JP3806827B2 - 相変化型光記録媒体の設計方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、相変化型光記録媒体の設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高密度記録が可能で、しかも記録情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注目されている。例えば、１９９７年７月には、相変化型光記録ディスクであるＤＶＤ−ＲＡＭの規格書（ver.1.0）が発表されている。相変化型光記録媒体は、レーザー光を照射することにより記録層の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変化に伴なう記録層の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。相変化型の光記録媒体は、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体のそれに比べて単純であるため、注目されている。
【０００３】
相変化型の記録層には、結晶質状態と非晶質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の安定度が比較的高いことなどから、Ｇｅ−Ｔｅ系やＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系等のカルコゲナイト系材料が用いられることが多い。また、この他、最近、カルコパイライトと呼ばれる化合物を応用することが提案されている。カルコパイライト型化合物は化合物半導体材料として広く研究され、太陽電池などにも応用されている。カルコパイライト型化合物は、化学周期律表を用いるとIb-IIIb-VIb2やIIb-IVb-Vb2 で表わされる組成であり、ダイヤモンド構造を２つ積み重ねた構造を有する。カルコパイライト型化合物はＸ線構造解析によって容易に構造を決定することができ、その基礎的な特性は、例えば月刊フィジクスvol.8,No.8,1987,pp-441や、電気化学vol.56,No.4,1988,pp-228 などに記載されている。これらのカルコパイライト型化合物の中で特にＡｇＩｎＴｅ2 は、ＳｂやＢｉを用いて希釈することにより、線速度７m/s 前後の光記録媒体の記録層材料として使用できることが知られている（特開平３−２４０５９０号公報、同３−９９８８４号公報、同３−８２５９３号公報、同３−７３３８４号公報、同４−１５１２８６号公報等）。このようなカルコパイライト型化合物を用いた相変化型光記録媒体の他、特開平４−２６７１９２号公報や特開平４−２３２７７９号公報、特開平６−１６６２６８号公報には、記録層が結晶化する際にＡｇＳｂＴｅ2 相が生成する相変化型光記録媒体が開示されている。
【０００４】
相変化型光記録媒体において情報を記録する際には、記録層が融点以上まで昇温されるような高パワー（記録パワー）のレーザー光を照射する。記録パワーが加えられた部分では記録層が溶融した後、急冷され、非晶質の記録マークが形成される。一方、記録マークを消去する際には、記録層がその結晶化温度以上であってかつ融点未満の温度まで昇温されるような比較的低パワー（消去パワー）のレーザー光を照射する。消去パワーが加えられた記録マークは、結晶化温度以上まで加熱された後、徐冷されることになるので、結晶質に戻る。したがって、相変化型光記録媒体では、単一の光ビームの強度を変調することにより、オーバーライトが可能である。
【０００５】
従来、相変化型光記録媒体の特性の良否は、使用される線速度において十分なＣ／Ｎが得られ、かつ、消去の際に十分な消去率が得られるかどうかで判断していた。しかし、消去率が高すぎると、かえって特性が悪化してしまう。消去率が高いとは、記録層が結晶化しやすいことを意味する。結晶化しやすい記録層では、記録マーク後端部を形成しているときに、記録層面内方向への熱の拡散により記録マーク先端部が徐冷状態となり、再結晶化してしまう。すなわち、記録マーク先端部が消去されてしまう。このような現象を、本明細書ではセルフイレーズという。消去率が高すぎる媒体では、このようなセルフイレーズによりジッターが悪化するので、消去率の最適化が必要である。
【０００６】
例えば特開平９−７１７６号公報には、高線速度用の媒体を低線速度で使用する場合に生じるセルフイレーズを防ぐために、記録用レーザービームをパルス分割する際に、パルスパターンを線速度に応じて最適化する方法が記載されている。
【０００７】
しかし、本発明者らの研究によれば、セルフイレーズによるジッター悪化を防げるように媒体の設計を最適化すると、新たな問題が生じることがわかった。具体的には、使用線速度においてセルフイレーズが最も少なくなるように設計した媒体では、記録マークを形成した後、６０〜８０℃程度の高温状態に保存し、その後に記録マークの上からオーバーライトすると、最初に形成した記録マークを十分に消去できないことがわかった。以前の記録マークが消去できないと、以前の信号と新たに記録した信号とが混ざることになり、新たな信号が正常に読み出せなくなってしまい、ジッターやエラーが著しく増大してしまう。光ディスクドライブ等の媒体駆動装置内は、駆動時に６０℃以上の高温になるため、媒体は駆動装置内において高温環境に長時間さらされることになる。このため、高温保存による消去率の低下を防ぐことは、重要な課題である。
【０００８】
なお、ジッターは、記録マークの前エッジおよび後エッジについてそれぞれ測定することができる。前エッジのジッターは、主としてセルフイレーズに起因し、後エッジのジッターは、主として消し残りに起因するので、これら両ジッターを測定することにより、ジッター（総合ジッター）悪化の原因を解明することができる。
【０００９】
【発明が解決仕様とする課題】
本発明の目的は、相変化型光記録媒体において、高温保存による信頼性低下を防ぎ、かつ、記録用レーザービーム照射の際に記録層の面内方向に拡散する熱によって記録マークの一部が消去される現象（セルフイレーズ）を抑えることのできる該記録媒体の設計方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の構成により達成される。
線速度Ｖ０でオーバーライトを行う相変化型光記録媒体の設計方法であって、
オーバーライトにより形成した記録マークを再生し、該記録マーク形成に用いた記録信号の周波数の２次高調波に相当する周波数成分を測定したときに、
該周波数成分が最小となるオーバーライト線速度をＶ 2nd で表したとき、
０．６≦Ｖ 2nd/ Ｖ o ＜１．２５
となるように該記録媒体を設計する相変化型光記録媒体の設計方法。
【００１１】
【作用および効果】
０．６≦Ｖ2nd/Ｖoであれば、高温保存による媒体の消去率低下が抑制されるので、信頼性が著しく向上する。そして、Ｖ2nd/Ｖo＜１．２５であれば、セルフイレーズによるジッター悪化を十分に抑えることができる。
【００１２】
すなわち、セルフイレーズによるジッターが小さく初期特性の良好な従来の媒体では、高温保存により消去率が著しく低下してしまうこと、また、このような消去率低下が高温保存前のＶ2nd/Ｖoと関係すること、を本発明者らは見いだし、高温保存後でも十分な消去率が得られるようにＶ2nd/Ｖoの下限を定めると共に、初期特性の悪化を十分な程度まで抑えるためにＶ2nd/Ｖoの上限を定めた。
【００１３】
本発明の光記録媒体では、高温保存による特性の著しい劣化を抑える構成としたため、ジッターの構成が従来の媒体とは異なる。具体的には、高温保存前、すなわち通常の状態においては、主として消し残りに起因する後エッジのジッターが、主としてセルフイレーズに起因する前エッジのジッターよりも小さくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の光記録媒体は、線速度Ｖoでオーバーライトを行う駆動装置に適用される。Ｖoは一定値であってもよく、変化するものであってもよい。すなわち、本発明は、線速度が一定であるＣＬＶディスクなどのほか、線速度が可変であるＣＡＶディスク（角速度が一定）などにも適用可能である。また、それぞれが等しい線速度でオーバーライトされる複数の領域を同心円状に有し、外周に存在する領域ほど角速度が遅くなるＺＣＡＶディスクにも適用できる。さらに、これらのほか、複数の線速度でのオーバーライトに対応する媒体にも適用できる。
【００１６】
相変化型光記録媒体に対しオーバーライトにより信号を記録し、この記録された信号を再生したとき、再生信号中には、記録信号の周波数に相当する周波数成分が最も強く現れるが、その高調波成分も存在する。本発明では、そのうちの２次高調波成分に注目した。この２次高調波成分の大きさは、オーバーライト線速度に依存して変化する。本発明では、上記２次高調波成分が最も小さくなるオーバーライト線速度Ｖ2ndと、実際に使用されるときのオーバーライト線速度（使用線速度）Ｖoとの関係が、
０．６≦Ｖ2nd/Ｖo＜１．２５
となるように、好ましくは
０．７≦Ｖ2nd/Ｖo≦１．２、
となるように、より好ましくは
０．８≦Ｖ2nd/Ｖo＜１．０
となるように、さらに好ましくは
０．８≦Ｖ2nd/Ｖo≦０．９９
となるように、媒体を設計する。Ｖ2nd/Ｖoが小さすぎると、高温保存によって消去率が不十分となってしまい、高温保存後のジッターが大きくなってしまう。一方、Ｖ2nd/Ｖoが大きすぎると、セルフイレーズの影響が大きくなって初期ジッターが大きくなってしまう。
【００１７】
なお、Ｖ2ndの測定に際しては、測定に用いる光記録媒体評価装置の設定を、ＲＢＷ（リゾリューションバンド幅）３０kHz、ＶＢＷ（ビデオバンド幅）１００Hzとする。そして、再生信号の周波数をスペクトラムアナライザにより分析し、線速度変更に伴う２次高調波成分の変化を調べる。
【００１８】
線速度Ｖoが一定でない媒体に本発明に適用する場合、使用するオーバーライト線速度Ｖoのすべてにおいて、Ｖ2nd/Ｖoが上記範囲であることが好ましい。
【００１９】
なお、初期化（製造直後に行う記録層の結晶化）直後や高温保存後のＶ2ndは媒体本来のＶ2ndと異なる。このような履歴の影響を排除するためには、Ｖ2ndの測定を媒体に少なくとも１０回オーバーライトを行った後に行うことが好ましい。
【００２０】
本発明の光記録媒体に対するオーバーライトは、記録レベルおよび消去レベルの２値を少なくとも含むように変調したレーザー光により行う。記録レベルのレーザー光は、パルス状に照射してもよい。一つの信号を少なくとも２回の照射で記録することにより記録マークでの蓄熱が抑制され、記録マーク後端部の膨れ（ティアドロップ現象）を抑えることができるので、Ｃ／Ｎが向上する。また、パルス状照射により、セルフイレーズに起因する記録マーク形状の歪みを抑えることができる。
【００２１】
オーバーライトおよび再生に用いるレーザー光の波長λは特に限定されないが、高密度記録を目的とする場合には、
λ≦６８０ ［nm］
であることが好ましい。
【００２２】
オーバーライトに用いる光学系のレンズの開口数ＮＡは特に限定されないが、開口数が小さすぎると高密度記録が困難となることから、
ＮＡ≧０．６
であることが好ましい。
【００２３】
本発明において、オーバーライトの際のレーザー光に対する記録層の線速度Ｖoは、通常、０．８〜２０m/s程度であるが、転送レートを考慮すると、好ましくは３．４７m/s以上、より好ましくは６m/s以上、さらに好ましくは８m/s以上である。
【００２４】
本発明が適用される相変化型光記録媒体の具体的な構造は特に限定されず、基体上に少なくとも相変化型記録層を有するものであればよいが、通常、図１〜図６に示すように、基体２上に、第１誘電体層３１、記録層４、第２誘電体層３２をこの順に設け、必要に応じて第２誘電体層３２上に反射層５を設け、また、必要に応じて反射層５上に第３誘電体層３３を設けた構成とする。
【００２５】
このような構成の媒体では、記録層、誘電体層、反射層等の各層について、組成、厚さ、形成方法などを制御することにより、上記Ｖ2ndを変更することが可能である。
【００２６】
例えば、第２誘電体層に窒素および／または酸素を導入することにより、媒体の熱的設計（誘電体層や反射層の厚さなど）を大きく変更することなく上記Ｖ2ndを高くすることができる。このため、使用線速度の異なる複数の媒体を設計する際に、媒体構造の大きな変更を行う必要がなく、設計が容易となる。この場合、窒素および／または酸素は、少なくとも記録層と接する領域に導入すればよいが、第２誘電体全体に導入してもよい。例えば、第２誘電体層を後述するような多層構成とする場合には、記録層に接する誘電体層だけに導入してもよい。なお、導入による記録層への悪影響が少ないことから、窒素を導入することがより好ましい。
【００２７】
第２誘電体層に窒素および／または酸素を導入する方法は特に限定されず、例えば、第２誘電体層をスパッタ法により形成する際に、形成開始前または形成開始と同時に雰囲気中にＮ2および／またはＯ2を導入し、形成開始直後に、これらのガスの導入を中止する方法、形成開始前または形成開始と同時に雰囲気中にＮ2および／またはＯ2を導入し、形成開始直後に、これらのガスの濃度を低下させる方法、形成しているあいだ、連続してＮ2および／またはＯ2を導入する方法、などを利用することが好ましい。また、これらの方法のほか、記録層をスパッタ法により形成する際に、雰囲気中にＮ2および／またはＯ2を導入しながら形成し、形成終了直前にこれらのガスの濃度を高くする方法、記録層形成後、Ｎ2および／またはＯ2を含む雰囲気中で放電処理を施してから第２誘電体層を形成する方法、などを用いてもよい。また、上記方法の２種以上を併用してもよい。
【００２８】
具体的には、例えば、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とする第２誘電体層をスパッタ法により形成する際には、Ａｒ＋Ｎ2雰囲気を用いればよい。この場合、Ｎ2流量を多くするほど一般にＶ2ndは高くなる。また、例えば、Ｓｉおよび／またはＧｅをターゲットとして、窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行えば、窒化ケイ素および／または窒化ゲルマニウムを主成分とする第２誘電体層が形成されるが、この場合には、主成分を硫化亜鉛および酸化ケイ素とする場合よりもＶ2ndが高くなる。この場合にも、窒素ガス流量が多くなるほど一般にＶ2ndは高くなる。
【００２９】
第２誘電体層に窒素および／または酸素を導入する際に用いるガス（以下、導入ガスという）は特に限定されない。例えば、Ｏ2以外の酸化性ガス、具体的には、ＮＯ2等のＮＯxで表される化合物のガスなども用いることができる。
【００３０】
第２誘電体層をスパッタ法により形成する場合に、Ａｒ等の不活性ガスと導入ガスとの混合ガスを導入する際の流量比［導入ガス／（Ａｒ＋導入ガス）］は特に限定されないが、導入による効果を十分に得るためには、上記流量比を３％以上とすることが好ましい。また、上記流量比が高くなるとスパッタレートが低下するので、流量比は４０％を超えないことが好ましい。
【００３１】
次に、本発明の光記録媒体の具体的な構成例について、詳細に説明する。
【００３２】
図１、図２、図３の構成（反射型構造）
図１、図２および図３にそれぞれ示す光記録媒体は、基体２表面側に、第１誘電体層３１、記録層４、第２誘電体層３２、反射層５および保護層６をこの順に設けた片面記録型（単板型）媒体である。なお、この片面記録型媒体を２枚用い、保護層６が内側になるように接着層により接着した両面記録型の媒体にも、本発明は適用できる。また、上記片面記録型媒体と保護基体とを接着層により接着した媒体にも、本発明は適用できる。
【００３３】
図１、図２および図３にそれぞれ示す光記録媒体は、通常、反射層５が比較的厚い金属層であり、後述する吸収率補正構造の媒体とは異なるものである。本明細書では、このような媒体を反射型構造の媒体という。なお、反射型構造の媒体は、後述するＡｃ／Ａａが一般に０．９未満であるが、Ａｃ／Ａａが０．９以上となる設計も可能である。
【００３４】
基体
本発明の光記録媒体では基体２を通して記録層４に光ビームが照射されるので、基体２は、用いる光ビームに対して実質的に透明である材質、例えば、樹脂やガラスなどから構成されることが好ましい。樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリオレフィン等を用いればよい。基体の形状および寸法は特に限定されないが、通常、ディスク状とし、厚さは０．５〜３mm程度、直径は５０〜３６０mm程度とする。基体の表面には、トラッキング用やアドレス用等のために、グルーブ（案内溝）等の所定のパターンが必要に応じて設けられる。
【００３５】
本発明の光記録媒体は、グルーブを記録トラックとしてもよく、グルーブ間の領域（ランド）を記録トラックとしてもよいが、高密度記録を目的とする場合には、グルーブとランドとの両方を記録トラックとする構成（ランド・グルーブ記録）とすることが好ましい。ランド・グルーブ記録の場合の記録トラックピッチは、通常、０．３〜１．０μm程度とすることが好ましい。
【００３６】
第１誘電体層３１、第２誘電体層３２
第１誘電体層３１は、記録層の酸化を防ぎ、また、記録時に記録層から基体に伝わる熱を遮断して基体を保護する。第２誘電体層３２は、記録層を保護すると共に、記録後、記録層に残った熱の放出を調整するために設けられる。また、両誘電体層を設けることにより、変調度を向上させることができる。
【００３７】
第１誘電体層３１の構成は特に限定されず、図１に示すように単層構造としてもよいが、オーバーライト可能回数をさらに多くするためには、好ましくは図２および図３にそれぞれ示すような２層構造とし、各層の構成を以下に説明するものとする。
【００３８】
図２および図３にそれぞれ示す第１誘電体層３１中には、基体２側に誘電体層１ａが存在し、記録層４側に誘電体層１ｂが存在する。誘電体層１ａは、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とする。誘電体層１ａの酸化ケイ素含有率は、２〜４０モル％（４０モル％を含まず）、好ましくは１０〜３０モル％である。誘電体層１ａの酸化ケイ素含有率が高すぎると、屈折率が小さくなりすぎて高Ｃ／Ｎが得られにくくなる。一方、酸化ケイ素含有率が低すぎると、オーバーライト可能回数が少なくなってしまう。誘電体層１ａは均質であってもよく、酸化ケイ素含有率が段階的または連続的に変化する傾斜組成構造であってもよい。
【００３９】
誘電体層１ｂは、窒化ケイ素および／または窒化ゲルマニウムを主成分とするか、酸化ケイ素を主成分とするか、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とし、好ましくは、窒化ケイ素および／または窒化ゲルマニウムを主成分とし、より好ましくは、窒化ケイ素または窒化ゲルマニウムだけから構成され、さらに好ましくは、窒化ゲルマニウムだけから構成される。窒化ケイ素の組成は特に限定されず、例えばＳｉxＮ1-x（ｘ＝０．３５〜０．５５）とすればよい。また、窒化ゲルマニウムの組成も特に限定されず、例えばＧｅxＮ1-x（ｘ＝０．３５〜０．５５）とすればよい。一方、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とする場合、酸化ケイ素含有率は４０モル％以上、好ましくは４５モル％以上である。誘電体層１ｂの酸化ケイ素含有率が低すぎると、誘電体層１ａからのＺｎやＳの拡散を十分に抑えることができなくなる。このため、記録層４へＺｎやＳが拡散することになり、オーバーライト可能回数が少なくなってしまう。
【００４０】
第２誘電体層３２を単層構造（図２参照）とする場合、第２誘電体層は、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とするか、酸化ケイ素を主成分とするか、希土類酸化物を主成分とすることが好ましい。記録層に接して酸化ケイ素層または希土類酸化物層を設けると、記録層の結晶化速度が速くなり、Ｖ2ndは高くなる。結晶化速度を抑える必要がある場合には、図３に示すように第２誘電体層を２層構造とし、酸化ケイ素または希土類酸化物からなる誘電体層２ｂと記録層４との間に、硫化亜鉛と酸化ケイ素との混合物からなる誘電体層２ａを設ける構成とすればよい。この構成の場合、誘電体層２ａは薄くても十分な効果を発揮するので、誘電体層２ａを設けることによる記録層への悪影響（ＺｎやＳの拡散）は、ほとんどない。
【００４１】
第２誘電体層３２が硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とする単層構造である場合、酸化ケイ素含有率は、好ましくは２モル％以上、より好ましくは４０モル％以上である。第２誘電体層３２の酸化ケイ素含有率が低すぎると、第２誘電体層３２から記録層へのＺｎやＳの拡散の影響が大きくなる。
【００４２】
第２誘電体層３２を２層構造とし、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とする誘電体層２ａを設ける場合、誘電体層２ａの酸化ケイ素含有率は５〜６０モル％とすることが好ましい。誘電体層２ａの酸化ケイ素含有率が低すぎると、誘電体層２ａから記録層へのＺｎやＳの拡散の影響が大きくなり、酸化ケイ素含有率が高すぎると、誘電体層２ａを設けることによる効果が不十分となる。
【００４３】
第２誘電体層３２に用いる希土類元素は特に限定されず、例えばＣｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等の少なくとも１種を用いればよいが、好ましくはＣｅ、Ｌａ、Ｙの少なくとも１種を用いる。
【００４４】
なお、酸化ケイ素を含有する各誘電体層がそれぞれ満足すべき、あるいは満足することが好ましい上記酸化ケイ素含有率は、層の平均値としてだけでなく、層全体を通して満足される必要がある。
【００４５】
本明細書における酸化ケイ素含有率は、硫化亜鉛および酸化ケイ素をそれぞれＺｎＳおよびＳｉＯ2に換算して、ＳｉＯ2／（ＺｎＳ＋ＳｉＯ2）により求めた値である。すなわち、蛍光Ｘ線分析などにより求めたＳ量、Ｚｎ量、Ｓｉ量に基づいて決定する。なお、例えばＳに対しＺｎが過剰であった場合や、Ｚｎに対しＳが過剰であった場合には、過剰なＺｎやＳは、他の化合物（ＺｎＯ等）として含有されているか、遊離状態で存在しているものと考え、ＺｎＳ含有率算出の際にはＺｎおよびＳのうち少ないほうに合わせる。
【００４６】
第１誘電体層３１の厚さは、好ましくは３０〜３００nm、より好ましくは５０〜２５０nmである。第１誘電体層をこのような厚さとすることにより、記録に際しての基体損傷を効果的に防ぐことができ、変調度も高くなる。
【００４７】
誘電体層１ｂの厚さは、好ましくは０．５〜４０nm、より好ましくは０．８〜３０nmである。ただし、誘電体層１ｂを窒化ケイ素から構成する場合には、高温・高湿環境下で保存したときの剥離を防ぐために、５nm未満、特に４nm以下とすることが好ましい。また、誘電体層１ｂを窒化ゲルマニウムやＺｎＳ−ＳｉＯ2から構成する場合には、高温・高湿環境下で保存しても剥離は生じないので、バリア性を高くするために、５〜４０nm、特に５〜３０nmとすることが好ましい。誘電体層１ｂが薄すぎても厚すぎても、オーバーライト可能回数の向上が不十分となる。
【００４８】
また、第１誘電体層３１の厚さ（ｔ1）に対する誘電体層１ｂの厚さ（ｔ1b）の比（ｔ1b／ｔ1）は、好ましくは０．５以下、より好ましくは０．４以下である。誘電体層１ｂの厚さが上記した好ましい範囲内であっても、ｔ1b／ｔ1が大きすぎるとオーバーライト可能回数の向上が不十分となる。
【００４９】
第２誘電体層３２の厚さは、１０〜５０nm、好ましくは１３〜３５nmである。第２誘電体層をこのような厚さとすることにより冷却速度が速くなるので、記録マークのエッジが明瞭となってジッターが小さくなる。また、このような厚さとすることにより、変調度を高くすることができる。
【００５０】
第２誘電体層３２を２層構造とする場合、誘電体層２ａの厚さは好ましくは２〜１５nm、より好ましくは３〜１０nmである。誘電体層２ａが薄すぎると、誘電体層２ａを設けることによる効果が不十分となる。一方、誘電体層２ａが厚すぎると、高パワーで記録する場合に、誘電体層２ａから記録層４へのＺｎやＳの拡散の影響が大きくなる。なお、第２誘電体層３２の厚さ（ｔ2）に対する誘電体層２ａの厚さ（ｔ2a）の比（ｔ2a／ｔ2）は、通常、０．５程度以下とすることが好ましい。
【００５１】
硫化亜鉛を含有する誘電体層には、０〜１０００℃においてその硫化物生成標準自由エネルギーがＺｎＳ生成標準自由エネルギーより低い元素（以下、金属元素Ａという）を含有させることが好ましい。誘電体層中に金属元素Ａを含有させることにより、繰り返しオーバーライトの際に誘電体層からのＳやＺｎの遊離を抑制することができ、これによりジッター増大を防ぐことができるので、オーバーライト可能回数を増やすことができる。
【００５２】
金属元素Ａとしては、Ｃｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、ＢａおよびＮａの少なくとも１種を用いることが好ましく、硫化物生成標準自由エネルギーが小さいことから、Ｃｅを用いることが特に好ましい。例えば３００Ｋでは、ＺｎＳ生成標準自由エネルギーは約−２３０kJ/mol、ＣｅＳ生成標準自由エネルギーは約−５４０kJ/mol、ＣａＳ生成標準自由エネルギーは約−５１０kJ/mol、ＭｇＳ生成標準自由エネルギーは約−３９０kJ/mol、ＳｒＳ生成標準自由エネルギーは約−５００kJ/mol、ＢａＳ生成標準自由エネルギーは約−４６０kJ/mol、Ｎａ2Ｓ生成標準自由エネルギーは約−４００kJ/molである。
【００５３】
誘電体層中において、全金属元素に対する金属元素Ａの比率は、２原子％未満、好ましくは１．５原子％以下、より好ましくは１．３原子％以下である。金属元素Ａの比率が高すぎると、繰り返しオーバーライト時のジッター増大抑制効果が実現しない。なお、金属元素Ａの添加による効果を十分に実現するためには、金属元素Ａの比率を好ましくは０．０１原子％以上、より好ましくは０．０３原子％以上とする。全金属元素中の金属元素Ａの比率は、蛍光Ｘ線分析やＥＰＭＡ（電子線プローブＸ線マイクロアナリシス）などにより測定することができる。なお、誘電体層中における全金属量を求める際には、Ｓｉ等の半金属も加えるものとする。
【００５４】
誘電体層中において、金属元素Ａは、単体、硫化物、酸化物、フッ化物等のいずれの形態で存在していてもよい。
【００５５】
各誘電体層は、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましく、特にスパッタ法により形成することが好ましい。窒化ケイ素および／または窒化ゲルマニウムを主成分とする誘電体層を形成する場合には、例えば窒化ケイ素および／または窒化ゲルマニウムをターゲットするスパッタ法を用いてもよく、Ｓｉおよび／またはＧｅをターゲットとして窒素含有雰囲気中でスパッタを行う反応性スパッタ法を用いてもよい。
【００５６】
なお、スパッタ法を用いて傾斜組成構造の誘電体層を形成する場合、例えば、複数のターゲットを用いる多元スパッタ法を利用し、成膜初期から終期にかけて、各ターゲットへ投入するパワーの比を段階的または連続的に変化させればよい。
【００５７】
誘電体層中に上記金属元素Ａを含有させるためには、様々な方法を利用することができる。例えば、金属元素ＡがＣｅである場合には、Ｃｅ単体やＣｅＯ2からなるチップを、誘電体層の主成分となる主ターゲット上に載せたものをターゲットとして用いてもよく、主ターゲット中にＣｅＯ2やその他のＣｅ化合物として含有させてもよい。また、金属元素ＡとしてＣａやＭｇを用いる場合、上記主ターゲット上にＣａＯやＭｇＯからなるチップを載せてターゲットとしてもよいが、これらには潮解性があるので、好ましくない。したがって、この場合には、ＣａＦ2やＭｇＦ2からなるチップを主ターゲット上に載せてターゲットとすることが好ましい。金属元素ＡとしてＳｒ、Ｂａ、Ｎａなどを用いる場合も、潮解性の点で、酸化物チップよりもフッ化物チップを用いるほうが好ましい。また、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａは、酸化物やこれ以外の化合物として主ターゲット中に含有させて用いてもよい。なお、主ターゲットには、ＺｎＳ−ＳｉＯ2などのような複合ターゲットを用いてもよく、主ターゲットとしてＺｎＳとＳｉＯ2とをそれぞれ単独で用いるような多元スパッタ法を利用してもよい。
【００５８】
なお、誘電体層に上記金属元素Ａを含有させる場合には、好ましくはＡｒとＯ2との混合雰囲気中でスパッタを行う。スパッタ時のＯ2導入は、金属元素Ａ単体からなるチップを上記主ターゲット上に載せてスパッタを行う場合に特に有効であるが、金属元素Ａの化合物からなるチップを主ターゲットに載せたり、主ターゲットに金属元素Ａの化合物を含有させたりする場合にも有効である。この場合のスパッタ雰囲気中へのＯ2の導入量を、Ａｒ等の不活性ガスとＯ2との流量比［Ｏ2／（Ａｒ＋Ｏ2）］で表すと、この流量比は５〜４０％であることが好ましい。Ｏ2導入量が多すぎると、記録パワーは低下するが消去パワーは変化しないため、消去パワーマージンが極度に狭くなってしまい、好ましくない。
【００５９】
記録層４
記録層は、相変化型材料から構成される。記録層の組成は特に限定されないが、以下に説明するＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系組成やＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系組成、特にＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系組成の記録層を有する相変化型光記録媒体に対し、本発明は特に有効である。
【００６０】
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系組成の記録層では、構成元素の原子比を
式Ｉ Ｇｅa Ｓｂb Ｔｅ1-a-b
で表わしたとき、好ましくは
０．０８≦ａ≦０．２５、
０．２０≦ｂ≦０．４０
である。
【００６１】
式Ｉにおいてａが小さすぎると、記録マークが結晶化しにくくなり、消去率が低くなってしまう。ａが大きすぎると、多量のＴｅがＧｅと結合することになり、その結果、Ｓｂが析出して記録マークが形成しにくくなる。
【００６２】
式Ｉにおいてｂが小さすぎると、Ｔｅが多くなりすぎるために高温での保存時に記録マークが結晶化しやすくなって、信頼性が低くなってしまう。ｂが大きすぎると、Ｓｂが析出して記録マークが形成しにくくなる。
【００６３】
この組成系における記録層の厚さは、好ましくは１４〜５０nmである。記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難となり、相変化に伴なう反射率変化が不十分となる。一方、記録層が厚すぎると、反射率および変調度が低くなってしまう。
【００６４】
Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系組成の記録層では、構成元素の原子比を
式II ［（ＩｎaＡｇbＴｅ1-a-b）1-cＳｂc］1-dＭd
で表したとき、好ましくは
ａ＝０．１〜０．３、
ｂ＝０．１〜０．３、
ｃ＝０．５〜０．８、
ｄ＝０〜０．１０
であり、より好ましくは
ａ＝０．１１〜０．２８、
ｂ＝０．１５〜０．２８、
ｃ＝０．５５〜０．７８、
ｄ＝０．００５〜０．０５
である。
【００６５】
式IIにおいてａが小さすぎると、記録層中のＩｎ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記録マークの非晶質化が不十分となって変調度が低下し、また、信頼性も低くなってしまう。一方、ａが大きすぎると、記録層中のＩｎ含有率が相対的に高くなりすぎる。このため、記録マーク以外の反射率が低くなって変調度が低下してしまう。
【００６６】
式IIにおいてｂが小さすぎると、記録層中のＡｇ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記録マークの再結晶化が困難となって、繰り返しオーバーライトが困難となる。一方、ｂが大きすぎると、記録層中のＡｇ含有率が相対的に高くなり、過剰なＡｇが記録および消去の際に単独でＳｂ相中に拡散することになる。このため、書き換え耐久性が低下すると共に、記録マークの安定性および結晶質部の安定性がいずれも低くなってしまい、信頼性が低下する。すなわち、高温で保存したときに記録マークの結晶化が進んで、Ｃ／Ｎや変調度が劣化しやすくなる。また、繰り返して記録を行なったときのＣ／Ｎおよび変調度の劣化も進みやすくなる。
【００６７】
また、ａ＋ｂが小さすぎるとＴｅが過剰となってＴｅ相が形成される。Ｔｅ相は結晶転移速度を低下させるため、消去が困難となる。一方、ａ＋ｂが大きすぎると、記録層の非晶質化が困難となり、信号が記録できなくなる可能性が生じる。
【００６８】
式IIにおいてｃが小さすぎると、相変化に伴なう反射率差は大きくなるが結晶転移速度が急激に遅くなって消去が困難となる。一方、ｃが大きすぎると、相変化に伴なう反射率差が小さくなって変調度が小さくなる。
【００６９】
式IIにおける元素Ｍは、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、ＰｂおよびＹから選択される少なくとも１種の元素である。元素Ｍは、書き換え耐久性を向上させる効果、具体的には、書き換えの繰り返しによる消去率の低下を抑える効果を示す。また、高温・高湿などの悪条件下での信頼性を向上させる。このような効果が強力であることから、元素ＭのうちＶ、Ｔａ、Ｃｅ、ＧｅおよびＹの少なくとも１種が好ましく、ＶおよびＴａの少なくとも１種がより好ましく、Ｖが特に好ましい。
【００７０】
元素Ｍの含有率を表すｄが大きすぎると、相変化に伴なう反射率変化が小さくなって十分な変調度が得られなくなる。ｄが小さすぎると、元素Ｍ添加による効果が不十分となる。
【００７１】
この組成系では、記録層にはＡｇ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｉｎおよび必要に応じて添加されるＭだけを用いることが好ましいが、Ａｇの一部をＡｕで置換してもよく、Ｓｂの一部をＢｉで置換してもよく、Ｔｅの一部をＳｅで置換してもよく、Ｉｎの一部をＡｌおよび／またはＰで置換してもよい。
【００７２】
ＡｕによるＡｇの置換率は、好ましくは５０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。置換率が高すぎると、記録マークが結晶化しやすくなって高温下での信頼性が悪化する。
【００７３】
ＢｉによるＳｂの置換率は、好ましくは５０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。置換率が高すぎると記録層の吸収係数が増加して光の干渉効果が減少し、このため結晶−非晶質間の反射率差が小さくなって変調度が低下し、高Ｃ／Ｎが得られなくなる。
【００７４】
ＳｅによるＴｅの置換率は、好ましくは５０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。置換率が高すぎると結晶転移速度が遅くなりすぎ、十分な消去率が得られなくなる。
【００７５】
Ａｌおよび／またはＰによるＩｎの置換率は、好ましくは４０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。置換率が高すぎると、記録マークの安定性が低くなって信頼性が低くなる。なお、ＡｌとＰとの比率は任意である。
【００７６】
なお、この組成系において繰り返し書き換え後の記録層の吸収係数ｋは、結晶状態のときが３．３程度、微結晶ないし非晶質のときが２．２程度である。
【００７７】
この組成系の記録層の厚さは、好ましくは９．５〜５０nm、より好ましくは１３〜３０nmである。記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難となり、相変化に伴なう反射率変化が不十分となる。一方、記録層が厚すぎると、記録マーク形成時に記録層の厚さ方向へＡｇが多量に拡散し、記録層面内方向へ拡散するＡｇの比率が小さくなってしまうため、記録層の信頼性が低くなってしまう。また、記録層が厚すぎると、反射率および変調度が低くなってしまう。
【００７８】
記録層の組成は、ＥＰＭＡやＸ線マイクロアナリシス、ＩＣＰなどにより測定することができる。
【００７９】
記録層の形成は、スパッタ法により行うことが好ましい。スパッタ条件は特に限定されず、例えば、複数の元素を含む材料をスパッタする際には、合金ターゲットを用いてもよく、ターゲットを複数個用いる多元スパッタ法を用いてもよい。
【００８０】
反射層５
反射層の材質は特に限定されないが、通常、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ等の単体あるいはこれらの１種以上を含む合金などの高反射率金属から構成すればよい。反射層の厚さは、３０〜３００nmとすることが好ましい。厚さが前記範囲未満であると十分な反射率が得られにくくなる。また、前記範囲を超えても反射率の向上は小さく、コスト的に不利になる。反射層は、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。
【００８１】
保護層６
保護層は、耐擦傷性や耐食性の向上のために設けられる。この保護層は種々の有機系の物質から構成されることが好ましいが、特に、放射線硬化型化合物やその組成物を、電子線、紫外線等の放射線により硬化させた物質から構成されることが好ましい。保護層の厚さは、通常、０．１〜１００μm程度であり、スピンコート、グラビア塗布、スプレーコート、ディッピング等、通常の方法により形成すればよい。
【００８２】
接着層
接着層を構成する接着剤は特に限定されず、例えば、ホットメルト型接着剤、紫外線硬化型接着剤、常温硬化型接着剤等のいずれであってもよく、粘着剤であってもよい。
【００８３】
図４、図５、図６の構成（吸収率補正構造）
図４、図５および図６に、本発明が適用される光記録媒体の他の構成例をそれぞれ示す。本明細書では、これらの光記録媒体を吸収率補正構造の媒体という。以下、吸収率補正構造を選択する理由を説明する。
【００８４】
相変化型光記録媒体では、結晶−非結晶間の反射率の違いを利用するため、記録マーク以外の領域（結晶状態）における光吸収率（Ａｃ）と記録マーク（非結晶状態）における光吸収率（Ａａ）とが異なることが多く、一般にＡｃ＜Ａａとなっている。なお、ＡｃおよびＡａは、いずれも記録再生用レーザー光の波長における値である。このため、オーバーライト領域が結晶であったか非結晶であったかによって記録感度および消去率が異なることになる。この結果、オーバーライトによって形成される記録マークに長さおよび幅のばらつきが生じて、ジッターが大きくなり、エラーとなることもある。高密度化のために記録マークの両端に情報を担持させるマークエッジ記録を行っている場合には、記録マークの長さの変動の影響を受けやすいため、エラーがさらに多くなってしまう。
【００８５】
この問題を解決するためには、ＡｃをＡａに近づけることが好ましく、より好ましくはＡｃ／Ａａ≧０．９とし、さらに好ましくはＡｃ／Ａａ≧１とし、最も好ましくは、潜熱の影響を考慮してＡｃ／Ａａ＞１とすることが望ましい。このためには、記録層やそれを挟んで設けられる誘電体層の厚さを制御すればよいが、通常の構造の媒体では、Ａｃ／Ａａを大きくしていくと記録マーク以外の領域における媒体からの反射率（Ｒｃ）と記録マークにおける媒体からの反射率（Ｒａ）との差が小さくなって、Ｃ／Ｎが低くなるという問題が生じてしまう。
【００８６】
このような事情から、例えば特開平８−１２４２１８号公報では、基体上に第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、反射層、第３誘電体層、紫外線硬化樹脂層を順に積層した構成の光学情報記録媒体において、Ａｃ＞Ａａとし、反射層として透過性の極薄金属膜、ＳｉまたはＧｅを用い、第３誘電体層として屈折率が１．５より大きな誘電体を用いる旨の提案がなされている。光透過性の反射層と高屈折率の第３誘電体層とを設けることにより、Ｒｃ−Ｒａを大きく保ったままＡｃ／Ａａを上記範囲とすることが可能となる。
【００８７】
なお、ＡｃおよびＡａは、記録層、誘電体層、反射層等の各層の光学定数と記録再生用レーザー光の波長とから、算出することができる。
【００８８】
図４、図５および図６にそれぞれ示す光記録媒体は、反射層５を上記特開平８−１２４２１８号公報に記載された反射層と同様な構成とし、反射層５と保護層６との間に第３誘電体層３３を設けた片面記録型媒体である。この構成においても、前述した反射型構造の媒体と同様に、２枚を接着して両面記録型媒体としたり、保護基体を接着したりしてもよい。
【００８９】
図４、図５および図６において反射層５は、光透過率が高い極薄の金属層から構成されるか、記録・再生波長が含まれる近赤外から赤外域にかけての透過性が高いＳｉやＧｅ等から構成されることが好ましい。反射層の厚さは、記録層の記録マーク以外の領域と記録マークとの間での吸収率差を補正できるように適宜決定すればよい。反射層の好ましい厚さ範囲は構成材料によって大きく異なるので、構成材料に応じて厚さを適宜決定すればよい。例えばＡｕ等の金属を用いる場合には、反射層の厚さを好ましくは４０nm以下、より好ましくは１０〜３０nmとし、ＳｉまたはＧｅを用いる場合には、反射層の厚さを好ましくは８０nm以下、より好ましくは３０〜７０nmとする。反射層が薄すぎるとＣ／Ｎの低下を招き、反射層が厚すぎると前述した吸収率補正効果が不十分となる。
【００９０】
反射層を金属から構成する場合、ＡｕまたはＡｕ合金が好ましい。Ａｕ合金としては、Ａｕを主成分とし、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｔｉ、ＢｉおよびＳｂの少なくとも１種を含むものが好ましい。
【００９１】
この反射層も、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。
【００９２】
反射層５上に必要に応じて設けられる第３誘電体層３３は、好ましくは保護層６よりも屈折率の高い材料から構成する。このような第３誘電体層を設けることにより、前記特開平８−１２４２１８号公報記載の発明と同様に、記録マークとそれ以外の領域との間の反射率差を大きく保ったまま、前記Ａｃ／Ａａを大きくすることができる。
【００９３】
第３誘電体層の構成材料は特に限定されず、他の誘電体層の説明において挙げた各種誘電体から選択すればよいが、好ましくは硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分にする。
【００９４】
第３誘電体層の厚さは、好ましくは３０〜１２０nm、より好ましくは４０〜９０nmである。第３誘電体層が薄すぎると信号出力が低くなってしまい、厚すぎると、隣接トラックの信号が消去される現象（クロスイレーズ）が生じてしまう。
【００９５】
上記したように反射層を光透過性とすることによりＡｃとＡａとを制御する構造では、通常、透明基板の下側から照射される記録再生用レーザー光は透過し、反射層側から出射される。このときの透過率、すなわち入射光に対する透過光の比率は、通常、１％程度以上、特に３％程度以上である。なお、この透過率は、透明基板上に無機層だけが存在する状態で測定した値である。すなわち、図示する構成では保護層６を除いた状態であり、記録層、誘電体層、反射層等の無機層間での多重反射の結果としての透過率を意味する。この透過率は、分光光度計で測定することができる。測定する領域は特に限定されず、結晶質部であっても非晶質部であってもよいが、通常は、グルーブの存在しない結晶質領域（ミラー部）で測定すればよい。
【００９６】
図４、図５および図６にそれぞれ示す光記録媒体において、基体２、記録層４および保護層６は、図１、図２および図３にそれぞれ示す光記録媒体と同様な構成とすればよい。ただし、記録層４の好ましい厚さは、１０〜５０nmである。
【００９７】
吸収率補正構造の媒体における第１誘電体層３１の構成および第２誘電体層３２の構成は特に限定されず、図４に示すように単層構造としてもよいが、オーバーライト可能回数を多くするためには、図５および図６に示すような積層構造とし、各誘電体層を以下に説明する構成とすることが好ましい。
【００９８】
第１誘電体層３１は、図２および図３にそれぞれ示す反射型構造の媒体の説明における第１誘電体層と同じ構成とすることが好ましい。
【００９９】
第２誘電体層３２は、単層構造（図５参照）としてもよく、必要に応じて積層構造（図６参照）としてもよい。いずれの場合でも、第２誘電体層３２の記録層４に接して存在する領域、すなわち、図５では第２誘電体層３２全体、図６では誘電体層２ａを、好ましくは、窒化ゲルマニウムおよび／または窒化ケイ素を主成分とするか、希土類酸化物を主成分とするか、酸化ケイ素を主成分とするか、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とするものとし、より好ましくは、窒化ゲルマニウムおよび／または窒化ケイ素を主成分とするか、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とするものとし、さらに好ましくは、窒化ゲルマニウムまたは窒化ケイ素から構成する。ただし、上記領域の主成分を硫化亜鉛および酸化ケイ素とする場合には、酸化ケイ素含有率を好ましくは４０モル％以上、より好ましくは４０〜８０モル％、さらに好ましくは４０〜６０モル％とする。酸化ケイ素含有率が低すぎると、記録層へのＺｎやＳの拡散の影響が大きくなる。一方、酸化ケイ素含有率が高すぎると、初期化やオーバーライトの際に第２誘電体層に剥離が生じやすくなる。
【０１００】
第２誘電体層３２に用いる希土類元素は特に限定されず、例えばＣｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等の少なくとも１種を用いればよいが、好ましくはＣｅ、Ｌａ、Ｙの少なくとも１種を用いる。
【０１０１】
図６において誘電体層２ａ上に設けられる誘電体層２ｂの組成は特に限定されないが、通常、硫化亜鉛および酸化ケイ素を主成分とするものとすればよい。その場合の酸化ケイ素含有率は特に限定されないが、好ましくは２〜４０モル％（４０モル％を含まず）とする。
【０１０２】
第２誘電体層３２の厚さは、１０〜５０nm、好ましくは１３〜３５nmである。第２誘電体層をこのような厚さとすることにより冷却速度が速くなるので、記録マークのエッジが明瞭となってジッターが小さくなる。また、このような厚さとすることにより、変調度を高くすることができる。なお、第２誘電体層中において記録層に接して存在する前記領域（例えば図６における誘電体層２ａ）の厚さは、好ましくは１nm以上、より好ましくは５nm以上である。前記領域が薄すぎると、バリア層としての効果が不十分となる。
【０１０３】
記録再生方法
本発明の光記録媒体へのオーバーライトは、従来の相変化型光記録媒体へのオーバーライトと同様にして行うことができる。
【０１０４】
反射型構造の媒体に対し好ましく使用されるレーザービームの変調パターンを、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す。図７（ａ）は、３Ｔ信号記録用の変調パターン（記録パルスパターン）であり、図７（ｂ）は、１１Ｔ信号記録用の変調パターンである。各図において、横方向は時間、縦方向はレーザービームのパワーレベルである。なお、各図には、３Ｔおよび１１ＴのＮＲＺＩ信号パターンを併記してある。
【０１０５】
これらの変調パターンにおけるパワーレベルは、ＰP（ピークパワー）と、ＰPよりも低いＰB1（バイアスパワー１）と、ＰB1よりも低いＰB2（バイアスパワー２）との３段階である。記録パワーをパルス変調することは従来も行われているが、その場合には、記録パルスのボトム値は消去パワーであるＰB1となっていた。これに対し、このパターンの特徴は、記録パルスを、ピーク値ＰP、ボトム値ＰB2とし、かつ最終パルス照射後に、パワーレベルをいったんボトム値ＰB2まで低下させた後、消去パワーレベルであるＰB1に戻すことである。記録パルスをこのようなパターンとすることにより、記録密度を高くした場合でも記録マークの形状が歪みにくくなり、ジッターの増大を抑えることができる。
【０１０６】
ＰP、ＰB1およびＰB2は、記録層の組成や媒体の線速度などによっても異なるが、通常、それぞれ９〜１２mW、４〜６mWおよび０〜２mWの範囲内から選択される。なお、吸収率補正構造の媒体における記録パワーおよび消去パワーも、通常、それぞれ９〜１２mWおよび４〜６mWの範囲から選択される。
【０１０７】
上記組成の記録層を有する光記録媒体では、書き換えおよび再生に用いる光を、広い波長域、例えば１００〜５０００nmの範囲から自在に選択できる。
【０１０８】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【０１０９】
反射型構造
射出成形によりグルーブ（幅０．７４μm、深さ６５nm、ピッチ１．４８μm）を同時形成した直径１２０mm、厚さ０．６mmのディスク状ポリカーボネート基体２の表面に、第１誘電体層３１、記録層４、第２誘電体層３２、反射層５および保護層６を以下に示す手順で形成し、図２に示す構成を有する光記録ディスクサンプルとした。
【０１１０】
誘電体層１ａは、Ａｒ雰囲気中においてスパッタ法により形成した。ターゲットには、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2（２０モル％）を用いた。誘電体層１ａの厚さは９５nmとした。誘電体層１ｂは、Ｇｅ3Ｎ4からなるものであり、Ｇｅターゲットを用いて、窒素を含有するＡｒ雰囲気中において反応性スパッタ法により形成した。誘電体層１ｂの厚さは２０nmとした。
【０１１１】
記録層４は、スパッタ法により形成した。記録層の組成（原子比）を表１に示す。記録層の厚さは２０nmとした。
【０１１２】
第２誘電体層３２は、ターゲットにＺｎＳ−ＳｉＯ2を用いて、Ａｒ雰囲気中またはＡｒ＋Ｎ2雰囲気中でスパッタ法により形成した。流量比［Ｎ2／（Ａｒ＋Ｎ2）］を表１に示す。第２誘電体層の厚さは２２nmとした。
【０１１３】
反射層５は、Ａｒ雰囲気中においてスパッタ法により形成した。ターゲットにはＡｌ−１．７原子％Ｃｒを用いた。反射層の厚さは１５０nmとした。
【０１１４】
保護層６は、紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布後、紫外線照射により硬化して形成した。硬化後の保護層厚さは５μm であった。
【０１１５】
このようにして作製した各サンプルをバルクイレーザーにより初期化した後、光記録媒体評価装置（レーザー光波長６３８nm、開口数０．６）を用い、前記ＤＶＤ−ＲＡＭ規格に基づいて線速度（Ｖo）６m/sで混合信号（８／１６変調信号）を１０回オーバーライトした。次いで、ジッターを測定し、これを初期ジッター値とした。結果を表１に示す。このジッター値は、クロック周波数（５８．３６MHz）を用いて算出した総合ジッター（単位：％）である。また、主としてセルフイレーズに起因する記録マーク前エッジのジッター、および、主として消し残りに起因する後エッジのジッターも測定した。これらの測定結果も表１に示す。
【０１１６】
次いで、各サンプルを６０℃で１００時間保存し、再び線速度Ｖoで８／１６変調信号を１回オーバーライトした後、上記と同様にして総合ジッターを求め、これを保存後のジッター値とした。結果を表１に示す。
【０１１７】
次に、上記光記録媒体評価装置を用い、ＲＢＷ（リゾリューションバンド幅）を３０kHz、ＶＢＷ（ビデオバンド幅）を１００Hzに設定して、線速度を変えながら各サンプルのＶ2ndを求めた。Ｖ2ndおよびＶ2nd/Ｖoを表１に示す。なお、Ｖ2ndの測定は、以下の手順で行った。
【０１１８】
１）測定トラックに、線速度（Ｖo）６m/sで混合信号（８／１６変調信号）を１０回オーバーライトする。
２）上記測定トラックに、上記混合信号のなかの最短マークに相当する単一周波数成分の信号（３Ｔ信号：４．８８MHz）を１回記録する。
３）上記測定トラックに、上記混合信号のなかの最長マークに相当する単一周波数成分の信号（１４Ｔ信号：１．０３MHz）を１回記録し、これを再生して、再生信号中における２次高調波（２．０６MHz）の占める割合を求める。
４）線速度を変更して上記１）〜３）の測定を繰り返す。ただし、信号長さを決定するクロック周波数は、すべての線速度で記録密度が同一となるように線速度に応じて変更する。
【０１１９】
なお、記録パルスは、以下に示すものとした。
【０１２０】
記録パルス
パルスパターン：図７（ａ）、図７（ｂ）に例示されるパターン、
記録パワー（ピークパワー）：１１．０mW、
消去パワー（バイアスパワー１）：５．０mW、
ボトムパワー（バイアスパワー２）：０．５mW
【０１２１】
【表１】
Figure 0003806827
【０１２２】
表１から、Ｖ2nd/Ｖoが所定範囲となるように設計されたサンプルでは、高温保存後でもジッターが十分に小さいことがわかる。主としてセルフイレーズに起因する前エッジのジッターおよび初期総合ジッターは、Ｖ2nd/Ｖoが本発明範囲を下回るサンプルNo.１０１のほうが本発明サンプルよりやや小さくなっているが、サンプルNo.１０１では保存後の総合ジッターが著しく大きくなっている。なお、表１に示す総合ジッターの好ましい範囲は、１５％以下である。ジッターが１５％を超えると、システムが正常に動作しなかったり、エラーが多発したりするなどの不具合が発生しやすくなる。
【０１２３】
吸収率補正構造
前記した吸収率補正構造の光記録ディスクサンプルを作製し、これらについてＶ2nd/Ｖoとビットエラーレート（ＢＥＲ）との関係を調べた。なお、測定に際しては、光記録媒体評価装置（レーザー光の波長を６８０nmとしたほかは実施例１で用いたものと同じ）を用い、線速度Ｖoは１２m/sとし、記録信号には１−７ＲＬＬ信号を用いた。
【０１２４】
この結果、０．６≦Ｖ2nd/Ｖo＜１．２５の範囲においてＢＥＲが１×１０-6以下と十分に小さくなり、吸収率補正構造の媒体においても本発明の効果が実現することがわかった。
【０１２５】
以上の実施例の結果から、本発明の効果が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録媒体（反射型構造）の構成例を示す部分断面図である。
【図２】本発明の光記録媒体（反射型構造）の構成例を示す部分断面図である。
【図３】本発明の光記録媒体（反射型構造）の構成例を示す部分断面図である。
【図４】本発明の光記録媒体（吸収率補正構造）の構成例を示す部分断面図である。
【図５】本発明の光記録媒体（吸収率補正構造）の構成例を示す部分断面図である。
【図６】本発明の光記録媒体（吸収率補正構造）の構成例を示す部分断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、本発明の光記録媒体（反射型構造）のオーバーライトに使用されるレーザービームの変調パターンを示すグラフである。
【符号の説明】
２ 基体
３１ 第１誘電体層
３２ 第２誘電体層
３３ 第３誘電体層
４ 記録層
５ 反射層
６ 保護層

Claims (1)

  1. 線速度Ｖ０でオーバーライトを行う相変化型光記録媒体の設計方法であって、
    オーバーライトにより形成した記録マークを再生し、該記録マーク形成に用いた記録信号の周波数の２次高調波に相当する周波数成分を測定したときに、該周波数成分が最小となるオーバーライト線速度をＶ 2nd で表したとき、
    ０．６≦Ｖ 2nd/ Ｖ o ＜１．２５
    となるように該記録媒体を設計することを特徴とする相変化型光記録媒体の設計方法。
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