JPH08297838A - Optical recording method - Google Patents

Optical recording method

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Publication number
JPH08297838A
JPH08297838A JP7102385A JP10238595A JPH08297838A JP H08297838 A JPH08297838 A JP H08297838A JP 7102385 A JP7102385 A JP 7102385A JP 10238595 A JP10238595 A JP 10238595A JP H08297838 A JPH08297838 A JP H08297838A
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JP
Japan
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recording
weight loss
layer
main weight
recording layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP7102385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuki Suzuki
夕起 鈴木
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08297838A publication Critical patent/JPH08297838A/en
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a recording method which is capable of forming good microrecording parts in order to realize high-density recording by utilizing phase differences, is capable of having a large recording modulation degree in spite of the slight rate of the change in the film thickness before and after recording and is adequate for short-wavelength recording of a wavelength of 620 to 690nm. CONSTITUTION: This optical recording method comprises making a laser beam of a wavelength of 620 to 690nm incident from a substrate side, changing the film thickness of a recording layer by 10 to 30% by the laser beam condensed onto guide grooves to induce the occurrence of the phase differences of the laser beam arriving at a reflection layer and reading the change in the reflected light quantity by the phase differences. The recording layer of the optical recording medium includes a resin having a glass transition point of >=50 deg.C and a main weight loss initiation temp. higher than 250 deg.C or a resin having the glass transition point of <50 deg.C and the main weight loss initiation temp. of 100 to 250 deg.C and org. dyestuff. The recording layer is otherwise the layer of the org. dyestuff alone having the main weight loss initiation temp. of 150 to 270 deg.C and the weight loss of 20 to 40% in a temp. region from the main weight loss initiation temp. to (the main weight loss initiation temp. +100 deg.C).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光記録方法に関し、特に
レーザー光により記録できる光記録方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording method, and more particularly to an optical recording method capable of recording with laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レーザー光を光源とした光ディス
クが種々開発されており、特に高密度記録のため、レー
ザー光の発振波長の短波長化が注目されており、現在の
780nm、830nmよりも短波長のレーザー光で記
録再生可能な光記録媒体が求められている。かかる状況
において、さまざまな記録媒体が提案されているが、そ
の中で、記録層に有機色素を用いた有機色素系光記録媒
体は安価でプロセス上製造が容易であるという特長を有
する。
2. Description of the Related Art In recent years, various optical discs using a laser beam as a light source have been developed, and particularly for high density recording, attention has been paid to shortening the oscillation wavelength of the laser beam, which is shorter than the current 780 nm and 830 nm. There is a demand for an optical recording medium capable of recording and reproducing with a laser beam having a short wavelength. Under such circumstances, various recording media have been proposed. Among them, an organic dye-based optical recording medium using an organic dye in a recording layer has a feature of being inexpensive and easy to manufacture in a process.

【0003】有機色素系光記録媒体のうち、CD互換性
のあるタイプの光ディスク(CD−R)が780nmに
おいてすでに実用化されている。一方、短波長用途の有
機色素系媒体としては、例えば、特開平4−74690
号公報、特開平4−238036号公報、特開平5−3
8878号公報等数々の提案がなされている。これら
は、780nmでのCD−Rの知見を短波長用に適用し
たものである。
Among the organic dye-based optical recording media, a CD-compatible optical disc (CD-R) has already been put to practical use at 780 nm. On the other hand, examples of the organic dye-based medium for short wavelength use include, for example, JP-A-4-74690.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-238036, Japanese Patent Laid-Open No. 5-3
A number of proposals have been made such as Japanese Patent No. 8878. These are the findings of CD-R at 780 nm applied for short wavelengths.

【0004】また、位相差を利用することに関しては、
特開昭57−501980号公報、特開平3−5474
4号公報等に提案されている。しかし、前者は膜面入射
の鏡面上の記録についてのものであり、後者は、記録の
原理が位相差そのものを利用したものではなく、記録後
のことについても言及されていない。また、高分子材料
が光吸収体を含むタイプの媒体で反射層を有する構成体
については、前述の特開平3−54744号公報、特開
昭54−500058号公報の他に、特開平2−504
566号公報、特公平6−12570号公報等に提案さ
れているが、短波長用途として十分小さな記録部を形成
することが困難である。
Regarding the use of the phase difference,
JP-A-57-501980 and JP-A-3-5474.
It is proposed in Japanese Patent Publication No. 4 and the like. However, the former is for recording on the mirror surface of the incident on the film surface, and the latter is not for the principle of recording that utilizes the phase difference itself, and is not mentioned even after recording. In addition to the above-mentioned JP-A-3-54744 and JP-A-54-500058, regarding the structure in which the polymeric material is a medium of a type including a light absorber and has a reflective layer, there is disclosed in JP-A-2- 504
Although proposed in Japanese Patent Publication No. 566, Japanese Patent Publication No. 6-12570, etc., it is difficult to form a recording portion that is sufficiently small for short wavelength applications.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、記録時に、色素の分解のみか、色素の分解と基板の
変形との両方に起因して記録変調度を得ているが、記録
部の変形が大きいため、溝上記録の場合には隣接の溝間
部に及ぶ大きなピットが形成されてしまい、クロストー
クが問題となる。特に記録レーザー光を短波長化してト
ラックピッチを狭くし、高密度化を求める場合には、さ
らに問題となる。また、記録時に色素が分解して記録層
の屈折率、吸収係数が小さくなるため、小さな変形で大
きな変調度を得る、すなわち、位相差を効率良く利用す
ることが困難である。記録層に高分子バインダーを有す
る系でも、同様の問題がある。
In the above-mentioned prior art, the recording modulation degree is obtained at the time of recording due to only the decomposition of the dye or both the decomposition of the dye and the deformation of the substrate. Since the deformation is large, in the case of recording on the groove, a large pit is formed extending to the space between adjacent grooves, which causes crosstalk. In particular, when the wavelength of the recording laser beam is shortened to narrow the track pitch and high density is required, there is a further problem. Further, since the dye is decomposed during recording to reduce the refractive index and absorption coefficient of the recording layer, it is difficult to obtain a large degree of modulation with a small deformation, that is, to efficiently use the phase difference. A system having a polymer binder in the recording layer has the same problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、高密度記録
を実現するために良好な微小記録部を形成し、かつま
た、十分な記録変調度を有する波長620nm〜690
nmの短波長記録に好適な媒体と条件を鋭意検討した結
果、本発明に到達した。本発明の要旨は、案内溝を有す
る透明基板上に、少なくとも、光吸収体を含む記録層、
金または銀を主成分とする金属反射層の順に積層した光
記録媒体に、透明基板側から波長620nm〜690n
mのレーザー光を入射し、案内溝上に集光したレーザー
光により記録層の膜厚を10〜30%変化させて、反射
層に到達したレーザー光の位相差を生じさせ、位相差に
よる反射光量の変化を読みとる光記録方法であって、光
記録媒体の記録層が、ガラス転移点が50℃以上でかつ
主減量開始温度が250℃より高い樹脂あるいはガラス
転移温度の50℃未満でかつ主減量開始温度が100〜
250℃である樹脂と有機色素からなる層であるか、ま
たは主減量開始温度が150〜270℃で、主減量開始
温度〜(主減量開始温度+100℃)の温度領域での減
量が20〜40%である有機色素からなる層であること
を特徴とする光記録方法に存する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have formed wavelengths of 620 nm to 690, each of which forms a good minute recording portion for realizing high density recording and has a sufficient recording modulation degree.
The present invention has been achieved as a result of extensive studies on a medium and conditions suitable for recording at a short wavelength of nm. The gist of the present invention is, on a transparent substrate having a guide groove, at least a recording layer containing a light absorber,
A wavelength of 620 nm to 690 n from the transparent substrate side is applied to an optical recording medium in which a metal reflective layer containing gold or silver as a main component is sequentially stacked.
m of laser light is incident, the thickness of the recording layer is changed by 10 to 30% by the laser light condensed on the guide groove, and a phase difference of the laser light reaching the reflective layer is generated, and the amount of reflected light due to the phase difference. Of the recording layer of the optical recording medium having a glass transition point of 50 ° C. or higher and a main weight loss onset temperature higher than 250 ° C. or a glass transition temperature of less than 50 ° C. and a main weight loss. Start temperature is 100 ~
It is a layer composed of a resin and an organic dye at 250 ° C., or the main weight loss starting temperature is 150 to 270 ° C., and the weight loss in the temperature range of the main weight loss starting temperature to (main weight loss starting temperature + 100 ° C.) is 20 to 40. % Of the organic dye.

【0007】本発明においては、光記録媒体として、記
録層が有機色素のみからなるもの、あるいは、有機色素
を含む高分子層からなるものを使用する。この記録層
が、光吸収体の記録用レーザー光の吸収による発熱で変
形し、その結果、反射層の形成する溝部の深さが、見か
け上、変化することにより位相差が変化することを利用
して記録の変調度を得る。位相差を利用するためには、
記録層全体の透過光量を充分とれるように、光吸収体の
量を加減する必要がある。案内溝部に入射した光の反射
光量の計算については、論文が多数発表されている。例
えば、J.Opt.Soc.Am.69(1),(19
79),p4や、電気情報通信学会論文誌C−1,Vo
l.J72−C−1,No.2,86,同vol.J7
3−C−1,No.9 p551等があるが、特に、基
板側から案内溝に入射した光の反射光量の計算について
は、電気通信学会論文誌J66−C No.5 p.3
85〜392が実用的である。
In the present invention, as the optical recording medium, a recording layer made of only an organic dye or a polymer layer containing an organic dye is used. This recording layer is deformed by the heat generated by the absorption of the recording laser light of the light absorber, and as a result, the depth of the groove formed by the reflective layer is apparently changed to change the phase difference. Then, the modulation degree of recording is obtained. To use the phase difference,
It is necessary to adjust the amount of the light absorber so that the amount of transmitted light of the entire recording layer can be secured. Many papers have been published on the calculation of the amount of reflected light that has entered the guide groove. For example, J. Opt. Soc. Am. 69 (1), (19
79), p4, and IEICE Transactions C-1, Vo
l. J72-C-1, No. 2,86, ibid. J7
3-C-1, No. 9 p551 and the like, but especially regarding the calculation of the reflected light amount of the light incident on the guide groove from the substrate side, the Institute of Electrical Communication, J66-C No. 5 p. Three
85 to 392 is practical.

【0008】それによると、溝の深さの変化による位相
差により、反射光量は、下記式で表される。 I−R0 2(1−σ)2 +2aR0 2σ(1−σ)cos
(2knd)+a2 0 2σ 2 +4σR0 *{aR0 co
s(2knd)−R0 }*[β1 Sinc(2πσ)+
β2 Sinc(πσ)]+2σ2 {a2 0 2−2aR0 2
cos(2knd)+R0 2}*[2β1 Sinc(2π
σ)+2β2 Sinc(πσ)+β1 {Sinc(π
σ)+Sinc(2πσ)}2 +β2 Sinc2 (π
σ)]
According to this, the phase due to the change of the groove depth
Due to the difference, the reflected light amount is represented by the following formula. I-R0 2(1-σ)2+ 2aR0 2σ (1-σ) cos
(2knd) + a2R0 2σ 2+ 4σR0* {AR0co
s (2knd) -R0} * [Β1Sinc (2πσ) +
β2Sinc (πσ)] + 2σ2{A2R0 2-2aR0 2
cos (2knd) + R0 2} * [2β1Sinc (2π
σ) + 2β2Sinc (πσ) + β1{Sinc (π
σ) + Sinc (2πσ)}2+ Β2Sinc2
σ)]]

【0009】ここで、R0 =未記録溝間部の記録層の複
素反射率、aR0 =記録部の記録膜の複素反射率、σ=
γ/p,ここでは、n=記録層の屈折率、k=2π/
λ、d=溝深さ、p=トラックピッチ、γ=溝幅、λ=
波長、 Sinc(πσ)=sin(πσ)/πσ、 β1 =2/π[cos-1(λ/(p・NA))−0.5
sin{2con-1(λ/(p・NA))}]、 β2 =2/π[cos-1(λ/(2p・NA))−0.
5sin{2cos-1(λ/(2p・NA))}] である。
Here, R 0 = complex reflectance of the recording layer in the unrecorded groove portion, aR 0 = complex reflectance of the recording film in the recording portion, σ =
γ / p, where n = refractive index of the recording layer and k = 2π /
λ, d = groove depth, p = track pitch, γ = groove width, λ =
Wavelength, Sinc (πσ) = sin (πσ) / πσ, β 1 = 2 / π [cos −1 (λ / (p · NA)) − 0.5
sin {2con −1 (λ / (p · NA))}], β 2 = 2 / π [cos −1 (λ / (2p · NA)) − 0.
5sin {2cos -1 (λ / (2p · NA))}].

【0010】なお、上式が成り立つ条件として、λ/p
<NA<1.5λ/pなる条件が必要である。この範囲
をはずれると、0次光と1次光の干渉が不十分で、位相
差によって反射率の変化を生じせしめることができな
い。図1に上記記号とディスクの形状との対応を示す。
図1は、これらのパラメータとディスク部位の関係を示
す図であり、1は反射層、2は記録層、3は基板であ
る。図2は、溝深さdでの溝幅γと反射率の関係を示す
グラフである。図3は、記録層の膜厚と反射率の関係を
示すグラフである。なお、図3において、基板の屈折率
nは1.58、消衰係数kは0.0、誘電体層のnは
2.1、kは0.0、膜厚は900Å、記録層のnは
1.5、kは0.1、銀反射層のnは0.14、kは
4.15、膜厚は1000Åである。基板と記録層の間
に1000オングストロームよりも薄い誘電体層がスパ
ッタ法で形成される場合には、溝部と溝間部との膜厚が
ほぼ等しく、溝形状は基板のそれをトレースしているの
で、その場合の位相差への寄与は小さいと見積もれる。
上記式の計算により、例えば、図2に示すごとく(λ=
680nm、p=1.6μm、NA=0.55、n=
1.5,a=1、γ=0.6で計算)、溝部からの反射
光量は、記録による記録層の膜厚変化により大きく変化
する。通常、ディスク特性としては、好ましくは、反射
率Iとすると、I/(R0 2)=0.5以上である(記録
前後で、I/(R0 2)=0.5から1.0に変化した場
合、変調度は50%ということになる。)。
As a condition for the above equation to hold, λ / p
The condition <NA <1.5λ / p is required. If it deviates from this range, the interference between the 0th-order light and the 1st-order light is insufficient, and the change in the reflectance cannot be caused by the phase difference. FIG. 1 shows the correspondence between the above symbols and the shape of the disc.
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between these parameters and the disk portion, where 1 is a reflective layer, 2 is a recording layer, and 3 is a substrate. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the groove width γ at the groove depth d and the reflectance. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the film thickness of the recording layer and the reflectance. In FIG. 3, the refractive index n of the substrate is 1.58, the extinction coefficient k is 0.0, the dielectric layer n is 2.1, k is 0.0, the film thickness is 900Å, and the recording layer n is Is 1.5, k is 0.1, n of the silver reflective layer is 0.14, k is 4.15, and the film thickness is 1000Å. When a dielectric layer thinner than 1000 angstrom is formed between the substrate and the recording layer by the sputtering method, the film thicknesses of the groove portion and the groove portion are substantially equal to each other, and the groove shape traces that of the substrate. Therefore, it is estimated that the contribution to the phase difference in that case is small.
By calculation of the above equation, for example, as shown in FIG.
680 nm, p = 1.6 μm, NA = 0.55, n =
1.5, a = 1, γ = 0.6), and the amount of light reflected from the groove changes greatly due to the change in the film thickness of the recording layer due to recording. Usually, as the disc characteristics, when the reflectance is I, I / (R 0 2 ) = 0.5 or more (I / (R 0 2 ) = 0.5 to 1.0 before and after recording). When it changes to, the modulation factor is 50%.)

【0011】例えば、反射層の記録前の溝部の深さ
(d)が900オングストロームになるように成膜した
場合、レーザー光の照射により200オングストローム
の凸部が形成されることにより、反射率I/(R0 2
が、0.244から0.428となり、43%の反射率
変調度が得られる。また、反射層の記録前の溝深さが記
録前で251オングストロームになるように成膜した場
合、レーザー光の照射により449オングストローム、
734オングストロームの凹部が形成されることによ
り、反射率I/(R0 2)が、0.902から0.42
8、0.902から0.194となり、それぞれ53
%、79%の反射率変調度が得られる。
For example, when a film is formed so that the depth (d) of the groove portion of the reflective layer before recording is 900 angstroms, the reflectance I is formed by the projection of 200 angstroms due to the irradiation of the laser beam. / (R 0 2 )
From 0.244 to 0.428, and a reflectance modulation degree of 43% is obtained. Further, when the film is formed so that the groove depth of the reflective layer before recording becomes 251 angstrom before recording, 449 angstrom by irradiation of laser light,
Due to the formation of the recess of 734 Å, the reflectance I / (R 0 2 ) is 0.902 to 0.42.
From 8, 0.902 to 0.194, 53 each
%, A reflectance modulation degree of 79% is obtained.

【0012】これに対し、膜厚の変化による反射率の変
化を大きくとると、成膜時の膜厚マージンが小さく、反
射率の均一性を得ることが極めて困難となる。従って、
通常は、図3に示した膜厚の中で、反射率変化ができる
だけ小さい膜厚(図3中のA領域)を選択してディスク
化する。例えば樹脂に色素を溶解させた記録層を用いる
場合は、図3に示すように、再生のトラッキングが可能
な10%以上の反射率を有し、記録層の膜厚が900オ
ングストローム〜3000オングストロームの範囲であ
る場合は、記録前後の膜厚の変化が膜厚の10〜30%
と微少である多くのケース、即ち、200〜800オン
グストロームの凸形成で得られる反射率変調度は、高
々、40%程度であり、ディスクとして好ましい50%
以上の変調度を得ることは困難である。また、記録層が
色素からなる層の場合、その例を図4に示す(基板のn
は1.58、kは0.0、記録層のnは3.0、kは
0.27、銀反射層のnは0.14、kは4.15、膜
厚は1000Åである。)が、屈折率nが大きくて、膜
厚による反射率変化は図3に比べて相当急峻であるが、
900オングストロームの膜厚(図4中のB領域)での
300オングストローム(膜厚の30%)の変形で得ら
れる反射率変調度は、この場合も高々42%である。も
し、色素が分解しないで、記録部でも同様のn、kを有
するならば、位相差の大きい、領域B′を条件として利
用すれば、記録部と未記録部のもどり光の位相差がπの
場合には記録部からの戻り光がほとんどなくなり、非常
に大きな記録変調度が得られる。その時の膜厚変化は図
4(領域B′)において、500オングストローム(膜
厚の56%)である。
On the other hand, if the change in reflectance due to the change in film thickness is large, the film thickness margin during film formation is small, and it becomes extremely difficult to obtain uniform reflectivity. Therefore,
Usually, a disk is formed by selecting a film thickness (region A in FIG. 3) in which the reflectance change is as small as possible among the film thicknesses shown in FIG. For example, when a recording layer in which a dye is dissolved in a resin is used, as shown in FIG. 3, the recording layer has a reflectance of 10% or more which enables tracking of reproduction, and the recording layer has a film thickness of 900 angstroms to 3000 angstroms. If it is within the range, the change in film thickness before and after recording is 10 to 30% of the film thickness.
In many small cases, that is, the reflectance modulation degree obtained by the convex formation of 200 to 800 angstrom is about 40% at the most, and 50% which is preferable as a disc.
It is difficult to obtain the above modulation degree. Further, when the recording layer is a layer made of a dye, an example thereof is shown in FIG.
Is 1.58, k is 0.0, n of the recording layer is 3.0, k is 0.27, n of the silver reflective layer is 0.14, k is 4.15, and the film thickness is 1000Å. ), The refractive index n is large, and the reflectance change with film thickness is much steeper than in FIG.
The reflectance modulation degree obtained by the deformation of 300 angstroms (30% of the film thickness) in the film thickness of 900 angstroms (region B in FIG. 4) is 42% at most. If the dye does not decompose and the recording portion has the same n and k, if the region B ′ having a large phase difference is used as a condition, the phase difference between the returning light of the recording portion and the non-recording portion is π. In the case of 1, the return light from the recording section is almost eliminated, and a very large recording modulation degree can be obtained. The film thickness change at that time is 500 Å (56% of the film thickness) in FIG. 4 (region B ′).

【0013】しかし、実際には、このように、大きな
n、kを有する色素単層を記録層とする場合には、記録
光の照射により色素が分解して、n、kが減少して、図
5のようになり、記録前後の位相差が小さくなってしま
うことが多い。そこで本発明のように記録層が有機色素
からなる層の場合にも、未記録状態でnが1.5から
1.9程度の小さいものを用いることにより、色素の分
解による位相差への影響が小さく、十分大きな記録変調
度を得ることができるわけである。
However, in practice, when a dye monolayer having a large n and k is used as the recording layer, the dye is decomposed by the irradiation of recording light and n and k are reduced, As shown in FIG. 5, the phase difference before and after recording is often small. Therefore, even in the case where the recording layer is a layer made of an organic dye as in the present invention, by using one having a small n value of about 1.5 to 1.9 in the unrecorded state, the influence on the phase difference due to the decomposition of the dye Is small, and a sufficiently large recording modulation degree can be obtained.

【0014】また、記録を案内溝上でなく、案内溝間
(ランド上)で行う場合には、同様にして、位相差を検
出可能であるが、形状変化による散乱も同時に観測され
やすいので、案内溝上での記録が好ましい。本発明にお
いては、記録光の照射により凸部を形成しても、凹部を
形成してもよい。記録は、案内溝上で、高いパワーのパ
ルス光を短時間照射することにより行い、記録層が樹脂
を含む場合には、記録層樹脂の融点以上、あるいは、ガ
ラス転移温度以上に加熱されるように、また、色素単層
の場合には、有機色素の主減量開始温度以上に加熱され
るように、光吸収体の量及び記録層の膜厚を調整し、さ
らに、その上に反射層を積層することにより形成され
る、案内溝上の記録部の凸部、あるいは凹部による位相
差の変化を利用し、高い記録変調度を得る。
Further, when recording is performed not between the guide grooves but between the guide grooves (on the land), the phase difference can be detected in the same manner, but since scattering due to the shape change is easily observed at the same time, the guide Recording on the groove is preferred. In the present invention, the convex portion or the concave portion may be formed by the irradiation of the recording light. Recording is performed by irradiating a high power pulsed light on the guide groove for a short time. When the recording layer contains a resin, the recording layer is heated to a temperature above the melting point of the resin or above the glass transition temperature. In the case of a single dye layer, the amount of the light absorber and the film thickness of the recording layer are adjusted so that the organic dye is heated to a temperature above the main weight loss start temperature, and a reflective layer is further laminated thereon. A high recording modulation degree is obtained by utilizing the change in the phase difference due to the convex portion or the concave portion of the recording portion formed on the guide groove.

【0015】本発明において、透明基板としてはポリカ
ーボネート、ポリメタクリレート、非晶質ポリオレフィ
ン、ガラス等公知のものが用いられ、サーボ用の案内溝
を有している。案内溝の深さは1000〜3000オン
グストロームで、溝幅は0.4μm以上溝ピッチの半分
以下であることが好ましい。溝形状は、V溝でもU溝で
もよい。
In the present invention, a known material such as polycarbonate, polymethacrylate, amorphous polyolefin, or glass is used as the transparent substrate and has a guide groove for servo. It is preferable that the depth of the guide groove is 1000 to 3000 angstrom and the groove width is 0.4 μm or more and half or less of the groove pitch. The groove shape may be a V groove or a U groove.

【0016】基板の上に目的によっては、誘電体層を積
層する。特に、記録層が樹脂を含む場合には、その溶媒
により基板が侵されることが多いため、それを防ぐため
に誘電体層が必要となる。色素単層の場合には、あって
もなくてもよいが、より有効に干渉効果を利用するため
には設けることが好ましい。誘電体層は、SiO2 、Z
nS−SiO2 、ZnS、TaOx、Al2 3 、Y2
3 等公知のものが用いられ、その膜厚は500オング
ストローム以上が好ましい。500オングストローム以
下ではポリカーボネート等の基板が変形層の希釈溶媒に
より変質する恐れがある。また、この誘電体層は、光吸
収の結果、記録層が発熱し基板材料を軟化させ変形させ
ることを防ぐ機能も有している。また、ディスクの反射
率を高くするために、誘電体層を積層して、誘電体ミラ
ーを形成してもよい。
Depending on the purpose, a dielectric layer is laminated on the substrate. In particular, when the recording layer contains a resin, the substrate is often attacked by the solvent, so that a dielectric layer is necessary to prevent this. In the case of a dye monolayer, it may or may not be present, but it is preferably provided to more effectively utilize the interference effect. Dielectric layer is SiO 2 , Z
nS-SiO 2, ZnS, TaOx , Al 2 O 3, Y 2
A known material such as O 3 is used, and its film thickness is preferably 500 angstroms or more. If the thickness is less than 500 Å, the substrate such as polycarbonate may be deteriorated by the diluent solvent of the deformation layer. Further, the dielectric layer also has a function of preventing the recording layer from generating heat and softening and deforming the substrate material as a result of light absorption. Further, in order to increase the reflectance of the disc, dielectric layers may be laminated to form a dielectric mirror.

【0017】また、記録層は、樹脂を含有する場合に
は、好ましくは、ハードセグメントとソフトセグメント
からなる樹脂、即ち、熱可塑性エラストマーと、それに
含有させる有機色素とを、クロロホルムや、クロロベン
ゼン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド等の極
性溶媒で希釈した溶液をスピンコートして得られる。ま
た、有機色素からなる層の場合には、有機色素をエタノ
ール、3−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン、ジ
アセトンアルコール、フッ素系アルコール等の溶媒に溶
かした溶液をスピンコートして得られる。記録層の膜厚
は、通常900〜3000オングストローム程度が好ま
しい。900オングストローム未満では薄すぎて良好な
記録感度が得られにくく、また、3000オングストロ
ームを越えると、案内溝が完全に埋まってしまい、溝形
状からくる位相差を利用できなくなり、微小な変形で大
きな記録変調度を得ることが困難となる。
When the recording layer contains a resin, preferably, a resin composed of a hard segment and a soft segment, that is, a thermoplastic elastomer and an organic dye contained therein are mixed with chloroform, chlorobenzene and cyclohexanone. It is obtained by spin coating a solution diluted with a polar solvent such as dimethylformamide. Further, in the case of a layer composed of an organic dye, it is obtained by spin coating a solution in which the organic dye is dissolved in a solvent such as ethanol, 3-hydroxy-3-methyl-2-butanone, diacetone alcohol, or a fluorinated alcohol. . Generally, the film thickness of the recording layer is preferably about 900 to 3000 angstroms. If it is less than 900 angstroms, it is difficult to obtain good recording sensitivity because it is too thin. If it exceeds 3000 angstroms, the guide groove is completely filled, and the phase difference due to the groove shape cannot be used, resulting in a large recording with a slight deformation. It becomes difficult to obtain the degree of modulation.

【0018】記録層を構成する樹脂、有機色素の熱的特
性は記録特性に大きく影響する。充分な特性を得るため
には、樹脂は、ガラス転移温度が50℃以上でかつ主減
量開始温度が250℃より高いものあるいはガラス転移
温度が50℃未満で主減量開始温度が100℃以上25
0℃以下のものが好ましい。ガラス転移温度が50℃未
満の場合には、記録部周辺の変形(凹凸)が50℃以上
の環境下で平坦化する恐れがあり、耐候性に問題があ
る。また、ガラス転移温度が50℃未満の場合には、記
録部の凹凸を樹脂自体の分解で形成することに利用する
が、その場合には、主減量開始温度が100℃未満であ
ると、再生光の照射により分解される恐れがあり、ま
た、主減量開始温度が250℃より高い場合には、記録
感度が悪くなるため好ましくない。また、ガラス転移温
度が50℃以上でかつ主減量開始温度が250℃以下の
ものは、記録光による均一な変形が得られにくくなる。
尚、ここでいうTgは、動的弾性率の測定において、t
anδが極大値をとる温度であり、樹脂の種類によって
はtanδが極大値をとらないものがあるので、その場
合にはDSC(示差熱分析)での吸熱開始温度をガラス
転移温度とした。
The thermal characteristics of the resin and organic dye forming the recording layer greatly affect the recording characteristics. In order to obtain sufficient properties, the resin should have a glass transition temperature of 50 ° C. or higher and a main weight loss starting temperature of higher than 250 ° C. or a glass transition temperature of less than 50 ° C. and a main weight loss starting temperature of 100 ° C. or higher.
It is preferably 0 ° C. or less. If the glass transition temperature is lower than 50 ° C, deformation (irregularities) around the recording portion may be flattened in an environment of 50 ° C or higher, and there is a problem in weather resistance. Further, when the glass transition temperature is lower than 50 ° C., it is used to form the unevenness of the recording portion by the decomposition of the resin itself. In that case, when the main weight loss starting temperature is lower than 100 ° C., the reproduction is performed. It may be decomposed by irradiation with light, and if the main weight loss starting temperature is higher than 250 ° C., the recording sensitivity is deteriorated, which is not preferable. Further, if the glass transition temperature is 50 ° C. or higher and the main weight loss start temperature is 250 ° C. or lower, it is difficult to obtain uniform deformation due to recording light.
The Tg referred to here is t in the measurement of the dynamic elastic modulus.
Since an δ is the temperature at which the maximum value and tan δ does not have the maximum value depending on the type of resin, the endothermic start temperature in DSC (differential thermal analysis) was taken as the glass transition temperature in that case.

【0019】このような樹脂を構成するハードセグメン
トとしては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミ
ド、ポリエステル等が、ソフトセグメントとしては、ポ
リブタジエン、ポリイソプレン、水素添加ポリブタジエ
ン、エチレン/プロピレン共重合ゴム、天然ゴム等が好
ましく例示される。これらハードセグメントは、分子間
力、水素結合により凝集し、力学的格子点を形成して形
状の保持をする。一方、ソフトセグメントは、非凝集性
のものであり、室温以上の温度で加熱されることによ
り、振動、回転、並進モードが励起されるが、ハードセ
グメントにより、流動が抑制されている。このソフトセ
グメントは、形状の大きさの制御に関わっている。記録
層は、かかる熱可塑性エラストマーに、その光吸収によ
り結果的にエラストマーを加熱し変形させるため、有機
色素を光吸収体として含有させる。この色素は、記録層
が色素単層とする場合にも適用されるが、その主減量開
始温度が150℃から270℃のものを用いる。150
℃を下まわると、連続再生により記録状態に近づく恐れ
が生じ、また、270℃を越えると、色素単層の場合に
は記録感度が悪くなる。さらに、色素単層を記録層とす
る場合には、主減量開始温度〜(主減量開始温度+10
0℃)までの温度領域での減量が20〜40%である有
機色素を用いる。減量が20%未満の場合には、位相差
に寄与する10〜30%の変形量を得ることが困難とな
り、記録変調度が小さすぎる恐れがあり、また、40%
を越える場合には、変形量が周辺部まで広く及ぶ恐れが
ある。
The hard segment constituting such a resin is polystyrene, polyethylene, polyamide, polyester and the like, and the soft segment is polybutadiene, polyisoprene, hydrogenated polybutadiene, ethylene / propylene copolymer rubber, natural rubber and the like. It is preferably exemplified. These hard segments agglomerate due to intermolecular force and hydrogen bond to form mechanical lattice points to maintain the shape. On the other hand, the soft segment is non-aggregating, and when heated at a temperature of room temperature or higher, vibration, rotation, and translation modes are excited, but the hard segment suppresses the flow. This soft segment is involved in controlling the size of the shape. The recording layer contains an organic dye as a light absorber in such a thermoplastic elastomer because the light absorption causes the thermoplastic elastomer to be heated and deformed. This dye is also applied to the case where the recording layer is a single dye layer, but a dye whose main weight loss starting temperature is 150 ° C. to 270 ° C. is used. 150
When the temperature is lower than ℃, there is a possibility that the recording state is approached by continuous reproduction, and when the temperature is higher than 270 ° C., the recording sensitivity is deteriorated in the case of the dye single layer. Further, when the dye single layer is used as the recording layer, the main weight loss start temperature to (main weight loss start temperature + 10
An organic dye whose weight loss in the temperature range up to 0 ° C.) is 20 to 40% is used. If the weight loss is less than 20%, it becomes difficult to obtain a deformation amount of 10 to 30% that contributes to the phase difference, and the recording modulation degree may be too small.
If it exceeds, the amount of deformation may spread widely to the peripheral portion.

【0020】ここでいう主減量開始温度とは、TG(熱
重量分析)−DTA(示差熱分析)曲線のTG曲線にお
いて、減量が20%を超える初めての減量過程の開始温
度をいう。この減量開始温度は、示差熱天秤(セイコー
電子工業)SSC5200HシリーズTG−DTA−3
20で試料重量5mgを窒素雰囲気中で昇温速度20℃
/分で測定し、図6に示すように、減量を示すd1 −d
2 接線と、a−b接線の交点より求めた温度である。
The term "main weight loss starting temperature" as used herein means the starting temperature of the first weight loss process in which the weight loss exceeds 20% in the TG curve of the TG (thermogravimetric analysis) -DTA (differential thermal analysis) curve. This weight reduction start temperature is determined by the differential thermal balance (Seiko Denshi Kogyo) SSC5200H series TG-DTA-3.
Sample weight of 5 mg at 20 in nitrogen atmosphere at a heating rate of 20 ° C.
6 / min, and as shown in FIG. 6, d 1 −d showing weight loss
It is the temperature obtained from the intersection of the two tangents and the ab tangent.

【0021】有機色素としては、例えば、含金属アゾ系
色素や、ジベンゾフラノン系、含金属インドアニリン系
色素等を使用することができ、これらの有機色素を単独
で使用しても2種以上混ぜて使用してもよい。有機色素
単層の場合、金属反射層との密着性の問題から耐候性が
問題となることがあるため、中間層を設けることが好ま
しく、例えば、トリアジンチオールをスピンコートで成
膜する方法が採用される。
As the organic dye, for example, a metal-containing azo dye, a dibenzofuranone-based dye, a metal-containing indoaniline-based dye, or the like can be used. Even if these organic dyes are used alone, two or more kinds are mixed. You may use it. In the case of an organic dye single layer, the weather resistance may be a problem due to the problem of adhesion with the metal reflection layer, so it is preferable to provide an intermediate layer. For example, a method of forming triazine thiol by spin coating is adopted. To be done.

【0022】本発明に用いる樹脂と金属反射層との密着
性はきわめて良好である。反射層は、記録層を透過した
レーザー光を効率良く反射する金属膜であり、620n
m〜690nmで反射率が低下しないという点で、金あ
るいは銀を主成分とした金属反射膜を用いる。この反射
層の膜厚は、好ましくは600オングストローム以上
で、記録層の変形を抑制しすぎたり、記録感度を悪化さ
せすぎない程度の膜厚が好ましい。目的に応じて、反射
層の上に、誘電体層や、弾性率のあまりおおきくないU
V硬化樹脂層を積層してもよい。
The adhesion between the resin used in the present invention and the metal reflective layer is extremely good. The reflective layer is a metal film that efficiently reflects the laser light that has passed through the recording layer.
A metal reflective film containing gold or silver as a main component is used because the reflectance does not decrease at m to 690 nm. The thickness of the reflective layer is preferably 600 angstroms or more, and is preferably such that the deformation of the recording layer is not suppressed excessively and the recording sensitivity is not deteriorated too much. Depending on the purpose, a dielectric layer on the reflective layer, or U with a small elastic modulus is used.
You may laminate | stack a V hardening resin layer.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実
施例により限定されるものではない。 実施例1 溝深さ1900オングストローム、溝幅0.4μm
(1.6μmピッチ)のU字案内溝を有するポリカーボ
ネート基板上に屈折率2.1の酸化タンタルを膜厚90
0オングストロームにスパッタし、その上に、数平均分
子量7万1千の、スチレン−エチレン/ブチレン−スチ
レンブロック共重合体0.1gを2.5gのクロロホル
ム(CHCl3 )に溶解し、それに、0.009gのシ
アニン色素(日本感光色素製 NK−2929 主減量
開始温度258℃)と0.016gのシアニン色素(日
本感光色素 主減量開始温度230℃)混合し、さら
に、シクロヘキサノンで2倍に希釈して得られた溶液を
スピンコート法で記録層を形成した。その時の溝部の膜
厚は3000オングストロームで、記録層単層の屈折率
nと消衰係数kは、680nmにおいてそれぞれ、1.
5と0.1であった。この記録層の上に金を600オン
グストロームの膜厚でスパッタした。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Example 1 Groove depth 1900 Å, Groove width 0.4 μm
A tantalum oxide film having a refractive index of 2.1 is formed on a polycarbonate substrate having a U-shaped guide groove (1.6 μm pitch) to a film thickness of 90.
Sputtering to 0 Å, 0.1 g of styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer having a number average molecular weight of 71,000 was dissolved in 2.5 g of chloroform (CHCl 3 ), and 0 0.009 g of cyanine dye (Nippon Photosensitive Dye NK-2929 main reduction start temperature 258 ° C.) and 0.016 g of cyanine dye (Nippon Photosensitive Dye main reduction start temperature 230 ° C.) were mixed, and further diluted twice with cyclohexanone. The resulting solution was spin-coated to form a recording layer. At that time, the film thickness of the groove portion is 3000 angstroms, and the refractive index n and the extinction coefficient k of the recording layer single layer at 680 nm are respectively 1.
It was 5 and 0.1. Gold was sputtered on the recording layer to a thickness of 600 Å.

【0024】この記録層を構成する樹脂のガラス転移温
度(tanδの極大となる温度のうち、高温側の点)は
100℃であり、主減量開始温度は412℃であった。
このディスクを、波長680nmの半導体レーザー(N
A=0.55)の評価機で評価したところ、記録部の反
射率変調度は54%であった。このディスクの記録部の
溝深さは、STMで測定したところ、800オングスト
ロームであり、記録部の溝深さはおよそ1100オング
ストロームであった(300オングストロームの凹、膜
厚の10%の変形)。この膜厚変化を、膜厚反射率のみ
で読みとったところ、反射率変調度は22%と、実際の
変調度よりもはるかに低いものであった。
The glass transition temperature (point on the high temperature side among the temperatures at which tan δ has a maximum) of the resin constituting this recording layer was 100 ° C., and the main weight reduction start temperature was 412 ° C.
A semiconductor laser with a wavelength of 680 nm (N
When evaluated by an A = 0.55) evaluation device, the reflectance modulation degree of the recording portion was 54%. The groove depth of the recording portion of this disk was 800 Å as measured by STM, and the groove depth of the recording portion was about 1100 Å (concave of 300 Å, deformation of 10% of film thickness). When this change in film thickness was read only by the film thickness reflectance, the reflectance modulation degree was 22%, which was much lower than the actual modulation degree.

【0025】実施例2 実施例1のディスクを、色素量を変えてn、kがそれぞ
れ1.5と0.4のディスクを、実施例1の評価機を用
い、線速度3m/sで、記録周波数500kHz、パル
ス幅170ns、記録パワー9mWで溝上に記録し、再
生パワー0.8mWで再生したところ、キャリアーレベ
ル−20.8dB、ノイズレベル−50.2dBであっ
た。この記録部の隣接のランドでの信号強度は、キャリ
アーレベルが−40.9dBで、ノイズレベルが−5
4.5dBであり、それほど横に広がらない良好な記録
部が形成されていた。
Example 2 The disk of Example 1 was changed to a disk having n and k of 1.5 and 0.4 by changing the dye amount. Using the evaluation machine of Example 1, the linear velocity was 3 m / s. When recording was performed on the groove with a recording frequency of 500 kHz, a pulse width of 170 ns, and a recording power of 9 mW and reproduction was performed with a reproduction power of 0.8 mW, the carrier level was −20.8 dB and the noise level was −50.2 dB. The signal strength of the land adjacent to this recording portion is such that the carrier level is -40.9 dB and the noise level is -5.
It was 4.5 dB, and a good recording portion which did not spread so much laterally was formed.

【0026】[0026]

【発明の効果】位相差を利用することにより、高密度記
録を実現するために良好な微小記録部を形成することが
でき、記録前後の膜厚変化量が微少であっても大きな記
録変調度を有することができ、波長620nm〜690
nmの短波長記録に好適な記録方法を提供する。
By utilizing the phase difference, it is possible to form a good minute recording portion for realizing high density recording, and to obtain a large recording modulation degree even if the film thickness change before and after recording is small. Can have a wavelength of 620 nm to 690
A recording method suitable for short wavelength recording of nm is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】各パラメータとディスク部位の関係を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between each parameter and a disc portion.

【図2】溝深さdでの溝幅γと反射率の関係を示すグラ
フである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the groove width γ at the groove depth d and the reflectance.

【図3】記録層の膜厚と反射率の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the film thickness of the recording layer and the reflectance.

【図4】記録層の膜厚と位相差、反射率を示すグラフで
ある。
FIG. 4 is a graph showing a film thickness, a phase difference, and a reflectance of a recording layer.

【図5】消色後の記録層の膜厚と位相差、反射率を示す
グラフである。
FIG. 5 is a graph showing the film thickness, phase difference, and reflectance of the recording layer after erasing.

【図6】主減量開始温度を求めるための示差熱天秤のチ
ャート図である。
FIG. 6 is a chart diagram of a differential thermal balance for determining a main weight reduction start temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反射層 2 記録層 3 基板 1 reflective layer 2 recording layer 3 substrate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 案内溝を有する透明基板上に、少なくと
も、光吸収体を含む記録層、金または銀を主成分とする
金属反射層の順に積層した光記録媒体に、透明基板側か
ら波長620nm〜690nmのレーザー光を入射し、
案内溝上に集光したレーザー光により記録層の膜厚を1
0〜30%変化させて、反射層に到達したレーザー光の
位相差を生じさせ、位相差による反射光量の変化を読み
とる光記録方法であって、光記録媒体の記録層が、ガラ
ス転移点が50℃以上でかつ主減量開始温度が250℃
より高い樹脂、あるいはガラス転移温度が50℃未満で
かつ主減量開始温度が100〜250℃である樹脂と有
機色素からなる層であるか、または、主減量開始温度が
150〜270℃で、主減量開始温度〜(主減量開始温
度+100℃)の温度領域での減量が20〜40%であ
る有機色素からなる層であることを特徴とする光記録方
法。
1. A wavelength of 620 nm from the transparent substrate side of an optical recording medium in which at least a recording layer containing a light absorber and a metal reflective layer containing gold or silver as a main component are laminated in this order on a transparent substrate having guide grooves. Inject laser light of ~ 690nm,
The thickness of the recording layer is reduced to 1 by the laser beam focused on the guide groove.
An optical recording method of causing a phase difference of laser light reaching a reflective layer by changing 0 to 30% and reading a change in the amount of reflected light due to the phase difference, wherein the recording layer of the optical recording medium has a glass transition point 50 ℃ or more and the main weight loss start temperature is 250 ℃
Higher resin, or a layer having a glass transition temperature of less than 50 ° C. and a main weight loss starting temperature of 100 to 250 ° C. and an organic dye, or a main weight loss starting temperature of 150 to 270 ° C. An optical recording method, which is a layer comprising an organic dye having a weight loss of 20 to 40% in a temperature range of weight loss start temperature to (main weight loss start temperature + 100 ° C).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

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US7413788B2 (en) 2003-04-15 2008-08-19 Ricoh Company, Ltd. Write-once-read-many optical recording media and process for recording and reproducing information on the media

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