DE69922611T2 - Optisches Aufzeichnungsmedium und optisches Aufzeichnungsverfahren - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium, auf welchem Informationen durch einen Laserstrahl aufgezeichnet werden können, sowie ein optisches Aufzeichnungsverfahren.
  • In den letzten Jahren galt die Aufmerksamkeit der Verkürzung der Wellenlänge eines Laserstrahls, welcher für das Aufzeichnen/Auslesen angewandt werden soll, um die Aufzeichnungsdichte eines optischen Aufzeichnungsmediums zu verbessern.
  • Es bestand der Wunsch nach einem optischen Aufzeichnungsmedium, durch welches das Aufzeichnen und Auslesen durch einen Laserstrahl mit einer kürzeren Wellenlänge als der Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 780 nm, welche üblicherweise für CD-R oder CD-RW verwendet wird, durchgeführt werden kann, und in jüngster Zeit wurde DVD-R oder DVD-RW entwickelt, durch welches das Aufzeichnen und Auslesen mittels eines Halbleiter-Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 640 bis 680 nm durchgeführt werden.
  • Ferner wird derzeit ein Laser mit einer Wellenlänge von höchstens 600 nm als eine für eine höhere Verdichtung eines optischen Aufzeichnungsmediums unverzichtbare Technologie entwickelt.
  • Es gibt verschiedene Typen optischer Aufzeichnungsmedien. Unter diesen besitzt ein optisches Aufzeichnungsmedium vom organischen Färbemittel-Typ derartige Charakteristika, dass es leicht herzustellen und kostengünstig ist. Als das Färbemittel, welches für das Aufzeichnen und Auslesen eines Mediums durch einen Kurzwellenlaser wie oben stehend unter solchen optischen Aufzeichnungsmedien vom organischen Färbemittel-Typ verwendet werden soll, wird beispielsweise Cyanin oder Phthalocyanin z. B. in der JP-A-6-336 086, JP-A-7-161 068, JP-A-7-262 604, JP-A-7-125 441 und U.S.P. 5 536 548 vorgeschlagen und offenbart.
  • Weiterhin wurde als optisches Aufzeichnungsmedium, durch welches das Aufzeichnen und Auslesen mittels Laserstrahlen mit zwei Wellenlängen von 780 nm und 640 nm durchgeführt werden kann, CD-RII entwickelt und wird beispielsweise in der JP-A-7-276 804, JP-A-7-156 550, U.S.P. 5 633 106, JP-A-8-111 034, JP-A-8-108 623, JP-A-8-108 624 und JP-A-10-74 339 offenbart.
  • Es wird angenommen, dass in dem aufgezeichneten Bereich eines solchen optischen Aufzeichnungsmediums vom organischen Färbemittel-Typ die optischen Eigenschaften nicht nur durch eine Veränderung der optischen Charakteristika und eine Verringerung der Schichtdicke resultierend aus der thermischen Zersetzung des Färbemittels sondern auch durch eine Verformung infolge des Erweichens und der Spannungsrelaxation des Substrats, welche im Anschluss erfolgt, verändert wurden, und es wird dadurch eine Modulation für ein Aufzeichnungssignal erhalten.
  • Ein solches Aufzeichnungsprinzip ist dasselbe wie für CD-R. Um jedoch Informationen mit höherer Dichte mittels eines Laserstrahls mit einer kürzeren Wellenlänge aufzuzeichnen, ist es erforderlich, einen Aufzeichnungsbereich zu bilden, welcher kleiner ist als der Durchmesser eines für das Aufzeichnen und Auslesen zur verwendenden Strahls. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist ein Färbemittelmaterial erforderlich, durch welches der Rand einer kurzen Markierung scharf ist und ein optisch hoher Kontrast erzielt werden kann.
  • Als ein optisches Aufzeichnungsmedium, welches ein solches Färbemittelmaterial verwendet, haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung bereits früher ein optisches Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen, das beispielsweise in der JP-A-9-58 123 offenbart ist.
  • Für die weitere Entwicklung der optischen Aufzeichnungsmedien in der Zukunft wird die Leistung für eine Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung zusätzlich zu den oben stehend genannten Eigenschaften erforderlich, und es wird ein Färbemittelmaterial mit einer Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeit gegenüber einem Laserstrahl für die Aufzeichnung erforderlich. Allerdings gab es keine wesentlichen Vorschläge für Färbemittelmaterialien mit ausgezeichneten Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeitscharakteristika.
  • SPIE Bd. 2514, 249 (1995) berichtet über die Ergebnisse einer Studie betreffend die Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeitscharakteristika von Färbemitteln für CD-R, und es wird offenbart, dass ein Färbemittel vom Phthalocyanin-Typ gegenüber einem Farbstoff vom Cyanin-Typ bezüglich der Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeitscharakteristika überlegen ist. Insbesondere wird beispielsweise auf den Seiten 254 bis 255 ein Fall beschrieben, in welchem die Ansprechgeschwindigkeit eines Färbemittels gegenüber einem Laserstrahl zum Aufzeichnen anhand der Veränderung (des Gefälles einer Kurve) bezüglich der Reflektivität untersucht wurde, als eine Markierung mit einer üblichen Markierungslänge auf einer mit einer niedrigen Lineargeschwindigkeit (Lineargeschwindigkeit: 0,2 m/s) rotierenden CD-R aufgezeichnet wurde.
  • Bislang wurde im Allgemeinen angenommen, dass die Ansprechgeschwindigkeit gegenüber einem Laserstrahl zum Aufzeichnen einer ein organisches Färbemittel enthaltenden Aufzeichnungsschicht konstant ist. Das bedeutet, man nahm an, dass die Zeit (im Folgenden als die Relaxationszeit bezeichnet), damit sich die Reflektivität verändert und einen Sättigungslevel erreicht, konstant ist unabhängig von der Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl, solange ein Laserstrahl für einen ausreichend langen Zeitraum eingestrahlt wird.
  • Allerdings wurde gemäß der durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung durchgeführten Messungen festgestellt, dass sich die Relaxationszeit verändert in dem Maße, wie sich die Pulslänge des eingestrahlten Laserstrahls verändert, und in der Regel wird die Relaxationszeit verlängert, wenn die Pulslänge des eingestrahlten Laserstrahls verlängert wird. Der Mechanismus für eine derartige Veränderung wird nicht ganz eindeutig verstanden, doch man nimmt an, dass die Spannungsrelaxation des Harzsubstrats zu der Veränderung der Reflektivität beiträgt, und eine Ursache dafür kann sein, dass die kritische Temperatur (wie die Glasübergangstemperatur), bei welcher das Harzsubstrat eine Verformung erfährt, von der Frequenz des Einstrahlungsimpulses abhängt.
  • Weiterhin fand man heraus, dass das Verhältnis der Relaxationszeit zu der Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl wichtiger ist als die Relaxationszeit selbst für die Bewertung der Hochgeschwindigkeits-Ansprechcharakteristika. Die vorliegende Erfindung wurde auf Basis dieser Feststellungen bewerkstelligt.
  • Genau gesagt, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein optisches Aufzeichnungsmedium vom Färbemittel-Typ bereitzustellen, bei dem es sich um ein hochdichtes optisches Aufzeichnungsmedium handelt, welches zur Durchführung des Aufzeichnens durch einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von höchstens 700 nm nützlich ist und welches eine Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeit gegenüber einem Laserstrahl zum Aufzeichnen besitzt und eine ausgezeichnete Leistung für die Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung besitzt, sowie die Bereitstellung eines optischen Aufzeichnungsverfahrens.
  • Mit dem oben stehend genannten, in SPIE Bd. 2514, 249 (1995) offenbarten Farbstoff ist das Verhältnis der Relaxationszeit zu der Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl höher als der Level in der vorliegenden Erfindung, wie in dem unten stehenden Vergleichsbeispiel 3 gezeigt. Weiterhin ist bei einem herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmedium (im Handel erhältliche DVD-R), welches nicht von einem solchen Standpunkt ausgehend wie in der vorliegenden Erfindung entwickelt wurde, das Verhältnis der Relaxationszeit zu der Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl ebenfalls niedriger als der Level in der vorliegenden Erfindung. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung fanden heraus, dass für eine Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung durch einen Kurzwellen-Laserstrahl insbesondere dann, wenn ein Mehrfachimpuls-Aufzeichnungssystem zum Einsatz kommt, es erforderlich ist, dass das Verhältnis der Relaxationszeit zu der Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl nicht höher ist als ein bestimmter spezifischer Level. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis dieser Feststellung bewerkstelligt.
  • Genau gesagt, gemäß einem ersten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer ein organisches Färbemittel als Hauptkomponente enthaltenden Aufzeichnungsschicht vor, wobei die Aufzeichnung durch Verändern der Reflektivität durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl zum Aufzeichnen mit einer Wellenlänge von höchstens 700 nm durchgeführt wird, wobei, wenn ein Licht mit im Wesentlichen der gleichen Wellenlänge wie der Laserstrahl zum Aufzeichnen und mit einer Intensität gewählt aus einem Bereich von 1 bis 4,5 mW und einer Pulslänge von etwa 382 ns eingestrahlt wird, während ein Teil des zu bestrahlenden Mediums mit einer relativen Geschwindigkeit von 0,3 m/s gegenüber dem Licht bewegt wird, die Zeit, die erforderlich ist, damit sich die Reflektivität verändert und einen Sättigungslevel erreicht, höchstens 130 % der Pulslänge beträgt.
  • Weiterhin sieht die vorliegende Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer ein organisches Färbemittel als Hauptkomponente enthaltenden Aufzeichnungsschicht vor, wobei die Aufzeichnung durchgeführt wird durch Verändern der Reflektivität durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl zur Aufzeichnung mit einer Wellenlänge von höchstens 700 nm, wobei, wenn ein Licht mit einer Wellenlänge von etwa 635 nm und mit einer Intensität, gewählt aus einem Bereich von 1 bis 4,5 mW und einer Pulslänge von etwa 382 ns, eingestrahlt wird, während ein Teil des zu bestrahlenden Mediums mit einer relativen Geschwindigkeit von 0,3 m/s gegenüber dem Licht bewegt wird, die Zeit, die erforderlich ist, damit die Reflektivität sich verändert und einen Sättigungslevel erreicht, höchstens 130 % der Pulslänge beträgt.
  • Gemäß dem dritten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein optisches Aufzeichnungsverfahren vor, welches das Bestrahlen mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von höchstens 700 nm auf ein solches optisches Aufzeichnungsmedium umfasst, um die Reflektivität zu verändern und dadurch die Aufzeichnung durchzuführen.
  • In den beigefügten Zeichnungen ist:
  • die 1 eine die Wellenform veranschaulichende Ansicht, welche einen Extinktionsverlauf der Reflektivität des optischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung und die eingestrahlte Pulslänge zeigt.
  • Die 2 ist ein Differential-Thermowaage-Diagramm, welches ein Beispiel veranschaulicht, welches den Hauptgewichtsreduzierungsprozess eines organischen Färbemittels, die Gesamtgewichtsreduzierung in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess und das Gefälle der Gewichtsreduzierung in einer thermogravimetrischen Analyse in Stickstoff zeigt.
  • Die 3 ist ein Differential-Thermowaage-Diagramm, welches ein weiteres Beispiel veranschaulicht, welches den Hauptgewichtsreduzierungsprozess eines organischen Färbemittels, die Gesamtgewichtsreduzierung in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess und das Gefälle der Gewichtsreduzierung in einer thermogravimetrischen Analyse in Stickstoff zeigt.
  • Die 4 ist ein Differential-Thermowaage-Diagramm, welches ein Beispiel veranschaulicht, welches den Hauptgewichtsreduzierungsprozess eines organischen Färbemittels, die Gesamtgewichtsreduzierung in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess und das Gefälle der Gewichtsreduzierung in einer thermogravimetrischen Analyse in atmosphärischer Luft zeigt.
  • Die 5 ist eine Graphik, in welcher die Daten in 3(A) und 3(B) von SPIE Bd. 2514, 249 (1995) als normalisiert durch die vorliegende Erfindung aufgetragen wurden.
  • In den Figuren steht T1 für die Initiierungstemperatur des Hauptgewichtsreduzierungsprozesses oder des ersten Gewichtsreduzierungsprozesses, T2 ist die Endtemperatur in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess oder dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess, T3 ist die Initiierungstemperatur des zweiten Gewichtsreduzierungsprozesses, m1 ist das Gewichtsverhältnis des Färbemittels bei der Temperatur von T1 zu der anfänglichen Färbemittelmasse M0, m2 ist das Gewichtsverhältnis des Färbemittels bei der Temperatur T2 zu der anfänglichen Färbemittelmasse M0, und m3 ist das Gewichtsverhältnis des Färbemittels bei der Temperatur T3 zu der anfänglichen Färbemittelmasse M0.
  • Die vorliegende Erfindung wird nunmehr ausführlich unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung wird "die Zeit, die erforderlich ist, damit sich die Reflektivität verändert und einen Sättigungslevel erreicht" einfach als die "Relaxationszeit" bezeichnet.
  • Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Licht mit im wesentlichen derselben Wellenlänge wie der Laserstrahl für die Aufzeichnung eingestrahlt, wobei die Relaxationszeit gemessen wird. Durch die Verwendung eines Lichts mit im wesentlichen derselben Wellenlänge wie der Laserstrahl für die Aufzeichnung für die Be wertung der Hochgeschwindigkeits-Ansprechcharakteristik ist es möglich, die genaue Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeit gegenüber dem angewandten Laserstrahl für die Aufzeichnung zu bewerten.
  • Die gleiche Wellenlänge wie der Laserstrahl für die Aufzeichnung ist hierbei die Wellenlänge, die als Laserstrahl für Aufzeichnung für das spezielle Medium empfohlen wird. In der Regel entspricht ein kommerziell verfügbares optisches Aufzeichnungsmedium einem bestimmten spezifischen Produktstandard, der zum Beispiel durch die Spezifizierung des jeweiligen Instruments zum Aufzeichnen festgelegt wird und so ausgelegt ist, dass das Aufzeichnen in geeigneter Weise durch einen Laserstrahl mit einer durch den Standard vorgeschriebenen Wellenlänge durchgeführt werden kann.
  • Das heißt, die Wellenlänge eines Laserstrahls zum Aufzeichnen für ein einzelnes optisches Aufzeichnungsmedium wird im Wesentlichen in Abhängigkeit von dem anwendbaren Produktstandard bestimmt. Zum Beispiel ist für DVD-R mit einer Kapazität von 3,95 GB für die Wellenlänge eines Laserstrahls für die Aufzeichnung vorgeschrieben, dass sie innerhalb eines Bereichs von 635 ± 5 nm gemäß dem Produktstandard liegt.
  • Im Allgemeinen weisen Halbleiter-Laser, die als Lichtquellen für Laserstrahlen für die Aufzeichnung verwendet werden, jeweils individuelle Unterschiede auf, und die Wellenlängen der Halbleiter-Laser sind temperaturabhängig.
  • Folglich weisen die Wellenlängen in der Regel Schwankungen mit einem Grad von ± 5 nm auf. Mithin ist bei jedem Produktstandard ein bestimmter Bereich für die Wellenlänge eines Laserstrahls zum Aufzeichnen in der Regel vorgeschrieben.
  • Folglich liegt im Falle von DVD-R mit einer Kapazität von 3,5 GB im Wesentlichen die gleiche Wellenlänge wie der Laserstrahl für die Aufzeichnung innerhalb eines Bereichs von 635 ± 5 nm.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Licht mit einer Wellenlänge von etwa 635 nm eingestrahlt, wobei die Relaxationszeit gemessen wird. Durch die Anwendung eines Lichts mit einer Wellenlänge von etwa 635 nm für die Messung ist es möglich, die Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeit des Mediums, wenn eine Aufzeichnung durch einen Laserstrahl für die Aufzeichnung mit einer Wellenlänge von höchstens 700 nm durchgeführt wird, leicht zu bewerten.
  • Die Wellenlänge von etwa 635 nm ist ein Wert mit einem Bereich von 635 ± 5 nm, da die Wellenlänge eines Laserstrahls Schwankungen unterworfen ist, wie oben stehend erwähnt.
  • Für die Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl für die Messung der Relaxationszeit kann ein Punkt in der Regel innerhalb eines Bereichs von 150 bis 400 ns, vorzugsweise von 300 bis 400 ns gewählt werden. Allerdings ist dieser für den Zweck der vorliegenden Erfindung auf etwa 382 ns festgelegt.
  • Etwa 382 ns gilt für einen Wert mit einem Bereich von 382 ± 10 ns. Die Pulslänge schwankt mehr oder weniger in Abhängigkeit beispielsweise von den Spezifikationen des Signalgebers oder der Ansteuerungseinheit oder der Anstiegszeit oder der Abfallzeit des Halbleiter-Lasers. Weiterhin wird auch ein Messfehler berücksichtigt, indem für die Pulslänge ein solcher Bereich vorgesehen wird.
  • Weiterhin ist mit dem Ausdruck "ein Licht wird eingestrahlt, während ein Teil des zu bestrahlenden Mediums mit einer relativen Geschwindigkeit von 0,3 m/s gegenüber dem Licht bewegt wird" beispielsweise gemeint, dass während des Rotierens einer optischen Platte bei einer Lineargeschwindigkeit von 0,3 m/s ein Licht von einem optischen Kopf auf einen Teil der optischen Platte eingestrahlt wird.
  • Es werden nunmehr praktische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Die Aufzeichnungsschicht für das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung enthält ein organisches Färbemittel als Hauptkomponente.
  • Bei der Absorption eines Laserstrahls für die Aufzeichnung mit einer Wellenlänge von höchstens 700 nm erfährt die Aufzeichnungsschicht einen Temperaturanstieg, eine Gewichtsverringerung, eine Verringerung der Schichtdicke und eine Veränderung der optischen Eigenschaften. Ein solcher veränderter Bereich bildet einen Aufzeichnungsbereich.
  • Wenn ein Auslese-Laserstrahl auf den Teil eingestrahlt wird, wo die optischen Eigenschaften verändert wurden, verändert sich die Phase des zurückkommenden Lichts des Auslese-Laserstrahls, wobei sich die Reflektivität von dem nicht aufgezeichneten Teil unterscheidet. Das Auslesen erfolgt durch Detektieren des Teils, wo die Reflektivität verändert wurde.
  • Das für die Aufzeichnungsschicht verwendete organische Färbemittel unterliegt keiner speziellen Beschränkung bezüglich der Struktur, doch muss dieses eine ausreichende Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeit (Pulsempfindlichkeit) gegenüber einem Laserstrahl für die Aufzeichnung als Färbemittel für die Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung aufweisen.
  • In dem Verfahren zum Messen der Relaxationszeit in der vorliegenden Erfindung wird die relative Geschwindigkeit des Teils des zu bestrahlenden Mediums gegenüber dem Einstrahlungslicht auf einen extrem niedrigen Level von 0,3 m/s eingestellt, wobei, während die durch einen Laserstrahl für die Aufzeichnung zu bestrahlende Position im Wesentlichen an der selben Position gehalten wird, ein Licht mit einer Wellenlänge von etwa 635 nm und mit einer ausreichenden Intensität zum Aufzeichnen darauf eingestrahlt wird und die Zeit, die erforderlich ist, damit die Reflektivität sich verändert und einen Sättigungslevel erreicht, gemessen wird.
  • Dieses Messverfahren entspricht einem Verfahren, welches üblicherweise als "ein Aufzeichnungsverfahren zur Bewertung der statischen Charakteristika" bekannt ist. Für das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist es eine wesentliche Voraussetzung, dass die Relaxationszeit in einem Fall, wo ein Licht mit einer Pulslänge von etwa 382 ns eingestrahlt wird, höchstens 130 % der Pulslänge beträgt. Wenn das Verhältnis der Relaxationszeit zu der Pulslänge höchstens der spezifische Wert der vorliegenden Erfindung ist, weist das optische Aufzeichnungsmedium eine ausgezeichnete Hochgeschwindigkeits-Ansprechcharakteristik auf. Die entsprechenden Verhältnisse im Stand der Technik betrugen alle immer beispielsweise 150 bis 200 %.
  • Wenn die Relaxationszeit 130 % der Pulslänge des eingestrahlten Lichts übersteigt, selbst wenn ein genaues Aufzeichnen bei einer niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, geht die Schärfe des Randes einer Kurzmarkierung zum Zeitpunkt der Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung verloren, und der Unterschied in der Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der Markierungslänge tendiert dazu groß zu sein, wodurch der Jitter zunimmt. Dennoch besteht die Tendenz, dass keine hinreichende Modulationsamplitude während der Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung erhalten wird, wodurch der C/N-Wert stark abnimmt im Vergleich mit der Niedergeschwindigkeits-Aufzeichnung, wodurch sich der Jitter-Wert wiederum verschlechtert.
  • Vorzugsweise beträgt die Zeit, damit sich die Reflektivität verändert und einen Sättigungslevel erreicht, höchstens 100 %, stärker bevorzugt höchstens 70 % der Pulslänge.
  • Die Intensität des Laserstrahls für die Aufzeichnung hat Einfluss auf den Sättigungslevel der Reflektivität, hat aber im Wesentlichen keinen Einfluss auf die Relaxationszeit selbst. Demzufolge kann sie auf einem Level liegen, der für die Aufzeichnung ausreichend ist. In der vorliegenden Erfindung ist die Intensität auf eine festgelegt, die aus einem Bereich von 1 bis 4,5 mW ausgewählt ist. Ist diese kleiner als 1 mW, kann die Aufzeichnung manchmal nicht durchgeführt werden. Wenn diese andererseits 4,5 mW übersteigt, kann die Aufzeichnungsschicht manchmal zerstört werden, wenn die Bestrahlung bei einer extrem niedrigen Geschwindigkeit mit einem Level von 0,3 m/s durchgeführt wird.
  • Ein Beispiel für das Messverfahren wird nunmehr unter Bezug auf das so genannte DVD-R beschrieben.
  • Bei einem DVD-R beträgt die übliche Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit (1-fache Schnelligkeit) 3,5 bis 3,8 m/s. Die Referenztaktperiode T für eine aufgezeichnete Markierungslänge beträgt 38,2 ns. Demzufolge entspricht ein Impuls von 5T im Wesentlichen 191 ns, und ein Impuls von 10 T entspricht im Wesentlichen 382 ns.
  • Zuerst wird mittels einer Aufzeichnungs-Laser-Bewertungsmaschine eine Platte mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die einer Lineargeschwindigkeit von 0,3 m/s entspricht rotieren gelassen, während gleichzeitig die Pulslänge des eingestrahlten Laserstrahls auf einen Impuls von 10 T (etwa 382 ns) ohne Mehrfachimpulse eingestellt wird. Ein Laserstrahl wird auf die rotierende Platte eingestrahlt, wobei die Veränderung der Reflektivität der Platte in ein Speicheroszilloskop (Bandbreite: bis zu 500 MHz) übernommen wird. Die Aufzeichnungsleistung wird in der Regel auf einen einzigen Punkt innerhalb eines Bereichs von 1 bis 4,5 mW eingestellt.
  • Die Wellenform der dadurch erhaltenen Veränderung der Reflektivität ist beispielsweise wie durch (1) in 1 gezeigt. Anhand dieser Wellenform wird die Zeit (Relaxationszeit), damit die Reflektivität einen Sättigungslevel aus der Initiierung der Bestrahlung des Laserstrahl erreicht, erhalten, wenn ein Level, wo die Reflektivität konstant wird, als Sättigungslevel angenommen wird. Diese Relaxationszeit wird mit der Zeit verglichen, welche der Pulslänge des eingestrahlten Laserstrahls entspricht, wie durch (2) in 1 gezeigt.
  • Diese Platte wird einer Aufzeichnung unterworfen und danach einem Auslesen bei einer Geschwindigkeit der 1-fachen Schnelligkeit (3,5 bis 3,8 m/s), der 2-fachen Schnelligkeit (5 bis 10 m/s) oder 4-fachen Schnelligkeit (10 bis 20 m/s), wobei die Lineargeschwindigkeits-Abhängigkeit der Aufzeichnungscharakteristika durch Messen des Jitters und der Signalqualität bewertet werden kann.
  • Das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfasst beispielsweise ein Substrat, eine organisches Färbemittel als Hauptkomponente enthaltende Aufzeichnungsschicht, eine Reflektionsschicht und eine Schutzschicht. Wenn das Aufzeichnen/Auslesen durch das Substrat durchgeführt wird, kommt ein transparentes Substrat zum Einsatz. Als ein solches transparentes Substrat können beispielsweise ein solches aus einem Harz, wie Polycarbonat, Polymethacrylat oder amorphem Polyolefin, ein solches aus Glas oder ein solches mit einer Harzschicht aus strahlungshärtbarem Harz, d. h. photopolymerisierbarem Harz ausgebildet auf einem Glas, eingesetzt werden. Vorzugsweise weist das optische Aufzeichnungsmedium ein Harzsubstrat oder eine Harz schicht in Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht auf. Zum Beispiel kann durch die Verwendung eines Harzsubstrats oder eines Substrats mit einer auf Glas gebildeten strahlungshärtbaren Harzschicht eine Aufzeichnungsschicht in Kontakt mit dem Substrat gebildet werden, oder es kann eine Harzschicht zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat gebildet werden. Zum Zeitpunkt der Aufzeichnung kann zusätzlich zu der Veränderung der Reflektivität infolge der Gewichtsreduzierung oder Verfärbung der Aufzeichnungsschicht eine Veränderung der Reflektivität infolge einer Verformung einer solchen Harzschicht angewandt werden, wodurch eine größere Veränderung der Reflektivität erzielt werden kann und die Modulationsamplitude erhöht werden kann.
  • In einem Fall, wo die Aufzeichnungsschicht direkt auf Glas ausgebildet wird, wird angenommen, dass, obwohl die Modulationsamplitude mehr oder weniger geopfert werden kann, die Relaxationszeit verkürzt wird, wodurch die Hochgeschwindigkeits-Ansprechcharakteristik wesentlich erhöht wird.
  • Weiterhin kann das optische Aufzeichnungsmedium eine Führungsrille für einen Aufzeichnungs-/Auslese-Laserstrahl auf dem Substrat oder der oben stehenden Harzschicht aufweisen.
  • In einem solchen Fall beträgt die Rillenbreite vorzugsweise 0,2 μm bis 0,4 μm. Um eine ausreichende Spurfehler-Signalamplitude zu erhalten und um die Transferrate der Rille auf das Substrat zum Zeitpunkt des Formens zu erhöhen, beträgt die Rillenbreite vorzugsweise mindestens 0,2 μm. Wenn andererseits die Rillenbreite zu weit ist, ist der Aufzeichnungs-/Auslese-Laserstrahlpunkt vollständig in der Rille enthalten, wodurch die Reflektivität gering wird, und die Aufzeichnungs-Modulationsamplitude wird niedrig. Folglich beträgt die Rillenbreite vorzugsweise höchstens 0,4 μm. Wenn weiterhin die Rille breit ist, ist der Raum, damit das Harz zum Zeitpunkt der thermischen Verformung des Substrats fließt, entsprechend breit, wodurch ein Einfallen oder Niederdrücken des Substrats an dem aufgezeichneten Bereich, verursacht durch den Wärmestau, beträchtlich ist, was zu einer Verzerrung des Aufzeichnungs-/Auslese-Signals führt. Vom Standpunkt der Signalqualität beträgt die Rillenbreite stärker bevorzugt 0,25 bis 0,32 μm. Hier ist die Rillenbreite eine Rillenbreite an einer Position, welche der Hälfte der Rillentiefe, d. h. der Halbwertsbreite entspricht.
  • Weiterhin wird angenommen, dass je schmaler die Rillenbreite, umso länger die Relaxationszeit, die Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeit tendenziell sein wird.
  • Die Rillentiefe beträgt vorzugsweise 100 bis 180 nm. Um eine ausreichende Aufzeichnungsmodulation durch Erzeugen einer ausreichenden Veränderung zum Zeitpunkt der Aufzeichnung zu erhalten, beträgt die Rillentiefe vorzugsweise mindestens 100 nm. Um andererseits die Übertragbarkeit der Rillenform auf das Substrat zum Zeitpunkt des Formens zu erhöhen und um eine gute Flachheit sicherzustellen, beträgt die Rillentiefe vorzugsweise höchstens 180 nm.
  • Bezüglich der Gestalt der Rille ist eine U-förmige Rille bevorzugt. Die U-förmige Rille ist eine solche, bei welcher der Rillenboden flach ist und die Querschnittsform U-Form besitzt.
  • Die Spurbreite beträgt vorzugsweise 0,7 bis 1,0 μm, um eine hohe Kapazität zu erzielen, bei gleichzeitiger Beibehaltung einer ausreichenden Signalqualität.
  • Die Gestalt der Rille kann durch eine optische Messung mittels eines He-Cd-Laserstrahls in einem Fall erhalten werden, wo die Spurbreite mindestens 1 μm beträgt, und durch Messen des Profils mittels STM oder AFM in einem Fall, wo die Spurbreite schmaler als 1 μm ist.
  • Das für die Aufzeichnungsschicht verwendete organische Färbemittel unterliegt keiner speziellen Beschränkung, solange es die Hochgeschwindigkeits-Ansprechcharakteristik erfüllt, die für das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Dies kann beispielsweise ein Phthalocyanin-Farbstoff, ein Cyanin-Farbstoff, ein metallhaltiger Azo-Farbstoff, ein Dibenzofuranon-Farbstoff oder ein metallhaltiger Indoanilin-Farbstoff sein.
  • Die Aufzeichnungsschicht kann im Wesentlichen allein aus dem organischen Färbemittel aufgebaut sein, doch kann sie verschiedene Additive innerhalb eines Bereiches ent halten, welcher nicht die Leistung des optischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt.
  • Wenn das optische Aufzeichnungsmedium eine optische Platte ist, wird die Aufzeichnungsschicht in der Regel durch Spin-Beschichtung, bzw. durch Aufschleudern einer Beschichtungsflüssigkeit mit einem organischen Färbemittel etc., gelöst in einem Lösungsmittel, auf ein Plattensubstrat erhalten.
  • Als ein solches Lösungsmittel können beispielsweise Ethanol, 3-Hydroxy-3-methyl-2-butanon, Diacetonalkohol oder ein fluorierter Alkohol verwendet werden. Unter diesen wird ein fluorierter Alkohol mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen, welcher ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 100 bis 150°C ist, wie 1H,1H,3H-Tetrafluorpropanol, 1H,1H,5H-Octafluorpentanol oder 1H,1H,3H-Hexafluorbutanol, beispielsweise vorzugsweise verwendet werden.
  • Wenn der Siedepunkt zu niedrig ist, wird das Lösungsmittel während des Aufschleuderns leicht rasch verdampft, wobei die Beschichtungsflüssigkeit möglicherweise nicht die Außenumfangsseite des Plattensubstrats z. B. die Außenumfangsseite über einen Radius von 40 mm hinaus erreicht, wobei die Schichtdickenverteilung in der radialen Richtung sehr hoch wird, und es können keine guten Charakteristika erhalten werden. Daher beträgt der Siedepunkt vorzugsweise mindestens 100°C.
  • Wenn demgegenüber der Siedepunkt zu hoch ist, dauert es einige Zeit für die Verdampfung, und das Lösungsmittel verbleibt wahrscheinlich in der Schicht, wodurch ein gutes Aufzeichnungs-Jitter manchmal nicht erhalten werden kann. Folglich beträgt der Siedepunkt vorzugsweise höchstens 150°C.
  • Um eine hohe Aufzeichnungs-Modulationsamplitude zu sichern, wird die Dicke der Aufzeichnungsschicht an den Land- und Rillenbereichen in gewissem Maße dick gemacht. Um andererseits das Jitter oder Crosstalk zu unterdrücken, indem ein Ausbreiten der aufgezeichneten Markierung in der Spurrichtung oder in der Landrichtung verhindert wird, wird die Dicke der Aufzeichnungsschicht in den Land- und Rillenbereichen vorzugsweise in gewissem Maße dünn gemacht. Demzufolge beträgt die Dicke der Auf zeichnungsschicht vorzugsweise 30 bis 100 nm im Landbereich und 80 bis 180 nm im Rillenbereich.
  • Die Rillentiefe auf der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 50 bis 80 % der Rillentiefe des Substrats. Um eine hinreichende Reflektivität und ein hinreichend großes Spurfehlersignal sicherzustellen, beträgt sie vorzugsweise mindestens 50 %, und um eine hinreichend große Aufzeichnungs-Modulationsamplitude sicherzustellen, beträgt sie vorzugsweise höchstens 80 %.
  • Bezüglich des Brechungsindex n und des Extinktionskoeffizienten k der Aufzeichnungsschicht bei einer Aufzeichnungs-/Auslese-Laserstrahlwellenlänge ± 5 nm beträgt der Brechungsindex n vorzugsweise 2,0 bis 3,0, stärker bevorzugt 2,3 bis 2,6, und der Extinktionskoeffizient k beträgt vorzugsweise mindestens 0,03, stärker bevorzugt liegt er innerhalb eines Bereiches von 0,03 bis 0,10 im Falle einer Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnungs-Spezifikation, wo die vorliegende Erfindung besonders wirksam ist.
  • In diesem Fall kann die Messung von n und k der Aufzeichnungsschicht durch das folgende Verfahren durchgeführt werden.
  • Auf eine Spiegeloberflächennachbildung wird eine Beschichtungsflüssigkeit mit einem organischen Färbemittel etc., gelöst in einem Lösungsmittel, aufgebracht, um etwa den halben Bereich der Plattenoberfläche zu bedecken, und es wird eine Aufzeichnungsschicht durch Aufschleudern gebildet. Anschließend wird auf einem Teil dieser Aufzeichnungsschicht eine Reflexionsschicht durch Sputtern gebildet, woraufhin die abgestufte Höhe der Reflexionsschicht von dem nichtbeschichteten Teil durch ein dreidimensonales Oberflächenrauhigkeitsmessgerät (ZYGO: Maxim 5800, hergestellt von Canon) gemessen wird, um die Schichtdicke zu erhalten. Danach werden bezüglich der Aufzeichnungsschicht ohne eine Reflexionsschicht mehrfache Einfallswinkelmessungen mit einem automatischen Wellenlängen-Abtastellipsometer (MEL-30S-Modell), hergestellt von Nippon Bunko, durchgeführt, und danach werden bezüglich der oben stehend genannten Schichtdicke n und k, die eine gute Anpassung für die Ellipsometer-Daten liefern, ermittelt, und sie werden als die gewünschten optischen Konstanten n und k herangezogen.
  • Als ein für das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung verwendetes Färbemittel, welches die Hochgeschwindigkeits-Ansprechcharakteristik erfüllt, ist ein Färbemittel bevorzugt, welches sowohl ein hohes Absorptionsvermögen als auch einen hohen Brechungsindex aufweist. Die Wahl des Färbemittels ist von größter Bedeutung, um das Verhältnis der Relaxationszeit zu der Pulslänge des eingestrahlten Laserstrahls gemäß der vorliegenden Erfindung zu erfüllen. Allerdings kann die Einstellung außerdem durch die geeignete Wahl der Bedingungen, wie der Schichtdicke und der Rillenbreite, erfolgen.
  • Als ein für die Erfindung nützliches Färbemittel ist beispielsweise ein solches mit einem Substituenten bevorzugt, welcher der Flachheit des Strukturbereichs vom π-Elektronentyp in der Färbemittelstruktur (welche eine hohe sterische Behinderung aufweist) eine Spannung vermitteln kann, oder einem gesättigten zyklischen Substituenten, wie einer Cyclohexylgruppe, einer Cyclopropenylgruppe oder einer Pyrrolidylgruppe oder einer solchen mit einem gesättigten Ring, wie Cyclohexan oder Piperidin kondensiert auf einen aromatischen Ring in der Färbemittelstruktur. Eine solche Gruppe oder Struktur gilt als leicht zersetzbar, da sie die Instabilität des angeregten Zustands des Färbemittels erhöht.
  • Als Grundstruktur des Färbemittels ist ein Farbstoff vom Cyanin-Typ, Phthalocyanin-Typ oder metallhaltigen Azo-Typ beispielsweise bevorzugt. Besonders bevorzugt ist ein Farbstoff vom metallhaltigen Azo-Typ vom Standpunkt der Lichtbeständigkeit und des guten Absorptionsmodus der Schicht.
  • Am meisten bevorzugt unter solchen metallhaltigen Azo-Farbstoffen kann beispielsweise ein Metallchelat-Farbstoff einer Verbindung der folgenden Formeln (1), (2), (I) oder (II) mit einem Metall sein.
    Figure 00170001
    worin der Ring E ein Heteroring ist, gebildet zusammen mit dem Kohlenstoffatom und dem daran gebundenen Stickstoffatom, der Ring A ein 5- bis 8-gliedriger Ring ist, der Ring B ein Benzolring ist, weicher substituiert sein kann, C1 ein Kohlenstoffatom ist, R1 ein Wasserstoffatom, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe ist, welche substituiert sein kann, oder an das Kohlenstoffatom von C1 gebunden einen Ring bildet, und mindestens eines von X1 und X2 eine NHSO2Y-Gruppe ist, worin Y eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe ist, substituiert durch mindestens zwei Fluoratome.
    Figure 00170002
    worin Ring F ein Heteroring ist, gebildet zusammen mit dem Kohlenstoffatom und dem daran gebundenen Stickstoffatom, Ring B der gleiche wie den obigen Formeln (1) und (2) definiert ist, Ring G ein zusammen mit dem daran gebundenen Stickstoffatom gebildeter Heteroring ist, und X3-NHSO2Y ist, worin Y das Gleiche wie in den obigen Formeln (1) und (2) definiert ist.
  • Insbesondere können beispielsweise Farbstoffe der folgenden Formeln erwähnt werden. Tabelle 1
    Figure 00180001
    Tabelle 2
    Figure 00190001
    Tabelle 3
    Figure 00200001
    Tabelle 4
    Figure 00210001
    Tabelle 5
    Figure 00220001
    Tabelle 6
    Figure 00230001
  • Die thermische Charakteristik des organischen Färbemittels, aus dem die Aufzeichnungsschicht besteht, betrifft auch in gewissem Maße die Länge der Relaxationszeit in der vorliegenden Erfindung. Um zum Beispiel ausreichende Charakteristika für eine Kurz-Wellenlängen-Anwendung zu erzielen, ist die Gewichtsreduzierung in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess in der thermogravimetrischen Analyse vorzugsweise scharf gegenüber der Temperatur.
  • In der vorliegenden Erfindung bedeutet der "Hauptgewichtsreduzierungsprozess" für einen Prozess, in welchem mindestens 15 % der Anfangsmasse des Färbemittels eine lineare Gewichtsverringerung unter mehreren Gewichtsreduzierungsprozessen erfahren. Wenn es zwei oder mehr solcher Prozesse gibt, ist es für den Prozess gemeint, in welchem das Gefälle der Gewichtsreduzierung am größten ist.
  • Weiterhin bedeutet die "Gesamtgewichtsreduzierung" die Gewichtsreduzierung in dem "Hauptgewichtsreduzierungsprozess".
  • Das Gefälle der Gewichtsreduzierung wird nunmehr unter Bezug auf die 2 und 3 beschrieben.
  • Ein organisches Färbemittel mit einer Masse M0 wird in Stickstoff bei einer Temperaturanstiegsrate von 10°C/min erwärmt. In dem Maße, wie die Temperatur ansteigt, nimmt die Masse anfänglich allmählich in einer sehr geringen Menge ab, um im Wesentlichen eine lineare Gewichtsreduzierungslinie a-b zu ziehen, und beginnt danach abrupt stark abzunehmen, sodass ein mindestens 15 % entsprechendes Gewicht im Wesentlichen entlang der linearen Linie d1–d2 verringert wird. In der 2 ist dies der Hauptge wichtsreduzierungsprozess, und die Hauptgewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur ist eine Temperatur T1 am Kreuzungspunkt einer linearen Linie d1–d2 und einer linearen Linie a-b. Ferner ist zu diesem Zeitpunkt das Gewichtsverhältnis des Färbemittels zu der Masse M0 gleich m1. Anschließend regelt sich die Gewichtsreduzierung in dem Gewichtsreduzierungsprozess aus, gezeigt durch die im Wesentlichen lineare Linie c-c. Wenn die Temperatur am Kreuzungspunkt einer linearen Linie d1–d2 und einer linearen Linie c-c T2 ist und das Gewichtsverhältnis des Färbemittels m2 ist, ist das Gefälle der Gewichtsreduzierung hier ein Wert, angegeben durch die folgende Formel: (m1 – m2)(%)/(T2 – T1)(°C)und die Gewichtsreduzierung in % (Gesamtgewichtsreduzierung %) zu der Anfangsmasse M0 des Färbemittels ist ein Wert, angegeben durch die folgende Formel: (m1 – m2)(%)
  • Weiterhin ist im Falle einer Gewichtsreduzierungskurve wie in 3 gezeigt das Gefälle der Gewichtsreduzierung in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess ein Wert, angegeben durch die folgende Formel: (m1 – m2)(%)/(T2 – T1)(°C),und die Gesamtgewichtsreduzierung (%) ist ein Wert, angegeben durch die folgende Formel: (m1 – m2)(%).
  • Zum Zeitpunkt des Aufzeichnens wird das organische Färbemittel durch die Reaktion in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess zersetzt, die Dicke der Aufzeichnungsschicht wird verringert, und die optischen Charakteristika verändern sich, wobei Markierungen bzw. Vertiefungen (aufgezeichnete Bereiche) in einem optischen Sinne gebildet werden. In vielen Fällen verformt sich die Harzschicht oder das Substrat unter den Aufzeichnungsmarkierungen durch den Temperaturanstieg infolge der Wärmeabsorption durch die Färbemittelschicht zum Zeitpunkt des Aufzeichnens, und die Rillenbreite vergrößert sich.
  • Die Färbemittelschicht als Aufzeichnungsschicht absorbiert Licht unter Bildung von Markierungen. Folglich, wenn die Hauptgewichtsreduzierung gegenüber der Temperatur abrupt erfolgt, d. h. wenn die Gewichtsreduzierung innerhalb eines schmalen Temperaturbereichs erfolgt, finden die optische Veränderung der Aufzeichnungsschicht und die Veränderung der Schichtdicke nur innerhalb eines schmalen Bereichs statt. Demzufolge tendieren im Falle einer hochdichten Markierungslängenaufzeichnung die Markierungen dazu, sich kaum zu überlappen, wodurch ein geringes Maß an Crosstalk bzw. Kreuzkopplung oder Jitter auftritt und die Auflösung von Markierungen verbessert wird, was sehr vorteilhaft ist. Daher ist es bevorzugt, ein Färbemittel zu verwenden, welches eine starke Gewichtsreduzierung gegenüber der Temperatur erfährt.
  • Bei einem Färbemittel, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, beträgt bei der thermogravimetrischen Analyse in Stickstoff das Gefälle der Gewichtsreduzierung in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess vorzugsweise mindestens 2 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in % in dem Prozess beträgt mindestens 30 %, und stärker bevorzugt beträgt das Gefälle der Gewichtsreduzierung mindestens 30 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in % beträgt mindestens 50 %.
  • Wenn das Gefälle der Gewichtsreduzierung mindestens 2 %/°C beträgt, können aufgezeichnete Bereiche, welche klein genug und schmal sind, ohne sich in Richtung des Land-Bereichs auszudehnen, leicht gebildet werden, und die Verringerung von Jitter und die Auflösung von Markierungen werden verbessert, und es wird leicht, die Aufzeichnung von kurzen Markierungslängen durchzuführen, die für eine hochdichte Aufzeichnung geeignet ist. Wenn weiterhin die Gesamtgewichtsreduzierung in % mindestens 30 % beträgt, ist es leicht, einen ausreichenden Kontrast in der Reflektivität zwischen vor und nach der Aufzeichnung zu erzielen, und die Aufzeichnungs-Modulationsamplitude wird groß, wodurch adäquate Kurz-Markierungs-Charakteristika leicht erhalten werden können.
  • Weiterhin ist ein Färbemittel bevorzugt, durch welches das thermische Zersetzungsverhalten (TG-DTA-Charakteristika) während des Temperaturanstiegs mit einer Rate von 10°C/min in der atmosphärischen Luft sich nicht sehr von demjenigen während des Temperaturanstiegs bei 10°C/min in Stickstoff unterscheidet. Mit jedem beliebigen Färbemittel erfolgt der Hauptgewichtsreduzierungsprozess, wie in der Messung in Stickstoff festgestellt, ohne irgendeine beträchtliche Änderung in der atmosphärischen Luft. Jedoch liegt im Falle einer bestimmten Art eines Färbemittels nur bei der Messung in der atmosphärischen Luft ein zweiter Gewichtsreduzierungsprozess vor, welcher mit Wärmeerzeugung auf einer höheren Temperaturseite als der Hauptgewichtsreduzierungsprozess einhergeht, und durch einen solchen Prozess erreicht die Gesamtgewichtsreduzierung im Wesentlichen 100 % (siehe 4).
  • Im Falle eines Mediums mit einer laminierten Schutzschicht oder eines laminierten Mediums kann die Reaktion, die in diesem zweiten Gewichtsreduzierungsprozess erfolgt, manchmal die Aufzeichnungscharakteristika beeinflussen, wenn eine extrem hohe Aufzeichnungsleistung zur Anwendung kommt. Weiterhin tendiert in einem Fall, wo die Schutzschicht auf der Reflexionsschicht dünn ist, oder in einem Fall, wo keine Schicht auf die Reflexionsschicht laminiert ist, die Temperatur dazu, an der Grenzfläche des Färbemittels und der Harzschicht oder des Substrats selbst mit einer üblichen Aufzeichnungsleistung sehr hoch zu sein, und durch eine Reaktion mit über die Reflexionsschicht zugeführtem Sauerstoff, Sauerstoff in dem Substrat oder einer sehr geringen Menge an in dem Hauptgewichtsreduzierungsprozess des Färbemittels gebildetem Sauerstoff kommt es zu der gleichen Reaktion wie in dem zweiten Gewichtsreduzierungsprozess, wobei die Form von Markierungen dazu neigt, unregelmäßig zu sein, und die Signalcharakteristika dazu tendieren können, schlecht zu sein.
  • Im Falle eines Färbemittels mit solchen Zwei-Stufen-Gewichtsreduzierungsprozessen in der thermogravimetrischen Analyse in der atmosphärischen Luft ist es bevorzugt, dass die Gewichtsreduzierung in dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess mindestens 60 % beträgt, oder die Initiierungstemperatur in dem zweiten Reduzierungsprozess, welcher auf einer höheren Temperaturseite als der erste Gewichtsreduzierungsprozess erfolgt, mindestens 500°C beträgt, weil im Falle einer Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung die maximale Temperatur der Aufzeichnungsschicht 400 bis 500°C beträgt, und aufgrund des Einflusses von Sauerstoff des von der Substrat-Grenzfläche erzeugten Substrats befindet sich das Innere der Aufzeichnungsschicht in einem Zustand nahe dem Zustand während der thermogravimetrischen Analyse in der atmosphärischen Luft. Wenn folg lich ein Färbemittel, welches den zweiten Gewichtsreduzierungsprozess bei einer niedrigeren Temperatur als 500°C in der atmosphärischen Luft eingeht, für die Aufzeichnungsschicht mittels Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung verwendet wird, besteht der Gewichtsreduzierungsprozess des Färbemittels folglich aus zwei Schritten, wodurch die Verformung des aufgezeichneten Bereichs dazu tendiert, übermäßig stark zu sein, und das Jitter tendiert dazu, sich zu verschlechtern.
  • Das Gefälle der Gewichtsverringerung in der vorliegenden Erfindung wird gemessen unter Erhitzung des Färbemittels bei einer Temperaturanstiegsrate von 10°C/min. Folglich kann beispielsweise ein Gefälle der Gewichtsreduzierung, das 13%/°C beträgt, durch eine Gewichtsreduzierungsrate von 130 %/min angegeben werden.
  • Die Reflexionsschicht in dem optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung besteht vorzugsweise aus einem Metall, wie Ag, Al oder Au, welches einen durch die Aufzeichnungsschicht hindurchgehenden Laserstrahl effizient reflektiert. Damit die Reflektivität bei einer Aufzeichnungs-/Auslese-Wellenlänge (vorzugsweise 500 bis 700 nm) nicht abnimmt, ist es bevorzugt, dass die Reflexionsschicht einen Brechungsindex von 0,1 bis 1,5 und einen Ausdehnungskoeffizienten k von 3 bis 8 besitzt, mit einem Licht innerhalb eines Wellenlängenbereichs der Aufzeichnungs-/Auslese-Wellenlänge ±5 nm. Insbesondere wenn der Brechungsindex 0,1 bis 0,2 beträgt und der Extinktionskoeffizient 3 bis 5 beträgt, kann eine hohe Reflektivität erzielt werden. Allerdings können in einem Fall, wo eine Aufzeichnung mit einer höheren Geschwindigkeit beabsichtigt ist, die Reflektivität und das Wärmeleitvermögen der Reflexionsschicht ebenfalls betroffen sein. Ag und eine Ag-Legierung sind am stärksten bevorzugt, da deren Reflektivität und Wärmeleitvermögen bei einer kurzen Wellenlänge hoch sind.
  • Weiterhin ist es zum Zeitpunkt des Sputterns der Reflexionsschicht erforderlich, die Menge an Sauerstoff an der Grenzfläche so weit wie möglich zu verringern, weil es wie oben erwähnt zahlreiche Färbemittel gibt, deren thermische Zersetzungverhalten sich durch das Vorhandensein von Sauerstoff beträchtlich verändern.
  • Bei dem optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist eine Schutzschicht vorzugsweise auf die Reflexionsschicht laminiert, um die Bildung von Löchern in der Reflexionsschicht im aufgezeichneten Bereich zu verhindern oder um eine Asymmetrie der Verformung zu unterdrücken. Als Material für die Schutzschicht ist ein mit Bestrahlungstrahlen wie UV-Strahlung härtbares Harz bevorzugt. Ferner beträgt die Dicke der Schutzschicht gewöhnlich mindestens 1 μm, vorzugsweise mindestens 3 μm, um die Härtungsunterdrückung durch Sauerstoff zu verhindern. Weiterhin kann eine Heiß-Schmelzmasse bzw. Heiß-Schmelzkleber oder ein Klebstoff, härtbar mit Bestrahlungsstrahlen wie UV-Licht, darauf in einer Dicke von 10 bis 20 μm gebildet werden, und es kann ein weiteres optisches Aufzeichnungsmedium oder ein einfaches Substrat damit verbunden bzw. verklebt werden.
  • Bei dem optischen Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird das Aufzeichnen durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl mit einer Wellenlänge von höchstens 700 nm auf das oben stehend beschriebene Aufzeichnungsmedium zur Veränderung der Reflektivität durchgeführt, wodurch ein Aufzeichnen mit hoher Dicht und hoher Geschwindigkeit auf dem optischen Aufzeichnungsmedium durchgeführt werden kann. Stärker bevorzugt beträgt die Wellenlänge 500 bis 700 nm.
  • Die vorliegende Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezug auf Beispiele beschrieben. Allerdings sollte es sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung auf keinen Fall auf solche spezifischen Beispiele beschränkt ist.
  • In diesen Beispielen wurde die Bewertung von (Speicher-)Platten wie folgt durchgeführt.
  • Eine Platte wurde auf eine Bewertungsmaschine (DDU-1000, hergestellt von Pulse Tech Co.) mit einem optischen Kopf mit einer Wellenlänge von 640 nm und einer numerischen Apertur der Objektivlinse von NA = 0,6 montiert und bei einer Lineargeschwindigkeit von 0,3 m/s rotieren gelassen. Diese Platte wurde mit einem Laser mit einer Pulslänge von 383 ns zur Durchführung der Aufzeichnung bestrahlt.
  • Hier entsprechen 383 ns im Wesentlichen einem Impuls von 10T (Referenztaktperiode T: 38,2 ns) bei einer üblichen Lineargeschwindigkeit für das Aufzeichnen (3,5 bis 3,8 m/s) für das so genannte DVD-R.
  • Mehrere Verfahren zum Messen der Pulslänge des eingestrahlten Laserstrahls stehen zur Verfügung. Am genauesten ist ein Verfahren, in welchem der emittierte Laserstrahl in einen Leistungsmesser für Hochgeschwindigkeitspulse geführt wird und direkt gemessen wird. Allerdings ist das einfachere Verfahren ein derartiges, dass die Pulsbreite eines in ein Laser-Ansteuerungssytem eintretenden Signals durch ein Zeitintervall-Analysengerät gemessen wird und die Aufbauzeit und die Abfallzeit des Laserstrahls dem Messwert hinzugefügt werden, um einen Wert zu erhalten, welcher im Wesentlichen nahe dem Wert der Impulsbreite des eingestrahlten Laserstrahls liegt. Weiterhin kann als ein einfacheres Verfahren ein Wert nahe der tatsächlich gemessenen Pulslänge des eingestrahlten Laserstrahls durch Messen des Teils nahe der Tiefpunktseite des durch den Aufbau und den Abfall der Signal-Wellenform definierten Trapezoids erhalten werden. In den Beispielen wurde ein Mittelwert de Resultate aller derartigen Messwerte als die Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl herangezogen.
  • Gleichzeitig wurde der reflektierte Strahl der Platte detektiert und in ein Speicheroszilloskop (9354X, hergestellt von LeCroy Co.) einer 500-MHz-Zone verbracht, wobei die Relaxationszeit der Reflektivität gemessen wurde.
  • Hier wurde die Messung der Reflektivität auf der Rille nach dem Hindurchtreten durch einen polarisierten Strahlenteiler durchgeführt.
  • Danach wurde ein Ein-Frequenz-Signal (= Tonmuster) mit einem Nutzleistungsverhältnis von 25 % bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s, 7 m/s oder 14 m/s aufgezeichnet, um eine Markierungslänge zu erhalten, die der kürzesten Markierungslänge von 0,44 μm entspricht, und wurde bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s reproduziert, wobei der gesättigte C/N (im Folgenden einfach als C/N bezeichnet) bei einer Bandbreite von 30 kHz gemessen wurde. In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen bedeutet 1-fache Schnelligkeit 3,5 m/s, 2-fache Schnelligkeit bedeutet 7 m/s und 4-fache Schnelligkeit bedeutet 14 m/s.
  • Die Bewertungsresultate in den jeweiligen Beispielen und Vergleichsbeispielen sind in Tabelle 7 zusammengefasst.
  • Beispiel 1
  • Auf ein Polycarbonat-Substrat mit einer Dicke von 0,6 mm und mit einer U-förmigen Rille mit einer Rillentiefe von 150 nm, einer Rillenbreite von 0,28 μm und einer Spurbreite von 0,80 μm (wie durch AFM gemessen), wurden 0,042 g eines metallhaltigen Azo-Farbstoffs der folgenden Formel:
    Figure 00300001
    gelöst in 4 g Octafluorpentanol (OFP), mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 1200 U/min aufgeschleudert, gefolgt von einem Anlassen, bzw. Tempern in einem Ofen von 80°C während 3 Stunden, um eine Aufzeichnungsschicht zu bilden.
  • In Stickstoff war die Hauptgewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur dieses Farbstoffs 246°C, die Gewichtsreduzierungsrate war 422 %/min, das Gefälle der Gewichtsreduzierung war 42 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in diesem Prozess war 56 %. Demgegenüber war in atmosphärischer Luft die Gewichtsreduzierung in % in dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess 71 %. Die thermogravimetrische Analyse wurde mittels eines Differenzial-Thermoanalysengeräts ("TG-DTA-320" der "SSC5200H"-Serie), hergestellt von Seiko Instruments & Electronics, Ltd., durchgeführt.
  • Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k bei 640 nm einer Einzelschicht dieses Farbstoffs waren 2,43 bzw. 0,07, und die maximale Absorption erfolgte bei 592,5 nm.
  • Auf diese Aufzeichnungsschicht wurde Silber in einer Dicke von 100 nm gesputtert, und die Rillentiefe auf der Aufzeichnungsschicht in diesem Zustand wurde durch AFM gemessen und mit 65 % der Rillentiefe des Substrats ermittelt. Weiterhin war die Dicke der Aufzeichnungsschicht im Land-Bereich 30 nm (folglich war die Dicke im Rillenbereich 85 nm). Auf diese Reflexionsschicht wurde ein UV-härtbares Harz ("SD-318", her gestellt von Dainippon Ink K.K.) aufgeschleudert und durch eine Ultraviolettstrahlen-Lampe gehärtet, um eine Schutzschicht mit einer Dicke von etwa 3 μm auszubilden.
  • Hier waren n und k bei 640 nm der bei dieser Platte verwendeten Reflexionsschicht 0,08 bzw. 4,28.
  • Zwei in derselben Weise wie oben beschrieben hergestellte Platten wurden durch einen Heiß-Schmelzkleber verklebt und die verklebte Platte wurde bewertet.
  • Als ein Ergebnis war die Zeit (die Relaxationszeit), die erforderlich ist, damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel mit einer Aufzeichnungsleistung von 1,6 mW erreicht, 160 ns und 42 % der Pulslänge, was ausgezeichnete Ansprechcharakteristika zeigt.
  • Außerdem war C/N in einem Fall, wo eine Ein-Frequenz-Aufzeichnung durchgeführt wurde, 58 dB, 55 dB oder 54 dB bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s, 7 m/s bzw. 14 m/s und war somit ausreichend hoch bei jeder Lineargeschwindigkeits-Aufzeichnung. Weiterhin war das Markierungs-Jitter ausgezeichnet bei einem derartig niedrigen Level von 4 bis 7 ns.
  • Für DVD-R muss C/N in der Regel mindestens 45 dB, vorzugsweise mindestens etwa 55 dB betragen. Wenn weiterhin das Jitter 10 ns übersteigt, tendiert die Signalqualität dazu, sehr schlecht zu sein, und das Markierungs-Jitter ist in der Regel vorzugsweise höchstens 9 ns.
  • Auf dieser Platte wurde ein 8/16-moduliertes zufälliges Signal bei einer Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit von 7 m/s mit einer Aufzeichnungsleistung von 10,2 mW unter Bedingungen, die im Wesentlichen mit der Version 1.0 des DVD-R-Standards ähnlich sind, aufgezeichnet, wobei der niedrigste Jitter-Wert bei einem niedrigen Level von 8,4 % ausgezeichnet war in einem Zustand, wo eine Zwischenmarkierungskorrektur angewandt wurde, und es wurde eine genaue Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung durchgeführt.
  • Zu diesem Zeitpunkt war die Reflektivität 43 %, und die Modulation betrug 75 %.
  • Weiterhin wurde diese Platte zwischen der Reflektionsschicht und der Aufzeichnungsschicht abgelöst, und die Färbemittel-Aufzeichnungsschicht wurde mit Ethanol abgewaschen, woraufhin die Verformung des Substrats in den aufgezeichneten Bereichen durch AFM begutachtet wurde, wobei keine wesentlichen Unregelmäßigkeiten festzustellen waren, und die aufgezeichneten Bereiche der betreffenden Markierungslängen wiesen gleichförmige Gestalten auf.
  • Beispiel 2
  • Eine bondierte bzw. verklebte Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der in Beispiel 1 verwendete Farbstoff zu einem Farbstoff der nachstehenden Formel verändert wurde und die Menge des Farbstoffs zu 0,040 g verändert wurde.
    Figure 00320001
  • In Stickstoff war die Hauptgewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur dieses Farbstoffs 272°C, die Gewichtsreduzierungsrate war 21 %/min, das Gefälle der Gewichtsreduzierung war 2,1 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in diesem Prozess war 47 %. Demgegenüber war in atmosphärischer Luft die Gewichtsreduzierung in % in dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess 73 %.
  • Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k bei 640 nm der Einzelschicht dieses Farbstoffs waren 2,50 bzw. 0,09, und die maximale Absorption erfolgte bei 607 nm.
  • Weiterhin betrug die Schichtdicke am Land-Bereich dieser Platte 30 nm, und die Rillentiefe auf der Aufzeichnungsschicht war 65 % der Rillentiefe des Substrats.
  • Diese Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei die Zeit (Relaxationszeit), damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel mit einer Aufzeichnungsleistung von 2,0 mW erreicht, 270 ns betrug und 70 % der Pulslänge ausmachte.
  • Außerdem war C/N in einem Fall, wo eine Ein-Frequenz-Aufzeichnung durchgeführt wurde, 59 dB, 56 dB oder 54 dB bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s, 7 m/s bzw. 14 m/s und war somit ausreichend hoch bei jeder Lineargeschwindigkeits-Aufzeichnung. Weiterhin war das Markierungs-Jitter ausgezeichnet bei einem niedrigen Level von 5 ns bei einer Aufzeichnung mit 1-facher Schnelligkeit oder 7 ns bei einer Aufzeichnung mit 4-facher Schnelligkeit.
  • Auf dieser Platte wurde ein 8/16-moduliertes zufälliges Signal bei einer Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit von 7 m/s mit einer Aufzeichnungsleistung von 10,4 mW unter Bedingungen, die im Wesentlichen mit der Version 1.0 des DVD-R-Standards ähnlich sind, aufgezeichnet, wobei der niedrigste Jitter-Wert 9,2 % war in einem Zustand, wo eine Zwischenmarkierungskorrektur angewandt wurde, und es wurde eine hervorragende Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung durchgeführt.
  • Zu diesem Zeitpunkt war die Reflektivität 42 % und die Modulation betrug 73 %.
  • Beispiel 3
  • Eine verklebte Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der in Beispiel 1 verwendete Farbstoff zu einem Farbstoff der nachstehenden Formel verändert wurde und die Menge des Farbstoffs zu 0,044 g verändert wurde.
    Figure 00340001
  • In Stickstoff war die Hauptgewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur dieses Farbstoffs 349°C, die Gewichtsreduzierungsrate war 227 %/min, das Gefälle der Gewichtsreduzierung war 22,7 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in diesem Prozess war 40 %. Demgegenüber war in der atmosphärischen Luft die Gewichtsreduzierung in % in dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess 29 %, und die zweite Gewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur war 455°C. Es war keine Gewichtsverringerung in einem Bereich unterhalb dieses Prozesses festzustellen.
  • Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k bei 640 nm einer Einzelschicht dieses Farbstoffs waren 2,40 bzw. 0,05, und die maximale Absorption erfolgte bei 584 nm.
  • Weiterhin betrug die Schichtdicke im Land-Bereich dieser Platte 30 nm, und die Rillentiefe auf der Aufzeichnungsschicht war 63 % der Rillentiefe des Substrats.
  • Diese Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei die Zeit (Relaxationszeit), damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel mit einer Aufzeichnungsleistung von 2,6 mW erreicht, 320 ns betrug und 84 % der Pulslänge ausmachte.
  • Außerdem war C/N in einem Fall, wo eine Ein-Frequenz-Aufzeichnung durchgeführt wurde, 57 dB, 56 dB oder 53 dB bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s, 7 m/s bzw. 14 m/s. Weiterhin war das Markierungs-Jitter 5 ns bei einer Aufzeichnung mit 1-facher Schnelligkeit oder 9 ns bei einer Aufzeichnung mit 4-facher Schnelligkeit.
  • Auf dieser Platte wurde ein 8/16-moduliertes zufälliges Signal bei einer Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit von 7 m/s mit einer Aufzeichnungsleistung von 12,2 mW unter Bedingungen, die im Wesentlichen mit der Version 1.0 des DVD-R-Standards ähnlich sind, aufgezeichnet, wobei der niedrigste Jitter-Wert 9,0 % war in einem Zustand, wo eine Zwischenmarkierungskorrektur angewandt wurde.
  • Weiterhin war die Reflektivität 51 %.
  • Beispiel 4
  • Eine verklebte Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der in Beispiel 1 verwendete Farbstoff zu einem Farbstoff der nachstehenden Formel verändert wurde und die Menge des Farbstoffs zu 0,044 g verändert wurde.
    Figure 00350001
  • In Stickstoff war die Hauptgewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur dieses Farbstoffs 265°C, die Gewichtsreduzierungsrate war 20 %/min, das Gefälle der Gewichtsreduzierung war 2 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in diesem Prozess war 49 %. Demgegenüber war in der atmosphärischen Luft die Gewichtsreduzierung in % in dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess 43 %, und die zweite Gewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur war 464°C.
  • Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k bei 640 nm einer Einzelschicht dieses Farbstoffs waren 2,45 bzw. 0,07, und die maximale Absorption erfolgte bei 601 nm.
  • Weiterhin betrug die Schichtdicke im Land-Bereich dieser Platte 30 nm, und die Rillentiefe auf der Aufzeichnungsschicht war 63 % der Rillentiefe des Substrats.
  • Diese Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei die Zeit (Relaxationszeit), damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel mit einer Aufzeichnungsleistung von 2,4 mW erreicht, 340 ns betrug und 89 % der Pulslänge ausmachte.
  • Außerdem war C/N in einem Fall, wo eine Ein-Frequenz-Aufzeichnung durchgeführt wurde, 58 dB, 57 dB oder 54 dB bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s, 7 m/s bzw. 14 m/s. Weiterhin war das Markierungs-Jitter 6 ns bei einer Aufzeichnung mit 1-facher Schnelligkeit und 8 ns bei einer Aufzeichnung mit 4-facher Schnelligkeit.
  • Auf dieser Platte wurde ein 8/16-moduliertes zufälliges Signal bei einer Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit von 7 m/s mit einer Aufzeichnungsleistung von 11,2 mW unter Bedingungen, die im Wesentlichen mit der Version 1.0 des DVD-R-Standards ähnlich sind, aufgezeichnet, wobei der niedrigste Jitter-Wert 9,2 % war in einem Zustand, wo eine Zwischenmarkierungskorrektur angewandt wurde.
  • Weiterhin war die Reflektivität 47 %.
  • Beispiel 5
  • Eine verklebte Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der in Beispiel 1 verwendete Farbstoff zu einem Farbstoff der nachstehenden Formel verändert wurde, die Menge des Farbstoffs zu 0,048 g verändert wurde und die Reflexionsschicht zu einer Silberlegierung (Ag-Ti-Legierung (Ti 0,2 at%)) verändert wurde.
    Figure 00360001
  • In Stickstoff war die Hauptgewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur dieses Farbstoffs 297°C, die Gewichtsreduzierungsrate war 118 %/min, das Gefälle der Gewichtsreduzierung war 11,8 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in diesem Prozess war 67,5 %. Demgegenüber war in der atmosphärischen Luft die Gewichtsreduzierung in % in dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess 54 %, und die zweite Gewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur war 450°C.
  • Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k bei 640 nm einer Einzelschicht dieses Farbstoffs waren 2,35 bzw. 0,05, und die maximale Absorption erfolgte bei 588,5 nm.
  • Weiterhin betrug die Schichtdicke am Land-Bereich dieser Platte 30 nm, und die Rillentiefe auf der Aufzeichnungsschicht war 63 % der Rillentiefe des Substrats.
  • Weiterhin waren n und k bei 640 nm der für diese Platte verwendeten Reflexionsschicht 0,165 bzw. 4,159.
  • Diese Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei die Zeit (Relaxationszeit), damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel mit einer Aufzeichnungsleistung von 3,0 mW erreicht, 345 ns betrug und 90 % der Pulslänge ausmachte.
  • Außerdem war C/N in einem Fall, wo eine Ein-Frequenz-Aufzeichnung durchgeführt wurde, 57 dB, 54 dB oder 52 dB bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s, 7 m/s bzw. 14 m/s. Weiterhin war das Markierungs-Jitter 5 ns bei einer Aufzeichnung mit 1-facher Schnelligkeit oder 9 ns bei einer Aufzeichnung mit 4-facher Schnelligkeit.
  • Auf dieser Platte wurde ein 8/16-moduliertes zufälliges Signal bei einer Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit von 7 m/s mit einer Aufzeichnungsleistung von 12,0 mW unter Bedingungen, die im Wesentlichen mit der Version 1.0 des DVD-R-Standards ähnlich sind, aufgezeichnet, wobei der niedrigste Jitter-Wert 9,4 % war in einem Zustand, wo eine Zwischenmarkierungskorrektur angewandt wurde.
  • Weiterhin war die Reflektivität 48 %.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine verklebte Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der in Beispiel 1 verwendete Farbstoff zu einem Farbstoff der nachstehenden Formel verändert wurde und die Menge des Farbstoffs zu 0,044 g verändert wurde.
    Figure 00380001
  • In Stickstoff war die Hauptgewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur dieses Farbstoffs 248°C, die Gewichtsreduzierungsrate war 227 %/min, das Gefälle der Gewichtsreduzierung war 22,7 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in diesem Prozess war 40 %. Demgegenüber war in der atmosphärischen Luft die Gewichtsreduzierung in in dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess 29 %, und die zweite Gewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur war 440°C.
  • Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k bei 640 nm einer Einzelschicht dieses Farbstoffs waren 2,35 bzw. 0,05, und die maximale Absorption erfolgte bei 589,5 nm.
  • Weiterhin betrug die Schichtdicke am Land-Bereich dieser Platte 30 nm, und die Rillentiefe auf der Aufzeichnungsschicht war 63 % der Rillentiefe des Substrats.
  • Diese Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei die Zeit (Relaxationszeit), damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel mit einer Aufzeichnungsleistung von 3,0 mW erreicht, 800 ns betrug und 210 % der Pulslänge ausmachte.
  • Außerdem war C/N in einem Fall, wo eine Ein-Frequenz-Aufzeichnung durchgeführt wurde, 59 dB, 54 dB oder 50 dB bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s, 7 m/s bzw. 10,5 m/s (3-fache Schnelligkeit) und mithin war eine spürbare Verschlechterung festzustellen in dem Maße, wie die Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit zunahm. Weiterhin erhöhte sich das Markierungs-Jitter auf einen Level von 11 ns bei einer Aufzeichnung mit 3-facher Schnelligkeit, obwohl dieses gut war bei einem niedrigen Level von 5 ns bei einer Aufzeichnung mit 1-facher Schnelligkeit.
  • Auf dieser Platte wurde ein 8/16-moduliertes zufälliges Signal bei einer Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit von 7 m/s mit einer Aufzeichnungsleistung von 12,8 mW unter Bedingungen, die im Wesentlichen mit der Version 1.0 des DVD-R-Standards ähnlich sind, aufgezeichnet, wobei der niedrigste Jitter-Wert nicht auf unter 9,8 % abfiel in einem Zustand, wo eine Zwischenmarkierungskorrektur angewandt wurde.
  • Weiterhin wurde die Verformung des Substrats dieser Platte durch AFM in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 festgestellt, wobei die Höhen der Unregelmäßigkeiten und Asymmetrien in der Strahlabtastrichtung unterschiedlich waren in Abhängigkeit von den Markierungslängen von 3T- bis 11T-Markierungen, und die Unterschiede zwischen den Markierungen waren beträchtlich. Mithin war der aufgezeichnete Zustand nicht gut.
  • Die Reflektivität dieser Platte war 51 %.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Eine verklebte Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der in Beispiel 1 verwendete Farbstoff zu einem Farbstoff der nachstehenden Formel verändert wurde und die Menge des Farbstoffs zu 0,048 g verändert wurde.
    Figure 00390001
  • In Stickstoff war die Hauptgewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur dieses Farbstoffs 349,8°C, die Gewichtsreduzierungsrate war 148 %/min, das Gefälle der Gewichtsreduzierung war 14,8 %/°C, und die Gesamtgewichtsreduzierung in diesem Prozess war 41 %. Demgegenüber war in der atmosphärischen Luft die Gewichtsreduzierung in % in dem ersten Gewichtsreduzierungsprozess 30 %, und die zweite Gewichtsreduzierungs-Initiierungstemperatur war 467°C.
  • Der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k bei 640 nm einer Einzelschicht dieses Farbstoffs waren 2,4 bzw. 0,06, und die maximale Absorption erfolgte bei 595,5 nm.
  • Weiterhin betrug die Schichtdicke am Land-Bereich dieser Platte 30 nm, und die Rillentiefe auf der Aufzeichnungsschicht war 63 % der Rillentiefe des Substrats.
  • Diese Platte wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet, wobei die Zeit (Relaxationszeit), damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel mit einer Aufzeichnungsleistung von 2,6 mW erreicht, 640 ns betrug und 170 % der Pulslänge ausmachte.
  • Außerdem war C/N in einem Fall, wo eine Ein-Frequenz-Aufzeichnung durchgeführt wurde, 58 dB oder 53 dB bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,5 m/s bzw. 7 m/s und mithin war eine spürbare Verschlechterung festzustellen in dem Maße, wie die Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit zunahm. Weiterhin erhöhte sich das Markierungs-Jitter auf einen Level von 10 ns bei einer Lineargeschwindigkeit von 7 m/s.
  • Auf dieser Platte wurde ein 8/16-moduliertes zufälliges Signal bei einer Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit von 7 m/s mit einer Aufzeichnungsleistung von 12,8 mW unter Bedingungen, die im Wesentlichen mit der Version 1.0 des DVD-R-Standards ähnlich sind, aufgezeichnet, wobei der niedrigste Jitter-Wert nicht auf unter 9,8 % abfiel in einem Zustand, wo eine Zwischenmarkierungskorrektur angewandt wurde.
  • Weiterhin wurde die Verformung des Substrats dieser Platte durch AFM in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 festgestellt, wobei die Höhen der Unregelmäßigkeiten und A symmetrien in der Strahlabtastrichtung unterschiedlich waren in Abhängigkeit von den Markierungslängen von 3T- bis 11T-Markierungen, und die Unterschiede zwischen den Markierungen waren beträchtlich. Mithin war der aufgezeichnete Zustand nicht gut.
  • Die Reflektivität dieser Platte war 51 %. Tabelle 7
    Figure 00410001
    Tabelle 7 (Fortsetzung)
    Figure 00420001
    Gemeinsame Bedingungen für alle Platten
    Aufzeichnungs-Laser-Wellenlänge 640 nm
    Numerische Aperturen der Objektivlinse 0,6
    Rillentiefe 150 nm
    Rillenbreite (Halbwertsbreite) 0,28 μm
    Spurbreite 0,80 μm
    Schleuderbeschichtungs-Rotationsgeschwindigkeit 1200 U/min
    Temper-Bedingungen 80°C, 3 h
    Relaxationszeit-Messbedingungen
    Lineargeschwindigkeit 0,3 m/s
    Pulslänge 383 ns
    Aufzeichnungsbedingungen für 8/16-moduliertes zufälliges Signal
    Lineargeschwindigkeit 7 m/s
    • *1:
    die Lineargeschwindigkeit während des Auslesens war 3,5 m/s in jedem Fall.
    *2:
    Wert bei 3-facher Schnelligkeit (10 m/s)
    *3:
    Wert bei 2-facher Schnelligkeit (7 m/s)
  • Für DVD-R muss C/N in der Regel mindestens 45 dB, vorzugsweise mindestens etwa 55 dB betragen. Wenn weiterhin das Markierungs-Jitter 10 ns übersteigt, tendiert die Signalqualität dazu, sehr schlecht zu sein, und das Markierungs-Jitter beträgt vorzugsweise höchstens 9 ns.
  • Wie anhand von Tabelle 7 ersichtlich wird, ist mit den optischen Aufzeichnungsmedien, welche die vorgeschriebenen Werte der vorliegenden Erfindung erfüllen, die Verringerung des C/N-Wertes gering, wenn die Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 3,5 m/s über 7 m/s auf 14 m/s bei der Signalfrequenz-Aufzeichnung erhöht wird (d. h. die Lineargeschwindigkeits-Abhängigkeit der Aufzeichnungscharakteristika ist gering), und das Aufzeichnen kann bei jeder Lineargeschwindigkeit in zufriedenstellender Weise durchgeführt werden. Weiterhin ist offensichtlich, dass das Aufzeichnen zufriedenstellend bei einer hohen Lineargeschwindigkeit auch aufgrund der Tatsache durchgeführt werden kann, dass der Markierungs-Jitterwert nicht höher als 9 ns ist, selbst wenn das Aufzeichnen bei einer hohen Geschwindigkeit von 14 m/s durchgeführt wird.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Die 3(A) und 3(B) in SPIE Bd. 2514, 249 (1995) offenbaren Veränderungen bei der Reflektivität (der Menge an reflektiertem Licht), wenn Laserstrahlen mit Pulslängen von 694 ns und 174 ns mit einer Lineargeschwindigkeit von 0,2 m/s auf CD-R mit einer einen Phthalocyanin-Farbstoff oder einen Cyanin-Farbstoff enthaltenden Aufzeichnungsschicht eingestrahlt wurden, und zwar unter dem Titel "the reflective voltages during recording" (die Reflexionsspannungen während der Aufzeichnung).
  • Diese Grafiken zeigen die Veränderungen mit der Zeit der Menge an reflektiertem Licht, und anhand der Daten kommt die Veröffentlichung zu dem Schluss, dass der Phthalocyanin-Farbstoff besser für die Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung ist.
  • In 5 wurden auf Basis der Daten in 3(A) und 3(B) des in der Veröffentlichung empfohlenen "Phthalocyanin-Farbstoffs" die Veränderungen bei den Mengen an reflektiertem Licht bei den Stärken an reflektiertem Licht, welche die Sättigung erreichten, in der gleichen Weise wie in der vorliegenden Erfindung normalisiert und gegen die Ansprechzeit/eingestrahlte Pulslänge aufgetragen.
  • Wie anhand von 5 offensichtlich wird, ist die Relaxationszeit des in der Veröffentlichung empfohlenen "Phthalocyanin-Farbstoffs" (in 5 ist der Wert der Ansprechzeit/Einstrahlungs-Pulslänge, wenn die normalisierte Reflektivität 0 % wurde), 290 % der eingestrahlten Pulslänge (wenn die eingestrahlte Pulslänge 174 ns war) oder 350 % (wenn die eingestrahlte Pulslänge 694 ns war), was ganz klar nicht der Anforderung der vorliegenden Erfindung genügt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium vom Färbemittel-Typ zu erhalten, durch welches das Aufzeichnen/Auslesen bei einer Wellenlänge von höchstens 700 nm durchgeführt werden kann und die Aufzeichnungsdichte hoch ist und welches eine Hochgeschwindigkeits-Ansprechempfindlichkeit gegenüber einem Laserstrahl zum Aufzeichnen vorsieht und somit eine hervorragende Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnungscharakteristik besitzt, sowie ein optisches Aufzeichnungsverfahren bereitzustellen. Insbesondere ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, durch welches die Aufzeichnung bei einer hohen Geschwindigkeit mit einer Lineargeschwindigkeit von mindestens 10 m/s, was immer schwierig war, in zufriedenstellender Weise durchgeführt werden kann und die Aufzeichnung innerhalb eines weiten Bereichs für die Lineargeschwindigkeit von einer niedrigen Lineargeschwindigkeit bis zu einer hohen Lineargeschwindigkeit durchgeführt werden kann.

Claims (10)

  1. Optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht, die als Hauptkomponente ein organisches Färbemittel enthält, wobei Aufzeichnung durchgeführt wird durch Änderung der Reflektivität durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl für die Aufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl für die Aufzeichnung eine Wellenlänge von höchstens 700 nm besitzt, und wobei das Verhältnis der Relaxationszeit, welche die Zeit ist, die erforderlich ist, damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel erreicht, zu der Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl höchstens 130% beträgt, wobei zur Messung der Relaxationszeit ein Licht des eingestrahlten Laserstrahls mit im wesentlichen der gleichen Wellenlänge als der Laserstrahl für die Aufzeichnung und mit einer Intensität, gewählt aus dem Bereich von 1 bis 4,5 mW und einer Pulslänge von 382 ± 10 ns, eingestrahlt wird, während ein Teil des zu bestrahlenden Mediums mit einer relativen Geschwindigkeit von 0,3 m/s gegenüber dem Licht bewegt wird.
  2. Optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht, enthaltend als Hauptkomponente ein organisches Färbemittel, wobei die Aufzeichnung durchgeführt wird durch Änderung der Reflektivität durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl für die Aufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl für die Aufzeichnung eine Wellenlänge von höchstens 700 nm aufweist, und wobei das Verhältnis der Relaxationszeit, welche die Zeit ist, die erforderlich ist, damit die Reflektivität sich ändert und einen Sättigungslevel erreicht, zu der Pulslänge für den eingestrahlten Laserstrahl höchstens 130% beträgt, wobei zur Messung der Relaxationszeit ein Licht des eingestrahlten Laserstrahls mit einer Wellenlänge von 635 ± 5 nm und mit einer Intensität, gewählt aus einem Bereich von 1 bis 4,5 mW und einer Pulslänge von 382 ± 10 ns, eingestrahlt wird, während ein Teil des zu bestrahlenden Mediums mit einer relativen Geschwindigkeit von 0,3 m/s gegenüber dem Licht bewegt wird.
  3. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verhältnis der Relaxationszeit zu der Pulslänge höchstens 100% beträgt.
  4. Optisches Aufzeichnungsmedium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein Harzsubstrat oder eine Harzschicht in Berührung mit der Aufzeichnungsschicht steht.
  5. Optisches Aufzeichnungsmedium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Führungsrille mit einer Rillenbreite von 0,2 bis 0,4 μm ausgebildet ist.
  6. Optisches Aufzeichnungsmedium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Führungsrille mit einer Rillentiefe von 100 bis 180 nm ausgebildet ist.
  7. Optisches Aufzeichnungsmedium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, das eine Reflektionsschicht aufweist.
  8. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, das eine Schutzschicht auf der Reflektionsschicht aufweist.
  9. Optisches Aufzeichnungsverfahren, umfassend Einstrahlen eines Laserstrahls mit einer Wellenlänge von höchstens 700 nm auf das optische Aufzeichnungsmedium gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, um die Reflektivität zu ändern und dadurch Aufzeichnung durchzuführen.
  10. Optisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 9, wobei die Lineargeschwindigkeit für die Durchführung der Aufzeichnung mindestens 10 m/s beträgt.
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