(57)【要約】【課題】１層の記録膜を有する光記録媒体において、異なる記録再生方式に対応でき、記録されたデータを異なる記録再生方式で再生できる光記録媒体、及び、それを用いた光記録再生方法を提供する。【解決手段】ＨＤ基板２、このＨＤ基板２上に形成されたＨＤ保護層３、所定の不定比率δを有するアンチモン（Ｓｂ）の酸化物系の相分離記録材料（Ｓｂ２Ｏ５−δ）によりＨＤ保護層３上に形成された記録層４、記録層４上に形成されたＢＤ保護層５が順次成膜され、ＢＤ保護層５上にＵＶ樹脂７を塗布してＢＤ基板６が貼り合わされて、ディスク状に構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の形状のグルーブが形成され、所定の厚さを有する第１の基板と、
前記第１の基板の前記グルーブ上に形成された第１の誘電体保護層と、
所定の不定比率δを有し、スピノーダル線の内側に位置して相分離を起こす領域内にある組成の酸化物、窒化物、炭化物、水素化物、または、それらの複数からなる混合物の不定比率化合物からなる相分離記録材料により前記第１の誘電体保護層上に形成され、記録光により光記録される記録層と、
前記記録層上に形成された第２の誘電体保護層と、
前記第２の誘電体保護層上に所定の厚さを有して形成された第２の基板と、
を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
前記記録層は、前記不定比率化合物が、Ｓｂ２Ｏ５−δであって、前記所定の不定比率δが、０．４＜δ＜１．８であることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】
前記記録層は、前記相分離記録材料を反応性スパッタリングにより前記基板上に記録膜として形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の光記録媒体。
【請求項４】
前記所定の形状のグルーブは、ＨＤ規格またはＢＤ規格に準拠したものであり、
前記第１の基板は、所定の厚さが０．６ｍｍであり、前記第１の誘電体保護層は、低屈折率急冷性保護膜で形成されていると共に、
前記第２の基板は、所定の厚さが０．１ｍｍであり、前記第２の誘電体保護層は、高屈折率蓄熱性保護膜で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項５】
前記低屈折率急冷性保護膜は、酸化物系材料、窒化物系材料、炭化物系材料、硫化物系材料、または、それらの２以上を混合してなる高熱伝導性材料からなる保護膜であることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体。
【請求項６】
前記高熱伝導性材料は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ、または、Ａｌ２Ｏ３であることを特徴とする請求項５に記載の光記録媒体。
【請求項７】
前記高屈折率蓄熱性保護膜は、酸化物系材料、窒化物系材料、炭化物系材料、硫化物系材料、または、それらの２以上を混合してなる低熱伝導性材料からなる保護膜であることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体。
【請求項８】
前記低熱伝導性材料は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２であることを特徴とする請求項７に記載の光記録媒体。
【請求項９】
請求項４から８のいずれか１項に記載の光記録媒体を使用し、
ＨＤ規格に準拠した光ヘッドにより、前記第１の基板側から前記光記録媒体の前記グルーブ間に、ＨＤ規格に準拠したトラックフォーマットを使用して光記録を行ない、
または、ＢＤ規格に準拠した光ヘッドにより、前記第２の基板側から前記光記録媒体の前記グルーブ上に、ＢＤ規格に準拠したトラックフォーマットを使用し光記録を行なうことを特徴とする光記録再生方法。
【請求項１０】
前記光記録方法によりＨＤ規格に準拠して記録された前記光記録媒体は、前記第１の基板側からＨＤ規格に準拠した光ヘッドにより再生されて所定の信号処理によりＨＤ規格の再生信号が生成され、または、前記第２の基板側からＢＤ規格に準拠した光ヘッドにより再生されて所定の信号処理によりＨＤ規格の再生信号が生成されることを特徴とする請求項９に記載の光記録再生方法。
【請求項１１】
前記光記録方法によりＢＤ規格に準拠して記録された前記光記録媒体は、前記第１の基板側からＢＤ規格に準拠した光ヘッドにより再生されて所定の信号処理によりＢＤ規格の再生信号が生成され、または、前記第２の基板側からＨＤ規格に準拠した光ヘッドにより再生されて所定の信号処理によりＢＤ規格の再生信号が生成されることを特徴とする請求項９に記載の光記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体、及び、光記録再生方法に関し、特に、相分離記録媒体を用い異なる記録方式に対応可能な光記録媒体、及び、光記録再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
来るべき、ＨＤＴＶの時代に対応すべき光記録媒体は、一般に、次世代ＤＶＤと呼ばれるが、それには２つの規格（ＨＤ  ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋ、以下、それぞれ、ＨＤ規格、ＢＤ規格という。）がある。この２つの規格の違いは、基本的には、レンズのＮＡと基板の厚さ（光ヘッドがアクセスする側の基板の厚さは、ＢＤは０．１ｍｍ、ＨＤは０．６ｍｍである）に由来する。このために、同一のヘッドで異なった厚さの基板を通して、記録再生することが非常に困難である。そのために、両規格間の互換性が確保されず、それぞれ独立の市場を形成しようとしている。そのために、ユーザーは、どちらかの方式を選択する必要がある。その結果、ユーザーの買い控えが生じ、市場が活性化しないという、業界全体から見たら大きなマイナスになると予想される。
【０００３】
一方、著作権を考慮して、デジタル放送の録画は、１世代に限り９回までコピーできることになった。しかし、たとえば、一方の記録方式を選択し、後に他方の記録方式の媒体に情報を移動するためには、コピーが１世代に限られているため、一方の記録方式が廃れる場合、その記録方式で記録した情報を他方の記録方式の媒体に移動することができなくなる。そのために、ユーザーは、自分でそのリスクを負わなければならない事態に至っている。このリスクは、やはり、市場の活性化にとってマイナス要因になると予想される。
【０００４】
ここで、従来の光記録媒体として、ＣＤまたはＤＶＤプレーヤのいずれによっても再生することができ、半分高の標準方式コンパクトディスクの金属被覆基板と金属被覆ＤＶＤ基板を背中合わせに接着して１枚の両面ハイブリッドＤＶＤ−ＣＤディスクにした単一ディスクが提案されている（特許文献１）。この単一ディスクによれば、各側はそれに対応したプレーヤで再生することができる。例えば、ＣＤ側の方式は、従来のソニー／フィリップス方式のいずれでもよく、ＣＤ−オーディオ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ＋Ｇ、ＣＤ−ＲＯＭ ＸＡ、ＣＤ−ＰＬＵＳおよびＣＤ−ビデオが含まれる。また、ＤＶＤ側のディスク方式はＤＶＤ方式のいずれでもよく、ＤＶＤ−ビデオ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−オーディオが含まれる。この方式により、ＣＤまたはＤＶＤプレーヤのいずれでも再生できる単一ディスクによる光記録媒体が可能とされている。
【特許文献１】特表２０００−５０９８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の光記録媒体は、異なる記録方式に対応したディスクを背中合わせに接着して１枚のディスクにしたものであって、ぞれぞれの記録方式に対応したディスクを２枚用意するのと実質的な差異はない。
【０００６】
また、１層の記録膜を有する従来の光記録媒体は、例えば、ＨＤ規格の記録再生方式で記録した後にＢＤ規格の記録再生方式で再生することはできず、また、逆に、ＢＤ規格の記録再生方式で記録した後にＨＤ規格の記録再生方式で再生することはできない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、１層の記録膜を有する光記録媒体において、異なる記録再生方式に対応でき、記録されたデータを異なる記録再生方式で再生できる光記録媒体、及び、それを用いた光記録再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］本発明は、上記目的を達成するために、所定の形状のグルーブが形成され、所定の厚さを有する第１の基板と、前記第１の基板の前記グルーブ上に形成された第１の誘電体保護層と、所定の不定比率δを有し、スピノーダル線の内側に位置して相分離を起こす領域内にある組成の酸化物、窒化物、炭化物、水素化物、または、それらの複数からなる混合物の不定比率化合物からなる相分離記録材料により前記第１の誘電体保護層上に形成され、記録光により光記録される記録層と、前記記録層上に形成された第２の誘電体保護層と、前記第２の誘電体保護層上に所定の厚さを有して形成された第２の基板と、を有することを特徴とする光記録媒体を提供する。
［２］前記記録層は、前記不定比率化合物が、Ｓｂ２Ｏ５−δであって、前記所定の不定比率δが、０．４＜δ＜１．８であることを特徴とする上記［１］に記載の光記録媒体であってもよい。
［３］また、前記記録層は、前記相分離記録材料を反応性スパッタリングにより前記基板上に記録膜として形成されたものであることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の光記録媒体であってもよい。
［４］また、前記所定の形状のグルーブは、ＨＤ規格またはＢＤ規格に準拠したものであり、前記第１の基板は、所定の厚さが０．６ｍｍであり、前記第１の誘電体保護層は、低屈折率急冷性保護膜で形成されていると共に、前記第２の基板は、所定の厚さが０．１ｍｍであり、前記第２の誘電体保護層は、高屈折率蓄熱性保護膜で形成されていることを特徴とする上記［１］から［３］のいずれかに記載の光記録媒体であってもよい。
［５］また、前記低屈折率急冷性保護膜は、酸化物系材料、窒化物系材料、炭化物系材料、硫化物系材料、または、それらの２以上を混合してなる高熱伝導性材料からなる保護膜であることを特徴とする上記［４］に記載の光記録媒体であってもよい。
［６］また、前記低屈折率高熱伝導性材料は、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ、または、Ａｌ２Ｏ３であることを特徴とする上記［５］に記載の光記録媒体であってもよい。
［７］また、前記高屈折率蓄熱性保護膜は、酸化物系材料、窒化物系材料、炭化物系材料、硫化物系材料、または、それらの２以上を混合してなる低熱伝導性材料からなる保護膜であることを特徴とする上記［４］に記載の光記録媒体であってもよい。
［８］また、前記高屈折率低熱伝導性材料は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２であることを特徴とする上記［７］に記載の光記録媒体であってもよい。
［９］本発明は、上記目的を達成するために、上記［４］から［８］のいずれかに記載の光記録媒体を使用し、ＨＤ規格に準拠した光ヘッドにより、前記第１の基板側から前記光記録媒体の前記グルーブ間に、ＨＤ規格に準拠したトラックフォーマットを使用して光記録を行ない、または、ＢＤ規格に準拠した光ヘッドにより、前記第２の基板側から前記光記録媒体の前記グルーブ上に、ＢＤ規格に準拠したトラックフォーマットを使用し光記録を行なうことを特徴とする光記録再生方法を提供する。
［１０］また、前記光記録方法によりＨＤ規格に準拠して記録された前記光記録媒体は、前記第１の基板側からＨＤ規格に準拠した光ヘッドにより再生されて所定の信号処理によりＨＤ規格の再生信号が生成され、または、前記第２の基板側からＢＤ規格に準拠した光ヘッドにより再生されて所定の信号処理によりＨＤ規格の再生信号が生成されることを特徴とする上記［９］に記載の光記録再生方法であってもよい。
［１１］また、前記光記録方法によりＢＤ規格に準拠して記録された前記光記録媒体は、前記第１の基板側からＢＤ規格に準拠した光ヘッドにより再生されて所定の信号処理によりＢＤ規格の再生信号が生成され、または、前記第２の基板側からＨＤ規格に準拠した光ヘッドにより再生されて所定の信号処理によりＢＤ規格の再生信号が生成されることを特徴とする上記［９］に記載の光記録再生方法であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、１層の記録膜を有する光記録媒体において、異なる記録再生方式に対応でき、記録されたデータを異なる記録再生方式で再生できる光記録媒体、及び、それを用いた光記録再生方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［相分離の原理］
相分離における結晶化動力学は、カーン（Ｃａｈｎ）、ヒリアード（Ｈｉｌｌｉａｒｄ）等によってかなりの程度まで確立されており、それによれば、分離相の組成変動はこのカーン（Ｃａｈｎ）−ヒリアード（Ｈｉｌｌｉａｒｄ）の非線形拡散方程式によって表され、スピノーダル分解とバイノーダル分解の駆動力もこのカーン−ヒリアードの非線形拡散方程式からそれぞれ線形項あるいは非線形項として求められる。
【００１１】
図１は、不定比化合物からなる相分離記録材料の相分離の状態を示す組成―温度の相図である。横軸は組成、すなわち、元素Ｍの不定比率δであり、縦軸は不定比化合物の温度である。実線で示す曲線１００はバイノーダル線、点線で示す曲線２００はスピノーダル線、Ｔｃは臨界温度である。バイノーダル線１００およびスピノーダル線２００は、図示したように、温度に対して上に凸な単調な曲線となっている。臨界温度Ｔｃより高い温度の領域では、不定比化合物は相分離を起こしておらず、溶融して均一な相（格子欠陥が均一に分布）となっている。この領域は、混和領域とよばれる。
【００１２】
一方、上記バイノーダル線１００とスピノーダル線２００との間に位置して相分離を起こす領域内にある組成では、スピノーダル分解を起こす駆動力はほとんどゼロで、核生成及び成長による相分離を起こす駆動力のみなので、核生成及び成長によるバイノーダル分解のみが生起する。
【００１３】
また、スピノーダル線２００の内側に位置して相分離を起こす領域内にある組成では、スピノーダル分解を起こす駆動力と核生成及び成長による分解を起こす駆動力の両者が併存し、その各駆動力の大きさと熱履歴により、どちらかの分解が生起するかが決定される。
【００１４】
［バイノーダル分解］
所定のスポット径に絞ったレーザ光を記録領域に所定のパワーで照射して臨界温度Ｔｃより高い温度Ｔ２にした後、準平衡的プロセスが生起するような徐冷により温度が低下して臨界温度Ｔｃより低くなると、不定比化合物は、空格子点の多い相と少ない相に分離するバイノーダル分解による相分離が起こる。バイノーダル分解による相分離は、バイノーダル分解機構によって進行する。この分解機構によれば、均一な組成中に組成変動が生じると、その組成変動の内、ある限界値以上の組成変動のみが安定に生き残る。このような相分離では、初期段階から２相間の界面での組成差がはっきりし、核が生ずる。この核が成長することにより、相分離が進行する。
バイノーダル線１００は、この時の相分離により出来る２つの相での不定比率を示す曲線である。例えば、元素Ｍ：元素Ｘ＝ｍ：（ｎ−δ）の組成の不定比化合物の温度が、臨界温度Ｔｃより高いＴ２から徐々に低下して、Ｔ１になった時点のバイノーダル線１００上の点をＰ，Ｑとすると、それらの点の横軸の値ｐ，ｑを不定比率として持つ次の２つの相に分離する。
元素Ｍ：元素Ｘ＝ｍ：（ｎ−ｐ）元素Ｍ：元素Ｘ＝ｍ：（ｎ−ｑ）
【００１５】
尚、上記のＴ１は、略室温であるが、所定のパワーのレーザ光を照射して所定の温度に上昇させ、レーザ光照射を停止した後、基板、記録層、保護層等の熱的境界条件により定まる冷却後の定常温度である。
【００１６】
バイノーダル分解により相分離した部位は、核が成長した球晶とそれ以外の部分に相分離し、斑模様を呈する。この相分離をしている部位はレーリー（Rayleigh）散乱を起こし、その結果、相分離をしている部位とそうでない部位との間には、反射率に大きな差異を生ずる。
【００１７】
［スピノーダル分解］
所定のスポット径に絞ったレーザ光を記録領域に所定のパワーで照射して臨界温度Ｔｃより高い温度Ｔ３にした後、非平衡的プロセスが生起するような急冷により温度が低下して臨界温度Ｔｃより低くなると、スピノーダル分解による相分離が起こる。
【００１８】
スピノーダル分解による相分離は、スピノーダル分解機構によって進行する。この分解機構によれば、均一な組成中に最初に生じた微小な組成変動が相分離の端緒となり、それが助長され、次第に拡散されていくというふうに相分離は進行する。このような相分離においては、初期の段階では２相の界面での組成差ははっきりとはせず、連続的である。
【００１９】
スピノーダル線２００は、この時の相分離により出来る２つの相での不定比率を示す曲線である。例えば、不定比化合物が、前記温度Ｔ２よりも更に高い温度Ｔ３の状態から冷却され始めると、周囲との温度差が大であるから、冷却は急激に行われる。「急激に冷却」されてＴ１になった時点のスピノーダル曲線２００上の点をＵ，Ｖとすると、それらの点の横軸の値ｕ，ｖを不定比率として持つ次の２つの相に分離する。
元素Ｍ：元素Ｘ＝ｍ：（ｎ−ｕ）元素Ｍ：元素Ｘ＝ｍ：（ｎ−ｖ）
【００２０】
相分離構造は、２つの異なった組成の部分が絡み合った形態となっている。この相分離をしている部位も、レーリー（Rayleigh）散乱を起こし、相分離をしている部位とそうでない部位との間には、反射率に大きな差異を生ずる。以上のように、相分離した部位は光の反射率が大きく変化する。しかも、上記した相分離は、安定な結晶質状態を維持するため長寿命の記録が可能で、かつ、相転移に要する時間よりも短時間で行われるため、高速記録画可能になる。
【００２１】
（本発明の実施の形態に係る光記録媒体）
図２は、本発明の実施の形態に係る光記録媒体の構造を示す断面図である。
【００２２】
本発明の実施の形態に係る光記録媒体１は、第１の基板としてのＨＤ基板２、このＨＤ基板２上に形成された第１の誘電体保護層としてのＨＤ保護層３、所定の不定比率δを有するアンチモン（Ｓｂ）の酸化物系の相分離記録材料（Ｓｂ２Ｏ５−δ）によりＨＤ保護層３上に形成された記録層４、記録層４上に形成された第２の誘電体保護層としてのＢＤ保護層５が順次成膜され、ＢＤ保護層５上にＵＶ樹脂７を塗布して第２の基板としてのＢＤ基板６が貼り合わされて、ディスク状に形成されて構成されている。
【００２３】
ＨＤ基板２は、ＨＤ規格に準拠した仕様となっており、基板厚さは０．６ｍｍで、所定のピッチで螺旋状または同心円状にグルーブ２１が形成されている。所定のピッチで形成されたグルーブ２１間はランド２２が形成され、ＨＤ規格ではＨＤ基板２側からレーザ光１０を照射してグルーブ２１上に記録ピットが形成され、ＢＤ規格ではＢＤ基板６側からレーザ光１０を照射してグルーブ２１上に記録ピットが形成される。尚、上記の所定のピッチは、ＨＤ規格のトラックピッチ０．４μｍ、ＢＤ規格のトラックピッチ０．３２μｍ、または、０．３２〜０．４μｍの間のトラックピッチとすることができる。
【００２４】
記録層４は、ＲＦまたはＤＣ反応性スパッタリングにより記録膜として形成され、記録層４の両側には熱干渉層としての機能および記録層４を保護するための低屈折率急冷性保護膜であるＨＤ保護層３および高屈折率蓄熱性保護膜であるＢＤ保護層５が形成されている。
【００２５】
［基板］
ＨＤ基板２、ＢＤ基板６の材料としては、例えば、ガラス、光透過性のアクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ等の光透過性材料を挙げることができる。また、ＢＤ基板６は、ＵＶ樹脂７を介して、ＢＤ保護層５に接着された構成であるので、ＵＶ樹脂７は屈折率が例えばＰＣと略等しい材料であることが好ましい。
【００２６】
［相分離記録材料］
記録層４を形成する相分離記録材料としては、それが光、熱等の手段で相分離を起こすものであって、スピノーダル線２００の内側に位置して相分離を起こす領域内にある組成であればよく、具体的には、Ｓｂ−Ｏ系や、ＰｂＴｅ−ＧｅＴｅ混合系、Ａｕ−Ｐｔ混合系、Ａｕ−Ｎｉ混合系、ＰｂＳ−ＰｂＴｅ混合系、ＧｅＳｅ２−ＧｅＳｅ混合系、Ａｓ−Ｇｅ−Ｔｅ混合系等の合金や、Ｌｉ２Ｏ−ＳｉＯ２混合系、Ｎａ２Ｏ−ＳｉＯ２混合系、ＢａＯ−ＳｉＯ２混合系、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２混合系、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２混合系、Ｌｉ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３混合系、Ｎａ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３混合系、Ｋ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３混合系、Ｒｂ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３混合系、Ｃｓ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３混合系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３混合系等の酸化物−酸化物混合系材料や、ＺｒＯ２−ＴｈＯ２混合系、ＣａＯ−ＳｉＯ２混合系、Ｂ２Ｏ３−ＰｂＯ混合系、Ｂ２Ｏ３−Ｖ２Ｏ５混合系、ＳｎＯ２−ＴｉＯ２混合系、ＮｉＯ−ＣｏＯ混合系、Ａｌ２Ｏ３−Ｃｒ２Ｏ３混合系、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３混合系、ＺｎＷＯ４−ＭｎＷＯ４混合系、ＣａＷＯ４−ＮａＳｍ（ＷＯ４）２混合系、ＣａＷＯ４−Ｓｍ２（ＷＯ４）３混合系、ＭｎＭｏＯ４−ＺｎＭｏＯ４混合系、Ｆｅ２ＴｉＯ４−Ｆｅ３Ｏ４混合系、Ｃａ３Ｃｒ２Ｓｉ３Ｏ１２−Ｃａ３Ｆｅ２Ｓｉ３Ｏ１２混合系、６５ＭｇＳｉＯ３／３５ＦｅＳｉＯ３−ＣａＳｉＯ３混合系、ＬｉＡｌ５Ｏ８−ＬｉＦｅ５Ｏ８混合系、ＮａＡｌＳｉ３Ｏ８−ＫＡｌＳｉ３Ｏ８混合系、Ｎａ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２混合系等の酸化物−酸化物混合系材料や、ＬｉＣｌ−ＮａＣｌ混合系、ＫＣｌ−ＮａＣｌ混合系、ＣｓＣｌ−ＴｌＣｌ混合系、ＣａＣｌ２−ＭｎＣｌ２混合系、ＣａＣｌ２−ＳｒＣｌ２混合系、ＬｉＢｒ−ＡｇＢｒ混合系、ＡｇＢｒ−ＮａＢｒ混合系、ＫＢｒ−ＮａＢｒ混合系、ＴｌＢｒ−ＣｓＢｒ混合系、ＫＩ−ＮａＩ混合系、ＮａＩ−ＣａＩ２混合系、（ＧａＩ２）２−ＮａＧａＩ４混合系、（ＧａＩ２）２−ＫＧａＩ４混合系、（ＧａＩ２）２−ＲｂＧａＩ４混合系、ＧａＡｌＩ４−Ｇａ２Ｉ４混合系等のハロゲン化物−ハロゲン化物混合系材料や、ＣｅＯｎ系、Ｂｉ−Ｂｉ２Ｏ３混合系、ＣａＣＯ３−ＭｎＣＯ３混合系等の酸化物やハロゲン化物等の不定比化合物である。
【００２７】
上記示した不定比化合物の中で、特に、低融点である不定比化合物が好ましく、例えば、Ａｇ２Ｏ、Ａｇ２Ｏ２、Ａｕ２Ｏ、Ｂｉ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＴｅＯ２、ＧｅＯ2、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｖ２Ｏ５の不定比化合物が挙げられる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る光記録媒体を構成する、低融点で所定の不定比率δを有する酸化物系の不定比率化合物からなる相分離記録材料としては、上記に種々示した不定比化合物の中で、特に、不定比率δが０．４＜δ＜１．８である不定比化合物、すなわち、Ｓｂ２Ｏ５−δが挙げられる。不定比率δは、図１で示したスピノーダル線２００の内側に位置する範囲であればよいが、好ましくは、不定比率δが０．４＜δ＜１．８であり、さらに、より好ましくは、不定比率δが０．８＜δ＜１．４である。
【００２９】
また、相分離記録材料としては、低融点で所定の不定比率δを有する酸化物系の不定比率化合物以外に、低融点で所定の不定比率δを有する窒化物系の不定比率化合物も同様に使用できる。また、上記示した酸化物または窒化物系の不定比率化合物に、少量の金属、高融点酸化物を添加したものでもよい。
【００３０】
［記録層］
記録層４は、ＨＤ保護層３とＢＤ保護層５の間に略均一厚で相分離記録材料が形成されたものであり、公知の従来技術である、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、塗布・コーティング法等により形成可能である。この中で、ＰＶＤ法の一種であるスパッタリング、特に、ＲＦまたはＤＣ反応性スパッタリングにより記録層４を形成するのが好ましい。このＲＦまたはＤＣ反応性スパッタリングを使用した製造方法によれば、高速に記録層４が形成でき生産性に優れると共に、均一な酸化アンチモン膜が記録層４として形成される。この効果については後述する。
【００３１】
［保護層］
低屈折率急冷性保護膜は、酸化物系材料、窒化物系材料、炭化物系材料、硫化物系材料、または、それらの２以上を混合してなる高熱伝導性材料が好ましい。具体的に高熱伝導性材料としては、ＡｌＮ（７０〜２７０）、ＳｉＮ（４０〜６０）、ＴｉＮ（１９．３）、ＴｉＯ2、ＳｉＯ２（１．４）、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３（２１）、ＣｒＮ（６９．４）、ＢＮ（１３００）が挙げられる。カッコ内は熱伝導率であり、単位はＷ／ｍ・ｋである。
また、高屈折率蓄熱性保護膜は、酸化物系材料、窒化物系材料、炭化物系材料、硫化物系材料、または、それらの２以上を混合してなる低熱伝導性材料が好ましい。具体的に低熱伝導性材料としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２が挙げられる。尚、ＺｎＳ−ＳｉＯ２の熱伝導率は、０．１５７（Ｗ／ｍ・ｋ）であり、上記示した高熱伝導性材料と比較して熱伝導率が低い。
【００３２】
［本発明の実施の形態に係る光記録媒体の作用］
（スピノーダル分解による相分離）
図３は、Ｓｂ２Ｏ５−δ（不定比率δ）の相図である。これに基づいて、本発明の実施の形態に係る光記録媒体の作用および効果を説明する。
【００３３】
図３において、記録層４は、不定比率δが０．４＜δ＜１．８の範囲に設定され、図示した点Ｒが、温度Ｔ１（室温）での記録層４の初期状態とする。
【００３４】
点Ｒから、記録しようとする領域に、所定のパワーのレーザ光を照射して臨界温度Ｔｃより高い温度Ｔ４の点Ｓまで加熱する。記録領域への加熱により記録膜が溶融し、レーザ光の照射が終了した時点からその領域は冷却される。記録層４は、不定比率δが０．４＜δ＜１．８に設定されているので、スピノーダル分解の駆動力がバイノーダル分解の駆動力よりも大きい領域であるが、徐冷または急冷等の冷却のプロセスにより、バイノーダル分解またはスピノーダル分解による相分離が起こる。
【００３５】
すなわち、温度Ｔ４からの冷却により非平衡的プロセスが生起すると前述の［スピノーダル分解］の項で説明したようなスピノーダル分解による相分離が起こり、温度Ｔ４からの冷却により準平衡的プロセスが生起すると前述の［バイノーダル分解］の項で説明したようなバイノーダル分解による相分離が生じる。
【００３６】
しかし、本発明の第１の実施の形態では、記録層４をＲＦまたはＤＣ反応性スパッタリングにより、スピノーダル分解による相分離が生じる。
【００３７】
これは、ＲＦまたはＤＣ反応性スパッタリングは、高エネルギーにより膜形成をするので、基板上には、ＸＲＤ（Ｘ線）でも検出できないほどの非常に微小な結晶粒からなる酸化アンチモン膜が形成されると考えられる。すなわち、バイノーダル分解の核となるＳｂ、またはＳｂ２Ｏ５のような結晶核が単独で存在しにくい状態で膜形成されるので、溶融後冷却時の相分離現象において核の成長を伴わないスピノーダル分解が優先的に生じるものと推測される。
【００３８】
（ＨＤ規格またはＢＤ規格に準拠した記録作用）
前述のように、記録層４の両側にＨＤ保護層３とＢＤ保護層５を有する３層構造として構成されている。ＨＤ規格に準拠した記録作用では、図２に示すように、レーザ光１０がＨＤ基板２側から照射され、レーザ光１０による熱、あるいは、この熱の一部がＨＤ保護層３に蓄積され、この熱は、記録層４を挟んで反対側に形成されたＢＤ保護層５に伝熱される。一方、ＢＤ規格に準拠した記録作用では、図２に示すように、レーザ光１０がＢＤ基板６側から照射され、レーザ光１０による熱、あるいは、この熱の一部がＢＤ保護層５に蓄積され、この熱は、記録層４を挟んで反対側に形成されたＨＤ保護層３に伝熱される。これらの熱的作用により、レーザ光１０による記録層４の記録領域の加熱、および冷却時の冷却効率が向上して、記録特性に優れた光記録媒体が可能となる。
【００３９】
（ＨＤ規格に準拠した光記録）
本実施の形態では、前述のように光記録時にスピノーダル分解が優先的に生じる。従って、組成の異なる２相に分離し、１相が他の１相よりも透過率が低くなり、全体として記録（マーク）部の透過率が大きくなり、マークのところに光が透過する窓が形成されたようになり、かつ窓を透過した光はＢＤ保護膜が高屈折率材料で構成されかつ、規格を満足するような反射率に増加するように膜厚が設定されているため、記録層４の反射率変化は、記録層４への光記録後に反射率が増加するLow to Highである。従って、光記録媒体１の記録極性は、基本的に反射率増加タイプ（Low to High）となる。ＨＤ規格に準拠した光記録では、レーザ光１０の入射側に低屈折率急冷性保護膜からなるＨＤ保護層３が形成され、記録層４と反対側に高屈折率蓄熱性保護膜からなるＢＤ保護層５が形成されており、Low to Highモードの記録極性を有する光記録特性となる。
【００４０】
（ＢＤ規格に準拠した光記録）
一方、ＢＤ規格に準拠した光記録では、レーザ光１０の入射側に高屈折率蓄熱性保護膜からなるＢＤ保護層５が形成され、記録層４と反対側に低屈折率急冷性保護膜からなるＨＤ保護層３が形成されている。このような構成でレーザ光１０をＢＤ基板６側から照射すると、High to Lowモードの記録極性となる。例えば、高屈折率蓄熱性保護膜であるＺｎＳ−ＳｉＯ２は、屈折率が約２．３あり、基板を構成するＰＣの屈折率と異なるため、この層の境界で反射が起こり、膜厚を変えることにより反射率、およびコントラストを制御できるのに対し、低屈折率急冷性保護膜であるＡｌＮは屈折率が約１．７でＰＣ（ポリカーボネート）とほぼ同じ屈折率で層の境界で光が反射されにくく、光学的には層が存在しないと略等価である。すなわち、入射側のＢＤ保護層５が高屈折率で、記録層４との２層構造により初期反射率を上げている一方、記録後、相分離により、記録層４に窓が開いた状態になり、記録層を透過する光量が増加し、ＨＤ保護層３側に光が抜けていくため、反射率が下がり、High to Lowモードの記録極性を有する光記録特性となる。
【００４１】
（ＨＤ規格またはＢＤ規格に準拠した光記録再生）
図４は、光記録媒体１を再生する場合の２つの再生方法を示す図であり、図４（ａ）は、ＨＤ規格に準拠した光記録再生を示す説明図、図４（ｂ）は、ＢＤ規格に準拠した光記録再生を示す説明図である。
【００４２】
ＨＤ規格に準拠した光記録された光記録媒体１を再生する場合、２つの再生方法をとることが可能である。第１の再生方法は、ＨＤ規格に準拠した光記録再生である。図４（ａ）に示すように、波長４０５ｎｍのレーザ光源、ＮＡ０．６５のレンズを搭載したＨＤ規格に準拠した光ディスクドライブ３００により、光記録時と同じくＨＤ基板２側からレーザ光１０を照射して再生を行なう。また、第２の再生方法は、ＢＤ規格に準拠した光記録再生である。図４（ｂ）に示すように、波長４０５ｎｍのレーザ光源、ＮＡ０．８５のレンズを搭載したＢＤ規格に準拠した光ディスクドライブ４００により、光記録時と反対側のＢＤ基板６側からレーザ光１０を照射して再生を行なう。この場合、トラックが螺旋の場合、回転方向をＢＤ側基板から見た場合、逆方向に回転させる必要がある。
【００４３】
一方、ＢＤ規格に準拠した光記録された光記録媒体１を再生する場合も同様にして、２つの再生方法をとることが可能である。第１の再生方法は、ＢＤ規格に準拠した光記録再生である。図４（ｂ）に示すように、波長４０５ｎｍのレーザ光源、ＮＡ０．８５のレンズを搭載したＢＤ規格に準拠した光ディスクドライブ４００により、光記録時と同じくＢＤ基板６側からレーザ光１０を照射して再生を行なう。また、また、第２の再生方法は、ＨＤ規格に準拠した光記録再生である。図４（ａ）に示すように、波長４０５ｎｍのレーザ光源、ＮＡ０．６５のレンズを搭載したＨＤ規格に準拠した光ディスクドライブ３００により、光記録時と反対側のＨＤ基板２側からレーザ光１０を照射して再生を行なう。トラックが、前項と同様、螺旋である場合、回転方向は同様に逆回転にする必要がある。
【００４４】
［本発明の実施の形態に係る光記録媒体の効果］
上記のように構成された光記録媒体１は、以下のような効果を有する。
（１）単一の記録層４を有する光記録媒体１でありながら、ＨＤ規格またはＢＤ規格に準拠した光記録が可能である。さらに、ＨＤ規格により記録された光記録媒体１に対してＨＤ規格による光記録再生およびＢＤ規格による光記録再生のどちらでもが可能である。同様に、ＢＤ規格により記録された光記録媒体１に対してＢＤ規格による光記録再生およびＨＤ規格による光記録再生のどちらでもが可能である。
（２）光記録媒体１は、記録層４の両側にＨＤ保護層３とＢＤ保護層５を有する３層構造として構成されているので、レーザ光１０をＨＤ基板２側から照射して光記録する場合はＨＤ規格に合致したLow to Highモードの記録極性を得ることができ、レーザ光１０をＢＤ基板６側から照射して光記録する場合はＢＤ規格に合致したHigh to Lowモードの記録極性を得ることができる。
（３）１枚の光記録媒体１で、ＨＤ規格またはＢＤ規格に準拠した光記録再生が可能となるので、使用する規格の光ディスクドライブに応じてそれぞれの光記録媒体を用意する必要がない。さらに、将来、いづれかの規格が廃れた場合でも、ＨＤ規格またはＢＤ規格のいづれの方式でも再生可能なので、ユーザーの立場からのメリットは極めて大きい。例えば、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒ規格により作製した媒体を、ＢＤ用光ヘッドで再生できるので、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲからＢＤへのデータのコピーをしなくても、情報の第３世代への継承が可能となる。
【実施例１】
【００４５】
媒体構造を、レーザ光１０の入射側から、ＨＤ基板２であるＰＣ基板上に、低屈折率急冷性保護膜であり高熱伝導率をもつＡｌＮ膜からなるＨＤ保護層３、所定の不定比率δを有するアンチモン（Ｓｂ）の酸化物系の相分離記録材料（Ｓｂ２Ｏ５−δ）からなる記録層４、高屈折率蓄熱性保護膜であるＺｎＳ−ＳｉＯ２からなるＢＤ保護層５を着膜し、ＵＶ樹脂７を約２０ミクロン塗布し、０．１ｍｍ厚のＢＤ基板６を貼り合わせ、光記録媒体１とした。
【００４６】
Ｓｂ２Ｏ５−δのスパッタ条件を、Ａｒ流量：１００ｓｃｃｍ、酸素流量：３．５ｓｃｃｍ、全圧：７．４ｍｂａｒ、ＤＣスパッタパワー：１ＫＷ、着膜時間：６秒とした。このときのＳｂ２Ｏ５−δの酸素組成は、スピノーダル領域に設定されている。完成された媒体をＨＤ規格に準拠した光ヘッド（波長４０５ｎｍのレーザー光源、ＮＡ０．６５のレンズを使用）を有する光記録試験機により、Ｌｏｗ  ｔｏ  Ｈｉｇｈモードで記録再生を試みた。
【００４７】
図５は、光記録媒体１に３Ｔ、１１Ｔの信号を書き込んだ結果の波形図である。さらに、ＢＤ準拠光ヘッド（波長４０５ｎｍのレーザー光源、ＮＡ０．８５のレンズを使用）を有する光記録試験機により、再生を試みた。その際の線速度は、ＨＤ規格の線速度（６．６１ｍ／ｓ）で再生し、その結果、図５と同様な波形が再生された。
【実施例２】
【００４８】
実施例１と同様に製造した媒体に、０．１ｍｍ厚のＢＤ基板６の上にハードコーティングを施し、さらにＵＶ接着層を約２０μｍ塗布し、０．５ｍｍ厚の基板を接着し、媒体の強度を増した。その上で、０．６ｍｍ厚の基板側から実施例１と同様に、ＨＤ規格に準拠した光ヘッドにより記録再生を試み、同様の結果が得られた。さらに、０．５ｍｍ厚のダミー基板を機械的に剥がし、０．１ｍｍカバー層側からＢＤ規格に準拠した再生を試みた結果、実施例１と同様の結果が得られた。
【実施例３】
【００４９】
図６は、専用のディスク状基板として、ディスクのセンター部分（クランピングエリア）および最外周部を厚さ方向に補強した基板構造を示す断面図である。この構造は、ＨＤ基板２のセンター部分１ａの厚さを概略ＨＤ規格と同様の１．１ｍｍの厚さにし、媒体全体の強度を補強したものである。また、ディスクの最外周部１ｂも、１ｍｍ幅に亘り、ＨＤ規格と同様の概略１．１ｍｍの厚さにし、補強を施してある。最初にこの補強を施したＨＤ基板２上に実施例１と同様の方法で記録層４を成膜し、その上にＢＤ規格に定められた概略０．１ｍｍのＢＤ基板６を設けることにより、センター部分１ａおよび最外周部１ｂの厚さを１．２ｍｍとした。これにより、媒体全体の補強が可能になり、かつ、ＨＤ、ＢＤ両ヘッドによる記録再生を安定してできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、不定比化合物からなる相分離記録材料の相分離の状態を示す組成―温度の相図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る光記録媒体の構造を示す断面図である。
【図３】図３は、Ｓｂ２Ｏ５−δ（不定比率δ）の相図である。
【図４】図４は、光記録媒体１を再生する場合の２つの再生方法を示す図であり、図４（ａ）は、ＨＤ規格に準拠した光記録再生を示す説明図、図４（ｂ）は、ＢＤ規格に準拠した光記録再生を示す説明図である。
【図５】図５は、光記録媒体１に３Ｔ、１１Ｔの信号を書き込んだ結果の波形図である。
【図６】図６は、専用のディスク状基板として、ディスクのセンター部分（クランピングエリア）および最外周部を厚さ方向に補強した基板構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１‥光記録媒体、  ２‥ＨＤ基板、  ３‥ＨＤ保護層
４‥記録層、  ５‥ＢＤ保護層、  ６‥ＢＤ基板
７‥ＵＶ樹脂
１０‥レーザ光、  ２１‥グルーブ、  ２２‥ランド
１００‥バイノーダル線、  ２００‥スピノーダル線
３００‥ＨＤ規格に準拠した光ディスクドライブ
４００‥ＢＤ規格に準拠した光ディスクドライブ
【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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