JP2007045140A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】情報記録層を３層の記録層で構成し、反射層の除去、及び、上下又はいずれか一方の誘電体層を除去して厚さを減少させ、製造単価を節減できる光記録媒体を提供する。
【解決手段】本発明の光記録媒体は、基板と、基板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、情報記録層が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅの群から選択される１つ以上の元素を含む第１記録層と、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｂ及びＧｅの群から選択される１つ以上の元素を含む第２記録層と、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｒ及びＭｏの群から選択される１つ以上の元素を含む第３記録層と、を含んで構成されることを特徴とする。
【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、情報記録層が三層からなる追記型（Recordable）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、読み取り専用メモリ（Read-only memory；ＲＯＭ）光記録媒体、情報を一回だけ記録できる追記型光記録媒体、繰り返して情報を書き換え可能な書き換え型（Rewritable）光記録媒体がある。

このうち、追記型光記録媒体はデータバックアップ（data backup）や放送、映画などの記録装置（媒体）として活用することができる。追記型光記録媒体の記録層物質は染料（dye）のような有機物が用いられるか、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、光記録媒体に記録されたデータの長期保存に関して、問題点が発生し得る。

追記型光記録媒体の記録メカニズムには、ａ）記録層物質を燃焼（burning）して、ピット（pit）を生成する方式、ｂ）記録層物質を分解（decomposition）しながら容積を膨脹させてピットを生成する方式、ｃ）記録層を溶融させた後、固体化しながら新しい相（phase）を生成する方式、ｄ）異種物質の接触面における反応によって、新しい物質（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）を生成する方式がある。

また、このような各メカニズムを複合的に発生させる方式もある。複合的なメカニズムにより記録マークを生成する場合、レーザービームを光記録媒体に照射すると、記録層内の第１物質と第２物質とが、状態変化を起こして混合されて記録層周囲と光学的特性が異なる物質が生成される。

この場合、記録層物質の光学的特性変化によりデータが記録される。記録されたデータは、記録前と記録後の光学的特性変化に従う反射率変化として、記録されたデータが読み取られるようになる。

図１４は、従来の光記録媒体の構造を示した断面図、図１５は、図１４の光記録媒体にランド記録をして、記録マークを生成した一形態を示す断面図、図１６は、図１４の光記録媒体にグルーブ記録をして、記録マークを生成した一形態を示す断面図である。

図１４を参照すれば、従来の光記録媒体は、基板６０、反射層５０、情報記録層１００、光透過層１０及び誘電体層２０、３０を含む。

基板６０は、光記録媒体の物理的形状を支持する役割を果たす。基板６０の材料は、セラミック、ガラス、樹脂などが一般に使われるが、ポリカーボネート樹脂を材料と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方向に出射する。従って、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、第１記録層１１０と第２記録層１２０とを含んで構成される。

第１記録層１１０と第２記録層１２０とに含まれるそれぞれの物質は、レーザービームが照射さると、互いに混合されて新しい物質を形成する。新しい物質は、周囲の物質と全く異なる反射率を持つ。

第１記録層１１０の物質と第２記録層１２０の物質とは、レーザービームが照射されると、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を生成するメカニズムで記録マークを形成する。

また、情報記録層１００の両接触面のうち、いずれかの面に誘電体層２０、３０が積層される。

図１５と図１６を参照して、従来の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の記録形態を説明する。

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、光記録媒体に照射されたレーザービームのガイド役割を果たす。

図１５に示したように、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表面中のレーザービームが、先に到達する部分に記録マーク９０を形成する。

図１６に示したように、グルーブ記録は、情報記録層１００の凹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表面のレーザービームが、後に到達する部分に記録マーク９０を形成する。

このように、光記録媒体は、ランド記録とグルーブ記録の両方の記録が可能である。

光記録媒体は、反射層５０、情報記録層１００、光透過層１０及び誘電体層２０、３０などの４〜５層膜の形態で構成されている。このような構成の光記録媒体は、その全体厚さが厚くなり、製造費用が増大する。特に、ＡｇＰｄＣｕまたはＡｇＮｄＣｕなどの高価な材料で構成され、約７００Å〜１０００Å厚さを占める反射層５０により製造費用が増大し、厚さも厚くなる。

一方、次世代光記録媒体は、非常に高い記録密度とデータ伝送速度とが要求される。従って、光記録媒体に記録されるデータの記録密度を高めるには、光記録媒体の記録マークの大きさを現在のものより、さらに小さくしなければならない。また、光記録媒体に照射するレーザー波長を４５０ｎｍ以下と短くしなければならず、レンズの開口数（Numerical aperture）も０．７以上と大きくしなければならない。さらに、データ伝送速度を現在の３０〜３５Ｍｂｐｓよりも、飛躍的に速くしなければならない。

次世代光記録媒体の１つであるＢＤ（ブルーレイ・ディスク）の場合、４０５ｎｍ波長に、記録線速度５．２８ｍ／ｓ〜１０．５６ｍ／ｓと、レーザーパワー３〜７ｍＷ範囲内で許容可能なジッター（jitter）特性を得る記録物質を、光記録媒体が備えなければならない。

特に、その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の間のコントラストが大きくなければならず、ｉｉ）記録感度が高くなければならず、ｉｉｉ）記録マーク９０が安定性を有しなければならず、ｉｖ）記録マーク９０の雑音（ノイズ）とジッターと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であることが要求される。

また、レーザーが照射されて光記録媒体内に記録マーク９０が作られる場合、記録マーク９０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も要求される。

本発明の目的は、情報記録層を複数の記録層（例えば、３層）で構成し、反射層の除去、及び、上下又はいずれか一方の誘電体層を除去して厚さを減少させ、製造単価を節減できる光記録媒体を提供することにある。

本発明の他の目的は、ＢＤ特性を満足するだけでなく、記録マークとスペースとの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、本発明の他の目的は、ＢＤ特性を満足するだけでなく、光記録媒体の記録マークの安定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。

さらに、本発明の他の目的は、記録マークの形成に要求されるレーザーパワーを低くする（下げる）光記録媒体を提供することにある。

上記したような目的を達成するために、本発明に係る光記録媒体は、基板と、該基板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、前記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（データ）を記録する光記録媒体であって、前記情報記録層が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ,Ｓｂ及びＴｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第１記録層と、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｂ及びＧｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第２記録層と、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｒ及びＭｏよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第３記録層と、を含んで構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る光記録媒体は、基板と、該基板の上部に位置する２つ以上の情報記録層と、該情報記録層間に形成される分離層と、を含んで構成され、レーザービームが照射されると、前記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（データ）を記録する光記録媒体であって、前記各情報記録層が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第１記録層と、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｂ及びＧｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第２記録層と、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｒ及びＭｏよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第３記録層と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明に係る光記録媒体は、情報記録層を複数の記録層（例えば、３層）で構成し、反射層及び上下の誘電体層を除去して厚さを減少させ、製造単価を節減できるという効果がある。

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の間のコントラストが大きく、記録感度が高いという効果がある。

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ながらも、記録マークの形成に要求されるレーザーパワーを高くする（上げる）必要がなくなる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る光記録媒体の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施例に係る光記録媒体の構造を示した断面図、図２は、図１の光記録媒体にランド記録をして、記録マークを生成し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て、記録マークを生成した一形態を示す断面図である。

図１を参照すれば、本発明の第１の実施例に係る光記録媒体は、基板２００、情報記録層２１０及び光透過層２２０を含む。

基板２００は、光記録媒体の物理的形状を支持する役割を果たす。基板２００の材料は、セラミック、ガラス、樹脂などが一般的に使われるが、ポリカーボネート樹脂を材料として用いることが好ましい。

光透過層２２０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で構成される。光透過層２２０を介してレーザービームが光記録媒体に入射され、情報記録層で反射されたビームは、再び光透過層２２０方向に出射される。

情報記録層２１０は、基板の上部に位置し、第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６を含んで構成される。

第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６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ると、互いに混合されて新しい物質を形成する。新しい物質は、周囲の物質と全く異なる反射率を持つようになる。

図１の情報記録層２１０内に位置した第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６の位置は、互いに変更されてもよい。即ち、第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６を、基板２００上に順次に位置させる構造に限定するものではない。

第１記録層２１２は、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含んで構成される。また、第１記録層２１２は、Ａ_Ｗ（Ｓｂ_ＺＴｅ_１−Ｚ）_１−Ｗ（０≦Ｗ≦０．２、０．５≦Ｚ≦０．９）の形態で構成された化合物を含んで構成される。ここで、Ａは、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ及びＭｏよりなる群から選択される１つの以上の元素であると好ましい。

第２記録層２１４は、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｂ及びＧｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含んで構成されると好ましい。また、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｂ及びＧｅよりなる群から選択される１つの元素を主元素として、５０原子百分率（ａｔｏｍｉｃ ％）以上含むとよい。

第３記録層２１６は、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｒ及びＭｏよりなる群から選択される１つ以上の元素を含んで構成されることが好ましい。

第１記録層２１２の物質、第２記録層２１４の物質及び第３記録層２１６の物質は、レーザービームに照射されると、第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６が、互いに反応して新しい物質が生成されるメカニズムで記録マークを生成する。

図２及び図３を参照して、本発明の第１の実施例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記録形態を説明する。

光記録媒体の情報記録層２１０の表面は、グルーブ（groove）とランド（land）が形成される。このグルーブとランドは、光記録媒体に照射されたレーザービームをガイドする役割を果たす。

図２に示したように、ランド記録は、情報記録層２１０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２１０表面のレーザービームが、先に到達する部分に記録マーク２５０が形成される。

図３に示したように、グルーブ記録は、情報記録層２１０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２１０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２５０が形成される。

このように、本発明の第１の実施例に係る光記録媒体は、ランド記録とグルーブ記録の両方の記録が可能である。

図４は、本発明の第２の実施例に係る光記録媒体にランド記録をして、記録マークを生成した一形態を示す断面図、図５は、本発明の第２の実施例に係る光記録媒体にグルーブ記録をして、記録マークを生成した一形態を示す断面図である。

図４及び図５を参照すれば、本発明の第２の実施例に係る光記録媒体は、情報記録層２１０の周囲または内部に誘電体層２６０を積層することもできる。

誘電体層２６０がない場合、同じ記録パワーでも温度が少しだけ上がる。これは、レーザービーム照射時に、透過成分が多く、吸収量が少ないからである。

従って、誘電体層２６０を積層する場合、該誘電体層２６０は、ＡｌＮ、ＧｅＮ、ＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＴｉＯ及びＳｉＯ_２よりなる群から選択される１つ以上の物質を含んで構成されると好ましい。

誘電体層２６０に添加できる上記物質は吸水性が良く、光記録媒体にレーザービームが照射されると、レーザービームの透過量を減少させる。従って、誘電体層２６０が積層される場合、記録マーク２５０の生成時に必要なレーザーパワーを低くする（下げる）ことができる。

また、誘電体層２６０は、情報記録層２１０にレーザービームが照射される場合、情報記録層２１０に発生する熱を適切な速度で外部に放出し、情報記録層２１０の温度分布を調節するように機能する。

誘電体層２６０は、情報記録層２１０の両面のうち、レーザービームが先に入射される面または基板２００側の面に配置することができ、また、情報記録層２１０の内部に配置することも可能である。

その他の構成は第１の実施例に係る光記録媒体と同様であるので、その説明を省略する。

図６は、本発明の第３の実施例に係る光記録媒体の構造を示した断面図である。

図６を参照すれば、本発明の第３の実施例に係る光記録媒体は、基板２００、２つの情報記録層２１０、２３０、これら情報記録層２１０、２３０間に位置する分離層２４０及び光透過層２２０を備えている。なお、複数（３つ以上）の情報記録層を含んで構成する場合、この構成と同様に各情報記録層間に分離層を位置させるようにすればよい。

２つの情報記録層２１０、２３０には、図２〜図５で説明した構造と形態で記録マーク２５０が形成される。

２つの情報記録層２１０、２３０は、いずれも同じ構造を持つ必要はない。従って、２つの情報記録層２１０、２３０のいずれか１つの情報記録層（例えば、２１０）が誘電体層２６０（図示略）をさらに含むように構成することも可能である。

以下、５層で構成した光記録媒体（以下、‘５層膜の光記録媒体’という）及び２層で構成した光記録媒体（以下、‘２層膜の光記録媒体’という）の反射率構造及び熱分布を比較し、本発明の一実施例に係る光記録媒体の適用可能性を検討する。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、５層膜の光記録媒体構造及び２層膜の光記録媒体構造における記録前後の反射率結果を示した図であり、図８（ａ）及び図８（ｂ）は、図７（ａ）及び図７（ｂ）の実験結果のうち、Ｇｅで構成された記録層における記録後の水平温度分布を示した図であり、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、図７（ａ）及び図７（ｂ）の実験結果のうち、Ｇｅで構成された記録層における記録後の垂直温度分布を示した図である。

本実施例における５層膜の光記録媒体は、従来の光記録媒体のように、２層の記録層１１０、１２０の他に反射層５０及び上下部誘電体層２０、３０をさらに含んで構成されている。

２層膜の光記録媒体は２層の情報記録層で構成されている。

５層膜の光記録媒体及び２層膜の光記録媒体は、Ｇｅ及びＡｕで構成された情報記録層を持つ。

図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照すれば、２層膜の光記録媒体は、５層膜の光記録媒体と同様に、記録後の反射率差特性において満足すべき特性を表している。

図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照すれば、Ｇｅで構成された記録層の水平温度分布は、２層膜の光記録媒体の場合、レーザー中央に温度が集束され、５層膜の光記録媒体の場合、前後左右のいずれにも熱拡散が比較的大きく生じていることを確認できる。５層膜の光記録媒体の場合、記録マーク間に熱的な干渉を引き起こす可能性があり、記録マーク制御の観点からすると、２層膜の光記録媒体のほうが優れていることを確認できる。

但し、２層膜の光記録媒体は、同じ記録パワーの場合、温度がより緩やかに上昇する。レーザー照射時、厚い膜がなく、透過成分が多く、さらに吸水成分が少ないからである。しかし、これは誘電体層２６０をコーティングすることによって補完することができる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照すれば、Ｇｅで構成された記録層の垂直温度分布は、２層膜の光記録媒体の場合、レーザー中央に温度が集束され、左右に熱損失が少なく、マーク制御が効果的である。５層膜の光記録媒体の場合、厚い反射層５０の熱伝導率が大きいため、垂直方向及び左右方向に抜ける熱が多く、基板６０の熱変形を低減することができる。一方、２層膜の光記録媒体は、温度が集束されるので、基板の熱変形を引き起こす虞がある。しかし、これは誘電体層２６０をコーティングして補完することができる。

このように、反射層５０や上下部誘電体層２０、３０を備えない２層の情報記録層だけで構成した本発明の一実施例に係る光記録媒体は、反射率構造及び熱特性において満足すべき結果を得ることができる。

以下、第１〜第３の実施例に係る光記録媒体に対する実験結果を説明する。

まず、実験に用いた光記録媒体の構造と記録物質を説明する。

実験に用いた光記録媒体は、内径１５ｍｍ、外径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのドーナツ形態の基板２００を含み、基板２００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。

基板２００は、ポリカーボネートを材料にしており、基板２００上には第３記録層２１６、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２を含む誘電体層２６０、第２記録層２１４、第１記録層２１２の順に多層薄膜を積層した。

光透過層２２０は、第１記録層２１２上の２０μｍのＰＳＡ接着剤と共に８０μｍのポリカーボネートカバーシートによって、第１記録層２１２上に接合されている。また、誘電体層２６０の厚さを２００Å、第３記録層２１６の厚さを３００Å、第２記録層２１４の厚さを３０Å、第１記録層２１２の厚さを９０Åにして、それぞれ積層している。

本発明の第１〜第３の実施例に係る光記録媒体に対する実験の条件は以下の通りである。

実験において、光記録媒体の線速度（Constant Linear Velocity）を４．９２ｍ／ｓとし、光記録媒体に対する測定位置は内周から３０ｍｍの地点とした。光記録媒体におけるデータの記録は、グルーブ記録になるようにしており、使用したレーザービームの波長は４０８ｎｍであり、再生パワーは０．３５ｍＷに設定した。また、評価装置にはパルステック（Pulstec）社のＯＤＵ−１０００を使用した。

表１を参照して、光記録媒体における情報記録層２１０の物質及び誘電体層２６０の物質の組合せと、その実験結果を説明する。

実験１の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＧｅＳｂＴｅ、Ｓｉ及びＡｇをそれぞれ主成分とし、実験２の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＧｅＳｂＴｅ、Ｇｅ及びＡｇをそれぞれ主成分とし、実験３の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＧｅＳｂＴｅ、Ｓｂ及びＡｇをそれぞれ主成分とし、実験４の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＧｅＳｂＴｅ、Ｓｎ及びＡｇをそれぞれ主成分とし、実験５の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、Ｓｉ及びＡｕをそれぞれ主成分とし、実験６の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、Ｇｅ及びＡｕをそれぞれ主成分とし、実験７の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＡｇＩｎＳｂＴ、Ｓｂ及びＡｕをそれぞれ主成分とし、実験８の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、Ｓｎ及びＡｕをそれぞれ主成分とし、実験９の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＧｅＳｂＴｅ、Ｓｉ及びＣｒをそれぞれ主成分とし、実験１０の第１記録層２１２、第２記録層２４及び第３記録層２１６は、ＧｅＳｂＴｅ、Ｓｉ及びＷをそれぞれ主成分とし、実験１１の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＧｅＳｂＴｅ、Ｓｉ及びＮｉをそれぞれ主成分とし、実験１２の第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６は、ＧｅＳｂＴｅ、Ｓｉ及びＭｏをそれぞれ主成分とするように構成した。

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、スタートＤＣテストパワー及びマーク安定性である。表１のそれぞれの判断基準による結果は、良好な結果を示した実験組合せの順に、各評価基準の右側欄（マーク安定性については当該欄）に‘○’、‘△’、または‘×’で表示した。

まず、８Ｔ変調は、光記録媒体の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とを引いた値の差（Ｉ８_ｐｐ）を最高反射率（Ｉ８Ｈ）の値で割り、これをパーセント（％）値で表した。レーザービームの８Ｔ変調実験で、反射率の差は、光記録媒体において最も適した判断基準であり、 反射率の差が大きくなるにつれて、光記録媒体としてさらに適したものとなる。

本発明の一実施例に係る光記録媒体に対する実験で、スペースとマークとの間の反射率差は実験５が５５％と最も良い値を示した。

スタートＤＣテストパワーは、最適化された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することが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記録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、情報記録層２１０の変化が始まるパワーを測定して、該測定したパワーが１．５〜２．５ｍＷ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、スタートＤＣテストパワー測定の具体的な実験方法を説明すれば、下記の通りである。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。レーザービームのパルスは、マルチパルスタイプではなく、単一パルスタイプである。そして、レーザービームを照射した場合、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で測定される。測定されたレーザーパワーの大きさがスタートＤＣテストパワーの値である。

この実験ではスタートＤＣテストパワーが、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であると評価した。実験でスタートＤＣテストパワーの値は実験５が最も良い結果を示し、その次に、実験６、実験３の順で良い結果を示した。

マーク安定性は、記録マークが時間によって変化せず、長期間保持され得るかを確認する判断基準である。８Ｔ変調のレーザーパルスによって、光記録媒体に記録マークが形成されたとき、記録マークの大きさは、再生パワーのレーザービームの影響や室内温度などの各条件下で時間によって、大きくまたは小さくならずに（変化せずに）保持されなければならない。

本発明の一実施例に係る光記録媒体に対する実験では、実験２、実験３、実験５、実験６及び実験８において、記録された記録マークが変化した。従って、記録層２１２、２１４、２１６物質は、光記録媒体の記録物質比率や光記録媒体の構造などにより改善できると判断される。

３つの実験結果によれば、全体的に、第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６として、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ物質、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｂ物質及びＡｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏの組合せが、光記録媒体において最も良い情報記録層２１０選択材料として評価された。なお、大多数の物質の組合せの大部分は、スタートＤＣテストパワーの大きさが多少大きいため、記録レーザーパワーを一層低くする場合には、情報記録層２１０の物質がさらに好ましい。

以下、実験を通じて好適な材料として選択されたＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ物質、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｂ物質及びＡｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏの組合せの中で、ＧｅＳｂＴｅ、Ｓｉ及びＡｇを第１記録層２１２、第２記録層２１４及び第３記録層２１６の主成分物質として選択し、このような構成の光記録媒体に対して、反射率を高くするための模擬実験を遂行した結果を説明する。

図１０は、本発明の一実施例に係る光記録媒体において、第３記録層と誘電体層との厚さの組合せによる光記録媒体の反射率変化の結果を示した図である。

図１０を参照すれば、図１０の横軸はＡｇを主成分とする第３記録層２１６の厚さをÅ単位で示しており、縦軸は誘電体層２６０の厚さをÅ単位で示している。図１０に現れた値は、第３記録層２１６と誘電体層２６０との厚さによる反射率を示すものである。

模擬実験に使われた光記録媒体は、反射率を、マーク部分とスペース部分における反射率の差によって確認できるように、ＨＴＬ（High to Low）構造に設計した。

模擬実験は、第３記録層２１６が３００Åで、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２物質で構成された誘電体層２６０がない場合（図１０に示した「２」の位置）及び誘電体層２６０を２００Å厚さで積層した場合（図１０に示した「１」の位置）に対して遂行する。これはコントラストが大きい領域を２箇所を選定し、基板２００の熱的な変形を考慮するためである。

図１１は、本発明の一実施例に係る光記録媒体の性能評価のために、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した図である。

図１１を参照すれば、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５．７ｍＷ、スペースパワー（Ｐｓ）は１．５ｍＷ、基底パワー（Ｐｂ）は０．１ｍＷの大きさを持つ。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変調して記録を遂行した。

図１２は、図１１の記録パルスで記録した場合に、その記録時間による光記録媒体の温度分布を示した図であり、図１３は、本発明の一実施例に係る光記録媒体において、誘電体層の有無による温度分布を示した図である。

図１２を参照すれば、符合１、符合２、符合３を付した各図は、それぞれ図１１の符合１、符合２、符合３の時間帯における光記録媒体のトラック中央垂直断面での温度分布を示す。

図１２の１〜３の図の温度分布を注意深くみれば、本発明の一実施例に係る光記録媒体は、上述した２層膜の光記録媒体及び５層膜の光記録媒体の温度分布の中間形態を形成していることを確認できた。即ち、本発明の一実施例に係る光記録媒体の反射層及び上下の誘電体層がない構造であっても、満足すべき特性が得られることが確認された。

図１３を参照すれば、誘電体層２６０の存在の有無に関係なく、図１１に示した２Ｔの先端と後端の温度分布が近似していることを確認することができる。従って、本発明の一実施例に係る光記録媒体には、必ずしも誘電体層２６０を積層しなくてもよい。

本発明に係る光記録媒体の性能が優れている点を、情報記録層２１０が１つの場合を一実施例として説明したが、これは２つ以上の情報記録層２１０、２３０を含む場合も同様である。２つ以上の情報記録層２１０、２３０のうち、１つ以上の情報記録層を、上記のような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明らかである。

以上、説明した本発明の一実施例は、例示の目的のために開示したものであり、本発明に対する通常の知識を有する当業者であれば、本発明の技術的思想と、その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の実施例に係る光記録媒体の構造を示した断面図である。 図１の光記録媒体にランド記録をして、記録マークを生成し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て、記録マークを生成した一形態を示す断面図である。 本発明の第２の実施例に係る光記録媒体にランド記録をして、記録マークを生成した一形態を示す断面図である。 本発明の第２の実施例に係る光記録媒体にグルーブ記録をして、記録マークを生成した一形態を示す断面図である。 本発明の第３の実施例に係る光記録媒体の構造を示した断面図である。 ５層膜の光記録媒体構造及び２層膜の光記録媒体の構造による記録後の反射率結果を示した図である。 ５層膜の光記録媒体構造及び２層膜の光記録媒体の構造による記録後の反射率結果を示した図である。 図７（ａ）の実験結果のうち、Ｇｅで構成された記録層の記録後における水平温度分布を示した図である。 図７（ｂ）の実験結果のうち、Ｇｅで構成された記録層の記録後における水平温度分布を示した図である。 図７（ａ）の実験結果のうち、Ｇｅで構成された記録層の記録後における垂直温度分布を示した図である。 図７（ｂ）の実験結果のうち、Ｇｅで構成された記録層の記録後における垂直温度分布を示した図である。 本発明の一実施例に係る光記録媒体において、第３記録層及び誘電体層の厚さの組合せによる光記録媒体の反射率変化の結果を示した図である。 本発明の一実施例に係る光記録媒体の性能評価のために、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した図である。 図１１の記録パルスで記録した場合に、その記録時間による光記録媒体の温度分布を示した図である。 本発明の一実施例に係る光記録媒体において、誘電体層の有無による温度分布を示した図である。 従来の光記録媒体の構造を示した断面図である。 図１４の光記録媒体にランド記録をして、記録マークを生成した一形態を示す断面図である。 図１４の光記録媒体にグルーブ記録をして、記録マークを生成した一形態を示す断面図である。

符号の説明

２００ 基板
２１０ 情報記録層
２１２ 第１記録層
２１４ 第２記録層
２１６ 第３記録層
２２０ 光透過層

Claims (16)

1. 基板と、該基板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、前記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、
   前記情報記録層が、
   Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第１記録層と、
   Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｂ及びＧｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第２記録層と、
   Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｒ及びＭｏよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第３記録層と、
   を含んで構成されることを特徴とする光記録媒体。
2. 前記第１記録層は、Ａ_Ｗ（Ｓｂ_ＺＴｅ_１−Ｚ）_１−Ｗ（０≦Ｗ≦０．２、０．５≦Ｚ≦０．９）の形態で構成された化合物（ここで、Ａは、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ及びＭｏよりなる群から選択される１つの以上の元素）を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２記録層は、前記第３記録層周囲に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
4. 前記第２記録層は、前記第３記録層周囲に形成されることを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体。
5. 前記第１記録層は、前記第２記録層または第３記録層周囲に形成されることを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体。
6. ＡｌＮ、ＧｅＮ、ＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＴｉＯ及びＳｉＯ_２よりなる群から選択される１つ以上の物質を含む誘電体層をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
7. 前記誘電体層は、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６に記載の光記録媒体。
8. 前記誘電体層は、前記情報記録層内に積層され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、該基板の上部に位置する２つ以上の情報記録層と、該情報記録層間に形成される分離層と、を含んで構成され、レーザービームが照射されると、前記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、
   前記各情報記録層が、
   Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第１記録層と、
   Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｂ及びＧｅよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第２記録層と、
   Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｒ及びＭｏよりなる群から選択される１つ以上の元素を含む第３記録層と、
   を含んで構成されることを特徴とする光記録媒体。
10. 前記第１記録層は、Ａ_Ｗ（Ｓｂ_ＺＴｅ_１−Ｚ）_１−Ｗ（０≦Ｗ≦０．２、０．５≦Ｚ≦０．９）の形態で構成された化合物（ここで、Ａは、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ及びＭｏよりなる群から選択される１つ以上の元素）を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２つ以上の情報記録層のいずれか１つの情報記録層における前記第２記録層は、前記第３記録層周囲に形成され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２つ以上の情報記録層のいずれか１つの情報記録層における前記第２記録層は、前記第３記録層周囲に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の光記録媒体。
13. 前記２つ以上の情報記録層のいずれか１つの情報記録層における前記第１記録層は、前記第２記録層または第３記録層周囲に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の光記録媒体。
14. ＡｌＮ、ＧｅＮ、ＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＴｉＯ及びＳｉＯ_２よりなる群から選択される１つ以上の物質を含む誘電体層をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
15. 前記誘電体層は、前記２つ以上の情報記録層のいずれか１つの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１４に記載の光記録媒体。
16. 前記誘電体層は、前記２つ以上の情報記録層のいずれか１つの情報記録層内に形成されることを特徴とする請求項１４に記載の光記録媒体。