JPH0831014A

JPH0831014A - 光学情報記録媒体

Info

Publication number: JPH0831014A
Application number: JP7052783A
Authority: JP
Inventors: Masaru Suzuki; 勝鈴木; Tokuji Morishita; 徳治森下
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】記録感度を高め、記録消去特性に変動なくか
つ繰り返し特性に優れた相変化型光ディスクを提供する
ことを課題とする。【構成】透明基板から順次、第１の保護層、記録層、
第２の保護層および反射層が形成され、第１の保護層ま
たは第２の保護層の少なくとも一方の層が強誘電体材料
を含み、かつ強誘電体材料が金属の酸化物、窒化物、ふ
っ化物、及び硫化物の少なくとも一種と混合されるかま
たは記録層との間に第３の保護層が形成されることによ
って強誘電体材料のみが直接前記記録層に接していない
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学情報記録媒体に関
し、詳しくは光や熱などを用いて光学的に情報を高速か
つ高密度に記録、再生、消去することができる繰り返し
特性の優れた光学情報記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学記録層が結晶質と非晶質との間で可
逆的に相変化することを利用して情報の記録・消去を行
う、いわゆる相変化型光ディスクは、レーザービームの
パワーを変化させるだけで古い情報を消去しながら同時
に新たな情報を記録する（以下、オーバーライトとい
う）ことができるという利点を有している。

【０００３】相変化型光ディスクの記録・消去の原理
は、記録膜にレンズにより絞り込まれた高いパワーのレ
ーザービームを照射し記録膜を融点以上に昇温させて一
旦溶融し（約５００〜６００℃）、続いてレーザービー
ムのパワーを下げることにより、記録膜は急速に冷却さ
れ非晶質状態になり、約１μｍ程度のマークが形成され
室温で安定な状態となる。これを一般的に記録と呼ぶ。

【０００４】一方、このマークに弱いパワーのレーザー
ビームを照射し、融点より低い温度に昇温し非晶質のマ
ークを結晶化させる。一般的にこれを消去と呼んでい
る。このようなオーバーライト可能な相変化型光ディス
クの記録材料としては、Ｉｎ−Ｓｅ系合金（Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．第５０巻、６６７ページ、１９８
７年）やＩｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．第５０巻、１６ページ、１９８７年）、Ｇｅ−Ｔ
ｅ−Ｓｂ合金等のカルコゲン合金が主として用いられて
いる。

【０００５】これらカルコゲン合金を用いて記録・消去
を行う場合は、記録・消去時の熱による基板の変形を防
止したり、光学記録層の酸化または変形を防止するため
に、光学記録層の両側もしくは一方に金属あるいは半金
属の酸化物、炭化物、フッ化物、硫化物、窒化物または
これらの混合物からなる保護層を設けている。特に記録
時には高いパワーのレーザービームが照射されるので、
ディスク基板またはその他の部分の熱損傷を防ぐため、
高い耐熱性を有する保護層が必要であった。

【０００６】相変化型光ディスクは記録層に主としてＴ
ｅ系を中心としたカルコゲン化合物の合金が使用されて
きたため、これらカルコゲン合金との密着性を保つため
に保護層にはカルコゲン系の保護層であるＺｎＳ（硫化
亜鉛）を主成分とした保護層が使用されている。従来、
ＺｎＳ等を保護層として用いる場合、オーバーライトに
よる記録・消去を繰り返すとＺｎＳの結晶粒の粗大化が
生じ、耐熱性が不十分であった。

【０００７】そこで、ＺｎＳの耐熱性を高めるために、
ＺｎＳにＳｉＯ₂等のガラス形成材料（酸化物等）を混
合させた保護層を使用し、ＺｎＳの耐熱性を向上させて
いた（特開昭６３−１０３４５３号公報）。このような
保護層を形成する方法として、一般的には蒸着法及びス
パッタ法が知られている。生産性を考慮すると蒸着法よ
りスパッタ法の方が優れているため、量産設備にはスパ
ッタ法が多く利用されている。スパッタ法で２種以上の
混合物からなる膜を形成する方法として、構成する物質
を各々のターゲットからスパッタして膜を形成する共ス
パッタ法、または各々の物質を粉末混合したターゲット
からスパッタする方法がよく利用されている。

【０００８】一方、薄膜の温度上昇による透過率の上昇
を用いて、読み取りスポットを小さくし、再生機能を向
上させる目的で、強誘電体であるＰＬＺＴを基板側の保
護層に使用した例（特開平５−３３４６８０号公報）が
ある。しかし、このような材料はカルコゲン材料からな
る記録層との密着性がＺｎＳ系等の材料より劣るため、
剥離等の問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
はカルコゲン材料からなる記録材料と耐熱性に優れたＺ
ｎＳとＳｉＯ₂を混合させた保護層を用いて、各層の膜
厚を最適化することで、記録・消去特性を満足させ、か
つ繰り返し特性に優れた媒体を作成しようとしている。

【００１０】しかし、ＳｉＯ₂は後述の表１に示すよう
に熱伝導率が高いため、記録感度の観点からは、好まし
い材料とはいえなかった。また、特開平３−２６３６２
６号公報に記載されているように、保護層としてＳｉＯ
₂等の材料が使用されているものがあるが、ＳｉＯ₂は
屈折率が１．５４と小さいため、光学的な干渉を利用し
ようとすると膜厚の自由度が少ないといった問題があっ
た。

【００１１】さらに、特に繰り返し特性において、多数
回の急速な加熱・冷却が繰り返されることにより、保護
層自身が変形し、記録膜へダメージを与え、繰り返し特
性が劣化するといった問題があった。すなわち、記録層
の相変化特性を利用した光学情報記録媒体における繰り
返し特性の劣化を考える上で重要な点として、記録層両
側の保護層の熱変形がある。これは記録の際に記録層が
溶融するため、記録層に固体−液体間の体積膨張を生じ
たり、保護層が熱膨張するために誘発すると考えられて
いる。

【００１２】この熱変形は、記録膜が溶融している間に
生じるため、記録層をディスクの回転方向に移動させる
ことになり、繰り返し特性の劣化につながるとされてい
る。この時、保護層の変形を防ぐためには、１．変形に寄与する力をなくす。２．変形に耐えられる膜を形成する。の２点が考えられるが、前者の立場に立った考えに基づ
くと、保護層材料に要求される特性は、（１）変形強度の高い材料（２）耐熱性が高い材料（３）化学的に安定であること（４）使用波長域で透明であることの４点が考慮されている。

【００１３】さらに記録・消去の繰り返し特性を考慮す
ると上記の条件に加え保護層の熱伝導率の小さいものが
好ましい。なぜならレーザービームが記録膜に照射され
加熱・昇温する際、保護層の熱伝導率が小さいものの方
がより低いパワーで済むからである。また記録層と反射
層で挟まれた第２の保護層の膜厚を薄くすることによ
り、熱が早く反射層へ逃げて、記録・消去による膜への
ダメージを小さくすることができる。従って、第２の保
護層は膜厚が薄く、かつ保護層の熱伝導率の小さいもの
が好ましい。

【００１４】さらに、記録層への密着性がよく、剥離し
にくい材料や構造である必要がある。本発明は、以上の
点に鑑み、記録感度を高め、記録消去特性に変動がな
く、かつ繰り返し特性に優れた相変化型光ディスクを提
供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、熱伝導率
が低く、耐熱性に優れた材料を鋭意検討した結果、従来
用いられてきたＺｎＳとＳｉＯ₂の混合させた保護層の
代わりに、強誘電体材料に金属の酸化物、窒化物、ふっ
化物または硫化物の少なくとも一種とを混合した材料を
用いるか、または保護層を二層化し、一方の保護層に強
誘電体を含む部材を用いることで改善できることがわか
った。

【００１６】つまり、上記要求される４点の特性に加
え、保護層の熱伝導率を考慮し、ディスクの記録・消去
特性に影響を及ぼさないものとして種々の材料を検討し
た結果、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ＫＨ₂ＰＯ₄、
ＰｂＴｉＯ₃、ＰｂＮｂ₂Ｏ₆、ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴ
ａＯ₃、（Ｓｒ、Ｂａ）Ｎｂ₂Ｏ₆、ＰｂＺｒＯ₃−Ｐ
ｂＴｉＯ₃、ＣａＴｉＯ₃、（Ｃａ、Ｓｒ）ＴｉＯ₃、
ＮａＫＣ₄Ｈ₄Ｏ₆・４Ｈ₂Ｏ等に代表される強誘電体
の材料が適切であることが分かった。これら材料と金属
のカルコゲン化合物の一つであるＺｎＳの熱伝導率の違
いを表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】薄膜にした際に上記の特性をそのまま再現
することは難しい場合もあるが、相対的な関係は薄膜に
なっても維持されていると思われる。また、強誘電体材
料に金属の酸化物、窒化物、ふっ化物または硫化物の少
なくとも一種とを混合するか、保護層を二層化し、強誘
電体層と記録層の間にＺｎＳ等の層を設けることによ
り、記録層への密着性にも優れた構造となることがわか
った。

【００１９】すなわち、請求項１に係る発明は、基板上
にレーザービームを照射することにより、その光学定数
を変化させ、情報を記録および消去する記録層を有する
光学情報記録媒体において、透明基板から順次、第１の
保護層、記録層、第２の保護層および反射層が形成さ
れ、前記第１の保護層または第２の保護層の少なくとも
一方の層が強誘電体材料を含み、かつ前記強誘電体材料
が金属の酸化物、窒化物、ふっ化物、及び硫化物の少な
くとも一種と混合されるかまたは前記記録層との間に第
３の保護層が形成されることによって前記強誘電体材料
のみが直接前記記録層に接していないことを特徴とす
る。

【００２０】また、請求項２に係る発明は、前記強誘電
体材料を含む保護層が金属のカルコゲン化合物と強誘電
体材料の混合物からなることを特徴とする。さらに、請
求項３に係る発明は、前記金属のカルコゲン化合物がＺ
ｎＳであり、前記強誘電体材料がＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴ
ｉＯ₃のいずれかであることを特徴とする。

【００２１】さらに、請求項４に係る発明は、前記第１
の保護層がＺｎＳを主成分とする材料であり、かつ前記
第２の保護層がＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃のいずれか
と酸化物、窒化物、ふっ化物、及び硫化物の少なくとも
一種とを混合した材料からなることを特徴とする。さら
に、請求項５に係る発明は、前記第１または第２の保護
層の少なくとも一方が強誘電体を含む材料からなり、前
記第３の保護層及び前記強誘電体を含まない第１または
第２の保護層の部材としてＺｎＳを主成分とする材料か
らなることを特徴とする。

【００２２】さらに、請求項６に係る発明は、前記強誘
電体を含む保護層はＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃のいず
れかと、酸化物、窒化物、ふっ化物、及び硫化物の少な
くとも一種とを混合した材料であることを特徴とする。
さらに、請求項７に係る発明は、前記第１および第３の
保護層がＺｎＳを主成分とする部材からなり、前記第２
の保護層がＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃のいずれかであ
ることを特徴とする。

【００２３】さらに、請求項８に係る発明は、前記記録
層の部材としてＴｅ、Ｇｅ、Ｓｂを主成分とした部材を
用いることを特徴とする。強誘電体の耐熱性を高めるた
めに混合させる材料として、種々の材料が混合可能であ
る。例えば、強誘電体に、ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｚｒ
Ｏ₂、ＴｉＯ₂等の酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ等の窒
化物、ＺｎＳ、ＳｍＳ、ＳｒＳ、ＣｅＳ等の硫化物、Ｓ
ｉＣやＣ等の炭化物及びＭｇＦ₂等のフッ化物などを混
合させることも適用可能である。

【００２４】また、この中でも記録層にＴｅ系カルコゲ
ン化合物を適用した場合、金属のカルコゲン化合物、特
にＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ等がより好ましく、カル
コゲン化合物の保護層の特性を生かしつつ保護層の熱伝
導率を下げるため、これらカルコゲン化合物と強誘電体
の混合物が好ましい。本発明の光学情報記録媒体は、透
明基板から順次、第１の保護層、記録層、第２の保護層
および反射層を形成した層構成、いわゆる４層構造を採
用することができ、その構造を図１に示す。

【００２５】このような構造とした場合、記録感度およ
び繰り返し特性に大きく影響するのは、第１の保護層お
よび第２の保護層の熱伝導率である。従って、第１の保
護層あるいは第２の保護層を所望の熱伝導率にするた
め、カルコゲン化合物等と強誘電体と混合させる場合
は、その混合比は目的とするディスクの特性に従って変
化させればよい。例えばカルコゲン化合物にＺｎＳを用
い、強誘電体としてＢａＴｉＯ₃を用いた場合、混合量
を次式（ＺｎＳ）１−ｘ（ＢａＴｉＯ₃）ｘ（ｘは、モ
ル％）で表した時、ｘは５ｍｏｌ％〜９０ｍｏｌ％の範
囲が好ましい。さらに好ましくは１０ｍｏｌ％〜６０ｍ
ｏｌ％の範囲である。

【００２６】このような混合比において、第１の保護層
の膜厚は５０nm以上６００nm以下が好ましい。生産性を
考慮すると１００nm以上４００nm以下がさらに好まし
い。また第２の保護層の膜厚は２nm以上１００nm以下が
好ましい。さらに本発明の目的である急冷構造を考慮す
ると、２nm以上５０nm以下が好ましい。また、生産性を
考慮するとＺｎＳにＳｉＯ₂を混合させた系の方が成膜
速度が速いので、膜厚の厚い第１の保護層にＺｎＳを主
成分としたもの、例えばＺｎＳにＳｉＯ₂を混合させた
ものを用い、一般的に第１の保護層より薄い第２の保護
層には本発明に係るカルコゲン化合物と強誘電体の混合
物を用いることもできる。

【００２７】さらに、本発明の光学情報記録媒体は、透
明基板から順次、第１の保護層、記録層、第３の保護
層、第２の保護層および反射層を形成した層構造、いわ
ゆる５層構造を採用することもでき、この構造を図２に
示す。このような構成とした場合、第２の保護層として
強誘電体を用いた場合でも繰り返し特性が向上するが、
理由として、１．強誘電体は一般に屈折率が高いため膜厚が薄くても
同じ光学長が得られる。従って、第２の保護層に屈折率
の小さい材料を使用した場合に比べて第２及び第３の保
護層の合算した膜厚が薄くできる、即ち急冷構造がとれ
る。

【００２８】２．強誘電体材料の機械的特性（強度、硬
度、曲げ強さ等）が、繰り返し特性を向上されるのに適
したものになっている。等が考えられる。以上のことから、第２の保護層と第３の保護層の膜厚は
所望の光学特性および感度が得られる程度に形成すれば
よい。一般的に、強誘電体材料は屈折率が高いので初期
の記録・消去特性の観点から第２の保護層を厚くしたほ
うが良い。従って繰り返し特性の向上と両立させるため
には、第３の保護層の膜厚は１ｎｍ以上５０ｎｍ以下が
良く、さらに１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であればより好適
である。

【００２９】また、第２の保護層の膜厚は記録感度とそ
の光学特性の観点から信号振幅が大きくなるように定め
れば良く、一般には１ｎｍ以上３００ｎｍ以下が望まし
く、本発明で確認した線速１１ｍ／ｓで記録感度が２２
ｍＷ以下で波長８３０ｎｍの半導体レーザーを使用した
場合は、１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲が好適である。さら
に、第２の保護層は記録層と直接接していないため、Ｂ
ａＴｉＯ₃やＳｒＴｉＯ₃をそのまま使用することも可
能であるが、膜の強度や対環境安定性をさらに高めた
り、屈折率などの光学定数をコントロールするために、
強誘電体にＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂
等の酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ等の窒化物、ＺｎＳ、
ＳｍＳ、ＳｒＳ、ＣｅＳ等の硫化物、ＳｉＣやＣ等の炭
化物及びＭｇＦ₂等のフッ化物などを混合させてもよ
い。

【００３０】また、本発明に係る５層構造を採用した場
合、強誘電体を含まない保護層の材料としては、ＺｎＳ
を主成分とし、それにＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂
等の酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ等の窒化物、Ｓｍ₂Ｓ
₃、ＳｒＳ、ＣｅＳ等の硫化物、及びＭｇＦ₂等のフッ
化物、ＳｉＣ、ＴｉＣやＣ等の炭化物、またはこれらの
混合物などを添加したものが適用可能である。

【００３１】また、本発明に適する記録層材料として
は、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｅ
−Ｔｌ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ−Ａｕ、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ−
Ｐｄ等のＴｅまたはＳｅをベースとする合金が好まし
い。中でもＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金またはＳｂ−Ｔｅ−Ｇ
ｅ合金をベースにした合金系は、その組成により種々の
結晶化速度になるため、広い範囲のディスク線速度をカ
バーするために、本発明に係るディスク層構成における
保護層の膜厚の変化量を大きく変えることができ、記録
層として使用するのに好適である。

【００３２】本発明に好適な反射層材料としては、Ａ
ｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ、ＨｆもしくはＰｄ等の金
属、またはこれらの合金を用いれば良い。例えばＡｌ−
Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ａｌ−Ｈ
ｆ合金、Ａｌ−Ｔａ合金、Ａｌ−Ｐｄ合金、Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｎ合金等の合金系が好ましい。さらに、反射層の上
に膜の保護と強化のために、有機材料を塗布することが
好ましい。この材料としてＵＶ硬化樹脂（ウレタン系、
アクリル系、シリコン系、ポリエステル系）またはホッ
トメルト系の接着材等を用いることができる。

【００３３】また、本発明の光学情報記録媒体における
透明基板としては、従来光ディスクの基板として慣用さ
れているものを用いることができるが、光学的特性が良
好で機械的強度が大きく、かつ寸法安定性に優れるポリ
カーボネート、ガラスなどが好適である。これら保護
層、記録層、反射層材料を基板上に形成する方法とし
て、真空蒸着、スパッタ法、ＣＶＤ法等いずれでも良
く、形成方法には制限がない。

【００３４】また、例えば保護層をスパッタ法で形成す
る場合、ターゲットが上記の材料の少なくとも１種から
なるもので、例えばＢａＴｉやＳｒＴｉの合金を用いた
ターゲットを使い、成膜中に酸素を導入することで基板
上で反応させ形成するような方法を用いても良い。また
カルコゲン化合物と強誘電体を混合したターゲットを用
いて形成しても良く本発明は作成方法によりなんら制限
を受けるものではない。

【００３５】

【作用】本発明によれば、第１の保護層または第２の保
護層の少なくとも一方の層が強誘電体材料を含み、かつ
強誘電体材料が金属の酸化物、窒化物、ふっ化物、及び
硫化物の少なくとも一種と混合されるかまたは前記記録
層との間に第３の保護層が形成されることによって強誘
電体材料のみが直接記録層に接していないため、従来使
用されてきた保護層に比べ、記録感度が高く、かつ膜の
変形が小さくなり、記録消去の繰り返しに対して劣化を
防ぐことができ、広いパワー領域のレーザービームにお
いて安定な繰り返し特性を得ることができる。

【００３６】

【実施例】以下本発明を詳細に説明する。

【００３７】

【実施例１】以下に示す手順で図１に示すような光学情
報記録媒体を形成した。まず、予めピッチ１．６μｍの
溝が設けられている厚さ１．２ｍｍのポリカーボネート
のディスク基板１の上にＺｎＳ＋ＢａＴｉＯ₃からなる
ターゲットを用いてＲＦスパッタリング法により１８０
ｎｍの第１の保護層２を形成した。

【００３８】次にこの保護層２の上に、記録層３として
Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系合金を２５ｎｍ成膜した。次に、Ｚ
ｎＳ＋ＢａＴｉＯ₃からなる第２の保護層４を第１の保
護層と同様の方法によって２０ｎｍ形成し、さらにＡｌ
合金の反射層６を２００ｎｍ形成した。この上にＵＶ硬
化樹脂７をスピンコート法により１０μｍ塗布しＵＶ硬
化させた。

【００３９】このディスクを作成する際、第１の保護層
２および第２保護層４について、ＺｎＳとＢａＴｉＯ₃
の混合比を表２に示すように種々変化させたターゲット
を作成し膜を形成した。なお、比較例としてＺｎＳ（８
０ｍｏｌ％）＋ＳｉＯ₂（２０ｍｏｌ％）の場合を作成
した。

【００４０】

【表２】

【００４１】このようにして作成されたディスクを回転
しながら保護層のＺｎＳとＢａＴｉＯ₃の混合比と記録
感度の関係を測定した。レーザー光の波長は８３０ｎｍ
である。線速はおよそ１１ｍ／ｓとし、記録パターンは
１．５Ｔパターンをオーバーライトモードで１００回記
録した。レーザービームの発光強度（レーザービームの
パワー）は消去時のパワーを一定（Ｐ_B＝９ｍＷ）にし
て、記録時のパワ−を変化させ保護層のＺｎＳとＢａＴ
ｉＯ₃の混合比と記録感度の関係を調べた。評価指標と
して、Ｃ／Ｎ比（信号振幅対ノイズ比）を用い、記録パ
ワーを変化させて、Ｃ／Ｎ比が４０ｄＢを越えた最小パ
ワーをもって記録感度と定義した。つまりこの値が小さ
い程、記録感度が高いことを示している。

【００４２】表２に混合比と記録感度の関係を示す。Ｂ
ａＴｉＯ₃の混合比が２０ｍｏｌ％以上のサンプルは、
ＺｎＳ（８０ｍｏｌ％）＋ＳｉＯ₂（２０ｍｏｌ％）の
サンプルより良い記録感度を示し、本発明者らが狙った
ように、保護層の熱伝導率が低くなり、記録感度が向上
していることが分かる。次に、保護層の材料を変えて、
基板を回転しながら動的にディスクの繰り返し特性を測
定した。レーザー光の波長は８３０ｎｍである。線速は
およそ１１ｍ／ｓとし、記録パターンは１．５Ｔパター
ンと４．０Ｔパターンを交互にしたオーバーライトモー
ドで記録した。レーザービームの発光強度（レーザービ
ームのパワー）は、記録時のパワーと消去時のパワーの
比（Ｐ_P／Ｐ_B）が一定（Ｐ_P＝１８ｍＷ、Ｐ_B＝９ｍ
Ｗ）になるようにして評価した。

【００４３】評価指標として、キャリアーレベルとノイ
ズレベルの変化を繰り返し回数の関数として表した。す
なわち、このキャリアーレベルとノイズレベルの差がＣ
／Ｎ比になり、差が大きい方が信号品質として高いこと
を示している。この評価結果を図３〜図６に示す。１０
⁶回繰り返した後のＣ／Ｎ比は、図６に示す従来のＺｎ
Ｓ＋ＳｉＯ₂を用いたサンプルと比較すると、強誘電体
を混合した保護層を使用した図３〜図５に示す本発明の
サンプルの方が低下が押さえられている。例えば、１０
⁶回後では、ＢａＴｉＯ₃（３０ｍｏｌ％）のサンプル
はＺｎＳ＋ＳｉＯ₂を用いた系に比べ、Ｃ／Ｎで８ｄＢ
以上、信号振幅にして２．５倍改善されていることがわ
かる。

【００４４】

【実施例２】以下に示す手順で図１に示すような光学情
報記録媒体を形成した。まず、予め１．６μｍのピッチ
の溝が設けられている厚さ１．２ｍｍのポリカーボネー
トのディスク基板１上に、ＺｎＳ（８０ｍｏｌ％）＋Ｓ
ｉＯ₂（２０ｍｏｌ％）からなるターゲットを用い、Ｒ
Ｆスパッタリング法により１８０ｎｍの第１の保護層２
を形成した。

【００４５】次にこの保護層２の上に、記録層３として
Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系合金を２５ｎｍ成膜した。次に、Ｚ
ｎＳ（７０ｍｏｌ％）＋ＢａＴｉＯ₃（３０ｍｏｌ％）
よりなる第２の保護層４を第１の保護層２と同様の方法
によって２０ｎｍ形成した。次にＡｌ合金の反射層６を
２００ｎｍ形成した。この上にＵＶ硬化樹脂７をスピン
コート法により１０μｍ塗布しＵＶ硬化させた。

【００４６】このようにして作成されたディスクを基板
を回転しながらディスクの繰り返し特性を動的に測定し
た。レーザー光の波長は８３０ｎｍである。線速はおよ
そ１１ｍ／ｓとし、記録パターンは１．５Ｔパターンお
よび４．０Ｔパターンを交互にしたオーバーライトモー
ドで記録した。レーザービームの発光強度（レーザービ
ームのパワー）は、記録時のパワーと消去時のパワーの
比（Ｐ_P／Ｐ_B）を一定（Ｐ_P＝１８ｍＷ、Ｐ_B＝９ｍ
Ｗ）にして評価した。

【００４７】評価指標として、実施例１と同様にキャリ
アーレベルとノイズレベルの変化を繰り返し回数の関数
として表した。その評価結果を図７に示す。１０⁶回繰
り返した後のＣ／Ｎ比の値を比べると、従来のＺｎＳ+
ＳｉＯ₂を用いたサンプルに比較して、第２の保護層に
ＺｎＳ（７０ｍｏｌ％）＋ＢａＴｉＯ₃（３０ｍｏｌ
％）を使用したサンプルの方がＣ／Ｎ比の低下が押さえ
られている。１０⁶回後では、ＺｎＳ+ ＳｉＯ₂を用い
たサンプル（実施例１の比較例）よりＣ／Ｎで５ｄＢ以
上、信号振幅にして１．７倍改善されていることがわか
る。

【００４８】このように、第１の保護層にＺｎＳ＋２０
ｍｏｌ％ＳｉＯ₂を用い、第２の保護層にＺｎＳ＋Ｂａ
ＴｉＯ₃を用いた媒体においても、繰り返し特性が向上
していることが分かった。

【００４９】

【実施例３】以下に示す手順で図２に示すような光学情
報記録媒体を形成した。まず、予め１．６μｍのピッチ
の溝が設けられている厚さ１．２ｍｍのポリカーボネー
トのディスク基板１１上にＺｎＳ（８０ｍｏｌ％）＋Ｓ
ｉＯ₂（２０ｍｏｌ％）よりなるターゲットからＲＦス
パッタリング法により１８０ｎｍの第１の保護層１２を
形成した。

【００５０】次に、この保護層１２の上に記録層１３と
してＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系合金を２５ｎｍ成膜した。次
に、ＺｎＳ（８０ｍｏｌ％）＋ＳｉＯ₂（２０ｍｏｌ
％）よりなる第３の保護層１４を第１の保護層１２と同
様の方法によって１０ｎｍ形成した。この上に第２の保
護層１５としてＢａＴｉＯ₃の保護層を２０ｎｍ形成し
たもの、ＳｒＴｉＯ₃の保護層を２０ｎｍ形成したも
の、及び比較例としてＺｎＳ（８０ｍｏｌ％）＋ＳｉＯ
₂（２０ｍｏｌ％）の保護層を２０ｎｍ形成したものを
計３種作成した。

【００５１】さらにこれらの上に、Ａｌ合金の反射層１
６を２００ｎｍ形成した。次に、この上にＵＶ硬化樹脂
１７をスピンコート法により１０μｍ塗布しＵＶ硬化さ
せた。またサンプルの構造の詳細は表３にまとめた。

【００５２】

【表３】

【００５３】このようにして形成されたサンプルを基板
を回転しながら動的に測定した。レーザー光の波長は８
３０ｎｍである。線速はおよそ１１ｍ／ｓとし、記録パ
ターンは１．５Ｔパターンと４．０Ｔパターンを交互に
したオーバーライトモードで記録した。レーザービーム
の発光強度（レーザービームのパワー）は、記録時のパ
ワーと消去時のパワーの比（Ｐ_P／Ｐ_B）を一定（Ｐ_P
＝２０ｍＷ、Ｐ_B＝９ｍＷ）にして評価した。

【００５４】評価指標として、キャリアーレベルとノイ
ズレベルの変化を繰り返し回数の関数として表した。こ
の評価結果を図８に示す。従来のＺｎＳ＋ＳｉＯ₂を用
いたサンプルと比較すると、１０⁵回繰り返した後のノ
イズレベルの増加はいずれも大差ないが、キャリア−レ
ベルを比べると、従来のＺｎＳ＋ＳｉＯ₂を用いたサン
プルに比べ、強誘電体( ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃）
を使用したサンプルの方が、キャリアーレベルの低下が
押さえられている。１０⁵回後でＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴ
ｉＯ₃とも５ｄＢ以上、信号振幅にして１．７倍、改善
されていることがわかる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、第１の保護層または第
２の保護層の少なくとも一方の層が強誘電体材料を含
み、かつ強誘電体材料が金属の酸化物、窒化物、ふっ化
物、及び硫化物の少なくとも一種と混合されるかまたは
前記記録層との間に第３の保護層が形成されることによ
って強誘電体材料のみが直接記録層に接していないた
め、記録感度を向上でき、記録・消去に伴う膜の変形が
防止され、繰り返し特性が改善し、記録データの信頼性
を高め、信号品質に優れた光学情報記録媒体となること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における４層構造の光学情報記録媒体の
実施例を示す断面図である。

【図２】本発明における５層構造の光学情報記録媒体の
実施例を示す断面図である。

【図３】実施例１において第１および第２の保護層がＺ
ｎＳ（７０ｍｏｌ％）＋ＢａＴｉＯ₃（３０ｍｏｌ％）
からなる場合の繰り返し回数とキャリアー及びノイズ変
化の関係を示した図である。

【図４】実施例１において第１および第２の保護層がＺ
ｎＳ（５０ｍｏｌ％）＋ＢａＴｉＯ₃（５０ｍｏｌ％）
からなる場合の繰り返し回数とキャリアー及びノイズ変
化の関係を示した図である。

【図５】実施例１において第１および第２の保護層がＺ
ｎＳ（３０ｍｏｌ％）＋ＢａＴｉＯ₃（７０ｍｏｌ％）
からなる場合の繰り返し回数とキャリアー及びノイズ変
化の関係を示した図である。

【図６】従来の第１および第２の保護層がＺｎＳ（８０
ｍｏｌ％）＋ＳｉＯ₂（２０ｍｏｌ％）からなる場合の
繰り返し回数とキャリアー及びノイズ変化の関係を示し
た図である。

【図７】実施例２における第１の保護層がＺｎＳ（８０
ｍｏｌ％）＋ＳｉＯ₂（２０ｍｏｌ％）であり、第２の
保護層がＺｎＳ（７０ｍｏｌ％）＋ＢａＴｉＯ₃（３０
ｍｏｌ％）である場合の繰り返し回数とキャリアー及び
ノイズ変化の関係を示した図である。

【図８】実施例３における第１および第３の保護層がＺ
ｎＳ（８０ｍｏｌ％）＋ＳｉＯ ₂（２０ｍｏｌ％）であ
り、第２の保護層がＳｒＴｉＯ₃、ＢａＴｉＯ₃、Ｚｎ
Ｓ＋ＳｉＯ₂（比較例）である場合の繰り返し回数とキ
ャリアー及びノイズ変化の関係を示した図である。

【符号の説明】

１、１１ディスク基板２、１２第１の保護層３、１３記録層４、１５第２の保護層６、１６反射層７、１７ＵＶ硬化樹脂１４第３の保護層８入射光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にレーザービームを照射すること
により、その光学定数を変化させ、情報を記録および消
去する記録層を有する光学情報記録媒体において、透明基板から順次、第１の保護層、記録層、第２の保護
層および反射層が形成され、前記第１の保護層または第
２の保護層の少なくとも一方の層が強誘電体材料を含
み、かつ前記強誘電体材料が金属の酸化物、窒化物、ふっ化
物、及び硫化物の少なくとも一種と混合されるかまたは
前記記録層との間に第３の保護層が形成されることによ
って前記強誘電体材料のみが直接前記記録層に接してい
ないことを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項２】前記強誘電体材料を含む保護層が金属の
カルコゲン化合物と強誘電体材料の混合物からなること
を特徴とする請求項１に記載の光学情報記録媒体。
【請求項３】前記金属のカルコゲン化合物がＺｎＳで
あり、前記強誘電体材料がＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃
のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の光
学情報記録媒体。
【請求項４】前記第１の保護層がＺｎＳを主成分とす
る材料であり、かつ前記第２の保護層がＢａＴｉＯ₃、
ＳｒＴｉＯ₃のいずれかと酸化物、窒化物、ふっ化物、
及び硫化物の少なくとも一種とを混合した材料からなる
ことを特徴とする請求項３に記載の光学情報記録媒体。
【請求項５】前記第１または第２の保護層の少なくと
も一方が強誘電体を含む材料からなり、前記第３の保護
層及び前記強誘電体を含まない第１または第２の保護層
の部材としてＺｎＳを主成分とする材料からなることを
特徴とする請求項１に記載の光学情報記録媒体。
【請求項６】前記強誘電体を含む保護層はＢａＴｉＯ
₃、ＳｒＴｉＯ₃のいずれかと、酸化物、窒化物、ふっ
化物、及び硫化物の少なくとも一種とを混合した材料で
あることを特徴とする請求項５に記載の光学情報記録媒
体。
【請求項７】前記第１および第３の保護層がＺｎＳを
主成分とする部材からなり、前記第２の保護層がＢａＴ
ｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃のいずれかであることを特徴とす
る請求項６に記載の光学情報記録媒体。
【請求項８】前記記録層の部材としてＴｅ、Ｇｅ、Ｓ
ｂを主成分とした部材を用いることを特徴とする請求項
１乃至７に記載の光学情報記録媒体