JPH04286684A - 光記録媒体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体、特に大容量
情報が記録可能な色素を記録層とする単板型の高反射率
の光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】色素を記録層とし且つ反射率を大きくす
るため記録層の上に金属の反射層を設けた単板型の追記
可能且つ市販コンパクトディスク（以後ＣＤと略す）プ
レ−ヤ−と互換性を有する光記録媒体は、例えば　Ｏｐ
ｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｓｔｏｒａｇｅ　１９８９　Ｔ
ｅｃｈｎｉｃａｌ　　Ｄｉｇｅｓｔ　Ｓｅｒｉｅｓ　Ｖ
ｏｌ．１　４５（１９８９）、特開平２−１３２６５６
号、特開平２−１６８４４６号等に提案されている。光
記録媒体に於いては、記録や再生時のトラック制御のた
めや目的とするトラックにアクセスするために、適当な
大きさのブッシュプル信号やトラッククロス信号を媒体
から得る事が必要とされる。記録層をスパッタ−等の真
空技術で成膜した場合、記録膜は基板のグル−ブの形状
に忠実に追従して成膜されるため、前記したプッシュプ
ル信号やトラッククロス信号の最適化は例えばオプトロ
ニクス社発行、月刊オプトロニクス総集編、続わかりや
すい光ディスク、１５０　頁等に発表されているように
シミュレ−ションが可能であり、グル−ブ形状などの最
適化は容易である。しかしながら、色素を塗布法によっ
て成膜した場合記録膜の表面形状は、基板のグル−ブ形
状に必ずしも追従しないので、前記した様なシミュレ−
ションからは確定的には推定できない。 特に、色素を記録層とし且つ反射率を大きくするため記
録層の上に金属の反射層を設けた単板型の追記可能な光
記録媒体に於いては、記録層と反射層の界面での反射が
支配的となり、記録層の表面の形状が重要となるが、こ
の記録層の表面の形状は同じグル−ブ形状の基板を用い
ても塗布溶液の特性、例えば塗布溶液の界面張力、粘度
、塗布溶媒の沸点や蒸発速度、スピンコ−ト法の場合の
回転方法等によって異なるために、プッシュプル信号や
トラッククロス信号の最適化は困難であった。唯一、ト
ラック制御のためのプッシュプル信号を得るために基板
のグル−ブ形状との関係が、例えば特開平３−２２２４
号に提案されている。しかしながら、トラッククロス信
号に関しては依然として最適化は行われておらず、アク
セスする場合はトラッククロス信号を用いずに、アクセ
ス速度は遅くなるが、例えば外部センサ−等を用いてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、色素を
含有する記録層の表面形状を種々検討した結果、記録や
再生時に目的とするトラックにアクセスする際に高速ア
クセスする際に必要なトラッククロス信号をこれらの制
御が可能な大きさに確保できる方法を見い出し本発明を
完成した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、グ
ル−ブ部およびランド部を有する透明な射出成形樹脂基
板上に色素を含有する記録層、反射層、保護層を順次積
層してなる追記可能な単板型光記録媒体に於いて、該ラ
ンド部の記録層が該グル−ブ部の記録層よりも５００オ
ングストロームＡ以上高くなるように塗布法によって該
記録層が成膜されていることを特徴とする単板型の記録
可能な光記録媒体、である。以下、添付図面を参照しつ
つ、本発明の実施の態様の一例を説明する。図１は、グ
ルーブを有する透明基板に記録層を塗布により形成した
状態を示す断面図である。本発明に於てグル−ブ部とは
情報が記録される案内溝（図１の３）であり、ランド部
とはグル−ブ部とグル−ブ部に挟まれた部分（図１の４
）を指す。本発明に於て用いられる透明な射出成形樹脂
基板としては、信号の記録や読み出しを行うための光を
透過するものが好ましい。光の透過率としては好ましく
は、８５％以上であり、且つ光学的異方性の小さいもの
が望ましい。例えばアクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト
系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂を用いた基板が好まし
い例示として挙げられる。これらの中で基板の機械的強
度、グル−ブや再生専用信号などの付与のしやすさ、経
済性の点からアクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂
、ポリオレフィン系樹脂の射出成形樹脂基板が好ましく
、特にポリカ−ボネ−ト系樹脂基板がより好ましい。

【０００５】これらの基板の形状は板状でもフィルム状
でもよく、又円形やカ−ド状でもよい。これらの基板の
表面には記録位置を制御するためのグル−ブ（　より正
確にはグルーブ部とランド部　）を有する。又一部再生
専用の情報等のためのピット等を有していてもよい。か
かるグル−ブやピット等は、射出成形や注型によって基
板を作る際に付与するのが好ましいが、基板上に紫外線
硬化型樹脂を塗布しスタンパ−と重ね合わせて紫外線露
光を行うことによっても付与できる。本発明の光記録媒
体に於いては、該透明な射出成形樹脂基板の上に、色素
を含有する記録層、反射層、保護層を順次積層してなる
が、色素を含有する記録層に用いられる色素とは、ポリ
メチン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニ
ン系色素、ナフトキノン系色素、アズレン系色素、ジチ
オ−ル金属錯体系色素等の半導体レ−ザ−の発振波長域
に吸収を有する色素が挙げられる。これらの色素は、溶
剤に対する溶解性や記録特性等の物性値を所望の値に制
御するために各種の置換基で置換されていてもよい。又
、これらの色素は１種又は２種以上を混合して用いるこ
とも出来る。これらの色素の中でも色素の耐久性を考慮
すればフタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素
が好ましい。本発明に於いては、前記した色素を含有す
る記録層は通常スピンコ−ト、スプレ−、侵漬等の塗布
法によって成膜することが出来る。上記色素を塗布法に
より成膜する際は、射出成形基板にダメ−ジを与えない
溶剤、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族や脂
環式炭化水素系、ジエチルエ−テル、ジブチルエ−テル
、ジイソプロピルエ−テル等のエ−テル系等の非極性溶
剤や、メチルアルコ−ル、エチルアルコ−ル、イソプロ
ピルアルコ−ル、アリルアルコ−ル、メチルセロソルブ
等のアルコ−ル系の極性溶剤に色素を溶解して塗布すれ
ば良い。

【０００６】本発明に於いては、記録層の表面の形状を
所望の範囲にコントロ−ルすることが肝要である。即ち
、本発明者らが見出した知見によれば、目的のトラック
にアクセスする際に用いられる十分な大きさのトラック
クロス信号を得るためには、図１に示すように、記録層
のランド部の上部の表面を、グル−ブ部の上部の表面よ
りも５００オングストローム以上、好ましくは６００オ
ングストローム以上高くなるように成膜しなければなら
ない。ランド部をグル−ブ部よりも５００オングストロ
ーム以上高くなるように成膜するには、基板のグル−ブ
の深さ及び塗布に用いる溶剤の種類、塗布の方法などに
依って制御することが出来る。例えば、グルーブをより
深くすれば、ΔＴも大きくなるし、また、経験的に、色
素等を溶解する溶剤の蒸発速度を遅くすれば、同様にΔ
Ｔも大となり、蒸発速度を早くすれば逆の結果が得られ
るのである。もしランド部とグル−ブ部の高さの差が５
００オングストローム未満の場合は、得られるトラック
クロス信号が小さくアクセスに用いることはできない。 又、プッシュプル信号も充分には大きくなく、トラック
制御は可能ではあるがプレ−ヤ−への負担が大きくなる
。より十分な大きさのトラッククロス信号を得るには記
録層のランド部をグル−ブ部よりも６００オングストロ
ーム以上高くする方がより好ましい。一方、記録層のラ
ンド部とグル−ブ部の高さの差ΔＴの上限は１２００オ
ングストローム以下が好ましい。１２００オングストロ
ームを越えるとプッシュプル信号が大きくなり過ぎたり
、グル−ブの反射率を６０％以上確保するのが困難とな
る場合があり、市販のＣＤプレ−ヤ−との互換性が取れ
なくなる。本発明に於ける記録層のランド部とグル−ブ
部の表面の形状またはその大きさは走査型トンネル顕微
鏡や記録層の断面の顕微鏡観察によって測定することが
出来る。従って、ΔＴが所望の値になっているか否かは
、容易に確認できる。一方、本発明において、トラック
クロス信号とはプレ−ヤ−の光ヘッドが記録層にフォ−
カス制御しながらトラックを横切った際の反射率の変動
値を反射率の平均値で割った値、即ちＴＣ（トラックク
ロス信号）＝２（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）　／（Ｉｍａｘ
＋Ｉｍｉｎ）、ここで、Ｉｍａｘ　　、Ｉｍｉｎはそれ
ぞれビ−ムがトラックを横断したときの反射率の最大値
と最小値を表し、通常この値は未記録部分では０．０５
以上、記録部分では０．２以上必要とされている。

【０００７】色素を含有する記録層を成膜する際には本
発明の色素の他にニトロセルロ−ス、エチルセルロ−ス
、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタン樹脂等の
樹脂やレベリング剤、消泡剤等を本発明の効果を損なわ
ない範囲に於いて併用することもできる。本発明に於い
ては、前記色素を含有するグル−ブ部の記録層の膜厚は
通常５０〜５００ｎｍであり、８０〜２５０ｎｍがより
好ましい。本発明に於ける記録層の上に設けられた反射
層は、通常、金属の薄膜が好ましい。本発明の媒体は通
常のＣＤプレ−ヤ−との互換性を持たせるには媒体の反
射率を６０％以上にするのが好ましい。好ましい金属と
しては、アルミ、金、銀、銅、白金、ニッケル等やこれ
らの金属を一成分とする合金等が挙げられる。これらの
金属の反射層は蒸着、スパッタ−等の方法で成膜するこ
とが出来る。なお、これらの反射層の膜厚は、通常５０
０〜２０００オングストローム程度が好ましい。又、こ
れらの金属の反射膜を保護するために、反射層の上に更
に保護層が設けられる。保護膜としては通常樹脂が用い
られる。特に生産性などの点から紫外線硬化樹脂が好ま
しい。保護層の膜厚は１〜１５μｍ　程度が好ましい。 本発明の光記録媒体は基板を通してレ−ザ−光を照射し
信号の記録及び読み出しを行うが、用いるレ−ザ−光の
波長は通常６４０〜８５０　ｎｍ　に発振波長を有する
半導体レ−ザ−が好ましい。記録する際は、媒体を回転
させながら記録膜上におけるレ−ザ−の出力を５〜１２
　ｍＷ程度にし、又読み出す場合はレ−ザ−の出力を記
録時の１／１０程度にすればよい。又本発明の光記録媒
体は保護層の上に印刷などを行うこともできる。

【０００８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明の実施の態様はこれにより限定されるもの
ではない。 実施例１ 厚さ　１．２ｍｍ、直径　１２０ｍｍのスパイラル状の
グル−ブ（深さ１００ｎｍ、幅　０．５μｍ、ピッチ１
．６μｍ）を有する射出成形ポリカ−ボネ−ト樹脂基板
のグル−ブを有する面の中心部にＰｄ−テトラ−（ｔ−
ブチルシクロヘキシルオキシ）フタロシアニンのブロム
（平均３．５個／１分子）化色素の４重量％のジブチル
エ−テル溶液を滴下したのち、この樹脂基板を７００ｒ
ｐｍの速度で１０秒間回転した。つぎにこの樹脂基板を
４０℃の雰囲気で１０分間乾燥し、樹脂基板上に実質的
にフタロシアニン色素のみからなる記録層を成膜した。 この記録層の表面の形状を断面の電子顕微鏡観察によっ
て測定したところ、ランド部がグル−ブ部より７５０オ
ングストローム高かった。すなわち、図１のΔＴは７５
０オングストロームであった。この記録層の上に反射層
として厚さ８０ｎｍの金薄膜をスパッタ−により成膜し
、更に反射層の上に５μｍ　の紫外線硬化樹脂層を成膜
し媒体を作成した。かくして得られた光記録媒体をタ−
ンテ−ブルに乗せ、１．４ｍ／ｓの線速度で回転させな
がら、７８０ｎｍの発振波長を有する半導体レ−ザ−を
搭載した光学ヘッドを有するドライブを用いて、レ−ザ
−ビ−ムを樹脂基板を通して案内溝上の記録層に集束す
るように制御しながら記録面上で１ｍＷ　のレ−ザ−出
力でグル−ブ上の反射率及びトラッククロス信号を求め
た。結果は表１に示した。次に、レ−ザ−出力を７ｍＷ
　にして、ＣＤに用いられているのと同一の方法で、Ｅ
ＦＭ変調信号を記録した後、レ−ザ−の出力を１ｍＷ　
にして記録部のプッシュプル信号、トラッククロス信号
を求めた。結果は表１に纏めた。プッシュプル信号、ト
ラッククロス信号の何れの値も、過大でも過少でもなく
、最適の範囲に制御されていることがわかる。

【０００９】実施例２〜３ 実施例１に於ける基板の代わりに下記のグル−ブ形状の
基板を用いる以外は実施例１と同じようにして媒体を作
り評価した。結果は表１に纏めた。プッシュプル信号、
トラッククロス信号の何れの値も、過大でも過少でもな
く、最適の範囲に制御されていることがわかる。 比較例１ 特開平３−２２２４号に於ける実施例３に開示されてい
るのと全く同じ方法で、即ち、グル−ブの深さ９０ｎｍ
、グル−ブの半値幅０．５３　μｍの基板を用い、開示
されているシアニン色素とジチオ−ルニッケル錯体色素
のテトラフロロプロパノ−ル溶液を用いて媒体を作り、
本発明の実施例１と同じ方法で評価した。結果は表１に
纏めた。

【００１０】実施例４ 比較例１に於てテトラフロロプロパノ−ルの代わりにエ
チレングリコ−ルモノメチルエ−テルを用いる以外は比
較例１と全く同じ方法で媒体を作り評価した。結果は表
１に纏めた。プッシュプル信号、トラッククロス信号の
何れの値も、過大でも過少でもなく、最適の範囲に制御
されていることがわかる。比較例２ 実施例２に於けるジブチルエ−テルの代わりにメチルシ
クロヘキサンを用いる以外は実施例２と同じ方法で媒体
を作り評価した。結果は表１に纏めた。 実施例５〜７ 実施例３に於けるジブチルエ−テルの代わりに下記の溶
剤を用いる以外は実施例３と同じ方法で媒体を作り評価
した。結果は表１に纏めた。プッシュプル信号、トラッ
ククロス信号の何れの値も、過大でも過少でもなく、最
適の範囲に制御されていることがわかる。 溶剤種類 ５　　　　　　オクタン ６　　　　　　メチルシクロヘキサン ７　　　　　　エチルシクロヘキサン

【００１１】

【発明の効果】実施例から明らかなように本発明に於い
ては、色素を含有する記録層と金属の反射層からなる単
板型光記録媒体に於いて、記録層の表面形状を所望の範
囲にコントロ−ルすることに依って、トラッククロス信
号とプッシュプロ信号の両者を最適化することができる
ことがわかる。なお、トラッククロス信号は単に基板の
グル−ブの形状に依って決まるのではなく、塗布方法に
も依存していることが判る。クル−ブの形状や塗布方法
は結果的にはグル−ブ部とランド部の記録層表面の高さ
に影響していると考えられる。

【００１２】

【表１】 （　注　） ΔＴ　　：記録層表面のランド部とグル−ブ部の段差Ｐ
−Ｐ：プッシュプル信号 ＴＣ　　：トラッククロス信号 ＴＣ＝２（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉ
ｎ）Ｉｍａｘ：トラックを横切った際の反射率の最大値
Ｉｍｉｎ：トラックを横切った際の反射率の最小値

【図面の簡単な説明】

【図１】グル−ブを有する基板に記録層を塗布した状態
を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　基板 ２　　記録層 ３　　グル−ブ部 ４　　ランド部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　グル−ブ部およびランド部を有する透
   明な射出成形樹脂基板上に色素を含有する記録層、反射
   層、保護層を順次積層してなる追記可能な単板型光記録
   媒体に於いて、該ランド部の記録層が該グル−ブ部の記
   録層よりも５００オングストローム以上高くなるように
   塗布法によって該記録層が成膜されていることを特徴と
   する単板型の記録可能な光記録媒体。
2. 【請求項２】　　ランド部の記録層がグル−ブ部の記録
   層よりも６００オングストローム以上高くなるように記
   録層が成膜されている請求項１記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】　　基板を通しての未記録部の反射率が６
   ０％以上である請求項１記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】　　基板を通しての未記録部の反射率が６
   ０％以上である請求項２記載の光記録媒体。
5. 【請求項５】　　記録層に用いられる色素が可溶性のフ
   タロシアニン色素である請求項３または請求項４記載の
   光記録媒体。