書き換え型相変化光記録媒体
【課題】λ／ＮＡ≦５００の光学系において、多層化及び／又は高速化しても再生劣化の少ない、高い再生耐久性を有する書き換え型相変化光記録媒体を提供する。
【解決手段】光記録媒体１０は、基板１２、第１の情報層１４、スペーサ層２２、Ｓｂを主成分、Ｖ又はＶ及びＩｎを副成分として含む記録膜１８を含む第２の情報層１６、カバー層２４から構成され、再生光が照射されると、記録膜１８に形成されたアモルファスマークの結晶化が、レーザー光の走査方向と直交する、アモルファスマークの幅方向の中心部のみで起こり、繰り返し再生した場合の再生劣化による変調低下がある値で飽和するようにされている。
【解決手段】光記録媒体１０は、基板１２、第１の情報層１４、スペーサ層２２、Ｓｂを主成分、Ｖ又はＶ及びＩｎを副成分として含む記録膜１８を含む第２の情報層１６、カバー層２４から構成され、再生光が照射されると、記録膜１８に形成されたアモルファスマークの結晶化が、レーザー光の走査方向と直交する、アモルファスマークの幅方向の中心部のみで起こり、繰り返し再生した場合の再生劣化による変調低下がある値で飽和するようにされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、次世代ＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）と称される光記録媒体、特に相変化材料からなる２層以上の情報層を有する書き換え型相変化光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代ＤＶＤとして、例えばブルーレイ（商標）ディスク（以下ＢＤ）と称される、記録再生レーザー波長が４０５ｎｍ（青色）、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．８５（λ／ＮＡ≦５００ｎｍ）の光学系を利用するものが提案されている。
【０００３】
ＢＤなどの光ディスクドライブでは、シングルモード発振半導体レーザーを使用しており、信号再生時のレーザーノイズを低減するために、数百ＭＨｚの周波数で再生時のレーザー光（再生光）の高周波重畳を行う。高周波重畳の条件は一般的に、周波数：３００〜５００ＭＨｚ、Ｒａｔｉｏ：３〜８、パルス幅：２００〜４００ｐｓｅｃである。ここで、Ｒａｔｉｏとは、レーザーパワーのピーク値と平均値の比とする。
【０００４】
ＢＤでは、片面に２層以上の情報層を有する書き換え型光記録媒体が提案されている。このような多層型の光記録媒体では、光入射面側から最も遠い情報層（Ｌ０層）以外の情報層は、Ｌ０層への記録再生光を透過させるために、レーザー光の波長に対して半透明な半透過情報層である必要がある。例えば２層光記録媒体では、Ｌ０層の光入射面側にあるＬ１層は、半透過情報層であるためにＬ１層での反射率が低くなり、またＬ０層はＬ１層を介してレーザー光が入射・反射するためにＬ０層での反射率も低くなる。よって、２層光記録媒体では、１層光記録媒体と比較して反射率が低いために再生時のレーザーパワー（再生パワー）を高めてピックアップへの戻り光量を確保する必要がある。
【０００５】
また、ＢＤではＤＶＤと比較して短波長のレーザー光を用い、更に高いＮＡの対物レンズを用いてスポットサイズを小さくしているために、レーザースポットにおけるエネルギー密度が非常に高い。
【０００６】
さらに、前述のように、２層光記録媒体のＬ１層は半透過情報層にする必要があるために、金属反射膜を薄くしなければならない。そのため、Ｌ１層の記録膜へ照射されたレーザー光により発した熱が反射膜で十分に放熱できず、Ｌ１層はＬ０層と比較して冷却速度が劣る徐冷構造となってしまう。
【０００７】
また、高速記録を行うために記録の線速度を高めてディスクの回転数が速くなると、ピックアップがディスクの溝であるグルーブに追従しにくくなり、サーボが不安定になるため、高速記録時には再生パワーを高めてサーボを安定にする必要がある。
【０００８】
従って、高い再生パワー、エネルギー密度の高いレーザースポット、徐冷構造である半透過情報層、高速記録、という４つの大きな理由により、２層以上の次世代ＤＶＤの半透過情報層では、記録した信号が再生光により劣化し、再生耐久性が著しく低下してしまうという問題が生じる。
【０００９】
さらに、再生光には高周波重畳が行われており、そのＲａｔｉｏが高いほど再生光のピークパワーが高くなってしまい、再生光照射部分の記録膜の温度上昇が顕著となる。従って、高パワーの再生光に加え、高Ｒａｔｉｏの高周波重畳により、ＢＤではＤＶＤと比べて再生耐久性を確保することが困難である。
【００１０】
特に、書換え型相変化光記録媒体では、記録信号であるアモルファス（非晶質）マークは、高い再生パワーのレーザー光照射によって結晶化して記録信号が消失し易く、再生劣化が大きいという問題点がある。
【００１１】
これらの問題点を解決するために、特許文献１に示されるような相変化記録材料としてＳｂ‐Ｇｅ‐Ｉｎ系合金を用いた情報記録用媒体、特許文献２に示されるような相変化記録材料としてＳｂ‐Ｔｅ系合金を用いた相変化型光情報記録媒体がある。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３０６５９５号公報
【特許文献２】特開２００６−３１５２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、多層化及び／又は高速化しても、再生劣化の少ない、高い再生耐久性を有する次世代ＤＶＤなどの書き換え型相変化光記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、鋭意研究の結果、特許文献１及び２の記録媒体は４倍速以上の高速書き換え時の記録特性（高速書き換え特性）と、高い再生パワーにおける再生安定性を両立させることが困難であることを見出した。例えば、特許文献２では、相変化記録膜材料をＭＳｂＴｅ（ＭはＶ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｇｅ、もしくはＧｅとＶ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉのいずれかとの混合）とすることで、２倍速以上の書き換え特性・再生安定性・保存安定性に優れた相変化型光情報記録媒体が可能になるとされているが、２層書き換え型情報記録媒体の半透過情報層の相変化記録膜にＭＳｂＴｅ（ＭはＧｅとＶの混合、即ち、ＧｅＶＳｂＴｅ）を用いても、４倍速以上の高速書き換え特性と、再生安定性を両立させることが困難であることが判明した。
【００１５】
即ち、２層書き換え型情報記録媒体の半透過情報層においては、半透過構造とするために、金属層である記録膜と反射膜の膜厚を薄くしなければならないが、記録膜を薄くすると結晶化速度が低下し書き換えが困難となり、また、反射膜が薄くなると徐冷構造となり、レーザー照射により発熱した記録膜の熱が速やかに放熱されないため記録特性・再生安定性が大きく悪化してしまう。
【００１６】
更には、２層以上の多層記録媒体では、各層の反射率が低いために再生パワーを高くして各層からの反射光量を確保しなければならないが、再生パワーを高めると再生安定性が大きく損なわれてしまう。
【００１７】
以上より、２層書き換え型情報記録媒体の半透過情報層においては、１層書き換え型情報記録媒体と比較して、高速書き換え特性（消去特性）と高い再生パワーにおける再生安定性を両立させることが非常に困難であったが、本発明者らは、書き換え型相変化光記録媒体を繰り返し再生した場合の、再生劣化による変調度変化を５％以内となるようにすることで、書き換え型相変化光記録媒体の再生耐久性を高くすることができることを見出した。このようにすることで、４倍速以上の高速書き換え特性と高い再生パワーにおける再生安定性に優れた２層書き換え型情報記録媒体の半透過情報層を提供することが可能となる。
【００１８】
即ち、以下の実施例により上記課題を解決することができる。
【００１９】
（１）基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたときλ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、前記記録膜は、記録された情報を繰り返し再生した場合、再生回数が１０万回から４０万回までにおける変調度変化が５％以内である材料から形成されていることを特徴とする書き換え型相変化記録媒体。
【００２０】
（２）基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたときλ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、前記記録膜に形成されているアモルファスマークの、再生時の前記レーザー光照射による結晶化が、前記レーザー光の走査方向のトラック中心部で起こるようにされていることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【００２１】
（３）基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたとき、λ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、前記記録膜にはアモルファスマークが形成されており、繰り返し再生後のアモルファスマーク形状は、前記レーザー光の走査方向と平行な一対の細帯状マークから構成され、この一対の細帯状マークの、前記走査方向と直交する幅方向の中間部が結晶化されていることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【００２２】
（４）再生時の前記レーザー光の高周波重畳条件は、周波数が３５０ＭＨｚ以上、Ｒａｔｉｏ＞６、パルス幅が２５０ｐｓｅｃ以上であることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２３】
（５）前記記録膜の主成分がＳｂであることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２４】
（６）前記記録膜の副成分として、Ｖ又はＶ及びＩｎを含むことを特徴とする（５）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２５】
（７）Ｖ含有量が２ａｔ％以上９ａｔ％以下であることを特徴とする（６）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２６】
（８）前記半透過情報層は、前記記録膜のレーザー光の光入射面側と反対側に反射膜を含んで構成され、前記反射膜の膜厚が８ｎｍ以上１６ｎｍ以下であることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２７】
（９）前記半透過情報層は、前記記録膜のレーザー光の光入射面側に接する界面層を含んで構成され、前記界面層が少なくともＣｒとＯを含有することを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２８】
（１０）前記半透過情報層は、レーザー光の光入射面側より、放熱層、誘電体層、界面層、記録膜の順に含んで構成され、前記放熱層がＡｌＮまたはＳｉＮからなることを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２９】
（１１）前記界面層は、少なくともＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３を含有するＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜からなり、該ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜の膜厚が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする（１０）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００３０】
（１２）前記ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜のＺｒＯ２含有量が２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下であり、かつ、Ｃｒ２Ｏ３含有量が１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする（１１）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００３１】
（１３）前記ＺｒＯ２はＹ２Ｏ３を含む安定化ＺｒＯ２であり、該安定化ＺｒＯ２中のＺｒＯ２とＹ２Ｏ３の組成比を、ＺｒＯ２：Ｙ２Ｏ３＝（１００−ｘ）：ｘ（ｍｏｌ％）としたときに、２≦ｘ≦１０であることを特徴とする（１１）又は（１２）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【発明の効果】
【００３２】
この発明においては、繰り返し再生した場合の再生劣化による変調低下がある値で飽和するようにすることで、多層化及び高速化しても、高い再生パワーでの再生耐久性に優れた書き換え型相変化光記録媒体を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
最良の形態に係る書き換え型相変化光記録媒体は、基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である相変化記録膜材料の主成分がＳｂであり、副成分としてＶ又はＶ及びＩｎを含み、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたときλ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系を用い、高周波重畳条件が、周波数が３５０ＭＨｚ以上、Ｒａｔｉｏ＞６、パルス幅が２５０ｐｓｅｃ以上である再生光として照射されると、記録膜に形成されているアモルファスマークの結晶化が、レーザー光の走査方向と直交する、アモルファスマークの幅方向のみで起こることで、繰り返し再生した場合の再生劣化による変調低下がある値で飽和するようにされている。
【００３４】
半透過情報層の構成例としては、第１誘電体層、反射層、保護層、記録膜、保護層、第２誘電体層、放熱層を順次積層したものが挙げられる。
【００３５】
第１誘電体層は、反射層の保護及び光透過率調整のために設けられ、材料は特に限定されるものではなく、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｙ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｎｂ等から選ばれる少なくとも１種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、フッ化物、あるいはこれらの複合物等が用いられる。最良の実施形態では酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を主成分として含む材料または酸化チタン（ＴｉＯ２）によって構成され、好ましくは、ＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３とＡｌ２Ｏ３またはＴｉＯ２から構成される。ここでの主成分とは、全体に占めるモル比が５０％以上のことである。第１誘電体層の膜厚Ｄ１は、５ｎｍ≦Ｄ１≦６０ｎｍが好ましい。５ｎｍ未満では反射層の保護が不十分であり、６０ｎｍより厚いと光透過率が好ましい範囲を外れる。また、第１誘電体層は、２つ以上の複数の誘電体層を積層しても良い。この場合、基板側には低屈折率、反射膜側には高屈折率の誘電体材料を用いるのが好ましい。例えば、低屈折率のものとしては、ＺｒＯ２を主成分としたもの、高屈折率のものとしては、ＴｉＯ２を用いることができる。
【００３６】
反射層は、放熱と光干渉効果のために設けられ、材料として好ましくはＡｇ合金が用いられる。情報層を半透過構造とするための反射層の厚さＴｒは、０ｎｍ＜Ｔｒ＜３０ｎｍであり、最適な反射・光透過率を得るためには、８ｎｍ≦Ｔｒ≦１６ｎｍが好ましい。反射層の厚さＴｒが０ｎｍでは放熱効果が得られず、３０ｎｍ以上では透過率が低下しＬ０層への記録が困難となってしまう。
【００３７】
保護層は、記録膜の保護及び結晶化速度の制御及び反射膜への放熱制御を行なう。保護層の材料は、少なくともＣｒとＯを含むようにされており、好ましくは、少なくともＣｒとＺｒとＯによって構成され、より好ましくは、少なくともＣｒ２Ｏ３とＺｒＯ２から構成される。Ｃｒ２Ｏ３は結晶化速度を高め、ＺｒＯ２は膜応力を低下させる。なお、Ｃｒ２Ｏ３の比率が高いと結晶化速度を高めやすくなるが、比率が高すぎると光透過率が低下してしまう。光入射面側の保護層を構成する好ましいＣｒ２Ｏ３の比率は１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であり、ＺｒＯ２の比率は２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下である。反射層側の保護層を構成する好ましいＣｒ２Ｏ３の比率は５ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であり、ＺｒＯ２は３０ｍｏｌ％以上９５ｍｏｌ％以下である。記録膜に接した光入射面側の保護層は反射層側の保護層よりもＣｒ２Ｏ３の比率が高い方が好ましい。保護層の好ましい膜厚は３ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。ＺｒＯ２は、好ましくは希土類酸化物を数ｍｏｌ％含んだ安定化ＺｒＯ２を用いる。希土類酸化物としてはＹ２Ｏ３が好ましく、安定化ＺｒＯ２１００ｍｏｌ％のうち、Ｙ２Ｏ３の比率は２ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である。
【００３８】
記録膜の好ましい膜厚Ｔｒｅｃは、３ｎｍ≦Ｔｒｅｃ≦８ｎｍである。膜厚Ｔｒｅｃが３ｎｍ未満では結晶化速度が低下してしまい、アモルファスマークの消去（結晶化）が困難となってしまう。膜厚Ｔｒｅｃが８ｎｍより大きい場合は透過率が低下しＬ０層への記録が困難となってしまう。また、記録膜の膜厚が厚くなると、記録時に記録膜自身に過剰な熱が蓄積され、記録特性が悪化してしまう。
【００３９】
以上の各層及び記録膜により、半透過情報層全体の記録波長における光透過率が３０％以上８０％以下となるようにされている。半透過情報層の光透過率が３０％未満であると、レーザー光の光入射面から最も遠い情報層への記録が困難となり、８０％を越えると半透過情報層への記録が困難となるためである。これは、半透過情報層として要求される一般的な条件である。
【００４０】
記録膜は、少なくともＳｂを主成分として含む。ここでの主成分とは、４０ａｔ％以上のことである。さらに、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｖ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｂｉ等から選ばれる少なくとも１種の添加元素を含んでいてもよい。好ましくは、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｖを含み、これらの好ましい組成範囲は、６５≦Ｓｂ≦８０、８≦Ｇｅ≦１８、４≦Ｉｎ≦１５、３≦Ｔｅ≦１０、０．５≦Ｖ≦１０（ａｔ％）である。
【００４１】
Ｓｂが少ないと結晶化速度が低下し、書き換えが困難となり、Ｓｂが多いと結晶化速度は速くなるがアモルファスマークの熱安定性が低下する。Ｇｅが少ないとアモルファスマークの熱安定性が低下し、Ｇｅが多いと結晶化速度が低下して書き換えが困難となる。Ｉｎが少ないと再生耐久性が低下し、Ｉｎが多いと結晶化速度が低下して書き換えが困難となる。Ｔｅが少ないと再生耐久性が低下し、Ｔｅが多いと結晶化速度が低下して書き換えが困難となる。
【００４２】
また、前述したように、好ましい記録膜の膜厚は３ｎｍ以上８ｎｍ以下であり、更に２層媒体のＬ１層の記録膜としての好ましい膜厚は４ｎｍ以上６ｎｍ以下である。膜厚が薄いと結晶化速度が低下して書き換えが困難であり、また記録前後の反射率差が低下する。また膜厚が厚いと透過率が低下してしまい、光入射面側から最も遠い層への記録が困難となる。
【００４３】
第２誘電体層は、光学特性の調整及び記録膜から放熱層への放熱性の制御を行なう。材
料は特に限定されるものではなく、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｙ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｎｂ等から選ばれる少なくとも１種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、フッ化物、あるいはこれらの複合物等が用いられる。好ましくは、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物によって形成される。好ましいＺｎＳとＳｉＯ２のモル比は、５０：５０から９５：５である。この範囲を外れると、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物の屈折率が変化し、光学特性の調整が困難となる。第２誘電体層の膜厚Ｄ２は、５ｎｍ≦Ｄ２≦５０ｎｍが好ましい。５ｎｍより薄いと記録膜の保護及び光学特性の調整が困難となり、５０ｎｍより厚いと記録膜から放熱層への放熱性が低下する。
【００４４】
放熱層は、記録膜からの放熱を制御し、記録膜の冷却効果を高めて正確にアモルファスマークを形成し易くするためのものである。材料は特に限定されないが、第２誘電体層の材料よりも熱伝導率の高い材料が好ましく、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等が好ましい。最良の実施形態では、ＡｌＮ又はＳｉＮによって形成される。放熱層の好ましい膜厚は、反射率、再生耐久性により決定される。例えば、２層光記録媒体では、反射率は３％以上７％以下にすることが好ましい。反射率は、誘電体層、記録膜、反射層、放熱層などの膜厚により調整される。放熱層の好ましい膜厚Ｔｈｅａｔは、１５ｎｍ≦Ｔｈｅａｔ＜１５０ｎｍであり、更に好ましくは２０ｎｍ≦Ｔｈｅａｔ＜１２０ｎｍである。放熱層の膜厚Ｔｈｅａｔが１５ｎｍ未満であると、記録膜からの放熱効果が小さくなり、又、放熱層の膜厚Ｔｈｅａｔが１５０ｎｍ以上になると成膜に要する時間が長くなり生産性の低下を引き起こす。
【００４５】
なお、第１、第２誘電体層は、単層でも２層以上の複数の誘電体層から構成されてもよい。
【００４６】
また、前述したように、片面に２層以上の情報層を有する多層光記録媒体は、各層の反射率が低いために、記録信号を読み出すためのレーザーの再生パワーを高くする必要がある。また、高速記録を行うために記録の線速度を高めてディスクの回転数が速くなると、ピックアップがディスクの溝であるグルーブに追従しにくくなり、サーボが不安定になる。そのため、高速記録時には再生パワーを高めてサーボを安定にする必要がある。
【００４７】
また、光ディスクドライブの光ピックアップは、戻り光による半導体レーザーのノイズを低減するために高周波重畳を行っている。
【００４８】
よって、再生パワーは０．６ｍｗ以上、好ましくは０．７ｍｗ以上であり、周波数：３００〜５００ＭＨｚ、Ｒａｔｉｏ：３〜８、パルス幅：２００〜４００ｐｓｅｃの条件で高周波重畳を行うようにされている。より好ましくは、周波数が３５０ＭＨｚ以上、Ｒａｔｉｏ＞６、パルス幅が２５０ｐｓｅｃ以上の条件で高周波重畳を行うようにされている。
【実施例１】
【００４９】
以下図１を参照して、本発明の実施例１に係る光記録媒体１０について詳細に説明する。
【００５０】
この光記録媒体１０は、基板１２と、この基板１２におけるレーザー光の光入射面側（図１において上側）に設けられた第１の情報層１４と、この第１の情報層１４よりも更に光入射面側に設けられた半透過情報層である第２の情報層１６と、を有してなり、第２の情報層１６は、記録膜１８及びこの記録膜１８の両側に隣接して設けられた保護層２０Ａ、２０Ｂを含んで構成されている。
【００５１】
第１の情報層１４と第２の情報層１６との間にはスペーサ層２２が設けられ、また、第２の情報層１６の光入射面側にはカバー層２４が設けられている。
【００５２】
第２の情報層１６は、スペーサ層２２側から、膜厚５ｎｍのＺｒＯ２‐Ｃｒ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３（６５：１０：２５ｍｏｌ％）膜からなる第１誘電体層２６と、膜厚１２ｎｍのＡｇＣｕ膜からなる反射層２８と、膜厚４ｎｍのＺｒＯ２‐Ｃｒ２Ｏ３（５０：５０ｍｏｌ％）膜からなる保護層２０Ａと、膜厚６ｎｍのＳｂを主成分とするＳｂ共晶系の相変化材料からなる記録膜１８と、膜厚５ｎｍのＺｒＯ２‐Ｃｒ２Ｏ３（５０：５０ｍｏｌ％）膜からなる保護層２０Ｂと、膜厚１３ｎｍのＺｎＳ‐ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）膜からなる第２誘電体層３２と、膜厚４５ｎｍのＡｌＮ膜からなる放熱層３４をこの順でスパッタリングにより形成して構成されている。
【００５３】
また、基板１２は厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートからなり、スペーサ層２２は厚さが２５μｍとされ、カバー層２４は、紫外線硬化型樹脂を用いてスピンコート法により７５μｍの厚さで形成されている。このカバー層２４は、第２の情報層１６を初期化機により全面結晶化させた後に形成される。
【００５４】
上記のような構成の光記録媒体１０のサンプル１〜４、６〜８を、記録膜１８を構成する記録膜材料として、表１に示す組成のスパッタリングターゲットを用いて作成した。なお、サンプル５及び９は比較例である。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１中の数値は、それぞれの元素の組成割合（ａｔ％）を示す値である。また、記録膜１８の膜厚は、サンプル１〜４は６ｎｍ、サンプル５〜８は７ｎｍ、サンプル９は８ｎｍである。
【００５７】
これらのサンプルについて説明する。サンプル１〜８はＳｂを主成分とし、サンプル９はＧｅＴｅを主成分とする。サンプル３及び４は副成分としてＧｅ、Ｖ、Ｉｎ、Ｔｅを含む。サンプル１及び２は副成分としてＧｅ、Ｉｎ、Ｔｅを含み、Ｖは含まない。サンプル６〜８は副成分としてＧｅ、Ｖ、Ｔｅを含み、Ｉｎは含まない。サンプル５は副成分としてＧｅ、Ｔｅを含み、Ｖ、Ｉｎは含まない。サンプル９は副成分としてＢｉを含み、Ｓｂ、Ｖ、Ｉｎは含まない。
【００５８】
これらのサンプル１〜９に混合信号を記録して、１倍速の線速度でジッタ値を測定し、次に再生パワーＰｒを０．９ｍＷ、１．１ｍＷ、１．３ｍＷ、１．５ｍＷと変えながら２倍速の線速度で１万回再生を行い、その後１倍速の線速度でジッタ値を測定して、１万回再生前後でのジッタ値の劣化量（％）を求めた。
【００５９】
結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
【００６１】
表２中の数値は、ジッタ値の劣化量（％）を示し、１万回再生後のジッタ値が測定できなかった場合をＮＧとした。表２から分かるように、サンプル４、６〜８はＰｒ＝１．５ｍＷで１万回再生した場合であっても、ジッタ値はほとんど劣化しなかった。また、サンプル２はＰｒ＝１．５ｍＷではジッタ値の劣化量はＮＧとならず、Ｐｒ＝１．３ｍＷではジッタ値の劣化量はさらに小さかった。サンプル３はＰｒ＝１．５ｍＷではＮＧとなったが、Ｐｒ＝１．３ｍＷで１万回再生した後のジッタ値の劣化量はＮＧとならなかった。これに対して、サンプル１、５、９は、Ｐｒ＝１．３ｍＷ及びＰｒ＝１．５ｍＷではＮＧとなった。
【００６２】
ここで、表１に示される記録膜１８の組成から、サンプル１、５、９に共通することはＶを含まないことであることが分かる。
【００６３】
従って、Ｖを含んだサンプルは高い再生パワーで繰り返し再生してもジッタ値がほとんど劣化しないことが分かった。また、サンプル３及び４から、Ｖに加えてＩｎを含んだサンプルもジッタ値の劣化量が少ないことが分かった。さらに、サンプル２から、Ｖに代えてＩｎを含んだサンプルもジッタ値の劣化量が少ないことが分かった。
【００６４】
次に、Ｐ＝０．９９ｍＷかつ２倍速の線速でサンプル１及びサンプル９の繰り返し再生を行ない、再生耐久性の評価を行なった。図２はサンプル１の、図３はサンプル９の、再生回数に対する信号の変調度変化を示すグラフである。ここで、変調度変化とは、マーク部分の初期反射率をＲｉｎｉとし、再生劣化後のマーク部分の反射率をＲａｆｔｅｒとした時、変調度変化＝Ｒｉｎｉ／Ｒａｆｔｅｒで表される値を言う。再生劣化が起こると、アモルファスマークが結晶化して小さくなり、マーク部分の反射率はマーク部分より反射率が高い結晶部分の反射率に近づき変調度が低下する。
【００６５】
図３から分かるように、ＧｅＴｅを主成分とするサンプル９は、再生回数に応じて変調度が低下し続け、３０万回の時点で変調度は０．７０となった。これに対して、図２から分かるように、Ｓｂを主成分とするサンプル１は、変調度が０．８０となるまでは再生回数に応じて変調度が低下するものの、再生回数をそれ以上増やしても変調度は低下しなかった。
【００６６】
サンプル１及びサンプル９の再生回数１０万回から４０万回までの変調度変化は、サンプル１が２％、サンプル９が１０％であった。サンプル２〜８についても再生パワーを変えながら再生耐久性評価を行ったところ、変調度変化は図２に示されるサンプル１と同様であった。以上より、Ｓｂを主成分とする相変化記録膜材料とＧｅＴｅを主成分とする相変化記録膜材料では、再生劣化による変調度低下の過程が大きく異なることが分かった。
【００６７】
又、繰り返し再生を行なった後に、サンプル１及びサンプル９の記録膜に形成されたアモルファスマークの結晶化の様子をＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；透過型電子顕微鏡）を用いて観察した。図４はサンプル１の、図５はサンプル９の、アモルファスマークの結晶化の様子を示す模式図である。図４及び図５においては、アモルファスの部分を斜線で示す。図５から分かるように、ＧｅＴｅを主成分とするサンプル９の、繰り返し再生後のアモルファスマーク形状は、マーク外縁部から内側に向かって結晶化され、レーザー光の走査方向には短く、且つ、これと直交する幅方向には細い形状に変化している。
【００６８】
これに対して、サンプル１の繰り返し再生後のアモルファスマーク形状は、レーザー光の走査方向と平行な一対の細帯状マークＭ１Ａ及びＭ１Ｂから構成され、レーザー光の走査方向のトラック中心部である中間部Ｉｍが結晶化されている。なお、細帯状マークＭ１Ａ及びＭ１Ｂの幅方向の大きさは同じでなくとも良く、レーザー光の走査により認識される程度の大きさであればよい。
【００６９】
レーザースポット内のビーム強度はガウス分布であり、マーク外縁部と比較してマーク中心部のレーザー光照射時の到達温度は高く、アモルファスの結晶化が起こりやすい。そのため、サンプル９のような再生劣化現象では、アモルファスマークの結晶化はマークが完全に消失するまで進行するが、サンプル１のような再生劣化現象では、レーザー光の走査方向のトラック中心部である中間部Ｉｍが結晶化され、レーザースポットの端部に位置する細帯状マークＭ１Ａ及びＭ１Ｂは、レーザー照射時の到達温度が低く、そのためそれ以上に結晶化されることがないため、再生劣化による記録信号の変調度低下が起きない。
【００７０】
Ｓｂを主成分とする相変化記録膜材料においては、再生回数が数万回までは変調度は低下するが、これはアモルファスマークの、レーザー光の走査方向のトラック中心部である中間部Ｉｍが結晶化していく過程である。中間部Ｉｍの結晶化が完了してしまうと、その後再生回数を増やしてもアモルファスマークの結晶化が起きないために変調度の低下がこれ以上起きず、信号品質が維持される。更に、Ｓｂを主成分とし、Ｖを含む相変化記録膜材料では再生耐久性を著しく高めることが可能となる。
【００７１】
図６及び表３に、サンプル１、３及び４の再生パワー１．３ｍＷでの再生回数に対するジッタ値の劣化量（％）を示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３においては、Ｖ含有率が０ａｔ％のサンプル１は再生回数が１０００回を超えると再生劣化が著しいため、２０００回以降のジッタ値の劣化量については「―」で示した。Ｖ含有率が１ａｔ％のサンプル３は、再生回数が１０００回のときにジッタ値の劣化量がほぼ１０％となった。
【００７４】
これらに対して、Ｖ含有率が２ａｔ％のサンプル４は、再生回数が１００００回となってもジッタ値の劣化量は７．５％のままであった。
【００７５】
以上より、Ｖの含有率が１ａｔ％未満のときは再生劣化が著しいが、Ｖの含有率が少なくとも２ａｔ％以上のとき、再生耐久性が大幅に改善することが分かった。
【実施例２】
【００７６】
以下図７を参照して、本発明の実施例２に係る光記録媒体３０について説明する。この光記録媒体３０は、実施例１の光記録媒体１０と比較して、記録膜１８の保護層２０Ｂの代わりに界面層３６が設けられている。他の構成は同じであるので、光記録媒体１０と同じ符号を用いて、説明を省略する。
【００７７】
界面層は、記録膜の結晶化速度及び再生耐久性の制御を行う。界面層の材料は、少なくともＺｒとＣｒとＯを含むようにされており、好ましくは、ＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３によって構成される。Ｃｒ２Ｏ３は結晶化速度と再生耐久性を高め、ＺｒＯ２は膜の透明性を高める。Ｃｒ２Ｏ３の比率が高すぎると膜の透明性が低下し、半透過情報層の透過率が低下する。ＺｒＯ２の比率が高すぎると結晶化速度、再生耐久性が低下する。界面層のＺｒＯ２の好ましい比率は２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下であり、Ｃｒ２Ｏ３の好ましい比率は１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下である。界面層の好ましい厚さは２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。２ｎｍ未満では結晶化速度、再生耐久性が低下し、１０ｎｍより厚いと生産性が低下してしまう。
【００７８】
光記録媒体３０のサンプル１１、１５、１６及び比較例のサンプル１０、１２乃至１４、１７乃至２１を作製した。具体的には、それぞれのサンプルについて、ＰＣ基板上に第１の情報層を形成し、その上に厚さ２５μｍのスペーサ層、第２の情報層、厚さ７５μｍのカバー層を順次設けた。第１情報層及び第２情報層はスパッタにより、スペーサ層とカバー層はスピンコート法により設けた。このとき、第２情報層は表４の順で設けた。なお、記録膜については「―」で示し、表５において詳細に示す。
【００７９】
【表４】
【００８０】
ここで、第１誘電体層、保護層、界面層のＺｒＯ２は、３ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３を含んだＺｒＯ２：Ｙ２Ｏ３＝９７：３（ｍｏｌ％）の安定化ＺｒＯ２である。また、サンプル１２、１７及び２１については、界面層を設けなかった。これらのサンプルは、第２誘電体層の厚さを１８ｎｍとした。サンプル１８、２０及び２１については、放熱層を設けなかった。これらのサンプルは第２誘電体層の厚さを４５ｎｍとした。サンプル１４及び１９については、界面層も放熱層も設けなかった。これらのサンプルは、第２誘電体層の厚さを５０ｎｍとした。
【００８１】
表４において「―」で示した記録膜の材料・組成・膜厚を表５に示す。
【００８２】
【表５】
【００８３】
本実施例では、表１に示される組成のうち、実施例１のサンプル２、４、５、６及び比較例のサンプル９の記録膜材料と同じ組成を用いた。従って、表５においては、これらのサンプル名で組成を示した。
【００８４】
各サンプルを初期化後に評価を行った。記録線速度はＢＤ２倍速（線速度９．８４ｍ／ｓ）、ＢＤ４倍速（線速度１９．６８ｍ／ｓ）とした。記録ストラテジは、２倍速、４倍速ともに（ｎ／２）Ｔストラテジを用いた。ここで、（ｎ／２）Ｔストラテジとは、２Ｔ、３Ｔマークはパルス１本、４Ｔ、５Ｔマークはパルス２本、６Ｔ、７Ｔマークはパルス３本、８Ｔマークはパルス４本で記録する記録ストラテジである。
【００８５】
評価は、消去率の測定、ジッタ測定、再生劣化の度合い、変調度変化について行った。
【００８６】
消去率の測定は、２倍速または４倍速にて８Ｔ単一信号を記録後、２倍速及び４倍速の線速度にてそれぞれＤＣ消去１回行い、スペクトラムアナライザにて８Ｔ信号のキャリアレベルの低下量を測定した。消去率が２５ｄＢ以上あれば消去可能となる。
【００８７】
ジッタ測定は、２倍速または４倍速において混合信号を１０回記録した後、１倍速で再生パワー０．７ｍＷで再生した時のジッタ値を測定した。ジッタ値８．５％以下が実用水準である。
【００８８】
再生劣化の度合いは、２倍速または４倍速で混合信号を１０回記録した後、２倍速では再生パワー０．７ｍＷで、４倍速では再生パワー１．３ｍＷでそれぞれ記録信号を１万回再生した。その後、１倍速でジッタ値測定した時のジッタ劣化量（ジッタ値の）を測定した。ジッタ劣化量１％以内が実用水準である。
【００８９】
評価結果を表６に示す。
【００９０】
【表６】
【００９１】
消去率については、２５ｄＢ以上であれば○、２５ｄＢ未満であれば×とした。ジッタ値については、８．５％以下であれば○、８．５％より大きければ×とした。再生劣化の度合いについては、１％未満であれば○、１％以上であれば×とした。変調度変化については、５％以下であれば○、５％より大きければ×とした。評価不可である場合は、「―」とした。総合判定は、２倍速記録及び４倍速記録それぞれの、消去率、ジッタ値及び再生劣化の度合い、及び変調度変化が全て○の場合は○、いずれかが×の場合は×とした。
【００９２】
表６より、Ｖを含んだ記録膜を用いても、界面層及び放熱層も設けないサンプル１９は、２倍速での再生劣化は良好だがジッタ値が悪く、また４倍速での消去率とジッタ値が不十分であり、高速書き換え特性（消去特性）と再生安定性を両立させることが不可能であることがわかった。
【００９３】
また、界面層を設けないサンプル１７は４倍速での消去特性が、放熱層を設けないサンプル１８は４倍速でのジッタ値が、Ｖを含まない記録膜材料を用いたサンプル１３では再生劣化が×判定となることがわかった。
【００９４】
化合物系の相変化記録膜材料であるＧｅＢｉＴｅ記録膜サンプルを用いたサンプル２０では、２倍速特性は良好であったが、４倍速での消去率が不十分であり、高速書き換えに対応できないことがわかった。また、界面層を設けないサンプル２１は、結晶化速度が大幅に低下して２倍速での消去率が不十分となり書き換え不可能となってしまった。このことより、半透過情報層の相変化記録膜に化合物系材料を用いると、界面層を付加しても４倍速以上の高速書き換えに対応できないことが明らかである。また、Ｓｂを含まない記録膜材料を用いたこれらのサンプル２０及び２１は、変調度変化が大きすぎることが分かった。
【００９５】
以上より、多層記録媒体の半透過情報層において、２倍速から４倍速の高速書き換え特性と再生安定性を両立させるには、記録膜材料がＳｂを主成分とし、Ｖ又はＶ及びＩｎを含み、少なくともＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３を含有する界面層とＡｌＮまたはＳｉＮ放熱層が必要であることが明らかである。
【００９６】
次に、サンプル１５の２倍速記録と４倍速記録の消去率マージンを表７及び図８に、記録パワーマージンを表８及び図９に示す。消去率マージンは、８Ｔ単一信号を記録後、２倍速または４倍速の線速度で消去パワーＰｅを変えながらＤＣ消去１回行った時の消去率を測定した。
【００９７】
【表７】
【００９８】
記録パワーマージンは、２倍速記録での記録パワーＰｗと消去パワーＰｅの比率Ｐｅ／Ｐｗは０．３３、４倍速記録でのＰｅ／Ｐｗは０．４０とした。
【００９９】
【表８】
【０１００】
表７及び図８より、２倍速、また更に高速の４倍速においても、繰り返し書き換え可能な消去率の目安である２５ｄＢ以上を有していることが確認できる。また、表８及び図９より、２倍速、４倍速記録ともにジッタ値の目安８．５％を下回る良好な記録パワーマージンを有していることが確認できる。なお、表８において測定していない記録パワーと記録速度の組合せについては「―」で示した。
【０１０１】
次に、サンプル１５において反射膜の膜厚を変化させたサンプル２２乃至２６を作製し、それぞれについて４倍速記録のジッタ値及び結晶部の透過率を測定した。透過率は分光光度計にて波長４０５nmでの透過率を測定した。結果を表９に示す。
【０１０２】
【表９】
【０１０３】
表９においては、４倍速記録のジッタ値については８．５％以上であれば○、８．５％未満であれば×とした。結晶部の透過率については、４０％以上であれば○、４０％未満であれば×とした。総合判定は、４倍速記録のジッタ値及び結晶部の透過率が共に○の場合は○、いずれかが×の場合は×とした。
【０１０４】
表９より、反射膜の膜厚が薄い（４ｎｍ）サンプル２２は、放熱効果が低下するために、ジッタ値が悪化してしまうこと、また、膜厚が厚い（２０ｎｍ）サンプル２６は、透過率が低下してしまい、光入射面から最も遠い情報層の記録特性が悪化してしまうことが分かった。よって、好ましい反射膜の膜厚範囲は８ｎｍ以上１６ｎｍ以下であることが分かった。
【０１０５】
次に、サンプル１５において、界面層の膜厚を変化させたサンプル２７乃至３１を作製し、それぞれについて４倍速での消去率を測定した。結果を表１０に示す。
【０１０６】
【表１０】
【０１０７】
表１０においては、４倍速での消去率については２５ｄＢ以上であれば○、２５ｄＢ未満であれば×とした。総合判定は、４倍速での消去率が○の場合は○、４倍速での消去率が×の場合は×とした。
【０１０８】
表１０より、界面層がない（０ｎｍ）サンプル２７及び界面層の膜厚が薄い（１ｎｍ）サンプル２８は、結晶化速度が低下するため、4倍速での消去率が低下してしまうこと、また、膜厚が１０ｎｍ以上では消去率は変化せず、結晶化速度向上の効果を考慮すると膜厚１０ｎｍで十分であることが分かった。よって、界面層の好ましい膜厚は２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが分かった。
【０１０９】
次に、サンプル１５において、界面層ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３の組成比を変化させたサンプル３２乃至３５を作製し、それぞれについて４倍速での消去率を測定した。結果を表１１に示す。
【０１１０】
【表１１】
【０１１１】
表１１においては、４倍速での消去率については２５ｄＢ以上であれば○、２５ｄＢ未満であれば×とした。
【０１１２】
Ｃｒ２Ｏ３を含まないＺｒＯ２界面層を有するサンプル３２は、結晶化速度が低下してしまうために、４倍速消去率が低下した。また、ＺｒＯ２を含まないＣｒ２Ｏ３界面層を有するサンプル３５は、Ｃｒ２Ｏ３膜に欠陥が多数発生してしまい、界面層として用いることができなかった。従って、表１１の４倍速消去率の欄には「膜欠陥大」と記載した。総合判定は、４倍速での消去率が○の場合は○、４倍速での消去率が×又は膜欠陥大の場合は×とした。
【０１１３】
以上より、界面層の好ましい組成比は、少なくともＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３を含有し、ＺｒＯ２含有量が２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下、Ｃｒ２Ｏ３含有量が１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることが分かった。
【０１１４】
次に、サンプル５、６、７、８及び３６の線速度、再生耐久性を測定し、比較した。線速度は、８Ｔ単一信号を記録した後、線速度を変化させながらＤＣ消去１回を行った時の消去率を測定し、書き換え可能となる消去率２５ｄＢ以上となる最大の線速度を求めた。
【０１１５】
４倍速で書き換え可能となるには、４倍速の線速度１９．６８ｍ／ｓ以上での消去率２５ｄＢ以上が求められる。また、再生耐久性は、２倍速の線速度で再生パワー１．３ｍＷで１万回再生を行い、ジッタ値の変化量を測定した。結果を表１２及び図１０に示す。
【０１１６】
【表１２】
【０１１７】
表１２においては、４倍速での消去可能となる線速度が１９．６８ｍ／ｓ以上であれば○、１９．６８ｍ／ｓ未満であれば×とした。また、再生耐久性については、ジッタ値の変化量が１％未満であれば○、１％以上であれば×とした。総合判定は、線速度及び再生耐久性が共に○の場合は○、いずれかが×の場合は×とした。
【０１１８】
表１２及び図１０より、実施例１にもあるようにＶ量が少ないサンプル５は、再生劣化が著しく起きてしまうが、少なくともサンプル６のように２．６ａｔ％含んでいれば問題ないことが分かった。また、サンプル３６のようにＶ量が１０ａｔ％を超え１０．６ａｔ％と多くなると線速度が低下してしまい、４倍速での書き換えが困難となってしまうことが分かった。
【０１１９】
以上より、図１０も参照して、４倍速での繰り返し書き換え特性と再生耐久性が両立可能となるＶの好ましい組成範囲は２ａｔ％以上９ａｔ％以下であることが分かった。
【０１２０】
実施例１、２及び比較例より、書き換え型相変化光記録媒体の半透過情報層に含まれる記録膜が、主成分としてＳｂ、副成分としてＶ又はＶ及びＩｎを含むようにすることにより、レーザー光が繰返し照射されることによるアモルファスマークの結晶化が、レーザー光の走査方向と直交する、アモルファスマークの幅方向の中心部のみで起こるようにすることができること、又、このため、再生耐久性試験において、それ以上変調度が低下しないようにすることができることが分かった。
【０１２１】
なお、図４に示されるアモルファスマークはレーザー光の走査方向と平行な一対の細帯状マークＭ１Ａ、Ｍ１Ｂから構成されているが、一対ではなく、単一の細帯状マークから構成されるようにしてもよい。この場合、例えば、アモルファスマークを形成した後に、レーザー光の走査方向と直交する、アモルファスマークの幅方向に若干ずらした消去パワーのレーザー光を照射することにより単一の細帯状マークを形成してもよいし、上記のように平行な一対の細帯状のアモルファスマークを形成してから、消去パワーのレーザー光を一方の細帯状のアモルファスマークのみに照射し、もう一方の細帯状のアモルファスマークのみを残すようにしてもよい。
【０１２２】
本発明は書き換え型の相変化光記録媒体についてのものであるが、予め記録条件等の情報を記録するようにされていてもよい。
【０１２３】
又、上記実施例は、情報層が２層の書き換え型相変化光記録媒体についてのものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、情報層が３層以上の書き換え型相変化光記録媒体についても適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施例１に係る光記録媒体を模式的に示す断面図
【図２】本発明の実施例１に係る光記録媒体の再生回数に対する変調度変化を示すグラフ
【図３】本発明の比較例に係る光記録媒体の再生回数に対する変調度変化を示すグラフ
【図４】本発明の実施例１に係る光記録媒体の記録膜に形成されたアモルファスマークの繰り返し再生前後の結晶化の様子を示す模式図
【図５】本発明の比較例に係る光記録媒体の記録膜に形成されたアモルファスマークの繰り返し再生前後の結晶化の様子を示す模式図
【図６】本発明の実施例１に係る光記録媒体の再生回数に対するジッタ値を示すグラフ
【図７】本発明の実施例２に係る光記録媒体を模式的に示す断面図
【図８】本発明の実施例２に係る光記録媒体の消去パワーと消去率の関係を示すグラフ
【図９】本発明の実施例２に係る光記録媒体の記録パワーとジッタ値の関係を示すグラフ
【図１０】本発明の実施例１及び２に係る光記録媒体の線速度及び再生耐久性を示すグラフ
【符号の説明】
【０１２５】
１０、３０…光記録媒体
１２…基板
１４…第１の情報層
１６…第２の情報層
１８…記録膜
２０Ａ、２０Ｂ…保護層
２２…スペーサ層
２４…カバー層
２６…第１誘電体層
２８…反射層
３２…第２誘電体層
３４…放射層
３６…界面層
Ｍ１Ａ、Ｍ１Ｂ…細帯状マーク
【技術分野】
【０００１】
この発明は、次世代ＤＶＤ（デジタル・バーサタイル・ディスク）と称される光記録媒体、特に相変化材料からなる２層以上の情報層を有する書き換え型相変化光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代ＤＶＤとして、例えばブルーレイ（商標）ディスク（以下ＢＤ）と称される、記録再生レーザー波長が４０５ｎｍ（青色）、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．８５（λ／ＮＡ≦５００ｎｍ）の光学系を利用するものが提案されている。
【０００３】
ＢＤなどの光ディスクドライブでは、シングルモード発振半導体レーザーを使用しており、信号再生時のレーザーノイズを低減するために、数百ＭＨｚの周波数で再生時のレーザー光（再生光）の高周波重畳を行う。高周波重畳の条件は一般的に、周波数：３００〜５００ＭＨｚ、Ｒａｔｉｏ：３〜８、パルス幅：２００〜４００ｐｓｅｃである。ここで、Ｒａｔｉｏとは、レーザーパワーのピーク値と平均値の比とする。
【０００４】
ＢＤでは、片面に２層以上の情報層を有する書き換え型光記録媒体が提案されている。このような多層型の光記録媒体では、光入射面側から最も遠い情報層（Ｌ０層）以外の情報層は、Ｌ０層への記録再生光を透過させるために、レーザー光の波長に対して半透明な半透過情報層である必要がある。例えば２層光記録媒体では、Ｌ０層の光入射面側にあるＬ１層は、半透過情報層であるためにＬ１層での反射率が低くなり、またＬ０層はＬ１層を介してレーザー光が入射・反射するためにＬ０層での反射率も低くなる。よって、２層光記録媒体では、１層光記録媒体と比較して反射率が低いために再生時のレーザーパワー（再生パワー）を高めてピックアップへの戻り光量を確保する必要がある。
【０００５】
また、ＢＤではＤＶＤと比較して短波長のレーザー光を用い、更に高いＮＡの対物レンズを用いてスポットサイズを小さくしているために、レーザースポットにおけるエネルギー密度が非常に高い。
【０００６】
さらに、前述のように、２層光記録媒体のＬ１層は半透過情報層にする必要があるために、金属反射膜を薄くしなければならない。そのため、Ｌ１層の記録膜へ照射されたレーザー光により発した熱が反射膜で十分に放熱できず、Ｌ１層はＬ０層と比較して冷却速度が劣る徐冷構造となってしまう。
【０００７】
また、高速記録を行うために記録の線速度を高めてディスクの回転数が速くなると、ピックアップがディスクの溝であるグルーブに追従しにくくなり、サーボが不安定になるため、高速記録時には再生パワーを高めてサーボを安定にする必要がある。
【０００８】
従って、高い再生パワー、エネルギー密度の高いレーザースポット、徐冷構造である半透過情報層、高速記録、という４つの大きな理由により、２層以上の次世代ＤＶＤの半透過情報層では、記録した信号が再生光により劣化し、再生耐久性が著しく低下してしまうという問題が生じる。
【０００９】
さらに、再生光には高周波重畳が行われており、そのＲａｔｉｏが高いほど再生光のピークパワーが高くなってしまい、再生光照射部分の記録膜の温度上昇が顕著となる。従って、高パワーの再生光に加え、高Ｒａｔｉｏの高周波重畳により、ＢＤではＤＶＤと比べて再生耐久性を確保することが困難である。
【００１０】
特に、書換え型相変化光記録媒体では、記録信号であるアモルファス（非晶質）マークは、高い再生パワーのレーザー光照射によって結晶化して記録信号が消失し易く、再生劣化が大きいという問題点がある。
【００１１】
これらの問題点を解決するために、特許文献１に示されるような相変化記録材料としてＳｂ‐Ｇｅ‐Ｉｎ系合金を用いた情報記録用媒体、特許文献２に示されるような相変化記録材料としてＳｂ‐Ｔｅ系合金を用いた相変化型光情報記録媒体がある。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３０６５９５号公報
【特許文献２】特開２００６−３１５２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、多層化及び／又は高速化しても、再生劣化の少ない、高い再生耐久性を有する次世代ＤＶＤなどの書き換え型相変化光記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、鋭意研究の結果、特許文献１及び２の記録媒体は４倍速以上の高速書き換え時の記録特性（高速書き換え特性）と、高い再生パワーにおける再生安定性を両立させることが困難であることを見出した。例えば、特許文献２では、相変化記録膜材料をＭＳｂＴｅ（ＭはＶ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｇｅ、もしくはＧｅとＶ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉのいずれかとの混合）とすることで、２倍速以上の書き換え特性・再生安定性・保存安定性に優れた相変化型光情報記録媒体が可能になるとされているが、２層書き換え型情報記録媒体の半透過情報層の相変化記録膜にＭＳｂＴｅ（ＭはＧｅとＶの混合、即ち、ＧｅＶＳｂＴｅ）を用いても、４倍速以上の高速書き換え特性と、再生安定性を両立させることが困難であることが判明した。
【００１５】
即ち、２層書き換え型情報記録媒体の半透過情報層においては、半透過構造とするために、金属層である記録膜と反射膜の膜厚を薄くしなければならないが、記録膜を薄くすると結晶化速度が低下し書き換えが困難となり、また、反射膜が薄くなると徐冷構造となり、レーザー照射により発熱した記録膜の熱が速やかに放熱されないため記録特性・再生安定性が大きく悪化してしまう。
【００１６】
更には、２層以上の多層記録媒体では、各層の反射率が低いために再生パワーを高くして各層からの反射光量を確保しなければならないが、再生パワーを高めると再生安定性が大きく損なわれてしまう。
【００１７】
以上より、２層書き換え型情報記録媒体の半透過情報層においては、１層書き換え型情報記録媒体と比較して、高速書き換え特性（消去特性）と高い再生パワーにおける再生安定性を両立させることが非常に困難であったが、本発明者らは、書き換え型相変化光記録媒体を繰り返し再生した場合の、再生劣化による変調度変化を５％以内となるようにすることで、書き換え型相変化光記録媒体の再生耐久性を高くすることができることを見出した。このようにすることで、４倍速以上の高速書き換え特性と高い再生パワーにおける再生安定性に優れた２層書き換え型情報記録媒体の半透過情報層を提供することが可能となる。
【００１８】
即ち、以下の実施例により上記課題を解決することができる。
【００１９】
（１）基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたときλ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、前記記録膜は、記録された情報を繰り返し再生した場合、再生回数が１０万回から４０万回までにおける変調度変化が５％以内である材料から形成されていることを特徴とする書き換え型相変化記録媒体。
【００２０】
（２）基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたときλ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、前記記録膜に形成されているアモルファスマークの、再生時の前記レーザー光照射による結晶化が、前記レーザー光の走査方向のトラック中心部で起こるようにされていることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【００２１】
（３）基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたとき、λ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、前記記録膜にはアモルファスマークが形成されており、繰り返し再生後のアモルファスマーク形状は、前記レーザー光の走査方向と平行な一対の細帯状マークから構成され、この一対の細帯状マークの、前記走査方向と直交する幅方向の中間部が結晶化されていることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【００２２】
（４）再生時の前記レーザー光の高周波重畳条件は、周波数が３５０ＭＨｚ以上、Ｒａｔｉｏ＞６、パルス幅が２５０ｐｓｅｃ以上であることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２３】
（５）前記記録膜の主成分がＳｂであることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２４】
（６）前記記録膜の副成分として、Ｖ又はＶ及びＩｎを含むことを特徴とする（５）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２５】
（７）Ｖ含有量が２ａｔ％以上９ａｔ％以下であることを特徴とする（６）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２６】
（８）前記半透過情報層は、前記記録膜のレーザー光の光入射面側と反対側に反射膜を含んで構成され、前記反射膜の膜厚が８ｎｍ以上１６ｎｍ以下であることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２７】
（９）前記半透過情報層は、前記記録膜のレーザー光の光入射面側に接する界面層を含んで構成され、前記界面層が少なくともＣｒとＯを含有することを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２８】
（１０）前記半透過情報層は、レーザー光の光入射面側より、放熱層、誘電体層、界面層、記録膜の順に含んで構成され、前記放熱層がＡｌＮまたはＳｉＮからなることを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００２９】
（１１）前記界面層は、少なくともＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３を含有するＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜からなり、該ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜の膜厚が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする（１０）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００３０】
（１２）前記ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜のＺｒＯ２含有量が２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下であり、かつ、Ｃｒ２Ｏ３含有量が１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする（１１）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【００３１】
（１３）前記ＺｒＯ２はＹ２Ｏ３を含む安定化ＺｒＯ２であり、該安定化ＺｒＯ２中のＺｒＯ２とＹ２Ｏ３の組成比を、ＺｒＯ２：Ｙ２Ｏ３＝（１００−ｘ）：ｘ（ｍｏｌ％）としたときに、２≦ｘ≦１０であることを特徴とする（１１）又は（１２）に記載の書き換え型相変化光記録媒体。
【発明の効果】
【００３２】
この発明においては、繰り返し再生した場合の再生劣化による変調低下がある値で飽和するようにすることで、多層化及び高速化しても、高い再生パワーでの再生耐久性に優れた書き換え型相変化光記録媒体を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
最良の形態に係る書き換え型相変化光記録媒体は、基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である相変化記録膜材料の主成分がＳｂであり、副成分としてＶ又はＶ及びＩｎを含み、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたときλ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系を用い、高周波重畳条件が、周波数が３５０ＭＨｚ以上、Ｒａｔｉｏ＞６、パルス幅が２５０ｐｓｅｃ以上である再生光として照射されると、記録膜に形成されているアモルファスマークの結晶化が、レーザー光の走査方向と直交する、アモルファスマークの幅方向のみで起こることで、繰り返し再生した場合の再生劣化による変調低下がある値で飽和するようにされている。
【００３４】
半透過情報層の構成例としては、第１誘電体層、反射層、保護層、記録膜、保護層、第２誘電体層、放熱層を順次積層したものが挙げられる。
【００３５】
第１誘電体層は、反射層の保護及び光透過率調整のために設けられ、材料は特に限定されるものではなく、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｙ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｎｂ等から選ばれる少なくとも１種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、フッ化物、あるいはこれらの複合物等が用いられる。最良の実施形態では酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を主成分として含む材料または酸化チタン（ＴｉＯ２）によって構成され、好ましくは、ＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３とＡｌ２Ｏ３またはＴｉＯ２から構成される。ここでの主成分とは、全体に占めるモル比が５０％以上のことである。第１誘電体層の膜厚Ｄ１は、５ｎｍ≦Ｄ１≦６０ｎｍが好ましい。５ｎｍ未満では反射層の保護が不十分であり、６０ｎｍより厚いと光透過率が好ましい範囲を外れる。また、第１誘電体層は、２つ以上の複数の誘電体層を積層しても良い。この場合、基板側には低屈折率、反射膜側には高屈折率の誘電体材料を用いるのが好ましい。例えば、低屈折率のものとしては、ＺｒＯ２を主成分としたもの、高屈折率のものとしては、ＴｉＯ２を用いることができる。
【００３６】
反射層は、放熱と光干渉効果のために設けられ、材料として好ましくはＡｇ合金が用いられる。情報層を半透過構造とするための反射層の厚さＴｒは、０ｎｍ＜Ｔｒ＜３０ｎｍであり、最適な反射・光透過率を得るためには、８ｎｍ≦Ｔｒ≦１６ｎｍが好ましい。反射層の厚さＴｒが０ｎｍでは放熱効果が得られず、３０ｎｍ以上では透過率が低下しＬ０層への記録が困難となってしまう。
【００３７】
保護層は、記録膜の保護及び結晶化速度の制御及び反射膜への放熱制御を行なう。保護層の材料は、少なくともＣｒとＯを含むようにされており、好ましくは、少なくともＣｒとＺｒとＯによって構成され、より好ましくは、少なくともＣｒ２Ｏ３とＺｒＯ２から構成される。Ｃｒ２Ｏ３は結晶化速度を高め、ＺｒＯ２は膜応力を低下させる。なお、Ｃｒ２Ｏ３の比率が高いと結晶化速度を高めやすくなるが、比率が高すぎると光透過率が低下してしまう。光入射面側の保護層を構成する好ましいＣｒ２Ｏ３の比率は１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であり、ＺｒＯ２の比率は２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下である。反射層側の保護層を構成する好ましいＣｒ２Ｏ３の比率は５ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であり、ＺｒＯ２は３０ｍｏｌ％以上９５ｍｏｌ％以下である。記録膜に接した光入射面側の保護層は反射層側の保護層よりもＣｒ２Ｏ３の比率が高い方が好ましい。保護層の好ましい膜厚は３ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。ＺｒＯ２は、好ましくは希土類酸化物を数ｍｏｌ％含んだ安定化ＺｒＯ２を用いる。希土類酸化物としてはＹ２Ｏ３が好ましく、安定化ＺｒＯ２１００ｍｏｌ％のうち、Ｙ２Ｏ３の比率は２ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である。
【００３８】
記録膜の好ましい膜厚Ｔｒｅｃは、３ｎｍ≦Ｔｒｅｃ≦８ｎｍである。膜厚Ｔｒｅｃが３ｎｍ未満では結晶化速度が低下してしまい、アモルファスマークの消去（結晶化）が困難となってしまう。膜厚Ｔｒｅｃが８ｎｍより大きい場合は透過率が低下しＬ０層への記録が困難となってしまう。また、記録膜の膜厚が厚くなると、記録時に記録膜自身に過剰な熱が蓄積され、記録特性が悪化してしまう。
【００３９】
以上の各層及び記録膜により、半透過情報層全体の記録波長における光透過率が３０％以上８０％以下となるようにされている。半透過情報層の光透過率が３０％未満であると、レーザー光の光入射面から最も遠い情報層への記録が困難となり、８０％を越えると半透過情報層への記録が困難となるためである。これは、半透過情報層として要求される一般的な条件である。
【００４０】
記録膜は、少なくともＳｂを主成分として含む。ここでの主成分とは、４０ａｔ％以上のことである。さらに、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｖ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｂｉ等から選ばれる少なくとも１種の添加元素を含んでいてもよい。好ましくは、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｖを含み、これらの好ましい組成範囲は、６５≦Ｓｂ≦８０、８≦Ｇｅ≦１８、４≦Ｉｎ≦１５、３≦Ｔｅ≦１０、０．５≦Ｖ≦１０（ａｔ％）である。
【００４１】
Ｓｂが少ないと結晶化速度が低下し、書き換えが困難となり、Ｓｂが多いと結晶化速度は速くなるがアモルファスマークの熱安定性が低下する。Ｇｅが少ないとアモルファスマークの熱安定性が低下し、Ｇｅが多いと結晶化速度が低下して書き換えが困難となる。Ｉｎが少ないと再生耐久性が低下し、Ｉｎが多いと結晶化速度が低下して書き換えが困難となる。Ｔｅが少ないと再生耐久性が低下し、Ｔｅが多いと結晶化速度が低下して書き換えが困難となる。
【００４２】
また、前述したように、好ましい記録膜の膜厚は３ｎｍ以上８ｎｍ以下であり、更に２層媒体のＬ１層の記録膜としての好ましい膜厚は４ｎｍ以上６ｎｍ以下である。膜厚が薄いと結晶化速度が低下して書き換えが困難であり、また記録前後の反射率差が低下する。また膜厚が厚いと透過率が低下してしまい、光入射面側から最も遠い層への記録が困難となる。
【００４３】
第２誘電体層は、光学特性の調整及び記録膜から放熱層への放熱性の制御を行なう。材
料は特に限定されるものではなく、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｙ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｎｂ等から選ばれる少なくとも１種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、フッ化物、あるいはこれらの複合物等が用いられる。好ましくは、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物によって形成される。好ましいＺｎＳとＳｉＯ２のモル比は、５０：５０から９５：５である。この範囲を外れると、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物の屈折率が変化し、光学特性の調整が困難となる。第２誘電体層の膜厚Ｄ２は、５ｎｍ≦Ｄ２≦５０ｎｍが好ましい。５ｎｍより薄いと記録膜の保護及び光学特性の調整が困難となり、５０ｎｍより厚いと記録膜から放熱層への放熱性が低下する。
【００４４】
放熱層は、記録膜からの放熱を制御し、記録膜の冷却効果を高めて正確にアモルファスマークを形成し易くするためのものである。材料は特に限定されないが、第２誘電体層の材料よりも熱伝導率の高い材料が好ましく、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等が好ましい。最良の実施形態では、ＡｌＮ又はＳｉＮによって形成される。放熱層の好ましい膜厚は、反射率、再生耐久性により決定される。例えば、２層光記録媒体では、反射率は３％以上７％以下にすることが好ましい。反射率は、誘電体層、記録膜、反射層、放熱層などの膜厚により調整される。放熱層の好ましい膜厚Ｔｈｅａｔは、１５ｎｍ≦Ｔｈｅａｔ＜１５０ｎｍであり、更に好ましくは２０ｎｍ≦Ｔｈｅａｔ＜１２０ｎｍである。放熱層の膜厚Ｔｈｅａｔが１５ｎｍ未満であると、記録膜からの放熱効果が小さくなり、又、放熱層の膜厚Ｔｈｅａｔが１５０ｎｍ以上になると成膜に要する時間が長くなり生産性の低下を引き起こす。
【００４５】
なお、第１、第２誘電体層は、単層でも２層以上の複数の誘電体層から構成されてもよい。
【００４６】
また、前述したように、片面に２層以上の情報層を有する多層光記録媒体は、各層の反射率が低いために、記録信号を読み出すためのレーザーの再生パワーを高くする必要がある。また、高速記録を行うために記録の線速度を高めてディスクの回転数が速くなると、ピックアップがディスクの溝であるグルーブに追従しにくくなり、サーボが不安定になる。そのため、高速記録時には再生パワーを高めてサーボを安定にする必要がある。
【００４７】
また、光ディスクドライブの光ピックアップは、戻り光による半導体レーザーのノイズを低減するために高周波重畳を行っている。
【００４８】
よって、再生パワーは０．６ｍｗ以上、好ましくは０．７ｍｗ以上であり、周波数：３００〜５００ＭＨｚ、Ｒａｔｉｏ：３〜８、パルス幅：２００〜４００ｐｓｅｃの条件で高周波重畳を行うようにされている。より好ましくは、周波数が３５０ＭＨｚ以上、Ｒａｔｉｏ＞６、パルス幅が２５０ｐｓｅｃ以上の条件で高周波重畳を行うようにされている。
【実施例１】
【００４９】
以下図１を参照して、本発明の実施例１に係る光記録媒体１０について詳細に説明する。
【００５０】
この光記録媒体１０は、基板１２と、この基板１２におけるレーザー光の光入射面側（図１において上側）に設けられた第１の情報層１４と、この第１の情報層１４よりも更に光入射面側に設けられた半透過情報層である第２の情報層１６と、を有してなり、第２の情報層１６は、記録膜１８及びこの記録膜１８の両側に隣接して設けられた保護層２０Ａ、２０Ｂを含んで構成されている。
【００５１】
第１の情報層１４と第２の情報層１６との間にはスペーサ層２２が設けられ、また、第２の情報層１６の光入射面側にはカバー層２４が設けられている。
【００５２】
第２の情報層１６は、スペーサ層２２側から、膜厚５ｎｍのＺｒＯ２‐Ｃｒ２Ｏ３‐Ａｌ２Ｏ３（６５：１０：２５ｍｏｌ％）膜からなる第１誘電体層２６と、膜厚１２ｎｍのＡｇＣｕ膜からなる反射層２８と、膜厚４ｎｍのＺｒＯ２‐Ｃｒ２Ｏ３（５０：５０ｍｏｌ％）膜からなる保護層２０Ａと、膜厚６ｎｍのＳｂを主成分とするＳｂ共晶系の相変化材料からなる記録膜１８と、膜厚５ｎｍのＺｒＯ２‐Ｃｒ２Ｏ３（５０：５０ｍｏｌ％）膜からなる保護層２０Ｂと、膜厚１３ｎｍのＺｎＳ‐ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）膜からなる第２誘電体層３２と、膜厚４５ｎｍのＡｌＮ膜からなる放熱層３４をこの順でスパッタリングにより形成して構成されている。
【００５３】
また、基板１２は厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートからなり、スペーサ層２２は厚さが２５μｍとされ、カバー層２４は、紫外線硬化型樹脂を用いてスピンコート法により７５μｍの厚さで形成されている。このカバー層２４は、第２の情報層１６を初期化機により全面結晶化させた後に形成される。
【００５４】
上記のような構成の光記録媒体１０のサンプル１〜４、６〜８を、記録膜１８を構成する記録膜材料として、表１に示す組成のスパッタリングターゲットを用いて作成した。なお、サンプル５及び９は比較例である。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表１中の数値は、それぞれの元素の組成割合（ａｔ％）を示す値である。また、記録膜１８の膜厚は、サンプル１〜４は６ｎｍ、サンプル５〜８は７ｎｍ、サンプル９は８ｎｍである。
【００５７】
これらのサンプルについて説明する。サンプル１〜８はＳｂを主成分とし、サンプル９はＧｅＴｅを主成分とする。サンプル３及び４は副成分としてＧｅ、Ｖ、Ｉｎ、Ｔｅを含む。サンプル１及び２は副成分としてＧｅ、Ｉｎ、Ｔｅを含み、Ｖは含まない。サンプル６〜８は副成分としてＧｅ、Ｖ、Ｔｅを含み、Ｉｎは含まない。サンプル５は副成分としてＧｅ、Ｔｅを含み、Ｖ、Ｉｎは含まない。サンプル９は副成分としてＢｉを含み、Ｓｂ、Ｖ、Ｉｎは含まない。
【００５８】
これらのサンプル１〜９に混合信号を記録して、１倍速の線速度でジッタ値を測定し、次に再生パワーＰｒを０．９ｍＷ、１．１ｍＷ、１．３ｍＷ、１．５ｍＷと変えながら２倍速の線速度で１万回再生を行い、その後１倍速の線速度でジッタ値を測定して、１万回再生前後でのジッタ値の劣化量（％）を求めた。
【００５９】
結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
【００６１】
表２中の数値は、ジッタ値の劣化量（％）を示し、１万回再生後のジッタ値が測定できなかった場合をＮＧとした。表２から分かるように、サンプル４、６〜８はＰｒ＝１．５ｍＷで１万回再生した場合であっても、ジッタ値はほとんど劣化しなかった。また、サンプル２はＰｒ＝１．５ｍＷではジッタ値の劣化量はＮＧとならず、Ｐｒ＝１．３ｍＷではジッタ値の劣化量はさらに小さかった。サンプル３はＰｒ＝１．５ｍＷではＮＧとなったが、Ｐｒ＝１．３ｍＷで１万回再生した後のジッタ値の劣化量はＮＧとならなかった。これに対して、サンプル１、５、９は、Ｐｒ＝１．３ｍＷ及びＰｒ＝１．５ｍＷではＮＧとなった。
【００６２】
ここで、表１に示される記録膜１８の組成から、サンプル１、５、９に共通することはＶを含まないことであることが分かる。
【００６３】
従って、Ｖを含んだサンプルは高い再生パワーで繰り返し再生してもジッタ値がほとんど劣化しないことが分かった。また、サンプル３及び４から、Ｖに加えてＩｎを含んだサンプルもジッタ値の劣化量が少ないことが分かった。さらに、サンプル２から、Ｖに代えてＩｎを含んだサンプルもジッタ値の劣化量が少ないことが分かった。
【００６４】
次に、Ｐ＝０．９９ｍＷかつ２倍速の線速でサンプル１及びサンプル９の繰り返し再生を行ない、再生耐久性の評価を行なった。図２はサンプル１の、図３はサンプル９の、再生回数に対する信号の変調度変化を示すグラフである。ここで、変調度変化とは、マーク部分の初期反射率をＲｉｎｉとし、再生劣化後のマーク部分の反射率をＲａｆｔｅｒとした時、変調度変化＝Ｒｉｎｉ／Ｒａｆｔｅｒで表される値を言う。再生劣化が起こると、アモルファスマークが結晶化して小さくなり、マーク部分の反射率はマーク部分より反射率が高い結晶部分の反射率に近づき変調度が低下する。
【００６５】
図３から分かるように、ＧｅＴｅを主成分とするサンプル９は、再生回数に応じて変調度が低下し続け、３０万回の時点で変調度は０．７０となった。これに対して、図２から分かるように、Ｓｂを主成分とするサンプル１は、変調度が０．８０となるまでは再生回数に応じて変調度が低下するものの、再生回数をそれ以上増やしても変調度は低下しなかった。
【００６６】
サンプル１及びサンプル９の再生回数１０万回から４０万回までの変調度変化は、サンプル１が２％、サンプル９が１０％であった。サンプル２〜８についても再生パワーを変えながら再生耐久性評価を行ったところ、変調度変化は図２に示されるサンプル１と同様であった。以上より、Ｓｂを主成分とする相変化記録膜材料とＧｅＴｅを主成分とする相変化記録膜材料では、再生劣化による変調度低下の過程が大きく異なることが分かった。
【００６７】
又、繰り返し再生を行なった後に、サンプル１及びサンプル９の記録膜に形成されたアモルファスマークの結晶化の様子をＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；透過型電子顕微鏡）を用いて観察した。図４はサンプル１の、図５はサンプル９の、アモルファスマークの結晶化の様子を示す模式図である。図４及び図５においては、アモルファスの部分を斜線で示す。図５から分かるように、ＧｅＴｅを主成分とするサンプル９の、繰り返し再生後のアモルファスマーク形状は、マーク外縁部から内側に向かって結晶化され、レーザー光の走査方向には短く、且つ、これと直交する幅方向には細い形状に変化している。
【００６８】
これに対して、サンプル１の繰り返し再生後のアモルファスマーク形状は、レーザー光の走査方向と平行な一対の細帯状マークＭ１Ａ及びＭ１Ｂから構成され、レーザー光の走査方向のトラック中心部である中間部Ｉｍが結晶化されている。なお、細帯状マークＭ１Ａ及びＭ１Ｂの幅方向の大きさは同じでなくとも良く、レーザー光の走査により認識される程度の大きさであればよい。
【００６９】
レーザースポット内のビーム強度はガウス分布であり、マーク外縁部と比較してマーク中心部のレーザー光照射時の到達温度は高く、アモルファスの結晶化が起こりやすい。そのため、サンプル９のような再生劣化現象では、アモルファスマークの結晶化はマークが完全に消失するまで進行するが、サンプル１のような再生劣化現象では、レーザー光の走査方向のトラック中心部である中間部Ｉｍが結晶化され、レーザースポットの端部に位置する細帯状マークＭ１Ａ及びＭ１Ｂは、レーザー照射時の到達温度が低く、そのためそれ以上に結晶化されることがないため、再生劣化による記録信号の変調度低下が起きない。
【００７０】
Ｓｂを主成分とする相変化記録膜材料においては、再生回数が数万回までは変調度は低下するが、これはアモルファスマークの、レーザー光の走査方向のトラック中心部である中間部Ｉｍが結晶化していく過程である。中間部Ｉｍの結晶化が完了してしまうと、その後再生回数を増やしてもアモルファスマークの結晶化が起きないために変調度の低下がこれ以上起きず、信号品質が維持される。更に、Ｓｂを主成分とし、Ｖを含む相変化記録膜材料では再生耐久性を著しく高めることが可能となる。
【００７１】
図６及び表３に、サンプル１、３及び４の再生パワー１．３ｍＷでの再生回数に対するジッタ値の劣化量（％）を示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３においては、Ｖ含有率が０ａｔ％のサンプル１は再生回数が１０００回を超えると再生劣化が著しいため、２０００回以降のジッタ値の劣化量については「―」で示した。Ｖ含有率が１ａｔ％のサンプル３は、再生回数が１０００回のときにジッタ値の劣化量がほぼ１０％となった。
【００７４】
これらに対して、Ｖ含有率が２ａｔ％のサンプル４は、再生回数が１００００回となってもジッタ値の劣化量は７．５％のままであった。
【００７５】
以上より、Ｖの含有率が１ａｔ％未満のときは再生劣化が著しいが、Ｖの含有率が少なくとも２ａｔ％以上のとき、再生耐久性が大幅に改善することが分かった。
【実施例２】
【００７６】
以下図７を参照して、本発明の実施例２に係る光記録媒体３０について説明する。この光記録媒体３０は、実施例１の光記録媒体１０と比較して、記録膜１８の保護層２０Ｂの代わりに界面層３６が設けられている。他の構成は同じであるので、光記録媒体１０と同じ符号を用いて、説明を省略する。
【００７７】
界面層は、記録膜の結晶化速度及び再生耐久性の制御を行う。界面層の材料は、少なくともＺｒとＣｒとＯを含むようにされており、好ましくは、ＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３によって構成される。Ｃｒ２Ｏ３は結晶化速度と再生耐久性を高め、ＺｒＯ２は膜の透明性を高める。Ｃｒ２Ｏ３の比率が高すぎると膜の透明性が低下し、半透過情報層の透過率が低下する。ＺｒＯ２の比率が高すぎると結晶化速度、再生耐久性が低下する。界面層のＺｒＯ２の好ましい比率は２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下であり、Ｃｒ２Ｏ３の好ましい比率は１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下である。界面層の好ましい厚さは２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。２ｎｍ未満では結晶化速度、再生耐久性が低下し、１０ｎｍより厚いと生産性が低下してしまう。
【００７８】
光記録媒体３０のサンプル１１、１５、１６及び比較例のサンプル１０、１２乃至１４、１７乃至２１を作製した。具体的には、それぞれのサンプルについて、ＰＣ基板上に第１の情報層を形成し、その上に厚さ２５μｍのスペーサ層、第２の情報層、厚さ７５μｍのカバー層を順次設けた。第１情報層及び第２情報層はスパッタにより、スペーサ層とカバー層はスピンコート法により設けた。このとき、第２情報層は表４の順で設けた。なお、記録膜については「―」で示し、表５において詳細に示す。
【００７９】
【表４】
【００８０】
ここで、第１誘電体層、保護層、界面層のＺｒＯ２は、３ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３を含んだＺｒＯ２：Ｙ２Ｏ３＝９７：３（ｍｏｌ％）の安定化ＺｒＯ２である。また、サンプル１２、１７及び２１については、界面層を設けなかった。これらのサンプルは、第２誘電体層の厚さを１８ｎｍとした。サンプル１８、２０及び２１については、放熱層を設けなかった。これらのサンプルは第２誘電体層の厚さを４５ｎｍとした。サンプル１４及び１９については、界面層も放熱層も設けなかった。これらのサンプルは、第２誘電体層の厚さを５０ｎｍとした。
【００８１】
表４において「―」で示した記録膜の材料・組成・膜厚を表５に示す。
【００８２】
【表５】
【００８３】
本実施例では、表１に示される組成のうち、実施例１のサンプル２、４、５、６及び比較例のサンプル９の記録膜材料と同じ組成を用いた。従って、表５においては、これらのサンプル名で組成を示した。
【００８４】
各サンプルを初期化後に評価を行った。記録線速度はＢＤ２倍速（線速度９．８４ｍ／ｓ）、ＢＤ４倍速（線速度１９．６８ｍ／ｓ）とした。記録ストラテジは、２倍速、４倍速ともに（ｎ／２）Ｔストラテジを用いた。ここで、（ｎ／２）Ｔストラテジとは、２Ｔ、３Ｔマークはパルス１本、４Ｔ、５Ｔマークはパルス２本、６Ｔ、７Ｔマークはパルス３本、８Ｔマークはパルス４本で記録する記録ストラテジである。
【００８５】
評価は、消去率の測定、ジッタ測定、再生劣化の度合い、変調度変化について行った。
【００８６】
消去率の測定は、２倍速または４倍速にて８Ｔ単一信号を記録後、２倍速及び４倍速の線速度にてそれぞれＤＣ消去１回行い、スペクトラムアナライザにて８Ｔ信号のキャリアレベルの低下量を測定した。消去率が２５ｄＢ以上あれば消去可能となる。
【００８７】
ジッタ測定は、２倍速または４倍速において混合信号を１０回記録した後、１倍速で再生パワー０．７ｍＷで再生した時のジッタ値を測定した。ジッタ値８．５％以下が実用水準である。
【００８８】
再生劣化の度合いは、２倍速または４倍速で混合信号を１０回記録した後、２倍速では再生パワー０．７ｍＷで、４倍速では再生パワー１．３ｍＷでそれぞれ記録信号を１万回再生した。その後、１倍速でジッタ値測定した時のジッタ劣化量（ジッタ値の）を測定した。ジッタ劣化量１％以内が実用水準である。
【００８９】
評価結果を表６に示す。
【００９０】
【表６】
【００９１】
消去率については、２５ｄＢ以上であれば○、２５ｄＢ未満であれば×とした。ジッタ値については、８．５％以下であれば○、８．５％より大きければ×とした。再生劣化の度合いについては、１％未満であれば○、１％以上であれば×とした。変調度変化については、５％以下であれば○、５％より大きければ×とした。評価不可である場合は、「―」とした。総合判定は、２倍速記録及び４倍速記録それぞれの、消去率、ジッタ値及び再生劣化の度合い、及び変調度変化が全て○の場合は○、いずれかが×の場合は×とした。
【００９２】
表６より、Ｖを含んだ記録膜を用いても、界面層及び放熱層も設けないサンプル１９は、２倍速での再生劣化は良好だがジッタ値が悪く、また４倍速での消去率とジッタ値が不十分であり、高速書き換え特性（消去特性）と再生安定性を両立させることが不可能であることがわかった。
【００９３】
また、界面層を設けないサンプル１７は４倍速での消去特性が、放熱層を設けないサンプル１８は４倍速でのジッタ値が、Ｖを含まない記録膜材料を用いたサンプル１３では再生劣化が×判定となることがわかった。
【００９４】
化合物系の相変化記録膜材料であるＧｅＢｉＴｅ記録膜サンプルを用いたサンプル２０では、２倍速特性は良好であったが、４倍速での消去率が不十分であり、高速書き換えに対応できないことがわかった。また、界面層を設けないサンプル２１は、結晶化速度が大幅に低下して２倍速での消去率が不十分となり書き換え不可能となってしまった。このことより、半透過情報層の相変化記録膜に化合物系材料を用いると、界面層を付加しても４倍速以上の高速書き換えに対応できないことが明らかである。また、Ｓｂを含まない記録膜材料を用いたこれらのサンプル２０及び２１は、変調度変化が大きすぎることが分かった。
【００９５】
以上より、多層記録媒体の半透過情報層において、２倍速から４倍速の高速書き換え特性と再生安定性を両立させるには、記録膜材料がＳｂを主成分とし、Ｖ又はＶ及びＩｎを含み、少なくともＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３を含有する界面層とＡｌＮまたはＳｉＮ放熱層が必要であることが明らかである。
【００９６】
次に、サンプル１５の２倍速記録と４倍速記録の消去率マージンを表７及び図８に、記録パワーマージンを表８及び図９に示す。消去率マージンは、８Ｔ単一信号を記録後、２倍速または４倍速の線速度で消去パワーＰｅを変えながらＤＣ消去１回行った時の消去率を測定した。
【００９７】
【表７】
【００９８】
記録パワーマージンは、２倍速記録での記録パワーＰｗと消去パワーＰｅの比率Ｐｅ／Ｐｗは０．３３、４倍速記録でのＰｅ／Ｐｗは０．４０とした。
【００９９】
【表８】
【０１００】
表７及び図８より、２倍速、また更に高速の４倍速においても、繰り返し書き換え可能な消去率の目安である２５ｄＢ以上を有していることが確認できる。また、表８及び図９より、２倍速、４倍速記録ともにジッタ値の目安８．５％を下回る良好な記録パワーマージンを有していることが確認できる。なお、表８において測定していない記録パワーと記録速度の組合せについては「―」で示した。
【０１０１】
次に、サンプル１５において反射膜の膜厚を変化させたサンプル２２乃至２６を作製し、それぞれについて４倍速記録のジッタ値及び結晶部の透過率を測定した。透過率は分光光度計にて波長４０５nmでの透過率を測定した。結果を表９に示す。
【０１０２】
【表９】
【０１０３】
表９においては、４倍速記録のジッタ値については８．５％以上であれば○、８．５％未満であれば×とした。結晶部の透過率については、４０％以上であれば○、４０％未満であれば×とした。総合判定は、４倍速記録のジッタ値及び結晶部の透過率が共に○の場合は○、いずれかが×の場合は×とした。
【０１０４】
表９より、反射膜の膜厚が薄い（４ｎｍ）サンプル２２は、放熱効果が低下するために、ジッタ値が悪化してしまうこと、また、膜厚が厚い（２０ｎｍ）サンプル２６は、透過率が低下してしまい、光入射面から最も遠い情報層の記録特性が悪化してしまうことが分かった。よって、好ましい反射膜の膜厚範囲は８ｎｍ以上１６ｎｍ以下であることが分かった。
【０１０５】
次に、サンプル１５において、界面層の膜厚を変化させたサンプル２７乃至３１を作製し、それぞれについて４倍速での消去率を測定した。結果を表１０に示す。
【０１０６】
【表１０】
【０１０７】
表１０においては、４倍速での消去率については２５ｄＢ以上であれば○、２５ｄＢ未満であれば×とした。総合判定は、４倍速での消去率が○の場合は○、４倍速での消去率が×の場合は×とした。
【０１０８】
表１０より、界面層がない（０ｎｍ）サンプル２７及び界面層の膜厚が薄い（１ｎｍ）サンプル２８は、結晶化速度が低下するため、4倍速での消去率が低下してしまうこと、また、膜厚が１０ｎｍ以上では消去率は変化せず、結晶化速度向上の効果を考慮すると膜厚１０ｎｍで十分であることが分かった。よって、界面層の好ましい膜厚は２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが分かった。
【０１０９】
次に、サンプル１５において、界面層ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３の組成比を変化させたサンプル３２乃至３５を作製し、それぞれについて４倍速での消去率を測定した。結果を表１１に示す。
【０１１０】
【表１１】
【０１１１】
表１１においては、４倍速での消去率については２５ｄＢ以上であれば○、２５ｄＢ未満であれば×とした。
【０１１２】
Ｃｒ２Ｏ３を含まないＺｒＯ２界面層を有するサンプル３２は、結晶化速度が低下してしまうために、４倍速消去率が低下した。また、ＺｒＯ２を含まないＣｒ２Ｏ３界面層を有するサンプル３５は、Ｃｒ２Ｏ３膜に欠陥が多数発生してしまい、界面層として用いることができなかった。従って、表１１の４倍速消去率の欄には「膜欠陥大」と記載した。総合判定は、４倍速での消去率が○の場合は○、４倍速での消去率が×又は膜欠陥大の場合は×とした。
【０１１３】
以上より、界面層の好ましい組成比は、少なくともＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３を含有し、ＺｒＯ２含有量が２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下、Ｃｒ２Ｏ３含有量が１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることが分かった。
【０１１４】
次に、サンプル５、６、７、８及び３６の線速度、再生耐久性を測定し、比較した。線速度は、８Ｔ単一信号を記録した後、線速度を変化させながらＤＣ消去１回を行った時の消去率を測定し、書き換え可能となる消去率２５ｄＢ以上となる最大の線速度を求めた。
【０１１５】
４倍速で書き換え可能となるには、４倍速の線速度１９．６８ｍ／ｓ以上での消去率２５ｄＢ以上が求められる。また、再生耐久性は、２倍速の線速度で再生パワー１．３ｍＷで１万回再生を行い、ジッタ値の変化量を測定した。結果を表１２及び図１０に示す。
【０１１６】
【表１２】
【０１１７】
表１２においては、４倍速での消去可能となる線速度が１９．６８ｍ／ｓ以上であれば○、１９．６８ｍ／ｓ未満であれば×とした。また、再生耐久性については、ジッタ値の変化量が１％未満であれば○、１％以上であれば×とした。総合判定は、線速度及び再生耐久性が共に○の場合は○、いずれかが×の場合は×とした。
【０１１８】
表１２及び図１０より、実施例１にもあるようにＶ量が少ないサンプル５は、再生劣化が著しく起きてしまうが、少なくともサンプル６のように２．６ａｔ％含んでいれば問題ないことが分かった。また、サンプル３６のようにＶ量が１０ａｔ％を超え１０．６ａｔ％と多くなると線速度が低下してしまい、４倍速での書き換えが困難となってしまうことが分かった。
【０１１９】
以上より、図１０も参照して、４倍速での繰り返し書き換え特性と再生耐久性が両立可能となるＶの好ましい組成範囲は２ａｔ％以上９ａｔ％以下であることが分かった。
【０１２０】
実施例１、２及び比較例より、書き換え型相変化光記録媒体の半透過情報層に含まれる記録膜が、主成分としてＳｂ、副成分としてＶ又はＶ及びＩｎを含むようにすることにより、レーザー光が繰返し照射されることによるアモルファスマークの結晶化が、レーザー光の走査方向と直交する、アモルファスマークの幅方向の中心部のみで起こるようにすることができること、又、このため、再生耐久性試験において、それ以上変調度が低下しないようにすることができることが分かった。
【０１２１】
なお、図４に示されるアモルファスマークはレーザー光の走査方向と平行な一対の細帯状マークＭ１Ａ、Ｍ１Ｂから構成されているが、一対ではなく、単一の細帯状マークから構成されるようにしてもよい。この場合、例えば、アモルファスマークを形成した後に、レーザー光の走査方向と直交する、アモルファスマークの幅方向に若干ずらした消去パワーのレーザー光を照射することにより単一の細帯状マークを形成してもよいし、上記のように平行な一対の細帯状のアモルファスマークを形成してから、消去パワーのレーザー光を一方の細帯状のアモルファスマークのみに照射し、もう一方の細帯状のアモルファスマークのみを残すようにしてもよい。
【０１２２】
本発明は書き換え型の相変化光記録媒体についてのものであるが、予め記録条件等の情報を記録するようにされていてもよい。
【０１２３】
又、上記実施例は、情報層が２層の書き換え型相変化光記録媒体についてのものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、情報層が３層以上の書き換え型相変化光記録媒体についても適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施例１に係る光記録媒体を模式的に示す断面図
【図２】本発明の実施例１に係る光記録媒体の再生回数に対する変調度変化を示すグラフ
【図３】本発明の比較例に係る光記録媒体の再生回数に対する変調度変化を示すグラフ
【図４】本発明の実施例１に係る光記録媒体の記録膜に形成されたアモルファスマークの繰り返し再生前後の結晶化の様子を示す模式図
【図５】本発明の比較例に係る光記録媒体の記録膜に形成されたアモルファスマークの繰り返し再生前後の結晶化の様子を示す模式図
【図６】本発明の実施例１に係る光記録媒体の再生回数に対するジッタ値を示すグラフ
【図７】本発明の実施例２に係る光記録媒体を模式的に示す断面図
【図８】本発明の実施例２に係る光記録媒体の消去パワーと消去率の関係を示すグラフ
【図９】本発明の実施例２に係る光記録媒体の記録パワーとジッタ値の関係を示すグラフ
【図１０】本発明の実施例１及び２に係る光記録媒体の線速度及び再生耐久性を示すグラフ
【符号の説明】
【０１２５】
１０、３０…光記録媒体
１２…基板
１４…第１の情報層
１６…第２の情報層
１８…記録膜
２０Ａ、２０Ｂ…保護層
２２…スペーサ層
２４…カバー層
２６…第１誘電体層
２８…反射層
３２…第２誘電体層
３４…放射層
３６…界面層
Ｍ１Ａ、Ｍ１Ｂ…細帯状マーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、
前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたとき、λ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、
前記記録膜は、記録された情報を繰り返し再生した場合、再生回数が１０万回から４０万回までにおける変調度変化が５％以内である材料から形成されていることを特徴とする書き換え型相変化記録媒体。
【請求項２】
基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、
前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたときλ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、
前記記録膜に形成されているアモルファスマークの、再生時の前記レーザー光照射による結晶化が、前記レーザー光の走査方向のトラック中心部で起こるようにされていることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項３】
基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、
前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたとき、λ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、
前記記録膜にはアモルファスマークが形成されており、繰り返し再生後のアモルファスマーク形状は、前記レーザー光の走査方向と平行な一対の細帯状マークから構成され、この一対の細帯状マークの、前記走査方向と直交する幅方向の中間部が結晶化されていることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
再生時の前記レーザー光の高周波重畳条件は、周波数が３５０ＭＨｚ以上、Ｒａｔｉｏ＞６、パルス幅が２５０ｐｓｅｃ以上であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記記録膜の主成分がＳｂであることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項６】
請求項５において、
前記記録膜の副成分として、Ｖ又はＶ及びＩｎを含むことを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項７】
請求項６において、
Ｖ含有量が２ａｔ％以上９ａｔ％以下であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記半透過情報層は、前記記録膜のレーザー光の光入射面側と反対側に反射膜を含んで構成され、前記反射膜の膜厚が８ｎｍ以上１６ｎｍ以下であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記半透過情報層は、前記記録膜のレーザー光の光入射面側に接する界面層を含んで構成され、前記界面層が少なくともＣｒとＯを含有することを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかにおいて、
前記半透過情報層は、レーザー光の光入射面側より、放熱層、誘電体層、界面層、記録膜の順に含んで構成され、前記放熱層がＡｌＮまたはＳｉＮからなることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記界面層は、少なくともＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３を含有するＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜からなり、該ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜の膜厚が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜のＺｒＯ２含有量が２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下であり、かつ、Ｃｒ２Ｏ３含有量が１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、
前記ＺｒＯ２はＹ２Ｏ３を含む安定化ＺｒＯ２であり、該安定化ＺｒＯ２中のＺｒＯ２とＹ２Ｏ３の組成比を、ＺｒＯ２：Ｙ２Ｏ３＝（１００−ｘ）：ｘ（ｍｏｌ％）としたときに、
２≦ｘ≦１０
であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１】
基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、
前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたとき、λ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、
前記記録膜は、記録された情報を繰り返し再生した場合、再生回数が１０万回から４０万回までにおける変調度変化が５％以内である材料から形成されていることを特徴とする書き換え型相変化記録媒体。
【請求項２】
基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、
前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたときλ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、
前記記録膜に形成されているアモルファスマークの、再生時の前記レーザー光照射による結晶化が、前記レーザー光の走査方向のトラック中心部で起こるようにされていることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項３】
基板と、この基板におけるレーザー光の光入射面側に設けられた第１の情報層と、この第１の情報層よりも更に光入射面側に設けられた少なくとも１層の半透過情報層を有しており、
前記半透過情報層は記録膜を含んで構成され、前記記録膜は、対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の波長をλとしたとき、λ／ＮＡ≦５００ｎｍの光学系により結晶質と非晶質との相変化を用いて書き換え可能である書き換え型相変化光記録媒体であって、
前記記録膜にはアモルファスマークが形成されており、繰り返し再生後のアモルファスマーク形状は、前記レーザー光の走査方向と平行な一対の細帯状マークから構成され、この一対の細帯状マークの、前記走査方向と直交する幅方向の中間部が結晶化されていることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
再生時の前記レーザー光の高周波重畳条件は、周波数が３５０ＭＨｚ以上、Ｒａｔｉｏ＞６、パルス幅が２５０ｐｓｅｃ以上であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記記録膜の主成分がＳｂであることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項６】
請求項５において、
前記記録膜の副成分として、Ｖ又はＶ及びＩｎを含むことを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項７】
請求項６において、
Ｖ含有量が２ａｔ％以上９ａｔ％以下であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記半透過情報層は、前記記録膜のレーザー光の光入射面側と反対側に反射膜を含んで構成され、前記反射膜の膜厚が８ｎｍ以上１６ｎｍ以下であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記半透過情報層は、前記記録膜のレーザー光の光入射面側に接する界面層を含んで構成され、前記界面層が少なくともＣｒとＯを含有することを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかにおいて、
前記半透過情報層は、レーザー光の光入射面側より、放熱層、誘電体層、界面層、記録膜の順に含んで構成され、前記放熱層がＡｌＮまたはＳｉＮからなることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記界面層は、少なくともＺｒＯ２とＣｒ２Ｏ３を含有するＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜からなり、該ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜の膜厚が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３膜のＺｒＯ２含有量が２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下であり、かつ、Ｃｒ２Ｏ３含有量が１０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、
前記ＺｒＯ２はＹ２Ｏ３を含む安定化ＺｒＯ２であり、該安定化ＺｒＯ２中のＺｒＯ２とＹ２Ｏ３の組成比を、ＺｒＯ２：Ｙ２Ｏ３＝（１００−ｘ）：ｘ（ｍｏｌ％）としたときに、
２≦ｘ≦１０
であることを特徴とする書き換え型相変化光記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２０９８９（Ｐ２００９−２０９８９Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１３２０８（Ｐ２００８−１１３２０８）
【出願日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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