JP2002092953A

JP2002092953A - 光記録媒体

Info

Publication number: JP2002092953A
Application number: JP2000272932A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shibakuchi; 孝芝口; Masato Harigai; 眞人針谷; Kazunori Ito; 和典伊藤; Hajime Yuzurihara; 肇譲原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ＤＶＤ−ＲＯＭと同容量でかつ互換性を
もち、生産性に優れた相変化型光記録媒体を提供する。【解決手段】透明基板上に第一誘電体層、記録層、第
二誘電体層、反射層の順に積層した媒体構成で、基板の
溝部に記録する相変化記録媒体において、下記の諸要件
を規定した。（イ）第一誘電体層の厚さＵＬ、記録層の厚さＰＬ、第
二誘電体層の厚さＴＬ、反射層の厚さＲＬがそれぞれ下
記の範囲である。３０ｎｍ＜ＵＬ＜２５０ｎｍ８ｎｍ≦ＰＬ≦ ２５ｎｍ１０ｎｍ≦ＴＬ≦２００ｎｍ３０ｎｍ≦ＲＬ≦２００ｎｍ（ロ）記録層がＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを主構成元素と
する。（ハ）記録層にＮ₂を添加する。（ニ）第一、第二誘電体層がＺｎＳとＳｉＯｘを主成分
とする。（ホ）溝部の深さＤｇ（ｎｍ）が、記録再生波長をλ
（ｎｍ）とした場合、０．０３λ＜Ｄｇ＜０．０９５λ
である。（ヘ）２．０＜ｎａ（非晶質状態の屈折率）＜４．０２．５＜ｋａ（非晶質状態の吸収係数）＜３．５１．０＜ｎｃ（結晶状態の屈折率）＜３．５３．０＜ｋｃ（結晶状態の吸収係数）＜４．５

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体にレー
ザー光を集光照射して、記録材料に相変化を生じさせ
て、情報の記録、再生を行う追記型の相変化型光記録媒
体に関するものであり、外部記憶用光記録媒体、ビデオ
及び音楽用光ディスクなどに応用可能な記録媒体であ
る。

【０００２】

【従来の技術】今日、結晶、非晶質相の可逆的相変化を
利用した書き換え可能な光記録媒体において、大容量で
しかも高速で記録再生する高い仕様が要求されている。
ＤＶＤ−ＲＯＭが市場に出て以来、書き換え可能な媒体
も４．７ＧＢ以上の容量が期待されている。また、ＲＯ
Ｍ再生互換を可能にすることが必要である。大容量化を
可能にするには、基板のトラッキング用溝のピッチを１
μｍ以下、波長６３０ｎｍ〜６６０ｎｍ範囲の赤色レー
ザー、さらに４００ｎｍ付近の青色レーザーを用い、か
つレンズの開口率を大きくしてスポット径を小さくし記
録することが一つの条件である。これら条件により記録
再生し十分な特性を得るための媒体を得ることが必要で
ある。基板上に第一誘電体層、記録層、第二誘電体層、
反射層の順に積層した媒体構成で、溝部に記録する方式
において、これまで記録層がＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅを主要構
成元素とした相変化材料を用い、各層の膜厚を最適化さ
せることによる検討がなされている（特開平９−１１５
１８０号公報）。一方、溝部と溝間の両方に記録し、さ
らに誘電体層を複数積層させて大容量とする方式もあ
る。しかし、いずれにしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同容量で
かつ十分な特性をもつ媒体は得られていない。しかも、
層数が少なく、各層厚をより薄くすることで製造コスト
が安くなるなどの生産面においても優れた媒体となる
と、なお不十分である。

【０００３】記録・記憶技術ハンドブック（丸善、平成
４年８月２５日）に追記形の相変化型記録媒体としてＴ
ｅＯｘ膜やＴｅＯｘ−Ｐｄ膜が記述されている。

【０００４】又、“光メモリシンポジウム’８５”論文
集、木村邦夫他、においては“Ｔｅ−ＴｅＯ₂をベース
とする新しい追記型光メモリー”というタイトルでＴｅ
−ＴｅＯ₂系にＡｕやＰｄを添加した追記形の相変化材
料が詳細に述べられている。

【０００５】上記文献のいずれにおいても、ＴｅＯｘ膜
にＡｕ又はＰｄを添加することにより、応答速度の改善
と熱的な安定性を向上している。また、特開平７−９３
８０６号公報には、透光性の基板上に誘電体保護層、非
晶質の第１の記録膜、結晶質の第２の記録膜及び有機樹
脂保護膜を順次積層し、レーザービームの照射により第
１記録膜と第２記録膜を溶融拡散合金化し、結晶質の記
録マークを形成する方法が述べられている。この方法の
問題点として、ＣＮ比が小さく十分な再生信号が得られ
ないことが挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】透明基板上に第一誘電
体層、記録層、第二誘電体層、反射層の順に積層した媒
体構成で、基板の溝部に記録する相変化記録媒体におい
て、ＤＶＤ−ＲＯＭと同容量でかつ互換性をもち、生産
性に優れた相変化型光記録媒体を提供することを目的と
する。

【０００７】すなわち、前記した従来のＴｅＯｘを材料
とした追記型の相変化膜は、形成時には非晶質であり、
レーザー照射による加熱で結晶粒が成長し、反射率が変
化する特性があり、非晶質相から結晶体へという相変化
を利用して、情報マークを形成している。ところが、上
記の相変化の過程で、結晶化が完了するまでに長い時間
を要し、再生信号が安定するまでに数分間かかるという
欠点があった。

【０００８】又、上記欠点を改善するため、ＴｅＯｘに
Ａｕ又はＰｄ等を添加して高速に結晶化させることがで
きるようになったが、非晶質相と結晶相の間で変化する
光学定数の変化率が小さくなり、再生信号のＣＮ比が悪
くなることや、記録感度と長期にわたる保存性を同時に
満足することができなかった。

【０００９】そこで本発明では、上記した欠点を改良す
るため、追記型の相変化材料としてＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、
Ｔｅを主成分とする材料を検討し、光学定数の変化率が
大きい非晶質相と結晶相を利用して、情報の結晶化記録
が可能な層構成を実現し、非晶質相と結晶相の反射率差
を大きくし、再生信号のＣＮ比が高く、かつ長期の保存
性も問題のない追記型の相変化型光記録媒体の実現を目
的とする。

【００１０】さらに本発明における重要な課題は、上記
した欠点を改良しつつ、記録密度を大幅に向上させ、大
容量化を達成することである。すなわち、高密度化記録
のため、青色レーザーを用いた結晶化記録が可能な層構
成を実現することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上
に、第一誘電体層、記録層、第二誘電体層、反射層の順
に積層した構成からなり、溝ピッチが１μｍ以下の溝部
に記録させる媒体において、大容量で十分な媒体特性を
もち、かつ生産性に優れたものとするために、層厚等の
最適条件を見出したものである。

【００１２】すなわち、本発明は下記のとおりである。（１）透明基板上に第一誘電体層、記録層、第二誘電体
層、反射層の順に積層され、記録層には非晶質、結晶間
の可逆的相変化により記録消去される相変化型記録材料
を用い、基板には、ピッチが１μｍ以下のスパイラル状
トラッキング用溝が設けられた光記録媒体において、第
一誘電体層の厚さＵＬ、記録層の厚さＰＬ、第二誘電体
層の厚さＴＬ、反射層の厚さＲＬがそれぞれ３０ｎｍ＜ＵＬ＜２５０ｎｍ８ｎｍ≦ＰＬ≦ ２５ｎｍ１０ｎｍ≦ＴＬ≦２００ｎｍ３０ｎｍ≦ＲＬ≦２００ｎｍであることを特徴とする光記録媒体。

【００１３】（２）記録層がＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを
主要構成元素とする相変化記録材料より構成されている
前記（１）記載の光記録媒体。

【００１４】（３）記録層にＮ₂を添加してなる前記
（２）記載の光記録媒体。

【００１５】（４）第一誘電体層及び第二誘電体層がＺ
ｎＳとＳｉＯｘを主成分とする材料からなり、各々の膜
厚が、４０ｎｍ≦ＵＬ≦１６０ｎｍ、１０ｎｍ≦ＴＬ≦
１００ｎｍである前記（１）ないし（３）のいずれかに
記載の光記録媒体。

【００１６】（５）反射層がＡｌ−Ｔｉ合金からなり、
その膜厚が５０ｎｍ≦ＲＬ≦１５０ｎｍである前記
（１）ないし（４）のいずれかに記載の光記録媒体。

【００１７】（６）トラッキング用溝部の深さＤｇ（ｎ
ｍ）が、記録再生波長をλ（ｎｍ）とした場合、０．０
３λ＜Ｄｇ＜０．０９５λである前記（１）ないし
（５）のいずれかに記載の光記録媒体。

【００１８】（７）記録層の光学定数において、記録層
の非晶質状態の屈折率をｎａ、吸収係数をｋａとした場
合に、２．０＜ｎａ＜４．０、２．５＜ｋａ＜３．５で
あり、かつ、結晶状態の屈折率をｎｃ、吸収係数をｋｃ
とした場合に、１．０＜ｎｃ＜３．５、３．０＜ｋｃ＜
４．５である前記（１）ないし（６）のいずれかに記載
の光記録媒体。

【００１９】（８）記録層の非晶質状態が成膜後のいわ
ゆるアズ・デポ状態の非晶質相である前記（１）ないし
（７）のいずれかに記載の光記録媒体。

【００２０】図１は、本発明の追記型の相変化型光記録
媒体の構成を示した説明図である。透明基板上に第一誘
電体層、記録層、第二誘電体層、反射層をスパッタによ
り順次形成した構成をとっている。反射層上には任意に
保護用として紫外線硬化樹脂膜がスピンコートされてい
る。

【００２１】透明基板としてはアクリル系やポリカーボ
ネート（ＰＣ）等のプラスチック基板もしくはガラス基
板が使用される。屈折率は１．５〜１．６である。

【００２２】第一、第二誘電体層としては、ＳｉＯｘ、
ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｉｎ
−Ｓｎ−Ｏ、Ｔａ₂Ｏ₅等の金属酸化物あるいはＺｎＳと
ＳｉＯｘ、Ｔａ₂Ｏ₅とＳｉＯｘの混合物が挙げられる。
中でもＺｎＳ・ＳｉＯｘが優れており、屈折率が２〜
２．２になるように作製する。

【００２３】第一誘電体層の膜厚ＵＬの下限は、記録波
長に関係なく、耐環境性、及び繰り返しオーバーライト
特性を考慮すると、３０ｎｍより厚くする必要がある。
一方、上限については２５０ｎｍ以上になると膜作製中
に大きな熱応力が発生し、クラックが発生したり、基板
から剥離しやすくなり、データの読み取りエラーの増大
につながる。一方、生産面においては膜厚は極力薄い方
が好ましい。その理由として、時間の短縮、成膜時の基
板の温度上昇にともなう基板変形抑制、膜応力の低減が
挙げられる。したがって、生産性が向上する十分な媒体
特性を得るための好ましい膜厚範囲は、４５ｎｍ〜２３
０ｎｍである。この範囲でより薄い膜厚を選択する。

【００２４】第一誘電体層がこれらの範囲であっても、
十分な特性を得るための溝ピッチ（Ｇ．Ｐ）が１μｍ以
下の基板に対して、溝部の深さＤｇ（単位ｎｍ）が０．
０３λ＜Ｄｇ＜０．０９５λであり、溝幅が０．３Ｇ．
Ｐ〜０．５５Ｇ．Ｐ（単位μｍ）であることが好まし
い。ここでλ（単位ｎｍ）は記録再生波長である。

【００２５】記録層としては、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ
を主要元素とする材料を用いる。他の材料、例えば、Ｉ
ｎＳｂＴｅ系、ＩｎＳｅ系、ＩｎＴｅ系、ＴｅＯｘ−Ｇ
ｅＳｎ系、ＴｅＳｅＳｎ系、ＳｂＳｅＢｉ系、ＢｉＳｅ
Ｇｅ系などのカルコゲナイド系材料を用いてもよい。

【００２６】ＡｇＩｎＳｂＴｅ系にＮ₂を添加すること
により結晶化転移温度を高くすることができ、長期にわ
たる保存によっても熱的安定性が確保され、追記型の光
メモリー材料として使用可能である。

【００２７】図２に記録層としてＡｇＩｎＳｂＴｅ系に
Ｎ₂を添加したときの結晶化温度のＮ₂量依存性を示す。
横軸にスパッタリング時のＮ₂ガス流量を示し、縦軸は
結晶化温度である。ガラス基板上にＮ₂添加のＡｇＩｎ
ＳｂＴｅ系の単膜をスパッタリングにより成膜後、試料
を作製し、ＤＳＣ（示差走査熱量計）により、１０℃／
ｍｉｎの条件で、結晶化温度Ｔｃを求めた。図よりＮ₂
添加量が０のとき、結晶化温度ＴｃはＴｃ＝２０３℃で
あり、Ｎ₂＝３ＳＣＣＭの流量のとき、Ｔｃ＝２７２℃
となり、Ｎ₂添加により結晶化温度が大幅に高くなって
いる。追記型の相変化光メモリーとして、熱的安定性は
重要である。長期に保存したときの熱劣化は主に結晶化
転移温度に依存するので、転移温度が高ければ高い程熱
的に安定になる。

【００２８】これらは微小なマークにおいてもマークエ
ッジをシャープに記録することに優れた材料であり、高
密度に記録できる。組成比の好ましい範囲は、Ａｇ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｔｅの各組成比をα、β、γ、δ（原子％）
とすると、０＜α＜５、１＜β＜２０、５５＜γ＜７
０、２０＜δ＜３５、α＋β＋γ＋δ＝１００である。

【００２９】記録層の複素屈折率ｎ’＝ｎ^-ik（ｎ：屈
折率、ｋ：吸収係数）において、波長４００ｎｍ〜６６
０ｎｍの領域において、マーク部（非晶質相）の屈折率
ｎａ、吸収係数ｋａが２．０＜ｎａ＜４．０２．５＜ｋａ＜３．５であり、マーク間（結晶相）の屈折率ｎｃ、吸収係数ｋ
ｃが１．０＜ｎｃ＜３．５３．０＜ｋｃ＜４．５にすることで、媒体の反射率、変調度をより大きくで
き、十分な繰り返しオーバーライト特性が得られる。ま
た、ＤＶＤ−ＲＯＭの場合、トラッキング方式はＤＰＤ
トラッキング方式を採用しており、書き換え可能な媒体
と互換をとるためには、少なくとも反射率が１８％（片
面２層のＲＯＭの下限）以上であり、ＤＰＤトラッキン
グを可能にすることが要求される。この面からも、記録
層の組成及び光学定数が以上の条件にあれば十分可能と
なる。記録層の膜厚は８ｎｍ〜２５ｎｍの範囲がよい。
薄すぎると熱ダメージが大きく、厚すぎると記録感度の
低下、繰り返しオーバーライト特性が悪くなる。より好
ましい下限は１５ｎｍである。

【００３０】第二誘電体層は、第一誘電体層と同じ材料
が用いられ、中でもＺｎＳ−ＳｉＯｘが好適に用いられ
る。膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲がよい。膜厚が
薄すぎると感度が悪くなるばかりでなく、記録特性も悪
くなる。膜厚が厚すぎると、感度は良くなるが繰り返し
オーバーライト特性、繰り返し再生特性が悪くなる。特
に好ましい膜厚は１５ｎｍ〜５０ｎｍである。

【００３１】反射層は、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃ
ｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓ
ｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ等の金属を中心とした材料の単体あ
るいは合金を用いることができる。熱伝導率が高く、反
射率が高い材料が適している。中でもＡｌ、Ａｕ、Ａｇ
単体あるいはこれらを主元素とした合金が好ましい。

【００３２】反射層の膜厚ＲＬの範囲は３０ｎｍ〜２０
０ｎｍの範囲が良い。生産面において反射層の膜厚も第
一誘電体層と同様により薄くすることが望ましい。一
方、第一誘電体層の膜厚が１００ｎｍより薄い場合にお
いて、反射層の放熱効率を上げるためにも９０ｎｍより
厚いことが望ましい。より好ましい膜厚の下限は９０ｎ
ｍである。２００ｎｍより厚いと感度が低下すること
と、製膜時媒体の温度上昇に伴う媒体の変形が起こり、
機械特性を悪くしてしまう。

【００３３】本発明において、使用する基板の厚さは
０．６ｍｍ程度であり、ＣＤの１．２ｍｍより薄い。そ
のため、第一誘電体層、反射層の比較的厚い層の膜厚を
より薄くし、基板変形にともなう機械特性の悪化を防ぐ
ことが必要となる。

【００３４】以上の条件を満足することにより、書き換
え可能な光記録媒体として実用に十分な初期記録、繰り
返しオーバーライト後の記録再生特性が得られること、
第一誘電体層と基板の溝深さを最適化することで第一誘
電体層をより薄くすることが可能になり、生産面におい
て製造時間の短縮、機械特性の悪化が抑制され歩留り向
上が測れる。さらに、ＤＶＤ−ＲＯＭとの互換が可能に
なる。

【００３５】

【発明の実施の形態】図３、図４には上記層構成を用い
た光記録媒体の結晶相と非晶質相の反射率を求めた実施
例を示す。図は多層薄膜の反射率を一般によく知られて
いるマトリックス法を用いて計算したものであり、横軸
は第一誘電体層の厚さＵＬを表わしている。

【００３６】図においては、記録層が記録状態である結
晶化した記録マークの反射率をＲｃ、未記録状態にある
非晶質相の反射率をＲａで示した。波長はいずれもλ＝
４１０ｎｍで計算してある。

【００３７】ここで、未記録状態にある非晶質相とは、
記録相をスパッタリングにより成膜した後の状態のこと
であり、いわゆるアズ・デポ（ａｓ−ｄｅｐｏ）状態と
いわれている。

【００３８】実施例１図３は記録層の材料としてＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを主
成分とした材料を、第一及び第二誘電層はＺｎＳとＳｉ
Ｏ₂の混合物であるＺｎＳ−ＳｉＯ₂を、反射層はＡｌ−
Ｔｉを、透明基板としてポリカーボネート樹脂を使用
し、結晶化記録マークの反射率Ｒｃと未記録状態にある
非晶質相の反射率Ｒａを求めている。図においてＵＬは
第一誘電体層の厚さで、ＴＬは第二誘電体層の厚さで、
ＰＬは記録層の厚さで、ＲＬは反射層の厚さで、ＰＣは
透明基板がポリカーボネートであることを表わしてい
る。

【００３９】ここで記録層の膜厚ＰＬを１３ｎｍ、第二
誘電体層の膜厚ＴＬを５０ｎｍ、反射層の膜厚ＲＬを１
２０ｎｍとすると、第一誘電体層の膜厚ＵＬによらず、
反射率は、Ｒａ＞Ｒｃ ……（１）となり、非晶質相の反射率Ｒａを結晶化記録マークの反
射率Ｒｃよりは常に大きくすることができる。

【００４０】さらに上記の場合、モジュレーション（ｍ
ｏｄｕ．）を

【数１】で定義すると、第一誘電体層の膜厚ＵＬの一部領域を除
いて、５０％以上となっている。

【００４１】実施例２図４は、各層に使用した材料は実施例１と同じであり、
第二誘電体層の膜厚ＴＬだけを２０ｎｍとし、記録層と
反射層の膜厚ＰＬ、ＲＬは図２の例と同じにした場合の
結晶化記録マークの反射率Ｒｃと未記録状態にある非晶
質相の反射率Ｒａを求めたものである。

【００４２】第一誘電体層の膜厚ＵＬによらず反射率はＲｃ＞Ｒａ ……（３）となり、結晶化記録マークの反射率Ｒｃを非晶質相の反
射率Ｒａよりも常に大きくすることができる。

【００４３】また、本例のｍｏｄｕ．を

【数２】で定義すると、ＵＬ＝４０〜２４０ｎｍの範囲でモジュ
レーションは５０％〜８４％の値となる。

【００４４】実施例１および実施例２では、結晶化記録
による信号レベルが非晶質相の未記録レベルに比べて逆
になっているが、いずれの場合においても信号検出後、
電気的処理をすることにより再生信号を得ることができ
る。

【００４５】本発明において、各層の膜厚は、上記の値
に限定されるものではない。各層の膜厚の値として、４
０ｎｍ≦ＵＬ≦２４０ｎｍ、８ｎｍ≦ＰＬ≦２５ｎｍ、
１０ｎｍ≦ＴＬ≦２００ｎｍ、３０ｎｍ≦ＲＬ≦２００
ｎｍの範囲としてもなんら問題はない。特に実施例１、
２で示したように、記録層としてＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔ
ｅを主成分とした材料を、第一および第二誘電体層とし
て、ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物からなる材料を、反射層
としてＡｌ−Ｔｉ合金を使用したとき、各層の膜厚とし
て、４０ｎｍ≦ＵＬ≦１６０ｎｍ、１２ｎｍ≦ＰＬ≦２
０ｎｍ、１０ｎｍ≦ＴＬ≦１００ｎｍ、５０ｎｍ≦ＲＬ
≦１５０ｎｍの範囲にあることが好ましく、結晶化記録
による良好な再生信号が得られる。

【００４６】実施例３トラッキング用溝を設けたＰＣ基板上に、厚さ７０ｎｍ
のＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなる第一誘電体層、第一誘電体
層上に厚さ１３ｎｍのＡｇＩｎＳｂＴｅにＮ₂を０．５
ＳＣＣＭ添加した記録層、記録層上に厚さ５０ｎｍのＺ
ｎＳ−ＳｉＯ₂からなる第二誘電体層、第二誘電体層上
に厚さ１２０ｎｍのＡｌ−Ｔｉからなる反射層を順次ス
パッタリング法により成膜後、反射層表面を紫外線硬化
樹脂でスピンコートした。

【００４７】作製した光ディスクを線速３．５ｍ／ｓで
回転し、トラック上に４０ＭＨｚの信号を記録した。こ
のときの光学系はλ＝４１３ｎｍ、対物レンズＮＡ＝
０．６、レーザーパワーは５ｍＷに設定した。なお、上
記で青色レーザーとして発振波長４１３ｎｍのクリプト
ンイオンレーザーを用い、記録時にはＡＯ変調器により
変調して記録した。

【００４８】信号を記録した光ディスクの再生信号か
ら、未記録部である非晶質相の反射率は２３％、記録マ
ークである結晶相の反射率は８％となり、モジュレーシ
ョンとして６５％の値が得られた。

【００４９】以上は４００〜５００ｎｍの青色レーザー
波長の場合について述べた。次に６３０〜６６０ｎｍの
赤色レーザー波長の場合についての実施例を示す。

【００５０】実施例４〜１３、比較例１〜５使用する基板の厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍ、溝と
溝のピッチは０．７４μｍ、溝幅は０．３μｍとした。
溝深さは表１に示すとおりである。

【００５１】

【表１】

【００５２】記録層に使用する相変化記録材料、組成は
Ａｇ：Ｉｎ：Ｓｂ：Ｔｅ＝３．５：６．５：６１．０：
２９．０（原子％）である。複素屈折率ｎ^-ikにおいて
波長６３５ｎｍで測定した結果、非晶質相の屈折率ｎ
ａ、吸収係数ｋａは、ｎａ＝３．５、ｋａ＝２．７、結
晶相の屈折率ｎｃ、吸収係数ｋｃは、ｎｃ＝３．０、ｋ
ｃ＝３．７５であった。第二誘電体層、第一誘電体層は
ＺｎＳ（８０ｍｏｌ％）・ＳｉＯ₂（２０ｍｏｌ％）を
用い、第一誘電体層厚は表１に示す厚さとした。第二誘
電体層及び記録層の膜厚はともに１９ｎｍとした。反射
層は、Ａｌ合金を用い膜厚を１３５ｎｍとした。基板上
に第一誘電体層、記録層、第二誘電体層、反射層の順に
積層した後、さらに紫外線硬化型樹脂を約２μｍの厚さ
に塗布した。その後、記録層を媒体全面にわたり結晶相
にするための初期化を施した。厚さ０．６ｍｍ、直径１
２０ｍｍの基板を紫外線硬化樹脂により先の媒体と貼り
合わせて１．２ｍｍの厚さとした。これを記録媒体とし
て、記録、再生を行う。記録は、波長６３５ｎｍ、ＮＡ
０．６０、再生波長は６５０ｎｍ、ＮＡ０．６０のピッ
クアップヘッドを用いて媒体特性を測定した。ＣＬＶモ
ードで線速３．５ｍ／ｓｅｃ、記録周波数２６．２ＭＨ
ｚ、ＰＷＭ方式により記録した。記録パワーは、８ｍＷ
〜１３ｍＷの範囲内で最適なパワーを選択した。

【００５３】媒体特性は、反射率、繰り返しオーバーラ
イト特性（表中のＤＯＷ）を測定した。ＤＯＷはジッタ
ー値で一定基準値に達した回数を示す。表１に示した溝
深さ、第一誘電体層膜厚において、反射率が１８％以上
でなおかつＤＯＷ１０００回以上であり、第一誘電体層
が薄い場合、厚い場合でも十分な媒体特性をもつ。ま
た、第一誘電体層厚が１００ｎｍ以下である場合は、反
射層まで作製し終えた直後の半径方向の反りが小さく、
環境保護層、貼り合わせ行程において、より小さくする
ことが可能となった。一方、比較例に示す条件において
は、十分な特性が得られていない。又、実施例において
いずれもＤＰＤトラッキングが可能であった。

【００５４】

【発明の効果】請求項１については、レーザー光の照射
を受けて非晶質相から結晶相へと相変化を生じて情報の
結晶化記録が行われ、各層が所定の厚さで透明基板上に
形成されているので、相変化に伴う反射率変化を大きく
することができ、再生信号のＣＮ比を高くすることが可
能となる。

【００５５】請求項２については、記録層にＡｇ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｔｅを主成分とした材料を使用し、膜厚を適
切に設定しているので、非晶質相と結晶相との間の光学
定数の変化率がより大きくなるので、再生信号のＣＮ比
をより大きくすることができる。また、ＡｇＩｎＳｂＴ
ｅ系材料に特有な高感度記録が効果的に実現できる。

【００５６】請求項３については、結晶化転移温度が大
幅に高くなっている。追記型の相変化光メモリーとし
て、熱的安定性は重要である。長期に保存したときの熱
劣化は主に結晶化転位温度に依存するので、転位温度が
高ければ高い程熱的に安定になる。

【００５７】請求項４および請求項５は、第一、第二誘
電体層および反射層について、さらに望ましい条件を示
したものである。

【００５８】請求項６は第一誘電体層の膜厚の規定と共
に、溝深さの限定は、十分な特性を得るためには必要な
要件である。

【００５９】請求項７によれば、媒体の反射率、変調度
をより大きくでき、十分な繰り返しオーバーライト特性
が得られる。

【００６０】請求項８は、未記録状態にある非晶質相が
スパッタリングにより成膜した後の状態であることを示
したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の層構成の説明図である。

【図２】記録層としてＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを主成分
とした材料にＮ₂を添加したときの結晶化温度のN₂量依
存性を示すグラフである。

【図３】本発明の実施例１において、第一誘電体層の膜
厚と、結晶化記録マークの反射率Ｒｃと未記録状態にあ
る非晶質相の反射率Ｒａのグラフである。

【図４】本発明の実施例２において、第二誘電体層の膜
厚とＲｃ、Ｒａの関係を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｆ５６１５６１Ｎ５６１Ｐ (72)発明者伊藤和典東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者譲原肇東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 5D029 JA01 JB35 JC03 JC06 LA14 LA15 LB07 MA13 MA14 WB17 WC05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に第一誘電体層、記録層、第
二誘電体層、反射層の順に積層され、記録層には非晶
質、結晶間の可逆的相変化により記録消去される相変化
型記録材料を用い、基板には、ピッチが１μｍ以下のス
パイラル状トラッキング用溝が設けられた光記録媒体に
おいて、第一誘電体層の厚さＵＬ、記録層の厚さＰＬ、
第二誘電体層の厚さＴＬ、反射層の厚さＲＬがそれぞれ３０ｎｍ＜ＵＬ＜２５０ｎｍ８ｎｍ≦ＰＬ≦ ２５ｎｍ１０ｎｍ≦ＴＬ≦２００ｎｍ３０ｎｍ≦ＲＬ≦２００ｎｍであることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】記録層がＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを主要
構成元素とする相変化記録材料より構成されている請求
項１記載の光記録媒体。
【請求項３】記録層にＮ₂を添加してなる請求項２記
載の光記録媒体。
【請求項４】第一誘電体層及び第二誘電体層がＺｎＳ
とＳｉＯｘを主成分とする材料からなり、各々の膜厚
が、４０ｎｍ≦ＵＬ≦１６０ｎｍ、１０ｎｍ≦ＴＬ≦１
００ｎｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の光
記録媒体。
【請求項５】反射層がＡｌ−Ｔｉ合金からなり、その
膜厚が５０ｎｍ≦ＲＬ≦１５０ｎｍである請求項１ない
し４のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項６】トラッキング用溝部の深さＤｇ（ｎｍ）
が、記録再生波長をλ（ｎｍ）とした場合、０．０３λ
＜Ｄｇ＜０．０９５λである請求項１ないし５のいずれ
かに記載の光記録媒体。
【請求項７】記録層の光学定数において、記録層の非
晶質状態の屈折率をｎａ、吸収係数をｋａとした場合
に、２．０＜ｎａ＜４．０、２．５＜ｋａ＜３．５であ
り、かつ、結晶状態の屈折率をｎｃ、吸収係数をｋｃと
した場合に、１．０＜ｎｃ＜３．５、３．０＜ｋｃ＜
４．５である請求項１ないし６のいずれかに記載の光記
録媒体。
【請求項８】記録層の非晶質状態が成膜後のいわゆる
アズ・デポ状態の非晶質相である請求項１ないし７のい
ずれかに記載の光記録媒体。