(57)【要約】本発明の光記録媒体は、記録層と、少なくとも１層の混合誘電体層とを有する。混合誘電体層は、酸化セリウムおよび添加化合物を含有する。添加化合物は、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマスおよびフッ化マグネシウムから選択される少なくとも１種の化合物である。本発明の光記録媒体は、保存信頼性が高く、かつ、記録／再生特性が良好である。
2003044788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層を有し、酸化セリウムおよび添加化合物を含有する混合誘電体層を少なくとも１層有し、
前記添加化合物が、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマスおよびフッ化マグネシウムから選択される少なくとも１種の化合物である光記録媒体。
【請求項２】
酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、フッ化マグネシウムおよび酸化セリウムをそれぞれＡｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｍｎ３Ｏ４、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｇＦ２およびＣｅＯ２に換算して前記混合誘電体層中における含有量を算出したとき、酸化セリウムと前記添加化合物との合計量に対する前記添加化合物のモル比が１０〜８０％である請求の範囲第１項の光記録媒体。
【請求項３】
第１誘電体層、前記記録層および第２誘電体層がこの順で配置されており、第１誘電体層の少なくとも一部および／または第２誘電体層の少なくとも一部が、前記混合誘電体層から構成される請求の範囲第１項または第２項の光記録媒体。
【請求項４】
前記混合誘電体層の少なくとも１層が前記記録層と接して存在する請求の範囲第１項〜第３項のいずれかの光記録媒体。
【請求項５】
Ａｇを含有する反射層を有し、この反射層に接して前記混合誘電体層のうちの１層が存在する請求の範囲第１項〜第４項のいずれかの光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、相変化型媒体等の光記録媒体に関する。
背景技術
近年、高密度記録が可能で、しかも記録情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変化型のものは、レーザービームを照射することにより記録層の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変化に伴なう記録層の反射率変化を検出することにより再生を行うものである。相変化型の光記録媒体は、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体のそれに比べて単純であるため、注目されている。
相変化型の記録層には、結晶質状態と非晶質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の安定度が比較的高いことなどから、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系等のカルコゲナイド系材料が用いられることが多い。
相変化型光記録媒体において情報を記録する際には、記録層が融点以上まで昇温されるような高パワー（記録パワー）のレーザービームを照射する。記録パワーが加えられた部分では記録層が溶融した後、急冷され、非晶質の記録マークが形成される。一方、記録マークを消去する際には、記録層がその結晶化温度以上であってかつ融点未満の温度まで昇温されるような比較的低パワー（消去パワー）のレーザービームを照射する。消去パワーが加えられた記録マークは、結晶化温度以上まで加熱された後、徐冷されることになるので、結晶質に戻る。したがって、相変化型光記録媒体では、単一のレーザービームの強度を変調することにより、オーバーライトが可能である。
記録の高密度化および高転送レート化を実現するために、記録再生波長の短縮、記録再生光学系の対物レンズの高開口数化、媒体の高線速化が進んでいる。記録用レーザービームの記録層表面におけるスポット径は、レーザー波長をλ、開口数をＮＡとしたとき、λ／ＮＡで表され、これを媒体の線速度Ｖで除した値（λ／ＮＡ）／Ｖが、記録層へのレーザー照射時間（ビームスポット通過に要する時間）となる。高密度化および高転送レート化に伴い、記録層へのレーザー照射時間はますます短くなっていく。そのため、オーバーライト条件を最適化することが難しくなってきている。
ここで、線速度を速くしてオーバーライトを行うときの問題点について説明する。
線速度を速くした場合、記録光の照射時間が短くなる。そのため、線速度上昇に伴って記録パワーを高くすることにより、記録層の到達温度の低下を防ぐことが一般的である。しかし、線速度が速くなると、記録光照射後の冷却速度が速くなる。非晶質記録マークを形成するためには、記録光照射により溶融した記録層を、その結晶化速度に応じた一定以上の速さで冷却する必要がある。記録層の構成および媒体の熱的設計が同じである場合、記録層の冷却速度は線速度に依存し、高線速度では冷却速度が速くなり、低線速度では冷却速度が遅くなる。
一方、非晶質記録マークを消去（再結晶化）するためには、記録層を結晶化温度以上かつ融点以下の温度に一定時間以上保持できるように、消去光を照射する必要がある。高線速度化に伴って消去パワーを高くして記録層の到達温度低下を防いでも、高線速度化に伴って照射時間が短くなるため、記録マークは消去されにくくなる。
したがって、線速度を速くしてデータ転送レートを向上させるには、比較的短時間で再結晶化が行えるように、記録層の組成を結晶化速度の比較的速いものとしたり（特開平１−７８４４４号公報、同１０−３２６４３６号公報）、記録層から熱が逃げにくい媒体構造（徐冷構造）としたりする必要がある。また、特開平７−２６２６１３号公報、同８−６３７８４号公報に記載されているように、高線速度化に伴う記録感度の低下を防ぐためにも、媒体を徐冷構造とすることが好ましいと信じられている。
発明の開示
これに対し本発明の発明者らは、高転送レートでオーバーライトする際には、記録層から熱が逃げやすい急冷構造とすることが好ましいことを見いだした（特願２００１−１０９１３７号）。
図１に、相変化型光記録媒体の構造の一例を示す。図１に示す媒体は、支持基体２０上に、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を通して記録層４に入射する。従来、反射層５は、Ａｌまたはこれを主成分とする合金から構成することが一般的であり、また、第２誘電体層３２は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２から構成することが一般的である。
発明者らは、媒体を急冷構造とするためには、図１において反射層５および／または第２誘電体層３２を、熱伝導率の高い材料から構成することが好ましく、具体的には、第２誘電体層３２をＡｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２から構成し、また、反射層５をＡｇまたはこれを主成分とする合金から構成するのが好ましいことを見いだした。
しかし、第２誘電体層３２をＡｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２から構成すると、媒体を高温・高湿条件下で保存した場合に第２誘電体層３２と記録層４との間で剥離が発生しやすく、保存信頼性が低くなることがわかった。一方、この剥離を防ぐために第２誘電体層３２をＺｎＳ−ＳｉＯ２から構成し、かつ、反射層５をＡｇまたはこれを主成分とする合金から構成すると、反射層５中のＡｇが第２誘電体層３２に含有される硫黄Ｓと反応するため反射層５が腐食してしまい、記録／再生特性に悪影響を与えることがわかった。
本発明は、保存信頼性が高く、かつ、記録／再生特性が良好な光記録媒体を提供することを目的とする。
このような目的は、下記（１）〜（５）の本発明により達成される。
（１）  記録層を有し、酸化セリウムおよび添加化合物を含有する混合誘電体層を少なくとも１層有し、
前記添加化合物が、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマスおよびフッ化マグネシウムから選択される少なくとも１種の化合物である光記録媒体。
（２）  酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、フッ化マグネシウムおよび酸化セリウムをそれぞれＡｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｍｎ３Ｏ４、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｇＦ２およびＣｅＯ２に換算して前記混合誘電体層中における含有量を算出したとき、酸化セリウムと前記添加化合物との合計量に対する前記添加化合物のモル比が１０〜８０％である上記（１）の光記録媒体。
（３）  第１誘電体層、前記記録層および第２誘電体層がこの順で配置されており、第１誘電体層の少なくとも一部および／または第２誘電体層の少なくとも一部が、前記混合誘電体層から構成される上記（１）または（２）の光記録媒体。
（４）  前記混合誘電体層の少なくとも１層が前記記録層と接して存在する上記（１）〜（３）のいずれかの光記録媒体。
（５）  Ａｇを含有する反射層を有し、この反射層に接して前記混合誘電体層のうちの１層が存在する上記（１）〜（４）のいずれかの光記録媒体。
発明を実施するための最良の形態
本発明の発明者らは、図１に示す媒体構造において、熱伝導率がＺｎＳ−ＳｉＯ２よりも高く、しかも、第２誘電体層３２と記録層４との間で剥離が生じにくく、また、反射層５をＡｇまたはこれを主成分とする合金から構成したときに反射層５中のＡｇの腐食を防ぐことのできる第２誘電体層３２構成材料を探索した結果、酸化セリウムが好ましいことを見いだした。また、第１誘電体層３１の少なくとも記録層４と接する領域を酸化セリウムから構成した場合でも、記録層４からの放熱が良好となり、かつ、第１誘電体層３１と記録層４との間で剥離が生じにくいことを見いだした。
しかし、酸化セリウムからなるターゲットを用いてスパッタ法により誘電体層を形成すると、誘電体層にクラックが入りやすいことがわかった。誘電体層にクラックが存在すると、そこで記録／再生エラーが生じてしまう。
発明者らがさらに研究を重ねたところ、酸化セリウムにそれ以外の所定の化合物（本発明における添加化合物）を添加した混合物からなる焼結ターゲットを用いることによって、誘電体層形成時に発生するクラックを防げることがわかった。
酸化セリウムおよび上記添加化合物を含有する混合誘電体層を記録層４に接して設ければ、高温・高湿条件下で保存しても上記混合誘電体層と記録層４との間で剥離が発生しにくい。また、上記混合誘電体層を、Ａｇまたはこれを主成分とする合金からなる反射層５に接して設ければ、反射層５を腐食させることがない。また、上記混合誘電体層は、スパッタ法により形成する際にクラックが発生しにくい。また、上記混合誘電体層では、酸化セリウムと上記添加混合物との混合比を変えることにより屈折率を幅広く制御できるため、媒体の光学設計が容易となる。
上記混合誘電体層の記録層に対する剥離しにくさは、記録層が金属または合金から構成される場合に実現する。金属または合金からなる記録層としては、例えば、ＳｂおよびＴｅを主成分とする相変化型記録層、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５（原子比）付近の組成を有する相変化型記録層、希土類元素−遷移元素合金からなる光磁気記録層が挙げられる。ただし、記録層と誘電体層との剥離は熱衝撃が加わった場合にも生じやすいので、初期化（結晶化）や記録の際に記録層が２００〜６００℃まで昇温する相変化型媒体に対し、本発明は特に有効である。
ところで、特開平１−９２３６５号公報には、酸化セリウムに、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化アンチモン、フッ化マグネシウム、酸化ジルコニウムおよび酸化ビスマスの１種または２種以上を、その含有量が０．５〜５０重量％となるように混合した真空蒸着またはスパッタ用酸化セリウム組成物が記載されている。この組成物は、本発明における上記添加化合物の一部と酸化セリウムとを混合したスパッタ用組成物を包含する。同公報には、スパッタ用ターゲットに酸化セリウムを用いると、酸化セリウムが熱衝撃に弱いためターゲットに割れやひびが入ったりすることがある旨の記載があり、同公報記載の発明はこれらの欠点を改善することを目的としている。
しかし、同公報では、上記酸化セリウム組成物の適用分野として光学、オプトエレクトロニクスの分野での透明な高屈折率多層膜の形成に用いる旨が示唆されているだけであり、光記録媒体の誘電体層への適用は記載されていない。また、同公報には、本発明で用いる添加化合物のうち酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化マグネシウムおよび酸化亜鉛についての記載はない。
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、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。記録または再生のためのレーザービームは、透光性基体２を通して記録層４に入射する。なお、支持基体２０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。以下、この媒体の各部の構成について説明する。
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４の酸化、変質を防ぐ。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。第１誘電体層３１は、記録時に記録層４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、透光性基体２を保護する。また、第２誘電体層３２は、記録時に記録層４から伝わる熱を反射層５に逃がして、記録層４を冷却する機能をもつ。
第１誘電体層３１および第２誘電体層３２の厚さは、冷却効果、保護効果、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３０〜３００ｎｍ、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２〜５０ｎｍである。ただし、急冷構造とするためには、第２誘電体層３２の厚さを好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは２５ｎｍ以下とする。
第１誘電体層３１および第２誘電体層３２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。
ただし、本発明では、第１誘電体層３１の少なくとも一部および／または第２誘電体層３２の少なくとも一部を、酸化セリウムおよび添加化合物を含有する混合誘電体層から構成する。
上記添加化合物は、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマスおよびフッ化マグネシウムから選択される少なくとも１種の化合物である。これらのうち酸化アルミニウムまたは酸化マグネシウムを用いた場合に、本発明の効果は特に優れたものとなる。
混合誘電体層中において、酸化セリウムと添加化合物との合計量に対する添加化合物のモル比は、好ましくは１０〜８０％、より好ましくは２０〜６０％である。このモル比が小さすぎると、添加化合物を含有することによる効果が不十分となる。一方、このモル比が大きすぎると、混合誘電体層と記録層４との間で剥離が発生しやすくなる。
混合誘電体層中における添加化合物のモル比は、以下の手順で測定できる。まず、混合誘電体層に含まれる金属元素のそれぞれについて含有量を求める。金属元素量は、蛍光Ｘ線分析、ＥＰＭＡ（電子線プローブＸ線マイクロアナリシス）、オージェ電子分光分析などにより求めることができる。次に、混合誘電体層中に含まれる金属元素が化学量論組成の化合物として存在しているものとして、添加化合物のモル比を算出する。すなわち、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化タンタル、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、フッ化マグネシウムおよび酸化セリウムをそれぞれＡｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｍｎ３Ｏ４、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｇＦ２およびＣｅＯ２に換算して、混合誘電体層中におけるモル比を算出する。
混合誘電体層は酸化セリウムおよび上記添加化合物だけから構成されることが好ましいが、他の化合物の少なくとも１種が含有されていてもよい。ただし、前記他の化合物の含有量が多いと、本発明の効果が損なわれることがあるため、前記他の化合物の合計含有量は混合誘電体層全体の３０モル％以下であることが好ましい。ＺｎＳ等の硫化物は本発明による効果を阻害するため、硫化物は含有されないことが好ましい。なお、このモル百分率は、前記他の化合物が化学量論組成の化合物として存在しているとして算出する。
本発明では、第１誘電体層３１全体および／または第２誘電体層３２全体を上記混合誘電体層としてもよく、第１誘電体層３１および／または第２誘電体層３２を、少なくとも２層の副誘電体層が積層された構造とし、副誘電体層の少なくとも１層を、上記混合誘電体層としてもよい。いずれの場合でも、混合誘電体層が記録層４に接して存在すれば、高温・高湿条件下で保存しても記録層４と混合誘電体層との間で剥離が生じにくく、また、混合誘電体層がＡｇを含有する反射層５に接して存在すれば、反射層５の腐食が生じにくくなる。
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。
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）は、図示するように、支持基体２０に設けた溝を、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。グルーブは、記録再生光入射側から見て相対的に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領域がランドである。
反射層５
反射層構成材料は特に限定されず、通常、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、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。ただし本発明における誘電体層構成材料は、媒体を急冷構造とするために選択されたものなので、反射層も、急冷構造に適した熱伝導率の高い材料から構成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、Ａｇまたはこれを主成分とする合金が好ましい。しかし、Ａｇの単体では十分な耐食性が得られないため、耐食性向上のための元素を添加することが好ましい。また、図１に示す構造の媒体では、反射層形成時の結晶成長により、レーザービーム入射側における反射層の表面粗さが大きくなりやすい。この表面粗さが大きくなると、再生ノイズが増大する。そのため、反射層の結晶粒径を小さくすることが好ましいが、そのためにも、Ａｇの単体ではなく、反射層の結晶粒径を小さくするため、または、反射層を非晶質層として形成するために、添加元素を加えることが好ましい。
Ａｇに添加することが好ましい副成分元素としては、例えば、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｃｅ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｌａ、Ｓｂ、Ｓｉ、ＴｅおよびＺｒから選択される少なくとも１種が挙げられる。これら副成分元素は、少なくとも１種、好ましくは２種以上用いることが好ましい。反射層中における副成分元素の含有量は、各金属について好ましくは０．０５〜２．０原子％、より好ましくは０．２〜１．０原子％であり、副成分全体として好ましくは０．２〜５原子％、より好ましくは０．５〜３原子％である。副成分元素の含有量が少なすぎると、これらを含有することによる効果が不十分となる。一方、副成分元素の含有量が多すぎると、熱伝導率が小さくなってしまう。
なお、反射層の熱伝導率は、結晶粒径が小さいほど低くなるため、反射層が非晶質であると、記録時に十分な冷却速度が得られにくい。そのため、反射層をまず非晶質層として形成した後、熱処理を施して結晶化させることが好ましい。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、しかも、結晶化による熱伝導率向上は実現する。
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。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い。
記録層４
記録層の組成は特に限定されない。ただし、データ転送レートを高くするためには高線速度でオーバーライトを行う必要があり、そのためには、非晶質記録マークが短時間で消去（結晶化）できるように、非晶質から結晶質に転移する速度（結晶化速度）の速い記録層が好ましい。そのためには、ＳｂおよびＴｅを主成分とし、Ｓｂ含有量が比較的多い組成とすることが好ましい。
ＳｂおよびＴｅだけからなる記録層は、結晶化温度が１３０℃程度と低く、保存信頼性が不十分なので、結晶化温度を向上させるために他の元素を添加することが好ましい。この場合の添加元素としては、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｇｅ、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｄおよび希土類元素（Ｓｃ、Ｙおよびランタノイド）から選択される少なくとも１種が好ましい。これらのうちでは、保存信頼性向上効果が特に高いことから、希土類元素、Ａｇ、ＩｎおよびＧｅから選択される少なくとも１種が好ましい。
記録層の組成は、
式Ｉ  （ＳｂｘＴｅ１−ｘ）１−ｙＭｙ
で表されるものが好ましい。上記式Ｉにおいて、元素ＭはＳｂおよびＴｅをそれぞれ除く元素を表し、ｘおよびｙは原子比を表し、好ましくは
０．２≦ｘ≦０．９０、
０≦ｙ≦０．２５
であり、より好ましくは
０．５５≦ｘ≦０．８５、
０．０１≦ｙ≦０．２０
である。記録層をこのような組成とすることにより、データ転送レートを高くすることが容易となる。
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。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ＮＡ化による高記録密度達成のために、透光性基体２を薄型化することが好ましい。この場合の透光性基体の厚さは、３０〜３００μｍの範囲から選択することが好ましい。透光性基体が薄すぎると、透光性基体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、透光性基体が厚すぎると、高ＮＡ化による高記録密度達成が難しくなる。
透光性基体２を薄型化するに際しては、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基体としたり、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基体としたりすればよい。
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。
図２に示す構造とする場合でも、第２誘電体層３２の組成を本発明にしたがって制御することにより、本発明の効果が実現する。
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。
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。
このほかの各層は、図１に示す構成例と同様である。
実施例
実施例１
サンプルＮｏ．１
以下の手順で、図１に示す構造の光記録ディスクサンプルを作製した。
支持基体２０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１．１ｍｍのディスク状ポリカーボネートを用いた。
反射層５は、Ａｒ雰囲気中においてスパッタ法により形成した。ターゲットにはＡｇ９８Ｐｄ１Ｃｕ１を用いた。反射層５の厚さは１００ｎｍとした。
第２誘電体層３２は、ＣｅＯ２−Ａｌ２Ｏ３からなる複合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。この複合ターゲットの組成は、ＣｅＯ２：Ａｌ２Ｏ３＝８０：２０（モル比）である。第２誘電体層３２の厚さは１２．５ｎｍとした。
記録層４は、合金ターゲットを用い、Ａｒ雰囲気中でスパッタ法により形成した。記録層４の組成（原子比）は、
式Ｉ  （ＳｂｘＴｅ１−ｘ）１−ｙＭｙ
において
Ｍ＝Ｉｎ、Ｇｅ、
Ｉｎ：Ｇｅ＝１：５、
ｘ＝０．７８、
ｙ＝０．０６
とした。記録層の厚さは１２ｎｍとした。
第１誘電体層３１は、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。第１誘電体層３１の厚さは１３０ｎｍとした。
透光性基体２は、第１誘電体層３１の表面に厚さ１００μｍのポリカーボネートシートを接着することにより形成した。
サンプルＮｏ．２（比較）
第２誘電体層３２をＣｅＯ２だけから構成し、かつ第２誘電体層３２の厚さを１２ｎｍとしたほかはサンプルＮｏ．１と同様にして作製した。
サンプルＮｏ．３（比較）
第２誘電体層３２をＡｌ２Ｏ３だけから構成し、かつ第２誘電体層３２の厚さを２０ｎｍとしたほかはサンプルＮｏ．１と同様にして作製した。
評価
上記各サンプルの記録層をバルクイレーザーにより初期化（結晶化）した後、光記録媒体評価装置に載せ、
レーザー波長λ：４０５ｎｍ、
開口数ＮＡ：０．８５、
線速度：５．３ｍ／ｓ、
ビット長：０．１２μｍ
の条件で記録を行った。
次いで、記録信号を再生し、ジッタを測定した。このジッタはクロックジッタであり、再生信号をタイムインターバルアナライザにより測定して「信号の揺らぎ（σ）」を求め、検出窓幅Ｔｗを用いて
σ／Ｔｗ  （％）
により算出した値である。ジッタが最小となる最適記録パワー／最適消去パワーを求めたところ、いずれのサンプルにおいても５．４ｍＷ／２．８ｍＷであり、そのときのジッタは７．４％であった。この結果から、いずれのサンプルにおいても記録／再生特性に問題のないことが確認できた。
次に、これらのサンプルを８０℃・８５％ＲＨの高温・高湿環境下に５０時間保存したところ、サンプルＮｏ．１およびＮｏ．２に変化はなかったが、サンプルＮｏ．３では、記録層４と第２誘電体層３２との間で剥離が発生した。
また、サンプルＮｏ．１およびＮｏ．２について、それぞれ連続で１０００枚作製し、第２誘電体層３２の良否を調べた。その結果、ＣｅＯ２からなる第２誘電体層３２を有するサンプルＮｏ．２では、第２誘電体層３２にクラックが存在するものが５０％もあった。これに対し、ＣｅＯ２とＡｌ２Ｏ３との混合物からなる第２誘電体層３２を有するサンプルＮｏ．１では、第２誘電体層３２にクラックが存在するものはなかった。
実施例２
第２誘電体層３２をＣｅＯ２−Ａｌ２Ｏ３またはＣｅＯ２から構成し、第２誘電体層３２中のＡｌ２Ｏ３含有量を表１に示す値とし、第２誘電体層３２の厚さを表１に示す値としたほかはサンプルＮｏ．１と同様にして、光記録ディスクサンプルを作製した。なお、各サンプルの第２誘電体層３２の厚さは、すべてのサンプルにおいて反射率が同じとなるように設定した。
これらのサンプルについて、ジッタが最小となる最適記録パワーＰｗを実施例１と同じ条件で求めた。また、これらのサンプルについて、実施例１と同様にして高温・高湿条件下で保存し、保存後に記録層４と第２誘電体層３２との間での剥離の有無を調べた。これらの結果を表１に示す。
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表１から、Ａｌ２Ｏ３含有量が６０モル％を超えると、記録層４と第２誘電体層３２との間で剥離が発生しやすくなることがわかる。なお、剥離は各サンプルについて１０例ずつ測定した。Ａｌ２Ｏ３含有量が８０モル％であるサンプルＮｏ．９における剥離発生頻度は、４／１０であった。一方、Ａｌ２Ｏ３含有量が１００モル％である前記サンプルＮｏ．３における剥離発生頻度は、１０／１０であった。これらの結果から、Ａｌ２Ｏ３含有量の好ましい範囲は１０〜８０モル％、特に２０〜６０モル％であることがわかる。
また、表１に示される結果から、Ａｌ２Ｏ３含有量を増やすことにより屈折率が低くなるため、第２誘電体層３２をより厚くでき、その結果、記録感度が向上する（最適記録パワーが下がる）ことがわかる。なお、表１に示されるサンプルでは、ジッタの最小値がいずれも８％以下であった。
なお、Ａｌ２Ｏ３に替えて、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｍｎ３Ｏ４、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｂｉ２Ｏ３またはＭｇＦ２を含有する複合ターゲットを用いて第２誘電体層３２を形成した場合でも、第２誘電体層３２のクラック発生が抑制され、また、第２誘電体層の剥離も認められなかった。特にＭｇＯを用いた場合には、Ａｌ２Ｏ３を用いた場合と同等のクラック抑制効果が認められた。
産業上の利用の可能性
本発明の光記録媒体は、酸化セリウムおよび上記添加化合物を含有する混合誘電体層を有する。上記混合誘電体層は、スパッタ法により形成する際にクラックが発生しにくい。また、媒体を高温・高湿条件下で保存しても、上記混合誘電体層と記録層との間で剥離が発生しにくい。また、上記混合誘電体層を、Ａｇまたはこれを主成分とする合金からなる反射層に接して設ければ、反射層を腐食させることがない。また、上記混合誘電体層では、酸化セリウムと上記添加混合物との混合比を変えることにより屈折率を幅広く制御できるため、媒体の光学設計が容易となる。
上記混合誘電体層の記録層に対する剥離しにくさは、記録層が金属または合金から構成される場合に実現するので、本発明は、相変化型光記録媒体および光磁気記録媒体に特に好適である。
【図面の簡単な説明】
図１は、光記録媒体の構成例を示す部分断面図である。
図２は、光記録媒体の他の構成例を示す部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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