KR20040105241A - 광기록 매체 - Google Patents

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KR20040105241A
KR20040105241A KR10-2004-7016460A KR20047016460A KR20040105241A KR 20040105241 A KR20040105241 A KR 20040105241A KR 20047016460 A KR20047016460 A KR 20047016460A KR 20040105241 A KR20040105241 A KR 20040105241A
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optical recording
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KR10-2004-7016460A
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미즈시마데츠로
요시나리지로
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티디케이가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은, 복수의 기록층을 갖는 재기록형 광기록 매체로서, 이들 각 기록층에 대한 기록 특성 및 재생 특성이 높아진 광기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 본 발명에 관계되는 광기록 매체는, 지지 기체(11)상에 설치된 L1 기록층(30) 및 L0 기록층(20)과, 이것들 사이에 설치된 투명 중간층(12)을 구비하고, L0 기록층(20)이 기록막(24)과, 기록막(24)에 접하고 광입사면측(13a)에 설치된 제 1 유전체막(25)과, 기록막(24)에 접하여 지지 기체(11)측에 설치된 제 2 유전체막(23)과, 제 1 유전체막(25)에 접하고 광입사면(13a)측에 설치된 투명 방열막(26)과, 제 2 유전체막(23)에 접하고 지지 기체(11)측에 설치된 반투명 반사막(22)과, 반투명 반사막(22)과 투명 중간층(12) 사이에 설치된 하지 보호막(21)을 포함하고, 제 2 유전체막(23)의 막두께가 15nm 미만이고, 반투명 반사막(22)의 막두께가 20nm 미만이다.

Description

광기록 매체{OPTICAL RECORDING MEDIUM}
종래부터, 디지털 데이터를 기록하기 위한 기록 매체로서, CD나 DVD로 대표되는 광기록 매체가 널리 이용되어 있지만, 점차로, 기억 용량이 큰 광기록 매체가 요구되어 가고 있다.
기억 용량이 큰 광기록 매체로서, 2층의 기록층을 구비한 광기록 매체가 제안되어, 재생 전용의 광기록 매체인 DVD-Video나 DVD-ROM에서, 이미 실용화되고 있다.
이와 같은 재생 전용의 광기록 매체는, 그 표면에, 기록층으로서의 프리피트가 형성된 기판이, 중간층을 개재하여, 적층된 구조를 갖고 있다.
또, 최근, 유저에 의한 데이터의 재기록이 가능한 광기록 매체(재기록형 광기록 매체)에 대해서도, 2층의 기록층을 구비한 광기록 매체가 제안되고 있다(일본 특개 2001-243655호 공보 참조).
2층의 기록층을 구비한 광기록 매체에서는, 기록막과, 기록막을 사이에 끼우고 형성된 유전체층(보호층)에 의해 기록층이 형성되고, 이와 같은 구조를 갖는 기록층이, 중간층을 개재하여, 적층되어 있다.
재기록형 광기록 매체의 기록막은, 일반적으로, 상변화 재료에 의해 형성되고, 상변화 재료가 결정 상태에 있는 경우의 반사율과, 아몰포스 상태에 있는 경우의 반사율의 차이를 이용하여, 재기록형 광기록 매체에 데이터가 기록된다.
즉, 데이터가 기록되어 있지 않은 상태에서는, 기록막의 실질적으로 전체 면이 결정 상태에 있고, 기록막이, 국소적으로, 아몰포스 상태로 변화시켜져서, 데이터가 기록된다. 결정 상태에 있는 상변화 재료를 아몰포스 상태로 변화시키기 위해서는, 융점 이상의 온도로 가열한 후, 급냉하면 되고, 반대로, 아몰포스 상태에 있는 상변화 재료를 결정 상태로 변화시키기 위해서는, 결정화 온도 이상의 온도로 가열한 후, 서냉하면 된다.
기록막을 형성하고 있는 상변화 재료는, 조사하는 레이저광의 파워를 조정함으로써, 가열하고, 냉각된다. 즉, 레이저광을 강도 변조함으로써, 미기록 상태에 있는 기록막에, 데이터를 기록할 수 있고, 게다가, 이미 데이터가 기록되어 있는 기록막의 부분에, 상이한 데이터를 직접 덮어쓰기(다이렉트 오버라이트)할 수 있다. 일반적으로, 기록막을 융점 이상의 온도로 가열하기 위해서, 레이저광의 파워가, 기록 파워(Pw)로부터 기저 파워(Pb)까지의 진폭을 갖는 펄스 파형에 따라서, 제어되고, 기록막을 급냉하기 위해서는, 레이저광의 파워가 기저 파워(Pb)로 설정된다. 또, 기록막을 결정화 온도 이상의 온도로 가열하고, 서냉하기 위해서는, 레이저광의 파워가 소거 파워(Pe)로 설정된다.
2층의 기록층을 구비한 재기록형 광기록 매체에서는, 레이저광의 포커스를,기록층의 한쪽에 맞춤으로써, 기록층의 한쪽에 데이터가 기록되고, 기록층의 한쪽으로부터 재생되도록 구성되어 있기 때문에, 광입사면으로부터 먼 측의 기록층(이하,「L1층」이라고 함)에, 데이터를 기록하고, L1층으로부터 데이터를 재생할 때는, 광입사면에 가까운 측의 기록층(이하,「L0층」이라고 함)을 통하여, L1층에 레이저광이 조사된다.
따라서, L0층은, 높은 광투과율을 갖고 있는 것이 필요하고, 그것을 위해서는, L0층에 포함되어 있는 반사막의 두께를 얇게 하는 것이 필요하게 된다.
그렇지만, L0층에 포함되는 반사막의 막두께를 얇게 하면 할수록, 데이터를 기록할 때에 조사된 레이저광에 의해, L0층에 포함되는 기록막이 가열되어서 생성된 열이 방열되기 어렵게 된다. 다른 한편, 방열성을 높이기 위해서 반사막의 막두께를 두껍게 하면, L0층의 광투과율이 필연적으로 저하되어 버린다.
L0층이 충분하게 높은 방열성을 갖고 있지 않은 경우에는, 상변화 재료를 아몰포스화하여, L0층에 데이터를 기록할 때에, L0층을 급냉하기 어렵게 되어, 양호한 C/N비(캐리어/노이즈비)를 얻을 수 없게 되어, 지터가 악화된다는 문제가 발생한다. 이에 반해, L0층이 충분히 높은 광투과를 갖고 있지 않은 경우에는, L1층에 도달하는 레이저광의 강도가 저하되어, L1층에 대한 데이터의 기록 특성 및 재생 특성이 악화된다는 문제가 발생한다.
이와 같이, 동시에, L0층에 대한 기록 특성 및 재생 특성을 향상시키고, L1층에 대한 기록 특성 및 재생 특성을 향상시키는 것은 곤란했다.
마찬가지의 문제는, L1층이 재기록형의 기록층일 경우에 한하지 않고, L1층이 데이터의 재생 전용의 기록층일 경우에도 발생하여, 이와 같은 광기록 매체에서도, 동시에, L0층에 대한 기록 특성 및 재생 특성을 향상시키고, L1층으로부터의 데이터의 재생 특성을 향상시키는 것은 곤란했다.
본 발명은, 광기록 매체에 관한 것으로서, 특히, 적층된 복수의 기록층을 갖는 재기록형 광기록 매체에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 태양에 관계되는 광기록 매체의 구조를 도시하는 개략 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 태양에 관계되는 광기록 매체의 제조 방법을 도시하는 공정도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 태양에 관계되는 광기록 매체의 제조 방법을 도시하는 공정도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 태양에 관계되는 광기록 매체의 제조 방법을 도시하는 공정도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 태양에 관계되는 광기록 매체의 제조 방법을 도시하는 공정도,
도 6은 L0 기록막 및 L1 기록막에 대해, 데이터를 기록하는 경우의 라이트 스트래티지를 나타내는 도면으로서, 4T신호를 기록하는 경우의 라이트 스트래티지가 도시되어 있는 도면,
도 7은 특성 비교시험 1의 결과를 도시하는 그래프, 및
도 8은 특성 비교시험 3의 결과를 도시하는 그래프.
따라서, 본 발명은, 복수의 기록층을 갖는 재기록형 광기록 매체로서, 각 기록층에 대한 기록 특성 및 재생 특성이 향상된 광기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 이와 같은 목적은, 지지 기체와, 상기 지지 기체상에 설치된 복수의 기록층과, 상기 복수의 기록층 사이에 설치된 투명 중간층을 구비하고, 광입사면으로부터 조사되는 레이저광에 의해, 데이터의 기록 및/또는 재생이 가능한 광기록 매체로서, 상기 복수의 기록층 중, 상기 광입사면으로부터 가장 먼 기록층과는 다른 기록층이며, 데이터의 재기록이 가능한 기록층이, 적어도, 기록막과, 상기 기록막에 접하고, 상기 광입사면측에 설치된 제 1 유전체막과, 상기 기록막에 접하고, 상기 광입사면과는 반대측에 설치되고, 15nm 미만의 두께를 갖는 제 2 유전체막과, 상기 제 1 유전체막에 접하고, 상기 광입사면측에 설치된 투명 방열막과, 상기 제 2 유전체막에 접하고, 상기 광입사면과는 반대측에 설치되고, 20nm 미만의 두께를 갖는 반투명 반사막과, 상기 반투명 반사막과 상기 투명 중간층과의 사이에 설치된 하지(下地) 보호막을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체에 의해 달성된다.
본 발명에서, 광기록 매체는, 2층 이상의 데이터의 재기록이 가능한 기록층을 구비하고 있으면 좋고, 이들 데이터의 재기록이 가능한 기록층에 덧붙여, 1 또는 2 이상의 데이터 재생 전용의 기록층을 구비하고 있어도 좋다.
본 발명에 의하면, 광입사면에서 가장 먼 기록층과는 다른 기록층 중, 데이터의 재기록이 가능한 기록층에 포함되는 제 2 유전체막이 15nm 미만의 막두께를 갖고 있기 때문에, 데이터를 기록할 때에 조사된 레이저광에 의해, 기록막 중에 생성된 열을, 제 2 유전체막을 통하여, 신속하게, 방열성이 높은 반투명 반사막에 전달하여, 방열시킬 수 있고, 따라서 기록층의 방열성을 향상시킬 수 있게 되므로, 기록층을, 가열후에, 급냉할 수 있고, 기록 신호의 C/N비(캐리어/노이즈비)를 향상시켜, 지터를 저하시키는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명에 의하면, 광입사면으로부터 가장 먼 기록층과는 다른 기록층 중, 데이터의 재기록이 가능한 기록층에 포함되는 반투명 반사막이 20nm 미만의 막두께를 갖고 있으므로, 기록층의 광투과율을 높은 값으로 유지할 수 있고, 따라서, 광입사면으로부터 가장 먼 기록층에 도달하는 레이저광의 강도를 충분히 높게 유지할 수 있게 되므로, 광입사면으로부터 가장 먼 기록층에 대한 기록 특성 및 재생 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 투명 중간층과 광입사면으로부터 가장 먼 기록층과는 다른 기록층에 포함되는 반투명 반사막과의 사이에, 하지 보호막이 설치되어 있으므로, 제 2 유전체막의 막두께가 15nm 미만이고, 또한, 반투명 반사막의 막두께가 20nm 미만이어도, 투명 중간층이 열 데미지를 받는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되어, 따라서, 광입사면으로부터 가장 먼 기록층과는 다른 기록층에 대한 반복 재기록 특성을 향사시킬 수 있다.
본 발명에서, 제 2 유전체막은, 그 막두께가 1nm 내지 10nm가 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 제 2 유전체막이, 그 막두께가 1nm 내지 10nm가 되도록 형성되어 있는 경우에는, 기록막으로부터, 보다 신속하게, 열을 반투명 반사막에 전달시켜서, 방열시킬 수 있게 되는 동시에, 기록막과 반투명 반사막을, 물리적으로, 확실하게 분리하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 있어서, 반투명 반사막은, 그 막두께가 4nm 이상이 되도록, 형성되어 있는 것이 바람직하다. 반투명 반사막이, 그 막두께가 4nm 이상이 되도록 형성되어 있는 경우에는, 반투명 반사막의 방열 특성을 향상시킬 수 있고, 따라서 기록층의 광투과율을 높은 값으로 유지하면서, 기록층의 방열성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에서, 바람직하게는, 반투명 반사막이, 금속에 의해 형성되고, 더욱 바람직하게는, Ag에 의해 형성되어 있다.
본 발명에서, 투명 방열막이, 제 1 유전체막을 구성하는 재료보다도, 높은 열전도율을 갖는 재료에 의해, 형성되어 있는 것이 바람직하다. 투명 방열막을, 제 1 유전체막을 구성하는 재료보다도, 높은 열전도율을 갖는 재료에 의해, 형성함으로써, 기록층의 방열성을 보다 높이는 것이 가능하게 된다.
본 발명에서, 투명 방열막이, AlN 또는 SiC를, 주성분으로서 포함하고 있는 것이 바람직하다. AlN 및 SiC, 특히, AlN은, 열전도성이 비교적 높고, 또, 500nm 이하의 파장에서도, 광투과성이 높기 때문에, 투명 방열막이, AlN 또는 SiC를, 주성분으로서 포함하고 있는 경우에는, 기록층의 방열성을 보다 효과적으로 높이는 것이 가능하게 된다.
(발명의 바람직한 실시태양의 설명)
이하, 첨부된 도면에 기초하여, 본 발명의 바람직한 실시 태양에 대해, 상세하게 설명을 부가한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 태양에 관계되는 광기록 매체의 구조를 도시하는 개략 단면도이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 본 실시태양에 관계되는 광기록 매체(10)는, 디스크 형상의 지지 기체(11)와, 투명 중간층(12)과, 광투과층(13)과, 투명 중간층(12)과 광투과층(13) 사이에 설치된 L0층(20)과, 지지 기체(11)와 투명 중간층(12) 사이에 설치된 L1층(30)을 구비하고 있다.
L0층(20) 및 L1층(30)은, 데이터를 기록하는 기록층이며, 본 실시태양에 관계되는 광기록 매체(10)는, 2층의 기록층을 가지고 있다.
L0층(20)은, 광입사면(13a)에 가까운 기록층을 구성하고, 지지 기체(11)측으로부터, 하지 보호막(21), 반투명 반사막(22), 제 2 유전체막(23), L0기록막(24), 제 1 유전체막(25) 및 투명 방열막(26)이 적층되어서, 구성되어 있다.
한편, L1층(30)은, 광입사면(13a)으로부터 먼 기록층을 구성하고, 지지 기체(11)측으로부터, 반사막(31), 제 4 유전체막(32), L1 기록막(33) 및 제 3 유전체막(34)이 적층되어, 구성되어 있다.
L1층(30)에, 데이터를 기록하고, L1층에 기록된 데이터를 재생하는 경우에는, 광입사면(13a)에 가까운 측에 위치하는 L0층(20)을 통하여, 레이저광(L)이 조사된다.
따라서 L0층(20)은, 높은 광투과율을 갖고 있는 것이 필요하다. 구체적으로는, 데이터의 기록 및 재생에 사용되는 파장의 레이저광에 대하여, L0층(20)이 30% 이상의 광투과율을 갖고 있는 것이 필요하고, 40% 이상의 광투과율을 갖고 있는 것이 바람직하다.
데이터를 고밀도로 기록하기 위해서는, 레이저광의 빔 직경을 충분히 작게 조르는 것이 필요하고, 따라서 데이터의 기록 및 재생에 사용되는 레이저광(L)은, 500nm 이하의 파장을 갖고 있는 것이 바람직하고, 200nm 내지 450nm의 파장을 갖고 있는 것이 보다 바람직하다.
지지 기체(11)는, 광기록 매체(10)에 요구되는 기계적 강도를 확보하기 위한 지지체로서 기능한다.
지지 기체(11)를 형성하기 위한 재료는, 광기록 매체(10)의 지지체로서 기능할 수 있으면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 지지 기체(11)는 예를들면, 글래스, 세라믹스, 수지 등에 의해 형성할 수 있다. 이들 중, 성형의 용이성의 관점으로부터, 수지가 바람직하게 사용된다. 이와 같은 수지로서는, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 실리콘수지, 불소계 수지, ABS 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 가공성, 광학 특성 등의 점에서, 폴리카보네이트 수지가 특히 바람직하고, 본 실시태양에서는, 기판(21)은, 폴리카보네이트 수지에 의해 형성되어 있다. 본 실시태양에서는, 레이저광(L)은, 지지 기체(11)와는 반대측에 위치하는 광입사면(13a)을 통하여, 조사되므로, 지지 기체(11)가, 광투과성을 갖고 있는 것은 필요하지 않다.
본 실시태양에서는, 지지 기체(11)는, 약 1.1mm의 두께를 갖고 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 지지 기체(11)의 표면에는, 번갈아, 그루브(11a) 및 랜드(11b)가 형성되어 있다. 지지 기체(11)의 표면에 형성된 그루브(11a) 및/또는 랜드(11b)는 데이터를 기록하는 경우 및 데이터를 재생하는 경우에 있어서, 레이저광(L)의 가이드 트랙으로서 기능한다.
그루브(11a)의 깊이는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 10nm 내지 40nm로 설정하는 것이 바람직하고, 그루브(11a)의 피치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.2㎛ 내지 0.4㎛로 설정하는 것이 바람직하다.
투명 중간층(12)은, L0층(20)과 L1층(30)을 물리적 및 광학적으로 충분한 거리를 가지고 이간시키는 기능을 갖고 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 투명 중간층(12)의 표면에는, 번갈아, 그루브(12a) 및 랜드(12b)가 설치되어 있다. 투명 중간층(12)의 표면에 형성된 그루브(12a) 및/또는 랜드(12b)는 L0층(20)에 데이터를 기록하는 경우 및 L0층(20)으로부터 데이터를 재생하는 경우에 있어서, 레이저광(L)의 가이드 트랙으로서 기능한다. 그루브(12a)의 깊이 및 피치는, 지지 기체(11)에 설치된 그루브(11a)의 깊이 및 피치와 동일한 정도로 설정할 수 있다.
투명 중간층(12)은, 10㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 15㎛ 내지 40㎛로 형성된다.
투명 중간층(12)을 형성하기 위한 재료는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 자외선 경화성 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
투명 중간층(12)은, L1층(30)에 데이터를 기록하고, L1층(30)으로부터 데이터를 재생하는 경우에, 레이저광(L)이 통과하기 때문에, 충분히 높은 광투과성을 갖고 있을 필요가 있다.
광투과층(13)은, 레이저광을 투과시키는 층이며, 그 한쪽 표면에 의해, 광입사면(13a)이 구성되어 있다.
광투과층(13)은 30㎛ 내지 200㎛의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
광투과층(13)을 형성하기 위한 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 투명 중간층(12)과 마찬가지로, 자외선 경화성 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
광투과층(13)은, 데이터를 기록하고, 재생하는 경우에, 레이저광(L)이 통과하기 때문에, 충분히 높은 광투과성을 갖고 있을 필요가 있다.
L0층(20)을 구성하는 L0 기록막(24) 및 L1층(30)을 구성하는 L1 기록막(33)은, 모두 상변화 재료에 의해 형성되어 있고, 결정 상태에 있는 경우의 반사율과, 아몰포스 상태에 있는 경우의 반사율이 다른 것을 이용하여, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)에 데이터가 기록되고, LO 기록막(24) 및 L1 기록막(33)으로부터 데이터가 재생된다.
L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)을 형성하기 위한 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고속으로, 데이터를 직접적으로 덮어 쓰는 것을 가능하게 하기 위해서는, 아몰포스 상태로부터 결정 상태로의 상변화에 요하는 시간(결정화시간)이짧은 것이 바람직하고, 이와 같은 재료로서는, SbTe계 재료를 들 수 있다.
SbTe계 재료로서는, SbTe만으로도 좋고, 결정화 시간을 보다 단축하는 동시에, 장기의 보존에 대한 신뢰성을 높이기 위해서, 첨가물이 첨가되어 있어도 좋다.
구체적으로는, 조성식(SbxTe1-x)1-yMy(M은 Sb 및 Te를 제외한 원소이다.)로 나타내어지는 SbTe계 재료 중, 0.55≤x≤0.9, 0≤y≤0.25인 SbTe계 재료에 의해, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)이 형성되는 것이 바람직하고, 0.65≤x≤0.85, 0≤y≤0.25인 SbTe계 재료에 의해, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)이 형성되는 것이 보다 바람직하다.
원소 M은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 결정화 시간을 단축하고, 보존 신뢰성을 향상시키기 위해서는, In, Ag, Au, Bi, Se, Al, P, Ge, H, Si, C, V, W, Ta, Zn, Mn, Ti, Sn, Pd, Pd, N, O 및 희토류 원소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 원소인 것이 바람직하다. 특히, 보존 신뢰성을 향상시키기 위해서는, M이, Ag, In, Ge 및 희토류 원소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 원소에 의해 구성되는 것이 바람직하다.
LO 기록막(24)은, L1층(30)에 데이터를 기록하고, L1층(30)으로부터 데이터를 재생하는 경우에, 레이저광(L)이 투과하므로, 높은 광투과성을 갖고 있는 것이 필요하고, 그것을 위해서는, L0 기록막(24)은, 그 막두께가, L1 기록막(33)의 막두께보다도, 얇아지도록 형성되는 것이 바람직하다.
구체적으로는, L1 기록막(33)은, 3nm 내지 20nm의 막두께를 갖도록 형성되는것이 바람직하고, L0 기록막(24)은 3nm 내지 10nm의 막두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)의 막두께가 3nm 미만인 경우에는, 상변화 재료는, 극단적으로 박막화하면, 결정화하기 어려워지기 때문에, 결정화하는 것 자체가 곤란하게 된다. 한편, L0 기록막(24)의 막두께가 10nm를 넘으면, L0층(20)의 광투과율이 저하되고, L1층(30)에의 데이터의 기록 특성 및 L1층(30)으로부터의 데이터의 재생 특성이 악화되어 버린다.
또, L0 기록막(24)은, L1 기록막(33)의 막두께의 0.3배 내지 0.8배의 막두께를 갖도록, 형성되는 것이 바람직하다.
제 1 유전체막(25) 및 제 2 유전체막(23)은, L0 기록막(24)을 보호하는 보호막 보호막으로서 기능하고, 제 3 유전체막(34) 및 제 4 유전체막(32)은, L1 기록막(33)을 보호하는 보호막으로서 기능한다.
제 1 유전체막(25)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1nm 내지 50nm의 두께를 갖고 있는 것이 바람직하다. 제 1 유전체막(25)의 두께가 1nm 미만인 경우에는, 후술하는 초기화 공정에서 크랙이 생기거나, 데이터의 다이렉트 오버라이트를 반복하여 행한 경우의 특성, 즉, 반복 재기록 특성이 열화된다. 한편, 제 1 유전체막(25)의 두께가 50nm를 넘은 경우에는, L0 기록막(24)과 투명 방열막(26)과의 거리가 멀어지기 때문에, 투명 방열막(26)에 의한 방열 효과를 충분히 얻을 수 없게 된다.
제 2 유전체막(23)은, 데이터를 기록하는 재차 조사된 레이저광(L)에 의해,L0 기록막(24) 중에 생성된 열을, 신속하게, 반투명 반사막(22)에 전달하여, 방열시켜서, L0층(20)의 방열성을 높이기 위해서, 그 막두께가, 가능한 한, 얇은 것이 바람직하고, 제 2 유전체막(23)은, 막두께가 15nm 미만이 되도록 형성하는 것이 필요하다. 제 2 유전체막(23)은, 바람직하게는, 1nm 내지 10nm의 두께를 갖도록, 더욱 바람직하게는, 3nm 정도의 두께를 갖도록 형성된다.
제 2 유전체막(23)의 막두께가 15nm 이상인 경우에는, L0 기록막(24)과 반투명 반사막(22)과의 거리가 멀어지기 때문에, 데이터를 기록하는 재차 조사된 레이저광(L)에 의해, L0 기록막(24) 중에 생성된 열을, 신속하게, 반투명 반사막(22)에 전달하여, 방열시킬 수 없게 되고, 따라서 반투명 반사막(22)에 의한 방열 효과를 충분하게 활용할 수 없게 되므로, L0 기록막(24)를 아몰포스화하기 위해서, L0 기록막(24)을 급냉하기 곤란하게 되어, 양호한 C/N비(캐리어/노이즈비)를 얻을 수 없게 되는 동시에, 지터가 악화된다는 문제가 발생한다.
한편, 제 2 유전체막(23)의 막두께가 1nm 미만인 경우에는, L0 기록막(24)과 반투명 반사막(22)과의 물리적인 분리가 불충분하게 되기 때문에, 데이터의 기록시나 후술하는 초기화 공정에서, L0 기록막(24)과 반투명 반사막(22)을 구성하는 재료가 혼합될 우려가 있다.
이에 대해, L1층(30)을 구성하는 제 3 유전체막(34)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1nm 내지 200nm의 두께를 갖도록, 제 3 유전체막(34)이 형성되는 것이 바람직하다.
L1층(30)을 구성하는 제 4 유전체막(32)의 두께도, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1nm 내지 50nm의 두께를 갖도록, 제 4 유전체막(32)이 형성되는 것이 바람직하다.
제 1 유전체막(25), 제 2 유전체막(23), 제 3 유전체막(34) 및 제 4 유전체막(32)은, 1층의 유전체막으로 이루어지는 단층 구조이어도 좋고, 2층 이상의 유전체막으로 이루어지는 적층구조이어도 좋다. 예를들면, 제 1 유전체막(25)을 굴절율이 다른 2층의 유전체막으로 이루어지는 적층구조로 하면, 보다 큰 광간섭 효과를 얻는 것이 가능하게 된다.
제 1 유전체막(25), 제 2 유전체막(23), 제 3 유전체막(34) 및 제 4 유전체막(32)을 형성하기 위한 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, SiO2, Si3N4, Al2O3, AlN, TaO, ZnS, CeO2등의 Si, Al, Ta, Zn, Ce, Ti 등의 산화물, 질화물, 황화물, 탄화물 또는 그것들의 혼합물을 사용하여, 제 1 유전체막(25), 제 2 유전체막(23), 제 3 유전체막(34) 및 제 4 유전체막(32)을 형성하는 것이 바람직하고, 특히, ZnS·SiO2로 이루어지는 유전체를 주성분으로 하는 것이 보다 바람직하다. ZnS·SiO2란, ZnS와 SiO2와의 혼합물이다.
반투명 반사막(22)은, 광입사면(13a)을 통하여, 입사한 레이저광(L)을 반사하고, 다시, 광입사면(13a)으로부터 출사시키는 기능을 갖는 동시에, 데이터를 기록할 때에 조사된 레이저광(L)의 조사에 의해, L0 기록막(24)이 가열되어 생성된 열을 효과적으로 방열시키는 기능을 갖고 있다.
LO층(20)은, 충분한 강도의 레이저광(L)이 L1층(30)에 도달하도록, 높은 광투과율을 갖고 있는 것이 필요하고, 그것을 위해서는 반투명 반사막(22)의 두께는 20nm 미만인 것이 필요하다.
다른 한편, 반투명 반사막(22)은 높은 방열성을 갖고 있는 것이 필요하고, 그것을 위해서는, 반투명 반사막(22)이, 4nm 이상, 20nm 미만의 막두께를 갖고 있는 것이 바람직하고, 5nm 내지 15nm의 막두께를 갖고 있는 것이 보다 바람직하다.
반투명 반사막(22)을 형성하기 위한 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, Ag나 Al 등의 열전도성이 높은 금속에 의해, 반투명 반사막(22)을 형성하는 것이 바람직하고, 특히, 열전도성이 가장 높은 Ag에 의해, 반투명 반사막(22)을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 반투명 반사막(22)의 주성분으로서, Ag를 사용하고, 이것에 Au, Cu, Pt, Pd, Sb, Ti, Mg 등의 내식성을 향상시키는 원소를 첨가하는 것이 바람직하다. 단, 첨가원소의 첨가량이 지나치게 많으면, 열전도성이 저하되기 때문에, 첨가원소의 합계 첨가량이, 4원자% 이하인 것이 바람직하다.
하지 보호막(21)은 반투명 반사막(22)과 투명 중간층(12)을 물리적으로 분리함으로써, 투명 중간층(12)이 열 데미지를 받는 것을 방지하는 기능을 갖고 있다.
즉, 본 실시태양에서는, L0층(20)을 구성하는 제 2 유전체막(23)의 막두께가 15nm 미만으로, 대단히 얇고, 또, 반투명 반사막(22)의 막두께도 20nm 미만으로, 대단히 얇기 때문에, 레이저광(L)이 조사되면, 반투명 반사막(22)의 온도가 국소적으로 급상승한다. 이 때문에, 반투명 반사막(22)과 투명 중간층(12)이 직접 접촉해 있으면, 투명 중간층(12)이 열 데미지를 받아서, 반투명 반사막(22)과의 계면이열화되고, 이것에 의해 데이터의 기록 특성 및 재생 특성이 악화되어 버린다.
그래서, 본 실시태양에서는, 하지 보호막(21)이 설치되고, 투명 중간층(12)이 열 데미지를 받아 데이터의 기록 특성 및 재생 특성이 악화되는 것의 방지가 도모되고 있다.
하지 보호막(21)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 하지 보호막(21)은, 2nm 내지 150nm의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 하지 보호막(21)의 두께가 2nm 미만인 경우에는, 투명 중간층(12)의 열 데미지를 충분히 방지할 수 없고, 다른 한편, 하지 보호막(21)의 두께가 150nm를 초과한 경우에는, 성막에 긴 시간이 걸려서, 생산성이 저하되고, 또, 내부응력 등에 의해, 크랙이 발생할 우려가 있다.
하지 보호막(21)은, 제 1 유전체막(25) 등을 형성하기 위한 재료를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
투명 방열막(26)은, L0층(20)의 방열성을 높이는 기능을 갖고, 제 1 유전체막(25) 등을 형성하기 위한 재료를 사용하여 형성할 수 있는데, 인접하는 제 1 유전체막(25)보다도 열전도성이 높은 재료를 사용하여 형성하는 것이 필요하다.
따라서, 예를들면 제 1 유전체막(25) 및 투명 방열막(26)을 AlN, SiC, Al2O3, SiO2및 ZnS·SiO2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 재료에 의해 형성하는 경우에는, 이들 재료의 열전도율은, 성막 조건에 따라서도 변화되지만, 통상, AlN, SiC가 가장 높고, 뒤이어서, Al2O3, SiO2가 높고, ZnS·SiO2가 가장 낮기 때문에, 제1 유전체막(25)을 ZnS·SiO2에 의해 형성한 경우에는, 투명 방열막(26)을, AlN, SiC, Al2O3또는 SiO2에 의해 형성하는 것이 필요하고, AlN 또는 SiC에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 특히, AlN을 사용하는 경우에는, 스퍼터링에 의해, 용이하게, 열전도성이 높은 막을 제작할 수 있고, 또, 500nm 이하의 파장에서도, 광투과성이 높기 때문에, AlN을 사용하여, 투명 방열막(26)을 형성하는 것이 가장 바람직하다.
투명 방열막(26)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 10nm 내지 200nm의 두께를 갖도록 투명 방열막(26)을 형성하는 것이 바람직하다. 투명 방열막(26)의 두께가 10nm 미만인 경우에는, L0층(20)의 열전도성을 충분히 높게 할 수 없고, 다른 한편, 투명 방열막(26)의 두께가 200nm를 초과한 경우에는 성막에 긴 시간이 걸려 생산성이 저하되고, 또, 내부응력 등에 의해 크랙이 발생할 우려가 있다.
또, 투명 방열막(26)과 광투과층(13) 사이에, 투명 방열막(26)의 굴절율과는 다른 굴절율을 갖는 유전체막을 설치할 수도 있다. 투명 방열막(26)과 광투과층(13) 사이에, 이와 같은 유전체막을 설치하는 경우에는, 보다 큰 광간섭 효과를 얻는 것이 가능하게 된다.
L1층(30)을 구성하는 반사막(31)은, 광입사면(13a)을 통하여, 입사한 레이저광(L)을 반사하고, 다시, 광입사면(13a)으로부터 출사시키는 역할을 수행하는 동시에, 레이저광(L)이 조사되어, L1 기록막(33)에 생긴 열을 방열시키는 기능을 갖고있다.
반사막(31)은, 20nm 내지 200nm의 막두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 반사막(31)의 막두께가 20nm 미만인 경우에는, 방열성이 충분하지 않고, 다른 한편, 반사막(31)의 막두께가 200nm를 초과한 경우에는, 성막에 긴 시간이 걸려, 생산성이 저하되고, 또, 내부응력 등에 의해, 크랙이 발생할 우려가 있다.
반사막(31)을 형성하기 위한 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 반투명 반사막(22)과 같은 재료에 의해, 반사막(31)을 형성할 수 있다.
또, 반사막(31)의 부식을 방지하기 위해서, 반사막(31)과 지지 기체(11) 사이에, 제 1 유전체막(25) 등과 같은 재료에 의해 형성된 방습성을 갖는 막을 설치해도 좋다.
이상과 같은 구성을 갖는 광기록 매체(10)는, 예를들면 이하와 같이 하여 제조된다.
도 2 내지 도 5는 광기록 매체(10)의 제조 방법을 도시하는 공정도이다.
먼저, 도 2에 도시되는 바와 같이, 스탬퍼(40)를 사용하여, 표면에 그루브(11a) 및 랜드(11b)를 갖는 지지 기체(11)가 사출성형에 의해 형성된다.
이어서, 도 3에 도시되는 바와 같이, 그루브(11a) 및 랜드(11b)가 형성되어 있는 지지 기체(11)의 표면의 거의 전체면에, 스퍼터링법 등의 기상성장법에 의해, 반사막(31), 제 4 유전체막(32), L1 기록막(33) 및 제 3 유전체막(34)이 순차적으로 형성되어서 L1층(30)이 형성된다. 스퍼터링등에 의해, 형성된 직후에 있어서의 L1 기록막(33)은, 통상 아몰포스 상태에 있다.
또한, 도 4에 도시되는 바와 같이 L1층(30)상에 자외선 경화성 수지를 스핀코팅법에 의해 도포하여, 도포막을 형성하고 도포막의 표면에 스탬퍼(41)를 씌운 상태에서, 스탬퍼(41)를 통하여, 자외선을 조사함으로써, 표면에, 그루브(12a) 및 랜드(12b)가 형성된 투명 중간층(12)을 형성한다.
이어서, 도 5에 도시되는 바와 같이, 그루브(12a) 및 랜드(12b)가 형성된 투명 중간층(12)의 표면의 거의 전체면에, 스퍼터링법 등의 기상성장법에 의해, 하지 보호막(21), 반투명 반사막(22), 제 2 유전체막(23), LO 기록막(24), 제 1 유전체막(25) 및 투명 방열막(26)이, 순차적으로, 형성되어서, L0층(20)이 형성된다. 스퍼터링 등에 의해, 형성된 직후에 있어서의 L0 기록막(24)은, 통상 아몰포스 상태에 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, L0층(20)상에, 자외선 경화성 수지를 스핀코팅법에 의해 도포하여 도포막을 형성하고, 도포막에 자외선을 조사함으로써 광투과층(13)을 형성한다.
이렇게 하여 광기록 매체가 제작된다.
이어서, 광기록 매체를 레이저 조사장치(도시 생략)의 회전 테이블상에 재치하고, 회전 테이블을 회전시키면서, 트랙에 따른 방향(광기록 매체의 원주방향)에서의 길이가 짧고, 또한, 트랙에 수직한 방향(광기록 매체의 직경방향)에서의 길이가 긴 직사각형 형상의 빔 단면형상을 갖는 레이저광(L)을 연속적으로 조사하고, 광기록 매체가 1회전 할 때마다, 조사 위치를 트랙에 대해, 수직한 방향으로 비키어 놓음으로써, 직사각형 형상의 단면형상을 갖는 레이저광(L)을, L0 기록막(24)및 L1 기록막(33)의 거의 전체면에 조사한다.
그 결과, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)을 구성하는 상변화 재료가, 결정화 온도 이상의 온도로 가열되어, 그 후에, 서냉됨으로써, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)의 실질적으로 전체면이 결정 상태로 된다. 본 명세서에서는, 이 공정을, 「초기화 공정」이라고 부른다. 이 상태에서는, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)에는, 데이터는 기록되어 있지 않고, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)은 미기록 상태에 있다.
이렇게 하여, 초기화 공정이 완료되면, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)이 미기록 상태에 있는 광기록 매체(10)가 생성된다.
이상과 같이 구성된 본 실시태양에 관계되는 광기록 매체(10)에, 데이터를 기록할 때, 광투과층(13)의 광입사면(13a)에, 강도 변조된 레이저광(L)이 조사되어, L0 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)에 레이저광(L)의 포커스가 맞추어진다.
데이터를 기록할 때에, 레이저광(L)의 파워를 제어하는 방법은 「라이트 스트래티지」라고 불리며, 도 6은, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)에 데이터를 기록하는 경우의 라이트 스트래티지를 도시하는 그래프이며, 4T신호를 형성하는 경우의 라이트 스트래티지가 도시되어 있다.
도 6에 도시되는 바와 같이, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)에, 데이터를 기록하는 경우에는, 레이저광(L)의 강도는, 기록 파워(Pw), 소거 파워(Pe) 및 기저 파워(Pb)로 이루어지는 3개의 강도로 변조된다.
기록 파워(Pw)는, 레이저광(L)을 조사함으로써, L0 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)이 용융되는, 높은 레벨로 설정되고, 소거 파워(Pe)는 레이저광(L)을 조사함으로써, LO 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)이 결정화 온도 이상의 온도에 도달하는 레벨로 설정된다. 또, 기저 파워(Pb)는 레이저광(L)이 조사되어도, 용융되어 있는 L0 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)이 냉각되는 레벨로 설정된다.
LO 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)의 어떤 영역에, 데이터를 기록하는 경우에는, 기록 파워(Pw)를 갖는 레이저광(L)이, 그 영역에 조사되고, LO 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)이 용융되고, 이어서, 레이저광(L)의 파워가, 기저 파워(Pb)가 되도록 제어되고, 용융된 LO 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)의 영역이 급냉되고, 한편, L0 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)의 그 밖의 영역에는, 소거 파워(Pe)를 갖는 레이저광(L)이 조사되어, 레이저광(L)이 조사된 영역이 결정화 온도 이상의 온도로 가열되고, 그 후에, 레이저광(L)이 멀어지게 하여 서냉된다.
이렇게 하여, 레이저광(L)에 의해 용융된 후에 급냉된 영역은 아몰포스화되고, 레이저광(L)에 의해 결정화 온도 이상의 온도로 가열되고, 그 후에 서냉된 영역은 결정화되어서, LO 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)에 데이터가 기록된다.
데이터는 아몰포스화된 영역의 길이 또는 결정화된 영역의 길이에 의해 나타내어진다. 아몰포스화된 각 영역의 길이 및 결정화된 각 영역의 길이는, 특히 한정되는 것은 아니지만, (1, 7) RLL의 변조 방식이 채용되는 경우에는, 2T 내지 8T(T는, 클록의 주기이다.)에 대응하는 길이 중 어느 하나로 설정된다.
이와 같이, 레이저광(L)의 강도를, 라이트 스트래티지에 따라서 변조함으로써 데이터를 다이렉트 오버라이트 할 수 있게 된다.
아몰포스화된 영역과, 결정화된 영역 사이에서, 레이저광(L)의 반사율에 충분한 차이가 생기면 좋고, 아몰포스화됨으로써 반사율이 저하해도, 또, 아몰포스화 됨으로써, 반사율이 증대해도 좋다. 어드레스 피트의 호출이나 서보 특성을 고려하면, 아몰포스화됨으로써 반사율이 저하되는 것이 바람직하다.
한편, 광기록 매체(10)에 기록된 데이터를 재생하는 경우에는 광입사면(13a)을 통하여 레이저광(L)이 조사되어 그 반사광량이 검출된다. LO 기록막(24) 및 L1 기록막(33)은 상변화 재료로 구성되고, 결정화되어 있는 경우와, 아몰포스화되어 있는 경우에서, 레이저광(L)의 반사율이 다르기 때문에, 광입사면(13a)을 통하여, 레이저광(L)을 조사하고, L0 기록막(24) 및 L1 기록막(33)의 한쪽에 포커스를 맞추어서 레이저광(L)의 반사광량을 검출함으로써 L0 기록막(24) 또는 L1 기록막(33)에 기록된 데이터를 재생할 수 있다.
본 실시태양에 의하면, L0 기록막(24)과 반투명 반사막(22) 사이에 설치되는 제 2 유전체막(23)이 15nm 미만의 막두께를 갖고 있기 때문에, 데이터를 기록할 때에 조사된 레이저광(L)에 의해, L0 기록막(24) 중에 생성된 열을, 얇은 제 2 유전체막(23)을 통하여, 신속하게, Ag 등의 금속에 의해 형성된 반투명 반사막(22)에 전달하고, 방열시킬 수 있고, 따라서 L0층(20)은 높은 방열성을 갖고 있어, 레이저광(L)에 의해 L0 기록막(24)을 가열한 후에 원하는 바와 같이, 급냉할 수 있으므로, 기록 신호의 C/N비(캐리어/노이즈비)를 향상시킬 수 있게 되는 동시에, 지터를 저하시킬 수 있게 된다.
또, 본 실시태양에 의하면, 반투명 반사막(22)이, 20nm 미만의 막두께를 갖도록 형성되어 있기 때문에, L0층(20)은 높은 광투과율을 갖고 있고, 따라서, L1층(30)에 도달하는 레이저광(L)의 강도를 충분히 높게 유지할 수 있게 되기 때문에, L1층(30)에 대한 데이터의 기록 특성 및 데이터의 재생 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 실시태양에 의하면, 제 1 유전체막(25)에 접하고, 제 1 유전체막(25) 보다도 열전도성이 높은 재료에 의해, 투명 방열막(26)이 형성되어 있기 때문에, 데이터를 기록할 때에 조사된 레이저광(L)에 의해, L0 기록막(24) 중에 생성된 열을, 투명 방열막(26)에 의해, 신속하게 방열시킬 수 있고, 따라서 L0층(20)은 높은 방열성을 갖고 있고, 레이저광(L)에 의해, L0 기록막(24)을 가열한 후에, 원하는 바와 같이 급냉할 수 있기 때문에 기록 신호의 C/N비(캐리어/노이즈비)를 향상시킬 수 있게 되는 동시에, 지터를 저하시킬 수 있게 된다.
또, 본 실시태양에 의하면, 반투명 반사막(22)과 투명 중간층(12)과의 사이에, 하지 보호막(21)이 형성되어 있기 때문에, L0층(20)이, 높은 광투과율을 갖고, 동시에, 높은 방열성을 갖도록 L0층(20)을 구성하는 제 2 유전체막(23)을 15nm 미만의 막두께를 갖도록 형성하고, 반투명 반사막(22)을 20nm 미만의 막두께를 갖도록 형성한 경우에도, 투명 중간층(12)이 레이저광(L)에 의해 열적인 데미지를 받는 것을 방지할 수 있고, 따라서 L0층(20)의 반복 재기록 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 효과를 보다 명료한 것으로 하기 위해서, 실시예 및 비교예를 게재한다.
실시예 1
이하와 같이 하여, 광기록 매체를 제작했다.
먼저, 사출성형법에 의해, 두께가 1.1mm, 직경이 120mm이고, 표면에 그루브 및 랜드가 0.32㎛의 그루브 피치로 형성된 폴리카보네이트 기판을 제작했다.
이어서, 98원자%의 Ag, 1원자%의 Pd 및 1원자%의 Cu를 포함하는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, 폴리카보네이트 기판의 그루브 및 랜드가 형성된 표면상에, 100nm의 두께를 갖는 AgPdCu를 포함하는 반사막을 성막했다.
또한, 80mol%의 ZnS와, 20mol%의 SiO2를 포함하는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, 반사막상에 ZnS와 SiO2의 혼합물을 포함하는 두께 15nm의 제 4 유전체막을 성막했다.
이어서, (Sb0.75Te0.25)0.95Ge0.05의 원자조성을 갖는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, 제 4 유전체막상에, SbTeGe를 포함하는 두께 12nm의 L1 기록막을 성막했다.
또한, 80mol%의 ZnS와, 20mol%의 SiO2를 포함하는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, L1 기록막상에 ZnS와 SiO2의 혼합물을 포함하는 두께 55nm의 유전체막을 성막했다.
이어서, 이렇게 해서 형성된 유전체막상에, Al2O3로 이루어지는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, Al2O3를 포함하는 두께 30nm의 유전체막을 성막했다.
이렇게 해서 ZnS와 SiO2의 혼합물을 포함하는 유전체막과, Al2O3를 포함하는 유전체막에 의해, 제 3 유전체막을 형성하고, 반사막, 제 4 유전체막, L1 기록막 및 제 3 유전체막을 포함하는 L1층을 형성했다.
이어서, L1층이 형성된 폴리카보네이트 기판을 스핀코팅 장치에 세팅하고, 폴리카보네이트 기판을 회전시키면서, L1층상에, 아크릴계 자외선 경화성 수지를 용제에 용해한 수지용액을 토출하고, 도포하여 수지층을 형성했다.
또한, L1층상에 형성된 수지층의 표면에, 그루브 및 랜드를 갖는 스탬퍼를 씌우고, 스탬퍼를 통하여, 수지층에, 자외선을 조사하여 수지층을 경화시키고, 표면에 그루브 및 랜드가 0.32㎛의 그루브 피치로 형성된 두께 20㎛의 투명 중간층을 형성했다.
이어서, Al2O3로 이루어지는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, 투명 중간층상에 Al2O3를 포함하는 두께 5nm의 하지 보호막을 성막했다.
또한, 98원자%의 Ag, 1원자%의 Pd 및 1원자%의 Cu를 포함하는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, 하지 보호막상에 AgPdCu를 포함하는 두께 8nm의 반투명 반사막을 성막했다.
이어서, Al2O3로 이루어지는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, 반투명 반사막상에 Al2O3를 포함하는 두께 3nm의 제 2 유전체막을 성막했다.
또한, (Sb0.75Te0.25)0.95Ge0.05의 원자조성을 갖는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, 제 2 유전체막상에, SbTeGe를 포함하는 두께 7nm의 L0 기록막을 성막했다.
이어서, 80mol%의 ZnS와, 20mol%의 SiO2를 포함하는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, L0 기록막상에, ZnS와 SiO2의 혼합물을 포함하는 두께 12nm의 제 1 유전체막을 성막했다.
또한, AlN으로 이루어지는 타겟이 설치된 스퍼터링 장치를 사용하여, 제 1 유전체막상에 m, AlN으로 이루어지는 두께 48nm의 투명 방열막을 성막했다.
이렇게 하여, 하지 보호막, 반투명 반사막, 제 2 유전체막, LO 기록막, 제 1 유전체막 및 투명 방열막을 포함하는 L0층을 형성했다.
이어서, L1층, 투명 중간층 및 L0층이 형성된 폴리카보네이트 기판을 스핀코팅 장치에 세팅하고, 폴리카보네이트 기판을 회전시키면서, L0층상에, 아크릴계 자외선 경화성 수지를 용제에 용해한 수지용액을 토출하고, 도포하여 수지층을 형성했다. 또한, 수지층에 자외선을 조사하여 수지층을 경화시켜, 두께 90㎛의 광투과층을 형성했다.
이렇게 하여, 광기록 매체를 제작하고, 이렇게 하여 얻어진 광기록 매체를 레이저 조사장치의 회전 테이블에 재치하고, 상기한 「초기화 공정」을 실행하고, LO 기록막 및 L1 기록막의 실질적으로 전체면을 결정화시켜 실시예 1의 광기록 매체를 얻었다.
실시예 2
제 2 유전체막의 막두께를 2nm로 한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 광기록 매체를 제작했다.
실시예 3
제 2 유전체막의 막두께를 7nm로 한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 광기록 매체를 제작했다.
실시예 4
제 2 유전체막의 막두께를 9nm로 한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 광기록 매체를 제작했다.
실시예 5
제 2 유전체막의 막두께를 11nm로 한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 광기록 매체를 제작했다.
실시예 6
Al2O3에 의해 투명 방열막을 형성한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 광기록 매체를 제작했다.
비교예 1
제 2 유전체막의 막두께를 15nm로 한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여, 광기록 매체를 제작했다.
비교예 2
제 2 유전체막의 막두께를 19nm로 한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게하여, 광기록 매체를 제작했다.
비교예 3
제 2 유전체막의 막두께를 0.5nm로 한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 광기록 매체를 제작했다.
비교예 4
투명 방열막을 설치하지 않고, 제 1 유전체막의 막두께를 60nm로 한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여, 광기록 매체를 제작했다.
비교예 5
하지 보호막을 설치하지 않은 점을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 광기록 매체를 제작했다.
비교예 6
반투명 반사막의 막두께를 20nm로 하여 투명 방열막의 막두께를 10nm 내지 200nm의 범위에서 변화시키고, 제 1 유전체막의 막두께를 1nm 내지 50nm의 범위에서 변화시키고, 제 2 유전체막의 막두께를 1nm 내지 8nm의 범위에서 변화시키고, 하지 보호막의 막두께를 2nm 내지 150nm의 범위에서 변화시킨 점을 제외하고 실시예 1과 동일하게 하여 광기록 매체를 제작했다.
[특성비교시험 1]
이어서, 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라서 제작한 광기록 매체를 순차적으로, 펄스테크 고교 가부시키가이샤제의 광기록 매체 평가 장치 「DDU1000」(상품명)에 세팅하고, 이하의 조건에서 각 광기록 매체에 데이터를 광기록했다.
파장이 405nm의 청색 레이저광을 기록용 레이저광으로서 사용하고, NA(개구수)가 0.85인 대물렌즈를 사용하여, 레이저광을 광투과층을 통하여 L0층에 집광하여 하기의 기록 신호조건에서 L0층에 랜덤신호를 광기록했다.
기록 신호조건은 이하와 같다.
변조 방식: (1, 7) RLL
채널 비트 길이: 0.13㎛
기록 선속도: 5.7m/초
채널 클록: 66MHz
라이트 스트래티지로서는 도 6에 도시된 라이트 스트래티지를 사용하고, 기록 파워(Pw), 소거 파워(Pe) 및 기저 파워(Pb)를 각각, 6.0mW, 2.5mW 및 0.1mW로 설정했다.
이와 같은 랜덤신호의 기록을, 동일 트랙에 대해, 10회 반복, 즉, 10회의 오버라이트를 행하고, 그 후에 기록된 랜덤신호의 클록 지터를 측정했다. 클록 지터의 측정시에는, 타임 인터발 어낼라이저에 의해, 재생 신호의 「변동(σ)」을 구하고, σ/Tw에 의해 클록 지터를 산출했다. 여기에서, Tw는 클록의 1주기이다.
측정 결과는, 표 1 및 도 7에 나타내어져 있다.
제 2 유전체막의 막두께(nm) 클록 지터(%)
실시예 2 2 10.2
실시예 1 3 10.2
실시예 3 7 10.4
실시예 4 9 10.7
실시예 5 11 11.4
비교예 1 15 13.5
비교예 2 19 17.5
비교예 3 0.5 측정 불능
표 1 및 도 7에 나타내어지는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 5의 광기록 매체에서는, 클록 지터의 값이 모두, 실용 레벨의 상한인 13% 이하로 되어 있고, 또한, 제 2 유전체막의 막두께가 얇을수록, 클록 지터의 값이 작아지게 되는 것이 밝혀졌다.
이에 반해 15nm의 막두께를 갖는 제 2 유전체막을 구비한 비교예 1의 광기록 매체 및 19nm의 막두께를 갖는 제 2 유전체막을 구비한 비교예 2의 광기록 매체에서는, 클록 지터의 값이 실용 레벨의 상한인 13%를 초과해버리는 것을 알 수 있었다.
또, 0.5nm의 막두께를 갖는 제 2 유전체막을 구비한 비교예 3의 광기록 매체에서는 클록 지터를 측정할 수 없었다. 이것은, L0 기록막 및 반투명 반사막을 구성하는 재료가, 레이저광의 조사에 의해 혼합되어버려, 그 결과, 신호의 직접적인 덮어쓰기(다이렉트 오버라이트)가 불가능하게 된 것이 원인이라고 생각된다.
따라서, 제 2 유전체막의 막두께가 0.5nm을 초과하고, 15nm 미만인 것이 필요하고, 클록 지터를 저하시키기 위해서는, 제 2 유전체막의 막두께가 얇은 쪽이 바람직한 것이 밝혀졌다.
[특성비교시험 2]
또한, 실시예 1, 실시예 6 및 비교예 4에 따라서 제작한 광기록 매체에, 8T 단일신호를, 동일 트랙에 대해, 10회 반복하여 기록(다이렉트 오버라이트)했다.
기록 조건은, 8T 단일신호를 사용한 이외는 특성 비교시험 1과 동일했다.
기록후, 8T 단일신호의 C/N비를 측정했다.
측정 결과는 표 2에 나타나 있다.
투명 방열막의 재료 C/N (dB) 클록 지터 (%)
실시예 1 AlN 57.3 10.2
실시예 6 Al2O3 56.0 12.1
비교예 4 없음 53.7 16.5
표 2에 나타내어지는 바와 같이, AlN에 의해 투명 방열막이 형성된 실시예 1의 광기록 매체에서, 가장 높은 C/N비가 얻어지고, Al2O3에 의해 투명 방열막이 형성된 실시예 6의 광기록 매체에서는, C/N비가 실시예 1의 C/N비 보다도 약간 낮은 값으로 되고, 투명 방열막을 설치하지 않고, ZnS·SiO2에 의해 형성된 제 1 유전체막의 막두께를 두껍게 한 비교예 4의 광기록 매체에서는, C/N비가 더욱 낮은 값으로 되었다. 이것은, 열전도성이, AlN이 가장 높고, 뒤이어서, Al2O3가 높고, ZnS·SiO2가 열전도성이 가장 낮기 때문에, L0층의 방열성도, 실시예 1이 가장 높고, 뒤이어서, 실시예 6이 높고, 비교예 4가 가장 낮게 되고, 그 결과, 얻어지는 C/N비의 값도, 실시예 1이 가장 높고, 뒤이어서, 실시예 6이 높고, 비교예 4가 가장 낮게 된 것으로 생각된다.
또, 실시예 6 및 비교예 4의 광기록 매체에 대해서도, 특성 비교시험 1과 동일한 방법에 의해 클록 지터를 측정했다.
측정 결과는 표 2에 나타내어져 있다.
표 2에 나타내어지는 바와 같이, 실시예 6 및 비교예 4의 광기록 매체의 클록 지터는 각각 12.1% 및 16.5%가 되고, 실시예 6의 광기록 매체에 대해서는 실용 레벨의 상한인 13% 이하였다. 비교예 4의 광기록 매체에서는, 실용 레벨의 상한인 13%를 초과했다.
이상으로부터 제 1 유전체막과 광투과층과의 사이에는, 제 1 유전체막보다도 열전도성이 높은 재료로 이루어지는 투명 방열막을 설치할 필요가 있는 것이 밝혀졌다.
[특성비교시험 3]
실시예 1 및 비교예 5에 따라서 제작한 광기록 매체에, 특성비교시험 1과 동일한 조건에서, 동일 트랙에 대해 다수회 반복하여, 랜덤신호를 기록하고, 소정의 기록 회수마다에, 랜덤신호의 클록 지터를 측정했다.
측정 결과는 도 8에 도시되어 있다.
도 8에 나타내어지는 바와 같이, 하지 보호막을 구비한 실시예 1의 광기록 매체에서는, 1000회 이상의 다이렉트 오버라이트를 행해도, 클록 지터가 11%를 초과하는 일은 없었지만, 하지 보호막을 구비하고 있지 않은 비교예 5의 광기록 매체에서는, 다이렉트 오버라이트의 회수가 증가함에 따라서, 클록 지터가 급속히 악화되어, 약 100회의 다이렉트 오버라이트를 행하면, 클록 지터의 값이 실용 레벨의 상한인 13%를 초과해버리는 것이 밝혀졌다.
비교예 5의 광기록 매체에서, 다이렉트 오버라이트의 회수가 증가함에 따라서, 클록 지터가 급속히 악화된 것은, 투명 중간층이 반투명 반사막에 접해 있기 때문에, 레이저광의 조사에 의한 국소적인 가열에 의해, 투명 중간층의 반투명 반사막과의 계면이 열 데미지를 받아, 열화되었기 때문이라고 생각된다.
따라서 투명 중간층과 반투명 반사막 사이에는, 이것들을 물리적으로 분리함으로써, 투명 중간층에 대한 열 데미지를 방지하는 하지 보호막을 설치할 필요가 있는 것이 밝혀졌다.
[특성비교시험 4]
실시예 1 및 비교예 6에 따라서 제작한 광기록 매체에 NA(개구수)가 0.85인 대물렌즈를 사용하고, 405nm의 파장(λ)을 갖는 레이저광을 조사하여, 레이저광의 반사광량을 측정하고, 레이저광의 반사광량에 기초하여, L0층의 광투과율을 산출했다.
그 결과, 8nm의 막두께를 갖는 반투명 반사막을 구비한 실시예 1의 광기록 매체에서는, L0층의 광투과율은 48%(반사율은 7%)였는데, 20nm의 막두께를 갖는 반투명 반사막을 구비한 비교예 6의 광기록 매체에서는, 투명 방열막, 제 1 유전체막, 제 2 유전체막 및 하지 보호막의 막두께를 변화시켜도, L0층의 광투과율을 40% 이상으로 할 수 없었고, 대부분의 경우 광투과율이 30% 미만이었다.
따라서 실시예 1의 광기록 매체에서는, L1층에 데이터를 기록하고, L1층으로부터 데이터를 재생할 수 있는 것에 반해, 비교예 6의 광기록 매체에서는 L1층에 데이터를 기록하고, L1층으로부터 데이터를 재생하는 것이 곤란하다는 것을 알 수있었다.
실제로, 실시예 1의 광기록 매체의 L1층에, 도 6에 도시되는 기록 펄스 스트래티지를 사용하고, 기록 파워(Pw), 소거 파워(Pe) 및 기저 파워(Pb)를, 각각, 9.0mW, 4.5mW 및 0.1mW로 설정하고, 랜덤신호를 기록한 바, 동일 트랙에, 1000회, 다이렉트 오버라이트한 후의 클록 지터는, 10.3%로 매우 양호한 값이었다.
따라서 반투명 반사막은, 20nm 미만의 막두께를 갖도록, 형성해야 하는 것이 밝혀졌다.
본 발명은, 이상의 실시 태양 및 실시예에 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위내에서 여러 변경이 가능하고, 그것들도 본 발명의 범위내에 포함되는 것은 말할 필요도 없다.
예를들면, 상기 실시 태양에서는, 데이터의 재기록이 가능한 L0층(20)과 L1층(30)의 2층의 기록층을 갖는 광기록 매체(10)에 대해, 설명을 부가했는데, 본 발명은, 데이터의 재기록이 가능한 2층의 기록층을 갖는 광기록 매체에 한정되는 것은 아니고, 2층 이상의 데이터의 재기록이 가능한 기록층을 구비하고 있으면, 광기록 매체가 3층 이상의 기록층을 갖고 있어도 좋다.
또, 상기 실시태양에서는, L0층(20) 및 L1층(30)은 모두 상변화 재료로 이루어지는 기록막을 갖고, 데이터의 재기록이 가능하게 구성되어 있는데, L1층(30)의 구성에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를들면, L1층을 기록막을 구비하지 않은 재생 전용의 기록층으로 구성할 수도 있다. 이 경우에는, 지지 기체(11)상에 프리 피트가 설치되고, 프리 피트에 의해 L1층(30)에 데이터가 유지된다.
또한, 상기 실시 태양에서는, 레이저광(L)은 광투과층(13)을 통하여 조사되도록 구성되어 있는데, 레이저광(L)이 지지 기판(11)을 통하여 조사되도록 광기록 매체를 구성할 수도 있다. 레이저광(L)이 지지 기판(11)을 통하여 조사되도록, 광기록 매체를 구성하는 경우에는 L0층(20)이 지지 기체(11)측에 설치되고, L1층(30)이 보호층으로서 기능하는 광투과층(13)측에 설치된다.
본 발명에 의하면, 광입사면에서 가장 먼 기록층과는 다른 기록층 중 데이터의 재기록이 가능한 기록층에 포함되는 제 2 유전체막이 15nm 미만의 막두께를 갖고 있으므로, 데이터를 기록할 때에 조사되는 레이저광에 의해, 기록막 중에 생성된 열을, 제 2 유전체막을 통하여 신속하게, 방열성이 높은 반투명 반사막에 전달하여, 방열시킬 수 있고, 따라서 기록층의 방열성을 향상시킬 수 있게 되므로, 기록층을 가열후에 급냉할 수 있어, 기록 신호의 C/N비(캐리어/노이즈비)를 향상시켜 지터를 저하시키는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명에 의하면, 광입사면에서 가장 먼 기록층과는 다른 기록층 중 데이터의 재기록이 가능한 기록층에 포함되는 반투명 반사막이 20nm 미만의 막두께를 갖고 있기 때문에, 기록층의 광투과율을 높은 값으로 유지할 수 있고, 따라서 광입사면에서 가장 먼 기록층에 도달하는 레이저광의 강도를 충분히 높게 유지할 수 있게 되므로, 광입사면에서 가장 먼 기록층에 대한 기록 특성 및 재생 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 투명 중간층과 광입사면에서 가장 먼 기록층과는 다른 기록층에 포함되는 반투명 반사막과의 사이에, 하지 보호막이 설치되어 있으므로, 제 2 유전체막의 막두께가 15nm 미만이고, 또한, 반투명 반사막의 막두께가 20nm 미만이더라도, 투명 중간층이 열 데미지를 받는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되고, 따라서 광입사면에서 가장 먼 기록층과는 다른 기록층에 대한 반복 재기록 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 지지 기체와, 상기 지지 기체상에 설치된 복수의 기록층과, 상기 복수의 기록층 사이에 설치된 투명 중간층을 구비하고, 광입사면으로부터 조사되는 레이저광에 의해 데이터의 기록 및/또는 재생이 가능한 광기록 매체로서, 상기 복수의 기록층 중 상기 광입사면으로부터 가장 먼 기록층과는 다른 기록층이고 데이터의 재기록이 가능한 기록층이, 적어도, 기록막과, 상기 기록막에 접하여 상기 광입사면측에 설치된 제 1 유전체막과, 상기 기록막에 접하고 상기 광입사면과는 반대측에 설치되고 15nm 미만의 두께를 갖는 제 2 유전체막과, 상기 제 1 유전체막에 접하고 상기 광입사면측에 설치된 투명 방열막과, 상기 제 2 유전체막에 접하고 상기 광입사면과는 반대측에 설치되고 20nm 미만의 두께를 갖는 반투명 반사막과, 상기 반투명 반사막과 상기 투명 중간층 사이에 설치된 하지 보호막을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 유전체막이 1nm 내지 10nm의 막두께를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반투명 반사막이 4nm 이상의 막두께를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반투명 반사막이 금속에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 반투명 반사막이 Ag에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 방열막이 상기 제 1 유전체막보다도 열전도율이 높은 재료에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 투명 방열막이 AlN 및 SiC 중 어느 하나를 주성분으로서 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체.
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