JP2007018682A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】記録物質の構成を組み合わせてＢＤシステムに好適な高い記録密度とデータ伝送速度を提供する。
【解決手段】本発明の光記録媒体は基板、上記基板の上部に位置して入射する上記レーザービームを反射する反射層及び上記反射層の上部に位置する情報記録層を含む。上記情報記録層はＡｕを含む第１記録層及びＳｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を含む第２記録層を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、光記録媒体に関するものであり、さらに詳しくは、記録安定性が高いだけでなく高密度のデータ記録を行なうことができる追記型光記録媒体に関するものである。

動画像及び静止画像を含むビデオ信号、オーディオ信号及びコンピュータデータ情報を総合的に扱うマルチメディア時代の到来と共に、ＣＤ及びＤＶＤのような各種ディスクなどのパッケージメディアが、既に幅広く普及しつつある。近頃は、光記録媒体を携帯電話（Mobile phone）、デジタルカメラ、放送及び映画の記録媒体として応用しようとする試みが活発に行われている。

光記録媒体には、再生専用光記録媒体（Read-only memory；ＲＯＭ）と、情報を一回だけ記録できる追記型（Recordable）光記録媒体、繰り返して情報を書換可能な（Rewritable）光記録媒体がある。

この中、追記型光記録媒体は、データバックアップ（data backup）や放送、映画などの記憶装置として活用することができる。上記追記型光記録媒体の記録層物質は、染料（dye）のような有機物を用いるか、または無機物が用いられる。但し、記録層物質として有機物が用いられる場合は、光記録媒体に記録されたデータの長期保存性に劣るという問題点がある。

上記追記型光記録媒体の記録メカニズムは、ａ）記録層物質が燃焼（burning）され、ピット（pit）が生成されるか、ｂ）記録層物質が分解（decomposition）されながら容積が膨脹してピットが生成されるか、ｃ）記録層が溶融された後、固体化しながら新しい相（phase）が生成されるか、ｄ）異種物質の接触面で反応による新しい物質が生成されたもの（例えば、ケイ化物、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物など）がある。

また、上記したメカニズムが複合的に発生することもある。複合的なメカニズムにより記録マークが生成される場合には、レーザービームが光記録媒体に照射されれば記録層内の第１物質と第２物質が状態変化を引き起こして混合され、記録層周囲と光学的特性が異なる物質が生成される場合がある。

このような場合は、記録層物質が変化して光学的特性が変化することによりデータが記録され、記録前と記録後の光学的特性の変化、即ち反射率の変化として上記記録されたデータが読み取られる。

上述した複合的メカニズムが光記録媒体で発生するために、光記録媒体はそのメカニズムによって生成される内部構造（記録層周囲と光学的特性が異なる新たな物質）とその内部構造（新たな物質）の生成に適した記録層物質の組合せを備えることが必要である。

一方、次世代記録媒体は、非常に高い記録密度と高いデータ伝送速度が要求される。光記録媒体に記録される記録密度を高めるために光記録媒体の記録マークの大きさは、現在のものよりさらに小さくしなければならない。従って、光記録媒体に照射されるレーザー波長は、４５０ｎｍ以下と短くしなければならなく、開口数（Numerical aperture）も０.７以上と大きくしなければならい。また、データ伝送速度も現在の３０〜３５Ｍｂｐｓより、顕著に高くしなければならない。

次世代記録媒体の一つである、ＢＤ（ブルーレイ・ディスク）の場合、レーザー波長は４０５ｎｍであり、記録線速度が５．２８ｍ／ｓ〜１０．５６ｍ／ｓでレーザーパワーが３〜７ｍＷの範囲内で許容可能なジッター（jitter）の特性が得られる記録層物質が光記録媒体に含まれなければならない。

特に、上記特性を持つ追記型光記録媒体は、ｉ）光記録媒体内の記録マークとスペースと間のコントラストが大きくなければならなく、ｉｉ）記録感度が高くなければならなく、ｉｉｉ）記録されたマークが安定性を有しなければならなく、ｉｖ）記録マークの雑音とジッターを含む記録特性などがＢＤシステムにおいて、満足すべき記録層物質の組合せが必要である。

また、レーザーが照射されて光記録媒体内に記録マークが作られる場合、上記記録マークを作るのに必要なレーザーパワーが過度に高くならないようにする記録層物質の組合せが求められている。

本発明の第１の目的は、情報記録層に含まれた異種物質が互いの接触面で反応して新しい物質として生成されるメカニズムが複合的に発生して上記光記録媒体内に記録マークが生成され得る光記録媒体を提供することにある。

本発明の第２の目的は、ＢＤ特性の満足だけではなく、記録マークとスペースと間のコントラストが大きく、記録感度の高い光記録媒体を提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、ＢＤ特性の満足だけではなく、光記録媒体の記録マークの安全性とジッター等の記録特性に優れた光記録媒体を提供することにある。

また、本発明の第４の目的は、記録マークを作るのに必要なレーザーパワーが過度に高くない光記録媒体を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の好ましい一実施形態に係る光記録媒体は、基板、該基板の上部に位置して入射するレーザービームを反射する反射層及び上記反射層の上部に位置する情報記録層を含む。上記情報記録層は、Ａｕを含む第１記録層及びＳｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を含む第２記録層を含む。

また、基板、該基板の上部に位置して入射するレーザービームを反射する反射層、上記反射層の上部に位置する二つ以上の情報記録層及び該情報記録層間に形成された分離層を含む。上記各情報記録層は、Ａｕを含む第１記録層及びＳｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を含む第２記録層を含む。

本発明に係る光記録媒体は、記録層物質の構成を組合せてＢＤシステムに適した高い記録密度とデータ伝送速度を提供できるという長所がある。

また、本発明に係る光記録媒体は、データが高密度で記録されても記録マークとスペースと間のコントラストが大きく、記録感度が高いという長所がある。

また、本発明に係る光記録媒体は、記録マークの安定性と記録特性に優れ、且つ記録マークを作るのに必要なレーザーパワーが高くない長所がある。

以下、添付された図面を参照して本発明に係る光記録媒体の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る光記録媒体の構造を示す断面図、図２は図１の光記録媒体にランド記録をした場合に、記録マークが生成された一形態を示す断面図、図３は図１の光記録媒体にグルーブ記録をした場合に、記録マークが生成された一形態を示す断面図である。

図１を参照すれば、本発明に係る光記録媒体は、基板６０、反射層５０、情報記録層１００を含む。また、光透過層１０と誘電体層２０、３０をさらに、含むことが好ましい。情報記録層１００は、第１記録層１１０、第２記録層１２０を含む。

基板６０は、光記録媒体の物理的形状を保持する役割をする。基板６０は、セラミック、ガラス、樹脂などが一般に用いられ、ポリカーボネート樹脂を材料にすることが好ましい。

反射層５０は、基板６０の上部に位置し、光透過層１０を介して光記録媒体に入射されたレーザービームを反射し、これを再度光透過層１０方向に出射させる。従って、上記光透過層１０は、反射率の高い物質や反射率の高い物質を添加した合金からなることが好ましい。

情報記録層１００は、反射層５０の上部に位置し、二つ以上の記録層、例えば第１記録層１１０、第２記録層１２０を含むことができる。

上記第１記録層１１０と上記第２記録層１２０に含まれるそれぞれの物質は、レーザービームが入射されれば、互いに混合されて周囲の物質と全く異なる反射率を持つ新しい物質を形成する。

図１の情報記録層１００内に位置した第１記録層１１０と第２記録層１２０の位置は、互いに変えることができ、必ずしも第１記録層１１０をレーザービームが先に入射する側に位置させた構造に限定するものではない。

第１記録層１１０は、Ａｕを主元素として５０原子百分率（atomic ％）以上含む。また、第１記録層１２０は、Ｓｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｎｂよりなる群から選択された一つ以上の元素を添加元素Ｂとして含むことが好ましい。即ち、Ａｕ_１−ＸＢ_Ｘ（０．１≦Ｘ≦０．５）のような形態の化合物で構成されることが好ましい。

第２記録層１２０は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｓｎ、Ｚｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を含む。好ましくは、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｓｎ、Ｚｎよりなる群から選択された一つの元素を主元素として５０原子百分率以上含む。

第１記録層１１０の物質と第２記録層１２０の物質は、レーザービームが照射されれば、第１記録層１１０と第２記録層１２０との接触面で互いに反応して新しい物質が生成されるメカニズムにより記録マークを生成する。

また、情報記録層１００の両接触面のうち少なくとも一接触面（本実施形態においては、両接触面）に誘電体層２０、３０を積層することが好ましい。誘電体層２０、３０は、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２からなることが好ましい。

情報記録層１００の両接触面中、レーザービームが先に入射される側の面に誘電体層２０（以下、‘下部誘電体層’という）が積層される場合には、上部誘電体層２０は光記録媒体の反射率とコントラストとを調節する役割を果たす。

また、上部誘電体層２０は、情報記録層１００の温度上昇による光透過層１０の損傷を防止する。好ましい上部誘電体層２０の厚さは、８０ｎｍ以下である。

一方、情報記録層１００の両接触面中の基板側の面に誘電体層３０（以下、‘上部誘電体層’という）が積層される場合には、下部誘電体層３０は光記録媒体の反射率とコントラストとを調節する。

また、下部誘電体層３０は、情報記録層１００にレーザービームが照射される場合、情報記録層１００に発生した熱が適切な速度で外部に放出されるようにして情報記録層１００の熱的分布が調節されるようにする。好ましい下部誘電体層３０の厚さは、５０ｎｍ以下である。

図２と図３を参照して、本発明に係る光記録媒体にレーザービームを照射して記録をする場合、光記録媒体に記録される形態を説明すれば次の通りである。
光記録媒体の情報記録層１００の表面は、グルーブ（groove）とランド（land）が形成され、上記光記録媒体に照射されるレーザービームのガイドの役割を果たす。

図２に示されるようにランド記録は、情報記録層１００の凸状の一部分にデータが記録されるものであり、情報記録層１００表面中、レーザービームが先に到達する部分に記録マーク９０が形成されることを意味する。

図３に示されるようにグルーブ記録は、情報記録層１００の凹状部分にデータが記録されるものであり、情報記録層１００表面のレーザービームが後に到達する部分に記録マーク９０が形成されるものである。

上記のように本発明に係る光記録媒体は、ランド記録とグルーブ記録とがいずれも可能である。

図４は本発明の第２の実施形態に係る光記録媒体であり、記録感度促進層が含まれる情報記録層に記録マークが生成された一形態を示す断面図である。
図４を参照すれば、本発明の第２の実施形態に係る光記録媒体は、情報記録層１００の周囲または内部に記録感度促進層７０が積層される。

記録感度促進層７０は、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｌ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃｄ、Ｉ、Ｉｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を添加した物質で積層することが好ましい。

記録感度促進層７０に添加しうる上記物質は、融点が低く、レーザービームが入射されれば情報記録層１００の物質より先に反応し、反応時に状態変化によって発生した潜熱は、接触した第１記録層１１０または第２記録層１２０の反応に必要な熱量を一部供給しうる。従って、光記録媒体に記録感度促進層７０が積層された場合、記録マーク９０の生成に必要なレーザーパワーを低くすることができる。

記録感度促進層７０の位置は、情報記録層１００の両接触面中、レーザービームが先に入射される側の面または基板６０側の面または第１記録層１１０と第２記録層１２０との間に位置させることが可能である。しかし、図４に示されるように情報記録層１００の両接触面中、レーザービームが先に入射される側の面に接触して積層することが最も好ましい。
その他の構成は第１の実施形態に係る光記録媒体と同一なので以下省略する。

図５は本発明の第３の実施形態に係る光記録媒体であり、第１記録層と第２記録層とが交互に積層された情報記録層に記録マークが生成された一形態を示す断面図である。
図５を参照すれば、本発明の第３の実施形態に係る光記録媒体は、情報記録層１００内に一つ以上の第１記録層１１０、１１２と一つ以上の第２記録層１２０を含む。第１記録層１１０、１１２と第２記録層１２０は交互に積層され、第１記録層１１０、１１２と第２記録層１２０の接触面が２つ以上となるように接触される。

上記のように積層すると、第１記録層１１０、１１２と第２記録層１２０との間の反応面積が増加して光記録媒体の厚さ方向への記録マーク９０の生成が容易になる。図５は第２記録層１２０の両接触面に二つの第１記録層１１０、１１２が積層されたものを示した例である。

図６は本発明の第４の実施形態に係る光記録媒体の構造を示す断面図である。
図６を参照すれば、本発明の第４の実施形態に係る光記録媒体は、基板６０、反射層５０、２つ以上の情報記録層１００、２００、各情報記録層１００、２００間に位置する分離層４０、各情報記録層１００、２００に隣接して積層された上部誘電体層２０、２２及び下部誘電体層３０、３２を含む。

２つ以上の情報記録層１００、２００には図２〜図５で説明した構造と形態で記録マーク９０が形成されてもよく、上部誘電体層２０、２２と下部誘電体層３０、３２は、図１で説明したように各情報記録層１００、２００の両接触面中のレーザーが先に入射される側の面や基板６０側の面に選択的に接触して積層することができる。

２つ以上の情報記録層１００、２００は、いずれも同じ構造を持つ必要はない。従って、２つ以上の情報記録層１００、２００中のいずれか一つの情報記録層（例えば、１００）にのみ一つ以上の第１記録層１１０と一つ以上の第２記録層１２０を含むようにし、上記第１記録層１１０と上記第２記録層１２０は、交互に積層されて上記第１記録層１１０と上記第２記録層１２０との間の接触面が二つ以上になるようにしてもよい。また、ある一つの情報記録層にのみ記録感度促進層７０を接触して積層するか、さらに上記情報記録層の内部に積層することも可能である。

２つ以上の情報記録層１００、２００がある場合、上記情報記録層１００、２００中のいずれか一つの情報記録層（例えば、１００）に含まれた第１記録層１１０の厚さと第２記録層１２０の厚さとの合計が、上記情報記録層１００を除いた他の情報記録層中のいずれか一つの情報記録層２００に含まれた第１記録層２１０の厚さと第２記録層２２０の厚さとの合計と異なるようにすることができる。

また、二つ以上の情報記録層１００、２００がある場合、上記情報記録層１００、２００中のいずれか一つの情報記録層（例えば、１００）に含まれた第１記録層１１０の厚さと第２記録層１２０の厚さとの比が、上記情報記録層１００を除いた他の情報記録層中のいずれか一つの情報記録層２００に含まれた第１記録層２１０の厚さと第２記録層２２０の厚さとの比と異なるように構成することが好ましい。

即ち、上記二つの情報記録層１００、２００のそれぞれの厚さは、透過率の観点から、互いに異なっていることが好ましい。光記録媒体に２つ以上の情報記録層１００、２００がある場合、レーザービームが先に入射される情報記録層１００に記録マークが生成された後、レーザービームが後に入射される情報記録層２００においても上記レーザーパワーが規定された範囲に保持され、上記情報記録層２００に記録マークを作ることができれば十分であるからである。

例えば、レーザービームが先に入射される情報記録層１１０の厚さが４０〜６０％の透過率に該当する厚さであれば、レーザービームが後に入射される情報記録層２００の厚さは１％以下の透過率を持つ厚さで構成することができる。

以上説明した本発明に係る光記録媒体に対する実験条件と結果を説明する。まず、実験に用いられた光記録媒体の構造と記録物質を説明すれば次の通りである。
上記実験に用いられた光記録媒体は、内径１５ｍｍ、外径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのドーナツ形態の基板６０を含み、基板６０上にランドとグルーブを持つ０．３２μｍのトラックピッチが形成されるようにした。

上記光記録媒体の基板６０は、ポリカーボネートからなり、基板６０上には合金を材料とする反射層５０、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２からなる下部誘電体層３０、第２記録層１２０、第１記録層１１０、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２からなる上部誘電体層２０の順に多層薄膜を積層した。そして、光透過層１０として上記上部誘電体層２０上に２０μｍのＰＳＡ接着剤が接着された８０μｍのポリカーボネートカバーシートを接合させた。

本発明に係る光記録媒体の一実施例に対する上記実験の条件は次の通りである。
上記実験で光記録媒体の線速度（Constant Linear Velocity）は、５．２８ｍ／ｓとし、光記録媒体に対する測定位置は、内周から３０ｍｍとした。光記録媒体にデータの記録は、グルーブ記録になるようにしており、使われたレーザービームの波長は４０８ｎｍであり、再生パワーは３５ｍＷに設定した。また、評価装備としては、パルステック（Pulstec）社のＯＤＵ−１０００を使用した。

上記実験に用いられた光記録媒体の反射層５０は、７０ｎｍ厚さのＡｇ合金で積層し、その上に下部誘電体層３０（ＺｎＳ−ＳｉＯ_２）、第２記録層１２０、第１記録層１１０、上部誘電体層２０（ＺｎＳ−ＳｉＯ_２）を順に積層した。

表１を参照して上記のような光記録媒体で各記録層１１０、１２０の物質の組合せとそれに伴う実験結果を説明すると下記通りである。

実験１、実験２及び実験３の第１記録層１１０及び第２記録層１２０は、主成分としてＡｕ及びＧｅをそれぞれ５０原子百分率以上含む。上部誘電体層２０と下部誘電体層３０は、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２を材料とする。

実験１は、下部誘電体層３０−第２記録層１２０−第１記録層１１０−上部誘電体層２０を、それぞれ１８０Å−１５０Å-５０Å−６８０Åの厚さで積層した場合である。実験２は、実験１と違うように上部誘電体層２０の厚さを４６０Åで積層した。実験３は、実験２と違うように第１記録層１１０と第２記録層１２０の厚さがそれぞれ３０Åと９０Åになるようにした。第１記録層１２０の厚さに対する第２記録層１１０の厚さの比（比率）は２以上にすることが好ましいので、各実験では第１記録層１２０の厚さに対する第２記録層１１０の厚さの比を３となるように積層した。

各実験組合せに対する評価基準は、８Ｔ変調に対する光記録媒体の反射率の差、ＤＣアニールパワーの大きさ、飽和パワー範囲とマーク安定性とした。表１のそれぞれの判断基準による結果は、良い結果を示した実験組合せの順で ‘○’、‘△’または'×'を各判断評価の右側欄（マーク安定性については当該欄の右側欄）に表示した。

まず、８Ｔ変調に対する光記録媒体の反射率の差は、光記録媒体が要求するスペースとマークとの間の反射率の差を示す。即ち、レーザービームの８Ｔ変調パルスに対して最高反射率の値と最低反射率の値を引いた値の差（Ｉ８_ｐｐ）を最高反射率の値（Ｉ８Ｈ）で割り、これをパーセント（％）値で表示した。

レーザービームの８Ｔ変調パルスに対する上記反射率の差は、光記録媒体において最も優先的な判断基準であり、上記反射率差が大きくなるにつれて、光記録媒体としてさらに好適である。本実験では、８Ｔ変調パルスに対する反射率の差は実験２と実験３で最も大きく、実験２は上記の値に多少の変化があった。

ＤＣアニールパワーは、最適化構造を持つ光記録媒体が規定された記録パワー（Ｐｗ）で記録できるかどうかを間接的に確認できる判断基準である。ＢＤは、光記録媒体の速度１×、２×に対して７ｍＷ以内の範囲のレーザーパワーで記録マークが生成されなければならない。

これを間接的に確認するために第１記録層１１０と第２記録層１２０の変化が始まるパワーを測定して上記測定パワーが３ｍＷ内であれば、光記録媒体が規定されたレーザーパワーに対して適切な記録感度を持つと判断した。

評価基準としてＤＣアニールパワーの具体的な実験方法を以下に説明する。
まず、スペースパワー（Ｐｓ（ｍＷ））のレーザービームを光記録媒体に照射する。上記レーザービームのパルスはマルチパルスタイプでなく、単一パルスタイプである。そして、レーザービームが照射された場合、光記録媒体が有する本来の反射率の大きさがオシロスコープ上で変化し始めるレーザーパワーを測定する。上記測定レーザーパワーの大きさがＤＣアニールパワーの値である。上記実験では、ＤＣアニールパワーが２．５ｍＷより小さなパワーであれば、最適化された光記録媒体と評価した。

上記評価基準による結果を注意深くみれば、実験１と実験２よりも、実験３が最も良い記録感度を示した。従って、誘電体層２０、３０の厚さよりは、第１及び第２記録層１１０、１２０の合計の厚さが記録感度に多く影響を及ぼすことが分かり、記録パワーの側面で情報記録層１００の厚さが薄いものが好ましい。

飽和パワー範囲は、各記録層１１０、１２０が反応し始めて、次第に光記録媒体の厚さ方向に反応領域が広がり、情報記録層１００の厚み全体が反応するまでの温度範囲を間接的に確認することができる判断基準である。

飽和パワー範囲の値が大きければ実際に反応し始めた温度が低くても最適化された記録特性を得るためのレーザーのパワー範囲は、規定された条件を逸脱することがある。また、中間温度範囲では、光記録媒体の反射率特性の変化が激しくて記録に対する制御が難しい。即ち、光記録媒体に対して記録時のレーザーパワーに対する上記光記録媒体の反射率は、狭いレーザーパワー範囲で急激に変化しなければならない。

従って、狭いレーザーパワー範囲で各記録層１１０、１２０の温度変化が完了される厚さの組合せを選択するために、飽和パワー範囲が２ｍＷよりも小さな範囲で現れる厚さの組合せを最も適切な組合せと判断した。上記実験では実験３が最も良い結果を示した。

上記実験の判断基準として、マーク安定性は記録マークが時間によって変化せずに長時間保持され得るか否かを判断する項目である。光記録媒体に８Ｔ変調のレーザーパルスで記録マークが形成された時、上記記録マークの大きさは再生時のレーザービームのパワーの影響や室内温度下で、時間によって大きくなるか、減らずに保持されなければならない。本発明に係る光記録媒体に対するマーク安定性は全体的に満足できる水準であるが、実験１が最も良い厚さの組合せと評価された。

図７は表１の実験１、２、３の厚さ組合せを有する光記録媒体に対してＤＣアニールパワー（annealing power）の値を測定した結果を示すグラフである。
上述したように、実験３の各層の厚さの組合せが最も良い記録感度を示した。即ち、実験３の各記録層１１０、１２０の厚さの組合せが最も小さなＤＣアニールパワーで反射された信号を表出した。

図８は本発明に係る光記録媒体の情報記録層内の第２記録層／第１記録層の厚さの組合せがＧｅ（１５０Å）／Ａｕ（５０Å）であり、反射層が７００Åの時、上下部誘電体層の厚さによる光記録媒体の反射率（％）を示す模擬実験の結果であり、図９は本発明に係る光記録媒体の情報記録層内の第２記録層／第１記録層の厚さの組合せがＧｅ（９０Å）／Ａｕ（３０Å）であり、反射層が７００Åの時、上下部誘電体層の厚さによる光記録媒体の反射率（％）を示す模擬実験の結果である。

模擬実験の結果、好ましい設計領域を実験１、実験２及び実験３に該当する番号を有する円で表示した。

図８及び図９を参照すれば、上部誘電体層２０（図８、９の横軸）の厚さが８０ｎｍ（８００Å）以内の場合、光記録媒体に十分な反射率及びコントラストを調節できることが確認できた。

上部誘電体層２０の厚さによる反射率は周期性を持つために８０ｎｍ以上の厚さでは、その以下の薄い厚さの反射率が再び繰り返される状況が現れる。また、上部誘電体層２０の厚さが増加すれば、熱的に情報記録層１００に影響を及ぼすために、所望しない結果をもたらす。従って、上部誘電体層２０の厚さは８０ｎｍ以下のものが好ましい。

図８及び図９を参照すれば、下部誘電体層３０（図８、９の縦軸）の厚さが５０ｎｍ（５００Å）以上であれば、コントラストが低くなる可能性が高い。また、下部誘電体層３０が厚ければ、情報記録層１００で発生した熱がよく排出されなく、記録マークの形状が調節されなく、各マーク長さを調節しにくくなる状況が発生する。従って、下部誘電体層３０の厚さは、５０ｎｍ（５００Å）以下のものが好ましい。

図１０は本発明に係る光記録媒体の情報記録層内の第２記録層／第１記録層の厚さの組合せがＧｅ（９０Å）／Ａｕ（３０Å）であり、反射層が７００Åの時、上下部誘電体層の厚さによる記録マークの記録前反射率と記録後反射率の差を記録前反射率で割った値をパーセント（％）で表示したものである。

図１０を参照すれば、円で表示された領域は、記録前反射率と記録後反射率の差が大きい領域であり、模擬実験の結果、選択された設計領域を示す。

次に、表１の実験３で説明した構造を持つ本発明に係る光記録媒体のジッター評価結果を説明する。
まず、本発明に係る光記録媒体のジッター測定条件として、チャネルビットクロックを６６ＭＨｚに設定し、光記録媒体の記録線速度は５．２８ｍ／ｓにした。光記録媒体の容量は、各情報記録層１００当り２３．３ギカバイトであり、ジッター測定装置にはヨコカワ（Yokogawa）社のＴＡ５２０を使用した。ジッター測定のための実験サンプリング回数は、３０、０００回とし、光記録媒体の測定位置は光記録媒体の内周から３０ｍｍ地点を選択し、上記光記録媒体にランド記録とグルーブ記録のいずれも行なった。また、上記光記録媒体に対する記録レーザービームは４０８ｎｍの波長を使用した。

図１１は上記した本発明に係る光記録媒体のデータ記録に使われたレーザー記録パルスの波形を示す。
上記光記録媒体の記録に使用したレーザーパルスの記録パワー（Ｐｗ）は４．１ｍＷ、スペースパワー（Ｐｓ）は１．０ｍＷ、基底パワー（Ｐｂ）は０．４ｍＷの大きさを持つ。上記レーザー記録パルスは２Ｔ〜６Ｔまでのランダムマルチパルスを有し、各記録パルスに対してＮ−１個の分割パルスになるようにパルスを変調して記録した。

実験３の各層組合せを有する本発明に係る光記録媒体のアイパターンを説明すれば次の通りである。
図１２は表１の実験３の組合せを有する光記録媒体のＲＦアイパターン（eye pattern）の結果を図示した図面である。
図１２から分かるように、上記の各記録層１１０、１２０の厚さと下部誘電体層３０と上部誘電体層２０の厚さを持つ光記録媒体にレーザービームが照射された場合、再生される信号はＬＴＨ（Low to High）の極性を持つ。

図１２を参照すれば、アイパターンは明確で鮮明なＲＦのアイパターンであることが分かる。従って、再生信号の変換点が原信号の変化点と時間軸上から一致せずに現れるジッターの比率が少ないので、ＢＤに好適な光記録媒体として使用できる。

図１３は表１の実験３の組合せを有する光記録媒体で再生された信号の確率分布を示した図である。
図１３を参照すれば、標準偏差（σ）をレーザービームの基準クロック（Ｔ）で割った値（σ／Ｔ）は、５．６％である。上記の標準偏差が狭いほど良い光記録媒体と評価され、一般的なＢＤでは６．５％以下のとき、好適な光記録媒体として評価される。従って、本発明による光記録媒体もＢＤシステムを十分に満足できることが分かる。

本発明に係る光記録媒体の性能の優秀さは、情報記録層１００が一つのときに示したが、これは２つ以上の情報記録層１００、２００を含む時も同じである。２つ以上の情報記録層１００、２００中の一つ以上の記録層は、上記構成物質と、厚さの比率、厚さの合計などで組合わせることができることはもちろんである。

以上説明した本発明は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明に対する通常の知識を有した当業者であるならば、本発明の思想と範囲内で様々な修正、変更、付加が可能である。従って、このような修正、変更及び付加は本発明の特許請求の範囲に属するものである。

本発明の第１の実施形態に係る光記録媒体の構造を示す断面図である。 図１の光記録媒体にランド記録をした場合に、記録マークが生成された一形態を示す断面図である。 図１の光記録媒体にグルーブ記録をした場合に、記録マークが生成された一形態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る光記録媒体であり、記録感度促進層が含まれる情報記録層に記録マークが生成された一形態を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る光記録媒体であり、第１記録層と第２記録層が交互に積層された情報記録層に記録マークが生成された一形態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る光記録媒体の構造を示す断面図である。 表１の各実験に対してＤＣアニールパワーとして記録感度を測定した結果を示す図である。 上部誘電体層と下部誘電体層の厚さの組合せが変わる場合、Ｇｅ（１５０Å）／Ａｕ（５０Å）の記録層組合せを持つ本発明に係る光記録媒体の反射率変化結果を示す図である。 上部誘電体層と下部誘電体層の厚さの組合せが変わる場合、Ｇｅ（９０Å）／Ａｕ（３０Å）の記録層を持つ本発明に係る光記録媒体の反射率変化結果を示す図である。 上部誘電体層と下部誘電体層の厚さの組合せが変わる場合、Ｇｅ（９０Å）／Ａｕ（３０Å）の記録層を持つ本発明に係る光記録媒体の記録前後反射率の変化比率を示す図である。 本発明に係る光記録媒体の性能評価のために上記光記録媒体のデータ記録に使われたレーザー記録パルスの波形を示す図である。 表１の実験３の組合せを有する光記録媒体のＲＦアイパターンの結果を示す図である。 表１の実験３の組合せを有する光記録媒体で再生された信号の確率分布を示す図である。

符号の説明

１０ 光透過層
２０、３０ 誘電体層
５０ 反射層
６０ 基板
１００ 情報記録層
１１０ 第１記録層
１２０ 第２記録層

Claims (20)

1. 基板と、
   前記基板の上部に位置して入射するレーザービームを反射する反射層と、
   前記反射層の上部に位置する情報記録層と、を含んで構成され、
   レーザービームが照射されると情報記録層内で周辺物質と異なる反射率を持つ新しい物質が生成されるメカニズムにより情報を記録する光記録媒体であって、
   前記情報記録層は、Ａｕを含む第１記録層と、
   Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を含む第２記録層とを含むことを特徴とする光記録媒体。
2. 前記第１記録層は、Ｓｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｂ及びＮｂよりなる群から選択された一つ以上の元素を添加元素として含むことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
3. 前記第１記録層は、Ａｕ_１−ＸＢ_Ｘ（０．１≦Ｘ≦０．５）の形態で構成された化合物であり、ここで、ＢはＳｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｂ及びＮｂよりなる群から選択された一つ以上の元素からなることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
4. 前記情報記録層は、一つ以上の第１記録層と一つ以上の第２記録層を含み、前記第１記録層と前記第２記録層は交互に積層されたことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
5. 前記情報記録層の少なくとも一面に形成され、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｌ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃｄ、Ｉ及びＩｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を含む記録感度促進層をさらに、含むことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
6. 前記情報記録層の少なくとも一面に形成される誘電体層をさらに、含むことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
7. 前記情報記録層のレーザービームが先に入射される側の面に形成される誘電体層の厚さは８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の光記録媒体。
8. 前記情報記録層の基板側の面に形成される誘電体層の厚さは５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の光記録媒体。
9. 基板と、
   前記基板の上部に位置して入射するレーザービームを反射する反射層と、
   前記反射層の上部に位置する２つ以上の情報記録層と、
   前記情報記録層間に形成された分離層と、を含んで構成され、
   レーザービームが照射されると情報記録層内で周辺物質と異なる反射率を持つ新しい物質が生成されるメカニズムにより情報を記録する光記録媒体であって、
   前記各情報記録層は、Ａｕを含む第１記録層と、
   Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を含む第２記録層とを含むことを特徴とする光記録媒体。
10. 前記第１記録層はＳｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｂ及びＮｂよりなる群から選択された一つ以上の元素を添加元素として含むことを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
11. 前記第１記録層は、Ａｕ_１−ＸＢ_Ｘ（０.１≦Ｘ≦０.５）の形態で構成された化合物であり、ＢはＳｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｂ及びＮｂよりなる群から選択された一つ以上の元素からなることを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
12. 前記二つ以上の情報記録層中のいずれか一つの情報記録層に含まれた前記第１記録層の厚さと前記第２記録層の厚さとの比が、前記情報記録層を除いた他の情報記録層中のいずれか一つの情報記録層に含まれた前記第１記録層の厚さと前記第２記録層の厚さとの比と異なることを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
13. 前記二つ以上の情報記録層中のいずれか一つの情報記録層に含まれた前記第１記録層の厚さと前記第２記録層の厚さとの合計が、前記情報記録層を除いた他の情報記録層中のいずれか一つの情報記録層に含まれた前記第１記録層の厚さと前記第２記録層の厚さとの合計と異なることを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
14. 前記二つ以上の情報記録層中のいずれか一つの情報記録層は、一つ以上の第１記録層と一つ以上の第２記録層とを含み、前記第１記録層と前記第２記録層は交互に積層されたことを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
15. 前記二つ以上の情報記録層中のいずれか一つの情報記録層は、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｌ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃｄ、Ｉ及びＩｎよりなる群から選択された一つ以上の元素を含む記録感度促進層をさらに、含むことを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
16. 前記記録感度促進層は、前記情報記録層の少なくとも一面に形成されることを特徴とする請求項１５に記載の光記録媒体。
17. 前記記録感度促進層は、前記第１記録層と第２記録層と間に積層されたことを特徴とする請求項１５に記載の光記録媒体。
18. 前記二つ以上の情報記録層中少なくとも一つの情報記録層の少なくとも一面に形成される誘電体層をさらに、含むことを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
19. 前記少なくとも一つの情報記録層のレーザービームが先に入射される側の面に形成される誘電体層の厚さは８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１８に光記録媒体。
20. 前記少なくとも一つの情報記録層の基板側の面に形成される誘電体層の厚さは５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１８に記載の光記録媒体。