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JP2007048420A - 光記録媒体 - Google Patents

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JP2007048420A JP2006118525A JP2006118525A JP2007048420A JP 2007048420 A JP2007048420 A JP 2007048420A JP 2006118525 A JP2006118525 A JP 2006118525A JP 2006118525 A JP2006118525 A JP 2006118525A JP 2007048420 A JP2007048420 A JP 2007048420A
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康児 三島
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Abstract

【課題】複数の記録層を備え、いずれの記録層にも良好な記録マークを形成できる光記録媒体を提供する。
【解決手段】光記録媒体１０は、第１の記録層１４及び第２の記録層１６を含み、相対的にレーザ光の入射面１８に近い側に配置された第２の記録層１６が、該第２の記録層１６よりもレーザ光の入射面１８から離間する側に配置された第１の記録層１４よりも厚い。
【選択図】図２

Description

本発明は複数の記録層を備える光記録媒体に関する。
情報記録媒体としてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光記録媒体が広く利用されている。更に、近年、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いることで、従来よりも大容量の情報を記録可能とした光記録媒体が注目されている。
又、光記録媒体は、データの追記や書き換えができないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）型、データの書き換えができるＲＷ（Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）型、データを１回だけ追記できるＲ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）型に大別される。
Ｒ型の光記録媒体は、記録層にレーザ光が照射されて周囲のスペース部よりも反射率が低下した記録マークが形成されることでデータが記録される。尚、記録マークの周囲のスペース部にも記録用のレーザ光が照射されるがスペース部に照射される記録用のレーザ光の光量は少ないためスペース部の反射率はレーザ光が照射される前の記録層の反射率と同等である。又、Ｒ型の光記録媒体は、記録層にレーザ光が照射されて記録マークの反射率とスペース部の反射率との差をフォトディテクタが検出することでデータが再生される。
このような光記録媒体は複数の記録層を備えることで、それだけ記録容量を高めることが可能である。複数の記録層を備えるＲ型の光記録媒体にデータを記録する場合、記録用のレーザ光の焦点を記録対象の記録層に合うように調整することで記録対象の記録層に選択的にデータを記録することができる。又、再生用のレーザ光の焦点を再生対象の記録層に合うように調整することで、再生対象の記録層から選択的にデータを再生することができる。
このような複数の記録層を備えるＲ型の光記録媒体は、各記録層に同等の出力の再生用のレーザ光が照射されることにより、各記録層の反射光の強さがフォトディテクタにおいて近い値で検出されることが好ましい。具体的には、隣接する２つの記録層の反射光の反射率がフォトディテクタにおいて、２倍未満の範囲内の近い値で検出されることが好ましい。
しかしながら、レーザ光の入射面から相対的に離間する側に配置された下側の記録層には上側の記録層を介してレーザ光が照射され、このレーザ光は上側の記録層で一部が吸収されるので、下側の記録層に到達するレーザ光の光量はそれだけ減少することとなる。
従って、下側の記録層に対して照射される再生用のレーザ光の出力と上側の記録層に対して照射される再生用のレーザ光の出力とが同等である場合、下側の記録層に到達するレーザ光の光量は上側の記録層に到達するレーザ光の光量よりも小さくなる。更に、下側の記録層に照射されるレーザ光の反射光は上側の記録層を介してフォトディテクタに到達するので反射光も上側の記録層で一部が吸収される。従って、下側の記録層に対して照射される再生用のレーザ光の出力と上側の記録層に対して照射される再生用のレーザ光の出力とが同等であり、且つ、下側の記録層の反射率と上側の記録層の反射率とが同等である場合、下側の記録層の反射率は上側の記録層の反射率よりもフォトディテクタにおいて低い値で検出されることになる。
これに対し、上側の記録層を下側の記録層よりも薄くしたＲ型の光記録媒体が知られている（例えば、特許文献１参照）。その作用について簡単に説明する。図６は、単層の記録層の厚さと反射率との関係を示すグラフである。尚、図６中において、符号Ｓを付した曲線は記録層のスペース部の反射率、符号Ｍを付した曲線は記録マークの反射率である。
符号Ｓの曲線で示されるように、記録層は所定の厚さでスペース部の反射率が最大となり、これよりも厚くても薄くても反射率が低下する傾向がある。又、符号Ｍの曲線で示されるように、記録マークについても同様に、ほぼ同じ厚さで反射率が最大となり、これよりも厚くても薄くても反射率が低下する傾向がある。又、記録マークの反射率とスペース部の反射率との差も、これらの反射率が最大となる厚さ付近で最大となり、これよりも厚くても薄くても反射率の差は減少し、記録層を過度に厚くしたり薄くすると反射率の差が過度に小さくなり記録マークを読み取ることができない。
従って、例えば、反射率を最大とする厚さで下側の記録層を形成し、上側の記録層をこれよりも薄くすることで、下側の記録層の反射率を上側の記録層の反射率よりも高くすることができる。このような構成とすることで、下側の記録層に対して照射されるレーザ光の出力と上側の記録層に対して照射されるレーザ光の出力とを等しくし、これにより下側の記録層に到達するレーザ光の光量が上側の記録層に到達するレーザ光の光量よりも小さくなり、更に下側の記録層に照射されるレーザ光の反射光が上側の記録層で一部が吸収されてフォトディテクタに到達する場合であっても、双方の記録層からの反射光の反射率をフォトディテクタにおいて近い値で検出することが可能となる。
尚、反射率を最大とする厚さよりも厚い領域では、記録マークの反射率とスペース部の反射率との充分な差が得られる範囲が狭く、更にこの範囲では、最大値に近い下側の記録層の反射率に対して上側の記録層の反射率を充分に低減できないので、この点でも上側の記録層を下側の記録層よりも薄くする構成が選択される。
更に、上側の記録層を下側の記録層よりも薄くすることで、上側の記録層におけるレーザ光の吸収量が減少し、下側の記録層に到達するレーザ光の光量を増加させる効果も得られるので、この点でも上側の記録層を下側の記録層よりも薄くする構成が選択される。
特開２００３−２６６９３６号公報
しかしながら、上側の記録層を下側の記録層よりも薄くすることで、上側の記録層に所望の特性の良好な記録マークを形成できないことがあった。具体的には、上記のように上側の記録層が薄くなることで、上側の記録層は記録マークの反射率及びその周囲のスペース部の反射率が低下すると共にこれらの反射率の差も縮小するため、下側の記録層に到達するレーザ光の光量を充分に増加させる程度に上側の記録層を薄くすると、上側の記録層にスペース部に対して反射率が充分に低い記録マークを形成できないことがあった。
本発明は、この問題に鑑みてなされたものであって、複数の記録層を備え、いずれの記録層にも良好な記録マークを形成できる光記録媒体を提供することを目的とする。
本発明は、複数の記録層を含み、これら記録層のうち相対的にレーザ光の入射面に近い側に配置された記録層が該記録層よりもレーザ光の入射面から離間する側に配置された記録層よりも厚い光記録媒体により、上記目的を達成するものである。
発明者らは、本発明に想到する過程において様々な材料で記録層を形成してみたところ、所定の材料の記録層は、従来の記録層よりも消衰係数が著しく低いことを見出した。又、この記録層は、レーザ光が照射されることにより周囲のスペース部よりも厚さが増加した記録マークが形成されることを見出した。
このように上側の記録層を下側の記録層よりも厚くすることで上側の記録層に所望の特性の良好な記録マークを形成できる。
又、少なくとも上側の記録層の消衰係数を例えば０．３５以下の小さな値に抑制することで、相対的にレーザ光の入射面側に配置される上側の記録層を厚く形成しても、これよりもレーザ光の入射面から離間する側に配置された下側の記録層に照射されるレーザ光は上側の記録層において吸収されにくくなるので、これによりフォトディテクタにおいて検出される下側の記録層の反射率を高めることができると共に下側の記録層にも良好な記録マークを形成できる。
又、周囲のスペース部よりも厚さが増加した記録マークが形成される場合、この記録マークの反射率は前記図６中に符号Ｍを付した曲線で示される記録マークの反射率に対し、厚さの増加分だけ厚い記録層の記録マークの反射率と等しいこととなる。言い換えれば、記録層の厚さと記録マークの反射率との関係は、図１に示されるように、図６に対して厚さの増加分だけ符号Ｍの曲線が、厚さが薄い方向に平行移動した関係になる。これにより、スペース部の反射率を最大とする厚さ付近及びこれよりも厚い領域においてスペース部の反射率と記録マークの反射率との差が大きくなる。特に、スペース部の反射率が最大となる厚さよりも厚い領域では、スペース部の反射率と記録マークの反射率との差が大きい範囲が広がることとなる。言い換えれば、スペース部の反射率が最大となる厚さよりも厚い領域で記録層の厚さを設定できる範囲が広がることとなる。従って、例えばスペース部の反射率を最大とする厚さ付近に下側の記録層の厚さを設定し、下側の記録層の反射率を上側の記録層の反射率よりも高くするために上側の記録層を下側の記録層よりも厚くしても、上側の記録層について記録マークの反射率とスペース部の反射率との充分な差が得られ、且つ、このように上側の記録層の厚さを厚くすることで上述のように上側の記録層に所望の特性の良好な記録マークを形成することが可能となる。
このように本発明は、相対的にレーザ光の入射面側に配置される上側の記録層を入射面から離間する側の下側の記録層より厚く形成することで、いずれの記録層についても良好な記録特性及び再生特性が得られる光記録媒体を実現したものであり、上側の記録層を下側の記録層の厚さと同等又は下側の記録層よりも薄くすることが常識であった従来の技術とは全く異なるコンセプトに基づいてなされたものである。
即ち、以下の発明により上記目的を達成することができる。
（１）複数の記録層を含み、これら記録層のうち相対的に前記レーザ光の入射面に近い側に配置された記録層が該記録層よりも前記レーザ光の入射面から離間する側に配置された記録層よりも厚いことを特徴とする光記録媒体。
（２） （１）において、前記記録層のうち、少なくとも前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された記録層は、レーザ光が照射されることにより周囲のスペース部よりも厚さが増加した記録マークが形成されることを特徴とする光記録媒体。
（３） （１）又は（２）において、前記記録層のうち、少なくとも前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された記録層の消衰係数が０．３５以下であることを特徴とする光記録媒体。
（４） （３）において、前記記録層の材料は、所定の厚さで前記スペース部の反射率が最大となる特性を有し、前記記録層のうち、前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された少なくとも一の記録層は、前記スペース部の反射率を最大とする厚さよりも厚く形成されたことを特徴とする光記録媒体。
（５） （１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記記録層のうち、少なくとも前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された記録層は実質的にＢｉ及びＯからなり、該記録層中のＯの原子数の比率が６２％以上であることを特徴とする光記録媒体。
（６） （５）において、前記記録層のうち、前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された少なくとも一の記録層は実質的にＢｉ、Ｏ及びＸ（ＸはＭｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｙ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｖ、Ｄｙ、Ｔｉの中から選択される少なくとも１種の元素）からなることを特徴とする光記録媒体。
（７） （５）又は（６）において、前記記録層うち、前記レーザ光の入射面に最も近い位置に配置された記録層よりも前記入射面から離間する側に配置された少なくとも一の記録層は実質的にＢｉ、Ｏ及びＺ（ＺはＦｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕの中から選択される少なくとも１種の元素）からなることを特徴とする光記録媒体。
尚、本出願において「記録層は実質的にＢｉ、Ｏからなり」とは、記録層を構成する総ての原子の数に対する記録層中のＢｉ、Ｏの原子数の合計値が８０％以上であることを意味する。記録層が実質的にＢｉ、Ｏからなる場合、記録層を構成する総ての原子の数に対する記録層中のＢｉ、Ｏの原子数の合計値が９０％以上であることが更に好ましい。記録層が実質的にＢｉ、Ｏからなり、記録層を構成する総ての原子の数に対する記録層中のＢｉ、Ｏの原子数の合計値が８０％以上である場合、記録層はＢｉ、Ｏ以外の他の添加元素を含んでいてもよい。添加元素は１種類でもよく、又、２種類以上であってもよいが、少なくとも１種類の添加元素はＸ又はＺに含まれる元素であることが好ましい。
又、「記録層は、実質的にＢｉ、Ｏ及びＸからなる」とは、記録層中のＢｉ、Ｏ及びＸの原子数の合計値が８０％以上であることを意味する。記録層が実質的にＢｉ、Ｏ及びＸからなる場合、記録層を構成する総ての原子の数に対する記録層中のＢｉ、Ｏ及びＭの原子数の合計値が９０％以上であることが更に好ましい。「記録層は、実質的にＢｉ、Ｏ及びＺからなる」についても同様である。
本発明によれば、複数の記録層を備え、いずれの記録層にも良好な記録マークを形成できる光記録媒体を実現することができる。
以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の第１実施形態に係る光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚さが約１．２ｍｍの円板形状で、図２及び図３に示されるように、第１の記録層１４及び第２の記録層１６を含み、相対的にレーザ光の入射面１８に近い側に配置された第２の記録層１６が、該第２の記録層１６よりもレーザ光の入射面１８から離間する側に配置された第１の記録層１４よりも厚いことを特徴としている。他の構成については、従来の光記録媒体と同様、又は従来の光記録媒体と類似しており、本発明の理解に特に重要とは思われないため、説明を適宜省略する。
第１の記録層１４及び第２の記録層１６は、消衰係数が０、３５以下である。
又、第１の記録層１４及び第２の記録層１６は、図２に示されるように、レーザ光が照射されることにより周囲のスペース部１１よりも厚さが増加した記録マーク１２が形成されるように構成されている。
第１の記録層１４及び第２の記録層１６は、実質的にＢｉ及びＯからなり、これら第１の記録層１４及び第２の記録層１６中のＯの原子数の比率は６２％以上である。尚、第１の記録層１４及び第２の記録層１６中のＯの原子数の比率は７３％以下であることが好ましい。この材料の記録層の厚さと反射率との関係は、前記図１中に符号Ｓ、Ｍを付した曲線のようになる。ここで示される反射率は、記録層自体の反射率であり、第２の記録層１６についてはフォトディテクタ２０で検出される反射率とほぼ等しいが、第１の記録層１４についてはフォトディテクタ２０で検出される反射率よりも大きい。これら第１の記録層１４及び第２の記録層１６の材料は図１に示されるように、スペース部１１の反射率が所定の厚さ（本第１実施形態では約４０ｎｍ）で反射率が最大となる特性を有している。
第１の記録層１４は、スペース部１１の反射率を最大とする厚さとほぼ等しい約４５ｎｍの厚さで形成されている。一方、第１の記録層１４よりも入射面１８側に配置された第２の記録層１６は、スペース部１１の反射率を最大とする厚さよりも厚く形成されている。即ち、第１の記録層１４の反射率は、第２の記録層１６の反射率よりも高い。
尚、第１の記録層１４の材料は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕの中から選択される少なくとも１種の元素を含む材料としてもよい。これらの元素を添加することで、記録感度を向上させる効果が得られる。一方、第２の記録層１６の材料は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｙ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｖ、Ｄｙ、Ｔｉの中から選択される少なくとも１種の元素を含む材料としてもよい。これらの元素を添加することで、第２の記録層１６の消衰係数を低下させ、第１の記録層１４に到達するレーザ光の光量を増大させる効果が得られる。このようにＢｉ、Ｏ以外の元素を添加して第１の記録層１４の記録感度、第２の記録層１６の消衰係数を調整することで、第２の記録層１６よりも薄く、第２の記録層１６を介してレーザ光が照射される第１の記録層１４の記録感度を第２の記録層１６の記録感度に近づけることができる。又、第２の記録層１６の消衰係数を低下させることで、第２の記録層１６を介してレーザ光が照射される第１の記録層１４のフォトディテクタ２０で検出される反射率と第２の記録層１６の反射率とを近づけることもできる。
第１の記録層１４及び第２の記録層１６は、基板２２の上に形成され、第２の記録層１６における基板２２と反対側にはカバー層２４が形成されている。又、第１の記録層１４と第２の記録層１６の間にはスペーサ層２６が形成されている。
基板２２は、厚さが約１．１ｍｍで、そのカバー層２４側の面にはグルーブを構成する凹凸パターンが形成されている。尚、「グルーブ」という用語は一般的にはデータの記録／再生のために使用される凹部という意味で用いられるが、データの記録／再生のために使用される部位がカバー層２４側に突出する凸部であっても本出願では便宜上「グルーブ」という用語を用いることとする。本第1実施形態では、カバー層２４側に突出する凸部がグルーブである。尚、基板２２の材料としてはポリカーボネート樹脂、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、ウレタン樹脂等を用いることができる。
カバー層２４は、厚さが例えば３０〜１５０μｍである。カバー層２４の材料としては透光性を有するアクリル系紫外線硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化性樹脂等のエネルギ線硬化性樹脂を用いることができる。ここで、「エネルギ線」という用語は、流動状態の特定の樹脂を硬化させる性質を有する、例えば紫外線、電子線等の電磁波、粒子線の総称という意義で用いることとする。尚、カバー層２４を形成する方法としては、流動性を有する樹脂を基板上に塗布してからエネルギ線を照射して硬化させてもよく、予め作製した透光性のフィルムを基板上に貼り付けてもよい。
スペーサ層２６は、厚さが例えば５〜９０μｍ程度であり、両面が基板２２と同様のグルーブの凹凸パターンとなっている。尚、スペーサ層２６の材料としてはカバー層２４と同様に、透光性を有するアクリル系紫外線硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化性樹脂等のエネルギ線硬化性樹脂を用いることができる。
第１の記録層１４は、基板２２の凹凸パターンに倣って凹凸パターンで形成されている。又、第２の記録層１６も、スペーサ層２６の凹凸パターンに倣って凹凸パターンで形成されている。
次に、光記録媒体１０の作用について説明する。
光記録媒体１０は、第２の記録層１６が第１の記録層１４よりも厚いので、第２の記録層１６に所望の特性の良好な記録マークが形成される。
又、第２の記録層１６の消衰係数が０．３５以下であるので、第２の記録層１６を厚く形成しても、これよりもレーザ光の入射面１８から離間する側に配置された第１の記録層１４に照射されるレーザ光は第２の記録層１６において吸収されにくく、これにより第１の記録層１４にも良好な記録マークを形成できると共にフォトディテクタ２０において検出される第１の記録層１４の反射率を高めることができる。
又、第１の記録層１４及び第２の記録層１６は、レーザ光が照射されることにより周囲のスペース部１１よりも厚さが増加した記録マーク１２が形成されるため、図１に示されるように、スペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい厚さの範囲が広く、スペース部１１の反射率を最大とする厚さ付近及びこれよりも厚い領域においてスペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい。特に、スペース部１１の反射率を最大とする厚さよりも厚い領域で、スペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい範囲が広い。即ち、設定できる記録層の厚さの範囲が広い。従って、スペース部１１の反射率を最大とする厚さ付近に第１の記録層１４の厚さが設定され、第１の記録層１４の反射率を第２の記録層１６の反射率よりも高くするために第２の記録層１６の厚さが第１の記録層１４よりも厚く設定されているにも拘わらず、第２の記録層１６について記録マーク１２の反射率とスペース部１１の反射率との充分な差が得られ、且つ、このように第２の記録層１６の厚さを厚くすることで上述のように第２の記録層に所望の特性の良好な記録マークを形成することが可能となる。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４に示されるように、本第２実施形態に係る光記録媒体３０は、前記第１実施形態に係る光記録媒体１０に対し、前記第１の記録層１４、第２の記録層１６に加えて第３の記録層３２、第４の記録層３４を備える構成である。他の構成については、前記第１実施形態と同様であるので同様の構成については前記第１実施形態と同一符号を用いることとして説明を適宜省略することとする。
第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４は、この順で基板２２からレーザ光の入射面１８の方向に並んで配置されている。第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４の間には、それぞれスペーサ層２６が配置されている。又、第４の記録層３４は、カバー層２４に接している。
第３の記録層３２、第４の記録層３４の材料は、第１の記録層１４及び第２の記録層１６の材料と同様に、実質的にＢｉ及びＯからなり、これら第３の記録層３２、第４の記録層３４中のＯの原子数の比率は６２％以上である。
第３の記録層３２は第２の記録層１６よりも厚く、第４の記録層３４は第３の記録層３２よりも厚い。即ち、光記録媒体３０は、基板２２からレーザ光の入射面１８の方向に並んで配置された第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４が、この順で厚さが厚くなる構成である。これにより、光記録媒体３０は、第４の記録層３４、第３の記録層３２、第２の記録層１６、第１の記録層１４が、この順でレーザ光の入射面１８から基板２２の方向に（記録層自体の）反射率が高くなる構成となっている。
光記録媒体３０も光記録媒体１０と同様に、第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４が第１の記録層１４よりも厚いので、第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４に所望の特性の良好な記録マークが形成される。
又、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４の消衰係数が０．３５以下であるので、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４を厚く形成しても、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２に照射されるレーザ光は第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４において吸収されにくく、これにより第１の記録層１４にも良好な記録マークを形成できると共にフォトディテクタ２０において検出される第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２の反射率を高めることができる。
又、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４にレーザ光が照射されることにより周囲のスペース部１１よりも厚さが増加した記録マーク１２が形成されるため、スペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい厚さの範囲が広く、スペース部１１の反射率を最大とする厚さ付近及びこれよりも厚い領域においてスペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい。特に、スペース部１１の反射率を最大とする厚さよりも厚い領域で、スペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい範囲が広い。即ち、設定できる記録層の厚さの範囲が広い。従って、スペース部１１の反射率を最大とする厚さ付近に第１の記録層１４の厚さを設定し、第１の記録層１４の反射率を第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４の反射率よりも高くするために第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４を第１の記録層１４よりも厚くしているにも拘わらず、第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４について記録マーク１２の反射率とスペース部の反射率との充分な差が得られ、且つ、このように第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４の厚さを厚くすることで上述のように第２の記録層１６、第３の記録層３２及び第４の記録層３４に所望の特性の良好な記録マークを形成することが可能となる。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図５に示されるように、本第３実施形態に係る光記録媒体４０は、前記第２実施形態に係る光記録媒体３０に対し、前記第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４に加えて、第５の記録層４２、第６の記録層４４を備える構成である。他の構成については、前記第２実施形態と同様であるので同様の構成については前記第２実施形態と同一符号を用いることとして説明を適宜省略することとする。
第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４は、この順で基板２２からレーザ光の入射面１８の方向に並んで配置されている。第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２及び第６の記録層４４の間には、それぞれスペーサ層２６が配置されている。又、第６の記録層４４は、カバー層２４に接している。
第５の記録層４２、第６の記録層４４の材料は、第１の記録層１４等の材料と同様に、実質的にＢｉ及びＯからなり、これら第５の記録層４２、第６の記録層４４中のＯの原子数の比率は６２％以上である。
第５の記録層４２は第４の記録層３４よりも厚く、第６の記録層４４は第５の記録層４２よりも厚い。即ち、光記録媒体４０は、基板２２からレーザ光の入射面１８の方向に並んで配置された第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４が、この順で厚さが厚くなる構成である。これにより、光記録媒体４０は、第６の記録層４４、第５の記録層４２、第４の記録層３４、第３の記録層３２、第２の記録層１６、第１の記録層１４が、この順でレーザ光の入射面１８から基板２２の方向に（記録層自体の）反射率が高くなる構成となっている。
光記録媒体４０も光記録媒体３０と同様に、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４が第１の記録層１４よりも厚いので、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２及び第６の記録層４４に所望の特性の良好な記録マークが形成される。
又、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の消衰係数が０．３５以下であるので、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４を厚く形成しても、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２に照射されるレーザ光は第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４において吸収されにくく、これにより第１の記録層１４にも良好な記録マークを形成できると共にフォトディテクタ２０において検出される第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２の反射率を高めることができる。
又、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４にレーザ光が照射されることにより周囲のスペース部１１よりも厚さが増加した記録マーク１２が形成されるため、スペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい厚さの範囲が広く、スペース部１１の反射率を最大とする厚さ付近及びこれよりも厚い領域においてスペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい。特に、スペース部１１の反射率を最大とする厚さよりも厚い領域で、スペース部１１の反射率と記録マーク１２の反射率との差が大きい範囲が広い。即ち、設定できる記録層の厚さの範囲が広い。従って、スペース部１１の反射率を最大とする厚さ付近に第１の記録層１４の厚さを設定し、第１の記録層１４の反射率を第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２及び第６の記録層４４の反射率よりも高くするために第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２及び第６の記録層４４を第１の記録層１４よりも厚くしているにも拘わらず、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２及び第６の記録層４４について記録マーク１２の反射率とスペース部の反射率との充分な差が得られ、且つ、このように第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２及び第６の記録層４４の厚さを厚くすることで上述のように第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２及び第６の記録層４４に所望の特性の良好な記録マークを形成することが可能となる。
尚、上記第１〜第３実施形態において、第１の記録層１４は、スペース部１１の反射率を最大とする厚さとほぼ等しい厚さで形成されているが、第１の記録層１４について記録マーク１２の反射率とスペース部１１の反射率との充分な差が得られ、且つ、レーザ光の入射面１８から基板２２の方向に記録層の反射率が高くなる構成であれば、第１の記録層１４の厚さは、反射率が最大となる厚さよりも薄くてもよく、厚くてもよい。
又、上記第１〜第３実施形態において、第１の記録層１４、第２の記録層１、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の材料は、スペース部１１の反射率を最大とする厚さが約４０ｎｍである材料であるが、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の材料として、スペース部１１の反射率を最大とする厚さが４０ｎｍよりも厚い材料を用いてもよく、４０ｎｍよりも薄い材料を用いてもよい。
又、上記第１〜第３実施形態において、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の材料は、実質的にＢｉ及びＯからなる材料であるが、消衰係数が例えば０．３５以下の小さな値である材料であれば、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の材料として他の材料を用いてもよい。この場合も、レーザ光が照射されることにより周囲のスペース部よりも厚さが増加した記録マークが形成される材料を用いることが好ましい。例えば、Ｂｉ、Ｇｅ及びＮを含む材料を用いることができる。
又、上記第１〜第３実施形態において、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４は共通の構成元素（Ｂｉ及びＯ）を含んでいるが、第１の記録層１４については、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４と共通の構成元素を含まない構成としてもよい。例えば第１の記録層１４の材料として、消衰係数が０．３５よりも大きな値である材料を用いてもよい。又、第１の記録層１４の材料として、レーザ光が照射されることにより周囲のスペース部よりも厚さが増加した記録マークが形成されない材料を用いてもよい。
又、上記第２実施形態において、光記録媒体３０は、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４が、この順で基板２２からレーザ光の入射面１８の方向に厚さが厚くなる構成であり、第４の記録層３４、第３の記録層３２、第２の記録層１６、第１の記録層１４の順でレーザ光の入射面１８から基板２２の方向に（記録層自体の）反射率が高くなる構成であり、上記第３実施形態においては、光記録媒体４０は、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４が、この順で基板２２からレーザ光の入射面１８の方向に厚さが厚くなる構成であり、第６の記録層４４、第５の記録層４２、第４の記録層３４、第３の記録層３２、第２の記録層１６、第１の記録層１４の順でレーザ光の入射面１８から基板２２の方向に（記録層自体の）反射率が高くなる構成であるが、これらのうちのいずれか２層の組み合わせについて、相対的にレーザ光の入射面１８に近い側に配置された上側の記録層が、この記録層よりもレーザ光の入射面１８から離間する側に配置された下側の記録層よりも厚い構成であれば、他の組み合わせについては厚さがこの関係を満たさなくてもよい。この場合も、相対的にレーザ光の入射面１８に近い側に配置された上側の記録層の記録感度を向上させる一定の効果が得られる。
又、上記第１実施形態の図２において、記録マーク１２は厚さが全体的に一様な形状であるが、少なくとも一部が周囲のスペース部よりも厚い形状であれば記録マークの形状は特に限定されず、全体が周囲のスペース部よりも厚く、且つ、厚さが部位によりばらつく形状でもよく、一部だけが周囲のスペース部よりも厚く他の部位はスペース部と厚さが等しい形状でもよい。例えば、中心近傍が最も厚く、中心から離れる程薄くなる形状でもよい。実際には、このような形状の記録マークが形成されることが多い。尚、記録マーク中の各部位の厚さは、記録マークの断面をＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）で観察することにより確認できる。
又、上記第１〜第３実施形態において、光記録媒体１０、光記録媒体３０、光記録媒体４０は、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４がいずれも基板２２、カバー層２４、スペーサ層２６のいずれかに直接接する構成であるが、例えば第１の記録層１４と基板２２との間に反射層を設けてもよい。反射層の材料としてはＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｐｄやそれらの合金等を用いることができる。これらのうち、高い反射率が得られるという点でＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＡｇＰｄＣｕなどの合金を用いることが好ましい。尚、反射層の材料として誘電体材料を用いることも可能である。又、一部又は全部の記録層の一方側又は両側に誘電体層を設けてもよい。誘電体層の材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の酸化物、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧｅＮ、ＧｅＣｒＮ、ＴｉＯ２等の窒化物、ＺｎＳ等の硫化物、又は例えば、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物のように、これらを組合わせた材料を主成分とする材料を用いることができる。
又、上記第１実施形態において光記録媒体１０は２層の記録層を備え、上記第２実施形態において光記録媒体３０は４層の記録層を備え、又、上記第３実施形態において光記録媒体４０は６層の記録層を備えているが、３層の記録層を備える光記録媒体や５層の記録層を備える光記録媒体、更に７層以上の記録層を備える光記録媒体についても本発明は好適である。
又、上記第１〜第３実施形態において、光記録媒体１０、３０、４０は片面のみに記録層を備える片面記録式であるが、両面に記録層を備える両面記録式の光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。
又、上記第１〜第３実施形態において、光記録媒体１０、３０、４０は、基板２２よりもカバー層２４が薄い構成であるが、ＤＶＤのように基板とカバー層とが等しい厚さを有する光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。尚、この場合、基板及びカバー層の形状はほぼ等しくなるが、本出願では、記録／再生用のレーザ光が照射される方をカバー層と呼ぶこととする。
上記第１実施形態の光記録媒体１０と構成が等しい５種類の２層記録式の光記録媒体を作製した。これら５種類の光記録媒体は、第２の記録層１６の厚さが相互に異なる構成とし、第２の記録層１６以外の構成は等しくした。
具体的には、第１の記録層１４、第２の記録層１６の材料としてＢｉ及びＯからなる材料を用い、これら第１の記録層１４、第２の記録層１６中のＯの原子数の比率は（６２％以上の）６８％、Ｂｉの原子数の比率は３２％とし、他の元素は添加しなかった。第１の記録層１４の厚さは、この材料で反射率を最大とする厚さに近い約４５ｎｍで一定とした。一方、第２の記録層１６の厚さは、第１の記録層１４よりも厚い４６ｎｍ、４８ｎｍ、５３ｎｍ、６８ｎｍ、７２ｎｍ、７４ｎｍの６種類とした。
これら５種類の光記録媒体について、第１の記録層１４、第２の記録層１６の（未記録部分の）反射率、記録感度、８Ｔ Ｃ／Ｎ値及び消衰係数を測定した。測定結果を表１に示す。又、第１の記録層１４、第２の記録層１６の組成及び成膜条件を表１に併記する。尚、第１の記録層１４の反射率、第２の記録層１６の反射率の測定には、出力が等しい再生用レーザ光を用いた。表１に示される反射率は、フォトディテクタ２０で検出された反射率である。又、記録感度は、次のような手法で測定した。まず、各光記録媒体に様々なパワーのレーザ光を照射して記録マーク１２を形成した。次に、記録／再生装置により各記録マーク１２のジッタ値を測定した。ジッタ値が最も低い記録マーク１２の形成に用いられたレーザ光の出力がその光記録媒体のレーザ光の出力として好適であるので、この出力を記録感度として捉えた。尚、レーザ光の出力とは、入射面１８に到達したレーザ光の強度を電力に換算したものである。記録感度を示すレーザ光の出力が低い程、記録マークが形成されやすく記録感度が敏感であることを示す。
Figure 2007048420
上記実施例１に対し、第１の記録層１４、第２の記録層の材料としてＢｉ、Ｏ及びＧｅからなる材料を用い、これら第１の記録層１４、第２の記録層１６中のＢｉ、Ｏ及びＧｅの原子数の比率が各記録層で異なる１種類の光記録媒体を作製した。
具体的には、第１の記録層１４、第２の記録層１６中のＢｉ、Ｏ及びＧｅの原子数の比率は表２に示される比率に設定した。第１の記録層１４の厚さは、上記実施例１と同様に約４５ｎｍとした。又、第２の記録層１６の厚さは、（第１の記録層１４よりも厚い）６８ｎｍとした。
この光記録媒体について、第１の記録層１４、第２の記録層１６の反射率、記録感度、８Ｔ Ｃ／Ｎ値及び消衰係数を測定した。測定結果を表２に示す。又、第１の記録層１４、第２の記録層１６の成膜条件を表２に併記する。
Figure 2007048420
上記実施例１に対し、第１の記録層１４、第２の記録層の材料として異なる材料を用いた１２種類の光記録媒体を作製した。
具体的には、第１の記録層１４の材料として、Ｂｉ及びＯからなる材料、Ｂｉ及びＯにＦｅを添加した材料を用いた。又、第２の記録層１６の材料として、Ｂｉ及びＯからなる材料、Ｂｉ及びＯにＡｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｙ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｖ、Ｄｙ、Ｔｉを添加した材料を用いた。
これら１２種類の光記録媒体について、第１の記録層１４、第２の記録層１６の反射率、記録感度、８Ｔ Ｃ／Ｎ値及び消衰係数を測定した。測定結果を表３に示す。又、第１の記録層１４、第２の記録層１６の組成及び成膜条件を表３に併記する。
Figure 2007048420
上記第２実施形態の光記録媒体３０と構成が等しい４層記録式の光記録媒体を作製した。
具体的には、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４の材料としてＢｉ、Ｏ及びＧｅからなる材料を用い、これら第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４中のＢｉ、Ｏ及びＧｅの原子数の比率が各記録層で異なる１種類の光記録媒体を作製した。第１の記録層１４の厚さは、その材料で反射率を最大とする厚さに近い４８ｎｍとした。これに対し、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４の厚さは、第１の記録層１４よりも厚い６２ｎｍ、６８ｎｍ、７３ｎｍとした。
この光記録媒体について、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４の反射率、記録感度、８Ｔ Ｃ／Ｎ値及び消衰係数を測定した。測定結果を表４に示す。又、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４の組成及び成膜条件を表４に併記する。
Figure 2007048420
上記第３実施形態の光記録媒体４０と同様に６層記録式の光記録媒体を作製した。
具体的には、第１の記録層１４はＳｉ層とＣｕ層とを積層した構成とした。尚、Ｃｕ層が基板２２側、Ｓｉ層がカバー層２４側である。
又、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の材料としてＢｉ、Ｏ及びＧｅからなる材料を用い、これら第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４中のＢｉ、Ｏ及びＧｅの原子数の比率が各記録層で異なる１種類の光記録媒体を作製した。
第１の記録層１４のＳｉ層、Ｃｕ層の厚さはいずれも６ｎｍとし、第１の記録層１４の合計の厚さは１２ｎｍとした。尚、第１の記録層１４の両側には、材料がＺｎＳとＳｉＯ２の混合物（混合比（分子数）ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０）である誘電体層を設けた。各誘電体層の厚さは、４０ｎｍとした。又、基板２２側の誘電体層と基板２２との間には、材料がＡｇＰｄＣｕ合金である反射層を設けた。反射層の厚さは１００ｎｍとした。
一方、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の厚さは、３３ｎｍ、３７ｎｍ、４０ｎｍ、４３ｎｍ、４６ｎｍとした。尚、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の両側には、材料がＴｉＯ２である誘電体層を設けた。第２の記録層１６の両側の誘電体層の厚さは、それぞれ１０ｎｍとした。第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２の両側の誘電体層の厚さは、それぞれ１４ｎｍとした。第６の記録層１６の両側の誘電体層の厚さは、それぞれ１５ｎｍとした。
この光記録媒体について、第１の記録層１４、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の反射率、記録感度、８Ｔ Ｃ／Ｎ値及び消衰係数を測定した。測定結果を表５に示す。又、第２の記録層１６、第３の記録層３２、第４の記録層３４、第５の記録層４２、第６の記録層４４の組成及び成膜条件を表５に併記する。
Figure 2007048420
[比較例]
上記実施例１に対し、第２の記録層の厚さが第１の記録層１４の厚さと等しい光記録媒体、及び第２の記録層の厚さが第１の記録層１４の厚さよりも薄い光記録媒体を作製した。
具体的には、第１の記録層１４の厚さは、上記実施例１と同様に約４５ｎｍとし、第２の記録層１６の厚さが第１の記録層１４と等しい４５ｎｍ、第２の記録層１６の厚さが第１の記録層１４よりも薄い２０ｎｍである２種類の光記録媒体を作製した。
これら２種類の光記録媒体について、第１の記録層１４、第２の記録層１６の反射率、記録感度、８Ｔ Ｃ／Ｎ値及び消衰係数を測定した。測定結果を表６に示す。又、第１の記録層１４、第２の記録層１６の組成及び成膜条件を表６に併記する。
Figure 2007048420
表１〜５に示されるように実施例１〜５の光記録媒体はいずれも、各記録層の８Ｔ Ｃ／Ｎ値が５０以上で良好であった。即ち、実施例１〜５の光記録媒体は、各記録層に形成された記録マーク１２がいずれも良好であった。又、実施例１〜５の光記録媒体は、隣接する２つの記録層の反射率が、フォトディテクタ２０において、２倍未満の範囲内の近い値で検出されていた。更に、実施例３では、第１の記録層１４、第２の記録層１６の材料として異なる構成元素を含む材料を用いることで、各記録層の反射率をほぼ等しくすることができ、一部の光記録媒体については第１の記録層１４、第２の記録層１６の記録感度もほぼ等しくすることができた。又、実施例２、実施例４では、各記録層の材料として構成元素が共通で組成比率が異なる材料を用いることで、各記録層の反射率及び記録感度をほぼ同等の値にすることができた。このように記録層の構成元素を共通にすることで各記録層の成膜のために共通の成膜装置を利用でき、設備コストを低減する効果が得られる。
これに対し、比較例の２種類の光記録媒体のうち、第２の記録層１６の厚さが第１の記録層１４の厚さよりも薄い光記録媒体は、第２の記録層の８Ｔ Ｃ／Ｎ値が４０であり、第２の記録層に形成された記録マーク１２について所望の再生特性が得られなかった。これは、第２の記録層１６の厚さが薄過ぎるためと考えられる。又、第２の記録層１６の厚さが第１の記録層１４の厚さと等しい光記録媒体は、第１の記録層１４にレーザ光の焦点を合わせようとしても第２の記録層１６に焦点が合ってしまい、第１の記録層１４に記録マークを形成できなかった。即ち、第１の記録層１４の評価ができなかった。これは、フォトディテクタ２０において検出された第１の記録層１４の反射率が第２の記録層１６の反射率に対して過度に低かったためであると考えられる。
本発明は、複数の記録層を備える光記録媒体に利用することができる。
本発明の第１実施形態に係る光記録媒体の記録層の厚さと反射率との関係を示すグラフ 同光記録媒体の記録層周辺の構造を模式的に示す側断面図 同光記録媒体の全体構造を模式的に示す側断面図 本発明の第２実施形態に係る光記録媒体の全体構造を模式的に示す側断面図 本発明の第３実施形態に係る光記録媒体の全体構造を模式的に示す側断面図 従来の光記録媒体の記録層の厚さと反射率との関係を示すグラフ
符号の説明
１０、３０、４０…光記録媒体
１１…スペース部
１２…記録マーク
１４…第１の記録層
１６…第２の記録層
１８…入射面
２０…フォトディテクタ
２２…基板
２４…カバー層
２６…スペーサ層
３２…第３の記録層
３４…第４の記録層
４２…第５の記録層
４４…第６の記録層

Claims (5)

  1. 複数の記録層を含み、これら記録層のうち相対的に前記レーザ光の入射面に近い側に配置された記録層が該記録層よりも前記レーザ光の入射面から離間する側に配置された記録層よりも厚いことを特徴とする光記録媒体。
  2. 請求項１において、
    前記記録層のうち、少なくとも前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された記録層は、レーザ光が照射されることにより周囲のスペース部よりも厚さが増加した記録マークが形成されることを特徴とする光記録媒体。
  3. 請求項１又は２において、
    前記記録層のうち、少なくとも前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された記録層の消衰係数が０．３５以下であることを特徴とする光記録媒体。
  4. 請求項３において、
    前記記録層の材料は、所定の厚さで前記スペース部の反射率が最大となる特性を有し、前記記録層のうち、前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された少なくとも一の記録層は、前記スペース部の反射率を最大とする厚さよりも厚く形成されたことを特徴とする光記録媒体。
  5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
    前記記録層のうち、少なくとも前記レーザ光の入射面から最も離間した位置に配置された記録層よりも前記入射面側に配置された記録層は実質的にＢｉ及びＯからなり、該記録層中のＯの原子数の比率が６２％以上であることを特徴とする光記録媒体。
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