JPH08221801A

JPH08221801A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JPH08221801A
Application number: JP7030634A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nishida; 哲也西田; Yumiko Anzai; 由美子安齋; Shinkichi Horigome; 信吉堀籠
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】安価な低出力の半導体レーザを使用でき、記録
情報を再生専用装置で再生できる追記／書き換え可能な
光情報記録媒体を提供する。【構成】基板１上に下部誘電体層２を介して、記録用
光ビームの照射を受けて情報を記録する記録層３を形成
する。記録層３上に上部誘電体層４を介して、前記記録
用光ビームを反射する反射層５を形成する。反射層５
は、再生用光ビームに対する反射率が８５％以上、２９
８Ｋにおける電気抵抗率が７μΩ・ｃｍ以上である。基
板１側から照射された再生用光ビームに対する媒体反射
率が、未記録部（記録部）で６５％以上、記録部（未記
録部）で４５％以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光情報記録媒体に関
し、さらに言えば、光ビームによってアナログ情報（た
とえば映像や音声などのアナログ信号をＦＭ変調したも
の）やディジタル情報（たとえば電子計算機のデータ
や、ファクシミリ信号やディジタルオーディオ信号な
ど）をリアルタイムで記録することが可能な光情報記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（ＣＤ）、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ、Ｖｉｄｅｏ−ＣＤ、レーザディスク（ＬＤ）など
の再生専用型の光情報記録媒体は、通常、凹状または凸
状のプリピットにより情報を記録したポリカーボネート
やアクリルなどからなる基板と、この基板上に形成した
Ａｌ、Ａｕなどの金属からなる反射層と、この反射層上
に形成した有機物からなる保護層とから構成される。前
記プリピットは通常、量産性を考慮して、インジェクシ
ョン法、フォトポリメリゼイション法等の転写技術によ
って形成される。前記金属反射層は、再生用光ビームに
対して７０％以上の高い反射率を有する。

【０００３】他方、上記のような再生専用型の光情報記
録媒体用の他に、情報の追記または書き換えが可能な光
情報記録媒体が存在するが、近年、このような追記／書
き換え可能な光情報記録媒体から情報を再生する際に、
上記のような再生専用型の光情報記録媒体用の再生装置
を使用できるようにすることが検討されている。

【０００４】これを実現するには、上述した再生専用型
の光情報記録媒体の反射率を考慮すれば、再生用光ビー
ムに対する媒体の反射率を７０％以上にする必要があ
る。すなわち、追記／書き換え可能な光情報記録媒体の
未記録部または記録部の反射率が、再生用光ビームに対
して７０％以上であることが必要になる。この場合、そ
の光情報記録媒体の記録部または未記録部の反射率は、
記録部と未記録部とを識別できる程度に、その再生用光
ビームに対して十分低いことが必要である。

【０００５】この種の追記／書き換え可能な光情報記録
媒体の従来例としては、有機物からなる記録層を用い、
その記録層と基板の形状変化により情報を記録するもの
が、特開平２−８７３３９号公報、特開平２−８７３４
０号公報、特開平２−８７３４２号公報に開示されてい
る。

【０００６】また、無機物からなる記録層を用い、その
記録層材料の原子配列変化に起因する光学定数の変化に
より情報の記録・消去を行なうものが、特開平４−２２
８１２６号公報、特開平４−２５４９２５号公報、特開
平６−４４６０６号公報に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の追記／書き
換え可能な光情報記録媒体では、媒体の反射率を高める
ために、反射層をＡｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇなどの金属に
より形成している。これらの金属は、ＣＤ、ＬＤなどの
再生専用装置に用いられているレーザ光ビームに対して
８５％以上の高い反射率を有し、反射層として好ましい
からである。しかし、これらの金属はいずれも、温度２
９８Ｋにおける電気抵抗率が３．５μΩ・ｃｍ以下であ
り、熱伝導率が２１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上と大きいため、記
録用のレーザ光ビームを照射した際に、記録層の照射部
分に生じた熱がその金属反射層により急速に奪い取られ
てしまう。

【０００８】このため、このような金属反射層は、記録
用光ビームの大部分（８５％以上）を反射する点で好ま
しい反面、記録層の照射部分に生じた熱を急速に奪うた
め、記録層の記録感度を低下させるという難点を有して
いる。これは、記録用光源として高価な高出力の半導体
レーザを用いなければならない、という問題を引き起こ
す。

【０００９】そこで、この発明の目的は、記録用光源と
して安価な低出力の半導体レーザを用いることができる
と共に、記録した情報を広く普及している再生専用型の
光情報記録媒体用の再生装置で再生することができる追
記／書き換え可能な光情報記録媒体を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

（１）この発明の光情報記録媒体は、基板上に直接も
しくは第１中間層を介して形成された、記録用光ビーム
の照射を受けて情報を記録する記録層と、前記記録層上
に直接または第２中間層を介して形成された、前記記録
用光ビームを反射する反射層とを備えてなる光情報記録
媒体において、前記反射層は、再生用光ビームに対する
反射率が８５％以上、温度２９８Ｋにおける電気抵抗率
が７μΩ・ｃｍ以上であり、前記基板側から照射された
前記再生用光ビームに対する前記光情報記録媒体の反射
率が、（a）未記録部で６５％以上、記録部で４５％以
下、および（b）未記録部で４５％以下、記録部で６５
％以上のいずれかであることを特徴とする。

【００１１】前記「反射層の反射率」は、その反射層単
体での再生用光ビームに対する反射率を意味する。他
方、前記「光情報記録媒体の反射率」は、その媒体全体
としての再生用光ビームに対する反射率を意味する。

【００１２】前記光情報記録媒体の反射率は、未記録部
で７０％以上、記録部で２８％以下であるのが好まし
い。ＣＤ規格であるレッドブックと、ＣＤ−Ｒ（追記型
ＣＤ）規格であるオレンジブック（パート２）に完全に
準拠できるからである。

【００１３】（２）前記反射層は、その層厚方向の平
均組成が一般式(Ａｕ)_100-x(Ａ)_xで表わされ、前記ｘは
原子％で０．５≦ｘ≦１５の値であり、前記Ａで表され
る元素はＡｌ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔ
ｅ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、
Ｔｌ、ＰｂおよびＢｉよりなる群から選ばれる少なくと
も一つの元素であるのが好ましい。

【００１４】この組成であれば、再生用光ビーム（例え
ば波長６００ｎｍ〜９００ｎｍ）に対する反射率が８５
％以上となり、２９８Ｋにおける電気抵抗率が７μΩ・
ｃｍ以上にすることができるからである。また、前記基
板側から照射された前記再生用光ビームに対する前記光
情報記録媒体の反射率が、上記（a）または（b）となる
からである。

【００１５】前記ｘは、１≦ｘ≦８の値であるのが好ま
しい。この範囲であれば、０．５≦ｘ≦１５の場合に比
べて、前記反射層の反射率をより高くできるからであ
る。

【００１６】前記ｘは、２≦ｘ≦５の値であるのがより
好ましい。この範囲であれば、０．５≦ｘ≦１５の場合
に比べて、前記反射層の反射率および電気抵抗率をいっ
そう高くでき、その結果、熱伝導率をより低くできるか
らである。

【００１７】良好な記録感度および消去感度を得るに
は、前記Ａで表される元素がＣｏであるのが好ましい。

【００１８】前記反射層の良好な耐環境性を得るには、
前記Ａで表される元素がＰｄであるのが好ましい。

【００１９】前記反射層の結晶粒径を小さくし、低ノイ
ズにするには、前記Ａで表される元素がＴｉであるのが
好ましい。

【００２０】前記Ａで表される元素がＭｏであれば、前
記記録層または前記第２中間層に対する前記反射層の密
着性が良好となり、また書換え可能型とした場合の消去
比が大きくなるので、好ましい。

【００２１】他方、前記Ａで表される元素がＮｉの場
合、前記記録層または前記第２中間層に対する前記反射
層の接着力が、Ｎｉ以外の元素の場合よりも弱くなり、
書き換え可能型とした場合の書き換え可能回数が少なく
なる。

【００２２】前記Ａで表される元素がＣｒの場合、前記
反射層の表面の凹凸がＣｒ以外の元素の場合よりもやや
大きく、その結果ノイズがやや高くなる。

【００２３】（３）前記反射層はまた、その層厚方向
の平均組成が一般式(Ａｕ)_100-y(Ｄ)_yで表され、前記ｙ
は原子％で１５≦ｙ≦８５の値であり、前記Ｄで表わさ
れる元素はＡｇおよびＣｕから選ばれる少なくとも一つ
の元素であってもよい。

【００２４】この組成であれば、再生用光ビーム（例え
ば波長６００ｎｍ〜９００ｎｍ）に対する反射率が８５
％以上となり、２９８Ｋにおける電気抵抗率が７μΩ・
ｃｍ以上にすることができるからである。また、前記基
板側から照射された前記再生用光ビームに対する前記光
情報記録媒体の反射率が、上記（a）または（b）となる
からである。

【００２５】前記ｙは３０≦ｙ≦７０の値であるのが好
ましい。この範囲であれば、１５≦ｙ≦８５の場合に比
べて、前記反射層の電気抵抗率が高くなり、より低い熱
伝導率が得られるからである。

【００２６】前記Ｄで表される元素はＡｇであるのが好
ましい。前記反射層の表面の平坦性が良好となり、ノイ
ズを低くできるからである。

【００２７】（４）前記記録層としては、記録用光ビ
ームの照射により情報を記録できるものであれば、任意
の層が使用可能であるが、次のようなものが好ましい。

【００２８】まず、記録用光ビームの照射を受けて形状
変化する物質（有機物質または無機物質）が挙げられ
る。この物質では、その形状変化（例えば孔、ボイド、
バンプの生成）により情報が記録される。

【００２９】この場合、前記記録層が前記基板の上に直
接形成され、前記反射層が前記記録層の上に直接形成さ
れていて、前記記録層が色素を主成分として含んでいる
のが好ましい。このような色素を主成分として含む記録
層では、光ビームの照射によりその照射部分の分子構造
が変化し、それによってボイドなどが生じて情報が記録
される。

【００３０】前記色素としては、フタロシアニン色素、
ポリメチン色素、ナフトキノン色素、ローダミン染料、
シアニン色素、アズレニウム色素、大環状アザアヌレン
系色素、ナフトキノン系色素などが使用可能である。

【００３１】次に、記録用光ビームの照射を受けて形状
変化を伴わずに原子配列変化が生じ、且つその原始配列
変化に起因して光学定数が変化する無機物質が挙げられ
る。この物質では、その原始配列の変化により情報が記
録される。

【００３２】このような原子配列変化としては、例え
ば、相転移（１つの非晶質相または結晶相から他の相
（結晶質相または非晶質相など）への転移、フォトダー
クニング、隣接層間での原子の拡散（記録層と吸収層と
の間での原子の拡散）などがある。

【００３３】この場合、前記記録層が、前記第１中間層
としての第１誘電体保護層を介して前記基板の上に形成
され、また前記反射層が、前記第２中間層としての第２
誘電体保護層を介して前記記録層の上に形成されてい
て、前記記録層がＳｅおよびＴｅのうち少なくとも１元
素を含有しているのが好ましい。

【００３４】また、前記第１中間層として第１誘電体保
護層および第２反射層を含んでおり、前記記録層の上に
前記第２反射層が形成され、その第２反射層の上に前記
第１誘電体保護層が形成され、その第１誘電体層の上に
前記記録層が形成されており、また、前記反射層は、前
記第２中間層としての第２誘電体保護層を介して前記記
録層の上に形成されており、さらに、前記記録層がＳｅ
およびＴｅのうち少なくとも１元素を含有しているのも
好ましい。

【００３５】（５）前記反射層の層厚は、２０ｎｍ以
上、５００ｎｍ以下であるのが好ましい。この範囲であ
れば記録感度が良好だからである。

【００３６】また、反射率の高さと記録感度の高さを考
慮すると、３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下がより好まし
く、４０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下が特に好ましい。

【００３７】前記第２反射層の層厚は、２ｎｍ以上、４
０ｎｍ以下であるのが好ましい。この範囲であれば記録
感度が良好だからである。

【００３８】また、反射率の高さと記録感度の高さの両
方を考慮すると、３ｎｍ以上、３０ｎｍ以下がより好ま
しく、５ｎｍ以上、２０ｎｍ以下が特に好ましい。

【００３９】前記第２反射層の組成は、前記反射層の組
成と同じでもよいし、異なっていてもよい。

【００４０】（６）前記基板としては、任意の基板が
使用できる。例えば、表面に射出成形法によりトラッキ
ング用スパイラル溝を形成したポリカーボネート基板や
ポリオレフィン基板など、あるいは、表面にフォトポリ
メリゼイション法（２Ｐ法）によってトラッキング用ス
パイラル溝を形成した紫外線硬化樹脂層を固着した化学
強化ガラス基板、ポリカーボネート基板、ポリオレフィ
ン基板、エポキシ基板、アクリル樹脂基板などが使用で
きる。

【００４１】前記基板は、再生専用型のデータを凹また
は凸状のプリピットの形で備えているのが好ましい。こ
れは、一部が同じ情報を記録した光情報記録媒体を大量
に製作する場合に、その同じ情報をプリピットの形で前
記基板に形成しておけば、その情報を前記記録層に記録
することが不要となり、製作コストの低減が可能となる
からである。

【００４２】（７）前記記録用光ビームおよび再生用
光ビームは、いずれも６００ｎｍ以上、９００ｎｍ以下
の波長を有するのが好ましい。この範囲であれば、前記
反射層の再生用光ビームに対する反射率が８５％以上と
なるからである。

【００４３】また、前記記録用光ビームおよび再生用光
ビームは、半導体レーザにより生成するのが好ましい。
こうすれば、光ヘッドをコンパクトにまとめることがで
きるからである。

【００４４】さらに、前記記録用光ビームと再生用光ビ
ームは、別個の半導体レーザで生成してもよいが、同一
の半導体レーザから生成するのが好ましい。こうすれ
ば、光ヘッドの構造が簡単になり、低コストで作製でき
るからである。

【００４５】なお、前記記録用光ビームの照射時間とパ
ワーは、その照射により前記記録層が変化を起こして所
望の情報を記録できるように設定する。前記再生用光ビ
ームの照射時間とパワーは、その照射により前記記録層
がそのような変化を起こすこことのないように設定す
る。

【００４６】（８）前記記録層として用いる、Ｓｅお
よびＴｅのうち少なくとも一つの元素を含有する無機物
質としては、ＳｅおよびＴｅのうち少なくとも１元素を
含有するカルコゲナイドを用いることができる。

【００４７】このカルコゲナイドがＳｅを主成分とする
場合には、Ｓｅの他に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｂ
ｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＰｂおよびＧａからなる群から選ばれ
る少なくとも一つの元素を含んでいるのが好ましい。こ
れは、非晶質状態の安定性が高く、エネルギービーム照
射部の結晶化が高速であるからである。

【００４８】また、このＳｅを主成分とするカルコゲナ
イドでは、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの遷移金属を１０原子％以
下の濃度で添加することにより、非晶質状態の安定性が
向上する。

【００４９】Ｓｅを主成分としさらにＳｂを含有するカ
ルコゲナイドでは、非晶質状態の安定性を保持したまま
結晶化を高速で行なうことができ、記録層の耐酸化性が
著しく高い利点がある。また、これにＳｎ、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ｐｂなどの４ｂ属元素をさらに添加すると、非晶質
状態の安定性をさらに高めることができ、かつ記録時の
結晶化をより高速で行なうことができるようになる。こ
の特性は「追記型」の光情報記録媒体として適してい
る。

【００５０】Ｓｅを主成分としさらにＩｎを含むカルコ
ゲナイドでは、結晶状態と非晶質状態との層転移を多数
回（例えば１０万回以上）繰り返して行なうことができ
る利点がある。

【００５１】また、Ｓｅを主成分としさらにＩｎを含む
カルコゲナイドに、Ｔｌと、Ｃｏ、Ｐｄなどの遷移金属
の元素とを３原子％以上、１０原子％以下の濃度でさら
に添加すると、結晶化速度がさらに向上する。この特性
は「書き換え型」の光情報記録媒体として適している。

【００５２】前記記録層として用いるカルコゲナイドが
Ｔｅを主成分とする場合には、Ｔｅの他に、Ｇｅ、Ｓ
ｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｂｉ、Ｓｉ、ＰｂおよびＧａか
らなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を含んでい
るのが好ましい。これは、非晶質状態の安定性が高く、
エネルギービーム照射部の結晶化が高速であるからであ
る。

【００５３】また、このＴｅを主成分とするカルコゲナ
イドでは、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの遷移金属を１０原子％以
下の濃度で添加することにより、非晶質状態の安定性が
向上する。

【００５４】さらに、Ｔｅを主成分としさらにＧｅを含
むカルコゲナイド、Ｔｅを主成分としさらにＧｅとＳｂ
を含むカルコゲナイド、および、Ｔｅを主成分としさら
にＩｎとＳｂを含むカルコゲナイドでは、結晶状態と非
晶質状態との相転移を高速、安定に多数回（例えば５０
万回以上）繰り返して行なうことができる利点がある。
これも「書き換え型」の光情報記録媒体として好適な特
性である。

【００５５】（９）前記第１および第２の誘電体保護
層としては、記録用または再生用の光ビームに対する複
素屈折率の虚数部、すなわち「消衰係数」が０．２以下
であれば、酸化物、弗化物、窒化物、硫化物、セレン化
物などの無機物の単体あるいはこれらの混合物、有機
物、または無機物と有機物の混合物が使用可能である。

【００５６】前記「消衰係数」は０．１以下であるのが
好ましい。情報記録媒体の未記録部の反射率をより高く
できるからである。

【００５７】前記第１および第２の誘電体保護層として
使用される無機物としては、Ｃｅ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｉｎ、
Ａｌ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｓｃ、
Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、ＣｒおよびＷよりなる群よ
り選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物、Ｍｇ、Ｃ
ｅ、Ｃａなどの弗化物、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｂなどの窒
化物、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐ
ｂ、Ｂｉよりなる群より選ばれる少なくとも一つの元素
の硫化物、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ｂｉよりなる群より選ばれる少なくとも一つ
の元素のセレン化物が使用可能である。これらは単体で
使用してもよいし、混合物として使用してもよい。

【００５８】具体例を挙げれば、例えば、主成分がＣｅ
Ｏ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＧｅＯ₂、ＰｂＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ₂、Ｂ
ｉ₂Ｏ₃、ＴｅＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｓｃ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、Ｔｉ
Ｏ₂、ＺｒＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＷＯ₂、
ＷＯ₃、ＭｇＦ₂、ＣｅＦ₃、ＣａＦ₂、ＴａＮ、Ｓｉ
₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＢＮ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、Ｉｎ₂Ｓ₃、Ｓｂ
₂Ｓ₃、Ｇａ₂Ｓ₃、ＧｅＳ、ＳｎＳ、ＳｎＳ₂、ＰｂＳ、
Ｂｉ₂Ｓ₃、ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、Ｉｎ₂Ｓｅ₃、Ｓｂ₂、
Ｓｅ₃、Ｇａ₂Ｓｅ₃、ＧｅＳｅ、ＳｎＳｅ、ＳｎＳｅ₂、
ＰｂＳｅまたはＢｉ₂Ｓｅ₃であるもの、あるいはそれに
近い組成をもったもの、またはこれらの混合物である。

【００５９】これらのうち、酸化物ではＳｉＯ₂、Ｓｉ
Ｏ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｓｃ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、
Ｔａ₂Ｏ₅、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃あるいはＳｎＯ₂、また
はそれらに近い組成のものが好ましい。窒化物では、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮあるいはＴａＮまたはそれらに近い組成
のものが好ましい。硫化物では、ＺｎＳまたはそれに近
い組成のものが好ましい。混合物としては、ＺｎＳとＳ
ｉＯ₂との混合物が好ましい。

【００６０】前記第１および第２の誘電体保護層として
使用される有機物としては、アクリル樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、ポリイミド、
ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリ４フッ化エチレン（テフロン）
などのフッ素樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ある
いは紫外線硬化樹脂、またはそれらの混合物がある。

【００６１】なお、前記第１および第２の誘電体保護層
はいずれも、多層構造にするのが好ましい。多層構造に
した場合、吸収層との界面に熱伝導率の低い層が形成さ
れ、記録感度が良くなる利点がある。多層構造は、無機
物層と無機物層、無機物層と有機物層、有機物層と有機
物層など、任意の組み合わせが可能である。

【００６２】（１０）前記第１および第２の中間層と
しては、任意の層が使用できる。例えば、保護層、前記
反射層以外の反射層などである。

【００６３】（１１）前記各層の形成方法としては、
真空蒸着、ガス中蒸着、スパッタリング、イオンビーム
蒸着、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、回転塗
布、プラズマ重合、射出成形、フォトポリメリゼーショ
ン法（２Ｐ法）、キャスティングなど、任意の方法を使
用できる。

【００６４】前記反射層、無機物の前記記録層および無
機物の前記保護層をすべてスパッタリングにより形成す
ると、組成および層厚を管理しやすく、製造コストが安
価となるので好ましい。

【００６５】（１２）この発明の光情報記録媒体は、
ディスク状としてばかりではなく、テープ状、カード状
などの任意の形態で実現可能である。

【００６６】

【作用】この発明の光情報記録媒体では、反射層の再生
用光ビームに対する反射率が８５％以上、温度２９８Ｋ
における電気抵抗率が７μΩ・ｃｍ以上であるから、反
射層の熱伝導率を低く（例えば１０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下
に）抑制することができる。このため、記録層の記録感
度および消去感度が向上し、その結果、従来より低出力
の半導体レーザを記録用光ビームの光源として使用し
て、記録層に情報を追記または書き換えすることが可能
である。

【００６７】しかも、基板側から照射された再生用光ビ
ームに対する光情報記録媒体の反射率が、（a）未記録
部で６５％以上、記録部で４５％以下、および（b）未
記録部で４５％以下、記録部で６５％以上のいずれかで
あるため、記録層に記録した情報を広く普及している再
生専用型の光情報記録媒体用の再生装置で再生すること
が可能である。

【００６８】

【実施例】以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例
を説明する。

【００６９】［実施例１］（構成・製法）まず、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ
のディスク状ポリカーボネート板の表面に、射出成形法
によって１．５μｍピッチのトラッキング用スパイラル
溝を形成し、図１に示すレプリカ基板１を得た。

【００７０】次に、高周波マグネトロンパッタリング装
置を用い、図１に示すように、基板１の上に下部誘電体
層２、記録層３、上部誘電体層４および反射層５を順に
積層・形成した。なお、下部誘電体層２、記録層３、上
部誘電体層４および反射層５の組成比はいずれも原子％
を示す。

【００７１】すなわち、まず基板１の上に、（ＺｎＳ）
₆₀（ＳｉＯ₂）₄₀の組成の下部誘電体層２を１８０ｎｍ
の層厚で形成し、続いてその上に、Ｉｎ₅₀Ｓｅ₄₅Ｃｏ₅
の組成の記録層３を３０ｎｍの層厚で形成した。そし
て、下部誘電体層２の上に、（ＺｎＳ）₆₀（ＳｉＯ₂）
₄₀の組成の上部誘電体層４を２５ｎｍの層厚で形成し、
その上にＡｕ₉₇Ｃｏ₃の組成の反射層５を５０ｎｍの層
厚で形成した。

【００７２】最後に、反射層５の上に紫外線硬化樹脂を
回転塗布し、これを紫外線の照射により硬化させて５０
μｍの厚さの有機物層６を形成した。こうして作製した
ディスク状の光情報記録媒体の断面構造を図１に示す。

【００７３】（特性評価試験の条件）図１の構造を持つ
光情報記録媒体を「可逆（書き換え可能）型」として用
い、また光情報記録再生装置（光ディスクドライブ）を
用いて、次のようにして記録・消去・再生の各特性を評
価した。その際、光源として発光波長７８０ｎｍの半導
体レーザを用い、媒体表面上での最大レーザ光パワーを
４５ｍＷとした。

【００７４】まず、この光情報記録媒体の作製直後の状
態において前記のレーザ光を照射し、媒体の反射率を測
定したところ、１８％と低かった。このため、媒体表面
上でのパワーが１７ｍＷ相当のレーザ光を照射して全面
を初期化したところ、媒体の反射率は７２％に上昇し
た。

【００７５】次に、こうして初期化した光情報記録媒体
を光ディスクドライブにセットして一定線速度（１．４
ｍ／ｓ）で回転させ、そのドライブの光ヘッドに設けた
半導体レーザから得たレーザ光をその媒体の任意の半径
位置において記録層３に照射した。このレーザ光は、光
ヘッドに設けた開口数０．５５の対物レンズで集光した
後、基板１を通して記録層３に照射した。

【００７６】トラッキングは、記録層３に照射されたこ
のレーザ光の反射光を検出し、レーザ光スポットの中心
が隣接するトラッキング用スパイラル溝の中間に常に一
致するように、光ヘッドを制御して行なった。このよう
に隣接するスパイラル溝の中間を「記録トラック」とす
ることにより、スパイラル溝から発生するノイズの影響
を避けることができる。また、この光ヘッドのトラッキ
ングと同時に、記録層３上に焦点が常に位置するように
レーザ光の自動焦点合わせをした。

【００７７】記録層３に結晶化によって情報を記録する
場合、適当なレーザパワーの範囲は、記録層３の結晶化
が起こる程度に高く、非晶質化が起こるより低い範囲で
ある。また、記録層３の非晶質化によって記録していた
情報を消去する場合、適当なレーザパワーの範囲は、結
晶化するパワーより高く、強い変形を生じたり穴があい
たりするパワーよりも低い範囲である。

【００７８】ここでは、情報の記録および消去を、１ビ
ームによるオーバーライトで同時に行なうようにした。
この１ビーム・オーバーライトは、記録層３の結晶化を
起こす「中間パワーレベル」（媒体表面上３０ｍＷ）
と、記録層３の非晶質化を起こす「高パワーレベル」
（媒体表面上１６ｍＷ）との間で、レーザパワーを変調
することにより行なった。

【００７９】「高パワーレベル」と「中間パワーレベ
ル」とのパワー比は、「高パワーレベル」を１とする
と、０．４〜０．８の範囲が特に好ましかった。

【００８０】１ビームによるオーバーライトでは、既に
記録されている情報が１回転の間に新たな情報に書き換
えられる。しかし、書き換え時の最初の１回転または複
数回転で、「高パワーレベル」に近いパワーの連続レー
ザ光を照射して記録されている情報を消去した後、次の
１回転で「高パワーレベル」と「中間パワーレベル」と
の間で変調したレーザ光を照射して新たな情報を記録す
れば、記録されていた情報の消え残りが少なく、高い搬
送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）が得られる。この場合、良好な
書き換えができるのは、最初に照射する連続レーザ光の
パワーが、「高パワーレベル」を１とすると０．８〜
１．１の範囲であった。

【００８１】記録した情報の再生は、記録層３に変化を
与えない程度の「低パワーレベル」（１．０ｍＷ）の連
続レーザ光を記録層３に照射し、反射レーザ光の強弱を
検出して行なった。

【００８２】ここでは、「高パワーレベル（３０ｍ
Ｗ）」と「中間パワーレベル（１６ｍＷ）」の記録用レ
ーザ光を用いて、８−１４変調（ＥＦＭ）における１１
Ｔの繰り返し信号（０．２ＭＨｚ、デューティー５０
％）と３Ｔの繰り返し信号（０．７２ＭＨｚ、デューテ
ィー５０％）を交互にオーバーライトした。

【００８３】（記録／再生特性の試験結果）「未記録
部」での媒体反射率Ｒ_o、「記録部」での媒体反射率Ｒ_w
を用いて、媒体の再生信号変調度Ｍｏｄを次のように定
義し、この再生信号変調度を用いて記録／再生特性を評
価した。

【００８４】Ｍｏｄ（％）＝［｜Ｒ_o−Ｒ_w｜／Ｒ_o］×１００まず、記録層３にＥＦＭでの１１Ｔの繰り返し信号を記
録した。この場合、記録用レーザ光の照射部の反射率は
７３％から２１％へ変化した。すなわち、媒体の「未記
録部」の反射率は７３％、「記録部」の反射率は２１％
であった。また、その際の再生信号変調度は７１％、再
生信号の搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）（帯域１０ｋＨｚ）
は６０ｄＢであった。

【００８５】次に、この上に、ＥＦＭでの３Ｔの繰り返
し信号をオーバーライトした。この場合の再生信号変調
度は６１％、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）（帯域１０ｋＨ
ｚ）は５８ｄＢ、前信号（１１Ｔの繰り返し信号）の消
去比は３０ｄＢであった。また、この時の書き換え可能
回数は１０００回以上であった。

【００８６】よって、図１の光情報記録媒体では、記録
・消去感度が良好なため、記録用光ビームに安価な低出
力型の半導体レーザを光源として使用可能であり、記録
・消去・再生特性も優れていることが分かった。

【００８７】また、記録した情報を、既に広く普及して
いるＣＤ、ＬＤなどの安価な再生専用装置で読み出すこ
とが可能であった。

【００８８】（耐環境性）図１の構成の光情報記録媒体
を、温度６０゜Ｃ、相対湿度９５％の環境下に３０００
時間放置し、その耐環境性を評価した。その結果、レー
ザ光に対する媒体の反射率／透過率の変化は見られなか
った。

【００８９】また、線速度１．４ｍ／ｓで、ＥＦＭでの
３Ｔの繰り返し信号をオーバーライトしてから、温度６
０゜Ｃ、相対湿度９５％の環境下に３０００時間放置
し、再生信号の変化を評価した。その結果、再生信号変
調度、搬送波対雑音比ともに変化は見られなかった。

【００９０】この結果より、図１の構成の光情報記録媒
体は、前記のような悪環境下でも記録した情報の保持寿
命が長く、耐環境性に大変優れていることが分かった。

【００９１】（反射層のＣｏ含有量に対する特性変化）
図１のＡｕ₉₇Ｃｏ₃の組成を持つ反射層５において、Ｃ
ｏ含有量を変化させた場合、反射層５の反射率は次のよ
うに変化した。また、線速度１．４ｍ／ｓとした場合の
ＥＦＭでの１１Ｔの繰り返し信号をオーバーライトした
場合、反射層５の２９８Ｋにおける電気抵抗率、反射層
５の２９８Ｋにおける熱伝導率、および記録パワー（高
パワーレベル）は、次のように変化した。

【００９２】Ｃｏ含有量反射率電気抵抗率熱伝導率記録パワー（原子％）（％）（μΩ・cm）（Ｗ／ｍ・Ｋ）（ｍＷ）０９８３２４５４５ｍＷで記録できず０．５９７．５７１０５４５１９７９８２３８２９６１４５３３３３９５１９３９３０４９４２６２８２７５９３３２２３２５８９１３３２２２４．５１０８９３３２２２４１５８５３３２２２３２０８０３３２２２２上記データより、Ｃｏ含有量が０．５原子％未満の場合
は、反射層５の反射率は極めて高くなるが、２９８Ｋに
おける電気抵抗率が７μΩ・ｃｍ未満となるため、２９
８Ｋにおける熱伝導率が１０５Ｗ／ｍ・Ｋを越えた。そ
の結果、媒体面上のパワーが４５ｍＷのレーザ光では記
録することができなかった。

【００９３】Ｃｏ含有量が１５原子％を越える場合は、
反射層５の反射率が８５％未満となり、６５％以上の媒
体反射率を得ることが困難であった。

【００９４】Ｃｏ含有量が１原子％以上、８原子％以下
の場合は、反射層５の反射率が９１％以上と高いため、
６５％を越える媒体反射率が得られた。

【００９５】Ｃｏ含有量が２原子％以上、５原子％以下
の場合は、媒体の反射率がいっそう高くなり、しかも、
電気抵抗率が１４μΩ・ｃｍ以上と高いため、熱伝導率
が５３Ｗ／ｍ・Ｋ以下と低くなり、記録感度および消去
感度が良好であった。

【００９６】（反射層の変形例１）反射層５のＣｏの一
部または全部を、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓ
ｂ、Ｔｅ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、
Ｐｔ、Ｔｌ、ＰｂおよびＢｉのうちの少なくとも一元素
で置換しても、同様の結果が得られた。

【００９７】これらの添加元素のうち、Ｃｏ添加の場合
は、他の元素に比べて良好な記録感度および消去感度が
得られた。Ｐｄ添加の場合は、反射層５の耐酸化性が良
好であった。Ｔｉ添加の場合は、反射層５の結晶粒径が
小さく、低ノイズであった。Ｍｏ添加の場合は、反射層
５の密着性が良好で、書き換え可能型での消去比が大で
あった。

【００９８】一方、Ｎｉ添加の場合は、反射層５の接着
力が他の添加元素の場合よりも弱く、書き換え可能型で
の書き換え回数に制限を受けた。Ｃｒ添加の場合は、反
射層５の表面の凹凸が他の添加元素の場合よりもやや大
きく、媒体ノイズがやや高かった。

【００９９】（反射層の変形例２）図１のＡｕ₉₇Ｃｏ₃
の組成の反射層５に代えて、(Ａｕ)_100-y(Ａｇ)_yまたは
(Ａｕ)_100-y(Ｃｕ)_y（ただしｙは原子％で、１５≦ｙ≦
８５）の組成の反射層を用いても、同様の結果が得られ
た。

【０１００】（反射層の層厚）図１のＡｕ₉₇Ｃｏ₃の組
成の反射層５の層厚は、２０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下
が好ましく、３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下がより好ま
しく、４０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下が特に好ましかっ
た。２０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下では、媒体反射率が
６５％以上となり、半導体レーザでの記録も可能であっ
た。３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下では、反射率をより
高くでき、記録感度も高くなった。４０ｎｍ以上、１５
０ｎｍ以下では、十分高い反射率と記録感度が得られ
た。

【０１０１】（レーザ光の波長）光情報記録媒体の記録
再生装置（光ディスクドライブ）中の波長７８０ｎｍの
半導体レーザ光の代わりに、波長８３０ｎｍの半導体レ
ーザ光を用いると、図１の媒体の反射層５を除いた各
層、すなわち記録層３と上下の誘電体保護層２、４の層
厚をわずかに調整することにより、同様の記録・消去・
再生特性が得られた。

【０１０２】また、波長７８０ｎｍの半導体レーザ光で
記録・消去したものを波長６８０ｎｍと６３０ｎｍの半
導体レーザ光を用いて再生したところ、図１の媒体の反
射層５を除いた各層、すなわち記録層３と上下の誘電体
保護層２、４の層厚をわずかに調整することにより、同
様の再生特性が得られた。

【０１０３】（記録層）図１の媒体のＳｅとＩｎを主成
分とした記録層３（Ｉｎ₅₀Ｓｅ₄₅Ｃｏ₅組成）におい
て、ＳｅとＩｎの代わりに、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｂｉ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｇａのうちの少なくとも一元素を主
成分とするカルコゲナイドを用いても、同様の結果が得
られた。

【０１０４】また、この記録層３にＣｏ、Ｐｄ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの
遷移金属を１０原子％以下の量で添加すると、非晶質状
態の安定性が向上した。

【０１０５】上記カルコゲナイドのうち、ＳｅとＩｎを
主成分として含むカルコゲナイドでは、結晶状態と非晶
質状態との相転移を十分安定に多数回（１万回以上）繰
り返して行なうことができた。また、これに、Ｔｌと、
Ｃｏ、Ｐｄなどの遷移金属の元素とを３原子％以上、１
０原子％以下だけ添加すると、オーバーライト時の消去
比がさらに向上した。

【０１０６】上記カルコゲナイドのうち、ＳｅとＳｂを
主成分として含むカルコゲナイドでは、非晶質状態の安
定性を保持したまま記録時の結晶化を高速で行なうこと
ができ、記録層３の耐酸化性が著しく高かった。また、
これに、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｂなどの４ｂ属元素を添
加すると、非晶質状態の安定性をさらに高め、かつ記録
時の結晶化をより高速で行なうことができるようになっ
た。これは「追記型」媒体として好適である。

【０１０７】（上部および下部誘電体層）図１の下部誘
電体層２および上部誘電体層４に用いた（ＺｎＳ）−
（ＳｉＯ₂）系の誘電体層に代えて、レーザ光に対する
複素屈折率の虚数部（消衰係数）が０．２以下であるＺ
ｎＳ、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ＣｅＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｔａ
₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、ＴａＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、
ＡｌＮなど、あるいはこれらの混合物を用いると、それ
ぞれの光学定数に合わせて、これらの層厚を制御するだ
けで、同様の記録・消去特性が得られた。

【０１０８】（基板）ポリカーボネート板の表面に射出
成形法によってトラッキング用スパイラル溝を形成した
図１のレプリカ基板１に代えて、これと同様にして表面
にトラッキング用スパイラル溝を形成したポリオレフィ
ン基板を用いても同様の記録・消去・再生特性が得られ
た。また、化学強化ガラス板、ポリカーボネート板、ポ
リオレフィン板、エポキシ板、アクリル樹脂板などの表
面に、フォトポリメリゼイション法によってトラッキン
グ用スパイラル溝を有する紫外線硬化樹脂層を固着・形
成したレプリカ基板を用いても、同様の記録・消去・再
生特性が得られた。

【０１０９】［実施例２］（構成・製法）まず、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ
のディスク状ポリカーボネート板の表面に、射出成形法
によって１．５μｍピッチのトラッキング用スパイラル
溝を形成し、図２に示すレプリカ基板７を得た。

【０１１０】次に、高周波マグネトロンパッタリング装
置を用い、図２に示すように、基板７の上に下部誘電体
層８、下部反射層９、記録層１０、上部誘電体層１１お
よび上部反射層１２を順に積層・形成した。なお、これ
らの層５の組成比はいずれも原子％を示す。

【０１１１】すなわち、まず、基板７の上に、Ａｕ₅₀Ａ
ｇ₅₀の組成の下部反射層８を１５ｎｍの層厚で形成し、
続いてその上に、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ2）₂₀の組成の
下部誘電体層９を３５ｎｍの層厚で形成し、さらにその
上にＧｅ₄₇Ｔｅ₄₇Ｓｂ₆の組成の記録層１０を２０ｎｍ
の層厚で形成した。続いて、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）
₂₀の組成の上部誘電体層１１を４０ｎｍの層厚で形成
し、その上に、Ａｕ₅₀Ａｇ₅₀の組成の上部反射層１２を
７０ｎｍの層厚で形成した。

【０１１２】最後に、上部反射層１２の上に紫外線硬化
樹脂を回転塗布し、これを紫外線の照射により硬化させ
て５０μｍの厚さの有機物層１３を形成した。こうして
作製したディスク状の光情報記録媒体の断面構造を図２
に示す。

【０１１３】（特性評価試験の条件）図２の構造を持つ
光情報記録媒体を「可逆型」として用い、実施例１と同
様に、光源として発光波長７８０ｎｍの半導体レーザを
用い、媒体表面上での最大レーザ光パワーを４５ｍＷと
して、記録・消去・再生の各特性を評価した。

【０１１４】まず、この光情報記録媒体の作製直後の状
態において前記のレーザ光（波長７８０ｎｍ）を照射
し、媒体の反射率を測定したところ、１８％と低かっ
た。このため、媒体表面上でのパワーが１７ｍＷ相当の
レーザ光を照射して全面を初期化したところ、媒体の反
射率は７２％に上昇した。

【０１１５】次に、こうして初期化した光情報記録媒体
を一定線速度（２．８ｍ／ｓ）で回転させ、光ヘッドに
設けた半導体レーザから得たレーザ光をその媒体の任意
の半径位置において記録層１０に照射した。レーザ光の
トラッキングと自動焦点合わせは、実施例１と同様にし
て行なった。

【０１１６】情報の記録および消去は、実施例１と同様
に、１ビームによるオーバーライトで同時に行なった。
記録層１０の結晶化を起こす「中間パワーレベル（媒体
表面上３１．５ｍＷ）」と、記録層３の非晶質化を起こ
す「高パワーレベル（媒体表面上１７ｍＷ）」のレーザ
光を用いて、ＥＦＭでの１１Ｔの繰り返し信号（０．４
ＭＨｚ、デューティー５０％）と３Ｔの繰り返し信号
（１．４４ＭＨｚ、デューティー５０％）を交互にオー
バーライトした。

【０１１７】「低パワーレベル」の再生用の連続レーザ
光のパワーレベルは、１．０ｍＷとした。

【０１１８】（記録／再生特性の試験結果）まず、ＥＦ
Ｍでの１１Ｔの繰り返し信号を記録したところ、記録用
レーザ光照射部の反射率は７２％から１８％へ変化し
た。すなわち、媒体の「未記録部」の反射率は７２％、
「記録部」の反射率は１８％であった。また、その際の
再生信号変調度は７５％、再生信号の搬送波対雑音比
（Ｃ／Ｎ）（帯域１０ｋＨｚ）は６１ｄＢであった。

【０１１９】次に、この上に、ＥＦＭでの３Ｔの繰り返
し信号をオーバーライトしたところ、再生信号変調度は
６１％、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）（帯域１０ｋＨｚ）
は５９ｄＢ、前信号（１１Ｔの繰り返し信号）の消去比
は３０ｄＢであった。また、この時の書き換え可能回数
は１０００回以上であった。

【０１２０】よって、図２の光情報記録媒体では、図１
の光情報記録媒体と同様に、記録・消去感度が良好なた
め、記録用光ビームに安価な低出力型の半導体レーザを
光源として使用可能であり、記録・消去・再生特性も優
れていることが分かった。

【０１２１】また、記録した情報を、既に広く普及して
いるＣＤ、ＬＤなどの安価な再生専用装置で読み出すこ
とが可能であった。

【０１２２】（耐環境性）図２の構成の光情報記録媒体
を、温度６０゜Ｃ、相対湿度９５％の環境下に３０００
時間放置し、その耐環境性を評価した。その結果、レー
ザ光に対する媒体の反射率／透過率の変化は見られなか
った。

【０１２３】また、線速度５．６ｍ／ｓで、ＥＦＭでの
３Ｔの繰り返し信号をオーバーライトしてから、温度６
０゜Ｃ、相対湿度９５％の環境下に３０００時間放置
し、再生信号の変化を評価した。その結果、再生信号変
調度、搬送波対雑音比ともに変化は見られなかった。

【０１２４】これらの結果より、図２の構成の光情報記
録媒体も、図１の光情報記録媒体と同様に、記録した情
報の保持寿命が長く、耐環境性に大変優れていることが
分かった。

【０１２５】（上部および下部反射層のＡｇ含有量に対
する特性変化）図２のＡｕ₅₀Ａｇ₅₀の組成を持つ下部反
射層８および上部反射層１２において、Ａｇ含有量を変
化させた場合、上部反射層１２の反射率は次のように変
化した。また、線速度を１．４ｍ／ｓとした場合のＥＦ
Ｍでの１１Ｔの繰り返し信号をオーバーライトした場
合、上部反射層１２の２９８Ｋにおける電気抵抗率、上
部反射層１２の２９８Ｋにおける熱伝導率、および記録
パワー（高パワーレベル）は、次のように変化した。

【０１２６】Ａｇ含有量反射率電気抵抗率熱伝導率記録パワー（原子％）（％）（μΩ・ｃｍ）（Ｗ／ｍ・Ｋ）（ｍＷ）１０９７５１４７４５ｍＷで記録できず１５９７７１０５４５２０９６．５９８２３８３０９６．５１４５３３３４０９６１５．５４７３２５０９６１６４６３１．５６０９６１５．５４７３２７０９６．５１４５３３３８０９６．５９．５７７３７．５８５９７７１０５４５９０９７４．５１６３４５ｍＷで記録できず上記データより、Ａｇ含有量が１０原子％未満の場合と
９０原子％を越える場合は、上部反射層１２の２９８Ｋ
における電気抵抗率が７μΩ・ｃｍ未満となるため、上
部反射層１２の２９８Ｋにおける熱伝導率が１０５Ｗ／
ｍ・Ｋを越えた。その結果、媒体面上のパワーが４５ｍ
Ｗのレーザ光では前記信号を記録できなかった。

【０１２７】Ａｇ含有量が１５原子％以上、８５原子％
以下の場合は、媒体の反射率が６５％以上と高く、しか
も、電気抵抗率が７μΩ・ｃｍ以上と高いため熱伝導率
が１０５Ｗ／ｍ・Ｋ以下と低い値が得られた。

【０１２８】Ａｇ含有量が３０原子％以上、７０原子％
以下の場合は、媒体の反射率が６５％以上と高く、しか
も、電気抵抗率が１４μΩ・ｃｍ以上と高いため熱伝導
率が５３Ｗ／ｍ・Ｋ以下と低くなり、その結果、記録感
度および消去感度が良好であった。

【０１２９】（上部および下部反射層の変形例１）図２
のＡｕ₅₀Ａｇ₅₀の組成の下部反射層８および上部反射層
１２において、(Ａｕ)_100-y(Ｃｕ)_y（ただしｙは原子％
で、１５≦ｙ≦８５）の組成の反射層を用いても、同様
の結果が得られた。

【０１３０】（上部および下部反射層の変形例２）図２
のＡｕ₅₀Ａｇ₅₀の組成の下部反射層８と上部反射層１２
において、一般式(Ａｕ)_100-x(Ａ)_x（ただし、ｘは原子
％で０．５≦ｘ≦１５の値であり、Ａで表される元素は
Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｌ
ａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｌ、
ＰｂおよびＢｉのうちの少なくとも一元素）の組成の反
射層を用いても、同様の結果が得られた。

【０１３１】（上部および下部反射層の層厚）図２のＡ
ｕ₅₀Ａｇ₅₀の組成の上部反射層１２の層厚は、２０ｎｍ
以上、５００ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以上、３０
０ｎｍ以下がより好ましく、４０ｎｍ以上、１５０ｎｍ
以下が特に好ましかった。２０ｎｍ以上、５００ｎｍ以
下では媒体反射率が６５％以上となり、前記レーザ光で
信号の記録が可能であった。３０ｎｍ以上、３００ｎｍ
以下では反射率をより高くでき、記録感度も高くなっ
た。４０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下では反射率を十分高
くでき、記録感度も十分高くなった。

【０１３２】図２のＡｕ₅₀Ａｇ₅₀の組成の下部反射層８
の層厚は、２ｎｍ以上、４０ｎｍ以下が好ましく、３ｎ
ｍ以上、３０ｎｍ以下がより好ましく、５ｎｍ以上、２
０ｎｍ以下が特に好ましかった。２ｎｍ以上、４０ｎｍ
以下では媒体反射率が６５％以上となり、前記レーザ光
で信号の記録が可能であった。３ｎｍ以上、３０ｎｍ以
下では反射率をより高くでき、記録感度も高くなった。
５ｎｍ以上、２０ｎｍ以下では反射率を十分高くでき、
記録感度も十分高くなった。

【０１３３】下部反射層８と上部反射層１２の組成が異
なっていても、それぞれの層厚が上記範囲内であれば、
同様の結果が得られた。

【０１３４】（レーザ光の波長）光ディスクドライブ中
の波長７８０ｎｍの半導体レーザの代わりに、波長８３
０ｎｍの半導体レーザを用いると、図２の上部反射層１
２を除いた各層、すなわち下部誘電体層８、下部反射層
９、記録層１０および上部誘電体層１１の層厚をわずか
に調整することにより、同様の記録・消去・再生特性が
得られた。

【０１３５】また、波長７８０ｎｍの半導体レーザ光で
記録・消去したものを波長６８０ｎｍと６３０ｎｍの半
導体レーザ光で再生したところ、図２の媒体の上部反射
層１２を除いた各層、すなわち下部誘電体層８、下部反
射層９、記録層１０および上部誘電体層１１の層厚をわ
ずかに調整することにより、同様の再生特性が得られ
た。

【０１３６】（記録層）図２に媒体のＧｅとＴｅを主成
分とする組成の記録層１０において、ＴｅとＧｅとＳｂ
を主成分とするカルコゲナイド、またはＴｅとＩｎとＳ
ｂを主成分とするカルコゲナイドを用いても、同様の結
果が得られた。

【０１３７】また、記録層１０に、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの
遷移金属を１０原子％以下の量で添加すると、非晶質状
態の安定性が向上し、記録点の保存寿命が長くなった。

【０１３８】（上部および下部誘電体層）図１の下部誘
電体層２および上部誘電体層４に用いた（ＺｎＳ）−
（ＳｉＯ₂）系の誘電体層に代えて、レーザ光に対する
複素屈折率の虚数部（消衰係数）が０．２以下であるＺ
ｎＳ、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ＣｅＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｔａ
₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、Ｖ₂Ｏ₅、ＴａＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、
ＡｌＮなど、あるいはこれらの混合物を用いると、それ
ぞれの光学定数に合わせて、これらの層厚を制御するだ
けで、同様の記録・消去特性が得られた。

【０１３９】（基板）ポリカーボネート板の表面に射出
成形法によってトラッキング用スパイラル溝を形成した
図２のレプリカ基板７に代えて、これと同様にして表面
にトラッキング用スパイラル溝を形成したポリオレフィ
ン基板を用いても同様の記録・消去・再生特性が得られ
た。

【０１４０】また、化学強化ガラス板、ポリカーボネー
ト板、ポリオレフィン板、エポキシ板、アクリル樹脂板
などの表面に、フォトポリメリゼイション法によってト
ラッキング用スパイラル溝を有する紫外線硬化樹脂層を
固着・形成したレプリカ基板を用いても、同様の記録・
消去・再生特性が得られた。

【０１４１】［実施例３］（構成・製法）まず、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ
のディスク状ポリカーボネート板の表面に、射出成形法
によって１．５μｍピッチのトラッキング用スパイラル
溝を形成し、図３に示すレプリカ基板１４を得た。

【０１４２】次に、レプリカ基板１４上に、回転塗布法
を用いて色素の一種であるフタロシアニンを７０ｎｍの
厚さに塗布し、記録層１５を形成した。

【０１４３】続いて、記録層１５の上に、高周波マグネ
トロンパッタリング装置を用いて、原子％でＡｕ₉₇Ｃｏ
₃の組成の反射層１６を５０ｎｍの層厚に形成した。

【０１４４】最後に、反射層１６の上に、紫外線硬化樹
脂を回転塗布し、これを紫外線の照射により硬化させて
５０μｍの厚さの有機物層１７を形成した。こうして作
製したディスク状の光情報記録媒体の断面構造を図３に
示す。

【０１４５】（特性評価試験の条件）図３の構造を持つ
光情報記録媒体を「追記型」として用い、次のようにし
て記録・再生特性を評価した。

【０１４６】すなわち、図３の構造を持つ光情報記録媒
体を一定線速度（５．６ｍ／ｓ）で回転させ、実施例１
と同様に、光源として発光波長７８０ｎｍの半導体レー
ザを用い、媒体表面上での最大レーザ光パワーを４５ｍ
Ｗとした。光ヘッドに設けた半導体レーザから得たレー
ザ光をその媒体の任意の半径位置において記録層１５に
照射した。このレーザ光は、光ヘッドに設けた開口数
０．５５の対物レンズで集光した後、基板１４を通して
記録層１５に照射した。また、実施例１と同様にして、
トラッキングとレーザ光の自動焦点合わせを行なった。

【０１４７】情報の記録は、レーザ光のパワーを、記録
層１５に変化を与えない程度の「低パワーレベル（再生
パワーレベル）」（媒体表面上１．０ｍＷ）と、熱変形
により記録層１５に情報が記録される程度の「高パワー
レベル（記録パワーレベル）」（媒体表面上９ｍＷ）と
の間で変化させることにより行なった。

【０１４８】記録した情報の再生は、再生パワーレベル
（媒体表面上１．０ｍＷ）の連続レーザ光を記録層１５
に照射し、この反射光の強弱を検出して行なった。

【０１４９】ＥＦＭでの１１Ｔの繰り返し信号（０．８
ＭＨｚ、デューティー５０％）を記録したところ、記録
用レーザ光の照射部、すなわち「記録部」の反射率は７
１％から２４％に変化した。すなわち、媒体の「未記録
部」の反射率は７１％、「記録部」の反射率は２４％で
あった。

【０１５０】また、その際の再生信号変調度は６７％、
再生信号の搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）（帯域１０ｋＨ
ｚ）は５７ｄＢであった。

【０１５１】（記録層）図３のフタロシアニン色素から
なる記録層１５において、フタロシアニン色素層に代え
て、ポリメチン色素、ナフトキノン色素、ローダミン染
料、シアニン色素、アズレニウム色素、大環状アザアヌ
レン系色素、ナフトキノン系色素のうち、少なくとも１
つを主成分とする色素層を用いても、同様の結果が得ら
れた。

【０１５２】（反射層の変形例２）図３のＡｕ₉₇Ｃｏ₃
の組成の反射層１６において、Ｃｏ含有量を変化させた
場合、次のような結果が得られた。

【０１５３】Ｃｏ含有量が０．５原子％未満の場合、記
録感度が大きく低下した。また、Ｃｏ含有量が１５原子
％を越える場合は、反射層の反射率が８５％未満とな
り、媒体反射率が６５％以上となることが困難であっ
た。よって、Ｃｏ含有量が０．５原子％以上、１５原子
％以下の範囲で、再生用光ビームに対する反射率が６５
％以上となり、且つ、温度２９８Ｋにおける電気抵抗率
が７μΩ・ｃｍ以上となることが分かった。

【０１５４】Ｃｏ含有量が１原子％以上、８原子％以下
の場合は、０．５原子％以上、１５原子％以下の場合よ
りも反射層の反射率が高くなり、媒体反射率をいっそう
高めることができた。

【０１５５】Ｃｏ含有量が２原子％以上、５原子％以下
の場合は、１原子％以上、８原子％以下の場合よりも、
媒体反射率がいっそう高く、かつ、電気抵抗率が高いた
めに熱伝導率が低く、記録感度が良好であった。

【０１５６】（反射層の変形例１）図３のＡｕ₉₇Ｃｏ₃
の組成の反射層１６において、Ｃｏの一部または全部
を、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｌ
ａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｌ、
ＰｂおよびＢｉのうちの少なくとも一元素で置換して
も、同様の結果が得られた。

【０１５７】これらの添加元素のうち、Ｃｏ添加の場合
は、他の元素に比べて記録感度が良好であった。Ｐｄ添
加の場合は、反射層１６の耐酸化性が良好であった。Ｔ
ｉ添加の場合は、反射層１６の結晶粒径が小さく、低ノ
イズであった。Ｍｏ添加の場合は、反射層１６の密着性
が良好で、耐環境性が良好であった。

【０１５８】（反射層の変形例２）図３のＡｕ₉₇Ｃｏ₃
の組成の反射層１６に代えて、(Ａｕ)_100-y(Ａｇ)_yまた
は(Ａｕ)_100-y(Ｃｕ)_y（ただしｙは原子％で、１５≦ｙ
≦８５）の組成の反射層を用いても、同様の結果が得ら
れた。

【０１５９】（反射層の層厚）図３のＡｕ₉₇Ｃｏ₃の組
成の反射層１６の膜厚は、２０ｎｍ以上、５００ｎｍ以
下が好ましく、３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下がより好
ましく、４０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下が特に好ましか
った。２０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下では、媒体反射率
が６５％以上となり、半導体レーザでの記録も可能であ
った。３０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下では、反射率をよ
り高くでき、記録感度も高くなった。４０ｎｍ以上、１
５０ｎｍ以下では、十分高い反射率と記録感度が得られ
た。

【０１６０】

【発明の効果】この発明によれば、記録用光源として安
価な低出力の半導体レーザを用いることができると共
に、記録した情報を広く普及している再生専用型の光情
報記録媒体用の再生装置で再生することができる追記／
書き換え可能な光情報記録媒体を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の光情報記録媒体（可逆
型）の構造を示す部分断面図である。

【図２】この発明の第２実施例の光情報記録媒体（可逆
型）の構造を示す部分断面図である。

【図３】この発明の第３実施例の光情報記録媒体（追記
型）の構造を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１，７，１４基板２，９下部誘電体３，１０，１５記録層４，１１上部誘電体５，１６反射層６，１３，１７有機物層８下部反射層１２上部反射層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀籠信吉東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に直接もしくは第１中間層を介し
て形成された、記録用光ビームの照射を受けて情報を記
録する記録層と、前記記録層上に直接または第２中間層
を介して形成された、前記記録用光ビームを反射する反
射層とを備えてなる光情報記録媒体において、前記反射層は、再生用光ビームに対する反射率が８５％
以上、温度２９８Ｋにおける電気抵抗率が７μΩ・ｃｍ
以上であり、前記基板側から照射された前記再生用光ビームに対する
前記光情報記録媒体の反射率が、（a）未記録部で６５
％以上、記録部で４５％以下、および（b）未記録部で
４５％以下、記録部で６５％以上のいずれかであること
を特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】前記再生用光ビームに対する前記媒体の
反射率が、未記録部で７０％以上、記録部で２８％以下
である請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】前記反射層の層厚方向の平均組成が、一
般式(Ａｕ)_100-x(Ａ)_xで表わされ、前記ｘは原子％で
０．５≦ｘ≦１５の値であり、前記Ａで表される元素は
Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｌ
ａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｌ、
ＰｂおよびＢｉよりなる群から選ばれる少なくとも一つ
の元素である請求項１または２に記載の光情報記録媒
体。
【請求項４】前記ｘが１≦ｘ≦８の値である請求項３
に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】前記ｘが２≦ｘ≦５の値である請求項３
に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】前記Ａで表される元素がＣｏである請求
項３〜５のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項７】前記Ａで表される元素がＰｄである請求
項３〜５のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項８】前記Ａで表される元素がＴｉである請求
項３〜５のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項９】前記Ａで表される元素がＭｏである請求
項３〜５のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項１０】前記反射層の層厚方向の平均組成が、
一般式(Ａｕ)_100-y(Ｄ)_yで表され、前記ｙは原子％で１
５≦ｙ≦８５の値であり、前記Ｄで表わされる元素はＡ
ｇおよびＣｕから選ばれる少なくとも一つの元素である
請求項１または２に記載の光情報記録媒体。
【請求項１１】前記ｙが３０≦ｙ≦７０の値である請
求項１０に記載の光情報記録媒体。
【請求項１２】前記Ｄで表される元素がＡｇである請
求項１０または１１に記載の光情報記録媒体。
【請求項１３】前記記録層が、前記記録用光ビームの
照射を受けて形状変化する物質からなり、その形状変化
により情報が記録される請求項１〜１２のいずれかに記
載の光情報記録媒体。
【請求項１４】前記記録層が前記基板の上に直接形成
され、前記反射層が前記記録層の上に直接形成されてい
て、前記記録層が色素を主成分として含んでいる請求項
１〜１３のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項１５】前記記録層が、記録用光ビームの照射
を受けて形状変化を伴わずに原子配列変化が生じ、且つ
その原始配列変化に起因して光学定数が変化する無機物
質からなり、その原始配列の変化により情報が記録され
る請求項１〜１２のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項１６】前記記録層が、前記第１中間層として
の第１誘電体保護層を介して前記基板の上に形成され、
また前記反射層が、前記第２中間層としての第２誘電体
保護層を介して前記記録層の上に形成されていて、前記
記録層がＳｅおよびＴｅのうち少なくとも１元素を含有
している請求項１〜１２のいずれか、または請求項１５
に記載の光情報記録媒体。
【請求項１７】前記第１中間層として第１誘電体保護
層および第２反射層を含んでおり、前記記録層の上に前
記第２反射層が形成され、その第２反射層の上に前記第
１誘電体保護層が形成され、その第１誘電体層の上に前
記記録層が形成されており、また、前記反射層は、前記
第２中間層としての第２誘電体保護層を介して前記記録
層の上に形成されており、さらに、前記記録層がＳｅお
よびＴｅのうち少なくとも１元素を含有している請求項
１〜１２のいずれか、または請求項１５に記載の光情報
記録媒体。
【請求項１８】前記反射層の層厚が２０ｎｍ以上、５
００ｎｍ以下である請求項１〜１７のいずれかに記載の
光情報記録媒体。
【請求項１９】前記第２反射層の層厚が２ｎｍ以上、
４０ｎｍ以下である請求項１７に記載の光情報記録媒
体。
【請求項２０】前記基板が、再生専用型のデータを凹
または凸状のプリピットの形で備えている請求項１〜１
９のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項２１】前記記録用光ビームおよび再生用光ビ
ームがいずれも、６００ｎｍ以上、９００ｎｍ以下の波
長を有する半導体レーザ光のビームである請求項１〜２
０のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項２２】前記記録用光ビームと前記再生用光ビ
ームとが、同一の半導体レーザから照射される請求項１
〜２１のいずれかに記載の光情報記録媒体。