JP2003220765A

JP2003220765A - 光学的情報記録用媒体及び記録消去方法

Info

Publication number: JP2003220765A
Application number: JP2002049152A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ono; 孝志大野
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-08-05
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: JP3903811B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高速記録消去が可能で保存安定性に優れる光
学的情報記録用媒体を提供する。【解決手段】基板上に、少なくとも２つの異なる相を
取りうる相変化型記録層を設けた光学的情報記録用媒体
であって、該相変化型記録層が下記一般式（１）で表さ
れる組成を主成分とすることにより、高速記録消去が可
能で保存安定性に優れる光学的情報記録用媒体が得られ
る。（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_y （１）ただしｘ、ｙは、それぞれ０．０１≦ｘ≦０．４、０＜
ｙ≦０．３を満たす数である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば書き換え可
能な相変化型記録層を有する光学的情報記録用媒体に関
し、特に、未記録状態および記録状態の保存安定性の優
れた相変化型記録層を有する光学的情報記録用媒体及び
高転送レートでの記録で優れたジッタ特性を有する光学
的情報記録用媒体及びその記録消去方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】相変化型記録層を有する光学的情報記録
用媒体は、結晶状態の可逆的な変化に伴う反射率変化を
利用して記録再生消去が行われる。このような光学的情
報記録用媒体、中でも相変化型光ディスク（本明細書に
おいては、相変化型光ディスクを単にディスクという場
合がある。）は、可搬性、耐候性、耐衝撃性等に優れた
安価な大容量記録媒体として開発および実用化が進んで
いる。例えば、ＣＤ−ＲＷなどの書き換え可能なＣＤが
既に普及しており、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶ
Ｄ−ＲＡＭなどの書き換え可能なＤＶＤが販売されつつ
ある。

【０００３】書き換え可能な相変化型記録材料の記録手
法として現在実用化されているのは、結晶相と非晶質相
との間での可逆的変化を利用し、結晶状態を未記録・消
去状態とし、記録時に非晶質（アモルファス）のマーク
を形成するものである。通常、記録層を融点より高い温
度まで加熱し急冷して非晶質のマークを形成し、一方、
記録層を加熱し結晶化温度付近に一定時間保つことで結
晶状態とする。すなわち一般的には、安定的な結晶相と
非晶質相との間での可逆的変化を利用する。このような
相変化型記録層の材料としては、カルコゲン系合金薄膜
が用いられることが多い。例えば、ＧｅＳｂＴｅ系、Ｉ
ｎＳｂＴｅ系、ＧｅＳｎＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系合
金が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
情報量の増大に伴い、より高速の記録再生が可能な光学
的情報記録用媒体を得たいとの要請がある。また、記録
情報の保存安定性に優れること、つまり長期間保存して
も光学的情報記録用媒体に記録した情報が劣化せず安定
であることも光学的情報記録用媒体に求められる重要な
性能の一つである。本発明はこのような要請に応えるた
めになされたもので、その目的は、より高速での記録消
去が可能で、記録信号の保存安定性が高い光学的情報記
録用媒体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち本発明の要旨は、基
板上に、少なくとも２つの異なる相を取りうる相変化型
記録層を設けた光学的情報記録用媒体であって、該相変
化型記録層が下記一般式（１）で表される組成を主成分
とすることを特徴とする光学的情報記録用媒体に存す
る。

【０００６】

【化３】（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_y （１）ただしｘ、ｙは、それぞれ０．０１≦ｘ≦０．４、０＜
ｙ≦０．３を満たす数である。

【０００７】上記のＳｂリッチのＡｕ−Ｓｂ系合金に少
量のＧｅを添加した組成を主成分とする記録層を用いる
ことにより、従来の光学的情報記録用媒体よりも相変化
速度が速い光学的情報記録用媒体を得ることができ、ひ
いてはより高速の記録消去が行えるようになる。この理
由は次のように考えられる。すなわち、Ａｕ−Ｓｂ系合
金にはアモルファス相、安定結晶相の他に準安定結晶相
が存在すると推測されるが、従来の相変化記録媒体にお
いては、活性化エネルギーの大きい安定結晶相とアモル
ファス相との間の相変化が主に用いられていたため、相
変化速度の速さが不十分で高速での記録消去ができなか
ったのである。これに対し、本発明においては、Ａｕ−
Ｓｂ系合金の準安定結晶相を有効に利用して、安定結晶
相とアモルファス相との間の活性化エネルギーよりも活
性化エネルギーの小さい準安定結晶相とアモルファス相
との間の相変化を記録消去に用いることができるように
なったため、より速い相変化速度を達成できるのであ
る。

【０００８】本発明の他の要旨は、所定のＡｕ−Ｓｂ系
合金組成を主成分とする記録層を有する上記光学的情報
記録用媒体に対して、該相変化型記録層の２つの異なる
相をそれぞれ記録状態及び未記録・消去状態とする記録
消去方法であって、該相変化型記録層がＡ相、Ｂ相、Ｃ
相の少なくとも３つの相を取り得、Ａ相よりＢ相が安定
であり、Ｂ相よりＣ相が安定であるとき、該Ｂ相を記録
状態または未記録・消去状態とすることを特徴とする記
録消去方法に存する。尚、本発明においては、Ａ相から
Ｂ相への相変化がＢ相からＡ相への相変化より低温で起
こり得る場合、Ａ相よりＢ相の方が安定であると定義す
る。

【０００９】本発明のさらに他の要旨は、所定のＡｕ−
Ｓｂ系合金組成を主成分とする記録層を有する上記光学
的情報記録用媒体に対して、基準クロック周期Ｔが１５
ｎｓｅｃ以下でのみ情報信号の記録消去を行う記録消去
方法であって、記録に際しては高パワーのレーザーパル
スと低パワーのレーザーパルスとが交互に照射され、該
低パワーのレーザーパルスがパルス幅０．９Ｔ以上のパ
ルスを含む記録消去方法に存する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明についてより詳細に
説明する。（Ａ）光学的情報記録用媒体（Ａ−１）記録層の組成本発明の光学的情報記録用媒体は、基板上に、少なくと
も２つの異なる相を取りうる相変化型記録層を設けた光
学的情報記録用媒体であって、該相変化型記録層が下記
一般式（１）で表される組成を主成分とすることを特徴
とする。

【００１１】

【化４】（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_y （１）ただしｘ、ｙは、それぞれ０．０１≦ｘ≦０．４、０＜
ｙ≦０．３を満たす数である。尚、本発明において、
「記録層が所定組成イを主成分とする」というような場
合、前記所定組成イが記録層全体の５０原子％以上含有
されていることを意味する。

【００１２】本発明においては、光学的情報記録用媒体
の記録層として上記所定の組成を主成分とする組成を用
いることにより、相変化速度が速く、保存安定性に優れ
る光学的情報記録用媒体を得ることができる。本発明に
おいては、光学的情報記録用媒体へ記録消去を行う際に
Ａｕ−Ｓｂ系合金の準安定結晶相を利用するため、この
準安定結晶相が安定して形成される必要がある。準安定
結晶相を安定に形成するために、上記一般式（１）にお
いては、ｘを０．０１以上とする。そしてＡｕ含有量を
多くすれば、前記準安定結晶相の保存安定性がより向上
するので、ｘは０．０２以上であることが好ましく、
０．０５以上であることがより好ましく、０．１２以上
であることが特に好ましく、０．２０以上であることが
最も好ましい。このようにＡｕの含有量を多くしていけ
ば、長時間が経っても準安定結晶相の反射率がほとんど
変化しない光学的情報記録用媒体を得ることができる。
一方、準安定結晶相の保存安定性の観点からはＡｕの含
有量は多い方がよいが、Ａｕ含有量が多い程、アモルフ
ァス相から準安定結晶相への相変化速度が遅くなる傾向
がある。また、Ａｕ含有量が多すぎるとＡｕ−Ｓｂ系の
安定結晶相が常に形成され、アモルファス相や準安定結
晶相が安定に存在しなくなる傾向もある。このため本発
明においては、ｘの上限を０．４とする。そして好まし
くは、ｘを０．３５以下とする。さらに好ましくは０．
３０以下とする。この範囲とすれば、準安定結晶相の保
存安定性と相変化速度とのバランスがより良好となる。

【００１３】つまり、Ａｕ−Ｓｂ比を上記範囲にするこ
とで、優れた保存安定性を有する準安定結晶状態を得る
ことができる。そして、この範囲ではアモルファス相及
び準安定結晶相から安定結晶相への相変化速度が遅いた
め、準安定結晶相とアモルファス相との間の相変化記録
が可能となる。本発明においては、Ａｕ−Ｓｂ系合金に
Ｇｅを含有させることでアモルファス相が形成され易く
なり、準安定結晶相とアモルファス相との間の安定した
相変化が可能となる。従って、本発明に用いるＡｕ−Ｓ
ｂ系合金においては、Ｇｅは０より多く含有されている
ことが必要である。さらにＧｅの含有量を多くすれば、
アモルファス相がより安定に存在するようになるので、
上記一般式（１）の組成において、ｙを０．０１以上と
することが好ましく、０．０３以上とすることがより好
ましい。一方、Ｇｅの含有量が多すぎるとアモルファス
相から準安定結晶相への相変化速度が遅くなる傾向があ
るため、ｙを０．３以下とするが、より速い結晶化速度
（アモルファス相から準安定結晶相への相変化速度）を
達成するためには、ｙを０．２８以下とすることが好ま
しく、ｙを０．１５以下とすることがより好ましい。

【００１４】ところで、一般には、媒体を高速で回転さ
せながら光照射部から出射した光ビーム（レーザー）ス
ポットを記録層に照射し、光照射部と媒体とを高速で相
対移動させながら記録消去を行う。この相対移動速度が
大きい場合を記録線速度が大きいと称し、相対移動速度
が小さい場合を記録線速度が小さいと称する。記録線速
度が大きい状態では、記録層は一旦光ビームスポットに
より加熱された後、急速に冷却される。すなわち記録層
の温度履歴は急冷的になり、同じ組成の記録層では、記
録線速度が大きいほどアモルファス相が形成されやすく
結晶相が形成されにくくなる。

【００１５】本発明に用いる上記Ａｕ−Ｓｂ組成は、Ｇ
ｅの含有量を調節することによって、アモルファス相の
安定性及びアモルファス相から準安定結晶相への相変化
速度を制御することができるので、目的とする記録線速
に合わせて光学的情報記録用媒体を設計することができ
る利点がある。すなわち、目的とする記録線速度が大き
い媒体では、Ｇｅ量を少なめに含有させればよく、目的
とする記録線速度が小さい媒体では、Ｇｅ量を多めに含
有させるようにすればよい。

【００１６】このように、本発明に用いるＡｕ−Ｓｂ組
成は、Ａｕの含有量、Ｇｅの含有量を調節することによ
り、保存安定性、及びアモルファス相から準安定結晶相
への相変化速度を自由に制御することができる利点を有
する。これは、上記Ａｕ−Ｓｂ組成を記録層に用いた本
発明の光学的情報記録用媒体の記録消去機構に、下記二
つの態様があるためと推測される。

【００１７】まず、第一の態様は、準安定結晶相を未記
録・消去状態とし、記録時にアモルファス相のマークを
形成する態様である。この態様を有効に利用することに
より高速記録消去が可能な光学的情報記録用媒体が得ら
れるようになる。一方、第二の態様は、準安定結晶相を
未記録・消去状態とし、記録時にアモルファス相のマー
クを形成したのち、マークが安定結晶相に転移する態様
である。この態様を有効に利用すれば、保存特性に特に
優れる光学的情報記録用媒体が得られるようになる。

【００１８】以下に第一の態様を利用した光学的情報記
録用媒体、及び第二の態様を利用した光学的情報記録用
媒体の具体的な例について（Ｉ）、（ＩＩ）でそれぞれ
説明する。（Ｉ）第一の態様を利用した光学的情報記録用媒体まず、本発明に用いるＡｕ−Ｓｂ組成においては、Ｇｅ
含有量がアモルファス相から準安定結晶相への相変化速
度を制御する一因となるので、Ｇｅの含有量を制御すれ
ば、第一の態様を有効に利用した記録消去が可能とな
る。

【００１９】また、Ａｕの含有量を制御して第一の態様
を有効に利用した記録消去を行うこともできる。この場
合、特に高転送レート記録でのオーバーライトジッタ特
性が改善されるようになる。具体的には、上記一般式
（１）において０．０５≦ｘとすればよい。高転送レー
トでのオーバーライトジッタ特性が改善されるようにな
れば、基準クロック周期Ｔが１５ｎｓｅｃ以下でのみ情
報信号の記録消去が行われる場合においても使用可能な
光学的情報記録用媒体を得ることができる。より具体的
には、基準クロック周期Ｔが１５ｎｓｅｃ以下でのみ情
報信号の記録消去が行われる場合において、記録に際し
ては高パワーのレーザーパルスと低パワーのレーザーパ
ルスが交互に照射され、該低パワーのレーザーパルスが
パルス幅０．９Ｔ以上のパルスを含むような記録消去方
法においても良好に使用できる光学的情報記録用媒体が
得られるようになる。

【００２０】ここで、マーク形成部には高パワーのレー
ザーパルスと低パワーのレーザーパルスを交互に照射す
る場合（このような記録方法を、本明細書においては
「パルス分割記録」という場合がある。）、十分な冷却
速度を得るために該低パワーレーザーパルスを長くする
ことが必要となる。このため、低レーザーパルスは、Ｔ
を基準クロック周期として０．９Ｔより長いものを含め
ることが好ましい。尚、本発明の光学的情報記録用媒体
の記録消去方法については、下記（Ｂ）において詳細に
説明する。（ＩＩ）第二の態様を利用した光学的情報記録用媒体本発明の光学的情報記録用媒体においては、例えば記録
層中のＡｕ量が多いときなど、記録層の組成によって
は、アモルファス相がゆっくりと安定結晶相に相変化す
る現象が観察される場合がある。第二の態様は、アモル
ファス相のマークを形成したのち、マークが安定結晶相
に相変化する前記現象を利用するものである。本発明の
光学的情報記録用媒体に用いられる記録層の組成範囲に
おいては、アモルファス相の反射率と安定結晶相との反
射率は同程度となる。従って、たとえアモルファス相が
安定結晶相に変化しても、信号の再生が可能となる。む
しろ、このように記録マークが安定結晶相となることに
より、光学的情報記録用媒体の保存特性が大きく改良さ
れるようになる。さらに、Ｇｅの含有量を少なくして、
アモルファス相が若干不安定となるような記録層組成に
おいても、上記第二の態様を利用すれば記録マークが消
えてしまうことはなくなる。

【００２１】第二の態様を利用する光学的情報記録用媒
体を得るためには、上記一般式（１）において、ｘ、ｙ
の値を、０．１２≦ｘ≦０．４、０．０１≦ｙ≦０．３
とすることが好ましい。尚、アモルファス相（アモルフ
ァスマーク）は、記録層を加熱し結晶化温度付近に一定
時間保つことで消去（準安定結晶相へ相変化）する。一
方、安定結晶相（安定結晶マーク）を消去（準安定結晶
相へ相変化）するためには、記録層を一旦溶融する必要
がある。従って、上記安定結晶マークを記録に利用する
場合は、記録層が溶融する程度まで、マーク消去用に照
射する光ビームのパワー（消去パワー）を上げてやれば
よい。

【００２２】以上より、本発明においては、相変化型記
録層を（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_yとし、０．０１≦ｘ≦
０．４、０＜ｙ≦０．３とすることにより、記録信号保
存安定性及び高転送レートオーバーライト記録時ジッタ
特性のバランスに優れる媒体を得ることができるように
なる。また、上記組成範囲とすることにより、結晶化速
度（アモルファス相から準安定結晶相への相変化速度）
を十分に大きくすることができる。さらには、上記組成
範囲とすることにより、再生信号の反射率均一性（オシ
ロスコープで再生波形を観察したときの反射率均一性）
に優れた光学的情報記録用媒体をも得ることができる。

【００２３】記録層の結晶相が均一でない光学的情報記
録用媒体は、結晶相（未記録状態）の反射率レベルが一
定ではなくなる。従って、このような光学的情報記録用
媒体におけるオシロスコープで観察される再生波形は、
幅を持った太い線となる。これは、異なる反射率をもつ
２種以上の相が、ビームの照射面積に対して十分に均一
ではない状態で混ざっているためであると推測される。
このような現象は、基準クロック周期１５ｎｓｅｃ（ナ
ノ秒）以下の高線速記録で顕著となる。しかしながら、
本発明の光学的情報記録用媒体に用いる記録層の組成範
囲では、反射率レベルが不安定となるような高線速記録
に対応する高結晶化速度の組成とした場合においても、
オシロスコープで観察される再生波形は、シャープな細
い線となる。これは、本発明の光学的情報記録媒体にお
いては、準安定結晶相が不均一となることがなく反射率
レベルが一定であることを示しているに他ならない。

【００２４】従って本発明によれば、高線速記録に適し
た光学的情報記録用媒体を得ることができるようになる
のである。特に、基準クロック周期Ｔが１５ｎｓｅｃ以
下でのみ記録信号の記録消去が行われるような高線速記
録・消去に適した光学的情報記録用媒体を得ることがで
きるようになるのである。そして、前記光学的情報記録
用媒体の結晶化速度に適用する記録条件（光ビーム（レ
ーザー）のパルス分割記録方法、パルスストラテジー）
を用いることにより、実際の高線速記録が行われること
となる。（Ａ−２）記録層の好ましい組成光学的情報記録用媒体の記録層の好ましい態様は、相変
化型記録層が下記一般式（２）で表される組成を主成分
とすることである。

【００２５】

【化５】（（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_y）_1-zＭ２_z（２）ただし、ｘ、ｙ、ｚは、０．０１≦ｘ≦０．４、０＜ｙ
≦０．３、０≦ｚ≦０．４を満たす数である。また、Ｍ
２は、Ｔｅ、Ｉｎ、及びＳｎで表される少なくとも一つ
の元素である。

【００２６】Ａｕ−Ｓｂ系合金にＧｅを更に含有させた
記録層組成を用いた光学的情報記録用媒体においては、
さらなる性能の向上が求められた場合に、高転送レート
記録でのオーバーライトジッタ特性と準安定結晶相の安
定性とを両立させるのが難しい場合がある。このような
場合には、Ａｕ−Ｓｂ系合金にＧｅを更に含有させるの
みならずさらに元素Ｍ２を含有させることにより、上記
ジッタ特性と上記安定性との両立を図ることができ、さ
らに良好な性能を有する光学的情報記録用媒体を得るこ
とができる。特に、基準クロック周期Ｔが１５ｎｓｅｃ
以下でのみ記録信号の記録消去を行うことができる光学
的情報記録用媒体を良好に得ることができるようにな
る。

【００２７】上記一般式（２）におけるＭ２の含有量は
０以上であればよく、その上限は０．４以下とすればよ
い。添加元素Ｍ２を用いることによって、光学的情報記
録用媒体の高転送レート記録でのオーバーライトジッタ
特性と準安定結晶相の安定性との両立をより容易に図る
ことができるようになるが、Ｍ２として用いる添加元素
の種類によっては、上記効果をさらに高めることができ
るようになる。このような添加元素の具体例について以
下に説明する。

【００２８】前記元素Ｍ２としてＴｅを用いると、アモ
ルファス相及び準安定結晶相から安定結晶相への転移速
度が遅くなる傾向がある。これにより準安定結晶相の安
定性がさらに高くなり、ひいては記録された信号の保存
安定性がより高まる。即ち、本発明の組成範囲において
Ａｕ量が多いと、上記（ＩＩ）で説明した通り、用いる
記録層組成によってはアモルファス相及び準安定結晶相
がゆっくりと安定結晶相に相変化する現象が起こりやす
くなる傾向がある。この現象は、上記（ＩＩ）で説明し
た通り、記録マークの安定性をさらに向上させるという
点からは好ましい一方で、記録マークの安定性が向上す
る結果、この記録マークを消去するための消去ビームの
パワーを大きくすることが必要となる。消去パワー（ビ
ーム出力）を大きくする自体はそれほど困難なことでは
ないが、ビーム出力の上昇幅が非常に大きくなるような
場合は、消去ビームの寿命が短くなるような場合があ
る。従って、このような場合、アモルファス相及び準安
定結晶相の安定性が十分高く、上記のような安定結晶相
への相変化が起こらないような記録層組成を用いること
が最も好ましい。このような観点から、Ａｕ−Ｓｂ系合
金にＧｅを含有させる組成にさらにＴｅを添加すること
は非常に好ましい態様である。さらに、Ｔｅを添加する
ことにより、アモルファス相や準安定結晶相の安定結晶
相への相変化を抑制できるので、上記一般式（２）にお
いてＡｕの含有量をさらに多くすることができる利点も
生まれる。

【００２９】上記相変化の抑制の効果は、上記一般式
（２）において、０．０１≦ｚのときに顕著であり、Ｔ
ｅ含有量が多くなるほど効果は大きくなる。一方、Ｔｅ
含有量が多すぎると長期保存したときにアモルファス相
が準安定結晶相に相変化してしまうことがある。つま
り、Ｔｅ含有量が少なければアモルファス相は安定結晶
相へ相変化する傾向があるが、Ｔｅ含有量が多いと安定
結晶相への相変化が起こりにくくなり、そのかわりアモ
ルファス相は次に安定な準安定結晶相に相変化してしま
う場合がある。

【００３０】従ってＴｅ含有量が多すぎると、未記録状
態が準安定結晶相である場合には、アモルファスマーク
が準安定結晶相へ相変化することで記録マークが消失し
てしまう現象が発生する場合がある。従って、このよう
な観点からＴｅを含有させる場合、ｚは、０．４以下と
する必要があるが、０．２以下とすることが好ましく、
０．１以下とすることがより好ましい。

【００３１】なお、上記一般式（２）において、Ｇｅ量
を多くするとアモルファスマークの安定性を良くするこ
とができ、上記した通り、アモルファス相から安定結晶
相への相変化を抑制できる。しかし、ＴｅとＧｅとは共
に、含有量を大きくすると、記録消去時にアモルファス
相から準安定結晶相への相変化速度（結晶化速度）を遅
くする傾向がある。従って、Ｔｅ含有量とＧｅ含有量と
の両方を同時に増やすと結晶化速度が不十分となる場合
があるため、Ｔｅ含有量が多いときにＧｅ含有量を増や
すことは、相変化速度を適切に保つ観点から十分考慮す
る必要がある。Ｇｅ含有量とのバランスを考慮しつつア
モルファスマークの保存安定性を良くするには、Ｔｅの
含有量を０．１０以下とすることが好ましく、０．０８
以下とすることがより好ましい。

【００３２】また、上記元素Ｍ２としてＴｅを用いるこ
とにより、本発明に用いる光学的情報記録用媒体の信号
特性が改善される効果もある。つまり、光学的情報記録
用媒体を長期保存すると安定結晶相となったマークが広
がってしまう、つまりマーク周囲の準安定結晶相が安定
結晶相に相転移してしまう傾向があり、信号特性が悪化
する場合がある。Ｔｅはアモルファス相及び準安定結晶
相から安定結晶相への転移速度を遅くするため、Ｔｅ添
加によりこの傾向を軽減することができる。

【００３３】本発明においては、前記元素Ｍ２としてＩ
ｎを用いても良い。前記元素Ｍ２としてＩｎを用いた場
合には、記録層の未記録部は、Ｉｎ−Ｓｂ系とＡｕ−Ｓ
ｂ系の準安定結晶相の混合相からなると考えられるた
め、前記混合相を形成するにはＡｕとＩｎとの合計含有
量を適正な範囲にする必要がある。ＡｕとＩｎとの合計
含有量が少なすぎるとこの相の形成が不十分となる。一
方、ＡｕとＩｎとの含有量の合計が多すぎると、Ｉｎ−
Ｓｂ系、Ａｕ−Ｓｂ系の安定結晶相が常に形成され、ア
モルファス相や準安定結晶相に相当する相が安定に存在
しなくなり、記録媒体としての機能を果たさなくなって
しまう場合がある。また、ＩｎやＡｕの含有量が多くな
ると結晶化速度は遅くなるため、ＡｕとＩｎとの含有量
の合計が多すぎるとアモルファスマークの消去ができな
くなる場合がある。

【００３４】以上から、Ｉｎを前記元素Ｍ２として用い
る場合は、上記一般式（２）における記録層組成におい
て、ＡｕとＩｎとの合計量が組成全体の５〜５０原子％
とすることが好ましく、１０〜４５原子％とすることが
より好ましい。具体的には、上記一般式（２）における
ｘ及びｚの値を調節して、上記含有量となるようにＡｕ
とＩｎとの合計含有量を制御すればよい。

【００３５】前記元素Ｍ２としてＩｎを用いると、Ｔｅ
を用いる場合と同様に、アモルファス相及び準安定結晶
相から安定結晶相への転移速度が遅くなる傾向がある。
これにより準安定結晶相が安定結晶相に相変化するのを
抑制でき、準安定結晶相の安定性が高まり、ひいては記
録された信号の保存安定性がより高まる。これは、Ｉｎ
を用いることによって、上記したように記録層がＩｎ−
Ｓｂ系合金とＡｕ−Ｓｂ系合金との混合した状態となっ
ているからではないかと推測される。Ｉｎ−Ｓｂ系合金
とＡｕ−Ｓｂ系合金とを混合することにより、アモルフ
ァス相及び準安定結晶相が安定結晶相に相変化しにくく
なる理由は必ずしも明らかではないが、相変化速度が遅
くなるためか、又は、Ｉｎを添加することにより安定結
晶相が最も安定な相ではなくなるためではないかと考え
られる。例えば、Ｉｎの添加により、添加前の記録層に
おける準安定結晶相に相当する相が室温付近においても
最も安定な相になっている可能性がある。

【００３６】以上より、前記元素Ｍ２としてＩｎを用い
た場合、上記一般式（２）においてｚの値は、０以上と
する必要があるが、好ましくは０．０３以上、より好ま
しくは０．０５以上、一方、０．４以下とする必要があ
るが、好ましくは０．３５以下、より好ましくは０．３
以下とする。Ｉｎ−Ｓｂ系合金、Ａｕ−Ｓｂ系合金単独
では、それぞれＩｎ量、Ａｕ量が多くなると、安定結晶
相が常に形成され準安定結晶相が安定に存在できなくな
る。これに対し、本発明ではＡｕＳｂＧｅ系組成にＩｎ
を添加しており、アモルファス相及び準安定結晶相の安
定結晶相への相変化が起こりにくくなるため、ＩｎとＡ
ｕとの含有量を適宜調節することにより、記録層に含有
可能なＳｂの含有量の範囲が広くなる効果もある。

【００３７】尚、本発明においては、Ｉｎは、少なくと
もその一部をＧａで置き換えてもよい。これは、記録層
組成における、ＩｎとＧａとの働きが同等であるためで
ある。次に、前記一般式（２）において、元素Ｍ２にＳ
ｎを選択すると、Ａｕ−Ｓｂ系合金の準安定結晶相の保
存安定性が特に高くなる。すなわち、Ａｕ−Ｓｂ系材料
は準安定結晶相が十分に安定ではなく、長期保存により
記録層の反射率が低下する場合がある（層構成によって
は反射率は上昇することもあり得ると思われる。）。こ
れは、アモルファス相と準安定結晶相との間の相変化記
録において、記録された信号の強度が長期保存により低
下してしまうということを意味する。さらには、この記
録層の反射率の低下は、書換時にアモルファス相が結晶
化した領域の反射率とはじめから結晶であった領域の反
射率との差を生じさせることにより、信号品質が悪化す
ることも意味する。従って、記録層組成によって準安定
結晶相の安定性が十分でない場合は、元素Ｍ２にＳｎを
用いればよい。

【００３８】つまり、本発明においては、Ａｕ−Ｓｂ系
合金にＳｎを添加することにより、Ａｕ−Ｓｂ系にみら
れる準安定結晶相の反射率の経時変化を抑えることがで
きる。Ａｕ−Ｓｂ系準安定結晶相の反射率が経時的に変
化する理由は必ずしも明らかではない。本発明の組成範
囲においては、Ａｕの多い方が安定結晶相への相変化が
起こりやすいが、Ａｕの少ない方が反射率の低下がむし
ろ大きくなる傾向にあることを考えると、反射率低下の
理由は安定結晶相への相変化が徐々に起こっているから
ではなく、例えば準安定結晶のおける結晶配向の変化の
ようなものである可能性がある。いずれにせよ結晶化直
後の状態より安定な状態に少しずつ変化しているものと
思われる。従って、Ｓｎの添加により、この変化速度が
遅くなるか、またはＡｕ−Ｓｂ系合金の準安定結晶相の
経時変化後の状態が安定に存在しなくなると考えられ
る。

【００３９】従って、Ｓｎの含有量が少なすぎると反射
率経時変化を抑える効果が十分でなく、多すぎると結晶
とアモルファスの反射率差が小さくなるため信号強度が
十分でなくなる。以上から、上記一般式（２）におい
て、元素Ｍ２にＳｎを用いる場合のｚの値は、０≦ｚと
するが、０．１≦ｚが好ましく、０．１５≦ｚがより好
ましい。一方、ｚ≦０．４とするが、ｚ≦０．３５とす
ることが好ましく、ｚ≦０．３とすることがより好まし
い。

【００４０】さらに、Ｓｎを添加するとアモルファス相
から準安定結晶相への結晶化速度が速くなり、より高線
速での結晶化が可能となる。また、Ｓｎの添加により結
晶核形成が容易になるため、スパッタリング法等により
形成されたＡｓ−ｄｅｐｏ状態のアモルファス相にレー
ザー光を照射し結晶相のマークを形成することによる記
録も可能となる。（Ａ−３）記録層についてのその他の事項本発明においては、種々の特性改善のために、記録層
に、Ａｌ、Ａｇ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｂ、
Ｔａ、等を必要に応じて添加してもよい。特性改善の効
果を得るために、添加量は記録層の全体組成の０．１ａ
ｔ．％（原子％）以上が好ましい。ただし、本発明組成
の好ましい特性を特に発揮するためには、１０ａｔ．％
以下にとどめるのが好ましい。

【００４１】上記記録層の膜厚は、十分な光学的コント
ラストを得、また結晶化速度を速くし短時間での記録消
去を達成するためには５ｎｍ以上あるのが好ましい。ま
た反射率を十分に高くするために、より好ましくは１０
ｎｍ以上とする。一方、クラックを生じにくく、かつ十
分な光学的コントラストを得るためには、記録層膜厚は
１００ｎｍ以下とするのが好ましい。

【００４２】より好ましくは５０ｎｍ以下とする。熱容
量を小さくし記録感度を上げるためである。また、相変
化に伴う体積変化を小さくし、記録層自身や上下の保護
層に対して、繰り返しオーバーライトによる繰り返し体
積変化の影響を小さくすることもできる。ひいては、不
可逆な微視的変形の蓄積が抑えられノイズが低減され、
繰り返しオーバーライト耐久性が向上する。

【００４３】書き換え可能型ＤＶＤのような高密度記録
用媒体では、ノイズに対する要求が一層厳しいため、よ
り好ましくは記録層膜厚を３０ｎｍ以下とする。尚、Ａ
ｕ−Ｓｂ系合金の準安定結晶相を利用する相変化記録に
ついては、安定結晶相との相変化を利用するものが知ら
れている。例えば米国特許第４、８６０、２７４号に
は、Ｓｂの含有量が５〜２５％のＡｕ−Ｓｂ合金又はＳ
ｂの含有量が７０〜９０原子％のＡｕ−Ｓｂ合金につい
て、異なった２種類の結晶相である準安定結晶相と安定
結晶相の間で記録消去することが記載されている。ま
た、特開昭６３−２２５９３３号公報には、ＳｂとＡｕ
を主成分とし、ＳｂとＡｕの原子数比が４：１と１：１
の間であり、かつＳｅ、Ｂｉ、Ａｓ、Ｔｅ、Ｚｎよりな
る群から選択した少なくとも１種の元素を２〜５０原子
％含む合金記録層において、溶融後急冷すると準安定結
晶相のπ相が、準安定結晶相を加熱アニールすると安定
結晶相が得られることが記載されている。

【００４４】しかし、これら文献中に記載されているＡ
ｕ−Ｓｂ系合金は、準安定結晶相が比較的安定に存在し
準安定結晶相と安定結晶相との間の相変化速度が遅いた
め、高速での記録消去が困難である。そして、上記文献
のＡｕ−Ｓｂ系合金が高速での記録消去に不向きである
ことは、いずれの文献でも静的な記録しか行われていな
いことからも裏付けられる。また、これらの組成は準安
定結晶相の安定性が記録信号の安定性を確保する程は安
定ではない問題もある。

【００４５】これに対し、本発明者は、Ａｕ−Ｓｂ系合
金を用いた場合においても、Ａｕ−Ｓｂ系合金にＧｅを
添加すれば、相変化速度が速く準安定結晶相の安定性も
十分な光学的情報記録用媒体が得られることを見出し
た。これは、Ｇｅを添加することにより、アモルファス
相が形成され易くなり、準安定結晶相とアモルファス相
との間の高速の相変化が可能となるからである。

【００４６】ところで、特開平１−２５１３４２号公報
には、本発明に用いる光学的情報記録用媒体の記録層組
成と類似する組成が開示されている。しかしながら、こ
の公報に開示された記録層組成においては、Ｇｅの含有
量が５〜８０ａｔ．％と広範囲である一方、本発明に用
いるＡｕ−Ｓｂ系合金組成に含有され得るＧｅ量の範囲
は、最大で３０ａｔ．％である。本発明において、Ｇｅ
の含有量を最大で３０ａｔ．％とする理由は、Ｇｅの含
有量が３０ａｔ．％より多くなると、アモルファス相か
ら準安定結晶相への相変化速度が低下し、高速の線速度
での記録が困難になるからであり、これは、後述する実
施例中の比較例３においてＧｅ含有量を３２ａｔ．％と
すると、線速度１．２〜２４ｍ／ｓのいずれにおいても
相変化型光ディスクとしての使用が困難となることから
も裏付けられる。これに対し、前記公報において具体的
に開示されている記録層組成におけるＧｅの含有量は、
実験２では、４７ａｔ．％（（Ｇｅ₅₅Ｓｂ₄₅）₈₅Ｔｅ₁₀
Ａｕ₅の組成から算出）であり、実験例３、４では、３
５ａｔ．％（（Ｇｅ₅₀Ｓｂ₅ ₀）₇₀Ｔｅ₃₀の組成から算
出）である。つまり、これらいずれの数字も本発明の許
容範囲である３０ａｔ．％よりも多く、上記公報に記載
された記録層組成は、高速記録には不向きな記録層組成
である。これに対し、本発明の光学的情報記録用媒体
は、前記公報には記載も示唆もない、Ａｕ−Ｓｂ系合金
組成における準安定結晶相を利用するものである。さら
に、本発明の光学的情報記録用媒体は、記録層に含有さ
れるＧｅの量を制御することにより、前記公報に記載さ
れた光学的情報記録用媒体と比較して、高速記録が可能
となるという格別の効果を奏するのである。（Ａ−３）記録層以外の層次に相変化光ディスクの構造における他の部分について
説明する。相変化光ディスクでは基板上に保護層、記録
層、保護層、反射層をこの順に、或いは逆の順に有する
場合が多い。

【００４７】基板としては、ポリカーボネート、ポリア
クリレート、ポリオレフィンなどの樹脂、あるいはガラ
ス等を用いることができる。基板側から記録再生光を入
射する場合は、基板は記録再生光に対して透明とする必
要がある。記録層は、その上下を保護層で被覆されてい
る場合が多い。保護層の材料としては誘電体が多く用い
られるが、この誘電体の選択は、屈折率、熱伝導率、化
学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定され
る。誘電体としては、一般的には透明性が高く高融点で
ある金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物やＣａ、Ｍ
ｇ、Ｌｉ等のフッ化物が用いられる。

【００４８】これらの酸化物、硫化物、窒化物、フッ化
物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率
等の制御のために組成を制御したり、混合して用いるこ
とも有効である。より具体的にはＺｎＳや希土類硫化物
と酸化物、窒化物、炭化物等の耐熱化合物との混合物が
挙げられる。たとえばＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物は、相
変化型光ディスクの保護層に用いられる場合が多い。こ
れらの保護層の膜密度は、バルク状態の８０％以上であ
ることが機械的強度の面から望ましい。

【００４９】保護層の膜厚は、記録層の変形防止効果を
十分なものとし保護層として機能するために、５ｎｍ以
上が好ましい。一方、保護層の膜厚は、保護層を構成す
る誘電体自体の内部応力や接している膜との弾性特性の
差を小さくし、クラックが発生しにくくするためには、
膜厚を５００ｎｍ以下とするのが好ましい。一般に、保
護層を構成する材料は成膜レートが小さくため、保護層
の成膜時間は長くなる。従って、成膜時間を短くし製造
時間を短縮しコストを削減するためには、保護層膜厚を
２００ｎｍ以下に抑えるのが好ましい。より好ましく
は、保護層膜厚を１５０ｎｍ以下とすることである。

【００５０】記録層と反射層の間に設ける保護層の膜厚
は、記録層の変形を防ぐために、５ｎｍ以上とすること
が好ましい。一般に、繰り返しオーバーライトによって
保護層内部には微視的な塑性変形が蓄積される。この微
視的な組成変形は、再生光を散乱させノイズを増加させ
る原因となる。従って、この微視的な塑性変形を抑制す
るためには保護層膜厚を６０ｎｍ以下とするのが好まし
い。

【００５１】一方、記録層と基板の間に設ける保護層の
膜厚は、基板を保護するために２０ｎｍ以上が好まし
い。なお、記録層及び保護層の厚みは、上記機械的強
度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う干渉
効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が良く、記録信
号の振幅すなわち記録状態と未記録状態のコントラスト
が大きくなるように、選択される。

【００５２】反射層は、反射率、熱伝導度が大きい材料
からなるのが好ましい。反射率、熱伝導度が大きい反射
層材料としてはＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ等を主成分とす
る金属が挙げられる。中でもＡｇはＡｕ、Ａｌ、Ｃｕ等
に比べて反射率、熱伝導度が最も大きい。短波長の光に
対しては、Ａｇと比較して、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌを反射層
に用いると、光が吸収されやすくなる。このため、記録
再生に６５０ｎｍ以下の短波長レーザーを使用する場合
には、反射層としてＡｇを主成分とする金属を用いるこ
とが特に好ましい。さらにＡｇは、スパッタリングター
ゲットとしての値段が比較的安く、放電が安定で成膜速
度が速く、空気中で安定であるため、反射層材料として
用いることが好ましい。

【００５３】Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等は他の元素を含
んでいてもよい。これら金属は、不純物が混ざると熱伝
導度や反射率が低下してしまうが、反面、安定性や膜表
面平坦性が改善される場合がある。従って、反射層にさ
らに他の元素を５ａｔ．％以下程度含有してもよい。含
有元素としては、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｖ、Ａｇ、
Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｏ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔｉ、Ｏ、Ｎからなる群から選ばれる１以上の元素
が好ましい。

【００５４】反射層の膜厚は、十分な反射率と放熱効果
を得るためには５０ｎｍ以上が好ましい。一方、反射層
の膜厚は、膜応力を低減するためには２００ｎｍ以下が
好ましい。また、成膜時間を短くし製造時間を短縮しコ
ストを削減するためにも、反射層の膜厚は、２００ｎｍ
以下が好ましい。記録層、保護層、反射層等は、所定割
合の合金ターゲットを用い、常法に従ってスパッタリン
グ法などによって形成される。記録層、保護層、反射層
当の膜形成は、各スパッタリングターゲットを同一真空
チャンバー内に設置したインライン装置でで行うこと
が、各層間の酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。また、生
産性の面からも優れている。

【００５５】これらの層のうえに、紫外線硬化樹脂など
からなる保護コート層を設けて保護しても良い。また、
記録容量を大容量化するために、基板上に記録層を２層
以上設けてもよいし、或いは基板上に上記各層を形成し
たのち、接着剤で貼り合わせても良い。尚、以上述べた
以外の他の層を必要に応じて加えても良い。（Ｂ）光学的情報記録用媒体の記録消去方法次に、本発明の光学的情報記録用媒体の記録消去方法に
ついて説明する。

【００５６】前記記録消去方法は、以上述べた光学的情
報記録用媒体に対して、相変化型記録層の２つの異なる
相をそれぞれ記録状態及び未記録・消去状態とする記録
消去方法であって、該相変化型記録層がＡ相、Ｂ相、Ｃ
相の少なくとも３つの相を取り得、Ａ相よりＢ相が安定
であり、Ｂ相よりＣ相が安定であるとき、該Ｂ相を記録
状態または未記録・消去状態とする。

【００５７】即ち、従来は最も安定なＣ相及び最も不安
定なＡ相の間の相変化により記録消去を行っていたが、
本発明では、上記組成の記録層を有する媒体において準
安定なＢ相を記録消去に用いることができるようになる
ので、高速での記録消去が可能となる。Ｂ相は未記録・
消去状態であっても、記録状態であってもよい。一般的
に、記録層の組成の取りうるＡ相、Ｂ相、Ｃ相の安定性
が、Ａ相＜Ｂ相＜Ｃ相、つまりＡ相、Ｂ相、Ｃ相の順に
より安定となる場合、最も不安定なＡ相はアモルファス
相（非晶質相）であり、他のＢ相、Ｃ相は結晶相であ
る。このことからＡ相がアモルファス相、Ｂ相が準安定
結晶相、Ｃ相が安定結晶相と考えるのが一般的である。

【００５８】なお、各相がアモルファスか結晶か、結晶
であればどのような結晶かは、Ｘ線回折法又は電子線回
折法を用いて記録層の回折パターンを観察することで確
認できる。好ましくは、少なくともＡ相を記録状態とし
Ｂ相を未記録・消去状態とする、又はＡ相を未記録・消
去状態としＢ相を記録状態とする。つまりＡ相（アモル
ファス相）とＢ相（準安定結晶相）の間の相変化により
記録消去を行う。これにより、前述したように、アモル
ファス相と安定結晶相の間の相変化により記録消去を行
う従来法よりも速い相変化速度が得られ、より高速での
記録消去が可能となる。

【００５９】準安定結晶相を未記録・消去状態とし、記
録時にアモルファス相のマークを形成してもよいし、ア
モルファス相を未記録・消去状態とし、記録時に準安定
結晶相のマークを形成してもよい。更にまた、準安定結
晶相を未記録・消去状態とし、記録時にアモルファス相
のマークを形成し、それが更に安定結晶相に相転移して
もよい。

【００６０】以下、準安定結晶相を未記録・消去状態と
し、記録時にアモルファス相のマークを形成する場合を
例として説明する。通常、ディスク状の媒体には螺旋状
又は同心円状に記録トラックが形成され、これに沿って
情報の記録が行われる。媒体を高速で回転させながら光
照射部から出射した光ビーム（レーザー）スポットを記
録層に照射し、光照射部と媒体とを高速で相対移動させ
ながら記録・再生・消去を行う。

【００６１】光源から出射した光は、通常各種光学系を
経て対物レンズを通って媒体に照射される。光照射部を
媒体に対して相対移動させるとは、例えば対物レンズを
ほぼ固定した状態でディスク状の媒体を回転させなが
ら、該レンズから媒体の記録トラックに光を照射する。
記録トラックが媒体に螺旋状に形成されている場合は、
媒体を回転させながら対物レンズをディスク半径方向に
少しずつ変移させる。

【００６２】まず、アモルファス相を形成する際には高
パワーのレーザーパルスと低パワーのレーザーパルスを
交互に照射するのが好ましい。以下、高パワーのレーザ
ーパルスを記録パルスと称し、このとき印加されるパワ
ーを記録パワーＰｗとする。また低パワーのレーザーパ
ルスをオフパルスと称し、このとき印加されるパワーを
バイアスパワーＰｂとする。

【００６３】上記高パワーのレーザーパルスと低パワー
のレーザーパルスとを交互に照射することにより、記録
パルスにより加熱された領域をオフパルスの間に相対的
に急冷することができ、アモルファス相が形成されやす
いくなる。パルスの立上がり／立下がりを速くしたり、
記録に用いるレーザー光源を安価なものとするために
は、小さい記録パワーＰｗで記録できるのが好ましい
が、小さいパワーで記録可能であるということは再生光
で劣化しやすいことにつながる。このため、媒体は記録
パワーＰｗが８〜２５ｍＷになるように設計するのが好
ましい。より好ましくは８〜２０ｍＷである。

【００６４】なお、バイアスパワーＰｂは記録パワーＰ
ｗの０．５倍以下（Ｐｂ／Ｐｗ≦０．５）が好ましく、
より好ましくは０．３倍以下（Ｐｂ／Ｐｗ≦０．３）で
ある。ここで、トラッキング性能等を考慮すると、バイ
アスパワーＰｂは、再生時に照射する再生光のパワーＰ
ｒの値に近い値が好ましい。再生パワーＰｒは通常０．
５〜１．０ｍＷである。

【００６５】冷却速度を速めたい場合には、バイアスパ
ワーＰｂを小さくするのがよく、０としてもよい。即ち
光を照射しなくてもよい。準安定結晶相形成時には、記
録層に消去パワーＰｅのレーザー光を連続照射するのが
好ましい。消去パワーＰｅは、オーバーライトの際に準
安定結晶相を消去できるよう記録層を加熱できる大きさ
であれば特に制限はないが、通常、バイアスパワーＰｂ
より大きく記録パワーＰｗより小さい。例えば０．２≦
Ｐｅ／Ｐｗ＜１．０とする。消去パワーＰｅが連続照射
されると、記録層は結晶化温度付近まで加熱されるとと
もに、加熱された領域を相対的に徐冷することができ、
準安定結晶相を形成できる。

【００６６】但し、（Ａ）（Ａ−１）（ＩＩ）で説明し
たような第二の態様を利用する場合、つまり記録マーク
が保存中にアモルファス相から安定結晶相に相変化する
光学的情報記録用媒体を用いる場合は、消去パワーＰｅ
をより高くするのが好ましい。安定結晶マークは記録層
を一旦溶融しないと消去（準安定結晶相への相変化）さ
れないため、消去パワーＰｅを記録層が溶融する程度ま
で上げることが好ましい。この場合、例えば、０．５≦
Ｐｅ／Ｐｗ≦１．０とする。

【００６７】以上を組み合わせることで、アモルファス
相と準安定結晶相を形成し分けることができ、オーバー
ライト記録を行うことができる。アモルファス相を形成
する際に記録パルスとオフパルスを交互に照射する具体
例を以下に示す。長さｎＴ（Ｔは基準クロック周期、ｎ
は自然数）のマーク（アモルファス相）を形成する際に
は、時間ｎＴを下記数式（３）のように分割する。

【００６８】

【数１】 α₁Ｔ、β₁Ｔ、α₂Ｔ、β₂Ｔ、・・・、α_m-1Ｔ、β_m-1Ｔ、α_mＴ、β_mＴ …（３）（但し、α₁＋β₁＋α₂＋β₂＋・・・α_m-1＋β_m-1＋α
_m＋β_m＝ｎ−ｊ、ｊは０以上の実数、ｍは１以上の整数
であり、ｊ、ｍは媒体及び記録条件の組合せにより決め
られる値である。）上記式において、αiＴ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間に記録
パルスを照射し、βiＴ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間にはオ
フパルスを照射して記録する。そしてマークとマークの
間の領域（準安定結晶相）においては、消去パワーＰｅ
を有する光を照射する。これによってオーバーライト記
録を行える。

【００６９】本発明の光学的情報記録用媒体への記録消
去方法として好ましいのは、上記（Ａ）で説明した光学
的情報記録用媒体に対して、基準クロック周期Ｔの１５
ｎｓｅｃ以下でのみ情報信号の記録消去を行う記録消去
方法であり、記録に際しては高パワーのレーザーパルス
と低パワーのレーザーパルスが交互に照射され、該低パ
ワーのレーザーパルスがパルス幅０．９Ｔ以上のパルス
を含むものである。低パワーのレーザーパルスのパルス
幅を０．９Ｔ以上とするのは、基準クロック周期が１５
ｎｓｅｃ以下と短い高速記録においてパルス分割記録を
用いる場合には、十分な冷却速度を得るために該低パワ
ーレーザーパルスを長くすることが必要となるためであ
る。

【００７０】

【実施例】以下に本発明を実施例を用いて説明するが、
その要旨の範囲を越えない限り本発明は実施例に限定さ
れるものではない。（実施例１〜４、比較例１〜６）溝幅０．５μｍ、溝深
さ４０ｎｍ、溝ピッチ１．６μｍの案内溝を有する直径
１２０ｍｍ、１．２ｍｍ厚のディスク状ポリカ−ボネ−
ト基板上に、（ＺｎＳ） ₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層、Ａｕ−Ｇ
ｅ−Ｓｂ記録層、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層、Ａｌ
_99.5Ｔａ_0.5合金反射層をスパッタリング法により成膜
し、相変化型光ディスクを作製した。

【００７１】なお、実施例１〜４、比較例１〜６それぞ
れの膜厚構成及び記録層組成を、表−１に示す。またこ
れらの組成を（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_yで表記した場合
のｘ、ｙの値も併せて表−１に記載した。尚、表−１に
おいて、実施例１の膜厚構成は、“Ｓｕｂ．／１００／
１８／４０／２００”と記載されているが、これは、
“基板（Ｓｕｂ．）上の保護層（ＺｎＳ）₈₀（Ｓｉ
Ｏ₂）₂₀層の膜厚が１００ｎｍ、前記保護層上のＡｕ−
Ｇｅ−Ｓｂ記録層の膜厚が１８ｎｍ、前記記録層上の保
護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層の膜厚が４０ｎｍ、
前記保護層上のＡｌ_99. ₅Ｔａ_0.5合金反射層の膜厚が２
００ｎｍ”であることを意味している。これは、実施例
２〜４、比較例１〜６の膜厚構成においても同様であ
る。

【００７２】

【表１】

【００７３】得られたディスクのうち比較例１、２のデ
ィスクは、ディスク作製直後の反射率がそれぞれ１４
％、８％で、線速度１．２〜２４ｍ／ｓの範囲でパワー
１２ｍＷ以下のいかなるＤＣレ−ザ−光照射によっても
反射率は変化しなかった。従って、少なくともこの線速
度範囲においては、相変化型光ディスクの初期結晶化が
できず、相変化型光ディスクとしての使用はできなかっ
た。これは、準安定結晶相が安定に存在できず、常に安
定結晶相となっているためと考えられる。

【００７４】比較例３、４のディスクは、ディスク作製
直後の反射率がそれぞれ４％、４％で、線速度１．２〜
２４ｍ／ｓの範囲で１２ｍＷ以下のいかなるＤＣレ−ザ
−光照射によっても均一な反射率上昇は見られなかっ
た。従って少なくともこの線速度範囲においては、相変
化型光ディスクの初期結晶化が良好に行えず、相変化型
光ディスクとしての使用は困難であった。これは、アモ
ルファス相から準安定結晶相への相変化速度が遅いため
均一な準安定相が得られず、ＤＣレーザー光照射によっ
ても、記録層がほとんどアモルファス相のまま変化しな
いためと考えられる。

【００７５】次に実施例１〜３のディスクについて、初
期結晶化した後、レ−ザ−波長７８０ｎｍ、ＮＡ０．５
のピックアップを有するディスク評価装置を用い、以下
の手順で案内溝内に記録・消去を行ったのち再生してデ
ィスク特性を評価した。まず、線速度２４ｍ／ｓ、基準
クロック周期Ｔ＝１１．６ｎｓ、Ｐｗ＝２１ｍＷ、Ｐｅ
＝１０．５ｍＷ、Ｐｂ＝０．８ｍＷで、ＥＦＭランダム
信号を図１に示すレーザー波形を用いて記録した。

【００７６】すなわち、長さｎＴ（Ｔは基準クロック周
期で、ｎは３〜１１の自然数）のマーク（アモルファス
相）を形成する際には、時間ｎＴの期間を上記数式
（３）のように分割し、記録パワーＰｗを持つ記録パル
ス、バイアスパワーＰｂを持つオフパルスを交互に照射
し、一部消去パワーＰｅを照射した。マーク間（準安定
結晶相）を形成する期間は消去パワーＰｅを持つ消去光
を照射した。

【００７７】詳しくは、各マーク形成時はＰｗとＰｂの
パルス列を次のように照射した（Ｔは基準クロック周
期）。

【００７８】

【表２】３Ｔマーク部：１．５ＴのＰｗ、１．２ＴのＰ
ｂ４Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
０．６ＴのＰｂ５Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５
ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ６Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ７Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ８Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
０．６ＴのＰｂ９Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５Ｔ
のＰｗ、０．６ＴのＰｂ１０Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰ
ｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰ
ｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ１１Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰ
ｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰ
ｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰ
ｂ以上のように記録したＥＦＭランダム信号を、線速度
２．４ｍ／ｓで再生し、マーク間部とマーク部の反射率
を測定した。結果を初期反射率として表−１に示す。な
お、マーク間部は未記録部・消去部に対応し、マーク部
は記録部に対応する。

【００７９】その後１０５℃の環境にディスクを３時間
保ち（加速試験）、以上のように記録しておいた信号の
マーク間部とマーク部の反射率を再度測定した。結果を
加速試験後反射率として表−１に示す。実施例１では、
マーク間部の反射率は、初期及び加速試験後においてほ
とんど同等であり、加速試験によるマーク間部の反射率
低下はほとんど見られなかった。実施例２では、加速試
験後によるマーク間部の反射率低下は約７％であった。
これは、実施例２の記録層組成は、実施例１の記録層組
成に比べてＡｕの含有量が少ないため、準安定相の保存
安定性が多少低下していることによるものと考えられ
る。しかし、上記反射率の低下のレベルは、実使用レベ
ルから考えれば問題とはならないものである。実施例３
では、加速試験によるマーク間部の反射率低下は約９％
であった。これは、実施例１、２の記録層組成と比較し
て、実施例３の記録層組成においては、Ａｕ含有量が少
ないため、準安定相の保存安定性が低下したことによる
ものと考えられる。しかし、上記反射率の低下のレベル
は、実使用レベルから考えれば問題とはならないもので
ある。したがって、準安定相の保存安定性について、優
れているものから順に挙げれば実施例１、実施例２、実
施例３となる。

【００８０】次に、実施例１〜３のディスクにおける、
記録層の相状態についてより詳細に考察する。これらの
ディスクでは、初期の記録消去において、２４ｍ／ｓの
線速度で消去パワー１０．５ｍＷの光照射によりマーク
部は消去可能である一方、マーク部の形成は少なくとも
１７ｍＷ以上の記録パワーが必要であった。つまり、初
期のマーク部をＬ相、マーク間部をＭ相とすると、Ｌ相
からＭ相への相変化がＭ相からＬ相への相変化よりも低
温で起こり得るのでＬ相よりＭ相の方が安定である。

【００８１】実施例１のディスクにおいては、記録層の
マーク部は、初期においては線速度２．４ｍ／ｓ、パワ
ー５ｍＷのＤＣレ−ザ−光照射で消去可能であったのに
対し、加速試験後には、上記と同条件でＤＣレーザー光
照射を行っても、記録層のマーク部によっては消去され
ない部分があった。これは、初期のマーク部をＬ相、マ
ーク間部をＭ相とすると、信号記録時に形成されたマー
クのＬ相の一部が、１０５℃での加速試験後に、Ｌ相と
同程度の反射率を持ち、Ｌ相でもＭ相でもないＮ相へ相
変化したことを意味する。

【００８２】実際、線速度２．４ｍ／ｓで、記録層を溶
融させる程は大きくないと考えられるパワー５ｍＷのＤ
Ｃレ−ザ−光を該ディスクに１０００回照射したのち、
このディスクに再生光を照射し、オシロスコ−プで再生
信号波形を観察したところ、上記の消去されない部分
（Ｎ相）がマーク間部（Ｍ相）にも広がる傾向にあっ
た。これはマーク間部のＭ相が少しずつより安定なＮ相
に相変化していることを示している。

【００８３】Ｎ相は、線速度２．４ｍ／ｓで、記録層を
溶融させると考えられるパワー１０ｍＷのＤＣレ−ザ−
光照射により未記録状態の反射率に戻った。Ｍ相に相変
化したと考えられる。しかし６ｍＷ以下のＤＣレーザー
光照射ではＮ相はＭ相に相変化しなかった。これらのこ
とより、Ｍ相からＮ相への相変化がＮ相からＭ相への相
変化よりも低温で起こり得るのでＭ相よりＮ相の方が安
定である。

【００８４】実施例２、３のディスクでも、線速度２．
４ｍ／ｓで５ｍＷのＤＣレーザー光を１０００回照射す
ることによりマーク間部反射率が低下した。これは、Ｍ
相がＮ相に相変化したためと考えられる。この部分は記
録層が溶融すると思われる１０ｍＷのＤＣレ−ザ−光照
射により未記録状態の反射率に戻ったが、６ｍＷ以下の
ＤＣレーザー光照射では戻らなかった。つまり、実施例
２、３のディスクにおいても、Ｍ相からＮ相への相変化
が、Ｎ相からＭ相への相変化よりも低温で起こり得るの
でＭ相よりＮ相の方が安定であることがわかる。

【００８５】以上のことから、実施例１、２、３におい
て、Ｌ相よりＭ相の方が安定であり、Ｍ相よりもＮ相の
方が安定である。従って、Ｌ相はＡ相に該当し、アモル
ファス相であると、Ｍ相はＢ相に該当し、準安定結晶相
であると、Ｎ相はＣ相に該当し、安定結晶相であると考
えられる。また、初期の消去記録においては、Ｂ相（Ｍ
相、準安定結晶相）を未記録・消去状態とし、Ａ相（Ｌ
相、アモルファス相）を記録状態としている。そして、
実施例１、２、３のディスクにおいては、Ａ相とＢ相と
の間での相変化を利用しているため、２４ｍ／ｓという
高線速においても記録消去ができるのである。

【００８６】なお、実施例１〜３のディスクの記録層の
相状態の詳細な考察を行うための実験において、線速度
をマーク記録時の２４ｍ／ｓから２．４ｍ／ｓに低下さ
せた理由は、レーザー照射時の冷却速度を遅くし温度が
上昇している時間を長くすることにより、最も安定なＮ
相への相変化を観察しやすくするためである。次に、実
施例３と同様の記録層組成で膜厚構成を多少変化させた
実施例４のディスクを用い初期結晶化後オーバーライト
ジッタ特性を測定した。

【００８７】まず、線速度２４ｍ／ｓ、基準クロック周
期Ｔ＝１１．６ｎｓ、Ｐｅ／Ｐｗ比＝０．４５、Ｐｂ＝
０．８ｍＷとし、ＥＦＭランダム信号を５０回オーバー
ライト記録した。記録パワーは１７〜２４ｍＷとした。
長さｎＴ（Ｔは基準クロック周期で、ｎは３〜１１の自
然数）のマーク（アモルファス相）を形成する際には、
時間ｎＴの期間を上記数式（３）のように分割し、記録
パワーＰｗを持つ記録パルス、バイアスパワーＰｂを持
つオフパルスを交互に照射し、一部消去パワーＰｅを照
射した。マーク間（準安定結晶相）を形成する期間は消
去パワーＰｅを持つ消去光を照射した。

【００８８】詳しくは、各マーク形成時はＰｗとＰｂの
パルス列を次のように照射した（Ｔは基準クロック周
期）。

【００８９】

【表３】３Ｔマーク部：１．２５ＴのＰｗ、０．７Ｔの
Ｐｂ４Ｔマーク部：１．１ＴのＰｗ、０．８５ＴのＰｂ、１
ＴのＰｗ、０．２ＴのＰｂ５Ｔマーク部：１．１ＴのＰｗ、１．２５ＴのＰｂ、
１．３ＴのＰｗ、０．２ＴのＰｂ６Ｔマーク部：１．１ＴのＰｗ、０．８５ＴのＰｂ、１
ＴのＰｗ、０．８５ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．２Ｔの
Ｐｂ７Ｔマーク部：１．１ＴのＰｗ、１．２５ＴのＰｂ、１
ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１．３のＰｗ、０．２ＴのＰｂ８Ｔマーク部：１．１ＴのＰｗ、０．８５ＴのＰｂ、１
ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．８５ＴのＰ
ｂ、１ＴのＰｗ、０．２ＴのＰｂ９Ｔマーク部：１．１ＴのＰｗ、１．２５ＴのＰｂ、１
ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１．
３ＴのＰｗ、０．２ＴのＰｂ１０Ｔマーク部：１．１ＴのＰｗ、０．８５ＴのＰｂ、
１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１
ＴのＰｗ、０．８５ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．２Ｔの
Ｐｂ１１Ｔマーク部：１．１ＴのＰｗ、１．２５ＴのＰｂ、
１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１
ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１．３ＴのＰｗ、０．２ＴのＰ
ｂ以上のように記録したＥＦＭランダム信号を、線速度
２．４ｍ／ｓで再生し、３Ｔマークジッタと３Ｔスペー
スジッタを測定した。結果を図２に示す。ＣＤ−ＲＷの
規格である１７．５ｎｓ以下のジッタが十分に得られて
おり、優れたオーバーライトジッタ特性を持つことがわ
かる。

【００９０】つぎにＡｕが含まれないＧｅＳｂ系に関し
て同様の測定を試みた。結晶化速度の点で上記記録条件
に適した組成と思われるＧｅ₁₆Ｓｂ₈₄（比較例５）とＧ
ｅ₁₇Ｓｂ₈₃（比較例６）を試みた。しかしながら、比較
例５、６のいずれのディスクも初期結晶化後にオシロス
コープで再生波形を観察すると、結晶相（未記録状態）
の反射率レベルが一定ではなく幅を持って太い線となっ
ていた。これは、初期結晶化後において記録層が均一に
結晶化されていないためと考えられる。また、これらデ
ィスクのジッタの値は２５ｎｓ以下にはならず信号振幅
も小さく、とても使用可能なディスクとはいえない。

【００９１】以上より、（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_yの組
成において、０．０１≦ｘ≦０．４、０＜ｙ≦０．３と
することにより、記録信号保存安定性、及び高転送レー
トオーバーライト記録時ジッタ特性に優れる光学的情報
記録用媒体を得ることができる。さらに、上記組成にお
いて、０．１２≦ｘ≦０．４、０＜ｙ≦０．３とするこ
とにより、記録信号保存安定性に特に優れる媒体を得る
ことができる。（実施例５〜９、比較例７、８）溝幅０．５μｍ、溝深
さ４０ｎｍ、溝ピッチ１．６μｍの案内溝を有する直径
１２０ｍｍ、１．２ｍｍ厚のディスク状ポリカ−ボネ−
ト基板上に、（ＺｎＳ） ₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層（１００ｎ
ｍ）、Ａｕ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層（１８ｎｍ）、
（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層（４０ｎｍ）、Ａｌ_99.5
Ｔａ_0.5合金反射層（２００ｎｍ）をスパッタリング法
により成膜し、相変化型光ディスクを作製した。

【００９２】なお、記録層組成は表−２に示す７種類と
した。またこれらの組成を（（Ａｕ _xＳｂ_1-x）_1-yＧ
ｅ_y）_1-zＴｅ_zで表記した場合のｘ、ｙ、ｚの値も併せ
て表−２に記載した。

【００９３】

【表４】

【００９４】得られたディスクのうち、比較例７のディ
スクは、ディスク作製直後の反射率は１４％で、線速度
１．２〜２４ｍ／ｓの範囲でパワー１２ｍＷ以下のいか
なるＤＣレ−ザ−光照射によっても反射率は変化しなか
った。従って、少なくともこの線速度範囲においては、
相変化型光ディスクの初期結晶化ができず、相変化型光
ディスクとしての使用はできなかった。これは、準安定
結晶相が安定に存在できず、常に記録層が安定結晶相と
なっているためと考えられる。

【００９５】比較例８のディスクは、ディスク作製直後
の反射率は４％で、線速度１．２〜２４ｍ／ｓの範囲で
１２ｍＷ以下のいかなるＤＣレ−ザ−光照射によっても
均一な反射率上昇は見られなかった。従って、少なくと
もこの線速度範囲においては、相変化型光ディスクの初
期結晶化ができず、相変化型光ディスクとしての使用は
できなかった。これは、アモルファス相から準安定結晶
相への相変化速度が遅いため、均一な準安定相が得られ
ず、記録層がほとんどアモルファス相のままであるため
と考えられる。

【００９６】これに対し、実施例５〜９の各ディスク
は、線速度１．２〜２４ｍ／ｓの範囲で１２ｍＷ以下の
ＤＣレ−ザ−光照射によって均一な反射率上昇が観察さ
れた。初期結晶化した実施例５〜９の各ディスクについ
て、レ−ザ−波長７８０ｎｍ、ＮＡ０．５のピックアッ
プを有するディスク評価装置を用い、以下の手順で案内
溝内に記録・消去を行ったのち再生してディスク特性を
評価した。

【００９７】まず、線速度２４ｍ／ｓ、基準クロック周
期Ｔ＝１１．６ｎｓ、Ｐｗ＝２１ｍＷ、Ｐｅ＝１０．５
ｍＷ、Ｐｂ＝０．８ｍＷで、ＥＦＭランダム信号を図１
に示すレーザー波形を用いて記録した。図１において横
軸は時間、縦軸はレーザーパワーであり、記録パワーＰ
ｗ、消去パワーＰｅ、バイアスパワーＰｂの３種類のパ
ワーを使用している。図１（ａ）は長さ３Ｔのマークを
記録する場合のレーザー波形を表し、図１（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、
（ｉ）はそれぞれ長さ４Ｔ、５Ｔ、６Ｔ、７Ｔ、８Ｔ、
９Ｔ、１０Ｔ、１１Ｔのマークを記録する場合のレーザ
ー波形を表す。

【００９８】すなわち、長さｎＴ（Ｔは基準クロック周
期で、ｎは３〜１１の自然数）のマーク（アモルファス
相）を形成する際には、時間ｎＴの期間を上記数式
（３）のように分割し、記録パワーＰｗを持つ記録パル
ス、バイアスパワーＰｂを持つオフパルスを交互に照射
し、一部消去パワーＰｅを照射した。マーク間（準安定
結晶相）を形成する期間は消去パワーＰｅを持つ消去光
を照射した。

【００９９】詳しくは、各マーク形成時はＰｗとＰｂの
パルス列を次のように照射した（Ｔは基準クロック周
期）。

【０１００】

【表５】３Ｔマーク：１．５ＴのＰｗ、１．２ＴのＰｂ４Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
０．６ＴのＰｂ５Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５Ｔ
のＰｗ、０．６ＴのＰｂ６Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１
ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ７Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ８Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１
ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．
６ＴのＰｂ９Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１
ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５Ｔの
Ｐｗ、０．６ＴのＰｂ１０Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１
ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ１１Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ以上のように記録したＥＦＭランダム信号を、線速度
２．４ｍ／ｓで再生し、マーク間部とマーク部の反射率
を測定した。結果を初期反射率として表−２に示す。な
お、マーク間部は未記録部・消去部に対応し、マーク部
は記録部に対応する。

【０１０１】実施例５〜９の初期状態では、マーク間部
（未記録部・消去部）は準安定相であり、マーク部（記
録部）はアモルファス相であると推定される。また、一
般的にアモルファス相は１種しかなく他は結晶相である
ことから、準安定相は準安定結晶相であると推定され
る。その後１０５℃の環境にディスクを３時間保ち（加
速試験）、以上のように記録しておいた信号のマーク間
部とマーク部の反射率を再度測定した。結果を加速試験
後反射率として表−２に示す。

【０１０２】実施例５、６のディスクでは、初期と加速
試験後でマーク間部の反射率低下はほとんど見られず、
相変化型光ディスクとして良好な性能を示していること
がわかる。また、実施例７のディスクは、加速試験後に
おけるマーク間部の反射率の低下率は、約７％であっ
た。これは、実施例５、６のディスクに比べて、実施例
７の光ディスクの記録層中に含有されるＡｕ量が少ない
ため準安定相の保存安定性が多少低下しているためと考
えられる。しかし、上記反射率の低下のレベルは、実使
用レベルから考えれば問題とはならないものである。

【０１０３】実施例８、９のディスクでは、マーク間部
反射率の低下は見られず良好な保存安定性を示す。一
方、マーク部においては、上記加速試験によりその反射
率が若干上昇する結果となった。これは、加速試験によ
り、アモルファスマークが未記録状態の準安定相に相変
化するためと考えられる。次に、実施例５〜７での記録
層の相状態についてより詳細に考察する。

【０１０４】これらのディスクでは初期の記録消去にお
いて、２４ｍ／ｓの線速度で消去パワー１０．５ｍＷの
光照射によりマーク部は消去可能である一方、マーク部
の形成は少なくとも１７ｍＷ以上の記録パワーが必要で
あった。つまり、初期のマーク部をＬ相、マーク間部を
Ｍ相とすると、Ｌ相からＭ相への相変化がＭ相からＬ相
への相変化よりも低温で起こり得るのでＬ相よりＭ相の
方が安定である。

【０１０５】実施例５、６では、マーク部は初期には線
速度２．４ｍ／ｓ、パワー５ｍＷのＤＣレ−ザ−光照射
で消去可能であったのに対し、加速試験後にはマーク部
に同条件で消去されない部分が生じていた。つまり、初
期のマーク部をＬ相、マーク間部をＭ相とすると、信号
記録時に形成されたマークのＬ相の一部が、１０５℃で
の加速試験後に、Ｌ相と同程度の反射率を持ち、Ｌ相で
もＭ相でもないＮ相へ相変化した。

【０１０６】実際、線速度２．４ｍ／ｓで、照射により
記録層が溶融しないと思われるパワー５ｍＷのＤＣレ−
ザ−光を該ディスクに１０００回照射した後、ディスク
に再生光を照射してオシロスコ−プで再生信号波形を観
察したところ、上記の消去されない部分（Ｎ相）がマー
ク間部（Ｍ相）にも広がる傾向にあった。これはマーク
間部のＭ相が少しずつより安定なＮ相に相変化している
ことを示している。

【０１０７】Ｎ相となる領域は、実施例５より実施例６
のディスクでより多く観察された。また、Ｎ相は、線速
度２．４ｍ／ｓで、記録層が溶融すると思われるパワー
１０ｍＷのＤＣレ−ザ−光照射により未記録状態の反射
率に戻った。Ｎ相がＭ相に相変化したと考えられる。し
かし６ｍＷ以下のＤＣレーザー光照射ではＮ相はＭ相に
相変化しなかった。

【０１０８】これらのことより、Ｍ相からＮ相への相変
化がＮ相からＭ相への相変化よりも低温で起こり得るの
でＭ相よりＮ相の方が安定である。実施例７のディスク
でも、線速度２．４ｍ／ｓで５ｍＷのＤＣレーザー光を
１０００回照射することによりマーク間部反射率が低下
した。Ｍ相がＮ相に相変化したと考えられる。この部分
は、記録層が溶融すると思われる１０ｍＷのＤＣレ−ザ
−光照射により未記録状態の反射率に戻ったが、６ｍＷ
以下のＤＣレーザー光照射では未記録状態の反射率に戻
らなかった。Ｍ相からＮ相への相変化がＮ相からＭ相へ
の相変化よりも低温で起こり得るのでＭ相よりＮ相の方
が安定である。

【０１０９】以上のことから、実施例５〜７の各ディス
クにおいて、Ｌ相はアモルファス相、Ｍ相は準安定相
（準安定結晶相）、Ｎ相は安定相（安定結晶相）である
と考えられる。なお、実施例５〜７のディスクの記録層
の相状態の詳細な考察を行うための実験において、線速
度をマーク記録時の２４ｍ／ｓから２．４ｍ／ｓに低下
させた理由は、レーザー照射時の冷却速度を遅くし温度
が上昇している時間を長くすることにより、最も安定な
Ｎ相への相変化を観察しやすくするためである。（実施例１０〜１３、比較例９〜１１）溝幅０．５μ
ｍ、溝深さ４０ｎｍ、溝ピッチ１．６μｍの案内溝を有
する直径１２０ｍｍ、１．２ｍｍ厚のディスク状ポリカ
−ボネ−ト基板上に、（ＺｎＳ） ₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層
（８０ｎｍ）、Ａｕ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓｎ記録層（１５ｎ
ｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層（３０ｎｍ）、Ａ
ｌ_99.5Ｔａ_0.5合金反射層（２００ｎｍ）をスパッタリ
ング法により成膜し、相変化型光ディスクを作製した。

【０１１０】なお、記録層組成は表−３に示した。また
これらの組成を（（Ａｕ_xＳｂ_1-x） _1-yＧｅ_y）_1-zＳｎ_z
で表記した場合のｘ、ｙ、ｚの値も併せて表−３に記載
した。これらのディスクは、レ−ザ−波長７８０ｎｍ、
ＮＡ０．５のピックアップを有するディスク評価装置を
用い、２．４ｍ／ｓ、１０ｍＷのＤＣレーザー光を照射
することにより初期結晶化を試みた。

【０１１１】

【表６】

【０１１２】得られたディスクのうち比較例１１のディ
スクは、前記の初期化操作による均一な反射率上昇は見
られなかった。また初期化操作後のディスクの反射率は
７％と低かった。つまり、記録層の初期結晶化をするこ
とができなかった。従って相変化型光ディスクとしての
使用は困難である。これは、アモルファス相から準安定
結晶相への相変化速度が遅いため均一な準安定相が得ら
れないため、またはＡｕ−Ｓｂ系準安定相のような構造
が安定に存在し得なくなったためと考えられる。

【０１１３】比較例１０のディスクは、ディスク作製直
後の反射率は１０％で、前記の初期化操作による反射率
変化はみられなかった。つまり、記録層を初期結晶化を
することができなかった。従ってこの組成では相変化型
光ディスクとしての使用はできない。これは、準安定結
晶相が安定に存在できず、記録層が常に安定結晶相とな
っているためと考えられる。

【０１１４】比較例９のディスクは、前記の初期化操作
による均一な反射率上昇は見られなかった。従って、こ
の組成では相変化型光ディスクの初期結晶化が良好に行
えず、相変化型光ディスクとしての使用は困難であっ
た。このディスクの記録層は、初期化操作によって結晶
化はするものの、このディスクの再生波形をオシロスコ
ープで観察すると、結晶相の反射率レベルが一定ではな
く幅を持って太い線となっていた。これは、均一な結晶
化ができていないためである。このように均一な結晶化
ができない理由は、Ａｕ−Ｓｂ系準安定相が形成されな
いためと思われる。

【０１１５】実施例１０〜１３のディスクは、初期化操
作により、記録層が均一に初期結晶化した。つまり、上
記比較例９〜１１の各ディスクと比較して、良好な相変
化型光ディスクを得ることができた。さらに、実施例１
０〜１３の各ディスクではＡｓ−ｄｅｐｏアモルファス
状態の反射率は６％以下であり、結晶状態の反射率との
差は良好であった。

【０１１６】実施例１０〜１３の各ディスクは、上記測
定の後、１０５℃の環境に保持された後（加速試験）、
初期結晶化部とＡｓ−ｄｅｐｏ部反射率を再度測定し
た。結果を表−３に示す。また、（（初期結晶部反射
率）−（加速試験後結晶部反射率））／（初期結晶部反
射率）で定義した反射率低下率も記載した。Ｓｎの含有
量の増加と共に反射率低下率が小さくなっていくことが
わかる。（実施例１４〜１８、比較例１２〜１６）溝幅０．５μ
ｍ、溝深さ４０ｎｍ、溝ピッチ１．６μｍの案内溝を有
する直径１２０ｍｍ、１．２ｍｍ厚のディスク状ポリカ
−ボネ−ト基板上に、（ＺｎＳ） ₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層
（１００ｎｍ）、Ａｕ−Ｓｂ−Ｇｅ−Ｉｎ記録層（１８
ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層（４０ｎｍ）、
Ａｌ_99.5Ｔａ_0.5合金反射層（２００ｎｍ）をスパッタ
リング法により成膜し、さらにその上に紫外線硬化樹脂
層を設けた相変化型光ディスクを作製した。

【０１１７】なお、記録層組成は表−４に示す１０種類
とした。またこれらの組成を（（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧ
ｅ_y）_1-zＩｎ_zで標記した場合のｘ、ｙ、ｚの値も併せ
て表―４に示した。

【０１１８】

【表７】

【０１１９】各ディスクの初期結晶化は良好に行うこと
ができた。初期結晶化した後、レ−ザ−波長７８０ｎ
ｍ、ＮＡ０．５のピックアップを有する光ディスク評価
装置を用いて、以下の手順で基板を通して案内溝内にＤ
Ｃレーザー光を照射するレーザー照射試験を行った。レ
ーザー照射試験とは、線速度を２．４ｍ／ｓとし、１０
ｍＷのＤＣ光を１００回、９ｍＷのＤＣ光を１００回、
８ｍＷのＤＣ光を１００回、７ｍＷのＤＣ光を１００
回、６ｍＷのＤＣ光を１００回、５ｍＷのＤＣ光を１０
０回、４ｍＷのＤＣ光を１００回、３ｍＷのＤＣ光を１
００回この順に照射する試験である。そして、レーザー
照射試験前後の反射率を測定し、反射率低下を測定し
た。結果を表−４に示す。尚、反射率低下率は、（（初
期反射率）−（レーザー照射試験後反射率））／（初期
反射率）として定義した。

【０１２０】レーザー照射試験は、初期結晶状態よりも
安定な相が存在する場合にこの安定相への相変化が起こ
りやすい状況を作っている。理由は以下の通りである。
つまり、常温で複数の相が存在する場合、すべての相は
最も安定な相に相変化する傾向にあるが、温度を適度に
上昇させることによりこの相変化速度は速くなる。１０
ｍＷのＤＣ光を照射するとトラック中心部は溶融する
が、ビーム中心から離れるにつれレーザー光の強度は小
さくなるため、トラック中心からある程度離れた位置で
は安定相への相変化速度が相対的に速くなるような温度
範囲になる。１００回のＤＣ光照射をおこなうのはこの
温度に保たれる累積時間を長くするためである。次にレ
ーザーパワーを９ｍＷにすると、安定相への相変化速度
が相対的に速くなるような温度範囲になる位置は１０ｍ
Ｗのときより多少トラック中心に近くなる。このとき、
１０ｍＷのＤＣ光照射により安定相に変化した部分はそ
のまま安定相として留まる。このように次第にＤＣ光の
パワーを小さくしていくことにより安定相となる領域が
広くなっていくと考えられる。

【０１２１】表−４に見られるように、実施例１４〜１
８の各ディスクのレーザー照射試験での反射率の低下率
は、比較例１２〜１６の各ディスクのそれよりも小さか
った。比較例のすべてのディスクで、レーザー照射試験
による反射率の低下率は５５％を越える大きなものであ
った。これは、比較例１２〜１６の各ディスクの記録層
は、実施例１４〜１８の各ディスクの記録層と比較し
て、記録消去には使用しない初期結晶相より安定な結晶
相により相変化しやすいことを意味している。尚、表−
４においては、比較例１６のディスクの「レーザー照射
試験後反射率」、「反射率低下率」の欄には反射率のデ
ータが記載されていない。これは、比較例１６のディス
クにおいては、レーザー照射試験後は反射率が低くなり
すぎて再生が不可能となったためである。

【０１２２】実施例１４〜１８のディスクでは、反射率
の低下が明らかに抑えられており、安定結晶相への相変
化が起こりにくくなっていることがわかる。特に、実施
例１８のディスクの結果と実施例１４〜１７のディスク
の結果とを比較してわかるように、記録層組成を、Ａｕ
−Ｓｂ系合金にＧｅ、さらにはＩｎを含有させる組成と
することにより、安定結晶相への相変化がさらに起こり
にくくなる。

【０１２３】比較例１２〜１６の各ディスクと比較例
５、６及び９の各ディスクとは、記録層にＡｕを含有し
ない点で共通するが、比較例１２〜１６の各ディスク
は、比較例５、６及び９の各ディスクよりも、ディスク
の初期結晶化を良好に行うことができる点で優れてい
る。これは、Ａｕを含まない記録層組成においてもＳ
ｂ、Ｇｅ、及びＩｎの含有量を制御することにより、初
期結晶化が可能となるようなディスクを得ることができ
ることを意味する。しかしながら、初期結晶化が良好に
行えるような比較例１２〜１６の各ディスクにおいて
も、これらディスクは記録層にＡｕを含有していないた
め、レーザー照射試験により安定結晶相への相変化が起
こりやすくなり、結果として記録層の反射率の低下が大
きくなる。

【０１２４】一方、本発明の光学的情報記録用媒体の記
録層は、Ａｕを所定量含有することを必須とする。これ
は、前にも説明した通り、Ａｕを所定量含有するからこ
そ準安定結晶が安定に存在し、安定結晶相への相変化が
抑制されるからである。そしてこのことは、上記実施例
１４〜１８の各ディスクのレーザー照射試験の結果から
も明らかである。

【０１２５】また、実施例１４〜１８及び比較例１２〜
１６のいずれのディスクにおいても、レーザー照射試験
後に５ｍＷ以下のレーザーを照射しても反射率に変化は
なかったが、１０ｍＷのＤＣ光を１回照射するとほぼ初
期の反射率に戻った。これは、５ｍＷ以下のレーザーで
は記録層は溶融しないが、１０ｍＷのＤＣ光照射で記録
層が溶融し、準安定相に相当する結晶相に相変化するた
めと考えられる。尚、表―４に示す比較例１２〜１６の
結果より、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｇｅ系合金を記録層に用いた場
合とＩｎ−Ｓｂ系合金を記録層に用いた場合とでは、Ｉ
ｎとＳｂの含有量比においてＩｎが多くなると反射率の
低下が大きく安定結晶相に相変化しやすい傾向があるこ
とがわかる。

【０１２６】次に、実施例１５のディスクの初期結晶化
部に記録線速度２４ｍ／ｓでＥＦＭランダム信号を１０
回オーバーライト記録した後、線速度を２．４ｍ／ｓと
して３Ｔマークジッタを測定した。記録時は、基準クロ
ック周期Ｔ＝１１．６ｎｓ、Ｐｗ＝２２ｍＷ、Ｐｅ＝７
ｍＷ、Ｐｂ＝０．８ｍＷで、ＥＦＭランダム信号を図１
に示すレーザー波形とした。

【０１２７】すなわち、長さｎＴ（Ｔは基準クロック周
期で、ｎは３〜１１の自然数）のマーク（アモルファス
相）を形成する際には、時間ｎＴの期間を上記数式
（３）のように分割し、記録パワーＰｗを持つ記録パル
ス、バイアスパワーＰｂを持つオフパルスを交互に照射
し、一部消去パワーＰｅを照射した。マーク間（結晶
相）を形成する期間は消去パワーＰｅを持つ消去光を照
射した。

【０１２８】詳しくは、各マーク形成時はＰｗとＰｂの
パルス列を次のように照射した（Ｔは基準クロック周
期）。

【０１２９】

【表８】３Ｔマーク部：１．５ＴのＰｗ、１．２ＴのＰ
ｂ４Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
０．６ＴのＰｂ５Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５
ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ６Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ７Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ８Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
０．６ＴのＰｂ９Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５Ｔ
のＰｗ、０．６ＴのＰｂ１０Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰ
ｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰ
ｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ１１Ｔマーク部：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰ
ｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰ
ｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰ
ｂ以上のように１０回オーバーライト記録したＥＦＭラン
ダム信号を、線速度２．４ｍ／ｓで再生し、３Ｔマーク
ジッタを測定したところ１７．４ｎｓであった。すなわ
ち、１７．５ｎｓ以下というＣＤ−ＲＷ規格（オレンジ
ブックパート３）を満たした。実施例１５のディスク
は、記録層組成を多少変化させて結晶化速度を変えるこ
とや、記録時のパルスストラテジの改善等によりさらな
る記録特性の改善が期待できる。ここで、実施例１５の
ディスクについてのみ記録特性を評価した理由は、実施
例１５のディスクが上記記録条件に比較的適した結晶化
速度を示したからである。尚、他の実施例のディスクは
異なった記録条件に適した組成になっているものと思わ
れる。

【０１３０】ここで、Ｇｅ、Ｉｎ、Ａｕの含有量を多く
することにより結晶化速度が遅くなった。従って、例え
ばＩｎ含有量を少なくしＧｅ含有量を多くすることによ
り、同程度の結晶化速度を有し異なった組成の記録層を
得ることも可能である。ディスクの未記録状態におい
て、再生光を照射し、オシロスコープで再生波形を観察
したところ、従来から知られている記録層組成であるＧ
ｅ₅Ｓｂ₇₉Ｔｅ₁₆等で見られるような、結晶相（未記録
状態）の反射率レベルが一定ではなく幅を持って太い線
となって見える現象は、実施例１５のディスクでは見ら
れず、ノイズが小さい良好なディスクが得られているこ
とがわかった。

【０１３１】

【発明の効果】本発明によれば、相変化速度が速く、高
速記録消去が可能で保存安定性の高い光学的情報記録用
媒体を得ることができる。特に、記録部（マーク部）お
よび未記録・消去部（マーク間部）の保存安定性、高転
送レートオーバーライト記録時ジッタ特性に優れる光学
的情報記録用媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるパルス分割方法の概略
図

【図２】本発明の実施例における記録パワーと３Ｔマー
クジッタ及び３Ｔスペースジッタとの関係を示すグラフ

フロントページの続きＦターム(参考） 2H111 EA04 EA23 EA36 EA39 FB05 FB06 FB09 FB12 FB17 FB21 FB30 5D029 JA01 JC17 JC20 5D090 AA01 BB05 CC06 CC14 DD02 EE01 EE05 FF21 KK05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、少なくとも２つの異なる相を
取りうる相変化型記録層を設けた光学的情報記録用媒体
であって、該相変化型記録層が下記一般式（１）で表さ
れる組成を主成分とすることを特徴とする光学的情報記
録用媒体。【化１】（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_y （１）ただしｘ、ｙは、それぞれ０．０１≦ｘ≦０．４、０＜
ｙ≦０．３を満たす数である。
【請求項２】相変化型記録層が下記一般式（２）で表
される組成を主成分とする請求項１に記載の光学的情報
記録用媒体。【化２】（（Ａｕ_xＳｂ_1-x）_1-yＧｅ_y）_1-zＭ２_z （２）ただし、ｘ、ｙ、ｚは、０．０１≦ｘ≦０．４、０＜ｙ
≦０．３、０≦ｚ≦０．４を満たす数である。また、元
素Ｍ２は、Ｔｅ、Ｉｎ、及びＳｎで表される少なくとも
一つの元素である。
【請求項３】基準クロック周期Ｔが１５ｎｓｅｃ以下
でのみ記録信号の記録消去が行われる請求項１又は２に
記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項４】基準クロック周期Ｔが１５ｎｓｅｃ以下
でのみ情報信号の記録消去が行われる光学的情報記録用
媒体であって、記録に際しては高パワーのレーザーパル
スと低パワーのレーザーパルスが交互に照射され、該低
パワーのレーザーパルスがパルス幅０．９Ｔ以上のパル
スを含む請求項１乃至３のいずれかに記載の光学的情報
記録用媒体。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の光学
的情報記録用媒体に対して、該相変化型記録層の２つの
異なる相をそれぞれ記録状態及び未記録・消去状態とす
る記録消去方法であって、該相変化型記録層がＡ相、Ｂ
相、Ｃ相の少なくとも３つの相を取り得、Ａ相よりＢ相
が安定であり、Ｂ相よりＣ相が安定であるとき、該Ｂ相
を記録状態または未記録・消去状態とすることを特徴と
する記録消去方法。
【請求項６】少なくともＡ相を記録状態としＢ相を未
記録・消去状態とする、又はＡ相を未記録・消去状態と
しＢ相を記録状態とする請求項５に記載の記録消去方
法。
【請求項７】請求項１乃至４のいずれかに記載の光学
的情報記録用媒体に対して、基準クロック周期Ｔが１５
ｎｓｅｃ以下でのみ情報信号の記録消去を行う記録消去
方法であって、記録に際しては高パワーのレーザーパル
スと低パワーのレーザーパルスとが交互に照射され、該
低パワーのレーザーパルスがパルス幅０．９Ｔ以上のパ
ルスを含む記録消去方法。