JP5272193B2 - 光記録媒体 - Google Patents

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Description

本発明は記録／再生のために青色又は青紫色のレーザ光が用いられる光記録媒体に関する。
情報記録媒体としてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光記録媒体が広く利用されている。更に、近年、記録／再生のために波長が（３７５〜４３５ｎｍの範囲内の）４０５ｎｍの青色又は青紫色のレーザ光を用いることで、従来よりも大容量の情報を記録可能としたＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標）、ＨＤ ＤＶＤ（登録商標）と称される光記録媒体が普及しつつある。尚、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ、ＨＤ ＤＶＤと称される光記録媒体にはそれぞれ（０．１〜０．５μｍの範囲内の）０．３２μｍ、０．４０μｍのトラックピッチでトラックが形成される。
又、光記録媒体は、データの追記や書き換えができないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）型、データの書き換えができる書き換え型、データを１回だけ追記できる追記型に大別される。
追記型の光記録媒体は、情報層にレーザ光が照射されて周囲のスペース部に対して反射率が変化した記録マークが形成されることでデータが記録される。尚、記録マークの周囲のスペース部にも記録用のレーザ光が照射されるがスペース部に照射される記録用のレーザ光の光量は少ないためスペース部の反射率はレーザ光が照射される前の情報層の反射率と同等である。又、追記型の光記録媒体は、情報層にレーザ光が照射されて記録マークの反射率とスペース部の反射率との差をフォトディテクタが検出することでデータが再生される。
尚、情報層は記録膜だけから構成されることもあるが、記録膜と共に記録膜を保護するための誘電体膜を記録膜の両側又は片側に備えた構成であることが多い。このように情報層に誘電体膜のような記録膜以外の層を備える場合には、記録膜以外の層がレーザ光をできるだけ吸収しないように記録膜以外の層の材料として消衰係数が記録膜の材料よりも小さい材料が用いられることが多い。例えば、記録膜の材料の消衰係数は０．５〜３．０程度であり、誘電体膜の材料としては消衰係数が０．００〜０．１０程度の材料が用いられることが多い。
又、情報層におけるレーザ光の入射面から離間する側には反射層が設置されることが多い。反射層の材料としてはＡｌやＡｇ等の金属が用いられることが多く、このような反射層の材料の消衰係数は２．０以上である。
追記型の光記録媒体の記録膜については、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化することに加え、長期間保存しても変質しにくく、耐久性に優れていることが重要であり、従来、追記型のＣＤやＤＶＤの記録膜の材料として、有機色素が広く用いられていた。このような従来の有機色素は、化学反応を促進しやすい紫外線や青色、青紫色の短波長の可視光線を吸収しにくい材料であり、この性質が変質の抑制に寄与していた。
しかしながら、従来の有機色素は、青色、青紫の短波長の可視光線を吸収しにくいため、記録のために青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合は充分な光学特性の変化が得られず、データを記録することができなかった。又、記録のために青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合でも充分な光学特性の変化が得られ、且つ、長期間保存しても変質しにくい有機色素の開発は困難であった。
これに対し、記録膜の材料として無機材料を用いた追記型の光記録媒体が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
このような無機材料には、記録のために青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合でも充分な光学特性の変化が得られるものがある。更に、このような無機材料は従来の有機色素と比べて長期間保存しても変質しにくいので、高い耐久性が期待される。このような理由により、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃと称される光記録媒体では、記録膜の材料としてこのような無機材料を用いたものが普及しつつある。
特開２００３−４８３７５号公報 特開平１０−３３４５０７号公報
しかしながら、このような無機材料の記録膜でも長期間の保存により情報層の光学特性が変化してしまうことがあった。例えば、長期間の保存により情報層の光吸収特性が変化してしまうことがあった。
Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ、ＨＤ ＤＶＤと称される光記録媒体は記録密度が高く、高い記録再生精度が要求されるため、このような情報層の光学特性の変化を極力抑制することが望ましい。
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであって、長期間保存しても情報層の光学特性の変化が小さい信頼性が高い光記録媒体を提供することを目的とする。
本発明は、記録／再生のために用いられるレーザ光の波長における消衰係数が０．４以下である記録膜を備える情報層を含み、該情報層は前記レーザ光の波長における消衰係数が１．５以下であり、且つ、該消衰係数が前記記録膜の消衰係数よりも大きい光吸収膜を更に備える光記録媒体により上記目的を達成するものである。
発明者らは当初、長期間保存しても光吸収量等の光学特性の変化が小さい記録膜の材料を開発することを試みた。しかしながら、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合でも充分な光学特性の変化が得られ、且つ、長期間保存しても光学特性の変化が小さい記録膜の材料の開発は困難であった。
発明者らは、更に鋭意検討を重ねた結果、情報層に記録膜と共に記録膜の消衰係数よりも消衰係数が大きい光吸収膜を備えるという本発明に想到した。
このように情報層に記録膜と共に記録膜の消衰係数よりも消衰係数が大きい光吸収膜を備えることで、記録膜と共に光吸収膜も情報層の光吸収の役割を担うことになる。従って、仮に長期間の保存により記録膜の光吸収量が変化しても情報層全体の光吸収量の変化は、記録膜だけが主として光吸収の役割を担う情報層よりも小さい。即ち、情報層の光学特性の変化が小さく抑制される。
又、光吸収膜は、情報の記録の役割を担う必要がないので、長期間保存しても光吸収量の変化が小さい材料であれば光吸収膜の材料として様々な材料を選択することができる。
又、記録膜は消衰係数が０．４以下であるので、情報層全体の光吸収量に対する記録膜の光吸収量の比率が小さい。従って、情報層の光学特性の変化を抑制する効果が高い。尚、記録膜の光吸収量が小さくても、光吸収膜が光を吸収することで情報層全体としては、記録膜に良好な記録マークを形成するための光を吸収することが可能である。又、記録膜の消衰係数が大きい程、光吸収膜の充分な効果を得るために光吸収膜をそれだけ厚くする必要があり、記録膜の消衰係数が過大である場合には、光吸収膜の厚さを設計が実際上困難である程度に厚くする必要があるが、記録膜の消衰係数が０．４以下であるので光吸収膜の設計が容易である。
又、光吸収膜の消衰係数が過大である場合、光吸収膜の厚さのばらつきによる光吸収量のばらつきが著しく大きくなるため、光吸収膜を所望の厚さに高精度で成膜する必要があり、このような光吸収膜の成膜は実際上困難なことがあるが、光吸収膜の消衰係数が１．５以下であるので光吸収膜の成膜が容易である。
このように本発明は、情報層が記録膜と共に記録膜の消衰係数よりも消衰係数が大きい光吸収膜を備え記録膜が主として情報の記録の役割を担い光吸収膜が主として光吸収の役割を担う構成とすることで、情報層の光学特性の変化の抑制と情報層への良好な記録マークの形成とを両立させたものであり、記録膜だけが主として光吸収の役割を担い、情報層に誘電体膜のような記録膜以外の層を備える場合には、消衰係数が記録膜よりも小さい層を備えることが常識であった従来の技術とは異なるコンセプトに基づいてなされたものである。
即ち、以下の発明により上記目的を達成することができる。
（１）記録／再生のために用いられるレーザ光の波長における消衰係数が０．４以下である記録膜を備える情報層を含み、該情報層は前記レーザ光の波長における消衰係数が１．５以下であり、且つ、該消衰係数が前記記録膜の消衰係数よりも大きい光吸収膜を更に備えることを特徴とする光記録媒体。
（２） （１）において、前記光吸収膜の消衰係数が０．３以上、且つ、１．５以下であることを特徴とする光記録媒体。
（３） （１）又は（２）において、前記記録膜の消衰係数をｋＲ、前記記録膜の厚さをｔＲ、前記光吸収膜の消衰係数をｋＡ、前記光吸収膜の厚さをｔＡとして、次の式(I)
（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）＞０．３５ 式(I)
の関係を満足することを特徴とする光記録媒体。
（４） （１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記光吸収膜のバルク状態における熱伝導率が３０Ｗ／（ｍＫ）以下であることを特徴とする光記録媒体。
（５） （１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記光吸収膜が酸化物であることを特徴とする光記録媒体。
（６） （１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記記録膜の消衰係数をｋＲ、前記記録膜の厚さをｔＲとして、次の式(II)
ｋＲ×ｔＲ＜７ｎｍ 式(II)
の関係を満足することを特徴とする光記録媒体。
（７） （１）乃至（６）のいずれかにおいて、前記記録膜は実質的にＢｉ、Ｏ及びＭ（ＭはＦｅ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｎ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）からなり、該記録膜を構成する総ての原子の数に対するＯの原子数の比率が６２％以上であることを特徴とする光記録媒体。
（８） （１）乃至（６）のいずれかにおいて、前記記録膜は実質的にＢｉ及びＯからなり、該記録膜を構成する総ての原子の数に対するＯの原子数の比率が６２％以上であることを特徴とする光記録媒体。
（９） （１）乃至（８）のいずれかにおいて、前記記録／再生のために用いられるレーザ光の波長が３７５〜４３５ｎｍであることを特徴とする光記録媒体。
（１０） （１）乃至（９）のいずれかにおいて、記録マークを形成するためのトラックが０．１〜０．５μｍの範囲のトラックピッチで形成されたことを特徴とする光記録媒体。
尚、本出願において「記録膜は、実質的にＢｉ、Ｏ及びＭからなる」とは、記録膜を構成する総ての原子の数に対する記録膜中のＢｉの原子数、Ｏの原子数及びＭの原子数の合計値の比率が８０％以上であることを意味する。記録膜が実質的にＢｉ、Ｏ及びＭからなる場合、記録膜を構成する総ての原子の数に対する記録膜中のＢｉの原子数、Ｏの原子数及びＭの原子数の合計値が９０％以上であることが更に好ましい。
又、本出願において「記録膜は実質的にＢｉ、Ｏからなる」とは、記録膜を構成する総ての原子の数に対する記録膜中のＢｉの原子数及びＯの原子数の合計値の比率が８０％以上であることを意味する。記録膜が実質的にＢｉ、Ｏからなる場合、記録膜を構成する総ての原子の数に対する記録膜中のＢｉの原子数及びＯの原子数の合計値の比率が９０％以上であることが更に好ましい。
本発明によれば、長期間保存しても情報層の光学特性の変化が小さい信頼性が高い光記録媒体を実現することができる。
以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の第１実施形態に係る光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚さが約１．２ｍｍの円板形状であり、記録／再生のために波長が（３７５〜４３５ｎｍの範囲内の）４０５ｎｍ程度の青色又は青紫色のレーザ光が用いられる。
図１及び図２に示されるように、光記録媒体１０は、記録／再生のために用いられるレーザ光の波長における消衰係数が０．４以下である記録膜１２Ｒを備える情報層１２を含み、情報層１２は前記レーザ光の波長における消衰係数が１．５以下であり、且つ、該消衰係数が記録膜１２Ｒの消衰係数よりも大きい光吸収膜１２Ａを更に備えることを特徴としている。
光記録媒体１０は、記録膜１２Ｒの消衰係数をｋＲ、記録膜１２Ｒの厚さをｔＲ、光吸収膜１２Ａの消衰係数をｋＡ、光吸収膜１２Ａの厚さをｔＡとして、次の式(I)
（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）＞０．３５ 式(I)
の関係を満足している。
光記録媒体１０は、次の式(III)
（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）＞１．１ 式(III)
の関係を満足していることが好ましい。
他の構成については、本第１実施形態の理解に特に重要とは思われないため、説明を適宜省略する。
情報層１２は、基板１８の上に形成され、情報層１２における基板１８と反対側にはカバー層２０が形成されている。光記録媒体１０は、カバー層２０における基板１８と反対側の入射面１６に記録／再生用のレーザ光が照射されるようになっている。
記録膜１２Ｒの材料は３７５〜４３５ｎｍの範囲内の波長における消衰係数ｋＲが０．４以下の材料である。記録膜１２Ｒの材料としては、例えば、実質的にＢｉ、Ｏ及びＭ（ＭはＦｅ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｎ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）からなり、これを構成する総ての原子の数に対するＯの原子数の比率が６２％以上である材料を用いることができる。記録膜１２Ｒの材料として、実質的にＢｉ、Ｏ及びＭ（ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｎａ、Ｋの中から選択される少なくとも１種の元素）からなり、これを構成する総ての原子の数に対するＯの原子数の比率が６２％以上である材料を用いることで、消衰係数が小さくでき、吸収量が小さい記録膜を実現することができる。
又、記録膜１２Ｒの材料として、実質的にＢｉ及びＯからなり、これを構成する総ての原子の数に対するＯの原子数の比率が６２％以上である材料を用いてもよい。
記録膜１２Ｒは、次の式(II)
ｋＲ×ｔＲ＜７ｎｍ 式(II)
の関係を満足していることが好ましい。又、記録膜１２Ｒの厚さｔＲは、１０〜５０ｎｍであることが好ましい。
光吸収膜１２Ａは、記録膜１２Ｒにおける基板１８側の面に接して設置されている。光吸収膜１２Ａの材料は、３７５〜４３５ｎｍの範囲内の波長における消衰係数が０．３以上の材料であることが好ましい。又、光吸収膜１２Ａの材料は、バルク状態における熱伝導率が３０Ｗ／（ｍＫ）であることが好ましい。又、光吸収膜１２Ａの材料は酸化物であることが好ましい。光吸収膜１２Ａの具体的な材料としては、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２及びＡｌＯｘ（０．３＜ｘ＜１．４）等の低酸化物、ＡｌＮｘ（０．２＜ｘ＜０．９）等の低窒化物、ＦｅＳ等を用いることができる。又、光吸収膜１２Ａの厚さは、１〜４０ｎｍであることが好ましい。
情報層１２は、２層の誘電体層１２Ｄを更に備えている。一方の誘電体層１２は、光吸収膜１２Ａにおける基板１８側の面に接して設置されている。他方の誘電体層１２は、記録膜１２Ｒにおけるカバー層２０側の面に接して設置されている。誘電体膜１２Ｄの消衰係数は０．３未満である。誘電体膜１２Ｄの材料としては、例えば、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の酸化物、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧｅＮ、ＧｅＣｒＮ等の窒化物、ＺｎＳ等の硫化物、又は例えば、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物のように、これらを組合わせた材料を主成分とする材料等を用いることができる。２層の誘電体膜１２Ｄの厚さは、いずれも２〜２０ｎｍであることが好ましい。
基板１８は、厚さが約１．１ｍｍで、そのカバー層２０側の面にはグルーブを構成する凹凸パターンが形成されている。尚、「グルーブ」という用語は一般的にはデータの記録／再生のために使用される凹部という意味で用いられるが、データの記録／再生のために使用される部位がカバー層２０側に突出する凸部であっても本出願では便宜上「グルーブ」という用語を用いることとする。本第1実施形態では、カバー層２０側に突出する凸部
がグルーブである。グルーブは０．１〜０．５μｍの範囲のトラックピッチで形成されている。尚、基板１８の材料としてはポリカーボネート樹脂、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、ウレタン樹脂等を用いることができる。情報層１２は、基板１８の凹凸パターンに倣って凹凸パターンで形成されている。
カバー層２０は、厚さが例えば３０〜１５０μｍである。カバー層２０の材料としては透光性を有するアクリル系紫外線硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化性樹脂等のエネルギ線硬化性樹脂を用いることができる。ここで、「エネルギ線」という用語は、流動状態の特定の樹脂を硬化させる性質を有する、例えば紫外線、電子線等の電磁波、粒子線の総称という意義で用いることとする。尚、カバー層２０を形成する方法としては、流動性を有する樹脂を基板上に塗布してからエネルギ線を照射して硬化させてもよく、予め作製した透光性のフィルムを基板上に貼り付けてもよい。
次に、光記録媒体１０の作用について説明する。
光記録媒体１０は、情報層１２が記録膜１２Ｒと共に記録膜１２Ｒの消衰係数よりも消衰係数が大きい光吸収膜１２Ａを備え、更に記録膜１２Ｒの消衰係数ｋＲ、記録膜１２Ｒの厚さｔＲ、光吸収膜１２Ａの消衰係数ｋＡ、光吸収膜１２Ａの厚さｔＡが上記式(I)を
満たしているので、記録膜１２Ｒと共に光吸収膜１２Ａも情報層１２の光吸収の役割を担う。従って、仮に長期間の保存により記録膜１２Ｒの光吸収量が変化しても情報層１２全体の光吸収量の変化は、記録膜だけが主として光吸収の役割を担う情報層よりも小さい。即ち、情報層の光学特性の変化が小さく抑制される。
又、光吸収膜１２Ａは、情報の記録の役割を担う必要がないので、光吸収膜１２Ａの材料として長期間保存しても光吸収量の変化が小さい様々な材料を選択することができる。光吸収膜１２Ａの材料としてこのような材料を用いることで情報層１２の光学特性の変化を抑制する効果を高めることができる。
更に、記録膜１２Ｒは、消衰係数が０．４以下であり、情報層１２全体の光吸収量に対する記録膜１２Ｒの光吸収量の比率が小さいので、情報層１２の光学特性の変化を抑制する効果が高い。尚、記録膜１２Ｒの光吸収量が小さくても、光吸収膜１２Ａが光を吸収することで情報層１２全体としては、記録膜１２Ｒに良好な記録マークを形成するための光を吸収することができる。又、記録膜１２Ｒの消衰係数が大きい程、光吸収膜１２Ａの充分な効果を得るために光吸収膜１２Ａをそれだけ厚くする必要があり、記録膜１２Ｒの消衰係数が過大である場合には、光吸収膜１２Ａの厚さを設計が実際上困難である程度に厚くする必要があるが、記録膜１２Ｒの消衰係数が０．４以下であるので光吸収膜の設計が容易である。
又、光吸収膜１２Ａの消衰係数が過大である場合、光吸収膜１２Ａの厚さのばらつきによる光吸収量のばらつきが著しく大きくなり、光吸収膜１２Ａを実際上困難な程度に高精度な厚さで成膜する必要があるが、光吸収膜１２Ａの消衰係数が１．５以下であるので光吸収膜１２Ａの成膜が容易である。
又、金属材料等の消衰係数が過度に大きい材料は熱伝導率が高い場合が多く、光吸収膜１２Ａの材料としてこのような熱伝導率が材料を用いると情報層１２における被照射部の周囲に熱が伝導しやすくなり、却って良好な記録マークの形成を阻害することがあるが、光吸収膜１２Ａの材料として、消衰係数ｋＡが１．５以下であり、熱伝導率が３０Ｗ／（ｍＫ）以下の材料を用いることで、情報層１２に良好な記録マークを形成することができる。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
前記第１実施形態に係る光記録媒体１０は光吸収膜１２Ａが記録膜１２Ｒにおける基板１８側の面に接して設置されているのに対し、本第２実施形態に係る光記録媒体３０は、図３に示されるように光吸収膜１２Ａが記録膜１２Ｒにおけるカバー層２０側の面に接して設置されていることを特徴としている。他の構成は光記録媒体１０と同じであるので図１及び２と同一符号を用いることとして説明を省略する。
光吸収膜１２Ａが記録膜１２Ｒにおけるカバー層２０側の面に接して設置されている場合も、光吸収膜１２Ａが記録膜１２Ｒにおける基板１８側の面に接して設置されている場合と同様に、記録膜１２Ｒと共に光吸収膜１２Ａが情報層１２の光吸収の役割を担うので、仮に記録膜１２Ｒの光吸収量が変化しても情報層１２全体の光吸収量の変化は、記録膜だけが主として光吸収の役割を担う情報層よりも小さく、情報層の光学特性の変化が小さく抑制される。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前記第１及び第２実施形態に係る光記録媒体１０、３０は、光吸収膜１２Ａが記録膜１２Ｒの片面に接して設置されているのに対し、本第３実施形態に係る光記録媒体４０は、図４に示されるように光吸収膜１２Ａが記録膜１２Ｒの両面に接して設置されていることを特徴としている。他の構成は光記録媒体１０、３０と同じであるので図１、２及び３と同一符号を用いることとして説明を省略する。
光吸収膜１２Ａが記録膜１２Ｒの両面に接して設置されている場合も、光吸収膜１２Ａが記録膜１２Ｒの片面に接して設置されている場合と同様に、記録膜１２Ｒと共に光吸収膜１２Ａが情報層１２の光吸収の役割を担う。従って、仮に記録膜１２Ｒの光吸収量が変化しても情報層１２全体の光吸収量の変化は、記録膜だけが主として光吸収の役割を担う情報層よりも小さく、情報層の光学特性の変化が小さく抑制される。
尚、前記第１〜第３実施形態において、記録膜１２Ｒの材料として、実質的にＢｉ、Ｏ及びＭからなる材料又は実質的にＢｉ及びＯからなる材料が例示されているが、消衰係数が０．４以下の小さな値である材料であれば、記録膜１２Ｒの材料として他の材料を用いてもよい。
又、前記第１〜第３実施形態において、光吸収膜１２Ａは記録膜１２Ｒに接しているが、光吸収膜１２Ａと記録膜１２Ｒとの間に記録膜１２Ｒの消衰係数よりも消衰係数が小さい誘電体膜等の他の層を形成してもよい。
又、前記第１〜第３実施形態において、情報層１２が基板１８に直接接する構成であるが、情報層１２と基板１８との間に反射層を設けてもよい。反射層の材料としてはＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｐｄやそれらの合金等を用いることができる。これらのうち、高い反射率が得られるという点でＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＡｇＰｄＣｕなどの合金を用いることが好ましい。尚、反射層の材料として誘電体材料を用いることも可能である。
又、前記第１〜第３実施形態において、情報層１２はいずれも２層の誘電体膜１２Ｄを備えているが、一方又は両方の誘電体膜を省略してもよい。
又、前記第１〜第３実施形態において単層記録式の光記録媒体の例が示されているが、例えば、２層以上の記録膜を備える光記録媒体についても本発明は好適である。
又、前記第１〜第３実施形態において、基板の片面だけに記録膜を備える光記録媒体の例が示されているが、基板の両面に記録膜を備える光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。
又、前記第１〜第３実施形態において、光記録媒体１０、３０、４０は、基板１８よりもカバー層２０が薄いＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの構成であるが、ＨＤ ＤＶＤのように基板とカバー層とが等しい厚さを有する光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。尚、この場合、基板及びカバー層の形状はほぼ等しいが、本出願では、記録／再生のためのレーザ光が照射される方をカバー層と呼ぶこととする。
前記第１実施形態の光記録媒体１０と構成が等しいサンプルＡ〜Ｄを作製した。これらサンプルＡ〜Ｄの情報層１２の構成を表１に示す。尚、サンプルＡ〜Ｄの基板１８の厚さは１．１ｍｍ、カバー層２０の厚さは１００μｍだった。
Figure 0005272193
情報層１２を構成する各層は表１において左側から右側に向かって並ぶ順序で基板側からカバー層側に並んで設置されている。後述する表２〜６についても同様である。
まず、サンプルＡ〜Ｄの最適記録パワー及びジッターを測定した。その後、サンプルＡ〜Ｄを温度８０℃、相対湿度８５％の高温高湿環境下に保持した。サンプルＡ〜Ｄを高温高湿環境下に約５０時間保持した後、高温高湿環境下に保持する前と同じ記録パワーでサンプルＡ〜Ｄの情報層１２に記録マークを形成しジッターを再度測定した。測定結果を表１に併記する。尚、最適記録パワーは、サンプルＡ〜Ｄを高温高湿環境下に保持する前において次のような手法で測定した。まず、各サンプルに様々なパワーの波長が４０５ｎｍのレーザ光を照射して情報層１２に記録マークを形成した。次に、記録／再生装置により各記録マークのジッター値を測定した。ジッター値が最も低い記録マークの形成に用いられたレーザ光の出力がそのサンプルのレーザ光の出力として好適であるので、この出力を最適記録パワーとして捉えた。尚、レーザ光の出力とは、入射面１６に到達したレーザ光の強度を電力に換算したものである。
又、サンプルＡ〜Ｄの記録膜１２Ｒの消衰係数は、次のようにして測定した。まずグルーブが形成されていない平坦なポリカーボネートの基板の上に、サンプルＡ〜Ｄの記録膜１２Ｒと同じ組成の膜を７０ｎｍの厚さで成膜した。次に、この膜の４０５ｎｍの波長における消衰係数をＥＴＡ−ＲＴ（ＳＴＥＡＧ ＥＴＡ−Ｏｐｔｉｋ社製）を用いて求めた。
前記第１実施形態の光記録媒体１０に対して光吸収膜１２Ａと記録膜１２Ｒとの間に記録膜１２Ｒの消衰係数よりも消衰係数が小さい誘電体膜を形成した構成のサンプルＥ〜Ｈを作製した。サンプルＥ〜Ｈの情報層１２の構成を表２に示す。尚、サンプルＥ〜Ｈの他の構成は実施例１のサンプルＡ〜Ｄと同じである。
Figure 0005272193
サンプルＥ〜Ｈについて、実施例１と同様に高温高湿環境下に保持する前において最適記録パワー及びジッターを測定した。更に、高温高湿環境下に保持した後、高温高湿環境下に保持する前に測定した最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで情報層１２に記録マークを形成し、再度ジッターを測定した。測定結果を表２に併記する。
尚、サンプルＦに対し、記録膜の構成元素のＳｂを、同じ原子数の比率でＣａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｎに置き換えたサンプルも作製し、最適記録パワー及びジッターを測定した。これらのサンプルの最適記録パワー及びジッターはサンプルＦの最適記録パワー及びジッターとほぼ同じであった。
前記第２実施形態の光記録媒体３０と構成が等しい光記録媒体のサンプルＪを作製した。サンプルＪの情報層１２の構成を表３に示す。尚、サンプルＪの他の構成は実施例１のサンプルＡ〜Ｄと同じである。
Figure 0005272193
サンプルＪについて、実施例１と同様に高温高湿環境下に保持する前において最適記録パワー及びジッターを測定した。更に、高温高湿環境下に保持した後、高温高湿環境下に保持する前に測定した最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで情報層１２に記録マークを形成し、再度ジッターを測定した。測定結果を表３に併記する。
[比較例１]
前記実施例１に対し、光吸収膜１２Ａを省略した光記録媒体のサンプルＫを作製した。サンプルＫの情報層の構成を表４に示す。尚、サンプルＫの他の構成は実施例１のサンプルＡ〜Ｄと同じである。
Figure 0005272193
サンプルＫについて、実施例１と同様に高温高湿環境下に保持する前において最適記録パワー及びジッターを測定した。更に、高温高湿環境下に保持した後、高温高湿環境下に保持する前に測定した最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで情報層１２に記録マークを形成し、再度ジッターを測定した。測定結果を表４に併記する。
[比較例２]
前記実施例１に対し、光吸収膜１２Ａの厚さｔＲを薄くし、（ｋＲ×ｔＲ）／（ｋＲ×ｔＲ）が（０．３５よりも小さい）０．２３であるサンプルＬを作製した。サンプルＬの情報層の構成を表５に示す。尚、サンプルＬの他の構成は実施例１のサンプルＡ〜Ｄと同じである。
Figure 0005272193
サンプルＬについて、実施例１と同様に高温高湿環境下に保持する前において最適記録パワー及びジッターを測定した。更に、高温高湿環境下に保持した後、高温高湿環境下に保持する前に測定した最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで情報層１２に記録マークを形成し、再度ジッターを測定した。測定結果を表５に併記する。
[比較例３]
前記実施例３に対し、光吸収膜の材料として消衰係数ｋＡが（１．５よりも大きい）２．１であるＡｇＰｄＣｕ合金を用いたサンプルＭを作製した。サンプルＭの情報層の構成を表６に示す。尚、サンプルＭの他の構成は実施例３のサンプルＪと同じである。
Figure 0005272193
サンプルＭについて、実施例３と同様に高温高湿環境下に保持する前において最適記録パワー及びジッターを測定した。更に、高温高湿環境下に保持した後、高温高湿環境下に保持する前に測定した最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで情報層１２に記録マークを形成し、再度ジッターを測定した。測定結果を表６に併記する。
表４に示されるように、比較例１のサンプルＫは、高温高湿環境下に保持される前において最適記録パワーで形成された記録マークについてはジッターが５．６％で８％よりも大幅に小さく良好な再生特性が得られたが、高温高湿環境下に保持される前に測定された最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで高温高湿環境下に保持された後に情報層１２に形成された記録マークについてはジッターが１９．５％で８％を大幅に超えており良好な再生特性が得られなかった。これはサンプルＫが高温高湿環境下に保持されたことで記録膜の光吸収量が変化し、更に情報層が光吸収膜を備えていなかったために記録膜の光吸収量の変化がそのまま情報層全体の光吸収量の変化として反映されたためと考えられる。
又、表５に示されるように、比較例２のサンプルＬも、高温高湿環境下に保持される前において最適記録パワーで形成された記録マークについてはジッターが５．７％で８％よりも大幅に小さく良好な再生特性が得られたが、高温高湿環境下に保持された後、高温高湿環境下に保持される前に測定された最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで情報層１２に形成された記録マークについてはジッターが１０．２％で８％を大幅に超えており良好な再生特性が得られなかった。これは情報層が光吸収膜を備えているものの、（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）の値が０．２３で０．３５よりも小さく、情報層全体の光吸収量における光吸収膜の光吸収量の比率が低かったため、光吸収膜を備えた効果が小さかったことによるものと考えられる。
又、表６に示されるように、比較例３のサンプルＭは、高温高湿環境下に保持される前において最適記録パワーで形成された記録マークのジッターが１０．５％で８％を大幅に超えており、更に高温高湿環境下に保持される前に測定された最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで高温高湿環境下に保持された後に情報層１２に形成された記録マークのジッターも１５．７％で８％を大幅に超えており、いずれについても良好な再生特性が得られなかった。高温高湿環境下に保存される前に測定されたジッター値も悪かった原因としてはノイズが大きかったことが挙げられる。これは記録膜とＡｇＰｄＣｕの光吸収膜の間にある誘電体膜の厚さが薄いために光吸収膜が成膜時に部分的に酸化されたためであると考えられる。又、最適記録パワーが６ｍＷを超えており高かった。光吸収膜が熱伝導率が高い金属であったため、情報層における記録用レーザ光の被照射部の周囲に熱が過剰に伝わったことによって最適記録パワーが高くなったと考えられる。
これに対し、表１〜３に示されるように、光吸収膜の消衰係数が０．５〜１．４で概ね１．５以下である実施例１〜３のサンプルＡ〜Ｈ及びＪはいずれも、高温高湿環境下に保持される前において最適記録パワーで形成された記録マークのジッターが８％よりも大幅に小さく、更に、高温高湿環境下に保持される前に測定された最適記録パワーと同じ大きさの記録パワーで高温高湿環境下に保持された後において情報層１２に形成された記録マークのジッターも８％よりも大幅に小さく、いずれについても良好な再生特性が得られた。
更に、高温高湿環境下に保持される前に記録された記録マークのジッターと、高温高湿環境下に保持された後に記録された記録マークのジッターとの差も小さかった。
高温高湿環境下に保持される前に記録された記録マークのジッターと、高温高湿環境下に保持された後に記録された記録マークのジッターとの差は、（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）の値が大きいほど小さくなる傾向があることがわかった。
実施例１〜３のサンプルＡ〜Ｈ及びＪは、（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）の値が０．３８〜１．３８であった。従って、（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）の値が概ね０．３５よりも大きければ、高温高湿環境下に保持する前に記録された記録マークのジッターと、高温高湿環境下に保持した後に記録された記録マークのジッターとの差が小さく抑制されることがわかった。
（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）の値が１．１７〜１．３８であるサンプルＣ〜Ｈは、高温高湿環境下に保持する前に記録された記録マークのジッターと、高温高湿環境下に保持した後に記録された記録マークのジッターとの差が、０．５％以下に抑制されており特に良好であった。即ち、（ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）の値が概ね１．１よりも大きければ、高温高湿環境下に保持する前に記録された記録マークのジッターと、高温高湿環境下に保持した後に記録された記録マークのジッターとの差が、０．５％以下に抑制され良好であることがわかった。
又、高温高湿環境下に保持される前に記録された記録マークのジッターと、高温高湿環境下に保持された後に記録された記録マークのジッターとの差は、（ｋＲ×ｔＲ）の値が小さいほど小さくなる傾向があることもわかった。（ｋＲ×ｔＲ）の値が３．０４〜６．８４ｎｍであるサンプルＢ〜Ｈ及びＪは、高温高湿環境下に保持される前に記録された記録マークのジッターと、高温高湿環境下に保持された後に記録された記録マークのジッターとの差が１．０％以下に抑制されていた。即ち、（ｋＲ×ｔＲ）の値が概ね７ｎｍよりも小さければ、高温高湿環境下に保持される前に記録された記録マークのジッターと、高温高湿環境下に保持された後に記録された記録マークのジッターとの差が１．０％以下に抑制されることがわかった。
本発明は、記録／再生のために青色又は青紫色のレーザ光が用いられる光記録媒体に利用することができる。
本発明の第１実施形態に係る光記録媒体の構造を模式的に示す側断面図 同光記録媒体の情報層の構造を拡大して模式的に示す側断面図 本発明の第２実施形態に係る光記録媒体の情報層の構造を拡大して模式的に示す側断面図 本発明の第３実施形態に係る光記録媒体の情報層の構造を拡大して模式的に示す側断面図
符号の説明
１０、３０、４０…光記録媒体
１２…情報層
１２Ｒ…記録膜
１２Ａ…光吸収膜
１２Ｄ…誘電体膜
１６…入射面
１８…基板
２０…カバー層

Claims (8)

  1. 記録／再生のために用いられるレーザ光の波長における消衰係数が０．４以下である記録膜を備える情報層を含み、前記記録膜はＢｉ、Ｏ及びＭ（ＭはＦｅ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｎの中から選択される少なくとも１種の元素）からなり、且つ、該記録膜を構成する総ての原子の数に対するＯの原子数の比率が６２％以上であり、前記情報層は前記レーザ光の波長における消衰係数が１．５以下であり、且つ、該消衰係数が前記記録膜の消衰係数よりも大きく、全面において前記記録膜に接して設置された光吸収膜を更に備えることを特徴とする光記録媒体。
  2. 請求項１において、
    前記光吸収膜の消衰係数が０．３以上であることを特徴とする光記録媒体。
  3. 請求項１又は２において、
    前記記録膜の消衰係数をｋＲ、前記記録膜の厚さをｔＲ、前記光吸収膜の消衰係数をｋＡ、前記光吸収膜の厚さをｔＡとして、次の式(I)
    （ｋＡ×ｔＡ）／（ｋＲ×ｔＲ）＞０．３５ 式(I)
    の関係を満足することを特徴とする光記録媒体。
  4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
    前記光吸収膜のバルク状態における熱伝導率が３０Ｗ／（ｍＫ）以下であることを特徴とする光記録媒体。
  5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
    前記光吸収膜が酸化物であることを特徴とする光記録媒体。
  6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
    前記記録膜の消衰係数をｋＲ、前記記録膜の厚さをｔＲとして、次の式(II)
    ｋＲ×ｔＲ＜７ｎｍ 式(II)
    の関係を満足することを特徴とする光記録媒体。
  7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
    前記記録／再生のために用いられるレーザ光の波長が３７５〜４３５ｎｍであることを特徴とする光記録媒体。
  8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
    記録マークを形成するためのトラックが０．１〜０．５μｍの範囲のトラックピッチで形成されたことを特徴とする光記録媒体。
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