JP2002288874A

JP2002288874A - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP2002288874A
Application number: JP2001083650A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kato; 将紀加藤; Yuki Nakamura; 有希中村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-10-04

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度、高速記録に対応した光情報記録媒
体、特に９．６ｍ／ｓ〜１９．２ｍ／ｓの記録線速で記
録可能である光情報記録媒体を提供する。【解決手段】透明基板上に少なくとも１層以上の相変
化材料を有する記録層を有し、該記録層に収束した光を
照射して記録層の相変化材料を相変化させることで情報
を記録および再生または消去を行う光情報記録媒体にお
いて、最適な記録相対線速をＶ₀としたとき、開口数Ｎ
Ａが０．５０、波長λが７８０ｎｍの光ピックアップの
線速度Ｖを上記Ｖ₀として走査させながら消去パワーＰ_E
を任意に変動させてＤＣ消去した後に測定される記録層
の反射率の関数Ｒ（Ｐ_E）が、極小値を有する光情報記
録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＤ−ＲＷ、ＰＤ、
ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷに代表される相変化型光情
報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＷ、ＰＤ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶ
Ｄ＋ＲＷ等の相変化材料を記録材料とした書き換え型光
ディスクが、コンピュータの情報記録媒体、家電製品の
情報記録媒体として注目されてきている。これらの光情
報記録媒体は、単一のピックアップによる強度変調で記
録が可能であると同時に、多数回の書き換え。特に消去
不要の書き換え（ダイレクトオーバーライト）が可能で
あることが最大の特徴となっているが、近年、情報記録
の高密度化と記録時の高速化が望まれている。このよう
な高密度・高速記録に対応するために、記録層の材料、
およびそれに付随する各層の熱的、光学的特性を最適化
するなどの検討が行われてきたが、現状、決め手となる
技術がない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の問題点を改善する、すなわち、高密度、高速記録に
対応した光情報記録媒体、特に９．６ｍ／ｓ〜１９．２
ｍ／ｓの記録線速で記録可能である光情報記録媒体を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１に記載のように、透明基板上に少
なくとも１層以上の相変化材料を有する記録層を有し、
該記録層に収束した光を照射して記録層の相変化材料を
相変化させることで情報を記録および再生または消去を
行う光情報記録媒体において、最適な記録相対線速をＶ
₀としたとき、開口数ＮＡが０．５０、波長λが７８０
ｎｍの光ピックアップの線速度Ｖを上記Ｖ₀として走査
させながら消去パワーＰ_Eを任意に変動させてＤＣ消去
した後に測定される記録層の反射率の関数Ｒ（Ｐ_E）
が、極小値を有する光情報記録媒体である。（反射率の
関数Ｒ（Ｐ_E）は以下、単に「反射率Ｒ（Ｐ_E）」とも云
う）また、本発明は請求項１に記載の光情報記録媒体におい
て、請求項２に記載のように、上記反射率の関数Ｒ（Ｐ
_E）のＰ_Eの変動に対する漸近線が関数Ｒ₁（Ｐ_E）で表さ
れ、反射率の関数Ｒ（Ｐ_E）が極小値となるときの消去
パワーをＰ_E0とし、消去パワーＰ_EがＰ_E0のときの反射
率および漸近線上の値がそれぞれＲ（Ｐ_E ₀）とＲ₁（Ｐ
_E0）で表されるとき、Ｒ（Ｐ_E0）とＲ₁（Ｐ_E0）との比
が下記式（Ｉ）を満足する光情報記録媒体である。

【０００５】

【数５】Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）＜１．４０ ……（Ｉ）

【０００６】さらに、本発明は請求項１または請求項２
に記載の光情報記録媒体において、請求項３に記載のよ
うに、上記Ｒ（Ｐ_E0）とＲ₁（Ｐ_E0）との比が下記式
（ＩＩ）を満足する光情報記録媒体である。

【０００７】

【数６】Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）＞１．０５ ……（ＩＩ）

【０００８】また、本発明は請求項２または請求項３に
記載の光情報記録媒体において、請求項４に記載のよう
に、上記漸近線Ｒ₁（Ｐ_E）の傾きが下記式（ＩＩＩ）を
満足する光情報記録媒体である。

【０００９】

【数７】（ｄＲ₁（Ｐ_E）／ｄＰ_E）＞０．００１％／ｍＷ ……（ＩＩＩ）

【００１０】さらに本発明の光情報記録媒体は請求項２
ないし請求項４のいずれかに記載の光情報記録媒体にお
いて、請求項５に記載のように、上記漸近線Ｒ₁（Ｐ_E）
の傾きが下記式（ＩＶ）を満足する光情報記録媒体であ
る。

【００１１】

【数８】（ｄＲ₁（Ｐ_E）／ｄＰ_E）＜０．５％／ｍＷ ……（ＩＶ）

【００１２】本発明の光情報記録媒体は請求項１ないし
請求項５のいずれかに記載の光情報記録媒体において、
請求項６に記載のように、記録方式がマルチパルス発光
によるマークエッジ方式であり、最適な記録相対線速Ｖ
₀が９ｍ／ｓ以上２０ｍ／ｓ以下である光情報記録媒体
である。本発明の光情報記録媒体は請求項１ないし請求
項６のいずれかに記載の光情報記録媒体において、請求
項７に記載の通り、上記記録層の主成分がＡｇ、Ｉｎ、
Ｓｂ及びＴｅであり、その組成比が原子パーセントを用
いてそれぞれα、β、γ及びδで表されるとき、０．１≦α≦７．０、２．０≦β≦１０．０、６４．０≦γ≦９２、５．０≦δ≦２６．０の関係をすべて満足する光情報記録媒体である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の相変化型光情報記録媒体
は、支持基板上に少なくとも１層以上の相変化材料から
なる記録層を有する。層構成の例としては、図１に示す
相変化型光情報記録媒体が代表例として挙げられる。透
明基板１上に、下部保護層２、記録層３、上部保護層
４、反射放熱層５を形成することで得られる。さらに図
１に示すように反射放熱層５の上にオーバーコート層６
を、基板１の下面にハードコート層７を形成しても良
い。基板１は媒体を支持することを主目的とし、記録、
読み出しに用いる電磁波を基板面から入射する場合、入
射する電磁波の波長領域で透明であることが必要であ
る。基板１の透明基板材料としてはガラス、セラミク
ス、樹脂等から選択でき、透明性および成形の容易さか
ら樹脂を用いるのが好ましく、樹脂としてはポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポ
リエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹
脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙
げられるが、成形性、光学特性、コストの点で優れるポ
リカーボネート樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。

【００１４】透明基板１上には情報未記録状態で記録用
光ピックアップの位置制御（トラッキング）を可能とす
るために、図１に示すように案内溝１ａが形成されてい
ることが好ましい。案内溝の幅、間隔、深さ等の形状
は、記録・再生光ピックアップの特性、媒体の情報記録
密度によって最適化される。案内溝にはアドレス情報を
持たせることもでき、アドレス情報としては周波数変調
した情報を案内溝１ａの蛇行に記録する方法、プリピッ
トを形成して記録する方法が例として挙げられる。下部
保護層２、上部保護層４は熱特性、光学特性から誘電体
を用いる。誘電体としては、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、Ｚｎ
Ｏ、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂等
の酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等
の窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ₂Ｓ₃、ＴａＳ₄硫化物、Ｓｉ
Ｃ、ＴａＣ、Ｂ₄Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物
またはダイヤモンド状炭素があり、これらの誘電体単
体、もしくは２種以上の混合物が用いられる。

【００１５】保護層は真空成膜を用いて成膜され、成膜
方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法、ＣＶＤ法等が例として挙げられ、生産
性・低コスト性からスパッタリング法を用いるのが好ま
しい。下部保護層、上部保護層の材料・膜厚は独立に任
意に設定でき、光学特性、熱特性から最適値を設定す
る。膜厚としては、１０ｎｍ〜５０００ｎｍ程度であ
る。記録層３には相変化材料を用いる。光情報記録媒体
に適している相変化材料としては、合金系の材料を用い
るが好ましく、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｅ、ＧｅＴｅＳ、
ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡｓＳｅ、ＩｎＴ
ｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、Ｇｅ−Ｔｅ−（Ｓｎ，Ａｕ，
Ｐｄ）、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳｂ、ＡｇＩｎＳ
ｂＴｅの合金系が例示できる。各合金系の組成比は、光
学的、熱的特性から最適化される。光学的特性として
は、安定相（結晶化状態）、準安定相（アモルファス化
状態）での再生波長での光学的特性値が大きく異なるも
のが、情報再生時に高いＣＮ比が得られるため好まし
い。熱的特性としては、記録する光の強度領域、記録す
る線速度領域で容易にアモルファス状態と結晶化状態を
実現できるように最適化される。それにより、高いオー
バーライト特性を実現できる。また、上記の元素を主成
分とする合金系に任意の元素を不純物として混入しても
良く、混入する不純物としては、Ｂ、Ｎ、Ｃ、Ｏ、Ｓ
ｉ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ａｕが例示できる。これらの不純物は、上記の光学
的特性、熱的特性を微調整するために添加されるのが一
般的である。

【００１６】これらの合金系相変化材料のうち、特にＡ
ｇＩｎＳｂＴｅ系の材料を用いた場合、記録によって形
成される、安定相（結晶化相）と準安定相（アモルファ
ス相）の境界が明瞭なため、マークエッジ記録方式を用
いた記録方式には適しており、不純物として微量のＮを
添加することで、記録線速マージンを広く取ることが可
能である。記録層３は真空成膜法で積層され、真空成膜
法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法、ＣＶＤ法等があげられ、生産性・低コ
ストからスパッタリング法を利用するのが望ましい。反
射放熱層５は、記録再生光の反射および記録時に発生す
る熱を放熱する機能をもつ。反射放熱層の材料として金
属および合金が用いられ、例としてＡｇ、Ａｕ、Ａｌま
たはこれらの金属にＴｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｐ
ｄ、Ｃ等を１種以上混合した合金があり、熱的特性、光
学的特性、および生産性を考慮すると、ＡｌまたはＡｇ
を主成分とする合金もしくはＡｇを用いるのが好まし
い。合金の組成および反射層の膜厚は任意に設定でき、
熱的特性および光学的特性から最適化するのが望まし
い。

【００１７】オーバーコート層６は、光硬化樹脂、電子
線硬化樹脂等を主成分とする樹脂材料を用いる。これら
の樹脂としては、成膜性、硬化の簡易性から光硬化樹脂
を主成分とする樹脂材料を用いることが望ましい。光硬
化樹脂としては、紫外線硬化樹脂が一般的である。ま
た、成膜方法としては、ディッピング法、スピンコート
法等が例示できるが、成膜後の膜厚均一性、生産性等を
考慮するとスピンコート法が好ましい。ハードコート層
７は媒体の記録・再生光が入射する面を保護する機能を
持つため、媒体の記録・再生信頼性を確保するために形
成することが好ましい。ハードコート材料としては、オ
ーバーコート層材料と同様のものが利用できるが、ハー
ドコート上の欠陥が媒体の記録・再生信頼性に大きく影
響するため塗布性、均一性が良好な材料を用いることが
好ましく、希釈のための溶媒、レベリング剤等を混合し
ても良い。また、ハードコート層表面に埃などが付着す
ることを防止するために、帯電防止剤等を混合しても良
い。

【００１８】また、積層した各層を保護する目的および
外観を高めるためにオーバーコート層上に１層以上の樹
脂層を積層しても良い。これらの層は、光硬化樹脂、電
子線硬化樹脂をスクリーン印刷にて成膜、硬化すること
で作成するのが一般的であり、強度を確保するために無
機フィラーを混入し、または、外観を保つために染料、
顔料等の発色材料が混合されても良い。さらに、媒体の
オーバーコート面同士を張り合わせ両面媒体としても良
く、少なくとも透明基板を含む板を張り合わせることで
片面記録かつ両面記録媒体の厚さを確保しても良い。

【００１９】上記のように記録層材料を成膜すると、通
常は準安定状態（アモルファス状態）となる。媒体の反
射率を高くとり、高いＣＮ比を得るためには、記録層を
安定状態（結晶化状態）にする初期化が必要である。初
期化方法としては、集光したレーザーを照射、走査する
ことで行う方法、媒体全面に強度のエネルギーを照射
（フラッシュ）する方法等が例として挙げられるが、特
開平９−０７３６６６、特開平１０−３１２５８２にあ
るように、高出力半導体レーザーを使用した装置を用い
る走査初期化方法が生産性、媒体特性の観点から適切で
ある。本発明の光情報記録媒体への記録はマルチパルス
法を用い、記録方法としては特開平９−２１９０２１号
公報、特開平９−１３８９４７号公報に記載の方法を用
いるのが高い記録信号特性、オーバーライト特性を得る
ことができるため好ましい。

【００２０】初期化の条件であるレーザー照射パワー、
走査線速は記録層材料、各層の構成によって異なり、オ
ーバーライト特性等から最適化されるのが望ましい。す
なわち、媒体の初期化に用いる照射光の出力、走査線速
は１回の走査による照射で媒体にかかるエネルギー密度
Ｅによって決定されなければならない。光源の射出出力
をＩ、初期化時のの走査線速度をＵ、ビームの媒体上で
の照射面積をＳ、ビームの走査方向の幅をＷｔ、走査方
向に垂直な方向の幅をＷｒとするとき、エネルギー密度
Ｅは次式（Ｖ）で表される。

【００２１】

【数９】Ｅ＝Ｉ・Ｕ／（Ｓ・Ｗｒ）＝Ｐ（ＷｒＵ） ……（Ｖ）

【００２２】エネルギー密度は１回の走査で媒体の単位
面積当たりにかかるエネルギーを表したもので、記録層
の初期化状態に直接影響する量である。このエネルギー
密度が高いと記録層に熱量が強くかかるため、記録層が
溶融したときの温度が上昇する。その結果として安定な
結晶化状態となる。このような状態の記録層にアモルフ
ァスマークを形成すると、記録マークを形成するときの
エネルギーでマークのエッジ部がさらに安定な結晶化状
態となる。この安定なマークの上にランドをオーバーラ
イトすると、アモルファスマークを充分にイレースでき
なくなってしまう。このような現象は１回目のオーバー
ライトのときのジッタの悪化という結果になる。一回目
のオーバーライトの特性を良好にするエネルギー密度Ｅ
の最大値Ｅ_maxは次式（ＶＩ）で示される。

【００２３】

【数１０】Ｅ_max＝１０００Ｊ／ｍ₂ ……（ＶＩ）

【００２４】初期化時の走査線速度Ｕは初期化による反
射率むらに大きく影響を与える。初期化の走査線速が大
きすぎると上記のエネルギー密度範囲でもフォーカスサ
ーボの追従性の低下により初期化不充分な領域が発生し
やすくなる。その結果として媒体の反射率が変動するた
め、反射率むらが大きくなり、トラック外れ等の原因と
なる。また、初期化走査線速が低すぎると、媒体に光を
照射する時間が長くなるため、記録層及び誘電層に熱ダ
メージが生じやすくなり、多数回のオーバーライトを行
ったときの特性、特にジッタが低下する。上記のことを
考慮すると、初期化の走査線速を３．５ｍ／ｓ以上６．
５ｍ／ｓ以下の範囲とすることが好ましい。なお、これ
らの初期化条件は好ましい一例であり、本発明はこれら
初期化条件によって限定されるものではない。

【００２５】本発明の光情報媒体では、上記の構成に加
えて記録層の熱的、光学的特性が規定の範囲内にあるこ
とが必要である。この規定の範囲内に設定することで、
高線速、高密度記録に対応することができる。以下に規
定する特性、範囲について詳述する。

【００２６】記録層特性測定用装置の光ピックアップの
走査の線速度をＶとする。このときの光ピックアップは
開口数ＮＡが０．５０、波長λが７８０ｎｍの円偏光ま
たは楕円偏光のものを用いる。光ピックアップは通常の
ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブに採用されているものを用いる
ことができるが、記録層材料に対して、適切な発光強度
のあるレーザーダイオード（ＬＤ）を搭載していること
が必要である。また、ＬＤから媒体からの戻り光をモニ
タし媒体の反射率を測定することが可能であることが前
提である。反射率の測定に用いるＬＤの測定時の発光パ
ワー（Ｐ_R）は記録層に影響を与えない範囲でかつ、フ
ォーカシング、トラッキングが可能な範囲とすることが
必要であり、０．５ｍＷ〜４．０ｍＷ程度が好ましい。

【００２７】このような光ピックアップを媒体上を線速
度Ｖで走査させながら、ＬＤパワー（消去パワー）Ｐ_E
でＤＣ発光（ＣＷ発光）（ＤＣ消去（直流消去））さ
せ、その後照射部分をＬＤのパワーＰ_Rで反射率Ｒを測
定する。反射率ＲはＬＤパワー（消去パワー）Ｐ_Eに対
して図２に示すような依存性を有する。記録層材料の特
性により図中のα、β及びγの３パターンがある。パタ
ーンαでは、走査の線速度Ｖの領域では記録層になんら
影響を及ぼさないため、反射率の変動はない。パターン
βでは、記録層を徐冷になる領域にあるため、消去パワ
ーＰ_Eの増加に従って結晶化が促進される。そのため、
反射率ＲはＰ_Eの増加に伴い増加していく傾向にある。
パターンγでは、消去パワーＰ_Eの値によっては、記録
層にアモルファス状態を形成することができる。そのた
め、反射率Ｒは特定の照射パワーＰ_E0で極小値をとる
（図３参照）。

【００２８】本発明の光情報記録媒体では、光ピックア
ップの走査の線速度Ｖが最適な記録相対線速Ｖ₀でパタ
ーンγに示すように反射率Ｒが照射パワーＰ_E0で極小値
をもつことが必要である。このような極小値があると云
うことにより、光ピックアップの走査線速Ｖが最適な記
録相対線速Ｖ₀であるときに、記録層に状態変化を起こ
すことが可能であることを意味し、このとき記録、消
去、あるいはオーバーライト可能であることになる。し
たがって、媒体の最適な記録相対線速（９ｍ／ｓ以上２
０ｍ／ｓ以下）をＶ₀とし、このＶ₀での記録、消去、オ
ーバーライトの特性を良好にすることが可能である。特
性としては、書き換え型コンパクトディスクの標準規格
書であるオレンジブックパートＩＩＩｖｏｌ．２に記
載の各項目が例として挙げられ、特に初期記録後の反射
率、変調度、ジッタおよび１回以上のダイレクトオーバ
ーライト後のジッタ、変調度、反射率等が記載されてい
る。ここで、Ｖ₀は媒体の保証する記録線速度（記録時
の光ピックアップの走査線速）の範囲のうち、最も特性
を良好に確保する必要がある速度であり、保証する記録
速度の最高値に設定することが好ましい。このとき重視
する特性として、初期記録後の変調度、ジッタおよび１
回以上のダイレクトオーバーライト後の変調度、反射
率、ジッタが例として挙げられる。

【００２９】また、反射率Ｒ（Ｐ_E）はＰ_E→０（Ｐ_Eが
０に近づいたとき）、及び、Ｐ_E→∞（Ｐ_Eが無限大とな
ったとき）で図３に示す漸近線Ｒ₁（Ｐ_E）（反射率Ｒ
（Ｐ_E）のＰ_Eの変動に対する漸近線）に収束する。この
漸近線は記録層に結晶化状態のみが存在する場合の反射
率に相当する。Ｒ（Ｐ_E）とＲ₁（Ｐ_E）の差が大きいこ
とは、アモルファス化が容易であり、結晶化が困難であ
ることを意味する。この漸近線上のＰ_E＝Ｐ_E0の値をＲ₁
（Ｐ_E0）で表されるとき、漸近線と反射率の比Ｒ ₁（Ｐ
_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）を式（Ｉ）を満足させることにより、
最適な記録相対線速Ｖ₀でマークの消去が容易になり１
回目のダイレクトオーバーライト特性、特にジッタが良
好である光記録媒体を得ることができる。

【００３０】

【数１１】Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）＜１．４０ ……（Ｉ）

【００３１】一方、比Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）は記録
マークとランド部とのコントラストに大きく影響する量
であり、この比が低いとＣＮ比が低く、低変調度の光記
録媒体となってしまう。ここで、高変調度、高ＣＮの光
情報記録媒体を得るためには式（ＩＩ）を満足するよう
に上記比Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）を定めることが好ま
しい。

【００３２】

【数１２】Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）＞１．０５ ……（ＩＩ）

【００３３】また、漸近線Ｒ₁の傾きｄＲ₁／ｄＰ_Eは媒
体の初期化状態に大きく依存する。高パワー、低走査線
速で初期化を行った場合は、記録層の結晶粒径が大きく
なり、高い反射率となり、低パワー、高走査線速で初期
化を行うと結晶粒径が小さく低い反射率となる。初期化
条件について例を示すと、ビーム幅１００μｍ（走査方
向に垂直）×１０μｍ（走査方向）、波長λ＝７９０ｎ
ｍの光学系を持つ初期化装置を用いた場合、高パワーの
領域としては７００〜９００ｍＷ、低パワーの領域とし
ては８００〜５００ｍＷであり、高線速の領域としては
４ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓであり、低線速の領域としては
０．５〜５．０ｍ／ｓである。上記の低い反射率の場
合、規格化された漸近線Ｒ₁の傾きである比ｄＲ
₁（Ｐ_E）／ｄＰ_Eが高い値をとる。この傾きが大きいと
記録マークを消去したとき（マーク上にランドを記録し
たとき）とランドを再消去（ランド上にランドを記録し
たとき）との反射率差を減らすことができ、１回目のダ
イレクトオーバーライト特性を向上することができる。
そのような好ましい範囲は式（ＩＩＩ）で示される範囲
である。

【００３４】

【数１３】（ｄＲ₁（Ｐ_E）／ｄＰ_E）＞０．００１％／ｍＷ ……（ＩＩＩ）

【００３５】一方、この値ｄＲ₁（Ｐ_E）／ｄＰ_Eが高す
ぎると、多数回のオーバーライトを繰り返していった
際、反射率レベルが回数に伴い上昇し、反射率変動の大
きい光情報記録媒体となってしまう。反射率変動を良好
なな範囲内に納めるためには、式（ＩＶ）を満足させる
ように初期化をおこなうことが好ましい。

【００３６】

【数１４】（ｄＲ₁（Ｐ_E）／ｄＰ_E）＜０。５％／ｍＷ ……（ＩＶ）

【００３７】上記式中のＲ（Ｐ_E）、Ｒ₁（Ｐ_E）は、記
録層材料の元素比、添加物質量およびまたは記録層、上
部保護層、下部保護層、反射放熱層、オーバーコート層
の各層の膜厚を独立に調整・最適化することによって、
所望の値に近づけることが可能である。特に、記録層の
元素比、添加物質量を調整することで所望の値に近づけ
ることが容易であり、例えばＡｇＩｎＳｂＴｅ系の記録
層材料においては、ＳｂとＴｅの混合比を調整すること
と、添加物としての窒素添加量を最適化することで実現
できる。また、同様に記録層の膜厚を調整・最適化する
ことでもＲおよびＲ₁の値およびＰ_Eに対する傾向を合わ
せて所定の値とすることができる。

【００３８】

【実施例】以下に本発明の光情報記録媒体について実施
例を以て具体的に説明する。本実施例は本発明の実施形
態のひとつであり、請求項に記載の構成をなんら制限す
るものではない。らせん状の連続グルーブを形成したデ
ィスク状の透明基板に図１に示すとおり、下部保護層、
記録層、上部保護層、反射放熱層、オーバーコート層を
順次積層し光情報記録媒体のサンプルを作製した。透明
基板には厚さ１．２ｍｍのポリカーボネート製基板を使
用した。案内溝は３０ｎｍの深さとし、溝の間隔は通常
のコンパクトディスクと同様の１．６μｍとした。これ
らの基板上にＺｎＳにＳｉＯ₂を２０％（モル濃度）混
合した誘電体を下部保護層としてＲＦスパッタリング法
を用いて成膜した。この下部保護層の膜厚は９０ｎｍで
あった。

【００３９】下部保護層上にＡｇＩｎＳｂＴｅ系合金か
らなる膜厚が２０ｎｍの記録層をＤＣマグネトロンスパ
ッタリング法で成膜した。各原子の組成比率を以下の範
囲で調整し、前述のＲ（Ｐ_E）が異なるサンプルが得ら
れるようにした。ここで、α、β、γ及びδはＡｇ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ及びＴｅの各元素の組成比（原子パーセント）
をそれぞれ示し、かつ、下記の関係を全て満足する。０．１≦α≦７．０、２．０≦β≦１０．０、６４．０≦γ≦９２．０、及び、５．０≦δ≦２６．０。この記録層上に、下部保護層と同様の材料を同様の手法
で、厚さが３０ｎｍの上部保護層を形成した。さらに上
部保護層上にオーバーコート層を形成した。オーバーコ
ート層の材料として市販の光ディスク用アクリル系ＵＶ
硬化樹脂を用いた。塗布はスピンコート法を用いて行
い、窒素雰囲気中でＵＶを照射し硬化させることでオー
バーコート層とした。オーバーコート層の膜厚は１０μ
ｍ〜２０μｍであった。作製したサンプルを、高出力半
導体レーザーを使用した市販のＣＤ−ＲＷ初期化装置を
使用して初期化を行った。得られたサンプルはいずれ
も、グルーブ上の反射率が１５％〜２５％の光情報記録
媒体となった。これら得られたサンプルをＡ〜Ｅとす
る。これらサンプルＡ〜Ｅについて、走査線速Ｖを９．
６ｍ／ｓ、１４．４ｍ／ｓ、１９．２ｍ／ｓとし、消去
パワーＰＥを１０ｍＷ〜２０ｍＷの範囲で変動させ照射
を行った。

【００４０】その後、反射率測定パワーＰ_R＝０．７ｍ
Ｗで反射率の測定を行った。走査線速Ｖが９．６ｍ／
ｓ、１４．４ｍ／ｓ及び１９．２ｍ／ｓでの反射率測定
結果を図４、図５及び図６に示す。また、それぞれの走
査線速度Ｖに対しての、Ｐ_E0における反射率Ｒ（Ｐ_E0）
及び漸近線Ｒ₁（Ｐ_E0）の値とその比を表１に示した。
Ｒ（Ｐ_E）に極小値がないものは、測定不能のため表１
から省略している。

【００４１】

【表１】

【００４２】これらのサンプルについて、Ｖ＝９．６ｍ
／ｓ、１４．４ｍ／ｓ、１９．２ｍ／ｓで、コンパクト
ディスク用のスピンドルテスター型検査装置を使用して
記録を行った。光ピックアップには反射率測定に用いる
ものと同様の仕様のものを用いた。記録は書き換え型コ
ンパクトディスクの標準規格書であるオレンジブックパ
ートＩＩＩｖｏｌ．２に記載されている記録方法を用
いて行った。記録信号はＥＦＭ（ＥｉｇｈｔｔｏＦ
ｏｕｒｔｅｅｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調されたラ
ンダムパターンを使用し、記録ストラテジは、走査線速
度Ｖが９．６ｍ／ｓの場合ではＥＦＭ基本クロック周期
Ｔを２８．９３ｎｍ（通常のＣＤの８倍速）、走査線速
度Ｖが１４．４ｍ／ｓではＥＦＭ基本クロック周期Ｔを
１９．２３ｎｓ（通常のＣＤの１２倍速）、走査線速度
Ｖが１９．２ｍ／ｓではＥＦＭ基本クロック周期Ｔ＝１
４．４６ｎｓ（通常のＣＤの１６倍速）とし、マルチパ
ルスの発光長ＴｍｐをＥＦＭ基本クロック周期Ｔとの
比、Ｔｍｐ／Ｔが０．５０となるように固定して行っ
た。各記録線速度で記録を行うことができたサンプルは
それぞれ表２の通りである。

【００４３】

【表２】 ────────────────── 記録線速度記録できたサンプル ────────────────── ９．６ｍ／ｓＡ、Ｃ、Ｄ１４．４ｍ／ｓＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ１９．２ｍ／ｓＡ、Ｂ、Ｃ ──────────────────

【００４４】表２に記載以外のサンプルでは、デコード
可能なＥＦＭ信号を記録することはできなかった。これ
ら記録できたサンプルのうち、そのオーバーライト後の
３Ｔジッタが１０％以下（パルス長の１／２に対して）
を実現しているのはさらに限定され、表３に示す通りと
なる。

【００４５】

【表３】

【００４６】これら結果を考慮すると、１回目のオーバ
ーライト特性を確保するには、Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ
（Ｐ_E0）＜１．４０であることが必要であることが判る
（図７参照）。さらに、上記のサンプルのうち初期記録
後の１１Ｔ変調度が０．５５以上となるのは、表４の通
りである．

【００４７】

【表４】

【００４８】以上から各記録線速で記録可能な条件はＲ
₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）＞１．０５であることが判る
（図８参照）。

【００４９】

【発明の効果】請求項１に記載の光情報記録媒体におい
ては、最適な記録相対線速Ｖ₀での記録層の熱的・光学
的特性値であるＲ（Ｐ_E）が極小値を持ち、その付近は
線速度Ｖ₀でアモルファス化、結晶化の双方の状態を形
成しやすい特性領域にあるため、最適な記録相対線速Ｖ
₀で記録、オーバーライトが可能となる。請求項２に記
載の光情報記録媒体においては、最適な記録相対線速Ｖ
₀での記録層の熱特性が最適化されているために結晶化
エネルギーが低く抑えられ、また消去性が向上している
ために１回目のオーバーライト特性、特にジッタを低下
させることができる。請求項３に記載の光情報記録媒体
においては、最適記録線速での記録層の熱特性が最適化
されているため、最適な記録相対線速Ｖ₀での記録でア
モルファスマークの形成が容易になり、コントラストが
高い、高変調度の良好な特性を得ることができる。請求
項４に記載の光情報記録媒体においては、ＤＣ消去時の
記録パワー依存性が大きく、最適消去パワーでマークを
イレースした反射率レベルとランドをイレースした反射
率レベルが近い値になりやすいため、１回目のオーバー
ライト特性を良好にすることができる。

【００５０】請求項５に記載の光情報記録媒体において
は、ＤＣ消去時の記録パワー依存性を最適化しているの
で、多数回オーバーライトでも反射率変動を低くでき
る。請求項６に記載の光情報記録媒体においては、媒体
の最適な記録相対線速Ｖ₀が最適な範囲内となるため、
高速で高密度記録が可能な光情報記録媒体を容易に作成
することができる。請求項７に記載の光情報記録媒体に
おいては、該記録層材料に結晶化速度の速い合金材料を
使用しているため、高コントラストかつ高オーバーライ
ト特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光情報記録媒体の一例の断面を示すモ
デル図である。

【図２】消去パワーＰ_Eを任意に変動させてＤＣ消去し
た後に測定される記録層の反射率の関数Ｒ（Ｐ_E）の例
を示す図である。

【図３】反射率の関数Ｒ（Ｐ_E）はＰ_E→０（Ｐ_Eが０に
近づいたとき）、Ｐ_E→∞（Ｐ_Eが無限大となったとき）
でそれぞれＲ₁（Ｐ_E）に収束することを示す図である。

【図４】走査線速Ｖが９．６ｍ／ｓでの反射率測定結果
を示す図である。

【図５】走査線速Ｖが１４．４ｍ／ｓでの反射率測定結
果を示す図である。

【図６】走査線速Ｖが１９．２ｍ／ｓでの反射率測定結
果を示す図である。

【図７】ジッタとＲ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）との関係を
示す図である。

【図８】初期記録後の１１Ｔ変調度とＲ₁（Ｐ_E0）／Ｒ
（Ｐ_E0）との関係を示す図である。

【符号の説明】

１基板１ａ案内溝２下部保護層３記録層４上部保護層５反射放熱層６オーバーコート層７ハードコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D029 JA01 JB45 JC02 5D090 AA01 BB05 CC06 CC14 FF11 FF21 KK03 5D119 AA22 AA24 BA01 BB04 HA52 JB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に少なくとも１層以上の相変
化材料を有する記録層を有し、該記録層に収束した光を
照射して記録層の相変化材料を相変化させることで情報
を記録および再生または消去を行う光情報記録媒体にお
いて、最適な記録相対線速をＶ₀としたとき、開口数Ｎ
Ａが０．５０、波長λが７８０ｎｍの光ピックアップの
線速度Ｖを上記Ｖ₀として走査させながら消去パワーＰ_E
を任意に変動させてＤＣ消去した後に測定される記録層
の反射率の関数Ｒ（Ｐ_E）が、極小値を有することを特
徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】上記反射率の関数Ｒ（Ｐ_E）のＰ_Eの変動
に対する漸近線が関数Ｒ₁（Ｐ_E）で表され、反射率の関
数Ｒ（Ｐ_E）が極小値となるときの消去パワーをＰ_E0と
し、消去パワーＰ_EがＰ_E0のときの反射率および漸近線
上の値がそれぞれＲ（Ｐ_E0）とＲ₁（Ｐ_E0）で表される
とき、Ｒ（Ｐ_E0）とＲ１（Ｐ_E0）との比が下記式（Ｉ）
を満足することを特徴とする請求項１に記載の光情報記
録媒体。【数１】Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）＜１．４０ ……（Ｉ）
【請求項３】上記Ｒ（Ｐ_E0）とＲ₁（Ｐ_E0）との比が
下記式（ＩＩ）を満足することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の光情報記録媒体。【数２】Ｒ₁（Ｐ_E0）／Ｒ（Ｐ_E0）＞１．０５ ……（ＩＩ）
【請求項４】上記漸近線Ｒ₁（Ｐ_E）の傾きが下記式
（ＩＩＩ）を満足することを特徴とする請求項２または
請求項３に記載の光情報記録媒体。【数３】（ｄＲ₁（Ｐ_E）／ｄＰ_E）＞０．００１％／ｍＷ ……（ＩＩＩ）
【請求項５】上記漸近線Ｒ₁（Ｐ_E）の傾きが下記式
（ＩＶ）を満足することを特徴とする請求項２ないし請
求項４のいずれかに記載の光情報記録媒体。【数４】（ｄＲ₁（Ｐ_E）／ｄＰ_E）＜０．５％／ｍＷ ……（ＩＶ）
【請求項６】記録方式がマルチパルス発光によるマー
クエッジ方式であり、最適な記録相対線速Ｖ₀が９ｍ／
ｓ以上２０ｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項１
ないし請求項５のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項７】上記記録層の主成分がＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ
及びＴｅであり、その組成比が原子パーセントを用いて
それぞれα、β、γ及びδで表されるとき、０．１≦α≦７．０、２．０≦β≦１０．０、６４．０≦γ≦９２．０、５．０≦δ≦２６．０の関係をすべて満足することを特徴とする請求項１ない
し請求項６のいずれかに記載の光情報記録媒体。