JP2003331467A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な繰り返し記録特性を有し高速記録が可
能な光記録媒体を提供する。 【解決手段】 光記録媒体は、透明基板１上に、少なく
とも下部保護層２と、非晶質相および結晶相の可逆的相
変化をする記録層３と、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、
およびＸ（ＸはＹ₂Ｏ₃およびＣｅＯから選ばれる少なく
とも１種）から選択された材料からなる上部保護層４
と、反射放熱層５とが順次積層されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型記録媒体
に関し、特に書き換え可能な相変化型光ディスクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】結晶相および非晶質相の可逆的相変化を
用いたいわゆる相変化型記録媒体は、書き換え可能な記
録媒体として世界的に普及している。そして、ＣＤ−
Ｒ、ＣＤ−ＲＷ記録媒体は普及とともに、高速記録化が
進んでおり、相変化型記録媒体も高速記録が必須となっ
ている。これらの相変化型ディスクはポリカーボネート
製の透明基板にＺｎＳ−ＳｉＯ ₂下部保護層、ＡｇＩｎ
ＳｂＴｅまたはＧｅＳｂＴｅ相変化層、ＺｎＳ−ＳｉＯ
₂上部保護層、ＡｌまたはＡｇ合金反射放熱層の膜構成
をとるのが一般的である。従来、相変化型光ディスクの
保護層としてはＺｎＳ−ＳｉＯ₂が用いられてきた。酸
化などの劣化から相変化膜を保護したり、記録を繰り返
し行った時の熱応力に対する耐性が大きいことがその理
由である。また熱伝導が小さく、ディスクの記録感度を
良くできる点も利点であった。

【０００３】しかし、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ記録媒体
は、普及とともに、高速記録化が進んでおり相変化記録
媒体も高速記録が必須となっている。高速記録は、記録
密度が高くなるとともに、レーザー光の発光パルスのパ
ルス周波数が高くなり、記録層の加熱、急冷をより短時
間に制御する必要がある。短時間に加熱、急冷をするた
めにはより高い記録パワーをかけ、急冷はパルスのｏｆ
ｆ時間を長くする必要があるが、線速度がより速くなる
とともに記録パワーが必要となる。また、高速記録化に
応じて記録材料や相変化記録に関わる各層構成材料の開
発が必要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】高速記録でしかも繰り
返し記録を行う場合、短時間に高温に加熱し、冷却をく
りかえすため、記録層だけでなく、記録層と反射放熱層
との間にある保護層の劣化が、より起こり易くなる。そ
のため、繰り返し書き換え特性の向上には保護膜の引っ
張り強度や、靭性がＺｎＳ−ＳｉＯ₂よりさらに大きい
ものが求められる。したがって本発明の目的は、上記問
題点に鑑み、良好な繰り返し記録特性を有し高速記録が
可能な光記録媒体を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、透明
基板上に、少なくとも下部保護層と、非晶質相および結
晶相の可逆的相変化をする記録層と、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ
₃、ＭｇＯ、およびＸ（ＸはＹ₂Ｏ₃およびＣｅＯから選
ばれる少なくとも１種）から選択された材料からなる上
部保護層と、反射放熱層とが順次積層されてなることを
特徴とする光記録媒体である。温度によって単斜晶、正
方晶、立方晶と結晶構造が変化するＺｒＯ₂の相変態は
体積変化を伴うため、その温度（１０００℃）付近での
繰り返し温度変化では記録媒体を破壊してしまうが、少
量のＣｅＯ、Ｙ₂Ｏ₃などを添加して、立方晶ジルコニア
中に正方晶を微細分散化して常温で不安定な正方晶ジル
コニアを安定化させる、これを用いて靭性を付加させ、
さらにＡｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯを添加してさらなる超塑性を付
加でき、記録媒体に高い強度と靭性を持たせることがで
きる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の光記録媒体
において、前記下部保護層と前記記録層との間にさら
に、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、およびＸ（ＸはＹ₂Ｏ
₃およびＣｅＯから選ばれる少なくとも１種）から選択
された材料からなる下部第２保護層を有することを特徴
とする。上記の上部保護層材料を、ＺｎＳＳｉＯ₂下部
保護層と記録層との間に、下部第２保護層として用いた
場合、繰り返し記録特性をより改善できる。

【０００７】請求項３、４の発明は、請求項１、２の光
記録媒体において前記上部保護層および下部第２保護層
は、化学式（ＺｒＯ₂）_a（Ａｌ₂Ｏ₃）_b（ＭｇＯ）
_c（Ｘ）_ｄで表し、その割合（ｍｏｌ％）をａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＝１００とした時に、３０＜ａ＜５０、３０＜ｂ＜
５０、１０＜ｃ＜３０、および０．１＜ｄ＜１０である
ことを特徴とする。（ＺｒＯ₂−Ｘ）−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｍｇ
Ｏ（ＸはＣｅＯ、Ｙ₂Ｏ₃の少なくとも１種）は薄膜化し
ても機械強度と靭性の優れた性質がそのまま維持されて
おり、その成分が上記の範囲にある場合、また特に相変
化記録層に隣接して用いると、記録媒体の書き換え回数
が向上する。

【０００８】請求項５の発明は、請求項１の光記録媒体
において、前記上部保護層の膜厚が、４ｎｍから２０ｎ
ｍであることを特徴とする。薄すぎると感度が悪く、厚
すぎると冷却速度が遅くなるため非晶質相が形成しにく
かったりマークの面積が小さくなってしまうが、上記範
囲は好適である。請求項６の発明は、請求項２の光記録
媒体において、前記下部第２保護層の膜厚が、２ｎｍか
ら１０ｎｍであることを特徴とする。２ｎｍ未満である
と、明確な効果が得られない。しかし、１０ｎｍを超え
ると放熱性が悪くなり、繰り返し特性が逆に悪化する。
したがって、２ｎｍから１０ｎｍが好ましい。

【０００９】請求項７の発明は、請求項１の光記録媒体
において、前記記録層の主要構成元素が、Ｇｅ、Ｍｎ、
Ｓｂ、およびＴｅであることを特徴とする。相変化記録
層においてはこれまでＳｂ７０に対してＴｅ３０付近の
共晶組成を基本としていたが、結晶化温度を上げないた
めにＭｎが、マークの高温下での保存性のためにＧｅを
加えて、高線速記録に対応して記録精度が高く、耐久性
のある相記録媒体が提供可能となる。

【００１０】請求項８の発明は、請求項７の光記録媒体
において、前記記録層は、添加元素ＱとしてＧａ、Ｓ
ｎ、Ｓｅから選択される少なくとも１つの元素を含み、
化学式Ｑ_αＧｅ_βＭｎ_γＳｂ_δＴｅ_εで表わされ、α、
β、γ、δ、εの各組成比（ａt％）が、α＋β＋γ＋
δ＋ε＝１００とした時に、０＜α≦５、１≦β＜７、
０＜γ≦１０、６５≦δ＜８０、１５≦ε≦２５、か
つ、γ≧αであることを特徴とする。請求項７の構成に
加え、結晶化温度を上げるがまた結晶化速度も上げる材
料であるＧａと、結晶化速度を上げるがそれほど結晶化
温度を上げない材料としてＳｎと、マークの安定性を向
上させるＳｅとから選択した１以上の材料を添加して、
上記組成比で記録層を作ることによって、記録精度の高
く、耐久性のある相記録媒体を提供可能となる。

【００１１】請求項９の発明は、請求項７または８の光
記録媒体において、前記記録層は、昇温速度１０℃／分
での結晶化温度が１５０℃から２２０℃であることを特
徴とする。１５０℃未満であると、記録マークが極端に
結晶化しやすくなり良好な保存信頼性を確保できなくな
る。しかし、２２０℃を超えると、製膜した記録膜を初
期結晶化するのが困難となる。したがって、記録層の結
晶化温度は、昇温速度１０℃／分で測定の場合におい
て、１５０℃から２２０℃であることが好ましい。

【００１２】請求項１０の発明は、請求項８の光記録媒
体において、前記添加元素Ｑが、Ｇａであることを特徴
とする。高線速化には、Ｇａを含めることによって結晶
化速度を高めることができる。

【００１３】請求項１１の発明は、請求項１の光記録媒
体において、前記反射放熱層が、Ａｇを主要元素として
有することを特徴とする。反射率と熱伝導率の大きなＡ
ｇを主成分とすることによって冷却速度を大きくでき、
良好な非晶質形成を実現することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（実施の形態）本発明の実施の形
態は、図１に示すように、透明基板１上に、少なくとも
下部保護層２と、非晶質相および結晶相の可逆的相変化
をする記録層３と、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、およ
びＸ（ＸはＹ₂Ｏ₃およびＣｅＯから選ばれる少なくとも
１種）から選択された材料からなる上部保護層４と、反
射放熱層５とが順次積層されてなることを特徴とする光
記録媒体である（請求項１）。

【００１５】ここにおいて、図２に示すように前記下部
保護層２と前記記録層３との間にさらに、ＺｒＯ₂、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、およびＸ（ＸはＹ₂Ｏ₃およびＣｅＯか
ら選ばれる少なくとも１種）から選択された材料からな
る下部第２保護層６を有することが望ましい（請求項
２）。上部保護層材料を、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂下部保護層
２と記録層３との間に、下部第２保護層として用いた場
合、繰り返し記録特性をより改善できる。しかし、あま
りに厚くすると放熱性が悪くなるため、下部第２保護層
の膜厚が、２ｎｍから１０ｎｍが好ましい（請求項
６）。

【００１６】相変化型光ディスクは相変化記録層が結晶
と非晶質との相変化を繰り返すことで書き換えを行なう
ため、保護膜に挟まれた相変化膜は書き換えのたびに微
細な体積変化を繰り返す。したがって保護膜には大きな
機械的な強さと、靭性が求められる。使用する基板は、
ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタアクリル酸（ＰＭ
ＭＡ）などのプラスチック製基板、ガラス等の透明な基
板を用いる。ＺｒＯ₂に２．５ｍｏｌ％のＹ₂Ｏ₃を添加
した部分安定化ジルコニアは正方晶ジルコニアとも呼ば
れ、セラミックとしては、大きな延性を有している。Ｚ
ｒＯ ₂は単斜晶、正方晶、立方晶と温度によって結晶構
造が変化し、とくに１０００℃付近での単斜晶と正方晶
の間での相変態は、体積変化を伴うため、この温度付近
での繰り返し温度変化では記録媒体を破壊してしまう。
しかし、ここに少量のＣｅＯ、Ｙ₂Ｏ₃などを添加する
と、立方晶ジルコニア中に正方晶を微細分散化すること
ができ、常温で不安定な正方晶ジルコニアを安定化させ
ることができ、これを用いて靭性を付与することができ
る。即ち、力が加わると、分散している正方晶が膨張し
て単斜晶への相変態を起こして衝撃を変態として吸収す
るからである。しかしこれは、通常の使用中の衝撃でデ
ータに悪影響が出るほどの程度ではない。さらにＡｌ₂
Ｏ₃、ＭｇＯを添加すると、バルクの多結晶体ではさら
に大きな超塑性を示す。またさらに、ジルコニアは屈折
率が２程度で、光学吸収がほぼ０で、熱伝導も小さくＺ
ｎＳ−ＳｉＯ₂と似ている。相変化型光ディスクの保護
層として従来用いられているＺｎＳ−ＳｉＯ₂の性質に
加え、より高い強度と靭性を備えている。

【００１７】ここで、前記上部保護層および下部第２保
護層は、化学式（ＺｒＯ₂）_a（Ａｌ ₂Ｏ₃）_b（ＭｇＯ）_c
（Ｘ）_ｄで表し、その割合（ｍｏｌ％）をａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ＝１００とした時に、３０＜ａ＜５０、３０＜ｂ＜５
０、１０＜ｃ＜３０、および０．１＜ｄ＜１０であるこ
とが好ましい（請求項３、４）。（ＺｒＯ₂−Ｘ）−Ａ
ｌ₂Ｏ₃−ＭｇＯ（ＸはＣｅＯ、Ｙ₂Ｏ₃の少なくとも１
種）は薄膜化しても機械強度と靭性の優れた性質がその
まま維持されるが、上記の範囲にない場合、本発明者ら
が実験を重ねて鋭意検討した結果によると、従来技術の
ＺｎＳ−ＳｉＯ₂と比較して、繰り返し特性が同等もし
くは劣ってしまった。

【００１８】また、前記上部保護層の膜厚が、４ｎｍか
ら２０ｎｍであることが望ましい（請求項５）。ここで
下部保護層は、従来のＺｎＳ、ＳｉＯ₂の混合物を用
い、その比はＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝５０：５０から８５：
１５である。この下部第２保護層の膜厚が、２ｎｍから
１０ｎｍであることが望ましい（請求項６）。

【００１９】前記記録層の主要構成元素が、Ｇｅ、Ｍ
ｎ、Ｓｂ、およびＴｅであることが望ましい（請求項
７）。ここで上記記録層は、添加元素ＱとしてＧａ、Ｓ
ｎ、Ｓｅから選択される少なくとも１つの元素を含み、
化学式Ｑ_αＧｅ_βＭｎ_γＳｂ_δＴｅ_εで表わされ、α、
β、γ、δ、εの各組成比（ａt％）が、α＋β＋γ＋
δ＋ε＝１００とした時に、０＜α≦５、１≦β＜７、
０＜γ≦１０、６５≦δ＜８０、１５≦ε≦２５、か
つ、γ≧αであることが望ましい（請求項８）。

【００２０】ここで、従来例を振り返ってみると、相変
化記録層はこれまでＳｂ７０Ｔｅ３０付近の共晶組成を
基本とした、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系、およびＡｇＩｎＳｂ
ＴｅＧｅ系が記録特性が良いため用いられてきた。Ｓｂ
はＴｅに対する比率が大きくなるほど、また、Ｓｂ量が
８０ａｔ％を超えると、結晶化速度が高くなるが、保存
性が悪く、しかも記録マークを形成しにくくなる。従っ
て、高線速記録に対応するためのＳｂの好ましい量は、
６５ａｔ％以上、８０ａｔ％より少ない方が良い。一
方、Ｔｅは、１５ａｔ％以上２５ａｔ％以下が良い。Ｇ
ｅは遅いにもかかわらず、記録したマークの高温環境下
での保存性を向上させるので、必須の元素である。中で
もＧｅ−Ｔｅ間の結合エネルギーが大きく、しかもＧｅ
添加量が増加する程、結晶化温度を高くするため、保存
性が良い。しかし、あまり多く入れると結晶化温度がさ
らに高くなり、結晶化速度も遅くなるので限度がある。
また、従来から使われているＡｇはマークを安定化させ
るが、結晶化温度はあまり増加させない。あまり多く入
れると、結晶化の速度を下げてしまうため、結局多くは
入れることができない。Ｉｎは、結晶化速度を上げると
ともに、結晶化温度を上げるので、保存性も向上させる
が、偏析しやすく、繰り返しオーバーライト特性の劣化
と再生光パワーに対する劣化が起きる。従って、ＤＶＤ
で２倍速以上の高線速記録に対しては、ＡｇＩｎＳｂＴ
ｅＧｅ系も、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系も見直すことが必要で
あった。

【００２１】そこで、本発明において、従来良く用いら
れていたＡｇ、Ｉｎに代わる元素を検討した。Ｉｎと同
様の効果があるものとしはＧａがある。Ｇａは、同量の
Ｉｎに比べより結晶化速度を速くするが、結晶化温度も
より高くなってしまう。従って、あまり多く入れること
ができない。例えば、Ｇｅが５ａｔ％で、Ｇａが６ａｔ
％以上になると結晶化温度が２００℃をはるかに超え
て、２５０℃以上にもなる。そのため、記録層を非晶質
状態から結晶化させるための初期化過程において、反射
率が低くなること、トラック一周の反射率分布が大きく
なり、記録特性、データエラーの原因になることから、
初期化が難しくなる。従って、ＧｅＧａＳｂＴｅ、Ｇｅ
ＩｎＳｂＴｅ系は十分でない。そこで、我々は、結晶化
速度を速くするが、結晶化温度を必要以上に上げない元
素ということで、希土類、アルカリ土類金属、遷移金属
元素を検討した結果、Ｍｎ、Ｓｎが効果的であることが
わかった。特に、ＭｎはＩｎと同じく結晶化速度を上げ
る。多く入れても、オーバーライト特性を劣化させずに
保存特性も良好である。結晶化温度もあげるが添加量に
対する増加量は小さい。再生光劣化も小さい。ＳｎはＭ
ｎよりも結晶化速度を高くするが、あまり多く入れる
と、オーバーライト特性が悪くなる。従って、ＧｅＭｎ
ＳｂＴｅ系を基本とし、Ｓｎ、Ｇａを添加して、結晶化
速度を調整できることがわかった。またさらなる検討に
より、マーク形成能及びマークの安定性を向上させるた
めに、Ｓｅを微量添加することが良いとことが分かっ
た。

【００２２】ここで、記録層の膜厚は１０ｎｍ〜２５ｎ
ｍの範囲が良く、薄すぎると、変調度、反射率が小さく
なり、厚すぎると記録感度、繰り返し記録特性が悪くな
る。

【００２３】ここで、前記記録層は、昇温速度１０℃／
分での結晶化温度が１５０℃から２２０℃であることが
望ましい（請求項９）。

【００２４】また、前記添加元素Ｑが、Ｇａであること
が望ましい（請求項１０）。Ｑの元素であるＳｎ、Ｇ
ａ、Ｓeの好ましい範囲は、１〜３ａｔ％である。Ｍｎ
は、３ａｔ％から７ａｔ％が好ましい。また、これらＧ
ａ、Ｓｎの量はＭｎよりも少ない方が良い。Ｓｅは３ａ
ｔ％以下が良い。ここで、高線速化に対応する上では、
まず第一に結晶化速度を高めることであるので、これら
Ｑの元素のうち、Ｇａを添加することが最も好ましい。
Ｇａは結晶化速度を高める効果が最も大きいからであ
る。上述のような保護層、記録層を的確に組み合わせ、
各々の組成比を調整することにより低線速から高線速、
より具体的にはＤＶＤの１Ｘ（３．５ｍ／ｓ）〜５Ｘ
（１７．５ｍ／ｓ）において良好なオーバーライト特性
を示し、保存特性にも優れた記録媒体を形成できる。

【００２５】ここで、前記反射放熱層が、Ａｇを主要元
素として有することが望ましい（請求項１１）。反射放
熱層は、反射率を確保でき、かつ熱伝導率の非常に大き
くとれる材料としてＡｇ、またはＡｇを主成分とする合
金が好ましい。これによって冷却速度が大きくなり、良
好な非晶質形成を実現することができる。ここで、反射
放熱層の層厚は５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下が望まし
い。反射放熱層の放熱能力は基本的には層の厚さに比例
するので、５０ｎｍ未満であると、冷却速度が低下す
る。一方、２５０ｎｍを越えると、材料コストの増大を
招く。なお、銀反射放熱層は保護層と接して設けられる
が、本発明における保護層は硫黄を含まないため、銀反
射放熱層が硫化しディスクに欠陥が発生するおそれがな
い。

【００２６】本発明の相変化型記録媒体は、記録波長が
４００〜７８０ｎｍの範囲で記録再生が可能である。記
録密度を上げるために、対物レンズの開口率を０．６０
以上とし、入射光のビーム径を小さくする。波長６５０
ｎｍ、対物レンズの開口率が０．６〜０．６５の場合
は、基板の厚さを０．６ｍｍとし、基板のトラックピッ
チは０．７４μｍ以下、溝の深さは１５ｎｍ〜６０ｎ
ｍ、溝幅を０．２〜０．3μｍとする。本記録媒体を用
いて高速、高密度で記録する場合、レーザー光をパルス
幅変調させる。発光パルスのパワーのレベルが、記録、
消去、バイアスの３つのレベルからなる。記録、消去パ
ワーは、再生パワーより高く、バイアスパワーは再生パ
ワー以下とする。バイアスパワーとは、記録パワーを照
射した後のパワーであり、溶融した相変化記録膜を急冷
し非晶質相を形成させるために必要である。具体的に
は、このような本発明の光情報記録媒体に光記録するに
は、基準クロック長さｎ周期に相当するアモルファスを
形成する場合、ｎ周期の時間に（ｎ−１）回のレーザー
パルス照射を行う。図３は、レーザパルス照射プロファ
イルを示すグラフである。例えば、図３に示す基準クロ
ック５周期相当の長さのアモルファスを形成する場合
は、４回のレーザーパルスを照射する。記録線速度８．
５ｍ／ｓにおいて，基準クロック６３．７ＭＨｚでの記
録の場合（ＤＶＤ、２．４倍速記録）、例えば図におけ
る、（１）レーザー照射開始遅延時間は１９ｎｓ、
（２）先頭パルス幅は６ｎｓ、（３）マルチパルス幅は
７ｎｓ、（４）冷却パルス幅は１４．５ｎｓ、（５）記
録パワーは１５ｍＷ、（６）消去パワーは８ｍＷ、
（７）冷却パワーは０．１ｍＷにて行う。記録線速は、
容量４．７ＧＢのＤＶＤの場合、最大２０ｍ／ｓ、記録
時のクロックは線密度０．２６７μｍ／ｂｉｔにおい
て、最大１５０ＭＨｚである。記録データの変調方式は
（８，１６）変調方式である。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 （実施例１〜４）基板の溝ピッチを０．７４μｍ、溝幅
０．２５μｍ、溝深さ２５ｎｍ、厚さ０．６ｍｍのポリ
カーボネート製基板を用い、この上にスパッタリング方
式により各層を積層する。下部保護層は、ＺｎＳ：Ｓｉ
Ｏ₂＝８０：２０（ｍｏｌ％）のターゲットを使用し、
膜厚を７０ｎｍとした。次に、記録層として表１に示し
た組成を有する記録層を膜厚１７ｎｍでそれぞれ作製し
た。さらに上部保護層としては、表１に示した組成の、
ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、およびＸ（ＸはＹ₂Ｏ₃お
よびＣｅＯから選ばれる少なくとも１種）からなる混合
物ターゲットを用いて、膜厚１２ｎｍで作成した。さら
に、Ａｇ合金を膜厚１６０ｎｍとして設けた。紫外線硬
化樹脂を塗布し、２μｍ厚として保護層とした。最後
に、膜のないもう一枚の基板を紫外線硬化樹脂で貼合わ
せて厚さ１．２ｍｍとし、記録媒体とした。

【００２８】その後、大口径ＬＤ（１μｍ×１００μ
ｍ）を用いて、線速３．５ｍ／ｓ、パワー８５０ｍＷで
記録層を結晶化させた。記録再生は波長６５５ｎｍ、対
物レンズＮＡ０．６５のピックアップヘッドを用いて、
記録線速１４ｍ／ｓで記録密度が０．２６７μｍ／ｂｉ
ｔとなるように記録した。記録データの変調方式は
（８、１６）変調方式である。記録パワーは２０ｍＷ、
バイアスパワーは０．１ｍＷ、消去パワー６ｍＷとす
る。表１に、初回および繰り返し記録１０００回後のジ
ッターを示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】これら記録媒体を記録後８０℃、８５％Ｒ
Ｈの環境に３００時間放置しても、ジッター劣化はほと
んどなかった。

【００３１】（実施例５〜８）基板の溝ピッチを０．７
４μｍ、溝幅０．２５μｍ、溝深さ２５ｎｍ、厚さ０．
６ｍｍのポリカーボネート製基板を用い、この上にスパ
ッタリング方式により各層を積層する。下部保護層は、
ＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝８０：２０（ｍｏｌ％）のターゲッ
トを使用し、膜厚を６０ｎｍとした。次に、表２に示す
ような組成で、下部第２保護層（膜厚８ｎｍ）と、所定
の記録線速で記録可能な記録層（膜厚１７ｎｍ）とを順
に成膜した。上部保護層としては、ＺｒＯ₂、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＭｇＯ、およびＸ（ＸはＹ₂Ｏ₃、ＣｅＯから選ば
れる少なくとも１種）からなる混合物層を膜厚１２ｎｍ
で成膜した（表２）。さらにＡｇを膜厚１６０ｎｍで反
射放熱層として作成した。

【００３２】

【表２】

【００３３】そして、紫外線硬化樹脂を塗布し、２μｍ
厚として保護層とし、最後に、膜のないもう一枚の基板
を紫外線硬化樹脂で貼合わせて厚さ１．2ｍｍとし、記
録媒体とした。

【００３４】その後、大口径ＬＤ（１μｍ×１００μ
ｍ）を用い、線速３．５ｍ／ｓ、パワー８５０ｍＷで記
録層を結晶化させた。記録再生は波長６５５ｎｍ、対物
レンズＮＡ０．６５のピックアップヘッドを用いて、記
録線速１７ｍ／ｓで記録密度が２６７μｍ／ｂｉｔとな
るように記録した。消去パワーは６ｍＷとした。表２
に、初回、および繰り返し記録１０００回後のジッター
を示す。実施例５〜８はいずれも、１０００回繰り返し
記録時のジッターは９％台であり、実施例１〜４より改
善していた。これより、下部第２保護層を設けることに
より、繰り返し記録特性を改善できることがわかる。

【００３５】（比較例１〜４）比較例では、本発明によ
る実施の形態１から、本発明にかかる上部保護層と下部
第２保護層とを取り除いたものである。（上部保護層お
よび下部第２保護層は、既述のようにともに、Ｚｒ
Ｏ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、およびＸ（ＸはＹ₂Ｏ₃および
ＣｅＯから選ばれる少なくとも１種）から選択された材
料からなっている。） 基板の溝ピッチを０．７４μｍ、溝幅０．２５μｍ、溝
深さ２５ｎｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基
板を用い、この上にスパッタリング方式により各層を積
層する。下部保護層は、ＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝８０：２０
（ｍｏｌ％）のターゲットを使用し、膜厚を７０ｎｍと
した。記録層の組成は、表３に示すとおり、実施例１〜
４、実施例５〜８、および比較例１〜４がそれぞれ順に
同じ組成をなしている。そして、記録層は、所定の記録
線速で記録可能な記録層を膜厚１７ｎｍとして作製し、
実施例１〜４の記録層をそれぞれ比較例１〜４に用い
た。上部保護層はＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝８０：２０（ｍｏ
ｌ％）混合物層を膜厚１２ｎｍで作成した。

【００３６】次に、硫化防止層としてＳｉＣを膜厚４ｎ
ｍで設けた。硫化防止層を設けた後、Ａｇを膜厚１６０
ｎｍとして反射放熱層とした。さらに、紫外線硬化樹脂
を塗布し、２μｍ厚として保護層とした。最後に、膜の
ないもう一枚の基板を紫外線硬化樹脂で貼合わせて厚さ
１．２ｍｍとし、記録媒体とした。その後、大口径ＬＤ
（１μｍ×１００μｍ）を用い、線速３．５ｍ／ｓ、パ
ワー７５０ｍＷで記録層を結晶化させた。記録再生は波
長６５５ｎｍ、対物レンズＮＡ０．６５のピックアップ
ヘッドを用いて、記録線速1４ｍ／ｓで記録密度が０．
２６７μｍ／ｂｉｔとなるように記録した。

【００３７】比較例の媒体の特性を実施例の場合と比較
した。その結果、初回記録時のジッターは実施例１〜４
は７％台だったが、比較例１〜４は９％台だった。そし
て、１０００回繰り返し記録時のジッターは、実施例１
〜４では１０％台に抑えられているの対して、比較例１
〜４では１２％を越えており、実施例は繰り返し特性が
優れていることが確認された。

【００３８】

【表３】

【００３９】また、初回記録時の記録パワー依存性を評
価したところ、ジッターを１０％未満とするためには、
実施例１〜４ではパワーが１３ｍＷ以上であれば十分で
あったのに対して、比較例１〜４では１４ｍＷ以上にす
る必要があり、実施例は感度が良いことが確認された。
またさらに、比較例においては、硫化防止層を設けるた
めに製膜装置を改造し、あらたに真空チャンバーを設け
る必要があった。このため、媒体１枚あたりの製造コス
トが上昇した。また、比較例においては、記録媒体を記
録後８０℃、８５％ＲＨの環境に３００時間放置したと
ころ、製造した媒体のうち１％くらいの割合で、反射面
に欠陥が生じる不良媒体が出た。

【００４０】

【発明の効果】請求項１または２の発明によると、保護
層材料を限定することにより、高い線速で記録しても記
録特性が優れた相変化型記録媒体を提供することができ
る。請求項３、４の発明によると、保護層材料の組成比
を限定することにより、高い線速で記録しても記録特性
が優れた相変化型記録媒体を提供することができる。請
求項５または６の発明によると、構成する層の膜厚を限
定することにより、高密度で高い線速で記録しても、記
録特性、保存特性に優れた相変化型記録媒体を提供する
ことができる。請求項７乃至１１の発明によると、相変
化記録材料を用いることにより、高い線速で記録して
も、記録特性、保存特性に優れた相変化型記録媒体を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による光記録媒体の一例を
説明する模式的断面図である。

【図２】本発明の実施の形態による光記録媒体の別例を
説明する模式的断面図である。

【図３】レーザパルス照射プロファイルを示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１……基板 ２……下部保護層 ３……記録層 ４……上部保護層 ５……反射放熱層 ６……下部第２保護層。

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/24 ５３８ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｅ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ (72)発明者 鈴木 栄子 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 出口 浩司 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） 2H111 EA03 EA04 EA23 EA31 FA12 FA14 FA25 FB05 FB09 FB12 FB16 5D029 JA01 JC09 LA14 LB07 LB11 MA13

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に、少なくとも下部保護層
   と、非晶質相および結晶相の可逆的相変化をする記録層
   と、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、およびＸ（ＸはＹ₂Ｏ
   ₃およびＣｅＯから選ばれる少なくとも１種）から選択
   された材料からなる上部保護層と、反射放熱層とが順次
   積層されてなることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 前記下部保護層と前記記録層との間にさ
   らに、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、およびＸ（ＸはＹ₂
   Ｏ₃およびＣｅＯから選ばれる少なくとも１種）から選
   択された材料からなる下部第２保護層を有することを特
   徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 前記上部保護層は、化学式 （ＺｒＯ₂）_a（Ａｌ₂Ｏ₃）_b（ＭｇＯ）_c（Ｘ）_ｄ で表し、その割合（ｍｏｌ％）をａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１０
   ０とした時に、 ３０＜ａ＜５０ ３０＜ｂ＜５０ １０＜ｃ＜３０ ０．１＜ｄ＜１０ であることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】 前記上部保護層および下部第２保護層
   は、化学式 （ＺｒＯ_２）_ａ（ＡＩ_２Ｏ_３）_ｂ（ＭｇＯ）_ｃ（Ｘ）_ｄ で表し、その割合（ｍｏ１％）をａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１０
   ０とした時に、 ３０＜ａ＜５０ ３０＜ｂ＜５０ １０＜ｃ＜３０ ０.１＜ｄ＜１０ であることを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体。
5. 【請求項５】 前記上部保護層の膜厚が、４ｎｍから２
   ０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の光記録
   媒体。
6. 【請求項６】 前記下部第２保護層の膜厚が、２ｎｍか
   ら１０ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載の光
   記録媒体。
7. 【請求項７】 前記記録層の主要構成元素が、Ｇｅ、Ｍ
   ｎ、Ｓｂ、およびＴｅであることを特徴とする請求項１
   に記載の光記録媒体。
8. 【請求項８】 前記記録層は、添加元素ＱとしてＧａ、
   Ｓｎ、Ｓｅから選択される少なくとも１つの元素を含
   み、化学式 Ｑ_αＧｅ_βＭｎ_γＳｂ_δＴｅ_ε で表わされ、α、β、γ、δ、εの各組成比（ａt％）
   が、α＋β＋γ＋δ＋ε＝１００とした時に、 ０＜α≦５ １≦β＜７ ０＜γ≦１０ ６５≦δ＜８０ １５≦ε≦２５ かつ、γ≧αであることを特徴とする請求項７に記載の
   光記録媒体。
9. 【請求項９】 前記記録層は、昇温速度１０℃／分での
   結晶化温度が１５０℃から２２０℃であることを特徴と
   する請求項７または８に記載の光記録媒体。
10. 【請求項１０】 前記添加元素Ｑが、Ｇａであることを
    特徴とする請求項８に記載の光記録媒体。
11. 【請求項１１】 前記反射放熱層が、Ａｇを主要元素と
    して有することを特徴とする請求項１に記載の光記録媒
    体。