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JP2001344824A - 光記録媒体の製造方法および光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体の製造方法および光記録媒体

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JP2001344824A
JP2001344824A JP2001055382A JP2001055382A JP2001344824A JP 2001344824 A JP2001344824 A JP 2001344824A JP 2001055382 A JP2001055382 A JP 2001055382A JP 2001055382 A JP2001055382 A JP 2001055382A JP 2001344824 A JP2001344824 A JP 2001344824A
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JP
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layer
recording medium
optical recording
reflective layer
recording
Prior art date
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Withdrawn
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JP2001055382A
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Hiroshi Shinkai
浩 新開
Hajime Utsunomiya
肇 宇都宮
Hiroyasu Inoue
弘康 井上
Tetsuo Mizushima
哲郎 水島
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Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Priority to US09/820,663 priority patent/US6495308B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透光性基体、ヒートモード記録がなされる記
録層、および金属または半金属から構成される反射層を
この順で有する光記録媒体であって、再生信号のノイズ
が少なく、かつ、記録特性が良好な光記録媒体を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも、透光性基体2、ヒートモー
ド記録がなされる記録層4、および金属または半金属か
ら構成される反射層5をこの順で有する光記録媒体を製
造するに際し、少なくとも記録対象領域において反射層
5構成元素の結合状態を変化させる工程を設ける光記録
媒体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型記録層や
光磁気記録層等のヒートモード記録がなされる記録層を
有する光記録媒体およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、再生専用光ディスクや光記録ディ
スク等の光記録媒体では、動画情報等の膨大な情報を記
録ないし保存するため、記録密度向上による媒体の高容
量化が求められ、これに応えるために、高記録密度化の
ための研究開発が盛んに行われてきた。
【0003】その中のひとつとして、例えばDVD(Di
gital Versatile Disk)にみられるように、記録・再生
波長を短くし、かつ、記録・再生光学系の対物レンズの
開口数(NA)を大きくして、記録・再生時のレーザー
ビームスポット径を小さくすることが提案されている。
DVDをCDと比較すると、記録・再生波長を780nm
から650nmに変更し、NAを0.45から0.6に変
更することにより、6〜8倍の記録容量(4.7GB/
面)を達成している。
【0004】しかし、このように高NA化すると、チル
トマージンが小さくなってしまう。チルトマージンは、
光学系に対する光記録媒体の傾きの許容度であり、NA
によって決定される。記録・再生波長をλ、記録・再生
光が入射する透明基体の厚さをtとすると、チルトマー
ジンは λ/(t・NA3) に比例する。また、光記録媒体がレーザービームに対し
て傾くと、すなわちチルトが発生すると、波面収差(コ
マ収差)が発生する。基体の屈折率をn、傾き角をθと
すると、波面収差係数は (1/2)・t・{n2・sinθ・cosθ}・NA3/(n
2−sin2θ)-5/2 で表される。これら各式から、チルトマージンを大きく
し、かつコマ収差の発生を抑えるためには、基体の厚さ
tを小さくすればよいことがわかる。実際、DVDで
は、基体の厚さをCD基体の厚さ(1.2mm程度)の約
半分(0.6mm程度)とすることにより、チルトマージ
ンを確保している。一方、基体の厚みムラマージンは、 λ/NA4 で表される。基体に厚みムラが存在すると、さらに波面
収差(球面収差)が発生する。基体の厚みムラを△tと
すると、球面収差係数は、 {(n2−1)/8n3}・NA4・△t で表される。これら各式から、NAを大きくした場合の
球面収差を抑えるためには、厚みムラを小さく抑える必
要があることがわかる。例えば、CDでは△tが±10
0μmに対して、DVDでは±30μmに抑えられてい
る。
【0005】ところで、より高品位の動画像を長時間記
録するために、基体をさらに薄くできる構造が提案され
ている。この構造は、通常の厚さの基体を剛性維持のた
めの支持基体として用い、その表面にピットや記録層を
形成し、その上に薄型の基体として厚さ0.1mm程度の
光透過層を設け、この光透過層を通して記録・再生光を
入射させるものである。この構造では、従来に比べ基体
を著しく薄くできるため、高NA化による高記録密度達
成が可能である。このような構造をもつ媒体は、例えば
特開平10−320859号公報および特開平11−1
20613号公報に記載されている。
【0006】上記特開平10−320859号公報に記
載された媒体は、光磁気記録媒体である。この光磁気記
録媒体は、基板上に、金属反射膜、第1の誘電体膜、光
磁気記録膜、第2の誘電体膜および光透過層が順次積層
形成されたものである。同公報では、スパッタ法により
形成される金属反射膜は表面粗さが大きいため、再生信
号のノイズが増加してしまうとして、誘電体膜と金属反
射膜との界面における金属反射膜の表面粗さを8.0nm
未満としている。同公報では、このような表面粗さを得
るために、金属反射膜構成材料としてAlを含有する材
料、好ましくはAlにFe、Cr、Ti、Siの少なく
とも1種を添加した材料を用いるか、AuまたはAgを
用い、形成方法としてイオンビームスパッタまたはマグ
ネトロンスパッタを利用している。
【0007】また、上記特開平11−120613号公
報に記載された媒体は、相変化型光記録媒体である。こ
の媒体は、基板上に、特定組成の反射膜、相変化型記録
膜および光透過層を順次積層して形成される。この媒体
においても、反射膜を特定組成とすることにより、反射
膜の表面粗さを小さくしている。同公報に「反射膜の結
晶性や反射膜の組成に依存する粒径により形成される界
面形状」という記載があることから、同公報では結晶粒
径を小さくすることにより反射膜の表面粗さを小さくし
ていると考えられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】相変化型光記録媒体や
光磁気記録媒体において、誘電体層や形成直後の記録層
は非晶質であるため、これらの表面は本来非常に滑らか
である。しかし、上記特開平10−320859号公報
および特開平11−120613号公報に記載されてい
るような媒体では、反射層上に誘電体層や記録層を形成
することになるため、反射層の表面粗さが誘電体層や記
録層に転写されてしまう。したがって、反射層の表面粗
さが大きいと、その上の各層の表面粗さも大きくなり、
各層界面が乱れた状態となる。そのため、各層界面で反
射し、干渉して媒体外に出射されたレーザーの戻り光に
は、各層界面の表面粗さの影響による散乱光が混じり、
その結果、再生ノイズが大きくなると考えられる。その
ため、上記各公報に記載されているように、反射層の表
面粗さを小さくすることは有効である。
【0009】しかし、本発明の発明者らの研究によれ
ば、相変化型光記録媒体や光磁気記録媒体では、反射層
の結晶粒径が小さすぎると、反射率の熱伝導率が不十分
となって記録特性に問題が生じることがわかった。しか
も、今後の記録再生用レーザーの短波長化を考慮する
と、反射層の表面粗さをさらに小さくすることが望ま
れ、その場合、反射層の熱伝導率はさらに低くなってし
まう。
【0010】本発明の目的は、透光性基体、ヒートモー
ド記録がなされる記録層、および金属または半金属から
構成される反射層をこの順で有する光記録媒体であっ
て、再生信号のノイズが少なく、かつ、記録特性が良好
な光記録媒体を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(13)の本発明により達成される。 (1) 少なくとも、透光性基体、ヒートモード記録が
なされる記録層、および、金属または半金属から構成さ
れる反射層をこの順で有する光記録媒体を製造するに際
し、少なくとも記録対象領域において反射層構成元素の
結合状態を変化させる工程を設ける光記録媒体の製造方
法。 (2) 前記光記録媒体が、支持基体を有し、この支持
基体上に、少なくとも前記反射層、前記記録層および前
記透光性基体をこの順で形成することにより製造された
ものである上記(1)の光記録媒体の製造方法。 (3) 反射層構成元素の結合状態を変化させる前記工
程において、少なくとも記録対象領域で反射層を非晶質
から結晶質に変化させる上記(1)または(2)の光記
録媒体の製造方法。 (4) 反射層構成元素の結合状態を変化させる前記工
程において、少なくとも記録対象領域で反射層の結晶粒
径を増大させる上記(1)または(2)の光記録媒体の
製造方法。 (5) 反射層構成元素の結合状態を変化させる前記工
程において、少なくとも記録対象領域で反射層の熱伝導
率を増大させる上記(1)〜(4)のいずれかの光記録
媒体の製造方法。 (6) 反射層が2種以上の元素を含有する上記(1)
〜(5)のいずれかの光記録媒体の製造方法。 (7) 前記記録層が相変化型記録層であり、非晶質か
らなる前記記録層を結晶化するための熱処理工程を、反
射層構成元素の結合状態を変化させる前記工程として利
用する上記(1)〜(6)のいずれかの光記録媒体の製
造方法。 (8) 上記(1)〜(7)のいずれかの方法により製
造された光記録媒体。 (9) 透光性基体、ヒートモード記録がなされる記録
層、および金属または半金属から構成される反射層をこ
の順で有し、少なくとも記録対象領域と、それ以外の領
域とにおいて、反射層構成元素の結合状態が相異なり、
透光性基体を通して再生光が入射するように使用される
光記録媒体。 (10) 少なくとも記録対象領域において反射層が結
晶質であり、それ以外の領域において反射層が非晶質で
ある上記(9)の光記録媒体。 (11) 少なくとも記録対象領域における反射層の結
晶粒径が、それ以外の領域における反射層の結晶粒径よ
りも大きい上記(9)の光記録媒体。 (12) 少なくとも記録対象領域における反射層の熱
伝導率が、それ以外の領域における反射層の熱伝導率よ
りも大きい上記(9)〜(11)のいずれかの光記録媒
体。 (13) 反射層が2種以上の元素を含有する上記
(9)〜(12)のいずれかの光記録媒体。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい態様では、図1
に示すように、まず、支持基体20上に、金属または半
金属から構成される反射層5、相変化型の記録層4、お
よび透光性基体2をこの順で積層して光記録媒体を作製
する。形成直後の記録層4は、非晶質状態である。ま
た、反射層5も非晶質層として形成する。
【0013】次いで、記録可能とするために、記録層4
に熱処理を施して初期化(結晶化)する。本発明では、
初期化のための熱処理の際に、同時に反射層5を結晶化
する。
【0014】本発明では、反射層5をまず非晶質層とし
て形成するため、反射層5上面の粗さが著しく小さくな
る。ただし、非晶質金属からなる反射層では、組成が同
じで結晶質金属からなる反射層よりも熱伝導率が低くな
る。そのため、反射層が非晶質であると良好な記録特性
が得られない。
【0015】これに対し本発明では、非晶質の反射層5
上に記録層4および透光性基体2を形成した後、熱処理
を施して反射層5を結晶化する。スパッタ法等の気相成
長法により金属層を形成する際に、いったん非晶質層と
して形成した後に結晶化すると、非晶質のときの表面粗
さをほぼ維持できる。そのため本発明では、反射層5を
結晶化してもその表面粗さの増大は小さく、かつ、結晶
化による熱伝導率の向上は実現する。
【0016】したがって本発明では、反射層の熱伝導率
を十分に確保した上で、反射層の表面粗さに起因する再
生ノイズを抑制することができる。
【0017】本発明において反射層を非晶質層として形
成しやすくするために、反射層は少なくとも2種の元素
を含有することが好ましい。少なくとも2種の元素を含
有する合金であって、かつ、共融混合物を含有しうる組
成とすれば、スパッタ法等の気相成長法により反射層を
非晶質層として形成することが容易となる。
【0018】なお、本発明は、図2に示される構造の光
記録媒体にも適用可能である。この光記録媒体は、透光
性基体2上に、記録層4および反射層5をこの順で形成
したものである。この光記録媒体では、記録層4を形成
した後、反射層5を形成する。そのため、反射層5下面
の表面粗さは、図1に示す反射層5上面に比べ小さくな
る。したがって、図1に示す媒体に比べ、本発明による
再生ノイズ低減効果は低くなる。ただし、図2に示す媒
体においても、反射層の熱伝導率向上効果は実現する。
【0019】また、本発明では、前記熱処理による反射
層構成元素の結合状態の変化が、非晶質から結晶質への
変化に限らず、結晶質から他の結晶質への変化であって
もよい。すなわち本発明は、形成直後の反射層が結晶質
である場合にも適用できる。前記熱処理によって、結晶
質反射層を構成する元素の結合状態が変化し、その結
果、反射層の熱伝導率が向上すれば、本発明の効果は実
現する。熱処理により反射層の結晶粒径が増大しても、
前述した作用により反射層の表面粗さの増大は抑制され
る。
【0020】本発明において前記熱処理は、オーブンな
どによって媒体全体を加熱する処理であってもよい。た
だし、通常、支持基体や透光性基体はポリカーボネート
等の特に耐熱性の高くない樹脂から構成されるため、反
射層が結晶化するような温度で熱処理すると、基体が変
形しやすい。そこで本発明では、記録層の初期化(結晶
化)処理を、反射層に対する前記熱処理としても利用す
ることが好ましい。
【0021】相変化型光記録媒体に対する初期化処理
は、形成直後は非晶質である記録層を結晶化するための
処理である。現在、工業的に適当な方法として利用され
ている初期化方法は、バルクイレーザーと呼ばれる装置
を用いる方法である。バルクイレーザーは、出力の高い
ガスレーザーや半導体レーザーのビームをあまり絞らず
に照射して、多数のトラックを一挙に結晶化させる装置
である。バルクイレーザーでは、記録層を限定的に加熱
できるため基体の温度上昇が小さくなるので、耐熱性の
低い樹脂基体の利用が可能である。
【0022】本発明において、ディスク状媒体に対しバ
ルクイレーザーにより初期化処理を施す場合、記録対象
領域、またはこの領域とその近傍領域だけにバルクイレ
ーザーを照射し、ディスク媒体の最内周および/または
最外周には照射しないことが好ましい。すなわち、少な
くとも記録対象領域と、それ以外の領域とで、反射層構
成元素の結合状態が相異なるように熱処理を施すことが
好ましい。その理由は以下のとおりである。熱処理によ
り反射層構成元素の結合状態が変わると、特に非晶質か
ら結晶質に変化すると、反射層内部に応力が生じ、その
結果、ディスク媒体に対する反射層の密着力が低くなっ
てしまう。これに対し、ディスクの最内周および/また
は最外周に熱処理を施さなければ、最内周および/また
は最外周においてディスク媒体に対する反射層の密着力
を確保できるため、反射層の剥離など、密着力低下によ
る不良を抑えることができる。なお、この場合、最内周
および/または最外周において記録層も結晶化されない
が、記録対象領域外であるため問題はない。
【0023】反射層の熱処理にバルクイレーザーを用い
る場合、バルクイレーザーのパワーは、反射層の結晶化
が可能なように反射層構成材料に応じて適宜設定すれば
よい。
【0024】以上では、ヒートモード記録がなされる相
変化型記録層を有する媒体について説明したが、本発明
は、ヒートモード記録がなされる他種の記録層を有する
媒体にも適用できる。このような媒体としては、例えば
光磁気記録媒体が挙げられる。光磁気記録媒体の記録層
は、通常、希土類元素−遷移元素の合金から構成され、
非晶質である。本発明を光磁気記録媒体に適用する場
合、非晶質の反射層が結晶化するような熱処理を施して
も、記録層に対する影響は特に問題ない。光磁気記録媒
体に対しても、バルクイレーザーによる熱処理が可能で
ある。また、光磁気記録ディスクにおいても、最内周お
よび/または最外周を熱処理しなければ、反射層の密着
力向上が可能である。
【0025】また、以上では、反射層構成元素の結合状
態を変化させる手段として熱処理を利用する例を説明し
たが、反射層構成元素の結合状態を所望の状態に変化さ
せ得るものであれば、熱処理以外の手段を利用すること
もできる。
【0026】次に、本発明が最も好ましく適用される光
記録媒体として、相変化型光記録媒体の構成例を挙げ、
各部の具体的構成を説明する。
【0027】図1に示す構造 本発明の光記録媒体の構成例を、図1に示す。この光記
録媒体は、支持基体20上に、金属または半金属から構
成される反射層5、第2誘電体層32、相変化型の記録
層4、第1誘電体層31および透光性基体2を、この順
で積層して形成したものである。記録光および再生光
は、透光性基体2を通して入射する。なお、支持基体2
0と反射層5との間に、誘電体材料からなる中間層を設
けてもよい。
【0028】支持基体20 支持基体20は、媒体の剛性を維持するために設けられ
る。支持基体20の厚さは、通常、0.2〜1.2mm、
好ましくは0.4〜1.2mmとすればよく、透明であっ
ても不透明であってもよい。支持基体20は、通常の光
記録媒体と同様に樹脂から構成すればよいが、ガラスか
ら構成してもよい。光記録媒体において通常設けられる
グルーブ(案内溝)21は、図示するように、支持基体
20に設けた凹凸パターンを、その上に形成される各層
に転写することにより、形成できる。グルーブ21は、
記録再生光入射側から見て手前側に存在する領域であ
り、隣り合うグルーブ間に存在する凸条がランド22で
ある。
【0029】反射層5 本発明において反射層5は、前述したように少なくとも
記録対象領域が結晶質から構成される。
【0030】反射層5の結晶質領域における平均結晶粒
径は特に限定されず、必要な熱伝導率が得られるよう
に、反射層の組成に応じて適宜決定すればよいが、通
常、20nm以上、特に30nm以上であることが好まし
い。平均結晶粒径が小さいと、熱伝導率が低くなるの
で、記録光照射時に記録層に熱が滞留してしまい、その
結果、記録特性が損なわれる。具体的には、滞留した熱
により非晶質記録マークの一部が消去されてしまい、C
NR(carrier to noise ratio)が低くなってしまう。
ただし、平均結晶粒径が大きすぎると、反射層の表面性
悪化を抑制することが難しくなるので、平均結晶粒径は
好ましくは100nm以下、より好ましくは70nm以下と
する。
【0031】この場合の平均結晶粒径は、X線回折によ
り測定する。具体的には、反射層に対し、粉末X線回折
装置または薄膜X線回折装置により測定を行い、
【0032】
【数1】
【0033】で表されるシェラーの式に測定データを代
入することにより、結晶粒径Dhklを算出する。上記式
(1)において、Kは定数であり、本発明ではK=0.
9としてDhklを算出する。λはX線波長(単位:nm)
であり、βは回折線の半値幅(単位:rad)であり、θ
はその回折線に関するブラッグ角である。結晶粒径算出
には、強度の最も大きい回折線を用いることが好まし
い。例えば面心立方構造の金属反射層では、通常、(1
11)面の回折線を利用して結晶粒径を求めることにな
る。
【0034】なお、反射層が非晶質である場合、X線回
折パターンには明瞭なピークが現れない。
【0035】本発明において反射層構成材料は特に限定
されないが、通常、Al、Au、Ag、Pt、Cu、N
i、Cr、Ti、Si等の金属または半金属の単体ある
いはこれらの1種以上を含む合金などから構成すればよ
い。ただし本発明の好ましい態様では、反射層を非晶質
層として形成し、これに熱処理を施して結晶化する。反
射層を非晶質層として形成するためには、反射層が、2
種以上の元素を含有し、かつ、共融混合物を含有しうる
ものであることが好ましい。本明細書において反射層が
共融混合物を含有しうるとは、溶融状態から結晶化させ
たときに共融混合物が存在しうることを意味する。共融
混合物を含有しうる合金としては、例えば、Alに、A
u、Ce、Ge、In、La、Ni、Pd、Pt、S
i、TeおよびCuから選択される少なくとも1種の元
素を添加した合金、Agに、Ce、Cu、Ge、La、
S、Sb、Si、TeおよびZrから選択される少なく
とも1種の元素を添加した合金、Auに、Co、Ge、
In、La、Mn、Sb、SiおよびTeから選択され
る少なくとも1種の元素を添加した合金、Cuに、F
e、Ge、Sb、Si、TeおよびTiから選択される
少なくとも1種の元素を添加した合金が好ましい。具体
的に例示すると、Al−Pd合金における共融混合物の
組成は原子比でAl92.5Pd7.5である。本発明では、
反射層を共融混合物と同じ組成としてもよいが、後述す
る実施例において使用したAl72.4Pd27 .6合金のよう
に、共融混合物とは異なる組成であっても共融混合物を
含有しうるものであれば、非晶質状態の反射層が得られ
る。したがって、非晶質反射層を形成可能な組成は、実
験的に決定することができる。
【0036】反射層を非晶質層として形成すること、ま
た、反射層の結晶粒径を制御することは、反射層の形成
条件を制御することによっても可能である。反射層をス
パッタ法により形成する場合、スパッタパワーを高くす
るほど、また、スパッタ圧力を低くするほど結晶粒径を
小さくすることができる。
【0037】反射層の厚さは、通常、10〜300nm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
な反射率を得にくくなる。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。ただし、
再生信号のノイズは、反射層厚さが50nm以上、特に6
0nm以上となると臨界的に大きくなるため、本発明で
は、このような厚さの反射層を有する媒体に対して特に
有効である。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く、特にスパッタ法に
より形成することが好ましい。
【0038】第1誘電体層31および第2誘電体層32 これらの誘電体層は、記録層の酸化、変質を防ぎ、ま
た、記録時に記録層から伝わる熱を遮断ないし面内方向
に逃がすことにより、支持基体20や透光性基体2を保
護する。また、これらの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。各誘電体層は、組成
の相異なる2層以上の誘電体層を積層した構成としても
よい。
【0039】これらの誘電体層に用いる誘電体として
は、例えば、Si、Ge、Zn、Al、希土類元素等か
ら選択される少なくとも1種の金属成分を含む各種化合
物が好ましい。化合物としては、酸化物、窒化物または
硫化物が好ましく、これらの化合物の2種以上を含有す
る混合物を用いることもできる。具体的には、例えば硫
化亜鉛と酸化ケイ素との混合物(ZnS−SiO2)、
窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどが好ましい。
第1誘電体層および第2誘電体層の厚さは、保護効果や
変調度向上効果が十分に得られるように適宜決定すれば
よいが、通常、第1誘電体層31の厚さは好ましくは3
0〜300nm、より好ましくは50〜250nmであり、
第2誘電体層32の厚さは好ましくは10〜50nm、よ
り好ましくは13〜45nmである。各誘電体層は、スパ
ッタ法により形成することが好ましい。
【0040】記録層4 記録層4の組成は特に限定されず、各種相変化材料から
適宜選択すればよいが、少なくともSbおよびTeを含
有する相変化材料が好ましい。具体的には、Sbおよび
Teを主成分とする材料、Ag、In、SbおよびTe
を主成分とする材料、または、Ge、SbおよびTeを
主成分とする材料を用いることが好ましい。
【0041】SbおよびTeを主成分とする記録層およ
びAg、In、SbおよびTeを主成分とする記録層で
は、主成分構成元素の原子比を 式I AgaInbSbcTed で表したとき、好ましくは a=0〜0.20、 b=0〜0.20、 c=0.35〜0.80、 d=0.08〜0.40 であり、より好ましくは a=0.01〜0.10、 b=0.01〜0.10、 c=0.35〜0.80、 d=0.08〜0.40 であり、さらに好ましくは a=0.01〜0.10、 b=0.01〜0.10、 c=0.50〜0.75、 d=0.10〜0.35 である。記録層中には、上記した主成分のほか、必要に
応じて他の元素が添加されていてもよい。このような添
加元素としては、元素M{元素Mは、Ge、H、Si、
C、V、W、Ta、Zn、Ti、Sn、Pb、Pdおよ
び希土類元素(Y、Sc、ランタノイド)から選択され
る少なくとも1種の元素である}が挙げられる。記録層
中における元素Mの含有率は、10原子%以下であるこ
とが好ましい。
【0042】記録層は、実質的に上記元素だけが含有さ
れ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。置換率は、いずれも50原子
%以下であることが好ましい。
【0043】Ge、SbおよびTeを主成とする組成
は、代表的にGe2Sb2Te5が挙げられる。この組成
系における構成元素の原子比を 式II GeaSbbTe1-a-b で表わしたとき、好ましくは 0.08≦a≦0.35、 0.12≦b≦0.40 である。
【0044】記録層の厚さは、好ましくは7〜50nm、
より好ましくは8〜30nm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、記録層の
熱容量が大きくなるため記録が困難となる。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。記録層の形成は、スパッタ法により行うことが好ま
しい。
【0045】透光性基体2 透光性基体2は、記録再生光を透過するために透光性を
有する。透光性基体2には、支持基体20と同程度の厚
さの樹脂板やガラス板を用いてもよい。
【0046】ただし、本発明は、高密度記録を行う場合
に特に有効である。したがって、記録再生光学系の高N
A化による高記録密度達成のために、前記特開平10−
320859号公報に記載された光透過層と同様に、透
光性基体2を薄型化して透光性層とすることが好まし
い。
【0047】透光性層の形成に際しては、例えば、透光
性樹脂からなる光透過性シートを各種接着剤や粘着剤に
より第1誘電体層31に貼り付けて透光性層としたり、
塗布法を利用して透光性樹脂層を第1誘電体層31上に
直接形成して透光性層としたりすればよい。また、透光
性層は、反射層や記録層を十分に保護できるものであれ
ばよいので、透光性層を例えば無機材料からなる薄膜か
ら構成してもよい。透光性層に用いる無機材料は、例え
ば上記誘電体層の説明において挙げた各種無機化合物か
ら選択することができ、また、炭化ケイ素やダイヤモン
ドライクカーボンなどの炭化物、炭素またはこれらの混
合物を用いてもよい。無機材料からなる透光性層は、例
えばスパッタ法等の気相成長法によって形成することが
できる。
【0048】樹脂からなる透光性層の厚さは、30〜3
00μmの範囲から選択することが好ましい。透光性層
が薄すぎると、透光性層表面に付着した塵埃による光学
的な影響が大きくなる。一方、透光性層が厚すぎると、
高NA化による高記録密度達成が難しくなる。無機材料
からなる透光性層の厚さは、5〜500nmの範囲から選
択することが好ましい。無機材料からなる透光性層が薄
すぎると、保護効果が不十分となり、厚すぎると、内部
応力が大きくなってクラックが発生しやすくなる。な
お、塵埃の影響を考慮する必要がなければ、樹脂からな
る透光性層の厚さは30μm未満であってもよく、例え
ば0.5〜15μmの厚さとすれば十分な保護効果が得
られる。透光性層の厚さが30μm未満である場合、ハ
ードディスクのような密閉タイプの固定ディスクとした
り、ディスクをカートリッジに収容した構造の媒体とし
たりすることが好ましい。
【0049】図2に示す構造 図2に示す光記録媒体は、透光性基体2上に、第1誘電
体層31、記録層4、第2誘電体層32、反射層5およ
び保護層6をこの順で有し、記録光および再生光は、透
光性基体2を通して入射する。
【0050】図2における透光性基体2は、図1におけ
る支持基体20と同様なものを利用すればよいが、透光
性を有する必要がある。
【0051】保護層6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。
【0052】このほかの各層は、図1に示す構成例と同
様である。
【0053】
【実施例】実施例1 スライドガラス上に、Al72.4Pd27.6(モル%)合金
からなる厚さ100nmの反射層を2元スパッタにより形
成した後、300℃で30分間熱処理を施した。この熱
処理の前後において、反射層の結晶構造および平均結晶
粒径をX線回折により、反射層の表面粗さを原子間力顕
微鏡により、熱伝導率を電気抵抗値の測定により、それ
ぞれ調べた。結果を表1に示す。
【0054】
【表1】
【0055】表1から、非晶質反射層を結晶化すること
により、表面粗さがほとんど増大せずに熱伝導率が高く
なることがわかる。
【0056】次に、図2に示す構造の光記録ディスクサ
ンプルを、以下の手順で作製した。
【0057】透光性基体2には、射出成形によりグルー
ブを同時形成した直径120mm、厚さ0.6mmのディス
ク状ポリカーボネートを用いた。
【0058】第1誘電体層31は2層構造とした。透光
性基体2側の誘電体層は厚さ130nmとし、ZnS(8
0モル%)−SiO2(20モル%)ターゲットを用い
てAr雰囲気中でスパッタ法により形成した。また、記
録層4側の誘電体層は厚さ5nmとし、ZnS(50モル
%)−SiO2(50モル%)ターゲットを用いてAr
雰囲気中でスパッタ法により形成した。
【0059】記録層4は、Ag−In−Sb−Te合金
を用い、Ar雰囲気中でスパッタ法により形成した。記
録層の組成(モル比)は、 式 AgaInbSbcTed において a=0.06、 b=0.04、 c=0.65、 d=0.25 とした。記録層の厚さは15nmとした。
【0060】第2誘電体層32は、ZnS(50モル
%)−SiO2(50モル%)ターゲットを用いてAr
雰囲気中でスパッタ法により形成した。第2誘電体層の
厚さは28nmとした。
【0061】反射層5は、上記スライドガラス上に形成
した反射層と同様にして形成した。
【0062】このサンプルの記録層を波長810nmのバ
ルクイレーザーにより初期化(結晶化)した。初期化領
域は、ディスク中心から半径21〜59mmの範囲とし
た。なお、記録対象領域はディスク中心から半径24.
0〜58.5mmの範囲である。
【0063】初期化の前後においてX線回折により反射
層の結晶状態を調べたところ、初期化前は非晶質であ
り、初期化後は、記録対象領域が結晶質に変化してい
た。X線回折により求めた結晶質領域の平均結晶粒径
は、34.6nmであった。
【0064】なお、Siを0.61%、Feを0.43
%、Cuを0.28%、Mnを0.03%、Crを0.
24%、Mgを1.01%、Tiを0.04%(すべて
質量百分率)含有し、残部がAlである合金から反射層
5を構成したほかは上記実施例サンプルと同様にして比
較例サンプルを作製し、初期化の前後においてこのサン
プルの反射層をX線回折により調べたところ、初期化前
も初期化後と同様に結晶質であった。
【0065】実施例2 図1に示す構造の実施例サンプルを、以下の手順で作製
した。支持基体20には、直径120mm、厚さ0.6mm
のディスク状ポリカーボネートを用いた。
【0066】反射層5および第2誘電体層32は、実施
例1と同様にして形成した。
【0067】記録層4は、Ar雰囲気中でスパッタ法に
より形成した。記録層の組成(モル比)は、 Ag0.06In0.04Sb0.63Te0.25Ge0.02 とした。記録層の厚さは14.5nmとした。
【0068】第1誘電体層31は2層構造とした。記録
層4側の誘電体層は厚さ5nmとし、ZnS(50モル
%)−SiO2(50モル%)ターゲットを用いてAr
雰囲気中でスパッタ法により形成した。透光性基体2側
の誘電体層は厚さ232nmとし、ZnS(80モル%)
−SiO2(20モル%)ターゲットを用いてAr雰囲
気中でスパッタ法により形成した。
【0069】最後に、厚さ0.6mmのディスク状ポリカ
ーボネートを貼り合わせて、透光性基体2とした。
【0070】また、反射層5を実施例1の比較例サンプ
ルと同様にして形成したほかは上記実施例サンプルと同
様にして、比較例サンプルを作製した。
【0071】上記実施例サンプルおよび比較例サンプル
を、実施例1と同様にして初期化した。実施例サンプル
の反射層は、初期化前は非晶質であり、初期化後は、初
期化領域が結晶質に変化しており、結晶質領域の平均結
晶粒径は実施例1の実施例サンプルと同等であった。一
方、比較例サンプルの反射層は、実施例1の比較例サン
プルと同様に、初期化前も初期化後も結晶質であった。
【0072】評価 まず、再生ノイズ評価用の標準データを以下の手順で作
成した。
【0073】射出成形によりグルーブを同時形成した直
径120mm、厚さ0.6mmのディスク状ポリカーボネー
トからなる支持基体の表面に、Al98.3Cr1.7(モル
比)合金からなる様々な厚さの反射層をスパッタ法によ
り形成し、標準サンプルとした。
【0074】これらの標準サンプルについて、支持基体
を通してレーザー光を入射させ、反射光量と、周波数
4.3MHzにおける再生ノイズレベルとを測定した。な
お、周波数4.3MHzは、マーク/スペース=0.4μm
/0.4μmとなるように記録マークが形成されたディ
スクにおいて、線速度を3.5m/sとしたときの再生信
号周波数に相当する。レーザー光の波長は410nmと
し、照射光学系の対物レンズの開口数は0.6とした。
【0075】これらの測定値から、反射光量とノイズレ
ベルとの関係を求めた。この関係は、図3に模式的に示
すような反射量−ノイズレベル直線で表される。上記標
準サンプルでは、平滑な支持基体と接する反射層表面で
レーザー光が反射するため、ノイズレベルが極めて低く
なる。
【0076】次に、上記実施例サンプルと比較例サンプ
ルとについて、透光性基体2を通してレーザー光を入射
させて、反射光量と、周波数4.3MHzにおけるノイズ
レベルとを測定した。結果を表2に示す。なお、表2に
おいてNRは、ノイズレベルの実測値である。一方、NS
は、それぞれのサンプルの反射光量を、上記反射光量−
ノイズレベル直線上にプロットしたときのノイズレベル
であり、その反射光量における標準ノイズレベルであ
る。図3において、R1、N1RおよびN1Sが、それぞれ
比較例サンプルの反射光量、実測ノイズレベルおよび標
準ノイズレベルに相当し、R2、N2RおよびN2Sが、そ
れぞれ実施例サンプルの反射光量、実測ノイズレベルお
よび標準ノイズレベルに相当する。図3から明らかなよ
うに、実測ノイズレベルと標準ノイズレベルとの差(表
2に示すNR−NS)は、反射光量に依存しないノイズレ
ベル評価指標となる。
【0077】
【表2】
【0078】表2から本発明の効果が明らかである。す
なわち、比較例サンプルではNR−NSが極めて大きいの
に対し、実施例サンプルにおける実測ノイズレベルNR
は、標準ノイズレベルNSを下回るほど低い。
【0079】
【発明の効果】本発明の好ましい態様では、反射層を非
晶質層として形成した後、その上に記録層等の他の層を
積層し、次いで、熱処理を施して反射層を結晶化させ
る。そのため、本発明の光記録媒体における反射層は、
表面粗さが小さく、しかも、熱伝導率が高い。したがっ
て、本発明によれば、再生信号のノイズが少なく、か
つ、記録特性が良好な光記録媒体が実現する。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図
である。
【図3】反射光量とノイズレベルとの関係を示すグラフ
である。
【符号の説明】
2 透光性基体 20 支持基体 21 グルーブ 22 ランド 31 第1誘電体層 32 第2誘電体層 4 記録層 5 反射層 6 保護層
───────────────────────────────────────────────────── 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 11/105 531 G11B 11/105 531S 546 546F (72)発明者 井上 弘康 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 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 Fターム(参考) 5D029 JB16 MA13 MA14 MA17 5D075 FG01 GG16 5D121 AA05 GG02 GG21

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、透光性基体、ヒートモード
    記録がなされる記録層、および、金属または半金属から
    構成される反射層をこの順で有する光記録媒体を製造す
    るに際し、 少なくとも記録対象領域において反射層構成元素の結合
    状態を変化させる工程を設ける光記録媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記光記録媒体が、支持基体を有し、こ
    の支持基体上に、少なくとも前記反射層、前記記録層お
    よび前記透光性基体をこの順で形成することにより製造
    されたものである請求項1の光記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】 反射層構成元素の結合状態を変化させる
    前記工程において、少なくとも記録対象領域で反射層を
    非晶質から結晶質に変化させる請求項1または2の光記
    録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 反射層構成元素の結合状態を変化させる
    前記工程において、少なくとも記録対象領域で反射層の
    結晶粒径を増大させる請求項1または2の光記録媒体の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 反射層構成元素の結合状態を変化させる
    前記工程において、少なくとも記録対象領域で反射層の
    熱伝導率を増大させる請求項1〜4のいずれかの光記録
    媒体の製造方法。
  6. 【請求項6】 反射層が2種以上の元素を含有する請求
    項1〜5のいずれかの光記録媒体の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記記録層が相変化型記録層であり、非
    晶質からなる前記記録層を結晶化するための熱処理工程
    を、反射層構成元素の結合状態を変化させる前記工程と
    して利用する請求項1〜6のいずれかの光記録媒体の製
    造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかの方法により製
    造された光記録媒体。
  9. 【請求項9】 透光性基体、ヒートモード記録がなされ
    る記録層、および金属または半金属から構成される反射
    層をこの順で有し、 少なくとも記録対象領域と、それ以外の領域とにおい
    て、反射層構成元素の結合状態が相異なり、 透光性基体を通して再生光が入射するように使用される
    光記録媒体。
  10. 【請求項10】 少なくとも記録対象領域において反射
    層が結晶質であり、それ以外の領域において反射層が非
    晶質である請求項9の光記録媒体。
  11. 【請求項11】 少なくとも記録対象領域における反射
    層の結晶粒径が、それ以外の領域における反射層の結晶
    粒径よりも大きい請求項9の光記録媒体。
  12. 【請求項12】 少なくとも記録対象領域における反射
    層の熱伝導率が、それ以外の領域における反射層の熱伝
    導率よりも大きい請求項9〜11のいずれかの光記録媒
    体。
  13. 【請求項13】 反射層が2種以上の元素を含有する請
    求項9〜12のいずれかの光記録媒体。
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