JP2947942B2 - 光学情報記録媒体、その製造方法、その製造に使用されるターゲット - Google Patents

光学情報記録媒体、その製造方法、その製造に使用されるターゲット

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、新規な光学情報記録媒体、詳しくは、レー
ザビーム等の光照射により情報を高速かつ高密度に記
録、再生、消去することができ、且つ繰り返し特性に優
れた光学情報記録媒体に関するものである。
〔従来の技術〕
温度変化により結晶質と非晶質との間で可逆的に相変
化する記録材料を用い、この性質を利用して情報の記録
・消去を行ういわゆる相変化型光ディスクは、レーザビ
ームのパワーを変化させるだけで古い情報を消去しなが
ら同時に新たな情報を記録する（以下オーバーライトと
称する）ことが出来るという利点を有している。このオ
ーバーライト可能な相変化型光ディスクの記録材料とし
ては、In−Se系合金（Appl.Phys.Lett.第50巻、667ペー
ジ、1987年）やIn−Sb−Te（Appl.Phys.Lett.第50巻、1
6ページ、1987年）、Ge−Te−Sb合金等のカルコゲン合
金が主として用いられている。
このような相変化型光ディスクの記録・消去の原理は
以下の通りである。すなわち、記録の際には、前述のよ
うな記録材料で形成された記録層に対して、レンズによ
り絞り込まれた高いパワーのレーザビームを照射するこ
とにより、この記録層を融点以上に昇温させて一旦溶融
し（約500〜600℃）、続いてレーザビームのパワーを下
げる。これにより、記録層は急速に冷却されて非晶質状
態になり、通常、約１μｍ程度のマークが記録層に形成
されて室温で安定な状態となる。一方、消去の際には、
このマークに弱いパワーのレーザビームを照射し、融点
より低い温度に昇温することにより、非晶質状態のマー
クを結晶化させる。
上記のように、記録時に高いパワーのレーザビームが
照射される相変化型光ディスクにおいては、耐熱性の低
いディスク基板や接着層などの熱損傷を防ぐため、従来
より、記録層の直上（反射層との間）および／または直
下（基板との間）に保護層を設けている。そして、この
ような保護層の材料としては、一般に、金属あるいは半
金属の酸化物、炭化物、フッ化物、硫化物、および窒化
物やこれらの混合物が用いられている。
上記材料のうちZnS（硫化亜鉛）は、記録・消去特性
および記録層との密着性の観点から、保護層材料として
好ましいことが知られているが、実際にZnSのみからな
る材料で保護層を形成すると、オーバーライトによる記
録・消去の繰り返しによってZnSの結晶粒の粗大化が生
じるため、耐熱性が不十分であることが分かった。
すなわち、前述のように、記録の際に記録層が溶融す
るために生じる記録層の固体−液体間の体積膨張や、保
護層自身の熱膨張によって、保護層は熱変形し易い。そ
して、この熱変形は記録層の溶融中に起こるため、記録
層材料をディスクの回転方向に流動させることになるこ
とから、保護層の熱変形が繰り返し特性の劣化につなが
るとされている。このような観点から保護層材料に要求
される特性としては、 （１）変形強度が高いこと （２）耐熱性が高いこと （３）化学的に安定であること （４）使用波長域で透明であること （５）記録層材料との密着性が高いこと の５点が従来より考慮されてきたが、ZnS（硫化亜鉛）
は、上記特性のうち（３）、（４）、（５）の観点では
好ましいものの（１）、（２）の強度や耐熱性の点で
は、必ずしも良い材料とは言えなかった。
そのため、ZnSにSiO2等を添加した材料で保護層を形
成することにより保護層の耐熱性を向上させる方法（特
公平４−74785号公報参照）や、記録層と反射層との間
に設ける保護層を二層に分けて、その一方をZnSにSiO2
を混合した材料からなる層とし、他方をSiO2のみからな
る層とすることによって、繰り返し特性を向上させる方
法（特開平３−263626号公報参照）などが提案されてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記方法によっても、多数回の急速な
加熱・冷却の繰り返しにより保護層自身が変形し、この
変形が記録層にダメージを与えてノイズ・ジッターの増
大が生じるという問題は十分に改善されなかった。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するこ
とを課題とするものであり、保護層の材料を特定するこ
とにより、記録・消去特性に優れるとともに繰り返し特
性に優れた光学情報記録媒体を提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明は、透明な基板
と、この基板の上に直接的または間接的に形成され、且
つ光照射による発熱で光学定数が変化することにより情
報の記録および消去がなされる記録層と、この記録層の
直上および直下のいずれか一方に形成された保護層とを
備えた光学情報記録媒体において、前記保護層は結晶化
ガラスを含む材料で形成された耐熱層であることを特徴
とする光学情報記録媒体を提供する。
本発明はまた、透明な基板と、この基板の上に形成さ
れた第一保護層と、この第一保護層の上に形成され、且
つ光照射による発熱で光学定数が変化することにより情
報の記録および消去がなされる記録層と、この記録層の
上に形成された第二保護層と、この第二保護層の上に形
成された反射層とを備えた光学情報記録媒体において、
前記第一保護層および第二保護層の少なくともいずれか
一方は、結晶化ガラスを含む材料で形成された耐熱層で
あることを特徴とする光学情報記録媒体を提供する。
本発明はまた、透明な基板と、この基板の上に形成さ
れた第一保護層と、この第一保護層の上に形成され、且
つ光照射による発熱で光学定数が変化することにより情
報の記録および消去がなされる記録層と、この記録層の
上に形成された第二保護層と、この第二保護層の上に形
成された第三保護層と、この第三保護層の上に形成され
た反射層とを備えた光学情報記録媒体において、前記第
三保護層が結晶化ガラスからなる材料で形成された耐熱
層であることを特徴とする光学情報記録媒体を提供す
る。
なお、前記耐熱層は結晶化ガラスからなる材料で形成
されたものであり、膜となった状態で結晶化ガラスで構
成されているものに限定されない。
また、記録層の直下の保護層（第一保護層）を前記耐
熱層とする場合いは、耐久性を高くするために、基板と
の間に基板との密着性を向上させる層を介在させること
が好ましい。
前記結晶化ガラスとは、ガラスを制御された条件下で
再加熱することにより、多数の微細な結晶を均一に析出
成長させたものである。すなわち、通常のガラス及びガ
ラス材料がアモルファス（非晶質）であるのに対して、
結晶化ガラスは結晶化しているためガラスと言うよりは
むしろ結晶化した無機材料と言えるものである。従って
通常のガラスとはその特性がかなり異なる。結晶化ガラ
スの特徴は下記の通りである。
機械的強度が高い。
結晶化することにより、通常のガラス材料に比べて軟
化温度が高く、耐熱性が高い。
緻密で内部に気孔をもたず、気体を通さない。
結晶物であるのもかかわらず透明な材料が得られる。
熱膨張係数を自由にコントロールできる。
絶縁性のものから半導体特性を示すものまで、幅広い
電気特性のものが得られる。
このように、結晶化ガラスは、通常のガラス材料と比
べて相変化型光ディスクの保護層として好適な特性を有
している。
このような結晶化ガラスには種々の系が知られている
が、基本となる系を下記の表１に示す。
通常の結晶化ガラスは、これらの基本系をなすガラス
に、核形成剤としてTiO2、ZrO2、Fe2O3、V2O5、NiO、Cr
2O3、フッ化物、硫化物、またはPtやAuなどの貴金属を
加えて結晶化を促進させる。これらの核形成剤としての
能力は、材料系や組成によっても異なるため、系に最適
な量を加えれば良い。
上記基本系のうち、本発明の光学情報記録媒体を構成
する耐熱層を形成する材料に含まれる結晶化ガラスは、
SiO2とAl2O3とを含むものであることが好ましい。
前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶化ガラス
は、SiO2とAl2O3とLi2Oとを含むものであることが好ま
しい。
前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶化ガラス
は、SiO2とAl2O3とMgOとを含むものであることが好まし
い。
前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶化ガラス
は、SiO2とAl2O3とLi2OとMgOおよび／またはZnOとを含
むものであることが好ましい。
前記結晶化ガラスはさらに核形成剤を含むものである
ことが好ましい。前記核形成剤としては、従来より結晶
化ガラスの核形成剤として使用されている前述の化合物
の中から、結晶化させるガラスの組成によって適宜選択
される。SiO2とAl2O3を含む組成の結晶化ガラスでは、
核形成剤としてTiO2やZrO2を用いることが好ましく、こ
れらのいずれかまたは両方を、例えば15mol％以下の範
囲で結晶化させるガラスに含有させる。
前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶化ガラス
は、Li2O−Al2O3−SiO2系およびコージュライト系の少
なくともいずれか一方であることが好ましい。
Li2O−Al2O3−SiO2系の結晶化ガラスとしては、Li2O
が少なくAl2O3の多いLi2O−Al2O3−SiO2系ガラスを加熱
することによって得られるものが挙げられる。この結晶
化ガラスは、熱処理条件に応じて、β−石英固溶体およ
びβ−スポンジュメン固溶体のいずれかの結晶相のもの
が得られるが、いずれものものであってもよい。なお、
β−石英固溶体は可視光の波長で透明であるが、β−ス
ポンジュメン固溶体は半透明または不透明である。
この結晶化ガラスの組成としては、Li2Oを１〜10mol
％、Al2O3を15〜40mol％、SiO2を40〜60mol％含むもの
が挙げられる。
この結晶化ガラスは特に耐熱性に優れているが、その
理由は、結晶化により、熱衝撃に強いリチウム・アルミ
ノシリケートが析出するためであると推定される。
また、Li2O−Al2O3−SiO2にMgOおよび／またはZnOが
含有された組成の結晶化ガラスは、粘性−温度曲線が緩
やかなものとなる。
コージュライト系の結晶化ガラスは、主結晶相がコー
ジュライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2）であり、MgOを１〜
15mol％、Al2O3を15〜40mol％、SiO2を40〜60mol％を含
むものである。このコージュライト系結晶化ガラスも耐
熱性に優れたものである。
前記基本系のうち、上述のLi2O−Al2O3−SiO2系およ
びコージュライト系以外で好ましい系は、Na2O−Al2O3
−SiO2系、Na2O−CaO−MgO−SiO2系、PbO−ZnO−B2O
3系、ZnO−B2O3−SiO2系が挙げられる。
このように、結晶化ガラスは、前述の保護層材料に要
求される特性のうち（１）および（２）を有するもので
あるが、これ以外の（３）乃至（５）の特性にも優れた
ものとするため、結晶化ガラスとカルコゲン化物、特に
ZnS（硫化亜鉛）との混合物を保護層材料として使用す
ることが好ましい。すなわち、ZnSは、記録層としてTe
系やSe系の化合物（カルコゲン化物）を用いた場合に記
録層との密着性に優れるため、ZnSと耐熱性の高い結晶
化ガラスとの混合物を保護層材料とすれば、前述の保護
層材料に要求される特性の全てが満たされることにな
る。
上記ZnSと結晶化ガラスとの混合物についての混合比
の表示方法としては、結晶化ガラスが多種類の分子を含
むので、結晶化ガラスを形成する材料を各々モル％（mo
l％）で表現することが難しいため、ここでは、混合す
るZnSと結晶化ガラスとの重量の比、すなわち重量％（w
t％）で表す。
本発明の光学情報記録媒体において、記録層の直上お
よび直下に形成される耐熱層（保護層）を形成する材料
がZnSと結晶化ガラスとの混合物である場合には、結晶
化ガラスの含有率が前記材料全体の5wt％以上50wt％以
下であることが好ましい。結晶化ガラスの含有率が5wt
％未満では保護層の耐熱性が劣り、50wt％を超えると記
録層との密着性が低くなる。実際の生産に際しては、ば
らつき等を考慮すると前記含有率が10wt％以上40wt％以
下であることがさらに好ましい。
また、本発明の光学情報記録媒体において、記録層の
直上および直下に形成される耐熱層を形成する材料に
は、Li2O−Al2O3−SiO2系およびコージュライト系の少
なくともいずれか一方である結晶化ガラスと、カルコゲ
ン化合物（特に、ZnS）とが含まれていることが好まし
い。なお、第三保護層を有する光学情報記録媒体の場合
には、その第一保護層および第二保護層が、結晶化ガラ
スを含まずZnSを主成分とする材料で形成されていても
よい。
本発明の光学情報記録媒体のうち第三保護層を備えた
構造では、記録・消去の際に最も熱負荷のかかる第二保
護層を二層に分けて第三保護層に耐熱性を持たせている
ため、第二保護層に記録層との密着性の高い材料を使用
することによって、第二保護層と第三保護層の機能を分
離することにより、繰り返し特性をより一層向上させる
ことができる。
また、前記第一保護層および第二保護層は、記録層と
直接接しているので記録層との密着性が要求されるた
め、ZnSを主成分とした材料で構成することが好まし
く、例えばZnSに結晶化ガラスやSiO2等を混合させた材
料を用いることが好ましい。
前記第二保護層および第三保護層の膜厚は、所望の光
学特性及び感度が得られる厚さとするが、一般的に、繰
り返し特性を向上させるためには、第三保護層を厚くす
ることが好ましく、記録感度を高めるには、第二保護層
を厚くすることが好ましい。
そして、記録感度の向上と繰り返し特性の向上とを両
立させるためには、第二保護層の膜厚を1nm以上50nm以
下とすることが好ましく、1nm以上20nm以下とすればよ
り好ましい。第三保護層の膜厚は、記録感度と光学特性
の観点から、一般には1nm以上300nm以下であることが望
ましく、本発明者等の実験によると、線速11m/s、記録
感度22mW以下、波長780nmの半導体レーザ使用の条件で
は、10nm〜50nmの範囲が好適であることが確認された。
また、第一保護層の膜厚は、第三保護層の有無によら
ず、光学情報記録媒体としての反射率や基板の耐熱性、
生産性を考慮すると80nm以上400nm以下であることが好
ましい。
本発明はまた、本発明の光学情報記録媒体の製造方法
において、前記耐熱層を、結晶化ガラスを含む焼結体を
ターゲットとして用いてスパッタリングを行うことによ
り形成することを特徴とする光学情報記録媒体の製造方
法を提供する。
本発明はまた、本発明の光学情報記録媒体の製造方法
において、前記耐熱層を、結晶化ガラスとカルコゲン化
合物を含み且つ結晶化ガラスの含有率が５〜50重量％で
ある焼結体をターゲットとして用いてスパッタリングを
行うことにより形成することを特徴とする光学情報記録
媒体の製造方法を提供する。
本発明はまた、結晶化ガラスを含む焼結体で構成され
たことを特徴とする薄膜形成用のターゲットを提供す
る。
本発明はまた、結晶化ガラスとカルコゲン化合物とを
含む焼結体で構成されたことを特徴とする薄膜形成用の
ターゲットを提供する。
一般に、光学情報記録媒体の保護層を形成する方法と
しては、蒸着法及びスパッタリング法が知られている
が、生産性を考慮すると蒸着法よりスパッタリング法の
方が優れているため、通常、量産設備にはスパッタリン
グ法が多く利用されている。そして、スパッタリング法
で２種以上の混合物から成る膜を形成する方法として
は、構成する物質を各々のターゲットからスパッタリン
グする共スパッタリング法もしくは、各々の物質を粉末
混合して焼結させたターゲットからスパッタリングする
方法がよく利用される。
これに対して、結晶化ガラスまたはカルコゲン化合物
（例えばZnS）と結晶化ガラスとの混合物からなる材料
で保護層を形成する場合には、結晶化ガラスそのものや
結晶化ガラスを構成する各成分が強固に結合されたもの
をターゲットとして用いることが好ましい。すなわち、
結晶化ガラスを構成する各材料の組成、およびZnSが含
まれる場合には結晶化ガラスに対するZnSの比率が設定
通りに形成された焼結体をターゲットとして用いれば、
得られる保護層における前記組成および比率が設定通り
のものとなる。
本発明の光学情報記録媒体に適する記録層材料として
は、Sb−Te−Ge、In−Sb−Te、In−Se−Tl、Ge−Te−Sn
−Au、Sb−Te−Ge−Pd、Sb−Te−Pt、Sb−Te−Ge−Nb等
のTeまたはSeをベースとする合金が好ましい。中でもSb
−Te−Ge合金もしくはSb−Te−Geをベースとして第四元
素を添加した合金系は、その組成により種々の結晶化速
度を有するものとなるため、合金の組成を選定すること
により必要とされる媒体（ディスク）の回転速度に対応
させることができる。これにより、本発明の光学情報記
録媒体の層構成において、第一、第二、及び第三保護層
の膜厚を広範囲に変化させることができるため、Sb−Te
−Ge合金もしくはSb−Te−Geをベースとして第四元素を
添加した合金系を記録層材料として使用することが好ま
しい。
記録層の膜厚は、光学情報記録媒体に要求される反射
率や記録感度に応じて決定されるが、一般に現在使用さ
れているディスクドライブで記録・消去される相変化型
光ディスクとしては、記録層の膜厚を15nm以上120nm以
下とすることが好ましい。
反射層材料としては、Al、Cr、Ni,Au、Ti、Zr、Hf、S
i及びMg等の金属、及びこれらの合金を用いることが、
光の反射性や熱伝導率の観点から好ましい。特にAl及び
Auをベースにした合金系が好ましく、AlにCr、Ti、Zr、
Hf、Si、Cu等を0.5at％以上10at％以下の割合で加えた
合金系が、コストの観点から好ましい。
反射層の膜厚は記録層で発生した熱を効率よく逃が
し、且つ再生時のコントラスト比を高める効果が得られ
る範囲であればよく、一般的には30nm以上300nm以下が
好ましい。30nm以下の膜厚では再生時のコントラスト比
を高める効果が低下し、300nm以上の膜厚では記録層を
加熱するために必要なレーザパワーが大きくなるため好
ましくない。
反射層の上には、反射層を保護して耐久性を付与する
ために、合金樹脂層を設けることが好ましい。この材料
としては、UV（紫外線）硬化樹脂（ウレタン系、アクリ
ル系、シリコーン系、ポリエステル系）またはホットメ
ルト系の接着材等を用いることができる。このような樹
脂層の膜厚は、光学情報記録媒体を貼り合わせによる両
面使用とするか片面使用とするかによって異なるが、５
μｍ以上50μｍ以下であることが好ましい。
また、基板としては、従来の光学情報記録媒体の基板
として慣用されているものを用いることができるが、光
学的特性が良好で機械的強度が大きく、かつ寸法安定性
に優れるポリカーボネート、ガラスなどが好適である。
本発明の光学情報記録媒体によれば、保護層を結晶化
ガラスを含む材料で構成することによって、保護層の耐
熱性が向上して熱による変形が小さくなるため、記録・
消去の繰り返しに対する保護層の劣化が防止され、広い
パワー領域のレーザビームで安定な繰り返し特性を得る
ことができる。
〔発明の実施の形態〕
以下、本発明の実施形態について、実施例および比較
例を用いて説明する。なお、以下の実施例および比較例
では、記録層として相変化型記録材料を用いた相変化型
光ディスクについて説明するが、本発明は相変化型光デ
ィスク以外の光学情報記録媒体にも適用される。
〔実施例１〕 第１図に示すように、厚さ1.2mmで1.6μｍピッチの溝
があらかじめ設けられているポリカーボネート製の基板
１上に、以下の手順で、第一保護層２、記録層３、第二
保護層４、反射層６、UV硬化樹脂層７をこの順に形成し
た。
先ず、70wt％のZnSと30wt％結晶化ガラス（岩城硝子
（株）製 Ｐ−96（コーニングガラスコード番号9608）
Li2O−Al2O3−SiO2系）の焼結体よりなるターゲットを
用い、RFスパッタリング法にり180nmの第一保護層２を
基板１の上に形成した。なお、この結晶化ガラスは、β
−スポンジュメント固溶体タイプであり、組成は、Si
O2:69.7％、Al2O3:18.3％、Li2O:5.4％、TiO2:4.3％、M
gO:2.3％である。
次に、この第一保護層２の上に、記録層３としてSb−
Te−Ge系合金膜を、膜厚が25nmとなるようにRFスパッタ
リング法により成膜した。次に、第一保護層２と同じ方
法で70wt％のZnSと30wt％の結晶化ガラスよりなる第二
保護層４を、膜厚が20nmとなるように形成した。この第
二保護層４の上にAl合金からなる反射層６を、膜厚が20
0nmとなるようにRFスパッタリング法により形成した。
さらに、この反射層６の上にアクリル系UV硬化樹脂をス
ピンコート法により10μｍ塗布し、紫外線を照射して硬
化させることによりUV硬化樹脂層７を形成した。
このようにして得られた二枚のディスクを、UV硬化樹
脂層７側を合わせてホットメルト接着剤にて貼り合わせ
ることにより、両面使用の相変化型光ディスクを作製し
た。
得られた相変化型光ディスクの基板面に出力1Wの半導
体レーザ（入射光）８を照射することにより、使用部分
の初期化を行った。このようにして初期化された光ディ
スクを回転しながら、以下のようにして動的測定を行っ
た。
測定に使用したレーザは波長が830nmの半導体レーザ
であり、対物レンズの開口数は0.5である。線速はおよ
そ11m/sとし、前記半導体レーザを、記録周波数6.9MHz
（デュティ比50％）、ピークパワー（記録パワー）10〜
20mW、バイアスパワー（消去パワー）５〜10mWの各条件
に変調させ、オーバーライトモードで同一トラックに10
0回記録後、再生パワー1.5mWにて再生を行い、再生光の
C/N比をスペクトラムアナライザで測定した。
また、C/N比の測定後、同じトラックに周波数3.7MHz
（デュティ比50％）で、上記条件と同様に変調した半導
体レーザを照射し、先に記録した信号の消去比を測定し
た。
その結果、C/N比は、ピークパワーが14mW以上で実用
上十分である50dB以上の値となり、消去比は、バイアス
パワーが７〜10mWの範囲で実用上十分である20dB以上の
値となった。
次に、この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、
線速を7.5m/sとし、波長が780nmの半導体レーザを、ピ
ークパワー18mW、バイアスパワー9mW、パルス幅40nsの
条件で変調させ、ランダムパターンを繰り返し記録し
た。この記録を50万回繰り返した後のビットエラーレー
ト（ビット誤り率）は３×10-5以下となり、良好な結果
が得られた。
〔実施例２〕 第一保護層２および第二保護層４の構成材料を、80wt
％のZnSと20wt％の結晶化ガラス（日本電気硝子（株）
製 ネオセラム Ｎ−０ Li2O−Al2O3−SiO2系）から
なるものとした以外は、実施例１と同様にして相変化型
光ディスクを作製した。なお、この結晶化ガラスはβ−
石英固溶体タイプであり、組成は、SiO2:63.0％、Al
2O3:25.0％、Li2O:4.9％、TiO2:4.3％、MgO:1.0％、P2O
5:1.8％である。
実施例１と同様の方法でC/N比の測定を行ったとこ
ろ、この光ディスクのC/N比が50dBを越えるためのピー
クパワーは、実施例と同じく14mW程度であった。
また、この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、
実施例１と同様の方法で評価を行ったところ、50万回繰
り返し記録後のビットエラーレートは３×10-5以下とな
り、良好な結果が得られた。
〔実施例３〕 第一保護層２の構成材料を、80wt％のZnSと20wt％の
結晶化ガラス（実施例１と同じもの）とを混合させたも
のとし、第二保護層４を結晶化ガラス（実施例１と同じ
もの）のみで構成した以外は、実施例１と同様にして相
変化型光ディスクを作製した。
実施例１と同様の方法でC/N比の測定を行ったとこ
ろ、この光ディスクのC/N比が50dBを越えるためのピー
クパワーは、15mW程度であった。
この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、実施例
１と同様の方法で評価を行ったところ、50万回繰り返し
記録後のビットエラーレートは１×10-5以下となり、こ
の結果は十分エラー訂正が可能な範囲であった。
〔実施例４〕 第一保護層２および第二保護層４の構成材料を、80wt
％のZnSと20wt％の結晶化ガラス（コージュライト系、
主結晶相が2MgO・2Al2O3・5SiO2、組成/SiO2:42.8％、A
l2O3:30.2％、MgO:14.0％、TiO2:13.0％）とを混合させ
たものとした以外は、実施例１と同様にして相変化型光
ディスクを作製した。
実施例１と同様の方法でC/N比の測定を行ったとこ
ろ、この光ディスクのC/N比が50dBを越えるためのピー
クパワーは、実施例１と同じく15mW程度であった。
この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、実施例
１と同様の方法で評価を行ったところ、50万回繰り返し
記録後のビットエラーレートは５×10-5以下となり、良
好な結果が得られた。
〔比較例１〕 第一保護層２および第二保護層４の構成材料を、80mo
l％のZnSと20mol％のSiO2との混合物にした以外は、実
施例１と同様にして相変化型光ディスクを製造した。
実施例１と同様の方法でC/N比の測定を行ったとこ
ろ、このディスクのC/N比が50dBを越えるためのピーク
パワーは、実施例１と同じく14mW程度であった。
この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、実施例
１と同様の方法で評価を行ったところ、50万回繰り返し
記録後のビットエラーレートは１×10-2以上であり、エ
ラー訂正を行っても、データが再現できなくなってい
た。
〔比較例２〕 第一保護層２および第二保護層４の構成材料を、80wt
％のZnSと市販の通常（結晶化されていない）ガラス
（岩城硝子（株）製 7913）20wt％とを混合させたもの
とした以外は、実施例１と同様にして相変化型光ディス
クを作製した。ここで使用したガラスは通常の結晶化し
ていないガラスであり、スパッタリングによって得られ
た膜内においても非結晶状態であった。
この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、実施例
１と同様の方法で評価を行ったところ、50万回繰り返し
記録後のビットエラーレートは１×10-2以上であり、エ
ラー訂正を行っても、データが再現できなくなってい
た。
〔実施例５〕 第２図に示すように、厚さ1.2mmで1.μｍピッチの溝
があらかじめ設けられているポリカーボネート製の基板
１上に、以下の手順で、第一保護層２、記録層３、第二
保護層４、第三保護層５、反射層６、UV硬化樹脂層７を
この順に形成した。
先ず、80mol％のZnSと20mol％のSiO2とからなるター
ゲットを用い、RFスパッタリング法により180nmの第一
保護層２を基板１の上に形成した。
次に、この第一保護層２の上に、記録層３としてSb−
Te−Ge系合金膜を、膜厚が25nmとなるようにRFスパッタ
リング法により成膜した。次に、第一保護層２と同じ寸
法で80mol％のZnSと20mol％のSiO2とからなる第二保護
層４を、膜厚8nmとなるように形成した。この第二保護
層４の上に、第三保護層５として、結晶化ガラス（実施
例１と同じもの）のみからなる膜を膜厚が20nmとなるよ
うに形成した。
この第三保護層５の上に、Al合金からなる反射層６
を、膜厚が150nmとなるようにRFスパッタリング法によ
り形成した。さらに、この反射層６の上に、アクリル系
UV硬化樹脂をスピンコート法により10μｍ塗布し、紫外
線を照射して硬化させることによりUV硬化樹脂層７を形
成した。
このようにして得られた二枚のディスクを、UV硬化樹
脂層７側を合わせてホットメルト接着剤にて貼り合わせ
ることにより、両面使用の相変化型光ディスクを作製し
た。
実施例１と同様の方法でC/N比を測定したところ、こ
の光ディスクのC/N比が50dBを越えるためのピークパワ
ーは、15mW程度であった。
また、この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、
実施例１と同様の方法で評価を行ったところ、50万回繰
り返し記録後のビットエラーレートは１×10-5であり、
十分エラー訂正が可能な範囲であった。
〔実施例６〕 第一保護層２および第二保護層４の構成材料を、80wt
％のZnSと20wt％の結晶化ガラス（実施例１と同じも
の）とを混合させたものとした以外は、実施例５と同様
にして、相変化型光ディスクを作製した。
実施例１と同様の方法でC/N比を測定したところ、こ
の光ディスクのC/N比が50dBを越えるためのピークパワ
ーは実施例５と同じく15mW程度であった。
また、この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、
実施例１と同様の方法で評価を行ったところ、50万回繰
り返し記録後のビットエラーレートは１×10-5以下であ
り、十分エラー訂正が可能な範囲であった。
〔比較例３〕 第一保護層２と第二保護層４の構成材料を、80mol％
のZnSと20mol％のSiO2とを混合したものとし、第三保護
層５をSiO2のみで構成した以外は、実施例５と同様にし
て相変化型光ディスクを作製した。
実施例１と同様の方法でC/N比を測定したところ、こ
の光ディスクのC/N比が50dBを越えるためのピークパワ
ーは、実施例５と同じく15mW程度であった。
また、この光ディスクの繰り返し特性を調べるため、
実施例１と同様の方法で評価を行ったところ、50万回繰
り返し記録後のビットエラーレートは８×10-4であり、
この値は、エラー訂正を行った場合にデータが再現でき
るぎりぎりの値であった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の光学情報記録媒体によ
れば、保護層の構成材料として結晶化ガラスからなる材
料もしくは結晶化ガラスを含む材料を使用することによ
って、記録・消去に伴う保護層膜の熱変形が防止される
ため、繰り返し特性が改善され、記録データの信頼性が
高く、且つ信号品質に優れた光学情報記録媒体が得られ
る。
特に、記録層の直上および直下に形成する保護層を、
結晶化ガラスのみでなくZnSを含む材料で形成すること
により、記録層との密着性が高くなるため、繰り返し特
性を向上する効果がより高いものとなる。
特に、第三保護層を設けた光学情報記録媒体では、記
録・消去の際に最も熱負荷のかかる第二保護層を二層に
分けて、反射層側の第三保護層の耐熱性を高くしている
ため、記録層側の第二保護層に記録層との密着性が高い
材料を使用することによって、繰り返し特性を向上する
効果がより高いものとなる。
図面の簡単な説明 〔第１図〕 本発明の一実施例における光学情報記録媒体の層構造
（記録層両面の保護層と反射層とを有する４層構造）を
示す断面図である。
〔第２図〕 本発明の一実施例における光学情報記録媒体の層構造
（記録層両面の保護層、第三保護層、および反射層を有
する５層構造）を示す断面図である。
〔符号の説明〕
１ 基板 ２ 第一保護層 ３ 記録層 ４ 第二保護層 ５ 第三保護層 ６ 反射層 ７ UV保護層 ８ 入射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/24 G11B 7/26 C03C 10/04

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】透明な基板と、この基板の上に直接的また
    は間接的に形成され、且つ光照射による発熱で光学定数
    が変化することにより情報の記録および消去がなされる
    記録層と、この記録層の直上および直下のいずれか一方
    に形成された保護層とを備えた光学情報記録媒体におい
    て、前記保護層は結晶化ガラスを含む材料で形成された
    耐熱層であることを特徴とする光学情報記録媒体。
  2. 【請求項２】透明な基板と、この基板の上に形成された
    第一保護層と、この第一保護層の上に形成され、且つ光
    照射による発熱で光学定数が変化することにより情報の
    記録および消去がなされる記録層と、この記録層の上に
    形成された第二保護層と、この第二保護層の上に形成さ
    れた反射層とを備えた光学情報記録媒体において、前記
    第一保護層および第二保護層の少なくともいずれか一方
    は、結晶化ガラスを含む材料で形成された耐熱層である
    ことを特徴とする光学情報記録媒体。
  3. 【請求項３】透明な基板と、この基板の上に形成された
    第一保護層と、この第一保護層の上に形成され、且つ光
    照射による発熱で光学定数が変化することにより情報の
    記録および消去がなされる記録層と、この記録層の上に
    形成された第二保護層と、この第二保護層の上に形成さ
    れた第三保護層と、この第三保護層の上に形成された反
    射層とを備えた光学情報記録媒体において、前記第三保
    護層が結晶化ガラスからなる材料で形成された耐熱層で
    あることを特徴とする光学情報記録媒体。
  4. 【請求項４】前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶
    化ガラスは、SiO2とAl2O3とを含むものであることを特
    徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光学情報
    記録媒体。
  5. 【請求項５】前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶
    化ガラスは、SiO2とAl2O3とLi2Oとを含むものであるこ
    とを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光
    学情報記録媒体。
  6. 【請求項６】前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶
    化ガラスは、SiO2とAl2O3とMgOとを含むものであること
    を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光学
    情報記録媒体。
  7. 【請求項７】前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶
    化ガラスは、SiO2とAl2O3とLi2OとMgOおよび／またはZn
    Oとを含むものであることを特徴とする請求項１〜３の
    いずれか一つに記載の光学情報記録媒体。
  8. 【請求項８】前記結晶化ガラスはさらに核形成剤を含む
    ものであることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一
    つに記載の光学情報記録媒体。
  9. 【請求項９】前記耐熱層を形成する材料に含まれる結晶
    化ガラスは、Li2O−Al2O3−SiO2系およびコージュライ
    ト系の少なくともいずれか一方であることを特徴とする
    請求項１〜３のいずれか一つに記載の光学情報記録媒
    体。
  10. 【請求項１０】前記耐熱層を形成する材料に含まれる結
    晶化ガラスは、Li2O−Al2O3−SiO2系およびコージュラ
    イト系の少なくともいずれか一方であり、当該耐熱層を
    形成する材料にはカルコゲン化合物が含まれていること
    を特徴とする請求項１または２に記載の光学情報記録媒
    体。
  11. 【請求項１１】請求項１〜９のいずれか一つに記載の光
    学情報記録媒体の製造方法において、前記耐熱層を、結
    晶化ガラスを含む焼結体をターゲットとして用いてスパ
    ッタリングを行うことにより形成することを特徴とする
    光学情報記録媒体の製造方法。
  12. 【請求項１２】請求項10記載の光学情報記録媒体の製造
    方法において、前記耐熱層を、結晶化ガラスとカルコゲ
    ン化合物を含み且つ結晶化ガラスの含有率が５〜50重量
    ％である焼結体をターゲットとして用いてスパッタリン
    グを行うことにより形成することを特徴とする光学情報
    記録媒体の製造方法。
  13. 【請求項１３】結晶化ガラスを含む焼結体で構成された
    ことを特徴とする薄膜形成用のターゲット。
  14. 【請求項１４】結晶化ガラスとカルコゲン化合物とを含
    む焼結体で構成されたことを特徴とする薄膜形成用のタ
    ーゲット。
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