JPH08315425A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＤ規格の反射率およびＲＣ(Radial Contra
st) 値を満足する光情報記録媒体を実現する。 【構成】 基板１上に深さＤが２９ｎｍ以上７４ｎｍ以
下であり、断面矩形のプリグルーブ１ａを形成する。こ
れにより、ＣＤ規格である６５％以上の反射率および
０．０５以上のＲＣ値を有する光情報記録媒体を実現す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光を用いて情報の再
生、消去および記録を行うことができる書換え可能な光
情報記録媒体であって、好適には記録媒体の結晶相を結
晶質−非晶質間で相変化させ、それに伴って生じる反射
率の変化を利用する相変化型の光情報記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光を用いて情報の再生、消去および記録
を行うことができる書換え可能な光情報記録媒体として
は、本発明者が提案した特開平６−３３８０８０号公報
に記載のものがある。このものは、基板上に下層保護
膜、記録膜、上層保護膜および反射膜が順次積層形成さ
れ、上記基板上に形成されるプリグルーブ（光学ピック
アップによるトラッキングのための案内溝）の深さを２
５ｎｍ以下としたものである。そして、プリグルーブの
深さを２５ｎｍ以下とすることにより、プリグルーブに
おける光の反射率がＣＤ（コンパクトディスク）規格の
６５％以上を満足することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者ら
は、上記従来のものをＣＤプレーヤーで再生し、トラッ
キングサーボの実験を行った結果、プリグルーブ１ａの
深さが２５ｎｍ以下ではトラッキングサーボがかかり難
いことが判明した。つまり、ＣＤプレーヤーにより再生
するためには、上記反射率の規格以外にトラッキングサ
ーボを行うために必要なＲＣ(Radial Contrast) 規格を
満足しなければならないが、上記従来のものは上記ＲＣ
規格を満足するものではなかった。ここに、ＲＣ規格と
は、光学ヘッドがＣＤのプリグルーブをトラッキングサ
ーボするために必要な条件を定めたものである。ＲＣ
は、ＲＣ＝２×（Ｒ１−Ｒｇ）／（Ｒ１＋Ｒｇ）で表さ
れ、ＲＣ≧０．０５を満たすことが条件となっている。
なお、Ｒ１はランド部１ｂでの反射率であり、Ｒｇはプ
リグルーブ１ａでの反射率である。

【０００４】したがって、本発明は、光情報記録媒体が
反射率およびＲＣ値の両ＣＤ規格を満足することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、請求項１に記載の発明では、基板（１）上
に下層保護膜（２）、記録膜（３）、上層保護膜（４）
および反射膜（５）が順次形成された書換可能な光情報
記録媒体（１０）において、前記基板上（１）に、深さ
（Ｄ）が２９ｎｍ以上７４ｎｍ以下であり、断面矩形の
プリグルーブ（１ａ）が形成されているという技術的手
段を採用する。

【０００６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の光情報記録媒体において、前記プリグルーブ（１
ａ）の幅（Ｗ）が０．３μｍ以上０．５μｍ以下であっ
て、深さ（Ｄ）が３１ｎｍ以上３９ｎｍ以下であるとい
う技術的手段を採用する。請求項３に記載の発明では、
基板（１）上に下層保護膜（２）、記録膜（３）、上層
保護膜（４）および反射膜（５）が順次形成された書換
可能な光情報記録媒体（１０）において、前記基板
（１）上に、深さ（Ｄ）が１６ｎｍ以上７４ｎｍ未満で
あり、断面台形のプリグルーブ（１ａ）が形成されてい
るという技術的手段を採用する。

【０００７】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の光情報記録媒体において、前記プリグルーブ（１
ａ）の側面と前記基板（１）の表面に立てた法線とがな
す角度（θ）が０度より大きく１０度以下であって、前
記プリグルーブ（１ａ）の深さ（Ｄ）が２６ｎｍ以上７
４ｎｍ未満であるという技術的手段を採用する。請求項
５に記載の発明では、請求項４に記載の光情報記録媒体
において、前記プリグルーブ（１ａ）の幅（Ｗ）が０．
３μｍ以上０．５μｍ以下であって、深さ（Ｄ）が３１
ｎｍより大きく３７ｎｍより小さいという技術的手段を
採用する。

【０００８】請求項６に記載の発明では、請求項３に記
載の光情報記録媒体において、前記角度（θ）が１０度
より大きく２０度以下であって、前記プリグルーブ（１
ａ）の深さ（Ｄ）が２４ｎｍ以上６７ｎｍ以下であると
いう技術的手段を採用する。請求項７に記載の発明で
は、請求項６に記載の光情報記録媒体において、前記プ
リグルーブ（１ａ）の幅（Ｗ）が０．３μｍ以上０．５
μｍ以下であって、深さ（Ｄ）が２８ｎｍより大きく３
５ｎｍ以下であるという技術的手段を採用する。

【０００９】請求項８に記載の発明では、請求項３に記
載の光情報記録媒体において、前記角度（θ）が２０度
より大きく３０度以下であって、前記プリグルーブ（１
ａ）の深さ（Ｄ）が２２ｎｍ以上で６７ｎｍより小さい
という技術的手段を採用する。請求項９に記載の発明で
は、請求項８に記載の光情報記録媒体において、前記プ
リグルーブ（１ａ）の幅（Ｗ）が０．３μｍ以上０．５
μｍ以下であって、深さ（Ｄ）が２６ｎｍより大きく３
３ｎｍ以下であるという技術的手段を採用する。

【００１０】請求項１０に記載の発明では、請求項３に
記載の光情報記録媒体において、前記角度（θ）が３０
度より大きく４０度以下であって、前記プリグルーブ
（１ａ）の深さ（Ｄ）が２０ｎｍ以上で６２ｎｍより小
さいという技術的手段を採用する。請求項１１に記載の
発明では、請求項１０に記載の光情報記録媒体におい
て、前記プリグルーブ（１ａ）の幅（Ｗ）が０．３μｍ
以上０．５μｍ以下であって、深さ（Ｄ）が２４ｎｍよ
り大きく３１ｎｍ以下であるという技術的手段を採用す
る。

【００１１】請求項１２に記載の発明では、請求項３に
記載の光情報記録媒体において、前記角度（θ）が４０
度より大きく５１度以下であって、前記プリグルーブ
（１ａ）の深さ（Ｄ）が１６ｎｍ以上で６０ｎｍより小
さいという技術的手段を採用する。請求項１３に記載の
発明では、請求項１２に記載の光情報記録媒体におい
て、前記プリグルーブ（１ａ）の幅（Ｗ）が０．３μｍ
以上０．５μｍ以下であって、深さ（Ｄ）が２２ｎｍよ
り大きく２７ｎｍ以下であるという技術的手段を採用す
る。

【００１２】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１３】

【発明の作用効果】請求項１ないし１３に記載の発明に
よれば、基板上に形成されるプリグルーブにおける反射
率およびＲＣ値のＣＤ規格を満足することができる。特
に請求項１に記載の発明によれば、深さが２９ｎｍ以上
で７４ｎｍより小さく、断面矩形状のプリグルーブを形
成することにより、後述する図５に示すように、上記両
規格を満足することができる。また、請求項２に記載の
発明によれば、プリグルーブの幅が０．３μｍ以上で
０．５μｍ以下であって、深さが３１ｎｍ以上で３９ｎ
ｍ以下の範囲内に設定することにより、プリグルーブの
幅および深さが上記範囲内で変動しても、上記両規格を
満足することができる。

【００１４】請求項３ないし１３に記載の発明によれ
ば、基板上に断面台形のプリグルーブが形成されている
ため、上記両規格を満足することができる。特に請求項
４ないし１３に記載の発明によれば、プリグルーブの側
面と基板の表面に立てた法線とがなす角度の範囲および
プリグルーブの幅の範囲が定まっている場合に、その範
囲内におけるプリグルーブの深さの下限値および上限値
の共通値で基板を形成すれが、上記角度の範囲内におい
てプリグルーブの幅、または深さが変動しても上記両規
格を満足することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図１は、本発明の光情報記録媒体の基板上に形
成されたプリグルーブの断面形状を示す模式図であり、
図２は、その基板上に形成された膜構造を示す構造図で
ある。

【００１６】図１において、基板１は円盤状の透明な樹
脂材料（ポリカーボネイト、アクリルなど）から形成さ
れている。また、図１に示すように、基板１の表面上に
は矩形状（凹形状）のプリグルーブ（案内溝）１ａが形
成されており、プリグルーブ１ａ、１ａ間には平面形状
のランド部１ｂが形成されている。上記基板１は、ガラ
ス原盤の上にフォトレジストを塗布し、この塗布された
フォトレジストをレーザカッティングした後、メッキを
施してスタンパを作製し、この作製されたスタンパに対
して樹脂材料を射出成形法で成形することにより作製し
た。

【００１７】そして、図２に示す基板１上に積層形成さ
れる各膜は、以下に説明する手順でスパッタ法により形
成した。まず、上記基板１の上に下層保護膜として多層
下層保護膜２を形成する。この多層下層保護膜２は、Ｔ
ｉＯ₂ からなる下層保護膜２ａ、ＳｉＯ₂ からなる下層
保護膜２ｂをそれぞれ厚さ１２０ｎｍで、ＴｉＯ₂ から
なる下層保護膜２ｃを厚さ２４０ｎｍで、ＳｉＯ₂ から
なる下層保護膜２ｄを厚さ１００ｎｍで、ＴｉＯ ₂ から
なる下層保護膜２ｅを厚さ８０ｎｍで、ＺｎＳ−ＳｉＯ
₂ からなる下層保護膜２ｆを厚さ１００ｎｍでそれぞれ
成膜する。

【００１８】次に、上記多層下層保護膜２の上に、記録
膜３として相変化型の代表的な材料であるＧｅＳｂＡＴ
ｅを厚さ２０ｎｍで成膜する。そして、この記録膜３の
上に上層保護膜４としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂ を厚さ２０ｎ
ｍで成膜し、最後に反射膜５としてＡｕを厚さ１００ｎ
ｍで成膜する。次に、上記構成の光情報記録媒体１０に
おいて、プリグルーブ１ａの幅をパラメータとして、プ
リグルーブ１ａの深さに対する反射率の依存性を図３に
示される特性図に基づいて説明する。なお、プリグルー
ブ１ａにおける反射率の評価は、波長が７８０ｎｍの光
をＮＡ（開口数）が０．４５の対物レンズを用いてプリ
グルーブ１ａに集光照射して行った。

【００１９】図３において、プリグルーブ１ａの深さが
１２５ｎｍまではプリグルーブ１ａの深さの増加ととも
に反射率は減少している。これは、プリグルーブ１ａの
深さが浅いほど反射率が高いことを示している。また、
プリグルーブ１ａの深さが１２５ｎｍを超えると、プリ
グルーブ１ａの深さの増加とともに反射率は増加してお
り、プリグルーブ１ａの深さが深いほど反射率が高いこ
とを示している。この現象は、所定の波長を有する光が
基板１を介して反射膜５で反射された場合、プリグルー
ブ１ａの深さに基づいて反射光の位相が変化し、この位
相のずれた反射光の干渉効果によって反射率が変化する
ためである。

【００２０】上記図３の特性図は、プリグルーブ１ａが
矩形である場合に、プリグルーブ１ａの幅をパラメータ
にし、ランド部１ｂでの反射率Ｒ１とプリグルーブ１ａ
での反射率Ｒｇを示したものである。ＣＤ規格の１つで
あるＲＣ規格のＲＣ値は、ＲＣ＝２×（Ｒ１−Ｒｇ）／
（Ｒ１＋Ｒｇ）で求められる。そして、ＲＣ≧０．０５
でなければならないというＣＤ規格の条件からプリグル
ーブ１ａの深さの下限値が決まり、Ｒｇ≧０．６５の条
件からプリグルーブ１ａの深さの上限値が決まる。

【００２１】図５は、図３から、プリグルーブ１ａの幅
をパラメータにし、上記下限値および上限値をプリグル
ーブ１ａの断面形状が矩形の場合と、台形の場合とに分
けて読み取って一覧表にしたものである。なお、プリグ
ルーブ１ａの断面形状が矩形状の場合の光情報記録媒体
の基板１および各膜２〜５の材料および膜厚は、上記プ
リグルーブ１ａの断面形状が矩形のものと同じである。

【００２２】図５より、プリグルーブ１ａの断面形状が
矩形である場合は、プリグルーブ１ａの各幅Ｗ（０．１
μｍ〜０．８μｍ）において、上記ＣＤ規格の両条件
（反射率が６５％以上であり、かつ、ＲＣ値が０．０５
以上であること）を満たすことができる、プリグルーブ
１ａの深さＤの下限値および上限値が分かる。たとえ
ば、プリグルーブ１ａの幅Ｗが０．３μｍである場合
は、プリグルーブ１ａを深さＤが３０ｎｍ以上４２ｎｍ
以下の範囲内で形成すれば、上記ＣＤ規格の両条件を満
足することができる。つまり、ＣＤプレーヤで再生する
ことができる。

【００２３】また、同様にプリグルーブ１ａの幅Ｗが
０．４ｎｍである場合の深さＤの許容範囲は２９μｍ以
上３９μｍ以下であり、幅Ｗが０．５ｎｍである場合の
深さＤの許容範囲は３１μｍ以上３９μｍ以下である。
したがって、これら３つの幅における深さの範囲をいず
れも満足する深さＤの範囲は、３１μｍ以上で３９μｍ
以下であることがわかる。

【００２４】つまり、プリグルーブ１ａの深さＤが３１
μｍ以上３９μｍ以下の範囲内で変動しても、プリグル
ーブ１ａの幅Ｗが０．３ｎｍ〜０．５ｎｍの範囲内にあ
れば上記ＣＤ規格の両条件を満足することができる。し
たがって、基板１を製造するときにプリグルーブ１ａの
寸法が上記各範囲内でばらついても、上記ＣＤ規格の両
条件を満足することができるため、基板製造の歩留りを
向上することができる。

【００２５】次に、基板上に断面台形のプリグルーブを
形成した場合を図４および図５に基づいて説明する。図
４は台形に形成されたプリグルーブ１ａを示す説明図で
ある。図５に示す角度は、図４のだれ角（ランド部１ｂ
に立てた法線とプリグルーブ１ａの側面とがなす角度）
θである。

【００２６】図５に示すように、だれ角θが大きくなる
にしたがって、上記両ＣＤ規格を満足するためには、プ
リグルーブ１ａの深さＤを浅くしてゆく必要があること
が分かった。以下、上記両ＣＤ規格を満足するための条
件をだれ角θの大きさ別に分けて説明する。 （１）だれ角θが０度より大きく１０度以下である場
合。

【００２７】図５において、だれ角θが０度より大きく
１０度以下の範囲で、深さＤの最も小さい下限値は、だ
れ角θが１０度で幅Ｗが０．４μｍの場合の２６ｎｍで
ある。また、図５に示すように、だれ角θが大きくなる
にしたがって、上限値および下限値の値は小さくなって
いる。したがって、だれ角θが０度の場合を含めた場合
の深さＤの最も大きい上限値は、だれ角θが０度で幅Ｗ
が０．１μｍの場合の７４ｎｍであるから、だれ角θが
０度でない場合の最も大きい上限値は、上記７４ｎｍよ
り小さいと推定することができる。

【００２８】つまり、プリグルーブ１ａの深さＤを２６
ｎｍ以上で７４ｎｍより小さい範囲で選択すれば、上記
両規格を満たすことができる。また、プリグルーブ１ａ
の深さＤを３１ｎｍより大きく３７ｎｍより小さい範囲
内で設定すれば、プリグルーブ１ａの幅Ｗを０．３μｍ
以上で０．５μｍ以下の範囲内で変化させても、上記両
規格を満たすことができる。 （２）だれ角θが１０度より大きく２０度以下である場
合。

【００２９】プリグルーブ１ａの深さＤを２４ｎｍ以上
６７ｎｍ以下の範囲で選択すれば、上記両規格を満たす
ことができる。また、プリグルーブ１ａの深さＤを２８
ｎｍより大きく３５ｎｍ以下の範囲内で設定すれば、プ
リグルーブ１ａの幅Ｗを０．３μｍ以上で０．５μｍ以
下の範囲内で変化させても、上記両規格を満たすことが
できる。 （３）だれ角が２０度より大きく３０度以下である場
合。

【００３０】プリグルーブ１ａの深さＤを２２ｎｍ以上
で６７ｎｍより小さい範囲で選択すれば、上記両規格を
満たすことができる。また、プリグルーブ１ａの深さＤ
を２６ｎｍより大きく３３ｎｍ以下の範囲内で設定すれ
ば、プリグルーブ１ａの幅Ｗを０．３μｍ以上で０．５
μｍ以下の範囲内で変化させても、上記両規格を満たす
ことができる。 （４）だれ角が３０度より大きく４０度以下である場
合。

【００３１】プリグルーブ１ａの深さＤを２０ｎｍ以上
で６２ｎｍより小さい範囲で選択すれば、上記両規格を
満たすことができる。また、プリグルーブ１ａの深さＤ
を２４ｎｍより大きく３１ｎｍ以下の範囲内で設定すれ
ば、プリグルーブ１ａの幅Ｗを０．３μｍ以上で０．５
μｍ以下の範囲内で変化させても、上記両規格を満たす
ことができる。 （５）だれ角が４０度より大きく５１度以下である場
合。

【００３２】プリグルーブ１ａの深さＤを１６ｎｍ以上
で６０ｎｍより小さい範囲で選択すれば、上記両規格を
満たすことができる。また、プリグルーブ１ａの深さＤ
を２２ｎｍより大きく２７ｎｍ以下の範囲内で設定すれ
ば、プリグルーブ１ａの幅Ｗを０．３μｍ以上で０．５
μｍ以下の範囲内で変化させても、上記両規格を満たす
ことができる。

【００３３】上述のように、プリグルーブ１ａの断面形
状を台形状に形成することにより、その幅Ｗとだれ角θ
との大きさによっては、プリグルーブ１ａの深さＤが２
５ｎｍ以下である場合であっても、上記両ＣＤ規格を満
足することができる。しかも、実際に形成され得るプリ
グルーブ１ａの幅Ｗの範囲（上記実施例では０．３μｍ
以上で０．５μｍ以下）における、各だれ角θにおける
深さＤの上限値および下限値それぞれの共通の範囲を求
めておくことにより、その共通の範囲内であれば、どの
値を選択しても、上記両ＣＤ規格を満足することができ
る。

【００３４】つまり、プリグルーブ１ａの深さＤが上記
共通の範囲内で変動しても、幅Ｗが０．３μｍ以上０．
５μｍ以下の範囲内にあれば上記両ＣＤ規格を満足する
ことができるため、基板製造の歩留りを向上することが
できる。また、プリグルーブ１ａの断面形状が矩形のも
のは、基板を型から抜くときにプリグルーブ１ａと型と
の摩擦が大きいため、抜くときに大きな力を必要とし、
寸法精度も低下しがちであるが、上記プリグルーブ１ａ
の断面形状が台形の基板は、上記摩擦が小さいため、上
記矩形のものよりも小さい力で型から抜くことができ、
寸法精度も保持しやすい。

【００３５】なお、上記プリグルーブ１ａの断面形状
は、上記ＣＤの両規格を満足すれば、Ｖ字型でもよい
し、Ｕ字型でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の光情報記録媒体のプリグルーブの
形状を示す説明図である。

【図２】第１実施例の光情報記録媒体の構造を示す断面
説明図である。

【図３】第１実施例の光情報記録媒体において、プリグ
ルーブの幅をパラメータにした場合のプリグルーブの深
さに対するプリグルーブの反射率およびランド部の反射
率の関係を示す特性図である。

【図４】第２実施例の光情報記録媒体のプリグルーブの
形状を示す説明図である。

【図５】図３の特性図から読み取ったデータを一覧にし
た表である。

【符号の説明】

１・・基板、１ａ・・プリグルーブ、１ｂ・・ランド
部、２・・多層下層保護膜、３・・記録膜、４・・上層
保護膜、５・・反射膜、１０・・光情報記録媒体。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に下層保護膜、記録膜、上層保護
   膜および反射膜が順次形成された書換可能な光情報記録
   媒体において、 前記基板上に、深さが２９ｎｍ以上７４ｎｍ以下であ
   り、断面矩形のプリグルーブが形成されていることを特
   徴とする光情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記プリグルーブの幅が０．３μｍ以上
   ０．５μｍ以下であって、深さが３１ｎｍ以上３９ｎｍ
   以下であることを特徴とする請求項１に記載の光情報記
   録媒体。
3. 【請求項３】 基板上に下層保護膜、記録膜、上層保護
   膜および反射膜が順次形成された書換可能な光情報記録
   媒体において、 前記基板上に、深さが１６ｎｍ以上７４ｎｍ未満であ
   り、断面台形のプリグルーブが形成されていることを特
   徴とする光情報記録媒体。
4. 【請求項４】 前記プリグルーブの側面と前記基板の表
   面に立てた法線とがなす角度が０度より大きく１０度以
   下であって、前記プリグルーブの深さが２６ｎｍ以上７
   ４ｎｍ未満であることを特徴とする請求項３に記載の光
   情報記録媒体。
5. 【請求項５】 前記プリグルーブの幅が０．３μｍ以上
   ０．５μｍ以下であって、深さが３１ｎｍより大きく３
   ７ｎｍより小さいことを特徴とする請求項４に記載の光
   情報記録媒体。
6. 【請求項６】 前記角度が１０度より大きく２０度以下
   であって、前記プリグルーブの深さが２４ｎｍ以上６７
   ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の光情
   報記録媒体。
7. 【請求項７】 前記プリグルーブの幅が０．３μｍ以上
   ０．５μｍ以下であって、深さが２８ｎｍより大きく３
   ５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の光
   情報記録媒体。
8. 【請求項８】 前記角度が２０度より大きく３０度以下
   であって、前記プリグルーブの深さが２２ｎｍ以上で６
   ７ｎｍより小さいことを特徴とする請求項３に記載の光
   情報記録媒体。
9. 【請求項９】 前記プリグルーブの幅が０．３μｍ以上
   ０．５μｍ以下であって、深さが２６ｎｍより大きく３
   ３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の光
   情報記録媒体。
10. 【請求項１０】 前記角度が３０度より大きく４０度以
    下であって、前記プリグルーブの深さが２０ｎｍ以上で
    ６２ｎｍより小さいことを特徴とする請求項３に記載の
    光情報記録媒体。
11. 【請求項１１】 前記プリグルーブの幅が０．３μｍ以
    上０．５μｍ以下であって、深さが２４ｎｍより大きく
    ３１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載
    の光情報記録媒体。
12. 【請求項１２】 前記角度が４０度より大きく５１度以
    下であって、前記プリグルーブの深さが１６ｎｍ以上で
    ６０ｎｍより小さいことを特徴とする請求項３に記載の
    光情報記録媒体。
13. 【請求項１３】 前記プリグルーブの幅が０．３μｍ以
    上０．５μｍ以下であって、深さが２２ｎｍより大きく
    ２７ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載
    の光情報記録媒体。