JP2011123954A

JP2011123954A - 光記録媒体

Info

Publication number: JP2011123954A
Application number: JP2009281081A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kuribayashi; 勇栗林; 寛史 ▲高崎▼; Hiroshi Takasaki; Hideki Hirata; 秀樹平田; Masanori Kosuda; 正則小須田; Takeshi Komaki; 壮小巻
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-23
Also published as: TW201140577A

Abstract

【課題】反射率、吸収率、量産性、耐久性等に優れた複合型の光記録媒体を提供する。
【解決手段】光入射面側から順番に、情報の読み出しのみが可能な再生専用層１８と、情報の書き込み及び読み出しの双方が可能な記録再生層１４とを少なくとも備える光記録媒体１０であって、再生専用層１８は、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料群から選択される金属材料を主成分とする金属膜１８Ｂと、この金属膜１８Ｂの両側に配置される誘電体膜１８Ａ、１８Ｃを有するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、光記録媒体に関し、特に、情報の読み出しのみが可能な再生専用層と、情報の書き込み及び読み出しの双方が可能な記録再生層を備える複合型の光記録媒体に関する。

従来、デジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤやＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ：ＢＤに代表される光記録媒体が広く利用されている。これらの光記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭのように、データの記録（追記や書き換え）が出来ない再生専用型の光記録媒体と、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥのようにデータの記録ができる記録再生型の光記録媒体に大別される。更に、記録再生型の光記録媒体では、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＢＤ−Ｒのように、情報の追記が出来るが、書き換えが出来ない追記型の光記録媒体と、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ−ＲＥのように、情報の書換が可能な書換型の光記録媒体に区別できる。

再生専用型の光記録媒体では、製造時において予め基板に形成されるピット列により情報が記録される。また、書換型の光記録媒体では、例えば、記録層の材料として相変化型材料が用いられ、その相状態の変化に基づく光学特性の変化を利用して情報が記録される。追記型の光記録媒体では、記録層の材料として、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ色素等の有機色素が広く用いられている。また、ＢＤでは、レーザー光が青紫色であることも影響して、記録層に無機材料を使用する技術も実用化されている。

近年、ディスクの容量を増大させるために、２層構造のＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒ、ＢＤ−ＲＥが商品化されている。例えば特許文献１のように、再生専用層や記録再生層などの異なる種類の情報層を積層する複合型の光記録媒体も提案されている。

特開２００５−４４４９１号公報

記録再生光の入射側に再生専用層を配置し、奥側に記録再生層（書換可能層または追記可能層）を配置するような複合型の光記録媒体の場合、通常、再生専用層の金属膜として銀合金材料が用いられる。しかし、本出願時では未公知となる本発明者らの研究によれば、この銀合金材料を採用すると、以下のような問題が生じることを明らかにしている。

（１）再生専用層における記録再生光の透過率が高くなるため、その奥側に配置される記録再生層との反射率のバランスが悪化したり、記録再生層へのビームが強くなってしまって、記録再生層の再生耐久性を確保する事が困難になったりするという問題がある。

（２）そこで、再生専用層の金属膜の膜厚を大きくして透過率を低減しようとすると、再生専用層の反射率が高くなりすぎて、奥側の記録再生層との反射率のバランスが悪化する。例えば金属膜の膜厚を１０ｎｍ台より大きくしたりすると、量産効率が悪化する。

（３）また、再生専用層の金属膜の膜厚を大きくすると、金属膜における吸収率が必要以上（例えば、６０％以上）に高まるので、中間層やカバー層が早期に劣化しやすいという問題がある。

（４）一方で、金属材料の融点が低い（１０００度Ｃ台以下）場合、金属薄膜を形成することが困難になるという問題があった。

即ち、複合型の光記録媒体の場合、従来のままでは、再生専用層と記録再生層との反射率のバランスや、再生光に対する再生専用層、記録再生層の耐久性を確保する事が困難であることが明らかとなった。

本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、反射率、吸収率、量産性、耐久性等がバランスされた複合型の光記録媒体を提供しようとするものである。

本発明者らの鋭意研究によって、上記目的は以下の手段によって達成される。

即ち、上記目的を達成する本発明は、光入射面側から順番に、情報の読み出しのみが可能な再生専用層と、情報の書き込み及び読み出しの双方が可能な記録再生層と、を少なくとも備える光記録媒体であって、前記再生専用層は、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料群から選択される金属材料を主成分とする金属膜と、前記金属膜の両側に配置される誘電体膜と、を有することを特徴とする光記録媒体である。

上記目的を達成する光記録媒体の前記誘電体膜は、上記手段において、金属硫化物、金属酸化物、金属窒化物、金属弗化物のいずれかを含むことを特徴とする。

上記目的を達成する光記録媒体の前記記録再生層は、上記手段において、無機材料を主成分とする記録膜を有することを特徴とする。

上記目的を達成する光記録媒体の前記再生専用層に選択される金属材料は、上記手段において、仮に反射率が８％となるように成膜する際、膜厚が１１ｎｍ未満、融点が１０００度Ｃ以上、吸収率が３０％〜６０％の範囲内となるような材料であることを特徴とする。なお、より好ましくは、吸収率が３５％より大きくなるような材料とする。

本発明によれば、再生専用層と記録再生層の双方を備えた複合型の光記録媒体において、再生専用層の反射率、吸収率、膜厚等を合理的にバランスさせることができ、両層の再生耐久性が良好な光記録媒体を得ることが可能となる。

本発明の実施形態に係る光記録媒体１０と、記録再生に用いられる光ピックアップ２０１の全体構成を示すブロック図である。同光記録媒体１０の積層構造を示す断面図である。金属膜の光透過率を３．５％〜８．０％に設定した場合における金属膜の膜厚、融点及び吸収率の関係を示す表図である。金属膜の光透過率を３．５％〜８．０％に設定した場合における金属膜の膜厚、融点及び吸収率の関係を示す表図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１には、本実施形態に係る光記録媒体１０と、この記録再生に用いられる光ピックアップ２０１の構成が示されている。光源１から出射された波長３８０〜４５０ｎｍ（ここでは４０５ｎｍ）となる発散性のビーム７０は、焦点距離ｆ１が１５ｍｍとなると共に球面収差補正手段９３を備えたコリメートレンズ５３を透過し、偏光ビームスプリッタ５２に入射する。偏光ビームスプリッタ５２に入射したビーム７０は、偏光ビームスプリッタ５２を透過し、４分の１波長板５４を透過して円偏光に変換された後、焦点距離ｆ２が２ｍｍとなる対物レンズ５６で収束ビームに変換される。このビームは、光記録媒体１０のカバー層を透過し、光記録媒体１０内部に形成された再生専用層１８及び記録再生層１４のいずれかの上に集光される。

対物レンズ５６の開口はアパーチャ５５で制限され、開口数ＮＡを０．７０〜０．９０（ここでは０．８５）としている。例えば再生専用層１４で反射されたビーム７０は、対物レンズ５６、４分の１波長板５４を透過して往路とは９０度異なる直線偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ５２で反射される。偏光ビームスプリッタ５２で反射されたビーム７０は、焦点距離ｆ３が１０ｍｍとなる集光レンズ５９を透過して収束光に変換され、シリンドリカルレンズ５７を経て、光検出器３２に入射する。ビーム７０には、シリンドリカルレンズ５７を透過する際、非点収差が付与される。

光検出器３２は、図示しない４つの受光部を有し、それぞれ受光した光量に応じた電流信号を出力する。これら電流信号から、非点収差法によるフォーカス誤差（以下ＦＥとする）信号、プッシュプル法によるトラッキング誤差（以下ＴＥとする）信号、光記録媒体１０に記録された情報の再生信号等が生成される。ＦＥ信号およびＴＥ信号は、所望のレベルに増幅および位相補償が行われた後、アクチュエータ９１および９２にフィードバック供給されて、フォーカスおよびトラッキング制御がなされる。

図２は、この光記録媒体１０の断面構造が拡大して示されている。なお、光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍの円盤形状となっている。この光記録媒体１０は、光入射面１０ａ側から、カバー層２０、再生専用層１８、中間層１６、記録再生層１４、支持基板１２を備えて構成される。なお、再生専用層１８は、製造時に形成されるピットによって予め情報が保持される層であり、情報の再生のみに利用される。一方、記録再生層１４は、情報を記録できる層である。記録再生層１４の種類として、情報の追記が出来るが書き換えが出来ない追記型記録再生層と、情報の書換が可能な書換型記録再生層がある。なお、本実施形態では追記型記録再生層となる場合を図示している。

支持基板１２は、光記録媒体に求められる厚み（約１．２ｍｍ）を確保するための、厚さ１．１ｍｍで直径１２０ｍｍとなる円盤形状の基板であり、光入射側の面には、その中心部近傍から外縁部に向けて、ビーム７０をガイドするためのグルーブおよびランドが螺旋状に形成される。支持基板１２の材料としては種々の材料を用いることが可能であり、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂を利用できる。これらのうち成型の容易性の観点から樹脂が好ましい。樹脂としてはポリカーボネイト樹脂、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、加工性などの点からポリカーボネイト樹脂やオレフィン樹脂が特に好ましい。なお、支持基板１２は、ビーム７０の光路とならないことから、高い光透過性を有している必要はない。

支持基板１２の上に形成される記録再生層１４は、支持基板１２側から順番に、反射膜１４Ａ、第１誘電体膜１４Ｂ、追記型記録膜１４Ｃ、第２誘電体膜１４Ｄを積層して構成される。反射膜１４Ａは、Ａｇ主成分とした合金が用いられる。反射膜１４Ａの膜厚は５〜３００ｎｍに設定されることが好ましく、２０〜２００ｎｍに設定されることが特に好ましい。これは、反射膜１４Ａの厚さが５ｎｍ未満であると、反射膜１４Ａによる反射機能を十分に得ることができないからである。一方、反射膜１４Ａの厚さが３００ｎｍを越えると、成膜時間が長くなり生産性が極端に低下してしまう。従って、上記のように膜厚を設定すれば、反射機能と量産性を両立させることができる。

第１誘電体膜１４Ｂ及び第２誘電体膜１４Ｄは、追記型記録膜１４Ｃを保護するという基本機能に加えて、記録マークの形成前後における光学特性の差を拡大させる役割も果たす。記録マーク形成前後の光学特性の差を増大させるには、第１誘電体膜１４Ｂ及び第２誘電体膜１４Ｄの材料として、使用されるビーム７０の波長領域、すなわち３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ（特に４０５ｎｍ）の波長領域において高い屈折率（ｎ）を有する材料を選択することが好ましい。

なお、ビーム７０を照射した場合に、第１誘電体膜１４Ｂおよび第２誘電体膜１４Ｄに吸収されるエネルギーが大きいと記録感度が低下しやすい。従って、これを防止するためには、これらの誘電体膜１４Ｂ、１４Ｄの材料として、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ（特に４０５ｎｍ）の波長領域において低い吸収係数（ｋ）を有する材料を選択することが好ましい。なお、本実施の形態においては、第１誘電体膜１４Ｂおよび第２誘電体膜１４Ｄの材料として、硫化物および酸化物の混合物を用いることが好ましく、本実施形態では、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０）を用いている。

また、ビーム７０の波長が３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの青色波長領域であることを考慮すれば、第１誘電体膜１４Ｂおよび第２誘電体膜１４Ｄの膜厚は３〜２００ｎｍであることが好ましい。膜厚が３ｎｍ未満になると、追記型記録膜１４Ｃを保護する機能、及び記録マークの形成前後における光学特性の差を拡大する機能が得られにくい。一方、２００ｎｍを越えると、成膜時間が長くなり生産性が低下する。

追記型記録膜１４Ｃは不可逆的な記録マークが形成される膜であり、複数の反応膜からなる積層構造となっている。追記型記録膜１４Ｃは、複数の反応膜が積層された状態になっているが、所定以上のパワーを持つビーム７０が照射されると、その熱によって、それぞれの反応膜を構成する元素が、部分的または全体的に互いに混合される。この混合状態の領域が記録マークとなる。記録マークが形成された部分とそれ以外の部分（ブランク領域）とでは、ビーム７０に対する反射率が大きく異なる。この結果、データの記録・再生を行うことができる。

本実施形態における追記型記録膜１４Ｃは、第１反応膜１４Ｃ−１と第２反応膜１４Ｃ−２を備える。第１反応膜１４Ｃ−１に用いる材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、炭素（Ｃ）、錫（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、ホウ素（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ガリウム（Ｇａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銀（Ａｇ）、ビスマス（Ｂｉ）および白金（Ｐｔ）からなる群より選ばれた一つの材料を主成分とする。第２反応膜１４Ｃ−２に用いる材料としては、上記材料群において、上記第１反応膜１４Ｃ−１で選ばれた材料以外の材料から選ばれたものを主成分とする。特に、再生信号のノイズレベルをより低く抑えるためには、第１反応膜１４Ｃ−１の主成分を銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）とし、第２反応膜１４Ｃ−２の主成分をシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、または錫（Ｓｎ）とする事が好ましい。なお、各反応膜の膜厚は特に限定されないが、それぞれの膜厚比（＝第１反応膜／第２反応膜）は、１．０付近が好ましい。

追記型記録膜１４Ｃの膜厚は、厚くなればなるほど、ビーム７０のスポットが照射される表面の平坦性が悪化するので、再生信号のノイズレベルが高くなり、また、記録感度も低下してしまう。追記型記録膜１４Ｃの膜厚を薄くしすぎると、記録マークの形成前後のおける反射率の差が小さくなり、再生時において、信号のＣ／Ｎ比を高めることが出来なくなる。この点を考慮すれば、追記型記録膜１４Ｃの膜厚は２〜４０ｎｍに設定する事が好ましく、２〜２０ｎｍであることがより好ましく、２〜１５ｎｍであることがさらに好ましい。

なお、ここでは記録再生層１４において追記型記録膜１４Ｃを採用する場合を示したが、繰り返し記録が可能な相変化記録膜を採用することも可能である。この場合の相変化記録膜は、ＳｂＴｅＧｅを主成分としており、膜厚が３〜３０ｎｍに設定されることが好ましい。３ｎｍ未満では、記録マーク形成による信号出力が得られ難くなる。また３０ｎｍを越えると信号品質が悪化してしまう。

中間層１６は、記録再生層１４と再生専用層１８を隔離する機能を有しており、アクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂によって構成される。なお、中間層１６における再生専用層１８の表面には、スタンパによって予め記録ピットが形成されており、この記録ピットの凹凸によって、再生専用層１８に情報が保持されるようになっている。

再生専用層１８は、中間層１６側から順に、第３誘電体膜１８Ａ、金属膜１８Ｂ、第４誘電体膜１８Ｃを備える。

第３誘電体膜１８Ａおよび第４誘電体膜１８Ｃは、第１及び第２誘電体膜１４Ｂ、１４Ｄと同様に、金属膜１８Ｂを保護する役割も果たす。本実施形態では、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０）を用いている。

また第３及び第４誘電体膜１８Ａ、１８Ｃの膜厚は、それぞれ３０ｎｍ以下であることが好ましい。このように、誘電体膜１８Ａ、１８Ｃの膜厚を薄くできるのは、後述する金属膜１４Ｂの吸収率が、記録再生層１４にとって好ましい３０％〜６０％の範囲内、即ち、吸収率が極端に高すぎない範囲内に最適化されるからである。この結果、誘電体膜１８Ａ、１８Ｃの膜厚を薄くできるので、製造時間を短縮することができる。より好ましくは、金属膜１４Ｂの吸収率を３５％〜６０％の範囲内、更に望ましくは４０％〜６０％の範囲内に設定する。

金属膜１８Ｂは、光透過特性と光反射特性を併せ持った膜であり、周期表におけるＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料群から選択される金属材料を主成分としている。具体的にこの金属材料群には、ＩＶａ族としてＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆが含まれており、Ｖａ族としてＶ、Ｎｂ、Ｔａが含まれており、ＶＩａ族としてＣｒ、Ｍｏ、Ｗが含まれており、ＶＩＩａ族としてＭｎ、Ｔｃ、Ｒｅが含まれており、ＶＩＩＩ族としてＦｅ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｒを含んでいる。詳細は後述するが、金属膜１８Ｂの材料をこれらの金属材料群から選択すると、薄い膜厚であるにも拘わらず、反射率と吸収率をバランスさせることが可能となる。なお、本実施形態では、金属膜１８Ｂの材料としてＴｉ又はＴａを用いる。なお、ここでいう「主成分」とは、金属膜１８Ｂの材料として、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料がモル比で５０％以上含有していることを意味している。

この金属膜１８Ｂは、（１）反射率を３．５％〜８．０％の範囲内に設定しようとする際、（２）常に膜厚が１１ｎｍ未満（１０ｎｍ台以下）、（３）常に光吸収率が３０〜６０％の範囲内、（４）金属材料の融点が１０００度Ｃ以上、となる。なお、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料群による金属膜１８Ｂであれば、これら（１）〜（４）の条件を両立させることができるが、他の金属材料ではこれらの条件を同時に満たすことが困難となる。例えば、Ｉｂ族のＣｕは反射率を８．０％前後にすると膜厚が１１ｎｍ以上となってしまう。Ａｕは、密着性が悪いため高温高湿条件での保存信頼性が悪化することも分かっている。また、Ｉｂ族のＡｇは、光吸収率が数％と極めて小さい。ＩＩｂ族のＺｎやＴｅは、反射率を８．０％前後にすると膜厚が１０ｎｍを超えてしまい、また、融点が１０００度Ｃ未満となるので成膜性が悪化する。ＩＩＩｂ族のＡｌは、常に光吸収率が３０％未満となる。ＩＩＩｂ族のＩｎは、反射率を８．０％前後にすると膜厚が１１ｎｍ以上になってしまい、また、融点が１０００度Ｃ未満となるので成膜性が悪化する。ＩＶｂ族のＣは、反射率を８．０％前後にすると膜厚が１１ｎｍ以上になってしまう。ＩＶｂ族のＳｉは、反射率を低めに設定すると光吸収率が３０％未満となってしまう。ＩＶｂ族のＧｅは、融点が１０００度Ｃ未満となってしまい成膜が困難となる。

カバー層２０は、中間層と同様に、光透過姓のアクリル系の紫外線硬化型樹脂により構成されており、７５μｍの膜厚としている。

次に、記録再生層１４に対する情報の記録原理について説明する。

この光記録媒体１０に対して情報を記録する場合、図２に示すように、光記録媒体１０に対して強度変調されたビーム７０をカバー層２０の光入射面１０ａ側から入射させて、記録再生層１４に照射する。ビーム７０が追記型記録膜１４Ｃに照射されると、追記型記録膜１４Ｃが加熱されて、第１反応膜１４Ｃ−１と第２反応膜１４Ｃ−２を構成する各元素が互いに混合される。この混合部分は記録マークとなり、その反射率は、それ以外の部分（ブランク領域）の反射率と異なった値となることから、これを利用してデータの記録・再生を行うことが可能となる。

次に、この光記録媒体１０の製造方法について説明する。

まず、スタンパを用いた射出成型法により、グルーブおよびランドが形成された支持基板１２を作成する。なお、支持基板１２の作成は射出成型法に限られず、２Ｐ法や他の方法によって作成しても構わない。

次に、支持基板１２におけるグルーブ及びランドが設けられた側の表面に記録再生層１４を形成する。反射膜１４Ａの形成は、主成分とする銀（Ａｇ）を含む化学種を利用した気相成長法、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法を用いる。特にスパッタリング法を用いることが好ましい。反射膜１４Ａの上に第１誘電体膜１４Ｂを形成する際は、硫化物、酸化物、窒化物、炭化物、弗化物またはこれらの混合物を含む化学種を利用した気相成長法を用いることができ、中でも、スパッタリング法を用いることが好ましい。

次に、第１誘電体膜１４Ｂの上に追記型記録膜１４Ｃを形成する。追記型記録膜１４Ｃの形成は、第１反応膜１４Ｃ−１から第２反応膜１４Ｃ−２の順に行われる。これらについても気相成長法を用いることができ、中でも、スパッタリング法を用いることが好ましい。なお、追記型記録膜１４Ｃに代えて相変化記録膜を形成する場合は、この構成元素を含む化学種を利用した気相成長法を用いることができ、中でも、スパッタリング法を用いることが好ましい。

その後、追記型記録膜１４Ｃの上に、第２誘電体膜１４Ｄを形成する。第２誘電体膜１４Ｄについても、第１誘電体膜１４Ｂ同様、好ましい主成分である硫化物、酸化物、窒化物、炭化物、弗化物またはこれらの混合物を含む化学種を利用した気相成長法を用いて形成する。中でも、スパッタリング法を用いることが好ましい。

次に、記録再生層１４の上に中間層１６を形成する。中間層１６は、例えば、粘度調整された紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、更に、記録ピットとなる凹凸が予め形成されているスタンパを押しつけて、この記録ピットを転写し、その後、この紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して硬化することにより形成する。

次に、再生専用層１８を形成する。再生専用層１８は、第３誘電体膜１８Ａ、金属膜１８Ｂ、第４誘電体膜１８Ｃの順番で形成する。第３誘電体膜１８Ａおよび第４誘電体膜１４Ｃの形成は、好ましい主成分である硫化物、酸化物、窒化物、炭化物、弗化物またはこれらの混合物を含む化学種を利用した気相成長法を用いる。中でも、スパッタリング法を用いることが好ましい。金属膜１８Ｂは、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料群から選択された金属材料を主成分として含む化学種による気相成長法を用いて形成する。中でも、スパッタリング法を用いることが好ましい。

最後に、再生専用層１８の上にカバー層２０を形成する。カバー層は、例えば、粘度調整されたアクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型樹脂をスピンコート法等により皮膜し、これに対して紫外線を照射して硬化することにより形成する。なお、紫外線硬化性樹脂の代わりに、光透過性樹脂からなる光透過性シートを接着剤や粘着剤等を用いて再生専用層１８の上に貼り付けることで形成することもできる。

なお、本実施形態では上記製造方法を説明したが、本発明は上記製造方法に特に限定されるものではなく、他の製造技術を採用することもできる。

本実施形態の光記録媒体１０は、再生専用層１８における金属膜１８Ｂの材料として、Ｖａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料群から選択される金属材料も用いており、更にこの金属膜１８Ｂを第３及び第４誘電体膜１８Ａ、１８Ｃで挟み込んだ構造としている。この結果、金属膜１８Ｂを薄くした状態のままで、記録再生光の反射率を３．５％〜８．０％の間にして、十分な光透過特性を確保しながらも、高い融点を維持しながら、適切な光吸収率（３０％〜６０％）を確保できる。従って、奥側に配置される記録再生層１４に伝達されるエネルギーを抑制できるので、記録再生層１４の再生耐久性を高めることが出来る。特に、記録再生層１４に書換型を採用する場合には、その書換回数に対する耐久性を高めることが出来る。

なお、再生専用層１８における金属膜１８Ｂの材料として、望ましくは、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族に属する金属材料群から選択される金属材料も用いる。これらの金属材料は、記録再生光の反射率を３．５％〜８．０％の間にした際、４０％以上の光吸収率を確保できる。従って、奥側に配置される記録再生層１４に伝達されるエネルギーを一層抑制できる。

一方、記録再生層１４の耐久性を高める観点から、再生専用層１８の金属膜１８Ｂの吸収率は高めになっているが、その両側に配置される第３及び第４誘電体層１８Ａ、１８Ｃによってそのエネルギーを分散させることができるので、中間層１６やカバー層２０の劣化が抑制される。この結果、再生専用層１８においても繰り返し再生に対する耐久性を高めることが出来る。

また、金属膜１８Ｂの両側に第３及び第４誘電体層１８Ａ、１８Ｃを成膜したとしても、金属膜１８Ｂ自体の膜厚や第３及び第４誘電体層１８Ａ、１８Ｃの膜厚を薄くすることができる。従って、再生専用層１８全体としては、量産効率の観点からも現実的な範囲内の膜厚（具体的には５０ｎｍ以内）に収めることが出来る。従って、量産効率の低下も抑制できる。

図３及び図４には、様々な金属材料を金属膜１８Ｂに採用し、光透過率を、記録再生層１４にとって必要とされる３．５％〜８．０％に設定した場合における、金属膜１８Ｂの膜厚、融点及び吸収率の関係が示されている。

図３から分かるように、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料を採用する場合、膜厚を１１ｎｍ未満にすることが可能となる。更に、このように金属膜１８Ｂを薄膜化しても、吸収率は、比較的高くしながらも極端に高くなりすぎない程度、具体的には３０％〜６０％の範囲内に収めることが出来る。従って、第３及び第４誘電体膜１８Ａ、１８Ｃを比較的薄く（具体的には３０ｎｍ以下）成膜するだけで、カバー層２０や中間層１６の劣化を十分に抑制できる。

一方、図４に示されるように、例えばＩＶｂ族に属するＳｉの場合は、特に反射率を３．５％前後に設定しようとすると、光吸収率が３０％未満となってしまうので、記録再生層１４に過剰なエネルギーが伝達してしまう。この結果、記録再生層１４の再生耐久性が悪化しやすい。また、金属膜用の材料として頻繁に用いられるＩｂ族のＡｇは、膜厚が薄くなりすぎると共に、吸収率も低すぎるので、実質的に採用することが困難となる。またＩｂ族のＡｕやＩＩｂ族のＺｎ等は、吸収率の観点では望ましいが、反射率を８．０％前後に設定しようとすると、基本的に膜厚が１０ｎｍ台を超えてしまうので、両側の第３及び第４誘電体膜１８Ａ、１８Ｃを含めた再生専用層１４の膜厚が大きくなり、量産効率が悪化してしまう。また、Ａｕは素材としても密着性が悪いので、高温・高湿度環境における長期保存が出来なくなり、実際には採用することが出来ない。

以上のことから分かるように、本実施形態の光記録媒体１０によれば、再生専用層１８における光透過率と吸収率と膜厚が、極めて合理的にバランスさせることができる。

＜サンプルの作製＞上記製造方法に沿って光記録媒体を７種類作成した。なお、記録再生層１４では、反射膜１４Ａの材料としてＡｇ合金を採用し、第１誘電体膜１４Ｂの材料として、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０、膜厚２０ｎｍ）を採用し、追記型記録再生層の代わりにＳｂＴｅＧｅを主成分とする相変化型記録再生層（膜厚：１０ｎｍ）を採用し、第２誘電体膜１４Ｃの材料としてＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０、膜厚：３０ｎｍ）を採用した。中間層１６は２５μｍで形成した。カバー層２０は７５μｍで形成した。再生専用層１８は、実験目的に応じて次のように作成した。

実施例１では、再生専用層１８として、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０）からなる第３誘電体膜１８Ａを１０ｎｍで形成し、ＩＶａ族に属するＴｉを主成分とする金属膜１８Ｂを８ｎｍで形成し、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０）からなる第４誘電体膜１８Ｃを１０ｎｍで形成した。

実施例２では、再生専用層１８として、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０）からなる第３誘電体膜１８Ａを１０ｎｍで形成し、Ｖａ族に属するＴａを主成分とする金属膜１８Ｂを６ｎｍで形成し、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０）からなる第４誘電体膜１８Ｃを２５ｎｍで形成した。

比較例１では、再生専用層１８としてＡｇを主成分とする金属膜１８Ｂのみを１０ｎｍで形成した。比較例２では、再生専用層１８としてＳｉを主成分とする反射膜のみを４ｎｍで形成した。比較例３では、再生専用層１８として、ＩＶａ族に属するＴｉを主成分とする金属膜１８Ｂのみを８ｎｍで形成した。比較例４では、再生専用層１８として、Ｖａ族に属するＴａを主成分とする金属膜１８Ｂのみを７ｎｍで形成した。比較例５では、再生専用層１８として、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０）からなる第３誘電体膜１８Ａを１０ｎｍで形成し、Ｓｉを主成分とするシリコーン薄膜を４ｎｍで形成し、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物（モル比８０：２０）からなる第４誘電体膜１８Ｃを１０ｎｍで形成した。

以上の７種類の光記録媒体を用いて、再生専用層１８にビームを照射し、同じ場所を１００万回再生した後に信号品質の劣化を確認した。また、書換可能タイプの記録再生層１４に対してビームを照射して記録し、記録された同じ場所を１００万回再生した後、信号品質の劣化を確認した。劣化の評価として、再生信号のジッターが１２％を越えた場合を不合格（×）、１２％以下の場合を合格（○）とした。その結果を表１に示す。

表１から分かるように、比較例１では、金属膜１８ＢにおけるＡｇの吸収が少ないため、再生専用層１８の再生耐久性は良好なものの、記録再生層１４へのビーム光量が増加することにより、記録再生層１４の再生耐久性が悪化する。

比較例２〜４では、再生専用層１８の再生信号のジッターが悪化することが分かる。これは、再生専用層１８の吸収率が大きいため、その吸収熱によって両側の樹脂（中間層１６及びカバー層２０）が変形したと推察される。

比較例５は、再生専用層１８のシリコーン薄膜の両側に第３及び第４誘電体膜１８Ａ、１８Ｃが形成されているので、シリコーン薄膜の吸収率が高くても、再生専用層１８の再生耐久性の劣化を防ぐことができる。しかし、シリコーン薄膜は吸収率が３５％と比較的低い為に、記録再生層１４側の再生耐久性が悪化してしまうことが分かる。

実施例１、２は、再生専用層１８の金属膜１８Ｂの両側に第３及び第４誘電体膜１８Ａ、１８Ｃが形成されているので、再生専用層１８の再生耐久性の劣化を防ぐことができ、かつ、金属膜１８Ｂの吸収率が高いため、記録再生層１４の再生耐久性の劣化も防ぐことができることが分かる。即ち、実施例１、２によれば、再生専用層１８全体は、５０ｎｍ以下の膜厚に抑えながらも、反射率と吸収率がバランスされ、その結果、再生専用層１８と記録再生層１４の双方の再生耐久性を両立できることが分かる。また、量産性に優れた光記録媒体１０を得られることが分かる。

なお、本実施形態では、記録再生層１４における追記型記録膜１４Ｃが、第１誘電体膜１４Ｂ及び第２誘電体膜１４Ｄ間に挟持される構造を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１誘電体膜１４Ｂ及び第２誘電体膜１４Ｄの一方又は双方を省略しても構わない。また、上記実施形態では、記録再生層１４が１層しか設けられていない場合を示したが、本発明は、複数の記録再生層が積層された構造を適用することも好ましい。

本発明は、再生専用層と記録再生層の双方を備えた複合型の各種光記録媒体に適用することが可能である。

１０光記録媒体
１２支持基板
１４記録再生層
１４Ａ反射膜
１４Ｂ第１誘電体膜
１４Ｃ追記型記録膜
１４Ｄ第２誘電体膜
１６中間層
１８再生専用層
１８Ａ第３誘電体膜
１８Ｂ金属膜
１８Ｃ第４誘電体膜
２０カバー層

Claims

光入射面側から順番に、情報の読み出しのみが可能な再生専用層と、情報の書き込み及び読み出しの双方が可能な記録再生層と、を少なくとも備える光記録媒体であって、
前記再生専用層は、ＩＶａ族、Ｖａ族、ＶＩａ族、ＶＩＩａ族、ＶＩＩＩ族に属する金属材料群から選択される金属材料を主成分とする金属膜と、前記金属膜の両側に配置される誘電体膜と、を有することを特徴とする光記録媒体。
前記誘電体膜は、金属硫化物、金属酸化物、金属窒化物、金属弗化物のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
前記記録再生層は、無機材料を主成分とする記録膜を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光記録媒体。
前記再生専用層に選択される金属材料は、仮に反射率が８％となるように成膜する際、膜厚が１１ｎｍ未満、融点が１０００度Ｃ以上、吸収率が３０％〜６０％となるような材料であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の光記録媒体。