WO2005022515A1 - 相変化型光記録媒体、光記録方法及び光記録装置 - Google Patents

相変化型光記録媒体、光記録方法及び光記録装置 Download PDF

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optical
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Hajime Yuzurihara
Hiroshi Deguchi
Katsuyuki Yamada
Shinya Narumi
Mikiko Abe
Eiko Hibino
Hiroshi Miura
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Ricoh Company, Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an optical recording method capable of recording on a phase change optical recording medium in a wide recording linear velocity range, a phase change optical recording medium used in the optical recording method, and an optical recording apparatus.
  • Phase-change optical recording media (hereinafter sometimes referred to as "phase-change optical information recording media”, “optical recording media”, “optical information recording media”, and “information recording media”) are CDs. It has been applied to high-density, large-capacity optical recording media with a capacity of 20 GB or more using DVDs and LDs (laser diodes) with a wavelength of 400 ⁇ m. In particular, CD and DVD are required as rewritable optical recording media for high-speed recording technology. The speed of CD systems has been considerably increased, and the demand for rewritable DVD systems is currently increasing. Among these, DVD + RW media, which is one of the rewritable DV D systems, has already been put to practical use at 2.4x speed, 4x speed, and in the future, 8x or more recording linear speed is required. is there.
  • CAV Constant Angular Velocity: constant rotation speed
  • phase change recording layer In order to enable high-speed recording, it is necessary to optimize the phase-change optical recording medium. In order to cope with the wide recording linear velocity as described above, it is easy to form a mark at both a high recording linear velocity and a low recording linear velocity as a phase change recording layer material. It is necessary to use a material having a good erasing ratio in order to improve it. However, when the phase change recording layer is adjusted so that its characteristics can be obtained at the maximum recording linear velocity, erasing, that is, a crystallization rate at a high recording linear velocity and a high recording rate can be performed so as not to impair the overwrite characteristics repeatedly. , The phase change recording layer of the composition must be used.
  • Patent Document 1 discloses a CAV recording method in which an optical recording medium is rotated at a constant angular velocity, and a recording linear velocity increases from an inner periphery toward an outer periphery.
  • the laser beam applied to the optical recording medium is controlled by a pulse sequence consisting of a heating pulse and a cooling pulse, and a pulse sequence consisting of a heating pulse and a cooling pulse.
  • the width of the heating pulse and the duty ratio of the last pulse part of the cooling noise are changed according to the recording linear velocity.
  • Patent Document 2 discloses an irradiation method in a ZCAV method in which a recording linear velocity is increased from the inner circumference to the outer circumference of an optical recording medium, and the ZCAV method is divided into a plurality of zones for each radius area.
  • the recording power irradiation time of the light pulse train, the bias power irradiation time, the recording power, the ratio between the erasing power and the recording power, and the bias power are made variable for each zone, and at least the recording power irradiation time is directed toward the inner and outer peripheral forces.
  • An optical recording method that monotonously reduces the light has been proposed.
  • Non-Patent Document 1 employs a CAV / CLV recording method.
  • the minimum in each recording linear velocity range of 1.65x—4x and lx-2.4x 1.65x—4x and lx-2.4x. It has been disclosed that optimum recording conditions (light pulse control parameters and Pe / Pw ratio) are given to each of the three linear velocities, ie, the recording linear velocity, the maximum recording linear velocity, and half the intermediate recording linear velocity. I have.
  • Patent Documents 1 and 2 nor Non-Patent Document 1 disclose or suggest the knowledge on the peculiar recording linear velocity at the time of high-speed recording and the means for solving it. At present, some improvements and developments are desired.
  • Patent Document 1 JP 2001-118245 A
  • Patent Document 2 JP 2003-019868
  • Non-Patent Document 1 "DVD + RW 4.7 GB Basic Format Specifications version 1.2" (lx_4x DVD + RW standard)
  • the present invention has been made in view of the present situation, and an object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention can improve the recording characteristics and the uniformity by selecting a recording method for performing CAV recording on a phase-change optical recording medium, particularly, a high-speed rewritable DVD medium.
  • An object of the present invention is to provide an optical recording method, a phase-change optical recording medium used in the optical recording method, and an optical recording device.
  • the present invention provides a recording medium with a lower recording power for a phase-change optical recording medium supporting high speed. It is an object of the present invention to enable recording even when using an optical recording device that records an optical recording medium that supports recording at a low recording linear velocity, that is, to enable lower drive compatibility. On the other hand, if the optical recording medium is designed to give priority to the characteristics at the highest recording linear velocity, the sensitivity at low recording linear velocities deteriorates, making it impractical. Therefore, as the material of the phase-change recording layer, a material is selected so that the erasing ratio is high in the range from the minimum recording linear velocity to the intermediate recording linear velocity (1Z2 of the sum of the maximum recording linear velocity and the minimum recording linear velocity). It is an object of the present invention to provide an optical recording method capable of recording with high sensitivity from low speed to high speed.
  • the material of the phase change recording layer a material that can be rapidly crystallized by heating the phase change recording layer to near or above the melting point, melting once, and then recrystallizing the material is preferable.
  • the recording speed approaches the maximum recording linear velocity
  • mark formation has priority and erasing becomes difficult.
  • the recording is performed without deteriorating the recording characteristics near the peculiar recording linear velocity when recording using the lower drive in the sensitivity relieving force. It is an object of the present invention to provide an optical recording method and an optical recording device capable of performing uniform recording irrespective of a position.
  • the present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
  • the light applied to the phase-change optical recording medium is irradiated with a panel of heating pulses and cooling pulses and It consists of light for erasing, and includes peak power (Pp) which is the irradiation power of the heating pulse, bottom power (Pb) which is the irradiation power of the cooling pulse, and erasing power (Pe) for erasing the recording mark.
  • the irradiation power is controlled by the value, and at least one of Pe / Pp, Pp, Pb and Pe is made variable within the range of the minimum recording linear velocity and the maximum recording linear velocity in the phase-change optical recording medium.
  • An optical recording method characterized by performing recording by changing at least Pe / Pp from a lower specific recording linear velocity.
  • ⁇ 2> The optical recording method according to ⁇ 1>, wherein the specific recording linear velocity is a recording linear velocity lower than the specific recording linear velocity by 0.5 m / s or more.
  • ⁇ 3> Any one of ⁇ 1> to ⁇ 2>, which performs at least one of recording, reproducing, erasing, and rewriting of information by reversible phase change between the amorphous phase and the crystalline phase in the phase change recording layer. It is an optical recording method as described.
  • ⁇ 9> At least one of Pe / Pp, Pe, and recording conditions at the recording linear velocity selected from the minimum recording linear velocity, intermediate recording linear velocity, maximum recording linear velocity, specific recording linear velocity, and a combination of these.
  • the recording linear velocity selected from the minimum recording linear velocity, intermediate recording linear velocity, maximum recording linear velocity, specific recording linear velocity, and a combination of these.
  • a substrate comprising at least a first protective layer, a phase change recording layer, a second protective layer, and a reflective layer on the substrate in at least one of the order and the reverse order, and from the first protective layer side. Irradiates a laser beam to record, reproduce, erase, and / or rewrite information.
  • the phase-change optical recording medium according to any one of ⁇ 8> to ⁇ 9>.
  • phase change recording layer according to ⁇ 10>, wherein the phase change recording layer contains at least one selected from Ag, Ge, Sn, Sb, Ga, Mn, Zn, Te and In. It is.
  • An optical recording device for performing recording in a recording linear velocity range of 6 mZs.
  • a specific recording linear velocity which is a recording linear velocity at which the jitter rapidly deteriorates and shows a maximum value
  • a phase change type optical recording medium in which the optimal recording condition at the specific recording linear velocity is recorded as information in advance, This information is detected, and a test zone is set in advance either inside or outside the data area used by the user, and the test zone has a maximum of ⁇ 2 m / s with respect to the specific recording linear velocity.
  • the optical recording apparatus according to ⁇ 12> further comprising a unit that performs test recording in a linear velocity range.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an optical recording method used in a CD-RW, a DVD + RW, and the like.
  • FIG. 6 is a relationship between a recording linear velocity and a jitter of the phase-change optical recording medium manufactured in Example 1.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a specific recording linear velocity lower than the singular recording linear velocity.
  • FIG. 8 is a schematic view showing an example of an optical recording device used in the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing one example of the phase-change optical recording medium of the present invention.
  • the optical recording method of the present invention when recording is performed on a phase-change optical recording medium, the light applied to the phase-change optical recording medium is used for heating pulse and cooling pulse trains and erasing. And three values of peak power (Pp) which is the irradiation power of the heating pulse, bottom power (Pb) which is the irradiation power of the cooling pulse, and erasing power (Pe) for erasing the recording mark.
  • the irradiation power is controlled so that at least one of Pe / Pp, Pp, Pb, and Pe is variable within the range of the minimum recording linear velocity and the maximum recording linear velocity in the phase-change optical recording medium, and each pulse irradiation is performed.
  • the recording linear velocity at which the jitter rapidly deteriorates and shows a maximum value is defined as the peculiar recording linear velocity, and the specific recording linear velocity lower than the peculiar recording linear velocity Therefore, recording is performed by changing at least the Pe / Pp, and further includes other steps as necessary.
  • phase change type optical recording medium rewriting is performed from CD-RW, DVD-RW, DVD + RW, DVD-RAM to a next-generation large-capacity recording medium which performs recording and reproduction using an LD having a wavelength of 400 nm.
  • Type optical discs are the mainstream.
  • high-speed recording media of 2.4x speed or higher have already been put to practical use, and even for rewritable DVDs, which are forming a large market recently, further speed-up studies are already underway.
  • DVD + RW media has already achieved 2.4 times speed and has been put to practical use.
  • studies are being made with a view to 4x and 18x speeds.
  • the recording method used in CD-RW, DVD + RW, etc. uses a method in which the light irradiating the optical recording medium is a pulse train of a heating noise and a cooling noise, and an erasing method as shown in FIG.
  • the irradiation power of the heating pulse is the peak power (Pp)
  • the irradiation power of the cooling pulse is the bottom power (Pb)
  • the erasing power (Pe) for erasing the recording mark between these pulse trains.
  • the power is controlled and recorded with the three values of. Further, the number of heating pulse portions and cooling pulse portions is determined according to the recording mark length.
  • the short mark length is 3T (where T is the mark length of 0.4 ⁇ m), 4T, 5 ⁇ , with respect to the reference clock (hereinafter sometimes referred to as the window width).
  • T is the mark length of 0.4 ⁇ m
  • 4T 5 ⁇
  • the window width is the reference clock
  • the heating pulse section further controls the width of the noise independently at the top and middle.
  • the width of the last cooling pulse is controlled independently of the previous cooling pulse.
  • the sum of the widths of the heating pulse and the cooling pulse in the middle part is T.
  • the laser's maximum output power is low at 4x speed, that is, the recording linear velocity is 14mZs or more
  • the rise time and fall time of the pulse are slow, take a longer pulse time to compensate for insufficient recording sensitivity, and increase the pulse number accordingly.
  • the heating pulse width is adjusted by the time consisting of a portion proportional to the window width T set for each recording linear velocity and a fixed portion.
  • the cooling pulse width is also controlled in proportion to the window width T.
  • the erasing power is determined by the peak power and the ratio Pe / Pp.
  • Pe / Pp is changed for each of the minimum recording linear velocity, maximum recording linear velocity, and intermediate recording linear velocity. These values may all be the same.
  • An optical recording medium in which at least a first protective layer, a phase change recording layer, a second protective layer, and a reflective layer are sequentially laminated on a substrate provided with a guide groove, is optimal for an optical recording medium.
  • the recording linear velocity is changed while irradiating an erasing power equal to or higher than the erasing power, the reflection signal (reflectance) of the medium starts to decrease from a certain recording linear velocity, and above that, the recording linear velocity increases and further increases. Going down.
  • the upper limit of the erasing power is about 50% of the maximum recording power that can be output by the recording device, and the erasing power in this range is continuously applied.
  • Optical recording that can record over a wide range of DVDs, 1x to 4x speed (3.5mZs 14mZs)
  • the innermost circumference is 1x speed (3.5m / s)
  • the outermost circumference is 2.4x speed (8.4m / s)
  • the innermost circumference is 1.65x speed (5m / s). 8m / s) and when the outermost circumference is 4x speed (14m / s).
  • the innermost circumference is 24 mm in radial position, and the outermost circumference is 58 mm.
  • the 4x speed has an upper limit recording power of 22 mW.
  • the transition recording linear velocity is 11m / s slower than the maximum recording linear velocity.
  • the transition recording linear velocity is 12-13 mZs.
  • the transition recording linear velocity of the DVD + RW quadruple-speed optical recording medium which is backward compatible with a conventional drive capable of quadruple-speed recording, be in the range of about 10 m / s-11 Om / s.
  • the minimum recording linear velocity here, 5.8 m / s
  • Pe / Ppi for the optimum peak power when irradiating the erasing power to the level where the phase change recording layer is melted. It is in the range of 3 to 0.6, preferably 0.40 to 0.55.
  • PeZPp of the intermediate recording linear velocity (here, 9.9 m / s) is 0.5 (Pp: 19 mW, Pe: 8.5 mW), and PeZPp of the maximum recording linear velocity is 0.3 (Pp: 19. (OmW, Pe: 5.7 mW), and if CAV recording is performed by monotonously decreasing Pe / Pp between these recording linear velocities, one of the recording characteristics will be at around the recording linear velocity of 12.9 m / s. A phenomenon occurs in which a certain jitter suddenly deteriorates (see Fig. 6). In the present invention, the recording linear velocity at which this deterioration phenomenon occurs and the jitter has a maximum value is referred to as the special recording linear velocity.
  • the jitter means that when a recorded mark and a mark are scanned with a laser beam and reproduced, the reflected signal between the recorded mark and the mark is binarized at a certain slice level, whereby the reproduced signal is “ Change to a digital signal of "1" and "0".
  • the time at the boundary between "1" to "0" and “0” to "1" at the beginning and the end of the recording mark is detected and set as an edge signal, this edge signal and the reference of the reproduction signal are used. It means the time deviation of clock T.
  • the center time is TZ2
  • the standard deviation ⁇ (time) divided by the reference clock ⁇ is multiplied by 100 [that is, the jitter (%) ⁇ ⁇ ⁇ 100 / ⁇ ]. .
  • the recording linear velocity is 3.49 mZs (lx speed), and the reference clock T is 38.12 nsec (nanosecond).
  • an optical pickup having an LD wavelength of 650 nm and a numerical aperture NA of an objective lens of 0.6 to 0.65 is used.
  • the recording linear density is 0.267 zm / bit, and recording is performed by the [8-16] modulation method.
  • the cooling noise parts to be combined are alternately combined to control the time width of each pulse.
  • the innermost radial position of the data recording area used by the user of the phase change type optical recording medium is 3 ⁇ 44 mm
  • the recording linear velocity here is 5.8 m / s
  • the outermost radial position is 58 mm
  • the recording linear velocity is 14 m / s and the recording linear velocity continuously increases in the recording area between the innermost circumference and the outermost circumference
  • One or more heating pulse widths are controlled by a time proportional to the clock T corresponding to the recording linear velocity, or controlled by the sum of a time proportional to the clock T and a fixed time.
  • the head part of the heating pulse part and the subsequent pulse parts are independently controlled so as to have a predetermined mark length.
  • the cooling pulse portion is controlled in the same manner, but the leading, middle, and last pulses are respectively controlled to more precisely control the mark length.
  • the characteristics can be further improved by optimizing the pulse time, peak power, bottom power, and erase power.
  • the accuracy of controlling the pulse width with a time proportional to the clock T corresponding to the recording linear velocity depends on the performance of the laser mounted on the optical recording device and the driving circuit thereof.
  • control is performed as k XT / a (k is an integer of 0 or more).
  • k is an integer of 0 or more.
  • the difference between the optimum pulse widths of the minimum recording linear velocity and the maximum recording linear velocity is large, better recording characteristics can be obtained as compared with the method represented by kXT / a.
  • the recording linear velocity is higher, such as a maximum of 35 mZs (10 times that of DVD), it is not always possible to control the pulse under the same conditions for each mark length.
  • the pulse width is controlled by k X TZa. If the phase change recording layer cannot be heated to near the melting point depending on the output power capability of the laser, the number of heating pulses can be changed for each mark length, or each pulse time can be set to the mark length. This includes independent control for each.
  • the transition recording linear velocity of the optical recording medium between the maximum recording linear velocity and the minimum recording linear velocity.
  • a phenomenon occurs in which the jitter exceeds the reference value in a certain recording linear velocity range (near the peculiar recording linear velocity) between the transition recording linear velocity and the maximum recording linear velocity. Therefore, at the specific recording linear velocity lower than the specific recording linear velocity, the optimum PeZPp, Pe, or other optimal recording conditions are determined so that the jitter does not deteriorate even at around the specific recording linear velocity or falls below the reference value.
  • the ⁇ specific recording linear velocity lower than the specific recording linear velocity '' is a recording linear velocity lower than 0.5 m / s or more than the specific recording linear velocity, and a recording linear velocity lower than lmZs may be selected. More preferred ,.
  • the recording power is increased by lmW for each recording linear velocity with respect to the jitter under the recording conditions shown in FIG. 6 (the legend a in FIG. 7).
  • the jitter value when recorded is as shown in legend b in Figure 7.
  • the jitter force is lower than the jitter force by using Pe / Pp at a linear velocity of 0.5 m / s slower than the singular recording linear velocity. 0.5m / s slower, by the way, since jitter exceeds 9%, it is preferable to slow it down by more than lm / s.
  • the recording mark disappears or deteriorates when stored for a long time in a high-temperature environment, or the crystal phase which is in an unrecorded state is lost. Deterioration of the overwrite recording characteristics due to the change is likely to occur. For example, if the speed exceeds 8x speed and exceeds 12x speed, the transition recording linear velocity cannot be higher than the maximum recording linear velocity. That is, as the recording linear velocity increases, a higher recording power is required to heat the phase-change recording layer to near the melting point in order to form a mark.
  • transition recording linear velocity is designed to be higher than the recording linear velocity, an even higher recording power is required, and a thermal design of the optical recording medium for rapidly cooling the phase change recording layer is required. Then, it becomes difficult to obtain sufficient characteristics.
  • CLV recording recording is not necessarily performed only at the maximum recordable linear velocity of the optical recording medium. Also, the higher the maximum linear velocity, the higher the rotational speed of the spindle motor of the recording device on the inner peripheral side of the optical recording medium.Therefore, CLV recording is performed at a relatively low linear velocity on the inner peripheral side, and the fastest linear velocity on the outer peripheral side.
  • ZCLV recording in which CLV recording is performed at high speed, is applied. In any case, it is necessary to improve this phenomenon because there is an optical recording medium having a specific recording linear velocity at which the jitter deteriorates. In this case, it is basically preferable to control and improve the erasing power.
  • PeZPp and other recording conditions for the three linear speeds of the minimum recording linear speed, intermediate recording linear speed, and maximum recording linear speed are given to the optical recording medium in advance. ing. Specifically, inside the area where the user records data (from 24. Omm to 58. Omm), a groove is sine wave-like oscillating over the entire surface at a period of about 818 kHz called ADIP (Addressin pre-groove). A method of pre-recording such information by inverting the phase of the sine wave by 180 ° has been adopted. The recording device reads this information and records these conditions in the control data zone (address number 02F200) near the radial position of 23.9 mm.
  • ADIP Addressin pre-groove
  • These recording linear velocity conditions may all be the same. If the conditions are different between the three linear velocities, the conditions are linearly reduced or increased between the recording linear velocities. However, it is practically difficult to find the optimum conditions for the recording device because no optimum conditions are given for the recording linear speeds other than the specified three linear speeds. Therefore, if the jitter is observed at the intermediate recording linear velocity and the maximum recording linear velocity among the three linear velocities, it is conceivable to provide optimum conditions so that the degradation does not occur at the intermediate recording linear velocity.
  • PeZPp at the intermediate recording linear velocity PeZPp at the maximum recording linear velocity, or Pe / Pp at the intermediate recording linear velocity ⁇ Pe / Pp at the maximum recording linear velocity was found to be preferable. That is, assuming that Pe / Pp at the intermediate recording linear velocity is ⁇ 1 and Pe / Pp at the maximum recording linear velocity is ⁇ 2, where PeZPp ⁇ , it is preferable that ⁇ 1 ⁇ 2. Further, it is more preferable that ⁇ 1 ⁇ 0.5, and it is more preferable that 1 ⁇ ( ⁇ 1 / ⁇ 2) ⁇ 2.
  • the size of Pe is given to the phase-change optical recording medium as information.
  • (1) and (2) are given as examples of a method for giving the optimum recording conditions including Pe / Pp or Pe.
  • the above (1) is effective when the recording characteristics of the intermediate recording linear velocity exceed the reference value under the conditions defined in the above (2). Further, in order to improve the uniformity of the recording characteristics depending on the recording position, recording conditions may be additionally set between the recording linear velocities.
  • the present invention relates to a case where the crystalline phase is in a recorded state and the amorphous phase is in an unrecorded state. It is equally applicable to cases. However, if the recording to be performed on the optical recording medium is CAV recording, the situation is reversed, so that Pe / Pp at the specific recording linear velocity is the same as Pe / Pp at the maximum recording linear velocity. It is preferable to make it smaller.
  • the phase-change optical recording medium of the present invention has a substrate and at least a first protective layer, a phase-change recording layer, a second protective layer, and a reflective layer on the substrate in any one of the above-mentioned order and the reverse order. And, if necessary, other layers.
  • the phase change type optical recording medium performs at least one of recording, reproducing, erasing, and rewriting of information by irradiating a laser beam from the first protective layer side.
  • the phase-change optical recording medium has Pe / Pp, P / P at a recording linear velocity selected from a minimum recording linear velocity, an intermediate recording linear velocity, a maximum recording linear velocity, a specific recording linear velocity, and a combination thereof. It is preferable that at least one of e and the recording condition is recorded as information in advance.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of the phase change type optical recording medium of the present invention, and shows a substrate 1, a first protective layer 2 and a phase change recording layer 3 on the substrate 1. , A second protective layer 4, a third protective layer 5, and a reflective layer 6 are laminated in this order.
  • an interface layer may be provided between the phase change recording layer 3 and the first protective layer 2.
  • a protective layer made of an ultraviolet (UV) curable resin may be formed on the reflective layer by spin coating. If necessary, further reinforcing or protecting the phase-change optical recording medium may be performed on the protective layer. For this purpose, another substrate may be attached.
  • UV ultraviolet
  • the substrate As a material of the substrate 1, glass, ceramic, resin, and the like are usually used, and a resin substrate is preferable in terms of moldability and cost.
  • the resin include a polycarbonate resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a polystyrene resin, an acrylonitrile styrene copolymer, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a silicone resin, a fluorine resin, an ABS resin, and a urethane resin.
  • polycarbonate resin and acrylic resin are particularly preferable from the viewpoint of moldability, optical characteristics, and cost.
  • the thickness of the substrate 1 is determined by the wavelength of a commonly used laser and the focusing characteristics of a pickup lens, which are not particularly limited.
  • a substrate with a thickness of 1.2 mm is used for a CD system with a wavelength of 780 nm, and a substrate with a thickness of 0.6 mm is used for a DVD system with a wavelength of 650 to 665 nm.
  • a polycarbonate resin substrate having a guide groove for tracking on its surface, a diameter of 12 cm and a thickness of 0.6 mm, and excellent in processability and optical characteristics is preferable.
  • a guide groove having a depth of 1545 nm, a width of 0.2-0.4 zm, and a center-to-center distance of 0.74 zm is provided spirally on the substrate surface.
  • the groove is meandering at a period of about 820 kHz or more, and address information and recording conditions are recorded by modulating the phase of the frequency of the meandering groove. Information is reproduced by detecting this phase change portion and converting it to a binary signal. The amplitude of this meander is in the range of 1050 nm.
  • the bonding layer for bonding the substrate 1 on which the information signal is written and the bonding substrate may be a double-sided adhesive sheet having both sides of a base film coated with an adhesive, a thermosetting resin, or an ultraviolet ray. It is formed of a cured resin.
  • the thickness of the adhesive layer is usually about 50 / m.
  • the bonding substrate does not need to be transparent when an adhesive sheet or a thermosetting resin is used as an adhesive layer. It is preferable to use a transparent substrate that transmits ultraviolet light. Usually, the thickness of the bonding substrate is preferably 0.6 mm, which is the same as that of the transparent substrate 1 on which information signals are written.
  • the first protective layer 2 preferably has good adhesion to the substrate and the phase change recording layer, and has high heat resistance. Further, since the phase change recording layer also serves as a light interference layer that enables effective light absorption, it is more preferable to have optical characteristics suitable for repetitive recording at a high linear velocity.
  • the material of the first protective layer for example, Si ⁇ , SiO, Zn ⁇ , SnO, AlO, Ti ⁇
  • Metal oxides such as, InO, Mg O, ZrO; nitrides such as SiN, A1N, TiN, BN, ZrN;
  • Sulfides such as ZnS, In S and TaS; carbides such as SiC, TaC, BC, WC, TiC and ZrC
  • Examples include diamond-like carbon or a mixture thereof. Among them, a mixture of ZnS and SiO is preferable. In this case, the molar ratio between ZnS and SiO should be 50: 50—90: 10.
  • the first protective layer 2 may be formed by various vapor deposition methods, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a plasma CVD method, a photo CVD method, an ion plating method, an electron beam deposition method, and the like. Is mentioned. Among these, the sputtering method is superior in terms of mass productivity, film quality, and the like.
  • a vacuum deposition method for example, Ar gas is used as a film forming gas
  • input power is 3 kW
  • Ar gas pressure film forming chamber pressure
  • the thickness of the first protective layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
  • the thickness is preferably 50 to 90 nm.
  • the phase change recording layer 3 is capable of high-speed recording and has excellent repetitive overwrite characteristics. Can be appropriately selected depending on the purpose, for example, at least one selected from Ag, Ge, Sn, Sb, Ga, Mn, Zn, Te and In. Is preferred.
  • a recording material strength S containing at least one selected from Ag, In, Sb, Te, and Ge is suitable. Particularly preferred are those having a composition range (at.%), Such as 60 ⁇ Sb> 80, 15 ⁇ Te ⁇ 30, 0 ⁇ Ge ⁇ 10.
  • Ge_Sn_Sb-based material, Ga_Sn_Sb-based material, Ga_Ge_Sn_Sb-based material, or In_Sb_Ge-based material are preferable, and at least one selected from Ag, Zn, Te, In, Mn, and rare earth elements is preferable. Seeds may be added at a rate of 10 atomic% or less. For example, 5 ⁇ Ge ⁇ 20,0, Ga, 15, 55, Sb, 90, 5 and Sn, 25, and the preferred range of the yarn (atomic%) is 5%.
  • the thickness of the phase change recording layer is preferably 5 to 30 nm, more preferably 10 to 20 nm.
  • the thickness of the phase change recording layer When the thickness of the phase change recording layer is small, the light absorbing ability may be reduced and the function as the phase change recording layer may be lost. When the thickness is too large, the recording sensitivity may be deteriorated.
  • a method for forming the phase change recording layer various vapor phase epitaxy methods, for example, a vacuum evaporation method, a sputtering method, a plasma CVD method, a photo CVD method, an ion plating method, an electron beam evaporation method, and the like are used. .
  • the sputtering method is superior in terms of mass productivity, film quality, and the like.
  • Ar gas is used as a film forming gas
  • input power is 1 kW
  • Ar gas pressure film forming chamber pressure
  • the second protective layer 4 preferably has good adhesion to the phase-change recording layer and the reflective layer, and preferably has high heat resistance. Since it also plays a role as an interference layer, it preferably has optical characteristics suitable for repetitive recording at a high linear velocity.
  • the material of the first protective layer for example, Si ⁇ , SiO, Zn ⁇ , SnO, AlO, Ti ⁇
  • Metal oxides such as, InO, Mg O, ZrO; nitrides such as SiN, A1N, TiN, BN, ZrN;
  • Sulfides such as ZnS, In S and TaS; carbides such as SiC, TaC, BC, WC, TiC and ZrC
  • Diamond-like carbon or a mixture thereof.
  • a mixture of ZnS and SiO is preferred.
  • the second protective layer 4 may be formed by various vapor deposition methods, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a plasma CVD method, a photo CVD method, an ion plating method, an electron beam deposition method, and the like. Is used. Among these, the sputtering method is superior in terms of mass productivity, film quality, and the like.
  • a vacuum deposition method for example, Ar gas is used as a film forming gas
  • input power is 3 kW
  • Ar gas pressure film forming chamber pressure
  • the thickness of the second protective layer can be appropriately selected depending on the purpose without particular limitation, and is preferably 6 to 20 nm. If the film thickness of the second protective layer is small, the recording sensitivity may be deteriorated, and if the film thickness is large, the heat may be excessive.
  • the reflection layer plays a role as a light reflection layer, and also plays a role as a heat radiation layer for releasing heat applied to the phase change recording layer by laser light irradiation during recording. Since the formation of amorphous marks is greatly affected by the cooling rate due to heat dissipation, the selection of a reflective layer is important in a phase-change optical recording medium for high linear velocities.
  • the reflective layer 6 can be made of, for example, a metal material such as Al, Au, Ag, Cu, and Ta, or an alloy thereof.
  • Cr, Ti, Si, Cu, Ag, Pd, Ta, or the like can be used as an additive element to these metal materials.
  • Ag_Cu, Ag_Pd, Ag-Pd-Cu, Ag_Nd_Cu, Ag-Bi, and the like are preferable as Ag alloys that preferably contain either Ag or an Ag alloy. This is because the reflection layer that constitutes the phase-change optical recording medium usually improves the contrast of a reproduced signal by using the interference effect and the viewpoint of thermal conductivity for adjusting the cooling rate of heat generated during recording.
  • the phase change recording layer reached a high temperature during recording when the thermal conductivity of Ag was extremely high at 427 WZm-K. Soon after,
  • Cu may be added.
  • the amount of copper added to the copper is preferably about 0.1 to 10 atomic%, and particularly preferably 0.5 to 3 atomic%. Excessive addition of copper can reduce the high thermal conductivity of Ag.
  • the reflective layer 6 can be formed by various vapor phase growth methods, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a plasma CVD method, a photo CVD method, an ion plating method, an electron beam deposition method, or the like.
  • the sputtering method is superior in mass productivity, film quality, and the like.
  • Sputtering conditions were Yore , making power 5kW Ar gas as the film forming gas, Ar gas pressure (Narumakushitsuki pressure) 2 X 10 _3 Torr is preferred.
  • the heat dissipation capacity of the reflective layer is basically proportional to the thickness of the layer, good disk characteristics can be obtained if the thickness of the reflective layer is 6 Onm or more. In this case, there is no particular limit value for the thicker one, and the film thickness may be within the allowable range from the viewpoint of the manufacturing cost of the disk.
  • a resin protective layer can be further provided on the reflective layer as needed.
  • the resin protective layer has an effect of protecting the phase change recording layer in the process and at the time when the product is formed, and is usually formed of an ultraviolet curable resin.
  • the thickness of the resin protective layer is 2-5 ⁇ m.
  • a third protective layer 5 is provided between the second protective layer 4 and the reflective layer 6.
  • the material of the third protective layer 5 include Si, SiC, SiN, and Si ⁇ .
  • TiC-TiO, Si or SiC is particularly preferred in that it has a high barrier property.
  • the reflective layer When pure Ag or Ag alloy is used for the reflective layer, it contains sulfur such as a mixture of ZnS and Si ⁇
  • the third protective layer for preventing such a reaction includes (1) a barrier ability for preventing the Ag sulfidation reaction, (2) being optically transparent to laser light, ( 3) To form an amorphous mark, select an appropriate material from the viewpoint of low thermal conductivity, (4) good adhesion to the protective layer and reflective layer, and (5) easy formation.
  • TiC-TiO2 that meets the above requirements
  • a material containing Si or SiC as a main component is preferable as a constituent material of the third protective layer.
  • the thickness of the third protective layer is preferably 2 to 20 nm, more preferably 2 to 10 nm. If the film thickness is less than 2 nm, it may not function as a barrier layer, and if it exceeds 20 nm,
  • the degree of modulation may be reduced.
  • oxides As the material of the interface layer, oxides, composite oxides, and nitrides are preferable because of their good permeability. Among them, ZrO, Ti ⁇ , Y ⁇ and composite oxides thereof, Al 2 O and the like can be mentioned.
  • the thickness of the interface layer is preferably 110 nm.
  • the optical recording apparatus of the present invention is used in the optical recording method of the present invention, has the optical recording medium of the present invention mounted thereon, and further has other means as necessary.
  • the optical recording device performs recording in a recording linear velocity range of 3-56 m / s, and the recording linear velocity range is more preferably 5.5-42 m / s.
  • the optical recording device can be appropriately selected depending on the particular purpose.
  • the optical recording device include a laser light source that is a light source such as a semiconductor laser that emits a laser beam, and a laser light source that emits a laser beam.
  • a condensing lens that condenses the laser light on a recording medium mounted on a spindle, an optical element that guides the laser light emitted from the laser light source to the condensing lens and the laser light detector, and a reflected light of the laser light.
  • a laser light detector for detection is provided, and other means are provided as necessary.
  • the optical recording apparatus uses a phase change in which the specific recording linear velocity, which is the recording linear velocity at which the jitter rapidly deteriorates and shows a maximum value, and the optimal recording condition at the specific recording linear velocity are recorded in advance as information.
  • the optical recording medium has a test zone set in advance either inside or outside of a data area used by a user to detect the information, and In the zone, it is preferable to have means for performing test recording in a linear velocity range of at most ⁇ 2 m / s with respect to the specific recording linear velocity.
  • the optical recording device guides a laser beam emitted from a laser light source to a focusing lens by an optical element, and condenses and irradiates the laser beam onto the phase-change information recording medium by the focusing lens. To record. At this time, the optical recording device guides the reflected light of the laser beam to the laser light detector, and controls the light amount of the laser light source based on the amount of laser light detected by the laser light detector.
  • the laser light detector converts the detected amount of the detected laser light into a voltage or a current and outputs it as a detected amount signal.
  • control unit is not particularly limited as long as it can control the movement of each unit described above, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a seek for irradiating and running an intensity-modulated laser beam is performed. Devices such as sensors and computers.
  • This optical recording apparatus includes an LD (laser diode) for recording and reproducing information on the phase-change optical recording medium 11, an objective lens, a deflecting beam splitter, a quarter-wave plate, and a PD (photodetector).
  • a pickup unit 12 comprising an actuator for moving the optical system for focusing and tracking at a predetermined recording position (address position) of the optical recording medium, and a spindle motor for rotating the optical recording medium 13. It is possible to record and reproduce information at a predetermined address position at a predetermined recording linear velocity by using the CLV recording method or the CAV recording method.
  • 14 is a decoder
  • 15 is an encoder
  • 16 is an LD drive circuit
  • 17 is a clock generation circuit
  • 18 is a focus servo
  • 19 is a track servo.
  • a groove having a wobble is formed in advance on the substrate of the phase-change optical recording medium, and the address information is input by modulating the phase.
  • a decoder (decorder) 14 for decoding the address and a clock generation circuit 17 for generating a reference clock from a pebble portion which is modulated at a constant cycle except for information such as the address are provided. It is.
  • Information sent from a computer (not shown) is converted into a signal modulated by an (8-17) modulation method or the like by an encoder (encorder) 15, and a light emission pulse for recording the signal is transmitted from an LD drive circuit 16. Is output and recorded on the optical recording medium 11.
  • the spindle motor 13 has a capacity of 100 000 rpm.
  • the innermost circumference has a recording linear velocity of about 14 m / s, and the rotation speed is 6000 rpm.
  • the optical recording apparatus of the present invention even if CAV recording in which the recording linear velocity continuously increases toward the inner peripheral portion and the outer peripheral portion is performed on the phase-change optical recording medium, the recording radial position is not changed. Irrespective of this, uniform and good recording characteristics are obtained.
  • a polycarbonate resin substrate having a track pitch of 0.74 / im, a groove depth of 27 nm, a diameter of 12 cm, and a thickness of 0.6 mm was prepared.
  • the recording layer was formed by a sputtering method.
  • An interface layer having a thickness of 3 nm was formed by a sputtering method.
  • the layer was formed by a sputtering method.
  • a 4 nm-thick anti-sulfuration layer made of SiC was formed on the second protective layer by a sputtering method.
  • a 140 nm-thick reflective layer made of Ag was formed on the anti-sulfuration layer by a sputtering method.
  • a UV curable resin (Dai Nippon Ink An environmental protection film having a film thickness of 5 ⁇ m made of Gaku Kogyo Co., Ltd., SD318) was formed.
  • another substrate having the same structure (without a film) as the above substrate was bonded using an ultraviolet-curable resin (DVD003, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) having a thickness of 40 ⁇ m to obtain an optical recording medium.
  • phase change recording layer of the obtained optical recording medium was crystallized by an initialization process.
  • the obtained optical recording medium was recorded under the recording conditions shown in Table 1 using an LD (laser diode) having a wavelength of 660 nm and a numerical aperture of NA 0.65.
  • the head heating pulse start part is controlled based on the time at which the A position force is also delayed by T, and the time is defined as ⁇ 1. To start earlier than the reference position, the sign of ⁇ 1 is (+), and to start later, it is (1).
  • dTtop and dTera in Table 1 are dTtop ⁇ 1 and dTera ⁇ 2
  • Example 1 The obtained optical recording medium of Example 1 was recorded at each recording linear velocity, and particularly, jitter at which characteristic deterioration was remarkable was examined.
  • the recording linear velocity at which a local decrease in the reflectivity of the optical recording medium was observed was 10.5 m / s.
  • Table 2 shows the results.
  • the linear recording linear velocity of this optical recording medium is 12.9 m / s, as shown in Fig. 6.As shown in Fig. 2, the recording speed is 2.4 m / s slower than the specific recording linear velocity, 10.5 m / s.
  • ⁇ ( Pe / Pp) from the minimum recording linear velocity (5.8 m / s) to the intermediate recording linear velocity (9.9 m / s) was fixed to 0.5. The jitter after 10 overwrites is below the reference value of 9% at all recording linear velocities.
  • the jitter was measured using a time interval analyzer (manufactured by Yokogawa Electric Corporation).
  • recording and reproduction are performed by an optical disk evaluation system (DDU-1000, Pulse Tech Made by the company)
  • the change in jitter was measured in the same manner as in Example 1 except that the recording was performed while the recording was performed. Table 3 shows the results.
  • the erasing power (Pe) was changed to the minimum recording linear velocity (5.8 m / s), the intermediate recording linear velocity (9.9 m / s), and the specific recording linear velocity (
  • the change in jitter was measured in the same manner as in Example 1 except that the values were specified and changed at 10.5 m / s) and the maximum recording linear velocity (14. Om / s) as shown in Table 4.
  • Table 4 shows the results.
  • the optimum recording power ( ⁇ ) at each recording linear velocity was 18 mW, 18 mW, 18 mW, and 19.5 mW.
  • Example 3 As a phase-change optical recording medium for recording at a recording linear velocity of innermost circumference of 11.5m / s and outermost circumference of 27.9m / s (8x speed), except that the material of the phase-change recording layer was changed to Ga Sn Sb Is the real
  • An optical recording medium of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1.
  • the recording linear velocity was changed while continuously irradiating the obtained phase-change optical recording medium with an erasing power of 15 mW, a local decrease in reflectance began to appear.
  • the recording linear velocity that is, the transition recording linear velocity, was 19.5 mZs.
  • Table 5 shows the recording conditions for the maximum recording linear velocity.
  • the clock T becomes 4.8 nsec.
  • the minimum recording linear velocity was 0.9 times the pulse width of the maximum recording linear velocity, and the recording linear velocity during that period was optimized between them.
  • the information on the recording conditions pre-installed on the substrate of the optical recording medium includes the minimum recording linear velocity (11.5 m / s). ), Specific recording linear velocity (19.9m / s) slower than singular recording linear velocity, maximum recording linear velocity (2 7.9m / s) and the recording conditions (heating and cooling pulse irradiation time, optimum peak power (pp), Pe / pp, bottom power ( Pb ), optimum recording power) for each recording linear velocity are determined by the optical recording device. Since there are parameters necessary for this, determine these.
  • the meandering groove has a sine wave-like groove width, and is formed at the same time when the groove is formed by one photolithography method.
  • One cycle of the pebble is set to 818kHz, and the part whose phase is shifted by 180 ° is the modulation part.
  • the type of the pebble is classified according to which side of the (+) or (1) the wobble amplitude of the phase modulation section changes. "0" and "1" are defined by determining the number of these (+) and (1) cobbles. For example, in a certain continuous range, a combination of one part changed to the (1) side, a partial force changed to the (+) side, and two parts changed to the (-) side is defined as “0”. ".
  • the recording area where the recording linear velocity increases at 0.1 lm / s can be similarly recorded under the optimal recording condition, and the optical recording medium can be irradiated with the optimal power in accordance with the address.
  • An optical recording device in which the driver was controlled was used. As a result, good recording was possible regardless of the recording linear velocity even when performing CAV recording.
  • phase change type optical recording medium As in Example 1, information was previously input to ADIP (Addressin pre-groove) of the optical recording medium with 12.5 mZs as a specific recording linear velocity.
  • the minimum recording linear velocity was 5.8 mZs, and the maximum recording linear velocity was 14 m / s.
  • information on the optimum recording conditions at each recording linear velocity was recorded.
  • the recording conditions of the specific recording linear velocity the conditions of 12.6 m / s in Tables 1 and 2 are input.
  • the information was read and the information was recorded in the control zone.
  • the peak power (Pp), the erase power (Pe), and the time of the light emission pulse vary with the optical recording device with respect to the information determined in advance by the optical recording medium manufacturer. For this reason, conditions near the specific recording linear velocity may not always match the conditions determined by the optical recording medium manufacturer. However, in Example 6, the reliability was improved by obtaining a good optimum recording linear velocity with the optical recording device.
  • the phase-change optical recording medium of the present invention is capable of highly reliable recording, and by devising a recording method for CAV recording on a high-speed rewritable DVD optical recording medium. It can improve recording characteristics and uniformity, and is widely used for various phase-change optical recording media, particularly DVD-based optical recording media such as DVD_RAM, DVD-RW and DVD + RW.

Landscapes

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Description

明 細 書
相変化型光記録媒体、光記録方法及び光記録装置
技術分野
[0001] 本発明は、相変化型光記録媒体に対し広い記録線速範囲で記録が可能な光記録 方法、該光記録方法に用いられる相変化型光記録媒体、及び光記録装置に関する 背景技術
[0002] 相変化型光記録媒体 (以下、「相変化型光情報記録媒体」、「光記録媒体」、「光情 報記録媒体」、「情報記録媒体」と称することがある）は、 CD、 DVD,更に波長 400η mの LD (レーザーダイオード）を用いた容量が 20GB以上の高密度、大容量光記録 媒体にまで応用されている。特に、 CD、 DVDは書換型光記録媒体として、より高速 に記録する技術が求められている。 CD系においてはかなり高速化が進んでおり、現 在は書換型 DVD系に対してその要求が高くなつている。これらの中でも、書換型 DV D系の一つである DVD + RW媒体は、既に 2. 4倍速が実用化されている力 4倍速 、更にはこの先 8倍速以上の記録線速が求められる状況にある。
[0003] この場合、相変化型光記録媒体が高速記録に対する実用可能性があっても、市場 に出てくる光記録装置がどこまで高速化に対応できるかが問題になってくる。高速記 録を行うには、光記録装置における光記録媒体を回転させるためのスピンドルモータ 一の回転数が益々高くなり、一万回転 (rpm)以上にもなる。従って、より安定な回転 制御を行って、光記録媒体に対しては面ぶれ、偏心、及び反りをより小さくすることが 必要である。また、記録すべき溝に安定にフォーカスしたりトラッキングするためのピッ クアップのサーボ制御の向上などが要求される。
[0004] し力、しながら、現状ではこれらの性能について限界があり、特に相変化型光記録媒 体の内周側の回転数を高速記録のために必要以上に上げることはできない。従って
、高速記録を行う場合には、一定角速度で回転させることにより外周側を最高記録線 速で記録するいわゆる CAV (Constant Angular Velocity：回転数一定）記録方 式を採用せざるを得ない。この CAV記録方式においては記録線速が同一光記録媒 体中の記録位置により変化するため、良好な記録特性でし力も均一に記録できること が必要になる。
[0005] 記録線速が 10倍速を超え 16倍速のように更に高速になってくると、連続的に線速 が増えてレ、く CAV記録は難しくなつてくる。高速のどの線速でも相変化型光記録媒 体の最適記録条件は見出せるが、該最適記録条件を連続的に変えて記録すること は、光記録装置におけるレーザー駆動回路のパルスの制御が益々難しくなる。この ため、高速記録ではむしろ一定線速で記録する CLV (Constant Linear Velocit y:線速度一定)記録の方が信頼性が高くなる。しかし、 CLV記録を採用すると、光記 録装置として、あるアドレスの情報を記録しょうとする場合、位置によって回転数を変 える負担が増える。従って、超高速になると、 CAV記録でも CLV記録でもなぐ相変 化型光記録媒体の幾つかのゾーン毎に一定線速にする ZCLV方式を用いることも考 えられる。いずれにしても、各記録線速で良好な記録特性を持ち、均一に記録するこ とが必要になる。
[0006] 一方、高速記録を可能にするためには相変化型光記録媒体側の最適化も必要で ある。上記のような広い記録線速に対応させるためには、相変化記録層材料として、 高い記録線速、及び低い記録線速のいずれにおいてもマーク形成が容易であり、し 力も、オーバーライト特性を良くするため消去比がよいものを用いる必要がある。しか し、相変化記録層を最高記録線速で特性がでるように調整した場合、繰り返しオーバ 一ライト特性を損なわないようにするため、消去、即ち速い記録線速で結晶化速度が 高レヽ材料、組成の相変化記録層を用いなければならなレ、。
また、最低記録線速でマーク形成する場合、記録パワーを印加する光パルスの幅 をより狭くするため、高い記録パワーが必要になる。更に、最高記録線速では結晶化 速度が速いこと、相変化記録層の温度が上昇し難いことから、やはり高い記録パワー を照射してマーク形成する必要がある。
[0007] このような課題を解決するため、例えば、特許文献 1には、一定の角速度で光記録 媒体を回転させ、内周から外周に向かって記録線速が速くなる CAV記録方法にお いて、光記録媒体に照射するレーザー光を、加熱パルス、冷却パルスに相当するパ ヮ一と、消去パワーの 3値で制御し、加熱パルスと冷却パルスからなるパルス列にお ける加熱パルスの幅及び冷却ノ^レスの最終パルス部のデューティー比を記録線速 に応じて変化させる。更に、記録パワー（Pw)と消去パワー（Pe)の比 Pe/Pwを所定 の間隔で変化させ記録することにより、内周から外周にかけて均一で良好な特性が 得られる記録方法が開示されている。
[0008] また、特許文献 2には、光記録媒体の内周から外周に向けて記録線速が速くなる C AV記録のうち、ある半径領域毎に複数のゾーンに分けた ZCAV法において、照射 光のパルス列の記録パワー照射時間、バイアスパワー照射時間と、記録パワー、消 去パワーと記録パワーの比、バイアスパワーをゾーン毎に可変とし、少なくとも記録パ ヮー照射時間を内周力 外周に向けて単調に減少させる光記録方法について提案 されている。
[0009] また、非特許文献 1では、 CAV/CLV記録方法を採用しており、 CAV記録方法に おいては、 1. 65x— 4x、 lx-2. 4xの各記録線速範囲において、最小記録線速、最 大記録線速、その半分の中間記録線速の 3線速に対して、各々、最適な記録条件（ 光パルス制御パラメータ及び Pe/Pw比）を付与することが開示されている。
[0010] しかしながら、前記特許文献 1一 2及び非特許文献 1には、いずれも高速記録を行 う際の特異記録線速に関する知見及びその解決手段については開示も示唆もされ ておらず、更なる改良、開発が望まれているのが現状である。
[0011] 特許文献 1 :特開 2001 - 118245号公報
特許文献 2 :特開 2003— 019868号公報
非特許文献 1 :「DVD + RW 4. 7GB Basic Format Specifications version 1. 2」（lx_4x DVD + RW規格書）
発明の開示
[0012] 本発明は、力かる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解 決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、相変化型光記録媒 体、特に高速対応の書換型 DVD媒体に対して CAV記録する場合の記録方法をェ 夫することにより、記録特性の向上、均一性の向上を図れる光記録方法、該光記録 方法に用いる相変化型光記録媒体、及び光記録装置を提供することを目的とする。
[0013] また、本発明は、高速対応の相変化型光記録媒体に対し、より低い記録パワーで 記録できる低記録線速対応の光記録媒体を記録する光記録装置を用いた場合でも 記録できるようにする、即ち下位ドライブ互換を可能にすることを目的とする。また、最 高記録線速における特性を優先した設計の光記録媒体では低記録線速における感 度が悪くなり実用不可能になってしまう。そこで、相変化記録層材料として、最低記録 線速から中間記録線速 (最高記録線速と最低記録線速の和の 1Z2)までの範囲で 消去比が高くなるような材料を選択することにより低速から高速まで感度良く記録でき る光記録方法を提供することを目的とする。
[0014] 更に、相変化記録層材料としては、融点付近又はそれ以上まで一度相変化記録層 を加熱し、一旦溶融してから再結晶化すると高速に結晶化できるものが好ましい。し かし、この場合、最高記録線速に近づくにつれて、消去パワーが高いままで光照射 するとマーク形成が優先になってしまい消去し難くなる。この範囲では、消去パワー を低くし相変化記録層が十分溶融状態にならない状態から結晶化させる必要がある 。そのため、中間記録線速付近から最高記録線速までの範囲内で、消去パワーの値 によって二つの結晶化モードが存在する記録線速の付近 (後述する特異記録線速 の付近)で、特性が急に劣化する現象が見られる（図 6参照）。
そこで、本発明では、高速対応の相変化型光記録媒体の CAV記録において、感 度よぐし力も下位ドライブを用いて記録する際に特異記録線速の付近で記録特性 が大きく劣化することなぐ記録位置に依らずに均一に記録することができる光記録 方法及び光記録装置を提供することを目的とする。
[0015] 本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するた めの手段としては、以下の通りである。即ち、
< 1 > 基板上に少なくとも相変化記録層を有する相変化型光記録媒体に対し記 録を行う際に、該相変化型光記録媒体に照射する光が加熱パルスと冷却パルスのパ ノレス列及び消去のための光からなり、該加熱パルスの照射パワーであるピークパヮ 一 (Pp)、冷却パルスの照射パワーであるボトムパワー（Pb)、及び記録マークを消去 するための消去パワー（Pe)の 3値で照射パワーを制御し、前記相変化型光記録媒 体における最低記録線速と最高記録線速の範囲内で、 Pe/Pp, Pp、 Pb及び Peの 少なくともいずれかを可変とし、更に各パルス照射時間を記録線速に対応したクロッ ク Tに比例し変化させて記録する相変化型光記録媒体の記録方法であって、 ジッターが急激に劣化して極大値を示す記録線速を特異記録線速とし、該特異記 録線速より遅い特定記録線速から、少なくとも前記 Pe/Ppを変化させて記録を行う ことを特徴とする光記録方法である。
<2> 特定記録線速が、特異記録線速より 0.5m/s以上遅い記録線速である前 記 < 1 >に記載の光記録方法である。
<3> 相変化記録層における非晶質相と結晶相の可逆的相変化により情報の記 録、再生、消去及び書換の少なくともいずれかを行う前記 <1>から < 2 >のいずれ 力、に記載の光記録方法である。
<4> 相変化型光記録媒体に対して行う記録が CAV記録方式である前記 < 1 > 力、ら < 3 >のレ、ずれかに記載の光記録方法である。
< 5 > 更に Peを変化させて記録を行う前記 <1>から <4>のレ、ずれかに記載の 光記録方法である。
<6> 特定記録線速における Pe/Pp及び Peのいずれ力が、最高記録線速にお ける Pe/Pp及び Peのレ、ずれか以上である前記 <1>力らく 5>のレ、ずれかに記載 の光記録方法である。
<7> 異なる Pe/Pp及び Peのいずれかが与えられている二つの記録線速間に おける Pe/Pp及び Peのいずれかを、一定の割合及び一定の間隔のいずれかで変 化させる前記 < 1 >から < 6 >のいずれかに記載の光記録方法である。
<8> 前記 <1>から <8>のいずれかに記載の光記録方法に用いられることを 特徴とする相変化型光記録媒体である。
<9> 最低記録線速、中間記録線速、最高記録線速、特定記録線速、及びこれ らの組み合わせから選択される記録線速における Pe/Pp、 Pe及び記録条件の少な くともいずれ力、が、予め情報として記録されている前記 < 8 >に記載の相変化型光記 録媒体である。
<10> 基板と、該基板上に少なくとも第 1保護層、相変化記録層、第 2保護層及 び反射層をこの順及び逆順の少なくともいずれかに有してなり、第 1保護層側からレ 一ザ一光を照射して情報の記録、再生、消去及び書換の少なくともいずれ力、を行う 前記 < 8 >から < 9 >のレ、ずれかに記載の相変化型光記録媒体である。
< 1 1 > 相変化記録層が、 Ag、 Ge、 Sn、 Sb、 Ga、 Mn、 Zn、 Te及び Inから選択 される少なくとも 1種を含有する前記 < 10 >に記載の相変化型光記録媒体である。
< 12 > 前記 < 1 >力 < 7 >のいずれかに記載の光記録方法に用いられ、 3— 5
6mZsの記録線速範囲で記録を行うことを特徴とする光記録装置である。
< 13 > ジッターが急激に劣化して極大値を示す記録線速である特異記録線速、 及び該特異記録線速における最適記録条件が予め情報として記録された相変化型 光記録媒体に対し、該情報を検出し、ユーザーが使用するデータ領域より内側及び 外側のいずれかに予め設定されたテストゾーンを有し、該テストゾーンにおいて、前 記特異記録線速に対し、最大 ± 2m/sの線速範囲でテスト記録を行う手段を有する 前記 < 12 >に記載の光記録装置である。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]図 1は、 CD-RW, DVD + RW等で用いられている光記録方法の一例を示す 図である。
[図 2]図 2は、実施例 1の記録線速と ε ( = Pe/Pp)の関係を示す図である。
[図 3]図 3は、比較例 1の記録線速と ε ( = PeZPp)の関係を示す図である。
[図 4]図 4は、実施例 3の記録線速と ε ( = PeZPp)の関係を示す図である。
[図 5]図 5は、比較例 2の記録線速と ε ( = PeZPp)の関係を示す図である。
[図 6]図 6は、実施例 1で作製した相変化型光記録媒体の記録線速とジッターの関係
(特異記録線速）を示す図である。
[図 7]図 7は、特異記録線速より遅い特定記録線速について説明するための図である
[図 8]図 8は、本発明に用いる光記録装置の一例を示す概略図である。
[図 9]図 9は、本発明の相変化型光記録媒体の一例を示す概略断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0017] (光記録方法）
本発明の光記録方法は、相変化型光記録媒体に対し記録を行う際に、該相変化 型光記録媒体に照射する光が加熱ノ^レスと冷却ノ^レスのパルス列及び消去のため の光からなり、該加熱パルスの照射パワーであるピークパワー（Pp)、冷却ノ ルスの 照射パワーであるボトムパワー（Pb)、及び記録マークを消去するための消去パワー（ Pe)の 3値で照射パワーを制御し、前記相変化型光記録媒体における最低記録線 速と最高記録線速の範囲内で、 Pe/Pp、 Pp、 Pb及び Peの少なくともいずれかを可 変とし、更に各パルス照射時間を記録線速に対応したクロック Tに比例し変化させて 、ジッターが急激に劣化して極大値を示す記録線速を特異記録線速とし、該特異記 録線速より遅い特定記録線速から、少なくとも前記 Pe/Ppを変えて記録を行レ、、更 に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
[0018] ここで、前記相変化型光記録媒体としては、 CD-RW, DVD-RW, DVD + RW、 DVD— RAMから波長 400nmの LDを用いて記録再生する次世代大容量記録媒体 まで書換型光ディスクの主流となっている。有機色素を用いた CD—Rと CD— RWは、 既に 2. 4倍速以上の高速記録媒体が実用化されており、最近大きな市場を形成し つつある書換型 DVDでも既に更なる高速化の検討が始まっている。その一つである DVD + RW媒体は、 2. 4倍速を既に達成しており実用化されている。更に、 4倍速 一 8倍速まで視野に入れた検討がなされつつある。
[0019] 現在、 CD— RW、 DVD + RW等で用いられている記録方法は、図 1に示すように、 光記録媒体に照射する光が加熱ノ^レスと冷却ノ^レスのパルス列及び消去のための 光からなり、加熱パルスの照射パワーをピークパワー（Pp)、冷却パルスの照射パヮ 一をボトムパワー（Pb)、これらパルス列の間の記録マークを消去するための消去パ ヮー（Pe)の 3値でパワーを制御して記録する。更に、加熱パルス部と冷却パルス部 の数は記録マーク長に応じて決まる。
例えば、 DVDにおいては、基準クロック（以下、ウィンドウ幅と称することもある)丁に 対し、短マーク長が 3T (ただし、 Tは、マーク長で 0. 4 μ mである）、 4T、 5Τ、 6Τ、 7 Τ、 8Τ、 9Τ、 10Τ、 11Τ、及び 14Tの 10種のマークが記録される。各マーク長を ηΤ ( ただし、 ま自然数を表す）とした場合、加熱パルスの数 m (ただし、 mは自然数を表 す）は、 m=n— 1又は n— 2個である。加熱パルス部は更に先頭部と中間部でノ^レス 幅を独立に制御する。また、最後の冷却パルス部はそれより前の冷却パルスと独立 に幅を制御する。 [0020] 即ち、先頭部加熱パルス幅 OPl、それ以降の加熱パルス幅（OPi, i= 2-n-l)、 先頭冷却パルス幅 (FP1)、中間冷却パルス幅 (FPj, 3Tの場合は除く）、最後の冷 却パルス幅（FPm)、ピークパワー（Pp)、消去パワー（pe)、ボトムパワー（Pb)の各 条件を最適化する。原則として、中間部の加熱パルスと冷却パルスの幅の和は Tとす る。
4倍速、即ち記録線速 14mZs以上において、レーザーの最高出力パワーが低ぐ パルスの立ち上がり時間、立ち下り時間が遅い場合は、記録感度不足を補うために パルス時間をより長くとり、その分パルス数を減らしたり、マーク毎にパルス数、パルス 幅を調整する等の方法を採用する。
CAV記録に対応させるためには、各記録線速毎に設定されるウィンドウ幅 Tに比例 する部分と固定された部分からなる時間で加熱パルス幅を調整する。冷却パルス幅 もウィンドウ幅 Tに比例させて制御する。消去パワーは、ピークパワーとその比 Pe/P pから決まる。
従来は、最低記録線速、最高記録線速及び中間記録線速毎に Pe/Ppを変えて いる力 この値は全て同じにしてもよい。
[0021] 案内溝が設けられた基板の上に、少なくとも第 1保護層、相変化記録層、第 2保護 層、及び反射層を順に積層した光記録媒体に、連続的に光記録媒体の最適消去パ ヮー以上の消去パワーを照射しながら記録線速を変えていくと、ある記録線速から媒 体の反射信号 (反射率）が下がり始め、それ以上では記録線速が増加すると共に更 に下がっていく。消去パワーの上限は、記録装置で出せる最大記録パワーの 50% 程度で、この範囲の消去パワーを連続的に照射する。
l lmWのパワーの光を照射しながら、記録線速を 3. 5— 14m/sの範囲で徐々に 増やし、光記録媒体の反射率をモニターしていくと、記録線速 10. 5m/sで反射率 が減少する力、、又は溝の中心部から非晶質相が形成され、反射率が下がる部分と下 力 ¾ない部分が混在し反射信号が幅を持つ状態になる。更に、これより記録線速を 速くしてレ、くと、反射率が顕著に下がっていく。この反射信号が減少し始める状態に なった時の記録線速を転移記録線速と呼ぶ。
[0022] DVDの 1倍速一 4倍速（3. 5mZs 14mZs)の広い範囲で記録が可能な光記録 媒体を CAV記録する場合、最内周が 1倍速（3. 5m/s)、最外周が 2. 4倍速（8. 4 m/s)の場合と、最内周が 1. 65倍速（5. 8m/s)、最外周が 4倍速（14m/s)の場 合とに分けて記録する。ここで、最内周とは半径位置 24mm、最外周は 58mmを指 す。
特に、 1倍速一 2. 4倍速について、従来の 2. 4倍速に最適化された光記録媒体と 同じ上限記録パワーで記録する場合には、盤面 15mW— 16mWで記録することが 要求される。
一方、 4倍速は上限記録パワーが 22mWである。 1倍速一 4倍速までを 22mWまで の記録パワーで記録する場合は、転移記録線速が最高記録線速より 1一 2m/s遅 い線速になるような光記録媒体とする。この場合、転移記録線速を 12— 13mZsとす る。
[0023] 2. 4倍速記録対応の従来のドライブと下位互換がとれる DVD + RW4倍速光記録 媒体の転移記録線速は 10m/s— 11. Om/s程度の範囲内にすることが好ましい。 最低記録線速（ここでは 5. 8m/s)から中間記録線速までの範囲では、消去パワー を相変化記録層が溶融されるレベルまで照射する場合の最適ピークパワーに対する Pe/Ppiま 0. 3— 0. 6の範囲であり、好ましく ίま 0. 40— 0. 55である。特にこの記録 線速範囲では、オーバーライト回数を増やしても一回記録時と同等の記録特性が得 られるようにするため、相変化記録層の融点付近まで温度を上昇させ結晶成長速度 が最も速くなる状態を利用すると消し残りのない良好な特性を得ることができる。 一方、最高記録線速である 4倍速又はそれ以上の記録線速では、 Pe/Ppは、 0. 2— 0. 4力 S好ましく、 0. 25— 0. 35力 Sより好ましレヽ。
[0024] 中間記録線速（ここでは 9. 9m/s)の PeZPpを 0. 5 (Pp : 19mW、 Pe : 8. 5mW) 、及び最高記録線速の PeZPpを 0. 3 (Pp : 19. OmW、 Pe : 5. 7mW)とした時に、こ の記録線速間の Pe/Ppを単調に減少させて CAV記録を行うと、記録線速 12. 9m /s付近で記録特性の一つであるジッターが急に劣化する現象が起こる（図 6参照）。 本発明においては、この劣化現象が起こりジッターが極大値を示す記録線速を特 異記録線速と呼ぶことにする。この特異記録線速付近では最悪の場合、エラー訂正 してもデータが再生できなくなってしまう。 ここで、前記ジッターとは、記録マーク及びマーク間をレーザー光で走査し再生した 場合に、記録マークとマーク間の各反射信号をあるスライスレベルで 2値化することに より、再生信号を「1」、「0」のデジタル信号に変える。この時、記録マークの先頭及び 後端部の「1」から「0」及び「0」から「1」に変化する境界の時間を検出しエッジ信号と した時に、このエッジ信号と再生信号の基準クロック Tの時間の偏差を意味する。具 体的には、中心時間が TZ2であり、その標準偏差 σ (時間）を基準クロック Τで割つ た値を 100倍したもの〔即ち、ジッター（％)≡ σ Χ 100/Τ〕である。
なお、 DVDの場合、記録線速 3. 49mZs (l倍速）で、基準クロック Tは 38. 12nse c (ナノ秒）である。
[0025] 本発明の光記録方法は、 DVDの場合、 LD波長 650nm、対物レンズの開口数 NA が 0. 6-0. 65の光ピックアップを用いる。記録線密度は、 0. 267 z m/bitで、〔8— 16〕変調方法で記録する。マークの記録、消去は光記録媒体に照射するレーザー光 を記録に必要なピークパワー Ppを照射し媒体を加熱するための加熱パルス部とマー ク形成するためにより低いパワーを照射するボトムパワーを照射する冷却ノ^レス部を 交互に組み合わせ、各パルスの時間幅を制御する。
相変化型光記録媒体のユーザーが使用するデータ記録領域の最内周の半径位置 力 ¾4mmで、ここでの記録線速が 5. 8m/s、最外周の半径位置が 58mmで、ここで の記録線速が 14m/s、最内周と最外周の間の記録領域では記録線速が連続的に 増加していく場合の記録は以下のように行う。
一個ないし複数の加熱パルス幅を記録線速に対応したクロック Tに比例した時間で 制御するカ 又はクロック Tに比例した時間と固定した時間の和の時間で制御する。 また、加熱パルス部の先頭部とそれ以降のパルス部を独立に制御して所定のマーク 長になるように制御する。更に、冷却パルス部についても同様に制御するが、先頭部 、中間部及び最後部パルスをそれぞれ制御して、より精密にマーク長を制御する。ォ 一バーライトを行う場合は、これらパルス時間、ピークパワー、ボトムパワー、更に消去 パワーの大きさを最適化することで、よりよレ、特性が確保できる。
[0026] パルス幅を記録線速に対応したクロック Tに比例した時間で制御する際の精度は、 光記録装置に装着されるレーザー及びその駆動回路の性能に依存するが、パルス 時間の比例部分、即ちパルス時間分解能を aとした場合に、 k XT/a (kは 0以上の 整数）のように制御することになる。例えば、記録線速が 14m/sの場合において、 a = 16、 T= 9. 6nsec、 k= 8のパルス幅は、 4· 8nsecとなる。これに一定の時間 bを 付加して制御する場合は、 k X TZa + bというようになる。特に一定時間を付加する 場合は、最低記録線速と最高記録線速の最適パルス幅の差が大きい場合に、 k XT /aで表記される方法に比べ、良好な記録特性が得られる。ただし、記録線速が最大 35mZs (DVDの 10倍）のように、より高速になる場合は、各マーク長に対し共通の 条件でパルスを制御するとは限らなレ、。パルス幅は k X TZaで制御し、レーザーの 出力パワー能力によっては、融点付近まで相変化記録層を加熱できない場合は、加 熱パルスの数をマーク長毎に変えたり、各パルス時間をマーク長毎に独立に制御す ることも含まれる。
CAV記録においては、これらパルスの制御以外に、更に重要なのが消去パワー（ Pe)の記録線速に対する制御方法である。高い繰り返しオーバーライト回数をより高 い記録線速において確保しょうとする場合、相変化記録層材料の持つ結晶化速度 が重要となる。最高の記録線速で、高速に結晶化ができるような記録材料には限界 力 Sある。更に光記録媒体のもう一つ重要な要素である記録データが長期間に亘り劣 化しない高い保存性を確保することは相変化型光記録媒体にとって大きな課題とな る。従って、高速記録可能でし力も広い記録線速をカバーするには、先に述べたよう に、光記録媒体の転移記録線速が最高記録線速と最低記録線速の間に来るように 最適化することが必要になる。しかし、先に述べたように転移記録線速から最高記録 線速までの間のある記録線速範囲（特異記録線速付近）でジッターが基準値を超え る現象が現れる。そこで、特異記録線速より遅い特定記録線速において特異記録線 速付近でもジッターが劣化しないか或いは基準値以下になるような最適 PeZPp、 Pe 、又は他の最適記録条件を決定する。
ここで、前記「特異記録線速より遅い特定記録線速」とは、特異記録線速より 0. 5m /s以上遅い記録線速のことであり、 lmZs以上遅い記録線速を選択することがより 好ましレ、。この点について図 7により説明すると、前記図 6に示した記録条件でのジッ ター（図 7の凡例 a)に対して、各記録線速について、記録パワーを lmW高くして記 録した場合のジッターの値は図 7の凡例 bのようになる。最適記録パワー付近で記録 した場合は、特異記録線速より 0. 5m/s遅い線速での Pe/Ppを用いればジッター 力 以下となるが、記録パワーが lmW高くなると、特異記録線速より 0. 5m/s遅 レ、ところでは、ジッターが 9%を超えてしまうため、 lm/s以上遅くすることが好ましレヽ
[0028] 最高線速度から中間記録線速度付近の間の線速では、消去パワーを照射した時 に、ー且形成されたアモルファスマーク、或いは繰り返しオーバーライトした場合の前 の記録マークにぉレ、て再結晶化するモードが変わる領域が存在する。このモードが 変わる領域では、溝中心部は比較的再結晶化が進むが、溝境界領域になるにつれ 再結晶化速度が遅くなるため、オーバーライトした時に前のマークがマーク中央部し か消すことができない状態になり特に劣化がひどくなる。これを改善する方法として、 消去パワーを特異記録線速よりも lmZs遅い線速付近から低くすることが好ましい。 先に述べた光記録媒体の転移記録線速が、その光記録媒体で記録すべき最速の 線速度よりも遅い場合には適用可能である。
[0029] 相変化記録材料は、高線速で記録するために結晶化速度をより高くすると、高温環 境下に長期保管したとき記録マークの消失、劣化、或いは未記録状態である結晶相 の変化によるオーバーライト記録特性の劣化が起き易い。例えば、 8倍速を超え 12 倍速以上になると転移記録線速を最高記録線速より高くできなくなってくる。即ち、記 録線速度が速くなると、マークを形成するために相変化記録層を融点付近まで加熱 するのに高い記録パワーが必要になる。し力も溶融後に急冷して十分な長さのマー クを形成してお力ないと、再結晶化速度が速いためにマークを所定の長さに制御す るのが難しくなる。また、低線速までの広い線速範囲をカバーする結果、低線速で記 録する場合に、低線速ゆえに今度は冷却速度がとれなくなるので、記録パワー（ピー クパワー Pp)の照射パルス時間（図 1の記号〇P)を短くして、その分冷却パルス時間 (図 1の記号 FP)を長くする必要がある。結局、照射パルス時間が短くなる分、記録パ ヮーを高くしなければならない。従って、転移記録線速を記録線速より高く設計すると 、ますます高い記録パワーが必要になり、相変化記録層を急冷するための光記録媒 体の熱設計が必要になるため、記録方法だけでは十分な特性を得難くなる。 CLV記録の場合は、光記録媒体の記録可能な最高線速のみで記録するとは限ら ない。また、最高線速が高くなるほど、光記録媒体の内周側で記録装置のスピンドル モーターの回転数が高くなるため、内周側では比較的遅い線速で CLV記録し、外周 側では最速の線速で CLV記録するという ZCLV記録を適用することもある。いずれ の場合も、ジッターが劣化する特異記録線速を持つ光記録媒体がある以上、この現 象を改善することが必要になる。この場合、基本的には消去パワーを制御して改善す ることが好ましい。
[0030] 4倍速までの書換型 DVD + RWの従来規格では、最低記録線速、中間記録線速、 及び最高記録線速の 3線速に対する PeZPp及び他の記録条件を予め光記録媒体 に与えている。具体的には、ユーザーがデータを記録する領域（24. Ommから 58. Omm)より内側に、 ADIP (Addressin pre—groove)と呼ばれる約 818kHzの周期 で正弦波状に溝が全面に振れていて、その正弦波の位相を 180° 反転させることで 、これらの情報を予め記録する方法が取られている。記録装置は、この情報を読み取 り、半径位置 23. 9mm付近のコントロールデータゾーン（アドレス番号 02F200)にこ れらの条件を記録することになつている。
これら各記録線速の条件を全て同じにしてもよい。 3線速間で条件が異なる場合は 、各記録線速間で条件を線形に減少又は増加させる。しかし、指定された 3線速以 外の記録線速については最適条件が与えられていないため、記録装置において最 適条件を見出すことは現実的に困難である。従って、 3線速の内、中間記録線速と最 高記録線速でジッターの劣化が見られる場合は、中間記録線速で劣化が起こらない ように最適条件を与えることも考えられる。
[0031] 具体的には、中間記録線速の PeZPp =最高記録線速の PeZPpとすること、或い は、中間記録線速時の Pe/Pp≥最高記録線速時の Pe/Ppとすることが好ましいこ とを見出した。即ち、 PeZPp≡ εとして、中間記録線速時の Pe/Ppを ε 1、最高記 録線速時の Pe/Ppを ε 2とした場合、 ε 1≥ ε 2であることが好ましい。更に、 ε 1 < 0. 5であることが好ましぐ 1≤ ( ε 1 / ε 2)く 2がより好ましい。最適記録パワー（Ρρ) が記録線速に依らず殆ど一定であり、 PeZPpよりもむしろ Peの大きさそのものが重 要である場合は、 Peの大きさを情報として相変化型光記録媒体に与える場合もある。 [0032] 本発明においては、 Pe/Pp又は Peを含む最適な記録条件を与える方法の例とし て、以下の（1)及び（2)が挙げられる。
(1)最低記録線速、中間記録線速、特異記録線速より遅い記録線速でかつ中間記 録線速より速い特定記録線速、最高記録線速の各記録線速からなる場合
(2)最低記録線速、準中間記録線速〔特異記録線速より遅レヽ特定記録線速であって 、単純な中間記録線速 (最高記録線速と最低記録線速の半分)とは限らない〕、最高 記録線速の各記録線速からなる場合
[0033] 前記（1)は、前記（2)で定めた条件では中間記録線速の記録特性が基準値を超え てしまうような場合に有効である。また、記録位置による記録特性の均一性を高める ために、更に上記各記録線速間に記録条件を追加設定してもよレ、。
更に、（3)として、前記（1)及び（2)以外に特異記録線速の情報を予め光記録媒体 に入れておき、光記録装置がこれを読み取り、この線速に対して、 ± 0. 5mZsから ± 1 · Om/sの線速範囲では記録しないようにする方法もある。また、この方法は ZC LV記録の時にも有効である。内周力 外周に向けて、予め幾つかのゾーンに分けて 決められた各ゾーンの線速に対して、特異記録線速がこの中の線速に含まれる場合 には、あるゾーンの線速を、特異記録線速 ± 1 · Om/sの線速で記録するように記録 装置側で対応することができる。更に、 ZCLV記録も適用できる。
[0034] 上記の説明は結晶相が未記録状態、非晶質相が記録状態である場合を中心に行 つたが、本発明は、結晶相が記録状態、非晶質相が未記録状態の場合にも同様に 適用可能である。ただし、光記録媒体に対して行う記録が CAV記録である場合には 、状況が逆になるので、特定記録線速での Pe/Ppが、最高記録線速時の Pe/Ppと 同じかそれより小さくなるようにすることが好ましい。
[0035] (相変化型光記録媒体）
本発明の相変化型光記録媒体は、基板と、該基板上に少なくとも第 1保護層、相変 化記録層、第 2保護層、及び反射層をこの順及び逆順のいずれかに有してなり、更 に必要に応じてその他の層を有してなる。この場合、前記相変化型光記録媒体は、 第 1保護層側からレーザー光を照射して情報の記録、再生、消去及び書換えの少な くともいずれかを行うものである。 [0036] 前記相変化型光記録媒体は、最低記録線速、中間記録線速、最高記録線速、特 定記録線速、及びこれらの組み合わせから選択される記録線速における Pe/Pp、 P e及び記録条件の少なくともいずれ力が、予め情報として記録されていることが好まし レ、。
[0037] ここで、図 9は、本発明の相変化型光記録媒体の一例を示す概略断面図であり、基 板 1と、該基板 1上に第 1保護層 2、相変化記録層 3、第 2保護層 4、第 3保護層 5、及 び反射層 6がこの順に積層されてなる。なお、図示を省略しているが、相変化記録層 3と第 1保護層 2との間に界面層を有することもできる。更に、反射層上にスピンコート により紫外線 (UV)硬化樹脂からなる保護層が形成されていてもよぐ該保護層上に 、必要に応じて、相変化型光記録媒体の更なる補強或いは保護のために、別の基板 を貼り合わせてもよい。
[0038] 一基板—
前記基板 1の材料としては、通常、ガラス、セラミック、樹脂、などが用いられるが、 成形性、コストの点から、樹脂製基板が好適である。該樹脂としては、例えば、ポリ力 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、アクリロニトリルース チレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素榭 脂、 ABS樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、 コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
[0039] 前記基板 1の厚みは、特に制限はなぐ通常使用するレーザーの波長やピックアツ プ'レンズの集光特性により決定される。波長 780nmの CD系では 1. 2mmの基板厚 み、波長 650— 665nmの DVD系では 0· 6mmの板厚の基板が用いられている。
[0040] 前記基板としては、例えば、表面にトラッキング用の案内溝を有し、直径 12cm、厚 さ 0. 6mmのディスク状で、加工性、光学特性に優れたポリカーボネート樹脂基板が 好適である。基板表面には、深さ 15 45nm、幅 0. 2-0. 4 z m、中心間距離 0. 7 4 z mの案内溝がスパイラル状に設けられている。更に、溝部は約 820kHz以上の周 期で蛇行させており、アドレス情報、記録条件が、この蛇行溝の周波数の位相を変調 させることにより記録されている。情報再生は、この位相変化部分を検出し、 2値化信 号に変換して行う。この蛇行部の振幅は、 10 50nmの範囲である。 [0041] なお、情報信号が書き込まれる基板 1と貼り合せ用基板とを貼り合わせるための接 着層は、ベースフィルムの両側に粘着剤を塗布した両面粘着性のシート、熱硬化性 樹脂又は紫外線硬化樹脂により形成する。前記接着層の膜厚は、通常 50 / m程度 である。
[0042] 前記貼り合せ用基板 (ダミー基板）は、接着層として粘着性シート又は熱硬化性樹 脂を用いる場合は、透明である必要はないが、該接着層に紫外線硬化樹脂を用いる 場合は紫外線を透過する透明基板を用いることが好ましい。前記貼り合せ用基板の 厚みは、通常、情報信号を書き込む透明基板 1と同じ 0. 6mmのものが好適である。
[0043] 一第 1保護層一
前記第 1保護層 2は、基板及び相変化記録層との密着性が良好であり、耐熱性が 高いことが好ましい。更に、相変化記録層の効果的な光吸収を可能にする光干渉層 としての役割も担うことから、高線速での繰り返し記録に適した光学特性を有すること 力はり好ましい。
前記第 1保護層の材料としては、例えば、 Si〇、 SiO、 Zn〇、 SnO、 Al O、 Ti〇
2 2 2 3 2
、 In O、 Mg〇、 ZrO等の金属酸化物； Si N、 A1N、 TiN、 BN、 ZrN等の窒化物；
2 3 2 3 4
ZnS、 In S 、 TaS等の硫化物； SiC、 TaC、 B C、 WC、 TiC、 ZrC等の炭化物ゃダ
2 3 4 4
ィャモンド状カーボンあるいは、それらの混合物が挙げられる。これらの中でも、 ZnS と SiOの混合物が好ましい。この場合、 ZnSと SiO のモル比は 50 : 50— 90 : 10とし
2 2
、特に 80 : 20が好ましい。
[0044] 前記第 1保護層 2の形成方法としては、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、ス パッタリング法、プラズマ CVD法、光 CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム 蒸着法などが挙げられる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等の点 で優れている。スパッタリング条件は、例えば、成膜ガスとして Arガスを用レ、、投入電 力 3kW、 Arガス圧力（成膜室気圧） 2 X 10— 3Torrが好適である。
[0045] 前記第 1保護層の膜厚は、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができ 、 50— 90nm力 S好ましレヽ。
[0046] 一相変化記録層一
前記相変化記録層 3は、高速記録可能でかつ繰り返しオーバーライト特性に優れ たものであれば特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができ、例えば、 Ag 、 Ge、 Sn、 Sb、 Ga、 Mn、 Zn、 Te及び Inから選択される少なくとも 1種を含有するこ とが好ましい。具体的には、 Ag_In_Sb_Te、 Ge_Ag_In_Sb_Te、 Ge_In_Sb_T e、 Ge_Ga_Sb_Te、 Ge_Mn_Sb_Te、 Ge_Ga_In_Sb_Te、 Ge_Ga_Mn_Sb_ Te、 Ga_Sb— Te、 Ga_Sb_Zn、 Lra_Ge_Sb、 Ga_Sb_Sn、 Ga_Sn— Sb— Te、 Ge — Sn_Sb_Te、 Ga— Mn_Sb、 In_Sb_Te、 Ga— Ge— Sn_Sb、 Zn_Sn_Sb、 Ge— In _Sb、等が挙げられる。
[0047] DVD4倍速記録には、 Ag、 In、 Sb、 Te、及び Geから選択される少なくとも 1種を含 有する記録材料力 S好適であり、例えば、 0く Agく 3、 0く Inく 7、 60く Sbく 80、 15 <Te< 30、 0< Ge < 10とレ、う組成範囲（原子％)を有するものが特に好ましレ、。
DVD4倍速以上 16倍速記録には、 Ge_Sn_Sb系材料、 Ga_Sn_Sb系材料、 Ga _Ge_Sn_Sb系材料、又は In_Sb_Ge系材料が好適であり、更に Ag、 Zn、 Te、 In 、Mn及び希土類元素から選択される少なくとも 1種を 10原子％以下の割合で添加し てもよレヽ。 ί列えば、、 5≤Ge< 20, 0く Gaく 15、 55く Sbく 90、 5く Snく 25とレヽぅ糸且 成範囲（原子％)のものが好ましい。
[0048] 前記相変化記録層の膜厚は、 5— 30nmが好ましぐ 10— 20nmがより好ましい。
前記相変化記録層の膜厚が薄いと、光吸収能が低下して相変化記録層としての機 能を失うことがあり、厚すぎると、記録感度が悪くなることがある。
[0049] 前記相変化記録層の形成方法としては、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、 スパッタリング法、プラズマ CVD法、光 CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム 蒸着法などが用いられる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等の点 で優れている。前記スパッタリング条件は、例えば、成膜ガスとして Arガスを用レ、、投 入電力 lkW、 Arガス圧力（成膜室気圧） 2 X 10— 3Torrが好適である。
[0050] 一第 2保護層一
前記第 2保護層 4は、相変化記録層及び反射層との密着性が良好であり、耐熱性 が高いことが好ましぐ更に、相変化記録層の効果的な光吸収を可能にする光干渉 層としての役割も担うことから、高線速での繰り返し記録に適した光学特性を有するこ とが好ましい。 前記第 1保護層の材料としては、例えば、 Si〇、 SiO、 Zn〇、 SnO、 Al O、 Ti〇
2 2 2 3 2
、 In O、 Mg〇、 ZrO等の金属酸化物； Si N、 A1N、 TiN、 BN、 ZrN等の窒化物；
2 3 2 3 4
ZnS、 In S 、 TaS等の硫化物； SiC、 TaC、 B C、 WC、 TiC、 ZrC等の炭化物ゃダ
2 3 4 4
ィャモンド状カーボン、又はそれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、 ZnSと Si Oの混合物が好ましい。
2
[0051] 前記第 2保護層 4の形成方法としては、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、ス パッタリング法、プラズマ CVD法、光 CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム 蒸着法などが用レ、られる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等の点 で優れている。スパッタリング条件は、例えば、成膜ガスとして Arガスを用レ、、投入電 力 3kW、 Arガス圧力（成膜室気圧） 2 X 10— 3Torrが好適である。
[0052] 前記第 2保護層の膜厚は、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができ 、 6— 20nmが好ましい。前記第 2保護層の膜厚が薄いと記録感度が悪くなることがあ り、厚いと熱がこもりすぎてしまうことがある。
[0053] 一反射層一
前記反射層は光反射層としての役割を果たす一方で、記録時にレーザー光照射 により相変化記録層に加わった熱を逃がす放熱層としての役割も担っている。非晶 質マークの形成は，放熱による冷却速度により大きく左右されるため、反射層の選択 は高線速対応相変化型光記録媒体では重要である。
[0054] 前記反射層 6は、例えば、 Al、 Au、 Ag、 Cu、 Ta等の金属材料、又はそれらの合金 などを用いることができる。また、これら金属材料への添加元素として、 Cr、 Ti、 Si、 C u、 Ag、 Pd、 Taなどが使用できる。これらの中でも、 Ag及び Ag合金のいずれかを含 有することが好ましぐ Ag合金としては、 Ag_Cu、 Ag_Pd、 Ag-Pd-Cu, Ag_Nd_ Cu、 Ag-Biなどが好適に挙げられる。これは、前記相変化型光記録媒体を構成する 反射層は通常、記録時に発生する熱の冷却速度を調整する熱伝導性の観点と、干 渉効果を利用して再生信号のコントラストを改善する光学的な観点から、高熱伝導率 /高反射率の金属が望ましぐ純 Ag又は Ag合金は、 Agの熱伝導率が 427WZm- Kと極めて高ぐ記録時に相変化記録層が高温に達した後直ぐに、
ク形成に適した急冷構造を実現できるからである。 なお、このように高熱伝導率性を考慮すると純銀が最良であるが、耐食性を考慮し
Cuを添カ卩してもよい。この場合 Agの特性を損なわないためには銅の添カ卩量範囲は 0 . 1一 10原子％程度が好ましぐ特に 0. 5— 3原子％が好適である。銅の過剰な添加 は Agの高熱伝導率性を低下させてしまうことがある。
[0055] 前記反射層 6は、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズ マ CVD法、光 CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形 成できる。なかでも、スパッタリング法力 量産性、膜質等の点で優れている。スパッタ リング条件は、成膜ガスとして Arガスを用レ、、投入電力 5kW、 Arガス圧力 (成膜室気 圧） 2 X 10_3Torrが好適である。
[0056] 前記反射層の放熱能力は基本的には層の厚さに比例するが、反射層の膜厚は、 6 Onm以上であれば良好なディスク特性が得られる。この場合、厚い方の限界値は特 に存在せず、ディスクの製造コストの観点から許容される範囲内の膜厚にすればよい 、約 300nm以下が好ましい。
[0057] なお、前記反射層上には、更に必要に応じて樹脂保護層を設けることができる。該 樹脂保護層は、工程内及び製品となった時点で相変化記録層を保護する作用効果 を有し、通常、紫外線硬化性の樹脂により形成する。前記樹脂保護層の膜厚は 2— 5 μ mがヌナましレ、。
[0058] 第 3保護層
前記第 2保護層 4と前記反射層 6との間に、第 3保護層 5を設けることが好ましい。 第 3保護層 5の材料としては、例えば、 Si、 SiC、 SiN、 Si〇
2、 TiC、 Ti〇
2、 TiC-Ti
O、 NbC、 NbO、 NbV-NbO、 Ta O、 Al O、 IT〇、 GeN、 ZrOなどが挙げられ
2 2 2 2 5 2 3 2
、これらの中でも、 TiC-TiO、 Si又は SiCがバリア性が高い点で特に好ましい。
2
純 Ag又は Ag合金を反射層に用いると、 ZnSと Si〇の混合物のような硫黄を含む
2
保護層を用いた場合、硫黄力 へ拡散しディスク欠陥となる不具合が生じてしまう（ Agの硫化反応)。従って、このような反応を防止する第 3保護層としては、（l) Agの 硫化反応を防ぐ、バリア能力があること、 （2)レーザー光に対して光学的に透明であ ること、 （3)アモルファスマーク形成のため、熱伝導率が低いこと、（4)保護層や反射 層と密着性がよいこと、（5)形成が容易であること、などの観点から適切な材料を選 定することが望ましぐ上記要件を満たす TiC一 TiO
2、 Si又は SiCを主成分とする材 料が第 3保護層の構成材料としては好ましい。
[0059] 前記第 3保護層の膜厚は、 2— 20nmが好ましぐ 2— 10nmがより好ましレヽ。前記 膜厚が 2nm未満であると，バリア層として機能しなくなることがあり、 20nmを超えると
、変調度の低下を招くおそれがある。
[0060] 一界面層一
前記第 1保護層 2と相変化記録層 3との間、又は相変化記録層と第 2保護層との間 には界面層を設けることが好ましい。
前記界面層の材料としては、酸化物、複合酸化物、窒化物が透過性がよいので好 ましい。中でも ZrO、 Ti〇、 Y〇及びこれらの複合酸化物、 Al O等が挙げられる。
2 2 2 3 2 3
該界面層の厚さは 1一 10nmが好ましい。これにより、高パワーで記録したときに基 板が受けるダメージを減らすことができるため、高パワー記録での繰返し記録特性が 良好となり、記録パワーマージンを広くとることができる。
[0061] (光記録装置）
本発明の光記録装置は、本発明の前記光記録方法に用いられ、本発明の前記光 記録媒体を搭載してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
前記光記録装置は、 3— 56m/sの記録線速範囲で記録を行レ、、該記録線速範囲 は 5· 5— 42m/sがより好ましい。
[0062] 前記光記録装置は、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができるが、 例えば、レーザー光を出射する半導体レーザー等の光源であるレーザー光源と、レ 一ザ一光源から出射されたレーザー光をスピンドルに装着された光記録媒体に集光 する集光レンズ、レーザー光源から出射されたレーザー光を集光レンズとレーザー光 検出器とに導く光学素子、レーザー光の反射光を検出するレーザー光検出器を備え 、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
この場合、前記光記録装置は、ジッターが急激に劣化して極大値を示す記録線速 である特異記録線速、及び該特異記録線速における最適記録条件が予め情報とし て記録された相変化型光記録媒体に対し、該情報を検出し、ユーザーが使用するデ ータ領域より内側及び外側のいずれかに予め設定されたテストゾーンを有し、該テス トゾーンにおいて、前記特異記録線速に対し、最大 ± 2m/sの線速範囲でテスト記 録を行う手段を有することが好ましい。
[0063] 前記光記録装置は、レーザー光源から出射されたレーザー光を光学素子により集 光レンズに導き、該集光レンズによりレーザー光を相変化型情報記録媒体に集光照 射して光記録媒体に記録を行う。このとき、光記録装置は、レーザー光の反射光をレ 一ザ一光検出器に導き、レーザー光検出器のレーザー光の検出量に基づきレーザ 一光源の光量を制御する。
前記レーザー光検出器は、検出したレーザー光の検出量を電圧又は電流に変換 し検出量信号として出力する。
前記その他の手段としては、制御手段等が挙げられる。前記制御手段としては、前 記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択 することができ、例えば、強度変調したレーザー光を照射及び走查するためのシーク ェンサ一、コンピュータ等の機器が挙げられる。
[0064] ここで、本発明の光記録装置の一例について図 8を参照して説明する。
この光記録装置は、相変化型光記録媒体 11に情報を記録再生するための LD (レ 一ザ一ダイオード）、対物レンズ、偏向ビームスプリツター、 え /4波長板、及び PD ( フォトディテクタ）等からなる光学系と、光記録媒体の所定の記録位置（アドレス位置） にフォーカス、トラッキングするため光学系を移動させるァクチユエ一ターからなるピッ クアップ部 12と、光記録媒体を回転させるためのスピンドルモーター 13とを有し、 CL V記録方式又は CAV記録方式で、所定のアドレス位置に所定の記録線速で情報を 記録再生することが可能である。図 8中 14はデコーダ、 15はエンコーダ、 16は LD駆 動回路、 17はクロック発生回路、 18はフォーカスサーボ、 19はトラックサーボをそれ ぞれ表す。
[0065] アドレスは、相変化型光記録媒体の基板に予めゥォブル (Wobble)が入った溝が 形成されており、位相の変調によりアドレス情報が入力されている。そのアドレスをデ コード（decorde)するためのデコーダ（decorder) 14と、アドレスなどの情報以外は、 一定の周期で変調しているゥォブル部から基準クロックを生成するためのクロック発 生回路 17が設けてある。 コンピュータ（不図示）から送られてきた情報は、エンコーダ（encorder) 15により（8 - 17)変調方式等で変調された信号に変えられ、 LD駆動回路 16から該信号を記録 するための発光パルスが出力されて光記録媒体 11に記録される。スピンドルモータ 一 13は、 lOOOOrpmの能力をもっている力 最外周（半径 58mm)で最大 35m/s で記録する場合は、最内周（半径 24mm)の記録線速を同じにすると回転数が能力 以上となるため、 CAV記録方式とする。この場合、最内周が約 14m/sの記録線速 とし、回転数は糸勺 6000rpmとなる。
[0066] 本発明の光記録装置によれば、相変化型光記録媒体に対し、記録線速が内周部 力 外周部に向けて連続的に増加する CAV記録を行っても、記録半径位置に依ら ず均一で良好な記録特性が得られる。
[0067] 以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に何ら限 定されるものではない。
[0068] (実施例 1)
トラックピッチ 0. 74 /i m、溝深さ 27nm、直径 12cm、厚さ 0· 6mmのポリカーボネ ート樹脂製基板を用意した。
まず、基板上に、 ZnS： SiO = 80 : 20 (モル％)からなる膜厚5511111の第1保護層を
2
：?成膜した。
次に、第 1保護層上に、 Ge Ag In Sb Te 力 なる膜厚 12nmの相変化
3. 8 0. 3 3. 5 72 20. 4
記録層をスパッタリング法で成膜した。
次に、相変化記録層上に、〔ZrO -TiO (3モル％)〕：丁1〇= 80 : 20 (モル％)から
2 2
なる膜厚 3nmの界面層をスパッタリング法で成膜した。
次に、界面層上に、 ZnS： SiO = 80 : 20 (モル％)からなる膜厚1 1!1の第2保護
2
層をスパッタリング法で成膜した。
次に、第 2保護層上に、 SiCからなる膜厚 4nmの硫化防止層をスパッタリング法で 成膜した。
次に、硫化防止層上に、 Agからなる膜厚 140nmの反射層をスパッタリング法で成 膜した。
次に、反射層上に、耐環境性を向上させるため紫外線硬化樹脂（大日本インキ化 学工業株式会社製、 SD318)からなる膜厚 5 μ mの耐環境保護膜を成膜した。 最後に、前記基板と同じ (膜のない)もう一枚の基板を厚さ 40 μ mの紫外線硬化樹 脂（日本化薬株式会社製、 DVD003)を用いて貼り合わせ光記録媒体を得た。
[0069] 次いで、得られた光記録媒体について、初期化プロセスにより相変化記録層を結 晶化した。
[0070] 得られた光記録媒体に対し、波長 660nm、開口数 NA0. 65の LD (レーザーダイ オード）を用いて、表 1に示す記録条件で記録した。各マーク長のパルスの数は（n— 1)個； n = 3 14であり、記録線速は、 5. 8m/s (DVDl . 65倍速）ー14111/3 (0 D4倍速）の範囲とした。
表 1中の記号と図 1の記号の関係は、 OPl≡Ttop、〇Pi≡Tmpである。最後のパ ノレス列を除く中間部パルス列は、 OPi + FPj =Tとした。最後部冷却パルス FPmは、 図 1の B位置からの時間 Δ 2と最後部加熱パルス OPiで制御した。
FPm + OPi+ Δ 2=Τの関係で制御する場合は、 FPm=T_ (OPi+ Δ 2)であり、 Δ 2の符号を（+ )とする。
FPm + OPi >Tの場合は、 FPm=T- (〇Pi+ Δ 2)において、 Δ 2の符号が（-)と なる。これは、 Δ 2が B位置よりも後方になり、最後部冷却パルスが長くなることを意味 する。
更に、先頭加熱パルス開始部を A位置力も T遅れた時間を基準として制御し、その 時間を Δ 1とする。基準位置より速く開始する場合は、 Δ 1の符号を（+ )、遅くする場 合は（一）とする。ここで、表 1の dTtop、 dTeraは、 dTtop≡ Δ 1、 dTera≡ Δ 2である
[0071] [表 1] 記録線速
d1 op Ttop(nsec) Tmp(nsec) dTera Pp(mW) (m/s)
9.9 0 0 17.5
10.1 0 T/16 17.5
10.5 -T/16 31716 17.5
11.9 - T/16 41716 18.0
12.2 -T/16 51716 18.0
oT/l 6+2.4 3T/16+3
12.6 -T/16 6T/16 18.0
12.9 -T/16 7T/16 18.0
13.3 -2T/16 7T/16 18.5
13.6 -21716 81716 18.5
14.0 -2T/16 81716 18.5 得られた実施例 1の光記録媒体について、各記録線速で記録し、特に特性の劣化 が顕著になるジッターを調べた。
盤面パワー llmWでトラック 1周を連続的に照射しつつ記録線速を変化させたとこ ろ、光記録媒体の反射率に局所的な低下が見られた記録線速は 10. 5m/sであつ た。この記録線速は、中間記録線速（5. 8 +14)/2 = 9. 9mZsよりも速い。
表 2に結果を示す。なお、 5. 8—9. 9m/sの範囲については、線速 5. 8m/s、記 録パワー 17. 5mW、 ε ( = Pe/Pp) =0. 50の条件で記録した場合のジッターが 7 . 2%であり、 9. 9mZsまで ε ( = Pe/Pp)=0. 50に固定した力 ジッターは 9%以 下であった。
この光記録媒体の特異記録線速は図 6に示すように 12. 9m/sである力 図 2に示 すように、特異記録線速より 2.4m/s遅レヽ 10. 5m/sの記録線速から ε ( = Pe/P P)を変えた。 10· 5m/sから 12· 9m/までの間は、単調に減少するように変えた。 最低記録線速（5· 8m/s)から中間記録線速（9· 9m/s)までの ε ( = Pe/Pp)は 、 0. 5に固定した。オーバーライト 10回後のジッターは全ての記録線速で基準値 9% 以下になっている。
なお、ジッターは、タイムインタバルアナライザー（横河電機株式会社製）を用いて 測定した。また、記録再生は、光ディスク評価システム（DDU-1000、パルステック 社製）を用いて行った
[0073] [表 2]
Figure imgf000027_0001
[0074] (比較例 1)
実施例 1と同じ光記録媒体に対し、 ε ( = Pe/Pp)を図 3に示すように中間記録線 速（9. 9m/s)から最高記録線速（14m/s)まで単調に減少させながら記録した以 外は、実施例 1と同様にして、ジッターの変化を測定した。結果を表 3に示す。
[0075] [表 3]
比較例 1
ε (Pe/Pp) ォ一/く一ライト 1◦回後のジッター（％ )
9.9 0.50 7.6
1 0.1 0.48 7.5
1 0.5 0.46 7.8
1 1 .9 0.39 8.0
1 2.2 0.37 8.3
1 2.6 0.35 8.4
1 2.9 0.34 9.8
1 3.3 0.33 9.3
1 3.6 0.31 8.2
1 4.0 0.29 7.8 表 3の結果から、特異記録線速（12. 9m/s)において、オーバーライト 10回後の ジッターが 9. 8%まで劣化した。
[0076] (実施例 2)
実施例 1と同じ光記録媒体に対し、 εではなく消去パワー（Pe)を、最低記録線速（ 5. 8m/s)、中間記録線速（9. 9m/s)、特定記録線速（10. 5m/s)、最高記録線 速（14. Om/s)でそれぞれ指定し変化させて表 4のようにした以外は、実施例 1と同 様にして、ジッターの変化を測定した。結果を表 4に示す。
[0077] [表 4]
Figure imgf000028_0001
表 4の結果から、各記録線速での最適記録パワー（Ρρ)は、 18mW、 18mW、 18m W、及び 19. 5mWであった。
[0078] (実施例 3) 最内周 11. 5m/s、最外周 27. 9m/s (8倍速）の記録線速で記録するための相 変化型光記録媒体として、相変化記録層材料を Ga Sn Sb に変えた以外は、実
10 2 88
施例 1と同様にして、実施例 3の光記録媒体を作製した。
[0079] 得られた相変化型光記録媒体に対し、 15mWの大きさの消去パワーを連続で照射 しつつ記録線速を変化させていったところ、反射率の局所的な低下が現われ始めた 記録線速、即ち転移記録線速は 19. 5mZsであった。
最高記録線速の記録条件を表 5に示す。
ここでは、図 1と同じ記録パラメータを用いている力 〇Pi + FPj=Tの関係は無ぐ Δ 2というパラメータは用いなレ、。先頭から順に各パルス（〇P、 FP)のパルス幅を示し ている。
最高記録線速 27. 9m/sでは、クロック Tは 4. 8nsec.になる。最低記録線速は、 最高記録線速に対して、各パルス幅は 0. 9倍とし、その間の記録線速はその間で最 適化した。この場合、 ε ( = Pe/Pp)は図 4に示すとおりの記録線速依存性である。 この光記録媒体の特異記録線速は 23m/sであった。そこで、中間記録線速から ε ( = Pe/Pp)を 0· 22まで下げたところ、表 6に示すように、オーバーライト 10回後 のジッターが全ての記録線速で 9 %以下となつた。
[0080] [表 5] m3「k A1 OP1 FP1 OP2 FP2 OP3 FP3 OP4 FP4 OP5 FP5 OP6 FP6 OP7 FP7
3T -0.2 1.05 1.05
4T 0.2 1.05 0.84 0.84 1.15
5T 0.0 1.15 1.05 1.05 1.05
6T 0.0 1.05 1.05 0.84 1.05 0.84 1.15
7T 0.0 1.25 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05
8T 0.0 1.05 1.05 0.84 1.05 0.84 1.05 0.84 1.05
9T 0.0 1.25 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05
10T 0.0 1.05 1.05 1.05 1.05 0.84 1.05 0.84 1.05 0.84 1.05
11T 0.0 1.25 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05
14T 0.0 1.05 1.05 0.84 1.05 0.84 1.05 0.84 1.05 0.84 1.05 0.84 1.05 0.84 1.45 単位: τ
[0081] [表 6]
Figure imgf000030_0001
[0082] (比較例 2)
実施例 3と同じ光記録媒体に対し、表 7に示すように最高記録線速（27. 9mZs)と 最低記録線速（1 1. 5m/s)から決まる ε ( = Pe/Pp)を基にして、両線速間の ε ( = Pe/Pp)を線形に変化させた以外は、実施例 1と同様にして、ジッターの変化を測 定した。結果を表 7に示す。
[0083] [表 7]
Figure imgf000030_0002
表 7の結果から、中間記録線速と最高記録線速の間の記録線速（23. OmZs)に おいて、オーバーライト 10回後のジッターが 10%を超えることが認められる。
[0084] (実施例 4)
実施例 3で用いた光記録媒体及び記録条件を用いて CAV記録に対応するため、 光記録媒体の基板に予め入れておく記録条件に関する情報には、最低記録線速（1 1. 5m/s)、特異記録線速より遅い特定記録線速（19. 9m/s)、最高記録線速（2 7. 9m/s)、及び各記録線速に対する記録条件〔加熱、冷却パルス照射時間、最適 ピークパワー (pp)、 Pe/pp、ボトムパワー（Pb)、最適記録パワー〕を光記録装置で 決めるために必要なパラメータがあるので、これらを決める。
各数値を、ユーザー使用領域（半径 24mm 58mm)より内側の半径位置 22mm より外側の所定のアドレス範囲の溝部に形成され、一定周期で蛇行しているゥォブル 部の位相を変調させて、 ADIP (Addressin pre—groove)記録する。
蛇行溝は、正弦波状に溝幅が変化しており、フォトリソグラフィ一法により溝を形成 する時に同時に形成する。ゥォブルの 1周期は 818kHzにし、位相を 180° ずらした 部分が変調部となる。また、この位相変調部のゥォブル振幅が（ + )、 （一)の何れの側 に変化するかにより、ゥォブルの種類を分ける。これら（ + )、（一)のゥォブルの数を決 めることで「0」、「1」を定義する。例えば、一定の連続した範囲において順に (一)側 へ変化した部分が 1個、（+ )側へ変化した部分力 個、（-)側へ変化した部分が 2個 の組み合わせの場合を「0」とするというように定義する。
このように記録条件を光記録媒体毎に予め入力しておくことにより、光記録媒体毎 に固有の特異記録線速があっても、光記録装置に依らず良好な記録が可能になつ た。
(実施例 5)
実施例 1において、最低記録線速（5. 8m/s)から中間記録線速（9. 9m/s)の間 の ε ( = Pe/Pp)を記録線速に依らず一定とし、中間記録線速から特定記録線速（ 10. 5m/s)までの間は、記録線速が 0· lm/s増える毎に ε ( = Pe/Pp)を 0. 03 階段状に減少させて、特異記録線速（12. 9m/s)から最高記録線速（14m/s)ま での間は、記録線速が 0. 9m/s増える毎に ε ( = Pe/Pp)を階段状に 0. 01減少さ せる。
また、記録線速が 10. 5mZsとなるアドレスから 0. lmZs記録線速が変わる半径 位置に最も近いアドレス間までは、一定の ε ( = Pe/Pp)力も決まるピークパワー（Ρ p)、消去パワー（Pe)を発光させる。
更に、 0. lm/s記録線速が増加する記録領域も同様にして最適な記録条件で記 録できるように、アドレスに応じて最適なパワーが光記録媒体に照射されるようにレー ザ一ドライバーが制御された光記録装置を用いた。これにより、 CAV記録を行っても 記録線速に依らず良好な記録が可能になった。
[0086] (実施例 6)
実施例 1と同じ相変化型光記録媒体に対し、 12. 5mZsを特異記録線速として、予 め光記録媒体の ADIP (Addressin pre—groove)に情報を入力した。最低記録線 速は 5. 8mZs、最高記録線速は 14m/sであった。更に、これらの情報以外に各記 録線速での最適記録条件に関する情報を記録した。なお、特異記録線速の記録条 件は、表 1及び表 2の 12. 6m/sの条件が入力されている。
まず、情報を読み取りコントロールゾーンにこれらの情報を記録した。
次に、相変化型光記録媒体の半径 23. 4mm付近にあるドライブ用テストゾーンに おいて、 12. 5m/sよりも 0. 5mZs低い記録線速で 1000セクタ一記録し、この領域 のエラーを測定したところ、 DVD— ROMで規定されてレ、るエラー数が 280個を超え また、記録線速が 12. 5m/sよりも lm/s低い 11. 5m/sで同様に記録したところ 、エラー数は 280個以下になった。
その結果、コントロールゾーンの特異記録線速における情報をこの 11. 5m/sに書 き換えた。
予め、光記録媒体製造者が決定した情報に対して、ピークパワー（Pp)、消去パヮ 一（Pe)、及び発光パルスの時間が光記録装置によってばらつきを持っている。この ため、特異記録線速付近では必ずしも光記録媒体製造者が決定した条件と一致し ない場合がある。しかし、実施例 6では、光記録装置で良好な最適記録線速を求める ことによって信頼性が向上した。
産業上利用可能性
[0087] 本発明の相変化型光記録媒体は、信頼性の高い記録が可能であり、高速対応の 書換型 DVD光記録媒体に対して CAV記録する場合の記録方法を工夫することによ り、記録特性の向上、及び均一性の向上を図ることができ、各種相変化型光記録媒 体、特に DVD_RAM、 DVD-RW, DVD + RWなどの DVD系光記録媒体に幅広 く用いられる。

Claims

請求の範囲
[1] 基板上に少なくとも相変化記録層を有する相変化型光記録媒体に対し記録を行う際 に、該相変化型光記録媒体に照射する光が加熱パルスと冷却パルスのパルス列及 び消去のための光からなり、該加熱パルスの照射パワーであるピークパワー（Pp)、 冷却パルスの照射パワーであるボトムパワー（Pb)、及び記録マークを消去するため の消去パワー（Pe)の 3値で照射パワーを制御し、前記相変化型光記録媒体におけ る最低記録線速と最高記録線速の範囲内で、 Pe/Pp、 Pp、 Pb及び Peの少なくとも いずれかを可変とし、更に各ノ^レス照射時間を記録線速に対応したクロック Tに比例 し変化させて記録する相変化型光記録媒体の記録方法であって、
ジッターが急激に劣化して極大値を示す記録線速を特異記録線速とし、該特異記 録線速より遅い特定記録線速から、少なくとも前記 Pe/Ppを変化させて記録を行う ことを特徴とする光記録方法。
[2] 特定記録線速が、特異記録線速より 0. 5m/s以上遅い記録線速である請求の範囲 第 1項に記載の光記録方法。
[3] 相変化記録層における非晶質相と結晶相の可逆的相変化により情報の記録、再生、 消去及び書換の少なくともいずれかを行う請求の範囲第 1項から第 2項のいずれか に記載の光記録方法。
[4] 相変化型光記録媒体に対して行う記録が CAV記録方式である請求の範囲第 1項か ら第 3項のレ、ずれかに記載の光記録方法。
[5] 更に Peを変化させて記録を行う請求の範囲第 1項から第 4項のいずれかに記載の光 記録方法。
[6] 特定記録線速における PeZPp及び Peのいずれ力が、最高記録線速における PeZ Pp及び Peのいずれか以上である請求の範囲第 1項から第 5項のいずれかに記載の 光記録方法。
[7] 異なる Pe/Pp及び Peのいずれかが与えられている二つの記録線速間における Pe /Pp及び Peのいずれかを、一定の割合及び一定の間隔のいずれかで変化させる 請求の範囲第 1項から第 6項のいずれかに記載の光記録方法。
[8] 請求の範囲第 1項から第 7項のいずれかに記載の光記録方法に用いられることを特 徴とする相変化型光記録媒体。
[9] 最低記録線速、中間記録線速、最高記録線速、特定記録線速、及びこれらの組み 合わせから選択される記録線速における Pe/Pp、 Pe及び記録条件の少なくともレ、 ずれかが、予め情報として記録されてレ、る請求の範囲第 8項に記載の相変化型光記 録媒体。
[10] 基板と、該基板上に少なくとも第 1保護層、相変化記録層、第 2保護層及び反射層を この順及び逆順の少なくともいずれかに有してなり、第 1保護層側からレーザー光を 照射して情報の記録、再生、消去及び書換の少なくともいずれ力、を行う請求の範囲 第 8項から第 9項のいずれかに記載の相変化型光記録媒体。
[11] 相変化記録層が、 Ag、 Ge、 Sn、 Sb、 Ga、 Mn、 Zn、 Te及び Inから選択される少なく とも 1種を含有する請求の範囲第 10項に記載の相変化型光記録媒体。
[12] 請求の範囲第 1項から第 7項のいずれかに記載の光記録方法に用いられ、 3— 56m /sの記録線速範囲で記録を行うことを特徴とする光記録装置。
[13] ジッターが急激に劣化して極大値を示す記録線速である特異記録線速、及び該特 異記録線速における最適記録条件が予め情報として記録された相変化型光記録媒 体に対し、該情報を検出し、ユーザーが使用するデータ領域より内側及び外側のい ずれかに予め設定されたテストゾーンを有し、該テストゾーンにおいて、前記特異記 録線速に対し、最大 ± 2m/sの線速範囲でテスト記録を行う手段を有する請求の範 囲第 12項に記載の光記録装置。
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