JPH10214423A - 高密度光記録方法 - Google Patents

高密度光記録方法

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JPH10214423A
JPH10214423A JP9018756A JP1875697A JPH10214423A JP H10214423 A JPH10214423 A JP H10214423A JP 9018756 A JP9018756 A JP 9018756A JP 1875697 A JP1875697 A JP 1875697A JP H10214423 A JPH10214423 A JP H10214423A
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optical recording
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pit
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Application number
JP9018756A
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English (en)
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Yoshiteru Taniguchi
義輝 谷口
Hideki Umehara
英樹 梅原
Sumio Hirose
純夫 広瀬
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Mitsui Chemicals Inc
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Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 グルーブを有する透明な基板上に、直接
又は他の層を介して、レーザー光を吸収する色素を含有
する記録層と、該記録層の上に直接又は他の層を介して
金属の反射層を有する光記録媒体に、最短ピット長をP
min 、λ/NA[λは記録波長[μm]、NAはピック
アップの対物レンズ開口数を示す]をrとしたとき、P
min が0.33r≦Pmin ≦0.45rで示される範囲
に入るようなマークエッジ記録を行うとき、最短記録ピ
ットの記録パワーをPs 、他の記録ピットの記録パワー
をPo としたとき、1.1≦Ps /Po ≦2.0を満た
すことを特徴とする高密度光記録方法。 【効果】 レーザースポット径に対して小さなピットを
形成させる高密度記録が良好に行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透明基板上に色素を
含有する記録層と、反射層を有する光記録媒体への光記
録方法、特に高密度な記録を可能にする光記録方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】色素を記録層とし、かつ反射率を大きく
するため記録層の上に金属の反射層を設けた記録可能な
光記録媒体は、例えば Optical Data Storage 1989 Tec
hnicalDigest Series Vol.1,45(1989) に開示され、記
録層にシアニン系色素やフタロシアニン系色素を用いた
媒体はCD−R媒体として市場に供されている。
【0003】これらの媒体は780nmの半導体レーザ
ーで記録することができ、かつ780nmの半導体レー
ザーを搭載している市販のCDプレーヤーやCD−RO
Mプレーヤーで再生できるという特徴を有している。
【0004】しかし、これらの媒体は650MB程度の
容量しか持たず、デジタル動画等のように大容量の情報
を記録するには記録時間が15分以下と短い。また、機
器の小型化が進むなかで従来の媒体は小型にすると容量
が不足する。従来、前記したCD−R媒体は780nm
前後の波長を有する半導体レーザーを用いて記録及び再
生を行っていたが、最近630〜655nmの半導体レ
ーザーが開発され、より高密度の記録及び/又は再生が
可能となり、直径120mm の媒体に2時間の高画質の動画
を記録した光記録媒体がDVDとして開発されている。
しかしながら、この媒体は4.7GB/面の記録容量を
有するが、ピットを基板に転写して作られる再生専用の
媒体である。そのため、上記したようなDVDの記録容
量に近い大容量を有する記録可能な光記録媒体が求めら
れている。
【0005】記録可能な媒体において、記録容量を大き
くするには記録レーザービームを小さくすればでき、用
いるレーザーの波長が短い程、また、対物レンズの開口
数(NA)が大きい程、ビーム径は小さくなり高密度記
録に好ましいが、現在の半導体レーザー技術やレンズの
NAからは、ビーム径には限界があり、例えば前記した
DVDのビーム径は従来のCDの場合に比較して記録密
度の割には小さくない。従って、記録時にもCD−Rの
場合と比較してビーム径に比してより小さなピットを正
確に形成しなければならない。しかしながら、記録時の
ピット間の熱干渉やクロストークが大きく、かつ最短ピ
ットの変調度が小さくなり、ジッターやエラーレートが
大きくなり高密度の記録が困難となるのである。そこで
高密度光記録方法が求められている。
【0006】色素系の光記録媒体において高密度記録を
行う方法としては、特公平4−49525号公報に開示
されている。しかし、これはクロストークを低減させる
方法のみについて記述されているに過ぎず、ピット間の
熱干渉や最短ピットの変調度低下によるジッター悪化を
抑える方法については何ら開示されていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記録
層に色素を含有した光記録媒体において、レーザービー
ムのスポット径に対して小さなピットを形成させるよう
な高密度記録を可能にする方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは記録ビーム
径に対して記録密度を大きくしても、最短ピットの変調
度低下やピット間熱干渉によるジッター悪化を抑えるこ
とができる方法について鋭意検討を重ね、本発明を完成
した。
【0009】すなわち、本発明は、(1) グルーブを
有する透明な基板上に、直接又は他の層を介して、レー
ザー光を吸収する色素を含有する記録層と、該記録層の
上に直接又は他の層を介して金属の反射層を有する光記
録媒体に、最短ピット長をPmin 、λ/NA[λは記録
波長[μm]、NAはピックアップの対物レンズ開口数
を示す]をrとしたとき、Pmin が下記式で示される範
囲に入るようなマークエッジ記録を行うとき、 0.33r≦Pmin ≦0.45r 最短記録ピットの記録パワーをPs 、他の記録ピットの
記録パワーをPo としたとき、Ps /Po が下記式を満
足することを特徴とする高密度光記録方法、 1.1≦Ps /Po ≦2.0 (2) 最短間隔の後の記録部に対応する記録レーザー
パルスの始まりをxT(0.05≦x≦0.2 、Tはクロック
間隔時間)だけ遅らせ、2番目に短い間隔の後の記録部
に対応する記録レーザーパルスの始まりをyT(0.00≦
y≦0.10、Tはクロック間隔時間)だけ遅らせることを
特徴とする(1)に記載の高密度光記録方法、(3)
ピットを形成するための記録レーザーパルスを細かいパ
ルスに分割することを特徴とする(1)又は(2)に記
載の高密度光記録方法、(4) 熱分解開始温度が23
0℃以上でかつ、融点が200℃以上である色素を含有
する記録層を有する光記録媒体を用いることを特徴とす
る(1)〜(3)のいずれかに記載の高密度光記録方
法、(5) 下記式(1)(化2)に示されるアゾ化合
物あるいはその金属錯体を主成分とする色素を含有する
記録層を有する光記録媒体を用いることを特徴とする
(1)〜(4)のいずれかに記載の高密度光記録方法、
【0010】
【化2】 (式中、環Aは窒素原子及び炭素原子を含む複素環を表
し、環Bは二つの炭素原子を含む芳香環を表す。また、
Xは活性水素を有する基を表す。) (6) λが0.630〜0.655μm、NAが0.
58〜0.70であることを特徴とする(1)〜(5)
のいずれかに記載の高密度光記録方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の高密度光記録方法は、最
短ピットを記録するときに、記録パワーを他の記録パワ
ーに対してある範囲で大きくすることにより、最短ピッ
トの変調度低下やピット間熱干渉によるジッターの悪化
を抑え、記録密度を大きくすることを可能にする方法で
ある。
【0012】有機色素系の光記録媒体に対する記録方法
としては、CD−R用の記録方法がある。例えば、3
T、4T、5T、…、11T(Tはクロック間隔)のピ
ット長に対して、それぞれ2T、3T、4T、…、10
Tの長さのレーザーパルスを照射する、いわゆる(n−
1)Tストラテジーがあり、これが基本的な記録方法で
ある。
【0013】このCD−Rの記録方法で、最短ピット長
が0.45×λ/NA[λは記録波長[μm]、NAは
ピックアップの対物レンズ開口数を示す]以下のより小
さなピットを形成する高密度記録を行うと良好な再生信
号が得られない。これは最短(3T)信号の振幅が小さ
くなるため、信号品位が劣悪化しているためであり、さ
らに、最短(3T)、2番目に短い(4T)間隔のみ
が、その間隔の次に記録されるピットを形成する際に発
生する熱や記録レーザービームにより温められることで
短くなり信号品位が劣悪化していることを突き止めた。
【0014】本発明における記録方法では上で述べた解
析結果を受け、最短(3T)ピットのみ、高パワー記録
することで、最短信号(3T)振幅を稼ぐとともに、最
短(3T)および2番目に短い(4T)間隔の直後のピ
ットを記録するためのレーザーパルスの始まりを遅らせ
ることにより、最短(3T)間隔、2番目に短い間隔
(4T)が短くなるのを防ぐことを意図したものであ
る。このとき最短(3T)ピットの記録レーザーパルス
が高パワーになる分、記録レーザーパルス長は短くな
る。
【0015】最短(3T)ピットの記録パワーPs と他
のピットの記録パワーPo の比Ps/Po は大きい程、
最短(3T)信号振幅増大に効果がある。ところが大き
すぎても効果は飽和するので2.0以下が妥当である
が、一般にレーザーの最大照射パワーで制限される。逆
に1.0に近いと効果が少ないので1.1以上が好まし
い。
【0016】最短(3T)および2番目に短い(4T)
間隔の直後のピットを記録するためのレーザーパルスの
始まりを遅らせる際、短いピット(3T、4T)に対し
て記録レーザーパルスの始まりだけを遅らせ、記録レー
ザーパルス長を短くすると、ピットの形成が不完全にな
り好ましくない。このときは、記録レーザーパルスの終
わりをも記録レーザーパルスの始まりと同程度遅らせる
ことによって良好な記録が行える。なお、(図1)
(c)のような分割パルスパターンに適用する場合に
は、記録レーザーパルスの終わりを遅らせても良いが、
例えば分割された記録レーザーパルスの中の先頭パルス
のみを全体に遅らせることでも良好な記録が行える。5
T以降の長いピットに対しては、記録レーザーパルスの
始まりだけを遅らせ、記録レーザーパルス長を短くする
ことで良好な記録が行える。
【0017】記録レーザーパルスの始まりを遅らせる量
は、色素種、色素膜厚、基板溝形状等を考慮して最適化
されるが、最短間隔後はxT(0.05≦x≦0.2 、Tはク
ロック間隔時間)、次に短い間隔後はyT(0.00≦y≦
0.10、Tはクロック間隔時間)が好ましい。xを0.2
以上にしたり、yを0.10以上にすると逆に最短間隔
が長くなりすぎて良好な信号品位は得られなくなる。ま
た、一般に遅延量xTはyTより大きくなる。また、最
短ピット長が0.33×λ/NA以下となると本記録方
法を適用しても、最短ピット長の信号振幅が小さくなっ
てしまい、根本的に良好な記録は不可能となる。
【0018】本発明の記録方法は、例えば(図1)
(b)に示すように(n−1)Tストラテジー様の単純
パルスパターンや(図1)(c)に示すようにパルス分
割されたパターンに対して応用できるが、高密度記録に
おいて熱干渉をできるだけ取り除くという観点からは
(図1)(c)に示したような記録パターンが好まし
い。
【0019】本発明において記録層に色素を含有してな
るが、この記録層に用いられる色素は記録感度、反射
率、波形歪みの有無、高密度記録特性等の点から重要で
ある。特に、高密度記録特性のうち記録時のピット間熱
干渉を抑えることが重要であり、この観点から色素の熱
分解開始温度が230℃以上でかつ融点が200℃以上
であることが望ましい。熱分解開始温度が230℃未満
であったり、融点が200℃未満になると記録時のピッ
ト間熱干渉により最短ピット間隔が異常に短くなり、記
録方法で信号品位を良好化させることが困難になる。
尚、ここでいう熱分解開始温度は空気雰囲気下で色素に
熱をかけていったとき色素の重量が急激に減少を始める
温度である。
【0020】上記の特性を満たす色素の具体例として例
えば、ポルフィリン系色素、ポリメチン系色素、シアニ
ン系色素、アゾ系色素、ナフトキノン系色素等が挙げら
れるが、前記式(1)に示されるアゾ色素あるいはその
金属錯体が特に好ましい。
【0021】式(1)中、窒素原子及び炭素原子を含む
複素環Aの例としては、例えば、チアゾール環、チアジ
アゾール環、ベンゾチアゾール環、ピリドベンゾチアゾ
ール環、ベンゾピリドチアゾール環、ピリドチアゾール
環、イミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダ
ジン環、ピリミジン環、キノリン環等が挙げられる。好
ましくは、ピリジン環、チアゾール環又はチアジアゾー
ル環である。これらの複素環は、一つ以上の置換基を有
することが好ましい。
【0022】二つの炭素原子を含む芳香環Bの例として
は、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリドン環、ピリジン
環、ピラゾール環等が挙げられる。好ましくはベンゼン
環である。これらの芳香環は、一つ以上の置換基を有す
ることが好ましく、少なくとも一つの電子供与性基で置
換されているものが特に好ましい。
【0023】Xは活性水素を有する基であれば特に制限
はないが、好ましいものとしては、−OH、−COO
H、−B(OH)2 、−NHSO2 5 (R5 は、水素
原子、置換又は未置換の炭素数1〜25のアルキル基、
又は、置換又は未置換のフェニル基を表す。)、−CO
NH2 、−SO2 NH2 、−NH2 等が挙げられる。
【0024】式(1)で表されるアゾ化合物は、公知の
方法、例えばカップリング反応により製造できる。ま
た、前記アゾ化合物の金属錯体の製造法は公知の方法、
例えば、古川;Analytica Chimica Acta 140(1982)281-
289 に記載の方法等に準じて製造することができる。ア
ゾ化合物の金属錯体を形成する金属としては、例えば、
ニッケル、コバルト、鉄、ルテニウム、ロジウム、パラ
ジウム、銅、オスミウム、イリジウム、白金、亜鉛、マ
グネシウム、マンガン等の金属が好ましく、特にニッケ
ル、コバルト、銅、パラジウム、鉄、亜鉛、マンガンが
好ましい。これらの金属はイオンとしてアゾ化合物に配
位した錯体となる。このアゾ化合物の金属錯体は単独で
も複数の化合物を混合しても良い。さらに、ジチオール
錯体などのクエンチャーを混合しても良い。
【0025】本発明においては、基板の上に直接に、あ
るいは無機系又は有機系の他の層(下引き層)を介して
前記した色素を含有する記録層を設ける。記録層の膜厚
は、40nm〜300nm、好ましくは60nm〜20
0nmである。該記録層を設ける方法は、例えばスピン
コート法、浸漬法、スプレー法、蒸着法等があるが、ス
ピンコート法が好ましい。
【0026】スピンコート法で成膜する際の塗布溶剤と
しては、基板へのダメージを与えない溶剤が好ましい。
好ましい溶剤としては例えばエチルアルコール、プロピ
ルアルコール、ブチルアルコール、フルフリルアルコー
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル、テトラフ
ロロプロパノール等のアルコール系溶剤が挙げられる。
【0027】本発明における記録に利用できる高出力の
レーザーとしては、装置の小型化や光学系を単純にでき
る等の点や装置の経済性の点から、0.630〜0.6
55μmの半導体レーザーが好ましい。また、レンズの
NAは、基板の厚みやムラや基板の傾きによる収差の点
から0.58〜0.70が好ましい。
【0028】
【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0.6mm、直径120mmのスパイ
ラル状のグルーブを有する射出成形ポリカーボネート基
板のグルーブを有する面に、記録層として下記式(2)
(化3)に示したアゾ色素のテトラフロロプロパノール
溶液を滴下し、スピンコート法により成膜した(厚さ1
70mm)。尚、この色素の熱分解開始温度は280℃
であり、融点は250℃であった。
【0029】
【化3】
【0030】この記録層の上に反射層として厚さ80n
mのアルミニウム薄膜をスパッタ法により成膜した後こ
の反射層の上に紫外線硬化接着剤を塗布した。この接着
剤の上に前記したのと同じ0.6mmの基板を重ね合わ
せ、高速で回転し余分の接着剤を除去した後、紫外線を
照射して貼り合わせた光記録媒体を製作した。
【0031】この光記録媒体をターンテーブルに乗せ、
2.8m/sの線速で回転させながら、635nmの発
振波長を有する半導体レーザーとNAが0.60の対物
レンズからなる光ヘッドを搭載したドライブを用いて、
レーザービームを基板を通してグルーブ上の記録層に集
束するように制御しながら、最短ピット長が0.39μ
mのEFM変調信号を記録した。このとき、基本的な記
録パターンとして(図1)(c)に示したようなパルス
パターンを用い、記録信号の最短間隔(3T)後の記録
レーザーパルスの始まりを0.17Tだけ遅らせ、その
次に短い間隔(4T)後の記録レーザーパルスの始まり
を0.07Tだけ遅らせた。3Tピットの記録パワーP
s とその他のピットの記録パワーPo の比Ps /Po
1.4とした。
【0032】次に同じ装置を用いてレーザー出力を1m
Wにして記録した信号の読み出しを行った。尚、読み出
す際はイコライゼーション処理を施した。ジッターが最
も小さくなる最適な記録パワーのときジッター値はチャ
ネルビットクロックの8%であり、イコライゼーション
前の3T信号の変調度(対11T信号振幅)は0.27
と極めて良好な記録、再生ができた。また、再生波形に
は殆ど歪みは観測されなかった。
【0033】(実施例2〜4及び比較例1〜3)実施例
1で作製した媒体において(表1)に示すような光学
系、(図1)(b)又は(c)に示す記録パルスを用い
て評価した。結果を(表2)に示すが、本発明の実施例
においては3T信号の振幅(変調度)が大きく、ジッタ
ーも良好で安定に記録、再生ができたが、比較例におい
ては3T信号振幅が小さいばかりかジッターも高く、安
定に再生ができなかった。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】(比較例4)記録層に下記式(3)(化
4)で示す色素を用いる以外は実施例1と同様に媒体を
作製し、全く同じ条件で信号を記録して特性を評価し
た。尚、この色素の色素分解開始温度は210℃であ
り、融点は100℃であった。この媒体では3Tピット
のライトパワーを上げてパルス遅延量を最適化しても3
T信号の振幅は大きくならず、ジッターも15%以下に
は下がらなかったので全く再生ができなかった。
【0037】
【化4】
【0038】
【発明の効果】本発明の実施例及び比較例から明らかな
ように、本発明によれば、記録層に色素を含有した光記
録媒体において、レーザービームのスポット径に対して
小さなピットを形成させるような高密度記録に対して、
最短記録ピットの記録パワーを任意の範囲で高くするこ
とにより、良好な記録が行えるようになる。また、特定
の間隔の後の記録部に対応する記録レーザーパルスを任
意の範囲で遅らせることにより、さらに良好な記録が行
えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光記録媒体の記録方法の一例を示す概略図 (a) 記録データ (b) 単純パルスパターン (c) パルス分割パターン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グルーブを有する透明な基板上に、直接
    又は他の層を介して、レーザー光を吸収する色素を含有
    する記録層と、該記録層の上に直接又は他の層を介して
    金属の反射層を有する光記録媒体に、最短ピット長をP
    min 、λ/NA[λは記録波長[μm]、NAはピック
    アップの対物レンズ開口数を示す]をrとしたとき、P
    min が下記式で示される範囲に入るようなマークエッジ
    記録を行うとき、 0.33r≦Pmin ≦0.45r 最短記録ピットの記録パワーをPs 、他の記録ピットの
    記録パワーをPo としたとき、Ps /Po が下記式を満
    足することを特徴とする高密度光記録方法。 1.1≦Ps /Po ≦2.0
  2. 【請求項2】 最短間隔の後の記録部に対応する記録レ
    ーザーパルスの始まりをxT(0.05≦x≦0.2 、Tはク
    ロック間隔時間)だけ遅らせ、2番目に短い間隔の後の
    記録部に対応する記録レーザーパルスの始まりをyT
    (0.00≦y≦0.10、Tはクロック間隔時間)だけ遅らせ
    ることを特徴とする請求項1に記載の高密度光記録方
    法。
  3. 【請求項3】 ピットを形成するための記録レーザーパ
    ルスを細かいパルスに分割することを特徴とする請求項
    1又は2に記載の高密度光記録方法。
  4. 【請求項4】 熱分解開始温度が230℃以上でかつ、
    融点が200℃以上である色素を含有する記録層を有す
    る光記録媒体を用いることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれかに記載の高密度光記録方法。
  5. 【請求項5】 下記式(1)(化1)に示されるアゾ化
    合物あるいはその金属錯体を主成分とする色素を含有す
    る記録層を有する光記録媒体を用いることを特徴とする
    請求項1〜4のいずれかに記載の高密度光記録方法。 【化1】 (式中、環Aは窒素原子及び炭素原子を含む複素環を表
    し、環Bは二つの炭素原子を含む芳香環を表す。また、
    Xは活性水素を有する基を表す。)
  6. 【請求項6】 λが0.630〜0.655μm、NA
    が0.58〜0.70であることを特徴とする請求項1
    〜5のいずれかに記載の高密度光記録方法。
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