JPH0827974B2

JPH0827974B2 - 光情報記録媒体およびその光情報記録方法

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Publication number: JPH0827974B2
Application number: JP1219738A
Authority: JP
Inventors: 恵美子浜田; 雄治新井; 有明辛; 隆石黒
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1989-08-26
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH02139733A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、透明な基板上に少なくとも光吸収層と反射
層を有する書き込み可能な光情報記録媒体とその記録方
法に関する。

［従来の技術］レーザ光の照射により、データを記録することができ
る、いわゆる書き込み可能な光情報記録媒体は、Te、B
i、Mn等の金属層や、シアニン、メロシアニン、フタロ
シアニン等の色素層等からなる記録層を有し、レーザ光
の照射により、上記記録層を変形、昇華、蒸発或は変性
させる等の手段で、ピットを形成し、データを記録す
る。この記録層を有する光情報記録媒体では、ピットを
形成する際の記録層の変形、昇華、蒸発或は変性等を容
易にするため、記録層の背後に空隙を設けることが一般
に行なわれている。具体的には例えば、空間部を挟んで
２枚の基板を積層する、いわゆるエアサンドイッチ構造
と呼ばれる積層構造がとられる。

この光情報記録媒体では、上記透光性を有する基板１
側からレーザ光を照射し、ピットを形成する。そして、
記録したデータを再生するときは、上記基板１側から記
録時よりパワーの弱いレーザ光を照射し、上記ピットと
それ以外の部分との反射光の違いにより、信号を読みと
る。

一方、予めデータが記録され、その後のデータの書き
込みや消去ができない、いわゆるROM型光情報記録媒体
が情報処理や音響部門で既に広く実用化されている。こ
の種の光情報記録媒体は、上記のような記録層を持た
ず、記録データを再生するためのピットを予めプレス等
の手段で透光性の基板の上に形成し、この上にAu、Ag、
Cu、Al等の金属膜からなる反射層を形成し、さらにこの
上を保護層で覆ったものである。

このROM型光情報記録媒体で最も代表的なものが音響
部門や情報処理部門等で広く実用化されているコンパク
トディスク、いわゆるCDであり、このCDの記録、再生信
号の仕様は、いわゆるCD規格として規格化され、これに
準拠する再生装置は、コンパクトディスクプレーヤ（CD
プレーヤ）として極めて広く普及している。

［発明が解決しようとする課題］上記書き込み可能な光情報記録媒体は、やはりCDと同
じレーザ光を用いる記録手段であるため、再生に際し、
既に広く普及したCDに準拠することが強く望まれる。

しかしながら、上記のエアサンドウィッチ構造のよう
な書き込み可能光情報記録媒体は、基板にではなく、記
録層にピットを形成して記録する手段がとられ、しか
も、この記録層にピットを形成するのを容易にするため
に、空隙層等を有するため、厚み（表面から裏面までの
厚みを意味し、以下「全厚」という。）が厚くなってし
まう。そのため、CD規格に規定する全厚を満足すること
が困難であった。また、基板上に記録層および反射層を
設けた光情報記録媒体も既に提案されているが、CD規格
が要求する変調度を満足できる再生信号が得られる光情
報記録媒体は未だ提供されていなかった。

本発明は、上記従来の問題点を解消するためなされた
もので、CD規格に規定する範囲の全厚を有し、データの
再生に際し、70％以上の高い反射率を有し、かつ、CD規
格に準拠する変調度の出力信号が得られるピットが形成
可能な光情報記録媒体および該光情報記録媒体に好適な
光情報記録方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］すなわち、上記目的を達成するため、本発明において
採用した手段の要旨は、透光性基板の上に直接または他
の層を介してレーザ光を吸収する光吸収層と、前記光吸
収層の上に直接または他の層を介して反射層と硬質層が
設けられ、上記透光性基板側の光吸収層に接する部分の
ロックウェル硬度ASTM D785がM90以下であることを特徴
とする光情報記録媒体および該光情報記録媒体を用いた
光情報記録方法である。

さらに、上記光情報記録媒体において、光吸収層の複
素屈折率の実数部n_absと膜厚d_absと再生光の波長λとで
与えられるρ＝n_abs・d_abs／λが、0.05≦ρ≦0.6であ
り、かつ光吸収層の複素屈折率の虚部k_absが0.3以下で
あることが望ましい。

［作用］上記本発明の光情報記録媒体によれば、透光性基板側
から光吸収層にレーザ光を照射することにより、光吸収
層にエネルギーが与えられると、光吸収層と接する基板
側の部分が一部変形する。このとき、変形する部分の硬
度が低いとその変形度はより大きなものになるため、変
形しない領域と変形した領域との光路長の差が大きくな
る。その結果、再生する時の再生光の光学的位相差が大
きくなり、変調度を大きくとることができる。

本発明者らによる実験およびシミュレーションによれ
ば、本発明による光情報記録媒体の構造において、CD規
格に準拠した変調度の再生信号を得ることができるピッ
トが形成されるためには、透光性基板側の光吸収層に接
する部分の硬度がロックウェル硬度ASTM D785においてM
90以下であることが必要であることを見出だした。

第８図は、ポリカーボネート基板上に変形層を設け、
さらにその上にシアニン色素からなる光吸収層を設け、
その上に金の反射層を設け、その上にUV硬化樹脂の硬質
層（硬度はロックウェル硬度ASTM D785においてM90）を
設けた光情報記録媒体において、分子量および組成を変
化させることによって透光性基板側の光吸収層と接する
部分の硬度を変化させたときの、同部分の硬度と再生信
号の変調度の関係を示すグラフである。

第８図から分かるように、CD規格を満足する変調度が
得られるための透光性基板側の光吸収層と接する部分の
硬度はロックウェル硬度ASTM D785においてM90以下であ
ることが必要であり、望ましくは、M85以下、さらに望
ましくはM75以下である。

また、本発明による光情報記録媒体には反射層側に硬
質層が設けられているため、ピットは反射層側の層より
も透光性基板側に、より明確に形成することができる。
従って、反射層側に形成された変形部分に起因する二次
的な反射光が生じないため、再生波形の歪みを押さえる
ことができ、CD規格に規定するブロックエラーレートを
低く押さえることができる。

さらに、本発明による光情報記録媒体では、基板に少
なくとも、光吸収層、反射層、硬質層等の薄膜が設けら
れて構成されるため、CD規格に規定する全厚の範囲に容
易に収めることができる。

本発明による光情報記録媒体によって形成されたピッ
トは、CDのような予めプレス等の手段によって基板表面
に形成されたピットと同様の機能をする。そのため、CD
と同様の再生波形を容易に得ることができる。

また、本発明者らは、本発明による光情報記録媒体に
よってCD規格に準拠した反射率70％以上という出力信号
が得られるためには、光情報記録媒体の光吸収層の複素
屈折率の実数部n_absとその膜厚d_absと、再生光の波長λ
とで与えられるρ＝n_abs・d_abs／λが非常に重要なパラ
メーターであることに着目し、実験およびシミュレーシ
ョンを行った結果、第９図のような関係を得ることがで
きた。第９図は、再生光として、波長λ＝780nmの半導
体レーザを用いた場合に、光情報記録媒体の光吸収層の
複素屈折率の実数部n_absとその膜厚d_absと、再生光の波
長λとで与えられるρ＝n_abs・d_abs／λと、基板側から
入射させた光の反射率との関係を示すグラフである。

このグラフを見ると、ρが0.6よりも小さいときに
は、ほぼ確実に反射率が70％以上を確保できることがわ
かる。ρが0.05に満たない領域や、0.6を越える領域で
あっても70％以上の反射率が得られる場合がある。しか
し、ρが0.05に満たない領域の場合は、光吸収層の膜厚
d_absを0.05μｍ以下と、相当薄くしなければならないた
め、データの記録のためのピットを形成するのが困難と
なり、上記のような再生信号が得られない。また、0.6
を越える領域の場合は、均一な膜厚に制御することが困
難になり、記録特性にばらつきが生じ、I3/I_topが0.3に
満たなかったり、ジッターエラーが増大したりする等の
実用上の問題が生じる。すなわち、ρを0.05〜0.6とす
ることにより、反射率をCD規格に規定する70％以上とす
ることができることがわかる。

本発明者らはこれらの結果をさらに検討した結果、ρ
を0.05〜0.6の範囲内に設定しただけでは必ずしもCD規
格に規定されたような出力信号を安定して得られるわけ
ではなく、光吸収層の複素屈折率の虚部k_absが重要なパ
ラメーターであることを見出だした。第10図は、反射層
にAu膜を用いた光情報記録媒体において、シアニン系色
素からなる光吸収層の透光性を変え、ρを一定にしなが
ら、その虚部k_absを０に近い値から2.0まで変化させた
ときの反射率の変化を示すグラフである。

このグラフをみると、k_absが０に近づけば近づくほど
反射率が高くなることがわかる。本発明者らは、実験お
よびシミュレーションの結果より、ρが0.05〜0.6の範
囲内で安定して高い反射率を維持するためには、光吸収
層の透光性が十分高くなければならず、同層の複素屈折
率の虚部k_absが0.3以下である必要があることを見出だ
した。ρが0.05〜0.6の範囲内であっても、k_absが0.3よ
りも大きいと反射率70％以上を確保することは困難であ
る。

これらの結果より、第11図のような結果を得ることが
できる。第11図は、ρとk_absとの値においてCD規格に準
拠する組み合わせの臨界値を示すグラフである。

このグラフからわかるように、CD規格に準拠する記録
信号を得ることができる光情報記録媒体を提供するため
には、ρ＝n_abs・d_abs／λが0.05〜0.6の範囲で、かつk
_absが0.3以下であることが必要であることがわかる。

さらにいえば、ρ＝n_abs・d_abs／λは0.05〜0.6の範
囲が望ましいが、十分な変調度をとるためには、0.1以
上の範囲が望ましく、変調度の大きい安定した記録特性
を得るためには、0.45±0.1の範囲が最も望ましい。

他方、k_absは、0.3以下であれば、０に近づけば近づ
くほど反射率は向上する。従って、この範囲が最も望ま
しい。しかし、０に近づけば近づくほど記録感度が悪く
なるため、０より大きいことが必要である。具体的に
は、0.1以下の範囲が望ましく、実際には、0.05前後が
望ましい。

なお、本発明は、既に述べた層以外の層がある場合に
おいても適用が可能である。たとえば、基板と光吸収層
との間に透明層（たとえばSiO₂等のエンハンス層、下引
き層等）を設けた場合には、この層を基板の一部として
上記の安定を扱っても良く、光吸収層と反射層との間に
層（たとえば、接着層、硬質層等）を設けた場合には、
これらの層を第二の吸収層として考え、ρ＝（n₁・d₁＋
n₂・d₂）／λとして扱い、多数層になる場合には、ρ＝
Σ（n_i・d_i）／λ（但し、ｉは整数）とすれば、上記と
同様に扱うことができる。

また、ｋが、０でない場合には、膜厚の比率によって
平均値としてのｋを、ｋ＝Σd_ik_i／Σd_iとして求めれば
単層の場合と同様に扱うことができる。

また、基板にグルーブが系成されている場合には、d
_absは、グルーブ内の光吸収層の膜厚とランド部の光吸
収層の膜厚の全面積の平均値であらわされる。

［実施例］次に、図面を参照しながら、本発明の実施例について
詳細に説明する。

本発明による光情報記録媒体の模式的な構造の例を、
第１図〜第７図に示す。同図において、１は、透光性基
板、２は、その上に形成された光吸収層で、照射された
レーザ光を吸収し、それに接する層にピットを形成する
作用を有する層である。第４図〜第７図においてのみ示
された６の符号は、透光性基板１と光吸収層２の間に存
在する中間層で、これが存在する場合は、光吸収層にエ
ネルギーが与えられることにより、第５図に示すよう
に、中間層６が変形し、ピット５が形成される。また、
中間層６の膜厚が比較的薄い場合には、第７図で示すよ
うに、変形が基板１に及ぶことがある。さらに、このよ
うな中間層６が存在しない場合には、第３図で示すよう
に、基板１の界面が変形され、そこにピット５が形成さ
れる。また３は、その上に形成された反射層、４は、そ
の外側に設けられた保護層を示す。

第２図、第４図及び第６図は、レーザ光による記録前
の状態を、第３図、第５図及び第７図は、レーザ光によ
る記録後の状態、すなわち、ピット５が形成された状態
を模式的に示す。

透光性基板１の材料は、レーザー光に対する屈折率が
1.4〜1.6の範囲の透明度の高い材料で、耐衝撃性に優れ
た樹脂が望ましい。具体的には、ポリカーボネート、ア
クリル等が例示できるが、これらに限られるわけではな
い。

上記のような材料を用いて、基板１は例えば射出成形
等の手段により成形される。

このような基板１に、スパイラル状にプリグルーブが
形成されていてもよい。プリグルーブは、通常考えられ
る条件のものであればどのような条件のものでもよい
が、50〜250nmの深さが好適であり、さらに望ましくは8
0〜180nmの深さであることが望ましい。

プリグローブは、基板１の射出成形時のスタンパを押
し当てることにより形成されるのが通常であるが、レー
ザーによってカッティングすることや2P法によって作ら
れるものでもよい。

光吸収層２と接する中間層６は、ポリカーボネート、
アクリル、エポキシ等が例示でき、分子量、組成を変化
させることにより硬度を調節する。なお、既に説明した
ように、中間層６が無くて、光吸収層６に直接透光性基
板１が接していてもよく、また、中間層６が複数層存在
していてもよい。

基板１と光吸収層１との間に、上記中間層６以外に、
SiO₂等の耐溶剤層やエンハンス層をコーティングしてお
いてもよい。

光吸収層２の材料は、光吸収性の有機色素が望まし
く、シアニン色素、ポリメチン色素、トリアリールメタ
ン色素、ピリリウム色素、フェナンスレン色素、テトラ
デヒドロコリン色素、トリアリールアミン色素、スクア
リリウム色素、クロコニックメチン色素等が例示できる
が、これらに限定されるものではなく、公知の低融点金
属等の記録材料でも本発明の効果を得ることが可能であ
る。

なお、光吸収層２には、他の色素、樹脂（例えばニト
ロセルロース等の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマ
ー）、液ゴム等を含んでいても良い。

光吸収層２は、上記の色素および任意の添加剤を公知
の有機溶媒（たとえばケトンアルコール、アセチルアセ
トン、メチルセロソルブ、トルエン等）で溶解したもの
をプリグルーブが形成された透光性基板、或はさらに基
板１上に他の層をコーティングした上に形成される。

この場合の形成手段としては、蒸着法、LB法、スピン
コート法等が挙げられるが、光吸収層の濃度、粘度、溶
剤の乾燥速度を調節することにより層厚を制御できるた
めに、スピンコート法が望ましい。

反射層３は、金属膜が望ましく、例えば、金、銀、ア
ルミニウムあるいはこれらを含む合金を、蒸着法、スパ
ッタ法等の手段により形成される。反射率が70％以上を
有することが必要であるため、金または金を含む合金を
主体とする金属で形成することが望ましい。また、反射
層の酸化を防止するための耐酸化層等の他の層を介在さ
せてもよい。

なお、光吸収層２より反射層３側にある層は、基板１
側の層に比べて熱変形温度が高く、かつ硬度が高いこと
が望ましい。このように構成することによって記録信号
のブロックエラーレートの低減に効果が認められる。

硬質層４は光吸収層２よりも反射層３側に設けられる
層であり、保護層としての機能を兼ねてもよい。硬度は
透光性基板１側の光吸収層２と接する部分と同じであっ
ても良いが、できればこれよりも高い硬度の材質である
ことが望ましく、そうすることにより、再生波形に歪み
ができ難くなる。具体的には、ロックウェル硬度ASTM D
75以上、えんぴつ硬度でHB以上であっても、他の条件と
の組み合わせ次第で本発明の効果を得ることが可能であ
る。ただ、ブロックエラーレートBLERを良くする点を考
慮すると、ロックウェル硬度ASTM D785においてM90以
上、えんぴつ硬度でＨ以上であることが望ましい。さら
に、硬質層４は耐衝撃性の優れた樹脂によって形成され
ることが望ましい。たとえば紫外線硬化樹脂をスピンコ
ート法により塗布し、紫外線を照射して硬化させること
により形成する。

レーザー光を照射してデータが記録された光情報記録
媒体は、第３図、第５図及び第７図に模式的に示すよう
に、基板１側の光吸収層２と接する表面部分に、光吸収
層２側に凸となるピット５が確認でき、このようにして
形成されたピット５の再生波形は、CDのそれと同様のも
のであることがわかっている。

記録信号の再生は、基板側から読取りレーザーを照射
し、ピット部分の反射光とピット以外の部分の反射光の
光学的位相差を読み取ることにより行われる。

なお、本実施例においては、透光性基板１のほぼ全面
に光吸収層２を形成した場合のみ説明しているが、上記
光吸収層２は透光性基板上の一部の領域に形成し、同光
吸収層２の無い領域を予め信号再生用のピットが形成さ
れたROM領域とすることもできる。たとえば、透光性基
板１の表面のROM領域となる部分に信号再生用のピット
をスタンパ等で予め形成しておき、その外側の領域にの
み上記材料をコーティングして光吸収層２を形成するこ
とにより、透光性基板の外周寄りの一部にのみ光吸収層
２を形成し、ここを記録可能領域とし、それより内周側
の部分にROM領域を形成する等である。このようにROM領
域を設けることにより、一定のROM情報と個人の追記情
報を１つの記憶媒体に収めることができる。

また、本発明による光情報記録媒体においては、ディ
スク状の記録媒体に限らず、カード形状の光情報記録媒
体においても同様に考えることができる。

この構成の具体的実施例について、以下に説明する。

（実施例１）表面に幅0.8μｍ、深さ0.08μｍ、ピッチ1.6μｍのス
パイラル状のプリグルーブ８が形成された厚さ1.2mm、
外径120mmφ、内径15mmφのポリカーボネート基板１を
射出成形法により成形した。このポリカーボネート基板
１のロックウェル硬度ASTM D785は、M75鉛筆硬度HBと
同等であり、熱変形温度ASTM D648は、4.6kg/cm²、121
℃であった。

光吸収層２を形成するための有機色素として、0.65g
の1,1′ジブチル3,3,3′,3′テトラメチル4,5,4′,5′
ジベンゾインドジカーボシアニンパークロレート（日本
感光色素研究所製、品番NK3219）を、ジアセトンアルコ
ール溶剤10ccに溶解し、これを上記の基板１の表面に、
スピンコート法により塗布し、膜厚130nmの感光色素膜
からなる光吸収層２を形成した。この光吸収層２の複素
屈折率の実数部n_absとその膜厚d_absと再生光の波長λと
で与えられるρ＝n_absd_abs／λは、0.45であり、かつ上
記複素屈折率の虚部k_absは0.05であった。

次に、このディスクの直径45〜118mmφの領域の全面
にスパッタリング法により、膜厚80nmのAu膜を成膜し、
反射層３を形成した。さらに、この反射層３の上に紫外
線硬化性樹脂をスピンコートし、これに紫外線を照射し
て硬化させ、膜厚10μｍの保護層４を形成した。この保
護層４の硬化後のロックウェル硬度ASTM D785はM90で
あり、熱変形温度ASTM D648は、4.6kg/cm²、135℃であ
った。

こうして得られた光ディスクに、波長780nmの半導体
レーザを線速1.2m/sec、記録パワー6.0mWで照射し、EFM
信号を記録した。その後、この光ディスクを、市販のCD
プレーヤ（Aurex XR−V73、再生光の波長λ＝780nm）で
再生したところ、半導体レーザの反射率が72％、I₁₁／I
_topが0.68、I₃／I_topが0.35、ブロックエラーレートBLE
Rが1.2×10^-2であった。また、この光ディスクの全厚
は、1.2mmであった。

CD規格では、全厚が1.1〜1.5mm、反射率が70％以上、
I₁₁〜I_topが0.6以上、I₃／I_topが0.3〜0.7、ブロックエ
ラーレートBLERが３×10^-2以下と定められており、この
実施例による光ディスクは、この規格を満足している。

さらにこの記録後の光ディスクの上記保護層４と光反
射層３とを剥離し、光吸収層２の表面を観察したところ
ピットの輪郭と思われる線状の微小な凹凸が見られた。
また、光吸収層２を溶剤で洗浄、除去し、基板１の表面
を観察したところ、そこに光学的に変性したピット５が
形成されているのが確認された。

この光ディスクの層構造を第２図に模式的に示し、そ
の光記録後の状態を第３図に模式的に示す。

（実施例２）上記実施例１において、光吸収層２と光反射層３との
間に、エポキシ樹脂をスピンコートし、膜厚100nmの硬
質層を設けたこと以外は、上記実施例１と同様にして、
光ディスクを製作した。なお、このエポキシ樹脂硬化後
のロックウェル硬度ASTM D785はM90であり、熱変形温度
ASTM D648は、4.6kg/cm²、135℃であった。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例１と同様
にしてEFM信号を記録し、その後、この光ディスクを、
市販のCDプレーヤで再生したところ、上記実施例１と同
様の半導体レーザの反射率、再生信号出力特性、がえら
れ、さらにブロックエラーレートBLERは、3.0×10^-3で
あった。また、光ディスクの全厚は、1.2mmであった。

さらに、上記実施例１と同様にして、記録後の光ディ
スクの基板１の表面を観察したところ、そこにピット５
が形成されているのが確認された。

（実施例３）上記実施例１において、光吸収層２と光反射層３との
間であって、光吸収層２の上面に形成するエポキシ樹脂
に変えて膜厚100nmのシリコンアクリル樹脂の硬質層を
設け、この硬質層の上面にエポキシ樹脂からなる20nmの
結着層をそれぞれスピンコート法により形成したこと以
外は、上記実施例１と同様にして、光ディスクを製作し
た。なお、シリコンアクリル樹脂層の硬化後のロックウ
ェル硬度ASTM D785はM100であり、熱変形温度ASTM D648
は、4.6kg/cm²、100℃であった。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例１と同様
にして記録パワー7.0mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例１と同じCDプレーヤ（Aurex
XR−V73、再生光の波長780nmで再生したところ、半導体
レーザの反射率が75％、I₁₁／I_topが0.63、I₃／I_topが
0.35、ブロックエラーレートBLERが2.5×10^-3であっ
た。また、この光ディスクの全厚は、1.2mmであった。

（実施例４）上記実施例１において、光吸収層２の上に、光反射層
３として金とアンチモンとの9:1の割合の合金膜を真空
蒸着法で形成したこと、及びこの反射層３の上に、エポ
キシ樹脂からなる20nmの結着層を介して紫外線硬化樹脂
からなる保護層４を形成したこと以外は、上記実施例１
と同様にして、光ディスクを製作した。なお、上記光反
射層３は、鉛筆硬度として「Ｈ」以上の硬度を有する。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例１と同様
にして記録パワー6.2mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例１と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が72％、I₁₁／I_topが
0.62、I₃／I_topが0.32、ブロックエラーレートBLERが3.
5×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

（実施例５）上記実施例１において、ポリカーボネート基板１の光
入射側上に紫外線硬化型ハードコート樹脂をスピンコー
トし、厚さ１μｍの基板保護層を設け、プリグルーブを
設けた面上に光吸収層２を形成したこと、及びこの光吸
収層２の上に、光反射層３としてイリジウムと金との3:
1の割合の合金膜をスパッタリング法により形成したこ
と以外は、上記実施例１と同様にして、光ディスクを製
作した。なお、上記光反射層３は、鉛筆硬度として「5
H」以上の硬度を有する。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例１と同様
にしてEFM信号を記録し、その後、この光ディスクを、
上記実施例１と同じCDプレーヤで再生したところ、半導
体レーザの反射率が70％、I₁₁／I_topが0.62、I₃／I_top
が0.37、ブロックエラーレートBLERが3.7×10^-3であっ
た。また、この光ディスクの全厚は、1.2mmであった。

（実施例６）上記実施例１において、光反射層３を厚さ60nmの銀膜
で形成したこと、その上にシリコーン系ハードコート剤
をスピンコートし、これを加熱、硬化させて厚み３μｍ
の硬質保護層４を形成した以外は、上記実施例１と同様
にして、光ディスクを製作した。なお、上記保護層４
は、鉛筆硬度として「HB」以上の硬度を有する。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例１と同様
にしてEFM信号を記録し、その後、この光ディスクを、
実施例１と同じCDプレーヤで再生したところ、半導体レ
ーザの反射率が71％、I₁₁／I_topが0.63、I₃／I_topが0.3
5、ブロックエラーレートBLERが2.8×10^-3であった。ま
た、この光ディスクの全厚は、1.2mmであった。

（実施例７）上記実施例１において、膜厚50nmのAu膜を真空蒸着し
た光反射層３の上に、ジクリシジルエーテルで希釈した
ポリサルファイド添加エポキシ樹脂をスピンコートして
形成された30nmの結着層を介してシリコーン系ハードコ
ート剤をスピンコートし、これを加熱、硬化させて厚み
３μｍの硬質保護層４を形成した以外は、上記実施例１
と同様にして、光ディスクを製作した。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例１と同様
にしてEFM信号を記録し、その後、この光ディスクを、
実施例１と同じCDプレーヤで再生したところ、半導体レ
ーザの反射率が72％、I₁₁／I_topが0.65、I₃／I_topが0.3
5、ブロックエラーレートBLERが2.5×10^-3であった。ま
た、この光ディスクの全厚は、1.2mmであった。

（実施例８）上記実施例１において、1,1′ジブチル３、3,3′,3′
テトラメチル５、５′ジエトキシインドジカーボシアニ
ンパークロレートを用いて光吸収層２を形成したこと、
光反射層３の上にエポキシ樹脂からなる100nmの硬質層
を形成し、さらにこの上に紫外線硬化樹脂を10μｍ設け
て、保護層４を形成した以外は、上記実施例１と同様に
して、光ディスクを製作した。なお、この光吸収層２の
ρ＝n_abs・d_abs／λは0.44であり、k_absは0.03であっ
た。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例１と同様
にしてEFM信号を記録し、その後、この光ディスクを、
実施例１と同じCDプレーヤで再生したところ、半導体レ
ーザの反射率が74％、I₁₁／I_topが0.68、I₃／I_topが0.3
4、ブロックエラーレートBLERが8.3×10^-3であった。ま
た、この光ディスクの全厚は、1.2mmであった。

（実施例９）上記実施例１において使用したのと同じポリカーボネ
ート基板１の表面にジイソブチルケトンで溶解したアク
リル樹脂をスピンコートし、厚み40nmの中間層６を形成
した。この中間層６のロックウェル硬度ASTM D785は、M
85であり、熱変形温度ASTM D648は、4.6kg/cm²、100℃
であった。

光吸収層２を形成するための有機色素として、0.6gの
1,1′ジプロピル,3、3,3′,3′テトラメチル５、５′ジ
メトキシインドジカーボシアニンアイオダイドを、イソ
プロピルアルコール溶剤10ccに溶解し、これを上記の基
板１の表面に、スピンコート法により塗布し、膜厚120n
mの感光色素膜からなる光吸収層２を形成した。この光
吸収層２の複素屈折率の実数部n_absとその膜厚d_absとの
再生光の波長λとで与えられるρ＝n_absd_abs／λは、0.
41であり、かつ上記複素屈折率の虚部k_absは0.02であっ
た。

次に、この上にシクロヘキサンに溶解したシリコンア
クリル樹脂をスピンコートし、厚さ100nm、鉛筆硬度2
H、熱変形温度ASTM D648 4.6kg/cm²、120℃のシリコン
アクリル樹脂層を形成し、その上にスパッタリング法に
より、膜厚50nmのAu膜を成膜し、反射層３を形成した。
さらに、この反射層３の上に紫外線硬化性樹脂をスピン
コートし、これに紫外線を照射して硬化させ、膜厚10μ
ｍの保護層４を形成した。この保護層４の硬化後のロッ
クウェル硬度ASTM D785はM90であり、熱変形温度ASTM D
648は、4.6kg/cm²、135℃であった。

こうして得られた光ディスクに、波長780nmの半導
体レーザを線速1.2m/sec、記録パワー7.5mWで照射し、E
FM信号を記録した。その後、この光ディスクを、実施例
１と同じCDプレーヤで再生したところ、半導体レーザの
反射率が74％、I₁₁／I_topが0.62、I₃／I_topが0.31、ブ
ロックエラーレートBLERが4.0×10^-3であった。また、
この光ディスクの全厚は、1.2mmであった。

さらに、この記録後の光ディスクの上記保護層４と光
反射層３とを剥離し、光吸収層２を溶剤で洗浄、除去
し、中間層６の表面を観察したところ、そこにピット５
が形成されているのが確認された。

（実施例10）上記実施例９において、中間層６の上に、シリコンコ
ート剤をスピンコートして、厚み0.01μｍのシリケート
層を設け、その上に光吸収層２を形成したこと以外は、
上記実施例９と同様にして、光ディスクを製作した。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.8mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が73％、I₁₁／I_topが
0.62、I₃／I_topが0.31、ブロックエラーレートBLERが3.
4×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

さらに、上記実施例９と同様にして、記録後の光ディ
スクの中間層６の表面を観察したところ、そこにピット
５が形成されているのが確認された。

（実施例11）上記実施例９において、基板１としてガラス基板を用
いたこと、及び反射層の上に、トルエンとメチルエチル
ケトンの1:1の溶剤で溶解したイソシアネート樹脂をス
ピンコート法にて形成された厚さ20nmの結着層を形成し
たこと以外は、上記実施例９と同様にして、光ディスク
を製作した。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.2mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が72％、I₁₁／I_topが
0.65、I₃／I_topが0.33、ブロックエラーレートBLERが3.
6×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

（実施例12）上記実施例９において、中間層６の上に、シリコンコ
ート剤をスピンコートして、厚み0.01μｍのシリケート
層を設け、その上に光吸収層２を形成したこと、及び反
射の上に、ポリブタジエンをスピンコート法にて形成し
た厚さ20nmの結着層を形成したこと以外は、上記実施例
９と同様にして、光ディスクを製作した。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.2mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が72％、I₁₁／I_topが
0.66、I₃／I_topが0.35、ブロックエラーレートBLERが3.
5×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

（実施例13）上記実施例９において、中間層６の厚みを20nmとした
こと、シリコンアクリル樹脂層を設けないこと及び反射
層３としてイリジウムと金との1:9の割合の合金膜をス
パッタリング法により形成したこと以外は、上記実施例
９と同様にして、光ディスクを製作した。なお、前記合
金膜の鉛筆硬度は2Hであった。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.0mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が71％、I₁₁／I_topが
0.63、I₃／I_topが0.32、ブロックエラーレートBLERが3.
3×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

さらに、上記実施例９と同様にして、記録後の光ディ
スクの中間層６の表面を観察したところ、そこにピット
５が形成されているのが確認された。このピット５は、
中間層６の膜厚が薄いため、基板の表面にまで達して形
成されている。

この光ディスクの層構造を第６図に模式的に示し、そ
の光記録後の状態を第７図に模式的に示す。

（実施例14）上記実施例９において、中間層６の上に、シリコンコ
ート剤をスピンコートして、厚み0.01μｍのシリケート
層を設け、その上に光吸収層２を形成したこと、シリコ
ンアクリル樹脂層を設けないこと及び反射層３としてイ
リジウムと金との1:9の割合の合金膜をスパッタリング
法により形成したこと以外は、上記実施例９と同様にし
て、光ディスクを製作した。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.8mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が71％、I₁₁／I_topが
0.64、I₃／I_topが0.32、ブロックエラーレートBLERが2.
8×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

（実施例15）上記実施例９において、シリコンアクリル樹脂層を設
けないこと及び反射層３としてイリジウムと金との1:9
の割合の合金膜をスパッタリング法により形成したこ
と、及び光反射層の上に、ポリイソプレンをスピンコー
トして、厚さ20nmの結着層を形成し、この上に紫外線硬
化性樹脂製の保護層４を形成したこと以外は、上記実施
例９と同様にして、光ディスクを製作した。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.4mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が72％、I₁₁／I_topが
0.64、I₃／I_topが0.32、ブロックエラーレートBLERが4.
1×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

（実施例16）上記実施例９において、シリコンアクリル樹脂層を設
けないこと及び反射層３として厚さ50nmの銅膜を形成し
たこと、及び保護層４としてジグリシジルエーテル溶剤
に希釈したビスフェノール硬化型エポキシ樹脂をスピン
コートして厚さ50nmのエポキシ樹脂層を形成したこと以
外は、上記実施例９と同様にして、光ディスクを製作し
た。なお、上記保護層はロックウェル硬度ASTM D785が
M110であることから硬質層としての機能を有する。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.0mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が75％、I₁₁／I_topが
0.64、I₃／I_topが0.33、ブロックエラーレートBLERが2.
9×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

（実施例17）上記実施例９において、中間層６の上に、シリコンコ
ート剤をスピンコートして、厚み0.01μｍのシリケート
層を設け、その上に光吸収層２を形成したこと、シリコ
ンアクリル樹脂層を設けないこと及び反射層３として厚
さ50nmの銅膜を形成したこと、及び保護層４としてジグ
リシジルエーテル溶剤に希釈したビスフェノール硬化型
エポキシ樹脂をスピンコートして厚さ50nmのエポキシ樹
脂層を形成したこと以外は、上記実施例９と同様にし
て、光ディスクを製作した。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.0mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が74％、I₁₁／I_topが
0.64、I₃／I_topが0.33、ブロックエラーレートBLERが3.
5×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

（実施例18）上記実施例９において、シリコンアクリル樹脂層を設
けないこと及び反射層３として厚さ50nmの銅膜を真空蒸
着法で形成したこと、反射層の上に、トルエンとメチル
エチルケトンの6:4の溶剤で溶解したポリ酢酸ビニル樹
脂をスピンコートで形成した厚さ20nmの結着層を介して
保護層４を形成したこと、及び保護層４としてジグリシ
ジルエーテル溶剤に希釈したビスフェノール硬化型エポ
キシ樹脂をスピンコートして厚さ50nmのエポキシ樹脂層
を形成したこと以外は、上記実施例９と同様にして、光
ディスクを製作した。

こうして得られた光ディスクに、上記実施例９と同様
にして記録パワー7.4mWにてEFM信号を記録し、その後、
この光ディスクを、実施例９と同じCDプレーヤで再生し
たところ、半導体レーザの反射率が74％、I₁₁／I_topが
0.64、I₃／I_topが0.33、ブロックエラーレートBLERが3.
6×10^-3であった。また、この光ディスクの全厚は、1.2
mmであった。

（実施例19）幅0.5μｍ、深さ0.15μｍ、ピッチ1.6μｍのスパイラ
ル状のプレグルーブが形成された厚さ1.2mm、外径120mm
φ、内径15mmφのポリカーボネート基板１を射出成形法
により成形した。

光吸収層２を形成するための有機色素として、実施例
１と同じ色素0.065gとニトロセルロース0.005gを、イソ
プロピルアルコール溶剤10ccに溶解し、これを上記の基
板１の上にスピンコート法により塗布し、平均膜厚0.02
5μｍの色素膜からなる光吸収層２を形成した。この光
吸収層２の複素屈折率は、n_abs＝2.0、k_abs＝0.04であ
る。再生光の半導体レーザの波長λ＝780nmであり、ρ
＝n_abs・d_abs／λ＝0.064である。

このディスクの全面に蒸着法により、膜厚500オング
ストロームのAu膜を成膜し、反射層３を形成した。この
反射層３の複素屈折率はn_ref＝0.16、k_ref＝4.67であ
る。さらに、この反射層３の上に実施例１と同様の紫外
線硬化性樹脂をスピンコートし、これに紫外線を照射し
て硬化させ、厚み10μｍの保護層４を形成した。

こうして得られた光ディスクに、実施例１と同様に波
長780nmの半導体レーザによって、EFM信号を記録し、市
販のCDプレーヤで再生した。

この光ディスクの全厚は、1.2mm、反射率は82％、I₁₁
／I_topが0.63、I₃／I_topが0.31であり、この実施例によ
る光ディスクは、CD規格を満足している。

（実施例20）実施例１と同様に成型されたポリカーボネート基板１
に光吸収層２を形成するための有機色素として、1,1′
ジブチル3,3,3′,3′テトラメチル5,6,5′,6′テトラメ
トキシインドジカーボシアニンパークロレート0.050gと
ニトロセルロース0.0005gを、ジアセトンアルコール溶
剤10ccに溶解し、これを上記の基板１の上にスピンコー
ト法により塗布し、膜厚0.020μｍの色素膜からなる光
吸収層２を形成した。この光吸収層２の複素屈折率は、
n_abs＝2.0、k_abs＝0.29である。再生光の半導体レーザ
の波長λ＝780mmであり、ρ＝n_abs・d_abs／λ＝0.051で
ある。

このディスクの全面に蒸着法により、膜厚500オング
ストロームのAu膜を成膜し、反射層３を形成し、さら
に、この反射層３の上に実施例１と同様の紫外線硬化性
樹脂をスピンコートし、これに紫外線を照射して硬化さ
せ、厚み10μｍの保護層４を形成した。

この光ディスクの全厚は、1.2mm、反射率は70％、I₁₁
／I_topが0.64、I₃／I_topが0.30であり、この実施例によ
る光ディスクは、CD規格を満足している。

（実施例21）幅0.7μｍ、深さ0.07μｍ、ピッチ1.6μｍのスパイラ
ル状のプリグループが形成された厚さ1.2mm、外径120mm
φ、内径15mmφのポリカーボネート基板１を射出成形法
により成形した。

光吸収層２を形成するための有機色素として、実施例
１と同じ色素0.8gを、アセチルアセトン溶剤10ccに溶解
し、これを上記の基板１の上にスピンコート法により塗
布し、膜厚0.17μｍの色素膜からなる光吸収層２を形成
した。この光吸収層２の複素屈折率は、n_abs＝2.7、k
_abs＝0.05である。再生光の半導体レーザの波長λ＝780
nmであり、ρ＝n_abs・d_abs／λ＝0.59である。

このディスクの全面に蒸着法により、膜厚500オング
ストロームのAu膜を成膜し、反射層３を形成し、さら
に、この反射層３の上に紫外線硬化性樹脂をスピンコー
トし、これに紫外線を照射して硬化させ、厚み10μｍの
保護層４を形成した。

この光ディスクの全厚は、1.2mm、反射率は72％、I₁₁
／I_topが0.62、I₃／I_topが0.32であり、この実施例によ
る光ディスクは、CD規格を満足している。

（実施例22）幅0.5μｍ、深さ0.18μｍ、ピッチ1.6μｍのスパイラ
ル状のプリグループが形成された厚さ1.2mm、外径120mm
φ、内径15mmφのポリカーボネート基板１を射出成形法
により成形した。

光吸収層２を形成するための有機色素として、1,1′
ジエチル3,3,3′,3′テトラメチル5,7,5′、７′メトキ
シインドジカーボシアニンパークロレート0.55gを、ジ
アセトンアルコール溶剤10ccに溶解し、これを上記の基
板１の上にスピンコート法により塗布し、平均膜厚120n
mの色素膜からなる光吸収層２を形成した。この光吸収
層２の複素屈折率は、n_abs＝2.9、k_abs＝0.20である。
再生光の半導体レーザの波長λ＝780nmであり、ρ＝n
_abs・d_abs／λ＝0.45である。

このディスクの全面に蒸着法により、膜厚500オング
ストロームのAu膜を成膜し、反射層３を形成しし、さら
に、この反射層３の上に紫外線硬化性樹脂をスピンコー
トし、これに紫外線を照射して硬化させ、厚み10μｍの
保護層４を形成した。

この光ディスクの全厚は、1.2mm、反射率は70％、I₁₁
／I_topが0.70、I₃／I_topが0.40であり、この実施例によ
る光ディスクは、CD規格を満足している。

［発明の効果］以上説明した通り、本発明によれば、CD規格に規定す
る全厚1.1〜1.5mmの範囲でで、変調度として示されるI
₁₁／I_topが0.6以上、I₃／I_topが0.3〜0.7という再生波
形を得ることができる光情報記録媒体をとその記録方法
を提供することができる。

さらに、光吸収層におけるρ＝n_abs・d_abs／λを0.05
≦ρ≦0.6、かつk_absを0.3以下とすることにより、CD規
格に準拠した反射率70％以上の再生信号が得られる光情
報記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光情報記録媒体の構造の一例を示す
模式半断面斜視図、第２図は、第１図の記録前の光情報
記録媒体のトラックに沿って断面した部分断面拡大図、
第３図は、第１図の記録後の光情報記録媒体のトラック
に沿って断面した部分断面拡大図、第４図は、本発明の
光情報記録媒体において中間層が設けられた場合の記録
前の部分断面拡大図、第５図は、本発明の光情報記録媒
体において中間層が設けられた場合の記録後の部分断面
拡大図、第６図は、本発明の光情報記録媒体において中
間層が設けられた場合の記録前の部分断面拡大図、第７
図は、本発明の光情報記録媒体において中間層が設けら
れた変形層が２層の場合の記録後の部分断面拡大図、第
８図は、変形層の硬度と変調度の関係を示すグラフ、第
９図は、光情報記録媒体の光吸収層のρ＝n_abs・d_abs／
λと反射率との関係の例を示すグラフ、第10図は、光吸
収層の複素屈折率の虚部k_absと反射率との関係を示すグ
ラフ、第11図は、ρ＝n_abs・d_abs／λとk_absにおいて反
射率がCD規格を満たす領域を示すグラフである。１……基板、２……光吸収層、３……反射層、４……硬
質層、５……ピット、６……中間層、７……レーザ光、
８……ピックアップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性基板の上に直接または他の層を介し
て光吸収層と、前記光吸収層の上に直接または他の層を
介して反射層と硬質層が設けられた光情報記録媒体にお
いて、透光性基板側の光吸収層と接する部分のロックウ
ェル硬度ASTM D785がM90以下であることを特徴とする光
情報記録媒体。
【請求項２】上記特許請求の範囲第１項において、光吸
収層は、光吸収層の複素屈折率の実数部n_absと膜厚d_abs
と再生光の波長λとで与えられるρ＝n_abs・d_abs／λ
が、0.05≦ρ≦0.6であり、かつ光吸収層の複素屈折率
の虚部k_absが0.3以下であることを特徴とする光情報記
録媒体
【請求項３】透光性基板の上に直接または他の層を介し
てレーザ光を吸収する光吸収層と、前記光吸収層の上に
直接または他の層を介して反射層と硬質層が設けられ、
透光性基板側の光吸収層と接する部分のロックウェル硬
度ASTM D785がM90以下である光情報記録媒体を用い、透
光性基板側からレーザ光を光吸収層に照射し、光吸収層
にエネルギーを与えることによって透光性基板側の光吸
収層に接する部分を変形させ、同部分にピットを形成す
る光情報記録方法。