JPH0827979B2

JPH0827979B2 - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JPH0827979B2
Application number: JP63239167A
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: 1988-09-24
Filing date: 1988-09-24
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0287342A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、レーザ光を照射し、その反射光により記録
データを再生する光情報記録媒体に関する。

［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
る光情報記録媒体は、Te、Bi、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、蒸発等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。このような記録層を有する
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、
記録され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待た
ず、記録データを再生するためのピットを予めプレス等
の手段でポリカーボネート製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フォーマットとして規格化さ
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、再生手段であるため、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、書き込み可能な光情報記録媒体は、CD
には無い記録層を有し、さらにこの記録層にピットを形
成するのを容易にするため、その背後に空隙等を有する
ため、記録層を透過したレーザ光が反射されない。これ
によって、レーザ光の入射側に反射する光量が大幅に減
衰するため、CDに比べてレーザ光の反射率が低く、いわ
ゆるCDについての規格を定めた上記CDフォーマットを満
足することが困難である。従って、従来においては、CD
に準拠可能する書き込み可能な光情報記録媒体を提供す
ることができなかった。

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、高い反射率を有し、かつデータの再生に際し、
CDフォーマットに準拠する出力信号が得られる書き込み
が可能な光情報記録媒体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１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２と、光吸
収層２の上に他の層を介して設けられたレーザ光を反射
する光反射層３とを有する光情報記録媒体において、光
吸収層２と光反射層３との間に、再生用のレーザ光の波
長に対して透明なエンハンス層６を形成し、光吸収層２
の複素屈折率の実数部n_abs、虚数部k_abs、エンハンス層
６の複素屈折率の実数部n_ehs、虚数部k_ehsによって与え
られるが、0.05≦ρ≦1.1であることを特徴とする光情報記録
媒体である。

［作用］上記光情報記録媒体の光吸収層２の複素屈折率の実数
部n_absと膜厚d_absとの積は、光吸収層２の光学的膜厚で
あり、エンハンス層６の複素屈折率の実数部n_ehsと膜厚
d_ehsとの積は、エンハンス層６の光学的膜厚である。こ
れら光学的膜厚の和をレーザ光の波長λで除してなる上
記ρと、当該光情報記録媒体のレーザー光の反射率との
関係は、第４図にその１例を示した通り、周期関数で表
される。ここで、同図における２つの曲線は、何れも光
吸収層２の複素屈折率の実数部n_sbs＝2.7としたもので
あるが、実線の曲線はエンハンス層６を設け、その複素
屈折率の実数部をn_ehsを1.4とした場合で、一方の破線
の曲線はエンハンス層を設けず、何れも膜厚の変化によ
りρの値を変えた時の、波長λ＝780nmのレーザ光の反
射率の変化を示している。

このグラフから明らかな通り、エンハンス層６を設け
た光情報記録媒体を示す実線の場合が、エンハンス層を
設けない光記録媒体を示す破線の場合に比べて、反射率
が全体として相当高くなっている。

破線で示された光情報記録媒体において、70％以上と
いうレーザ光の高い反射率を得るためには、光吸収層２
の感度や同層２に蓄えられる熱エネルギー等を勘案し、
図における第２ピーク付近にρを設定することが必要で
ある。これに対して、実線で示した本発明による光情報
記録媒体では、エンハンス層６の作用により、レーザ光
の反射率が全体的に高くなるため、ρを幅広い値で設定
することができる。具体的には、第一のピークのうち、
光吸収層２の膜厚をごく薄くしなければならない、ρ＜
0.05の範囲を覗き、第一のピークから第三のピークが峠
を越えるρ≦1.1の範囲までを選択できる。

本件発明は、上記の事実を基礎としてなされたもの
で、第一の手段により、光情報記録媒体のレーザ光の反
射率の全般にわたってエンハンス層を設けない場合に比
べて高くすることができ、さらに第二の手段では、その
光情報記録媒体において、レーザ光の反射率を70％以上
とすることが可能になる。

［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３図に示す。同図において、１は、透光性を
有する基板、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て発熱し、溶融、蒸発、昇
華、変形または変性し、上記透光性基板１の表面にピッ
トを形成する作用を有する層である。

既に述べた通り、本発明においては、上記光吸収層２
の上に、再生用のレーザ光に対して透明な（複素屈折率
の虚数部k_ehs＝０）誘電体層、つまりエンハンス層６を
設ける。このエンハンス層６は、例えば後述するよう
に、SiO₂、アモルファスSiO、Si₃N₄、SiN、AlN、ZnS等
の無機誘電体層、或はシリコン樹脂等の有機誘電体層等
により形成できる。その光学的膜厚６は、光吸収層２と
の関係で、が、0.05≦ρ≦1.1になるよう設定することにより、70
％以上という高い反射率が得られることは、既に述べた
通りである。

３は、その上に形成されたレーザ光を反射する光反射
層、４は、その外側に設けらた保護層を示す。なお、第
２図は、レーザ光による記録前の状態を、第３図は、記
録後の状態、すなわち、レーザ光の照射時の光吸収層２
の局部的な熱変形により、基板１の表面が一部変形さ
れ、ピット５が形成された状態を模式的に示す。

この光情報記録媒体の具体例について、以下に説明す
る。

（実施例１）幅0.8μｍ、深さ0.08μｍ、ピッチ1.6μｍのスパイラ
ル状のプレグループが形成された厚さ1.2mm、外径120mm
φ、内形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。

この透光性基板１の表面に5.0gの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、ヒドロキシア
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d_abs＝70nmの光吸収層
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＝2.65、その虚数部k_abs＝0.04である。

さらに、この光吸収層２の上に、エンハンス層６とし
て、膜厚n_ehs＝50nmのSiO₂膜をスパッタング法により形
成し、この上に真空蒸着法により、膜厚50nmのAuとTiと
の9:1の合金膜からなる反射層３を形成した。上記エン
ハンス層６の複素屈折率の実数部n_ehsは、1.45であり、
従ってρ＝0.33である。

そして、上記光反射層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。そして、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、光ディスクの反射率が79％で、良好な
アイパターンが得られた。

（実施例２）上記実施例１において、エンハンス層６として膜厚n
_ehs＝40nmのAlN層を形成したこと、及び光反射層３の上
に膜厚15nmのエポキシ樹脂層を介して保護層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、この光ディスクにおける上記エンハン
ス層６の複素屈折率の実数部n_ehsは、2.2であり、従っ
てρ＝0.35である。

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、
市販のCDプレーヤで再生したところ、反射率が75％であ
り、良好なアイパターンが得られた。

（実施例３）上記実施例１において、エンハンス層６として膜厚n
_ehs＝40nmのアモルファスSiO層をO₂中での反応性スパッ
タリング法により形成したこと、光反射層３をAuとSbと
の9:1の合金膜により形成したこと、及び光反射層３の
上に膜厚15nmのポリ酢酸ビニル層を介して保護層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、この光ディスクにおける上記エン
ハンス層６の複素屈折率の実数部n_ehsは、1.98であり、
従ってρ＝0.34である。

（実施例４）上記実施例１において、エンハンス層６として膜厚n
_ehs＝45nmのSi₃N₄層をN₂中での反応性スパッタリング法
により形成したこと、及び光反射層３をAuとSbとの9:1
の割合の合金膜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、この光デ
ィスクにおける上記エンハンス層６の複素屈折率の実数
部n_ehsは、1.85であり、従ってρ＝0.34である。

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、
市販のCDプレーヤで再生したところ、反射率が76％であ
り、良好なアイパターンが得られた。

（実施例５）上記実施例１において、エンハンス層６として膜厚n
_ehs＝30nmのZnS層を真空蒸着法により形成したこと、及
びAu膜からなる光反射層３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、この光ディスクにおける上記エン
ハンス層６の複素屈折率の実数部n_ehsは、2.31であり、
従ってρ＝0.33である。

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、
市販のCDプレーヤで再生したところ、反射率が80％であ
り、良好なアイパターンが得られた。

（実施例６）透光性基板１の表面に5.5g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1
0cc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d_abs＝90nmの光吸収層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＝2.7、
その虚数部k_abs＝0.05である。

さらに、この光吸収層２の上に、エンハンス層６とし
て、膜厚n_ehs＝50nmのSiO₂膜をスパッタリング法により
形成し、この上にスパッタリング法により、膜厚50nmの
Au膜からなる反射層３を形成した。上記エンハンス層６
の複素屈折率の実数部n_ehsは、1.45であり、従ってρ＝
0.40である。

そして、上記光反射層３の上にイソシアネート硬化型
エポキシ樹脂をスピンコートし、これを熱硬化させ、厚
み５μｍの保護層４を形成した。

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、
市販のCDプレーヤで再生したところ、反射率が82％であ
り、良好なアイパターンが得られた。

（実施例７）上記実施例６において、エンハンス層６として膜厚n
_ehs＝40nmのAIN層を形成したこと、光反射層３と保護層
４との間に膜厚15nmのポリブタジエン層を介在させたこ
と、及び保護層４を膜厚10μｍの紫外線硬化性樹脂によ
り形成したこと以外は、上記実施例６と同様にして光デ
ィスウを製作した。なお、この光ディスクにおける上記
エンハンス層６の複素屈折率の実数部n_ehsは、2.2であ
り、従ってρ＝0.42である。

（実施例８）上記実施例６において、エンハンス層６として膜厚n
_ehs＝40nmのアモルファスSiO層をO₂中の反応性スパッタ
リング法により形成したこと、光反射層３を真空蒸着法
により形成したこと、及び保護層４を膜厚10μｍの紫外
線硬化性樹脂により形成したこと以外は、上記実施例６
と同様にして光ディスクを製作した。なお、この光ディ
スクにおける上記エンハンス層６の複素屈折率の実数部
n_ehsは、1.98であり、従ってρ＝0.41である。

（実施例９）上記実施例６において、透光性基板１の上に膜厚60nm
のアクリル樹脂層を設け、その上に光吸収層２を形成し
たこと、エンハンス層６として膜厚n_ehs＝45nmのシリコ
ン樹脂層をスピンコーティング法により形成したこと、
光反射層３を真空蒸着法により形成したこと、及び保護
層４を膜厚10μｍの紫外線硬化性樹脂により形成したこ
と以外は、上記実施例６と同様にして光ディスクを製作
した。なお、この光ディスクにおける上記エンハンス層
６の複素屈折率の実数部n_ehsは、1.47であり、従ってρ
＝0.40である。

（実施例10）上記実施例６において、エンハンス層６として膜厚n
_ehs＝20nmのZnS層を形成したこと、光反射層３としてAu
とIrとの9:1の割合の合金薄膜を真空蒸着法により形成
したこと、及び保護層４を膜厚10μｍの紫外線硬化性樹
脂により形成したこと以外は、上記実施例６と同様にし
て光ディスクを製作した。なお、この光ディスクにおけ
る上記エンハンス層６の複素屈折率の実数部n_ehsは、2.
31であり、従ってρ＝0.37である。

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、
市販のCDプレーヤで再生したところ、反射率が73％であ
り、良好なアイパターンが得られた。

（実施例11）上記実施例６において、透光性基板１の上に膜厚20nm
の紫外線硬化樹脂層を設け、その上に光吸収層２を形成
したこと、エンハンス層６として膜厚n_ehs＝35nmのSiN
層を形成したこと、光反射層３としてAuとIrとの9:1の
割合の合金薄膜を真空蒸着法により形成したこと、及び
保護層４を膜厚10μｍの紫外線硬化性樹脂により形成し
たこと以外は、上記実施例６と同様にして光ディスクを
製作した。なお、この光ディスクにおける上記エンハン
ス層６の複素屈折率の実数部n_ehsは、1.82であり、従っ
てρ＝0.39である。

（比較例）上記実施例１において、エンハンス層６を形成しなか
ったこと以外は、同実施例１と同様にして光ディスクを
製作した。この場合、ρ＝n_abs・d_abs／λ＝0.41であ
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、
市販のCDプレーヤで再生したところ、反射率が12％であ
り、しかもアイパターンが不明瞭であった。

［発明の効果］以上説明した通り、本発明によれば、レーザ光の反射
率が高く、特に第二の手段によれば反射率が70％以上と
高く、しかも、光吸収層に記録してデータを再生した場
合に、CDフォーマットに準拠した再生信号が得られる書
き込み可能な光情報記録媒体が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、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Ａ部拡大図、第３図は、
上記Ａ部の記録後の状態の一例を示す断面図、第４図
は、ρ＝（n_abs・d_abs＋n_ehs・d_ehs）／λとレーザ光反
射率との関係の例を示すグラフである。１……基板、２……光吸収層、３……反射層、４……保
護層、６……エンハンス層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石黒隆東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (56)参考文献特開昭62−139149（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−273756（ＪＰ，Ａ) 特開平２−33738（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性基板１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２と、光吸収層２の上
に他の層を介して設けられたレーザ光を反射する光反射
層３とを有する光情報記録媒体において、光吸収層２と
光反射層３との間に、再生用のレーザ光の波長に対して
透明なエンハンス層６を形成し、光吸収層２の複素屈折
率の実数部n_abs、虚数部k_abs、エンハンス層６の複素屈
折率の実数部n_ahs、虚数部k_ehsによって与えられるが、0.05≦ρ≦1.1であることを特徴とする光情報記録
媒体。