(57)【要約】      （修正有）【課題】記録マーク消去の可能性が全くなく、高い記録感度を有する優れた追記型の光記録媒体を安価に提供すること。【解決手段】エネルギービームの照射により記録マークが形成される記録層を基板上に有する光情報記録媒体であって、この記録層はＩｎを主成分とする合金からなり、この記録層に隣接して、高融点の元素を主成分としたぬれ性制御層を有することを特徴とする光情報記録媒体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギービームの照射により記録マークが形成される記録層を基板上に有する光情報記録媒体であって、この記録層はＩｎを主成分とする合金からなり、この記録層に隣接して、高融点の元素を主成分としたぬれ性制御層を有することを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記記録層のＩｎを主成分とする合金がＮｉおよび／またはＣｏを６〜５０原子％含むことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
前記ぬれ性制御層が１５００℃以上の高融点を有する金属元素を主成分としていることを特徴とする請求項１または２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、光情報記録媒体に関し、特に追記型の優れた光情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
光情報記録媒体（光ディスク）は、記録再生方式により、再生専用型、書換え型および追記型の3種類に大別される。
【０００３】
このうち追記型の光ディスクでは、主に、レーザ光が照射された記録層材料の物性の変化を利用してデータを記録する。追記型の光ディスクは、情報の記録は出来るが消去や書き換えを行うことは出来ない。この様な特性を利用し、追記型の光ディスクは、例えば文書ファイルや画像ファイルなど、データの改ざん防止が求められるCD-R、DVD-R、DVD+R等として用いられている。
【０００４】
追記型の光ディスクに用いられる記録層材料としては、例えば、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ系色素などの有機色素材料が知られている。この有機色素材料にレーザ光を照射すると、色素の熱吸収によって色素や基板が分解、溶融、蒸発されるなどして記録マークが形成される。ところが有機色素材料を用いる場合、色素を有機溶媒に溶解してから基板上に塗布しなければならず、生産性が低いという問題がある。また記録信号の長期安定保存性などの点でも問題がある。
【０００５】
このような有機色素材料の弱点を改善するため、記録層として無機材料薄膜を使用し、この薄膜にレーザ光を照射して、局所的に記録マークを形成することにより記録を行う方法が提案されている。このような無機材料薄膜を使用した追記型光ディスクに関しては、記録方式として穴開け方式、相変化方式および合金化方式がある。
【０００６】
相変化方式としては、Te及びTe酸化物を用いた方式（特許文献１など）が提案されており、また合金化方式としてはCuとSiの積層構造により記録と共に合金化し記録を行う方式（特許文献２など）が提案されているが、いずれの方式も３層以上の膜をスパッタするために特殊な生産ラインを用意することになり、コストが上がっていた。
【０００７】
一方、上記コストの面を考慮したものとして、２層以下で記録膜を形成可能である穴開け記録方式が有望視されており、１層タイプ（特許文献３など）や２層タイプ（特許文献４など）のものも提案されているが、穴開け記録では記録感度がそのほかの方式に比べ悪化するという問題があった。これは穴開け方式が記録層の溶融現象を基にしているため、記録膜の融点以上まで温度を上げなければならず、必然的に高いレーザパワーを必要とするからである。
【特許文献１】特開昭５８−５４３３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２００６６３号公報
【特許文献３】特開昭５２−１３０３０４号公報
【特許文献４】特開昭５３−３１１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述の従来技術の問題点を解消し、記録マーク消去の可能性が全くなく、高い記録感度を有する優れた追記型の光記録媒体を安価に提供することをその課題としてなされたものである。
【０００９】
本発明者らは、次世代の青紫色レーザを用いた良好な記録感度を持つ穴開け方式の記録膜開発を目指し、低融点かつ環境負荷の小さいInを主要元素とした良好な記録特性を有する記録膜の開発に成功し、すでに特許出願を行った。
【００１０】
しかしながら、この出願の発明にあっても、その記録感度においては発明者らが意図した目標レベルに対しては必ずしも十分なものといえず、記録には比較的高いレーザパワーが必要であるということが判明した。
【００１１】
そこで、本発明者らは、かかる開発経緯を踏まえた上で前記の課題を達成すべく、鋭意検討、実験を重ねた結果、In基合金記録膜のぬれ性を制御し、低記録パワーにて良好な変調度を得られるぬれ性制御層を導入することにより、良好な記録特性を持ちつつ、さらに良好な信号変調度を有する記録膜が得られることを知見し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、請求項１に係る本発明は、エネルギービームの照射により記録マークが形成される記録層を基板上に有する光情報記録媒体であって、この記録層はＩｎを主成分とする合金からなり、この記録層に隣接して、高融点の元素を主成分としたぬれ性制御層を有することを特徴とする光情報記録媒体である。
【００１３】
また、請求項２に係る本発明は、前記記録層のＩｎを主成分とする合金がＮｉおよび／またはＣｏを６〜５０原子％含むことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体である。
【００１４】
さらに、請求項３に係る本発明は、前記ぬれ性制御層が１５００℃以上の高融点を有する金属元素を主成分としていることを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録媒体である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、良好な記録特性を持ち、且つ記録感度の高い記録層を備えた光情報記録媒体を安価に提供することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１及び図２は本発明の実施形態に係る光ディスクの模式構造を表したものである。図１で、１はディスク基板、２は記録層、３はぬれ性制御層、４は光透過層であり、レーザが図の上方から照射される場合の層構成を示している。
【００１７】
本発明においてはこの記録層２はＩｎを主成分とする合金からなる。In基合金を記録層２に用いるのは、Ｉｎが、従来用いられている例えばＡｌ，Ａｇ，Ｃｕなどの他の金属に比べて融点が格段に低い（融点：約１５６．６℃）ため、Ｉｎ基合金の薄膜が容易に溶融、変形し、低いレーザパワーでも容易に優れた記録特性を発揮することができるからである。また、特に、青紫色レーザを使用する時世代型光ディスクへの適用を考えた場合には、Ａｌ基合金などでは記録マークの形成が困難となる恐れがあるが、Ｉｎ基合金ではこの様な心配は全くないからである。
【００１８】
このＩｎ基合金におけるＩｎの含有量は上記記録特性を十分に発揮させるには４０原子％以上とすることが好ましく、またより好ましくは５０原子％以上、特に好ましくは６０原子％以上とする。
【００１９】
但し、Ｉｎ単独ではＣ／Ｎ比が低く、記録層の表面平滑性が劣ることから、本発明ではこれらの特性をカバーするためＩｎに加えて、Ｎｉおよび／またはＣｏなどを含有させることが望ましい。Ｎｉおよび／またはＣｏの好ましい含有量は６〜５０原子％とする。
【００２０】
次に、この記録層２に隣接して光透過層４の間に形成されたぬれ性制御層３は、本発明において記録感度を高めるために極めて重要な役割を果たす必須の構成要素である。このぬれ性制御層３は高い融点を有する金属元素（その化合物を含む）主成分として構成されたもので、特に１５００℃以上の融点を有する元素を主成分としたものが好ましい。この金属元素としてはＴａ（融点：約２９９７℃）、Ｍｏ（融点：約２６２０℃）、Ｎｂ（融点：約２４６８℃）、Ｗ（融点：約３４１０℃）及びＨｆ（融点：約２２３０℃）などの高融点金属元素が推奨される。
【００２１】
このぬれ性制御層３は上記のように構成されているため、層自体が高融点の特性を備え、後述する実施例の結果から知れるように、穴開け方式における光ディスクの記録感度を大幅に改善することを可能とする。
【００２２】
そして、記録感度改善のメカニズムの詳細は明らかではないが、一般的に融点と表面張力には相関が見られることから、低融点金属であるInで構成された記録層２と高融点金属元素で構成されたぬれ性制御層３との界面での表面張力の大きな違いによるものと考えられる。つまり、記録層２に穴開け方式により記録マークを形成する際に、記録層２に隣接した安定したぬれ性制御層３が、溶け落ちたInの記録マーク（穴）の近傍、周辺に対するぬれ性を有効に確保し、十分なスペースの記録マークの形成を促進させる役割を担っているものと推察される。
【００２３】
ところで、本実施形態では、ぬれ性制御層３が記録層２と光透過層４の間に形成された例であるが、記録層２と隣接して形成された層であれば良く、図２で示すように記録層２とディスク基板１との間に形成された形態でも勿論良いものである。
【００２４】
以下に、本発明の優れた効果を実証するため、実施例を挙げて説明する。
（実施例１）
前述の実施形態で説明した図１に示したタイプの光ディスクを対象とし、ディスク基板１として、ポリカーボネート基板（厚さ：1.1mm、トラックピッチ：0.32μm、溝幅0.16μm、溝深さ：25nm）を用い、その表面にDCスパッタリング法によって厚さ15nmの記録層２を成膜した。スパッタリングターゲットとしては、純Inのターゲット上に純Niのチップを配置することにより、記録膜２の組成がIn-39at%Niとなる様に成膜を行った。なお記録膜２の組成は誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）を用いて評価を行った。
【００２５】
記録層２形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下（１Ｔｏｒｒ＝１３３．３Ｐａ）、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：５０Ｗとした。
【００２６】
その記録層２の上部に、ＤＣスパッタリング法によって純Taからなる膜厚3ｎｍのぬれ性制御層３を成膜した。スパッタリングターゲットとしては、純Taターゲットを用いた。またぬれ性制御層３の成膜条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：５０Ｗとした。
次いでその上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製「ＢＲＤ−１３０」（商品名））をスピンコートした後、紫外線硬化させて膜厚１００±１５μmの光透過層４を形成した。
（実施例２）
前述の実施形態で説明した図２に示したタイプの光ディスクを対象とし、ディスク基板１として、ポリカーボネート基板（厚さ：1.1mm、トラックピッチ：0.32μm、溝幅0.16μm、溝深さ：25nm）を用い、その表面にＤＣスパッタリング法によって純Moからなる膜厚3ｎｍのぬれ性制御層３を成膜した。スパッタリングターゲットとしては、純Moターゲットを用いた。またぬれ性制御層３の成膜条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：５０Ｗとした。
【００２７】
そのぬれ性制御層３の上部に、DCスパッタリング法によって厚さ15nmの記録層２を成膜した。スパッタリングターゲットとしては、純Inのターゲット上に純Niのチップを配置することにより、記録膜２の組成がIn-39at%Niとなる様に成膜を行った。なお記録膜２の組成は誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）を用いて評価を行った。
【００２８】
記録層２形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下（１Ｔｏｒｒ＝１３３．３Ｐａ）、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：５０Ｗとした。
【００２９】
次いでその上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製「ＢＲＤ−１３０」（商品名））をスピンコートした後、紫外線硬化させて膜厚１００±１５μmの光透過層４を形成した。
（比較例）
図３に示したタイプの光ディスク（本発明のぬれ性制御層がないもの）を対象とし、ディスク基板１として、ポリカーボネート基板（厚さ：1.1mm、トラックピッチ：0.32μm、溝幅0.16μm、溝深さ：25nm）を用い、その表面にDCスパッタリング法によって厚さ15nmの記録層２を成膜した。スパッタリングターゲットとしては、純Inのターゲット上に純Niのチップを配置することにより、記録膜２の組成がIn-39at%Niとなる様に成膜を行った。なお記録膜２の組成は誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）を用いて評価を行った。
【００３０】
記録層２形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下（１Ｔｏｒｒ＝１３３．３Ｐａ）、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：５０Ｗとした。
【００３１】
次いでその上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製「ＢＲＤ−１３０」（商品名））をスピンコートした後、紫外線硬化させて膜厚１００±１５μmの光透過層４を形成した。
【００３２】
（光ディスクの評価法）
光ディスク評価装置（パルステック工業社製「ODU-1000」（商品名）、記録レーザ波長：405nm、NA（開口数）：0.85）とデジタルオシロスコープ（横河電機社製「DL1640L」（商品名））を使用し、レーザパワー４ｍWから１２ｍWの範囲において線速４．９ｍ／ｓで長さ0.60μmの記録マークを繰り返して形成し、レーザパワー0.3ｍWにおける信号読み取り時の信号変調度を測定した。なお信号変調度とは、得られた信号の（信号強度max−信号強度min）/(信号強度max)×100（単位％）のことであり、所望の記録特性を得るためには信号変調度が５０％以上必要であると一般的に考えられている。
【００３３】
（評価結果）
これら実施例１、実施例２及び比較例それぞれの光記録媒体における信号変調度と記録パワーの関係を図４に示す。比較例では記録に必要なレーザパワー、すなわち信号変調度が５０％以上になるレーザパワーが7〜8ｍＷ必要で有るのに対し実施例１及び実施例２においては6mW程度で信号変調度が５０％以上になっていることがわかり、本発明にかかるぬれ性制御層を光記録媒体に導入することにより記録感度が大幅に改善されることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態（及び実施例）に係る光ディスクの模式構造を表した断面図である。
【図２】本発明の実施形態（及び実施例）に係る光ディスクの模式構造を表した断面図である。
【図３】比較例に係る光ディスクの模式構造を表した断面図である。
【図４】実施例及び比較例それぞれの光記録媒体における記録パワーと信号変調度の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１：ディスク基板  ２：記録層  ３：ぬれ性制御層  ４：光透過層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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