(57)【要約】この記述が与えるのは、再書込可能な記録のための、集束レーザー光ビーム（３０）による、マルチスタック光学データー記憶媒体（２０）に関してである。該媒体（２０）は、基板（１）を有し、かつ、その側面に：位相変換型記録層（６）で構成される第一記録スタック（２）；位相変換型記録層（１２）で構成された少なくとも一つの追加記録スタック（３）；追加記録スタック（３）のそれぞれに近接した透過性スペーサー層（９）；が配されている。この追加記録スタック（３）は、十分に透過性を有し、第一記録スタック（２）において、読み取り及び記録における十分な感受性を確実にしている。この目的のため、少なくとも一つの酸化インジウムスズ層（１０）は、追加記録スタック（３）の少なくとも一つに存在している。この酸化インジウムスズ層（１０）はさらに、追加記録スタック（３）の記録層（１２）における適切な冷却作用を確実にしている。これは、十分な記録特性を、追加記録スタック（３）に保持させるためである。
2004528673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集束レーザー光ビームによる、再書込可能記録のためのマルチスタック光学データー記録媒体であって、前記媒体は、基板を有し、かつ、その側面に：
位相変換型記録層で構成される第一記録スタック；
位相変換型記録層で構成される、少なくとも一つの追加記録スタック；及び
第一記録スタックに最も近接する側において、追加記録スタックのそれぞれに接する透過性スペーサー層；
が配され、かつ
前記第一記録スタックは、前記集束レーバー光ビームの最も離れた場所に存在し；
前記透過性スペーサー層は、前記集束レーザー光ビームの焦点深さよりも大きく；
少なくとも一つの酸化インジウムスズ層は、前記の記録スタックのそれぞれの少なくとも一つに存在する；
ことを特徴とする、媒体。
【請求項２】
前記酸化インジウムスズ層は、前記追加記録スタックの少なくとも一つの、透過性スペーサー層に近接した前記第一記録スタックの最も近い側に存在することを特徴とする請求項１に記載の光学データー記録媒体。
【請求項３】
追加酸化インジウムスズ層は、前記酸化インジウムスズ層を有する前記追加記録スタックに存在し、かつ、該追加酸化インジウムスズ層は、前記追加記録スタックの前記酸化インジウムスズ層の反対側に存在することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学データー記録媒体。
【請求項４】
追加酸化インジウムスズ層は、第一記録スタックの前記追加記録スタックに最も近い側に存在し、かつ、金属反射層は、前記第一記録スタックの前記追加記録スタックから最も離れた側に存在す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光学データー記録媒体。
【請求項５】
前記金属反射層は、酸化インジウムスズ層に置き換えられることを特徴とする請求項４に記載の光学データー記録媒体。
【請求項６】
前記の酸化インジウムスズ層のそれぞれの厚みは、５以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学データー記録媒体。
【請求項７】
前記の記録層のそれぞれは、少なくとも一つの追加層に接し、該追加層のそれぞれは、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＡｌＮ、及びこれらの非化学量論的組成物で構成されるグループから選ばれた化合物で構成され、かつ、該追加層のそれぞれの厚みは、最大で１０ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学データー記録媒体。
【請求項８】
前記の記録層のそれぞれは、要素Ｇｅ及びＴｅで構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学データー記録媒体。
【請求項９】
マルチスタック型及び高度データー率記録のための、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学データー記録媒体の利用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、集束レーザー光ビームによって書込可能な記録のための、マルチスタック型光学データー記憶媒体に関する。該媒体は基板を有し、その側面には：
前記集束レーザー光ビームから最も離れた場所に存在する、位相変化型記録層で構成される、第一記録スタック；
位相変化型記録層で構成される、少なくとも一つの追加記録スタック；
前記第一記録スタックに最も近接した側面に、さらなる記録スタックのそれぞれが隣接する透過性スペーサー層で、該透過性層は、集束レーザー光ビームの所定の深さよりも大きな厚みを有している。
【０００２】
本発明はまた、高いデーター記録率のための、このようなマルチスタック型光学データー記憶媒体の利用にも関する。
【０００３】
導入部で述べた型の光学的データー記憶媒体の具体例は、米国特許第６，１９０，７５０号明細書にて知られている。
【０００４】
位相転移を基礎にした光学データー記憶媒体は、魅力的である。直接上書き（ＤＯＷ）及び高い記憶密度の可能性を組合し、かつ、読み取りのみの光学データー記憶システムに比べて、簡易で小型であるからである。データー記憶の意味において、含まれるのは、デジタルビデオ、デジタルオーディオ、及びソフトウェアデーター記憶である。位相転移型光学記録には、結晶構造記憶装置層中に、集束された相対的に高出力レーザー光ビームを使って、サブマイクロメーターサイズのアモルファス記録マークの形成を含む。情報の記録中、該媒体は、集束レーザー光ビームに対して動かされ、記録される情報に従って、調節される。高出力レーザー光ビームが、結晶構造記録層を溶かす際、マークが形成される。レーザー光ビームが、消灯され、及び／又は続いて、記録層に相対して移動されると、融解されたマークのクエンチングが、記録層中にて起こり、記録層の曝露領域におけるアモルファス情報マークが残り、非曝露領域には、結晶構造が残る。書き込まれたアモルファスマークの消去は、同様のレーザーを、低出力にて熱することで、記録層の溶融を行うことなく、再結晶化により実現される。このアモルファスマークは、データービットを表し、例えば、基板を介して相対的に低出力の集束レーザー光ビームを使って、読出し可能である。結晶構造記録層に対するアモルファスマークの反射率の違いは、続いて、検出器により記録情報に従った調節された光電流へと変換され、調節されたレーザー光ビームによりもたらされる。
【０００５】
位相変化光学記録における最も重要な必須要素の一つは、高いデーター率であり、ユーザーにより、記媒体中に書込可能かつ再書込可能なデーターは、少なくとも３０Ｍビット／秒である。このような高いデーター率は、記録層に、高い結晶化速度、例えば、ＤＯＷ中における短い結晶化時間、を有することを要求する。既存の記録されたアモルファスマークが、ＤＯＷ中に再結晶可能であることを確実にするために、記録層は、レーザー光ビームに相対した、媒体の速度に適合すべく、適切な結晶化スピードを有しなければならない。結晶化スピードが、既存の、記録された古いデーターを有するアモルファスマークに対して十分高くなければ、完全に消去できず、ＤＯＷ中における再結晶化を意味している。これは、高いノイズレベルを生じる。高い結晶化スピードは、特に、高密度記録及び高いデーター慄を有する光学記録媒体において要求され、これら媒体には、ディスク型のＣＤ−ＲＷ高速度、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＲ−ｒｅｄ、及びＤＶＲ−ｂｌｕｅなどがある。それぞれは、既存の略号であり、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）及び新しく生成した高密度デジタル多目的ディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ＋ＲＷ及びＤＶＤ−ＲＡＭ）であり、ここで、ＲＷ及びＲＡＭは、このようなディスクにおける再書込可能性を参照し、かつ、デジタルビデオ記録光学的記録ディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｄｉｓｋｓ）を参照し、ここで、ｒｅｄ及びｂｌｕｅは、使用するレーザーの波長を参照している。これらディスクにとって、完全消去時間（ＣＥＴ）は、３０  ｎｓ以下でなければならない。ＣＥＴは、結晶構造環境下における、書き込まれたアモルファスマークを完全に結晶化するための消去パルスの最小時間として定義される。このＣＥＴは、静電気テスターを使って測定される。１２０  ｍｍディスクで４．７  ＧＢの記録密度を有しているＤＶＤ＋ＲＷでは、ユーザーにおいて２６  Ｍビット／秒なるデータービット率が必要であり、ＤＶＲ−ｂｌｕｅのデーター率は、３５  Ｍビット／秒である。ＤＶＤ＋ＲＷ及びＤＶＲ−ｂｌｕｅの高速度バージョンにおけるデーター率は、５０  Ｍビット／秒以上が必要である。視聴覚適用のためのデーター率は、視聴覚情報ストリームによって決定されるが、コンピューターデーター適用においては、データー率適用において制限はなく、例えば、より多くであればより良い。このようなデータービット率のそれぞれは、最大ＣＥＴへと移動可能であり、いくつかのパラメーターによって影響される。例えば、記録スタック及び記録層に使用される材料に関する熱的なデザインなどである。
【０００６】
その他の重要な必須要素は、ＤＶＤ−ＲＷ及びＤＶＲなどの単一面ディスクにおける光学記録媒体の記録容量を増加させることである。これは、レーザー光波長λを減少することにより、及び／又は記録レンズの開口数（ＮＡ）を増加することにより達成可能である。レーザー光スポットサイズは、（λ／ＮＡ）２なる比で表されるからである。より小型のレーザー光スポットサイズであるため、記録されるマークは、より小さくなる。従って、ディスクの記録容量は、ディスクの単位面積当たりに、さらに多くのマークが適合すれば、増加する。代替的な選択枝は、多重化記録スタックを適用することである。これは、デュアル又はダブルスタック記録と称され、使用される光学ディスクの同じ面に二つの記録スタックを有し、光学的に、同様のレーザー光ビームを使って、同じ面に、到達される。光学ディスクの同じ面に二つ以上の記録スタックを使用した場合、マルチスタック記録と呼ばれる。
【０００７】
ダブル又はデュアルスタック記録において、レーザー光ビームが最初に透過する第二記録スタックは、第一記録スタックにおいて適切な読み取り／書込特性を確実にするため、十分に透過性を有していなければならない。米国特許第６，１９０，７５０号明細書における公知の媒体は、位相変換記録にて再書込を行うための｜ＩＰ２ＩＭ２Ｉ＋｜Ｓ｜ＩＰ１ＩＭ１｜構造を有しており、この構造は、二つの金属反射層Ｍ１及びＭ２を有し、Ｍ１では、相対的に厚く、高い光学的反射性を有しており、Ｍ２では、相対的に薄く、相対的に高い光学的透過性を有している。Ｉは、誘電層を表し、Ｉ＋は、さらなる誘電層を表している。Ｐ１及びＰ２は、位相変換記録層を表し、Ｓは、透過性スペーサー層を表している。この構造において、レーザー光ビームは、最初に、Ｐ２を含有するスタックを通過する。この金属層は、反射層として機能するのみならず、書込中において、アモルファス位相をクエンチングするための急速な冷却を確実にするため、熱貯蔵庫としても機能する。このＰ１層は、記録中においてＰ１層の実質的な冷却を行う相対的に厚みのある金属ミラー層Ｍ１の近傍に存在している。一方、Ｐ２層は、制限された熱貯蔵的特性を有し、相対的に薄い金属層Ｍ２の近傍に存在している。記録層の冷却作用は、広い意味で、記録中におけるアモルファスマークの正確な形成を定義する。十分量の熱貯蔵作用は、記録中における適切なアモルファスマークの形成を確実にするため、必要である。
【０００８】
既存の媒体において、金属層Ｍ２は、必然的に、Ｐ１層における減弱された記録力生じる、レーザー光の本質的な部分を遮蔽する。Ｍ２の透過性を向上するために、追加誘電層Ｉ＋は、Ｍ２と組み合わされて使用される。十分な熱貯蔵作用のため、金属層Ｍ２は必要である。この追加誘電層単独による熱的導電性は、低いままであり、したがって、記録層において、温度を急速に低下させる能力は、不十分である。レーザー光の部分的な遮蔽のため、Ｐ１記録層に対する実質的により大きな書込力が要求される。これは、光学データー記録媒体へ、首尾よくデーターを書込又は再書込のために、相対的に大きな量のレーザー光力が必要であることを意味し、特に、高いデーター率にて、レーザー光ビームに相対して、大きな媒体スピードを必要とすることを意味する。より大きな書込及び再書込スピードにおいて、より多くのレーザー光力が必要である。多くの場合、レーザー光ビームの生成には、半導体レーザーが使用される。特に、短い波長のレーザー光、例えば、７００  ｎｍ以下、では、これらレーザーによる最大レーザー力は、制限され、高い記録力に対する障壁を有する。さらに、大きなレーザー光力は好ましくは、避けるべきである。第一記録スタックに近接する追加記録スタックは、望ましくなく、第一記録スタックの記録層上に集束レーザー光ビームにより、加熱される可能性があるからである。Ｍ２に金属が使用されていない場合、Ｐ２層の冷却作用は、実質的にＰ１層とは異なる。例えば、パルスなどの書込方法により、書込戦略を意味する。高いデーター率にて行われる相対的に低い冷却作用によって、層へと首尾よく書き込むことが不可能でさえあるかもしれない。言い換えれば、Ｐ層における低い冷却率で、かつ、実質的な再結晶化を生じるため、アモルファスマーク形成は、高度に対抗される。
【０００９】
本発明の目的は、導入部にて述べた種の、マルチスタック型光学データー記録媒体を供することである。該媒体は、実質的にレーザー光ビームに対し透過性を持つ少なくとも一つの追加記録スタックを有する。これは、近接する、記録スタックへ相対的に低い力にて書き込むことを可能にするためである。さらに、該スタックは、前記の追加記録スタックの記録層に対し、適切なアモルファスマーク形成を確実にするため、十分な熱貯蔵作用を有している。
【００１０】
この目的は、少なくとも一つの酸化インジウムスズ層（ＩＴＯ層）を、少なくとも一つの記録スタックに存在することにより、達成される。
【００１１】
本発明は、ＩＰＩＰスタックの透過性は、Ｐ層の透過性によってもっぱら決定されるという見識に基づいている。Ｔは、ＩＴＯ層を表し、Ｉ及びＰは、それぞれ、誘電層、及び位相変換記録層を表す。レーザー光の一部を必然的に遮蔽する金属層は存在しない。ＩＴＯ層が存在するため、記録スタックには、十分な熱貯蔵作用が存在する。ＩＴＯは、透過性材料であり、通常、その相対的に高い誘電性のため、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ’ｓ）の透過性電極などに使用されている。高い熱的導電性を有する材料として、光学記録スタックにＩＴＯを使用するとことは公知ではない。本発明の結果、近接する記録スタックに書き込むためのレーザー光力は、かなり軽減され、例えば、５０％以下に軽減されている。
【００１２】
本発明における光学データー記録媒体の実施例において、ＩＴＯ層は、透過性スペーサー層に近接する第一記録スタックに最も近い側面の、少なくとも一つの追加記録スタック中に存在する。
【００１３】
図解的には、以下の構造が、実施例に存在してもよい：
｜ＩＰｎＩＴｎ｜Ｓｎ｜ＩＰｎ−１ＩＴｎ−１｜Ｓｎ−１｜・・・｜ＩＰ１Ｉ｜。レーザー光は、最初、ｎｔｈスタックを透過する。ＩＰ１Ｉスタックは、第一記録スタックであり、Ｓｎは、透過性スペーサー層であり、ＩＰｎＩＴｎは、ｎ番目の記録スタックである。ここで、Ｉ、Ｐ、及びＴは、上述と同様の意味を有する。マルチスタックデザインの順番における多くの記載方法が可能であることに注意を払うべきである。特に、マルチスタックデザインは、Ｌｎにて表記され、ｎは、ゼロ又は可能な整数である。レーザー光が透過する第一スタックは、Ｌ０と呼ばれ、より深いスタックのそれぞれは、Ｌ１・・・Ｌｎによって表記される。より深いとは、レーザー光の透過方向において、理解される。この文章において、より深いスタックは、下付き番号１を使用して、その他の表記法を使用する。
【００１４】
その他の実施例において、追加ＩＴＯ層は、ＩＴＯ層を有する追加記録層中に存在し、この追加ＩＴＯ層は、追加記録層における該ＩＴＯ層の反対側に存在している。図示的には、これは、以下の構造によって表現可能である：
｜ＴｎＩＰｎＩＴｎ｜Ｓｎ｜Ｔｎ−１ＩＰｎ−１Ｔｎ−１｜Ｓｎ−１｜・・・｜ＩＰ１Ｉ｜。
【００１５】
このような方式にて、対照的なスタックは、記録層の両側に熱貯蔵層を有し、形成してもよい。これにより、冷却作用は、さらに対照的に分散するという利点を有し、結果として、記録層におけるアモルファスマークのさらなる光学的書込及び消去性能が向上する。
【００１６】
好適実施例において、追加ＩＴＯ層は、第一記録層の、追加記録スタックの近傍側に存在し、金属反射層は、記録スタック中の、追加記録スタックから最も離れた側に存在する。第一記録スタックは、レーザー光が到達する最後のスタックであるので、非透過性金属反射層は、光学データー記録媒体の全体の反射性を促進するため、存在してもよい。さらに、金属層は、第一記録スタックにおける優秀な熱貯蔵庫として機能する。
【００１７】
上述の実施例を洗練した例において、金属反射層は、ＩＴＯ層に替えられる。Ｐ層がそれ自身で十分な反射性を有する場合、金属層は、ＩＴＯ層に置き換えてもよい。この利点は、第一記録スタックの冷却作用は、実質的に、同様の特性にて存在可能なＩＴＯ層におおける追加記録スタックの冷却作用と同様であることである。この方法において、第一及び追加記録スタックにおける書込及び消去特性は、実質的に同等である。さらに、経済的な見地から、金属層の除去は利点を有する。第一記録スタックにおける金属反射層に関し、該金属は、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、及びこれら金属の合金を使用することができる。適切な合金の例は、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、及びＡｌＴａである。Ａｇは、その高い熱導電性ゆえ、好ましい。金属層における厚みに臨界はないが、好ましくは、透過率は、最大反射を得るため、ゼロであることである。実用的な理由により、厚みは、約１００  ｎｍである。
【００１８】
好ましくは、ＩＴＯ層の厚みは、５以上２００  ｎｍ以下である。層の厚みが薄すぎると、十分な熱貯蔵作用を示さず、一方、厚すぎる層は、記録スタックにおける光学的な透過性は、悪化する可能性がある。さらに、厚い層は、廃棄するためにより高価になってしまう。
【００１９】
有利な実施例において、記録層は、少なくとも一つの追加層に接しており、該追加層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＭｇＯ、ＺｎＯ、及びＡｌＮで構成されるグループから選ばれた化合物で構成し、非化学量論的組成を有し、該追加層の厚みは最大で１００  ｎｍである。これら層は、ＤＯＷ中におけるアモルファスマークの結晶化スピードを増加させ、結果として、直接、より高いデーター率を生じる。これら層と、記録層との間のインターフェースは、アモルファスマークの結晶化のための、核生成源として機能する。追加層は、相対的に薄い厚みを有する。従って、この追加層は、記録層中のＩＴＯ層に対し、その熱移行許容性において、相対的に少ない影響のみを有する。言い換えれば、このＩＴＯの有する熱貯蔵作用は、追加層によって、ほとんど変化しない。
【００２０】
記録層は、好ましくは、Ｇｅ及びＴｅにより構成される。この記録層は、位相変換型である。位相変換材料は、結晶−アモルファス層転換を示す。さらに、有益な化合物としては、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、又はＧｅ−Ｔｅがある。特に、有益な化合物は、国際特許出願第０１／１３３７０号パンフレット、及び第９７／５００８４号パンフレットに述べられている。国際特許出願第９７／５００８４号パンフレットにおける化合物は、以下の化学式にて、原子の百分率が定義されている：
Ｇｅ５０ｘＳｂ４０−４０ｘＴｅ６０−１０ｘ、ここでｘは、０．１６６≦ｘ≦０．４４４である。
この組成は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅの三角形組成において、ＧｅＴｅ及びＳｂ２Ｔｅ３の化合物が結合したラインにおいて配されており、化学量論的化合物Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５（ｘ＝０．４４４）、ＧｅＳｂ２Ｔｅ４（ｘ＝０．２８６）、及びＧｅＳｂ４Ｔｅ７（ｘ＝０．１６６）を含んでいる。これら化合物は、短い結晶化（消去）時間を示す。
【００２１】
国際特許出願第０１／１３３７０号パンフレットにおける化合物は、以下の化学式にて、原子の百分率が定義された組成を有している：
ＱａＩｎｂＳｂｃＴｅｄ
ここでＱは、Ａｇ及びＧｅからなるグループより選ばれ、
２＜ａ＜８
０＜ｂ＜６
５５＜ｃ＜８０
１５＜ｄ＜３０
ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００
である。
【００２２】
好ましくは、追加記録スタックにおける記録層の厚みは、５以上２５  ｎｍ以下の範囲である。より厚みを有すると、低い透過性を生じる。第一記録スタックにおける記録層の厚みは、例えば、５以上５０  ｎｍ以下であってもよい。
【００２３】
すべての記録スタックにおいて、基板から離れた、位相変換記録層側に位置する誘電層は、記録層を一般的な有機スペーサー層の影響から防御し、光学的コントラストを最適化する。光学的コントラストの検知において、この層の厚みは、好ましくは、（７０＋λ／２ｎ）  ｎｍに制限される。なお、ここで、λは、レーザー光ビームの波長であり、ｎは、誘電層における反射係数である。
【００２４】
第一記録スタックにおいて、記録層と好ましい金属層との間に存在するこの誘電層はの厚みは、１０以上５０  ｎｍ以下であり、好ましくは、２０以上４０  ｎｍ以下である。この層が薄すぎると、記録層と金属反射層との断熱性は、退行的に悪化する。従って、記録層の冷却率は増加し、貧弱な結晶化工程及び貧弱な循環性（ｃｙｃｌａｂｉｌｉｔｙ）へとつながる。この冷却率は、誘電層の厚みが増加することにより減少する。第一記録スタックにおける記録層の感受性を増加させるため、相対的に厚い誘電層が好ましい。
【００２５】
誘電層Ｉは、好ましくは、ＺｎＳ及びＳｉＯ２の混合物にて製造され、例えば、（ＺｎＳ）８０（Ｓｉｏ２）２０などがある。この層は、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｎＳで製造されてもよく、これらの非化学量論的組成も含む。
【００２６】
第一及び追加記録スタックとの間の透過性スペーサー層の厚みは、レーザー光ビームの焦点深さよりも大きく、例えば、１０μｍである。この厚みは、第一及び第二記録スタックが、光学的に結合されないことを確実にする。例えば、第一記録スタックの記録層に集束レーザー光ビームは、追加記録層、から／へと、情報を、読取り／書込まないし、その逆も行わない、ということである。この方法において、記憶容量は、単一層のデーター記録媒体に対し、増加する。スペーサー層の材料は、例えば、紫外線硬化性アクリレート接着剤があり、サーボ制御トラックは、複製工程によって、供されてもよい。
【００２７】
データー記録媒体における基板は、レーザーは長に対し、少なくとも透過性を有し、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アモルファスポリオレフィン、又はガラスにて製造される。基板の透過性は、レーザー光ビームが、基板の入り口面を介して、記録スタックへと透過する際にのみ必要とされる。典型的な例として、この基板は、ディスク型であり、その半径は、１２０  ｍｍ、厚みは、０．６又は１．２  ｍｍである。この基板は、レーザー光ビームが、スタックの基板側と反対側から透過する場合、不透明でもよい。
【００２８】
記録スタック側上のディスク型基板の表面は、好ましくは、光学的に走査可能なサーボ制御トラックを供される。このサーボ制御トラックは、しばしば、螺旋型溝によって構成され、注入鋳造及び圧縮を使った鋳型によって、基板へと形成される。これら溝は、代替的に、例えば、紫外線光硬化可能アクリレートなどを使ったこのスペーサー層における合成樹脂にて、複製工程によって、形成可能である。
【００２９】
任意で、スタックの最外層は、例えば、紫外線光硬化されたポリ（メタ）アクリレートなどの防護層による環境によって、覆われている。この防護層は、良好な光学的質を有していなければならず、例えば、レーザー光がこの防護層を介して、記録スタックに透過する際、実質的に光学収差を有さず、かつその厚みにおいて単一である必要がある。この場合、防護層は、レーザー光に対して透過性を有する。
【００３０】
記録スタックの記録層におけるデーターの記録及び消去は、単波長レーザー、例えば、６６０  ｎｍの波長あるいは、より短い波長（赤から青にかけて）により達成されてもよい。
【００３１】
両金属反射層、及び誘電層は、蒸着又はスパッタリングによって供されることが可能である。
【００３２】
ＩＴＯ層は、スパッタリング又は湿潤化学的手段によって供されることが可能である。
【００３３】
位相変換記録層は、真空蒸着により、基板へと供されてもよい。公知の真空蒸着工程は、蒸着（Ｅ−ビーム蒸着、るつぼによる耐性熱蒸着）、スパッタリング、低圧化学的気相析出法（ＣＶＤ）、イオンプレーティング、イオンビーム補助蒸着、プラズマ促進ＣＶＤなどがある。高すぎる反応温度ゆえ、通常の熱ＣＶＤ工程は適用されない。
【００３４】
本発明は、大部分が、実施例及び、添付した図面に関する参照文と共に、明快になるだろう。
【００３５】
図１から３は、それぞれ、本発明における、マルチスタック光学データー記憶媒体の実施例に関する断面図を示した図である。
【００３６】
図４は、ＤＶＲ−ｂｌｕｅのＩＰＩＭスタックに対して常套的な書込工程によって書き込まれたアモルファスマークの算出サイズに関する平面図である。
【００３７】
図５は、ＤＶＲ−ｂｌｕｅのＩＰＩスタックに対して常套的な書込工程によって書き込まれたアモルファスマークの算出サイズに関する平面図である。
【００３８】
図６は、ＤＶＲ−ｂｌｕｅのＴＩＰＩＴスタックに対して常套的な書込工程によって書き込まれたアモルファスマークの算出サイズに関する平面図である。
【００３９】
図１において、再書込可能な記録に対する、集束レーザー光ビーム２０によるマルチスタック光学データー記憶媒体３０の実施例を示している。この媒体は、ポリカーボネート（ＰＣ）でできた基板１を有し、その側面には：
位相変換型記録層６で構成される第一記録スタック２；
位相変換型記録層１２で構成される第二記録スタック３；
第一記録スタック２近傍側の前記第二記録スタックに近接する透過性スペーサー層９；
を配されており、第一記録スタック２は、集束レーザー光ビーム３０から最も離れている。透過性スペーサー層９の厚みは、３０μｍであり、これは、集束レーザー光ビーム３０の焦点深さよりも大きい。第一記録スタックの記録層６は、Ｇｅ５．０Ｉｎ５．５Ｓｂ６５．０Ｔｅ２４．５の組成で出来た化合物で構成し、その厚みは１０  ｎｍである。金属反射層４は、第一記録層５中に存在し、第二記録スタック３の最も離れた側にある。金属反射層４は、金属Ａｇで構成され、その厚みは１００  ｎｍである。２５  ｎｍの厚みを有する誘電層５は、記録層６と金属反射層４との間に存在する。誘電層５は、化合物（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０で構成している。１３０  ｎｍの厚みを有する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層８は、第一記録層中に存在し、第二記録スタックから離れた側に存在する。
【００４０】
第二記録スタック３の記録層１２は、Ｇｅ５．０Ｉｎ５．５Ｓｂ６５．０Ｔｅ２４．５の組成の化合物で構成され、その厚みは、６  ｎｍである。８０  ｎｍの厚みを有するＩＴＯ層は、第二記録スタック３内に存在し、透過性スペーサー層９に接した第一記録スタック２に近接する側に存在する。１００  ｎｍの厚みを有する追加ＩＴＯ層１４は、第二記録スタック３内に存在し、第二記録スタック３の、ＩＴＯ層１０の反対側に存在する。２０  ｎｍの厚みを持ち、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０で出来た二つの誘電層１１及び１３は、第二記録スタック３の記録層１２に接して存在している。
【００４１】
防護層１５、例えば、レーザー光透過性紫外線硬化可能樹脂ででき、１００μｍの厚みを有する、は、追加ＩＴＯ層１４の近傍に存在している。スピンコーティーングや紫外線硬化を層１５に適用してもよい。防護層１５は、例えば、圧力感受性接着（ＰＳＡ）層によるポリカーボネート（ＰＣ）のシートを適用することにより供されてもよい。６７０  ｎｍの波長において、記録層６がアモルファス位相である場合、第一記録スタックにおける光学反射性は、Ｒａで定義され、その値は１．４％である。６７０  ｎｍの波長において、記録層６が結晶位相である場合、第一記録スタックにおける光学反射性は、Ｒｃで定義され、その値は２８．７％である。光学的コントラストは、９５．２％である。光学的コントラストは、｜Ｒｃ−Ｒａ｜／Ｒｍａｘで定義され、ここで、Ｒｍａｘは、Ｒｃ及びＲａの最大値である。第二記録スタック３において、これら値は、Ｒａ＝３．１％、Ｒｃ＝１４．４％であり、光学的コントラストは、７８．６％である。第二記録層３の６７０  ｎｍにおける透過性は、記録層がアモルファス位相では、５２．２％（Ｔａ）であり、記録層が結晶位相である場合は、３９．０％（Ｔｃ）である。
【００４２】
図２において、再書込可能な記録に対する、集束レーザー光ビーム２０によるマルチスタック光学データー記憶媒体３０の別の実施例を示している。
【００４３】
第一記録スタック２における記録層６は、Ｇｅ５．０Ｉｎ５．５Ｓｂ６５．０Ｔｅ２４．５の組成の化合物で構成され、その厚みは、１０  ｎｍである。金属反射層４は、第一記録スタック２内に存在し、第二記録スタック３からもっとも離れた側に存在する。金属反射層４は、金属Ａｇで構成され、その厚みは、１００  ｎｍである。２５  ｎｍの厚みを有する誘電層５は、記録層と金属反射層との間に存在している。１３０  ｎｍの厚みを有する追加誘電層７は、第一記録スタック２内に存在し、第二記録スタック３の最も近接した側に存在する。両誘電層は、化合物（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０で構成している。
【００４４】
第二記録スタック３の記録層１２は、Ｇｅ５．０Ｉｎ５．５Ｓｂ６５．０Ｔｅ２４．５の組成の化合物で構成され、その厚みは、６  ｎｍである。１００  ｎｍの厚みを有するＩＴＯ層は、第二記録スタック内に存在し、透過性スペーサー層近傍の第一記録スタックの最も近接した側に存在する。２０  ｎｍの厚みを有し、かつ、化合物（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０でできた誘電層１１は、第二記録スタック３のＩＴＯ層１０と記録層１２との間に存在する。追加誘電層１３は、第二記録スタック３の記録層１２の別側に存在している。防護層１５及び基板１は、は、図１において述べたのと同様である。６７０  ｎｍの波長において、記録層６がアモルファス位相である場合、第一記録スタック２における光学反射性は、Ｒａで定義され、その値は２．０％である。６７０  ｎｍの波長において、記録層６が結晶位相である場合、第一記録スタック２における光学反射性は、Ｒｃ定義され、その値は３０．８％である。光学的コントラストは、９３．５％である。光学的コントラストは、上述の通り定義される。第二記録スタック３において、この値は、Ｒａ＝４．８％、Ｒｃ＝１６．９％であり、光学的コントラストは、７２．０％である。第二記録スタック３の６７０  ｎｍにおける透過性は、記録層１２がアモルファス位相では、５１．０％（Ｔａ）であり、記録層１２が結晶位相である場合は、３７．５％（Ｔｃ）である。
【００４５】
図３では、再書込可能な記録に対する、集束レーザー光ビーム２０によるマルチスタック光学データー記憶媒体３０の別の実施例を示している。両記録層６及び１２は、四つの追加層５’、７’、１１’、及び１３’に接触しており、ＳｉＣでできている。追加ＳｉＣ層５’、７’、１１’、及び１３’は、すべて５  ｎｍの厚みを有している。図３における追加層は、誘電層５、７、１１、及び１３のそれぞれの厚みが５  ｎｍに減少されたことを除けば、図２における実施例の対応する層と同一である。これの結果、図２に述べたのと同様に、マルチスタック光学データー記憶媒体２０において、同様の光学的反射性並び透過性をもたらす。記録層６及び１２に接している層５’、７’、１１’、及び１３’にＳｉＣが存在することにより、記録層６及び１２における結晶化スピードが増加する。
【００４６】
図４では、それぞれの厚みが１３０−１０−１５−１２０  ｎｍであるＩＰＩＭスタックにおける、アモルファスマーク４１形成刺激の結果が示されている。Ｉ層は、典型的な化合物（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０で出来ている。Ｐ層は、高い結晶成長速度を有するドープされた共晶ＳｂＴｅ組成を有しており、ファストグロース材料（ｆａｓｔ  ｇｒｏｗｔｈ  ｍａｔｅｒｉａｌ；ＦＧＭ）と呼ばれている。Ｍ層は、Ａｇでできた金属層である。刺激過程において、アモルファスマーク４１は、書込戦略により、６本の書込パルスで、６  ｍＷ、直線速度が８．１  ｍ／ｓのレーザー光パルストレインを使って、書き込まれる。ＤＯＷ中、２．５  ｍＷなるバックラウンド消去力は、パルストレインの前後にて保持される。ＤＶＲ−ｂｌｕｅ状態において、レーザー光波長は、４０５  ｎｍであり、開口数は、０．８５にて集束されている。ソリッドブラックライン４２は、最大溶融先端を示し、充填領域４１は、冷却後における最終的なアモルファスマークを示している。生じたアモルファスマーク４１は、最大溶融先端４２と同等の広がりをみせている。良好な熱貯蔵性の存在により抑制された熱蓄積は、アモルファスマークのリーディングエッジ４６にて、再結晶化を最小限にする。書込パルスを使ったパルストレインの適用後、消去力は、アモルファスマークのトレイニングエッジ４５におけるマーク形成の間、かなりの再結晶化を生じる。しかしながら、適切な書込戦略によって補填可能である。
【００４７】
図５では、それぞれの厚みが１２０−８−８０  ｎｍであるＩＰＩスタックにおける、アモルファスマーク４３形成刺激の結果が示されている。書込力は、５  ｍＷ、消去力は１．５  ｍＷである。さらに、この条件は、図４にて述べたものと同様である。記すべきことは、アモルファスマーク４３の形成において、いくつかの再結晶化が見られたことである。これは、記録層の急速な冷却に関し、適切な熱貯蔵の欠除によるものである。明らかなのは、図５における変形したアモルファスマーク４３の形状は、アモルファスマーク４３の読出し過程における信号の深刻な変形を導く。
【００４８】
図６では、それぞれの厚みが１１５−５−８−５−７５  ｎｍであるＴＩＰＩＴスタックにおける、アモルファスマーク４４形成刺激の結果が示されている。さらに条件は、レーザー光書込力が１１  ｍＷ、消去力レベルが５．２  ｍＷであることを除いては、図４に述べたものと同様である。Ｔ層は、熱導電度が１０  Ｗ／ｍＫである透過性熱貯蔵庫である。熱貯蔵庫Ｔにおける重要な結果は、書込力に対して、このスタックにおける感受性が有意に減弱したことである。記すべきことは、アモルファスマーク４４の形成中、熱貯蔵庫Ｔの存在によって、いくつかの再結晶化が対抗されたことである。アモルファスマーク４４の形状は、図４のアモルファスマーク４１と同様に大きいものである。この寸法における小さな偏差は、記録中において、適切な書込戦略を使用することにより、補填可能である。さらに記すべきことは、薄層における熱導電性は、実質的に、この薄層を作る材料の持つバルクの熱導電性とは異なるということである。これは、配置条件により影響される薄層の構造に由来する。
【００４９】
記すべきことは、上述の実施例及び刺激は、本発明を限定するものではなく、記されたものであり、かつ、当業者は、本発明における添付された請求項の狙いから解離することなく、多くの代替的な実施例をデザイン可能であることである。この請求項において、括弧付きにて配された多くの好例は、請求項を限定するものではない。「構成する」という言葉は、請求項に挙げられたその他の要素やステップの存在を排除しない。要素へと続く「一つの」という言葉は、このような要素の数個が存在することを排除しない。特定の測定値が、互いに異なる従属項に引用されるというまれな事実は、これらの測定値の組み合わせが有利に使用することができないということを示さない。
【００５０】
本発明によれば、集束レーザー光ビームを使用した、書込可能記録のためのマルチスタック光学記憶媒体が供される。この媒体は、位相変換型記録層で構成される、少なくとも二つの記録スタックを有している。記録層よりもむしろ、レーザー光ビームが最終的に透過するこの記録スタックは、このレーザー光ビームに対し、高い透過性を有し、前記スタックにおける記録層の働きにより良好な冷却性を有している。これは、高い透過性を有する記録スタックの記録層近傍に存在する少なくとも一つのＩＴＯ層により達成される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明における、マルチスタック光学データー記憶媒体の実施例に関する断面図を示した図である。
【図２】本発明における、マルチスタック光学データー記憶媒体の実施例に関する断面図を示した図である。
【図３】本発明における、マルチスタック光学データー記憶媒体の実施例に関する断面図を示した図である。
【図４】ＤＶＲ−ｂｌｕｅのＩＰＩＭスタックに対して常套的な書込工程によって書き込まれたアモルファスマークの算出サイズに関する平面図である。
【図５】ＤＶＲ−ｂｌｕｅのＩＰＩスタックに対して常套的な書込工程によって書き込まれたアモルファスマークの算出サイズに関する平面図である。
【図６】ＤＶＲ−ｂｌｕｅのＴＩＰＩＴスタックに対して常套的な書込工程によって書き込まれたアモルファスマークの算出サイズに関する平面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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