(57)【要約】【課題】ＤＶＤ−ＲＯＭ並に大記録容量で記録線速が３．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの広範囲かつ高速においても、十分な変調度を確保しオーバライトの繰り返し特性が良好で保存信頼性の高い相変化型光記録媒体を提供する。【解決手段】相変化型光記録媒体の構成層として、例えば基板１上に（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からなる第一耐熱保護層２、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｂ、ＺｎおよびＬｕとを含む合金の相変化記録材料からなる記録層３、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からなる第二耐熱保護層４、Ａｇ合金からなる反射放熱層５およびアクリル樹脂からなる環境保護層６を順次積層して設ける。【選択図】      図２
2004181742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に構成層として少なくとも相変化記録材料からなる記録層を設け、該記録層に電磁波を照射して可逆的相変化を起生し、該相変化に伴う光学定数の変化を利用して情報の記録、再生、消去、書き換えを行う相変化型光記録媒体において、前記相変化記録材料が、Ｇａと、Ｉｎと、Ｓｂと、Ｚｎと、Ｌｕとを含む合金であることを特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項２】
前記構成層として、基板上に相変化記録材料からなる記録層と反射放熱層とが順に備えられ、該基板と該記録層との間および／または該記録層と該反射放熱層との間に耐熱保護層を順次設けたことを特徴とする請求項１に記載の相変化型光記録媒体。
【請求項３】
前記反射放熱層の表面に環境保護層を設けたことを特徴とする請求項２に記載の相変化型光記録媒体。
【請求項４】
前記相変化記録材料の組成式をＧａαＩｎβＳｂγＺｎδＬｕε（但し、α＋β＋γ＋δ＋ε＝１００（原子％）である。）とするとき、各元素の組成量α、β、γ、δ、εがそれぞれ；３≦α≦３５、５≦β≦５０、４３≦γ≦８５、１≦δ≦５、０．５≦ε≦４の範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の相変化型光記録媒体。
【請求項５】
前記相変化記録材料が更にＡｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を含有する合金であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の相変化型光記録媒体。
【請求項６】
前記Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を含有する合金の組成式をＧａαＩｎβＳｂγＺｎδＬｕεＸκ（但し、式中のＸはＡｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を表し、α＋β＋γ＋δ＋ε＋κ＝１００（原子％）である。）とするとき、各元素の組成量α、β、γ、δ、ε、κがそれぞれ；３≦α≦３５、５≦β≦５０、４３≦γ≦８５、１≦δ≦５、０．５≦ε≦４、１≦κ≦３の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の相変化型光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波、特にレーザ光を照射することにより、記録層材料に光学的な変化を生じさせて、情報の記録、再生、消去および書き換えが可能な、高速で大容量の高密度記録に応用される相変化型光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁波、特にレーザ光等の光ビームの照射により、情報の記録、再生、消去を行い書き換えるオーバーライトが可能な光記録媒体の一つとして、結晶−非結晶相間、または結晶−結晶相間の相転移を利用する、いわゆる相変化型光ディスクが知られている。この相変化型光ディスクは、単一ビームによるオーバライトが可能であり、しかもドライブ側装置の光学系が単純なために、コンピュータやＡＶ関連の記録媒体として使用されている。
【０００３】
このような相変化型光ディスクの記録材料としては、これまでＧｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ｇａ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ等の相変化記録材料が用いられている。
特に、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅは、高感度で記録マークのアモルファス部の輪郭が明確であるという特徴を有し、マークエッジ記録用材料として有用であることが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。そして、既にマークエッジ記録用材料として使用されている。また、類系のＡｇ−Ｓｂ−Ｔｅ系の記録用材料に関しても開示されている（例えば、特許文献４、特許文献５参照。）。
【０００４】
しかし、上記記録材料は、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）等の比較的低い記録密度を有する記録媒体として用いられるものであり、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ等に適用する場合には、記録線速が３．５ｍ／ｓ（１倍速）程度の低速ではオーバライトは可能であるが、２倍速以上になるとオーバライト特性が劣化するという問題が発生する。
この劣化の原因は、上記相変化記録材料からなる記録材料の結晶化速度が遅いため、高記録線速下でのオーバライトが困難になるためである。
この対策として相変化記録材料中の組成分であるＳｂの組成量を増加して結晶化速度を速くすることもできるが、この場合にはＳｂ量の増加により結晶化温度が低下してしまい、記録媒体の保存時における特性劣化が大きくなるという問題がある。
【０００５】
上記保存時における特性劣化の問題を解決する方法として、Ａｇ−Ｉｎ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化化合物からなる記録材料を用いることが開示されている（例えば、特許文献６参照。）。しかし、この記録材料は、記録線速が３．０ｍ／ｓから２０ｍ／ｓの範囲ではオーバライトが可能なものであるが、更に高記録線速の場合、例えば２０ｍ／ｓよりも高速の場合には対応することができない。
【０００６】
一方、高記録線速化用の材料としてＧａ−Ｓｂ系相変化記録材料が報告されている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、このＧａＳｂ系は、結晶化速度が極めて速いと報告されているが、結晶化温度が３５０℃と非常に高いため、記録材料を未記録状態とするための初期化工程における初期結晶化が困難であるという難点がある。
【０００７】
更に、ＧａＳｂ系相変化記録材料にＭｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ等を添加し、特性の向上を試みたものが開示されている（例えば、特許文献７、特許文献８参照）。しかし、これらの組成からなる相変化化合物は、高速記録におけるオーバライト特性、変調度、そして保存信頼性を同時に満足するものではない。
【０００８】
上記のように種々の相変化記録材料が報告されているが、いずれも書き換え可能な相変化型光記録媒体として要求される特性を全て満足し得るものとは云えなかった。特に、ＤＶＤ−ＲＯＭと同様な高密度記録容量であり、しかも記録線速が更に高速化（〜３５ｍ／ｓ）された場合に対応でき、オーバライト特性、変調度、そして保存信頼性を同時に満足するような書き換え可能な相変化型光記録媒体の開発が課題となっている。
【０００９】
上記３５ｍ／ｓの高記録線速下でもオーバライトができるためには、非晶相と結晶相との間の相転移を利用する記録媒体においては、レーザビーム径が１μｍφとすると、レーザビームが３５ｍ／ｓの線速で回転するディスク（Ｄｉｓｋ）上の一点を横切る速度は約２９ｎｓｅｃであり、このことから相変化記録媒体に要求される結晶化時間は２９ｎｓｅｃ程度であることが計算から求められる。更に高密度記録のＤＶＤでは、使用する光学系のレーザ波長が６５０ｎｍと従来の７８０ｎｍより短くなるために、そのビーム径も１μｍφより小さくなり、レーザビームが３５ｍ／ｓの線速で回転するディスク上の一点を横切る速度は２９ｎｓｅｃより更に短くなる。例えば、ビーム径を０．７μｍφとすると、一点を横切る時間は約２０ｎｓｅｃとなり、このような短時間でオーバライト、即ち古いマークを消去（結晶化）して新しいマークを書き換えることが要求される。
前述の従来技術であるＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系、ＧａＳｂ系、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系においてもこの時間内での高速結晶化は可能であるが、保存信頼性や初期結晶化に問題があり、３５ｍ／ｓの線速で特性を全て満足できるような記録材料は無かった。
【００１０】
【特許文献１】
特開平３−２３１８８９号公報
【特許文献２】
特開平４−１９１０８９号公報、
【特許文献３】
特開平４−２３２７７９号公報
【特許文献４】
特開平４−２６７１９２号公報、
【特許文献５】
特開平５−３４５４７８号公報
【特許文献６】
特開平２０００−３２２７４０号公報
【特許文献７】
米国特許第４８１８６６６号明細書
【特許文献８】
米国特許第５０７２４２３号明細書
【非特許文献１】
デー・ジェー・ガベスティン（Ｄ．Ｊ．Ｇａｖｅｓｔｉｊｎ），外４名，「フェイズ−チェンジ  オプティカル  データ  ストレージ  イン  ガリウムアンチモナイド（Ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄａｔａ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｉｎ  ＧａＡｓ）」、（米国）、アプライド  オプティックス（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ）、Ｖｏｌ．２６、Ｎｏ．２２１１５、Ｎｏｖｅｍｂｅｒ、１９８７
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的はＤＶＤ−ＲＯＭ並に大記録容量で記録線速が３．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの広範囲かつ高速においても十分な変調度を確保し、オーバライトの繰り返し特性が良好で保存信頼性の高い相変化型光記録媒体を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために記録媒体の記録層を構成する材料に着目して鋭意研究を重ねた結果、相変化記録材料としてＧａと、Ｉｎと、Ｓｂと、Ｚｎと、Ｌｕとを含む合金を用いたときに上記課題を解決することができると共に、該合金にＡｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を添加することにより、ＡｇあるいはＧｅの場合には保存信頼性を、またＳｎあるいはＢｉの場合には高速結晶化を更に向上することを見出し、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１３】
即ち、記録層を構成する材料として本発明では、ＧａＳｂ合金の有する高速結晶化と、ＩｎＳｂ合金の有する比較的低い結晶化温度に注目し、Ｇａと、Ｉｎと、Ｓｂとを構成元素とすることにより、高速結晶化と結晶化温度の課題を解決した。具体的には、Ｉｎを加えることにより、結晶化温度を低減し、ＧａＳｂ合金の有する高い結晶化温度に付随した初期結晶化の困難さを解消した。また、Ｌｕを組成分として加えることにより、更に高速の結晶化を実現すると共に、十分高い変調度を獲得することができた。更に、Ｚｎを加えることにより、記録層の保存信頼性とオーバライト特性の向上を実現した。
【００１４】
上記のようなＧａと、Ｉｎと、Ｓｂと、Ｚｎと、Ｌｕとを含む合金組成により、高速結晶化、高い変調度、良好なオーバライトおよび保存特性が得られる理由として考えられることは、先ず高速結晶化については、前述のようにＧａ−Ｓｂがその機能を担っていると考えられる。即ち、ＧａＳｂ化合物の最隣接原子間距離は、結晶と非結晶の間でほぼ同じであるため、わずかな原子の移動でアモルファス相から結晶相に転移ができるものと考えられる。
また、Ｉｎは、Ｇａと同族の元素であるため、ＧａＳｂと同様にＩｎＳｂも高速結晶化が可能であると同時に結晶化温度が１３０℃前後と低いため、ＧａＳｂ本来の結晶化温度（３００℃以上）を、Ｉｎを加えることにより低下させることができる。また、Ｌｕの添加により、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｂ系記録材料の結晶化速度を更に向上させ、同時に高い変調度を得ることができる。Ｌｕ添加による高速結晶化の原因は明確ではないがＬｕの原子半径が大きいことによるものと思われる。また、Ｌｕの添加により変調が度向上する理由については、今のところ詳細は不明である。
更に、Ｚｎの添加により保存信頼性とオーバライト特性が向上するが、保存信頼性の向上については、ＧａＳｂ、ＩｎＳｂがＰ型半導体と考えられ、これに対してアクセプターとなるＺｎを添加することにより、半導体における原子価制御の考え方から、酸化の促進を抑制するとものと想定される。オーバライト特性の向上に関するＺｎの効果についての理由は、今のところ詳細は不明である。
以下、上記相変化記録材料を記録層に用いた本発明について具体的に説明する。
【００１５】
請求項１の発明は、基板上に構成層として少なくとも相変化記録材料からなる記録層を設け、該記録層に電磁波を照射して可逆的相変化を起生し、該相変化に伴う光学定数の変化を利用して情報の記録、再生、消去、書き換えを行う相変化型光記録媒体において、前記相変化記録材料が、Ｇａと、Ｉｎと、Ｓｂと、Ｚｎと、Ｌｕとを含む合金であることを特徴とする相変化型光記録媒体である。
【００１６】
請求項１の構成によれば、ＤＶＤ−ＲＯＭ並に大記録容量で記録線速が３．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの広範囲に対応でき、しかも高速においても十分な変調度特性と良好なオーバライト、およびその繰り返し特性を示し、高い保存信頼性を有する相変化型光記録媒体の提供が可能となる。
【００１７】
請求項２の発明は、前記構成層として、基板上に相変化記録材料からなる記録層と反射放熱層とが順に備えられ、該基板と該記録層との間および／または該記録層と該反射放熱層との間に耐熱保護層を順次設けたことを特徴とする請求項１に記載の相変化型光記録媒体である。
【００１８】
請求項３の発明は、前記反射放熱層の表面に環境保護層を設けたことを特徴とする請求項２に記載の相変化型光記録媒体である。
【００１９】
請求項２および３の構成によれば、大容量、高記録線速下における、変調度確保、オーバライトの繰り返し特性維持、保存信頼性保持が達成された相変化型光記録媒体の提供が可能となる。
【００２０】
請求項４の発明は、前記相変化記録材料の組成式をＧａαＩｎβＳｂγＺｎδＬｕε（但し、α＋β＋γ＋δ＋ε＝１００（原子％）である。）とするとき、各元素の組成量α、β、γ、δ、εがそれぞれ；３≦α≦３５、５≦β≦５０、４３≦γ≦８５、１≦δ≦５、０．５≦ε≦４の範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の相変化型光記録媒体である。
【００２１】
請求項４の構成によれば、結晶化速度が低下することなくオーバライトが可能であり、結晶化温度が低減して初期結晶化が容易となり、大容量、高記録線速に対して十分な変調度特性が確保され、その繰り返し特性、高い保存信頼性などの特性が両立した相変化型光記録媒体の提供が可能となる。
【００２２】
請求項５の発明は、前記相変化記録材料が更にＡｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を含有する合金であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の相変化型光記録媒体である。
【００２３】
請求項６の発明は、前記Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を含有する合金の組成式をＧａαＩｎβＳｂγＺｎδＬｕεＸκ（但し、式中のＸはＡｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を表し、α＋β＋γ＋δ＋ε＋κ＝１００（原子％）である。）とするとき、各元素の組成量α、β、γ、δ、ε、κがそれぞれ；３≦α≦３５、５≦β≦５０、４３≦γ≦８５、１≦δ≦５、０．５≦ε≦４、１≦κ≦３の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の相変化型光記録媒体である。
【００２４】
請求項５および６の構成によれば、Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素がＡｇあるいはＧｅの場合には保存信頼性が一層向上し、ＳｎあるいはＢｉの場合には高速結晶化が一層向上した相変化型光記録媒体の提供が可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の相変化型光記録媒体においては、基板上に構成層として記録層の他、耐熱保護層、反射層、環境保護層等を設けることができ、目的や要求特性に応じて構成層の形態が選ばれる。本発明の相変化型光記録媒体を図面を参考にして説明する。
本発明の相変化型光記録媒体は、例えば図１〜図４に示したような構成を有するものである。すなわち、基板１上に第一耐熱保護層２、記録層３、第二耐熱保護層４、反射放熱層５が順次設けられた構成（図１）とするか、あるいは図１の構成の反射放熱層５上に、更に環境保護層６が設けられた構成（図２）とすることができる。また、耐熱保護層は必ずしも記録層３の両側に設ける必要はないが、基板１がポリカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料の場合には、図３、図４に示すように基板１と記録層３との間に第一耐熱保護層２を設け、記録層３と反射放熱層５との間の構成層（図１、図２における第二耐熱保護層４）を省いた構成とすることもできる。なお、これらの構成は実施の形態を説明するための例であって他の構成でもよいが、通常図２の構成形態が好ましい。以下に各構成層について説明する。
【００２６】
基板１に用いられる材料としては、一般にガラス、セラミックスまたは樹脂が用いられるが、樹脂製基板が、成形性、コストの点から望ましい。
樹脂の代表例としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられるが、加工性、光学特性等の点からポリカーボネート樹脂が好ましい。また、基板１の形状は、ディスク状、カード状またはシート状のいずれであってもよい。
【００２７】
耐熱保護層（第一耐熱保護層２または第二耐熱保護層４）に用いられる材料としては、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２等の金属酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ等の窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＴａＳ３等の硫化物、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物等が挙げられる。また、耐熱保護層の形成には、各種気相成膜法（真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、光ＣＶＤ、イオンプレーティング等）が用いられる。例えば、（ＺｎＳ）・（ＳｉＯ２）を用いてスパッタリング法により膜形成を行うことにより耐熱保護層、すなわち誘電体層が形成される。
この誘電体層は、耐熱保護層としての機能と、光干渉層としての機能を有することから、これらの機能が最大限に発揮されるように層形成することが必要である。そのためには、膜厚を２００〜３０００Å、特に３５０〜２０００Åとすることが好ましい。２００Å未満の場合には耐熱保護層としての機能が失われ、一方３０００Åを超えると界面剥離が生じやすくなるので好ましくない。
【００２８】
記録層３に用いられる本発明の相変化記録材料は、前記のように組成式をＧａαＩｎβＳｂγＺｎδＬｕε（但し、α＋β＋γ＋δ＋ε＝１００（原子％）である。）とするとき、各元素の組成量α、β、γ、δ、εがそれぞれ；３≦α≦３５、５≦β≦５０、４３≦γ≦８５、１≦δ≦５、０．５≦ε≦４の範囲である。
【００２９】
ここで実験によれば、αが３原子％より少ない場合、あるいはγが４３原子％より少ない場合には、結晶化速度が低下し、３５ｍ／ｓの記録線速下でオーバライトが困難となる。一方、αが３５原子％よりも多い場合、あるいはγが８５原子％よりも多い場合には、オーバライトの繰り返し回数が低下する。また、βが５原子％より少ないと結晶化温度が低くならず初期結晶化が困難となり、５０原子％よりも多いと保存信頼性が低下する。更に、δが１原子％より少ないと保存信頼性とオーバライト特性が低下し、５原子％より多いと反射率が低下する。そして、εが０．５原子％より少ないと高速結晶化に余裕がなくなり、更に変調度の確保が困難となる。εが４原子％より多くなると極めて結晶化しやすくなり保存安定性が低下する。
【００３０】
また、本発明では、Ｇａと、Ｉｎと、Ｓｂと、Ｚｎと、Ｌｕとからなる合金にＡｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を加えることで、更なる保存信頼性の向上あるいは結晶化速度の向上が達成される。即ち、ＡｇあるいはＧｅを加えた場合には、更なる保存信頼性の向上が図られ、ＳｎあるいはＢｉを加えた場合には、結晶化速度を更に向上させて３５ｍ／ｓでの高線速下でも余裕のあるオーバライトが可能となる。
上記Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの添加元素の組成量をκ（原子％）としたとき、κの値は、１≦ε≦３の範囲である。εが１原子％より少ないと、ＡｇあるいはＧｅの場合には更なる保存特性の向上は望めず、ＳｎあるいはＢｉの場合には更なる高速の結晶化は難しい。また、εが３原子％より多いと、ＡｇあるいはＧｅの場合には記録感度が低下し、ＳｎあるいはＢｉの場合には保存信頼性が大きく低下する。
【００３１】
また、本発明の前記相変化化合物を含有する記録層３は、前記気相成膜法、例えばスパッタリング法により膜形成が行われ、その膜厚は、１００〜１０００Å、好ましくは２００〜３５０Åである。１００Åより薄いと光吸収能が低下し、記録層としての機能を失い、１０００Åより厚いと透過光が少なくなるため、干渉効果が期待できなくなる。
【００３２】
反射放熱層５に用いられる材料としては、高速記録に対応できる高熱伝導性のＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ等の金属や合金、中でも例えばＡｇ合金が用いられ、その膜形成は前記各種気相成膜法、例えばスパッタリング法により行うことができる。膜厚は、５００Å〜２０００Å、好ましくは７００Å〜１５００Åである。
【００３３】
環境保護層６に用いられる材料としては、作業性が良く、均一な薄膜形成が可能であり、記録媒体用としての機能を満足する耐環境性の優れた材料であれば制約はないが、スピンコート等の手法によって薄膜が形成できるエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の樹脂材料が好ましい。
【００３４】
本発明の相変化型光記録媒体の記録、再生、消去、書き換えには、電磁波（可視光、紫外線、赤外線、電子線等）が用いられるが、光学系の搭載性、小型化などから特に半導体レーザ光等の光ビームが好適である。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、これら実施例によって、本発明は何ら限定されるものではない。
実施例１
前記図２に示す構成層と同じにして、トラックピッチ０．７μｍ、溝深さ４００Å、厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍφのポリカーボネート製基板１上に、第一耐熱保護層２、記録層３、第二耐熱保護層４、反射放熱層５をスパッタリング法により順次設けた。更に、反射放熱層５の上には、スピンコート法によりアクリル樹脂からなる環境保護層６を設けた。
即ち、第一耐熱保護層２として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０を厚さ７５０Åに、記録層３としてＧａ８Ｉｎ９Ｓｂ７８Ｚｎ３Ｌｕ２を厚さ１５０Åに、第二耐熱保護層４として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０を厚さ３００Åに、反射放熱層５としてＡｇ合金を厚さ９５０Åにそれぞれ制御してスパッタリング法により各層を積層した。得られた積層構成最上層の反射放熱層５上にアクリル樹脂をスピンコートして環境保護層６を設け、評価用相変化型光記録媒体を作製した。
【００３６】
実施例２〜７
実施例１において、記録層３として用いたＧａ８Ｉｎ９Ｓｂ７８Ｚｎ３Ｌｕ２に代えて、Ｇａ２５Ｉｎ８Ｓｂ６４Ｚｎ２Ｌｕ１（実施例２）、Ｇａ７Ｉｎ２６Ｓｂ６４Ｚｎ２Ｌｕ１（実施例３）、Ｇａ８Ｉｎ８Ｓｂ７８Ｚｎ３Ｌｕ２Ａｇ１（実施例４）、Ｇａ８Ｉｎ８Ｓｂ７８Ｚｎ３Ｌｕ２Ｇｅ１（実施例５）、Ｇａ８Ｉｎ８Ｓｂ７８Ｚｎ３Ｌｕ２Ｓｎ１（実施例６）、Ｇａ８Ｉｎ８Ｓｂ７８Ｚｎ３Ｌｕ２Ｂｉ１（実施例７）、とした以外は、各構成層の材料組成と膜厚を実施例１とまったく同じにしてそれぞれの評価用相変化型光記録媒体を作製した。
表１および表２に上記実施例１〜７で作製した評価用相変化型光記録媒体それぞれの各構成層の材料組成と膜厚をまとめて示す。
【００３７】
【表１】
2004181742.tif 000003
【００３８】
【表２】
2004181742.tif 000004
【００３９】
比較例１〜８
実施例１において、記録層３として用いたＧａ８Ｉｎ９Ｓｂ７８Ｚｎ３Ｌｕ２に代えて、Ｇａ５０Ｓｂ５０（比較例１）、Ｉｎ５０Ｓｂ５０（比較例２）、Ｇａ１２Ｓｂ８８（比較例３）、Ｉｎ３２Ｓｂ６８（比較例４）、Ｇａ１０Ｉｎ１５Ｓｂ７５（比較例５）、Ｇａ９Ｉｎ１４Ｓｂ７４Ｚｎ３（比較例６）、Ｇａ９Ｉｎ１４Ｓｂ７５Ｌｕ２（比較例７）、Ａｇ１Ｉｎ３Ｇｅ２Ｓｂ７８Ｔｅ１６（比較例８）とした以外は各構成層の材料組成を実施例１と同様にしてそれぞれの評価用相変化型光記録媒体を作製した。なお、記録層３、第二耐熱保護層４および反射放熱層５の膜厚は比較例により異なる。
表３および表４に比較例１〜８で作製した評価用相変化型光記録媒体それぞれの各構成層の材料組成と膜厚をまとめて示す。
【００４０】
【表３】
2004181742.tif 000005
【００４１】
【表４】
2004181742.tif 000006
【００４２】
上記実施例１〜７および比較例１〜８で得られた評価用相変化型光記録媒体は非晶質であり、評価に際して記録媒体を初期結晶化して未記録状態とした。なお、実施例１〜７および比較例２、４、５、６、７、８の各評価用相変化型光記録媒体については、高出力半導体レーザを用い、出力７００ｍＷで初期結晶化（初期化）した。比較例１および３の場合には、同レーザによる出力７００ｍＷでは初期化はうまく行かず、そのため１１００ｍＷの条件で初期化した。、
初期化の後、各評価用相変化型光記録媒体の再生信号特性、保存特性を下記により評価した。
【００４３】
評価に際しては、記録線速、記録パワーをそれぞれ３．５ｍ／ｓ（１０ｍＷ）、１５ｍ／ｓ（１６ｍＷ）、２５ｍ／ｓ（２６ｍＷ）、３５ｍ／ｓ（３６ｍＷ）に設定して行った。また、記録用レーザの波長を６５０ｎｍとし、ＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ  Ｆｏｕｒｔｅｅｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ランダムパターンでオーバライトの繰り返しを行い、再生信号特性の評価は３Ｔ信号のジッタ値と、１４Ｔ信号の変調度で行った。また、保存特性は１０００回オーバライトした記録媒体を８０℃、８５％の温湿下で３００時間保持した後の、オーバライト１０００回目における３Ｔ信号のジッタ値と１４Ｔ信号の変調度で評価した。実施例１〜７の評価結果を表５に、比較例１〜８の評価結果を表６にそれぞれ示す。
【００４４】
【表５】
2004181742.tif 000007
【００４５】
【表６】
2004181742.tif 000008
【００４６】
表５、６から明らかなように、本発明の相変化記録材料であるＧａ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｚｎ−Ｌｕ系合金を用いた実施例１、２および３は、いずれもオーバライト特性が良好で十分な変調度を確保し、しかも保存信頼性に優れ、初期結晶化も容易に行うことができた。このＧａ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｚｎ−Ｌｕ合金の組成に、Ａｇを加えた実施例４またはＧｅを加えた実施例５は、実施例１、２および３に比較して更に保存信頼性が向上した。またＧａ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｚｎ−Ｌｕ合金の組成に、Ｓｎを加えた実施例６またはＢｉを加えた実施例７は、２５ｍ／ｓおよび３５ｍ／ｓの記録線速においてジッタ値が向上している。
【００４７】
上記本発明に対して、従来技術である比較例の場合、記録材料としてＧａ−Ｉｎ−Ｓｂ系であるＧａ１０Ｉｎ１５Ｓｂ７５（比較例５）と、Ｇａ５０Ｓｂ５０（比較例１）、Ｉｎ５０Ｓｂ８８（比較例２）の化合物組成、あるいはＧａ１２Ｓｂ８８（比較例３）、Ｉｎ３２Ｓｂ６８（比較例４）の共晶組成を用いた記録媒体では、高記録線速下でのオーバライトは可能であるが、本発明の記録材料を用いた記録媒体と比較して、ジッタ値、変調度、保存信頼性、そしてオーバライト特性が劣っている。また、ＧａＳｂ系では初期結晶化が難しい状況であった。
一方、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｂ系にＺｎを添加した比較例６の場合は、保存信頼性とオーバライト繰り返し特性は改善されているものの、ジッタ値および変調度は改善されていない。また、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｂ系にＬｕを添加した比較例７の場合は、ジッタ値および変調度は大きく改善されているが、保存信頼性とオーバライト繰り返し特性は低下する。なお、初期結晶化に関しては、ＩｎおよびＬｕを加えることによりＧａ−Ｓｂ系でも初期結晶化パワーが１１００ｍＷから７００ｍＷまで低下し、初期化が可能であった。
また、比較例８のＡｇ−Ｉｎ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系（Ａｇ１Ｉｎ３Ｇｅ２Ｓｂ７８Ｔｅ１６）記録材料では、線速が２５ｍ／ｓおよび３５ｍ／ｓではオーバライトが不可能であった。
【００４８】
更に、前記比較例としては示していないが、相変化記録材料としてＧａＳｂ系にＣｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｂｉを加えた系、あるいはＩｎＳｂ系にＣｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｂｉを加えた系についても実験し、その再生信号評価および保存信頼性評価を行ったが、本発明の相変化記録材料のように３．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの広い範囲で記録が可能で、再生信号のジッタ値が良好であり、十分な変調度を確保し、しかもオーバライト繰り返し特性が良好で、保存信頼性に優れた材料を見出すことはできなかった。
【００４９】
【発明の効果】
基板上に構成層としてＧａと、Ｉｎと、Ｓｂと、Ｚｎと、Ｌｕとを含む合金（Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｚｎ−Ｌｕ系相変化記録材料）からなる記録層を設けた相変化型光記録媒体とすることにより、電磁波の照射によって可逆的に相変化を起し、この相変化に伴う光学定数の変化を利用した情報の記録、再生、消去、書き換えが可能となる。このような構成の相変化型光記録媒体は、ＤＶＤ−ＲＯＭ並みに大記録容量で、しかも記録線速が３．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの広範囲に対応でき、かつ高速記録においても十分な変調度が確保され、オーバライトの繰り返し特性も良好であり、保存信頼性が優れている。
また、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｚｎ−Ｌｕ系相変化記録材料（合金）に、Ａｇ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉの中から選ばれる一つの元素を含有させることにより、相変化型光記録媒体の一層の保存信頼性向上（ＡｇおよびＧｅの場合）および一層の高速結晶化（ＳｎおよびＢｉの場合）を可能とする。
あるいは、相変化型光記録媒体の構成層として、基板と記録層との間および／または記録層と反射放熱層との間に耐熱保護層を設けるか、更に反射放熱層の表面に環境保護層を設けることにより、大容量、高記録線速下においても変調度確保やオーバライトの繰り返し特性および保存信頼性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における相変化型光記録媒体を説明するための構成層例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における相変化型光記録媒体を説明するための他の構成層例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における相変化型光記録媒体を説明するための別の構成層例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における相変化型光記録媒体を説明するための更に別の構成層例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１    基板
２    第一耐熱保護層
３    記録層
４    第二耐熱保護層
５    反射放熱層
６    環境保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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