JP2003200663A

JP2003200663A - 追記型光記録媒体及び光記録方法

Info

Publication number: JP2003200663A
Application number: JP2001400995A
Authority: JP
Inventors: Jiro Yoshinari; 次郎吉成; Koji Mishima; 康児三島; Tetsuo Mizushima; 哲郎水島; Masaki Aoshima; 正貴青島
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】高速で光記録でき、高速且つ弱いパワーで光
記録でき、記録情報を長期にわたって良好な状態で保存
できる追記型光記録媒体及びこれを用いた光記録方法を
提供することを目的とする。【解決手段】本発明の追記型光記録媒体１は、基板４
０、保護層３０、基板４０及び保護層３０間に配置され
る記録層１０を有し、記録時に基板４０側から入射され
るレーザ光により記録層１０に共晶合金を含む記録マー
ク１３が形成される追記型光記録媒体であって、保護層
３０及び記録層１０間に設けられる誘電体層２１、基板
４０及び記録層１０間に設けられる誘電体層２２を備
え、記録層１０の層厚が５０ｎｍ以下であり且つ記録層
１０が、例えばＳｉを主成分とする反応層１１、反応層
１１に接触し記録時にＳｉと共融結晶化される金属元素
を主成分とする反応層１２を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、追記型光記録媒体
及び光記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】追記型（Write−Once）光記録媒体は、
その記録層に情報を１度だけ書き込める機能を有するタ
イプの光記録媒体であり、追記型光記録媒体として、例
えば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、PhotoＣＤ等の種類があ
る。

【０００３】このような追記型光記録媒体には、より多
量の情報を高速、高密度かつ高感度で記録することので
きる機能の向上を目指すことに加えて、初期の記録情報
を劣化させることなく長期にわたり保持できる特性を具
備することも要求されてきている。更に、追記型光記録
媒体には、近年の地球環境問題に対する関心の高まりと
ともに、環境に与える負荷がより小さな構成材料を用い
て構成することも要求されてきている。

【０００４】追記型光記録媒体の記録層としては、有機
色素材料を主成分として構成されたものと、金属元素
（又は非金属元素）を主成分として構成されたものとが
知られており、現在主流となっているのは前者である。
一方、記録情報の高密度化の要求に伴い、青色波長レー
ザなどの短波長レーザを使用する必要が生じてきてい
る。ところが、青色波長レーザで記録可能な有機色素材
料は未だ実用化されていない。

【０００５】このため、金属元素を主成分として構成さ
れた記録層を有する追記型光記録媒体について、記録層
及びその周囲に配置される他の層を含めた内部構造のデ
ザインの検討及びそれを用いる記録方式の面から種々の
検討がなされている。

【０００６】例えば、記録層に形成する記録マークの領
域部分の形状変形（穴あけ、ピット形成、バブル形成、
表面形状の変化）による反射率の変化を利用する形状変
形型方式、記録マークの領域部分の結晶から非晶質への
相変化による反射率や屈折率の変化を利用する相変化型
方式が知られている。

【０００７】また、レーザ光を照射した際の元素の熱拡
散を利用して記録マークの領域部分における元素の濃度
分布とその周囲の元素分布とを逆転させることにより反
射率を変化させる相互拡散型方式も知られている（例え
ば特開２０００−１８７８８４号公報）。

【０００８】しかし、上記形状変形型方式及び相変化型
方式を用いて追記型光記録媒体に光記録を行う場合、良
好な記録感度が得られず、また、初期の記録情報が劣化
し、長期にわたり保持することが困難になるという問題
がある。

【０００９】また相互拡散型方式においては、上記形状
変形型方式及び相変化型方式よりも記録感度を向上させ
得るものの、記録速度が決して十分とは言えないという
問題がある。

【００１０】これらに対し、特開昭６２−２０４４４２
号公報には、記録層を２つの誘電体からなる層の間に配
置し、更に記録層を２層構造として、それぞれの層の主
成分となる金属元素（又は非金属元素）を互いに異なる
ものとした構成を有する光記録媒体が提案されている。

【００１１】この光記録媒体は、追記型光記録媒体とし
て使用される場合、レーザ光を記録層に照射し、２つの
層を構成する元素からなる共晶合金を形成して記録マー
クとすることにより、反射率を変化させる方式（以下、
「共融結晶化型方式」という）を採用している。この場
合、記録層を２つの誘電体からなる層に挟持させること
により、レーザ光による記録時において、記録層におけ
る熱変形（構成材料の飛散、穴あき）の防止が図られ
る。これにより、光記録後の記録情報の保存性の向上が
図られ、記録情報の再生感度の向上が図られる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た特開昭６２−２０４４４２号公報に記載の共融結晶化
型の光記録媒体は、以下に示す課題を有する。

【００１３】即ち、上記追記型光記録媒体は、記録時に
おいて高速で光記録を行うことが十分に実現できていな
い。また、記録時において比較的弱いパワーで光記録を
行うことが十分に実現できていない。更に、記録層に記
録した初期の記録情報を長期にわたって良好な状態で保
持することも困難であった。

【００１４】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みてなされたものであり、高速且つ弱いパワーで光記録
でき、記録情報を長期にわたって良好な状態で保存でき
る追記型光記録媒体及びこれを用いた光記録方法を提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、上述の特開昭６２
−２０４４４２号公報に記載の追記型光記録媒体であっ
ても良好な記録特性を得ることができないのは、２層構
造の記録層の層厚が大き過ぎることが大きく影響してい
ることを見出した。

【００１６】更に本発明者らは、２層構造を有する記録
層の各層の構成材料について共晶合金を形成し得る組合
せについて検討すると共に、記録特性と記録層の層厚と
の相関関係について検討した。

【００１７】その結果、本発明者らは、２層構造を有す
る記録層を、元素の長周期型周期表における１４族に属
する元素の何れかを主成分とする層と、該１４族に属す
る元素の何れかと共融結晶化することが可能な金属を主
成分とする層とから構成し、記録層の層厚を５０ｎｍ以
下とし、この記録層を２つの誘電体層の間に配置させる
と共に、記録時に１４族元素の何れかと前記金属との共
晶合金を含む記録マークを形成する記録方式を採用する
ことにより、弱いパワーでも高速で光記録を行うことが
でき、再生時に高い出力（Ｃ／Ｎ比）を有する記録信号
を得ることができ、更には初期の記録情報を長期にわた
って保存できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１８】すなわち、本発明は、基板と、保護層と、
前記基板及び前記保護層の間に配置される記録層とを有
し、記録時に前記基板又は前記保護層側から入射される
レーザ光により前記記録層の所定の領域に共晶合金を含
む記録マークが形成される追記型光記録媒体であって、
前記保護層及び前記記録層の間に設けられる第１の誘電
体層と、前記基板及び前記記録層の間に設けられる第２
の誘電体層とを備え、前記記録層の層厚が５０ｎｍ以下
であり、且つ前記記録層が、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ及び
Ｐｂからなる群より選択される元素を主成分とする第１
の反応層と、前記第１の反応層に接触し、記録時に前記
元素と共融結晶化される金属元素を主成分とする第２の
反応層とを有することを特徴とする。

【００１９】本発明の追記型光記録媒体によれば、記録
時に前記基板又は前記保護層側からレーザ光を入射して
記録層に照射すると、第１の反応層を構成する主成分の
元素及び第２の反応層を構成する主成分の金属元素がレ
ーザ光によりそれぞれ溶融し、共晶合金を形成して記録
マークとなる。

【００２０】このとき、記録層は５０ｎｍ以下と薄くさ
れており、且つ第１の誘電体層と第２の誘電体層とによ
り、記録層からその外部への熱の放散が十分に防止され
る。このため、共融結晶化反応が短時間で進行し、高速
記録が可能となる。また、記録層の層厚が薄いため、記
録速度を高く保ちつつ弱いパワーでの記録が可能とな
る。

【００２１】更に、記録層において記録マークの形成さ
れた共晶合金の部分とそれ以外の部分とでは再生光に対
する反射率が大きく異なることになるので、この大きな
反射率の差異により再生光を用いて記録情報を高いＣ／
Ｎ比で再生できる。

【００２２】また、第１の誘電体層と第２の誘電体層と
により、記録時のレーザ照射を受ける記録層の部分の熱
変形が十分に防止される。更に、光記録後に記録層に形
成される記録マークは共晶合金からなるためマークの形
状安定性が高く、広い範囲の再生光のパワーに適用する
ことができ、高いパワーの再生光を使用しても再生信号
のＣ／Ｎ比の経時的な劣化（低下）が充分に防止され
る。従って、光記録後は、長期間にわたって記録情報の
劣化が効果的に防止される。すなわち、記録時に得られ
る良好な初期の再生信号のＣ／Ｎ比（搬送波対雑音比）
が長期間にわたって維持され、再生信号の経時的劣化が
十分に防止される。

【００２３】これに対して、相互拡散方式により形成さ
れた記録マークの場合には、再生光のパワーが高くなっ
たときに、記録マーク中の原子の拡散がさらに進行する
ためにマークの形が崩れ、再生光による再生信号のＣ／
Ｎ比の経時的な劣化を防ぐことができなかった。

【００２４】なお、本発明において、第１の反応層が
「元素を主成分とする」とは、第１の反応層中において
上記元素の含有率が最も大きなことを言い、第２の反応
層が「金属元素を主成分とする」とは、第２の反応層中
において、上記金属元素の含有率が最も大きなことを言
うものとする。

【００２５】また、本発明において、「記録マーク」と
は、記録時において記録層中のレーザ光の照射を受ける
部分領域が溶融し次いで凝固することにより形成される
部分領域であって、第１の反応層の主成分となる元素と
第２の反応層の主成分となる元素との共晶合金が主とし
て含まれる部分領域を示す。

【００２６】また、上記追記型光記録媒体において、第
２の反応層の主成分となる金属元素が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ｚｎ及びＡｌからなる群より選択される元素である
ことが好ましい。上記金属元素は、記録時において第１
の反応層の主成分となる元素とともに共晶合金を含む記
録マークを速やかに記録層中に形成することができる。
また、この追記型光記録媒体によれば、第１の反応層お
よび第２の反応層が、上記のような元素で構成されるた
め、環境に与える負荷を小さくしながら高速記録及び高
密度記録が可能となる。

【００２７】また上記追記型光記録媒体においては、保
護層が光透過性を有し、上記記録層において、第１の反
応層が保護層側に配置され、第２の反応層が基板側に配
置されていることが好ましい。この場合、より低いレー
ザ光のパワーにより記録マークを形成できる傾向が大き
くなるという利点がある。

【００２８】また、上記保護層が光透過性を有し、基板
と第２の誘電体層との間に、レーザ光に対する反射率が
記録層よりも高い反射層が更に設けられることが好まし
い。この場合、光記録後において、多重干渉効果により
高い再生信号（Ｃ／Ｎ比）が得られやすくなる。

【００２９】更に上記追記型光記録媒体においては、基
板が光透過性を有し、記録層において、第１の反応層が
基板側に配置され、第２の反応層が保護層側に配置され
ていることが好ましい。この場合、より低いレーザ光の
パワーにより記録マークを形成できる傾向が大きくなる
という利点がある。

【００３０】また、上記基板が光透過性を有し、保護層
と第１の誘電体層との間に、レーザ光に対する反射率が
記録層よりも高い反射層が更に設けられることが好まし
い。この場合、光記録後において、多重干渉効果により
高い再生信号（Ｃ／Ｎ比）が得られやすくなる。

【００３１】更に、上記追記型光記録媒体においては、
第１の誘電体層及び第２の誘電体層の構成材料は、透明
な誘電体であれば特に限定されず、例えば、酸化物、硫
化物、窒化物又はこれらの組み合わせが主成分として用
いられる。より具体的には、第１の誘電体層及び第２の
誘電体層が、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、Ｇｅ
Ｎ、ＧｅＣｒＮ、ＣｅＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ及
びＳｉＣからなる群より選択される少なくとも１種の誘
電体を主成分とすることが好ましく、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂
からなる誘電体を主成分とすることがより好ましい。こ
の場合、記録時において記録層で発生する熱が記録層の
外部へ放散されることがより十分に防止されると共に、
記録層の熱変形がより十分に防止される。従って、記録
時において、記録層における共融結晶化反応をより短時
間で進行させることができる。

【００３２】なお、上記第１及び第２の誘電体層につい
て、「誘電体を主成分とする」とは、第１及び第２の誘
電体層中において、上記誘電体の含有率が最も大きいこ
とを言う。また、「ＺｎＳ・ＳｉＯ₂」とは、ＺｎＳと
ＳｉＯ₂との混合物を意味する。

【００３３】また、上記追記型光記録媒体において、記
録層の層厚は、２ｎｍ以上であることが好ましい。記録
層の層厚が２ｎｍ未満では、高速記録は可能になるもの
の、記録層の記録マークの部分と未記録部分との間で反
射率の差が小さくなるため、再生信号のＣ／Ｎ比が低く
なり良好な記録特性（光学特性）が得られなくなる傾向
がある。

【００３４】また、本発明の光記録方法は、上記追記型
光記録媒体に対して、所定の出力を有するレーザ光を基
板又は保護層の側から記録層に照射することにより、前
記記録層の所定の領域に共晶合金を含む記録マークを形
成する工程を含むことを特徴とする。

【００３５】この光記録方法によれば、基板又は保護層
の側から記録層にレーザ光を照射すると、第１の反応層
を構成する元素及び第２の反応層を構成する金属元素が
レーザ光によりそれぞれ溶融し、共晶合金を形成して記
録マークとなる。このとき、記録層は５０ｎｍ以下と薄
くされており、共融結晶化反応が短時間で進行し、高速
記録が可能となる。

【００３６】更に、記録層において記録マークの形成さ
れた共晶合金の部分とそれ以外の部分とでは再生光に対
する反射率が大きく異なり、十分に大きな反射率の差が
確保される。従って、再生光に対する感度が高い光記録
媒体を得ることができる。

【００３７】また、第１の誘電体層と第２の誘電体層と
により、記録時のレーザ照射による記録層の熱変形が十
分に防止される。更に、光記録後に記録層に形成される
記録マークは共晶合金からなるためマークの形状安定性
が高く、広い範囲の再生光のパワーに適用することがで
き、高いパワーの再生光を使用しても再生信号のＣ／Ｎ
比の経時的な劣化が充分に防止される。そのため、光記
録後は長期間にわたって記録情報の劣化が効果的に防止
される。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して本発
明の実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、
同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、
重複する説明は省略する。

【００３９】［第１実施形態］図１（ａ）は、本発明の
追記型光記録媒体の第１実施形態としての光ディスクを
示す一部切欠斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の
Ｒの部分を示す拡大図である。また、図２は、図１に示
す追記型光記録媒体に光記録を施した後の状態を示す模
式断面図である。

【００４０】図１（ｂ）に示すように、追記型光記録媒
体１は、基板４０と、保護層３０と、基板４０及び保護
層３０の間に配置される記録層１０と、保護層３０及び
記録層１０の間に配置される第１の誘電体層２１と、基
板４０及び記録層１０の間に配置される第２の誘電体層
２２とを備えている。

【００４１】基板４０は、上記保護層３０、記録層１
０、第１の誘電体層２１および第２の誘電体層２２の支
持体となる層である。この基板４０の構成材料は、上記
各層を支持しうる材料であれば特に限定されない。この
ような構成材料としては、例えば、ガラス、セラミック
ス、あるいは樹脂を用いることができる。これらのう
ち、成形の容易性の観点から樹脂が好ましい。このよう
な樹脂としてはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、
エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、
ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。中でも、加
工性、光学特性などの点からポリカーボネート樹脂が特
に好ましい。

【００４２】また、この基板４０の厚さは特に限定され
ないが、０．０５〜２．４ｍｍであることが好ましい。
基板４０の厚さが０．０５ｍｍ未満となると、基板の成
形が困難となる傾向が大きくなる。一方、基板４０の厚
さが２．４ｍｍを超えると追記型光記録媒体１の質量が
大きくなり取り扱いにくくなるおそれがある。また、基
板４０の形状も特に限定されないが、通常はディスク
状、カード状あるいはシート状である。

【００４３】第１の誘電体層２１及び第２の誘電体層２
２は、記録時において記録層１０で発生する熱が記録層
１０の外部に放散されることを防止すると共に記録層１
０の熱変形を防止するための層である。従って、第１の
誘電体層２１及び第２の誘電体層２２により記録時にお
いて、記録層１０における共融結晶化反応を短時間で進
行させることが可能となる。

【００４４】第１の誘電体層２１及び第２の誘電体層２
２の構成材料は、透明な誘電体であれば特に限定され
ず、例えば、酸化物、硫化物、窒化物又はこれらの組み
合わせを主成分として用いることができる。このような
主成分としては、記録層１０から外部への熱放散防止及
び記録層１０の熱変形防止の観点から、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ
Ｎ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＧｅＮ、ＧｅＣｒＮ、ＣｅＯ、Ｓ
ｉＯ、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ及びＳｉＣからなる群より選択
される少なくとも１種の誘電体が好ましく、ＺｎＳ・Ｓ
ｉＯ₂からなる誘電体がより好ましく使用される。第１
の誘電体層２１と第２の誘電体層２２は、互いに同じ構
成材料で構成されてもよいが、異なる構成材料で構成さ
れてもよい。

【００４５】また、第１の誘電体層２１及び第２の誘電
体層２２の層厚は特に限定されないが、５〜２００ｎｍ
であることが好ましい。この層厚が５ｎｍ未満である
と、記録層１０の熱変形を防止することが困難となる傾
向が大きくなる。一方、層厚が２００ｎｍを超えると、
成膜時間が長くなり生産性が低下するおそれがある。

【００４６】保護層３０は、追記型光記録媒体１を使用
又は保存する際に、記録層１０が損傷を受けないように
するための層である。また、追記型光記録媒体１におい
ては、記録時に記録層１０にレーザ光を照射する必要が
あるため、保護層３０は、光透過性を有する。従って、
保護層３０の構成材料は光透過性を有していれば特に限
定されない。例えば、紫外線硬化性樹脂を硬化させてな
る膜を用いることができる。このような紫外線硬化性樹
脂としては、例えば、ＳＤ６９８（商品名、大日本イン
キ化学工業株式会社製）等が挙げられる。また、紫外線
硬化性樹脂を硬化させてなる膜のかわりに、光透過性樹
脂からなる光透過性シートと各種接着剤や粘着剤を用い
て保護層３０を形成してもよい。

【００４７】また、保護層３０の層厚も特に限定されな
いが、５〜２００μｍであることが好ましい。この層厚
が５μｍ未満であると、保護膜としての効果が得られに
くくなる傾向がおおきくなる。一方、この層厚が２００
μｍを超えると、層厚の制御が困難になる傾向が大きく
なる。

【００４８】記録層１０は、記録時に所定の位置に記録
マークが形成される層であり、第１の反応層１１と、こ
れに接触する第２の反応層１２とを有している。第１の
反応層１１は保護層３０の側に配置され、第２の反応層
１２は基板４０の側に配置されている。この場合、より
低いレーザ光のパワーにより記録マークを形成できる傾
向が大きくなるという利点がある。

【００４９】ここで、第１の反応層１１は、Ｃ、Ｓｉ、
Ｇｅ、Ｓｎ又はＰｂの１４族元素を主成分とし、第２の
反応層１２は、記録時に上記１４族元素と共融結晶化さ
れる金属元素を主成分とする。このような金属元素とし
ては、上記１４族元素と共融結晶化する金属元素であれ
ば特に制限されず、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｇａ等で構
成される。これらのうち、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ又は
Ａｌの金属元素が好ましい。このような金属元素は、記
録時において第１の反応層１１の主成分となる元素とと
もに共晶合金を含む記録マークをより速やかに記録層１
０中に形成することができる。

【００５０】上記第１の反応層１１の主成分となる１４
族元素と第２の反応層１２の主成分となる元素との好ま
しい組合せは、Ｓｉ／Ｃｕ、Ｇｅ／Ｃｕ、Ｇｅ／Ａｕ、
Ｇｅ／Ａｌ及びＳｉ／Ａｕである。ここで、上記組合せ
は、「第１の反応層の主成分元素／第２の反応層の主成
分元素」として表してある。

【００５１】この第１の反応層１１には、この層１１の
融点を下げる観点から、上述の主成分となる１４族元素
の他に、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等が添加されて
いてもよい。また、第２の反応層１２にも、この層１２
の融点を下げる観点から、上述の主成分となる元素の他
に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ等が添加され
ていてもよい。更に、第２の反応層１２には、この層１
２の酸化或いは硫化に対する安定性を向上させる観点か
ら、上述の主成分となる元素の他に、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｇｅ等が添加されていて
もよい。

【００５２】第１の反応層１１及び第２の反応層１２の
層厚はそれぞれ特に限定されないが、充分な記録感度を
得る観点及び記録前後の反射率の変化を充分に大きくす
る観点から、第１の反応層１１の層厚は、１〜３０ｎｍ
であることが好ましい。また、第２の反応層１２の層厚
は、１〜３０ｎｍであることが好ましい。更に、記録前
後の反射率の変化を充分に大きくする観点から、第１の
反応層１１の層厚と第２の反応層１２の層厚との比（第
１の反応層１１の層厚／第２の反応層１２の層厚）は、
０．２〜５．０であることが好ましい。

【００５３】次に、上記追記型光記録媒体１の製造方法
の一例について説明する。

【００５４】先ず基板４０上に第２の誘電体層２２を形
成する。第２の誘電体層２２の形成には、例えば第２の
誘電体層２２の構成元素を含む化学種を用いた気相成長
法を用いることができる。このような気相成長法として
は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げら
れる。

【００５５】次に、第２の誘電体層２２上に記録層１０
のうちの第２の反応層１２を形成する。この第２の反応
層１２も、第２の誘電体層２２と同様にして、第２の反
応層１２の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法を
用いて形成する。更に、第２の反応層１２上に第１の反
応層１１を形成する。第１の反応層１１も、第１の反応
層１１の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法を用
いて形成する。

【００５６】その後、第１の反応層１１上に第１の誘電
体層２１を形成する。この第１の誘電体層２１も、第１
の誘電体層２１の構成元素を含む化学種を用いた気相成
長法を用いて形成する。

【００５７】最後に、第１の誘電体層２１上に保護層３
０を形成する。保護層３０は、例えば、アクリル系又は
エポキシ系の紫外線硬化性樹脂を溶剤に溶解して樹脂溶
液を作製し、スピンコート法等により形成することがで
きる。こうして追記型光記録媒体１の製造が完了する。

【００５８】なお、上記追記型光記録媒体１の製造方法
は、上記製造方法に特に限定されるものではなく、公知
の光記録媒体の製造に採用される製造技術を用いること
ができる。

【００５９】次に、上記追記型光記録媒体１を用いた光
記録方法について説明する。

【００６０】先ず図１（ｂ）に示すように、この追記型
光記録媒体１に対して、所定の出力を有するレーザ光Ｌ
１０を保護層３０側から入射し記録層１０に照射する。
すると、第１の反応層１１を構成する元素及び第２の反
応層１２を構成する金属元素がレーザ光によりそれぞれ
溶融し、図２に示すように、共晶合金が形成されこの共
晶合金が記録マーク１３となる。このとき、記録層１０
は５０ｎｍ以下と薄くされており、共融結晶化反応が短
時間で進行し、高速記録が可能となる。

【００６１】更に、記録マーク１３の形成された共晶合
金の部分の反射率と、それ以外の記録層１０の部分の反
射率との差が十分に大きくなるので、光記録後は、再生
光を用いて高感度で記録情報を再生できる。

【００６２】また、第１の誘電体層２１と第２の誘電体
層２２とにより、記録時にレーザ照射を受ける記録層１
０の部分の熱変形が十分に防止される。更に、記録マー
ク１３は溶融し次いで凝固することにより形成されてい
るため、再生時の再生光のパワーが記録層１０を溶融す
るまで高くならない限り、記録マークの大きさが変化す
ることはない。従って、光記録後は長期間にわたって記
録情報の劣化が効果的に防止される。すなわち、記録時
に得られる良好な初期の再生信号のＣ／Ｎ比（搬送波対
雑音比）が長期間にわたって維持され、再生信号の経時
的劣化が十分に防止される。

【００６３】更に、本実施形態の追記型光記録媒体１
は、上記のような高速記録、高密度記録を、第１の反応
層１１および第２の反応層１２として、環境に与える負
荷が小さな材料を使用しながら行うことができるという
利点も有する。

【００６４】このとき、光記録に使用するレーザ光の波
長は、２５０〜９００ｎｍであることが好ましい。

【００６５】また、共晶合金を含む記録マーク１３を記
録層１０に高速で形成する観点から、レーザ光の出力は
盤面で２．０ｍＷ以上であることが好ましい。

【００６６】［第２実施形態］以下、図３を参照しなが
ら本発明の追記型光記録媒体の第２実施形態について説
明する。図３は、本発明の追記型光記録媒体の第２実施
形態を示す模式断面図である。

【００６７】図３に示すように、追記型光記録媒体２
は、基板４０と第２の誘電体層２２との間に、レーザ光
に対する反射率が記録層１０よりも高い反射層５０が更
に配置されている以外は図１の追記型光記録媒体１と同
様の構成を有している。

【００６８】反射層５０は、記録層１０への光記録後に
再生光を入射する場合に、多重干渉効果により高い再生
信号（Ｃ／Ｎ比）が得られやすくなる。

【００６９】この反射層５０の構成材料は光を反射でき
る限り特に制限されず、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｐ
ｔ、Ａｕ等である。これらのうち、高い反射率を有する
ことから、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はこれらの合金
（ＡｌとＴｉとの合金等）などの金属材料が好ましく用
いられる。

【００７０】この追記型光記録媒体２は、反射層５０以
外は、上述の追記型光記録媒体１と同様にして製造する
ことができる。反射層５０を形成する方法は、例えば第
１実施形態における他の層の形成方法と同様に、反射層
５０の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法を用い
ることができる。

【００７１】また、この追記型光記録媒体２に対する光
記録を行う方法は、第１実施形態と同様にして行うこと
ができる。但し、追記型光記録媒体２は、反射層５０を
備えるため、記録層１０への光記録後に再生光を入射す
る場合に、多重干渉効果により高い再生信号（Ｃ／Ｎ
比）が得られやすくなる。

【００７２】［第３実施形態］次に、本発明の追記型光
記録媒体の第３実施形態について図４を用いて説明す
る。図４は、本発明の追記型光記録媒体の第３実施形態
を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の
追記型光記録媒体３は、基板４０が光透過性を有する点
で第１実施形態の追記型光記録媒体１と相違する。

【００７３】ここで、基板４０は光透過性を有していれ
ばよく、基板４０は、例えば、追記型光記録媒体１にお
ける基板４０と同様の構成材料で構成されていてもよ
く、追記型光記録媒体１における保護層３０と同様の構
成材料で構成されていてもよい。更に、基板４０の層厚
も、追記型光記録媒体１における基板４０と同様の層厚
を有していることが好ましい。

【００７４】このような光追記型光記録媒体３に対して
光記録を行う場合は、記録時において基板４０側からレ
ーザ光が入射され、記録層１０に照射される。これによ
り、第１実施形態の追記型光記録媒体１のように、高速
で光記録が可能となり、再生時に高い再生信号（Ｃ／Ｎ
比）を得ることができる。また、光記録後は、長期間に
わたって記録情報の劣化が効果的に防止される。

【００７５】［第４実施形態］次に、本発明の追記型光
記録媒体の第４実施形態について図５を用いて説明す
る。図５は、本発明の追記型光記録媒体の第４実施形態
を示す断面図である。図５に示すように、本実施形態の
追記型光記録媒体４は、保護層３０と第１の誘電体層２
１との間に反射層５０を更に備える点で第３実施形態の
追記型光記録媒体３と相違する。

【００７６】このような追記型光記録媒体４に対して光
記録を行う場合は、記録時において基板４０側からレー
ザ光が入射され、記録層１０に照射される。これによ
り、第１実施形態の追記型光記録媒体１のように、高速
で光記録が可能となり、光記録後は、再生光を用いて高
感度で記録情報を再生できる。また、光記録後は、長期
間にわたって記録情報の劣化が効果的に防止される。

【００７７】また、追記型光記録媒体４は、反射層５０
を更に備えるため、第２実施形態の追記型光記録媒体２
と同様に、記録層１０への光記録後に再生光を入射する
場合に、多重干渉効果により高い再生信号（Ｃ／Ｎ比）
が得られやすくなる。

【００７８】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は上記第１〜第４実施形態に限定され
るものではない。

【００７９】例えば、上記第１及び第２実施形態におい
ては、図１及び図３に示すように、記録層１０において
第１の反応層１１が保護層３０側に配置され、第２の反
応層１２が基板４０側に配置されているが、第１の反応
層１１と第２の反応層１２とが互いに逆であってもよ
い。すなわち、第１の反応層１１が基板４０側に配置さ
れ、第２の反応層１２が保護層３０側に配置されてもよ
い。

【００８０】また、第３実施形態の追記型光記録媒体３
及び第４実施形態の追記型光記録媒体４においては、記
録層１０において第１の反応層１１が保護層３０側に配
置され、第２の反応層１２が基板４０側に配置されてい
るが、追記型光記録媒体３の場合には、より低いレーザ
光のパワーにより記録マークを形成できる傾向が大きく
なるという観点から、第１の反応層１１が基板４０側に
配置され、第２の反応層１２が保護層３０側に配置され
ていることが好ましい。

【００８１】また、上述の第１〜第４実施形態において
は、２層構造の記録層を有する追記型光記録媒体につい
て説明したが、本発明の追記型光記録媒体はこれに限定
されるものではなく、少なくとも１つの第１の反応層と
これに接触する少なくとも１つの第２の反応層を有する
ものであれば、２層以上の層から構成された記録層を有
するものであってもよい。

【００８２】例えば、２つの第１の反応層と、２つの第
１の反応層の間に配置された第２の反応層とからなる３
層構造の記録層を有するものであってもよく、例えば、
２つの第２の反応層と、２つの第２の反応層の間に配置
された第１の反応層とからなる３層構造の記録層を有す
るものであってもよい。

【００８３】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明について更に具
体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定
されるものではない。

【００８４】（実施例１）以下に示す手順により、図１
に示す追記型光記録媒体１と同様の構成を有する追記型
光記録媒体を作製した。

【００８５】即ち、まず、厚さ：１．1ｍｍ、直径：１
２０ｍｍのポリカーボネート基板をスパッタリング装置
にセットし、このポリカーボネート基板上に、ＺｎＳと
ＳｉＯ₂の混合物からなる第２の誘電体層（層厚：６０
ｎｍ）、Ｃｕからなる第２の反応層（層厚：６ｎｍ）、
Ｓｉからなる第１の反応層（層厚：６ｎｍ）、ＺｎＳと
ＳｉＯ₂の混合物からなる第１の誘電体層（層厚：６０
ｎｍ）を順次スパッタ法により形成した。

【００８６】次に、第１の誘電体層上に、アクリル系紫
外線硬化性樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液をスピンコー
ト法によりコーティングし、これに紫外線を照射して保
護層（層厚：１００μｍ）を形成した。

【００８７】なお、第１の誘電体層及び第２の誘電体層
においてＺｎＳとＳｉＯ₂のモル比率は、ＺｎＳ：Ｓｉ
Ｏ₂＝８０：２０となるようにした。

【００８８】（実施例２）第１の反応層の層厚を４ｎｍ
とし、第２の反応層の層厚を４ｎｍとした以外は実施例
１と同様にして追記型光記録媒体を作製した。

【００８９】（実施例３）第１の反応層の層厚を８ｎｍ
とし、第２の反応層の層厚を８ｎｍとした以外は実施例
１と同様にして追記型光記録媒体を作製した。

【００９０】（実施例４）第１の反応層の層厚を１０ｎ
ｍとし、第２の反応層の層厚を１０ｎｍとした以外は実
施例１と同様にして追記型光記録媒体を作製した。

【００９１】（実施例５）第１の反応層の層厚を２５ｎ
ｍとし、第２の反応層の層厚を２５ｎｍとした以外は実
施例１と同様にして追記型光記録媒体を作製した。

【００９２】（実施例６）第２の反応層をＡｕで構成し
た以外は実施例１と同様にして追記型光記録媒体を作製
した。

【００９３】（実施例７）第２の反応層をＺｎで構成し
た以外は実施例１と同様にして追記型光記録媒体を作製
した。

【００９４】（実施例８）第２の反応層をＡｌで構成し
た以外は実施例１と同様にして追記型光記録媒体を作製
した。

【００９５】（実施例９）第１の反応層をＧｅで構成
し、第２の反応層をＡｇで構成した以外は実施例１と同
様にして追記型光記録媒体を作製した。

【００９６】（実施例１０）第１の反応層をＧｅで構成
した以外は実施例１と同様にして追記型光記録媒体を作
製した。

【００９７】（実施例１１）第２の反応層をＡｕで構成
し、更に、第１の反応層を基板側に配置し、第２の反応
層を保護層側に配置した以外は実施例１と同様にして追
記型光記録媒体を作製した。

【００９８】（実施例１２）第１の反応層をＧｅで構成
し、更に、第１の反応層を基板側に配置し、第２の反応
層を保護層側に配置した以外は実施例１と同様にして追
記型光記録媒体を作製した。

【００９９】（実施例１３）第２の反応層をＡｇで構成
した以外は実施例１と同様にして追記型光記録媒体を作
製した。

【０１００】（比較例１）第１の反応層の層厚を３５ｎ
ｍとし、第２の反応層の層厚を３５ｎｍとした以外は実
施例１と同様にして追記型光記録媒体を作製した。

【０１０１】（比較例２）第１の反応層の層厚を２８ｎ
ｍとし、第２の反応層の層厚を２８ｎｍとした以外は実
施例１と同様にして追記型光記録媒体を作製した。

【０１０２】（比較例３）第１の反応層をＡｌで構成
し、第２の反応層をＣｕで構成した以外は実施例１と同
様にして追記型光記録媒体を作製した。

【０１０３】（比較例４）第２の反応層をＧｅで構成し
た以外は実施例１と同様にして追記型光記録媒体を作製
した。

【０１０４】［光記録特性比較試験］実施例１〜実施例
１３、比較例１〜比較例４の追記型光記録媒体について
下記のようにして情報の光記録を行った。

【０１０５】即ちまず各実施例及び比較例ごとに、追記
型光記録媒体を５枚作製し、それぞれを光ディスク評価
装置（商品名：ＤＤＵ１０００、パルステック社製）に
セットした。そして、各追記型光記録媒体に対する記録
線速度を後述の値とし、記録用レーザ光の波長を青色波
長域（４０５ｎｍ）とし、このレーザ光を記録ヘッド内
の集光レンズで追記型光記録媒体に集光し、光記録を行
った。このとき、レーザ光は、追記型光記録媒体の保護
層側から照射した。また、各追記型光記録媒体ごとに、
照射するレーザ光出力を変化させた。このときの記録信
号の条件は、変調方式：（１.７）ＲＬＬ、チャンネル
ビット長：０.１２μｍ、記録線速度：５．３ｍ／ｓ、
チャンネルクロック：６６ＭＨｚ、記録信号：８Ｔとし
た。

【０１０６】続いて、各実施例及び各比較例ごとに作製
した５枚の追記型光記録媒体について、先に述べた光デ
ィスク評価装置を用いて記録した情報を再生し、そのと
きの再生信号のＣ／Ｎ比の値を測定した。ここで、再生
装置においては、再生光の波長は４０５ｎｍとし、レー
ザ光出力は０.３ｍＷとした。

【０１０７】その結果、各追記型光記録媒体について記
録時に最も高いＣ／Ｎ比の値が得られるレーザ光出力は
次のようになった。なお、レーザ光出力は盤面の出力パ
ワーである。

【０１０８】すなわち、実施例１については５．０ｍ
Ｗ、実施例２については３．５ｍＷ、実施例３について
は５．０ｍＷ、実施例４については６．０ｍＷ、実施例
５については９．０ｍＷ、実施例６については５．０ｍ
Ｗ、実施例７については６．０ｍＷ、実施例８について
は９．０ｍＷ、実施例９については８．０ｍＷ、実施例
１０については７．０ｍＷ、実施例１１については９．
０ｍＷ、実施例１２については１０．０ｍＷ、実施例１
３については７．０ｍＷ、比較例１については９．０ｍ
Ｗ、比較例２については１０．０ｍＷ、比較例３につい
ては１０．０ｍＷ、比較例４については７．０ｍＷとな
った。

【０１０９】なお、参考までに、実施例１及び比較例１
について、レーザ光出力とＣ／Ｎ比との相関関係を表１
に示す。

【０１１０】

【表１】

【０１１１】次に、実施例１〜１３及び比較例１〜４の
追記型光記録媒体をそれぞれ改めて準備し、上記と同様
にして、最も高いＣ／Ｎ比の値が得られるレーザ光出力
で光記録を行った。そして、光記録を行った直後のＣ／
Ｎ比の値（以下、初期値という）を測定した。続いて、
追記型光記録媒体を８０℃、相対湿度８５％の環境下に
おいて５０時間保持した後、Ｃ／Ｎ比の値を測定し、こ
の値の初期値に対する変化量を算出した。結果を表２及
び表３に示す。

【０１１２】

【表２】

【０１１３】

【表３】

【０１１４】表２及び表３に示す結果から明らかなよう
に、実施例１〜実施例１３の追記型光記録媒体の再生信
号のＣ／Ｎ比の変化量は、比較例１及び比較例２の追記
型光記録媒体の再生信号のＣ／Ｎ比の変化量より十分に
小さいことが分かった。また、実施例１〜実施例１３の
追記型光記録媒体の再生信号のＣ／Ｎ比は、比較例３及
び比較例４の追記型光記録媒体よりも十分に高いことが
分かった。これより、本発明の追記型光記録媒体につい
ては、記録初期の情報を長期にわたって良好な状態で保
持できることが確認された。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の追記型光記
録媒体及び光記録方法によれば、光記録を高速且つ弱い
パワーで行うことができ、光記録後は、記録初期の情報
を長期にわたって良好な状態で保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の追記型光記録媒体の第１実施
形態としての光ディスクを示す一部切欠斜視図であり、
（ｂ）は（ａ）のＲの部分を示す拡大図である。

【図２】図１の追記型光記録媒体に光記録を施した後の
状態を示す模式断面図である。

【図３】本発明の追記型光記録媒体の第２実施形態を示
す模式断面図である。

【図４】本発明の追記型光記録媒体の第３実施形態を示
す模式断面図である。

【図５】本発明の追記型光記録媒体の第４実施形態を示
す模式断面図である。

【符号の説明】

１,２,３，４・・・追記型光記録媒体、１０・・・記録層、１
１・・・第１の反応層、１２・・・第２の反応層、１３・・・記
録マーク、２１・・・第１の誘電体層、２２・・・第２の誘電
体層、３０・・・保護層、４０・・・基板、５０・・・反射層、
Ｌ１０…レーザ光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３４Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３４Ｋ５３４Ｌ５３４ＭＢ４１Ｍ 5/26 Ｘ (72)発明者水島哲郎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 (72)発明者青島正貴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Ｆターム(参考） 2H111 EA03 EA23 EA32 EA43 FA02 FA12 FA14 FA21 FA25 FA27 FA28 FB04 FB05 FB06 FB07 FB17 FB19 FB21 FB29 5D029 JA01 JB03 JB17 JB35 JC17 JC20 LA13 LA14 LA15 LA16 LB01 LC21 5D090 AA01 BB03 CC01 CC14 DD01 EE01 FF09 FF21 KK02 KK06 KK09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、保護層と、前記基板及び前記保
護層の間に配置される記録層とを有し、記録時に前記基
板又は前記保護層側から入射されるレーザ光により前記
記録層の所定の領域に共晶合金を含む記録マークが形成
される追記型光記録媒体であって、前記保護層及び前記記録層の間に設けられる第１の誘電
体層と、前記基板及び前記記録層の間に設けられる第２の誘電体
層とを備え、前記記録層の層厚が５０ｎｍ以下であり、且つ前記記録
層が、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ及びＰｂからなる群より選択され
る元素を主成分とする第１の反応層と、前記第１の反応層に接触し、記録時に前記元素と共融結
晶化される金属元素を主成分とする第２の反応層とを有
する、ことを特徴とする追記型光記録媒体。
【請求項２】前記金属元素が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚ
ｎ及びＡｌからなる群より選択される元素であることを
特徴とする請求項１に記載の追記型光記録媒体。
【請求項３】前記保護層が光透過性を有し、前記記録
層において、前記第１の反応層が前記保護層側に配置さ
れ、前記第２の反応層が前記基板側に配置されているこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の追記型光記録媒
体。
【請求項４】前記基板と前記第２の誘電体層との間
に、前記レーザ光に対する反射率が前記記録層よりも高
い反射層が更に配置されていることを特徴とする請求項
３に記載の追記型光記録媒体。
【請求項５】前記基板が光透過性を有し、前記記録層
において、前記第１の反応層が前記基板側に配置され、
前記第２の反応層が前記保護層側に配置されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の追記型光記録媒
体。
【請求項６】前記保護層と前記第１の誘電体層との間
に、前記レーザ光に対する反射率が前記記録層よりも高
い反射層が更に配置されていることを特徴とする請求項
５に記載の追記型光記録媒体。
【請求項７】前記第１の誘電体層及び前記第２の誘電
体層が、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＧｅＮ、
ＧｅＣｒＮ、ＣｅＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ及びＳ
ｉＣからなる群より選択される少なくとも１種の誘電体
を主成分とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か一項に記載の追記型光記録媒体。
【請求項８】前記記録層の層厚が２ｎｍ以上であるこ
とを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の追
記型光記録媒体。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか一項に記載の追
記型光記録媒体に対して、所定の出力を有するレーザ光
を前記基板又は前記保護層側から入射して前記記録層に
照射することにより、前記記録層の所定の領域に共晶合
金を含む記録マークを形成する工程を含むことを特徴と
する光記録方法。