＬＰ）上の有機色素膜２の厚みｄ０が６
０ｎｍ以上で好ましくは１００〜１５０ｎｍにする。又
ピットＰ上の有機色素膜２上の凹みｈｐは１００ｎｍ以
上、グルーブＧ上の有機色素膜２上の凹みｈｇは４０ｎ
ｍ以上であり、さらにピットＰ及びグルーブＧ上の有機
色素膜２の厚みｈｇ，ｈｐは、ランドＬ（ＬＧ，ＬＰ）
上の有機色素膜２の厚みｄ０より厚くすれば良いことが
わかる。

【００４１】上記の［実施例１］、［実施例２］では、
レーザ波長λが７８０ｎｍについて記述しているが、た
とえばＤＶＤ−Ｒ（デジタル・バーサタイル（多用途）
・ディスク−ライトワンス）のパーシャルＲＯＭの場合
は、レーザ波長λを６５０ｎｍに置き換えて、前記した
光学的位相差Δθになるように、ピットＰ及びグルーブ
Ｇの形状とランドＬ（ＬＧ，ＬＰ）の有機色素膜２の厚
みｄ０を規定すれば、それぞれ良好な信号特性をもった
ＤＶＤのパーシャルＲＯＭを作ることが出来るのは明白
である。即ち、ＲＯＭ領域に設けたピットＰに被着した
有機色素膜２の膜厚ｄｐを、有機色素膜２をそれぞれ被
着したピットＰとランドＬＰとにレーザビーム１Ｐ，２
Ｐをそれぞれ照射して得られた各反射レーザ光の光学的
位相差Δθが、ほぼπｒａｄ（逆相）となるような膜厚
とし、かつＲＡＭ領域に設けたグルーブＧに被着した有
機色素膜２の膜厚ｄを、有機色素膜２をそれぞれ被着し
たグルーブＧとランドＬＧとにレーザビーム１Ｇ，２Ｇ
をそれぞれ照射して得られた各反射レーザ光の光学的位
相差Δθが、ほぼ０ｒａｄ（同相）となるような膜厚と
したこと、又、ピットＰに被着した有機色素膜２の膜厚
ｄｐを、光学的位相差Δθが０．７５πｒａｄ〜０．９
５πｒａｄとなるような膜厚とし、かつグルーブＧに被
着した有機色素膜２の膜厚ｄを、光学的位相差Δθが±
０．１５πｒａｄとなるような膜厚と規定すれば、それ
ぞれ良好な信号特性をもったＤＶＤのパーシャルＲＯＭ
を作ることが出来るのは明白である。

【００４２】［実施例３］グルーブＧの形状として、逆
台形状にするかV溝にするかで特性が変化するかを調べ
た結果、グルーブＧの形状による特性変化はなく、あく
までも前記した規定を満たすように作成すれば良好な特
性が得られることがわかった。

【００４３】［実施例４］［実施例１］のＲＡＭ領域に
記録した部分をＳＥＭ及びＡＦＭ等で、グルーブＧの形
状を調べた結果、図７に示すように、記録した部分は記
録レーザ光１ｒをグルーブＧ上に照射することによっ
て、グルーブＧ上に塗布された有機色素膜２の光吸収が
生じ、この熱によって、照射部分付近の基板１が微小変
形する結果、当該グルーブＧがほぼ埋められるようにグ
ルーブＧが浅くなった形で記録ピットＲＰが形成され
る。この記録ピットＲＰの形状寸法は、図７（ａ），
（ｂ）に示すように、グルーブ幅（上部）ｗ２ａ＝９１
２ｎｍ、グルーブ幅（下部）ｗ２ｂ＝６３０ｎｍ、グル
ーブ深さｄ３＝１００ｎｍ、ランドＬＧの有機色素膜２
の膜厚ｄ０＝１４０ｎｍ、グルーブＧ上に塗布された有
機色素膜２の膜厚ｄ１＝２００ｎｍ、グルーブＧ上の有
機色素膜２の凹みｈｒ＝４０ｎｍであった。

【００４４】これらの結果から、記録されたグルーブＧ
部分（記録ピットＲＰ）の位相とランドＬＧ部分の位相
との光学的位相差Δθを計算する、図７に示すように、
Δθ＝０．６９７πｒａｄであった。この光学的位相差
Δθで規格の反射率がほぼ得られたので、この結果と表
１に示したことから、グルーブＧの記録部分の光学的位
相差Δθとしては、Δθ＝０．６５πｒａｄ〜０．９５
πｒａｄで有ればよいことがわかる。又この光学的位相
差Δθを得るためには、グルーブＧ上の有機色素膜２の
凹みｈｒの制御が重要であり、凹み量として、７０ｎｍ
とする。

【００４５】図７（ａ），（ｂ）においては、記録前の
有機色素膜２の屈折率ｎ１＝２．７、記録後の有機色素
膜２の屈折率ｎ２＝２．０、基板１の屈折率ｎｓ＝１．
５８、レーザ光１ｒ，２ｒの波長λ＝７８０ｎｍ、ｄｒ
＝ｄ０＋Δｄｒ、Δｄ＝１００ｎｍとすると、グルーブ
Ｇに記録ピットＲＰを形成すると、この記録部分ではグ
ルーブＧが浅くなる（深さｄ３）。その浅くなったグル
ーブＧの底面Ｇｌｌを基準面にして、ランドＬＧとグル
ーブＧの光学的位相差Δθは、レーザ光１ｒの位相：Ａｒ＝２（２π／λ）ｄｒ・ｎ２レーザ光２ｒの位相：Ｂｒ＝２（２π／λ）ｄ３・ｎｓ
＋２（２π／λ）ｄ０・ｎ１となり、ランドＬＧより記録ピットＲＰ形成部分の有機
色素膜２の膜厚ｄｒがΔｄｒだけ厚くなるので、有機色
素膜２の部分だけ位相が遅れる結果、光学的位相差Δθ
は、Δθ＝Ｂｒ−Ａｒとなる。 Δθ＝（４π／λ・ｄ３・ｎｓ＋（４π／λ）ｄ０・ｎ
１−（４π／λ）ｄｒ・ｎ２）＝（４π／λ）（ｄ３・ｎｓ＋ｄ０・ｎ１−ｄｒ・ｎ
２）よって上記グルーブＧの形状で光学的位相差Δθを計算
すると、Δθ＝０．６９７πｒａｄとなる。

【００４６】前記した位相差の計算式に代入すると、位
相差は調度１πになるので、これより凹み量は少なくし
なければいけないことがわかる。好ましくは５０ｎｍの
凹みが良いと思われる。

【００４７】［実施例５］［実施例１］のディスクの耐
湿性を向上するために、透明基板１におけるピットＰが
設けられている面とは反対の面側（通常ミラー面と呼
ぶ）に、スパッタで成膜したＳｉＮ_x又はＳｉＯ_x（ｘ：
正の整数）等の屈折率２．１前後の透明な誘電体膜を膜
厚５ｎｍ以上成膜すると、表３に示すようにディスクの
吸水率が少なくなり耐湿性が向上する。膜厚は好ましく
は１０ｎｍの厚さで成膜すると良いと思われる。

【００４８】

【表３】

【００４９】ＳｉＮｘの成膜条件としては、圧力０．６
Ｐａ、Ａｒ流量２０ｓｃｃｍ、Ｎ₂流量１２ｓｃｃｍ、
ＤＣ電力２５０Ｗ（０．５Ａ−５００Ｖ）の条件で反応
性スパッタ方法で成膜した。

【００５０】上述したように、本発明は、ＲＯＭ領域と
ＲＡＭ領域が同一基板上に混在してなるカード形状のＰ
−ＲＯＭにおいて、ランドＬ，ＬＧ，ＬＰの有機色素膜
厚ｄ０及びピットＰの有機色素膜厚ｄｐ及びグルーブＧ
の有機色素膜厚ｄをそれぞれ最適化するとともに、ＲＯ
Ｍ領域とＲＡＭ領域でのレーザ光の位相差をそれぞれ規
定することにより、ＲＯＭ領域もＲＡＭ領域ともに良好
な信号特性が得られることによって、ＲＯＭ領域とＲＡ
Ｍ領域を1枚のディスクの自由な場所に設けることが可
能となるという効果がある。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、再生専
用領域における最適なピット形状及び記録再生領域にお
けるグルーブ形状、これら再生専用領域、記録再生領域
上を被覆する有機色素膜の膜厚を適正に選ぶことによっ
て、再生専用領域、記録再生領域両方から良好な読み出
し信号を得る光情報記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般のハイブリットディスクの再生専用領域
及び記録再生領域における各部分の厚さを説明するため
の図である。

【図２】本発明の光情報記録媒体の再生専用領域にお
ける各部分の厚さを説明するための図である。

【図３】本発明の光情報記録媒体の記録再生領域にお
ける各部分の厚さを説明するための図である。

【図４】本発明の光情報記録媒体の記録再生領域にお
ける各部分の厚さを説明するための図である。

【図５】光学的位相差と反射との関係を示すグラフで
ある。

【図６】本発明の光情報記録媒体の再生専用領域及び
記録再生領域におけるランド部分の反射状態を説明する
ための図である。

【図７】本発明の光情報記録媒体の記録再生領域にお
ける記録後のグルーブの形状を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１基板１ａ面１Ｇ，２Ｇ，１Ｐ，２Ｐ，１ｒ，２ｒレーザ光（レー
ザビーム）２色素，有機色素（有機色素膜）３反射膜ｄ，ｄ０，ｄｐ膜厚ｄ１，ｄ２深さｈｇ，ｈｐ，ｈｒ凹みＬ，ＬＧ，ＬＰランドｎ１屈折率ＰピットＲＰ記録ピット λ 波長 Δθ 光学的位相差

───────────────────────────────────────────────────── 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 ５６３Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６３Ｅ５７２５７２ＥＦターム(参考） 5D029 JB09 JB35 JB36 JB48 LA14 LA16 LB02 LB07 LC21 WB17 WC01 WD11 WD22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザビームを一面側から照射して情報
の書込み読出しを可能としかつ再生専用領域と記録再生
領域とを同心円状にそれぞれ設けてある他面を備えたカ
ード形状の基板上に、有機色素膜と、反射膜とを少なく
とも積層してなる光情報記録媒体において、前記再生専用領域と前記記録再生領域とにそれぞれ設け
たランド上に被着した前記有機色素膜の膜厚を、（λ／
２）×（１／ｎ１）（但し、λ：レーザビームの波長、
ｎ１：前記有機色素膜の屈折率）とし、前記再生専用領域に設けたピット上に被着した前記有機
色素膜の膜厚を、前記有機色素膜をそれぞれ被着した前
記ピットと前記ランドとにレーザビームをそれぞれ照射
して得られた各反射レーザ光の光学的位相差が、ほぼπ
ｒａｄ（逆相）となるような膜厚とし、前記記録再生領域に設けたグルーブ上に被着した前記有
機色素膜の膜厚を、前記有機色素膜をそれぞれ被着した
前記グルーブと前記ランドとにレーザビームをそれぞれ
照射して得られた各反射レーザ光の光学的位相差が、ほ
ぼ０ｒａｄ（同相）となるような膜厚としたことを特徴
とする光情報記録媒体。
【請求項２】請求項１記載の光情報記録媒体であっ
て、前記ピット上に被着した前記有機色素膜の膜厚を、前記
光学的位相差が０．７５πｒａｄ〜０．９５πｒａｄと
なるような膜厚とし、前記グルーブ上に被着した前記有機色素膜の膜厚を、前
記光学的位相差が±０．１６πｒａｄとなるような膜厚
としたことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の光情報記録
媒体であって、前記ピットの深さを、２００ｎｍ〜３５０ｎｍとし、前記グルーブの深さを、１００ｎｍ〜１９０ｎｍとし、前記ピット上に被着した前記有機色素膜の膜厚を、２０
０ｎｍ〜３００ｎｍとし、前記グルーブ上に被着した前記有機色素膜の膜厚を、１
２０ｎｍ〜３００ｎｍとし、前記ランド上に被着した前記有機色素膜の膜厚を、６０
ｎｍ〜１５０ｎｍとしたことを特徴とする光情報記録媒
体。
【請求項４】請求項３記載の光情報記録媒体であっ
て、前記ピット上に被着した前記有機色素膜の凹みを、１０
０ｎｍ〜１８０ｎｍとし、前記グルーブ上に被着した前記有機色素膜の凹みを、４
０ｎｍ〜１００ｎｍとし、前記ピット及び前記グルーブ上にそれぞれ被着した前記
有機色素膜の各膜厚は、前記ランド上に被着した前記有
機色素膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする光情報記録
媒体。
【請求項５】請求項４記載の光情報記録媒体であっ
て、レーザビームを前記基板の一面側から照射して前記記録
再生領域の前記有機色素膜に光吸収を生じさせ、前記有
機色素膜の光吸収による発熱によって前記基板の変形を
生じさせて、前記グルーブをほぼ埋設したような形状の
記録ピットを形成し、前記記録ピット上に被着した前記
有機色素膜の凹みを、３０ｎｍ〜７０ｎｍとし、前記記録再生領域に設けた前記記録ピット上に被着した
前記有機色素膜の膜厚を、前記有機色素膜をそれぞれ被
着した前記グルーブと前記記録ピットとにレーザビーム
をそれぞれ照射して得られた各反射レーザ光の光学的位
相差を０．６５πｒａｄ〜０．９５πｒａｄとしたこと
を特徴とする光情報記録媒体。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか１に記
載の光情報記録媒体であって、前記基板の前記一面上に、ＳｉＮ_x又はＳｉＯ_x（ｘ：正
の整数）からなり、かつ屈折率はほぼ２．１の光透過性
誘電体膜を膜厚５ｎｍ〜２０ｎｍ成膜したことを特徴と
する光情報記録媒体。