JP2002279695A

JP2002279695A - 光情報媒体

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Publication number: JP2002279695A
Application number: JP2001032228A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Mizushima; 哲郎水島; Hiroyasu Inoue; 弘康井上; Hiroshi Shinkai; 浩新開; Hajime Utsunomiya; 肇宇都宮
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-09-27
Anticipated expiration: 2021-02-08
Also published as: JP4068308B2

Abstract

(57)【要約】【課題】支持基体表面に反射層が形成され、反射層形
成面側から再生光が入射する光情報媒体において、再生
信号のノイズを低減する。また、支持基体表面に反射層
および記録層がこの順で積層され、反射層形成面側から
記録光および再生光が入射する光情報媒体において、再
生信号のノイズを低減すると共に、記録特性の悪化を防
ぐ。【解決手段】支持基体上２０に反射層５が形成され、
前記反射層５の結晶子径が３０nm以下であり、反射層５
形成面側から再生光が入射するように使用される光情報
媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、再生専用光ディス
ク、光記録ディスク等の光情報媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、再生専用光ディスクや光記録ディ
スク等の光情報媒体では、動画情報等の膨大な情報を記
録ないし保存するため、記録密度向上による媒体の高容
量化が求められ、これに応えるために、高記録密度化の
ための研究開発が盛んに行われてきた。

【０００３】その中のひとつとして、例えばＤＶＤ（Di
gital Versatile Disk）にみられるように、記録・再生
波長を短くし、かつ、記録・再生光学系の対物レンズの
開口数（ＮＡ）を大きくして、記録・再生時のレーザー
ビームスポット径を小さくすることが提案されている。
ＤＶＤをＣＤと比較すると、記録・再生波長を７８０nm
から６５０nmに変更し、ＮＡを０．４５から０．６に変
更することにより、６〜８倍の記録容量（４．７GB／
面）を達成している。

【０００４】しかし、このように高ＮＡ化すると、チル
トマージンが小さくなってしまう。チルトマージンは、
光学系に対する光情報媒体の傾きの許容度であり、ＮＡ
によって決定される。記録・再生波長をλ、記録・再生
光が入射する透明基体の厚さをｔとすると、チルトマー
ジンは λ／（ｔ・ＮＡ³）に比例する。また、光情報媒体がレーザービームに対し
て傾くと、すなわちチルトが発生すると、波面収差（コ
マ収差）が発生する。基体の屈折率をｎ、傾き角をθと
すると、波面収差係数は（１／２）・ｔ・｛ｎ²・sinθ・cosθ｝・ＮＡ³／（ｎ
²−sin²θ）^-5/2 で表される。これら各式から、チルトマージンを大きく
し、かつコマ収差の発生を抑えるためには、基体の厚さ
ｔを小さくすればよいことがわかる。実際、ＤＶＤで
は、基体の厚さをＣＤ基体の厚さ（１．２mm程度）の約
半分（０．６mm程度）とすることにより、チルトマージ
ンを確保している。一方、基体の厚みムラマージンは、 λ／ＮＡ⁴ で表される。基体に厚みムラが存在すると、さらに波面
収差（球面収差）が発生する。基体の厚みムラを△ｔと
すると、球面収差係数は、｛（ｎ²−１）／８ｎ³｝・ＮＡ⁴・△ｔで表される。これら各式から、ＮＡを大きくした場合の
球面収差を抑えるためには、厚みムラを小さく抑える必
要があることがわかる。例えば、ＣＤでは△ｔが±１０
０μmに対して、ＤＶＤでは±３０μmに抑えられてい
る。

【０００５】ところで、より高品位の動画像を長時間記
録するために、基体をさらに薄くできる構造が提案され
ている。この構造は、通常の厚さの基体を剛性維持のた
めの支持基体として用い、その表面にピットや記録層を
形成し、その上に薄型の基体として厚さ０．１mm程度の
光透過層を設け、この光透過層を通して記録・再生光を
入射させるものである。この構造では、従来に比べ基体
を著しく薄くできるため、高ＮＡ化による高記録密度達
成が可能である。このような構造をもつ媒体は、例えば
特開平１０−３２０８５９号公報および特開平１１−１
２０６１３号公報に記載されている。

【０００６】上記特開平１０−３２０８５９号公報に記
載された媒体は、光磁気記録媒体である。この光磁気記
録媒体は、基板上に、金属反射膜、第１の誘電体膜、光
磁気記録膜、第２の誘電体膜および光透過層が順次積層
形成されたものである。同公報では、スパッタ法により
形成される金属反射膜は表面粗さが大きいため、再生信
号のノイズが増加してしまうとして、誘電体膜と金属反
射膜との界面における金属反射膜の表面粗さを８．０nm
未満としている。同公報では、このような表面粗さを得
るために、金属反射膜構成材料としてＡｌを含有する材
料、好ましくはＡｌにＦｅ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉの少なく
とも１種を添加した材料を用いるか、ＡｕまたはＡｇを
用い、形成方法としてイオンビームスパッタまたはマグ
ネトロンスパッタを利用している。

【０００７】また、上記特開平１１−１２０６１３号公
報に記載された媒体は、相変化型光記録媒体である。こ
の媒体は、基板上に、特定組成の反射膜、相変化型記録
膜および光透過層を順次積層して形成される。この媒体
においても、反射膜を特定組成とすることにより、反射
膜の表面粗さを小さくしている。同公報に「反射膜の結
晶性や反射膜の組成に依存する粒径により形成される界
面形状」という記載があることから、同公報では結晶粒
径を小さくすることにより反射膜の表面粗さを小さくし
ていると考えられる。

【０００８】しかし、実際の媒体設計において記録感度
および反射率の最適化を考慮すると、表面粗さを小さく
するために金属反射膜構成材料が限定されることは実用
的ではない。

【０００９】また、本発明者らの研究によれば、光磁気
記録媒体や相変化型光記録媒体など、ヒートモードを利
用する光記録媒体では、反射層の結晶粒径が小さすぎる
と記録特性に問題が生じることがわかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、支持
基体表面に反射層が形成され、反射層形成面側から再生
光が入射する光情報媒体において、再生信号のノイズを
低減することである。また、本発明の他の目的は、支持
基体表面に反射層および記録層がこの順で積層され、反
射層形成面側から記録光および再生光が入射する光情報
媒体において、再生信号のノイズを低減すると共に、記
録特性の悪化を防ぐことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（３）の本発明により達成される。（１）支持基体上に反射層が形成され、反射層の結晶
子径が３０nm以下であり、反射層形成面側から再生光が
入射するように使用される光情報媒体。（２）反射層上に記録層が形成され、反射層形成面側
から記録光が入射するように使用される上記（１）の光
情報媒体。（３）反射層の平均結晶粒径が２０nm以上である上記
（２）の光情報媒体。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の光情報媒体の構成例を、
図１に示す。図１に示す光情報媒体は相変化型光記録媒
体であり、支持基体２０上に、反射層５、第２誘電体層
３２、記録層４、第１誘電体層３１および透光性基体２
を、この順で積層して形成したものである。記録光およ
び再生光は、透光性基体２を通して入射する。なお、支
持基体２０と反射層５との間に、誘電体材料からなる中
間層を設けてもよい。

【００１３】本発明は、記録層の種類によらず適用でき
る。すなわち、例えば、相変化型記録媒体であっても、
ピット形成タイプの記録媒体であっても、光磁気記録媒
体であっても適用できる。また、本発明は、記録媒体に
限らず、例えばプリピットを設けた再生専用型媒体にも
適用できる。

【００１４】以下、図１に示す媒体について、各部の具
体的構成を説明する。

【００１５】支持基体２０支持基体２０は、媒体の剛性を維持するために設けられ
る。支持基体２０の厚さは、通常、０．２〜１．２mm、
好ましくは０．４〜１．２mmとすればよく、透明であっ
ても不透明であってもよい。支持基体２０は、通常の光
記録媒体と同様に樹脂から構成すればよいが、ガラスか
ら構成してもよい。光記録媒体において通常設けられる
案内溝２１は、図示するように、支持基体２０に設けた
溝を、その上に形成される各層に転写することにより、
形成できる。

【００１６】反射層５本発明では、反射層５の結晶子径を３０nm以下、好まし
くは２５nm未満、より好ましくは２４nm以下とする。結
晶子径をこの範囲とすることにより、反射層の光入射側
の表面性が良好となる。その結果、再生信号のノイズを
低減することができる。

【００１７】本発明では、反射層の結晶粒径ではなく、
結晶子径を限定する。結晶子とは、結晶粒中において同
一の結晶方位をもつ領域である。本発明において結晶子
径は、Ｘ線回折法により測定する。具体的には、反射層
に対し、粉末Ｘ線回折装置または薄膜Ｘ線回折装置によ
り測定を行い、

【００１８】

【数１】

【００１９】で表されるシェラーの式に測定データを代
入することにより、結晶子径Ｄ_hklを算出する。上記式
（１）において、Ｋは定数であり、本発明ではＫ＝０．
９としてＤ_hklを算出する。λはＸ線波長（単位：nm）
であり、βは回折線の半値幅（単位：rad）であり、θ
はその回折線に関するブラッグ角である。結晶子径算出
には、強度の最も大きい回折線を用いることが好まし
い。例えば面心立方構造の金属反射層では、通常、（１
１１）面の回折線を利用して結晶子径を求めることにな
る。

【００２０】結晶子径が小さいということは、結晶粒中
において同一方向に成長している領域が狭いことを意味
する。したがって、結晶粒径が同じであっても結晶子径
が小さければ、反射層表面の凹凸は小さくなり、再生信
号のノイズを少なくすることができる。

【００２１】本発明において反射層の結晶子径の下限は
特になく、Ｘ線回折パターンに明瞭なピークが現れなく
ても、すなわち多結晶ではなくアモルファス状態であっ
てもよい。

【００２２】なお、特開平９−６３１１８号公報には、
基板上に記録層および金属反射層が形成されている光記
録媒体において、金属反射層の結晶子サイズを２５０Å
以上、その膜厚を７００〜１５００Åとすることが記載
されている。金属反射層の結晶子径を限定する点におい
て、同公報記載の発明と本発明とは類似する。しかし同
公報記載の媒体は、記録層形成後に金属反射層が形成さ
れ、記録層を通して再生光が入射する構成であり、この
点が本発明の媒体と異なる。また、同公報では、温度お
よび湿度に関する金属反射層の耐久性を向上させるため
に結晶子径の下限を限定しており、この点も本発明とは
異なる。

【００２３】本発明を、相変化型光記録媒体や光磁気記
録媒体などのヒートモードを利用する光記録媒体に適用
する場合、反射層の平均結晶粒径は好ましくは２０nm以
上、より好ましくは３０nm以上である。平均結晶粒径が
小さいと、熱伝導率が低くなるので、記録光照射時に記
録層に熱が滞留してしまい、その結果、記録特性が損な
われる。例えば相変化型光記録媒体では、滞留した熱に
より記録マークの一部が消去されてしまい、ＣＮＲ（ca
rrier to noise ratio）が低くなってしまう。したがっ
て、ヒートモードを利用する光記録媒体に本発明を適用
する場合、結晶粒径をある程度大きくした状態で、結晶
子径だけを小さくすることが好ましい。ただし、平均結
晶粒径が大きすぎると、反射層の表面性が悪くなるの
で、平均結晶粒径は、好ましくは１００nm以下、より好
ましくは７０nm以下とする。

【００２４】本発明では、結晶子径の制御によってノイ
ズ低減が実現するので、光記録媒体において良好な記録
特性を確保するために結晶粒径を比較的大きくした場合
でも、再生信号のノイズを低減することが可能である。

【００２５】なお、この場合の平均結晶粒径は、反射層
の透過型電子顕微鏡像を用い、結晶粒を球形と仮定して
求める。具体的には、透過型電子顕微鏡像において、単
位長さの直線と交わる結晶粒の数をＮ_L（単位：個／n
m）とし、単位面積中の結晶粒の数をＮ_S（単位：個／nm
²）としたとき、平均結晶粒径ｄはｄ＝４Ｎ_L／（πＮ_S）で表される。なお、Ｎ_Lを求めるに際しては、長さ０．
２μm以上の試験線を透過型電子顕微鏡像に描き、この
試験線と交わる結晶粒の数を測定して、単位長さあたり
の交差数を算出することが好ましい。試験線が短すぎる
と、十分な測定精度が得られない。ただし、試験線は
０．５μmを超える長さとする必要はない。また、Ｎ_Sを
求めるに際しては、一辺が０．２μm以上の試験矩形を
透過型電子顕微鏡像に描き、この試験矩形内に存在する
粒子数を測定して、単位面積中の粒子数を算出すること
が好ましい。試験矩形の一辺の長さが短すぎると、十分
な測定精度が得られない。ただし、試験矩形の一辺は、
０．５μmを超える長さとする必要はない。

【００２６】結晶子は結晶粒の一部または全部を占める
ため、結晶子径は結晶粒径以下となるはずであるが、上
記方法で求めた結晶子径および平均結晶粒径について
は、結晶子径が平均結晶粒径よりも大きくなることもあ
る。

【００２７】結晶子径および結晶粒径の制御は、反射層
の形成条件を制御することにより行うことができる。反
射層はスパッタ法により形成することが好ましいが、ス
パッタパワーを高くするほど、また、スパッタ圧力を低
くするほど結晶子径および結晶粒径を小さくすることが
できる。このとき、スパッタ条件を適宜制御することに
より、結晶粒径の変化量を比較的小さくし、かつ、結晶
子径の変化量を比較的大きくすることも可能である。

【００２８】本発明において反射層構成材料は特に限定
されないが、通常、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ等の金属または半金属の単体ある
いはこれらの１種以上を含む合金などから構成すればよ
い。

【００２９】反射層の組成を制御することにより、結晶
粒径の変化量に対し結晶子径の変化量を比較的大きくす
ることが可能である。具体的には、ＡｇやＡｌ等の高反
射率金属を主成分とし、これに微量の副成分金属を少な
くとも１種、好ましくは２種以上添加することにより、
結晶粒径の減少や副成分金属元素の偏析を抑えながら、
結晶構造欠陥を生じさせることができ、その結果、結晶
粒径に対し比較的小さな結晶子径を実現することができ
る。反射層中における副成分金属の添加量は、各金属に
ついて好ましくは０．０５〜２．０モル％、より好まし
くは０．２〜０．５モル％であり、副成分全体として好
ましくは０．２〜５モル％、より好ましくは０．５〜３
モル％である。添加量が少なすぎると添加による効果が
不十分となる。一方、添加量が多すぎると、結晶粒径も
小さくなってしまう。主成分金属としては、熱伝導率の
高いＡｇが好ましい。一方、副成分金属は、主成分金属
と合金化しやすい元素ないし主成分金属に対する固溶限
の高い元素が好ましい。特に好ましい組み合わせは、主
成分金属がＡｇ、副成分金属がＡｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ
およびＳｂの少なくとも１種、好ましくは２種以上であ
る。

【００３０】また、反射層をアモルファス状態として形
成するためには、反射層が、２種以上の元素を含有し、
かつ、共融混合物を含有しうるものであることが好まし
い。本明細書において反射層が共融混合物を含有しうる
とは、溶融状態から結晶化させたときに共融混合物が存
在しうることを意味する。共融混合物を含有しうる合金
としては、例えば、Ａｌに、Ａｕ、Ｃｅ、Ｇｅ、Ｉｎ、
Ｌａ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｉ、ＴｅおよびＣｕから選
択される少なくとも１種の元素を添加した合金、Ａｇ
に、Ｃｅ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｌａ、Ｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｔｅお
よびＺｒから選択される少なくとも１種の元素を添加し
た合金、Ａｕに、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｍｎ、Ｓ
ｂ、ＳｉおよびＴｅから選択される少なくとも１種の元
素を添加した合金、Ｃｕに、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｓｉ、
ＴｅおよびＴｉから選択される少なくとも１種の元素を
添加した合金が好ましい。具体的に例示すると、Ａｌ−
Ｐｄ合金における共融混合物の組成は原子比でＡｌ_92.5
Ｐｄ_7.5である。本発明では、反射層を共融混合物と同
じ組成としてもよいが、後述する実施例において使用し
たＡｌ_79.3Ｐｄ_20.7合金のように、共融混合物とは異な
る組成であっても共融混合物を含有しうるものであれ
ば、アモルファス状態の反射層が得られる。したがっ
て、アモルファス状反射層を形成可能な組成は、実験的
に決定することができる。

【００３１】反射層の厚さは、通常、１０〜３００nmと
することが好ましい。厚さが前記範囲未満であると十分
な反射率が得にくくなる。また、前記範囲を超えても反
射率の向上は小さく、コスト的に不利になる。ただし、
再生信号のノイズは、反射層厚さが２０nm以上、特に３
０nm以上となると臨界的に大きくなるため、本発明で
は、このような厚さの反射層を有する媒体に対して特に
有効である。ところで、反射層が薄いと、反射層の厚さ
のばらつきによる反射率変化が大きくなるため、量産の
際に性能ばらつきが大きくなってしまう。したがって本
発明では、性能ばらつきが小さく、しかも再生信号のノ
イズが少ない媒体が得られる。

【００３２】反射層は、スパッタ法や蒸着法等の気相成
長法により形成することが好ましい。

【００３３】第１誘電体層３１および第２誘電体層３２これらの誘電体層は、記録層の酸化、変質を防ぎ、ま
た、記録時に記録層から伝わる熱を遮断ないし面内方向
に逃がすことにより、支持基体２０や透光性基体２を保
護する。また、これらの誘電体層を設けることにより、
変調度を向上させることができる。各誘電体層は、組成
の相異なる２層以上の誘電体層を積層した構成としても
よい。

【００３４】これらの誘電体層に用いる誘電体として
は、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔａ、
Ｂ、アルカリ土類元素、希土類元素等から選択される少
なくとも１種の金属成分を含む各種化合物が好ましい。
化合物としては、酸化物、窒化物、フッ化物または硫化
物が好ましく、これらの化合物の２種以上を含有する混
合物を用いることもできる。具体的には、例えば硫化亜
鉛と酸化ケイ素との混合物（ＺｎＳ−ＳｉＯ₂）、窒化
アルミニウム、酸化アルミニウムなどが好ましい。な
お、第１誘電体層および第２誘電体層の厚さは、保護効
果や変調度向上効果が十分に得られるように適宜決定す
ればよいが、通常、第１誘電体層３１の厚さは好ましく
は３０〜３００nm、より好ましくは５０〜２５０nmであ
り、第２誘電体層３２の厚さは好ましくは１０〜５０n
m、より好ましくは１３〜４５nmである。各誘電体層
は、スパッタ法により形成することが好ましい。

【００３５】記録層４記録層の組成は特に限定されず、各種相変化材料から適
宜選択すればよいが、少なくともＳｂおよびＴｅを含有
するものが好ましい。ＳｂおよびＴｅだけからなる記録
層は、結晶化温度が１３０℃程度と低く、保存信頼性が
不十分なので、結晶化温度を向上させるために他の元素
を添加することが好ましい。この場合の添加元素として
は、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｇｅ、
Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｐ
ｂ、Ｐｄおよび希土類元素（Ｓｃ、Ｙおよびランタノイ
ド）から選択される少なくとも１種が好ましい。これら
のうちでは、保存信頼性向上効果が特に高いことから、
希土類元素、Ａｇ、ＩｎおよびＧｅから選択される少な
くとも１種が好ましい。

【００３６】ＳｂおよびＴｅを含有する組成としては、
以下のものが好ましい。ＳｂおよびＴｅをそれぞれ除く
元素をＭで表し、記録層構成元素の原子比を式Ｉ（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-yＭ_y で表したとき、好ましくは０．２≦ｘ≦０．９０、０≦ｙ≦０．２５であり、より好ましくは０．５５≦ｘ≦０．８５、０．０１≦ｙ≦０．２０である。

【００３７】上記式Ｉにおいて、Ｓｂの含有量を表すｘ
が小さすぎると、結晶化速度が遅くなりすぎる。また、
記録層の結晶質領域での反射率が低くなるため、再生信
号出力が低くなる。また、ｘが著しく小さいと、記録も
困難となる。一方、ｘが大きすぎると、結晶状態と非晶
質状態との間での反射率差が小さくなってしまう。

【００３８】元素Ｍは特に限定されないが、保存信頼性
向上効果を示す上記元素のなかから少なくとも１種を選
択することが好ましい。元素Ｍの含有量を表すｙが大き
すぎると結晶化速度が低下してしまうので、ｙは上記範
囲内であることが好ましい。

【００３９】記録層の厚さは、好ましくは４nm超５０nm
以下、より好ましくは５〜３０nmである。記録層が薄す
ぎると結晶相の成長が困難となり、結晶化が困難とな
る。一方、記録層が厚すぎると、記録層の熱容量が大き
くなるため記録が困難となるほか、再生信号出力の低下
も生じる。

【００４０】記録層の形成は、スパッタ法により行うこ
とが好ましい。

【００４１】透光性基体２透光性基体２は、記録再生光を透過するために透光性を
有する。本発明の効果は、透光性基体２の構成材料およ
び厚さには影響を受けない。例えば、支持基体２０と同
程度の厚さの樹脂板やガラス板を透光性基体２として用
いてもよい。

【００４２】ただし、本発明は、高密度記録を行う場合
に特に有効である。したがって、記録再生光学系の高Ｎ
Ａ化による高記録密度達成のために、前記特開平１０−
３２０８５９号公報に記載された光透過層と同様に、透
光性基体２を薄型化して透光性層とすることが好まし
い。

【００４３】透光性層の形成に際しては、例えば、透光
性樹脂からなる光透過性シートを各種接着剤や粘着剤に
より第１誘電体層３１に貼り付けて透光性層としたり、
塗布法を利用して透光性樹脂層を第１誘電体層３１上に
直接形成して透光性層としたりすればよい。また、透光
性層は、反射層や記録層を十分に保護できるものであれ
ばよいので、透光性層を例えば無機材料からなる薄膜か
ら構成してもよい。透光性層に用いる無機材料は、例え
ば上記誘電体層の説明において挙げた各種無機化合物か
ら選択することができ、また、炭化ケイ素やダイヤモン
ドライクカーボンなどの炭化物、炭素またはこれらの混
合物を用いてもよい。無機材料からなる透光性層は、例
えばスパッタ法等の気相成長法によって形成することが
できる。

【００４４】樹脂からなる透光性層の厚さは、３０〜３
００μmの範囲から選択することが好ましい。透光性層
が薄すぎると、透光性層表面に付着した塵埃による光学
的な影響が大きくなる。一方、透光性層が厚すぎると、
高ＮＡ化による高記録密度達成が難しくなる。無機材料
からなる透光性層の厚さは、５〜５００nmの範囲から選
択することが好ましい。無機材料からなる透光性層が薄
すぎると、保護効果が不十分となり、厚すぎると、内部
応力が大きくなってクラックが発生しやすくなる。な
お、塵埃の影響を考慮する必要がなければ、樹脂からな
る透光性層の厚さは３０μm未満であってもよく、例え
ば０．５〜１５μmの厚さとすれば十分な保護効果が得
られる。透光性層の厚さが３０μm未満である場合、ハ
ードディスクのような密閉タイプの固定ディスクとした
り、ディスクをカートリッジに収容した構造の媒体とし
たりすることが好ましい。

【００４５】

【実施例】実施例１（光記録ディスク）以下の手順で、図１に示す構造の光記録ディスクサンプ
ルを作製した。

【００４６】支持基体２０には、射出成形によりグルー
ブを同時形成した直径１２０mm、厚さ１．２mmのディス
ク状ポリカーボネートを用いた。

【００４７】反射層５は、Ａｒ雰囲気中においてスパッ
タ法により支持基体２０上に形成した。反射層の組成、
形成時のスパッタ圧力およびスパッタパワーを表１に示
す。なお、サンプルNo.１０１、No.１０２では合金ター
ゲットを用い、サンプルNo.１０７ではＡｇターゲット
に他の金属のチップを貼り付けたターゲットを用い、サ
ンプルNo.１０９ではＡｌターゲットとＰｄターゲット
とを用いた。反射層の厚さは１００nmとした。

【００４８】第２誘電体層３２は、ＺｎＳ（５０モル
％）−ＳｉＯ₂（５０モル％）ターゲットを用いてＡｒ
雰囲気中でスパッタ法により形成した。第２誘電体層の
厚さは２８nmとした。

【００４９】記録層４は、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金
を用い、Ａｒ雰囲気中でスパッタ法により形成した。記
録層の組成（モル比）は、（Ｓｂ_0.72Ｔｅ_0.28）_0.9（Ａｇ_0.6Ｉｎ_0.4）_0.1 とした。記録層の厚さは１５nmとした。

【００５０】第１誘電体層３１は、ＺｎＳ（８０モル
％）−ＳｉＯ₂（２０モル％）ターゲットを用いてＡｒ
雰囲気中でスパッタ法により形成した。第１誘電体層の
厚さは２３０nmとした。

【００５１】透光性基体２は、第１誘電体層３１の表面
に、厚さ０．６mmのポリカーボネートディスクを接着す
ることにより形成した。

【００５２】各サンプルの記録層をバルクイレーザーに
より初期化（結晶化）した後、各サンプルを光記録媒体
評価装置に載せ、レーザー波長：６３４nm、開口数ＮＡ：０．６、線速度：３．５m/s、リードパワー：０．９mW の条件で再生動作を行って、周波数４．３MHz（８−１
６変調の３Ｔ信号に相当する周波数）におけるノイズレ
ベルを測定した。また、上記条件で８−１６変調の３Ｔ
単一信号を記録し、そのＣＮＲを測定した。なお、反射
層の組成によって媒体の反射率が異なるため、ノイズレ
ベルの測定に際しては反射率に基づく較正を行った。こ
れらの結果を表１に示す。

【００５３】また、結晶子径および結晶粒径を測定する
ために、反射層５だけを設けた測定用サンプルも作製し
た。これらの測定用サンプルについて、薄膜Ｘ線回折装
置を用い、前記した方法により結晶子径を算出した。ま
た、これらの測定用サンプルについて、透過型電子顕微
鏡により結晶粒径を測定し、前述した方法により平均結
晶粒径を算出した。なお、前記試験線は長さ０．４μm
とし、前記試験矩形は一辺が０．４μmの正方形とし
た。これらの結果を表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１から、本発明の効果が明らかである。
すなわち、結晶子径が３０nm以下であるサンプルでは、
再生信号のノイズレベルが低くなっている。また、サン
プルNo.１０１、No.１０２間での比較およびサンプルN
o.１０３、No.１０４間での比較から、反射層の組成が
同じであっても、スパッタ圧力を下げるかスパッタパワ
ーを上げることにより結晶子径を小さくでき、その結
果、ノイズレベルを低くできることがわかる。また、サ
ンプルNo.１０３とサンプルNo.１０４とでは、平均結晶
粒径が同等で結晶子径が異なることから、結晶子径と平
均結晶粒径とを独立して制御できることがわかる。ま
た、ノイズレベルが平均結晶粒径ではなく結晶子径に依
存することもわかる。

【００５６】サンプルNo.１０９は、反射層の平均結晶
粒径が２０nm未満（アモルファス状態）であるため、良
好な記録が行えず、ＣＮＲが低くなった。これに対し反
射層の平均結晶粒径が２０nm以上であるサンプルでは、
十分に高いＣＮＲが得られており、記録が良好に行われ
たことがわかる。

【００５７】サンプルNo.１０７では、Ａｇを主成分と
し、副成分元素を微量添加した反射層を有するため、Ａ
ｇだけからなる反射層を有するサンプルNo.１０６に比
べ、結晶子径が小さい。しかも、サンプルNo.１０７で
は平均結晶粒径が４０nmであり、熱伝導率の低下が少な
いので、サンプルNo.１０６に対しＣＮＲはほとんど低
下していない。

【００５８】実施例２（光記録ディスク）以下の手順で、図１に示す構造の光記録ディスクサンプ
ルを作製した。

【００５９】支持基体２０には、射出成形によりグルー
ブを同時形成した直径１２０mm、厚さ１．１mmのディス
ク状ポリカーボネートを用いた。

【００６０】反射層５は、Ａｒ雰囲気中においてスパッ
タ法により支持基体２０上に形成した。反射層の組成、
形成時のスパッタ圧力およびスパッタパワーを表２に示
す。反射層の厚さは１００nmとした。なお、表２のサン
プルNo.２０１〜No.２０９の反射層は、表１のサンプル
No.１０１〜No.１０９の反射層とそれぞれ同条件で形成
したものである。

【００６１】第２誘電体層３２は、Ａｌ₂Ｏ₃ターゲット
を用いてＡｒ雰囲気中でスパッタ法により形成した。第
２誘電体層の厚さは２５nmとした。

【００６２】記録層４は、Ａｒ雰囲気中でスパッタ法に
より形成した。記録層の組成（モル比）は、（Ｓｂ_0.8Ｔｅ_0.2）_0.93（Ａｇ_0.07Ｉｎ_0.07Ｇｅ_0.86）
_0.07 とした。記録層の厚さは１２nmとした。

【００６３】第１誘電体層３１は、ＺｎＳ（８０モル
％）−ＳｉＯ₂（２０モル％）ターゲットを用いてＡｒ
雰囲気中でスパッタ法により形成した。第１誘電体層の
厚さは１４０nmとした。

【００６４】透光性基体２（透光性層）は、第１誘電体
層３１の表面に、紫外線硬化型樹脂を塗布して硬化する
ことにより形成した。透光性基体２の厚さは１００μm
とした。

【００６５】各サンプルの記録層をバルクイレーザーに
より初期化（結晶化）した後、各サンプルを光記録媒体
評価装置に載せ、レーザー波長：４０５nm、開口数ＮＡ：０．８５、線速度：６．５m/s、リードパワー：０．３mW の条件で再生動作を行って、周波数４．７MHz｛（１，
７）ＲＬＬ変調の８Ｔ信号に相当する周波数｝における
ノイズレベルを測定した。また、上記条件で（１，７）
ＲＬＬ変調の８Ｔ単一信号を記録し、そのＣＮＲを測定
した。なお、反射層の組成によって媒体の反射率が異な
るため、ノイズレベルの測定に際しては反射率に基づく
較正を行った。これらの結果を表２に示す。

【００６６】また、これらのサンプルについて、実施例
１と同様にして結晶子径および結晶粒径を測定した。結
果を表２に示す。

【００６７】

【表２】

【００６８】表２から、本発明の効果が明らかである。
すなわち、結晶子径が３０nm以下であるサンプルでは、
再生信号のノイズレベルが低くなっている。

【００６９】サンプルNo.２０９は、反射層の平均結晶
粒径が２０nm未満であるため、良好な記録が行えず、Ｃ
ＮＲが低くなった。これに対し反射層の平均結晶粒径が
２０nm以上であるサンプルでは、十分に高いＣＮＲが得
られており、記録が良好に行われたことがわかる。

【００７０】実施例３（再生専用光ディスク）以下の手順で、再生専用型光ディスクサンプルを作製し
た。

【００７１】８−１６変調のランダム信号を保持するピ
ット（最短ピット長０．２２４μm）を形成したディス
ク状支持基体（ポリカーボネート製、外径１２０mm、厚
さ１．２mm）の表面に、スパッタ法により厚さ１００nm
の反射層を形成した。反射層の組成、形成時のスパッタ
圧力およびスパッタパワーを、表３に示す。次いで、反
射層上に、紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗
布し硬化することにより、厚さ１００μmの透光性層を
形成し、光ディスクサンプルを得た。

【００７２】これらのサンプルについて、光記録媒体評
価装置を用い、レーザー波長：４０５nm、開口数ＮＡ：０．８５、線速度：５．５m/s の条件で信号再生を行って、再生信号のジッタを測定し
た。結果を表３に示す。なお、このジッタはクロックジ
ッタであり、再生信号をタイムインターバルアナライザ
により測定し、検出窓幅をＴｗとして σ／Ｔｗ（％）により算出した。上記条件においては、Ｔｗ＝１３．３
nsとなる。このジッタが１３％以下であれば、エラーが
許容範囲内に収まる。また、各種マージンを十分に確保
するためには、このジッタが１０％以下であればよい。

【００７３】また、これらのサンプルについて、実施例
１と同様にして結晶子径および結晶粒径を測定した。結
果を表３に示す。

【００７４】

【表３】

【００７５】表３から、本発明の効果が明らかである。
すなわち、最短ピット長が短い高記録密度ディスクにお
いて、反射層の結晶子径を小さくすれば、特に、アモル
ファス状態とすれば、再生信号のジッタを著しく低減で
きることがわかる。

【００７６】なお、反射層の厚さを５０nmとしたほかは
表３に示すサンプルNo.３０１およびNo.３０３とそれぞ
れ同様にして、光ディスクサンプルを作製し、ジッタを
測定した。その結果、サンプルNo.３０１の反射層厚さ
を５０nmに変更したサンプルではジッタが１０．６％で
あり、サンプルNo.３０３の反射層厚さを５０nmに変更
したサンプルではジッタが８．１％であった。この結果
から、反射層厚さが５０nmであっても、反射層の結晶子
径の制御が有効であることがわかる。

【００７７】また、表３に示す各サンプル、および、反
射層厚さを変更したほかはこれらのサンプルと同様にし
て作製したサンプルについて、反射光量を測定した。反
射層厚さと反射光量との関係を、図２に示す。図２にお
いて、Ａｇ₉₈Ｐｄ₁Ｃｕ₁はＡＰＣで表し、Ａｌ_79.3Ｐｄ
_20.7はＡｌＰｄで表してある。図２から、反射層を厚く
することにより、反射層の厚さ変動に対する反射光量の
変動率が小さくなることがわかる。

【００７８】

【発明の効果】本発明では、支持基体表面に反射層が形
成された光情報媒体において、結晶子径を制御すること
により再生信号のノイズを低減することができる。ま
た、支持基体表面に、反射層および記録層がこの順で積
層された光情報媒体において、結晶子径を平均結晶粒径
と独立して制御することにより、記録特性に悪影響を与
えずにノイズを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光情報媒体の構成例を示す部分断面図
である。

【図２】反射層の厚さと反射光量との関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】

２透光性基体２０支持基体２１案内溝３１第１誘電体層３２第２誘電体層４記録層５反射層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新開浩東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者宇都宮肇東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 2H111 EA03 EA12 EA23 EA32 FA01 FA12 FA14 FA21 FA37 FB09 FB12 FB17 FB21 GA03 5D029 MA13 MA14 MA17 NA07 NA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持基体上に反射層が形成され、反射層
の結晶子径が３０nm以下であり、反射層形成面側から再
生光が入射するように使用される光情報媒体。
【請求項２】反射層上に記録層が形成され、反射層形
成面側から記録光が入射するように使用される請求項１
の光情報媒体。
【請求項３】反射層の平均結晶粒径が２０nm以上であ
る請求項２の光情報媒体。