JP2003013201A

JP2003013201A - 酸化チタン系薄膜及びこれを用いた光記録媒体

Info

Publication number: JP2003013201A
Application number: JP2001193737A
Authority: JP
Inventors: Yukio Noguchi; 幸雄野口
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: JP4789355B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＺｒＳ系薄膜よりも短波長のレーザー光に対す
る屈折率が高く、耐熱衝撃性に優れ、かつ熱に対して高
い安定性を有するとともに、直流スパッタリング等の効
率の良いデポジション法によって成膜することが可能な
薄膜を提供するとともに、この薄膜を相変化型記録層の
保護膜として用いることにより、高密度記録が可能で信
頼性の高い光記録媒体を提供する。【解決手段】酸化チタンを主成分とし、副成分として酸
化ニオブを含有してなり、４００ｎｍの波長光に対する
屈折率が２．５以上を有する酸化チタン系薄膜を用いる
とともに、この酸化チタン系薄膜により相変化型記録層
を保護する保護膜を形成して光記録媒体を製作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化チタンを主成
分とし、副成分として酸化ニオブを含有してなり、短波
長光に対して高屈折率を有する酸化チタン系薄膜と、こ
れを相変化型記録層の保護膜として用いた光記録媒体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、可視光線等の光に対して高い屈折
率を有し、熱に対して優れた安定性を有する薄膜は、レ
ーザー集光用レンズや光記録媒体といった用途に使用さ
れている。

【０００３】例えば、光記録媒体の中でもレーザー光の
照射信号を記録層の相変化として記録する相変化型記録
層を備えたものは相変化型光記録媒体と呼ばれ、ＣＤ−
ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスクと
して用いられている。

【０００４】図４に一般的な相変化型光記録媒体の概略
図を示すように、この相変化型光記録媒体２０は、ポリ
マー等からなる円盤状をした基体１１上に、第一の保護
層１２ａ、Ｔｅ合金やＳｂ合金からなる相変化型記録層
（以下、単に記録層という）１３、第二の保護層１２ｂ
をこの順序で積層し、最後に、アルミニウム、金、銀、
あるいはこれらを主成分とする合金等からなる反射層１
４と樹脂層１５を被着したもので、基体１１側からレー
ザー光を照射すると、レーザー光は第二の保護層１２ｂ
を透過して記録層１３に照射され、記録層１３を透過し
たレーザー光は第一の保護膜１２ａを透過して反射層１
４で反射され、反射されたレーザー光は、再度、第一の
保護膜１２ａ、記録層１３、第二の保護層１２ｂを透過
して照射側に戻り、電気信号として取り出されるように
なっており、記録時には、信号強度に対応して変調され
たレーザー光が照射され、その熱エネルギーにより記録
層１３を相変化させることにより（例えば、記録層１３
の合金薄膜を結晶相と非晶相とに相互に変化させる）、
信号情報をこの相変化として記録させ、また、再生時に
は、レーザー光を照射して記録層１３における相変化に
伴ったレーザー光の反射強度変化を信号として検出する
ようになっていた。

【０００５】そして、このような相変化型光記録媒体２
０に用いられる保護層１２ａ，１２ｂは、レーザー光を
透過し、かつ記録層１３に接してその両面を保護する目
的で設けられているものであるが、レーザー光の照射に
よる記録／消去時には、瞬間的に４００℃〜７００℃の
熱が加わり、大きな温度変化を受けることになることに
なるため、耐熱衝撃性に優れた硫化亜鉛薄膜が用いられ
ていた。

【０００６】しかしながら、レーザー光の照射によって
繰り返し熱が加わると、硫化亜鉛薄膜中のＺｎＳ結晶が
粒成長を起こして薄膜の特性が劣化することから、この
粒成長を防止するため、保護層１２ａ，１２ｂとしてＳ
ｉＯ₂を含有する硫化亜鉛系薄膜、例えば、モル比で、
８０モル％ＺｎＳ−２０モル％ＳｉＯ₂の組成を有する
硫化亜鉛系薄膜により形成したものを用いることが提案
されていた（特開平１１−２７８９３６号公報参照）。

【０００７】また、硫化亜鉛系薄膜からなる保護膜１２
ａ，１２ｂを有する相変化型光記録媒体を製作するに
は、ＲＦスパッタリング装置内に、基体１１と、これと
対置して、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂系焼結体からなるスパッタ
リングターゲット材を配置し、高真空で希薄なＡｒ中で
高周波プラズマを発生させることにより、基体１１上に
ＳｉＯ₂を含有する硫化亜鉛系薄膜からなる保護膜１２
ａを被着し、この保護層１２ａ上にＴｅ合金やＳｂ合金
からなる記録層１３を形成した後、さらに記録層１３上
に、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂系薄膜からなる保護層１２ｂをＲ
Ｆスパッタリング装置により被着した後、アルミニウ
ム、金、銀、あるいはこれらを主成分とする合金等から
なる反射層１４と樹脂層１５を被着することにより形成
されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、相変
化型光記録媒体の高密度化のため、回転速度の高速化と
共に、レーザー光の短波長化が進められており、従来、
８３０ｎｍや７８０ｎｍの波長を有するレーザー光が用
いられていたのに対し、４００ｎｍの波長を有するレー
ザー光を用いることが提案されており、このレーザー光
の短波長化によって記録層１３における復素屈折率の相
変化に伴う変化率が小さくなり（信号のＳ／Ｎ比が小さ
くなる）、保護層１２ａ，１２ｂの屈折率を高めること
が要求されていた。

【０００９】ところが、保護膜１２ａ，１２ｂを硫化亜
鉛薄膜により形成したものでは、４００ｎｍ波長光に対
する屈折率（ｎ）が２．３５程度と比較的高い屈折率を
有するものの、上述したように、硫化亜鉛薄膜はレーザ
ー光の照射によって薄膜中のＺｎＳ結晶が粒成長を起こ
して薄膜の特性劣化を生じるといった不都合があり、他
方、保護膜１２ａ，１２ｂをＳｉＯ₂を含有する硫化亜
鉛系薄膜により形成したものでは、ＳｉＯ₂の含有によ
りレーザー光に対する屈折率が全体的に悪くなり、特に
４００ｎｍの波長を有するレーザー光に対する屈折率
（ｎ）が２．３５よりもさらに低くなって、光記録媒体
の記録密度を高めることができないといった課題があっ
た。

【００１０】そこで、４００ｎｍの波長を有するレーザ
ー光に対する屈折率（ｎ）を高めるために、ＳｉＯ₂を
含有する硫化亜鉛系薄膜からなる保護層１２ａ，１２ｂ
の厚みを厚くすることも考えられるが、硫化亜鉛系薄膜
は熱伝導率が小さいため、記録／消去時におけるレーザ
ー光の照射によって保護層１２ａ，１２ｂに蓄熱された
熱を直ちに放熱することができず、記録層１３や基体１
１との間の熱膨張差に伴って発生する熱応力によって剥
離するといった恐れがあった。その上、光記録媒体がＣ
Ｄ仕様である場合、ポリマーからなる基体１１の厚みが
１．２ｍｍ程度とある程度の厚みによって強度を維持す
ることができるものの、光記録媒体がＤＶＤ仕様となる
と、その厚みは０．６ｍｍにまで薄くなり、この場合、
熱応力によってポリマーからなる基体１１が変形すると
いった恐れもあった。

【００１１】さらに、記録／消去時に照射されるレーザ
ー光によって硫化亜鉛系薄膜からなる保護層１２ａ，１
２ｂが４００℃〜７００℃の温度範囲に加熱されると、
硫化亜鉛系薄膜中の硫黄が記録層１３の合金と反応して
腐食され、光記録媒体の信頼性が著しく損なわれるとい
った課題もあった。

【００１２】また、硫化亜鉛系薄膜からなる保護層１２
ａ，１２ｂを形成するために用いるスパッタリングター
ゲット材としてのＺｎＳ−ＳｉＯ₂系焼結体は、その体
積固有抵抗値が高いため、ＲＦスパッタリング法が用い
られていたが、ＲＦスパッタリング法は成膜速度が遅
く、光記録媒体の生産性を高めることができないといっ
た不都合もあった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、本件発明者は、
短波長光に対する屈折率が硫化亜鉛薄膜よりも高く、耐
熱衝撃性に優れるとともに、熱に対して高い安定性を有
し、かつＤＣスパッタリング法等の効率の良い成膜手段
によって成膜することが可能な薄膜について鋭意研究を
重ねたところ、酸化チタンを主成分とし、副成分として
酸化ニオブを含有する酸化チタン系薄膜を用いれば良い
ことを見出し、本発明に至った。

【００１４】即ち、本発明は上記課題に鑑み、酸化チタ
ンを主成分とし、副成分として酸化ニオブを含有した酸
化チタン系薄膜を用い、４００ｎｍの波長光に対する屈
折率が２．５以上であることを特徴とする。

【００１５】なお、上記酸化ニオブの含有量は、Nb₂Ｏ₅
換算で２．５重量％〜１１重量％とすることが好まし
い。

【００１６】また、本発明は、レーザー光の照射信号を
相変化として記録する合金からなる記録層と、この記録
層を被覆して保護する保護層とからなる光記録媒体であ
って、上記保護層を、酸化チタンを主成分とし、副成分
として酸化ニオブを含有する酸化チタン系薄膜により形
成したことを特徴とする。

【００１７】また、上記保護層を形成する酸化チタン系
薄膜の４００ｎｍの波長光に対する屈折率は２．５以上
であることが好ましく、また、上記酸化ニオブの含有量
は、Nb₂Ｏ₅換算で２．５重量％〜１１重量％であるもの
が好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１９】本発明の酸化チタン系薄膜は、酸化チタン
を主成分とし、副成分として酸化ニオブを含有したもの
で、４００ｎｍの波長光に対する屈折率が２．５以上で
あることを特徴とする。

【００２０】即ち、本件発明者は、短波長光に対する屈
折率が硫化亜鉛薄膜より高い材料について鋭意研究を重
ねたところ、酸化チタンが硫化亜鉛と同程度の屈折率を
有することを知見し、さらに酸化チタンを主成分とし、
副成分として酸化ニオブを含有させることにより、酸化
チタン（ＴｉＯ₂）や硫化亜鉛（ＺｎＳ）の単体よりも
屈折率を高めることができることを見出したのである。

【００２１】そして、酸化ニオブの含有量について実験
を重ねたところ、Ｎｂ₂Ｏ₅換算で０．５重量％〜１４重
量％の範囲で含有することにより、４００ｎｍの波長光
に対する屈折率を２．５以上とすることができ、好まし
くは酸化ニオブの含有量をＮｂ₂Ｏ₅換算で、１重量％〜
１３重量％の範囲で含有することにより、４００ｎｍの
波長光に対する屈折率を２．６以上とすることができ、
さらに好ましくは酸化ニオブの含有量をＮｂ₂Ｏ₅換算
で、２．５重量％〜１１重量％の範囲で含有することに
より、４００ｎｍの波長光に対する屈折率を２．８以上
とすることができ、望ましくは酸化ニオブの含有量をＮ
ｂ₂Ｏ₅換算で、５重量％〜１０重量％の範囲で含有する
ことにより、４００ｎｍの波長光に対する屈折率を２．
８５以上とすることができる。

【００２２】その為、本発明の酸化チタン系薄膜を用い
れば、短波長光に対する高い屈折率が要求されるレーザ
ー集光用レンズ、光記録媒体といった用途に好適に用い
ることができる。

【００２３】また、この酸化チタン系薄膜は、非晶質構
造を有し、熱に対する安定性に優れることから、７００
℃もの大きな熱が加わったとしても酸化チタン結晶が生
成されたり、粒成長を起こすようなことがなく、かつ酸
化チタン系薄膜が他の材質と反応することもないため、
熱が加わるような環境下でも使用することができる。し
かも、非晶質構造であるため、成膜時に膜内に残留する
内部応力が小さいため、被着する基板との相性の制約が
少なく、様々な基板へ比較的密着良く被着することがで
きる。

【００２４】ところで、本発明の酸化チタン系薄膜を製
作するには、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ
ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子
ビーム蒸着法等の気相成膜法を用いることができるが、
これらの気相成膜法の中でもスパッタリング法を用いれ
ば比較的簡単にかつ安価に酸化チタン系薄膜を成膜する
ことができる。

【００２５】スパッタリングターゲット材としては、酸
化チタン系薄膜と略同等の組成を有する酸化ニオブを含
有する酸化チタン系焼結体を用いれば良く、具体的に
は、酸化チタンを主成分とし、副成分として酸化ニオブ
をＮｂ₂Ｏ₅換算で０．５重量％を越え、１５重量％以下
の範囲で含有する酸化チタン系焼結体を用いることが好
ましい。

【００２６】即ち、酸化ニオブの含有量がＮｂ₂Ｏ₅換算
で０．５重量％以下であると、成膜した酸化チタン系薄
膜中における酸化ニオブの含有量がＮｂ₂Ｏ₅換算で０．
５重量％以下となり、４００ｎｍの波長光に対する屈曲
率を２．５以上とすることができないからであり、逆に
酸化ニオブの含有量がＮｂ₂Ｏ₅換算で１５重量％を超え
ると、成膜した酸化チタン系薄膜中における酸化ニオブ
の含有量がＮｂ₂Ｏ₅換算で１４重量％を越え、４００ｎ
ｍの波長光に対する屈曲率を２．５以上とすることがで
きないからである。

【００２７】そして、主成分である酸化チタンは絶縁材
料であるが、これに酸化ニオブをＮｂ₂Ｏ₅換算で０．５
重量％を越え、１５重量％以下の範囲で含有することに
より、酸化チタン系焼結体のシート抵抗値を１００Ω／
□以下とすることができ、ＲＦスパッタリング法だけで
なく、成膜速度の速いＤＣスパッタリング法を用いるこ
ともできるため、酸化チタン系薄膜の成膜時間を大幅に
短縮することができる。なお、好ましくは酸化チタン系
焼結体の酸化ニオブ含有量をＮｂ₂Ｏ₅に換算して１重量
％〜１０重量％の範囲で含有させることにより、酸化チ
タン系焼結体のシート抵抗値を３０Ω／□以下とするこ
とができ、ＤＣスパッタリング法による成膜速度をより
高めることができる。

【００２８】次に、本発明に係る酸化チタン系薄膜を用
いた応用例について説明する。

【００２９】図２は本発明に係る酸化チタン系薄膜を相
変化型記録層の保護層として用いた光記録媒体を示す概
略断面図である。

【００３０】この相変化型光記録媒体１０は、ポリマー
等からなる円盤状をした基体１上に、ＤＣスパッタリン
グ法を含む気相成膜法により、酸化チタンを主成分と
し、副成分として酸化ニオブを含有し、４００ｎｍの波
長を有するレーザー光に対する屈折率が２．５以上であ
る酸化チタン系薄膜からなる第一の保護層２ａを被覆し
た後、この保護層２ａ上にＴｅ合金やＳｂ合金からなる
相変化型記録層３を被覆し、さらにこの記録層３上に、
ＤＣスパッタリング法を含む気相成膜法により、酸化チ
タンを主成分とし、副成分として酸化ニオブを含有し、
４００ｎｍの波長を有するレーザー光に対する屈折率が
２．５以上である酸化チタン系薄膜からなる第ニの保護
層２ｂを被覆し、この保護層２ｂの上にアルミニウム、
金、銀、あるいはこれらを主成分とする合金等からなる
反射膜４と樹脂層５を形成したもので、基体１側から照
射されたレーザー光は、第二の保護層２ｂを透過して記
録層３に照射され、記録層３を透過したレーザー光は第
一の保護膜２ａを透過して反射層４で反射され、反射さ
れたレーザー光は、再度、第一の保護膜２ａ、記録層
３、第２の保護層２ｂを透過して照射側に戻り、電気信
号として取り出されるようになっており、記録時には、
信号強度に対応して変調されたレーザー光が照射され、
その熱エネルギーにより記録層３を相変化させることに
より（例えば、記録層３の合金薄膜を結晶相と非晶相と
に相互に変化させる）、信号情報をこの相変化として記
録させ、また、再生時には、レーザー光を照射して記録
層３における相変化に伴ったレーザー光の反射強度変化
を信号として検出するようになっている。

【００３１】そして、本発明の光記録媒体１０は、保護
層２ａ，２ｂを形成する酸化チタン系薄膜が、酸化チタ
ンを主成分とし、副成分として酸化ニオブを含み、熱に
対して安定した非晶質構造を有することから、記録／消
去時に繰り返し照射されるレーザー光によって４００℃
〜７００℃に加熱されたとしても酸化チタンの結晶化や
粒成長を防ぎ、結晶化や粒成長に伴うＳ／Ｎ比の低減を
防止することができる。

【００３２】しかも、本発明の酸化チタン系薄膜は、化
学的に安定であることから、レーザー光によって高温に
加熱されたとしても記録層３として用いられるＴｅ合金
やＳｂ合金との反応することがなく、記録層３の腐食を
防止することができる。

【００３３】その上、酸化チタン系薄膜は非晶質構造で
あることから、酸化チタン系薄膜中に残留する内部応力
が小さく、保護層２ａ，２ｂの剥離や破損を防止するこ
とができるとともに、光記録媒体１０がＤＶＤ仕様であ
る場合には反りの発生を防ぎ、光記録媒体１０の信頼性
を高めることができる。

【００３４】また、本発明の酸化チタン系薄膜は、従来
より用いられている硫化亜鉛薄膜の屈折率より大きな屈
折率を有するため、保護膜２ａ，２ｂの膜厚みを１０ｎ
ｍ〜５００ｎｍと薄くすることができ、これにより保護
層２ａ，２ｂの放熱性を高め、保護層２ａ，２ｂの剥離
等の熱的障害を防止することもできる。

【００３５】さらに、従来のＳｉＯ₂を含有する硫化亜
鉛系薄膜からなる保護層では、成膜速度を速めることが
できるＤＣスパッタリング法を適用できなかったが、本
発明の酸化チタン系薄膜は、ＤＣスパッタリング法を用
いることができるため、光記録媒体１０を生産性を高め
ることもできる。かくして、本発明によれば、信頼性の
高い光記録媒体を提供することができる。

【００３６】以上、本発明の実施形態について示した
が、本発明は上記実施形態だけに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更できる
ことは言うまでもない。

【００３７】

【実施例】（実施例１）ここで、酸化ニオブの含有量を
異ならせた酸化チタン系薄膜を用意し、４００ｎｍの波
長を有するレーザー光に対する屈折率を測定する実験を
行った。

【００３８】本実験にあたり、まず、酸化チタン系薄膜
を成膜するため、スパッタリングターゲット材を製作し
た。

【００３９】具体的には、出発原料として、平均粒径
２．０μｍのＴｉＯ₂粉末に対し、平均粒径１．０μｍ
のＮｂ₂Ｏ₅粉末を０．０５重量％〜１５重量％の範囲で
添加し、さらに水と有機系バインダーを加え混合するこ
とによりスラリーを得た。次に、得られたスラリーを２
００℃にて噴霧乾燥させることにより造粒粉を製作し、
この造粒粉を型内に充填しプレス成形にて円板状体に成
形した後、脱脂工程を経て１４００℃の温度で３時間程
度焼結することにより、酸化ニオブを含有する酸化チタ
ン系焼結体を製作し、直径７６ｍｍ×厚み５ｍｍとなる
ように切削加工を施すことによりスパッタリングターゲ
ット材を製作した。

【００４０】そして、得られた酸化チタン系焼結体から
なるスパッタリングターゲット材を用い、ＤＣスパッタ
リング法によりガラス基板上に酸化ニオブの含有量を異
ならせた酸化チタン系薄膜を１００ｎｍの厚みで被着
し、各酸化チタン系薄膜の４００ｎｍの波長を有するレ
ーザー光に対する屈折率を分光エリプソメーターによっ
て測定した。なお、ＤＣスパッタリング法の条件は、投
入電力１０００Ｗ、Ａｒと酸素の混合ガス圧を１Ｐａと
した。

【００４１】図１にその結果を示すように、酸化チタン
系薄膜の屈折率は、酸化ニオブの含有量がNb₂Ｏ₅換算で
０．５重量％を越え、２．５重量％までは急激に増加
し、２．５重量％から１０重量％までは比較的緩やかに
増加し、１０重量％を越えると屈折率が低下することが
判る。そして、酸化ニオブの含有量がNb₂Ｏ₅換算で０．
５重量％〜１４重量％の範囲においては、４００ｎｍの
波長光に対する屈折率を２．５以上とすることができ、
また酸化ニオブの含有量がNb₂Ｏ₅換算で２．５重量％〜
１１重量％の範囲においては、４００ｎｍの波長光に対
する屈折率を２．８以上とすることができ、さらに酸化
ニオブの含有量がNb₂Ｏ₅換算で５重量％〜１０重量％の
範囲においては、４００ｎｍの波長光に対する屈折率を
２．８５以上とすることができることが判る。

【００４２】また、他の波長光に対する屈折率を見るた
め、酸化ニオブの含有量がNb₂Ｏ₅換算で２．５重量％で
ある酸化チタン系薄膜と、酸化ニオブの含有量がNb₂Ｏ₅
換算で５．０重量％である酸化チタン系薄膜を用い、３
００ｎｍ〜１５ｎｍの波長を有するレーザー光に対する
屈折率を測定した。

【００４３】酸化ニオブの含有量が２．５重量％である
酸化チタン系薄膜の屈折率は、図２（ａ）に、Nb₂Ｏ₅含
有量が５．０重量％である酸化チタン系薄膜の屈折率は
図２（ｂ）にそれぞれ示す通りである。

【００４４】この結果、いずれの酸化チタン系薄膜も同
様の傾向が見られ、３００ｎｍ〜６００ｎｍの波長を有
するレーザー光に対する屈折率を２．５以上とすること
ができ、また、６００ｎｍ〜１５００ｎｍの波長を有す
るレーザー光に対する屈折率もそれ程大きく低下するこ
とがなく、２．４以上を有していた。

【００４５】この結果、酸化ニオブの含有量が２．５重
量％以上を有する酸化チタン系薄膜を用いれば、８００
ｎｍ以下の波長を有するレーザー光に対しても屈折率が
２．４以上と、高い屈折率が得られ、これにより、Ｔｅ
合金やＳｂ合金からなる相変化型記録層を保護する保護
層としても好適に用いることができ、また、広範囲の波
長領域を有するレーザー光に対して使用可能な光記録媒
体を提供することができるとともに、高い屈折率を利用
して保護層を薄くすることができ、熱的安定性を確保す
ることができるため、保護層の剥離のない信頼性の高い
光記録媒体のを提供することができる。（実施例２）次に、実施例１の酸化チタン系薄膜と従来
の酸化珪素を含有する硫化亜鉛系薄膜を、成膜速度の速
いＤＣスパッタリング法と、成膜速度の速くないＲＦス
パッタリング法を用いて成膜し、成膜するのに要する時
間について調べる実験を行った。

【００４６】なお、従来の酸化珪素を含有する硫化亜鉛
系薄膜を成膜するスパッタリングターゲット材として、
ＺｎＳ（８０重量％）−ＳｉＯ₂（２０重量％）系焼結
体を用いた。

【００４７】また、実施例１の酸化チタン系薄膜及び従
来の硫化亜鉛系薄膜を成膜するのに用いた酸化チタン系
焼結体及び硫化亜鉛系焼結体からなるスパッタリングタ
ーゲット材の表面抵抗値を四探針法により測定した結果
は表１に示す通りである。

【００４８】

【表１】

【００４９】また、ＲＦスパッタリング法の条件は、投
入電力８００Ｗ、Ａｒと酸素の混合ガス圧１Ｐａを選定
し、１００ｎｍの膜厚みとなるよう、ガラス基板上に成
膜し、ＤＣスパッタリング法の条件は、投入電力１００
０Ｗ、Ａｒと酸素の混合ガス圧１Ｐａを選定し、１００
ｎｍの膜厚みとなるよう、ガラス基板上に成膜した。

【００５０】結果は表２に示す通りである。

【００５１】

【表２】

【００５２】この結果、表２より判るように、ＤＣスパ
ッタリング法によれば、ＲＦスパッタリング法と比較す
ると、スパッタレートが約４０％向上することが判る。
このようにして、薄膜生産の効率化の点では、従来の硫
化亜鉛系薄膜が、ＲＦスパッタリング法でしか形成でき
ず、そのスパッタレートが小さいが、酸化チタン系薄膜
はスパッタレートを高められることが判る。

【００５３】また、従来の硫化亜鉛系薄膜は、スパッタ
リング法でスパッタリングターゲットの使用開始直後
と、使用後半のターゲット消耗が激しい時とでは、薄膜
の光学特性が変わることがあったが、酸化チタン系薄膜
では、光学特性が変わらないことを確認している。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、酸化チ
タンを主成分とし、副成分として酸化ニオブを含有する
酸化チタン系薄膜を用いるようにしたことから、４００
ｎｍの波長光に対する屈折率を２．５以上と、硫化亜鉛
系薄膜よりも高い屈折率を得ることができ、これにより
保護膜の膜厚を薄くすることができるため、熱放散性を
向上させることができる。特に酸化ニオブをNb₂Ｏ₅換算
で２．５重量％〜１１重量％の範囲で含有する酸化チタ
ン系薄膜は、４００ｎｍの波長光に対する屈折率が２．
６以上の高屈折率を得ることができる。

【００５５】また、酸化ニオブをNb₂Ｏ₅換算で２．５重
量％〜１１重量％の範囲で含有する酸化チタン系薄膜
は、熱に対して安定であるために、光記録媒体の消去／
記録時に照射されるレーザー光によって４００℃〜７０
０℃の高温に加熱されたとしても酸化チタン結晶が生成
されたり、粒成長することが殆どなく、非晶質構造を安
定して維持することができるため、光記録媒体の記録層
を保護する保護層として好適に用いることができる。

【００５６】さらに、本発明の酸化チタン系薄膜は、薄
膜を得る方法として、従来のＲＦスパッタリング法に限
定されず、真空蒸着法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ
法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などの
膜形成方法を利用することができ、薄膜は安定した熱的
特性を有するとともに、硫化亜鉛系薄膜と比較して、電
気抵抗値が低い特徴を有するために、その酸化チタン系
焼結体から、薄膜形成に直流スパッタリングを利用する
ことができ、電力の粒力を高めることにより、スパッタ
速度を大きくして、光記録媒体の保護層として形成する
場合の薄膜生産性を高めることができる。

【００５７】また、本発明の酸化チタン系薄膜は、化学
的に安定であることから、記録層にＴｅ合金やＳｂ合金
を用いた相変化型光記録媒体において、記録層の腐食を
防ぐことができ、光記録媒体の信頼性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る酸化チタン系薄膜を相変化型記録
層の保護層として用いた光記録媒体を示す概略断面図で
ある。

【図２】酸化ニオブの含有量と酸化チタン系薄膜の屈折
率との関係を示すグラフである。

【図３】（ａ）は酸化ニオブの含有量が２．５重量％で
ある酸化チタン系薄膜の３００ｎｍ〜１５００ｎｍの波
長光に対する屈折率を示すグラフであり、（ｂ）は酸化
ニオブの含有量が５．０重量％である酸化チタン系薄膜
の３００ｎｍ〜１５００ｎｍの波長光に対する屈折率を
示すグラフである。

【図４】従来の光記録媒体を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１：基板２ａ：第一の保護層２ｂ：第二の保護層３：記録層４：反射層５：樹脂層１０：光記録媒
体１１：基板１２ａ：第一の保護層１２ｂ：第二の保
護層１３：記録層１４：反射層１５：樹脂層２０：光
記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化チタンを主成分とし、副成分として酸
化ニオブを含有してなり、４００ｎｍの波長光に対する
屈折率が２．５以上であることを特徴とする酸化チタン
系薄膜。
【請求項２】上記酸化ニオブの含有量がNb₂Ｏ₅換算で
２．５重量％〜１１重量％の範囲にあることを特徴とす
る請求項１に記載の酸化チタン系薄膜。
【請求項３】レーザー光の照射信号を相変化として記録
する合金からなる記録層と、該記録層を被覆して保護す
る保護層とからなる光記録媒体であって、上記保護層
が、酸化チタンを主成分とし、副成分として酸化ニオブ
を含有する酸化チタン系薄膜からなることを特徴とする
光記録媒体。
【請求項４】上記保護層を形成する酸化チタン系薄膜の
４００ｎｍの波長光に対する屈折率が２．５以上である
ことを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体。
【請求項５】上記酸化ニオブの含有量がNb₂Ｏ₅換算で
２．５重量％〜１１重量％の範囲にあることを特徴とす
る請求項４に記載の光記録媒体。