JP2003168242A - 追記型光記録媒体の反射率の調整方法及び追記型光記録媒体 - Google Patents

追記型光記録媒体の反射率の調整方法及び追記型光記録媒体

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JP2003168242A
JP2003168242A JP2001365038A JP2001365038A JP2003168242A JP 2003168242 A JP2003168242 A JP 2003168242A JP 2001365038 A JP2001365038 A JP 2001365038A JP 2001365038 A JP2001365038 A JP 2001365038A JP 2003168242 A JP2003168242 A JP 2003168242A
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哲郎 水島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 青色又はこれより短い波長を含むレーザ光を
用いた高速追記型光記録媒体の反射率を６０％以下の所
望の値に調整する。 【解決手段】 高速追記型光記録対媒体１０の記録層１
８はそれぞれ１種類の異なる金属を主成分とする第１及
び第２副記録層１８Ａ、１８Ｂを積層してなる。青色の
波長のレーザ光を記録層１８に対して照射すると、第１
及び第２副記録層１８Ａ、１８Ｂに含まれる主成分金属
が照射により拡散して混合され、この混合によって反射
率が不可逆的に変化した記録マークが形成される。記録
層１８は第１、第２誘電体層２０、１６によって挟まれ
ており、前記記録層１８及び第１、第２誘電体層２０、
１６の素材や厚さを調整することにより、未記録部分の
反射率を５％〜６０％の範囲で調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、追記型光記録媒
体、特に青色より短い波長のレーザ光を用いて高密度で
の追記が可能な光記録媒体の反射率の調整方法及びこの
調整方法によって反射率が調整された追記型光記録媒体
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高密度・高速記録が可能な光記録
媒体が求められていて、その具体的な対策の１つとし
て、青色波長のレーザ光による記録／再生ができる光記
録媒体が注目されている。
【０００３】青色波長のレーザ光を利用した光記録媒体
のうち再生専用型（ＲＯＭ：readonly memory）の光記
録媒体、あるいは書き換え可能型（ＲＷ：rewritable）
の光記録媒体は既に提案されている。
【０００４】しかしながら、青色波長よりも短い波長の
レーザ光により高速記録ができる追記型光記録媒体は未
だ提案されていない。
【０００５】従来、追記型光記録媒体における記録構造
としては、基板に有機色素を塗布した構造が提案されて
いる。これは、レーザ光を照射した部分の色素が光を吸
収して発熱し、その熱によって基板の形状、あるいは屈
折率が変化することを利用するもので、変化した部分を
反射率の変化として読み出すものである。
【０００６】しかしながら、有機色素を用いるものは、
高速記録を行なおうとした場合には記録感度が不十分で
あり、又記録密度を上げるためにレーザ光の波長を短く
していくと、特に青色波長以下の短い波長のレーザ光に
対応できる色素の合成が難しいというのが実情である。
【０００７】なお、無機材料により記録層を形成したも
のもいくつか提案されてはいるが（例えば特公平４−８
３８号など）、従来の構造では何れも高速記録に不向き
であったり、記録状態の保存信頼性が不十分であった
り、再生耐久性が乏しい等、問題が多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような事情から、
現状では保存性が高く、低コストで、高速、高密度の記
録・保存の可能な追記型光記録媒体は、未だ存在しない
というのが実情である。
【０００９】一方、近年の目覚ましい技術の進歩を反映
して、より高性能な、或いはより多様な新しい規格の光
記録媒体が次々と製品化されている。しかしながら、一
般に、新しい規格の製品を取り扱うことのできるドライ
ブ系は、当該新しい規格の光記録媒体のみならず、それ
以前の規格をも取り扱うことができる構成とするように
市場から要求される。
【００１０】更に、当該新しい規格と平行して採用され
ている別規格（例えば、再生専用、或いは書き換え可能
型等の規格）がある場合は、できるだけこれらの光記録
媒体をも取り扱うことができるようにすることも要求さ
れる。
【００１１】そのため、例えば、反射率の変化を形成・
検出することによって情報を記録・再生する場合に、光
記録媒体の種類或いは規格が異なるごとに当該反射率が
異なると、ドライブ系は、それだけ多くの規格の反射率
に対応し得る広帯域の或いは複数帯域の構造を、結果と
して装備しなければならず、その分コストが上昇してし
まうという問題がある。又、そのためにコンパクト化、
軽量化が難しくなったりすることもある。
【００１２】従来、記録媒体自体の基本構造が同一のま
ま、反射率を簡易に調整する手法としては、書き換え可
能型の記録媒体において誘電体層の膜厚を調整する方法
が知られている。
【００１３】しかしながら、書き換え可能型における誘
電体層は、記録時のレーザ光によって記録層に蓄積され
る熱量を制御する役割や、記録層を外部からの水分等か
ら保護する役割も担っているため、膜厚の設定範囲が制
限される等の事情から反射率の調整範囲は最大でも数％
から３０％程度に限定されてしまっていた（後に詳
述）。そのため、例えば再生専用型の反射率、あるいは
追記型の反射率等との間で互換性を持ち得るような広範
囲な調整には対応できていないというのが実情である。
【００１４】本発明はこのような従来の問題を解消する
ためになされたものであって、無機材料を用い、青色波
長以下の短い波長（２００〜４５０ｎｍ）のレーザ光を
用いた高速・高密度の追記型光記録が可能であって、特
に、反射率との関係で他の種類の光記録媒体との互換性
を簡易且つ良好に維持することを可能とする追記型光記
録媒体の反射率の調整方法、及び反射率の調整に関して
製造柔軟性の高い追記型光記録媒体を提供することを目
的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この目的は、下記に示す
ような構成（本発明）により達成される。
【００１６】（１）それぞれ１種類の異なる金属を主成
分とする少なくとも２層の副記録層を含む積層記録層に
対して、波長２００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲のレーザ光
を照射することにより、各副記録層に含有される主成分
金属を拡散させて混合し、この混合により前記レーザ光
が照射されていない部分より反射率が低く、且つ単一層
化された不可逆的な記録マークを形成可能とすると共
に、前記積層記録層の少なくとも片面側に誘電体層を配
置し、前記副記録層の素材及びその膜厚、前記誘電体層
の素材及びその膜厚のうち、少なくともひとつの要素を
変更・調整することにより前記レーザ光の反射状態を変
更し、前記レーザ光が照射されていない部分の反射率を
５％〜６０％の範囲に属する所定の値に調整することを
特徴とする追記型光記録媒体の反射率の調整方法。
【００１７】本発明者らは、前記副記録層の素材及び／
又は膜厚の調整と、追記型の光記録媒体においては本来
必要としない誘電体層を敢えて設けることによって可能
となる該誘電体層の素材及び／又は膜厚の調整と、を組
み合わせることにより、追記型の光記録媒体としての安
定性を維持した上で、未踏の広範囲な反射率調整ができ
るようになるという知見を得た。
【００１８】前述したように、従来公知の誘電体層の素
材或いは膜厚の調整によって反射率を変更・調整ができ
ていたのは、書き換え可能型の光記録媒体においてせい
ぜい数％から３０％程度までの範囲である。追記型であ
って、且つ本発明のような数％から６０％程度までの広
範囲な調整を可能とするには、上述したような、「それ
ぞれ１種類の異なる金属を主成分とする少なくとも２層
の副記録層を含む積層記録層に対して、波長２００ｎｍ
〜４５０ｎｍの範囲のレーザ光を照射することにより、
各副記録層に含有される主成分金属を拡散させて混合
し、この混合により前記レーザ光が照射されていない部
分（未記録部分）より反射率が低く、且つ単一層化され
た不可逆的な記録マークを形成可能」とした基本構成が
必須である。
【００１９】なお、ここでいう記録マークは、単に材料
の混合によるもののみならず、記録膜や基板等の変形や
屈折率の変化をともなう場合も含まれる。
【００２０】この基本構成を有しているが故に、本発明
に係る光記録媒体は、従来の有機色素材料を用いた追記
型の光記録媒体に対しても、また従来の書き換え可能型
の光記録媒体に対しても、以下のような有利な点を有す
ることができる。
【００２１】即ち、従来の有機色素材料を用いた光記録
媒体では、例えば反射率を低く（例えば２０％以下）に
設定するためには、色素材料の膜厚を厚くしたり、ある
いは光吸収率（光学的消衰係数）が大きい色素材料を用
いる等の手法を用いていた。しかし、いずれの方法にお
いても記録層の熱容量が大きくなり、一般に有機材料は
熱伝導率が低いことからいわゆる「熱溜まり」が生じ、
信号品質が劣化するという不具合が発生し易い。
【００２２】また、有機色素材料を用いた光記録媒体
は、設計変更に対する柔軟性が小さいという問題もあ
る。現実的な問題として、例えば、反射率を含む各種諸
元の異なる記録媒体が平行して提案されていたようなと
きに、一方のみが正式な規格として採用された場合、或
いは、反射率等の異なる記録媒体が平行して市場に出回
っていたようなときに、一方がデファクトスタンダード
になったりしたような場合には、その後は、その選ばれ
た一方の規格或いは反射率に合わせた記録媒体を提供し
なければならない。このような場合、有機色素材料を用
いた光記録媒体は、（適用するレーザの波長をベースに
色素材料や膜厚を設計する必要があるため）ある規格に
合わせて設計した光記録媒体は、例えば使用する波長が
５ｎｍもずれると商品としての特性を維持できなくな
り、場合によっては既存の製造工程全体に及ぶ大幅な設
計変更を余儀なくされることもある。
【００２３】この事情は、反射率の調整に関しても同様
で、各層の膜厚の変更や色素材料の選択による反射率の
調整は、他の基本特性に大きな影響を及ぼすため、簡単
にはできないというのが現実である。
【００２４】更に、有機色素材料を用いた光記録媒体に
あっては、現時点において、未だ青色より短い波長のレ
ーザ光に対して実用的なレベルで対応できる素材が開発
されておらず、そのため、現状では「高密度の記録」を
実現しにくいというのが実情である。
【００２５】一方、従来の書き換え可能型の光記録媒体
では、記録層の材料として反射率が低いカルコゲナイド
合金が用いられているため、記録層の膜厚を変更するこ
とによって反射率を調整（高く）することが難しい。ま
た、書き換え可能型の光記録媒体では、記録層の材料を
溶融状態から急冷することによって非晶質（アモルファ
ス）部分を形成する構造（急冷構造）とする必要が有
る。このため、誘電体層（反射層を有する構造の光記録
媒体では、特に記録層の対して反射層側の誘電体層）に
は畜熱量の制御という重要な役割があり、反射率の調整
のためだけに誘電体層の膜厚を変えるわけにはいかない
というのが現実である。
【００２６】これら事情から、結局、従来は、基本構造
を同一とした上での反射率の調整は、せいぜい数％から
３０％程度までの範囲でしか実現できていなかった。
【００２７】これに対し、本発明に係る光記録媒体で
は、急冷構造を採用する必要がないため誘電体層の膜厚
を自由に設定でき、未記録部分の反射率を基本的に高く
設定することができる。
【００２８】また、レーザ光の波長の変更に対しても、
記録層が金属材料を含んでいるために広い波長範囲で、
ほぼ同様の反射率変化を示すため、誘電体層の厚さによ
り光路長を調整するだけで、柔軟に対応できる。
【００２９】とりわけ、高密度の記録には欠かせないと
言われる「青色よりも短い波長（２００ｎｍ〜４５０ｎ
ｍ）のレーザ光に対応する」というメリットは、従来の
有機色素材料を用いる光記録媒体では実現できなかった
ものであり、次世代の高密度光記録媒体として期待でき
る。
【００３０】更には、金属材料を用いているために熱伝
導率が高く、記録層を厚くしても熱溜まりなどの問題が
生じない。そのため反射率の調整のために記録層の厚さ
を厚くしたり薄くしたりすることに対する自由度が大き
い。即ち、副記録層の主成分金属として、例えば高反射
金属を採用すれば、その膜厚の変更により、反応に必要
な温度上昇を確保した上で、広範囲に反射率を調整でき
るようになる。
【００３１】また、誘電体層においても、本発明の場
合、（熱容量の制御等の他の特性からの拘束が少ないた
め）反射率を調整するために、その膜厚や素材を自由に
調整できる。
【００３２】発明者らの試験に依れば、組み合わせる主
成分金属の組み合わせにもよるが、この手法により、本
発明に係る追記型の光記録媒体は、「２００〜４５０ｎ
ｍのレーザ光を用いる高密度記録用途の光記録媒体」で
ありながら、５％〜６０％程度までの範囲ならば、ほぼ
任意と言える値の反射率に調整できることが確認されて
いる。
【００３３】なお、一般に、レーザ光が照射された部分
（記録部分：記録マーク）の反射率が、レーザ光が照射
されていない部分（未記録部分）の反射率より上昇する
タイプ（low to highタイプ）では、記録前における反
射率が低いため、記録する前はトラッキングサーボ信
号、フォーカシングサーボ信号が小さい。また、プリピ
ットにおける反射率はさらに低いため、プリピットが保
持する信号を再生するのが困難である。
【００３４】しかしながら、本発明では未記録部分の反
射率の方が、記録後の反射率より高い特性（high to lo
wの特性）を有するため、再生の安定性の点に関しても
良好な結果が得られる。
【００３５】従って、本発明に係る反射率の調整方法を
利用することにより、例えば本来追記型の光記録媒体で
ありながら、再生の互換性を考慮して、その反射率を書
き換え可能型の反射率の付近に設定したり、或いはより
ドライブ設計のしやすい比較的高い反射率に設定したり
することが容易にできるようになる。又、結果として市
場を制することになった記録媒体の反射率に製造設備の
大きな変更を伴うことなく、柔軟に合致させることもで
きるようになる。
【００３６】本発明には、例えば以下のようなバリエー
ションが考えられる。詳細は後述する。
【００３７】（２）（１）において、前記２層の副記録
層の内の少なくとも１層を、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕを
含む高反射率金属の中から選択された１種をその主成分
金属として採用することにより、前記レーザ光の反射状
態を調整することを特徴とする追記型光記録媒体の反射
率調整方法。
【００３８】（３）（１）又は（２）において、 請求
項１又は２において、前記光記録媒体が、前記積層記録
層以外に反射層を有する場合は前記積層記録層の反射層
側に、前記光記録媒体が前記積層記録層以外に反射層を
有しない場合は前記積層記録層の光入射面側に、少なく
とも前記誘電体層が形成されていることを特徴とする追
記型光記録媒体の反射率調整方法。
【００３９】（４）それぞれ１種類の異なる金属を主成
分とする少なくとも２層の副記録層を含む積層記録層を
有するとともに、該積層記録層に、波長２００ｎｍ〜４
５０ｎｍの範囲のレーザ光を照射することにより、各副
記録層に含有される主成分金属が拡散して混合し、この
混合により前記レーザ光が照射されていない部分より反
射率が低く、且つ単一層化された不可逆的な記録マーク
が形成可能とされ、前記積層記録層の少なくとも片面側
に誘電体層を有し、前記副記録層の素材及びこの膜厚、
前記誘電体層の素材及びその膜厚のうち、少なくともひ
とつの要素が変更・調整されることにより、前記レーザ
光が照射されていない部分の反射率が５％〜６０％の範
囲に属する所定の値に設定されたことを特徴とする追記
型光記録媒体。
【００４０】（５）（４）において、前記２層の副記録
層の内少なくとも１層が、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕを含
む高反射率金属の中から選択された１種をその主成分金
属として含むことを特徴とする追記型光記録媒体。
【００４１】（６）（４）又は（５）において、前記光
記録媒体が、前記積層記録層以外に反射層を有する場合
は少なくとも前記積層記録層の反射層側に前記誘電体層
が形成されており、前記光記録媒体が前記積層記録層以
外に反射層を有しない場合は少なくとも前記積層記録層
の光入射面側に前記誘電体層が形成されていることを特
徴とする追記型光記録媒体。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の例を図
面を参照して詳細に説明する。
【００４３】図１に示されるように、本発明が適用され
る高速追記型光記録媒体（以下光記録媒体）１０は、支
持基体１２上に、反射層１４、第２誘電体層１６、記録
層（積層記録層）１８、第１誘電体層２０、及び、光透
過性カバー層２２をこの順で設けたものであり、記録用
のレーザ光源から波長４０５ｎｍの青色のレーザ光を、
光透過性カバー層２２を通して前記記録層１８に照射す
ることによって、照射領域の反射率を変化させ、これを
記録マークとするようにしたものである。
【００４４】前記記録層１８の少なくとも１層（第１副
記録層１８Ａ）は、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ等の高反射
率金属の中からいずれか１種を主成分金属として採用す
ることが好ましい。この中で、特にＡｌ及びＡｇは、青
色以下のレーザに対しても高反射率の特性を有するた
め、副記録層の膜厚変更による反射率の調整が容易とな
り、且つ、未記録部分の反射率を記録マーク形成後の反
射率よりも高く設定でき、一層好ましい。この点につい
ては後に詳述する。
【００４５】又、これらの高反射率金属に組み合わせる
もう１層（第２副記録層１８Ｂ）の主成分金属として
は、Ｓｂ、Ｃ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｓｅ等が採用
できる。
【００４６】この記録層１８に記録光としての青色レー
ザ光を照射すると、照射領域において、第１及び第２副
記録層１８Ａ、１８Ｂに含有される前記主成分金属が拡
散して混合し、この混合により生じる反応生成物が、照
射領域の反射率を変化させ（低下させ）、これが記録マ
ークとなるようにされている。
【００４７】記録マーク中においては、前記主成分金属
は混合により・単一層化された状態となっており、金属
間化合物として存在するか、或いは主成分金属同士が結
合した状態の混合物もしくはそれぞれの金属微粒子とし
て存在していると考えられる。いずれにしても、このよ
うな２つの主成分金属が拡散して混合する反応は不可逆
的であるため、この記録層１８は追記型の光記録が可能
となる。
【００４８】記録層１８の厚さ、即ち第１及び第２副記
録層１８Ａ、１８Ｂの合計厚さは、２〜５０ｎｍ、好ま
しくは４〜２０ｎｍとする。定性的には、記録層１８
（副記録層１８Ａ、１８Ｂ）が薄すぎると、記録前後に
おいて、記録マークにおける十分な反射率差を確保する
ことが困難であり、一方、記録層１８が厚すぎると、そ
の熱容量が大きくなるために記録感度が低下してしま
う。
【００４９】本発明に係る反射率の調整を良好に行うた
めには、高反射金属を主成分とする側の副記録層（１８
Ａ又は１８Ｂ）の厚さを、１〜１５ｎｍ、特に２〜１０
ｎｍの範囲に設定するのが好ましい。
【００５０】より具体的には、例えば、記録層１８に波
長４０５ｎｍの青色レーザ光を照射したとき、第１及び
第２副記録層１８Ａ、１８Ｂを構成する主成分金属ある
いはその合金が、３５Ｍｂｐｓ（あるいはそれ以上）の
記録転送速度で混合して記録マークが形成されて、記録
可能となるような厚さを上記範囲の中から選択する。な
お、ここでいう記録転送速度３５Ｍｂｐｓとは、（１．
７）ＲＬＬの変調方式で、チャンネルビット長を０．１
２μｍ、記録線速度５．３ｍ／ｓ、チャンネルクロック
６６ＭＨｚ、フォーマット効率を８０％としたときの効
率考慮の記録転送速度である。
【００５１】前記第１及び第２誘電体層２０、１６は、
酸化物、硫化物、窒化物、フッ化物、炭化物、或いはこ
れらの混合物等の各種誘電体材料からなる。具体的に
は、この実施形態では、該第１及び第２誘電体層２０，
１６を、共にＺｎＳ−ＳｉＯ2ターゲット（ＺｎＳ：８
０モル％、ＳｉＯ2：２０モル％）を用いてスパッタリ
ング法により形成している。
【００５２】第１誘電体層２０は厚さ５〜２００ｎｍ
で、第２誘電体層１６と共に前記記録層１８を挟み込む
ようにして設けられている。第２誘電体層１６は厚さ５
〜２００ｎｍで前記反射層１４上に設けられている。
【００５３】第１、第２誘電体層２０、１６は、その厚
さを調整することにより、この部分でレーザ光を干渉さ
せ、記録層１８における未記録部分での反射率を調整し
たり、光記録前後での反射率差をより大きくしたりする
ことを可能としている。この点については後に詳述す
る。
【００５４】なお、第１、第２誘電体層２０、１６は、
反射率の調整のほか、水蒸気やそのほかのガスから記録
層１８を保護する役目も担う。
【００５５】前記支持基体１２は、例えば１．１ｍｍの
厚さのポリカーボネイトからなる。
【００５６】又、前記反射層１４は、スパッタリング等
により前記支持基体上に、例えば銀合金の層を形成した
ものであり、その厚さは１０〜２００ｎｍ程度である。
この反射層１４は、レーザ光の入射側から見て、記録層
１８より奥に位置し、記録層１８に対して戻り光を与え
ることで、記録前後での反射率差を大きくし、又、記録
感度を高くすることに寄与している。反射層１４は金属
（半金属を含む）膜や、誘電体多層膜などから構成す
る。この実施形態では、１００ｎｍの厚さの銀合金で当
該反射層１４を形成している。但し、後述する実施例か
らも明らかなように、この反射層１４は、必ずしも必須
ではない。
【００５７】前記光透過性カバー層２２は、第１誘電体
層２０上にスピンコート法により形成したり、予め形成
されたシート状部材を接着して形成したりするものであ
り、例えば紫外線硬化樹脂層やポリカーボネートシート
からなる。光透過性カバー層２２の厚さは、前記第１誘
電体層２０との合計厚さが、例えば波長４０５ｎｍの青
色レーザ光を記録層１８に照射させる際の対物レンズの
開口数（ＮＡ）を０．８５としたとき、該青色レーザ光
が記録層１８に集光され得るように選択される。この条
件の場合、具体的には１００μｍ程度である。
【００５８】この実施形態に係る光記録媒体１０におい
て、レーザ光が照射されたときの前記第１及び第２副記
録層１８Ａ、１８Ｂの主成分金属は、それぞれが拡散・
混合された状態となり、金属間化合物として存在する
か、金属間化合物を生成しなくても、少なくとも主成分
金属同士が結合した状態の混合物もしくはそれぞれの金
属微粒子として存在すると考えられる。
【００５９】例えば、Ａｌを主成分とする第１副記録層
１８ＡとＳｂを主成分とする第２副記録層１８Ｂとから
なる記録層１８の場合、金属間化合物であるＡｌＳｂが
生成していると考えられる。この混合により生じる反応
生成物が、照射領域の反射率を変化させるため、この反
射率の変化を記録マークとして利用することができる
（後に詳述）。
【００６０】又、特にＡｌとＳｂを主成分とする副記録
層からなる光記録媒体１０は、記録層１８に形成された
記録マーク中の反応生成物の熱安定性が、単に第１及び
第２副記録層１８Ａ、１８Ｂが積層された未記録部分で
の熱安定性より高い。
【００６１】これは、具体的には、記録マークが既に形
成されている記録層１８に、記録マークの形成が可能な
パワーレベルの記録光（レーザ光）を照射したとき、記
録層１８における混合が生じていない領域では、前記混
合が生じて反射率が変化し、一方、既に記録マークが形
成されている領域では、記録光の照射により反射率が変
化しないということである。追記型光記録媒体として理
想的な特性と言える。
【００６２】より詳細に説明すると、Ａｌ−Ｓｂの組み
合わせの場合、Ａｌの融点は６６０℃、Ｓｂの融点は６
３１℃であり、両者共に単体で熱的に十分に安定であ
り、しかもレーザ光照射による溶融が可能である。又、
ＳｂとＡｌとの反応により、それぞれの単体よりも融点
が十分に高く、低温と高温とで結晶構造が変化しない安
定な金属間化合物ＡｌＳｂ（融点：１０６０℃）が生成
し得る。なお、このＡｌＳｂのような金属間化合物は、
結晶成長している必要はなく、電子線回折によって検出
できない程度の微結晶状態であっても、記録ができる。
【００６３】従って、この光記録媒体１０は、記録後に
高温環境下で保存しても、前記反応生成物からなる記録
マークが変化し難く安定である。一般に形成された記録
マークを読み出す際には比較的低いパワーの再生用レー
ザ光を照射するが、その照射領域では記録層１８の温度
が数十℃程度上がってしまう。そのため熱安定性の低い
記録マークでは再生によって、特に繰り返し再生によっ
て記録マークが変化してしまうが、この光記録媒体１０
では再生によって記録マークは変化し難く、再生耐久性
に優れる。更に、記録マーク形成後の反射率を低くなる
ように設定し、記録マーク形成後における光の吸収率を
大きくしても、該記録マークの熱安定性が高いため、再
生用レーザ光の照射などで劣化することもない。
【００６４】又、記録マークの熱安定性が高いため、記
録時に隣接トラックの記録マークを消してしまう現象
（クロスイレーズ）が実質的に生じない。そのため、記
録トラックピッチを狭くすることができるので高密度記
録にも有効である。
【００６５】
【実施例１】前記光記録媒体１０について、高反射金属
を主成分とする記録層１８の厚さと反射率との関係に関
し、特性評価を行った。
【００６６】このときの光記録媒体１０の各層の具体的
構成を下記に示す。
【００６７】反射層１４：形成せず 誘電体層１６、２０：ＺｎＳ＋ＳｉＯ2（８０：２０mol
％） 第１誘電体層２０：４０ｎｍ 第２誘電体層１６：８０
ｎｍ 第１副記録層１８Ａ：ＡｌＣｒ（９８：２at％） 第２副記録層１８Ｂ：Ｓｂ １０ｎｍ 第１副記録層１８Ａの膜厚を０〜２０ｎｍの範囲で変化
させた。
【００６８】レーザ光の波長４０５ ｎｍの評価装置に
より、線速度５．３ｍ／ｓ（３５Ｍｂｐｓ）、レーザ出
力１０ｍＷの測定条件により、記録を行い、この時の記
録マーク形成前後の反射率を測定した。
【００６９】なお、一般に、レーザ光が照射された部分
（記録部分）の反射率が、レーザ光が照射されていない
部分（未記録部分）の反射率より上昇するタイプ（low
to highタイプ）では、記録前における反射率が低いた
め、記録する前はトラッキングサーボ信号、フォーカシ
ングサーボ信号が小さい。また、プリピットにおける反
射率はさらに低いため、プリピットが保持する信号を再
生するのが困難である。従って、（この実施例を含み）
本発明では、レーザ光が照射された領域において反射率
が低下するタイプ（high to lowタイプ）とすることを
前提としている。
【００７０】結果を図２に示す。
【００７１】図２においてＡｌを主成分とする第１副記
録層１８Ａの厚さ（ｎｍ）、縦軸は反射率（％）をそれ
ぞれ示している。図中の実線が未記録部分での反射率、
破線が記録部分（記録マーク）での反射率である。
【００７２】この実施形態（実施例）では、高反射特性
を有するＡｌを主成分金属として副記録層１８の１層を
構成しているため、該副記録層１８の厚さを変化させる
ことにより、未記録部分の反射率を１０〜６０％の範囲
で容易に調整可能なことが判る。また、反射膜１４を特
に用いていなくても、high to lowタイプの信号として
充分に検出可能な（記録マーク形成前後の）反射率差が
得られていることも判る。特に、反射率が１５〜２０
％、３０〜５０％の範囲で大きな反射率差が得られてい
る。
【００７３】但し、副記録層の厚さが１５ｎｍ以上のと
きは、記録層の熱容量が大きいために評価装置が記録す
ることができず、又、１１ｎｍ以上でも充分に記録を行
うことができず、記録前に対する記録後の反射率の低下
は小さかった。また、反射率差を得るために２ｎｍ以上
必要なことが判った。
【００７４】上記結果、即ち未記録部分の反射率を１０
〜６０％の範囲で容易に調整可能という結果は、実用上
は極めて大きい効果をもたらす。
【００７５】例えば、基本的に、反射率が高いと、サー
ボ信号などが取りやすく、ドライブ系にとっては設計し
やすい。一般に反射率を３０％以上に設定した場合は、
ドライブ系の負担を軽くできると共に、より高品質の記
録・再生ができると言われる。従来の追記型光記録媒体
（ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ）では、ＲＯＭ（再生専用：高
反射率）との互換性を確保するために、反射率が高めに
設定されている（例えばＤＶＤーＲでは４５〜８５
％）。
【００７６】この光記録媒体１０を用いてこれらの光記
録媒体と反射率において互換性のあるシステムを設計す
る場合には、例えば副記録層１８の厚さを５ｎｍ以上に
設定することにより、「青色波長で反射率が３０％以上
の高反射率光記録媒体」としてドライブ系を設計・構築
することが容易に可能になる。ＤＶＤーＲとの互換をと
れる４５％以上に設定したい場合でさえも、副記録層１
８の厚さを９ｎｍ以上に設定することにより十分に可能
である。
【００７７】一方、青色波長のレーザ光を用いるＤＶＲ
の規格では、これまでのＲＷ（書き換え可能型）タイプ
を前提として考えられているため、光記録媒体の反射率
の設計は、かなり低め（例えば１５〜２０％程度）にな
ることも予想される。しかしながら、この実施例に係る
光記録媒体では、図２のグラフから、例えば副記録層１
８の厚さを２．５ｎｍ程度に設定することにより、未記
録部分での反射率を容易にこの範囲、即ち１５〜２０％
の範囲に納められることが判る。これにより、ＲＯＭ
（再生専用）、ＲＷ（書き換え可能型）、及びＷＯ（追
記型）の共用システムを容易に設計・構築することがで
きるようにもなる。
【００７８】
【実施例２】次に、反射率の調整に関して行った他の実
施例について説明する。
【００７９】光記録媒体１０の記録層の厚さを２０ｎｍ
以下とし、且つ反射層１４を形成すると、光記録媒体１
０の反射率は、反射層１４と第２誘電体層１６の界面で
の反射に大きく支配される。
【００８０】ここでは、第２誘電体層１６の厚さを変化
させたときの反射率の特性評価を行ってみた。実験の条
件は次の通りであり、これ以外の条件については先の実
施例１と同一である。
【００８１】反射層１４：銀合金ＡｇＰｄＣｕ（９８：
１：１at％） １００ｎｍ 第１誘電体層２０：５５ｎｍ（固定） 第２誘電体層１６： ５〜２００ｎｍ 第１副記録層１８Ａ：ＡｌＣｒ（９８：２at％）４ｎｍ 第２副記録層１８Ｂ：Ｓｂ ６ｎｍ
【００８２】この実験結果を図３に示す。
【００８３】図３において横軸は第２誘電体層１６の厚
さ（ｎｍ）、縦軸は反射率（％）をそれぞれ示してい
る。また、図中の実線が未記録部分での反射率、破線が
記録部（記録マーク）での反射率である。
【００８４】なお、この実施例では、積層記録層をＡｌ
を主成分とする第１副記録層１８Ａ、及びＳｂを主成分
とする第２副記録層１８Ｂとで構成しているため、記録
マーク（記録後の部分）の反射率を未記録部分の反射率
よりも低く設定し易い。
【００８５】図２のグラフに戻って、未記録部分の反射
率よりも記録部分の反射率の方が低くなっている部分が
high to low タイプの光記録媒体として使用し得る領
域に相当する。グラフから判断する限り、５〜３０ｎｍ
までと、８５〜１１５ｎｍまでの範囲（厚さ）が実用上
良好な結果が得られる厚さと推察される。
【００８６】なお、グラフからは１５０ｎｍ以上の厚さ
においても、「未記録部分の反射率よりも記録部分の反
射率の方が低い特性」が認められるが、第２誘電体層１
６の厚さが１５０ｎｍよりも厚くなると、生産的に不利
であり、また応力が大きくなるという別の問題も生じて
くるため、実際に採用する厚さの範囲としては、必ずし
も好ましいとは言えない。
【００８７】第２誘電体層１６の素材ＺｎＳ＋ＳｉＯ2
の屈折率は２．３であるため、これを光路長に換算する
と、それぞれ１０〜７０ｎｍ、１９０〜２７０ｎｍに相
当する。
【００８８】第２誘電体層１６を複数の層で作成した場
合には、ｎを屈折率、ｔを各厚さ（ｎｍ）として、１０
＜Σｎｔ＜７０、１９０＜Σｎｔ＜２７０と表現するこ
とができる。なお、第２誘電体層１６の素材（屈折率）
を変えれば、採用すべき厚さもそれに応じて異なってく
るのは言うまでもない。
【００８９】グラフから明らかなように、この実施例の
場合でも、第２誘電体層１６の厚さをこの範囲に設定す
ることにより、high to lowタイプ（或いはlow to high
タイプ）の高低の差がある程度確保し得るという条件の
下で、光記録媒体の未記録部分の反射率をほぼ５％〜６
０％の任意の値に容易に設定できることが判る。
【００９０】例えば第２誘電体層１６の厚さを８５〜９
０ｎｍ程度に選定することにより、「青色波長で反射率
が３０％以上の高反射率光記録媒体」としてドライブ系
を設計・構築することが容易に可能になる。ＤＶＤーＲ
との互換をとれる４５％以上に設定したい場合でも、こ
の付近で若干精密な厚さ（及び／又は屈折率）と反射率
との確認試験を行うことにより、６０％程度までなら
ば、十分に可能である。
【００９１】一方、例えば第２誘電体層１６の厚さを１
００ｎｍ程度に選定することにより、未記録部での反射
率を容易にこの範囲、即ち１５〜２０％の範囲に納めら
れることも判る。これにより、この第２誘電体２０の厚
さの調整によってもＲＯＭ（再生専用）、ＲＷ（書き換
え可能型）、及びＷＯ（追記型）の共用システムを容易
に設計・構築することができるようになることが確認で
きる。
【００９２】
【実施例３】前記光記録媒体１０について、高反射金属
を主成分とする記録層１８の厚さと反射率の関係に関
し、第２副記録層１８Ｂの素材等の条件を変更し、特性
評価を行った。このときの光記録媒体１０の各層の構成
を下記に示す。なお、反射層は設けていない。
【００９３】誘電体層：ＺｎＳ＋ＳｉＯ2（８０：２０
mol％） 第１誘電体２０：６０ｎｍ 第２誘電体１６：６０ｎ
ｍ 第１副記録層１８Ａ：Ａ１Ｃr（９８：２at％） 第２副記録層１８Ｂ：Ｃ ８ｎｍ 第１副記録層１８Ａの膜厚を０〜２０ｎｍの範囲で変化
させた。
【００９４】波長４０５ｎｍの評価装置により、線速
５．３ｍ／ｓ、レーザ出力〜１０ｍＷの測定状件により
記録を行い、この時の記録前後の反射率を測定した。結
果を図４に示す。
【００９５】高反射率金属であるＡｌを主成分金属とし
て第１副記録層１８Ａを構成しているため、副記録層の
厚みによっても未記録部分の反射率を１０−６０％に容
易に調整可能なことがわかる。また、反射層を用いなく
ても、high to low タイプの光記録媒体として十分に検
出が可能な反射率差が得られている。
【００９６】但し、第２副記録層１８ＢをＣとしたと
き、Ｓｂに比べ記録に必要な熱量が大きいため、厚さが
１１ｎｍ以上のとき評価装置で記録することができず、
記録後の反射率の低下は殆どなかった。なお、反射率差
を得るためには２ｎｍ以上の膜圧が必要であることが判
った。
【００９７】
【実施例４】前記光記録媒体１０について、第２誘電体
層１６の厚さと反射率の関係に関し、第１、第２副記録
層１８Ａ、１８Ｂの素材等の条件を更に変更し、特性評
価を行った。このときの光記録媒体１０の各層の構成を
下記に示す。
【００９８】反射層１４：銀合金ＡｇＰｄＣｕ（９８：
１：１at％） 誘電体層：ＺｎＳ＋ＳｉＯ2（８０：２０ mol％） 第１誘電体２０：８０ｎｍ 第１副記録層１８Ａ：Ｃｕ ４ｎｍ 第２副記録層１８Ｂ：Ｇｅ ８ｎｍ 第２誘電体１６の膜厚を５〜２００ｎｍの範囲で変化さ
せた。
【００９９】波長４０５ｎｍの評価装置により、線速
５．３ｍ／ｓ、レーザ出力〜１０ｍＷの測定状件により
記録を行い、この時の記録前後の反射率を測定した。結
果を図５に示す。
【０１００】副記録層の素材としてＣｕとＧｅを用いた
場合でも、実施例２（Ａｌ−Ｓｂ）と同様に、第２誘電
体層１６の厚さを調整することによって high to low
タイプ信号出力を保ったまま、未記録部分の反射率を任
意の値に設定できることが判る。
【０１０１】なお、上記実施形態（或いは実施例）に係
る光記録媒体１０においては、記録層１８は第１及び第
２誘電体層２０、１６の間に設けられていたが、本発明
はこれに限定されるものでなく、必ずしも、両側に誘電
体層を設ける必要はない。
【０１０２】但し、本発明に係る反射率の調整をより有
効に行うには、反射層を備える場合は特に調整効果の大
きい第２誘電体層１６（積層記録層の反射層側の誘電体
層）の方を備えるのが好ましい。一方、反射層を備えな
い場合は第１誘電体層２０（積層記録層の光入射面側の
誘電体層）の効果が大きいので少なくとも第１誘電体層
２０の方を備えるのが好ましい。
【０１０３】なお、第１、第２誘電体層２０、１６の光
路長（膜厚及び材質の屈折率）によっても、光の干渉条
件が変わることから、未記録部分（及び記録マーク）の
反射率を調整することは可能である。更に、第１誘電体
層２０と第２誘電体層１６相互の光路長の最適化、ある
いは、誘電体層を複数層に分割することなどによって、
反射率の調整とともに、未記録部分と、記録マークとの
反射率差を大きくすることができるようにもなる。この
ため、本発明に係る反射率の調整を有効に行うには、反
射層を設けると共に、積層記録層の両側に誘電体層を設
けるのが好ましい。
【０１０４】又、上記実施形態では、記録層１８は第１
及び第２副記録層１８Ａ、１８Ｂから構成されていた
が、これは、少なくとも２層の副記録層からなるもので
あればよく、副記録層は３層以上であってもよく、どち
らの副記録層が入射光側にあってもよい。更に、記録層
１８を構成する第１及び第２副記録層１８Ａ、１８Ｂ
は、それぞれの主成分金属だけを含有してもよいが、他
の元素が添加されていてもよい。但し、前述したよう
に、前記記録層１８の少なくとも１層は、高反射金属で
あるＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕのいずれかを主成分とする
ことが好ましい。特に、ＡｌのほかＡｇは、青色以下の
レーザに対しても高反射の特性を有するため、副記録層
の膜厚変更による反射率の調整が容易となり、且つ、未
記録部分の反射率を記録マーク形成後の反射率よりも高
く設定できるため非常に好ましい。
【０１０５】又、上記実施形態では、記録層１８は、第
１副記録層１８Ａと第２副記録層１８Ｂとを直接接触さ
せていたが、この間に、他の元素を主成分とする介在層
を両者の間に存在させてもよい。
【０１０６】又、上記実施形態では、銀合金からなる反
射層１４を配置していたが、本発明はこれに限定される
ものではない。又、必ずしも反射層を用いる必要もな
い。但し、前述したように反射率の調整を効率的に行う
には反射層はあった方が好ましい。反射層材料として
は、要は記録再生光を反射できればよく、金属（半金属
を含む）膜や誘電体多層膜などから構成すればよい。
【０１０７】更に、上記実施形態においては、光記録媒
体１０に情報を具体的に記録する場合に、その記録速度
を３５Ｍｂｐｓ、レーザ光の波長を４０５ｎｍの青色波
長に設定していたが、記録速度、レーザ波長の双方とも
それ以上（それ以下）とすることは可能である。
【０１０８】実際、実施例２において第２誘電体層１６
の厚さが９０〜１１５ｎｍのサンプルでは７０Ｍｂｐｓ
（線速１０．６ｍ／ｓ）と言う記録速度においても良好
な記録特性を示していることが確認できている。むし
ろ、このような高速の記録においてこそ、本発明の持つ
利点を十分に活かすことができるとも言える。
【０１０９】又、レーザ波長に関しても、広い波長領域
において適用可能な金属材料を記録層に用いていること
から、誘電体層の膜厚を各波長に調整することにより、
有機色素材料では十分な信号特性が得られない２００〜
４５０ｎｍの範囲で十分実用になる信号特性を維持した
まま広範囲の反射率の調整が可能である。
【０１１０】なお、上記光記録媒体１０は、青色よりも
長い赤色波長レベルのレーザ光（具体的には７００ｎｍ
程度までのレーザ光）によっても上記同様の効果が得ら
れることが確認されている。従って、例えば、より低コ
スト化を意図する場合には、赤色波長のレーザ照射シス
テムにおいて上記光記録媒体１０を適用しても良い。
【０１１１】本発明においては、必ずしも５％〜６０％
の全範囲に亘って反射率の調整が可能である必要はな
く、調整目標として選択した反射率が、結果として上記
範囲内に属していればよい。
【０１１２】
【発明の効果】本発明に依れば、青色又はこれより短い
波長を含む様々なレーザ光を用いた高速・高密度の追記
型光記録が可能であって、特に、反射率との関係で他の
種類の光記録媒体との互換性を良好に維持することので
きる追記型光記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る高速追記型光記
録媒体を模式的に拡大して示す断面図
【図２】上記光記録媒体において、副記録層の厚さを変
化させたときの反射率の変化を示したグラフ
【図３】上記光記録媒体において、第２誘電体層の厚さ
を変化させたときの反射率の変化を示したグラフ
【図４】上記光記録媒体において、副記録層の素材を変
更し、副記録層の厚さを変化させたときの反射率の変化
を示したグラフ
【図５】上記光記録媒体において、副記録層の素材を更
に変更し、第２誘電体層の厚さを変化させたときの反射
率の変化を示したグラフ
【符号の説明】
１０…高速追記型光記録媒体 １２…支持基体 １４…反射層 １６…第２誘電体層 １８…記録層 １８Ａ…第１副記録層 １８Ｂ…第２副記録層 ２０…第１誘電体層 ２２…光透過性カバー層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D029 JA01 JB03 JB16 JB17 JB35 JC02 JC17 LB01 LB03 LB07 MA08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれ１種類の異なる金属を主成分とす
    る少なくとも２層の副記録層を含む積層記録層に対し
    て、波長２００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲のレーザ光を照
    射することにより、各副記録層に含有される主成分金属
    を拡散させて混合し、 この混合により前記レーザ光が照射されていない部分よ
    り反射率が低く、且つ単一層化された不可逆的な記録マ
    ークを形成可能とすると共に、 前記積層記録層の少なくとも片面側に誘電体層を配置
    し、 前記副記録層の素材及びその膜厚、前記誘電体層の素材
    及びその膜厚のうち、少なくともひとつの要素を変更・
    調整することにより前記レーザ光の反射状態を変更し、 前記レーザ光が照射されていない部分の反射率を５％〜
    ６０％の範囲に属する所定の値に調整することを特徴と
    する追記型光記録媒体の反射率の調整方法。
  2. 【請求項２】請求項１において、 前記副記録層のうちの少なくとも１層を、Ａｌ、Ａｇ、
    Ａｕ、Ｃｕを含む高反射率金属の中から選択された１種
    をその主成分金属として採用することにより、前記レー
    ザ光の反射状態を調整することを特徴とする追記型光記
    録媒体の反射率調整方法。
  3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記光記録媒体が、前記積層記録層以外に反射層を有す
    る場合は前記積層記録層の反射層側に、前記光記録媒体
    が前記積層記録層以外に反射層を有しない場合は前記積
    層記録層の光入射面側に、少なくとも前記誘電体層が形
    成されていることを特徴とする追記型光記録媒体の反射
    率調整方法。
  4. 【請求項４】それぞれ１種類の異なる金属を主成分とす
    る少なくとも２層の副記録層を含む積層記録層を有する
    とともに、 該積層記録層に、波長２００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲の
    レーザ光を照射することにより、各副記録層に含有され
    る主成分金属が拡散して混合し、この混合により前記レ
    ーザ光が照射されていない部分より反射率が低く、且つ
    単一層化された不可逆的な記録マークが形成可能とさ
    れ、 前記積層記録層の少なくとも片面側に誘電体層を有し、 前記副記録層の素材及びこの膜厚、前記誘電体層の素材
    及びその膜厚のうち、少なくともひとつの要素が変更・
    調整されることにより、前記レーザ光が照射されていな
    い部分の反射率が５％〜６０％の範囲に属する所定の値
    に設定されたことを特徴とする追記型光記録媒体。
  5. 【請求項５】請求項４において、 前記副記録層のうち少なくとも１層が、Ａｌ、Ａｇ、Ａ
    ｕ、Ｃｕを含む高反射率金属の中から選択された１種を
    その主成分金属として含むことを特徴とする追記型光記
    録媒体。
  6. 【請求項６】請求項４又は５において、 前記光記録媒体が、前記積層記録層以外に反射層を有す
    る場合は少なくとも前記積層記録層の反射層側に前記誘
    電体層が形成されており、前記光記録媒体が前記積層記
    録層以外に反射層を有しない場合は少なくとも前記積層
    記録層の光入射面側に前記誘電体層が形成されているこ
    とを特徴とする追記型光記録媒体。
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