KR20080095303A - 광 기록 매체 - Google Patents

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KR20080095303A
KR20080095303A KR1020087023120A KR20087023120A KR20080095303A KR 20080095303 A KR20080095303 A KR 20080095303A KR 1020087023120 A KR1020087023120 A KR 1020087023120A KR 20087023120 A KR20087023120 A KR 20087023120A KR 20080095303 A KR20080095303 A KR 20080095303A
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recording
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oxide
recording medium
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히로시 데구치
에이코 히비노
히로코 오쿠라
가즈노리 이토
하지메 유주리하라
히로유키 이와사
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가부시키가이샤 리코
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Abstract

본 발명은 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층을 포함하는 광 기록 매체에 관한 것으로서, 상기 기록층은 하기 조성식 (1-1), 조성식 (1-2) 또는 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층은 산화아연, 산화인듐, 산화주석, 이들의 혼합물, 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료 및 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료 중에서 선택되는 것을 포함한다:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(X1: Ge, Te, Zn, Mn 또는 이들의 혼합물이고, 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
(X2: Te, Zn, Mn, In 또는 이들의 혼합물이고, 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(X3: Te, In, Zn, Bi 또는 이들의 혼합물이고, 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(Y: Mn, Ge, Ti 또는 이들의 혼합물이고, 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(Z: Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 또는 이들의 혼합물이고, 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).

Description

광 기록 매체{OPTICAL RECORDING MEDIUM}
본 발명은 재기록이 가능하고 상 변화 재료를 이용하여 상 변화가 가능한 광 기록 매체에 관한 것이고, 구체적으로는, 고속 기록 및 넓은 선속 범위에서의 기록을 가능하게 기술에 관한 것으로서, 8배속 이상에서의 DVD와의 하위 호환성을 포함하는 기록을 행할 수 있는 광 기록 매체의 기록 감도 및 보존 신뢰성을 개선시키기 위한 것이다.
최근, 상 변화 재료로 이루어지는 기록층을 갖는 광 기록 매체(이하, "상 변화 광 디스크", "광 디스크" 또는 "상 변화 가능한 광 기록 매체"라고도 함)의 개발이 점점 더 증가하고 있다.
일반적으로, 상 변화 광 디스크의 경우, 투명한 플라스틱 기판 위에 소정의 홈(groove)이 형성되며, 그 홈 위에 박막이 형성되어 있다. 기판의 플라스틱 재료로서는, 폴리카보네이트 수지가 주로 사용되고, 기판의 홈을 형성하는 데 사출 성형법이 이용될 수 있다. 기판 위에 형성된 박막은 다층 구조를 갖고 있으며, 이 구조에서는 기판 위에 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막된 것이 기본적인 구성이다.
상기 제1 보호층과 제2 보호층은 각각 산화물, 질화물, 황화물 등으로 형성 된다. 이들 중에서도, ZnS-SiO2, 즉, ZnS와 SiO2의 혼합물이 바람직하다.
상기 기록층에는 SbTe를 주성분으로 포함하는 상 변화 재료가 이용될 수 있다. 구체적으로, 상기 상 변화 재료의 예로는 Ge-Sb-Te, In-Sb-Te, Ag-In-Sb-Te, Ge-In-Sb-Te, Ge-Sn-S-Te, Ge-Te, In-Sb, Ga-Sb 및 Ge-Sb를 들 수 있다.
상기 반사층에는 금속 재료가 이용될 수 있지만, 광학 특성 및 열 전도율의 관점에서, Al, Ag, Au, Cu 등의 금속 재료와 이들의 합금이 이용될 수 있다. 또한, 다양한 디스크 특성 개량을 위해, 전술한 각각의 층 사이에, 삽입층 또는 계면층으로 불리는 상이한 층을 형성할 수 있거나, 또는 각각의 층 자체를 복수층 구성으로 형성할 수 있다. 상기 층 각각을 성막함에 있어서, 저항선 가열법, 전자 빔 증착법, 스퍼터링법, CVD법 등의 다양한 성막법을 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 양산성의 관점에서 스퍼터링법이 특히 바람직하다.
상기 층들의 다층막을 형성한 후, 이 다층막을 스핀 코팅에 의해 수지층으로 피복하여 박막을 보호한다.
이와 같이 제조된 상 변화 광 디스크의 경우, 기록층에 이용된 상 변화 재료가 비정질 상태로 있기 때문에, 이 상 변화 광 디스크에 대해, 기록층을 결정화하는 소위 초기화 공정을 행하는 것이 일반적이다. 상 변화 광 디스크를 초기화하기 위한 일반적인 초기화 방법에서는, 디스크를 회전시키면서 폭 수 ㎛, 길이 수십 내지 수백 ㎛의 반도체 레이저로부터 레이저 빔을 조사하여, 그 레이저 빔을 반경 방향으로 이동시킨다. 많은 경우, 포커싱 기능을 설치하여 광 디스크를 더 효율적으 로 레이저 빔으로 조사한다. 초기화된 상 변화 광 디스크의 경우, 임의로 미리 결정한 발광 패턴(기록 기법)에 따라 디스크에 레이저를 조사함으로써, 임의의 비정질 마크를 형성할 수 있다. 또한, 상 변화 광 디스크는 소거와 기록을 동시에 행할 수 있어, 소위 다이렉트 오버라이트(DOW) 기록이 가능하다. 여기서 "소거"란, 비정질 상태의 마크를 결정화하는 것을 의미하며, "기록"이란 결정화 마크로부터 비정질 상태로 마크를 형성하는 것을 의미한다.
기록 기법으로서는, 기록 파워(Pw), 소거 파워(Pe) 및 바이어스 파워(Pb)의 3치 제어(Pw>Pe>Pb)를 들 수 있다. 이들과 여러가지의 펄스 폭을 조합하여, 특정한 마크 길이를 갖는 마크를 기록한다. 데이터의 기록 및 재생의 변조법으로서는, CD에서 적용되는 EFM 변조와 DVD에 적용되는 EFM+ 변조가 있다. 이들 변조법은 마크 엣지 기록 방식을 이용하고 있기 때문에 마크 길이의 제어가 매우 중요하다. 이 마크 길이 제어의 평가에는 지터 특성이 일반적으로 이용되고 있다.
이러한 상 변화 광 디스크는 CD-RW, DVD+RW, DVD-RW, DVD-RAM에 이용되고 있고, 이들은 시청각 용도와, 컴퓨터의 정보 기록용으로 널리 이용되고 있다. 최근에는, 디지탈 용량의 대용량화에 따라, 이러한 상 변화 광 디스크를 더 대용량인 HD-DVD, 블루-레이 디스크(Blue-Ray Disc)에 응용하는 것도 시작되었다. 이와 같은 기록 용량의 증가에 따라, 한층 더 고속 기록도 기대되고 있다.
"고속 기록"이란, 주로 디스크의 회전수를 증가시키는 것에 의해 실현될 수 있는 기록을 의미하며, 또한, DVD 기준 선속의 8배속 이상 및 28 m/s 이상의 선속에서의 기록을 의미한다.
또한, 실용적 관점에서, 기존의 시판되는 광 디스크 드라이브 장치와의 호환성, 소위 하위 호환성을 갖고 있는 광 기록 매체가 바람직하며, 고속 기록뿐 아니라 저속 기록도 요구되고 있다.
전술한 바와 같이, GaSb계 상 변화 재료가 알려져 있다. 특허 문헌 1 및 2는 각각 고선속 기록을 개시한다. 그러나, 상기 특허 문헌에는 기록 가능한 선속 범위에 대해서는 특별한 기재가 없기 때문에, 이러한 관련 기술로는 넓은 선속 범위에서 기록을 가능케 하는 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.
이러한 상황 하에서, 본 발명자들은 고속 기록에 적합한 상 변화 재료의 재생 에러의 수가 특정한 기록 선속 범위 내에서 증가한다는 현상을 발견하였다. 예를 들어, 비특허 문헌 1에는 상기 현상과 유사한 보고가 기재되어 있다.
이하에서는, 본 발명자들이 발견한 현상에 관해 설명한다.
도 1은 DVD+RW의 8배속 기록용으로 개발한 디스크의 기록 선속과 DOW 10회 기록시의 지터 특성 및 PI 에러(Parity Inner Error: intra-coding parity error) 특성 간의 관계를 도시한다. 도 1에서, 가로축은 기록 선속을 나타내고, 좌측 세로축은 PI 에러를 나타내며, 우측 세로축은 DOW 10 지터를 나타낸다. PI 에러는 상기 재생 에러를 의미한다. 또한, 기록 조건에 관해서는, 지터 특성이 최적인 조건을 이용한다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 3배속 내지 8배속에서의 디스크의 지터 특성은 약 9% 이하의 우수한 결과를 나타낸 것에 반해, PI 에러의 수는 중간 선속인 4배속 내지 7배속의 범위에서 급격히 증가하고 있다. PI 에러의 수가 280 이상, 특히 350 이상일 때, 실용상의 관점에서 문제가 될 수 있다고 생각된다.
도 1에는 PI 에러의 수가 상기 수치를 훨씬 초과한 것으로 도시되어 있고, 지터 특성은 에러 특성과 크게 상반된 관계에 있음이 분명하다. 도 1에 있어서는, 결과가 어느 정도 다르긴 했지만, DOW 횟수에 관계없이 유사한 현상을 확인할 수 있다.
이 현상을 상세히 조사하기 위해서, 도 1에 사용된 디스크에 대해, 도 2에 도시된 기록 기법을 이용하여 3T 마크와 3T 스페이스를 교대로 배열하는 단일 패턴의 기록을 행하였다. 기록 마크 형상의 패턴 모식도를 도 3A에 도시하였다. 도 2의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 신호 강도를 나타낸다. A 마크의 형상은 투과 전자 현미경을 이용하여 관찰한 결과이다.
도 3A의 마크 A와 마크 C는 정상적인 기록 마크이지만, 마크 B는 마크 중에 결정이 발생되어 있는 이상 마크이다.
도 3B는 기록 마크의 재생 신호를 도시한다. 기록 마크가 정상인 경우의 재생 신호는 점선이고, 기록 마크에 마크 B와 같은 결정이 있는 경우, 재생 신호는 실선으로 표시된 것과 같이 왜곡될 수 있다. 그 결과, 2치화 신호는 도 3C의 것과 같이 되고, 결정이 있는 이상 마크 B만이 정상적인 3T 마크보다도 짧게 재생된다. 여기서는, 3T 단일 패턴 기록의 데이터만이 도시되었지만, 다른 단일 패턴에서도 이 문제가 발생하는 것이 확인되었다.
이와 같은 신호를, TIA(Time Interval Analyzer; 타임 인터벌 애널라이저)를 이용하여 측정한 결과를 도 4에 패턴 모식도로 도시하였다. 도 4는 이상 마크와 정 상 마크의 분포를 도시하며, 가로축(로그축)은 마크 길이를 나타내고, 세로축은 마크 수를 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 3T를 중심으로 한 정규 분포를 보이는 성분과, 3T보다 짧은 영역에 분포되는 성분으로 나눌 수 있다. 3T보다 짧은 영역에 분포되는 성분은 기록 마크 내에 존재하는 이상 마크의 갯수에 해당하며, 이것은 PI 에러의 원인이 된다.
결정이 비정질 마크에 미치는 영향에 관한 예로서, 하기 (1) 내지 (3)의 것이 알려져 있다.
(1) 여열에 의한 마크의 일부 재결정화(크로스 소거라고도 함)가 보고되어 있음(특허 문헌 3 참조).
(2) 고속 기록시에 불충분한 결정화로 인해 비소거 마크가 발생한다고 보고되어 있음(특허 문헌 4 참조).
(3) 다수회의 DOW 기록시에 비정질 마크 주변에 결정이 석출한다고 보고되어 있음(특허 문헌 5∼7 참조).
상기 현상은, DOW 횟수에 의존하지 않는 점, 결정이 비정질 마크 모두에 발생하지 않는 점, 지터 특성이 양호함에도 불구하고 재생 에러의 수가 유의적으로 증가한다는 점과, 마크 주변이 아니라 마크 내에 결정이 존재한다는 점으로부터, 종래 알려져 있었던 현상과는 다르다는 것이 확인되었다.
게다가, 기록 밀도가 DVD 정도로 증가함에 따라, 전술한 바와 같이, 결정이 기록 마크 내에 존재하는 것이 재생 에러의 증가로 이어진다고 생각되며, 이것은 한층 더 고밀도 기록을 가능하게 하는 청색 레이저를 이용한 상 변화 광 디스크에 있어서 심각한 문제를 야기할 수 있는 것으로 예상된다.
본 발명자들은 또한 중간 선속에서 에러가 증대하는 현상을 조사하였고, 이 현상이 상 변화 재료의 결정화 속도에 크게 의존하고 있는 것을 발견하였다.
도 5는, 다양한 상 변화 재료의 결정화 속도와 3T 마크에서의 이상 마크 수와의 관계를 도시한다.
이상 마크 수는, TIA(Time Interval Analyzer)에 의한 평가로 얻어진 총 갯수로서, 3T의 것보다 짧은 영역에 존재하는 이상 마크의 갯수를 규격화한 것이다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 특정한 결정화 속도를 경계로 한 고속 결정화 영역에서 이상 마크 수가 증대하고 있다. 이러한 이유로, 이상 마크 수를 억제하기 위해서는, 결정화 속도를 있는 특정한 값보다 작은 값으로 제한해야 할 필요가 있다.
특허 문헌 8 내지 10은 기록층을 위한 재료로서 InSbx를 이용하는 발명을 제안하고 있지만, 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 보호층 재료로서 이용하는 것에 관해서는 기재나 암시가 없다.
특허 문헌 9에는 표준 클록 주파수, 기록 조건에 관한 기재가 있지만, 기록 선속과 기록 밀도(최단 마크 길이)와의 관계가 불분명하다.
특허 문헌 10은 기록 원리가 결정화 마크 간에 유도된 변화라고 개시하고 있지만, 결정화 마크와 비정질 마크 간에 유도된 변화에 대해서는 기재나 암시가 없 다.
특허 문헌 11 내지 16은 제2 보호층의 주성분이 산화아연, 산화인듐 및 산화주석 중에서 선택된 1종 이상이라고 기재하고 있으며, 다음과 같은 문제가 있다.
특허 문헌 11에는, InSbx와의 조합과 관련한 조성에 대한 기재가 없어서, 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.
특허 문헌 12에는, 2종의 보호층 재료를 조합한 조성에 관한 암시만이 있어서, 역시 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.
특허 문헌 13에 기재된 발명은 상이한 기록층 재료를 사용하여 본 발명의 조성과 완전히 다른 기술이다.
특허 문헌 14 및 15에는, InSbx와의 조합과 관련한 조성에 대한 기재가 없어서, 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.
특허 문헌 16에는, InSbx와의 조합과 관련한 조성에 대한 기재가 없고 보호층 재료의 위치가 달라서, 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.
전술한 문제를 해결함과 동시에 고속 기록을 실현하기 위해서는 결정화 속도를 빠르게 할 필요가 있다. 그 이유는 일반적으로, 결정화 속도가 기록 선속보다 느리면, 중복 기록시의 결정화가 충분히 행해질 수 없어서, 충분한 소거를 행할 수 없기 때문인 것으로 생각된다.
8배속 기록용 DVD+RW 광 디스크에 있어서는, 기록 방법을 최적화하고 추가의 재료와 층 구조를 더 이용함으로써, 3.3배속까지 저속 기록을 행하는 것이 가능하 지만, 고속 기록과 하위 호환성을 추가로 고려하여, 더 넓은 기록 선속을 실현하는 것은 어렵다는 문제가 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 2005-145061호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 2004-203011호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 2004-164850호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 2004-164849호 공보
[특허 문헌 5] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 평4-286683호 공보
[특허 문헌 6] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 평6-103609호 공보
[특허 문헌 7] 일본 특허(JP-B) 3474714호 공보
[특허 문헌 8] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 2005-193663호 공보
[특허 문헌 9] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 2002-347341호 공보
[특허 문헌 10] 일본 특허 출원 공개(JP-B) 평3-52651호 공보
[특허 문헌 11] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 2005-190642호 공보
[특허 문헌 12] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 평5-101442호 공보
[특허 문헌 13] 일본 특허 출원 공개(JP-B) 2559803호 공보
[특허 문헌 14] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 평5-159362호 공보
[특허 문헌 15] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 평11-185294호 공보
[특허 문헌 16] 일본 특허 출원 공개(JP-A) 평5-208559호 공보
[비특허 문헌 1] H. Spruit et al.: High Speed DVD+RW Recording, ISOM/ODS'05 Tech. Dig. (2005) TuCl
[발명의 개시]
본 발명의 목적은 이상 마크의 발생을 방지하여, DVD 기준 선속의 8배속 이상의 고속 기록을 행할 수 있고, 넓은 기록 선속 범위에서 지터 특성과 재생 에러 특성 양자에 대해 바람직한 결과를 얻을 수 있는 상 변화 가능한 광 기록 매체를 제공하는 것이다.
상기 목적을 해결하기 위한 수단은 다음과 같다.
<1> 기록 및 재생을 위해 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막되어 포함되는 광 기록 매체로서, 상기 기록층은 하기 조성식 (1-1), 조성식 (1-2) 및 조성식 (1-3) 중 어느 하나로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층은 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물, 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료 및 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 광 기록 매체:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
(상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
<2> 투명 기판을 더 포함하고, 기록 및 재생을 위해 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 상기 투명 기판 위에 적어도 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막되어 있는 것인 상기 <1>에 기재된 광 기록 매체.
<3> 투명 커버층을 더 포함하고, 기록 및 재생을 위해 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 적어도 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막되어 있는 것인 상기 <1>에 기재된 광 기록 매체.
<4> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임).
<5> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
<6> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
<7> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
(상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임).
<8> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
(상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
<9> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
(상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
<10> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임).
<11> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
<12> 상기 기록층이 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함하는 것인 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체:
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
<13> 상기 제2 보호층의 전기 저항률이 1.0×10-4 Ω·cm 내지 1.0×101 Ω·cm인 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체.
<14> 최고 기록 선속이 30 m/s 내지 56 m/s이고, 최저 기록 선속이 10 m/s 내지 14 m/s인 상기 <1> 내지 <13> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체.
<15> 최단 기록 마크 길이가 0.5 ㎛ 이하인 상기 <1> 내지 <14> 중 어느 하나에 기재된 광 기록 매체.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 8배속 기록용 디스크의 기록 선속 및 DOW 10회 기록시의 지터 특성과 PI 에러 특성과의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 2는 3T 마크와 3T 스페이스가 교대로 배열되어 있는 단일 패턴의 기록 기법을 도시한 도면이다.
도 3A는 기록 마크에 이상 마크가 발생한 경우의 마크 형상과 재생 신호의 관계와, 기록 마크의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 3B는 기록 마크에 이상 마크가 발생한 경우의 마크 형상과 재생 신호의 관계와, 재생 신호를 도시하는 그래프이다.
도 3C는 기록 마크에 이상 마크가 발생한 경우의 마크 형상과 재생 신호의 관계와, 2치화 후의 신호를 도시하는 패턴도이다.
도 4는 기록 마크의 이상 마크와 정상 마크의 분포를 도시하는 그래프이다.
도 5는 다양한 상 변화 재료의 결정화 속도와 3T 마크에서의 이상 마크 수의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 광 기록 매체의 예와, DVD+RW, DVD-RW, HD-DVD-RW의 예를 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 광 기록 매체의 예와, 블루-레이 디스크의 예를 도시하는 개략도이다.
[발명의 실시를 위한 최적의 실시형태]
본 발명의 광 기록 매체는, 기록을 위한 입사광 방향으로부터, 적어도 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층, 반사층 및 필요에 따라 기타 층 순으로 이루어진다.
광 기록 매체(1)로서는, 투명 기판과, 이 투명 기판 위에, 기록 및 재생을 위해 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 적어도 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막되어 있는 실시형태 (1)과, 기판 위에, 기록 및 재생을 위해 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 투명 커버층, 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막되어 있는 실시형태 (2)가 바람직하다.
상기 기록층은 하기 조성식 (1-1), 조성식 (1-2) 및 조성식 (1-3) 중 어느 하나로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층은 산화아연, 산화인듐, 산화주석, 이들의 혼합물, 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료 및 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료 중에서 선택되는 1종 이상을 포함한다:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
(상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
본 발명의 광 기록 매체는 하기 제1 내지 제9 실시형태 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
제1 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 제2 보호층은 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함한다:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임).
제2 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 제2 보호층은 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함한다:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
제3 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 제2 보호층은 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함한다:
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
제4 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 제2 보호층은 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함한다:
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
(상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임).
제5 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 제2 보호층은 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함한다:
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
(상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
제6 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층은 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함한다:
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X3ε2
(상기 식에서, X3은 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
제7 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 제2 보호층은 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함한다:
조성식 (1-3)
Mnα1Sbβ1Snγ1Geδ1X3ε1
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1, γ1, δ1 및 ε1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α1≤0.09, 0.56≤β1≤0.79, 0.05≤γ1≤0.29, 0.03≤δ1≤0.23 및 0≤ε1≤0.09임).
제8 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 제2 보호층은 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함한다:
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
제9 실시형태에 있어서, 기록층은 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 제2 보호층은 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함한다:
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
<제1 내지 제3 실시형태의 광 기록 매체>
제1 내지 제3 실시형태의 광 기록 매체에 있어서, DVD 표준 선속의 8배속 이상의 고선속 기록을 행할 수 있고, DVD 표준 선속의 3.3배속 수준에 있어서 뛰어난 하위 호환성을 갖도록 넓은 기록 선속 범위를 확보하기 위해서는, 기록층의 주성분을 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료로 제한하여 결정화 속도를 가능한 한 저속으로 한다. 상기 기록층의 주성분이란 그 함량이 전체 상 변화 재료의 98 질량% 이상인 것을 의미한다.
조성식 (1-1)
Inα1Sbβ1X1γ1
(상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임).
이것은 고선속 기록에서의 소거를 불가능하게 하나, 제2 보호층의 주성분으로서 산화아연, 산화인듐, 산화주석 또는 이들의 혼합물을 사용함으로써 소거를 가능하게 한다. 그 이유는, 이러한 재료들이 GaSb 상 변화 재료에 대하여 결정화 촉진 효과를 나타내어, 이 효과에 의해 고선속 기록에서의 소거가 가능하게 되기 때문인 것으로 생각된다. 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상인 것이 바람직하고, 90 질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
다른 한편으로, 산화아연, 산화인듐 및 산화주석은 결정화 촉진 효과가 있기 때문에, 저속 기록은 비정질화(마크 형성)에 바람직하지 않지만, 이들은 투명 도전막용의 재료이며, 열 전도율이 통상의 유전체와 비교해서 매우 크고, 켄칭 효과가 크기 때문에, 저속 기록에 있어서도 기록 기법을 조정함으로써 비정질 마크를 충분히 기록할 수 있다. 이와 같은 켄칭 효과를 충분히 얻기 위해서는, 산화아연, 산화인듐 및 산화주석을 제2 보호층의 재료로서 이용할 필요가 있다.
상기 조성식 (1-1), 즉 Inα1Sbβ1X1γ1에 있어서, 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15일 것이 요구되며, 0.12≤α1≤0.20, 0.67≤β1≤0.78, 0.05≤γ1≤0.14가 바람직하다. 그 첨가량(α1)이 0.10 이하이면, 결정화 속도가 너무 빨라져서 비정질 마크의 형성이 어렵게 되는 반면, 그 첨가량이 0.25를 초과하면, InSb 화합물이 분리되어 버리는 경향이 있기 때문에 보존 신뢰성 및 기록 특성이 악영향을 받을 수 있다. Sb의 첨가량(β1)이 0.65 이하이면, 결정화 속도가 느려져서 충분한 기록 특성을 얻을 수 없는 반면, 첨가량이 0.80을 초과하면, 결정화 속도가 너무 빨라져서 기록 특성 및 보존 신뢰성이 문제가 될 수 있다.
InSb 상 변화 재료에 첨가되는 X는 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상을 포함한다. Ge 및 Te가 첨가될 경우, 보존 신뢰성이 개선되고, Zn 및 Mn이 첨가될 경우, 기록 감도와 변조 속도 양자가 개선된다. 그 밖에도, 이들 중 어느 하나가 결정화 속도를 늦추기 때문에, 첨가량(γ1)이 0.04≤γ1≤0.15의 범위에 속해야 한다.
상기 제2 보호층은 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 주성분으로서 포함한다. 여기서, 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 90 질량% 이상을 차지하는 것이 더 바람직하다.
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
Al은 전기 저항률을 감소시키기 위한 필수 원소이며, 첨가량(α4)은 0.5 질량% 내지 10.0 질량%인 것이 바람직하고, 1.0 질량% 내지 9.0 질량%인 것이 더 바람직하며, 2.0 질량% 내지 5.0 질량%인 것이 가장 바람직하다. 첨가량(α2)이 0.5 질량% 이하이면, 전기 저항률을 충분히 낮출 수 없는 반면, 첨가량(α2)이 10 질량%를 초과하면, 반대로 전기 저항률이 커질 수 있다.
Y는 Mn, Ge 및 Ti 중 적어도 1종의 원소이며, 원소 Y를 첨가할 경우 보존 신뢰성이 더욱 개선된다. 이들 중에서도, Mn을 Y로서 이용한 ZnO-Al-Mn이 보존 신뢰성에 두드러진 효과를 제공할 수 있다. 보존 신뢰성을 개선시키는 원인은 알려져 있지 않지만, 다음과 같이 생각할 수 있다.
결정화 촉진 효과는 고속 기록에서의 소거뿐만 아니라 기록된 비정질 마크에 대한 결정화를 촉진하기 때문에, 기록 데이터의 보존 특성, 소위 아카이벌(archival) 특성이 열화되는 것으로 생각된다. 이러한 특성들을 개선하기 위한 방법으로서, Mn, Ge 및 Ti를 첨가함으로써 결정화 촉진 효과를 미조정할 수 있고 고속 기록에서의 소거와 아카이벌 특성의 개선의 양립이 가능해지는 것으로 생각된다.
Y의 첨가량(β4)은 25.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 10 질량% 내지 20 질량%인 것이 더 바람직하다. 그 첨가량(β4)이 25 질량%를 초과하면, 결정화 촉진 효과가 손상되어 고속 기록에서의 소거가 불가능하게 된다.
상기 제2 보호층은 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 주성분으로서 포함한다. 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 90 질량% 이상을 차지하는 것이 더 바람직하다.
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
ZnO에 대하여, Al2O3, Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물과 같은 형태로 첨가하더라도 이들을 원소로서 첨가하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다.
첨가량(α4)에서와 같이, Al2O3의 첨가량(α5)은 0.5 질량% 내지 10.0 질량%인 것이 바람직하고, 1.0 질량% 내지 9.0 질량%인 것이 더 바람직하며, 2.0 질량% 내지 5.0 질량%인 것이 가장 바람직하다.
Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타낸다. Z의 경우, 추가 원소 Y에 비해, 결정화 촉진 효과가 약간 약해지기 때문에, 첨가량(β5)은 30.0 질량% 이하가 바람직하고, 15 질량% 내지 25 질량%가 더 바람직하다.
<제4 내지 제6 실시형태의 광 기록 매체>
제4 내지 제6 실시형태의 광 기록 매체에 있어서, DVD 표준 선속의 8배속 이상의 고선속 기록을 행할 수 있고, DVD 표준 선속의 3.3배속 수준에 있어서 뛰어난 하위 호환성을 갖도록 넓은 기록 선속 범위를 확보하기 위해서는, 상기 기록층의 주성분을 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료로 제한하여 결정화 속도를 가능한 한 저속으로 한다. 여기서, 주성분이란 전체 원자의 98 원자% 이상을 차지함을 의미한다.
조성식 (1-2)
Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X3ε2
(상기 식에서, X3은 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임).
이것은 고선속 기록에서의 소거를 불가능하게 하나, 제2 보호층의 주성분으로서 산화아연, 산화인듐, 산화주석 또는 이들의 혼합물을 사용함으로써 소거를 가능하게 한다. 그 이유는, 이러한 재료들이 GaSb 상 변화 재료에 대하여 결정화 촉진 효과를 나타내어, 이 효과에 의해 고선속 기록에서의 소거가 가능하게 되기 때문인 것으로 생각된다. 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상인 것이 바람직하고, 90 질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
다른 한편으로, 산화아연, 산화인듐 및 산화주석은 결정화 촉진 효과가 있기 때문에, 저속 기록은 비정질화(마크 형성)에 바람직하지 않지만, 이들은 투명 도전막용의 재료이며, 열 전도율이 통상의 유전체와 비교해서 매우 크고, 켄칭 효과가 크기 때문에, 저속 기록에 있어서도 기록 기법을 조정함으로써 비정질 마크를 충분히 기록할 수 있다. 이와 같은 켄칭 효과를 충분히 얻기 위해서는, 산화아연, 산화인듐 및 산화주석을 제2 보호층의 재료로서 이용할 필요가 있다.
GaSb 상 변화 재료, 즉 조성식 (1-2)로 표시되는 Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2의 경우, Sn이 첨가되면 결정화 속도가 증가하는 반면, Sn이 너무 많이 첨가되면 보존 특성에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, Sn의 첨가량(γ2)이 0.05≤γ2≤0.30인 것이 바람직하고, 0.07≤γ2≤0.20인 것이 더 바람직하다.
Ga의 첨가량(α2)이 0.04 이하일 경우, 초기화 후의 반사 신호의 주기내 분포가 나빠져 기록 특성에 악영향을 미치게 되는 반면, 그 첨가량이 0.09를 초과하면, 결정화 속도가 느려지고, 고선속 기록이 불가능해지며, 기록 특성의 지터가 감소하기 어렵게 된다. 따라서, 상기 범위는 0.04≤α1≤0.09여야 한다.
Ge를 첨가하면 보존 신뢰성을 개선시킬 수 있다. 특히, 기록 데이터의 보존, 소위 아카이벌 특성을 개선시킬 수 있다. 그러나, Ge가 너무 많이 첨가되면, 결정화 속도가 느려져 고선속 기록이 불가능해진다. 따라서, Ge의 첨가량(δ2)은 0.03≤δ2≤0.19인 것이 바람직하고, 0.05≤δ2≤0.15인 것이 더 바람직하다.
또한, Te를 첨가하면 보존 신뢰성이 개선되고, Zn, Mn 및 In을 첨가하면 기록 감도와 변조 속도가 개선되지만, 상기 원소들 중 어느 것이나 결정화 속도를 늦추는 데 효과가 있다. 따라서, 첨가량(ε2)은 0≤ε2≤0.09이다.
Sb의 경우, 첨가량이 0.56 이하이면 고속 기록을 실현할 수 없는 반면, 첨가량이 0.79를 초과하면 비정질 마크의 형성이 어려워져 기록이 불가능하게 된다. 따라서, 첨가량은 0.56≤β1≤0.79여야 한다.
상기 제2 보호층은 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 주성분으로서 포함한다. 여기서, 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 90 질량% 이상을 차지하는 것이 더 바람직하다.
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
Al은 전기 저항률을 감소시키기 위한 필수 원소이며, 첨가량(α4)은 0.5 질량% 내지 10.0 질량%인 것이 바람직하고, 1.0 질량% 내지 9.0 질량%인 것이 더 바람직하며, 2.0 질량% 내지 5.0 질량%인 것이 가장 바람직하다. 첨가량(α2)이 0.5 질량% 이하이면, 전기 저항률을 충분히 낮출 수 없는 반면, 첨가량(α2)이 10 질량%를 초과하면, 반대로 전기 저항률이 커질 수 있다.
Y는 Mn, Ge 및 Ti 중 적어도 1종의 원소이며, 원소 Y를 첨가할 경우 보존 신뢰성이 더욱 개선된다. 이들 중에서도, Mn을 Y로서 이용한 ZnO-Al-Mn이 보존 신뢰성에 두드러진 효과를 제공할 수 있다. 보존 신뢰성을 개선시키는 원인은 알려져 있지 않지만, 다음과 같이 생각할 수 있다.
결정화 촉진 효과는 고속 기록에서의 소거뿐만 아니라 기록된 비정질 마크에 대한 결정화를 촉진하기 때문에, 기록 데이터의 보존 특성, 소위 아카이벌 특성이 열화되는 것으로 생각된다. 이러한 특성들을 개선하기 위한 방법으로서, Mn, Ge 및 Ti를 첨가함으로써 결정화 촉진 효과를 미조정할 수 있고 고속 기록에서의 소거와 아카이벌 특성의 개선의 양립이 가능해지는 것으로 생각된다.
Y의 첨가량(β4)은 25.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 10 질량% 내지 20 질량%인 것이 더 바람직하다. 그 첨가량(β4)이 25 질량%를 초과하면, 결정화 촉진 효과가 손상되어 고속 기록에서의 소거가 불가능하게 된다.
상기 제2 보호층은 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 주성분으로서 포함한다. 여기서, 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 90 질량% 이상을 차지하는 것이 더 바람직하다.
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
ZnO에 대하여, Al2O3, Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물과 같은 형태로 첨가하더라도 이들을 원소로서 첨가하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다.
첨가량(α4)에서와 같이, Al2O3의 첨가량(α5)은 0.5 질량% 내지 10 질량%인 것이 바람직하고, 1.0 질량% 내지 9.0 질량%인 것이 더 바람직하며, 2.0 질량% 내지 5.0 질량%인 것이 가장 바람직하다.
Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타낸다. Z의 경우, 추가 원소 Y에 비해, 결정화 촉진 효과가 약간 약해지기 때문에, 첨가량(β5)은 30 질량% 이하가 바람직하고, 15 질량% 내지 25 질량%가 더 바람직하다.
<제7 내지 제9 실시형태의 광 기록 매체>
제7 내지 제9 실시형태의 광 기록 매체에 있어서, DVD 표준 선속의 8배속 이상의 고선속 기록을 행할 수 있고, DVD 표준 선속의 3.3배속 수준에 있어서 뛰어난 하위 호환성을 갖도록 넓은 기록 선속 범위를 확보하기 위해서는, 상기 기록층의 주성분을 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료로 제한하여 결정화 속도를 가능한 한 저속으로 한다. 여기서, 주성분이란 전체 원자의 98 원자% 이상을 차지함을 의미한다.
조성식 (1-3)
Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
(상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임).
이것은 고선속 기록에서의 소거를 불가능하게 하나, 제2 보호층의 주성분으로서 산화아연, 산화인듐, 산화주석 또는 이들의 혼합물을 사용함으로써 소거를 가능하게 한다. 그 이유는, 이러한 재료들이 GaSb 상 변화 재료에 대하여 결정화 촉진 효과를 나타내어, 이 효과에 의해 고선속 기록에서의 소거가 가능하게 되기 때문인 것으로 생각된다. 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상인 것이 바람직하고, 90 질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
다른 한편으로, 산화아연, 산화인듐 및 산화주석은 결정화 촉진 효과가 있기 때문에, 저속 기록은 비정질화(마크 형성)에 바람직하지 않지만, 이들은 투명 도전막용의 재료이며, 열 전도율이 통상의 유전체와 비교해서 매우 크고, 켄칭 효과가 크기 때문에, 저속 기록에 있어서도 기록 기법을 조정함으로써 비정질 마크를 충분히 기록할 수 있다. 이와 같은 켄칭 효과를 충분히 얻기 위해서는, 산화아연, 산화인듐 및 산화주석을 제2 보호층의 재료로서 이용할 필요가 있다.
조성식 (1-3)으로 표시되는 GeSb 재료의 경우, Sn이 첨가되면 결정화 속도가 증가하는 반면, Sn이 너무 많이 첨가되면 보존 특성이 열화된다. 따라서, 0.05≤γ3≤0.29 및 0.07≤γ3≤0.20인 것이 바람직하다. Mn의 첨가량은 0.04≤α3≤0.09이다. Mn의 첨가량이 0.04 이하일 경우, 초기화 후의 반사 신호의 주기내 분포가 나빠져 기록 특성에 악영향을 미치게 되는 반면, 그 첨가량이 0.09를 초과하면, 결정화 속도가 느려지고, 고속 기록이 불가능해지며, 기록 특성의 지터가 감소하기 어렵게 된다.
Ge를 첨가하면 보존 신뢰성을 개선시킬 수 있다. 특히, 기록 데이터의 보존 특성, 소위 아카이벌 특성을 현저히 개선시킬 수 있다. Ge의 첨가량(δ3)은 0.03≤δ3≤0.23이고, 더 바람직하게는 0.05≤δ3≤0.15이다. Ge의 양이 너무 많으면, 결정화 속도가 느려져 고속 기록이 불가능해질 수 있다.
Sb의 첨가량의 경우, 첨가량이 0.56 이하이면 결정화 속도가 느려져 충분한 기록 특성을 얻을 수 없는 반면, 첨가량이 0.79를 초과하면 결정화 속도가 너무 빨라져서 기록 특성과 보존 신뢰성에 문제가 생긴다.
Te를 첨가하면 보존 신뢰성이 개선된다. In 및 Zn을 첨가하면, 기록 감도와 변조 속도를 개선시킬 수 있으나, 이들은 결정화 속도를 낮추는 데 영향을 미친다. Bi를 첨가하면, 결정화 속도가 개선되나, 첨가량이 너무 많으면 초기화 후의 반사 신호의 주기내 분포가 나빠져서 기록 특성에 악영향을 미친다. 따라서, 그 첨가량은 0≤ε1≤0.09의 범위에 있다.
상기 제2 보호층은 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 주성분으로서 포함한다. 여기서, 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상인 것이 바람직하고, 90 질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
Al은 전기 저항률을 감소시키기 위한 필수 원소이며, 첨가량(α4)은 0.5 질량% 내지 10.0 질량%인 것이 바람직하고, 1.0 질량% 내지 9.0 질량%인 것이 더 바람직하며, 2.0 질량% 내지 5.0 질량%인 것이 가장 바람직하다. 첨가량(α2)이 0.5 질량% 이하이면, 전기 저항률을 충분히 낮출 수 없는 반면, 첨가량(α2)이 10 질량%를 초과하면, 반대로 전기 저항률이 커질 수 있다.
Y는 Mn, Ge 및 Ti 중 적어도 1종의 원소이며, 원소 Y를 첨가할 경우 보존 신뢰성이 더욱 개선된다. 이들 중에서도, Mn을 Y로서 이용한 ZnO-Al-Mn이 보존 신뢰성에 두드러진 효과를 제공할 수 있다. 보존 신뢰성을 개선시키는 원인은 알려져 있지 않지만, 다음과 같이 생각할 수 있다.
결정화 촉진 효과는 고속 기록에서의 소거뿐만 아니라 기록된 비정질 마크에 대한 결정화를 촉진하기 때문에, 기록 데이터의 보존 특성, 소위 아카이벌 특성이 열화되는 것으로 생각된다. 이러한 특성들을 개선하기 위한 방법으로서, Mn, Ge 및 Ti를 첨가함으로써 결정화 촉진 효과를 미조정할 수 있고 고속 기록에서의 소거와 아카이벌 특성의 양립이 가능해지는 것으로 생각된다.
Y의 첨가량(β4)은 25.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 10 질량% 내지 20 질량%인 것이 더 바람직하다. 그 첨가량(β4)이 25 질량%를 초과하면, 결정화 촉진 효과가 손상되어 고속 기록에서의 소거가 불가능하게 된다.
상기 제2 보호층은 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 주성분으로서 포함한다. 여기서, 상기 주성분은 상기 제2 보호층 전체 재료의 65 질량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 90 질량% 이상을 차지하는 것이 더 바람직하다.
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
ZnO에 대하여, Al2O3, Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물과 같은 형태로 첨가하더라도 이들을 원소로서 첨가하는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다.
첨가량(α4)에서와 같이, Al2O3의 첨가량(α5)은 0.5 질량% 내지 10 질량%인 것이 바람직하고, 1.0 질량% 내지 9.0 질량%인 것이 더 바람직하며, 2.0 질량% 내지 5.0 질량%인 것이 가장 바람직하다.
Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타낸다. Z의 경우, 추가 원소 Y에 비해, 결정화 촉진 효과가 약간 약해지기 때문에, 첨가량(β5)은 30 질량% 이하가 바람직하고, 15 질량% 내지 25 질량%가 더 바람직하다.
상기 기록층은 진공 증착법, 스퍼터링법, 플라즈마 CVD법, 광 CVD법, 이온 도금법 및 전자 빔 증착법 등의 다양한 기상 성장법으로 성막할 수 있다. 이들 중에서도, 양산성 및 필름 품질의 관점에서 스퍼터링법이 바람직하다.
상기 기록층의 두께는 5 nm 내지 20 nm인 것이 바람직하고, 10 nm 내지 15 nm인 것이 더 바람직하다. 두께가 상기 범위로부터 벗어나면, 충분한 기록 특성을 얻기 어렵다.
상기 제2 보호층은 진공 증착법, 스퍼터링법, 플라즈마 CVD법, 광 CVD법, 이온 도금법 및 전자 빔 증착법 등의 다양한 기상 성장법으로 성막할 수 있다. 이들 중에서도, 양산성 및 필름 품질의 관점에서 스퍼터링법이 바람직하다.
상기 제2 보호층의 두께는 5 nm 내지 50 nm인 것이 바람직하고, 10 nm 내지 40 nm인 것이 더 바람직하며, 10 nm 내지 20 nm인 것이 가장 바람직하다. 두께가 5 nm 이하이면, 켄칭 효과가 너무 커지고, 기록 감도 및 지터 특성이 불량해지는 반면, 첨가량이 50 nm를 초과하면, 열 축적 효과가 너무 커져고 비정질 마크의 형성이 어려워져서 지터 특성 및 중복 기록 특성이 불량해진다.
본 발명에 있어서, 켄칭 효과를 확보하기 위해서는, 제2 보호층의 전기 저항률이 1.0×10-4 Ω·cm 내지 1.0×101 Ω·cm인 것이 바람직하고, 1.0×10-4 Ω·cm 내지 9.8×100 Ω·cm인 것이 더 바람직하다.
제2 보호층의 유전체 재료의 열 전도율을 정확히 평가하는 것은 어렵지만, 투명 도전막용 유전체 재료의 경우, 전기 저항률이 대신 이용될 수 있으며, 전기 저항률이 작을수록 열 전도율이 높아진다고 생각된다. 투명 도전막용 유전체 재료의 전기 저항률의 하한은 약 1.0×10-4 Ω·cm이다. 전기 저항률이 1.0×101 Ω·cm를 초과하면, 충분한 켄칭 효과를 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명의 광 기록 매체에 있어서 가장 효율적인 기록 선속 범위는 최고 기록 선속이 30 m/s 내지 56 m/s이고, 최저 기록 선속이 10 m/s 내지 14 m/s인 것이다. 기록 선속이 상기 범위 내에 있으면, 이상 마크의 발생없이 안정하고 양호한 기록 특성과 DVD 표준 선속의 8배속 이상에서의 고속 기록의 양립을 실현할 수 있다.
또한, 이상 마크의 대부분이 DVD의 최단 마크인 3T 마크이기 때문에, 마크의 길이에 크게 의존하는 것으로 생각된다. 3T 마크의 길이가 0.4 ㎛이고, 그 다음의 최장 4T 마크가 0.53 ㎛인 것을 고려하면, 이러한 이상 마크가 빈발하는 마크 길이는 약 0.5 ㎛ 이하인 것으로 생각된다. 실제, 최단 기록 마크 길이가 0.84 ㎛인 CD-RW 매체에 있어서는 그러한 실용상의 문제가 발생되지 않는다.
따라서, 본 발명의 광 기록 매체와 관련하여 큰 효과를 달성하기 위해서는, 최단 기록 마크 길이가 0.5 ㎛ 이하인 기록을 행할 필요가 있다.
여기서, 본 발명의 광 기록 매체 조성의 일례가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 도 6은 DVD+RW, DVD-RW 및 HD-DVD-RW의 일례이며, 도 7은 블루-레이 디스크의 일례이다.
도 6은 안내 홈이 있는 투명 기판(1) 위에, 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 적어도 제1 보호층(2), 기록층(3), 제2 보호층(4) 및 반사층(5)이 이 순서대로 성막되어 있는 적층 형태이다. DVD 및 HD-DVD의 경우, 스핀 코팅에 의해 반사층(5) 위에 유기 보호층(6)이 성막되며, 도 6에 도시되지는 않았지만, 기판과 크기가 같고 일반적으로 동일한 재료로 된 부분이 부착되어 있다.
도 7은 안내 홈이 있는 투명 기판(1) 위에, 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 투명 커버층(7), 제1 보호층(2), 기록층(3), 제2 보호층(4) 및 반사층(5)이 이 순서대로 성막되어 있는 적층 형태이다.
도 6 및 도 7에 도시된 광 기록 매체는 기록층이 단일층 형태인 예이나, 투명 중간층을 통해 2개의 기록층을 갖는 광 기록 매체도 사용될 수 있다. 이 경우, 광 입사 방향으로부터 전면 층은 이면 층의 기록 재생을 위해 반투명해야 한다.
- 기판 -
기판 재료의 예로는 유리, 세라믹 및 수지가 있다. 이들 중에서도, 수지가 성형성 및 비용의 관점에서 바람직하다.
수지의 예로는 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, ABS 수지 및 우레탄 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리카보네이트 수지 및 아크릴 수지가 성형성, 광학 특성 및 비용의 관점에서 특히 바람직하다.
상기 기판은 크기, 두께 및 홈 형상이 기준을 충족하도록 형성된다.
기록 및 재생은 픽업(pick-up)의 서보 메커니즘(servo mechanism)에 의해 레이저 빔이 홈의 중앙에 조사되도록 제어하여 수행한다. 이러한 제어를 위해, 안내 홈에 의해 빔의 주사 방향에 대하여 수직 방향으로 굴절된 빛을 모니터하여, 주사 방향의 측방향 신호 레벨이 상쇄되도록 홈 중앙에 레이저 빔을 위치시킨다. 이러한 제어에 사용되는 회절된 빛의 신호 강도는 레이저 빔 직경, 홈 폭 및 홈 깊이 사이의 관계에 의해 결정되며, 이것은 대개 일반적으로 푸시풀(push-pull) 신호라 불리는 신호 강도로 전환된다. 이 신호 강도는 홈 폭이 증가함에 따라 증가하나, 기록 마크 사이의 트랙 피치가 고정되기 때문에 제약이 있다.
예를 들어, 트랙 피치가 0.74 ㎛인 DVD 기록 시스템은 비기록 상태에서 신호 강도가 바람직하게는 0.2 내지 0.6이다. DVD+RW, DVD+R, DVD-RW 및 DVD-R에 대해 그 각각의 규격서에 유사한 값이 정의된다. 일본 특허 공개 공보 2002-237096호는 이 값에 해당하는 홈 폭이 홈 바닥부에서 0.17 ㎛ 내지 0.30 ㎛인 것이 바람직하다고 개시한다. 고속 광 기록 매체의 경우, 이것은 0.20 ㎛ 내지 0.30 ㎛인 것이 바람직하다.
블루 LD를 이용하는 기록 및 재생 시스템의 경우, 홈 폭이 빔 직경과의 선형 관계에 기초하여 유사하게 정의된다. 어느 경우에나, 홈 폭은 트랙 피치의 대략 절반 또는 절반보다 약간 작도록 형성된다.
상기 안내 홈은 기록 장치가 기록시 주파수를 샘플링할 수 있도록 일반적으로 워블링(wobbling)한다. 이것은 워블 상태를 역전시키고 주파수를 일정 범위 내에서 변화시킴으로써 기록에 필요한 어드레스 및 정보 등을 입력하게 한다.
- 제1 보호층 -
제1 보호층의 재료는 특별히 제한되지 않으며, 지금까지 알려진 재료 중에서 용도에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 그 예로는 Si, Zn, In, Mg, Al, Ti 및 Zr의 산화물; Si, Ge, Al, Ti, B 및 Zr의 질화물; Zn 및 Ta의 황화물; Si, Ta, B, W, Ti 및 Zr의 탄화물; 다이아몬드류 탄소; 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 몰비가 약 7:3 내지 8:2인 ZnS와 SiO2의 혼합물이 바람직하다. 특히, 상기 기록층과 상기 기판 사이에 위치하며, 열 팽창, 고온 및 실온에서의 변화에 의해 열 손상을 입기 쉬운 제1 보호층의 경우, 몰 기준으로 (ZnS)80(SiO2)20이, 이 조성에 있어서 광학 상수, 열 팽창 계수 및 탄성 모듈러스가 최적이기 때문에 바람직하다. 상이한 재료들을 적층 형태로 이용하는 것도 가능하다.
제1 보호층은 광 기록 매체의 반사율을 조정하는 효과가 있으며, 상기 제1 보호층의 두께는 바람직하게는 50 nm 내지 80 nm이다. 두께가 50 nm 이하이면, 두께에 대한 반사율 변동이 커지는 반면, 두께가 80 nm 이상이면, 성막 시간이 연장되어 광 기록 매체의 생산성이 저하할 수 있다. DVD에 이용되는 얇은 기판의 경우, 기판의 변형이 문제가 된다.
특히 바람직한 두께는 반사율이 최저가 되는 두께이다. 제1 보호층의 두께는 반사율에 크게 영향을 주며, 반사율은 두께의 변화에 대한 사인파형 변화를 나타내는 것으로 알려져 있다. 여기서, 반사율이 최저가 되는 두께가 선택되면, 기록층에의 빛의 입사가 가장 효율적이기 때문에 기록 감도의 개선 및 양호한 마크 형성으로 이어진다. 그러나, 반사율이 너무 낮으면, 데이터 신호의 판독이 어려워진다. 따라서, 최저 반사율의 절대치에는 하한이 있다.
- 반사층 -
반사층 재료로서는 Al, Au, Ag, Cu 등의 금속과 이들의 합금을 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 합금에 이용되는 그 밖의 원소의 예로는 Bi, In, Cr, Ti, Si, Cu, Ag, Pd 및 Ta를 들 수 있다.
반사층의 두께는 100 nm 내지 300 nm인 것이 바람직하고, 120 nm 내지 200 nm인 것이 더 바람직하다. 두께가 100 nm 이하이면, 방열 효과를 얻을 수 없다. 반면, 두께가 300 nm 이상이어도, 방열 효과가 같은 수준으로 정체되어, 단순히 불필요한 두께를 형성하는 결과가 된다.
- 커버층 -
블루-레이 디스크에서의 커버층은 빛의 입사와 전파를 허용하며 두께 100 ㎛의 투명 수지층으로 형성된 층이다.
전술한 층들은 스퍼터링에 의해 기판 위에 순차적으로 성막된다. 그 후, 유기 보호막이 성막 접합되거나 커버층이 성막된다. 초기화 과정 후, 광학 기록층이 제조된다.
초기화는 강도가 1 W 내지 2 W인 1×(수천 내지 수백) ㎛의 레이저 빔이 주사 및 조사되어, 막 형성 직후 비정질 상태로 있는 기록층을 결정화하는 과정이다.
본 발명은 이상 마크의 발생을 억제할 수 있고, DVD 기준 선속의 8배속 이상의 고선속 기록이 가능하며, DVD 기준 선속의 3.3배속에 있어서 우수한 하위 호환성을 지니고, 넓은 선속 범위에서 지터 특성과 재생 에러 특성 둘 다에 대해 우수한 결과를 얻을 수 있다.
이하, 후술하는 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되는 것이 아니다. 실시예 및 비교예에서 제조된 상 변화 광 디스크의 개략적인 구조는 도 6에 도시되어 있다.
(실시예 A-1 내지 A-21 및 비교예 A-1 내지 A-12)
트랙 피치 0.74 ㎛, 홈(오목부) 폭 0.3 ㎛, 홈 깊이 약 30 nm의 안내 홈이 표면에 형성되어 있는 직경 120 mm, 두께 0.6 mm의 폴리카보네이트 기판 위에, ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)로 이루어지는 두께 60 nm의 제1 보호층(2), 하기 표 A1 및 표 A2에 기재된 상 변화 재료(표 A1 및 표 A2의 수치는 원자비임)로 이루어지는 두께 14 nm의 기록층(3), ZnO-Al-Mn(78 질량%:2 질량%:20 질량%)으로 이루어지는 두께 11 nm의 제2 보호층(4) 및 Ag로 이루어지는 두께 200 nm의 반사층(5)을 이 순서대로 성막하였다. 제1 보호층의 성막에는 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였고, 기록층, 제2 보호층 및 반사층의 성막에는 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였다.
계속해서, 반사층 표면 위에 UV 경화성 수지(다이니폰 잉크 앤 케미칼스 인코포레이티드 제조, SD-318)를 막 두께가 4 nm 내지 5 nm가 되도록 스핀 코팅법으로 도포하여, 내환경 보호층(6)을 성막하고, 마지막으로 상기 폴리카보네이트 기판과 유사한 기판(도시하지 않음)을 보호 기판으로서 적층하여, 두께 1.2 mm의 상 변화 광 디스크를 제조하였다.
그 후, 출력 파장 830 nm, 폭 1 ㎛, 길이 75 ㎛, 최대 출력 2 W의 레이저 빔에 포커싱 기능을 부가한 레이저 헤드를 갖는 초기화 장치(히타치 캐피탈 코포레이션 제조, POP 120-7 AH)를 이용하여 상 변화 광 디스크를 초기화하였다.
상기 상 변화 광 디스크를, 파장 660 nm, 개구수 NA 0.65의 광학 픽업을 갖는 DVD 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, DDU-1000)를 이용하여 기록 특성에 대해 평가하였다. 평가 결과는 표 A1 및 표 A2에 기재하였다.
<기록 특성의 평가>
기록 기법으로는 2T 주기 기법을 이용하였고, 펄스 폭, 기록 파워 및 소거 파워로는 최적 조건을 이용하였다. EFM+ 변조 방식에 의해 랜덤 패턴을, DVD 3.3배 속(11.5 m/s), DVD 6배속(21 m/s), DVD 8배속(28 m/s), DVD 12배속(42 m/s) 및 DVD 16배속(56 m/s)의 각각의 기록 선속으로 동일한 5개 트랙에 10회 기록하여, 중간 트랙을 평가하였다.
[평가 기준]
A: 지터(σ/Tw)가 10% 이하인 경우
B: 지터(σ/Tw)가 10%를 초과하는 경우
재생 장치로서는 파장 650 nm, 렌즈 NA 0.6의 픽업을 갖는 광 디스크 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, DDU-1000)를 이용하였고, 재생 광 파워 0.7 mW를 이용하여 상 변화 광 디스크를 평가하였다. 평가 결과는 표 A1 및 표 A2에 기재하였다.
PI 에러, 즉 재생 에러는 각각의 기록 선속으로 400개 트랙에 10회 반복 기록(DOW 10)을 행하여 측정하였고, 그 기록부를 1배속으로 재생하였다.
[평가 기준]
A: 재생 에러(PI 에러)의 수가 100 이하인 경우
B: 재생 에러(PI 에러)의 수가 200 이하인 경우
C: 재생 에러(PI 에러)의 수가 300 이하인 경우
D: 재생 에러(PI 에러)의 수가 300을 초과하는 경우
Figure 112008066486877-PCT00001
Figure 112008066486877-PCT00002
표 A1 및 표 A2에 기재된 결과로부터, 이들 실시예의 디스크 구성이 이용될 때 고속 기록이 가능하고 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
(비교예 A-13)
표 A2에 기재된 실시예 A-15의 상 변화 재료를 사용하고, 제2 보호층을, 관련 기술에서 범용되고 있는 ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)를 이용하여 성막하였으며, 제2 보호층의 두께를 7 nm로 변경하고, 제2 보호층과 반사층 사이에, 제2 보호층의 황 성분이 반사층의 Ag에 영향을 미치지 않도록 질량비가 7:3인 TiC와 TiO2로 이루어지는 두께 4 nm의 계면층을 성막한 것 이외에는, 실시예 A-15에서와 유사하게 상 변화 광 디스크를 제조하였다.
상기 디스크는 표 A1에 기재된 것과 유사하게 평가하였다.
그 결과, 3.3배속 내지 8배속에서의 디스크 기록의 지터는 B로 평가된 반면, 12배속 및 16배속에서의 지터는 D로 평가되었으며, 3.3배속 및 8배속에서의 디스크의 PI 에러는 A로 평가된 반면, 6배속, 12배속 및 16배속에서의 PI 에러는 D로 평가되었다.
(실시예 A-22 내지 A-27)
표 A2에 기재된 실시예 A-15의 상 변화 재료를 사용하고 제2 보호층의 경우 표 A3에 기재된 조성(질량%)을 갖는 재료를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 A-15에서와 유사하게 상 변화 광 디스크를 제조하였다.
상기 디스크는 표 A1에 기재된 것과 유사하게 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 A3에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00003
표 A3의 결과로부터, 실시예 A-22 내지 A-27의 구성이 이용될 때 고속 기록이 가능하고 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
(실시예 A-28 내지 A-33)
스퍼터링 중에 실시예 A-26의 제2 보호층에 산소를 첨가하여 산소량을 조정하여 제2 보호층의 저항률을 변화시켰다. 저항률은 제2 보호층의 단층막을 폴리카보네이트 수지 기판 위에 성막하는 데 일반적으로 이용되는 4 단자법으로 측정하였다.
이렇게 제조한 상 변화 광 디스크는 표 A1에 기재된 것과 유사한 방법으로 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 A4에 기재하였다. 실시예 A-26의 결과 역시 비교를 위해 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00004
표 A4에 기재된 결과로부터, 실시예 A-28 내지 A-33의 구성이 이용될 때 고속 기록이 가능하고 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
(실시예 A-34 내지 A-47 및 비교예 A-14 내지 A-18)
표 A2에 기재된 실시예 A-15의 상 변화 재료를 사용하고 제2 보호층의 경우 표 A5에 기재된 조성(질량%)을 갖는 재료를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 A-15에서와 유사하게 상 변화 광 디스크를 제조하였다.
상기 광 디스크는 표 A1에 기재된 것과 유사하게 평가하였다. 결과는 하기 표 A5에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00005
표 A5에 기재된 결과로부터, 제2 보호층에 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 사용할 경우, 고속 기록이 가능하고 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
(실시예 A-48 내지 A-62 및 비교예 A-19 내지 A-23)
표 A2에 기재된 실시예 A-15의 상 변화 재료를 사용하고 제2 보호층의 경우 표 A6에 기재된 조성(질량%)을 갖는 재료를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 A-15에서와 유사하게 상 변화 광 디스크를 제조하였다.
상기 광 디스크는 표 A1에 기재된 것과 유사하게 평가하였다. 결과는 하기 표 A6에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00006
표 A6에 기재된 결과로부터, 제2 보호층에 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 사용할 경우, 고속 기록이 가능하고 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
(실시예 A-63 내지 A-72)
여기에서는, 실시예 A-36, 실시예 A-41, 실시예 A-44, 실시예 A-46, 실시예 A-47, 실시예 A-50, 실시예 A-55, 실시예 A-59, 실시예 A-61 및 실시예 A-62의 각각의 광 디스크에 대하여, 표 A1에 기재된 것과 유사한 기록 방법으로 기록하고 각각의 디스크를 온도 80℃ 및 상대 습도 85%에서 100 시간 동안 보존하였을 때의 지터 변화를 평가하였다.
실시예 A-63 내지 A-72의 각각의 디스크에 대하여 평가 결과를 하기 표 A7에 기재하였다. 본 발명은 우수한 아카이벌 특성을 갖는 광 디스크를 제공할 수 있음이 확인되었다.
Figure 112008066486877-PCT00007
피치 0.32 ㎛, 홈(오목부) 폭 0.2 ㎛, 홈 깊이 22 nm의 홈이 표면에 형성되어 있는 직경 120 mm, 두께 1.1 mm의 폴리카보네이트 기판 위에, Ag99.5Bi0.5(원자%)로 이루어지는 두께 140 nm의 반사층, ZnO-Al-Mn(78 질량%:2 질량%:20 질량%)로 이루어지는 두께 12 nm의 제2 보호층, 실시예 A-1에 기재된 것과 동일한 재료로 이루어지는 기록층 및 ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)로 이루어지는 두께 33 nm의 제1 보호층을 이 순서대로 실시예 A-1에서와 동일한 성막법으로 성막하였다.
마지막으로, 두께 25 nm의 UV 경화성 수지를 통해 두께 75 nm의 점착 시트를 적층하여 두께 0.1 mm의 광투과층을 성막하여, 광 기록 매체를 제조하였다.
그 후, 실시예 A-1에서와 동일한 방식으로 광 기록 매체를 초기화하였다.
제조된 광 기록 매체 각각을, 블루-레이 디스크 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, ODU-1000)를 이용하여 기록 특성에 대해 평가하였다.
파장 405 nm, 렌즈 NA 0.85의 픽업 헤드를 이용하고, 최단 마크 길이 0.149 ㎛로 변조 방식(1-7) RLL을 이용하여 랜덤 패턴을 기록하였다.
기록 선속은, 4.9 m/s, 9.8 m/s 및 19.6 m/s로 설정하고, 각각의 최적의 기록 파워를 선택한 후 랜덤 패턴을 기록하였다.
블루-레이 디스크의 기록 특성 평가에 이용되는 신호 처리 기술인 리미트 (Limit) EQ를 이용하여 지터를 측정하였으며, 따라서, 동일한 5개 트랙에 10회 기록을 행하고, 중간 트랙을 평가하였다.
랜덤 SER, 즉 재생 에러는, 각각의 기록 선속으로 400개 트랙에 10회 반복 기록(DOW 10)을 행하여 측정하였고, 그 기록부를, 재생 파워 0.30 mW, 선속 4.9 m/s에서 재생하였다. 그 결과는 다음과 같았다.
선속 지터 랜덤 SER
4.9 m/s 5.5% 4.5×10-5
9.8 m/s 4.8% 1.3×10-5
19.6 m/s 4.2% 2.0×10-5
상기 값들은 블루-레이 디스크로서 실용상 충분히 양호한 값이었으며, 본 발명의 효과는 본 실시예의 구성에 있어서도 얻을 수 있음이 확인되었다.
(실시예 B-1 내지 B-26 및 비교예 B-1 내지 B-12)
도 6은 실시예 및 비교예에서 제조된 광 기록 매체의 단면 모식도를 도시한다.
기판(1)의 경우, 트랙 피치 0.74 ㎛, 홈 폭 0.3 ㎛, 홈 깊이 30 nm의 안내 홈이 표면에 형성되어 있는 직경 120 mm, 두께 0.6 mm의 폴리카보네이트 기판을 이용하였다.
제1 보호층(2)은 두께 60 nm의 ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)였고, 기록층(3)은 하기 표 B1 및 표 B2에 기재된 조성을 갖는 두께 14 nm의 상 변화 재료로 이루어졌으며, 제2 보호층(4)은 두께 11 nm의 ZnO-Al-Mn(78 질량%:2 질량%:20 질량%)으로 이루어졌고, 반사층(5)은 두께 200 nm의 Ag로 이루어졌다. 제1 보호층(2)의 성막에는 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였고, 기록층(3), 제2 보호층(4) 및 반사층(5)의 성막에는 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였다.
계속해서, 반사층(5) 표면 위에 UV 경화성 수지(다이니폰 잉크 앤 케미칼스 인코포레이티드 제조, SD 318)를 내환경 보호층(6)으로서 도포하여 UV 경화성 수지를 경화시킨 후, 상기 기판(1)과 유사한 기판(도면에 도시하지 않음)을 적층하여, 두께 1.2 mm의 각각의 광 기록 매체(광 디스크)를 제조하였다.
계속해서, 출력 파장 830 nm, 폭 1 ㎛, 길이 75 ㎛, 최대 출력 2 W의 레이저 빔에 포커싱 기능을 부가한 레이저 헤드를 갖는 초기화 장치(히타치 캐피탈 코포레이션 제조, POP 120-7 AH)를 이용하여 광 디스크를 초기화하였다.
상기 광 기록 매체를, 파장 660 nm, 개구수 NA 0.65의 광학 픽업을 갖는 DVD 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, DDU-1000)를 이용하여 기록 특성에 대해 평가하였다.
기록 기법으로는 2T 주기 기법을 이용하였고, 펄스 폭, 기록 파워 및 소거 파워로는 최적 조건을 이용하였다. EFM+ 변조 방식에 의해 랜덤 패턴을, DVD 3.3배속(11.5 m/s), DVD 6배속(21 m/s), DVD 8배속(28 m/s), DVD 12배속(42 m/s) 및 DVD 16배속(56 m/s)의 각각의 기록 선속으로 동일한 5개 트랙에 10회 기록하여, 중간 트랙을 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 B1 및 표 B2에 기재하였다.
[평가 기준]
A: 지터(σ/Tw)가 10% 이하인 경우
B: 지터(σ/Tw)가 10%를 초과하는 경우
PI 에러, 즉 재생 에러는 각각의 기록 선속으로 400개 트랙에 10회 반복 기록(DOW 10)을 행하여 측정하였고, 그 기록부를 1배속으로 재생하였다.
재생 장치로서는 파장 650 nm, 렌즈 NA 0.6의 픽업을 갖는 광 디스크 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, DDU-1000)를 이용하였고, 재생 광 파워 -0.7 mW를 이용하여 광 기록 매체를 평가하였다.
[평가 기준]
A: 재생 에러(PI 에러)의 수가 100 이하인 경우
B: 재생 에러(PI 에러)의 수가 200 이하인 경우
C: 재생 에러(PI 에러)의 수가 300 이하인 경우
D: 재생 에러(PI 에러)의 수가 300을 초과하는 경우
Figure 112008066486877-PCT00008
Figure 112008066486877-PCT00009
표 B1 및 표 B2에 기재된 결과로부터, 고속 기록이 가능하고 실시예 B-1 내지 B-26의 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
실시예 B-9 및 실시예 B-10의 광 기록 매체를 온도 80℃ 및 상대 습도 85%에서 100 시간 동안 보존한 후, 전술한 것과 유사한 방법으로 랜덤 패턴을 기록하였다. 실시예 B-10의 광 기록 매체는 각각의 선속에 대해 지터 및 PI 에러 둘 다에 있어서 우수한 결과를 나타내었고 우수한 보존 특성을 나타내었다.
그 후, 실시예 B-12, 실시예 B-13, 실시예 B-15 각각에 대한 광 기록 매체의 최적 기록 파워를, 각각의 광 기록 매체 B-16, B-18 및 B-19의 최적 기록 파워와 비교한 바, 실시예 B-13, 실시예 B-16 및 실시예 B-19의 광 기록 매체의 지터값이 실시예 B-12, 실시예 B-15 및 실시예 B-18의 광 기록 매체의 지터값보다 작고 더 우수한 기록 감도를 나타내는 것으로 확인되었다.
(비교예 B-13)
제2 보호층의 재료를, 관련 기술에서 범용되고 있는 ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)로 변경하고 그 두께를 7 nm로 변경하고, 제2 보호층과 반사층 사이에, 제2 보호층의 황 성분이 반사층의 Ag에 영향을 미치지 않도록 질량비가 7:3인 TiC와 TiO2로 이루어지는 두께 4 nm의 계면층을 성막한 것 이외에는, 실시예 B-1에서와 유사하게 광 기록 매체를 제조하였다. 제2 보호층(4)과 계면층의 성막에는 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였다.
광 기록 매체는 실시예 B-1에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 평가 결과에 의하면, 3.3배속 내지 8배속에서의 디스크의 지터는 B로 평가된 반면, 12배속 및 16배속에서의 지터는 D로 평가되었으며, 3.3배속 및 8배속에서의 디스크의 PI 에러는 A로 평가된 반면, 6배속, 12배속 및 16배속에서의 PI 에러는 D로 평가되었다.
(실시예 B-27 내지 B-32)
표 B3에 기재된 재료를 제2 보호층(4)에 사용한 것을 제외하고는, 실시예 B-1에서와 유사하게 광 기록 매체를 제조하였다. 각 화합물에 대해 컬럼에 기재된 수치는 조성(질량%)을 나타낸다.
상기 광 기록 매체는 실시예 B-1에서와 유사한 방식으로 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 B3에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00010
표 B3에 기재된 결과로부터, 고속 기록이 가능하고 이들 실시예의 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
(실시예 B-33 내지 B-37)
스퍼터링 중에 산소를 첨가하고 산소량을 조정하여, 제2 보호층(4)에 실시예 B-31에서와 동일한 재료를 이용하여 전기 저항률을 변화시킨 것 이외에는, 실시예 B-1에서와 유사하게 광 기록 매체를 제조하였다.
전기 저항률은 제2 보호층(4)의 단층막을 폴리카보네이트 수지 기판 위에 성막하는 데 일반적으로 이용되는 4 단자법으로 측정하였다.
이러한 광 기록 매체를 실시예 B-1에서와 동일한 방식으로 평가하고, 평가 결과를 실시예 B-31의 결과와 함께 하기 표 B4에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00011
표 B4에 기재된 결과로부터, 제2 보호층의 전기 저항률이 1.0×10-4 Ωㆍcm 내지 1.0×101 Ωㆍcm인 광 기록 매체가 고속 기록을 행할 수 있고 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
(실시예 B-38 내지 B-51 및 비교예 B-14 내지 B-18)
표 B5에 기재된 재료를 제2 보호층(4)에 사용한 것을 제외하고는, 실시예 B-1에서와 유사하게 광 기록 매체를 제조하였다. 각 화합물에 대해 컬럼에 기재된 수치는 조성(질량%)을 나타낸다.
상기 광 기록 매체는 실시예 B-1에서와 유사한 방식으로 평가하였다. 결과는 하기 표 B5에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00012
표 B5에 기재된 결과로부터, 제2 보호층(4)에 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 사용할 경우, 고선속 기록이 가능하고 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
(실시예 B-52 내지 B-66 및 비교예 B-19 내지 B-23)
표 B6에 기재된 재료를 제2 보호층(4)에 사용한 것을 제외하고는 실시예 B-1에서와 유사하게 광 기록 매체를 제조하였다. 각각의 화합물에 대해 컬럼에 기재된 수치는 조성(질량%)을 나타낸다.
이러한 광 기록 매체는 실시예 B-1에서와 동일한 방식으로 평가하였다. 그 결과는 표 B6에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00013
표 B6에 기재된 결과로부터, 제2 보호층의 재료로서 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 사용할 경우, 고선속 기록이 가능하고 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
(실시예 B-67 내지 B-76)
실시예 B-40, 실시예 B-45, 실시예 B-48, 실시예 B-50, 실시예 B-51, 실시예 B-54, 실시예 B-59, 실시예 B-63, 실시예 B-65 및 실시예 B-66의 각각의 광 기록 매체에 대하여, 실시예 B-1에서와 동일한 방식으로 랜덤 패턴을 기록한 후, 그 광 기록 매체를 온도 80℃ 및 상대 습도 85%에서 100 시간 동안 보존하였다. 각각의 광 기록 매체를 실시예 B-67 내지 B-76으로서 간주하여, 실시예 B-1에서와 동일한 방식으로 지터 변화에 대해 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 B7에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00014
표 B7에 기재된 결과로부터, Mn, Ge, Ti 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나를 ZnO-Al에 첨가하고, MnO2, GeO2, TiO2 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나를 ZnO-Al2O3에 첨가할 경우, 이들을 첨가하지 않은 경우보다 지터의 증가가 더 적고 아카이벌 특성이 더 우수하였음이 확인되었다.
(실시예 B-77)
피치 0.32 ㎛, 홈(오목부) 폭 0.2 ㎛, 홈 깊이 22 nm의 안내 홈이 표면에 형성되어 있는 직경 120 mm, 두께 1.1 mm의 폴리카보네이트 기판 위에, Ag99.5Bi0.5(원자%)로 이루어지는 두께 140 nm의 반사층, ZnO-Al-Mn(78 질량%:2 질량%:20 질량%)로 이루어지는 두께 11 nm의 제2 보호층, 실시예 B-1에 기재된 것과 동일한 재료로 이루어지는 기록층 및 ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)로 이루어지는 두께 33 nm의 제1 보호층을 순차적으로 성막하였다.
마지막으로, 두께 25 nm의 UV 경화성 수지를 통해 두께 75 nm의 점착 시트를 적층하여 두께 0.1 mm의 광투과층을 성막하여, 광 기록 매체를 제조하였다.
그 후, 실시예 B-1에서와 유사하게 광 기록 매체를 초기화하였다.
제조된 광 기록 매체 각각을, 블루-레이 디스크 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, ODU-1000)를 이용하여 기록 특성에 대해 평가하였다.
파장 405 nm, 렌즈 NA 0.85의 픽업 헤드를 이용하고, 최단 마크 길이 0.149 ㎛로 변조 방식(1-7) RLL을 이용하여 랜덤 패턴을 기록하였다.
기록 선속은, 4.9 m/s, 9.8 m/s 및 19.6 m/s로 설정하고, 각각의 최적 기록 파워를 선택한 후 랜덤 패턴을 기록하였다.
블루-레이 디스크의 기록 특성 평가에 이용되는 신호 처리 기술인 리미트 EQ를 이용하여 지터를 측정하였으며, 따라서, 동일한 5개 트랙에 10회 기록을 행하고, 중간 트랙을 평가하였다.
또한, 랜덤 SER, 즉 재생 에러는, 각각의 기록 선속으로 400개 트랙에 10회 반복 기록(DOW 10)을 행하여 측정하였고, 그 기록부를, 재생 파워 0.30 mW, 선속 4.9 m/s로 재생하였다. 그 결과는 다음과 같았다.
선속 지터 랜덤 SER
4.9 m/s 5.5% 3.5×10-5
9.8 m/s 4.3% 9.5×10-6
19.6 m/s 4.9% 1.8×10-5
상기 값들은 블루-레이 디스크로서 실용상 충분히 양호한 값이었으며, 본 발명의 효과는 본 실시예의 광 기록 매체의 구성에 있어서도 얻을 수 있음이 확인되었다.
(실시예 C-1 내지 C-26 및 비교예 C-1 내지 C-12)
도 6에 도시된 층 조성을 갖는 상 변화 가능한 광 기록 매체를 다음과 같이 제조하였다.
피치 0.74 ㎛, 홈(오목부) 폭 0.3 ㎛, 홈 깊이 약 30 nm의 안내 홈이 표면에 형성되어 있는 직경 120 mm, 두께 0.6 mm의 폴리카보네이트 기판 위에, ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)로 이루어지는 두께 60 nm의 제1 보호층(2), 하기 표 C1 및 표 C2에 기재된 조성을 갖는 상 변화 재료로 이루어지는 두께 14 nm의 기록층(3), ZnO-Al-Mn(78 질량%:2 질량%:20 질량%)으로 이루어지는 두께 11 nm의 제2 보호층(4) 및 Ag로 이루어지는 두께 200 nm의 반사층(5)을 순차적으로 성막하였다.
제1 보호층(2)의 성막에는 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였고, 기록층(3), 제2 보호층(4) 및 반사층(5)의 성막에는 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하였다.
그 후, 반사층(5) 위에 UV 경화성 수지를 도포하여 내환경 보호층(6)을 성막하고, 마지막으로 상기 기판(1)과 유사한 기판(도면에 도시하지 않음)을 적층하여, 두께 1.2 mm의 광 기록 매체를 제조하였다.
계속해서, 출력 파장 830 nm, 폭 1 ㎛, 길이 75 ㎛, 최대 출력 2 W의 레이저 빔에 포커싱 기능을 부가한 레이저 헤드를 갖는 초기화 장치(히타치 캐피탈 코포레이션 제조, POP 120-7 AH)를 이용하여 광 디스크를 초기화하였다.
상기 광 기록 매체를, 파장 660 nm, 개구수 NA 0.65의 광학 픽업을 갖는 DVD 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, DDU-1000)를 이용하여 기록 특성에 대해 평가하였다.
기록 기법으로는 2T 주기 기법을 이용하였고, 펄스 폭, 기록 파워 및 소거 파워로는 최적 조건을 이용하였다.
EFM+ 변조 방식에 의해 랜덤 패턴을, DVD 3.3배속(11.5 m/s), DVD 6배속(21 m/s), DVD 8배속(28 m/s), DVD 12배속(42 m/s) 및 DVD 16배속(56 m/s)의 각각의 기록 선속으로 동일한 5개 트랙에 10회 기록하여, 중간 트랙을 평가하였다.
[평가 기준]
A: 지터(σ/Tw)가 10% 이하인 경우
B: 지터(σ/Tw)가 10%를 초과하는 경우
PI 에러, 즉 재생 에러는 각각의 기록 선속으로 400개 트랙에 10회 반복 기록(DOW 10)을 행하여 측정하였고, 그 기록부를 1배속으로 재생하였다.
재생 장치로서는 파장 650 nm, 렌즈 NA 0.6의 픽업을 갖는 광 디스크 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, DDU-1000)를 이용하였고, 재생 광 파워 0.7 mW를 이용하여 광 기록 매체를 평가하였다.
[평가 기준]
A: 재생 에러(PI 에러)의 수가 100 이하인 경우
B: 재생 에러(PI 에러)의 수가 200 이하인 경우
C: 재생 에러(PI 에러)의 수가 300 이하인 경우
D: 재생 에러(PI 에러)의 수가 300을 초과하는 경우
평가 결과는 하기 표 C1 및 표 C2에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00015
Figure 112008066486877-PCT00016
표 C1 및 표 C2에 기재된 결과로부터, 실시예 C-1 내지 C-26의 광 기록 매체는 고속 기록이 가능하고, 하위 호환성이 있으며, 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
계속해서, 실시예 C-9 및 실시예 C-10의 광 기록 매체를 온도 80℃ 및 상대 습도 85%에서 100 시간 동안 보존하였다. 그 후, 유사한 기록 방법으로 실시예 B-9 및 실시예 B-10의 광 기록 매체 위에 랜덤 패턴을 기록하고, 그 결과를 표 C1 및 표 C2에 기재하였으며, 실시예 C-10의 광 기록 매체는 각각의 선속에 대해 지터 및 PI 에러 둘 다에 있어서 우수한 결과를 나타내었음이 확인되었다.
그 후, 실시예 C-12, 실시예 C-13, 실시예 C-15, 실시예 C-16, 실시예 C-18 및 실시예 C-19의 광 기록 매체의 최적 기록 파워를 비교한 바, 실시예 C-13, 실시예 C-16 및 실시예 C-19가 대응하는 실시예 C-12, 실시예 C-15 및 실시예 C-18보다 2 mW 내지 3 mW 더 작았으며, 더 우수한 기록 감도를 나타내었음이 확인되었다.
(비교예 C-13)
제2 보호층(4)의 재료를, 관련 기술에서 범용되고 있는 ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)로 변경하고, 그 두께를 7 nm로 변경하였으며, 제2 보호층과 반사층 사이에, 제2 보호층의 황 성분이 반사층의 Ag에 영향을 미치지 않도록 질량비가 7:3인 TiC와 TiO2로 이루어지는 두께 4 nm의 계면층을 성막한 것 이외에는, 실시예 C-1에서와 유사하게 광 기록 매체를 제조하였다.
그 결과, 3.3배속 내지 8배속에서의 디스크의 지터는 B로 평가된 반면, 12배속 및 16배속에서의 지터는 D로 평가되었으며, 3.3배속 및 8배속에서의 디스크의 PI 에러는 A로 평가된 반면, 6배속, 12배속 및 16배속에서의 PI 에러는 D로 평가되었다.
(실시예 C-27 및 C-32)
제2 보호층(4)의 재료를 하기 표 C3에 기재된 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 C-1에서와 동일한 방식으로 광 기록 매체를 제조하고 평가하였다. 하기 표 C3의 재료 기재 컬럼에 기재된 수치의 단위는 질량%이다. 그 결과를 하기 표 C3에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00017
표 C3에 기재된 결과로부터, 실시예 C-27 내지 C-32의 광 기록 매체는 고속 기록이 가능하고, 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
(실시예 C-33 내지 C-38)
제2 보호층(4)의 스퍼터링 성막 중에 산소를 첨가하고 산소량을 조정하여 저항률을 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 C-31에서와 동일한 방식으로 광 기록 매체를 제조하고 평가하였다.
저항률은 제2 보호층(4)의 단층막을 폴리카보네이트 기판 위에 성막하는 데 일반적으로 이용되는 4 단자법을 이용하여 측정하였다. 그 결과는 하기 표 C4에 실시예 C-31의 결과와 함께 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00018
표 C4에 기재된 결과로부터, 고속 기록을 행할 수 있고, 하위 호환성을 커버할 수 있으며, 제2 보호층의 저항률이 1.0×10-4 Ωㆍcm 내지 1.0×101 Ωㆍcm의 범위에 있을 때 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
(실시예 C-39 내지 C-52 및 비교예 C-14 내지 C-18)
제2 보호층(4)의 재료를 표 C5에 기재된 재료로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 C-1에서와 동일한 방식으로 광 기록 매체를 제조하고 평가하였다. 하기 표의 재료 기재 컬럼에 기재된 수치의 단위는 질량%이다. 그 결과를 하기 표 C5에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00019
표 C5에 기재된 결과로부터, 제2 보호층에 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 사용할 경우, 고속 기록이 가능하고, 하위 호환성을 커버할 수 있으며, 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
조성식 (2)
ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
(상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
(실시예 C-53 내지 C-67 및 비교예 C-19 내지 C-23)
제2 보호층(4)의 재료를 표 C6에 기재된 재료로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 C-1에서와 동일한 방식으로 광 기록 매체를 제조하고 평가하였다. 하기 표 C6의 재료 기재 컬럼에 기재된 수치의 단위는 질량%이다. 그 결과를 하기 표 C6에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00020
표 C6에 기재된 결과로부터, 제2 보호층에 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 사용할 경우, 고속 기록이 가능하고, 하위 호환성을 커버할 수 있으며, 넓은 선속 범위에서 PI 에러와 지터 특성 둘 다를 줄일 수 있음이 확인되었다.
조성식 (3)
ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
(상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
(실시예 C-68 내지 C-77)
실시예 C-41, 실시예 C-46, 실시예 C-50, 실시예 C-51, 실시예 C-52, 실시예 C-55, 실시예 C-60, 실시예 C-64, 실시예 C-66 및 실시예 C-67의 광 기록 매체에 대하여, 전술한 실시예에서와 동일한 방식으로 랜덤 패턴을 기록한 후, 온도 80℃ 및 상대 습도 85%에서 100 시간 동안 보존하였다. 이들 광 기록 매체를 각각 실시예 C-68 내지 C-77로서 간주하여, 지터값 변화에 대해 평가하였다. 평가 결과는 하기 표 C7에 기재하였다.
Figure 112008066486877-PCT00021
표 C7에 기재된 결과로부터, 실시예 C-68 내지 C-77은 실용상 아카이벌 특성에 대해 충분히 양호한 결과를 나타내었음이 확인되었다.
(실시예 C-78)
피치 0.32 ㎛, 홈(오목부) 폭 0.2 ㎛, 홈 깊이 22 nm의 안내 홈이 표면에 형성되어 있는 직경 120 mm, 두께 1.1 mm의 폴리카보네이트 기판 위에, Ag99.5Bi0.5(원자%)로 이루어지는 두께 140 nm의 반사층, ZnO-Al-Mn(78 질량%:2 질량%:20 질량%)로 이루어지는 두께 11 nm의 제2 보호층, 실시예 C-1에 기재된 것과 동일한 재료로 이루어지는 기록층 및 ZnS-SiO2(80 몰%:20 몰%)로 이루어지는 두께 40 nm의 제1 보호층을 순차적으로 성막하였다.
마지막으로, 두께 25 nm의 UV 경화성 수지를 통해 두께 75 nm의 점착 시트를 적층하여 두께 0.1 mm의 광투과층을 성막하여, 광 기록 매체를 제조하였다.
그 후, 실시예 C-1에서와 유사하게 광 기록 매체를 초기화하였다.
제조된 광 기록 매체 각각을, 블루-레이 디스크 평가 장치(펄스텍 인더스트리얼 컴퍼니 리미티드 제조, ODU-1000)를 이용하여 기록 특성에 대해 평가하였다.
파장 405 nm, 렌즈 NA 0.85의 픽업 헤드를 이용하고, 최단 마크 길이 0.149 ㎛로 변조 방식(1-7) RLL을 이용하여 랜덤 패턴을 기록하였다.
기록 선속은, 4.9 m/s, 9.8 m/s 및 19.6 m/s로 설정하고, 각각의 최적 기록 파워를 선택한 후 랜덤 패턴을 기록하였다.
블루-레이 디스크의 기록 특성 평가에 이용되는 신호 처리 기술인 리미트 EQ를 이용하여 지터를 측정하였으며, 따라서, 동일한 5개 트랙에 10회 기록을 행하고, 중간 트랙을 평가하였다.
또한, 랜덤 SER, 즉 재생 에러는, 각각의 기록 선속으로 400개 트랙에 10회 반복 기록(DOW 10)을 행하여 측정하였고, 그 기록부를, 재생 파워 0.30 mW, 선속 4.9 m/s로 재생하였다. 그 결과는 다음과 같았다.
선속 지터 랜덤 SER
4.9 m/s 5.8% 5.0×10-5
9.8 m/s 4.6% 1.1×10-5
19.6 m/s 5.2% 2.1×10-5
상기 값들은 블루-레이 디스크로서 실용상 충분히 양호한 값이었으며, 본 발명의 효과는 본 실시예의 광 기록 매체의 구성에 있어서도 얻을 수 있음이 확인되었다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 광 기록 매체는, 예를 들어 DVD+RW, DVD-RW, BD-RE, HD-DVD-RW와 같이, 기록층을 가지며 고밀도 기록이 가능한 광 기록 매체에 바람직하게 사용된다.

Claims (15)

  1. 기록 및 재생을 위해 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막되어 포함되는 광 기록 매체로서, 상기 기록층은 하기 조성식 (1-1), 조성식 (1-2) 및 조성식 (1-3) 중 어느 하나로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층은 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물, 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료 및 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-1)
    Inα1Sbβ1X1γ1
    (상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
    조성식 (1-2)
    Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
    (상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
    조성식 (1-3)
    Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
    (상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
    조성식 (2)
    ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
    (상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임)
    조성식 (3)
    ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
    (상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
  2. 제1항에 있어서, 투명 기판을 더 포함하고, 기록 및 재생을 위해 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 상기 투명 기판 위에 적어도 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막되어 있는 것인 광 기록 매체.
  3. 제1항에 있어서, 투명 커버층을 더 포함하고, 기록 및 재생을 위해 레이저 빔을 조사하는 쪽에서 볼 때, 기판 위에 투명 커버층, 제1 보호층, 기록층, 제2 보호층 및 반사층이 이 순서대로 성막되어 있는 것인 광 기록 매체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-1)
    Inα1Sbβ1X1γ1
    (상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임).
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-1)
    Inα1Sbβ1X1γ1
    (상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
    조성식 (2)
    ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
    (상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-1)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-1)
    Inα1Sbβ1X1γ1
    (상기 식에서, X1은 Ge, Te, Zn 및 Mn 중에서 선택되는 1종 이상이고, α1, β1 및 γ1은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.10≤α1≤0.25, 0.65≤β1≤0.80 및 0.04≤γ1≤0.15임)
    조성식 (3)
    ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
    (상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-2)
    Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
    (상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임).
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-2)
    Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
    (상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β 2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
    조성식 (2)
    ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
    (상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-2)로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-2)
    Gaα2Sbβ2Snγ2Geδ2X2ε2
    (상기 식에서, X2는 Te, Zn, Mn 및 In 중에서 선택되는 1종 이상이고, α2, β2, γ2, δ2 및 ε2는 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α2≤0.09, 0.56≤β2≤0.79, 0.05≤γ2≤0.30, 0.03≤δ2≤0.19 및 0≤ε2≤0.09임)
    조성식 (3)
    ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
    (상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 산화아연, 산화인듐, 산화주석 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-3)
    Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
    (상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임).
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (2)로 표시되는 재료를 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-3)
    Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
    (상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
    조성식 (2)
    ZnO-Al-Y[(100-α4-β4):α4:β4]
    (상기 식에서, Y는 Mn, Ge 및 Ti 중에서 선택되는 1종 이상이고, α4 및 β4는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α4≤10.0 및 0≤β4≤25.0임).
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록층이 하기 조성식 (1-3)으로 표시되는 상 변화 재료를 포함하고, 상기 제2 보호층이 하기 조성식 (3)으로 표시되는 재료를 포함하는 것인 광 기록 매체:
    조성식 (1-3)
    Mnα3Sbβ3Snγ3Geδ3X3ε3
    (상기 식에서, X3은 Te, In, Zn 및 Bi 중에서 선택되는 1종 이상이고, α3, β3, γ3, δ3 및 ε3은 각각 원자비를 나타내며, 이때 0.04≤α3≤0.09, 0.56≤β3≤0.79, 0.05≤γ3≤0.29, 0.03≤δ3≤0.23 및 0≤ε3≤0.09임)
    조성식 (3)
    ZnO-Al2O3-Z[(100-α5-β5):α5:β5]
    (상기 식에서, Z는 Mn 산화물, Ge 산화물, Ti 산화물 및 이들의 혼합물 중 어느 하나를 나타내고, α5 및 β5는 각각 질량%를 나타내며, 이때 0.5≤α5≤10.0 및 0≤β5≤30.0임).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 보호층의 전기 저항률이 1.0×10-4 Ω·cm 내지 1.0×101 Ω·cm인 광 기록 매체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 최고 기록 선속이 30 m/s 내지 56 m/s이고, 최저 기록 선속이 10 m/s 내지 14 m/s인 광 기록 매체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 최단 기록 마크 길이가 0.5 ㎛ 이하인 광 기록 매체.
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