(57)【要約】【課題】  Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を記録層として用いた情報記録媒体において、記録データの信頼性が高く、データの繰返し記録に対する耐久性の高く、且つ、耐酸化性に優れた情報記録媒体を提供する。【解決手段】  基板と、基板上に設けられ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及びこれらの元素以外の元素Ｍを含む相変化材料で形成された記録層とを備え、Ｇｅの一部が元素Ｍで置換されており、記録層中の元素Ｍの含有量が１０原子％以下であることを特徴とする情報記録媒体を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図１
2005205762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体であって、
基板と、
基板上に設けられ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及びこれらの元素以外の元素Ｍを含む相変化材料で形成された記録層とを備え、
Ｇｅの一部が元素Ｍで置換されており、該記録層中のＢｉ、（Ｇｅ＋Ｍ）及びＴｅの組成比率がＢｉ、（Ｇｅ＋Ｍ）及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲にあり、
Ｂ２’（Ｂｉ２，（Ｇｅ＋Ｍ）４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２’（Ｂｉ３，（Ｇｅ＋Ｍ）４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２’（Ｂｉ４，（Ｇｅ＋Ｍ）４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６’（Ｂｉ１６，（Ｇｅ＋Ｍ）３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８’（Ｂｉ３０，（Ｇｅ＋Ｍ）２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７’（Ｂｉ１９，（Ｇｅ＋Ｍ）２６，Ｔｅ５５）
元素Ｍが元素ＭＡ及び元素ＭＢを含み、該記録層中の元素ＭＡの含有量αと元素ＭＢの含有量βとの間に、α×β≠０原子％、且つ、０原子％＜α＋β≦１０原子％の関係が成立し、元素ＭＡはＳｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、元素ＭＢはＡｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
情報記録媒体であって、
基板と、
基板上に設けられ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及びこれらの元素以外の元素Ｍを含む相変化材料で形成された記録層とを備え、
該記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率がＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲にあり、
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
元素Ｍが元素ＭＡ及び元素ＭＢを含み、該記録層中の元素ＭＡの含有量αと元素ＭＢの含有量βとの間に、α×β≠０原子％、且つ、０原子％＜α＋β≦１０原子％の関係が成立し、元素ＭＡはＳｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、元素ＭＢはＡｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項３】
元素Ｍが、さらに、元素ＭＣを含み、上記記録層中の元素ＭＣの含有量γと元素ＭＡの含有量αと元素ＭＢの含有量βとの間に、０原子％＜α＋β＋γ≦１０原子％の関係が成立し、元素ＭＣがＡｇ、Ｃｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｌａ及びＣｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であることを特徴とする請求項１または２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
上記情報記録媒体の情報記録に用いられる光ビームの波長が３９０ｎｍ〜４２０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
上記基板上に同心円状あるいはスパイラル状の溝が形成されており、該溝及び溝間の少なくともいずれか一方を記録トラックとして用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
上記溝及び上記溝間の両方を記録トラックとして用いることを特徴とする請求項５に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
上記情報記録媒体の記録トラックのトラックピッチＴＰと、情報の記録再生に用いられる光ビームの波長λと、光ビームを集光するための対物レンズの開口数ＮＡとの間に、
０．３５×（λ／ＮＡ）≦ＴＰ≦０．７×（λ／ＮＡ）
なる関係が成立することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
上記情報記録媒体が、さらに、界面層を備え、該界面層が上記記録層の少なくとも一方の側の表面に接して設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
上記情報記録媒体が、さらに、熱拡散層と保護層とを備え、該熱拡散層が上記記録層の光ビーム入射側と反対側に設けられ、該保護層が上記記録層と該熱拡散層との間に設けられ、該保護層の膜厚が２５ｎｍ〜６０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
上記保護層が、上記光ビームの波長における屈折率が１．７以下で且つ消衰係数が０．１以下である材料を２５％以上含むことを特徴とする請求項９に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
上記保護層が、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の少なくとも一方を２５％以上含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギービームの照射により情報の記録が行われる情報記録媒体に関し、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の赤色レーザー対応の相変化型光ディスク及びＢｌｕ−ｒａｙ等の青色レーザー対応の相変化型光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ等の再生専用型光ディスクの市場が拡大している。それに続き、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の書換え可能なＤＶＤの市場がコンピュータ用バックアップ媒体及びＶＴＲに代わる映像記録媒体として急速に拡大しつつある。この市場の拡大に伴い、ここ数年、記録型ＤＶＤに対する転送レート及びアクセススピードの向上並びに大容量化への要望が増大している。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の記録消去可能な記録型ＤＶＤでは、情報が記録される記録層に相変化材料を用いる相変化記録方式が採用されている。相変化記録方式では、基本的に「０」と「１」の情報を相変化材料の結晶状態とアモルファス状態に対応させて記録している。また、相変化材料の結晶状態とアモルファス状態の屈折率が異なるため、結晶に変化させた部分とアモルファスに変化させた部分の反射率の差が最大になるように、記録型ＤＶＤを構成する各層の屈折率、膜厚等を設計している。この結晶化した部分とアモルファス化した部分にレーザー光を照射し、光ディスクの各部分からの反射光量の違いを検出して記録層内に記録された「０」と「１」を検出する。
【０００４】
また、所定の位置をアモルファスにする（通常、この動作を「記録」と呼ぶ）ためには、比較的高パワーのレーザー光を照射して、記録層の温度が記録層材料の融点以上になるように加熱する。一方、所定の位置を結晶にする（通常、この動作を「消去」と呼ぶ）ためには、比較的低パワーのレーザー光を照射して、記録層の温度が記録層材料の融点以下の結晶化温度付近になるように加熱する。このように、記録層の所定部分に照射するレーザー光のパワーを調整することにより、所定部分の状態をアモルファス状態と結晶状態との間で可逆的に変化させることができる。
【０００５】
上述のことから、相変化記録方式の情報記録媒体の記録層に用いる相変化材料としては、アモルファス状態と結晶状態との屈折率の差が大きく、且つ消去動作においてアモルファスが極めて短時間で結晶化する材料が好ましい。また、記録と消去を繰り返すことによる劣化の小さい材料が好ましい。このような観点から、従来、様々な相変化材料が検討されてきた。
【０００６】
例えば、特開２００１−３２２３５７では、記録材料としてＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料に、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ等の金属を添加した材料を使用することにより、高密度記録が可能で、繰返し書換え性能に優れ、結晶化感度の経時劣化が少ない情報記録媒体が得られることが開示されている。特開平２−１４２８９には、Ｇｅ-Ｓｂ-Ｓｎ-Ｔｅ系の記録層材料が開示されている。
【０００７】
また、特開昭６２−２０９７４１には、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料が開示されており、その材料の実用的な組成範囲が規定されている。特開平１−２８７８３６には、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料の実用的な範囲が開示されている。また、記録層の形成材料として、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｅ−Ｔｅ系相変化記録材料も提案されており、その実用的な範囲が開示されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００８】
さらに、ＰＣＯＳ２００１ではＤＶＤ−ＲＡＭの２倍速から４倍速に対応できる記録材料としてＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料が報告されている。ＩＳＯＭ／ＯＤＳ２００２ではＤＶＤ−ＲＡＭの２倍速と５倍速に対応できる情報記録媒体が報告されており、この５倍速媒体は、新たに核生成層を付加した８層構造にすることによって５倍速を実現している。
【０００９】
また、記録型ＤＶＤを大容量化する技術としては、レーザー光の波長を４０５ｎｍと短波長化し且つ対物レンズＮＡを０．８５と大きくすることにより、レーザースポット径を一層小さくし、より高密度の情報を記録する方法が知られている（例えば、Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39(2000)，pp.756-761，Part1,No.2B,Feb.2000）。この方法は、通称Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの主要技術として利用されており、従来のＤＶＤより薄い０．１ｍｍ厚の基板を採用することによって、ディスクのチルトに対する影響を小さくしている。なお、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃに用いられる０．１ｍｍ厚の基板は記録層の機械的保護、電気化学的保護（腐食防止）等の重要な役割を果たす。
【００１０】
従来のＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の書換え型の光ディスクの基本構造は、０．６ｍｍ厚のポリカーボネート（ＰＣ）基板上に第１誘電体層、相変化記録層、第２誘電体層及び反射層を順次積層した４層構造であり、さらに反射層側から０．６ｍｍ厚の基板を貼り合せることによって作製される。しかしながら、上述のＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃでは、従来の光ディスクと同様の積層構造で作製すると基板の厚さが０．１ｍｍと薄いため、基板の剛性を保つことが難しくなる。それゆえ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃは、厚い基板、例えば、１．１ｍｍ厚のＰＣ基板上に反射層、第２誘電体層、相変化記録層及び第１誘電体層を順次積層し（従来の書換え型光ディスクと逆の順序に積層）、最後に第１誘電体側から０．１ｍｍ厚の基板をカバー層として形成して作製される。Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのカバー層の形成方法としては、第１誘電体層上に０．１ｍｍ厚のシートを紫外線硬化樹脂接着剤で貼り付ける方法と、第１誘電体層上に紫外線硬化樹脂をスピンコート法により均一に塗布し、紫外線照射により紫外線硬化樹脂を硬化させてカバー層を形成する方法とが提案されている。
【００１１】
Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの記録層の形成材料としては、例えば、特許２９４１８４８に開示されているＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録材料が用い得る。また、この文献にはＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録材料に第５元素及び第６元素を添加した材料の組成についても詳細に開示されている。
【００１２】
また、記録型ＤＶＤを大容量化する方法として、０．６ｍｍ厚の基板上に従来と同様の順序で各層を積層した光ディスクを作製し、レーザー光の波長４０５ｎｍ、対物レンズＮＡを０．６５として情報を記録する方法も提案されている。この方法は、上述のＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのような０．１ｍｍ厚のカバー層を用いる方法と比べて、対物レンズＮＡが小さいためにレーザースポット径が大きく、記録密度は低くなる。しかしながら、基板の剛性を保つことが容易であり、記録層の多層化が容易になるという利点がある。また、媒体上の埃や傷の影響を小さくすることができるという利点もある。
【００１３】
【特許文献１】特開昭６２−７３４３９号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】特開平１−２２０２３６号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を記録層として用いた情報記録媒体において、記録データの信頼性が高く、データの繰返し記録に対する耐久性の高く、且つ、耐酸化性に優れた情報記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様に従えば、情報記録媒体であって、基板と、基板上に設けられ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及びこれらの元素以外の元素Ｍを含む相変化材料で形成された記録層とを備え、Ｇｅの一部が元素Ｍで置換されており、該記録層中のＢｉ、（Ｇｅ＋Ｍ）及びＴｅの組成比率がＢｉ、（Ｇｅ＋Ｍ）及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲にあり、
Ｂ２’（Ｂｉ２，（Ｇｅ＋Ｍ）４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２’（Ｂｉ３，（Ｇｅ＋Ｍ）４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２’（Ｂｉ４，（Ｇｅ＋Ｍ）４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６’（Ｂｉ１６，（Ｇｅ＋Ｍ）３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８’（Ｂｉ３０，（Ｇｅ＋Ｍ）２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７’（Ｂｉ１９，（Ｇｅ＋Ｍ）２６，Ｔｅ５５）
元素Ｍが元素ＭＡ及び元素ＭＢを含み、該記録層中の元素ＭＡの含有量αと元素ＭＢの含有量βとの間に、α×β≠０原子％、且つ、０原子％＜α＋β≦１０原子％の関係が成立し、元素ＭＡはＳｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、元素ＭＢはＡｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であることを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００１６】
本発明の第２の態様に従えば、情報記録媒体であって、基板と、基板上に設けられ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及びこれらの元素以外の元素Ｍを含む相変化材料で形成された記録層とを備え、該記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率がＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲にあり、
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
元素Ｍが元素ＭＡ及び元素ＭＢを含み、該記録層中の元素ＭＡの含有量αと元素ＭＢの含有量βとの間に、α×β≠０原子％、且つ、０原子％＜α＋β≦１０原子％の関係が成立し、元素ＭＡはＳｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、元素ＭＢはＡｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であることを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００１７】
本発明者らは、上述の従来の相変化材料のうち、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を記録層として用い、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成比率をＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲にすることにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性の高い情報記録媒体が得られること検証実験により見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上における上記各点により囲まれた組成範囲を、図３に示した。図３中の太線で囲まれた組成範囲が、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性の高い情報記録媒体を得るために最適な記録層の組成範囲である。
【００１８】
従来例（特開昭６２−２０９７４１）には、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の実用的な組成範囲がＢｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上でＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３とを結ぶ線上の領域に存在することが開示されている。しかしながら、本発明者らの検証実験によると、ＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりさらにＧｅが過剰に添加された領域の組成を有するＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を記録層として用いることにより、信号品質が良好で、且つ、繰返し記録に対する耐久性に優れていることを見出した。
【００１９】
これは以下のような理由によるものと考えられる。Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料には、現在までに明らかになっている範囲では、ＧｅＴｅ、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｇｅ３Ｔｅ６、Ｂｉ２ＧｅＴｅ４及びＢｉ４ＧｅＴｅ７の化合物が存在する。記録層の所定部分に情報を記録する（アモルファス化する）ために光ビームを照射して溶融した直後に、溶融領域の一部が再結晶化が起こるような場合、記録層の組成によって異なるが、以上に挙げた化合物、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅのうち融点が高い物質から順に溶融領域外縁部から再結晶化するものと考えられる。これらの物質を融点が高い順に並べると以下のようになる。
Ｇｅ：約９３７℃
ＧｅＴｅ：約７２５℃
Ｂｉ２Ｇｅ３Ｔｅ６：約６５０℃
Ｂｉ２Ｔｅ３：約５９０℃
Ｂｉ２ＧｅＴｅ４：約５８４℃
Ｂｉ４ＧｅＴｅ７：約５６４℃
Ｔｅ：約４５０℃
Ｂｉ：約２７１℃
【００２０】
上述のようにＧｅの融点が最も高いため、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図のＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の組成材料より、Ｇｅを過剰に添加した相変化材料を記録層として用いた情報記録媒体では、溶融領域の外縁部にＧｅが偏析し易くなるものと考えられる。溶融領域の外縁部にＧｅが過剰に存在すると、溶融領域の外縁部の結晶化速度が遅くなり外縁部からの再結晶化を抑制できる。それゆえ、多数回書換えにより生じる再結晶化の「帯」の発生を抑制することができる。また、同時にトラック中心（溶融領域の中心部）付近では結晶化速度が高速となり、高速記録時においても良好な消去性能を得ることができる。しかしながら、Ｇｅの添加量が多すぎると記録膜全体の結晶化速度が低下してしまうので、過剰に添加するＧｅの量を適度な量に設定することが重要である。
【００２１】
また、相変化記録方式の情報記録媒体の記録層に用いる相変化材料としては、アモルファス状態にある記録マークの保存寿命の観点から、アモルファス状態の相が複数存在せず、材料の結晶化温度が高く、さらにアモルファスが結晶化する際の活性化エネルギーが大きいことが重要である。本発明者らはＢｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０付近では上記条件を満足することを検証実験により見出した。これは、従来例にも記載されているように、ＧｅＴｅの結晶化温度が２００℃程度と高く、組成がＢｉ２Ｔｅ３に近づくに伴い、結晶化温度が低下することが原因の一つであると考えられる。また、本発明者らは、検証実験によりＧｅ５０Ｔｅ５０付近の組成では長期保存後でも、アモルファスの状態が変化し難く、良好な消去特性が得られることを見出した。しかしながら、ＧｅＴｅ量が多すぎると結晶化速度が低下し、高速記録は不可能となる。逆に、Ｂｉ２Ｔｅ３量が多すぎると、結晶化温度が低下するため保存寿命が悪化する。それゆえ、最適なＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の組成は、Ｇｅ５０Ｔｅ５０に適当な量のＢｉ２Ｔｅ３を添加した組成であり、且つ、過剰なＧｅが存在する領域の組成である。
【００２２】
また、更なる情報の高密度化のために波長４０５ｎｍの青色レーザーを用いて記録を行った場合、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の組成を、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図のＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の組成よりもＧｅを過剰に添加した組成にすることにより、下記の問題点を解決することができることを見出した。
【００２３】
（１）一般に、レーザービームのスポット径はレーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡとしたときにλ/ＮＡに比例することが知られている。波長４０５ｎｍの半導体レーザー、開口数ＮＡ０．８５の対物レンズを用いた場合のレーザースポット径は、従来のＤＶＤで用いられている波長６５０ｎｍの半導体レーザー（赤色レーザー）、開口数ＮＡ０．６０の対物レンズを用いた場合のレーザースポット径の約半分の径となる。また、波長４０５ｎｍの半導体レーザー、開口数ＮＡ０．６５の対物レンズを用いた場合にも、そのレーザースポット径は、従来のＤＶＤの場合のレーザースポット径の約６割程度のサイズとなる。それゆえ、従来のＤＶＤと同一の線速度で、青色レーザービームを用いてオーバーライトを試みた場合、スポット径が小さくなるので、記録トラック上のある地点を加熱する時間が従来のＤＶＤよりも短くなる。その結果、情報のオーバーライトを行った際に消え残りが生じ易くなる。
【００２４】
（２）一般に、レーザービームが短波長化されると、記録層内の結晶部（未記録部）とアモルファス部（記録部）との光学定数の差（Δｎ、Δｋ）が小さくなる。それゆえ、記録部と未記録部の反射率差（コントラスト）が小さくなり再生信号振幅が低下する。
【００２５】
（３）青色レーザーを用いた場合、ビーム径がより絞り込まれるので、ビーム中心のエネルギー強度が赤色レーザーの場合よりも高くなる。その結果、多数回書換えによる記録層へ与えるダメージが大きくなる。
【００２６】
（４）多数回の再生による情報の劣化も大きくなる。
【００２７】
（５）高記録密度化を図るため、トラックピッチを狭くした場合や、記録トラックとして基板に設けられた溝（グルーブ）と溝間（ランド）の両方を用いた場合、隣接トラックに記録されたマークの一部を結晶化してしまうクロスイレーズが顕著になる。クロスイレーズの問題が発生するとトラックピッチを狭くすることが困難になり、青色レーザーによりビーム径を小さくした効果を十分に活かすことができなくなってしまう。
【００２８】
上述したように、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を記録層として用いた書換え型情報記録媒体では、信号品質が良好で、且つ、繰返し書換えに対する耐久性に優れた特性が得られるが、情報記録後、高温高湿度下で長時間保存すると、再生信号のエラーレートが増大したり、書換えが出来なくなるという問題が発生した。これは、記録層の酸化による記録膜の劣化が原因と考えられる。
【００２９】
記録層の酸化により記録膜の劣化が起こる場合、記録層界面からの緩やかな進行で劣化するものと考えられる。通常、記録層は無機物の保護膜に挟まれて設けられているが、保護膜内のピンホールの部分で、他の部分に比べて記録層界面からの酸化が進行し易くなることがある。また、記録層にＧｅ、Ｔｅなどの酸化しやすい元素が多く含まれるような場合には、記録膜中を酸素や水の分子が移動拡散する。それにより、記録層が酸化されて劣化し易くなる。
【００３０】
情報記録媒体の使用環境を考慮した場合、酸素のない環境で情報記録媒体が使用される可能性は極めて低いため、情報記録媒体の耐酸化性は重要な課題となる。本発明は、この課題を解決するためになされたものであり、本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、記録データの信頼性が高く、データの繰返し記録に対する耐久性の高く、且つ、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られる。
【００３１】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料に、第４の元素としてＢｉ、Ｇｅ及びＴｅ以外の元素Ｍを添加した材料で記録層を形成する。この際、記録層中のＢｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及び元素Ｍの組成が、上述した組成範囲となるように形成する。これにより、記録データの信頼性が高く、データの繰返し記録に対する耐久性の高く、且つ、耐酸化性に優れた情報記録媒体を提供することができる。
【００３２】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、添加元素Ｍは元素ＭＡと元素ＭＢを含み、記録層中の元素ＭＡの含有量αと元素ＭＢの含有量βとの間に、α×β≠０原子％、且つ、０原子％＜α＋β≦１０原子％の関係が成立する。以下、各添加元素ＭＡ及びＭＢに用いる元素及びその効果について説明する。
【００３３】
添加元素ＭＡとしては、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を用いる。これらの元素のうちＳｎ、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎは酸素を取り込む、あるいは、安定な酸化物を形成しやすいという特徴がある。それゆえ、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録膜中にＳｎ、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加することにより記録層の耐酸化性が向上する。さらに、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎはＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料中のＴｅの鎖状原子配列を切断し結晶化速度を速くする効果があり、記録線速に対する結晶化速度の調整が容易になるという利点がある。なお、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎは比較的融点が低いため、記録層にこれらの元素を添加することにより記録感度が向上するが、再生光耐性が若干劣化する恐れもある。
【００３４】
添加元素ＭＡのうち、Ｐｂ及びＳｅは酸素に対する安定性に優れ、容易に酸化しない。それゆえ、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録膜中にＰｂ及びＳｅの少なくとも一種の元素を添加することにより記録層全体の酸化を妨げる効果がある。さらに、ＰｂはＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料中のＴｅの鎖状原子配列を切断し結晶化速度を速くする効果があり、記録線速に対する結晶化速度の調整が容易になるという利点がある。なお、Ｐｂ及びＳｅは比較的融点が低いため、記録層に添加することにより記録感度が向上するが、再生光耐性が若干劣化する恐れもある。また、Ｐｂ及びＳｅはいずれも有毒な元素であるので、添加量を制限することが望ましい。
【００３５】
また、添加元素ＭＡとしてＮを用いた場合には、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録層の一部若しくは全体を窒化し、記録層の酸化を防ぐ効果がある。さらに、Ｎを記録層に添加することにより結晶粒径を小さくすることができ、未記録ノイズを減少させる効果がある。また、Ｎを記録層に添加することにより非晶質記録マークの安定性が向上する効果も期待できる。
【００３６】
添加元素ＭＡの添加量αは１０原子％以下にする必要がある。添加元素ＭＡの添加量αが１０原子％を越えると、記録層中の非晶質部分（記録部分）と結晶部分（未記録部分）の光学定数の差（Δｎ、Δｋ）が小さくなり、結晶部分と非晶質部分のコントラストが小さくなる。なお、添加元素ＭＡの添加量αを５原子％以下にすることにより、記録層中の結晶部分と非晶質部分のコントラストが一層大きくなる。
【００３７】
添加元素ＭＢとしては、Ａｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を用いる。これらの元素のうち、Ａｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＲｕは酸素に対する安定性に優れ、容易に酸化されない。それゆえ、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録層にＡｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＲｕからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加することにより、記録層全体の酸化を抑制する効果がある。また、Ａｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＲｕは耐熱性に優れ、酸・アルカリに対する反応性もないので、Ａｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＲｕからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を記録層に添加することにより記録層の耐腐食性も強くなるという効果がある。
【００３８】
添加元素ＭＢのうち、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＲｅもまた酸素に対する安定性に優れる。それゆえ、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録層にＣｏ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＲｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加することにより、記録層全体の酸化を抑制する効果がある。なお、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＲｅは耐熱性に優れるが、酸若しくはアルカリと反応し易いので、記録層にＣｏ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＲｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を添加した場合、記録層が腐食し易くなる恐れもある。
【００３９】
添加元素ＭＢの添加量βは１０原子％以下にする必要がある。添加元素ＭＢの添加量βが１０原子％を越えると、添加元素ＭＡの場合と同様に、記録層中の非晶質部分（記録部分）と結晶部分（未記録部分）の光学定数の差（Δｎ、Δｋ）が小さくなり、結晶部分と非晶質部分のコントラストが小さくなる。なお、添加元素ＭＢの添加量βを５原子％以下にすることにより、記録層中の結晶部分と非晶質部分のコントラストが一層大きくなる。
【００４０】
また、添加元素ＭＢのうちＰｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ及びＲｅは融点が１５００℃以上と高いので、これらの元素をＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録層中に過剰に添加すると記録感度が極端に劣化する。それゆえ、添加元素ＭＢの添加量βは１０原子％以下に制限する必要がある。
【００４１】
上述のように、添加元素ＭＡ及びＭＢは単独で添加しても耐酸化性が向上するが、添加元素ＭＡとＭＢを一緒に添加しても良い。ただし、この場合には、添加元素ＭＡの含有量αと添加元素ＭＢの含有量βの総和は１０原子％以下にしなければならない。なお、添加元素ＭＡの含有量αと添加元素ＭＢの含有量βの総和を５原子％以下にした場合は記録層中の結晶部分と非晶質部分のコントラストが一層大きくなる。
【００４２】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、元素Ｍが、さらに、元素ＭＣを含み、上記記録層中の元素ＭＣの含有量γと元素ＭＡの含有量αと元素ＭＢの含有量βとの間に、０原子％＜α＋β＋γ≦１０原子％の関係が成立し、元素ＭＣがＡｇ、Ｃｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｌａ及びＣｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であることが好ましい。
【００４３】
本発明の情報記録媒体の記録層に、上述の添加元素ＭＡ及びＭＢ以外に、Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｌａ及びＣｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素ＭＣをさらに添加することにより、非晶質部分（記録マーク）の安定性を一層向上させることができる。ただし、添加元素ＭＣには酸化し易い元素が多いので、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録層に添加しても耐酸化性を向上させる効果はない。それゆえ、添加元素ＭＣは、添加元素ＭＡ及びＭＢの少なくとも一方の添加元素と一緒に用いることが好ましい。
【００４４】
記録層中の添加元素ＭＣの添加量γは１０原子％以下であることが好ましい。添加元素ＭＣの添加量γが１０原子％を越えると、記録層中の非晶質部分（記録部分）と結晶部分（未記録部分）の光学定数の差（Δｎ、Δｋ）が小さくなり、結晶部分と非晶質部分のコントラストが小さくなる。なお、添加元素ＭＣの添加量を５原子％以下にすることにより、記録層中の結晶部分と非晶質部分のコントラストが一層大きくなり、一層好ましい。
【００４５】
添加元素ＭＣのうちＳｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｐｄ及びＳｉは、融点が１４００℃以上と高く、これらの元素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素をＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録層中に過剰に添加すると記録感度が極端に悪くなるため、添加量γを１０原子％以下にすることが好ましい。
【００４６】
また、添加元素ＭＣのうちＡｇ、Ｃｕ及びＡｌは、融点が約６００〜１０００℃であるが、これらの元素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素をＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録層中に添加することにより、結晶化温度を高くする効果があり、非晶質部分（記録マーク）の安定性を向上させることができる。
【００４７】
上述のように、添加元素ＭＣは耐酸化性を向上させる効果がないため、添加元素ＭＡ及びＭＢの少なくとも一方の元素と一緒に用いることが好ましい。ただし、そのような場合には添加元素ＭＡ、ＭＢ及びＭＣの総和（α＋β＋γ）は１０原子％以下であることが好ましく、特に５原子％以下であることがより好ましい。
【００４８】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、上記情報記録媒体の情報記録に用いられる光ビームの波長が３９０ｎｍ〜４２０ｎｍであることが好ましい。
【００４９】
情報記録媒体の情報記録時に用いる光ビームとして、波長が３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光ビームを用いる方法は、ビームスポット径が小さくなるので大容量化には極めて有効な方法である。しかしながら、ＣＤやＤＶＤで一般に用いられている波長６５０ｎｍ〜７８０ｎｍ程度の光ビームに比べて、（１）エネルギー強度が高く多数回書換えが困難である、（２）アモルファス状態と結晶状態との屈折率差が小さいため信号強度が小さくなる、といった問題が生じる。
【００５０】
本発明者らは、検証実験により、情報記録媒体の記録層をＢｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及び上述の添加元素Ｍを含む相変化材料で形成し、且つ、その組成を上述したような組成範囲にすることにより、波長が３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光ビームを用いて情報を記録しても、記録データの信頼性が高く、データの繰返し記録に対する耐久性の高く、且つ、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることを見出した。
【００５１】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、上記基板上に同心円状あるいはスパイラル状の溝が形成されており、該溝及び溝間の少なくともいずれか一方を記録トラックとして用いることが好ましく、特に、上記溝及び上記溝間の両方を記録トラックとして用いることが好ましい。
【００５２】
溝（グルーブ）及び溝間（ランド）の両方を記録トラックとして用いる方法は、グルーブあるいはランドのどちらか一方のみを記録トラックで用いる場合に比べて、トラックピッチを狭くすることができるので、大容量化に極めて有効な方法である。しかしながら、グルーブ及びランドの両方を記録トラックとして用いた場合、グルーブとランドとの形状の違いに起因するグルーブとランドとの熱特性の違いから、記録層のグルーブ部とランド部ではその熱履歴が異なる。その結果、情報の記録消去特性においてグルーブとランドで差が生じたり、上述のクロスイレーズが発生するなどの問題が生じる。
【００５３】
しかしながら、本発明者らは、検証実験により、情報記録媒体の記録層をＢｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及び上述の添加元素Ｍを含む相変化材料で形成し、且つ、その組成を上述したような組成範囲にすることにより、グルーブ及びランドの両方を記録トラックとして用いる場合でも、好適な特性が得られることを見出した。
【００５４】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、上記情報記録媒体の記録トラックのトラックピッチＴＰと、情報の記録再生に用いられる光ビームの波長λと、光ビームを集光するための対物レンズの開口数ＮＡとの間に、
０．３５×（λ／ＮＡ）≦ＴＰ≦０．７×（λ／ＮＡ）
なる関係が成立することが好ましい。
【００５５】
情報の大容量化を図るために、トラックピッチを狭くすることは極めて有効な方法である。しかしながら、トラックピッチを狭くすると、情報記録時に隣接トラックに記録されたマークの一部が結晶化してしまうという現象（いわゆる、クロスイレーズ）が極めて現れ易くなる。しかしながら、本発明者らは、検証実験により、情報記録媒体の記録層をＢｉ、Ｇｅ、Ｔｅ及び上述の添加元素Ｍを含む相変化材料で形成し、且つ、その組成を上述したような組成範囲にすることにより、トラックピッチＴＰが０．３５×（λ／ＮＡ）≦ＴＰ≦０．７×（λ／ＮＡ）（λ：光ビームの波長、ＮＡ：対物レンズの開口数）となるような狭トラックピッチの場合であっても、クロスイレーズを大幅に低減できることを見出した。
【００５６】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、上記情報記録媒体が、さらに、界面層を備え、該界面層が上記記録層の少なくとも一方の側の表面に接して設けられていることが好ましい。
【００５７】
上述の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体において、本発明者らは、記録層の少なくとも一方の界面に接して界面層を形成することにより、書換え回数や保存寿命が飛躍的に向上することを検証実験により見出した。
【００５８】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、上記情報記録媒体が、さらに、熱拡散層と保護層とを備え、該熱拡散層が上記記録層の光ビーム入射側と反対側に設けられ、該保護層が上記記録層と該熱拡散層との間に設けられ、該保護層の膜厚が２５ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましい。
【００５９】
上述の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体において、本発明者らは、記録層の光ビーム入射側と反対側に熱拡散層を形成し、記録層と熱拡散層との間に少なくとも保護層を設け、保護層の膜厚を２５ｎｍ〜６０ｎｍとすることにより、上述したクロスイレーズが大幅に低減できることを検証実験により見出した。
【００６０】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、上記保護層が、上記光ビームの波長における屈折率が１．７以下で且つ消衰係数が０．１以下である材料を２５％以上含むことが好ましい。具体的には、上記保護層が、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３の少なくとも一方を２５％以上含むことが好ましい。特に、波長が３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光ビームを用いた場合に上記保護層を設けることが好ましい。以下に、保護層の最適構成について説明する。
【００６１】
クロスイレーズは、光ビームを照射して情報を記録した際に、光ビームの照射により発生した熱がディスク径方向に広がり、隣接トラックにすでに記録されているアモルファス状態の記録マークが熱せられ、その一部が結晶化してしまうという現象である。それゆえ、情報の大容量化を図るためにトラックピッチを狭くすると、その現象が顕著に現れる。特に溝（グルーブ）及び溝間（ランド）の両方を記録トラックとして用いた場合、グルーブのクロスイレーズ（グルーブに記録したアモルファスマークの一部が、隣接するランドに記録を行ったときに結晶化する現象）が大きくなる。
【００６２】
クロスイレーズが生じる原因としては以下の２つの原因が考えられる。
（１）アモルファス状態の記録マークを形成した際に生じる記録マーク周辺の再結晶化領域が大きい場合、所定の幅の記録マークを形成するためには、所定の幅より広い幅の領域を溶融しなければならない。その結果、加熱領域が広くなり、隣接トラックへの熱の広がりも大きくなり、クロスイレーズが生じる。
（２）光ビーム入射側から少なくとも相変化記録層、保護層、熱拡散層の順で構成した情報記録媒体で、ランド・グルーブ記録を行った場合、溝の段差によってランド部上の記録層とグルーブ部上の熱拡散層の高さがほぼ同じになるような構成であれば、ランドからグルーブに漏れ込む熱が大きくなり、ランド上の熱が膜面方向に広がり易くなる。その結果、グルーブのクロスイレーズが大きくなる。
【００６３】
（１）の原因については、上述のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料で記録層を形成することにより、記録マーク周辺の再結晶化が抑制されクロスイレーズを低減させることができる。
【００６４】
（２）の原因については、ランド部上の記録層とグルーブ部上の熱拡散層が同じ高さにならないように、溝深さ及び各層の膜厚を設定すれば良い。それを実現する方法として、光ビームが入射する側から順に、相変化記録層、保護層、熱拡散層を少なくとも設け、保護層の膜厚が溝深さよりも大きくなるように情報記録媒体を設計することが好ましい。
【００６５】
また、ランド・グルーブ記録の情報記録媒体では、情報再生時に隣接トラックのデータが当該トラックに漏れ込むいわゆるクロストークが発生し易くなる。クロストークを抑制するために、光ビームの波長λ、光ビーム入射側に存在する基材の屈折率ｎとしたときに、溝深さをλ／５ｎ〜λ／７ｎ程度にすればよいことが知られている（特許第２６９７５５５号、Miyagawa et. al.;Land and Groove Recording for High Track Density on
Phase-Change Optical Disks: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.32 (1993) pp.5324-5328）。それゆえ、波長４０５ｎｍの光ビームを用い、基材（基板）としてｎ＝１．６程度のプラスチック材料を用いた場合、クロストークキャンセルとなる溝深さは３６〜５１ｎｍ程度となる。この溝深さに対して保護層を溝深さと同等にするためには、保護層の膜厚を最低でも３６〜５１ｎｍ程度としなければならない。そして、保護層をこの膜厚よりさらに厚くした場合には上述したようにクロスイレーズを低減することが可能になる。
【００６６】
さらに、保護層として要求される性能は、記録再生用の光ビーム波長に対して透明であり、且つ、記録層が溶融するような高温においても安定であることである。このような材料は種々知られており、酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、セレン化物など、あるいはこれらの混合物などがこれまで検討されてきた。また、保護層の膜厚は、クロスイレーズを抑制するために上記の膜厚（溝深さよりも大きくなるような程度）以上が必要であるが、同時に、十分な反射率が確保でき、結晶状態とアモルファス状態とのコントラストが大きく取れるように光学的に最適化される必要がある。さらに、ランド・グルーブ記録を行う場合には、ランドとグルーブの信号品質が同等である必要もある。
【００６７】
本発明者らは、上記の材料を種々検討した結果、保護層として、光ビームの波長での屈折率が１．７以下で且つ消衰係数が０．１以下であるような材料を２５％以上含む材料を用いることにより、クロスイレーズ低減のために保護層の膜厚を溝深さ以上に設定しても、反射率やコントラストが損なわれることがなく、また、ランドとグルーブとの信号品質の差を小さく抑えることができることを見出した。光ビームの波長での屈折率が１．７より大きい材料が７５％以上含まれるような、屈折率の大きい材料で保護層を形成した場合、クロスイレーズを低減するためにある程度膜厚を厚くすると、反射率低下、コントラスト低下、ランド・グルーブ信号の特性差の増大のいずれか、あるいは全部の現象が現れた。逆に、反射率低下、コントラスト低下を抑制し、且つランド・グルーブ信号の特性差を小さくするために、保護層の膜厚を薄くすると、クロスイレーズを低減することができなかった。
【００６８】
保護層に含まれる材料として、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３は熱的に安定であるという点で好ましい。ＳｉＯ２は、波長４０５ｎｍの光ビームに対して屈折率が約１．４と小さいため膜厚をより厚くすることができ、クロスイレーズがより小さくなるという点でより好ましい。また、Ａｌ２Ｏ３は積層した際の界面における表面粗さが小さくので、反射光の散乱が小さくなり、未記録時のノイズが小さくなるという点でより好ましい。
【００６９】
本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、記録層に接してＢｉ２Ｔｅ３、ＳｎＴｅ、ＰｂＴｅ等を含有した核生成層を設けても良い。記録層に接して核生成層を設けると、記録マーク周辺の再結晶化の抑制効果がさらに向上する。これは、結晶核の増加速度が大きい場合、それぞれの結晶核から成長した結晶がその隣の結晶核から成長した結晶とすぐにぶつかり合い結晶成長を抑制するためであると考えられる。また、本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、記録層の形成材料が上述の組成範囲の関係を維持していれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【００７０】
また、本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体は、エネルギービームの照射により熱が発生し、この熱により原子配列の変化が起こり、これにより情報の記録が行われる情報記録媒体に適用可能であるので、特に情報記録媒体の形状によらず、光カード等の円盤状情報記録媒体以外の情報記録媒体にも適用できる。なお、本明細書では、本発明の情報記録媒体を相変化型光ディスク、あるいは単に光ディスクと記載することもある。また、本明細書中では上記したエネルギービームを光ビーム、または単にレーザー光と表現することもある。
【００７１】
また、本発明の第１及び第２の態様に従う情報記録媒体では、記録層の光ビーム入射側に基板が配置されるような構成を前提としているが、記録層の光ビーム入射側とは反対側に基板を配置し、光ビーム入射側には、基板よりも薄い保護シート等の保護材を配置しても良い。
【００７２】
また、本発明第１及び第２の態様に従う情報記録媒体に照射されるエネルギービームとしては、情報記録媒体上に熱を発生させることが可能なエネルギービームであれば同様の効果が得られるので、電子ビーム等のエネルギービームを使用しても良い。
【発明の効果】
【００７３】
本発明の情報記録媒体によれば、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料に第４の元素としてＢｉ、Ｇｅ及びＴｅ以外の元素Ｍを１０原子％以下の含有量で添加した材料で記録層を形成することにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
以下、本発明の情報記録媒体の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。
【実施例１】
【００７５】
［情報記録媒体及びその製造方法］
実施例１で作製した情報記録媒体は相変化型光ディスクであり、その概略断面図を図１に示した。この例で作製した光ディスク１０は、図１に示すように、基板１上に第１保護層２、第１界面層３、記録層４、第２界面層５、第２保護層６、熱拡散層７、紫外線硬化樹脂層８が順次積層された構造を有する。次に、この例の光ディスク１０の作製方法を説明する。なお、この例で作製した光ディスク１０では、グルーブとランドの両方に情報を記録する、いわゆる、ランド・グルーブ記録方式を採用した。
【００７６】
まず、基板１には、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基板を用いた。基板１は射出成形により作製し、基板１の半径２３.８ｍｍから５８.６ｍｍの情報の記録領域には、ランドトラック及びグルーブトラックの各トラックピッチが０.３４μｍとなるような溝を形成した。また、トラックには９３チャネルビットの周期でウォブルを施した。
【００７７】
次に、基板１上に、第１保護層２として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０をスパッタリングにより６０ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第１保護層２上に、第１界面層３としてＧｅ８Ｃｒ２−Ｎ（相対比表示）をスパッタリングにより２ｎｍの膜厚で形成した。
【００７８】
次に、第１界面層３上に、記録層４をスパッタリングにより１１ｎｍの膜厚で形成した。記録層４はＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を母材としてＧｅの一部をＩｎ（添加元素ＭＡ）に置換した種々の材料（以下では、Ａ−１系列の材料ともいう）で形成した。記録層４の形成方法は次の通りである。スパッタリングターゲットとして、Ｇｅ５０Ｔｅ５０及びＢｉ２Ｔｅ３ターゲットを用意し、同時スパッタリングを行い記録層４を形成した。この際、ＩｎをＧｅの一部と置換するために、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットにＩｎ５０Ｔｅ５０の小片を貼り付けて同時スパッタリングを行った。また、記録層４の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３とを結ぶ線上の組成よりもＧｅが過剰な組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。
【００７９】
この例では、同時スパッタリングする際に、２種類のターゲットに印加するスパッタリングパワーを、各々調整することにより所望の組成の記録層材料を得たが、必要に応じてＧｅターゲットに添加元素ＭＡ（この例ではＩｎ）の小片を貼りつけたターゲットを用意し、上記２つのターゲットとともに３つのターゲットを同時スパッタリングして記録層４を形成しても良い。この場合には、３種類のターゲットに印加するスパッタリングパワーを、各々調整することにより所望の組成の記録層材料を得られる。
【００８０】
上記方法で形成された記録層４上に、第２界面層５としてＧｅ８Ｃｒ２−Ｎ（相対比表示）をスパッタリングにより２ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第２界面層５上に、第２保護層６（中間層ともいう）として（ＺｎＳ）５０（ＳｉＯ２）５０をスパッタリングにより４０ｎｍの膜厚で形成した。さらに、第２保護層６上に、熱拡散層７としてＡｌ９９Ｔｉ１をスパッタリングにより１５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００８１】
次に、熱拡散層７上に、紫外線硬化樹脂層８としてＵＶ樹脂をこの上に塗布し、その上に、さらに厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製の透明基板（不図示）を載置して、透明基板越しにＵＶ照射を行い、ＵＶ樹脂を硬化させることにより透明基板を紫外線硬化樹脂層８上に張り合わせた。以上の製造方法により、図１に示した光ディスク１０を得た。なお、この例では、記録層４に添加したＩｎの含有量を変化させた種々の光ディスクを作製した。
【００８２】
上記の作製方法で得られた種々の光ディスクに対して、初期化装置（不図示）を用いて、波長８１０ｎｍ、ビームスポットの長径が９６μｍ、短径が１μｍである楕円ビームのレーザー光を照射して初期化を行った。
【００８３】
なお、この例では、図１に示すように、従来のＤＶＤ−ＲＡＭ等の製品と同様の膜構成で光ディスクを作製したが、図１とは逆の順序で基板１上に各層を積層した構造の光ディスクであっても本発明と同様の効果が得られる。また、吸収率制御層を必要に応じて、所定の位置に積層しても良い。
【００８４】
［情報記録再生装置］
この例で作製した光ディスクに対して情報の記録及び再生を行うための情報記録再生装置の概略構成図を図２に示した。この例で用いた情報記録再生装置２０は、図２に示すように、主に、この例で作製した光ディスク１０を回転させるためのモーター２１と、光ディスク１０にレーザー光を照射する光ヘッド２２と、トラッキング制御のためのＬ／Ｇサーボ回路２３と、再生信号処理系２４と、記録信号処理系２７とから構成される。再生信号処理系２４は、図２に示すように、再生信号のゲインを調整するプリアンプ回路２５と、再生信号に基づいて情報再生を行う１−７復調器２６とから構成される。記録信号処理系２７は、図２に示すように、入力信号を所定の変調方式で変調する１−７変調器３０と、記録信号波形を生成する記録波形発生回路２９と、レーザー光の発光を制御するレーザー駆動回路２８とから構成される。
【００８５】
この例で用いた光ヘッド２２は、波長４０５ｎｍの半導体レーザーと、開口数ＮＡが０.６５の対物レンズを備えている（不図示）。一般的に、波長λのレーザー光を開口数ＮＡの対物レンズにより集光した場合、レーザー光のスポット径はおよそ０．９×λ／ＮＡとなるので、この例の場合、レーザー光のスポット径は約０．６μｍとなる。ただし、この例では、レーザー光の偏光を円偏光とした。また、この例では、トラックピッチＴＰを０.３４μｍとしたので、トラックピッチＴＰと、波長λと、開口数ＮＡとの間には、
ＴＰ＝０．５５×（λ／ＮＡ）
の関係が成立する。
【００８６】
また、この例で作製した光ディスクはランド・グルーブ記録方式の光ディスクであるので、図２に示した情報記録再生装置２０もランド・グルーブ記録方式に対応している。この例の情報記録再生装置２０では、図２中のＬ／Ｇサーボ回路２３により、ランドとグルーブに対するトラッキングを任意に選択することができる。
【００８７】
以下に、情報記録再生装置２０の動作を図２を用いて説明する。なお、記録再生を行う際のモーター制御方法としては、記録再生を行うゾーン毎にディスクの回転数を変化させるＺＣＬＶ方式を採用した。また、この例では、情報記録の際に、マークエッジ方式を用い、１−７変調方式で光ディスク１０上に情報を記録した。この変調方式では、情報は２Ｔ〜８Ｔのマーク長で記録される。ここで、Ｔとは情報記録時のクロックの周期を表しており、この例ではＴ＝１５．４ｎｓとした。すなわち、この例では、最短２Ｔのマーク長はおよそ０.１７μｍ、最長８Ｔのマーク長は約０．７μｍとなる。また、内周（記録領域の最内周：半径２３.８ｍｍの位置）での記録線速を５．６４ｍ／ｓｅｃとした。
【００８８】
まず、情報記録に必要な信号が記録装置外部から１−７変調器３０に入力される。次いで、１−７変調器３０に入力された信号は１−７変調方式で変調され、２Ｔ〜８Ｔのデジタル信号が出力される。次いで、１−７変調器３０から出力された２Ｔ〜８Ｔのデジタル信号は記録波形発生回路２９に入力される。
【００８９】
記録波形発生回路２９では、入力された２Ｔ〜８Ｔのデジタル信号に基づいて、情報記録時のレーザー光照射に必要なマルチパルス記録波形が生成される。この例では、マルチパルス記録波形の高パワーレベル領域を、幅を約Ｔ／２の高パワーパルスと、高パワーパルス間に形成された幅が約Ｔ／２の低パワーパルスとで構成された一連のパルス列で形成した。また、マルチパルス記録波形の上記一連のパルス列の間の領域は中間パワーレベルのパルスで構成した。この際、記録層に記録マークを形成（アモルファス化）するための高パワーレベルのパルス強度と、記録マークを結晶化させるための中間パワーレベルのパルス強度を、記録再生を行う光ディスク毎に最適な値に調整した。
【００９０】
また、記録波形発生回路２９内では、２Ｔ〜８Ｔのデジタル信号波形を時系列的に交互に「０」と「１」に対応させ、「０」の場合には、中間パワーレベルのレーザーパルスを照射し、「１」の場合には、上述の高パワーパルスと低パワーパルスで構成された一連のパルス列を照射するようにした。この際、中間パワーレベルのレーザーパルスが照射された光ディスク１０上の部分は結晶となり、上述の高パワーパルスと低パワーパルスで構成された一連のパルス列が照射された部分はアモルファス（マーク部）に変化する。さらに、記録波形発生回路２９は、上述の高パワーパルスと低パワーパルスで構成された一連のパルス列を形成する際に、マーク部の前後のスペース長に応じてマルチパルス波形の先頭パルス幅と最後尾のパルス幅を変化させる方式（適応型記録波形制御）に対応したマルチパルス波形テーブルを有しており、これによりマーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除できるマルチパルス記録波形を発生している。
【００９１】
次に、上述の記録波形発生回路２９で生成されたマルチパルス記録波形は、レーザー駆動回路２８に転送され、レーザー駆動回路２８は、入力されたマルチパルス記録波形に基づいて、光ヘッド２２内の半導体レーザーの発光を制御する。そして、半導体レーザーから出射されたレーザー光を光ヘッド２２内の対物レンズにより光ディスク１０の記録層上に絞り込み、マルチパルス記録波形に対応したタイミングでレーザー光を照射することにより、情報の記録を行った。
【００９２】
上述のように記録された情報の再生動作を次に説明する。まず、光ヘッド２２からレーザー光を光ディスク１０の記録マーク上に照射し、記録マークと記録マーク以外の部分（未記録部分）からの反射光を光ヘッド２２で検出して再生信号を得る。この再生信号の振幅をプリアンプ回路２５により所定のゲインで増幅し、１−７復調器２６に転送する。１−７復調器２６では、入力された再生信号に基づいて情報を復調し再生データを出力する。以上の動作により、記録されたマークの再生が完了する。
【００９３】
［記録層材料の評価］
上記製造方法で作製した記録層に含まれるＩｎ（添加元素ＭＡ）の含有量を変化させた種々の光ディスクに対して以下のような測定を行い評価した。
【００９４】
上記製造方法で作製した種々の光ディスクを、図２に示した情報記録再生装置に装着して、記録線速度におけるエラーレート（ただし、ランダムパターンを１０回書換後のエラーレート）を測定した。その結果から、各光ディスクの記録消去性能及び信号品質を評価した。
【００９５】
ここでは、エラーレートの測定は、連続する５トラックの内周から外周方向に順番にランダムパターン（２Ｔ〜８Ｔのランダムパターン）を記録した後に、５トラックの中心トラックにおけるエラーレートを測定した。
【００９６】
また、この例では、記録層の酸化による信号劣化の評価を行うために加速試験を行った。具体的には、まず、測定対象の光ディスクに、内周部相当の線速度でランダム信号を１０回記録してそのエラーレート（加速試験前のエラーレート）を測定し、その後、光ディスクを８０℃、９０％ＲＨの環境に設定された恒温槽内に２００時間放置しエラーレート（加速試験後のエラーレート）を測定した。これらのエラーレートの比（加速試験後のエラーレート／加速試験前のエラーレート）を測定した（いわゆる、アーカイバル再生）。
【００９７】
また、上記加速試験と同時に、上記加速試験でランダム信号を記録したトラックとは異なるトラックに外周部相当の記録線速度でランダム信号を１０回記録して加速試験前のエラーレートを測定し、光ディスクを８０℃、９０％ＲＨ２００時間放置した後に同一トラック上にオーバーライトを１回だけ行い、再度エラーレートを測定した。そして加速試験前後のエラーレートの比（加速試験後のエラーレート／加速試験前のエラーレート）を測定した（いわゆる、アーカイバルオーバーライト）。
【００９８】
さらに、上記加速試験終了後、測定対象の光ディスクを光学顕微鏡で観察して、記録層若しくは記録層界面で酸化による変色があるかどうかを確認した。
【００９９】
上記各測定の結果を表１及び２に示した。表１は、記録層の形成材料の母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクの評価結果であり、表２は、記録層の形成材料の母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクの評価結果である。なお、この例で作製した種々の光ディスクではランド・グルーブ記録方式を採用しているので、この評価結果ではランドにおける評価結果とグルーブにおける評価結果との平均値を示した。なお、各評価の目標値は以下の通りである。
エラーレート：５×１０−５以下
加速試験前後でのエラーレート比：２．０以下
【０１００】
また、表１及び２では評価結果を◎、○、×で表記したが、これらの判定基準は以下の通りである。
（１）エラーレート
◎：５×１０−５以下、○：１．０×１０−４以下、×：１．０×１０−４より大きい
（２）加速試験前後でのエラーレート比
◎：２．０以下、○：３．０以下、×：３．０より大きい
（３）総合評価
◎：以上の評価項目すべてが◎の場合
○：以上の評価項目中に×がなく、一つでも○がある場合
×：以上の評価項目中に一つでも×の項目がある場合
【０１０１】
【表１】
2005205762.tif 000003
【０１０２】
表１から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクでは、記録層中のＩｎの含有量が０原子％の場合、加速試験後のエラーレートが増大し、加速試験前後のエラーレート比は目標未達となった。このため、総合評価は×となった。また、記録層中のＩｎの含有量が０原子％である光ディスクでは、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、光ディスクの一部に酸化による記録層の変色が確認できた。
【０１０３】
記録層中のＩｎ含有量が１原子％及び５原子％である光ディスクでは、表１から明らかなように、すべての評価項目で目標値を達成したので総合評価は◎であった。記録層中のＩｎ含有量が１０原子％の光ディスクでは、表１から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○となった。
【０１０４】
記録層中のＩｎ含有量が１１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１０５】
また、記録層の形成母材としてＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１及びＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９を用いた場合にも形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０１０６】
【表２】
2005205762.tif 000004
【０１０７】
表２から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクでは、記録層中のＩｎ含有量が０原子％の場合、加速試験後のエラーレートが増大し、加速試験前後のエラーレート比は目標未達となった。このため、総合評価は×となった。また、記録層中のＩｎ含有量が０原子％である光ディスクでは、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、光ディスクの一部に酸化による記録層の変色が確認できた。
【０１０８】
記録層中のＩｎ含有量が１原子％及び５原子％である光ディスクでは、表２から明らかなように、すべての評価項目で目標値に達しているため総合評価は◎であった。また、記録層中のＩｎ含有量が１０原子％である光ディスクでは、表２から明らかなように、エラーレート及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０１０９】
記録層中のＩｎ含有量が１１原子％である光ディスクでは、表２から明らかなように、加速試験前後におけるエラーレート比の評価は○となったが、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、エラーレートは目標未達となった。このため、記録層中のＩｎ含有量が１１原子％である光ディスクでは、総合評価は×となる。
【０１１０】
また、記録層の形成母材にＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７及びＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５を用いた光ディスクにおいても、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクと同様の特性が得られた。
【０１１１】
さらに、この例では、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＡであるＩｎの一部若しくは全部をＳｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表１及び２と同様の特性が得られた。これらの元素のうち、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素でＩｎを置換した場合には記録パワーを小さくすることができるという結果が得られた。ＩｎをＰｂ及びＳｅの少なくとも一方の元素で置換した場合には、さらに長時間高温高湿下に保持しても記録層が酸化しないという結果が得られた。また、ＩｎをＮで置換した場合には、媒体ノイズが減少し、より耐熱性が向上するという結果が得られた。
【０１１２】
上述の結果から、Ｂｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１、Ｂｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９、Ｂｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０、Ｂｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７、Ｂｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を記録層の形成母材とし、各母材中のＧｅの一部をＩｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＡ）で置換した材料（Ａ−１系列の材料）で記録層を形成した光ディスクでは、記録層中の添加元素ＭＡの総原子数量を１〜１０原子％とすることにより、上記の全評価項目の目標値が達成された。特に、添加元素ＭＡの総原子数量が１〜５原子％の場合に極めて良好な特性が得られることが分かった。
【０１１３】
すなわち、記録層中のＢｉ、（Ｇｅ＋ＭＡ）及びＴｅの組成比率を、Ｂｉ、（Ｇｅ＋ＭＡ）及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲に設定し、
Ｂ２’（Ｂｉ２，（Ｇｅ＋ＭＡ）４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２’（Ｂｉ３，（Ｇｅ＋ＭＡ）４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２’（Ｂｉ４，（Ｇｅ＋ＭＡ）４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６’（Ｂｉ１６，（Ｇｅ＋ＭＡ）３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８’（Ｂｉ３０，（Ｇｅ＋ＭＡ）２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７’（Ｂｉ１９，（Ｇｅ＋ＭＡ）２６，Ｔｅ５５）
且つ、記録層中の添加元素ＭＡの含有量を１〜１０原子％、特に１〜５原子％とすることにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることが分かった。
【実施例２】
【０１１４】
実施例２では、記録層に添加する元素としてＩｎの代わりにＡｕ（添加元素ＭＢ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、光ディスク（Ｂ−１系列の光ディスク）を作製した。すなわち、この例の光ディスクでは、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用い、各母材中のＧｅの一部をＡｕに置換した材料で記録層を形成した。また、この例では、記録層中のＡｕ含有量の異なる種々の光ディスクを作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表３及び４に示した。なお、各評価項目の目標値及び表中の◎、○、×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１１５】
【表３】
2005205762.tif 000005
【０１１６】
表３から明らかなように、記録層の形成母材をＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクでは、記録層中のＡｕ（添加元素ＭＢ）の含有量が０原子％の場合、加速試験後のエラーレートが増大し、加速試験前後のエラーレート比は目標未達となった。このため、総合評価は×となった。また、記録層中のＡｕの含有量が０原子％である光ディスクでは、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、光ディスクの一部に酸化による記録層の変色が確認できた。
【０１１７】
記録層中のＡｕ含有量が１原子％及び５原子％である光ディスクでは、表３から明らかなように、すべての評価項目で目標値を達成したので総合評価は◎であった。また、記録層中のＡｕ含有量が１０原子％の光ディスクでは、表３から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○となった。
【０１１８】
記録層中のＡｕ含有量が１１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表３に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１１９】
また、記録層の形成母材としてＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１及びＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９を用いた場合にも形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０１２０】
【表４】
2005205762.tif 000006
【０１２１】
表４から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクでは、記録層中のＡｕ含有量が０原子％の場合、加速試験後のエラーレートが増大し、加速試験前後のエラーレート比は目標未達となった。このため、総合評価は×となった。また、記録層中のＡｕ含有量が０原子％である光ディスクでは、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、光ディスクの一部に酸化による記録層の変色が確認できた。
【０１２２】
記録層中のＡｕ含有量が１原子％及び５原子％である光ディスクでは、表４から明らかなように、すべての評価項目で目標値に達しているため総合評価は◎であった。また、記録層中のＡｕ含有量が１０原子％である光ディスクでは、表４から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０１２３】
記録層中のＡｕ含有量が１１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表４に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため、記録層中のＡｕ含有量が１１原子％である光ディスクでは、総合評価は×となる。
【０１２４】
また、記録層の形成母材にＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７及びＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５を用いた光ディスクにおいても、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクと同様の特性が得られた。
【０１２５】
さらに、この例では、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＢであるＡｕの一部若しくは全部をＣｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表３及び４と同様の特性が得られた。これらの元素のうち、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＲｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素でＡｕを置換した場合、記録感度は若干劣化するが、耐熱性が向上するという結果が得られた。ＡｕをＣｒ、Ｔａ及びＷからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換した場合には、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＲｅを用いた場合よりも耐熱性が一層向上するだけでなく、密着性も向上し、さらに、酸・アルカリとの反応性が乏しくなり耐食性がさらに向上するという結果が得られた。また、ＡｕをＰｔ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＲｕからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換した場合には、Ｃｒ、Ｔａ及びＷを用いた場合より、耐熱性及び耐食性がさらに向上するという結果が得られた。
【０１２６】
上述の結果から、Ｂｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１、Ｂｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９、Ｂｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０、Ｂｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７、Ｂｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を記録層の形成母材とし、各母材中のＧｅの一部をＡｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＢ）で置換した材料で記録層を形成した光ディスク（Ｂ−１系列の光ディスク）では、記録層中の添加元素ＭＢの総原子数量を１〜１０原子％とすることにより、上記の全評価項目の目標値が達成された。特に、添加元素ＭＢの総原子数量が１〜５原子％の場合に極めて良好な特性が得られることが分かった。
【０１２７】
すなわち、記録層中のＢｉ、（Ｇｅ＋ＭＢ）及びＴｅの組成比率を、Ｂｉ、（Ｇｅ＋ＭＢ）及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲に設定し、
Ｂ２’（Ｂｉ２，（Ｇｅ＋ＭＢ）４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２’（Ｂｉ３，（Ｇｅ＋ＭＢ）４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２’（Ｂｉ４，（Ｇｅ＋ＭＢ）４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６’（Ｂｉ１６，（Ｇｅ＋ＭＢ）３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８’（Ｂｉ３０，（Ｇｅ＋ＭＢ）２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７’（Ｂｉ１９，（Ｇｅ＋ＭＢ）２６，Ｔｅ５５）
且つ、記録層中の添加元素ＭＢの含有量を１〜１０原子％、特に１〜５原子％とすることにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることが分かった。
【実施例３】
【０１２８】
実施例３では、記録層に添加する元素としてＩｎ（添加元素ＭＡ）及びＣｕ（添加元素ＭＣ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、光ディスク（Ｃ−１系列の光ディスク）を作製した。すなわち、この例の光ディスクでは、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用い、各母材中のＧｅの一部をＩｎ及びＣｕで置換した材料で記録層を形成した。なお、記録層の形成方法は次の通りである。
【０１２９】
スパッタリングターゲットとして、Ｇｅ５０Ｔｅ５０、Ｂｉ２Ｔｅ３及びＧｅターゲットを用意し、同時スパッタリングを行い記録層を形成した。この際、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットにはＧｅの小片あるいはＴｅの小片を貼り付け、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットには、Ｇｅの一部をＩｎで置換するためにＩｎの小片を貼り付け、そして、Ｇｅターゲットには、Ｇｅの一部をＣｕで置換するためにＣｕの小片を貼り付けて同時スパッタリングを行った。また、記録層４の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３とを結ぶ線上の組成よりもＧｅが過剰な組成となるように、３種類のターゲットに印加するスパッタリングパワーを各々調整して所望の組成の記録層を得た。
【０１３０】
また、この例では、記録層中のＩｎ含有量及びＣｕ含有量の異なる種々の光ディスクを作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表５及び６に示した。なお、各評価項目の目標値及び表中の◎、○、×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１３１】
【表５】
2005205762.tif 000007
【０１３２】
表５から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクでは、記録層中のＩｎ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である場合に、すべての評価項目で目標値に達しており、そのため総合評価は◎であった。
【０１３３】
記録層中のＩｎ含有量が８原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表５から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＩｎ含有量が９原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表５から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０１３４】
記録層中のＩｎ含有量が１０原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表５に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１３５】
記録層中のＩｎ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表５から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＩｎ含有量が５原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表５から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０１３６】
記録層中のＩｎ含有量が６原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表５に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため、総合評価は×となった。
【０１３７】
記録層中のＩｎ含有量が１原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、表５から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０１３８】
記録層中のＩｎ含有量が２原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表５に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１３９】
また、記録層の形成母材としてＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１及びＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９を用いた場合にも形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０１４０】
【表６】
2005205762.tif 000008
【０１４１】
表６から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクでは、記録層中のＩｎ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である場合、すべての評価項目で目標値に達成した。そのため、総合評価は◎であった。
【０１４２】
記録層中のＩｎ含有量が８原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表６から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＩｎ含有量が９原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表６から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０１４３】
記録層中のＩｎ含有量が１０原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表６に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１４４】
記録層中のＩｎ有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表６から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＩｎ含有量が５原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表６から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０１４５】
記録層中のＩｎ含有量が６原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表６に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１４６】
記録層中のＩｎ含有量が１原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、表６から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０１４７】
記録層中のＩｎ含有量が２原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表６に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１４８】
また、記録層の形成母材としてＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７及びＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５を用いた場合にも形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０１４９】
さらに、この例では、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＣであるＣｕの一部若しくは全部をＡｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表５及び６と同様の特性が得られた。これらの元素のうちＡｇ及びＡｌの少なくいとも一方の元素でＣｕを置換した場合は、結晶化温度が上昇するため、クロスイレーズが低減され、耐熱性が向上するという結果が得られた。ＣｕをＳｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ及びＳｉからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換した場合には、記録感度は若干劣化するが、耐熱性が格段に向上するという結果を得られた。
【０１５０】
また、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＡであるＩｎの一部若しくは全部をＳｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表５及び６と同様の特性が得られた。添加元素Ｉｎの一部若しくは全部をＳｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換した場合の効果は、実施例１で説明したＡ−１系列の光ディスクにおける効果と同様である。
【０１５１】
上述の結果から、Ｂｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１、Ｂｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９、Ｂｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０、Ｂｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７、Ｂｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を記録層の形成母材とし、各母材中のＧｅの一部をＩｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＡ）と、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＣ）とで置換した材料で記録層を形成した光ディスク（Ｃ−１系列の光ディスク）では、記録層中の添加元素ＭＡ及びＭＣの総原子数量を１〜１０原子％とすることにより、上記の全評価項目の目標値が達成された。特に、添加元素ＭＡ及びＭＣの総原子数量が１〜５原子％の場合に極めて良好な特性が得られることが分かった。
【０１５２】
すなわち、記録層中のＢｉ、（Ｇｅ＋ＭＡ＋ＭＣ）及びＴｅの組成比率を、Ｂｉ、（Ｇｅ＋ＭＡ＋ＭＣ）及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲に設定し、
Ｂ２’（Ｂｉ２，（Ｇｅ＋ＭＡ＋ＭＣ）４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２’（Ｂｉ３，（Ｇｅ＋ＭＡ＋ＭＣ）４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２’（Ｂｉ４，（Ｇｅ＋ＭＡ＋ＭＣ）４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６’（Ｂｉ１６，（Ｇｅ＋ＭＡ＋ＭＣ）３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８’（Ｂｉ３０，（Ｇｅ＋ＭＡ＋ＭＣ）２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７’（Ｂｉ１９，（Ｇｅ＋ＭＡ＋ＭＣ）２６，Ｔｅ５５）
且つ、記録層中の添加元素ＭＡ及びＭＣの総含有量を１〜１０原子％、特に１〜５原子％とすることにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることが分かった。
【０１５３】
なお、この例で作製したすべての光ディスクにおいて、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、表５及び６から明らかなように、酸化による記録層の変色は認められなかった。
【実施例４】
【０１５４】
実施例４では、記録層に添加する元素としてＡｕ（添加元素ＭＢ）及びＣｕ（添加元素ＭＣ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、光ディスク（Ｄ−１系列の光ディスク）を作製した。すなわち、この例の光ディスクでは、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用い、各母材中のＧｅの一部をＡｕ及びＣｕで置換した材料で記録層を形成した。なお、記録層の形成方法は次の通りである。
【０１５５】
スパッタリングターゲットとして、Ｇｅ５０Ｔｅ５０、Ｂｉ２Ｔｅ３及びＧｅターゲットを用意し、同時スパッタリングを行い記録層を形成した。この際、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットにはＧｅの小片あるいはＴｅの小片を貼り付け、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットには、Ｇｅの一部をＡｕで置換するためにＡｕの小片を貼り付け、そして、Ｇｅターゲットには、Ｇｅの一部をＣｕで置換するためにＣｕの小片を貼り付けて同時スパッタリングを行った。また、記録層４の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３とを結ぶ線上の組成よりもＧｅが過剰な組成となるように、３種類のターゲットに印加するスパッタリングパワーを各々調整して所望の組成の記録層を得た。
【０１５６】
また、この例では、記録層中のＡｕ含有量及びＣｕ含有量の異なる種々の光ディスクを作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表７及び８に示した。なお、各評価項目の目標値及び表中の◎、○、×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１５７】
【表７】
2005205762.tif 000009
【０１５８】
表７から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクでは、記録層中のＡｕ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である場合に、すべての評価項目で目標値に達しており、そのため総合評価は◎であった。
【０１５９】
記録層中のＡｕ含有量が８原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表７から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＡｕ含有量が９原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表７から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０１６０】
記録層中のＡｕ含有量が１０原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表７に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１６１】
記録層中のＡｕ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表７から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＡｕ含有量が５原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表７から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０１６２】
記録層中のＡｕ含有量が６原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表７に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１６３】
記録層中のＡｕ含有量が１原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、表７から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０１６４】
記録層中のＡｕ含有量が２原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表７に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１６５】
また、記録層の形成母材としてＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１及びＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９を用いた場合にも形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０１６６】
【表８】
2005205762.tif 000010
【０１６７】
表８から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクでは、記録層中のＡｕ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である場合に、すべての評価項目で目標値に達しており、そのため総合評価は◎であった。
【０１６８】
記録層中のＡｕ含有量が８原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表８から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＡｕ含有量が９原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表８から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０１６９】
記録層中のＡｕ含有量が１０原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表８に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１７０】
記録層中のＡｕ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表８から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＡｕ含有量が５原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表８から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０１７１】
記録層中のＡｕ含有量が６原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表８に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１７２】
記録層中のＡｕ含有量が１原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、表８から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０１７３】
記録層中のＡｕ含有量が２原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表８に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１７４】
また、記録層の形成母材としてＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７及びＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５を用いた場合にも形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０１７５】
さらに、この例では、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＣであるＣｕの一部若しくは全部をＡｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表７及び８と同様の特性が得られた。また、添加元素Ｃｕの一部もしくは全部をこれらの元素で置換した場合の効果は、実施例３のＣ−１系列の光ディスクで説明した効果と同様である。
【０１７６】
また、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＢであるＡｕの一部若しくは全部をＣｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表７及び８と同様の特性が得られた。添加元素Ａｕの一部もしくは全部をこれらの元素で置換した場合の効果は、実施例２のＢ−１系列の光ディスクで説明した効果と同様である。
【０１７７】
上述の結果から、Ｂｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１、Ｂｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９、Ｂｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０、Ｂｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７、Ｂｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を記録層の形成母材とし、各母材中のＧｅの一部をＡｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＢ）と、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＣ）とで置換した材料で記録層を形成した光ディスク（Ｄ−１系列の光ディスク）では、記録層中の添加元素ＭＢ及びＭＣの総原子数量を１〜１０原子％とすることにより、上記の全評価項目の目標値が達成された。特に、添加元素ＭＢ及びＭＣの総原子数量が１〜５原子％の場合に極めて良好な特性が得られることが分かった。
【０１７８】
すなわち、記録層中のＢｉ、（Ｇｅ＋ＭＢ＋ＭＣ）及びＴｅの組成比率を、Ｂｉ、（Ｇｅ＋ＭＢ＋ＭＣ）及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲に設定し、
Ｂ２’（Ｂｉ２，（Ｇｅ＋ＭＢ＋ＭＣ）４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２’（Ｂｉ３，（Ｇｅ＋ＭＢ＋ＭＣ）４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２’（Ｂｉ４，（Ｇｅ＋ＭＢ＋ＭＣ）４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６’（Ｂｉ１６，（Ｇｅ＋ＭＢ＋ＭＣ）３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８’（Ｂｉ３０，（Ｇｅ＋ＭＢ＋ＭＣ）２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７’（Ｂｉ１９，（Ｇｅ＋ＭＢ＋ＭＣ）２６，Ｔｅ５５）
且つ、記録層中の添加元素ＭＢ及びＭＣの総含有量を１〜１０原子％、特に１〜５原子％とすることにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることが分かった。
【０１７９】
なお、この例で作製したすべての光ディスクにおいて、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、表７及び８から明らかなように、酸化による記録層の変色は認められなかった。
【実施例５】
【０１８０】
実施例５では、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用い、各母材におけるＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比を一定にしたまま、Ｉｎ（添加元素ＭＡ）を添加して記録層を形成した以外は、実施例１と同様に光ディスク（Ａ−２系列の光ディスク）を作製した。なお、記録層の形成方法は次の通りである。
【０１８１】
スパッタリングターゲットとして、Ｇｅ５０Ｔｅ５０、Ｂｉ２Ｔｅ３及びＧｅターゲットを用意し、同時スパッタリングを行い記録層を形成した。この際、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比をＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８で一定にしたままＩｎを添加するために、Ｉｎの小片をＧｅ５０Ｔｅ５０、Ｂｉ２Ｔｅ３及びＧｅターゲットに貼り付け、スパッタリングを行った。この際、ターゲットに貼り付けるＩｎ小片の個数を調整することにより、Ｉｎ含有量を調整した。
【０１８２】
また、この例では、記録層中のＩｎ含有量の異なる種々の光ディスクを作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表９及び１０に示した。なお、各評価項目の目標値及び表中の◎、○、×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１８３】
【表９】
2005205762.tif 000011
【０１８４】
表９から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクでは、記録層中のＩｎ含有量が０原子％の場合、加速試験後のエラーレートが増大し、加速試験前後のエラーレート比は目標未達となった。このため、総合評価は×となった。また、記録層中のＩｎの含有量が０原子％である光ディスクでは、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、光ディスクの一部に酸化による記録層の変色が確認できた。
【０１８５】
記録層中のＩｎ含有量が１原子％及び５原子％である光ディスクでは、表９から明らかなように、すべての評価項目で目標値を達成したので総合評価は◎であった。また、記録層中のＩｎ含有量が１０原子％の光ディスクでは、表９から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○となった。
【０１８６】
記録層中のＩｎ含有量が１１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表９に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０１８７】
また、記録層の形成母材としてＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１及びＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９を用いた場合にも形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０１８８】
【表１０】
2005205762.tif 000012
【０１８９】
表１０から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクでは、記録層中のＩｎ含有量が０原子％の場合、加速試験後のエラーレートが増大し、加速試験前後のエラーレート比は目標未達となった。このため、総合評価は×となった。また、記録層中のＩｎ含有量が０原子％である光ディスクでは、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、光ディスクの一部に酸化による記録層の変色が確認できた。
【０１９０】
記録層中のＩｎ含有量が１原子％及び５原子％である光ディスクでは、表１０から明らかなように、すべての評価項目で目標値に達しているため総合評価は◎であった。
【０１９１】
記録層中のＩｎ含有量が１０原子％である光ディスクでは、表１０から明らかなように、エラーレート及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０１９２】
また、記録層中のＩｎ含有量が１１原子％である光ディスクでは、表１０から明らかなように、加速試験前後におけるエラーレート比の評価は○となったが、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、エラーレートは目標未達となった。このため、記録層中のＩｎ含有量が１１原子％である光ディスクでは、総合評価は×となる。
【０１９３】
また、記録層の形成母材にＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７及びＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５を用いた光ディスクにおいても、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクと同様の特性が得られた。
【０１９４】
さらに、この例では、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＡであるＩｎの一部若しくは全部をＳｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表９及び１０と同様の特性が得られた。これらの元素のうち、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素でＩｎを置換した場合には記録パワーを小さくすることができるという結果が得られた。ＩｎをＰｂ及びＳｅの少なくとも一方の元素で置換した場合には、さらに長時間高温高湿下に保持しても記録層が酸化しないという結果が得られた。また、ＩｎをＮで置換した場合には、媒体ノイズが減少し、より耐熱性が向上するという結果が得られた。
【０１９５】
上述の結果から、Ｂｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１、Ｂｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９、Ｂｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０、Ｂｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７、Ｂｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を記録層の形成母材とし、各母材中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比を一定にしたまま、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＡ）を添加した材料で記録層を形成した光ディスク（Ａ−２系列の光ディスク）では、記録層中の添加元素ＭＡの総原子数量を１〜１０原子％とすることにより、上記の全評価項目の目標値が達成された。特に、添加元素ＭＡの総原子数量が１〜５原子％の場合に極めて良好な特性が得られることが分かった。
【０１９６】
すなわち、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率を、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲に設定し、
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
且つ、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率を一定に保ったまま、記録層中に添加元素ＭＡを１〜１０原子％、特に１〜５原子％の含有量で添加することにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることが分かった。
【実施例６】
【０１９７】
実施例６では、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用い、各形成母材におけるＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比を一定にしたまま、添加元素としてＩｎの代わりにＡｕ（添加元素ＭＢ）を添加して記録層を形成した以外は、実施例５と同様に光ディスク（Ｂ−２系列の光ディスク）を作製した。
【０１９８】
また、この例では、記録層中のＡｕ含有量の異なる種々の光ディスクを作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１１及び１２に示した。なお、各評価項目の目標値及び表中の◎、○、×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１９９】
【表１１】
2005205762.tif 000013
【０２００】
表１１から明らかなように、記録層の形成母材をＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクでは、記録層中のＡｕ含有量が０原子％の場合、加速試験後のエラーレートが増大し、加速試験前後のエラーレート比は目標未達となった。このため、総合評価は×となった。また、記録層中のＡｕ含有量が０原子％である光ディスクでは、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、光ディスクの一部に酸化による記録層の変色が確認できた。
【０２０１】
記録層中のＡｕ含有量が１原子％及び５原子％である光ディスクでは、表１１から明らかなように、すべての評価項目で目標値を達成したので総合評価は◎であった。
【０２０２】
記録層中のＡｕ含有量が１０原子％の光ディスクでは、表１１から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○となった。
【０２０３】
記録層中のＡｕ含有量が１１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１１に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２０４】
また、記録層の形成母材としてＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１及びＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９を用いた場合にも形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０２０５】
【表１２】
2005205762.tif 000014
【０２０６】
表１２から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクでは、記録層中のＡｕ含有量が０原子％の場合、加速試験後のエラーレートが増大し、加速試験前後のエラーレート比は目標未達となった。このため、総合評価は×となった。また、記録層中のＡｕ含有量が０原子％である光ディスクでは、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、光ディスクの一部に酸化による記録層の変色が確認できた。
【０２０７】
記録層中のＡｕ含有量が１原子％及び５原子％である光ディスクでは、表１２から明らかなように、すべての評価項目で目標値に達しているため総合評価は◎であった。
【０２０８】
記録層中のＡｕ含有量が１０原子％である光ディスクでは、表１２から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０２０９】
記録層中のＡｕ含有量が１１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１２に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため、記録層中のＡｕ含有量が１１原子％である光ディスクでは、総合評価は×となる。
【０２１０】
また、記録層の形成母材にＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７及びＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５を用いた光ディスクにおいても、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクと同様の特性が得られた。
【０２１１】
さらに、この例では、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＢであるＡｕの一部若しくは全部をＣｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表１１及び１２と同様の特性が得られた。これらの元素のうち、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＲｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素でＡｕを置換した場合、記録感度は若干劣化するが、耐熱性が向上するという結果が得られた。ＡｕをＣｒ、Ｔａ及びＷからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換した場合には、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ及びＲｅを用いた場合よりも耐熱性が一層向上するだけでなく、密着性も向上し、さらに、酸・アルカリとの反応性が乏しくなり耐食性がさらに向上するという結果が得られた。また、ＡｕをＰｔ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＲｕからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換した場合には、Ｃｒ、Ｔａ及びＷを用いた場合より、耐熱性及び耐食性がさらに向上するという結果が得られた。
【０２１２】
上述の結果から、Ｂｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１、Ｂｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９、Ｂｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０、Ｂｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７、Ｂｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を記録層の形成母材とし、各母材中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比を一定にしたまま、Ａｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＢ）を添加した材料で記録層を形成した光ディスク（Ｂ−２系列の光ディスク）では、記録層中の添加元素ＭＢの総原子数量を１〜１０原子％とすることにより、上記の全評価項目の目標値が達成された。特に、添加元素ＭＢの総原子数量が１〜５原子％の場合に極めて良好な特性が得られることが分かった。
【０２１３】
すなわち、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率を、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲に設定し、
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
且つ、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率を一定に保ったまま、記録層中に添加元素ＭＢを１〜１０原子％、特に１〜５原子％の含有量で添加することにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることが分かった。
【実施例７】
【０２１４】
実施例７では、記録層に添加する元素としてＩｎ（添加元素ＭＡ）及びＣｕ（添加元素ＭＣ）を用いた以外は、実施例５と同様にして、光ディスク（Ｃ−２系列の光ディスク）を作製した。すなわち、この例の光ディスクでは、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用い、各母材におけるＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比を一定にしたまま、Ｉｎ及びＣｕを添加した材料で記録層を形成した。なお、記録層の形成方法は次の通りである。
【０２１５】
スパッタリングターゲットとして、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｇｅ５０Ｔｅ５０及びＧｅターゲットを用意し、同時スパッタリングを行い記録層を形成した。この際、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比をＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８で一定にしたままＩｎ及びＣｕを添加するために、Ｉｎの小片をＢｉ２Ｔｅ３、Ｇｅ５０Ｔｅ５０及びＧｅターゲットに貼り付け、さらにＣｕの小片もＢｉ２Ｔｅ３、Ｇｅ５０Ｔｅ５０及びＧｅターゲットに貼り付けてスパッタリングを行った。この際、ターゲットに貼り付けるＩｎ及びＣｕの小片の個数を調整することにより、Ｉｎ及びＣｕの含有量を調整した。
【０２１６】
また、この例では、記録層中のＩｎ含有量及びＣｕ含有量の異なる種々の光ディスクを作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１３及び１４に示した。なお、各評価項目の目標値及び表中の◎、○、×の評価基準は実施例１と同様である。
【０２１７】
【表１３】
2005205762.tif 000015
【０２１８】
表１３から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクでは、記録層中のＩｎ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である場合に、すべての評価項目で目標値に達しており、そのため総合評価は◎であった。
【０２１９】
記録層中のＩｎ含有量が８原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表１３から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＩｎ含有量が９原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表１３から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０２２０】
記録層中のＩｎ含有量が１０原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１３に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２２１】
記録層中のＩｎ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表１３から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＩｎ含有量が５原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表１３から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０２２２】
記録層中のＩｎ含有量が６原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１３に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため、総合評価は×となった。
【０２２３】
記録層中のＩｎ含有量が１原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、表１３から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０２２４】
記録層中のＩｎ含有量が２原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１３に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２２５】
また、記録層の形成母材としてＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１及びＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９を用いた場合にも形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０２２６】
【表１４】
2005205762.tif 000016
【０２２７】
表１４から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクでは、記録層中のＩｎ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である場合、すべての評価項目で目標値に達成した。そのため、総合評価は◎であった。
【０２２８】
記録層中のＩｎ含有量が８原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表１４から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＩｎ含有量が９原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表１４から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０２２９】
記録層中のＩｎ含有量が１０原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１４に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２３０】
記録層中のＩｎ有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表１４から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＩｎ含有量が５原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表１４から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０２３１】
記録層中のＩｎ含有量が６原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１４に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２３２】
記録層中のＩｎ含有量が１原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、表１４から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０２３３】
記録層中のＩｎ含有量が２原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１４に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２３４】
また、記録層の形成母材としてＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７及びＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５を用いた場合にも形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０２３５】
さらに、この例では、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＣであるＣｕの一部若しくは全部をＡｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表１３及び１４と同様の特性が得られた。これらの元素のうちＡｇ及びＡｌの少なくとも一方の元素でＣｕを置換した場合は、結晶化温度が上昇するため、クロスイレーズが低減され、耐熱性が向上するという結果が得られた。ＣｕをＳｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ及びＳｉからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換した場合には、記録感度は若干劣化するが、耐熱性が格段に向上するという結果を得られた。
【０２３６】
また、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＡであるＩｎの一部若しくは全部をＳｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表１３及び１４と同様の特性が得られた。添加元素Ｉｎの一部もしくは全部をＳｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換した場合の効果は、実施例５で説明したＡ−２系列の光ディスクにおける効果と同様である。
【０２３７】
上述の結果から、Ｂｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１、Ｂｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９、Ｂｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０、Ｂｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７、Ｂｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を記録層の形成母材とし、各母材中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比を一定にしたまま、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｇａ、Ｚｎ及びＮからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＡ）と、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（ＭＣ）とを添加した材料で記録層を形成した光ディスク（Ｃ−２系列の光ディスク）では、記録層中の添加元素ＭＡ及びＭＣの総原子数量を１〜１０原子％とすることにより、上記の全評価項目の目標値が達成された。特に、添加元素ＭＡ及びＭＣの総原子数量が１〜５原子％の場合に極めて良好な特性が得られることが分かった。
【０２３８】
すなわち、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率を、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲に設定し、
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
且つ、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率を一定に保ったまま、記録層中の添加元素ＭＡ及びＭＣの総含有量が１〜１０原子％、特に１〜５原子％となるように添加元素ＭＡ及びＭＣを添加することにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることが分かった。
【０２３９】
なお、この例で作製したすべての光ディスクにおいて、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、表１３及び１４から明らかなように、酸化による記録層の変色は認められなかった。
【実施例８】
【０２４０】
実施例８では、記録層に添加する元素としてＡｕ（添加元素ＭＢ）及びＣｕ（添加元素ＭＣ）を用いた以外は、実施例５と同様にして、光ディスク（Ｄ−２系列の光ディスク）を作製した。すなわち、この例の光ディスクでは、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０またはＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用い、各母材におけるＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比を一定にしたまま、Ａｕ及びＣｕを添加した材料で記録層を形成した。なお、記録層の形成方法は次の通りである。
【０２４１】
スパッタリングターゲットとして、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｇｅ５０Ｔｅ５０及びＧｅターゲットを用意し、同時スパッタリングを行い記録層を形成した。この際、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比をＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８で一定にしたままＩｎ及びＣｕを添加するために、Ａｕの小片をＢｉ２Ｔｅ３、Ｇｅ５０Ｔｅ５０及びＧｅターゲットに貼り付け、さらにＣｕの小片もまたＢｉ２Ｔｅ３、Ｇｅ５０Ｔｅ５０及びＧｅターゲットに貼り付けてスパッタリングを行った。この際、ターゲットに貼り付けるＡｕ及びＣｕの小片の個数を調整することにより、Ａｕ及びＣｕの含有量を調整した。
【０２４２】
また、この例では、記録層中のＡｕ含有量及びＣｕ含有量の異なる種々の光ディスクを作製し、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表１５及び１６に示した。なお、各評価項目の目標値及び表中の◎、○、×の評価基準は実施例１と同様である。
【０２４３】
【表１５】
2005205762.tif 000017
【０２４４】
表１５から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた光ディスクでは、記録層中のＡｕ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である場合に、すべての評価項目で目標値に達しており、そのため総合評価は◎であった。
【０２４５】
記録層中のＡｕ含有量が８原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表１５から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＡｕ含有量が９原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表１５から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０２４６】
記録層中のＡｕ含有量が１０原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１５に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２４７】
記録層中のＡｕ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表１５から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＡｕ含有量が５原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表１５から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０２４８】
記録層中のＡｕ含有量が６原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１５に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２４９】
記録層中のＡｕ含有量が１原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、表１５から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０２５０】
記録層中のＡｕ含有量が２原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１５に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２５１】
また、記録層の形成母材としてＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１及びＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９を用いた場合にも形成母材にＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０２５２】
【表１６】
2005205762.tif 000018
【０２５３】
表１６から明らかなように、記録層の形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた光ディスクでは、記録層中のＡｕ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である場合に、すべての評価項目で目標値に達しており、そのため総合評価は◎であった。
【０２５４】
記録層中のＡｕ含有量が８原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表１６から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＡｕ含有量が９原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、表１６から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０２５５】
記録層中のＡｕ含有量が１０原子％であり且つＣｕ含有量が１原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１６に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２５６】
記録層中のＡｕ含有量が４原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表１６から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。また、記録層中のＡｕ含有量が５原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、表１６から明らかなように、エラーレートの評価及び加速試験前後におけるエラーレート比の評価がともに○となったため、総合評価は○であった。
【０２５７】
記録層中のＡｕ含有量が６原子％であり且つＣｕ含有量が５原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１６に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２５８】
記録層中のＡｕ含有量が１原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、表１６から明らかなように、エラーレートの評価が○となったため、総合評価は○であった。
【０２５９】
記録層中のＡｕ含有量が２原子％であり且つＣｕ含有量が９原子％である光ディスクでは、信号変調度が小さくなるためエラーレートが増大し、表１６に示すように、エラーレートは目標未達となった。このため総合評価は×となった。
【０２６０】
また、記録層の形成母材としてＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７及びＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５を用いた場合にも形成母材にＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を用いた場合と同様の特性が得られた。
【０２６１】
さらに、この例では、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＣであるＣｕの一部若しくは全部をＡｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表１５及び１６と同様の特性が得られた。また、添加元素Ｃｕの一部もしくは全部をこれらの元素で置換した場合の効果は、実施例７のＣ−２系列の光ディスクで説明した効果と同様である。
【０２６２】
また、上記の記録層材料を用いた光ディスクにおいて、添加元素ＭＢであるＡｕの一部若しくは全部をＣｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で置換しても、上記表１５及び１６と同様の特性が得られた。添加元素Ａｕの一部もしくは全部をこれらの元素で置換した場合の効果は、実施例６のＢ−２系列の光ディスクで説明した効果と同様である。
【０２６３】
上述の結果から、Ｂｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１、Ｂｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９、Ｂｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０、Ｂｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７、Ｂｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５及びＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８を記録層の形成母材とし、各母材中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比を一定にしたまま、Ａｕ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｏｓ及びＩｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＢ）と、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｓ、Ｓｉ、Ａｌ及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素（添加元素ＭＣ）とを添加した材料で記録層を形成した光ディスク（Ｄ−２系列の光ディスク）では、記録層中の添加元素ＭＢ及びＭＣの総原子数量を１〜１０原子％とすることにより、上記の全評価項目の目標値が達成された。特に、添加元素ＭＢ及びＭＣの総原子数量が１〜５原子％の場合に極めて良好な特性が得られることが分かった。
【０２６４】
すなわち、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率を、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点により囲まれた組成範囲に設定し、
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
且つ、記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの相対的な組成比率を一定に保ったまま、記録層中の添加元素ＭＢ及びＭＣの総含有量が１〜１０原子％、特に１〜５原子％となるように添加元素ＭＢ及びＭＣを添加することにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が得られることが分かった。
【０２６５】
なお、この例で作製したすべての光ディスクにおいて、加速試験後の光ディスクを光学顕微鏡で観察したところ、表１５及び１６から明らかなように、酸化による記録層の変色は認められなかった。
【０２６６】
上記実施例１〜８では波長４０５ｎｍの青色レーザーを用いて情報の記録再生を行った例を説明したが、本発明はこれに限定されず、波長６４０ｎｍ〜６６５ｎｍの赤色レーザーを用いて情報の記録再生を行っても同様の結果が得られる。
【０２６７】
［最適構成］
以下に、本発明の情報記録媒体を構成する各層の最適組成及び最適膜厚について説明する。
【０２６８】
（第１保護層）
第１保護層の光ビーム入射側に存在する物質はポリカーボネート等のプラスチック基板、あるいは、紫外線硬化樹脂等の有機物である。また、これらの屈折率は１．４〜１．６程度である。上記有機物と第１保護層の間で反射を効果的に起こすためには、第１保護層の屈折率は２．０以上であることが望ましい。第１保護層の屈折率は光学的には光ビーム入射側に存在する物質（本実施例では基板に相当する）の屈折率よりも大きい値であり、光の吸収が発生しない範囲で第１保護層の屈折率がより大きいほうが良い。具体的には、第１保護層は、屈折率ｎが２．０〜３．０の間であり、光を吸収しない材料で形成され、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物等を含有することが望ましい。
【０２６９】
また、第１保護層の熱伝導率は少なくとも２Ｗ／ｍｋ以下であることが望ましい。特に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系の化合物は熱伝導率が低いので、第１保護層として最適である。さらに、ＳｎＯ２、あるいはＳｎＯ２にＺｎＳ，ＣｄＳ、ＳｎＳ、ＧｅＳ、ＰｂＳ等の硫化物を添加した材料、あるいはＳｎＯ２にＣｒ２Ｏ３、Ｍｏ３Ｏ４等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低いだけでなく、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系材料より熱的に安定であるので、第１保護層と記録層との間に設けられた第１界面層の膜厚が２ｎｍ以下となった場合にも、記録層への溶け込みが発生しないため、特に第１保護層として優れた特性を示す。
【０２７０】
また、光ビームの波長が４０５ｎｍ程度の場合、基板と記録層との間の光学干渉を有効に利用するためには、第１保護層の最適膜厚は４０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【０２７１】
（第１界面層）
本発明の情報記録媒体の記録層に用いる相変化材料の融点は６５０℃以上と高温であるため、第１保護層と記録層の間に熱的に極めて安定な第１界面層を設けることが望ましい。具体的には、第１界面層の形成材料としては、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇｅ３Ｎ４、ＳｉＣ等の高融点酸化物、高融点窒化物、高融点炭化物が望ましく、これらの材料は熱的に安定であり、長期間保存後も膜はがれによる劣化が発生しない。
【０２７２】
また、第１界面層にＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていると、記録層の再結晶化を抑制する効果が得られるのでさらに望ましい。特に、Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物、あるいは、Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいは、Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ等の元素が遊離しても、上記遷移金属が価数を変え、遷移金属とＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ等の間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Ｃｒ、Ｍｏ及びＷは融点が高く、価数を変えやすく、上記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。
【０２７３】
第１界面層中の上記Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが望ましい。しかしながら、第１界面層は第２界面層と比較して、光ビーム照射により、高温になりやすく記録膜に界面層材料が溶け込む等の問題が発生するために、少なくともＢｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量を７０％以下に抑える必要がある。
【０２７４】
第１界面層の膜厚は０．５ｎｍ以上であればその効果を発揮する。しかしながら、第１界面層の膜厚が２ｎｍより薄い場合、第１保護層の形成材料が第１界面層通過して記録層に溶け込み、多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。それゆえ、第１界面層の膜厚は２ｎｍ以上であることが望ましい。また、第１界面層の膜厚が１０ｎｍより厚くなると、光学的に悪影響を与えるため、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。従って、第１界面層の膜厚は２ｎｍ〜１０ｎｍが望ましい。
【０２７５】
（記録層）
記録層の形成材料については、すでに実施例等で詳細に説明しているが、実施例以外では、上述のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の組成範囲内において、Ｇｅの代わりに同族元素であるＳｉ、Ｓｎ及びＰｂからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を用いても良い。また、Ｓｉ、Ｓｎ及びＰｂからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を適当な量で添加してＧｅの一部を置換しても良い。このような材料で記録層を形成することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。例えば、ＳｉでＧｅを置換した場合、ＧｅやＧｅＴｅよりも融点が高く結晶化速度が小さいＳｉＴｅが生成するため、溶融部外縁部にＳｉＴｅが偏析して、溶融部外縁部の再結晶化が抑制される。また、ＳｎＴｅやＰｂＴｅによりＧｅＴｅを置換した場合、核生成速度が向上するため、高速記録時の消去不足を補うことができる。
【０２７６】
さらに、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料にＢを添加すると、溶融部外縁部の再結晶化が一層抑制され、優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。これは、ＢがＧｅと同様に溶融部外縁部の再結晶化を抑制する効果があり、また、Ｂ原子は非常に小さいため、速やかに偏析することが可能であるためであると考えられる。
【０２７７】
なお、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料の各構成元素が上述の組成範囲の関係を維持していれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【０２７８】
また、本発明の情報記録媒体の構造では記録層の膜厚を５ｎｍ〜１５ｎｍに設定することが光学的に最適である。特に７ｎｍ〜１１ｎｍの膜厚で記録層を形成した場合、多数回書換え時の記録膜流動による再生信号劣化を抑制し、さらに光学的に変調度を最適化することができる。
【０２７９】
（第２界面層）
本発明の情報記録媒体の記録層に用いられる相変化材料の融点は６５０℃以上と高温であるため、第２保護層と記録層との間に熱的に極めて安定な第２界面層を設けることが望ましい。具体的には、第２界面層として、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇｅ３Ｎ４、ＳｉＣ等の高融点酸化物、高融点窒化物、高融点炭化物が望ましい。これらの材料は熱的に安定であり、長期保存後も膜はがれによる劣化が発生しない。
【０２８０】
また、第２界面層にＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていると、記録層の再結晶化を抑制する効果が得られるのでさらに望ましい。特に、Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物、あるいは、Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいは、Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ等の元素が遊離しても、上記遷移金属が価数を変え、遷移金属とＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅの間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗは融点が高く、価数を変えやすく、上記金属との間で熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。
【０２８１】
第２界面層中の上記Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが望ましい。しかしながら、第２界面層は光ビーム照射により高温になりやすく、記録層に第２界面層材料が溶け込む等の問題が発生するため、少なくともＢｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量を７０％以下に抑える必要がある。
【０２８２】
第２界面層の膜厚は０．５ｎｍ以上であれば上記効果を発揮する。しかしながら、その膜厚が１ｎｍより薄くなると、第２保護層の形成材料が第２界面層を通過して記録層に溶け込み、多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。それゆえ、第２界面層の膜厚は１ｎｍ以上であることが望ましい。また、第２界面層の膜厚が５ｎｍより厚くなると、光学的に悪影響を与えるため、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。従って、第２界面層の膜厚は１ｎｍ〜５ｎｍが望ましい。
【０２８３】
（第２保護層）
第２保護層は光を吸収しない材料で形成され、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物を含有することが望ましい。また、第２保護層の熱伝導率は少なくとも２Ｗ／ｍｋ以下であることが望ましい。特に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系の化合物は熱伝導率が低いので第２保護層として最適である。さらに、ＳｎＯ２、あるいは、ＳｎＯ２にＺｎＳ，ＣｄＳ、ＳｎＳ、ＧｅＳ，ＰｂＳ等の硫化物を添加した材料、あるいは、ＳｎＯ２にＣｒ２Ｏ３、Ｍｏ３Ｏ４等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低いだけでなく、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系材料よりも熱的に安定であるため、第２界面層の膜厚が１ｎｍ未満となった場合においても、記録層への第２界面層の形成材料の溶け込みが発生しないため、特に第２保護層として優れた特性を示す。
【０２８４】
また、情報記録媒体が第２保護層と熱拡散層との間に吸収率制御層を備え、光ビームの波長が４０５ｎｍ程度の場合、記録層と吸収率制御層との間の光学干渉を有効に利用するためには、第２保護層の最適膜厚は２５ｎｍ〜６０ｎｍである。
【０２８５】
（熱拡散層）
熱拡散層の形成材料としては、高反射率、高熱伝導率の金属あるいは合金が望ましく、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの総含有量が９０原子％以上である材料が望ましい。また、熱拡散層の形成材料としてＣｒ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点で硬度の大きい材料及びこれらの材料の合金もまた望ましく、これらの材料を用いると、多数回書換え時の記録層材料の流動による劣化を防止することができる。
【０２８６】
具体的には、特に、Ａｌを９５原子％以上含有する材料で熱拡散層を形成した情報記録媒体では、廉価であり、高ＣＮＲ、高記録感度及び多数回書換え耐性が優れるといった効果だけでなく、クロスイレーズ低減効果が極めて大きくなるという効果が得られる。また、上記熱拡散層がＡｌを９５原子％以上含有する材料で形成されている場合、廉価でしかも耐食性に優れた情報記録媒体を実現することができる。Ａｌに対する添加元素としてはＣｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｂ、Ｂ、Ｃ等が耐食性の点において優れているが、添加元素にＣｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅを用いた場合、特に耐食性向上に大きな効果がある。
【０２８７】
熱拡散層の膜厚は、３０ｎｍ〜１００ｎｍであることが望ましい。熱拡散層の膜厚が３０ｎｍより薄い場合、記録層において発生した熱が拡散し難くなるため、特に１０万回程度書換えた際に、記録層が劣化し易くなり、また、クロスイレーズが発生し易くなる恐れがある。また、熱拡散層の膜厚が３０ｎｍより薄い場合、光を透過してしまうため熱拡散層として使用することが困難になり再生信号振幅が低下する恐れがある。また、熱拡散層の膜厚は１００ｎｍより厚くなると、情報書換え時に記録層に与えられた熱が拡散しやすくなるため、記録層が結晶化温度以上に保持される時間が短くなり、記録マークを充分に結晶化することができなくなる恐れがある。さらに、熱拡散層の膜厚は２００ｎｍ以上となると、生産性が悪くなり、また、熱拡散層の内部応力により、基板のそり等が発生し、情報の記録再生を正確に行うことができなくなる恐れがある。また、熱拡散層の膜厚は、３０ｎｍ〜９０ｎｍであれば、耐食性、生産性の点で優れており、さらに望ましい。
【０２８８】
また、情報記録媒体が第２保護層と熱拡散層との間に吸収率制御層を備え、吸収率制御層に含まれる金属元素と熱拡散層に含まれる金属元素が同じ場合、生産上は大きな利点がある。この場合、同一ターゲットを用いて吸収率制御層と熱拡散層の２層の層を製膜することができる。すなわち、吸収率制御層製膜時にはＡｒ−Ｏ２混合ガス、Ａｒ−Ｎ２混合ガス等の混合ガスによりスパッタリングして、スパッタリング中に金属元素と酸素、あるいは窒素を反応させることにより適当な屈折率の吸収率制御層を形成し、熱拡散層の製膜時にはＡｒガスによりスパッタリングし熱伝導率が高い金属の熱拡散層を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８９】
上述のように、本発明の情報記録媒体では、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料に第４の元素としてＢｉ、Ｇｅ及びＴｅ以外の元素Ｍを１０原子％以下の含有量で添加した材料で記録層を形成することにより、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性が向上するだけでなく、耐酸化性に優れた情報記録媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０２９０】
【図１】図１は、実施例１で作製した相変化記録方式の光ディスクの概略断面図である。
【図２】図２は、実施例１で作製した光ディスクの評価に用いた記録再生装置の概略構成図である。
【図３】図３は、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の三角組成図であり、本発明の記録層に用いるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の最適な組成範囲を示した図である。
【符号の説明】
【０２９１】
１  基板
２  第１保護層
３  第１界面層
４  記録層
５  第２界面層
６  第２保護層
７  熱拡散層
８  紫外線硬化樹脂層
１０  光ディスク
【図１】
2005205762.tif 000019
【図２】
2005205762.tif 000020
【図３】
2005205762.tif 000021