JP2000348386A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内周側の記録ピットを正確に再生することが
でき、ディスク全体にわたってジッターの低減および変
調度の向上を図ることができる高密度光記録媒体を提供
する。 【解決手段】 プリグルーブが形成された基板１上に、
光吸収層２及び光反射層３を備える光記録媒体１００に
おいて、前記プリグルーブの内周の深さをＤｉ、前記プ
リグループの外周の深さをＤｏとしたときＤｉ＞Ｄｏを
満足することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリグルーブが形
成された基板を用いた光記録媒体に係り、特にディスク
全体にわたってジッターの低減および変調度の向上を図
った高密度記録用の光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】多種多様な情報を取り扱うことが可能な
記録媒体として光記録媒体が実用化されている。光記録
媒体は、情報の書き込みができない再生専用光記録媒
体、一度だけ情報の書き込みができる追記型光記録媒
体、および何度でも情報の書き換えができる書換型光記
録媒体に分類される。これらの光記録媒体のうち追記型
光記録媒体は、一度記録した情報の改ざんができないこ
とから公文書や重要書類などの保管用媒体として好適で
ある。かかる追記型光記録媒体の一つとして、例えば、
追記型のＣＤであるＣＤ−Ｒ（コンパクトディスクレコ
ーダブル）が知られている。

【０００３】このＣＤ−Ｒは、基板上に有機色素からな
る光吸収層を有しており、情報再生時にはＣＤフォーマ
ットに準拠した出力信号を得る。ＣＤ−Ｒの基板には、
トラッキング用として予めプリグルーブがスパイラル状
または同心円状に形成され、情報を記録するにはプリグ
ルーブに沿ってレーザ光を照射して、光吸収層を構成す
る有機色素を分解または爆発させる。

【０００４】これにより、プリグールブ内の記録光照射
部分に記録ピットとして穴が形成される。プリグールブ
に沿って再生光を照射すると、穴が形成された部分と穴
が形成されていない部分で光の反射率に差が生じ、この
反射率の差を利用して情報が読み出される。ＣＤ−Ｒの
記録再生に使用されるレーザ光の波長は通常７７０ｎｍ
〜８３０ｎｍである。

【０００５】近年、媒体の記憶容量をより一層増大させ
ることが要望されており、これを実現する方法として、
記録再生で使われるレーザ光の波長を短くしてビームス
ポット径を小さくすることにより、記録密度を高める方
法が提案されている。この方法に従う高密度記録媒体と
して、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）や、この追記
型としてＤＶＤ−Ｒ（デジタルビデオディスクレコーダ
ブル）が提案されている（例えば、「電子技術」１９９
６年８月号ｐ１０）。このＤＶＤ−Ｒの記録再生に使わ
れるレーザ光の波長は６３０ｎｍ〜６６０ｎｍである。

【０００６】ＤＶＤ−Ｒのプリグルーブのトラックピッ
チは０．７μｍ〜０．８μｍ、最小記録ピットは０．４
０μｍ〜０．４４μｍであり、ＣＤ−Ｒのトラックピッ
チ１．６μｍ、最小記録ピット０．８３μｍと比べると
極めて短くなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ＤＶＤ−Ｒの光吸収層
は、ＣＤ−Ｒと同様に有機色素をスピンコートして形成
する。この方法では、スピンコートの際の色素溶液にか
かる遠心力が異なるため、プリグルーブの深さが内周側
と外周側で同じであれば、ランド部とプリグルーブ部の
色素膜厚に違いが生じる。すなわち内周側の方が外周側
よりもランド部の膜厚が厚く、プリグルーブ部の膜厚が
薄くなってしまう。

【０００８】図３は、従来の光記録媒体（ＤＶＤ−Ｒ）
のプリグルーブに対して垂直に切断したときの内周側と
外周側を比較した一部拡大断面図である。

【０００９】図中のＤｉはプリグルーブの内周側の深
さ、Ｄｏはプリグループの外周側の深さを示しており、
従来はＤｉ＝Ｄｏとなっていた。そのため内周側の方が
外周側よりもランド部の膜厚が厚く、プリグルーブ部の
膜厚が薄くなっており、この影響により、高密度のＤＶ
Ｄ−Ｒでは、外周側よりも内周側の方がジッターが高
く、変調度が低下するという問題があった。

【００１０】本発明は、前記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、特に内周側の記録ピット
を正確に再生することができ、ディスク全体にわたって
ジッターの低減および変調度の向上を図ることができる
光記録媒体を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、プリグルーブが形成された基板上に光吸
収層及び光反射層を有する光記録媒体において、前記プ
リグルーブの内周側の深さをＤｉ、前記プリグルーブの
外周側の深さをＤｏとしたときに、Ｄｉ＞Ｄｏを満足す
ることを特徴とするものである。

【００１２】そしてプリグルーブの内周側の深さＤｉに
対するプリグルーブの外周側の深さＤｏの比率Ｄｏ／Ｄ
ｉは、０．８〜０．９９の範囲、好ましくは０．９〜
０．９７の範囲である。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図とと
もに説明する。図１は実施の形態に係る追記型光記録媒
体の断面図、図２はその光記録媒体のプリグルーブに対
して垂直に切断したときの内周側と外周側を比較した一
部拡大断面図である。

【００１４】この追記型光記録媒体１００は図１に示す
ように、光透過性基板１上に、光吸収層２、光反射層３
および保護層４を順次形成した積層構造になっている。

【００１５】前記基板１には、例えばポリカーボネート
樹脂やポリメタクリル酸メチル樹脂などの光透過性を有
する任意の材料を用いることができる。基板１は、例え
ばプリフォーマットパターンが形成されているスタンパ
を装着した射出成形機を用いて成形されるが、この製造
方法に限らず２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａ
ｔｉｏｎ）法により製造しても良い。

【００１６】基板１の少なくとも一方の表面に形成する
トラッキング用のプリグルーブの間隔は、記録密度を増
大するために０．７μｍ〜０．９μｍにすることが好ま
しい。また、プリグルーブの溝深さは、光の干渉効果を
利用して増幅した再生信号を得るために、１００ｎｍ〜
２５０ｎｍとすることが望ましい。

【００１７】前記光吸収層２は、シアニン系有機色素、
アゾ系有機色素、またはこれらの有機色素を混合した色
素などを用いて構成することができる。光吸収層２は、
スピンコート法や蒸着法などにより成膜することがで
き、特に溶媒を使用するスピンコート法が好ましい。成
膜時に用いる溶媒としては、例えばエチルセロソルブ、
メチルセロソルブ、メタノールおよびテトラフルオロプ
ロパノールを用いることができる。光吸収層２の膜厚
は、２０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。光吸収層２に用
いられるシアニン色素の光劣化を防止するために、光吸
収層２の中に一重項酸素クエンチャーなどを含有させて
もよい。

【００１８】前記光反射層３は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａ
ｌなどの金属またはそれらを主成分とした合金から構成
することができ、真空蒸着、スパッタリング、イオンプ
レーティングなどにより成膜することができる。光反射
層３の膜厚は０．０２μｍ〜０．５μｍが好ましい。

【００１９】光反射層３上に更に保護層４を形成するこ
とができる。保護層４は、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂など
を用いることができる。保護層３の膜厚は０．１μｍ〜
１００μｍが好ましく、４μｍ〜１０μｍがより一層好
ましい。

【００２０】前記基板は、少なくとも一方の表面に、ト
ラッキング用のプリグルーブがスパイラル状または同心
円状に形成されている。この基板の内周側のプリグルー
ブの深さが外周側のプリグルーブの深さよりも深くなる
ように、すなわち図２に示すようにプリグルーブの内周
側の深さをＤｉ、プリグルーブの外周側の深さをＤｏと
したときにＤｉ＞Ｄｏとなるように形成されている。プ
リグルーブの深さは外周側から内周側に向けて徐々に深
くすることもできるし、また数段階に分けて深くするこ
ともできる。

【００２１】図３に示す従来のように内周側と外周側の
プリグルーブの深さが同じように形成されていると（Ｄ
ｉ＝Ｄｏ）、内周側のプリグルーブ部の色素膜厚の方
が、外周側のプリグルーブ部の色素膜厚よりも薄くなっ
てしまう。そのために、内周側の方が変調度が小さくな
ってしまう。さらに、内周側と外周側のプリグルーブの
深さが同じであると、内周側のランド部の色素膜厚の方
が、外周側のランド部の色素膜厚よりも厚くなりやす
く、内周側のジッターが高くなるという問題があるのは
前述した通りである。

【００２２】これに対して本発明では、内周側のプリグ
ルーブの深さが外周側のプリグルーブの深さよりも深く
なるように形成しているので（Ｄｉ＞Ｄｏ）、プリグル
ーブ部およびランド部の色素膜厚の内外周差が少なく、
または無くなり、ディスク全体にわたって変調度の向上
およびジッターの低減を図ることができる。また、プリ
グルーブの深さを深くし過ぎると、プリグルーブ部の色
素膜厚が厚くなり過ぎ、感度が悪くなることを考慮する
と、外周側のプリグルーブの深さＤｏは、内周側のプリ
グルーブの深さＤｉの８０％〜９９％にすることが好ま
しい。

【００２３】次の表１は、Ｄｏ／Ｄｉを種々変えた場合
の内周側の変調度と感度との関係を調査してまとめた表
である。なお、変調度と感度は、図４に示すＬｌ，Ｓ
ｌ，Ｓｈ，Ｌｈにおいて次の式で求められる値である。

【００２４】

【数１】

【００２５】

【数２】

【００２６】 表 １ Ｄｏ／Ｄｉ 変調度（％） 感度（％） ０．７ ８９ −１０ ０．８ ８２ −５ ０．９ ７２ −１ ０．９５ ６５ ０ ０．９７ ６３ １ ０．９９ ６０ ２ １．０ ５８ ２ この表から明らかなように、Ｄｏ／Ｄｉが０．７以下で
あると、プリグルーブ部の一部の色素膜厚が厚くなり過
ぎ、感度が悪い。一方、Ｄｏ／Ｄｉが１であると（従来
の媒体）、内周側の変調度が低い。これに対してＤｏ／
Ｄｉを０．８〜０．９９の範囲、好ましくは０．９〜
０．９７の範囲に規制することにより、変調度ならびに
感度とも向上することがてきる。

【００２７】次に前記追記型光記録媒体の製造方法につ
いて説明する。光透過性基板１を作成する際に用いるガ
ラス原盤を次のようにして製造した。まず、研磨した平
坦なガラス基板を用意し、ガラス基板上に紫外線に反応
するフォトレジストを内周から外周にかけて一定の勾配
が付くように塗布した。フォトレジストとしては、クレ
ゾールノポラック樹脂の高分子とナフトキノンジアジド
の感光剤との混合材料を用いた。

【００２８】次いで露光装置（図示せず）のターンテー
ブル上にガラス基板を載置し、ガラス基板を回転させが
らフォトレジスト上にレーザ光を照射してプリグルーブ
を露光した。ついで現像液を用いて、露光したフォトレ
ジストを現像した。フォトレジストには、プリグルーブ
に相当する凹凸が形成される。こうして所望の寸法のプ
リグルーブを有するガラス原盤を作成した。

【００２９】このガラス原盤にニッケル電鋳を行うこと
により、ニッケルからなるスタンパを作製した。このス
タンパを射出成形機の金型に装着し、ポリカーボネート
樹脂を金型内に射出充填することにより光透過性基板１
を作製した。

【００３０】光透過性基板１は、トラッキング用のプリ
グルーブを同心円状に有している。プリグルーブの最内
周半径は２２ｍｍ、プリグルーブの最外周半径は５８ｍ
ｍ、プリグルーブのトラックピッチは０．７４μｍ、プ
リグルーブの幅は３００ｎｍで、プリグルーブの深さは
内周（半径位置２５ｍｍ）が１７０ｎｍ、外周（半径位
置５５ｍｍ）が１６０ｎｍ、Ｄｏ／Ｄｉが０．９５であ
る。

【００３１】このようにしてプリグルーブを形成した基
板１の表面上に、光吸収層２としてシアニン系色素溶液
をスピンコート法により内周から外周にわたって吸光度
が一定になるように塗布した。シアニン系色素を塗布す
る際には、テトラフルオロプロパノールを溶媒として用
いた。

【００３２】この光吸収層２上に光反射層３としてＡｇ
をスパッタ法により膜厚０．１μｍで成膜した。更に光
反射層３上に、光吸収層２及び光反射層３を保護するた
めの保護層４として紫外線硬化性樹脂をスピンコート法
により膜厚７μｍにて成膜した。保護層４を成膜した
後、所定の光強度の紫外線を照射して保護層４を硬化さ
せた。こうして図１に示す積層構造の追記型光記録媒体
１００を得た。

【００３３】以上のようにして作製した追記型記録媒体
１００は、光吸収層のランド部の色素膜厚が、内周側
（半径位置２５ｍｍ）と外周側（半径位置５５ｍｍ）で
等しく６０ｎｍであり、プリグルーブ部の色素膜厚も内
周と外周で等しく１２５ｎｍであった。この追記型光記
録媒体１００に、記録光として波長６３５ｎｍのレーザ
光をパワー８ｍＷで照射して画像データ情報を記録し
た。最小記録ピットは０．４０μｍである。その後、波
長６５０ｎｍのレーザ光をパワー０．５ｍＷで照射し
て、記録した画像データ情報を再生し、ジッターと変調
度を測定した。ジッターは内周側と外周側ともに８．０
％、変調度は内周側と外周側ともに６５％であり、良好
な値を示している。

【００３４】比較例として基板の内周の溝深さを１６０
ｎｍとした以外は、前記実施の形態と同様にして追記型
記録媒体を製造した。この追記型記録媒体は、光吸収層
のランド部の色素膜厚が内周側で６５ｎｍ、外周側で６
０ｎｍであり、プリグルーブ部の色素膜厚が内周側で１
１５ｎｍ、外周側で１２５ｎｍであった。この追記型記
録媒体に、実施の形態と同様にして画像データ情報の記
録及び再生を行い、ジッターと変調度を測定した。外周
側のジッターは８．０％、変調度は６５％と良好な値を
示したが、内周側のジッターは９．５％、変調度は５８
％と悪がった本発明の実施の形態と比較例を対比すれ
ば、次の表２の通りである。 表 ２ 実施の形態 比較例 内周側 外周側 内周側 外周側 （半径位置25mm)(半径位置55mm) （半径位置25mm)(半径位置55mm) プリグルーブ 170 160 160 160 の深さ(nm) プリグルーブ 300 300 300 300 の幅(nm) ランド部の色素 60 60 65 60 膜厚(nm) プリグルーブ部 125 125 115 125 の色素膜厚(nm) ジッター(%) 8.0 8.0 9.5 8.0 変調度(%) 65 65 58 65 本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、そ
れの変形および改良を含むことは言うまでもない。例え
ば前記実施の形態では光記録媒体として図１に示すよう
な片面単層構造の追記型光記録媒体を作製したが、これ
に限らず、基板上に光吸収層及び光反射層を有する積層
体を一組用意し、それぞれの積層体を基板が外側になる
ように貼り合わせることによって、例えばＤＶＤ−Ｒの
ような貼り合わせ型の追記型光記録媒体にすることもで
きる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の光記録媒体は、プリグルーブの
溝深さが外周側よりも内周側の方が深くなっているため
に、ディスク全体にわたってジッターの低減および変調
度向上を図ることができる。

【００３６】また、本発明の光記録媒体は、波長６３０
ｎｍ〜６４０ｎｍのレーザ光を用いて情報の記録が可能
であることから、ＤＶＤ−Ｒとして利用することがで
き、この場合は、記録した情報をＤＶＤ再生装置で再生
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る光記録媒体の断面図
である。

【図２】その光記録媒体のプリグルーブに対して垂直に
切断したときの内周側と外周側を比較した一部拡大図で
ある。

【図３】従来の光記録媒体のプリグルーブに対して垂直
に切断したときの内周側と外周側を比較した一部拡大図
である。

【図４】光記録媒体の変調度と感度を求めるための説明
図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 光吸収層 ３ 光反射層 ４ 保護層 １００ 光記録媒体 Ｄｉ プリグルーブの内周側の深さ Ｄｏ プリグルーブの外周側の深さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高澤 孝次 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 MA01 MA11 WA20 WB11 WB19 WC01 WC10 WD11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリグルーブが形成された基板上に、光
   吸収層及び光反射層を備える光記録媒体において、前記
   プリグルーブの内周側の深さをＤｉ、前記プリグループ
   の外周側の深さをＤｏとしたとき、Ｄｉ＞Ｄｏを満足す
   ることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記プリグルー
   ブの内周側の深さＤｉに対する前記プリグルーブの外周
   側の深さＤｏの比率Ｄｏ／Ｄｉが、０．８〜０．９９の
   範囲内にあることを特徴とするの光記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、前記プリグルー
   ブの内周側の深さＤｉに対する前記プリグルーブの外周
   側の深さＤｏの比率Ｄｏ／Ｄｉが、０．９〜０．９７の
   範囲内にあることを特徴とするの光記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかの記
   載において、前記基板ならびに該基板上に形成された光
   吸収層および光反射層を有する第１積層体と、当該第１
   積層体と同じ積層構造を有する第２積層体とを有し、前
   記基板がそれぞれ外側になるように前記第１積層体と第
   ２積層体とを貼り合わせた構造を有することを特徴とす
   るの光記録媒体。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかの記
   載において、前記光記録媒体は、プリグルーブのトラッ
   クピッチが０．７μｍ〜０．８μｍ、最小記録ピットが
   ０．４０μｍ〜０．４４μｍの追記型光記録媒体である
   ことを特徴とするの光記録媒体。