JPH04228128A - 光記録媒体 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体に関し、特に
コンパクトディスク規格に対応する再生が可能な光記録
媒体に関する。
コンパクトディスク規格に対応する再生が可能な光記録
媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】大容量情報記録媒体として、光記録ディ
スク等の光記録媒体が注目されている。
スク等の光記録媒体が注目されている。
【０００３】光記録媒体としては、相変化型光記録媒体
や光磁気記録媒体等の書き換え可能タイプ、あるいはピ
ット形成型光記録媒体等の追記タイプなどがある。
や光磁気記録媒体等の書き換え可能タイプ、あるいはピ
ット形成型光記録媒体等の追記タイプなどがある。
【０００４】これらのうち、相変化型光記録媒体は、加
熱により結晶構造が変化して光反射率が変化する相変化
合金を記録膜としたものである。
熱により結晶構造が変化して光反射率が変化する相変化
合金を記録膜としたものである。
【０００５】相変化型光記録媒体の相変化合金には、Ａ
ｇ−Ｚｎ系合金等が用いられている（特開昭６１−１３
００８９号公報等）。
ｇ−Ｚｎ系合金等が用いられている（特開昭６１−１３
００８９号公報等）。
【０００６】しかし、Ａｇ−Ｚｎ合金等を記録膜に用い
た相変化型光記録媒体は、相変化による反射率の差が小
さく、コンパクトディスク（ＣＤ）規格において要求さ
れている反射率変化が得られない。また、ＣＤでは情報
担持部の反射率が未担持部の反射率よりも低いが、Ａｇ
−Ｚｎ合金を用いる場合、通常、光照射部、すなわち記
録部で反射率が増加する構成となるため、この点からも
ＣＤ規格に対応することが困難である。
た相変化型光記録媒体は、相変化による反射率の差が小
さく、コンパクトディスク（ＣＤ）規格において要求さ
れている反射率変化が得られない。また、ＣＤでは情報
担持部の反射率が未担持部の反射率よりも低いが、Ａｇ
−Ｚｎ合金を用いる場合、通常、光照射部、すなわち記
録部で反射率が増加する構成となるため、この点からも
ＣＤ規格に対応することが困難である。
【０００７】従って、このような相変化型光記録媒体を
、いわゆる追記型のＣＤとして用いることは不可能であ
る。
、いわゆる追記型のＣＤとして用いることは不可能であ
る。
【０００８】このような事情から、ＣＤ規格を満足する
新規な光記録ディスクが提案されている（特開平２−２
３５７８９号公報）。
新規な光記録ディスクが提案されている（特開平２−２
３５７８９号公報）。
【０００９】同公報に開示されているのは、Ａｕ、Ａｌ
、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏより選択される
元素やこれらの元素を含む合金で構成される高反射率層
と、レーザー波長７５０−８５０ｎｍにおいて吸収が認
められる材料で構成された低反射率層が、この順で基板
表面に積層された光学情報記録部材であり、低反射率層
の構成材料としてはＴｅ等のカルコゲン元素が用いられ
ている。高反射率層は、レーザー光に吸収は示さないの
で、単独では記録材料として用いることができない。
、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏより選択される
元素やこれらの元素を含む合金で構成される高反射率層
と、レーザー波長７５０−８５０ｎｍにおいて吸収が認
められる材料で構成された低反射率層が、この順で基板
表面に積層された光学情報記録部材であり、低反射率層
の構成材料としてはＴｅ等のカルコゲン元素が用いられ
ている。高反射率層は、レーザー光に吸収は示さないの
で、単独では記録材料として用いることができない。
【００１０】この光学情報記録部材では、基板表面側か
ら、すなわち、低反射率層側から記録光を照射すること
によって、低反射率層を構成するカルコゲン元素が高反
射率層と反応して合金を形成し、これによって光照射部
の光反射率が低下する。そして、記録光と逆側、すなわ
ち基板裏面側から基板を通して再生光を照射し、前記光
反射率変化を検出するものである。
ら、すなわち、低反射率層側から記録光を照射すること
によって、低反射率層を構成するカルコゲン元素が高反
射率層と反応して合金を形成し、これによって光照射部
の光反射率が低下する。そして、記録光と逆側、すなわ
ち基板裏面側から基板を通して再生光を照射し、前記光
反射率変化を検出するものである。
【００１１】そして、このような構成により、追記型の
ＣＤとすることができるとしている。
ＣＤとすることができるとしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−２３５
７８９号公報記載の光学情報記録部材では、低反射率層
および高反射率層をスパッタ法により形成しているが、
本発明者らがスパッタ法を用いて上記構成の光記録ディ
スクを作製し、記録および再生を行なったところ、未記
録部での反射率は僅かに１４〜１６％程度しか得られず
、また、記録部では反射率が１０％程度までしか低下し
なかった。このため、ＣＤ規格での再生は勿論、相変化
型光記録ディスク用の駆動装置での再生も不可能であっ
た。
７８９号公報記載の光学情報記録部材では、低反射率層
および高反射率層をスパッタ法により形成しているが、
本発明者らがスパッタ法を用いて上記構成の光記録ディ
スクを作製し、記録および再生を行なったところ、未記
録部での反射率は僅かに１４〜１６％程度しか得られず
、また、記録部では反射率が１０％程度までしか低下し
なかった。このため、ＣＤ規格での再生は勿論、相変化
型光記録ディスク用の駆動装置での再生も不可能であっ
た。
【００１３】本発明者らの研究によれば、Ａｇからなる
高反射率層の上にＴｅからなる低反射率層をスパッタ法
で形成する際に、両層が相互拡散してＡｇとＴｅとの合
金ないし化合物が生成し、スパッタ直後に既に記録状態
となってしまっているためであることが判明した。
高反射率層の上にＴｅからなる低反射率層をスパッタ法
で形成する際に、両層が相互拡散してＡｇとＴｅとの合
金ないし化合物が生成し、スパッタ直後に既に記録状態
となってしまっているためであることが判明した。
【００１４】なお、この結果は、ＣＤ規格の線速１．２
〜１．４ｍ／ｓでの記録が可能な５００Ａ 程度の厚さ
に高反射率層を形成した場合のものである。
〜１．４ｍ／ｓでの記録が可能な５００Ａ 程度の厚さ
に高反射率層を形成した場合のものである。
【００１５】一方、高反射率層の厚さを１０００Ａ 程
度とすると、低反射率層形成時の相互拡散の影響は少な
くなり、未記録状態での高反射率層からの反射は十分に
とれる。しかし、この場合、両層を相互拡散させるため
に長時間かかるようになり、ＣＤ規格の線速で記録レー
ザー光を照射しても記録は不可能である。
度とすると、低反射率層形成時の相互拡散の影響は少な
くなり、未記録状態での高反射率層からの反射は十分に
とれる。しかし、この場合、両層を相互拡散させるため
に長時間かかるようになり、ＣＤ規格の線速で記録レー
ザー光を照射しても記録は不可能である。
【００１６】また、同公報記載の実施例５では、高反射
率層（Ａｕ）に、低反射率層としてＳｂ層およびＴｅ層
をこの順で積層しているが、ＳｂとＡｕとは相互拡散し
易いため、やはりＳｂ層形成時に記録状態となってしま
う。
率層（Ａｕ）に、低反射率層としてＳｂ層およびＴｅ層
をこの順で積層しているが、ＳｂとＡｕとは相互拡散し
易いため、やはりＳｂ層形成時に記録状態となってしま
う。
【００１７】さらに、この光学情報記録部材では、記録
光が基板の表面側から照射されるため、記録時には光学
情報記録部材を裏返して逆回転させる必要があり、また
、トラッキングの極性も逆にする必要があるため、記録
時には専用の駆動装置が必要となってしまう。このよう
に記録光を低反射率層側から照射するのは、高反射率層
の融点が高く、基板裏面側から照射する場合、著しく高
い記録パワーが必要とされるからである。
光が基板の表面側から照射されるため、記録時には光学
情報記録部材を裏返して逆回転させる必要があり、また
、トラッキングの極性も逆にする必要があるため、記録
時には専用の駆動装置が必要となってしまう。このよう
に記録光を低反射率層側から照射するのは、高反射率層
の融点が高く、基板裏面側から照射する場合、著しく高
い記録パワーが必要とされるからである。
【００１８】また、上記したような２種の薄膜間におけ
る拡散を利用して光反射率の変化を生じさせる光記録媒
体を設計するに際しては、実際に実験をして構成を決定
する必要があったので、設計に要する時間、労力、費用
等の節減が望まれている。
る拡散を利用して光反射率の変化を生じさせる光記録媒
体を設計するに際しては、実際に実験をして構成を決定
する必要があったので、設計に要する時間、労力、費用
等の節減が望まれている。
【００１９】本発明は、このような事情からなされたも
のであり、ＣＤ規格に対応する再生が可能な光記録媒体
を提供することを目的とし、また、このような光記録媒
体の記録作用のシミュレーションを行なうことにより、
光記録媒体の設計を容易にすることを目的とする。
のであり、ＣＤ規格に対応する再生が可能な光記録媒体
を提供することを目的とし、また、このような光記録媒
体の記録作用のシミュレーションを行なうことにより、
光記録媒体の設計を容易にすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１１）の本発明により達成される。 （１）基板表面に第１の薄膜および第２の薄膜からなる
積層体が形成されており、前記積層体に光が照射される
ことにより、前記第１の薄膜を構成する原子および前記
第２の薄膜を構成する原子が相互に拡散して、前記第１
の薄膜の反射率が変化する光記録媒体であって、前記第
１の薄膜を構成する原子および前記第２の薄膜を構成す
る原子からなる原子集合体の最高被電子占有軌道におい
て、前記第１の薄膜を構成する原子の電子と前記第２の
薄膜を構成する原子の電子とが混成軌道を形成せず、前
記原子集合体の最低空電子軌道において、前記第１の薄
膜を構成する原子の電子と前記第２の薄膜を構成する原
子の電子とが混成軌道を形成することを特徴とする光記
録媒体。
（１）〜（１１）の本発明により達成される。 （１）基板表面に第１の薄膜および第２の薄膜からなる
積層体が形成されており、前記積層体に光が照射される
ことにより、前記第１の薄膜を構成する原子および前記
第２の薄膜を構成する原子が相互に拡散して、前記第１
の薄膜の反射率が変化する光記録媒体であって、前記第
１の薄膜を構成する原子および前記第２の薄膜を構成す
る原子からなる原子集合体の最高被電子占有軌道におい
て、前記第１の薄膜を構成する原子の電子と前記第２の
薄膜を構成する原子の電子とが混成軌道を形成せず、前
記原子集合体の最低空電子軌道において、前記第１の薄
膜を構成する原子の電子と前記第２の薄膜を構成する原
子の電子とが混成軌道を形成することを特徴とする光記
録媒体。
【００２１】（２）前記積層体が前記基板表面に少なく
とも２層積層されている上記（１）に記載の光記録媒体
。
とも２層積層されている上記（１）に記載の光記録媒体
。
【００２２】（３）前記第１の薄膜と前記第２の薄膜と
の間に第３の薄膜を有し、前記原子集合体が前記第３の
薄膜を構成する元素を含む上記（１）に記載の光記録媒
体。
の間に第３の薄膜を有し、前記原子集合体が前記第３の
薄膜を構成する元素を含む上記（１）に記載の光記録媒
体。
【００２３】（４）前記原子集合体における前記最低空
電子軌道と前記最高被電子占有軌道とのエネルギー差が
、０．００２〜３ｅＶである上記（１）ないし（３）の
いずれかに記載の光記録媒体。
電子軌道と前記最高被電子占有軌道とのエネルギー差が
、０．００２〜３ｅＶである上記（１）ないし（３）の
いずれかに記載の光記録媒体。
【００２４】（５）基板表面に反射薄膜を有し、前記反
射薄膜上に中間薄膜を有し、前記中間薄膜上に低融点薄
膜を有し、前記反射薄膜が、Ａｇ、Ａｕ、ＣｕおよびＰ
ｔから選択される元素の少なくとも１種を主成分として
含有し、前記中間薄膜が、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃ
ｄ、Ｔｌ、ＰｂおよびＢｉから選択される元素の少なく
とも１種を主成分として含有し、前記低融点薄膜がＴｅ
、ＳｅおよびＳから選択される１種以上の元素を主成分
として含有することを特徴とする光記録媒体。
射薄膜上に中間薄膜を有し、前記中間薄膜上に低融点薄
膜を有し、前記反射薄膜が、Ａｇ、Ａｕ、ＣｕおよびＰ
ｔから選択される元素の少なくとも１種を主成分として
含有し、前記中間薄膜が、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃ
ｄ、Ｔｌ、ＰｂおよびＢｉから選択される元素の少なく
とも１種を主成分として含有し、前記低融点薄膜がＴｅ
、ＳｅおよびＳから選択される１種以上の元素を主成分
として含有することを特徴とする光記録媒体。
【００２５】（６）前記中間薄膜の厚さが１０〜２００
Ａ である上記（５）に記載の光記録媒体。
Ａ である上記（５）に記載の光記録媒体。
【００２６】（７）前記低融点薄膜の厚さを前記反射薄
膜の厚さで除した値が１〜５である上記（５）または（
６）に記載の光記録媒体。
膜の厚さで除した値が１〜５である上記（５）または（
６）に記載の光記録媒体。
【００２７】（８）前記反射薄膜の厚さが２００〜７０
０Ａ であり、前記低融点薄膜の厚さが２００〜１５０
０Ａ である上記（５）ないし（７）のいずれかに記載
の光記録媒体。
０Ａ であり、前記低融点薄膜の厚さが２００〜１５０
０Ａ である上記（５）ないし（７）のいずれかに記載
の光記録媒体。
【００２８】（９）前記反射薄膜を構成する原子、前記
中間薄膜を構成する原子および前記低融点薄膜を構成す
る原子から構成される原子集合体の最高被電子占有軌道
において、前記反射薄膜を構成する原子の電子と前記低
融点薄膜を構成する原子の電子とが混成軌道を形成せず
、前記原子集合体の最低空電子軌道において、前記反射
薄膜を構成する原子の電子と前記低融点薄膜を構成する
原子の電子とが混成軌道を形成する上記（５）ないし（
８）のいずれかに記載の光記録媒体。
中間薄膜を構成する原子および前記低融点薄膜を構成す
る原子から構成される原子集合体の最高被電子占有軌道
において、前記反射薄膜を構成する原子の電子と前記低
融点薄膜を構成する原子の電子とが混成軌道を形成せず
、前記原子集合体の最低空電子軌道において、前記反射
薄膜を構成する原子の電子と前記低融点薄膜を構成する
原子の電子とが混成軌道を形成する上記（５）ないし（
８）のいずれかに記載の光記録媒体。
【００２９】（１０）前記最低空電子軌道と前記最高被
電子占有軌道とのエネルギー差が、０．００２〜３ｅＶ
である上記（９）に記載の光記録媒体。
電子占有軌道とのエネルギー差が、０．００２〜３ｅＶ
である上記（９）に記載の光記録媒体。
【００３０】（１１）前記反射薄膜がＡｇから構成され
、前記中間薄膜がＺｎから構成され、前記低融点薄膜が
Ｔｅから構成され、前記原子集合体がＡｇ２ Ｚｎ２
Ｔｅ２ である上記（９）または（１０）に記載の光記
録媒体。
、前記中間薄膜がＺｎから構成され、前記低融点薄膜が
Ｔｅから構成され、前記原子集合体がＡｇ２ Ｚｎ２
Ｔｅ２ である上記（９）または（１０）に記載の光記
録媒体。
【００３１】
【作用】図１に示されるように、本発明の光記録媒体１
は、基板２の表面に反射薄膜３を有し、反射薄膜３上に
中間薄膜４を有し、中間薄膜４上に低融点薄膜５を有す
る。
は、基板２の表面に反射薄膜３を有し、反射薄膜３上に
中間薄膜４を有し、中間薄膜４上に低融点薄膜５を有す
る。
【００３２】低融点薄膜５は、後述するようにスパッタ
法等の気相成長法により、中間薄膜４を介して反射薄膜
３の上に形成されるが、Ｚｎ等の中間薄膜４を構成する
元素が、Ｔｅ等の低融点薄膜５構成元素の拡散を防止す
るロッキング作用を示すため、低融点薄膜５形成時には
両薄膜間での相互拡散は殆ど生じない。このため、反射
薄膜３が５００Ａ 程度と薄い場合でも、製造時に記録
状態となってしまうことはない。
法等の気相成長法により、中間薄膜４を介して反射薄膜
３の上に形成されるが、Ｚｎ等の中間薄膜４を構成する
元素が、Ｔｅ等の低融点薄膜５構成元素の拡散を防止す
るロッキング作用を示すため、低融点薄膜５形成時には
両薄膜間での相互拡散は殆ど生じない。このため、反射
薄膜３が５００Ａ 程度と薄い場合でも、製造時に記録
状態となってしまうことはない。
【００３３】一方、基板２の裏面側から照射された記録
レーザー光の一部は、反射薄膜３を透過して中間薄膜４
を加熱する。この加熱により、中間薄膜４が活性化され
てその構成元素のロッキング作用が解除され、低融点薄
膜５の構成元素と反射薄膜３の構成元素とが相互に拡散
してこれらの元素の合金ないし化合物が生成し、記録レ
ーザー光照射部の光反射率が著しく低下する。
レーザー光の一部は、反射薄膜３を透過して中間薄膜４
を加熱する。この加熱により、中間薄膜４が活性化され
てその構成元素のロッキング作用が解除され、低融点薄
膜５の構成元素と反射薄膜３の構成元素とが相互に拡散
してこれらの元素の合金ないし化合物が生成し、記録レ
ーザー光照射部の光反射率が著しく低下する。
【００３４】なお、このとき、Ｚｎ等の中間薄膜４構成
元素は、主として低融点薄膜５側に拡散する。
元素は、主として低融点薄膜５側に拡散する。
【００３５】この光反射率の変化は不可逆的であるので
、追記型の光記録媒体として使用することができる。 そして、ＣＤに対して用いられている７８０ｎｍの光の
反射率が、レーザー光照射前の８０％程度以上から照射
後には３０％程度以下と著しく低下するので、ＣＤ規格
対応の追記型光記録ディスクとしての使用が可能である
。
、追記型の光記録媒体として使用することができる。 そして、ＣＤに対して用いられている７８０ｎｍの光の
反射率が、レーザー光照射前の８０％程度以上から照射
後には３０％程度以下と著しく低下するので、ＣＤ規格
対応の追記型光記録ディスクとしての使用が可能である
。
【００３６】また、中間薄膜は吸熱作用が強いため、反
射率の高いＡｇなどを反射薄膜として用いた場合でも、
反射薄膜からの透過光で中間薄膜を十分に加熱すること
ができる。このため、未記録部において高い反射率を確
保しながら、十分な記録感度が得られる。
射率の高いＡｇなどを反射薄膜として用いた場合でも、
反射薄膜からの透過光で中間薄膜を十分に加熱すること
ができる。このため、未記録部において高い反射率を確
保しながら、十分な記録感度が得られる。
【００３７】さらに、本発明の光記録媒体は、７８０ｎ
ｍ付近の波長に限らず、例えば４００ｎｍ〜９００ｎｍ
程度の極めて広い波長範囲においてＣＤ規格を満足する
ような高い初期反射率および反射率変化が得られる。こ
のため、短波長レーザー光を利用でき、極めて高密度の
記録およびその再生を行なうことが可能である。
ｍ付近の波長に限らず、例えば４００ｎｍ〜９００ｎｍ
程度の極めて広い波長範囲においてＣＤ規格を満足する
ような高い初期反射率および反射率変化が得られる。こ
のため、短波長レーザー光を利用でき、極めて高密度の
記録およびその再生を行なうことが可能である。
【００３８】なお、本発明者らは、従来、有機化学の分
野において知られていたフロンティア軌道理論を金属分
野に適用してシミュレーションを行なうことにより、反
射薄膜３、中間薄膜４および低融点薄膜５間における上
記したようなロッキング現象および拡散の発生を予測で
きることを知見した。予めシミュレーションを行なって
反射薄膜と低融点薄膜とが光照射により相互拡散可能で
あることを予測できれば、新規な構成の光記録媒体の設
計に要する時間、労力、費用等を著しく節減することが
できる。
野において知られていたフロンティア軌道理論を金属分
野に適用してシミュレーションを行なうことにより、反
射薄膜３、中間薄膜４および低融点薄膜５間における上
記したようなロッキング現象および拡散の発生を予測で
きることを知見した。予めシミュレーションを行なって
反射薄膜と低融点薄膜とが光照射により相互拡散可能で
あることを予測できれば、新規な構成の光記録媒体の設
計に要する時間、労力、費用等を著しく節減することが
できる。
【００３９】
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。図１に本発明の光記録媒体の好適実施例を
示す。
に説明する。図１に本発明の光記録媒体の好適実施例を
示す。
【００４０】同図に示されるように、光記録媒体１は、
基板２表面に反射薄膜３を有し、反射薄膜３上に中間薄
膜４を有し、中間薄膜４上に低融点薄膜５を有し、低融
点薄膜５上に保護膜６を有する。
基板２表面に反射薄膜３を有し、反射薄膜３上に中間薄
膜４を有し、中間薄膜４上に低融点薄膜５を有し、低融
点薄膜５上に保護膜６を有する。
【００４１】＜基板２＞光記録媒体１では、基板２を通
して反射薄膜３に記録光および再生光が照射されるので
、基板２はこれらの光に対して実質的に透明である必要
がある。このため、基板２の材質には、各種ガラスや、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
ポリオレフィン樹脂等の各種樹脂などを用いればよい。
して反射薄膜３に記録光および再生光が照射されるので
、基板２はこれらの光に対して実質的に透明である必要
がある。このため、基板２の材質には、各種ガラスや、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
ポリオレフィン樹脂等の各種樹脂などを用いればよい。
【００４２】また、基板２の形状および寸法は特に限定
されないが、通常、ディスク状であり、その厚さは、通
常、０．５〜３ｍｍ程度、直径は５０〜３６０ｍｍ程度
である。
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５０〜３６０ｍｍ程度
である。
【００４３】基板２の表面には、トラッキング用、アド
レス用等のために、ピットあるいは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。
レス用等のために、ピットあるいは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。
【００４４】＜反射薄膜３＞反射薄膜３は、Ａｇ、Ａｕ
、ＣｕおよびＰｔから選択される１種以上の元素を主成
分として含有する。反射薄膜３構成材料として好ましい
ものは、広い波長域にわたって高い反射率が得られ、ま
た、低融点薄膜５との反応による反射率変化が十分に大
きいことから、Ａｇ、Ａｕ、ＣｕまたはＰｔが好ましく
、特にＡｇが好ましい。
、ＣｕおよびＰｔから選択される１種以上の元素を主成
分として含有する。反射薄膜３構成材料として好ましい
ものは、広い波長域にわたって高い反射率が得られ、ま
た、低融点薄膜５との反応による反射率変化が十分に大
きいことから、Ａｇ、Ａｕ、ＣｕまたはＰｔが好ましく
、特にＡｇが好ましい。
【００４５】なお、反射薄膜３には、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｉｎ
、Ｓ等の各種元素が必要に応じて添加されていてもよい
。Ｓｂは、反射薄膜３と低融点薄膜５との相互拡散速度
の向上作用を有するため、より低パワーでの記録が可能
となり、記録感度が向上する。また、Ｓｎ、Ｉｎは反射
薄膜３の融点を低下させる作用を有するため、これらの
添加によっても記録感度を向上させることができる。
、Ｓ等の各種元素が必要に応じて添加されていてもよい
。Ｓｂは、反射薄膜３と低融点薄膜５との相互拡散速度
の向上作用を有するため、より低パワーでの記録が可能
となり、記録感度が向上する。また、Ｓｎ、Ｉｎは反射
薄膜３の融点を低下させる作用を有するため、これらの
添加によっても記録感度を向上させることができる。
【００４６】これらの元素は、反射薄膜３中における合
計含有量が５原子％以下となるように添加されることが
好ましい。添加元素の含有量が多くなりすぎると、反射
率が著しく低下するからである。
計含有量が５原子％以下となるように添加されることが
好ましい。添加元素の含有量が多くなりすぎると、反射
率が著しく低下するからである。
【００４７】反射薄膜３は、スパッタ法や蒸着法などの
気相成長法により形成されることが好ましい。
気相成長法により形成されることが好ましい。
【００４８】＜中間薄膜４＞中間薄膜４は、Ｚｎ、Ａｌ
、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｔｌ、ＰｂおよびＢｉから選択さ
れる元素の少なくとも１種を主成分として含有する。 中間薄膜４構成材料として好ましいものは、常温におい
て反射薄膜３と低融点薄膜５との相互拡散防止効果が高
く、しかも記録レーザー光照射による加熱によって容易
に活性化されて前記両薄膜の相互拡散を促進することか
ら、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｐｂまたは
Ｂｉを用いることが好ましく、特にＺｎを用いることが
好ましい。
、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｔｌ、ＰｂおよびＢｉから選択さ
れる元素の少なくとも１種を主成分として含有する。 中間薄膜４構成材料として好ましいものは、常温におい
て反射薄膜３と低融点薄膜５との相互拡散防止効果が高
く、しかも記録レーザー光照射による加熱によって容易
に活性化されて前記両薄膜の相互拡散を促進することか
ら、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｐｂまたは
Ｂｉを用いることが好ましく、特にＺｎを用いることが
好ましい。
【００４９】中間薄膜４は、反射薄膜３と同様に気相成
長法により形成されることが好ましい。
長法により形成されることが好ましい。
【００５０】＜低融点薄膜５＞低融点薄膜５は、Ｔｅ、
ＳｅおよびＳから選択される１種以上の元素を主成分と
して含有する。
ＳｅおよびＳから選択される１種以上の元素を主成分と
して含有する。
【００５１】低融点薄膜５は、反射薄膜３と同様に気相
成長法により形成されることが好ましい。
成長法により形成されることが好ましい。
【００５２】低融点薄膜５には、Ｓｎ等の添加元素が必
要に応じて含有されていてもよい。これらの添加元素の
含有量は、全体の５原子％以下であることが低融点を維
持するために好ましい。
要に応じて含有されていてもよい。これらの添加元素の
含有量は、全体の５原子％以下であることが低融点を維
持するために好ましい。
【００５３】なお、低融点薄膜５の融点は、２００〜４
００℃程度である。
００℃程度である。
【００５４】＜各薄膜厚さ＞各薄膜の厚さは、それらに
要求される特性に応じて適宜決定すればよい。
要求される特性に応じて適宜決定すればよい。
【００５５】例えば、中間薄膜４の厚さは、１０〜２０
０Ａ 、特に３０〜１２０Ａ とすることが好ましい。 中間薄膜４の厚さが前記範囲未満であると、低融点薄膜
５を形成する際に反射薄膜３と低融点薄膜５との間の相
互拡散防止効果が不十分であり、前記範囲を超えるとＴ
ｅ等の低融点薄膜構成元素の拡散に長時間を要し、記録
感度が著しく低下してしまう。
０Ａ 、特に３０〜１２０Ａ とすることが好ましい。 中間薄膜４の厚さが前記範囲未満であると、低融点薄膜
５を形成する際に反射薄膜３と低融点薄膜５との間の相
互拡散防止効果が不十分であり、前記範囲を超えるとＴ
ｅ等の低融点薄膜構成元素の拡散に長時間を要し、記録
感度が著しく低下してしまう。
【００５６】また、高いモジュレーションを得るために
は、低融点薄膜５の厚さを反射薄膜３の厚さで除した値
が１〜５、特に１〜３であることが好ましい。
は、低融点薄膜５の厚さを反射薄膜３の厚さで除した値
が１〜５、特に１〜３であることが好ましい。
【００５７】なお、モジュレーションは、（ＲＮＯＮ
−Ｒ）×１００／ＲＮＯＮ ［％］で表わされる。ただ
し、ＲＮＯＮ は未記録部の光反射率であり、Ｒは記録
部、すなわち記録レーザー光照射部の光反射率である。
−Ｒ）×１００／ＲＮＯＮ ［％］で表わされる。ただ
し、ＲＮＯＮ は未記録部の光反射率であり、Ｒは記録
部、すなわち記録レーザー光照射部の光反射率である。
【００５８】また、具体的厚さとしては、反射薄膜３は
２００〜７００Ａ 、特に２２０〜５５０Ａ であるこ
とが好ましい。反射薄膜３の厚さが前記範囲未満である
と十分な初期反射率が得られず、前記範囲を超えると低
融点薄膜５構成元素の拡散に時間がかかり、記録感度が
不十分となる。
２００〜７００Ａ 、特に２２０〜５５０Ａ であるこ
とが好ましい。反射薄膜３の厚さが前記範囲未満である
と十分な初期反射率が得られず、前記範囲を超えると低
融点薄膜５構成元素の拡散に時間がかかり、記録感度が
不十分となる。
【００５９】また、低融点薄膜５の厚さは、２００〜１
５００Ａ 、特に２５０〜５５０Ａ であることが好ま
しい。低融点薄膜５の厚さが前記範囲未満であると、反
射薄膜構成元素と低融点薄膜５構成元素との反応が不十
分となって未反応の反射薄膜が残存するので、十分な反
射率変化が得られない。前記範囲を超えると未反応の低
融点薄膜５が残存するので、やはり十分な反射率変化が
得られない。
５００Ａ 、特に２５０〜５５０Ａ であることが好ま
しい。低融点薄膜５の厚さが前記範囲未満であると、反
射薄膜構成元素と低融点薄膜５構成元素との反応が不十
分となって未反応の反射薄膜が残存するので、十分な反
射率変化が得られない。前記範囲を超えると未反応の低
融点薄膜５が残存するので、やはり十分な反射率変化が
得られない。
【００６０】各薄膜の厚さおよびそれらの関係を上記の
ように設定すれば、６０％以上、特に７０％以上の極め
て高いモジュレーションが得られる。
ように設定すれば、６０％以上、特に７０％以上の極め
て高いモジュレーションが得られる。
【００６１】＜保護膜６＞保護膜６は、耐擦傷性や耐食
性の向上のために設けられるものであり、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
。
性の向上のために設けられるものであり、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
。
【００６２】保護膜６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、ディッピング等、通常の方法により形成す
ればよい。
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、ディッピング等、通常の方法により形成す
ればよい。
【００６３】＜反射率変化作用＞図１に示される構成の
光記録媒体１の反射薄膜３側から記録レーザー光を照射
すると、反射薄膜３を透過したレーザー光は中間薄膜４
を加熱する。常温において反射薄膜３と低融点薄膜５と
の間の相互拡散を防止していた中間薄膜４は、加熱され
ることによりその防止効果を失う。このため、記録レー
ザー光の照射により反射薄膜３構成元素と低融点薄膜５
構成元素とが相互に拡散して、これらの元素の化合物な
いし合金が形成され、光反射率が著しく減少してＣＤ規
格に対応する再生が可能となる。
光記録媒体１の反射薄膜３側から記録レーザー光を照射
すると、反射薄膜３を透過したレーザー光は中間薄膜４
を加熱する。常温において反射薄膜３と低融点薄膜５と
の間の相互拡散を防止していた中間薄膜４は、加熱され
ることによりその防止効果を失う。このため、記録レー
ザー光の照射により反射薄膜３構成元素と低融点薄膜５
構成元素とが相互に拡散して、これらの元素の化合物な
いし合金が形成され、光反射率が著しく減少してＣＤ規
格に対応する再生が可能となる。
【００６４】一方、気相成長法により低融点薄膜５を形
成する際には、反射薄膜３は低融点薄膜５と相互拡散し
ない。これは、Ｚｎ等で構成される中間薄膜４が上記し
た相互拡散防止作用を示すからであり、この作用は、ス
パッタ時の加熱では解除されない。このため、記録レー
ザー光が照射されない部分、すなわち未記録部では、Ｃ
Ｄ規格に対応する光反射率が得られ、特に反射薄膜３構
成材料としてＡｇを用いた場合、未記録部で９５％程度
以上の反射率が得られる。ただし、低パワーのレーザー
光での記録を可能とするためには、初期反射率、すなわ
ち未記録部での反射率が７８〜８５％程度となるような
厚さに反射薄膜３を形成することが好ましい。低パワー
での記録が可能であると、半導体レーザーの寿命を長く
することができる。
成する際には、反射薄膜３は低融点薄膜５と相互拡散し
ない。これは、Ｚｎ等で構成される中間薄膜４が上記し
た相互拡散防止作用を示すからであり、この作用は、ス
パッタ時の加熱では解除されない。このため、記録レー
ザー光が照射されない部分、すなわち未記録部では、Ｃ
Ｄ規格に対応する光反射率が得られ、特に反射薄膜３構
成材料としてＡｇを用いた場合、未記録部で９５％程度
以上の反射率が得られる。ただし、低パワーのレーザー
光での記録を可能とするためには、初期反射率、すなわ
ち未記録部での反射率が７８〜８５％程度となるような
厚さに反射薄膜３を形成することが好ましい。低パワー
での記録が可能であると、半導体レーザーの寿命を長く
することができる。
【００６５】＜記録時の作用のシミュレーション＞反射
薄膜３、中間薄膜４および低融点薄膜５間における上記
したようなロッキング現象および拡散の発生は、有機化
学の分野において知られているフロンティア軌道理論を
利用したシミュレーションにより予測することができる
。
薄膜３、中間薄膜４および低融点薄膜５間における上記
したようなロッキング現象および拡散の発生は、有機化
学の分野において知られているフロンティア軌道理論を
利用したシミュレーションにより予測することができる
。
【００６６】具体的には、まず、各薄膜をそれぞれ構成
する異種原子からなる原子集合体（クラスタ）を想定す
る。このような原子集合体としては、各薄膜の原子を少
なくとも２個以上づつ含むものが好ましい。例えば、反
射薄膜３をＡｇ、中間薄膜４をＺｎ、低融点薄膜５をＴ
ｅからそれぞれ構成したとすると、前記原子集合体とし
てＡｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ を想定することができる。
する異種原子からなる原子集合体（クラスタ）を想定す
る。このような原子集合体としては、各薄膜の原子を少
なくとも２個以上づつ含むものが好ましい。例えば、反
射薄膜３をＡｇ、中間薄膜４をＺｎ、低融点薄膜５をＴ
ｅからそれぞれ構成したとすると、前記原子集合体とし
てＡｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ を想定することができる。
【００６７】この原子集合体の電子軌道において、電子
の存在しない最も低エネルギーの軌道を最低空電子軌道
（以下、ＬＵＭＯと略称する。）とし、電子の存在する
最も高エネルギーの軌道を最高被電子占有軌道（以下、
ＨＯＭＯと略称する。）とする。
の存在しない最も低エネルギーの軌道を最低空電子軌道
（以下、ＬＵＭＯと略称する。）とし、電子の存在する
最も高エネルギーの軌道を最高被電子占有軌道（以下、
ＨＯＭＯと略称する。）とする。
【００６８】この原子集合体における原子の配置を、図
４に模式的に示す。また、この原子集合体のＨＯＭＯの
電子密度分布を表わす波動関数の空間表示を図５に、Ｌ
ＵＭＯの電子密度分布を表わす波動関数の空間表示を図
６に示す。図５および図６において、上側の原子がＴｅ
、下側の原子がＡｇ、左右両側の原子がＺｎである。 なお、図５および図６は、図４に示す原子集合体をｘ軸
方向から見たときの平面図であり、ｙｚ平面の裏側に存
在するＴｅ原子およびＡｇ原子については表示していな
い。
４に模式的に示す。また、この原子集合体のＨＯＭＯの
電子密度分布を表わす波動関数の空間表示を図５に、Ｌ
ＵＭＯの電子密度分布を表わす波動関数の空間表示を図
６に示す。図５および図６において、上側の原子がＴｅ
、下側の原子がＡｇ、左右両側の原子がＺｎである。 なお、図５および図６は、図４に示す原子集合体をｘ軸
方向から見たときの平面図であり、ｙｚ平面の裏側に存
在するＴｅ原子およびＡｇ原子については表示していな
い。
【００６９】ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯのそれぞれにおけ
るこのような電子密度分布は、Ｓｗ−Ｘα法と呼ばれる
分子軌道法により求めることができる。Ｓｗ−Ｘα法は
、例えば、Ｋ．Ｈ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｄ．Ｄ．Ｖｖｅｄ
ｅｎｓｋｙ ａｎｄ Ｒ．Ｐ．Ｍｅｓｓｍｅｒ，Ｐｈｙ
ｓ．Ｒｅｖ．Ｂ１９ １５１９（１９７９） に、その
詳細が記載されている。
るこのような電子密度分布は、Ｓｗ−Ｘα法と呼ばれる
分子軌道法により求めることができる。Ｓｗ−Ｘα法は
、例えば、Ｋ．Ｈ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｄ．Ｄ．Ｖｖｅｄ
ｅｎｓｋｙ ａｎｄ Ｒ．Ｐ．Ｍｅｓｓｍｅｒ，Ｐｈｙ
ｓ．Ｒｅｖ．Ｂ１９ １５１９（１９７９） に、その
詳細が記載されている。
【００７０】図５および図６において、実線で表わされ
る等電子密度線に係る電子と、点線で表わされる等電子
密度線に係る電子とは、スピンの符号が異なる。スピン
が同符号である電子間には引力がはたらき、スピンが異
符号である電子間には斥力がはたらく。
る等電子密度線に係る電子と、点線で表わされる等電子
密度線に係る電子とは、スピンの符号が異なる。スピン
が同符号である電子間には引力がはたらき、スピンが異
符号である電子間には斥力がはたらく。
【００７１】図５のＨＯＭＯにおける電子密度分布から
、Ｚｎ原子を包囲する等電子密度線とＡｇ原子を包囲す
る等電子密度線とがつながって、これらの原子の電子が
混成軌道を形成し、２個のＺｎ原子とＡｇ原子とが強く
結合していることがわかる。また、Ｚｎ原子がＴｅ原子
を排除しようとしていることが明確にわかる。すなわち
、Ａｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ 原子集合体のＨＯＭＯでは
、Ａｇ原子とＴｅ原子との結合をＺｎ原子がロッキング
することがわかる。
、Ｚｎ原子を包囲する等電子密度線とＡｇ原子を包囲す
る等電子密度線とがつながって、これらの原子の電子が
混成軌道を形成し、２個のＺｎ原子とＡｇ原子とが強く
結合していることがわかる。また、Ｚｎ原子がＴｅ原子
を排除しようとしていることが明確にわかる。すなわち
、Ａｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ 原子集合体のＨＯＭＯでは
、Ａｇ原子とＴｅ原子との結合をＺｎ原子がロッキング
することがわかる。
【００７２】一方、図６のＬＵＭＯにおける電子密度分
布から、Ｔｅ原子の電子とＡｇ原子の電子とが混成軌道
を形成し、Ｔｅ原子とＡｇ原子とが強く結合しているこ
とがわかる。すなわち、Ａｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２原子集
合体のＨＯＭＯの電子が励起されてＬＵＭＯに移動する
と、Ｚｎ原子のロッキング作用が解除されて、Ａｇ原子
とＴｅ原子とが結合しようとする力がはたらくことがわ
かる。
布から、Ｔｅ原子の電子とＡｇ原子の電子とが混成軌道
を形成し、Ｔｅ原子とＡｇ原子とが強く結合しているこ
とがわかる。すなわち、Ａｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２原子集
合体のＨＯＭＯの電子が励起されてＬＵＭＯに移動する
と、Ｚｎ原子のロッキング作用が解除されて、Ａｇ原子
とＴｅ原子とが結合しようとする力がはたらくことがわ
かる。
【００７３】３種の原子からなる原子集合体においてＨ
ＯＭＯで斥力がはたらきＬＵＭＯで引力がはたらく２種
の元素を用いて、それぞれ第１の薄膜および第２の薄膜
を構成し、これらの薄膜の間に、ＨＯＭＯにおいてロッ
キング作用を示す他の１種の元素から構成される第３の
薄膜を介在させて記録層を構成した場合、Ａｇ膜、Ｚｎ
膜およびＴｅ膜の積層体からなる記録層でみられるよう
に、ロッキング現象およびエネルギー付与による拡散の
発生が予測できる。
ＯＭＯで斥力がはたらきＬＵＭＯで引力がはたらく２種
の元素を用いて、それぞれ第１の薄膜および第２の薄膜
を構成し、これらの薄膜の間に、ＨＯＭＯにおいてロッ
キング作用を示す他の１種の元素から構成される第３の
薄膜を介在させて記録層を構成した場合、Ａｇ膜、Ｚｎ
膜およびＴｅ膜の積層体からなる記録層でみられるよう
に、ロッキング現象およびエネルギー付与による拡散の
発生が予測できる。
【００７４】さらに、前記原子集合体のＬＵＭＯとＨＯ
ＭＯとのエネルギー差から、前記第３の薄膜のロッキン
グ作用解除に必要なエネルギーが予測できる。具体的に
は、第３の薄膜の厚さが１０〜２００Ａ 程度である場
合には、ＬＵＭＯとＨＯＭＯとのエネルギー差が０．０
０２〜３ｅＶであれば、ＣＤ規格の線速（１．２〜１．
４ｍ ）で通常のレーザーパワー（１５ｍＷ以下、特に
１０〜１５ｍＷ程度）によりロッキング作用の解除が可
能であることが、実験結果との照合により確認された。 なお、Ａｇ２ Ｚｎ２Ｔｅ２ 原子集合体におけるＬＵ
ＭＯとＨＯＭＯとのエネルギー差は、１．５ｅＶである
。
ＭＯとのエネルギー差から、前記第３の薄膜のロッキン
グ作用解除に必要なエネルギーが予測できる。具体的に
は、第３の薄膜の厚さが１０〜２００Ａ 程度である場
合には、ＬＵＭＯとＨＯＭＯとのエネルギー差が０．０
０２〜３ｅＶであれば、ＣＤ規格の線速（１．２〜１．
４ｍ ）で通常のレーザーパワー（１５ｍＷ以下、特に
１０〜１５ｍＷ程度）によりロッキング作用の解除が可
能であることが、実験結果との照合により確認された。 なお、Ａｇ２ Ｚｎ２Ｔｅ２ 原子集合体におけるＬＵ
ＭＯとＨＯＭＯとのエネルギー差は、１．５ｅＶである
。
【００７５】ＨＯＭＯからＬＵＭＯへ電子を励起するエ
ネルギーは、光や熱等のいずれの形態で付与してもよい
が、レーザー光照射による励起は、光エネルギー、ある
いは光エネルギーおよび熱エネルギーによるものである
。
ネルギーは、光や熱等のいずれの形態で付与してもよい
が、レーザー光照射による励起は、光エネルギー、ある
いは光エネルギーおよび熱エネルギーによるものである
。
【００７６】ＣＤ規格の線速においてレーザー光を照射
したときに記録層中で拡散が生じ得る元素の組み合わせ
を、前記したような原子集合体のＬＵＭＯとＨＯＭＯと
のエネルギー差から推定し、次いで実験などにより記録
層の反射率およびその変化率がＣＤ規格を満足するかど
うかを確認すれば、ＣＤ規格に適合した光記録媒体を極
めて迅速に設計することができる。また、ＣＤ規格に限
らず、他の各種規格においても同様に前記シミュレーシ
ョンを適用することができる。
したときに記録層中で拡散が生じ得る元素の組み合わせ
を、前記したような原子集合体のＬＵＭＯとＨＯＭＯと
のエネルギー差から推定し、次いで実験などにより記録
層の反射率およびその変化率がＣＤ規格を満足するかど
うかを確認すれば、ＣＤ規格に適合した光記録媒体を極
めて迅速に設計することができる。また、ＣＤ規格に限
らず、他の各種規格においても同様に前記シミュレーシ
ョンを適用することができる。
【００７７】また、前記したようなシミュレーションは
、第１の薄膜と第２の薄膜とからなる積層体を記録層と
して有する光記録媒体にも適用できる。
、第１の薄膜と第２の薄膜とからなる積層体を記録層と
して有する光記録媒体にも適用できる。
【００７８】この場合、原子集合体としては、各薄膜を
それぞれ構成する２種の原子からなるものを考える。そ
して、この原子集合体のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯにおけ
る電子密度分布を前述したようにして求める。そして、
ＨＯＭＯにおいて各原子の電子が混成軌道を構成せずに
２種の原子間に斥力がはたらき、ＬＵＭＯにおいて各原
子の電子が混成軌道を構成して２種の原子間に引力がは
たらく元素の組み合わせを求める。また、ＨＯＭＯとＬ
ＵＭＯとのエネルギー差から、光記録媒体として通常の
記録が可能であるかどうかを予測する。次いで、拡散に
より生じる合金ないし化合物の反射率を調べて、スクリ
ーニングを行なえばよい。
それぞれ構成する２種の原子からなるものを考える。そ
して、この原子集合体のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯにおけ
る電子密度分布を前述したようにして求める。そして、
ＨＯＭＯにおいて各原子の電子が混成軌道を構成せずに
２種の原子間に斥力がはたらき、ＬＵＭＯにおいて各原
子の電子が混成軌道を構成して２種の原子間に引力がは
たらく元素の組み合わせを求める。また、ＨＯＭＯとＬ
ＵＭＯとのエネルギー差から、光記録媒体として通常の
記録が可能であるかどうかを予測する。次いで、拡散に
より生じる合金ないし化合物の反射率を調べて、スクリ
ーニングを行なえばよい。
【００７９】このような２層構成の記録層としては、Ａ
ｕ／ＳｉやＡｇ／Ｓｉという組み合わせなどが挙げられ
る。
ｕ／ＳｉやＡｇ／Ｓｉという組み合わせなどが挙げられ
る。
【００８０】また、各薄膜の厚さやそれらの比率は特に
限定されず、各薄膜構成元素などの各種条件に応じて適
宜選択すればよいが、通常、各薄膜の厚さは１００〜５
００Ａ 程度とする。
限定されず、各薄膜構成元素などの各種条件に応じて適
宜選択すればよいが、通常、各薄膜の厚さは１００〜５
００Ａ 程度とする。
【００８１】なお、各膜の厚さを薄くして、２種の膜か
らなる積層体を複数積層した構成の記録層とした場合、
２種の膜間における拡散が迅速に進むため、高い記録感
度が得られ、短いパルス信号であっても良好に記録でき
る。
らなる積層体を複数積層した構成の記録層とした場合、
２種の膜間における拡散が迅速に進むため、高い記録感
度が得られ、短いパルス信号であっても良好に記録でき
る。
【００８２】各積層体の好ましい厚さや積層数は、各薄
膜構成元素や記録時の線速などによっても異なるので適
宜選択すればよいが、通常、各積層体の厚さは３０〜１
００Ａ 程度、積層数は２〜５程度とすればよい。
膜構成元素や記録時の線速などによっても異なるので適
宜選択すればよいが、通常、各積層体の厚さは３０〜１
００Ａ 程度、積層数は２〜５程度とすればよい。
【００８３】なお、２層構成の記録層、あるいはこれを
積層した記録層を有する光記録媒体では、ＣＤ規格の線
速で記録を行なうためのＬＵＭＯとＨＯＭＯとのエネル
ギー差は０．００２〜３ｅＶである。
積層した記録層を有する光記録媒体では、ＣＤ規格の線
速で記録を行なうためのＬＵＭＯとＨＯＭＯとのエネル
ギー差は０．００２〜３ｅＶである。
【００８４】＜用途＞以上では、本発明をＣＤ規格に対
応する片面記録型の光記録媒体に適用する場合を説明し
たが、本発明は両面記録型の光記録媒体にも適用可能で
ある。
応する片面記録型の光記録媒体に適用する場合を説明し
たが、本発明は両面記録型の光記録媒体にも適用可能で
ある。
【００８５】両面記録型の光記録媒体に適用する場合、
一対の基板２、２を、反射薄膜３が内封されるように接
着する。
一対の基板２、２を、反射薄膜３が内封されるように接
着する。
【００８６】また、片面記録型であって、保護膜６上に
保護板を接着した構成とすることもできる。この場合の
保護板としては、通常、基板２と同質のものを用いれば
よいが、透明である必要はなく、その他の材質も用いる
ことができる。
保護板を接着した構成とすることもできる。この場合の
保護板としては、通常、基板２と同質のものを用いれば
よいが、透明である必要はなく、その他の材質も用いる
ことができる。
【００８７】
【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。 ［実施例１］基板２の表面に、順次、反射薄膜３、中間
薄膜４、低融点薄膜５および紫外線硬化型樹脂の保護膜
６を形成し、図１に示される構成を有する光記録ディス
クサンプルＮｏ． １を作製した。
をさらに詳細に説明する。 ［実施例１］基板２の表面に、順次、反射薄膜３、中間
薄膜４、低融点薄膜５および紫外線硬化型樹脂の保護膜
６を形成し、図１に示される構成を有する光記録ディス
クサンプルＮｏ． １を作製した。
【００８８】基板２には、射出成形によりグルーブを同
時形成した直径１３３ｍｍ、厚さ１．２ｍｍのディスク
状ポリカーボネート樹脂を用いた。反射薄膜３はＡｇで
構成し、スパッタ法により厚さ２５０Ａ に形成した。 中間薄膜４はＺｎで構成し、スパッタ法により厚さ５０
Ａ に形成した。低融点薄膜５はＴｅで構成し、スパッ
タ法により厚さ５００Ａ に形成した。保護膜６は紫外
線硬化型樹脂で構成し、スピンコート法により塗布後、
紫外線照射により硬化した。硬化後の厚さは５μｍ で
あった。
時形成した直径１３３ｍｍ、厚さ１．２ｍｍのディスク
状ポリカーボネート樹脂を用いた。反射薄膜３はＡｇで
構成し、スパッタ法により厚さ２５０Ａ に形成した。 中間薄膜４はＺｎで構成し、スパッタ法により厚さ５０
Ａ に形成した。低融点薄膜５はＴｅで構成し、スパッ
タ法により厚さ５００Ａ に形成した。保護膜６は紫外
線硬化型樹脂で構成し、スピンコート法により塗布後、
紫外線照射により硬化した。硬化後の厚さは５μｍ で
あった。
【００８９】サンプルＮｏ． １について、記録再生特
性の測定を行なった。記録時には１２ｍＷのレーザー光
を照射し、再生時には１ｍＷのレーザー光を照射した。 なお、レーザー光の波長は、７８０ｎｍとした。
性の測定を行なった。記録時には１２ｍＷのレーザー光
を照射し、再生時には１ｍＷのレーザー光を照射した。 なお、レーザー光の波長は、７８０ｎｍとした。
【００９０】この結果、未記録部の反射率は８７％、記
録部の反射率は２７％であり、ＣＤ規格に対応する再生
が可能であった。
録部の反射率は２７％であり、ＣＤ規格に対応する再生
が可能であった。
【００９１】また、厚さ１．５ｍｍのガラス基板上に、
サンプルＮｏ． １と同様にして反射薄膜３、中間薄膜
４および低融点薄膜５を形成し、分光光度計により分光
反射率を測定した。これを初期反射率として図２に示す
。
サンプルＮｏ． １と同様にして反射薄膜３、中間薄膜
４および低融点薄膜５を形成し、分光光度計により分光
反射率を測定した。これを初期反射率として図２に示す
。
【００９２】また、このものを３００℃にて５分間加熱
後、空気中で冷却し、再び分光反射率を測定した。これ
を加熱後反射率として図２に示す。
後、空気中で冷却し、再び分光反射率を測定した。これ
を加熱後反射率として図２に示す。
【００９３】図２から明らかなように、サンプルＮｏ．
１の反射薄膜、中間薄膜および低融点薄膜の組み合わ
せにより、極めて広い波長域において、十分に高い初期
反射率および十分な反射率変化が得られている。
１の反射薄膜、中間薄膜および低融点薄膜の組み合わ
せにより、極めて広い波長域において、十分に高い初期
反射率および十分な反射率変化が得られている。
【００９４】なお、Ａｇ薄膜、Ｚｎ薄膜およびＴｅ薄膜
に関するＡｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ 原子集合体のシミュ
レーションの結果は、前述したとおりである。
に関するＡｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ 原子集合体のシミュ
レーションの結果は、前述したとおりである。
【００９５】［実施例２］中間薄膜４を厚さ１００Ａ
のＡｌ膜とし、また、Ａｇからなる反射薄膜３の厚さを
５００Ａ とした他は、上記実施例１と同様にして光記
録ディスクサンプルＮｏ． ２を作製した。
のＡｌ膜とし、また、Ａｇからなる反射薄膜３の厚さを
５００Ａ とした他は、上記実施例１と同様にして光記
録ディスクサンプルＮｏ． ２を作製した。
【００９６】このサンプルについて、サンプルＮｏ．
１と同様な記録再生特性の測定を行なったところ、未記
録部の反射率は９６％、記録部の反射率は２０％であり
、ＣＤ規格に対応する再生が可能であった。
１と同様な記録再生特性の測定を行なったところ、未記
録部の反射率は９６％、記録部の反射率は２０％であり
、ＣＤ規格に対応する再生が可能であった。
【００９７】また、厚さ１．５ｍｍのガラス基板上に、
サンプルＮｏ． ２と同様にして反射薄膜３、中間薄膜
４および低融点薄膜５を形成し、分光光度計により分光
反射率を測定した。これを初期反射率として図３に示す
。
サンプルＮｏ． ２と同様にして反射薄膜３、中間薄膜
４および低融点薄膜５を形成し、分光光度計により分光
反射率を測定した。これを初期反射率として図３に示す
。
【００９８】また、このものを３００℃にて５分間加熱
後、空気中で冷却し、再び分光反射率を測定した。これ
を加熱後反射率として図３に示す。
後、空気中で冷却し、再び分光反射率を測定した。これ
を加熱後反射率として図３に示す。
【００９９】図３から明らかなように、サンプルＮｏ．
２の反射薄膜、中間薄膜および低融点薄膜の組み合わ
せにより、極めて広い波長域において、十分に高い初期
反射率および十分な反射率変化が得られている。
２の反射薄膜、中間薄膜および低融点薄膜の組み合わ
せにより、極めて広い波長域において、十分に高い初期
反射率および十分な反射率変化が得られている。
【０１００】［実施例３］反射薄膜３の組成を、Ａｕ、
ＣｕまたはＰｔとし、その他は上記各実施例と同様にし
て光記録ディスクサンプルを作製した。
ＣｕまたはＰｔとし、その他は上記各実施例と同様にし
て光記録ディスクサンプルを作製した。
【０１０１】また、中間薄膜４の組成を、Ｓｎ、Ｉｎ、
Ｃｄ、Ｔｌ、ＰｂまたはＢｉとし、その他は上記各実施
例と同様にして光記録ディスクサンプルを作製した。
Ｃｄ、Ｔｌ、ＰｂまたはＢｉとし、その他は上記各実施
例と同様にして光記録ディスクサンプルを作製した。
【０１０２】また、低融点薄膜５の組成をＳｅまたはＳ
とし、その他は上記各実施例と同様にして光記録ディス
クサンプルを作製した。
とし、その他は上記各実施例と同様にして光記録ディス
クサンプルを作製した。
【０１０３】これらの各サンプルについて、上記各実施
例と同様な記録再生特性の測定を行なったところ、上記
各実施例とほぼ同様の結果が得られた。また、これらの
サンプルの各薄膜の組み合わせによる分光反射率測定の
結果も、上記各実施例とほぼ同様であった。
例と同様な記録再生特性の測定を行なったところ、上記
各実施例とほぼ同様の結果が得られた。また、これらの
サンプルの各薄膜の組み合わせによる分光反射率測定の
結果も、上記各実施例とほぼ同様であった。
【０１０４】
【発明の効果】本発明の光記録媒体は、反射薄膜、中間
薄膜および低融点薄膜が積層された構成を有し、各薄膜
構成元素が前記した組み合わせとなっているので、未記
録部において８０％程度以上もの反射率が得られ、また
、記録部では３０％程度以下まで反射率が低下するので
、ＣＤ規格に対応する追記型光記録ディスクとしての使
用が可能である。
薄膜および低融点薄膜が積層された構成を有し、各薄膜
構成元素が前記した組み合わせとなっているので、未記
録部において８０％程度以上もの反射率が得られ、また
、記録部では３０％程度以下まで反射率が低下するので
、ＣＤ規格に対応する追記型光記録ディスクとしての使
用が可能である。
【０１０５】また、このようにモジュレーションが高い
ので再生信号が大きくとれ、駆動装置の精度や信頼性が
低くてもエラーが発生しにくい。
ので再生信号が大きくとれ、駆動装置の精度や信頼性が
低くてもエラーが発生しにくい。
【０１０６】さらに、４００ｎｍ程度と極めて短い波長
域においても高い反射率と大きな反射率変化が得られる
ので、短波長レーザーを使うことができ、記憶容量を極
めて大きくすることができる。
域においても高い反射率と大きな反射率変化が得られる
ので、短波長レーザーを使うことができ、記憶容量を極
めて大きくすることができる。
【０１０７】また、本発明の光記録媒体は未記録部での
反射率が高いにもかかわらず記録感度が高く、低パワー
のレーザー光による記録が可能であり、例えば中間薄膜
としてＺｎを用いた場合には、１２ｍＷ以下、さらには
８ｍＷ以下の低パワーレーザー光で記録を行なうことが
できる。
反射率が高いにもかかわらず記録感度が高く、低パワー
のレーザー光による記録が可能であり、例えば中間薄膜
としてＺｎを用いた場合には、１２ｍＷ以下、さらには
８ｍＷ以下の低パワーレーザー光で記録を行なうことが
できる。
【０１０８】また、このような光記録媒体の各薄膜の組
み合わせをスクリーニングする際に、全てについて実験
する必要はなく、シミュレーションが利用できるので、
新規な構成の光記録媒体を迅速に設計することが可能と
なる。
み合わせをスクリーニングする際に、全てについて実験
する必要はなく、シミュレーションが利用できるので、
新規な構成の光記録媒体を迅速に設計することが可能と
なる。
【図１】本発明の光記録媒体の好適実施例を示す部分断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の光記録媒体の分光反射率およびその変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図３】本発明の光記録媒体の分光反射率およびその変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図４】原子集合体（Ａｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ ）の原
子配置を示す模式図である。
子配置を示す模式図である。
【図５】原子集合体（Ａｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ ）の最
高被電子占有軌道（ＨＯＭＯ）の電子密度分布を示す波
動関数の空間表示である。
高被電子占有軌道（ＨＯＭＯ）の電子密度分布を示す波
動関数の空間表示である。
【図６】原子集合体（Ａｇ２ Ｚｎ２ Ｔｅ２ ）の最
低空電子軌道（ＬＵＭＯ）の電子密度分布を示す波動関
数の空間表示である。
低空電子軌道（ＬＵＭＯ）の電子密度分布を示す波動関
数の空間表示である。
１ 光記録媒体
２ 基板
３ 反射薄膜
４ 中間薄膜
５ 低融点薄膜
６ 保護膜
Claims (11)
- 【請求項１】 基板表面に第１の薄膜および第２の薄
膜からなる積層体が形成されており、前記積層体に光が
照射されることにより、前記第１の薄膜を構成する原子
および前記第２の薄膜を構成する原子が相互に拡散して
、前記第１の薄膜の反射率が変化する光記録媒体であっ
て、前記第１の薄膜を構成する原子および前記第２の薄
膜を構成する原子からなる原子集合体の最高被電子占有
軌道において、前記第１の薄膜を構成する原子の電子と
前記第２の薄膜を構成する原子の電子とが混成軌道を形
成せず、前記原子集合体の最低空電子軌道において、前
記第１の薄膜を構成する原子の電子と前記第２の薄膜を
構成する原子の電子とが混成軌道を形成することを特徴
とする光記録媒体。 - 【請求項２】 前記積層体が前記基板表面に少なくと
も２層積層されている請求項１に記載の光記録媒体。 - 【請求項３】 前記第１の薄膜と前記第２の薄膜との
間に第３の薄膜を有し、前記原子集合体が前記第３の薄
膜を構成する元素を含む請求項１に記載の光記録媒体。 - 【請求項４】 前記原子集合体における前記最低空電
子軌道と前記最高被電子占有軌道とのエネルギー差が、
０．００２〜３ｅＶである請求項１ないし３のいずれか
に記載の光記録媒体。 - 【請求項５】 基板表面に反射薄膜を有し、前記反射
薄膜上に中間薄膜を有し、前記中間薄膜上に低融点薄膜
を有し、前記反射薄膜が、Ａｇ、Ａｕ、ＣｕおよびＰｔ
から選択される元素の少なくとも１種を主成分として含
有し、前記中間薄膜が、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｄ
、Ｔｌ、ＰｂおよびＢｉから選択される元素の少なくと
も１種を主成分として含有し、前記低融点薄膜がＴｅ、
ＳｅおよびＳから選択される１種以上の元素を主成分と
して含有することを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項６】 前記中間薄膜の厚さが１０〜２００Ａ
である請求項５に記載の光記録媒体。 - 【請求項７】 前記低融点薄膜の厚さを前記反射薄膜
の厚さで除した値が１〜５である請求項５または６に記
載の光記録媒体。 - 【請求項８】 前記反射薄膜の厚さが２００〜７００
Ａ であり、前記低融点薄膜の厚さが２００〜１５００
Ａ である請求項５ないし７のいずれかに記載の光記録
媒体。 - 【請求項９】 前記反射薄膜を構成する原子、前記中
間薄膜を構成する原子および前記低融点薄膜を構成する
原子から構成される原子集合体の最高被電子占有軌道に
おいて、前記反射薄膜を構成する原子の電子と前記低融
点薄膜を構成する原子の電子とが混成軌道を形成せず、
前記原子集合体の最低空電子軌道において、前記反射薄
膜を構成する原子の電子と前記低融点薄膜を構成する原
子の電子とが混成軌道を形成する請求項５ないし８のい
ずれかに記載の光記録媒体。 - 【請求項１０】 前記最低空電子軌道と前記最高被電
子占有軌道とのエネルギー差が、０．００２〜３ｅＶで
ある請求項９に記載の光記録媒体。 - 【請求項１１】 前記反射薄膜がＡｇから構成され、
前記中間薄膜がＺｎから構成され、前記低融点薄膜がＴ
ｅから構成され、前記原子集合体がＡｇ２ Ｚｎ２ Ｔ
ｅ２ である請求項９または１０に記載の光記録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3195770A JP2813844B2 (ja) | 1990-11-22 | 1991-07-10 | 光記録媒体 |
| US07/795,443 US5208088A (en) | 1990-11-22 | 1991-11-21 | Optical recording medium |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32010990 | 1990-11-22 | ||
| JP2-320109 | 1990-11-22 | ||
| JP3195770A JP2813844B2 (ja) | 1990-11-22 | 1991-07-10 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228128A true JPH04228128A (ja) | 1992-08-18 |
| JP2813844B2 JP2813844B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=26509347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3195770A Expired - Lifetime JP2813844B2 (ja) | 1990-11-22 | 1991-07-10 | 光記録媒体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5208088A (ja) |
| JP (1) | JP2813844B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676352A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-18 | Tdk Corp | 光記録媒体 |
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1991
- 1991-07-10 JP JP3195770A patent/JP2813844B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-21 US US07/795,443 patent/US5208088A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2813844B2 (ja) | 1998-10-22 |
| US5208088A (en) | 1993-05-04 |
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