JPH10334517A - 光記録媒体用スタンパ、光記録媒体および光記録媒体の製造方法 - Google Patents

光記録媒体用スタンパ、光記録媒体および光記録媒体の製造方法

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JPH10334517A
JPH10334517A JP9160571A JP16057197A JPH10334517A JP H10334517 A JPH10334517 A JP H10334517A JP 9160571 A JP9160571 A JP 9160571A JP 16057197 A JP16057197 A JP 16057197A JP H10334517 A JPH10334517 A JP H10334517A
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JP
Japan
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recording medium
optical recording
stamper
substrate
land
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JP9160571A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Hatsu
敏博 発
Masaaki Iwamoto
正聰 岩元
Chikashi Shinoda
史 篠田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形によるばらつきが少なく、ノイズの少な
い優れた記録特性を有する光記録媒体およびその製造方
法、該光記録媒体用スタンパを提供する。 【解決手段】 少なくとも片面にランド/グルーブを形
成した光記録媒体用基板を成形する際に使用するスタン
パであって、少なくとも、前記基板にランド部を成形す
るスタンパの基板ランド部の表面粗さRms値が3nm
以下であることを特徴とする、光記録媒体用スタンパ、
そのスタンパを用いて基板を成形した光記録媒体および
光記録媒体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の照射により、
情報の記録、消去、再生が可能である光記録媒体とその
製造用スタンパに関する。とくに本発明は、ランド部お
よびグルーブ部の両方に記録領域が形成され記録情報の
消去、書換機能を有し、情報信号を高速かつ、高密度に
記録可能な光ディスクなどの書換可能相変化型光記録媒
体に好適な構成を有する光記録媒体、およびその製造方
法、さらに該光記録媒体の基板成形に最適な光記録媒体
用スタンパに関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、従来の書換可能相変化型光記
録媒体は、基板の少なくとも片面にTe、Ge、Sbの
合金等を主成分とする記録層を設け、たとえば、文書や
データファイル用ディスクとして用いられるものであ
る。記録時は光記録媒体を高速で回転させながら結晶状
態の記録層に集束したレーザ光パルスを短時間照射し、
記録層を部分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散によ
り急冷され、固化し、非晶状態の記録マークが形成され
る。この記録マークの光線反射率は、結晶状態より低
く、光学的に記録信号として再生可能である。
【0003】また、消去時には、記録マーク部分にレー
ザ光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の温
度に加熱することによって非晶状態の記録マークを結晶
化し、もとの未記録状態に戻す。
【0004】上記Te合金等を主成分とする記録層を設
けた光記録媒体では、結晶化速度が速く、照射パワーを
変調するだけで、円形のビームによる高速のオーバーラ
イトが可能である(T.Ohta et al, Proc. Int. Symp. o
n Optical Memory 1989 p49-50)。これらの書換可能型
相変化光記録媒体としては、光ディスクが例にあげられ
るが、光ディスクの基板上にはあらかじめ溝が刻まれ、
ランド部とグルーブ部が形成されている。現在の一般的
な光ディスクは、ランド部もしくはグルーブ部のどちら
か一方にのみレーザ光が集光され、信号が記録、再生さ
れている。すなわち、ランド部、グルーブ部のいずれか
一方にのみ記録領域が形成されるようになっている。
【0005】上記のような光ディスクの記録容量を増加
させるために、従来はランドもしくはグルーブの幅を狭
くしてトラック間隔を狭めていた。ところが、トラック
間隔を狭めるとグルーブによる反射光の回折角が大きく
なるため、トラックに集光スポットを精度良く追従させ
るためのトラッキングエラー信号が低下するという問題
がある。さらにランドやグルーブの幅を狭くすると記録
ピット幅も狭くなるので、再生信号の振幅低下という問
題が生じる。
【0006】一方、記録容量を増加させるためにランド
とグルーブの両トラックに信号を記録する技術も既に知
られている(特公昭63−57859号公報)。しか
し、ランドとグルーブの両トラックに信号を記録する
と、とくにキャリア対ノイズ比(CN比)が悪化するお
それがあり、その他にも(i)隣接トラックからの信号
の漏れ(クロストーク)が増大して再生信号の劣化を生
じ、誤り率が増加する、(ii)ランドとグルーブとの再
生信号振幅の差が大きくなりデータ検出が困難になる、
(iii)記録をする際に、すでに記録してある隣接トラッ
クの記録マークを消去してしまう(クロスイレーズ)、
といった問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のようなランド/グルーブ記録光記録媒体における問題
点に着目し、トラックピッチを拡げることなく、とくに
成形によるばらつきが少なく、かつ、CN比の改善が可
能な、ランド/グルーブ記録光記録媒体として好適な光
記録媒体、およびその製造方法、さらには該光記録媒体
の基板成形に用いて最適なスタンパを提供することにあ
る。
【0008】本発明者らは、上記成形によるばらつき
が、とくに基板のランド部表面の微細凹凸のばらつきに
起因していることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光記録媒体用スタンパは、少なくとも片面
にランド/グルーブを形成した光記録媒体用基板を成形
する際に使用するスタンパであって、少なくとも、前記
基板にランド部を成形するスタンパの基板ランド部の表
面粗さRms値が3nm以下であることを特徴とするも
のからなる。
【0010】上記スタンパの基板ランド部は、光記録媒
体用基板にランド部を形成する部分であるから、とくに
スタンパの基板ランド部の表面粗さRms値をコントロ
ールすることが重要である。上記スタンパの基板ランド
部の表面粗さRms値は3nm以下である必要があり、
好ましくは1.5nm以下、より好ましくは1nm以下
である。
【0011】上記のようなRms値を規定するに際し、
本発明においては、原子間力顕微鏡(AFM)を用いる
ことにより、上記の微細な表面粗さを正確に測定できる
ことを見出した。
【0012】上記光記録媒体用スタンパは、とくにラン
ド部とグルーブ部の両方が記録領域に形成されるランド
/グルーブ記録光記録媒体に対し、また相変化書換型光
記録媒体の製造に用いて最適であるが、これに限定され
るものではない。
【0013】また、本発明に係る記録媒体は、基板の少
なくとも片面にランド/グルーブを形成した光記録媒体
であって、少なくともランド部の表面粗さRms値が3
nm以下であることを特徴とするものからなる。
【0014】上記基板のランド部の表面粗さRms値
は、好ましくは1.5nm以下、より好ましくは、1n
m以下である。このような値にRms値をコントロール
することにより、良好なディスク特性が得られる。とく
に、基板のランド部は、成形条件によって粗さのばらつ
きが生じやすいので、成形条件の適切なコントロールに
より、基板のランド部の粗さが上記範囲になるようにコ
ントロールすることが重要である。
【0015】この光記録媒体用基板の表面粗さを規定す
るに際し、本発明においては、上記光記録媒体用スタン
パと同様に、原子間力顕微鏡を用いることにより、上記
の微細な表面粗さを正確に測定することができる。今ま
では、表面の微少な表面粗さは、正確に測定する方法
が、見出されていなかった。たとえば、製膜処理を必要
とする走査型電子顕微鏡(SEM)や、走査型トンネル
顕微鏡(STM)では本来の粗さが消されてしまい、正
確な測定ができなかった。
【0016】上記光記録媒体は、ランド/グルーブ記録
光記録媒体、とくに相変化書換型光記録媒体として最適
である。つまり、たとえばグルーブのみに記録領域を有
する光記録媒体においては、ランド部の表面粗さのばら
つきがあっても、それほど大きな影響はなかったが、ラ
ンド/グルーブ記録光記録媒体においては、ランド部の
表面粗さは、ディスク特性、特にノイズに大きな影響を
与えるからである。
【0017】さらに、本発明に係る光記録媒体の製造方
法は、光記録媒体用基板の少なくとも片面にランド/グ
ルーブをスタンパにより成形するに際し、少なくとも、
前記基板にランド部を成形するスタンパの基板ランド部
の表面粗さRms値が3nm以下であるスタンパを用い
るとともに、該スタンパ取り付け側の金型温度を100
℃以上にして成形することを特徴とする方法からなる。
【0018】上記スタンパ取り付け側の金型温度は、基
板の表面粗さ、あるいは転写性に大きな影響を及ぼすた
め、上記のように100℃以上、より好ましくは130
℃以上に設定する必要がある。
【0019】
【発明の実施の形態】スタンパ製造工程では一般に、ガ
ラス原盤にレジストを塗布し、レーザーカッティング/
現像を行った後に、スタンパ材であるニッケル合金など
を電鋳し、スタンパ材側に所定形状の雌型を形成してス
タンパを製造する。スタンパの基板グルーブ部(光記録
媒体用基板にグルーブを形成する部分)はガラス原盤面
により形成される面であることから、比較的良好な面精
度が得られるが、スタンパの基板ランド部(光記録媒体
用基板にランドを形成する部分)はレジスト面により形
成される面であるから、レジストの塗布状態によって表
面粗さにばらつきを生じる。また、上記スタンパを使用
して基板を得る成形工程においても、成形される基板の
グルーブ部にはスタンパの基板グルーブ面が忠実に転写
されるが、成形される基板のランド部には、成形条件に
よっては転写が十分に行われず、表面粗さのばらつきを
生じることがある。このため、とくに基板のランド部、
およびスタンパの基板ランド部の表面粗さが重要とな
る。
【0020】本発明に係る光記録媒体用スタンパを用い
て成形される光記録媒体用基板は、とくに限定されない
が、たとえばポリカーボネートを主成分とする樹脂組成
物から形成することができる。ポリカーボネートは、た
とえば、2価フェノールとカーボネート先駆体の反応に
よって得られる透明なものである。2価フェノールとし
てはハイドロキノン、4,4′−ジオキシジフェニル、
ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン、ビス(ヒドロキ
シフェニル)シクロアルカン、ビス(ヒドロキシフェニ
ル)エーテル、ビス(ヒドロキシフェニル)ケトン、ビ
ス(ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(ヒドロキ
シフェニル)スルホン、及びこれらの低級アルキル、ハ
ロゲン等の置換体を用いることができる。
【0021】上記ポリカーボネート樹脂組成物の粘度平
均分子量は、13,000〜18,000の範囲にある
ことが好ましい。13,000未満では、成形される基
板の強度が不十分となり、光記録媒体として実用的な強
度が得られにくい。また、18,000を越えると、成
形時の樹脂の流動性が低下し、転写性や光学的歪量等に
問題が出やすい。
【0022】なお、上記ポリカーボネート樹脂組成物に
は、本発明の目的を損なわない範囲で、各種添加剤(た
とえば、リン系安定剤等)が添加されてもよい。
【0023】上記のように調製されたポリカーボネート
樹脂組成物を用いて、本発明に係る光記録媒体用の基板
が成形される。成形は、一般に射出成形により、円盤状
の基板が形成される。基板成形においては、所定の金型
内に、細密なトラック状のランド/グルーブが片面に形
成されたスタンパが装着され、溶融樹脂が注入されプレ
ス圧が加えられて成形される。スタンパの形状が基板の
記録層付与側の面に転写され、所定のプレス(型締め)
が行われた後、脱型される。
【0024】成形された基板の記録層付与側の面(片面
または両面)、すなわち、記録面に、所定の記録層が設
けられる。記録層は、基板上にまず保護層を設け、その
上に形成するようにしてもよい。また、形成された記録
層の上に、さらに保護層、反射層等各種の層を設けても
よい。
【0025】記録層には、たとえば、Te−Ge−Sb
−Pd合金、Te−Ge−Sb−Pd−Nb合金、Nb
−Ge−Sb−Te合金、Pt−Ge−Sb−Te合
金、Ni−Ge−Sb−Te合金、Ge−Sb−Te合
金、Co−Ge−Sb−Te合金、In−Sb−Te合
金、In−Se合金、およびこれらを主成分とする合金
が用いられる。これら合金を、基板上に、あるいは基板
上に設けられた保護層上に、たとえばスパッタリングで
膜付けし、記録層が形成される。
【0026】また、上記組成は次式で表される範囲にあ
ることが熱安定性と繰り返し安定性に優れている点から
好ましい。 Mz (Sbx Te(1-x) 1-y-z (Ge0.5 Te0.5
y 0.35≦x≦0.5 0.20≦y≦0.5 0 ≦z≦0.05 ここでMはパラジウム、ニオブ、白金、銀、金、コバル
トから選ばれる少なくとも一種の金属を表す。また、
x、y、zおよび数字は各元素の原子の数(各元素のモ
ル数)を表す。とくにパラジウム、ニオブについては少
なくとも一種を含むことが好ましい。
【0027】
【実施例】
実施例1〜3、比較例1、2 基板にランド部を形成する、スタンパの基板ランド部の
表面粗さの異なるランド/グルーブ記録スタンパを、直
径120mm、厚み0.6mmのキャビティーを持つ金
型にセットし、成形材料として数平均分子量15,00
0のポリカーボネート樹脂(帝人化成(株) 、“パンラ
イト”AD−5503)を、成形装置として75トン射
出成形機(住友重機(株) 、DISK5)を使用して、
シリンダ温度360℃、金型温度130℃にて基板を成
形した。スタンパ、基板の表面粗さは原子間力顕微鏡
(デジタルインスツルメンツ社 Nano SCOPE III)を使
用して測定した。
【0028】得られた基板に、以下に示す構成の薄膜を
スパッタし、スパッタ面にスピンコート法によってアク
リル酸エステル系紫外線硬化樹脂層を形成し、光ディス
クを得た。 第1層 80ZnS −20SiO2 (atm%) 165nm 第2層 55Te−19Ge−26Sb(atm%) 20nm 第3層 80ZnS −20SiO2 (atm%) 35nm 第4層 Al 80nm
【0029】得られた光ディスクは、記録層を結晶化さ
せることによって初期化を行った。CN比の評価は、得
られた光ディスクにレーザ波長680nm、NA0.6
0の光ディスクドライブ装置(パルステック工業(株)
、DDU−1000)を使用して、単一パルスを記録
し、消去パワーを所定の値に固定して、記録パワーを変
化させながら、単一パルスを記録したときのキャリアと
ノイズをスペクトルアナライザーで測定し、最もCN比
が高くなったときの値を用いて行った。結果は表1の通
りであり、スタンパの基板ランド部の表面粗さを小さく
することによる効果が明らかである。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録媒
体用スタンパ、光記録媒体およびその製造方法によると
きは、特定値以下の表面粗さのスタンパを用いて、光記
録媒体の基板の少なくともランド部の表面を、その表面
粗さが特定値以下の凹凸の少ない表面に形成したので、
成形によるばらつきが少なく、ノイズの少ない記録特性
を有する光記録媒体を得ることができる。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも片面にランド/グルーブを形
    成した光記録媒体用基板を成形する際に使用するスタン
    パであって、少なくとも、前記基板にランド部を成形す
    るスタンパの基板ランド部の表面粗さRms値が3nm
    以下であることを特徴とする、光記録媒体用スタンパ。
  2. 【請求項2】 スタンパの基板ランド部の表面粗さRm
    s値が1.5nm以下である、請求項1の光記録媒体用
    スタンパ。
  3. 【請求項3】 スタンパの基板ランド部の表面粗さRm
    s値が1nm以下である、請求項2の光記録媒体用スタ
    ンパ。
  4. 【請求項4】 前記光記録媒体が相変化書換型光記録媒
    体である、請求項1ないし3のいずれかに記載の光記録
    媒体用スタンパ。
  5. 【請求項5】 前記光記録媒体が、そのランド部とグル
    ーブ部の両方が記録領域に形成されるランド/グルーブ
    記録光記録媒体である、請求項1ないし4のいずれかに
    記載の光記録媒体用スタンパ。
  6. 【請求項6】 表面粗さRms値が原子間力顕微鏡で測
    定したものである、請求項1ないし5のいずれかに記載
    の光記録媒体用スタンパ。
  7. 【請求項7】 基板の少なくとも片面にランド/グルー
    ブを形成した光記録媒体であって、少なくともランド部
    の表面粗さRms値が3nm以下であることを特徴とす
    る光記録媒体。
  8. 【請求項8】 前記ランド部の表面粗さRms値が1.
    5nm以下である、請求項7の光記録媒体。
  9. 【請求項9】 前記ランド部の表面粗さRms値が1n
    m以下である、請求項8の光記録媒体。
  10. 【請求項10】 光記録媒体が、相変化書換型光記録媒
    体である、請求項7ないし9のいずれかに記載の光記録
    媒体。
  11. 【請求項11】 光記録媒体が、そのランド部とグルー
    ブ部の両方が記録領域に形成されるランド/グルーブ記
    録光記録媒体である、請求項7ないし10のいずれかに
    記載の光記録媒体。
  12. 【請求項12】 表面粗さRms値が原子間力顕微鏡で
    測定したものである、請求項7ないし11のいずれかに
    記載の光記録媒体。
  13. 【請求項13】 光記録媒体用基板の少なくとも片面に
    ランド/グルーブをスタンパにより成形するに際し、少
    なくとも、前記基板にランド部を成形するスタンパの基
    板ランド部の表面粗さRms値が3nm以下であるスタ
    ンパを用いるとともに、該スタンパ取り付け側の金型温
    度を100℃以上にして成形することを特徴とする、光
    記録媒体の製造方法。
  14. 【請求項14】 前記金型温度を130℃以上にする、
    請求項13の光記録媒体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002084658A1 (fr) * 2001-04-06 2002-10-24 Sony Corporation Matrice destinee a un disque optique, procede de fabrication de disque optique et disque optique

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