JP2008302688A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的低いレーザパワーによって穴開け（記録）が可能となり、良好な記録特性を持ちつつ、さらに良好な信号変調度が得られる記録膜を有する光情報記録媒体を提供する。
【解決手段】エネルギービームの照射により記録マークが形成される記録膜４を基板１上に有する光情報記録媒体１０であって、この記録膜４をＩｎ合金と酸化物との混合物からなるものとし、比較的低いレーザパワーによって穴開け（記録）が可能となり、良好な記録特性を持ちつつ、さらに良好な信号変調度が得られる記録膜を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は光情報記録媒体に関するものである。本発明の光情報記録媒体は、現行のＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、次世代の光情報記録媒体のＨＤ ＤＶＤやＢＤ（Blu-ray Disc）として用いられ、特に、青紫色のレーザを用いる追記型の高密度光情報記録媒体として好適に用いられる。

光情報記録媒体（光ディスク）は、記録再生方式により、再生専用型、書換え型および追記型の３種類に大別される。

このうち追記型の光ディスクでは、主にレーザ光などのエネルギービームが照射された記録膜（以下、記録層、光記録膜とも言う）材料の物性の変化を利用してデータを記録する。追記型の光ディスクは、情報の記録はできるが、消去や書換えを行なうことはできない。この様な特性を利用し、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ等の追記型の光ディスクは、例えば文書ファイルや画像ファイルなど、データの改ざん防止が求められる用途に用いられている。

追記型の光ディスクに用いられる記録膜材料としては、例えば、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ系色素などの有機色素材料が知られている。この有機色素材料にレーザ光を照射すると、色素の熱吸収によって色素や基板が分解、溶融、蒸発されるなどして記録マークが形成される。ところが有機色素材料を用いる場合、色素を有機溶媒に溶解してから基板上に塗布しなければならず、生産性が低いという問題がある。また、記録信号の長期安定保存性などの点でも問題がある。

こうした有機色素材料の弱点を改善するため、記録膜として無機材料薄膜を使用し、この薄膜にレーザ光を照射して、局所的に記録マーク（穴、ピットなど）を形成する穴開け方式により記録を行なう方法が提案されている（非特許文献１、特許文献１〜９など）。

なお、このような穴開け方式（記録マーク形成）の他に、無機材料薄膜の相変化（Te及びTe酸化物など）や合金化（CuとSiの積層構造など）により記録する方式もある。しかし、これらは３層以上の多層の無機材料薄膜をスパッタなどで積層する必要があり、生産ラインが特殊となり、生産コストの面で不利である。

この点、上記穴開け方式は、２層以下の無機材料薄膜で記録膜を形成できるために、生産性や生産コスト面で有利である。無機材料薄膜でが１層のタイプとしては特許文献１に、２層のタイプとしては特許文献２などに開示されている。

ただ、この穴開け方式は、記録感度が、前記無機材料薄膜の相変化や合金化により記録する方式に比して低いという問題があった。この局所的な記録マーク形成方式は、記録膜である無機材料薄膜をレーザ光により溶融して、穴、ピットなどを開ける方式である。このため、無機材料薄膜の融点以上にまで温度を上げる必要があり、必然的に高いレーザパワーを必要とする。

また、このように高いレーザパワーによると、無機材料薄膜を溶融させて、穴、ピットなどを開けた部分に、溶融した膜が水滴のようになって残りやすくなる。この残った水滴状の溶融膜が存在すると、記録マーク部分の反射率の変化を阻害して、信号の変調度が上がらないという問題もあった。

局所的な記録マーク形成方式の、これらの問題を改善するために、従来から種々の技術が提案されている。例えば、非特許文献１には、融点および熱伝導率の低いＴｅ薄膜を使用して、低いレーザパワーで記録マークの穴をあける技術が開示されている。

特許文献３、４には、基板上にＡｌを含むＣｕ基合金からなる反応層と、Ｓｉなどを含む反応層とが積層された光情報記録膜が開示されている。これらの文献に示された光記録膜では、レーザ光の照射によって、基板上に、各反応層に含まれる元素が混合された領域が部分的に形成され、それにより反射率が大きく変化することから、青色レーザなどの短波長レーザを用いて高感度で記録できると記載されている。

特許文献５、６および９は、記録マークによる信号Ｃ／Ｎ比（carrier-to-noise ratio：キャリアとノイズの出力レベルの比）の低下を防止し、高い信号Ｃ／Ｎと反射率とを備えた光情報記録媒体を開示するもので、記録膜としてＩｎを含むＣｕ基合金（特許文献５）、Ｂｉなどを含むＡｇ基合金（特許文献６）、Ｂｉなどを含むＳｎ基合金（特許文献９）が記載されている。

特許文献７、８はＳｎ基合金を用いた光情報記録媒体に関するもので、特許文献７には、合金層中に、熱処理工程で少なくとも一部が凝集し得る元素を２種以上含有させた光情報記録媒体が開示されている。具体的には、ＢｉやＩｎを含む厚さ１〜８ｎｍ程度のＳｎ- Ｃｕ基合金層からなり、高融点で熱伝導率の高い光情報記録媒体である。

特許文献８には、記録特性に優れたＳｎ- Ｂｉ合金に、ＳｎやＢｉよりも酸化され易い被酸化性物質を添加した光情報記録膜が開示されており、高温多湿環境下においても優れた耐久性を示すことが強調されている。
特開昭５２−１３０３０４号公報 特開昭５３−３１１０４号公報 特開２００４−５９２２号公報 特開２００４−２３４７１７号公報 特開２００２−１７２８６１号公報 特開２００２−１４４７３０号公報 特開平２−１１７８８７号公報 特開２００１−１８０１１４号公報 特開２００２−２２５４３３号公報 Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、Ｖｏｌ．３４（１９７９）ｐ．８３５

近年、記録情報の高密度化に対応するため、青紫色レーザなどの短波長レーザを用いた光情報の記録と再生技術が開発されている。これに伴い、この技術に適合する記録膜の特性として、下記（１）〜（４）などの諸特性が要求されている。（１）高信号Ｃ／Ｎ（読取り時の信号が強くバックグラウンドのノイズが小さい）、低ジッター（信号位置のばらつきが少ない）などの高品質の信号書込み・読取り。（２）高記録感度（低パワーのレーザ光で書き込みができる）。（３）記録膜からの高反射率。（４）高耐食性。

しかし、前記した従来の記録マーク形成方式の金属系各記録膜では、要求される上記諸特性の全てを兼備、あるいは十分に満たすことができず、実用化には難がある。

例えば、前記特許文献７には、５５質量％Ｉｎ−４０質量％Ｓｎ−５質量％Ｃｕ合金（原子％に換算すると、５３．５原子％Ｉｎ−３７．７原子％Ｓｎ−８．８原子％Ｃｕ合金）からなる膜厚２〜４ｎｍの光記録膜が開示されている。しかし、この光記録膜組成では、実用可能なレベルの信号Ｃ／Ｎ比は得られ難い。また、この特許文献に開示されている合金層の厚さは２〜４ｎｍであるが、上記合金組成にとっては、膜厚が薄過ぎるため、実用化できるレベルの反射率は得られなかった。

また、特許文献８には、Ｓｎ−Ｂｉ合金に、このＳｎやＢｉよりも酸化され易い被酸化性物質を加えた光記録膜が開示されている。ところが、これらの合金では、後述する本発明のＳｎ基合金記録膜を超えるレベルの信号Ｃ／Ｎ比や記録感度は得られなかった。

更に、特許文献９には、合金組成が８４原子％Ｓｎ−１０原子％Ｚｎ−６原子％ＳｂであるＳｎ基合金製の光記録膜が開示されている。しかしこのＳｎ基合金でも、後述する本発明のＳｎ基合金を超えるレベルの信号Ｃ／Ｎ比や記録感度、反射率は得られなかった。

しかし、金属系の記録膜は、前記した通り、有機系記録膜に較べて材料が著しく安定であるという大きな利点がある。このため、金属系材料で上記要求諸特性を満足する実用的な記録膜を開発することは、信頼性の高い光情報記録媒体であるＢＤ（Blu-ray Disc）−Ｒや、ＨＤ ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−Ｒをユーザに提供する上で極めて重要となる。

このため、本発明者らは、上記（１）〜（４）として示した要求諸特性を満たすとともに、記録精度の信頼性が高く、コスト的にも廉価な、次世代の青紫色レーザを用いた良好な記録感度を持つ穴開け方式の記録膜として、低融点でかつ環境負荷の小さいＩｎ合金が適当であることを知見した。

ただ、このＩｎ合金からなる記録膜（光情報記録膜）は、良好な記録特性が得られる一方で、記録感度（穴開け感度）が十分でないため、穴開け（記録）には比較的高いレーザパワーが必要であるという課題が明らかとなった。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、比較的低いレーザパワーによって穴開け（記録）が可能となり、良好な記録特性を持ちつつ、さらに良好な信号変調度が得られる記録膜を有する光情報記録媒体を提供することにある。

この目的を達成するための本発明に係る光情報記録媒体の要旨は、エネルギービームの照射により記録マークが形成される記録膜を有する光情報記録媒体であって、この記録膜がＩｎ合金と酸化物との混合物からなることである。

上記要旨において、好ましい態様は以下の通りである。前記光情報記録媒体の記録膜における前記Ｉｎ合金は、Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種を１〜６５原子％含み、残部Ｉｎおよび不可避的不純物からなることが好ましい。また、このＩｎ合金のＮｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量の上限を５０原子％とすることが好ましい。また、このＩｎ合金におけるＮｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量の下限を２０原子％とすることが好ましい。また、これらのＮｉ、Ｃｏを含む前記Ｉｎ合金が、更に、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉから選ばれる一種または二種以上を１９原子％以下（０原子％を含まない）含有することが好ましい。また、前記光情報記録媒体の記録膜における前記酸化物が、シリコン、アルミニウム、ニオブの各酸化物から選択される一種か、またはこれら二種以上の複合酸化物であることが好ましい。また、前記光情報記録媒体の記録膜におけるＩｎ合金と酸化物との混合比率は、Ｉｎ合金と酸化物との体積比である（Ｉｎ合金体積）／（酸化物体積）で３〜１０の範囲であることが好ましい。

本発明は、光情報記録媒体の記録膜を、Ｉｎ合金と誘電体成分である酸化物との混合物から構成することによって、これら混合物記録膜（光情報記録膜）の熱伝導率を制御し、レーザにより投入された熱の拡散を抑えて、エネルギーを効率的に用いることが可能となる。

後述する図７の通り、Ｉｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜は、Ｉｎ合金のみで形成されている記録膜に比べ、熱伝導率が大幅に低下する。これによって、記録膜におけるレーザにより投入された熱の拡散を抑えることができる。したがって、Ｉｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜は、より低いレーザパワーによって溶融でき、より低いレーザパワーによって局所的な記録マーク（穴、ピットなど）の形成が可能となる。この結果、良好な記録特性を持ちつつ、さらに良好な信号変調度が得られる記録膜を得ることができる。

（光情報記録媒体の全体構成）
以下に図面を用いて、前提としての、本発明光情報記録媒体（光ディスク）全体構成の実施形態を例示する。図１〜４は、波長が約３５０〜７００ｎｍのレーザ光などのエネルギービームを記録膜に照射し、データの記録と再生を行うことのできる追記型の本発明光情報記録媒体を例示する断面模式図である。尚、図１、２の（Ａ）、図３の（Ｂ）および図４の（Ｂ）、（Ｄ）は記録場所が凸状に形成されたもの、図１、２の（Ｂ）、図３の（Ａ）および図４の（Ａ）、（Ｃ）は記録場所が凹状に形成されたものを例示している。

図１の光ディスク１０は、支持基板１と、光学調整層２と、誘電体層３、５と、誘電体層３と５の間に挟まれた記録膜４と、光透過層６とを備えている。

図２の光ディスク１０は、支持基板１と、第０記録膜群（光学調整層、誘電体層、記録膜を備えた一群の層）７Ａと、中間層８と、第１記録膜群（光学調整層、誘電体層、記録膜を備えた一群の層）７Ｂと、光透過層６とを備えている。

図３は、１層ＤＶＤ−Ｒ、１層ＤＶＤ＋Ｒ、１層ＨＤ ＤＶＤ−Ｒタイプの光ディスクを例示し、図４は、２層ＤＶＤ- Ｒ、２層ＤＶＤ＋Ｒ、２層ＨＤ ＤＶＤ−Ｒタイプの光ディスクを例示する。符号８は中間層、符号９は接着剤層を示している。

図２、４における第０および第１の記録膜群７Ａ、７Ｂを構成する一群の層は、３層構造や、２層構造の他、記録膜１層のみからなるものであっても構わない。例えば、３層構造は、図の上側から、誘電体層／記録膜／誘電体層、誘電体層／記録膜／光学調整層、記録膜／誘電体層／光学調整層などで構成される。また、２層構造は、図の上側から、記録膜／誘電体層、誘電体層／記録膜、記録膜／光学調整層、光学調整層／記録膜などで構成される。

（記録膜組成）
以上のような光情報記録媒体の構成を前提として、本発明光情報記録媒体では、記録膜４をＩｎ合金とＳｉＯ₂ などの酸化物との混合物からなるものとし、後述する通り、記録情報の高密度化を可能にすることを特徴とする。

本発明光情報記録媒体では、このＩｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜４に隣接して誘電体層３、５を選択的に有する。これら誘電体層３、５を設ける場合は、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｉｎなどから選択される元素の酸化物を主成分とすることが好ましい。

これらの酸化物からなる誘電体層３、５は、誘電体機能と共に、レーザパワーでの局所的な記録マークの形成の際の、Ｉｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜４のぬれ性を制御する。これによって、レーザパワーでの局所的な記録マークの形成の際の、前記した水滴状の溶融Ｉｎの溶け残りや固まりとしてのＩｎの偏在を抑制して、局所的な記録マークの形成を良好とする。これによって、信号の変調度の低下を防止する。また、これらの酸化物からなる誘電体層は、誘電体層として、記録膜４を保護し、反射率や信号Ｃ／Ｎ比も高める誘電体機能（効果）も有している。

誘電体層３、５は、上記したように、その記録膜のぬれ性制御や誘電体機能を発揮させるためには、Ｉｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜４に隣接させる。この内、誘電体層３は記録膜４と基板１との間に位置することが好ましい。また、誘電体層５は記録膜４と光透過層６との間に位置することが好ましい。

（Ｉｎ合金）
本発明光情報記録媒体では、記録膜４をＩｎ合金とＳｉＯ₂ などの酸化物との混合物からなるものとするが、先ず、Ｉｎ合金の組成につき以下に説明する。

純Ｉｎの融点は１５６．６℃の低融点であり、融点が６６０℃のＡｌ、９６２℃のＡｇ、１０８５℃のＣｕに比しても著しく低融点である。このため、Ｉｎは、低レーザパワーのより低温でも溶融、変形でき、上記局所的な記録マーク（穴、ピットなど）の形成性が良く、マーキング性が良くなる可能性がある。

ただ、純Ｉｎでは、上記融点があまりに低過ぎ、レーザ照射による上記局所的な記録マークの際に、レーザを照射していない周囲の記録膜も溶融させてしまい、結果としてマーキング性が悪くなる可能性が高い。また、形成された記録膜の表面粗さが粗くなって、反射率、感度や耐環境性が低いという欠点もある。

Ｎｉ、Ｃｏ：
これに対して、純Ｉｎに、Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種を含有させ、Ｉｎ合金化することによって、Ｉｎ合金としての融点が適度に上がって最適化され、マーキング性が向上する。この際、Ｉｎ合金の組成としては、Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種を1 〜６５原子％含み、残部Ｉｎおよび不可避的不純物からなることが好ましい。ここで、前記Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量の上限を５０原子％とすることが好ましい。また、前記Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量の下限を２０原子％とすることが好ましい。即ち、Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量の範囲は、上記1 〜６５原子％の範囲に対して、1 〜５０原子％の狭い範囲または２０〜６５原子％の狭い範囲とし、更には２０〜５０原子％のより狭い範囲とすることが好ましい。これら好ましいＮｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量においても、Ｉｎ合金の組成としては、残部Ｉｎおよび不可避的不純物からなるものとする。

このような効果を有する周期律表の第８属の元素としては、Ｎｉ、Ｃｏ以外に、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔなどが例示される。ただ、これらの元素よりも、Ｎｉ、Ｃｏの効果が著しく大きい。なお、上記Ｆｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔなどを（不可避的）不純物として含むことは許容される。

Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種の合計含有量が上記した範囲から外れて少な過ぎると、純Ｉｎと同様に、形成された記録膜の表面粗さが粗くなって、反射率、感度や耐環境性が低くなる。一方、Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種の合計含有量が上記した範囲から外れて多すぎると、Ｎｉ、Ｃｏ元素の融点が高いために、Ｉｎ合金記録膜の融点が高くなり、低レーザパワーによるマーキング性が低下し、Ｉｎ合金を採用する意味が無くなる。

Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉ：
さらに、Ｉｎ合金の組成としては、上記のようにＩｎにＮｉ、Ｃｏの一種または二種を含有させた上で、更に、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉの一種または二種以上を１９原子％以下（０原子％を含まない）含有させることができる。これらＳｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉを、Ｎｉ、Ｃｏに加えて含有させることによって、ジッター値をより低減することが出来る。このメカニズムは必ずしも明らかではないが、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉは、融点を上げずに低熱伝導率化による横方向の熱の滲み抑制を実現していると推察される。この際、Ｉｎ合金の組成としては、Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種を1 〜６５原子％含み、更に、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉの一種または二種以上を１９原子％以下（０原子％を含まない）含有し、残部Ｉｎおよび不可避的不純物からなるものとする。この際、これらＮｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量を、上記各好ましい範囲に、より狭くしても良い。

（記録膜混合物組成）
本発明光情報記録媒体では、このようなＩｎ合金と酸化物との混合物から、記録膜４を構成する。Ｉｎ合金と酸化物とを混合することによって、記録膜４の熱伝導率が制御され、酸化物を混合せず、Ｉｎ合金のみとした記録膜４の場合に比して、レーザにより投入された熱の拡散を抑えて、エネルギーをより効率的に用いることが可能となる。

この酸化物は、前記誘電体層３、５として誘電体層成分として汎用されている、シリコン、アルミニウム、ニオブの各酸化物から選択される一種か、またはこれら二種以上の複合酸化物であることが好ましい。即ち、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＮｂＯ、ＮｂＯ₂ 、Ｎｂ₂ Ｏ₅ などから選択される酸化物の１種（単独）、または２種以上（複数）の複合酸化物からなるものであることが好ましい。因みに、誘電体層成分として用いられる酸化物は、これら以外にも、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｉｎなどから選択される元素の酸化物があり、使用可能である。ただ、この中でも、Ｉｎ合金と混合されて、Ｉｎ合金膜の熱伝導率を下げ、また、誘電体層３、５の機能を合わせ有する記録膜４とする効果が高いのは、シリコン、アルミニウム、ニオブの酸化物である。

本発明は、Ｉｎ合金に対してＳｉＯ₂ などの酸化物を混合すると、この混合物の記録膜４の熱伝導率は、Ｉｎ合金単独の場合に比して、低くなる。このため、レーザにより投入された熱の拡散を抑えて、局所的な記録マーク形成のためのエネルギーを効率的に用いることができる。この結果、Ｉｎ合金のみとした記録膜４の場合に比して、より低いレーザパワーによって、Ｉｎ合金と誘電体成分である酸化物との混合物が溶融でき、局所的な記録マーク形成が可能となる。この結果、Ｉｎ合金のみとした記録膜４の場合に比して、良好な記録特性を持ちつつ、信号変調度がさらに良好な記録膜を得ることができる。

即ち、Ｉｎ合金に酸化物を混合した、両者の混合物からなる記録膜４は、低レーザパワーのより低温でも溶融、変形できるが、レーザを照射していない周囲の記録膜は溶融させない、適正な融点とすることができる。そして、この効果を、マ−キングに使用される８１０ｎｍ〜４０５ｎｍの各波長のレーザ光の低レーザパワーマ−キングで発揮できる。また、記録膜の表面粗さが小さく抑えられ、後述する記録膜の膜厚の範囲で、高反射率や高感度、高耐環境性が得られるという特徴がある。

言い換えると、Ｉｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜４とすることによって、誘電体層３、５と記録膜４とを混合した記録膜４を形成したとも言える。この結果、誘電体層３、５の機能を合わせ有する記録膜４を形成したとも言える。このため、青紫色レーザなどの短波長レーザを用いた光情報の記録と再生技術に適合し、記録情報の高密度化を可能にし、保証できる。具体的には、前記した、（１）高信号Ｃ／Ｎ比、低ジッターなどの高品質の信号書込み・読取り、（２）高記録感度の他に、（３）記録膜からの高反射率、（４）高耐食性、などを可能にできる。更に、記録精度の信頼性が高く、コスト的にも廉価とし、実用的な記録膜とできる。

これらの効果を得るためには、記録膜４におけるＩｎ合金とＳｉＯ₂ などの酸化物との混合比率を（Ｉｎ合金に対する酸化物の混合比率を）、Ｉｎ合金と酸化物との体積比である（Ｉｎ合金体積）／（酸化物体積）で３〜１０の範囲とすることが好ましい。

酸化物の混合比率が前記体積比で１０を超えて大きくなった場合には、記録膜４中の酸化物の混合量が少なすぎて、上記した熱伝導率を小さくする効果がなくなる。このため、Ｉｎ合金単独の記録膜４の場合と大差なくなり、良好な記録特性を持ちつつ、さらに良好な信号変調度が得られる記録膜を得ることができなくなる。

一方、酸化物の混合比率が前記体積比で３未満と小さくなった場合には、記録膜４中の酸化物の混合量が多すぎて、記録膜４の熱伝導率が小さくなりすぎる。このため、却って、局所的な記録マーク形成に必要なレーザパワーが高くなり、信号品質が低下する。これは、酸化物の混合比率が大きくなった場合には、記録膜４全体に対する酸化物の寄与が大きくなりすぎるため、記録メカニズムがＩｎ合金記録膜４の溶融・穴開け方式ではなくなり（変化してしまい）、結果として良好な信号品質（信号Ｃ／Ｎ比）が得られないからであると推考される。

（記録膜厚み）
上記Ｉｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜４は、安定した精度で確実な記録膜を形成する上で、光情報記録媒体の構造にもよるが、厚さを１〜５０ｎｍの範囲にするのがよい。この厚み範囲のＩｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜４は、特に波長が３５０〜７００ｎｍの範囲のレーザ光に対して高い記録感度を示し、優れた光情報の書込み・読取り精度を発揮する光情報記録媒体となる。

記録膜の厚みが１ｎｍ未満では、光記録膜が薄過ぎるため、仮に光記録膜の上部や下部に光学調整層や誘電体層を設けたとしても、光記録膜の膜面にポアなどの欠陥が生じ易くなって、満足のいく記録感度が得られ難くなる。

逆に５０ｎｍを超えて厚くなり過ぎると、レーザ光照射によって与えられる熱が記録膜内で急速に拡散し易くなり、記録マークの形成が困難になる。

光ディスクとしての反射率の観点からすると、記録膜のより好ましい厚さは、誘電体層や光学調整層を設けない場合、８ｎｍ以上、３０ｎｍ以下、更に好ましくは１２ｎｍ以上、２０ｎｍ以下であり、誘電体層や光学調整層を設ける場合は、３ｎｍ以上、３０ｎｍ以下、更に好ましくは５ｎｍ以上、２０ｎｍ以下である。

（誘電体層）
上記した通り、本発明のＩｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜４は、誘電体層３、５と記録膜４とを混合した記録膜４を形成したとも言え、誘電体層３、５の機能を合わせ有する記録膜４を形成したとも言える。このため、誘電体層３、５を敢えて設けない態様も可能である。

これに対して、誘電体層３、５を選択的に設ける場合には、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｉｎから選択される、特定元素の酸化物からなる誘電体層３、５を設けることが好ましい。これら好適な酸化物としては、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＮｂＯ、ＮｂＯ₂ 、Ｎｂ₂ Ｏ₅ 、ＭｇＯ、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＺｒＯ₂ 、ＭｎＯ₂ 、ＩｎＯなどが例示される。

これら元素の酸化物からなる誘電体層３、５は、前記した通り、レーザパワーでの局所的な記録マークの形成の際のＩｎ基合金記録膜４のぬれ性を制御し、信号の変調度の低下を抑制する。また、誘電体層３、５は、誘電体層として、記録膜４を保護し、これにより記録情報の保存期間を大幅に延長する（耐久性が向上する）他、反射率や信号Ｃ／Ｎ比も高める効果も有している。

なお、これら元素の酸化物からなる誘電体層３、５は、誘電体層がこれら元素の酸化物のみからならずとも、誘電体層の成膜上、誘電体層の本発明効果を阻害しない範囲で、これら元素の酸化物以外の酸化物などを誘電体層に不純物として含むことを許容する。勿論、可能であれば、これら元素の酸化物のみから実質的になる誘電体層を成膜しても良い。

（誘電体層厚み）
これら誘電体層３、５の厚みは、上記信号変調度の低下抑制効果を発揮するために、光情報記録媒体の構造にもよるが、厚さを好ましくは５〜２００ｎｍの範囲、より好ましくは１０〜１５０ｎｍの範囲にする。５ｎｍ未満では誘電体層の厚みが薄過ぎるため、誘電体層を設けたとしても、上記効果が発揮されない。一方、厚くし過ぎても効果は向上せず、厚過ぎると、却って光情報記録媒体の生産性が低下する等の不利益が生じてくるため、２００ｎｍを超えて厚くする必要は無い。

この特定元素の酸化物層の形成手段も特に制限されないが、スパッタリング法が好ましい方法として例示される。

（光情報記録媒体としての好ましい条件や構造）
以下に、本発明光情報記録媒体の、光情報記録媒体としての他の好ましい条件や構造、製造方法について説明する。

支持基板などの素材：
本発明の代表的な実施形態となる光ディスクは、上記記録膜４以外の、また、上記特定元素の酸化物層を用いない場合には、この誘電体層３、５を含めて、支持基板１や光学調整層２などの素材は特に限定されず、通常使用されているものを適宜選択して使用できる。

支持基板の素材としては、汎用されている、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ基板とも言う）、ノルボルネン系樹脂、環状オレフィン系共重合体、非晶質ポリオレフィンなどが好適に用いられる。光学調整層の素材としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ等やそれらの合金などが好適に用いられる。

レーザ光波長：
記録のために照射するレーザ光の好ましい波長は３５０〜７００ｎｍの範囲であり、３５０ｎｍ未満では、カバー層（光透過層）などによる光吸収が顕著となり、光記録膜への書込み・読み出しが困難になる。逆に波長が７００ｎｍを超えて過大になると、レーザ光のエネルギーが低下するため、光記録膜への記録マークの形成が困難になる。こうした観点から、情報の記録に用いるレーザ光線のより好ましい波長は３５０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下、更に好ましくは３８０ｎｍ以上、６５０ｎｍ以下である。

スパッタリング：
上記記録膜や誘電体層を形成するために用いる、スパッタリングの際のスパッタリングターゲットの組成は、上記した記録膜や誘電体層の、所望の合金組成や酸化物組成と基本的に同一のものが使用できる。言い換えると、スパッタリングターゲットの組成を上記した記録膜や誘電体層の合金組成や酸化物組成と同一とすることにより、スパッタリングによって成膜される記録膜や誘電体層を、所望の合金組成や酸化物組成に成膜することができる。

例えば、本発明のＩｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜は、別々のＩｎ合金ターゲットとＳｉＯ₂ などの酸化物ターゲットとを各々用いて、前記した記録膜の所定混合割合となるように、スパッタ条件を制御して各々同時スパッタする（コスパッタリング）、ＤＣスパッタリング法やＲＦスパッタリング法などによって形成する。

また、Ｉｎ合金中にＳｉＯ₂ などの酸化物を、前記した記録膜の所定混合割合で予め混合した単一のスパッタリングターゲットを作製しておき、これをＤＣスパッタリング法やＲＦスパッタリング法によってスパッタして、本発明の記録膜を形成することができる。

これらの、いずれのスパッタリング法によっても、Ｉｎ合金と酸化物とが均一に分散混合して、混合物の膜質が均質化した、本発明記録膜が成膜できる。

このスパッタリングターゲットの製造に当っては、雰囲気中のガス成分（窒素、酸素など）や溶解炉成分が微量ながら不純物としてスパッタリングターゲットに混入することがある。しかし、本発明の記録膜やスパッタリングターゲットの成分組成は、これら不可避的に混入してくる微量成分までも規定するものではなく、本発明の上記特性が阻害されない限り、それら不可避不純物の微量の混入は許容される。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、下記実施例はもとより本発明を制限する性質のものではなく、前・後記本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは本発明の技術的範囲に包含される。

（実施例１）
Ｉｎ合金と、酸化物であるＳｉＯ₂ との混合物からなる各記録膜の信号変調度、信号Ｃ／Ｎ比を測定、評価した。具体的には、図１に示すタイプの光ディスク１０を試作して、支持基板１上に記録膜４、その上に光透過層６とを、順に２層を設け、このディスクの信号読み取り時の信号変調度、信号Ｃ／Ｎ比を測定、評価した。この結果を図５、６に示す。また、Ｉｎ合金と、酸化物であるＳｉＯ₂ との混合物からなる各記録膜の熱伝導率を測定した。この結果を図７に示す。なお、図５、６において、菱形印を結ぶ線が発明例１、四角印を結ぶ線が発明例２、三角印を結ぶ線が比較例１、×印を結ぶ線が比較例２である。

図５、６、７における発明例１、２は、後述する通り、Ｉｎ合金とＳｉＯ₂ との適当量の混合物からなる記録膜を有する。また、比較例１はＩｎ合金のみからなる記録膜であり、比較例２はＳｉＯ₂ の混合量が多すぎる記録膜である。これら図５、６の通り、Ｉｎ合金とＳｉＯ₂ との適当量の混合物からなる記録膜を有する発明例１、２は、前記比較例１や比較例２に比して、８ｍＷ程度のレーザパワーは勿論、５ｍＷ程度のより低いレーザパワーでも、信号変調度や信号Ｃ／Ｎ比が高い。また、図７の通り、Ｉｎ合金とＳｉＯ₂ との混合物からなる記録膜である発明例１及び発明例２は、Ｉｎ合金のみで形成されている比較例１の記録膜に比べ、熱伝導率が大幅に低下することが裏付けられる。

これら発明例１、２や比較例１、２の光ディスクの作製法を以下に各々示すが、光ディスクの積層構造として、支持基板１表面上に直接設けた記録膜４と、その記録膜４の上に直接光透過層６を設け、光学調整層２や誘電体層３、５は設けなかった。

発明例１:
図１に示すディスク基板１として、ポリカーボネート基板（厚さ１．１ｍｍ、トラックピッチ０．３２μｍ、溝幅０．１６μｍ、溝深さ２５ｎｍ）を用いた。その基板表面に、厚さ１２ｎｍ相当のＩｎ−２５ａｔ％ＮｉのＩｎ合金をコスパッタリングを用いたＤＣスパッタリング法によって成膜すると同時に、ＲＦスパッタリング法によって厚さ１．５ｎｍ相当のＳｉＯ₂ を成膜した。そして、Ｉｎ合金／ＳｉＯ₂ 誘電体の混合比率が体積比にて８：１となる総膜厚１３．５ｎｍの記録膜４を成膜した。なお、本実施例において、成膜に用いた各ターゲット組成や、成膜した各記録膜の膜組成は、ＩＣＰ発光分析法またはＩＣＰ質量分析法で測定した。

記録層４形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０^-5Ｔｏｒｒ以下（１Ｔｏｒｒ＝１３３．３Ｐａ）、Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー及びＲＦスパッタ成膜パワーはそれぞれ５０Ｗ及び４５Ｗとして、成膜レート比がＤＣ：ＲＦ＝８：１となる様に設定した。

次いで、記録膜４の上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製、商品名：「ＢＲＤ−１３０」）をスピンコートした後、紫外線硬化させて膜厚１００±１５μｍの光透過層６を形成した。

発明例２:
発明例２は、上記発明例１と同じ（条件の）ポリカーボネート基板を用いた。その基板表面に、発明例１と同じく、厚さ１２ｎｍ相当のＩｎ−２５ａｔ％ＮｉのＩｎ合金をコスパッタリングを用いたＤＣスパッタリング法によって成膜すると同時に、発明例１と同様にＲＦスパッタリング法によって厚さ３ｎｍ相当のＳｉＯ₂ を成膜した。そして、Ｉｎ合金／ＳｉＯ₂ 誘電体の混合比率が前記体積比にて４となる総膜厚１５ｎｍの記録膜４を成膜した。

記録膜４形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０^-5Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー及びＲＦスパッタ成膜パワーはそれぞれ５０Ｗ及び９０Ｗとして、成膜レート比がＤＣ：ＲＦ＝４：１となる様に設定した。次いで、記録膜４の上に、発明例１と同じ光透過層６を形成した。

比較例１：
比較例１は、発明例１と同じ（条件の）ポリカーボネート基板を用いた。その基板表面に、発明例１と同じくＤＣスパッタリング法によって厚さ１２ｎｍ相当のＩｎ−２５ａｔ％ＮｉのＩｎ合金のみの記録膜４を成膜した。

記録層４形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０^-5Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ、スパッタ成膜パワーは５０Ｗとした。次いで、記録膜４の上に、発明例１と同じ光透過層６を形成した。

比較例２：
比較例２は、発明例１と同じ（条件の）ポリカーボネート基板を用いた。その基板表面に、発明例１と同じく、厚さ１２ｎｍ相当のＩｎ−２５ａｔ％ＮｉのＩｎ合金をコスパッタリングを用いたＤＣスパッタリング法によって成膜すると同時に、発明例１と同様にＲＦスパッタリング法によって厚さ６ｎｍ相当のＳｉＯ₂ を成膜した。そして、Ｉｎ合金／ＳｉＯ₂ 誘電体の混合比率が体積比にて２：１となる総膜厚１８ｎｍの記録膜４を成膜した。

記録膜４形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０^-5Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー及びＲＦスパッタ成膜パワーはそれぞれ５０Ｗ及び１８０Ｗとして、成膜レート比がＤＣ：ＲＦ＝２：１となる様に設定した。次いで、記録膜４の上に、発明例１と同じ光透過層６を形成した。

図５の光ディスクの信号変調度評価：
図５には、発明例１、２及び比較例１、２、それぞれの光記録媒体における記録レーザパワーと信号変調度の関係を各々示している。

この測定は、光ディスク評価装置（パルステック工業社製「ODU-1000」（商品名）、記録レーザ波長：405nm、NA（開口数）：0.85）とデジタルオシロスコープ（横河電機社製、商品名「DL1640L」）を使用し、信号変調度を測定した。より具体的には、レーザパワー４ｍＷから１２ｍＷの範囲において線速４．９ｍ／ｓで長さ０．６０μｍの記録マークを繰り返して形成し、レーザパワー０．３ｍＷにおける信号読み取り時の信号変調度を測定した。

なお、信号変調度とは、得られた信号の（信号強度ｍａｘ−信号強度ｍｉｎ）／（信号強度ｍａｘ）×１００（単位％）のことであり、所望の記録特性を得るためには信号変調度が５０％以上必要であると一般的に考えられている。

図６の光ディスクの信号Ｃ／Ｎ比評価：
図６には、発明例１、２及び比較例１、２、それぞれの光記録媒体における記録レーザパワーと信号のＣ／Ｎ比の関係を各々示している。

この測定は、図５の光ディスクの信号変調度測定と同時に、光ディスク評価装置（同上）とスペクトラムアナライザー（アドバンテスト社製、商品名「R3131A」）を使用して、信号Ｃ／Ｎ比（単位ｄＢ）を測定した。より具体的には、レーザパワー４ｍＷから１２ｍＷの範囲において線速４．９ｍ／ｓで長さ０．６０μｍの記録マークを繰り返して形成し、レーザパワー０．３ｍＷにおける信号読み取り時の４．１２ＭＨｚ周波数成分の信号強度をキャリア（単位ｄＢ）とし、その前後の周波数成分の信号強度のノイズ（単位ｄＢ）とした場合の比である、信号Ｃ／Ｎ比（単位ｄＢ）を測定した。

なお、所望の記録特性を得るためには、光ディスクの同信号のＣ／Ｎ比は、少なくとも４５ｄＢ以上は必要であると考えられている。

図５、６の詳細な評価結果：
図５、６から、Ｉｎ合金のみで形成されている記録膜とした比較例１では記録に必要なレーザパワー、すなわち信号変調度が５０％以上かつ信号Ｃ／Ｎ比が４５ｄＢ以上になるレーザパワーが７〜８ｍＷ必要である。これに対し、Ｉｎ合金とＳｉＯ₂ との混合物からなる記録膜である発明例１及び発明例２においては、レーザパワーが６ｍＷ以下で、信号変調度５０％以上かつ信号Ｃ／Ｎ比４５ｄＢ以上になっていることが分かる。即ち、Ｉｎ合金／ＳｉＯ₂ 混合記録膜とすることにより、記録感度を大幅に改善することが可能となることが裏付けられる。

また、図５、６から、Ｉｎ合金に対するＳｉＯ₂ の混合比率が、Ｉｎ合金体積／酸化物体積の体積比にて２と高すぎる比較例２においては、信号変調度に関しては良好な特性を示す一方、信号Ｃ／Ｎ比に関しては、全ての記録パワーにおいて４５ｄＢ以下にとどまっていた。この結果から、Ｉｎ合金に対するＳｉＯ₂ の混合比率をある一定値以上にした場合、却って信号品質が低下するという悪影響があることが裏付けられる。このため、Ｉｎ合金に対するＳｉＯ₂ の混合比率は、Ｉｎ合金と酸化物との体積比である（Ｉｎ合金体積）／（酸化物体積）で３〜１０の範囲が適当である。

図７の熱伝導率評価：
図７の、発明例１、２及び比較例１の熱伝導率測定結果は、各記録膜の電気伝導率を４端子法から測定し、それを次式１のヴィーデマン・フランツ則に基づき、熱伝導率に換算した値を用いた。
Ｋ／σ＝ＬＴ（式１）、但し、Ｋ：熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）、σ：電気伝導率（Ｓ／ｍ）、Ｌ：ローレンツ数（２．４５×１０^-8ＷΩ／Ｋ² ）、Ｔ：絶対温度（Ｋ）を各々示す。

この図７の通り、Ｉｎ合金とＳｉＯ₂ との混合物からなる記録膜である発明例１及び発明例２は、Ｉｎ合金のみで形成されている比較例１の記録膜に比べ、熱伝導率が大幅に低下することが裏付けられる。これによって、Ｉｎ合金とＳｉＯ₂ との混合物からなる記録膜は、レーザにより投入された熱の拡散を抑えることができ、より低いレーザパワーによって局所的な記録マークの形成が可能となる。この結果、上記した通り、良好な記録特性を持ちつつ、さらに良好な信号変調度が得られる記録膜を得る効果があることが裏付けられる。

（実施例２）
Ｉｎ合金と、酸化物であるＡｌ₂ Ｏ₃ 、Ｎｂ₂ Ｏ₅ との混合物からなる記録膜の信号変調度、信号Ｃ／Ｎ比を測定、評価した。具体的には、実施例１と同じく、図１に示すタイプの光ディスク１０を模擬して、支持基板１上に記録膜４、その上に光透過層６と、順に２層を設け、このディスクの信号読み取り時の信号変調度、信号Ｃ／Ｎ比を測定、評価した。

この結果として、図８、９に示す通り、本発明のＩｎ合金とＡｌ₂ Ｏ₃ との適当量の混合物からなる記録膜を有する発明例３、Ｉｎ合金とＮｂ₂ Ｏ₅ との適当量の混合物からなる記録膜を有する発明例４とは、Ｉｎ合金のみからなる記録膜の比較例１（実施例１と同じ）に比して、信号変調度や信号Ｃ／Ｎ比が優れていた。

図８、９において、菱形印を結ぶ線が再度掲載する（実施例１と同じ）発明例２、四角印を結ぶ線が発明例３、三角印を結ぶ線が発明例４、×印を結ぶ線が比較例１である。

これら発明例３、４の光ディスクの作製法を以下に各々示すが、光ディスクの積層構造は実施例１と同一にし、光学調整層２や誘電体層３、５は設けなかった。

発明例３：
発明例１と同じ（条件の）ポリカーボネート基板を用いた。その基板表面に、発明例１と同じく、厚さ１２ｎｍ相当のＩｎ−２５ａｔ％ＮｉのＩｎ合金をコスパッタリングを用いたＤＣスパッタリング法によって成膜すると同時に、ＲＦスパッタリング法によって厚さ３ｎｍ相当のＡｌ₂ Ｏ₃ を成膜した。そして、Ｉｎ合金／Ａｌ₂ Ｏ₃ 誘電体の混合比率が前記体積比にて４となる総膜厚１５ｎｍの記録膜４を成膜した。

記録層４形成の発明例１と同じためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０^-5Ｔｏｒｒ以下（１Ｔｏｒｒ＝１３３．３Ｐａ）、Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー及びＲＦスパッタ成膜パワーはそれぞれ５０Ｗ及び１００Ｗとして、成膜レート比がＤＣ：ＲＦ＝４：１となる様に設定した。次いで、記録膜４の上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製、商品名：「ＢＲＤ−１３０」）をスピンコートした後、紫外線硬化させて、発明例１と同じ膜厚１００±１５μｍの光透過層６を形成した。

発明例４：
発明例１と同じ（条件の）ポリカーボネート基板を用いた。その基板表面に、発明例１と同じく、厚さ１２ｎｍ相当のＩｎ−２５ａｔ％ＮｉのＩｎ合金を、コスパッタリングを用いたＤＣスパッタリング法によって成膜すると同時に、発明例１と同様にＲＦスパッタリング法によって厚さ３ｎｍ相当のＮｂ₂ Ｏ₅ を成膜した。そして、Ｉｎ合金／Ｎｂ₂ Ｏ₅ 誘電体の混合比率が前記体積比にて４となる総膜厚１５ｎｍの記録膜４を成膜した。

記録膜４形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０^-5Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー及びＲＦスパッタ成膜パワーはそれぞれ５０Ｗ及び４０Ｗとして、成膜レート比がＤＣ：ＲＦ＝４：１となる様に設定した。次いで、記録膜４の上に、発明例１と同じ光透過層６を形成した。

これら発明例３、４の光ディスクの信号変調度評価と、光ディスクの信号Ｃ／Ｎ比評価とは実施例１と同じ条件で行った。

図８、９の詳細な評価結果：
図８、９から、Ｉｎ合金と、Ａｌ₂ Ｏ₃ またはＮｂ₂ Ｏ₅ との混合物からなる記録膜である発明例３及び発明例４においては、レーザパワーが６ｍＷ以下で、信号変調度５０％以上、かつ信号Ｃ／Ｎ比４５ｄＢ以上になっていることが分かる。即ち、Ｉｎ合金／Ａｌ₂ Ｏ₃ またはＮｂ₂ Ｏ₅ 混合記録膜とすることにより、Ｉｎ合金のみの比較例１に比して、記録感度を大幅に改善することが可能となることが裏付けられる。

以上のＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｎｂ₂ Ｏ₅ の酸化物を用いた実施例１、２の結果は、他のニオブ酸化物であるＮｂＯ、ＮｂＯ₂ や、ＭｇＯ、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＺｒＯ₂ 、ＭｎＯ₂ 、ＩｎＯなどの他の酸化物でも同様に得られると推考される。

（実施例３）
実施例１、２とは異なる組成のＩｎ合金に対する酸化物の添加効果を評価した。具体的には、実施例１、２と同じく、図１に示すタイプの光ディスク１０を模擬して、支持基板１上に記録膜４、その上に光透過層６と、順に２層を設け、このディスクの信号読み取り時の信号変調度、信号Ｃ／Ｎ比を測定、評価した。この結果を図１０、１１に示す。

（評価結果）
発明例５及び比較例３、それぞれの光記録媒体における記録レーザパワーと信号変調度との関係を図１０に、記録レーザパワーと信号のＣ／Ｎ比との関係を図１１に、各々示す。これら図１０、１１において、黒丸印を結ぶ線が発明例５、＊印を結ぶ線が比較例３である。

これら図１０、１１から、Ｉｎ合金のみで形成されている記録膜とした比較例３では、記録に必要なレーザパワー、すなわち信号変調度が５０％以上かつ信号Ｃ／Ｎ比が４５ｄＢ以上になるレーザパワーが７ｍＷ必要である。これに対し、Ｉｎ合金とＳｉＯ₂ との混合物からなる記録膜である発明例５においては、レーザパワーが６ｍＷ以下で、信号変調度が５０％以上かつ信号Ｃ／Ｎ比が４５ｄＢ以上になっていることが分かる。

即ち、本発明のように、Ｉｎ合金／ＳｉＯ₂ 混合記録膜とすることにより、記録感度を大幅に改善することが可能となることが裏付けられる。この様に、Ｉｎ合金の組成が異なっても、本発明組成範囲内であれば、発明例は、Ｉｎ合金のみからなる記録膜の比較例に比して、８ｍＷ程度のレーザパワーは勿論、５ｍＷ程度のより低いレーザパワーでも、信号変調度や信号Ｃ／Ｎ比が高い効果が得られる。

発明例５：
基板１としては、発明例１と同じ条件のポリカーボネート基板を用いた。その基板表面に、ＤＣスパッタリング法によって、厚さ１２ｎｍ相当のＩｎ−４０ａｔ％Ｃｏの、Ｃｏを含むＩｎ合金を成膜すると同時に、ＲＦスパッタリング法によって厚さ１．５ｎｍ相当のＳｉＯ₂ を成膜した（コスパッタリング）。そして、Ｉｎ合金／ＳｉＯ₂ 誘電体の混合比率が体積比にて８：１となる総膜厚１３．５ｎｍの記録膜４を成膜した。この記録層４形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０^-5Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー及びＲＦスパッタ成膜パワーはそれぞれ１００Ｗ及び９０Ｗとして、成膜レート比がＤＣ：ＲＦ＝８：１となる様に設定した。次いで、記録膜４の上に、発明例１と同じ条件で光透過層６を形成した。

比較例３：
発明例１と同じ条件のポリカーボネート基板を用いた。その基板表面に、発明例５と同じくＤＣスパッタリング法によって、厚さ１２ｎｍ相当のＩｎ−４０ａｔ％ＣｏのＩｎ合金のみの記録膜４を成膜した。この記録層４形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０^-5Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：１ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワーは１００Ｗとした。次いで、記録膜４の上に、発明例１と同じ光透過層６を形成した。

（実施例４）
光ディスクの記録膜４におけるＩｎ合金の組成の影響を調査した。本調査では、Ｉｎ合金組成の影響のみを調査するために、敢えて、本発明のＩｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜とはせず、Ｉｎ合金のみからなる記録膜にて試験を行った。その上で、この記録膜のＩｎ合金の組成を種々変えて、記録特性と信号変調度につき評価した。これらの結果を表１、２に示す。

光ディスクの製作：
発明例１と同じ（条件の）ポリカーボネート基板を用いた。その基板表面に、発明例１と同じく、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって記録膜４を形成した。スパッタリングターゲットとしては、直径６インチのＩｎターゲット上に添加元素のチップ（５ｍｍ角もしくは１０ｍｍ角）を置いた複合ターゲットを用いた。

スパッタ条件は、到達真空度：３×１０^-6Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：１００Ｗとした。膜厚は、ＢＤ−Ｒディスクの未記録状態のＳＵＭ２信号（反射率と相関ある出力信号）レベルが２８０ｍＶ以上を確保出来る膜厚となるよう１２〜２１ｎｍの範囲で調整した（なお、比較例の合金では、２８０ｍＶ以上確保出来ないものあり）。

次いでその上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製商品名「ＢＲＤ−１３０」）をスピンコートした後、紫外線硬化させて膜厚１００±１５μｍの光透過層３を形成した。

光ディスクの評価法については、光ディスク評価装置（パルステック工業社製の商品名「ＯＤＵ−１０００」、記録レーザー波長：４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）：０．８５）、スペクトラムアナライザー（アドバンテスト社製の商品名「Ｒ３１３１Ｒ」）を用いた。この際、線速は４．９ｍ／ｓで、未記録状態のＳＵＭ２レベル、記録レーザパワー４ｍＷから１２ｍＷの範囲において長さ０．６μｍの記録マーク（２５ＧＢのBlu-ray Discの８Ｔ信号に相当）を繰り返して形成し、再生レーザパワー０．３ｍＷにおける信号読み取り時の記録再生時の最大Ｃ／Ｎ値を評価した。

またタイムインターバルアナライザー（横河電機社製商品名ＴＡ５２０）を用い、記録レーザパワー４ｍＷから１２ｍＷの範囲において最短長さ０．１５μｍから０．０７５μｍ単位で、最長長さ０．６μｍまでの長さの記録マーク（２５ＧＢのBlu-ray Discの２T 〜８T 信号に相当）をランダムに繰り返し形成した際のジッター値の評価を行った。ジッター値の評価は３トラック連続で記録した後、中心のトラックの信号における値を「ジッター値（連続３トラック記録時）」としている。また同時に「ジッター値（連続３トラック記録時）」が最小値となる記録レーザパワーも評価した。

表１は、光ディスクの記録膜４のＩｎ合金がＮｉ、Ｃｏの一種または二種を含む、実施例（発明例）及び比較例のそれぞれの光記録媒体における未記録状態のＳＵＭ２のレベルと８Ｔ信号記録再生時のＣ／Ｎ値を示した表である。ここで、表１、２の各実施例は、表１、２における本発明組成範囲内のＩｎ合金のみからなる記録膜の実施例の意味であり、前記した各実施例１〜３におけるＩｎ合金＋酸化物の混合物からなる記録膜とは別である。また、表１の比較例１〜４も、表１における本発明組成範囲外のＩｎ合金のみからなる記録膜の比較例の意味であり、前記図５〜１１の比較例１〜３とは別である。

表２は、光ディスクの記録膜４のＩｎ合金が、Ｎｉ、Ｃｏに加えて、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉから選ばれる一種または二種以上を含む、実施例（発明例）それぞれの光記録媒体における未記録状態のＳＵＭ２のレベル、８Ｔ信号記録再生時のＣ／Ｎ値、ジッター値（連続３トラック記録時）が最小値となる記録パワー及びジッター値（連続３トラック記録時）を示した表である。

表１、２において、最大Ｃ／Ｎ値が得られる記録レーザーパワーは、６ｍＷから１０ｍＷの範囲で、表中、未記録状態のＳＵＭ２のレベルが２８０ｍＶ以上には○を、これに満たないものは×を付した。また、８Ｔ信号記録再生時のＣ／Ｎ値が５０ｄＢ以上には○を、これに満たないものは×を付している。

表１より、Ｎｉ、Ｃｏを含むＩｎ合金記録膜４を備えた光ディスクは、各比較例（Ｐｔ、ＡｕあるいはＶを含むＩｎ合金）に比べて、ＳＵＭ２のレベル及びＣ／Ｎ値がいずれも高く、優れた記録特性を発揮するものであることがわかる。したがって、本発明のＩｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜の、Ｉｎ合金におけるＮｉ、Ｃｏ含有乃至Ｎｉ、Ｃｏ含有量の意義が裏付けられる。

また、表２から、Ｎｉ、Ｃｏに加えて、更にＢｉ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｉを含有するＩｎ合金記録膜４を備えた光ディスクは、同様にＳＵＭ２のレベル及びＣ／Ｎ値がいずれも高い上に、これらＢｉ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｉを含まない表１の実施例１に相当する参考例に比べ、ジッター値も低い値が得られており、さらに優れた記録特性を有していることが判明する。したがって、本発明のＩｎ合金と酸化物との混合物からなる記録膜の、Ｉｎ合金におけるＮｉ、Ｃｏに加えて、更にＢｉ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｉを含有する乃至Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｓｉ含有量の意義が裏付けられる。

本発明によれば、比較的低いレーザパワーによって穴開け（記録）が可能となり、良好な記録特性を持ちつつ、さらに良好な信号変調度が得られる記録膜を有する光情報記録媒体を提供することができる。この結果、本発明の光情報記録媒体は、現行のＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、次世代の光情報記録媒体（ＨＤ ＤＶＤやBlu-ray Disc）として用いられ、特には、青紫色のレーザを用いる追記型の高密度光情報記録媒体として好適に用いられる。

本発明光情報記録媒体の一実施形態を示す断面模式図である。 本発明光情報記録媒体の他の実施形態を示す断面模式図である。 本発明光情報記録媒体の他の実施形態を示す断面模式図である。 本発明光情報記録媒体の他の実施形態を示す断面模式図である。 実施例１における、記録膜の記録レーザパワーと信号変調度の関係を示す説明図である。 実施例１における、記録膜の記録レーザパワーと信号Ｃ／Ｎ比の関係を示す説明図である。 実施例１における、記録膜の熱伝導率を測定した結果を示す説明図である。 実施例２における、記録膜の記録レーザパワーと信号変調度の関係を示す説明図である。 実施例２における、記録膜の記録レーザパワーと信号Ｃ／Ｎ比の関係を示す説明図である。 実施例３における、記録膜の記録レーザパワーと信号変調度の関係を示す説明図である。 実施例３における、記録膜の記録レーザパワーと信号Ｃ／Ｎ比の関係を示す説明図である。

符号の説明

１：支持基板、２：光学調整層、３、５：誘電体層、４：記録膜、
６：光透過層、７Ａ、７Ｂ：記録膜群、８：中間層、９：接着剤層、
１０：光ディスク

Claims (7)

1. エネルギービームの照射により記録マークが形成される記録膜を有する光情報記録媒体であって、この記録膜がＩｎ合金と酸化物との混合物からなることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記光情報記録媒体の記録膜におけるＩｎ合金が、Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種を１〜６５原子％含み、残部Ｉｎおよび不可避的不純物からなる請求項１に記載の光情報記録媒体。
3. 前記光情報記録媒体の記録膜におけるＩｎ合金における前記Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量の上限を５０原子％とした請求項２に記載の光情報記録媒体。
4. 前記光情報記録媒体の記録膜におけるＩｎ合金における前記Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種の含有量の下限を２０原子％とした請求項２に記載の光情報記録媒体。
5. 前記光情報記録媒体の記録膜におけるＩｎ合金が、Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種を１〜６５原子％含み、更に、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉから選ばれる一種または二種以上を１９原子％以下（０原子％を含まない）含有し、残部Ｉｎおよび不可避的不純物からなる請求項１に記載の光情報記録媒体。
6. 前記光情報記録媒体の記録膜における酸化物が、シリコン、アルミニウム、ニオブの各酸化物から選択される一種か、またはこれら二種以上の複合酸化物である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。
7. 前記光情報記録媒体の記録膜におけるＩｎ合金と酸化物との混合比率が、Ｉｎ合金と酸化物との体積比である（Ｉｎ合金体積）／（酸化物体積）で３〜１０の範囲である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光情報記録媒体。

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