JP3971556B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は情報記録媒体に関するものであって、特に光ビームを照射することにより、記録材料の透過率、反射率等の光学的な変化を生じさせ、情報の記録、再生を行ない、かつ追記が可能な情報記録媒体に関するものである。
すなわち、本発明は、データ用追記光ディスクに関し、ＤＶＤ＋Ｒに応用される。
【０００２】
【従来の技術】
データ用追記型ディスクの従来技術として、シアニン色素を記録材料として用いたものが、特開昭５７−８２０９３号公報、特開昭５８−５６８９２号公報、特開昭５８−１１２７９０号公報、特開昭５８−１１４９８９号公報、特開昭５９−８５７９１号公報、特開昭６０−８３２３６号公報、特開昭６０−８９８４２号公報、特開昭６１−２５８８６号公報に開示されており、フタロシアニン色素を記録材料として用いたものが、特開昭６１−１５０２４３号公報、特開昭６１−１７７２８７号公報、特開昭６１−１５４８８８号公報、特開昭６１−２４６０９１号公報、特開昭６２−３９２８６号公報、特開昭６３−３７７９１号公報、特開昭６３−３９８８８号公報に開示されている。
【０００３】
また、追記型コンパクトディスクの従来技術として、シアニン色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特開平１−１５９８４２号公報、特開平２−４２６５２号公報、特開平２−１３６５６号公報、特開平２−１６８４４６号公報に開示されており、フタロシアニン(アザアヌレン)色素を記録材料として用いたものが、特開平１−１７６５８５号公報、特開平３−２１５４６６号公報、特開平４−１１３８８６号公報、特開平４−２２６３９０号公報、特開平５−１２７２号公報、特開平５−１７１０５２号公報、特開平５−１１６４５６号公報、特開平７−２６８２２７号公報、特開平７−３１４８９７号公報に開示されており、アゾ金属キレート色素を記録材料として用いたものが、特開平４−４６１８６号公報、特開平４−１４１４８９号公報、特開平４−３６１０８８号公報、特開平５−２７９５８０号公報、特開平７−５１６７３号公報、特開平７−１６１０６９号公報、特開平７−３７２２７２号公報、特開平７−７１８６７号公報、特開平８−２３１８６６号公報、特開平８−２９５８１１号公報に開示されている。
【０００４】
また、ＤＶＤ−Ｒの従来技術として、Pioneer R&D Vol.6 No.2:DVD-Recordableの開発 DVD-R色素ディスクの基礎研究 ISOM/ODS ’96:High Density of recording on Dye material Disc approach for 4.7GBが挙げられ、ポリメチン色素を記録材料として用いたものが、特開平１０−８３５７７号公報、特開平１０−１１９４３４号公報、特開平１０−１４９５８３号公報、特開平１０−１８８３３９号公報、特開平１０−２７８４２６号公報に開示されており、ポリメチン色素＋光安定化材を記録材料として用いたものが、特開平１０−１０９４７５号公報、特開平１０−１０９４７６号公報、特開平１０−１３４４１３号公報、特開平１０−１６６７３９号公報に開示されており、アゾ金属キレート色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特公平５−６７４３８号公報、特開平７−１６１０６９号公報、特開平８−１５６４０８号公報、特開平８−２３１８６６号公報、特開平８−３３２７７２号公報、特開平９−５８１２３号公報、特開平９−１７５０３１号公報、特開平９−１９３５４５号公報、特開平９−２７４７３２号公報、特開平９−２７７７０３号公報、特開平１０−６６４４号公報、特開平１０−６６５０号公報、特開平１０−６６５１号公報、特開平１０−３６６９３号公報、特開平１０−４４６０６号公報、特開平１０−５８８２８号公報、特開平１０−８６５１９号公報、特開平１０−１４９５８４号公報、特開平１０−１５７２９３号公報、特開平１０−１５７３００号公報、特開平１０−１５７３０１号公報、特開平１０−１５７３０２号公報、特開平１０−１８１１９９号公報、特開平１０−１８１２０１号公報、特開平１０−１８１２０３号公報、特開平１０−１８１２０６号公報、特開平１０−１８８３４０号公報、特開平１０−１８８３４１号公報、特開平１０−１８８３５８号公報、特開平１０−２０８３０３号公報、特開平１０−２１４４２３号公報、特開平１０−２２８６７１号公報、特開平１０−３６６９３号公報、特開平１１−１２４８３号公報に開示されており、テトラアザポルフィリン(ポルフィラジン)色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特開平９−２６７５６２号公報、特開平９−３０９２６８号公報、特開平１０−８５６号公報に開示されており、その他の色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特開平１０−８６５１７号公報、特開平１０−９３７８８号公報、特開平１０−２２６１７２号公報、特開平１０−２４４７５２号公報、特開平１０−２８７８１９号公報、特開平１０−２９７１０３号公報、特開平１０−３０９８７１号公報、特開平１０−３０９８７２号公報に開示されており、シアニン色素＋アゾ金属キレート色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特公平７−５１６８２号公報、特開平１１−３４４９９号公報に開示されており、ホルマザン(金属キレート)色素＋その他の色素を記録材料として用いたものが、特許第２７９１９４４号明細書、特開平８−２９５０７９号公報、特開平９−０９５５２０号公報、特開平９−１９３５４６号公報、特開平１０−３３７９５８号公報に開示されており、ジピロメテン(金属キレート)色素＋その他の色素を記録材料として用いたものが、特開平１０−１６２４３０号公報、特開平１０−１６６７３２号公報、特開平１０−２２６１７２号公報、特開平１１−０４２８５８号公報、特開平１１−０４２８５８号公報、特開平１１−０９２６８２号公報、特開平１１−１６５４６５号公報、特開平１１−２０８１１１号公報、特開平１１−２２７３３２号公報、特開平１１−２２７３３３号公報、特開平１１−２５５７７４号公報、特開平１１−２５６０５７号公報に開示されている。
【０００５】
現在、次世代大容量光ディスクとしてＤＶＤ−Ｒの開発が進められている。記録容量の向上の要素技術は、記録ピット微少化のための記録材料開発、ＭＰＥＧ２に代表される画像圧縮技術の採用、記録ピット読みとりのための半導体レーザの短波長化等の技術開発が必要である。
これまで赤色波長域の半導体レーザとしては、バーコードリーダ、計測器用に６７０ｎｍ帯のＡｌＧａＩｎＰレーザダイオードが商品化されているのみであったが、光ディスクの高密度化に伴い、赤色レーザが本格的に光ストレージ市場で使用されつつある。ＤＶＤドライブの場合、光源として６３５ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯のレーザダイオードの２つの波長で規格化されている。一方、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭドライブは波長〜６５０ｎｍで商品化されている。
【０００６】
このような状況下で最も好ましいＤＶＤ−Ｒメディアは、波長６３０〜６８０ｎｍで記録、再生が可能なメディアである。
ＤＶＤ−Ｒメディアのフォーマットはランドプリピットと呼ばれるランド部の一部をカットしたフォーマットで規格化されている。この方式をとると、ランドプリピット信号（ＬＰＰｂ）が０．１６以下ではプリピットアドレス等のプリピット情報が良好に再生できず、０．３２以上であると今度はＬＰＰｂ信号自体がデータ領域においてノイズ的な振る舞いをし、データエラーが多く発生していまう。したがって、ＬＰＰｂはその記録材にあったカット幅をスタンパで微調整して（ＬＰＰｂ＝）０．１６〜０．３２の範囲になるようにランドカット幅を制御しなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来システムに比べて、短波長に発振波長を有する半導体レーザを用いる追記型ＤＶＤシステムの新フォーマット方式であり、本発明の目的とするところは、ＬＰＰ方式同様のデータの書き足し部における未記録領域をなくす有効な方式を提供することにある。また、ＤＶＤ−Ｒランドプリピット方式に比較して、スタンパ作製時に於ける微細なカット幅制御やＬＰＰ信号のデータ部への漏れだしによるデータエラーが生じない優れた方式を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等が検討した結果、案内溝を有する基板上に記録層を設けてなり、必要に応じて反射層を設けてなる追記型ＤＶＤの光記録媒体であって、前記案内溝が、変調によりアドレスを付与すると共に基本クロック長Ｔを０．１３３μｍとした周期４Ｔ〜９６Ｔのウオブルを有し、該案内溝深さが１０００Å〜２５００Åであり、該案内溝幅の半値幅で０．１８〜０．４０μｍであり、トラックピッチが０．６４μｍ〜０．８μｍであり、記録層として記録再生波長±５ｎｍの波長域の光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２である有機色素膜を有することを特徴とする光記録媒体を作成することにより、書き足しデータ部先頭の未記録領域を低減でき、低エラー率なＤＶＤ追記型ディスクが得られる。
すなわち、高周波（短周期）なウオブルフォマットと有機色素を組み合わせることにより本発明に至った。
【０００９】
すなわち、上記課題は、本発明の（１）「案内溝を有する基板上に記録層を設けてなり、必要に応じて反射層を設けてなる追記型ＤＶＤの光記録媒体であって、前記案内溝が、変調によりアドレスを付与すると共に基本クロック長Ｔを０．１３３μｍとした周期４Ｔ〜９６Ｔのウオブルを有し、該案内溝深さが１０００Å〜２５００Åであり、該案内溝幅の半値幅で０．１８〜０．４０μｍであり、トラックピッチが０．６４μｍ〜０．８μｍであり、記録層として記録再生波長±５ｎｍの波長域の光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２である有機色素膜を有することを特徴とする光記録媒体」、（２）「ウオブル振幅Ｗｏとプッシュプル振幅ＰＰとの割合（Ｗｏ／ＰＰ）が０．１≦Ｗｏ／ＰＰ≦０．４の範囲にあることを特徴とする前記第（１）項に記載の光記録媒体」、（３）「前記記録層の有機色素が金属キレート色素、ポリメチン色素、スクアリリウム色素、アザアヌレン系色素のいずれか少なくとも１種を含有してなることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載の光記録媒体」、（４）「前記記録層の金属キレート色素がアゾ金属キレート色素、ホルマザン金属キレート色素、ジピロメテン金属キレート色素のいずれかであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れか１に記載の光記録媒体」、（５）「前記記録層の金属キレート色素が金属がニッケル、銅、コバルト、マンガン、酸化バナジウムであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れか１に記載の光記録媒体」、（６）「前記記録層のポリメチン色素がトリメチンシアニン色素であり、アザアヌレン系色素がテトラアザポルフィリン色素であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項の何れか１に記載の光記録媒体」、（７）「反射層が必要な場合の反射層が金、銀、アルミニウムもしくはこれらを主成分とした他の金属との合金であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れか１に記載の光記録媒体」により解決される。
【００１０】
ここで各請求項の効果を述べると、請求項１は、本発明の基本構成、材料構成及び最適溝形状の限定であり、請求項２は請求項１の規格化ウオブル振幅の最適範囲限定である。
請求項３は本発明における使用可能有機材料構成であり、請求項４はキレート色素の材料限定であり、請求項５は使用キレート金属の限定(材料最適化)であり、請求項６は非キレート色素系の構造限定であり、請求項７は反射層を用いる場合の最適材料の限定である。
【００１１】
本発明の光記録媒体は、周期が４Ｔ〜９６Ｔのウオブルを有し、記録層として記録再生波長±５ｎｍの波長域の光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２である有機色素膜を有することを特徴とする構成でなるものである。
ここで定義するＴとは基本クロック周期で記録したときの記録ピット長（単位はμｍ）であり、ＤＶＤ（４．７ＧＢ）メディアであれば約０．１３３μｍである。
【００１２】
通常、ウオブルの周期帯は１５０Ｔ〜４００Ｔ相当が用いられている。この周期帯であると、周期変調にしろ、位相変調にしろデータの書き足しをする場合、ウオブルの周期が長すぎて、前データと書き足しデータとの間がかなり空いてしまい、高密度記録には向かない。一方、ＤＶＤ−ＲではこれをＬＰＰとして設けこのＬＰＰ信号で、データの書き込む位置を制御している。しかしながら、ＬＰＰ方式ではＬＰＰの振幅が小さすぎてはＬＰＰが良好に読み出せず、逆にＬＰＰが大きすぎると今度はＬＰＰ信号自体が書き込みデータへ漏れ込んでデータエラーが多発するという不具合が生じるため、ＬＰＰは０．１６≦ＬＰＰ≦０．３２の範囲、好ましくは０．１８≦ＬＰＰ≦０．２６という制約が生じ、スタンパ作成の際、ランドのカット幅を微細に制御しなくてはならない。
【００１３】
一方、高周波（短周期）ウオブルにすれば、ＬＰＰは必要なく、ウオブルを変調して同期をとるため、ＬＰＰ方式のようにデータエラーが多発するような事態には至らない。
【００１４】
本発明に於けるウオブルの振幅であるが、適当なフィルターを通した後のウオブル振幅（Ｗｏ）に対する、これも適当なフィルターを通したプシュプル信号（ＰＰ）割合Ｗｏ／ＰＰ＝ＮＷ０が０．１≦ＮＷ０≦０．４の範囲にあれば本発明の目的であるウオブルでの同期合わせは可能であり、更に好ましいＮＷ０の値は０．１５≦ＮＷ０≦０．３０の範囲である。ＮＷ０の値が０．１以下であると同期をとるには不十分な信号強度であり、０．４を越えてしまうとデータ部エラーが増えてくる傾向にある。但し、ＬＰＰ方式に比べ、ＬＰＰが大きなメディアのデータエラーに比較してデータエラーの発生の影響度は小さく、ウオブル振幅の増加に伴うデータエラーは緩やかである。更にスタンパを作成する際、ＬＰＰ方式のＬＰＰカット幅はＬＰＰ＝０．１６〜０．３２内の範囲にするには高度なカット幅制御技術を必要とするが、本発明の高周波（短周期）ウオブル方式においては高周波発生源とウオブルの振り量の大きさ（ウオブル振り量を制御する回路で振り量は任意に再現性よく作成できる）だけを管理しさえすれば目的は達成されるため、スタンパの歩留まりや、メディアの歩留まりが飛躍的に向上できる。
【００１５】
また、上記のフォーマットを有した基板の溝形状であるが、主に有機色素を溶剤塗工法にて記録層を形成するわけであるが、その場合の最適溝深さは１０００Å〜２５００Åであり、さらに好ましくは１５００Å〜２０００Åである。溝深さが１０００Å以下であるとプシュプル信号が充分にとれず、トラッキング制御ができず、２５００Å以上であると基板成形の際、転写性があまくなり、好ましくない。また、記録密度を４ＧＢ〜５ＧＢの容量を確保するためには、トラックピッチは０．６４μｍ〜０．８μｍ程度が必要である。溝幅に関しては、記録材料によって異なるが、ほぼ全ての有機材料において、半値幅０．１８〜０．４０μｍの幅で適用できる。
【００１６】
次に記録媒体の構成について述べる。記録層を構成するのに必要な項目として、光学特性が挙げられる。
光学特性に必要な条件は、記録再生波長である６３０ｎｍ〜６９０ｎｍに対して短波長側に大きな吸収帯を有し、かつ記録再生波長が該吸収帯の長波長端近傍にあることが必要である。これは、記録再生波長である６３０ｎｍ〜６９０ｎｍで大きな屈折率と消衰係数を有することを意味するものである。
【００１７】
具体的には、記録再生波長近傍の長波長近傍の波長域光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５以上３．０以下であり、消衰係数ｋが０．０２以上０．２以下の範囲にあることが好ましい。ｎが１．５未満の場合には、十分な光学的変化得られにくいため、記録変調度が低くなるため好ましくなく、ｎが３．０を越える場合には、波長依存性が高くなり過ぎるため、記録再生波長領域であってもエラーとなってしまうため好ましくない。また、ｋが０．０２未満の場合には、記録感度が悪くなるため好ましくなく、ｋが０．２を越える場合には、５０％以上の反射率を得ることが困難となるので好ましくない。
基板形状に必要な条件は、基板上のトラックピッチが０．６４（０．７が望ましい）〜０．８μｍ、であり、溝幅が半値幅で、０．１８〜０．４０μｍである。
【００１８】
次に本発明に使用可能な色素材料の具体例を挙げると、アゾ(金属キレート)色素、ホルマザン(金属キレート)色素、ジピロメテン(金属キレート)色素、ポリメチン色素、スクアリリウム色素、アザアヌレン色素等が適用可能で、具体的には金属キレート色素、トリメチンシアニン色素、スクアリリウム色素、テトラアザポルフィリン色素が特に好ましい。
【００１９】
ここで、アゾ(金属キレート)色素としては、アゾ結合をはさみ両側のアゾ化合物形成ユニットが置換、未置換の芳香環、ピリジン残基、ピリミジン残基、ピラジン残基、ピリダジン残基、トリアジン残基、イミダゾール残基、チアゾール残基、トリアゾール残基、ピラゾール残基、イソチアゾール残基、ベンズチアゾール残基等の組み合わせでアゾ化合物が形成され、それらのアゾ化合物の金属キレート化合物が特に好ましい。
【００２０】
また、ホルマザン(金属キレート)色素としては、ホルマザンの一般式は下記式（１）に示される。
【００２１】
【化１】
（式中Ｚはそれが結合している炭素原子および窒素原子と一緒になって多複素環を形成する残基であり、具体的にはピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環である。また、この複素環にはアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、置換アミノ基、アリル基、アリルオキシ基、アニリノ基、ケト基等の置換基を有していてもよい。
Ａはアルキル基、アラルキル基、アリル基、シクロヘキシル基を表わし、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ケト基、カルボキシル基またはそのエステル、ニトリル基、ニトロ基等の置換基を有していても良い。
Ｂはアリル基を表わし、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基、又はそのエステル、ニトリル基、ニトロ基等の置換基を有していても良い。
金属キレート化物の場合、金属は２価の金属原子である。）
【００２２】
ジピロメテン(金属キレート)色素としては、ジピロメテン化合物の一般式（２）は下記に示される。
【００２３】
【化２】
（式中Ｒ1〜Ｒ9は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、置換未置換のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロアリール基を表わし、金属キレート化物の場合、金属は２価の金属原子である。）
【００２４】
アゾ化合物、ホルマザン化合物、ジピロメテン化合物ともにキレート化合物の場合の金属は遷移金属が挙げられ、例えばＮｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎ，ＶＯ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ等が挙げられ、製造上とディスク特性上、特にＮｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎ，ＶＯが好ましい。
【００２５】
ポリメチン色素としては、５３０ｎｍ〜６００ｎｍに吸収帯を有する色素であれば本発明に適用可能であるが、特にトリメチンシアニン色素が好ましく、トリメチン鎖の両端が置換未置換のインドレニン、ベンズインドレニンが特に好ましく、カウンターアニオンとしてはハロゲン、ＣｌＯ4、ＢＦ4、ＰＦ6、ＳｂＦ6等の他にニッケルジチオレート錯体に代表される各種金属キレートアニオンでも良い。
【００２６】
スクアリリウム色素としては、スクアレン環の両端が置換未置換のインドレニン、ベンズインドレニン、ピラゾール、カルバゾール、キノキサリン、イソインドール、芳香環、置換アミノ基残基のうちの組み合わせで形成されたスクアリリウムが好ましく本発明に使用できる。
【００２７】
アザアヌレン系色素としては、各々特定の置換基を有したフタロシアニン、ナフタロシアニン、テトラピラジノポルフィラジン、テトラピリジノポルフィラジン、テトラアザポルフィリン等が挙げられるが、このうち特に好ましいのはテトラアザポルフィリンであり、ついでテトラピリジノポルフィラジン、テトラピラジノポルフィラジン、フタロシアニンの順で好ましい。
【００２８】
上記に挙げた色素の熱分解特性であるが、色素単独で用いる場合も混合して用いる場合もその記録材料の分解開始温度が３６０℃以下であることが好ましい。特に１００〜３５０℃が好ましい。分解温度が３６０℃以上であると記録時のピット形成がうまく行なわれず、ジッタ特性が悪い。また１００℃以下であると今度はディスクの保存安定性が悪化する。
【００２９】
以下、図面を用いて本発明の光記録媒体を説明する。
記録体の構成
本発明の記録体は、通常の追記型光ディスクである図１の構造（図１を２枚貼合わせたいわゆるエアーサンドイッチ、または密着貼合わせ構造としてもよい）と図２からなるＣＤ−Ｒ用メディアの構造としてもよい。
【００３０】
各層の必要特性及び構成材料例
本発明の記録媒体の構成としては、第１基板と第２基板（保護基板）とを記録層を介して接着剤で貼り合わせた構造を基本構造とする。記録層は有機色素層単層でもよく、反射率を高めるため有機色素層と金属反射層との積層でも良い。記録層と基板間は下引き層あるいは保護層を介して層成してもよく、機能向上のためそれらを積層化した構成でも良い。最も通常に用いられるのは、第１基板／記録層（有機色素層）／金属反射層／保護層／接着層／第２基板構造である。
【００３１】
《基板》
用いる基板としては基板側より記録再生を行なう場合のみ使用レーザに対して透明でなければならず、記録層側から記録、再生を行なう場合基板は透明である必要はない。基板材料としては例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミドなどのプラスチック又は、ガラス、セラミックあるいは、金属などを用いることができる。なお、基板の表面にトラッキング用の案内溝や、案内ピット、さらにアドレス信号などのプリフォーマットなどが形成されていても良い。
【００３２】
《記録層》
記録層はレーザ光の照射により何らかの光学的変化を生じさせ、その変化により情報を記録するものであって、この記録層中には本発明の色素が含有されていることが必要で、記録層の形成に当たって本発明の色素１種、又は２種以上の組み合わせで用いても良い。さらに、本発明の上記色素は光学特性、記録感度、信号特性などの向上の目的で他の有機色素及び金属、金属化合物と混合又は積層化して用いても良い。有機色素の例としては、ポリメチン色素、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントラキノン系(インダンスレン系)、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系染料及び、金属錯体化合物などが挙げられる。
【００３３】
金属、金属化合物の例としてはＩｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｂｅ、ＴｅＯ2、ＳｎＯ、Ａｓ、Ｃｄなどが挙げられ、それぞれを分散混合あるいは積層の形態で用いることができる。
【００３４】
さらに、上記染料中に高分子材料、例えばアイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々の材料もしくはシランカップリング剤などを分散混合しても良いし、特性改良の目的で安定剤(例えば遷移金属錯体)、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤などを一緒に用いることができる。
【００３５】
記録層の形成方法としては蒸着、スパッタリング、ＣＶＤまたは溶剤塗布などの通常の手段によって行なうことができる。塗布法を用いる場合には上記染料などを有機溶剤に溶解して、スプレー、ローラーコーティグ、ディピング及び、スピンコーティングなどの慣用のコーティング法によって行なうことができる。用いられる有機溶媒としては一般にメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、四塩化炭素、トリクロロエタンなどの脂肪族ハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの芳香族類、メトキシエタノール、エトキシエタノールなどのセロソルブ類、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素類などが挙げられる。記録層の膜厚は１００Å〜１０μｍ、好ましくは２００Å〜２０００Åが適当である。
【００３６】
《下引き層》
下引き層は（ｉ）接着性の向上、（ii）水又はガスなどのバリアー、(iii)記録層の保存安定性の向上、(iv)反射率の向上、（ｖ）溶剤からの基板の保護、（vi）案内溝、案内ピット、プレフォーマットの形成などを目的として使用される。（ｉ）の目的に対しては高分子材料例えば、アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル樹脂、天然樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々の高分子化合物及び、シランカップリング剤などをを用いることができ、（ii）及び(iii)の目的に対しては上記高分子材料以外に無機化合物、例えば、ＳｉＯ、ＭｇＦ、ＳｉＯ2、ＴｉＯ、ＺｎＯ、ＴｉＮ、ＳｉＮなどがあり、さらに金属又は半金属例えば、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌなどを用いることができる。また、(iv)の目的に対しては金属、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ等や、金属光沢を有する有機薄膜、例えば、メチン染料、キサンテン系染料などを挙げることができ、（ｖ）、（vi）の目的に対しては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。下引き層の膜厚としては０．０１〜３０μｍ、好ましくは０．０５〜１０μｍが適当である。
【００３７】
《金属反射層》
金属反射層は単体で高反射率の得られる腐食されにくい金属、半金属等が挙げられ、材料例としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｎなどが挙げられるが、反射率、生産性の点からＡｕ、Ａｇ、Ａｌが最も好ましく、これらの金属、半金属は単独で使用しても良く、２種の合金としても良い。膜形成法としては蒸着、スッパタリングなどが挙げられ、膜厚としては５０〜５０００Å、好ましくは１００〜３０００Åである。
【００３８】
《保護層、基板面ハードコート層》
保護層及び基板面ハードコート層は（ｉ）記録層(反射吸収層)を傷、ホコリ、汚れ等から保護する、（ii）記録層(反射吸収層)の保存安定性の向上、（iii）反射率の向上等を目的として使用される。これらの目的に対しては、前記下引き層に示した材料を用いることができる。また、無機材料として、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、なども用いることができ、有機材料としてポリメチルアクリレート、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、セルロース、脂肪族炭化水素樹脂、天然ゴム、スチレンブタジエン樹脂、クロロプレンゴム、ワックス、アルキッド樹脂、乾性油、ロジン等の熱軟化性、熱溶融性樹脂も用いることができる。上記材料のうち最も好ましい例としては生産性に優れた紫外線硬化樹脂である。保護層又は基板面ハードコート層の膜厚は０．０１〜３０μｍ好ましくは０．０５〜１０μｍが適当である。本発明において、前記下引き層、保護層、及び、基板面ハードコート層には記録層の場合と同様に、安定剤、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤等を含有させることができる。
【００３９】
《保護基板》
保護基板はこの保護基板側からレーザ光を照射する場合、使用レーザ光に対し透明でなくてはならず、単なる保護板として用いる場合、透明性は問わない。使用可能な基板材料としては基板材料と全く同様であり、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミドなどのプラスチック又は、ガラス、セラミックあるいは、金属などを用いることができる。
【００４０】
《接着材、接着層》
２枚の記録媒体を接着できる接着できる材料なら何でもよく、生産性を考えると、紫外線硬化型もしくはホットメルト型接着剤が好ましい。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
［実施例１］
溝深さ１７５０Å、半値幅０．２５μｍ、トラックピッチ０．７４μｍ、ウオブル周期３２Ｔ相当、ウオブル振れ幅１０ｎｍと２５ｎｍと４０ｎｍの案内溝を有するバンド条件を有する厚さ０．６ｍｍの射出成形ポリカーボネート基板上に下記化合物例(Ｉ)を２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノールに溶解した液をスピンナー塗布し、厚さ９００Åの有機色素層を形成し、次いでスパッタ法により金１１００Åの反射層を設け、更にその上にアクリル系フォトポリマーにて７μｍの保護層を設けた後、厚さ０．６ｍｍの射出成形ポリカーボネート平板基板をアクリル系フォトポリマーにて接着し記録媒体とした。
【００４２】
【化３】
【００４３】
［実施例２］
実施例１で化合物Ｎｏ.(Ｉ)の代わりに化合物Ｎｏ.(II)とＮｏ.(III)を５０：５０重量比で混合した色素を用いたこと以外は実施例１と全く同様に記録媒体を形成した。
【００４４】
【化４】
【００４５】
【化５】
【００４６】
［実施例３］
実施例１で化合物Ｎｏ.(Ｉ)の代わりに化合物Ｎｏ.(IV)を用い、溶媒をエチルシクロヘキサンと２−メトキシエタノール混合溶媒にしたこと以外は実施例１と全く同様に記録媒体を形成した。
【００４７】
【化６】
【００４８】
［比較例１］
実施例１において基板溝深さ、幅、トラックピッチは全く同様であり、ウオブル振れ量が５ｎｍ相当で、ウオブル周期が１９０Ｔ相当でＬＰＰカット幅が１２水準振られた条件基板を用いたこと以外は実施例１と全く同様に記録媒体を形成した。
【００４９】
［実施例４］
溝深さ１８００Å、半値幅０．２３μｍ、トラックピッチ０．７４μｍ、ウオブル周期１６Ｔ相当、ウオブル振れ幅１０ｎｍと２５ｎｍと４０ｎｍの案内溝を有するバンド条件を有する厚さ０．６ｍｍの射出成形ポリカーボネート基板上に下記化合物例(Ｖ)を２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノールに溶解した液をスピンナー塗布し、厚さ９００Åの有機色素層を形成し、次いでスパッタ法により金１１００Åの反射層を設け、更にその上にアクリル系フォトポリマーにて７μｍの保護層を設けた後、厚さ０．６ｍｍの射出成形ポリカーボネート平板基板をアクリル系フォトポリマーにて接着し記録媒体とした。
【００５０】
【化７】
【００５１】
［実施例５］
実施例４で化合物Ｎｏ.(Ｖ)の代わりに化合物Ｎｏ.(VI)とＮｏ.(VII)を４０：６０重量比で混合した色素を用いたこと以外は実施例４と全く同様に記録媒体を形成した。
【００５２】
【化８】
【００５３】
【化９】
【００５４】
［実施例６］
実施例４で化合物Ｎｏ.(Ｖ)の代わりに化合物Ｎｏ. (IV)を用い、溶媒をエチルシクロヘキサンと２−メトキシエタノール混合溶媒にしたこと以外は実施例４と全く同様に記録媒体を形成した。
【００５５】
【化１０】
【００５６】
［比較例２］
実施例５において基板溝深さ、幅、トラックピッチは全く同様であり、ウオブル振れ量が５ｎｍ相当で、ウオブル周期が１９０Ｔ相当でＬＰＰカット幅が１２水準振られた条件基板を用いたこと以外は実施例５と全く同様に記録媒体を形成した。
【００５７】
＜記録条件＞
実施例１〜３及び、比較例１で得た光記録媒体に発振波長６３５ｎｍ、ビーム径０．９μｍの半導体レーザ光を用い、トラッキングしながらＥＦＭ信号（線速３．５ｍ／ｓｅｃ.）をBottom Jitterが極小となるようなストラテジーと記録パワーで記録し、これらの記録位置を発振波長６４９ｎｍの連続光０．３ｍＷでBottom Jitterが８．０％となるようにイコライザーゲインを調整して再生し、そのときのPI Errorを測定した。
また、比較例１でのディスクに関してはＬＰＰ値がそれぞれ０．１２、０．２０、０．３６近傍となるBandを選択し、記録ピックアップにてそのときのＬＰＰブロックエラーレートも測定した。
また、実施例４〜６及び、比較例２で得た光記録媒体に発振波長６５７ｎｍ、ビーム径０．８５μｍの半導体レーザ光を用い、トラッキングしながらＥＦＭ信号（線速３．５ｍ／ｓｅｃ.）をBottom Jitterが極小となるようなストラテジーと記録パワーで記録し、これらの記録位置を発振波長６４９ｎｍの連続光０．３ｍＷでBottom Jitterが８．０％となるようにイコライザーゲインを調整して再生し、そのときのPI Errorを測定した。
また、比較例２でのディスクに関してはＬＰＰ値がそれぞれ０．１２、０．２２、０．３６近傍となるBandを選択し、記録ピックアップにてそのときのＬＰＰブロックエラーレートも測定した。
＜評価結果＞
【００５８】
【表１】
【００５９】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明から明らかなように、本発明によれば、ＤＶＤ−Ｒで用いているランドプリピットフォーマットよりも簡単に製造可能な高周波（短周期）ウオブルフォッマットでデータ部の書き足しを効率良く実施でき、しかも現在、大量に製造されているＣＤ−Ｒ、ＤＣ−ＲＷとほぼ同一フォーマットでの記録媒体の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通常の追記型光記録媒体の構造を示す図である。
【図２】本発明のＣＤ−Ｒ用の媒体構成を示す図である
【図３】本発明のＤＶＤ−Ｒ用の媒体構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 記録層
３ 下引き層
４ 保護層
５ ハードコート層
６ 金属反射層
７ 保護基板
８ 接着層
【発明の属する技術分野】
本発明は情報記録媒体に関するものであって、特に光ビームを照射することにより、記録材料の透過率、反射率等の光学的な変化を生じさせ、情報の記録、再生を行ない、かつ追記が可能な情報記録媒体に関するものである。
すなわち、本発明は、データ用追記光ディスクに関し、ＤＶＤ＋Ｒに応用される。
【０００２】
【従来の技術】
データ用追記型ディスクの従来技術として、シアニン色素を記録材料として用いたものが、特開昭５７−８２０９３号公報、特開昭５８−５６８９２号公報、特開昭５８−１１２７９０号公報、特開昭５８−１１４９８９号公報、特開昭５９−８５７９１号公報、特開昭６０−８３２３６号公報、特開昭６０−８９８４２号公報、特開昭６１−２５８８６号公報に開示されており、フタロシアニン色素を記録材料として用いたものが、特開昭６１−１５０２４３号公報、特開昭６１−１７７２８７号公報、特開昭６１−１５４８８８号公報、特開昭６１−２４６０９１号公報、特開昭６２−３９２８６号公報、特開昭６３−３７７９１号公報、特開昭６３−３９８８８号公報に開示されている。
【０００３】
また、追記型コンパクトディスクの従来技術として、シアニン色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特開平１−１５９８４２号公報、特開平２−４２６５２号公報、特開平２−１３６５６号公報、特開平２−１６８４４６号公報に開示されており、フタロシアニン(アザアヌレン)色素を記録材料として用いたものが、特開平１−１７６５８５号公報、特開平３−２１５４６６号公報、特開平４−１１３８８６号公報、特開平４−２２６３９０号公報、特開平５−１２７２号公報、特開平５−１７１０５２号公報、特開平５−１１６４５６号公報、特開平７−２６８２２７号公報、特開平７−３１４８９７号公報に開示されており、アゾ金属キレート色素を記録材料として用いたものが、特開平４−４６１８６号公報、特開平４−１４１４８９号公報、特開平４−３６１０８８号公報、特開平５−２７９５８０号公報、特開平７−５１６７３号公報、特開平７−１６１０６９号公報、特開平７−３７２２７２号公報、特開平７−７１８６７号公報、特開平８−２３１８６６号公報、特開平８−２９５８１１号公報に開示されている。
【０００４】
また、ＤＶＤ−Ｒの従来技術として、Pioneer R&D Vol.6 No.2:DVD-Recordableの開発 DVD-R色素ディスクの基礎研究 ISOM/ODS ’96:High Density of recording on Dye material Disc approach for 4.7GBが挙げられ、ポリメチン色素を記録材料として用いたものが、特開平１０−８３５７７号公報、特開平１０−１１９４３４号公報、特開平１０−１４９５８３号公報、特開平１０−１８８３３９号公報、特開平１０−２７８４２６号公報に開示されており、ポリメチン色素＋光安定化材を記録材料として用いたものが、特開平１０−１０９４７５号公報、特開平１０−１０９４７６号公報、特開平１０−１３４４１３号公報、特開平１０−１６６７３９号公報に開示されており、アゾ金属キレート色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特公平５−６７４３８号公報、特開平７−１６１０６９号公報、特開平８−１５６４０８号公報、特開平８−２３１８６６号公報、特開平８−３３２７７２号公報、特開平９−５８１２３号公報、特開平９−１７５０３１号公報、特開平９−１９３５４５号公報、特開平９−２７４７３２号公報、特開平９−２７７７０３号公報、特開平１０−６６４４号公報、特開平１０−６６５０号公報、特開平１０−６６５１号公報、特開平１０−３６６９３号公報、特開平１０−４４６０６号公報、特開平１０−５８８２８号公報、特開平１０−８６５１９号公報、特開平１０−１４９５８４号公報、特開平１０−１５７２９３号公報、特開平１０−１５７３００号公報、特開平１０−１５７３０１号公報、特開平１０−１５７３０２号公報、特開平１０−１８１１９９号公報、特開平１０−１８１２０１号公報、特開平１０−１８１２０３号公報、特開平１０−１８１２０６号公報、特開平１０−１８８３４０号公報、特開平１０−１８８３４１号公報、特開平１０−１８８３５８号公報、特開平１０−２０８３０３号公報、特開平１０−２１４４２３号公報、特開平１０−２２８６７１号公報、特開平１０−３６６９３号公報、特開平１１−１２４８３号公報に開示されており、テトラアザポルフィリン(ポルフィラジン)色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特開平９−２６７５６２号公報、特開平９−３０９２６８号公報、特開平１０−８５６号公報に開示されており、その他の色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特開平１０−８６５１７号公報、特開平１０−９３７８８号公報、特開平１０−２２６１７２号公報、特開平１０−２４４７５２号公報、特開平１０−２８７８１９号公報、特開平１０−２９７１０３号公報、特開平１０−３０９８７１号公報、特開平１０−３０９８７２号公報に開示されており、シアニン色素＋アゾ金属キレート色素／金属反射層を記録材料として用いたものが、特公平７−５１６８２号公報、特開平１１−３４４９９号公報に開示されており、ホルマザン(金属キレート)色素＋その他の色素を記録材料として用いたものが、特許第２７９１９４４号明細書、特開平８−２９５０７９号公報、特開平９−０９５５２０号公報、特開平９−１９３５４６号公報、特開平１０−３３７９５８号公報に開示されており、ジピロメテン(金属キレート)色素＋その他の色素を記録材料として用いたものが、特開平１０−１６２４３０号公報、特開平１０−１６６７３２号公報、特開平１０−２２６１７２号公報、特開平１１−０４２８５８号公報、特開平１１−０４２８５８号公報、特開平１１−０９２６８２号公報、特開平１１−１６５４６５号公報、特開平１１−２０８１１１号公報、特開平１１−２２７３３２号公報、特開平１１−２２７３３３号公報、特開平１１−２５５７７４号公報、特開平１１−２５６０５７号公報に開示されている。
【０００５】
現在、次世代大容量光ディスクとしてＤＶＤ−Ｒの開発が進められている。記録容量の向上の要素技術は、記録ピット微少化のための記録材料開発、ＭＰＥＧ２に代表される画像圧縮技術の採用、記録ピット読みとりのための半導体レーザの短波長化等の技術開発が必要である。
これまで赤色波長域の半導体レーザとしては、バーコードリーダ、計測器用に６７０ｎｍ帯のＡｌＧａＩｎＰレーザダイオードが商品化されているのみであったが、光ディスクの高密度化に伴い、赤色レーザが本格的に光ストレージ市場で使用されつつある。ＤＶＤドライブの場合、光源として６３５ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯のレーザダイオードの２つの波長で規格化されている。一方、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭドライブは波長〜６５０ｎｍで商品化されている。
【０００６】
このような状況下で最も好ましいＤＶＤ−Ｒメディアは、波長６３０〜６８０ｎｍで記録、再生が可能なメディアである。
ＤＶＤ−Ｒメディアのフォーマットはランドプリピットと呼ばれるランド部の一部をカットしたフォーマットで規格化されている。この方式をとると、ランドプリピット信号（ＬＰＰｂ）が０．１６以下ではプリピットアドレス等のプリピット情報が良好に再生できず、０．３２以上であると今度はＬＰＰｂ信号自体がデータ領域においてノイズ的な振る舞いをし、データエラーが多く発生していまう。したがって、ＬＰＰｂはその記録材にあったカット幅をスタンパで微調整して（ＬＰＰｂ＝）０．１６〜０．３２の範囲になるようにランドカット幅を制御しなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来システムに比べて、短波長に発振波長を有する半導体レーザを用いる追記型ＤＶＤシステムの新フォーマット方式であり、本発明の目的とするところは、ＬＰＰ方式同様のデータの書き足し部における未記録領域をなくす有効な方式を提供することにある。また、ＤＶＤ−Ｒランドプリピット方式に比較して、スタンパ作製時に於ける微細なカット幅制御やＬＰＰ信号のデータ部への漏れだしによるデータエラーが生じない優れた方式を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等が検討した結果、案内溝を有する基板上に記録層を設けてなり、必要に応じて反射層を設けてなる追記型ＤＶＤの光記録媒体であって、前記案内溝が、変調によりアドレスを付与すると共に基本クロック長Ｔを０．１３３μｍとした周期４Ｔ〜９６Ｔのウオブルを有し、該案内溝深さが１０００Å〜２５００Åであり、該案内溝幅の半値幅で０．１８〜０．４０μｍであり、トラックピッチが０．６４μｍ〜０．８μｍであり、記録層として記録再生波長±５ｎｍの波長域の光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２である有機色素膜を有することを特徴とする光記録媒体を作成することにより、書き足しデータ部先頭の未記録領域を低減でき、低エラー率なＤＶＤ追記型ディスクが得られる。
すなわち、高周波（短周期）なウオブルフォマットと有機色素を組み合わせることにより本発明に至った。
【０００９】
すなわち、上記課題は、本発明の（１）「案内溝を有する基板上に記録層を設けてなり、必要に応じて反射層を設けてなる追記型ＤＶＤの光記録媒体であって、前記案内溝が、変調によりアドレスを付与すると共に基本クロック長Ｔを０．１３３μｍとした周期４Ｔ〜９６Ｔのウオブルを有し、該案内溝深さが１０００Å〜２５００Åであり、該案内溝幅の半値幅で０．１８〜０．４０μｍであり、トラックピッチが０．６４μｍ〜０．８μｍであり、記録層として記録再生波長±５ｎｍの波長域の光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２である有機色素膜を有することを特徴とする光記録媒体」、（２）「ウオブル振幅Ｗｏとプッシュプル振幅ＰＰとの割合（Ｗｏ／ＰＰ）が０．１≦Ｗｏ／ＰＰ≦０．４の範囲にあることを特徴とする前記第（１）項に記載の光記録媒体」、（３）「前記記録層の有機色素が金属キレート色素、ポリメチン色素、スクアリリウム色素、アザアヌレン系色素のいずれか少なくとも１種を含有してなることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載の光記録媒体」、（４）「前記記録層の金属キレート色素がアゾ金属キレート色素、ホルマザン金属キレート色素、ジピロメテン金属キレート色素のいずれかであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れか１に記載の光記録媒体」、（５）「前記記録層の金属キレート色素が金属がニッケル、銅、コバルト、マンガン、酸化バナジウムであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れか１に記載の光記録媒体」、（６）「前記記録層のポリメチン色素がトリメチンシアニン色素であり、アザアヌレン系色素がテトラアザポルフィリン色素であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項の何れか１に記載の光記録媒体」、（７）「反射層が必要な場合の反射層が金、銀、アルミニウムもしくはこれらを主成分とした他の金属との合金であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れか１に記載の光記録媒体」により解決される。
【００１０】
ここで各請求項の効果を述べると、請求項１は、本発明の基本構成、材料構成及び最適溝形状の限定であり、請求項２は請求項１の規格化ウオブル振幅の最適範囲限定である。
請求項３は本発明における使用可能有機材料構成であり、請求項４はキレート色素の材料限定であり、請求項５は使用キレート金属の限定(材料最適化)であり、請求項６は非キレート色素系の構造限定であり、請求項７は反射層を用いる場合の最適材料の限定である。
【００１１】
本発明の光記録媒体は、周期が４Ｔ〜９６Ｔのウオブルを有し、記録層として記録再生波長±５ｎｍの波長域の光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２である有機色素膜を有することを特徴とする構成でなるものである。
ここで定義するＴとは基本クロック周期で記録したときの記録ピット長（単位はμｍ）であり、ＤＶＤ（４．７ＧＢ）メディアであれば約０．１３３μｍである。
【００１２】
通常、ウオブルの周期帯は１５０Ｔ〜４００Ｔ相当が用いられている。この周期帯であると、周期変調にしろ、位相変調にしろデータの書き足しをする場合、ウオブルの周期が長すぎて、前データと書き足しデータとの間がかなり空いてしまい、高密度記録には向かない。一方、ＤＶＤ−ＲではこれをＬＰＰとして設けこのＬＰＰ信号で、データの書き込む位置を制御している。しかしながら、ＬＰＰ方式ではＬＰＰの振幅が小さすぎてはＬＰＰが良好に読み出せず、逆にＬＰＰが大きすぎると今度はＬＰＰ信号自体が書き込みデータへ漏れ込んでデータエラーが多発するという不具合が生じるため、ＬＰＰは０．１６≦ＬＰＰ≦０．３２の範囲、好ましくは０．１８≦ＬＰＰ≦０．２６という制約が生じ、スタンパ作成の際、ランドのカット幅を微細に制御しなくてはならない。
【００１３】
一方、高周波（短周期）ウオブルにすれば、ＬＰＰは必要なく、ウオブルを変調して同期をとるため、ＬＰＰ方式のようにデータエラーが多発するような事態には至らない。
【００１４】
本発明に於けるウオブルの振幅であるが、適当なフィルターを通した後のウオブル振幅（Ｗｏ）に対する、これも適当なフィルターを通したプシュプル信号（ＰＰ）割合Ｗｏ／ＰＰ＝ＮＷ０が０．１≦ＮＷ０≦０．４の範囲にあれば本発明の目的であるウオブルでの同期合わせは可能であり、更に好ましいＮＷ０の値は０．１５≦ＮＷ０≦０．３０の範囲である。ＮＷ０の値が０．１以下であると同期をとるには不十分な信号強度であり、０．４を越えてしまうとデータ部エラーが増えてくる傾向にある。但し、ＬＰＰ方式に比べ、ＬＰＰが大きなメディアのデータエラーに比較してデータエラーの発生の影響度は小さく、ウオブル振幅の増加に伴うデータエラーは緩やかである。更にスタンパを作成する際、ＬＰＰ方式のＬＰＰカット幅はＬＰＰ＝０．１６〜０．３２内の範囲にするには高度なカット幅制御技術を必要とするが、本発明の高周波（短周期）ウオブル方式においては高周波発生源とウオブルの振り量の大きさ（ウオブル振り量を制御する回路で振り量は任意に再現性よく作成できる）だけを管理しさえすれば目的は達成されるため、スタンパの歩留まりや、メディアの歩留まりが飛躍的に向上できる。
【００１５】
また、上記のフォーマットを有した基板の溝形状であるが、主に有機色素を溶剤塗工法にて記録層を形成するわけであるが、その場合の最適溝深さは１０００Å〜２５００Åであり、さらに好ましくは１５００Å〜２０００Åである。溝深さが１０００Å以下であるとプシュプル信号が充分にとれず、トラッキング制御ができず、２５００Å以上であると基板成形の際、転写性があまくなり、好ましくない。また、記録密度を４ＧＢ〜５ＧＢの容量を確保するためには、トラックピッチは０．６４μｍ〜０．８μｍ程度が必要である。溝幅に関しては、記録材料によって異なるが、ほぼ全ての有機材料において、半値幅０．１８〜０．４０μｍの幅で適用できる。
【００１６】
次に記録媒体の構成について述べる。記録層を構成するのに必要な項目として、光学特性が挙げられる。
光学特性に必要な条件は、記録再生波長である６３０ｎｍ〜６９０ｎｍに対して短波長側に大きな吸収帯を有し、かつ記録再生波長が該吸収帯の長波長端近傍にあることが必要である。これは、記録再生波長である６３０ｎｍ〜６９０ｎｍで大きな屈折率と消衰係数を有することを意味するものである。
【００１７】
具体的には、記録再生波長近傍の長波長近傍の波長域光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５以上３．０以下であり、消衰係数ｋが０．０２以上０．２以下の範囲にあることが好ましい。ｎが１．５未満の場合には、十分な光学的変化得られにくいため、記録変調度が低くなるため好ましくなく、ｎが３．０を越える場合には、波長依存性が高くなり過ぎるため、記録再生波長領域であってもエラーとなってしまうため好ましくない。また、ｋが０．０２未満の場合には、記録感度が悪くなるため好ましくなく、ｋが０．２を越える場合には、５０％以上の反射率を得ることが困難となるので好ましくない。
基板形状に必要な条件は、基板上のトラックピッチが０．６４（０．７が望ましい）〜０．８μｍ、であり、溝幅が半値幅で、０．１８〜０．４０μｍである。
【００１８】
次に本発明に使用可能な色素材料の具体例を挙げると、アゾ(金属キレート)色素、ホルマザン(金属キレート)色素、ジピロメテン(金属キレート)色素、ポリメチン色素、スクアリリウム色素、アザアヌレン色素等が適用可能で、具体的には金属キレート色素、トリメチンシアニン色素、スクアリリウム色素、テトラアザポルフィリン色素が特に好ましい。
【００１９】
ここで、アゾ(金属キレート)色素としては、アゾ結合をはさみ両側のアゾ化合物形成ユニットが置換、未置換の芳香環、ピリジン残基、ピリミジン残基、ピラジン残基、ピリダジン残基、トリアジン残基、イミダゾール残基、チアゾール残基、トリアゾール残基、ピラゾール残基、イソチアゾール残基、ベンズチアゾール残基等の組み合わせでアゾ化合物が形成され、それらのアゾ化合物の金属キレート化合物が特に好ましい。
【００２０】
また、ホルマザン(金属キレート)色素としては、ホルマザンの一般式は下記式（１）に示される。
【００２１】
【化１】
Ａはアルキル基、アラルキル基、アリル基、シクロヘキシル基を表わし、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、ケト基、カルボキシル基またはそのエステル、ニトリル基、ニトロ基等の置換基を有していても良い。
Ｂはアリル基を表わし、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基、又はそのエステル、ニトリル基、ニトロ基等の置換基を有していても良い。
金属キレート化物の場合、金属は２価の金属原子である。）
【００２２】
ジピロメテン(金属キレート)色素としては、ジピロメテン化合物の一般式（２）は下記に示される。
【００２３】
【化２】
【００２４】
アゾ化合物、ホルマザン化合物、ジピロメテン化合物ともにキレート化合物の場合の金属は遷移金属が挙げられ、例えばＮｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎ，ＶＯ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ等が挙げられ、製造上とディスク特性上、特にＮｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｎ，ＶＯが好ましい。
【００２５】
ポリメチン色素としては、５３０ｎｍ〜６００ｎｍに吸収帯を有する色素であれば本発明に適用可能であるが、特にトリメチンシアニン色素が好ましく、トリメチン鎖の両端が置換未置換のインドレニン、ベンズインドレニンが特に好ましく、カウンターアニオンとしてはハロゲン、ＣｌＯ4、ＢＦ4、ＰＦ6、ＳｂＦ6等の他にニッケルジチオレート錯体に代表される各種金属キレートアニオンでも良い。
【００２６】
スクアリリウム色素としては、スクアレン環の両端が置換未置換のインドレニン、ベンズインドレニン、ピラゾール、カルバゾール、キノキサリン、イソインドール、芳香環、置換アミノ基残基のうちの組み合わせで形成されたスクアリリウムが好ましく本発明に使用できる。
【００２７】
アザアヌレン系色素としては、各々特定の置換基を有したフタロシアニン、ナフタロシアニン、テトラピラジノポルフィラジン、テトラピリジノポルフィラジン、テトラアザポルフィリン等が挙げられるが、このうち特に好ましいのはテトラアザポルフィリンであり、ついでテトラピリジノポルフィラジン、テトラピラジノポルフィラジン、フタロシアニンの順で好ましい。
【００２８】
上記に挙げた色素の熱分解特性であるが、色素単独で用いる場合も混合して用いる場合もその記録材料の分解開始温度が３６０℃以下であることが好ましい。特に１００〜３５０℃が好ましい。分解温度が３６０℃以上であると記録時のピット形成がうまく行なわれず、ジッタ特性が悪い。また１００℃以下であると今度はディスクの保存安定性が悪化する。
【００２９】
以下、図面を用いて本発明の光記録媒体を説明する。
記録体の構成
本発明の記録体は、通常の追記型光ディスクである図１の構造（図１を２枚貼合わせたいわゆるエアーサンドイッチ、または密着貼合わせ構造としてもよい）と図２からなるＣＤ−Ｒ用メディアの構造としてもよい。
【００３０】
各層の必要特性及び構成材料例
本発明の記録媒体の構成としては、第１基板と第２基板（保護基板）とを記録層を介して接着剤で貼り合わせた構造を基本構造とする。記録層は有機色素層単層でもよく、反射率を高めるため有機色素層と金属反射層との積層でも良い。記録層と基板間は下引き層あるいは保護層を介して層成してもよく、機能向上のためそれらを積層化した構成でも良い。最も通常に用いられるのは、第１基板／記録層（有機色素層）／金属反射層／保護層／接着層／第２基板構造である。
【００３１】
《基板》
用いる基板としては基板側より記録再生を行なう場合のみ使用レーザに対して透明でなければならず、記録層側から記録、再生を行なう場合基板は透明である必要はない。基板材料としては例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミドなどのプラスチック又は、ガラス、セラミックあるいは、金属などを用いることができる。なお、基板の表面にトラッキング用の案内溝や、案内ピット、さらにアドレス信号などのプリフォーマットなどが形成されていても良い。
【００３２】
《記録層》
記録層はレーザ光の照射により何らかの光学的変化を生じさせ、その変化により情報を記録するものであって、この記録層中には本発明の色素が含有されていることが必要で、記録層の形成に当たって本発明の色素１種、又は２種以上の組み合わせで用いても良い。さらに、本発明の上記色素は光学特性、記録感度、信号特性などの向上の目的で他の有機色素及び金属、金属化合物と混合又は積層化して用いても良い。有機色素の例としては、ポリメチン色素、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントラキノン系(インダンスレン系)、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系染料及び、金属錯体化合物などが挙げられる。
【００３３】
金属、金属化合物の例としてはＩｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｂｅ、ＴｅＯ2、ＳｎＯ、Ａｓ、Ｃｄなどが挙げられ、それぞれを分散混合あるいは積層の形態で用いることができる。
【００３４】
さらに、上記染料中に高分子材料、例えばアイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々の材料もしくはシランカップリング剤などを分散混合しても良いし、特性改良の目的で安定剤(例えば遷移金属錯体)、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤などを一緒に用いることができる。
【００３５】
記録層の形成方法としては蒸着、スパッタリング、ＣＶＤまたは溶剤塗布などの通常の手段によって行なうことができる。塗布法を用いる場合には上記染料などを有機溶剤に溶解して、スプレー、ローラーコーティグ、ディピング及び、スピンコーティングなどの慣用のコーティング法によって行なうことができる。用いられる有機溶媒としては一般にメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、四塩化炭素、トリクロロエタンなどの脂肪族ハロゲン化炭化水素類、ベンゼン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの芳香族類、メトキシエタノール、エトキシエタノールなどのセロソルブ類、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの炭化水素類などが挙げられる。記録層の膜厚は１００Å〜１０μｍ、好ましくは２００Å〜２０００Åが適当である。
【００３６】
《下引き層》
下引き層は（ｉ）接着性の向上、（ii）水又はガスなどのバリアー、(iii)記録層の保存安定性の向上、(iv)反射率の向上、（ｖ）溶剤からの基板の保護、（vi）案内溝、案内ピット、プレフォーマットの形成などを目的として使用される。（ｉ）の目的に対しては高分子材料例えば、アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル樹脂、天然樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々の高分子化合物及び、シランカップリング剤などをを用いることができ、（ii）及び(iii)の目的に対しては上記高分子材料以外に無機化合物、例えば、ＳｉＯ、ＭｇＦ、ＳｉＯ2、ＴｉＯ、ＺｎＯ、ＴｉＮ、ＳｉＮなどがあり、さらに金属又は半金属例えば、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌなどを用いることができる。また、(iv)の目的に対しては金属、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ等や、金属光沢を有する有機薄膜、例えば、メチン染料、キサンテン系染料などを挙げることができ、（ｖ）、（vi）の目的に対しては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。下引き層の膜厚としては０．０１〜３０μｍ、好ましくは０．０５〜１０μｍが適当である。
【００３７】
《金属反射層》
金属反射層は単体で高反射率の得られる腐食されにくい金属、半金属等が挙げられ、材料例としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｎなどが挙げられるが、反射率、生産性の点からＡｕ、Ａｇ、Ａｌが最も好ましく、これらの金属、半金属は単独で使用しても良く、２種の合金としても良い。膜形成法としては蒸着、スッパタリングなどが挙げられ、膜厚としては５０〜５０００Å、好ましくは１００〜３０００Åである。
【００３８】
《保護層、基板面ハードコート層》
保護層及び基板面ハードコート層は（ｉ）記録層(反射吸収層)を傷、ホコリ、汚れ等から保護する、（ii）記録層(反射吸収層)の保存安定性の向上、（iii）反射率の向上等を目的として使用される。これらの目的に対しては、前記下引き層に示した材料を用いることができる。また、無機材料として、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、なども用いることができ、有機材料としてポリメチルアクリレート、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、セルロース、脂肪族炭化水素樹脂、天然ゴム、スチレンブタジエン樹脂、クロロプレンゴム、ワックス、アルキッド樹脂、乾性油、ロジン等の熱軟化性、熱溶融性樹脂も用いることができる。上記材料のうち最も好ましい例としては生産性に優れた紫外線硬化樹脂である。保護層又は基板面ハードコート層の膜厚は０．０１〜３０μｍ好ましくは０．０５〜１０μｍが適当である。本発明において、前記下引き層、保護層、及び、基板面ハードコート層には記録層の場合と同様に、安定剤、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤等を含有させることができる。
【００３９】
《保護基板》
保護基板はこの保護基板側からレーザ光を照射する場合、使用レーザ光に対し透明でなくてはならず、単なる保護板として用いる場合、透明性は問わない。使用可能な基板材料としては基板材料と全く同様であり、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミドなどのプラスチック又は、ガラス、セラミックあるいは、金属などを用いることができる。
【００４０】
《接着材、接着層》
２枚の記録媒体を接着できる接着できる材料なら何でもよく、生産性を考えると、紫外線硬化型もしくはホットメルト型接着剤が好ましい。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
［実施例１］
溝深さ１７５０Å、半値幅０．２５μｍ、トラックピッチ０．７４μｍ、ウオブル周期３２Ｔ相当、ウオブル振れ幅１０ｎｍと２５ｎｍと４０ｎｍの案内溝を有するバンド条件を有する厚さ０．６ｍｍの射出成形ポリカーボネート基板上に下記化合物例(Ｉ)を２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノールに溶解した液をスピンナー塗布し、厚さ９００Åの有機色素層を形成し、次いでスパッタ法により金１１００Åの反射層を設け、更にその上にアクリル系フォトポリマーにて７μｍの保護層を設けた後、厚さ０．６ｍｍの射出成形ポリカーボネート平板基板をアクリル系フォトポリマーにて接着し記録媒体とした。
【００４２】
【化３】
［実施例２］
実施例１で化合物Ｎｏ.(Ｉ)の代わりに化合物Ｎｏ.(II)とＮｏ.(III)を５０：５０重量比で混合した色素を用いたこと以外は実施例１と全く同様に記録媒体を形成した。
【００４４】
【化４】
【化５】
［実施例３］
実施例１で化合物Ｎｏ.(Ｉ)の代わりに化合物Ｎｏ.(IV)を用い、溶媒をエチルシクロヘキサンと２−メトキシエタノール混合溶媒にしたこと以外は実施例１と全く同様に記録媒体を形成した。
【００４７】
【化６】
［比較例１］
実施例１において基板溝深さ、幅、トラックピッチは全く同様であり、ウオブル振れ量が５ｎｍ相当で、ウオブル周期が１９０Ｔ相当でＬＰＰカット幅が１２水準振られた条件基板を用いたこと以外は実施例１と全く同様に記録媒体を形成した。
【００４９】
［実施例４］
溝深さ１８００Å、半値幅０．２３μｍ、トラックピッチ０．７４μｍ、ウオブル周期１６Ｔ相当、ウオブル振れ幅１０ｎｍと２５ｎｍと４０ｎｍの案内溝を有するバンド条件を有する厚さ０．６ｍｍの射出成形ポリカーボネート基板上に下記化合物例(Ｖ)を２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノールに溶解した液をスピンナー塗布し、厚さ９００Åの有機色素層を形成し、次いでスパッタ法により金１１００Åの反射層を設け、更にその上にアクリル系フォトポリマーにて７μｍの保護層を設けた後、厚さ０．６ｍｍの射出成形ポリカーボネート平板基板をアクリル系フォトポリマーにて接着し記録媒体とした。
【００５０】
【化７】
［実施例５］
実施例４で化合物Ｎｏ.(Ｖ)の代わりに化合物Ｎｏ.(VI)とＮｏ.(VII)を４０：６０重量比で混合した色素を用いたこと以外は実施例４と全く同様に記録媒体を形成した。
【００５２】
【化８】
【化９】
［実施例６］
実施例４で化合物Ｎｏ.(Ｖ)の代わりに化合物Ｎｏ. (IV)を用い、溶媒をエチルシクロヘキサンと２−メトキシエタノール混合溶媒にしたこと以外は実施例４と全く同様に記録媒体を形成した。
【００５５】
【化１０】
［比較例２］
実施例５において基板溝深さ、幅、トラックピッチは全く同様であり、ウオブル振れ量が５ｎｍ相当で、ウオブル周期が１９０Ｔ相当でＬＰＰカット幅が１２水準振られた条件基板を用いたこと以外は実施例５と全く同様に記録媒体を形成した。
【００５７】
＜記録条件＞
実施例１〜３及び、比較例１で得た光記録媒体に発振波長６３５ｎｍ、ビーム径０．９μｍの半導体レーザ光を用い、トラッキングしながらＥＦＭ信号（線速３．５ｍ／ｓｅｃ.）をBottom Jitterが極小となるようなストラテジーと記録パワーで記録し、これらの記録位置を発振波長６４９ｎｍの連続光０．３ｍＷでBottom Jitterが８．０％となるようにイコライザーゲインを調整して再生し、そのときのPI Errorを測定した。
また、比較例１でのディスクに関してはＬＰＰ値がそれぞれ０．１２、０．２０、０．３６近傍となるBandを選択し、記録ピックアップにてそのときのＬＰＰブロックエラーレートも測定した。
また、実施例４〜６及び、比較例２で得た光記録媒体に発振波長６５７ｎｍ、ビーム径０．８５μｍの半導体レーザ光を用い、トラッキングしながらＥＦＭ信号（線速３．５ｍ／ｓｅｃ.）をBottom Jitterが極小となるようなストラテジーと記録パワーで記録し、これらの記録位置を発振波長６４９ｎｍの連続光０．３ｍＷでBottom Jitterが８．０％となるようにイコライザーゲインを調整して再生し、そのときのPI Errorを測定した。
また、比較例２でのディスクに関してはＬＰＰ値がそれぞれ０．１２、０．２２、０．３６近傍となるBandを選択し、記録ピックアップにてそのときのＬＰＰブロックエラーレートも測定した。
＜評価結果＞
【００５８】
【表１】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明から明らかなように、本発明によれば、ＤＶＤ−Ｒで用いているランドプリピットフォーマットよりも簡単に製造可能な高周波（短周期）ウオブルフォッマットでデータ部の書き足しを効率良く実施でき、しかも現在、大量に製造されているＣＤ−Ｒ、ＤＣ−ＲＷとほぼ同一フォーマットでの記録媒体の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通常の追記型光記録媒体の構造を示す図である。
【図２】本発明のＣＤ−Ｒ用の媒体構成を示す図である
【図３】本発明のＤＶＤ−Ｒ用の媒体構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 記録層
３ 下引き層
４ 保護層
５ ハードコート層
６ 金属反射層
７ 保護基板
８ 接着層
Claims (7)
- 案内溝を有する基板上に記録層を設けてなり、必要に応じて反射層を設けてなる追記型ＤＶＤの光記録媒体であって、前記案内溝が、変調によりアドレスを付与すると共に基本クロック長Ｔを０．１３３μｍとした周期４Ｔ〜９６Ｔのウオブルを有し、該案内溝深さが１０００Å〜２５００Åであり、該案内溝幅の半値幅で０．１８〜０．４０μｍであり、トラックピッチが０．６４μｍ〜０．８μｍであり、記録層として記録再生波長±５ｎｍの波長域の光に対する記録層単層の屈折率ｎが１．５≦ｎ≦３．０であり、消衰係数ｋが０．０２≦ｋ≦０．２である有機色素膜を有することを特徴とする光記録媒体。
- ウオブル振幅Ｗｏとプッシュプル振幅ＰＰとの割合（Ｗｏ／ＰＰ）が０．１≦Ｗｏ／ＰＰ≦０．４の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
- 前記記録層の有機色素が金属キレート色素、ポリメチン色素、スクアリリウム色素、アザアヌレン系色素のいずれか少なくとも１種を含有してなることを特徴とする請求項１または２に記載の光記録媒体。
- 前記記録層の金属キレート色素がアゾ金属キレート色素、ホルマザン金属キレート色素、ジピロメテン金属キレート色素のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の光記録媒体。
- 前記記録層の金属キレート色素が金属がニッケル、銅、コバルト、マンガン、酸化バナジウムであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１に記載の光記録媒体。
- 前記記録層のポリメチン色素がトリメチンシアニン色素であり、アザアヌレン系色素がテトラアザポルフィリン色素であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に記載の光記録媒体。
- 反射層が必要な場合の反射層が金、銀、アルミニウムもしくはこれらを主成分とした他の金属との合金であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１に記載の光記録媒体。
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