JP2003208734A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレグルーブを有する基板上に色素含有記録
層を設けた追記型の光情報記録媒体において、プレグル
ーブの形状を工夫することによりクロストークを減らし
ジッターを改善する。 【解決手段】 プレグルーブ１１とランド１２が形成さ
れた円盤状の基板１上に、レーザ光を照射してピット２
１を形成することにより情報の記録が可能な色素を含む
色素含有記録層２が設けられ、反射層３が色素含有記録
層２の上あるいはその基板１と色素含有記録層２の間に
設けられてなる光情報記録媒体において、基板１のプレ
グルーブ１１の両側に断面突起状のリム１３が形成され
ている光情報記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光による情
報の記録と再生とが可能な追記型の光情報記録媒体に関
し、特に、情報を誤りなく確実に記録でき、市販のコン
パクトディスクプレーヤによる記録情報の確実な読み取
りを可能にする光情報記録媒体に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年において、レーザ光等の高エネルギ
ー密度のビームを用いる情報記録媒体が開発され、実用
化されている。この情報記録媒体は光ディスクと称さ
れ、ビデオ・ディスク、オーディオ・ディスク、さらに
は、大容量静止画像ファイル及び大容量コンピュータ用
ディスク・メモリーとして使用され得るものである。 【０００３】これらの情報記録媒体の中で、音楽等のオ
ーディオ再生用としてコンパクトディスク（ＣＤ）が広
く実用化されている。コンパクトディスクは、製造時に
基板上に形成されたピット列からなる情報を再生するた
めにのみ使用される。すなわち、コンパクトディスク
は、可撓性のプラスチック材料を成形してスパイラル状
にピットを形成し、そしてその表面に反射層として金属
層を形成することにより製造される。このように、コン
パクトディスクは再生専用の記録媒体である。 【０００４】コンパクトディスクの情報の読み取りは、
ディスクを回転させながらレーザビームを照射すること
により行われる。情報はディスク上のピットの有無によ
る反射光量の変化を検知して再生される。再生のみのコ
ンパクトディスクは、ＣＤ規格に基づいて、ＣＤを１．
２〜１．４ｍ／秒の定線速度で回転させながら読み取る
（再生する）ように作られており、信号面内径４６ｍｍ
及び信号面外径１１６ｍｍの範囲内で、トラックピッチ
１．６μｍにて最大約７４分の記録時間を持つように要
求されている。 【０００５】前述のように、オーディオ用ＣＤは現在広
く使用されている。したって、オーディオ用ＣＤの再生
に用いられる市販のＣＤプレーヤも広く一般に使用され
ているので、性能の向上と大量生産による価格の低下が
実現している。 【０００６】また、情報の書き込み（記録）が可能なＤ
ＲＡＷ（Direct Read After Write）型の情報記録媒体
についても開発が進み、実用化されている。このような
ＤＲＡＷ型の情報記録媒体（光ディスク）は、基本構造
として、プラスチック、ガラス等からなる円盤状の透明
基板と、この上に設けられたＢｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｔｅ等
の金属又は半金属からなる記録層又は色素からなる記録
層とを有する。光ディスクへの情報の記録は、例えば、
回転下にある光ディスクにレーザビームを照射すること
により行われ、記録層の照射部分がその光エネルギーを
吸収して局所的に温度上昇する結果、ピット形成等の物
理的変化あるいは相変化等の化学的変化を生じて、その
光学的特性を変えることにより情報が記録される。光デ
ィスクからの情報の読み取り（再生）もまた、レーザビ
ームを光ディスクに照射すること等により行われ、記録
層の光学的特性の変化に応じた反射光又は透過光を検出
することにより情報が再生される。 【０００７】光ディスクへの情報の記録及び再生のため
のレーザビームの照射は、回転下にあるディスク表面の
所定の位置に行われる。この際、レーザビームを案内し
て照射予定位置に正確にたどる（一般にトラッキング位
置と呼ばれる）ようにするため、凹溝のトラッキングガ
イド（プレグルーブ）が基板の表面に設けられることが
一般的である。 【０００８】ところで、色素を含む記録層は、一般にプ
レグルーブが形成された基板上に色素を含む溶液を塗布
し乾燥することによって形成されているが、その場合、
プレグルーブ底部の色素記録層の膜厚はランド部（プレ
グルーブ間の部分）の色素記録層の膜厚よりも厚くな
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】図４に、従来のプレグ
ルーブを有する基板１上に、色素含有記録層２と反射層
３がこの順で形成されてなる光情報記録媒体の断面を模
式的に示す。基板１表面にプレグルーブ１１が設けら
れ、その間に平面のランド１２が形成されている。その
プレグルーブ１１とランド１２からなる面上に色素含有
記録層２が塗布され、色素含有記録層２上に銀等の反射
層３が形成され、その反射層３の上に保護層４が形成さ
れる。色素含有記録層２の厚さは、ランド１２部で１０
０ｎｍ程度、プレグルーブ１１部で２００ｎｍ程度、反
射層３の厚さは１００ｎｍ程度、保護層４は７μｍ程度
である。 【００１０】このような光情報記録媒体において、情報
の書き込みと読み取りは、基板１側からレーザビームを
照射することにより行われるが、書き込み（記録）は、
色素含有記録層２中にレーザビームの照射により屈折率
変調部（記録ピット）２１を形成することにより行われ
る。また、読み取り（再生）は、その屈折率変調部２１
による位相変調を検出することにより行われる。 【００１１】ところで、従来、上記のプレグルーブ１１
とランド１２を有する基板１は、ガラス基板上にフォト
レジストを塗布し、そのフォトレジストにプレグルーブ
１１に対応する形状の露光をし、そのフォトレジストを
現像してプレグルーブ１１に対応する溝を形成し、その
フォトレジストパターン上にニッケルメッキと電鋳を施
して剥離し、それをマスターとしてマザーを同様にニッ
ケル電鋳を施して複製し、そのマザーから同様にニッケ
ル電鋳を施して複製することにより作製したスタンパー
を型として、射出成形等の成形工程を経て複製すること
により作製されるものであり（以後、フォトレジスト方
式と言う。）、図４に示すような断面形状をしている。 【００１２】このような基板１を用いた光情報記録媒体
においては、色素含有記録層２中に情報の書き込みを行
うと、屈折率変調部２１はプレグルーブ１１の領域だけ
ではなく、図４に示すように、ランド１２中にも屈折率
変調部２１の一部２２が広がってしまう。このような屈
折率変調部（記録ピット）２１の広がりがあると、クロ
ストークが増え、ジッターが大きくなって記録時のエラ
ーの原因になる。 【００１３】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、プレグルーブを
有する基板上に色素含有記録層を設けた追記型の光情報
記録媒体において、プレグルーブの形状を工夫すること
によりクロストークを減らしジッターを改善することで
ある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光情報記録媒体は、プレグルーブとランドが形成さ
れた円盤状の基板上に、レーザ光を照射してピットを形
成することにより情報の記録が可能な色素を含む色素含
有記録層が設けられ、反射層が色素含有記録層の上ある
いはその基板と色素含有記録層の間に設けられてなる光
情報記録媒体において、前記基板のプレグルーブの両側
に断面突起状のリムが形成されていることを特徴とする
ものである。 【００１５】本発明においては、基板のプレグルーブの
両側に断面突起状のリムが形成されているので、リムの
遮蔽作用により、色素含有記録層中に記録されるピット
は略プレグルーブ中に制限され、ランド中に広がること
が防止される。その結果、クロストークは減少し、ジッ
ターが改善する。 【００１６】 【発明の実施の形態】本発明の追記型の光情報記録媒体
の基本原理は、図１に示すように、透明基板１表面に形
成されるプレグルーブ１１の両側に繋がるようにリム
（突起）１３を形成して、そのリム１３の外側にランド
１２が位置するようにして、屈折率変調部（記録ピッ
ト）２１がランド１２中に広がらないようにして、クロ
ストークを減らし、ジッターを改善するようにすること
である。 【００１７】すなわち、図１は、プレグルーブ１１を有
する基板１上に、色素含有記録層２と反射層３がこの順
で形成されてなる光情報記録媒体の断面を模式的に示す
図であり、基板１表面に、プレグルーブ１１が設けら
れ、その両側に繋がるようにリム（突起）１３が形成さ
れ、そのリム１３の外側のプレグルーブ１１間に平面の
ランド１２が形成されている。両側にリム１３が形成さ
れたプレグルーブ１１とランド１２とからなる面上に色
素含有記録層２が塗布され、色素含有記録層２上に銀等
の反射層３が形成され、その反射層３の上に保護層４が
形成される。 【００１８】このように、プレグルーブ１１の両側にリ
ム１３が形成されていると、基板１側から書き込みレー
ザビームを照射してプレグルーブ１１中の色素含有記録
層２に屈折率変調部（記録ピット）２１を形成する場
合、リム１３の遮蔽作用により、屈折率変調部２１は略
プレグルーブ１１中に制限され、従来（図４）のよう
に、ランド１２中に広がることが防止される。その結
果、クロストークは減少し、ジッターが改善することに
なる。 【００１９】このリム１３の高さを図２（ｂ）のように
ランド１２からの高さ、リム１３の幅をリム１３の高さ
の２分の１の高さレベルにおける幅と定義し、プレグル
ーブ１１の深さを図２（ａ）、（ｂ）のようにランド１
２からの深さ、プレグルーブ１１の幅をその深さの２分
の１の深さレベルにおける幅と定義するとき、リム１３
の高さは、好ましくは３〜１００ｎｍ、より好ましくは
５〜８０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜７０ｎｍが望ま
しい。その幅は、好ましくは１０〜２００ｎｍ、より好
ましくは２０〜１５０ｎｍ、さらに好ましくは３０〜１
２０ｎｍが望ましい。 【００２０】また、それに対応して、プレグルーブ１１
の深さは、好ましくは８０〜３５０ｎｍ、より好ましく
は１００〜３００ｎｍ、さらに好ましくは１７０〜２４
０ｎｍが望ましい。その幅は、好ましくは２００〜８０
０ｎｍ、より好ましくは３５０〜７００ｎｍ、さらに好
ましくは５５０〜６５０ｎｍが望ましい。 【００２１】ところで、このように、両側にリム１３が
存在するプレグルーブ１１を持つ透明基板１を成形する
スタンパーを作製するには、ダイレクト・レーザビーム
・カッティング法を用いるのが望ましい。特に、オプテ
ィカル・ディスク・コーポレイション（ＯＤＣ社：米国
企業）が提供しているダイポリマーを塗布した層にレー
ザビームを照射したときに形成される溝の断面形状は、
このように溝の両側にリム（突起）が形成されたものと
なるので、本発明で用いる透明基板１を成形するスタン
パーを作製する方法として、限定されるものではないが
望ましいものの１つである。 【００２２】以下、図３を参照にして、ダイポリマーを
用いたダイレクト・レーザビーム・カッティング法によ
るスタンパーを作製方法を説明する。図３に示すよう
に、まず、ガラス板を用意し、ガラス板の表面の加工と
研磨を行う。その後、ガラス板を洗浄して乾燥させ、Ｏ
ＤＣ社提供のダイポリマーを５００μｍ程度の厚さスピ
ンコーティング等で塗布し、その面にＯＤＣ社のレーザ
カッターを用いてプレグルーブ１１の型となるグルーブ
（溝）を記録（カッティング）する。その際、リム１３
の型となるリム（突起）がそのグルーブの両側に自動的
に形成される。その後、グルーブとリムが形成されたダ
イポリマーをベーキングし、その後そのパターニングさ
れたダイポリマー上にニッケルメッキを施し、さらにそ
のメッキ上にニッケル電鋳を施してダイポリマーから剥
離し、洗浄してニッケルマスターとし、そのニッケルマ
スターの表面を剥離処理（パッシベーション）し、同様
のニッケル電鋳と剥離・洗浄工程を経てニッケルマザー
を作製し、そのニッケルマザーから再度同様のニッケル
電鋳と剥離・洗浄工程を経てニッケルスタンパーを作製
し、そのスタンパーを型として射出成形等の成形工程を
経てポリカーボネート等の樹脂にその凹凸パターンを複
製することにより、図１に示したような本発明の光情報
記録媒体で用いる透明基板１が得られる。この方式を以
後、ダイレクト・レーザビーム・カッティング方式と言
う。 【００２３】以下に、本発明の光情報記録媒体の実施例
について説明する。 実施例１ 図３を参照にして説明したように、ガラス板の表面の加
工と研磨を行い、洗浄して乾燥させ、その上にＯＤＣ社
提供のダイポリマーを５００μｍの厚さになるようにス
ピンコーティングで塗布し、その面にＯＤＣ社のレーザ
カッターを用いてプレグルーブ１１の型となるグルーブ
を記録し、ベーキングして、図３のように、ニッケルマ
スター、ニッケルマザー、ニッケルスタンパーの順でス
タンパーを作製し、そのスタンパーを型としてポリカー
ボネートを射出成形して透明基板１を作製した。得られ
た透明基板１のプレグルーブ１１の深さは１９５ｎｍ、
幅は６００ｎｍであり、リム１３の高さは３０ｎｍ、幅
は８０ｎｍであった。 【００２４】その透明基板１のプレグルーブ１１とバン
ク１２とリム１３が形成された表面上に、下記の化学式
（化１）で表された色素２．５ｇをテトラフルオロプロ
パノール１００ｃｃに溶解して塗布し、プレグルーブ１
１部での厚さ２００ｎｍ、バンク１２部での厚さ１００
ｎｍとなるように、スピンコーティングにより塗布して
色素含有記録層２とした。 【００２５】その上に、反射層３として、Ａｇを厚さ９
０ｎｍ、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて成膜し
た。 【００２６】その上の保護膜４として、ＳＤ３１８（大
日本インキ（株）製）を厚さ７μｍとなるように、スピ
ンコーティングにより塗布して紫外線照射により硬化さ
せて形成し、この実施例の光情報記録媒体とした。 【００２７】 【化１】 実施例２ 実施例１の色素含有記録層２として、化学式（化１）の
色素の代わりに、Ｃｉｂａ社のスーパーグリーンＯＳを
２ｇ用い、同様にジブチルエーテル９５重量部とジメチ
ルヘプタノン５重量部の混合溶剤１００ｃｃに溶解して
透明基板１のプレグルーブ１１とバンク１２とリム１３
が形成されて表面上に塗布して、プレグルーブ１１部で
の厚さ２００ｎｍ、バンク１２部での厚さ１００ｎｍと
なるように、スピンコーティングにより塗布して色素含
有記録層２とした点以外は、実施例１と同様にして光情
報記録媒体を得た。 比較例１ 実施例１で、透明基板１を従来のフォトレジスト方式で
作製した。得られた透明基板１のプレグルーブ１１の深
さは１９５ｎｍ、幅は６００ｎｍであり、リムは形成さ
れていない。それ以外は、実施例１と同様にして光情報
記録媒体を得た。 比較例２ 実施例２で、透明基板１を従来のフォトレジスト方式で
作製した。得られた透明基板１のプレグルーブ１１の深
さは１９５ｎｍ、幅は６００ｎｍであり、リムは形成さ
れていない。それ以外は、実施例２と同様にして光情報
記録媒体を得た。 【００２８】以上の実施例１、２、比較例１、２の光情
報記録媒体のジッターとクロストークを対比して以下の
表１に示す。【００２９】ところで、以上の説明では、光情報記録媒
体の層構成が、透明基板１、その上に色素含有記録層
２、その上に反射層３が、また、反射層３の上に保護層
４が配置されており、透明基板１側から情報の書き込み
と読み取りを行うものとして説明したが、透明基板１と
反対側（保護層４側）から情報の書き込みと読み取りを
行うものが、特に、短波長のＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＲ等にお
いて考えられる。この場合には、光情報記録媒体の層構
成は、透明基板１、その上に反射層３、その上に色素含
有記録層２、その上に保護層４が配置されたものとなる
が、この層構成の場合にも、透明基板１として、プレグ
ルーブ１１の両側にリム１３が形成されているものを用
いると、保護層４側から書き込みレーザビームを照射し
てプレグルーブ１１中の色素含有記録層２に屈折率変調
部（記録ピット）２１を形成する場合、リム１３の遮蔽
作用により、屈折率変調部２１は略プレグルーブ１１中
に制限され、ランド１２中に広がることが防止されるの
で、同様に、クロストークが減少し、ジッターが改善さ
れることになる。 【００３０】以上、本発明の光情報記録媒体をその原理
と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実
施例に限定されず種々の変形が可能である。 【００３１】なお、本発明の光情報記録媒体は、例えば
次のように構成することができる。 【００３２】［１］ プレグルーブとランドが形成され
た円盤状の基板上に、レーザ光を照射してピットを形成
することにより情報の記録が可能な色素を含む色素含有
記録層が設けられ、反射層が色素含有記録層の上あるい
はその基板と色素含有記録層の間に設けられてなる光情
報記録媒体において、前記基板のプレグルーブの両側に
断面突起状のリムが形成されていることを特徴とする光
情報記録媒体。 【００３３】［２］ 前記反射層は金属を主成分とする
ものであることを特徴とする上記１記載の光情報記録媒
体。 【００３４】［３］ 前記反射層は前記色素含有記録層
の前記基板と反対側に設けられていることを特徴とする
上記１又は２記載の光情報記録媒体。 【００３５】［４］ 前記反射層は前記基板と前記色素
含有記録層の間に設けられていることを特徴とする上記
１又は２記載の光情報記録媒体。 【００３６】［５］ 前記基板は、フォトレジストを用
いないで、色素を含有するポリマー層にレーザビームを
照射することにより直接形成された凹凸面を複製して形
成したスタンパーを母型として成形されたものであるこ
とを特徴とする上記１から４の何れか１項記載の光情報
記録媒体。 【００３７】［６］ 前記リムの断面形状が、高さが３
〜１００ｎｍの範囲、幅が１０〜２００ｎｍの範囲のも
のであることを特徴とする上記１から５の何れか１項記
載の光情報記録媒体。 【００３８】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光情報記録媒体によると、基板のプレグルーブの両側
に断面突起状のリムが形成されているので、リムの遮蔽
作用により、色素含有記録層中に記録されるピットは略
プレグルーブ中に制限され、ランド中に広がることが防
止される。その結果、クロストークは減少し、ジッター
が改善する。そのため、再生装置における再生互換性が
向上したものとなる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の追記型の光情報記録媒体の１例の断面
を模式的に示す図である。 【図２】プレグルーブの深さ、幅、リムの高さ、幅の定
義を説明するための図である。 【図３】ダイポリマーを用いたダイレクト・レーザビー
ム・カッティング法によるスタンパーを作製方法を説明
するための図である。 【図４】従来の追記型の光情報記録媒体の断面を模式的
に示す図である。 【符号の説明】 １…透明基板 ２…色素含有記録層 ３…反射層 ４…保護層 １１…プレグルーブ １２…ランド １３…リム（突起） ２１…屈折率変調部（記録ピット） ２２…屈折率変調部の広がり部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 プレグルーブとランドが形成された円盤
   状の基板上に、レーザ光を照射してピットを形成するこ
   とにより情報の記録が可能な色素を含む色素含有記録層
   が設けられ、反射層が色素含有記録層の上あるいはその
   基板と色素含有記録層の間に設けられてなる光情報記録
   媒体において、前記基板のプレグルーブの両側に断面突
   起状のリムが形成されていることを特徴とする光情報記
   録媒体。