JPH01223648A - 光情報記録方法および情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、ＣＤフォーマット信号を記録する方法、およ
びＣＤフォーマット信号が記録された情報記録媒体に関
するものである。

［発明の技術的背景］ 近年において、レーザー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
像ファイルおよ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つるものである。これらの情報記録
媒体のうちで、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（ＣＤ）は、一般にＣＤフォーマッ
ト信号等のＥ　Ｆ　Ｍ　（Ｅｉｇｈｔ　ｔｏ　Ｆｏｕｒ
ｔｅｅｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）デジタルオーディオ信
号情報を有する孔（ビット）が予め形成されているプラ
スチックの円盤状透明基板と、この上に設けられたアル
ミニラム等の金属からなる反射性１膜および保護膜とか
ら構成されている。ＣＤからの情報の読み°　　　取り
は、レーザービームを光ディスクに照射することにより
行なわれ、ビットの有無による反射率の変化によってＣ
Ｄフォーマット信号等が読み取られる。

ＣＤ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て記録することにより、信号
面内径４５ｍｍおよび信号面外径１１６ｍｍの範囲内で
、ピット幅０．８μｍ、トラックピッチ１．６μｍにて
６３〜７４分の記録最大時間を有することが要求されて
いる。従来のオーディオ用ＣＤは、予め基板にビットが
形成された（従って、記録層を有しない）再生専用のも
のであり、情報の記録、編集等ができないとの欠点を有
していた。従ってＤ　ＲＡ　Ｗ　（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅ
ａｄＡｆｔｅｒ　Ｗｒｉｔｅ　、書き込み可能）型ＣＤ
の開発が望まれている。

また、文書、データ、静止画像等のファイルにおいても
、ＣＤ　−ＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ）またはＣＤ　−１（Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　）用
のＤＲＡＷ型光ディスクが望まれている。

通常のＤＲＡＷ型の情報記録媒体は、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等の金属ま
たは半金属からなる記録層とを有する。記録媒体への情
報の書き込みは、たとえばレーザービームを記録媒体に
照射することにより行なわれ、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する結果、ビット形成等
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もまた、レーザービーム
を光ディスクに照射することなどにより行なわれ、記録
層の光学的特性の変化に応じた反射光または透過光を検
出することにより情報が再生される。

しかしながら、このような従来のＤＲＡＷ型の情報記録
媒体では、記録に際して、速い線速度で光ディスクを回
転させるため、広いビット間隔をとらなければ情報を記
録することができず、遅い線速度で高密度の記録を行な
うＣＤ方式によっては情報の書き込みができなかった。

また、情報を記録することができたとしても、再生時の
レーザービームに対する高い反射率が要求さむる市販の
ＣＤプレーヤーでは情報を読み取ることができなかった
。

例えば、記録感度を向上させる目的である読取精度を高
めることを目的とした、ＳｅａよびＴｅからなる記録層
を有する情報記録媒体（特公昭５．９−３５３５６号公
報）が知られている。上記情報記録媒体は記録感度につ
いては優れたものであるが、反射率が充分でないため市
販のＣＤプレーヤーでは情報を読み取ることはできなか
った。

一方、ＣＤフォーマット信号の記録を行なう光ディスク
としては、基板上に色素または色素組成物等からなる記
録層を有する光ディスク、および該光ディスクを用いる
光情報記録方法が提案されている（特開昭６１．２３７
２３９号公報および特開昭６１−２３９４４３号公報）
が、これらの光ディスクも、記録感度および再生感度な
どの点で実用上において充分であるといえない。

［発明の要旨］ 本発明は、ＣＤフォーマット信号をＤＲＡＷ型の情報記
録媒体に光記録する方法、およびその方法によりＣＤフ
ォーマット信号が記録され、その信号が市販のＣ，Ｄプ
レーヤーによる再生が可能なた情報記録媒体を提供する
ことを主な目的とするものである。

本発明は、基板上に、中間層を介してＴｅおよびＳｓを
含む記録層が設けられ、そして該中間層が金属および／
または半金属からなり、且つ基板側からの反射率（情報
記録媒体の）が６０％以上である情報記録媒体を、１．
２〜１．４ｍ／秒の定線速度にて回転させながら、その
記録層に基板側から光を照射してＣＤフォーマット信号
を記録することからなる光情報記録方法、および該情報
記録媒体に該光情報記録方法により情報が記録された情
報記録媒体にある。

上記本発明の光情報記録方法の好ましい態様は以下の通
りである。

１）上記中間層が、Ａｆｌ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｃｄ。

Ｇａ、Ａｕ、Ａｇ％Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎ。

Ｔ１、Ｔｉ、Ｆｅ％Ｃｕ、Ｂｅ％Ｍｏ％　Ｒｈ。

Ｉｎおよびｐｂからなる群より選ばれる少なくとも一種
の金属および／または半金属からなることを特徴とする
上記光情報記録方法。

２）上記中間層が、記録層と同層厚にした場合に記録層
より反射率が高い金属および／または半金属よりなるこ
とを特徴とする上記光情報記録方法。

３）上記記録層中のＳｅの含有量が５〜５０重量％の範
囲にあることを特徴とする上記光情報記録方法。

４）上記記録層が、Ｃｄ、Ｚｎ、Ａｆｔ、ｓｂ、Ｇａ、
Ｉｎ、Ｓ、Ｐ、Ｇｅ１Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｔ。

Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔａ％Ｃｕ％Ａｕ、Ａｇ８よびＴｌからな
る群より選ばれる少なくとも一種の金属島よび／または
半金属を３０重量％以下にて含むことを特徴とする上記
光情報記録方法。

５）上記中間層がＴｅより表面張力の高い金属および／
または半金属からなることを特徴とする上記光情報記録
方法。

６）上記中間層の層厚が５〜２００Ｘの範囲にあること
を特徴とする上記光情報記録方法。

７）上記記録層の層厚が１００〜２０００Ｘの範囲にあ
ることを上記光情報記録方法。

８）上記基板と上記中間層との間に塩素化ポリオレフィ
ン層またはフッ素樹脂層が設けられていることを特徴と
する上記光情報記録方法。

そして上記記録方法により情報が記録された本発明の情
報記録媒体の好ましい態様は以下の通りである。

１）上記中間層が、ＡＬＬ、Ｚｎ％Ｓｂ、Ｃｄ。

Ｇａ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ％Ｇｅ、Ｓｉ％Ｓｎ。

ＴＩｔ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、ＢｅＳＭｏ、Ｒｈ。

Ｉｎおよびｐｂからなる群より選ばれる少なくとも一種
の金属および／または半金属からなることを特徴とする
上記情報記録媒体。

２）上記中間層が、記録層と同層厚にした場合に記録層
より反射率が高い金属および／または半金属からなるこ
とを特徴とする上記情報記録媒体。

３）上記記録層中のＳｅの含有量が５〜５０重量％の範
囲にあることを特徴とする上記情報記録媒体。

４）上記記録層が、Ｃｄ、Ｚｎ、Ａｆ、ｓｂ。

Ｇａ、Ｉｎ、Ｓ％Ｐ％Ｇｅ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｔ。

Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ａｕ、ＡｇおよびＴ１からな
る群より選ばれる少なくとも一種の金属島よび／または
半金属を３０重量％以下にて含むことを特徴とする上記
情報記録媒体。

５）上記中間層がＴｅより表面張力の高い金属および／
または半金属からなることを特徴とする上記情報記録媒
体。

６）上記中間層の層厚が５〜２００又の範囲にあること
を特徴とする上記情報記録媒体。

７）上記記録層の層厚が１００〜２０００又の範囲にあ
ることを上記情報記録媒体。

８）上記基板と上記中間層との間に塩素化ポリオレフィ
ン層またはフッ素樹脂層が設けられていることを特徴と
する上記情報記録媒体。

［発明の効果］ 上記のような方法を利用してＣＤフォーマット信号が記
録された情報記録媒体の記録層は高い反射率を有するか
ら、記録された信号は市販のＣＤプレーヤーで高精度に
読み取ることができる。

本発明で情報の記録に利用する情報記録媒体は、高感度
且つジッターが極めて低いので１０ｍＷ以下の照射パワ
ーでＥＦＭ信号の正確な書き込みが可能である。またプ
レーンな平面で６０％以上の反射率を示し、市販のＣＤ
プレーヤーでの読み取りが可能であるため、ＤＲＡＷ型
コンパクトディスクとして使用することができる。

［発明の詳細な記述］ 本発明の光情報記録方法に用いられる情報記録媒体は、
たとえば以下のような方法により製造すること′ができ
る。

本発明において使用する基板は、従来の情報記録媒体の
基板として用いられている各種の材料から任意に選択す
ることができる。基板の光学的特性、平面性、加工性、
取扱い性、経時安定性右よび製造コストなどの点から、
基板材料の例としてはソーダ石灰ガラス等のガラス：セ
ルキャストポリメチルメタクリレート、射出成形ポリメ
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：およびポリカーボネート：非晶質ポリオレフィン
を挙げることができる。これらのうちで、好ましいもの
はポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、エポ
キシ樹脂、非晶質ポリオレフィンおよびガラスである。

記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善、
接着力の向上および記録層の変質の防止の目的で、下塗
層が設けられていてもよい。下塗層の材料としては、た
とえば、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、ニトロセルロース、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；シ
ランカップリング剤などの有機物質：および無機酸化物
（Ｓ　ｉ　Ｏ２、Ａｎ、Ｏ，等）、無機弗化物（ＭｇＦ
２）などの無機物質を挙げることができる。

ガラス基板の場合は、基板から遊離するアルカリ金属イ
オンおよびアルカリ土類金属イオンによる記録層への悪
影響を防止するために、スチレン・無水マレイン酸共重
合体などの親水性基および／または無水マレイン酸基を
有するポリマーからなる下塗層が設けられているのが望
ましい。

下塗層は、たとえば上記物質を適当な溶剤に溶解または
分散したのち、この塗布液をスピンコード、デイツプコ
ート、エクストルージョンコートなどの塗布法により基
板表面に塗布することにより形成することができる。

また、基板上にはトラッキング用溝またはアドレス信号
等の情報を表わす凹凸の形成の目的で、プレグルーブ層
が設けられてもよい。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の少なくとも一種の千ツマ
−くまたはオリゴマー）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の範囲にある。また、プラスチック基板の場合
は直接基板表面にプレグルーブを形成してもよい。

本発明の情報記録媒体の基板の上には（所望によりプレ
グルーブ層、下塗り層を介して）塩素化ポリオレフィン
層またはフッ素樹脂層（好ましくはポリテトラフルオロ
エチレン層）が設けられても良い。これにより、レーザ
ービームの照射による熱エネルギーが記録層から基板へ
熱伝導によって損失するのを低減することができる。従
って記録感度を高めるとともに読取誤差（ピットエラー
レート）を低減することができる。

塩素化ポリオレフィンとしては一般に塩素化率が３０％
以上のものが用いられ、好ましくは５０％以上、特に好
ましくは５０〜７０％の範囲の塩素化率を有するものが
用いられる。また、熱安定性および溶解性の点から、こ
れらの塩素化ポリオレフィンのうちでも塩素化ポリエチ
レンおよび塩素化ポリプロピレンが特に好ましい。

塩素化ポリオレフィン層は、上記塩素化ポリオレフィン
を溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこの塗布液を
基板の上に（所望により下塗り層などを介して）塗布乾
燥することにより設けることができる。

塩素化ポリオレフィンを溶解するための溶剤としては、
トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソ
ルブアセテート、メチルエチルケトン、１．２−ジクロ
ルエタン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、エチルエーテ
ル、ジオキサンなどを挙げることができる。塗布液中に
はさらに可塑剤、滑剤なと各種の添加剤を目的に応じて
添加してもよい。

塗布方法としては、スプレー法、スピンコード法、デイ
ツプ法、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用いることができる
。

またフッ素樹脂層は、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン［例えばテフロン（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）社製）
］を基板上にスパッタリングすることにより設けること
ができる。塩素化ポリオレフィン層およびフッ素樹脂層
の層厚は、一般に１０〜１０００λの範囲にあり、好ま
しくは１００〜５００又の範囲にある。

上記の基板の上には（所望によりプレグルーブ層、下塗
り層、塩素化ポリオレフィン層および／またはフッ素樹
脂層を介して）本発明の中間層が設けられる。

中間層の材料としては、例えばＡＪ２、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｃ
ｄ、Ｇａ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ％Ｇｅ。

Ｓｔ、Ｓｎ、Ｔｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ１　Ｂｅ。

Ｍｏ、Ｒｈ、Ｉｎおよびｐｂ等の金属および半金属を挙
げることができる。これらの金属または半金属を一種の
み用いても良いし、組合わせて数種使用してもよい。ま
た、好ましくは記録層と同層厚にした場合に記録層より
反射率が高い金属および／または半金属であることで、
これにより薄い層厚で情報記録媒体の基板側からの反射
率を効率良く高くすることができる。さらにこれらの金
属または半金属はＴｅより表面張力の高いものであるこ
とが好ましく、これらの中で、特に好ましくはＡ２、Ｇ
ａ、Ａｕ、ＡｇｌＣｕ％Ｉｎおよびｐｂである。

本発明の上記中間層を設けることにより、後述する記録
層をこの上に設けた場合、基板側からの反射率を顕著に
向上させることができる。上記中間層の層厚は５〜２０
０又の範囲にあることが好ましい。５λ未満では反射率
の向上が充分ではなく、２００λを超えると感度の低下
があり好ましくない。

上記中間層の上には本発明のＴｅおよびＳｅを含む記録
層が設けられる。記録層中のＳｅの含有量は５〜５０重
量％の範囲にあることが好ましい。またＴｅおよびＳｅ
以外に、上記記録層が含有することができる金属および
半金属としては、Ｃｄ％Ｚｎ、Ａｌｌ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｉ
ｎ、Ｓ、Ｐ。

Ｇｅ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔａ。

Ｃｕ、Ａｕ、ＡｇおよびＴｉ等を挙げることができる。

そしてこれらの金属および半金属の少なくとも一種を３
０重量％以下にて含むことにより、記録されたピットの
大きさが揃ったものとなり好ましい。

上記記録層の層厚は１００〜２０００λの範囲にあるこ
とが好ましい。１００λ未満では耐久性が充分でなく、
また２０００λを超えると感度が低下するため好ましく
ない。

本発明の光情報記録方法に用いられる情報記録媒体は、
前記本発明の中間層の上に、上記Ｔｅ　−３ｅを主成分
とする記録層を設けたものである。

このような組合わせにより、Ｔｅ−５ｅ系記録層の感度
を低下させることなく、基板側からの反射率を向上させ
ることを可能にしたものである。

従って、本発明の光情報記録方法に用いられる情報記録
媒体は高感度であり、且つビットの大きさが揃っている
ことからジッターが小さく、さらにＣＤプレーヤーで再
生が可能な程度に高い反射率を獲得している。このため
、上記情報記録媒体の基板側から光照射することにより
、１０ｍＷ以下の照射パワーでもＥＦＭ信号の正確な書
き込みが可能である。またブレーンな平面で６０％以上
の反射率を示し、市販のＣＤプレーヤーでの読み取りが
可能であるため、ＤＲＡＷ型コンパクトディスクとして
使用することができる。

上記の中間層および記録層は、上記の材料を用いて蒸着
、スパッタリング、イオンブレーティングなどの公知の
方法により中間層は基板上に、そして記録層は中間層上
に形成される。ただし、所望により、基板と中間層の間
に下塗層、塩素化ポリオレフィン層等を介在させてもよ
い。

記録層は単層または重層でもよいが、全体の層厚は光情
報記録に要求される光学濃度の点からも前記範囲内が好
ましい。

記録層の上には保護層が設けられることが好ましい。保
護層としては、軟質樹脂材料からなる軟質保護層と硬質
樹脂材料からなる硬質保護層との積層体が好ましい。こ
の積層体は、軟質保護層側を記録層側にして、記録層上
に積層する。軟質樹脂材料の例としては、ポリウレタン
、ポリ塩化ビニリデン、エチレン・酢酸ビニル共重合体
、シリコンゴム、スチレン・ブタジェン・ゴム、ポリ塩
化ビニリデン、ポリアクリル酸エステルを挙げることが
できる。通常、これらは、溶液塗布、ラテックス塗布、
熔融塗布などの方法により記録層上に塗布され、必要に
より乾燥、加熱などの処理を行なって軟質保護層とされ
る。軟質保護層の層厚は通常１００Ｘ〜５μｍの範囲に
あり、好ましくは０．３〜３μｍの範囲にある。硬質樹
脂材料の例としては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂など
が挙げられる。通常、これらは、溶液塗布などの方法に
より軟質保護層上に塗布され、必要により紫外線照射、
加熱などの処理を行なフて硬質保護層とされる。硬質保
護層の層厚は通常０．１〜１０μｍの範囲にあり、好ま
しくは１〜３μｍの範囲にある。

基板の記録層が設けられる側とは反対側の表面には、耐
傷性、防湿性などを高めるために、たとえば二酸化ケイ
素、酸化スズ、弗化マグネシウムなどの無機物質、ある
いは熱可塑性樹脂、光硬化型樹脂などの高分子物質から
なる薄膜が、真空蒸着、スパッタリングまたは塗布等の
方法により設けられていてもよい。

次に、上記の情報記録媒体を用いて以下に述べるような
本発明の光情報記録方法により、情報を記録することが
できる。

まず、情報記録媒体を１．２〜１−４ｍ／秒の範囲内の
一定の線速度で回転させながら、基板側から半導体レー
ザー光などの記録用の光を照射する。一般に、記録光と
しては７５０〜８５０ｎｍの範囲の発振波長を有する半
導体レーザービームが用いられる。本発明の情報記録媒
体では、１０ｍＷ以下のレーザーパワーで記録すること
ができ、高感度である。

上記の記録方法により、記録層には、同芯円状もしくは
スパイラル状にピットが形成される。そして、ＣＤフォ
ーマット信号が記録層に書き込まれる。

記録に際しては、トラッキング用プレグルーブを用いて
トラッキング制御を行なうことが好ましい。記録媒体に
プレグルーブが設けられている場合において、信号の記
録はグループの底部、もしくはグループ間の領域どちら
に行なってもよい。

この方法により、たとえば、信号面の内径が５０ｍｍ、
外径が１１５ｍｍの記録媒体では、６０分以上の記録が
可能である。

情報の再生は、記録媒体を上記と同一の定線速度で回転
させながら半導体レーザー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なうことができる。本
発明においては、記録層がブレーンな平面で６０％以上
の高い反射率を有するために、市販のＣＤプレーヤーを
用いて充分に読み取りを行なうことができる。

なお、本発明の情報記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−
ＩなどのＣＤフォーマットで記録される媒体とは本質的
に互換性がある。

次に本発明の実施例を記載する。ただし、これらの各側
は本発明を制限するものではない。

［実施例１］ トラッキング用溝を有する円盤状のポリカーボネート基
板（外径：１２０ｍｍ、内径：１５ｍｍ、厚さ：１．２
ｍｍ、内径４５ｍｍ〜外径１１６ｍｍの範囲に深さ０．
０７μｍ、幅０．８μｍ、ピッチ１．６μｍの溝がスパ
イラル状に設けられているもの）上に、ＡｆＬを蒸着さ
せて層厚５０又の中間層を形成した。得られた中間層の
上に、ＴｅおよびＳｅをそれぞれ８０重量％：２０重量
％の割合で共蒸着させて、層厚が３００又の記録層を形
成した。

このようにして、基板、中間層および記録層からなる情
報記録媒体を製造した。

［比較例１］ 実施例１において、中間層を設けなかフた以外は実施例
１と同様に情報記録媒体を製造した。

得られた情報記録媒体について下記の方法にて評価を行
なった。

［情報記録媒体の評価］ 得られた情報記録媒体の基板側から正反射率を測定した
。使用した測定装置は、溝尻光学社■製の透過率・反射
率測定装置で、光源としてハロゲンランプ（使用波長８
２０ｎｍ、スポット径１ｍｍ）を使用した。

次に、情報記録媒体の記録層に、ディスク評価装置（Ｎ
ａｋａｍｉｃｈｉ　Ｄｉｓｋ評価装置０ＭＳ−１０００
）とＥＦＭエンコーダー（にＥＮ−ｗｏｏｏ）を用いて
、記録パワー８．０ｍＷおよび定線速度１．３ｍ／秒で
、基準信号（８，１５Ｈｚ）をＥＦＭ−ＣＤフォーマッ
ト信号にて記録した。

次に、上記記録媒体に記録された情報を市販のＣＤプレ
ーヤー（５ｏｎｙ％Ｄ−５０ＭにＩＩ　）を用いて再生
した。

結果は第１表の通りである。

第１表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に、中間層を介してＴｅおよびＳｅを含む記
   録層が設けられ、そして該中間層が金属および／または
   半金属からなり、且つ基板側からの反射率が６０％以上
   である情報記録媒体を、１．２〜１．４ｍ／秒の定線速
   度にて回転させながら、その記録層に基板側から光を照
   射してＣＤフォーマット信号を記録することからなる光
   情報記録方法。 ２、基板上に、中間層を介してＴｅおよびＳｅを含む記
   録層が設けられ、そして該中間層が金属および／または
   半金属からなり、且つ基板側からの反射率が６０％以上
   である情報記録媒体にＣＤフォーマット信号が記録され
   ていることからなる情報記録媒体。