JP2005280185A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】青色又は青紫色のレーザ光の照射による情報の記録が可能であり、且つ、長期間の保存に耐えられる光記録媒体を提供する。
【解決手段】記録マークを形成するためのトラック１３が０．１〜０．５μｍの範囲のトラックピッチで形成された基板と、該基板上に形成され、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化する記録層と、を有してなり、記録層は、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなり、且つ、これらＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が、三元系状態図におけるＡ点（Ａｇ１％、Ｃｕ４８％、Ｏ５１％）、Ｂ点（Ａｇ９％、Ｃｕ３５％、Ｏ５６％）、Ｃ点（Ａｇ２１％、Ｃｕ２５％、Ｏ５４％）、Ｄ点（Ａｇ４５％、Ｃｕ１４％、Ｏ４１％）、Ｅ点（Ａｇ５１％、Ｃｕ１８％、Ｏ３１％）、Ｆ点（Ａｇ３７％、Ｃｕ４２％、Ｏ２１％）、Ｇ点（Ａｇ１８％、Ｃｕ６３％、Ｏ１９％）、Ｈ点（Ａｇ１％、Ｃｕ７１％、Ｏ２８％）を頂点とする多角形の領域内の比率である。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザ光が照射されることにより記録層が光学的に変化して情報が記録される光記録媒体に関する。

情報記録媒体としてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の光記録媒体が広く利用されている。更に、近年、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いることで、一層高密度で大容量の情報を記録可能とした光記録媒体が注目されている。尚、仕様統一のため、波長が約４０５ｎｍの青紫色のレーザ光を用いることが提案されており、これに対応した光記録媒体が普及しつつある。照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いる場合、光記録媒体には、０．１〜０．５μｍの範囲のトラックピッチでトラックが形成される。

又、光記録媒体は、データの追記や書き換えができないＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）型、データを１回だけ追記できるＲ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）型、データの書き換えができるＲＷ（Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）型に大別される。Ｒ型の光記録媒体の記録層については、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化することに加え、長期間保存しても変質しにくく、耐久性に優れていることが重要であり、従来、Ｒ型の光記録媒体の記録層の材料として、有機色素が広く用いられていた。このような従来の有機色素は、化学反応を促進しやすい紫外線や青色、青紫の短波長の可視光線を吸収しにくい材料であり、この性質が変質の抑制に寄与していた。

しかしながら、従来の有機色素は、青色、青紫の短波長の可視光線を吸収しにくいため、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合は充分な光学特性の変化が得られず、情報を記録することができなかった。又、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合でも充分な光学特性の変化が得られ、且つ、長期間保存しても変質しにくい有機色素の開発は困難であった。

これに対し、記録層の材料としてＡｇ、Ｃｕ等の金属を含む無機材料を用いたＲ型の光記録媒体が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このような無機材料を記録層の材料として用いれば、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合も充分な光学特性の変化が得られ、情報を記録することが可能である。

特開平５―１６６２２５号公報 特開２００３―２３７２４２号公報

しかしながら、Ａｇ、Ｃｕ等の金属を含む無機材料は、経時的に変質してノイズの悪化等、記録特性に悪影響を及ぼすことがあり、長期間の保存という点で問題があった。

本発明は、この問題点に鑑みてなされたものであって、青色又は青紫色のレーザ光の照射による情報の記録が可能であり、且つ、長期間の保存に耐えられる光記録媒体を提供することを目的とする。

本発明は、記録層の材料として、実質的にＡｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｏ（酸素）からなり、且つ、これらＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が所定の範囲内の比率である材料を用いることにより、青色又は青紫色のレーザ光の照射による情報の記録が可能であり、且つ、長期間の保存に耐えられる光記録媒体を実現したものである。

ＡｇやＣｕの酸化物は、レーザ光が照射されることで加熱されて還元され、反射率等の光学特性が変化する。青色又は青紫色の（波長が３８０〜４５０ｎｍ程度の）レーザ光を用いた場合も、レーザ光が照射された部位が加熱、還元されて光学特性が変化するので情報を記録することができる。

又、上記のようにＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を制限することにより、記録層の変質を抑制することができる。このように、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を制限することで、記録層の変質が抑制される理由は必ずしも明らかではないが、概ね以下のように考えられる。

酸化銀の変質は、主として酸化銀が光記録媒体に含まれる微量の水分や外部から浸入する水分と反応して水酸化物に変化し、この水酸化物が凝集する現象であると推測される。これに対し、Ｃｕは、酸化銀が水酸化物に変化することを抑制する効果を有すると考えられる。Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を所定の範囲に制限することによりこの効果が高められ、記録層の変質が抑制されると推測される。

一方、酸化銅の変質は、主として酸化銅の結晶にクラックが生じたり、酸化銅の結晶が剥離する現象であると推測される。これに対し、Ａｇには、酸化銅の結晶の応力を緩和する効果があると考えられる。Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を所定の範囲に制限することによりこの効果が高められ、記録層の変質が抑制されると推測される。

即ち、以下の発明により上記目的を達成することができる。

（１）記録マークを形成するためのトラックが０．１〜０．５μｍの範囲のトラックピッチで形成された基板と、該基板上に形成され、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化する記録層と、を有してなり、該記録層は、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなり、且つ、これらＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が、三元系状態図におけるＡ点（Ａｇ１％、Ｃｕ４８％、Ｏ５１％）、Ｂ点（Ａｇ９％、Ｃｕ３５％、Ｏ５６％）、Ｃ点（Ａｇ２１％、Ｃｕ２５％、Ｏ５４％）、Ｄ点（Ａｇ４５％、Ｃｕ１４％、Ｏ４１％）、Ｅ点（Ａｇ５１％、Ｃｕ１８％、Ｏ３１％）、Ｆ点（Ａｇ３７％、Ｃｕ４２％、Ｏ２１％）、Ｇ点（Ａｇ１８％、Ｃｕ６３％、Ｏ１９％）、Ｈ点（Ａｇ１％、Ｃｕ７１％、Ｏ２８％）を頂点とする多角形の領域内の比率であることを特徴とする光記録媒体。

（２）前記記録層は、前記Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が、前記三元系状態図における前記Ａ点、前記Ｂ点、前記Ｃ点、前記Ｆ点、前記Ｇ点、前記Ｈ点を頂点とする多角形の領域内の比率であることを特徴とする前記（１）の光記録媒体。

（３）基板と、該基板上に形成され、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化する記録層と、を有してなり、該記録層は、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなり、且つ、これらＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が、三元系状態図におけるＡ点（Ａｇ１％、Ｃｕ４８％、Ｏ５１％）、Ｂ点（Ａｇ９％、Ｃｕ３５％、Ｏ５６％）、Ｃ点（Ａｇ２１％、Ｃｕ２５％、Ｏ５４％）、Ｆ点（Ａｇ３７％、Ｃｕ４２％、Ｏ２１％）、Ｇ点（Ａｇ１８％、Ｃｕ６３％、Ｏ１９％）、Ｈ点（Ａｇ１％、Ｃｕ７１％、Ｏ２８％）を頂点とする多角形の領域内の比率であることを特徴とする光記録媒体。

（４）前記記録層の少なくとも片面に誘電体層が形成されたことを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかの光記録媒体。

（５）透光性を有するスペーサ層が備えられ、且つ、該スペーサ層を挟んで前記記録層が複数層形成されたことを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかの光記録媒体。

尚、本出願において「記録層は、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなり」とは、記録層を構成する総ての原子の数に対する記録層中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の合計値が８０％以上であることを意味する。尚、記録層を構成する総ての原子の数に対する記録層中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の合計値を９０％以上とすることが更に好ましい。

又、本出願において「三元系状態図」という用語は、３辺がそれぞれＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を示す軸を構成する三角形の図という意義で用いることとする。尚、三元系状態図におけるＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率は、記録層中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の合計値に対するＡｇ、Ｃｕ、Ｏ毎の原子数の比率である。又、「領域内の比率」とは、領域の境界を構成する点や点を結ぶ線上の点で示される比率も含む。

又、「トラックピッチ」という用語は、グルーブの部分がトラックとなるグルーブ方式の光記録媒体の場合はグルーブと該グルーブの隣のグルーブとのピッチ、ランド及びグルーブの部分がトラックとなるランド・グルーブ方式の光記録媒体の場合はランドと該ランドの隣のグルーブとのピッチ、という意義で用いることとする。

本発明によれば、青色又は青紫色のレーザ光の照射による情報の記録が可能となり、且つ、記録層の変質が抑制され、長期間の保存が可能となるという優れた効果がもたらされる。

以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る光記録媒体１０は、基板１２の片面に反射層１４、誘電体層１６、記録層１８、誘電体層２０、カバー層２２がこの順で形成され、レーザ光が照射されることにより記録層１８の光学特性が変化するＲタイプの光ディスクであり、記録層１８の材料に特徴を有している。他の構成については従来の光記録媒体と同様であるので説明を適宜省略する。尚、光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚さが約１．２ｍｍの円板形状である。

基板１２は、厚さが約１．１ｍｍで、反射層１４側の面には記録マークを形成するためのトラック１３がグルーブとして０．１〜０．５μｍのトラックピッチで形成されている。尚、「グルーブ」という用語は一般的にトラックとなる凹部という意味で用いられるが、トラックとなる凸部についても本出願では便宜上「グルーブ」という用語を用いることとする。本実施形態では、グルーブは、カバー層２２側に突出する凸部である。基板１２の材料としてはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。

反射層１４、誘電体層１６、記録層１８、誘電体層２０は、基板１２の凹凸パターンに倣って凹凸パターンで形成されている。

反射層１４の材料としてはＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｐｔ等を用いることができる。これらのうち、高い反射率が得られるという点でＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕを用いることが好ましい。

誘電体層１６、誘電体層２０の材料としては、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＣｅＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５等の酸化物、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧｅＮ、ＧｅＣｒＮ、等の窒化物、ＺｎＳ等の硫化物、又はこれらを組合わせた材料を主成分とする材料を用いることができる。

記録層１８は、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなり、且つ、これらＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率は、図２に示される三元系状態図におけるＡ点（Ａｇ１％、Ｃｕ４８％、Ｏ５１％）、Ｂ点（Ａｇ９％、Ｃｕ３５％、Ｏ５６％）、Ｃ点（Ａｇ２１％、Ｃｕ２５％、Ｏ５４％）、Ｄ点（Ａｇ４５％、Ｃｕ１４％、Ｏ４１％）、Ｅ点（Ａｇ５１％、Ｃｕ１８％、Ｏ３１％）、Ｆ点（Ａｇ３７％、Ｃｕ４２％、Ｏ２１％）、Ｇ点（Ａｇ１８％、Ｃｕ６３％、Ｏ１９％）、Ｈ点（Ａｇ１％、Ｃｕ７１％、Ｏ２８％）を頂点とする多角形の領域内の比率である。

カバー層２２は、厚さが約１００μｍである。カバー層２２の材料としては透光性を有するアクリル系紫外線硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化性樹脂等のエネルギ線硬化性樹脂を用いることができる。ここで、「エネルギ線」という用語は、流動状態の特定の樹脂を硬化させる性質を有する、例えば紫外線、電子線等の電磁波、粒子線の総称という意義で用いることとする。尚、カバー層２２の材料として、透光性を有するフィルムを用いてもよい。

次に、光記録媒体１０の作用について説明する。

光記録媒体１０は、記録層１８が、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなり、酸化銀や酸化銅等の酸化物を含み、これらの酸化物がレーザ光の照射で加熱されて還元され、反射率（光学特性）が変化する。従って、青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合も、レーザ光が照射された部位が加熱、還元されて反射率が変化するので情報を記録することができる。

又、上記のようにＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を制限することにより、記録層の変質が抑制される。尚、この変質が抑制される効果については、実験例を後述する。

又、光記録媒体１０は、記録層１８がレーザ光で加熱されて酸化銀や酸化銅等の酸化物が還元される際にＯ_２等のガスが発生し、記録層１８や記録層１８に隣接する他の層に変形が生じるが、記録層１８の両側の誘電体層１６、２０により記録層１８の変形が抑制されるので、それだけ記録・再生精度が良い。

又、光記録媒体１０は、記録層１８の両側に誘電体層１６、２０が形成されているので、それだけ基板１２中の水分や、外部の水分が記録層１８まで到達しにくくなっており、この点でも記録層１８の変質を抑制する効果が高められている。

次に、図３に示されるフローチャート等を参照しながら光記録媒体１０の製造方法の一例について説明する。

まず、射出成形により、外径が約１２０ｍｍ、厚さが約１．１ｍｍの円板形状の基板１２を成形する（Ｓ１０２）。この際、基板１２の片面にトラック１３の凹凸パターンを形成する。

次に、基板１２におけるグルーブ１３が形成された面の上に、スパッタリング法、蒸着法等の気相成長法により、反射層１４を形成し（Ｓ１０４）、更に同様にスパッタリング法等により、反射層１４の上に誘電体層１６を形成する（Ｓ１０６）。反射層１４、誘電体層１６は、トラック１３の凹凸パターンに倣って凹凸パターン形状に形成される。

次に、スパッタリング法等により、誘電体層１６の上に記録層１８を形成する（Ｓ１０８）。具体的には、Ａｇのターゲット及びＣｕのターゲットが配設されたチャンバ（図示省略）内に基板１２を設置し、チャンバ内にＯ_２ガスを供給する。このチャンバ内にＡｒやＸｅ等のスパッタリングガスを供給してＡｇのターゲット及びＣｕのターゲットに衝突させるとＡｇ、Ｃｕの粒子が飛散し、チャンバ内のＯ_２と反応して酸化しつつ基板１２の誘電体層１６の上に堆積する。これにより、記録層１８がトラック１３の凹凸パターンに倣ってほぼ均一な厚さで形成される。スパッタリング条件を調節することにより、記録層１８中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの比率を調整することができる。尚、記録層１８は主としてＡｇ、Ｃｕ、Ｏで構成されることが好ましいが、少量であれば、他の原子や化合物等が混入してもよい。

次に、記録層１８の上に、スパッタリング法、蒸着法等により、誘電体層２０を形成する（Ｓ１１０）。誘電体層２０も、トラック１３の凹凸パターンに倣って凹凸パターン形状に形成される。

最後に、スピンコート法により、誘電体層２０の上にカバー層２２を１００μｍの厚さに展延し、紫外線等を照射して硬化させる（Ｓ１１２）。尚、予め製造したフィルムを接着してカバー層２２を形成してもよい。これにより光記録媒体１０が完成する。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

図４に示されるように、本第２実施形態に係る光記録媒体５０は、透光性を有するスペーサ層５２が備えられ、且つ、スペーサ層５２を挟んで記録層１８が２層形成されたことを特徴としている。尚、スペーサ層５２上に反射層１４は形成されていない。他の構成については前記第１実施形態に係る光記録媒体１０と同様であるので図１と同一符号を付することとして説明を省略する。尚、２層の記録層１８の（トラック１３の）凹凸パターンは光記録媒体の種類に応じて等しいパターンとしてもよく、異なるパターンとしてもよい。

スペーサ層５２は、厚さが約２５μｍで、材料としては例えばアクリル系紫外線硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化性樹脂等の透光性を有するエネルギ線硬化性樹脂を主成分とする材料を用いることができる。

光記録媒体５０は、２層の記録層１８に情報を記録することができるのでそれだけ記録容量が大きい。又、光記録媒体５０は、記録層１８が実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなるので、４０〜６５％程度の高い光透過率を有している。更に、光記録媒体５０は、記録層１８が実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなるので、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合、レーザ光が照射された部位の反射率は変化しても、青色又は青紫色のレーザ光の光透過率は殆ど変化しない。従って、上側（カバー層２２側）の記録層１８に情報を記録した後であっても、下側（基板１２側）の記録層１８に青色又は青紫色のレーザ光を照射して正確に情報を記録することができ、又、基板１２側の記録層１８に記録された情報を正確に再生することができる。

ここで、光記録媒体５０の製造方法の一例について簡単に説明しておく。まず、前記第１実施形態と同様の要領で基板１２上に反射層１４、誘電体層１６、記録層１８、誘電体層２０を形成する。次に、誘電体層２０上にスペーサ層５２の材料を塗布し、透光性スタンパを当接させてスペーサ層５２における基板１２と反対側の面をトラック１３の凹凸パターン形状に成形すると共に２５μｍの厚さとし、該透光性スタンパを介してエネルギ線を照射することによりスペーサ層５２を硬化させ、透光性スタンパを剥離する。更に、スペーサ層５２上に前記第１実施形態と同様の要領で誘電体層１６、記録層１８、誘電体層２０、カバー層２２を形成する。これにより光記録媒体５０が得られる。

尚、上記第１実施形態及び第２実施形態において、基板１２上に反射層１４が形成されているが、レーザ光の照射部と非照射部との間に反射率等の光学特性の充分な差異が得られる場合には、反射層は省略してもよい。

又、上記第１実施形態及び第２実施形態において、記録層１８の両側に誘電体層１６、２０が形成されているが、記録層１８の片側だけに誘電体層を形成してもよい。記録層におけるカバー層側に誘電体層を形成すれば外部の水分が記録層１８に到達することを抑制できる。一方、記録層における基板側に誘電体層を形成すれば、基板に含まれる水分や、基板を介して外部から浸入する水分が記録層に到達することを抑制できる。又、上記第２実施形態のようにスペーサ層を挟んで記録層が複数層形成される場合、カバー層に最も近い記録層のカバー層側（光入射面側）と、基板に最も近い記録層の基板側に誘電体層を形成することにより、カバー層側、記録層側双方から記録層への水分の到達を抑制することができ、好ましい。又、レーザ光の照射部の変形が充分小さい場合には、誘電体層は省略してもよい。

又、上記第２実施形態において、光記録媒体５０は、２層の記録層１８がスペーサ層５２を挟んで形成された２層記録式であるが、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなる記録層１８は、４０〜６５％程度の高い光透過率を有しているので、３層以上の記録層がスペーサ層を挟んで形成された多層記録式の光記録媒体についても好適である。

又、上記第１実施形態及び第２実施形態において、光記録媒体１０、５０は片面のみに情報を記録可能である片面記録式とされているが、両面に記録層が形成された両面記録式の光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。

又、上記第１実施形態及び第２実施形態において、光記録媒体１０、５０は、トラック１３がカバー層２２側から見て凸形状のグルーブの部分として形成されているが、カバー層２２側から見て凹形状のグルーブの部分がトラックとなるグルーブ方式の光記録媒体に対しても本発明は適用可能である。又、ランド及びグルーブの部分がトラックとなるランド・グルーブ方式の光記録媒体に対しても本発明は適用可能である。

又、上記第１実施形態及び第２実施形態において、光記録媒体１０、５０は、基板１２よりもカバー層２２が薄い構成であるが、ＤＶＤのように基板１２と、カバー層とが等しい厚さを有する光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。

〔実験例〕
上記第１実施形態と同様の手法で複数の光記録媒体を作製した。尚、これら光記録媒体の構成は、上記第１実施形態に係る光記録媒体１０に対し、反射層１４を省略した構成とした。他の構成については光記録媒体１０と同じである。又、これら各光記録媒体の記録層形成工程において表１に示されるように相互に異なるスパッタリング条件を設定し、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの比率が、相互に異なる記録層を形成した。具体的には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が、図２に示される三元系状態図におけるＡ点（Ａｇ１％、Ｃｕ４８％、Ｏ５１％）、Ｂ点（Ａｇ９％、Ｃｕ３５％、Ｏ５６％）、Ｃ点（Ａｇ２１％、Ｃｕ２５％、Ｏ５４％）、Ｄ点（Ａｇ４５％、Ｃｕ１４％、Ｏ４１％）、Ｅ点（Ａｇ５１％、Ｃｕ１８％、Ｏ３１％）、Ｆ点（Ａｇ３７％、Ｃｕ４２％、Ｏ２１％）、Ｇ点（Ａｇ１８％、Ｃｕ６３％、Ｏ１９％）、Ｈ点（Ａｇ１％、Ｃｕ７１％、Ｏ２８％）及び他の複数の点で示される比率である記録層を形成した。

製造方法について詳細に説明すると、まず、射出成形により、厚さが１．１ｍｍ、直径が１２０ｍｍで表面にトラックピッチが０．３２μｍ、段差が２０ｎｍの凸形状のグルーブの部分がトラック１３となるポリカーボネート樹脂の複数の基板１２を作製した。

次に、これらの基板１２をスパッタリング装置に順次セットし、厚さが１０ｎｍとなるように誘電体層１６を形成した。尚、誘電体層１６の材料はＡｌ_２Ｏ_３である。

更に、各基板１２の誘電体層１６上に、厚さが１５ｎｍとなるように記録層１８を形成した。この際、表１に示されるように、Ｃｕターゲット、Ａｇターゲットの成膜パワー、Ａｒガス、Ｏ_２ガスの流量を設定し、記録層１８中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの比率を調節した。

次に、スパッタリング法により、記録層１８上に厚さが２０ｎｍとなるように誘電体層２０を形成した。尚、誘電体層２０の材料も、誘電体層１６と同様にＡｌ_２Ｏ_３である。

最後に、スピンコート法により、誘電体層２０上に紫外線硬化性アクリル樹脂を塗布し、１００μｍの厚さに展延してから、紫外線を照射して硬化させた。

このようにして得られた光記録媒体を光記録媒体評価装置ＤＤＵ１０００（パルステック工業株式会社製）に順次セットし、レーザ光記録パワーＰｗを３ｍＷから１２ｍＷまで除々に上昇させて、記録層に８Ｔの長さの記録マークを形成し、データを記録した。尚、他の条件は以下のように設定した。

レーザ光波長 ：４０５ｎｍ
対物レンズの開口数ＮＡ：０．８５
変調方式 ：（１、７）ＲＬＬ
記録線速度 ：５．３ｍ／ｓｅｃ
チャンネルビット長 ：０．１２μｍ
チャンネルロック ：６６ＭＨｚ
記録方式 ：オングルーブ記録
再生パワー ：０．３ｍＷ
中間パワー ：２．０ｍＷ
基底パワー ：１．０ｍＷ

次に、上述の光記録媒体評価装置を用いて、レーザビームを以下の条件で各光記録媒体に順次照射し、記録層に記録された８Ｔの長さの記録マークを再生して、再生信号の変調度及びＣ／Ｎ比を測定した。Ｃ／Ｎ比の測定には、スペクトラムアナライザーＸＫ１８０（アドバンテスト株式会社製）を用いた。再生時の条件は以下のように設定した。

レーザ光波長 ：４０５ｎｍ
再生パワーＰｒ ：０．３ｍＷ
対物レンズの開口数ＮＡ：０．８５

図５は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率と、８Ｔの長さの記録マークの再生信号のＣ／Ｎ比と、の関係を示す三元系状態図である。図５において、○はＣ／Ｎ比が５５ｄＢ以上、□はＣ／Ｎ比が５０〜５５ｄＢ、△はＣ／Ｎ比が４５〜５０ｄＢ、×はＣ／Ｎ比が４５ｄＢ以下を示す。記録されたデータの良好な再生を得るためには、Ｃ／Ｎ比が４５ｄＢ以上であることが好ましく、Ｃ／Ｎ比が５０ｄＢ以上であれば記録されたデータを確実に再生できることが知られている。従って、図５中のＩを付した多角形の領域内に、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を制限すれば、光記録媒体に記録されたデータを確実に再生することができる。

又、未記録部分の８Ｔ信号に相当する周波数（４．１ＭＨｚ）のノイズのレベルを測定した。

次に、データが記録されたサンプルを、温度８０℃、相対湿度８５％の高温、高湿環境下に約５０時間保存してから再度、未記録部分の８Ｔ信号に相当する周波数（４．１ＭＨｚ）のノイズのレベルを測定した。

図６は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率と、高温高湿試験前に対する高温高湿試験後のノイズの悪化量と、の関係を示す三元系状態図である。図６において、○はノイズの悪化量が３ｄＢ以下、□はノイズの悪化量が３〜５ｄＢ、△はノイズの悪化量が５〜１０ｄＢ、×はノイズの悪化量が１０ｄＢ以上を示す。長期間の保存後、光記録媒体に記録されたデータの良好な再生を得るためには、高温高湿試験前に対する高温高湿試験後のノイズの悪化量が５ｄＢ以下であることが好ましく、図６中のＩＩを付した多角形の領域内に、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を制限すれば、長期間の保存後であっても、光記録媒体に記録されたデータの良好な再生が得られることがわかる。

即ち、前記図２に示されるように、（Ｉを付した多角形の領域に含まれる）ＩＩを付した多角形の領域である、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点、Ｆ点、Ｇ点、Ｈ点を頂点とする多角形の領域内に、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率を制限すれば、初期及び長期間の保存後のいずれの場合であっても、光記録媒体に記録されたデータの良好な再生が得られることがわかる。

又、高温高湿試験後、各光記録媒体の記録層の未記録部分に、上記と同様の条件で、レーザビームを順次照射して８Ｔの長さの記録マークを記録してから該記録マークを再生し、再生信号のＣ／Ｎ比を測定した。

図７は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率と、高温高湿試験後に記録された８Ｔの長さの記録マークの再生信号のＣ／Ｎ比と、の関係を示す三元系状態図である。図７において、□はＣ／Ｎ比が５０〜５５ｄＢ、△はＣ／Ｎ比が４５〜５０ｄＢ、×はＣ／Ｎ比が４５ｄＢ以下を示す。図７より、光記録媒体の記録層中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率がＩＩＩを付した多角形の領域内、即ち、前記Ａ点、前記Ｂ点、前記Ｃ点、前記Ｆ点、前記Ｇ点、前記Ｈ点を頂点とする多角形の領域内に制限されていれば、長期間保存されていた光記録媒体にデータを記録した場合でも、記録されたデータの良好な再生が得られることがわかる。

尚、０．５μｍよりも大きいトラックピッチでトラックが形成され、照射光として青色、青紫色のレーザ光の波長よりも長い波長のレーザ光が用いられる光記録媒体についても、記録層中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率をＩＩＩを付した多角形の領域内に制限することにより、長期間保存された後に記録されるデータを良好に再生できる効果が得られ、好ましい。

又、Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率がＣ点で示される記録層の光透過率を測定した。具体的には、光学式膜厚測定装置ＥＴＡ−ＲＴ（Ｓｔｅａｇ ＥＴＡ−ＯＰＴＩＫ株式会社製）を用いて、記録層にレーザ光を照射し、記録マークが形成された領域と、記録マークが形成されていない領域について、吸収率を測定し、この吸収率から光透過率を算出した。尚、表面反射の影響があるため、その影響を除いた光透過率の値を求めた。即ち、次式により光透過率を算出した。

光透過率＝１００−反射率−吸収率

尚、反射率の測定には、上述の光記録媒体評価装置ＤＤＵ１０００を用い、記録マークが形成された領域と、記録マークが形成されていない領域について、反射率を測定した。算出された光透過率は、記録マークが形成された領域では約６３％、記録マークが形成されていない領域では約６４％であり、殆ど変化がなかった。このように、記録マークが形成された領域、記録マークが形成されていない領域のいずれにおいても光透過率が高く、且つ、光透過率がほぼ等しいので、２層以上の記録層を有する光記録媒体に好適であることがわかる。

最後に、記録層中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率の測定方法について説明しておく。光記録媒体の記録層中のＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率は、組成分析用のサンプルを作製して測定した。具体的には、厚さが０．５ｍｍの複数のＳｉ基板を用意し、これらのＳｉ基板をスパッタリング装置に順次セットして、Ａｇターゲット、Ｃｕターゲットの成膜パワー、Ａｒガス、Ｏ_２ガスの流量を、上記複数の光記録媒体を作製した時と同様の表１に示される条件に設定し、厚さが２００ｎｍとなるようにＳｉ基板上に記録層を形成した。

次に、蛍光Ｘ線装置ＺＳＸ １００ｅ（理学電気工業株式会社製）を用いて、Ｒｈ管の管電圧＝３０ｋＶ、管電流１２０ｍＡ（Ａｇ、Ｏ）、２０ｍＡ（Ｃｕ）にてＸ線を発生させ、薄膜ＦＰ法によって、記録層に含まれるＡｇ、Ｃｕ及びＯの含有量を測定した。Ａｇの特性Ｘ線はＡｇ−Ｌα線、Ｃｕの特性Ｘ線はＣｕ−Ｋα線、Ｏの特性Ｘ線はＯ−Ｋα線を用いた。ＦＰ法で必要なＡｇ、Ｃｕの装置感度校正係数は、それぞれのバルクを標準試料とし、Ｏの装置感度校正係数は、ブリケット法により作製した試料を用いた。内径３０ｍｍ、高さ４ｍｍ、厚さ２ｍｍのＡｌリングを保護リングとして使用し、このリング内にＬｉ_２Ｂ_４０_７粉末（３ｍｍ程度）を敷いた後、Ａｇ_２Ｏ、ＣｕＯ、ＣｕＦｅ_２Ｏ_４の粉末をそれぞれ１ｍｍ程度載せて、約１４７０００Ｎ程度でプレスすることで、２ｍｍ程度のブリケットを作製した。装置感度校正係数は、Ａｇについては１．９６２８８、Ｃｕについては２．５６２２６、Ｏについては０．４８８７９５だった。

本発明は、レーザ光が照射されて記録層の光学特性が変化することにより情報が記録される光記録媒体に利用することができる。

本発明の第１実施形態に係る光記録媒体の構造を模式的に示す側断面図 同光記録媒体の記録層の原子の構成比率を示す三元系状態図 同光記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート 本発明の第２実施形態に係る光記録媒体の構造を模式的に示す側断面図 実験例に係る光記録媒体の記録層の原子の構成比率と、高温高湿試験前に記録された記録データの再生信号のＣ／Ｎ比と、の関係を示す三元系状態図 同光記録媒体の記録層の原子の構成比率と、高温高湿試験前後のノイズの悪化量と、の関係を示す三元系状態図 同光記録媒体の記録層の原子の構成比率と、高温高湿試験後に記録された記録データの再生信号のＣ／Ｎ比と、の関係を示す三元系状態図

符号の説明

１０、５０…光記録媒体
１２…基板
１３…トラック
１４…反射層
１６、２０…誘電体層
１８…記録層
２２…カバー層
５２…スペーサ層
Ｓ１０２…基板成形工程
Ｓ１０４…反射層形成工程
Ｓ１０６…誘電体層形成工程
Ｓ１０８…記録層形成工程
Ｓ１１０…誘電体層形成工程
Ｓ１１２…カバー層形成工程

Claims (4)

1. 記録マークを形成するためのトラックが０．１〜０．５μｍの範囲のトラックピッチで形成された基板と、該基板上に形成され、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化する記録層と、を有してなり、該記録層は、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなり、且つ、これらＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が、三元系状態図におけるＡ点（Ａｇ１％、Ｃｕ４８％、Ｏ５１％）、Ｂ点（Ａｇ９％、Ｃｕ３５％、Ｏ５６％）、Ｃ点（Ａｇ２１％、Ｃｕ２５％、Ｏ５４％）、Ｄ点（Ａｇ４５％、Ｃｕ１４％、Ｏ４１％）、Ｅ点（Ａｇ５１％、Ｃｕ１８％、Ｏ３１％）、Ｆ点（Ａｇ３７％、Ｃｕ４２％、Ｏ２１％）、Ｇ点（Ａｇ１８％、Ｃｕ６３％、Ｏ１９％）、Ｈ点（Ａｇ１％、Ｃｕ７１％、Ｏ２８％）を頂点とする多角形の領域内の比率であることを特徴とする光記録媒体。
2. 請求項１において、
   前記記録層は、前記Ａｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が、前記三元系状態図における前記Ａ点、前記Ｂ点、前記Ｃ点、前記Ｆ点、前記Ｇ点、前記Ｈ点を頂点とする多角形の領域内の比率であることを特徴とする光記録媒体。
3. 基板と、該基板上に形成され、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化する記録層と、を有してなり、該記録層は、実質的にＡｇ、Ｃｕ、Ｏからなり、且つ、これらＡｇ、Ｃｕ、Ｏの原子数の比率が、三元系状態図におけるＡ点（Ａｇ１％、Ｃｕ４８％、Ｏ５１％）、Ｂ点（Ａｇ９％、Ｃｕ３５％、Ｏ５６％）、Ｃ点（Ａｇ２１％、Ｃｕ２５％、Ｏ５４％）、Ｆ点（Ａｇ３７％、Ｃｕ４２％、Ｏ２１％）、Ｇ点（Ａｇ１８％、Ｃｕ６３％、Ｏ１９％）、Ｈ点（Ａｇ１％、Ｃｕ７１％、Ｏ２８％）を頂点とする多角形の領域内の比率であることを特徴とする光記録媒体。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   透光性を有するスペーサ層が備えられ、且つ、該スペーサ層を挟んで前記記録層が複数層形成されたことを特徴とする光記録媒体。

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