JPH11314455A

JPH11314455A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH11314455A
Application number: JP10124660A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kaneko; 和弘金子; Tomohiko Onda; 智彦恩田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 1999-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】光ビームに対する記録層の記録消去時の相対速
度が３〜５m/s で使用される光記録媒体の、Ｃ／Ｎ、消
去比、変調度、記録感度、及び繰り返し記録消去特性を
改善する。【解決手段】それぞれα、β、γ、及びδで表され
る、Au、In、Sb、及びTeの組成比率が、０原子％＜α≦
22原子％、４原子％≦β≦18原子％、33原子％≦γ≦62
原子％、26原子％≦δ≦42原子％、ただし、99原子％≦
α＋β＋γ＋δ≦100 原子％、であるカルコパイライト
型化合物で、光記録媒体１の記録層４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型記録材料
からなる記録層を有し、光ビームに対する記録層の記録
消去時の相対速度が３〜５m/s で使用される光記録媒体
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
化型の光記録媒体は、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、これに伴う記録層の反射
率変化を検出する。相変化型の光記録媒体は単一の光ビ
ームによる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な点で
優れている。

【０００３】相変化型光記録媒体の記録層の材料として
は、結晶状態と非晶質状態とで反射率の差が大きく、非
晶質状態の安定度が比較的高い、Ge-Te 系材料が用いら
れることが多い。その代表的な材料例として、米国特許
第 3,530,441号に開示されているように、Ge-Te 、Ge-T
e-Sb-S、Ge-Te-S 、Ge-Se-S 、Ge-Se-Sb、Ge-As-Se、In
-Te 、Se-Te 、Se-As 等のいわゆるカルコゲン系合金材
料があげられる。

【０００４】また、安定性、高速結晶化等の向上を目的
にGe-Te 系にAu（特開昭61-219692号公報）、Sn及びAu
（特開昭61-270190 号公報）、Pd（特開昭62-19490号公
報）等を添加した材料の提案や、記録／消去の繰り返し
性能向上を目的に Ge-Te-Se-Sbの組成比を特定した材料
（特開昭62-73438号公報）の提案等もなされている。し
かしながら、上述した組成のいずれもが相変化型書き換
え可能光記録媒体の記録層として要求される諸特性のす
べてを満足し得るものとは言えない。特に、記録感度、
消去感度の向上、オーバーライト時の消し残りによる消
去比低下の防止、並びに記録部、未記録部の繰り返し記
録消去特性の長寿命化が最も重要な課題となっている。

【０００５】これに対し、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。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、太陽電池等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。

【０００６】これら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で、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3-240590号公報、特開平3-99884 号公報、特開
平3-82593 号公報、特開平3-73384 号公報等）。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6-166268号公報には、記録層が結晶化する際
に AgSbTe₂相が生成する相変化型光記録媒体が開示され
ている。これらの記録材料を用いた光記録媒体は優れた
Ｃ／Ｎ、消去比、変調度、記録感度を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た組成のカルコパイライト型化合物の記録層は、繰り返
し記録消去の寿命が数千回程度しかなく、光磁気ディス
クの繰り返し記録消去の寿命が百万回であることと比べ
ると、必ずしも十分ではないという問題点があった。

【０００８】本発明はこのような従来の問題点を解消
し、Ｃ／Ｎ、消去比、変調度、記録感度が高く、更に、
繰り返し記録消去特性の優れた光記録媒体の提供を目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、光ビームに対する記録層の記録消去時の相
対速度が、３〜５m/s で使用される光記録媒体におい
て、それぞれα、β、γ、及びδで表される、Au、In、
Sb、及びTeの組成比率が、０原子％＜α≦22原子％、４
原子％≦β≦18原子％、33原子％≦γ≦62原子％、26原
子％≦δ≦42原子％、ただし、99原子％≦α＋β＋γ＋
δ≦100 原子％、である記録層を有することを特徴とす
る。このうち、２原子％≦α≦12原子％、８原子％≦β
≦13原子％、46原子％≦γ≦56原子％、28原子％≦δ≦
34原子％の組成範囲が特に好ましい。

【００１０】このような構成の光記録媒体では、Ｃ／
Ｎ、消去比、変調度、及び記録感度に加え、繰り返し記
録消去特性も改善される。記録層が、Au、In、Sb、Teを
含有する可能性のある技術については、例えば、特開昭
60-177446 号公報、特開平1-307034号公報、特開平1-30
3643号公報、特開平1-251340号公報等に見られる。

【００１１】しかしながら、特開昭60-177446 号公報、
特開平1-307034号公報、特開平1-303643号公報には、記
録層を構成する元素が多数羅列されているが、それらの
元素の多様な組み合わせの中で、Au、In、Sb、Teの組み
合わせも理論的には可能であることを伺わせる程度にと
どまり、本発明のように、上記特定の元素を特定の比率
で含有する記録層についての記載や示唆は全く存在しな
い。

【００１２】一方、特開平1-251340号公報には、Au、I
n、Sb、Teの４元素の構成比率を広範囲に規定した記録
層が開示されている。具体的には、Auは０〜30原子％、
Inは５〜80原子％、Sbは10〜90原子％、Teは０〜50原子
％までの範囲で可変であると思われ、本発明に係る上記
４元素の構成比率が包含される可能性もある。しかしな
がら、特開平1-251340号公報では、AuとTeは０原子％で
もよい（つまりAuとTeは必須構成要件ではない）と認識
されており、本発明とは各元素の構成比率において一致
していない。更に、本発明が目的とする記録層の諸特性
（Ｃ／Ｎ、消去比、変調度、記録感度、繰り返し記録消
去特性等）の改善、或いは光ビームに対する記録層の記
録消去時の最適相対速度についての記載や示唆は全く存
在しない。

【００１３】本発明の光記録媒体では、Auの組成比率α
が０であると、結晶転移速度が遅くなり、消去比が低下
する。また、繰り返し記録消去寿命が低下する。αが22
原子％を越えると、結晶転移速度が速くなり過ぎて、十
分な記録が難しくなる。Inの組成比率βが４原子％未満
になると、結晶転移速度が遅くなり、消去が困難にな
る。また、繰り返し記録消去寿命が低下する。βが18原
子％を越えると、結晶転移速度は速くなるが、変調度が
得難くなる。

【００１４】Sbの組成比率γが33原子％未満になると、
結晶転移速度が遅くなり、消去が困難になる。γが62原
子％を越えると、結晶転移速度が速くなり過ぎて、十分
な記録が難しくなる。また、変調度が低下する。Teの組
成比率δが26原子％未満になると、結晶転移速度が速く
なり過ぎて、十分な記録が難しくなる。δが42原子％を
越えると、結晶転移速度が遅くなり、消去が困難にな
る。また、吸収係数が増加して誘電体層での多重反射に
よる光学干渉効果が減少し、Ｃ／Ｎが低下する。

【００１５】上記記載の組成を持つ記録層は、光ビーム
に対する記録層の記録消去時の相対速度が３〜５m/s の
時、良好な記録消去特性を示す。光記録媒体の具体的な
構造としては、請求項２に係る発明のように、基板上
に、下部誘電体層、前記記録層、上部誘電体層、反射
層、及び保護層をこの順で積層した片面記録用のものが
簡便である。

【００１６】また、請求項３に係る発明のように、少な
くとも下部誘電体層、前記記録層、上部誘電体層、及び
反射層を、この順で基板上にそれぞれ積層した２枚の光
記録媒体を、前記反射層側を対向させ、接着層を介して
接合した、両面記録が可能なものとしてもよい。更に、
請求項４に係る発明のように、基板上に、少なくとも下
部誘電体層、前記記録層、上部誘電体層、反射層、接着
層、及び上部基板をこの順で積層し、機械的強度を高め
た構成としてもよい。

【００１７】請求項５に係る発明のように、前記下部誘
電体層を、前記基板側にZnS とSiO₂の混合膜を有し、前
記記録層側にZnS とSiO₂と窒素を含む混合膜を有する複
合膜にするとよい。下部誘電体層を上記のように構成す
ると、光記録媒体の繰り返し記録消去特性が更に向上す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図３は、本発明の光記録媒
体の好ましい構成例を示す断面図である。図１の光記録
媒体１は、基板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、及び保護層７をこの順で積層
した構造を有する、片面記録用の光記録媒体である。

【００１９】また、図２の光記録媒体１は、基板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、保護層７、接着層８、及び上部基板９をこの順で
積層し、機械的強度を高めた片面記録用の光記録媒体で
ある。また、図３の光記録媒体１は、２枚の基板２の上
に、それぞれ下部誘電体層３、記録層４、上部誘電体層
５、反射層６、及び保護層７をこの順で積層し、この２
枚の光記録媒体を、保護層７側を対向させて、接着層８
を介して接合した、両面記録用の光記録媒体である。

【００２０】尚、図２及び図３の光記録媒体１では、保
護層７を省くこともできる。上記の構成例の他にも、Ｃ
／Ｎ、消去比、変調度、記録感度、繰り返し記録消去の
寿命等の改善を目的として、図１〜図３に示した光記録
媒体１の基板２と下部誘電体層３の間、及び／又は下部
誘電体層３と記録層４の間、及び／又は記録層４と上部
誘電体層５の間、及び／又は上部誘電体層５と反射層６
の間に、１層或いは複数層の補助層を挿入した光記録媒
体も可能である。この際、補助層を構成する物質は誘電
体或いは金属等が好ましい。

【００２１】基板２は、用いる光ビームに対して透明で
ある材質、例えば、樹脂やガラス等から構成することが
好ましく、特に、取り扱いが容易で安価であることか
ら、樹脂が好ましい。樹脂として具体的には例えば、ポ
リカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、Ａ
ＢＳ樹脂等を用いることができる。基板の形状及び寸法
は特に限定されないが、通常、ディスク状であり、その
厚さは、通常、0.5 〜３mm程度、直径は40〜360 mm程度
である。また、基板の表面には、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。

【００２２】下部誘電体層３及び上部誘電体層５は、記
録層４の結晶状態の変化に伴う反射率の変化を、下部誘
電体層３と上部誘電体層５との間での多重反射によって
拡大し、変調度（結晶状態と非晶質状態との反射率の
差）を高める作用、並びに、記録時に、記録層４に残っ
た熱を熱伝導により適度な速度で放出する作用を有す
る。

【００２３】下部誘電体層３及び上部誘電体層５に用い
る誘電体は、用いる光ビームに対して略透明である無機
物が好ましい。更に、その無機物の融点は記録層４を構
成する材料の融点よりも高いことが好ましい。具体的な
誘電体材料の例としては、例えば、SiO 、SiO₂、ZnO 、
Al₂O₃、TiO₂、SnO₂、In₂O₃、MgO 、ZrO₂、GeO₂等の金
属酸化物、Si₃N₄、AlN 、BN、TiN 、ZrN 、Ge₃N₄、Ge
N 等の窒化物、ZnS 、In₂S₃、TaS₄等の硫化物、SiC 、
TaC 、WC、TiC 、ZrC 、B₄C 、GeC 等の炭化物やダイヤ
モンド状カーボン或いはそれらの混合物があげられる。
これらの材料は単体で用いることもできるし、２つ以上
の材料を混合して用いることもできる。また、必要に応
じて不純物を含んでいてもよい。誘電体層は、スパッタ
法や真空蒸着法、プラズマCVD 法、光CVD 法、電子ビー
ム蒸着法等の気相成長法で形成できる。

【００２４】そして、繰り返し記録消去特性の観点から
は、下部誘電体層３は、ZnS とSiO₂と窒素（N)を含む混
合膜であって、その基板２側がZnS とSiO₂の混合膜から
なり、その記録層４側がZnS とSiO₂と窒素の混合膜から
なる複合膜にするとよい。これにより、繰り返し記録消
去の寿命を更に向上できる。この複合膜は、基板２側の
面の窒素濃度が略０原子％で、基板２側から記録膜４側
に向けて膜厚方向に窒素濃度が漸次増加する複合膜であ
ることが好ましい。尚、濃度が漸次増加するとは、濃度
が決して減少しない（一定値に留まることはあってもよ
い）ことを意味する。また、下部誘電体層３中に含まれ
るSiO₂のモル数は、ZnS のモル数の10％〜40％であるこ
とが好ましい。SiO₂比が10％未満だと結晶粒径が大きく
なり、膜の緻密性が悪くなる。SiO₂比が40％を越えると
混合膜の屈折率が小さくなり、光学特性の観点から好ま
しくない。

【００２５】上記複合膜は、例えば次のような２通りの
方法で作製できる。第１の方法は、まず、ZnS-SiO₂ター
ゲットをArガス雰囲気中でスパッタし、基板２上にZnS
とSiO₂の混合膜を適当な厚みに形成する。その後、Arガ
スにN₂ガスを徐々に添加して、N₂ガスの分圧を少しずつ
増加させながらスパッタ（反応性スパッタ）を継続し、
ZnS-SiO₂-Nの混合膜を形成する。このとき、N₂ガスの分
圧を増加させるさせ方は、一定比率で単調に増加させて
もよいし、ステップ的に増加させてもよい。下部誘電体
層３中の窒素濃度分布は、N₂ガス分圧の増加のさせ方に
よって決定される。第２の方法は、上述の第１の方法と
同じ方法で基板２上にZnS とSiO₂の混合膜を形成した
後、基板２を一定濃度のAr＋N₂ガス雰囲気を有する別の
チャンバーに移し、ZnS-SiO₂ターゲットを用いて反応性
スパッタを行いZnS-SiO₂-Nの混合膜を形成する。更に、
必要に応じて、N₂ガス濃度のより高いAr＋N₂ガス雰囲気
を有するチャンバーに、基板２を必要回数移しかえなが
ら反応性スパッタを続け、多層膜状に窒素濃度の高いZn
S-SiO₂-Nの混合膜を作製する。

【００２６】上記２つの方法ともに、雰囲気ガス中のN₂
ガス分圧は0.01Pa以上0.7Pa 以下であることが好まし
い。これより小さいと、下部誘電体層３への窒素混合の
効果が現れない。また、これより大きいと成膜効率が低
下する。これら複合膜を形成するにはこの他にも、上述
の方法を応用しながら、真空蒸着法、プラズマCVD 法、
光CVD 法、電子ビーム蒸着法等の気相成長法で形成して
もよい。尚、下部誘電体層３中には、影響の少ない範囲
内で、酸素、水素、炭素、フッ素等の他の元素を含める
こともできる。これらの元素を添加することで、更に欠
陥の少ない緻密な膜が期待でき、誘電体層の機械的強度
を向上できる。

【００２７】光学特性の点では、下部誘電体層３の厚さ
を50〜300 nm程度とし、上部誘電体層５の厚さを10〜60
nm又は100 〜250nm とすることで、光の多重反射の効果
を有効に利用した高い変調度が得られる。また、下部誘
電体層３に、ZnS とSiO₂と窒素からなる上記複合膜を用
いた場合、窒素を含まない部分の厚さは30nm以上である
ことが好ましい。

【００２８】記録層４は、前記のAu、In、Sb、及びTeの
組成比率を有するカルコパイライト型化合物で形成され
る。尚、記録層４中には、上述したAu、In、Sb、Te各元
素に加え、例えば微量不純物として、Cu、Ag、Ni、Zn、
Fe、Ge、Se、S 、Sn、Pd、V、As、Bi、C 、N 、O(酸
素）等の他の元素が含まれていてもよいが、これらの元
素の合計含有量は原子比で１％以下であることが好まし
い。記録層４の厚さは特に限定されないが、高反射率と
高変調度（記録状態と未記録状態との反射率の差が大き
いこと）を実現するために、通常、10〜200 nm、特に15
〜150 nmとすることが好ましい。また、記録層４の形成
方法は特に限定されないが、スパッタ法や真空蒸着法、
プラズマCVD 法、光CVD 法、電子ビーム蒸着法等の気相
成長法で形成することが好ましい。

【００２９】形成された記録層４の組成は、Ｘ線マイク
ロアナライザーで測定するのが簡便であり、本実施形態
でもこの方法で組成を決定している。その他にも蛍光Ｘ
線、ラザフォード後方散乱、オージェ電子分光、発光分
析等の分析法が考えられるが、それらを用いる場合に
は、Ｘ線マイクロアナライザーで得られる値との校正を
する必要がある。

【００３０】反射層６の材質は特に限定されないが、通
常、Al、Au、Ag、Pt、Cu等の単体或いはこれらの１種以
上を含む合金等の高反射率金属、或いは、Si、SiN 、Si
C 等の高反射率半導体から構成すればよい。反射層６の
厚さは、30〜300 nmとすることが好ましい。厚さが30nm
未満だと十分な反射率が得難くなるし、記録時に、記録
層４に残った熱を放出する効果が低減する。また、300
nmを越えても反射率や熱放出効果の顕著な向上は見られ
ない。反射層６はスパッタ法や蒸着法等の気相成長法で
形成することが好ましい。

【００３１】保護層７は、耐擦傷性や耐腐食性の向上の
ために設けられる。この保護層７は種々の有機系の物質
から構成す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、紫外線等の放射線で硬化
させた物質から構成されることが好ましい。保護層７の
厚さは、通常、0.1 〜100 μm 程度であり、スピンコー
ト、グラビア塗布、スプレーコート等、通常の方法で形
成すればよい。

【００３２】接着層８は、種々の有機系の物質から構成
することが望ましいが、熱可塑性物質、粘着性物質、放
射線硬化型化合物やその組成物を電子線や放射線で硬化
させた物質から構成されることが好ましい。接着層８の
厚さは、通常、0.1 〜 100μm 程度であり、接着層８を
構成する物質により選ばれる最適な方法、例えば、スピ
ンコート、グラビア塗布、スプレーコート、ロールコー
ト等で形成すればよい。

【００３３】また、上部基板９は、上述した基板２と同
様の樹脂で構成できる。一般に、相変化型光記録媒体の
作製時には、記録層４は非晶質状態であり、オーバーラ
イト可能な光記録媒体とするためには何らかの方法で記
録層４を結晶化（初期化）する必要が生じる。光記録媒
体１の初期化方法としては、半導体レーザーによる方
法、Arレーザーによる方法、フラッシュランプによる方
法等種々の方法を用いることができる。

【００３４】［実施例］次に、本発明を実施例により、
更に詳細に説明する。直径120 mm、厚さ0.6 mmのランド
／グルーブを有する、２枚のポリカーボネート基板２の
上に、それぞれ下部誘電体層３、記録層４、上部誘電体
層５、反射層６、及び保護層７をこの順で積層し、この
２枚の光記録媒体を、保護層７側を対向させて、接着層
８を介して接合し、図３の構成を有する光記録媒体１と
した。基板２のランド／グルーブは、トラックピッチ0.
74μm 、深さ70nmとした。

【００３５】下部誘電体層３（厚さは140 nm）は、ZnS-
SiO₂ (SiO₂：20 mol％）をターゲットとし、ＲＦスパッ
タ法で作製した。記録層４（厚さは22nm）は、In-Sb-Te
ターゲット上にAu、In、Sb、Te、Agの各チップを載せて
組成を変化させ、ＤＣスパッタ法で作製した。記録層４
の組成は、フィリップス社製ＥＤＡＸ装置システムを用
い、Ｘ線マイクロアナライザーで測定した。即ち、ポリ
カーボネート平板上に層厚が約50nmの記録層４をスパッ
タ法で作製後、Ｘ線マイクロアナライザーで試料のエネ
ルギースペクトルを検出した。検出されたエネルギース
ペクトルからポリカーボネート平板等のバックグラウン
ドを除去し、記録層４のみのエネルギースペクトルを導
出した。このエネルギースペクトルから記録層４の構成
元素の定量を行い、記録層４の組成とした。

【００３６】上部誘電体層５（厚さは25nm）は、ZnS-Si
O₂（SiO₂：20 mol％）をターゲットとし、ＲＦスパッタ
法で作製した。反射層６（厚さは100 nm）は、Alをター
ゲットとし、ＤＣスパッタ法で作製した。保護層７は、
紫外線硬化型樹脂をスピンコート法で塗布した後、紫外
線照射で硬化させて形成した（硬化後の厚みは10μm
）。

【００３７】接着層８は、紫外線硬化型樹脂をスクリー
ンコート法で塗布した後、紫外線照射でそれを硬化させ
て形成した（硬化後の厚みは30〜50μm ）。光記録媒体
１作製後の記録層４は非晶質であった。このため、波長
810 nm の大出力半導体レーザー光で記録層４を十分に
結晶化させ初期化状態とした。光記録媒体１の評価は、
波長 635nmの半導体レーザー光をNA＝0.6 の対物レンズ
を通して基板２側から照射し、記録層４の表面で直径約
１μm のスポット径に絞り込むことにより行った。記録
時には、照射するレーザーパルスを図４に示すようなマ
ルチパルス化して記録を行った。尚、図中、Pwは記録パ
ワー、Peは消去パワー、Pbはボトムパワーをそれぞれ示
す。

【００３８】ディスク特性としては、線密度が0.41μm/
ｂps（片面約2.6GB)になるよう設定し、Ｃ／Ｎ、消去
比、変調度、及び繰り返し記録消去の寿命の４項目を次
のような方法で測定した。即ち、Ｃ／Ｎは、線速3.8m/s
で、記録周波数 3.08MHz（８／１６変調方式の3T）の信
号を記録し、それを線速3.8m/sで再生したときの再生信
号のＣ／Ｎを測定した。

【００３９】消去比は、記録周波数 3.08MHz（８／１６
変調方式の3T) の信号を線速3.8m/sで記録した上に、記
録周波数 0.84MHz（８／１６変調方式の11T)の信号をオ
ーバーライトした時の、線速3.8m/s、周波数3.08MHz で
のキャリアレベルの差（Ｃ２−Ｃ１）から求めた。ただ
し、Ｃ１は3T記録後の線速3.8 m/s 、周波数3.08MHzで
のキャリアレベル、Ｃ２は11T オーバーライト後の線速
3.8m/s、周波数3.08MHz での残留キャリアレベルであ
る。

【００４０】変調度は、線速3.8m/sで、記録周波数 0.8
4MHz（８／１６変調方式の11T)の信号を記録した時の、
再生信号から得られる未記録部と記録部の反射率レベル
の差｛（Ｒ１−Ｒ２）／Ｒ１｝から求めた。ただし、Ｒ
１は未記録部の再生信号レベル、Ｒ２は記録部の再生信
号レベルである。繰り返し記録消去特性は、線速3.8m/s
で８／１６変調方式のランダム信号を繰り返しオーバー
ライトし、所定回数のオーバーライト毎に線速3.8m/sで
再生を行い、3T信号のジッターを測定した。ジッター
が、基準クロック（54.11nsec)の15％を越える回数を繰
り返し記録消去の寿命とした。

【００４１】（実施例１）記録層４に、Au：5.2 、In：
11.4、Sb：53.6、Te：29.8の組成を用い、２枚のポリカ
ーボネート基板(0.6mm) 上に、それぞれ、ZnS-SiO₂(140
nm)/Au-In-Sb-Te(22nm)/ZnS-SiO₂(25nm)/Al(100nm)/ 紫
外線硬化樹脂 (10μm)をこの順で積層し、この２枚の光
記録媒体を、保護層７側を対向させて、接着層８を介し
て接合した光記録媒体１を作製した。ただし、（）内の
数値は厚さを示し、以下に示す実施例、比較例でも同様
である。

【００４２】記録パワーを変え、消去パワー 5mW、マル
チパルスのボトムパワー１mW、再生パワー１mWの条件
で、前述の方法で光記録媒体としての評価を行った。結
果を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１から明らかなように、低い記録パワー
でも十分なＣ／Ｎ、消去比、変調度が得られた。尚、繰
り返し記録消去回数は、20,000を越えるものであった。（実施例２〜９、比較例１〜７）２枚のポリカーボネー
ト基板(0.6mm) 上に、それぞれ、ZnS-SiO₂(140nm)/Au-I
n-Sb-Te(22nm)/ZnS-SiO₂(25nm)/Al(100nm)/ 紫外線硬化
樹脂 (10μm)をこの順で積層し、この２枚の光記録媒体
を、保護層７側を対向させて、接着層８を介して接合し
た光記録媒体１の記録層４の組成を変化させて、合計１
５種類の光記録媒体を作製して、前述の方法で光記録媒
体としての評価を行った。

【００４５】記録パワーは11mW、消去パワー 5mW、マル
チパルスのボトムパワー１mW、再生パワー１mWとした。
ディスク特性として、Ｃ／Ｎ、繰り返し記録消去特性の
結果を表２に示す。尚、繰り返し記録消去特性について
は、上述した実験方法でジッターが基準クロック（54.1
1nsec)の15％を越えるまでのオーバーライトの回数を、
例えば「1,000 〜20,000」等のように一定の範囲で示し
た。これは、製造条件及び評価条件により、表示した範
囲内で特性が変わり得ることを示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】表２から明らかなように、Auの組成比率α
が０原子％＜α≦22原子％、Inの組成比率βが４原子％
≦β≦18原子％、Sbの組成比率γが33原子％≦γ≦62原
子％、Teの組成比率δが26原子％≦δ≦42原子％（ただ
し、99原子％≦α＋β＋γ＋δ≦100 原子％）の範囲内
の組成の記録層を有する実施例２〜９の光記録媒体は、
前記範囲外の組成の記録層を有する比較例１〜７の光記
録媒体に比較して良好なディスク特性を示すことがわか
る。

【００４８】特に、２原子％≦α≦12原子％、８原子％
≦β≦13原子％、46原子％≦γ≦56原子％、28原子％≦
δ≦34原子％（ただし、99原子％≦α＋β＋γ＋δ≦10
0 原子％）の範囲内の組成の記録層を有する実施例３、
実施例５〜実施例８の光記録媒体は特性が優れている。
更に、異なる元素を含む記録層との比較のために、以下
の実験を行った。

【００４９】（比較例８）記録層４にAg-In-Sb-Te を用
いた以外は、実施例２〜９と同様の層構成を有する光記
録媒体を作製し、実施例２〜９と同様の条件で、Ｃ／
Ｎ、及び繰り返し記録消去特性を評価した。結果を表３
に示す。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３から、比較例８の繰り返し記録消去回
数は、実施例２〜９の1,000 〜20,000回以上の繰り返し
記録消去回数に比べて劣っており、実施例２〜９が、異
なる元素を含む組成の記録層を有する比較例８に比べて
優れたディスク特性を示すことは明らかである。（実施例10）下部誘電体層を、ZnS-SiO₂ (SiO₂：20 mol
％）をターゲットとして用い、まず、Arガス雰囲気中で
ＲＦスパッタ法でZnS-SiO₂膜を形成し、その厚みが約13
3nmに達した時点で、ArとN₂の混合ガスを雰囲気ガスと
して注入し、ＲＦスパッタ（ＲＦ反応性スパッタ）を継
続して、全厚み140nm の複合膜を形成した以外は、実施
例６と同様にして光記録媒体を作製した。このとき注入
した混合ガス中のArガスとN₂ガスの分圧はそれぞれ0.36
Pa、0.18Paであった。実施例２〜９と同様の条件でＣ／
Ｎ、繰り返し記録消去特性を評価した。結果を表４に示
す。

【００５２】

【表４】

【００５３】表４から、実施例10の光記録媒体は、実施
例６に比べてより一層繰り返し記録消去特性が向上して
いることがわかる。（実施例11）次に、線密度が0.267 μm/bps(片面約4.7G
B)になるよう設定し、光記録媒体の作製とディスク特性
の評価を行った。

【００５４】基板２は、直径120mm 、厚さ0.6mm のグル
ーブを有するものを使用した。基板２のグルーブは、ト
ラックピッチ0.74μm 、深さ70nmとした。記録層４に、
Au：5.2 、In：11.4、Sb：53.6、Te：29.8の組成を用
い、２枚のポリカーボネート基板(0.6mm) 上に、それぞ
れ、ZnS-SiO₂(103nm)/ZnS-SiO₂-N(7nm)/Au-In-Sb-Te(22
nm)/ZnS-SiO₂(20nm)/Al(100nm)/ 紫外線硬化樹脂 (10μ
m)をこの順で積層し、この２枚の光記録媒体を、保護層
７側を対向させて、接着層８を介して接合した光記録媒
体１を作製した。それぞれの層の作製方法は、実施例10
と同様にした。

【００５５】ディスク特性としては、Ｃ／Ｎ、及び繰り
返し記録消去の寿命を次のような方法で測定した。即
ち、Ｃ／Ｎは、線速3.5m/sで、記録周波数 4.36MHz（８
／１６変調方式の3T）の信号を記録し、それを線速3.5m
/sで再生したときの再生信号のＣ／Ｎを測定した。

【００５６】繰り返し記録消去特性は、線速3.5m/sで８
／１６変調方式のランダム信号を繰り返しオーバーライ
トし、所定回数のオーバーライト毎に線速3.5m/sで再生
を行い、3T信号のジッターを測定した。ジッターが、基
準クロック（38.22nsec)の15％を越える回数を繰り返し
記録消去の寿命とした。記録パワーは12mW、消去パワー
6mW、マルチパルスのボトムパワー１mW、再生パワー１
mWとした。結果を表５に示す。

【００５７】

【表５】

【００５８】表５から、実施例11の光記録媒体は、密度
が高いにも拘わらず、繰り返し記録消去特性に優れてい
ることがわかる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、Ｃ／Ｎ、消去比、変調度、記録感度が高
く、繰り返し記録消去特性の向上した光記録媒体を得ら
れるという効果がある。請求項２に係る発明によれば、
簡便な層構成で優れた特性を有する片面記録用の光記録
媒体が得られるという効果がある。

【００６０】請求項３に係る発明によれば、優れた特性
を有する両面記録用光記録媒体が得られるという効果が
ある。請求項４に係る発明によれば、機械的強度及び耐
久性が高く、優れた特性を有する光記録媒体が得られる
という効果がある。請求項５に係る発明によれば、繰り
返し記録消去特性の更に向上した光記録媒体が得られる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の層構成の一例を示す断面
図

【図２】本発明の光記録媒体の層構成の他の例を示す断
面図

【図３】本発明の光記録媒体の層構成の更に他の例を示
す断面図

【図４】オーバーライト時のパルス形状の一例を示す図

【符号の説明】

１光記録媒体２基板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８接着層９上部基板 Pw 記録パワー Pe 消去パワー Pb ボトムパワー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームに対する記録層の記録消去時の相
対速度が、３〜５m/s で使用される光記録媒体におい
て、それぞれα、β、γ、及びδで表される、Au、In、
Sb、及びTeの組成比率が、０原子％＜α≦22原子％、４原子％≦β≦18原子％、 33原子％≦γ≦62原子％、 26原子％≦δ≦42原子％、ただし、99原子％≦α＋β＋γ＋δ≦100 原子％、である記録層を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】基板上に、下部誘電体層、前記記録層、上
部誘電体層、反射層、及び保護層をこの順で積層した請
求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】少なくとも下部誘電体層、前記記録層、上
部誘電体層、及び反射層を、この順で基板上にそれぞれ
積層した２枚の光記録媒体を、前記反射層側を対向さ
せ、接着層を介して接合した請求項１に記載の光記録媒
体。
【請求項４】基板上に、少なくとも下部誘電体層、前記
記録層、上部誘電体層、反射層、接着層、及び上部基板
をこの順で積層した請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項５】前記下部誘電体層が、前記基板側にZnS と
SiO₂の混合膜を有し、前記記録層側にZnS とSiO₂と窒素
を含む混合膜を有する複合膜であることを特徴とする請
求項２〜４のいずれか１つに記載の光記録媒体。