专利名称：光记录媒体及其制造方法和记录再现方法
技术领域：
本发明涉及通过照射光束而使记录层材料发生光学变化，能进行信息记录和再现的光记录媒体及其制造方法和记录再现方法。
背景技术：
光记录媒体至少在基板上具有记录层和反射层，通过向该记录层照射激光等的能量光束，使该记录层发生可逆或不可逆的光学变化，利用该变化进行信息的记录再现。
所述基板是光记录媒体的支承基体，同时其还具有透射记录再现中使用的光束、补偿记录系统的光学系统所具有的像差、把再现误差率抑制低的功能。作为与这种功能有关的技术，例如规定DVD(数字·多用·盘，Digital Versatile Disc)用的基板与光学系统和光源条件的发明被提案(参照专利文献1)。在专利文献2中有关于基板倾斜最大容许值的记载。而且防止基板变形而抑制误差的方法被提案(参照专利文献3～4)。
现在，作为产品化了的具有4.7GB存储容量的DVD系光记录媒体，有再现专用的DVD-ROM，和记录型的DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW。它们的再现速度和记录速度，通过DVD基本速度3.5m/sec等各种特性，光记录媒体的机械规格值被规定在规格书中。具体说就是把基板厚度设定为0.6mm(600μm)，把该值作为设定中心值，规定在基板厚度是设定中心值时轴向加速度的容许值最大，作为记录系统而起作用。
近年来的光记录媒体，为了提高用户的便利性，在谋求提高记录速度，4倍速的产品已经在销售，关于记录速度更高速化的研究开发在继续。但当记录速度超过4倍速(记录速度＝14m/sec)时，则由现有规格书规定的光记录媒体的机械特性，特别是由基板变形(特别是凸部)引起的轴向加速度和基板振摆量的最大容许值，其值过大，不能充分达到在记录再现中能实用的水平。
具体说就是，在现在规定的8m/sec左右轴向加速度的光记录媒体中，例如以8倍速(记录速度＝28m/sec)的记录速度进行记录时，其光记录媒体面内加速度大的部分就不能得到拾取装置足够的对焦，产生认为是由记录光能量减少引起的所谓“记录遗漏”等的问题。在此，如图2的6所示，所说的所述“记录遗漏”，是指由记录光焦度减少而引起的记录印记形成不充分，再现信号的调制度明显降低的现象。
这样，在产生左右记录再现中使用的拾取装置性能的问题时，由于对从光记录媒体基板厚度的中心值偏离也有影响，所以，认为需要对从基板厚度中心值的偏离和轴向加速度的最大容许值加上一些规定。
但在现有技术中，所述基板厚度仅是独立考虑了在设定中心值时的轴向加速度的最大容许值，而把从基板厚度中心值偏离和基板变形引起的轴向加速度同时讨论的现有例，在公开中也没有表示和暗示。
专利文献1特许第3128247号公报专利文献2特开平8-273199号公报专利文献3特许第3137657号公报专利文献4特开平8-180476号公报发明内容本发明的目的在于提供一种光记录媒体及其制造方法和记录再现方法，其以与DVD-ROM同容量且即使记录速度超过4倍速(记录速度＝14m/sec)的记录速度，也能得到足够的对焦特性，能抑制调制度的面内变动，能进行可靠性高的记录。
为了解决所述课题，本发明者们进行锐意讨论的结果是，通过基板进行信号的记录再现时，若产生由基板静或动的变形而引起的变形(特别是凸部)，则由该变形引起聚光激光光束的像差，该像差则引起再现信号的恶化和实效记录光焦度的减少，即所谓的“记录遗漏”等的问题。特别是由于基板上局部变形的影响是与速度的平方成比例地增大，所以这些问题随着记录再现速度的高速化，就更显著，对记录特性有影响。
于是，本发明者们对使用在现状基板成型条件下能制成的基板，对这种情况下的从基板厚度中心值偏离和基板变形与光记录媒体加速度的关系进行了锐意讨论，其结果是发现了如下的解决方法。即<1>一种光记录媒体，是在具有基板，并且在该基板上至少具有记录层和反射层的光记录媒体中，所述基板具有厚度的设定中心值，在基板厚度是在离该设定中心值的一定范围内时，所述光记录媒体的轴向加速度具有最大容许值，且随着从该设定中心值偏离的量超过一定范围，而所述光记录媒体轴向加速度的最大容许值减小。
<2>在所述<1>中所述的光记录媒体中，其基板厚度的设定中心值是600μm，随着从该设定中心值偏离的量超过±10μm，而光记录媒体轴向加速度的最大容许值减小。
<3>在所述<1>、<2>任一项所述的光记录媒体中，其基板厚度是580～620μm。
<4>在所述<1>到<3>任一项所述的光记录媒体中，使光记录媒体以线速度3.5m/sec旋转，在使用DVD再现系统规定的旋转轴方向的频率带区域具有2.1kHz标准随动特性的光学拾取装置进行测定时，把光记录媒体轴向加速度的最大容许值设定为M(m/sec2)、把基板厚度设定为D(μm)时，轴向加速度的最大容许值M，在590μm＜D＜610μm的范围内满足2.5m/sec2，在610μm≤D≤620μm的范围内满足下面的式子1，且在580μm≤D≤590μm的范围内满足下面的式子2。
式子1M(m/sec2)＝2.5-
式子2M(m/sec2)＝2.5-
<5>在所述<1>到<4>任一项所述的光记录媒体中，光记录媒体的轴向加速度是大于或等于0.8m/sec2。
<6>在所述<1>到<5>任一项所述的光记录媒体中，光记录媒体的周向加速度是0.8～2.0m/sec2。
<7>在所述<1>到<6>任一项所述的光记录媒体中，记录再现用激光的波长是620～700nm，且透镜的NA是0.60～0.70。
<8>在所述<1>到<7>任一项所述的光记录媒体中，能进行记录的线速度(L.V.)是在14m/sec＜L.V.≤56m/sec的范围内。
<9>在所述<1>到<8>任一项所述的光记录媒体中，记录层是相变化型记录层。
<10>在所述<1>到<8>任一项所述的光记录媒体中，记录层是含有有机色素的记录层。
<11>一种光记录媒体的制造方法，是在基板上至少具有记录层和反射层的光记录媒体的制造方法，进行了如下的控制制造在所述基板厚度是在离该设定中心值的一定范围内时，光记录媒体的轴向加速度具有最大容许值，且随着从基板厚度设定中心值偏离的量超过一定范围地大时，轴向加速度的最大容许值减小。
<12>在所述<11>中所述的光记录媒体的制造方法中，其基板厚度是580～620μm，使光记录媒体以线速度3.5m/sec旋转，在使用DVD再现系统规定的旋转轴方向的频率带区域具有2.1kHz标准随动特性的光学拾取装置进行测定时，把光记录媒体轴向加速度的最大容许值设定为是M(m/sec2)、把基板厚度设定为是时，使轴向加速度的最大容许值M，在590μm＜D＜610μm的范围内满足2.5m/sec2，在610μm≤D≤620μm的范围内满足下面的式子1，且在580μm≤D≤590μm的范围内满足下面的式子2，这样来制造。
式子1M(m/sec2)＝2.5-
式子2M(m/sec2)＝2.5-
<13>在所述<11>到<12>任一项所述的光记录媒体的制造方法中，使用外周部厚度比内周部厚度厚的母盘并通过射出压缩成型来形成基板。
<14>在所述<13>所述的光记录媒体的制造方法中，母盘其内周部厚度与外周部厚度的差在±20μm以内。
<15>在所述<11>到<14>任一项所述的光记录媒体的制造方法中，一边监控基板厚度与光记录媒体轴向加速度的关系，一边进行制造，并把该监控值与预先设定的关于从基板厚度设定中心值偏离的量与光记录媒体轴向加速度最大容许值关系的合格判定基准进行对照，来判定是否合格。
<16>一种记录再现方法，其是对所述<1>到<10>任一项所述的光记录媒体，使用具有与记录再现速度对应的预先决定的频率带区域的拾取装置来进行记录再现。
<17>在所述<16>所述的记录再现方法中，拾取装置的激光波长是620～700nm，且透镜的NA是0.60～0.70。
<18)在所述<15>到<17>任一项所述的记录再现方法中，记录所使用的线速度(L.V.)在14m/sec＜L.V.≤56m/sec内时，拾取装置的频率带区域被设定成满足下面的式子3。
式子3频率带区域(kHz)＝[记录线速度(m/sec)/基本线速度(m/sec)]×(0.589)[(+10％)～(-0％)]所述式子3中，基本线速度是系统成为基本的记录再现速度，DVD中是3.49m/sec。[(+10％)～(-0％)]表示的是-(负)侧和+(正)侧的公差。
图1是表示在光记录媒体的记录再现方法中使用的光记录媒体概略的图；图2是用于说明基板变形与记录遗漏关系用的图；图3是表示从基板厚度设定中心值偏离的量与误差率关系的图；图4是表示从基板厚度设定中心值偏离的量与误差率(抖动的增加比例)关系的图；图5是表示使用了具有基板厚度从设定中心值偏离20μm部分的基板的光记录媒体轴向加速度与误差率关系的图；图6是表示从基板厚度设定中心值偏离的量与轴向加速度最大容许值关系的图；图7是表示光记录媒体的振动频率特性和一般拾取装置的传动装置频率特性的图；图8是表示适合于轴向加速度是2.5m/sec2的光记录媒体的拾取装置的随动特性的图；图9是表示调查母盘上其内周部与外周部有厚度差的情况和没有厚度差的情况，其对基板厚度影响结果的图；图10是表示本发明相变化型光记录媒体层结构一例的概略剖面图；图11A～图11C是表示CD-R用光记录媒体结构一例的图；图12A～图12C是表示追记型DVD用光记录媒体结构一例的图。
具体实施例方式
(光记录媒体)本发明的光记录媒体包括基板和在该基板上至少具有记录层和反射层，而且根据需要具有其他的层。
所述光记录媒体，其能进行记录的线速度(L.V.)是在14m/sec＜L.V.≤56m/sec(DVD的4倍速～16倍速)的范围内，对所述基板厚度设定有中心值，在基板厚度是在离该设定中心值的一定范围内时，光记录媒体的轴向加速度具有最大容许值，且随着从基板厚度设定中心值偏离的量超过一定范围而增大，则轴向加速度的最大容许值减小。这时，最好基板厚度的设定中心值是600μm，随着从该设定中心值偏离的量超过±10μm，则光记录媒体轴向加速度的最大容许值减小。
在此，图1表示的是作为现有制品在市场上流通的CD和DVD等光记录媒体的记录再现系统概略情况的图。由物镜3缩小的记录再现光4，通过基板1与空气的折射率差而如图1所示那样被折射，通过基板1而照射到记录层2上。
这时，如图2所示，当基板1上存在有具有大加速度成分的变形(凸部)5时，就产生所谓的“记录遗漏”问题。由于随着记录线速度的高速化而变形5的宽度Δt(sec)相对变窄(由于通过的时间相对变短的缘故)，所以，变形的加速度成分[Δz/(Δt)2]增大。若加速度成分增大，则必须增大拾取装置的定位反馈频率带区域，或减小基板的变形Δz成分。且加速度中不仅有轴向加速度，而且还有周向加速度，但根据实验，只要是现在DVD的规格值是1.1m/sec2，则就没有特别的影响。因此，所述周向加速度最好是0.8～2.0m/sec2。
图3是把光记录媒体的轴向加速度设定为2.5m/sec2，以DVD的8倍速(记录速度＝28m/sec)进行记录，以DVD的基本记录再现速度3.5m/sec进行再现，调查了从基板厚度设定中心值偏离的量与误差率(个数)的关系。根据该图3的结果了解到，在基板厚度比各规格的基板厚度设定中心值600μm大的条件下，具体说就是在基板厚度大于或等于610μm的情况下，再现时的误差率高。该图3表示了基板厚度仅在比设定中心值厚的方向的结果，但基板厚度比设定中心值薄的情况也同样地是随着从设定中心值离开而误差率增加。即了解到记录再现中使用的拾取装置的特性与基板厚度相依存，变化再现时的误差率。
图4是使用把光记录媒体轴向反馈回路的频率带区域设定为5kHz的拾取装置，把对焦偏移在基板厚度的设定中心值600μm处进行最佳化，且变化基板厚度并进行记录。然后，使各个再现信号最大地把拾取装置的对焦偏移进行最佳化并进行再现，评价这时再现信号的误差率(抖动的增加比例)。根据该图4了解到，再现信号的误差率随着从基板厚度设定中心值偏离的量增大，其就增大。
若综合判断上述结果，则是在基板厚度从设定中心值偏离某种程度以上时，必须把光记录媒体轴向加速度的最大容许值设定得比设定中心值的最大容许值低。
下面，图5表示的是，使用了基板厚度的设定中心值是600μm，且具有基板厚度从设定中心值偏离20μm部分的基板的光记录媒体，对其以DVD的8倍速(记录速度＝28m/sec)的记录速度进行记录时，通过光记录媒体具有的轴向加速度再现时，关于其误差率有何种变化的实验结果。图5的横轴，是以DVD的基本记录再现速度3.5m/sec的条件进行评价的媒体的轴向加速度，图5的纵轴，是对于各加速度条件的媒体，以DVD的8倍速(记录速度＝28m/sec)进行记录，以3.5m/sec进行再现时的误差率(个数)。
现在的光记录媒体，其轴向加速度的最大容许值被规定为是8m/sec2，但在图5的结果中，是轴向加速度在比约2.5m/sec2大的情况下就产生了误差，只要小于或等于2m/sec2，就能把误差率抑制低。这时，光记录媒体的轴向加速度最好是大于或等于1.0m/sec2。
因此，了解到在超过4倍速这样高速应对的光记录媒体中，需要把轴向加速度的最大容许值比现在的要大幅度降低。
根据以上的结果认为，只要在离基板厚度的设定中心值一定的范围内把轴向加速度的最大容许值设定为2.5m/sec2，随着从基板厚度设定中心值偏离的量超过一定范围而增大，而把轴向加速度的最大容许值设定低，就能降低记录印记在再现时的误差。在此，“在离设定中心值一定的范围内”中所述的“一定的范围”，是指得到能进行可靠性高的记录的光记录媒体的能达到本发明目的的范围，能通过设计乃至实验决定，但通常是如图6所示那样的±10μm左右。
具体说就是如图6所示，根据拾取装置特性的基板厚度依赖性，最好把轴向加速度的最大容许量设定为与从基板厚度中心值偏离的量的平方成比例地减小，即把最好两者的关系设定为如图6斜线内那样，在使光记录媒体以线速度3.5m/sec旋转，在使用DVD再现系统中规定的旋转轴方向的频率带区域具有2.1kHz标准随动特性的光学拾取装置进行测定时，把光记录媒体轴向加速度的最大容许值设定为是M(m/sec2)、把基板厚度设定为是D(μm)时，最好把轴向加速度的最大容许值M设定为，在590μm＜D＜610μm的范围内满足2.5m/sec2，在610μm≤D≤620μm的范围内满足下面的式子1，且在580μm≤D≤590μm的范围内满足下面的式子2。
式子1M(m/sec2)＝2.5-
式子2M(m/sec2)＝2.5-
图7表示的是，把使如上述那样得到的轴向加速度是2.5m/sec2的媒体以3.5m/sec的线速度旋转时的振动频率特性，与使DVD媒体的规定值，即轴向加速度是8m/sec2的光记录媒体以相同速度旋转时的结果进行的比较。
这样，了解到通过减小光记录媒体的轴向加速度，就能把振动增益成为零交叉的点的频率减小。
例如，把在使8m/sec2的光记录媒体以少的读取误差率进行读出的拾取装置中使用的传动装置的频率特性(拾取装置的随动特性)也一起进行图示，但在DVD等光记录媒体的记录再现中使用时，设计成零交叉频率比这种光记录媒体的频率特性稍微增大。在基本线速度的范围内到实际转速9.6Hz程度，在20dB左右和大于或等于它的频率衰减区域内，只要大0.5dB左右的范围就足够了。若使频率带区域比此还大，则需要设计传动装置固有频率更大的，这时则传动装置增大，制造成本增大，若设定得过大，则传动装置自身的振动就成为问题，信号特性反而变坏。
因此，如从图7了解到的那样，在轴向加速度是2.5m/sec2光记录媒体的情况下，作为由现有DVD记录再现系统规定的拾取装置随动特性，有能使零交叉频率(频率带区域)减小的优点，若这样使光记录媒体的轴向加速度减小，则即使把随动特性的频率带区域维持现状不动且使媒体高速旋转的情况下，也能构筑不使记录再现特性恶化的记录系统。
实际上，使用轴向加速度是2.5m/sec2的光记录媒体而变化转速，并使用现有的记录系统随动特性即频率带区域是2.1kHz的拾取装置，进行再现试验，其结果是即使在相当于DVD基本线速度3.49m/sec的4倍速的14m/sec线速度下，也能使DVD系统的规定值即残留对焦误差值小于或等于0.2μm，再现信号的抖动特性也能得到把规定值9％下降的是7％程度的值。
使所述光记录媒体以3.49m/sec旋转时的抖动是6.8％。进一步把该拾取装置的控制增益进行电的增大且提高频率带区域进行试验，其结果是，使规定值即抖动9％上升的频率是约50％UP的3.3kHz左右。
若变化光记录媒体的转速，则表观的轴向加速度是与其线速度的平方成比例地增减。图示该情况的是图8。其表示光记录媒体的频率特性和这时的随动系统频率带区域。根据其结果，例如在DVD8倍速的条件下，适合于轴向加速度2.5m/sec2光记录媒体的拾取装置的随动特性是4.8kHz～7kHz左右，在16倍速(记录速度＝56m/sec)的线速度范围内，能使用9.4kHz～14kHz左右频率带区域。
本发明的光记录媒体中，记录层是通过激光照射而产生某种光学变化，只要通过该变化能记录信息便可，而没有特别的限制，可以是相变化型记录层，也可以是含有有机色素的记录层。
在此，图10是表示本发明相变化型光记录媒体一例的概略剖面图，其是在基板11上顺次层合有第一保护层12、记录层13、第二保护层14、第三保护层15和反射层16。
-记录层-所述记录层13没有特别的限制，能根据目的适当地进行选择，例如含有Ag、In、Sb、Ge元素，还能根据需要以谋求提高非晶体稳定性为目的而含有从Mg、Al、Si、Ca、Cr、Mn、Co、Cu、Ga、Se、Te、Pd以及稀土元素中选择的至少一种元素。作为所述稀土元素，例如能举出Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等。
所述记录层的膜厚度，通常最好是5～20nm。
作为所述记录层的形成方法，是使用各种气相成长法，例如真空蒸镀法、溅射法、等离子CVD法、光CVD法、离子喷镀法、电子束蒸镀法等。其中特别是溅射法，在大量生产性、膜质量上等是优良的。
-第一保护层和第二保护层-所述第一保护层12和第二保护层14，具有防止所述记录层13恶化变质，提高记录层3的粘接强度和提高记录特性等的作用效果，例如能举出SiO、SiO2、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2等金属氧化物，Si3N4、AlN、TiN、BN、ZrN等氮化物，ZnS、In2S3、TaS4等硫化物，SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrC等炭化物，金刚石状石墨(DLC)，或它们的混合物。其中特别是ZnS和SiO2的混合物最理想。所述ZnS和SiO2的混合物，在耐热性、低导热性、化学稳定性上是优良的，膜的残留应力小，即使反复进行记录/消去，也难于产生记录灵敏度、消去比等特性的恶化，且与记录层的紧密接着性上也优良，在这些点上是理想的。
作为所述第一保护层12和第二保护层14的形成方法，是使用各种气相成长法，例如真空蒸镀法、溅射法、等离子CVD法、光CVD法、离子喷镀法、电子束蒸镀法等。其中特别是溅射法，在大量生产性、膜质量上等是优良的。
所述第一保护层12和第二保护层14的厚度没有特别的限制，根据目的能适当进行选择，第一保护层的膜厚度通常最好是50～90nm。
-反射层-一方面，所述反射层是发挥作为光反射层作用，另一方面，还承担使记录时由激光照射而加在记录层上的热逃掉的散热层的作用。由于非晶体印记的形成，很被散热的冷却速度左右，所以反射层的选择对于高线速度对应媒体来说特别重要。
所述反射层16，例如能使用Al、Au、Ag、Cu、Ta等金属材料，或它们的合金等。作为向这些金属材料中添加的元素，能使用Cr、Ti、Si、Cu、Ag、Pd、Ta等。其中特别是最好含有Ag和Ag合金的任一个。这是由于根据把记录时产生的热的冷却速度进行调整的导热性观点，和利用干涉效果改善再现信号对比度的光学观点，通常希望构成所述相变化型光记录媒体的反射层是高导热率和高反射率至少一个的金属。这时，纯Ag或Ag合金的Ag的导热率是427W/m·K，是非常高的，记录时记录层达到高温后，能马上实现适合于非晶体印记形成的急冷结构。
若这样考虑高导热率性，则纯银为最好，但考虑到耐腐蚀性则也可以添加Cu。这时为了不损害Ag的特性，铜的添加量范围最好是0.1～10原子，0.5～3原子则更理想。铜的添加过量相反地会使Ag的耐腐蚀性恶化。
所述反射层16，能通过各种气相成长法，例如真空蒸镀法、溅射法、等离子CVD法、光CVD法、离子喷镀法、电子束蒸镀法等形成。其中特别是溅射法，在大量生产性、膜质量上等是优良的。
所述反射层的散热能力基本上是与层的厚度成比例的，但反射层的膜厚度通常最好是60～300nm。
在所述反射层上，根据需要还能设置树脂保护层。该树脂保护层在工序内和成为制品的时刻具有保护记录层的作用效果，通常是通过紫外线固化性树脂来形成。所述树脂保护层的膜厚度最好是2～5μm。
-第三保护层-在所述保护层与所述反射层之间，最好把不含硫磺的第三保护层15作为屏障层来设置。
作为第三保护层15的材料，例如能举出Si、SiC、SiN、GeN、ZrO2等，其中特别是Si或SiC，其屏障性特别高，在这点上是理想的。
若把纯Ag或Ag合金在反射层中使用，则在使用ZnS和SiO2的混合物这样含有硫磺的保护层时，硫磺会向Ag扩散，而产生盘有缺陷的不良情况(Ag的硫化反应)。因此，作为防止这种反应的第三保护层，根据(1)具有防止Ag的硫化反应的屏障能力(2)对于激光在光学上是透明的(3)为了形成非晶体印记而导热率低(4)保护层与反射层的紧密接着性好(5)形成容易等的观点，最好选定合适的材料，最好把满足上述主要条件的Si或SiC为主要成分的材料作为构成第三保护层的材料。
所述第三保护层的膜厚度最好是2～20nm，2～10nm则更理想。若所述膜厚度不到2nm，则有时其作为屏障层的功能消失，若超过20nm，则有可能导致调制度的降低。
-基板-作为上述基板11的材料，通常可以采用玻璃、陶瓷、树脂等，但从成型性、成本方面考虑，优选树脂制造的基板。作为上述树脂，例如，可以举出聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、硅酮树脂、氟树脂、ABS树脂、聚氨酯树脂等。从成型性、光学特性、成本方面考虑，聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂是优选的。
所述基板的厚度和特性，如上所述。
把写入信息信号的基板11与贴合用基板进行贴合用的粘接层，是在底膜的两侧涂布粘接剂的两面粘接性片，其由热固化性树脂或紫外线固化树脂形成。所述粘接层的膜厚度通常是50μm左右。
所述贴合用基板(假基板)，作为粘接层在使用粘接性片或热固化性树脂时，不需要是透明的，但对粘接层使用紫外线固化树脂时，要是透射紫外线的透明基板。所述贴合用基板的厚度，通常与写入信息信号的透明基板1相同，使用的是0.6mm。
图11A～图11C是表示能适用于本发明光记录媒体的追记型光记录媒体(CD-R型)层结构例的概略剖面图，这是追记型光盘的例。图11A表示由基板21/记录层22/反射层26/保护层24构成的CD-R。图11B表示由基板21/底层23/记录层22/反射层26/保护层24构成的CD-R。图11C表示由硬涂层25/基板21/底层23/记录层22/反射层26/保护层24构成的CD-R。
图12A～图12C是表示能适用于本发明光记录媒体的追记型光记录媒体(DVD)层结构例的概略剖面图。图12A表示由基板21/记录层22/反射层26/保护层24构成的DVD。图12B表示由基板21/记录层22/反射层26/保护层24/粘接层28/保护基板27构成的DVD。图12C表示由硬涂层25/基板21/底层23/记录层22/反射层26/保护层24/粘接层28/保护基板27构成的DVD。
把本发明光记录媒体作为追记型DVD媒体适用时的光记录媒体结构，是把第一个基板和第二个基板(以下有时叫做第一基板、第二基板)通过记录层用粘接剂贴合的结构作为基本结构。记录层需要把用于提高反射率的记录层和反射层进行层合。记录层于基板之间也可以通过底层或保护层合而成，也可以为了提高功能而把它们进行层合化构成。最通常使用的是第一基板/有机色素层/反射层/保护层/粘接层/第二基板的结构。
-记录层-记录层是通过激光照射而产生某种光学变化，通过该变化而能记录信息，该记录层至少含有有机色素，而且含有能离散该有机色素的树脂和褐色防止剂，以及根据需要的其他成分。
作为所述有机色素并没有特别的限制，根据目的能适当进行选择，例如能举出色素手册(讲谈社，1986年3月20日发行，第一版，编者大河原信等)第547～550页记载的在波长381～435nm的范围内表现吸收的材料或其电介质等。作为有机色素例如能举出聚甲烯系色素、作为上述有机色素，例如，可以举出聚甲炔类色素、蒽醌类色素、双羟基啶类色素(ダイオキシデイン)、三苯并二噻嗪类色素(トリフエノジチアジン)、菲类色素、菁类色素、二羧基(ジカルボ)菁类色素、钛菁类色素、萘菁类色素、份菁类色素、吡喃鎓类色素、卟啉类色素、呫吨类色素、三苯基甲烷类色素、薁类色素、含金属的偶氮染料、偶氮染料、偶氮类色素、角鲨烯(スクアリリウム)类色素、多烯类色素、碱式苯乙烯(ベ一ススチリル)类色素、甲螯合类色素、克酮酸盐类色素、靛类色素、亚甲基类色素、磺胺类色素、甲烷二硫赶酸酯类色素或这些的衍生物等，其中，菁类色素或其衍生物、二羧基(ジカルボ)菁类色素或其衍生物、钛菁类色素或其衍生物、萘菁类色素或其衍生物、偶氮染料或其衍生物是特别优选的。还有，添加了铵鎓盐类色素等各种骤冷剂(クエンチヤ)的色素材料也可以使用。
所述记录层的膜厚度通常最好是5～20nm。
在形成所述记录层时，也可以把成为所述本发明特点的色素各一种，或多个组合使用。而且在成为所述本发明特点的所述色素之外，以提高光学特性、记录灵敏度、信号特性等为目的，与其他的有机色素混合或层合化是可以的。
在所述色素中作为金属或金属化合物，例如也可以把In、Te、Bi、Se、Sb、Ge、Sn、Al、Be、TeO2、SnO、As、Cd等以离散混合或层合的形式来使用。
也可以把高分子材料配合在所述色素中。作为该高分子材料也可以把例如离聚物树脂、聚酰胺系树脂、乙烯系树脂、天然高分子、硅、液状橡胶等各种材料或硅烷耦合剂等进行离散混合使用，或也可以以特性改良为目的，把稳定剂(例如过渡性金属络合物)、离散剂、阻燃剂、润滑剂、带电防止剂、界面活性剂、可塑剂等一起使用。
所述记录层的形成，可以通过蒸镀、溅射、CVD或溶液涂布等通常的方法来进行。在使用所述涂布法时，把所述色素等溶解在有机溶剂等中通过喷射、辊子涂布、浸渍和旋转涂布等常用的涂布法来进行。
作为所述有机溶剂并没有特别的限制，根据目的能适当地进行选择，例如能举出，例如甲醇、乙醇、异丙醇、2，2，3，3-四氟丙醇等醇类；丙酮、甲乙酮、环己酮等酮类；N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等酰胺类；二甲基亚砜等亚砜类；四氢呋喃、二噁烷、二乙醚、乙二醇单甲醚等醚类；乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯类；氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烷等脂肪族卤代烃类；苯、二甲苯、单氯苯、二氯苯等芳香烃类；甲氧基乙醇、乙氧基乙醇等溶纤剂；己烷、戊烷、环己烷、甲基环己烷等烃类等。
-底层-使用所述底层的目的是以(1)提高粘接性(2)是水或气体等的屏障(3)提高记录层的保存稳定性(4)提高反射率(5)保护基板和记录层不受溶剂侵蚀(6)形成导向槽、导向坑、预成型等。
对于所述(1)的目的，能使用高分子材料，例如离聚物树脂(アイオノマ一)、聚酰胺系树脂、乙烯系树脂、天然树脂、天然高分子、硅、液状橡胶等各种高分子物质，以及硅烷耦合剂等。对于所述(2)和(3)的目的，在所述高分子材料以外还能使用无机化合物，例如SiO2、MgF2、SiO、TiO2、ZnO、TiN、SiN等，和使用金属或半金属，例如Zn、Cu、Ni、Cr、Ge、Se、Au、Ag、Al等。对于所述(4)的目的，能使用金属，例如Al、Ag等，和具有金属光泽的薄膜，例如亚甲基染料、呫吨类系染料等。对于所述(5)和(6)的目的，能使用紫外线固化树脂、热固化树脂、热可塑性树脂等。
所述底层的膜厚度并没有特别的限制，根据目的能适当地进行选择，最好是0.01～30μm，0.05～10μm则更理想。
-反射层-作为所述反射层的材料能使用上述的银(Ag)合金。作为所述反射层的膜形成法，例如能举出蒸镀、溅射等。
-保护层以及基板表面硬涂层-所述保护层或基板表面硬涂层，是以(1)保护记录层(反射吸收层)不受损伤、灰尘、污物等的侵害，(2)提高保护记录层(反射吸收层)的保存稳定性，(3)提高反射率，等为目的而使用的。对于这些目的，能使用在所述中间层中所示的无机材料或有机材料。作为所述无机材料，例如也能使用SiO、SiO2等。作为所述有机材料，例如也能使用聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、乙烯树脂、纤维素、脂肪族烃树脂、芳香族烃树脂、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯树脂、氯丁橡胶、石蜡、醇酸树脂、干性油、松香等热软化性树脂、热熔化性树脂、紫外线固化树脂。所述材料中作为对于保护层或基板表面硬涂层来说，最好的例是生产性优良的紫外线固化树脂。
所述保护层或基板表面硬涂层的膜厚度最好是0.01～30μm，0.05～10μm则更理想。
本发明中所述底层、保护层、基板表面硬涂层与记录层的情况相同，能根据目的而含有稳定剂、离散剂、阻燃剂、润滑剂、带电防止剂、界面活性剂、可塑剂等。
-保护基板-所述保护基板，在从该保护基板侧照射激光时必须对该使用激光是透明的，而单作为保护板使用时，则不管透明性。能使用的基板材料，与所述的基板材料完全相同，能使用聚酯树脂、丙烯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等的塑料、玻璃、陶瓷或金属等。
-粘接剂、粘接层-作为所述粘接剂，只要是能把两片记录媒体粘接的材料便可，没有特别的限制，能根据目的适当地进行选择，若考虑到生产性则最好是紫外线固化型粘接剂或热熔性型粘接剂。
(光记录媒体的制造方法)本发明光记录媒体的制造方法是控制制造如下的光记录媒体，其基板厚度是580～620μm，在基板厚度是离设定中心值一定范围内时，光记录媒体的轴向加速度具有最大容许值，而随着从基板厚度设定中心值偏离的量超过一定范围地增大，则轴向加速度的最大容许值减小。
这时，最好使用外周部的厚度比内周部的厚度厚的母盘并通过射出压缩成型来成型基板。具体说就是，最好使用内周部的厚度与外周部的厚度的差是±20μm以内的母盘，来进行射出压缩成型。射出压缩成型的条件没有特别的限制，根据目的能适当进行选择，例如使用大于或等于40t且小于或等于80t左右的能进行加压压缩的射出压缩成型机，例如在130～200℃的条件下，在2秒的处理时间期间能进行设定，以进行开模、注入材料、加压压缩、剥离基板的工序。
在本发明相变化型光记录媒体的制造方法中，首先把基板的成型条件最佳化，使从基板厚度设定中心值的偏离尽量小，而且例如把记录层、电介质层、反射层等在溅射成膜时投入的电力量进行最佳化等，尽量不给基板以热损害，只要能抑制基板产生变形便可，通过这样在制造条件上想办法，就能制作出轴向加速度位于图6斜线部内的光记录媒体。
在具有含有本发明有机色素的记录层的追记型光记录媒体的情况下，作为抑制产生基板变形的方法，是在所述溅射成膜时把投入的电力量进行最佳化等的方法之外，能采用通过自旋涂敷等形成色素记录层之后进行的退火工序时，为了避免剧烈的温度变化而把升温时间缓慢进行等的方法。
使光记录媒体以线速度3.5m/sec旋转，在使用DVD再现系统中规定的旋转轴方向的频率带区域具有2.1kHz标准随动特性的光学拾取装置进行测定时，把光记录媒体轴向加速度的最大容许值设定为是M(m/sec2)、把基板厚度设定为是D(μm)时，最好把轴向加速度的最大容许值M制造为，在590μm＜D＜610μm的范围内满足2.5m/sec2，在610μm≤D≤620μm的范围内满足下面的式子1，且在580μm≤D≤590μm的范围内满足下面的式子2。
式子1M(m/sec2)＝2.5-
式子2M(m/sec2)＝2.5-
本发明中，最好监控基板厚度与光记录媒体轴向加速度的关系，并把该监控值与预先设定的关于从基板厚度设定中心值偏离的量与光记录媒体轴向加速度最大容许值关系的合格判定基准进行对照，来判定是否合格。例如为了进入到图6斜线部内，通过从基板厚度和光记录媒体的轴向加速度这两面进行是否合格的判定，来消除在制品中混入不良品的可能，能高效率地制造在记录特性上可靠性高的光记录媒体。
(记录再现方法)本发明发记录再现方法，是对本发明的所述光记录媒体，使用具有与记录再现速度对应的预先决定的频率带区域的拾取装置来进行记录再现。
在此，最好所述拾取装置的激光波长是620～700nm，且透镜的NA是0.60～0.70。
所述记录中使用的线速度(L.V.)，至少在14m/sec＜L.V.≤56m/sec的范围时，具有如图8所示那样振动衰减特性的拾取装置的频率带区域(增益成为0的点)，最好满足下面的式子3。
式子3频率带区域(kHz)＝[记录线速度(m/sec)/基本线速度(m/sec)]×(0.589)[(+10％)～(-0％)]所述式子3中，基本线速度是系统成为基本的记录再现速度，DVD中是3.49m/sec。[(+10％)～(-0％)]表示的是(负)侧和+(正)侧的公差。
即所述式子3中(-)侧的公差，由于不能低于盘的特性，且必须大于盘的频率带区域，所以(-)侧的公差是0％。所述式子3中(+)侧的公差最好是大的，但若过大则传动装置产生自激振荡，所以10％程度是理想的。因此，具有振动衰减特性的拾取装置的频率带区域(增益成为0的点)，在被图8的两条直线围起来的范围内，具体说就是在DVD8倍速的条件下，适合于轴向加速度是2.5m/sec2光记录媒体的拾取装置的随动特性，是4.8kHz～7kHz的程度，在16倍速(记录速度＝56m/sec)的线速度范围内能使用9.4kHz～14kHz程度的频率带区域。
实施例以下通过实施例更具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1)-光记录媒体的制作-通过射出压缩成型制作透射光束的具有600μm厚度设定中心值的聚碳酸酯树脂制基板。在基板成型时，适当调整射出压缩成型的条件(例如使用大于或等于40t且小于或等于80t左右的能进行加压压缩的射出压缩成型机，例如在130～200℃的条件下，在2秒的处理时间期间设定进行开模、注入材料、加压压缩、剥离基板的工序)，制作具有表1所示各种厚度部分的基板。表1所示的基板厚度，表示的是测定值中从基板厚度的设定中心值600μm偏离最大的值。在此，基板厚度是通过ETA-Optik社制ETA RT来测定的。
然后，在基板上把由ZnS·SiO2(80克分子％20克分子％)构成的下部电介质层通过溅射法成膜厚度70nm。这时下部电介质层的溅射法按表1的№4、5、8以通常的投入电力(约1kV)进行，而其他的在比通常的投入电力最大约少15％的范围内变化进行。这样，就在基板上形成了具有各种变形(厚度)的下部电介质层。
然后，在下部电介质层上把由Ag1In3Sb73Te20Ge3构成的记录层通过溅射法成膜厚度15nm。在记录层上把由ZnS·SiO2(80克分子％20克分子％)构成的上部电介质层通过溅射法成膜厚度15nm。在上部电介质层上把由Ag构成的反射层通过溅射法成膜厚度150nm。然后在反射层上把由紫外线(UV)固化树脂(大日本墨水化学工业株式会社制、SD318)构成的保护层通过自旋覆盖法来形成，最后，把厚度约0.6mm的保护层通过紫外线(UV)固化树脂(日本化药株式会社制、DVD3)进行粘接贴合。
由以上，制作表1所示的根据从基板厚度中心值(600μm)偏离和基板变形的具有各种大小轴向加速度的光记录媒体。
对得到的各光记录媒体，通过株式会社小野量具制LM1200来测量轴向加速度，把结果表示在表1。
对得到的各光记录媒体，使用该光记录媒体的轴向反馈回路频率带区域是5kHz的拾取装置，把对焦偏置在基板厚度的设定中心值600μm进行最佳化，以DVD的8倍速(记录速度＝28m/sec)进行记录。然后，使再现信号分别最大地把拾取装置的对焦偏置最佳化，并以DVD的基本记录再现速度(记录速度＝3.5m/sec)进行再现，如下地评价这时的再现信号误差率。如下地判定是否合格。其结果表示在表1。
<误差率的评价)误差率的评价按照DVD的订正标准，测定能订正的误差个数，以下面的基准进行评价。在不到150个时是“○”、在150～250个时是“△”、在超过250个时是“×”。
<评价是否合格>
是否合格，对于层合各层制作的光记录媒体来说，是根据得到的轴向加速度和基板厚度，把基板厚度与轴向加速度的关系位于图6斜线部内的情况设定是“○”、把从斜线部离开的情况设定为是“×”。
根据表1的结果，位于图6斜线部内的№4、5、8号光记录媒体，其误差率也是“○”。因此确认了能把是否位于图6斜线部内作为合格与否的判定基准进行采用。
以DVD的4倍速(记录速度＝14m/sec)进行记录的结果是，误差率总共不到100个，能确认上述的合格与否判定基准在超过4倍速(记录速度＝14m/sec)的高速记录时是有效的。
(实施例2)实施例1中，在使用通过内周部与外周部的厚度差是小于或等于±5μm的母盘，进行射出压缩成型的聚碳酸酯树脂制基板之外，与实施例1同样地制作“光记录媒体A”。
实施例1中，在使用外周部的厚度比内周部的厚度厚20μm的母盘，进行射出压缩成型制作的聚碳酸酯树脂制基板之外，与实施例1同样地制作“光记录媒体B”。
得到的“光记录媒体A”和“光记录媒体B”的基板厚度，是如图9那样的分布。光记录媒体A和B的基板厚度都位于图6所示的斜线部内，把它与轴向加速度的监控结果一起进行判定，把偏离图6斜线部的光记录媒体除掉进行制造，其结果是“光记录媒体A”的合格品率是83％，“光记录媒体B”的合格品率是91％。
在此，“光记录媒体A”的合格品率比“光记录媒体B”的合格品率低，考虑是由于“光记录媒体A”的情况中含有在图6所示基板厚度中心值是10μm～20μm时的轴向加速度是2.0m/sec2～2.5m/sec2的光记录媒体，图6斜线部的上部被二次函数曲线包围，所以，在满足该条件之中含有位于该二次函数曲线的上部而偏离该斜线部的缘故。
(实施例3)与实施例1同样地，制作变化基板厚度和最大轴向加速度的光记录媒体100个，如图6所示，求出从基板厚度设定中心值偏离的量与轴向加速度最大容许值的关系，与实施例1同样地评价误差率。把值用平均值表示。
其结果是，进入到图6斜线部内的光记录媒体中，与没发现高速记录时误差率比DVD标准值多的情况相反，偏离图6斜线部的光记录媒体中含有65％比例误差率不好的。
因此，确认能把是否位于图6斜线部内作为制造光记录媒体时的合格与否的判定基准。
根据本发明，在制造超过DVD4倍速(记录速度＝14m/sec)的高速应对光记录媒体时，通过从基板厚度和媒体轴向加速度这两方面进行合格与否的判定，使制品中混入不良品的可能性消除，能提供在记录特性上可靠性高的光记录媒体。
本发明的光记录媒体，即使以与DVD-ROM同容量，记录线速度超过4倍速(记录速度＝14m/sec)的记录速度下，也能得到足够的对焦特性，能抑制调制度的面内变动，能进行可靠性高的记录，能在各种光记录媒体，特别是在DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等DVD系列的光记录媒体中广泛使用。
权利要求
1.一种光记录媒体，其具有基板，并且在该基板上至少具有记录层和反射层，其特征在于，所述基板具有厚度的设定中心值，在基板厚度是在距离该设定中心值的一定范围内时，所述光记录媒体的轴向加速度具有最大容许值，且随着从该设定中心值偏离的量超过一定范围，而所述光记录媒体轴向加速度的最大容许值减小。
2.如权利要求1所述的光记录媒体，其中，其基板厚度的设定中心值是600μm，随着从该设定中心值偏离的量超过±10μm，光记录媒体轴向加速度的最大容许值减小。
3.如权利要求1到2任一项所述的光记录媒体，其中，其基板厚度是580～620μm。
4.如权利要求1到3任一项所述的光记录媒体，其中，使光记录媒体以线速度3.5m/sec旋转，在使用DVD再现系统规定的旋转轴方向的频率带区域具有2.1kHz标准随动特性的光学拾取装置进行测定时，把光记录媒体轴向加速度的最大容许值设定为是M(m/sec2)、把基板厚度设定为是D(μm)时，轴向加速度的最大容许值M，在590μm＜D＜610μm的范围内满足2.5m/sec2，在610μm≤D≤620μm的范围内满足下面的式子1，且在580μm≤D≤590μm的范围内满足下面的式子2，式子1M(m/sec2)＝2.5-
式子2M(m/sec2)＝2.5-
5.如权利要求1到4任一项所述的光记录媒体，其中，光记录媒体的轴向加速度大于或等于0.8m/sec2。
6.如权利要求1到5任一项所述的光记录媒体，其中，光记录媒体的周向加速度是0.8～2.0m/sec2。
7.如权利要求1到6任一项所述的光记录媒体，其中，记录再现用激光的波长是620～700nm，且透镜的NA是0.60～0.70。
8.如权利要求1到7任一项所述的光记录媒体，其中，能进行记录的线速度(L.V.)是在14m/sec＜L.V.≤56m/sec的范围内。
9.如权利要求1到8任一项所述的光记录媒体，其中，记录层是相变化型记录层。
10.如权利要求1到8任一项所述的光记录媒体，其中，记录层是含有有机色素的记录层。
11.一种光记录媒体的制造方法，其是制造在基板上至少具有记录层和反射层的光记录媒体，其特征在于，其进行了如下的控制制造在所述基板厚度是在距离该设定中心值的一定范围内时，光记录媒体的轴向加速度具有最大容许值，且随着从基板厚度设定中心值偏离的量超过一定范围而增大时，轴向加速度的最大容许值减小。
12.如权利要求11所述的光记录媒体的制造方法，其中，其基板厚度是580～620μm，使光记录媒体以线速度3.5m/sec旋转，在使用DVD再现系统规定的旋转轴方向的频率带区域具有2.1kHz标准随动特性的光学拾取装置进行测定时，把光记录媒体轴向加速度的最大容许值设定为是M(m/sec2)、把基板厚度设定为D(μm)时，使轴向加速度的最大容许值M，在590μm＜D＜610μm的范围内满足2.5m/sec2，在610μm≤D≤620μm的范围内满足下面的式子1，且在580μm≤D≤590μm的范围内满足下面的式子2，这样来制造，式子1M(m/sec2)＝2.5-
式子2M(m/sec2)＝2.5-
13.如权利要求11到12任一项所述的光记录媒体的制造方法，其中，使用外周部厚度比内周部厚度厚的母盘并通过射出压缩成型来成型基板。
14.如权利要求13所述的光记录媒体的制造方法，其中，母盘其内周部厚度与外周部厚度的差在±20μm以内。
15.如权利要求11到14任一项所述的光记录媒体的制造方法，其中，一边监控基板厚度与光记录媒体轴向加速度的关系，一边进行制造，并把该监控值，与预先设定的关于从基板厚度设定中心值偏离的量与光记录媒体轴向加速度最大容许值关系的合格判定基准进行对照，来判定是否合格。
16.一种记录再现方法，其特征在于，其是对权利要求1到10任一项所述的光记录媒体，使用具有与记录再现速度对应的预先决定的频率带区域的拾取装置来进行记录再现。
17.如权利要求16所述的记录再现方法，其中，拾取装置的激光波长是620～700nm，且透镜的NA是0.60～0.70。
18.如权利要求16到17任一项所述的记录再现方法，其中，记录所使用的线速度(L.V.)在14m/sec＜L.V.≤56m/sec内时，拾取装置的频率带区域被设定成满足下面的式子3，式子3频率带区域(kHz)＝[记录线速度(m/sec)/基本线速度(m/sec)]×(0.589)[(+10％)～(-0％)]所述式子3中，基本线速度是成为系统中的基本的记录再现速度，DVD中是3.49m/sec，[(+10％)～(-0％)]表示的是-(负)侧和+(正)侧的公差。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种光记录媒体及其制造方法和记录再现方法，其以与DVD－ROM同容量且即使记录速度超过4倍速的记录速度，也能得到足够的对焦特性，能抑制调制度的面内变动，能进行可靠性高的记录。为此，提供一种光记录媒体，其是在具有基板，和在该基板上至少具有记录层和反射层的光记录媒体中，所述基板具有厚度的设定中心值，在基板厚度是在离该设定中心值的一定范围内时，所述光记录媒体的轴向加速度具有最大容许值，且随着从该设定中心值偏离的量超过一定范围，而所述光记录媒体轴向加速度的最大容许值减小。
文档编号G11B7/26GK1764964SQ200480008279
公开日2006年4月26日 申请日期2004年3月25日 优先权日2003年3月25日
发明者伊藤和典, 石见知三, 小鹰一广, 户村辰也, 中村有希, 山田胜幸 申请人:株式会社理光