JP2004234742A - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】第一記録層構造の光透過率を向上させ且つ、記録層の結晶状態とアモルファス状態での透過率差を大幅に小さくすることにより、両層共に良好な記録再生特性を得ることが可能な光学的情報記録媒体を提供する。
【解決手段】透明基板２、第一記録層構造４、分離層６、第二記録層構造８、基板１０がこの順に積層された構造を有し、前記透明基板側からのレーザ光Ｌの照射により前記第一及び第二記録層構造に情報の記録および消去が行われる光学的情報記録媒体であって、前記第一記録層構造内に、透過率を上昇させる機能を有する透過率上昇作用機能層２０ａと透過率を調整する機能を有する透過率調整機能層２０ｂとよりなる光学調整層２０を備えるように構成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光の照射により記録層を構成する原子の配列が変化して情報の記録および消去が行なわれる光学的情報記録媒体（以下、光記録媒体とも称す）であって、特に二つの記録層を持ち共に良好な記録、再生、書換特性が得られる光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、レーザ光の照射による情報の記録、再生及び消去可能な光記録媒体の一つとして、結晶−非晶質間、あるいは結晶１−結晶２の２つの結晶相間の転移を利用する、いわゆる相変化型の光記録媒体がよく知られている。
この相変化型の光記録媒体は、Ｔｅ、Ｓｅ等のカルコゲンを主成分とした記録層と、この記録層を両面から挟み込む透光性誘電体層と、レーザ光の入射側とは反対に設けた反射層と、保護層とから主に構成されている。記録層の代表的な材料系として、ＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料が良く知られていて、実用化されている。
【０００３】
記録原理は次の通りである。成膜直後の記録層は非晶質（アモルファス）状態で反射率は低い。従って、まず始めに、レーザ光を照射してこの記録層を加熱し、ディスク全面に亘って記録層を反射率の高い結晶状態にする。すなわち、初期化を行う。初期化した光ディスクにレーザ光を局所的に照射して記録層を溶融、急冷し、アモルファス状態に相変化させる。相変化に伴い記録層の光学的性質（反射率、透過率、複素屈折率等）が変化して、情報が記録されることになる。情報の再生は、記録時よりも弱いレーザ光を記録層に照射して結晶とアモルファスとの反射率差、または位相差を検出して行う。書き換えは、結晶化を引き起こす低エネルギーの消去パワーの上に重畳した記録ピークパワーを記録層に投入することにより消去過程を経ることなくすでに記録された記録マーク上にオーバーライトする。
【０００４】
このように相変化型の光ディスクはレーザ光を集光して記録再生を行うので、記録容量を決定する要素としてレーザ光の波長、集光レンズのＮＡ（開口数）が大きく作用する。現在は発振波長が６５０ｎｍのレーザ光を用いた記録再生装置が商品化されている。更に大容量の光記録媒体を目指してレーザ光の短波長化が盛んに検討されている。中でも４００ｎｍ付近の波長を持つレーザ光を発する半導体レーザ素子の開発が盛んである。
更に記録容量の倍増を狙って、分離層を介して重ねられ記録層を二つ以上持つ二層構造の光記録媒体の提案がなされてきた（特許文献１、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２１２９１７号公報
【特許文献２】
特開平２００１−２４３６５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した二層構造の光記録媒体にあっては、記録再生用のレーザ光の入射する側から奥に位置する記録層に対して良好な信号を記録、再生するためには、レーザ光の入射する側に位置する記録層の透過率を高める必要がある。そのためには入射する側、すなわち手前側に位置する記録層は４０％以上の透過率が必要である。透過率を高めるため上記特開平２００１−２４３６５５号公報では透過率向上層と称される層を設ける提案がなされている。しかしながら、単に高屈折率な層を設ければ良いと言うわけではない。それどころか、ある膜厚の範囲では、透過率向上層を設けていない光記録媒体と同等か、それ以下の透過率になってしまう場合がある。
【０００７】
上記した透過率向上層のみを設けた光記録媒体では、透過率は向上するが記録層の結晶化状態とアモルファス状態との間の透過率差が大きく、奥の記録層への情報の記録再生に悪影響を及ぼしていた。
通常の単層の記録層の光記録媒体で、その記録線速度に最適化した記録層の組成を、二層構造の光記録媒体におけるレーザ光の入射する側に位置する記録層に用いると、結晶化が遅くなって、良好な記録再生特性が得られなかった。
本発明の目的は、このような課題を解決し、二層構造の記録層を有する光記録媒体においてレーザ光の入射側の記録層構造の光透過率を向上させ且つ、記録層の結晶状態とアモルファス状態での透過率差を大幅に小さくすることにより、両層共に良好な記録再生特性を得ることが可能な光学的情報記録媒体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、透明基板、第一記録層構造、分離層、第二記録層構造、基板がこの順に積層された構造を有し、前記透明基板側からのレーザ光の照射により前記第一及び第二記録層構造に情報の記録および消去が行われる光学的情報記録媒体であって、前記第一記録層構造内に、透過率を上昇させる機能を有する透過率上昇作用機能層と透過率を調整する機能を有する透過率調整機能層とよりなる光学調整層を備えるように構成したことを特徴とする光学的情報記録媒体である。
【０００９】
ここで、例えば第一記録層構造は少なくとも第一保護層、記録層、第二保護層、反射層、光学調整層から成る。また例えば上記光学調整層の内、透過率上昇作用機能層の厚さが６０〜８０ｎｍ或いは１９０〜２５０ｎｍであり、透過率調整機能層の厚さが２〜１０ｎｍである。また例えば前記光学調整層中の透過率上昇作用機能層の光学屈折率が２．０以上であり、透過率調整機能層の屈折率が１．５以下である。更に、例えば上記記録層の組成がＳｂ， Ｔｅを含み、ＳｂとＴｅの組成比が３．８〜４．２であり、これらにＧｅ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｂａ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｒ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎａ，Ｃｓ，Ｇａ，Ｐｄ，Ｂｉ，Ｓｎ，Ｔｉ、Ｖ、Ｓｅ、Ｓ、Ａｓ、Ｔｌのうち少なくとも一種類以上添加されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る光学的情報記録媒体の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る光学的情報記録媒体を示す拡大断面模式図である。図２は表１を図式化したグラフである。図３は表２を図式化したグラフである。図４は表３を図式化したグラフである。
この光学的情報記録媒体（光記録媒体）Ｄは、内側の表面に案内溝（グルーブ）Ｇが形成された透明基板２と、第一記録層構造４と、分離層６と、第二記録層構造８と、反対側の基板１０とからなり、上記順序で積層されている。上記透明基板２は、例えばポリカーボネート樹脂板からなり、この透明基板２側から記録再生用のレーザ光Ｌが入射されることになる。
【００１１】
上記第一記録層構造４は、上記透明基板２側より、第一保護層１２、記録層１４、第二保護層１６、反射層１８及び本発明の特徴とする光学調整層２０の順序で積層して構成されている。ここで本発明の特徴とする上記光学調整層２０は、上記透明基板２側より、透過率を上昇させる機能を有する透過率上昇作用機能層２０ａと透過率を調整する機能を有する透過率調整機能層２０ｂとを順次積層して構成されている。
尚、第二記録層構造８の構成は、第一記録層構造４の構成から光学調整層２０を除いた構成と略同じなので、ここではその構造についての説明は省略する。
【００１２】
以下に、上記した点について詳しく説明する。
これまでに光記録媒体は大きく見て記録再生光源のレーザ光の短波長化と光ピックアップの集光レンズの高ＮＡ化に伴い大容量化、高密度化が図られてきた。最近の研究開発では波長が約４００ｎｍ、ＮＡが０．８５という光学系を用いたシステムと、それに適合した光記録媒体の研究が盛んであり、実用化も近い。更に高密度化を進めるためにはレーザ波長の短波長化やＮＡの向上を図らなければならないが、これ以上の向上は技術的に厳しいの現状である。そこで考えられたのが、記録層の多重化である。特に、一方向からのレーザ光の入射で記録再生が可能な記録層を２層持つ、いわゆる二層構造の光ディスクのアイデアが実現に向かって開発が進められている。
【００１３】
この二層構造の光ディスクを実現するためには、幾つかのポイントがあるが、光源に近い記録層（第一記録層構造４）の透過率は特に重要である。現在の光源のレーザ光の出力等のシステム性能から考えると、奥の層（第二記録層構造８）の記録再生特性を良好にするためには、第一記録層構造４の透過率は最低でも４０％前後は必要である。第一記録層構造４は信号の記録再生を可能にするために少なくとも第一保護層１２、記録層１４、第二保護層１６、反射層１８の４層が必要である。このような構造で透過率を４０％以上確保するためには記録層１４、反射層１８の膜厚をできるだけ薄くする必要がある。尚、現状の光ピックアップの光センサの検出感度を考慮すると、第二記録層構造８の記録情報を検出して安定的にトラッキング等を行なうためには第一記録層構造４における透過率は上述のように４０％は必要である。しかし、記録層１４、反射層１８を薄くし過ぎると第一記録層構造４の記録再生ができなくなってしまう。また、記録層１４は薄くするとマーク部分のアモルファス状態と、その外の結晶状態とのコントラストが取れなくなったり、アモルファス状態への変化そのものが起こらなくなってしまう。また、反射層１８を薄くすると、レーザ光の充分な反射が得られなくなったり、ヒートシンクとしての働きが劣り、信号マークが記録できなくなることが起こる。
【００１４】
第一記録層構造４における記録層１４、反射層１８の膜厚を変化させ、信号の記録再生実験を行ったところ、特性をある程度良好に保てる範囲が以下であることがわかった。
記録層１４：５ｎｍ以上
反射層１８：６ｎｍ以上
しかし、これらの膜厚の範囲では透過率を４０％以上得るのは困難であった。
そこでこの課題を解決するため検討したした結果、上記光学調整層２０を反射層１８に隣接して設けることが効果的であった。
【００１５】
記録再生特性を維持した各層の膜厚で、透過率を上げるためには、透過率を向上させる機能のある層、すなわち透過率向上層を設けることが考えられた（特開平２００１−２４３６５５号公報）。この提案ではある程度高い屈折率が必要でＴｉやＳｉ等の金属の酸化物、窒化物を用いることが示されている。本発明者の研究では反射層より屈折率が高く、記録再生用のレーザ光に対しては透明か、或いは９０％程度以上の透過率を有する材料であれば効果があることを見い出した。材料的には、もちろん金属の酸化物、窒化物でも良いが、第一及び第二保護層１２、１６に用いられる誘電体を使用できることを見い出した。この誘電体を用いることは、実際の製造上のコスト、成膜設備を考えると有利である。
また、特開平２００１−２４３６５５号公報では透過率向上層の膜構造に関する記載が無いが、我々の検討した結果では、最適膜厚範囲が存在し、その範囲外では透過率向上の効果は見られないことがわかった。
【００１６】
本発明における透過率上昇作用機能層２０ａを設けた第一記録層構造４は透過率４０％以上を容易に確保できることができた。その一方で、透過率の向上だけでは解決困難な課題が存在することが分かった。信号を記録層１４に記録してできるマーク部であるアモルファス状態とそれ以外のスペース部、未記録部である結晶状態ではレーザ光の透過率の値に大きな差違が生じてしまい、例えばアモルファス部で高く、結晶部では低い。この状態は第二記録層構造８の記録再生特性に悪影響を及ぼしてしまう。
そこで更なる検討を行った結果、透過率上昇作用機能層２０ａに隣接して本発明のように透過率調整機能層２０ｂを設けることで解決した。この透過率調整機能層２０ｂ（屈折率はｎ５）は透過率上昇作用機能層２０ａ（屈折率はｎ４）より低屈折率の材料を用いると効果が出現し（ｎ５＜ｎ４）、できれば屈折率が１．５以下の材料を用いるのが好ましい。また、その構造は厚すぎると媒体全体の透過率の低下を招き、薄すぎると効果が表れないということが分かり、最適な膜厚を見い出した。
【００１７】
これら透過率上昇作用機能層２０ａと透過率調整機能層２０ｂとを重ねた層、すなわち光学調整層２０を設けることにより、第一記録層構造４の良好な記録再生特性を維持しつつ、第二記録層構造８への記録再生を可能にすることができた。これら透過率の調整には各層の材料の光学屈折率の違いから生じる干渉現象を利用している。従って各層の屈折率の大小関係が重要であることが分かった。
各層の屈折率の関係は、第一及び第二保護層１２、１６の屈折率をそれぞれｎ１、記録層１４の屈折率をｎ２、反射層１８の屈折率をｎ３、透過率上昇作用機能層２０ａの屈折率をｎ４、透過率調整機能層２０ｂの屈折率をｎ５とすると、各層の屈折率の関係は以下のような関係の時に記録再生特性を向上させることができる。
ｎ１≦ｎ２，ｎ１＞ｎ３，ｎ４＞ｎ３，ｎ５＜ｎ４
【００１８】
また、各層の膜厚も干渉現象に大きく作用する。このため、透過率上昇作用機能層２０ａの膜厚は、その効果を最大限に発現させるために最適な膜厚範囲が存在する。透過率上昇作用機能層２０ａの膜厚を変化させて検討した結果、下記に示すような膜厚範囲を見い出した。下記に示す範囲以外では透過率を上昇させる干渉現象が起きにくくなっていることがわかった。すなわち、透過率上昇作用機能層２０ａの厚さは３０〜８０ｎｍの範囲内、或いは１９０〜２５０ｎｍの範囲内である。また透過率調整機能層２０ｂの厚さは２〜５ｎｍの範囲内である。
また反射層１８は非常に薄い膜厚にする必要があるために、その膜厚でも十分なヒートシンク機能を発現させるためにＡｇやその合金を用いるのが好ましい。Ａｇ薄膜の屈折率は、反射層１８に用いることができる他の金属と比較すると約０．４（ａｔ６５０ｎｍ）と、比較的小さい。透過率上昇作用機能層２０ａの材料としては、この屈折率ｎ４が反射層１８の屈折率ｎ３より大きな値を有する材料（ｎ４＞ｎ３）が良いが、効果が大きのは屈折率が２．０以上と大きなものが良いことが分かった。
【００１９】
これまでに記録層が一つの単層の光記録媒体は開発が進み、実用化もされている。それらはデータの転送速度等から光記録媒体の回転線速度が決められている。記録層の材料は、その線速度に合わせてレーザ光の照射による結晶−アモルフ ァス間の変化が適合した速度で起こるような組成が選ばれている。一般的に相変化型の光ディスクにはカルコゲン物質から成る材料が用いられ、特に、ＳｂとＴｅからなる材料が広く用いられている。結晶−アモルファス間の変化、いわゆる結晶化速度は、ＳｂとＴｅの組成比が大きく関わっている。単層の光記録媒体で最適な結晶化速度の組成を二層構造の光ディスクの第一記録層構造に用いると記録再生が不可能であることが明らかになった。この理由は結晶加速度が見かけ上遅くなっているからである。そして、良好な記録再生特性を得るためには、最適な組成が存在することを見い出した。
【００２０】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。実施例では、波長６５０ｎｍのレーザ光を発振するレーザ素子と集光レンズのＮＡが０．６５のものを搭載した評価機を用いて、光ディスクとしての記録再生特性の評価を行った。なお、記録再生特性の評価はＣ／Ｎ （キャリアーノイズ比） 、変調度を測定した。記録線速度は３．５ｍ／ｓ、基準クロックは２６．１ＭＨｚ、最短マーク長０．４μｍ（３Ｔマーク）で評価した。
【００２１】
＜実施例１＞
まず、第一記録層構造４における記録層１４と反射層１８の厚さを規則的に徐々に薄くしてゆき、信号の記録可能な膜厚を見極めた。尚、ここではまだ光学調整層２０を設けていない。
第一保護層１２、第二保護層１６の各厚さは固定し、記録層１４の厚さについて調べる時は反射層１８を１０ｎｍで固定し、反射層１８の厚さを調べる時は記録層を１０ｎｍで固定し、それぞれの記録可能範囲を調べた。各層の膜厚の関係は以下のようになる。尚、Ｘ、Ｙは変数を示す。
第一保護層７０ｎｍ／記録層Ｘ／第二保護層１５ｎｍ／反射層Ｙ
用いたディスク基板のグルーブトラックピッチは０．７４μｍである。
【００２２】
この場合は、波長６５０ｎｍの記録再生用のレーザ光においてマーク長０．２１μｍになる単一信号を記録し、その信号特性を測定し、Ｃ／Ｎ値が４０ｄＢ以上を信号記録可能な膜厚範囲とした。その結果、記録層は５ｎｍ、反射層は６ｎｍが限界値（下限）であった。
しかし、この膜厚構造の光記録媒体でも透過率（ａｔ６５０ｎｍ）は３５％しかなく、第二記録層構造４に良好な記録再生特性を得るためには不十分であった。
【００２３】
そこで、透過率上昇作用機能のある新たな層、すなわち透過率上昇作用機能層２０ａを設けて透過率を上げた光記録媒体を作製した。この透過率上昇作用機能層２０ａの材料としてはＳｉＮ，ＡｌＮ，Ａｌ_２ Ｏ_３ ，ＺｎＳ，ＺｎＳ−ＳｉＯ_２ 等の屈折率が高い材料（２．０以上）を用いて試作した。また、その膜厚を変化させて透過率の変化を調べた（ＺｎＳ−ＳｉＯ_２ 使用）。結果を表１及び図２に示す。この時の各層の膜厚は以下のようになる。尚、Ｘは変数を示す。
第一保護層（７０ｎｍ ）／記録層（ ５ｎｍ） ／第二保護層（ １５ｎｍ ）／反射層（ ８ｎｍ） ／透過率上昇作用機能層（ Ｘｎｍ ）
【００２４】
【表１】

【００２５】
この表１及び図２の結果から透過率で４０％以上を確保できる膜厚の範囲が存在し、その範囲は３０〜８０ｎｍ， 或いは１９０〜２５０ｎｍである。
ここで最も透過率が高まる構造は、透過率上昇作用機能層２０ａの膜厚が２１０ｎｍの時であってその透過率は５０％であり、その膜厚の関係は以下のようになる。
第一保護層（７０ｎｍ ）／記録層（ ５ｎｍ） ／第二保護層（ １５ｎｍ ）／反射層（８ｎｍ） ／透過率上昇作用機能層（ ２１０ｎｍ ）
【００２６】
次に、上記膜厚構造の光記録媒体について、成膜直後のアモルファス状態と初期化後の結晶状態の透過率を調べた。その結果、アモルファス状態では５０％となり、結晶状態では３８％となった。
この場合、アモルファス状態と結晶状態との間の透過率差が大きく、奥の層である第二記録層構造８の記録再生特性に悪い影響を及ぼし、良好な記録再生ができなくなってしまった。
そこで、この透過率差を小さくするために透過率上昇作用機能層２０ａ上に透過率調整層２０ｂを設け、透過率差の減少を可能にした。この場合、上記透過率調整層２０ｂの材料としては透過率上昇作用機能層２０ａより屈折率の小さなものが良い（透過率上昇作用機能層２０ａの屈折率：ｎ４＞透過率調整層２０ｂの屈折率：ｎ５）。一例として透過率調整層２０ｂの材料としてＡｇ合金を窒化したものを用いた。この時の結果を表２及び図３に示す。
【００２７】
【表２】

【００２８】
表２及び図３に示す結果から初期化後の透過率が４０％以上となる透過率調整層２０ｂの膜厚は２〜５ｎｍが好ましいことが分かった。
またここで、反射層１８と透過率上昇作用機能層２０ａの各層の屈折率が記録再生特性に与える影響を調べた。
各層の膜厚構造は上記したと同じであって次のようになる。
第一保護層（７０ｎｍ ）／記録層（ ５ｎｍ） ／第二保護層（ １５ｎｍ ）／反射層（ ８ｎｍ） ／透過率上昇作用機能層（ ２１０ｎｍ ）
【００２９】
▲１▼反射層１８の材料を屈折率が０．３９のＡｇ合金から、屈折率が１．３のＡｌ合金に変更した。この時の透過率はアモルファス状態で３３％となり、結晶状態では２５％となった。この場合には、透過率が低下して４０％以下になったので、第二記録層構造８では十分な記録再生特性が得られなかった。
▲２▼透過率上昇作用機能層２０ａの材料を屈折率が２．０以上の材料から、屈折率が１．４６のＳｉＯ_２ に変更した。この時の透過率はアモルファス状態で３９．５％となり、結晶状態では３１．１％となった。この場合にも、透過率が低下して４０％以下になったので、第二記録層構造８では十分な記録再生特性が得られなかった。
また記録層１４の組成、特にＳｂとＴｅの組成比は、結晶化速度に大きく影響することが分かっている。二層構造の光ディスクの実用化のために記録層１４を薄くして行くと、見かけ上の結晶化速度が低下することがわかった。そこで、ＳｂとＴｅ比（Ｓｂ／Ｔｅ）を変えた光記録媒体を用い、記録再生特性を調べた。この時の各層の膜厚の関係は以下のようになる。
第一保護層（７０ｎｍ ）／記録層（ ５ｎｍ） ／第二保護層（１５ｎｍ ）／反射層（ ８ｎｍ） ／透過率上昇作用機能層（ ２１０ｎｍ ）／透過率調整層（ ４ｎｍ）
【００３０】
上記膜厚構造の光ディスクの単一信号を記録し、Ｃ／Ｎと消去率を測定した。その結果を表３及び図４に示す。
【００３１】
【表３】

【００３２】
表３及び図４の結果から、Ｃ／Ｎが４４ｄＢ以上で、且つ消去率が２７（−ｄＢ）以上で良好とすると、第一記録層構造４の記録層１４の組成はＳｂ／Ｔｅで４．０〜４．５が良好な記録再生特性を得るために最適な組成範囲であることが判明した。
【００３３】
＜実施例２＞
次に上記実施例１と同様な条件で次のような構造の光ディスクを作製した。
第一記録層構造４側の基板構成を以下のように作製した。
透明基板（０．６ｍｍ）／第一保護層（７０ｎｍ）／記録層（５ｎｍ）／第二保護層（１５ｎｍ）／反射層６（ｎｍ）／光学調整層（透過率上昇作用機能層： ２１０ｎｍ， 透過率調整層： ４ｎｍ）
第二記録層構造８側の基板構造を以下のように作製した。
第一保護層（８５ｎｍ）／記録層（１４ｎｍ）／第二保護層（２５ｎｍ）／反射層（２００ｎｍ）／基板（ ０．６ｍｍ）
第二記録層構造８は予め初期化装置により初期化した。尚、透明基板及び基板は共にポリカーボネート樹脂板を用いた。
【００３４】
これら二つの基板構成は、分離層６となるＵＶ（紫外線）硬化樹脂を用いて接着した。接着にはスピンナーを用い２０００ｒｐｍで回転させ分離層６の厚みが５０μｍになるように調整した。接着剤はＵＶランプを照射して硬化させ、その後第一記録層構造４を初期化した。
波長６５０ｎｍの記録再生用のレーザ光において最短マーク長０．４μｍになる単一信号を記録し、その信号特性を測定した結果、第一記録層構造４の特性としてＣ／Ｎが４７ｄＢ、消去率が−３０ｄＢ、変調度が４３％が得られた。第二記録層構造８の特性としてＣ／Ｎが５１ｄＢ， 消去比が−３１ｄＢとなり、良好な特性を得た。
【００３５】
ここで、本発明になる光記録媒体の製造方法について述べる。反射層１８、記録層１４、保護層１２、１６、光学調整層２０などを基板上に形成する方法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真空蒸着法（抵抗加熱型や電子ビーム型）、イオンプレーティング法、スパッタリング法（直流や交流スパッタリング、反応性スパッタリング）などが挙げられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易であることから、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法では、例えば、記録材料と添加材料を各々のターゲットを同時にスパッタリングすることにより容易に混合状態の記録層を形成することができる。成膜前の真空度は、１×１０^−４Ｐａ以下にするのが好ましい。真空槽内で複数の基板を同時に成膜するバッチ式や基板を１枚ずつ処理する枚葉式成膜装置を使うことが好ましい。
【００３６】
形成する反射層１８、記録層１４、第一及び第二保護層１２、１６などの厚さの制御は、スパッタ電源の投入パワーと時間を制御したり、水晶振動型膜厚計などで、堆積状態をモニタリングすることで、容易に行える。反射層１８、記録層１４、第一及び第二保護層１２、１６などの形成は、基板を固定したまま、あるいは移動、回転した状態のどちらでもよい。膜厚の面内の均一性に優れることから、基板を自転させることが好ましく、さらに公転を組合わせることがより好ましい。
【００３７】
成膜は次のような手順で行った。
基板を毎分６０回転で遊星回転させながら、スパッタリング法により、第一保護層１２、記録層１４、第二保護層１６、反射層１８、光学調整層２０の順に真空成膜を行った。まず、真空チャンバー内を８×１０^−５Ｐａまで排気した後、１．６×１０^−１ＰａのＡｒガスを導入した。ＺｎＳ−ＳｉＯ_２ を高周波マグネトロンスパッタ法により成膜して第一保護層１２を形成した。続いて、Ｇｅ，Ｔｅ， Ｓｂからなる４元素単一ターゲットを直流電源でスパッタして記録層１４を形成した。次にＺｎＳ−ＳｉＯ_２ を高周波マグネトロンスパッタ法により第二保護層１６を形成した。その後Ａｇを主成分とする合金単一ターゲットを直流スパッタ法にて反射層１８を形成した。次にＺｎＳ−ＳｉＯ_２ を高周波マグネトロンスパッタ法により透過率上昇作用機能層２０ａを形成した。続いて、Ａｇを主成分とする合金を用い反応性スパッタリング法で透過率調整層２０ｂを形成した。具体的には、Ａｒガスを２．００ｓｃｃｍになるようにマスフローメータを調整し、続けてＮ_２ ガスを５０ｓｃｃｍになるようにマスフローメータを調整した。その後、直流電源で成膜速度が０．０３ｎｍ／ｓになるよう調整して成膜した。これにより光学調整層２０の形成が完了する。
【００３８】
この基板構造を真空容器より取り出した後、この第一記録層構造４上に分離層６となる紫外線硬化樹脂を接着層として用い、別に作製した他方の基板構造とをスピンコート法にて貼り合わせた。その後、紫外線照射により硬化させて膜厚５０μｍの分離層６を形成した本発明の光記録媒体を得た。
こうして作製した光ディスクにレーザ光やフラッシュランプ等を照射して、記録層を結晶化温度以上に加熱して初期化処理を行う。実用的には、特開平７−２８２４７５号公報に記載されているような初期化装置と評価機等を用い収束したレーザ光を用いる。以下に、初期化から始める具体例につき説明する。
【００３９】
先ずは初期化装置のスピンドルに光ディスクを装着した後、大出力のレーザ光を照射して記録層を加熱して高反射率の状態に変化させる。光ディスクに照射されるレーザ光はトラック幅よりも大きなビーム径を有し、好ましくは半径方向に長く、ディスクを回転しながら複数のトラックを同時に初期化する。
具体的には初期化のレーザ光の波長は８３０ｎｍ、照射ビームの形状は、トラック方向が２μｍで半径方向が２０μｍの幅の広い形をしている。ディスクを線速度４ｍ／ｓで回転させ、半径２２．０ｍｍから初期化を開始した。初期化のレーザ光は、パワー４５０ｍＷで半径外周方向に２μｍ／回転の速度で移動させ、半径５８．０ｍｍで初期化を終了した。
透明基板２、或いは基板１０としては、直径１２０ｍｍ、板厚０．６ｍｍのポリカーボネイト樹脂基板を用いた。トラックピッチが０．７４μｍのグルーブ方式で記録を行った。溝深さは３８ｎｍでグルーブ幅とランド幅の比は、およそ４６：５４であった。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学的情報記録媒体によれば、二層構造の記録層を有する光記録媒体において第一記録層構造の光透過率を向上させ且つ、記録層の結晶状態とアモルファス状態での透過率差を大幅に小さくすることにより、両層共に良好な記録再生特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学的情報記録媒体を示す拡大断面模式図である。
【図２】表１を図式化したグラフである。
【図３】表２を図式化したグラフである。
【図４】表３を図式化したグラフである。
【符号の説明】
２…透明基板、４…第一記録層構造、６…分離層、８…第二記録層構造、１０…基板、１２…第一保護層、１４…記録層、１６…第二保護層、１８…反射層、２０…光学調整層、２０ａ…透過率上昇作用機能層、２０ｂ…透過率調整機能層。

Claims (1)

1. 透明基板、第一記録層構造、分離層、第二記録層構造、基板がこの順に積層された構造を有し、前記透明基板側からのレーザ光の照射により前記第一及び第二記録層構造に情報の記録および消去が行われる光学的情報記録媒体であって、
   前記第一記録層構造内に、透過率を上昇させる機能を有する透過率上昇作用機能層と透過率を調整する機能を有する透過率調整機能層とよりなる光学調整層を備えるように構成したことを特徴とする光学的情報記録媒体。

Images