JP3087598B2 - 光記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光の照射により、情報
の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体に関す
るものである。特に本発明は、ランド面及びグルーブ面
の両方に記録情報の消去、書換機能を有し、情報信号を
高速かつ、高密度に記録可能な光ディスク、光カード、
光テープなどの書換可能相変化型光記録媒体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の書換可能型相変化光記録媒体の技
術は、以下のごときものである。

【０００３】これらの光記録媒体は、Ｔｅ、Ｇｅ、Ｓｂ
の合金などを主成分とする記録層を有している。記録時
は結晶状態の記録層に集束したレーザ光パルスを短時間
照射し、記録層を部分的に溶融する。溶融した部分は熱
拡散により急冷され、固化し、アモルファス状態の記録
マークが形成される。この記録マークの光線反射率は、
結晶状態より低く、光学的に記録信号として再生可能で
ある。

【０００４】さらに消去時には、記録マーク部分にレー
ザ光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の温
度に加熱することによってアモルファス状態の記録マー
クを結晶化し、もとの未記録状態に戻す。

【０００５】これらＴｅ合金を記録層とした光記録媒体
では、結晶化速度が速く、照射パワーを変調するだけ
で、円形のビームによる高速のオーバーライトが可能で
ある（T.Ohta et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memor
y 1989 p49-50 ）。これらの書換可能型相変化光記録媒
体として、光ディスクが例にあげられるが、光ディスク
の基板上にはあらかじめ溝が刻まれ、ランドとグルーブ
が形成されている。現在の一般的な光ディスクは、ラン
ド内もしくはグルーブ内のどちらか一方にのみレーザ光
が集光され、信号が記録、再生されている。

【０００６】このような光ディスクの記録容量を増加さ
せるために、従来はランドもしくはグルーブの幅を狭く
してトラック間隔を詰めていた。ところが、トラック間
隔を詰めるとグルーブによる反射光の回折角が大きくな
るため、トラックに集光スポットを精度良く追従させる
ためのトラッキングエラー信号が低下するという問題点
がある。さらにランドやグルーブの幅を狭くすると記録
ピット幅も狭くなるので、再生信号の振幅低下という問
題が生じる。一方、記録容量を増加させるためにランド
とグルーブの両トラックに信号を記録する技術は知られ
ている（特公昭６３−５７８５９号公報）。しかし、ラ
ンドとグルーブの両トラックに記録すると、隣接トラッ
クからの信号の漏れ（クロストーク）が増大して再生信
号の劣化を生じ、結果的に誤り率が増加してしまうとい
う課題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の従来の光記録媒体の課題を解決し、ランド、グルーブ
の両トラックを用いた記録方法において、従来よりもト
ラックピッチを広くすることなく、また、クロストーク
量を低減するための特殊な光学系や信号処理回路を設け
ることなく、クロストーク量の低減をはかれる光記録媒
体を提供することである。

【０００８】本発明の別の目的は、記録感度が高く、か
つキャリア対ノイズ比、消去率などの記録特性に優れた
光記録媒体を提供することである。本発明のさらに別の
目的は、耐酸化性、耐湿熱性に優れ、長期の保存におい
ても欠陥の生じない長期寿命の光記録媒体を提供するこ
とである。本発明のさらに別の目的は、安価で生産性に
優れた光記録媒体の製造方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、デイスク上に
設けられたグルーブとランドの両方に、光ビームの照射
による非晶相と結晶相の間の相変化により情報の記録及
び消去が行われる光記録媒体において、ランドおよびグ
ルーブの結晶部の反射率が７％以上１５％以下であり、
非晶部の反射率が５％以下である光記録媒体である。

【００１０】本発明の光記録媒体では、記録感度が高
く、信号のコントラストが高く、かつクロストークを減
少させることができる点から、ランドおよびグルーブの
結晶部の反射率が７％以上１５％以下であり、非晶部の
反射率が５％以下であるように構成することが重要であ
る。

【００１１】本発明におけるランドおよびグルーブの結
晶部の反射率が、１５％より大きい場合には、記録感度
が低くなる難点があり、記録、消去を行う光の照射パワ
ーが不足し、高速回転では記録が困難になる、あるい
は、となりのトラックの記録部からのクロストークが増
大するなどの難点を生じる。また、結晶部の反射率が７
％より小さい場合には、記録マークの非晶部との反射率
差が小さく、再生時の信号コントラストを悪化させてし
まう。また、ランドおよびグルーブの非晶部の反射率が
５％より大きい場合には、再生時に隣接トラックの信号
まで容易に読み出してしまい、クロストークが増大して
再生信号の劣化を生じ、結果的に誤り率が増加する難点
が生じる。

【００１２】なお、ランドとグル−ブの反射率測定は記
録に用いるドライブ装置、もしくはこれと同等の光ヘッ
ド（レ−ザ波長、対物レンズのＮＡ）を有するドライブ
を用い、あらかじめディスク鏡面部で較正した光ヘッド
受光光量により算出する。

【００１３】第１誘電体層の厚さとしては、通常、およ
そ１０〜５００ｎｍである。第１誘電体層は、基板や記
録層から剥離し難く、クラックなどの欠陥が生じ難いこ
とから、５０〜４００ｎｍがより好ましい。また、例え
ばポリカーボネートやガラスのような透明基板を用いる
と、基板の屈折率約１．５と、第１誘電体層の屈折率約
２．０〜２．４から光学的な干渉効果により、結晶部の
反射率を７％以上１５％以下、非晶部の反射率を５％以
下にするには、５０〜１５０ｎｍがさらに好ましい。さ
らに好ましくは第１誘電体層の光路長ｎ1 ・ｄ1 が下記
の式で表される範囲内であることが好ましい。

【００１４】 （１／４＋Ｎ）λ≦ｎ1 ・ｄ1 ≦（１／２＋Ｎ）λ…（４） １．５≦ｎ1 ≦２．４ ８０≦ｄ1 ≦１５０ （ここで、ｎ1 は第１誘電体層の屈折率、ｄ1 は第１誘
電体層の厚さ（ｎｍ）、λは光の波長（ｎｍ）を表す。
また、Ｎは０以上２以下の整数を表す。）式（４）にお
いてｎ1 ・ｄ1 が上記の範囲外であるとき、結晶部と非
晶部のコントラストが取りにくく再生の信号振幅が低下
してしまうため、上記の式で表される範囲内が好まし
い。

【００１５】第２誘電体層の厚さは、およそ１０〜２５
０ｎｍ程度である。およそ１０〜５０ｎｍとすること
が、良好な消去率の得られる消去パワーの範囲が広いこ
とから好ましい。さらに好ましくは第２誘電体層の光路
長ｎ2 ・ｄ2 が下記の式で表される範囲内であることが
好ましい。

【００１６】 １／５０λ≦ｎ2 ・ｄ2 ≦１／１０λ…（５） １．５≦ｎ2 ≦２．４ １０≦ｄ2 ≦５０ （ここで、ｎ2 は第２誘電体層の屈折率、ｄ2 は第２誘
電体層の厚さ（ｎｍ）、λは光の波長（ｎｍ）を表
す。）式（５）においてｎ2 ・ｄ2 が１／５０λより小
さい、あるいは１／１０λより大きい範囲にある場合、
結晶部と非晶部のコントラストが非常に取りにくくな
る。さらに、１／５０λより小さい場合においては繰り
返し耐久性の低下が起こるため、上記の式で表される範
囲内が好ましい。

【００１７】本発明において誘電体層は、記録時に基
板、記録層などが熱によって変形し記録特性が劣化する
ことを防止するなど、基板、記録層を熱から保護する効
果、光学的な干渉効果により、再生時の信号コントラス
トを改善する効果がある。この誘電体層としては、Ｚｎ
Ｓ、ＳｉＯ2 、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの
無機薄膜があげられる。特にＺｎＳの薄膜、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａなどの金属の酸化物の薄
膜、Ｓｉ、Ａｌなどの窒化物の薄膜、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
などの炭化物の薄膜及びこれらの化合物の膜が、耐熱性
が高いことから好ましい。これら上記の薄膜の屈折率は
１．５以上２．４以下である。また、これらに炭素や、
ＭｇＦ2 などのフッ化物を混合したものも、膜の残留応
力が小さいことから好ましく使用される。特にＺｎＳと
ＳｉＯ2 の混合膜あるいは、ＺｎＳとＳｉＯ2 と炭素の
混合膜は、記録、消去の繰り返しによっても、記録感
度、キャリア対ノイズ比（Ｃ／Ｎ）および消去率（記録
後と消去後の再生キャリア信号強度の差）などの劣化が
起きにくいことから好ましい。カルコゲン化合物と酸化
物と炭素の組成比は、特に限定されないが、誘電体層の
内部応力の低減効果の大きい点からは、ＳｉＯ2 １５〜
３５モル％、炭素１〜１５モル％であることが、さらに
好ましい。

【００１８】また第２誘電体層はＺｎＳとＳｉＯ2 の混
合物の層とＳｉＯ2 層とを積層するなど、複数の層で構
成してもよい。好ましくはＺｎＳとＳｉＯ2 の混合物の
層が５〜２０ｎｍ、ＳｉＯ2 層が１０〜３０ｎｍの厚さ
がよい。

【００１９】本発明の記録層の材料は、結晶状態と非晶
状態の少なくとも２つの状態をとり得るＴｅを主成分と
するカルコゲン化合物である。本発明の記録層として、
特に限定するものではないが、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ
−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ
−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ
−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金などが
ある。多数回の記録の書換が可能であることから、Ｐｄ
−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金が好ましい。特にＰｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金は、消去時
間が短く、かつ多数回の記録、消去の繰り返しが可能で
あり、Ｃ／Ｎ、消去率などの記録特性に優れることから
好ましく、とりわけ、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金が、前述の特性に優れることからより好ましい。

【００２０】また、本発明の記録層の光学定数ｎ、消衰
定数ｋは結晶状態では４≦ｎ≦６、２≦ｋ≦４であり非
晶状態では４≦ｎ≦６、０．５≦ｋ≦２の範囲となるよ
うに記録層の合金組成を構成することが好ましい。良好
なＣ／Ｎ、消去率などの記録特性が得られることから好
ましい。上記の具体的な合金として、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金などがある。

【００２１】記録層の厚さとしては特に限定するもので
はないが、１０〜１５０ｎｍである。特に記録、消去感
度が高く、多数回の記録消去が可能であることから、１
５ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましい。

【００２２】反射層の材質としては、光反射性を有する
Ａｌ、Ａｕなどの金属、これらを主成分とし、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｈｆなどの添加元素を含む合金及びＡｌ、Ａｕなど
の金属にＡｌ、Ｓｉなどの金属窒化物、金属酸化物、金
属カルコゲン化物などの金属化合物を混合したものなど
があげられる。Ａｌ、Ａｕなどの金属、及びこれらを主
成分とする合金は、光反射性が高く、かつ熱伝導率を高
くできることから好ましい。前述の合金の例としては、
ＡｌにＳｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｎｂ、Ｍｎなどの少なくとも１種の元素を合計で５
原子％以下、１原子％以上加えたもの、あるいは、Ａｕ
にＣｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉなどの少なくと
も１種の元素を合計で１原子％以上２０原子％以下加え
たものなどがあげられる。特に、材料の価格が安いこと
から、ＡｌもしくはＡｌを主成分とする合金が好まし
く、とりわけ、耐腐食性が良好なことから、ＡｌにＴ
ｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｐｄから選ばれる
少なくとも１種以上の金属を合計で０．５原子％以上５
原子％以下添加した合金が好ましい。さらに、耐腐食性
が良好でかつヒロックなどの発生が起こりにくいことか
ら、添加元素を合計で０．５原子％以上３原子％未満含
む、Ａｌ−Ｈｆ−Ｐｄ合金、Ａｌ−Ｈｆ合金、Ａｌ−Ｔ
ｉ合金、Ａｌ−Ｔｉ−Ｈｆ合金、Ａｌ−Ｃｒ合金、Ａｌ
−Ｔａ合金、Ａｌ−Ｔｉ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ
合金のいずれかのＡｌを主成分とする合金で構成するこ
とが好ましい。これらＡｌ合金のうちでも、次式で表さ
れる組成を有するＡｌ−Ｈｆ−Ｐｄ合金は、特に優れた
熱安定性を有するため、多数回の記録、消去を繰り返し
において、記録特性の劣化を少なくすることができる。

【００２３】Ｐｄj Ｈｆk Ａｌ1-j-k ０．００１＜ｊ＜０．０１ ０．００５＜ｋ＜０．１０ ここで、ｊ、ｋは各元素の原子の数（各元素のモル数）
を表す。

【００２４】上述した反射層の厚さとしては、いずれの
合金からなる場合にもおおむね１０ｎｍ以上２００ｎｍ
以下、さらに好ましくは５０〜２００ｎｍとするのが好
ましい。

【００２５】特に、記録感度が高く、高速でワンビーム
・オーバーライトが可能であり、かつ消去率が大きく消
去特性が良好であることから、次のごとく、光記録媒体
の主要部を構成することが好ましい。すなわち、記録層
の厚さを１５ｎｍ〜５０ｎｍ、反射層の厚さを５０ｎｍ
〜２００ｎｍとし、記録層の組成が式（１）に表され、
誘電体層がＺｎＳとＳｉＯ2と炭素の混合膜であり、Ｓ
ｉＯ2 の混合比が１５〜３５モル％であり、炭素の混合
比が１〜１５モル％であり、かつ第１保護層と第２保護
層の膜厚が次の（４）及び（５）式で表される範囲にあ
ることが好ましい。

【００２６】 Ｍα（Ｓｂx Ｔｅ1-x ）1-y-α（Ｇｅ0.5 Ｔｅ0.5 ）y …（１） ０．４≦ｘ≦０．５ ０．３≦ｙ≦０．４ ０≦α≦０．０５ （ここで、ｘ、ｙ、αはモル比を表す。 ＭはＰｄ、Ｎ
ｂ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉの少なくとも１種を含
む。）

【００２７】 （１／４＋Ｎ）λ≦ｎ1 ・ｄ1 ≦（１／２＋Ｎ）λ…（４） １．５≦ｎ1 ≦２．４ ５０≦ｄ1 ≦１５０ （ここで、ｎ1 は第１誘電体層の屈折率、ｄ1 は第１誘
電体層の厚さ（ｎｍ）、λは光の波長（ｎｍ）を表す。
また、Ｎは０以上２以下の整数を表す。）

【００２８】 １／５０λ≦ｎ2 ・ｄ2 ≦１／１０λ…（５） １．５≦ｎ2 ≦２．４ １０≦ｄ2 ≦５０ （ここで、ｎ2 は第２誘電体層の屈折率、ｄ2 は第２誘
電体層の厚さ（ｎｍ）、λは光の波長（ｎｍ）を表
す。）

【００２９】本発明の基板の材料としては、公知の透明
な各種の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。ほこ
り、基板の傷などの影響をさけるために、透明基板を用
い、集束した光ビームで基板側から記録を行なうことが
好ましく、この様な透明基板材料としては、ガラス、ポ
リカーボネート、ポリメチル・メタクリレート、ポリオ
レフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などがあ
げられる。特に、光学的複屈折が小さく、吸湿性が小さ
く、成形が容易であることからポリカーボネート樹脂、
アモルファス・ポリオレフィン樹脂が好ましい。

【００３０】基板の厚さとしては、特に限定されるもの
ではないが、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。
０．０１ｍｍ未満では、基板側から集束した光ビームで
記録する場合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍ
をこえる場合は、対物レンズの開口数を大きくすること
が困難になり、照射光ビームスポットサイズが大きくな
るため、記録密度をあげることが困難になる。

【００３１】基板はフレキシブルなものであっても良い
し、リジットなものであってもよい。フレキシブルな基
板は、テープ状、シート状、カード状で使用する。リジ
ットな基板は、カード状、あるいはディスク状で使用す
る。また、これらの基板は、記録層などを形成した後、
２枚の基板を用いて、エアーサンドイッチ構造、エアー
インシデント構造、密着張合せ構造としてもよい。

【００３２】さらに、本発明においては基板のトラック
ピッチ及びグルーブ平面部の幅かつランド平面部の幅
が、下記の式で表される範囲内にあることが好ましい。

【００３３】Ｄｇ＝λ／ＮＡ・ａ １≦ａ≦１．５ Ｄｗ1 ＝Ｄｇ・ｂ ０．４≦ｂ≦０．６ Ｄｗ2 ＝Ｄｇ・ｂ ０．４≦ｂ≦０．６ （ここで、Ｄｇはトラックピッチ（μｍ）、λは光の波
長（ｎｍ）、ＮＡは光学ヘッドの開口数、Ｄｗ1 はグル
ーブ平面部の幅（μｍ）、Ｄｗ2 はランド平面部の幅
（μｍ）、ａ、ｂは定数を表す。）ａを１より小さくす
ると、トラックピッチは光スポットのビーム径よりも小
さくなり、再生時に隣接トラックの信号が読み易くなる
ため、クロストークが増大する難点がある。また、ａを
１．５より大きくすると、トラック密度をあまり高くす
ることができない問題点があり、ａの値として１．０以
上１．５以下が好ましい。さらに、光スポットがランド
部上にある場合と、グルーブ部上にある場合とで、みか
けの反射率が同じになるために、ランドとグルーブの溝
幅は、ほぼ同じ幅であることがより好ましく、ｂの値と
して、０．４以上０．６以下が特に好ましい。これによ
り、反射光から得られる信号の特性がランド部とグルー
ブ部とで変わらず、記録再生を安定に行うことができ
る。

【００３４】ここでランド部がグル−ブ部と比べて再生
信号のノイズが高い場合には、Ｄｗ1 ＞Ｄｗ2 とするこ
とにより反射光から得られる信号の特性がランド部とグ
ル−ブ部とで変わらず、良好な記録再生を行うことがで
きることから特に好ましい。また、グルーブ部の溝深さ
は、再生光の波長の１／５より深い場合では、トラッキ
ングエラー信号が小さくなり、トラッキングが困難であ
る。また、再生光の波長の１／８より浅い場合ではクロ
ストークが増加してしまうことから、グルーブ部の溝深
さは再生光の波長の１／８以上１／５以下が特に好まし
い。

【００３５】本発明の光記録媒体の記録に用いる光源と
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
があげられ、特に半導体レーザー光は、光源が小型化で
きること、消費電力が小さいこと、変調が容易であるこ
とから好ましい。

【００３６】記録は結晶状態の記録層にレーザー光パル
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。あるいは、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の
記録マークを形成してもよい。消去はレーザー光照射に
よって、アモルファスの記録マークを結晶化するか、も
しくは、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行
うことができる。記録速度を高速化でき、かつ記録層の
変形が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記
録マークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好まし
い。また、記録マーク形成時は光強度を高く、消去時は
やや弱くし、１回の光ビームの照射により書換を行う１
ビーム・オーバーライトは、書換の所用時間が短くなる
ことから好ましい。

【００３７】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。反射層、記録層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、イオンプレーティング法、スパッタリング法などが
あげられる。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。

【００３８】形成する記録層などの暑さの制御は、公知
の技術である水晶振動子膜厚計などで、堆積状態をモニ
タリングすることで、容易に行える。

【００３９】記録層などの形成は、基板を固定したまま
の状態、あるいは、移動、回転した状態のどちらで行っ
ても良い。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。

【００４０】本発明の光記録媒体の好ましい層構成とし
て、透明基板／第１誘電体層／記録層／第２誘電体層／
反射層をこの順に積層してなるものがあげられる。但し
これに限定されるものではなく、本発明の効果を著しく
損なわない範囲において、反射層などを形成した後、
傷、変形の防止などのため、ＺｎＳ、ＳｉＯ2 などの誘
電体層あるいは紫外線硬化樹脂などの樹脂保護層などを
必要に応じて設けることができる。光は透明基板側から
入射するものとする。また、反射層などを形成した後、
あるいはさらに前述の樹脂保護層を形成した後、２枚の
基板を対向して、接着剤で張り合わせてもよい。

【００４１】記録層は、実際に記録を行う前に、予めレ
ーザー光、キセノンフラッシュランプなどの光を照射し
結晶化させておくことが好ましい。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

【００４３】（分析，測定方法）反射層、記録層の組成
は、ＩＣＰ発光分析（セイコー電子工業（株）製）によ
り確認した。またキャリア対ノイズ比および消去率（記
録後と消去後の再生キャリア信号強度の差）、クロスト
ークは、スペクトラムアナライザにより測定した。ま
た、反射率はオシロスコープにより測定した。

【００４４】記録層、誘電体層、反射層の形成中の膜厚
は、水晶振動子膜厚計によりモニターした。また各層の
厚さは、走査型あるいは透過型電子顕微鏡で断面を観察
することにより測定した。

【００４５】（実施例１）厚さ１．２ｍｍ、溝深さ６３
ｎｍ、直径１３ｃｍ、１．５μｍピッチ（ランド幅０．
８μｍ、グルーブ幅０．７μｍ）のスパイラルグルーブ
付きポリカーボネート製基板を毎分３０回転で回転させ
ながら、高周波スパッタ法により、記録層、誘電体層、
反射層を形成した。

【００４６】まず、真空容器内を１×１０-5Ｐａまで排
気した後、２×１０-1ＰａのＡｒガス零囲気中でＳｉＯ
2 を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパッタし、基板上
に膜厚１２０ｎｍの第１誘電体層を形成した。続いて、
Ｐｄ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる合金ターゲット
をスパッタして、組成Ｎｂ0.003 Ｐｄ0.002 Ｇｅ0.175
Ｓｂ0.26Ｔｅ0.56の膜厚２５ｎｍの記録層を形成した。
さらに前述の第２誘電体層を２０ｎｍ形成し、この上
に、Ａｌ98.1Ｈｆ1.7 Ｐｄ0.2 合金をスパッタして膜厚
１５０ｎｍの反射層を形成し、本発明の光記録媒体を得
た。

【００４７】さらに、反射層形成後に紫外線硬化樹脂
（大日本インキ（株）製SD-101）をスピンコ−トし、紫
外線照射により硬化させて膜厚１０μｍの樹脂層を形成
した。この光記録媒体に波長８３０ｎｍの半導体レーザ
のビームでディスク全面の記録層を結晶化し初期化し
た。

【００４８】次に、ランドとグルーブのそれぞれに線速
度５ｍ／秒の条件で、対物レンズの開口数０．５、半導
体レーザの波長７８０ｎｍの光学ヘッドを使用して、１
−７ＲＬＬＣの１．３３Ｔ相当の記録マーク（再生時の
周波数２．５ＭＨｚ、デューティ５０％）が形成できる
ように、ピークパワー９〜１７ｍＷ、ボトムパワー４〜
９ｍＷの各条件に変調した半導体レーザで１００回オー
バーライト記録した後、再生パワー１．３ｍＷの半導体
レーザを照射してバンド幅３０ｋＨｚの条件でＣ／Ｎを
測定した。

【００４９】さらにこの部分を４．６６Ｔ（０．７ＭＨ
ｚ）で、先と同様に変調した半導体レーザを照射し、ワ
ンビーム・オーバーライトし、この時の１．３３Ｔの消
去率を測定した。

【００５０】ランドではピークパワー１３ｍＷ以上で実
用上十分な５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られ、かつボトム
パワー５〜８ｍＷで実用上十分な２０ｄＢ以上、最大３
０ｄＢの消去率が得られ、グルーブも同様の値が得られ
た。

【００５１】また、グルーブ（もしくはランド）に記録
した信号強度と、記録したトラックの隣の信号の書かれ
ていないランド（もしくはグルーブ）の再生信号の差を
クロストーク量と定義して測定した。

【００５２】ランドに周波数２．５ＭＨｚ、ボトムパワ
ーを７ｍＷにしてピークパワー１２〜１７ｍＷの各条件
に変調した半導体レーザで１００回オーバーライト記録
した後、隣接したグルーブに再生パワー１．３ｍＷの半
導体レーザを照射してバンド幅３０ｋＨｚの条件で測定
したところ、―２７〜−２６ｄＢの実用上充分なクロス
トークが得られた。また、グルーブに同様の条件で１０
０回オーバーライト記録した後、隣接したランドのクロ
ストークを測定したところ、グルーブと同様の特性が得
られた。

【００５３】次に、ランドの結晶部と非晶部の反射率を
測定したところ、結晶部では、８％、非晶部では４％の
反射率であった。また、グルーブの結晶部の反射率は８
％、非晶部の反射率は３％であった。

【００５４】（比較例１）実施例１の光記録媒体の第１
保護層の厚さを１８０ｎｍ、反射層の厚さを１３０ｎｍ
としたほかは実施例１と同様の構成を光記録媒体を作製
し、Ｃ／Ｎ、クロストークを測定する際のピークパワ
ー、ボトムパワーを変えたほかは、実施例１と同様の測
定を行った。ランドの結晶部の反射率は１６％、非晶部
の反射率は８％であり、グルーブの結晶部の反射率は１
４％、非結晶部の反射率は７％であった。

【００５５】また、ピークパワー１３〜１７ｍＷ、ボト
ムパワー５〜１１ｍＷの各条件に変調し、実施例１と同
様の測定をしたところ、ランドではピークパワー１５ｍ
Ｗ以上で実用上十分な５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られ、
かつボトムパワー６〜１０ｍＷで実用上十分な２０ｄＢ
以上、最大３０ｄＢの消去率が得られ、グルーブも同様
の特性が得られた。

【００５６】しかし、ランドにおいてボトムパワーを７
ｍＷにしてピークパワー１４〜１７ｍＷの各条件に変調
し、実施例１と同様にクロストークを測定したところ、
−１８〜−１５ｄＢと大きく、正常なデータの再生が困
難なレベルであった。グルーブでも同様の値が得られ
た。このことから、上記のような層構成では、反射率が
高いためクロストークが大きくなり、ランド、グルーブ
両トラックに信号を記録するには困難であることが明ら
かになった。

【００５７】（実施例２）厚さ０．６ｍｍ、溝深さ８０
ｎｍ、直径１２ｃｍ、１．４μｍピッチ（ランド幅０．
７μｍ、グル−ブ幅０．７μｍ）のポリカ−ボネ−ト製
基板を用い、第１保護層の厚さを８５ｎｍとしたほかは
実施例１と同様の構成の光記録媒体を作製した。

【００５８】次に、ランドとグルーブのそれぞれに線速
度４．４ｍ／秒の条件で、対物レンズの開口数０．６、
半導体レーザの波長６８０ｎｍの光学ヘッドを使用し
て、１−７ＲＬＬＣの１．３３Ｔ相当の記録マーク（再
生時の周波数４．１ＭＨｚ、デューティ５０％）が形成
できるように、ピークパワー６〜１５ｍＷ、ボトムパワ
ー２〜５ｍＷの各条件に変調した半導体レーザで１００
回オーバーライト記録した後、再生パワー１．３ｍＷの
半導体レーザを照射してバンド幅３０ｋＨｚの条件でＣ
／Ｎを測定した。

【００５９】さらにこの部分を４．６６Ｔ（１．２ＭＨ
ｚ）で、先と同様に変調した半導体レーザを照射し、ワ
ンビーム・オーバーライトし、この時の１．３３Ｔの消
去率を測定した。

【００６０】ランドではピークパワー８ｍＷ以上で実用
上十分な５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られ、かつボトムパ
ワー３〜７ｍＷで実用上十分な２０ｄＢ以上、最大３０
ｄＢの消去率が得られ、グルーブも同様の値が得られ
た。

【００６１】また、グルーブ（もしくはランド）に記録
した信号強度と、記録したトラックの隣の信号の書かれ
ていないランド（もしくはグルーブ）の再生信号の差を
クロストーク量と定義して測定した。

【００６２】ランドに周波数４．１ＭＨｚ、ボトムパワ
ーを４．５ｍＷにしてピークパワー８〜１５ｍＷの各条
件に変調した半導体レーザで１００回オーバーライト記
録した後、隣接したグルーブに再生パワー１．３ｍＷの
半導体レーザを照射してバンド幅３０ｋＨｚの条件で測
定したところ、−３０以上ｄＢ以上の実用上充分なクロ
ストークが得られた。また、グルーブに同様の条件で１
００回オーバーライト記録した後、隣接したランドのク
ロストークを測定したところ、グルーブと同様の特性が
得られた。

【００６３】次に、ランドの結晶部と非晶部の反射率を
測定したところ、結晶部では、１２％、非晶部では３％
の反射率であった。また、グルーブの結晶部の反射率は
１２％、非晶部の反射率は３％であった。

【００６４】またスパッタでガラス基板上に記録層を形
成し、スパッタ直後のアモルファス状態と加熱後の結晶
状態のそれぞれの反射率、透過率を測定し、光学計算で
光学定数と消衰係数を求めたところ、アモルファス状態
での光学定数は４．５、消衰係数は１．４、結晶状態で
の光学定数は５．３、消衰係数は３．５であった。

【００６５】

【発明の効果】本発明の光記録媒体によれば、以下の効
果が得られた。

【００６６】(1) 高感度で、かつ消去率、Ｃ／Ｎが高
い。

【００６７】(2) ランド・グルーブ記録法におけるクロ
ストークを低減できる。

【００６８】(3) スパッタ法により容易に製作できる。

【００６９】(4) 高い線速度でも、良好なオーバーライ
ト性能が得られる。

【００７０】(5) 多数回の記録消去を繰り返しても、動
作が安定しており、特性の劣化、欠陥の発生がほとんど
ない。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/24 B41M 5/26

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デイスク上に設けられたグルーブとラン
   ドの両方に、光ビームの照射による非晶相と結晶相の間
   の相変化により情報の記録及び消去が行われる光記録媒
   体において、ランドおよびグルーブの結晶部の反射率が
   ７％以上１５％以下であり、非晶部の反射率が５％以下
   であることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 グルーブの溝深さが再生光の波長の１／
   ８以上１／５以下の光路長をなすことを特徴とする請求
   項１記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 光記録媒体が少なくとも記録層と誘電体
   層と反射層を有し、基板／第１誘電体層／記録層／第２
   誘電体層／反射層の順に積層されており、記録層の組成
   が、下記の式（１）で表され、かつ厚さが１０ｎｍ以上
   ３０ｎｍ以下であり、かつ反射層の組成がＡｌもしくは
   Ａｌ合金からなり、かつ厚さが５０ｎｍ以上２００ｎｍ
   以下であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒
   体。 Ｍα（Ｓｂx Ｔｅ1-x ）1-y-α（Ｇｅ0.5 Ｔｅ0.5 ）y …（１） ０．４≦ｘ≦０．５ ０．３≦ｙ≦０．４ ０≦α≦０．０５ （ここで、ｘ、ｙ、αはモル比を表し、ＭはＰｄ、Ｎ
   ｂ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉから選ばれた少なくとも１
   種を表す。）
4. 【請求項４】 前記光記録媒体の記録層の結晶状態及び
   非晶状態の光学定数と消衰係数が下記の式で表される範
   囲内にあることを特徴とする請求項２記載の光記録媒
   体。 ４≦ｎｃ≦６ ２≦ｋｃ≦４ ４≦ｎα≦６ ０．５≦ｋα≦２ （ここで、ｎｃは結晶状態の光学定数、ｋｃは結晶状態
   の消衰係数、ｎαは非晶状態の光学定数、ｋαは非晶状
   態の消衰係数を表す。）
5. 【請求項５】 光記録媒体の第１誘電体層および第２誘
   電体層の厚さが下記の（２）および（３）式で表される
   範囲内にあることを特徴とする請求項２記載の光記録媒
   体。 ５０≦ｄ1 ≦１５０…（２） １．５≦ｎ1 ≦２．４ （ここで、ｎ1 は第１誘電体層の屈折率、ｄ1 は第１誘
   電体層の厚さ（ｎｍ）、λは光の波長（ｎｍ）を表
   す。） １０≦ｄ2 ≦５０…（３） １．５≦ｎ2 ≦２．４ （ここで、ｎ2 は第２誘電体層の屈折率、ｄ2 は第２誘
   電体層の厚さ（ｎｍ）、λは光の波長（ｎｍ）を表
   す。）
6. 【請求項６】 光記録媒体の第１誘電体層および第２誘
   電体層の厚さが下記の（４）および（５）式で表される
   範囲内にあることを特徴とする請求項２記載の光記録媒
   体。 （１／４＋Ｎ）λ≦ｎ1 ・ｄ1 ≦（１／２＋Ｎ）λ…（４） １．５≦ｎ1 ≦２．４ ８０≦ｄ1 ≦１５０ （ここで、ｎ1 は第１誘電体層の屈折率、ｄ1 は第１誘
   電体層の厚さ（ｎｍ）、λは光の波長（ｎｍ）を表す。
   また、Ｎは０以上２以下の整数を表す。） １／５０λ≦ｎ2 ・ｄ2 ≦１／１０λ…（５） １．５≦ｎ2 ≦２．４ １０≦ｄ2 ≦５０ （ここで、ｎ2 は第２誘電体層の屈折率、ｄ2 は第２誘
   電体層の厚さ（ｎｍ）、λは光の波長（ｎｍ）を表
   す。）
7. 【請求項７】 第１誘電体層および第２誘電体層がＺｎ
   ＳとＳｉＯ2 と炭素を少なくとも含んでいることを特徴
   とする請求項１記載の光記録媒体。
8. 【請求項８】 前記光記録媒体のトラックピッチ及びグ
   ルーブ平面部かつランド平面部の幅が、下記の式で表さ
   れる範囲内にあることを特徴とする請求項２記載の光記
   録媒体。 Ｄｇ＝λ／ＮＡ・ａ １≦ａ≦１．５ Ｄｗ1 ＝Ｄｇ・ｂ ０．３≦ｂ≦０．６ Ｄｗ2 ＝Ｄｇ・ｂ ０．３≦ｂ≦０．６ （ここで、Ｄｇはトラックピッチ（μｍ）、λは光の波
   長（ｎｍ）、ＮＡは光学ヘッドの開口数、Ｄｗ1 はグル
   ーブ平面部の幅（μｍ）、Ｄｗ2 はランド平面部の幅
   （μｍ）を表す。）
9. 【請求項９】 前記光記録媒体のグル−ブ平面部かつラ
   ンド平面部の幅が下記の式で表される範囲内にあること
   を特徴とする請求項７記載の光記録媒体。 Ｄｗ1 ＞Ｄｗ2 （ここでＤｗ1 はグル−ブ平面部の幅（μｍ）、Ｄｗ2
   はランド平面部の幅（μｍ）を表す。）