專利名稱：光記錄介質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有相變型記錄層的光記錄介質。
背景技術：
近年來，可進行高密度記錄且可進行記錄信息的多次記錄和更新(重寫)的光記錄介質引起了人們的注目。該可多次記錄型和可重寫型的光記錄介質中的相變型光記錄介質，是通過激光照射使記錄層的結晶狀態(tài)發(fā)生變化來進行記錄信息的記錄，隨著上述狀態(tài)的變化，記錄層的反射率發(fā)生變化，通過測出該反射率的變化進行記錄信息的重放。該相變型光記錄介質特別引起注目的在于，可通過調制單一的激光強度進行重寫，另外與光磁記錄介質用的光學系統(tǒng)相比，可用簡單結構的光學系統(tǒng)進行記錄信息的記錄重放。
一般情況下，在對可多次記錄型和可重寫型的相變型光記錄介質將記錄信息進行記錄時，首先，進行初始化處理，使全部記錄層成為結晶狀態(tài)，用可使記錄層升溫至熔點以上的大功率(記錄功率)的激光照射。這時，被記錄功率的激光照射的部位，記錄層熔融后迅速冷卻，從而形成非晶態(tài)的記錄標記。而另一方面，在從可重寫型的相變型光記錄介質擦除記錄標記時，用可使記錄層升溫至晶化溫度以上功率(擦除功率)的激光照射。這時，被擦除功率的激光照射的部位，記錄層被加熱至晶化溫度以上后，緩慢冷卻，從而使記錄標記(非晶態(tài)部分)恢復到結晶體(記錄標記擦除)。如上所述，可重寫型的相變型光記錄介質可通過調制單一的光束強度進行重寫。
構成相變型記錄層的記錄材料已知有，GeTe、GeTeSe、GeTeS、GeSeS、GeSeSb、GeAsSe、InTe、SeTe、SeAs、Ge-Te-(Sn、Au、Pd)、GeTeSeSb、Ge-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te等。特別是最近，由于結晶狀態(tài)和非晶狀態(tài)的反射率之差較大，非晶狀態(tài)的穩(wěn)定性比較高等，因此，主要使用Ge-Sb-Te系材料或Ag-In-Sb-Te系材料等的在作為主要成分的Sb中含有Te或Se等屬于VIb族元素(硫族)的硫族化合物。如上所述，現(xiàn)在，構成含有硫族的相變型記錄層在本領域技術人員中已成為一般的常識。

發(fā)明內容
本發(fā)明者在對含有Sb的記錄層中的其它組成元素其種類及各組成元素的組成比進行改變而制成各種相變型光記錄介質進行評價的過程中，發(fā)現(xiàn)即使不使用硫族，也可與迄今為止使用的含有硫族的相變型記錄層同樣地進行記錄信息的記錄。
本發(fā)明的主要目的是提供由除硫族之外的其它元素形成相變型記錄層這樣一個以全新概念為基礎而構成的光記錄介質。
可達到上述目的的本發(fā)明的光記錄介質具有利用非晶相和結晶相之間可逆的相變的相變型記錄層，上述記錄層含有作為主成分的Sb，同時含有作為副成分的選自除VIb族以外的其它族及稀土類金屬的至少1種元素。
該情況下，上述副成分以選自Mn及Ge的至少1種元素為宜。
以上述被選擇元素的含有率在5原子％以上、40原子％以下為宜。該情況下，更為理想的是上述被選擇元素的含有率在10原子％以上、30原子％以下。
此外，較理想是在上述各光記錄介質中，選自In及Ag的至少1種元素M在記錄層中以超過0原子％、15原子％以下的含有率形成記錄層。


〔圖1〕表示記錄介質1構造的截面圖。
〔圖2〕表示各樣品記錄層的組成和重寫速度之間關系的實驗結果圖。
〔圖3〕表示記錄層5的組成和重寫速度之間關系的3成分組成圖。
〔符號說明〕1光記錄介質2基片3反射層4a第1介質層4b第2介質層5記錄層6透光層
具體實施例方式
本發(fā)明的光記錄介質的記錄層含有作為主成分的Sb，同時含有作為副成分的選自除VIb族以外的其它族及稀土類金屬的至少1種元素(作為一例為Mn及/或Ge)。
如果作為主要成分的Sb的含有率(原子％)過小，則結晶轉移速度急速變緩，從而使記錄信息的擦除、即重寫困難。此外，如果Mn、Ge的含有率(原子％)過小，則提高非晶狀態(tài)的熱穩(wěn)定性的效果不理想，保存特性降低。該情況下，如果Mn、Ge的含有率不足5原子％，則提高熱穩(wěn)定性的效果不理想。因此，以將Mn、Ge的含有率設定在5原子％以上為宜。為了進一步完全確保足夠的熱穩(wěn)定性，以設定在10原子％以上為宜。而另一方面，如果Mn、Ge的含有率過大，則由于Sb的含有率的降低，使結晶轉移速度急速變緩。因此，較好是將Mn、Ge的含有率設定在40原子％以下，為了將結晶轉移速度維持在高速狀態(tài)，更好是設定在30原子％以下。
在記錄層中，除上述主成分及副成分之外，根據(jù)需要還可含有其它元素。該添加元素可列舉選自In及Ag的至少1種元素。該添加元素具有提高晶化溫度、進一步提高保存特性的功能。記錄層中該添加元素的含有率以超過0原子％、15原子％以下為宜。如果該添加元素的含有率過高，則由相變引起的反射率的變化變小，難以得到理想的調制度。
記錄層的厚度比較好的在4nm以上50nm以下的范圍，更好在13nm以上30nm以下的范圍。如果記錄層過薄，則結晶相難以生長，由相變引起的反射率的變化不理想。相反，如果記錄層過厚，則記錄層的熱容量變大，同時反射率及調制度降低，難以記錄。
記錄層的組成可用EPMA(電子探針顯微分析儀)、x射線微量分析儀、ICP(感應耦合等離子體)進行測定。記錄層以濺射法形成為宜。該情況下，對濺射條件沒有特別限定，例如，用含有多個元素的材料進行濺射時，可使用合金靶，也可使用多個靶的多元濺射法。
本發(fā)明除記錄層的組成之外，即，對光記錄介質的構造沒有特別限定。例如，一般的相變型光記錄介質1的構成例如圖1所示，在基片2上，由反射層3、第2介質層4b、記錄層5、第1介質層4a及透光層6依次層疊而成。該光記錄介質1是通過透光層6照射記錄重放用激光。也可采用通過基片2照射記錄重放用激光的構造。該情況未圖示，是從基片2開始，按照第1介質層、記錄層、第2介質層及反射層的順序層疊，最后是保護層。
以下，用實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
采用通過注射成形同時形成溝槽的直徑120mm、厚度1.1mm的聚碳酸酯制盤片作為基片2，制成在其表面依次形成如圖1所示的反射層3、第2介質層4b、記錄層5、第1介質層4a及透光層6的多個光記錄盤片的樣品No.1-No.13。各樣品No.1-No.13中的各記錄層5含有作為主成分的Sb及作為副成分的選自Mn及Ge的至少1種元素。圖2表示其組成。上述樣品No.1-No.13中，樣品No.1-No.12作為實施例，樣品No.13作為比較例。
反射層3在Ar的氣氛中用濺射法形成。靶使用Ag，Pd，Cu(＝98∶1∶1)。反射層3的厚度為100nm。
第2介質層4b是使用Al2O3靶在Ar的氣氛中通過濺射法形成。第2介質層4b的厚度為7nm。記錄層5是使用Sb、Mn、Te各元素的靶，在Ar的氣氛中通過3元濺射法形成。記錄層5的厚度為14nm。第1介質層4a是使用ZnS(80摩爾％)-SiO2(20摩爾％)靶，在Ar的氣氛中通過濺射法形成。第1介質層4a的厚度為110nm。透光層6是使用紫外線硬化性丙烯樹脂通過旋涂法形成。
將上述樣品的各記錄層5用消磁裝置進行初始化(晶化)后，依次裝入光記錄介質評價裝置上，以激光波長405nm、數(shù)值孔徑NA0.85、記錄信號(1，7)RLL調制信號的條件進行記錄。改變記錄·擦除的線速度以使各樣品處于最佳狀態(tài)。對記錄了數(shù)據(jù)的各樣品，一邊改變線速度，一邊照射激光，進行數(shù)據(jù)擦除，測定到-30dB為止被擦除時的線速度，通過這樣算出最大重寫速度(Mbps)。各樣品的最大重寫速度在圖2中表示。此外，以圖2為基礎，繪制表示記錄層5的組成和重寫速度之關系的3成分組成圖(參照圖3)。
根據(jù)圖2、3，可理解為只要Sb的含有率a在56≤a≤95，Mn、Ge的副成分某一個的含有率b，c在5原子％以上40原子以下的范圍，即可確保在記錄信息重寫中的理想的結晶轉移速度。還可理解為通過將Mn、Ge的副成分含有率(b+c)設定在30％以下，可實現(xiàn)25Mbps以上的高速的重寫速度。此外，如樣品No.1、No.2、No.5，可理解為通過將Mn、Ge的副成分含有率(b+c)設定在上述范圍的下限附近(5原子％以上10原子％以下)，可實現(xiàn)超過200Mbps的高速的重寫速度。而另一方面，如樣品No.13，可理解為將Mn、Ge的副成分含有率(b+c)設定在不到上述范圍的下限(5原子％)時，不能進行重寫。對全部樣品實施高溫保存試驗，其結果確認了樣品No.1-No.12具有理想的保存特性。而樣品No.13在實施高溫保存試驗之后，不能讀出記錄的數(shù)據(jù)(記錄的數(shù)據(jù)晶化后消失)。因此，為了更進一步確保理想的保存特性，以使Mn、Ge的副成分的含有率(b+c)在10原子％以上為宜。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的光記錄介質可形成具有下述特點的記錄層，即，含有作為主成分的Sb，同時含有作為副成分的選自除VIb族以外的其它族及稀土類金屬的至少1種元素(作為一例為選自Mn及Ge的至少1種元素)，通過這樣可利用除硫族之外的其它元素形成相變型記錄層。即，可不使用硫族，實現(xiàn)可進行信息重寫的相變型光記錄介質。
根據(jù)本發(fā)明的光記錄介質，通過使被選擇的元素在記錄層中的含有率在5原子％以上40原子％以下，可確保非晶狀態(tài)的理想的熱穩(wěn)定性，同時可得到所需要的結晶轉移速度。例如，可確保理想的熱穩(wěn)定性，同時能夠以10Mbps以上的速度進行信息重寫。更理想的是通過使被選擇的元素在記錄層中的含有率在10原子％以上30原子％以下，從而進一步確保非晶狀態(tài)的理想的熱穩(wěn)定性，同時可將結晶轉移速度維持在更高速的狀態(tài)。
此外，通過使選自In及Ag的至少1種的元素M在記錄層中以超過0原子％、15原子％以下的含有率形成記錄層，可得到理想的調制度，同時提高晶化溫度，更進一步增強保存特性。
權利要求
1.光記錄介質，它具有利用非晶相和結晶相之間可逆的相變的相變型記錄層，其特征在于，所述記錄層含有作為主成分的Sb，同時含有作為副成分的選自除VIb族以外的其它族及稀土類金屬的至少1種元素。
2.根據(jù)權利要求1所述的光記錄介質，其特征在于，所述副成分為選自Mn及Ge的至少1種元素。
3.根據(jù)權利要求1所述的光記錄介質，其特征在于，所述被選擇元素的含有率在5原子％以上、40原子％以下。
4.根據(jù)權利要求2所述的光記錄介質，其特征在于，所述被選擇元素的含有率在5原子％以上、40原子％以下。
5.根據(jù)權利要求3所述的光記錄介質，其特征在于，所述被選擇元素的含有率在10原子％以上、30原子％以下。
6.根據(jù)權利要求4所述的光記錄介質，其特征在于，所述被選擇元素的含有率在10原子％以上、30原子％以下。
7.根據(jù)權利要求1所述的光記錄介質，其特征在于，所述記錄層含有選自In及Ag的至少1種元素M，其含有率在超過0原子％、15原子％以下的范圍。
8.根據(jù)權利要求2所述的光記錄介質，其特征在于，所述記錄層含有選自In及Ag的至少1種元素M，其含有率在超過0原子％、15原子％以下的范圍。
9.根據(jù)權利要求3所述的光記錄介質，其特征在于，所述記錄層含有選自In及Ag的至少1種元素M，其含有率在超過0原子％、15原子％以下的范圍。
10.根據(jù)權利要求5所述的光記錄介質，其特征在于，所述記錄層含有選自In及Ag的至少1種元素M，其含有率在超過0原子％、15原子％以下的范圍。
全文摘要
本發(fā)明的主要目的是提供由除硫族之外的其它元素形成相變型記錄層這樣一個以全新概念為基礎而構成的光記錄介質。本發(fā)明為具有利用非晶相和結晶相之間可逆的相變的相變型記錄層5的光記錄介質，上述記錄層5含有作為主成分的Sb，同時含有作為副成分的選自除VIb族以外的其它族及稀土類金屬的至少1種元素。該情況下，上述副成分以選自Mn及Ge的至少1種元素為宜。
文檔編號G11B7/24GK1463000SQ03138138
公開日2003年12月24日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權日2002年5月31日
發(fā)明者新開浩, 宇都宮肇 申請人:Tdk股份有限公司