JP4969625B2 - 光情報記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明は、光情報記録媒体用の記録層、光情報記録媒体、および該記録層の形成に有用なスパッタリングターゲットに関するものである。
光情報記録媒体（光ディスク）は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤといった光ディスクに代表され、記録再生方式により、再生専用型、追記型および書換え型の３種類に大別される。このうち追記型の光ディスクの記録方式は、主に、記録層を相変化させる相変化方式、複数の記録層を反応させる層間反応方式、記録層を構成する化合物を分解させる方式、記録層に孔やピットなどの記録マークを局所的に形成させる孔開け方式に大別される。
前記相変化方式では、記録層の結晶化による光学特性の変化を利用した材料が、記録層の材料として提案されている。例えば特許文献１では、Ｔｅ−Ｏ−Ｍ（Ｍは金属元素、半金属元素及び半導体元素から選ばれる少なくとも１種の元素)を含む記録層が提案され、特許文献２ではＳｂおよびＴｅを含む記録層が提案されている。
前記層間反応方式の光情報記録媒体の記録層としては、例えば特許文献３に、第一記録層をＩｎ−Ｏ−(Ｎｉ、Ｍｎ、Ｍｏ)を含む合金からなるものとし、かつ第二記録層をＳｅ及び／又はＴｅ元素、Ｏ（酸素）、及びＴｉ、Ｐｄ、Ｚｒの中から選ばれた一つの元素を含む合金からなるものとした記録層が提案されている。また特許文献４では、第一記録層：Ｉｎを主成分とする金属、第二記録層：５Ｂ族または６Ｂ族に属する少なくとも１種類の元素を含む、酸化物以外の金属あるいは非金属を積層して、加熱による反応または合金化により記録を行うことが提案されている。
前記記録層を構成する化合物を分解する方式の記録層として、例えば特許文献５には、窒化物を主成分とした記録層が示されており、該窒化物を加熱により分解することで記録を行う材料や、有機色素材料が検討されている。
前記孔開け方式の記録層としては、低融点金属材料からなるものが検討されている。例えば特許文献６では、Ｓｎ合金に３Ｂ族、４Ｂ族、５Ｂ族の元素を添加した合金からなるものが提案され、本願出願人も特許文献７にて、Ｎｉおよび／またはＣｏを１〜５０原子％の範囲で含有するＳｎ基合金からなる記録層を提案している。また本願出願人は、特許文献８で、Ｃｏを２０〜６５原子％含有するＩｎ合金、さらにこれにＳｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉから選ばれる１種類以上の元素を１９原子％以下含有するＩｎ合金からなる記録層を提案している。
光情報記録媒体に求められる要求特性として、主に、再生に十分な反射率を有すること、実用的な記録レーザーパワーで記録が可能なこと（高記録感度を有すること）、記録信号が再生に十分な信号振幅を有すること（高変調度であること）、および信号強度が高いこと（高Ｃ／Ｎ比であること）が求められる。
しかし、従来技術として開示されている記録材料は、これらすべての要求特性を記録材料単体で満たすことが難しく、前記相変化方式では、記録層単独での反射率が低いため、光ディスク状態での反射率を高めるべく反射膜が必要であり、かつ変調度を増加させるため、記録層の上下にＺｎＳ−ＳｉＯ２などの誘電体層を設ける必要があり、光ディスクを構成する層数が多くなる。また、前記層間反応方式でも複数の記録層が必要であることから、光ディスクを構成する層数が多くなる。このため膜層数が多くなり生産性が低下するという課題がある。これに対し前記孔開け方式は、記録層自体の反射率が高く、且つ、大きな変調度も確保できるため、光ディスクを構成する層の数を低減できるが、より高い記録感度を達成するにあたっては、更なる検討が必要であることがわかった。
本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、光ディスクの層数を低減しながら上記要求特性を満たして、光情報記録媒体の生産性を高めることのできる光情報記録媒体用記録層と、該記録層を備えた光情報記録媒体、および該記録層の形成に有用なスパッタリングターゲットを提供することにある。
本発明に係る光情報記録媒体用記録層とは、レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、酸化Ｉｎと酸化Ｐｄとを含み（好ましくは酸化Ｉｎを主体として酸化Ｐｄを含み）、該酸化Ｐｄが一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄを含むものであり、かつ、記録層に含まれるＩｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率が６〜６０原子％（好ましくは６〜５０原子％）であるところに特徴を有する。
前記一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄの合計に対する二酸化Ｐｄの比率は、５〜７０モル％であることが好ましい。
前記記録層の膜厚は５〜１００ｎｍの範囲内にあることが好ましい。
本発明の記録層は、レーザー光の照射された部分に気泡が生成し、体積変化することにより記録が行われる記録方式の光情報記録媒体の記録層に適している。
本発明には、上記記録層を備えている点に特徴を有する光情報記録媒体も含まれる。
更に本発明には、上記記録層形成用のスパッタリングターゲットであって、酸化ＩｎとＰｄを含み（好ましくは酸化Ｉｎを主体としてＰｄを含み）、かつ、スパッタリングターゲットに含まれるＩｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率が６〜６０原子％（好ましくは６〜５０原子％）であるところに特徴を有するスパッタリングターゲットも含まれる。また本発明には、上記記録層形成用の別のスパッタリングターゲットであって、Ｉｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率で６〜６０原子％（好ましくは６〜５０原子％）のＰｄを含むＩｎ基合金からなるところに特徴を有するスパッタリングターゲットも含まれる。
本発明によれば、反射率（初期反射率）が高く、かつ実用的な記録レーザーパワーでの記録感度に優れた追記型光情報記録媒体用記録層、および該記録層を備えた追記型光情報記録媒体を提供することができる。また、本発明によれば、上記記録層の形成に有用なスパッタリングターゲットを提供することができる。
尚、本明細書において、「記録感度に優れる」とは、後記する実施例の欄で詳述する通り、比較的低い記録レーザーパワーで高Ｃ／Ｎ比（ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ、読み取り時の信号とバックグラウンドのノイズの出力レベルの比）および高変調度を実現できることを意味する。
本発明者らは、従来の記録層よりも、反射率が高く、かつ実用的な記録レーザーパワーでの記録感度に優れた追記型光情報記録媒体用記録層を実現すべく鋭意研究を行った。その結果、従来の記録層とは異なり、酸化Ｉｎと酸化Ｐｄを含み、該酸化Ｐｄが一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄを含む記録層とすれば、該記録層にレーザーが照射したときに、前記酸化Ｐｄが、レーザー照射により加熱され、分解し酸素を放出して記録層の組織を変化させる、具体的には、レーザーが照射された部分に気泡を生成させて不可逆的な記録を行う方式が、従来よりも記録感度を格段に高めうることを見出した。
上記記録層による記録方式では、レーザー照射前の記録層の構造はアモルファスであり、レーザー照射後もアモルファスである点で、アモルファスがレーザー照射により結晶に変化することを利用した相変化方式と相違する。
本発明の記録層が記録感度に優れている理由として、レーザー照射により気泡が発生した部分では、気泡の発生していない部分と比べて透過率が増加（即ち、反射率が低下）することで、変調度を大きくすることができたことが考えられる。
また、上記の通り酸化Ｐｄを含有させることにより、酸化Ｐｄを含まない場合に比べて屈折率を大きくすることができ、高い反射率を得ることができる。更には、膜の光吸収率を大きくすることができるため、信号記録のためのレーザーのエネルギーを効率的に熱に変えることができ、結果として、実用的な記録レーザーパワーで上記酸化Ｐｄの分解が促進されて、記録感度を十分に向上させることができる。
これらの効果を十分発現させるには、記録層に含まれるＩｎ原子とＰｄ原子との合計に対するＰｄ原子の比率（以下「Ｐｄ量」ということがある）を６原子％以上とする必要がある。Ｐｄ量が６原子％を下回ると、レーザー照射時に分解する酸化Ｐｄが少ないため、放出される酸素量が十分でなく生成する気泡が少なくなり、結果として信号強度（Ｃ／Ｎ比）が小さくなる。また記録層の光吸収率も小さくなるため、記録に必要なレーザーパワーが大きくなり好ましくない。前記Ｐｄ量は、好ましくは８原子％以上、より好ましくは１０原子％以上である。
一方、前記Ｐｄ量が６０原子％を超えると、変調度が小さくなるため、本発明ではＰｄ量の上限を６０原子％とした。前記Ｐｄ量の上限は、好ましくは５０原子％、より好ましくは４５原子％である。
上記酸化Ｐｄを、特に一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄを含むものとすれば、記録感度をより十分に向上させることができる。その理由として、一酸化Ｐｄよりも不安定な二酸化Ｐｄが、レーザー照射により容易に分解して酸素を放出すること、および、二酸化Ｐｄに比べて安定な一酸化Ｐｄ中に二酸化Ｐｄを存在させることで、この二酸化Ｐｄの自然分解が抑制されて、安定な記録層が得られることが考えられる。
上記二酸化Ｐｄの分解による酸素放出量を高めて、記録感度をより十分に向上させるには、前記一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄの合計に対する二酸化Ｐｄの比率を、５モル％以上とすることが好ましい。一方、一酸化Ｐｄに対し二酸化Ｐｄが多過ぎると、二酸化Ｐｄは安定的に存在することができず、記録層の作製が困難となるため、前記一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄの合計に対する二酸化Ｐｄの比率は７０モル％以下とすることが好ましい。より好ましくは６０モル％以下である。
本発明の記録層は、上記酸化Ｐｄと共に、酸素１ｍｏｌに対する酸化物の標準生成自由エネルギーの絶対値がＰｄよりも大きい「Ｉｎ」の酸化物を含むものである。この様に、酸化Ｐｄよりも安定な酸化Ｉｎを酸化Ｐｄと共に含有させることによって、該酸化Ｐｄが分解したときの酸素放出による形態変化を明瞭かつ大きくすることができ、記録感度をより十分に向上させることができる。
本発明の記録層は、上記の通り酸化Ｉｎを含むものであり、好ましくは酸化Ｉｎを５０ｍｏｌ％以上含むものである。尚、本発明の記録層には、該酸化Ｉｎと酸化Ｐｄとを含む他、不可避不純物が含まれ得る。また、吸収率の向上や屈折率の制御を目的として、Ｓｎ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｔａを、酸化物または金属の状態で合計約３０原子％以下の範囲内で含んでいてもよい。
記録層の膜厚は、記録層の上下に金属化合物層や金属層等の他の層を挿入するなど、光情報記録媒体の構造にもよるが、記録層を単層で使用する場合（誘電体層や光学調整層を設けない場合）には、記録層の膜厚を５〜１００ｎｍとすることが好ましい。記録層の膜厚が５ｎｍより小さいと、記録による十分な反射率変化が得られにくいからである。より好ましくは１０ｎｍ以上、更に好ましくは２０ｎｍ以上、特に好ましくは２５ｎｍ以上である。一方、記録層の膜厚が１００ｎｍより大きいと、膜の形成に時間がかかり、生産性が低下すると共に、記録に必要なレーザーパワーが大きくなる。より好ましくは７０ｎｍ以下、更に好ましくは６０ｎｍ以下である。
本発明の記録層は、上記の通り、酸化Ｐｄ（例えば、ＰｄＯ、ＰｄＯ２、ＰｄＯＸ等）を含むものであるが、この様な形態の記録層を得るには、スパッタリング法で記録層を形成することが好ましい。スパッタリング法によれば、ディスク面内での膜厚分布均一性も確保できるため好ましい。
上記酸化Ｐｄを含む記録層をスパッタリング法で形成するには、スパッタリング条件として、特に、Ａｒ（アルゴン）流量に対する酸素流量の比を０．５〜１０．０とすることが好ましい。スパッタリング法におけるその他の条件は特に限定されず、汎用される方法を採用することができ、ガス圧を例えば０．１〜１．０Ｐａの範囲、スパッタ電力を例えば０．５〜２０Ｗ／ｃｍ２の範囲に制御すれば良い。
前記スパッタリング法で用いるスパッタリングターゲット（以下、単に「ターゲット」ということがある）としては、
（Ａ）酸化Ｉｎ（具体的には、例えば酸化Ｉｎを５０ｍｏｌ％以上含む）とＰｄ（例えば酸化Ｐｄおよび／または金属Ｐｄ）を含み、かつ、スパッタリングターゲットに含まれるＩｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率が６〜６０原子％である点に特徴を有するスパッタリングターゲットや、
（Ｂ）Ｉｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率で６〜６０原子％のＰｄ（例えば金属Ｐｄ）を含むＩｎ基合金からなる点に特徴を有するスパッタリングターゲットを用いることが挙げられる。また、
（Ｃ）金属Ｉｎターゲット（純Ｉｎ金属ターゲット）と金属Ｐｄターゲット（純Ｐｄ金属ターゲット）を用い、これらを同時放電させて多元スパッタリングを行うことが挙げられる。
（Ａ）酸化Ｉｎ（具体的には、例えば酸化Ｉｎを５０ｍｏｌ％以上含む）とＰｄ（例えば酸化Ｐｄおよび／または金属Ｐｄ）を含み、かつ、スパッタリングターゲットに含まれるＩｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率が６〜６０原子％である点に特徴を有するスパッタリングターゲットや、
（Ｂ）Ｉｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率で６〜６０原子％のＰｄ（例えば金属Ｐｄ）を含むＩｎ基合金からなる点に特徴を有するスパッタリングターゲットを用いることが挙げられる。また、
（Ｃ）金属Ｉｎターゲット（純Ｉｎ金属ターゲット）と金属Ｐｄターゲット（純Ｐｄ金属ターゲット）を用い、これらを同時放電させて多元スパッタリングを行うことが挙げられる。
なお、上記（Ａ）のスパッタリングターゲットとしては、特に、酸化Ｉｎと金属Ｐｄの粉末を混合し、焼結させたものを用いることが、生産性や形成された薄膜の組成の面内均一性や厚み制御の点で好ましい。上記スパッタリングターゲットの製造に当たり、微量ながら不純物としてスパッタリングターゲット中に混入することがある。しかし、本発明のスパッタリングターゲットの成分組成は、それら不可避に混入してくる微量成分まで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混入は許容される。
本発明の光情報記録媒体は、上記記録層を備えている点に特徴を有しており、上記記録層以外の構成は特に限定されず、光情報記録媒体の分野に公知の構成を採用することができる。
光情報記録媒体（光ディスク）として、その構造が、レーザーのガイド用の溝が刻まれた基板上に記録層が積層され、更にその上に光透過層を積層したものが挙げられる。
例えば、前記基板の素材としては、ポリカーボネート樹脂、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挙げられる。また、前記光透過層としては、ポリカーボネートや紫外線硬化樹脂を用いることができる。光透過層の材質としては記録再生を行うレーザーに対して高い透過率を持ち、光吸収率が小さいことが好ましい。前記基板の厚さは、例えば０．５ｍｍ〜１．２ｍｍとすることが挙げられる。また前記光透過層の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜１．２ｍｍとすることが挙げられる。
本発明の記録層は、高い反射率を示し、記録層単独で優れた記録特性を示すものであるが、必要に応じて、記録層の耐久性向上のため、記録層の上および／または下に、酸化物層や硫化物層、金属層等を設けても良い。これらの層を積層することにより、記録層の経時劣化である酸化や分解を抑制することができる。また、光ディスクとしての反射率をより高めるべく、基板と記録層との間に光学調整層や誘電体層を設けてもよい。また記録層と光透過層との間に誘電体層を設けてもよい。前記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例示され、前記誘電体層の素材としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃｒなどの酸化物、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎなどの窒化物、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａなどの炭化物、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｌａなどのフッ化物、或いはそれらの混合物などが例示される。
なお、上記では、記録層および光透過層がそれぞれ１層ずつ形成された１層光ディスクを示しているが、これに限定されず、記録層および光透過層が複数積層された２層以上の光ディスクであってもよい。
前記２層以上の光ディスクの場合、記録層と必要に応じて積層される光学調整層や誘電体層からなる記録層群と、別の記録層群との間に、例えば紫外線硬化樹脂またはポリカーボネートなどの透明樹脂等からなる透明中間層を有していてもよい。
本発明の特徴は、前述した記録層を採用した点にあり、記録層以外の基板や光透過層、更には、光学調整層や誘電体層、透明中間層などの形成方法については特に限定されず、通常行われている方法で形成して、光情報記録媒体を製造すればよい。
光情報記録媒体としてＣＤ、ＤＶＤ、またはＢＤが挙げられ、例えば波長が約３８０ｎｍから４５０ｎｍ、好ましくは約４０５ｎｍの青色レーザー光を記録層に照射し、データの記録および再生を行うことが可能なＢＤ−Ｒが具体例として挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記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。
（実験例１）
（１）光ディスクの作製
ディスク基板として、ポリカーボネート基板（厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ、溝深さ：２５ｎｍ）を用い、該基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、表１に示す通り種々のＰｄ量の記録層を形成した。記録層の膜厚は４０ｎｍとした。スパッタリングは、純Ｉｎ金属ターゲットと純Ｐｄ金属ターゲットを同時に放電して行った。
（１）光ディスクの作製
ディスク基板として、ポリカーボネート基板（厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ、溝深さ：２５ｎｍ）を用い、該基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、表１に示す通り種々のＰｄ量の記録層を形成した。記録層の膜厚は４０ｎｍとした。スパッタリングは、純Ｉｎ金属ターゲットと純Ｐｄ金属ターゲットを同時に放電して行った。
記録層形成のためのスパッタリング条件は、Ａｒ流量：１０ｓｃｃｍ、酸素流量：１０ｓｃｃｍ、ガス圧：０．４Ｐａ、ＤＣスパッタリングパワー：１００〜２００Ｗ、基板温度：室温とした。成膜した記録層の成分組成（Ｐｄ量）は、ＩＣＰ発光分析法、蛍光Ｘ線分析法、またはＸ線光電子分光法により測定した。
尚、下記表１のＮｏ．５について、記録層に含まれるＰｄの、金属Ｐｄと酸化Ｐｄの比（Ｐｄ原子比）を求めた。具体的には、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃｓ社製Ｘ線光電子分光装置 Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭ を用いて深さ方向分析を行い、膜中心部における金属Ｐｄと酸化Ｐｄそれぞれのピークの面積強度比から、金属Ｐｄと酸化Ｐｄの上記比を求めた。その結果、Ｎｏ．５における金属Ｐｄと酸化Ｐｄの上記比は、６９：３１であった。
成膜した記録層において、Ｉｎは酸化物として存在していた。
次いで、上記のようにして得られた記録層の上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製「ＢＲＤ−８６４」）をスピンコートした後、紫外線を照射して膜厚約０．１ｍｍの光透過層を成膜し、光ディスクを得た。
（２）光ディスクの評価
作製した光ディスクの（初期）反射率および記録特性について下記の通り評価した。
作製した光ディスクの（初期）反射率および記録特性について下記の通り評価した。
光ディスク評価装置（パルステック工業社製「ＯＤＵ−１０００」、記録レーザー波長：４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）：０．８５）にて、レーザーをトラック上に照射し、反射光の戻り強度から換算して、波長：４０５ｎｍでの反射率を求めた。
上記の光ディスク評価装置を使用し、記録レーザーパワー（記録パワー）：２ｍＷ〜２０ｍＷの範囲において、線速：４．９２ｍ／ｓで長さ：０．６０μｍの記録マーク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの８Ｔ信号に相当）を繰り返し形成した。
そして、スペクトラムアナライザー（アドバンテスト社製「Ｒ３１３１Ｒ」）を用い、再生レーザーパワー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：キャリアＣ（単位ｄＢ）と、その前後の周波数成分の信号強度：ノイズＮ（単位ｄＢ）との比（Ｃ／Ｎ比、単位ｄＢ）を測定した。そして、最も高いＣ／Ｎ比と、この最も高いＣ／Ｎ比が得られたときの記録レーザーパワーを求めた。
また変調度は、未記録部分の反射率、記録部分の反射率を求め、下記式（１）から算出した。
変調度（反射率の変化率）＝（未記録部分の反射率−記録部分の反射率）／（未記録部分の反射率） …（１）
変調度（反射率の変化率）＝（未記録部分の反射率−記録部分の反射率）／（未記録部分の反射率） …（１）
これらの結果を表１に併記する。尚、反射率が４％以上、記録パワー（前記最も高いＣ／Ｎ比が得られたときの記録レーザーパワー）が９ｍＷ以下、Ｃ／Ｎ比（前記最も高いＣ／Ｎ比）が４５ｄＢ以上、かつ変調度が０．４０以上であるものを、反射率（初期反射率）が高く、かつ実用的な記録レーザーパワーでの記録感度に優れていると評価した。
表１より次の様に考察できる。即ち、本発明の規定を満たす記録層は、反射率が高く、かつ記録レーザーパワーが低くとも記録感度に優れていることがわかる。
これに対し、Ｐｄ量が本発明で規定する下限を下回る場合には、変調度が小さく、記録感度が低いことがわかる。また記録層の反射率自体も低く、より高い記録パワーが必要であることがわかる。
また、Ｐｄ量が本発明で規定する上限を超える場合にも、変調度が著しく低下しており、記録感度が低いことがわかる。
（実験例２）
スパッタリングターゲットとして、純Ｐｄにかえて純Ｃｕ、または純Ａｇを用いて下記表２に示す成分組成の記録層を成膜した以外は、実験例１と同様にして、光ディスクを作製し評価した。その結果を表２に示す。
スパッタリングターゲットとして、純Ｐｄにかえて純Ｃｕ、または純Ａｇを用いて下記表２に示す成分組成の記録層を成膜した以外は、実験例１と同様にして、光ディスクを作製し評価した。その結果を表２に示す。
表２より、Ｐｄの代わりにＡｇやＣｕのみを含有させた場合には、反射率が小さいか、Ｃ／Ｎ比が小さいか、または十分な変調度が得られないといった不具合が生じた。
（実験例３）
成膜時の成膜ガス流量を下記表３に示す通り変えた以外は、実験例１と同様にして、表３のＮｏ．２の光ディスクを作製し評価した。その結果を表３に示す。尚、表３のＮｏ．１は、表１のＮｏ．５と同じである。
成膜時の成膜ガス流量を下記表３に示す通り変えた以外は、実験例１と同様にして、表３のＮｏ．２の光ディスクを作製し評価した。その結果を表３に示す。尚、表３のＮｏ．１は、表１のＮｏ．５と同じである。
表３より、記録層に含まれる酸素量が少なく、Ｉｎ、Ｐｄが十分に酸化していないもの（Ｎｏ．２）と、記録層に含まれる酸素量がＮｏ．２よりも多いＮｏ．１を比較すると、同じ記録パワーで記録を行った場合にいずれも記録は可能であるが、Ｎｏ．２では、十分なＣ／Ｎ比や変調度が得られないといった不具合が生じた。
尚、本発明の規定を満たす記録特性の良好なものについて、レーザー照射後の記録層表面のＴＥＭ観察写真を撮影した。そのＴＥＭ観察写真を図１に示す。この図１（特に拡大写真）から、本発明の規定を満たすものは、上述した通り、記録層内の酸化Ｐｄが分解して酸素を発生し、気泡が発生することで、記録感度が十分に高められているものと思われる。
（実験例４）
（１）光ディスクの作製
ディスク基板として、ポリカーボネート基板（厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ、溝深さ：２５ｎｍ）を用い、該基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、酸化Ｉｎと金属Ｐｄ、酸化Ｐｄ（一酸化Ｐｄおよび二酸化Ｐｄの合計に占める、一酸化Ｐｄ、二酸化Ｐｄの各モル比は表４に示す通りである）の含有量が種々の記録層を形成した。記録層の膜厚は４０ｎｍとした。スパッタリングは、純Ｉｎ金属ターゲット、純Ｐｄ金属ターゲットの２つのターゲットの同時放電による多元スパッタリングを行った。上記記録層形成のためのスパッタリング条件は、Ａｒ流量：１０ｓｃｃｍで一定とし、このＡｒと同時に導入する酸素流量を、表４に示す通り５〜５０ｓｃｃｍの範囲内で変化させた。また、ガス圧：０．４Ｐａ、ＤＣスパッタリングパワー：１００〜２００Ｗ、基板温度：室温とした。
（１）光ディスクの作製
ディスク基板として、ポリカーボネート基板（厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ、溝深さ：２５ｎｍ）を用い、該基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、酸化Ｉｎと金属Ｐｄ、酸化Ｐｄ（一酸化Ｐｄおよび二酸化Ｐｄの合計に占める、一酸化Ｐｄ、二酸化Ｐｄの各モル比は表４に示す通りである）の含有量が種々の記録層を形成した。記録層の膜厚は４０ｎｍとした。スパッタリングは、純Ｉｎ金属ターゲット、純Ｐｄ金属ターゲットの２つのターゲットの同時放電による多元スパッタリングを行った。上記記録層形成のためのスパッタリング条件は、Ａｒ流量：１０ｓｃｃｍで一定とし、このＡｒと同時に導入する酸素流量を、表４に示す通り５〜５０ｓｃｃｍの範囲内で変化させた。また、ガス圧：０．４Ｐａ、ＤＣスパッタリングパワー：１００〜２００Ｗ、基板温度：室温とした。
成膜した記録層の成分組成（Ｐｄ量）は、ＩＣＰ発光分析法、蛍光Ｘ線分析法、またはＸ線光電子分光法により測定した。
次いで、得られた記録層の上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製「ＢＲＤ−８６４」）をスピンコートした後、紫外線を照射して膜厚約０．１ｍｍの光透過層を成膜し、光ディスクを得た。
Ｐｄの状態分析は次の様にして行った。即ち、Ｘ線光電子分光法（装置は、前記Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製 Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭ）で記録層の最表面スペクトルを測定し、Ｐｄ ３ｄ５／２光電子スペクトルのピーク分離を行い、ピーク面積比から、記録層中に存在するＰｄの存在形態：金属Ｐｄ、一酸化Ｐｄ、二酸化Ｐｄのモル比（モル％）を求めた。帯電の補正にはＣ１ｓ準位からの光電子を基準として行った。上記分析は、上記光ディスクの光透過層（カバー層）を剥離してポリカーボネート基板上に記録層が形成された状態で行い、分析領域は約φ２００μｍとした。上記スペクトルの一例として、表４におけるＮｏ．４のＰｄ ３ｄ５／２光電子スペクトルを図２に示す。
（２）光ディスクの評価
作製した光ディスクについて下記の通り評価した。即ち、光ディスク評価装置（パルステック工業社製「ＯＤＵ−１０００」）を用い、記録レーザー中心波長は４０５ｎｍとし、ＮＡ（開口数）：０．８５のレンズを用いた。下記に示す反射率は、上記装置を用い、レーザーをトラック上に照射し、光ディスクにおける未記録部分のレーザー光の戻り光強度から求めた。
作製した光ディスクについて下記の通り評価した。即ち、光ディスク評価装置（パルステック工業社製「ＯＤＵ−１０００」）を用い、記録レーザー中心波長は４０５ｎｍとし、ＮＡ（開口数）：０．８５のレンズを用いた。下記に示す反射率は、上記装置を用い、レーザーをトラック上に照射し、光ディスクにおける未記録部分のレーザー光の戻り光強度から求めた。
上記光ディスク評価装置を用いて、線速：４．９２ｍ／ｓ、基準クロック：６６ＭＨｚの条件で、２Ｔから８Ｔのランダム信号を種々の記録レーザーパワー（記録パワー）で記録した。そして、横河電機製タイムインターバルアナライザーＴＡ８１０を用いて測定したジッター値（再生レーザーパワー０．３ｍＷでの記録再生時の再生信号の時間軸上のゆらぎを示す値）が最小となる記録レーザーパワー（記録パワー）を求め（値は表４に示す通りである）、このジッター値が最小となる記録パワーでの変調度（反射率の変化率）を下記式（１）から求めた。そして、この変調度が０．４０以上であるものを合格とした。
変調度（反射率の変化率）＝（未記録部分の反射率−記録部分の反射率）／（未記録部分の反射率） …（１）
変調度（反射率の変化率）＝（未記録部分の反射率−記録部分の反射率）／（未記録部分の反射率） …（１）
表４より、酸化Ｐｄとして二酸化Ｐｄを存在させることによって、変調度が高くなっており、特に、一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄの合計に対する二酸化Ｐｄの比率を推奨される範囲内とすることによって、より高い変調度が得られることがわかる。尚、Ｎｏ．６は、記録パワー、変調度ともに測定不可であったが、かろうじて記録したところ、記録パワーが５．５ｍＷ、変調度が０．１５であった。
Claims (7)
- レーザー光の照射により記録が行われる記録層を備えた光情報記録媒体であって、前記記録層は、酸化Ｉｎと酸化Ｐｄとを含み、該酸化Ｐｄが一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄを含むものであり、かつ、記録層に含まれるＩｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率が６〜６０原子％であることを特徴とする光情報記録媒体。
［但し、記録層が下記組成１（モル比）のＩｎ−Ｓｎ−Ｐｄ−Ｏ膜の単層である光情報記録媒体、および記録層が下記組成２（原子比）のＺｎ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｐｄ−Ｏ記録膜であり、該記録膜の上下にＩｎ2Ｏ3からなる保護膜が形成され、前記Ｚｎ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｐｄ−Ｏ記録膜の厚みは６０ｎｍ、前記保護膜の厚みはそれぞれ５ｎｍである情報記録層（７０ｎｍ厚）を有する光情報記録媒体を除く。
（組成１）
Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２＝９：１、
（Ｉｎ２Ｏ３＋ＳｎＯ２）：Ｐｄ＝８：２
（組成２）
Ｚｎ：Ｉｎ＋Ｓｎ＝５：５
Ｉｎ：Ｓｎ＝９：１
Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ：Ｐｄ＝８：２］ - レーザー光の照射により記録が行われる記録層を備えた光情報記録媒体であって、前記記録層は、酸化Ｉｎと酸化Ｐｄとを含み、該酸化Ｐｄが一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄを含むものであり、かつ、記録層に含まれるＩｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率が１６．１〜６０原子％であることを特徴とする光情報記録媒体。
［但し、記録層が下記組成２（原子比）のＺｎ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｐｄ−Ｏ記録膜であり、該記録膜の上下にＩｎ2Ｏ3からなる保護膜が形成され、前記Ｚｎ−Ｉｎ−Ｓｎ−Ｐｄ−Ｏ記録膜の厚みは６０ｎｍ、前記保護膜の厚みはそれぞれ５ｎｍである情報記録層（７０ｎｍ厚）を有する光情報記録媒体を除く。
（組成２）
Ｚｎ：Ｉｎ＋Ｓｎ＝５：５
Ｉｎ：Ｓｎ＝９：１
Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ：Ｐｄ＝８：２］ - レーザー光の照射により記録が行われる記録層を備えた光情報記録媒体であって、前記記録層は、酸化Ｉｎと酸化Ｐｄとを含み、該酸化Ｐｄが一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄを含むものであり、かつ、記録層に含まれるＩｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率が６〜６０原子％であり、かつ酸化Ｉｎは５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする光情報記録媒体。
［但し、記録層が下記組成１（モル比）のＩｎ−Ｓｎ−Ｐｄ−Ｏ膜の単層である光情報記録媒体を除く。
（組成１）
Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２＝９：１、
（Ｉｎ２Ｏ３＋ＳｎＯ２）：Ｐｄ＝８：２］ - レーザー光の照射により記録が行われる記録層を備えた光情報記録媒体であって、前記記録層は、酸化Ｉｎと酸化Ｐｄとを含み、該酸化Ｐｄが一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄを含むものであり、かつ、記録層に含まれるＩｎ原子とＰｄ原子の合計に対するＰｄ原子の比率が１６．１〜６０原子％であり、かつ酸化Ｉｎは５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする光情報記録媒体。
- 前記記録層に含まれる一酸化Ｐｄと二酸化Ｐｄの合計に対する二酸化Ｐｄの比率が、５〜７０モル％である請求項１〜４のいずれかに記載の光情報記録媒体。
- 前記記録層の膜厚が５〜１００ｎｍである請求項１〜５のいずれかに記載の光情報記録媒体。
- 前記記録層におけるレーザー光の照射された部分に気泡が生成し、体積変化することにより記録が行われる請求項１〜６のいずれかに記載の光情報記録媒体。
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