JP4796555B2 - 片面二層型光記録媒体 - Google Patents
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Description
従来、色素材料を記録層とするDVD−Rなどにおいては、グルーブのウォブル振幅に対応してランド部にピットを形成する、いわゆるランドプリピット(LPP:Land Pre Pit)を設け、このLPPにより、データ記録時の高精度の位置決めを行ったり、記録アドレスやその他の記録に必要な情報の取得を行うフォーマットを採用している(例えば特許文献1〜2参照。)。
しかし、LPPの側方(グルーブ)に記録マークが形成されると、LPPからの信号が小さくなる傾向にある。その結果、プリピット信号を正確に得にくくなって未記録の場合よりもプリピット信号のエラーが増加し、アドレス情報を正確に得ることが困難になる。そこで、各LPPを長くし、プリピット信号のエラー増加を抑えることが考えられるが、そうすると記録マークから得られた再生信号を変換して得られるデータエラーが増加してしまう。従って、プリピット信号とデータエラー特性を両立すべく、LPPの形状を最適化することが求められている。
また、DVD−Rにおいては、LPPを設けることによるPI(Parity of Inner−code)エラーの悪化が問題となっている。その対策として、LPPの形状を特異的に微小化するフォーマットも考えられるが、LPP自体の変調度(LPPb)の低下、あるいはAR特性(記録後再生波形特性)の安定性の確保が困難となる。
(a)LPPをランドの略中央に独立して形成した例(特許文献3参照)
(b)LPPを内周側にずらして形成した例(特許文献4参照)
(c)LPPをグルーブの一部である蛇行部分と該蛇行部分に対応するランドによって構成した例(特許文献5参照)
LPPの大きさは、図1に示すように、トラック方向の長さをLw、半径方向(トラック方向に対して垂直な方向)の長さ(幅)をAwとしている。但し、図1(c)では、蛇行部分における半径方向の最大蛇行幅をAwとする。
一般に、図1(a)のようにLPPがランドの略中央に独立して形成された基板を製造する場合や、図1(b)ように、LPPが内周側にずれて形成された基板を製造する場合、製造に用いる光記録媒体用原盤は、グルーブを形成するためのレーザビームとは別に、LPPを形成するためのレーザビームを用いてカッティングされたフォトレジスト原盤の転写によって作製される。このように、グルーブ形成用のレーザビームとLPP形成用のレーザビームの2つのレーザビームを用いてフォトレジスト原盤をカッティングし、光記録媒体用原盤を作製する方法は「2ビームカッティング法」と呼ばれることがある。
上記のように、LPPを備えた光記録媒体を製造する場合、その基板の製造に用いる光記録媒体用原盤は、2ビームカッティング法又は1ビームカッティング法によって作製することが可能である。
こうした光記録媒体用原盤(スタンパ)から射出成形によって成形された基板上に記録層、反射層を作製し光記録媒体を作製する。
基板1と基板2は、紫外線硬化樹脂で形成された透明中間層5を挟むことにより貼り合わされている。基板1の内側の面には、凸凹状の記録マークが形成された第1記録層である半透過層3が形成されており、基板2の内側の面には第2記録層である反射層4が形成されている。半透過層3は誘電体膜又は薄い金属膜を用いて形成され、反射層4は金属膜などから形成されている。各記録層に記録された情報は、再生レーザー光を反射・干渉する効果により読み取る。二層の記録層から信号を読み取るため、最大8.5GB程度の記憶容量が得られる。基板1及び基板2の厚みはそれぞれ0.6mmであり、透明中間層5の厚みは約40μmである。
半透過層3は、その反射率が30%程度となるように形成されており、第2記録層の情報を再生するために照射されるレーザー光は、第1記録層で全光量の約30%が反射して減衰したのち、第2記録層である反射層4で反射し、更に半透過層3で減衰を受けた後、ディスクから出ていく。再生光であるレーザー光を第1又は第2記録層上に焦点が来るように絞り、反射光を検出することにより各記録層の信号を再生することができる。なお、DVDの場合、記録再生に用いるレーザー光波長は約650nmである。
特許文献6には、LPP形状が図1(a)のタイプで、第1記録層及び第2記録層を有し、奥側に位置する第2記録層からも良好な記録信号特性が得られる片面二層記録再生タイプの光記録媒体が開示されているが、PIエラー情報についての開示がなく、LPP信号とPIエラーの両立が出来ているかどうか不明である。また、高速対応(30.64m/s以上)になった場合には更なる改良が望まれるのが現状である。
そしてIS法の場合、第2記録層では、第2基板のランドに形成される色素記録層膜厚が、トラック間であるグルーブに形成される色素記録層膜厚とほぼ同じか又は若干薄いだけであるため、連続するトラックに記録した場合に、記録光照射による加熱及び色素分解時の発熱が隣接トラックに伝達し、記録マークが過度に広がってしまう(熱変形)。このため、記録マークが広がりにくい有機色素を用いることが考えられているが、その場合でも、第1記録層と第2記録層とでは、記録マークの形状が異なることになる。
したがって、第1基板のランドプリピットと同形状のプリピットを第2基板に形成したとしても、第2記録層に形成される記録マークの形状は、第1記録層に形成される記録マークの形状とは異なることになり、L1に関して適切なプリピット信号やデータエラー特性を得られるわけではない。
そこで、本発明は、IS法で製造された片面二層型光記録媒体において、光入射側からみて奥側に位置する第2記録層からも良好なLPP特性とPIエラーが得られ、高速記録(30.64m/s以上)可能な片面二層型光記録媒体の提供を目的とする。
1) 光学的に読み取り可能な情報を記録及び/又は再生でき、少なくとも、有機色素からなる第1記録層と半透過性の第1反射層が積層された第1基板と、少なくとも、第2反射層と有機色素からなる第2記録層が積層された第2基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、第2記録層にランド記録がなされる片面二層型光記録媒体において、第1基板及び第2基板にウォブルグルーブ及びランドプリピットが形成されており、第2基板のランドプリピットは、ウォブルグルーブの一部である蛇行部分と該蛇行部分に対応するランドによって構成されているとともに、蛇行部分を形成するウォブルグルーブの凹陥部の最大凹陥幅をAw(in)、蛇行部分を形成するウォブルグルーブの突出部の最大突出幅をAw(out)としたとき、「Aw(out)−Aw(in)」が80〜160nmの範囲にあることを特徴とする片面二層型光記録媒体。
2) ウォブルグルーブの蛇行部分における半径方向(トラック方向に対して垂直な方向)の最大蛇行幅であるAw=〔Aw(in)+Aw(out)〕/2が100〜180nmの範囲にあることを特徴とする1)記載の片面二層型光記録媒体。
3) 前記第2基板のランドプリピットの、トラック方向の長さLwが600〜1300nmの範囲にあることを特徴とする1)又は2)記載の片面二層型光記録媒体。
4) 前記第2基板のランドプリピットが、半径方向に外側に向かって突出していることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の片面二層型光記録媒体。
5) 第2基板のウォブルグルーブの深さが28〜38nmの範囲にあることを特徴とする1)〜4)の何れかに記載の片面二層型光記録媒体。
6) 第2基板のウォブルグルーブの幅が250〜350nmの範囲にあることを特徴とする1)〜5)の何れかに記載の片面二層型光記録媒体。
図4に本発明に係る片面二層型光記録媒体の層構成例を示す。
光案内溝を有する表面に、有機色素からなる第1記録層23と半透過性の第1反射層24を順次積層した第1情報層(L0)を有する第1基板21と、光案内溝(ウォブルグルーブ)を有する表面に、第2反射層28、有機色素からなる第2記録層27、保護層(無機保護層)26を順次積層した第2情報層(L1)を有する第2基板22とが、透明中間層25を介して、積層膜が互いに対向するように記録層を内側にして貼り合わされており、第1基板側からレーザー光を照射することにより、第1及び第2記録層に対して信号情報の記録再生を行うことができる光記録媒体である。
また第2記録層では光学収差によりフォーカスオフセットが発生しやすく、記録マークが広がって隣接トラックへのクロストークが増加し易いという問題がある。
更に、クロストークについては、第2基板の溝形状がクロストーク増加の要因となる。即ち、第2記録層では入射面から見た凸凹の極性を合わせた場合、溝間部(凸部)に記録マークを形成する(ランド記録)ので、溝による記録マークの広がり防止効果が得られない。
また、記録マークを形成した場合も、第2記録層の主反射面は第2記録層と第2反射層の界面になるために、第1記録層と同様の反射率を得るためには、第1基板に比べて溝深さを浅くする必要があり、クロストークが増加し易い傾向がある。このクロストークの増加により、LPPに対する記録マークの形成位置によっても記録マークの広がり方が異なってくるため、LPP信号の振幅の大きさのばらつきやLPP自体の変調度(LPPb)の低下を招き、またAR特性(記録後再生波形特性)の安定性能の確保が困難となる。また、LPP形状を大きくすることによりLPP特性を確保しようとすると、今度はRF信号の信号変動が大きくなるため、PIエラーの悪化が問題になる。
従って本発明では、第2基板のLPP形状、更には溝形状を最適化することで、LPP信号特性とPIエラーの両立を図る。
<基板(第1、第2基板)>
基板は、基板側から記録再生を行なう場合には使用レーザに対して透明でなければならないが、記録層側から記録再生を行なう場合に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樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、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、ポリイミド樹脂などのプラスチック、或いは、ガラス、セラミック、金属などを用いることができる。
第1基板と第2基板に形成するLPP形状/溝形状は同一ではないので順に説明する。
LPP形状については、図1(c)に示すように、LPPがグルーブの一部である蛇行部分と該蛇行部分に対応するランドによって構成されており、この図では突出部は外側に突出している(なお、突出部は内側に突出していてもよい)。このLPPの長さLwは、700〜1400nmの範囲が好ましく、900〜1150nmの範囲が更に好ましい。また、蛇行部分を形成する一方のランドの突出部の最大凹陥幅をAw(in)、蛇行部分を形成する他方のランドの凹陥部の最大突出幅をAw(out)としたとき、LPPの最大蛇行幅Aw、即ち、〔Aw(in)+Aw(out)〕/2は、100〜180nmの範囲に設定されることが好ましく、125〜165nmの範囲が更に好ましい。また、Aw(out)−Aw(in)は、60〜160nmの範囲に設定されることが好ましく、80〜140nmの範囲が更に好ましい。
Lw、〔Aw(in)+Aw(out)〕/2が下限値よりも小さいとLPP信号特性を得難く、上限値を超えるとRF信号の信号変動が大きくなりPIエラーが悪化し易い。
また、Aw(out)−Aw(in)が下限値よりも小さいと、RF信号の信号変動が大きくなりPIエラーが悪化するし、上限値を超えるとLPP信号特性が得られず、特にAR特性(記録後再生波形特性)が十分得られない。
溝形状については、図5に示す場合において、溝深さ(ウォブルグルーブの深さ)は、130〜180nmの範囲が好ましく、145〜170nmの範囲が更に好ましい。溝幅(ウォブルグルーブの幅)は、200〜320nmの範囲が好ましく、230〜270nmの範囲が更に好ましい。溝深さ、溝幅が下限値よりも小さいと、LPP信号が得られず、上限値を超えると、RF信号の信号変動が大きくなりPIエラーが悪化する。
LPP形状については、図1(c)に示すように、LPPがグルーブの一部である蛇行部分と該蛇行部分に対応するランドによって構成されており、この図では突出部は外側に突出している(なお、突出部は内側に突出していてもよい)。このLPPの長さLwは、600〜1300nmの範囲が好ましく、950〜1150nmの範囲が更に好ましい。また、蛇行部分を形成する一方のランドの突出部の最大凹陥幅をAw(in)、蛇行部分を形成する他方のランドの凹陥部の最大突出幅をAw(out)としたとき、LPPの最大蛇行幅Aw、即ち、〔Aw(in)+Aw(out)〕/2は、100〜180nmの範囲に設定されることが好ましく、120〜160nmの範囲が更に好ましい。また、Aw(out)−Aw(in)は80〜160nm、好ましくは100〜140nmの範囲に設定する。更に、Aw(in)は45〜130nmの範囲に設定することが好ましい。
Lw、〔Aw(in)+Aw(out)〕/2が下限値よりも小さいとLPP信号特性を得難く、上限値を超えるとRF信号の信号変動が大きくなりPIエラーが悪化し易い。
また、Aw(out)−Aw(in)が下限値よりも小さいと、RF信号の信号変動が大きくなりPIエラーが悪化するし、上限値を超えるとLPP信号特性が得られず、特にAR特性(記録後再生波形特性)が十分得られない。
溝形状については、図5に示す場合において、溝深さは、28〜38nmの範囲が好ましく、32〜36nmの範囲が更に好ましい。溝幅は、250〜350nmの範囲が好ましく、270〜330nmの範囲が更に好ましい。溝深さ、溝幅が下限値よりも小さいとLPP信号が得られず、上限値を超えると、RF信号の信号変動が大きくなりPIエラーが悪化する。
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り、その材料としては有機色素を主成分とするものを用いる。ここで、主成分とは、記録再生に必要十分な量の有機色素を含有することを意味するが、通常は、必要に応じて適宜添加する少量の添加剤を除き、有機色素のみを用いる。
有機色素の例としては、アゾ系、ホルマザン系、ジピロメテン系、(ポリ)メチン系、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、テトラアザポルフィリン系、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色素、或いはそれらの金属錯体などが挙げられる。中でも好ましいのは、アゾ(金属キレート)色素、ホルマザン(金属キレート)色素、スクアリリウム(金属キレート)色素、ジピロメテン(金属キレート)色素、トリメチンシアニン色素、テトラアザポルフィリン色素である。
また、前記一般式(I)で表されるシアニン色素と一般式(II)で表されるスクワリリウム金属キレート化合物はDVD用記録材料として優れた性能を有する。特に一般式(I)で表されるシアニン色素のアニオン部がPF6−の化合物は、熱分解特性が高速記録に適しているため、一般に採用されている。
なお、本発明におけるシアニン化合物としては、公知のシアニン化合物、例えば、特許第2594443号公報、特許第3659922号公報、特許第3698708号公報などに記載のものも用いることができる。
上記色素は熱分解特性として、分解開始温度200〜350℃のものが好ましく、特に220〜280℃のものが好ましい。分解開始温度が350℃を越えると、記録時のピット形成がうまく行われずジッタ特性が悪くなる。また、200℃未満であるとディスクの保存安定性が悪化する。
R1とR2あるいはR3とR4が連結して形成される3〜6員環の基としては、シクロプロパン−1,1−ジイル、シクロブタン−1,1−ジイル、2,4−ジメチルシクロブタン−1,1−ジイル、シクロヘキサン−1,1−ジイル、テトラヒドロピラン−4,4−ジイル、チアン−4,4−ジイル、ピペリジン−4,4−ジイル、N−置換ピペリジン−4,4−ジイル、モルホリン−2,2−ジイル、モルホリン−3,3−ジイル、N−置換モルホリン−2,2−ジイル、N−置換モルホリン−3,3−ジイル等が挙げられ、そのN−置換としては、環A及び環Bの置換基として例示のものが挙げられる。
また、R1〜R4で表される基のうち、少なくとも一つが置換基を有していてもよいベンジル基である。置換ベンジル基の置換基の数は1〜5であり、該置換基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン基;メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、第三ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、第三オクチル、2−エチルヘキシル等のアルキル基;これらのアルキル基のハロゲン置換体、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、第二ブトキシ、第三ブトキシ等のアルコキシ基;これらのアルコキシ基のハロゲン置換体、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、イソプロピルチオ、ブチルチオ、第二ブチルチオ、第三ブチルチオ等のアルキルチオ基;ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。
上記置換ベンジル基の置換基におけるハロゲン基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基としては、前記環A及び環Bで記載した基が挙げられる。また、炭素数1〜4のハロゲン置換アルキル基としては、例えば、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、ブロモメチル、ジブロモメチル、トリブロモメチル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、パーフルオロメチル、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチル等が挙げられる。炭素数1〜4のハロゲン置換アルコキシ基としては、例えば、クロロメチルオキシ、ジクロロメチルオキシ、トリクロロメチルオキシ、ブロモメチルオキシ、ジブロモメチルオキシ、トリブロモメチルオキシ、フルオロメチルオキシ、ジフルオロメチルオキシ、トリフルオロメチルオキシ、パーフルオロプロピルオキシ、パーフルオロブチルオキシ等が挙げられる。
上記Y1及びY2は、置換基が大きいとシアニン化合物のモル吸光係数が小さくなり、感度に影響を及ぼす場合があるので、炭素数1〜8の炭化水素基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましい。
アラルキル基としては、炭素数7〜19のものが好ましく、より好ましいのは7〜15のものであり、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
アリール基としては、炭素数6〜18のものが好ましく、より好ましいのは6〜14のものであり、具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
配位能を有する金属原子Qとしては、例えば、アルミニウム、亜鉛、銅、鉄、ニッケル、クロム、コバルト、マンガン、イリジウム、バナジウム、チタン等が挙げられる。
複素環基などにおける複素環としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選ばれる少なくとも1個の原子を含む5員又は6員の単環性芳香族あるいは脂環式複素環、3〜8員の環が縮合した二環又は三環性で窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選ばれる少なくとも1個の原子を含む縮環性芳香族あるいは脂環式複素環等が挙げられ、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、キナゾリン環、キノキサリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チオフェン環、フラン環、チアゾール環、オキサゾール環、インドール環、イソインドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、プリン環、カルバゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、ホモピペリジン環、ホモピペラジン環、テトラヒドロピリジン環、テトラヒドロキノリン環、テトラヒドロイソキノリン環、テトラヒドロフラン環、テトラヒドロピラン環、ジヒドロベンゾフラン環、テトラヒドロカルバゾール環等が挙げられる。
前記アルキル基の置換基としては、同一又は異なって1〜3個の置換基、例えば、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子及びアルコキシ基としては、前記と同様なものが挙げられる。
前記アミノ基の置換基としては、同一又は異なる1〜2個のアルキル基等が挙げられ、この場合のアルキル基は前記と同様である。
中でも、アルミニウム錯体を用いると光学特性に優れるし、インドリニウム基の3位にベンジル基を有するアルミニウム錯体を用いると、クロストークが小さくなるので特に好ましい。
前記一般式(II)で表されるスクアリリウム化合物は、国際公開02/050190号パンフレットに準じて製造することができる。
このような金属、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するか或いは積層して用いることができる。
更に、上記色素中に高分子材料、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、或い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も出来る。
好ましい色素膜厚は、第1記録層(溝部)で4〜100nmであり、第2記録層(溝間部)で50〜100nmである。色素膜厚がこの範囲よりも薄いと信号変調度(コントラスト)が得難く、反対に厚いとマークの形状が揃い難くジッターが増加し易いためである。
半透過性の第1反射層材料としては、レーザー光波長に対する反射率の高い物質が好ましく、その例としては、Au、Ag、Cu、Al、Ti、V、Cr、Ni、Nd、Mg、Pd、Zr、Pt、Ta、W、Si、Zn、Inから選ばれた少なくとも1種の金属及び半金属を挙げることができるが、中でも、Au、Ag、Cuの何れかを主成分とし、Au、Ag、Cu、Al、Ti、V、Cr、Ni、Nd、Mg、Pd、Zr、Pt、Ta、W、Si、Zn、Inから選ばれた少なくとも1種を0.1〜10重量%添加した合金が好ましく、特にInが好ましい(合金であるから、当然ながらAuとAu、AgとAg、CuとCuの組合せは除く)。0.1重量%以上添加することにより、結晶粒が微細化し耐蝕性に優れた薄膜となる。しかし、10重量%を超えて添加すると反射率が低下するため好ましくない。母材としてはスパッタレートが高いAgが最も好ましく、添加物としては屈折率nが小さく吸収係数kが大きいAu、Cu、Mg、Inが特に好ましい。
Agは全元素中で最もnが小さく光利用効率が最も高いので、その特性を損なわないようにするためには添加物の総量を5重量%以下にすることが特に好ましい。
また、半透過性の第1反射層の材料として、上記の合金と、金属又は半金属の酸化物及び/又は窒化物との混合物を用いる場合、或いは、金属又は半金属の単体、酸化物、窒化物から選ばれた少なくとも2種の混合物を用いる場合には、各材料を所定の比率で混合したターゲットを用いてスパッタリングにより形成することができる。また、混合物の各材料をセットした複数のターゲットを同時に放電してスパッタリングさせることにより混合物薄膜を形成することもできる。
金属又は半金属からなる第1反射層と金属又は半金属の酸化物又は窒化物からなる補助層を積層する場合には、まず、Au、Ag、Cu、Al、Ti、Cr、Mg、Ta、W、Si、Zrなどの何れかからなる膜をスパッタリングにより形成し、続いて酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化シリコン、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウムなどの少なくとも1種からなるターゲットを用いたスパッタリングにより積層膜を形成しても良いし、上記金属又は半金属からなるスパッタ膜の上にAl、Ti、Cr、Mg、Zr、Ta、Si、Ca、Sn、In、ITOなどの少なくとも1種をターゲットにして、Ar、O2混合ガスを用いた反応性スパッタリングにより酸化膜を形成しても良い。
更に、前述したAu、Ag、Cuの何れかを主成分とする合金からなる第1反射層上に上記と同様の補助層を積層する場合には、まず合金からなる反射層をスパッタリングにより形成し、続いて上記と同様にして補助層を積層すればよい。
第2反射層についても基本的には上記記載の材料を用いるが、欠陥が少なく信頼性が高い光記録媒体を得るためには、合金が好ましい。
第1反射層の膜厚は、通常5〜30nmである。5nmより薄くなると、第1記録層の特性の劣化防止が難しくなるし、30nmを超えると、上記光透過率を満足させることが難しくなる。また、第2反射層の膜厚は、5〜500nm、好ましくは10〜300nmである。5nmより薄いと充分なウォブル特性が得られず、500nmより厚いとジッタ特性が悪くなる。
保護層は、第2記録層と透明中間層の間に、有機色素を主成分とする第2記録層を化学的及び物理的に保護する目的で設けられ、材料としては、SiO、SiO2、MgF2、SnO2、ZnS、ZnS−SiO2等の光透過性が高い無機物質が用いられる。
保護層膜厚は5〜30nm又は120〜160nmの範囲にすることが好ましい。この範囲を外れると片面二層型DVD−ROMとの反射率互換性の維持が難しくなる。
上記保護層の他に、案内溝、案内ピット、プレフォーマットの形成を目的として、第2記録層と第2反射層の間に保護層を設けてもよい。その材料としては、SnO2、In2O3、SiO2等の混合物が好ましい。
透明中間層は接着層として用いることが好ましく、その材料としては既存のアクリレート系、エポキシ系、ウレタン系の紫外線硬化型又は熱硬化型接着剤等が使用できる。更に透明シートにより貼り合わせる方法でも良い。好ましい膜厚は45〜70μmの範囲である。この範囲を外れると、再生光であるレーザー光を第1又は第2情報記録層上に焦点が来るように絞り、反射光を検出して各情報層の信号を再生することが難しくなる。
トラックピッチ0.74μmの案内溝凸凹パターンを有する直径120mm、厚さ0.57mmのポリカーボネート樹脂製第2基板を用意し、その上に、Arをスパッタガスとして、スパッタリング法により膜厚150nmのAgIn(In:0.5原子%)からなる第2反射層を成膜した。表1に第2基板のLPP形状及び溝形状を示す。なお、LPP形状については電界放射型走査電子顕微鏡(SEM)、溝形状については原子間力顕微鏡(AFM)により測定した。
次に、第2反射層の上に、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールに色素を溶解させて作製した色素濃度1.4重量%の塗布液を用いて、スピンコート法により膜厚90nmの第2記録層を成膜した。色素化合物は、下記〔化3〕で表されるシアニン色素化合物と下記〔化4〕で表されるスクアリリウム金属キレート化合物を重量比40:60で混合したものを用いた。
次に、第2記録層上に、Arをスパッタガスとして、スパッタリング法によりZnS−SiC(モル比8:2)からなる保護層を膜厚15nmになるように成膜し、第2情報層を作製した。上記第2記録層の光吸収スペクトルは、最大吸収波長が600nm、最大吸収波長での吸光度(Abs)が1.04であった。なお、第2記録層の膜厚は断面透過型電子顕微鏡(TEM)により測定した。
一方、トラックピッチ0.74μmの案内溝凸凹パターンを有する直径120mm、厚さ0.58mmのポリカーボネート樹脂製の第1基板を用意した。第1基板のLPP形状及び溝形状は以下のとおりである。
溝深さ:160nm、溝幅:250nm、Lw:1000nm、Aw=〔Aw(out)+Aw(in)〕/2:145nm、Aw(out)−Aw(in):110nm
第1基板上に、下記〔化3〕で表されるシアニン色素化合物と下記〔化4〕で表されるスクアリリウム金属キレート化合物と下記〔化5〕で表されるホルマザン金属キレート化合物を、重量比で50:30:20となるように混合し、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールに溶解して作成した塗布液をスピンコートして、膜厚60nmの第1記録層を成膜した。
次に、第1記録層上に、Arをスパッタガスとして、スパッタリング法により膜厚9nmのAgIn(In:0.5原子%)からなる第1反射層を成膜し、第1情報層を作製した。
次いで、上記第1情報層及び第2情報層を、紫外線硬化型接着剤(日本化薬株式会社製、KARAYAD DVD576)で貼り合わせ、図4に示す層構成の片面二層型光記録媒体を得た。
これらの結果を表1に示す。なお、例えばDVD−R DL規格では、ジッター≦8%、PIエラー≦280、AR特性≧0.10、0.18≦LPPb≦0.28である。
表1の結果から、上述の各実施例の光記録媒体は、規格内の良好なエラー特性、再生特性を示すことが分かる。中でも実施例3、4、8は、PIエラー50以下で、かつAR特性0.2以上であり、特に良好なエラー特性と再生特性を示した。
表1の比較例1から分かるように、Aw(out)−Aw(in)が上限値160nmよりも大きいと、十分なLPP信号特性が得られず、特にAR特性が悪化した。また、比較例2〜3から分かるように、Aw(out)−Aw(in)が下限値80nmよりも小さいと、PIエラーが悪化した。
Aw ランドプリピット(LPP)の半径方向(トラック方向に対して垂直な方向)の長さ(幅)、或いは、ウォブルグルーブの一部である蛇行部分における半径方向の最大蛇行幅
W(G) グルーブ幅
W(LPP) 蛇行部分の半径方向の最大幅
Aw(in) 蛇行部分を形成する一方のランドの突出部の最大凹陥幅
Aw(out) 蛇行部分を形成する他方のランドの凹陥部の最大突出幅
L ランド
G グルーブ
L0 第1情報層
L1 第2情報層
Claims (6)
- 光学的に読み取り可能な情報を記録及び/又は再生でき、少なくとも、有機色素からなる第1記録層と半透過性の第1反射層が積層された第1基板と、少なくとも、第2反射層と有機色素からなる第2記録層が積層された第2基板とが、透明中間層を介して両基板が外側になるように設けられ、第2記録層にランド記録がなされる片面二層型光記録媒体において、第1基板及び第2基板にウォブルグルーブ及びランドプリピットが形成されており、第2基板のランドプリピットは、ウォブルグルーブの一部である蛇行部分と該蛇行部分に対応するランドによって構成されているとともに、蛇行部分を形成するウォブルグルーブの凹陥部の最大凹陥幅をAw(in)、蛇行部分を形成するウォブルグルーブの突出部の最大突出幅をAw(out)としたとき、「Aw(out)−Aw(in)」が80〜160nmの範囲にあることを特徴とする片面二層型光記録媒体。
- ウォブルグルーブの蛇行部分における半径方向(トラック方向に対して垂直な方向)の最大蛇行幅であるAw=〔Aw(in)+Aw(out)〕/2が、100〜180nmの範囲にあることを特徴とする請求項1記載の片面二層型光記録媒体。
- 前記第2基板のランドプリピットの、トラック方向の長さLwが600〜1300nmの範囲にあることを特徴とする請求項1又は2記載の片面二層型光記録媒体。
- 前記第2基板のランドプリピットが、半径方向に外側に向かって突出していることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の片面二層型光記録媒体。
- 第2基板のウォブルグルーブの深さが28〜38nmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の片面二層型光記録媒体。
- 第2基板のウォブルグルーブの幅が250〜350nmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の片面二層型光記録媒体。
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