JP2002542563A - 光記録媒体及びその使用方法 - Google Patents

光記録媒体及びその使用方法

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JP2002542563A JP2000612942A JP2000612942A JP2002542563A JP 2002542563 A JP2002542563 A JP 2002542563A JP 2000612942 A JP2000612942 A JP 2000612942A JP 2000612942 A JP2000612942 A JP 2000612942A JP 2002542563 A JP2002542563 A JP 2002542563A
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layer
optical recording
optical
dielectric layer
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崇 冨江
潔 千葉
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Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 基板と基板上に順に形成された少なくとも記録層及び上部無機物層を含み、上部無機物層側に配置された光ヘッドから記録媒体に光ビームを照射して記録・再生を行う光記録媒体において、上部無機物層を、光記録媒体に記録用光ビームを照射時に記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発しないように構成した光記録媒体。前記上部無機物層が、Ａ）前記上部無機物層が、記録用光ビーム照射時に光記録媒体の頂部表面の温度が光記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発するレベルまで上昇しないような膜厚を有する第１誘電体層を含む；及びＢ）前記上部無機物層が前記記録層上に第２誘電体層、金属層及び第３誘電体層をこの順に有する積層体からなり、よって記録用光ビーム照射時に光記録媒体の頂部表面の温度が光記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発するレベルまで上昇しない、のいずれかの特徴を有することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 １．発明の分野 本発明は光記録媒体及び光記録媒体を記録及び再生する方法に係る。更に詳し
くは本発明の光記録媒体は基板と反対の記録層側から媒体の表面と微小間隔隔て
た光ヘッドにより媒体にレーザ光を照射して記録再生する膜面入射タイプの光記
録媒体に関する。 ２．関連技術の説明 現在、普通に用いられている光記録媒体の多くは、基板を通してレーザ光を記
録層に照射するタイプの光ディスクである。
【０００２】 それに反して近年、ハードディスクと同様の浮上スライダーに光照射口の対物
レンズを搭載した浮上型光ヘッド等の如く媒体表面と微小間隔隔てた光照射口を
用いて、基板を通さずに膜面側からレーザ光を照射する微小ギャップ方式の膜面
入射タイプの光記録方式が注目されている（雑誌「エレクトロニクス」、オーム
社発行、1996年５月号、87〜91ページ）。このタイプの記録媒体は「膜面入射タ
イプ」といわれる。
【０００３】 この膜面入射方式では、現行の光ヘッドに用いられているフォーカス制御の為
のアクチュエータは用いない。媒体面からの浮上量を一定にする事が光ビームの
焦点を記録層面に位置させる事になる。上記雑誌に記載のように、光ヘッドを記
録膜面により近くに置くほうが焦点位置における光ビーム径を小さくできるので
高密度記録に好ましく、対物レンズと媒体表面の間隔は通常１μｍ以下である。
【０００４】 別の膜面入射タイプも提案されている。即ち、上述の微少ギャップ方式とは異
なり、従来の基板入射タイプと同様のフォーカス制御アクチュエータを備えた光
ヘッドを用いて、透明基板を通さないで記録層側から記録媒体に光学ビームを照
射して、媒体に情報を記録・再生される（雑誌「O plus E」、新技術コミュニケ
ーションズ社発行、1998年２月号、Vol.20、No. 2、183〜186 頁、及び、学術講
演会資料「Optical Data Storage Conference Edition 」(1998 OSA Technical
Digest Series Volume 8) May 10-13、1998、131-133頁、講演No. WA2）。
【０００５】 上記２つの文献の技術は、二個のレンズを組み合わせた高い開口数NAの光学系
と、媒体の光入射面側すなわち上部誘電体層の上に形成された 100μｍの厚さの
有機被覆層（光硬化型樹脂層又は透明シート）の光学特性とを組み合わせて、高
密度記録化を図ったものであり、現状に比べ大幅な高密度化の可能性を示してい
る。しかし、この技術は、少なくとも有機被覆層の厚さの分だけは光ヘッドと記
録層との距離が離れることになり、また、光学系が基本的に基板入射タイプと同
じで光ヘッドと媒体表面との距離は大きくなり、より一層の高密度化に限界があ
る。
【０００６】 それに反して、上述の微少ギャップ方式の膜面入射タイプは原理的に一層の高
密度記録可能な方式であり注目されている。この膜面入射タイプの光記録媒体は
、従来の媒体よりも高密度記録が可能であることにより、研究が開始されている
が、実用レベルでの記録再生の実証はなされておらず、今後に克服すべき種々の
課題が発生すると思われる。
【０００７】 本発明は微小ギャップ方式の膜面入射タイプ記録媒体の改良に関し、本発明者
らが見出した下記の問題を解決するものである。
【０００８】 即ち、本発明者らはポリカーボネート基板上に反射層、下部誘電体層、記録層
及び上部記録層をこの順に含む膜面入射タイプ記録媒体について鋭意検討を行い
、浮上型光ヘッドに搭載した対物レンズが曇ったり汚れるという問題があること
を見出した。再生においてはトラッキング制御に問題はなかった。しかし、記録
用又は消去用に比較的高いパワーのレーザー光を照射した後では、対物レンズが
曇って直ちにトラッキング制御が困難になり、再生さえも不可能になった。
【０００９】 本発明の目的は、上記の問題を解決すること、レンズの曇りを防止して長期間
使用できる微小ギャップ方式の膜面入射タイプ記録媒体を提供することである。 発明の概要 上記及びその他の目的は、本発明によれば、基板と基板上に順に形成された少
なくとも記録層及び上部無機物層を含み、上部無機物層側に配置された光ヘッド
から記録媒体に光ビームを照射して記録・再生を行う光記録媒体において、上部
無機物層を、光記録媒体に記録用光ビームを照射時に記録媒体の頂部表面に存在
する異物が蒸発しないように構成したことを特徴とする光記録媒体を提供するこ
とにより達成される。特に、上部無機物層が、次のＡ）及びＢ）： Ａ）前記上部無機物層が、記録用光ビーム照射時に光記録媒体の頂部表面の温
度が光記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発するレベルまで上昇しないよう
な膜厚を有する第１誘電体層を含む（本発明の第１の側面）；及び Ｂ）前記上部無機物層が前記記録層上に第２誘電体層、金属層及び第３誘電体
層をこの順に有する積層体からなり、よって記録用光ビーム照射時に光記録媒体
の頂部表面の温度が光記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発するレベルまで
上昇しない のいずれかの特徴を有するように構成される（本発明の第２の側面）。
【００１０】 本明細書において、用語「記録(recording)」は広義で用いており、「書き込
み(writing)」（狭義の「記録」として用いられることもある）及び「消去」を
含む意味である。相変化型光記録媒体では、典型的には、記録時に高エネルギー
パルス光で書き込み、中間エネルギーパルス光で消去する一方、低エネルギーパ
ルス光で再生して、直接上書きを行う。光磁気記録媒体では、典型的には最初に
中間エネルギーの消去ビームを走査してから高エネルギーの書き込みビームを走
査して、記録が行われる。本発明では記録媒体の表面の温度は広義の記録の間、
即ち、書き込み及び消去の両方の間抑制する必要がある。
【００１１】 本発明者は鋭意検討した結果、対物レンズの曇り又は汚れは異物、特に水又は
有機物が混入した水分に含まれる有機物の付着であることが分析の結果として見
出された。本発明は汚れの原因及びレンズへの汚れ付着の機構を特定するために
実験と考察を繰返し、原因は記録媒体、即ち、膜面入射タイプの光記録媒体の表
面に付着した異物、特に吸着水及び/又は吸着水に凝着した空気中の油ミストな
どの有機成分であるとの結論を得た。
【００１２】 レンズが曇る機構としては、比較的に高いパワーのレーザ光の照射により媒体
表面が高温になり、媒体表面の表面に付着した吸着水や有機成分が蒸発して浮上
型光ヘッドの対物レンズに凝着すると考えられた。しかしながら、ハード磁気デ
ィスクと異なりリムバブル（可換型）媒体である光記録媒体は大気中で扱われる
ので大気中の水分や微量有機成分に触れなくすることは不可能であり、従って、
媒体表面には通常この大気中の水分や有機成分の存在又は付着は不可避である。
【００１３】 本発明者は、上記の問題が表面に付着した物質が蒸発する温度より低い媒体表
面温度にすることにより解決できるとの考えに想到し、種々検討した。
【００１４】 最初に、本発明者らは慣用の媒体構成を有する光記録媒体で記録再生時の媒体
表面温度をシミュレーションし、そのような媒体構成では媒体表面温度を所望に
低下させることは不可能であることが判明した。
【００１５】 ここにおいて、本発明の第１の側面によれば、本発明者らは上部誘電体層の厚
さを増加させて媒体表面温度を低下させることができるのではないかとの考えに
至り、本発明者らは上部誘電体層の厚さを増加させた場合に光記録媒体の所望の
特性を維持したままで媒体表面温度を十分に低下させることができるかどうかを
検討した。図２は媒体の反射率と上部誘電体層の厚さの関係をコンピュータ計算
して示すものである。図２に見られるように、上部誘電体層の厚さが増加しても
、同じ反射率従って光記録媒体に必要な反射率を得ることが可能であり、従って
上部誘電体層の膜厚を増加させて断熱を図ればレーザ光の照射時の媒体表面温度
を抑制できると期待されることが確認された。
【００１６】 上記のコンピュータシミュレーション及び考察の結果に基づいて上部誘電体層
の厚さを増加した光記録媒体を作製し浮上型光ヘッドを用いて記録及び再生試験
を行った。その結果、期待どおりの顕著な改良効果が確認され、こうして本発明
、特に本発明の第１の側面が完成された。
【００１７】 同様に、本発明の第２の側面によれば、本発明者は、従来例における上部誘電
体を２つの誘電体層にし、その２つの誘電体層の中間に熱伝導率のよい金属層を
挿入すれば、表面温度が低下できるのではないか、という考えに想到した。本発
明では２つの上部誘電体その間の金属層を合わせて「無機保護層」又は「上部無
機物層」と称する。本発明者らは次いで、上記のような上部無機物層を用いて上
部無機物層の構成を変え調整した場合に光記録媒体の特性を維持しながら光記録
媒体が所期の低下した表面温度を有することができるか否かを調べた。
【００１８】 上記の３層を含む上部無機物層を有する光記録媒体を作成し、浮上型光ヘッド
を用いて記録再生特性を調べた結果、期待どおりの顕著な改良が確認され、こう
して本発明の第２の側面を完成した。
【００１９】 上記の如く、本発明において、異物は光記録媒体の頂部表面に付着した異物で
あり、記録用光ビームの照射時の媒体の表面温度を異物が蒸発する温度より低く
保つことが必要である。主な異物は水である。従って、媒体の表面温度は１５０
℃以下、より好ましくは１００℃以下に保つことが好ましい。
【００２０】 本発明によれば、基板と基板上に順に形成された少なくとも記録層及び上部無
機物層を含む光記録媒体を提供し、上部無機物層側に配置された光ヘッドから光
記録媒体に光ビームを照射して記録及び再生をする光記録媒体における記録及び
再生方法であって、上部無機物層が、光記録媒体に記録用光ビームを照射時に記
録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発しないように構成されていることを特徴
とする光記録媒体の記録及び再生方法が提供される。
【００２１】 好適には、上部無機物層は上記２つの特徴Ａ）及びＢ）の一方の特徴を有する
。 発明の詳細な説明 本発明の光記録媒体は基板と基板上に順に形成された少なくとも記録層及び上
部無機物層を含み、光ビームを上部無機物層側から光記録媒体に照射して記録及
び再生をする。媒体は基板上に反射層、下部誘電体層、記録層及び上部誘電体層
をこの順で有することが好ましい。
【００２２】 例えば、浮上型光ヘッドを用いて媒体に無機物層側から光ビームを照射して記
録再生する膜面入射タイプ光記録媒体について簡単に説明する。
【００２３】 図１を参照すると、基板１ａと記録層を含む積層体１ｂとを有する光記録媒体
又はディスク１の上又は上方に懸垂体３から懸垂された浮上型スライダー２が示
されている。光ディスク１が回転すると、浮上型スライダー２は光ディスク１の
上に浮上し、浮上高さＨは光ディスク１の回転速度及び浮上型スライダー２の形
状、重量などに依存するが、例えば、１００ｎｍのオーダーであることができる
。浮上型スライダー２にはこの例では２つのレンズ４、５の組合せからなる対物
レンズが搭載されている。光学系によりレーザー光６が照射される。光磁気記録
媒体の場合さらに磁界（図示せず）が提供される。
【００２４】 記録及び再生は、光学系に浮上型光ヘッドを用いレーザー光が基板側ではなく
膜面側から照射される点を除いて、慣用の光記録媒体と同様に行われる。
【００２５】 （本発明の第１の側面） 次に本発明の第１の側面を説明する。
【００２６】 図３は本発明の第１の側面の光記録媒体の例を示す。図３において、１１は基
板、１６は断熱層、１２は反射層、１３は下部誘電体層、１４は相変化型記録層
などの光記録層、１５は上部誘電体層である。このような反射膜１２と下部誘電
体１３を有する反射膜構成は現行の光磁気記録媒体や相変化型光記録媒体で最も
広く用いられている構成であり、Ｃ／Ｎ（再生出力対ノイズの比）が高く、急冷
構成と言われているように熱の不要な広がりが少なく、記録スポットのエッジを
記録に用いるエッジ記録方式に好ましく使用される。本発明においても光記録媒
体の構成としては、高密度記録の点から反射膜を有するこの構成が好ましい。
【００２７】 次に、本発明の特徴である上部誘電体層１５の膜厚について、表１と図２を用
いて説明する。表１は、本検討に用いた相変化型光記録媒体の各層の構成と光学
物性を示した表である。表１において基板は、本検討の反射率に関係しないので
、その材質等の記載は省略した。
【００２８】
【表１】
【００２９】 図２は、表１に示す構成を有する光記録媒体においてその上部誘電体層１５の
膜厚を変えた場合の媒体の光反射率のシミュレーション結果を、上部誘電体層１
５の膜厚を横軸に反射率を縦軸にして示す。図２より、光干渉により、上部誘電
体層１５の膜厚が 150nm近傍に媒体の反射率の１次のピークがあり、 300nm近傍
に２次のピーク、 450nm近傍に３次のピークがあることが判る。また、このよう
な反射率の挙動は実際作製した光記録媒体での実験でも確認している。
【００３０】 従来の光記録媒体では、上部誘電体の膜厚としては１次のピークの領域が用い
られた。なぜなら、基板入射タイプでは２次ピーク領域以上の膜厚を用いる必要
なく、逆に、膜厚が厚い分だけ生産性が低下するからである。
【００３１】 なお、ここで媒体の反射率が最大になる各干渉次数のピークを含み、規格等で
定められる記録・再生に必要な所定の媒体反射率値以上の高反射率領域を当該次
数のピーク領域と定義する。具体的には、例えば図２において、要求される反射
率の下限値が20％の時の１次ピーク領域とは、上部誘電体膜厚が約90nmから約19
5nmまでの範囲を言う。
【００３２】 光磁気記録媒体や相変化型光記録媒体では要求される光記録媒体反射率はドラ
イブの設計や標準に依存するが、通常は、20〜50％程度である。
【００３３】 光記録媒体の標準の例にはISO・IEC 13963（容量230MBの3.5インチ光磁気記録
媒体の反射率は12〜25%である）、ISO/IEC 16824（グルーブランド領域での反射
率は容量2.6GBの120mm DVD-RAMでは15〜25%である）、ISO/IEC 16448（容量4.7G
B又は二層容量9GBの120mm DVD-RAMでは単層の反射率45〜85%及び二層の反射率18
〜30%である）がある。
【００３４】 本発明の第１の側面では、媒体反射率が要求される所定反射率以上で、且つ入
射側の媒体表面温度が前述の表面付着異物が蒸発しない温度以下となる上部誘電
体層の膜厚とする。この厚みは２次ピーク領域以上の膜厚を用いることが好まし
い。このように厚い上部誘電体層を用いる事により、記録層が高温度になっても
、媒体表面の温度上昇を低減できる。３次ピーク領域以上の膜厚を用いるとより
大きい効果を得る事ができる。なお、媒体表面温度の上昇を抑制すると、場合に
より上部誘電体層上に設けられることがある潤滑層の耐熱性の要求が顕著に緩和
され、これは付加的な効果である。
【００３５】 上記の考察及び実験では、相変化型光記録媒体として、記録した時の記録マー
ク部の媒体反射率が消去状態より小さくなる現在よく用いられているタイプの相
変化型光記録媒体を用いたが、反射率変化が反対のタイプ、すなわち、記録した
時の記録マーク部の媒体反射率が消去状態より大きくなるタイプの相変化型光記
録媒体でも同じ効果が得られ、適用できることは明らかである。また光磁気記録
媒体でも同様の効果が得られることは明らかである。
【００３６】 上部誘電体層１５の膜厚は、媒体表面温度低下の面からは厚い方が良く、生産
性の観点からは薄い方が良い。ゆえに、上部誘電体層１５の膜厚が１μｍを越え
ない方が好ましい。また、膜厚が１μｍを越えた時は膜の応力が大きくなり過ぎ
て、膜が剥離し易くなったり、媒体の反りが発生したりする。
【００３７】 記録密度の観点からは、媒体の頂部表面と光ヘッドの対物レンズとの距離は記
録密度を高めるために可能な限り近い方が好ましい。従って、本発明は、媒体の
頂部表面とヘッドの対物レンズの距離が約１μｍ以下程度の微小間隔の場合に特
に好ましく適応される。ここに言う対物レンズは光ビームの光学系の照射口（出
力端）であり、前記雑誌「エレクトロニクス」などに記載されているSIL (Solid
Immersion Lens)を含む。
【００３８】 上部誘電体層の屈折率は1.70以上の大きいものが好ましい。光学顕微鏡観察に
おいて対物レンズと対象物との間に高屈折率のオイルを挿入する事で顕微鏡の分
解能が向上することは良く知られた現象である。本発明では屈折率の高い上部誘
電体層を用いることにより、光ビームの焦点位置における広がり（ビームウエス
ト）を一層抑制する事が可能となる。上部誘電体層の屈折率は、上部誘電体層が
複層構成の場合は、計算によって得られる仮想屈折率を用いる。この仮想屈折率
は多層の各変換マトリックスの積から得られる合計変換マトリックスにより求め
られる（Metal-Dielectric Multilayer, J. Macdonald, Adam Hilger (London),
Page 8, 1971参照）。
【００３９】 上部誘電体層としては、 ZnS・SiO2膜、 ZnS膜、 SiN膜、 GeN膜、 AlSiN膜、
Al2O3膜、SiO2膜、 Ta2O5膜、TiO2膜、Y2O3膜などのカルコゲン化物、チッ化物
、酸化物、及びこれらの混合物からなる層を用いることができる。これらの化合
物は化学量論組成であっても、また、化学量論組成から少々ずれていても構わな
い。これらの誘電体膜の中でも、特に熱伝導率が小さく、熱で結晶化し難い安定
な非晶質である ZnS・SiO2膜が好ましい。上部誘電体膜はスパッタ法等の物理的
蒸着法により製膜される。 ZnS・SiO2膜はZnS とSiO2の約80：20 mol％の混合物
をスパッタ製膜して得られる。
【００４０】 図４は上部誘電体層１５を第１上部誘電体層１５ａ及び第２上部誘電体層１５
ｂの２つの層に分割した本発明の第１の側面の好ましい態様を示す。第１上部誘
電体層１５ａは低い熱伝導性を有し、第２上部誘電体層１５ｂは高い硬さを有す
る。
【００４１】 上部誘電体層を複層構成とする時は、全膜厚が光ビーム照射時の媒体表面温度
が媒体表面付着異物が蒸発する温度より低い温度になるように選択する。例えば
、図２に示した光学干渉で生じる２次ピーク領域以上の膜厚であればよい。高硬
度の第２誘電体層は、窒化ケイ素膜や水素化ダイヤモンドライクカーボン膜（DL
C膜）であることができる。そのような場合、高硬度の第２誘電体層の膜厚は10n
mから 150nm程度であり、上部誘電体層の残り膜厚部分は熱伝導率の低い誘電体
層で構成される。
【００４２】 上部誘電体層の低熱伝導率誘電体層の熱伝導率は、５Watt／（ｍ×Ｋ）（ｍ：
メートル、Ｋ：絶対温度）程度以下である。この熱伝導率は、薄膜の熱伝導率の
実測は困難であるから、シミュレーションなどからの傍証から推定されたもので
ある。
【００４３】 図４において上部バリア又は結晶化促進層１７及び下部バリア又は結晶化促進
層１８を示すが、これらは任意の層である。
【００４４】 （本発明の第２の側面） 本発明の第２の側面を説明する。
【００４５】 図５は本発明の第２の側面の光記録媒体の例を示す。図５において、２１は基
板、２６は断熱層、２２は反射層、２３は下部誘電体層、２４は相変化タイプ記
録層などの光記録層、２５は無機保護層である。無機保護層２５は第１上部誘電
体層（頂部誘電体層）２５ａ、第２上部誘電体層（底部誘電体層）２５ｂ、金属
層２５ｃを含む。反射層２２及び下部誘電体層２３を含む反射層構成は、本発明
の第１の側面に関して述べたように、現在の光磁気記録媒体において最も広く用
いられており、高いＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）を提供するものである。図５
では上部バリア又は結晶化促進層２７及び下部バリア又は結晶化促進層２８も示
すが、これらの層１７，１８及び断熱層２６は任意の層である。
【００４６】 無機保護層について説明する。金属層２５ｃは熱拡散層として作用して、本発
明で最も重要な役割である媒体の表面温度の上昇を抑制する作用をする。即ち、
記録又は消去時には光ビームは主として記録層で吸収されて熱に変換される。こ
の記録層の熱が媒体の表面に移動すると、媒体表面の温度が上昇する。しかし、
本発明の第２の側面では、記録層から媒体の表面の経路に高い熱伝導性を有する
金属層があるので、熱は金属層を通って横方向に拡散して、媒体表面温度の上昇
は抑制される。これは実験で確認された。
【００４７】 金属層は熱拡散層として作用する高い熱伝導率を有することが好ましい。従っ
て、金属層は金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及び
これらの合金からなることが好ましい。特に、0.5at%(原子％)以上の銅を含む銀
からなる合金が高い熱伝導性を有し、金に比べて安価であり、アルミと比べて高
い熱伝導率を有し、銀だけよりも耐食性に優れているので、本発明においては好
ましい。銀合金中の銅の含有量は20at％以下であることが、性能の波長依存性が
低く、多くの波長の光ヘッドを使用できるので好ましい。銀及び銅の合金に約３
at%までのTi,Ta,Pd,Nb,Niなどを添加することも可能である。
【００４８】 金属層の熱伝導率を特定することは、熱伝導率の実測が困難であるので、難し
い。しかし、シミュレーションなどから推定して、金属層の熱伝導率は50Watt／
（ｍ×Ｋ）（ｍ：メートル、Ｋ：絶対温度）程度以上であるべきである。
【００４９】 金属層の厚さは5〜50nmの範囲内であることが好ましい。膜厚が5nmより小さい
と熱拡散が不十分であり、媒体表面温度の上昇の抑制効果が低くなる。膜厚が50
nmより大きいと媒体の反射率が高くなりすぎ、光磁気記録媒体又は相変化タイプ
光記録媒体の現在の標準反射率である約20%〜50%の範囲外になってしまう。ドラ
イブの増幅ゲインを含む設計事項によって媒体に必要な反射率は調整できるが、
改定版といえども旧版との互換性を有しなくてはならないので、あまりに高い反
射率は避けなければならない。さらに、本発明は、記録層が結晶相のときと非晶
質相のときの媒体の反射率の差を利用して再生信号を得す相変化タイプ光記録媒
体に好適に適用されるものである。しかし、相変化タイプ光記録媒体では金属層
が50nmより厚い場合には記録層が結晶質相のときと非晶質相のときの媒体の反射
率の差は小さく、優れたＣ／Ｎ比は得られないので、これは非常に不利である。
【００５０】 さらに、金属層が20nm〜50nmの厚さを有する相変化タイプ光記録媒体では、記
録層が非晶質相のときの媒体の反射率（記録マーク部）は記録層が結晶質相のと
きの媒体の反射率（消去部）より高くすることが可能である。この媒体では、媒
体の反射率が記録時に増加するので「Low to High構成」（又は「Low to High極
性」）と呼ばれ、高密度記録時における信号揺らぎ（ジッター）を小さくできる
ことが知られている。具体的には、直接上書きが容易であることで特徴付けられ
る相変化タイプ光記録媒体では、記録層の上昇温度が記録マーク部（非晶質）と
消去部（結晶質）とで異なると、前の記録マーク部（非晶質）上に書き込まれた
記録マーク部と前の消去部（結晶質）上に書き込まれた記録マーク部とで寸法と
形状が相違し、信号品質が低下する（信号揺らぎの増加）。従って、前の消去部
（結晶質）上に記録マーク部を書き込むためには前の記録マーク部（非晶質）上
に記録マーク部を書き込むより結晶相を融解する熱の分だけ高い熱量が必要であ
る。従って、媒体が結晶相を融解する熱容量に対応して増加した量のエネルギー
の光ビームを吸収することが好ましく、換言すれば、媒体の反射率が上記熱量に
対応する分だけ小さいことが好ましい。これが、媒体の反射率が消去部（結晶質
部）で非晶質部より小さい媒体が好ましい理由である。
【００５１】 無機保護層２５はさらに記録層２４と金属層２５ｃの間に第１上部誘電体層２
５ａを含み、金属層２５ｃ上に第２上部誘電体層２５ｂを含む。
【００５２】 第１及び第２上部誘電体層の屈折率は１．７０以上が好ましい。本発明では、
高い屈折率を有する上部誘電体層を用いて光ビームの焦点の広がり（ビームウェ
スト）を更に抑制できる。
【００５３】 第１上部誘電体層２５ａは適切な記録感度を提供する役割と記録層２４及び金
属層２５ｃを保護する役割を有する。第１上部誘電体層２５ａがない場合、光ビ
ーム照射時の記録層の温度上昇が非常に小さくなり、記録感度が非常に低下し、
記録層の融解即ち記録層と金属層の元素の混合を防止することができない。記録
感度の観点から、第１上部記録層は、低い熱伝導率を有し、熱的に安定即ち高温
で劣化せず、そして非晶質の安定な材料であることが好ましい。
【００５４】 第１上部誘電体層としては、 ZnS・SiO2膜、 ZnS膜、 SiN膜、 GeN膜、 AlSiN
膜、 Al2O3膜、SiO2膜、 Ta2O5膜、TiO2膜、Y2O3膜などのカルコゲン化物、チッ
化物、酸化物、及びこれらの混合物からなる層を用いることができる。これらの
化合物は化学量論組成であっても、また、化学量論組成から少々ずれていても構
わない。これらの誘電体膜の中でも、特に熱伝導率が小さく、熱で結晶化し難い
安定な非晶質である ZnS・SiO2膜が好ましい。第１上部誘電体膜はスパッタ法等
の物理的蒸着法により製膜できる。 ZnS・SiO2膜はZnS とSiO2の約80：20 mol％
の混合物をスパッタ製膜して得られる。
【００５５】 第１上部誘電体層は、５Watt／（ｍ×Ｋ）（ｍ：メートル、Ｋ：絶対温度）程
度以下の熱伝導率を有することが好ましい。この熱伝導率は、薄膜の熱伝導率の
実測は困難であるから、シミュレーションなどからの傍証から推定されたもので
ある。
【００５６】 第１上部誘電体層の膜厚は記録感度と記録層の保護の観点から10nm以上である
ことが好ましく、生産性の観点からは１μmを超えないことが好ましい。誘電体
の材料によっては、膜厚が１μmを超えると第１上部誘電体層への応力が大きく
なり過ぎて、膜が剥離や反りが発生する可能性がある。
【００５７】 第２上部誘電体層２５ｂは金属層２５ｃの腐食防止、光ヘッドの接触による媒
体表面の傷付き防止、媒体表面温度の上昇防止の役割を有する。この観点から第
２上部誘電体層２５ｂの膜厚は10nm以上であることが好ましく、さらに一層の媒
体表面傷付き防止と媒体表面温度上昇の抑制の有利な効果を得るために40nm以上
であることがさらに好ましい。媒体表面温度上昇の抑制の作用は、第２上部誘電
体層２５ｂ上に設けられることがある潤滑層の耐熱性の要求を顕著に緩和する点
でも有利である。しかし、生産性の観点からは第２上部誘電体層２５ｂの膜厚は
１μmを超えないことが好ましい。誘電体の材料によっては、膜厚が１μmを超え
ると第２上部誘電体層への応力が大きくなり過ぎて、膜が剥離や反りが発生する
可能性がある。
【００５８】 さらに、屈折率が１．７０以上の誘電体層を用いても、記録層２４と光ヘッド
の対物レンズの距離はできるだけ近いほうが、より高い記録密度を得るために好
ましい。従って、無機保護層２５の合計膜厚、即ち、第１及び第２上部誘電体層
２５ａ，２５ｂ及び金属層２５ｃの合計膜厚は１μmを超えないことが好ましい
。
【００５９】 第２上部誘電体層２５ｂの材料は第１上部誘電体層２５ａの材料と同じでよい
。さらに、第２上部誘電体層は浮上型ヘッドに直接対面するので、ヘッドスライ
ダーが第２上部誘電体層２５ｂに接触し衝突する可能性がある。従って、その接
触及び衝突に耐えるために硬い誘電体層であることが好ましい。そのような高硬
度誘電体層としては窒化ケイ素膜、水素化ダイヤモンドカーボン（DLC）膜を上
げることができる。
【００６０】 （媒体その他の要素） 上部無機物層を構成する元素の記録層への拡散を防止するバリア層１７、２７
を上部無機物層と記録層との間に設けることが品質の安定化面から好ましい。ま
た、高速回転対応の相変化型光記録媒体とする目的で、結晶化促進層を記録層に
隣接し接触して設けることができる。同様の目的から下部誘電体層１３、２３と
記録層１４、２４との間にバリア層又は結晶化促進層１８、２８を設けることが
できる。
【００６１】 バリヤ層の典型的例はGeN層及びSiN層であり、Ge/N及びSi/Nの比は3/4及び化
学量論比に近いと推測されるが、分析は容易ではない。また、Crを添加したGeN
層（即ちGeCrN層）及びSiAlN層も使用できる。GeCrN層はCrを10-30at%含むGe合
金のターゲットをArとN2（約10-50%N2）の混合ガス雰囲気中でスパッタして形成
する。SiAlN層はArとN2の混合ガス雰囲気中でSiAlターゲットをスパッタして形
成する。窒化物は一般的に緻密であり耐熱性に優れているので、窒化物層は相変
化タイプ光記録媒体に多く用いられるZnS・SiO2のS原子の記録層中への拡散を防
止する効果が大きい。このような窒化物層を典型的な相変化タイプ光記録層であ
るGeSbTe層に接して設けた場合、媒体の消去感度が向上し、結晶化促進効果に優
れていると考えられる。結晶化を促進する理論的な理由は明らかではないが、上
記の窒化物層はGeSbTe層を結晶化温度に加熱したときに結晶化のための結晶核生
成を促進または増加する効果があるものと考えられる。
【００６２】 必要に応じて第２上部誘電体層上に光学的特性を損なわない範囲で潤滑層を設
け光ヘッドが接触及び衝突して傷付くのを防止することができる。
【００６３】 光磁気記録媒体の光磁気記録層では光ビーム、代表的にはレーザ光を照射して
記録層の温度を上昇させて、記録層の保持力を低下させたり、記録層の加熱部の
磁気モーメントを外部磁界で反転させることで、記録及び/又は消去を行う。記
録層の温度は約２００℃まで上昇する。
【００６４】 相変化タイプ光記録媒体の相変化タイプ光記録層では光ビーム、代表的にはレ
ーザ光を照射して材料の非晶質及び結晶質の間で変化させて、即ち、相を変化さ
せて、その相変化を記録及び/又は消去に利用する。記録層の温度は記録時に約
６００℃まで上昇し、消去時に約１７０℃まで上昇する。相変化タイプ光記録媒
体は、材料のコストが光磁気記録媒体と比べて低い点、記録及び消去の機構が相
変化の単純な利用であってドライブが安価である点、読み取り専用光ディスク（
CD-ROM等）と互換性にするのが容易である点において有利である。
【００６５】 光磁気記録媒体の光磁気記録層は周知であり、例えば、TbFeCoなどの希土類遷
移金属合金が挙げられる。相変化型光記録媒体の相変化型光記録層は知られてお
り、例えば、GeSbTe及びInSbTeなどのカルコゲン化物合金であることができる。
記録層の膜厚は特に限定されないが、典型的には12〜30nmの範囲である。
【００６６】 本発明は、記録層の温度は相変化型光記録媒体の場合（例えば、600℃）には
光磁気記録媒体の場合（例えば、200℃）に比べてより高い温度まで上昇しかつ
曇り又は汚れの問題は媒体の表面温度がより高い時により厳しいので、相変化型
光記録媒体により有利に適用される。本発明の効果は相変化型光記録媒体におい
てより明らかにまたより有利に得られる。
【００６７】 反射層は通常は、Ti，Ta，Cr，Auなどを２〜５％添加したAl合金膜が使用され
る。また、Ag合金やAu合金も利用可能である。本発明では反射膜の材料やその膜
厚は特に限定されない。
【００６８】 反射層の厚さは代表的には40〜200nmの範囲である。
【００６９】 下部誘電体層は上部誘電体層と同様であることができる。
【００７０】 下部誘電体層の厚さは代表的には15〜50nmの範囲である。
【００７１】 基板の材料も、本発明では媒体の光学特性は関係なく、特に限定されず、公知
のディスク基板材料具体的にはガラス、プラスチックなどが使用される。なかで
も、廉価で機械強度に優れるポリカーボネート樹脂が好ましく用いられる。水分
の吸収率が小さい事が要求されるときはアモルファス脂環式ポリオレフィン樹脂
が好ましい。
【００７２】 基板が耐熱性の低い時は、基板と反射層の間に断熱層を設けるのがよい。断熱
層は記録層が加熱された時の熱の影響で基板が変形する事を防止する効果がある
。特に、広い面積を一度に加熱する初期化（初期結晶化）工程では基板の熱変形
が発生し易いので断熱層が効果を発揮する。断熱層は、熱伝導率が低く、２nm以
上の膜厚が必要である。
【００７３】 加熱された記録層からの熱伝導の様式は次のようであると考えられる。記録層
の熱は下部誘電体膜をその膜厚方向に通過し、熱伝導率の良いAl合金膜の反射層
を膜面方向に拡散しながら一部は基板に伝熱すると考えられる。熱が反射膜の膜
面方向にのみ拡散すれば基板の温度上昇というかかる問題は発生しないと考えら
れる。
【００７４】 ゆえに、断熱層の熱伝導率は、反射層の熱伝導率との相対関係で規定される。
反射層の熱伝導率が高い時は、熱は基板に伝熱し難く、断熱層の断熱性能はそれ
程必要とされない。反射層の熱伝導率が低い時の断熱層の熱伝導率は十分に低い
必要がある。断熱層の熱伝導率は反射層の熱伝導率の約10分の１以下である必要
がある。また、断熱層があまりに薄い時は断熱効果がなく、２nm以上の膜厚が必
要である。
【００７５】 断熱層の材料としては、上部誘電体について前述した材料のいずれでもよく、
ZnS・SiO2膜、 ZnS膜、 SiN膜、GeN膜、 AlSiN膜、 Al2O3膜、SiO2膜、 Ta2O5
膜、TiO2膜、Y2O3膜などのカルコゲン化物、チッ化物、酸化物、及びこれらの混
合物からなる層を用いることができる。
【００７６】 断熱層の熱伝導率は上部誘電体層又は第１上部誘電体層の熱伝導率と同様であ
ることが好ましい。それは約５Watt/(m×K)であると考えられる。
【００７７】 本発明の光記録媒体は、媒体と対物レンズの距離が 1.0μｍ程度以下に近接す
る構成の光ヘッド系において特に効果を発揮する。このような光ヘッド系の代表
例は浮上型光ヘッドである。浮上型光ヘッドでは、媒体と光ヘッド系の対物レン
ズとの距離が近接して、媒体からの蒸発物質によるレンズ汚染が著しいからであ
る。浮上型光ヘッドを図１に示す。浮上型ヘッドは、媒体の回転による空気流に
より媒体表面から一定間隔浮上する。具体的にはジンバルと称せられる板バネ構
造に支えられたスライダーに対物レンズが搭載され、空気流によりスライダーが
一定間隔で媒体表面から浮上する。 実施例 （実施例１〜４、比較例１〜３） 図４と同様の構成を有する相変化型光記録媒体（バリア層及び結晶化促進層１
７、１８は形成しなかった）を作製した。すなわち、媒体は基板１１、断熱層１
６、反射層１２、下部誘電体層１３、記録層１４、第１上部誘電体層１５ａ、第
２上部誘電体層１５ｂからなる。第１上部誘電体層１５ａの膜厚は種々変えた。
このようにして作製した相変化型光記録媒体を評価した。
【００７８】 用いた基板１１には、厚さが 1.2mm、直径が 120mmで、内径15mmのセンターホ
ールを有するポリカーボネート製の以下のフォーマット付きのプラスチック基板
を用いた。基板１１は、その記録側の面に射出成形により、連続サーボ用のＶ字
形螺旋溝（グルーブ）が半径25mm〜58mmの範囲に形成されている。溝深さは90nm
、溝の底幅は0.12μｍ、トラックピッチは0.7μｍであり、ランドに記録する仕
様になっている。
【００７９】 この基板上に、以下の各層を積層して上述の膜面入射タイプの相変化型媒体を
作製した。断熱層１６と下部誘電体層１３と第１上部誘電体層１５ａには、 ZnS
：SiO2＝80：20(mol％)の組成のターゲットをスパッタして得られるZnS-SiO2膜
を用いた。断熱層１６の膜厚は80nm、下部誘電体層１３の膜厚は18nmで、第１上
部誘電体層１５ａの膜厚は表２の各種とした。このZnS-SiO2膜の屈折率は約2.18
であった。
【００８０】 記録層１４は、Ge：Sb：Te＝２：２：５（原子比）の合金ターゲットをスパッ
タして得られるGeSbTe合金膜を用い、膜厚は22nmとした。反射層１２は、Al：Cr
＝97：３（原子比）の組成の合金ターゲットをスパッタして得られるAlCr合金膜
を用い、膜厚 150nmとした。
【００８１】 第２上部誘電体層１５ｂは、SiターゲットをArとＮ2 との混合ガスでスパッタ
して得られる SiN膜を用いた。この SiN膜のSiとＮの膜中の原子比率は３：４の
化学量論比に近いと推定されるが、正確な分析は困難である。なお、第２上部誘
電体層１５ｂの屈折率は2.08で、膜厚は 120nmに固定した。
【００８２】 これらの無機薄膜は、基板１１上にマグネトロンスパッタリングによって形成
した。使用したスパッタ装置はANELVA Corp.製のインラインスパッタ装置(ILC31
02型)であり、ターゲットは８インチ直径で、基板が自公転しながら製膜される
。誘電体層の膜厚はスパッタ時間で調節した。
【００８３】 表２に、上部誘電体層の膜厚を変えて作製した実施例１〜４および比較例１〜
３の上部誘電体層各層の膜厚を示す。表２には初期化後の媒体反射率と、上部誘
電体層の膜厚が属するピーク領域の次数を示した。ピーク領域は干渉ピークの干
渉次数と関連付けて先に定義したものである。
【００８４】
【表２】
【００８５】 上記で作製した相変化型光記録媒体を685nmの波長のレーザダイオードを有す
る浮上型光ヘッドを搭載した評価機で評価した。ヘッド汚れ又は曇りの直接測定
は難しいので、これに代えてレーザ光を照射した時の下記のトラックエラーシグ
ナルの乱れを観測して、ヘッド汚れ又は曇りを評価した。浮上型光ヘッドは、ス
ライダーに対物レンズを搭載した図１を参照して前に説明したスライダー構造の
もので、媒体表面から0.38μｍの高さに対物レンズが位置するように浮上量が制
御される。戻り光量を２分割のフォトディテクタで検出し、トラックエラーシグ
ナル（以下、「TES 」と略称する。）と言われるその差信号（Push−Pull信号）
を用いて、８ｍ／sec の一定速度で回転させながら、トラッキング制御するよう
になっている。本評価機を用いた具体的な評価手順は次ぎの通りである。
【００８６】 初期化して結晶化後のサンプルを評価機にセットし、同じトラックに先ず 1.2
mWパワーの再生光ビームを繰り返し照射して、TES の乱れの評価の基準振幅とな
る下記のジャンプ振幅を測定する。この繰り返し照射による再生は、消去状態の
サンプルをスチルモードで繰り返し再生することになる。トラックは螺旋状であ
るので、同じトラックを繰り返し再生するには一周に一度トラックを１つ分移動
又はジャンプする必要がある。これをトラックジャンプと言う。正常にスチルモ
ードで再生を繰り返す時のTES は、１回転に一度のトラックジャンプの時に正弦
波状の大きい出力（これを「ジャンプ振幅」という。）が観測されるのみであり
、その時以外のトラックの中心に光ビームが制御されている１周の間はゼロに近
い振幅を示す。
【００８７】 一般には、TES の乱れはトラックジャンプ時のジャンプ振幅に対するその時以
外の１回転のTES の最大信号振幅の振幅比率（％）で評価される。この乱れは 0
.7μｍトラックピッチ媒体で許容されるオフトラックの幅を0.05μｍとした時は
43％以下である必要がある。許容されるオフトラックの幅はシステムのＳ／Ｎな
どに依存するので一概には言えないが、従来の基板面入射タイプ光記録媒体での
通常の要求値を参考として43％を基準とした。これより乱れが大きいとトラック
中心から許容値を越えたところを光ビームが通過している事になる。さらに乱れ
が大きいと光ビームが目的のトラックに留まる事ができなくなる、すなわち、ト
ラッキング制御不能となる。
【００８８】 実施例１〜４及び比較例１〜３のサンプルは、いずれも上述の再生のみでは正
常にトラッキング制御可能であり、一周のTES 乱れは最大部でも20％以下で、正
常な媒体であった。この各サンプルのジャンプ振幅を測定した。
【００８９】 次いで、ヘッド汚れ又は曇りの評価として各サンプルについて以下の評価テス
トを行った。評価テストは、上述の 1.2mWの再生光ビームでのスチル状態におい
て約１周に相当する時間の間、記録用光ビームに相当する強い光ビーム（以下、
「評価レーザパワー」と称す）を照射した直後のTES の乱れを測定して評価する
以下の方法で行った。
【００９０】 ところで、一般に記録消去の時は記録層の温度を高温度にする必要があるので
、強いレーザパワーが用いられる。本例のサンプルでは記録したマーク部を消去
する時は約４mWのレーザパワーが必要で、記録する時のレーザ光のピークパワー
は約 7.8mWが必要であった。
【００９１】 実験は 1.2mWの再生光ビームでのスチル状態において約１周に相当する時間の
間、強い評価レーザパワーを照射した直後のTES の乱れを測定して評価するとい
う方法で行った。この方法による評価において合格とするには、少なくとも消去
レベルの約４mWのレーザパワーでもTES 乱れが許容値以下具体的には上述の43％
以下である必要があるのはもちろんである。しかし、連続（DC）光（一定強度の
連続光）を照射するこの評価方法では、パルス照射よりも媒体温度の上昇は大き
くなる（厳しくなる）事より、記録ビームのピークパワー約 7.8mWで許容値以下
の、約６mWで評価してTES 乱れが許容値以下であれば、実際の記録消去において
も問題ない。このことは、別途１−７変調のランダムデータの記録再生実験で、
確認した。そこで、各サンプルについてTES の乱れが許容値の43％になる評価レ
ーザパワーを測定し、評価した。上述したところより、これが６mW以上であれば
実用上問題ない。測定結果を表３に示す。
【００９２】
【表３】
【００９３】 表３の通り、比較例１の媒体では、評価レーザパワーは 3.8mWと低く、評価基
準の６mWにおいてはトラッキング制御はまったく不能になった。すなわち、TES
乱れとして評価できる限度以上にTES 信号が乱れて一定のトラック上に浮上型光
ヘッドを留める事ができなかった。
【００９４】 この現象の原因を解明する為に、記録媒体と光ヘッドのテスト前後の状態観察
を繰り返し行った。その結果、媒体及び媒体表面には異常なく、対物レンズの媒
体に面した面に液滴が付着している事を見出した。ラマン分析と赤外吸収分光分
析を行い、この液滴は水分を主体として、少量の炭化水素成分が含有されている
事が判明した。この炭化水素成分は非常に微量であり、原因物質の特定はできな
かったが、空気中に普通に存在する油成分と推定している。比較例１では、評価
レーザパワー 2.5mWにおいても既にTES 乱れの発生が観測された。さらに徐々に
評価レーザパワーを上げていくと、TES 乱れが徐々に大きくなり、3.8mWで限度
の43％を越えた。
【００９５】 表３のように、実施例１〜４では評価基準の６mWでもTES 乱れは43％の限度内
に留まっていて実用可能な媒体である事が理解される。一方、比較例１〜３では
評価基準６mWより低いレーザパワーでTES 乱れが43％の許容値を超えており、安
定した記録はできないことが判る。
【００９６】 （実施例５〜１９及び比較例４〜７） 図５と同様の構成を有する相変化型光記録媒体（バリア層及び結晶化促進層２
７、２８は形成しなかった）を作製した。すなわち、媒体は基板２１、断熱層２
６、反射層２２、下部誘電体層２３、記録層２４、第１上部誘電体層２５ａ、金
属層２５ｃ、第２上部誘電体上層２５ｂからなる。第１上部誘電体層２５ａ、金
属層２５ｃ及び第２上部誘電体層２５ｂの膜厚は種々変えた。実施例５〜１９で
は、金属層２５ｃとしてCuを5wt%含むAgCu層を用いた。比較例４〜７では金属層
がない媒体（比較例４，５）及び膜厚55nmの厚いAgCu金属層を有する媒体（比較
例６，７）を作製した。
【００９７】 用いた基板２１は実施例１と同じポリカーボネート製プラスチック基板であっ
た。
【００９８】 この基板の上に、以下の各層を積層して上述の膜面入射タイプの相変化型媒体
を作製した。断熱層２６と下部誘電体層２３と第１上部誘電体層２５ａには、 Z
nS：SiO2＝80：20(mol％)の組成のターゲットをスパッタして得られるZnS-SiO2
膜を用いた。断熱層２６の膜厚は80nm、下部誘電体層２３の膜厚は18nmであった
。第１上部誘電体下層２５ａの膜厚は、表３に示すように３種類で、40nm（実施
例５，６及び比較例４）、80nm（実施例７〜１０及び比較例５，６）、120nm（
実施例１１〜１９及び比較例７）とした。このZnS-SiO2膜の屈折率は約2.18であ
った。
【００９９】 記録層２４及び反射層２２は実施例１と同じであった。即ち、記録層２４はGe
：Sb：Te＝２：２：５（原子比）の合金ターゲットをスパッタして得られるGeSb
Te合金膜を用い、膜厚は22nmとした。反射層２２は、Al：Cr＝97：３（原子％）
の組成の合金ターゲットをスパッタして得られるAlCr合金膜を用い、膜厚 150nm
とした。
【０１００】 第２上部誘電体層２５ｂは、SiターゲットをArとＮ2 との混合ガスでスパッタ
して得られる SiN膜を用いた。この SiN膜のSiとＮの膜中の原子比率は３：４の
化学量論比に近いと推定されるが、正確な分析は困難である。第２上部誘電体層
２５ｂの屈折率は2.08で、第２上部誘電体層２５ｂの膜厚は表４に示すように42
〜225nmの範囲で種々変えた。
【０１０１】 金属層２５ｃはAg:Cu=95:5（重量比）のターゲットをスパッタして得たAgCu層
であった。金属層２５ｃの膜厚は5nm〜50nm（実施例５〜１９）及び55nm（比較
例６，７）の範囲で種々変えた。
【０１０２】 （比較例６，７） これらの無機薄膜は、実施例１のように基板２１上にマグネトロンスパッタリ
ングによって形成した。８つの基板をANELVA Corp.製のインラインスパッタ装置
(ILC3102型)にセットし、８つの基板に同時に成膜した。膜厚はスパッタ時間で
調節した。
【０１０３】 表４に実施例５〜１９及び比較例４〜７の第１誘電体層２５ａ、金属層２５ｃ
、第２誘電体層２５ｂの膜厚を示す。表４はスパッタ直後の非晶質記録層を有す
る媒体の反射率、結晶化用初期熱処理後の結晶質記録層を有する媒体の反射率、
及びこれら２つの反射率の差を示す。上記２つの反射率の差が負である媒体は、
”Low to High構成”（ ”Low to High極性”） と呼ばれ、非晶質記録層を有す
る媒体の反射率が結晶質記録層を有する媒体の反射率より大きい。このタイプの
媒体はジッター、即ち、記録エッジの信号検出箇所のバラツキが小さいので、好
ましい媒体構成である。
【０１０４】 光記録媒体のサンプルの評価を実施例１〜４及び比較例１〜３と同じようにし
て行った。
【０１０５】 比較例６，７は、反射率が大きすぎるので評価機ではフォーカス制御及びトラ
ッキング制御が困難であり、十分な評価ができなかった。比較例８，９では屈折
率が小さすぎ、評価機を改良して光ヘッドの位置を制御してもＣ／Ｎ比（キャリ
ア対ノイズ比）が実用には小さすぎることが明らかであった。
【０１０６】 実施例５〜１９及び比較例４，５では、再生だけを行った時正常なトラキング
制御が可能であり、媒体のジャンプ信号を測定した。TESの乱れは最大でも20%以
下であり、媒体が正常であることを示していた。具体的には再生レーザパワーは
1.2mWであり、このように小さいパワーでは問題がなかった。
【０１０７】 比較例４では、評価レーザパワーは低く3.5m Wであるが、TES信号が6mWの評価
基準パワーでトラッキング制御が不可能になり、即ち、TES信号が評価限界以上
に乱れて、光ヘッドが所定の位置に留まることが不可能であった。
【０１０８】 上記の現象の原因を理解するために、試験の前後に媒体及び光ヘッドの観察を
繰返した。その結果、媒体あるいは媒体表面には異常がなく、対物レンズの媒体
に対面する表面に液滴が付着していることが見出された。ラマン分析と赤外吸収
分光分析を行い、この液滴は水分を主体として、少量の炭化水素成分が含有され
ている事が判明した。この炭化水素成分は非常に微量であり、原因物質の特定は
できなかったが、空気中に普通に存在する油成分と推定している。比較例４の媒
体では、評価レーザパワー 2.5mWにおいても既にTES 乱れの発生が観測された。
さらに徐々に評価レーザパワーを上げていくと、TES 乱れが徐々に大きくなり、
3.5mWで限度の43％を越えた。
【０１０９】 表４のように、比較例５では反射率差は20.3%であるので優れたＣ／Ｎ比が期
待されるが、レーザパワー4.3mWの評価レーザで43%の許容限界以上にTESが乱れ
た。これに対して、実施例５〜１９では、比較例４，５と比べてAgCr合金の金属
層を設けただけで、評価レーザパワーは十分なもの、即ち、６mW以上であった。
【０１１０】 実施例１１〜１７及び１９では、反射率差が負であることから理解されるよう
に媒体はLow to High極性媒体である。各サンプルの反射率差の絶対値は17%以上
であるとき媒体は十分なＣ／Ｎ比を有し、媒体がLow to High極性媒体であるの
でジッター、即ち、高密度記録に必要なマークエッジ記録による再生信号の乱れ
が小さいことが期待される。実施例のこれらのサンプルでは、評価レーザパワー
は6mW以上と十分なものであった。
【０１１１】 上記の如く金属層の膜厚が55nmである比較例６，７では、反射率が高すぎて用
いた評価機ではサンプルの評価ができなかった。増幅ゲインを改善すれば評価は
可能であるが、評価機を改良して評価を行っても反射率差の絶対値が小さすぎる
ので十分なＣ／Ｎ比を得ることができないことは明らかでる。従って、そのよう
な評価は行わなかった。
【０１１２】 上記の実施例から、膜厚5nm〜50nmの金属層を設けることにより光ヘッドの汚
れ、曇りを防止することができる。膜厚20nm〜50nmの金属層はLow to High極性
の媒体を提供し易いので記録密度を増加でき好ましい。
【０１１３】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 浮上型光ヘッドを用いて媒体の基板側ではなく膜面側から光ビームを入射して
記録媒体又は光ディスクに光記録するシステムを示す。
【図２】 媒体の反射率と上部誘電体層の厚さの関係を示す。
【図３】 本発明による光記録媒体の断面図である。
【図４】 本発明による光記録媒体の断面図である。
【図５】 本発明による光記録媒体の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３５Ｇ ５３５Ｈ ５３８ ５３８Ｌ ５３８Ｍ Ｂ４１Ｍ 5/26 7/004 Ｚ Ｇ１１Ｂ 7/004 7/135 Ａ 7/135 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2H111 EA23 FA01 FA11 FA12 FA21 FA23 FA35 5D029 HA04 HA06 HA07 JB18 JC02 LA13 LB01 LB02 LB03 LB07 LB11 LC06 LC08 LC13 LC16 5D090 AA01 BB05 BB10 CC01 DD01 FF11 KK02 KK09 5D119 AA11 AA22 AA32 BA01 BB04 BB05 CA06 DA01 LB10 MA06

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と基板上に順に形成された少なくとも記録層及び上部無
    機物層を含み、上部無機物層側に配置された光ヘッドから記録媒体に光ビームを
    照射して記録・再生を行う光記録媒体において、上部無機物層を、光記録媒体に
    記録用光ビームを照射時に記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発しないよう
    に構成したことを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項２】 前記上部無機物層が、次のＡ）及びＢ）： Ａ）前記上部無機物層が、記録用光ビーム照射時に光記録媒体の頂部表面の温
    度が光記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発するレベルまで上昇しないよう
    な膜厚を有する第１誘電体層を含む；及び Ｂ）前記上部無機物層が前記記録層上に第２誘電体層、金属層及び第３誘電体
    層をこの順に有する積層体からなり、よって記録用光ビーム照射時に光記録媒体
    の頂部表面の温度が光記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発するレベルまで
    上昇しない のいずれかの特徴を有する請求項１記載の光記録媒体。
  3. 【請求項３】 前記異物が主として水である請求項２記載の光記録媒体。
  4. 【請求項４】 記録又は再生用光ビーム照射時に光記録媒体の頂部表面が１
    ５０℃より高くならない請求項２記載の光記録媒体。
  5. 【請求項５】 記録層と基板の間に反射層をさらに含む請求項２記載の光記
    録媒体。
  6. 【請求項６】 基板がプラスチック製であり、光記録媒体が基板と反射層の
    間に断熱層をさらに含む請求項５記載の光記録媒体。
  7. 【請求項７】 記録層と反射層の間に第４誘電体層をさらに含む請求項６記
    載の光記録媒体。
  8. 【請求項８】 記録層と第４誘電体層の間にバリヤ層又は結晶化促進層をさ
    らに含む請求項７記載の光記録媒体。
  9. 【請求項９】 記録層と上部無機物層の間にバリヤ層又は結晶化促進層をさ
    らに含む請求項２記載の光記録媒体。
  10. 【請求項１０】 記録層が相変化型記録層である請求項２記載の光記録媒体
    。
  11. 【請求項１１】 光記録媒体と組み合わせて使用される光ヘッドと光記録媒
    体との間隔が１μｍ以下である請求項２記載の光記録媒体。
  12. 【請求項１２】 光記録媒体と組み合わせて使用される光ヘッドが浮上型光
    ヘッドである請求項２記載の光記録媒体。
  13. 【請求項１３】 上部無機物層が前記特徴Ａ）を満たす請求項２記載の光記
    録媒体。
  14. 【請求項１４】 前記第１誘電体層が、第１誘電体層の厚さの増加に関して
    光学的干渉によって生じる光記録媒体の反射率の二次ピーク領域の最低厚さより
    大きい厚さを有する請求項１３記載の光記録媒体。
  15. 【請求項１５】 前記第１誘電体層が１μｍ未満の厚さを有する請求項１３
    記載の光記録媒体。
  16. 【請求項１６】 前記第１誘電体層が記録又は再生用光ビームの波長で１．
    ７０以上の屈折率を有する無機物層である請求項１３記載の光記録媒体。
  17. 【請求項１７】 前記第１誘電体層が記録層上に第５及び第６誘電体層をこ
    の順で含み、第６誘電体層が第５誘電体層より高い硬度を有する請求項１３記載
    の光記録媒体。
  18. 【請求項１８】 上部無機物層が前記特徴Ｂ）を満たす請求項２記載の光記
    録媒体。
  19. 【請求項１９】 前記金属層が主成分としてＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ及びＡｌの少
    なくとも１種を含み、かつ５〜５０ｎｍの厚さを有する請求項１８記載の光記録
    媒体。
  20. 【請求項２０】 第２及び第３誘電体層が記録又は再生用光ビームの波長で
    の屈折率が1.70以上の無機薄膜である請求項１８記載の光記録媒体。
  21. 【請求項２１】 第３誘電体層が第２誘電体層より硬い請求項１８記載の光
    記録媒体。
  22. 【請求項２２】 光記録媒体が光記録媒体の標準によって求められる反射率
    を有する請求項２記載の光記録媒体。
  23. 【請求項２３】 前記標準がＩＳＯ標準である請求項２２記載の光記録媒体
    。
  24. 【請求項２４】 光記録媒体が情報の記録及び消去状態のうち高い反射率と
    して２０〜５０％の反射率を有する請求項２２記載の光記録媒体。
  25. 【請求項２５】 基板と基板上に順に形成された少なくとも記録層及び上部
    無機物層を含む光記録媒体を提供し、上部無機物層側に配置された光ヘッドから
    光記録媒体に光ビームを照射して記録及び再生をする光記録媒体における記録及
    び再生方法であって、上部無機物層が、光記録媒体に記録用光ビームを照射時に
    記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発しないように構成されていることを特
    徴とする光記録媒体の記録及び再生方法。
  26. 【請求項２６】 前記上部無機物層が、次のＡ）及びＢ）： Ａ）前記上部無機物層が、記録用光ビーム照射時に光記録媒体の頂部表面の温
    度が光記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発するレベルまで上昇しないよう
    な膜厚を有する第１誘電体層を含む；及び Ｂ）前記上部無機物層が前記記録層上に第２誘電体層、金属層及び第３誘電体
    層をこの順に有する積層体からなり、よって記録用光ビーム照射時に光記録媒体
    の頂部表面の温度が光記録媒体の頂部表面に存在する異物が蒸発するレベルまで
    上昇しない のいずれかの特徴を有する請求項２５記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記異物が主として水である請求項２６記載の方法。
  28. 【請求項２８】 光記録媒体の頂部表面が、光記録媒体に記録用光ビームを
    照射時に１５０℃より高くならない請求項２６記載の方法。
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