JPH0664332A - 相変化型光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来よりも低い線速度（１．２〜１．４ｍ／
ｓ）でディスクを駆動させた時に、良好に記録、再生、
消去ができる相変化型光ディスクを提供する 【構成】記録層をなすＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材料の各元素
の組成を、以下の範囲内に限定した。前記範囲は、Ｓｂ
とＴｅとＧｅとを頂点とする図１に示す三角グラフにお
いて、Ａ₁ （Ｓｂ_0.46，Ｔｅ_0.49，Ｇｅ_0.05）、Ｂ
₁ （Ｓｂ_0.41，Ｔｅ_{0. 54}，Ｇｅ_0.05）、Ｃ₁ （Ｓ
ｂ_0.05，Ｔｅ_0.45，Ｇｅ_0.50）、およびＤ₁ （Ｓ
ｂ_{0. 10}，Ｔｅ_0.40，Ｇｅ_0.50）を頂点とする平行四辺形
の線上と、この平行四辺形の内側とからなる。これによ
り、低速駆動時に、記録層をなす材料を、その臨界冷却
速度以上の速度で急冷できるため、非晶質化が十分にな
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明基板上に設けられ
た記録層に結晶−非晶質間の相変化を生じさせることに
より、情報の記録，消去を行う相変化型光ディスクに関
し、特に、従来よりも低い線速度（１．２〜１．４ｍ／
ｓ）でディスクを駆動させた時に、良好に記録、再生、
消去ができるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度で大容量の記録が可能な光記録媒
体は、高度情報化社会における記録媒体の中心的役割を
担うものとして注目され、これまでに様々な用途に使用
されている。このような光記録媒体の形態として、光デ
ィスクは最も有力なものであり、機能の点で分類する
と、再生専用型、追記型、および書換え可能型の三種類
がある。

【０００３】再生専用型光ディスクとしては、音楽を再
生するコンパクトディスク（ＣＤ）や、データ再生専用
のＣＤ−ＲＯＭ等があり、音楽分野、コンピューター分
野、ゲーム分野等幅広い分野で使用されている。追記型
光ディスクは、文書ファイリングシステム、データファ
イリングシステム等で使用されている。書換え可能型光
ディスクは、何度でも情報の書換えができるため、デー
タの修正、更新が可能であるとともに、全情報を消去す
ることにより新たなディスクとして何度でも使用可能で
あるため、光ディスクの用途を大幅に拡大できるものと
して期待されている。

【０００４】このような書換え可能型光ディスクとして
は、これまでに光磁気ディスクおよび相変化型光ディス
クが実用化されて、データファイルとして使用されてい
る。このうち、相変化型光ディスクは、情報信号に応じ
てパワー変調されたレーザ光を照射するだけで、古いデ
ータを消去しながら同時に新しいデータを記録すること
（オーバーライト）ができるので、音楽や画像等を連続
して記録する用途に適している。

【０００５】また、光磁気ディスクが磁気光学効果（カ
ー効果）を利用して情報を再生するのに対し、相変化型
光ディスクでは、オーバーライトにより非晶質状態また
は結晶状態となった記録部分と消去部分とにおける、反
射率の差を利用して再生しているため、従来のコンパク
トディスク等のように、凹凸による反射率の差を利用し
て再生している再生専用型光ディスクとの互換性が高い
点で有利である。さらに、相変化型光ディスクは、駆動
装置に磁気ヘッドを必要としないため、光磁気ディスク
システムよりも駆動装置を小型化できる利点もある。

【０００６】このような相変化型光ディスクでは、記録
層に対して非晶質化レベルの強いパワーのレーザ光を短
時間照射し、融点以上に急熱して融解させた後に急冷し
て、記録層を非晶質状態にすることにより記録ピットを
形成する。また、結晶化レベルのレーザ光の照射で融点
より低い結晶化可能温度範囲まで記録層を昇温した後
に、徐冷して結晶状態にすることにより消去が行われ
る。

【０００７】相変化型光ディスクの記録層を構成する材
料としては、カルコゲン化物が好適であり、特に、Ｓｂ
−Ｔｅ−Ｇｅ系材料は、高速消去が可能で非晶質状態の
安定性が良いため、一つのレーザビームでオーバーライ
トが可能な材料として知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような相変化型光
ディスクを、コンパクトディスクまたはＣＤ−ＲＯＭの
ような再生専用光ディスクとの互換性を確保するために
は、従来より低い線速度（１．２〜１．４ｍ／ｓ）でデ
ィスクを駆動させる必要がある。しかしながら、相変化
型光ディスクを低い線速度で駆動させると、従来の（高
い線速度の）駆動の場合に比べて、記録層の各部分にお
けるレーザビームの滞留時間が長くなるため、記録層で
発生した熱が記録層内に蓄積しやすくなる。

【０００９】ここで、ある材料を非晶質化するために
は、その材料に固有の冷却速度（臨界冷却速度）以上で
急冷する必要があり、結晶化の場合にも、材料に固有の
結晶化温度があり、結晶化に必要な温度保持時間も材料
に固有のものである。したがって、記録層内に蓄積した
熱によって記録層をなす材料の冷却速度が遅くなるた
め、従来の高線速度駆動用ディスクの記録層に好適に用
いられていた材料を低速度駆動用の記録層に適用する
と、結晶化には支障がないが非晶質化しにくくなるとい
う不具合があった。

【００１０】また、記録層内に蓄積した熱により、レー
ザ光の走査方向において、記録ピットに温度分布が生じ
る。その結果、記録ピットの後端部が肥大化して、いわ
ゆる涙滴ピットになりやすいという不具合もあった。本
発明は、このような不具合を解決するためのものであ
り、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材料における各元素の組成比を
所定の範囲に限定することにより、従来よりも低い線速
度（１．２〜１．４ｍ／ｓ）でディスクを駆動させた時
に、良好に記録、再生、消去ができる相変化型光ディス
クを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の相変化型光ディスクは、透明基板上に設け
られた記録層に結晶−非晶質間の相変化を生じさせるこ
とにより、情報の記録，消去を行う相変化型光ディスク
において、前記記録層がＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材料からな
り、この材料を構成する各元素の組成比を、図１に示す
ような、ＳｂとＴｅとＧｅとを頂点とする三角グラフに
おけるＡ₁ （Ｓｂ_0.46，Ｔｅ_0.49，Ｇｅ _0.05）、Ｂ
₁ （Ｓｂ_0.41，Ｔｅ_0.54，Ｇｅ_0.05）、Ｃ₁ （Ｓ
ｂ_0.05，Ｔｅ_0.45，Ｇｅ_0.50）、およびＤ₁ （Ｓ
ｂ_0.10，Ｔｅ_0.40，Ｇｅ_0.50）を頂点とする平行四辺形
の線上とこの平行四辺形の内側とからなる範囲内とした
ことを特徴とするものである。

【００１２】前記Ａ₁ 、Ｂ₁ 、Ｃ₁ 、およびＤ₁ を頂点
とする平行四辺形は、Ａ₁ Ｂ₁ ，Ｂ ₁ Ｃ₁ ，Ｃ₁ Ｄ₁ ，
Ｄ₁ Ａ₁ の四辺からなり、辺Ｂ₁ Ｃ₁ およびＤ₁ Ａ
₁ は、Ｓｂ₂ Ｔｅ₃ とＧｅＴｅとを結んだ線Ｌ₀ に平行
な線分である。図２に図１と同じ三角グラフを示すが、
図２において、線Ｌ₁ は、線Ｌ₀ からの組成差が４．７
％（グラフにおいては、三つの座標軸を１００ｍｍとし
たときに、Ｌ₀ に下ろした垂線の距離ｄ₁ が４．７ｍ
ｍ）である組成のＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ化合物の集合を示
し、線Ｌ₂ は、線Ｌ₀ からの組成差が９．４％（距離ｄ
₂ が９．４ｍｍ）である組成のＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ化合物
の集合を示す。

【００１３】残りの二辺Ａ₁ Ｂ₁ ，Ｃ₁ Ｄ₁ はそれぞ
れ、図２における線Ｍ₁ ，線Ｍ₂ の一部に相当する。こ
の線Ｍ₁ ，線Ｍ₂ はＧｅの等量線であり、Ｍ₁ はＧｅ＝
０．０５％、Ｍ₂ はＧｅ＝０．５０％を示している。こ
のような各線Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｍ₁，Ｍ₂ の四つの交点が、
前記Ａ₁ 、Ｂ₁ 、Ｃ₁ 、およびＤ₁ に相当する。また、
前記組成比を、図１の三角グラフにおけるＡ₂ （Ｓｂ
_0.42，Ｔｅ_0.48，Ｇｅ_0.10）、Ｂ₂ （Ｓｂ_0.37，Ｔｅ
_0.53，Ｇｅ_0.10）、Ｃ₂ （Ｓｂ_0.13，Ｔｅ_{0. 47}，Ｇｅ
_0.40）、およびＤ₂ （Ｓｂ_0.18，Ｔｅ_0.42，Ｇｅ_0.40）
を頂点とする平行四辺形の線上とこの平行四辺形の内側
とからなる範囲内とすると好適である。ここで、この平
行四辺形の辺Ａ₂ Ｂ₂ ，Ｃ₂ Ｄ₂ は、図２におけるＧｅ
の各等量線Ｍ₃ ，Ｍ₄ の一部に相当し、Ｍ₃ はＧｅ＝
０．１０％、Ｍ₄ はＧｅ＝０．４０％を示している。そ
して、Ｍ₃ ，Ｍ₄ と前述のＬ₁ ，Ｌ₂ とが交わる四点
が、前記Ａ₂ 、Ｂ₂ 、Ｃ₂ 、およびＤ₂ に相当する。

【００１４】なお、本発明の相変化型光ディスクにおい
ては、記録層の少なくとも一方の側に記録層の酸化等の
経時変化を防ぐために保護層を設けることが好ましい。
この保護層の材料としては、金属または半金属の酸化
物、フッ化物、窒化物、硫化物、炭化物、およびホウ化
物や金属等の無機物あるいは有機物、さらにはこれらの
混合物や複合材料等が挙げられる。

【００１５】また、前記記録層には、その光入射側に反
射防止層を設けても良いし、光入射側の反対側に反射層
を設けても良い。前記反射層としては、熱伝達係数の大
きい材料を用いて、記録層の熱を瞬時に放出させる構造
にすることが好ましい。特に、本発明のディスクにおい
ては、その層構成を、記録層が急冷される構造にするこ
とが望ましいため、図３に示すように、記録層１の両側
を保護層２，３で挟み、光入射側（基板４側）の反対側
に熱拡散層を兼ねた反射層５を設けた四層構造とするこ
とが好ましい。

【００１６】基板４側の保護層２の膜厚は、基板４の熱
変形を防止し、再生光のコントラストを確保するため
に、５０〜２００ｎｍが好ましい。記録層１、第二の保
護層３、および反射層５の膜厚は、再生光のコントラス
トを確保し、記録ピットが涙滴状になるのを防ぐため
に、記録層１は１０〜３０ｎｍ、第二の保護層３は５〜
３０ｎｍ、反射層５は５０〜１５０ｎｍが好ましい。

【００１７】前記記録層、保護層、反射防止膜、および
反射膜の形成方法については、特に制限はなく、公知の
方法、例えば真空蒸着、スパッタリング、イオンビーム
スパッタリング、イオンビーム蒸着、イオンプレーティ
ング、電子ビーム蒸着、プラズマ重合等の方法を目的、
材料等に応じて適宜採用することができる。

【００１８】

【作用】本発明の相変化型光ディスクは、その記録層を
なす材料の組成を前述の範囲としたことにより、記録層
をなす材料の臨界冷却速度を従来のＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系
材料よりも低くすることができる。これにより、１．２
〜１．４ｍ／ｓ程度の従来より低い線速度での駆動時
に、記録層をなす材料を、その臨界冷却速度以上の速度
で急冷することができるため、記録層の非晶質化が十分
になされる。以下に、その根拠を述べる。

【００１９】Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材料は、Ｓｂ₂ Ｔｅ₃
とＧｅＴｅとの各性質を混合したような性質をもってお
り、Ｓｂ₂ Ｔｅ₃ とＧｅＴｅとを結んだ線（Ｌ₀ ）は、
Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材料の一つの基準線となっている。
すなわち、例えば、線Ｌ₀ 上の組成をもつ化合物は、結
晶化速度が速く（結晶化に必要な温度保持時間が短
く）、線Ｌ₀ から離れるにつれて結晶化速度が遅くなる
ことがわかっている。また、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材料に
おいて、線Ｌ₀ からこれと平行にＴｅ量の少なくなる方
向に離れる組成のものほど、材料の臨界冷却速度の値が
小さくなる（すなわち、比較的低い冷却速度で非晶質化
が可能となる）こともわかっている。

【００２０】本発明においては、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材
料からなる記録層の組成比が、線Ｌ ₀ から平行にどれだ
け離れているかという点に関しては、図２に示した範囲
Ｗ₁（Ｌ₁ ≦Ｗ₁ ≦Ｌ₂ ）に限定している。その理由を
以下に示す。Ｓｂ_1-x-y Ｔｅ_x Ｇｅ_y としてｘ，ｙの値
を変え、各組成の化合物を記録層としたときの相変化型
光ディスクを、線速度１．２ｍ／ｓで記録，消去した時
の性能（Ｃ／Ｎの最大値と消去比）を測定して、前記組
成差との関係を調べた結果を図４および図５にグラフで
示す。

【００２１】図４より、Ｌ₀ からの組成差が小さいほど
Ｃ／Ｎの最大値が小さくなっているが、これは、臨界冷
却速度の値が大きくなって、化合物が非晶質化しにくく
なるからである。Ｃ／Ｎの最大値を５０ｄＢ以上の十分
な値とするためには、前記組成差を４．７％以上（Ｗ₁
≧Ｌ₁ ）にする必要がある。図５より、Ｌ₀ からの組成
差が大きいほど消去比の最大値が小さくなっているが、
これは、結晶化に必要な時間が長くなって、化合物が結
晶しにくくなるためである。消去比の最大値を、一般に
十分な消去が行われるために必要とされる２０ｄＢ以上
にするためには、前記組成差を９．４％以下（Ｗ₁ ≦Ｌ
₂ ）にする必要がある。

【００２２】一方、Ｇｅの比率という点からは、図２に
示した範囲Ｗ₂ （Ｍ₁ ≦Ｗ₂ ≦Ｍ₂）に、好ましくはＷ
₃ （Ｍ₃ ≦Ｗ₃ ≦Ｍ₄ ）に限定している。その理由を以
下に示す。Ｇｅは融点が高い（９４０℃）ため、Ｓｂ−
Ｔｅ−Ｇｅ化合物中のＧｅ比率が高いと、化合物として
の融点が高くなって感度が低下するため、Ｇｅの比率は
０．５０％以下（Ｗ₂ ≦Ｍ₂ ）にする必要がある。ま
た、Ｇｅの比率が０．４０を超えると再生時のノイズが
大きくなり、バイアスパワーマージンが小さくなるため
に、特に０．４０以下（Ｗ₃ ≦Ｍ₄ ）が好ましい。

【００２３】逆にＧｅの比率が０．０５未満になると、
二次高調波歪みが大きくなるため、Ｇｅ比率は０．０５
以上（Ｗ₂ ≧Ｍ₁ ）にする必要がある。また、Ｇｅの比
率が少ないと化合物の結晶化温度が低くなって結晶化し
やすくなる。すなわち、再生レベルの弱いレーザ光によ
って、記録層の非晶質部分が結晶へと相変化しやすくな
るため、再生時にデータが劣化しやすくなる。そのた
め、Ｇｅの比率は、特に０．１０以上（Ｗ₃ ≧Ｍ₃ ）が
好ましい。

【００２４】

【実施例】本発明の実施例を以下に示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。図３に示すように、案内
溝を設けた清浄なポリカーボネート基板４の上に、厚さ
１４０ｎｍのＺｎＳを主成分とする薄膜からなる下側保
護層２、厚さ２０ｎｍのＳｂ_1-x-y Ｔｅ_x Ｇｅ_y 合金薄
膜からなる記録層１、厚さ２０ｎｍのＺｎＳを主成分と
する薄膜からなる干渉効果を有する上側保護層３、およ
び厚さ６０ｎｍのＡｌ合金薄膜からなる熱拡散層を兼ね
た反射層５を順次スパッタリング法により積層し、反射
層５の表面を紫外線硬化型樹脂で被覆することにより相
変化型光ディスクを作製した。

【００２５】実施例１および２においては、前記記録層
１をなす薄膜を、Ｓｂ_1-x-y Ｔｅ_xＧｅ_y におけるＴｅ
の組成比ｘ、Ｇｅの組成比ｙを種々変えた材料で形成し
た各相変化型光ディスクについて、その記録特性と消去
特性とを調べた。すなわち、各ディスクを駆動装置にか
けて線速度１．２ｍ／ｓで回転させ、図６（ａ）に示す
ようなＥＦＭ変調の１１Ｔ信号（１９６ｋＨｚ）を、図
６（ｂ）に示す波形にパワー変調したレーザ光により記
録した。図６（ｂ）において、Ｐ _p は非晶質化レベルの
ピークパワーを示し、Ｐ_b は結晶化レベルのバイアスパ
ワーを示し、Ｐ_r は再生レベルのリードパワーを示す。

【００２６】各レベルのレーザパワーを変えて多数の実
験を行い、その記録特性を、搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）
の最大値と、二次高調波歪み（基準信号に対する二次高
調波成分の比＝２ｎｄ／Ｃ）の最小値とで評価した。ま
た、消去特性については、Ｃ／Ｎの最大値が得られたピ
ークパワーで記録されたピットについて、消去前後の基
準信号の比（消去比）を測定することで評価した。

【００２７】実施例１として、Ｇｅの組成比をｙ＝０．
２５とし、Ｔｅの組成比ｘを変化させたＳｂ_0.75-xＴｅ
_x Ｇｅ_0.25で表される合金薄膜を記録層とした相変化型
光ディスクについて、前記各特性のＴｅの組成比ｘに対
する依存性を調べた。まず、Ｔｅの組成比ｘに対するＣ
／Ｎの最大値および２ｎｄ／Ｃの最小値の関係を図７に
グラフで示す。このグラフから分かるように、ｘ＝０．
５１になるとＣ／Ｎの最大値が小さく（５０ｄＢ未満）
なるとともに、２ｎｄ／Ｃの最小値が大きくなって、良
好な記録が行えなくなる。これは、Ｔｅ比率の増加に伴
い材料の臨界冷却速度が大きくなって、低速駆動におけ
る冷却速度が前記臨界冷却速度以上にならず、非晶質化
に充分な急冷ができなくなるからである。

【００２８】ここで、ｘ＝０．５１である前記記録層１
の上側保護層３の厚みを１０ｎｍと薄くし、熱拡散層を
兼ねた反射層５を１００ｎｍと厚くして、記録層１の熱
が拡散しやすい構造にしても臨界冷却速度以上の冷却速
度が確保できず、非晶質化されにくいため、Ｃ／Ｎの最
大値は４４ｄＢ程度と小さい値であった。また、この構
造では、記録感度が４ｍＷも悪化する（すなわち、Ｃ／
Ｎが４０ｄＢ以上となるのに必要なピークパワーが４ｍ
Ｗ大きくなる）ため好ましくない。したがって、Ｓｂ
_0.75-xＴｅ_x Ｇｅ_0.25において、Ｔｅの比率ｘは０．５
０以下が良いことが分かる。

【００２９】次に、Ｔｅの組成比ｘと消去比の最大値と
の関係を図８にグラフで示す。一般に充分な消去が行わ
れるためには、消去比の最大値は２０ｄＢ以上必要であ
るが、このグラフから分かるように、ｘが０．４５未満
になると消去比の最大値が２０ｄＢより小さくなり、充
分な消去がされにくくなる。これは、Ｔｅ比率の減少に
伴い結晶化速度が遅くなる（結晶化にかかる時間が長く
なる）ため結晶化しにくくなり、オーバーライト時に記
録ピットの消去が充分になされなくなる。

【００３０】ここで、ｘ＝０．４４である前記記録層１
の上側保護層３の厚みを４０ｎｍと厚くし、熱拡散層を
兼ねた反射層５を３０ｎｍと薄くして記録層１の熱が拡
散しにくい構造にしても、結晶化に充分な時間だけ消去
部分を融点に保持することができず、消去比の最大値は
４．４ｄＢ程度と小さい値であった。したがって、Ｓｂ
_0.75-xＴｅ_x Ｇｅ_0.25において、Ｔｅの比率ｘは０．４
５以上が良いことが分かる。

【００３１】これにより、Ｓｂ_0.75-xＴｅ_x Ｇｅ_0.25に
おいては、０．４５≦ｘ≦０．５０とすると、記録特性
と消去特性の両方を満足させることができる。実施例２
として、Ｔｅの組成比をｘ＝０．４８とし、Ｇｅの組成
比ｙを変化させたＳｂ_0.52-yＴｅ_0.48Ｇｅ_y で表される
合金薄膜を記録層とした相変化型光ディスクについて、
前記各特性のＧｅの組成比ｙに対する依存性を調べた。

【００３２】Ｇｅの組成比ｙとＣ／Ｎの最大値との関係
を示すグラフを図９に、Ｇｅの組成比ｙと２ｎｄ／Ｃの
最小値との関係を示すグラフを図１０に、Ｇｅの組成比
ｙと消去比の最大値との関係を示すグラフを図１１にそ
れぞれ示す。図９から分かるように、Ｃ／Ｎの最大値
は、Ｇｅの比率が増えるほど減少する傾向にあるが、特
に大きな変化はない。これにより、Ｇｅの組成比が、臨
界冷却速度の値に対して大きな影響をもたらさないこと
を確認できる。

【００３３】図１０から分かるように、２ｎｄ／Ｃの最
小値は、Ｇｅの組成比が０．０５未満となると−３０よ
り大きくなって好ましくないため、記録波形の歪みを小
さくするためには、Ｇｅの組成比を０．０５以上とする
とよいことが確認される。図１１から分かるように、消
去比の最大値は、Ｇｅの組成比を０．１〜０．４と変化
させても３０ｄＢ以上得ることができる。

【００３４】これらの評価に加えて、この例では、記録
感度とバイアスパワーマージンとによる評価も行った。
記録感度は、Ｃ／Ｎが４０ｄＢ以上となるのに必要な最
小のピークパワー（最小ピークパワー）で定義し、バイ
アスパワーマージンは、ブロックエラーレートが０．０
３以下（ＣＤ規格）となるバイアスパワー範囲のセンタ
ーパワーに対する割合で定義した。また、記録データの
安定性の評価として、連続再生後のＣ／Ｎの変化を調べ
た。

【００３５】図１２に、Ｇｅの組成比ｙと記録パワーと
の関係をグラフで示す。このグラフから、Ｇｅの比率が
増えるにつれて必要な最小ピークパワーが大きくなり、
記録感度が低下することがわかる。これは、Ｇｅ量が多
くなると化合物全体としての融点が高くなるためであ
り、記録感度の観点からＧｅの組成比ｙは０．５以下が
よい。

【００３６】図１３（ａ）から（ｄ）に、Ｇｅの組成比
ｙをそれぞれ０．０５，０．２５，０．４０，０．５０
とした時の、Ｃ／Ｎのバイアスパワー依存性をグラフで
示す。Ｇｅの組成比が大きくなるにつれ、Ｃ／Ｎが６０
ｄＢ以上となる最小バイアスパワーが高パワー側にず
れ、感度が悪くなっていることが分かる。また、Ｇｅ組
成比が大きくなるにつれ、バイアスパワーに対してＣ／
Ｎがほぼ一定である領域が狭くなっていることがわか
る。これは、Ｇｅ組成比が大きくなるにつれ、高パワー
側におけるＣ／Ｎ低下が著しくなるためである。このＣ
／Ｎ低下は、オーバーライト後のノイズ増加によるもの
であるが、エラーを引き起こす原因にもなりやすいた
め、Ｇｅ比率をある程度以下に抑えた方がよい。

【００３７】図１４に、バイアスパワーマージンのＧｅ
組成比ｙに対する依存性を示すグラフを示す。Ｇｅ組成
比ｙが大きくなると、高パワーでのノイズの増加により
高パワーでのマージンが狭まり、バイアスパワーマージ
ンが小さくなっていることが分かる。バイアスパワーマ
ージンを２０％以上と大きくとるためには、Ｇｅ組成比
を０．４０以下にすることが好ましい。

【００３８】図１５に、通常より高い２ｍＷの再生パワ
ーで、同一カ所を１０⁷ 回連続再生した後のＣ／Ｎの低
下量とＧｅ組成比ｙとの関係をグラフで示す。Ｇｅ量が
少なくなると化合物の結晶化温度が低くなり、再生レベ
ルの弱いパワーのレーザ光で非晶質部分である記録ピッ
トが結晶化されてしまい、再生時にデータが劣化しやす
くなるためである。ここでは、Ｇｅ組成比ｙが０．１０
未満であると、その傾向が特に著しくなるため好ましく
ない。

【００３９】これにより、Ｓｂ_0.52-yＴｅ_0.48Ｇｅ_y に
おいて、記録感度および波形歪みの点からＧｅの組成比
ｙを０．０５以上０．５０以下に選定する必要があり、
バイアスパワーマージンおよび再生時のデータ劣化を防
ぐためには、Ｇｅの組成比ｙを０．１０以上０．４０以
下にすることが好適であることが分かる。実施例３とし
て、Ｓｂ_0.27Ｔｅ_0.48Ｇｅ_0.25で表される合金薄膜を記
録層とした相変化型光ディスクについて、実施例１およ
び２と同様に、駆動装置にかけて線速度１．２ｍ／ｓで
回転させ、ＥＦＭ変調の１１Ｔ信号（１９６ｋＨｚ）
を、図６に示す波形にパワー変調されたレーザ光により
記録した。

【００４０】まず、バイアスパワーを６．０ｍＷとし、
ピークパワーを５〜１４．５ｍＷの範囲の各値として記
録した信号を再生パワー１．５ｍＷで再生し、それぞれ
ブロックエラーレートを測定した。次に、ピークパワー
を１１．０ｍＷとし、バイアスパワーを３〜９．５ｍＷ
の範囲の各値として記録した信号を再生パワー１．５ｍ
Ｗで再生し、それぞれブロックエラーレートを測定し
た。

【００４１】その結果から得られた、ブロックエラーレ
ート（ＢＬＥＲ）のピークパワーとバイアスパワーとに
対する各依存性を、図１６および図１７に示す。図１６
のグラフにより、ＣＤ規格であるブロックエラーレート
が０．０３以下となるピークパワーマージンが±２４％
以上と十分に確保されていることが分かり、図１７のグ
ラフにより、ＣＤ規格であるブロックエラーレートが
０．０３以下となるバイアスパワーマージンが±３２％
以上と十分に確保されていることが分かる。したがっ
て、このＳｂ_0.27Ｔｅ_0.48Ｇｅ_0.25で表される合金薄膜
を記録層とした相変化型光ディスクは、低速駆動時に良
好な記録、再生、消去ができるものであるといえる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材料における各元素の組成比を
所定の範囲に限定することにより、従来よりも低い線速
度（１．２〜１．４ｍ／ｓ）でディスクを駆動させた時
に、良好に記録、再生、消去ができる相変化型光ディス
クを提供することができる。

【００４３】その結果、相変化型光ディスクは、コンパ
クトディスクやＣＤ−ＲＯＭとの互換性が確保され、そ
の用途を大幅に拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における記録層をなす材料を構成する、
各元素の組成比を示す三角グラフである。

【図２】本発明を詳細に説明するための図１と同様の三
角グラフである。

【図３】本発明の相変化型光ディスクの一例を示す断面
図である。

【図４】図１および２の三角グラフにおける線Ｌ₀ から
の組成差とＣ／Ｎの最大値との関係を示すグラフであ
る。

【図５】図１および２の三角グラフにおける線Ｌ₀ から
の組成差と消去比の最大値との関係を示すグラフであ
る。

【図６】実施例における入力信号を示すグラフと、この
信号に基づくレーザ光のパワー変調波形を示すグラフで
ある。

【図７】実施例１におけるＴｅの組成比ｘに対するＣ／
Ｎの最大値および２ｎｄ／Ｃの最小値の関係を示すグラ
フである。

【図８】実施例１におけるＴｅの組成比ｘに対する消去
比の最大値の関係を示すグラフである。

【図９】実施例２におけるＧｅの組成比ｙに対するＣ／
Ｎの最大値の関係を示すグラフである。

【図１０】実施例２におけるＧｅの組成比ｙに対する２
ｎｄ／Ｃの最小値の関係を示すグラフである。

【図１１】実施例２におけるＧｅの組成比ｙに対する消
去比の最大値の関係を示すグラフである。

【図１２】実施例２におけるＧｅの組成比ｙに対する記
録パワーの関係を示すグラフである。

【図１３】Ｇｅの組成比ｙをそれぞれ０．０５，０．２
５，０．４０，０．５０とした時の、Ｃ／Ｎのバイアス
パワー依存性を示すグラフである。

【図１４】実施例２におけるＧｅの組成比ｙに対するバ
イアスパワーマージンの関係を示すグラフである。

【図１５】実施例２におけるＧｅの組成比ｙに対するＣ
／Ｎ低下量の関係を示すグラフである。

【図１６】実施例３におけるブロックエラーレート（Ｂ
ＬＥＲ）のピークパワーに対する依存性を示すグラフで
ある。

【図１７】実施例３におけるブロックエラーレート（Ｂ
ＬＥＲ）のバイアスパワーに対する依存性を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１ 記録層 ４ ポリカーボネート基板（透明基板）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に設けられた記録層に結晶−
   非晶質間の相変化を生じさせることにより、情報の記
   録，消去を行う相変化型光ディスクにおいて、前記記録
   層がＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ系材料からなり、この材料を構成
   する各元素の組成比を、ＳｂとＴｅとＧｅとを頂点とす
   る三角グラフにおけるＡ₁ （Ｓｂ_0.46，Ｔｅ_0.49，Ｇｅ
   _0.05）、Ｂ₁ （Ｓｂ_0.41，Ｔｅ_0.54，Ｇｅ_0.05）、Ｃ₁
   （Ｓｂ_{0. 05}，Ｔｅ_0.45，Ｇｅ_0.50）、およびＤ₁ （Ｓｂ
   _0.10，Ｔｅ_0.40，Ｇｅ_0.50）を頂点とする平行四辺形の
   線上とこの平行四辺形の内側とからなる範囲内としたこ
   とを特徴とする相変化型光ディスク。