TWI391927B - An optical recording medium and an optical recording medium - Google Patents

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Hideyuki Kubo
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Description

光記錄媒體及光記錄媒體之光記錄方法
本發明係關於光記錄媒體等，更詳言之，係關於具有含色素之記錄層的光記錄媒體等。
近年來，可進行超高密度記錄之藍色雷射之開發正加速進行中，與其相對應之一次寫入型(recordable)之光記錄媒體之開發亦在進行中。其中以成本比較廉價而可有效生產之色素塗佈型之一次寫入型媒體之開發被強烈期待。在習知之色素塗佈型一次寫入型之光記錄媒體，係在以色素為主成分之有機化合物所成記錄層照射雷射光，係以產生有機化合物之分解．變質所致光學(折射率．吸收率)變化為主來形成記錄凹坑(pit)。記錄凹坑部，並不僅僅為光學變化，通常亦伴隨記錄層體積變化所致變形，發熱所致基板與色素之混合部形成，基板變形(主為基板膨脹所致隆起)等(參照專利文獻1，專利文獻2，專利文獻3，專利文獻4)。
相對於記錄層所使用之有機化合物之記錄．再生所用雷射波長，光學上行為(reaction)，分解．昇華及伴隨於此之發熱等之熱行為為形成良好記錄凹坑用之重要要素。因此，使用於記錄層之有機化合物，有必要選擇光學性質，分解行為為適切之材料。
說起來，習知型之一次寫入型媒體，尤其是，在CD－R或DVD-R，其目的係為維持與再生專用記錄媒體(ROM媒體)之可再生互換，而該再生專用之記錄媒體係將Al，Ag，Au等反射膜被覆於基板上預先形成之上凹坑所成者，其目的為實現大致60%以上之反射率與，同樣地，可實現大致超過60%之高調變度(modulation amplitude)者。
首先，為獲得在未記錄狀態之高反射率，則記錄層之光學性質被規定。通常，在未記錄狀態，折射率n為約2以上，消光(extinction coefficient)係數為0.01~0.3左右之值被要求。(參照專利文獻5，專利文獻6)。
在以色素為主成分之記錄層，僅因記錄所致斯等光學性質之變化，欲獲得60%以上之高調變度有所困難。亦即，因折射率n與吸收率k之變化量在為有機物之色素有其界限，故在平面狀態之反射率變化亦有其界限。
因此，使用來自記錄凹坑部與未記錄部之反射光之相位差所致量部分之反射光干涉效果，在記錄凹坑部分之反射率變化(反射率降低)則在外觀上(apparent)予以變大的方法被利用。亦即，係使用與如ROM媒體般之相位差(phase difference)凹坑同樣之原理，在折射率變化比無機物更小的有機物記錄層之情形，寧可以相位差所致反射率變化為主來使用反而有利之報告被提出(參照專利文獻7)。又，綜合上述記錄原理予以考慮之檢討則在進行著(參照非專利文獻1)。
以下，係如以上所記錄之部分(亦有稱為記錄標記 部)，與其物理形狀無關，而稱為記錄凹坑，記錄凹坑部或記錄凹坑部分。
第1圖係，具有以習知構成之色素為主成分之記錄層的一次寫入型媒體(光記錄媒體10)之說明圖。如第1圖所示，光記錄媒體10，係在形成溝之基板11上至少以此順序形成記錄層12與反射層13，保護塗膜層14，使用對物透鏡18，透過基板11使記錄再生光束17入射，照射於記錄層12。基板11之厚度，通常係使用1.2mm(CD)或0.6mm(DVD)。又，記錄凹坑係，在自記錄再生光束17入射之面19觀之為近側，在通常被稱為溝之基板溝部16之部分被形成，在較遠側之基板溝間部15並不形成。
在前述該等周知文獻中，相位差變化，係將含色素之記錄層12之記錄前後之折射率變化予以盡可能變大，另一方面，在記錄凹坑(pit)部之形狀變化，亦即，在溝內所形成之記錄凹坑部，溝形狀有局部變化(在基板11膨脹，或凹陷下，溝深度產生等價變化)，膜厚之變化(記錄層12之膨脹，收縮所致膜厚之透過變化)效果則有助於相位差變化之報告被提出。
在上述般之記錄原理中，為使未記錄時之反射率提高，又因雷射之照射使得有機化合物分解，因必然產生大的折射率變化(藉此可獲得大的調變度)，通常，記錄再生光波長係選擇位於大的吸收帶之長波長側的帶緣(absorption band edge)之位置。此係，在大的吸收帶之長波長側之帶緣，具有適度消光係數，且成為可獲得大的折 射率之波長區域之故。
但是，相對於藍色雷射波長之光學性質具有與習知同等值之材料則無法發現。尤其是，在目前已實用化之為藍色半導體雷射之震盪波長中心的405nm附近，具有與習知一次寫入型光記錄媒體之記錄層所要求之光學常數為同程度之光學常數的有機化合物則幾乎不存在，目前仍在探索之階段。進而，在具有習知色素記錄層之一次寫入型光記錄媒體，因在記錄再生光波長附近有色素之主吸收帶存在，故其光學常數之波長依附性變大(因波長使得光學常數大寬變動)，相對於雷射之個別差異或，環境溫度之變化等所致記錄再生光波長之變動，會有記錄感度或調變度，顫動(Jitter)或誤差率等之記錄特性或反射率等大寬變化之問題產生。
例如，有關於想到使用在405nm附近具有吸收之色素記錄層的記錄之主意的報告被提出，但該等所使用之色素，被要求與習知相同之光學特性及機能，完全需仰賴於高性能色素之探索發現(參照專利文獻8，專利文獻9)。接著，如第1圖所示，在使用以習知色素為主成分之記錄層12之一次寫入型之光記錄媒體10，必須使溝形狀及記錄層12之基板溝部16與基板溝間部15之厚度分布予以恰當地控制等亦有報告提出(參照專利文獻10，專利文獻11，專利文獻12)。
亦即，如上述就可確保高反射率之點而言，相對於記錄再生光波長，則只能使用具有比較小的消光係數(0.01~0.3左右)之色素。因此，在記錄層12中為獲得對記錄為必要的光吸收，又，為使記錄前後之相位差變化變大，則要將記錄層12之膜厚予以薄膜化為不可能。結果，記錄層12之膜厚，通常，係使用λ/(2ns )(ns ，為基板11之折射率)左右之厚度，將使用於記錄層12之色素埋入溝內，為減低信號間干涉(cross talk)，則有必要使用具有深溝之基板11。含色素之記錄層12，通常因係由旋轉塗佈法(by spin coating)所形成，故將色素埋入深溝，使溝部之記錄層12厚膜化者，反倒是較方便。另一方面，在塗佈法，雖於基板溝部16與基板溝間部15之記錄層膜厚有差異產生，而此種記錄層膜厚差異之產生，即使使用深溝對獲得安定之循軌伺服(Tracking Servo)信號為有效。
亦即，在第1圖之基板11表面所規定之溝形狀與，在記錄層12與反射層13之界面所規定之溝形狀係指，若無法使該等雙方保持於恰當的值，則在記錄凹坑部之信號特性與軌跡(tracking)信號特性兩者亦無法良好地保持。溝之深度，通常，有必要接近λ/(2ns )(λ為記錄再生光束17之波長，ns 為基板11之折射率)，在CD－R為200nm左右，在DVD－R為150nm左右之範圍。此種，具有深溝之基板11之形成為非常困難，成為光記錄媒體10品質降低之要因。
尤其是，在使用藍色雷射光之光記錄媒體，若為λ＝405nm，則近於100nm之深溝為必要，另一方面，為了高密度化則多是使軌距(track pitch)成為0.2μm~0.4μm。在斯等狹窄軌距，要形成此種深溝仍然有所困難，實際上，在習知之聚碳酸酯樹脂則量產幾乎不可能。亦即，在使用藍色雷射光之媒體，在習知構成，量產化困難之可能性極高。
進而，在上述公報中實施例之多數，係顯示習知碟片構成之第1圖之例，而為實現使用藍色雷射之高密度記錄，則被稱為所謂膜面入射(film surface incidence)之構成廣受矚目，而使用相變化型記錄層等無機材料記錄層之構成的報告被提出(參照非專利文獻3)。在被稱為膜面入射之構成中，與習知相反，係在形成溝之基板上，至少依此順序形成反射膜，記錄層，外覆(cover)層，透過外覆層使記錄．再生用之聚焦雷射光入射，而照射於記錄層。外覆層之厚度，在所謂藍光光碟(Blu－Ray)，通常被使用是100μm左右(非專利文獻9)。自此種薄的外覆層側，將記錄再生光入射者，係因在其聚焦用之對物透鏡係使用比習知更高開口數(NA(開口數)，通常為0.7~0.9，在藍光光碟為0.85)之故。在使用高NA(開口數)對物透鏡之情形，為使外覆層之厚度所致像差(aberration)之影響變小，故薄至100μm左右為必要。採納此種藍色波長記錄，膜面入射層構成之例有為數極多之報告(參照非專利文獻4，參照專利文獻13~專利文獻24)。又，就關連技術亦有多數之報告(參照非專利文獻5~非專利文獻8，參照專利文獻25~專利文獻36)。
[非專利文獻1]國際光學記憶體會議會刊(Proceedings of International Symposium on Optical Memory)]，(美國)，第4卷，1991年，p.99－108[非專利文獻2]「日本應用物理月刊(Japanese Journal of Applied Physics)」，(日本)第42卷，2003年，P.834－840[非專利文獻3]「Proceedings of SPIE」，(美國)，第4342卷，2002年，P.168－177[非專利文獻4]「日本應用物理月刊(Japanese Journal of Applied Physics)」，(日本)，第42卷，2003年，p.1056－1058[非專利文獻5]中島平太郎．小川博共著，「小型碟片(compact disk)讀本」改訂3版，Ohm公司，平成8年，P.168[非專利文獻6]日本應用物理月刊(Japanese Journal of Applied Physics)」，(日本)，第42卷，2003年，P.914－918[非專利文獻7]日本應用物理月刊(Japanese Journal of Applied Physics)」，(日本)，第39卷，2000年，P.775－778[非專利文獻8]日本應用物理月刊(Japanese Journal of Applied Physics)」，(日本國)，第42卷，2003年，P.912－914[非專利文獻9]「光碟解體新書」，日經電子社編，日經BP公司，2003年，第3章[非專利文獻10]藤原裕之著，「橢圓偏光量測術」(Spectroscopic Ellipsometry)」，丸善出版公司，平成15年，第5章[非專利文獻11]Alphonsus V.Pocius氏著，水町浩，小野擴邦譯「黏接劑與黏接技術入門」，日刊工業新聞公司，1999[專利文獻1]日本特開平2－168446號公報[專利文獻2]日本特開平2－187939號公報[專利文獻3]日本特開平3－52142號公報[專利文獻4]日本特開平3－63943號公報[專利文獻5]日本特開平2－87339號公報[專利文獻6]日本特開平2－132656號公報[專利文獻7]日本特開昭57－501980號公報[專利文獻8]國際公開01/74600號摘要(pamphlet)[專利文獻9]日本特開2002－301870號公報[專利文獻10]日本特開平3－54744號公報[專利文獻11]日本特開平3－22224號公報[專利文獻12]日本特開平4－182944號公報[專利文獻13]日本特開2003－331465號公報[專利文獻14]日本特開2001－273672號公報[專利文獻15]日本特開2004－1375號公報[專利文獻16]日本特開昭59－19253號公報[專利文獻17]日本特開平8－138245號公報[專利文獻18]日本特開2004－30864號公報[專利文獻19]日本特開2001－273672號公報[專利文獻20]日本特開2002－245678號公報[專利文獻21]日本特開2001－155383號公報[專利文獻22]日本特開2003－303442號公報[專利文獻23]日本特開2002－367219號公報[專利文獻24]日本特開2003－16689號公報[專利文獻25]日本特開平5－128589號公報[專利文獻26]日本特開平5－174380號公報[專利文獻27]日本特開平6－4901號公報[專利文獻28]日本特開2000－43423號公報[專利文獻29]日本特開2001－287466號公報[專利文獻30]日本特開2003－266954號公報[專利文獻31]日本特開平9－277703號公報[專利文獻32]日本特開平10－36693號公報[專利文獻33]日本特開2000－207772號公報[專利文獻34]日本特開2001－155383號公報[專利文獻35]日本特開平11－273147號公報[專利文獻36]日本特開平11－25523號公報[專利文獻37]日本特開2003－217173號公報[專利文獻38]日本特開2004－86932號公報[專利文獻39]日本特開2004－98542號公報[專利文獻40]日本特開2004－160742號公報[專利文獻41]日本特開2003－217177號公報[專利文獻42]日本特開2001－331936號公報[專利文獻43]國際公開03/003361號摘要[專利文獻44]日本特表2005－504649號公報
 [發明之揭示]
但是，在開發之先行技術之膜面入射型相變化型媒體，在自入射光側所見外覆層溝部可形成記錄標記。此係，自入射光側觀之，在習知之基板上對基板溝部之記錄為相同，可實現與CD－RW，DVD－RW幾乎以同一層構成之意，實際上，可得良好特性。另一方面，以色素為主成分之記錄層，尤其是在塗佈型之情形，對外覆層溝部之記錄並非容易。通常，在基板上之旋轉塗佈，係在基板中之溝部，因色素易於積存之故。即使在基板溝間部使色素以適當膜厚塗佈，通常，在基板溝部因相當量之色素積存，形成於外覆層溝部之記錄凹坑(記錄標記)，即使在外覆層溝間部亦易於突出，因此，因信號間干涉變大並無法充填軌距，故在高密度化有其限度。
但是，在前述周知文獻中，幾乎係如習知般，著眼於藉自入射光側觀之為較近側之外覆層溝部之記錄，使得反射光強度降低者。或並不考慮溝部之高低差所致反射光相位之變化而單純著眼於以平面狀態產生之反射率降低。或，其前提係儘量不用相位差之平面狀態之反射率變化之利用。在此種前提條件，並無法解決在外覆層溝部記錄之信號間干涉之問題，對溶液塗佈所致記錄層形成處理尚嫌陌生。並無法將相變化有效活用而可實現對外覆層溝間部之良好記錄特性。尤其是，在標記長調變記錄中，相對於自最短標記長至最長標記長為止之全標記長，並無具有實用的記錄功率容許範圍(Recording Power Margin)，且無可實現良好顫動(Jitter)特性之例。
如此，至目前為止具有可與習知之CD－R，DVD－R匹敵之高性能，低成本之以色素為主成分之記錄層之對應藍色雷射，膜面入射型一次寫入型媒體並無所知為現狀。
本發明係為解決此種課題而完成者。
亦即，本發明之目的，係提供使用可安定成形之比較淺的溝深度之基板，具有良好記錄再生特性之極為高密度之光記錄媒體。
又，本發明之其他目的，係在於提供可獲得良好記錄再生特性之光記錄媒體之光記錄方法。
因此本發明人等，在具有膜面入射構成之光記錄媒體中，就高容量化為可行，且具有以色素為主成分之記錄層，量產性優異之塗佈型媒體經戮力檢討結果因而達成本發明。
亦即，根據本發明，係提供，有導溝形成之基板與，在該基板上，至少以此順序具有，具有光反射機能之層與，在未記錄狀態中相對於記錄再生光波長之含有具有光吸收機能之以色素為主成分之記錄層與，相對於該記錄層記錄再生光為入射之外覆層，如此所構成，將該記錄再生光聚焦所得記錄再生光束在離入射於外覆層之面為較遠側之導溝部使成為記錄溝部時，在該記錄溝部所形成之記錄凹坑部之反射光強度，比該記錄溝部中未記錄時之反射光強度更高為其特徵之光記錄媒體。
根據本發明可適用之光記錄媒體，可記錄極高密度的資訊，根據該等所記錄之資訊，可獲得良好記錄再生特性。
在此，本發明可適用之光記錄媒體中，在記錄溝部所形成之記錄凹坑部之反射光強度，在記錄凹坑部中因反射光之相變化而增加為其特徵者。
又，本發明可適用之光記錄媒體中，使具有光反射機能之層之記錄層側之界面作為反射基準面，記錄溝部中至反射基準面為止之來回光徑距離(optical path length)，與不形成記錄凹坑部之為導溝部之記錄溝間部中至反射基準面止之來回光徑距離之差所產生之相位差Φb為0<|Φb|<π，在記錄溝部存在凹坑部之情形之相位差Φa為，0<|Φa|<π，且，|Φb|>|Φa|為其特徵者。
進而，本發明可適用之光記錄媒體中，於反射基準面所規定之記錄溝部與記錄溝間部之高低差dG L 與，記錄層之未記錄時之記錄再生光波長λ中折射率nd 與，外覆層之記錄再生光波長λ中折射率nc 與，記錄溝部之未記錄時記錄層膜厚dG 與,記錄溝間部之未記錄時記錄層膜厚dL ，之關係係，(λ/8)≦|(nd －nc )．(dG －dL )＋nc ．dG L |≦(15/64)．λ為其特徵者。
接著，在把握本發明方法之範疇時，係提供具有，在導溝所形成之基板上，至少依順序層合，具有光反射機能之層與，在未記錄時相對於記錄再生光波長以具有光吸收機能之色素為主成分之記錄層，與外覆層構造之光記錄媒體，自外覆層側使記錄再生光入射來進行記錄再生之光記錄媒體之光記錄方法中，將記錄再生光予以聚焦所得記錄再生光束離入射於外覆層之面為較遠側之導溝部使成為記錄溝部時，形成於記錄溝部之記錄凹坑部之反射光強度比記錄溝部之未記錄時之反射光強度更高為其特徵之光記錄媒體之光記錄方法。
如此依照本發明，可獲得具有良好記錄再生特性之極為高密度的光記錄媒體。
[實施發明之最佳型態]
以下，就實施本發明之最佳型態(以下，發明之實施之形態)加以說明。另外，本發明，並非限定於以下之實施之形態，而可在其要旨之範圍內實施各種變形。
第2圖係可適用本實施之形態之具有以色素為主成分之記錄層的膜面入射構成之一次寫入型媒體(光記錄媒體20)之說明圖。本實施之形態中，係在形成溝之基板21上，至少依順序層合，具有反射機能之層(反射層23)與，在第2圖中如後述，在未記錄(記錄前)狀態中相對於記錄再生光以具吸收之色素為主成分之具有光吸收機能的記錄層22，及外覆層24，之構造，使記錄再生自外覆層24側透過對物透鏡28而集光之記錄再生光束27予以入射。亦即，採用「膜面入射構成」(亦稱為Reverse stack)。在以下，具有反射機能之層單稱為「反射層23」，以色素為主成分之具有光吸收機能之記錄層單稱為「記錄層22」。如前述，將使用第1圖說明之習知構成稱為「基板入射構成」。將後述第2圖所說明之在膜面入射構成之外覆層24側使記錄再生光束27入射之際，因為高密度記錄，故通常使用NA(開口數)＝0.6~0.9左右之高NA(開口數)之對物透鏡。記錄再生光波長λ，則常使用自紅色至藍紫色波長(350nm~600nm左右)。進而，為進行高密度記錄，以使用350nm~450nm之波長區域者為佳，但並非限定於此。
本實施之形態中，在第2圖中，自對記錄再生光束27之外覆層24之入射面(記錄再生光束所入射之面29)觀之為較遠側之導溝部(自記錄再生光束所入射之面為較遠側之導溝部)作為記錄溝部，進行記錄，使形成於記錄溝部之記錄凹坑部之反射光強度比記錄溝部之未記錄時之反射光強度更高。其主機構中，反射光強度之增加則依該記錄凹坑部之反射光之相變化而定。亦即，在記錄溝部中係利用在反射光之來回光徑距離之記錄前後之變化。
在此，在膜面入射型之光記錄媒體20，離對記錄再生光束27之外覆層24之入射面(記錄再生光束為入射之面29)為較遠之導溝部(與基板21之溝部一致)稱為外覆層溝間部(in-groove)25，離記錄再生光束27為入射之面29較近之導溝間部(與基板21之溝間部一致)稱為外覆層溝部(on-groove)26(關於on-groove，in-groove之名稱請參閱非專利文獻3。)。
更具體言之，藉由以下之手段可實現本發明。
(1)自未記錄狀態之外覆層溝間部之反射光與自外覆層溝部之反射光之相位之差Φ，大致形成π/2~π深度之溝，使在外覆層溝間部(in-groove)之記錄層膜厚成為比該溝深度更薄之薄膜，另一方面，在外覆層溝部(on-groove)之膜厚幾乎成為零之非常薄的色素為主成分之記錄層22被設置。在該外覆層溝間部，自外覆層側照射記錄再生光束，於該記錄層產生變質，而形成主為因相變化所致由於反射光強度之增加而可形成記錄凹坑。在膜面入射構造中，與習知之on-groove，HtoL記錄比較，可大幅改善塗佈型色素媒體之性能。又，在信號間干涉之小的高軌距密度(例如，0.2μm~0.4μm)之記錄為可行。又，此種高軌距之溝之形成為容易。
(2)記錄層22係在未記錄狀態中利用比較低折射率(例如折射率為1.3~1.9)，比較高消光係數(例如，消光係 數為0.3~1)之主成分色素，藉由記錄，在反射面之記錄再生光入射側形成折射率降低之記錄凹坑部。藉此，通過記錄凹坑部之記錄再生光之光徑距離，與記錄前比較則產生變短之相變化。亦即，產生光學上記錄溝部深度變淺之變化，而增加反射光強度。
與使用習知色素記錄層之記錄媒體比較折射率亦可為低，在主吸收帶與記錄再生光波長之相對關係可增加自由度，尤其是，在記錄之際適於再生光波長400nm附近之記錄之色素選擇之寬度增加。
(3)在記錄凹坑部之折射率之降低，可利用記錄層22內部或者其界面部之空洞形成。又，記錄層22以使用可配合朝向外覆層24方向膨脹變形為佳，在外覆層24之至少記錄層22側，可形成玻璃轉移溫度為室溫以下之黏接劑等所成柔軟變形促進層，而可助長該變形。藉此，因記錄所致使反射光強度增加之相變化之方向則呈一致。
(記錄信號波形之扭曲(distortion)消失)且，即使為比較小的折射率變化亦可使相變化量(記錄信號振幅)變大。進而，亦可合併使用記錄層之消光係數之減少及在平面狀態所產生因反射率變化所致反射光強度之增加。
由以上，導溝所形成之基板與，該基板上，至少依此順序具有，具有光反射機能之層與，未記錄狀態中相對於記錄再生光波長含有具有光吸收機能之色素為主成分之記錄層與，相對於該記錄層記錄再生光為入射之外覆層，使該記錄再生光聚焦所得記錄再生光束離入射於該外覆層之 面為較遠側之導溝部作為記錄溝部時，在該記錄溝部所形成記錄凹坑部之反射光強度，可實現在該記錄溝部中比未記錄部之反射光強度更高之光記錄媒體，可獲得自該記錄凹坑部之高調變度且無變形(distortion)之LtoH極性之記錄信號為其特徵。
(4)上述之條件再加上，記錄層主成分色素之重量減少開始溫度為300℃以下，且為未記錄狀態之複折射率之虛數部之消光係數kd 為0.3以上之色素係作為記錄層使用，而可在10m/s以上之高速記錄中改善顫動特性。
在以下，於記錄再生光波長λ 中記錄層之未記錄狀態(記錄前)之光學特性，係以複折射率nd *=nd -i‧kd 表示，實部nd 稱為折射率，虛部kd 稱為消光係數。記錄凹坑部，亦即，在記錄後，nd 則改為nd '=nd -δnd ，kd 則改為kd '=kd -δkd 。
進而，將以下所使用之反射率與反射光強度之2種用詞之區別予以說明。反射率係指，在平面狀態2種光學特性不同之物質間所產生光之反射中，相對於入射能量光強度之，反射能量光強度之比率。記錄層即使為平面狀，若可改變光學特性，則反射率會變化。一方面，反射光強度，係透過被聚焦(focused)之記錄再生光束與對物透鏡來讀取記錄媒體面時，回到檢測器上之光強度之意。
在ROM媒體中，凹坑部，未記錄部(凹坑周邊部)因可以相同之反射層覆蓋，故反射膜之反射率，在凹坑部，未記錄部為相同。一方面，因在凹坑部產生之反射光與未記錄部之反射光之相位差，由於干涉效果，而可在記錄凹坑部可見到反射光強度之變化(通常，可觀察到降低)。此種干涉效果，係記錄凹坑在局部被形成，在記錄再生光束徑內部，在含有記錄凹坑部與其周邊之未記錄部之情形，記錄凹坑部與周邊部之反射光因相位差而產生干涉。一方面，在記錄凹坑部有某些光學變化產生之記錄可能媒體中，即使為無凹凸之平面狀態會因記錄膜本身之折射率變化，而產生反射光率變化。此在本實施之形態中可稱為「在平面狀態產生之反射率變化」。換句話說，記錄膜平面全體是否由於記錄前之折射率或記錄後之折射率，而在記錄膜所產生之反射率變化之意，在不考慮記錄凹坑與其周邊部之反射光之干涉而產生之反射光強度變化。一方面，記錄層之光學的變化為局部凹坑部之情形，在記錄凹坑部之反射光之相位與其周邊部之反射光之相位為相異之情形，產生反射光之2次元的干涉反射光強度在記錄凹坑周邊部可見到局部變化。
以如此方式，在本實施之形態，將不考慮到相位不同之反射光之2次元干涉的反射光強度變化作為「在平面狀態產生之反射光強度變化」或「平面狀態之反射光強度變化」，而將考慮到記錄凹坑與其周邊部之不同相位反射光之2次元干涉的反射光強度變化作為「相位差所產生之(局部)反射光強度變化」，或，「因相位差所致反射光強度變化」，可考慮兩者之區別。
一般而言，由於「相位差所致反射光強度變化」，可得充分反射光強度變化，亦即，欲獲得記錄信號之振幅(或光學上的對比)時，記錄層22本身之折射率變化必須為非常大。例如，在CD－R或DVD－R，色素記錄層之記錄前折射率之實部為2.5~3.0，在記錄後，所求得為1~1.5左右。又，色素記錄層之記錄前複折射率之處部kd 比0.1左右更小者在獲得未記錄狀態之ROM互換之高反射率上可為較佳。又，記錄層22之膜厚以厚度為50nm~100nm之厚度為必要。若無此程度之厚度則大部分之光會通過記錄層22內，造成無法獲得在充分反射光強度變化與凹坑形成為必要之光吸收。在如此厚的色素記錄層因在凹坑部之變形所致局部相變化，只能為補助用。另一方面，在前述ROM媒體，並無在記錄凹坑部之局部折射率變化，被認為僅可檢測「相位差所致反射光強度變化」。為獲得良好的記錄品質，在記錄凹坑部分之反射光強度變化，在使上述2種之反射光強度變化予以混合產生之情形，兩者互相增強為所望。2種類之反射光強度變化之互相增強係指，在各自產生之反射光強度之變化之方向，亦即，使反射光強度增加或降低，是可成為一致。
上述般之記錄層之折射率降低，係在「平面狀態之反射光強度變化」中，反射率之降低因而可達致反射光強度之降低。在習知之CD－R,DVD－R，如上述般之，此折射率變化，可得到1以上，故「平面狀態之反射光強度變化」所致反射率降低，則佔有記錄信號之振幅之相當部分。因此，基本上以記錄可使反射率降低。又，在可被補助利用之記錄凹坑部之「相位差所致反射光強度變化」之方向，為有助於反射率之降低則進行各種檢討。另一方面，記錄層色素分解所致消光係數之降低，則與反射率增加相關連，與其降低信號振幅，無寧使消光係數之變化減小為必要。進而，在記錄前為使反射率與ROM媒體同等變高，則使記錄前之記錄層之消光係數變小為所期望。因此，消光係數為0.3，進而小至0.2以下為意圖所在。
接著，首先來定義反射基準面。在反射基準面方面，係採用成為主反射面之反射層之記錄層側界面(表面)。主反射面係指，有助於再生反射光之比率為最高之反射界面之意。在表示本實施之形態可適用之光記錄媒體20之第2圖中，主反射面在於記錄層22與反射層23之界面。其原因係，在本實施之形態可適用之光記錄媒體20中為對象之記錄層22比較薄，且因其吸收率低，故大部分之光能量僅通過記錄層22，而可到達與反射面之境界之故。另外，其他亦有可產生反射之界面，再生光之反射光強度，係由來自各界面之反射光強度與相位全體之貢獻來決定。在本實施形態可適用之光記錄媒體20，因在主反射面之反射之貢獻為大部分，故可僅考慮到在主反射面反射之光強度與相位。因此，可使主反射面作為反射基準面。
在本實施形態中，首先，於第2圖中，可形成對外覆層溝間部25之凹坑(標記)。其係主為利用可以製造為容易之旋轉塗佈法所形成之記錄層22之故。反之，雖然利用塗佈法，自然地，雖可說是使外覆層溝間部(基板溝部)25之記錄層膜厚比外覆層溝部(基板溝間部)26之記錄層膜厚更為厚，但是其厚度係「平面狀態之反射光強度變化」，以可獲得充分反射光強度變化者為最厚，主要是藉由「考慮到干涉之反射光強度變化」，藉此，以比較薄的記錄層膜厚且記錄本身之折射率變化減小也可在外覆層溝間部25所形成之凹坑部實現大的反射光強度變化(高調變度)。
本實施之形態中，由於記錄凹坑部中反射光之相位變化，在第2圖之反射基準面所構成之外覆層溝間部25與外覆層溝部26之高低差，在記錄後與記錄前比較在光學上可觀察到較淺之變化產生為其特徵。在此際，為使循軌伺服穩定起見，首先，並不產生推挽(push－pull)信號之反轉，且，與記錄前之反射光強度比較則使記錄後之反射光強度可增加之相變化可在記錄凹坑中產生。
第2圖所示本實施之形態可適用之膜面入射構成之光記錄媒體20之層構成與，以習知構成說明第1圖中基板入射構成之光記錄媒體10予以比較來加以說明。在此，第1圖所示光記錄媒體10及第2圖所示光記錄媒體20之層構成，在將目光集中於於反射基準面被反射之光之相位予以區別並說明起見，使個別對應於在第1圖對基板溝部16記錄之情形，在第2圖在外覆層溝間部25，外覆層溝部26記錄之情形，而使用第3圖，第4圖，第5圖來加以檢討。
第3圖，係對為習知構成第1圖之基板入射構成之自基板11側所入射之記錄再生光束17之反射光說明圖。
第4圖，係在膜面入射型媒體(光記錄媒體20)之層構成與外覆層溝間部25部進行記錄之情形之相位差說明圖。
第5圖係在膜面入射型媒體(光記錄媒體20)之層構成與在外覆層溝部26記錄情形之相位差的說明圖。
亦即，第4圖及第5圖係在第2圖之膜面入射構成之光記錄媒體20中，自膜面入射構成之外覆層24之入射面28側所入射之記錄再生光束27之反射光之說明圖。第4圖係在，可適用本實施形態之光記錄媒體20中在外覆層溝間部(基板溝部)25形成凹坑。第5圖係為了說明本發明效果之對比，在為相同膜面入射構成，同時在外覆層溝部(基板溝間部)26形成凹坑。
在第3圖，第4圖，第5圖係各自含有，(a)為記錄前，(b)為記錄後之記錄凹坑之剖面圖。在以下，將形成記錄凹坑者之無溝之溝間部，稱為「記錄溝部」，其間稱為「記錄溝間部」。亦即在習知構成之第3圖中，基板溝部16係「記錄溝部」，記錄溝間部15係「記錄溝間部」。又，與本發明有關之第4圖中，外覆層溝間部25係「記錄溝部」，外覆層溝部26則為「記錄溝間部」。另一方面，在對比說明之第5圖中，外覆層溝部26為「記錄溝部」，外覆層溝間部25則為「記錄溝間部」。
首先，在求得記錄溝部之反射光與記錄溝間部之反射光之相位差之際，相位之基準面係以A－A'定義。在第3圖,第4圖,第5圖中，於各自之未記錄狀態之圖(a)中，A－A'係各自對應於，記錄溝部中記錄層12/基板11界面(第3(a)圖)，記錄溝間部中記錄層22/外覆層24界面(第4(a)圖)，記錄溝部中記錄層22/外覆層24界面(第5(a)圖)。一方面，第3圖,第4圖,第5圖之記錄後狀態之圖(b)中，A－A'係各自對應於，記錄溝部中記錄層12(混合層16m)/基板11界面(第3(b)圖)，記錄溝間部中記錄層22/外覆層24界面(第4圖(b))，記錄溝部中記錄層22(混合層26m)/外覆層24界面(第4(b)圖)。在由A－A'面之跟前(入射側)，因光路並不會產生光學差。又，在記錄前之記錄溝部中使反射基準面為B－B'，記錄前之基板21(第3圖)或者外覆層24(第4圖)之記錄溝部底面(記錄層12/基板11，記錄層22/外覆層24界面)係以C－C'定義。在第3圖及第5圖之記錄前，A－A'與C－C'為一致。
使在記錄前基板溝部之記錄層厚度為dG ，在基板溝間部之厚度為dL ，在反射基準面之記錄溝部與記錄溝間部之高低差為dG L ，在基板表面之記錄溝間部之高低差為dG L S 。在第3圖之情形，dG L 係依在記錄層12之記錄溝部之埋設方式而定，成為與dG L S 相異之值。在第4圖，第5圖之情形，則依在反射層23之記錄溝部與記錄溝間部之被覆狀況而定，通常，反射層23係在記錄溝部與記錄溝間部大致成為相同膜厚，故在基板21表面之高低差可照樣反映故為dG L ＝dG L S 。
使基板11,21之折射率為ns ，外覆層24之折射率為nc 。因記錄凹坑之形成，一般而言，會產生以下之變化。在記錄凹坑部16p,25p,26p中記錄層12,22之折射率，係由nd 至nd '＝nd －δnd 變化。又，在記錄凹坑部16p,25p,26p中，於記錄層12,22其入射側界面中，在記錄層12與基板11或者基板21與外覆層24材料之間產生混合，而可形成混合層。進而，記錄層12,22可產生體積變化，使得反射基準面(記錄層/反射層界面)之位置移動。另外，通常在為有機物之基板11,21或者外覆層24材料與為金屬之反射層材料之間之混合層形成為可予忽視之程度。因而，在記錄層12/基板11(第1圖)，記錄層22/外覆層24(第2圖)間會有記錄層12與基板11或者記錄層22與外覆層24材料之混合，而可形成為厚度dm i x 之混合層16m,25m,26m。又，可使混合層16m,25m,26m之折射率成為ns '＝ns －δns (第3(b)圖)，nc '＝nc －δnc (第4(b)圖，第5(b)圖)。
此際，記錄層12/基板11或，記錄層22/外覆層24界面，以C－C'為基準,在記錄後，僅db m p 移動。db m p 係如第3圖,第4圖,第5圖所示，將往記錄層12,22內部移動之方向為正。反之db m p 為負時，記錄層12,22超過C－C'面，可膨脹之意。又，若果在第3圖之記錄層12/基板11，第4圖，第5圖之記錄層22/外覆層24間設置可妨礙兩者混合之界面層之情形，則可為dm i x ＝0。但因記錄層12,22之體積變化會產生db m p 之變形。在無色素混合之情形之伴隨基板21或外覆層24之db m p 變形之折射率變化之影響，可小至予以忽視。
另一方面，使在記錄溝部之反射基準面之移動量以記錄前反射基準面之位置B－B'為基準，成為dp i t 。dp i t 係如第3圖,第4圖,第5圖所示，使記錄層12,22收縮之方向(反射基準面往記錄層12,22內部移動之方向)為正。反之若dp i t 為負時，記錄層12,22超過B－B'面，進行膨脹之意。記錄後之記錄層膜厚，可成為dG a ＝dG －dp i t －db m p (1)。另外，dG L ，dG ，dL ，dm i x ，nd ，nc ，ns ，dG a 由其定義及物理特性並不採用負之值。
此種記錄凹坑之模型化或以下所述相位之估計方法係使用周知之方法(非專利文獻1)。
另一方面，在相位之基準面A－A'中記錄溝部與記錄溝間部之再生光(反射光)之相位差係以記錄前與記錄後來求得。記錄前使記錄溝部與記錄溝間部之反射光之相位差為Φb，記錄後，記錄凹坑部16p,25p,26p與記錄溝間部之反射光之相位差為Φa，而總稱為Φ。均定義如下，Φ＝Φb或Φa＝(記錄溝間部之反射光相位)－(記錄溝部(記錄後含有凹坑部)之相位) (2) Φ＝Φb或Φa＝(2π/λ)．2．{(記錄溝間部光徑距離)－(記錄溝部(記錄後含有凹坑部)之光徑距離)} (3)在此，(3)式中係數2之存在，係因考慮到來回之光徑距離之故。
在第3圖中，Φb1 ＝(2π/λ)．2．(ns ．dG L ＋nd ．dL －nd ．dG )＝(4π/λ)．{ns ．dG L －nd ．(dG －dL )} (4) Φa1 ＝(2π/λ)．2．{ns ．dG L ＋ns ．(dm i x －db m p )＋nd ．dL －〔(nd －δnd )．(dG －dp i t －db m p )＋(ns －δns )．dm i x 〕}＝Φb1 ＋△Φ (5)但，△Φ＝(4π/λ){(nd －ns )．db m p ＋nd ．dp i t ＋δns ．dm i x ＋δnd ．(dG －dp i t －db m p )} (6)。又，記錄溝部由入射側觀之因較記錄溝間部更於跟前處改為Φb1 >0。
一方面，第4圖中，Φb2 ＝(2π/λ)．2．{nd ．dL －〔nd ．dG ＋nc ．(dL ＋dG L －dG )〕}＝(4π/λ)．{(nc －nd )．(dG －dL )－nc ．dG L } (7) Φa2 ＝(2π/λ)．2．{(nd ．dL －〔nc ．(dL ＋dG L －dG ＋db m p －dm i x )＋(nd －δnd )．(dG －dp i t －db m p )＋(nc －δnc )．dm i x 〕}＝Φb2 ＋△Φ (8)但，△Φ＝(4π/λ){(nd －nc )．db m p ＋nd ．dp i t ＋δnc ．dm i x ＋δnd ．(dG －dp i t －db m p )} (9)。又，記錄溝部由入射側觀之因比記錄溝間部更為裏面故為，Φb2<0。
進而，在第5圖中，Φb3 ＝(2π/λ)．2．{nd ．dG ＋nc ．(dL ＋dG L －dG )－nd ．dL }＝(4π/λ)．{(nd －nc )．(dG －dL )＋nc ．dG L } (10) Φa3 ＝(2π/λ)．2．{nd ．dG ＋nc ．(dL ＋dG L －dG )＋nc ．(dm i x －db m p )－〔(nd －δnd )．(dL －dp i t －db m p )＋(nc －δnc )．dm i x 〕}＝Φb3 ＋△Φ (11)但，△Φ＝(4π/λ){(nd －nc )．db m p ＋nd ．dp i t ＋δnc ．dm i x ＋δnd ．(dL －dp i t －db m p )} (12)。又，在記錄溝部之處自入射側觀之因比記錄溝間部更於跟前處故為，Φb3 >0。
△Φ係在因記錄所產生凹坑部之相變化，在(12)式除了以dL 與dG 替換，在任一情形亦可以同樣式表現。又，在以後，Φb1 ．Φb2 ，Φb3 總稱係以Φb表示，Φa1 ，Φa2 ，Φa3 之總稱係以Φa表示。
△Φ所產生信號之調變度m係， 。最右邊(14)則近似於△Φ為小之情形。
|△Φ|若變大，則調變度可變大，但通常，記錄所致相位之變化|△Φ|係在於0至π之間，通常可為π/2左右以下。實際上，以習知之CD－R，DVD－R為始之習知色素系記錄層中，此種大的相變化並無相關報告，又，如前述在藍色波長區域，由色素之一般特性進而相變化則有變小之傾向之故。反之，在|△Φ|超過π之變化，會有在記錄前後使推挽(push－pull)之強制反轉之可能性，會有使推挽信號之變化過大之可能性產生，故就循軌伺服之安定性維持之面而言並不佳。
在此，第6圖係記錄溝部與記錄溝間部之相位差與反射光強度關係之說明圖。在第6圖，在|Φ|與記錄前後之記錄溝部中表示反射光強度之關係。在此為簡單起見，記錄層12,22之吸收之影響可以忽視。在第3圖，第5圖之構成，通常因為Φb>0，故在△Φ>0之情形，第6圖之|Φ|為增加方向。亦即，表示Φb增加而成為Φa。
一方面，在第4圖之構成，通常係成為Φb<0，而在△Φ<0之情形，係第6圖之|Φ|為增加之方向。亦即，在第6圖中相當於在橫軸乘以(－1)者。因此，表示|Φb|增加成為|Φa|。
使在平面狀態(dG L ＝0)之記錄溝部之反射率為RO，隨著|Φ|之變大，自記錄溝部與記錄溝間部之反射光之相位差Φb會產生干涉效果，而使反射光強度降低。接著，相位差|Φ|與π(半波長)相等時，反射光強度成為極小值。進而，|Φ|超過π而增大時，反射光強度則轉為增加，在|Φ|＝2π採用極大值。
在此，推挽信號強度係，相位差|Φ|在π/2時成為最大，在π時成為極小，極性則反轉。以後，再次增加．減少，在2π中成為極小，極性再次逆轉。以上之關係，係在相位凹坑所致ROM媒體中，凹坑部之深度(相當於dG L )與反射率之關係為完全相同(非專利文獻5)。
以下就推挽信號加以若干說明。
第7圖，係說明可檢測記錄信號(和信號)與推挽信號(差信號)之4分割檢測器構成圖。4分割檢測器係由4個獨立之光檢測器所成，各自之輸出為Ia，Ib，Ic，Id。自第7圖之記錄溝部及記錄溝間部之0次繞射光及1次繞射光，可以4分割檢測器來受光，而變換成輸出信號(output signal)。自4分割檢測器之信號，可獲得下述演算輸出。
可獲得Isum＝(Ia＋Ib＋Ic＋Id) (15) IPP＝(Ia＋Ib)－(Ic＋Id) (16)之演算輸出。
又，第8圖，實際上係將複數之記錄溝，溝間予以橫斷同時可得之輸出信號通過低赫玆通過過濾器(截止(cut off)頻率30kHz左右)後所檢測信號之圖。
第8圖中，Isumm a x ，Isumm i n ，係記錄溝部或記錄溝間部之剛好正上(中心軸上)在光束通過時為對應。Isump － p 係在Isum信號之peak－to－peak之信號振幅。IPPp － p 係推挽信號之Peak－to－peak之信號振幅。推挽信號強度係指IPPp － p 之意，可與推挽信號IPP本身區別。
循軌伺服係使第8圖(b)之推挽信號(IPP)作為誤差信號，進行(feed back servo)。在第8(b)圖，IPP信號之極性，在＋變化至－之點，為對應於記錄溝部中心，自－變化至＋之點，則對應於記錄溝間部。推挽之極性為反轉係指此符號之變化為相反。符號為逆時，係有意在記錄溝部被伺服控制(亦即，集光光束點(spot)照射於記錄溝部)，反之在記錄溝間部會有被伺服控制般之不恰當產生。
在記錄溝部被伺服控制時之Isum信號，為記錄信號，在本實施之形態，則顯示記錄後增加之變化。在此，IPPn o r m ＝IPPp － p /{(Isumm a x ＋Isumm i n )/2} (17)之演算輸出，稱為規格化推挽信號強度(IPPn o r m )。
在(17)式係使用IPP以替代IPPp － p ，而為規格化推挽信號。
此種規格化推挽信號及規格化推挽信號強度之定義，係與通常之，以記錄型CD，DVD之規格所規定之一般之物為同等。
如第6圖所示相位差與反射光強度之關係，由上述(13)式可知，為周期性。在記錄前後之|Φ|之變化，亦即|△Φ|，在以色素為主成分之媒體，通常係比(π/2)程度為小。反之，在本實施之形態，記錄所致|Φ|之變化，最大亦在π以下。因此，若有必要，可適宜使記錄層膜厚變薄。
在此，自相位基準面A－A'觀之，藉由記錄凹坑部16p,25p,26p之形成使記錄溝部之反射光之相位(或光徑距離)比記錄前為小之情形(比記錄前相位更為延遲之情形)，亦即，△Φ>0之情形，自入射側觀之反射基準面之光學距離(光徑距離)減少，變成接近於光源(或於相位之基準面A－A')。因此，在第3圖中，具有與記錄溝部之反射基準面往下方移動(dG L 增加)之同等效果，結果在記錄凹坑部16p之反射光強度減少。在第4圖，則相反地與具有記錄溝部之反射基準面往上方移動(dG L 減少)之同等效果，結果，記錄凹坑部25p之反射光強度增加。在第5圖，具有與記錄溝部之反射基準面往上方移動(dG L 增加)同等之效果，結果，記錄凹坑部26p之反射光強度減少。
一方面，自相位基準面A－A'觀之，記錄凹坑部16p,25p,26p之反射光相位(或光徑距離)比記錄前更大之情形(比記錄前相位更為延遲之情形)，在△Φ<0情形，自入射側觀之反射基準面之光學距離(光徑距離)增加，則變得更為遠離光源(或在相位基準面A－A')。在第3圖中，具有與記錄溝部之反射基準面往上方移動(dG L 減少)之同等效果，結果記錄凹坑部16p之反射光強度增加。在第4圖，則相反地與記錄溝部之反射基準面往下方移動(dG L 增加)之同等之效果，結果，記錄凹坑部25p之反射光強度減少。在第5圖，具有與記錄溝部之反射基準面往下方移動(dG L 減少)之同等效果，結果，記錄凹坑部26p之反射光強度增加。在此，記錄凹坑部之反射光強度在記錄後是減少還是增加，則使反射光強度之變化方向係指記錄(信號)之極性。
因此，在記錄凹坑部16p,25p,26p若產生成為△Φ>0之相變化，則在第3圖，第5圖之記錄溝部中，以可利用因記錄使得反射光強度降低成為「High to Low」(以下，單稱為HtoL)信號之極性之變化為佳，在第4圖之記錄溝部中，可利用藉由記錄使反射光強度增加成為「Low to High」(以下，單稱為LtoH)之極性為佳。另一方面，若為可引起為△Φ<0之相變化，則在第3圖，第5圖之記錄溝部中以利用為LtoH之極性為佳，在第4圖之記錄溝部中以利用為HtoL之極性為佳。以上之關係係歸納於表1。在表1相對於△Φ之符號，在第3圖，第4圖，第5圖之構成與記錄溝部，則表示以HtoL，LtoH任一之極性之反射光強度變化為佳。
如此，根據記錄凹坑形成位置(記錄溝部)是否在於基板(外覆層)溝部與基板(外覆層)溝間部之任一位置，又，藉由記錄凹坑部之反射光之相變化之方向，會有在記錄所致反射光之相變化之方向(增減)為佳情形與不恰當之情形。習知，在相變化型記錄媒體，有以相位差記錄來利用之例，而在使用色素記錄層之一次寫入型媒體，並非無具體且可積極靈活運用之例。此係因為，習知之色素記錄層一次寫入型媒體幾乎係以在第1圖之構成之基板溝部進行記錄，以平面狀態之折射率變化所致HtoL記錄為前提，因而對溝間部，以相位之變化為主，進行「在考慮干涉效果之反射光強度之變化」為主之LtoH記錄則幾乎沒有必要。
(關於相變化△Φ之符號與記錄極性之較佳態樣)另一方面，在記錄凹坑部16p,25p,26p，光學上記錄層12,22之折射率變化或變形所致相位之變化(亦即，考慮相位差而有助於反射光強度之變化。)與，折射率變化所致在平面狀態之反射光強度之變化(亦即，不考慮到相位差之反射光強度之變化)，可同時產生。該等變化之方向予以一致為佳。亦即，記錄信號之極性，在不取決於記錄功率或記錄凹坑之長度，大小而要使之為一定，則以使各個反射光強度變化一致為佳。
以下，在色素記錄層媒體在第4圖之外覆層溝間部25進行記錄之情形，就第3圖,第5圖之情形比較並檢討在△Φ>0及△Φ<0會產生怎樣之情形，而可恰當利用任意之方向之情事。
在△Φ中，若為Φb m p ＝(nd －nc )．db m p (18) Φp i t ＝nd ．dp i t (19) Φm i x ＝δnc ．dm i x (20) Φn ＝δnd ．(dG －dp i t －db m p )＝δnd ．dG a (21)時，Φb m p 為記錄層入射側界面之變形(移動)所致相變化，Φp i t 為記錄層12,22/反射層13,23界面之變形(移動)所致相變化，Φm i x 為混合層16m,25m,26m形成所致相變化，Φn為記錄層12,22之折射率變化所致相變化，其為各自對應。使該等之相變化變大，變化之方向，亦即使Φb m p ，Φp i t ，Φm i x ，Φn 之符號一致，將調變度變大，且，在不使特定信號極性之信號波形扭曲之下，在欲獲得良好記錄特性為重要。
在其中，為使相變化之方向一致，與其將上述關於所有Φb m p ，Φp i t ，Φm i x ，Φn 之複數之物理參數全部予以正確地控制，則無寧限定於盡可能少之要素來控制為所期望。
首先，在記錄層入射側界面設置界面層等，成為dmix＝0為佳。dmix所致相位差變化，因無法變得太大不僅難以積極的利用，因而其厚度難以控制。因此，在記錄層入射側界面設置界面層等方式，以使dm i x ＝0為佳。
接著，關於變形，則集中於一處，且以限定於一方向為佳。與複數變形部位比較，以將一處之變形部位更正確地控制者因而可獲得良好的信號品質。
因此，在本實施之形態中，以利用Φb m p 與Φp i t 中之任一種，與Φn為主則為佳。
關於dp i t ，通常係基板或外覆層之膨脹或記錄層之體積收縮為主要因素，而以成為dp i t >0為多。此係，在Φp i t 為有利，dG a 亦即，對Φn 則不利。一方面，記錄層之吸收，自記錄層厚度之中間部至入射側界面側為最高，故在此部分為最高溫，在反射層之界面側，則發熱量相對為小。又，在反射層若使用高放熱性材料時，其記錄層之發熱之影響，大部分則集中於記錄層之人射側界面。發熱集中係指在第4圖，為記錄層22與外覆層24側之界面。因此在第4圖之構成，在色素之入射側界面，亦即在與外覆層24之界面會產生變形。因此，因dpit 自然變小故幫助不大。在考慮到與習知構成並不相同，對基板21側變形之影響少之情形，實際上，被視為dpit ≒0。此反倒是教示，將欲控制之變形要素予以總括於dbmp 為佳。
在此情形，Φn 係如(21)式可知，有助於色素之折射率變化δnd ，變形dbmp ，對△Φ之大小與符號為最重要的要素。
dbmp 係如後述所考慮，在有關第4之Φn之物理現象中，首先考察記錄層折射率變化δn 之影響。記錄後之記錄層膜厚dGa ，其定義上為dGa >0，故吾人認為δnd 之符號，可支配Φn 之符號。在本發明中，係使用以色素為主成分之記錄層，但色素之主吸收帶，其最強之吸收波長(吸收之峰值)，成為在可視光域(大致400-800nm)之吸收帶。在為主成分之色素主吸收端附近之波長進行記錄再生之情形，吾人認為通常藉由記錄層之發熱，可使記錄層被分解，而可使吸收大寬減少。至少，在未記錄狀態於主吸收帶，存在所謂Kramers-Kronig型之異常分散，吾人認為如第9圖所示折射率n及消光係數k之波長依附性為存在。在主吸收端之長波長端λL ，可為nd =1.5~3左右，kd =0.1~1.5左右，在短波長端λs ，可為nd =0.5~1.5左右，kd =0.1~1.5左右。在主吸收端之中央部，因有kd 為過大之情形，通常，為使kd =0.01~0.6，而有使由峰值之中心多少偏離之波長區域λL 及λs 成為記錄再生光波長。一方面，記錄後之折射率之行為，或可因色素而異，但在記錄後亦可維持Kramers－Kronig關係，nd 未必增加。吾人認為反倒是此種關係不成立之情形為多。
通常，為記錄層主成分之色素之分解溫度在500℃以下，藉由記錄光所致發熱，記錄層主成分之色素，在無法維持至主吸收端之前而致分解。在此情形，Kramers－Kronig型之異常分散並不存在，因而，只能獲得nd '＝1~1.5左右之折射率。
因此，在利用色素之分解之情形，吾人認為以在利用nd ，kd 減少之情形者在色素之選擇種類較廣。亦即，以利用為δnd >0之情形者以在記錄層材料之選擇廣為佳。
另外，記錄層內或其鄰接之界面空洞發生亦多，在此情形，因空洞內被認為nd '＝1，故可視為折射率之降低。空洞即使佔有記錄層之一部份，記錄層之平均折射率亦被視為降低。在此情形，為δnd >0。或者，即使有關於記錄層色素之吸收之構造之變化小，因記錄層之溫度上昇使記錄層體積之膨脹產生而密度降低，亦可使折射率降低。此外，在以上折射率降低之機構中，使空洞形成，成為nd '≒1，吾人認為為獲得最確實且大的δnd 值為佳。
由以上考慮之，在利用記錄層主成分之色素之光學變化(包含空洞，低密度部等之形成)時，δnd >0，亦即以利用折射率之降低者，可擴展色素選擇之範圍較佳。如前述因dG a >0，結果以利用Φn >0者為佳。
另一方面，在記錄所致變質(伴隨著分解)後色素之折射率，亦被認為大致與與基板或外覆層相同地降低。又，在空洞形成等亦被認為可降低至外覆層同等以下。因此，在本實施之形態，成為nd '<nc 之色素可恰當地利用。因此，被認為係δnd >|nd －nc |。一方面，Φb m p 與Φn 之大小，則大致因db m p 之符號而定。因dG a ＝dG －dp i t －db m p ，如前述為dp i t ≒0時，則為dG a ≒dG －db m p 。因此，若為db m p <0時，則dG a >|db m p |。db m p >0，亦即，即使記錄層之體積收縮產生，記錄層膜厚不足50%般之極端記錄層之收縮，通常並不予以考慮(或可謂，此種收縮意指記錄層物質由記錄凹坑部流出之意，並不被認為較佳)，故同樣地為dG a >db m p 。結果吾人認為，為|Φb m p |<Φn ，主要變化若為因Φn 而定時，同樣地，δnd >0之變化，成為Φn >0所成變化，而與△Φ>0所成相變化為相關連。
習知之CD－R等之有機色素系之光碟片中，被視為dmix＝dbmp>0，吾人認為多有助於混合層16m,25m,26m之混入(incorporation)記錄層12,22側(非專利文獻1)。為Φp i t >0，Φb m p >0，同樣地全體為△Φ>0。反之，雖說要採用使△Φ>0儘量大之調變度之檢討一再重複並無言過其實。在習知之第1圖之溝部中，在考慮到成為△Φ>0之相變化產生，亦考慮到實現HtoL記錄者，則在色素為主成分之記錄層22，利用△Φ>0之相變化為自然之事。亦即，在該記錄凹坑部25p之相變化，係根據在該反射層23之入射光側中比nd 更低之折射率部之形成而定者為所望。此係，在利用色素主成分記錄層之際為最佳者。在此，本實施之形態重要者為，係使△Φ>0之相變化積極地且可選擇利用，而如習知發明般，自入射側觀之在較近(光徑距離小)之溝部並不予記錄或，並不進行HtoL記錄。
在有關習知之藍色雷射光記錄之先行技術中，CD-R或DVD-R之習知技術被採用，自入射側觀之在成為溝之外覆層溝部26(第5圖參照)，以成為△Φ>0之相變化，可以說在欲進行HtoL記錄並不自前提條件抽離。或，並不依賴相變化而50~100nm之厚膜記錄層，係在平面狀態引起之反射率變化，尤其是，δnd 大致成為1以上之大變化，或利用同時產生之消光係數kd 之大變化使反射光強度降低，亦即，係以進行HtoL記錄為意圖者。
在此，就關於成為△Φ>0之相變化與推挽信號之關係予以考察。
由習知之CD-R或DVD-R之類推來進行相對於外覆層溝部26(參照第5圖)之HtoL記錄的情形，推挽信號極性若使其為不反轉之方式，則dGL 係，使來回之光徑距離比1波長更大(成為| Φb3 |>2π)般之深溝高低差(稱為「深溝」)，或使得Φb3 幾乎為零，勉強限制於推挽信號可產生之溝高低差(稱為「淺溝))。在深溝之情形，如第6圖之成為| Φb |>2π之斜面，可利用箭頭α之方向之相變化，使在光學上溝變深。在此情形，為箭頭始點之溝深度，在400nm前後之藍色波長以100nm左右為必要，在如前述般之狹窄之軌距，在成形時易於產生不良轉印，在量產時有其困難。又，即使，可獲得所望之溝形狀，因溝壁之微小表面粗度所致雜訊易於混入信號。進而，在溝底部，側面之壁要使反射層23均等地形成有所困難。對反射層23自體之溝壁之密接性亦差，易於引起剝離等之劣化。如此，在使用「深溝」之習知方式利用成為△Φ>0之相變化，進行HtoL記錄時，要充填軌距卻有其困難。
一方面，在淺溝之情形，在如第6圖之|Φ|＝0~π間之斜面使用箭頭β方向之相變化，在使光學上溝變深之方式，成為HtoL記錄。而為獲得為未記錄狀態程度之推挽信號強度，則溝深度，在藍色波長，成為20nm~30nm左右。在此種狀態形成記錄層22之情形，與平面狀態相同，在記錄溝部(於此情形為外覆層溝部26)，在溝間部亦可同等地，可易於形成記錄層膜厚，記錄凹坑易於自記錄溝部突出，使得來自記錄凹坑之繞射光在鄰接記錄溝漏出，造成信號間干涉變成非常地大。同樣地，在習知方式係利用成為△Φ>0之相變化，進行HtoL記錄時，充填軌距卻有困難。
本發明者等，就可克服該等課題，而真正地，就膜面入射型色素媒體，尤其是具有塗佈型記錄層之媒體加以檢討。其結果，發現較佳之膜面入射型色素媒體之構成，並非使用習知之使用「深溝」之HtoL記錄，而是在第6圖中，箭頭γ之方向之相變化，因此，首先發現可獲得使用後述「中間溝」之LtoH所成之記錄極性之信號者。亦即，使記錄再生自外覆層24側將記錄再生光入射而進行之光記錄媒體20中，記錄再生光束27自入射於外覆層24之面(記錄再生光束27入射之面29)較遠側之導溝部作為記錄溝部時，形成於記錄溝部之記錄凹坑部之反射光強度比記錄溝部之未記錄時之反射光強度更高之媒體及記錄方法。習知之使色素用於記錄層之一次寫入型媒體，在記錄後可獲得與ROM媒體同等之記錄信號為其特徵，但因此，在記錄後，若因可確保再生互換性則佳，而在記錄前並無保持與ROM媒體同樣高反射光強度之必要，在記錄後之H等級之反射光強度，若為可在ROM媒體所規定之反射光強度(在ROM媒體單稱為反射率為多)之範圍內為佳。LtoH記錄絕非與可維持與ROM媒體之再生互換性相矛盾者。
另外，在本實施之形態中重要者，係上述，記錄層折射率之降低，空洞之形成等所致在凹坑部之折射率降低，記錄層22內部或者其界面之變形，可說是均在為主反射面之反射層23之記錄再生光入射側所產生者。進而，如前述，以dp i t ≒0，dm i x ≒0為佳。亦即，在記錄凹坑部中，在反射層/記錄層，及反射層/基板界面之任一也不生變形及混合者，可使支配記錄信號極性之要素簡化，因可抑制對記錄信號波形之變形故佳。若在記錄層22與外覆層24之間，存在半透明反射層(薄的Ag,Al等之金屬，或Si,Ge等之半導體膜)，主反射面移行至半透明膜之任一種界面之情形，即使為LtoH記錄，在外覆層溝間部25中要實現良好LtoH記錄為有困難。此係因為，在半透明反射膜幾乎所有的反射產生時，記錄層22之折射率變化δnd 所致相變化幾乎無法利用，因而使得信號振幅變大會有困難之緣故。又，若多少受到半透明反射層之透過光之影響，因來自內面金屬反射層之反射光之相位與半透明反射層之反射光之相位之兩方之助力混在一起，要使相變化之方向在一定方向一致予以控制變得複雜且困難。
在如第4圖所示之膜面入射構成，在離記錄再生光束27(第2圖)之入射之面29(第2圖)較遠側之導溝部作為記錄溝部時，欲適用與習知構成同相變化所致記錄原理時，則可利用成為△Φ>0之相變化進行LtoH記錄。
因此，首先，在該記錄凹坑部25p之相變化，在該反射層23之入射光側中比nd 更低之折射率部之形成而定者為所期望。接著，在記錄前，為維持各種伺服器之安定性，則以維持至少3%~30%之反射率為佳。
在此所謂未記錄狀態之記錄溝部反射率(Rg )，係將反射率既知(Rr e f )之僅反射膜，在以第2圖所示光記錄媒體20同樣的構成予以成膜，使聚焦光束照射於記錄溝部焦點一致所得之反射光強度為Ir e f ，與第2圖所示光記錄媒體20中同樣地，使聚焦光束照射於記錄溝部所得之反射光強度成為IS 時，以Rg ＝Rr e f ．(Is /Ir e f )所得者。同樣地，在記錄後，記錄信號振幅之，與記錄凹坑間(空間(space)部)之低反射光強度IL 對應之記錄溝部反射率為RL ，對應於記錄凹坑(標記(mark)部)之高反射光強度IH 之記錄溝部反射率稱為RH 。
在以下，依慣用，在使記錄溝部之反射光強度變化予以定量化之際，係使用此記錄溝部反射率表示。
在本實施之形態，為利用記錄所致相變化，以提高記錄層22自體之透明性為佳。將記錄層22單獨形成於透明聚碳酸酯樹脂基板之情形之透過率，以40%以上為佳，以50%以上較佳，60%以上更佳。透過率過高時因無法吸收充分之記錄光能量，故以95%以下為佳，90%以下更佳。
一方面，維持此種高透過率，在第2圖構成之碟片(未記錄狀態)中，在平坦部(鏡面部)測定平面狀態之反射率RO，其反射率，係使記錄層膜厚成為零，在具有相同構成之碟片之平面狀態之反射率40%以上，較佳為50%以上，更佳為70%以上可大致確認。
(關於記錄溝深度dG L ,記錄溝部之記錄層厚度dG 與記錄溝間部之記錄層厚度dL 之較佳態樣)利用△Φ>0之相變化，在外覆層溝間部25記錄LtoH之情形，因在凹坑部使溝深度產生光學地變化，故強烈依附於溝深度之推挽信號，在記錄前後易於變化。有特別問顯者為，推挽信號之極性為反轉方式之相變化。
為進行LtoH記錄，且，為了不產生推挽信號之極性變化，則在第6圖中，在0<|Φb|，|Φa|<π之斜面因箭頭γ方向之相變化，以利用光學上溝變淺現象者為佳。亦即，在第4圖中，由相位差基準面A－A'觀之，則設法使記錄溝部之至反射基準面止之光徑距離變小之變化在記錄凹坑部25p產生。在第4圖之情形，為Φb＝Φb2 <0，Φa＝Φa2 <0，因△Φ>0，故為|Φb|>|Φa|。另外，如式(2)般在定義相位差之關係，Φb，Φa在第4圖之情形成為負，故以絕對值標示。
尤其是，推挽信號在使用，式(17)之被規格化之推挽信號強度IPPn o r m 之情形，在本實施之形態，記錄後之平均反射率因會增加，故式(17)之分母會增加。
對於在保持記錄後之規格化推挽信號強度IPPn o r m 於充分大者，為式(17)分子之推挽信號強度IPPp － p 在記錄後是否增加，而至少，以保持大的值為佳。亦即，|Φa|在記錄後以在π/2附近為佳。一方面，在記錄前亦為確保充分推挽信號則|Φb|，以比π小至(1/16)π程度之小者為所期望。因此，|Φb|係在經路γ中，以π/2~(15/16)π之範圍為佳。
具體言之，第4圖中，為使|Φb2 |＝(4π/λ)|φb2 |在π/2~(15/16)π之範圍，則使|ψb2 |＝|(nc －nd )．(dG －dL )－nc ．dG L |＝|(nd －nc )．(dG －dL )＋nc ．dG L |在λ/8~(15/64)．λ之範圍為佳。
此際之溝深度dG L ，在成為dG ＝dL ，記錄再生光波長λ＝350~450nm之藍色波長之情形，由式(7)，|ψb2 |＝nc ．dG L (7a)
同樣之式，亦可由nd ≒nc 獲得。以nc 為一般高分子材料之值，成為1.4~1.6左右時，溝深度dG L ，通常為30nm以上，較佳為35nm以上。一方面，溝深度dG L ，通常為70nm以下，較佳為65nm以下，更佳為60nm以下。此種深度之溝稱為「中間溝」。與在上述之第3圖或第5圖使用「深溝」之情形比較，對溝形成及外覆層溝間部25之反射膜之被覆具有顯著容易之優點。
一般以旋轉塗佈藉由塗佈法使記錄層成膜時，考慮到在基板溝部記錄層易於聚積(accumulate)之性質時，自然成為dG >dL 。進而，使塗佈之色素量減少，全體使記錄層膜厚變薄時，在實質上可為dL ≒0，可使記錄層大致完全局部化(localize)於記錄溝內(在此情形，為外覆層溝間部25)。
在此情形，式(7)成為|ψb2 |＝|(nc －nd )．dG －nc ．dG L |＝|(nd －nc )．dG ＋nc ．dG L | (7b)
相對於(7a)，上述，相對於溝深度較佳之範圍，僅|(nc －nd )．dG |部分之補正為必要。若為nd >nc ，則有些淺，若為nd <nc ，則以一些深為佳。在本實施之形態中所用之色素記錄層，大致，(nc －nd )在－0.5~＋0.5之範圍，因為dG ＝30nm左右，故可考慮高至10nm左右之補正。相反地，若賦予成為nd ．dG L 之溝形狀，則nd 與nc 比較則越小者|Φb2 |越小，由第6圖，溝部之反射光強度會增加。一方面，nd 與nc 比較越大則溝部之反射光強度減少。
又，記錄層膜厚比溝深度更薄，以成為dG <dG L 為佳。記錄凹坑即使伴隨後述般之變形，至少亦可獲得其寬被抑制於溝寬內之效果，因而可減低信號間干涉。因此，以成為(dG /dG L )≦1為佳，以(dG /dG L )≦0.8較佳，為(dG /dG L )≦0.7更佳。
亦即，在本實施之形態可適用之光記錄媒體20，可使記錄層22依照塗佈而形成，以成為dG L >dG >dL 為佳。最佳為dL /dG ≦0.5，實際上，在記錄溝間上記錄層22幾乎不致堆積。一方面，如後述般，dL 實質上以零為佳，故dL /dG 之下限值理想為零。
如前述dG L 為30~70nm之情形，dG 以5nm以上為佳，以10nm以上更佳。此係因使dG 為5nm以上，可使相變化變大，在記錄凹坑形成為必要的光能量之吸收為可行之故。一方面，dG 以不足50nm為佳，以45nm以下較佳，以40nm以下更佳。使用以相變化為主，為使折射率變化所致「在平面狀態之反射率變化」之影響變小，記錄層22以如此之薄為所望。如習知之CD－R，DVD－R般，在未記錄之折射率為2.5~3之高折射率之色素主成分之記錄層，在由於記錄使得nd 減少之情形，會有招致「平面狀態之反射率」降低之情形。在由於相位差變化來進行LtoH記錄之情形，易於成為相反極性並不佳。
進而，記錄層22以薄者，在記錄凹坑部之變形會過於變大，或可抑制對於記錄溝間部之突出。
在外覆層溝間部形成記錄凹坑之本發明中，使用前述般之「中間溝」深度，及，dG /dL ≦1係使記錄層22變薄而在「中間溝」深度之記錄溝內局部化，係如後述般之對在記錄凹坑部之空洞形成及外覆層方向之膨脹變形予以積極使用之情形，更且較佳。在此點，本發明，係在外覆層溝部進行記錄，比在形成空洞進行HtoL記錄之情形，以抑制信號間干涉之效果為優異。
如此，記錄凹坑，係在記錄溝內大致完全被局部化，且，在第4圖中可獲得對記錄凹坑部25p之繞射光之鄰接記錄溝之漏出(信號間干涉)亦可變成非常小之優點。亦即，在以對外覆層溝間部25之記錄以進行LtoH記錄為志向者，並非單純對僅成為△Φ>0之相變化與對外覆層溝間部25記錄之有利組合，而是因狹窄軌距化所致高密度記錄所適合之構成可容易獲得。進而，使dL 大致為零時，在(7b)式之|ψb2 |中，可使(nc －nd )．dG 之項之貢獻為最大，dG L 雖可有一些變淺，但可使得溝形成更為容易。
例如，在記錄再生光波長λ＝400nm，nc ＝1.5左右之情形，成為(15/64)．λ之dG 為dG ＝dL 之情形為62.5nm，但在dL ＝0，|nc －nd |＝0.3，δnd ＝0.5，dG ＝0.5．dG L 之情形，可為57nm。軌距在為0.3μm左右時，此種5nm之溝深度之差，對自標章(stamper)之溝形狀轉印之容易性會產生極大之影響。
(關於記錄層折射率，nd ,nc ,δnd ，及變形量db m p 之較佳態樣)另一方面，利用成為△Φ>0之相變化，在膜面入射記錄中，於外覆層溝間部25進行記錄，而進行LtoH記錄，在進行高密度記錄之際為重要，進而，為獲得良好記錄品質，考慮下述事項為所望。
首先可例舉，為使記錄信號振幅變大全體則使|△Φ|變大。接著，在標記長調變記錄中，相對於從最短標記長至最長標記長之全標記長，具有實用的記錄功率容許範圍，而為實現良好顫動(Jitter)特性，則進行以下之事項為佳。亦即，將賦予△Φ之各相變化方向與大小，相對於記錄功率之變動，標記長之變動，以在特定範圍內使之一致為佳。至少，在反方向之相變化，會因為記錄功率變動或標記長而混合之情事，可變小至為可忽視之程度為佳。
因此，首先，在使Φn 於正之方向變大，δnd >0，亦即，記錄凹坑部25p之相位(光徑距離)，相對於記錄前大寬降低首先較佳。接著，記錄後之記錄層膜厚dG a 越厚越好，以dG ≦dG a 更佳，如前述，為使信號間干涉等變小則dG a 並不比dG L 大為佳。但，伴隨成為db m p <0之變形的情形，雖可為dG a >dG L ，但其大小，以dG L 之3倍以下為佳。如此dG a 若大，記錄凹坑之橫方向之寬超過記錄溝寬而無突出的話，對信號間干涉之影響少。因此，在dG a >dG L 之情形，尤其是，dL 為薄，實質上被視為零之10nm以下為佳。或如前述不僅滿足dL /dG ≦0.5，更佳為dL /dG ≦0.3，最佳為dL /dG ≦0.2。
由(21)式，δnd 與dG a ＝dG －dp i t －db m p ≒dG －db m p 。因此，為使dG a 變大，則db m p <0，亦即記錄層22朝向外覆層24以膨脹變形為佳。亦即在通常之色素因如前述δnd >0，故使db m p <0，可透過(21)式之Φn 可使△Φ>0變大。
另一方面，db m p 亦有助於(18)式之Φb m p 之成分。以下，透過Φb m p ，可考慮使db m p 積極地活用之記錄機構(記錄模式)。
首先，第一之態樣係如nd －nc <0之方式，可考慮就選擇nd 為小之色素情形。為使Φb m p >0，db m p <0亦即，在第4圖以記錄層22在外覆層24側膨脹方式之變形為佳。在此，若為db m p <0，因dG a 亦大故情況非常適合。亦即，即使δnd 小，db m p <0之絕對值大，亦即，對記錄層22之外覆層24側之膨脹變形若越大，僅此即可獲得大的調變度。因此，δnd 為小的記錄層，可依情形，δnd 亦可使用幾乎為零之記錄層材料。此係如CD－R或DVD－R般之在紅外或紅色波長區域使用情形般，在超過2.5之大的nd 色素獲得為困難的，在藍色波長區域利用之際為特佳。
在記錄層22內或，其鄰接之界面有空洞發生之情形，其所致膨脹變形，被認為會在記錄層22之外覆層24側界面會受到成為db m p <0之變形，空洞內之nd '在考慮到降低至1程度者時，在可獲得大信號振幅，為非常恰當。
嚴格而言並非謂之nd <nc ，nd 若為nc 之同等以下則佳。nc 因通常使用高分子材料於外覆層材料，而為1.4~1.6，nd 以1.6以下為佳，以1.5以下更佳。下限方面通常以1.0以上為佳，以1.2以上為佳，以1.3以上更佳。此係，大致該當於在使短吸收端之長波長側λs成為記錄再生光波長之情形。
接著，第2之態樣係，即使在成為nd >nc 之情形，可考慮nd '比nc 更小之情形。式(9)中，若為Φp i t ，Φm i x ≒0時，可獲得△Φ≒(4π/λ){(nd －nc )．db m p ＋δnd ．(dG －db m p )}＝(4π/λ){(nd －nc －δnd )．db m p ＋δnd ．dG }＝(4π/λ){(nd ’－nc )．db m p ＋δnd ．dG } (9a)。在此，δnd ．dG >0。nd '為充分降低，尤其是，空洞被形成成為nd '＝1般之情形，因nd '－nc <0，改以db m p <0為佳。nd 係如習知之CD－R或DVD－R所使用般之，比2更大時，亦會有nd '>nc 之情形。nd 若為2以下時，大致確實地，成為nd '<nc 為佳。更佳為nd 為1.9以下。進而，空洞(nd '＝1)被形成時，確實地成為nd '<nc ，因δnd >0亦變大，故非常恰當。
結果，在本發明中若將較佳之nd ,nc ,δnd 及db m p 組合之態樣稱為記錄模式時，則由最好的記錄模式依順序為以下方式。
(記錄模式1)δnd >0,nd <≒nc (nd <≒nc 係，nd 為nc 程度以下之意。)，為db m p <＝0。
若nc ＝1.4~1.6時，nd 以1.6以下為佳。
記錄層22內或其鄰接之界面以空洞有發生更佳。
(記錄模式2)δnd >0,nd >nc ，nd '<nc ，db m p <＝0。
同樣地，nc ＝1.4~1.6時，nd 以2以下為佳。
記錄層22內或在其鄰接之界面以有空洞之發生更佳。
記錄模式1與記錄模式2，由(9a)式之觀點而言，若為nd '<nc 則為同等，非謂何者有利。但是，記錄模式2，在記錄後之nd '之推定為困難之情形，只要δnd >0就由nd '<nd <nc 可確實地，擔保nd '<nc ，故在成為db m p <0之變形發生之情形，以記錄模式1為佳。若無空洞形成，而為db m p ≒0時，就可使δnd 變大之點而言，以未記錄之nd 為稍大的記錄模式2為有利之情形。
另外，第3之態樣，由式(9)之上，可適用以下之記錄模式3。
(記錄模式3)δnd <0，nd >nc ，db m p >0。
在δnd 為相對大的情形，db m p >0所致，dG a 變小之負之效果可互相抵銷。但，根據本發明人等之檢討，成為db m p <0膨脹變形之變形量，可達到近於dG L 或dG 之3倍之情形，相對於此，成為db m p >0凹陷變形，要達成dG 之50%以上幾乎無之，此種第3態樣，雖不妨礙對本實施之形態之適用，也並非恰當。
進而，在此情形，實質上係僅依賴δnd 之變化，結果，如習知之CD－R,DVD－R般之不得不依賴超過2般之大的nd 色素，又，「在平面狀態之反射率變化」所致反射光強度降低，亦即，在HtoL極性為混合之情形，更加不恰當。
另外，一再重覆地，在本實施之形態，關於該等記錄模式之現象，在主反射面之入射光側產生為重要，第4圖之層構成對實現該等為重要。
為促進db m p <0變形，在記錄層22之熱變質產生熱膨脹，分解，昇華所致體積膨脹壓力為所望。又，在記錄層22與外覆層24之界面設置界面層，使該壓力局部化，以在其他之層不漏出之方式為佳。界面層之阻氣性高，比外覆層24更易於變形為所期望。尤其是，係以昇華性強的色素作為主成分使用時，在記錄層22部分局部易於產生體積膨脹壓力。又，在此時，易於同時形成空洞，即使色素主成分之記錄層單體之折射率變化小，加上空洞形成(內部之nd '可視為1)所致效果，因可使記錄層22之δnd 變大故佳。亦即，記錄層22之內部或與其鄰接之層之界面以可形成空洞者因可使δnd >0變大故佳，且，因空洞內之壓力所產生之成為db m p <0之對記錄層22之外覆層24側之膨脹，被認為成為△Φ>0之變化可最有效率地產生為最佳。
如此，nd ，nd '，nc 之大小關係與db m p 之符號(變形之方向)之組合可保持特定之關係，因標記長，在可防止記錄信號極性(HtoL或LtoH)被逆轉，或被混合(可獲得微分波形)現象上為有效。
在此，關於nd 之下限，根據具有異常分散特性之色素之特性，可做一些補充說明。第9圖，係說明色素之主吸收帶中Kramers－Kronig之關係之圖。在Kramers－Kronig之型之異常分散中，吸收之峰值若越可高度吸收，則在短波長短λs之折射率越可降低，使得在長波長端λL之折射率變高。習知之CD－R,DVD－R，因在長波長端λs以使用nd 2~3之色素者為佳，故具有非常急遽吸收峰值之色素之合成為最大之課題。在短波長端λs，在實現此種吸收峰值之情形，nd 可降低至0.5左右。此種具有急遽峰值之色素，在利用其吸收為急遽變化之波長區域情形之最大之難處，係在記錄再生光波長λ變化時，因其光學特性急遽變化，變得無法獲得安定之記錄特性。通常，來自記錄再生所用之半導體雷射之出射光之波長，由於半導體雷射之使用環境溫度(通常，在0℃~70℃左右之範圍)，至少有±5nm變動。尤其是，在藍色波長400nm左右與高NA(開口數)所致高密度記錄，此種波長變動所致光學特性之變化並不佳。
進而，式(9a)可知，欲使外覆層溝間部(in－groove)25作為記錄部來利用相變化時，δnd 增加方式之變化，在成為△Φ<0之變化下利用第6圖之經路β上之「淺溝」之HtoL記錄，故無法實現良好的LtoH記錄。在利用外覆層溝部(on－groove)26時，雖可得到LtoH記錄，而在外覆層溝部26之記錄在以塗佈法形成記錄層22之情形並非合適，則如前述。又，nd '>nc 左右之大的變化，在λs之區域，通常無法實現，而成為(nd '－nc )>0。要不與△Φ<0矛盾，則必須使db m p >0，但同樣地在db m p >0之變形量因有界限，故難以採用大的信號振幅。
另一方面，在藍色波長記錄中，利用比1左右更小的nd 與成為δnd <0之色素，利用「平面狀態之反射率變化」所致反射光強度變化之HtoL記錄亦被提倡。但是，在此情形，會有獲得大的δnd 有所困難之問題。通常，僅能為nd ＝0.5~1.0，nd '＝1.0~1.5左右，故δnd 比0.5左右為小。因此，利用在記錄層22上下以設置濺鍍法或真空蒸鍍法成膜之電介質層等之非常複雜構成雖被提案，但原來，對於應利用以塗佈法之製造處理成本上優點之色素記錄層，會導至非所望之成本之增加。另外，nd 比0更大。
第24圖，係在第2圖之層構成中，表示記錄層膜厚30nm，kd ＝0.4為一定，而假設Ag反射層(複折射率0.09－i．2.0)，界面層膜厚20nm(折射率2.3－i．0.0)，外覆層nc ＝1.5複折射率之虛部0.0之情形之，在平面部之反射光強度R0之記錄層折射率nd 依附性之計算值。nd 在為約2以下之情形，nd 減少時，反射率增加為自明。另一方面，nd 不足1之情形，δnd <0，亦即nd 為增加之變化，會招致平面狀態下反射率變化所致反射光強度減少，同時，亦導至(21)式之Φn 之負變化，反倒是，適用於第3圖或第5圖之情形，可容易獲得HtoL極性之信號為自明。
在加上記錄所致kd 之減少時，記錄後之反射光強度，與記錄前比較進而可增加。在相位差無參與之狀態，反射率變化之大小本身為小，但至少與相位差所致LtoH極性之記錄信號極性並不矛盾。
此種觀點而言，在nd 為1~2之色素中，使外覆層溝間部(in－groove)為記錄溝部，在記錄後nd 減少者(δnd >0)，在可進行良好LtoH記錄上非常好為自明。同時，在記錄時kd 減少時，在記錄凹坑部之吸收減少，還是以在平面狀態之反射率增加者為佳，但此等情事，色素分解使得異常分散消失反倒是通常易於產生之現象。亦即，記錄模式1,2中局部相變化所致反射光強度之增大，在平面狀態中與反射光強度之增大之相性良好，全體，在獲得無變形之LtoH極性之信號上為非常方便。
(關於具體層構成及材料之較佳態樣)以下，關於第2圖及第4圖所示層構成之具體的材料．態樣，在考慮藍色波長雷射之開發進行狀況，尤其是，假定記錄再生光束27之波長λ在405nm附近之情形予以說明。
(基板)基板21，在膜面入射構成，可使用具有適度加工性與剛性之塑膠，金屬，玻璃等。與習知之基板入射構成不同，並無相對於透明性或複折射之限制。在表面形成導溝，而在金屬，玻璃，在表面設置光或熱硬化性薄的樹脂層，在該處，有形成溝之必要。就此點，使用塑膠材料，藉由出射成型，將基板21形狀，尤其是圓盤狀，與表面之導溝一下子形成者在製造上較佳。
在可出射成型之塑膠材料方面，可使用習知CD或DVD所使用之聚碳酸酯樹脂，聚烯烴樹脂，丙烯系樹脂，環氧基樹脂等。在基板21之厚度方面以0.5mm~1.2mm左右為佳。使基板厚與外覆層厚一起，與習知之CD或DVD相同成為1.2mm為佳。因而將習知之CD或DVD所使用之盒(case)等可照樣使用。使基板厚為1.1mm，外覆層厚度為0.1mm，在藍光光碟被規定。(非專利文獻9)
在基板21則形成軌跡用之導溝。在本實施之形態，外覆層溝間部25成為記錄溝部之軌距，為達成比CD－R，DVD－R高密度化，則以0.1μm~0.6μm為佳，以0.2μm~0.4μm更佳。溝深度，如前述，係依附於記錄再生光波長λ，dG L ，dG ，dL 等，但以大致在30nm~70nm之範圍為佳。溝深度係在該範圍內，在考慮未記錄狀態之記錄溝部反射率Rg ，記錄信號之信號特性，推挽信號特性，記錄層之光學特性等予以適宜地最適化。
例如，相對於記錄層之光學特性之變化，為獲得同等之Rg ，則在nd ,kd 大的情形，可使溝深度相對地淺，nd ,kd 為小的情形，以相對地深者為佳。又，即使為相同溝深度，nd 若約1.5以上，kd 則約0.5以下，反之，若選擇kd 約0.5以上，nd 約1.5以下之值之記錄層，則可保持Rg 為10%以上。
在本實施之形態，在記錄溝部與記錄溝間部中因可利用各自反射光之相位差所致干涉，故兩方有存在於聚焦光點內為必要。
因此，記錄溝寬(外覆層溝間部25之寬)，在記錄再生光束27之記錄層22面中比光點徑(溝橫斷方向之直徑)更小者為佳。在記錄再生光波長λ＝405nm，NA(開口數)＝0.85之光學系，在使軌距為0.32μm之情形，以0.1μm~0.2μm之範圍為佳。在該等範圍外，因溝或溝間部之形成困難之情形相當多。
導溝之形狀，通常成為矩形。尤其是，在後述之塗佈所致記錄層形成時，含有色素之溶液之溶劑幾乎蒸發為止之數十秒之間，在基板溝部上，使色素選擇性積存為所期望。因此，使矩形溝之基板溝間之肩變圓形之色素溶液，在基板溝部落下以易於積存為佳。此種具有圓形肩之溝形狀，可由塑膠基板或者，將標章之表面在電漿或UV臭氧等進行數秒至數分鐘之曝曬予以蝕刻而可獲得。在電漿所致蝕刻，在基板溝部之肩(溝間部之邊緣)般之尖銳部分具有被選擇性削減性質，為獲得圓形溝部之肩之形狀卻為合適。
導溝，通常係為賦予位址或同期信號等之附加資訊，則具有溝蛇行，溝深度調變等之溝形狀之調變，記錄溝部或記錄溝間部之斷續所致凹凸坑等所致附加信號。例如，在藍光光碟，可使用所謂MSK(minimum－shift－keying)與STW(saw－tooth－wobbles)之使用2調變方式之蛇行(wobble)．位址方式。(非專利文獻9)
(具有光反射機能之層)在具有光反射機能之層(反射層23)，相對於記錄再生光波長之反射率高，以相對於記錄再生光波長之具有70%以上之反射率者為佳。作為記錄再生用波長使用之可視光，尤其是，在藍色波長區域顯示高反射率者，可例舉Au，Ag，Al及該等為主成分之合金。更佳為在λ＝405nm之反射率高，以吸收小的Ag為主成分之合金。以Ag為主成分，在添加Au，Cu，稀土類元素(尤其是，Nd)，Nb，Ta，V，Mo，Mn，Mg，Cr，Bi，Al，Si，Ge等0.01原子%~10原子%下，對水分，氧，硫等之耐蝕性可提高較佳。除此以外，亦可使用使電介質層複數層合之電介質鏡(mirror)。
反射層23之膜厚係，為保持基板21表面之溝高低差，與dG L 同等或比其薄者為佳。同樣地，在成為記錄再生光波長λ＝405nm之情形，如前述，dG L 以成為70nm以下為佳，故反射層之膜厚，以70nm以下為佳，更佳為65nm以下。除了後述之形成2層媒體之情形，反射層膜厚之下限以30nm以上為佳，更佳為40nm以上。反射層23之表面粗度Ra以5nm以下為佳，以1nm以下更佳。Ag因添加物之添加會有平坦性增加之性質，此係表示，使上述之添加元素成為0.1原子%以上為佳，最佳為，以0.5原子%以上為佳。反射層23可以濺鍍法，離子電鍍法或電子束蒸鍍法等來形成。
以反射基準面之高低差規定之溝深度dG L ，大致與基板21表面之溝深度dG L S 相等。溝深度，若將剖面以電子顯微鏡觀察可直接測定。或可由原子間力顯微鏡(AFM)等之探針法來測定。溝或溝間部在非完全平坦之情形，係以溝與溝間各自中心之高度之差來定義dG L 。溝寬同樣地，係指反射層23成膜後之實際上記錄層22為存在之溝部之寬，而在反射層23形成後若可大致保持基板21表面之溝形狀，則可使用基板21表面之溝寬值。又，溝寬可採用溝深度一半深度之寬幅。
溝寬，同樣地，若將剖面以電子顯微鏡觀察的話可直接測定。或，可由原子間力顯微鏡(Atomic force microprobe，AFM)等之探針法來測定。
(以色素為主成分之記錄層)在本實施之形態中使用之色素，係在300nm~800nm之可視光(及其附近)波長區域，具有因其構造而產生之顯著地吸收帶之有機化合物之意。
在使此種色素以記錄層22來形成之未記錄(記錄前)之狀態中在記錄再生光束27之波長λ具有吸收，因記錄而變質而可在記錄層22以再生光之反射光強度之變化被檢測之可引起光學變化之色素，稱為「主成分色素」。主成分色素，係作為複數色素之混合物，以可發揮上述機能之物為佳。
主成分色素含量，以重量%計以50%以上為佳，80%以上較佳，90%以上更佳。主成分色素係單獨之色素相對於記錄再生光束27之波長λ具有吸收，由於記錄而變質以可產生上述光學變化為佳，而具有相對於記錄再生光束27之波長λ之吸收，在發熱下，可間接地使另一方之色素變質以產生光學變化之方式進行機能分擔亦可。在主成分色素除此以外，為改善具有光吸收機能色素之經時安定性(相對於溫度，濕度，光之安定性)用之所謂作為驟冷劑之色素被混合亦可。在主成分色素以外之含有物方面，可例舉低‧高分子材料所成結合劑(黏合劑)，電介質等。
主成分色素並非特別由構造來限定。在本實施之形態中，由於記錄，在記錄層22內係產生成為δnd >0之變化，在為未記錄(記錄前)狀態之消光係數kd >0之範圍，原則上相對於光學特性並無較強之限制。主成分色素具有相對於記錄再生光束27之波長λ之吸收，且，因本身之吸光，發熱，可使變質產生，若可使折射率降低，產生δnd >0則佳。在此，變質係指，具體言之，主成分色素之吸收‧發熱所致膨脹，分解，昇華，熔融等現象之意。成為主成分之色素本身變質，伴隨或多或少之構造變化，使得折射率降低亦可。又，成為δnd >0之變化在記錄層22內及/或界面可形成空洞，記錄層22之熱膨脹所致折射率降低亦可。
在表示此種變質之溫度方面，以在100℃~500℃之範圍為佳，以自100℃至350℃之範圍更佳。就保存安定性，耐再生光劣化之觀點而言，以150℃以上更佳。又，分解溫度若為300℃以下，尤以10m/s以上高線速度之顫動特性具有良好傾向故佳。分解溫度為280℃以下者，進而因可在高速記錄之特性為良好，故佳。通常，如以上所示，變質行為可以主成分色素之熱特性來測定，由於熱重量分析－差度熱分析(TG－DTA)法，重量減少開始溫度可以粗略行為來測定。如前述db m p <0，亦即，記錄層22朝向外覆層24膨脹般之變形可同時產生，在利用成為△Φ>0之相變化上更佳。因此，有昇華性，或分解物之揮發性高，因在記錄層22內部膨脹用之壓力可產生為佳。
吸收記錄(再生)光之能量，為產生上述變質用之，記錄(再生)光之功率稱為記錄感度。尤其是，在400nm左右波長之半導體雷射之輸出功率，與紅色雷射比較又低，因此，由記錄感度之觀點而言，以kd ≧0.1為佳。另一方面，為使未記錄狀態之記錄溝部反射率Rg 為3%以上，則以kd ≦1.5為佳，以kd ≦1.2更佳。以kd ≦1.0更佳。
記錄前之反射率Rg 或記錄凹坑間反射率RL ，以10%以上更佳。因此，kd 以0.6以下為佳，以0.5以下更佳。又，kd 比0.6左右更大時，使nd 以1.7以下為佳，以1.6以下更佳。但是kd 在比1.0左右更大情形，使nd 比1.3更小為佳。使記錄層發熱，使變質產生卻可獲得充分光吸收。尤其是，在10m/s以上之高線速之記錄中，即使為保持記錄感度為良好，kd 以0.25以上為佳。kd 以0.3以上更佳。尤其是，記錄凹坑內部中，若成為kd '≦kd (亦即由於記錄使得kd 減少)，kd 之變化所致反射光強度之增加與相變化△Φ所致反射光強度增加並不矛盾，並無使信號波形變形，可使其振幅變大為佳。將kd 之降低所致反射光強度增加，予以附加地利用，kd 以0.2以上為佳，進而，以0.3以上更佳。一方面，kd '為0.3以下，更佳為0.2以下，最佳為0.1以下時，可使記錄後之反射光率RH 與ROM媒體同樣地保持為高，大致可為30%以上。
記錄層之膜厚dG ，在記錄凹坑，在外覆層溝間部局部化使信號間干涉充分地變小之方式，可如前述比dG L 薄為佳，dG /dG L 以成為0.8以下較佳，成為0.7以下更佳。使dG L 為70nm以下為佳，在400nm附近之波長，dG 以70nm以下為佳但不足50nm更佳。進而，kd 在特別為0.3以上之記錄層，於再生光束多次照射之情形，為防止吸收再生光而在記錄層引起變質，則記錄層膜厚，還是以不足50nm為佳，40nm以下更佳。
此外，再生光束之強度，通常，再生光強度(mW)/再生光束之掃描速度(m/s)以0.2mW．s/m以下為佳，以0.1mW．s/m以下更佳。
進而，記錄層膜厚超過上述較佳之值而過度變厚時，在式(9)至(9a)中，相變化量δnd ．dG ，或變形量db m p (<0)之絕對值變大，全體有△Φ變的過大之情形。使得推挽信號之極性變得過小，或因極性反轉等故會有循軌伺服成為不安定還是不佳。
另一方面，記錄層膜厚之下限，係5nm以上，而以10nm以上為佳。
單獨顯示較佳特性之色素可例舉利用「記錄模式1」或「記錄模式2」之色素。
亦即，主吸收帶峰值，大致在於300nm~600nm之範圍，在其主吸收帶之峰值中莫耳吸光係數(氯仿中)，在於20000~150000之範圍。莫耳吸光係數，在具有大致超過100000之急遽峰值之吸收帶，在第9圖中長波長端λL 之折射率比2更大，故在使用此種色素之情形，在短波長端λs使記錄再生光波長定位為所期望。
另一方面，莫耳吸光係數，通常為100000以下，更佳為80000以下，最佳為70000以下之，比較緩慢，且平坦的，例如，如第19圖般之吸收帶之情形，經吸收帶全域，折射率可大致在1以上2以下。在此，第19圖係在比較平坦的主吸收帶中說明Kramers-Kronig之關係圖。又，消光係數kd 亦經吸收帶之全波長區域之範圍，可成為0.6以下。莫耳吸光係數以20000以上為佳，更佳為30000以上時，消光係數kd 為0.2以上，進而以成為0.3以上較佳。因此記錄再生光波長λ，可位於吸收帶之中心部或長波長端λL ，短波長端λs之任一位置。
在不使用具有習知般之急遽峰值之色素，而可恰當利用nd 為1~2之範圍之λs端之本發明，即使在習知，因折射率低在使用為困難之此種色素可予以使用之點而言，就色素選擇之幅度可為非常寬之點，亦為優異。nd 之範圍方面，以1.2~1.9較佳，1.2~1.6更佳。
此外，如前述藉由kd 之值，可適宜選擇nd 之更佳範圍，尤其是，作為nd 與kd 之組合之恰當範圍，係nd ＝1.2~1.9且kd ＝0.28~1，更佳為，nd ＝1.3~1.9且kd ＝0.3~1。
進而，在僅因色素分解所致主吸收帶之消滅，因nd '為1.5以下少，故尤其是nd 為1.6以下之情形，以伴隨空洞之形成為佳。進而，伴隨成為db m p <0之變形，其變形量|db m p |以成為dG 之2倍以上為佳。
進而，比較的平坦吸收帶之進而使用中央部附近時，相對於記錄再生光λ之變動具有安定之優點。
一方面，在使用於短波長端λs之記錄再生之情形，在習知所知之CD－R，DVD－R用之長波長區域亦可使用具有主吸收帶之色素及其衍生物之點為佳。此種色素，性質已為既知，安全性，安定性亦有可資信賴之數據。又，合成途徑(route)或量產方法亦被確立，在成本上亦為有利。
另外，在利用λs之情形之優點方面，色素之吸收帶，在波長400nm以下之紫外光波長區域幾乎不會延伸，故吸收紫外光而無擔心劣化。此係，並非單純為經時間變化安定性之問題，在外覆層形成亦有可使用紫外線硬化樹脂之旋轉塗佈法之優點。盡可能以塗佈型處理予以統一，因亦可抑制裝置成本故佳。
在為通常之紫外線硬化樹脂硬化用之紫外線照射裝置水銀燈等，就能將大致350nm以下波長區域之光使用於聚合引發劑之激發用。尤其是在350nm以下波長區域之消光係數kd 以0.5以下為佳，0.3以下更佳。即為為0亦無妨。
具有上述般吸收帶之色素方面，可例舉次甲基系，(含金)偶氮系，二吡咯甲酮系，卟啉系化合物等及該等之混合物。更具體言之，含金偶氮系色素(日本特開平9-277703號公報，日本特開平10-026692號公報等)，二吡咯甲酮系色素(日本特開2003-266954號公報)，本來，耐光性優異，且在TG-DTA之重量減少開始溫度Td 在於150℃~400℃，以具有急遽減量特性(分解物之揮發性高，易於形成空洞)之點為佳。特佳為nd =1.2~1.9，kd =0.3~1，Td =150℃~300℃色素。其中以，可滿足該等特性之含金偶氮色素為佳。
在偶氮系色素方面，更具體言之，可例舉6-羥基-2-吡啶酮構造所成偶合器(coupler)成分與，具有選自異噁唑(isoxazole)三唑，吡唑之任一種之重氮成分之化合物與，由該有機色素化合物配位之金屬離子所構成之金屬錯合物化合物。尤其是，具有下述一般式[I]~[II]之含金屬吡啶酮偶氮化合物為佳。
(式中，R1 ~R10 係各自獨立，為氫原子或1價之官能基。)
又，下述一般式[IV]或[V]所示之環狀β-二酮偶氮化合物與金屬離子所成含金屬環狀β-二酮偶氮化合物為佳。
(式中，環A係可與碳原子及氮原子一起形成之含氮雜芳香環，X，X'，Y，Y'，Z係各自獨立，表示氫原子以外可具有取代基(含有螺旋)之碳原子，氧原子，硫原子，N-R11 所示之氮原子，C=O，C=S，C=NR12 之任一種，β二酮構造同時可形成5或6員環構造。R11 表示氫原子， 直鏈或分支鏈之烷基，環狀烷基，芳烷基‧芳基，雜環基，-COR13 所示之醯基，表示-NR14 R15 之氨基之任一種，R12 表示氫原子，直鏈或分支鏈之烷基‧芳基。R13 表示烴基，或雜環基，R14 ,R15 表示氫原子，烴基或雜環基，又該等可因應需要可被取代之。又X，X'，Y，Y'，Z為碳原子或N-R11 ，所示氮原子之情形，鄰接之兩者之結合可為單鍵或雙鍵。進而X，X'‧Y，Y'，Z係碳原子，N-R11 所示之氮原子，在C=NR12 之情形，鄰接之物彼此之間可為互相縮合，可形成飽和或不飽和之烴環或雜環。)
下述，一般式[VI]所示之化合物與金屬所成含金族偶氮化合物亦佳。
(式中A，表示在此結合之碳原子及氮原子均可形成雜芳香環殘基，X表示具有活性氫之基，R16 及R17 係表示各自獨立表示氫或任意之取代基。)
進而，可例舉下述一般式[VII]所示之含金族偶氮化合物。
(式[VII]中，環A可與碳原子及氮原子一起形成之含氮雜芳香環，XL係，因L脫離可使X為陰離子表示金屬可配位之取代基。R18 ,R19 係各自獨立，表示氫原子，直鏈或分支鏈之烷基，環狀烷基，芳烷基或鏈烯基，該等可形成各自鄰接之取代基彼此之間或互形成為縮合環。R20 ,R21 ,R22 係各自獨立表示氫或任意之取代基。)
該等之偶氮系色素，係從習知CD-R或DVD-R所使用之偶氮系色素，進而，具有用短波長之主吸收帶，在400nm附近之消光係數kd ，以成為0.3~1左右之大的值故佳。金屬離子方面，可提高Ni,Co,Cu,Zn,Fe,Mn之2價金屬離子，但尤以，含有Ni,Co之情形，在耐光性，耐高溫高濕環境性優異，故佳。此外，式[VIII]所示之含金偶氮系色素，使其長波長化亦可作為後述之化合物Y使用。
在二吡咯甲酮系色素方面，更具體言之，以具有下述一般式[VIII]或[IX]之化合物為佳。
(式[VIII]中，R23 ~R26 表示氫原子或任意之取代基，而R23 與R24 ,R25 與R26 為各自縮合，可形成烴環或雜環構造。該烴環及該雜環，可具有取代基。X1 表示電子吸引性基，X2 表示氫原子或－Q－Y(Q為直接結合，碳數1或2之烷撐基，伸芳基或雜伸芳基，Y表示電子吸引性基。該烷撐基，該伸芳基，雜伸芳基除了Y以外可具有任意之取代基。Z為－O－，－S－，－SO2 －，－NR2 7 －(R2 7 為氫原子，可被取代之烴基，可被取代之雜環基，氰基，羥基，－NR2 8 R2 9 (R2 8 ,R2 9 係各自獨立表示氫原子，可被取代之烴基或可被取代之雜環基，－COR3 0 －(R3 0 係可被取代之烴基或可被取代之雜環基。)，－COR3 1 (R3 1 表示可被取代之烴基或可被取代之雜環基)。)
(式[IX]中，R3 2 ~R3 5 表示氫原子或任意之取代基，R3 2 與R3 3 ,R3 4 與R3 5 為各自縮合，可形成烴環或雜環構造。該烴環及該雜環，可具有取代基。環A表示與C＝O一起可具有取代基之碳環式酮環或雜環式酮環，Z為－O－，－S－，－SO2 －，－NR3 6 －(R3 6 為氫原子，可被取代之烴基，可被取代之雜環基，氰基，羥基，－NR3 7 R3 8 (R3 7 ,R3 8 可為各自獨立表示氫原子，可被取代之烴基或可被取代之雜環基，－COR3 9 －(R3 9 表示可被取代之烴基或可被取代之雜環基。)，－COR4 0 (R4 0 表示可被取代之烴基或可被取代之雜環基)。)
另外，在本實施之形態可適用之光記錄媒體20中，nd 比2程度更大的色素X，可混合所成nd <nc 色素或他之有機物，無機物材料(混合物Y)，使記錄層22之平均nd 降低，可與nc 成為同等以下。
在此情形，成為nd >nc 之色素，主為使用kd 之大色素而可實現光吸收機能，nd <nC 色素主為，因分解，將應產生db m p <0變形之材料予以混合為佳。另外，在此情形，材料可為色素。
色素X係nd >nc ，尤其是，nd >2，主吸收帶在記錄再生光波長之長波長側(第9圖之λL 之帶域)，為具有高折射率之色素。此種色素方面，主吸收帶之峰值在300nm~400nm，折射率nd 以在2~3之範圍為佳。
色素X方面，具體言之，可例舉卟啉，二苯乙烯，(碳)苯乙烯基，香豆素，二吡咯甲酮(pyrrone)，查耳酮，三唑，次甲基(methine)系(花青系，oxonol系),磺醯亞胺系，吖內酯(azlactone)系化合物等及該等之混合物。尤其是，香豆素系色素(日本特開2000－043423號公報)，碳苯乙烯基系色素(日本特開2001－287466號公報)，前述二吡咯甲酮系色素(日本特開2003－266954號公報)等以具有適度分解或昇華溫度者為佳。又，雖非主吸收帶，但準照該等之具有在350nm~400nm附近之強吸收帶的酞菁，萘酞菁化合物及其衍生物，進而以該等混合物為佳。
混合物Y方面，可例舉以含金偶氮系色素，主吸收帶在600nm~800nm之波長帶者。為適於CD-R或DVD-R使用之色素，在405nm附近，以消光係數kd 0.2以下進而0.1以下者為佳，其折射率nd ，在長波長端λL ，即使非常高至2.5以上，因自短波長端吸收之峰值，充分遠離，故以1.5左右情況較佳。
更具體言之，可例舉日本特開平6-65514號公報中所揭示之一般式[X]所示之含金族偶氮化合物。
(式[X]中，R41 ，R42 表示氫原子，鹵原子，碳數1~6之烷基，氟化烷基，分支鏈烷基，硝基，氰基，COOR45 ，COR46 ，OR47 ，SR48 (R45 ~R48 表示碳數1~6之烷基，氟化烷基，分支鏈烷基，環狀烷基)，X表示氫原子，碳數1~3之烷基，分支鏈烷基，OR49 ，SR50 (R49 ,R50 表示碳數1~3之烷基)，R43 ，R44 表示氫原子，碳數1~10之烷基，分支鏈烷基，環狀烷基，與鄰接之苯環鍵結，又以氮原子，R43 ,R44 形成一個環亦無妨。)
或，日本特開2002-114922所揭示一般式[XI]所示之含金族偶氮化合物為佳。
(式[XI]中，R5 1 ，R5 2 表示氫原子，鹵原子，碳數1~6之烷基，氟化烷基，分支鏈烷基，硝基，氰基，COOR5 5 ，COR5 6 ，OR5 7 ，SR5 8 (R5 5 ~R5 8 表示碳數1~6之烷基，氟化烷基，分支鏈烷基，環狀烷基)，X表示氫原子，碳數1~3之烷基，分支鏈烷基，OR5 9 ，SR6 0 (R5 9 ,R6 0 表示碳數1至3之烷基)，R5 3 ，R5 4 表示氫原子，碳數1~3之烷基。)。
本實施之形態中，記錄層22雖以塗佈法，真空蒸鍍法等形成，但尤以塗佈法形成為佳。亦即，以上述色素為主成分與結合劑，驟冷器等一起溶解於適當溶劑來調整記錄層22塗佈液，在前述反射層23上塗佈。溶解液中之主成分色素之濃度，通常為0.01重量%~10重量%之範圍，較佳為0.1重量%~5重量%，最佳為0.2重量%~2重量%。藉此，通常在1nm~100nm左右之厚度可形成記錄層22。為使其厚度不足50nm，則使上述色素濃度不足1重量%為佳，以不足0.8重量%更佳。又，以進而調整塗佈之旋轉數為佳。
在可溶解主成分色素材料等之溶劑方面，可例舉乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇二丙酮醇等之醇；四氟丙醇(TFP)，八氟戊醇(OFP)等之氟化烴系溶劑；乙二醇單甲基醚，乙二醇單乙基醚，丙二醇單甲基醚等之乙二醇醚類；乙酸丁酯，乳酸乙酯，溶纖劑乙酸酯等之酯；二氯代甲烷，氯仿等之氯化烴；二甲基環己烷等之烴；四氫呋喃，乙基醚，二噁烷等之醚；甲基乙基酮，環己酮，甲基異丁基酮等之酮等。在考慮到必須使該等溶劑溶解之主成分色素材料等之溶解性則予適宜選擇，又，可混合2種以上使用。
結合劑方面，可使用纖維素衍生物，天然高分子物質，烴系樹脂，乙烯系樹脂，丙烯系樹脂，聚乙烯醇，環氧基樹脂等之有機高分子等。進而，在記錄層22，為使耐光性提高，可使之含有各種色素或色素以外之防褪色劑。防褪色劑方面，一般而言可使用一重態氧驟冷劑。一重態驟冷劑等之防褪色劑之使用量，相對於該記錄層材料，通常為0.1重量%~50重量%，較佳為1~30重量%，最佳為5重量%~25重量%。
塗佈方法方面，可舉噴灑法，旋轉塗佈法，浸漬法，輥塗佈法等，但尤以碟片上述錄媒體中，旋轉塗佈法可確保膜厚之均一性且可減低缺陷密度為佳。
(界面層)在本實施之形態中，尤以在記錄層22與外覆層24之間可設置界面層，可有效利用對記錄層22之外覆層24側之膨脹，db m p <0。外覆層24之厚度，以1nm~50nm更佳。最佳為，上限為30nm者。又，下限以5nm以上為佳。界面層中反射，以盡可能小者為所期望。因而可選擇性利用來自為主反射面反射層23反射光之相變化之故。在界面層具有主反射面在本實施之形態中並不佳。因此，界面層與記錄層22，或界面層與外覆層24之折射率之差以小者為所期望。其差以均為1以下為佳，更更佳為0.7以下，最佳為0.5以下。
另外，使用界面層，如第4圖所示般之可抑制混合層25m之形成，或以逆構成在記錄層22上將外覆層24貼合之際之黏接劑所致之防止腐蝕或，塗佈外覆層24時之溶劑所致記錄層22之溶離防止效果為周知，在本實施之形態中，可合併使用此種效果為適宜。作為界面層利用之材料，相對於記錄再生光波長為透明，且以化學，機械，熱安定者為佳。在此，透明係指相對於記錄再生光束27之透過率為80%以上，以90%以上更佳。透過率之上限為100%。
界面層以金屬，半導體等之氧化物，氮化物，碳化物，硫化物，鎂(Mg)，鈣(Ca)等氟化物等之電介質化合物或其混合物為佳。
界面層之折射率，如前述，與記錄層或外覆層之折射率差為1以下者為佳，值方面以在1~2.5之範圍為所望。由於界面層之硬度或厚度，可對記錄層22之變形，尤其是對外覆層24側之膨脹變形(db m p <0)可促進，或抑制。為有效活用膨脹變形，以硬度比較低之電介質材料為佳，尤其是在ZnO,In2 O3 ，Ga2 O3 ，ZnS或稀土類金屬之硫化物使其他金屬，半導體之氧化物，氮化物，碳化物混合之材料為佳。又，可使用塑膠之濺鍍膜，烴分子之電漿聚合膜。另外，即使設置界面層，其厚度或折射率，在記錄溝部及溝間部中為均一地，藉由記錄若無顯著變化，則式(2)，式(3)之光徑距離，式(7)~式(9)可照樣成立。
(外覆層)外覆層24若相對於記錄再生光束27如為選自透明且複折射少的材料，通常，係將塑膠板(稱為薄片)以黏接劑黏合，而塗佈後，可以光，放射線，或熱等予以硬化形成。外覆層24相對於記錄再生光束27之波長λ以透過率70%以上為佳，以80%以上更佳。
作為薄片材使用之塑膠，有聚碳酸酯，聚烯烴，丙烯酸，三乙酸纖維素，聚對酞酸乙二酯等。在黏接，可使用光，放射線硬化，熱硬化樹脂或感壓性之黏接劑。感壓性黏接劑方面，又，可使用丙烯酸系，甲基丙烯酸酯系，橡膠系，矽系，胺甲酸乙酯系之各聚合物所成黏接劑。
例如，將構成黏接層之光硬化性樹脂溶解於適當溶劑來調整塗佈液後，將此塗佈液塗佈於記錄層22或界面層上來形成塗佈膜，在塗佈膜上使聚碳酸酯薄片重疊。其後，可因應需要在重疊狀態使媒體旋轉等將塗佈液進而拉伸展開後，以UV燈照射紫外線使之硬化。或預先將感壓性黏接劑塗佈於薄片，將薄片在記錄層22或界面層上重疊後，以適度壓力擠壓而壓著。
該黏接劑方面，就透明性，耐久性之觀點而言，以丙烯酸系，甲基丙烯酸酯系之聚合物黏接劑為佳。更具體言之，係以2－乙基己基丙烯酸酯，正丁基丙烯酸酯，異辛基丙烯酸酯等作為主成分單體，將該等主成分單體，以丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸醯胺衍生物，順丁烯二酸，羥基乙基丙烯酸酯，環氧丙基丙烯酸酯等之極性單體予以共聚合。主成分單體之分子量調整，其短鏈成分之混合，丙烯酸所致交聯點密度之調整，而可控制玻璃轉化溫度Tg，瞬間黏著性能(quick stick在低壓力使之接觸時馬上可形成之黏接力)，剝離強度，剪斷保持力等之物性(非專利文獻11，第9章)。丙烯酸系聚合物之溶劑方面，可使用乙酸乙酯，乙酸丁酯，甲苯，甲基乙基酮，環己烷等。上述黏接劑，進而，以含有聚異氰酸酯系交聯劑為佳。
又，黏接劑可使用前述般之材料，但在與外覆層薄片材之記錄層側接觸之表面將設定之量予以均一塗佈，使溶劑乾燥後，藉由貼合於記錄層側表面(在具有界面層之情形為其表面)之輥輪等施加壓力予以硬化。在形成記錄層之記錄媒體表面將被塗佈之外覆層薄片材在黏接之際，該黏接劑可以混入(mix up)空氣不形成泡之方式，以在真空中黏合為佳。
又，在離型薄膜上將上述黏接劑塗佈使溶劑乾燥後，將外覆層薄片貼合，進而將離型薄膜剝離使外覆層薄片與黏接劑層一體化後，與記錄媒體貼合亦可。
在藉由塗佈法形成外覆層24之情形，雖可使用旋轉塗佈法，浸漬法等，但尤以，碟片上相對於介質以使用旋轉塗佈法為多。在塗佈所致之外覆層24材料方面，同樣地可使用胺甲酸乙酯，環氧基，丙烯酸系之樹脂等，在塗佈後，照射紫外線，電子束，放射線，可促進自由基聚合或者陽離子聚合之硬化。
在此，為利用成為db m p <0之變形，則在外覆層24之至少記錄層22或接觸上述界面層側層(至少，與dG L 同程度更厚之範圍)，可易於追隨膨脹變形為所望。而且，db m p 在自dG 之1倍~3倍之範圍為佳。反倒是以可積極利用1.5倍以上之大的變形為所期望。外覆層24以具有適度柔軟性(硬度)者為佳，例如，外覆層24在以厚度50μm~100μm之樹脂之薄片材所成，以感壓性之黏接劑黏合之情形，使黏接劑層之玻璃轉化溫度低至－50℃~50℃，因比較柔軟故db m p <0變形為比較大。特佳為，玻璃轉化溫度則成為室溫以下。黏接劑所成黏接層之厚度，通常以1μm~50μm為佳，以5μm~30μm更佳。將黏接層材料之厚度，玻璃轉化溫度，交聯密度控制而以設置可積極控制斯等膨脹變形量之變形促進層為佳。或，即使以塗佈法形成之外覆層24中，以1μm~50μm，更佳為，分開5μm~30μm厚度之比較低硬度之變形促進層與，殘留厚度之層，使塗佈於多層，因可控制變形量db m p 故亦佳。
如此，在外覆層之記錄層(界面層)側形成黏接劑，接著劑，保護塗層劑等所成變形促進層之情形，為賦予一定之柔軟性，則玻璃轉化溫度Tg以25℃以下為佳，0℃以下較佳，－10℃以下更佳。在此所謂玻璃轉化溫度Tg，係在黏接劑，接著劑，保護塗層劑等之硬化後測定之值。Tg之簡便測定方法為示差掃瞄熱分析(DSC)。又，藉由動的黏彈性率測定裝置，測定貯藏彈性率之溫度依附性亦可獲得(非專利文獻11，第5章)。
為促進db m p <0變形，不僅可使LtoH之信號振幅變大，亦有使記錄為必要之記錄功率變小之優點。另一方面，變形變的過大時因會使信號間干涉變大或使推挽信號變的過小，故變形促進層即使在玻璃轉化溫度以上亦可保持適度黏彈性者為佳。
外覆層24係為了進而可賦予在其入射光側表面之耐擦傷性，耐指紋附著性之機能，則在表面可將厚度0.1μm~50μm左右之層以其他途徑設置。外覆層24之厚度，有依記錄再生光束27之波長λ或對物透鏡28之NA(開口數)而定，但以0.01mm~0.3mm之範圍為佳，以0.05mm~0.15mm之範圍更佳。含有接著層或硬塗覆層等厚度之全體全體厚度，以成為光學可容許之厚度範圍為佳。例如，在所謂藍光光碟，以控制於100μm±3μm左右以下為佳。
此外，如設置變形促進層情形之方式，在外覆層之記錄層側設置折射率之不同層之情形，在本發明中外覆層折射率nc 方面，可參照記錄層側之層之值。
(其他之構成)在本實施之形態中，除了前述記錄層22與外覆層24之界面以外，在基板21，反射層23，記錄層22之各自界面，為相互層之接觸．擴散防止或為調整相位差及反射率之則可插入界面層。
(其他之實施態樣)(1)多層記錄用半透明記錄媒體可適用本實施之形態可適用之之光記錄媒體20中，使反射層23之膜厚變薄，記錄再生光之略50%以上可透過反射層23般之薄度，可使所謂多層記錄媒體為可行。亦即，在基板21上設置複數資訊層之記錄媒體。
第10圖係設置2層資訊層之光記錄媒體100之說明圖。記錄再生光束107入射側之資訊層稱為L1層，在裏側之資訊層稱為L0層。
L1層以透過率50%以上為佳。L1層之半透明反射層113，例如若為Ag合金則以Ag合金之膜厚1nm~50nm為佳，更佳為5nm~30nm，最佳為5nm~20nm。此種透過性高的反射層被稱為半透明反射層113。在L0層與L1層之間，為防止各自信號之干擾(interference)，則可設置透明中間層114。另外，在第10圖中L0層中於反射層103，可使用與前述反射層23(第2圖)同樣之材料。但，在此情形，主反射面，在L1層中在於半透明反射層113與記錄層112之界面，在L0層中在於反射層103與記錄層102之界面者，於本實施之形態中為重要。
例如，在記錄再生光束107波長λ＝405nm，NA(開口數)＝0.85之光學系中，中間層114之厚度約25μm，外覆層111之厚度約75μm左右。中間層114之厚度分布，同樣地以±2μm以下為佳。在各自L0層，L1層，本實施之形態可適用之光記錄媒體100之層構成之範圍中使用不同層構成亦可，使用相同之層構成亦可。使用於各自資訊層之色素為主成分之記錄層102,112之組成或材料可為相異，亦可為相同。
本實施之形態中，尤以，因可利用相變化，可期待在記錄前後透過L1層之光量為幾乎無變化。此係，L1層與記錄．未記錄無關，而對L0層之透過光量，自L0層之反射光量幾乎無變化之意，與L1層之狀態無關，因可安定地使L0層之記錄再生故佳。
(2)部分(partial)ROM碟片本實施之形態可適用之光記錄媒體20中，在記錄層22之再生光之吸收比較小。因此，在鏡面部中來自反射膜自體之反射光強度，在記錄層22中幾乎無衰減。結果，可維持記錄層膜厚成為零之情形之反射光強度50%以上之值。一方面，記錄溝部為基板溝部，其深度，因為「中間溝」，故未記錄狀態之Rg 可低至3%~30%。通常，ROM之凹坑深度，在考慮調變度與推挽信號強度，在第6圖中，因相位差Φ被設定於π/2~π之範圍，故ROM之凹坑深度與本發明之中間溝之深度大致相同。亦即，自ROM凹坑周邊部之反射光之相位將該凹坑部之反射光之相位減去值，Φp，與式(2)所定義之Φb可大致相同。因此，若配置使記錄溝部分地斷續形成之記錄凹坑，則如通常ROM般，使用相位所致反射光強度變化，可預先在基板上將資訊記錄。進而，若使記錄溝部分被斷絕之部分與連續溝部形成時，使得部分ROM可容易實現。此係，若為第6圖之「淺溝」或「深溝」，則難以取得在ROM部之信號振幅，凹坑之轉印有困難。在習知之CD－R,DVD－R，因為「深溝」，有必要使凹坑深度在其他途徑成為大為不同深度之「中間溝」之範圍，預先，要在基板上形成部分ROM則為非常困難。
但是，根據本發明溝之斷續或連續，在標章形成時之玻璃原版(master)上之光阻厚度可為一定，在曝光用雷射光之開．關可容易實現。通常光阻之被曝光部分成為基板之溝或者凹坑部。使用如此形成之標章，在基板上之至少一部份，可形成與記錄溝相同深度之凹坑列所成再生專用數據區域之基板。在此基板上，ROM部，記錄溝部，均與第2圖為相同之層構成，亦即，至少，使具有光反射機能之層23與，在未記錄狀態中相對於記錄再生光波長含有具有光吸收機能之色素作為主成分之記錄層22與，相對於該記錄層使記錄再生光入射之外覆層24，予以形成，而可使部分ROM媒體被形成。在本發明光記錄媒體中，在色素主成分記錄層22之記錄再生光之吸收小，因可使透過率為70%以上，故在ROM部中，可獲得與無色素主成分記錄層之與ROM媒體大致同等之反射率與調變度。又，在記錄溝部形成記錄凹坑後，雖有一些低然而記錄後反射率RH，因可獲得近於ROM部之標記間(空間)反射率之反射率，故在照樣保持相同之伺服放大(servo gain)之伺服為可行。在記錄溝部，ROM媒體之循軌伺服所使用之，DPD(Differential Phase Detection)法所致軌跡，亦有與ROM部同樣地可行之優點。DPD信號因有助於(記錄)凹坑(標記)部之相位差，故在具有以相變化為主之記錄凹坑部之本發明記錄媒體，可確保與ROM部同等大小之DPD信號。
此外，在上述般之部分ROM之製造法中，ROM部凹坑深度與記錄溝之深度dG L S 可為相同，嚴格言之並無相同之必要。例如，所謂曝光用之雷射光之開．關之，並非雷射光功率之2值調變，若使凹坑部與記錄溝部之開或關時之功率為相異，則亦可使凹坑深度與記錄溝之深度相異。如此，本發明中記錄凹坑與記錄溝之深度為相同，係指|Φp－Φb|不足π/2。但是，通常，以π/3以下為佳，π/4以下更佳。
又，使用於記錄層22之色素在特定條件，或者，經時間變化使其易於腐蝕的話，初期可再生，在設定之期間後可實現不可再生之ROM媒體。例如，在錄影帶出租店，在設定之租賃期間後，若無法再生，則因無法退還，會有被不當利用之虞減少的數位．錄影帶．碟片可利用之。
另一方面，將使用於記錄層22之色素，初期為不透明且在特定條件下，或者，若為可經時間變化成為透明化之物，則在配送時不可再生，同時在配送至使用者之處後，可實現可再生之ROM媒體。
進而，在ROM凹坑部，照射記錄光束，在本實施之形態中進行已說明之記錄方法的LtoH記錄時，凹坑部之反射率會上昇，使得ROM信號之再生變的不可能之使用法亦為可行，而可利用於記錄媒體上之資訊之機密保護。
(3)有關推挽信號之追加規定在如第1圖所示習知構成之光記錄媒體10，因以塗佈法形成記錄層12故為dG >dL 。因此，在形成於記錄層12之上之反射基準面之溝高低差dG L ，比基板11上之溝高低差dG L S 更淺。亦即，為dG L <dG L S 。因此，在第1圖構成之光記錄媒體10，即使使dG L S 成為第6圖中所說明「深溝」之深度，在反射基準面，亦可得到「淺溝」~「中間溝」程度之高低差。又，為確保未記錄之反射率Rg 之ROM互換性，通常設計為高至50%~80%左右。因此，規格化推挽信號強度IPPn o r m 在DVD，通常為0.2~0.4左右。在光記錄裝置，係合乎此種規格化推挽信號強度值之設計，即使在次世代之藍色雷射對應之記錄裝置，在想定可在介質側實現同樣之值，設計正在進行。
一方面，在如第2圖所示可適用本實施之形態之光記錄媒體20，已經有提及反射基準面之溝高低差dG L 與基板溝高低差dG L S 大致等值。根據本發明人等之檢討dG L S 若係使用第6圖中說明之「中間溝」時，則dG L 亦為同等之值。又，未記錄狀態之記錄溝部反射率亦與習知之ROM互換媒體比較為低，通常為3%~30%左右。因此，IPPnorm 比習知構成之光記錄媒體10(第1圖)更大，而依情形，成為超過1之大值。又，記錄後，因反射率上昇，故IPPnorm 多為低至記錄前之50%左右降低。但是，至少IPPnorm 係為使循軌伺服安定化，而確保0.2以上為所望。尤其是，為使記錄前IPPnorm 變小則若近於「淺溝」時，則無法獲得充分之信號振幅。因而，至少記錄後，則成為與現行DVD-R等同程度之IPPnorm 值成為0.2~0.5。接著在記錄前，為使此值維持則以使IPPnorm 為0.5~0.8為佳。因此，在使記錄再生光波長λ成為約405nm，NA(開口數)=0.85之光束，以使軌距為0.32μm，dGLS ≒dGL 為40nm以上60nm以下為佳。溝寬為0.14μm~0.18μm。又，在未記錄狀態之記錄溝部反射率Rg以成為10%~25%為佳。因此，使記錄層膜厚dG 為20nm~40nm，折射率nd 為1~2，消光係數kd 為02~05更佳。
(相位差所致記錄之驗證)
主要係，由於在第4圖所示記錄凹坑部25p之相變化△Φ，LtoH記錄係如何進行的，可以以下方式驗證。另外，就第3圖中記錄凹坑部16p，第5圖中記錄凹坑部26p之相變化之貢獻亦以同樣方式驗證。在本實施之形態，在記錄層22之記錄前後平面狀態之反射率變化所致反射光強度變化並非記錄之主要要素。因此，將反射層
同樣之試驗，同樣地，與「中間溝」之情形比較若可使LtoH之記錄信號振幅大幅(大致一半以下)降低時，可判斷相變化在作用中。在此種淺溝之情形，仍然被認為在可觀測到大的LtoH記錄信號振幅觀測之情形，係以對記錄層22之消光係數kd 之顯著降低所致平面狀態之反射率降低之記錄之貢獻為主。但是，與在本實施之形態中相位差所致記錄方法並不相同。
或，即使完全不進行在平面狀態之記錄，因導溝深度在近於| Φb |=π之深度到使之變淺時，大致，在比| Φb |=π/2更為淺時，若可使LtoH之信號振幅降低，則可判斷同樣地，可使相變化進行作用。
(薄膜狀態之記錄層之折射率之測定)
本實施之形態中記錄層22之折射率，係使用以以下之方法測定之值。
光學常數(複折射率nd *=nd -i‧kd )係以橢圓對稱法(偏光解析)來測定。以下就其之測定及算出方法來敘述。
在橢圓對稱法係以p偏光，s偏光照射於試料，由光反射所致偏光狀態之差異，來測定光學常數或薄膜之膜厚等之技巧。測定值方面係以p偏光，s偏光之振幅反射係數rp ，振幅反射係數rs 之比係以次式所定義之相位差△及振幅比Ψ來獲得，自此值藉由數值計算(最小平方法)所致配合(fitting)等來計算光學常數或薄膜膜厚。
本測定中，首先，在聚碳酸酯所成基板上準備已塗佈色素之樣本，在此樣本自空氣中使波長λ＝405nm之光改變入射角同時入射之，來測定上述Ψ及△之入射角依附性。
一方面在與媒質(空氣)/薄膜(色素)/基板(聚碳酸酯)所形成之樣本自空氣側將波長λ之光以入射角θ0 入射之際之p＝tanΨ．exp(i△)係將媒介(medium)，薄膜，基板之複折射率各自以No ，N1 ,N2 ＝nd ＊ ，又使薄膜之膜厚為d時次式(23)所示者為一般所知(非專利文獻10)。
β＝2πdN 1 cosθ1 /λ (24) 但，(j，k＝0，1，2)N 0 sinθ0 ＝N 1 sinθ1 ＝N 2 sinθ2 (27)將此式(23)，在與上述測定之Ψ及△之入射角依附性無矛盾之情況可說明之色素薄膜之複折射率N2 (＝nd ＊ ＝nd －i．kd )及膜厚d以最小平方法來求得。
另外，在此空氣之折射率N0 ，及聚碳酸酯之折射率N1 可由文獻值等來使用No＝1.0，N1 ＝1.58。
但，在此之最小平方估計(Least Square Approximation)，僅可求得複數之nd ，kd ，d之組合並無法以確定之一意求得。但，若可求得nd ，kd ，d之任一值則其他之二值可決定。
本測定之目的因係求得nd ，kd 而有必要使d以其他途徑求得。因此，在本實施之形態，係利用nd ,kd 依附於波長之量，利用d為不依附波長之量。亦即，在色素之吸收光譜之波長依附性，並無吸收，亦即，在kd 被視為零之波長λ0 ，首先，求得nd ,d，接著，使用此d，在設定之波長λ(記錄再生光波長)中，來求得nd ,kd 。
以下，以具體例記載具有下述構造式之含Ni偶氮色素(色素A2)(在氯仿溶液中之莫耳吸光係數為55000)之光學常數之求得過程。
首先，在不具有直徑120mm之圓盤狀導溝之平坦表面之聚碳酸酯基板，在其中心附近將含有色素A2之含有0.75wt%八氟戊醇(OFP)溶液滴下0.8g，在20秒，使旋轉數上昇至4200rpm維持3秒旋轉，將含有色素A2之OFP溶液拉伸。其後在100℃保持1小時將為溶劑之OFP予以揮發形成色素A2之薄膜。
使用日本分光公司製橢圓對稱計「MEL－30S」，在波長405nm中Ψ，△之入射角依附性在40°~50°之範圍測定。在此，第20圖係表示，色素A2之橢圓對稱法測定數據之一例之圖。相對於此測定值，在前述式(23)適用最小平方法來求得nd ，kd ，d。在此於適用最小平方法之情形初期條件係賦予所與之d時，可求得複數之nd ，kd ，d之組合候補。將此nd ，kd 之d依附性以繪圖圖示出者係如第21圖所示。在此，第21圖係，由色素A2之橢圓對稱計測定所得之△，Ψ為基礎，使膜厚d以所與之初期值來求得nd ,kd ，以d依附性表示之圖。亦即，根據第21圖，在賦予d為可變參數時，由最小平方法，式(23)中可求得說明rs ，rp 之入射角依附性之最佳近似值的nd ,kd 。
接著，為求得膜厚d首先以日立公司製光譜計「U3300」來測定色素之吸收光譜。在此，第22圖，係表示色素A2之吸收光譜之一例圖。根據第22圖，可知在(波長)＝700nm並無吸收。在此(波長)＝700nm同樣地Ψ，△之入射角依附性在40°~50°之範圍測定，在式(23)附加kd ＝0之條件，適用最小平方法時，可確定為僅一意義而求得n及d=28.5nm。此d之值可適用於第21圖，而可求得波長405nm中折射率，消光係數nd =1.37，kd =0.48。
以同樣順序在吸收帶之各波長重覆進行，來求得色素A2之主吸收帶之nd *之波長依附性。在此，第23圖，在有異常分散之主吸收帶之複折射率nd *之波長依附性之實測例。根據第23圖，在如第19圖所示般之相對於比較非急遽之吸收帶有kramers-kronig型之異常分散關係之存在與否，可由本測定法來確認。
(關於與本發明相關之記錄方法及光記錄裝置)
本發明，又，係提示，在導溝所形成之基板上，至少，使具有光反射機能之層與，在未記錄時相對於記錄再生光波長具有光吸收機能之色素為主成分之記錄層與，外覆層24，為依順序層合之構造，在具有此等構造之光記錄媒體中，記錄再生光束27在自該外覆層入射面22為較遠側之導溝部25作為記錄溝部，自該外覆層側使該記錄再生光入射，使形成於該記錄溝部之記錄凹坑部之反射光強度比該記錄溝部之未記錄時之反射光強度更高者為其特徵之光記錄方法。本記錄方法，係相對於所謂膜面入射型記錄媒體之記錄方法，尤其是，可使波長350~450nm之藍紫色雷射二極體作為記錄再生光源，而適於使用NA=0.6~1之高NA之聚焦光束之高密度記錄。
本發明所用記錄裝置之基本構造，可使用與習知之光記錄裝置相同之物。例如，其之聚焦伺服(forcus servo)方式或，循軌伺服方式，可適用習知之方式。聚焦光束之焦點位置之光點，被照射於外覆層溝間部，藉由循軌伺服，若為可追隨該外覆層溝間部則佳。更具體言之，如使用第7圖說明，以利用推挽信號之方法為佳，通常，可利用推挽信號。
在本發明，在考慮如前述記錄凹坑與其周邊部之相位之不同反射光之2次元干涉之「相位差所產生之(局部)反射光強度變化」予以檢測，可使被聚焦之記錄再生光束27之光點之記錄溝部橫斷方向之直徑通常比記錄凹坑之寬更大。在本發明中記錄凹坑之寬，因受到記錄溝部之溝寬所限制，故記錄束斑徑D(以高斯光束(Gaussian beam)之1/e2 之強度定義)，以比記錄溝寬(外覆層溝間部之寬)Wg更廣為佳。但是，若過於廣，則與鄰接記錄溝部之信號間干涉會增大，故通常，以Wg<D≦2TP，(TP為記錄溝之軌距)為佳，以D≦1.5TP更佳。
在外覆層溝間部進行記錄之情形，被聚焦之記錄再生光束27，係使記錄層主成分色素予以昇溫．發熱，使引起變質(膨脹，分解，昇華，熔融等)。
在進行標記長調變記錄之情形，記錄再生光束之功率(記錄功率)隨著標記長，而進行強弱調變。此外，標記長調變方式，並無特別限制，可適用為通常使用之執行長度限制編碼(Run－Length－Limited符號)，EFM調變(CD)，EFM＋調變(DVD)，1－7PP調變(藍光Blue ray)等。
但是，在以HtoL極性信號為前提之記錄再生系中，在LtoH記錄之際，可使標記與在空間之記錄信號極性成為相反之方式而有使記錄數據信號之極性預先予以反轉之情形。如此一來，記錄後之信號，在外觀上，可與HtoL極性之信號同等。
通常，係在標記部使記錄功率為高位準Pw，在標記間(空間)為低位準Ps。Ps/Pw通常為0.5以下。Ps係在僅一次之照射，在記錄層使上述變質不產生方式之功率，係先行於Pw或使記錄層預熱時而利用。周知之記錄脈衝脈衝策略，在本發明記錄方法及記錄裝置中亦可適宜使用。例如，對應於記錄標記部之記錄功率Pw照射時間進而，可使用，在短時間予以斷續照射，或在複數之功率位準調變，在Pw照射後，比移行至Ps為止之一定時間Ps進而更低的功率位準Pb予以照射，等之記錄策略。
以下之實施例，比較例中，可以同樣順序求得各色素之nd ＊ 。
[實施例]
以下，根據實施例進而詳細說明本實施之形態。另外，本實施之形態並非限定於實施例。
(試料之作成方法及評價方法)在軌距0.32μm溝寬約0.18μm~0.2μm，溝深度約25nm~65nm之條件予以分配，形成導溝之聚碳酸酯樹脂(在波長405nm之折射率1.58。以下，折射率，同樣地為波長405nm之值。)之溝深度步驟基板上，將Ag97.4 Nd0.7 Cu0.9 Au1.0 ,Ag98.1 Nd1.0 Cu0.9 ，或者Ag99.45 Bi0.35 Nd0.2 合金靶，組成均為原子%，予以濺鍍形成厚度約65nm之反射層。其複折射率，實部之折射率為0.09，虛部之消光係數為2。記錄特性因此兩者之反射層而無大差別。在其上，使主成分色素以八氟戊醇(OFP)稀釋後，以旋轉塗佈法成膜。
旋轉塗佈法之條件，係如以下。亦即，使各色素，在無另外說明，則以0.6重量%~0.8重量%之濃度溶解於OFP溶液，在碟片中央附近塗佈1.5g成環狀，使碟片在1200rpm進行7秒旋轉，使色素拉伸，其後，在9200rpm進行3秒旋轉色素之震盪分離以進行塗佈。另外，在塗佈後將碟片在100℃之環境下保持1小時下將溶劑OFP蒸發除去。
其後，藉由濺鍍法，將ZnS：SiO2 (折射率約2.3)之界面層，形成為約20~30nm之厚度。在其上，將厚度75μm之聚碳酸酯樹脂(折射率1.58)之薄片與厚度25μm之感壓黏接劑層(折射率約1.5)所成合計之厚度100μm之透明外覆層予以貼合。該外覆層之透過率為約90%。又，本構成中在使記錄層膜厚成為零之情形之碟片平面部(鏡面部)之反射率約60%。在測定之際，在參照光路將無色素塗佈之聚碳酸酯樹脂基板予以插入，而可減去在紫外域之基板之吸收之影響。
又，基板之溝深度及溝寬係使用原子間力顯微鏡(AFM：Digital Instruments公司製NanoScope IIIa)來測定。
在聚碳酸酯樹脂基板上被塗佈之，在單獨記錄層之塗膜狀態之吸收光譜，係使用分光光度計(日立製作所製，U3300)來測定。又，TG－DTA所致重量減少開始溫度之測定，係將3mg~4mg之色素粉末以乳鉢磨碎成為均一之方式，將粉末樣本使用精工儀器公司製TG－DTA裝置(TG/TDA6200)，自300℃~600℃，以10℃/min之昇溫速度進行。流動氣體係使用氮。透光密度(OD)值，莫耳吸光係數(ε)，係使色素在氯仿中予以溶解(色素濃度5mg/l)，同樣地，以上述分光光度計測定。為表示主吸收帶之最強吸收之波長(峰值)中值。
碟片之記錄再生評價，係使用具有記錄再生光波長λ＝406nm，NA(開口數)＝0.85，聚焦束斑(beam spot)之徑約0.42μm(成為1/e2 強度之點)之光學系之脈衝科技(Pulse tech)公司製ODU1000試驗機來進行。記錄再生，係相對於第2圖及第4圖中外覆層溝間部25(基板溝部，in－groove)來進行。
碟片，係使線速度5.3m/s(記錄條件1)或4.9m/s(記錄條件2)為1倍速，予以旋轉使成為1倍速或其之2倍速。記錄條件2者比記錄條件1之線密度更高。
記錄功率係在5mW~9mW之範圍使之變化，再生則僅在1倍速進行。
再生光功率則為0.35mW。
在記錄，係使用(1，7)RLL－NRZI所調變之標記長調變信號(17PP)。在1倍速之基準時脈時脈周期T，成為15.15nsec.(通道時脈(channel clock)頻率66MHz)，在2倍速則為7.58nsec.(通道時脈頻率132MHz)。
顫動(Jitter)測定，係使記錄信號藉由極限等化器(limit equalizer)使波形等化後進行2值化，將已2值化信號之啟動緣(start up edge)及後緣(falling edge)，通道時脈信號之啟動緣與之時間差之分布σ藉由時間間隔分析器予以測定，使通道時脈周期為T，藉由σ/T測定。(數據對時脈顫動Data to Clock Jitter)。該等之測定條件大致係準照藍光光碟中測定條件(非專利文獻7，9)。
再生時之反射光強度，與再生檢測器之電壓輸出成比例，而如前述成為以既知反射率Rr e f 予以規格化之反射率。調變度m，係測定前述之RH ,RL ，藉由m＝(RH －RL )/RH ， 來計算。
在記錄之際，係使用如第11圖所示分割記錄脈衝。亦即，nT(n係2~8之自然數，T為通道時脈周期)標記長以n－1個之記錄脈衝(記錄功率Pw)來記錄。Pw係記錄功率，Pb1，Pb2係偏壓功率(bias power)。先頭記錄脈衝之延遲(dTtop，第11圖中箭頭之方向為正之值)，先頭脈衝長(Ttop)，中間脈衝長(Tmp)，最終偏壓功率Pb1之照射時間之延遲時間(dTe，第11圖中箭頭之方向為負之值)成為時間長之參數。Tmp以時脈周期T一再重複。另外，係使用2T，3T標記長與在4T~9T標記長為相異之參數。又，在Pw為可變時使Pb2/Pw比為一定來變更。
記錄信號評價中，首先，主要係相變化所致LtoH記錄產生，推挽信號之極性為反轉者，因此，在確認為0<|Φa|<|Φb|<π後，自記錄再生信號，來讀取調變度之大小或波形之變形狀態，概略觀察LtoH記錄之信號品質之良否。大致採用40%以上之調變度，以全標記長可獲得LtoH之極性之信號為最低條件。
顫動(Jitter)值，通常，係以記錄條件1之1倍速記錄，記錄條件1之2倍速記錄，記錄條件2之1倍速記錄，記錄條件2之2倍速記錄之順序，比後者為更嚴格之評價基準。以上述記錄條件之順序，會使顫動值惡化。顫動(Jitter)值，若比大致10%左右為低時，所謂在錯誤訂正後可再生之位準，故加上上述最低條件，至少，以記錄條件1之1倍速記錄，將顫動(Jitter)值可降至10%左右之物，作為本實施之形態之實施例。
進而，測定顫動(Jitter)值之記錄功率依附性，將成為最小顫動(Jitter)值之記錄功率Pwo作為最適記錄功率。Pwo，通常，在記錄條件1之2倍速記錄變為最大，又，記錄層色素之特性差易於出現。如此，在比LtoH記錄中，較佳之態樣為自明。
(實施例1)
第12圖，係作為記錄層材料使用之含金偶氮系色素(色素A)單獨之塗膜狀態之吸收光譜。另外，含金偶氮系色素(色素A)之化學式係如以下所示。
如第12圖可知，含金偶氮系色素(色素A)，在記錄再生光波長λ＝405nm之長波長側具有主吸收帶，其峰值在510nm附近。因此，記錄再生，係在上述吸收光譜之短波長側λs進行。
在未記錄之薄膜狀態記錄層之複折射率為nd ＝1.38，kd ＝0.15。又在使溶劑乾燥蒸發後之記錄層，使極微量之殘留溶劑除外，則色素A被視為100%。
除了使上述記錄媒體為碟片1，基板之溝深度為50nm，25nm以外其他為具有與碟片1為完全相同之構成之碟片2，碟片3被製成。該等之碟片1~碟片3，除了在其面內有上述導溝所成記錄區域以外，則具有無導溝之鏡面區域。
相對於碟片1~碟片3自記錄區域之記錄再生光束入射面觀之沿著較遠導溝部藉由雷射光束之照射，則使各自長0.64μm之標記(記錄凹坑部)與空間(標記間，未記錄部)所成單一信號予以記錄。接著測定標記，空間各自之反射率。又將未記錄之鏡面區域之反射光強度換算成反射率來測定。各自之反射率如表2所示。另外，鏡面區域反射率，相當於前述第6圖之RO。
表2中，在任一之情形，與未記錄之空間部之反射率比較，標記部之反射率變高，而可確認為LtoH記錄。未記錄鏡面區域之反射率在碟片1至碟片3中則大致相等。一方面記錄溝部空間部之反射率均比鏡面區域更低，溝越深則反射率越低。又記錄溝部標記部之反射率均比鏡面區域低，但藉由比空間部更高之記錄而可近於鏡面之反射率。例如，溝深度之最深的碟片1中未記錄部之反射率最低，未記錄部．記錄部之反射率差大。相反地，在溝最淺的碟片3中，未記錄部之反射率近於鏡面區域之反射率，未記錄部．記錄部之反射率差亦極微小。
其結果可教示以下之情事。亦即，在記錄區域中由於來自溝部與溝間部之反射光之相位差使得反射光強度降低，在本實施例之範圍溝越深則相位差越大。在此形成記錄凹坑時，則產生記錄層之變質所致記錄層之光學特性變化，來自溝部及溝間部之反射光相位差變小。此係，教示在式(9)中成為△Φ>0。亦即，被認為反射光強度可接近更淺的溝之狀態。因此，此被認為係在第6圖之經路γ上變化。
第13圖，係用於實施例1之碟片2剖面之透過電子顯微鏡照片。第13(a)圖係未記錄狀態之碟片2之剖面之透過電子顯微鏡(TEM)照片，第13(b)圖，係記錄狀態之碟片2之剖面之透過電子顯微鏡(TEM)照片。剖面試料可由以下方式製成。在外覆層將黏著膠帶貼合拉伸際，在部分將界面層/外覆層界面之剝離面抽出。在剝離面上為保護之用則將W(鎢)蒸鍍。進而，自以W被覆之剝離面上部，在真空中以高速離子照射濺鍍，來形成穴。將在穴之側面剖面所形成之物，以透過電子顯微鏡觀察。
在第13(a)圖，第13(b)圖之剖面像中，記錄層因為有機物可透過電子故可見到發白(whitish)。在記錄溝間部(外覆層溝部)，記錄層膜厚dL 為大至零，在記錄溝部，記錄層膜厚dG 可為約30nm。
又，在反射基準面之高低差所規定之溝深度dG L ，與AFM在基板表面測定者大致相同為約55nm。在記錄凹坑部，由界面層形狀，使記錄層朝向外覆層進行膨脹變形(亦即，第4圖中，db m p <0)為自明。進而與未記錄之記錄層比較，因發白，故被認為可形成空洞(亦即，nd '＝1)。又，記錄凹坑並不自記錄溝部突出而被局部化於溝內為自明。
另外，自反射基準面之記錄後之空洞之高約80nm，db m p ＝50nm。又，在反射層/基板界面因無法見到變質，變形，故可確認dpit≒dmix≒0。另外，該等之值及nd ＝1.38，nc ＝1.5，δnd ＝1.38－1＝0.38(但，使空洞內之折射率為1)，使用λ＝406nm，dG ≒30nm，dL ≒0nm，dG L ≒55nm，在本實施之形態中各相位之值之估計，係如以下。
式(7)中Φb2 為，Φb2 ＝(4π/406)×(0.12×30－1.5×55)≒－0.78π故|Φb2 |<π。
式(9)中△Φ，成為△Φ＝(4π/406)×(0.12×50＋0.38×80)≒0.36π，△Φ係，通常，為可滿足(π/2)以下之假設。
又，式(8)中Φa2 ，成為Φa2 ≒(－0.78＋0.36)π＝－0.42π，可確認亦可滿足|Φb2 |>|Φa2 |。
如上述，在淺溝因無法進行LtoH之記錄，故本記錄媒體之LtoH之信號振幅，結論是主要視記錄凹坑部之相變化(△Φ>0)而定。更具體言之，上述相變化伴隨記錄凹坑部之空洞形成而依附於折射率降低(δnd >0)，且，在記錄凹坑部伴隨記錄層往外覆層側之膨脹變形為自明。又，推挽信號之極性並無變化，可說是成為0<|Φa|<|Φb|<π之相變化所致LtoH記錄。
另外，碟片2之詳細記錄特性係以被標記長調變記錄之隨機信號之記錄再生來評價。
第14圖，係表示碟片2之記錄條件1中1倍速記錄時之記錄特性圖。又，第15圖，係表示碟片2之2倍速記錄時之記錄特性之圖。在第14圖及第15圖中，(a)，(b)，(c)，各自表示顫動(Jitter)，記錄部．未記錄部之反射率及調變度之記錄功率依附性。用於記錄之分割記錄脈衝之參數，在1倍速係如表3所示，在2倍速係如表4所示。在表3所示之1倍速，成為Pb1＝0.3mW，Pb2/Pw＝0.35。在表4所示2倍速，成為Pb1＝0.3mW，Pb2/Pw＝0.45。另外，均可成為Pr(再生光功率)＝0.35mW。
由第14圖及第15圖可知，在1倍速記錄及2倍速記錄之各自之記錄條件中，可獲得良好顫動(Jitter)及充分未記錄部．記錄部之反射率差亦即調變度。尤其是，僅記錄1軌跡之單軌(SingleTrack)中顫動(Jitter)與，在5軌跡連續記錄，來測定中央軌跡之多軌(MultiTrack)中與顫動(Jitter)之差小，顯示信號間干涉極為良好。
(實施例2)
在實施例1之碟片2之構成中，係變更以下之點。
亦即，將記錄層之材料，將具有下述構造之碳苯乙烯基系色素(色素B)(但，Ph為苯基。)與，含金偶氮系色素(色素C)，以成為70：30重量%比之方式混合。接著，將此混合物作為主成分色素，在八氟戊醇0.6wt%混合。接著，進行塗佈。其他之條件係製成與碟片2相同構成之碟片4。dG 為約30nm，dL 則大致為零。
使溶劑乾燥蒸發後之記錄層，除了極微量之殘留溶劑以外，使碳苯乙烯基系色素(色素B)與含金偶氮系色素(色素C)一起當作100%。
第16圖係在碳苯乙烯基系色素(色素B)單獨之塗膜狀態之吸收光譜。記錄層之複折射率為nd ＝2.18，kd ＝0.34。其主吸收帶在350nm~400nm之波長區域，峰值在390nm附近。在含金偶氮系色素C單獨之塗膜狀態之折射率，為nd ＝1.50，kd ＝0.12，光吸收機能小。其主吸收帶之峰值在710nm附近。又，單獨的話其記錄感度惡化，在8mW以下則幾乎無法記錄。在記錄層方面，主要係利用在碳苯乙烯基色素B之長波長側之吸收，進行記錄再生。為記錄凹坑部之反射率增加之LtoH記錄。與實施例1同樣地，在使溝深度變淺之情形，信號振幅被降低。又，因推挽信號之極性並不變化，故成為0<|Φa|<|Φb|<π，△Φ>0之相變化所致LtoH記錄。
即使相對於碟片4，與實施例1同樣地藉由隨機信號之記錄再生來進行記錄特性評價時，記錄信號在LtoH，在記錄前後則無法見到推挽信號之反轉。
第17圖，係表示碟片4之記錄條件1中1倍速記錄時之顫動(Jitter)(第17(a)圖)，記錄部．未記錄部之反射率(第17(b)圖)，調變度之記錄功率依附性(第17(c)圖)之圖。用於記錄之分割記錄脈衝之參數係如表5所示。成為Pb1＝0.3mW，Pb2/Pw＝0.48，Pr＝0.35mW。
與實施例1同樣地可獲得良好的記錄特性。另外，即使色素B單獨，與標記長無關一樣地LtoH記錄為可能，但結果卻為顫動(Jitter)則比混合膜更為惡化。在記錄再生光波長λ＝405nm之短波長側具有主吸收帶之色素B具有吸收機能，被認為色素C具有可改善顫動(Jitter)之機能。
(實施例3)
除了自實施例1之碟片2使反射層之膜厚大約為15nm以外其他則製成具有與碟片2構成之碟片5。在將反射層成為15nm下成為半透明而製成可獲得約50%前後之透過率。Rg約7%。在此情形，主反射面係在反射層之任一種之界面。此種半透明構成可適用於多層記錄媒體。在進行與實施例1同樣之驗證時，信號振幅降低。又，推挽信號之極性因並不變化，故成為0<|Φa|<|Φb|<π，△Φ>0，之相變化所致LtoH記錄。
相對於碟片5，與實施例1同樣地藉由隨機信號之記錄再生來進行記錄特性之評價。第18圖，係在碟片5之記錄條件1中1倍速記錄時之顫動(Jitter)(第18(a)圖)，記錄部．未記錄部之反射率(第18(b)圖)，調變度之記錄功率依附性(第18(c)圖)之圖。用於記錄之分割記錄脈衝之參數係如表6所示。成為Pb1＝0.3mW，Pb2/Pw＝0.44，Pr＝0.7mW。
反射率與實施例1，2比較為小，其他則與實施例1，2同樣地可獲得良好特性。即使關於反射率雖與實施例1，2比較為小，但在記錄．再生為充分值。
(實施例4)
實施例1中作為記錄層色素使用之含金偶氮系色素(色素A)，再加上自表7~表9所示之色素之中，使用20種偶氮系色素(色素A2~色素A21)，在與實施例1同樣之層構成製作碟片。另外，在表7~表9，關於前述偶氮系色素色素A及色素C與色素A2~色素A21，將折射率，熱特性等予以歸納。又，在表7~表9，表示各自之記錄條件2中記錄特性。在膜狀態之λmax係主吸收帶之峰值波長。在任一之情形，λmax係在300nm~600nm之範圍，故記錄再生，係在主吸收帶之任一之波進行。
另外，氯仿液中之λmax與膜狀態之λmax，通常在±10nm左右之範圍為一致。
溝形狀，溝寬約180nm(0.18μm)，溝深度約50nm，軌距為.32μm，色素溶液之濃度為0.6重量%，在同樣之塗佈條件進行塗佈時，在任一情形，可獲得dG 為約30nm之值。在此塗佈條件，dL 實質上可被視為薄至0。
在任意之情形，在碟片鏡面部之未記錄狀態之反射率RO，可獲得使記錄層膜厚為零情形之鏡面部反射率之70%以上。又，在使溝深度成為約25nm之淺溝之情形，記錄前反射率(空間部反射率)增加，信號振幅及調變度降低，可確認主為，相變化△Φ之貢獻所致LtoH記錄。
記錄脈衝，係在各個色素及1倍速，2倍速中，第11圖之記錄脈衝參數予以適宜最適化以使顫動(Jitter)值成為良好。最適記錄功率係在多軌(Multi Track)之顫動(Jitter)成為最小之功率。記錄線速度，為記錄條件2。單軌(Single Track)與多軌(Multi Track)之顫動(Jitter)之差，在任何情形均為約0.5%以下，信號間干涉非常少可得到良好記錄。
又，使溝深度約55nm，溝寬約0.15μm時，在任一之情形，未記錄狀態之規格化推挽信號強度為0.7~0.8，多軌(Multi Track)記錄中在最適記錄功率之記錄後之規格化推挽信號強度成為0.4~0.5。
由表7~9之結果可知，尤其是2倍速中，kd 及重量減少開始溫度Td 之影響可明瞭。亦即，kd 為0.2以上且Td 為280℃以下時，在2倍速之最適記錄功率被評價之記錄感度，大約成為8.5mW以下為佳為自明。關於記錄感度以kd 特別重要，kd 若為0.25以上時，在本實施例內時則與Td 無關，記錄感度為8.5mW以下為自明。又，kd 為0.3以上，Td 為300℃以下之情形，在2倍速之顫動值可為8.5%以下，Td若為280℃以下時可為8%以下為自明。kd 成為0.3以上之色素中，λmax在370~450nm。該等，在2倍速可顯示良好記錄特性者，進而以高線速度之記錄亦為可行。例如，相對於色素A17，可適用所謂2T記錄策略(亦稱為n/2策略，專利文獻42)，在試行4倍速記錄時獲得顫動7.2%。
與該等不同，kd 為0.1~0.3之範圍，在重量減少開始溫度為200℃以下之情形，亦可知在2倍速可獲得不足8%之顫動為佳。
此外，色素A9，kd 不足0.3，反倒是nd 不足1.3時則小者對顫動有致惡影響之可能性。亦即δnd 變小，Φn因而變小，故調變度與其他之例比較為相對地低，會有使得在2倍速之顫動產生若干惡化之可能性。由此觀點而言，nd 以1.3以上更佳為自明。
該等2倍速記錄特性即使為相對地劣化之色素記錄層，在300℃以下之低溫分解而形成空洞，亦即，添加與dbmp <0變形之形成有關之添加劑，或添加可使kd 變大的添加劑等，則可改善記錄特性。為改善在色素單體之記錄特性或保存安定性等，則將此種添加劑添加於記錄層者在本發明中亦為適宜可行。又，色素單體之kd 可大至0.5以上，因記錄而大幅減少時，加上相位之變化，kd 之減少所致反射光強度補助地增加之效果亦可合併使用，而有可改善記錄特性之情形。進而，使記錄層膜厚為若干地厚，可減低最適記錄功率。
此外，在第25圖~第27圖，在表7~表9之色素中，表示比600nm更長波長側以有主吸收帶峰值之例係以色素C,主吸收帶峰值比記錄再生光波長更短波長側之例係以色素A17，主吸收帶峰值在近於記錄再生光波長之情形之例係以色素A20之薄膜狀態之吸光光譜。將主吸收帶之峰值位置以"→"表示。可知明瞭的吸收帶均在可視廣範圍。
進而，在第28圖~第31圖係以表7~表9之色素中為代表例之色素A2，A8，A17，A20之TG－DTA光譜(其中之重量減少光譜)。圖中以"→"所示之溫度，係重量減少開始溫度。底子(background)之線L－L'與最初之急遽的大至500μg以上之重量減少部之接線K－K'之交點，則為重量減少開始溫度。此係，氮氛圍中之光譜，即使在大氣氛圍中之測定，關於重量減少開始溫度，係在±5℃左右之範圍呈一致。
實施例5
在實施例1中，將記錄層色素置換成非偶氮系色素B1，D1~D6以同樣之層構成來製成碟片。又，以該等色素為主成分，進而，亦製成使色素C添加30重量%成為記錄層之碟片。在表10，關於為非偶氮系色素，色素B與色素B1,D1~D6，係歸納成折射率，熱特性，記錄特性等。在膜狀態之λmax係主吸收帶之峰值波長。在任一情形，λmax均在300~600nm之範圍，記錄再生可在主吸收帶之任一之波長進行。色素B與B1係碳苯乙烯基系色素，D1~D6係二吡咯甲酮系色素。
溝形狀係為溝寬200nm(0.2μm)，溝深約50nm，軌距0.32μm，色素溶液之濃度成為0.6重量%，在同樣之塗佈條件進行塗佈時，在任一情形，可獲得dG 約30nm之值。在此塗佈條件，dL 實質上可被視為薄至零。
在任一情形，在碟片鏡面部之未記錄狀態之反射率RO，可獲得使記錄層膜厚為零情形之鏡面部反射率之70%以上。又，在使溝深度成為約25nm之淺溝之情形，與溝深度50nm之情形比較，記錄前反射率(空間部反射率)增加，信號振幅及調變度降低，可確認主為相變化△Φ之貢獻所致LtoH記錄。
該等，在非偶氮系色素，與偶氮系色素比較在顫動方面有一些劣化者為數極多，而可適用若干記錄條件之和緩記錄條件1。
記錄脈衝係在各個色素及1倍速，2倍速中，將第11圖之記錄脈衝脈衝策略之參數適宜最適化使顫動值為良好。
最適記錄功率，係在多軌(Multi Track)之顫動為最小之功率。在色素B(nd ＝2.18)，色素B1(nd ＝2.07)，色素D1(nd ＝2.03),色素D2(nd ＝2.09)單獨為記錄層之情形，並無法獲得明瞭的LtoH記錄信號。大致上，被認為因nd 為2以上，nd '是否無法充分降低至nc 以下。nd ＝1.93之色素D3，顫動在11%左右為比較惡化，但可獲得LtoH極性之信號。
但是，在任一情形，亦有混合色素C(nd ＝1.50)之情形，單軌(Single Track)與多軌(Multi Track)之顫動之差，為約0.5%以下，可達到信號間干涉非常少的良好記錄。
色素D4單獨亦可獲得良好記錄特性，故亦進行記錄條件2之評價。在任一情形，即使單獨在1倍速亦可獲得9%以下之顫動，但在記錄條件2之2倍速顫動成為10%以上。此係被認為，與重量減少開始溫度比250℃更高者相關連。
此外，在實施例5中，即使單獨亦可獲得良好顫動值之色素D4之吸收光譜係如第32圖所示。如色素D4般在雙峰性之情形，各峰值接近可形成一條連續地吸收帶。在此情形，係使吸光度大者之峰值成為主吸收帶之峰值。進而，使色素D4之重量減少光譜，如第33圖所示。
另外，關於色素D5與色素D6，因單獨可觀察到易於結晶化之傾向，故以單獨成為記錄層情形之記錄特性之評價並不進行，而是使色素C混合成為記錄層來進行記錄特性之評價。
實施例6
與實施例1~4相同(1,7)RLL－NRZI標記長調變數據，係準備含有作為凹形狀凹坑列被記錄之ROM信號之基板。凹坑及基板溝部深度，約50nm。基板溝部形狀與實施例4同等。在該基板上形成與實施例4，色素A17之媒體相同層構成之記錄媒體。在記錄凹坑列存在之區域稱為ROM部，記錄溝部存在之區域稱為一次寫入區域。
第34圖係表示，部分ROM之ROM區域與記錄完成之一次寫入區域之再生信號波形圖。在第34(a),(b)圖，表示各自ROM區域及對記錄完成之一次寫入區域之再生信號波形(Isum信號，所謂I圖型(Eye pattern))。對一次寫入區域之記錄，則與實施例4同樣地進行。
第34圖(a)中ROM區域之RH 為約40%，調變度約65%，顫動為7.2%。顫動值稍微提高，亦可見到不對稱(asymmetry)之稍微偏差，此係原來標章製造上之問題，並非因設置記錄層。由於標章製造步驟之改善不足7%為可行。又，第34(b)圖中，一次寫入區域之RH 約35%，調變度約69%，顫動值約5.5%。2個區域之信號極為類似，為無法區別之可再生之階段。進而，將標章製造時之凹坑形成條件等予以最適化時，可獲得更為均一的再生信號。
第35圖係在ROM區域以本發明記錄方法進行覆寫情形之再生信號波形圖。亦即，第35圖，係在第34(a)圖之ROM部之記錄層進行與實施例4同樣記錄信號之情形之信號波形。因色素記錄層記錄部之反射率上昇，故尤其是在ROM信號之凹坑部之信號紊亂，使得ROM信號無法再生。如此，若可適用本發明記錄媒體，則就ROM部數據之防拷貝,安全上之觀點而言，可將一部份之ROM數據，有意圖，且可選擇性成為不可再生之使用方法。
在此情形，被記錄之凹坑(標記)位置，在與作為基板上之凹部所形成之凹坑列並不同步(synchronize)，故完全為隨機覆寫。凹部凹坑之空間部，亦即，為基板表面，在此被覆寫之情形，對相位差並無貢獻，故反射率變化小。當然，凹坑部空間部若無覆寫則不會產生反射率變化。在凹部若不被覆寫則反射率照樣降低。另一方面，凹坑凹部底面，與基板溝部大致同樣深度，在此，被覆寫時，則與對通常之溝部之記錄同樣地，由於相位差△Φ>0之貢獻，反射率增加。主要被認為係對此凹坑部之覆寫，會使記錄再生波形大為紊亂，而成為如第35圖般之波形。
參考例1
以下，在本發明中，為證明在外覆層溝間部(in－groove)進行以相變化為主之LtoH記錄，比在外覆層溝部(on－groove)進行記錄者更優為自明，則進行以下之實驗。
實施例4之色素A2之碟片中僅使記錄層膜厚變化，在外覆層溝間部與外覆層溝部進行各自記錄。記錄層膜厚，在用於本實驗之範圍與用於塗佈之溶液中之色素濃度成比例為自明，準備溶液濃度0.6重量%(dG ≒30nm)，1.2重量%(dG ≒60nm)之各碟片。
第36圖係在與其他實施例相同之評價機，在記錄線速度5.3m/s(記錄條件1)中，使8T標記長與空間長交互發生進行記錄情形之，記錄信號之CN比(載波信號雜訊比carrier－to－noise ratio)，信號間干涉，記錄信號之上端反射率(R8H),下端反射率(R8L)之記錄功率依附性。
CN及信號間干涉之測定在記錄策略方面，於第11圖中，dTtop＝(10/16)T，Ttop＝16/16T，Tmp＝10/16T，dTe＝0T,Pb1＝Pb2＝0.3mW,Pr＝0.35mW，將8T標記與空間之重覆信號記錄，而再生信號(Isum信號)係使用ADVANTEST公司製，光譜分析器(spectrum analyser)TR4171，解析度帶寬(resolution band width)＝30kHz,視頻帶寬(video band width)＝100Hz，來測定。
在此信號間干涉，係在外覆層溝間部記錄之情形，在未記錄之鄰接外覆層溝部中，來自被記錄之外覆層溝間部之漏出信號強度(在兩鄰測定之載波準位carrier level值之平均值)予以測定，將外覆層溝間部之記錄信號之載波準位值予以減去者。另一方面，在外覆層溝部記錄之情形，係在未記錄之鄰接外覆層溝間部中，來自被記錄外覆層溝部之漏出信號強度(在兩鄰測定之載波準位值之平均值)予以測定，將外覆層溝部之記錄信號之載波準位值予以減去。信號間干涉，通常採用負之值，而絕對值大者，信號間干涉小。
首先，對色素濃度0.6重量%(dG ≒30nm)之情形加以注意。在相當於本發明態樣之外覆層溝間部予以記錄之情形(第36(a)圖)，R8L與未記錄之反射率相同在13%左右為一定，而自5mW左右LtoH極性之信號被記錄，R8H位準與記錄功率一起增大，CN比在約7mW則採用最大值60dB。信號間干涉經常在－40dB以下。
另一方面，在外覆層溝部試行記錄之情形(第36(b)圖)，在最初，成為dL ≒0，在不足10mW，則完全無觀測到記錄信號。在10mW以上可觀測到非常小的扭曲記錄信號(約45dB以下)，而此因為非常高的記錄功率，故在外覆層溝部反射層之任一種之界面中會有產生微小變形之可能性，再加上，在兩鄰之外覆層溝間部有熱傳導，即使在外覆層溝間部中些微，同時亦產生記錄層之變質。亦即，實質上，對外覆層溝部之記錄為困難。信號間干涉值，成為－20dB之大的值。與對外覆層溝部之記錄信號之漏出信號比較，反倒是，被認為可觀測到在外覆層溝間部之一部份(在外覆層溝部之溝壁等)被記錄之弱信號。
接著，就色素濃度1.2重量%(dG ≒60nm)之情形加以注意。dL 由剖面觀察，可知為30nm以下之薄值。在外覆層溝間部記錄之情形(第36(c)圖)，R8L與未記錄之反射率相同在約9%左右為一定，比第36(a)圖之情形更低。自3mW左右至LtoH極性之信號被記錄，R8H位準與記錄功率一起增大，達到約24%。在全體反射率低者，由於記錄層之厚膜化，在記錄層光因而被吸收，反之，記錄感度變良好。CN比約在6mW最大值約採用60dB。信號間干涉在6mW以下為－40dB以下。在比6mW左右更高功率，可見到信號間干涉變大之傾向。但是，在6mW以上，推挽信號變的非常小，因規格化推挽信號不足0.1，故在記錄中或記錄之後無法維持循軌伺服使得測定無法進行。如此dG 超過dG L (≒dG L S )時，記錄功率為高的情形(大致上，在記錄凹坑之變形db m p <0為大之情形)，會有循軌伺服不安定之情況。
另一方面，在外覆層溝部試行記錄之情形(第36(d)圖)，在7mW以下，可觀測到非常微小的扭曲信號，此終究被認為係對鄰接之外覆層溝間部之一部份之記錄所致者。在7mW以上(圖中以圓圈圍繞之區域)，R8L雖有降低，但此係在外覆層溝部因HtoL極性之信號被記錄。亦即在第36(d)圖中，未記錄狀態反射率約9%為一定，但在7mW以下則對應於R8L，在7mW以上對應於R8H。在7mW以上，外覆層溝部中，被認為空洞被形成而記錄層在外覆層側產生膨脹變形，此係相當於式(12)成為△Φ>0相變化之情形。在7mW以上之HtoL記錄CN比並不達到60dB，信號間干涉值，HtoL信號在鄰接外覆層溝間部漏出而增加至－5dB。
進而在0.6重量%與1.2重量%之碟片在外覆層溝間部，在進行記錄條件2之2倍速記錄之情形之顫動值之記錄功率依附性予以評價。記錄策略係，使第11圖之記錄策略各自最適化地使用。在1.2重量%之情形，成為顫動值最小之記錄功率約5.5mW，與0.6重量%情形之約8mW比較雖有降低，但最小顫動值，相對於1.2重量%情形之約9%，在0.6重量%之碟片者則低至約6.6%。記錄層為厚之情形，記錄感度可變良好，大致上，在沿著記錄溝部之方向，鄰接記錄凹坑間之熱干涉增大，會有難以獲得低顫動值之傾向，故可知記錄層膜厚，比溝深度更薄者為佳。
接著，將在記錄條件2之1倍速中最適記錄功率被記錄之區域，在1倍速重覆再生來調查其再生光耐久性。在再生光功率3.5mW(有高周波重疊)，將相同部分予以重覆再生時，在0.6重量%之碟片，初期顫動值為5.2%至少100萬次為止則完全無觀察到顫動值之增加。在1.2重量%之碟片，初期顫動值為6.4%，以數萬次可見到顫動之顯著增加。
參考例2
與參考例2同樣之檢討係使用溝深度約20nm之非常淺的基板來進行。將8T標記/空間信號在5.3m/s(記錄條件1)記錄情形之記錄信號之CN比(載波信號對雜訊比)，信號間干涉，記錄信號之上端反射率(R8H),下端之反射率(R8L)之記錄功率依附性如第37圖所示。
在色素濃度0.6重量%(dG ≒30nm)之情形，在外覆層溝間部記錄之情形(第37(a)圖)，R8L與未記錄之反射率相同在32%左右為一定。自5mW左右LtoH極性之信號被記錄，而因R8L高故相變化△Φ小，信號振幅非常地小。在6.5mW以上，因循軌伺服不安定根本不能測定，大致上是考慮，在記錄凹坑之變形db m p <0為淺超過dG L 因為非常大，而規格化推挽信號是否為非常小，是否並非因而造成其極性反轉。
另一方面，在外覆層溝部試行記錄之情形(第37(b)圖)，因為淺溝在外覆層溝部亦可形成20nm弱之色素層，但在不足8mW，則幾乎無記錄。在8mW以上，仍然循軌伺服會造成不安定。
接著，對色素濃度1.2重量%(dG ≒60nm，dL ≒30nm)之情形加以注意。色素記錄層，可觀察到就溝橫斷方向並不中斷而相關連之方式。亦即，在外覆層溝部(基板溝間部)亦可形成色素層。
在記錄於外覆層溝間部之情形(第37(c)圖)，R8L在未記錄之反射率在約21%左右為一定，比第37圖(a)之情形更低。自3mW左右LtoH極性之信號被記錄，R8H位準與記錄功率一起增大而達到約28%，但在5mW以上，推挽信號變得非常小，在記錄中或記錄之後無法維持循軌伺服因此無法測定。而在外覆層溝部試行記錄之情形(第37(d)圖)，在不足6mW考慮到在鄰接外覆層溝間部之一部份產生變質之非常小的LtoH信號可被觀測到。在約6mW以上，雖可預想成為HtoL記錄，但，在記錄中或記錄之後仍無法維持循軌伺服而無法進行測定。
在參考例2之淺溝之情形，在外覆層溝間部中LtoH記錄本身為可行之信號振幅，循軌伺服之觀點而言，並非可獲得良好特性為自明。由此情形，如參考例1般之，若使溝深度在本發明為較佳之「中間溝」深度時，則可改善特性。
參考例3
在使用實施例4之色素A2之情形中，則對外覆層之材料進行各種變更並檢討之。亦即，外覆層之厚度100μm之中與界面層接觸之10μm成為表11所示各種紫外線硬化型樹脂，殘餘之90μm則成為紫外線硬化型之樹脂F1。
在參考例F1，係將所有100μm以樹脂F1形成。該等之樹脂均以旋轉塗佈所致塗佈形成後，在旋轉塗佈之過程或旋轉塗佈完成之後照射紫外線(Harison東芝製超高壓水銀燈，toscure 751)予以完全硬化。在樹脂F1之硬化，係以約800mJ/c m2 之紫外光照射。又，在樹脂F2~F6之硬化，係照射約1500~2000mJ/c m2 之紫外光。樹脂F4~F6在硬化後亦有黏性，玻璃轉化溫度為室溫以下。在樹脂F1完全硬化後之碟片上之準照JIS K5600－5－4準擬(Heidon公司製，Scratching intensity tester，HEIDON－18,加重750g，掃瞄速度120mm/min.，掃瞄距離7mm，又，使用三菱鉛筆)之鉛筆硬度之測定值為2B。樹脂F2，F3係比樹脂F1更高硬度之材料。
第38圖係表示，在與其他之實施例相同之評價機，在記錄線速度5.3m/s中，使8T標記長與空間長交互發生來進行記錄之情形之，記錄信號之CN比(載波信號對雜訊比)之記錄功率依附性。為比較起見在實施例4之色素A2之碟片亦進行同樣之評價(此係示於實施例4－A2)。亦即，玻璃轉化溫度－21℃之黏接劑F0係25μm與聚碳酸酯樹脂75μm之薄片所成外覆層。在本薄片外覆層之黏合自體，並無必要進行紫外線照射，為慎重起見，在與外覆層F1形成同樣地即使照射紫外光，可確認在特性無變化。此係在本發明中，以如第19圖般之平坦吸收特性，且，在紫外區域使用幾乎不具吸收之色素之處理上之優點，亦即，即使不予以特別的保護處置，可使紫外線硬化樹脂作為外覆層使用。
由第38圖可知，使用實施例4之色素A2及樹脂F4~F6之變形促進層之媒體，可獲得高CN比，且，在低記錄功率CN比可超過40dB，在記錄感度之點而言，可獲得良好特性。
在參考例F1~F3，雖可見到若干波形之變形，但就至少CN比為超過50dB之點而言，經標記長全體成為LtoH記錄。在色素A2中，空洞形成，自成為db m p <0記錄層側對外覆層之膨脹變形則有助於信號振幅，在高硬度之外覆層(至少記錄層側)中，變形可被抑制而記錄感度惡化。
在記錄條件1或2之1倍速進行標記長調變記錄，可得到顫動在10%以下，但在實施例A2與樹脂F4~F6之情形。F4，F5，F6與Tg以低者可獲得低的顫動，在F6即使記錄條件2，亦可獲得5.4%之低顫動。上述顫動之測定結果，主要被認為，因2T標記之形成良好與否而有差異產生，在本發明中積極地利用膨脹變形db m p <0之情形，玻璃轉移溫度為室溫(25℃)以下之與黏接劑同等之柔軟變形促進層，在至少記錄層側可被形成為佳為自明。
本發明中，作為記錄層膜厚dG ≦dG L 係使色素記錄層在記錄溝部被局部化，如此即使積極使用db m p <0之變形，信號間干涉之非常小的記錄為可行。
此外，在色素A2，尤其是nd 為1.38時在本發明實施例之中，因為小範疇，δnd 亦被認為為相對小的範疇。因此。吾人認為有將成為db m p <0之變形予以積極活用之必要性。在此，將色素記錄層變更為比δnd 更大者，例如，使nd 為1.8~1.9等時，變形量|db m p |即使為小，則改善記錄信號特性為可行。又，玻璃轉化溫度Tg比0℃左右更高，可使用Tg 以上之貯藏彈性率小的材料來改善。
另外，本申請案係根據2004年7月16日申請之日本申請案(日本特願2004－210817號)及2005年6月15日申請之日本申請案(日本特願2005－175803號)者，其全文在此援用。
10，20，100．．．光記錄媒體
11，21，101．．．基板
12，22，102，112．．．記錄層
13，23，103．．．反射層
14．．．保護塗膜層
15．．．基極溝間部
16．．．基板溝部
16m，25m，26m．．．混合層
16p，25p，26p．．．記錄凹坑部
17，27，107．．．記錄再生光束
18，28，108．．．對物透鏡
24，111．．．外覆層
25．．．外覆層溝間部
26．．．外覆層溝部
19，29．．．記錄再生光束入射之面
104．．．中間層
113．．．半透明反射層
114．．．中間層
[第1圖]具有習知構成之色素為主成分之記錄層的一次寫入型媒體(光記錄媒體)之說明圖。
[第2圖]可適用本實施之形態之具有以色素為主成分之記錄層之膜面入射構成之一次寫入型媒體(光記錄媒體)之說明圖。
[第3圖]自習知構成第1圖之基板入射構成之基板側入射之記錄再生光束之反射光之說明圖。
[第4圖]在膜面入射型媒體之層構成與外覆層溝間部進行記錄情形之相位差之說明圖。
[第5圖]在膜面入射型媒體之層構成與外覆層溝部進行記錄情形之相位差之說明圖。
[第6圖]記錄溝部與記錄溝間部之相位差與反射光強度之關係之說明圖。
[第7圖]檢測記錄信號(和信號)與推挽信號(差信號)之4分割檢測器之構成之說明圖。
[第8圖]表示實際上，將複數之記錄溝，溝間予以橫斷之同時所得輸出信號予以通過低赫玆通過過濾器(截止頻率30kHz左右)後予以檢測之信號圖。
[第9圖]色素之主吸收帶中Kramers－Kronig之關係之說明圖。
[第10圖]設置2層資訊層之光記錄媒體之說明圖。
[第11圖]在實施例1及實施例2中，使用於記錄之分割記錄脈衝之說明圖。
[第12圖]作為記錄層之材料使用之含金偶氮系色素(色素A)單獨之塗膜狀態之吸收光譜。
[第13圖]用於實施例1之碟片2之剖面之透過電子顯微鏡照片。
[第14圖]表示碟片2之記錄條件1中1倍速記錄時之記錄特性圖。
[第15圖]表示碟片2之2倍速記錄時之記錄特性圖。
[第16圖]單獨碳苯乙烯基系色素(色素B)之塗膜狀態之吸收光譜。
[第17圖]碟片4之記錄條件1中1倍速記錄時之顫動(Jitter)，記錄部．未記錄部之反射率，調變度之記錄功率依附性之圖。
[第18圖]碟片5之記錄條件1中1倍速記錄時之顫動(Jitter)，記錄部．未記錄部之反射率，調變度之記錄功率依附性之圖。
[第19圖]在比較平坦之主吸收帶中Kramers－Kronig之關係說明圖。
[第20圖]色素A2之橢圓對稱法測定數據之一例之圖。
[第21圖]由色素A2之橢圓對稱法測定所得之△，Ψ為基礎，使膜厚d作為所與之初期值求得nd ,kd ，以d依附性表示之圖。
[第22圖]表示色素A2之吸收光譜之一例之圖。
[第23圖]在具有異常分散之主吸收帶之複折射率nd ＊ 之波長依附性之實測例。
[第24圖]表示第2圖之層構成中，記錄層膜厚30nm，kd ＝0.4為一定，在Ag反射層(複折射率0.09－i．2.0)，界面層膜厚20nm(折射率2.3－i．0.0)，外覆層nc ＝1.5假設複折射率之虛部0.0之情形之，在平面部之反射光強度R0之記錄層折射率nd 依附性之計算值圖。
[第25圖]表示在色素C之薄膜狀態之吸收光譜之圖。
[第26圖]表示在色素A17之薄膜狀態之吸收光譜之圖。
[第27圖]表示在色素A20之薄膜狀態之吸收光譜之圖。
[第28圖]在色素A2之TG－DTA光譜中之重量減少光譜之圖。
[第29圖]表示在色素A8之TG－DTA光譜中之重量減少光譜之圖。
[第30圖]表示在色素A17之TG－DTA光譜中之重量減少光譜之圖。
[第31圖]表示在色素A20之TG－DTA光譜中之重量減少光譜之圖。
[第32圖]在實施例5中，在色素D4之薄膜狀態之吸收光譜之圖。
[第33圖]在實施例5中，表示色素D4之重量減少光譜之圖。
[第34圖]表示部分ROM(Partial ROM)之ROM區域與記錄完畢一次寫入區域之再生信號波形圖。
[第35圖]表示在ROM區域依照本發明記錄方法進行覆寫情形之再生信號波形圖。
[第36圖]在參考例1中，於記錄線速度5.3m/s中，使8T標記長與空間長交互發生進行記錄情形之，記錄信號之CN比，信號間干涉，記錄信號之上端之反射率，下端之反射率之記錄功率依附性之圖。
[第37圖]參考例2中，將8T標記/空間信號以5.3m/s記錄情形之記錄信號之CN比，信號間干涉，記錄信號之上端之反射率，下端之反射率之記錄功率依附性圖。
[第38圖]在參考例3中，於記錄線速度5.3m/s中，使8T標記長與空間長交互發生進行記錄情形之，記錄信號之CN比之記錄功率依附性圖。
20．．．光記錄媒體
21．．．基板
22．．．記錄層
23．．．反射層
24．．．外覆層
25．．．外覆層溝間部
26．．．外覆層溝部
27．．．記錄再生光束
28．．．對物透鏡
29．．．記錄再生光束入射之面

Claims (46)

  1. 一種光記錄媒體，其係依順序具有：有導溝形成之基板，與在該基板上至少具有光反射機能之層，與在未記錄狀態中相對於記錄再生光波長以含有具有光吸收機能之色素為主成分之記錄層，與相對於該記錄層之記錄再生光為入射之外覆層之光記錄媒體；其特徵為將該記錄再生光集聚所得記錄再生光束為離入射於該外覆層之面為較遠側之導溝部作為記錄溝部時，在形成於該記錄溝部之記錄凹坑部之反射光強度，比該記錄溝部中未記錄時反射光強度更高者，使具有該光反射機能之層的該記錄層側之界面作為反射基準面，該反射基準面所規定之該記錄溝部與不形成該記錄凹坑部之導溝部的記錄溝間部之高低差dGL 為30nm~70nm。
  2. 一種光記錄媒體，其係依順序具有：有導溝形成之基板，與在該基板上至少具有光反射機能之層，與在未記錄狀態中相對於記錄再生光波長以含有具有光吸收機能之色素為主成分之記錄層，與相對於該記錄層之記錄再生光為入射之外覆層之光記錄媒體；其特徵為將該記錄再生光集聚所得記錄再生光束為離入射於該外覆層之面為較遠側之導溝部作為記錄溝部時，在形成於該記錄溝部之記錄凹坑部之反射光強度，比該記錄溝部中 未記錄時反射光強度更高者，該記錄溝部之未記錄時記錄層膜厚dG 為5nm以上不足50nm。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄凹坑部之反射光強度，藉由該記錄凹坑部中反射光之相變化而增加者。
  4. 如申請專利範圍第3項之光記錄媒體，其係以使具有該光反射機能之層之該記錄層側之界面作為反射基準面，在該記錄溝部中至該反射基準面為止之來回光徑距離，與為不形成該記錄凹坑部之導溝部的記錄溝間部中至該反射基準面為止之來回光徑距離之差所產生之相位差Φb為0<| Φb |<π ，在該記錄溝部存在該記錄凹坑部情形之相位差Φa為0<| Φa |<π，且| Φb |>| Φa |。
  5. 如申請專利範圍第4項之光記錄媒體，其中該反射基準面所規定之該記錄溝部與該記錄溝間部之高低差dGL ，與該記錄層未記錄時之記錄再生光波長λ 中折射率nd ，與該外覆層該記錄再生光波長λ 中折射率nc ，與該記錄溝部未記錄時記錄層膜厚dG ，與該記錄溝間部之未記錄時記錄層膜厚dL 之關係為， (λ/8)≦|(nd -nc )‧(dG -dL )+nc ‧dGL |≦(15/64)‧λ。
  6. 如申請專利範圍第3項之光記錄媒體，其中在該記錄凹坑部之相變化係依該光反射層之入射光側中比折射率nd 更低之折射率部之形成而定。
  7. 如申請專利範圍第3項之光記錄媒體，其中在該記錄凹坑部之相變化係依在該記錄層之該記錄再生光波長之折射率與未記錄狀態比較為減少而定。
  8. 如申請專利範圍第7項之光記錄媒體，其中該記錄後減少之折射率nd '比外覆層折射率nc 更小。
  9. 如申請專利範圍第3項之光記錄媒體，其中在該記錄凹坑部之相變化，係在該記錄層之內部或與該記錄層鄰接之層之界面形成空洞而定。
  10. 如申請專利範圍第3項之光記錄媒體，其中該記錄層係伴隨對該外覆層側之膨脹形狀變化。
  11. 如申請專利範圍第3項之光記錄媒體，其中該記錄層之未記錄狀態之折射率nd 與該外覆層之折射率nc 為同等以下。
  12. 如申請專利範圍第3項之光記錄媒體，其中在該記錄凹坑部中反射層/記錄層，及反射層/基板界面之任一層並不產生變形及混合。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄再生光之波長λ 為350nm~450nm者。
  14. 如申請專利範圍第13項之光記錄媒體，其中該記錄溝部之未記錄時記錄層膜厚dG 為5nm以上不足 40nm。
  15. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄溝部之未記錄時記錄層膜厚dG ，與使具有該光反射機能之層之該記錄層側之界面作為反射基準面，該反射基準面所規定之該記錄溝部與該記錄溝間部之高低差dGL ，與該記錄溝間部之未記錄時記錄層膜厚dL ，係dG <dGL ，且dL /dG ≦0.2。
  16. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄溝間部之未記錄時記錄層膜厚dL 為0nm~10nm。
  17. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中在該記錄層與該外覆層之間，進而設置防止該記錄層之材料與該外覆層之材料混合的界面層。
  18. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中在該記錄層與該外覆層之間，進而設置可防止該記錄層之材料與該外覆層之材料混合的界面層，該界面層之厚度為1nm~50nm。
  19. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中使該記錄再生光束照射於該記錄溝部情形之反射率，在未記錄時為3%~30%。
  20. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該外覆層之該記錄再生光波長λ 中折射率nc 為1.4~1.6，該記錄層之未記錄時記錄再生光波長λ 中折射率nd 為1~2。
  21. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄層之折射率nd 為1.2~1.9。
  22. 如申請專利範圍第20項之光記錄媒體，其中該記錄層之在未記錄狀態之，該記錄再生光波長λ 中消光係數為0.1~1。
  23. 如申請專利範圍第20項之光記錄媒體，其中該記錄層之在未記錄狀態之，該記錄再生光波長λ 中消光係數為0.3以上。
  24. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄層之重量減少開始溫度為300℃以下，且使用未記錄狀態之消光係數kd 為0.3以上之色素。
  25. 如申請專利範圍第21項之光記錄媒體，其中該折射率nd 為1.6以下。
  26. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄再生光波長λ 中該光記錄媒體鏡面部之反射率，係在記錄層膜厚為零情形之鏡面部反射率之50%以上。
  27. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄層之記錄後記錄再生光波長λ 中消光係數與記錄前比較為減少。
  28. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中為該記錄層主成分之色素之主吸收帶峰值中氯仿溶液中之莫耳吸光係數為20000~100000。
  29. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中為該記錄層主成分之色素為，nd =1.3~1.9，kd =0.3~1， 以熱重量分析測定之重量減少開始溫度在150~300℃之色素。
  30. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄溝部之未記錄狀態中規格化推挽信號強度為0.5以上0.8以下。
  31. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄溝部之記錄後規格化推挽信號強度為0.2以上0.5以下。
  32. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中該記錄層，係對具有該導溝之基板上，藉由使該色素溶解之溶液之塗佈而形成者。
  33. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中在該外覆層之記錄層側界面可設置變形促進層。
  34. 如申請專利範圍第33項之光記錄媒體，其中該變形促進層係玻璃轉化溫度0℃以下之黏著層。
  35. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中以成為該記錄層之主成分的色素之熱重量分析所測定之重量減少開始溫度為150℃~250℃。
  36. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體，其中在該基板上至少一部份，可設置與該記錄溝相同深度之由凹坑列所成之再生專用數據區域。
  37. 一種光記錄媒體之光記錄方法，其係在有導溝形成之基板上，至少依順序具有，具有光反射機能之層，與在未記錄時相對於記錄再生光波長以具有光吸收機能之以 色素為主成分之記錄層，與外覆層，如此所層合之構造之光記錄媒體上，自該外覆層側使波長350~450nm、NA=0.6~1之聚焦光束為標記長調變之記錄再生光入射進行記錄再生之光記錄媒體之光記錄方法；其特徵為將該記錄再生光集聚所得記錄再生光束在離入射於該外覆層之面為較遠側之導溝部作為記錄溝部時，在該記錄溝部形成之記錄凹坑部之反射光強度比該記錄溝部未記錄時之反射光強度更為高者，使具有該光反射機能之層的該記錄層側之界面作為反射基準面，該反射基準面所規定之該記錄溝部與不形成該記錄凹坑部之導溝部的記錄溝間部之高低差dGL 為30nm~70nm。
  38. 一種光記錄媒體之光記錄方法，其係在有導溝形成之基板上，至少依順序具有，具有光反射機能之層，與在未記錄時相對於記錄再生光波長以具有光吸收機能之以色素為主成分之記錄層，與外覆層，如此所層合之構造之光記錄媒體上，自該外覆層側使波長350~450nm、NA=0.6~1之聚焦光束為標記長調變之記錄再生光入射進行記錄再生之光記錄媒體之光記錄方法；其特徵為將該記錄再生光集聚所得記錄再生光束在離入射於該外覆層之面為較遠側之導溝部作為記錄溝部時，在該記錄溝部形成之記錄凹坑部之反射光強度比該記錄溝部未記錄時之反射光強度更為高者，該記錄溝部之未記錄時記錄層膜厚dG 為5nm以上不 足50nm。
  39. 如申請專利範圍第37或38項之光記錄媒體之光記錄方法，其中該記錄凹坑部之反射光強度，係由該記錄凹坑部中反射光之相變化而增加。
  40. 如申請專利範圍第39項之光記錄媒體之光記錄方法，其係以使具有該光反射機能之層之該記錄層側之界面作為反射基準面，在該記錄溝部中至該反射基準面為止之來回光徑距離，與為不形成該記錄凹坑部之導溝部之記錄溝間部中至該反射基準面為止之來回光徑距離之差所產生之相位差Φb為0<| Φb |<π ，在該記錄溝部存在該記錄凹坑部之情形之相位差Φa為0<| Φa |<π，且| Φb |>| Φa |。
  41. 如申請專利範圍第39項之光記錄媒體之光記錄方法，其中該記錄凹坑部之相變化，係依該光反射層之入射光側中該記錄層之未記錄時記錄再生光波長λ 中比折射率nd 更低的折射率部之形成而定。
  42. 如申請專利範圍第39項之光記錄媒體之光記錄方法，其中在該記錄凹坑部之相變化，係依該記錄層之該記錄再生光波長之折射率與未記錄狀態比較為減少者而定。
  43. 如申請專利範圍第39項之光記錄媒體之光記錄方法，其中在該記錄凹坑部之相變化，係視該記錄層之內部 或與鄰接於該記錄層之層之界面，形成空洞者而定。
  44. 如申請專利範圍第39項之光記錄媒體之光記錄方法，其中該記錄層伴隨對該外覆層側之膨脹形狀變化。
  45. 一種光記錄裝置，其係在有導溝形成之基板上，至少依順序具有，具有光反射機能之層，與在未記錄時相對於記錄再生光波長，具有光吸收機能之以色素為主成分之記錄層，與外覆層，如此所層合之構造之光記錄媒體上，自該外覆層側使記錄再生光入射進行記錄再生之相對於光記錄媒體之光記錄裝置；其特徵為將該記錄再生光集聚所得記錄再生光束照射於在離入射於該外覆層之面為較遠側之為導溝部之記錄溝部，在該記錄溝部形成比未記錄時之反射光強度更為增加之記錄凹坑部，使具有該光反射機能之層的該記錄層側之界面作為反射基準面，該反射基準面所規定之該記錄溝部與不形成該記錄凹坑部之導溝部的記錄溝間部之高低差dGL 為30nm~70nm。
  46. 一種光記錄裝置，其係在有導溝形成之基板上，至少依順序具有，具有光反射機能之層，與在未記錄時相對於記錄再生光波長，具有光吸收機能之以色素為主成分之記錄層，與外覆層，如此所層合之構造之光記錄媒體上，自該外覆層側使記錄再生光入射進行記錄再生之相對於光記錄媒體之光記錄裝置；其特徵為將該記錄再生光集聚所得記錄再生光束照射於在離入射於 該外覆層之面為較遠側之為導溝部之記錄溝部，在該記錄溝部形成比未記錄時之反射光強度更為增加之記錄凹坑部，該記錄溝部之未記錄時記錄層膜厚dG 為5nm以上不足50nm。
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