JPH10297104A - 光記録媒体 - Google Patents

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１〜３m/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≦
８原子％、10原子％≦β≦18原子％、42原子％≦γ≦49
原子％、34原子％≦δ≦41原子％、或いは、０原子％＜
α≦25原子％、７原子％≦β≦18原子％、30原子％≦γ
＜45原子％の時には32原子％≦δ≦45原子％、45原子％
≦γ＜49原子％の時には30原子％≦δ≦45原子％、49原
子％≦γ≦55原子％の時には35原子％≦δ≦45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する光記録媒体に関し、特に、光ビ
ームに対する記録層の記録消去時の相対速度が１〜３m/
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、このような状態変化に伴
う記録層の反射率変化を検出するものである。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である点で優れている。

【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3-240590号公報、特開
平3-99884 号公報、特開平3-82593 号公報、特開平3-73
384 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十万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に鑑み、
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を提供することを
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
る第１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、１〜３m/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、I
n、Sb、及びTeの組成比率が、０原子％＜α≦８原子
％、10原子％≦β≦18原子％、42原子％≦γ≦49原子
％、34原子％≦δ≦41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、 ３原子％≦α≦６原子％、11原
子％≦β≦14原子％、43原子％≦γ≦48原子％、36原子
％≦δ≦40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。また、請求項２に係る第２発
明の光記録媒体では、光ビームに対する記録層の記録消
去時の相対速度が、１〜３m/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、A
u、In、Sb、及びTeの組成比率が、０原子％＜α≦25原
子％、７原子％≦β≦18原子％、30原子％≦γ＜45原子
％の時には32原子％≦δ≦45原子％、45原子％≦γ＜49
原子％の時には30原子％≦δ≦45原子％、49原子％≦γ
≦55原子％の時には35原子％≦δ≦45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、 ３原子％≦α≦
14原子％、11原子％≦β≦14原子％、37原子％≦γ≦48
原子％、36原子％≦δ≦41原子％の組成範囲が特に好ま
しい。

【００１１】このような構成の光記録媒体でも、第１発
明と同様に、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1-303643号公報、特開平1-251340号公報
等に見ることができる。

【００１２】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、本願の第１及び第２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。

【００１３】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、本願の第１及び第
２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。

【００１４】しかしながら、特開平1-251340号公報で
は、AuとTeとは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、本願発明とは各
元素の構成比率において一致しておらず、本願の第１及
び第２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
善についての記載や示唆は全く存在しない。

【００１５】本願の第１発明の光記録媒体では、Auの組
成比率αの範囲は、０原子％＜α≦８原子％が好まし
く、更に好ましくは３原子％≦α≦６原子％である。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が上
記範囲を越えると、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。

【００１６】Inの組成比率βの範囲は、10原子％≦β≦
18原子％が好ましく、更に好ましくは11原子％≦β≦14
原子％である。βが上記範囲未満となると、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が上記範囲を越えると、結晶転
移速度は速くなるが、変調度が得にくくなる。Sbの組成
比率γの範囲は、42原子％≦γ≦49原子％が好ましく、
更に好ましくは43原子％≦γ≦48原子％である。γが上
記範囲未満となると、結晶転移速度が遅くなり、消去が
困難になる。γが上記範囲を越えると、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。

【００１７】Teの組成比率δの範囲は、34原子％≦δ≦
41原子％が好ましく、更に好ましくは36原子％≦δ≦40
原子％である。δが上記範囲未満となると、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が上
記範囲を越えると、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。

【００１８】また、本願の第２発明の光記録媒体では、
Auの組成比率αの範囲は、０原子％＜α≦25原子％が好
ましく、更に好ましくは３原子％≦α≦14原子％であ
る。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が上記範囲を越えると、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。

【００１９】Inの組成比率βの範囲は、７原子％≦β≦
18原子％が好ましく、更に好ましくは11原子％≦β≦14
原子％である。βが上記範囲未満となると、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が上記範囲を越えると、結晶転
移速度は速くなるが、変調度が得にくくなる。Sbの組成
比率γとTeの組成比率δの好ましい範囲は、γとδが互
いに相関しながら３つの場合に分かれて存在する。即
ち、30原子％≦γ＜45原子％の時には32原子％≦δ≦45
原子％が好ましく、45原子％≦γ＜49原子％の時には30
原子％≦δ≦45原子％が好ましく、49原子％≦γ≦55原
子％の時には35原子％≦δ≦45原子％が好ましい。特
に、37原子％≦γ≦48原子％、36原子％≦δ≦41原子％
の範囲が更に好ましい。γが上記範囲未満となると、結
晶転移速度が遅くなり、消去が困難になる。γが上記範
囲を越えると、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。δが上記
範囲未満となると、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が上記範囲を越えると、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。

【００２０】上記記載の組成をもつ記録層は、光ビーム
に対する記録層の記録消去時の相対速度が１〜３m/s の
時、良好な記録消去特性を示す。第１及び第２発明に係
る各光記録媒体の記録層中には、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、N
i、Zn、Fe、Ge、Se、S 、Sn、Pd、V 、As、C 、N 、O
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。

【００２１】第１発明と第２発明の各光記録媒体の具体
的な構造としては、請求項３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。また、請求項４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。

【００２２】更に、請求項５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。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に第１及び第２の発明の実施
の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は、本発
明（第１及び第２発明）による各光記録媒体の好ましい
構成例を示す断面図である。図１に示した光記録媒体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。

【００２４】また、図２に示した光記録媒体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、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に示した光記録媒体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、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。

【００２５】図２及び図３に示した光記録媒体では、保
護層７を省くこともできる。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、ＡＢＳ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、グルーブ等の所定パタ
ーンが必要に応じて設けられる。

【００２６】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。

【００２７】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 、Al
₂O₃ 、TiO₂、SnO₂、In₂O₃ 、MgO 、ZrO₂等の金属酸化
物、Si₃N₄ 、AlN 、BN、TiN 、ZrN 等の窒化物、ZnS 、
In₂S₃ 、TaS₄等の硫化物、SiC 、TaC 、WC、TiC 、ZrC
、B₄C 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CV
D 法、光CVD法、電子ビーム蒸着法等の気相成長法によ
り形成できる。

【００２８】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または100 〜250 nmとすることにより、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。一方、
熱的には、上部誘電体層５の厚さが薄いと、記録層４と
反射層６の間を断熱する効果が小さくなり、記録時に記
録層４に蓄熱された熱は、高い放熱作用を持つ金属の反
射層６に速やかに散逸する。従って、10〜60nm程度の薄
い上部誘電体層５をもつ光記録媒体で記録並びに消去を
実現するためには、記録材料がレーザー光による加熱に
対し高い感度をもつ必要がある。

【００２９】従来、Ge-Sb-Te等のカルコゲン系記録材料
を用いた光記録媒体では、記録材料が十分な感度をもっ
ていないために、上部誘電体層５の厚さを100 〜250 nm
とした構造をとっていた。一方、Ag-In-Sb-Te 系合金並
びに本発明であるAu-In-Sb-Te 系合金の記録材料は、レ
ーザー光による加熱に対し高い感度をもつため、それら
を記録層４に用いた光記録媒体においては、上部誘電体
層５の厚さを10〜60nmとすることができる。この構造で
は、記録時の記録層４の冷却速度が速くなる急冷型とな
るため、記録ピットのエッジが明瞭となってジッターが
低くなるという利点がある。しかも、膜厚が薄いので上
部誘電体層５をスパッタ等によって作製する時間を短縮
でき、生産性の向上につながる。

【００３０】記録層４は、第１発明の光記録媒体の場
合、Au、In、Sb、及びTeの組成比率をそれぞれα、β、
γ、及びδで表すと、０原子％＜α≦８原子％、10原子
％≦β≦18原子％、42原子％≦γ≦49原子％、34原子％
≦δ≦41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形成さ
れる。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。

【００３１】また、第２発明の光記録媒体の記録層４の
場合、Au、In、Sb、及びTeの組成比率をそれぞれα、
β、γ、及びδで表すと、０原子％＜α≦25原子％、７
原子％≦β≦18原子％、γ及びδについては、30原子％
≦γ＜45原子％の時には32原子％≦δ≦45原子％、45原
子％≦γ＜49原子％の時には30原子％≦δ≦45原子％、
49原子％≦γ≦55原子％の時には35原子％≦δ≦45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形成される。記録層
４の厚さについては、上述の第１発明の記録層と同様
に、特に限定されないが、高反射率と高変調度を実現す
るために、通常、10〜200 nm、特に15〜150nmとするこ
とが好ましい。

【００３２】また、第１及び第２の発明の光記録媒体と
もに、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により形成することが好ま
しい。形成された記録層４の組成は、Ｘ線マイクロアナ
ライザーにより測定するのが簡便である。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。

【００３３】また、記録層４中に含まれる物質の結晶状
態の判定には、Ｘ線回折または電子線回折等が適してい
る。例えば、電子線回折像でスポット状やデバイリング
状のパターンが観測される場合には結晶状態、リング状
のパターンやハローパターンが観測される場合には非晶
質状態と判定することができる。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
ことが好ましく、より好ましくは30〜150 nmにするのが
よい。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、前記範囲を越えても反射率や熱
放射効果の顕著な向上は見られない。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。

【００３４】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、スプレーコートなど、通常の
方法により形成すればよい。

【００３５】接着層８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、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によ
り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、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
ト等により形成すればよい。

【００３６】また、上部基板９は、上述した基板２と同
様の樹脂で構成することができる。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。特
に、大出力の半導体レーザーにより初期化を行なう方法
は、記録層４を形成する膜の初期化後の均質性、光記録
媒体１の信号特性、生産性の点で優れている。そのビー
ム径は、幅0.5 〜５μm 、長さ10〜300 μm が適してい
る。パワーは100 〜3000mW、線速は１〜20m/s の範囲が
適している。

【００３７】第１及び第２発明の光記録媒体１では、記
録及び再生はいずれも以下のようにして行われる。光記
録媒体１は、初期化された状態では記録層４全面が結晶
化している。結晶化状態の記録層４に記録用光ビーム
（レーザー光ビーム）を照射すると、照射された部位は
光ビームのエネルギーにより融解する。そして、融解し
た部位の温度は記録用光ビーム通過後に急速に下がるた
め、この部位が非晶質化して信号記録部となる。

【００３８】また、記録情報を書き換えるときには、新
たに信号を書き込む記録部位に記録用光ビームを照射
し、その他の部位に消去用光ビームを照射する。その
際、消去用光ビームのパワーは記録用光ビームのパワー
よりも弱く、消去用光ビームの照射部位を記録層４の結
晶化温度（或いはガラス転移温度）以上融点以下に加熱
できるように調整する。

【００３９】記録用光ビームが照射された部位は、照射
前に結晶であったか非晶質であったかにかかわらず融解
し、ビーム通過後の急冷によって非晶質化する。一方、
消去用ビームが照射された部位は、その部位が結晶の場
合には変わらず、その部位が非晶質の場合には結晶化温
度以上（融点以下）に加熱されるため結晶化する。従っ
て、書き換えの際には、ビーム照射前の状態が結晶であ
っても非晶質であっても、記録層４の記録用光ビーム照
射部位は全て非晶質の信号記録部となり、また、消去用
光ビーム照射部位は全て結晶となり、オーバーライト記
録が可能となる。

【００４０】尚、記録用光ビーム及び消去用光ビーム
は、単一の光ビームの強度を変調して用いることによ
り、１つの光源で供給することができる。記録用光ビー
ムは、図４に示すように、マルチパルス状に照射するこ
とが好ましい。１つの信号を少なくとも２回のパルス光
照射で記録することにより記録部位の蓄熱が抑制され、
記録部位後端部の膨れ（ティアドロップ現象）を抑える
ことができるので、Ｃ／Ｎやジッターが向上する。記録
用光ビームのパワーPwと消去用光ビームのパワーPeの具
体的な値は、使用する光ビームの波長に応じて実験的に
決定することができる。尚、図中、Pbはボトムパワーを
示す。

【００４１】再生用光ビームは、記録層４をその結晶化
温度以上に加熱することがなく、記録層４の結晶状態及
び非晶質状態に影響を与えない程度の低パワーのビーム
であり、使用する光ビームの波長に応じて決定すること
ができる。第１及び第２の発明の光記録媒体では、上記
記録用並びに消去用光ビームに対する記録層の相対速度
を１〜３m/s として使用する。

【００４２】［実施例］次に、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が、これらの実施
例は本発明を何ら制限するものではない。まず、第１発
明の具体的実施例について説明する。直径120 mm、厚さ
1.2 mmのグルーブ付ポリカーボネート基板２の上に、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を形成し、図１の構成を有する光記録媒体１
とした。基板２のグルーブはトラックピッチ1.6 μm、
幅0.5 μm 、深さ50nmとした。

【００４３】下部誘電体層３は、ZnS-SiO₂（SiO₂：20 m
ol％）をターゲットとし、ＲＦスパッタ法により作製し
た。下部誘電体層３の厚さは180 nmとした。記録層４
は、In-Sb-Teターゲット上にAu、In、Sb、Teの各チップ
を載せて組成を変化させ、ＤＣスパッタ法により作製し
た。記録層４の厚さは20nmとした。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により測定した。即ち、ポリカーボ
ネート平板上に層厚約50nmの記録層４をスパッタ法によ
り作製後、Ｘ線マイクロアナライザーにより試料のエネ
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。

【００４４】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。上部誘電体層５の厚さは20nmとした。
反射層６は、Al又はAgをターゲットとし、ＤＣスパッタ
法により作製した。厚さは、Alでは100 nmとし、Agでは
70nmとした。保護層７は、紫外線硬化型樹脂をスピンコ
ート法により塗布した後、紫外線照射により硬化して形
成した。硬化後の保護層７の厚みは10μm であった。

【００４５】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
ー光により記録層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780 nmの半導体レーザ
ー光をNA＝0.5 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
込むことにより行なった。記録時には、照射するレーザ
ーパルスをマルチパルス化して記録を行なった。

【００４６】ディスク特性としては、Ｃ／Ｎ、消去比、
変調度、及び繰り返し記録消去の寿命の４つを次のよう
な方法で測定した。即ち、Ｃ／Ｎは、線速2.8m/sで、記
録周波数 1.44MHz（ＥＦＭ変調方式の3T）の信号を記録
し、それを線速1.4m/sで再生した時の再生信号のＣ／Ｎ
を測定した。

【００４７】消去比は、記録周波数 1.44MHz（ＥＦＭ変
調方式の3T）の信号を線速2.8m/sで記録した上に、記録
周波数0.40MHz （ＥＦＭ変調方式の11T ）の信号をオー
バーライトした時の、線速1.4m/s、周波数0.72MHz 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1.4 m/s 、周波数0.72MHz で
のキャリアレベル、Ｃ２は11T オーバーライト後の線速
1.4m/s、周波数0.72MHzでの残留キャリアレベルであ
る。

【００４８】変調度は、線速2.8m/sで、記録周波数0.40
MHz （ＥＦＭ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2.8m/s
でＥＦＭ変調方式のランダム信号を繰り返しオーバーラ
イトし、500 回のオーバーライト毎に線速1.4m/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35ns
を越える回数を繰り返し記録消去の寿命とした。 ［実施例１−１］記録層４に、Au：3.6 、In：12.4、S
b：47.2、Te：36.8の組成を用い、ポリカーボネート基
板(1.2mm)/ZnS-SiO₂(180nm)/Au-In-Sb-Te(20nm)/ZnS-Si
O₂(20nm)/Al(100nm)/ 紫外線硬化樹脂(10 μm)の層構成
を有する光記録媒体を作製した。

【００４９】記録パワーを変え、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１mWの条件
で、前述の方法により光記録媒体としての評価を行なっ
た。この結果を表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】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。 ［実施例１−２］記録層４に、Au：3.6 、In：12.4、S
b：47.2、Te：36.8の組成を用い、ポリカーボネート基
板(1.2mm)/ZnS-SiO₂(180nm)/Au-In-Sb-Te(20nm)/ZnS-Si
O₂(20nm)/Ag(70nm)/紫外線硬化樹脂(10 μm)の層構成を
有する光記録媒体を作製した。

【００５２】記録パワーを変え、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１mWの条件
で、前述の方法により光記録媒体としての評価を行なっ
た。この結果を表２に示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】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。 ［実施例１−３〜１−10、比較例１−１〜１−10］ポリ
カーボネート基板(1.2mm)/ZnS-SiO₂(180nm)/Au-In-Sb-T
e(20nm)/ZnS-SiO₂(20nm)/Al(100nm)/ 紫外線硬化樹脂(1
0 μm)の層構成を有し、記録層４の組成の異なる光記録
媒体を作製して、前述の方法により光記録媒体としての
評価を行なった。

【００５５】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３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35nsを越えるまでの
オーバーライトの回数を、例えば「1,000 〜10,000」等
のように一定の範囲で示した。これは、製造条件や評価
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。

【００５６】

【表３】

【００５７】Auの組成比率αが０原子％＜α≦８原子
％、Inの組成比率βが10原子％≦β≦18原子％、Sbの組
成比率γが42原子％≦γ≦49原子％、Teの組成比率δが
34原子％≦δ≦41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１−３〜１−10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１−１〜１−10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。

【００５８】特に、３原子％≦α≦６原子％、11原子％
≦β≦14原子％、43原子％≦γ≦48原子％、36原子％≦
δ≦40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１−
６、実施例１−７、実施例１−９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、以下の実験を行なった。 ［実施例１−11］実施例１−２と同様の構成を有する光
記録媒体について、上述した実施例１−３〜１−10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。 ［比較例１−11〜１−13］In-Sb-Teターゲット上にAg、
V 、Cuの各チップを載せて、ＤＣスパッタ法により作製
し、記録層４に、それぞれAg-In-Sb-Te 、Ag-In-Sb-Te-
V 、Cu-In-Sb-Teを用いた以外は、実施例１−３〜１−1
0と同様の層構成を有する光記録媒体を作製し、実施例
１−３〜１−10と同様の条件でＣ／Ｎ、繰り返し記録消
去特性を評価した。

【００５９】実施例１−11、比較例１−11〜１−13の評
価結果を表４に示す。

【００６０】

【表４】

【００６１】実施例１−11では10,000回以上の繰り返し
記録消去回数が得られ、異なる元素を含む組成の記録層
を有する比較例１−11〜１−13に比べ、優れたディスク
特性を示した。次に、第２発明の具体的実施例について
説明する。前述した第１発明の実施例で用いたのと同様
のグルーブ付ポリカーボネート基板２の上に、第１発明
の実施例と同様の作製方法により、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を形成し、図１の構成を有する光記録媒体１とした。

【００６２】ただし、下部誘電体層３の厚さは200nm と
した。また、反射層６は、Alのみをターゲットとし、厚
さは100 nmとした。記録層４の組成の測定及び初期化
と、光記録媒体１の評価は、第１発明と同様に行った。
ディスク特性としては、Ｃ／Ｎ、消去比、変調度、及び
繰り返し記録消去の寿命の４つを次のような方法で測定
した。

【００６３】即ち、Ｃ／Ｎは、線速2.4m/sで、記録周波
数 1.44MHz（ＥＦＭ変調方式の3T）の信号を記録し、そ
れを線速1.2m/sで再生した時の再生信号のＣ／Ｎを測定
した。消去比は、記録周波数 1.44MHz（ＥＦＭ変調方式
の3T）の信号を線速2.4m/sで記録した上に、記録周波数
0.40MHz （ＥＦＭ変調方式の11T ）の信号をオーバーラ
イトした時の、線速1.2m/s、周波数0.72MHz 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1.2 m/s 、周波数0.72MHz でのキャリ
アレベル、Ｃ２は11T オーバーライト後の線速1.2m/s、
周波数0.72MHzでの残留キャリアレベルである。

【００６４】変調度は、線速2.4m/sで、記録周波数0.40
MHz （ＥＦＭ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。Ｒ１、Ｒ２
は、それぞれ未記録部と記録部の各再生信号レベルであ
る。繰り返し記録消去特性は、線速2.4m/sでＥＦＭ変調
方式のランダム信号を繰り返しオーバーライトし、500
回のオーバーライト毎に線速1.2m/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35nsを越える回数
を繰り返し記録消去の寿命とした。 ［実施例２−１］記録層４に、Au：3.9 、In：11.5、S
b：46.8、Te：37.8の組成を用い、ポリカーボネート基
板(1.2mm)/ZnS-SiO₂(200nm)/Au-In-Sb-Te(20nm)/ZnS-Si
O₂(20nm)/Al(100nm)/ 紫外線硬化樹脂(10 μm)の層構成
を有する光記録媒体を作製した。

【００６５】記録パワーを変え、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１mWの条件
で、前述の方法により光記録媒体としての評価を行なっ
た。この結果を表５に示す。

【００６６】

【表５】

【００６７】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。 ［実施例２−２〜２−14、比較例２−１〜２−７］ポリ
カーボネート基板(1.2mm)/ZnS-SiO₂(200nm)/Au-In-Sb-T
e(20nm)/ZnS-SiO₂(20nm)/Al(100nm)/ 紫外線硬化樹脂(1
0 μm)の層構成を有し、記録層４の組成の異なる光記録
媒体を作製して、前述の方法により光記録媒体としての
評価を行なった。

【００６８】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６に示す。尚、繰り返し記録消去特性について
は、第１発明と同様に上述した実験方法でジッターが35
nsを越えるまでのオーバーライトの回数を、例えば「1,
000 〜10,000」等のように一定の範囲で示した。

【００６９】

【表６】

【００７０】Auの組成比率αが０原子％＜α≦25原子
％、Inの組成比率βが７原子％≦β≦18原子％、SbとTe
の組成比率γ、δが、30原子％≦γ＜45原子％の時には
32原子％≦δ≦45原子％、45原子％≦γ＜49原子％の時
には30原子％≦δ≦45原子％、49原子％≦γ≦55原子％
の時には35原子％≦δ≦45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２−２〜２−14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２−１〜２−７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。

【００７１】特に、３原子％≦α≦14原子％、11原子％
≦β≦14原子％、37原子％≦γ≦48原子％、36原子％≦
δ≦41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２−
５、実施例２−７〜２−10、実施例２−13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、以下の実験を行なった。 ［比較例２−８］In-Sb-Teターゲット上にAgのチップを
載せて、ＤＣスパッタ法により作製し、記録層４にAg-I
n-Sb-Te を用いた以外は、実施例２−２〜２−14と同様
の層構成を有する光記録媒体を作製し、実施例２−２〜
２−14と同様の条件でＣ／Ｎ、繰り返し記録消去特性を
評価した。この評価結果を表７に示す。

【００７２】

【表７】

【００７３】実施例２−２〜２−14では1,000 〜10,000
回以上の繰り返し記録消去回数が得られ、異なる元素を
含む組成の記録層を有する比較例２−８に比べ、優れた
ディスク特性を示した。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２の発
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。また、請求項３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。

【００７５】また、請求項４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。また、請求項５に係る発明によれば、機械
的強度および耐久性が高く、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。

【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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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、１〜３m/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≦８原子％、 10原子％≦β≦18原子％、 42原子％≦γ≦49原子％、 34原子％≦δ≦41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。
2. 【請求項２】 光ビームに対する記録層の記録消去時の
   相対速度が、１〜３m/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≦25原子％、 ７原子％≦β≦18原子％、 30原子％≦γ＜45原子％の時には32原子％≦δ≦45原子
   ％、 45原子％≦γ＜49原子％の時には30原子％≦δ≦45原子
   ％、 49原子％≦γ≦55原子％の時には35原子％≦δ≦45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。
3. 【請求項３】 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又は２に記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】 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又は２に記載の光
   記録媒体。
5. 【請求項５】 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又は２に記載の光記録媒
   体。