JPH08124214A

JPH08124214A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH08124214A
Application number: JP7223759A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Okuyama; 太奥山; Hitoshi Nobumasa; 均信正; Gentaro Obayashi; 元太郎大林; Kusato Hirota; 草人廣田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】情報信号を高速かつ、高密度に記録可能な消去
特性、ジッタ特性に優れた書換可能相変化型光記録媒体
を得る。【解決手段】基板上に形成された記録層に光を照射する
ことによって、情報の記録、消去、再生が可能であり、
情報の記録及び消去が、非晶相と結晶相の間の相変化に
より行われ、第１の誘電体層と記録層と第２の誘電体層
と、ＷあるいはＭｏを必須成分とする２種以上の金属を
含有する金属材料からなる吸収量補正層を有し、かつ前
記第２の誘電体層の膜厚が１ｎｍ以上３０ｎｍ未満であ
ることを特徴とする光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】特に、本発明は、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。

【０００３】

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

【０００４】これらの光記録媒体は、テルルなどを主成
分とする記録層を有し、記録時は、結晶状態の記録層に
集束したレーザー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。

【０００５】また、消去時には、記録マーク部分にレー
ザー光を照射し、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もどす。

【０００６】これらの書換可能相変化型光記録媒体の記
録層の材料としては、Ｇｅ2 Ｓｂ2Ｔｅ5 などの合金
（N.Yamada et al,Proc.Int.Symp.on Optical Memory 1
987 p61-66）が知られている。

【０００７】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１ビームによる高速のオーバーライトが可能
である。これらの記録層を使用した光記録媒体では、通
常、記録層の両面に耐熱性と透光性を有する誘電体層を
設け、記録時に記録層に変形、開口が発生することを防
いでいる。さらに、光ビーム入射方向と反対側の誘電体
層に、光反射性のＡｌなどの金属反射層を積層して設
け、光学的な干渉効果により再生時の信号コントラスト
を改善すると共に、記録層の冷却効果により、非晶状態
の記録マークの形成を容易にし、かつ消去特性、繰り返
し特性を改善する技術が知られている。特に、記録層と
反射層の間の誘電体層を５０ｎｍ程度よりも薄く構成し
た「急冷構成」では、誘電体層を２００ｎｍ程度に厚く
した「徐冷構成」に比べ、記録の書換の繰返しによる劣
化が比較的少なく、また消去パワーのパワー・マージン
が広い点で優れている（T.Ohota et al,Japanese Jouna
l of Applied Physics, Vol 28(1989) Suppl. 28-3 pp1
23 - 128）。

【０００８】前述の従来の書換可能相変化型光記録媒体
における課題は、以下のようなものである。

【０００９】すなわち、従来のディスク構造では、新た
にオーバーライト記録した記録マークの形状や形成位置
がオーバーライト前の信号で変調を受け、消去率やジッ
タ特性を制限するという課題がある。特に、短波長レー
ザを用いて光スポットを微小化するなど高密度化技術を
適用し、ピットポジション記録で高密度化した場合や、
あるいは、従来のピットポジション記録に替わりマーク
長記録を採用し、さらにピットポジション記録同様高密
度化技術を適用した場合や、高線速で記録した場合など
には前記の課題は、より重大なものとなってくる。

【００１０】この課題の原因の一つとして、記録した非
晶の記録マークと結晶状態の反射率差が大きいため、記
録層の非晶状態の光吸収量が結晶状態の光吸収量よりも
高くなり、記録マーク部分が記録時により速く加熱され
ることが考えられる。すなわち、オーバーライト記録前
の部分が結晶か、非晶マークであるかによって、記録時
の昇温状態に差が生じ、その結果、新たにオーバライト
記録した記録マークの形状や形成位置がオーバライト前
の信号で変調を受け、消去率やジッタ特性を制限すると
いうことが原因となっていると考えられる。特に、従来
の通常の急冷構成では、前述したように、光ビーム入射
方向と反対側の誘電体層に隣接してＡｌ合金などの高熱
伝導率、高反射率の層をもうけており、これにより耐久
性や良好な記録特性を得ていたが、この様に高反射率の
層を設けた場合、記録層の非晶状態の光吸収量が、結晶
状態の光吸収量よりもかなり大きくなり、前記の課題を
解決するのは難しい。

【００１１】また高密度化のために、記録マークの間隔
を照射している光ビームのサイズ程度（λ／ＮＡ）以下
にした領域では、光学的分解能の制約から再生信号の振
幅が小さくなるということも、この課題の原因の一つと
考えられる。特に記録マークの間隔を照射している光ビ
ームサイズ程度（λ／ＮＡ）以下にした記録を新たにオ
ーバライト記録した時に、新たにオーバライト記録した
記録マークの形状や形成位置が変調を受け消去率やジッ
タ特性が制限されると考えられる。

【００１２】このような課題に対し、非晶状態の光吸収
量が結晶状態の光吸収量より高くなる問題を解決する手
段としては以下の技術が知られている。すなわち、特開
平５−１５９３６０号公報のように、厚さ２２０ｎｍの
第２誘電体層の後に、吸収量補正層として厚さ５０ｎｍ
程度のＴｉを形成し、さらに光吸収層の、光吸収に伴う
昇温による熱的負担を軽減するために、厚さ５０ｎｍ程
度の比較的厚いＡｌ合金を放熱層として形成する技術は
知られている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成は第２誘電体層の厚さが２２０ｎｍと厚く、いわゆ
る徐冷構成であるために、記録層の冷却度が低くなる。
そのために、繰返しオーバーライトによる記録特性の劣
化が大きく、マーク間の熱干渉により、ジッタなどの特
性が大きく劣化し、高密度記録に適さない。さらに、低
線速域において十分なキャリア対ノイズ比（Ｃ／Ｎ）が
得られないなどの課題があった。

【００１４】本発明の目的は、前述の書換の繰り返し特
性などに優れた特性を示す、従来の急冷構成の光記録媒
体の消去特性の改良に関するものであり、オーバーライ
ト時の消去特性が良好な書換可能相変化型光記録媒体を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に形成
された記録層に光を照射することによって、情報の記
録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去が、
非晶相と結晶相の間の相変化により行われ、第１の誘電
体層と記録層と第２の誘電体層と、ＷあるいはＭｏを必
須成分とする２種以上の金属を含有する金属材料からな
る吸収量補正層を有し、かつ前記第２の誘電体層の膜厚
が１ｎｍ以上２５ｎｍ未満であることを特徴とする光記
録媒体に関するものである。これを第１発明とする。

【００１６】また、本発明は、記録層が厚さ１０ｎｍ以
上４５ｎｍ以下であることを特徴とする第１発明の光記
録媒体に関するものである。これを第２発明とする。

【００１７】また、本発明は、吸収量補正層がＷあるい
はＭｏにＲｅ、Ｏｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、
Ｙ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｃ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕからなる群より選
ばれた少なくとも１種が含有されていることを特徴とす
る第１発明または第２発明の光記録媒体に関するもので
ある。これを第３発明とする。

【００１８】また、本発明は、吸収量補正層が厚さ１ｎ
ｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする第１発明
または第２発明または第３発明の光記録媒体に関するも
のである。これを第４発明とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体では、透明基
板／第１誘電体層／記録層／第２誘電体層／吸収量補正
層を部材として構成するものであり、新たに設けた吸収
量補正層として適切な材料を選ぶことにより非晶状態の
記録層の光吸収量を低減し、結晶状態との光吸収量差を
小さくする、さらには結晶状態の光吸収量が非晶状態の
光吸収量よりも大きくなるように構成できる。この吸収
量補正の効果により、記録時における温度上昇の差が小
さくなり、記録マークの形状の乱れ、形成位置のずれな
どが低減できるため、消去特性、ジッタ特性が改善でき
る。

【００２０】この吸収量補正の効果は各構成層の厚みと
光学定数により決定されるが特に吸収量補正層の光学定
数（屈折率の実部と虚部）に大きく依存する。この吸収
量補正層の屈折率の実部と虚部が適度に大きいことが必
要であり、本発明は、屈折率と屈折率の虚部が適度に大
きい光学定数を有する、ＷあるいはＭｏを必須成分とす
る２種以上の金属を含有する金属材料の吸収量補正層を
誘電体層と反射層の間に設けることにより、記録層の結
晶部における光吸収量の不足による記録マークの形状歪
を抑え、オーバーライト時の消去特性などの劣化を低減
できることを主な目的としている。また、ＷあるいはＭ
ｏを必須成分とする２種以上の金属を含有する金属材料
とすることにより、ＷやＭｏの単体金属の場合に比べ、
これらの膜中の内部応力の低減や耐蝕性の向上などによ
る繰り返し特性の向上や長期保存安定性などの信頼性の
改善にも効果的である。

【００２１】光学定数の測定は、例えば次のようにして
行なう。すなわち、まず、吸収量補正層に用いる材料よ
りなる薄膜を石英ガラス上に形成し、下記装置を用いて
標準的な分光エリプソ法によって記録、消去、再生を行
なう光の波長と同様の波長において測定する。また、光
記録媒体が書換可能相変化型光ディスクの場合、粘着テ
ープを用いて、構成している層を剥離して測定する。

【００２２】測定装置：株式会社ニコン製位相差測定
装置ＮＰＤＭ−１０００分光器：Ｍー７０光源：ハロゲンランプ検出器面：Ｓｉ−Ｇｅ偏光子、検光子：グラムトムソン検光子回転数：２回入射角：４５度〜８０度、２度ピッチ

【００２３】本発明の吸収量補正層は、ＷあるいはＭｏ
を必須成分とする２種以上の金属を含有する金属材料か
らなる。

【００２４】すなわち、吸収量補正層の材料としては、
ＷあるいはＭｏを必須成分として、添加金属としてＲ
ｅ、Ｏｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｙ、Ｈｆ、
Ｔａ、Ｖ、Ｓｃ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉ
ｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕからなる群より選ばれた少
なくとも１種を含有する金属材料が、吸収量補正の効果
が大きいことから好ましい。さらに、ＷあるいはＭｏを
必須成分とし添加金属としてＮｂ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｃｒ、
Ｚｒ、Ｙ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｏからなる群より選ばれた少
なくとも１種を含有する金属材料が、材料コストなどの
実用性の点から好ましい。

【００２５】吸収量補正層の膜厚は、光吸収量の補正効
果の点から、１ｎｍ以上が好ましく、また、実用的なレ
ーザパワーで記録マークを形成するために２００ｎｍ以
下が好ましい。さらに、光吸収量の補正効果がより高い
ことから、２０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは３
０ｎｍ以上である。

【００２６】本発明の第１および第２誘電体層には、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効果と、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とがあ
る。

【００２７】この誘電体層の材質は、記録光波長におい
て実質的に透明であり、かつその屈折率が、透明基板の
屈折率より大きく、記録層の屈折率より小さいＺｎＳ、
ＳｉＯ2 、酸化アルミニウム、窒化シリコン、ＺｒＣ、
ＺｎＳｅなどの金属硫化物、金属酸化物、金属窒化物、
金属炭化物、金属セレン化物の金属化合物、およびその
混合物である。

【００２８】特にＺｎＳの薄膜、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｔ
ｉ、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混合物の膜が、耐熱性が高い
ことから好ましい。また、これらに炭素、ＳｉＣなどの
炭化物、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い。特にＺｎＳとＳ
ｉＯ2 の混合膜あるいはＺｎＳとＳｉＯ2 と炭素の混合
物は、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）、消去率などの劣化が起き
にくいことから好ましい。

【００２９】第１誘電体層の厚さは、光学的な条件によ
り決められるが、およそ１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
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が好ましい。特に記
録層の非晶状態と結晶状態の光吸収量差の点から、第１
誘電体層の厚さは次式を満たすように設定することが好
ましい。

【００３０】Ｎλ／４−０．２λ≦ｎｄ１≦Ｎλ／４＋０．２λ ここで、Ｎは、１、３および５から選ばれる整数であ
り、λは記録に用いる波長、ｎは第１誘電体層の屈折率
（実部）、ｄ１は第１誘電体層の厚さである。

【００３１】本発明の第２誘電体層の材質は、第１誘電
体層の材料としてあげたものと同様のものでも良いし、
異種の材料であってもよい。第２誘電体層の厚さは、１
ｎｍ以上２５ｎｍ未満であることが、記録の書換の繰返
しによる劣化が少ないことから必要である。第２誘電体
層の厚さが上記より薄いと、クラック等の欠陥を生じ、
繰り返し耐久性が低下するために好ましくない。また、
第２誘電体層の厚さが、上記より厚いと記録時における
記録層の冷却度が低くなるために好ましくない。さら
に、第２誘電体層の厚さは、記録層の冷却に関し、直接
的で影響が大きく、より良好な消去特性と繰り返し耐久
性を得るためと、より大きな吸収量補正の効果を得るた
め、好ましくは２０ｎｍ未満であり、より好ましくは１
０ｎｍ未満である。特に第２誘電体層の厚さは、記録層
の冷却効果に関し影響が大きなことから、より良好な消
去特性や、繰り返し耐久性を得るためと、前述したよう
に、記録マークサイズの間隔を光ビームサイズ程度（λ
／ＮＡ）以下にした記録を新たにオーバーライト記録し
た時に良好な消去特性が得るためと、エッジ記録におい
て良好な記録、消去特性を得るために５ｎｍ未満がより
効果的である。

【００３２】第２誘電体層の厚さが厚い場合、例えば、
反射層としてＡｕを５原子％以上含有するＷを用いた技
術が知られているが（特開平３−１７８０５１号公
報）、この場合、厚さ１００ｎｍの第１誘電体層の後
に、厚さ３０ｎｍの記録層を形成し、その後、厚さ３０
ｎｍの第２誘電体層を形成し、さらに反射層として厚さ
５０ｎｍのＡｕを５原子％以上含有するＷを形成してお
り、収量補正の効果が小さく、かつ冷却度が低いことか
ら消去率やジッタ特性が良くない。

【００３３】本発明の記録層としては、特に限定するも
のではないが、Ｉｎ−Ｓｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−
Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金などがある。特にＧｅ−Ｓ
ｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇ
ｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐ
ｄ−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い。

【００３４】本発明の記録層の厚さとしては、１０〜４
５ｎｍであることが好ましい。記録層の厚さが上記より
も薄い場合は、繰返しオーバーライトによる記録特性の
劣化が著しく、また、記録層の厚さが上記よりも厚い場
合は、繰返しオーバーライトによる記録層の移動が起り
やすくジッタが悪くなる。

【００３５】従来、書換可能相変化型光ディスクなどの
光記録媒体を記録する場合、一定の時間幅で記録パワー
レベルを有するレーザ光パルスを記録するマークの位置
に応じて照射することにより記録を行っている。そのた
め、例えば、ピットポジション記録方式で記録する場
合、記録トラック上にほぼ一定のサイズ、面積の記録マ
ークが変調コードに対応して記録されている。

【００３６】オーバライトにより記録を書き換える場合
は、先に記録されている記録マークの再生信号の振幅を
小さくなるように形成するほど、さきに述べた非晶部分
と結晶部分の光吸収量の差や熱伝導度の差に起因する昇
温の不均一が小さくなり、また、先に記録されている記
録マークの消去特性を良くするほど再生波形の歪みは低
減できる。

【００３７】さらに、記録マークの間隔が照射している
光ビームのサイズ程度（λ／ＮＡ）以下になる記録領域
では、光学分解能の制約から、再生波形の振幅がちいさ
くなるため、この部分の再生信号の振幅が極めて小さく
なり、正常なデータ検出は困難になる。

【００３８】この点を鑑みて、ピットポジション記録の
場合、ジッタ特性が劣化しない範囲でマーク間の熱干渉
を利用することが考えられ、記録層の厚さが上記範囲の
中で、厚い方がよいが、一方、光吸収量の観点からは記
録層の厚さは薄い方が非晶状態の記録層の光吸収量を低
減し、結晶状態の光吸収量との差が小さくでき、さらに
は非晶状態の記録層の光吸収量よりも結晶状態の光吸収
量を高くできることから、この両者の兼ね合いから、記
録層の厚さは好ましくは１８ｎｍ〜４５ｎｍである。よ
り好ましくは２６ｎｍ〜４５ｎｍである。

【００３９】一方、マーク長記録を採用する場合は、ピ
ットポジション記録の場合に比べ、記録、消去による記
録層の移動が起こりやすく、これを防ぐため、記録時の
記録層の冷却をより大きくする必要があり、記録層の厚
さは上記範囲の中で薄い方がよく、好ましくは１０ｎｍ
〜３５ｎｍ、より好ましくは１５ｎｍ〜２４ｎｍであ
る。

【００４０】特に、記録感度が高く、高速でシングルビ
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。

【００４１】すなわち、誘電体層がＺｎＳとＳｉＯ2 の
混合膜あるいはＺｎＳとＳｉＯ2 と炭素の混合膜であ
り、ＳｉＯ2 の混合比が１５〜３５モル％、記録光波長
での屈折率が２．０〜２．３であり、かつ記録層として
Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅの元素を少なくとも含む合金を用い、
かつ、吸収量補正層としてＷあるいはＭｏを主成分と
し、かつ添加金属としてＲｅ、Ｏｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔ
ｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｙ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｖ、Ｓｃ、Ｍｎ、Ｒ
ｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ
からなる群より選ばれた少なくとも１種を含有する金属
材料膜、さらに好ましくは、ＷあるいはＭｏを主成分と
し添加金属としてＮｂ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｙ、
Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｏからなる群より選ばれた少なくとも１
種を含有する金属材料膜を用い、第１誘電体層の厚さ
（ｄ１）を、記録に用いるレーザー波長をλ、第１誘電
体層の屈折率（実部）をｎ、１、３および５から選ばれ
る整数をＮとしたときＮλ／４−０．２λ≦ｎｄ１≦Ｎ
λ／４＋０．２λを満足するように構成し、第２誘電体
層の厚さを１ｎｍ以上、２５ｎｍ未満で構成し、かつ記
録層の厚さを１０ｎｍ以上、４５ｎｍ以下で構成し、吸
収量補正層を厚さ１ｎｍ以上、２００ｎｍ以下で構成
し、かつ記録層の組成が次式で表される範囲にあること
が好ましい。

【００４２】（Ｍx Ｓｂy Ｔｅ1-x-y ）1-z （Ｔｅ0.5 Ｇｅ0.5 ）z ０≦ｘ≦０．０５０．３５≦ｙ≦０．６５０．２≦ｚ≦０．５ここで、Ｍはパラジウム、ニオブ、白金、銀、金、コバ
ルトから選ばれる少なくとも１種の金属を表す。また、
ｘ、ｙ、ｚおよび数字は、各元素の原子数比（各元素の
モル比）を表す。本発明の基板の材料としては、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目的で、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。

【００４３】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。ま
た耐熱性が要求される場合には、エポキシ樹脂が好まし
い。

【００４４】基板の厚さは特に限定するものではない
が、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。０．０１ｍ
ｍ未満では、基板側から集束した光ビ−ムで記録する場
合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍ以上では、
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。基板はフレキシブルなもの
であっても良いし、リジッドなものであっても良い。フ
レキシブルな基板は、テープ状、シート状、カ−ド状で
使用する。リジッドな基板は、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。

【００４５】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
であり、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。

【００４６】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。また、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。

【００４７】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。

【００４８】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、書換の所要時間が
短くなることから好ましい。

【００４９】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。誘電体層、記録層、吸収量補正層などを基
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。

【００５０】形成する記録層などの厚さの制御は、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。

【００５１】記録層などの形成は、基板を固定したま
ま、あるいは移動、回転した状態のどちらでもよい。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。

【００５２】また、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 、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 、な
どの誘電体層あるいは紫外線硬化樹脂などの保護層など
を必要に応じて設けてもよい。また、基板にはハブなど
を必要に応じて設けてもよい。さらにまた、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、接着材で張り合わせて
もよい。

【００５３】記録層は、実際に記録を行なう前に、予め
レーザ光、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。

【００５４】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。（分析、測定方法）記録層、吸収量補正層の組成は、Ｉ
ＣＰ発光分析（セイコー電子工業（株）製）により確認
した。また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）は、スペクトラムアナライザに
より測定した。記録層など各層の膜厚は、水晶振動子膜
厚計によりモニターした。

【００５５】実施例１厚さ０．６ｍｍ、直径８．６ｃｍ、１μｍピッチのスパ
イラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を３０ｒｐ
ｍ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、吸収量補正層を形成した。

【００５６】まず、真空容器内を１×１０-5Ｐａまで排
気した後、２×１０-1ＰａのＡｒガス雰囲気中でＳｉＯ
2 を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパッタし、基板上
に厚さ２５０ｎｍ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Ｐｄ0.2 Ｎｂ0.3 Ｇｅ18.5Ｓｂ27
Ｔｅ54（原子％）の膜厚３５ｎｍの記録層を形成した。
さらに第１誘電体層と同じ材質の第２誘電体層を４ｎｍ
形成し、この上に、Ｗ59Ｃｒ41（原子％）の膜厚７０ｎ
ｍの吸収量補正層を形成した。

【００５７】さらにこの光記録媒体を真空容器より取り
出した後、この反射層上にアクリル系紫外線硬化樹脂
（大日本インキ（株）製ＳＤ−１０１）をスピンコート
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、さらに同一構成の光記録媒体とホットメルト
接着剤（東亜合成化学工業（株）製ＸＷ３０）で張り合
わせて、本発明の光記録媒体を得た。

【００５８】この光記録媒体を２４００ｒｐｍで回転さ
せ、基板側から、半径方向に長円に集光した波長８２０
ｎｍの半導体レーザー光を照射して、記録層を結晶化し
初期化した。

【００５９】波長６８０ｎｍにおいて、吸収量補正層と
して用いたＷ59Ｃｒ41の光学定数は、屈折率の実部は
４．０、屈折率の虚部は４．３である。

【００６０】この光記録媒体の結晶状態および非晶状態
光吸収量は、各層の屈折率、厚さから計算した結果、光
の波長６８０ｎｍにおいて、それぞれ、６４％、６３％
であり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれよりも大
きかった。計算から求められた結晶状態の反射率は２７
％であり、実際に光記録媒体を測定した値とほぼ一致し
ていることから、本計算結果は妥当であることが確認で
きた。

【００６１】その後、この光記録媒体を回転数３６００
ｒｐｍにて回転させ、半径３９ｍｍのトラックに、対物
レンズの開口数０．６、半導体レーザーの波長６８０ｎ
ｍの光学ヘッドを使用して、周波数１５．３ＭＨｚ（パ
ルス幅２０ｎｓｅｃ）で、ピークパワー８〜１５ｍＷ、
ボトムパワー３〜８ｍＷの各条件に変調した半導体レー
ザー光で１００回オーバーライト記録した後、再生パワ
ー１．２ｍＷの半導体レーザー光を照射してバンド幅３
０ｋＨｚの条件でＣ／Ｎを測定した。

【００６２】さらにこの部分を５．７３ＭＨｚ（パルス
幅２０ｎｓｅｃ）で、先と同様に、ピークパワー８〜１
５ｍＷ、ボトムパワー３〜８ｍＷの各条件に変調した半
導体レーザー光を照射し、ワンビーム・オーバーライト
し、この時の１５．３ＭＨｚの前記録信号の消去率を測
定した。以下、この消去率を第１消去率と称する。

【００６３】さらにまた、この部分を１５．３ＭＨｚ
（パルス幅２０ｎｓｅｃ）で、先と同様に変調した半導
体レーザー光を照射し、ワンビーム・オーバーライト
し、この時の５．７３ＭＨｚの前記録信号の消去率を測
定した。以下、この消去率を第２消去率と称する。

【００６４】ピークパワー１１〜１５ｍＷで５０ｄＢ以
上のＣ／Ｎが得られ、ボトムパワー４〜６ｍＷで２０ｄ
Ｂ以上の消去率が得られ、かつ、第１消去率の最高２１
ｄＢ、第２消去率の最高２５ｄＢが得られた。

【００６５】さらに、ピークパワー１１．５ｍＷ、ボト
ムパワー４．５ｍＷ、周波数１５．３ＭＨｚの条件で、
ワンビーム・オーバーライトの繰り返しを１万回行った
後、同様の測定を行ったが、Ｃ／Ｎ、消去率の変化は、
いずれも２ｄＢ以内でほとんど劣化が認められなかっ
た。

【００６６】実施例２記録層の組成がＮｂ0.005 Ｇｅ0.175 Ｓｂ0.26Ｔｅ0.56
である以外は実施例１と同様の本発明の光記録媒体を作
製した。この光記録媒体のＣ／Ｎ、消去率、繰り返し特
性を実施例１と同様の方法で測定したところ、実施例１
とほぼ同等の特性がえられた。

【００６７】実施例３記録層の組成がＧｅ0.22Ｓｂ0.22Ｔｅ0.56である以外は
実施例１と同様の本発明の光記録媒体を作製した。この
光記録媒体のＣ／Ｎ、消去率、繰り返し特性を実施例１
と同様の方法で測定したところ、実施例１とほぼ同等の
特性がえられた。

【００６８】実施例４記録層の組成がＧｅ0.19Ｓｂ0.28Ｔｅ0.53である以外は
実施例１と同様の本発明の光記録媒体を作製した。この
光記録媒体のＣ／Ｎ、消去率、繰り返し特性を実施例１
と同様の方法で測定したところ、実施例１とほぼ同等の
特性がえられた。

【００６９】実施例５記録層、第２誘電体層の各層の厚みがそれぞれ、２０ｎ
ｍ、１０ｎｍであり、吸収量補正層の材料としてＷ59Ｃ
ｒ41を用いた以外は実施例１と同様の本発明の光記録媒
体を作製した。

【００７０】波長６８０ｎｍにおいて、吸収量補正層と
して用いたＷ59Ｃｒ41の光学定数は、屈折率の実部は
４．０、屈折率の虚部は４．３である。

【００７１】この光記録媒体の結晶状態および非晶状態
光吸収量は、各層の屈折率、厚さから計算した結果、光
の波長６８０ｎｍにおいて、それぞれ、６４％、６０％
であり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれよりも大
きかった。計算から求められた結晶状態の反射率は２３
％であり、実際に光記録媒体を測定した値とほぼ一致し
ていることから、本計算結果は妥当であることが確認で
きた。

【００７２】この光記録媒体のＣ／Ｎと消去率を、実施
例１と同様の方法で測定したところ、ピークパワー８〜
１４ｍＷで５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られ、ボトムパワ
ー３．５〜５．５ｍＷで２０ｄＢ以上の消去率が得ら
れ、かつ、第１消去率の最高２１ｄＢ、第２消去率の最
高２０．５ｄＢが得られた。

【００７３】さらに、ピークパワー９ｍＷ、ボトムパワ
ー４ｍＷ、周波数１５．３ＭＨｚの条件で、ワンビーム
・オーバーライトの繰り返しを１万回行った後、同様の
測定を行ったが、Ｃ／Ｎ、消去率の変化は、いずれも２
ｄＢ以内でほとんど劣化が認められなかった。

【００７４】実施例６第１誘電体層、記録層、第２誘電体層の各層の厚みがそ
れぞれ、２１０ｎｍ、２０ｎｍ、１５ｎｍであり、吸収
量補正層の材料としてＭｏ69Ｎｂ31を用いた以外は実施
例１と同様の本発明の光記録媒体を作製した。

【００７５】波長６８０ｎｍにおいて、吸収量補正層と
して用いたＭｏ69Ｎｂ31の光学定数は、屈折率の実部は
３．８、屈折率の虚部は３．９である。

【００７６】この光記録媒体の結晶状態および非晶状態
光吸収量は、各層の屈折率、厚さから計算した結果、光
の波長６８０ｎｍにおいて、それぞれ、６５％、６３％
であり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれよりも大
きかった。計算から求められた結晶状態の反射率は２６
％であり、実際に光記録媒体を測定した値とほぼ一致し
ていることから、本計算結果は妥当であることが確認で
きた。

【００７７】この光記録媒体のＣ／Ｎと消去率を、実施
例１と同様の方法で測定したところ、ピークパワー９〜
１５ｍＷで５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られた。また、ボ
トムパワー４〜５ｍＷで２０ｄＢ以上の消去率が得ら
れ、かつ、第１消去率の最高２２ｄＢ、第２消去率の最
高２０．５ｄＢが得られた。

【００７８】さらに、ピークパワー１０ｍＷ、ボトムパ
ワー４．５ｍＷ、周波数１５．３ＭＨｚの条件で、ワン
ビーム・オーバーライトの繰り返しを１万回行った後、
同様の測定を行ったが、Ｃ／Ｎ、消去率の変化は、いず
れも２ｄＢ以内でほとんど劣化が認められなかった。

【００７９】実施例７第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、吸収量補正層の
各層の厚みがそれぞれ、２３０ｎｍ、３０ｎｍ、１０ｎ
ｍ、４０ｎｍであり、吸収量補正層の材料としてＭｏ76
Ｙ24を用いた以外は実施例１と同様の本発明の光記録媒
体を作製した。

【００８０】波長６８０ｎｍにおいて、吸収量補正層と
して用いたＭｏ76Ｙ24の光学定数は、屈折率の実部は
３．７、屈折率の虚部は３．７である。

【００８１】この光記録媒体の結晶状態および非晶状態
光吸収量は、各層の屈折率、厚さから計算した結果、光
の波長６８０ｎｍにおいて、それぞれ、６４％、６４％
であり、結晶状態と非晶状態の光吸収量は同じであっ
た。計算から求められた結晶状態の反射率は２７％であ
り、実際に光記録媒体を測定した値とほぼ一致している
ことから、本計算結果は妥当であることが確認できた。

【００８２】この光記録媒体のＣ／Ｎと消去率を、実施
例１と同様の方法で測定したところ、ピークパワー７〜
１３ｍＷで５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られた。また、ボ
トムパワー３〜４．５ｍＷで２０ｄＢ以上の消去率が得
られ、かつ、第１消去率の最高２０．５ｄＢ、第２消去
率の最高２１ｄＢが得られた。

【００８３】さらに、ピークパワー８ｍＷ、ボトムパワ
ー３．５ｍＷ、周波数１５．３ＭＨｚの条件で、ワンビ
ーム・オーバーライトの繰り返しを１万回行った後、同
様の測定を行ったが、Ｃ／Ｎ、消去率の変化は、いずれ
も２ｄＢ以内でほとんど劣化が認められなかった。

【００８４】実施例８第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、吸収量補正層の
各層の厚みがそれぞれ、２３０ｎｍ、３０ｎｍ、５ｎ
ｍ、４０ｎｍであり、吸収量補正層の材料としてＷ62Ｔ
ｅ38を用いた以外は実施例１と同様の本発明の光記録媒
体を作製した。

【００８５】波長６８０ｎｍにおいて、吸収量補正層と
して用いたＷ62Ｔｅ38の光学定数は、屈折率の実部は
５．２、屈折率の虚部は３．２である。

【００８６】この光記録媒体の結晶状態および非晶状態
光吸収量は、各層の屈折率、厚さから計算した結果、光
の波長６８０ｎｍにおいて、それぞれ、６５％、６３％
であり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれよりも若
干大きかった。計算から求められた結晶状態の反射率は
２６％であり、実際に光記録媒体を測定した値とほぼ一
致していることから、本計算結果は妥当であることが確
認できた。

【００８７】この光記録媒体のＣ／Ｎと消去率を、実施
例１と同様の方法で測定したところ、ピークパワー８〜
１３ｍＷで５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られた。また、ボ
トムパワー３〜５ｍＷで２０ｄＢ以上の消去率が得ら
れ、かつ、第１消去率の最高２０．５ｄＢ、第２消去率
の最高２３ｄＢが得られた。

【００８８】さらに、ピークパワー９ｍＷ、ボトムパワ
ー３．５ｍＷ、周波数１５．３ＭＨｚの条件で、ワンビ
ーム・オーバーライトの繰り返しを１万回行った後、同
様の測定を行ったが、Ｃ／Ｎ、消去率の変化は、いずれ
も２ｄＢ以内でほとんど劣化が認められなかった。

【００８９】実施例９厚さ０．６ｍｍ、直径１２ｃｍ、１．４μｍピッチのス
パイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を用い、
実施例１と同様の組成の誘電体層を同様の方法で形成
し、記録層は組成をＰｄ0.001 Ｎｂ0.003 Ｇｅ0.176 Ｓ
ｂ0.26Ｔｅ0.56とし、吸収量補正層の材料としてＷ18Ｔ
ｉ82を用いた。第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、
吸収量補正層の各層の厚みはそれぞれ、２１０ｎｍ、２
０ｎｍ、４ｎｍ、７０ｎｍであった。

【００９０】このディスクの結晶状態および非晶状態の
光吸収量は、各層の厚さ、屈折率から計算した結果、光
の波長６８０ｎｍにおいて、それぞれ、６１％、５６％
であり結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれよりも大き
かった。計算から求められた反射率は２２％であり、実
際にディスクを測定した値とほぼ一致している事から本
計算は妥当であることが確認できた。

【００９１】その後、線速度４．４ｍ／秒の条件で、対
物レンズの開口数０．６、半導体レーザーの波長６８０
ｎｍの光学ヘッドを使用して、エッジ記録で１−７ＲＬ
Ｌの１．３３Ｔ相当の記録マーク（再生時の周波数４．
２ＭＨｚ）が形成できるように、ピークパワー７〜１５
ｍＷ、ボトムパワー２〜６ｍＷの各条件に変調した半導
体レーザー光で１００回オーバーライト記録した後、再
生パワー１．２ｍＷの半導体レーザ光を照射してバンド
幅３０ｋＨｚの条件でＣ／Ｎを測定した。

【００９２】さらに、この部分を４．６６Ｔ（１．２Ｍ
Ｈｚ）で、先と同様に変調した半導体レーザ光を照射
し、ワンビーム・オーバーライトし、この時の１．３３
Ｔの消去率と記録マークの再生信号の終端部のエッジの
ジッタを測定した。ピークパワー９ｍＷ以上で５０ｄＢ
以上のＣ／Ｎが得られ、かつボトムパワー３．５〜５．
５ｍＷで２０ｄＢ以上の良好な消去率が得られた。

【００９３】さらに、ピークパワー１０ｍＷ、ボトムパ
ワー４ｍＷで、ワンビーム・オーバーライトの繰り返し
を１万回行った後、同様の測定を行ったが、Ｃ／Ｎ、消
去率の変化は、いずれも２ｄＢ以内でほとんど劣化が認
められなかった。

【００９４】比較例１第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、吸収量補正層の
各層の厚みがそれぞれ、１００ｎｍ、３０ｎｍ、３０ｎ
ｍ、５０ｎｍであり、吸収量補正層の材料としてＷ89Ａ
ｕ11を用いた以外は実施例１と同様の本発明の光記録媒
体を作製した。

【００９５】波長６８０ｎｍにおいて、この光記録媒体
の消去率を、実施例１と同様の方法で測定したところ、
第２消去率は最高で１６ｄＢしか得られなかった。

【００９６】

【発明の効果】本発明は、光記録媒体で構成したので、
以下の効果が得られた。（１）オーバーライト時の記録マーク歪を低減できるこ
とにより、消去率が向上できる。（２）スパッタ法により容易に作製できる。

フロントページの続き (72)発明者廣田草人滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された記録層に光を照射する
ことによって、情報の記録、消去、再生が可能であり、
情報の記録及び消去が、非晶相と結晶相の間の相変化に
より行われ、第１の誘電体層と記録層と第２の誘電体層
と、ＷあるいはＭｏを必須成分とする２種以上の金属を
含有する金属材料からなる吸収量補正層を有し、かつ前
記第２の誘電体層の膜厚が１ｎｍ以上２５ｎｍ未満であ
ることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】記録層が厚さ１０ｎｍ以上４５ｎｍ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。
【請求項３】吸収量補正層がＷあるいはＭｏにＲｅ、Ｏ
ｓ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｙ、Ｈｆ、Ｔａ、
Ｖ、Ｓｃ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎ
ｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕからなる群より選ばれた少なくと
も１種が含有されていることを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の光記録媒体。
【請求項４】吸収量補正層が厚さ１ｎｍ以上２００ｎｍ
以下であることを特徴とする請求項１または請求項２ま
たは請求項３記載の光記録媒体。