JP2002157787A

JP2002157787A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP2002157787A
Application number: JP2000347907A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Katayama; 和俊片山; Yoshihisa Usami; 由久宇佐美
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2002-05-31

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度記録が可能であり、記録感度及び記録特
性（ジッタ）の良好な光情報記録媒体を提供する。【解決手段】プレグルーブが形成された透明基板上に、
有機色素を含有しレーザ光により情報の記録が可能な色
素記録層を形成した光情報記録媒体において、プレグル
ーブのトラックピッチを１２００ｎｍ以下とすると共
に、溝深さを１８０〜３５０ｎｍとし、色素記録層の厚
さを３０〜１５０ｎｍとすると共に、記録レーザ波長で
の消衰係数ｋを０．０６〜０．１５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、光情報記録媒体に
関し、特に、レーザ光を用いて情報の高密度での記録及
び再生を行うことができる追記型の光情報記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光により一回限りの情報の
記録が可能な追記型光情報記録媒体（光ディスク）は、
ＣＤ−Ｒと称され、広く知られている。このＣＤ−Ｒ型
の光情報記録媒体の代表的な構造は、記録時に照射され
るレーザ光をトラッキングするための案内溝（プレグル
ーブ）が形成された透明な円盤状基板上に、有機色素か
らなる色素記録層、金などの金属からなる光反射層、さ
らに樹脂製の保護層をこの順に積層したものである。そ
してこの光ディスクへの情報の記録は、近赤外域のレー
ザ光（通常は７８０ｎｍ付近の波長のレーザ光）を光デ
ィスクに照射することにより行われ、色素記録層の照射
部分がその光を吸収して局所的に温度上昇し、物理的ま
たは化学的変化（例えば、ピットなどの生成）によりそ
の部分の光学的特性が変化し、情報が記録される。一
方、情報の再生は、通常、記録用のレーザ光と同じ波長
のレーザ光を光ディスクに照射して、色素記録層の光学
的特性が変化した部位（記録部分）と変化していない部
位（未記録部分）との反射率の違いを検出することによ
り行われている。

【０００３】また、最近では、従来より高い記録密度を
備えたＣＤ−Ｒも規格化されつつある。例えば、ソニー
株式会社は、２０００年７月に、記録容量１．３ＧＢの
倍密度ＣＤ−ＲＯＭ／Ｒ／ＲＷ規格「ＤｏｕｂｌｅＤ
ｅｎｓｉｔｙＣＤ−ＲＯＭ／−Ｒ／−ＲＷ（ＤＤＣＤ
規格）」を策定したと発表した。このＤＤＣＤ規格で
は、現行のＣＤ−ＲＯＭ規格に比べ、トラックピッチを
狭くすると共に、記録線速度を遅くしてピット長を短く
すること等により、高密度記録を可能にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単にト
ラックピッチを狭くし、記録線速度を遅くするだけで
は、ジッタと呼んでいるピット長さのばらつきが測定で
きないほど悪化する、という問題がある。これに対し、
発明者等はジッタを改善する方法を種々検討し、色素記
録層、特にそのランド部の層厚を薄くすることによりジ
ッタが改善されることを見出したが、色素記録層を塗布
により形成する際に、ランド部の層厚を薄くすると、溝
部の層厚も薄くなりすぎて記録感度の低下を招く、とい
う問題がある。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、本発明の目的は、高密度記録が可能であり、記録感
度及び記録特性（ジッタ）の良好な光情報記録媒体を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の光情報記録媒体は、プレグルーブ
が形成された透明基板上に、有機色素を含有しレーザ光
により情報の記録が可能な色素記録層を形成した光情報
記録媒体において、前記プレグルーブは、トラックピッ
チが１２００ｎｍ以下で、且つ溝深さが１８０〜３５０
ｎｍであり、前記色素記録層は、厚さが３０〜１５０ｎ
ｍで、且つ記録レーザ波長での消衰係数ｋが０．０６〜
０．１５であることを特徴とする。

【０００７】本発明の光情報記録媒体においては、色素
記録層の厚さを３０〜１５０ｎｍと薄くしても、色素記
録層に含有される有機色素を記録レーザ波長での消衰係
数ｋが０．０６〜０．１５となるように選択すること
で、良好な記録感度で情報を記録することができる。ま
た、記録レーザ波長での消衰係数ｋを０．０６〜０．１
５としたことに加え、透明基板上に形成されるプレグル
ーブの溝深さを１８０〜３５０ｎｍの範囲とすること
で、従来の記録密度のＣＤ−Ｒ並みの感度を維持したま
ま、トラックピッチが１２００ｎｍ以下でも、良好なジ
ッタを維持しつつ高密度記録を行なうことができる。

【０００８】上記光情報記録媒体において、プリグルー
ブのトラックピッチは、１１５０ｎｍ以下が好ましく、
１１００ｎｍ以下がより好ましい。また、プリグルーブ
のトラックピッチの下限は１０００ｎｍとすることが好
ましい。プレグルーブの溝深さは、２１０〜３２０ｎｍ
が好ましく、２２０〜３００ｎｍより好ましい。また、
プレグルーブの溝幅は、４００〜６３０ｎｍが好まし
く、４２０〜６００ｎｍがより好ましく、４５０〜５８
０ｎｍが特に好ましい。溝幅が広すぎるとクロストーク
が増加してジッタが悪化し、溝幅が狭すぎると感度が低
くなる傾向にあるため書き込み時のレーザパワーが大き
くなって、やはりジッタが悪化する。色素記録層の記録
レーザ波長での消衰係数ｋは、０．０７〜０．１４の範
囲が好ましい。色素記録層の厚さは、４０〜１４０ｎｍ
の範囲が好ましく、５０〜１３０ｎｍの範囲がより好ま
しい。

【０００９】また、色素記録層には、耐久性を向上させ
るため、退色防止剤を添加するのが好ましく、退色防止
剤の使用量は、有機色素の量に対して０．１〜５０質量
％の範囲が好ましく、０．５〜４０質量％の範囲がより
好ましく、５〜３０質量％の範囲が特に好ましい。

【００１０】本発明の光情報記録媒体は、透明基板のプ
レグルーブが形成されている側の表面に、色素濃度が
０．５〜１．５ｇ／１００ｍｌの塗布液を塗布して塗膜
を形成し、形成された塗膜を乾燥することにより色素記
録層を形成して製造することができる。

【００１１】上記製造方法において、塗布溶剤として
は、２，２，３，３−テトラフロロプロパノールなどの
フッ素系溶剤が好ましい。また、塗布方法としてはスピ
ンコート法が好ましく、スピンコート法で色素記録層を
形成する場合、塗布液の供給量は１枚当り０．１〜１．
０ｍｌが好ましく、塗布液供給時の回転数は１００〜５
００ｒｐｍが好ましい。塗布液を供給後は徐々に回転数
を上げて乾燥を行うが、乾燥時の回転数は１５００〜８
０００ｒｐｍが好ましく、回転数を上げる加速度は、１
０〜３０００ｒｐｍ／ｓ²の範囲が好ましい。また、塗
布開始から乾燥終了までに要する時間は、短過ぎると均
一な膜厚分布を得ることができず、長すぎると生産性が
低下するので、３〜１５秒の範囲が好ましい。

【００１２】また、本発明の光情報記録媒体には、色素
記録層上に光反射層を設けることが好ましく、基板と反
対側の表面には保護層を設けることが好ましい。

【００１３】請求項２に記載の光情報記録媒体は、請求
項１の発明において、１倍速での記録線速度が１ｍ／ｓ
以下となるように情報を記録することを特徴とする。１
倍速での記録線速度を１ｍ／ｓ以下と低速度にすること
により、生成されるピット長が短くなり、更に高密度の
記録を行うことができる。

【００１４】記録線速度は、より記録密度を高めるため
に０．９５ｍ／ｓ以下とすることが好ましく、線速度を
下げすぎるとジッタが悪化することから、線速度の下限
は０．８５ｍ／ｓ以上とすることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光情報記録媒体に
ついて詳細に説明する。

【００１６】本発明の光情報記録媒体は、プレグルーブ
が形成された透明基板上に、有機色素を含有しレーザ光
により情報の記録が可能な色素記録層が形成された光情
報記録媒体であって、このプレグルーブのトラックピッ
チが１２００ｎｍ以下で、且つ溝深さが１８０〜３５０
ｎｍであり、色素記録層の厚さが３０〜１５０ｎｍで、
且つ記録レーザ波長での消衰係数ｋが０．０６〜０．１
５であれば、特に制限はなく、種々の構成の光情報記録
媒体に適用することができる。

【００１７】例えば、図１に示すように、中心部にセン
ターホールが形成された円盤状の透明基板１０上に、色
素記録層１２、光反射層１４、及び保護層１６をこの順
に設けた構造のＣＤ−Ｒ型の光情報記録媒体とすること
ができる。以下、このＣＤ−Ｒ型の光情報記録媒体を例
にとって、本発明の光情報記録媒体の構成を詳細に説明
する。

【００１８】透明基板１０には、トラッキング用溝また
はアドレス信号等の情報を表す溝（プレグルーブ）が所
定のトラックピッチで形成されている。高密度化を実現
するために、プリグルーブのトラックピッチは１２００
ｍｍ以下であり、１１５０ｍｍ以下が好ましく、１１０
０ｍｍ以下がより好ましい。また、トラックピッチが１
０００ｍｍより狭くなると、クロストークが増大するこ
とからトラックピッチは１０００ｍｍ以上とすることが
好ましい。

【００１９】図２は、プレグルーブの形状を表す概略断
面図である。Ｄは溝深さであり、溝形成前の基板表面か
ら溝の最も深い箇所までの距離である。Ｗは溝幅であ
り、Ｄ／２の深さでの溝幅である。

【００２０】本発明においては、図２において「Ｄ」で
表されるプレグルーブの溝深さを１８０〜３５０ｎｍの
範囲とすることが必要である。溝深さが１８０ｎｍより
小さいとジッタが大きくなって記録特性が低下し、溝が
浅過ぎる場合にはトラッキング不良が発生する。一方、
溝深さが３５０ｎｍより大きいと記録光や再生光に対す
る反射率が低下し、記録再生特性が低下する。

【００２１】ジッタを改善するために、溝深さの下限は
２１０ｎｍが好ましく、２２０ｎｍがより好ましい。ま
た、溝深さが大きくなるほど溝の作製は困難になるの
で、ジッタ改善の程度と作製の容易さとのバランスを考
慮すると、１８０ｎｍ、２１０ｎｍ及び２２０ｎｍの各
下限値において、溝深さの上限は３２０ｎｍがより好ま
しく、３００ｎｍが更に好ましい。

【００２２】また、図２において「Ｗ」で表されるプレ
グルーブの溝幅は４００〜６３０ｎｍの範囲が好まし
い。溝幅が４００〜６３０ｎｍの範囲外であるとジッタ
が低下する。また、溝幅が４００ｎｍ未満であると、ト
ラッキングエラーが発生し易くなり、溝幅が６３０ｎｍ
を超えると、クロストークが発生し易くなる。

【００２３】トラックピッチを狭くしたことに伴いクロ
ストークが発生し易くなっているので、クロストークの
発生を抑制するために、溝幅の上限は６００ｎｍが好ま
しく、５８０ｎｍがより好ましい。また、トラッキング
エラーの発生を抑制するために、６３０ｎｍ、６００ｎ
ｍ及び５８０ｎｍの各上限値において、溝幅の下限は４
２０ｎｍがより好ましく、４５０ｎｍが更に好ましい。

【００２４】透明基板１０はディスク状の透明樹脂基板
であり、直径が１２０±３ｍｍで厚みが０．６±０．１
ｍｍ、あるいはその直径が８０±３ｍｍで厚みが０．６
±０．１ｍｍの円盤状基板が一般に用いられる。なお、
ここでいう「透明」とは、記録光及び再生光に対して透
明であることを意味する。

【００２５】透明基板１０の材料としては、例えば、ガ
ラス；ポリカーボネート；ポリメチルメタクリレート等
のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体
等の塩化ビニル系樹脂；エポキシ樹脂；アモルファスポ
リオレフィンおよびポリエステル等を挙げることができ
る。また、所望によりそれらを併用してもよい。上記材
料の中では、耐湿性、寸法安定性および価格などの点か
らポリカーボネートが好ましい。

【００２６】上述の所定形状のプレグルーブは、ポリカ
ーボネートなどの樹脂材料を射出成形あるいは押出成形
する際に、直接、透明基板１０上に形成することができ
る。また、プレグルーブの形成をプレグルーブ層を設け
ることにより行ってもよい。プレグルーブ層の材料とし
ては、アクリル酸のモノエステル、ジエステル、トリエ
ステルおよびテトラエステルのうち少なくとも一種のモ
ノマー（またはオリゴマー）と光重合開始剤との混合物
を用いることができる。プレグルーブ層の形成は、例え
ば、まず精密に作られた母型（スタンパ）上に上記のア
クリル酸エステルおよび重合開始剤からなる混合液を塗
布し、更にこの塗布液層上に基板を載せたのち、基板ま
たは母型を介して紫外線を照射することにより塗布層を
硬化させて基板と塗布層とを固着させる。次いで、基板
を母型から剥離することによりプレグルーブを得ること
ができる。プレグルーブ層の層厚は、一般に０．０５〜
１００μｍの範囲にあり、好ましくは０．１〜５０μｍ
の範囲である。

【００２７】色素記録層１２が設けられる側の透明基板
１０の表面には、平面性の改善および接着力の向上およ
び色素記録層の変質防止などの目的で、下塗層を設ける
ことができる。下塗層の材料としては例えば、ポリメチ
ルメタクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合
体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルア
ルコール、Ｎ−メチロールアクリルアミド、スチレン・
ビニルトルエン共重合体、クロルスルホン化ポリエチレ
ン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩
化ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高
分子物質；およびシランカップリング剤などの表面改質
剤をあげることができる。下塗層は、上記物質を適当な
溶剤に溶解または分散して塗布液を調製したのち、この
塗布液をスピンコート、ディップコート、エクストルー
ジョンコートなどの塗布法を利用して基板表面に塗布す
ることにより形成することができる。下塗層の層厚は一
般に０．００５〜２０μｍの範囲にあり、好ましくは
０．０１〜１０μｍの範囲である。

【００２８】透明基板１０のプレグルーブが形成されて
いる側の表面上（または、下塗層上）には、有機色素を
含有しレーザ光により情報の記録が可能な色素記録層１
２が設けられる。なお、色素記録層１２は単層でもよい
が、複数層から構成されていてもよい。

【００２９】色素記録層１２の記録レーザ波長での消衰
係数ｋは、０．０６〜０．１５の範囲とする。色素記録
層の消衰係数ｋが０．０６より小さいと記録感度が低下
し、消衰係数ｋが０．１５より大きいとジッタが悪化す
る。

【００３０】上記の通り記録感度とジッタとが競合する
ので、消衰係数ｋの上限は０．１４がより好ましく、
０．１４及び０．１５の各上限値において、消衰係数ｋ
の下限は０．０７がより好ましい。

【００３１】なお、色素記録層の消衰係数ｋとは、記録
レーザ波長に対する色素記録層の複素屈折率の虚数部の
絶対値であり、光吸収率の指標となる値であるが、本発
明においては、記録レーザ波長に対する色素記録層の透
過率及び反射率の測定値から下記の方法に従い求めた値
を意味する。

【００３２】消衰係数ｋは、一般に吸収係数αを用いて
下記式（１）により表される。

【００３３】ｋ＝αλ／４π・・式（１）（式中、λは記録レーザ波長である。）一方、色素記録層の吸収係数αと膜厚ｄの積である光学
濃度αｄは、実際に測定した色素記録層側からの入射光
に対する透過率Ｔ₀および反射率Ｒ₀、色素記録層側とは
反対側からの入射光に対する反射率Ｒ₀´、基板のみで
の反射率Ｒ_sを用い、下記式（２）により求めることが
できる。

【００３４】 αd=ln(1/T₀)+ln(1-R₀)+ln(1-R₀´+1/2R_s) ・・・式（２）従って、記録レーザ波長に対する色素記録層の消衰係数
ｋは、式（１）に式（２）を代入して求めた下記式
（３）により算出することができる。

【００３５】 k=λ[ln(1/T₀)+ln(1-R₀)+ln(1-R₀´+1/2R_s)]/4πd・・・式（３）なお、基板のみでの反射率Ｒｓは、記録媒体の内、色素
記録層が設けられていない部分での反射率である。

【００３６】含有される有機色素は、色素記録層の消衰
係数ｋが所望の値となるように、シアニン系色素、アゾ
系色素、フタロシアニン系色素、オキソノール系色素、
ピロメテン系色素等から適宜選択される。また、色素記
録層の消衰係数ｋが所望の値となるように、これらの色
素を適宜組み合わせて使用してもよい。

【００３７】色素記録層１２の厚さは、３０〜１５０ｎ
ｍの範囲とする。図３は、透明基板１０の表面に設けら
れた色素記録層１２の形状を表す概略断面図である。本
発明において「色素記録層の厚さ」とは、溝が形成され
た部分での色素記録層の厚さを意味し、図３において
「Ａ」で示すように、溝が形成された部分での色素記録
層の表面から溝の最も深い箇所までの距離のことであ
る。

【００３８】従来、色素記録層はグルーブ上で２００ｎ
ｍ程度の層厚で形成されるのが一般的であるが、本発明
では色素記録層の厚さを３０〜１５０ｎｍと従来のＣＤ
−Ｒより薄くした点に特徴がある。色素記録層の厚さが
３０ｎｍより小さいと感度が低下して記録不能となり、
色素記録層の厚さが１５０ｎｍより大きいとジッタが大
きくなって記録再生特性が低下する。

【００３９】上記の通り記録感度とジッタとが競合する
ため、色素記録層の厚さの上限は、１４０ｎｍが好まし
く、１３０ｎｍがより好ましい。また、１５０ｎｍ、１
４０ｎｍ、及び１３０ｎｍの各上限値において、色素記
録層の厚さの下限は、４０ｎｍがより好ましく、５０ｎ
ｍがさらに好ましい。

【００４０】色素記録層１２には、耐久性を向上させる
ため、退色防止剤を添加するのが好ましい。退色防止剤
の代表的な例としては、ニトロソ化合物、金属錯体、ジ
インモニウム塩、アミニウム塩を挙げることができる。
これらの例は、例えば、特開平２−３００２８８号、同
３−２２４７９３号、及び同４−１４６１８９号等の各
公報に記載されている。

【００４１】本発明においては、下記一般式（１）で表
される退色防止剤が好ましい。

【００４２】

【化１】

【００４３】上記一般式（１）のＲ¹¹、Ｒ¹²はそれぞれ
独立に水素原子または一価の置換基を表す。Ｒ¹¹および
Ｒ¹²で表される置換基は、ハロゲン原子、または炭素原
子、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子が組み合わされて
なる置換基であり、具体的には、アルキル基、アルケニ
ル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲ
ン原子、シアノ基、ニトロ基、メルカプト基、ヒドロキ
シ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ
基、アリールチオ基、アシルオキシ基、アミノ基、アル
キルアミノ基、アミド基、スルホンアミド基、スルファ
モイルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アル
コキシスルホニルアミノ基、ウレイド基、チオウレイド
基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル
基、アルキルスルホニル基、アルキルスルフィニル基、
スルファモイル基、カルボキシ基（塩を含む）、スルホ
基（塩を含む）を挙げることができる。これらの基は更
に、例示したこれらの置換基で置換されていてもよい。

【００４４】Ｒ¹¹、Ｒ¹²としては、各々独立に水素原
子、炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ
基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアル
キルチオ基、炭素数１〜６のアミド基、炭素数１〜６の
スルホンアミド基、炭素数１〜６のウレイド基、炭素数
１〜６のアシル基、炭素数２〜６のアルコキシカルボニ
ル基、炭素数１〜６のカルバモイル基、炭素数１〜６の
アルキルスルホニル基、炭素数１〜６のアルキルスルフ
ィニル基が好ましく、炭素原子数４以下のアルコキシ基
がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基が特に好まし
い。

【００４５】退色防止剤を使用する場合には、その使用
量は、色素の量に対して０．１〜５０質量％の範囲が好
ましく、０．５〜４０質量％の範囲がより好ましく、５
〜３０質量％の範囲が特に好ましい。退色防止剤の使用
量が０．１質量％より少ないと十分な退色防止効果を得
ることができない。また、退色防止剤の使用量に応じて
退色防止効果は向上するが、逆に記録感度は徐々に低下
する。このため具体的な使用量は、上記の好適使用量の
範囲内で使用する有機色素の消衰係数ｋに応じて適宜決
定される。即ち、消衰係数ｋが大きく感度が高い有機色
素を使用する場合には、退色防止剤の使用量を多くする
ことができる。

【００４６】上記色素記録層１２は、上述の有機色素の
他、所望により退色防止剤や結合剤などを溶剤に溶解し
て塗布液を調製し、次いで、この塗布液を透明基板のプ
レグルーブが形成されているその表面に塗布して塗膜を
形成し、形成された塗膜を乾燥することにより形成する
ことができる。塗布液中の色素濃度は、薄膜を形成する
ために、０．５〜１．５ｇ／１００ｍｌの範囲とするこ
とが好ましく、０．６〜１．１ｇ／１００ｍｌの範囲が
より好ましい。色素濃度の低い塗布液を用いることによ
り、より薄膜の色素記録層を得ることができる。

【００４７】塗布方法としては、スプレー法、スピンコ
ート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート
法、ドクターロール法、スクリーン印刷法などを挙げる
ことができる。スピンコート法で色素記録層を形成する
場合、従来公知のスピンコート塗布装置を使用して、色
素記録層の薄膜を形成することができる。塗布液の供給
量は１枚当り０．１〜１ｍｌが好ましく、０．２〜０．
５ｍｌがより好ましい。塗布液供給時の回転数は１００
〜５００ｒｐｍが好ましく、２００〜４００ｒｐｍがよ
り好ましい。塗布液供給後は徐々に回転数を上げて乾燥
を行うが、乾燥時の回転数は１５００〜８０００ｒｐｍ
が好ましく、２０００〜６０００ｒｐｍがより好まし
く、３０００〜５０００ｒｐｍが特に好ましい。回転数
を上げる加速度は、１０〜３０００ｒｐｍ／ｓ²の範囲
が好ましく、５０〜１０００ｒｐｍ／ｓ²の範囲がより
好ましい。塗布開始から乾燥終了までに要する時間は、
短か過ぎると均一な膜厚分布を得ることができず、長す
ぎると生産性が低下するので、３〜１５秒の範囲が好ま
しく、５〜１０秒の範囲とするのがより好ましい。以上
の条件下でスピンコートを行うことにより、１５０ｎｍ
以下の薄膜の色素記録層を形成することができる。

【００４８】塗布溶剤としては、酢酸ブチル、セロソル
ブアセテートなどのエステル；メチルエチルケトン、シ
クロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケト
ン；ジクロルメタン、１，２−ジクロルエタン、クロロ
ホルムなどの塩素化炭化水素；ジメチルホルムアミドな
どのアミド；シクロヘキサンなどの炭化水素；テトラヒ
ドロフラン、エチルエーテル、ジオキサンなどのエーテ
ル；エタノ−ル、ｎ−プロパノール、イソプロパノー
ル、ｎ−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアル
コール；２，２，３，３−テトラフロロプロパノールな
どのフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエ
ーテル類などを挙げることができるが、薄膜を形成する
ために、２，２，３，３−テトラフロロプロパノールな
どのフッ素系溶剤が特に好ましい。上記溶剤は使用する
化合物の溶解性を考慮して単独または二種以上を組み合
わせて用いることができる。塗布液中には、目的に応じ
て、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、及び潤滑剤など
の各種の添加剤を更に添加してもよい。

【００４９】結合剤の例としては、例えばゼラチン、セ
ルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴムなどの天
然有機高分子物質；およびポリウレタン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン
等の炭化水素系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリ塩化ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビ
ニル系樹脂；ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸
メチルなどのアクリル樹脂；ポリビニルアルコール、塩
素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴ
ム誘導体、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬
化性樹脂の初期縮合物などの合成有機高分子を挙げるこ
とができる。結合剤を使用する場合、その使用量は、色
素１００重量部に対して０．２〜２０重量部、好ましく
は０．５〜１０重量部、更に好ましくは１〜５重量部で
ある。

【００５０】なお、色素記録層１２と光反射層１４との
間には、反射率向上と感度向上のために、中間層を設け
てもよい。中間層に用いられる材料としては、Ｓｉ
Ｏ₂、ＳｉＮ、ＭｇＦ₂、ＴｉＯ₂等の無機物質、ブタジ
エンゴム等の有機物質を挙げることができる。この中間
層は、真空成膜やスピンコート等を利用して形成するこ
とができる。

【００５１】色素記録層１２の上には、反射率の向上を
目的として、光反射層１４が設けられる。光反射層１４
の材料は、レーザ光に対する反射率が高い光反射性物質
であればよく、その材料の反射率が３０％以上であるこ
とが好ましく、５０％以上がより好ましく、７０％以上
がさらに好ましい。その例としては、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｙ、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇ
ａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ
などの金属及び半金属あるいはステンレス鋼を挙げるこ
とができる。これらのうちで好ましいものは、Ｃｒ、Ｎ
ｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ及びステンレス鋼で
ある。これらの物質は単独で用いてもよく、二種以上を
組み合わせて用いてもよい。また、合金として用いるこ
ともできる。光反射層１４の材料としては、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ａｌもしくはその合金が特に好ましい。光反射層１
４は、例えば、色素記録層１２上に上記光反射性物質を
蒸着、スパッタリング、またはイオンプレーティングす
ることにより形成することができる。光反射層１４の厚
さは、一般的には１０〜８００ｎｍの範囲であり、好ま
しくは２０〜５００ｎｍの範囲、更に好ましくは５０〜
３００ｎｍの範囲である。

【００５２】光反射層１４上には、色素記録層などを物
理的および化学的に保護する目的で保護層１６が設けら
れる。保護層１６に用いられる材料としては、例えば、
ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＳｎＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄などの
無機物質、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹
脂等の有機物質を挙げることができる。

【００５３】保護層１６は、たとえばプラスチックの押
出加工で得られた樹脂フィルムを接着層を介して光反射
層１４上にラミネートすることにより形成することがで
きる。あるいは真空蒸着、スパッタリング、塗布等の方
法により設けられてもよい。また、熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂の場合には、これらを適当な溶剤に溶解して塗
布液を調製したのち、この塗布液を塗布し、乾燥するこ
とによっても形成することができる。ＵＶ硬化性樹脂の
場合には、そのままもしくは適当な溶剤に溶解して塗布
液を調製したのちこの塗布液を塗布し、ＵＶ光を照射し
て硬化させることによっても形成することができる。こ
れらの塗布液中には、更に帯電防止剤、酸化防止剤、Ｕ
Ｖ吸収剤等の各種添加剤を目的に応じて添加してもよ
い。

【００５４】保護層１６の硬度は、ピットの保護層方向
への不均一な広がりを防止するため、鉛筆の引掻き硬度
でＦ以上であることが好ましく、Ｈ以上がより好まし
い。保護層の層厚は２．５〜２３μｍの範囲にあること
が好ましく、より好ましくは３．５〜２０μｍ、さらに
好ましくは４．０〜１５μｍである。

【００５５】なお、耐傷性、耐湿性を高める目的で、透
明基板１０の色素記録層１２が設けられていない側に同
様の保護層を設けてもよい。また、光反射層１４と保護
層１６との間には、反射率の向上等、光学特性を調整す
るために、中間層を設けてもよい。中間層に用いられる
材料としては、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、Ｓ
ｎＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄などの無機物質を挙げることができ
る。この中間層は、蒸着、スパッタリング等の真空成膜
により形成することができる。

【００５６】次に、本発明の光情報記録媒体を用いた情
報記録方法について説明する。この情報記録方法は、上
記の光情報記録媒体を用いて、例えば、次のように行わ
れる。まず、光情報記録媒体を１ｍ／ｓ以下の定線速度
（通常のＣＤフォーマットの場合は１．２〜１．４ｍ／
秒）にて回転させながら、基板側から波長７９０±２０
ｎｍのレーザ光を照射する。このレーザ光の照射によ
り、記録層がその光を吸収して局所的に温度上昇し、物
理的あるいは化学的変化（例えば、ピットの生成）が生
じてその光学的特性を変えることにより情報が記録され
る。プレグルーブのトラックピッチを１２００ｎｍとし
た場合には、記録線速度１ｍ／ｓで従来のＣＤ−Ｒの約
１．６倍、記録線速度０．９ｍ／ｓで従来のＣＤ−Ｒ規
格の約１．７５倍の記録密度を達成することができる。
記録線速度は、より記録密度を高めるために０．９５ｍ
／ｓ以下とすることが好ましく、線速度を下げすぎると
ジッタが悪化することから、線速度の下限は０．８５ｍ
／ｓ以上とすることが好ましい。

【００５７】なお、上記のように記録された情報の再生
は、光情報記録媒体を所定の定線速度で回転させながら
半導体レーザ光を基板側から照射して、その反射光を検
出することにより行うことができる。

【００５８】以上説明したように、本発明の光情報記録
媒体は、プレグルーブが形成された透明基板上に、有機
色素を含有しレーザ光により情報の記録が可能な色素記
録層が形成された光情報記録媒体であって、（１）プレ
グルーブのトラックピッチを１２００ｎｍ以下、（２）
プレグルーブの溝深さを１８０〜３５０ｎｍ、（３）色
素記録層の厚さを３０〜１５０ｎｍ、（４）色素記録層
の記録レーザ波長での消衰係数ｋを０．０６〜０．１
５、としたことを特徴とするものであり、（１）〜
（４）の４つの要件を満たすことにより、良好な記録感
度と良好な記録特性（ジッタ）とを維持しつつ、高密度
記録を行なうことができる。また、色素記録層の厚さを
薄くしたことにより、色素使用量を減少させることがで
き、コストダウンを図ることができる。

【００５９】また、本発明の情報記録方法は、本発明の
光情報記録媒体を用いて、１ｍ／ｓ以下の記録線速度で
情報の記録を行うことにより、良好な記録感度と良好な
記録特性（ジッタ）とを維持しつつ、更に高密度での情
報の記録が可能である。

【００６０】上記では光反射層、保護層を備えたＣＤ−
Ｒ型の光情報記録媒体の例について説明したが、これら
の層は任意の構成要素であり、これらの層が設けられて
いない構成とすることもできる。

【００６１】また、上述のＣＤ−Ｒ型の光情報記録媒体
と同様にして形成した透明基板、色素記録層、光反射
層、及び保護層からなる積層体を２枚用意し、用意した
２枚の積層体を各々の色素記録層が内側となるように接
着剤等で貼り合わせることにより、二つの色素記録層を
持つ貼り合せ構造のＤＶＤ−Ｒ型の光情報記録媒体とす
ることができる。また、積層体とこの積層体の基板と略
同じ寸法の円盤状保護基板とを、その色素記録層が内側
となるように接着剤等で貼り合わせることにより、片側
のみに色素記録層を持つＤＶＤ−Ｒ型の光情報記録媒体
を製造することができる。なお、貼り合わせ構造とする
場合、透明基板の直径が１２０±３ｍｍで厚みが０．６
±０．１ｍｍのものが一般に用いられ、貼り合わせ後の
光情報記録媒体の厚みが１．２±０．２ｍｍとなるよう
に調整される。

【００６２】

【実施例】以下、本発明の光情報記録媒体を実施例に基
づき具体的に説明する。［実施例１］射出成形により表面にスパイラル状のプレ
グルーブを形成したポリカーボネート基板（厚さ：１．
２ｍｍ、外径：１２０ｍｍ、内径：１５ｍｍ、帝人
（株）製、商品名「パンライトＡＤ５５０３」）を作製
した。プレグルーブの溝深さは２５０ｎｍであり、溝幅
は４９８ｎｍであり、トラックピッチ１１００ｎｍであ
る。この溝形状は、デジタル・インスツルメンツ社製の
スキャニング・プローブ・マイクロスコープ（ＳＰＭ）
である「ＮａｎｏＳｃｏｐｅ３」にナノセンサーズ社製
のＮＣＨ型探針を取り付け、タッピングモードで５μｍ
角の範囲を走査して計測した。

【００６３】下記色素（Ａ）１ｇ、及び退色防止剤
（１）０．２ｇを、２，２，３，３−テトラフルオロ−
１−プロパノール１４８ｇに２時間超音波照射して溶解
し、この色素記録層形成用塗布液を、得られた基板のプ
レグルーブ面に、回転数を３００〜３０００ｒｐｍまで
変化させながらスピンコート法により塗布し、乾燥して
色素記録層を形成した。色素記録層の厚さは、色素を塗
布した基板を割って、基板断面に白金（Ｐｔ）を蒸着し
た後、色素記録層の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
により３万倍で観察して計測したところ１００ｎｍであ
った。また、色素記録層の７８０ｎｍのレーザ光に対す
る消衰係数ｋは０．０８９であった。

【００６４】

【化２】

【００６５】次いで、アルゴン雰囲気中での、ＤＣスパ
ッタリングにより、色素記録層上に厚さ約８０ｎｍの銀
（Ａｇ）からなる光反射層を形成した。更に、光反射層
上に、ＵＶ硬化性樹脂（商品名「ＳＤ−３１８」、大日
本インキ化学工業（株）製）を回転数を３００ｒｐｍ〜
４０００ｒｐｍまで変化させながらスピンコートにより
塗布した。塗布後、その上から高圧水銀灯により紫外線
を照射して硬化させ、層厚８μｍの保護層を形成した。
保護層の表面硬度は鉛筆の引っかき硬度で２Ｈであっ
た。

【００６６】以上の工程により、基板、色素記録層、光
反射層及び保護層からなる実施例１のＣＤ−Ｒ型光ディ
スクを作製した。［実施例２］色素記録層の厚さを１３０ｎｍとした以外
は、実施例１と同様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光デ
ィスクを作製した。［実施例３］色素記録層の厚さを６５ｎｍとした以外
は、実施例１と同様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光デ
ィスクを作製した。［実施例４］プリグルーブの溝幅を４２８ｎｍとし、色
素記録層の厚さを１０４ｎｍとした以外は、実施例１と
同様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製し
た。［実施例５］プリグルーブの溝幅を５６５ｎｍとし、色
素記録層の厚さを９２ｎｍとした以外は、実施例１と同
様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製し
た。［実施例６］プリグルーブの溝深さを２２２ｎｍとし、
色素記録層の厚さを８５ｎｍとした以外は、実施例１と
同様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製し
た。［実施例７］プリグルーブの溝深さを２７９ｎｍとし、
色素記録層の厚さを１１０ｎｍとした以外は、実施例１
と同様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製
した。［実施例８］退色防止剤の使用量を１０質量％とした以
外は、実施例１と同様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光
ディスクを作製した。［実施例９］プリグルーブの溝幅を３６８ｎｍとし、色
素記録層の厚さを１０５ｎｍとした以外は、実施例１と
同様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製し
た。［実施例１０］プリグルーブの溝幅を６２８ｎｍとし、
色素記録層の厚さを９２ｎｍとした以外は、実施例１と
同様にして本発明に従うＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製し
た。［比較例１］色素を下記に示す色素（Ｂ）とした以外
は、実施例１と同様にして比較用のＣＤ−Ｒ型光ディス
クを作製した。このとき色素記録層の７８０ｎｍのレー
ザ光に対する消衰係数ｋは０．０５３であった。

【００６７】

【化３】

【００６８】［比較例２］色素を下記に示す色素（Ｃ）
とし、色素記録層の層厚を９４ｎｍとした以外は、実施
例１と同様にして比較用のＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製
した。このとき色素記録層の７８０ｎｍのレーザ光に対
する消衰係数ｋは０．１８であった。

【００６９】

【化４】

【００７０】［比較例３］色素記録層の層厚を１６２ｎ
ｍとした以外は、実施例１と同様にして比較用のＣＤ−
Ｒ型光ディスクを作製した。［比較例４］色素記録層の層厚を２４ｎｍとした以外
は、実施例１と同様にして比較用のＣＤ−Ｒ型光ディス
クを作製した。［比較例５］プレグルーブの溝深さを１７６ｎｍとし、
色素記録層の層厚を９４ｎｍとした以外は、実施例１と
同様にして比較用のＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製した。［比較例６］プレグルーブの溝深さを３６０ｎｍ、プレ
グルーブの溝深さを５０７ｎｍとし、色素記録層の層厚
を１４５ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして比較
用のＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製した。［比較例７］プレグルーブの溝深さを１７５ｎｍとし、
プレグルーブの溝幅を４８５ｎｍとし、色素記録層の層
厚を２２５ｎｍとし、色素を下記に示す色素（Ｄ）とし
て消衰係数ｋを０．０４とした以外は、実施例１と同様
にして比較用のＣＤ−Ｒ型光ディスクを作製した。

【００７１】

【化５】

【００７２】［光ディスクとしての評価］上記実施例及
び比較例のＣＤ−Ｒ型光ディスクに、評価機「ＤＤＵ」
（パルステック社製）を用いてレーザ光の波長７８０ｎ
ｍ、ＮＡ（開口数）０．５５、線速度３．７ｍ／ｓ
（０．９２５ｍ／ｓの４倍速記録に相当する）で記録し
た後、記録後の光ディスクについて、線速度０．９２５
ｍ／ｓで再生し、デジタル・オシロスコープを用いてβ
（ベータ）値を測定すると共に、タイム・インターバル
・アナライザー（ＴＩＡ）で３Ｔピットジッターを測定
した。３Ｔピットジッタの値が小さい程、ピットのバラ
ツキが少ないことを意味し、ジッタの値が４０以下であ
れば記録再生特性は使用可能範囲にあり、ジッタの値が
３６以下であれば記録再生特性は良好であると言える。
なお、プレグルーブのトラックピッチが１１００ｎｍ、
記録線速度が０．９２５ｍ／ｓの条件下では、従来のＣ
Ｄ−Ｒの約１．９倍の記録密度を達成することができ
る。

【００７３】また、各ディスクについて最適なジッタを
示すときの記録レーザパワーを測定した。β値は最適記
録パワーの目安になる値であり、０〜８％の範囲でピッ
ト形成に最適な記録パワーが与えられている（ジッタが
最も小さくなる）ことになり、記録パワーがこの範囲に
あることが望ましい。β値がマイナスの場合には記録に
大きなパワーが必要である（記録感度が低い）ことを示
し、β値が８％を超えると記録パワーが過剰である（記
録感度が高すぎる）ことを示す。得られた結果を表１及
び表２に示す。なお、参考のため退色試験の結果を併記
する。○〜◎は良好、△はやや劣るが実用上問題の無い
レベルを示す。

【００７４】

【表１】

【００７５】

【表２】

【００７６】表１及び表２の結果から、本発明に従うＣ
Ｄ−Ｒ型光ディスク（実施例１〜１０）の場合には、３
Ｔピットジッターの値がいずれも３９以下と小さく、良
好な記録再生特性が得られると共に、β値が０〜８％の
範囲にあり、ピット形成に最適な記録パワーが与えられ
ていること、即ち、良好な記録感度を有していることが
わかる。一方、色素記録層の層厚が厚すぎる場合（比較
例３）には、３Ｔピットジッタの値が大きく、従ってデ
ジタル信号の読み誤りが生じ易くなるなど、満足できる
記録再生特性が得られないことがわかる。また、色素記
録層の消衰係数ｋが小さすぎる（比較例１）場合には、
β値がマイナスになり、記録感度が著しく低下すること
が分かる。また、色素記録層の消衰係数ｋが大きすぎる
場合（比較例２）には、ジッタが悪化した。また、プレ
グルーブの溝が浅い場合（比較例５）には、ジッタが悪
化すると共にβ値もマイナスになり、プレグルーブの溝
が深すぎる場合（比較例６）にも、ジッタが悪化した。
なお、プレグルーブのトラックピッチを狭くした以外は
従来と同様の溝形状、色素記録層を有するＣＤ−Ｒ型光
ディスク（比較例７）の場合には、ピット長のばらつき
が大きすぎジッタを測定することができなかった。ま
た、色素記録層の層厚が薄すぎる場合（比較例４）に
も、レーザ光が十分に吸収されず、感度が極端に低くな
り、ピットの形成が困難であった。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、高密度記録が可能であ
り、記録感度及び記録特性（ジッタ）の良好な光情報記
録媒体が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＣＤ−Ｒ型の光情報
記録媒体の積層構造を示す概略構成図である。

【図２】プレグルーブの形状を表す概略断面図である。

【図３】色素記録層の形状を表す概略断面図である。

【符号の説明】

Ｄ溝深さＷ溝幅１０透明基板板１２色素記録層１４光反射層１６保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H111 FA01 FB42 5D029 JA04 JC05 WB14 WB17 WC01 5D090 AA01 BB03 BB17 CC01 CC14 DD03 EE02 FF11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレグルーブが形成された透明基板上に、
有機色素を含有しレーザ光により情報の記録が可能な色
素記録層を形成した光情報記録媒体において、前記プレ
グルーブは、トラックピッチが１２００ｎｍ以下で、且
つ溝深さが１８０〜３５０ｎｍであり、前記色素記録層
は、厚さが３０〜１５０ｎｍで、且つ記録レーザ波長で
の消衰係数ｋが０．０６〜０．１５であることを特徴と
する光情報記録媒体。
【請求項２】１倍速での記録線速度が１ｍ／ｓ以下とな
るように情報を記録する請求項１に記載の光情報記録媒
体。