JPH08190715A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消去率、ジッタ特性が良好で、高い記録密度
でも良好なオーバライト性能が得られる書換可能相変化
型光記録媒体を提供する。 【解決手段】 ビーム径よりも間隔の離れた記録マーク
の再生信号の振幅をビーム径よりも間隔の狭い記録マー
クの再生信号の振幅の５倍以下となるように記録するこ
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。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。

【０００４】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。

【０００５】これらの書換型相変化光記録媒体の記録層
の材料としては、Ｇｅ₂ Ｓｂ₂ Ｔｅ₅ などの合金（N.Ya
mada et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memory 1987 p
61-66 ）が知られている。

【０００６】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。

【０００７】特に、記録層と反射層の間の誘電体層を５
０ｎｍ程度よりも薄くした「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、書き
換えの繰り返しによる記録特性の変化が少なく、また消
去パワー・マージンが広い点で優れていることが知られ
ている（T.Ohta et al,Japanese Journal of AppliedPh
ysics,Vol28(1989) Suppl.28-3 pp123-128) 。

【０００８】前述の急冷構成の相変化型光ディスクで
は、高線速度で記録した場合、あるいは短波長レーザを
用いて光スポットを微小化し記録を高密度化した場合な
どでは、オーバライト記録前の部分が結晶であるか、非
晶マークであるかによって、記録時の昇温状態に顕著な
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原因となってい
た。

【０００９】この原因として、非晶状態の記録マークと
結晶状態の部分の反射率差が大きいため、記録膜の非晶
状態の光吸収量が結晶状態の光吸収量より高くなり、既
に記録してある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。

【００１０】最近、前述の光吸収量の差を補正した層構
成の光ディスクの提案があり、消去率、ジッタ特性が向
上しつつあるが、トラック方向の線記録密度を高くした
場合には、未だ記録マークの再生波形に歪みが大きく、
実用上十分な記録特性を実現しているとは言えない。

【００１１】

【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、トラック方向の線
記録密度を高くした場合の再生波形の歪みを低減し、消
去特性などの記録特性に優れた光記録媒体を提供するこ
とにある。

【００１２】

【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る光記録媒体
において、用いる光の波長をλ、光ヘッドの対物レンズ
の開口数をＮＡとした時に、トラックの記録方向の前方
および後方の記録マーク間隔がいずれもλ／ＮＡを越え
る記録マークの再生キャリア信号強度を、前記のマーク
間隔の条件を満たさない記録マークの再生キャリア信号
強度の５倍以下とす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。

【００１３】また、本発明は、トラックの記録方向の前
方および後方の記録マーク間隔がいずれもλ／ＮＡを越
える記録マーク上に、前記マーク間隔の条件を満たさな
い記録マークをオーバライトした時の、後者の記録マー
クの再生キャリア信号強度を、オーバライトされ消去さ
れた前者記録マークの消去残りの再生キャリア信号強度
の５倍以上とす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。

【００１４】さらに、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る光記録媒体において、
該光記録媒体が少なくとも誘電体層と記録層と反射層、
あるいは少なくとも誘電体層と記録層と光吸収層を有
し、記録層と反射層の間あるいは記録層と光吸収層の間
の誘電体層の厚さが５０ｎｍ以下であることを特徴とす
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。

【００１５】さらにまた、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る光記録媒体におい
て、該光記録媒体が少なくとも誘電体層と記録層と反射
層を有し、記録層の厚さが２５ｎｍを越え６０ｎｍ以下
であり、該記録層と反射層の間に、厚さ１ｎｍ以上２５
ｎｍ以下の誘電体層を有することを特徴とする光記録媒
体、および、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
より行われる光記録媒体において、該光記録媒体が少な
くとも誘電体層と記録層とＴｉあるいはＴｉを主成分と
する合金、化合物よりなる光吸収層を有し、記録層の厚
さが２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であり、該記録層と光吸
収層の間に、厚さ１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の誘電体層を
有することを特徴とする光記録媒体、および、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る光記録
媒体において、該光記録媒体が少なくとも誘電体層と記
録層とＷあるいはＭｏとＳｉの混合物、あるいは合金よ
りなる光吸収層を有し、記録層の厚さが２０ｎｍ以上６
０ｎｍ以下であり、該記録層と光吸収層の間に、厚さ１
ｎｍ以上２５ｎｍ以下の誘電体層を有することを特徴と
する光記録媒体に関するものである。

【００１６】従来、書換型相変化光ディスクなどの光記
録媒体を記録する場合、一定の時間幅と記録パワーレベ
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、マーク・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。

【００１７】オーバライトにより記録を書き換える場合
には、先に記録されている記録マークの再生信号振幅を
小さくなるように形成するほど、先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。

【００１８】しかしながら、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、光学的分解能の制約から再生信号の振幅が
小さくなるため、この部分の再生信号の強度が極めて小
さくなり、正常なデータ検出は困難になる。ここで、再
生キャリア信号強度とは、例えばラジオ技術社出版の
「光ディスク技術」（平成元年発行）の第２１９〜２２
０頁に記載のようにスペクトラムアナライザーを用いて
周波数分解して測定した特定周波数の再生信号強度を意
味する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明は、この点に鑑み考案した
ものであり、トラックの記録方向の前方および後方の記
録マーク間隔がいずれもλ／ＮＡを越える記録マークの
再生キャリア信号強度が、前記のマーク間隔の条件を満
たさない記録マークの再生キャリア信号強度を５倍以
下、好ましくは３倍以下、より好ましくは２倍以下とす
るか、トラックの記録方向の前方および後方の記録マー
ク間隔がいずれもλ／ＮＡを越える記録マーク上に、前
記マーク間隔の条件を満たさない記録マークをオーバラ
イトした時の、後者の記録マークの再生キャリア信号強
度が、オーバライトされ消去された前者記録マークの消
去残りの再生キャリア信号強度の振幅の５倍以上、好ま
しくは８倍以上、より好ましくは１０倍以上であるよう
に記録、消去できることを特徴とする上記光記録媒体を
提供するものである。

【００２０】このように、トラックの記録方向の前方お
よび後方の記録マーク間隔がいずれもλ／ＮＡを越える
記録マークの再生キャリア信号強度と、前記のマーク間
隔の条件を満たさない記録マークの再生キャリア信号強
度の差が５倍以下、好ましくは３倍以下、より好ましく
は２倍以下とできることから、トラックの記録方向の前
方および後方の記録マーク間隔がいずれもλ／ＮＡを越
える記録マークの再生信号のキャリア対ノイズ比が、前
記のマーク間隔の条件を満たさない記録マークの再生信
号のキャリア対ノイズ比よりも小さくなる記録パワー領
域が存在するように記録できる。このような光記録媒体
を用いることにより、記録・再生特性が良好になり、オ
ーバーライト時のジッタも低減される。

【００２１】また、本発明では、そのための層構成とし
て、まず、第２誘電体層は、上述した様に、書き換えの
繰り返しによる記録特性の変化が少なく、また、消去パ
ワー・マージンが広い点から５０ｎｍ以下であることが
好ましい。そのために、本発明はさらに、次のような光
記録媒体の構成部材の層構成を提案するものである。

【００２２】すなわち、(a) 基板上に第１誘電体層を形
成し、次に２５ｎｍを越え６０ｎｍ以下の厚さの記録層
を形成し、次に、１ｎｍ以上２５ｎｍ以下の厚さの第２
誘電体層を形成し、さらに反射層を形成して構成するも
のや、(b) 基板上に第１誘電体層を形成し、次に２０ｎ
ｍ以上、６０ｎｍ以下の厚さの記録層を形成し、次に、
１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の厚さの第２誘電体層を形成
し、次に、ＴｉあるいはＴｉを主成分とする合金、化合
物よりなる光吸収層を構成し、さらに必要ならば反射層
を形成して構成するものや、(c) 基板上に第１誘電体層
を形成し、次に２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の厚さの記録
層を形成し、次に、１ｎｍ以上２５ｎｍ以下の厚さの第
２誘電体層を形成し、次に、ＷあるいはＭｏとＳｉの混
合物、あるいは合金よりなる光吸収層を構成し、さらに
必要ならば反射層を形成して構成するものである。ただ
し、これに限定するものではない。

【００２３】本発明の光記録媒体では、光吸収層を有さ
ない場合は記録層の厚みを２５ｎｍを越え６０ｎｍ以下
とし、第２誘電体層の厚みを１ｎｍ以上２５ｎｍ以下と
し、ＴｉあるいはＴｉを主成分とする合金、化合物より
なる光吸収層を有する場合は、記録層の厚みを２０ｎｍ
以上、６０ｎｍ以下とし、第２誘電体層の厚みを１ｎｍ
以上、１０ｎｍ未満とし、ＷあるいはＭｏとＳｉの混合
物、あるいは合金よりなる光吸収層を有する場合は、記
録層の厚みを２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とし、第２誘電
体層の厚みを１ｎｍ以上、２５ｎｍ以下とすることによ
りマーク間隔が狭いマークの記録時には、その前方の記
録マーク形成時の熱干渉によりマーク間隔が広い場合よ
りも記録マークを形成しやすくし、また、消去時にも、
消去しやすくする。さらに、光吸収層を設けた場合は、
非晶状態の記録層の光吸収量を低減し、結晶状態との光
吸収量差を小さくし、記録マーク形状の乱れ、形成位置
のずれなどを低減でき、消去特性などの記録特性が改善
できる。

【００２４】本発明の第１及び第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。

【００２５】この誘電体層としては、通常、ＺｎＳ、Ｓ
ｉＯ₂ 、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機薄
膜がある。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
ことから好ましい。とりわけ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、Ｃ／Ｎ、消去率
などの劣化が起きにくいことから好ましく、特にＺｎＳ
とＳｉＯ₂ と炭素の混合膜が好ましい。

【００２６】第１誘電体層の厚さは、通常、およそ１０
〜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、５０〜４００ｎ
ｍが好ましい。特に、記録層の非晶状態と結晶状態の光
吸収量差が小さくできることから、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。 Ｎλ／４−０．２λ≦ｎｄ１≦Ｎλ／４＋０．２λ ここで、Ｎは、Ｎ＝２ｍ＋１ （ただし、ｍは０およ
び正の整数）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。

【００２７】第２誘電体層の厚さは、光吸収層がない場
合および、ＷあるいはＭｏとＳｉの混合物、あるいは合
金よりなる光吸収層を有する場合は、１ｎｍ以上２５ｎ
ｍ以下が必要である。第２誘電体層の厚さが上記より薄
いと、膜としての形態を形成し難く、たとえ膜形状にな
っても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および消去時における記録層
の冷却度が低くなるために、記録特性、消去特性に対し
好ましくない。記録、消去時の記録層の冷却度を考慮す
ると、好ましくは２０ｎｍ未満であり、より好ましくは
１０ｎｍ未満である。特に、第２誘電体層の厚さは記録
層の冷却に関し、より直接的に影響が大きく、より良好
な消去特性や繰り返し耐久性を得るためと、記録マーク
の間隔を光ビームサイズ程度以下にした記録を新たにオ
ーバライト記録した時に良好な消去特性を得るために、
５ｎｍ未満がより効果的である。

【００２８】ＴｉあるいはＴｉを主成分とする合金、化
合物よりなる光吸収層を有する場合は、第２誘電体層の
厚さは、１ｎｍ以上１０ｎｍ未満が必要である。第２誘
電体層の厚さが上記より薄いと、光吸収層がない場合お
よび、ＷあるいはＭｏとＳｉの混合物、あるいは合金よ
りなる光吸収層を有する場合と同様、膜としての形態を
形成し難く、たとえ膜形状になってもクラック等の欠陥
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、１０ｎｍ以上になる
と、熱伝導度の点から、記録時および消去時における記
録層の冷却度が低くなるために、記録特性、消去特性に
対し、好ましくない。記録、消去時の記録層の冷却度を
考慮すると、第２誘電体層の厚さは記録層の冷却に関
し、より直接的に影響が大きく、より良好な消去特性や
繰り返し耐久性を得るためと、記録マークの間隔を光ビ
ームサイズ程度以下にした記録を新たにオーバライト記
録した時に良好な消去特性を得るために、５ｎｍ未満が
より効果的である。

【００２９】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、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｉｎ−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−
Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ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
い。

【００３０】また、記録層の厚さは、光吸収層を有さな
い場合は、２５ｎｍを越え、６０ｎｍ以下が必要であ
る。記録層の厚さが上記よりも薄い場合は、記録マーク
間距離が短い場合の記録特性が低下し、また、消去時に
結晶化に必要な温度以上に記録層を保持する時間が短く
なるために、消去特性が悪くなる傾向がある。記録層の
厚さが上記よりも厚い場合は、感度が悪くなり、また、
記録、消去による記録層の移動が起こりやすいため、繰
り返し性が低下する傾向がある。これらの点から、記録
層の膜厚は３０ｎｍよりも厚く５０ｎｍ未満であること
が好ましい。より好ましくは３５ｎｍ以上、４５ｎｍ以
下である。

【００３１】一方、光吸収層が有る場合は、光吸収層に
よる記録マーク歪みの低減効果があり、これが消去特性
に効くため、光吸収層がない場合の記録層が薄くなる場
合の各特性低下がおさえられる。そのため、記録層の厚
さは２０ｎｍ以上であればよい。一方、厚い方の制限は
光吸収層がない場合と同様であり、６０ｎｍ以下とな
る。ただし、より、特性を良くするためには、記録層の
厚みは２５ｎｍよりも厚く、５０ｎｍ未満であることが
好ましく、より好ましくは３０ｎｍより厚く５０ｎｍ未
満である。

【００３２】特に、線速度が速くなると、反射層の代わ
りに、あるいは第２誘電体層と反射層との間に光吸収層
を設けて、結晶部と非晶部の光吸収量差から生じるマー
ク歪みを解消することが好ましい。

【００３３】光吸収層は、記録・再生で用いる光の波長
λで、４０〜８５％の光反射性と２０〜５０％の光吸収
性を有する金属材料で構成される。この光吸収効果によ
り非晶状態の記録層の光吸収量を低減している。

【００３４】その材料としては、ＴｉあるいはＴｉを主
成分とする合金、化合物、あるいはＷあるいはＭｏとＳ
ｉの混合物あるいは合金が耐熱性、強度、耐腐食性など
に優れており、また比較的熱伝導率が高いために急冷構
成のメリットが活かせ、さらに、光学定数が適度に大き
く、結晶部と非晶部の光吸収量差をなくしたりあるいは
逆転させることができることから好ましい。

【００３５】光吸収層の厚さは、１ｎｍ〜２００ｎｍが
好ましい。光吸収層の厚さが上記より薄いと、光吸収の
効果が得られず好ましくない。また、光吸収層の厚さが
上記よりも厚いと、記録マーク形成のため大きなレーザ
パワーが必要となり、実用的でない。より好ましくは１
ｎｍ〜１００ｎｍである。

【００３６】反射層の材質としては、通常、光反射性を
有するＡｌ、Ａｕなどの金属、及びこれらを主成分と
し、Ｔｉ、Ｃｒ、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、およびこれらを主成分とする合金は、光反射性が高
く、かつ熱伝導度を高くできることから好ましい。前述
の合金として、ＡｌにＳｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、
Ｃｒ、Ｈｆ、Ｔａ、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、Ｎ
ｉなどの少なくとも１種の元素を合計で２０原子％以
下、１原子％以上加えたものなどがある。

【００３７】特に、材料の価格を安くできることから、
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Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｈｆ、
Ｚｒ、Ｍｎ、Ｐｄから選ばれる少なくとも１種以上の元
素を合計で５原子％以下、０．５原子％以上添加した合
金が好ましい。

【００３８】とりわけ、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、反射層を、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−Ｔｉ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。

【００３９】反射層は光吸収層を設ける場合必ずしも必
要ではないが、記録層の冷却程度を制御し感度を調整す
るためや、光の利用効率を向上させるため、あるいは光
吸収層などの保護などのために、さらに反射層を設ける
ことが好ましい。

【００４０】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。

【００４１】すなわち、記録層としては、構成元素とし
てＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅの３元素を少なくとも含む合金を用
い、第１誘電体層の厚さをｄ1 、第１誘電体層の屈折率
（実部）をｎ、２ｍ＋１（ただし、ｍは０および正の整
数）をＮ、記録に用いるレーザー波長をλ、記録層の厚
さをｄr 、第２誘電体層の厚さをｄ2 、反射層の厚さを
ｄa とするとき、光吸収層を有さない場合は、次式を満
足するように層厚さを設定することが好ましい。 Ｎλ／４−０．２λ≦ｎｄ1 ≦Ｎλ／４＋０．２λ ２５＜ｄr ≦ ６０（単位ｎｍ） １≦ｄ2 ≦ ２５（単位ｎｍ） ２０≦ｄa ≦２００（単位ｎｍ） また、一方、ＴｉあるいはＴｉを主成分とする合金、化
合物よりなる光吸収層を有する場合は、光吸収層の厚さ
をｄh とし、次式を満足するように層厚さを設定するこ
とが好ましい。 Ｎλ／４−０．２λ≦ｎｄ1 ≦Ｎλ／４＋０．２λ ２５≦ｄr ≦ ６０（単位ｎｍ） １≦ｄ2 ＜ １０（単位ｎｍ） ０≦ｄh ≦２００（単位ｎｍ） ２０≦ｄa ≦２００（単位ｎｍ）

【００４２】さらに、ＷあるいはＭｏとＳｉの混合物あ
るいは合金よりなる光吸収層を有する場合は、次式を満
足するように層厚さを設定することが好ましい。 Ｎλ／４−０．２λ≦ｎｄ1 ≦Ｎλ／４＋０．２λ ２５≦ｄr ≦ ６０（単位ｎｍ） １≦ｄ2 ≦ ２５（単位ｎｍ） ０≦ｄh ≦２００（単位ｎｍ） ２０≦ｄa ≦２００（単位ｎｍ）

【００４３】また、誘電体層が少なくともＺｎＳとＳｉ
Ｏ2 を構成材料とする混合膜であり、ＳｉＯ₂ の混合比
が１５〜３５モル％であり、かつ記録層の組成が次式で
表される範囲にあることがさらに好ましい。 組成式 Ｍ_z （Ｓｂ_x Ｔｅ_1-x ）_1-y-z （Ｇｅ_0.5 Ｔｅ_0.5 ）_y ０．４≦ｘ≦０．６ ０．３≦ｙ≦０．５ ０ ≦ｚ≦０．０５ 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一種の金属、ｘ、ｙ、ｚ、
及び数字は、各元素の原子の数（各元素のモル数）を表
す。

【００４４】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。

【００４５】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ームで記録する場
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。

【００４６】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、カード状で使用する。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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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、書換の所要時間が短くなること
から好ましい。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。さらにまた、基板にはハブ
などを必要に応じて設けてもよい。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。

【００５４】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
予め結晶化させておくことが好ましい。

【００５５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

【００５６】（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。

【００５７】記録層、誘電体層、光吸収層、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。

【００５８】実施例１ 厚さ０．６ｍｍ、直径８．６ｃｍ、１．０μｍ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。

【００５９】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
に膜厚２３０ｎｍの第１誘電体層を形成した。続いて、
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅの３元合金ターゲットをスパッタし
て、組成Ｇｅ_0.24Ｓｂ_0.23Ｔｅ_0.53の膜厚３５ｎｍの記
録層を形成した。さらに、第１誘電体層と同様の材質の
第２誘電体層を５ｎｍ形成した。さらに、Ｈｆ−Ｐｄ−
Ａｌ合金をスパッタして膜厚５０ｎｍの反射層を形成し
た。

【００６０】このディスク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をスピン
コートし、紫外線照射により硬化させて樹脂層を形成し
本発明の光記録媒体を得た。さらに同様に形成した同種
のディスクとホットメルト接着剤で張り合わせて両面デ
ィスクを作製した。

【００６１】この光記録媒体に波長８２０ｎｍの半導体
レーザーのビームを照射して、ディスク全面の記録層を
結晶化し初期化した。

【００６２】このディスクの非晶状態および結晶状態光
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、７８％、７１％で
あり、非晶状態の光吸収量が結晶状態のそれよりも大き
いが、その差はさほど大きくなかった。計算から求めら
れた結晶状態の反射率は２５％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ことから、本計算結果
は妥当であることが確認できた。

【００６３】その後、このディスクを回転数３６００ｒ
ｐｍ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６８０ｎｍ
の光学ヘッドを使用して、周波数５．７３ＭＨｚ（パル
ス幅２０ｎｓ）および周波数１５．３ＭＨｚ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の半導体レーザ光を
照射してバンド幅３０ｋＨｚの条件でＣ／Ｎを測定し
た。

【００６４】さらに周波数５．７３ＭＨｚでＣ／Ｎを測
定した部分を１５．３ＭＨｚ（パルス幅２０ｎｓ）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５．７３ＭＨｚの前記
録信号の消去率を測定した。

【００６５】記録パワーが１２ｍＷよりも低い場合は、
１５．３ＭＨｚで記録した時のＣ／Ｎの方が５．７３Ｍ
Ｈｚで記録した時のＣ／Ｎよりも大きいが、１２ｍＷ以
上では５．７３ＭＨｚで記録した時のＣ／Ｎの方が１
５．３ＭＨｚで記録した時のＣ／Ｎよりも大きかった。
また、測定したピークパワーにおいて最高のＣ／Ｎが得
られる記録パワー値における再生信号振幅の大きさを比
較したところ、５．７３ＭＨｚで記録した再生信号の方
が１５．３ＭＨｚで記録した再生信号よりも約８ｄＢ大
きかった。さらに、ボトムパワー４〜６ｍＷで１７ｄＢ
以上の消去率が得られ、また、この時、１５．３ＭＨｚ
で記録したマークの信号振幅は５．７３ＭＨｚで記録し
た消去残りのマークの再生信号振幅の約５．１倍であっ
た。

【００６６】さらにピーク・パワー１２ｍＷ、ボトムパ
ワー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。

【００６７】実施例２ 記録層の組成がＧｅ_0.24Ｓｂ_0.23Ｔｅ_0.53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、消去率および繰り返し特性を、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
同等の特性が得られた。

【００６８】実施例３ 記録層の組成がＮｂ_0.005 Ｇｅ_0.175 Ｓｂ_0.26Ｔｅ_0.56
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、消去率および繰り返
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得られた。

【００６９】実施例４ 記録層の組成がＰｄ_0.002 Ｎｂ_0.003 Ｇｅ_0.175 Ｓｂ
_0.26Ｔｅ_0.56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
および繰り返し特性を、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得られた。

【００７０】実施例５ 実施例１と同様の基板を用い、実施例４と同様の組成の
記録層、誘電体層、反射層を同様の方法で形成し、さら
に、第２誘電体層と反射層の間に光吸収層を設けた。光
吸収層はＴｉターゲットをスパッタし、形成した。

【００７１】膜厚は、第１誘電体層、記録層、第２誘電
体層、光吸収層、反射層、それぞれ２１０ｎｍ、３５ｎ
ｍ、５ｎｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍであった。

【００７２】このディスクの非晶状態および結晶状態の
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、６３％、６６％
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２５％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。

【００７３】その後、実施例１と同様にしてＣ／Ｎおよ
び消去率を測定したところ、ピークパワー１３ｍＷで１
５．３ＭＨｚで記録した時のＣ／Ｎと５．７３ＭＨｚで
記録した時のＣ／Ｎの大きさが逆転した。また、測定し
たピークパワーにおいて最高のＣ／Ｎが得られる記録パ
ワー値における再生信号振幅の大きさを比較したとこ
ろ、５．７３ＭＨｚで記録した再生信号の方が１５．３
ＭＨｚで記録した再生信号よりも約７ｄＢ大きかった。
さらに、ボトムパワー４．５〜６．５ｍＷで２０ｄＢ以
上の消去率が得られ、また、この時、５．７３ＭＨｚで
記録した消去残りのマークの再生信号振幅とオーバライ
ト記録した１５．３ＭＨｚマークの信号振幅の差は１９
ｄＢであった。

【００７４】さらにピーク・パワー１３．０ｍＷ、ボト
ムパワー６ｍＷ、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。

【００７５】実施例６ 実施例１と同様の基板を用い、実施例５と同様の組成の
記録層、誘電体層、吸収量補正層、反射層を同様の方法
で形成した。

【００７６】膜厚は、第１誘電体層、記録層、第２誘電
体層、光吸収層、反射層、それぞれ２２０ｎｍ、３５ｎ
ｍ、４ｎｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍであった。

【００７７】このディスクの非晶状態および結晶状態の
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、６５％、６７％
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２６％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。

【００７８】その後、実施例１と同様にしてＣ／Ｎおよ
び消去率を測定したところ、ピークパワー１３ｍＷで１
５．３ＭＨｚで記録した時のＣ／Ｎと５．７３ＭＨｚで
記録した時のＣ／Ｎの大きさが逆転した。また、測定し
たピークパワーにおいて最高のＣ／Ｎが得られる記録パ
ワー値における再生信号振幅の大きさを比較したとこ
ろ、５．７３ＭＨｚで記録した再生信号の方が１５．３
ＭＨｚで記録した再生信号よりも約６ｄＢ大きかった。
さらに、ボトムパワー４．５〜６．５ｍＷで２０ｄＢ以
上の消去率が得られ、また、この時、５．７３ＭＨｚで
記録した消去残りのマークの再生信号振幅とオーバライ
ト記録した１５．３ＭＨｚマークの信号振幅の差は２０
ｄＢであった。

【００７９】さらにピーク・パワー１３．０ｍＷ、ボト
ムパワー６ｍＷ、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。

【００８０】実施例７ 実施例１と同様の基板を用い、実施例５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Ｎｂ
_0.005 Ｇｅ_0.175 Ｓｂ_0.26Ｔｅ_0.56とし、光吸収層はＷ
Ｓｉ₂ ターゲットをスパッタし、形成した。このディス
クの膜厚は、第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、光
吸収層、反射層、それぞれ２３５ｎｍ、４０ｎｍ、８ｎ
ｍ、４０ｎｍ、３０ｎｍであった。

【００８１】このディスクの非晶状態および結晶状態光
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％、６６％で
あり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれとほぼ同等
であった。計算から求められた結晶状態の反射率は２６
％であり、実際にディスクを測定した値と一致している
ことから、本計算結果は妥当であることが確認できた。

【００８２】その後、実施例１と同様にしてＣ／Ｎおよ
び消去率を測定したところ、ピークパワー１１ｍＷで１
５．３ＭＨｚで記録した時のＣ／Ｎと５．７３ＭＨｚで
記録した時のＣ／Ｎの大きさが逆転した。また、測定し
たピークパワーにおいて最高のＣ／Ｎが得られる記録パ
ワー値における再生信号振幅の大きさを比較したとこ
ろ、５．７３ＭＨｚで記録した再生信号の方が１５．３
ＭＨｚで記録した再生信号よりも約１０ｄＢ大きかっ
た。さらに、ボトムパワー３．５〜５ｍＷで２０ｄＢ以
上の消去率が得られ、また、この時、５．７３ＭＨｚで
記録した消去残りのマークの再生信号振幅はオーバライ
ト記録した１５．３ＭＨｚマークの信号振幅の差は１７
ｄＢであった。

【００８３】さらにピーク・パワー１３．０ｍＷ、ボト
ムパワー６ｍＷ、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】

【発明の効果】本発明は、光記録媒体に新たに光吸収層
を設けたので、以下の効果が得られた。 (1) 消去率、ジッタ特性が良好である。 (2) 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。 (3) 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 (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１ 7215−5Ｄ (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 (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   化により行われる光記録媒体において、用いる光の波長
   をλ、光ヘッドの対物レンズの開口数をＮＡとした時
   に、トラックの記録方向の前方および後方の記録マーク
   間隔がいずれもλ／ＮＡを越える記録マークの再生キャ
   リア信号強度を、前記のマーク間隔の条件を満たさない
   記録マークの再生キャリア信号強度の５倍以下とするこ
   とを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 トラックの記録方向の前方および後方の
   記録マーク間隔がいずれもλ／ＮＡを越える記録マーク
   上に、前記マーク間隔の条件を満たさない記録マークを
   オーバライトした時の、後者の記録マークの再生キャリ
   ア信号強度を、オーバライトされ消去された前者記録マ
   ークの消去残りの再生キャリア信号強度の５倍以上とす
   る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誘電体層と記録
   層と反射層、あるいは少なくとも誘電体層と記録層と光
   吸収層を有し、記録層と反射層の間あるいは記録層と光
   吸収層の間の誘電体層の厚さが５０ｎｍ以下であること
   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。
4. 【請求項４】 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
   化により行われる光記録媒体において、該光記録媒体が
   少なくとも誘電体層と記録層と反射層を有し、記録層の
   厚さが２５ｎｍを越え６０ｎｍ以下であり、該記録層と
   反射層の間に、厚さ１ｎｍ以上２５ｎｍ以下の誘電体層
   を有することを特徴とする光記録媒体。
5. 【請求項５】 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
   化により行われる光記録媒体において、該光記録媒体が
   少なくとも誘電体層と記録層とＴｉあるいはＴｉを主成
   分とする合金、化合物よりなる光吸収層を有し、記録層
   の厚さが２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であり、該記録層と
   光吸収層の間に、厚さ１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の誘電体
   層を有することを特徴とする光記録媒体。
6. 【請求項６】 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
   化により行われる光記録媒体において、該光記録媒体が
   少なくとも誘電体層と記録層とＷあるいはＭｏとＳｉの
   混合物、あるいは合金よりなる光吸収層を有し、記録層
   の厚さが２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であり、該記録層と
   光吸収層の間に、厚さ１ｎｍ以上２５ｎｍ以下の誘電体
   層を有することを特徴とする光記録媒体。