JP2004206825A

JP2004206825A - 光情報記録媒体及び光情報記録媒体の情報記録再生方法

Info

Publication number: JP2004206825A
Application number: JP2002376574A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shirai; 寛白井; Reiji Tamura; 礼二田村; Kazuyo Umezawa; 和代梅澤; Makoto Iimura; 誠飯村; Akira Kashiwakura; 章柏倉
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP4116422B2

Abstract

【課題】高転送レートが可能な追記型の光情報記録媒体及び光情報記録媒体の情報記録再生方法を提供すること。
【解決手段】ポリカーボネート製の透明な基板１１上に、下部保護層１２、相変化型記録材料からなる記録層１３、上部保護層１４、反射層１５、ＵＶ保護層１６が積層され、最上層にポリカーボネート樹脂板１１’が貼着された光情報記録媒体が構成される。記録層１３は、波長３９０〜４２０ｎｍの範囲の光を入射させたときの結晶相の反射率が非晶質相の反射率より大きく、且つ、６３５〜６６５ｎｍの範囲の光を入射させたときの非晶質相の反射率が１７％以上であり、相変化型記録材料を相変化させて形成した非晶質相に６３５〜６６５ｎｍの範囲の光が照射された場合に非晶質相が結晶相に相変化しない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光情報記録媒体及び光情報記録媒体の情報記録再生方法に関し、より詳しくは、レーザ光、電子線等の記録用ビームによって、映像、音声、コンピュータデータ等のディジタル情報を高速で記録することが可能な追記型媒体として利用することができる光情報記録媒体及び光情報記録媒体の情報記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ用情報のみならず音声や静止画像、動画像等の情報がディジタル化され、取り扱う情報量がきわめて大きくなり、それに伴い、これらの情報を保存するための光情報記録媒体（光ディスク）もより大容量化する必要が生じてきている。それに応えて、例えば、ＤＶＤ―Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等のＤＶＤ製品が光情報記録媒体として製品化されている。さらに、ＣＰＵの処理速度の一層の向上や周辺機器及びソフトウェア等の整備・発展が進み、膨大な画像情報や音声信号を自由自在に取り扱う環境が整いつつある今日、光情報記録媒体に要求される性能は、大容量化とともに、高速化のニーズがますます高まってきている。
【０００３】
このようなＤＶＤ製品は、例えば、片面４．７ＧＢの大容量書換型媒体であり、直径１２０ｍｍの０．６ｍｍポリカーボネート（ＰＣ）基板上に誘電体層、相変化記録層、誘電体層、反射層の４層構造をスパッタリング法等を用いて順次積層した積層構造を有し、最上層である反射層の上に紫外線硬化樹脂からなる保護層を厚さ約１０μｍで形成した後、記録層等を内側に挟み込む形で０．６ｍｍ基板同士を貼り合せた構造を有している。
【０００４】
さらに、波長（λ）を４０５ｎｍと短波長化した青色レーザ光を用いて、対物レンズＮＡを０．８５と大きくすることによりレーザスポット径を小さくしてより高密度の情報を記録する方法が提案されている（例えば、Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39(2000)pp.756-761、Part1,No.2B,Feb.2000）。この方法では、従来より薄い０．１ｍｍ基板を採用することによって、ディスクのチルトに対する影響を小さくしている。書換型の媒体は、従来と同様の積層構造をとることによって実現できるが、積層の順序としては、０．１ｍｍ基板の剛性を保つことが難しいため、厚い基板、例えば１．１ｍｍのＰＣ基板上に反射層、誘電体層、相変化記録層、誘電体層と、従来と逆の順序に積層し、最後に０．１ｍｍカバー層を形成する方法によって作ることができる。
【０００５】
また、０．６ｍｍ基板上にＤＶＤ製品と同じ順序で記録層を積層した後、０．６ｍｍ基板同士を貼り合わせてディスクを作製し、波長（λ）４０５ｎｍの青色レーザ光を用い、対物レンズＮＡを０．６５として高密度記録を行う技術も提案されている。この方法によれば、貼り合わせ方法、成膜順序、記録膜二層ディスクの作製法等、これまでのＤＶＤ製品の技術をそのまま踏襲できるという利点がある。
【０００６】
ところで、レーザー光の照射による情報の記録再生を行う光情報記録媒体（光ディスク）には、１回だけの記録が可能で書換が不可能な追記型媒体と、繰り返し記録が可能な書換型媒体とがあることが知られている。なかでも、追記型媒体は記録情報の書換が不可能であるため、情報の改ざんが問題となる公文書等の記録に適している。
【０００７】
追記型媒体としては、有機色素を記録材料とするものと、相変化型のものが広く用いられている。有機色素を記録材料とするものは、例えば、ベンゾフェノン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、シアニン系色素等の感光性有機色素を使用するものである。また、追記型媒体のうち、相変化型のものは、Ｔｅ−Ｏｘ膜やＴｅ−Ｏｘ−Ｐｄ膜等の非晶質記録膜にレーザー光を照射することにより結晶質に相変化させ、この相変化に伴う反射率変化を検出することにより再生を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６１−１６８１５１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
光情報記録媒体（光ディスク）に求められているこのような高速化の観点からは、従来の追記型媒体には以下のような問題が存在する。例えば、有機色素を記録材料とする場合は、媒体の線速度を速くして高速記録を行う際に記録感度が不十分となりやすく、高転送レートの実現が困難である。また、短波長の記録・再生光に対する有機色素の設計が難しいという問題もある。
【００１０】
また、Ｔｅ−Ｏｘ膜やＴｅ−Ｏｘ−Ｐｄ膜を使った追記型の相変化記録膜の場合は、非晶質の記録層にレーザー光を照射して、記録層を結晶化温度以上融点未満の温度まで昇温することにより結晶粒を成長させ、結晶記録マークを形成するものであるが、この相変化の過程で、結晶化が完了するまでに長い時間を要し、高転送レートの実現が難しい。
【００１１】
一方、これに対して、書換型媒体のなかでも相変化型材料を使用するものは、例えば、Ｔｅ−Ｇｅ系、Ａｓ−Ｔｅ−Ｇｅ系、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｇａ−Ｓｂ−Ｔｅ系等で形成される結晶質記録層に高パワーレベルのレーザー光を照射して溶融させ、溶融状態から急冷することにより非晶質記録マークを形成することが行われる。このように、記録マークの形成方法が、結晶質記録層を非晶質に相変化させて記録するものであるため、追記型相変化記録膜に比べて、マーク形成時間が比較的短く、高転送レートを実現しやすい可能性がある。さらに、この結晶質記録層は、レーザー光を瞬時に吸収して融点に達するため、記録に際して有機色素の分解を伴う方式の追記型媒体に比べても、高感度であり、記録パワーは記録線速に大きく依存しないという利点を有している。
【００１２】
しかしながら、このような（結晶質／非晶質）相変化型記録材料は、以下の理由により、追記型媒体としては利用が困難であるという問題がある。即ち、結晶質系記録膜にレーザ光を用いて非晶質記録マークを形成した後、再び、この非晶質記録マークに、低パワーレベルのレーザー光を２〜３回照射する操作を行うと、非晶質記録マークは結晶化し、その結果、記録されていた情報は完全に消去され、新しい情報のオーバーライトが可能になってしまう。このため、（結晶質／非晶質）相変化型記録材料は、このままでは、追記型媒体として利用することができない。
【００１３】
このような非晶質記録マークに低パワーレベルのレーザー光を２〜３回照射することにより、記録されていた情報が消去されてしまう現象は、次のような問題を生じさせる。即ち、近い将来に光情報記録媒体（光ディスク）の大容量化のニーズに応えて、波長（λ）４０５ｎｍの青色レーザー光を利用した大容量ディスクは、現行のＤＶＤ製品と同じ製品サイズのものが製品化されると考えられるが、そうすると、波長（λ）４０５ｎｍの青色レーザー光を用いて情報の記録再生を行う光情報記録媒体と、波長（λ）６５０ｎｍの赤色レーザー光を用いて記録再生を行う現行のＤＶＤ製品とが市場に並存し、同じ製品サイズでありながら、それぞれ異なる波長のレーザー光を用いる２種類の光ディスクが市場に出回るという事態になることが予想される。
【００１４】
このような状況になると、例えば、波長（λ）４０５ｎｍの青色レーザー光に対応する光ディスクを、波長（λ）６５０ｎｍの赤色レーザー光を用いる現行のＤＶＤ製品用のドライブに間違って挿入して記録、再生、消去するユーザーが出てくる可能性が考えられる。つまり、青色レーザー光を用いて記録した情報が赤色レーザー光を用いて、書換・消去されてしまう危険性がある。
【００１５】
尤も、青色レーザー光を用いて記録した情報を赤色レーザー光によりダイレクトオーバーライトすることは、用いるレーザー光の波長が異なることによる最短マーク長や、記録再生に適した溝幅、溝深さ、トラックピッチが異なるとの理由から、困難であると考えられる。しかし、ダイレクトオーバーライトが困難であっても、青色レーザー光を用いて記録された情報に対して赤色レーザー光の連続光を照射することによって記録情報を消去した後、再び、青色レーザー光を用いて、新しい情報を書き換えるという使い方が十分考えられ、このままでは、追記型媒体として利用することができない。
【００１６】
本発明は、このように、従来、書換型媒体に使用される相変化型の結晶質記録層を利用した追記型媒体を開発する際の技術的課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、高転送レートが可能な追記型の光情報記録媒体及び光情報記録媒体の情報記録再生方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明が適用される光情報記録媒体は、赤色レーザー光を照射したときの記録層が、非晶質相から結晶相に相変化することが困難になるように、赤色レーザー光に対する非晶質相の反射率が大きくなるように構成されている。即ち、本発明が適用される光情報記録媒体は、基板と、この基板上に設けられ、光照射を受けて結晶相から非晶質相に相変化することにより情報が記録される記録層と、を備え、記録層は、青色レーザの光を入射させたときの結晶相の反射率が非晶質相の反射率より大きく、且つ、赤色レーザの光を入射させたときの非晶質相の反射率が１７％以上であることを特徴とする。このような記録層は、波長３９０〜４２０ｎｍの範囲の光を入射させたときの結晶相の反射率が非晶質相の反射率より大きく、且つ、波長６３５〜６６５ｎｍの範囲の光を入射させたときの非晶質相の反射率が１７％以上であることを特徴としている。また、この記録層は、基板側若しくは基板とは反対側からレーザ光が照射されて情報が記録されることを特徴とするものである。さらに、基板は、基板上に光ビームトラッキング用案内溝を有し、この光ビームトラッキング用案内溝は、記録トラックピッチ（ＴＰ）と情報を記録するための光の波長（λ）及び対物レンズの開口数（ＮＡ）とが、ＴＰ＜０．９×（λ／ＮＡ）の関係式を満たすように形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
次に、本発明が適用される光情報記録媒体は、基板と、基板上に結晶質の相変化型記録材料から形成され、波長５００ｎｍ以下の光が照射されることにより情報が記録される記録層と、を備え、記録層は、相変化型記録材料を相変化させて形成した非晶質相に赤色レーザの光が照射されることにより当該非晶質相が結晶相に相変化しないことを特徴としている。このような記録層は、記録層に波長５００ｎｍ以下の光が照射されることにより記録された情報が書き換えられないことを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、本発明が適用される光情報記録媒体は、基板と、基板上に形成され、光照射を受けて結晶相から非晶質相に相変化することにより情報が記録される記録層と、を備え、記録層は、青色レーザの光を入射させたときの結晶相の熱吸収率が非晶質相の熱吸収率より小さく、且つ、赤色レーザの光を入射させたときの結晶相の熱吸収率が非晶質相の熱吸収率より大きいことを特徴とすることができる。このような記録層は、非晶質相に赤色レーザの光が照射されることによって、非晶質相が結晶相に相変化しないことを特徴としている。
【００２０】
一方、本発明は、基板上に、相変化型記録材料が相変化して形成された非晶質相に赤色レーザの光を照射した際に非晶質相が結晶相に相変化しない記録層を備えた光情報記録媒体に、基板側若しくは基板とは反対側から、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を記録層に照射して、情報の記録又は再生を行うことを特徴とする光情報記録媒体の情報記録再生方法として捉えることができる。この場合、記録層に照射するレーザ光は、波長３９０〜４２０ｎｍの範囲の光であることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本実施の形態が適用される光情報記録媒体および光情報記録媒体の情報記録再生方法について詳述する。
図１は、本実施の形態が適用される光情報記録媒体の構造を説明するための図である。ここに示された基板入射型の光ディスクは、基板１１と、この基板１１上に順番に形成された下部保護層１２、相変化材料からなる記録層１３、上部保護層１４、反射層１５の各層が積層され、さらに、反射層１５の上に紫外線硬化樹脂からなる透明なＵＶ保護層１６及びポリカーボネート樹脂板１１’が積層された多層構造を有している。レーザ光は、基板１１側から下部保護層１２を介して記録層１３に入射し、情報の記録再生が行われる。
【００２２】
基板１１は、例えば、直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート樹脂製板の表面に、幅０．１６μｍ、深さ２４ｎｍの溝が０．３２μｍピッチで形成され、射出成形によって作製される。この基板１１には、ディスク認識情報やアドレス情報などを、溝のウォブルによってあらかじめ記録してある。これらの情報は、プリピットによっても形成可能である。なお、情報記録用のトラックとしては溝あるいは溝間のどちらか一方が用いられる。また、基板１１上の光ビームトラッキング用案内溝は、記録トラックピッチ（ＴＰ）と、記録のための光の波長（λ₁）と、対物レンズの開口数率（ＮＡ₁）とが、ＴＰ＜０．９×（λ₁／ＮＡ₁）の関係式を満足するものであることが、高密度の情報を記録する光情報記録媒体として好ましい。
【００２３】
基板１１の材料としては、特に限定されないが、通常、従来から基板材料として用いられている、例えばアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂(特に非晶質ポリオレフィン)、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂からなるもの、ガラスからなるもの、ガラス上に光硬化性樹脂等の放射線硬化性樹脂からなる樹脂層を設けたもの等は、何れも基板１１の材料として使用することができる。尚、高生産性、コスト、耐吸湿性等の点からは、射出成型ポリカーボネートが好ましい。
【００２４】
下部保護層１２は厚さ３０〜１００ｎｍで、上部保護層１４は厚さ１５〜４５ｎｍで、記録層１３の両側に設けられる。下部保護層１２及び上部保護層１４を形成する材料は、特に限定されないが、例えば、ＺｎＳ-ＳｉＯ₂の混合物、ＳｉＮｘ等が挙げられる。
【００２５】
記録層１３は、相変化型記録材料から構成され、厚さ８〜２０ｎｍの相変化型結晶記録層である。相変化型記録材料による記録層１３は、変形が生じにくい点で優れている。相変化型結晶記録層は、レーザービーム等の電磁波照射による結晶/非結晶という物質の相変化により生ずる光学定数の変化をデータとして記録する。相変化型記録材料の具体例としては、例えば、Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｔｅ系、Ｇｅ-Ｓｂ-Ｔｅ系、Ｉｎ-Ｓｂ-Ｔｅ系、Ａｇ-Ｉｎ-Ｓｂ-Ｔｅ系、ＭＡ-Ｇｅ-Ｓｂ-Ｔｅ系（ＭＡはＡｕ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｓ、ＳｅおよびＰｔのうちの少なくとも１元素）、Ｓｎ-Ｓｂ-Ｔｅ系、Ｉｎ-Ｓｅ-Ｔｌ系、Ｉｎ-Ｓｅ-Ｔｌ-ＭＢ系（ＭＢはＡｕ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｔｌ、Ｓ、ＳｅおよびＰｔのうちの少なくとも１元素）、Ｓｎ-Ｓｂ-Ｓｅ系などの材料が挙げられる。
【００２６】
本実施形態においては、記録層１３をこのような相変化型記録材料を用いて形成し、記録層１３に基板１１側から、例えば、波長５００ｎｍ以下のレーザー光を入射させて情報の記録・再生を行う。なお、基板１１とは反対側からレーザー光を入射させて情報の記録・再生を行うことも可能である。記録層１３を構成する相変化型記録材料の融点は、少なくとも３００℃以上、好ましくは、３００℃〜８００℃、さらに好ましくは、６００℃〜７００℃であることが望ましい。
【００２７】
本実施の形態が適用される光情報記録媒体は、波長３９０〜４２０ｎｍ、好ましくは、４００〜４１０ｎｍの範囲の光を基板側から入射させたときの結晶部の反射率（Ｒｃ₁）が非晶質の反射率（Ｒａ₁）より大きく（Ｒｃ₁＞Ｒａ₁）、且つ、波長６３５〜６６５ｎｍの範囲の光を基板側から入射させたときの非晶質の反射率（Ｒａ₂）が１７％以上（Ｒａ₂≧１７％）である性質を有している。尚、波長６３５〜６６５ｎｍの範囲の光を基板側から入射させた時の結晶部の反射率（Ｒｃ₂）は、特に限定されないが、Ｒａ₂＞３Ｒｃ₂であることが好ましい。
【００２８】
ここで波長３９０〜４２０ｎｍの光は、半導体材料にＧａＮが使用される青色レーザーとして知られ、次世代の光ディスク装置にはＧａＮ半導体レーザーが使用される可能性が高い。また、波長６３５〜６６５ｎｍの光は、赤色レーザーとして知られ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の現行ＤＶＤ装置に使用されている。
【００２９】
本実施の形態が適用される光情報記録媒体は、記録層１３に青色レーザーを入射させたときの結晶部の反射率（Ｒｃ₁）が非晶質の反射率（Ｒａ₁）より大きく（Ｒｃ₁＞Ｒａ₁）、且つ、赤色レーザーを入射させたときの非晶質の反射率（Ｒａ₂）が１７％以上（Ｒａ₂≧１７％）である性質を有することにより、青色レーザーを用いて記録した非晶質記録マークに赤色レーザーを照射した場合、非晶質記録マークの（非晶相／結晶相）の相変化が生ぜず、青色レーザー光により記録した情報が消去されない。その結果、波長３９０〜４２０ｎｍの光を記録層１３に集光させて情報を１回記録すれば、この記録された情報を書換えることができない追記型情報記録媒体として使用することができる。
【００３０】
尚、記録層１３の基板１１と反対側に直接もしくは誘電体層を介して透明なカバー層を形成し、カバー層側からレーザー光を入射させて情報の記録・再生を行うことも可能である。
【００３１】
ここで、反射率は、光ディスクの基板上の溝のない部分（鏡面部）にそれぞれの波長の光を基板１１側から入射させ、その反射光のディスク評価機におけるＲＦ信号出力からの換算値としたものである。結晶部の反射率は、初期結晶化を施した光ディスクの鏡面部に光を入射したときの反射光から換算する。また、非晶質部の反射率は、初期結晶化を施す前の、いわゆる「アズデポ」状態の光ディスクの鏡面部に光を入射したときの反射光から換算する。
【００３２】
本実施の形態が適用される光情報記録媒体に青色レーザーを用いて記録した非晶質記録マークが赤色レーザーを照射しても消去されない理由は以下のように考えることができる。一般に、レーザー光によって情報の記録、再生、消去を行う場合において、媒体からの反射率が大きく、記録層に吸収される光エネルギーが少ないほど記録感度が低下し、再生光耐性が良くなることが知られている。また、非晶質相を記録マークとする場合は、レーザー光を照射したときの非晶質部の反射率が大きいほど、非晶質記録マークを結晶化するには、より大きな消去パワーが必要となり結晶化が難しくなると考えられている。
【００３３】
即ち、（結晶相／非晶質相）相変化型記録材料からなる記録層に赤色レーザーを照射させ、青色レーザーを用いて記録した非晶質記録マークを消去する場合、赤色レーザーを照射した非晶質部の反射率が結晶部の反射率より高く、その差が大きいほど、レーザー光のエネルギーが非晶質記録マークよりも結晶部に多く吸収され、このために非晶質記録マークの結晶化が困難になる。
【００３４】
また、一般に、赤色レーザーのスポット径は青色レーザーのスポット径より大きい。このため、青色レーザーを用いて記録した非晶質記録マークに赤色レーザーを照射する場合は、赤色レーザーのスポット内に非晶質記録マークの占める割合が小さくなり、非晶質記録マークに効率的にエネルギーを与えることができなくなるので、非晶質記録マーク部分の結晶化が難しくなる。
【００３５】
また、青色レーザーは赤色レーザーに比べてエネルギー強度が大きい。このため、赤色レーザーを用いてある程度の大きさの非晶質記録マークを消去するためには、青色レーザーを用いて消去する場合に比べてより高パワーが必要となり、その結果、赤色レーザーを照射することによる非晶質記録マークの結晶化は難しくなる。
【００３６】
このような観点から、本実施の形態が適用される光情報記録媒体は、波長３９０〜４２０ｎｍ、好ましくは、４００〜４１０ｎｍの範囲の光を基板側から入射させた時の結晶部の熱吸収率（Ａｃ₁）が非晶質の熱吸収率（Ａａ₁）より小さく（Ａｃ₁＜Ａａ₁）、且つ、波長６３５〜６６５ｎｍの範囲の光を基板側から入射させた時の結晶部の熱吸収率（Ａｃ₂）が非晶質の熱吸収率（Ａａ₂）より大きい（Ａｃ₂＞Ａａ₂）性質を有している。ここで、熱吸収率は、光エネルギーの吸収率と同義であり、光の吸収率は、光線を電磁界ベクトルとして捉え、薄膜をマトリックで表したときに、記録層１３に入る電磁界ベクトルのエネルギーと記録層１３から出る電磁界ベクトルとのエネルギーの差として求められる。
【００３７】
反射層１５は、金属または合金により構成され、その厚さ５０〜２００ｎｍである。具体的には、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、ＣｒおよびＰｄの金属を単独あるいは合金にして用いることが可能である。さらに、これらを主成分とする以外に、例えば、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉなどの金属および半金属を含むこともできる。本実施の形態においては、この反射層１５は必ずしも必要ではないが、過剰な熱を反射層１５によって放熱することができるので、基板１１側の熱の負担を軽減するために設けたほうが好ましい。
【００３８】
ＵＶ保護層１６は、厚さ５〜２０μｍで形成される。ＵＶ保護層１６の材料としては、通常、プレポリマー成分及びモノマー成分を、ベンゾフェノンやベンゾインエーテル等の光重合開始剤を用いて硬化反応させた紫外線硬化樹脂を用いることができる。プレポリマー成分としては、例えば、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート等が挙げられる。モノマー成分としては、例えば、ジシクロペンタニルジアクリレート、エチレンオキサイド(ＥＯ)変性ビスフェノールＡアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、エチレンオキサイド(ＥＯ)変性トリメチロールプロパントリアクリレートジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。
【００３９】
本実施の形態が適用される光情報記録媒体においては、ＵＶ保護層１６の上に厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂板１１'が貼り合わされている。
【００４０】
本実施の形態における基板１１上に積層される各層は、例えば、以下の方法により形成される。即ち、基板１１を複数のスパッタ室を持ち、膜厚の均一性および再現性に優れたスパッタ装置内のロードロック室に設置し、次に、この基板１１を第１スパッタ室に移動した後、ターゲットとしてＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物を用い、アルゴンガス中で(ＺｎＳ)₈₀(ＳｉＯ₂)₂₀(モル％)下部保護層１２を形成する。次に、この基板１１を第２のスパッタ室に移動した後、Ｇｅ₃₃Ｓｂ₁₃Ｔｅ₅₄(原子％)焼結体ターゲットを用いて、アルゴンガス中でＧｅ₃₃Ｓｂ₁₃Ｔｅ₅₄記録層１３を形成する。次に、第３スパッタ室に基板１１を移動し、下部保護層１２の場合と同様の要領で(ＺｎＳ)₈₀(ＳｉＯ₂)₂₀(モル％)上部保護層１４を形成する。次に、第４スパッタ室に基板１１を移動し、ターゲットとしてＡｇ₉₈Ｒｕ₁Ａｕ₁(原子％)を用い、アルゴンガス中でＡｇＲｕＡｕ反射層１５を形成する。最後に、各層が積層された基板１１をスパッタ装置から取り出し、最上層であるＡｇＲｕＡｕ反射層１５の上に紫外線硬化樹脂をスピンコートによってＵＶ保護層１６を形成し、さらに、その上にポリカーボネート樹脂板１１’を貼り合わせる。
【００４１】
本実施の形態が適用される光情報記録媒体は、波長５００ｎｍ以下、好ましくは、波長３９０〜４２０ｎｍのレーザ光の照射による情報の記録または再生を行う情報記録再生装置を用いて使用される。尚、本実施の形態が適用される光情報記録媒体の記録層１３の初期化は、例えば、波長８１０ｎｍ、ビーム長径９６μｍ、短径１μｍの楕円ビームを持つレーザ光を照射することにより行われる。また、グルーヴ記録・再生は、初期化を行った光ディスクを、線速が５．２８ｍ／ｓｅｃになるように回転させ、基板１１を介して、例えば、波長４０５ｎｍの半導体レーザ光を、開口数０．８５の対物レンズにより集光させ、プッシュプル方式でトラッキング制御を行いながら行う。記録にはレーザーパワーを４．５ｍＷと０．３ｍＷの間で変調した波形を用い、記録パルスを複数に分割するマルチパルス記録波形を用いる。
【００４２】
【実施例】
以下に、実施例に基づき本実施の形態をさらに詳細に説明する。なお、本実施の形態は実施例に限定されるものではない。
（１）光ディスクの作製
直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂板の表面に、幅０．２０μｍ、深さ４０ｎｍの溝が０．４０μｍピッチで形成された基板を射出成形によって作製した。次に、この基板をスパッタ装置内にセットして、アルゴンガス中において、基板上に、(ＺｎＳ)₈₀(ＳｉＯ₂)₂₀（モル％）下部保護層と、Ｇｅ₃₃Ｓｂ₁₃Ｔｅ₅₄（原子％）記録層、（ＺｎＳ)₈₀(ＳｉＯ₂）₂₀（モル％）上部保護層及びＡｇ₉₈Ｒｕ₁Ａｕ₁（原子％）反射層を、表１に示した厚さで順次積層して形成した後、最上層の上にスピンコートにより紫外線硬化型樹脂接着剤層を形成し、薄膜を成膜していない直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂板と貼り合わせて光ディスクを作製した。尚、このようにして作製した光ディスクの初期化は、波長８１０ｎｍ、ビーム長径７６μｍ、短径１μｍの楕円ビームを持つレーザ光を照射することにより行った。
【００４３】
（２）光情報の記録再生
▲１▼波長４０５ｎｍによる記録再生
初期化を行った光ディスクを、線速５．７ｍ／ｓｅｃになるように回転させ、基板を介して、波長４０５ｎｍの半導体レーザ光を開口数０．６５の対物レンズを用いて集光させ、プッシュプル方式でトラッキング制御を行いながら記録再生を行った。記録にはレーザーパワーを高パワーレベルと低パワーレベルで変調した波形を用い、記録パルスを複数に分割するマルチパルス記録波形を用いて、未記録トラックのグルーヴ部に記録周波数２．８ＭＨｚの単一パターンを記録し、Ｃ／Ｎ比（ｄＢ）を測定した。また、再生は、スペクトルアナライザーを使い、再生パワーを０．３ｍＷ、解像帯域幅を３０ｋＨｚ、ビデオ帯域幅を１０Ｈｚの条件でＣ／Ｎ比（ｄＢ）を測定した。結果を表１に示す。
【００４４】
▲２▼波長６５０ｎｍによる再生及び消去
波長４０５ｎｍの半導体レーザ光により単一パターンを記録した光ディスクを、波長６５０ｎｍの半導体レーザー光、開口数０．６５の対物レンズを搭載している評価装置にセットし、線速４．２８ｍ／ｓｅｃで光ディスクを回転させ、プッシュプル方式でトラッキング制御を行いながら、波長４０５ｎｍの半導体レーザ光により既に記録されている単一パターンの記録信号を再生した。
【００４５】
（３）反射率の測定
波長４０５ｎｍ及び波長６５０ｎｍのレーザー光による反射率は、基板上の溝のない部分（鏡面部）にそれぞれの波長のレーザー光を基板側から入射させ、その反射光のディスク評価機におけるＲＦ信号出力からの換算値とした。結晶部の反射率は、初期結晶化を施した光ディスクの鏡面部に光を入射したときの反射光から換算した。また、非晶質部の反射率は、初期結晶化を施す前の、いわゆる「アズデポ」状態の光ディスクの鏡面部に光を入射したときの反射光から換算した。結果を表１に示す。
【００４６】
（実施例１〜６、比較例１〜３）
基板上に、下部保護層、記録層、上部保護層及び反射層の各層を、表１に示した厚さで順次積層し、波長４０５ｎｍ及び波長６５０ｎｍにおける非晶質及び結晶質の反射率が、表１に示した数値を有するように設定したそれぞれの光ディスクについて、以下の処理を行った。最初に、波長４０５ｎｍの半導体レーザ光を開口数０．６５の対物レンズを用いて未記録トラックのグルーヴ部に記録周波数２．８ＭＨｚの単一パターンを記録し、Ｃ／Ｎ比（ｄＢ）を測定した。次いで、波長６５０ｎｍの半導体レーザー光を用いて、波長４０５ｎｍの半導体レーザ光により既に記録されている単一パターンの記録信号を再生した。その後、再生トラックに連続光を１０回照射した。そして、再度、波長４０５ｎｍの半導体レーザ光、開口数０．６５の対物レンズを搭載する評価機に光ディスクを装着し、最初に波長４０５ｎｍの半導体レーザ光を開口数０．６５の対物レンズで集光させて測定したＣ／Ｎ（ｄＢ）に対するキャリアレベルの減少分を測定した。結果を表１に示す。
【００４７】
【表1】

【００４８】
表１の結果から、記録層として、（結晶質／非晶質）相変化型記録材料であるＧｅ₃₃Ｓｂ₁₃Ｔｅ₅₄（原子％）記録層を有する光ディスクは、波長４０５ｎｍのレーザ光を基板側から入射させたときの結晶部の反射率が、初期結晶化を施す前の非晶質の反射率よりも大きく、且つ、波長６５０ｎｍのレーザ光を基板側から入射させたときの、初期結晶化を施す前の非晶質の反射率が１７％より大きい場合（実施例１〜６）は、波長４０５ｎｍのレーザ光により単一パターンを記録した記録トラックに、波長６５０ｎｍの赤色レーザー光を使った連続光を照射しても、再度波長４０５ｎｍのレーザ光による再生において、キャリアレベルの減少は見られない（Ｃ減少分０）。そして、さらに、記録トラックに連続光を１０回照射してもキャリアレベルの減少は見られない（Ｃ減少分０）。
【００４９】
即ち、本実施例において使用する光ディスクは、波長６５０ｎｍの赤色レーザー光に対する非晶質の反射率が大きい性質を有することにより、非晶質記録マークの熱吸収が小さく、そのために、非晶質記録マークの（非晶相／結晶層）の相変化が生ぜず、波長４０５ｎｍのレーザ光により記録した単一パターンは消去されないことが分かる。
【００５０】
これに対して、波長４０５ｎｍのレーザ光を基板側から入射させたときの結晶部の反射率が非晶質の反射率よりも大きい場合でも、波長６５０ｎｍのレーザ光を基板側から入射させたときの非晶質の反射率が１７％未満である光ディスクの場合（比較例１〜３）は、波長４０５ｎｍのレーザ光により単一パターンを記録した記録トラックに、波長６５０ｎｍの赤色レーザー光を使った連続光を照射して、再び波長４０５ｎｍのレーザ光により単一パターンの記録を再生すると、キャリアレベルが２．０〜３．０（ｄＢ）減少（Ｃ減少分）する。さらに、記録トラックに連続光を１０回照射すると、キャリアレベルが２０．０〜２５．０（ｄＢ）減少する。
【００５１】
即ち、（結晶質／非晶質）相変化型記録材料であるＧｅ₃₃Ｓｂ₁₃Ｔｅ₅₄（原子％）記録層を有する光ディスクは、波長６５０ｎｍの赤色レーザー光に対する非晶質の反射率が１７％未満の場合は、非晶質記録マークの熱吸収が大きく、そのために、非晶質記録マークの（非晶相／結晶層）の相変化が生じ、波長４０５ｎｍのレーザ光により記録した単一パターンは消去されてしまうことが分かる。
【００５２】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、追記型記録媒体として有効な光情報記録媒体が得られる。本発明によれば、青色レーザー光で記録された情報が、間違って赤色レーザー光で消去されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される光情報記録媒体の構造を説明するための図である。
【符号の説明】
１１…基板、１１’…ポリカーボネート樹脂板、１２…下部保護層、１３…記録層、１４…上部保護層、１５…反射層、１６…ＵＶ保護層

Claims

基板と、
前記基板上に設けられ、光照射を受けて結晶相から非晶質相に相変化することにより情報が記録される記録層と、を備え、
前記記録層は、青色レーザの光を入射させたときの前記結晶相の反射率が前記非晶質相の反射率より大きく、且つ、赤色レーザの光を入射させたときの当該非晶質相の反射率が１７％以上であることを特徴とする光情報記録媒体。
前記記録層は、波長３９０〜４２０ｎｍの範囲の光を入射させたときの前記結晶相の反射率が前記非晶質相の反射率より大きく、且つ、波長６３５〜６６５ｎｍの範囲の光を入射させたときの当該非晶質相の反射率が１７％以上であることを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
前記記録層は、前記基板側若しくは当該基板とは反対側からレーザ光が照射されて情報が記録されることを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
前記基板は、当該基板上に光ビームトラッキング用案内溝を有し、当該光ビームトラッキング用案内溝は、記録トラックピッチ（ＴＰ）と情報を記録するための光の波長（λ）及び対物レンズの開口数（ＮＡ）とが、ＴＰ＜０．９×（λ／ＮＡ）の関係式を満たすように形成されていることを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
基板と、
前記基板上に結晶質の相変化型記録材料から形成され、波長５００ｎｍ以下の光が照射されることにより情報が記録される記録層と、を備え、
前記記録層は、前記相変化型記録材料を相変化させて形成した非晶質相に赤色レーザの光が照射されることにより当該非晶質相が結晶相に相変化しないことを特徴とする光情報記録媒体。
前記記録層は、当該記録層に波長５００ｎｍ以下の光が照射されることにより記録された情報が書き換えられないことを特徴とする請求項５記載の光情報記録媒体。
基板と、
前記基板上に形成され、光照射を受けて結晶相から非晶質相に相変化することにより情報が記録される記録層と、を備え、
前記記録層は、青色レーザの光を入射させたときの前記結晶相の熱吸収率が前記非晶質相の熱吸収率より小さく、且つ、赤色レーザの光を入射させたときの前記結晶相の熱吸収率が前記非晶質相の熱吸収率より大きいことを特徴とする光情報記録媒体。
前記記録層は、前記非晶質相に赤色レーザの光が照射されることによって、当該非晶質相が前記結晶相に相変化しないことを特徴とする請求項７記載の光情報記録媒体。
基板上に、相変化型記録材料が相変化して形成された非晶質相に赤色レーザの光を照射した際に当該非晶質相が結晶相に相変化しない記録層を備えた光情報記録媒体に、
前記基板側若しくは当該基板とは反対側から、波長５００ｎｍ以下のレーザ光を前記記録層に照射して、情報の記録又は再生を行うことを特徴とする光情報記録媒体の情報記録再生方法。
前記記録層に照射するレーザ光は、波長３９０〜４２０ｎｍの範囲の光であることを特徴とする請求項９記載の光情報記録媒体の情報記録再生方法。