JP2009301622A - 光情報記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半透過情報記録層は、レーザ光の入射側からみて順に、上記記録再生レーザ光の波長に対する屈折率が2.4以上の第1誘電体部と、少なくとも5.2nm以上の厚みの記録材料部と、第2誘電体部と、少なくとも7nm以上の厚みの金属部と、第3誘電体部とを有する構造とする。また第3誘電体部も屈折率が2.4以上の材料を用いる。また第3誘電体部は、第1誘電体部が2.4以上の或る屈折率とされた場合において、当該半透過情報記録層の透過率がその最大透過率から透過率低下が1%以内の範囲となる屈折率範囲の屈折率とされるようにする。
【選択図】図9
Description
相変化記録方式に用いられる記録層材料としては、GeSbTe、AgInSbTeなどを主成分とする記録材料が広く知られており、書き換え可能な光ディスクとして実用化されている。
書き換え型において二層ディスクが実現した技術的背景には、青色レーザ光に対して相変化記録材料や情報記録層内で使用されている金属薄膜が赤色レーザ光に比べて光を通しやすいことがある。また光情報記録媒体に対しては大容量記録、長時間録画といった要求が常に存在し、この点でも二層ディスクの開発が促進された。
相変化型の二層ディスクは、ポリカーボネート等のプラスチックからなる支持基板100上に、第一情報記録層101が形成される。そして、その上に記録再生レーザ光の波長に対して透明な中間層102を介して第二情報記録層103が形成され、その上に記録再生波長に対して透明な光透過保護層(カバー層)104が形成された層構造を有する。
記録再生に用いるレーザ光は光透過保護層104側から図示しない対物レンズを通して入射される。対物レンズを通過したレーザ光は第一情報記録層101もしくは第二情報記録層103に集光され、情報の記録再生が行われる。
たとえば典型的な積層構造は、図示するように、レーザ光入射側から見て、第1誘電体部111、記録材料部112、第2誘電体部113、金属部114、第3誘電体部115とされる。即ちディスク製造時には、中間層102上に、順に、第3誘電体部115、金属部114、第2誘電体部113、記録材料部112、第1誘電体部111を積層していくことで、当該層構造が形成される。なお記録材料部112は、相変化記録材料で形成される。金属部114は、レーザ光に対する反射膜としての機能を持つ。
このような第二情報記録層103は、第一情報記録層101の記録再生のために光を透過する性質を有する半透過情報記録層とされ、おおよそ45%から55%の光透過率をもたせて、光ディスク記録再生装置(ドライブ)からみて第一情報記録層と第二情報記録層の記録再生パワーや反射率が一致するように設計されている。
上記特許文献1には、このような高い光透過率を得る方法として、半透過情報記録層にて、半透過情報記録層より支持基板側に配置された中間層材料と半透過情報記録層中の金属反射膜間に配置する誘電体に高屈折率透明誘電体を配置する方法が記載されている。
ところがこのため、光ディスクメディアの保存における信頼性や情報の記録再生信号特性を確保することが困難な状況に陥っている。
記録材料部112や金属部114の厚みを減らすことなく光透過率を高めることが出来れば、その分を記録材料部112や金属部114を厚くする方向に設計でき、信頼性や記録再生信号特性を向上することが可能となる。このため半透過情報記録層において記録材料部112や金属部114を極端に薄くすることなく、光透過率を高める技術の開発が望まれている。
大容量化への1つの方法として、光ディスクの更なる多層化がある。たとえばブルーレイディスクの単層ディスクは標準で25GB(Giga Byte)、二層ディスクで50GBである。3層に出来れば75GBになり4層であれば100GBを実現できる。更に最新の信号処理技術を組み合わせれば3層で100GB、4層で130GBも実現可能になると見込まれている。
3層ディスクを実現する場合、第二情報記録層より光透過保護層側に、記録再生レーザ光に対して透明な中間層を介して第三情報記録層を形成する。即ち図15(b)に模式的に示すように、支持基板200上に、第一情報記録層201、第一中間層202、第二情報記録層203、第二中間層204、第三情報記録層205、光透過保護層206が形成された層構造とする。第二情報記録層203、第三情報記録層205は、半透過情報記録層とされ、図15(a)の第二情報記録層103と同様、レーザ光入射側から見て、第1誘電体部111、記録材料部112、第2誘電体部113、金属部114、第3誘電体部115を有する構造とされることが考えられる。
第一、第二情報記録層201,203からの反射率を高めようとすると、第3情報記録層205の透過率は更に高い値を要求される。
金属部114や記録材料部112は、記録再生にかかわる熱的な特性や書き換え性能などに深くかかわるので、その材料を大幅に変更することはできない。
このためこれら金属部114や記録材料部112の厚みを減らすことで透過率向上を図ることが考えられるが、上述のとおり大幅な厚み低減は避けたい。
そこで本発明は、半透過情報記録層において、金属部や記録材料部の厚みを極端に減らすことなく、より高い透過率を実現する技術を提案し、もって3層ディスク、4層ディスクなどを実用化できるようにすることを目的とする。
また上記半透過情報記録層の上記第3誘電体部は、上記第1誘電体部が2.4以上の或る屈折率とされた場合において、当該半透過情報記録層の透過率がその最大透過率から透過率低下が1%以内の範囲となる屈折率範囲の屈折率とされることで、当該半透過情報記録層の光透過率が65%以上とされている。
また上記第1誘電体部及び上記第3誘電体部の消衰係数が0.04以下とする。
また上記情報記録層として、最も上記支持基板側となる第一情報記録層と、上記半透過情報記録層とされる第二情報記録層、第三情報記録層及び第四情報記録層が形成された4層記録媒体とした場合、上記第三情報記録層及び第四情報記録層が、上記記録再生レーザ光の波長に対する屈折率が2.4以上の上記第1誘電体部と、少なくとも5.2nm以上の厚みの上記記録材料部と、上記第2誘電体部と、少なくとも7nm以上の厚みの上記金属部と、上記第3誘電体部とを有する構造とされる。
或いは、上記第1誘電体部は、屈折率が2.4以上の誘電体材料を含む、複数の誘電体材料が積層された構造で成る。
また上記第1誘電体部、及び/又は上記第3誘電体部は、Nb2O5、TiO2、ZnS、CeO2、Bi2O3の少なくとも1つを、単一誘電体材料の形でもしくは複合誘電体材料の一部として有する。
また上記第1誘電体部は、複数の透明誘電体材料が積層されて成る場合において、上記記録材料部に接する誘電体をY、当該誘電体Yのレーザ光入射側に配される誘電体をXとしたときに、上記誘電体Yは、その屈折率が、
(誘電体Yの屈折率)≧−3.6×(誘電体Xの屈折率)+11
の範囲の値を有する透明誘電体材料である。
また第3誘電体部も、記録再生レーザ光の波長に対する屈折率が2.4以上とされ、また第3誘電体部は、第1誘電体部が2.4以上の或る屈折率とされた場合において、当該半透過情報記録層の透過率がその最大透過率から透過率低下が1%以内の範囲となる屈折率範囲の屈折率とされることで、半透過情報記録層の光透過率を65%以上とすることができ、3層記録媒体や4層記録媒体に好適なものとなる。
[1.ディスク構造]
[2.必要な光学特性及び実現手法]
[3.半透過情報記録層の例]
実施の形態の相変化型の光ディスク1として、図1に3層ディスクの構造を、また図2に実施の形態の4層ディスクの構造を模式的に示す。
図1(a)に示すように、3層ディスクは、ポリカーボネート等のプラスチック或いはガラスからなる支持基板2上に、第一情報記録層3が形成される。そして、その上に記録再生レーザ光の波長に対して透明な第一中間層4を介して第二情報記録層5が形成される。さらにその上に記録再生レーザ光の波長に対して透明な第二中間層6を介して第三情報記録層7が形成される。そしてその上に記録再生レーザ光の波長に対して透明な光透過保護層(カバー層)8が形成された層構造を有する。
記録再生に用いるレーザ光は光透過保護層8側から入射される。ディスク記録再生装置から出射されて、光透過保護層8側から入射されたレーザ光は、ディスク記録再生装置側のフォーカス制御に応じて、第一情報記録層3もしくは第二情報記録層5もしくは第三情報記録層7に集光され、情報の記録再生が行われる。
光透過保護層8側から入射されたレーザ光は第一、第二、第三、第四情報記録層(3、5,7,9)のいずれかに集光され、情報の記録再生が行われる。
また、図2の4層ディスクの場合も、最も支持基板2側となる第一情報記録層3以外の情報記録層、即ち第二情報記録層5、第三情報記録層7、第四情報記録層9が、半透過情報記録層とされ、図2(b)に示す層構造を有することになる。
即ちディスク製造時には、その半透過情報記録層の直下の中間層上に、順に、第3誘電体部15、金属部14、第2誘電体部13、記録材料部12、第1誘電体部11としての各薄膜がスパッタリング装置を用いて積層されて形成される。
例えば第1誘電体部11、第3誘電体部15は、相変化記録材料や支持基板側で接する中間層等の材料との相性があり、記録再生信号特性に影響を与えたり腐食等保存上の信頼性に影響を与えるため、それぞれ適した材料で複数の誘電体が積層された構造とされることがある。
図3は、半透過情報記録層として例えば図1の第三情報記録層7を挙げて示しているが、例えば第1誘電体部11は、誘電体a,b,cが積層された層構造とされる。
第2誘電体部13は、誘電体dによる一層構造とされる。
第3誘電体部15は、誘電体e,fが積層された層構造とされる。
これは一例であり、第1誘電体部11、第2誘電体部13、第3誘電体部15としては他の構造も考えられる。例えば第1誘電体部11は、一層構造とされたり、2つの誘電体材料による積層構造とされる場合もある。第2誘電体部13、第3誘電体部15についても同様に他の構造が考えられる。
図3において矢印でレーザ光成分を示しているが、反射率は図中のrをもって反射率とする。即ちディスク記録再生装置から光ディスクに照射されるレーザ入射光を「1」としたとき、光透過保護層8の表面で反射する光成分rs、半透過情報記録層に入射する光成分ti、半透過情報記録層で反射する光成分ri、光成分riのうちで光透過保護層8の表面で反射する光成分risがあるが、つまり反射率rは、入射光=1に対する半透過情報記録層で反射してディスク記録再生装置の対物レンズ側へ戻る光成分である。つまりディスクの外から見ての、入射光に対する半透過情報記録層からの反射光成分の比率である。
後述する図5(b)(d)、図6(b)、図7(b)で用いる反射率は、この反射率rである。
但し、図5(a)(c)、図6(a)、図7(a)、及び後述する具体例としての図9では反射率(ri/ti)を用いており、これは半透過情報記録層のみで見た入射光に対する反射光の比率である。
透過率tは図中の光成分tiと、半透過情報記録層を透過する光成分toを用いて、t=to/ti をもって透過率とする。
記録材料部12は、相変化材料による薄膜として形成される。
金属部14は、Ag合金等による反射膜として形成される。
半透過情報記録層の透過率は、この記録材料部12及び金属部14の厚みに強く依存するが、透過率を上げるためには、それぞれを薄くすることが1つの手法として考えられる。ところが先に述べたように、これらを薄くするほど耐腐食性が悪化し、保存性が悪化したり、信号書き換え性能(消去比)が低下したりする。
このため本例では、これら記録材料部12及び金属部14の厚みとして下限を設ける。
図4(a)にAg合金厚に対する耐腐食性:信頼性試験における欠陥増加率の測定結果を示す。厚み7nmを越えると欠陥が増加していることがわかる。
また図4(b)には記録材料の厚みに対する信号書き換え特性:消去比の測定結果を示す。消去比の下限値26dBを破線で示したが、記録材料厚5.2nm以上でこれを上回ることがわかる。
これらよりAg合金による金属部14は7nm、記録材料部12は5.2nmが、利用可能な下限値であった。
なお、実際の大量生産工程での各種マージンを考慮したうえでの望ましい下限値として考えると、金属部14は8nm、記録材料部12は5.5nmが下限として適切であるといえる。
本実施の形態で実現する光学特性及び実現手法について説明する。
上記図1,図2では3層ディスク、4層ディスクを例示したが、本発明の光情報記録媒体(光ディスク)としては2層以上の情報記録層を有するものを対象とする。
そして第二以上の情報記録層は、最も支持基板側である第一情報記録層まで記録再生レーザー光を到達させるために、透光性能を有する必要があるため、上記のように半透過情報記録層とされる。
ここで2層ディスクにおける各記録層の光学特性を図5(a)に示し、入射光の使われ方を図5(b)に示す。
図5(a)は第一情報記録層と第二情報記録層についての光学特性として反射率(ri/ti)、透過率、吸収率を示している。また図5(b)は、2層ディスクへの入射エネルギーを100%としたときの第一情報記録層と第二情報記録層のエネルギー配分を、反射率(r)、吸収率で示している。
多層ディスクにおいては、各情報記録層での吸収エネルギーが、どの層でもほぼ同等になるように設計することで、各層の記録感度を合わせることが可能になる。
第一、第二情報記録層に加えて第三情報記録層を形成して3層ディスクを構成する場合には、ディスクの外からみた各記録層の反射率(r)と記録感度を合わせるよう設計することになる。
この場合の各情報記録層の光学特性は図5(c)のようになり、入射光のエネルギー配分は図5(d)のようになる。
同様に4層ディスクにおいては各情報記録層の光学特性は図6(a)のようになり、入射光のエネルギー配分は図6(b)のようになる。
この場合、各層の光吸収率に差が出るが、第二情報記録層の吸収率に対して他層の吸収率は一割程度ずれている。この一割の差分であれば記録層の熱設計を最適化することで記録感度を合わせることが出来る。
このように情報記録層の層数が増えるほど最も光入射側の情報記録層はより高い光透過率を要求される。
このような半透過情報記録層において本例では、第三情報記録層、第四情報記録層として求められる透過率を実現するために、第1誘電体部11の屈折率を2.4以上とする。
なお、第1誘電体部11が複数の誘電体材料の積層構造(例えば上記図3の誘電体a,b,cの積層構造)とされる場合には、その積層構成のうちの少なくとも1つの誘電体材料の屈折率が2.4以上であればよい。
即ち、第1誘電体部11もしくは第3誘電体部15の一方の屈折率が決定された場合に、最大の透過率を得るには、他方の誘電体の屈折率を図8の点線内の組み合わせになるように選ぶことが望ましい。
例えば第1誘電体部11の屈折率が2.4であるときは、第3誘電体部15の屈折率は2.4から2.5の範囲とされるようにする。
また第1誘電体部11の屈折率が2.5であるときは、第3誘電体部15の屈折率は2.4から2.7の範囲とされるようにする。
第1誘電体部11の屈折率が2.6であるときは、第3誘電体部15の屈折率は2.4から2.9の範囲とされるようにする。
第1誘電体部11の屈折率が2.7であるときは、第3誘電体部15の屈折率は2.4から3.0の範囲とされるようにする。
第1誘電体部11の屈折率が2.8であるときは、第3誘電体部15の屈折率は2.5から3.0の範囲とされるようにする。
第1誘電体部11の屈折率が2.9であるときは、第3誘電体部15の屈折率は2.6から3.0の範囲とされるようにする。
第1誘電体部11の屈折率が3.0であるときは、第3誘電体部15の屈折率は2.7から3.0の範囲とされるようにする。
即ち第1誘電体部11や第3誘電体部15は、Nb2O5、TiO2、ZnS、CeO2、Bi2O3の少なくとも1つを、単一誘電体材料の形でもしくは複合誘電体材料の一部として有するようにする。なお、単一誘電体材料とはSiO2やZnSなどの基本構造を有する誘電体による材料であり、複合誘電体材料とは、例えばSiO2やZnSなどの基本構造を有する複数の誘電体が原子レベルで均一に混ざり合ったものである。
また高屈折率材料は複素屈折率のうち消衰係数を0にすることが比較的難しい。消衰係数が増加すると情報記録層の光透過率が減少するため、第三情報記録層、第四情報記録層で使用する場合には所望の透過率を満たすことがより困難になる。このため第三情報記録層に必要な透過率65%〜75%を得るためには消衰係数kは0.04以下が必要であり、0.01以下であることが望ましい。
金属部14の薄膜は主に記録材料層で発生した熱を効率よく逃がす用途で設けられており、相変化型光情報記録媒体ではAg合金が広く使用されている。Agは青色波長帯において他の金属材料に比べて透光性や反射率が高い材料なので、半透過情報記録層でも金属部14として利用されている。
以下、半透過情報記録層としての具体例を説明する。
なお上述のように、Ag合金による金属部14は7nm、記録材料部12は5.2nmが、利用可能な下限値であるが、以下では金属部14は8nm、記録材料部12は5.5nmとして厚みを固定した上で各種具体例を示す。
また反射率rは記録材料が結晶の時の値(Rc)が1.8%〜2.2%、非晶質の時の値(Ra)との比率:Rc/Ra>4付近になるよう各材料層の厚みを合わせこんだ。
反射率rの設定範囲は他の範囲たとえば2.3%〜2.7%などに設定しても同様に扱うことが出来る。
Ag合金は厚み8nmで屈折率0.14−i2.2を用いた。
相変化記録材料は厚み5.5nm、結晶時の屈折率が1.8−i3.6、非晶質時の屈折率が2.8−i2.6の材料を用いた。
光透過保護層と記録層より支持基板側の中間層材料には屈折率が1.55の材料を用いた。
なおAg合金厚や記録材料厚を今回の設定より厚くすると、透過率が減少する。
なおサンプルS1、S2は比較例としている。
本実施の形態に相当する実施例はサンプルS3〜S10となる。
なお、図9の第1誘電体部11として誘電体a,b,cを示しているが、誘電体bのみのサンプルは、その第1誘電体部11が一層構造で形成されているものである。また誘電体a,b、誘電体b,c、又は誘電体a,b,cが示されたサンプルは、その第1誘電体部11が積層構造で形成されているものである。
また第3誘電体部15として誘電体e,fを示しているが、誘電体eのみのサンプルは、その第3誘電体部15が一層構造で形成されているもので、誘電体e,fが示されたサンプルは、その第3誘電体部15が積層構造で形成されているものである。
<S1>
比較例としてのサンプルS1は第1誘電体部11、第2誘電体部13、第3誘電体部15のそれぞれの誘電体材料としてSiNを用いている。SiNの屈折率は2.1である。厚みは第1誘電体部11は35nm、第2誘電体部13は10nm、第3誘電体部15は15nmである。
<S2>
比較例としてのサンプルS2は第1誘電体部11、第2誘電体部13の誘電体材料としてSiNを用い、第3誘電体部15の誘電体材料としてNb2O5を用いている。SiNの屈折率は2.1、Nb2O5の屈折率は2.55である。厚みは第1誘電体部11は35nm、第2誘電体部13は3nm、第3誘電体部15は10nmである。
サンプルS3は第1誘電体部11の誘電体材料として屈折率2.55のNb2O5を用い、第2誘電体部13、第3誘電体部15の誘電体材料としてSiNを用いている。厚みは第1誘電体部11は29nm、第3誘電体部15は37nmである。
<S4>
サンプルS4は第1誘電体部11及び第3誘電体部15の誘電体材料として屈折率2.55のNb2O5を用いている。厚みは第1誘電体部11は32nm、第3誘電体部15は25nmである。
<S5>
サンプルS5は第1誘電体部11の誘電体材料として屈折率2.55のNb2O5を用い厚みは30nmとしている。第3誘電体部15の誘電体材料としては、屈折率2.77で厚み5nmのTiO2と、屈折率2.55で厚み21nmのNb2O5を用いている。
<S6>
サンプルS6は第1誘電体部11の誘電体材料として屈折率2.55で厚み25nmのNb2O5と、屈折率2.1で厚み5nmのSiNを用いている。第3誘電体部15の誘電体材料としては、屈折率2.55で厚み25nmのNb2O5を用いている。
<S7>
サンプルS7は第1誘電体部11の誘電体材料として屈折率2.55で厚み25nmのNb2O5と、屈折率2.1で厚み5nmのSiNを用いている。第3誘電体部15の誘電体材料としては、屈折率2.77で厚み5nmのTiO2と、屈折率2.55で厚み20nmのNb2O5を用いている。
<S8>
サンプルS8は第1誘電体部11の誘電体bとして屈折率2.55で厚み25nmのNb2O5と用い、誘電体a,cとして屈折率2.1で厚み5nmのSiNを用いている。
第3誘電体部15の誘電体材料としては、屈折率2.55で厚み22nmのNb2O5を用いている。
<S9>
サンプルS9は第1誘電体部11の誘電体材料として屈折率1.48で厚み10nmのSiO2と、屈折率2.55で厚み32nmのNb2O5を用いている。第3誘電体部15の誘電体材料としては、屈折率2.55で厚み25nmのNb2O5を用いている。
<S10>
サンプルS10は第1誘電体部11の誘電体材料として屈折率1.48で厚み10nmのSiO2と、屈折率2.55で厚み25nmのNb2O5を用いている。第3誘電体部15の誘電体材料としては、屈折率2.55で厚み25nmのNb2O5を用いている。
また、第3誘電体部15に高屈折率誘電体を含み、第1誘電体部11に高屈折率誘電体を含まないサンプルS2に対し、第1誘電体部11及び第3誘電体部15に高屈折率誘電体(Nb2O5)を含むサンプルS4〜S10も、透過率が高められている。
更に第1誘電体部11と第3誘電体部15について、共に高屈折率材料であるNb2O5(屈折率2.55)等を含むサンプルS4〜S10記録層は、透過率65%を十分確保しており、3層ディスクの第三情報記録層7としての光学的な特性を満足することが出来る。
また、後述するように、より透過率を高め、4層ディスクの第四情報記録層9としての光学的な特性を満足することが出来る。
この図10より、屈折率値が高まるほど透過率が向上することと、屈折率値が2.4以上であれば透過率65%以上を達成できることがわかる。
第1誘電体部11、第3誘電体部15がいろいろな屈折率をとる場合の各屈折率に対する最大透過率の計算結果を図11に示す。
図11では、第3誘電体部15の屈折率が2.3〜3.0としたそれぞれの場合について、各線P1〜P8により、第1誘電体部11の屈折率が2.3〜3.0の範囲とされた場合の透過率を示したものである。
この図11より、第1誘電体部11を決定したときには、その屈折率に対して透過率を最大にする第3誘電体部15の屈折率範囲が存在することがわかる。各線P1〜P8において●が、透過率が最大値となっているポイントを示している。
つまりこの点線内の領域に相当するような、第1誘電体部11の屈折率と第3誘電体部15の屈折率の組み合わせを用いることで良好な透過率特性を得ることができ、当該半透過情報記録層としての光透過率を65%以上、例えば70%程度にまで高めることもできる。
第1誘電体部11及び第3誘電体部15の誘電体材料が光に対し吸収を有する場合、透過率が減少してしまう。このため誘電体材料の消衰係数に対する光透過率の減少傾向を計算により調査した。
第1誘電体部11、第3誘電体部15が、屈折率2.4から3.0の範囲をとる場合に、その誘電体材料の消衰係数が発生した時の透過率の減少傾向を図12に示す。各線Q1〜Q7は、屈折率2.4から3.0の各場合における、消衰計数と透過率の関係を示している。
図12より、3.0相当の高屈折率誘電体を用いたとしても、その消衰係数が0.04を超えると透過率65%を得ることが出来ないことがわかる。よって第1誘電体部11及び第3誘電体部15の消衰係数は0.04以下であることが必要である。特には0.01以下であることが望ましい。
第1誘電体部11、第3誘電体部15で必要とされる高屈折率透明誘電体を調査し、例えばブルーレイディスクで用いられているレーザ光波長405nmでの屈折率測定を行ったところ、図14に示す材料を得た。即ち、Nb2O5、TiO2、ZnS、CeO2、Bi2O3などの材料が存在する。
但しスパッタリング条件で屈折率、消衰係数は変化するので、図14の値を得た時の各材料の薄膜の状態が、その薄膜の状態として必ずしも最適ではない。
Bi2O3は消衰係数が高めであるが、透明誘電体材料との複合化により消衰係数を低下できる。たとえば Bi12SiO20(Bi2O3:SiO2=6:1)は光学結晶として知られており消衰係数は0.01を十分下回る。
なお誘電体cは、記録材料部に接する誘電体である。また誘電体bは、誘電体cのレーザ光入射側に配される誘電体である。
誘電体bと第3誘電体部15(誘電体e)は、上述の各事情を考慮すると同一材料であることが望ましい。よってここでは誘電体bと第3誘電体部15には同じ屈折率を配置した。その結果、図13の結果を得た。
図13において誘電体bと誘電体cの屈折率の関係を示すが、斜線部が透過率65%以上となる。
これより透過率65%を得るために必要な誘電体bとcの屈折率の関係は図9の直線上になり、透過率65%以上をとる範囲はこの直線の上側の斜線部、すなわち、
(誘電体cの屈折率)≧−3.6×(誘電体bの屈折率)+11
を満たす領域であった。
従ってこのような条件を満たす誘電体材料が選定されることが適切となる。
なお、誘電体aの屈折率は1.4〜3.0の範囲でどのような材料を配置しても、膜厚を最適化することで、誘電体aを配置しない場合の最大透過率と同等の透過率を得ることができた。ただし誘電体aに吸収がない場合である。
また、この例においては本発明請求項11でいう誘電体Yに相当するのは誘電体cであり、誘電体Xに相当するのは誘電体bであることを付記しておく。
特には第1誘電体部11と第3誘電体部15に含まれる高屈折率誘電体の屈折率値組み合わせが図8の点線内の組み合わせをとるようにすることで、記録再生レーザ波長に対して光透過率65%以上を達成することを可能とするものである。
Claims (11)
- 支持基板と、記録再生レーザ光の入射側の層となる光透過保護層の間に、波長が400〜410nmである記録再生レーザ光に対して透明な中間層によって離間された複数の情報記録層を有し、
上記複数の情報記録層の内で、最も上記支持基板側となる情報記録層以外の1又は複数の情報記録層は、上記レーザ光を透過する性質を有する半透過情報記録層とされ、
1又は複数の上記半透過情報記録層の全部又は一部は、レーザ光の入射側からみて順に、上記記録再生レーザ光の波長に対する屈折率が2.4以上の第1誘電体部と、少なくとも5.2nm以上の厚みの記録材料部と、第2誘電体部と、少なくとも7nm以上の厚みの金属部と、第3誘電体部とを有する構造とされている光情報記録媒体。 - 上記第3誘電体部は、上記記録再生レーザ光の波長に対する屈折率が2.4以上である請求項1に記載の光情報記録媒体。
- 上記半透過情報記録層の上記第3誘電体部は、上記第1誘電体部が2.4以上の或る屈折率とされた場合において、当該半透過情報記録層の透過率がその最大透過率から透過率低下が1%以内の範囲となる屈折率範囲の屈折率とされることで、当該半透過情報記録層の光透過率が65%以上とされている請求項2に記載の光情報記録媒体。
- 上記第1誘電体部及び上記第3誘電体部の消衰係数が0.04以下である請求項3に記載の光情報記録媒体。
- 上記情報記録層として、最も上記支持基板側となる第一情報記録層と、上記半透過情報記録層とされる第二情報記録層及び第三情報記録層が形成され、
上記第三情報記録層が、上記記録再生レーザ光の波長に対する屈折率が2.4以上の上記第1誘電体部と、少なくとも5.2nm以上の厚みの上記記録材料部と、上記第2誘電体部と、少なくとも7nm以上の厚みの上記金属部と、上記第3誘電体部とを有する構造とされている請求項1に記載の光情報記録媒体。 - 上記情報記録層として、最も上記支持基板側となる第一情報記録層と、上記半透過情報記録層とされる第二情報記録層、第三情報記録層及び第四情報記録層が形成され、
上記第三情報記録層及び第四情報記録層が、上記記録再生レーザ光の波長に対する屈折率が2.4以上の上記第1誘電体部と、少なくとも5.2nm以上の厚みの上記記録材料部と、上記第2誘電体部と、少なくとも7nm以上の厚みの上記金属部と、上記第3誘電体部とを有する構造とされている請求項1に記載の光情報記録媒体。 - 上記第1誘電体部は、屈折率が2.4以上の誘電体材料による一層構造で成る請求項1に記載の光情報記録媒体。
- 上記第1誘電体部は、屈折率が2.4以上の誘電体材料を含む、複数の誘電体材料が積層された構造で成る請求項1に記載の光情報記録媒体。
- 上記第1誘電体部は、Nb2O5、TiO2、ZnS、CeO2、Bi2O3の少なくとも1つを、単一誘電体材料の形でもしくは複合誘電体材料の一部として有する請求項1に記載の光情報記録媒体。
- 上記第3誘電体部は、Nb2O5、TiO2、ZnS、CeO2、Bi2O3の少なくとも1つを、単一誘電体材料の形でもしくは複合誘電体材料の一部として有する請求項1に記載の光情報記録媒体。
- 上記第1誘電体部は、複数の透明誘電体材料が積層されて成る場合において、
上記記録材料部に接する誘電体をY、当該誘電体Yのレーザ光入射側に配される誘電体をXとしたときに、
上記誘電体Yは、その屈折率が、
(誘電体Yの屈折率)≧−3.6×(誘電体Xの屈折率)+11
の範囲の値を有する透明誘電体材料である請求項1に記載の光情報記録媒体。
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