JPH04274036A - 光学的記録媒体円盤 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的記録媒体円盤、
特に、コンパクト・ディスクに対して互換性のある追記
あるいは書換可能な光学的記録媒体円盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光を利用して蓄積された情報を読
み出す光ディスクが実用化されてきている。特に、安定
な動作を行う半導体レーザが容易に得られるになったの
に伴い、レーザ光を用いて高密度記録再生を行うように
した各種の光ディスクが実用化されてきている。この光
ディスクは、音声や動画像を記録したディスクを半導体
レーザ光により再生するものであり、コンパクト・ディ
スク（ＣＤ）或いはビデオ・ディスクとして普及してい
る。また、レーザ光照射により光学的特性（屈折率、消
衰係数、位相等）を変化させて情報の記録再生を行う光
ディスク（いわゆるｗｒｉｔｅ　　ｏｎｃｅ　　追記型
）や、消去可能な光ディスク等が、例えばオフィス用フ
ァイルメモリ、その他の用途での実用化のための開発と
して盛んに行なわれている。

【０００３】ところで、情報信号が高密度記録されてい
る情報記録媒体から情報信号を再生する場合には、トラ
ッキング制御によって再生素子或いは再生用のビームを
情報信号が記録されている記録跡に常に正確に辿らせる
ようにすることが行なわれていることは周知のとうりで
あり、前記した各種形式の情報記録媒体に高密度記録さ
れた情報信号の再生に当っても、再生動作はトラッキン
グ制御動作の下に行なわれるようにされるのが通常であ
る。さて、情報記録媒体の信号面に情報信号と対応する
ピットの配列によって、情報信号が高密度記録されてい
る形態の情報記録媒体の１つとして知られているコンパ
クト・ディスクは、７８０ｎｍの光の波長に対して特定
な関係に設定されている深さのピットの配列によって情
報信号が信号面に記録されていると共に、それの信号面
の全面がアルミニウム等の薄膜により被覆された構成と
なっていて、波長が７８０　ｎｍの光に対して信号面に
おけるランドの部分の反射率が７０％〜９０％となるよ
うに規定されており、情報記録媒体の信号面からの情報
信号の読出しを、波長が７８０　ｎｍの光のスポットに
よって行なうようにしている。そして、前記したコンパ
クト・ディスクからの情報信号の読出しは、それの信号
面におけるピットの部分からの反射光の光量が、ピット
の部分で生じる光の干渉の結果としてランドの部分から
の反射光の光量よりも減少した状態になることを利用し
て行なわれており、また、トラッキング誤差情報も記録
跡の部分からの反射光の光量と、ランドの部分からの反
射光の光量との差を用いて得るようにされている。

【０００４】さて、前記したコンパクト・ディスクの普
及に伴い、コンパクト・ディスク用の再生機を使用して
再生の可能なコンパクト・ディスクと互換性のある光デ
ィスクとして、例えば、再生専用の記録済み領域と追記
型光ディスクとして使用できる記録領域を設けた構成形
態の追記型光ディスク、或いは、全面が記録領域にされ
ている光ディスクについての諸提案もなされるようにな
ったが、前記のように記録領域が設けられいる構成形態
の光ディスクでは、記録時にもトラッキング制御が行な
われ得るように透明基板にトラッキング用の案内溝を設
けてあるような構成となされている。

【０００５】ところで、コンパクト・ディスクとの互換
性を備えている光ディスクとしては、当然のことながら
コンパクト・ディスクについて定められている再生に関
する諸規格の内の反射率に関する規格値を満足するもの
でなければならない。そして、コンパクト・ディスクに
おける反射率についての規格値は、光ディスクの読出し
側から波長が７８０　ｎｍのレーザ光を入射させたとき
に、光ディスクの読出し側から見て７０％以上の反射率
を有することが求められているが、光ディスクの表面で
は約数％の反射損失が生じるから、この光ディスクの表
面での反射損失だけを考慮しただけでも、光ディスクの
読出し側における反射率を７０％以上とするためには、
金属の反射膜での反射率は少なくとも８０％以上が必要
とされるのであり、コンパクト・ディスクでは８０％以
上の反射率を示すアルミニウムの反射膜を使用して、前
記の反射率の規格値を満足させるようにしていることは
周知の通りである（アルミニウムの反射率は、アルミニ
ウム膜の成膜条件によって変化することはいうまでもな
い）。

【０００６】しかしながら、追記型の光ディスクにおい
ては、記録膜（記録層）に記録が行なわれるために記録
膜で記録のためのエネルギの吸収が生じ、又、既述のよ
うに追記型の光ディスクでは記録時におけるトラッキン
グ制御のために、透明基板にはトラッキング制御用の案
内溝を設けてあるために、入射光が前記の案内溝によっ
て回折されることによる光量損失も加わることにより、
光ディスクの読出し側における反射率をコンパクト・デ
ィスクにおける反射率の規格値にすることは従来困難と
されていた。そして近年になって、例えば、特開平２　
−４２６５２　号公報にも示されているように、トラッ
キング用の案内溝を備えている透明基板におけるトラッ
キング用の案内溝が設けてある方の盤面上にスピンコー
ト法の適用よつて特殊な色素系の記録膜と高い反射率を
有する金による反射膜とを積層させて、波長が７８０　
ｎｍの光に対して信号面におけるランドの部分の反射率
が７０％〜９０％というコンパクト・ディスクで規定さ
れている反射率が得られるような追記型の光ディスクが
提案された。

【０００７】図３は、従来の追記型の光ディスク２０の
側断面図であり、図中２１は、トラッキング用の案内溝
Ｇが形成された、例えば、ポリカーボネートよりなる透
明基板、２２は、この透明基板２１の上面に形成された
円周状ないしドーナツ状に情報の記録が可能な記録層、
２３は、この記録層２２の上面に形成された情報の書込
み或いは読出し用の光を反射するための反射層、２４は
、この反射層２３の上面で、かつ、これら記録層２２、
反射層２３を側部においても覆うように全体に形成され
た保護層である。記録層２２は、例えば記録光の適量を
吸収する有機色素材料を用い、再生時に所定の信号再生
特性が得られるような記録状態に情報の記録がなされる
厚さの有機色素材料を、例えばスピンコート法によって
形成する。反射層２３としては、上記した反射率を得る
ために、例えば、Ａｕ等の金属材料をスパッタリング法
によって形成し、保護層２４は、例えば、エポキシアク
リレート系樹脂を用いたスピンコート法によって形成す
る。

【０００８】図４は、前記した図３の欠点を改良した追
記型の光ディスク２０の側断面図である。この図４にお
いて、図３と異なるのは、記録層２２と反射層２３との
間に反射率を増大させるために、例えば、有機物よりな
る干渉層２５を設けた点である。この干渉層２５として
は、記録層２２の屈折率に対して所定の関係にある屈折
率を有する材料を用いて、例えば、真空蒸着法によって
記録層２２の上に所定の厚さに成膜したり、或いは、こ
の材料がスピンコートに適用可能であれば、スピンコー
ト法により記録層２２上に所定の厚さに成膜することに
より構成できる。そして、この干渉層２５の厚みは、透
明基板２１におけるトラッキング用の案内溝Ｇが設けら
れていない方の面から入射させた、予め定められた波長
（７８０　ｎｍ）を有する再生用の光による反射光量が
入射光量に対して７０％以上となるように設定されてい
る。

【０００９】ところで、図５は図３の構成において、反
射層２３として高価なＡｕに変えてＡｌを用い、記録層
２２の膜厚を変えた場合の反射率の計算例を示す曲線図
である。記録層２２の膜厚としては、反射率の下がって
いる５００　オングストローム〜１１００オングストロ
ームの範囲のものが選定される。しかしながら、この図
３の構成では、反射層としてＡｌを用いているためと、
記録層２２としてのこの膜厚では、上記した規格を満足
することが出来ない。そこで、図４の如く記録層２２と
反射層２３との間に干渉層２５を設け、反射率を増大す
るようにした技術が、例えば特開平２　−１８０８６　
号公報にて開示されている。又、反射層２３として安価
なアルミニウムを用いてディスク価格を安価にすると共
に、反射率を高くするために記録層２２と反射層２３と
の間に干渉層２５を設ける点について当社でも提案をし
ている（例えば、特願平２−１３４３４９）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の追記型の光ディスクでは、金属の反射膜として
高価なＡｕを使用した反射膜を使用すれば、波長が７８
０　ｎｍの光に対して信号面におけるランドの部分の反
射率が７０％〜９０％というコンパクト・ディスクで規
定されている反射率を示す追記型の光ディスクが構成で
きるが、金属の反射膜として安価なアルミニウムまたは
アルミニウム合金を使用した場合には、波長が７８０ｎ
ｍの光に対して信号面におけるランドの部分の反射率が
７０％〜９０％というコンパクト・ディスクで規定され
ている反射率を示す追記型の光ディスクを構成させるこ
とが困難であった。また、干渉層を設けて該欠点を除去
するようにした既提案のものも、その材料として有機物
や反射層材料と異なる金属材料を用いているために、材
料費としては安価にできるとしても、工程が増えてしま
いそのために作業時間が長くなり、設備費も高くなって
しまうという欠点があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した点に
鑑みなされたものであり、第１の発明として、基板上に
光記録材料層を付着させ、該記録材料上に光の反射量を
増大させる干渉層を設け、該干渉層上に光を反射させる
反射層を設け、該反射層の上に保護層を設けた情報を記
録再生する光学的記録媒体円盤において、反射層を金属
または金属化合物とし、干渉層を該金属または金属化合
物に含まれる金属を成分とする誘電体としたことを特徴
とする光学的記録媒体円盤を、また第２の発明として、
反射層をアルミニウムとし、干渉層を酸化アルミニウム
としたことを特徴とする請求項１記載の光学的記録媒体
円盤をそれぞれ提供するものである。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の光学的記
録媒体円盤の具体的な内容につい説明する。図１は、本
発明になる追記或いは書替え可能な光学的記録媒体円盤
１０（以下単に光ディスク１０と記すこともある）の側
断面図であり、図中１は、トラッキング用の案内溝Ｇが
形成された、例えば、ポリカーボネート等のプラスチッ
クス材料よりなる透明基板、２は、この透明基板１の上
面に形成された、円周状ないしドナツ状に情報の記録が
可能な記録層、３は、この記録層２の上面に記録された
光の反射量を増大させるための干渉層、４は、この干渉
層３の上面に形成された反射層、５は、この反射層４の
上面に形成された保護層である。透明基板１としては、
光を通す材料であればよく、上記したポリカーボネート
の他ガラス、アクリル、ポリオレフィン等のプラスチッ
クス及びこれらの複合材料或いは、これらの材料に薄膜
コートされている材料であってもよい。透明基板１の上
面に形成される記録層２としては、例えば７８０　ｎｍ
近辺のレーザ光を吸収する色素であるインドレニン系シ
アニン色素、フタロシアニン色素、ナフトキノン系色素
が用いられ、これはスピンコート法によってそこに形成
されるものである。光の反射量を増大させるための干渉
層としては、後述する反射層４の材料を金属又は金属化
合物（含む混合物）とした場合は、この金属又は金属化
合物材料を含む誘電体とするものである。

【００１３】なお、金属としては、Ａｌ，Ｚｎ，Ｃｕ，
Ｃｒなどが用いられ、これらの金属を含む誘電体として
は、これらの金属の酸化物、窒化物等が用いられてよい
。因みに、現在実用化されているコンパクト・ディスク
として大半の反射層は、Ａｌである。なお、現状のコン
パクト・ディスクの製造設備の共用化および価格、信頼
性等を考慮して好ましくはＡｌと酸化Ａｌを用いると好
都合である。また、Ａｌは広い波長範囲に亘り反射率が
高く、将来高密度化のために記録再生に用いる光の波長
が短波長になった場合にも反射率を高くすることができ
る。更に反射層と、同一の金属を含む誘電体干渉層とを
連続して成膜することにより、両者の膜の密着性が一段
と良くなり、クラック等も入りにくいものとなる。

【００１４】上記した説明より明らかな如く、反射層４
としては、金属又は金属化合物（含む混合物）が用いら
れ、金属としては、Ａｌ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｃｒなどが用い
られる。また、反射層４の上面に形成される保護層５と
しては、ゴミの傷つきを防ぎ、更に耐候性、耐光性を増
す等の目的で、例えば、良く知られているように紫外線
硬化型樹脂を約５　μｍスピンコートしたものを用いる
。

【００１５】上記した反射層４の形成方法としては、蒸
着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等で
形成可能である。また、干渉層３としての誘電体も同様
な方法で形成可能であるが、設備費、工数等を考慮して
同一の真空槽で行った場合は、工程間の待ち時間が少な
くできるものである。

【００１６】次に、記録光の適量を吸収する有機色素材
料としてインドレニン系シアニン色素材料を含んで構成
された記録層を備えた本発明になる光ディスクの具体例
について説明する。１．６　μｍのトラッキング用の案
内溝Ｇ，Ｇ…が設けられている透明基板１として、直形
が１２０　ミリメートルのポリカーボネート樹脂製の透
明基板１を用い、前記した案内溝付きのポリカーボネー
ト樹脂製の透明基板１における案内溝Ｇが設けられてい
る方の面上に、インドレニン系シアニン色素を含む色素
材料を、ポリカーボネート樹脂を侵さない溶媒、例えば
セロソルブ系の溶媒に溶解し、スピンコート法により３
０〜３００　ｎｍの厚さの記録層２を形成する。次に、
光の反射量を増大させるための干渉層３として、例えば
、Ａｌの酸化物や窒化物を反応性イオンプレーティング
法により、前記した記録層２上に形成する。次に、前記
した反射光量増強用干渉層３上に、イオンプレーティン
グ法を適用して厚さが２００　ｎｍのアルミニウムの反
射層４を形成し、更に、前記したアルミニウムの反射層
４上に紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により５　ミ
クロンの厚さとした保護層５を形成する。

【００１７】なお、上記の干渉層３の形成方法として反
応性イオンプレーティング法を用いた例で説明したが、
これは、反応性スパッタリング法であっても良い。また
、反射層４として、イオンプレーティング法を用いた例
で説明したが、これはスパッタリング法であっても良い
。

【００１８】次に、干渉層３及び反射層４の形成方法を
具体的に説明する。まず、真空槽中に、アルゴンと酸素
ガスを導入してアルミニウムの反応性スパッタリングを
行い所望の厚みの干渉層３である酸化アルミニウムを成
膜する。続けてアルゴンガスだけにしてアルミニウムの
スパッタリングを行うことにより所望の厚みの反射層４
を成膜する。勿論、量が増え、製造タクトを短くするた
めに反射層と干渉層をそれぞれ連続した別の真空槽で行
っても良いことはいうまでもないが、量の少ない時は、
設備費がかさむので好ましくない。

【００１９】図２は、本発明になる光学的記録媒体円盤
の反射率特性を示す曲線図である。この図２において、
記録層２としてインドレニン系シアニン色素材料による
厚さが５０ｎｍの記録層２と反射層３として厚さが５０
ｎｍのアルミニウム膜を備えている光学的記録媒体円盤
において、干渉層３の膜厚を変化させたときのこの光学
的記録媒体円盤におけるランド部分の反射率の変化を示
している図であり、この図２より膜厚を約４８０　オン
グストローム以上（１２００オングストローム迄しか図
示していないが約１６００オングストロームで反射率が
ピークになる）にした場合、反射率が７０％上にするこ
とができる。

【００２０】なお、この図２の計算においては記録層の
屈折率を２．３　、干渉層の屈折率を酸化アルミニウム
の屈折率１．７８とした。記録層、干渉層が変わると、
反射率が７０％以上となる干渉層の膜厚が上記値と異な
ることはいうまでもない。干渉層の屈折率がより小さく
、記録層の屈折率がより大きければ干渉層の膜厚は薄く
て良い。勿論、記録材料層と反射層の間に本発明になる
干渉層以外に別な第２の層があっても、本発明の効果を
著しく阻害しなければあっても良いことはいうでもない
。このような第２の層は、ディスクの反りあるいは干渉
層などのクラックを防止する目的で用いることがある。 追加記録可能又は書換可能な光ディスクは、同一面上に
再生専用部分を持っていても良いことはいうまでもない
。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上詳述した如く、基板上に光
記録材料層を付着させ、該記録材料上に光の反射量を増
大させる干渉層を設け、該干渉層上に光を反射させる反
射層を設け、該反射層の上に保護層を設けた情報を記録
再生する光学的記録媒体円盤において、反射層を金属ま
たは金属化合物とし、干渉層を該金属または金属化合物
に含まれる金属を成分とする誘電体としたことにより安
価なＡｌを用いてコンパクト・ディスクと互換性のある
追記可能あるいは書換可能なこの種光ディスクを従来の
ＣＤ生産に用いている設備と略同一の設備を用いて製造
できるという特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる光学的記録媒体円盤の側断面図で
ある。

【図２】本発明になる光学的記録媒体円盤の反射率特性
を示す曲線図である。

【図３】従来の追記型の光ディスクの側断面図である。

【図４】従来の追記型の光ディスクの側断面図である。

【図５】色素の膜厚と反射率との関係を示す曲線図であ
る。

【符号の説明】

１　　透明基板 ２　　記録層 ３　　干渉層 ４　　反射層 ５　　保護層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に光記録材料層を付着させ、該記録
   材料上に光の反射量を増大させる干渉層を設け、該干渉
   層上に光を反射させる反射層を設け、該反射層の上に保
   護層を設けた情報を記録再生する光学的記録媒体円盤に
   おいて、反射層を金属または金属化合物とし、干渉層を
   該金属または金属化合物に含まれる金属を成分とする誘
   電体としたことを特徴とする光学的記録媒体円盤。
2. 【請求項２】反射層をアルミニウムとし、干渉層を酸化
   アルミニウムとしたことを特徴とする請求項１記載の光
   学的記録媒体円盤。