(57)【要約】  本発明は、低い隆起領域を有するトラックを備える不可逆光記録媒体およびこの不可逆光記録媒体を使用するための方法に関する。不可逆光記録媒体は少なくとも１つの基板（１）を備えており、当該基板上には少なくとも１つの感光層（２）が配置され、前記感光層は、データ記録および／またはデータ読み取り動作中に光放射線（５）を受けるようになっている構造化された前面（２ａ）を含んでいる。また、媒体は、２５０ｎｍ〜３７０ｎｍの隆起領域（１ｃ）の幅においてはほぼ２５ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の高さ、および、２００ｎｍ〜２５０ｎｍの隆起領域（１ｃ）の幅においては２５ｎｍから３２ｎｍまで減少態様で略直線的に変化する最小値と、３５ｎｍの最大値との間の範囲にある高さを有する隆起領域（１ｃ）を含むトラックを更に備えている。
2008529198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基板（１）を備えるとともに、この基板上に少なくとも感光層（２）が配置され、前記感光層はデータ記録および／または読み取り動作中に光放射線（５）を受けるようになっている構造化された前面（２ａ）を有し、前記基板は隆起領域（１ｃ）を備えるトラックを有している不可逆光記録媒体であって、前記隆起領域（１ｃ）は、
２５０ｎｍ〜３７０ｎｍの前記隆起領域（１ｃ）の幅においては約２５ｎｍ〜約３５ｎｍの高さを有し、
２００ｎｍ〜２５０ｎｍの前記隆起領域（１ｃ）の幅においては、２５ｎｍから３２ｎｍまで減少態様で実質的に直線的に変化する最小値と、実質的に３５ｎｍの最大値との間にある高さを有し
ていることを特徴とする不可逆光記録媒体。
【請求項２】
前記隆起領域（１ｃ）が３０ｎｍの最大高さおよび３７０ｎｍの最大幅を有していることを特徴とする請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
光放射線（５）を透過する変形可能な層が前記感光層（２）の前記前面（２ａ）上に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の媒体。
【請求項４】
前記感光層（２）は、前記光放射線（５）の作用によって局所的に可能な無機材料を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項５】
前記基板（１）が自由後面（１ａ）と前面（１ｂ）とを備え、前記前面上に前記感光層（２）が配置され、前記基板（１）の前記前面（１ｂ）には前記隆起領域（１ｃ）を備えるトラックが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の媒体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の不可逆光記録媒体の使用方法であって、前記隆起領域（１ｃ）は、
２５０ｎｍ〜３７０ｎｍの前記隆起領域（１ｃ）の幅においては約２５ｎｍ〜約３５ｎｍの高さを有し、
２００ｎｍ〜２５０ｎｍの前記隆起領域（１ｃ）の幅においては、２５ｎｍから３２ｎｍまで減少態様で略直線的に変化する最小値と、実質的に３５ｎｍの最大値との間にある高さを有し、
データ記録および読み取りが前記隆起領域（１ｃ）の高さで行われることを特徴とする、方法。
【請求項７】
データ記録は、少なくとも１つの前記隆起領域（１ｃ）の高さでバブルの形態を成す前記感光層（２）の局所的な変形によって達成されることを特徴とする請求項６に記載の不可逆光記録媒体の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも基板を備えるとともに、この基板上に少なくとも感光層が配置され、前記感光層が、データ記録および／または読み取り動作中に光放射線を受けるようになっている構造化された前面を備え、前記基板が隆起領域を備えるトラックを有している不可逆光記録媒体に関する。
【０００２】
また、本発明は、前記光記録媒体を使用するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
例えばＣＤ−Ｒ（コンパクトディスク−記録可能）およびＤＶＤ−Ｒ（デジタル多用途ディスク−記録可能）タイプの媒体に対する光学的な記録は、殆どの場合、プラスチック基板上に堆積され且つ反射金属層によって覆われる着色材料層により行なわれる。しかしながら、着色材料における不可逆光記録技術は、時として、特に着色剤の価格および着色剤処理ステップにおける人件費に関して高い製造コストをもたらす。
【０００４】
また、消去可能な或いは消去不可能な書き込みできる光学支持体では、基板の表面の隆起トラックによって具現化される螺旋の形態を成す溝が、前記基板を介して、フォーカス・コントロール、トラッキングシステムによる正確なデータ書き込みおよび読み取りを可能にする。トラックのピッチは、一般に、国際ディスクフォーマット仕様によって規定される。例えば、ＤＶＤは７４０ｎｍに等しいトラックピッチを有し、一方、「ブルーレイ」ディスクの名前で良く知られた青色レーザを使用する光ディスクは３２０ｎｍのトラックピッチを有する。また、トラックは、溝の深さおよび幅によっても特徴付けられる。
【０００５】
しかしながら、着色剤の使用に基づく不可逆な、すなわち、消去できない記録媒体は、例えばＤＶＤ−Ｒディスクにおいては１４０ｎｍ〜１８０ｎｍの深い溝を形成する必要がある。この大きな溝深さは、比較的長い基板加圧成形時間を暗示している。したがって、基板加圧成形時間が長ければ長いほど、媒体製造サイクルの総時間が増大するとともに、媒体製造歩留まりが減少し、それにより、製造コストが増大する。
【０００６】
また、無機材料を使用する光記録媒体を製造することもできる。無機材料は、有機着色剤と比べて製造コストおよび性能に関して利点を与えることができる。無機材料から形成される層に書き込むための様々な方法が存在する。最も幅広く研究された不可逆技術は、レーザ切断によって無機材料中にマークを形成することから成る。マークの存在により、ディスクの表面においてレーザビームの反射が局所的に減少する。この反射の減少は、弱いレーザパワーで読み取られる。しかしながら、例えばＤＶＤの場合には、特にマークの周囲の材料のパッドの存在に起因して、マークのサイズが必要とされる記憶密度に適合しない。
【０００７】
無機材料の使用に基づく現在市販されている記録媒体は一般に小さい深さの溝を有しているが、これらの媒体は消去可能である。また、これらの記録媒体は多数の薄層を備えており、それにより記録媒体の原価が高くなる。最後に、これらのディスクの反射は、消去不可能な書き込みできる媒体に関して施行されている国際規格によって求められている反射に適合していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の欠点を改善するとともに、特に従来技術に係る媒体と比べて比較的低い製造コストおよび高い製造歩留まりを与える不可逆光記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この目的は添付の請求項によって達成される。
【００１０】
特に、媒体は、隆起領域が、
２５０ｎｍ〜３７０ｎｍの前記隆起領域の幅においては約２５ｎｍ〜約３５ｎｍの高さを有し、
２００ｎｍ〜２５０ｎｍの前記隆起領域の幅においては、２５ｎｍから３２ｎｍまで減少態様で実質的に直線的に変化する最小値と、実質的に３５ｎｍの最大値とのほぼ間にある高さを有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の更なる目的は、従来技術の欠点を改善するそのような媒体の使用方法を提供することである。
【００１２】
本発明によれば、この目的は、隆起領域が、
２５０ｎｍ〜３７０ｎｍの前記隆起領域の幅においては約２５ｎｍ〜約３５ｎｍの高さを有し、
２００ｎｍ〜２５０ｎｍの前記隆起領域の幅においては、２５ｎｍから３２ｎｍまで減少態様で実質的に直線的に変化する最小値とほぼ３５ｎｍの最大値とのほぼ間にある高さ  を有し、
データ記録および読み取りが隆起領域の高さで見つけられるという事実によって達成される。
【００１３】
他の利点および特徴は、単なる非限定的な実施例目的で与えられ且つ添付図面に表わされる本発明の特定の実施形態の以下の説明から更に明確に理解できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
好ましくは光ディスクまたはチップカードの形態を成す不可逆光記録媒体は少なくとも１つの基板を備えており、基板上には少なくとも１つの感光層が配置される。感光層は、データ記録および／または読み取り動作中に光放射線を受けるようになっている構造化された前面を備えている。既知の態様で、不可逆光記録媒体は、基板と感光層との間および／または感光層の前面上に配置された１つ以上の更なる層を備えることもできる。
【００１５】
感光層は、光放射線の作用によって局所的に変形できる無機材料を備えていることが好ましい。また、感光層は、光学的な放射線光を十分に反射するとともに部分的に吸収する。したがって、感光層によって吸収されたエネルギーが層中に局所的な加熱を引き起こし、それにより、層が局所的に変形する。局所的な変形はバブルの形態或いはホールの形態を成す可能性があり、それが感光層中にマークを形成する。感光層のマークは、層の変形されていない領域よりも小さく反射しているため、形成されたマークを検出することにより媒体を読み取ることができる。
【００１６】
マークの長さおよびマーク間の空間によりデータをエンコードすることができる。また、適用される光放射線の出力に特定の変調を加えることによりマークの長さを変えることもできる。この場合、前記特定の出力変調は書き込み方法に対応している。
【００１７】
マークの形状は、感光層の材料のタイプによって決定される。そのため、ホールを形成し得る材料、例えばアンチモンまたはセレンと合金化されるテルル系材料がM. Terao等による論文（「Chalcogenide thin films for laser-beam recordings by thermal creation of holes」, J. Appl. Phys. 50(11), 1979年11月、6881〜6886頁）に記載されている。
【００１８】
しかしながら、大きなデータ記憶密度を得るためには、バブルを形成できる材料を優先することが好ましい。そのような材料は、一般に比較的高い融点を有しており、噴霧が容易な少なくとも１つの要素を備えている。バブルの形成によって書き込む場合、感光層材料の組成は、一般に、ディスク上に刻み込まれるマーク（ジッター）の長さの良好な標準偏差に適合するバブル形成の品質を保証するようになっている。硫黄、セレン、テルル、ヒ素、亜鉛、カドミウム、リン系を有する合金を使用できる。例えば、感光層は、テルル化亜鉛（Ｚｎ−Ｔｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、リン酸塩・亜鉛（ＰＺｎ）、ヒ素・亜鉛（ＡｓＺｎ）またはテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）合金を備えることができる。Ｚｎ−Ｔｅ合金から成る層の場合、最も適した比率はテルル原子３５％に対して亜鉛原子６５％であり、また、層の厚さは、好ましくは１５ｎｍ〜５０ｎｍであり、４０ｎｍに等しいことが好ましい。
【００１９】
マークの正確な書き込みおよび読み取りは、一般に、不可逆光記録媒体において、当該記録媒体内に配置されたフォーカス・コントロール、トラッキングシステムにより行なわれる。トラックは、例えば、基板の前面の構造化によって達成される。したがって、図１は、自由後面１ａと隆起領域１ｃを備えるトラックを形成する構造化された前面１ｂとを備える基板１であって、前記隆起領域の組が好ましくは螺旋を形成する基板１を従来の態様で表わしている。図１において、前面１ｂは、台形の形態で概略的に表わされた２つの隆起領域１ｃを備えている。
【００２０】
一般に、着色剤の使用に基づく従来技術に係る記録媒体において、データ書き込みおよび／または読み取りを可能にする１つまたは複数の光放射線は、基板１の自由後面１ａから発生する。これらの光線は、その後、前記基板を通過して、１つの溝の高さで局所的に集束する。この場合、従来技術に従って知られ且つ自由後面１ａから見られる前記溝は、図１に描かれた隆起領域１ｃの組に対応している。したがって、本発明に係る隆起領域１ｃの幅Ｌおよび高さＨは、従来技術に係る光記録媒体の溝の深さおよび幅にほぼ対応している。
【００２１】
本発明において、隆起領域１ｃは約２５ｎｍ〜約３５ｎｍの高さＨを有しており、その場合、隆起領域１ｃの幅Ｌは２５０ｎｍ〜３７０ｎｍである。隆起領域１ｃの幅Ｌが２００ｎｍ〜２５０ｎｍである場合、隆起領域の高さＨは、２５ｎｍから３２ｎｍまで減少態様で実質的に直線的に変化する最小値と、実質的に３５ｎｍの最大値との間にある。
【００２２】
また、隆起領域１ｃは、３０ｎｍの最大高さＨｍａｘおよび３７０ｎｍの最大幅Ｌｍａｘを有していることが好ましい。
【００２３】
また、隆起領域の幅Ｌは、制御システムによって認識される幅として規定されることが好ましい。そのような幅は、一般に、基板と感光層との間の界面に対応している。概略的に、図１において、隆起領域１ｃの幅Ｌは、前記領域を表わす台形の２つの底のうちの小さい方に対応しており、一方、高さＨは前記台形の高さに対応している。
【００２４】
図２に表わされる特定の実施形態によれば、不可逆光記録媒体は図１に示されるような基板１を備えている。基板１の構造化された前面１ｂ上には好ましくは均一な態様で感光層２が堆積される。その後、感光層２の前面２ａは隆起部位を備えるように構造化され、前記隆起部位上でデータ記録および読み取りが見つけられることが好ましい。このように、感光層は、基板の前面の隆起領域１ｃよりも上側に配置された隆起部位の高さで局所的に変形する。
【００２５】
感光層２の前面２ａ上には、好ましくは１５ナノメートル以下の厚さを有する反射層３が配置されることが好ましい。反射層は、感光層２と光放射線５を透過する保護層４との間に配置される。光放射線５は、データ記録および／または読み取りができるように形成されている。光放射線は、保護支持体４および反射層３を通過した後にトラックの隆起領域１ｃの下側に配置された感光層２の隆起部位に達する集束された電力変調レーザビームであることが好ましい。
【００２６】
反射層３は、感光層２の光学的特性を改善するように形成されており、感光層２が所定の波長範囲で非常に僅かしか反射しない場合に特に適している。反射層３は、例えば、６３０ｎｍ〜６５０ｎｍから成る光放射線の波長範囲を有するテルル化亜鉛感光層に適している。また、反射層３により、感光層２の熱的挙動を改善することができる。反射層は、銀、金、アルミニウムまたは銅から成っていても良い。
【００２７】
例えばテルル化亜鉛により形成され且つ光放射線５の作用により局所的に変形されるようになっている感光層２は、２０ｎｍ〜３０ｎｍの厚さを有するとともに前面２ａを備えており、これにより、光放射線５が反射層３によって受けられる。２つの層、すなわち、感光層２および反射層３により、強い初期反射を得ることができると同時に良好な書き込み感度および良好なコントラストを保つことができる無機積層体を形成することができる。無機積層体の厚さは、トラックの隆起領域１ｃの高さにほぼ等しいことが好ましい。
【００２８】
不可逆光記録媒体は前述した実施形態に限定されない。２００３年７月２１日に出願されたフランス特許出願第０３０８８７５号の優先権に基づいて２００４年７月１６日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＦＲ０４／０１８９７に記載されるように、反射層３は、光放射線を透過する複屈折しない変形可能な層と置き換えることができる。この場合、変形可能な層は、感光層と保護支持体との間に配置される。したがって、光放射線は、感光層の構造化された前面に達する前に変形可能な層を通過する。
【００２９】
変形可能な層は、２００μｍ以下の厚さ、特に２μｍ〜１００μｍの厚さを有していることが好ましい。変形可能な層は、光放射線によって事前に網状にされるポリマー、例えばシリコンまたはフレキシブルなアクリル系ポリマーのうちから選択されるポリマーを備えていることが好ましい。変形可能な層は、書き込み動作が感光層上で行なわれるときに感光層の変形に追従できる層である。光書き込み放射線が変形可能な層および感光層の少なくとも一部の両方を通過し、それにより、感光層に形成された隆起領域に加えて変形可能な層に変形を形成することができる。
【００３０】
感光層の前面上に変形可能な層を配置すると、特に、感光層内での正確なマークの形成が促進される。実際に、感光層が変形すると、変形可能な層は、感光層の変形に付随して起こる同じタイプの変形を有する。したがって、変形可能な層は、特に書き込みが行なわれるときの光放射線の熱拡散に起因する書き込みマークの拡大を制限する。そのため、変形可能な層により、良好な品質のマークを得ることができる。
【００３１】
また、感光層の反射を高めるために、好ましくは１５ｎｍ以下の厚さを有する金属層を感光層と変形可能な層との間に配置することができる。更に、酸化を防ぐ透明で非常に薄い保護層を前記金属層と変形可能な層との間に配置することもできる。また、記録媒体は、場合により透明な更なる変形可能層と共に、半透明の更なる感光層を備えることもできる。
【００３２】
不可逆光記録媒体のために使用される基板および保護層は、プラスチック、例えばポリカーボネート（ＰＣ）またはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）から成ることが好ましく、また、モールディングにより得られる。基板の厚さおよびトラックのピッチは、必要とされる記録媒体のタイプによって課される仕様にしたがって変化し得る。例えば、ＤＶＤまたはＨＤ−ＤＶＤ（高解像度ＤＶＤ）の場合、基板は０．６ｍｍの厚さを有しており、一方、「ブルーレイ」ディスクを製造するために基板の厚さは１．１ｍｍである。また、現在の規格によれば、基板トラックのピッチは、ＤＶＤの場合には０．７４μｍであり、「ブルーレイＤＶＤ」または「ＨＤ−ＤＶＤ」の場合には０．３２μｍである。更に、保護層は、複屈折せず、平坦な前面および後面を備えていることが好ましい。保護層の厚さは、必要とされる媒体のフォーマットのタイプによって決定される。したがって、ＤＶＤにおいては、保護層の厚さと、保護層と基板との間に配置された層の厚さとの合計が約０．６ｍｍでなければならず、一方、「ブルーレイＤＶＤ」ディスクの場合には、厚さの合計が約１００μｍでなければならない。
【００３３】
また、小さい高さを有する隆起領域を持つトラックを備える不可逆光記録媒体を製造すると、基板の加圧成形が容易となり、したがって、更に短い製造サイクル時間を達成することができる。これにより、歩留りが向上するとともに、製造コストが低減される。
【００３４】
更に、隆起領域の高さＨおよび幅Ｌは、
−  書き込み前のディスクの最小反射レベル
−  書き込み前後のディスクの正確なトラッキング
を保つように選択されることが有益である。
【００３５】
実際に、国際基準ＥＣＭＡ  ３４９によれば、書き込み前後における記録媒体の反射率は４５％〜８５％でなければならず、一方、記録媒体がトラッキングできる容易な測定を可能にする正規化「プッシュプル」信号は０．３０〜０．６０でなければならない。
【００３６】
図３において、曲線Ａ，Ｂはそれぞれ、隆起領域の高さおよび幅に従った０．３０および０．６０の正規化「プッシュプル」信号値を表わしており、一方、層Ｃは４５％に等しい反射率値を表わしている。
【００３７】
このように、２５０ｎｍ〜３７０ｎｍの幅Ｌおよび２５ｎｍ〜３５ｎｍの高さＨを有する隆起領域を備えるトラックの場合には、記録媒体が曲線Ａと曲線Ｃとの間にある矩形領域Ｉ内に位置付けられることに留意することができる。したがって、媒体は４５％以上の反射率を有し（曲線Ｃ）、正規化「プッシュプル」信号は  ０．３０〜０．６０の範囲内にうまく含まれる。
【００３８】
２５０ｎｍ〜３７０ｎｍの幅Ｌ、および幅にしたがって２５ｎｍから３２ｎｍまで減少態様で直線的に変化する最小値と３５ｎｍの最大値との間にある高さＨを有する隆起領域の場合、記録媒体は、反射率およびトラッキングの点に関してＥＣＭＡ  ３４９規格の仕様にも適合する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】基板の前面上に配置され且つ２つの隆起領域を備えるトラックの概略断面図。
【図２】図１に係るトラックを備える媒体を概略的に示した断面図。
【図３】トラックの隆起領域の高さおよび幅に従った約０．３０および約０．６０の正規化「プッシュプル」信号値および約６０％の反射率値を示す図。
【図１】
2008529198.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2008529198.tif 000007
2008529198.tif 000008
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