(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも下部保護層、記録層、上部保護層、反射層を有し、該記録層が次の組成式（但し、α、β、γは原子比）で示される合金を主成分とすることを特徴とする光情報記録媒体。
（ＧａαＳｂ１−α）１−β−γＳｎβＺｎγ
０．１２≦α≦０．２０
０．１０≦β≦０．２５
０．０２≦γ≦０．１０
【請求項２】
βとγが、０．１３≦β／γ≦５、という関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
反射層がＡｇ、又はＡｇを主成分とする合金からなることを特徴とする請求項１又は２記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
記録層の膜厚が１０〜２０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体、特に結晶−アモルファス間の相変化を利用した記録層を有する書き換え型光ディスクに関する。一般的にはＲＷディスク（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅディスク）と呼ばれるものであり、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−ＲＷ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ  ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）などが例示できる。
【背景技術】
【０００２】
デジタル情報の記録媒体として書き換え型の光情報記録媒体が広く普及している。特に相変化材料を記録材料に用いた光情報記録媒体では、記録材料の可逆的な相変化を記録原理とするため情報の記録と同時に書換えが可能であることから広く普及している。
そして近年のアナログ情報のデジタル化に伴い、処理するデジタル情報の容量が格段に大きくなっているため、情報処理の高速化が必要となっている。光情報記録媒体において、情報処理の高速化には情報の高密度化と記録・再生速度の高速化という２種類の手法をとる。高密度化は記録マークの微小化、狭ピッチ化などで対応することになるため、記録・再生に用いる光学系（波長・対物レンズＮＡ・リムインテンシティ等）の変更を伴い、非常に困難であると同時に従来の記録・再生装置との互換性確保が困難となっている。これに対して、記録・再生速度の高速化は従来とほぼ同等の光学系を用いるが、光ピックアップの走査速度（ディスク状の媒体の場合は、ディスクの回転速度）を高めることで容易に対応できるため有効な手法とされている。
【０００３】
しかし、相変化記録層を用いた書き換え型の光情報記録媒体では、記録原理が記録層の急冷と徐冷による結晶相とアモルファス相の相変化というダイナミカルなプロセスを利用しているため、記録速度の高速化は困難とされている。即ち、走査速度の高速化を行うと、単位時間当り媒体に照射されるエネルギーは減少するため、記録にはより高出力の光を照射する必要がある。しかし、高出力の光を高速で照射及び走査すると記録層は急冷状態になるためアモルファス状態となる。従って、ある結晶化上限（走査）速度以上では、結晶化が不可能又は不完全となるため、マークの消去ができず、書換えが不可能となってしまう。そこで、相変化型の光情報記録媒体では、記録・書換え・消去時の走査速度に合わせて記録層材料の結晶化上限速度を調整する必要がある。
【０００４】
従来、相変化型光情報記録媒体の記録層材料としてはカルコゲン、特にＴｅを含有するものが一般的に用いられてきた。特にＳｂ、Ｔｅを含有する合金を用いると記録マークの消去性が良好であることから、高速記録に適した記録層材料として用いられてきた。共晶組成のＳｂ７０Ｔｅ３０合金又は、共晶組成近傍の合金を主成分とし、微量の添加元素を加えたものがＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどで実用化されている。このような合金の例としてはＡｇＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＩｎＳｂＴｅ、ＡｇＧｅＩｎＳｂＴｅ、ＧｅＧａＳｂＴｅなどがある。これらの合金では、Ｓｂ及びＴｅが全体の８５原子％以上を占めており、基本的な物理特性はＳｂとＴｅの組成比率で決定され、添加物で熱的・光学的特性を微調整している。
これらの合金はＳｂ量を増加させて結晶化温度を低下させることにより、より高速での書換え（オーバーライト）が可能となるが、アモルファスマークの安定性が著しく低下するため、記録情報の保存信頼性（例えば、８０℃環境下での保存信頼性）が大きく低下するという問題があった。
【０００５】
このような課題に対して、カルコゲンを含まない記録層材料が提案されている。例えば、特許文献１でＧａＳｂＢ系合金が提案されている。しかし、この合金には媒体の保存信頼性が低下するという問題がある。特に、上記合金系にＳｎを添加すると、媒体が経時変化することが課題となっている。
なお、この特許文献１に開示されたＧａＳｂＢ系合金は、共晶組成近傍を用いた本発明とはＧａＳｂの組成領域が大きく異なっている。更に、添加元素としてＡｇ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏを１５原子パーセント以下添加しているが、ＺｎやＳｎを添加した場合の固有の有効性については記載も示唆もされていない。
【０００６】
他の公知文献としては、特許文献２にＧａＳｂを主成分とし、添加元素としてＡｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｂｉを２０％程度加えた光情報記録媒体が開示されているが、ライトワンス（書換えができない）型である点、及び、対象とする条件がチャンネルビット２Ｍｂｐｓ程度、走査速度４ｍ／ｓ以下である点で、本発明と大きく異なる（書換え固有の課題がない）。
また、特許文献３に開示された光情報記録媒体は、記録層の結晶構造がカルコパイライトに限定されていると共に、化合物組成が限定されているため、本発明とは記録層材料、組成範囲の双方が異なっている。
また、非特許文献１には、ＧａＳｂ共晶組成の記録層材料を用いた光情報記録媒体が開示されているが、本発明の必須要件であるＳｎとＺｎを同時に添加する点については記載も示唆もされていない。
更に、本出願人の先願である特願２００２−３４４７１９号（平成１４年１１月２７日出願）には、ＧａＳｂ又はＧｅＳｂに１０原子％以下の添加元素（Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｎなど）を加えた相変化型光記録媒体に係る発明が記載されているが、本発明のような１０原子％以上のＳｎの添加による媒体の経時変化の抑制及びＺｎとＳｎを同時に添加すること（ＳｎとＺｎを併せると１０原子％を超える）については全く言及されていない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３１３５４号公報
【特許文献２】特許第１６９０８１７号公報
【特許文献３】特許第２９４１８４８号公報
【非特許文献１】第１４回相変化記録研究会シンポジウム予稿集第１１頁“Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＧａＳｂ  Ｐｈａｓｅ−Ｃｈａｎｇｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ  ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ  Ｍｅｄｉａ”  Ｈ．Ｔａｓｈｉｒｏ  ｅｔ  ａｌ．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ＤＶＤの６倍速相当以上である２０ｍ／ｓ以上の走査速度においてもダイレクトオーバーライト可能であると同時に、経時劣化の小さい光情報記録媒体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は次の１）〜４）の発明（以下、本発明１〜４という）によって解決される。
１）  基板上に少なくとも下部保護層、記録層、上部保護層、反射層を有し、該記録層が次の組成式（但し、α、β、γは原子比）で示される合金を主成分とすることを特徴とする光情報記録媒体。
（ＧａαＳｂ１−α）１−β−γＳｎβＺｎγ
０．１２≦α≦０．２０
０．１０≦β≦０．２５
０．０２≦γ≦０．１０
２）  βとγが、０．１３≦β／γ≦５、という関係を満たすことを特徴とする１）記載の光情報記録媒体。
３）  反射層がＡｇ、又はＡｇを主成分とする合金からなることを特徴とする１）又は２）記載の光情報記録媒体。
４）  記録層の膜厚が１０〜２０ｎｍであることを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の光情報記録媒体。
【００１０】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
図１に本発明の媒体構成の一例を示すが、基板１上に下部保護層２、記録層３、上部保護層４、反射層５が積層されている。
基板１は媒体の機械的強度を確保できる材料のものを選定する必要がある。また、記録・再生に用いる光が基板を通して入射する場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。基板材料としては、ガラスやセラミック等の無機物或いは光透過性の高い樹脂を用いるのが好ましい。媒体の生産性を考慮すると、加工が容易である樹脂製の基板が好ましい。樹脂としては、記録・再生光の波長で透過率が十分に高く、かつ光学的に等方性が高い材料、即ち複屈折の小さい材料を用いることが好ましい。例としては、アクリル系樹脂やポリカーボネート樹脂が挙げられる。特にポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性・透明性・加工の容易性から広く用いられている。
基板の形状は媒体の利用形態に合わせて任意に設計できるが、ディスク状のものが情報のアクセスビリティ・密度を高める上で好ましい。例としては、ＣＤ、ＤＶＤで採用されている、直径１２０ｍｍのディスクが挙げられる。
基板上には、記録・再生光の位置決めに用いる案内溝（グルーブ）やピットなどをエンボス加工として設けてもよい。
【００１１】
基板上の下部保護層２は、記録層材料の基板への拡散を防止すると同時に、記録及び書き換え時に記録層近傍にかかる熱から樹脂製基板を保護する役割を担う。また薄膜の光学干渉により媒体の光学特性を調整する役割も担う。
下部保護層の材料としては、記録層よりも高融点であり、記録・再生波長領域で透明性の高い材料を用いることが必要である。そのような材料としては無機物の誘電体が好ましく、更には、金属の酸化物・窒化物・硫化物・ハロゲン化物など、及びこれらの混合物が好ましい。
具体例としては、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＴａＯ２、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧｅＮ、ＺｎＳ、ＣａＳが挙げられるが、相変化型の光ディスクではＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を用いるのが好ましい。特にＺｎＳとＳｉＯ２をモル比率で６０：４０〜９０：１０の範囲にすると、繰り返し記録の際に記録層近傍にかかる熱エネルギーによる保護層の結晶化を最小限にすることができるため、より好ましい。
また、下部保護層は２層以上の積層構成としてもよい。その場合、記録層と隣接する層に結晶化促進効果のある材料を用いることにより、繰り返し記録特性を改善できる。
【００１２】
下部保護層上の記録層３には、前述した組成のＧａＳｂＳｎＺｎ合金を用いる。
本発明の光情報記録媒体の記録層はＧａ−Ｓｂ合金を母材としており、その組成比率は共晶組成Ｇａ０．１２Ｓｂ０．８８の近傍とすることを特徴とする。共晶組成近傍を用いることにより、記録層材料の融点を低く保つことが可能となる。
また、Ｓｂ比率を高くすることによって結晶化温度を下げることができ、より低いエネルギーで記録層を結晶化することが可能となり、高速記録に対応することが可能となる。しかし、Ｓｂを多量に添加すると、過剰なＳｂの偏析が発生し、記録層の均一性を著しく低下させてしまう。即ち、Ｓｂの偏析によると考えられる反射率の均一性の低下が、再生信号上のノイズ（ＲＦノイズ）となり再生信号品質を著しく劣化させる。
逆に、Ｓｂ比率を低く保つ（即ちＧａ比率を高くする）と結晶化温度が高くなり、結晶化により多くのエネルギーが必要となる。そのため、高速での結晶化が困難となる。一方、Ｓｂの偏析は抑えられるため、結晶状態の均一性は高く、前述のＲＦノイズを小さく抑えることが可能となり、再生信号の信頼性を高くできる。
従って、ＧａＳｂの２元合金では、高速での結晶化（即ち高速での繰り返し記録特性）と再生信号の低ノイズ化（即ち、Ｓｂ偏析の防止）の両立は困難である。
【００１３】
そこで、高速記録と低ノイズ化を両立させるための添加元素について検討したところ、共晶組成近傍のＧａＳｂ合金にＳｎを添加すると高速結晶化とノイズ低減に有効であることが明らかになった。即ち、共晶組成からＳｂ量を減らすことによりＳｂ偏析を防止し、かつＳｎの添加により結晶化温度を下げ、結晶化速度を向上させることにより、高速（高走査速度）での結晶化が可能となり繰り返し記録特性を改善することができる。
しかし、Ｓｎの添加により、記録層材料の光学特性の緩和現象に起因して、媒体の反射率変動が大きくなることが明らかになった。そのメカニズムは未だ明らかになっていないが、とにかくＳｎの添加によって結晶化部分の反射率が経時的に低下していくため、媒体の信頼性・安定性を低下させてしまうことになる。反射率の低下は媒体の記録感度（最適記録パワーなど）やストラテジに代表される記録条件の最適値の変動を招くため、媒体のシェルフ特性を大幅に悪化させてしまう。
【００１４】
そこで反射率変動を抑えるために、第４の元素を検討した結果、Ｚｎを添加することによって反射率変動を抑制できることが明らかになった。そして、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｎの適切な組成範囲を検討したところ、前記本発明１で規定する組成式により示される範囲が良いことが明らかになった。
αが０．１２を下回る場合は、Ｓｂの偏析が発生し結晶化状態の反射率の均一性が悪化するため、媒体の再生信号のノイズ成分が高くなり、ＣＮ比の低下・ジッタの上昇等による再生信号品質の著しい低下を招く。一方、αが０．２０を超える場合は、結晶化速度が著しく低下するため、本発明の目的としている走査速度２０ｍ／ｓ以上での記録・書換えが困難になる。
また、βが０．１０を下回る場合は、結晶化温度・結晶化速度が著しく低下するため、本発明の目的としている走査速度２０ｍ／ｓ以上での記録・書換えが困難になる。一方、βが０．２５を超える場合は、結晶化速度が高くなり記録直後のアモルファスマークが再結晶化してしまう。そのため、反射率コントラストが十分に確保できない。
また、γが０．０２を下回る場合は、Ｚｎ添加の効果が現れない。一方、γが０．１０を超える場合は、結晶化速度が著しく低下するため、走査速度２０ｍ／ｓ以上での繰り返し記録が困難となる。
更に、上述の通りＳｎ添加とＺｎ添加は相反する効果を有するので、βとγの比率を、０．１３≦β／γ≦５、とすることが好ましい。
なお、本発明では、前記特定組成の合金を主成分として用いるが、ここで主成分とは、該合金の特性を十分に生かせる量で含有させることを意味し、特に添加剤を加える必要がある場合を除き、該合金のみを用いる。
【００１５】
記録層上には上部保護層４を積層する。上部保護層は、記録層材料の溶解・凝固の繰り返しによって、記録層材料の構成元素が反射層中に拡散するのを防止すると同時に、媒体の熱的特性をコントロールする役割を担う。上部保護層材料としては下部保護層と同じく高融点の金属化合物を用いることができる。下部保護層と同一の材料としても良く、別の材料としてもよい。
材料には、屈折率等の光学特性、熱伝導度・熱容量などの熱学的特性を考慮して最適なものを選定するが、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を用いるのが一般的である。中でも熱伝導度と光学特性を考慮して最適な組成比のものを用いる。ＺｎＳの比率が高いほど高屈折率・高熱伝導度となる。
高熱伝導度の材料を用いると、熱拡散し易いので急冷状態となり易く、アモルファスマークを作り易いが、記録層を融点以上にするために高いエネルギーが必要となる。一方、低熱伝導度の材料を用いると、熱拡散し難いので徐冷状態となり易く、結晶状態は実現し易いが、急冷状態にし難くなってしまう。従って、熱学的特性は媒体の記録に用いる光の波長・強度と記録時の走査速度及び記録密度によって最適な値を選定する必要がある。
上部保護層は２層以上の積層としてもよく、光学特性・熱特性の異なる材料を積層しても良い。また、上部保護層に硫化物やハロゲン化物を用いた場合であって、隣接する記録層や反射層との化学反応が懸念される場合には、反応性の低い材料からなる腐食防止層を設けても良い。
【００１６】
上部保護層上に反射層５を設ける。反射層は再生光を反射する役割を担うと同時に、記録・書換えの時に記録層近傍にかかる熱を逃がす役割を担う。反射層には高反射率の金属又は合金を用いることが好ましい。このような金属の例としては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕなどが挙げられる。また、これらの金属同士の合金や、これらの金属とＴｉ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ等の金属との合金を用いても良い。これらの材料は、光学特性と熱学的特性を考慮して最適なものを選定する必要がある。
本発明では、上記金属及び合金の中でも、反射率が高く同時に熱伝導率が最も高いＡｇ又はＡｇを９５原子％以上含有する合金を用いることが好ましい。高密度記録では記録マークのサイズが非常に小さいため、より熱伝導度の高い反射層材料を用いて、記録マークエッジの面内の拡散を防止することが重要となるためである。
【００１７】
上記各層の膜厚は、媒体の光学的特性と熱学的特性を考慮して最適値を設定する必要がある。また、上記各層は真空成膜法を用いて成膜するのが好ましい。真空成膜法としては蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などがあるが、基板温度依存が少なく化合物も容易に成膜できるスパッタリング法が好ましい。記録層・反射層のように導電性の物質の場合はＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いることができるが、保護層のような誘電体の場合は、ＲＦマグネトロン法又は気相反応を利用した反応性スパッタリング法などを用いるのが好ましい。
下部保護層２の膜厚は５０〜１２０ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは５０〜９０ｎｍの範囲である。５０ｎｍよりも薄いと繰り返し記録での熱履歴によって樹脂製の基板が損傷してしまう。即ち、繰り返し記録後の再生信号品質が著しく劣化してしまうため、情報の再生信頼性が低下してしまう。一方、１２０ｎｍを超える膜厚でλ＝６５０ｎｍ近傍の光を用いた場合は、薄膜干渉の効果により膜厚の反射率依存性が大きくなってしまう。その結果、媒体の光学特性を均一にするために、膜厚の制御がシビアになってしまう。
【００１８】
記録層３の膜厚は１０〜２０ｎｍの範囲が好ましい。膜厚を薄くすると記録層の熱容量を下げることができるため、媒体の感度を上げることができる。しかし、光学的な距離（再生光が通る距離）が短くなるため十分なコントラストを得ることが困難になり、再生信頼性が低下してしまう。一方、膜厚を厚くすると、反射率のコントラストは高く保てるが、記録層の体積が大きくなるため感度が悪くなってしまう。
上部保護層４の膜厚は、５〜２０ｎｍの範囲にあることが好ましい。更に、保護層材料にＺｎＳのような硫化物を用い、反射層にＡｇを含む材料を用いた場合は、上部保護層と反射層の間に腐食防止層８を設けることが好ましい（図４参照）。このような場合には、上部保護層の膜厚は５〜１０ｎｍの範囲にあることが好ましい。上部保護層が薄いと、記録層の熱エネルギーが反射層に拡散し易いため記録感度は低下するが、記録層近傍の局所的な温度上昇を抑えることが可能となるため、繰り返し記録特性を向上させることができる。
【００１９】
反射層上には通常、樹脂保護層を設けるのが好ましい。樹脂保護層は上記各層を物理的損傷及び化学的損傷から保護する。保護層の材料としては、光ディスク用のコーティング樹脂を用いることができる。生産性を考慮すると紫外線硬化樹脂をスピンコーティング法で塗布し、ＵＶ（紫外）光を照射することにより硬化させる手法が一般的である。
また、樹脂保護層上に別途基板を貼り合わせてもよく、その場合には樹脂保護層として接着材を用いてもよい。
また、図２、図３に示すように、下部又は上部保護層と記録層の間に中間層７−１、又は７−２を設けてもよい。
【００２０】
上記のような構成のディスクでは成膜に気相法を用いるのが一般的であり、基板も樹脂基板を用いるため低温成膜になる。従って、成膜直後の記録層は高エネルギーの気相からの急冷状態にあるため、通常はアモルファス状態で且つ反射率の低い状態となる。従って、結晶化状態の中にアモルファスマークを形成する方が、媒体の反射率をより高く保つことが可能となるために好ましい。そこで、ディスクの情報記録領域を結晶化するための初期化が必要である。初期化は、高出力・大口径のレーザーを記録層近傍に照射し走査して記録層を溶融・徐冷することにより行う。高出力レーザー及びその光学系は任意のものを用いることができるが、波長８００ｎｍ程度のものが一般的である。レーザーの出力は５００〜３０００ｍＷが好ましく、更に好ましくは１０００〜２５００ｍＷである。ビームの大きさは、走査方向に０．５〜２．０μｍが好ましく、走査方向と垂直な方向に３０〜２００μｍとするのが好ましい。このような長方形又は楕円形のスポットを用いることにより、一度に走査できる範囲を広げることができる。走査速度と照射パワーは媒体の熱学的特性と光学的特性から最適な条件を設定する必要がある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明１〜２によれば、記録層材料に結晶化速度の高いＧａＳｂＳｎ系合金と、媒体の経時劣化を抑止すると考えられるＺｎを添加しているため、高速で良好なオーバーライト特性を確保できると同時に、良好な保存特性を確保できる。
本発明３〜４によれば、媒体の熱学的特性を適切な材料と層構成で最適化しているため、高速での良好なオーバーライト特性を実現できる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
【００２３】
実施例１
連続グルーブを転写したＤＶＤ＋ＲＷ用基板上に、下部保護層・記録層・上部保護層・腐食防止層・反射層を順次積層した。
基板は直径１２０ｍｍ、板厚０．６ｍｍのＤＶＤ＋ＲＷ用に用いられている一般的なものを使用した。基板上には、螺旋状の連続グルーブが転写されており、そのトラックピッチは０．７４μｍであり、溝深さは３０ｎｍ、溝幅は３００ｎｍであった。
下部保護層材料には、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を用いた。その混合比率はモル比率で８０：２０とした。成膜はＡｒ雰囲気を用いたＲＦマグネトロンスパッタリング法を用いて行った。スパッタリングパワーは４．０ｋＷとし、チャンバーへのＡｒ導入流量を１０ｓｃｃｍに設定した。エリプソメータで膜厚を測定したところ６０ｎｍであった。
記録層材料には、次の組成式（但しα、β、γは原子比）で示されるＧａＳｂＳｎＺｎ合金を用いた。
（ＧａαＳｂ１−α）１−β−γＳｎβＺｎγ
α＝０．１４
β＝０．１５
γ＝０．０５
成膜はＡｒ雰囲気でのＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて行い、スパッタリングパワーを０．７ｋＷとし、Ａｒ導入流量を３０ｓｃｃｍとした。
膜厚をエリプソメータで測定したところ、１６ｎｍであった。
記録層上に上部保護層を下部保護層と同様の材料と同様の手法を用いて成膜した。但し、スパッタリングパワーを１．０ｋＷとした。
エリプソメータで膜厚を測定したところ、７ｎｍであった。
上部保護層に硫化物を用いたため、腐食防止層としてＳｉＣ膜を形成した。成膜は記録層と同様にＡｒ雰囲気でのＤＣマグネトロンスパッタリング法を用い、スパッタリングパワーを１．０ｋＷとし、Ａｒ導入流量を２０ｓｃｃｍとした。
エリプソメータで膜厚を測定したところ、５ｎｍであった。
ＳｉＣ膜上に反射層を成膜した。反射層材料には９９．９９％のＡｇを用いた。成膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法を用い、スパッタリングパワーを３．５ｋＷ、Ａｒ導入流量を２０ｓｃｃｍに設定した。
蛍光Ｘ線膜厚測定装置により、Ａｇ層の膜厚を測定したところ、１５０ｎｍであった。
反射層上に光ディスク用ＵＶ硬化樹脂をスピンコーティング法で塗布し、ＵＶランプを照射し十分に硬化させた。更に、ＤＶＤ貼り合わせ装置を用いて樹脂保護層上にポリカーボネート製基板を接着し、図４に示す構成の光ディスクを作成した。
作成したディスクを相変化ディスク用初期化装置で初期化した。初期化装置の光ビームは、走査方向に垂直な方向の幅８０μｍのものを用いた。レーザーの出力（消費電力）を１５００ｍＷに設定し、走査速度１２ｍ／ｓで全面を走査した。
このサンプルディスクは、未記録状態でＤＶＤ＋ＲＷの主要特性を満足した。
【００２４】
上記サンプルディスクの記録特性を評価した。特性評価には、対物レンズＮＡ０．６５、波長６６０ｍＷの光ピックアップを備えたパルステック工業社製ＤＶＤ＋ＲＷ評価装置ＤＤＵ１０００を用いた。
８Ｔマーク−８Ｔスペースの繰り返しパターンを１０回記録し、ＣＮ比を測定した。
記録条件は次の通りである。
・走査速度：２７．９ｍ／ｓ（ＤＶＤ＋ＲＷ標準走査速度の８倍速）
・チャンネルビットレート：２０９．３ＭＨｚ（ＤＶＤ＋ＲＷ標準度の８倍速）
・記録パワー：２８ｍＷ
・消去パワー：７ｍＷ
記録に用いたストラテジは、ＣＤ−ＲＷの標準規格書である“Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，ＰＡＲＴIII：ＣＤ−ＲＷ，Ｖｏｌｕｍｅ  ３：ｖｅｒｓｉｏｎ１．１”に記載の“２Ｔ  Ｗｒｉｔｅ  Ｓｔｒａｔｅｇｙ”である。パラメータは、Ｔｍｐ＝３．６ｎｓ、ＴＣ＝０ｎｓに設定した。
記録後に走査速度を３．４９ｍ／ｓに設定してＣＮ比を測定したところ、５８．０ｄＢと良好な値であった。
即ち、ＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当でダイレクトオーバーライト可能であり、十分なＣＮ比を確保できることを確認した。
【００２５】
比較例１
記録層材料の組成比を次のように変えた点以外は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを作成した。
α＝０．１０
β＝０．０８
γ＝０．０５
実施例１と同様の方法を用いてＣＮ比を測定したところ、再生信号上に微小なノイズが多数発生したためＣＮ比は低く、４９ｄＢとなった。これは、αが低いことによりＳｂの偏析が発生し、ＲＦ信号のノイズとなったためと考えられる。
【００２６】
実施例２
記録層材料の組成比を次のように変えた点以外は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを作成した。
α＝０．１４
β＝０．２２
γ＝０．０７
実施例１と同様の方法を用いて、記録を行いＣＮ比を測定した。但し、記録の条件は次の通りとした。
・走査速度：３４．９ｍ／ｓ（ＤＶＤ＋ＲＷ標準走査速度の１０倍）
・チャンネルビットレート：２６１．６ＭＨｚ（ＤＶＤ＋ＲＷ標準の１０倍）
・記録パワー：３２ｍＷ
・消去パワー：７ｍＷ
・Ｔｍｐ＝３．４ｎｓ
・繰り返し記録回数：１０回
記録後に走査速度を３．４９ｍ／ｓに設定してＣＮ比を測定したところ、５７．２ｄＢとなり良好な値であった。
従って、ＤＶＤ＋ＲＷの１０倍速相当でダイレクトオーバーライト可能であることを確認した。
【００２７】
実施例３
記録層材料の組成比を次のように変えた点以外は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを作成した。
α＝０．１４
β＝０．２０
γ＝０．０５
このサンプルディスクについて、実施例１と同一の装置で記録評価を行った。記録条件は次の通りとした。
・走査速度：２７．９ｍ／ｓ
・チャンネルビット：２０９．３ＭＨｚ
・記録パワー：３２ｍＷ
・消去パワー：７．２ｍＷ
・記録回数：１０回
また、記録する信号はＤＶＤの変調方式であるＥＦＭ＋（８−１６変調の一種）を用いた。ＥＦＭ＋では、チャンネルクロック周期Ｔに対してｎＴ（ここでｎは３〜１４の自然数）の長さのマークとスペースを規定されたルールに従い配列させたものである。
記録ストラテジは前述した２Ｔ  Ｗｒｉｔｅ  Ｓｔｒａｔｅｇｙを用いた。但し、パラメータは次のとおりとした。
・Ｔｍｐ＝３．０ｎｓ
・Ｔ３  ＝３．０ｎｓ
・ＴＣ３＝３．２ｎｓ
・ｄＴ３＝０．３ｎｓ
・Δ１  ＝１．２ｎｓ
・ＴＣ  ＝０．０ｎｓ
・Δ２  ＝１．２ｎｓ
記録後に走査速度を３．４９ｍ／ｓに設定し、データ・トゥ・クロック・ジッタ（Ｄａｔａ  ｔｏ  Ｃｌｏｃｋ  Ｊｉｔｔｅｒ）を測定したところ、８．４％となった。これはＤＶＤ＋ＲＷの標準規格である９％以下を満足している。
従って、ＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当でダイレクトオーバーライト可能であることを確認した。
更に、上記サンプルディスクを６０℃の恒温槽に３００時間放置した後、同一条件で記録しデータ・トゥ・クロック・ジッタを測定した。その結果は、８．８％であり、劣化が殆ど無いことを確認した。
【００２８】
比較例２
記録層材料の組成比を次のように変えた点以外は、実施例３と同様にしてサンプルディスクを作成し、記録・評価を行ったところ、データ・トゥ・クロック・ジッタが８．２％と良好な結果となった。
α＝０．１４
β＝０．１５
γ＝０．０１
このサンプルディスクを、６０℃の恒温槽で３００時間放置した。その後、前記と同一の条件で記録しデータ・トゥ・クロック・ジッタを測定したところ、１２％を超えた。即ち、γが低いことにより、ディスクの特性が経時変化したためと考えられる。
【００２９】
実施例４
記録層の膜厚を９ｎｍ、１４ｎｍ、１８ｎｍ、２２ｎｍに変えた点以外は、実施例３と同様にして４種類のサンプルディスクを作成し、同様にしてデータ・トゥ・クロック・ジッタを測定した結果を表１に示す。
表１の結果から分るように、何れのサンプルディスクもオーバーライト可能であるが、９ｎｍ、２２ｎｍでは特性が十分でない。従って、記録層の最適な膜厚は１０〜２０ｎｍの間である。
【表１】
0003620597.tif 000002
【００３０】
実施例５
記録層材料の組成比を次のように変えた点以外は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを作成した。
α＝０．１８
β＝０．２３
γ＝０．０３
実施例１と同様の方法を用いてＣ／Ｎ比を測定したところ、５４ｄＢと良好な値であった。
従って、ＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当でダイレクトオーバーライト可能であるが、実施例１と比較すると低いＣ／Ｎ比となった。
【００３１】
比較例３
記録層材料の組成比を次のように変えた点以外は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを作成した。
α＝０．２２
β＝０．２７
γ＝０．０５
実施例１で使用した評価装置を用いて未記録状態のＲＦ信号を調べたところ、反射率の変動が非常に大きく評価が不可能であった。Ｇａ成分とＳｎ成分が過多になったことにより、初期化（即ち記録層材料の結晶化）が困難になった可能性が高い。
【００３２】
比較例４
記録層材料の組成比を次のように変えた点以外は、実施例１と同様にしてサンプルディスクを作成した。
α＝０．１４
β＝０．１５
γ＝０．１３
実施例１と同様の方法を用いてＤＶＤ＋ＲＷの８倍速相当でＣ／Ｎ比の測定を行ったところ、４８ｄＢとなった。Ｚｎの成分が過多となり、結晶化速度が低下しているためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の媒体構成の一例を示す図。
【図２】本発明の媒体構成の他の例を示す図。
【図３】本発明の媒体構成の更に他の例を示す図。
【図４】本発明の媒体構成の更に他の例を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１  基板
２  下部保護層
３  記録層
４  上部保護層
５  反射層
６  樹脂保護層
７−１  中間層
７−２  中間層
８  腐食防止層
【要約】
【課題】  ＤＶＤの６倍速相当以上である２０ｍ／ｓ以上の走査速度においてもダイレクトオーバーライト可能であると同時に、経時劣化の小さい光情報記録媒体の提供。
【解決手段】  基板上に少なくとも下部保護層、記録層、上部保護層、反射層を有し、該記録層が次の組成式（但し、α、β、γは原子比）で示される合金を主成分とすることを特徴とする光情報記録媒体。
（ＧａαＳｂ１−α）１−β−γＳｎβＺｎγ
０．１２≦α≦０．２０
０．１０≦β≦０．２５
０．０２≦γ≦０．１０
【選択図】        図１
【図１】
0003620597.tif 000003
【図２】
0003620597.tif 000004
【図３】
0003620597.tif 000005
【図４】
0003620597.tif 000006