JPH05205313A

JPH05205313A - 高耐久性光記録媒体

Info

Publication number: JPH05205313A
Application number: JP4011725A
Authority: JP
Inventors: Jiichi Miyamoto; 治一宮本; Shigenori Okamine; 成範岡峯; Motoyasu Terao; 元康寺尾; Masahiro Oshima; 正啓尾島
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Ltd
Priority date: 1992-01-27
Filing date: 1992-01-27
Publication date: 1993-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】光記録媒体の記録層の流動や構造緩和による劣
化を防止し書き換え回数を向上させる。【構成】記録層３を、物理状態の変化する材料よりなる
熱応答層３１（厚さ0.5ｎｍ〜３ｎｍ）と、物理状態の
変化しない熱不感応層３２（厚さ０.５ｎｍ〜１００ｎ
ｍ）との交互積層によって構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光を用いて記録媒体の
温度を上昇させることにより記録を行う光記録媒体に係
り、特に、記録層を結晶状態と非晶質状態の間で相変化
させて記録を行う相変化型光記録媒体あるいは記録層の
磁化の向きに応じて情報を記録する光磁気記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の相変化型光記録媒体は、例えば図
８に示すように、射出成形時にトラッキング用の溝とア
ドレスを示すピット（いずれも図示せず）を表面に形成
したディスク状ポリカーボネート基板１１上に、アルゴ
ンガスを用いたマグネトロンスパッタリングによって、
まず、下部保護層１２である厚さ約１２０ｎｍの（Ｚｎ
Ｓ)₈₀(ＳｉＯ₂)₂₀膜を形成し、その上に厚さ約３０ｎｍ
のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅよりなる相変化型の記録層１３を形
成する。次に、マグネトロンスパッタリングによって上
部保護層１４である厚さ約２１０ｎｍの（ＺｎＳ)₈₀(Ｓ
ｉＯ₂)₂₀膜を形成し、次いで金属反射層１５として、厚
さ約１００ｎｍのＡｌ₉₆Ｃｕ₄膜を形成する。次に、紫
外線硬化樹脂１６を塗布し、紫外線を照射して硬化させ
る。最後に同様にして作製したもう一枚のディスクと、
紫外線硬化樹脂側を内側にしてホットメルト接着剤で貼
り合わせる。Ａｌ₉₆Ｃｕ₄膜のＣｕ含有量は１〜４５原
子％の範囲で良好な特性が得られ、記録膜に凹凸部を形
成しない場合にも有効である。

【０００３】このようにして形成したディスクへの情報
の記録・再生は以下のようにして行われる。ディスクを
回転させながら、レーザ光を記録ヘッド中のレンズで集
光して基板を通して記録層に照射し、結晶化が起こる温
度まで記録層の温度を上昇させる低パワーと、融点付近
まで記録層の温度が上昇する高パワーとの間で記録すべ
き情報信号にしたがって変化させることにより記録を行
なう。低パワーのレーザ光を照射したときは記録層の温
度が結晶化の起こる温度に比較的長時間保たれるため記
録層が結晶化する。一方、高パワーのレーザ光を照射し
たときには融点付近まで上昇した記録層の温度は、急激
に低下するため、記録層は結晶化せず非晶質となる。こ
のような記録方法は、すでに記録されている部分に対し
て行なっても記録されていた情報が新たに記録した情報
に書き換えられる。すなわち、重ね書き可能である。一
定パワーの照射で消去した後、パワー変調した照射で記
録してもよい。再生はレーザ光を記録が行なわれないレ
ベル（再生パワー）に保って、反射光の強弱を検出する
ことによって行う。この方法については、例えば、特開
昭62−259229号公報に記載されている。

【０００４】また、従来の光磁気記録媒体の断面構造
は、例えば、図２に示したような構造であった。トラッ
キングのための案内溝を設けたガラス等の透明基板２１
上に、窒化珪素等の誘電体層（下部保護層）２２を約９
０ｎｍ，ＴｂＦｅＣｏ等の磁性材料よりなるの記録層２
３を約１００ｎｍ，窒化珪素等の上部保護層２４を約２
００ｎｍ順に積層してある。誘電体層２２は基板１側か
ら入射したレーザ光をその内部で多重反射させ、磁性層
２３で生じる偏光面の回転（カー回転）を増大させる働
きがある。保護層２４は磁性層２３を酸化等の腐食から
保護する働きがある。

【０００５】次に、このような記録媒体の記録再生の原
理について説明する。磁性層２３の保磁力Ｈc は、室温
では大きく、キュリー温度付近で小さくなる。そこで記
録媒体に記録磁界Ｈrec を印加しながら、レーザ光を照
射し記録媒体の温度を上昇させると、記録温度Ｔw に達
したときに保磁力Ｈc は記録磁界Ｈrec と等しくなるた
め、磁性層２３の磁化は記録磁界Ｈrec の方向に向き記
録磁区が形成される。再生時には、記録磁区にレーザ光
（再生光）を照射し、その反射光の偏光面の回転を検出
することにより記録磁区の有無，形状や大きさを検出す
る。消去を行う場合には記録磁界Ｈrec の向きを反転す
れば良い。この方法については、例えば、特公昭57−34
588 号公報に記述がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図８に示した
記録媒体を用いて多数回繰り返して記録（重ね書き）を
行ったところ、図３に示すように次第にＣ／Ｎ比が低下
して来ることがわかった。これは、多数回繰り返して記
録層の温度が融点まで上昇するために溶融した記録層が
徐々に流動して記録層の組成や膜厚に変化を生じ、その
結果として、消え残りが増大してしまうことによる。

【０００７】また、図２に示した光磁気記録媒体を用い
て多数回繰り返して記録・消去を行ったときにも、繰り
返しとともにＣ／Ｎが低下して来る。この原因は、多数
回繰り返して記録層が高温にさらされることによって、
磁性層の原子配列が徐々に変化し磁気特性が劣化して来
ることによる。

【０００８】これらの現象については、電気情報通信学
会技術報告ＣＰＭ９０−３６，Ｐ．４９（１９９０）や
ジャパニーズジャーナルオブアプライドフィジ
クス（Jpn.J.Appl.Phys.）Ｖol.２８(１９８９)Suppl.
２８−３，pp.６１−６６に詳しく述べられている。

【０００９】本発明の目的は、繰り返して記録・消去
（重ね書き）を行っても、Ｃ／Ｎ比が低下することの無
い、高耐久性光記録媒体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では次の手段を用いた。

【００１１】光の照射により記録媒体の温度を上昇させ
て、その結果生じる記録媒体上の記録層の物理状態の変
化を利用して情報を記録する光記録媒体において、前記
記録層を、記録媒体の温度上昇により物理状態の変化す
る材料よりなる熱応答層と、物理状態の変化しない材料
よりなる熱不感応層とを少なくとも２層以上交互積層し
て構成した。この時熱応答層として物理状態の変化を生
じ得るためには少なくとも２原子層以上必要であり、ま
た、熱応答層内での原子の拡散（移動）を顕著でないも
のにするためには１０原子層以下であるのが良い。した
がって、上記熱応答層１層の厚さは０.５ｎｍ以上３ｎ
ｍ以下であるのがよい。また、前記熱応答層の物理状態
の変化が生じたときにも、前記熱不感応層が物理状態の
変化を生じえないためには前記熱不感応層は少なくとも
２原子層以上必要であるため、前記熱不感応層１層の厚
さは０.５ｎｍ以上必要である。記録感度の著しい低下
を押さえるためには前記熱不感応層１層１００ｎｍ以下
であるのが良い。

【００１２】この手段は、記録層の物理状態の変化が非
晶質状態と結晶状態の間の可逆的な変化である相変化型
記録媒体や、その変化が磁化の方向或いは大きさの変化
である光磁気記録媒体に適用したときに最も効果が現れ
る。相変化型記録媒体はＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ−Ｃｏ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｔｅ−Ａｇ，
Ｇｅ−Ｔｅなどが上記熱応答層の候補としてあげられ
る。また光磁気記録媒体は、Ｔｂ，Ｄｙ，Ｇｄ，Ｎｄ，
Ｐｒ，Ｓｍの群のうちから少なくとも１つ以上の元素
と、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍの群のうちから少な
くとも１つ以上の元素を主成分とする希土類非晶質合金
やＰｔ−Ｃｏ，Ｐｄ−Ｃｏなどの合金あるいは超格子膜
が挙げられる。

【００１３】通常の固体あるいは液体の屈折率が１から
５の範囲であることを考慮すると、反射光に適当な変化
を生じさせるために少なくとも必要な記録層の光学的膜
厚は再生時に照射する光の波長（５００〜８３０ｎｍ）
の１０％程度である。すなわち、前記記録層の総膜厚は
少なくとも１０ｎｍ以上は必要である。また記録感度の
低下を防ぐためには記録層の総膜厚２００ｎｍ以下であ
るのが良い。

【００１４】また、前記熱不感応層が不必要に再生光の
光量を減少させないためには光学的に透明な材料よりな
るのがよい。

【００１５】また、前記熱不感応層は酸化物，窒化物，
硫化物或いはそれらの混合物で構成するか、あるいは、
高融点金属で構成するのがよい。例示すれば、ＺnＳ，
ＣdＳ，Ｉｎ₂Ｓ₃，ＺｎＳｅ，ＣｄＳｅ，Ｉｎ₂Ｓｅ₃，
ＳｉＯ₂，ＳｉＯ，ＡｌＳｉＮ₂，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａ
ｌ₂ＳｉＮ₃，ＡｌＳｉ₂Ｎ₃，Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ，Ｙ₂
Ｏ₃，Ｓｉ₃Ｎ₄，Ｔａ₂Ｏ₅，ＡｌＮ，Ｃｕ₂Ｏ及びＳｉＣ
より成る群より選ばれた少なくとも一種に近い組成の材
料を主成分とするものか、あるいは、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｐｄ及びそれらの２種以上より
なる合金、あるいはそれらの酸化物，窒化物，硫化物及
びそれらの混合物より構成するのが良い。なかでも、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄，ＺｎＳ−ＳｉＯ₂は光学的な透明性に優れるた
め、特に良好である。高融点金属の中ではＴｉ，Ｓｉ，
Ｐｔなどが特に良好である。Ｔｉは耐久性に優れ、Ｐｔ
は反射率が高いため再生出力が多くとれる利点がある。

【００１６】ＴｂＦｅＣｏ，ＧｄＴｂＦｅＣｏなどの光
磁気記録材料を前記熱応答層とする場合には、それら光
磁気記録材料の窒化物をあるいは酸化物を前記熱不感応
層として用いるのが製造上簡便であり、光学定数が前記
熱応答層と前記熱不感応層とで近い値となるため磁気光
学効果も大きくなる。

【００１７】前記上部保護層あるいは下部保護層は、Ｚ
ｎＳ，ＣｄＳ，Ｉｎ₂Ｓ₃，ＺｎＳｅ，ＣｄＳｅ，Ｉｎ₂
Ｓｅ₃，ＳｉＯ₂，ＳｉＯ，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ｔａ
₂Ｏ₅，Ｙ₂Ｏ₃，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，Ｃｕ₂Ｏ，ＡｌＳｉ
Ｎ₂，Ａｌ₂ＳｉＮ₃，ＡlＳi₂Ｎ₃，Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ
及びＳｉＣより成る群より選ばれた少なくとも一種に近
い組成の材料を主成分とするもの、あるいは、それらの
混合物で構成するのが良い。これらのうちではＳｉ
₃Ｎ₄，Ａｌ₂Ｏ₃，ＺｎＳ及びＡｌ−Ｓｉ−Ｎ系材料が特
に好ましい。また、その熱伝導率は１Ｗ／ｍ・Ｋ以上６
０Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましい。

【００１８】

【作用】以下、本発明の原理を図４，図５を用いて説明
する。一般に、スパッタなどの方法により製膜を行う場
合、製膜の初期の段階では島状の膜が形成される。こ
の、初期の段階とは膜厚にして約０.５ｎｍ以上３ｎｍ
以下の範囲である。このことを利用して、熱応答層３１
を形成すると図４に示したように、記録膜（熱応答層）
の形成される部分と形成されない部分が生じる。この
後、熱不感応層３２を積層すると図５に示したように、
記録膜（熱応答層）が熱不感応層に囲まれた形となる。
従って、その部分の熱応答層は、たとえ融解を繰り返し
たとしても、他の場所へ流動して行くことができない。
したがって、繰り返し書き換えをおこなっても、従来の
媒体のように記録層の組成や膜厚が変わる心配がないた
め、消え残りなどの生じることがない。そのため、多数
回の繰り返し記録を行ってもＣ／Ｎの変化することの無
い、高耐久性光記録媒体が得られる。

【００１９】光磁気記録媒体の場合は前述のように記録
層（熱応答層）を融解させることがないが、熱応答層が
熱不感応層に囲まれているため、熱応答層内での原子の
移動が生じにくくなり、その結果、多数回の繰り返し書
き換えにたいしてもＣ／Ｎ比が低下する恐れがない。

【００２０】この際、熱不感応層としては、レーザ光
（記録光）照射時の熱によりその特性が変化しない高融
点金属やセラミックスが良い。特にこの熱不感応層が光
学的に透明である場合は、この熱不感応層による不必要
な光の吸収が起きないため再生光量が大きくなり有利で
ある。また、高融点金属の方がスパッタ時に島状になり
やすく、有利である。

【００２１】

【実施例】

＜実施例１＞図１に示すように、射出成形時にトラッキ
ング用の溝とアドレスを示すピット（いずれも図示せ
ず）を表面に形成したディスク状ポリカーボネート基板
１上に、アルゴンガスを用いたマグネトロンスパッタリ
ングによって、まず下部保護層２である厚さ約１２０ｎ
ｍの（ＺｎＳ)₈₀(ＳｉＯ₂)₂₀膜を形成した。その上に厚
さ約１ｎｍのＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅよりなる相変化型の熱応
答層３１と、厚さ約２ｎｍの（ＺｎＳ)₈₀(ＳｉＯ₂)₂₀よ
りなる熱不感応層３２を交互に約２０回積層し、総膜厚
約６０ｎｍの記録層３を形成した。この熱応答層３１は
ほぼ非晶質状態にあり、また、単層では、平均直径約１
５ｎｍの島状になっている。

【００２２】この後、図１に示すように、さらにマグネ
トロンスパッタリングによって上部保護層４である厚さ
約２１０ｎｍの（ＺｎＳ)₈₀(ＳｉＯ₂)₂₀膜を形成し、次
いで金属反射層５として、厚さ約１００ｎｍのＡｌ₉₆Ｃ
ｕ₄膜を形成した。次に紫外線硬化樹脂６を塗布し、紫
外線を照射して硬化させた。最後に同様にして作製した
もう一枚のディスクと、紫外線硬化樹脂側を内側にして
ホットメルト接着剤で貼り合わせた。Ａｌ₉₆Ｃｕ₄膜の
Ｃｕ含有量は１〜４５原子％の範囲で良好な特性が得ら
れる。この記録媒体の断面を透過型電子顕微鏡によって
観察したところ、この熱応答層はほぼ非晶質状態にあ
り、また、平均直径約１５ｎｍの島状になっている。こ
のため、図５に示したように、熱応答層３１が、熱不感
応層３２によって囲まれた構造をしていることがわかっ
た。このため、融解した熱応答層３１が流動するのを阻
止する効果を期待できることが分かった。

【００２３】このようにして形成したディスクへの情報
の記録・再生は次のようにして行なった。ディスクを１
８００ｒｐｍで回転させ、半導体レーザ（波長７８０ｎ
ｍ）の光を記録が行なわれないレベル（１ｍＷ）に保っ
て、記録ヘッド中のレンズで集光して基板を通して一方
の記録層３に照射した。反射光を検出することによっ
て、記録層３上に焦点が来るように自動焦点合わせを行
ない、さらにトラッキング用の溝の中心に光スポットの
中心が常に一致するようにトラッキングを行なった。

【００２４】次に、レーザパワーを結晶化が起こる６ｍ
Ｗと、非晶質に近い状態への変化が起こる１５ｍＷとの
間で記録すべき情報信号にしたがって変化させることに
より記録を行なった。記録信号として、ここでは一定周
波数の信号またはディジタルデータ信号を用いた。記録
された部分の、非晶質に近い状態のところを記録点と考
える。このような記録方法は、すでに記録されている部
分に対して行なっても記録されていた情報が新たに記録
した情報に書き換えられる。もちろん、一定パワーの照
射で消去した後、パワー変調した照射で記録してもよ
い。

【００２５】読み出しは次のようにして行なった。ディ
スクを１８００ｒｐｍで回転させ、記録時と同じように
トラッキングと自動焦点合わせを行ないながら、１ｍＷ
のレーザ光で反射光の強弱を検出し、再生信号を得た。
この再生信号をスペクトラムアナライザに入れ、記録し
た一定周波数の情報信号（搬送波）とノイズとの比を求
めた。

【００２６】記録層１３の膜厚を３０ｎｍとした従来デ
ィスク（図８）と、本実施例のディスク（図１）との、
多数回オーバーライト（重ね書きによる記録書き換え）
時の再生信号ノイズの増加は表１の通りであった。

【００２７】

【表１】

【００２８】記録層３を熱応答層３１と熱不感応層３２
交互積層によって形成することで多数回書き換え特性が
大幅に向上したことが分かる。

【００２９】熱応答層３１の形成条件を変えて、熱応答
層３１の島状領域の直径を変えて形成した記録層３をも
つ記録媒体を評価した結果。その島状領域の平均直径が
２ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、島状領域と島状領域
の間隔（隣接する二つの島状領域の中心の距離の平均
値、以下同じ）が４ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲では
百万回書き換え後のビットエラーレートは１０⁵ビット
に１個以下であった。また、島状領域の平均直径が３ｎ
ｍ以上５０ｎｍ以下、島状領域と島状領域の間隔の平均
値が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲では、百万回書き
換え後のビットエラーレートは２×１０⁵ビットに１個
以下であった。オーバーライトした時の消去比（前に書
かれていた信号の信号レベルの減少率）も従来ディスク
の３０ｄＢから本実施例では３３ｄＢ以上に改善され
た。

【００３０】熱応答層３１一層あたりの厚さを８ｎｍと
して、島状ではなくほぼ層状の積層膜とし熱不感応層３
２の厚さを１６ｎｍとして交互積層を３回としても百万
回書き換え後のノイズレベルの変化がほとんどなかっ
た。これは、膜厚が薄い場合、連続膜でも熱不感応層３
２との界面付近では流動が困難なことから全体としても
流動しにくいことによるものである。

【００３１】また、熱不感応層３２の（ＺｎＳ)₈₀(Ｓｉ
Ｏ₂)₂₀の一部又は全部をＺｎＳ，ＣｄＳ，Ｉｎ₂Ｓ₃，Ｚ
ｎＳｅ，ＣｄＳｅ，Ｉｎ₂Ｓｅ₃,ＳｉＯ₂,ＳｉＯ,ＴｉＯ
₂，ＺｒＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｙ₂Ｏ₃，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，Ｃ
ｕ₂Ｏ，ＡｌＳｉＮ₂，Ａｌ₂ＳｉＮ₃，ＡｌＳｉ₂Ｎ₃，Ｓ
ｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ及びＳｉＣより成る群より選ばれた少
なくとも一種に近い組成の材料を主成分とするもので置
き換えても同様の結果が得られる。これらのうちではＡ
ｌ₂Ｏ₃及びＡｌ−Ｓｉ−Ｎ系材料が特に好ましい。

【００３２】本実施例の下部保護層２の酸化物、あるい
は硫化物を主成分とする薄膜の熱伝導率は１Ｗ／ｍ・Ｋ
以上６０Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましい。

【００３３】また、記録層３の非晶質に近い状態の部分
の屈折率と平均膜厚の積（記録膜の存在する部分の屈折
率５.１)が１００ｎｍ以上，６００ｎｍ以下，上部保護
層４の屈折率と膜厚の積が５０ｎｍ以上，６００ｎｍ以
下の範囲で再生信号の搬送波対雑音比４６ｄＢ以上が得
られた。上部保護層４の膜厚が１５０ｎｍ以上３００ｎ
ｍ以下の範囲でＣ／Ｎ比が４８ｄＢ以上であった。下部
保護層に使用可能な材料は上部保護層にも使用可能であ
る。記録層３の結晶状態の部分の屈折率と平均膜厚の積
が上述の範囲内に有るようにしても差し支えない。上部
保護層を形成しない場合は、記録感度が約５０％低下す
るが、他の特性に大きな変化は無く、使用可能であっ
た。また下部保護層および反射層の少なくとも一方を形
成しない場合も、書き換え可能回数が約１桁減少するが
使用可能であった。

【００３４】図６に示したように、ガラス基板７上に形
成した紫外線硬化樹脂層８の表面に案内溝を形成し、そ
の上に図１のディスクと同様な記録層を順序を逆に（金
属反射層のＡｌ−Ｃｕ膜から）構成し、もう一枚のディ
スクと貼り合せずに使用しても、ほぼ同様な効果が得ら
れた。この場合、最上部にさらに有機物保護膜９を形成
するのが好ましい。ただし、これらの場合はレーザ光は
基板とは反対の側から入射させた。

【００３５】＜実施例２＞実施例１と同様にしてディス
クを形成したが、熱応答層３１には、膜厚約1.5ｎｍの
Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ光磁気記録膜を用い、熱不感応層３２
には、膜厚約1.5ｎｍのＰｔ膜を用いた。図７に示すよ
うに、ポリカーボネート基板１上に下部保護層２として
６０ｎｍＳｉＮ膜を形成し、その上に熱応答層３１のＴ
ｂ−Ｆｅ−Ｃｏ光磁気記録膜３ｎｍと熱不感応層３２の
Ｐｔ膜３ｎｍとの交互積層による記録膜３を計３０ｎｍ
アルゴンガスを用いたスパッタ法により形成した。次
に、上部保護層４として２０ｎｍのＳｉＮ膜，金属反射
層５として５０ｎｍのＡｌＴｉ合金を積層した。

【００３６】本実施例では、光磁気ヘッドとディスクを
はさんで光磁気ヘッドの反対側に設置した磁場用コイル
を用い、レーザパワーを１ｍＷと８ｍＷの間で情報信号
にしたがって変調して、記録点の両端にディジタル情報
の１を対応させるピットエッジ方式の記録を行なった。
読み出しはカー効果による偏光面の回転を利用して行な
った。このディスクでは、横方向の熱伝導が防止できる
ので記録感度の向上，隣接トラック消去の防止，記録点
の形状改善等の効果があった。また、熱による非晶質状
態の構造緩和が抑制されるため、一千万回書き換え後の
Ｃ／Ｎは書き換え前と変化が無かった。

【００３７】この実施例で、熱応答層３１には、本実施
例のもののほかＧｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｇｄ−Ｄｙ−
Ｆｅ−Ｃｏ，ＴｂーＤｙ−Ｆｅ−Ｃｏ，Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ，Ｎｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏなどを用いても同様
の効果が得られる。このうち前二者はカー回転角が比較
的大きく、大きな再生出力が得られる特徴がある。ま
た、最後の二者は短波長域での再生特性に優れている。
垂直磁気異方性は本実施例のＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏが最も優
れる。また、耐食性を向上させるために、上記の組成の
ものにＮｂ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｖなどの元素を
１０原子％以下の範囲で添加しても良い。

【００３８】また、熱不感応層３２として、本実施例の
Ｐｔの代わりに熱応答層３１と同じ組成のものに酸素あ
るいは窒素を混入した窒化膜あるいは酸化膜を用いても
良い。これらは、スパッタガス中に窒素ガスをあるいは
酸素ガスを混入して作る。この場合はＰｔと比べて熱伝
導率が小さいため、感度の向上，隣接トラックへの熱の
広がりの抑制などに特に優れる。また、ＺｎＳ，Ｃｄ
Ｓ，Ｉｎ₂Ｓ₃，ＺｎＳｅ，ＣｄＳｅ，Ｉｎ₂Ｓｅ₃，Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＯ，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｙ₂Ｏ₃，
Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，Ｃｕ₂Ｏ，ＡｌＳｉＮ₂,Ａｌ₂ＳｉＮ
₃,ＡｌＳｉ₂Ｎ₃，Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ及びＳｉＣより成
る群より選ばれた少なくとも一種に近い組成の材料を主
成分とするもので置き換えても同様の結果が得られる。
これらは、光学的に透明であるため、再生特性に優れ
る。これらのうちではＳｉ₃Ｎ₄及びＡｌＮ系材料が特に
好ましい。本実施例のＰｔは磁性層と交換結合すること
により、短波長の領域での再生特性を向上させる効果が
ある。また、このＰｔを高融点金属であるＴｉやＶなど
で置き換えても良い。

【００３９】これらの熱不感応層には酸化防止効果があ
るため、上部保護層４や下部保護層３を省略することも
可能になる。

【００４０】また、この熱応答層３１と熱不感応層３２
との界面付近で２層が互いに混じりあった組成変調膜と
なっていても同様の効果が得られる。この場合、記録層
の積層方法は回転型スパッタ装置を用いて基板をターゲ
ットから遠ざけたり近付けたりしながら作製すると、記
録層はターゲット組成に近い部分と、窒素などの残留ガ
スの多く混入した部分が交互に積層されることになる。

【００４１】本発明の方法は記録層が２層以上からなる
光磁気オーバライト膜や超解像再生膜にも適用できる。
この場合、２層の記録層のうち少なくとも、最も熱安定
性を必要とする１層に本発明の方法を適用して熱応答層
と熱不感応層の交互積層膜とすれば効果が得られる。も
ちろんすべての層に本発明の方法を適用しても良い。

【００４２】以上の実施例ではディスク状の情報記録部
材について述べたが、本発明はテープ状，カード状等の
他の形状の情報記録部材にも適用できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、相変化光ディスクに対しては
記録層の流動をほぼ完全に防止できるので書き換え可能
回数を大幅に向上させる効果が有る。また、結晶粒の大
きさが制限されるので結晶粒の大きさが各部分で違うこ
とによる消え残りも低減できる。さらに、記録層の表面
に凹凸を形成する際に少なくとも部分的に結晶化が起こ
るので、従来は必要だったディスク作製後の記録層の初
期結晶化が不要になるか、簡単になるという効果も有
る。また、光磁気ディスクに対しては、記録層の非晶質
状態の構造緩和を抑制するので書き換え可能回数を大幅
に向上させる効果が有る。また、面内の熱伝導を防止す
るので再生信号の忠実度を向上させ、記録感度を向上さ
せる効果が有る。また、記録層の耐食性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の記録媒体の積層構造を示す
断面図。

【図２】従来の光記録媒体の積層構造の一例を示す断面
図。

【図３】従来の光記録媒体の特性図。

【図４】本発明の光記録媒体の製造原理を示す斜視図。

【図５】本発明の光記録媒体の製造原理を示す斜視図。

【図６】本発明の他の実施例の記録媒体の積層構造を示
す断面図。

【図７】本発明の他の実施例の記録媒体の積層構造を示
す断面図。

【図８】従来の光記録媒体の積層構造の一例を示す断面
図。

【符号の説明】

１…基板、２…下部保護層、３…記録層、３１…熱応答
層、３２…熱不感応層、４…上部保護層、５…金属反射
層、６…紫外線硬化樹脂層。

フロントページの続き (72)発明者寺尾元康東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者尾島正啓東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光の照射により記録媒体の温度を上昇させ
て、その結果生じる記録媒体上の記録層の物理状態の変
化を利用して情報を記録する光記録媒体において、前記
記録層が、物理状態の変化する材料よりなる熱応答層
と、物理状態の変化しない材料よりなる熱不感応層とを
少なくとも２層以上交互積層してなることを特徴とする
光記録媒体。
【請求項２】請求項１において、前記熱応答層１層の厚
さが０.５ｎｍ以上３ｎｍ以下である光記録媒体。
【請求項３】請求項１または２において、前記熱不感応
層１層の厚さが０.５ｎｍ以上100ｎｍ以下である光記
録媒体。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記記録
層の物理状態の変化が、可逆的である光記録媒体。
【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
記録層の総膜厚が１０ｎｍ以上200ｎｍ以上である光記
録媒体。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
前記熱不感応層が光学的に透明な材料よりなる光記録媒
体。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６におい
て、前記記録層の物理状態の変化とは、非晶質状態と結
晶状態の間の相変化である光記録媒体。
【請求項８】請求項１，２，３，４，５または６におい
て、前記記録層の物理状態の変化とは、記録層の磁化の
方向或いは大きさの変化である光記録媒体。
【請求項９】請求項７において、前記相変化とは非晶質
状態と結晶状態の間の変化である光記録媒体。
【請求項１０】請求項８において、前記記録層が光磁気
記録材料である光記録媒体。
【請求項１１】請求項１ないし１０のいずれかにおい
て、前記熱不感応層が酸化物，窒化物，硫化物或いはそ
れらの混合物である光記録媒体。
【請求項１２】請求項１ないし１０のいずれかにおい
て、前記熱不感応層が高融点金属である光記録媒体。
【請求項１３】請求項１ないし１０のいずれかにおい
て、前記記録層の下部，上部あるいはその両方に保護層
を設けた光記録媒体。