JP2011034611A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】記録パワーに変動が生じても記録精度が悪化しない光記録媒体を提供する。
【解決手段】基板１０上に形成されて情報が記録される情報記録層２０を備える光記録媒体１において、この情報記録層２０は、光照射によって光学特性が変化しＢｉ及びＯを主成分とする記録膜２５と、この記録膜２５に接触して形成され、ＳｉＯ２を主成分とする誘電体膜２３を備えるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザー光の照射によって、情報記録層に情報が記録される光記録媒体に関する。

従来、ディジタル動画コンテンツの視聴や、ディジタルデータの記録のために、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋／−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃなどの光記録媒体が広く利用されている。この中でも、次世代型ＤＶＤ規格の一つとされるＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ（ＢＤ）は、記録再生に用いるレーザー光の波長を４０５ｎｍと短くし、対物レンズの開口数を０．８５に設定される。ＢＤ規格に対応した光記録媒体側は、０．１〜０．５μｍのピッチでトラックが形成される。このようにすることで、光記録媒体の１つの情報記録層に対して２５ＧＢ以上の記録再生を可能にしている。

ところで、動画やデータの容量は今後益々増大することが予想される。従って、光記録媒体における情報記録層を多層化することで光記録媒体の容量を増大させる方法が検討されている。ＢＤ規格の光記録媒体では、６層〜８層の情報記録層を設けることで、２００ＧＢもの超大容量を実現する技術も報告されている。

光記録媒体の情報保持形態は、データの追記や書き換えができない再生専用（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）型、データを１回だけ追記できる追記（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）型、データの書き換えができる書換（Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）型の３種類に大別される。追記型の光記録媒体では、記録膜の材料として有機色素が広く用いられていたが、青色や青紫色の短波長のレーザー光に適していない為、近年、記録膜の材料としてＢｉ、Ｏを含む無機材料を用いる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３８０２０４０号公報

しかしながら、記録密度を高めるために、青色又は青紫色のレーザー光を利用する場合、記録マークが極めて小さくなるため、記録パワーに変動が生じると、その影響によって記録精度が悪化しやすいという問題があった。

とりわけ、光記録媒体の情報記録層を多層化する場合、各々の情報記録層の光反射率、光吸収率、光透過率を適宜調整して、好ましい光反射特性が得られるように設計しなければならない。これに伴い、各情報記録層の最適な記録パワーが異なるため、全ての情報記録層に対して、必ずしも最適な記録パワーによって記録再生を行うことが出来ない状況が生じ得る。特に、多層化する場合は、記録パワーを高めに設定するのが通常である為、光入射面側に近い情報記録層では、記録パワーが過大となって記録精度が悪化しやすいという問題があった。

本発明者らによる未公知の実験によると、光記録媒体の記録膜の材料としてＢｉ、Ｏを含む無機材料を用いる場合、この記録パワーの変動に対する許容量が小さいことを明らかにしている。特に、高い記録パワーで記録再生を行うと、ノイズが急増するという問題を知得している。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、Ｂｉ、Ｏを含む無機材料を用いた記録膜を有する光記録媒体において、記録パワーの変動が生じても、ノイズの発生が抑制されて情報の記録再生を確実に行うことが出来る光記録媒体を提供することを目的とする。

本発明者らの鋭意研究によって、上記目的は以下の手段によって達成される。

（１）基板と、前記基板上に形成されて情報が記録される情報記録層と、を備えており、前記情報記録層は、光照射によって光学特性が変化し、Ｂｉ及びＯを主成分とする記録膜と、前記記録膜に接触して形成され、ＳｉＯ２を主成分とする誘電体膜と、を備えることを特徴とする光記録媒体。

（２）前記情報記録層は、更に、前記誘電体膜に接触して形成される光吸収膜を備えることを特徴とする上記（１）に記載の光記録媒体。

（３）前記光吸収膜は、Ｆｅ酸化物を主成分とすることを特徴とする上記（２）に記載の光記録媒体。

（４）前記情報記録層は、更に、前記記録膜における前記誘電体膜の反対側に形成され、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜を備えることを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）に記載の光記録媒体。

（５）前記誘電体膜は、該誘電体膜を構成する全ての原子数に対するＳｉ及びＯの原子数の合計値が８０％以上となっていることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の光記録媒体。

（６）前記誘電体膜の膜厚は、２ｎｍ以上、２５ｎｍ以下であることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の光記録媒体。

（７）前記記録膜は、該記録膜を構成する全ての原子数に対するＯの原子数が６３％以上であることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の光記録媒体。

（８）前記記録膜は、Ｂｉ−Ｏを主成分とすることを特徴とする上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の光記録媒体。

（９）前記記録膜は、Ｂｉ−Ｍ−Ｏ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）を主成分とすることを特徴とする上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の光記録媒体。

（１０）情報が記録される複数の多層用情報記録層を備えており、光入射面に最も近い前記多層用情報記録層が、前記情報記録層によって構成されることを特徴とする上記（１）乃至（９）のいずれかにに記載の光記録媒体。

（１１）前記多層用情報記録層を３層以上そなえることを特徴とする上記（１０）に記載の光記録媒体。

本発明によれば、記録パワーが増大しても、記録精度の悪化を抑制できるという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る光記録媒体の断面図である。 本実施形態の実施例及び比較例における光記録媒体の構造を説明する図である。 同実施例における光記録媒体の構造を説明する図である。 同実施例及び比較例の評価結果を示すグラフである。 同実施例の評価結果を示すグラフである。 同実施例及び比較例の評価結果データを示す図表である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体について詳細に説明する。

図１には、本実施形態に係る光記録媒体１の積層構造が示されている。この光記録媒体１は外形が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍとなる円盤状の媒体である。光記録媒体１は、基板１０の片面側に、情報記録層２０と、カバー層３６がこの順に積層されている。情報記録層２０のデータの保持形態としては、予めデータが書き込まれており書換が不能な再生専用型や、利用者による書き込みが可能な記録型があり、ここでは記録型を採用している。記録型の場合、詳細には、一度データを書き込んだエリアに再度データの書き込みが出来ない追記（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）型と、データを書き込んだエリアに対してデータを消去し、再度書き込みが可能な書換（Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）型がある。本実施形態では情報記録層２０が追記型となる場合を例示している。

基板１０は、厚さ約１１００μｍとなる円盤状の部材であり、その素材として例えば、ガラス、セラミックス、樹脂等の種々の材料を用いることができる。なお、樹脂としてはポリカーボネート樹脂以外にも、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、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、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等を採用することも出来る。中でも加工や成型の容易性から、ポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が好ましく、本実施形態ではポリカーボネート樹脂を用いている。また、特に図示しないが、基板１０における情報記録層側の面には、用途に応じてグルーブ、ランド、ピット列等が形成される。なお、このグルーブやランドは、データ記録時におけるレーザー光のガイドトラックとしての役割を果たす。また、このグルーブに沿って進行するレーザー光のエネルギー強度が変調される事によって、グルーブ上に位置する情報記録層２０に記録マークが形成される。また、グルーブは媒体側アドレスを特定する役割を果たしており、トラッキング信号から特定の個所の媒体側アドレスを取得できるようになっている。

情報記録層２０は、基板１０側から順に、光吸収膜２２、第２誘電体膜２３、記録膜２５、第１誘電体膜２７を備えて構成される。なお、ここでは特に示さないが、光吸収膜２２よりも基板側に反射膜や誘電体膜等を配置するようにしても良い。

光吸収膜２２は、ここではＦｅ３Ｏ４を主成分として膜厚４ｎｍで形成されている。この光吸収膜２２は、レーザー光の光を吸収して、記録膜２５に対して必要なエネルギーを供給する機能を有する。なお、光吸収膜２２の主成分としては、Ｆｅ３Ｏ４の他に（Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＯ、ＣｒＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｎＯ、Ｍｎ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｖ２Ｏ３、ＶＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＮｉＯ、Ｎｄ２Ｏ３）などを用いることが出来る。後述するように、本実施形態の記録膜２５の素材としてＢｉ−Ｍ−Ｏの過酸化物を用いることから、この記録膜２５は反応性スパッタによって成膜している。この記録膜２５の成膜中に光吸収膜２２が酸化されることがあるので、この光吸収膜２２は酸化物の状態の際に光吸収特性を有する材料を用いることが好ましい。

第２誘電体膜２３は、光吸収膜２２と記録膜２５の双方に直接接触しており、ＳｉＯ２を主成分として形成される。なお、ＳｉＯ２が主成分となることにより、ＳｉＯ２全体の原子総数が、その膜に含まれる原子総数の６０％より大きくなる場合が好ましいが、より好ましくは、ＳｉＯ２の原子総数が、全体の８０％以上を占めるようにし、更に好ましくは、９０％以上を占めるようにする。

更にこの第２誘電体膜２３の膜厚は、ＳｉＯ２を主成分とする場合、２ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍとする。一方で、膜厚は２５ｎｍ以下とすることが好ましい。このように、膜厚を２ｎｍ以上とすることですることで、記録膜２５における記録パワーの変動に対する信頼性を向上させることができる。また、膜厚を２５ｎｍ以下とすることで、光吸収膜２２と記録膜２５の間のエネルギー伝達を阻害しないようにする。

記録膜２５は、Ｂｉ及びＯを含む材料を主成分として膜厚４０ｎｍで形成される。この記録膜２５は、無機反応膜として機能し、レーザー光の熱により溶融・混合されることで光反射率が異なる。具体的にこの記録膜２５は、Ｂｉ−Ｏを主成分とするか、又は、Ｂｉ−Ｍ−Ｏ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）を主成分とすることが好まい。

特に、記録膜２５中の全体の原子数に対して、Ｏの原子数の比率が６２％以上であることが好ましく、更に好ましくは、Ｂｉ及びＯの総原子数が、全体の原子数に対して８０％以上となるようにする。このようにすることで、記録膜２５自体の記録／再生特性を向上させることができる。なお、本実施形態では、記録膜２５の材料として、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｏ（Ｂｉ：Ｇｅ：Ｏ=１９：１５：６６ａｔ％）を用いている。

第１誘電体膜２７は、ＳｉＯ２を主成分として、膜厚５ｎｍで構成されている。この第１誘電体膜２７も、記録膜２５における記録パワーの変動に対する信頼性を向上させることに寄与する。なお、この第１誘電体膜２７は、基板１０中の水分や、外部の水分が記録膜２５まで到達しにくくする機能も有しており、記録膜２５の変質を抑制する。

カバー層３６は、最も表面のハードコート層を含んでおり、その厚みは約１００μｍに設定されている。この結果、この情報記録層２０は、光入射面３Ａから約１００μｍの位置に配置される。

この光記録媒体１に対して情報を記録する際は、青色又は青紫色のレーザー光を情報記録層２０に照射する。この結果、記録膜２５に記録マークが形成される。各記録マークは、スペース部分に対して反射率が低下する。なお、このレーザー光の記録パワーは、８ＴＣＮＲが５０ｄＢ以上になる記録パワーによって記録することが望ましい。また、光記録媒体１の特性として、８ＴＣＮＲが５０ｄＢ以上を満たす記録パワーの許容範囲が広ければ広いほど好ましい。異なる記録パワーで記録される場合（例えば、記録パワーが変化する場合）であっても記録マークを高精度に形成することが出来るからである。より具体的には、８ＴＣＮＲが５０ｄＢ以上を満たす中の最小記録パワーＰｗｓを基準にして、１．４倍より大きい記録パワーで記録しても、８ＴＣＮＲが５０ｄＢ以上を満たすようにすることが好ましく、より好ましくは同最小記録パワーＰｗｓの１．５倍以上の高記録パワーで記録しても８ＴＣＮＲが５０ｄＢ以上を満たすようにする。

次に、この光記録媒体１の製造方法について説明する。

まず、射出成形により、外径が約１２０ｍｍ、厚さが約１．１ｍｍの円板形状の基板１０を成形する。この際、基板１０の片面にトラック用の凹凸パターンを形成する。

次に、基板１０におけるトラックが形成された面の上に、スパッタリング法、蒸着法等の気相成長法により光吸収膜２２を形成する。なお、光吸収膜２２よりも基板１０側に仮に反射膜を形成する場合は、先に、同様なスパッタリング法等により反射膜を形成する。光吸収膜２２は、基板１０の凹凸パターンに沿って形成される。

次に、スパッタリング法等により、第２誘電体膜２３を形成する。具体的には、ＳｉＯ２のターゲットが配設されたチャンバ内に、光吸収膜２２が形成された基板１０を設置する。更に、このチャンバ内にＡｒやＸｅ等のスパッタリング用ガスを供給して、これらＳｉＯ２のターゲットに衝突させると、Ｓｉ及びＯ２の粒子が飛散し、基板１０の光吸収膜２２の上に堆積する。これにより、第２誘電体膜２３がトラックの凹凸パターンに沿ってほぼ均一な厚さで形成される。

更に、スパッタリング法等により、第２誘電体膜２３の上に記録膜２５を形成する。具体的には、ＢｉとＧｅのターゲットが配設されたチャンバ内に、光吸収膜２２及び第２誘電体膜２３が形成された基板１０を設置し、このチャンバ内にＯ２ガスを供給する。更に、このチャンバ内にＡｒやＸｅ等のスパッタリング用ガスを供給して、ＢｉとＧｅのターゲットに衝突させると、ＢｉとＧｅの粒子が飛散する。飛散したＢｉ粒子、Ｇｅ粒子はチャンバ内のＯ２と反応して酸化し、基板１０の第２誘電体膜２３の上に堆積する。これにより、記録膜２５がトラックの凹凸パターンに沿ってほぼ均一な厚さで形成される。なお、スパッタリング条件を調節することにより、記録膜２５中のＢｉ、Ｏの比率を調整することができる。尚、記録膜２５は主としてＢｉとＯで構成されることが好ましいが、少量であれば、他の原子、化合物等が混入してもよい。具体的には、本実施形態のようにＧｅを含めることが好ましく、広くは、Ｂｉ−Ｍ−Ｏ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）を主成分とすることができる。また記録膜用ターゲットとしては、Ｂｉ−Ｍ−Ｏの混合物のターゲットを用いて成膜しても良い。

次に、記録膜２５の上に、スパッタリング法、蒸着法等により、第１誘電体膜２７を形成する。第１誘電体膜２７も、第２誘電体膜２３と同様に成膜され、トラックの凹凸パターンに沿って形成される。これらの光吸収膜２２、第２誘電体膜２３、記録膜２５及び第１誘電体膜２７によって情報記録層２０が完成する。

最後に、スピンコート法により、第１誘電体膜２７の上にカバー層３６を１００μｍの厚さで形成し、紫外線等を照射して硬化させる。尚、予め製造したフィルムを接着してカバー層３６を形成してもよい。これにより光記録媒体１が完成する。

本実施形態の光記録媒体１によれば、情報記録層２０が、Ｂｉ及びＯを含む材料を主成分とする記録膜２５と、この記録膜２５に接触して形成され、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を備えて構成されるので、記録パワーの変動が生じても、記録膜２５に確実に情報を記録する事が可能となる。

更に、第２誘電体膜２３における記録膜２５の反対側には、光吸収膜２２が接触して形成されるので、記録用のレーザー光の熱を効率的に吸収して、その熱を第２誘電体膜２３を介して記録膜２５に供給することができる。また、このように、記録膜２５における記録パワーマージンを向上させる第２誘電体膜２３と、光吸収膜２２の２つの膜で機能分担することで、一層、高記録パワー領域において高精度の記録・再生を実現している。特に、第２誘電体膜２３の膜厚を２ｎｍ以上とすることで、パワーマージンの向上機能を十分に発揮できるようにし、一方で、２５ｎｍ以下とすることで、光吸収膜２２と記録膜２５との熱伝達特性を損なわないようにしている。これにより、パワーマージン特性と、高精度な記録マークの形成を両立させることが可能となっている。なお、ここでは、第２誘電体膜２３に光吸収膜２２を配置する場合を示したが、第１誘電体膜２７の光入射面側に光吸収膜を配置することも好ましい。

また本光記録媒体１によれば、第２誘電体膜２３は、これを構成する全ての原子数に対するＳｉ及びＯの原子数の合計値が８０％以上となっているので、記録膜２５のパワーマージン特性を向上させることができる。

更に本実施形態の情報記録層２０は、記録膜２５における第２誘電体膜２３の反対側に、ＳｉＯ２を主成分とする第１誘電体膜２７が接した状態で形成されている。このように、２つのＳｉＯ２を主成分とする誘電体膜２３、２７で記録膜２５を挟み込むことで、記録膜２５のパワーマージン特性を飛躍的に向上させることができる。

なお、光吸収膜２２は、Ｆｅ酸化物を主成分として構成されるが、このＦｅ酸化物の場合は、Ｆｅ２Ｏ３膜やＦｅ３Ｏ４膜のどちらでも光吸収量が大きい特徴がある。従って、成膜状態が多少変わることで組成が変わっても、十分な光吸収機能を持った膜を成膜することが出来る点で好ましい。

また、本光記録媒体１によれば、記録膜２３は、これを構成する全ての原子数に対するＯの原子数が６３％以上となっているので、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合も、データが確実に記録・再生される。

＜実施例＞
図２及び図３に示されるように、上記実施形態と同様の手法によって実施例１から実施例１０までの１０種類の光記録媒体を製造した。実施例１から実施例４までは、誘電体膜等の効果を明らかにするため、情報記録層２０を第２誘電体膜２３、記録膜２５及び第１誘電体膜２７の３層構造とし、光吸収膜２２を省略した。一方、これに対応する比較例１〜３として、ＳｉＯ２を主成分とする誘電体膜を設けない光記録媒体を製造し、比較例４として、誘電体膜におけるＳｉＯ２の原子比率が６０％以下となる光記録媒体を製造した。

更に、実施例５〜実施例１２では、情報記録層２０にＦｅを主成分とする光吸収膜２２を含めた光記録媒体や、情報記録層２０にＡｌ２Ｏ３を主成分とする他の誘電体膜を含めた光記録媒体を製造した。

具体的に、図２に示されるように、実施例１の光記録媒体では、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を５ｎｍ、Ｂｉ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、Ａｌ２Ｏ３を主成分とする他の誘電体膜を５ｎｍで形成した。この際の記録膜２５におけるＢｉ−Ｏの原子比率を、Ｂｉ：Ｏ＝３２ａｔ％：６８ａｔ％とした。実施例２の光記録媒体では、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を５ｎｍ、Ｂｉ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第１誘電体膜２７を５ｎｍで形成した。この際の記録膜２５におけるＢｉ−Ｏの原子比率は第１実施例と同様にした。実施例３の光記録媒体では、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を５ｎｍ、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２７を５ｎｍで形成した。この際の記録膜２５におけるＢｉ−Ｇｅ−Ｏの原子比率を、Ｂｉ：Ｇｅ：Ｏ＝１９ａｔ％：１５ａｔ％：６６ａｔ％とした。実施例４の光記録媒体では、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を５ｎｍ、Ｂｉ−Ｓｉ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２７を５ｎｍで形成した。この際の記録膜２５におけるＢｉ−Ｓｉ−Ｏの原子比率を、Ｂｉ：Ｓｉ：Ｏ＝１９ａｔ％：１５ａｔ％：６６ａｔ％とした。

一方、比較例１では、第２誘電体膜２３に代えてＡｌ２Ｏ３を主成分とする他の誘電体膜を５ｎｍ、Ｂｉ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、第１誘電体膜２７に代えてＡｌ２Ｏ３を主成分とする他の誘電体膜を５ｎｍで形成した。比較例２では、第２誘電体膜２３に代えてＡｌ２Ｏ３を主成分とする他の誘電体膜を５ｎｍ、記録膜２５に代えてＰｔ−Ｏを主成分とする記録膜を１５ｎｍ、第１誘電体膜２７に代えてＡｌ２Ｏ３を主成分とする誘電体膜を５ｎｍで形成した。この際の記録膜におけるＰｔ−Ｏの原子比率を、Ｐｔ：Ｏ＝５３ａｔ％：４７ａｔ％とした。

更に比較例３では、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を５ｎｍ、記録膜２５に代えてＰｔ−Ｏを主成分とする記録膜を１５ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第１誘電体膜２７を５ｎｍで形成した。この際の記録膜におけるＰｔ−Ｏの原子比率を、Ｐｔ：Ｏ＝５３ａｔ％：４７ａｔ％とした。

更に比較例４では、ＺｎＳＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を５ｎｍ、Ｂｉ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、ＺｎＳＳｉＯ２を主成分とする第１誘電体膜２７を５ｎｍで形成した。この際のＺｎＳＳｉＯ２のモル比率を、ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝５０％：５０％とし、記録膜におけるＢｉ−Ｏの原子比率を、Ｂｉ：Ｏ＝３２ａｔ％：６８ａｔ％とした。

また、実施例５では、Ｆｅ３Ｏ４を主成分とする光吸収膜２２を４ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を５ｎｍ、Ｂｉ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第１誘電体膜を５ｎｍとした。この際の記録膜２５におけるＢｉ−Ｏの原子比率を、Ｂｉ：Ｏ＝３２ａｔ％：６８ａｔ％とした。実施例６では、Ｆｅ３Ｏ４を主成分とする光吸収膜２２を４ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を５ｎｍ、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第１誘電体膜を５ｎｍとした。この際の記録膜２５におけるＢｉ−Ｇｅ−Ｏの原子比率を、Ｂｉ：Ｇｅ：Ｏ＝１９ａｔ％：１５ａｔ％：６６ａｔ％とした。また、実施例１１及び実施例１２では、光吸収膜２２の素材として、実施例５及び実施例６のＦｅ３Ｏ４の代わりにＦｅ２Ｏ３を採用した。

実施例７では、Ａｌ２Ｏ３を主成分とする第３の他の誘電体膜を５ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜２３を２ｎｍ、Ｂｉ−Ｏを主成分とする記録膜２５を６０ｎｍ、ＳｉＯ２を主成分とする第１誘電体膜を５ｎｍとした。この際の記録膜２５におけるＢｉ−Ｏの原子比率を、Ｂｉ：Ｏ＝３２ａｔ％：６８ａｔ％とした。実施例８では、実施例７と比較して第２誘電体膜２３の膜厚を５ｎｍに設定し、実施例９では同第２誘電体膜２３の膜厚を１０ｎｍに設定した。実施例１０では、実施例５と比較して、Ｆｅ３Ｏ４を主成分とする光吸収膜２２をカバー層側（第１誘電体層２７側）に配置した。

これらの実施例１〜１２及び比較例１〜４に対して、レーザ光の記録パワーＰｗを変化させながら、８Ｔの長さの単一信号を連続記録した。他の記録条件は以下のように設定した。
レーザ光波長 ：４０５ｎｍ
対物レンズの開口数ＮＡ：０．８５
変調方式 ：（１、７）ＲＬＬ
記録線速度 ：４．９２ｍ／ｓｅｃ
チャンネルビット長 ：１２０ｎｍ
チャンネルクロック ：６６ＭＨｚ
記録方式 ：オングルーブ記録
再生パワー ：０．７ｍＷ
中間パワー／記録パワー：０．３５ｍＷ（変化させる）
基底パワー ：０．１ｍＷ

次に、光記録媒体評価装置ＤＤＵ１０００（パルステック工業株式会社製）を用いて、レーザー光を以下の条件で各光記録媒体に順次照射し、情報記録層に記録された８Ｔの長さの記録マークを再生した際の再生信号のＣ／Ｎ比（８ＴＣＮＲ）を測定した。Ｃ／Ｎ比の測定には、スペクトラムアナライザーＸＫ１８０（アドバンテスト株式会社製）を用いた。再生時の条件は以下のように設定した。
レーザ光波長 ：４０５ｎｍ
再生パワーＰｒ ：０．７ｍＷ
対物レンズの開口数ＮＡ：０．８５

この再生条件において、８ＴＣＮＲが５０ｄＢとなる場合における最小側の記録パワーＰｗを基準記録パワーＰｗｓと定義し、相対記録パワー（Ｐｗ／Ｐｗｓ）を１〜１．６まで変化させた時の、信号品質（８ＴＣＮＲ及び８Ｔノイズ）を評価した。このようにすることで、記録パワーを高めた際の、光記録媒体のパワーマージンを評価することが可能となる。この結果を図４、図５及び図６に示す。なお、一般的に、８ＴＣＮＲが５０ｄＢ以上になると、Ｊｉｔｔｅｒなどの評価指標が実用的な数値となることから、５０ｄＢを基準に品質を判定することが重要となる。

図４（Ａ）（Ｂ）から明らかなように、実施例１〜４については、相対記録パワーを１．３以上に増大させても、８ＴＣＮＲの悪化（５０ｄＢ未満となる状況）が抑制され、また、８Ｔノイズの増加も抑制されることがわかる。一方、比較例１では、相対記録パワーを１．３以上に増大させると、８ＴＣＮＲが悪化し、また、８Ｔノイズも増加することがわかる。つまり、Ｂｉ−Ｏを主とする記録膜２５に対して、ＳｉＯ２を主とする第２誘電体膜２３（及び第１誘電体膜２７）を接触させることで、相対記録パワーが増大しても、信号品質の劣化が抑制されることがわかる。

特に、実施例１と２を比べるとわかるように、Ｂｉ−Ｏを主として含む記録膜２５の両面に、第２誘電体膜２３と第１誘電体膜２７を接触形成することによって、記録膜２５のパワーマージンを一層向上できることがわかる。また、実施例１及び２と、実施例３及び４を比べるとわかるように、記録膜２５において、ＧｅやＳｉを含有させた方が、パワーマージンが更に向上することもわかる。

また、比較例２と比較例３を比べるとわかるように、Ｐｔ−Ｏを主とする記録膜の両側に、ＳｉＯ２を主とする第２誘電体膜２３、第１誘電体膜２７を接触形成しても、信号品質の悪化を防ぐことが出来ないことがわかる。即ち、記録膜がＢｉ−Ｏの場合に限って、ＳｉＯ２の誘電体膜２３、２７はパワーマージンの向上に貢献するが、記録膜がＢｉ−Ｏ以外の材料を主とする場合は、誘電体膜２３、２７は機能しないことがわかる。

更に比較例４からわかるように、誘電体膜２３、２７におけるＳｉＯ２の原子含有比率を６０％未満、モル比を５０％未満にすると、相対記録パワーの増大に対する信号品質の劣化を殆ど抑制できないことがわかる。また、図５（Ａ）（Ｂ）における実施例７〜９かわ分かるように、第２誘電体膜２３の膜厚が大きいほど、記録パワーのマージン向上に貢献できることが分かる。

また更に、実施例５と実施例２（比較例１）を比較すれば分かるように、第２誘電体層２３に対して光吸収層２２を設けることによって、記録パワーのマージンが飛躍的に向上することが分かる。具体的には相対記録パワーが１．４を超えてから、特に１．５を超えてからの記録パワーのマージンが向上していることが分かる。これは、実施例６と実施例３（比較例１）を比較することによっても明らかである。なお、実施例５と実施例１１、実施例６と実施例１２を比較すれば分かるように、光吸収層２２の素材としてＦｅ２Ｏ３を採用しても、同様の効果が得られることが分かる。

更に、実施例１０と実施例５を比較すればわかるように、光吸収層２２は、第１誘電体層２７側に接触形成しても同様の効果が得られることが分かる。

なお、上記実施形態では、情報が記録される情報記録層が単層である場合に限って示したが、本発明は、多層用情報記録層を複数有する多層光記録媒体に適用することも好ましい。この際、上記実施形態で示した情報記録層を、光入射面に最も近い多層用情報記録層に適用することが望ましい。また、多層用情報記録層の数は特に限定されないが、好ましくは３層以上、より好ましくは４層以上とする。なお、本発明の光記録媒体は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の光記録媒体は、光照射によって情報を記録するための様々な媒体に適用することができる。

１ 光記録媒体
１０ 基板
２０ 情報記録層
２２ 光吸収膜
２３ 第１誘電体膜
２５ 記録膜
２７ 第２誘電体膜
３７ カバー層

Claims (11)

1. 基板と、
   前記基板上に形成されて情報が記録される情報記録層と、を備えており、
   前記情報記録層は、
   光照射によって光学特性が変化し、Ｂｉ及びＯを主成分とする記録膜と、
   前記記録膜に接触して形成され、ＳｉＯ２を主成分とする誘電体膜と、
   を備えることを特徴とする光記録媒体
2. 前記情報記録層は、更に、
   前記誘電体膜に接触して形成される光吸収膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
3. 前記光吸収膜は、Ｆｅ酸化物を主成分とすることを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体。
4. 前記情報記録層は、更に、
   前記記録膜における前記誘電体膜の反対側に形成され、ＳｉＯ２を主成分とする第２誘電体膜を備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の光記録媒体。
5. 前記誘電体膜は、該誘電体膜を構成する全ての原子数に対するＳｉ及びＯの原子数の合計値が８０％以上となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光記録媒体。
6. 前記誘電体膜の膜厚は、２ｎｍ以上、２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光記録媒体。
7. 前記記録膜は、該記録膜を構成する全ての原子数に対するＯの原子数が６３％以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光記録媒体。
8. 前記記録膜は、Ｂｉ−Ｏを主成分とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光記録媒体。
9. 前記記録膜は、Ｂｉ−Ｍ−Ｏ（ただしＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、Ｄｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｐｂの中から選択される少なくとも１種の元素）を主成分とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光記録媒体。
10. 情報が記録される複数の多層用情報記録層を備えており、
    光入射面に最も近い前記多層用情報記録層が、前記情報記録層によって構成されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかにに記載の光記録媒体。
11. 前記多層用情報記録層を３層以上そなえることを特徴とする請求項１０に記載の光記録媒体。

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