JP3176582B2 - 情報の記録及び消去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報の記録及び消去
方法、特に相変化型情報記録媒体を用いる方法であっ
て、光ビームを照射することにより記録層材料に相変化
を生じさせ、情報の記録、再生を行い、且つ書き換えが
可能である情報記録媒体を用いる方法に関するものであ
り、光メモリー関連機器に応用される。

【０００２】

【従来の技術】電磁波特にレーザービームの照射による
情報の記録・再生及び消去可能な光メモリー媒体の一つ
として、結晶−非晶質相間或いは結晶−結晶相間の転移
を利用する、いわゆる相変化型記録媒体が良く知られて
いる。特に光磁気メモリーでは困難な単一ビームによる
オーバーライトが可能であり、ドライブ側の光学系もよ
り単純であることなどから最近その研究開発が活発にな
っている。その代表的な材料例として、ＵＳＰ３，５３
０，４４１に開示されているようにＧｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−
Ｔｅ−Ｓｂ−Ｓ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓ、Ｇｅ−Ｓｅ−Ｓ、Ｇ
ｅ−Ｓｅ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ａｓ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｓｅ
−Ｔｅ、Ｓｅ−Ａｓ等所謂カルコゲン系合金材料が挙げ
られる。又、安定性、高速結晶化等の向上を目的にＧｅ
−Ｔｅ系にＡｕ（特開昭６１−２１９６９２）、Ｓｎ及
びＡｕ（特開昭６１−２７０１９０）、Ｐｄ（特開昭６
２−１９４９０）等を添加した材料の提案や、記録／消
去の繰返し性能向上を目的に、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓｂ
の組成比を特定した材料（特開昭６２−７３４３８）の
提案等もなされている。しかしながら、そのいずれもが
相変化型書換え可能光メモリー媒体として要求される諸
特性のすべてを満足し得るものとはいえない。

【０００３】又、特開昭６３−２５１２９０では結晶状
態が実質的に３元以上の多元化合物単相からなる記録層
を具備した光記録媒体が提案されている。ここで実質的
に三元以上の多元化合物単相とは三元以上の化学量論組
成をもった化合物（例えばＩｎ₃ＳｂＴｅ₂）を記録層中
に９０原子％以上含むものとされている。

【０００４】このような記録層を用いることにより、高
速記録、高速消去が可能となるとしている。

【０００５】しかしながら、記録、消去に要するレーザ
ーパワーは未だ充分ではない。消去比も低い（消し残り
が大きい）等の欠点を有している。

【０００６】更に特開平１−２７７３３８においては
（Ｓｂ_XＴｅ_1-X）_1-YＭ_Y（ここで０．４≦Ｘ＜０．７、
Ｙ≦０．２、ＭはＡｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃ
ｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ
及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上）
で表される組成の合金からなる記録層を有する光記録媒
体が提案されている。

【０００７】この系の基本はＳｂ₂Ｔｅ₃であり、Ｓｂ過
剰にすることにより、高速消去、繰返し特性を向上さ
せ、Ｍの添加により高速消去を促進させている。又、Ｄ
Ｃ光による消去率も大きいとしている。

【０００８】しかしながらオーバーライト時の消去率は
示されておらず（本発明者の検討結果では消し残りを生
じた）、記録感度も不充分である。

【０００９】同様に特開昭６０−１７７４４６では記録
層に（Ｉｎ_1-XＳｂ_X）_1-YＭ_Y（０．５５≦Ｘ≦０．８
０、０≦Ｙ≦０．２０）なる合金を、又、特開昭６３−
２２８４３３では記録層にＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃−Ｓｂ
（過剰）なる合金を各々用いているが、感度、消去比等
の特性を満足するものではない。

【００１０】又、特開昭６３−１７３２４１では記録材
料を熱的に安定なマトリックス中に分散せしめた記録層
が提案されている。

【００１１】しかしながらマトリックス材料はいずれも
透光性の高い高融点材料であり、記録層全体として充分
な光吸収率、反射率が得られず感度、コントラスト等の
低下をきたす。又、１ビームオーバーライト性能も充分
とはいえない。

【００１２】特に記録感度、消去感度の向上、オーバー
ライト時の消し残りによる消去比低下の防止、並びに記
録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題とな
っている。

【００１３】中でもレーザー照射時間が１００ｎｓｅｎ
以下という条件下で媒体面でのレーザー書込みパワーに
ついては、現在までの報告例のいずれもが、１５ｍＷ程
度以上のパワーを必要としており、転送速度向上のため
大きな障壁となっている。又、記録・消去のくり返し時
に発生する熱により、記録層、耐熱保護層等が損傷を受
け、特性劣化をきたすため、くり返し性能向上に対して
も大きな障害となっている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に比較して下記の点を改良した情報記録媒体を用いる
情報の記録及び消去方法を提供しようとするものであ
る。

【００１５】（１）レーザー書込み（記録）感度の向
上、（２）消去感度の向上、（３）記録−消去のくり返
し性能向上、（４）消去比の向上

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
には相変化形情報記録媒体の記録層材料として以下に示
す物質を用いることが極めて有効であることを見出し
た。

【００１７】基板上に設けられた記録層の主成分が記録
・消去時に結晶−非晶間あるいは結晶−結晶間の相転移
を生じる相（Ｍ相）と、記録・消去時に相転移を生じな
い相（Ｌ相）との混相状態で存在し、Ｍ相とＬ相が下記
条件を満足する情報記録媒体。

【００１８】Ｌ_1-a＋Ｍ_a（０．３０≦ａ≦０．９２） Ｍの融点≦７００℃ Ｌの融点＞Ｍの融点 記録・消去に使用する波長の電磁波に対するＭ相、Ｌ相
各々の光吸収係数α_M、α_Lが α_M≧１０³ｃｍ~¹、 α_L≧１０²ｃｍ~¹ ここでαはＩ＝Ｉ_O（１−Ｒ）²ｅｘｐ~^α1 Ｉ_O：入射光強度 Ｉ：透過光強度 ｌ：膜厚 Ｒ：反射率 α_Mは好適には５×１０³ｃｍ~¹以上、最適には１×１０
⁴ｃｍ~¹以上、α_Lは好適には１×１０³ｃｍ~¹以上、最
適には５×１０³ｃｍ~¹以上である。

【００１９】更にＬは繰り返し性能向上のために、二元
以上の化合物組成か、その近傍の組成が望ましい。Ｍ相
とＬ相とは混相状態にある必要があるが、望ましくは相
転移相であるＭ相同士はＬ相により完全に隔離された状
態にあるのがよい。その場合剥離されたＭ相の平均的な
大きさ（以後、微粒子粒径と呼ぶ）は３０〜５００Å、
好適には５０〜３００Å、最適には８０〜２００Åであ
る。Ｍの含有率ａは、０．３０≦ａ≦０．９２、好適に
は０．５０≦ａ≦０．９０、最適には０．６０≦ａ≦
０．９０である。

【００２０】更にＭの融点は７００℃以下、好適には６
５０℃以下、最適には６００℃以下がよい。

【００２１】添付図面は本記録層を単純化し模式的に表
わしたものである。

【００２２】相転移相（Ｍ相）１がマトリックスを形成
している非相転移相（Ｌ相）２の中に分散している状態
の混相を形成している。Ｍ相としては例えばＳｂ（ｍ．
ｐ．６３０℃）、Ｌ相としてはＡｇＩｎＴｅ₂（ｍ．
ｐ．６８０℃）がある。

【００２３】このような構成にすることにより、記録層
は以下のような特徴を持つようになる。

【００２４】（１）相転移相（Ｍ相）、非相転移相（Ｌ
相）が共に、光吸収能を持つため、記録・消去時に電磁
波（例えばＬＤ光）の利用効率が高くなる。その結果、
感度が向上する。

【００２５】（２）Ｍ相が微粒子状態で存在するため、
融点がバルク状態の値に比べ、降下する。したがってア
モルファス化記録（通常は溶融・急冷）時に必要とされ
るエネルギーを低くすることができる。すなわち記録感
度、応答速度が向上する。

【００２６】又、再結晶化（消去）時にも感度、応答速
度が向上する。

【００２７】その中でも特に記録層材料として、下記一
般式で表わされる物質を主成分とする情報記録媒体を用
いることにより、極めて大きな改善が可能であることを
見出した。

【００２８】

【発明の実施の形態】その情報記録媒体の構成は、 （１）基板上に設けられた記録層の主成分が下記一般式
で表され、かつ記録層中の存在状態がＸＹＺ₂相とＭ相
との混相であることを特徴とする情報記録媒体。

【００２９】一般式 （ＸＹＺ₂）_1-aＭ_a ＸＹＺ₂は周期表のＩｂ−IIIｂ−VIｂ₂あるいはIIｂ−I
Vｂ−Ｖｂ₂で表されるカルコパイライト型化合物、Ｍ
は、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの中から選ばれる１種
以上の元素あるいはＡｇＳｂＴｅ₂、 ０．３０≦ａ≦０．９２ である。

【００３０】（２）ＸＹＺ₂がＡｇＩｎＴｅ₂であり、Ｍ
がＳｂ又はＢｉであることを特徴とする上記（１）項記
載の情報記録媒体。

【００３１】ａが０．３未満或いは０．９２を超えると
感度、消去比、コントラストの向上に効果がなくなる。

【００３２】又、記録層中には他の不純物等を微量（１
％以下）含んでいてもよい。

【００３３】更に本発明はその実施態様とし下記各事項
を包含するものである。

【００３４】ａ）Ｌ相が二元以上の化合物である情報記
録媒体。

【００３５】ｂ）基板上に設けられた記録層の主成分が
下記一般式で表わされ、かつ記録層中の存在状態がＸＹ
Ｚ₂相とＭ相との混相である情報記録媒体、一般式 （ＸＹＺ₂）_1-aＭ_a ＸＹＺ₂は周期表のＩｂ−IIIｂ−VIｂ₂あるいはIIｂ−I
Vｂ−Ｖｂ₂で表されるアルコパイライト型化合物、Ｍ
は、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの中から選ばれる１種
以上の元素あるいはＡｇＳｂＴｅ₂、 ０．３０≦ａ≦０．９２ ｃ）ＸＹＺ₂がＡｇＩｎＴｅ₂であり、ＭがＳｂ又はＢｉ
である上記ｂ）項記載の情報記録媒体。

【００３６】ｄ）上記ｂ）又はｃ）項における一般式
（ＸＹＺ₂）_1-aＭ_aで表わされる物質が微量の酸素を含
有した結果、一般式が（ＸＹＺ₂）_1-aＭ_aに代り ｛（ＸＹＺ₂）_1-aＭ_a｝_1-bＯ_b （ただし、０．０１≦ｂ≦０．３０、その他の記号は
ｂ）項と同じ）で表わされる上記ｂ）項又はｃ）項記載
の情報記録媒体である。

【００３７】ＸＹＺ₂の具体例としては、 Ｉｂ−IIIｂ−VIｂ₂；ＡｇＩｎＴｅ₂、ＡｇＩｎＳｅ₂、
ＡｇＧａＳｅ₂、ＡｇＩｎＳ₂、ＣｕＩｎＴｅ₂、ＣｕＩ
ｎＳｅ₂ IIｂ−IVｂ−Ｖｂ₂ ；ＺｎＳｎＳｂ₂、ＺｎＳｎＡｓ₂、
ＺｎＳｎＰ₂、ＺｎＧｅＡｓ₂、ＣｄＳｎＰ₂、ＣｄＳｎ
Ａｓ₂ 等が挙げられる。

【００３８】ＸＹＺ₂は化学量論組成が望ましいが、各
々若干の組成ずれがあっても構わない。

【００３９】具体的には、Ｘ_oＹ_pＺ_qとした場合 ０．２≦ｏ≦０．３ ０．２≦ｐ≦０．３ ０．４≦ｑ≦０．６ ｏ＋ｐ＋ｑ＝１．０

【００４０】

【作用】本発明の記録層にレーザービームを照射する
と、照射条件により、以下の様な相転移を生じるものと
考えられる。

【００４１】わかり易くするためにＸＹＺ₂としてＡｇ
ＩｎＴｅ₂をとり、ＭとしてＳｂを例にとり説明する。

【００４２】ＡｇＩｎＴｅ₂の非晶質及び／又はChalcop
yrite型構造及び／又はZincblende型構造中でのＭ（こ
の場合はＳｂ）の結晶−結晶間及び／又は結晶−非晶
間、及び／又は微結晶−粗大結晶間転移（ＡｇＩｎＴｅ
₂は転移を容易かつ安定化させる）。

【００４３】現在得られている情報だけでは相転移の機
構を明確に特定することはできないが、いずれにせよＡ
ｇＩｎＴｅ₂及びＳｂが単独で存在する場合に比べ以下
の点が特に優れていることが判明した。

【００４４】（１）光吸収率が大きくなり、記録・消去
感度が向上する。

【００４５】（２）転移前後の光学的コンラストが大き
くなりＣ／Ｎが向上する。

【００４６】（３）オーバーライト時の消去比が飛躍的
に向上する。

【００４７】特に消去特性については、驚くべきこと
に、ＤＣ光による単純消去時のみならず、１ビームのオ
ーバーライトモードにおいてもほぼ完全な消去が可能で
あった。

【００４８】これは現在までに公知となっているいかな
る材料にも全く見られない性能である。

【００４９】次にＡｇＳｂＴｅ₂系の相をＭ相とする場
合を例にして説明すると、本発明にかかる記録層はＡｇ
ＳｂＴｅ₂系の相（Ｍ相）と、Ｌ系の相とが混相の状態
で存在している。この様な混相状態を得る方法はいくつ
かある。例えばスパッタリング等の成膜法でＡｇ、Ｓ
ｂ、Ｔｅを含む薄膜を基板上に成膜し、これに熱処理し
てＡｇＳｂＴｅ₂とＬ相とに相分離させることにより得
られる。熱処理方法としてはレーザービームによる方
法、ヒーターによる方法などがある。レーザービームに
よる場合、ディスクを回転させることでレーザービーム
強度、回転数を制御することにより熱処理条件を任意に
選択できるため好適である。

【００５０】ところで、記録パワー（Ｐｗ）のレーザー
ビームを照射した場合、ＡｇＳｂＴｅ₂系の相は結晶か
ら非晶質へと相転移を生じ、混相のもう一方のＬ相（記
録・消去時に結晶−非晶質間の相転移を生じない材料よ
りなる相）は常に非晶質状態を維持する。

【００５１】又、消去パワー（Ｐ_E）のレーザービーム
を照射した場合、ＡｇＳｂＴｅ系の相は非晶質から結晶
へと相転移を生じ、Ｌ相は相転移を生じることなく非晶
質状態を維持する。

【００５２】この例ではＬ相が非晶質であったが、Ｌ相
が結晶であってもよい。又、この例ではＡｇＳｂＴｅ₂
相が非晶質状態を記録状態としてが、逆に結晶状態を記
録状態としてもよい。

【００５３】いずれにしてもＡｇＳｂＴｅ₂相とＬ相と
はいわゆる混相状態になっている。

【００５４】Ｌ相としては光吸収係数が１０²ｃｍ~²以
上のものが望ましく、その具体例としては、Ｉｎ−Ｓｂ
系、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｉｎ−Ｔｅ
系、Ｇｅ−Ｓｂ系、Ｇｅ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系
等があげられる。

【００５５】本発明においては前記のようにＬ相はいず
れにしても相変化が起きず、ＡｇＳｂＴｅ₂相が結晶・
非晶質が相転移することにより、ディスクの反射率が変
化し、ここに記録・消去が行われるとともに、著しく高
い消去比が得られるようになる。

【００５６】高い消去比が得られるメカニズムは必ずし
も明確にはなっていないが、次の様に考えることができ
る。ＡｇＳｂＴｅ₂はもともと結晶化しやすい物質であ
るため、これを非相転移相Ｌでおおうことで記録（非晶
質化）を容易にする効果が期待される。そのメカニズム
としては下記が考えられる。

【００５７】ＡｇＳｂＴｅ₂をおおうＬ相のためにＡ
ｇＳｂＴｅ₂のオーダリングが起こりにくくなる。

【００５８】ＡｇＳｂＴｅ₂の特性をある程度維持し
たまま、記録層としての熱伝導率をＬ相で制御すること
により、記録時には急冷条件を満足するようにする。こ
の場合には、Ｌ相としてＡｇＳｂＴｅ₂よりも熱伝導率
の大きなものが望ましい。

【００５９】又、ＡｇＳｂＴｅ₂相をＬ相でおおうこと
により、ＡｇＳｂＴｅ₂の粒径を一定に保つことがで
き、繰返し信頼性を向上させることができる。

【００６０】前記一般式から判るように、本発明の記録
層においては、ＡｇＳｂＴｅ₂相の量がＬ相の量に比較
してかなり大きくなっている。すなわち、前者のＡｇＳ
ｂＴｅ₂相の量は混相全体の３０〜９２％を占めてい
る。なお、前記一般式において、ａの値が３０％未満又
は９２％を超えると消去比の向上に効果が認められなく
なる。又、記録層には他の不純物（例えば酸素など）が
微量(1重量％以下）含まれていてもかまわない。

【００６１】すなわち、高消去比が得られるということ
は、記録部に対して消去動作を行った時、記録部を完全
におおいつくす形で結晶化又は非晶質化が進行すること
を意味している。そこで非晶質又は結晶質としての記録
部において多量のＡｇＳｂＴｅ₂の均一核形成並びに成
長がまず進行し、それに平行して非晶質Ｌ相の表面から
ＡｇＳｂＴｅ₂の不均一核形成及び成長が進行するとい
うプロセスが生じているものと考えられる。

【００６２】又、本発明にかかる記録層によれば、
（１）光吸収率が大きくなり、記録・消去感度が向上す
る、（２）転移前後の光学的コントラストが大きくなり
Ｃ／Ｎが向上する、（３）オーバーライト時の消去比が
飛躍的に向上する、なども認められた。

【００６３】本発明の光情報記録媒体は、基本的には、
かかる記録層が２００〜１００００Å厚、好ましくは５
００〜３０００Å、更に好ましくは７００〜２０００Å
厚で基板上に形成されたものからなっている。

【００６４】本発明の前記情報記録媒体は、必要に応じ
て耐熱保護層、表面保護層、反射層、放熱層、接着層等
の補助層を設けてもよい。

【００６５】本発明で用いられる基板は通常、ガラス、
セラミックスあるいは樹脂であり、樹脂基板が成型性、
コスト等の点で好適である。樹脂の代表例としてはポリ
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、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹
脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン
系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が
挙げられるが、加工性、光学特性等の点でポリカーボネ
ート樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。又、基板の形状
としてはディスク状、カード状あるいはシート状であっ
ても良い。

【００６６】耐熱性保護層の材料としては、ＳｉＯ、Ｓ
ｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ
₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂等の金属酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ
Ｎ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ₂
Ｓ₃、ＴａＳ₄等の硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ₄Ｃ、Ｗ
Ｃ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物やダイヤモンド状カーボ
ン或いはそれらの混合物が挙げられる。又、必要に応じ
て不純物を含んでいてもよい。このような耐熱性保護層
は各種気相成膜法、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、
プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング
法、電子ビーム蒸着法等によって形成できる。

【００６７】耐熱性保護層の膜厚としては２００〜５０
００Å、好適には５００〜３０００Åとするのが良い。
２００Åより薄くなると耐熱性保護層としての機能を果
たさなくなり、逆に５０００Åより厚くなると、感度低
下を来たしたり、界面剥離を生じ易くなる。又、必要に
応じて保護層を多層化することもできる。

【００６８】反射層と放熱層を兼ねるものとしてはＡ
ｌ、Ａｕなどの薄膜（厚さ２００〜２０００Åくらい）
が用いられる。

【００６９】相変化材料は単層のみならず、多層膜ある
いは超微粒子状の請求項１記載の相変化物質を耐熱性マ
トリックス中に分散せしめたようなものであっても良
い。

【００７０】後者のような記録膜の作製法としては、前
記気相成膜以外にゾル−ゲル法のような湿式プロセスも
適用可能である。

【００７１】気相成膜法の中では、膜の特性、成膜の容
易さ等の点で高周波（ｒｆ）スパッタ法が好適な方法で
ある。

【００７２】ｒｆスパッタ法の代表的な記録層作製条件
としては、 ・ターゲット…ＸＹＺ₂＋Ｍ（例えばＡｇＩｎＴｅ₂＋Ｓ
ｂ） ・スパッタ（反応）時圧力…０．５〜２０Ｐａ ・ｒｆパワー…２０Ｗ〜１ｋＷ ・スパッタガス…Ａｒ＋（Ｏ₂：膜中酸素量制御時） ・スパッタ時間…１０秒〜２０分 等が挙げられるが、製法及び条件については何ら限定さ
れるものではない。

【００７３】記録層の膜厚としては２００〜１０，００
０Å、好適には５００〜３０００Å、最適には７００〜
２０００Åである。

【００７４】記録、再生及び消去に用いる電磁波として
はレーザー光、電子線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外
線、マイクロ波等、種々のものが採用可能であるが、ド
ライブに取付ける際、小型でコンパクトな半導体レーザ
ーのビームが最適である。

【００７５】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。ただし、これらの実施例は本発明を何ら制限する
ものではない。

【００７６】実施例Ｉ−１ ピッチ１．６μｍ、深さ７００Åの溝付、厚さ１．２ｍ
ｍ、８６ｍｍφポリカーボネート基板上にｒｆスパッタ
リング法により耐熱保護層、記録層、耐熱保護層、反射
層を順次積層し、評価用光ディスクを作製した。各層に
用いた材料と膜厚を下記表Ｉ−１に示す。

【００７７】光ディスクの評価は８３０ｎｍの半導体レ
ーザー光をＮＡ０．５のレンズを通して媒体面で１μｍ
φのスポット径に絞りこみ基板側から照射することによ
り行った。

【００７８】成膜後の記録膜は非晶質であったが、測定
に際し、最初に媒体面で４〜１０ｍＷのＤＣ光でディス
ク全面を充分に結晶化させ、それを初期（未記録）状態
とした。ディスクの線速度は７ｍ／ｓとした。

【００７９】記録の書込み条件は、線速度７ｍ／ｓ、周
波数３．７ＭＨｚ一定とし、レーザーパワー（Ｐ_W）を
７〜１４ｍＷまで変化させた。

【００８０】読みとりパワー（Ｐ_R）は１．０ｍＷとし
た。Ｃ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値が飽和もしくは最
大となった時のレーザーパワー（Ｐ_W）と最適消去パワ
ー（Ｐ_E）、並びに得られたＣ／Ｎ値及び消去比を表Ｉ
−１に示す。

【００８１】更にＣ／Ｎ値４５ｄＢ以上で、かつ消去比
３５ｄＢ以上となったディスクについては２つの書込み
周波数（ｆ₁＝３．７ＭＨｚ、ｆ₂＝４．５ＭＨｚ）で、
交互にオーバーライトテストを実施した。

【００８２】オーバーライト時の書込みパワー（Ｐ_W）
及び消去パワー（Ｐ_E）はディスクによって最適な値を
選択した。

【００８３】線速度、Ｐ_R等、他の条件は書込みテスト
時と同様とした。

【００８４】オーバーライト性能の結果を下記表Ｉ−２
に示す。

【００８５】表Ｉ−１、２より本発明による相変化型光
記録媒体が優れた性能を有すること、特に記録感度の点
で高感度化が達成されていることが確認される。

【００８６】

【表１】

【００８７】

【表２】

【００８８】実施例Ｉ−２ 層構成を替えた外は実施例Ｉ−１と同じ条件で書き込み
性能を試験した。その結果を下記表Ｉ−３に示す。

【００８９】又、実施例Ｉ−１と同じ条件でオーバーラ
イト性能を試験した。その結果を下記表Ｉ−４に示す。

【００９０】

【表３】

【００９１】

【表４】

【００９２】実施例Ｉ−３ 実施例Ｉ−２と同様に、実施例Ｉ−１の層構成を替えた
外は実施例Ｉ−１と同じ条件で書き込み性能を試験し
た。その結果を下記表Ｉ−５に示す。

【００９３】又、実施例Ｉ−１と同じ条件でオーバーラ
イト性能を試験した。その結果を下記表Ｉ−６に示す。

【００９４】

【表５】

【００９５】

【表６】

【００９６】実施例II−１ ピッチ１．６μｍ、深さ７００Åの溝付、厚さ１．２ｍ
ｍ、８６ｍｍφポリカーボネート基板上にｒｆスパッタ
リング法により耐熱保護層、記録層、耐熱保護層、反射
層を順次積層し、評価用光ディスクを作製した。実施例
II−（１，２，３）の記録層作製時には、スパッタガス
中酸素濃度をＯ₂ガスとＡｒガスの流量比（Ｏ₂／Ａｒ）
を変化させることにより制御し、酸素濃度の異なる記録
層を得た。各層に用いた材料と膜厚を下記表II−１に示
す。

【００９７】光ディスクの評価は８３０ｎｍの半導体レ
ーザー光をＮＡ０．５のレンズを通して媒体面で１μｍ
φのスポット径に絞りこみ基板側から照射することによ
り行った。

【００９８】成膜後の記録膜は非晶質であったが、測定
に際し、最初に媒体面で４〜１０ｍＷのＤＣ光でディス
ク全面を充分に結晶化させ、それを初期（未記録）状態
とした。ディスクの線速度は７ｍ／ｓとした。

【００９９】記録の書込み条件は、線速度７ｍ／ｓ、周
波数３．７ＭＨｚ一定とし、レーザーパワー（Ｐ_W）を
７〜１４ｍＷまで変化させた。

【０１００】読みとりパワー（Ｐ_R）は１．０ｍＷとし
た。Ｃ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値が飽和もしくは最
大となった時のレーザーパワー（Ｐ_W）と最適消去パワ
ー（Ｐ_E）、並びに得られたＣ／Ｎ値及び消去比を表II
−１に示す。

【０１０１】更にＣ／Ｎ値４５ｄＢ以上で、かつ消去比
３５ｄＢ以上となったディスクについては２つの書込み
周波数（ｆ₁＝３．７ＭＨｚ、ｆ₂＝４．５ＭＨｚ）で、
交互にオーバーライトテストを実施した。

【０１０２】オーバーライト時の書込みパワー（Ｐ_W）
及び消去パワー（Ｐ_E）はディスクによって最適な値を
選択した。

【０１０３】線速度、Ｐ_R等、他の条件は書込みテスト
時と同様とした。

【０１０４】オーバーライト性能の結果を下記表II−２
に示す。

【０１０５】表II−１、２より本発明による相変化型光
記録媒体が優れた性能を有すること、特に記録感度の点
で高感度化が達成されていることが確認される。

【０１０６】

【表７】

【０１０７】

【表８】

【０１０８】実施例II−２ 層構成を替えた外は実施例II−１と同じ条件で書き込み
性能を試験した。その結果を下記表II−３に示す。

【０１０９】又、実施例II−１と同じ条件でオーバーラ
イト性能を試験した。その結果を下記表II−４に示す。

【０１１０】

【表９】

【０１１１】

【表１０】

【０１１２】実施例II−３ 実施例II−２と同様に、実施例II−１の層構成を替えた
外は実施例II−１と同じ条件で書き込み性能を試験し
た。その結果を下記表II−５に示す。

【０１１３】又、実施例II−１と同じ条件でオーバーラ
イト性能を試験した。その結果を下記表II−６に示す。

【０１１４】

【表１１】

【０１１５】

【表１２】

【０１１６】実施例III−１、比較例III−１及びIII−
２ ピッチ約１．６μｍ、深さ約７００Åの溝付で厚さ１．
２ｍｍ、８６ｍｍφのポリカーボネート基板上にｒｆス
パッタリング法により下部（基板側）耐熱保護層、記録
層、上部耐熱保護層、反射層を順次積層し、３種類の評
価用光ディスクを作製した。

【０１１７】各層に用いた材料と膜厚とを下記表III−
１に示した。なお共通して、下部耐熱保護層としてはＳ
ｉ₃Ｎ₄（約２０００Å厚）、上部耐熱保護層としてはＳ
ｉ₃Ｎ₄（約１０００Å厚）、反射層としてはＡｌ（約５
００Å厚）とした。

【０１１８】光ディスクの評価は８３０ｎｍの半導体レ
ーザー光をＮＡ０．５のレンズを通して記録層面で約１
μｍφのスポット系に絞りこみ基板側から照射すること
により行った。

【０１１９】成膜後の記録層は非晶質であったが、測定
に際し、最初に記録層面で４〜１０ｍＷのＤＣ光でディ
スク全面を充分に結晶化させ、それを初期（未記録）状
態とした。ディスクの線速度は７ｍ／ｓとした。

【０１２０】記録の書込み条件は、線速度７ｍ／ｓ、周
波数３．７ＭＨｚ一定とし、レーザーパワー（Ｐ_W）を
７〜１４ｍＷまで変化させた。

【０１２１】読み取りパワー（Ｐ_R）は１．０ｍＷとし
た。Ｃ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値が飽和もしくは最
大となった時のレーザーパワー（Ｐ_W）と最適消去パワ
ー（Ｐ_E）、並びに得られたＣ／Ｎ値及び消去比をも併
せて表III−１に示す。

【０１２２】

【表１３】

【０１２３】つづいて、オーバーライト特性を評価し
た。方法は２つの書き込み周波数ｆ₁＝３．７ＭＨｚ、
ｆ₂＝４．５ＭＨｚで交互にオーバーライトを実施し
た。又、オーバーライト時の書き込みパワー（Ｐ_W）及
び消去パワー（Ｐ_E）はディスクによって最適な値を選
択した。その他の条件は書き込みテスト時と同様にし
た。表III−２にその結果を示す。

【０１２４】

【表１４】

【０１２５】又、オーバーライトした記録層の記録部、
消去部のそれぞれに電子線回折を行ったところ、記録部
についてはアモルファス特有のブロードなリングパター
ンが観察された。これに対して消去部については記録部
と同様のリングパターンに加え、明確なブラッグ反射点
が観察され、面間隔よりこの結晶がＡｇＳｂＴｅ₂であ
ることが確認された。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の効果を要
約すると下記のとおりである。

【０１２７】（１）記録・消去時に要求される加熱温度
が低い。又、本発明の材料は光吸収率が高いためレーザ
ー光の吸収時の記録層加熱昇温効率も高い。以上の理由
により、必要レーザーパワーを低くすることができる。
即ち記録・消去感度が大巾に向上する。

【０１２８】（２）必要レーザーパワーを低くできるた
め、市販の安い、安定した半導体レーザーを使用でき
る。

【０１２９】（３）レーザー照射部の温度を低く抑える
ことが可能なため、熱損傷による特性劣化を低減でき
る。

【０１３０】（４）オーバーライト時の消去比を飛躍的
に高くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録媒体の混相記録層の模式図で
ある。

【符号の説明】

１…相転移相 ２…非相転移相

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 博子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭64−72341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−72340（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−104019（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを照射することによって、記録
   層材料に相変化を生じさせ、情報の記録を行なう記録方
   法において、記録層の主成分として記録時に結晶−非晶
   間あるいは結晶−結晶間の相転移を生じる相（Ｍ相）
   と、記録時に相転移を生じない相（Ｌ相）との混相状態
   で存在し、かつ、Ｍ相とＬ相が下記条件を満足する情報
   記録媒体に記録パワーのレーザービームを照射してＬ相
   は相転移を生じさせずにＭ相を結晶状態もしくは非晶質
   状態から相転移を生じさせて情報を記録することを特徴
   とする記録方法。ただし、上記Ｍ相とＬ相の関係は Ｌ _1-a ＋Ｍ _a （０．３０≦ａ≦０．９２）である。
2. 【請求項２】 光ビームを照射することによって、記録
   層材料に相変化を生じさせ、情報の消去を行なう消去方
   法において、記録層の主成分として消去時に結晶−非晶
   間あるいは結晶−結晶間の相転移を生じる相（Ｍ相）
   と、消去時に相転移を生じない相（Ｌ相）との混相状態
   で存在し、かつ、Ｍ相とＬ相が下記条件を満足する情報
   記録媒体に消去パワーのレーザービームを照射してＬ相
   は相転移を生じさせずにＭ相を結晶状態もしくは非晶質
   状態から相転移を生じさせて情報を消去することを特徴
   とする消去方法。ただし、上記Ｍ相とＬ相の関係は Ｌ _1-a ＋Ｍ _a （０．３０≦ａ≦０．９２）である。