JPH11134708A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】溝深さが１００ｎｍ〜１８０ｎｍで、トラック
ピッチが０．７μｍ〜１．０μｍ、溝幅が０．２〜０．
４μｍである記録再生光案内用の溝があらかじめ形成さ
れた透明基板上に、少なくとも、主減量過程での減量の
傾きが２％／℃以上でありその過程での総減量が３０％
以上である有機色素を主成分とする記録層、金属反射層
の順に積層したものであり下記の（１）の条件を満たす
ことを特徴とする、波長６００〜７００ｎｍで記録再生
し、線速度４．９ｍ／ｓ以上の高速で記録し再生する光
記録媒体。 （１）１０Ｔ以上の長マークにおける波形の歪み角θが
１５°以下であること。 【効果】良好な短ビットを形成し、高線速記録において
も良好な、６００ｎｍ〜７００ｎｍでの短波長記録に適
した光記録媒体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザー光により記
録可能な光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、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、７８０ｎｍ、８３０ｎ
ｍ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、６４０ｎｍ〜６８０ｎｍの半導体レーザ
ー光を記録再生に用いるＤＶＤが最近開発されている。
かかる状況においては、さまざまな記録媒体があるが、
その中で、有機色素系光記録媒体は安価でプロセス上容
易であるという特長を有する。

【０００３】このような短波長用途の有機色素媒体の色
素としては、シアニン等が提案されており、特開平６−
３３６０８６号公報、特開平７−１６１０６８号公報、
特開平７−２６２６０４号公報、特開平７−１２５４４
１号公報、特開平７−２６６７０５号公報等がある。記
録部では、７８０ｎｍでのＣＤ−Ｒと同様に、色素の熱
分解による光学定数と膜厚の減少と基板の軟化による変
形等が生じていると考えられる。また、近年では、７８
０ｎｍと６４０ｎｍの両用である記録媒体ＣＤーＲIIが
開発され、特開平７ー２７６８０４号公報、特開平７ー
１５６５５０号公報、特開平８ー３１０１０号公報、特
開平８ー１１１０３４号公報、特開平８ー１０８６２３
号公報、特開平８ー１０８６２４号公報等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、記録時に、色素の分解のみか、基板の変形の両方
により記録変調度を得ているが、記録部の変形が大き
く、溝上記録の場合には隣接の溝間部に及ぶ大きなビッ
トが形成されるため、クロストークが問題となる。特
に、ＤＶＤ対応で狭トラックピッチ化をすることによ
り、クロストークはさらに大きな問題となる。上記公報
あるいは、特開平４ー１０９４４１号公報、特開平４ー
１１８２９４４号公報、特開平６ー２８２８７３号公
報、特開平６ー２８２８７４号公報等には、ＣＤ−Ｒ等
において高反射率で良好な特性が得られるものが示され
ているが、高密度化に伴う色素固有の問題点、その解決
に必要な技術に関するヒントは含まれてはいない。ま
た、前述のＣＤーＲIIの仕様では６２０ｎｍ〜６９０ｎ
ｍでの反射率は２０％〜３５％とかなり低い。さらに、
高密度化をした上に高線速記録をした場合に良い特性が
得られる技術的ヒントは、従来技術においては明らかに
されていない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、高密度記
録を実現するために良好なクロストークの小さく、か
つ、従来のＣＤ−Ｒの半分程度の最短マーク長、すなわ
ち、０．３５μｍ〜０４５μｍの最短マーク長を有する
ＰＷＭ記録（マーク長記録）用の微小記録部を形成し、
かつ、高い変調度、高い反射率を可能とする媒体であ
り、かつ、高線速記録においても良好な記録特性を有す
る媒体を鋭意検討した結果、本発明に到達した。

【０００６】本発明の要旨は、溝深さが１００ｎｍ〜１
８０ｎｍで、トラックピッチが０．７〜１．０μｍ、溝
幅が０．２〜０．４μｍの案内溝が形成された透明基板
上に、少なくとも、主減量過程での減量の傾きが２％以
上でありその過程での総減量が３０％以上である有機色
素を主成分とする記録層、金属反射層の順に積層したも
のであり下記の（１）の条件を満たすことを特徴とす
る、波長６００ｎｍ〜７００ｎｍで記録再生し、線速度
４．９ｍ／ｓ以上の高速で記録し再生する記録媒体で、
（１）１０Ｔ以上の長マークにおける波形の歪みが１５
°以下であること、に存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明における記録層は、記録用のレーザ
ー光を吸収することによる昇温で減量し膜厚が減少し、
光学特性が変化することにより戻り光の位相が変化し、
反射率が変化したところを記録部とするものである。

【０００８】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
ン等の樹脂等の公知のものが用いられ、サーボ用の案内
溝を有している。その溝は、深さは、１００〜１８０ｎ
ｍで、トラックピッチは、高容量化のためには０．７〜
１．０μｍである。溝形状はＵ字溝が好ましい。溝の深
さは、１００ｎｍ未満の場合には、記録時に十分な変化
がおきず、十分な記録変調度が得られない。１８０ｎｍ
を越えると、転写性をあげるために、良好な平坦性を損
なうことになる。溝幅（溝の深さが半分になる溝幅）
は、０．２μｍ以上で、０．４μｍ以下である。溝幅
０．２０μｍ未満では、十分なトラッキングエラー信号
振幅を得ることが困難となる恐れがある上に、基板の溝
転写率が低くなるため好ましくない。また、０．４μｍ
以上の溝幅の場合には、記録ビットが溝内におさまるほ
ど十分に溝が広いので、溝幅の記録前後の変化が生じな
いので変調度も出にくくなり、好ましくない。また、基
板の熱変形時の樹脂の流動移動が可能な空間が広いの
で、記録部の基板の陥没が著しくなって記録部再生信号
の歪みが生じやすい。なお、溝形状は、１μｍピッチの
場合には、Ｈｅ−Ｃｄレーザーによる光学測定により求
め、それよりもトラックピッチが狭い場合には、ＳＴＭ
やＡＦＭでプロファイルを測定して求める。なお本件に
関しては、ＳＴＭとＡＦＭで求めることができる。

【０００９】記録層は、通常、有機色素等をエタノー
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。この溶媒として
は、沸点が１００〜１５０℃である溶媒で炭素数が３以
上のフッ素系アルコール、すなわち、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ
−テトラフルオロプロパノール、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オ
クタフルオロペンタノール、１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサ
フルオロブタノール等が好ましく用いられる。沸点が１
００℃未満の場合には、スピンコート時に溶媒が速く気
化するため、ディスクの半径４０ｍｍより外周側に塗布
液がゆきつかず、半径方向の膜厚分布が極めて大きくな
り、良好な特性が得られないことがあるので好ましくな
い。また、沸点が１５０℃を越える場合には、蒸発に時
間がかかる上に、膜中に溶媒が残留しやすく、この様な
場合には、良好な記録ジッターが得られないことが多い
ので好ましくない。膜厚は溝間部で５０〜１００ｎｍ程
度が好ましく、溝部で９０ｎｍ〜１８０ｎｍが好まし
い。溝間部、溝部の記録層膜厚がこの範囲よりも薄い場
合には膜厚が薄すぎて十分な記録変調度が得られない恐
れがある。また、この範囲を越えると、膜厚が厚すぎて
記録部がトラック方向、ランド方向に広がりやすく、ジ
ッターやクロストークが大きくなる恐れがある。記録層
の屈折率ｎは２．０〜３．０、好ましくは、２．３〜
２．５であり、消衰係数ｋは０．０３〜０．１０が好ま
しい。消衰係数は、本件では高線速記録仕様を目的とし
ているので、０．１０も範囲に加えた。なお、本件での
色素層のｎ、ｋの測定は以下の方法により行うことがで
きる。鏡面レプリカに、盤面のおよそ半分の領域をカバ
ーするように色素溶液を置き、スピンコートし、この記
録層の一部に反射層をスパッタして未塗布部分との段差
を３次元表面荒さ計（キャノン製ＺＹＧＯ：Ｍａｘｉｍ
５８００）で測定して膜厚を求め、反射層の付いていな
い記録層において日本分光製自動波長スキャンエリプソ
メータ（ＭＥＬ−３０Ｓ型）で多入射角測定後、前述の
膜厚を参考に集束状況のよいｎ、ｋを求め、それを求め
る光学定数ｎ、ｋとする。また、塗布膜の溝深さは基板
の溝深さの５０％〜８０％であることが好ましい。この
範囲未満では溝部膜厚が厚すぎるため反射率が低くな
り、トラッキングエラー信号も十分とれない恐れがあ
る。また、８０％を越えると溝部膜厚が薄すぎて十分な
記録変調度が得られない恐れがある。

【００１０】光学記録に用いられる有機色素としては、
フタロシアニン系色素、シアニン色素、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等が
提案されているが、記録層を構成する有機色素の熱的特
性は記録特性に大きく影響する。短波長用途として充分
な特性を得るためには、熱重量分析における、主減量過
程での減量が、温度に対してシャープであることが必要
である。なぜならば、主減量過程の反応により、有機色
素膜は分解し、膜厚の減少と光学定数の変化をおこし、
光学的な意味でのビット（記録部）が形成される。多く
の場合、記録ビットの下の基板が記録時の色素層の熱吸
収による昇温で変形し、溝幅は広がる。また、記録層で
ある色素層が光を吸収してビットが形成されるので、主
減量が温度に対して緩慢である場合、すなわち、広い温
度範囲にわたって減量が起こる場合には、記録層の光学
変化と膜厚の変化が広い領域にわたって形成されること
になる。その結果、高密度仕様のビット長記録の場合に
はビット同志が重なりあうためクロストークが大きく、
ジッター、ビットの分解能が悪くなり、極めて不利であ
る。それ故、温度に対して、急峻な減量を起こす色素を
用いることが好ましい。本発明においては、減量の過程
が２段階になっている色素を用いた場合、すなわち、主
減量開始温度よりも低い温度領域で減量がある色素を用
いた場合も、同様な理由で不利である。本発明で用いる
色素としては、好ましくは主減量過程での減量の傾きが
２％／℃以上であり、その過程での総減量％が３０％以
上、より好ましくは、減量の傾きは１０％℃以上であ
り、総減量％は３５％以上である。減量の傾きが上記範
囲未満では、十分小さく、ランド方向に広がらない細い
記録部が形成できなくなり、ジッター、ビットの分解能
が悪くなり、高密度対応の短ビット長記録が困難とな
る。また、総減量％が３０％未満の場合には記録前後の
十分な反射率コントラストが得られず、記録変調度が小
さいために十分な短ビット特性が得られない。

【００１１】本件では、従来の一倍速の記録再生ではな
く、４.９ｍ／ｓ以上の高線速での記録の際に生じる課
題に対処する方法を示している。すなわち、ＤＶＤーＲ
ＯＭの再生速度は現在３．７〜３．８ｍ／ｓ（ここでは
この速度を一倍速と示す）であるが、ＤＶＤーＲにおけ
る記録速度を４．９ｍ／ｓ以上の高線速にした場合、図
１に示すように記録マーク内の長さ方向の温度分布が一
倍速の場合と大きく異なる。一倍速と同じマーク長の記
録部を高線速記録の場合にはより短い時間で形成しなけ
ればならにために、記録パワーを高くして、最高到達温
度を高くしなければならない。これ故、マーク長方向の
温度勾配が、線速度が大きくなるほど急峻になってく
る。その結果、色素及び基板の過度の変形が生じ、再生
信号に図２に示す様な長さ方向に非対称な歪みが現れ、
その歪みはマーク長記録の場合、１０Ｔ以上の長マーク
でより顕著となる。そのような波形歪みは、最適パワー
の決定を困難にし、ジッターの悪化の原因となり、波形
の歪み角θは１５度未満、好ましくは１０度以下であ
る。かかる長マークの歪みを、記録時に用いる信号のパ
ルスを分割することによりある程度低減させることは可
能ではあるが、記録パワーのマージンを狭くする原因に
なり、また、その媒体の範用性を狭くしてしまうため、
極めて良くないし、パルス分割による矯正にも限度があ
る。本発明者らは、再生信号波形のマークの長さ方向の
歪みと記録部形状の対応を調べた結果、４．９ｍ／ｓ以
上の高線速でパルス分割なしの１０Ｔ以上の長マーク記
録部の基板変形において、陥没部がなくてなだらかに傾
斜しているか、陥没部がある場合には、陥没部がマーク
の読取方向の先端からはじまっているか、陥没部の中心
がマークの読取方向の中央±１０％の位置にあるもの、
あるいは、陥没部の半値幅がマーク長の１／４以上を占
めなければ、良好な記録特性が得られないということが
わかった。１０Ｔ以上の長マーク部での基板変形がこの
範囲をはずれる場合には、再生信号波形の長さ方向の歪
みが大きくて記録パワーマージンが狭い等、良い特性が
得られない。かかる長マークの波形歪みは、溝幅を適正
にとっていれば、ＣＤ規格の一倍速などの低速度記録で
は生じず、高線速記録で初めて現れる。従って、例えば
特開平７ー６５３７８号公報や特開平７ー９８８８７号
公報等でＣＤーＲにおいて問題とされてきたマークの歪
みとは異なる現象であり、メカニズムも異なり、短波長
仕様の有機系ライトワンス媒体、例えば、ＤＶＤーＲ固
有の問題と考えられる。尚、本件では、記録部の基板の
変形はＡＦＭにて、以下のようにして測定した。すなは
ち、貼り合わせ面を剥離し、セロハンテープ（スコッチ
社製）で反射層より上層を剥がしたあと、エタノールで
洗浄して露出させた基板面をＡＦＭでスキャンし、記録
ビットの長さ方向の高低差を測定した。図２中のポイン
ト”Ａ”が陥没のピーク位置で、１００×（ａ／Ｌ）−
５０（％）が陥没の位置がマークの中央から±何％のと
ころにあるかを示す値である。また、陥没の半値幅ｗは
図中の陥没の深さが半分になるところの幅で、陥没部の
両サイドの山の、陥没部の一番深い点を基準とした高さ
が、高い方を基準として２５％以下異なっている場合に
は、高い方の山の高さの半分の高さにおける陥没部の幅
を半値幅ｗとし、２５％を超えて異なる場合には低い方
の山の形状を高さ方向に（高い方の山の高さ／低い方の
山の高さ）倍に拡大し、この状態で陥没の深さが半分と
なる陥没部の幅を半値幅ｗとして用いる。又、ｗ／Ｌも
基準として用いられる。

【００１２】また、記録層を構成する有機色素の主減量
開始温度は２５０〜３２０℃であることが好ましい。２
５０℃未満では、基板の熱変形と色素の分解との間のし
きい値性が保たれないので良好な記録部、特に急峻な記
録部のエッジが形成されにくいので好ましくない。ま
た、３２０℃を越える場合には、基板の変形が過度にな
りやすく、長マークの波形歪みが起こりやすいので好ま
しくない。また、基板の変形開始部と色素の分解部との
間に温度差が生じるため、ジッター特性が悪くなりがち
であり、好ましくない。尚、本件における高線速とは、
４．９ｍ／ｓ〜８．０ｍ／ｓまでのことをいう。８．０
ｍｓを越える高線速の記録は、十分なＣ／Ｎ等の特性を
得るために要する記録レーザーパワーが１５ｍＷを越え
るため、半導体レーザーの寿命を考慮すると適切ではな
い。色素の例としては、上記基本物性の条件を満たす色
素ならば、シアニン系、フタロシアニン系、含金アゾ系
等、どんな骨格の色素でも良いが、特に、耐光性、膜の
吸収の形の良さから、例えば、次に示すものが挙げられ
る。

【００１３】

【化１】

【００１４】

【化２】

【００１５】

【化３】

【００１６】本発明においては、減量の傾きは、以下の
如くして求める。（図３を参照。）質量Ｍ0 の有機色素
を窒素中で１０℃／分で昇温する。昇温に従って、質量
は当初微量ずつ減少し、ほぼ直線ａ−ｂの減量線を描
き、ついで急激に減量し始め、１５％以上の減量をほぼ
直線ｄ1 −ｄ2 に沿って減量する。これが主減量過程で
あり、主減量開始温度は、Ｔ1 のことである。その後、
ほぼ直線ｃ−ｃで示される減量過程におちつく。直線ｄ
1 −ｄ2 と直線ｃ−ｃとの交点における温度をＴ2 、重
量をｍ2 とし、初期重量をｍ1 とすれば、ここでいう減
量の傾きとは

【００１７】

【数１】（ｍ1 −ｍ2 ）（％）／（Ｔ2 −Ｔ1 ）（℃）

【００１８】で示される値で、総重量に対する減量％
（総減量％）は、

【００１９】

【数２】（ｍ1 −ｍ2 ）（％）

【００２０】で示される値である。なお、図４に示され
るような場合には、主減量過程の減量の傾きは

【００２１】

【数３】（ｍ1 −ｍ2 ）（％）／（Ｔ2 −Ｔ1 ）（℃）

【００２２】で示される値とする。さらに、大気中での
１０℃／分の昇温の場合の熱分解挙動（ＴＧーＤＴＡ特
性）が、窒素中での１０℃／分の昇温の場合とあまり差
がないような色素が好ましい。どの色素でも窒素中の測
定での主減量過程は大気中でもほとんど変わらず存在す
るが、ある種に色素の場合には、大気中測定でのみさら
に高温部に発熱を伴う第２の減量過程が存在し、その過
程でほぼ総減量が１００％に達する。この反応は、保護
層（コート）を積層したディスクや貼りあわせしたディ
スクの形態においては、極端に大きな記録パワーを用い
た場合に記録特性に影響することがある。また、金属反
射層の上の保護層が薄い場合、もしくは、金属反射層の
上に何も積層しない層構成の場合、通常の記録パワーで
も色素と基板の界面で非常に高温になりやすく、金属反
射層を通して供給される酸素、基板中、あるいは、色素
の主減量過程により発生する微量の酸素と反応して、第
２の減量過程がおこり、ビットの形状が非常にきたなく
なり信号特性が不良となる恐れがある。

【００２３】金属反射層は、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、５００ｎｍ〜７０
０ｎｍで反射率が低下しないために、記録再生波長±５
ｎｍの波長領域の光の屈折率が０．１〜１．５、消衰係
数ｋが３〜８であるものが好ましい。特に屈折率が０．
１〜０．２、消衰係数が３〜５である場合は高反射率が
得られる。しかし、さらに高線速記録を目的とする場合
には、金属反射層の反射率、熱伝導度がかかわってくる
場合がある。すなわち、金属反射層の反射率が大きくて
色素を透過して反射層に到達する光がより多く反射され
るため、色素内部の温度が上がりやすくなり、必要以上
に色素が分解する恐れがある。特に、銀程度に高反射率
であるとそのような状況が起こりやすい。それ故、金属
反射層の反射率を金以下のものにすることが好ましい。
従って、基板に金属反射層を８０ｎｍ以上スパッタし、
基板側から光を入射した時の反射率が、記録再生光近傍
の波長で、９５％〜７５％程度になることが好ましい。
反射層として使われる金属膜においては、反射率が高い
ものほど熱伝導度も高いという傾向があり、上記反射率
の範囲を満たす熱伝導度としては、銀、金ではそれぞ
れ、４４、３２Ｗ／ｍＫであるので、３５〜１５Ｗ／ｍ
Ｋの範囲が好ましい。３５Ｗ／ｍＫを越える場合、記録
層をよく選ばないと高線速記録による波形歪みが大きく
て良好な特性が得られない恐れがある。金、アルミ、ア
ルミや銀にＴｉ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｇ等の添加元素を３原
子％以下の範囲で加え、熱伝導度、反射率を調整するこ
とが好ましい。金属反射層の膜厚は、好ましくは８０ｎ
ｍ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。尚、本件で用
いた金属反射層の熱伝導度は真空理工製薄膜熱定数測定
装置（ＰＩＴ−１）で、厚さ４１μｍのＰＥＴフィルム
に約２μｍの金属反射層をスパッタした試料を用いて周
波数１．１Ｈｚの光照射条件で測定した値を用いた。金
は３２Ｗ／ｍＫ、銀は４４Ｗ／ｍＫ、ＡｌＴａ（Ｔａ＝
０．５ａｔ％）が３０Ｗ／ｍＫ、ＡｌＴａ（Ｔａ＝１．
０ａｔ％）が２０Ｗ／ｍＫであった。

【００２４】本発明の光学記録媒体においては、記録部
の金属反射層の穴の発生を防止したり、変形の非対称性
を抑制する効果を有するために、反射層の上に保護層を
積層した方が良い。保護層としては紫外線硬化接続が好
ましい。また、通常は、１μｍ以上、好ましくは３μｍ
以上の膜厚にして、酸素による硬化抑制等がおこらない
ようにする。さらにその上にホットメルトや紫外線硬化
の接着剤を１０〜２０μｍ設けて２枚の貼り合わせをし
てもよい

【００２５】

【実施例】

（実施例１）溝深さ１５０ｎｍ、溝幅（溝の半値幅）
０．２５μｍ（０．８０μｍトラックピッチ）（以上、
ＡＦＭでの測定結果）のＵ字案内溝を有する厚さ０．６
ｍｍのポリカーボネート基板上に下記構造式

【００２６】

【化４】

【００２７】で示される含金属アゾ色素０．０４４ｇを
オクタフルオロペンタノール（ＯＦＰ）４ｇに溶解し、
１２００ｒｐｍでスピンコートし、８０℃のオーブンで
３時間アニール処理し、記録層とした。この色素の窒素
中の主減量過程での減量が４１．０％で、温度差が３．
６℃で、減量の傾きは１１．４％／℃（主減量開始温度
は３４７℃）であった。熱重量分析はセイコー電子工業
製の示差熱天秤（「ＳＳＣ５２００Ｈ」シリーズ「ＴＧ
−ＤＴＡ−３２０」）を用いて測定した。この色素単層
の６４０ｎｍでの屈折率ｎと消衰係数ｋはそれぞれ２．
４と０．０６であり、吸収ピークは５９５ｎｍであっ
た。

【００２８】この記録層の上に金を１００ｎｍの厚さだ
けスパッタし、その状態で塗布膜の溝深さｄfilmをＡＦ
Ｍで測定したところ、基板の溝深さの５４％であった。
なお、記録層の溝間部膜厚は３０ｎｍであった（従っ
て、溝部膜厚は９９ｎｍ）。この金属層の上にＵＶ硬化
樹脂（大日本インキ製「ＳＤ−３１８」）を約３μｍス
ピンコートして紫外線ランプで硬化してディスクを作製
した。同じ様にして作製したディスクどうしをホットメ
ルト方式で接着した。この貼り合わせディスクを（パル
ステック製ＤＤＵー１０００）６４０ｎｍの半導体レー
ザー評価機（開口数ＮＡ＝０．６）で、パルス分割なし
のＥＦＭ信号（ｎー１）Ｔ（以下でいうＥＦＭ記録）を
線速度３．７ｍ／ｓで記録したところ、６．２ｍＷでア
イの中心が１１Ｔ波形の中心に位置する（以下でいう記
録パワー）良好なアイパターンが得られた。この記録条
件でＩtop ＝５０％、Ｉ11／Ｉtop ＝６５％で、最短マ
ーク長約０．４３μｍのジッター（data to ckock jitt
er）は９％と良好な特性であった。このディスクに、１
１Ｔ相当（４４０ｎｓ）の長マークのみ（duty５０％）
を同じ記録パワーで記録したところ、再生信号波形の歪
み角θは３度と十分小さかった。記録線速をあげて４．
９ｍ／ｓにし、βが０近傍となる記録パワー７．２ｍＷ
で、同じく１１Ｔ相当（３２０ｎｓ）の長マークのみ
（duty５０％）の記録を行ったところ、θは１４度と良
好な波形を示した。このディスクの貼り合わせ面をはが
し、両面テープで反射膜を剥離し、エタノールで色素を
洗い流して記録部下の基板の変形をＡＦＭで観察したと
ころ、２０ｎｍ程度の凸部が形成され、３．７ｍ／ｓの
記録部では、陥没のピーク位置は中心より５．４％後端
よりで、陥没の半値幅は０．３１で、４．７ｍ／ｓ記録
の場合は、陥没のピーク位置が中心より５．５％後端よ
りで、陥没の半値幅は０．３２であった。

【００２９】（実施例２）実施例１の色素を下記構造式
の色素に変えた以外は全く同様にして貼り合わせディス
クを作成した。

【００３０】

【化５】

【００３１】尚、この色素単層の６４０ｎｍでの吸収極
大は５９５．５ｎｍで、屈折率ｎと、消衰係数ｋはそれ
ぞれ２．３６と０．０６であった。溝間部の記録層の膜
厚は３５ｎｍであり、塗布膜の溝深さが基板の深さの５
７％、従って、溝部の色素膜厚は１１０ｎｍであった。
このディスクについて、実施例１と同じ条件でＥＦＭ記
録したところ、Ｉtop ＝５０％で、記録パワー６．２ｍ
Ｗで、Ｉ11／Ｉtop ＝５８％で、最短マーク長約０．４
３μｍ相当のジッターが９．５％であった。さらに、実
施例１と同様に４．９ｍ／ｓで７２ｍＷの記録パワー
で、１１Ｔの記録をしたところ、θは１１度と良好であ
った。この記録部の基板変形部をみたところ、やはり２
０ｎｍ弱の凸が形成され、その一部は陥没しており、陥
没のピーク位置は中心より１５．４％後端側にあったも
のの、半値幅が０．３９とかなり広い領域が凹になって
いた。尚、この色素の窒素中の主減量開始温度は３１２
℃で、その過程での減量は５．１８％、温度差２．８５
℃で、減量の傾きは１８．２％／℃であった。

【００３２】（実施例３）実施例１の色素を下記構造式
の色素に変え、色素量を０．０４０ｇにした以外は全く
同様にして貼り合わせディスクを作製した。

【００３３】

【化６】

【００３４】この色素の窒素中の主減量開始温度は３０
５℃で、その過程の減量が４７．７％、温度差１６．０
℃で、減量の傾きは２．９８％／℃であった。この色素
単層の６４０ｎｍでの屈折率ｎ、消衰係数ｋはそれぞ
れ、２．５と０．０８であり、吸収極大は５９９．５ｎ
ｍであった。このディスクについて、実施例１と同じ条
件でＥＦＭ記録したところ、Ｉtop ＝３７％、記録パワ
ー５．６ｍＷでＩ11／Ｉtop ＝６０％で、最短マーク長
約０．４３μｍのジッターが９．５％と良好な記録特性
が得られた。膜厚は実施例１とほぼ同じである。このデ
ィスクに４．９ｍ／ｓ、記録パワー７．２ｍＷで１１Ｔ
の記録をしたところ、θが３度と、主減量開始温度が３
４０℃以上である実施例１、２の色素に比べると極めて
良好な特性が得られた。この記録部の基板変形は、やは
り２０ｎｍ程度の凸の中に極めて緩やかな陥没があり、
そのピーク位置はマークの中心よりわずかに３．５％後
端に寄り、半値幅は０．３６となっていた。

【００３５】（実施例４）実施例３のディスクの金反射
膜を銀に変えた構成のディスクについても同様に４．９
ｍ／ｓで１１Ｔ相当の記録をしたところ、θは３度で、
記録の変形も実施例３とほとんど同じであった。尚、こ
の銀反射層ディスクのItopは４２％であった。

【００３６】（実施例５）実施例２のディスクの金反射
層を銀反射層に変えて作製したディスクについて、実施
例４と同じように記録したところ、θは１４度と、実施
例２よりはやや良くない結果が得られた。記録部の陥没
のピーク位置は実施例２とほぼ同じであったが、陥没の
半値幅は０．３６とやや良くなかった。

【００３７】（実施例６）実施例１の基板に、下記構造
の有機色素の対溶媒１．１ｗｔ％のＯＦＰ溶液を実施例
１と同様にして貼り合わせディスクを作製した。

【００３８】

【化７】

【００３９】溝部膜厚は９０ｎｍで塗布膜の溝深さは基
板の５９％であった。尚、この色素単層の吸収極大は５
９５．５ｎｍであり、６４０ｎｍでのｎ、ｋはそれぞれ
２．４と０．０６であった。また、色素の窒素中での主
減量開始温度は３０７℃で、その過程での減量は５２．
３％、温度差は１０．７℃で、減量の傾きは４．８９％
／℃であった。実施例１と同様に、３．７ｍ／ｓ、記録
パワー６．３ｍＷでＥＦＭ記録を行ったところ、Itop＝
５０％、I11/Itop＝６５％で、最短マーク長０．４３μ
ｍでジッターが１０％であった。さらに４．９ｍ／ｓで
１１Ｔの記録を７．２ｍＷ記録パワーで行ったところ、
θは８度と良好であった。この記録部の基板変形をみた
ところ、約２０ｎｍの凸部が形成されており、陥没部は
その中心から５％後端寄りで、半値幅は０．３４であっ
た。

【００４０】（実施例７）実施例１において、色素を下
記構造式の有機色素に変えた以外は全く同様にして貼り
合わせディスクを作製した。

【００４１】

【化８】

【００４２】この色素の膜厚は実施例１とほぼ同じであ
った。今回、この色素の合成方法を従来と変え、メタノ
ールによる懸洗により精製した結果、減量特性の良い色
素が得られた。すなわち、窒素中での主減量開始温度が
２８６℃で、その過程の減量が４３％、温度差４．８℃
で、減量の傾きは８．９％／℃で、この過程より低温領
域での減量は全くなかった。この色素単層の吸収極大は
５８４ｎｍで、６４０ｎｍでのｎ、ｋはそれぞれ、２．
３と０．０６であった。このディスクに実施例１と同様
に４．９ｍ／ｓで１１Ｔの記録を８．６ｍＷ記録パワー
で行ったところ、θは５度と良好であった。記録部の基
板の変形は実施例１と同様で、ただし、陥没のピーク位
置は５％後端寄りで、半値幅が０．３４であり、１０Ｔ
と１１Ｔとで、この陥没に関する値に差はほとんど見ら
れなかった。

【００４３】（実施例８）実施例１のディスクの金属反
射層をＡｌＴａ（Ｔａ＝０．５ａｔ％）に変えた以外は
全く同様にして貼り合わせディスクを作製し記録したと
ころ、Itop＝４３％で、記録パワー５．８ｍＷで、I11/
Itop＝６０％、最短マーク長０．４３μｍでのジッター
が９．５％と良好であった。このディスクに４．９ｍ／
ｓで１１Ｔ相当の記録を６．９ｍＷで行ったところ、θ
が１１度と良好な特性を示した。この部分の基板変形は
実施例１と同様であったが、陥没のピーク位置は５．２
％後端寄りで、その半値幅は０．３３であった。

【００４４】（実施例９）実施例３の色素を下記の構造
式で表される色素に変えた以外は全く同様にして貼り合
わせディスクを作製した。

【００４５】

【化９】

【００４６】このディスクに、パルステック工業製６３
５ｎｍ（ＮＡ＝０．６）の高出力レーザー評価機で７ｍ
／ｓでＤＶＤーＲ対応のパルステック製８ー１６符号マ
ルチパルス信号発生器を使用し、外部クロック周波数５
７ＭＨｚのクロックでＥＦＭ記録を行ったところ、１
４．５ｍＷの記録パワーでI11/Itop＝６０％の良好な記
録が行えた。この線速で１１Ｔの長マーク記録を行った
ところ、θは１０度と極めて良好な波形であった。この
記録部の基板変形の陥没部のピーク位置は中心より８％
後端側にあり、半値幅が０．３５であった。４．９ｍ／
ｓ記録では、θは３度と極めて良好であった。尚、この
色素単層の吸収極大は５９３．５ｎｍで、６４０ｎｍで
のｎ、ｋは２．４と０．１であった。また、窒素中の主
減量開始温度は２８４℃で、その過程の減量は５６．９
％、温度差３．６℃で、減量の傾きは１５．８％／℃と
良好であった。

【００４７】（実施例１０）実施例２において、金属反
射層をＡｌＴａ（Ｔａ＝０．５ａｔ％）に変えた以外は
全く同様にして貼り合わせディスクを作製した。４．９
ｍ／ｓで記録パワー５．７ｍＷで１１Ｔの記録をしたと
ころ、Itop＝４０％で、θは９度と、銀反射層の場合よ
りも良好な波形を示した。この記録部の基板変形をみた
ところ、凸変形の中心近傍に陥没があり、そのピーク位
置は９％後端寄りで、陥没の半値幅は０．３６であっ
た。

【００４８】（実施例１１）実施例３のディスクで、保
護コートを付さずに金反射層を露出したままの状態で
３．７ｍ／ｓでＥＦＭ信号記録をしたところ、貼り合わ
せ品と変わらない良好なアイパターンが観測された。
尚、この色素の窒素中と大気中のＴＧーＤＴＡ曲線はほ
ぼ小穴時で、大気中でも主減量開始温度よりも高温での
減量過程はなかった。

【００４９】尚、今回のすべての実施例での３．７ｍ／
ｓでの１１Ｔ記録の再生信号波形の歪み角θは３度で、
いぞれも極めて良好な特性であり、その結果、パルス分
割していないにもかかわらず、ジッターが１０％未満と
いう良好な値が得られた。また、この実施例すべての色
素の窒素中の減量は、主減量過程一つであり、その温度
よりも低い領域には減量がみられない良好なものであっ
た。

【００５０】（実施例１２）実施例３において、基板の
溝幅を０．３５μｍに変えた以外は全く同様にして貼り
合わせディスクを作製した。４．９ｍ／ｓでの１１Ｔの
記録のθは９度であった。記録部の基板変形の様子は、
０．２５μｍの溝幅の場合とやや異なり、凸部の高さに
非対称性はあるものの、陥没のピークの位置は５．２％
後端よりで、半値幅は０．３４であった。

【００５１】（比較例１）実施例１において、色素を下
記の構造式の色素に変えた以外は全く同様にして貼り合
わせディスクを作製した。

【００５２】

【化１０】

【００５３】尚、この色素単層の吸収極大は５９５．５
ｎｍで、６４０ｎｍでのｎ、ｋはそれぞれ、２．４と
０．６８であった。この色素の窒素中の主減量開始温度
は３４６℃、減量は４２．５％、温度差５．３℃で、従
って、減量の傾きは７．９４％／℃であった。このディ
スクに、３．７ｍ／ｓで実施例１と同様にＥＦＭ記録を
行ったところ、ジッターは９．８％であった。４．９ｍ
／ｓで１１Ｔの記録を行ったところ、記録パワーは７．
２ｍＷで、θは２１と良くない結果となり、その記録部
の基板変形を調べたところ、２０ｎｍ程度の凸の位置部
が陥没しており、陥没のピーク位置はその凸の中心から
わずか７．７％後端側にあるものの、陥没が極めて非対
称で先端側がとくにおちこんでおり、半値幅は０．２で
あった。このディスクの反射層を銀に変えて全く同様に
したところ、４．９ｍ／ｓでの１１Ｔの再生波形のθは
２７度と悪かった。尚、この色素の膜厚を、溶媒に溶か
す色素量を、０．０４０ｇ、０．０４８ｇにした場合で
も、４．９ｍ／ｓでの１１Ｔ記録部の基板の変形の陥没
部は０．０４４ｇの場合とほとんど変わらなかった。

【００５４】（比較例２）比較例１の色素に下記の構造
の添加剤を０．００６６ｇ加えた他は全く同様にして貼
り合わせディスクを作製した。

【００５５】

【化１１】

【００５６】４．９ｍ／ｓで１１Ｔの記録をしたとこ
ろ、θは８度と、比較例１に比べて極めて良好となっ
た。この記録部の基板の変形を見たところ、２０ｎｍ程
度の凸部に陥没は見られず、なだらかに後端から先端に
むけて傾斜しているだけだった。尚、この添加物を加え
た状態での窒素中のＴＧーＤＴＡ曲線は添加前とほとん
ど変わらず、添加後の主減量開始温度は３４９℃であっ
た。（尚、いままでどうり、主減量過程とは、減量が１
８％以上の過程のことをいっている。）

【００５７】（比較例３）比較例１の色素の窒素中と大
気中の熱分解挙動（ＴＧーＤＴＡで測定）は大きく異な
り、大気中では従来（窒素中）の主減量過程の他に４６
７℃に、非常に大きな発熱を伴う第２の減量過程があ
る。比較例１において、保護コートを付さない金反射層
が露出した形態で３．７ｍ／ｓでＥＦＭ記録を行ったと
ころ、比較例１とは大きく異なり、アイパターンが不鮮
明で、悪い記録特性であった。

【００５８】（比較例４）比較例１の基板を０．３５μ
ｍに変えた以外は全く同様にして貼り合わせディスクを
作製した。同様にして４．９ｍ／ｓで１１Ｔの記録をし
たところ、θが２５度であった。基板の変形部は、比較
例１よりもさらに極端に陥没しており、半値幅を測定で
きない状態であった。このディスクについて、実施例９
と同様に、外部クロック３３ＭＨｚで、パルス分割をし
たＥＦＭ記録（記録パワー１０．５ｍＷ）を行ったとこ
ろ、アイパターンに歪みが残り、１０．５ｍＷでジッタ
ーが１２％と良くなかった。

【００５９】

【発明の効果】光学特性が本件の条件を満たせば、良好
な短ビットを形成し、高線速記録においても良好な、６
００ｎｍ〜７００ｎｍでの短波長記録に好適な、光記録
媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】１１Ｔの記録部の温度分布を、記録線速度３．
７ｍ／ｓと４．９ｍ／ｓの記録の場合について計算した
図。（記録パワーは、それぞれの線速度について、β＝
０近傍となるパワーを用い、実施例１のディスクについ
て計算したもの）

【図２】再生信号波形の歪みと、陥没のピーク位置、半
値幅を説明する図。

【図３】有機色素の主減量過程、主減量過程の総減量、
減量の傾きを求める方法を説明するための示差熱天秤の
チャート図。

【図４】図３と異なる、有機色素の主減量過程、主減量
過程の総減量、減量の傾きを求める方法を説明するため
の示唆熱天秤のチャート図。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１２月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】本件では、従来の一倍速の記録再生ではな
く、４．９ｍ／ｓ以上の高線速での記録の際に生じる課
題に対処する方法を示している。すなわち、ＤＶＤ−Ｒ
ＯＭの再生速度は現在３．７〜３．８ｍ／ｓ（ここでは
この速度を一倍速と示す）であるが、ＤＶＤ−Ｒにおけ
る記録速度を４．９ｍ／ｓ以上の高線速にした場合、図
１に示すように記録マーク内の長さ方向の温度分布が一
倍速の場合と大きく異なる。一倍速と同じマーク長の記
録部を高線速記録の場合にはより短い時間で形成しなけ
ればならないために、記録パワーを高くして、最高到達
温度を高くしなければならない。これ故、マーク長方向
の温度勾配が、線速度が大きくなるほど急峻になってく
る。その結果、色素及び基板の過度の変形が生じ、再生
信号に図２に示す様な長さ方向に非対称な歪みが現れ、
その歪みはマーク長記録の場合、１０Ｔ以上の長マーク
でより顕著となる。そのような波形歪みは、最適パワー
の決定を困難にし、ジッターの悪化の原因となり、波形
の歪み角θは１５度未満、好ましくは１０度以下であ
る。かかる長マークの歪みを、記録時に用いる信号のパ
ルスを分割することによりある程度低減させることは可
能ではあるが、記録パワーのマージンを狭くする原因に
なり、また、その媒体の範用性を狭くしてしまうため、
極めて良くないし、パルス分割による矯正にも限度があ
る。本発明者らは、再生信号波形のマークの長さ方向の
歪みと記録部形状の対応を調べた結果、４．９ｍ／ｓ以
上の高線速でパルス分割なしの１０Ｔ以上の長マーク記
録部の基板変形において、陥没部がなくてなだらかに傾
斜しているか、陥没部がある場合には、陥没部の中心が
マークの読取方向の中央±１０％の位置にあるもの、あ
るいは、陥没部の半値幅がマーク長の１／４以上を占め
なければ、良好な記録特性が得られないということがわ
かった。１０Ｔ以上の長マーク部での基板変形がこの範
囲をはずれる場合には、再生信号波形の長さ方向の歪み
が大きくて記録パワーマージンが狭い等、良い特性が得
られない。かかる長マークの波形歪みは、溝幅を適正に
とっていれば、ＣＤ規格の一倍速などの低速度記録では
生じず、高線速記録で初めて現れる。従って、例えば特
開平７−６５３７８号公報や特開平７−９８８８７号公
報等でＣＤ−Ｒにおいて問題とされてきたマークの歪み
とは異なる現象であり、メカニズムも異なり、短波長仕
様の有機系ライトワンス媒体、例えば、ＤＶＤ−Ｒ固有
の問題と考えられる。尚、本件では、記録部の基板の変
形はＡＦＭにて、以下のようにして測定した。すなわ
ち、貼り合わせ面を剥離し、セロハンテープ（スコッチ
社製）で反射層より上層を剥がしたあと、エタノールで
洗浄して露出させた基板面をＡＦＭでスキャンし、記録
ビットの長さ方向の高低差を測定した。図２中のポイン
ト“Ａ”が陥没のピーク位置で、１００×（ａ／Ｌ）−
５０（％）が陥没の位置がマークの中央から±何％のと
ころにあるかを示す値である。また、陥没の半値幅ｗは
図中の陥没の深さが半分になるところの幅で、陥没部の
両サイドの山の、陥没部の一番深い点を基準とした高さ
が、高い方を基準として２５％以下異なっている場合に
は、高い方の山の高さの半分の高さにおける陥没部の幅
を半値幅ｗとし、２５％を超えて異なる場合には低い方
の山の形状を高さ方向に（高い方の山の高さ／低い方の
山の高さ）倍に拡大し、この状態で陥没の深さが半分と
なる陥没部の幅を半値幅ｗとして用いる。又、ｗ／Ｌも
基準として用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 修一 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 堀江 道和 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溝深さが１００ｎｍ〜１８０ｎｍで、ト
   ラックピッチが０．７μｍ〜１．０μｍ、溝幅が０．２
   〜０．４μｍである記録再生光案内用の溝が形成された
   透明基板上に、少なくとも、主減量過程での減量の傾き
   が２％／℃以上でありその過程での総減量が３０％以上
   である有機色素を主成分とする記録層、金属反射層の順
   に積層し、下記の（１）の条件を満たすことを特徴とす
   る、波長６００〜７００ｎｍで記録再生し、線速度４.
   ９ｍ／ｓ以上の高速で記録し再生する光記録媒体。 （１）１０Ｔ以上の長マークにおける波形の歪み角θが
   １５°以下であること。
2. 【請求項２】 マーク長記録における１０Ｔ以上の長マ
   ークの基板の凸変形において、陥没部がないか、陥没部
   がある場合には、陥没部がマークの読み取り方向の先端
   からはじまっているか、陥没部の中心がマークの読み取
   り方向の中央±１０％の位置にあるか、あるいは、陥没
   部の半値幅がマーク長の１／４以上を占める請求項１記
   載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 記録層を構成する有機色素の主減量開始
   温度が２５０℃〜３２０℃であることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】 記録層を構成する有機色素が、窒素中と
   大気中とで熱分解挙動における差が小さいことを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれかに記載の光記録媒体。
5. 【請求項５】 記録層単層の、記録再生光波長±５ｎｍ
   での屈折率ｎ、消衰係数ｋがそれぞれ２．０〜３．０と
   ０．０３〜０．１０であることを特徴とする請求項１乃
   至４のいずれか１項に記載の光記録媒体。
6. 【請求項６】 金属反射層の上に、紫外線硬化樹脂を積
   層することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
   に記載の光記録媒体。
7. 【請求項７】 金属反射層の熱伝導度が３５〜１５Ｗ／
   ｍＫであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
   １項に記載の光記録媒体。