JPH10199034A - 光記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 相変化型光記録媒体において、オーバーライ
トの繰り返しに伴うジッター増大を抑える。 【解決手段】 基体上に相変化型の記録層を有し、前記
記録層の下側および上側にそれぞれ前記記録層と接する
下部誘電体層および上部誘電体層を有し、前記上部誘電
体層および前記下部誘電体層の少なくとも一方が硫化亜
鉛を含有する誘電体層（以下、ＺｎＳ含有誘電体層）で
あり、このＺｎＳ含有誘電体層が金属元素Ａ（金属元素
Ａは、０〜１０００℃において硫化物生成標準自由エネ
ルギーがＺｎＳ生成標準自由エネルギーより低い元素で
ある）を含有し、前記ＺｎＳ含有誘電体層中の全金属元
素に対する金属元素Ａの比率が２原子％未満である光記
録媒体。金属元素Ａは、Ｃｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂ
ａ、Ｎａなどである。
トの繰り返しに伴うジッター増大を抑える。 【解決手段】 基体上に相変化型の記録層を有し、前記
記録層の下側および上側にそれぞれ前記記録層と接する
下部誘電体層および上部誘電体層を有し、前記上部誘電
体層および前記下部誘電体層の少なくとも一方が硫化亜
鉛を含有する誘電体層（以下、ＺｎＳ含有誘電体層）で
あり、このＺｎＳ含有誘電体層が金属元素Ａ（金属元素
Ａは、０〜１０００℃において硫化物生成標準自由エネ
ルギーがＺｎＳ生成標準自由エネルギーより低い元素で
ある）を含有し、前記ＺｎＳ含有誘電体層中の全金属元
素に対する金属元素Ａの比率が２原子％未満である光記
録媒体。金属元素Ａは、Ｃｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂ
ａ、Ｎａなどである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型の光記録
媒体と、その製造方法とに関する。
媒体と、その製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高密度記録が可能で、しかも記録
情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注
目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変
化型のものは、レーザー光を照射することにより記録層
の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変
化に伴なう記録層の反射率変化を検出することにより再
生を行うものである。相変化型の光記録媒体は単一の光
ビームの強度を変調することによりオーバーライトが可
能であり、また、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体の
それに比べて単純であるため、注目されている。
情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注
目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変
化型のものは、レーザー光を照射することにより記録層
の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変
化に伴なう記録層の反射率変化を検出することにより再
生を行うものである。相変化型の光記録媒体は単一の光
ビームの強度を変調することによりオーバーライトが可
能であり、また、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体の
それに比べて単純であるため、注目されている。
【０００３】相変化型の光記録媒体には、結晶質状態と
非晶質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の
安定度が比較的高いことなどから、Ｇｅ−Ｔｅ系材料が
用いられることが多いが、最近、カルコパイライトと呼
ばれる化合物を応用することが提案されている。
非晶質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の
安定度が比較的高いことなどから、Ｇｅ−Ｔｅ系材料が
用いられることが多いが、最近、カルコパイライトと呼
ばれる化合物を応用することが提案されている。
【０００４】カルコパイライト型化合物は化合物半導体
材料として広く研究され、太陽電池などにも応用されて
いる。カルコパイライト型化合物は、化学周期律表を用
いるとIb-IIIb-VIb2やIIb-IVb-Vb2 で表わされる組成で
あり、ダイヤモンド構造を２つ積み重ねた構造を有す
る。カルコパイライト型化合物はＸ線構造解析によって
容易に構造を決定することができ、その基礎的な特性
は、例えば月刊フィジクスvol.8,No.8,1987,pp-441や、
電気化学vol.56,No.4,1988,pp-228 などに記載されてい
る。
材料として広く研究され、太陽電池などにも応用されて
いる。カルコパイライト型化合物は、化学周期律表を用
いるとIb-IIIb-VIb2やIIb-IVb-Vb2 で表わされる組成で
あり、ダイヤモンド構造を２つ積み重ねた構造を有す
る。カルコパイライト型化合物はＸ線構造解析によって
容易に構造を決定することができ、その基礎的な特性
は、例えば月刊フィジクスvol.8,No.8,1987,pp-441や、
電気化学vol.56,No.4,1988,pp-228 などに記載されてい
る。
【０００５】これらのカルコパイライト型化合物の中で
特にＡｇＩｎＴｅ2 は、ＳｂやＢｉを用いて希釈するこ
とにより、線速度７m/s 前後の光記録媒体の記録層材料
として使用できることが知られている（特開平３−２４
０５９０号公報、同３−９９８８４号公報、同３−８２
５９３号公報、同３−７３３８４号公報、同４−１５１
２８６号公報等）。
特にＡｇＩｎＴｅ2 は、ＳｂやＢｉを用いて希釈するこ
とにより、線速度７m/s 前後の光記録媒体の記録層材料
として使用できることが知られている（特開平３−２４
０５９０号公報、同３−９９８８４号公報、同３−８２
５９３号公報、同３−７３３８４号公報、同４−１５１
２８６号公報等）。
【０００６】このようなカルコパイライト型化合物を用
いた相変化型光記録媒体の他、特開平４−２６７１９２
号公報や特開平４−２３２７７９号公報、特開平６−１
６６２６８号公報には、記録層が結晶化する際にＡｇＳ
ｂＴｅ2 相が生成する相変化型光記録媒体が開示されて
いる。
いた相変化型光記録媒体の他、特開平４−２６７１９２
号公報や特開平４−２３２７７９号公報、特開平６−１
６６２６８号公報には、記録層が結晶化する際にＡｇＳ
ｂＴｅ2 相が生成する相変化型光記録媒体が開示されて
いる。
【０００７】相変化型光記録媒体において情報を記録す
る際には、記録層が融点以上まで昇温されるような高パ
ワー（記録パワー）のレーザー光を照射する。記録パワ
ーが加えられた部分では記録層が溶融した後、急冷さ
れ、非晶質の記録マークが形成される。一方、記録マー
クを消去する際には、記録層がその結晶化温度以上であ
ってかつ融点未満の温度まで昇温されるような比較的低
パワー（消去パワー）のレーザー光を照射する。消去パ
ワーが加えられた記録マークは、結晶化温度以上まで加
熱された後、徐冷されることになるので、結晶質に戻
る。
る際には、記録層が融点以上まで昇温されるような高パ
ワー（記録パワー）のレーザー光を照射する。記録パワ
ーが加えられた部分では記録層が溶融した後、急冷さ
れ、非晶質の記録マークが形成される。一方、記録マー
クを消去する際には、記録層がその結晶化温度以上であ
ってかつ融点未満の温度まで昇温されるような比較的低
パワー（消去パワー）のレーザー光を照射する。消去パ
ワーが加えられた記録マークは、結晶化温度以上まで加
熱された後、徐冷されることになるので、結晶質に戻
る。
【０００８】相変化型光記録媒体では、記録層の両側に
誘電体層が形成されている。これらの誘電体層には、
（１）レーザー光照射による熱履歴に対し、記録層や基
板などを保護できること、（２）各層の界面で反射して
くる光の干渉効果を利用して再生信号を増幅できるこ
と、（３）各誘電体層の熱伝導率等を適当に調整するこ
とにより、記録・消去特性を調整できることなどが求め
られる。
誘電体層が形成されている。これらの誘電体層には、
（１）レーザー光照射による熱履歴に対し、記録層や基
板などを保護できること、（２）各層の界面で反射して
くる光の干渉効果を利用して再生信号を増幅できるこ
と、（３）各誘電体層の熱伝導率等を適当に調整するこ
とにより、記録・消去特性を調整できることなどが求め
られる。
【０００９】このような条件を満足する誘電体層とし
て、屈折率の高いＺｎＳを主成分とするものが用いられ
ることが多い。例えば、特開昭６３−１０３４５３号公
報には、ＺｎＳとＳｉＯ2との混合物からなる誘電体層
を有する光学式情報記録部材が記載されている。同公報
では、記録時の入射光パワーに対する感度の上昇と、誘
電体材料の記録消去の繰り返し回数の増大とを効果とし
ており、感度の上昇は誘電体層の熱定数の最適化による
もので、記録消去の繰り返し回数の増大は誘電体層の変
質の防止によるものとしている。また、特開平４−１１
４３３０号公報には、ＺｎＳなどからなる群から選ばれ
た化合物とＴａ2Ｏ5などからなる群から選ばれた化合物
との混合物からなる誘電体層を有する情報記録用部材が
記載されている。同公報では、耐湿性に優れ、欠陥が少
なく、層間の剥離がないことを効果としている。
て、屈折率の高いＺｎＳを主成分とするものが用いられ
ることが多い。例えば、特開昭６３−１０３４５３号公
報には、ＺｎＳとＳｉＯ2との混合物からなる誘電体層
を有する光学式情報記録部材が記載されている。同公報
では、記録時の入射光パワーに対する感度の上昇と、誘
電体材料の記録消去の繰り返し回数の増大とを効果とし
ており、感度の上昇は誘電体層の熱定数の最適化による
もので、記録消去の繰り返し回数の増大は誘電体層の変
質の防止によるものとしている。また、特開平４−１１
４３３０号公報には、ＺｎＳなどからなる群から選ばれ
た化合物とＴａ2Ｏ5などからなる群から選ばれた化合物
との混合物からなる誘電体層を有する情報記録用部材が
記載されている。同公報では、耐湿性に優れ、欠陥が少
なく、層間の剥離がないことを効果としている。
【００１０】しかし、本発明者らの研究によれば、相変
化型光記録媒体の誘電体層にＺｎＳを含有するものを用
いた場合、オーバーライトの繰り返しによりジッターが
著しく増え、書き換え可能回数が少なくなってしまうこ
とがわかった。ＺｎＳ−ＳｉＯ2誘電体層について行っ
たＴＤＳ分析によれば、誘電体層形成時に単体または二
量体で混入したＳが、約４００℃の加熱により誘電体層
から遊離・昇華する。この温度は記録層の融点付近であ
る。したがって、記録の際に誘電体層中からＳが記録層
中に拡散することになり、記録層の組成が変化してしま
う。オーバーライトの繰り返しによって生じるジッター
増大は、このような作用によって消去率が低下したり記
録マーク間距離が揺らいだりすることなどに起因するも
のと考えられる。
化型光記録媒体の誘電体層にＺｎＳを含有するものを用
いた場合、オーバーライトの繰り返しによりジッターが
著しく増え、書き換え可能回数が少なくなってしまうこ
とがわかった。ＺｎＳ−ＳｉＯ2誘電体層について行っ
たＴＤＳ分析によれば、誘電体層形成時に単体または二
量体で混入したＳが、約４００℃の加熱により誘電体層
から遊離・昇華する。この温度は記録層の融点付近であ
る。したがって、記録の際に誘電体層中からＳが記録層
中に拡散することになり、記録層の組成が変化してしま
う。オーバーライトの繰り返しによって生じるジッター
増大は、このような作用によって消去率が低下したり記
録マーク間距離が揺らいだりすることなどに起因するも
のと考えられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、相変
化型光記録媒体において、オーバーライトの繰り返しに
伴うジッター増大を抑えることである。
化型光記録媒体において、オーバーライトの繰り返しに
伴うジッター増大を抑えることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このような目的は、
（１）〜（６）のいずれかの構成により達成される。 （１） 基体上に相変化型の記録層を有し、前記記録層
の下側および上側にそれぞれ前記記録層と接する下部誘
電体層および上部誘電体層を有し、前記上部誘電体層お
よび前記下部誘電体層の少なくとも一方が硫化亜鉛を含
有する誘電体層（以下、ＺｎＳ含有誘電体層）であり、
このＺｎＳ含有誘電体層が金属元素Ａ（金属元素Ａは、
０〜１０００℃において硫化物生成標準自由エネルギー
がＺｎＳ生成標準自由エネルギーより低い元素である）
を含有し、前記ＺｎＳ含有誘電体層中の全金属元素に対
する金属元素Ａの比率が２原子％未満である光記録媒
体。 （２） 前記金属元素ＡがＣｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂ
ａおよびＮａの少なくとも１種である上記（１）の光記
録媒体。 （３） 前記ＺｎＳ含有誘電体層が、酸化ケイ素、酸化
タンタル、酸化チタン、酸化ランタン、窒化ケイ素、窒
化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウ
ムおよびフッ化トリウムの少なくとも１種を含有する上
記（１）または（２）の光記録媒体。 （４） 前記ＺｎＳ含有誘電体層中の硫化亜鉛の含有量
が５０〜９５モル％である上記（１）〜（３）のいずれ
かの光記録媒体。 （５） 前記ＺｎＳ含有誘電体層において、全金属元素
に対する前記金属元素Ａの比率が０．０１〜１．５原子
％である上記（１）〜（４）のいずれかの光記録媒体。 （６） 上記（１）〜（５）のいずれかの光記録媒体を
製造する方法であって、前記ＺｎＳ含有誘電体層をスパ
ッタ法で形成するに際し、ＡｒとＯ2との混合雰囲気中
でスパッタを行う光記録媒体の製造方法。
（１）〜（６）のいずれかの構成により達成される。 （１） 基体上に相変化型の記録層を有し、前記記録層
の下側および上側にそれぞれ前記記録層と接する下部誘
電体層および上部誘電体層を有し、前記上部誘電体層お
よび前記下部誘電体層の少なくとも一方が硫化亜鉛を含
有する誘電体層（以下、ＺｎＳ含有誘電体層）であり、
このＺｎＳ含有誘電体層が金属元素Ａ（金属元素Ａは、
０〜１０００℃において硫化物生成標準自由エネルギー
がＺｎＳ生成標準自由エネルギーより低い元素である）
を含有し、前記ＺｎＳ含有誘電体層中の全金属元素に対
する金属元素Ａの比率が２原子％未満である光記録媒
体。 （２） 前記金属元素ＡがＣｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂ
ａおよびＮａの少なくとも１種である上記（１）の光記
録媒体。 （３） 前記ＺｎＳ含有誘電体層が、酸化ケイ素、酸化
タンタル、酸化チタン、酸化ランタン、窒化ケイ素、窒
化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウ
ムおよびフッ化トリウムの少なくとも１種を含有する上
記（１）または（２）の光記録媒体。 （４） 前記ＺｎＳ含有誘電体層中の硫化亜鉛の含有量
が５０〜９５モル％である上記（１）〜（３）のいずれ
かの光記録媒体。 （５） 前記ＺｎＳ含有誘電体層において、全金属元素
に対する前記金属元素Ａの比率が０．０１〜１．５原子
％である上記（１）〜（４）のいずれかの光記録媒体。 （６） 上記（１）〜（５）のいずれかの光記録媒体を
製造する方法であって、前記ＺｎＳ含有誘電体層をスパ
ッタ法で形成するに際し、ＡｒとＯ2との混合雰囲気中
でスパッタを行う光記録媒体の製造方法。
【００１３】
【作用および効果】本発明では、ＺｎＳ含有誘電体層中
に、硫化物生成標準自由エネルギーがＺｎＳの生成標準
自由エネルギーより低い金属元素Ａを含有させる。すな
わち、イオウＳとの親和力がＺｎよりも大きい金属元素
Ａを、ＺｎＳ含有誘電体層中に含有させる。これによ
り、誘電体層形成時に混入したＳの単体または二量体が
記録時に遊離して記録層中へ拡散することが抑えられる
ので、繰り返しオーバーライトを行ったときの記録層組
成の変化が抑えられ、ジッター増大が抑制される。
に、硫化物生成標準自由エネルギーがＺｎＳの生成標準
自由エネルギーより低い金属元素Ａを含有させる。すな
わち、イオウＳとの親和力がＺｎよりも大きい金属元素
Ａを、ＺｎＳ含有誘電体層中に含有させる。これによ
り、誘電体層形成時に混入したＳの単体または二量体が
記録時に遊離して記録層中へ拡散することが抑えられる
ので、繰り返しオーバーライトを行ったときの記録層組
成の変化が抑えられ、ジッター増大が抑制される。
【００１４】上記した特開平４−１１４３３０号公報に
は、Ｔａ2Ｏ5などからなる群を構成する化合物としてＣ
ｅＯ2が記載されている。同公報においてＴａ2Ｏ5など
からなる群の含有量は、２〜７０モル％であり、実施例
では（ＺｎＳ）80（Ｔａ2Ｏ5）20が主として使用されて
いる。同公報におけるＣｅＯ2を含有する具体的組成と
しては、Ｔａ2Ｏ5をＣｅＯ2で置換したもの、すなわち
（ＺｎＳ）80（ＣｅＯ2）20が挙げられているだけであ
る。このように同公報には本発明範囲内の具体的組成は
記載されておらず、同公報において着目されている組成
は、本発明に比べＣｅＯ2含有量が多いものである。こ
のようにＣｅＯ2含有量が多いと、本発明の効果である
繰り返しオーバーライト時のジッター抑制効果は実現し
ない。また、ＣｅＯ2を多量に添加した誘電体層は硬質
で安定ではあるが、オーバーライトの繰り返しによる熱
衝撃には弱いという欠点がある。なお、本発明で用いる
金属元素Ａのうち同公報に記載されているものは、Ｃｅ
だけである。
は、Ｔａ2Ｏ5などからなる群を構成する化合物としてＣ
ｅＯ2が記載されている。同公報においてＴａ2Ｏ5など
からなる群の含有量は、２〜７０モル％であり、実施例
では（ＺｎＳ）80（Ｔａ2Ｏ5）20が主として使用されて
いる。同公報におけるＣｅＯ2を含有する具体的組成と
しては、Ｔａ2Ｏ5をＣｅＯ2で置換したもの、すなわち
（ＺｎＳ）80（ＣｅＯ2）20が挙げられているだけであ
る。このように同公報には本発明範囲内の具体的組成は
記載されておらず、同公報において着目されている組成
は、本発明に比べＣｅＯ2含有量が多いものである。こ
のようにＣｅＯ2含有量が多いと、本発明の効果である
繰り返しオーバーライト時のジッター抑制効果は実現し
ない。また、ＣｅＯ2を多量に添加した誘電体層は硬質
で安定ではあるが、オーバーライトの繰り返しによる熱
衝撃には弱いという欠点がある。なお、本発明で用いる
金属元素Ａのうち同公報に記載されているものは、Ｃｅ
だけである。
【００１５】相変化型光記録媒体の上部誘電体層上に
は、通常、反射層が設けられ、この反射層は媒体の反射
率の増大と共に記録層からの熱を放散する働きを示す。
高密度記録のために小さな記録マークを形成しようとす
る場合、記録マーク形成部位の冷却を速くする必要があ
る。上記特開平４−１１４３３０号公報に示されるよう
にＣｅＯ2を多量に添加した上部誘電体層は、熱伝導率
が高いため冷却速度を速くできるので、小さな記録マー
クを形成するためには好ましい。しかし、ＣｅＯ2の多
量添加により屈折率が高くなりすぎるため、記録マーク
とその周囲との反射率差を大きくできなくなり、Ｃ／Ｎ
を高くできない。誘電体層を薄くすればＣ／Ｎを高くで
きるが、この場合には冷却が速くなりすぎるので、十分
な消去率が得られなくなってしまう。
は、通常、反射層が設けられ、この反射層は媒体の反射
率の増大と共に記録層からの熱を放散する働きを示す。
高密度記録のために小さな記録マークを形成しようとす
る場合、記録マーク形成部位の冷却を速くする必要があ
る。上記特開平４−１１４３３０号公報に示されるよう
にＣｅＯ2を多量に添加した上部誘電体層は、熱伝導率
が高いため冷却速度を速くできるので、小さな記録マー
クを形成するためには好ましい。しかし、ＣｅＯ2の多
量添加により屈折率が高くなりすぎるため、記録マーク
とその周囲との反射率差を大きくできなくなり、Ｃ／Ｎ
を高くできない。誘電体層を薄くすればＣ／Ｎを高くで
きるが、この場合には冷却が速くなりすぎるので、十分
な消去率が得られなくなってしまう。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１７】本発明の光記録媒体の具体的な構成例を図
１に示す。同図において光記録媒体１は、基体２上に下
部誘電体層３、記録層４、上部誘電体層５、反射層６お
よび保護層７を有する。
１に示す。同図において光記録媒体１は、基体２上に下
部誘電体層３、記録層４、上部誘電体層５、反射層６お
よび保護層７を有する。
【００１８】基体 この構成の光記録媒体では基体２を通して記録層４に光
ビームが照射されるので、基体２は、用いる光ビームに
対して実質的に透明である材質、例えば、樹脂やガラス
などから構成されることが好ましい。樹脂としては、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリオ
レフィン等を用いればよい。基体の形状および寸法は特
に限定されないが、通常、ディスク状とし、厚さは０．
５〜３mm程度、直径は５０〜３６０mm程度とする。基体
の表面には、トラッキング用やアドレス用等のために、
グルーブ等の所定のパターンが必要に応じて設けられ
る。
ビームが照射されるので、基体２は、用いる光ビームに
対して実質的に透明である材質、例えば、樹脂やガラス
などから構成されることが好ましい。樹脂としては、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリオ
レフィン等を用いればよい。基体の形状および寸法は特
に限定されないが、通常、ディスク状とし、厚さは０．
５〜３mm程度、直径は５０〜３６０mm程度とする。基体
の表面には、トラッキング用やアドレス用等のために、
グルーブ等の所定のパターンが必要に応じて設けられ
る。
【００１９】誘電体層 下部誘電体層３は、記録層の酸化を防ぎ、また、記録時
に記録層から基体に伝わる熱を遮断して基体を保護す
る。上部誘電体層５は、記録層を保護すると共に、記録
後、記録層に残った熱を熱伝導により放出するために設
けられる。また、両誘電体層を設けることにより、変調
度を向上させることができる。
に記録層から基体に伝わる熱を遮断して基体を保護す
る。上部誘電体層５は、記録層を保護すると共に、記録
後、記録層に残った熱を熱伝導により放出するために設
けられる。また、両誘電体層を設けることにより、変調
度を向上させることができる。
【００２０】本発明では、上部誘電体層および下部誘電
体層の少なくとも一方に、硫化亜鉛を含有させる。以
下、硫化亜鉛を含有する誘電体層をＺｎＳ含有誘電体層
という。そして、本発明では、ＺｎＳ含有誘電体層に、
金属元素Ａを含有させる。金属元素Ａは、０〜１０００
℃においてその硫化物生成標準自由エネルギーがＺｎＳ
生成標準自由エネルギーより低い元素である。ＺｎＳ含
有誘電体層中に金属元素Ａを含有させることにより、繰
り返しオーバーライトの際のＳ遊離を抑制することがで
き、これによりジッター増大を防ぐことができる。
体層の少なくとも一方に、硫化亜鉛を含有させる。以
下、硫化亜鉛を含有する誘電体層をＺｎＳ含有誘電体層
という。そして、本発明では、ＺｎＳ含有誘電体層に、
金属元素Ａを含有させる。金属元素Ａは、０〜１０００
℃においてその硫化物生成標準自由エネルギーがＺｎＳ
生成標準自由エネルギーより低い元素である。ＺｎＳ含
有誘電体層中に金属元素Ａを含有させることにより、繰
り返しオーバーライトの際のＳ遊離を抑制することがで
き、これによりジッター増大を防ぐことができる。
【００２１】本発明では、金属元素ＡとしてＣｅ、Ｃ
ａ、Ｍｇ、Ｓｒ、ＢａおよびＮａの少なくとも１種を用
いることが好ましく、硫化物生成標準自由エネルギーが
小さいことから、Ｃｅを用いることが特に好ましい。例
えば３００Ｋでは、ＺｎＳ生成標準自由エネルギーは約
−２３０kJ/mol、ＣｅＳ生成標準自由エネルギーは約−
５４０kJ/mol、ＣａＳ生成標準自由エネルギーは約−５
１０kJ/mol、ＭｇＳ生成標準自由エネルギーは約−３９
０kJ/mol、ＳｒＳ生成標準自由エネルギーは約−５００
kJ/mol、ＢａＳ生成標準自由エネルギーは約−４６０kJ
/mol、Ｎａ2Ｓ生成標準自由エネルギーは約−４００kJ/
molである。
ａ、Ｍｇ、Ｓｒ、ＢａおよびＮａの少なくとも１種を用
いることが好ましく、硫化物生成標準自由エネルギーが
小さいことから、Ｃｅを用いることが特に好ましい。例
えば３００Ｋでは、ＺｎＳ生成標準自由エネルギーは約
−２３０kJ/mol、ＣｅＳ生成標準自由エネルギーは約−
５４０kJ/mol、ＣａＳ生成標準自由エネルギーは約−５
１０kJ/mol、ＭｇＳ生成標準自由エネルギーは約−３９
０kJ/mol、ＳｒＳ生成標準自由エネルギーは約−５００
kJ/mol、ＢａＳ生成標準自由エネルギーは約−４６０kJ
/mol、Ｎａ2Ｓ生成標準自由エネルギーは約−４００kJ/
molである。
【００２２】ＺｎＳ含有誘電体層中において、全金属元
素に対する金属元素Ａの比率は、２原子％未満、好まし
くは１．５原子％以下、より好ましくは１．３原子％以
下である。金属元素Ａの比率が高すぎると、繰り返しオ
ーバーライト時のジッター増大抑制効果が実現しない。
なお、本発明の効果を十分に実現するためには、金属元
素Ａの比率を好ましくは０．０１原子％以上、より好ま
しくは０．０３原子％以上とする。全金属元素中の金属
元素Ａの比率は、蛍光Ｘ線分析やＥＰＭＡ（電子線プロ
ーブＸ線マイクロアナリシス）などにより測定すること
ができる。なお、誘電体層中における全金属には、Ｓｉ
等の半金属も含まれるものとする。
素に対する金属元素Ａの比率は、２原子％未満、好まし
くは１．５原子％以下、より好ましくは１．３原子％以
下である。金属元素Ａの比率が高すぎると、繰り返しオ
ーバーライト時のジッター増大抑制効果が実現しない。
なお、本発明の効果を十分に実現するためには、金属元
素Ａの比率を好ましくは０．０１原子％以上、より好ま
しくは０．０３原子％以上とする。全金属元素中の金属
元素Ａの比率は、蛍光Ｘ線分析やＥＰＭＡ（電子線プロ
ーブＸ線マイクロアナリシス）などにより測定すること
ができる。なお、誘電体層中における全金属には、Ｓｉ
等の半金属も含まれるものとする。
【００２３】誘電体層中において、金属元素Ａは、単
体、硫化物、酸化物、フッ化物等のいずれの形態で存在
していてもよい。
体、硫化物、酸化物、フッ化物等のいずれの形態で存在
していてもよい。
【００２４】ＺｎＳ含有誘電体層には、硫化亜鉛以外の
化合物、例えば、各種酸化物、窒化物、フッ化物等が含
有されていることが好ましい。このような化合物として
は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2、ＳｉＯ）、酸化タ
ンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ラ
ンタン（Ｌａ2Ｏ3）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ2）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）およびフッ化トリ
ウム（ＴｈＦ4）の少なくとも１種が好ましい。誘電体
層を実質的に硫化亜鉛だけから構成した場合には誘電体
層が硬くなりすぎ、繰り返しオーバーライトを行ったと
きの熱衝撃により剥離が生じるなど、耐久性が低くなっ
てしまうが、酸化ケイ素や窒化ケイ素などを含有させる
ことにより、オーバーライト耐久性が向上する。
化合物、例えば、各種酸化物、窒化物、フッ化物等が含
有されていることが好ましい。このような化合物として
は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2、ＳｉＯ）、酸化タ
ンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ラ
ンタン（Ｌａ2Ｏ3）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ2）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）およびフッ化トリ
ウム（ＴｈＦ4）の少なくとも１種が好ましい。誘電体
層を実質的に硫化亜鉛だけから構成した場合には誘電体
層が硬くなりすぎ、繰り返しオーバーライトを行ったと
きの熱衝撃により剥離が生じるなど、耐久性が低くなっ
てしまうが、酸化ケイ素や窒化ケイ素などを含有させる
ことにより、オーバーライト耐久性が向上する。
【００２５】ＺｎＳ含有誘電体層中における硫化亜鉛の
含有量は、好ましくは５０〜９５モル％、より好ましく
は７０〜９０モル％である。ＺｎＳが少なすぎると、熱
伝導率が高くなりすぎると共に屈折率が小さくなりす
ぎ、高Ｃ／Ｎが得られにくくなる。一方、ＺｎＳが多す
ぎると、オーバーライト耐久性が低くなってしまう。誘
電体層中のＺｎＳ含有量は、蛍光Ｘ線分析などにより求
めたＳ量とＺｎ量とに基づいて決定し、例えばＳに対し
Ｚｎが過剰であった場合には、過剰なＺｎは他の化合
物、例えばＺｎＯとして含有されているものとする。
含有量は、好ましくは５０〜９５モル％、より好ましく
は７０〜９０モル％である。ＺｎＳが少なすぎると、熱
伝導率が高くなりすぎると共に屈折率が小さくなりす
ぎ、高Ｃ／Ｎが得られにくくなる。一方、ＺｎＳが多す
ぎると、オーバーライト耐久性が低くなってしまう。誘
電体層中のＺｎＳ含有量は、蛍光Ｘ線分析などにより求
めたＳ量とＺｎ量とに基づいて決定し、例えばＳに対し
Ｚｎが過剰であった場合には、過剰なＺｎは他の化合
物、例えばＺｎＯとして含有されているものとする。
【００２６】なお、以上ではＺｎＳ含有誘電体層中に金
属元素Ａを含有させる構成について説明したが、ＺｎＳ
含有誘電体層と記録層との間に金属元素Ａを含有する中
間層を設ける構成としてもよい。このような中間層とし
ては、例えば、酸化セリウム（ＣｅＯ2）単体からなる
もの、あるいはＺｎＳ−ＣｅＯ2混合物からなるものな
どが挙げられる。
属元素Ａを含有させる構成について説明したが、ＺｎＳ
含有誘電体層と記録層との間に金属元素Ａを含有する中
間層を設ける構成としてもよい。このような中間層とし
ては、例えば、酸化セリウム（ＣｅＯ2）単体からなる
もの、あるいはＺｎＳ−ＣｅＯ2混合物からなるものな
どが挙げられる。
【００２７】上部誘電体層および下部誘電体層の一方だ
けをＺｎＳ含有誘電体層とする場合、他方の誘電体層、
すなわち硫化亜鉛を含有しない誘電体層に用いる誘電体
材料は特に限定されず、ＺｎＳ以外の上記各種誘電体や
それらの混合物など、透明な各種セラミックスを用いれ
ばよく、また、各種ガラスなどを用いてもよい。また、
例えば、Ｌａ、Ｓｉ、ＯおよびＮを含有する所謂LaSiON
や、Ｓｉ、Ａｌ、ＯおよびＮを含有する所謂SiAlON、あ
るいはＹを含有するSiAlON等も好ましく用いることがで
きる。
けをＺｎＳ含有誘電体層とする場合、他方の誘電体層、
すなわち硫化亜鉛を含有しない誘電体層に用いる誘電体
材料は特に限定されず、ＺｎＳ以外の上記各種誘電体や
それらの混合物など、透明な各種セラミックスを用いれ
ばよく、また、各種ガラスなどを用いてもよい。また、
例えば、Ｌａ、Ｓｉ、ＯおよびＮを含有する所謂LaSiON
や、Ｓｉ、Ａｌ、ＯおよびＮを含有する所謂SiAlON、あ
るいはＹを含有するSiAlON等も好ましく用いることがで
きる。
【００２８】下部誘電体層および上部誘電体層の屈折率
は、波長４００〜８５０nmの範囲で１．４以上、特に
１．８以上であることが好ましい。上記波長範囲は、現
在のＣＤプレーヤの使用波長である７８０nmや、次世代
の記録波長として実用化が進められている６３０〜６８
０nmを含むものであり、本発明の光記録媒体に対し好ま
しく使用される波長範囲である。
は、波長４００〜８５０nmの範囲で１．４以上、特に
１．８以上であることが好ましい。上記波長範囲は、現
在のＣＤプレーヤの使用波長である７８０nmや、次世代
の記録波長として実用化が進められている６３０〜６８
０nmを含むものであり、本発明の光記録媒体に対し好ま
しく使用される波長範囲である。
【００２９】下部誘電体層３の厚さは、好ましくは５０
０〜３０００A、より好ましくは１０００〜２５００Aで
ある。下部誘電体層をこのような厚さとすることによ
り、記録に際しての基体損傷を効果的に防ぐことがで
き、しかも変調度も高くなる。上部誘電体層５の厚さ
は、好ましくは１００〜３００A、より好ましくは１３
０〜２００Aである。上部誘電体層をこのような厚さと
することにより冷却速度が速くなるので、記録マークの
エッジが明瞭となってジッターが少なくなる。また、こ
のような厚さとすることにより、変調度を高くすること
ができる。
０〜３０００A、より好ましくは１０００〜２５００Aで
ある。下部誘電体層をこのような厚さとすることによ
り、記録に際しての基体損傷を効果的に防ぐことがで
き、しかも変調度も高くなる。上部誘電体層５の厚さ
は、好ましくは１００〜３００A、より好ましくは１３
０〜２００Aである。上部誘電体層をこのような厚さと
することにより冷却速度が速くなるので、記録マークの
エッジが明瞭となってジッターが少なくなる。また、こ
のような厚さとすることにより、変調度を高くすること
ができる。
【００３０】各誘電体層は、スパッタ法や蒸着法等の気
相成長法により形成することが好ましい。誘電体層中に
金属元素Ａを含有させるためには、様々な方法を利用す
ることができる。例えば、金属元素ＡがＣｅである場合
には、Ｃｅ単体やＣｅＯ2からなるチップを、誘電体層
の主成分となる主ターゲット上に載せたものをターゲッ
トとして用いてもよく、主ターゲット中にＣｅＯ2やそ
の他のＣｅ化合物として含有させてもよい。また、金属
元素ＡとしてＣａやＭｇを用いる場合、上記主ターゲッ
ト上にＣａＯやＭｇＯからなるチップを載せてターゲッ
トとしてもよいが、これらには潮解性があるので、好ま
しくない。したがって、この場合には、ＣａＦ2やＭｇ
Ｆ2からなるチップを主ターゲット上に載せてターゲッ
トとすることが好ましい。金属元素ＡとしてＳｒ、Ｂ
ａ、Ｎａなどを用いる場合も、潮解性の点で、酸化物チ
ップよりもフッ化物チップを用いるほうが好ましい。ま
た、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａは、酸化物やこれ以
外の化合物として主ターゲット中に含有させて用いても
よい。なお、主ターゲットには、ＺｎＳ−ＳｉＯ2など
のような複合ターゲットを用いてもよく、主ターゲット
としてＺｎＳとＳｉＯ2とをそれぞれ単独で用いるよう
な多元スパッタ法を利用してもよい。
相成長法により形成することが好ましい。誘電体層中に
金属元素Ａを含有させるためには、様々な方法を利用す
ることができる。例えば、金属元素ＡがＣｅである場合
には、Ｃｅ単体やＣｅＯ2からなるチップを、誘電体層
の主成分となる主ターゲット上に載せたものをターゲッ
トとして用いてもよく、主ターゲット中にＣｅＯ2やそ
の他のＣｅ化合物として含有させてもよい。また、金属
元素ＡとしてＣａやＭｇを用いる場合、上記主ターゲッ
ト上にＣａＯやＭｇＯからなるチップを載せてターゲッ
トとしてもよいが、これらには潮解性があるので、好ま
しくない。したがって、この場合には、ＣａＦ2やＭｇ
Ｆ2からなるチップを主ターゲット上に載せてターゲッ
トとすることが好ましい。金属元素ＡとしてＳｒ、Ｂ
ａ、Ｎａなどを用いる場合も、潮解性の点で、酸化物チ
ップよりもフッ化物チップを用いるほうが好ましい。ま
た、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａは、酸化物やこれ以
外の化合物として主ターゲット中に含有させて用いても
よい。なお、主ターゲットには、ＺｎＳ−ＳｉＯ2など
のような複合ターゲットを用いてもよく、主ターゲット
としてＺｎＳとＳｉＯ2とをそれぞれ単独で用いるよう
な多元スパッタ法を利用してもよい。
【００３１】ＺｎＳ含有誘電体層は、Ａｒ中で通常のス
パッタ法により形成してもよいが、好ましくはＡｒとＯ
2との混合雰囲気中でスパッタを行う。このような混合
雰囲気中でスパッタを行うことにより、繰り返しオーバ
ーライト時のジッター増大を抑える効果が、より高くな
る。スパッタ時のＯ2導入は、金属元素Ａ単体からなる
チップを上記主ターゲット上に載せてスパッタを行う場
合に特に有効であるが、金属元素Ａの化合物からなるチ
ップを主ターゲットに載せたり、主ターゲットに金属元
素Ａの化合物を含有させたりする場合にも有効である。
スパッタ雰囲気中へのＯ2導入量を分圧比Ｏ2／（Ａｒ＋
Ｏ2）で表したとき、この分圧比は好ましくは３０％以
下、より好ましくは２５％以下である。Ｏ2導入量が多
すぎると、記録パワーは低下するが消去パワーは変化し
ないため、消去パワーマージンが極度に狭くなってしま
い、好ましくない。なお、Ｏ2導入による効果を十分に
発揮させるためには、上記分圧比を好ましくは５％以
上、より好ましくは１０％以上とする。
パッタ法により形成してもよいが、好ましくはＡｒとＯ
2との混合雰囲気中でスパッタを行う。このような混合
雰囲気中でスパッタを行うことにより、繰り返しオーバ
ーライト時のジッター増大を抑える効果が、より高くな
る。スパッタ時のＯ2導入は、金属元素Ａ単体からなる
チップを上記主ターゲット上に載せてスパッタを行う場
合に特に有効であるが、金属元素Ａの化合物からなるチ
ップを主ターゲットに載せたり、主ターゲットに金属元
素Ａの化合物を含有させたりする場合にも有効である。
スパッタ雰囲気中へのＯ2導入量を分圧比Ｏ2／（Ａｒ＋
Ｏ2）で表したとき、この分圧比は好ましくは３０％以
下、より好ましくは２５％以下である。Ｏ2導入量が多
すぎると、記録パワーは低下するが消去パワーは変化し
ないため、消去パワーマージンが極度に狭くなってしま
い、好ましくない。なお、Ｏ2導入による効果を十分に
発揮させるためには、上記分圧比を好ましくは５％以
上、より好ましくは１０％以上とする。
【００３２】記録層 記録時にＳの遊離が生じるような高温まで誘電体層が加
熱される相変化型記録媒体であれば、記録層の組成によ
らず本発明の効果は実現するので、記録層の組成は特に
限定されない。ただし、以下に説明するＩｎ−Ａｇ−Ｔ
ｅ−Ｓｂ系組成やＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系組成、特にＩｎ−
Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系組成の記録層を有する光記録媒体に
対し、本発明は極めて有効である。
熱される相変化型記録媒体であれば、記録層の組成によ
らず本発明の効果は実現するので、記録層の組成は特に
限定されない。ただし、以下に説明するＩｎ−Ａｇ−Ｔ
ｅ−Ｓｂ系組成やＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系組成、特にＩｎ−
Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系組成の記録層を有する光記録媒体に
対し、本発明は極めて有効である。
【００３３】Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系組成の記録層で
は、構成元素の原子比を 式Ｉ ｛（ＩｎaＡｇbＴｅ1-a-b）1-cＳｂc｝1-dＭd で表したとき、好ましくは ａ＝０．１〜０．３、 ｂ＝０．１〜０．３、 ｃ＝０．５〜０．８、 ｄ＝０〜０．０５ であり、より好ましくは ａ＝０．１１〜０．２８、 ｂ＝０．１５〜０．２８、 ｃ＝０．５５〜０．６５、 ｄ＝０．００５〜０．０５ である。
は、構成元素の原子比を 式Ｉ ｛（ＩｎaＡｇbＴｅ1-a-b）1-cＳｂc｝1-dＭd で表したとき、好ましくは ａ＝０．１〜０．３、 ｂ＝０．１〜０．３、 ｃ＝０．５〜０．８、 ｄ＝０〜０．０５ であり、より好ましくは ａ＝０．１１〜０．２８、 ｂ＝０．１５〜０．２８、 ｃ＝０．５５〜０．６５、 ｄ＝０．００５〜０．０５ である。
【００３４】式Ｉにおいてａが小さすぎると、記録層中
のＩｎ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記
録マークの非晶質化が不十分となって変調度が低下し、
また、信頼性も低くなってしまう。一方、ａが大きすぎ
ると、記録層中のＩｎ含有率が相対的に高くなりすぎ
る。このため、記録マーク以外の反射率が低くなって変
調度が低下してしまう。
のＩｎ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記
録マークの非晶質化が不十分となって変調度が低下し、
また、信頼性も低くなってしまう。一方、ａが大きすぎ
ると、記録層中のＩｎ含有率が相対的に高くなりすぎ
る。このため、記録マーク以外の反射率が低くなって変
調度が低下してしまう。
【００３５】式Ｉにおいてｂが小さすぎると、記録層中
のＡｇ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記
録マークの再結晶化が困難となって、繰り返しオーバー
ライトが困難となる。一方、ｂが大きすぎると、記録層
中のＡｇ含有率が相対的に高くなり、過剰なＡｇが記録
および消去の際に単独でＳｂ相中に拡散することにな
る。このため、書き換え耐久性が低下すると共に、記録
マークの安定性および結晶質部の安定性がいずれも低く
なってしまい、信頼性が低下する。すなわち、高温で保
存したときに記録マークの結晶化が進んで、Ｃ／Ｎや変
調度が劣化しやすくなる。また、繰り返して記録を行な
ったときのＣ／Ｎおよび変調度の劣化も進みやすくな
る。
のＡｇ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記
録マークの再結晶化が困難となって、繰り返しオーバー
ライトが困難となる。一方、ｂが大きすぎると、記録層
中のＡｇ含有率が相対的に高くなり、過剰なＡｇが記録
および消去の際に単独でＳｂ相中に拡散することにな
る。このため、書き換え耐久性が低下すると共に、記録
マークの安定性および結晶質部の安定性がいずれも低く
なってしまい、信頼性が低下する。すなわち、高温で保
存したときに記録マークの結晶化が進んで、Ｃ／Ｎや変
調度が劣化しやすくなる。また、繰り返して記録を行な
ったときのＣ／Ｎおよび変調度の劣化も進みやすくな
る。
【００３６】また、ａ＋ｂが小さすぎるとＴｅが過剰と
なってＴｅ相が形成される。Ｔｅ相は結晶転移速度を低
下させるため、消去が困難となる。一方、ａ＋ｂが大き
すぎると、記録層の非晶質化が困難となり、信号が記録
できなくなる可能性が生じる。
なってＴｅ相が形成される。Ｔｅ相は結晶転移速度を低
下させるため、消去が困難となる。一方、ａ＋ｂが大き
すぎると、記録層の非晶質化が困難となり、信号が記録
できなくなる可能性が生じる。
【００３７】式Ｉにおいてｃが小さすぎると、相変化に
伴なう反射率差は大きくなるが結晶転移速度が急激に遅
くなって消去が困難となる。一方、ｃが大きすぎると、
相変化に伴なう反射率差が小さくなって変調度が小さく
なる。
伴なう反射率差は大きくなるが結晶転移速度が急激に遅
くなって消去が困難となる。一方、ｃが大きすぎると、
相変化に伴なう反射率差が小さくなって変調度が小さく
なる。
【００３８】式Ｉにおける元素Ｍは、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、
Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、ＴｂおよびＹから選
択される少なくとも１種の元素である。元素Ｍは、書き
換え耐久性を向上させる効果、具体的には、書き換えの
繰り返しによる消去率の低下を抑える効果を示す。ま
た、高温・高湿などの悪条件下での信頼性を向上させ
る。このような効果が強力であることから、元素Ｍのう
ちＶ、Ｔａ、ＣｅおよびＹの少なくとも１種が好まし
く、ＶおよびＴａの少なくとも１種がより好ましく、Ｖ
が特に好ましい。
Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、ＴｂおよびＹから選
択される少なくとも１種の元素である。元素Ｍは、書き
換え耐久性を向上させる効果、具体的には、書き換えの
繰り返しによる消去率の低下を抑える効果を示す。ま
た、高温・高湿などの悪条件下での信頼性を向上させ
る。このような効果が強力であることから、元素Ｍのう
ちＶ、Ｔａ、ＣｅおよびＹの少なくとも１種が好まし
く、ＶおよびＴａの少なくとも１種がより好ましく、Ｖ
が特に好ましい。
【００３９】元素Ｍの含有率を表すｄが大きすぎると、
相変化に伴なう反射率変化が小さくなって十分な変調度
が得られなくなる。ｄが小さすぎると、元素Ｍ添加によ
る効果が不十分となる。
相変化に伴なう反射率変化が小さくなって十分な変調度
が得られなくなる。ｄが小さすぎると、元素Ｍ添加によ
る効果が不十分となる。
【００４０】この組成系では、記録層にはＡｇ、Ｓｂ、
Ｔｅ、Ｉｎおよび必要に応じて添加されるＭだけを用い
ることが好ましいが、Ａｇの一部をＡｕで置換してもよ
く、Ｓｂの一部をＢｉで置換してもよく、Ｔｅの一部を
Ｓｅで置換してもよく、Ｉｎの一部をＡｌおよび／また
はＰで置換してもよい。
Ｔｅ、Ｉｎおよび必要に応じて添加されるＭだけを用い
ることが好ましいが、Ａｇの一部をＡｕで置換してもよ
く、Ｓｂの一部をＢｉで置換してもよく、Ｔｅの一部を
Ｓｅで置換してもよく、Ｉｎの一部をＡｌおよび／また
はＰで置換してもよい。
【００４１】ＡｕによるＡｇの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると、記録マークが結晶化しやすくなっ
て高温下での信頼性が悪化する。
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると、記録マークが結晶化しやすくなっ
て高温下での信頼性が悪化する。
【００４２】ＢｉによるＳｂの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると記録層の吸収係数が増加して光の干
渉効果が減少し、このため結晶−非晶質間の反射率差が
小さくなって変調度が低下し、高Ｃ／Ｎが得られなくな
る。
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると記録層の吸収係数が増加して光の干
渉効果が減少し、このため結晶−非晶質間の反射率差が
小さくなって変調度が低下し、高Ｃ／Ｎが得られなくな
る。
【００４３】ＳｅによるＴｅの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると結晶転移速度が遅くなりすぎ、十分
な消去率が得られなくなる。
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると結晶転移速度が遅くなりすぎ、十分
な消去率が得られなくなる。
【００４４】Ａｌおよび／またはＰによるＩｎの置換率
は、好ましくは４０原子％以下、より好ましくは２０原
子％以下である。置換率が高すぎると、記録マークの安
定性が低くなって信頼性が低くなる。なお、ＡｌとＰと
の比率は任意である。
は、好ましくは４０原子％以下、より好ましくは２０原
子％以下である。置換率が高すぎると、記録マークの安
定性が低くなって信頼性が低くなる。なお、ＡｌとＰと
の比率は任意である。
【００４５】なお、この組成系において繰り返し書き換
え後の記録層の吸収係数ｋは、結晶状態のときが３．３
程度、微結晶ないし非晶質のときが２．２程度である。
え後の記録層の吸収係数ｋは、結晶状態のときが３．３
程度、微結晶ないし非晶質のときが２．２程度である。
【００４６】この組成系の記録層の厚さは、好ましくは
９５〜５００A、より好ましくは１３０〜３００Aであ
る。記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難となり、相
変化に伴なう反射率変化が不十分となる。一方、記録層
が厚すぎると、記録マーク形成時に記録層の厚さ方向へ
Ａｇが多量に拡散し、記録層面内方向へ拡散するＡｇの
比率が小さくなってしまうため、記録層の信頼性が低く
なってしまう。また、記録層が厚すぎると、反射率およ
び変調度が低くなってしまう。
９５〜５００A、より好ましくは１３０〜３００Aであ
る。記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難となり、相
変化に伴なう反射率変化が不十分となる。一方、記録層
が厚すぎると、記録マーク形成時に記録層の厚さ方向へ
Ａｇが多量に拡散し、記録層面内方向へ拡散するＡｇの
比率が小さくなってしまうため、記録層の信頼性が低く
なってしまう。また、記録層が厚すぎると、反射率およ
び変調度が低くなってしまう。
【００４７】Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系組成の記録層では、構
成元素の原子比を 式II Ｇｅa Ｓｂb Ｔｅ1-a-b で表わしたとき、好ましくは ０．０８≦ａ≦０．２５、 ０．２０≦ｂ≦０．４０ である。
成元素の原子比を 式II Ｇｅa Ｓｂb Ｔｅ1-a-b で表わしたとき、好ましくは ０．０８≦ａ≦０．２５、 ０．２０≦ｂ≦０．４０ である。
【００４８】式IIにおいてａが小さすぎると、記録マー
クが結晶化しにくくなり、消去率が低くなってしまう。
ａが大きすぎると、多量のＴｅがＧｅと結合することに
なり、その結果、Ｓｂが析出して記録マークが形成しに
くくなる。
クが結晶化しにくくなり、消去率が低くなってしまう。
ａが大きすぎると、多量のＴｅがＧｅと結合することに
なり、その結果、Ｓｂが析出して記録マークが形成しに
くくなる。
【００４９】式IIにおいてｂが小さすぎると、Ｔｅが多
くなりすぎるために高温での保存時に記録マークが結晶
化しやすくなって、信頼性が低くなってしまう。ｂが大
きすぎると、Ｓｂが析出して記録マークが形成しにくく
なる。
くなりすぎるために高温での保存時に記録マークが結晶
化しやすくなって、信頼性が低くなってしまう。ｂが大
きすぎると、Ｓｂが析出して記録マークが形成しにくく
なる。
【００５０】この組成系における記録層の厚さは、好ま
しくは１４０〜５００ Aである。記録層が薄すぎると結
晶相の成長が困難となり、相変化に伴なう反射率変化が
不十分となる。一方、記録層が厚すぎると、反射率およ
び変調度が低くなってしまう。
しくは１４０〜５００ Aである。記録層が薄すぎると結
晶相の成長が困難となり、相変化に伴なう反射率変化が
不十分となる。一方、記録層が厚すぎると、反射率およ
び変調度が低くなってしまう。
【００５１】記録層の組成は、ＥＰＭＡやＸ線マイクロ
アナリシス、ＩＣＰなどにより測定することができる。
アナリシス、ＩＣＰなどにより測定することができる。
【００５２】記録層の形成は、スパッタ法により行うこ
とが好ましい。スパッタ条件は特に限定されず、例え
ば、複数の元素を含む材料をスパッタする際には、合金
ターゲットを用いてもよく、ターゲットを複数個用いる
多元スパッタ法を用いてもよい。
とが好ましい。スパッタ条件は特に限定されず、例え
ば、複数の元素を含む材料をスパッタする際には、合金
ターゲットを用いてもよく、ターゲットを複数個用いる
多元スパッタ法を用いてもよい。
【００５３】反射層 反射層６の材質は特に限定されないが、通常、Ａｌ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ等の単体あるいはこれらの１種以
上を含む合金などの高反射率金属から構成すればよい。
反射層の厚さは、３００〜２０００Aとすることが好ま
しい。厚さが前記範囲未満であると十分な反射率が得に
くくなる。また、前記範囲を超えても反射率の向上は小
さく、コスト的に不利になる。反射層は、スパッタ法や
蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。
ｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ等の単体あるいはこれらの１種以
上を含む合金などの高反射率金属から構成すればよい。
反射層の厚さは、３００〜２０００Aとすることが好ま
しい。厚さが前記範囲未満であると十分な反射率が得に
くくなる。また、前記範囲を超えても反射率の向上は小
さく、コスト的に不利になる。反射層は、スパッタ法や
蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。
【００５４】保護層 保護層７は、耐擦傷性や耐食性の向上のために設けられ
る。この保護層は種々の有機系の物質から構成されるこ
とが好ましいが、特に、放射線硬化型化合物やその組成
物を、電子線、紫外線等の放射線により硬化させた物質
から構成されることが好ましい。保護層の厚さは、通
常、０．１〜１００μm程度であり、スピンコート、グ
ラビア塗布、スプレーコート、ディッピング等、通常の
方法により形成すればよい。
る。この保護層は種々の有機系の物質から構成されるこ
とが好ましいが、特に、放射線硬化型化合物やその組成
物を、電子線、紫外線等の放射線により硬化させた物質
から構成されることが好ましい。保護層の厚さは、通
常、０．１〜１００μm程度であり、スピンコート、グ
ラビア塗布、スプレーコート、ディッピング等、通常の
方法により形成すればよい。
【００５５】書き換え 本発明の光記録媒体に対する書き換えは、前述した従来
の相変化型光記録媒体と同様に行われる。記録パワー
は、パルス状に加えてもよい。一つの信号を少なくとも
２回の照射で記録することにより記録マークでの蓄熱が
抑制され、記録マーク後端部の膨れ（ティアドロップ現
象）を抑えることができるので、Ｃ／Ｎが向上する。ま
た、パルス状照射により消去率も向上する。記録パワー
および消去パワーの具体的値は、実験的に決定すること
ができる。なお、再生用レーザー光には、記録層の結晶
状態に影響を与えない低パワーのものを用いる。
の相変化型光記録媒体と同様に行われる。記録パワー
は、パルス状に加えてもよい。一つの信号を少なくとも
２回の照射で記録することにより記録マークでの蓄熱が
抑制され、記録マーク後端部の膨れ（ティアドロップ現
象）を抑えることができるので、Ｃ／Ｎが向上する。ま
た、パルス状照射により消去率も向上する。記録パワー
および消去パワーの具体的値は、実験的に決定すること
ができる。なお、再生用レーザー光には、記録層の結晶
状態に影響を与えない低パワーのものを用いる。
【００５６】本発明の光記録媒体への記録に際し、レー
ザー光に対する記録層の線速度は、通常、０．８〜２０
m/s程度、好ましくは１．２〜１６m/sである。
ザー光に対する記録層の線速度は、通常、０．８〜２０
m/s程度、好ましくは１．２〜１６m/sである。
【００５７】本発明の光記録媒体は、書き換えおよび再
生に用いる光を、広い波長域、例えば１００〜５０００
nmの範囲から自在に選択できる。
生に用いる光を、広い波長域、例えば１００〜５０００
nmの範囲から自在に選択できる。
【００５８】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
をさらに詳細に説明する。
【００５９】実施例１ 射出成形によりグルーブを同時形成した直径１３０mm、
厚さ０．６mmのディスク状ポリカーボネート基板２の表
面に、下部誘電体層３、記録層４、上部誘電体層５、反
射層６および保護層７を形成し、図１の構成を有する光
記録ディスクサンプルとした。グルーブは、幅０．７４
μm、深さ６５０A 、ピッチ１．４８μmとした。
厚さ０．６mmのディスク状ポリカーボネート基板２の表
面に、下部誘電体層３、記録層４、上部誘電体層５、反
射層６および保護層７を形成し、図１の構成を有する光
記録ディスクサンプルとした。グルーブは、幅０．７４
μm、深さ６５０A 、ピッチ１．４８μmとした。
【００６０】下部誘電体層３は、スパッタ法により形成
した。まず、真空容器内を１×１０-2Pa以下まで排気し
た後、Ａｒガスを導入して０．１Pa程度の圧力となるよ
うに調整した。次いで、直径９０mmのＺｎＳ（８０モル
％）−ＳｉＯ2（２０モル％）主ターゲット上に５mm角
のＣｅチップを３枚載せたものをターゲットとして、ス
パッタを行った。下部誘電体層中の全金属元素に対する
Ｃｅの比率を蛍光Ｘ線分析により測定したところ、１．
２原子％であった。下部誘電体層の厚さは２２５０Aと
した。
した。まず、真空容器内を１×１０-2Pa以下まで排気し
た後、Ａｒガスを導入して０．１Pa程度の圧力となるよ
うに調整した。次いで、直径９０mmのＺｎＳ（８０モル
％）−ＳｉＯ2（２０モル％）主ターゲット上に５mm角
のＣｅチップを３枚載せたものをターゲットとして、ス
パッタを行った。下部誘電体層中の全金属元素に対する
Ｃｅの比率を蛍光Ｘ線分析により測定したところ、１．
２原子％であった。下部誘電体層の厚さは２２５０Aと
した。
【００６１】記録層４は、組成（原子比）が Ｉｎ6Ａｇ7Ｔｅ28Ｓｂ58Ｖ1 であるターゲットを用いてスパッタ法により形成した。
なお、この組成は、 式 ｛（Ｉｎa Ａｇb Ｔｅ1-a-b ）1-c Ｓｂc ｝1-d Ｍ
d において ａ＝０．１６、 ｂ＝０．１７、 ｃ＝０．５８、 ｄ＝０．０１ に相当するものである。記録層の厚さは１７０Aとし
た。
なお、この組成は、 式 ｛（Ｉｎa Ａｇb Ｔｅ1-a-b ）1-c Ｓｂc ｝1-d Ｍ
d において ａ＝０．１６、 ｂ＝０．１７、 ｃ＝０．５８、 ｄ＝０．０１ に相当するものである。記録層の厚さは１７０Aとし
た。
【００６２】上部誘電体層５は、下部誘電体層３と同様
にして形成した。ただし、スパッタはＡｒ＋Ｏ2混合雰
囲気中で行った。Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）は２０％とした。
誘電体層中の全金属元素に対するＣｅの比率を蛍光Ｘ線
分析により測定したところ、０．２原子％であった。上
部誘電体層５の厚さは１５０Aとした。
にして形成した。ただし、スパッタはＡｒ＋Ｏ2混合雰
囲気中で行った。Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）は２０％とした。
誘電体層中の全金属元素に対するＣｅの比率を蛍光Ｘ線
分析により測定したところ、０．２原子％であった。上
部誘電体層５の厚さは１５０Aとした。
【００６３】反射層６は、Ａｌを主成分とするターゲッ
トに用いてスパッタ法により形成した。反射層の厚さは
１５００A とした。
トに用いてスパッタ法により形成した。反射層の厚さは
１５００A とした。
【００６４】保護層７は、紫外線硬化型樹脂をスピンコ
ート法により塗布後、紫外線照射により硬化して形成し
た。硬化後の保護層厚さは５μm であった。
ート法により塗布後、紫外線照射により硬化して形成し
た。硬化後の保護層厚さは５μm であった。
【００６５】このサンプルを光記録媒体評価装置に載
せ、線速度６m/s で回転させながら、記録パワー１２．
０mW、消去パワー５．０mWで８，１６ＲＬＬ信号を記録
するオーバーライトを繰り返し行った。オーバーライト
回数とそのときのジッター量との関係を、図２に示す。
図２から、このサンプルではオーバーライト３０万回に
至るまでジッター量がほぼフラットに推移することがわ
かる。
せ、線速度６m/s で回転させながら、記録パワー１２．
０mW、消去パワー５．０mWで８，１６ＲＬＬ信号を記録
するオーバーライトを繰り返し行った。オーバーライト
回数とそのときのジッター量との関係を、図２に示す。
図２から、このサンプルではオーバーライト３０万回に
至るまでジッター量がほぼフラットに推移することがわ
かる。
【００６６】実施例２ 下部誘電体層３および上部誘電体層５を形成する際に、
Ｃｅチップの枚数を８枚としたほかは実施例１と同様に
して、光記録ディスクサンプルを作製した。このサンプ
ルでは、下部誘電体層３中の全金属元素に対するＣｅの
比率は１．８原子％であり、上部誘電体層５中の全金属
元素に対するＣｅの比率は０．４原子％であった。この
サンプルについて実施例１と同様な測定を行ったとこ
ろ、オーバーライト５万回までジッター量がほぼフラッ
トに推移した。
Ｃｅチップの枚数を８枚としたほかは実施例１と同様に
して、光記録ディスクサンプルを作製した。このサンプ
ルでは、下部誘電体層３中の全金属元素に対するＣｅの
比率は１．８原子％であり、上部誘電体層５中の全金属
元素に対するＣｅの比率は０．４原子％であった。この
サンプルについて実施例１と同様な測定を行ったとこ
ろ、オーバーライト５万回までジッター量がほぼフラッ
トに推移した。
【００６７】実施例３ 上部誘電体層５を形成する際にスパッタ雰囲気中にＯ2
を導入しなかったほかは実施例１と同様にして、光記録
ディスクサンプルを作製した。このサンプルの上部誘電
体層５中の全金属元素に対するＣｅの比率は、下部誘電
体層３と同じ１．２原子％であった。このサンプルにつ
いて実施例１と同様な測定を行ったところ、オーバーラ
イト１万回までジッター量がほぼフラットに推移した。
を導入しなかったほかは実施例１と同様にして、光記録
ディスクサンプルを作製した。このサンプルの上部誘電
体層５中の全金属元素に対するＣｅの比率は、下部誘電
体層３と同じ１．２原子％であった。このサンプルにつ
いて実施例１と同様な測定を行ったところ、オーバーラ
イト１万回までジッター量がほぼフラットに推移した。
【００６８】比較例 下部誘電体層３および上部誘電体層５を形成する際に、
主ターゲットにＣｅチップを載せなかったほかは実施例
３と同様にして光記録ディスクサンプルを作製した。こ
のサンプルについて、記録パワーを１０．０mWとしたほ
かは実施例１と同様にしてオーバーライト特性の測定を
行った。結果を図３に示す。図３から、このサンプルで
は、オーバーライト回数が１０００回を超えるとジッタ
ーが急激に増大することがわかる。
主ターゲットにＣｅチップを載せなかったほかは実施例
３と同様にして光記録ディスクサンプルを作製した。こ
のサンプルについて、記録パワーを１０．０mWとしたほ
かは実施例１と同様にしてオーバーライト特性の測定を
行った。結果を図３に示す。図３から、このサンプルで
は、オーバーライト回数が１０００回を超えるとジッタ
ーが急激に増大することがわかる。
【００６９】このサンプルに３００回オーバーライトを
行った後、反射層を剥離し、次いでポリカーボネート基
板をクロロフォルムで溶解し、さらに、フッ酸でエッチ
ングすることにより下部誘電体層３および上部誘電体層
５を除去して、記録層４だけを取り出した。この記録層
４をエネルギー分散型Ｘ線分光装置（ＥＤＳ）付属の透
過型電子顕微鏡で観察したところ、記録層のオーバーラ
イト領域にＳに富んだ層が付着していることがわかっ
た。この層は、誘電体層中の遊離Ｓが記録層に拡散する
ことにより形成された拡散層であると考えられる。この
拡散層を含む記録層のオーバーライト領域の組成をＥＤ
Ｓにより測定したところ、Ｚｎ含有量が１０原子％、Ｓ
含有量が２０原子％であり、Ｓの拡散により記録層の組
成が影響を受けていることが確認された。
行った後、反射層を剥離し、次いでポリカーボネート基
板をクロロフォルムで溶解し、さらに、フッ酸でエッチ
ングすることにより下部誘電体層３および上部誘電体層
５を除去して、記録層４だけを取り出した。この記録層
４をエネルギー分散型Ｘ線分光装置（ＥＤＳ）付属の透
過型電子顕微鏡で観察したところ、記録層のオーバーラ
イト領域にＳに富んだ層が付着していることがわかっ
た。この層は、誘電体層中の遊離Ｓが記録層に拡散する
ことにより形成された拡散層であると考えられる。この
拡散層を含む記録層のオーバーライト領域の組成をＥＤ
Ｓにより測定したところ、Ｚｎ含有量が１０原子％、Ｓ
含有量が２０原子％であり、Ｓの拡散により記録層の組
成が影響を受けていることが確認された。
【００７０】以上の実施例および比較例から、Ｃｅに代
表されるような、硫化物生成標準自由エネルギーがＺｎ
Ｓ生成標準自由エネルギーよりも低い元素を誘電体層中
に添加することにより、レーザー光照射による加熱が引
き起こす誘電体層中のＳの遊離・偏析や記録層中へのＳ
の混入が抑えられることがわかる。そして、その結果、
繰り返しオーバーライト時のジッター増大が抑えられ、
オーバーライト可能回数を著しく多くできることがわか
る。
表されるような、硫化物生成標準自由エネルギーがＺｎ
Ｓ生成標準自由エネルギーよりも低い元素を誘電体層中
に添加することにより、レーザー光照射による加熱が引
き起こす誘電体層中のＳの遊離・偏析や記録層中へのＳ
の混入が抑えられることがわかる。そして、その結果、
繰り返しオーバーライト時のジッター増大が抑えられ、
オーバーライト可能回数を著しく多くできることがわか
る。
【００７１】なお、Ｃｅチップに替えて、ＣａＦ2、Ｍ
ｇＦ2、ＳｒＦ2、ＢａＦ2およびＮａＦの各チップを主
ターゲット上に載せて誘電体層を形成した場合でも、上
記各実施例と同様にオーバーライト特性の改善が認めら
れた。また、誘電体層のＳｉＯ2の少なくとも一部を、
Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｌａ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ｍ
ｇＦ2、ＮａＦおよびＴｈＦ4の少なくとも１種に替えた
場合でも、金属元素Ａの添加による効果は同様に認めら
れた。
ｇＦ2、ＳｒＦ2、ＢａＦ2およびＮａＦの各チップを主
ターゲット上に載せて誘電体層を形成した場合でも、上
記各実施例と同様にオーバーライト特性の改善が認めら
れた。また、誘電体層のＳｉＯ2の少なくとも一部を、
Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2、Ｌａ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、Ｍ
ｇＦ2、ＮａＦおよびＴｈＦ4の少なくとも１種に替えた
場合でも、金属元素Ａの添加による効果は同様に認めら
れた。
【図１】本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図
である。
である。
【図２】本発明の光記録媒体のオーバーライト回数とジ
ッター量との関係を示すグラフである。
ッター量との関係を示すグラフである。
【図３】従来の光記録媒体のオーバーライト回数とジッ
ター量との関係を示すグラフである。
ター量との関係を示すグラフである。
１ 光記録媒体 ２ 基体 ３ 下部誘電体層 ４ 記録層 ５ 上部誘電体層 ６ 反射層 ７ 保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富永 淳二 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 基体上に相変化型の記録層を有し、前記
記録層の下側および上側にそれぞれ前記記録層と接する
下部誘電体層および上部誘電体層を有し、前記上部誘電
体層および前記下部誘電体層の少なくとも一方が硫化亜
鉛を含有する誘電体層（以下、ＺｎＳ含有誘電体層）で
あり、このＺｎＳ含有誘電体層が金属元素Ａ（金属元素
Ａは、０〜１０００℃において硫化物生成標準自由エネ
ルギーがＺｎＳ生成標準自由エネルギーより低い元素で
ある）を含有し、前記ＺｎＳ含有誘電体層中の全金属元
素に対する金属元素Ａの比率が２原子％未満である光記
録媒体。 - 【請求項２】 前記金属元素ＡがＣｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ
ｒ、ＢａおよびＮａの少なくとも１種である請求項１の
光記録媒体。 - 【請求項３】 前記ＺｎＳ含有誘電体層が、酸化ケイ
素、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ランタン、窒化ケ
イ素、窒化アルミニウム、フッ化マグネシウム、フッ化
ナトリウムおよびフッ化トリウムの少なくとも１種を含
有する請求項１または２の光記録媒体。 - 【請求項４】 前記ＺｎＳ含有誘電体層中の硫化亜鉛の
含有量が５０〜９５モル％である請求項１〜３のいずれ
かの光記録媒体。 - 【請求項５】 前記ＺｎＳ含有誘電体層において、全金
属元素に対する前記金属元素Ａの比率が０．０１〜１．
５原子％である請求項１〜４のいずれかの光記録媒体。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの光記録媒体を
製造する方法であって、前記ＺｎＳ含有誘電体層をスパ
ッタ法で形成するに際し、ＡｒとＯ2との混合雰囲気中
でスパッタを行う光記録媒体の製造方法。
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