(57)【要約】      （修正有）【課題】光波長吸収範囲の狭い有機染料に代え、導体（金属）または半導体の無機材料で記録層を形成し、ブルーレイ記録可能媒体を提供する。【解決手段】記録可能光学式記録媒体が、磁気スパッタリングによって準備される無機記録層を備えている。記録層は、銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）、クロミウム（Ｃｒ）またはその組合せから選ばれる主要成分を含む組合せ薄膜である。データ記録の目的は、レーザービームによって記録可能光学記録媒体に照射した後に記録層のミクロ構造を変更することを経由して達成されることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録可能光学式記録媒体であって、その上に形成される少なくとも一つの螺旋連続溝を有する基板を備え、反射層、光透過層が、前記基板、記録層および前記反射層と前記光透過層との間に形成される緩衝層の上にそれぞれ形成され、前記記録層が、銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）またはクロミウム（Ｃｒ）、または、その組合せから選ばれる導体、半導体または合金によって形成され、前記記録層の反射率が、組成を形成する前記銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）またはクロミウム（Ｃｒ）に反応する記録波長を備えたレーザーを照射した後に変化し、それによって前記記録可能光学式記録媒体に対する率変化によって記録信号を形成する、ことを特徴とする記録媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の記録可能光学式記録媒体であって、前記記録層の厚さが、３ｎｍないし５０ｎｍの間にある、ことを特徴とする記録媒体。
【請求項３】
請求項１に記載の記録可能光学式記録媒体であって、前記記録層が、銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）、クロミウム（Ｃｒ）またはその組合せから選ばれる導体、半導体または合金を備える、ことを特徴とする記録媒体。
【請求項４】
請求項１に記載の記録可能光学式記録媒体であって、前記緩衝層の材料が、硫化亜鉛−シリカ（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、ゲルマ窒化物（ＧｅＮ）、および、炭化珪素（ＳｉＣ）のうち１つを備え、前記緩衝層の厚さが、１ないし３００ｎｍの間である、ことを特徴とする記録媒体。
【請求項５】
請求項１に記載の記録可能光学式記録媒体であって、前記基板の材料が、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂を備える、ことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式記録媒体に、および、特に記録可能光学式記録媒体の無機記録層に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式記録保存は、光学式記録媒体内にデータを記録するレーザー法を必要とする。現在、有機染料が光学式記録ディスク上に記録層を形成するために一般的に活用されている。光学式記録ディスクへの焼付プロセスの導入の後、記録層の有機染料が一定の焼付パワーを有するレーザーによってディスク上に光線を照射することによる劣化または変形であるだろう。この処置によって、焼付領域と非焼付領域との間に反射率差が生じる。従って、光ディスク内に記憶されるデータが、反射率の差を活用することによって適切なパワーを備えたレーザーによって読みとられることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
有機染料によって吸収される光波長の範囲が狭いので、ほんのわずかの特定の有機染料だけが特定の波長範囲で使われることができる。現在のブルーレイ記録可能媒体によれば、レーザー光線の波長は短い（４０５ｎｍ）。したがって、ブルーレイ記録可能媒体内に活用される潜在的有機染料種類は、ほんの少しである。さらに、それはブルーレイ記録可能媒体の基板案内軌道のゲージが狭いからであり、したがって、有機染料は基板上に均一にコーティングされそうにない。したがって、近年では、いくつかの研究が、記録可能ディスクの記録層を形成するために、導体（金属）または半導体のような無機材料によって有機染料を置換すると発表している。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
有機染料が狭いレーザー光線波長範囲内でだけ活用されることができ、および、ほんのわずかの特定の有機染料だけがレーザー光線の特定の波長範囲に従って使われることができるという欠点を克服するために、本発明は可視光線の波長域で高安定性および高光吸収率を有する無機記録可能光学式記録媒体を提供する。無機記録可能光学式記録媒体上の薄膜の界面形態学またはミクロ構造がさまざまな波長を備えたレーザーパルスによって加熱することによって変化され、それによって、薄膜の反射率を変更するであろう。
【０００５】
本発明の一目的は、記録可能光学式記録媒体の記録層を形成するために無機材料の単一の薄膜を導入することである。導体（金属）または半導体薄膜の記録領域がレーザーによって照射を受け、記録可能光学記録媒体上にデジタル信号を記録するための記録領域において反射率変化を達成するために記録領域の界面の構造を変更することが続く。
【０００６】
上述の目的に到達するために、本発明は記録可能光学式記録媒体を提供する。データの読み書きは、記録可能光学式記録媒体基板の反対側（裏面）にレーザー光線を照射することによって実行されることができる。他の実施態様では、データは同様に記録可能光学式記録媒体の表面からレーザー光線を照射することによって読み書きされることができる。図１で示す基板上のコートフィルムのアーキテクチャ、および、それは記録可能光学式記録媒体の構造に関する。この構造体は、反射層、第１の緩衝層、記録層、第２の緩衝層、補償層および光透過層を備える。これらの層は、その上に形成される反射層を含む基板上に構成される。第１の緩衝層が反射層上に形成され、その後、記録層が第１の緩衝層上に形成され、記録層上に第２の緩衝層を形成することが続き、ならびに、補償層および最上層として働く光透過層が、第２の緩衝層上に引き続いて形成される。記録可能光学式記録媒体の光透過層が、データの読取り及び書込みを行うためにレーザー光線による照射を受ける。図１に示すように、レーザー光線による局所領域上の照射の後、単一記録層の局所領域のミクロ構造がレーザー光線を吸収することによって変わる。お互いに界面要素の拡散によって生じる混合領域が、生成される。それは、膜構造が異なり、従って、レーザーによって加熱される混合領域とレーザーによる加熱のない非混合領域との間に明白な反射率差があるからである。この反射率差現象は、記録可能光学式記録媒体上にデータを記録するために活用されることができる。
【０００７】
詳細な説明が、以下の実施態様および添付の図面に対する参照および請求項において与えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に従う記録可能光学式記録媒体の層構造の図である。
【図２】本発明に従う記録可能光学式記録媒体の書込パワーおよび変調の動的テ
【図３】本発明に従う記録可能光学式記録媒体の書込パワーおよびジッタの動的テスト結果の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明が、本発明の好ましい実施態様および添付の具体例と共により詳細に以下に記載される。それにもかかわらず、本発明の好ましい実施態様が本発明を限定するためにではなく、それを例示するために提供されることが、認識されなければならない。本発明は、本願明細書において言及される好適な実施態様内だけでなく明示的に記載されているものの他に広範囲の他の実施態様内にも実践されることができる。更に、本発明の有効範囲は、添付の特許請求の範囲内に指定されていることを除いて、いかなる特定の実施態様にも明示的に限定されない。
【００１０】
本発明は、データを記録するための単一の記録層を有する記録可能光学式記録媒体を開示する。本発明の実施態様において、可視光線の波長範囲を有するレーザー光線が、記録可能光学式記録媒体に高い速度および安定性でデータを書込むのに活用され、およびデータが長い持続期間の間、記録可能光学式記録媒体内に記憶されることができる。本発明の有効範囲が、本発明内に特定されるいかなる特定の実施態様にも明示的に限定されない点に留意する必要がある。
【００１１】
本発明の一実施態様の記録可能光学式記録媒体の構造が、図１として示される。この構造体は、基板１１、反射層１２、第１の緩衝層１３、記録層１４、第２の緩衝層１５、補償層１６および光透過層１７を備える。反射層１２が、基板１１上に形成される。第１の緩衝層１３が、反射層１２上に引き続いて形成され、記録層１４が、第１の緩衝層１３上に連続的に形成され、第２の緩衝層１５が、記録層１４上に次に形成される。その後、補償層１６が第２の緩衝層１５上に形成され、および光透過層１７が補償層１６上に形成されて最上層として働く。この新奇な構造を備えた記録可能光学式記録媒体の下で、光透過層１７上にレーザー光線を照射することによってデータが書き込まれ、読みとられることができる。
【００１２】
本発明の特定の実施態様において、基板の材料は記録可能光学式記録媒体に対する適切な機械強度を有する透明材料から選ばれる。基板に対する候補材料は、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、その他を備える。さらに、基板は溝およびランドによって構成される螺旋連続構造を有する。記録可能光学式記録媒体に記憶されるデータが記録されるかまたは読み取られるときに、これらの溝およびランドはレーザービーム案内軌道および情報を記録するための領域として働くように活用される。    
【００１３】
本発明の好適な実施態様において、反射層の材料は金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ビスマス（Ｂｉ）のような元素またはその組合せの合金から選ばれる。反射層の厚さは、５ｎｍないし３００ｎｍの間にある。
【００１４】
本発明の特定の実施態様において、第１の緩衝層１３および第２の緩衝層１５の材料は硫化亜鉛−シリカ（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、ゲルマ窒化物（ＧｅＮ）、または炭化珪素（ＳｉＣ）から選ばれる誘電材料から成る。第１の緩衝層１３および第２の緩衝層１５の厚さは、それぞれ１ｎｍないし３００ｎｍの間にあり、ならびに、第１の緩衝層１３および第２の緩衝層１５は、上述した材料の単一層または１つより多くのものによる組合せで構成されることができる。
【００１５】
本発明の特定の実施態様において、記録層１４を形成するためのターゲット材は銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）およびクロミウム（Ｃｒ）から選ばれるいくつかの成分を含む。記録層１４の厚さは、３ｎｍないし５０ｎｍの間にある。
【００１６】
本発明の好適な実施態様において、補償層１６の材料はシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）を含む。補償層１６の厚さは、３ｎｍないし５０ｎｍの間にある。
【００１７】
本発明の特定の実施態様において、光透過層１７の材料が、記録可能光学式記録媒体の安定性を保護して、確実にするための、および、薄膜の材料が、大気内の湿気または酸化によって摩滅され、変成になるのを防止するための、光硬化樹脂である。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様が、次のごとく記載される：
【００１９】
刻まれる溝およびランドを備えたブルーレイディスクの基板が、準備される。基板の軌間ゲージは約７４μｍであり、および、軌道の深さは１．１ｍｍ周辺である。反射層１２が、マグネトロンスパッタリングによって基板１１上に形成される。反射層１２の材料は銀（Ａｇ）であり、および、反射層１２の厚さは８０ｎｍである。その後、第１の緩衝層１３が反射層１２上に形成される。第１の緩衝層１３の材料は硫化亜鉛−シリカ（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）であり、および、第１の緩衝層１３の厚さは２０ｎｍである。さらに、記録層１４が第１の緩衝層１３上に形成される。記録層１４は銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）およびクロミウム（Ｃｒ）から形成される組合せ層であり、ならびに、記録層１４の厚さは１４ｎｍである。次いで、第２の緩衝層１５が記録層１４の上に形成される。第２の緩衝層１５の材料は硫化亜鉛−シリカ（ＺｎＳ−ＳｉＯ２）であり、および、第２の緩衝層１５の厚さは２０ｎｍである。補償層１６が、第２の緩衝層１５の上にその後形成される。補償層１６の材料はシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）であり、および、補償層１６の厚さは１５ｎｍである。最後に、光透過薄膜が補償層１６の上に取り付けられ、ブルーレイディスクの光透過層１７として使用される。本発明の実施態様が完了され、および、構造体が図１として示される。
【００２０】
薄膜の厚さが、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）およびＥＴＡ  Ｏｐｔｉｋで測定される。ディスクの動態分析が、ディスクの動的特性を測定するためのＰｕｌｓｔｅｃ  ＯＤＵ−１０００動的テスト器具によってテストされる。テスト中に、書込パワーは３ｍＷないし２０ｍＷの間にあり、レーザーの波長は４０５ｎｍ（λ＝４０５ｎｍ）周辺であり、および、開口数（ＮＡ）は約０．８５である。書込速度は、それぞれ４．９２ｍ／ｓ、９．８４ｍ／ｓ、１９．６８ｍ／ｓおよび２９．５２ｍ／ｓ周辺であり、ならびに、これらの速度は、それぞれ、ブルーレイディスク仕様によって要求される１倍速、２倍速、４倍速、および６倍速の要件を満たす。
【００２１】
図２に関して、それは実施態様のディスクの書込パワーおよび変調に従う動的テスト結果の図を示す。図２に示すように、ブルーレイディスクの変調は、異なる記録速度、例えば、１倍速、２倍速、４倍速、および６倍速、で上昇させられる書込パワーに従って増大される。変調の値は、異なる書込速度および書込パワーの下で約０．６を超え、およびそれはブルーレイディスクの要件（変調の標準値が、０．４を超える）を満たす。
【００２２】
ブルーレイディスクの記録速度が１倍であるときに、ブルーレイディスクのジッタ値は３．１ｍＷを超える書込パワーとして測定されることができるだけである。ジッタ値は、書込パワーが上昇されるとともに減少される。書込パワーが５．０ｍＷであるときに、より低いジッタ約５．１％が得られることができる。書込パワーの連続的増大と共に、ジッタ値は同様に増大する。テスト用の２倍速書込速度において、傾向は上述と同じである。書込パワーが３．４５ｍＷを超える場合にだけ、ジッタ値が測定されることができる。同様に、書込パワーが増大されると、ジッタ値が減少される。書込パワーが５．５５ｍＷであるので、より低いジッタ値約５．４％が測定されることができる。書込パワーが連続的に増大すると共に、ジッタ値が、同様に増大される。テスト用の４倍速書込速度において、この傾向は、なお維持される。書込パワーが５．７ｍＷを超える場合にだけ、ジッタ値が測定されることができる。書込パワーが増大されると、ジッタ値が減少される。書込パワーが８．９ｍＷであるので、より低いジッタ値約６．１％が測定されることができる。上述した、ジッタ値は、書込パワーが増大し続けるとともに増大される。テスト用の６倍速書込速度において、傾向は、同様に変わらない。書込パワーが７．８ｍＷを超える場合にだけ、ジッタ値が測定されることができる。書込パワーが増大されると、ジッタ値が減少する。書込パワーが１１．２ｍＷ周辺である間に、より低いジッタ値約６．５％が測定される。書込パワーを増大するとともに、ジッタ値が、増大する。信号がレーザーによって書かれるときに、記録層の温度はレーザーパルスの照射による加熱によって上昇させられる。書込パワーがあまりに低い場合、記録層の温度は同様に対応する低いものである。従って、薄膜の反射率は変わらず、ならびに、ジッタ値および変調は測定されることができない。一方、書込パワーがあまりに高いときに、ジッタ値は増大する書込パワーとともに増大される。この現象を引き起こした理由は、レーザーのパワーが、記録層の温度を上昇させ、それによってディスク内の層の構造特性を変えるのに十分に高いためである。こういった理由で、ジッタ値が増大する。したがって、ディスクの書込パワーは適切な範囲内に制御されなければならない。本実施態様において、ブルーレイディスクの書込速度はデータ書込みに対して１倍速−４倍速であり、および、書込パワーは約３−１１．５ｍＷである。データ書込みに対する適切な書込パワーが、必要である。ジッタ値は、ブルーレイディスクの要件を満たすために６．５％より下に全て制御される。上記の実験は、本発明の記録可能光学式記録媒体が実用的であることを示す。
【００２３】
本願明細書において開示される本発明の実施態様が現在好適な実施態様であるとみなされるとはいえ、さまざまな改変と変更態様が、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、なされることができる。本発明の有効範囲は添付の特許請求の範囲内に示唆され、ならびに、意味およびさまざまな等価物の範囲内に入る全ての変更はその中に包含されることを目的とする。
【符号の説明】
【００２４】
１１  基板
１２  反射層
１３  第１の緩衝層
１４  記録層
１５  第２の緩衝層
１６  補償層
１７  光透過層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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