JPH0863784A

JPH0863784A - 光記録媒体及び光記録媒体の使用方法

Info

Publication number: JPH0863784A
Application number: JP7135537A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Yoshioka; 一己吉岡; Takeo Ota; 威夫太田; Tetsuya Akiyama; 哲也秋山; Hidemi Isomura; 秀己磯村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】ディスク基板１の一方の面に第１の誘電体層
２、記録薄膜層３、第２の誘電体層４、反射層５を順次
形成し、これらの４層の膜厚を光学的、熱的観点から特
定なものとすることにより、記録感度が高く、記録・消
去の繰り返し特性に優れたディスクと記録方法を提供す
る。【構成】この光記録媒体は第１の誘電体層２より第２
の誘電体層４の膜厚を薄くし、かつ第２の誘電体層４の
膜厚を35〜70nm の範囲に、反射層５の膜厚を70〜120nm
の範囲にする。これにより、選び記録感度を向上させる
と共に、その膜厚の総和を250〜430nmの範囲にする。薄
膜の圧縮応力を引っ張り応力を発生するオーバーコート
樹脂保護層６で相殺させる。こうしてチルトの発生を小
さくし、又記録開始位置を変化させて記録するようにし
てオーバライトのサイクル特性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザビーム等により、
情報を高密度、大容量で記録再生、及び消去できる光記
録媒体（以下単にディスクと称す）の構造と記録方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より円盤状の透明基板からなるディ
スク基板の一方の面に記録媒体層を形成し、ディスク基
板側よりレーザ光を照射することにより、記録薄膜層の
光学的濃度を可逆的に変化させて繰り返し記録・消去が
可能な書換可能ディスクが実用化されている。この書換
可能ディスクは、あらかじめ薄膜を結晶化させておき、
円盤状のディスクを回転せしめて、これに約１μｍに絞
ったレーザ光を記録情報に対応させて強度変調を施して
照射することにより薄膜を加熱し、溶融し、急冷するこ
とにより非晶質化して情報を記録し、又非晶質の状態を
結晶化温度以上融点以下に昇温して徐冷することにより
結晶化させて消去するものである。

【０００３】このように書換可能ディスクでは、例えば
ディスク基板に樹脂基板を使用し直接記録薄膜を形成し
た場合には、１μｍ程度の微小な領域ではあるが高温と
なるので、記録・消去の熱によりディスク基板が変形し
て記録・消去の繰り返し特性が制限を受ける。このため
一般的にはディスク基板と記録薄膜の間、或いは記録薄
膜とこの記録薄膜を保護する保護層の間に熱変形を防止
するための断熱層として誘電体層を形成している。従っ
て、かかる保護層の熱伝導特性によって記録薄膜におけ
る昇温、急冷・徐冷特性が変化するため、その材質や層
構成を選ぶことにより記録・消去特性を向上させること
ができるものである。更にこの保護層側の誘電体層の上
に反射層を設けてレーザ光の多重干渉を利用して、記録
・消去の感度を向上させるようにした４層のディスク構
造が一般的に知られている。

【０００４】この４層のディスク構造で記録薄膜と反射
層の間の誘電体層（以下第２の誘電体層と称す）の膜厚
を薄くして反射層に近づけ記録・消去時の熱を速やかに
反射層に逃がす急冷ディスク構造が提案されている。こ
の急冷ディスク構造は記録膜の熱が広い範囲に拡散して
記録膜の両側の誘電体層を昇温させるため消去率及び消
去パワーのマージンが向上するという利点がある。又、
記録薄膜は急冷されるため非晶質化させる上で有利にな
るものである。この急冷ディスク構造の技術として特開
平２−５６７４６号公報が提案されている。この出願で
はディスク基板と記録薄膜との間の誘電体層（以下第１
の誘電体層と称す）より第２の誘電体層の膜厚を薄く
し、その膜厚を３０ｎｍ以下にするというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら第２の誘
電体層の膜厚を３０ｎｍ以下にした場合、記録・消去感
度が低くなり、高価な高出力半導体レーザを使用しなけ
ればならないという問題があった。又第１，第２の誘電
体層は記録・消去の繰り返しに伴う４００℃以上の急速
な加熱、及び冷却のため膨張、収縮による熱ストレスを
受けるものである。第１の誘電体に比べて第２の誘電体
の熱負荷は比較的小さいが熱ストレスは繰り返し受ける
ものであり適切な膜厚が必要である。又第２の誘電体層
の膜厚は光学的な特性にも影響を与えるため、その膜厚
は熱伝導以外に光学的特性も考慮して選ぶ必要がある。

【０００６】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、記録感度が高く、記録・消去の繰り返し特性に優れ
た光記録媒体及びその記録方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の光記録媒体は、透明基板の一方の面に形成
された第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層の上面に
形成され、レーザ光の照射によりそのエネルギーを吸収
して昇温、溶融し、急冷して非晶質化する性質と非晶質
の状態を昇温することにより結晶化する性質を有する記
録薄膜層と、前記記録薄膜層の上面に形成された第２の
誘電体層と、前記第２の誘電体層の上面に形成された反
射層とを有する光記録媒体であって、前記第１の誘電体
層より前記第２の誘電体層の膜厚を薄くし、かつ前記第
２の誘電体層の膜厚を３５ｎｍ〜７０ｎｍの範囲に、前
記反射層の膜厚を７０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲にしたこ
とを特徴とする。

【０００８】前記構成においては、記録薄膜層の膜厚を
１８ｎｍ〜３０ｎｍの範囲にしたことが好ましい。また
前記構成においては、第１の誘電体層の膜厚を１４０ｎ
ｍ〜２１０ｎｍの範囲にしたことが好ましい。

【０００９】また前記構成においては、第１，第２の誘
電体層が、ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合体であって、ＳｉＯ₂
の存在量が５〜４０mol ％、ＺｎＳの存在量が６０〜９
５mol％であることが好ましい。

【００１０】また前記構成においては、反射層が、主成
分のＡｌにＴｉ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｍｇ、Ｓｉ及びＭｏから選ばれる少なくとも１つの
金属を含有することが好ましい。

【００１１】また前記構成においては、記録薄膜層が、
Ｔｅ，Ｇｅ及びＳｂを含むことが好ましい。また前記構
成においては、記録薄膜層が、さらに窒素を含むことが
好ましい。

【００１２】また前記構成においては、記録薄膜層が、
ＧｅＴｅ，Ｓｂ₂Ｔｅ₃，Ｓｂ及び窒素を含んでなること
が好ましい。また前記構成においては、記録薄膜層の組
成が、Ｓｂ／Ｓｂ₂Ｔｅ₃のモル比をｂとしたとき、
０．２≦ｂ≦０．５であることが好ましい。

【００１３】また前記構成においては、反射層の上面
に、引っ張り応力を発生する３〜１５μｍの範囲の膜厚
のオーバーコート樹脂保護層をさらに備えたことが好ま
しい。また前記構成においては、オーバーコート樹脂保
護層形成後、応力緩和のためにアニール処理することが
好ましい。

【００１４】また前記構成においては、第１の誘電体
層、記録薄膜層、第２の誘電体層、及び反射層の膜厚の
総和を２５０〜４３０ｎｍの範囲にし、前記４層の薄膜
の圧縮応力を０．５×１０⁹dyn／cm² 以下にしたことが
好ましい。前記４層の薄膜の圧縮応力は０．１×１０⁹d
yn／cm² 以上が好ましい。

【００１５】また前記構成においては、光記録媒体の一
方の面に情報が記録され、前記光記録媒体の水平基準面
に対して前記情報が記録される側が凸形状となるように
その円周部の接線と水平基準面とのなす角が１〜２ｍｒ
ａｄであることが好ましい。

【００１６】また前記構成においては、透明基板は単板
構造で、前記透明基板の一方の面に情報が記録され、そ
の基板の水平基準面に対して情報が記録される面が凸形
状となるようにその円周部の接線と水平基準面とのなす
角が１〜２ｍｒａｄで、前記透明基板の情報が記録され
る面に第１の誘電体層、記録薄膜層、第２の誘電体層、
及び反射層を順次形成してなることが好ましい。

【００１７】次に本発明の光記録媒体の使用方法は、線
速に応じて記録周波数を変化させて記録を行うＭＣＡＶ
（モディファイドコンスタントアンギュラーベロ
シティ）記録方式を用いて、透明基板の一方の面に形成
された第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層の上面に
形成され、レーザ光の照射によりそのエネルギーを吸収
して昇温、溶融し、急冷して非晶質化する性質と非晶質
の状態を昇温することにより結晶化する性質を有する記
録薄膜層と、前記記録薄膜層の上面に形成された第２の
誘電体層と、前記第２の誘電体層の上面に形成された反
射層と、前記第１の誘電体層より前記第２の誘電体層の
膜厚を薄くし、かつ前記第２の誘電体層の膜厚を３５ｎ
ｍ〜７０ｎｍの範囲に、前記反射層の膜厚を７０ｎｍ〜
１２０ｎｍの範囲にした光記録媒体に記録する方法であ
って、線速度を５ｍ／ｓ〜１２ｍ／ｓとし、記録パルス
幅を内周＞外周に選び、内周及び外周のパルス幅の比を
１．２以上とすることを特徴とする。ここで光記録媒体
の使用方法とは、記録、再生、消去等をいう。

【００１８】前記構成においては、記録パルス幅が線速
５ｍ／ｓの領域で記録パルス幅を４０〜６０ｎｓに、線
速１２ｍ／ｓの領域で３０〜４０ｎｓとすることが好ま
しい。

【００１９】また前記構成においては、線速に応じて記
録周波数を変化させて記録を行うＭＣＡＶ記録方式の線
速５ｍ／ｓ〜１２ｍ／ｓの範囲において、記録開始点を
最大７．７５μｍ変化させて記録することが好ましい。

【００２０】また前記構成においては、記録薄膜層の膜
厚を１８ｎｍ〜３０ｎｍの範囲にしたことが好ましい。
また前記構成においては、第１の誘電体層の膜厚を１４
０ｎｍ〜２１０ｎｍの範囲にしたことが好ましい。

【００２１】また前記構成においては、第１，第２の誘
電体層が、ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合体であって、ＳｉＯ₂
の存在量が５〜４０mol ％、ＺｎＳの存在量が６０〜９
５mol％であることが好ましい。

【００２２】また前記構成においては、反射層が、主成
分のＡｌにＴｉ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｍｇ、Ｓｉ及びＭｏから選ばれる少なくとも１つの
金属を含有することが好ましい。

【００２３】また前記構成においては、記録薄膜層が、
Ｔｅ，Ｇｅ及びＳｂを含むことが好ましい。また前記構
成においては、記録薄膜層が、さらに窒素を含むことが
好ましい。

【００２４】また前記構成においては、記録薄膜層が、
ＧｅＴｅ，Ｓｂ₂Ｔｅ₃，Ｓｂ及び窒素を含んでなること
が好ましい。また前記構成においては、記録薄膜層の組
成が、Ｓｂ／Ｓｂ₂Ｔｅ₃のモル比をｂとしたとき、
０．２≦ｂ≦０．５であることが好ましい。

【００２５】また前記構成においては、反射層の上面
に、引っ張り応力を発生する３〜１５μｍの範囲の膜厚
のオーバーコート樹脂保護層をさらに備えたことが好ま
しい。

【００２６】

【作用】前記した本発明の構成によれば、透明基板の一
方の面に形成された第１の誘電体層と、前記第１の誘電
体層の上面に形成され、レーザ光の照射によりそのエネ
ルギーを吸収して昇温、溶融し、急冷して非晶質化する
性質と非晶質の状態を昇温することにより結晶化する性
質を有する記録薄膜層と、前記記録薄膜層の上面に形成
された第２の誘電体層と、前記第２の誘電体層の上面に
形成された反射層とを有する光記録媒体であって、前記
第１の誘電体層より前記第２の誘電体層の膜厚を薄く
し、かつ前記第２の誘電体層の膜厚を３５ｎｍ〜７０ｎ
ｍの範囲に、前記反射層の膜厚を７０ｎｍ〜１２０ｎｍ
の範囲にしたことにより、記録感度が高く、記録・消去
の繰り返し特性に優れた光記録媒体が実現できる。

【００２７】また、第１，第２の誘電体層には耐熱性に
優れ、ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合体からなる、熱伝導率の
比較的小さい材料を用い、第２の誘電体層の膜厚を３５
〜７０ｎｍにして、光学的な役目のほかに機械的強度も
もたせ、記録膜と反射層との距離を遠ざけ、やや徐冷に
して記録膜からの熱伝導、即ち冷却速度を遅くしてする
ことにより記録感度が向上できる。

【００２８】更に反射層は機械的強度と光学特性は維持
したままで膜厚を薄くし熱容量を小さくして記録感度を
向上させるものである。このように夫々の膜厚を最適に
選ぶことにより熱特性、即ち記録感度を調整できる。ま
た反射層は、レーザ光の多重干渉を利用するため、Ａｌ
にＴｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、
Ｓｉ、Ｍｏの中の少なくとも１種類の元素を添加するこ
とにより、高温高湿の環境下での結晶成長もなく劣化を
防止することができる。

【００２９】また、記録膜としてＴｅ、Ｇｅ、Ｓｂまた
はＧｅＴｅ、Ｓｂ₂Ｔｅ₃、Ｓｂとし、またはこれらに
窒素を含ませた材料を用い、Ｓｂ／Ｓｂ₂Ｔｅ₃のモル
比をｂとして、０．２≦ｂ≦０．５の範囲し、記録膜に
は窒素を含ませることにより熱伝導率を小さくすること
ができ、又Ｓｂ量を増やすことにより結晶化速度を下げ
ることができるので、記録感度を向上させることができ
る。

【００３０】次に、本発明の記録方法によれば、線速度
に応じて記録周波数を変化させて記録を行うＭＣＡＶ記
録方式において、前記記録媒体を用いて、線速度５ｍ／
ｓ〜１２ｍ／ｓで記録パルス幅を、内周＞外周に選び、
記録時の内外周の到達温度を略等価になるようにしてい
る。このためほぼ同じ大きさのマークが形成され、オー
バライト時の重なりマークによる記録膜の物質移動を抑
制できオーバライトのサイクル特性を向上させることが
できる。

【００３１】また、４層の薄膜の総和を２５０〜４３０
ｎｍの範囲にし、反射層の上に引っ張り応力を発生する
オーバーコート樹脂層を３〜１５μｍの膜厚で形成する
ことによりディスクのチルトを殆どなくすことができ
る。ここでチルトとは、ディスク基板の水平基準面と基
板上の各点での接線とのなす角をいう。又ディスク基板
の信号面側を予め凸に成形して４層の膜を形成すること
によりディスクのチルトは更に小さくすることができ
る。

【００３２】また、オーバーコート樹脂保護層が、応力
緩和のためのアニール処理されていると、熱に対して安
定となり、経時変化せず基板全体に反りなどが生じな
い。また、前記構成において、線速に応じて記録周波数
を変化させて記録を行うＭＣＡＶ記録方式の線速５ｍ／
ｓ〜１２ｍ／ｓの範囲で、記録開始点を最大７．７５μ
ｍ変化させて記録するという好ましい例によれば、記録
膜の物質移動が均一化し、オーバライトのサイクル特性
を向上することができる。

【００３３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例の光記録媒体は、図１に示すように透明
のディスク基板１の上面に第１の誘電体層２，記録薄膜
層３，第２の誘電体層４，反射層５及びオーバーコート
保護膜層６を順次形成している。そして第１の誘電体層
より第２の誘電体層の膜厚を薄くし、第２の誘電体層の
膜厚を３５〜７０ｎｍ、反射層の膜厚を７０〜１２０ｎ
ｍに選択することにより、記録感度が上昇しオーバーラ
イト特性が向上する。また記録薄膜層を１８〜３０ｎｍ
と薄くすることにより熱容量を小さくすることができ、
小さいパワーで記録可能となる。図１においてディスク
基板１はポリカーボネート等の透明樹脂基板、またはガ
ラス基板からなっている。このディスク基板１上には第
１の誘電体層２が形成される。第１の誘電体層２は例え
ば耐熱性に優れたＺｎＳとＳｉＯ₂の混合体からなって
おり、膜厚は１４０〜２１０ｎｍにしている。第１の誘
電体層２の上面には記録薄膜層３が形成される。記録薄
膜３は例えばＧｅＴｅとＳｂ₂Ｔｅ₃とＳｂとの混合組
成物に窒素を含ませた材料からなっており、膜厚は１８
ｎｍから３０ｎｍである。又記録膜層３は、Ｓｂ／Ｓｂ
₂Ｔｅ₃のモル比をｂとして、０．２≦ｂ≦０．５の範
囲としている。Ｓｂは結晶化速度と関係があり、ｂが
０．５を越えると結晶化速度が遅くなるため消去率が低
下し好ましくなかった。ｂが０．２未満では線速度の遅
い内周面で記録振幅が低下するため好ましくない。記録
薄膜層３の上面には第２の誘電体層４が形成される。第
２の誘電体層４は第１の誘電体層２と同一材料からな
り、膜厚は３５ｎｍ〜７０ｎｍである。この第２の誘電
体層４の上面には反射層５が形成される。反射層５はレ
ーザ光の多重干渉を利用するための反射層で、Ａｌを主
成分とする材料からなり、膜厚は７０ｎｍ〜１２０ｎｍ
である。反射層材料としてＡｌ単体の場合には、高温高
湿の環境下では結晶粒径が成長し粒界腐食をおこして劣
化する。そこでＡｌにＴｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、
Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｍｏの中の少なくとも１種類
の元素を添加することにより、高温高湿の環境下での結
晶成長もなく劣化を防止することができる。この反射層
５の上面にはオーバーコート樹脂保護層６が形成され
る。オーバーコート樹脂保護層６は硬化収縮して引っ張
り応力を発生する層であり、紫外線硬化樹脂からなり、
３〜１５μｍの膜厚にスピンコート法で形成されてい
る。これらの第１の誘電体層２、第２の誘電体層４、記
録薄膜層３、反射層５の形成には、真空蒸着法か或いは
スパッタリング法が用いられる。

【００３４】相変化光ディスクで３５ｍＷの半導体レー
ザを使用して記録する場合には、光ピックアップの伝送
効率を４０％とするとディスク上での出力は最大で１４
ｍＷとなる。光ピックアップのバラツキを考慮するとデ
ィスクとしては１２ｍＷ以下で記録ができる必要があ
る。ディスクの記録感度を上げて繰り返し書換え特性を
伸ばすには、光学特性のほかに熱特性、機械的強度も考
慮する必要があるものである。

【００３５】以下各層の膜厚範囲を限定した理由につい
て説明する。（１）第１の誘電体層２の膜厚について説明する。記録
薄膜層２、第２の誘電体層４、反射層５の膜厚を固定し
て第１の誘電体層２の膜厚を変化させた場合に、光学特
性の結晶の吸収Ａｄ、非晶質の吸収Ａｗ、信号の大きさ
を現す結晶と非晶質の反射率差△Ｒは１４０ｎｍ〜２１
０ｎｍの範囲でほとんど同じであった。又記録パワー
（Ｃ／Ｎ比＞５０ｄＢのパワー）も同じであった。前記
膜厚以外のところでは△Ｒが小さく、即ち信号振幅が小
さくなるため好ましくなかった。（２）次に記録薄膜層３の膜厚について説明する。図２
（ａ）に第１の誘電体層２、第２の誘電体層４、反射層
５を夫々１７０ｎｍ、４０ｎｍ、７０ｎｍに固定して、
記録膜の膜厚を変化させたときの記録パワーのグラフを
示す。このグラフより記録パワー１２ｍＷ以下で振幅±
２ｄＢ以内の膜厚は１８〜３０ｎｍである。３０ｎｍ以
上では熱容量が大きくなり感度が下がり、１８ｎｍ未満
では振幅が小さいため好ましくなかった。（３）次に第２の誘電体層４の膜厚について説明する。
第２の誘電体層４の膜厚は光学特性と熱的な冷却速度を
考慮して決める必要がある。図２（ｂ）に第１の誘電体
層２、記録薄膜層３、反射層５を夫々１７０ｎｍ、２３
ｎｍ、７０ｎｍに固定して、第２の誘電体層４の膜厚を
変化させたときの記録パワーと信号振幅の関係のグラフ
を示す。第２の誘電体層４の膜厚が７０ｎｍ以下では、
信号振幅は膜厚３０ｎｍの場合の−３ｄＢ以内である。
７０ｎｍを越えるとでは信号振幅が小さくなるため好ま
しくない。記録パワーは膜厚３０ｎｍ以上で１２ｍＷ以
下が得られた。膜厚３０ｎｍ以下では記録薄膜層３が反
射層５に近づき、熱が逃げ易くなって感度が低下するた
め好ましくない。（４）次に反射層５の膜厚について説明する。反射層５
は光学特性のほかに熱容量、機械的強度を考慮して決め
る必要がある。図２（ｃ）に第１の誘電体層２、記録薄
膜層３、第２の誘電体層４の膜厚を夫々１７０ｎｍ、２
３ｎｍ、４０ｎｍに固定して、反射層５の膜厚を変化さ
せたときの記録パワーとの関係のグラフを示す。膜厚１
２０ｎｍ以下で記録パワー１２ｍＷ以下の記録感度を得
ることができる。また７０ｎｍ以下の膜厚で記録パワー
は９ｍＷ以下となり、反射層５の膜厚変化に対して記録
感度の変化が小さくなる。それぞれの膜厚のディスクに
ついてオーバライトのサイクル特性の実験を行った。オ
ーバライトの実験は、ＰＰＭ（ピットポジションモジュ
レーション）記録で「２−７」変調されたランダム信号
を用いた。線速度５ｍ／ｓのところでは最も高い記録周
波数として４．０３ＭＨｚを、線速度１２ｍ／ｓのとこ
ろでは最も高い記録周波数として８．８７ＭＨｚを用い
た。半導体レーザーの波長は７８０ｎｍ、ＮＡ（ＮＡは
Numerical Apertureの略でレンズの開口数を表す）は
０．５である。ジッター(Jitter:記録信号に対する記録
された信号のズレ)をタイムインターバルアナライザー
で測定した。その結果、６０ｎｍ未満の膜厚では機械的
強度が弱く劣化する傾向が観測された。膜厚６０ｎｍ以
上では１０万回以上の特性が得られた。上記のような理
由により各層の膜厚は７０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲に選
択することが好ましい。

【００３６】第１，第２の誘電体層２，４を構成するＺ
ｎＳ−ＳｉＯ₂の混合体におけるＳｉＯ₂の配合比率
は、５ｍｏｌ％以下にした場合には結晶粒径を小さくす
る効果が薄れ、又４０ｍｏｌ％以上にした場合にはＳｉ
Ｏ₂膜の性質が大きくなり膜強度が十分ではなかった。
従って、ＳｉＯ₂のモル分率については５〜４０ｍｏｌ
％の範囲にするのが適切であった。

【００３７】また、本発明では内周の記録パルス幅＞外
周の記録パルス幅になるように選んで内周、外周での記
録時の到達温度を略等価になるようにしている。このた
め記録マークは内外周でほぼ同じ大きさとなり、重なり
マークによる記録膜の物質移動が抑制され信号劣化が小
さかった。そのときの内周のパルス幅は４０〜６０ｎｓ
で外周のパルス幅は３０〜４０ｎｓが適当であった。パ
ルス幅をこの様な範囲に選ぶことにより内周、外周の５
ｍ／ｓ〜１２ｍ／ｓの範囲でオーバライトの実験を行っ
たが１０万回以上ジッターの劣化は見られなかった。こ
のように内外周のパルス幅の比は１．２以上となる。

【００３８】また本発明では、ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合
体からなる第１，第２の誘電体層２，４と、Ｔｅ、Ｇ
ｅ、Ｓｂに窒素を含ませた記録薄膜層３と、Ａｌを主成
分とする反射層５とをディスク直径１２０ｍｍで厚みｔ
＝１．２ｍｍの基板に形成し、各層の膜厚の総和を２５
０〜４３０ｎｍの範囲に形成する。４層の薄膜をディス
ク基板の信号面側に形成した場合は薄膜側が凸に変形
し、圧縮応力が発生する。そのとき約３ｍｒａｄ程度の
チルトが発生する。そこで反射層の上に引っ張り応力を
発生するオーバーコート樹脂保護層６を３〜１５μｍの
範囲に形成することにより、４層薄膜で発生した圧縮応
力を相殺することができ、ディスク基板の外周部でも１
〜２ｍｒａｄ程度のチルトの殆どないディスクを得るこ
とができた。オーバーコート樹脂保護層６は３μｍ未満
の膜厚では４層薄膜で発生した圧縮応力を相殺すること
はできず、オーバーコート層としての強度も不十分であ
った。また、１５μｍ以上の膜厚では硬化収縮が大きく
なるため、即ち、引っ張り応力が大きくなるために、デ
ィスク基板の薄膜形成面が凹形状になるように変形しチ
ルトが大きくなった。このような理由により、オーバー
コート樹脂保護層６の膜厚は５〜１５μｍの範囲にする
のが適当であった。このオーバーコート樹脂保護層６の
材料としては、アクリル系の紫外線硬化樹脂、例えばウ
レタンアクリレートとアクリル酸エステルモノマーの混
合物を用いたときに上記のような効果を得ることができ
た。オーバーコート樹脂保護層の材料はこれに限定され
るものでなく、硬化による収縮率が１０％程度のもので
あれば同様の効果を得ることができるものである。オー
バーコート樹脂保護層６としてアクリル酸エステルの混
合物樹脂を用いたときはアニール（応力緩和）処理条件
は１００℃、１時間程度が好ましい。

【００３９】また、基板の内周基準面に対して、あらか
じめ情報が記録される側の面のチルトを１〜２ｍｒａｄ
の凸形状に成形した基板を用い、情報が記録される側の
面に第１の誘電体層２、記録薄膜層３、第２の誘電体層
４、反射層５を形成し、４層の薄膜の総和を２５０〜４
３０ｎｍの範囲にし、４層の薄膜の圧縮応力を０．５×
１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²以下になるよう成膜して、反射層
５の上に引っ張り応力を発生するオーバーコート保護層
６の前記紫外線硬化樹脂を膜厚３〜１５μｍに形成する
ことにより更にチルトは小さくすることができた。ま
た、前記４層の薄膜の上にオーバーコート保護層を形成
した後、形成時の基板の応力、薄膜の応力、オーバーコ
ート保護層の応力を緩和するために、１００℃、１時間
程度熱処理すれば経時変化に対しても効果があった。こ
れによりチルトによるオフトラック等の記録特性への影
響を小さくすることができた。ここでディスク基板１の
内周基準面に対して情報が記録される面を１〜２ｍｒａ
ｄの凸形状に成形した基板は、インジェクション法で金
型の温度分布を変えることにより容易に得ることができ
るものである。このような製造方法により単板構成のデ
ィスクでもチルトを５ｍｒａｄ以下にすることができ
る。このようにしてできたディスクを９０℃、相対湿度
８０％の環境に２０時間入れ取り出し室温に放置し、経
過時間ごとにチルトを測定した。取り出した直後から数
時間は膜側が凸に大きく反るが、放置後４８時間経過す
ると安定し、その時のチルトは、光ディスクテスター：
ＬＭ−１１０（小野測器社製）で測定した結果、図３に
示すように加速試験前に対して外周部で僅かに増加する
が、５ｍｒａｄ以下の良好な結果が得られた。

【００４０】また、本発明では線速度に応じて記録周波
数を変化させて記録を行うＭＣＡＶ（Modified Constan
t Angular Velocity）記録方式の線速度５ｍ／ｓ〜１２
ｍ／ｓにおいて、情報がセクタに納まる範囲で記録開始
点を変化させて記録し、セクタの中を略均一にオーバラ
イトする。こうすれば既に記録されているマークに次の
マークが重なって記録された時に発生する物質移動を均
一化することができる。従ってリシンク部のように常に
同一信号が記録される所に記録膜が移動してきて堆積
し、記録感度が低下し記録できなくなる現象をなくする
ことができるものである。この効果はマークとマークの
重なりが小さい低パワー側で大きいものであった。その
ため、オーバライト特性のパワーマージンが拡大するも
のである。ここで記録開始点は最大７．７５μｍ変化さ
せ、この間を０．４８４μｍ刻みで移動させたときに、
１０万回以上オーバライトしても図４（波形写真のトレ
ース図）に示すように劣化はみられず、その効果が大き
かった。

【００４１】以下具体的実施例を説明する。（実施例１）直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍのポリカ
ーボネート基板の信号面にＺｎＳとＳｉＯ₂の混合体で
ＳｉＯ₂の量が２０mol ％の第１の誘電体層を１７０ｍ
ｍ、前記第１の誘電体層の上にＴｅ、Ｇｅ、Ｓｂに窒素
を含ませた材料で記録薄膜層を２６ｎｍ、前記記録薄膜
層の上に第１の誘電体層と同一材料からなる第２の誘電
体層を４４ｎｍ、前記第２の誘電体層の上にＡｌ合金の
反射層を９５ｎｍスパッタリング法でインラインで順次
形成した。

【００４２】第１、第２の誘電体層はスパッタ時の圧力
が２ｍＴｏｒｒでＡｒガスを用いて高周波スパッタ法で
形成した。記録薄膜層はスパッタ時の圧力が１ｍＴｏｒ
ｒでＡｒとＮ₂の混合ガスを用いて直流スパッタ法で形
成した。反射層はスパッタ時の圧力が２ｍＴｏｒｒでＡ
ｒガスを用いて直流スパッタ法で形成した。更に、前記
反射層の上に前記４層の薄膜を保護する為に、アクリル
系の紫外線硬化樹脂、例えばその組成がウレタンアクリ
レートとアクリル酸エステルモノマーの混合体からなる
ＳＤ１０１（ＤＡＩＮＩＰＰＯＮＩＮＫ＆ＣＨＥＭＩ
ＣＡＬＳ）をスピンコート法により５μｍの厚さにコー
トして単板ディスクを得た。この様にして得られたディ
スクを光ディスクテスター：ＬＭ１１０（小野測器社
製）でディスクのチルトを評価した結果３ｍｒａｄとい
う値が得られた。

【００４３】またこのディスクを回転数が２０２６ｒｐ
ｍで、半導体レーザー波長：７８０ｎｍ、対物レンズＮ
Ａ：０．５の光学ピックアップを組み込んだ光ディスク
ドライプを用いて記録・消去特性を測定した。最外周の
線速度１２ｍ／ｓのところで記録周波数８．８７ＭＨｚ
の信号をパルス幅３２ｎｓの発光時間で記録して、スペ
クトラムアナライザーでＣ／Ｎ比を測定した結果、Ｃ／
Ｎ比は５０ｄＢ以上が得られた。その時のＣ／Ｎ比の立
ち上がりパワーは１２ｍＷであった。また消去比の測定
は８．８７ＭＨｚの信号を記録した後、３．３２ＭＨｚ
の信号をオーバライトして、スペクトラムアナライザー
で８．８７ＭＨｚ記録時のスペクトルから３．３２ＭＨ
ｚの信号をオーバライトしたときのスペクトルを引いた
値とした。消去比として２５ｄＢが得られた。

【００４４】次にオーバライトのサイクル特性の実験を
行った。オーバライトの実験はＰＰＭ（ピットポジシ
ョンモジュレーション）記録で「２−７」変調された
ランダム信号を用いた。

【００４５】更に、記録情報がセクタに納まる範囲で記
録開始点を変化させて記録する方法を用いた。その時の
記録開始点は最大７．７５μｍ変化させ、この間を０．
４８４μｍ刻みでランダムに移動させた。

【００４６】内周の線速度５ｍ／ｓの所では最も高い記
録周波数として、４．０３ＭＨｚを、外周の１２ｍ／ｓ
の線速度のところでは最も高い記録周波数として８．８
７ＭＨｚを用いた。ジッターをタイムインタバルアナラ
イザーで測定した。その結果、５ｍ／ｓ、１２ｍ／ｓの
両線速において、初期から１０万回以上劣化は見られな
かった。

【００４７】（実施例２）実施例１と同様な手段を用い
て、第１の誘電体層と第２の誘電体層と反射膜の膜厚さ
を変えて実験を行った。条件と結果を下記表１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】以上表１に示した通り、第１の誘電体層よ
り前記第２の誘電体層の膜厚を薄くし、かつ第２の誘電
体層の膜厚を３５ｎｍ〜７０ｎｍの範囲に、反射層の膜
厚を７０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲にしたことにより、記
録感度が高く、記録・消去の繰り返し特性に優れた光記
録媒体が得られることが確認できた。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、透
明基板の一方の面に形成された第１の誘電体層と、前記
第１の誘電体層の上面に形成され、レーザ光の照射によ
りそのエネルギーを吸収して昇温、溶融し、急冷して非
晶質化する性質と非晶質の状態を昇温することにより結
晶化する性質を有する記録薄膜層と、前記記録薄膜層の
上面に形成された第２の誘電体層と、前記第２の誘電体
層の上面に形成された反射層とを有する光記録媒体であ
って、前記第１の誘電体層より前記第２の誘電体層の膜
厚を薄くし、かつ前記第２の誘電体層の膜厚を３５ｎｍ
〜７０ｎｍの範囲に、前記反射層の膜厚を７０ｎｍ〜１
２０ｎｍの範囲にしたことにより、記録感度が高く、記
録・消去の繰り返し特性に優れた光記録媒体が実現でき
る。

【００５１】次に、本発明の記録方法によれば、線速度
に応じて記録周波数を変化させて記録を行うＭＣＡＶ記
録方式において、前記記録媒体を用いて、線速度５ｍ／
ｓ〜１２ｍ／ｓで記録パルス幅を、内周＞外周に選び、
記録時の内外周の到達温度を略等価になるようにしてい
る。このためほぼ同じ大きさのマークが形成され、オー
バライト時の重なりマークによる記録膜の物質移動を抑
制できオーバライトのサイクル特性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光記録媒体の構成を示す一実施
例の縦断面図。

【図２】（ａ）は記録膜の膜厚と振幅及び記録パワー
の関係を示す図、（ｂ）は第２の誘電体層の膜厚と振幅
の関係を示す図、（ｃ）は反射層の膜厚と記録パワーの
関係を示す図。

【図３】本発明の一実施例の光記録媒体の加速試験前
と加速試験後のチルト測定結果を示す図。

【図４】本発明の一実施例の光記録媒体の１０万回オ
ーバーライトした後の波形写真である。

【符号の説明】１ディスク基板２第１の誘電体層３記録薄膜層４第２の誘電体層５反射層６オーバーコート樹脂保護層

【手続補正書】

【提出日】平成７年９月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図４】本発明の一実施例の光記録媒体の１０万回オ
ーバーライトした後の波形写真のトレース図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｅ 7215−5ＤＦ 7215−5ＤＢ４１Ｍ 5/26 Ｇ１１Ｂ 7/00 Ｌ 9464−5ＤＦ 9464−5Ｄ (72)発明者磯村秀己大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板の一方の面に形成された第１の
誘電体層と、前記第１の誘電体層の上面に形成され、レ
ーザ光の照射によりそのエネルギーを吸収して昇温、溶
融し、急冷して非晶質化する性質と非晶質の状態を昇温
することにより結晶化する性質を有する記録薄膜層と、
前記記録薄膜層の上面に形成された第２の誘電体層と、
前記第２の誘電体層の上面に形成された反射層とを有す
る光記録媒体であって、前記第１の誘電体層より前記第
２の誘電体層の膜厚を薄くし、かつ前記第２の誘電体層
の膜厚を３５ｎｍ〜７０ｎｍの範囲に、前記反射層の膜
厚を７０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲にしたことを特徴とす
る光記録媒体。
【請求項２】記録薄膜層の膜厚を１８ｎｍ〜３０ｎｍ
の範囲にした請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】第１の誘電体層の膜厚を１４０ｎｍ〜２
１０ｎｍの範囲にした請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項４】第１，第２の誘電体層が、ＺｎＳとＳｉ
Ｏ₂ の混合体であって、ＳｉＯ₂ の存在量が５〜４０mo
l ％の範囲、ＺｎＳの存在量が６０〜９５mol％の範囲
である請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項５】反射層が、主成分のＡｌにＴｉ，Ｎｉ，
Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｉ及びＭｏか
ら選ばれる少なくとも１つの金属を含有する請求項１に
記載の光記録媒体。
【請求項６】記録薄膜層が、Ｔｅ，Ｇｅ及びＳｂを含
む請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項７】記録薄膜層が、さらに窒素を含む請求項
６に記載の光記録媒体。
【請求項８】記録薄膜層が、ＧｅＴｅ，Ｓｂ₂Ｔｅ₃，
Ｓｂ及び窒素を含んでなる請求項１に記載の光記録媒
体。
【請求項９】記録薄膜層の組成が、Ｓｂ／Ｓｂ₂Ｔｅ
₃のモル比をｂとしたとき、０．２≦ｂ≦０．５の範囲
である請求項８に記載の光記録媒体。
【請求項１０】反射層の上面に、引っ張り応力を発生
する３〜１５μｍの範囲の膜厚のオーバーコート樹脂保
護層をさらに備えた請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項１１】オーバーコート樹脂保護層が、応力緩
和のためのアニール処理されてなる請求項１０に記載の
光記録媒体。
【請求項１２】第１の誘電体層、記録薄膜層、第２の
誘電体層、及び反射層の膜厚の総和を２５０〜４３０ｎ
ｍの範囲にし、前記４層の薄膜の圧縮応力を０．５×１
０⁹dyn／cm²以下にした請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項１３】光記録媒体の一方の面に情報が記録さ
れ、前記光記録媒体の水平基準面に対して前記情報が記
録される側が凸形状となるようにその円周部の接線と水
平基準面とのなす角が１〜２ｍｒａｄである請求項１に
記載の光記録媒体。
【請求項１４】透明基板は単板構造で、前記透明基板
の一方の面に情報が記録され、その基板の水平基準面に
対して情報が記録される面が凸形状となるようにその円
周部の接線と水平基準面とのなす角が１〜２ｍｒａｄ
で、前記透明基板の情報が記録される面に第１の誘電体
層、記録薄膜層、第２の誘電体層、及び反射層を順次形
成してなる請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項１５】線速に応じて記録周波数を変化させて
記録を行うＭＣＡＶ（モディファイドコンスタント
アンギュラーベロシティ）記録方式を用いて、透明基
板の一方の面に形成された第１の誘電体層と、前記第１
の誘電体層の上面に形成され、レーザ光の照射によりそ
のエネルギーを吸収して昇温、溶融し、急冷して非晶質
化する性質と非晶質の状態を昇温することにより結晶化
する性質を有する記録薄膜層と、前記記録薄膜層の上面
に形成された第２の誘電体層と、前記第２の誘電体層の
上面に形成された反射層と、前記第１の誘電体層より前
記第２の誘電体層の膜厚を薄くし、かつ前記第２の誘電
体層の膜厚を３５ｎｍ〜７０ｎｍの範囲に、前記反射層
の膜厚を７０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲にした光記録媒体
に記録する方法であって、線速度を５ｍ／ｓ〜１２ｍ／
ｓとし、記録パルス幅を内周＞外周に選び、内周及び外
周のパルス幅の比を１．２以上とすることを特徴とする
光記録媒体の使用方法。
【請求項１６】記録パルス幅が線速５ｍ／ｓの領域で
記録パルス幅を４０〜６０ｎｓに、線速１２ｍ／ｓの領
域で３０〜４０ｎｓとする請求項１５に記載の光記録媒
体の使用方法。
【請求項１７】線速に応じて記録周波数を変化させて
記録を行うＭＣＡＶ記録方式の線速５ｍ／ｓ〜１２ｍ／
ｓの範囲において、記録開始点を最大７．７５μｍ変化
させて記録する請求項１５に記載の光記録媒体の使用方
法。
【請求項１８】記録薄膜層の膜厚を１８ｎｍ〜３０ｎ
ｍの範囲にした請求項１５に記載の光記録媒体の使用方
法。
【請求項１９】第１の誘電体層の膜厚を１４０ｎｍ〜
２１０ｎｍの範囲にした請求項１５に記載の光記録媒体
の使用方法。
【請求項２０】第１，第２の誘電体層が、ＺｎＳとＳ
ｉＯ₂の混合体であって、ＳｉＯ₂の存在量が５〜４０mo
l ％、ＺｎＳの存在量が６０〜９５mol ％である請求項
１５に記載の光記録媒体の使用方法。
【請求項２１】反射層が、主成分のＡｌにＴｉ，Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｉ及びＭ
ｏから選ばれる少なくとも１つの金属を含有する請求項
１５に記載の光記録媒体の使用方法。
【請求項２２】記録薄膜層が、Ｔｅ，Ｇｅ及びＳｂを
含む請求項１５に記載の光記録媒体の使用方法。
【請求項２３】記録薄膜層が、さらに窒素を含む請求
項２２に記載の光記録媒体の使用方法。
【請求項２４】記録薄膜層が、ＧｅＴｅ，Ｓｂ₂Ｔ
ｅ₃，Ｓｂ及び窒素を含んでなる請求項１５に記載の光
記録媒体の使用方法。
【請求項２５】記録薄膜層の組成が、Ｓｂ／Ｓｂ₂Ｔ
ｅ₃のモル比をｂとしたとき、０．２≦ｂ≦０．５であ
る請求項１５に記載の光記録媒体の使用方法。
【請求項２６】反射層の上面に、引っ張り応力を発生
する３〜１５μｍの範囲の膜厚のオーバーコート樹脂保
護層をさらに備えた請求項１５に記載の光記録媒体の使
用方法。