JP2901433B2 - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は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。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。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。
【０００３】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）。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
の変化が小さい。また、現在実用化ないしその途上にあ
るコンパクトディスク（ＣＤ）やミニディスク（ＭＤ）
では、情報担持部の反射率が未担持部の反射率よりも低
くなる反射率変化モードであるが、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
増加する反射率変化モードとなるため、ＣＤやＭＤと駆
動装置を共用することは困難である。
【０００４】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）。同公報に開示されているのは、Ａ
ｕ、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。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。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。
【０００５】
【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、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。
【０００６】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に、反射率およびその変化率
が小さいことが判明した。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。
【０００７】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。
【０００８】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。
【０００９】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。
【００１０】本発明は、このような事情からなされたも
のであり、高性能でしかも使いやすい光記録媒体を提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（９）の本発明により達成される。
【００１２】（１）基板表面に記録層を有する光記録媒
体であって、前記記録層が、元素Ａ（元素Ａは、Ａｇ、
Ａｕ、ＣｕおよびＰｔから選択される元素の少なくとも
１種）と、元素Ｂ（元素Ｂは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、
Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｎ、ＷおよびＭｏから選択される元素の
少なくとも１種）と、元素Ｃ（元素Ｃは、Ｔｅ、Ｓｅお
よびＳから選択される元素の少なくとも１種）とを主成
分として含有することを特徴とする光記録媒体。
【００１３】（２）前記記録層が単層構成であり、基板
上に、下部誘電体層、記録層、上部誘電体層および反射
層をこの順で有する上記（１）に記載の光記録媒体。
【００１４】（３）前記記録層が、基板側から反射薄
膜、中間薄膜および低融点薄膜の順に構成され、前記反
射薄膜が元素Ａを主成分として含有し、前記中間薄膜が
元素Ｂを主成分として含有し、前記低融点薄膜が元素Ｃ
を主成分として含有する上記（１）に記載の光記録媒
体。
【００１５】（４）前記中間薄膜の厚さが１０〜２００
A である上記（３）に記載の光記録媒体。
【００１６】（５）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（３）または
（４）に記載の光記録媒体。
【００１７】（６）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２００〜１５００
A である上記（３）ないし（５）のいずれかに記載の光
記録媒体。
【００１８】（７）元素Ａ、元素Ｂおよび元素Ｃ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、元
素Ａの電子と元素Ｃ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、元素Ａの電子
と元素Ｃの電子とが混成軌道を形成する上記（１）ない
し（６）のいずれかに記載の光記録媒体。
【００１９】（８）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（７）に記載の光記録媒体。
【００２０】（９）前記原子集合体がＡｇ2 Ｖ2 Ｔｅ2
またはＡｇ2 Ｔｉ2 Ｔｅ2 である上記（７）または
（８）に記載の光記録媒体。
【００２１】
【作用】本発明の光記録媒体の一実施例を図１に示す。
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。
【００２２】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、中間薄膜４を構成する元素Ｂ
が、低融点薄膜５を構成する元素Ｃ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。
【００２３】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Ｂのロッキング作用が解除され、低融点
薄膜５の構成元素Ｃと反射薄膜３の構成元素Ａ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。
【００２４】なお、このとき、中間薄膜４の構成元素Ｂ
は、主として低融点薄膜５側に拡散する。
【００２５】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７５％程度以上から照射後
には１７％程度以下にまで低下するので、ＣＤ規格に対
応した再生が可能な追記型光記録ディスクとしての使用
が可能である。
【００２６】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。
【００２７】さらに、本発明の光記録媒体は、７８０nm
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十分に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。
【００２８】また、図１に示されるような構成に限ら
ず、元素Ａ、ＢおよびＣの全てを含む単層構成の記録層
とした態様も本発明に包含される。この態様では、記録
層をスパッタにより形成する際に元素Ｂが元素ＡとＣと
の結合を阻害するため、アモルファス状の記録層が形成
される。そして、記録レーザー光照射により照射部は溶
融、冷却して結晶化し、反射率が変化する。この場合、
記録により反射率が上昇する。
【００２９】また、この態様の場合、成膜後のアモルフ
ァス状の記録層を持続的な加熱により結晶化させて初期
化状態とし、これに記録レーザー光を照射すれば、元素
Ｂがロッキング作用を示して結晶化速度を低下させるた
め、ＣＤと同等程度の低線速の場合でもアモルファス状
態とすることができる。この場合、記録により反射率が
低下し、また、繰り返し記録再生が可能である。
【００３０】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、あるい
は単層構成の記録層中におけるロッキング現象を予測で
きることを知見した。予めシミュレーションを行なって
ロッキングやその解除などが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。
【００３１】
【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。
【００３２】本発明の光記録媒体は、基板上に記録層を
有する。図１に本発明の光記録媒体の一実施例を示す。
同図に示される光記録媒体１は、基板２表面に、反射薄
膜３、中間薄膜４および低融点薄膜５からなる記録層を
有し、低融点薄膜５上に保護膜６を有する。
【００３３】＜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。
【００３４】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。
【００３５】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。
【００３６】＜反射薄膜３＞反射薄膜３は、元素Ａを主
成分として含有する。元素Ａは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕおよ
びＰｔから選択される元素の少なくとも１種である。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。
【００３７】なお、反射薄膜３には、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｉ
ｎ、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。
【００３８】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。
【００３９】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。
【００４０】＜中間薄膜４＞中間薄膜４は、元素Ｂを主
成分として含有する。元素Ｂは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｎ、ＷおよびＭｏから選択される元
素の少なくとも１種である。これらの元素は、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できるこ
とから選択されており、これらのうち、高温、高湿等の
悪条件下での信頼性が高いことから、ＶまたはＴｉ、特
にＶを用いることが好ましい。
【００４１】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。
【００４２】＜低融点薄膜５＞低融点薄膜５は、元素Ｃ
を主成分として含有する。元素Ｃは、Ｔｅ、Ｓｅおよび
Ｓから選択される元素の少なくとも１種である。
【００４３】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。
【００４４】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。
【００４５】なお、低融点薄膜５の融点は、２００〜４
００℃程度である。
【００４６】＜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。
【００４７】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Ｔｅ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。
【００４８】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。
【００４９】なお、記録により反射率が低下する場合の
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。また、記録により反射率が低下す
る場合のモジュレーションは、（Ｒ−ＲNON ）×１００
／Ｒ［％］で表わされる。
【００５０】反射薄膜３の具体的厚さとしては、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。
【００５１】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３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。
【００５２】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％以上の極めて高いモジュレー
ションが得られる。
【００５３】＜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。このような保護膜６の厚さは、通常、０．１〜１０
０μm 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。
【００５４】また、保護膜に無機系材料を用いてもよ
く、無機系の保護膜上に、上記した有機系の保護膜を重
ねた構成としてもよい。無機系の保護膜は、各種酸化
物、炭化物、窒化物、硫化物あるいはこれらの混合物な
どからなる誘電体物質から構成すればよく、厚さは１０
〜１５０nm程度とすればよい。無機系の保護膜は、スパ
ッタ、蒸着、イオンプレーティング等の各種気相成膜法
により形成することが好ましい。
【００５５】＜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する。
【００５６】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、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、高反射率が得られる。
【００５７】＜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。
【００５８】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ＶまたはＴｉ、低融点薄
膜５をＴｅ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 Ｖ2 Ｔｅ2 またはＡｇ2 Ｔｉ2 Ｔｅ2
を想定することができる。
【００５９】これら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。
【００６０】Ａｇ2 Ｔｉ2 Ｔｅ2 における原子の配置
を、図２に模式的に示す。また、Ａｇ2 Ｖ2 Ｔｅ2 およ
びＡｇ2 Ｔｉ2 Ｔｅ2 のＨＯＭＯの電子密度分布を表わ
す波動関数の空間表示をそれぞれ図３および図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そ
れぞれ図４および図６に示す。図３〜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
ＶまたはＴｉである。なお、図３〜図６は、図２に示す
ような原子集合体を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。
【００６１】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.Vvedensky and R.P.Mess
mer,Phys.Rev.B19 1519(1979)に、その詳細が記載され
ている。
【００６２】図３〜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。
【００６３】図３および図５のＨＯＭＯにおける電子密
度分布から、Ｖ原子またはＴｉ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
電子が混成軌道を形成し、Ｖ原子とＡｇ原子またはＴｉ
原子とＡｇ原子とが強く結合していることがわかる。ま
た、Ｖ原子またはＴｉ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 Ｖ2 Ｔｅ
2 のＨＯＭＯおよびＡｇ2 Ｔｉ2 Ｔｅ2 のＨＯＭＯで
は、Ａｇ原子とＴｅ原子との結合を、それぞれＶ原子お
よびＴｉ原子がロッキングすることがわかる。
【００６４】一方、図４および図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 Ｖ2 Ｔｅ2 の
ＨＯＭＯの電子およびＡｇ2Ｔｉ2 Ｔｅ2 のＨＯＭＯの
電子が励起されてそれぞれＬＵＭＯに移動すると、Ｖ原
子のロッキング作用およびＴｉ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。
【００６５】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、Ｖ膜
またはＴｉ膜、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。
【００６６】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０．００
２〜３eV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、Ａ
ｇ2 Ｖ2 Ｔｅ2 およびＡｇ2 Ｔｉ2 Ｔｅ2 におけるＬＵ
ＭＯとＨＯＭＯとのエネルギー差は、それぞれ１．７eV
および１．５eVである。
【００６７】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。
【００６８】なお、本発明では、図１に示される構成の
他、単層の記録層中に元素Ａ、元素Ｂおよび元素Ｃを含
む構成としてもよい。この場合の作用は前述したとおり
である。
【００６９】単層構成とする場合には７０％以上の反射
率を得ることはできないが、図７に示されるように、基
板２上に、下部誘電体層７、記録層８、上部誘電体層９
および反射層１０を順に積層して干渉効果を利用すれ
ば、６０％以上のモジュレーションを得ることが可能で
ある。
【００７０】下部誘電体層および上部誘電体層には、上
記した無機系の保護膜と同様な無機材料を用いればよ
い。反射層を構成する材質は、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａ
ｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ等の比較的高反射率の金
属、あるいはこれらの合金、あるいはこれらの化合物で
あってよい。誘電体層および反射層は、スパッタ法等の
気相成長法により形成することが好ましい。なお、反射
層上には、上記した有機系の保護膜１１を設けることが
好ましい。
【００７１】単層構成のときの記録層の組成は、Ａ：Ｃ
が１：１〜３程度であることが好ましい。また、Ａ：Ｂ
が１：０．０１〜０．５程度であれば、Ａ−Ｃ間の結晶
成長を阻害するのに十分であり、Ｂを添加しない場合に
比べ１０〜５０％程度結晶化速度を遅くすることができ
る。
【００７２】なお、単層構成のときの記録層の厚さは１
００〜１０００A 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相変化を生じず、前記範囲を超え
ていると光吸収率が高くなりすぎて、干渉によるモジュ
レーションの拡大が期待できなくなる。また、記録層以
外の各層の厚さはモジュレーションが大きくなるように
適宜選択すればよいが、通常、下部誘電体層の厚さは１
５００〜２５００A 、上部誘電体層の厚さは１００〜３
００A 、反射層の厚さは５００〜１０００A 程度とする
ことが好ましい。
【００７３】＜用途＞以上では、本発明を片面記録型の
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。両面記録型の
光記録媒体に適用する場合、一対の基板を、記録層が内
封されるように接着する。また、片面記録型であって、
保護膜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。
【００７４】
【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。
【００７５】［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。
【００７６】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Ｔｉで構成し、スパッタ法により厚さ５０A 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。
【００７７】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。
【００７８】この結果、未記録部の反射率は７５％、記
録部の反射率は１３％であり、十分な反射率およびその
変化率が得られた。
【００７９】なお、Ａｇ薄膜、Ｔｉ薄膜およびＴｅ薄膜
に関するＡｇ2 Ｔｉ2 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。
【００８０】［実施例２］中間薄膜４を厚さ１００A の
Ｖ膜とし、また、Ａｇからなる反射薄膜３の厚さを５０
０A 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。
【００８１】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７７％、記録部の反射率は１７％であり、十
分な反射率およびその変化率が得られた。
【００８２】［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。
【００８３】また、中間薄膜４の組成を、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｎ、ＷまたはＭｏ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。
【００８４】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。
【００８５】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。
【００８６】［実施例４］基板の表面に、下部誘電体
層、単層の記録層、上部誘電体層、反射層および保護膜
を形成し、図７の構成の光記録ディスクサンプルを作製
した。基板および保護膜は実施例１と同じとした。誘電
体層はＺｎＳ−ＳｉＯ2 とし、反射層はＡｕとした。記
録層は、組成をＡｇ11.0Ｔｅ29.0Ｖ0.04（原子比）と
し、スパッタ法により２００A 厚に形成した。ターゲッ
トには、Ｔｅターゲット上に各元素のチップを貼ったも
のを用いた。
【００８７】この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、アモルファス
状態の未記録部の反射率は１３％、結晶化状態の記録部
の反射率は４４％であり、７０％のモジュレーションが
得られた。また、記録層形成後に加熱により結晶化して
初期化し、これに記録を行なったところ、上記と同等の
反射率およびモジュレーションが得られた。また、この
場合、繰り返し記録再生が可能であった。
【００８８】
【発明の効果】本発明の光記録媒体はモジュレーション
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。
【００８９】また、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。
【００９０】また、本発明の光記録媒体は記録感度が高
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、１４ｍＷ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録媒体の一実施例を示す部分断面
図である。
【図２】原子集合体（Ａｇ2 Ｔｉ2 Ｔｅ2 ）の原子配置
を示す模式図である。
【図３】原子集合体（Ａｇ2 Ｖ2 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。
【図４】原子集合体（Ａｇ2 Ｖ2 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。
【図５】原子集合体（Ａｇ2 Ｔｉ2 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。
【図６】原子集合体（Ａｇ2 Ｔｉ2 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。
【図７】本発明の光記録媒体の一実施例を示す部分断面
図である。
【符号の説明】
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 ７ 下部誘電体層 ８ 記録層 ９ 上部誘電体層 １０ 反射層 １１ 保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有岡 博之 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 (56)参考文献 特開 平４−228128（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215971（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−136968（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/24 C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56 C23C 24/00 - 30/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板表面に記録層を有する光記録媒体で
    あって、前記記録層が、元素Ａ（元素Ａは、Ａｇ、Ａ
    ｕ、ＣｕおよびＰｔから選択される元素の少なくとも１
    種）と、元素Ｂ（元素Ｂは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎ
    ｂ、Ｔａ、ＷおよびＭｏから選択される元素の少なくと
    も１種）と、元素Ｃ（元素Ｃは、Ｔｅ、ＳｅおよびＳか
    ら選択される元素の少なくとも１種）とを主成分として
    含有することを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項２】 前記記録層が単層構成であり、基板上
    に、下部誘電体層、記録層、上部誘電体層および反射層
    をこの順で有する請求項１に記載の光記録媒体。
  3. 【請求項３】 基板表面に記録層を有する光記録媒体で
    あって、 前記記録層が、元素Ａ（元素Ａは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕお
    よびＰｔから選択される元素の少なくとも１種）と、元
    素Ｂ（元素Ｂは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
    Ｍｎ、ＷおよびＭｏから選択される元素の少なくとも１
    種）と、元素Ｃ（元素Ｃは、Ｔｅ、ＳｅおよびＳから選
    択される元素の少なくとも１種）とを主成分として含有
    し、 前記記録層が、基板側から反射薄膜、中間薄膜および低
    融点薄膜の順に構成され、 前記反射薄膜が元素Ａを主成分として含有し、前記中間
    薄膜が元素Ｂを主成分として含有し、前記低融点薄膜が
    元素Ｃを主成分として含有することを特徴とする光記録
    媒体。
  4. 【請求項４】 前記中間薄膜の厚さが１０〜２００Ａで
    ある請求項３に記載の光記録媒体。
  5. 【請求項５】 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３または４に記載
    の光記録媒体。
  6. 【請求項６】 前記反射薄膜の厚さが２００〜７００Ａ
    であり、前記低融点薄膜の厚さが２００〜１５００Ａで
    ある請求項３ないし５のいずれかに記載の光記録媒体。
  7. 【請求項７】 元素Ａ、元素Ｂおよび元素Ｃ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、元素Ａ
    の電子と元素Ｃ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、元素Ａの電
    子と元素Ｃの電子とが混成軌道を形成する請求項１ない
    し６のいずれかに記載の光記録媒体。
  8. 【請求項８】 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７に記載の光記録媒体。
  9. 【請求項９】 前記原子集合体がＡｇ２Ｖ２Ｔｅ２また
    はＡｇ２Ｔｉ２Ｔｅ２である請求項７または８に記載の
    光記録媒体。
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