JP3852408B2

JP3852408B2 - 光記録媒体

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Publication number: JP3852408B2
Application number: JP2003017877A
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Inventors: 宏一保田
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体、特に高密度記録が可能な光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報記録の分野においては、光情報記録方式に関する研究開発が盛んである。
この光情報記録方式としては、非接触型の記録・再生、再生専用型、追記型、書き換え可能型等のそれぞれのメモリ形態に対応できるなどの数々の利点を有し、安価な大容量ファイルの実現を可能とする方式として産業用から民生用まで幅広い用途が考えられている。
【０００３】
これら各種光情報記録方式用の光記録媒体例えば光ディスクの大容量化は、主に、光情報記録方式に用いる光源となるレーザー光の短波長化と、高開口数（Ｎ．Ａ．）のレンズを採用することにより、焦点面でのスポットサイズを小さくすることで達成してきた。
【０００４】
例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）では、レーザー光波長が７８０ｎｍ、レンズの開口数（Ｎ．Ａ．）が０．４５であり、６５０ＭＢの容量であったが、ＤＶＤ−ＲＯＭ（デジタル多用途ディスク−再生専用メモリ）では、レーザー光波長が６５０ｎｍ、Ｎ．Ａ．が０．６であり、４．７ＧＢの容量となっている。
さらに、次世代の光ディスクシステムにおいては、光記録層上に例えば０．１ｍｍ程度の薄い光透過層が形成された光ディスクを用いて、この光透過層側からレーザー光を照射するようにし、レーザー光波長を４５０ｎｍ以下、Ｎ．Ａ．を０．７８以上とすることで２２ＧＢ以上の大容量化を可能としている。
【０００５】
図７（ａ）は、この光ディスクにおける光記録ないしは光再生の状態を示す模式斜視図である。
光ディスクＤＣは、中心部にセンターホールＣＨが穿設された円板状をなし、図７（ａ）において、例えば矢印ＤＲで示す方向に回転駆動される。
【０００６】
図７（ｂ）は光ディスクの模式断面図であり、図７（ｃ）はこの光ディスクＤＣの要部の拡大断面図である。
この光ディスクは、厚さが約１．１ｍｍの例えばポリカーボネートからなるディスク基板１０１の一主面に、凹部１０１ｒが形成され、凹部１０１ｒを含む凹凸面に沿って光記録層１０２が形成されて成る。
例えば相変化型の光ディスクＤＣにおいては、その光記録層１０２は、例えば誘電体膜、相変化膜、誘電体膜および反射膜などの積層体によって構成される。また、光記録層１０２の上層に、例えば０．１ｍｍの膜厚の光透過層１０３が形成される。
【０００７】
この光ディスクＤＣに対する情報の記録あるいは再生にあっては、光ディスクＤＣの光透過層１０３側から、光記録層１０２に、開口数が０．７８以上例えば０．８５の対物レンズＯＬによって、波長４５０ｎｍ以下例えば３８０〜４２０ｎｍのレーザー光による光ＬＴが集光照射される。
記録情報の再生時においては、光記録層１０２で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号を得る。
【０００８】
この光ディスクの光記録層１０２は、ディスク基板１０１の表面に形成された上述の凹部１０１ｒに起因した凹凸形状を有している。
凹部１０１ｒは、例えば所定のピッチで例えば螺旋状をなす連続溝あるいは円形状の溝となっており、この凹凸形状によりトラック領域が区分される。
このトラック領域を区分する凹凸形状の凹部と凸部は、一方はランド、他方グルーブと呼ばれる。ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することで大容量化が可能である。また、ランドとグルーブのいずれか一方のみを記録領域とすることも可能である。
【０００９】
また、例えば、ディスク基板１０１に形成された凹部１０１ｒに起因する凹凸形状を記録データに対応する長さを有するピットとして、再生専用（ＲＯＭ）型の光ディスクとすることもできる。
【００１０】
ところで、光記録層を構成する記録材料として、非化学量論組成の金属酸化物の酸化錫（ＳｎＯ_z，ｚ＜２）が使用できることが報告されている(非特許文献１参照）。
これは、レーザー光などの光を照射したときに生じる酸化反応により、光学定数が変化することを利用したものであると考えられている。
【００１１】
【非特許文献１】
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅＬｅｔｔｅｒｓ１９，２０００，１８３３−１８３５
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記録材料として錫（Ｓｎ）を用いる場合、開口数が０．８程度の対物レンズを用い、波長３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ程度の短波長光レーザー光を用いて情報の記録を行うとき、良好な形状の記録マークが形成されず、ジッター大きくなるという問題がある。
【００１３】
本発明の第１の目的は、Ｓｎを記録材料として用いる場合において、上述したジッタ−の改善であり、第２の目的は、高温高湿度下においても、記録特性の安定化を図ることができ、保存安定性の向上を図ることができて良好な記録が可能な光記録媒体を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による光記録媒体は、トラック領域を区分する凹凸形状が表面に形成された基板の、その凹凸形状の形成面に、少なくとも光記録層と、該光記録層上に形成された光透過層とを有し、その光記録層が、少なくとも錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物組成Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ，ｙ，ｚは原子％）より成り、ｘ，ｙ，ｚが、
３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）に選定された構成とする。
この構成としたことにより、ジッターの改善が図られた。
【００１５】
また、本発明による光記録媒体は、上述した光記録媒体におけると同様のトラック領域を区分する凹凸形状が表面に形成された基板の、その凹凸形状の形成面に形成される光記録層にあって、その光記録層が、錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物にパラジウム（Ｐｄ）を含有する（Ｓｎ_xＮ_yＯ_z）_1-aＰｄ_a組成物（ｘ，ｙ，ｚ，ａは原子％）より成り、ｘ，ｙ，ｚ，ａが、
３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）、１＜ａ＜２０（原子％）に選定された構成とする。
この構成によって、ジッターの改善のみならず、特に、高温高湿度下での記録特性の変化も抑制された。これは、Ｐｄの添加により記録時に溶融した記録膜の粘性が高められたことによると考えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る光記録媒体（光ディスク）の実施の形態について詳細に説明する。しかしながら、本発明は、この実施形態例に限定されるものではない。
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
図１（ａ）は、この実施の形態に係る光ディスクＤＣにおける光記録ないしは光再生の状態を示す模式斜視図である。
光ディスクＤＣは、センターホールＣＨが穿設された円板状をなし、図１（ａ）において、例えば矢印ＤＲで示す方向に回転駆動される。
図１（ｂ）はこの光ディスクＤＣの模式断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の要部の拡大断面図である。
光ディスクＤＣは、センターホールＣＨを有する円板状をなし、厚さ約１．１ｍｍの例えばポリカーボネートから成るディスク基板１１の一主面に、凹部１１ｒが設けられている。この凹部１１ｒを含む凹凸に沿って光記録層１２が形成され、この光記録層１２上には、光透過層１３が形成されている。
【００１８】
光記録層１２は、少なくとも錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）の化合物を有する。
この化合物の組成、Ｓｎ_xＮ_yＯ_zは、３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）とされる。
光記録層１２の膜厚は、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であり、例えば３０ｎｍ〜６０ｎｍ程度である。
【００１９】
光記録層１２上の光透過層１３は、例えば膜厚が０．１ｍｍとされる。光透過層１３は、例えば、紫外線硬化樹脂の塗布膜を硬化することによって形成される。あるいは、例えば粘着剤層が積層されたポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを、その粘着剤層によって光記録層１２に貼り合わせることによって構成される。
【００２０】
この実施形態における光ディスクＤＣに対する情報の記録または再生は、このディスクＤＣを、例えば図１（ａ）に矢印ＤＲをもって示す方向に回転駆動させ、例えば、光ディスクＤＣの光記録層１２に対して、例えば０．８５±０．０５の開口数の対物レンズＯＬを介して、例えば３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長のレーザー光ＬＴを、光透過層１３側から光記録層１２に集光照射することによって行う。
【００２１】
光ディスクの記録時においては、光記録層１２に、例えば上述したレーザー光ＬＴを照射し、その光照射部分に記録マークを形成する。この記録マークは、上述したレーザー光ＬＴの照射によって酸化反応が生じ、これによって光記録層１２の光照射部の光学定数が変化することによって形成されると思われる。
【００２２】
また、光ディスクの再生時においては、光記録層１２に照射され、記録マークにおける光学定数の変化によって変調された例えば戻り光が、受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号に生成され、再生信号として取り出される。
【００２３】
この光ディスクにおいては、光記録層１２は、ディスク基板１１の表面に形成された凹部１１ｒに起因した凹凸形状を有している。
例えば、ディスク基板１１に形成された凹部１１ｒは所定のピッチの螺旋状すなわちスパイラル状の連続溝、あるいは同心円形状の溝となっており、この凹凸形状によりトラック領域が区分される。
この例えば連続溝あるいは同心円形溝のピッチ（凹部の中央から隣接する凹部の中央までの距離）は、例えば０．３２μｍ程度とされる。
【００２４】
また、トラック領域を区分する凹凸形状の凹部と凸部とは、一方はランド、他方は、グルーブと呼ばれる。そして、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することで大容量化が可能である。しかしながら、ランドとグルーブのいずれか一方のみを記録領域とすることもできる。
この凹凸形状の深さは、数ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、例えばグルーブ記録方式の場合には２０ｎｍ、ランド・グルーブ記録方式の場合には４０ｎｍなどに設定することができる。
【００２５】
因みに、記録材料として酸化錫（ＳｎＯｚ（ｚ＜２））を用いた場合、Ｘ線回折の実験から、膜中に、ある程度の大きさの粒径が存在していることがわかっている。この粒子は、光ディスクとして用いた場合のノイズ成分に寄与することから、前述したように、大容量化を図って、対物レンズを高開口数化し、レーザー光を短波長化したときに、粒子の影響が大きくなり、このために、ジッターが大きくなるものと考えられる。
【００２６】
この実施形態の光ディスクは、記録材料として少なくとも錫、窒素および酸素の化合物、すなわち窒素（Ｎ）を添加したことによって、Ｘ線回折のピークが消失することがわかった。これは、光記録膜中の粒径が小さくなっていることを示すものである。
このように、粒径が小さくなったことにより、ノイズ成分となる粒子の影響が小さくなることから、この光ディスクにおいては、対物レンズを高開口数化し、レーザー光を短波長化してもジッターの抑制を図ることができることになる。
【００２７】
そして、この光ディスクにおける光記録層として用いる錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物の組成は、窒素（Ｎ）の組成比ｙは、１＜ｙ＜２０（原子％）とする。
これは、１原子％以下では、粒径を小さくする効果が小さくなること、また２０原子％以上であると、光記録層の光吸収率が低下して、光照射時に光定数を変化させるだけの温度上昇を来すに大きな光パワーを必要とすること、すなわち感度の低下を来すことによる。
【００２８】
また、上述した化合物における酸素（Ｏ）の組成比ｚは、２０＜ｚ＜６０（原子％）とする。
これは、２０原子％以下では、光照射時に、酸化が不足となり、また、６０原子％以上では、光記録層の光吸収率が低下してしまい、光照射時に光定数を変化させるだけの温度上昇を来すに大きな光パワーを必要とすること、すなわち感度の低下を来すことによる。
【００２９】
このように、本発明による光記録層として、錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物の組成は、窒素（Ｎ）の化合物を用いる場合、組成Ｓｎ_xＮ_yＯ_zが、３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）とする。
そして、この組成とすることにより、対物レンズの高開口数化、用いるレーザー光の短波長化によってもジッターを抑制する効果の増加が図られる。
【００３０】
次に、この実施形態に係る光ディスクの製造方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、ディスク基板に凹凸形状を転写形成するためのスタンパ１０を形成する。すなわち、このスタンパ１０の表面には、図１で示したディスク基板１１の凹部１１ｒの反転パターンである凸部１０ｐが形成されている。
【００３１】
このスタンパ１０は、次の方法によって得ることができる。
まず、ガラス基板の表面研磨された平滑面上に、例えばポジティブ型のフォトレジストをスピンコート等によって塗布する。このフォトレジスト層に対して、目的とする例えば螺旋形状あるいは同心円状など、ディスク基板の凹凸形状に対応する形状のパターンを露光し、その後、このフォトレジスト層を例えばアルカリ性の現像液で現像処理する。このようにして、パターン化されたフォトレジスト層によって、ディスク基板の凹凸形状のパターンに対応するパターンのレジスト膜が形成された原盤を得る。
【００３２】
次に、この原盤上にニッケルなどの金属層を、無電解メッキおよびメッキによって所定厚さに堆積する。その後、この金属層を、原盤から剥離する。このようにすると、上述した原盤の凹凸の反転による凹凸を有するメッキ層から成るスタンパ１０、あるいは、マスタースタンパ、マザ−スタンパ１０を形成して、目的とするスタンパ１０を転写して形成する。
【００３３】
次に、このスタンパ１０を、例えばディスク基板１１を射出成形によって形成するための金型のキャビティ内に配置して例えばポリカーボネート（ＰＣ）による射出成形を行う。このようにして、図２（ｂ）に示すように、スタンパ１０の凹凸面上にディスク基板１１を形成する。
このようにして、表面に、スタンパ１０の凸部１０ｐのパターンが転写されて、逆パターンの凹凸である凹部１１ｒが形成されたディスク基板１１が成形される。
【００３４】
このようにして成形されたディスク基板１１を、スタンパ１０から離型し、その凹凸形成面に、空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、図３（ａ）に示すように、例えばスパッタリング法により、錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の所定の組成比の化合物層を堆積させ、光記録層１２を形成する。
【００３５】
次に、図３（ｂ）に示すように、光記録層１２上に、光透過層１３を、紫外線硬化樹脂などの光透過性樹脂材を塗布して硬化することによって形成するか、あるいは、ポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを、粘着剤層で貼り合わせることによって形成する。
このようにして、図１で示した構成の光ディスク１１を製造することができる。
【００３６】
この本発明による光ディスク１１は、高開口数の対物レンズを用い、短波長レーザー光による情報記録を行う場合においても、ジッターが抑制され、良好な記録を行うことができた。
【００３７】
次に、本発明による光記録媒体の、他の実施の形態例として第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態においては、光記録媒体に対して、情報記録、すなわち記録マークの形成を行う場合、レーザー光の照射によって記録層が昇温加熱されることによって光透過層１３を構成する上述した粘着剤層が変質するおそれが有る場合に対処した構成によるものである。
【００３８】
〔第２の実施の形態〕
図４は、この実施形態に係る光ディスクの模式断面図である。
この実施の形態に係る光ディスクは、実質的に上述した第１の実施形態に係る光ディスクと同様であるが、光記録層１２と光透過層１３との間に、光記録層１２を保護する保護膜１４を介在させた構成とした場合である。
【００３９】
この実施の形態においても、例えば厚さが約１．１ｍｍの例えばポリカーボネートからなるディスク基板１１の一主面に、凹部１１ｒが形成される。また、凹部１１ｒを含む凹凸面に沿って光記録層１２が形成されている。
この実施の形態においても、第１の実施の形態におけると同様に、その光記録層１２は、少なくとも錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物を有する。好ましくは、錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の組成が、この化合物の組成、Ｓｎ_xＮ_yＯ_zは、３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）とされる。
この光記録層１２の膜厚は、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であり、この場合例えば５０ｎｍ〜６０ｎｍ程度である。
【００４０】
そして、この実施の形態においては、この光記録層１２上に、例えば酸化シリコンなどの光透過性誘電体膜より成る保護膜１４が形成される。
この保護膜１４の膜厚は、５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲、例えば３０ｎｍに選定される。
【００４１】
この保護膜１４上には、例えば０．１ｍｍの膜厚の光透過層１３が形成される。この光透過層１３は、例えば粘着剤が積層されたポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを、その粘着剤層によって保護膜１４上に貼り合わせることによって構成される。
【００４２】
この実施の形態におけるように、保護膜１４を配置する構成による場合、記録マークの形成における光照射によって、高熱状態とされた場合においても、保護膜１４の存在によって、光透過層１３における変質の、光記録層１２への影響を遮断する効果を奏することができる。
【００４３】
次に、この第２の実施の形態における光ディスクの製造方法について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、第１実施形態において説明した手順により、トラック領域を区分する凹部１１ｒを含む凹凸形状が表面に形成されたにディスク基板１１を形成する。
【００４４】
次に、このディスク基板１１の凹凸形状の形成面に、前述したと同様に、空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、図５（ｂ）に示すように、例えばスパッタリング法などにより、錫、窒素および酸素の化合物による上述した組成の光記録層１２を形成する。
【００４５】
次に、図６（ａ）に示すように、例えばスパッタリング法などにより、酸化シリコンを堆積させ、保護膜１４を形成する。
その後、図６（ｂ）に示すように、保護膜１４上に、ポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを粘着剤層で貼り合わせ、光透過層１３を形成する。
このようにして、図４で示めした構成による光ディスクすなわち光記録媒体を製造することができる。
【００４６】
この第２の実施における形態の光ディスクによれば、第１の実施形態におけると同様に、錫を記録材料として用いる場合に高開口数の対物レンズにより短波長のレーザー光などの光を照射して情報を記録してもジッターを抑制して良好に記録することができる。
【００４７】
上述した本発明による光ディスク、すなわち光記録媒体をその具体的実施例を挙げて説明する。
（実施例１）
トラック領域を区分する凹凸形状が表面に形成されたディスク基板を形成した。凹凸形状は、０．３２μm のピッチでスパイラル状に形成された連続溝とし、凹凸形状の深さは２０ｎｍとした。得られたディスク基板の凹凸形状の形成面上に、スパッタリングによりＳｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝３１原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝５９原子％）を、この組成比となるように、５０ｎｍの膜厚で堆積させて光記録層を形成し、さらにその上層に酸化シリコンを３０ｎｍの膜厚で堆積させて保護膜を形成し、その上層にポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを粘着剤層で貼り合わせて０．１ｍｍの厚さの光透過層を形成した。このようにして、光ディスクのサンプルＡを作製した。
このサンプルＡに対して、発振波長が４０５ｎｍである記録再生用のレーザー光を、開口数が０．８５である対物レンズにより光ディスクの光記録層に集光する光系を有する評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。
このときの光ディスクに記録された信号のジッターは、９％であった。
【００４８】
（比較例１）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝３０原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝６０原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＢを作製した。
このサンプルＢに対して、実施例１に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１５％であった。
因みに、一般にジッターは、１３％以下でなければ、正確な再生が困難であることから、ジッターは、１３％以下にであることが、光記録媒体例えば光ディスクにおいて要求されるものである。
【００４９】
（比較例２）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝２５原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝６５原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＣを作製した。
このサンプルＣに対して、実施例１に記載した評価装置によりピット長０．１３μｍのランダム信号を記録したが、信号が記録されず、ジッターの測定は不能であった。
【００５０】
（実施例２）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝６９原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝２１原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＤを作製した。
このサンプルＤに対して、実施例１に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１０％であった。
【００５１】
（比較例３）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝７０原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝２０原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＥを作製した。
このサンプルＥに対して、実施例１に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１６％であり、１３％を超えることから、前述したように、不適当であることが分かった。
【００５２】
（比較例４）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝７５原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝１５原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＦを作製した。
このサンプルＦに対して、実施例１に記載した評価装置によりピット長０．１３μｍのランダム信号を記録したが、信号が記録されず、ジッターの測定は不能であった。
【００５３】
（実施例３）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝４５原子％、ｙ＝２原子％、ｚ＝５３原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＧを作製した。
このサンプルＧに対して、実施例１に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１０％であった。
【００５４】
（比較例５）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝４５原子％、ｙ＝１原子％、ｚ＝５４原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＨを作製した。
このサンプルＨに対して、実施例１に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１４％であり、１３％を超えることから、不適当であることが分かった。
【００５５】
（実施例４）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝４５原子％、ｙ＝１９原子％、ｚ＝３６原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＩを作製した。
このサンプルＩに対して、実施例１に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１０％であった。
【００５６】
（比較例６）
実施例１と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ＝４５原子％、ｙ＝２０原子％、ｚ＝３５原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＪを作製した。
このサンプルＪに対して、実施例１に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１４％であり、不十分な結果となった。
【００５７】
上述した本発明による実施例と、比較例の各サンプルのジッターの測定によって明らかなように、本発明による光記録層を、錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物を有し、その組成Ｓｎ_xＮ_yＯ_zが、３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）とした光記録媒体は、ジッターの改善が図られることが分かる。
【００５８】
すなわち、上述した第１および第２の実施形態においては、ジッターの改善を図ることができるものであるが、上述した実施の形態におけるように、酸化窒化錫Ｓｎ_xＮ_yＯ_zのみによるときは、レーザー光の照射によって溶融した状態では、その粘性が比較的低い。このため、ジッターの改善に制約が生じたり、高温高湿下での保存性の改善に制約が生じる。
これに対して、更に、本発明においては、高温、高湿に耐性が大で、その記録マークの鮮鋭度を高めて、ジッターの改善と、保存安定性を高める構成とすることができる。
この構成による本発明による光記録媒体は、その記録層として、Ｓｎ_xＮ_yＯ_zが、３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）の化合物に、高融点金属のＰｄを１原子％〜２０原子％混合させた構成とする。
すなわち、この構成においては、レーザー光照射による記録時において、記録層が溶融したときの粘性を高めて、流動の発生による記録マークの鮮鋭度の低下、位置の変動を改善し、ジッターの、より改善と、保存性を高めるものである。
【００５９】
この構成による光記録媒体の実施の形態を説明する。
〔第３の実施の形態〕
この実施の形態においても、第１の実施の形態で説明したと同様に、図１（ａ）でその模式斜視図を示すように、光ディスクＤＣは、センターホールＣＨが穿設された円板状をなし、例えば厚さ約１．１ｍｍの例えばポリカーボネートから成るディスク基板１１の一主面に、凹部１１ｒが設けられている。この凹部１１ｒを含む凹凸に沿って図１（ｂ）および（ｃ）で示すように、光記録層１２が形成され、この光記録層１２上には、光透過層１３が形成されている。
【００６０】
光記録層１２は、少なくとも錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）の化合物（Ｓｎ_xＮ_yＯ_zは、３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％））に、Ｐｄを加えた混合物を有する。このＰｄの濃度は、１原子％以上、２０原子％以下とする。
光記録層１２の膜厚は、第１の実施の形態におけると同様に、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であり、例えば３０ｎｍ〜６０ｎｍ程度である。
【００６１】
また、光記録層１２上に例えば膜厚が０．１ｍｍの光透過層１３が形成される。この光透過層１３は、例えば、紫外線硬化樹脂の塗布膜を硬化することによって形成される。あるいは、例えば粘着剤層が積層されたポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを、その粘着剤層によって光記録層１２に貼り合わせることによって構成される。
【００６２】
この実施の形態における光ディスクＤＣに対する情報の記録または再生においても、このディスクＤＣを、例えば図１（ａ）に矢印ＤＲをもって示す方向に回転駆動させ、例えば、光ディスクＤＣの光記録層１２に対して、例えば０．８５±０．０５の開口数の対物レンズＯＬを介して、例えば３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長のレーザー光ＬＴを、光透過層１３側から光記録層１２に集光照射することによって行う。
【００６３】
光ディスクの記録時においては、光記録層１２に、例えば上述したレーザー光ＬＴを照射し、その光照射部分に記録マークを形成する。この記録マークは、前述したように、レーザー光ＬＴの照射によって酸化反応が生じ、これによって光記録層１２の光照射部の光学定数が変化することによって形成されると考えられる。
【００６４】
また、光ディスクの再生時においては、光記録層１２に照射され、記録マークにおける光学定数の変化によって変調された例えば戻り光が、受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号に生成され、再生信号として取り出される。
【００６５】
この光ディスクにおいても、光記録層１２は、ディスク基板１１の表面に形成された凹部１１ｒに起因した凹凸形状を有している。
例えば、ディスク基板１１に形成された凹部１１ｒは所定のピッチの螺旋状すなわちスパイラル状の連続溝、あるいは同心円形状の溝となっており、この凹凸形状によりトラック領域が区分される。
この例えば連続溝あるいは同心円形溝のピッチ（凹部の中央から隣接する凹部の中央までの距離）は、例えば０．３２μｍ程度とされる。
【００６６】
また、トラック領域を区分する凹凸形状の凹部と凸部とは、一方はランド、他方は、グルーブと呼ばれる。そして、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することで大容量化が可能である。しかしながら、ランドとグルーブのいずれか一方のみを記録領域とすることもできる。
この凹凸形状の深さは、数ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、例えばグルーブ記録方式の場合には２０ｎｍ、ランド・グルーブ記録方式の場合には４０ｎｍなどに設定することができる。
【００６７】
この実施の形態による光ディスクは、記録材料として、少なくとも錫、窒素およびＯ₂の化合物に、Ｐｄを混合したことにより、レーザー光照射することによって、記録層が溶融したときにおける粘性を高められ、記録マークの位置、形状の変動が抑制されることから、高密度記録化が図られる。すなわち、大容量化のために、対物レンズの高開口数化、照射レーザー光の短波長化によってもジッターの抑制を図ることができる。また、高温高湿下での記録特性の改善、保存安定性が図られる。
【００６８】
この実施形態の光ディスクにおける光記録層を構成する錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）の化合物に加えるＰｄの濃度は、１原子％〜２０原子％に選定する。これは、１原子％未満では、流動の抑制効果が小さくなってしまい、上述した保存安定性の改善が十分でなくなる。また、２０原子％を超えると、融点および熱伝導率が大となり過ぎて、記録感度の低下を来すという不都合が生じる。
そこで、Ｐｄの濃度は、１原子％〜２０原子％に選定する。
【００６９】
この実施の形態に係る光ディスクの製造方法について説明する。
この場合においても、図２で説明したと同様の方法によって、スタンパ１０を形成する。すなわち、このスタンパ１０の表面には、図１で示したディスク基板１１の凹部１１ｒの反転パターンの凸部１０ｐが形成されている。
【００７０】
次に、このスタンパ１０を、例えばディスク基板１１を射出成形によって形成するための金型のキャビティ内に、スタンパ１０を配置して例えばポリカーボネート（ＰＣ）による射出成形を行う。このようにして、図２（ｂ）に示すように、スタンパ１０の凹凸面上にディスク基板１１を形成する。
このようにして、表面に、スタンパ１０の凸部１０ｐのパターンが転写して、逆パターンの凹凸である凹部１１ｒが形成されたディスク基板１１が成形される。
【００７１】
このようにして成形されたディスク基板１１を、スタンパ１０から離型し、その凹凸形成面に、空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、図３（ａ）に示すように、例えばスパッタリング法により、錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の所定の組成比の化合物に、Ｐｄを所定の添加量をもって混合した材料層を堆積させ、光記録層１２を形成する。
【００７２】
次に、図３（ｂ）で示すように、前述した第１の実施の形態における製造方法で説明したと同様の手順および方法によって、光記録層１２上に、光透過層１３を形成する。
このようにして、図１で示した構成の光ディスク１１を製造することができる。
【００７３】
次に、第４の実施の形態を説明する。
この第４の実施の形態においては、上述した第３の実施の形態による光記録媒体において、情報記録、すなわち記録マークの形成を行う場合、レーザー光の照射によって記録層が昇温加熱されることによって光透過層１３を構成する上述した粘着剤層が変質するおそれが有る場合に対処した構成によるものである。
【００７４】
〔第４の実施の形態〕
この実施の形態における光ディスクは、図４で説明したと同様の模式的断面図を有する。
この実施の形態に係る光ディスクは、実質的に上述した第３の実施形態に係る光ディスクと同様であるが、光記録層１２と光透過層１３との間に、光記録層１２を保護する保護膜１４を介在させた構成とした場合である。
【００７５】
この実施の形態においても、例えば厚さが約１．１ｍｍの例えばポリカーボネートからなるディスク基板１１の一主面に、凹部１１ｒが形成される。また、凹部１１ｒを含む凹凸面に沿って光記録層１２が形成されている。
この実施の形態においても、第３の実施の形態におけると同様に、光記録層１２が、Ｓｎ_xＮ_yＯ_zで、３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）とされる化合物に、１〜２０原子％のＰｄが混合された構成による。
この光記録層１２の膜厚は、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であり、この場合例えば３０ｎｍ〜６０ｎｍ程度である。
【００７６】
そして、この実施の形態においても、この光記録層１２上に、例えば酸化シリコンなどの光透過性誘電体膜より成る保護膜１４が形成される。
この保護膜１４の膜厚は、５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲、例えば３０ｎｍに選定される。
【００７７】
この保護膜１４上には、例えば０．１ｍｍの膜厚の光透過層１３が形成される。この光透過層１３は、例えば粘着剤が積層されたポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを、その粘着剤層によって保護膜１４上に貼り合わせることによって構成される。
【００７８】
この実施の形態におけるように、保護膜１４を配置する構成による場合、記録マークの形成における光照射によって、高熱状態とされた場合においても、保護膜１４の存在によって、光透過層１３における変質によるノイズの増加に起因する記録再生特性の悪化を抑制することができる。
【００７９】
次に、この実施の形態における光ディスクの製造方法について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、第１実施形態において説明した手順により、トラック領域を区分する凹部１１ｒを含む凹凸形状が表面に形成されたディスク基板１１を形成する。
【００８０】
次に、このディスク基板１１の凹凸形状の形成面に、前述したと同様に、空気や窒素ガスなどのガスを吹き付けてダストを除去した後、図５（ｂ）に示すように、例えばスパッタリング法などにより、錫、窒素および酸素の化合物にＰｄの混合による上述した組成の光記録層１２を形成する。
【００８１】
次に、図６（ａ）に示すように、例えばスパッタリング法などにより、酸化シリコンを堆積させ、保護膜１４を形成する。
その後、図６（ｂ）に示すように、保護膜１４上に、ポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを粘着剤層で貼り合わせ、光透過層１３を形成する。
このようにして、図４で示した構成による光ディスクすなわち光記録媒体を製造することができる。
【００８２】
上述したＰｄを混合した光記録層による本発明による光記録媒体を、その具体的実施例を挙げて説明する。
（実施例５）
トラック領域を区分する凹凸形状が表面に形成されたディスク基板を形成した。凹凸形状は、０．３２μｍのピッチでスパイラル状に形成された連続溝とし、凹凸形状の深さは２０ｎｍとした。得られたディスク基板の凹凸形状の形成面上に、スパッタリングにより（Ｓｎx Ｎy Ｏz ）1-a Ｐｄa （ｘ＝３１原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝５９原子％、ａ＝１原子％）を、この組成比となるように、５０ｎｍの膜厚で堆積させて光記録層を形成し、さらにその上層に酸化シリコンを３０ｎｍの膜厚で堆積させて保護膜を形成し、その上層にポリカーボネートなどの光透過性樹脂フイルムを粘着剤層で貼り合わせて０．１ｍｍの厚さの光透過層を形成した。このようにして、光ディスクのサンプルＫを作製した。
このサンプルＫに対して、発振波長が４０５ｎｍである記録再生用のレーザー光を、開口数が０．８５である対物レンズにより光ディスクの光記録層に集光する光学系を有する評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。
このときの光ディスクに記録された信号のジッターは、８％であった。
このサンプルＫを、８０℃、８５％相対湿度で１００時間保存したときの透過率変化は１％未満であった。
【００８３】
（比較例７）
実施例５と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、（Ｓｎ_xＮ_yＯ_z）_1-aＰｄ_a（ｘ＝３１原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝５９原子％、ａ＝０．９原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＬを作製した。
このサンプルＬに対して、実施例５に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１０％であった。
【００８４】
（実施例６）
実施例５と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、（Ｓｎ_xＮ_yＯ_z）_1-aＰｄ_a（ｘ＝３１原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝５９原子％、ａ＝２０原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＭを作製した。
このサンプルＭに対して、実施例５に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは９％であった。
このサンプルＭを、８０℃、８５％相対湿度で１００時間保存したときの透過率変化は１％未満であった。
【００８５】
（比較例８）
実施例５と同様の構成とするものの、その光記録層の組成を、（Ｓｎ_xＮ_yＯ_z）_1-aＰｄ_a（ｘ＝３１原子％、ｙ＝１０原子％、ｚ＝５９原子％、ａ＝２１原子％）と変更して、光ディスクのサンプルＮを作製した。
このサンプルＮに対して、実施例５に記載した評価装置により、ビット長０．１３μｍのランダム信号を記録した。このときのジッターは１６％であった。
【００８６】
上述した本発明によるサンプルＫ，Ｍと、比較例のサンプルＬ、Ｎのジッターの測定によって明らかなように、本発明による光記録層を、錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物に、Ｐｄを混合した光記録媒体は、ジッターの改善と、高温高湿の耐性が高められることが分かる。
【００８７】
尚、本発明による光記録媒体は、上述した実施の形態、実施例に限定されることなく、本発明構成において、例えば光カード、シート等の形状、これに伴う層の積層構造等、種々の変形変更がなされ得ることはいうまでもない。
【００８８】
【発明の効果】
上述したように本発明による光記録媒体は、光記録層を構成する化合物組成を、Ｓｎ_xＮ_yＯ_zで、かつ３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）とすることによって、冒頭に述べた錫を記録材料として用いる場合における高開口数の対物レンズにより短波長のレーザー光などの光を照射して情報を記録におけるジッターの問題の解決を図ることができたものである。
【００８９】
更に、本発明による光記録媒体は、その光記録層を構成する化合物Ｓｎ_xＮ_yＯ_zに、Ｐｄを混合したことにより、レーザー光照射することによって、記録層が溶融したときにおける粘性を高める効果を得ることができ、更に、記録マークの位置、形状の変動が抑制されることから、高密度記録化が図られる。すなわち、大容量化のために、対物レンズの高開口数化、照射レーザー光の短波長化によってもジッターの抑制を図ることができる。また、高温高湿化での記録特性の改善を図ることができ、より優れた記録特性を有する光記録媒体を構成することができる。
このように、本発明構成によれば、優れた記録特性大容量光記録媒体を得ることができるという大きな効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光ディスクへの光の照射の様子を示す模式斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線上の模式的断面図、（ｃ）は要部を拡大した断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、実施の形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態の工程図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る光ディスクの模式断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、製造工程図である。
【図７】（ａ）は、従来例に係る光ディスクへの光の照射の様子を示す模式斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線上の模式的断面図、（ｃ）は、要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０…スタンパ、１０ｐ…凸部、１１…ディスク基板、１１ｒ…凹部、１２…光記録層、１３…光透過層、１４…保護膜、ＣＨ…センターホール、ＤＣ…光ディスク、ＬＴ…レーザー光、ＯＬ…対物レンズ

Claims

トラック領域を区分する凹凸形状が表面に形成された基板の、上記凹凸形状の形成面に、
少なくとも光記録層と、該光記録層上に形成された光透過層とを有し、
上記光記録層が、少なくとも錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物組成Ｓｎ_xＮ_yＯ_z（ｘ，ｙ，ｚは原子％）より成り、ｘ，ｙ，ｚが、
３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）に選定されたことを特徴とする光記録媒体。
トラック領域を区分する凹凸形状が表面に形成された基板の、上記凹凸形状の形成面に、
少なくとも光記録層と、該光記録層上に形成された光透過層とが形成され、
上記光記録層が、錫（Ｓｎ）、窒素（Ｎ）および酸素（Ｏ）の化合物にパラジウム（Ｐｄ）を含有する（Ｓｎ_xＮ_yＯ_z）_1-aＰｄ_a組成物（ｘ，ｙ，ｚ，ａは原子％）より成り、ｘ，ｙ，ｚ，ａが、
３０＜ｘ＜７０（原子％）、１＜ｙ＜２０（原子％）、２０＜ｚ＜６０（原子％）、１＜ａ＜２０（原子％）に選定されたことを特徴とする光記録媒体。
上記光記録層に、波長３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの光を、開口数が０．８５±０．０５の対物レンズによって集光照射されて、該光記録層への情報の記録あるいは該光記録層の記録情報の再生がなされることを特徴とする請求項１または２に記載の光記録媒体。
上記光記録層と上記光透過層との間に、上記光記録層を保護する保護膜を介在させて成ることを特徴とする請求項１または２に記載の光記録媒体。