JP2001076380A

JP2001076380A - 光記録媒体

Info

Publication number: JP2001076380A
Application number: JP2000192297A
Authority: JP
Inventors: Toshinaka Nonaka; 敏央野中; Kunihisa Nagino; 邦久薙野; Kusato Hirota; 草人廣田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｃ／Ｎ、ジッター共に良好な実用的な記録を行
うことができる多層記録書換可能相変化光記録媒体を提
供する。【解決手段】記録層に光を照射することによって、情報
の記録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去
が、非晶相と結晶相の間の相変化により行われ、記録部
と消去部の透過率Ｔｒ、Ｔｅ、相変化記録マークを記録
しない領域の透過率Ｔｕが下記の式を満たすことを特徴
とする多層記録用光記録媒体。Ｔｒ＜Ｔｅの場合、Ｔｒ＜Ｔｕ＜ＴｅＴｒ＞Ｔｅの場合、Ｔｒ＞Ｔｕ＞Ｔｅ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光の照射により、
情報の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体に
関するものである。特に、本発明は、記録情報の消去、
書換機能を有し、情報信号を高速かつ、高密度に記録可
能な光ディスク、光カード、光テープなどの書換可能相
変化型光記録媒体であり、情報記録層を多層化し、本発
明の記録層を透過した光でさらに別の層の情報の再生や
記録、消去を行うことを目的とするものに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の書換可能相変化型光記録媒体は、
テルルなどを主成分とする記録層を有し、記録時は、結
晶状態の記録層に集束したレーザー光パルスを短時間照
射し、記録層を部分的に溶融する。溶融した部分は熱拡
散により急冷され、固化し、アモルファス状態の記録マ
ークが形成される。この記録マークの光線反射率は、結
晶状態より低く、光学的に記録信号として再生可能であ
る。また、消去時には、記録マーク部分にレーザー光を
照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の温度に加
熱することによって、アモルファス状態の記録マークを
結晶化し、もとの未記録状態にもどす。

【０００３】これらの書換可能相変化型光記録媒体の記
録層の材料としては、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅などの合金（N.Y
amada et al.Proc.Int.Symp.on Optical Memory 1987 p
61-66）が知られている。これらＴｅ合金を記録層とし
た光記録媒体では、結晶化速度が速く、照射パワーを変
調するだけで、円形の１ビームによる高速のオーバーラ
イトが可能である。

【０００４】近年、情報記録媒体において、大容量の情
報を扱うことの要求が益々高まっている。この場合にお
いても、目的とする情報をランダムアクセスして再生す
ることができるように、大容量の光ディスクの必要性が
高まっている。このような大容量の情報を扱うことので
きる光ディスクとして、多層光ディスクの提案、特に２
面の情報面が重ね合わされて、すなわち積層されて１枚
のディスクとして形成された光ディスクの提案がなされ
ている（特開平９−９１７００号公報）。すでにＤＶＤ
（デジタル・ビデオ・ディスク）では、再生専用のもの
が実用化されている。

【０００５】２層構成の光ディスクにおいて、記録再生
を行う場合には、最初に記録再生を行う情報記録面を選
択する。レーザービーム入射側（手前側）にある情報記
録面に記録を行う場合には、この情報記録面にレーザー
ビームを集光させ、光の強度を変調等して、第１の情報
記録面を構成している記録層の光学的な性質を変え、反
射光の強度変化により、データを読みとり可能な状態に
する。こうすることにより、光学的に第１の情報記録面
のデータ再生が可能となる。レーザービーム入射側から
遠い側（奥側）にある、第２の情報記録面に記録を行う
場合には、第１の情報記録面を透過したレーザービーム
を第２の情報記録面に集光させ、光の強度等を変調し
て、第２の情報記録面を構成している記録層の光学的な
性質を変え、反射光の強度変化によりデータを読みとり
可能な状態にする。こうすることにより、第２の情報記
録面からデータの再生が可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、情報の記録が可
能な光ディスクにおいて、このような２層構成にする
と、次のような問題点が生じる。

【０００７】光ディスクは、システム上、元来ランダム
アクセス性に優れているものであるが、この特徴をさら
に生かすために、２０４８バイトや５１２バイト単位の
セクタに分割し、各セクタの先端部や後端部にあらかじ
め基板上に設けた凹凸による番地信号などを記録した領
域を有する構造とし、データ領域の管理を行う仕組みが
一般的に用いられている（例えばＰＤやＤＶＤ−ＲＡ
Ｍ）。これらの各セクタの先端部や後端部およびディス
ク内周部や外周部には、光ディスクドライブ装置で記録
を行わない領域が書換領域に隣接して存在する。第２の
記録面（奥側）にレーザービームを集光させ、情報の読
みとりや書き込み消去などを行う場合に通過する第１記
録面（手前側）上では、レーザービームが十分に集光さ
れていないため、レーザースポットは第２記録面上より
大きくなる。集光のさせ方と第１記録面と第２記録面間
の間隙の大きさにより決まるが、第１記録面での散乱の
影響をノイズレベル以下とすることが望ましいため、第
１記録面上のビームスポットサイズを第２記録面上の数
百倍以上とする必要がある。したがって、第２記録面上
の光を集光した場合、第１記録面上でのビームスポット
が、第１記録面上の書換領域と記録を行わない領域の両
方にまたがったり、いずれか一方のみにかかる場合が生
まれる。

【０００８】記録を行わない領域は、初期化（記録層が
結晶化した状態）されたままの状態であり、書換領域で
は記録マークである非晶部とそれらの間の結晶部からな
っている。すなわち、記録を行わない領域と書換領域と
では、レーザービームの透過率が大きく異なる。したが
って、第２記録面に集光されたレーザービームは、その
際の第１記録面上のビームスポット内の記録を行わない
領域と書換領域の分布状態に非常に強く影響され、それ
に合わせて光量や強度分布などが大きく変動するため、
サーボが不安定になったり、実用レベルの記録、再生、
消去ができなくなるなどのことがおきる。

【０００９】光記録媒体を透過した光でさらにその他の
層の情報や再生の記録消去を行う光記録媒体としての特
開平９−９１７００号公報等には前記の問題を解決する
方法は開示されていない。また、特開平２０００−３６
１３０号公報には２層の情報層に記録可能であり、高速
でオーバーライト可能な光学情報記録媒体が開示されて
いるが、やはり前記の問題を解決する方法は示されてい
ない。

【００１０】本発明の目的は、１つの記録面上の記録を
行わない領域と書換領域のレーザービーム透過率を等し
くすることで、レーザービーム入射側から見てさらに奥
の記録面上での情報の再生や記録消去を実用レベルで行
うことができる多層記録書換可能相変化型光記録媒体を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録層に光を
照射することによって、情報の記録、消去、再生が可能
であり、情報の記録及び消去が、非晶相と結晶相の間の
相変化により行われ、記録部と消去部の各々の透過率Ｔ
ｒ、Ｔｅ、相変化記録マークを記録しない領域の透過率
Ｔｕが下記の式を満たすことを特徴とする多層記録用光
記録媒体である。Ｔｒ＜Ｔｅの場合、Ｔｒ＜Ｔｕ＜ＴｅＴｒ＞Ｔｅの場合、Ｔｒ＞Ｔｕ＞Ｔｅ

【００１２】

【発明の実施の形態】多層記録書換可能相変化型光記録
媒体において、レーザービーム入射側から見てさらに奥
の記録面（ｂ）が存在するために入射光の一部を透過さ
せる手前側の記録面（ａ）に記録マークを形成すること
によりデータが記録されている時、それより奥の記録面
にレーザービームを集光させた場合、その透過光量は、
記録面（ａ）の記録マークのある記録部（記録マーク
部）の透過率（Ｔｒ）と消去部（スペース）の透過率
（Ｔｅ）およびそれらの分布状態と案内溝形状によりき
まる相変化マークを記録する領域全体の透過率(Ｔｓ）
と、各セクタの先端部や後端部などに存在する相変化記
録マークを記録しない領域の透過率（Ｔｕ）とによって
決まる。記録マーク部とスペースの分布状態はデータパ
ターンとトラック幅に対するマーク幅などのパラメータ
ーにより決まる。記録面（ｂ）に光を集光させた場合、
そのスポットの光量や分布は、記録面（ａ）上のビーム
スポット内のＴｓとＴｕの影響を大きく受ける。Ｔｓと
Ｔｕが大きく異なる場合は、記録面（ｂ）への記録時の
光量変動が大きく、実用的な記録、再生、消去は不可能
となるが、ＴｓとＴｕがほぼ等しい場合は、この光量変
動が起きないため、実用レベルの記録、再生、消去が可
能となる。

【００１３】ここで、各透過率は記録再生に用いる光の
波長における透過率をいい、それらの種類や波長は特に
限定するものではないが、半導体レーザーを用いること
で装置をコンパクトにすることができ、青色や青紫色の
短波長のレーザーを用いることで記録マークサイズを小
さくでき、高密度化を図りやすくなる。半導体レーザー
には、赤外光つまり波長が７８０ｎｍ以上８４０ｎｍの
もの、赤色光つまり６３０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下のも
の、青緑色光つまり５００ｎｍ以上５４０ｎｍ以下のも
の、青紫色光つまり３９０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下のも
のがある。

【００１４】Ｔｓは、ＴｒとＴｅの分布状態などにより
決まるが、Ｔｒ＜Ｔｅの場合、Ｔｒ＜Ｔｓ＜Ｔｅとな
り、Ｔｒ＞Ｔｅの場合、Ｔｒ＞Ｔｓ＞Ｔｅとなるため、
Ｔｓ＝Ｔｕとするためには、Ｔｒ＜Ｔｅの場合、Ｔｒ＜
Ｔｕ＜Ｔｅとし、Ｔｒ＞Ｔｅの場合、Ｔｒ＞Ｔｕ＞Ｔｅ
とする必要がある。

【００１５】Ｔｒ＜Ｔｅの場合、Ｔｒ＜Ｔｕ＜Ｔｅと
し、Ｔｒ＞Ｔｅの場合、Ｔｒ＞Ｔｕ＞Ｔｅとするには、
記録層をアモルファス状態で成膜した後に、一般に初期
化とよばれる結晶化プロセスを行う際に、結晶化の程度
を調整することで達成することができる。初期化を半導
体レーザーを用いて行う場合は、レーザー単位面積、単
位時間当たりの投入レーザーパワーを調整することで達
成でき、オーブン等で加熱して行う場合はその温度、加
熱時間を調整することで達成でき、キセノンランプなど
を用いたフラッシュ光で行う場合は、単位面積、単位時
間当たりの投入光量を調整することで達成できる。これ
ら以外にも、記録層の成膜時に適量の結晶成分を含む膜
として堆積するなどの手段により、Ｔｕを調整すること
が可能であり、Ｔｕの調整方法は特に限定するものでは
ない。

【００１６】Ｔｕの値を決めるには、すなわちＴｕ＝Ｔ
ｓとするには、記録面(ａ）上のビームスポットを、Ｔ
ｕを含まずＴｓのみからなる領域に設定し、記録面
（ｂ）にレーザービームを集光し、その反射光量を測定
する。次に、製造条件によりＴｕの値が異なるように製
造した複数の記録面（ａ）を用いて、記録面（ｂ）にレ
ーザービームを集光し、その反射光量を測定し、Ｔｓに
最も近いＴｕをとなった製造条件を導き出す。これを繰
り返すことでＴｓ＝Ｔｕとなる記録面（ａ）を得ること
ができる。但し、実用上問題がない範囲であれば、Ｔｓ
とＴｕは多少異なっていてもよいので、必ずしも厳密に
Ｔｓ＝Ｔｕとする必要はない。実用上問題のない好まし
い範囲は０．８＜Ｔｓ／Ｔｕ＜１．２である。

【００１７】相変化の原理は、記録層に吸収された光が
熱に換わることで記録層の溶融、結晶化を行うことで記
録消去を行うというものであるため、記録面を多層化す
ると、記録面を通過する度に光量が減るため、記録再生
光の入射側からみて奥側に行けば行くほど、そこに到達
する光量は小さくなり、さらにそこで反射して検出器に
到達する光は、再びそこまでに通過してきた層を通過し
なければならないため、さらに減衰する。したがって、
記録層を多層化する場合は、各記録層の記録再生消去を
満足する範囲でなるべく高い透過率となるように設定す
ることが望ましい。透過率が低くなると、奥の層の記録
再生消去に要する入射光のパワーを非常に大きくしなけ
ればならなくなり、かつ手前の層とのバランスが大きく
ずれる。このため、Ｔｒ＜Ｔｅの場合、３０％≦Ｔｒ、
Ｔｒ＞Ｔｅの場合、３０％≦Ｔｅとすることが重要であ
り、同様の観点から４０％≦Ｔｒあるいは４０％≦Ｔｅ
とすることが好ましい。

【００１８】Ｔｒ、Ｔｕ、Ｔｅの関係はＤＶＤ−ＲＡＭ
のように記録、消去、再生に用いる光を基板を透過して
記録層に照射する場合に有効であるばかりでなく、基板
上に記録層を多層に形成し、記録層に対し基板とは反対
側から光を照射する場合にも有効である。後者の場合に
記録層上に光を透過する樹脂や無機物層などが設けてあ
る場合も同様にも有効である。

【００１９】本発明において、上記Ｔｒ、Ｔｅ、Ｔｕの
測定は、通常の分光器などを用いて透過光量を測ること
で行うことができる。

【００２０】Ｔｒ、Ｔｅ、Ｔｕを求める簡便な方法とし
ては、以下のようなものがある。記録特性を評価するた
めの光ディスク基板上に成膜を行う際に、案内溝のない
平滑な基板上にも同時に同様の成膜を行い、その上にさ
らに、奥の層と貼り合わせる接着剤もしくはそれと光学
定数と厚さが等しい樹脂膜などを形成したものを測定試
料とする。非晶状態で成膜された試料の透過率をＴｒ
１、これを完全に結晶化するように初期化した試料の透
過率をＴｅ１、Ｔｓ＝Ｔｕとなるよう条件を調整して初
期化した試料の透過率をＴｕ１とする。そして、Ｔｒ１
＝Ｔｒ、Ｔｅ１＝Ｔｅ、Ｔｕ１＝Ｔｕとしてそれぞれの
値を求める。

【００２１】また、以下のような方法により上記の方法
より、正確な値を求めることができる。まず、手前の層
に、透過率の測定面全体に渡り案内溝の傾斜部にかから
ない幅のマークをランド部および／もしくはグルーブの
平坦部上に記録を行った箇所（ａ）と、記録パワーを弱
くすることで記録マークの幅が小さくなるようにした以
外は全く（ａ）と同様に記録を行った箇所（ｂ）と、マ
ークを数回に渡り記録を行った後に消去を行った箇所
（ｃ）の３カ所を設ける。次に、接着剤部分で奥の層の
記録用のディスクを剥がし取った後、前記（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の３箇所の部分の透過率を測定し、それ
ぞれの結果をＴａ、Ｔｂ、Ｔｃとする。次にこれら３つ
の試料を透過型電子顕微鏡で観察し、それぞれの試料の
非晶部と結晶部の面積比Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃを求める。Ｔ
ａ、Ｔｂ、Ｔｃは、Ｔｒ、Ｔｅと、基板の表面反射や案
内溝での散乱など（ａ）、（ｂ）、（ｃ）３つの試料に
共通する因子Ｆの３つから決まる値であるので、Ｔｒ、
Ｔｅ、Ｆの値は、Ｔａ、Ｔｂ、ＴｃとＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ
との３元連立方程式を立ててそれを解くことにより求ま
る。

【００２２】本発明の記録層としては、少なくともＳｂ
およびＴｅを含むことが好ましく、具体例としては、Ｇ
ｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎ
ｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｖ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金など
がある。多数回の記録の書換が可能であることから、Ｇ
ｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎ
ｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が好ましい。特
に、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金は、消去時間が短く、かつ多数回
の記録に優れることから好ましい。さらには、その組成
は次式で表される範囲にあることが熱安定性と繰り返し
安定性に優れている点からより好ましい。

【００２３】本発明の記録層の厚さとしては、４．５ｎ
ｍ以上、９ｎｍ以下であることが好ましい。記録層の厚
さが９ｎｍを越えると透過率を３０％以上とすることが
困難になる傾向となり、４．５ｎｍ未満になると、繰返
しオーバーライトによる記録特性の劣化が著しかった
り、再生信号振幅を大きくすることが困難であったり、
再生信号ノイズ比を大きくすることが困難となる傾向と
なる。さらには、大きな再生信号振幅を得ることと、透
過率３０％以上を両立させた上で、記録感度の調整マー
ジンを広く確保できることから、８ｎｍ以下、６ｎｍ以
上とすることがより好ましい。

【００２４】本発明の光記録媒体においては、基板と記
録層の間や記録層からみて基板と逆側に無機保護層を設
けてもよく、その場合、基板を熱から保護する効果、光
学的な干渉効果により、再生時の信号コントラストを改
善する効果を得ることができる。

【００２５】本発明の無機保護層としては、記録光波長
においてその屈折率が、基板の屈折率より大きく、記録
層の屈折率より小さいものが好ましい。具体的にはＺｎ
Ｓの膜、炭素の膜、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎ
ｂ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓ
ｎなどの金属と酸素および／もしくは窒素および／もし
くは炭素と化合した物質からなる膜、およびこれらの混
合物の膜が耐熱性が高いことから好ましい。金属と酸素
およびもしくは窒素との組成比は化学量論比であっても
非化学量論比であってもよいが、非化学量論比の場合に
記録層との接着力が強固になる場合がある。特に、Ｚｎ
ＳとＳｉＯ₂の混合物からなる膜は、繰り返しオーバー
ライトによる劣化が起きにくいことから好ましい。特
に、ＺｎＳとＳｉＯ₂と炭素の混合物は、膜の残留応力
が小さいこと、記録、消去の繰り返しによっても、記録
感度、キャリア対ノイズ比（Ｃ／Ｎ）、消去率などの劣
化が起きにくいことからも好ましい。

【００２６】ＺｎＳを主成分とする物質からなる層を無
機保護層として用いた場合、記録層に接する層として、
さらに炭素からなる膜、炭素と窒素および／もしくは酸
素が化合した物質からなる膜、硼素と窒素および／もし
くは酸素が化合した物質からなる膜、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃ
ｅ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎから選ばれる金属と酸素および／
もしくは窒素および／もしくは炭素と化合した物質から
なる膜、およびこれらの混合物からなる層を用いると、
５ｍ／ｓ以上の高線速化での消去特性やオーバーライト
特性、繰り返し耐久性、さらには、長期保存後のオーバ
ーライト特性を向上させることができる。特にＺｎＳを
ＳｉＯ₂と組み合わせて使用した場合には、上記の記録
層に接する層を併せて有する記録媒体が記録特性の点か
ら好ましい。

【００２７】本発明の基板の材料としては、透明な各種
の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。ほこり、基
板の傷などの影響をさけるために、透明基板を用い、集
束した光ビームで基板側から記録を行うことが好まし
く、このような透明基板材料としては、ガラス、ポリカ
ーボネート、ポリメチル・メタクリレート、ポリオレフ
ィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などがあげら
れる。特に、光学的複屈折率が小さく、吸湿性が小さ
く、成形が容易であることからポリカーボネート樹脂、
アモルファス・ポリオレフィン樹脂が好ましい。

【００２８】基板の厚さとしては、特に限定されるもの
ではないが、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。
０．０１ｍｍ未満では、基板側から集束した光ビームで
記録する場合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍ
をこえる場合は、対物レンズの開口数を大きくすること
が困難な傾向になり、照射光ビームスポットサイズが大
きくなるため、記録密度を上げることが困難な傾向にな
る。

【００２９】基板はフレキシブルなものであってもよい
し、リジットなものであっても良い。フレキシブルな基
板は、テープ状、シート状、カード状で使用する。リジ
ットな基板は、カード状、あるいはディスク状で使用す
る。また、これらの基板は、記録層などを形成した後、
２枚の基板を用いて、エアーサンドイッチ構造、エアー
インシデント構造、密着張合わせ構造としてもよい。

【００３０】本発明の光記録媒体の記録に用いる光源と
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
があげられ、特に半導体レーザー光は、光源が小型化で
きること、消費電力が小さいこと、変調が容易であるこ
とから好ましい。

【００３１】記録は結晶状態の記録層にレーザー光パル
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。あるいは、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の
記録マークを形成しても良い。消去はレーザー光照射に
よって、アモルファスの記録マークを結晶化するか、も
しくは、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行
うことができる。記録速度を高速化でき、かつ記録層の
変形が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記
録マークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好まし
い。また、記録マーク形成時は光強度を高く、消去時は
やや弱くし、１回の光ビームの照射により書換を行う１
ビーム・オーバーライトは、書換の所用時間が短くなる
ことから好ましい。

【００３２】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。無機保護層、記録層、などを基板上に形成
する方法としては、真空中での薄膜形成法、例えば真空
蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法な
どがあげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易
であることから、スパッタリング法が好ましい。スパッ
タリング法の一種であり、ターゲットと真空槽内に導入
したガスとを反応させる反応性スパッタリングなども用
いることができる。形成する各層の厚さの制御は、水晶
振動子膜厚計などで、堆積状態をモニタリングすること
で、容易に行える。

【００３３】また、本発明の効果を著しく損なわない範
囲において、真空中での薄膜形成後、傷、変形の防止な
どのため、紫外線硬化樹脂などの保護層などを必要に応
じて設けてもよい。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。（分析，測定方法）記録層の組成は、ＩＣＰ発光分析
（セイコー電子工業（株）製、ＳＰＳ４０００）により
確認した透過率測定は、分光光度計（日立製作所製Ｕ−３４１
０）を用いて行った。無機保護層、記録層の形成中の膜
厚は、水晶振動子膜厚計によりモニターした。また各層
の厚さは、透過型電子顕微鏡で断面を観察することによ
り測定した。

【００３５】記録特性評価は以下２つの方法ＡとＢによ
り行った。

【００３６】方法Ａ：まず、記録トラックに線速度９ｍ
／秒の条件で、対物レンズの開口数０．６、半導体レー
ザの波長６６０ｎｍ（λ＝６６０）の光学ヘッドを有す
る光ディスク評価装置を使用して、８／１６変調のマー
ク長記録を行った。ジッタ測定は、ランダムパターンを
１０回オーバーライトした後のランダムパターンに対し
て行い、Ｃ／Ｎ測定は３Ｔ信号の単一パターンを１０回
記録した後の３Ｔ信号に対して行った。この時、記録レ
ーザー波形は、マルチパルスを用いた。また、この時の
ウィンドウ幅は、１７．１ｎｓとした。記録パワー、バ
イアスパワーは各ディスクで最適なパワーにした。ジッ
タはタイムインターバルアナライザを用いて測定した。

【００３７】方法Ｂ：線速度４．４ｍ／秒の条件で、対
物レンズの開口数０．６、半導体レーザの波長４０７ｎ
ｍの光学ヘッドを有する光ディスク評価装置を使用し
て、８／１６変調のマーク長記録を行い、３Ｔ信号のＣ
／Ｎを測定した。この時、記録レーザー波形は、一般的
なマルチパルスを用いた。また、この時のウィンドウ幅
は、２２．８ｎｓとした（この場合の最短マーク長は
０．３μｍであった）。

【００３８】（実施例１）ガラス基板上に、以下のスパ
ッタリング成膜を行った。まず、真空容器内を１×１０
^-3Ｐａまで排気した後、２×１０^-1ＰａのＡｒガス零囲
気中でＳｉＯ₂ を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパッ
タし、基板上に膜厚９０ｎｍの無機保護層１を形成し
た。続いて、無機保護層１と同様の条件で、Ｇｅ、Ｓ
ｂ、Ｔｅからなる合金ターゲットをスパッタして、厚さ
７ｎｍの組成Ｇｅ_17.0Ｓｂ_27.8Ｔｅ_55.2の記録層を得
た。さらに無機保護層２として無機保護層１と同じＺｎ
ＳとＳｉＯ ₂の混合膜を１０５ｎｍ形成した。

【００３９】次に、これらの試料をオーブン中で３０分
間、１３５℃、１３８℃、１４０℃、１４５℃、１５５
℃、２００℃の各温度でアニールした。そしてこれらと
熱処理をしていない試料との透過率を測定した。結果は
図１に示した。図１から、熱処理をしていない試料から
熱処理温度の上昇と共に透過率が連続的に変化している
ことがわかる。

【００４０】これによりアニール条件の設定により、任
意のＴｕが得られることがわかった。

【００４１】（実施例２）毎分３０回転で回転させてい
る、厚さ０．６ｍｍ、直径１２ｃｍ、１．２３μｍピッ
チの案内溝付きのセクターを有するDVD-RAMの規格であ
るDVD Specifications for Rewritable Disc Ver.1.9 P
art1 Physical Specificationに準拠したポリカーボネ
ート製基板（ランド幅０．６１５μｍ、グルーブ幅０．
６１５μｍ、グルーブ深さ７０ｎｍ）上に、以下のスパ
ッタリング成膜を行った。まず、真空容器内を１×１０
^-3Ｐａまで排気した後、２×１０^-1ＰａのＡｒガス零囲
気中でＳｉＯ₂ を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパッ
タし、基板上に膜厚９０ｎｍの無機保護層を形成した。
続いて、同様の条件で、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる合金
ターゲットをスパッタして、厚さ７ｎｍの組成Ｇｅ17.0
Ｓｂ27.8Ｔｅ55.2の記録層を得た。さらに無機保護層と
して同様のＺｎＳとＳｉＯ₂の混合膜を１０５ｎｍ形成
した後、オーブン中で１４０℃、３０分間のアニールを
行うことにより初期化して、レーザービームの入射側か
らみて手前側の記録面となるディスクを得た。

【００４２】次に、前記と同じ基板を用いて、以下のス
パッタリング成膜を行った。真空容器内を１×１０^-3Ｐ
ａまで排気した後、毎分３０回転で回転させた基板上
に、２×１０^-1ＰａのＡｒガス零囲気中でＡｌ_97.5Ｃｒ
_2.5の厚さ１６ｎｍの層、ＳｉＯ₂ を２０ｍｏｌ％添加
したＺｎＳの厚さ３５ｎｍの層、実施例１と同様の組成
の厚さ１１ｎｍの記録層、ＳｉＯ₂ を２０ｍｏｌ％添加
したＺｎＳの厚さ１００ｎｍの層、Ａｕの厚さ１２ｎｍ
の層を順に積層した。さらに、８３０ｎｍの半導体レー
ザのビームでディスク全面の記録層を結晶化し初期化
し、レーザービームの入射側からみて奥側の記録面とな
るディスクを得た。

【００４３】手前側の記録面となるディスクと奥側の記
録面となるディスクを記録面を向かい合わせて紫外線硬
化樹脂で貼り合わせ、本発明の光記録媒体を得た。

【００４４】まず、手前側の記録面のデータ記録部に前
記の方法Ａの光ディスク評価装置で半径４０ｍｍから４
２ｍｍの範囲に該当する全てのランド部とグルーブ部に
記録パワー１１ｍＷ、バイアスパワー５．５ｍＷでラン
ダム信号を記録した後、奥側の記録面の半径位置４１ｍ
ｍのグルーブ部とランド部に記録を行い、記録特性を評
価した。手前の記録面は、グルーブ部のＣ／Ｎが５１ｄ
Ｂ、ジッターはウインドウ幅の１２％、ランド部のＣ／
Ｎが５１ｄＢ、ジッターはウインドウ幅１２％と良好な
記録特性であった。奥側の記録面の記録、再生時のいず
れも、手前側の記録面の未記録部であるセクター領域と
記録部であるデータ記録領域をビームスポットを通過さ
せながら行った。グルーブ部のＣ／Ｎが５２ｄＢ、ジッ
ターはウインドウ幅の１２％、ランド部のＣ／Ｎが５２
ｄＢ、ジッターはウインドウ幅１２％と良好な記録特性
であった。

【００４５】手前側の記録面の半径４５ｍｍから５０ｍ
ｍの範囲に該当する全てのランド部とグルーブ部にラン
ダム信号を記録パワー９．５ｍＷ、バイアスパワー５．
５ｍＷで記録した。そしてさらに、半径４７．５ｍｍか
ら５０ｍｍの範囲に該当する全てのランド部とグルーブ
部の記録マークを５．５ｍＷのパワーでＤＣ消去した。

【００４６】次にこの光記録媒体を、光記録媒体の手前
側の記録面となるディスクと奥側の記録面となるディス
クを紫外線硬化樹脂部分で剥がし、２枚のディスクに分
けた。このうち手前側の記録面となるディスクの半径４
１ｍｍ、４４ｍｍ、４８ｍｍの部分でセクター部分を含
まず、書換領域のみを含む直径１．８ｍｍの範囲の透過
率を測定し、次に透過型電子顕微鏡でそれぞれの透過率
測定個所内の観察を行い、写真を取り、それから非晶部
と結晶部の存在比を求めた。これらの値から記録部の透
過率Ｔｒ、消去部の透過率Ｔｅを求めたところ、Ｔｒは
５７％、Ｔｅは４１％であった。半径３５ｍｍの未記録
部の透過率を測定したところ、Ｔｕは４９．５％であっ
た。

【００４７】（実施例３）実施例２と同じ基板上に同様
の方法でＳｉＯ₂ を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパ
ッタし膜厚９０ｎｍの無機保護層を形成し、続いて、同
様の条件で、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる合金ターゲット
をスパッタして、厚さ７ｎｍの組成Ｇｅ２７．５Ｓｂ１
８．２Ｔｅ５４．３の記録層を得た。さらに無機保護層
として同様のＺｎＳとＳｉＯ₂の混合膜を９０ｎｍ形成
した後、波長８３０ｎｍのパワー４００ｍＷの半導体レ
ーザ光を照射し、試料を線速４ｍ／ｓで動かしながら初
期化を行った。

【００４８】次に、前記と同じ基板を用いて、、Ａｌ
_97.5Ｃｒ_2.5層の厚さを３０ｎｍに、その上のＳｉＯ₂
を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳ層の厚さ３８ｎｍに、記
録層の組成をＧｅ２７．５Ｓｂ１８．２Ｔｅ５４．３と
し、さらに厚さを１２ｎｍに、その上のＳｉＯ₂ を２０
ｍｏｌ％添加したＺｎＳ層の厚さ１０４ｎｍの層に、Ａ
ｕ層の厚さを１０ｎｍにした以外は実施例１の奥側の記
録面用ディスクと同様にして試料を作製した。さらに、
８３０ｎｍの半導体レーザのビームでディスク全面の記
録層を結晶化し初期化し、レーザービームの入射側から
みて奥側の記録面となるディスクを得た。

【００４９】手前側の記録面となるディスクと奥側の記
録面となるディスクを記録面を向かい合わせて紫外線硬
化樹脂で貼り合わせ、本発明の光記録媒体を得た。

【００５０】まず、手前側の記録面のデータ記録部に前
記の方法Ｂの光ディスク評価装置で半径４０ｍｍから４
２ｍｍの範囲に該当する全てのランド部とグルーブ部に
記録パワー７ｍＷ、バイアスパワー３．５ｍＷでランダ
ム信号を記録した後、奥側の記録面の半径位置４１ｍｍ
のグルーブ部とランド部に記録を行い、記録特性を評価
した。手前の記録面は、グルーブ部のＣ／Ｎが４７ｄ
Ｂ、ランド部のＣ／Ｎが４８ｄＢと良好な記録特性であ
った。奥側の記録面の記録、再生時のいずれも、手前側
の記録面の未記録部であるセクター領域と記録部である
データ記録領域をビームスポットを通過させながら行っ
た。グルーブ部のＣ／Ｎが４６ｄＢ、ランド部のＣ／Ｎ
が４５ｄＢであった。

【００５１】手前側の記録面の半径４５ｍｍから５０ｍ
ｍの範囲に該当する全てのランド部とグルーブ部にラン
ダム信号を記録パワー７ｍＷ、バイアスパワー３．５ｍ
Ｗで記録した。そしてさらに、半径４７．５ｍｍから５
０ｍｍの範囲に該当する全てのランド部とグルーブ部の
記録マークを４．５ｍＷのパワーでＤＣ消去した。

【００５２】次にこの光記録媒体を、光記録媒体の手前
側の記録面となるディスクと奥側の記録面となるディス
クを紫外線硬化樹脂部分で剥がし、２枚のディスクに分
けた。このうち手前側の記録面となるディスクの半径４
１ｍｍ、４４ｍｍ、４８ｍｍの部分でセクター部分を含
まず、書換領域のみを含む直径１．８ｍｍの範囲の透過
率を測定し、次に透過型電子顕微鏡でそれぞれの透過率
測定個所内の観察を行い、写真を取り、それから非晶部
と結晶部の存在比を求めた。これらの値から記録部の透
過率Ｔｒ、消去部の透過率Ｔｅを求めたところ、Ｔｒは
４２％、Ｔｅは４１％であった。半径３５ｍｍの未記録
部の透過率を測定したところ、Ｔｕは４１．５％であっ
た。

【００５３】（比較例１）実施例１の手前側の記録面の
初期化を８３０ｎｍの半導体レーザのビームで行い、デ
ィスク全面の記録層（相変化記録マークを記録しない領
域を除く）を完全に結晶化させた以外は、実施例１と同
様にしてディスクを作製した。

【００５４】まず、手前側の記録面のデータ記録部にラ
ンダムデータを半径４０ｍｍから４２ｍｍの範囲に該当
するの全てのランド部とグルーブ部にランダム信号を記
録した後、奥側の層の半径位置４１ｍｍのグルーブ部と
ランド部に記録を行い、記録特性を評価した。手前の記
録面は、グルーブ部のＣ／Ｎが５１ｄＢ、ジッターはウ
インドウ幅の１２％、ランド部のＣ／Ｎが５１ｄＢ、ジ
ッターはウインドウ幅１２％と良好な記録特性であっ
た。奥側の記録面の記録を、手前側の記録面の未記録部
であるセクター領域と記録部であるデータ記録領域をビ
ームスポットを通過させながら行おうとしたところ、フ
ォーカスエラー信号の乱れが大きく、記録ができなかっ
た。

【００５５】実施例１と同様にして手前側の記録面のＴ
ｒ、Ｔｅ、Ｔｕを測定した結果、Ｔｒは５７％、Ｔｅは
４１％、Ｔｕは５７％であった。

【００５６】

【発明の効果】本発明は、Ｔｒ＜Ｔｅの場合、Ｔｒ＜Ｔ
ｕ＜Ｔｅ、Ｔｒ＞Ｔｅの場合、Ｔｒ＞Ｔｕ＞Ｔｅとした
ので、書換領域に隣接して記録しない領域が存在する記
録面を透過してさらに奥にある記録面にＣ／Ｎ、ジッタ
ー共に良好な実用的な記録を行うことができる多層記録
書換可能相変化型光記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１において温度を変更してアニールした
試料の波長に対する透過率を測定した結果のチャートで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録層に光を照射することによって、情報
の記録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去
が、非晶相と結晶相の間の相変化により行われ、記録部
と消去部の各々の透過率Ｔｒ、Ｔｅ、相変化記録マーク
を記録しない領域の透過率Ｔｕが下記の式を満たすこと
を特徴とする多層記録用光記録媒体。Ｔｒ＜Ｔｅの場合、Ｔｒ＜Ｔｕ＜ＴｅＴｒ＞Ｔｅの場合、Ｔｒ＞Ｔｕ＞Ｔｅ
【請求項２】Ｔｒ、Ｔｅが下記式を満たすことを特徴と
する請求項１記載の光記録媒体。Ｔｒ＜Ｔｅの場合、３０％≦ＴｒＴｒ＞Ｔｅの場合、３０％≦Ｔｅ
【請求項３】少なくともＳｂとＴｅを含む記録層を含む
ことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。