(57)【要約】  本発明は、裏面（４ｂ）と少なくとも光書き込み放射線（７）を受けるような態様とされた表面（４ａ）とを有する活性層（４）を少なくとも備えた非可逆性光記録媒体に関する。光書き込み放射線（７）は、活性層（４）の裏面（４ｂ）上に設けられるガス源を形成する層（３）を介して、活性層（４）内部に書き込みマークを形成するガス・バブルの局部形成を可能にする。活性層（４）内部に形成されるバブルの高さを制限し、そして、読み出し動作中のトラックの探知をよりよく行えるように、ガス源を形成する層（３）は１００ｎｍ以下の厚みを有する。好ましくは、ガス源を形成する層（３）は炭素ドープされた水素化アモルファスシリコン酸化膜により形成される。
2008535133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面と少なくとも光書き込み放射線を受けるような態様とされた表面とを有する活性層を少なくとも備えた非可逆性光記録媒体であって、前記光書き込み放射線は、前記活性層の前記裏面上に設けられるガス源を形成する層を用いて、前記活性層内部に局部的にバブルを形成でき、前記ガス源を形成する層は１００ｎｍ以下の厚みを有することを特徴とする非可逆性光記録媒体。
【請求項２】
前記ガス源を形成する層は炭素ドープされた水素化アモルファスシリコン酸化膜により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の非可逆性光記録媒体。
【請求項３】
前記活性層は、保護層と、自由裏面とトラックが設けられた表面とを備えた基板との間に配されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の非可逆性光記録媒体。
【請求項４】
前記ガス源を形成する層は、前記基板の前記表面と前記活性層の前記裏面との間に配されていることを特徴とする請求項３に記載の非可逆性光記録媒体。
【請求項５】
前記ガス源を形成する層と前記基板との間に配されたバッファ層をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の非可逆性光記録媒体。
【請求項６】
前記ガス源を形成する層は、前記活性層の前記裏面と前記保護層との間に配されていることを特徴とする請求項３に記載の非可逆性光記録媒体。
【請求項７】
前記ガス源を形成する層と前記保護層との間に接着層が配されていることを特徴とする請求項６に記載の非可逆性光記録媒体。
【請求項８】
前記ガス源を形成する層と前記保護層との間に配されたバッファ層をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の非可逆性光記録媒体。
【請求項９】
前記活性層の前記表面上に変形可能な層が設けられたことを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載の非可逆性光記録媒体。
【請求項１０】
前記変形可能な層は１マイクロメータ以下の厚みを有することを特徴とする請求項９に記載の非可逆性光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面と、少なくとも光書き込み放射線を受けるような態様とれた表面とを有する活性層を少なくとも備え、光書き込み放射線が、活性層の裏面上に設けられたガス源を形成する層により、活性層内に局部的にバブルを形成することができる非可逆性光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＤ−Ｒ（記録可能コンパクトディスク）及びＤＶＤ−Ｒ（記録可能デジタル多目的ディスク）タイプの媒体への光記録は、多くの場合、有機着色材料で作られた活性層を用いて行われる。活性層はプラスティック基板上に形成され、反射金属層により覆われる。ところが、着色材料を用いて行われる非可逆性光記録は製造コストが高くなる。
【０００３】
無機材料で作られた活性層を用いた光記録媒体の製造も提案されている。非可逆技術で最も広く研究されているものの一つは、レーザ・アブレーションにより活性層内に孔状にマスクを形成ことである。マスクの存在により、ディスク表面をスキャンするレーザ・ビームの反射が局部的に少なくなる。
【０００４】
他の非可逆書き込み技術では、通常、光書き込み放射線及びガス源の作用の基に局部的に変形する活性層を用いた無機材料の活性層にバブルの形態としてマスクを形成する。ところが、バブルの形成による書き込み技術では、書き込み後のトラッキングの問題が発生して、読み出しが難しくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バブルの形成による記録媒体では、トラッキングは、実際、通常、スパイラル状に形成されたトラックが設けられた表面を備えたプラスティック基板用いて行われる。従って、基板の表面は、通常、隆起した領域により拘束された溝を形成するピット領域を備える。フォーカスされたレーザ・ビームの作用の基にバブルの形態として局部的に変形される半反射活性層により上記表面が覆われる。通常は、基板裏面から到来し、基板表面の溝にフォーカスされたレーザ・ビームによりデータ記録が行われる。レーザ・ビームは完全に又は部分的に吸収され、媒体内の温度を局部的に上昇させ、基板からガスを放出させる。基板から放出したガスが、好ましくは、基板表面のピット領域の高さに、活性層にバブルの形態として局部的変形を生じさせる。基板は比較的固いので、基板表面のピット領域の高さにおいて、書き込みマークを構成するバブルが、通常、基板の反対側の活性層内に形成される。
【０００６】
しかし、従来の光媒体では、読み出しレーザ・ビームが基板裏面から到来し、トラッキング制御機構により、即ち、基板表面のピット領域により形成された溝を追うことにより（そして、読み出しレーザビームのために隆起領域を追うことにより）読み出しが行われる。さらに、基板表面のピット領域と隆起領域との高さの差の平均によりトラッキングの精度が左右されやすい。書き込み動作の後、表面のピット領域により形成される溝の高さの平均が隆起領域の高さと実質的に等しくなり、ピット領域と隆起領域との差がもはや無くなりトラッキングでは問題となる。従って、読み出しが困難となりうる。
【０００７】
この問題を解消するために、特許出願ＷＯ−Ａ−２００５／１０１８７６が、トラックと表面及び裏面とを備えた基板の反対側の保護層を介した書き込み及び読み出し動作を提案している。さらに、活性層内で局部的に生じる変形に追従するような態様と設計された変形可能な層が、光書き込み及び又は読み出し放射線が通過する活性層と保護層との間に設けられる。バブルが、さらに、好ましくは、トラックの隆起領域の高さに形成され、従って、書き込み動作の後、書き込まれ、そして、ブランクとなった、ピット領域と隆起領域との高さの差が最大となる。従って、書き込み後のトラッキングが簡単になる。
【０００８】
ところが、特許出願ＷＯ−Ａ−２００５／１０１８７６の記録媒体は依然として欠点がある。書き込みパワーが大きいと、バブルの高さが、実際、高く成りすぎる。これにより、また、トラッキングに障害が生じることがあり、その結果、読み出しが困難となることがある。さらに、バブルの高さを調整するのは難しく、特に、書き込みストラテジが限定されている場合に難しくなる。
【０００９】
本発明の目的は、従来技術の問題を解消し、そして、特に、良好なトラッキングが行えるようにバブルを形成して非可逆性光記録媒体を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この目的は、前記ガス源を形成する層は１００ｎｍ以下の厚みを有し、好ましくは、炭素ドープされた水素化アモルファスシリコン酸化膜により形成されることにより達成される。
【００１１】
ある特定の実施形態では、前記活性層は、保護層と、自由裏面とトラックが設けられた表面とを備えた基板との間に配される。
【００１２】
本発明の第一の改善によれば、前記ガス源を形成する層は、前記基板の前記表面と前記活性層の前記裏面との間に配される。
【００１３】
本発明の第二の改善によれば、前記ガス源を形成する層は、前記活性層の前記裏面と前記保護層との間に配される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示された第一の実施形態において、非可逆性光データ記録媒体１は何層かの重なり合った薄い層のスタックにより形成されている。このスタックは、順に、基板２，ガス源を形成する層３，活性層４，そして、接着層６により活性層４に固着された保護層５を備える。
【００１５】
基板２は、好ましくはスパイラル状のトラックを備える表面２ａと、自由裏面２ｂとを有する。表面２ａは、従って、隆起領域２ｃとピット領域２ｄとを備える。特許出願ＷＯ−Ａ−２００５／１０１８７６の記録媒体のように、基板表面２ａのトラックは、好ましくは、隆起領域２ｃにより形成される。
【００１６】
ガス源を形成する層３と活性層４とは、好ましくは、同じ厚みを有する。従って、これら層は表面３ａ、４ａと裏面３ｂ、４ｂとを備える。層３と活性層４との表面３ａと４ａとは基板２と同じジオメトリーを有する。
【００１７】
活性層４は、光書き込み放射線７の作用により局部的に変形することができる層である。活性層４は、例えば、テルルと錫の合金（ＳｎＴｅ）、テルルと亜鉛の合金（ＺｎＴｅ）、又は、各々の厚みが２０ｎｍのＺｎＴｅとＳｎＴｅとの二層のスタックにより形成される。光書き込み放射線７は活性層４の表面４ａにて受けられ、好ましくは、基板のトラックを覆う活性層４の高さ、即ち、基板の表面２ａの隆起領域２ｃにフォーカスされる。データ書き込み動作が実行されると、光書き込み放射線７が記録媒体の温度を上昇させる。温度上昇が、活性層４の裏面４ｂ上に設けられたガス源からの局部的なガス放出を可能にする。放出されたガスが、基板のトラックを覆う活性層４の部分の高さに、活性層４内にガス・バブルを形成する。このバブルが、例えば、光読み出し動作により読み出すことができるマークを形成する。
【００１８】
ガス源を形成する層３は１００ナノメータ（ｎｍ）以下の厚みを有し、好ましくは、炭素ドープ水素化アモルファスシリコン酸化膜（ＳｉＣＯ：Ｈ）により形成される。そのような層３は、また、さらに、そのような厚みを有すると、放出されるガスの量を効率よく制御できる。ガス源を形成する層３が薄いと、実際、放出されるガスの量を制御でき、ガス・バブルの高さを抑制でき、トラッキングが良好となる。さらに、層３が炭素ドープ水素化アモルファスシリコン酸化膜（ＳｉＣＯ：Ｈ）により形成されると、熱の作用により簡単に分解されるＳｉ−Ｈ及びＳｉ−Ｃタイプの低エネルギ結合が形成されやすくなるような状態に層３が形成される。
【００１９】
基板２の材料は、好ましくは、層３から放出されるガスの量に対して無視できるような量のガスを放出するようなものが選ばれる。これは、脱ガスしない材料、又は、層３より、分解又は脱ガス温度が非常に高い材料とすることができる。放出されるガスの量は、従って、層３のみにより決まり、この層が記録媒体の主な、そして、ほぼ唯一のガス源を形成する。
【００２０】
もし、基板２から放出されるガスの量が無視できない場合は、図２に示されるように、層３と基板２との間にさらなる層８が設けられてもよい。さらなる層８は、基板２の脱ガスを制限し、従って、放出されるガスの量、従って、形成されるバブルの高さの制御を強化するような態様とされる。そして、さらなる層８は、基板２と層３との間のバッファ層として機能する。さらなる層８は、例えば、マグネトロン・スパッタリングにより蒸着される誘電体層により形成することができる。
【００２１】
光書き込み放射線７が通過する活性層４の表面４ａ上に設けられた層は、好ましくは、書き込み動作が実行されたときに、活性層４が変形すると変形する変形可能な層がよい。従って、図１及び図２に示された実施形態によれば、活性層４と保護層５との間に設けられた層が変形可能な層である。
【００２２】
もし、活性層４が変形するのに十分なほど接着層６が柔軟でない場合は、接着層６と活性層４との間の活性層４の表面４ａ上にさらなる変形可能な層９を設けることができる。図３、図４は、それぞれ、接着層６と活性層４との間に設けられた変形可能な層９を有する別の実施形態を示している。
【００２３】
例えば、図４に示される記録媒体は、ポリカーボネート基板２と、１００ｎｍの厚みを有するＺｎＳ−ＳｉＯ２のバッファ層８と、１０ｎｍの厚みを有するＳｉＣＯ：Ｈｅで作られたガス源を形成する層３と、２０ｎｍの厚みを有するＺｎＴｅ又は２０ｎｍの厚みを有するＳｎＴｅ又は各々が２０ｎｍの厚みを有するＺｎＴｅの層とＳｎＴｅの層との二層スタックによる活性層４と、例えばＳｙｌｇａｒｄ１８４（登録商標）タイプのポリ（ディメチルシロキサン）即ちＰＤＭＳで作られた１０μｍの変形可能な層９と、光架橋性アクリルポリマーの接着層６と、ポリカーボネート保護層５との連続スタックを備える。
【００２４】
そのような記録媒体のガス・バブルの高さは、一定なパルス時間において、約１０ｎｍ／ｍＷ変化し、これに対し、ＺｎＳ−ＳｉＯ２のバッファ層８、ＳｉＣＯ：Ｈｅ層３いずれも備えない記録媒体のガス・バブル高さ変化は２０ｎｍ／ｍＷである。従って、厚みが制限されたガス源を形成する層を用いることにより、書き込み動作が行われたときに、バブル高さを制限でき、従って、書き込みパワーに対するバブル高さ感度を制限することができる。
【００２５】
さらに、変形可能な層９は１マイクロメータ以下の厚みとすることができるので、これによっても、活性層内に形成されるバブルの高さを制限することができる。
【００２６】
図４に示すもので、厚みが１０，２０，４０、そして、６０ｎｍの層３を有する四つの記録媒体に書き込み動作が行われた。そこで、これらの異なる媒体において観察された、レーザビームのパワーに対する、書き込み動作時に形成されたバブルの高さの変化が図５に示されている。パワーが小さいときに比べて大きいときの方がパワーに対してバブルが高くなる程度が緩やかであることが見られる。さらに、層３の厚みが１０ｎｍの場合の曲線においては、そのスロープに変化が見られないが、バブルはレーザパワーｍＷ当たり１０ｎｍ高くなり、これは、厚いポリカーボネート基板のみを備える従来の媒体の場合より２倍少ない。厚みが制限された層３が設けられていることにより、バブルの高さは、実際、パワーに対して緩やかに変化する。
【００２７】
本発明は上記の実施形態には限定されない。例えば、図６に示されるように、非可逆性光記録媒体１は図１に示された構造とは逆の構造とすることができる。光書き込み放射線７は、保護層５を通過するのではなく、基板２の自由裏面２ａから到来し、基板２を通過してから活性層４に到達する。この場合、活性層４の表面４ａが基板２と同じ側に配される。
【００２８】
このようにして、図６において、光データ記録媒体１は何層かの重なり合った薄層のスタックを備える。この媒体はスタックが設けられた表面２ａと自由裏面２ｂとを有する基板２を備える。変形可能な層９と，活性層４と、ガス源を形成する層３と、接着層６により活性層４に固着された保護層５とが、基板の表面２ａに順に設けられる。変形可能な層９は基板２と活性層４との間の活性層４の表面４ａ上に配される。ガス源を形成する層３は、活性層４と接着層６との間の活性層４の自由裏面４ｂ上に、その一部分が配される。
【００２９】
基板の表面２ａは隆起領域２ｃ及びピット領域２ｄを備える。ピット領域２ｄは、好ましくは、基板のトラックを構成するスパイラル状の溝を形成する。このようにして、従来と同様に、光書き込み放射線７が基板２の裏面２ｂから到来し、好ましくは、基板の表面２ａの溝にフォーカスされる。従って、読み出し動作が行われると、トラッキング信号が、好ましくは、基板の表面２ａの溝を覆う活性層部分、即ち、溝のコンプリメンタリ又はネガティブな部分を追従し、ブランク及び書き込みの二タイプの領域を検出する。しかし、従来とは異なり、図６の記録媒体は、基板２と活性層４との間に設けられた変形可能な層９と、さらに、基板とは反対側のガス源を形成する層とを備える。この構造が、溝を覆う活性層部分で、基板２が位置している側で、且つ、基板２の反対側ではない側の部分の高さにおけるバブルの形成を可能にする。従って、従来の記録媒体より簡単に、トラッキング信号により、活性層の書き込み領域の高さと活性層の他の部分の高さとを識別でき、さらには、特に、活性層の書き込み領域の高さと活性層のブランク領域の高さ及び基板の表面の隆起領域を覆う活性層部分の高さとを識別できる。
【００３０】
接着層６の材料は、層３から放出されるガスに比べてガス放出量が無視できるものを選ぶと好ましい。これは、脱ガスしない材料、又は、分解及び又は脱ガス温度が層３に比べて非常に高い材料とすることができる。この材料は、例えば、紫外線放射により架橋可能なアクリル接着剤とすることができる。
【００３１】
もし、用いられる接着層６が温度上昇により多量のガスを放出するようであれば、図７に示されているように、バッファ層を形成するさらなる層８を層３と接着層６との間に設けることができる。さらなる層８により、温度又は機械的いずれかの作用により、接着層６の脱ガスを抑制することができる。従って、さらなる層８は、マグネトロン・スパッタリングにより蒸着される誘電体材料の層とすることができる。誘電体材料は、例えば、８０％のＺｎＳと２０％のＳｉＯ２とにより形成される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ガス源を形成する層が活性層とトラックが設けられた基板との間に設けられた、本発明の第一実施形態による光記録媒体を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の光記録媒体の別の実施形態を概略的に示す断面図である。
【図３】図１の光記録媒体の別の実施形態を概略的に示す断面図である。
【図４】図１の光記録媒体の別の実施形態を概略的に示す断面図である。
【図５】ガス源層が１０ｎｍから６０ｎｍの厚みを有する場合の、書き込みパワー変調に対する図４の媒体のバブルの高さの変化を示す図である。
【図６】ガス源を形成する層が活性層と保護層との間に設けられた、本発明の第二実施形態による光記録媒体を概略的に示す断面図である。
【図７】図６の光記録媒体の別の実施形態を概略的に示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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