JP2003305955A - 光記録媒体及び記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録線速度が３．５ｍ／ｓから最大で約２０
ｍ／ｓという幅広い線速度、特にＤＶＤの２倍速〜５倍
速（７．０〜１７．５ｍ／ｓ）で高密度記録できる相変
化型光記録媒体、更には初期結晶化が容易で繰り返し特
性と保存特性に優れた相変化型光記録媒体、及びその記
録方法の提供。 【解決手段】 電磁波を照射することにより、結晶相と
非晶質相の可逆的相変化を起す相変化記録材料を記録層
の主成分とする光記録媒体において、該記録材料が、組
成式ＸαＧｅβＭｎγＳｂδＴｅε（式中、ＸはＧａ及
び／又はＳｎ、α、β、γ、δ、εは原子％、α＋β＋
γ＋δ＋ε＝１００）で表わされ、各成分量が、０≦α
≦５、１≦β≦５、１≦γ≦１０、６５≦δ＜８０、１
５≦ε≦２５、α≦γという要件を満足するものである
ことを特徴とする光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを照射す
ることにより記録層材料に光学的な変化を生じさせて情
報の記録、再生を行ない、かつ書き換えが可能な相変化
型光記録媒体及びその記録方法に関する。

【０００２】

【従来技術】レーザビーム照射による情報の記録、再
生、消去可能な光情報記録媒体の一つとして、結晶−非
結晶相間、又は、結晶−結晶相間の転移を利用する、い
わゆる相変化型光記録媒体が良く知られている。この記
録媒体は、単一ビームによるオーバーライトが可能であ
り、ドライブ側の光学系もより単純で済むため、コンピ
ュータ関連や映像・音響に関する記録媒体として応用さ
れている。その記録材料としては、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅ
Ｓｅ、ＧｅＴｅＳ、ＧｅＳｅＳ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡ
ｓＳｅ、ＩｎＴｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、Ｇｅ−Ｔｅ−
（Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｄ）、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳ
ｂ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ等がある。特にＡｇ−Ｉｎ
−Ｓｂ−Ｔｅは、高感度でアモルファス部分の輪郭が明
確な特徴を有し、マークエッジ記録用の記録層として開
発されている。例えば特開平３−２３１８８９号公報に
は、ＩをＩ族元素、IIIをIII族元素、ＶをＶ族元素、VI
をVI族元素として、Ｉ・（III１−γＶγ）・VI型の一
般組成式で表わされる記録層が開示されている。しか
し、このような記録層では繰り返し記録特性に課題があ
る。また、特開平４−１９１０８９号公報に開示された
情報記録媒体に使用されている記録層による場合には、
消去比の向上及び高速記録は達成されるが、繰り返し記
録特性に課題がある。

【０００３】また、特開平４−２３２７７９号公報に開
示された情報記録媒体に使用されている記録層の未記録
部分（結晶化部分）の構造は、安定相（ＡｇＳｂＴ
ｅ_２）と該安定相の周囲に存在するアモルファス相とが
混在したものとなっている。このため、繰り返し記録特
性は向上するものの、結晶化部に微細な結晶粒界が存在
することになり、ノイズ発生の原因となる。これは、記
録再生波長が７８０ｎｍ程度のレーザ光を使用するＣＤ
−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅｗｒｉｔａｂ
ｌｅ）等のように比較的低い記録密度を有する光記録媒
体の記録特性には重大な悪影響を与えないが、６８０ｎ
ｍ以下のレーザ光を使用し、記録密度がＣＤ−ＲＷの約
４倍であるＤＶＤ（Ｄｉｇｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ
Ｄｉｓｋ）−ＲＡＭや更に高密度なＤＶＤ−ＲＷ等の
高密度記録を実現する上では障害となる。更に繰り返し
記録特性においても問題が残っている。また、特開平４
−２６７１９２号公報に使用されている記録層の結晶化
部分の構造は、一様なアモルファス相から相分離したＡ
ｇＳｂＴｅ_２とその他の相（安定相又はアモルファス
相）との混相状態である。そして、その他の相がアモル
ファス相である場合には、前述した特開平４−２３２７
７９号公報の情報記録媒体と同様な問題点があり、その
他の相が安定結晶相である場合には、良好な記録特性が
得られないという課題がある。

【０００４】また、特開平１−２７７３３８号公報に
は、記録材料として（ＳｂｘＴｅ１−ｘ）Ｍｙ組成式の
ものが開示されている。ここで、Ｍは、Ａｇ，Ａｌ，Ａ
ｓ，Ａｌ，Ｂｉ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｉｎ，Ｐｂ，Ｐ
ｔ，Ｓｅ，Ｓｉ，Ｓｎ及びＺｎから選ばれる少なくとも
１種の元素で、組成範囲は０．４≦ｘ＜０．７、かつ、
ｙ≦０．２である。この組成範囲の構造はＳｂ_２Ｔｅ_３
をベースとしたものである。ただ、この構造の記録層の
場合、ｙが０．７以上の領域で、繰り返し記録特性に問
題があった。また、特開平１−３０３６４３号公報で開
示された情報記録媒体では単一なγ相が得られ良好な繰
り返し特性が得られたとしているが、このγ相がどのよ
うな結晶構造をしているのかについては言及しておら
ず、今後の高線速高密度対応の記録媒体を実現する上で
問題を有する。また、特開２０００−７９７６１号公報
には、ＳｂＴｅ共晶組成近傍の記録層が開示されてい
る。ここで開示されている記録層は、Ｓｂ相とＳｂ_２Ｔ
ｅ_３相が相分離することを利用している。ここでは、Ｓ
ｂが０．５以上０．７以下となっており、高線速記録に
は対応していない。

【０００５】更に、結晶、非晶質相の可逆的相変化を用
いた記録媒体は、書き換え可能な記録媒体（ＣＤ−ＲＷ
など）として世界的に普及している。そして、ＣＤ−Ｒ
Ｗにおいては、普及と共に高速記録化が進んでおり相変
化記録媒体も高速記録が必須となっている。高速記録、
即ち高い線速度で記録する場合、記録密度が高くなると
共に、レーザー光の発光パルスの基準クロックが短くな
る。そのため、マーク（非晶質相）を形成するために、
より低い線速度で記録する場合に比べて、１つの光パル
スの光照射（加熱）時間及び冷却に必要なより低いパワ
ーを照射（或いは、パワーを照射しない場合もある）す
る時間が共に短くなる。更に、ＬＤ（レーザーダイオー
ド）を用いた光記録においては、ＬＤの立ち上がり時
間、立下がり時間が限られているために、一つの光パル
スにおいて、加熱と冷却をし、マークを形成することが
難しくなってくる。そのため、より高い記録パワーを照
射すれば、加熱は可能となるが、記録パワーの限界があ
る。また、加熱後、急冷するため、冷却時間をある程度
とる必要があるが長くできない。基準クロック内で、加
熱と冷却を制御し、所定の長さのマークをより高い線速
度で記録することが困難になってくる。

【０００６】その一方で、相変化記録層の記録材料及び
媒体構成の最適化も必要である。高速記録で、繰り返し
記録特性を確保するためには結晶化速度をより速くし
て、消去比を高くするため、記録層材料及び各構成元素
の組成比の最適化を行う必要がある。しかし、あまり結
晶化速度を速くすると非晶質相が形成し難くなる。この
場合、媒体構成を急冷構造にすれば良いが、記録パワー
も必要になる。Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｓｂ−Ｔｅ
共晶系は、あまりＳｂ量を多くすることで結晶化速度は
速くできるが、非晶質相が形成し難い上に、マークの高
温環境下の保存性が悪くなる。また、媒体構成により急
冷構造とした場合、感度不足の問題がある。高速記録に
より、繰り返し記録特性を劣化させる原因に短時間で、
高温に加熱し、冷却を繰り返すため、記録層だけでな
く、記録層と反射層の間にある上部保護層の劣化、即ち
構成元素が記録膜中に拡散したり、保護層が熱衝撃によ
りクラックを発生することが挙げられる。高速化に伴
い、記録層材料、保護層材料、反射層材料の検討が必要
である。また、上記理由により、記録方法の検討も必要
である。

【０００７】これまでに知られている高線速記録に対応
した記録層材料として、特開２０００−３１３１７０号
公報に開示されたものがある。即ち、式〔（ＳｂｘＴｅ
１−ｘ）ｙＧｅ１−ｙ〕ｚＭ１−ｚにおいて、ＭがＩｎ
及び／又はＧａとしたものであって、ＣＤ線速の約７倍
の線速度であり、特にＧｅＩｎＳｂＴｅの４元素からな
る記録材料が好ましいとしている。しかし、Ｉｎはあま
り多く入れると、線速度は速くなるが再生光パワーが高
くなると再生劣化を伴うこと、繰り返し特性が悪くなる
ため、あまりより高速にすることが不可能になる。一
方、記録方法において、高密度かつ高線速記録に伴うパ
ルスの立ち上がり、立ち下がり時間が加熱パルスの時間
程度になった場合の問題を解決する手段として、特開平
９−１３４５２５号公報がある。一つの光パルスの加
熱、冷却時間を基準クロックと同じかそれ以上とし、そ
の分所定のマーク長とするためにパルスの数を減じて、
記録感度の向上、変調度の向上を図るものである。これ
ら従来技術は、主として書き換え可能な（Ｒｅｗｒｉｔ
ａｂｌｅ）ＣＤ系に適用したものであり、より高密度、
高線速記録に適用しても、十分な特性が得られない。こ
の技術を高線速記録に適用した技術として、国際公開Ｗ
Ｏ００７２３１６号公報があるが、これも十分とは言え
ず、より適用性が高くマージンの広い方法を見出す必要
がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、記録線速度
が３．５ｍ／ｓから最大で約２０ｍ／ｓという幅広い線
速度、特にＤＶＤの２倍速〜５倍速（７．０〜１７．５
ｍ／ｓ）で高密度記録できる相変化型光記録媒体、更に
は初期結晶化が容易で繰り返し特性と保存特性に優れた
相変化型光記録媒体、及びその記録方法の提供を目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、次の１）〜
２７）の発明（以下、本発明１〜２７という）によって
解決される。 １） 電磁波を照射することにより、結晶相と非晶質相
の可逆的相変化を起す相変化記録材料を記録層の主成分
とする光記録媒体において、該記録材料が、組成式Ｘα
ＧｅβＭｎγＳｂδＴｅε（式中、ＸはＧａ及び／又は
Ｓｎ、α、β、γ、δ、εは原子％、α＋β＋γ＋δ＋
ε＝１００）で表され、各成分量が次の要件を満足する
ものであることを特徴とする光記録媒体。 ０≦α≦５ １≦β≦５ １≦γ≦１０ ６５≦δ＜８０ １５≦ε≦２５ α≦γ ２） 記録層の、昇温速度１０℃／分における結晶化温
度が１５０〜２２０℃であることを特徴とする１）記載
の光記録媒体。 ３） 基板上に少なくとも下部保護層、記録層、上部保
護層、反射層を有し、該反射層がＡｇ又はＡｇを９５％
以上含む合金からなることを特徴とする１）又は２）記
載の光記録媒体。 ４） Ａｇ合金が、ＡｇｘＣｕｙＮｉ１００−ｘ−ｙ
（ｘ、ｙは原子％、ｘ≧９５、０＜ｙ≦５、１００−ｘ
−ｙ＞０）であることを特徴とする３）記載の光記録媒
体。 ５） 上部保護層がＺｎＳ、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３及びＳ
ｉＯ_２の混合物からなることを特徴とする４）記載の光
記録媒体。 ６） 上部保護層がイオウを含む場合において、上部保
護層と反射層の間に上部第２保護層を設けたことを特徴
とする３）〜５）の何れかに記載の光記録媒体。 ７） 上部第２保護層がＳｉ、ＳｉＣ、又はこれらを主
成分とする材料からなることを特徴とする６）記載の光
記録媒体。 ８） 上部第２保護層がＺｒＯ_２とＹ_２Ｏ_３の混合物、
ＭｇＯ及びＴｉＯｘを主成分とする材料からなることを
特徴とする６）記載の光記録媒体。 ９） 上部第２保護層の膜厚が２〜１０ｎｍであること
を特徴とする６）〜８）の何れかに記載の光記録媒体。 １０）電磁波を照射することにより、結晶相と非晶質相
の可逆的相変化を起す相変化記録材料を記録層の主成分
とする光記録媒体において、該記録材料が、組成式Ｇｅ
κＧａλＭｎμＳｂνＴｅξ（κ、λ、μ、ν、ξは原
子％、κ＋λ＋μ＋ν＋ξ＝１００）で表され、各成分
量が次の要件を満足するものであることを特徴とする光
記録媒体。 １≦κ≦５ １≦λ≦５ １≦μ≦１０ ６５≦ν≦８１ １３≦ξ≦２４ １１） 記録層の結晶相の構造が、統計的なＮａＣｌ型
構造、即ちＮａサイトとＣｌサイトに、記録層を構成す
るどの原子も入ることができる乱れを有することを特徴
とする１０）記載の光記録媒体。 １２） 記録層の結晶相の構造である統計的なＮａＣｌ
型構造が歪んでいることを特徴とする１０）記載の光記
録媒体。 １３） 記録層の、昇温速度１０℃／分での結晶化温度
が１５０〜２００℃であることを特徴とする９）〜１
２）の何れかに記載の光記録媒体。 １４） 記録層の融点が５３０〜５６０℃であることを
特徴とする９）〜１３）の何れかに記載の光記録媒体。

【００１０】１５） 電磁波を照射することにより、結
晶相と非晶質相の可逆的相変化を起す相変化記録材料を
記録層の主成分とする光記録媒体において、該記録材料
が、組成式ＡφＤχＳｂψＴｅω（式中、Ａは、Ｇｅ、
Ｂ及びＣから選ばれた少なくとも１種の元素、ＤはＴｅ
に対するイオン結合性の割合が５〜２８％の範囲にある
元素、φ、χ、ψ、ωは原子％、φ＋χ＋ψ＋ω＝１０
０）で表され、各成分量が次の要件を満足するものであ
ることを特徴とする光記録媒体。 ２≦φ≦８ ３≦χ≦１０ ６０≦ψ≦８０ １５≦ω≦３０ １６） 前記Ｄ元素が、Ａｌ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｔ
ａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂｒ及びＣｌから選ばれた
ものであることを特徴とする１５）記載の光記録媒体。 １７） 情報の消去を行う際の結晶化時間が１００ナノ
秒以下であることを特徴とする１５）又は１６）記載の
光記録媒体。 １８） ７〜１７．５ｍ／ｓの記録線速度で記録可能で
あることを特徴とする１）〜１７）の何れかに記載の光
記録媒体。

【００１１】１９） 所定の長さの記録マークの時間の
長さがｎＴ（ｎは２以上の整数、Ｔは基準クロック）で
あり、該マークを、先頭部の加熱パルスと冷却パルス、
中間部の加熱パルスと冷却パルス、及び、後端部の加熱
パルスと冷却パルスからなるマルチパルスの光を照射し
て記録する方法において、加熱パルス時間をＯＰｉ、冷
却パルス時間をＦＰｉ（ｉはパルス一個の加熱パルス部
と冷却パルス部を一組のパルス部とした場合のその数
ｍ）とした場合に、先頭部の加熱、冷却パルス時間がＯ
Ｐ１、ＦＰ１、後端部の加熱、冷却パルス時間がＯＰ
ｍ、ＦＰｍ、一個ないし複数個からなる中間部の加熱、
冷却パルス時間がＯＰｊ、ＦＰｊ（ｊ＝２、……、ｍ−
１）で表されるパルス列において、 （ｉ）記録マーク長ｎが、ｎ＝２Ｌ（Ｌは２以上の整
数）の場合、 パルスの数ｍ＝Ｌ （ii）記録マーク長ｎが、ｎ＝２Ｌ＋１（Ｌは１以上の
整数）の場合、 パルスの数ｍ＝Ｌ であり、各パルス部の長さＯＰｉ＋ＦＰｉ（ｉ＝１、…
…、ｍ）が基準クロックＴの２倍を基本とすることを特
徴とする光記録媒体の記録方法。 ２０） 先頭部の加熱パルスの開始位置及び／又は後端
部の冷却パルスの終了位置を、基準クロックに比例した
変化量で制御し、各マーク長毎にそれを制御することを
特徴とする１９）記載の光記録媒体の記録方法。 ２１） 先頭部の加熱パルス時間、中間部の加熱パルス
時間、後端部の加熱パルス時間を、基準クロックに比例
した時間と一定時間の和で決まる時間で制御し、各マー
ク長毎にそれを制御することを特徴とする１９）又は２
０）記載の光記録媒体の記録方法。 ２２） 後端部の冷却パルス時間が２．５ナノ秒以上で
あることを特徴とする１９）〜２１）の何れかに記載の
光記録媒体の記録方法。 ２３） 中間部の加熱パルス時間の開始位置が、記録マ
ーク長がｎ＝２Ｌ＋１（Ｌは１以上の整数）の場合にお
いて、ｎ＝２Ｌの場合より遅れて開始され、その遅れが
０．５Ｔを基本とすることを特徴とする１９）〜２２）
の何れかに記載の光記録媒体の記録方法。 ２４） 加熱パルス時間内に照射する記録パワーＰｗ、
冷却パルス時間内に照射するボトムパワーＰｂ、消去す
るための消去パワーＰｅが、Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐｂであり、
Ｐｂが再生パワーＰｒに対し、Ｐｂ≦Ｐｒであり、記録
線速度に応じて、異なるボトムパワーＰｂを照射するこ
とを特徴とする１９）〜２３）の何れかに記載の光記録
媒体の記録方法。 ２５） 後端部の冷却パルスの後に補正パルス部を設
け、そのパワーＰｃが、Ｐｅ＞Ｐｃ＞Ｐｂを満足し、か
つ補正パルス時間が、各記録マーク毎に異なることを特
徴とする１９）〜２４）の何れかに記載の光記録媒体の
記録方法。 ２６） 後端部の冷却パルスの後に補正パルス部を設
け、そのパワーＰｃが、Ｐｃ＜Ｐｅを満足し、かつ補正
パルス時間が、各記録マーク毎に異なることを特徴とす
る１９）〜２４）の何れかに記載の光記録媒体の記録方
法。 ２７） 一定の線密度で、記録半径位置によらず一定の
記録線速度で、その速度における一定の基準クロックで
記録する方法、或いは内周から外周にかけて半径位置に
より連続的に線速度が変化し、それに伴い基準クロック
が連続的に変化する方法の何れかの記録方法において、
１９）〜２６）の何れかに記載の記録方法を適用するこ
とを特徴とする光記録媒体の記録方法。

【００１２】以下、上記本発明について詳しく説明す
る。図１は、本発明の光記録媒体の基本的構成例を示す
もので、基板１上に、下部保護層２、記録層３、上部保
護層４、反射層５を有する。相変化記録層には、記録特
性が良いためＳｂ_７０Ｔｅ_３０付近の共晶組成を基本と
した、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系、及びＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ
系材料が用いられてきた。しかし、これらの材料の場
合、ＳｂのＴｅに対する比率が大きくなるほど結晶化速
度が大きくなるし、Ｓｂ量が８０原子％前後を越えてく
ると結晶化速度は大きくなるが、保存特性が悪くなり、
しかも記録マークを形成し難くなるなど、実用上の課題
が残されている。これに対し、本発明者らは、鋭意検討
の結果、次の第一〜第三発明に係る記録材料を用いるこ
とにより諸々の課題が解決できることを見出した。

【００１３】まず、本願第一発明では、記録材料の主成
分として、組成式ＸαＧｅβＭｎγＳｂδＴｅε（式
中、ＸはＧａ及び／又はＳｎ、α、β、γ、δ、εは原
子％、α＋β＋γ＋δ＋ε＝１００）で表わされる材料
を用いる。ここで、主成分とは記録材料全体の９９重量
％以上を占めることを意味し、０≦α≦５、１≦β≦
５、１≦γ≦１０、６５≦δ＜８０、１５≦ε≦２５、
α≦γである。高線速記録に対応するため、Ｓｂ量δ
は、６５≦δ＜８０とする必要がある。また、Ｔｅ量ε
は、１５≦ε≦２５が良い。Ｇｅは、結晶化速度は遅い
が、記録したマークの高温環境下での保存性を向上させ
るのに必須の元素である。特にＧｅ−Ｔｅ間の結合エネ
ルギーが大きく、しかもＧｅ添加量が増加する程、結晶
化温度が高くなるので保存性が良い。しかし、あまり多
く入れると、結晶化温度は更に高くなるものの、結晶化
速度が遅くなるので添加量には限度がある。従って、Ｇ
ｅ量βは、１≦β≦５とする。

【００１４】従来用いられているＡｇは、記録マークを
安定化させるが、結晶化温度を高くする作用はあまり期
待できない。また、入れ過ぎると、結晶化速度を下げて
しまうため、結局あまり多く入れることはできない。ま
た、Ｉｎは、結晶化速度を上げると共に結晶化温度を上
げるので、保存性は向上するが、偏析し易く、繰り返し
オーバーライト特性の劣化と再生光パワーに対する劣化
が起きる。従って、ＤＶＤ２倍速以上の高線速記録に対
しては、ＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ系、及びＡｇＩｎＳｂＴ
ｅ系材料を見直す必要があるため、本発明者らは、Ａ
ｇ、Ｉｎに代わる元素について検討した。Ｉｎと同様の
効果がある元素としてはＧａがあり、Ｇａは同量のＩｎ
に比べてより結晶化速度を速くするが、結晶化温度もよ
り高くなってしまうため、あまり多く入れることはでき
ない。Ｇｅが５原子％で且つＧａが６原子％以上になる
と結晶化温度が２００℃を遥かに超えて２５０℃以上に
もなる。そのため、記録層を非晶質状態から結晶化させ
るための初期化過程において、反射率が低くなると、ト
ラック一周の反射率分布が大きくなり、記録特性、デー
タエラーの原因になることから、初期化が難しくなる。
従って、ＧｅＧａＳｂＴｅ、ＧｅＩｎＳｂＴｅ系も十分
満足できる材料ではない。

【００１５】そこで、結晶化速度は速くするが、結晶化
温度を必要以上に上げない元素として、希土類、アルカ
リ土類、遷移金属元素について幅広く検討した結果、Ｍ
ｎ、Ｓｎが効果的であることが分った。特に、Ｍｎは、
Ｉｎと同じく結晶化速度を上げることができ、かつ、多
く入れても、オーバーライト特性を劣化させず、保存特
性も良好である。結晶化温度も上げてしまうが、添加量
に対する結晶化温度の増加量は小さい。また再生光劣化
も小さい。Ｓｎは、Ｍｎよりも結晶化速度を速くする
が、あまり多く入れると、オーバーライト特性が悪くな
る。以上の知見から、ＧｅＭｎＳｂＴｅ系材料を基本と
し、Ｇａ及び／又はＳｎを添加して結晶化速度を調整す
ると良いことが分かった。

【００１６】Ｇａ及び／又はＳｎの添加量は、上述した
ように入れ過ぎると問題があるので５原子％以内（０≦
α≦５）とし、好ましくは１〜３原子％（１≦α≦３）
とする。Ｍｎは、結晶化速度を上げることができ、か
つ、多く入れても、オーバーライト特性を劣化させず、
保存特性も良好である。添加量に対する結晶化温度の増
加量は小さく、記録前の初期化（非晶質相から結晶相に
相変化させるプロセス）が容易であり、保存特性及び繰
り返し再生光照射に対する劣化も小さい。その添加量
は、１原子％未満では効果が顕著でなく、１０原子％を
越えるとＭｎが固溶せず析出するため、１〜１０原子％
（１≦γ≦１０）とし、好ましくは３〜７原子％（３≦
γ≦７）とする。Ｇａ及び／又はＳｎの添加量は、Ｍｎ
より多いと、結晶化速度を速くするものの、結晶化温度
の上昇が大きくなり、初期化が容易でなくなるため、記
録位置により記録特性がばらついたり、特性そのものが
良好でなくなること、保存特性はＭｎの添加により満た
されることから、Ｍｎ量を越えない（α≦γ）方が良
い。

【００１７】更に、初期化が容易でかつ良好な記録特性
を有する記録層を得るためには、昇温速度１０℃／分に
おける結晶化温度が１５０〜２２０℃の範囲にあること
が好ましい。１５０℃未満では、高温環境下で記録マー
クが消失し易くなる。また、２２０℃を越えると、初期
化時に一様な結晶相が形成されず、記録特性が劣化した
り、結晶成長が十分でないため必要とする反射率が得ら
れない。なお、ここでいう昇温速度１０℃／分における
結晶化温度とは、示差走査熱量分析測定法により測定す
る場合の昇温速度である。本願第一発明の記録層の膜厚
は１０〜２５ｎｍの範囲が好ましく、薄すぎると変調度
や反射率が小さくなり、厚すぎると記録感度や繰り返し
記録特性が悪くなる。また、本願第一発明の光記録媒体
は、反射率が下がったり変調度が小さくなると、ＤＶＤ
−ＲＯＭプレーヤーでのトラッキング安定性が悪くなる
ので、ＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性をとるために、記録層
の膜厚を薄くすることはできない。

【００１８】次に、本願第二発明では、記録材料の主成
分として、ＳｂＴｅに種々の元素を添加した多数の記録
材料について構造解析を行うことにより見出された、組
成式ＧｅκＧａλＭｎμＳｂνＴｅξ（κ、λ、μ、
ν、ξは原子％、κ＋λ＋μ＋ν＋ξ＝１００）で表さ
れる材料を用いる。ここで、主成分とは記録材料全体の
９９重量％以上を占めることを意味し、１≦κ≦５、１
≦λ≦５、１≦μ≦１０、６５≦ν≦８１、１３≦ξ≦
２４である。κ＞５では結晶化速度が遅くなり高線速記
録が達成できず、κ＜１では添加元素の効果が現れな
い。λ＞５では相分離が起り易くなり、λ＜１では添加
元素の効果が現れない。μ＞１０では相分離が起り易
く、μ＜１では顕著な効果が得られない。μ＜６５では
結晶化速度が遅いために高線速記録が達成できず、μ＞
８１では相分離が起り易い。ξ＜１３では相分離が起こ
り易く、ξ＞２４では高線速記録が達成できない。故に
上記数値範囲とする必要がある。また、同一の元素から
なる記録材料でも、製膜時のターゲット作製方法、スパ
ッタ条件、初期結晶化条件などにより、その記録層の構
造が異なり、記録媒体の信号特性、保存特性が大きく異
なることが分った。そして記録特性の良好な記録媒体の
記録層を構造解析したところ、該記録層の結晶相の構造
が、統計的なＮａＣｌ型構造、即ちＮａサイトとＣｌサ
イトに、記録層を構成するどの原子も入ることができる
乱れを有し、結晶相の構造である統計的なＮａＣｌ型構
造が歪んでいることを特徴とすることが分った。

【００１９】図３は面心立方のＮａＣｌ型構造であり、
小丸のＮａと大丸のＣｌが規則性を持って各々のサイト
に位置しているものが本来のＮａＣｌ型構造である。こ
れに対し、本願第二発明の記録材料はＳｂとＴｅが組成
的に主成分となっており、ＮａのサイトにＳｂが、Ｃｌ
のサイトにＴｅが位置した構造を有しているが、Ｓｂ量
がＴｅ量より多いために、ＴｅのサイトにＳｂが入る乱
れた即ち秩序性が失われた構造となっている。一方、Ｓ
ｂ、Ｔｅ以外の元素は、Ｔｅと結合し易いために、Ｇ
ｅ、Ｇａ又はＭｎと結合する形で、ＳｂサイトやＴｅサ
イトに入る。その結果、Ｓｂ−Ｔｅ結合、Ｓｂ−Ｓｂ結
合、Ｔｅ−Ｔｅ結合、Ｔｅ−Ｇｅ結合、Ｔｅ−Ｇａ結
合、Ｔｅ−Ｍｎ結合が生じ、Ｘ線等による局所構造の解
析からＳｂ周囲の隣接原子結合距離は、Ｔｅ周囲の隣接
原子結合距離より長くなるために、局所的に歪んだ構造
となる。この歪んだ統計的なＮａＣｌ型構造が何故に相
変化記録材料として良好な特性を示すのかは解析中であ
るが、Ｔｅサイトに空孔のある規則的なＮａＣｌ型構造
の場合は、記録によるガラス化の際に、その構造の短距
離秩序性の程度が、ＴｅサイトがＳｂで埋められた統計
的なＮａＣｌ型構造がガラス化して得られる構造の短距
離秩序性よりも低下するため、ガラス状態、即ち記録状
態が不安定になるものと思われる。

【００２０】また、Ｇｅ、Ｇａ、ＭｎがＴｅと確実に結
合していない場合、単一な統計的なＮａＣｌ構造を得る
ことができず、ＳｂＴｅを主成分とする相とＧｅ、Ｇａ
又はＭｎを主成分とする相に相分離し易いため、繰り返
し特性及び保存特性が著しく悪くなる。本願第二発明で
は、Ｓｂ量を増やし、Ｇａ、Ｍｎを添加することで高線
速記録を実現することができる。Ｇａは結晶化速度を速
くするが同時に結晶化温度を上げる。保存特性を考慮す
ると結晶化温度が上がるのは好ましいことであるが、結
晶化温度が高すぎると初期結晶化が困難になってしま
う。そこで、検討の結果、Ｍｎを添加すると、結晶化速
度は上がるが結晶化温度は殆んど上がらないことを見出
し、ＭｎとＧａを同時に添加することにより所望の結晶
化温度を得ることに成功した。ＧａよりもＭｎの方が結
晶化速度を速くする効果が少ないため、Ｍｎのみの添加
で１７ｍ／ｓ記録を達成することは難しい。

【００２１】更に、昇温速度を１０℃／分としたときの
結晶化温度が１５０℃未満では保存特性が悪くなり、結
晶化温度が２００℃を越えると初期結晶化が困難にな
る。また、結晶化速度が速い場合、アモルファスを得る
ためには更に速い冷却速度が必要となるため、感度不足
になり易い。しかし、本発明では、融点が５３０〜５６
０℃の記録材料に関しては他の特性を犠牲にすることな
く感度を向上させることができることが分った。融点が
５３０℃未満では、保存特性及び再生光安定性が劣化
し、融点が５６０℃を越えると感度が悪化する。また、
本願第二発明の記録層の膜厚は、１０〜１００ｎｍ、好
ましくは１０〜３０ｎｍである。１０ｎｍより薄いと、
光吸収能が低下し記録層としての機能を失う。一方、１
００ｎｍより厚いと、透過光が少なくなるため干渉効果
を期待できなくなる。

【００２２】次に、本発第三発明では、記録材料の主成
分として、組成式ＡφＤχＳｂψＴｅω（式中、Ａは、
Ｇｅ、Ｂ及びＣから選ばれた少なくとも１種の元素、Ｄ
はＴｅに対するイオン結合性の割合が５〜２８％の範囲
にある元素、φ、χ、ψ、ωは原子％、φ＋χ＋ψ＋ω
＝１００）で表される材料を用いる。ここで、主成分と
は記録材料全体の９９重量％以上を占めることを意味
し、２≦φ≦８、３≦χ≦１０、６０≦ψ≦８０、１５
≦ω≦３０である。これにより高線速高密度化に対応で
き、繰返し特性と保存特性に優れた光記録媒体を提供す
ることができる。上記組成式において、φ＜２では保存
特性が低下し、φ＞８では結晶化温度が上昇し、初期結
晶化が困難となる。また、χ＜３では高速結晶化、即ち
オーバーライト時、１００ナノ秒以下での結晶化が実現
できず、χ＞１０では極めて結晶化し易くなり、記録が
不可能となる。線速が１０ｍ／ｓ以上でオーバーライト
を実現するには、１００ナノ秒以下で結晶化することが
必要である。また、Ｓｂ量は、ψ＜６０では繰り返し特
性が低下し、ψ＞８０では同じく繰り返し特性が低下す
る。Ｔｅ量は、ω＞３０では１００ナノ秒以内での結晶
化が実現できず、ω＜１５では繰り返し特性が低下す
る。

【００２３】ＳｂとＴｅのみからなる記録材料は、その
組成が共晶組成であるＳｂ_７０Ｔｅ _３０のときに優れた
繰り返し特性を有するが、結晶化温度が１２０℃前後の
ため、長期的にみると記録マークの結晶化が進んでマー
クが消失してしまい保存特性に問題を有する。この室温
近傍における保存特性を改良するために、Ｔｅに対する
共有結合力の大きな、Ｇｅ、Ｂ及びＣから選ばれた少な
くとも１種の元素を添加する。その結果、結晶化温度が
上昇し、結晶化の活性化エネルギーが大きくなるため、
室温近傍の保存特性を向上させることができる。一方、
高密度記録の実現には高線速化が必須であり、高速での
オーバーライト、即ち高速消去（高速結晶化）が必要で
ある。この高速結晶化は融点近傍において進行するの
で、高速結晶化の実現には、融点近傍における記録材料
の粘性を低下させる元素を添加すると効果的である。そ
こで、Ｓｂ−Ｔｅ記録材料に、Ｔｅに対するイオン結合
性が５〜２８％の範囲にある元素（Ａｌ、Ｇａ、Ｚｎ、
Ｍｎ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂｒ、Ｃｌ）を添
加したところ、良好な結果を得ることができた。

【００２４】この点についてもう少し詳しく説明する
と、Ｔｅに対する他の元素のイオン結合性Ｉは、次式で
計算されることが知られている。 Ｉ＝１−ｅｘｐ［−１／４（ＸＴｅ−Ｘｎ）^２］ （式中、ＸＴｅはＴｅの電気陰性度、Ｘｎは他の元素の
電気陰性度） そして、上記高速結晶化に効果のあった元素のＴｅに対
するイオン結合性の割合を計算すると、Ａｌ：８．６、
Ｇａ：６．０、Ｚｎ：６．０、Ｍｎ：８．６、Ｔａ：
８．６、Ｙ：１８．３、Ｍｇ：１８．３、Ｃａ：２６．
１、Ｂｒ：１１．６、Ｃｌ：１８．３（数値は％であ
る）であり、イオン結合性が５〜２８％の範囲にある。
この範囲外のもの、例えば、イオン結合性が５９．５％
のＦを添加したときは極めて結晶化し易く、レーザによ
るアモルファス化（記録化）が不可能である。一方、イ
オン結合性が５％より小さい元素、例えば、Ａｇ：１．
０％、Ｐｔ：０．２５％、Ｇｅ：２．２％を添加したと
きは、結晶化速度を遅くすることが分った。従って、好
ましいＤ元素は、Ａｌ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｚ
ｒ、Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂｒ、Ｃｌである。また、本発第
三発明の記録層の膜厚は、１０〜１００ｎｍ、好ましく
は、２０〜３５ｎｍである。１０ｎｍより薄いと、光吸
収能が低下し、記録層としての機能を失い、１００ｎｍ
より厚いと、透過光が少なくなるため、干渉効果が期待
できなくなる。

【００２５】基板の材料は、通常、ガラス、セラミック
ス又は樹脂であり、成形性、コストの点で樹脂基板が好
適である。樹脂の例としては、ポリカーボネート樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、シリ
コーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等
が挙げられるが、加工性、光学特性等の点でポリカーボ
ネート樹脂が好ましい。また、基板の形状は、ディスク
状、カード状、シート状などの何れであってもよい。

【００２６】保護層は、必ずしも記録層の両側に設ける
必要はないが、通常耐熱層としての機能も有しているの
で、基板１がポリカーボネート樹脂のように耐熱性の低
い材料からなる場合には、少なくとも耐熱性下部保護層
を設けることが望ましい。下部保護層、上部保護層材料
としては、ＳｉＯｘ、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、
ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５
等の金属酸化物；Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、
ＺｒＮ等の窒化物；ＺｎＳ、ＴａＳ_４等の硫化物；Ｓｉ
Ｃ、ＴａＣ、Ｂ_４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物
が挙げられる。これらの材料は、単体で用いても混合物
として用いてもよい。中でも、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合
物が、相変化型光記録媒体において一般的に用いられて
おり、その混合比は８０：２０（モル比）が良い。特に
下部保護層には、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（モル比８０：２
０）が好ましく用いられるが、これに限定されるもので
はない。下部保護層は、耐熱保護層及び光干渉層として
の機能も有するので、これらの機能を最大限に発揮させ
るため、膜厚を２０〜３００ｎｍ、好ましくは３５〜２
００ｎｍとする。２０ｎｍ未満の場合は、耐環境保護機
能の低下、耐熱性低下、蓄熱効果の低下を生じ、繰り返
しオーバーライト特性の劣化も大きくなる。また３００
ｎｍよりも厚くなると、スパッタ法等による製膜過程に
おいて、膜温度の上昇により膜剥離やクラックを生じた
り、記録時の感度の低下をもたらすので好ましくない。
更に、本願第一発明の場合には、膜厚範囲を４５〜２５
０ｎｍ、好ましくは６５〜２００ｎｍとする。上限、下
限の限定理由は上記と同様である。

【００２７】上部保護層は、記録、消去時の熱制御に重
要な役割を果たす。記録層を融点付近まで加熱するに
は、上部保護層の熱伝導率が低い方が蓄熱し易く、記録
層の温度を短時間に上げることができる。しかし、蓄熱
は記録マークを形成する時だけでなく、マークを消去す
る場合にも、記録層を溶融させ結晶成長させるために必
要であり、この場合の上部保護層の蓄熱は、記録消去が
完了したのち速やかに放熱させる必要がある。そのため
に反射層が光を反射するだけでなく、放熱する役割を担
っている。上部保護層は、熱伝導率が低く、比熱が小さ
く、オーバーライトにより結晶化せず、加熱と急冷の多
数回の履歴によるクラックの発生、元素の拡散などのな
いものが良い。ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（モル比８０：２０）
はこれらの条件を満たしているが、線速度が高くなるほ
ど、より短時間に加熱、急冷を行う必要がありより適切
な材料の検討が必要になる。更に、感度を上げるために
も、より熱伝導率が低く、オーバーライト時の短時間で
の加熱と急冷の繰り返しに対する耐熱衝撃性、クラック
発生の抑制等を向上させる必要がある。

【００２８】ＺｒＯ_２は屈折率がＺｎＳ・ＳｉＯ_２（モ
ル比８０：２０）とほぼ同じかそれよりも大きく、２．
０以上である。しかし、薄膜にする場合は、ターゲット
材を使用しこれをスパッタリング法により作製する。Ｚ
ｒＯ_２は、良く知れられているようにバルクの結晶を作
製する際に、安定化させるためＹ_２Ｏ_３を燒結助剤とし
て使用する。その量は、２〜１０モル％であり、好まし
くは３〜６モル％である。ＺｒＯ_２・Ｙ_２Ｏ_３（モル比
９７：３）、ＺｒＯ_２・ＳｉＯ_２（モル比９５：５）、
ＺｎＳ・ＺｒＯ_２（モル比８０：２０）、ＺｒＯ_２・Ｔ
ｉＯ_２（モル比５０：５０）、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（モル
比８０：２０）について、バルク状態の熱伝導率（室
温）を測定したところ、順に、５．１、３．４８、１
２．１、１．７３、８．４（Ｗ／ｍＫ）であった。屈折
率（ｎ）は、ＺｒＯ_２・ＳｉＯ_２（モル比９５：５）以
外は、すべて２以上であった。中でもＺｎＳ・ＺｒＯ_２
（モル比８０：２０）は、２．３と最も高かった。減衰
定数（ｋ）は、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（モル比８０：２０）
が最も小さく、ほぼ０であり、ＺｒＯ_２を含む系はそれ
より大きい。光学定数の結果は、波長６６０ｎｍの場合
の結果である。従って薄膜にした場合は、ＺｎＳ・Ｓｉ
Ｏ_２（モル比８０：２０）以外はあまり膜厚を厚くする
と光吸収が大きくなり、反射率を下げる原因となる。

【００２９】一方、これら上部保護層を用いて媒体を作
製し、記録後に８０℃、８５％ＲＨで記録マークの保存
性を調べたところ、ＺｒＯ_２・Ｙ_２Ｏ_３（モル比９７：
３）の場合は、マークが消滅した。しかし、ＺｒＯ_２系
の繰り返しオーバーライト特性は良く、１０００回記録
後のジッタ劣化はＺｎＳ・ＳｉＯ_２（モル比８０：２
０）より少なかった。これら検討の結果により、ＺｎＳ
・ＳｉＯ_２にＺｒＯ_２・Ｙ_２Ｏ_３を添加することによ
り、保存性、繰り返しオーバーライト特性、感度がＺｎ
Ｓ・ＳｉＯ_２（モル比８０：２０）より良いことを見出
した。好ましい配合割合は、ＳｉＯ_２５〜５０モル％、
ＺｒＯ_２５〜５０モル％であり、例えば、ＺｎＳ：Ｚｒ
Ｏ_２：Ｙ_２Ｏ_３：ＳｉＯ_２＝７２：１０：３：１５（モ
ル％）の場合、屈折率２．１、熱伝導率５Ｗ／ｍＫ、減
衰係数は約１０^−５であった。繰り返しオーバーライト
特性もＺｎＳ・ＳｉＯ_２（モル比８０：２０）よりも良
く、高温高湿環境下のデータの保存性も改善された。上
部保護層もスパッタ法等により形成する。上部保護層の
膜厚は５〜５０ｎｍ、好ましくは８〜２０ｎｍである。
５ｎｍ未満では記録感度や耐熱性が低下し、５０ｎｍよ
り厚くなると、温度上昇による変形、放熱性の低下によ
り繰り返しオーバーライト特性が悪くなる。更に、本願
第二発明の場合には、膜厚を１０〜５０ｎｍとする。上
限、下限の限定理由は上記と同様である。

【００３０】反射層には、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｃ
ｒ、Ｔｉなどの金属材料を用いる。反射層は、通常放熱
層としての機能も有する。膜厚は、５０〜３００ｎｍ、
好ましくは７０〜２００ｎｍとする。膜厚が厚くなり過
ぎると放熱性は向上するが、薄膜を作製する間に媒体の
温度上昇によって基板の変形が起きてしまう。ＤＶＤの
場合は、基板の厚さがＣＤの半分の０．６ｍｍであるた
めに、変形がより大きくなり易い。反射層には、従来か
らＡｌ又はＡｌ合金を用いてきたが、ＤＶＤの２倍速で
は、熱伝導率がより高いＡｇを用いることにより、特性
が向上した。即ち、線速度が速くなると冷却速度が大き
くなるが、マーク形成する際に発光パルスの加熱パルス
時間を長くする必要があった。これは基準クロックが小
さくなるため加熱不足になることによる。パワーを大き
くしていけば良いがパワーには限界がある。一方、加熱
時間を長くすると、冷却時間が短くなってしまい冷却時
間の不足が起きるため、マークが形成し難くなる。これ
は、一つの加熱と冷却のパルス時間の和が基準クロック
であり、この制約の中で変えているためである。

【００３１】この問題を解決するためには、冷却効率を
上げることができるＡｇを用いるのが良いが、上部保護
層がＳ（イオウ）を含み、反射層がＡｇの場合、高温高
湿下ではＡｇ_２Ｓが形成され易く、これが特性劣化、欠
陥発生の原因になり問題となる。そこで、図２に示すよ
うに、反射層と上部保護層の間に上部第２保護層４′を
設けることが必要になってくる。このような上部第２保
護層の材料として、酸化物、窒化物、炭化物、金属につ
いて鋭意検討した結果、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＺｒＯ_２・Ｙ_２
Ｏ_３、ＭｇＯ、ＴｉＯｘが好ましいことが分った。中で
もＳｉ、ＳｉＣ、又はこれらを主成分とする材料は、Ａ
ｇとの密着性が良く、特にＳｉが好ましい。なお、主成
分とは、材料全体の９９重量％以上を占めることを意味
する。しかし、これらの材料は光吸収が大きく反射率を
低下させるため、膜厚をあまり厚くできない。一方、Ｚ
ｒＯ_２・Ｙ_２Ｏ_３、ＭｇＯ及びＴｉＯｘからなる酸化物
系は、Ａｇとの熱膨張係数の差が小さいので、膜の応力
が原因で膜が剥がれることはなく、密着性も良く透明で
あるため、反射率を下げることもない。故に、上記酸化
物系又はこれを主成分とする材料は特に好適である。な
お、主成分とは、材料全体の９９重量％以上を占めるこ
とを意味する。上部第２保護層の膜厚は、２〜１０ｎｍ
とする。２ｎｍよりも薄いとＡｇ_２Ｓの形成を抑え難く
なり保存特性が悪くなる。また、１０ｎｍを越えると、
反射層との距離が大きくなるため、放熱効率が下ってし
まう。

【００３２】反射層をＡｇにすることにより、特性が向
上すると述べたが、Ａｇそのものの腐食性や上部保護層
との密着性を考慮すると、Ａｇ単体でも、薄膜作製時の
スパッタリング条件を最適化し、反射層の上に環境保護
層として用いるアクリル系紫外線硬化型樹脂の硬化条
件、厚さを最適化すれば、実用上問題はない。しかし、
最適条件で作製されていなかったり、ＤＶＤのように、
記録膜のない基板を貼り合わせる前の保管条件や、基板
自身の吸湿、紫外線硬化型樹脂の吸湿により、劣化する
懸念がある。そこで、Ａｇを９５原子％以上、残りをＣ
ｕ及びＮｉを添加した合金、ＡｇｘＣｕｙＮｉ１００−
ｘ−ｙ（ｘ、ｙは原子％、ｘ≧９５、０＜ｙ≦５、１０
０−ｘ−ｙ＞０）を用いることにより、信頼性が向上す
る。ＣｕとＮｉの割合は、ＮｉよりもＣｕが多い方が良
い。Ａｇに対するＣｕ及びＮｉの添加量が５原子％を越
えると、熱伝導率が著しく減少するため好ましくなく、
特に２原子％以下が良い。

【００３３】以上のような構成の相変化型記録媒体は、
記録波長が４００〜７８０ｎｍの範囲で記録再生が可能
である。ＤＶＤの場合、レーザー光波長６５０ｎｍ、対
物レンズの開口率を０．６０〜０．６５、入射光のビー
ム径を１μｍ以下とするため、基板の厚さを０．６ｍｍ
として収差を小さくしている。マークが書き込まれる溝
部と溝部のピッチは、０．７４μｍ、溝深さは１５〜４
５ｎｍ、溝幅は０．２〜０．３μｍとする。溝は、約８
２０ｋＨｚの周期を持つ蛇行状溝となっている。アドレ
ス部は、この位相を反転させ、この位相変化部分を検出
し、２値化信号に変換してアドレス（番号）を読み取
る。この蛇行部の振幅は、５〜２０ｎｍである。記録線
密度は、０．２６７μｍ／ｂｉｔで、（８−１６）変調
方法で記録する。最短マーク長は０．４μｍになる。

【００３４】ＤＶＤの２倍速は、線速度７ｍ／ｓ（６．
９８ｍ／ｓ）であり、基準クロック周波数は５２．３Ｍ
Ｈｚ（Ｔ：１９．１ナノ秒）になる。５倍速の場合は、
線速度１７．５ｍ／ｓ、基準クロック周波数は１３０．
８ＭＨｚ（Ｔ：７．６５ナノ秒）になる。同じ記録密度
では高線速度になるほど基準クロックが短くなるが、使
用している６５０ｎｍの波長を発振するＬＤのパルスの
立ち上がり、立下がり時間が約２ナノ秒であるため、よ
り高線速度においては基準クロックがパルスの立ち上が
り、立下がり時間に近づいてくる。そのため、記録層を
加熱、冷却するための時間が短くなるだけでなく、パル
スの立ち上がり、立下がりに要する時間を考慮すると、
実効的な加熱、冷却時間はなお一層短くなってしまう。
その結果、記録マークを所定の長さにすることができな
いだけでなく、マークの面積が小さくなり、十分な信号
特性が得られない。その対策としては、例えば加熱時間
が短くなる分、記録パワーをより高くすれば良いが、パ
ワーにも限界がある。一方、冷却時間が短くなる分、媒
体での放熱効率を高くする必要がある点についても、結
局感度が悪くなるし、より高い熱伝導率の材料を求める
にしても容易には見つけられない。従って、更に記録特
性を向上させるには記録方法を新たに考える必要があ
る。

【００３５】図４に、従来の記録方法で用いてきた発光
パルスのパルス波形を示す。記録パワーＰｗを照射して
加熱する加熱パルス時間部ＯＰｉ（ｉ＝１〜ｍ）と、消
去パワーＰｅ及び再生パワーＰｒよりも低いパワー状態
の冷却パルス時間部ＦＰｉ（ｉ＝１〜ｍ）との和が、基
本的にＴとなるように、加熱パルス時間と冷却パルス時
間を調整し最適条件とした。パルスの数は、図４には記
録マーク長が５Ｔの場合を示している。パルスの数ｍ
は、各マーク長とも（ｎ−１）個であるが、ｍは（ｎ−
２）の場合もある。先頭部の加熱パルスの開始位置は、
所定のマーク長となるように、またマーク端部も非晶質
相が溝の境界まで記録できるように調整する。従って、
先頭部の加熱パルス時間と冷却パルス時間の和はＴを越
えることがある。中間部及び後端部の加熱パルスの開始
位置は同じである。

【００３６】線速度が１７．５ｍ／ｓの場合、基準クロ
ックが約７．５ナノ秒になってくると、１Ｔの長さのマ
ークを記録する場合、加熱と冷却をこの時間内で制御し
なければならないので、各々０．５Ｔとしても、４ナノ
秒以下となる。パルスの立ち上がりが１．５〜２ナノ秒
であるため、発光開始から発光終了までの時間内では十
分に記録層が加熱されないし、加熱されても溝の中心部
に限られてしまい、マークの面積が小さい細長いマーク
になってしまう。また、冷却パルス時間も同じことであ
り、十分な時間が取れないとマークが記録できなくな
り、所定の長さのマークが形成し難くなる。従って、従
来の方法でも、記録ができない訳ではないが、線速度が
２０ｍ／ｓより速くなると、記録できなくなるか、記録
できたとしても時間のマージンが殆んど無くなり、実用
に供することはできなくなってしまう。

【００３７】このような問題があるため、高密度、高線
速記録において記録マークの形成が困難になることは明
らかであり、その解決方法として、特開平９−１３４５
２５号公報には次のような手段が開示されている。即
ち、加熱パルスと冷却パルスの和を１Ｔより長くとり、
パルスの数を減らし、更に３Ｔマークを除いて、奇数
長、偶数長で、中間部及び後端部の加熱パルス時間及び
冷却パルス時間の幅をそれぞれ定義している。即ち、奇
数マークでは、３Ｔのパルスは１個であり、ｎ＝５、
７、９、……とマーク長が２Ｔ長くなる毎に加熱パルス
と冷却パルスが各々１Ｔでその和が２Ｔのパルスを１個
ずつ増加させる。また偶数マークでは、４Ｔマークがパ
ルス２個で、マーク長が２Ｔ長くなる毎に奇数マークの
場合と同様のパルスを１個ずつ増加させる。しかし、こ
の手段ではパルス時間が限定されており、ＣＤより密度
の高いＤＶＤの場合の高線速度における検討が十分でな
い。そこで、本発明では、より記録特性の優れた記録方
法について検討した。

【００３８】図５に、ＤＶＤの５倍速の場合における、
本発明の記録波形を示す。この図は、３Ｔから１４Ｔの
マーク長を記録するための、各マーク長毎の発光パルス
波形を示しており、横軸の数値は基準クロックＴに掛か
る係数であり、その意味するところは、０Ｔ〜１６Ｔの
時間を表している。図の３Ｔの場合は、パルスの数が１
個で、先頭部の加熱パルスと後端部の冷却パルスのみか
らなる。記録マーク長ｎＴの内、ｎ＝２Ｌ（Ｌは２以上
の整数）の場合はパルスの数ｍ＝Ｌ、ｎ＝２Ｌ＋１（Ｌ
は１以上の整数）の場合はパルスの数ｍ＝Ｌである。し
かし、パルスの数については、５Ｔが３個であっても良
い。また、４Ｔ、７Ｔマークの後端部の冷却パルス時間
は、２．７ナノ秒であり、２．５ナノ秒以上が好まし
い。これよりも短いと、冷却時間が短か過ぎて、マーク
の後端の長さ調整が効かなくなる。先頭パルスの開始位
置は、実際に記録される記録マークの先端（先頭）位置
を基準にした場合、基本的にそこから１Ｔ遅れることが
好ましい。しかし、マーク長及びマークの先端部をより
良く制御するために別の手段を採用してもよい。

【００３９】また、先頭パルスの加熱時間ＯＰ１は、
０．５Ｔ＜ＯＰ１＜２．０Ｔの範囲が良く、先頭パルス
の冷却時間ＦＰ１は、０．５Ｔ＜ＦＰ１＜２．０Ｔが良
い。中間部の加熱パルス時間ＯＰｊ、及び冷却パルス時
間ＦＰｊの範囲は、０．５Ｔ＜ＯＰｊ＜１．５Ｔ、０．
５Ｔ＜ＦＰｊ＜１．５Ｔが良い。後端部の加熱パルス時
間ＯＰｍは、０．４Ｔ＜ＯＰｍ＜１．５Ｔが良いが、好
ましくは、０．５Ｔ≦ＯＰｍ≦１．２Ｔである。後端部
の冷却パルス時間ＦＰｍは、０．３２Ｔ以上か２．５ナ
ノ秒以上である。これらの条件の範囲内で、図６に示す
ような各パルスについて、基準クロックに比例する時間
と一定時間に比例する時間の和で制御するか、或いは基
準クロックに比例する時間のみで制御する。この方法
は、半径位置により線速度が変わるＣＬＶ方式にも対応
でき、また連続的に基準クロックが変化する場合におい
ても、各線速度で特性を損なうことなく記録できる。

【００４０】先頭部の加熱パルス開始位置を１Ｔ遅れた
位置とし、この基準位置からの変化時間をｄＴｔｏｐ、
先頭部の加熱パルス時間の幅をＴｔｏｐ、中間部の加熱
パルス開始位置を３Ｔ遅れた位置とし、そのパルス時間
の幅をＴｍｐとする。また、６Ｔ以降のマーク長に対し
て、記録マーク長ｎが、ｎ＝２Ｌ＋１（Ｌは３以上の整
数）の場合、その開始位置を、Δ１遅らせる。このΔ１
は、基本的に０．５Ｔとする。但し、ｎ＝２Ｌの場合、
Δ１は０Ｔとなるが、これに限らなくてもよい。後端部
の加熱パルス開始位置は、基準マーク長から１Ｔ手前と
する。所定の長さのマークを記録するために、この部分
を変化させても良い。これをΔ２とする。好ましくは、
−０．５Ｔ＜Δ２＜０．５Ｔである。後端部の加熱パル
ス時間の幅をＴｃｌとする。この時間は、０．５Ｔ＜Ｔ
ｃｌ＜１．５Ｔが好ましい。後端部の冷却パルス時間
は、基準マーク長の後端を基準に、ｄＴｃｌとする。好
ましい幅は、−１．０Ｔ＜ｄＴｃｌ＜１．０Ｔである。

【００４１】このような記録方法において、加熱パルス
時間に照射するＬＤのパワーを記録パワーＰｗ、冷却パ
ルス時間に照射するパワーをボトムパワーＰｂとし、こ
れらのパワーは、全てのパルスにおいて一定とする。し
かし、先頭部のみ他の部分のパルスよりも高くするなど
しても良い。低い線速度から高い線速度までの幅広い線
速度で記録する場合、ボトムパワーＰｂとして、消去パ
ワーＰｅよりも低く、更に再生パワーＰｒよりも低いパ
ワーを照射するが、線速度に応じて変えても良い。線速
度が速くなると、冷却速度も速くなるため、媒体によっ
ては記録マークの後端部で所定の長さよりも長くなるこ
とがある。特に、後端部の冷却パルス時間に照射するＰ
ｂの値を再生パワーＰｒ以下（Ｐｂ≦Ｐｒ）の範囲で高
くすると有効である。

【００４２】線速度が速くなっても記録マークを所定の
長さに記録することは、以上の方法により達成される。
しかし、初期化後、最初に記録する場合は問題ないが、
オーバーライトする場合には、高線速度ほど前のマーク
の消し残りが生じ易い。これは、線速度が速くなるほ
ど、後端部のＰｂからＰｅまでのパルスの立ち上がり時
間が短く（平均２ナノ秒）、Ｐｅが低いと消去させるの
に必要な温度に到達しないためである。低い温度で消す
には加熱状態を長く保たなければならないが、十分な時
間がとれない。また、Ｐｅを高くしてやれば良いが、あ
まり高くすると、消し残りはなくなるものの、記録した
マークが再結晶化され必要なマークも消してしまう。

【００４３】そこで、図７に示すように、発光パルスの
最後端部に、Ｐｂより高いがＰｅよりも低い補正パワー
Ｐｃ（Ｐｅ＞Ｐｃ＞Ｐｂ）を照射する。照射時間ｔｃは
１Ｔ以下が好ましい。この方法により、より高線速度で
のマーク後端部の長さを制御でき、消去パワーを高くし
ても残りのマークを消去することができる。また、Ｐｃ
をＰｅより高くすると（Ｐｅ＜Ｐｃ）、マークを記録し
た後、短い時間で加熱するのに有効であり、結晶化速度
が遅い記録層に対して有効である。この補正パワーの照
射時間も１Ｔ以下が良い。これよりも長いと、記録マー
クを必要以上に消してしまうか、後続のマークとの間が
狭い場合に記録マークの先端を消してしまうためであ
る。Ｐｗ≦２２ｍＷ、Ｐｅ≦１５ｍＷ、Ｐｂ≦Ｐｒ、Ｐ
ｒ＜１ｍＷの条件で行った。

【００４４】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定さ
れるものではない。

【００４５】実施例１〜１５ 溝ピッチ０．７４μｍ、溝幅０．２５μｍ、溝深さ２５
ｎｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基板を用
い、この上にスパッタリング法により各層を積層して記
録媒体を作製した。まず、ＺｎＳ：ＳｉＯ_２＝８０：２
０（モル％）のターゲットを用いて、膜厚６８ｎｍの下
部保護層を作製した。次に、表１の実施例１〜１５の実
施例の欄に示す組成に対応する合金ターゲットを用い
て、膜厚１６ｎｍの各相変化記録層を作製した。これら
の記録層の基本組成は、ＧｅＭｎＳｂＴｅ、ＧｅＧａＭ
ｎＳｂＴｅ、ＧｅＳｎＭｎＳｂＴｅの何れかである。次
に、下部保護層と同じＺｎＳ：ＳｉＯ_２＝８０：２０
（モル％）のターゲットを用いて、膜厚１０ｎｍの上部
保護層を作製した（実施例１〜１２）。別に、ＺｎＳ：
ＺｒＯ_２：Ｙ_２Ｏ_３：ＳｉＯ_２＝６２：２０：３：１５
の混合物ターゲットを用いて、膜厚１０ｎｍの上部保護
層を有する媒体を作製した（実施例１３〜１５）。次
に、表１に示す組成の膜厚４ｎｍの第２上部保護層を作
製した。次に、表１に示すＡｇ又はＡｇＣｕＮｉ合金か
らなる膜厚１４０ｎｍの反射層を作製した。次に、耐環
境性を向上させるために、大日本インキ製ＳＤ３１８、
紫外線硬化樹脂を塗布したのち硬化させて膜厚５ミクロ
ンの保護膜を作製した。最後に、積層膜の無いもう一枚
の同一ポリカーボネート製基板を、厚さ４０μｍの紫外
線硬化樹脂（アクリル製、日本化薬 ＤＶＤ００３）に
より貼合わせて記録媒体を得た。

【００４６】その後、大口径ＬＤ（トラック方向１μｍ
×半径方向１９６μｍ）を用い、線速度３．５ｍ／ｓ、
パワー８５０ｍＷ、ヘッドの送り速度３６μｍ／回転で
記録層を結晶化させた。記録再生は波長６５７ｎｍ、対
物レンズＮＡ０．６５のピックアップヘッドを用いて、
線速度１７．５ｍ／ｓで記録密度が０．２６７μｍ／ｂ
ｉｔとなるように記録した。記録データの変調方式は
（８−１６）変調、記録パワーは１９ｍＷ、バイアスパ
ワーは０．１ｍＷ、消去パワーは６ｍＷとして、記録し
た。記録方法は、図４に示す従来用いられてきたパルス
波形にて行った。各マーク長のパルスの数は、（ｎ−
１）とした。図４の各時間は、ＯＰ１＝４ナノ秒、ＦＰ
１＝４．３秒、ＯＰｊ、ＯＰｍ＝３．５ナノ秒、ＦＰｊ
＝４．１ナノ秒、ＯＰｍ＝４．５ナノ秒とした。Ｔは、
７．６ナノ秒とした。表１に、隣接する５トラックをＤ
ＯＷ（ダイレクトオーバーライト）１０００回記録した
場合のデータ・トゥー・クロック（ｄ原子原子ｏ ｃｌ
ｏｃｋ）ジッタ値を示したが、１回記録のジッタ（σ／
Ｔ）は、７〜８％であった。また、１０回記録した後、
８０℃、８５％ＲＨで３００時間、高温高湿環境下に放
置したときのジッタ上昇値（％）と、２５℃、９５％Ｒ
Ｈで６時間保持し、更に４０℃、９５％ＲＨで６時間保
持するというサイクルを６回繰り返した後の欠陥率を調
べた。結果を表１に示したが、欠陥率の評価基準は、１
０^−５以下を「○」、それ以上か目視レベルで欠陥があ
る場合を「×」とした。

【００４７】比較例１〜３ 記録層をＡｇＩｎＳｂＴｅに代え、反射層をＡｌＴｉ
（比較例１、２）、又はＡｇ（比較例３）に代え、第２
上部保護層を設けなかった点以外は、実施例１と同様に
して記録媒体を作製した。表１に、実施例１と同様の条
件で調べたデータ・トゥー・クロックジッタ値を示した
が、１回記録のジッタ（σ／Ｔ）は、比較例１、２が９
％、比較例３が８％であった。また、実施例１と同様の
条件で測定したジッタ上昇値（％）、及び同様の条件で
調べ、同様の基準で評価した欠陥率を表１に示したが、
比較例１、２では、実施例１〜１５に比べてジッタが大
幅に上昇し、比較例３では欠陥率の評価が「×」であっ
た。

【００４８】実施例１６ 実施例４の層構成の記録媒体に対し、図５に示す方法で
記録した。図６に示す各パラメータとしては、ｄＴｔｏ
ｐ＝±０．１Ｔ×ｎ′、Ｔｔｏｐ＝（Ｔ／１２）×ｎ′
＋０．５×ｍ′、Ｔｍｐ＝（Ｔ／１２）×ｎ′＋０．５
×ｍ′、Ｔｌｐ＝（Ｔ／１２）×ｎ′＋０．５×ｍ′、
ｄＴｃｌ＝０．０５Ｔ×ｎ′とした。各パラメータの
ｎ、ｍの値を表２に示す。図８には、本実施例に係るジ
ッタのＤＯＷ回数依存性を示した。この場合も、隣接す
る５トラックを連続して記録した。消去パワー、記録パ
ワーの比をＰｅ／Ｐｗ＝０．３６とした。記録パワーは
１８ｍＷとした。ＤＯＷ１０００回後において、ジッタ
１０．５％、変調度７２％であった。ボトムパワーＰｂ
は０．１ｍＷとした。

【００４９】比較例４ 比較例１の記録媒体を、実施例１６と同じ条件で記録し
たところ、変調度は実施例１６より低い６３％であり、
ジッタも実施例１６に比べて２％高かった。図８に、本
比較例に係るジッタのＤＯＷ回数依存性を示した。

【００５０】実施例１７ ボトムパワーＰｂを再生パワーＰｒと同じ０．７ｍＷと
した点以外は、実施例１６と同様にして記録した。その
結果を図９に示したが、ジッタが記録回数によらず約１
％改善された。

【００５１】実施例１８ 実施例１６、実施例１７と同じ記録媒体を用い、同じ条
件で記録した。次に、図７に示すような補正パルスを、
奇数長について、Ｐｃ＝８ｍＷ、ｔｃ＝０．７Ｔ、偶数
長において、Ｐｃ＝８ｍＷ、ｔｃ＝０．５Ｔとしたとこ
ろ、ジッタが記録回数によらず実施例１７よりも１％改
善され、９％以下になった。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】実施例１９〜２６、比較例５〜８ トラックピッチ０．７４μｍ、溝深さ４０ｎｍ、厚さ
０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍφのポリカーボネート基板
を高温で脱水処理した後、スパッタにより下部保護層、
記録層、上部保護層、上部第２保護層、反射層を順次製
膜した（図２）。下部保護層にはＺｎＳ−ＳｉＯ_２ター
ゲットを用い、膜厚７０ｎｍとした。記録層には、所定
組成比に合成した後に粉砕し燒結した合金ターゲットを
使用し、アルゴンガス圧３×１０^−３Ｔｏｒｒ，ＲＦパ
ワー３００ｍＷでスパッタし、膜厚１８ｎｍとした。上
部保護層にはＺｎＳ−ＳｉＯ_２ターゲットを用い、膜厚
１５ｎｍとした。上部第２保護層には、ＳｉＣターゲッ
トを用い、膜厚４ｎｍとした。反射層には、Ａｇ合金タ
ーゲットを用い、厚さ１４０ｎｍとした。更に、反射層
上にアクリル系紫外線硬化樹脂からなる有機保護膜をス
ピナーによって厚さ５〜１０μｍ塗布し、紫外線硬化さ
せた。更にこの面に、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍの
ポリカーボネートディスクを接着シートにより貼り合わ
せ、大口径レーザ照射により記録層を初期結晶化して光
記録媒体とした。この試料を用いて、電子線回折法によ
り記録層の構造解析を行なった。また、別途記録層単膜
の試料を作成し、Ｘ線回折法により記録層の構造解析を
行なった。光記録媒体の信号特性評価には、波長６５６
ｎｍ、ＮＡ０．６５のピックアップを用いた。記録はパ
ルス変調法を用い、記録データはＥＦＭ＋変調方式によ
り、記録密度０．２６７μｍ／ｂｉｔ、各記録層に応じ
た最適記録線速、最適記録パワーで記録した。記録スト
ラテジもジッタが最小となるように各々最適化して使用
した。再生は全てパワー０．７ｍＷ、線速３．５ｍ／ｓ
で行ない、ＧＤＷＤＷＲ ＦＯＲＦＮ ジッタ（ここで
は、σを検出窓幅Ｔｗで規格化した値をジッタと呼ぶ）
を測定した。

【００５５】表３に実施例１９〜２６、比較例５〜８で
使用した記録層組成、表４に記録層の結晶構造、記録可
能最高線速、繰り返し記録回数、結晶化温度、アーカイ
バル上昇率、初期結晶化、融点を示した。記録層の結晶
構造は、Ｘ線回折法、電子線回折法より構造解析した。
“歪んだＮａＣｌ型構造”とは、ＮａサイトとＣｌサイ
トに記録層を構成するどの原子も入ることのできる乱れ
があり、ＮａＣｌ型構造が歪んでいる構造のことを指
す。記録可能最高線速とは、記録ストラテジ、記録パワ
ーを実施例毎に最適化して記録した場合のジッタが１０
％以下で記録可能な最高線速である。何れの場合も、記
録ストラテジを変えることにより、記録可能最高線速以
下の線速においても良好な記録は可能である。繰り返し
記録回数は、オーバーライト後のジッタが１２％以下で
ある繰り返し記録回数とした。アーカイバルは、８０℃
３００時間保存後のσの初期値に対する増加率を示し
た。初期結晶化とは、初期化結晶化後の反射率が面内で
均一になっている場合を○とし、反射率に分布がある場
合を困難とした。また、示差走査熱量測定器により昇温
速度を１０℃／分のときの結晶化温度を測定した。融点
は、示差熱熱重量同時測定器により測定した。

【００５６】実施例１９〜２６では、記録最高線速が１
７ｍ／ｓ、融点５３０〜５６０℃、結晶化温度１５０〜
２００℃になるように記録層組成を設計し、単膜及び媒
体を作製した。記録層の物性を評価した結果、実施例１
９〜２６では記録層の構造は全て局所的に歪んだ結晶構
造となっており、結晶化温度及び融点は所望の値となっ
ていることが確認された。媒体特性を評価した結果、初
期結晶化後の反射率は面内で均一になっており、記録可
能最高線速１７ｍ／ｓ以上、繰り返し記録回数は５００
０回以上、アーカイバル上昇率は１．５％内に抑えられ
た。

【００５７】図１０に実施例１９のＸ線回折スペクトル
を示す。このスペクトルはＮａＣｌ型の結晶構造におい
て指数付けすることができる。電子線回折ではＮａＣｌ
型結晶格子の歪みを示す回折スポットが現れた。試料の
状態によっては収束電子線回折又はナノビーム回折法を
用いた方が観察し易い。前にも述べたように、Ｎａサイ
トとＣｌサイトに記録層を構成するどの原子も入ること
のできる乱れがあることにより、Ｓｂ−Ｔｅ結合、Ｓｂ
−Ｓｂ結合、Ｔｅ−Ｔｅ結合、Ｔｅ−Ｇａ結合、Ｔｅ−
Ｇｅ結合、Ｔｅ−Ｍｎ結合が生じ、隣接結合距離が違っ
てくるために、局所的に歪んだ構造となると思われる。
実施例２０〜２６でも同様な結果が得られた。

【００５８】比較例５では、本発明の記録層組成より
も、Ｔｅを８原子％と少なくし、同様の評価を行なっ
た。図１１にＸ線回折スペクトルを示す。ここでは、通
常のＮａＣｌ型結晶構造からのピーク以外に、Ｓｂのピ
ークが現れた。この媒体の特性を評価したところ、繰り
返し記録回数が４００回と少なかった。Ｓｂに対しＴｅ
量が非常に少ないため、Ｓｂが析出していると思われ
る。比較例６では、Ｍｎを０原子％とし、Ｇｅ、Ｇａ、
Ｓｂ、Ｔｅのみの記録層を用いた。記録可能線速を１７
ｍ／ｓに設計するために、Ｇａを本発明よりも多く９原
子％添加したところ、Ｘ線回折ではＧａ_２Ｔｅ_３のピー
クが現れた。また、この媒体の初期結晶化を行なったと
ころ、初期結晶化後の反射率が面内で均一になっていな
かった。これは、結晶化温度が２４０℃と高かったた
め、初期結晶化が困難であったと思われる。比較例７で
は、Ｇｅを本発明よりも多い１０原子％とした。その結
果、保存特性は良いものの、Ｇｅは結晶化速度を遅くす
る効果があるため、記録可能線速１７ｍ／ｓは達成でき
なかった。また、Ｇａ、Ｍｎの添加量を多くすることに
より１７ｍ／ｓを達成した場合は、記録層の構造が混相
となり、繰り返し特性が悪くなった。比較例８では、Ｇ
ｅを０原子％とした。この場合、繰り返し特性、保存特
性が著しく悪くなった。

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】実施例２７〜３８、比較例９〜１２ トラックピッチ０．７μｍ、溝深さ４０ｎｍ、厚さ０．
６ｍｍ、直径１２０ｍｍφのポリカーボネート基板上
に、表５に示す構造の記録媒体を作製するため、下部保
護層、記録層、上部保護層、反射層をスパッタ法により
順次設けた。更に反射層の上には、スピンコート法によ
り環境保護層を設けた。次に、得られた記録媒体を初期
結晶化した後、記録線速、記録パワーを１１ｍ／ｓ（１
３ｍＷ）、１３ｍ／ｓ（１５ｍＷ）、１５ｍ／ｓ（１７
ｍＷ）として記録を行った。このときの記録レーザの波
長は６３５ｎｍとし、ＥＦＭランダムパターンでオーバ
ーライトの繰り返しを行い、３Ｔ信号のジッタ値で記録
信号の評価をした。また、保存特性は、初期に記録した
記録媒体を８０℃、８５％温湿下で３００時間保持した
後の初期記録（オーバーライト１回目）の３Ｔ信号のジ
ッタ値で評価した。結果を表６、表７に示す。

【００６２】

【表５】

【００６３】

【表６】

【００６４】

【表７】

【００６５】表６、表７から明らかなように、本願第三
発明の記録媒体において、その記録層が、Ｔｅと、Ｓｂ
と、Ｂ、Ｃ及びＧｅから選ばれた少なくとも１種の元素
と、これらの元素以外の元素であって、Ｔｅに対するイ
オン結合性の割合が５〜２８％内にある元素のうち、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、
Ｂｒ及びＣｌから選ばれた少なくとも１種の元素からな
る場合、高線速におけるオーバーライト特性と保存特性
が極めて良好であることが分かる。

【００６６】即ち、発明の構成の材料を決められた範囲
内で使用する限り、高線速下での記録と消去が可能とな
り、長期に亘り安定した記録媒体を提供することができ
る。具体的には、比較例９のＳｂ_７９Ｔｅ_２１は極めて
保存特性が悪く、また、１５ｍ／ｓの高線速下ではオー
バーライトができない。これにＧｅを添加して保存特性
を改良したものが比較例１１であるが、１５ｍ／ｓの高
線速下では記録ができない。このため、Ｚｎを添加して
高線速化したのが比較例１２であるが、保存特性は極め
て悪い。また、比較例１０のＡｇ_１Ｉｎ_８Ｓｂ_７４Ｔｅ
_１７は、繰り返し特性が悪い。これに対し、本願第三発
明の記録材料を用いることにより、これら比較例の欠点
を解消することができる。

【００６７】

【発明の効果】本発明１〜１８によれば、低い線速から
高い線速まで広い線速領域で高密度記録が可能であり、
オーバーライト特性、保存特性、或いは記録感度が改善
され、更には初期結晶化が容易に行なえる、信頼性の高
い記録媒体を提供できる。また、本発明１９〜２６によ
れば、高密度・高線速記録に適した記録方法を提供でき
る。また、本発明２７によれば、本発明１９〜２６をＣ
ＡＶ方式又はＣＬＶ方式に適用した記録方法を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の基本的構成例を示す断面
図。

【図２】本発明の光記録媒体の別の構成例を示す断面
図。

【図３】本発明における歪んだ統計的ＮａＣｌ型構造を
示す図。

【図４】従来の記録方法で用いてきた発光パルスのパル
ス波形を示す図。

【図５】ＤＶＤの５倍速の場合における、本発明の記録
波形を示す図。

【図６】本発明に係る各パルスの説明図。

【図７】発光パルスの最後端部に補正パワーＰｃを照射
する状態を説明する図。

【図８】ジッタのＤＯＷ回数依存性を示す図。

【図９】実施例１７のジッタの結果を示す図。

【図１０】実施例１９のＸ線回折スペクトルを示した
図。

【図１１】比較例５のＸ線回析スペクトルを示した図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 下部保護層 ３ 記録層 ４ 上部保護層 ４′ 上部第２保護層 ５ 反射層 Ｔ 基準クロック １Ｔ〜１４Ｔ 記録マーク長 ０〜１６ 基準クロックＴにかかる係数 Ｐｗ 記録パワー Ｐｅ 消去パワー Ｐｂ 冷却パルス時間内に照射するボトムパワー Ｐｃ 補正パルスパワー ＯＰｉ 加熱パルス時間 ＦＰｉ 冷却パルス時間 ＯＰ１ 先頭部の加熱パルス時間 ＦＰ１ 先頭部の冷却パルス時間 ＯＰｊ 中間部の加熱パルス時間 ＦＰｊ 中間部の冷却パルス時間 ＯＰｍ 後端部の加熱パルス時間 ＦＰｍ 後端部の冷却パルス時間 Ｔｔｏｐ 先頭部の加熱パルス時間の幅 ｄＴｔｏｐ 先頭部の加熱パルス開始基準位置からの変
化時間 Ｔｍｐ 中間部の加熱パルス時間の幅 Ｔｌｐ 後端部の加熱パルス時間の幅（＝ＦＰｍ） Ｔｃｌ 後端部の冷却パルス時間の幅 ｄＴｃｌ 後端部の冷却パルス時間 Δ１ 記録マーク長ｎが、ｎ＝２Ｌ＋１（Ｌは３以上の
整数）の場合に遅らせる開始位置の幅 Δ２ 後端部の加熱パルス開始位置の変化させる幅 ｔｃ 照射時間

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５１１ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５２２Ａ ５２２ ５３４Ｊ ５３４ ５３４Ｋ ５３４Ｎ ５３５Ｇ ５３５ ５３５Ｈ ５３８Ｅ ５３８ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ (72)発明者 出口 浩司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 針谷 眞人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 三浦 裕司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 鈴木 栄子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 田代 浩子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 水谷 未来 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 影山 喜之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 伊藤 和典 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H111 EA05 EA23 EA31 EA32 FA01 FA12 FA14 FA23 FA25 FA27 FA28 FB03 FB05 FB06 FB09 FB12 FB18 FB19 FB20 FB21 FB28 FB29 FB30 5D029 JA01 JB18 JC09 JC11 LA13 LA14 LA17 LB07 LB11 MA13 5D090 AA01 BB05 CC02 CC14 CC16 DD01 EE01 EE05 FF11 FF21 KK04 KK05 5D119 AA22 AA23 AA24 AA26 AA31 BA01 BB04 DA02 EC20 HA25 HA27 HA47 HA52 HA60 5D789 AA22 AA23 AA24 AA26 AA31 BA01 BB04 DA02 EC20 HA25 HA27 HA47 HA52 HA60

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁波を照射することにより、結晶相と
   非晶質相の可逆的相変化を起す相変化記録材料を記録層
   の主成分とする光記録媒体において、該記録材料が、組
   成式ＸαＧｅβＭｎγＳｂδＴｅε（式中、ＸはＧａ及
   び／又はＳｎ、α、β、γ、δ、εは原子％、α＋β＋
   γ＋δ＋ε＝１００）で表され、各成分量が次の要件を
   満足するものであることを特徴とする光記録媒体。 ０≦α≦５ １≦β≦５ １≦γ≦１０ ６５≦δ＜８０ １５≦ε≦２５ α≦γ
2. 【請求項２】 記録層の、昇温速度１０℃／分における
   結晶化温度が１５０〜２２０℃であることを特徴とする
   請求項１記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 基板上に少なくとも下部保護層、記録
   層、上部保護層、反射層を有し、該反射層がＡｇ又はＡ
   ｇを９５％以上含む合金からなることを特徴とする請求
   項１又は２記載の光記録媒体。
4. 【請求項４】 Ａｇ合金が、ＡｇｘＣｕｙＮｉ１００−
   ｘ−ｙ（ｘ、ｙは原子％、ｘ≧９５、０＜ｙ≦５、１０
   ０−ｘ−ｙ＞０）であることを特徴とする請求項３記載
   の光記録媒体。
5. 【請求項５】 上部保護層がＺｎＳ、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ
   _３及びＳｉＯ_２の混合物からなることを特徴とする請求
   項４記載の光記録媒体。
6. 【請求項６】 上部保護層がイオウを含む場合におい
   て、上部保護層と反射層の間に上部第２保護層を設けた
   ことを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の光記録
   媒体。
7. 【請求項７】 上部第２保護層がＳｉ、ＳｉＣ、又はこ
   れらを主成分とする材料からなることを特徴とする請求
   項６記載の光記録媒体。
8. 【請求項８】 上部第２保護層がＺｒＯ_２とＹ_２Ｏ_３の
   混合物、ＭｇＯ及びＴｉＯｘを主成分とする材料からな
   ることを特徴とする請求項６記載の光記録媒体。
9. 【請求項９】 上部第２保護層の膜厚が２〜１０ｎｍで
   あることを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の光
   記録媒体。
10. 【請求項１０】 電磁波を照射することにより、結晶相
    と非晶質相の可逆的相変化を起す相変化記録材料を記録
    層の主成分とする光記録媒体において、該記録材料が、
    組成式ＧｅκＧａλＭｎμＳｂνＴｅξ（κ、λ、μ、
    ν、ξは原子％、κ＋λ＋μ＋ν＋ξ＝１００）で表さ
    れ、各成分量が次の要件を満足するものであることを特
    徴とする光記録媒体。 １≦κ≦５ １≦λ≦５ １≦μ≦１０ ６５≦ν≦８１ １３≦ξ≦２４
11. 【請求項１１】 記録層の結晶相の構造が、統計的なＮ
    ａＣｌ型構造、即ちＮａサイトとＣｌサイトに、記録層
    を構成するどの原子も入ることができる乱れを有するこ
    とを特徴とする請求項１０記載の光記録媒体。
12. 【請求項１２】 記録層の結晶相の構造である統計的な
    ＮａＣｌ型構造が歪んでいることを特徴とする請求項１
    ０記載の光記録媒体。
13. 【請求項１３】 記録層の、昇温速度１０℃／分での結
    晶化温度が１５０〜２００℃であることを特徴とする請
    求項９〜１２の何れかに記載の光記録媒体。
14. 【請求項１４】 記録層の融点が５３０〜５６０℃であ
    ることを特徴とする請求項９〜１３の何れかに記載の光
    記録媒体。
15. 【請求項１５】 電磁波を照射することにより、結晶相
    と非晶質相の可逆的相変化を起す相変化記録材料を記録
    層の主成分とする光記録媒体において、該記録材料が、
    組成式ＡφＤχＳｂψＴｅω（式中、Ａは、Ｇｅ、Ｂ及
    びＣから選ばれた少なくとも１種の元素、ＤはＴｅに対
    するイオン結合性の割合が５〜２８％の範囲にある元
    素、φ、χ、ψ、ωは原子％、φ＋χ＋ψ＋ω＝１０
    ０）で表され、各成分量が次の要件を満足するものであ
    ることを特徴とする光記録媒体。 ２≦φ≦８ ３≦χ≦１０ ６０≦ψ≦８０ １５≦ω≦３０
16. 【請求項１６】 前記Ｄ元素が、Ａｌ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｍ
    ｎ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂｒ及びＣｌから選
    ばれたものであることを特徴とする請求項１５記載の光
    記録媒体。
17. 【請求項１７】 情報の消去を行う際の結晶化時間が１
    ００ナノ秒以下であることを特徴とする請求項１５又は
    １６記載の光記録媒体。
18. 【請求項１８】 ７〜１７．５ｍ／ｓの記録線速度で記
    録可能であることを特徴とする請求項１〜１７の何れか
    に記載の光記録媒体。
19. 【請求項１９】 所定の長さの記録マークの時間の長さ
    がｎＴ（ｎは２以上の整数、Ｔは基準クロック）であ
    り、該マークを、先頭部の加熱パルスと冷却パルス、中
    間部の加熱パルスと冷却パルス、及び、後端部の加熱パ
    ルスと冷却パルスからなるマルチパルスの光を照射して
    記録する方法において、加熱パルス時間をＯＰｉ、冷却
    パルス時間をＦＰｉ（ｉはパルス一個の加熱パルス部と
    冷却パルス部を一組のパルス部とした場合のその数ｍ）
    とした場合に、先頭部の加熱、冷却パルス時間がＯＰ
    １、ＦＰ１、後端部の加熱、冷却パルス時間がＯＰｍ、
    ＦＰｍ、一個ないし複数個からなる中間部の加熱、冷却
    パルス時間がＯＰｊ、ＦＰｊ（ｊ＝２、……、ｍ−１）
    で表されるパルス列において、 （ｉ）記録マーク長ｎが、ｎ＝２Ｌ（Ｌは２以上の整
    数）の場合、 パルスの数ｍ＝Ｌ （ii）記録マーク長ｎが、ｎ＝２Ｌ＋１（Ｌは１以上の
    整数）の場合、 パルスの数ｍ＝Ｌ であり、各パルス部の長さＯＰｉ＋ＦＰｉ（ｉ＝１、…
    …、ｍ）が基準クロックＴの２倍を基本とすることを特
    徴とする光記録媒体の記録方法。
20. 【請求項２０】 先頭部の加熱パルスの開始位置及び／
    又は後端部の冷却パルスの終了位置を、基準クロックに
    比例した変化量で制御し、各マーク長毎にそれを制御す
    ることを特徴とする請求項１９記載の光記録媒体の記録
    方法。
21. 【請求項２１】 先頭部の加熱パルス時間、中間部の加
    熱パルス時間、後端部の加熱パルス時間を、基準クロッ
    クに比例した時間と一定時間の和で決まる時間で制御
    し、各マーク長毎にそれを制御することを特徴とする請
    求項１９又は２０記載の光記録媒体の記録方法。
22. 【請求項２２】 後端部の冷却パルス時間が２．５ナノ
    秒以上であることを特徴とする請求項１９〜２１の何れ
    かに記載の光記録媒体の記録方法。
23. 【請求項２３】 中間部の加熱パルス時間の開始位置
    が、記録マーク長がｎ＝２Ｌ＋１（Ｌは１以上の整数）
    の場合において、ｎ＝２Ｌの場合より遅れて開始され、
    その遅れが０．５Ｔを基本とすることを特徴とする請求
    項１９〜２２の何れかに記載の光記録媒体の記録方法。
24. 【請求項２４】 加熱パルス時間内に照射する記録パワ
    ーＰｗ、冷却パルス時間内に照射するボトムパワーＰ
    ｂ、消去するための消去パワーＰｅが、Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐ
    ｂであり、Ｐｂが再生パワーＰｒに対し、Ｐｂ≦Ｐｒで
    あり、記録線速度に応じて、異なるボトムパワーＰｂを
    照射することを特徴とする請求項１９〜２３の何れかに
    記載の光記録媒体の記録方法。
25. 【請求項２５】 後端部の冷却パルスの後に補正パルス
    部を設け、そのパワーＰｃが、Ｐｅ＞Ｐｃ＞Ｐｂを満足
    し、かつ補正パルス時間が、各記録マーク毎に異なるこ
    とを特徴とする請求項１９〜２４の何れかに記載の光記
    録媒体の記録方法。
26. 【請求項２６】 後端部の冷却パルスの後に補正パルス
    部を設け、そのパワーＰｃが、Ｐｃ＜Ｐｅを満足し、か
    つ補正パルス時間が、各記録マーク毎に異なることを特
    徴とする請求項１９〜２４の何れかに記載の光記録媒体
    の記録方法。
27. 【請求項２７】 一定の線密度で、記録半径位置によら
    ず一定の記録線速度で、その速度における一定の基準ク
    ロックで記録する方法、或いは内周から外周にかけて半
    径位置により連続的に線速度が変化し、それに伴い基準
    クロックが連続的に変化する方法の何れかの記録方法に
    おいて、請求項１９〜２６の何れかに記載の記録方法を
    適用することを特徴とする光記録媒体の記録方法。