(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射によって安定相と準安定相との間の相変化を生じる相変化記録層を有してなる光学的情報記録用媒体であって、該記録層が
光照射による加熱後、相対的に急冷すると安定相が形成され、相対的に徐冷すると準安定相が形成される性質を有することを特徴とする光学的情報記録用媒体。
【請求項２】
記録層が、光照射によって溶融したのち相対的に急冷することにより安定相が形成される、請求項１に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項３】
記録層が、光照射によって溶融したのち相対的に徐冷することにより準安定相が形成される、請求項１又は２に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項４】
前記媒体が、準安定相の記録層に安定相のマークを形成することにより記録を行う媒体である請求項１乃至３のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項５】
安定相が相対的に反射率の低い結晶相であり、準安定相が相対的に反射率の高い結晶相である、請求項１乃至４のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学的情報記録用媒体の記録方法であって、光照射部を該媒体に対して相対移動させながら、光照射部から該媒体に高パワー光と低パワー光を交互に照射して安定相を形成することを特徴とする記録方法。
【請求項７】
前記高パワー光の０．６〜１．５倍のパワーを有する光を連続照射して準安定相を形成する請求項６に記載の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度な光ディスクなどの光学的情報記録用媒体に関する。特に、ディスク面内の記録トラックの間隔を狭くし記録密度を大きくしたときに問題となるクロスイレーズ特性の改善が期待できる相変化型記録層を有する光学的情報記録用媒体、および再生光に対する耐久性に優れた光学的情報記録用媒体、並びに記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な相変化型光ディスクは結晶状態とアモルファス状態の間の相変化を利用しており、結晶状態を消去状態としアモルファス状態のマークを形成する。相変化型光ディスクは持ち運び可能な高密度記録媒体として実用化されており、現在さらなる高密度化が試みられている。
【０００３】
高密度化の１つの方法は、ディスク面内の記録トラック間隔を狭くすることである。しかしながら現状では光学的に決まる限界近くまで記録トラック間隔を狭くすることはできていない。その理由は、あるトラックに記録をおこなうために光を照射し加熱したときに、その隣のトラックの温度も多少上昇しアモルファスマークの一部が結晶化し消去されてしまうためである。この現象はクロスイレーズ現象と呼ばれる。
【０００４】
クロスイレーズが生じやすい理由の一つは、結晶をアモルファスに相変化させる場合の動作温度と、アモルファスを結晶に相変化させる場合の動作温度が大きく異なるためである。すなわち、前者では融点以上に記録層を加熱することが不可欠であるのに対して後者では融点より低いガラス転移温度以上に加熱すれば相変化が起こり始めるのである。通常融点は６００℃付近でガラス転移温度は２００℃付近である。
【０００５】
記録トラックに隣接するトラックでの温度上昇は記録トラックの温度上昇よりもちろん小さいが、記録トラックを融点以上の温度にしたとき、隣接トラックの一部の温度がガラス転移温度より大きくなってしまう場合があるため、クロスイレーズが起こると考えられる。
また、再生光による記録マークの結晶化が問題となる場合もある。この原因も前記クロスイレーズの場合と同様、アモルファス化時の相変化動作温度と結晶化時の相変化動作温度の違いにある。再生光によってもある程度記録層の温度が上がり、アモルファスマークが結晶化してしまうのである。
【０００６】
特に、短波長での記録を行う光学的情報記録用媒体でこの現象が大きい。波長の短いレーザーでは高出力を得るのが一般的に困難なので、低出力パワーで記録できるよう、すなわち記録パワーが小さくて済むように熱の逃げにくいディスク構成にすることが多い。このとき、再生光によっても温度が上がり易くアモルファスマークが結晶化しやすくなるのである。
【０００７】
一方、相変化型光ディスクでは安定結晶相と準安定結晶相との間の相変化を利用するものも知られている。
例えば特開昭６３−２２５９３３号公報には、ＳｂとＡｕを主成分とする合金記録層であって、溶融後急冷すると準安定相のπ相が、準安定相を加熱アニールすると安定相が得られることが記載されている。また、特開昭６３−１５５４３８号公報には、溶解した後急冷すると準安定相のπ相が、徐冷すると平衡相が得られる合金が記載されており、例えばＩｎＳｂ−Ｓｂ共晶合金が挙げられている。
【０００８】
しかしながらこれらの系では、クロスイレーズ特性や再生光劣化特性の根本的な改善は望めない。
つまり、溶融後急冷すると安定相以外の相が得られる一方、アニールしたり溶融後徐冷すると安定相が得られることから、前者では融点以上に記録層を加熱することが不可欠であるのに対して後者では融点より低い相転移温度以上に加熱すれば相変化が起こり始めるのである。これは上記の結晶相とアモルファス相との間の相変化と同じ過程であり、相変化動作温度に違いがあるという意味では同じであるため、クロスイレーズ特性や再生光劣化特性の根本的な改善は望めない。なおこの系は相変化速度が遅い等の問題点のため実用化はされていない。
【０００９】
また、特開昭６３−１６１５４５号公報には、マイクロクラスタ及び欠陥が結晶核の種となって、溶融を伴わずに結晶化することが可能な２つの結晶形態をとりうる材料で形成された記録層が記載されており、例えばＩｎＳｂ合金やＧｅが挙げられている。特開昭６３−１６１５４６号公報には、溶融を伴わない非平衡の結晶化過程を経て形成される相異なる２つの結晶化過程を経て形成される相異なる２つの結晶形態をとりうる材料で形成された記録層が記載されており、例えばＩｎＳｂ合金が挙げられている。
【００１０】
しかしながら、いずれも照射するレーザーの出力の大きさの違いにより両結晶間を可逆的に変化させている。すなわち加熱温度が高ければ一方の相変化が起こり、低ければ他方の相変化が起こるものであって、やはり相変化動作温度に違いがあるという意味では同じであるため、クロスイレーズ特性や再生光劣化特性の根本的な改善は望めない。なおこの系も相変化速度が遅い等の問題点のため実用化はされていない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、優れたクロスイレーズ特性と再生光に対する優れた耐久性を有する光ディスクなどの光学的情報記録用媒体とそれに適した記録方法を得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、安定相から準安定相への相変化における動作温度と、準安定相から安定相への相変化における動作温度に実質的な差を無くすことにより、優れたクロスイレーズ特性と再生光に対する優れた耐久性を有する光学的情報記録用媒体が得られることを見いだし、本発明を完成した。
【００１３】
即ち本発明の要旨は、光照射によって安定相と準安定相との間の相変化を生じる相変化記録層を有してなる光学的情報記録用媒体であって、該記録層が光照射による加熱後、相対的に急冷すると安定相が形成され、相対的に徐冷すると準安定相が形成されることを特徴とする光学的情報記録用媒体に存する。
本発明の別の要旨は、上記光学的情報記録用媒体の記録方法であって、光照射部を該媒体に対して相対移動させながら、光照射部から該媒体に高パワー光と低パワー光を交互に照射して安定相を形成することを特徴とする記録方法に存する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の光学的情報記録用媒体は、光照射によって安定相と準安定相との間の相変化を生じる相変化記録層を有してなる光学的情報記録用媒体であって、記録層が光照射による加熱後、相対的に急冷すると安定相が形成され、相対的に徐冷すると準安定相が形成される。
【００１５】
従来、準安定相と安定相がある場合には、安定相は安定であるが故に低温加熱や高温からゆっくり冷却すると得られるとされていた。そして準安定相を得るには安定相にならないように高温加熱後、急冷することが必須とされていた。
本願媒体はこれとは逆に、媒体を所定温度以上に加熱後徐冷すると準安定相が得られる性質を有する。所定温度とは準安定相への相変化が起こるに必要な高温であり、通常少なくともガラス転移温度以上である。
そしてそれと同程度に加熱したのち急冷すると、安定相が得られるのである。
【００１６】
従って、このような光学的情報記録用媒体によれば、安定相から準安定相への相変化における動作温度と、準安定相から安定相への相変化における動作温度に実質的な差を無くすことができ、ひいては、優れたクロスイレーズ特性と再生光に対する優れた耐久性を有する光学的情報記録用媒体が得られる。
このような性質をもつ相変化型記録層は、例えばＡｕ−Ｇｅ−Ｓｂ系の特定の組成のうちに見いだされる。
【００１７】
以下により詳しく説明する。
急冷により安定相を生じ徐冷により準安定相を生じるということは、通常の現象と全く逆である。このような媒体が実際に存在し、このとき相変化動作温度の差が実質的に無くなることは後述の実施例で示す。まずＡｕ−Ｇｅ−Ｓｂ系においてどのような作用でこのような通常とは逆の現象が生じるのかを考察する。
【００１８】
Ｇｅ−Ｓｂ系では結晶とアモルファスの間の相変化記録が可能であることが知られている（Appl. Phys. Lett. 60(25),1992等）。Ｇｅの含有量が４０ａｔ．％以下の範囲ではＧｅ含有量が少ないほど結晶化の速度は大きい。
一方、Ａｕ−Ｓｂ系には２種類の結晶相が存在しそれらの反射率が異なることが知られている。
【００１９】
本発明者はＡｕ−Ｇｅ−Ｓｂ系で組成を変えて記録現象を解析し、以下のような考察をおこなった。たとえば、Ｇｅ−Ｓｂ系にＡｕを添加していくときの現象はおよそ次のようになる。Ａｕ添加量が少ないときはＧｅ−Ｓｂ系の結晶−アモルファスの相変化を起こすが、Ａｕ添加量が多くなってくるとアモルファスに近い反射率を持つ新しい結晶相が最も安定となりこれが安定相となる。このとき元の結晶相は準安定相となる（Ａｕ添加に伴って構造は連続的に変化すると思われる。）。
【００２０】
したがってこのときＡｕ−Ｇｅ−Ｓｂ系は室温において、アモルファス相、準安定結晶相、安定結晶相の３種類をとり得る。Ａｕ添加量が比較的少ないときは、すべての温度範囲で、アモルファス相から安定相への相変化速度および準安定相から安定相への相変化速度は小さい。したがってアモルファス相と準安定結晶相の間で相変化をおこすことになる。すなわちＧｅ−Ｓｂ系と同様で溶融後急冷することによりアモルファス相となり、徐冷することにより準安定相となる。このときは１回の光ビーム照射では安定相への変化はほとんどみられない。
【００２１】
逆に、Ａｕ添加量が多くなるとアモルファス相から安定相への相変化速度および準安定相から安定相への相変化速度が大きくなり、室温では常に安定相が観測されるようになる。そしてその中間のある限られた組成範囲では、アモルファス相から安定相への相変化速度が大きく、準安定相と安定相の間の相変化速度は小さくなる。このときは溶融後急冷されてできたアモルファス相は直ちに安定相となり、徐冷されてできた準安定相はそのまま準安定相として留まる。結果的に、安定相と準安定相の間の相変化が起こっており、溶融後急冷により安定相を生じ徐冷により準安定相を生じるということになる。
【００２２】
この場合、相変化の動作温度について注目すべき現象が生じる。それは、安定相から準安定相への相変化および準安定相から安定相への相変化のどちらにおいても、溶融過程を経なければ相変化は短時間では起こり得ない、という点である。準安定相と安定相の間の固相での相変化速度は小さいからである。すなわち、短時間で記録消去するにはどちらも高温加熱する必要があり、動作温度が高い。従ってクロスイレーズや再生光劣化の原因となっていた相変化動作温度の差が実質的に無くなり、これらの特性が改善されることになる。
【００２３】
以上の考察は、Ａｕ−Ｇｅ−Ｓｂ系の記録現象の振る舞いを矛盾無く説明できるものであり、また従来にはなかった新規な相変化過程である。Ａｕ−Ｇｅ−Ｓｂ系以外でもアモルファス相、準安定相、安定相をとり得る記録層では組成を選べば同様の現象が起こり得ると考えられる。
このような性質を持つ記録層としては上述のように少なくともＡｕ、Ｇｅ、Ｓｂを主成分とする系が可能である。Ｇｅ含有量は主にアモルファス形成能に関係する（上述のようにアモルファス相は直ちに安定相に相変化する。）。良く知られているように記録線速度が大きいときには温度履歴は急冷的になりアモルファスが形成されやすくなるが、記録線速度に応じてＧｅ量を調整することでアモルファス形成能を調節できる。例えば記録線速度が大きいほどアモルファス化しやすくなるのでＧｅ量を減らすのがよいと考えられる。Ｇｅ以外であってもアモルファス形成能を制御できる元素であれば使用可能である。
【００２４】
Ａｕ含有量は主にアモルファス相から安定相への相変化速度および準安定相から安定相への相変化速度に関係する。アモルファス相から安定相への相変化速度は大きいことが好ましく準安定相から安定相への相変化速度は小さいことが好ましい。Ａｕが少なすぎるとアモルファス相から安定相への相変化速度が小さくなり、一方Ａｕが多すぎると準安定相から安定相への相変化速度が大きくなるため、適切なＡｕ量を選ぶ必要がある。
【００２５】
以上を総合して、記録層組成は例えば、（ＧｅxＳｂ1-x）yＡｕ1-y（ただし０≦ｘ≦０．４、０．５≦ｙ≦０．９）を主成分とする合金が好ましい範囲と考えられる。ただし正確には各元素の組成はすべての相変化速度に影響しているため、また記録消去の線速度や波長などの記録条件、層構成などにより温度履歴は異なるため、上記組成範囲から適切な組成を選んで使用するのがよい。
【００２６】
なお、Ｉｎ−Ｓｂ系も準安定結晶相と安定結晶相の存在が知られており、ＡｕをＩｎに置き換えても本発明に適した記録層が得られる可能性がある。また、この記録層に他の元素を添加しても良い。
本発明者は、本発明の記録層にＴｅを添加することによりアモルファス相から安定相への相変化速度は大きく保ったまま準安定相から安定相への相変化速度を小さくすることが可能であることも見いだした。以上より記録層組成を例えば、（（ＧｅxＳｂ1-x）yＡｕ1-y）zＴｅ1-zと記述した場合は０≦ｘ≦０．４、０．５≦ｙ≦０．９、０．８≦ｚ≦１が好ましい範囲となる。
【００２７】
なお、本発明において安定相と準安定相は相対的に定義されるものであり、安定相は準安定相よりも安定であればよい。例えば二つの相を加熱した場合に、より高温でないと変化しない相を安定相とする。
また、急冷と徐冷も相対的なものであり、冷却温度がより速い場合を急冷、より遅い場合を徐冷と称している。
【００２８】
本発明の相変化型記録層をもつ光学的情報記録用媒体は、クロスイレーズや再生光劣化が少なく、優れて安定した媒体である。この媒体は、書換え型の媒体としては勿論適しているが、再生光劣化が小さく長期保存安定性が高いため擬似的なライトワンス媒体（追記型媒体）としても適している。
本発明においては、準安定相状態の記録層に安定相のマークを形成すると、マークの劣化が小さく長期保存安定性が高く好ましいと考えられる。また、準安定相が相対的に反射率の高い結晶相であり、安定相が相対的に反射率の低い結晶相であると、高い反射率の記録層に低反射率のマークが形成されるので、凹凸列で情報を記録した再生専用媒体と再生機構を共通化しやすく、互換性が取りやすいため好ましい。
【００２９】
記録層膜厚は５ｎｍから１００ｎｍの範囲が好ましい。記録層の厚みが５ｎｍより薄いと十分なコントラストが得られ難く、また短時間での記録消去が困難となりやすい。一方１００ｎｍを越すとやはり光学的なコントラストが得にくくなり、また、クラックが生じやすくなるので好ましくない。また、３０ｎｍより厚いと熱容量が大きくなり記録感度が悪くなりやすい。
【００３０】
次に相変化光ディスクの構造における他の部分について説明する。相変化光ディスクでは基板上に誘電体保護層、記録層、誘電体保護層、反射層をこの順に、或いは逆の順に有する場合が多い。
基板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィンなどの樹脂、あるいはガラス等を用いることができる。基板側から記録再生光を入射する場合は、基板は記録再生光に対して透明とする必要がある。
【００３１】
記録層は、その上下を保護層で被覆されている場合が多い。保護層の材料としては、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることができる。これらの酸化物、硫化物、窒化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。より具体的にはＺｎＳや希土類硫化物と酸化物、窒化物、炭化物等の耐熱化合物の混合物が挙げられる。たとえばＺｎＳとＳｉＯ２の混合物は相変化型光ディスクの保護層に用いられる場合が多い。これらの保護層の膜密度はバルク状態の８０％以上であることが機械的強度の面から望ましい。
【００３２】
保護層は通常は、５ｎｍから５００ｎｍの厚さに設けられる。保護層の厚みは５ｎｍ未満であると、記録膜の変形防止効果が不十分であり、保護層としての役目をなさない傾向がある。基板を保護する意味では２０ｎｍ以上が好ましい。５００ｎｍを超えると保護層を構成する誘電体自体の内部応力や接している膜との弾性特性の差が顕著になって、クラックが発生しやすくなる。
【００３３】
量産品においては保護層の厚みは、成膜時間を短くするために２００ｎｍ程度が実質的に上限となる。より好ましくは１５０ｎｍ以下である。記録層と反射層の間に設ける保護層は、記録層の変形抑制のためには５ｎｍ以上が好ましい。ただし６０ｎｍより厚いと、繰り返しオーバーライト中に保護層内部に微視的な塑性変形が蓄積されやすく、これが再生光を散乱させノイズを増加させるので好ましくない。
【００３４】
反射層材料は反射率、熱伝導度が大きいものが好ましい。反射率、熱伝導度が大きい反射層材料としてはＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ等を主成分とする金属が挙げられる。この中で反射率、熱伝導度が最も大きいものはＡｇである。特に短波長ではＡｕ、Ｃｕ、ＡｌはＡｇと比較して光を吸収しやすくなるため、６５０ｎｍ以下の短波長レーザーを使用する場合にはＡｇを用いることが特に好ましい。さらにＡｇはスパッタリングターゲットとしての値段が比較的安く、放電が安定で成膜速度が速く、空気中で安定であるため好ましい。
【００３５】
Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等は不純物が混ざると熱伝導度、反射率が低下するが、安定性や膜表面平坦性が改善される場合があるので、５ａｔ．％以下程度のＣｒ、Ｍｏ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｖ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｏ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｏ、Ｎ等の不純物元素を含んでも良い。反射層の膜厚は通常５０〜２００ｎｍが良い。十分な反射率と放熱効果を得るためには５０ｎｍ以上が好ましい。２００ｎｍより厚すぎると膜応力が増加し作製時間が長くなりコストが高くなってしまう。
【００３６】
なお、記録層および保護層の厚みは、上記機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が良く、記録信号の振幅すなわち記録状態と未記録状態のコントラストが大きくなるように選ばれる。
記録層、保護層、反射層等はスパッタリング法などによって形成される。各スパッタリングターゲットを同一真空チャンバー内に設置したインライン装置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。また、生産性の面からも優れている。
【００３７】
これらの層のうえに、紫外線硬化樹脂などからなる保護コート層を設けて保護しても良い。また、記録容量を大容量化するために、基板上に記録層を２層以上設けてもよいし、或いは基板上に上記各層を形成したのち、接着剤で貼り合わせても良い。
次に、本発明の記録方法について説明する。
【００３８】
本発明の記録方法は、光照射によって安定相と準安定相との間の相変化を生じる相変化記録層を有してなる光学的情報記録用媒体の記録方法であって、光照射部を媒体に対して相対移動させながら、光照射部から媒体に高パワー光と低パワー光を交互に照射して安定相を形成することを特徴とする。
光源から出射した光は、通常各種光学系を経て対物レンズを通って媒体に照射される。光照射部を媒体に対して相対移動させるとは、例えば対物レンズをほぼ固定した状態でディスク状の媒体を回転させながら、該レンズから媒体の記録トラックに光を照射する。記録トラックが螺旋状に形成されている場合は、対物レンズはディスク半径方向に少しずつ変移させる。
【００３９】
安定相を形成する際に高パワー光と低パワー光を交互に照射するので、高パワー光により加熱された領域を相対的に急冷することができ、安定相を形成できる。なお、低パワー光のパワーは高パワー光の１／２以下が好ましく、より好ましくは１／４以下である。通常、低パワー光のパワーは再生時に照射するのと同じとするのが簡便である。冷却速度を速めたい場合には、低パワー光のパワーを０としてもよい。即ち、光を照射しなくてもよい。
【００４０】
このとき、準安定相形成時には前記高パワー光の０．６〜１．５倍のパワーを有する光を連続照射するのが好ましい。即ち、安定相形成時に照射する高パワー光と同程度の高いパワーの光を連続照射することで、安定相形成時と同程度の高温に加熱するととともに、加熱された領域を相対的に徐冷することができ、準安定相を形成できる。従ってこれらを組み合わせることで、安定相と準安定相を両方形成しわけることができ、オーバーライト記録することができる。
【００４１】
より好ましくは準安定相形成時には前記高パワー光の０．８〜１．２倍のパワーを有する光を連続照射する。特に好ましくは、準安定相形成時には前記高パワー光とほぼ同じパワーを有する光を連続照射する。記録装置における照射パワー制御を２値のみとすることができ、回路設計が簡易となるので好ましい。
安定相を形成する際に高パワー光と低パワー光を交互に照射する具体例を以下に示す。長さｎＴ（Ｔは基準クロック周期、ｎは自然数）のマーク（安定相）を形成する際には、時間ｎＴを以下のようにｎ−ｋ個にパルス分割し、
【００４２】
【数１】
α1Ｔ、β1Ｔ、α2Ｔ、β2Ｔ、・・・、αmー1Ｔ、βmー1Ｔ、αmＴ、βmＴ
（ただし、α1＋β1＋α2＋β2＋・・・αmー1＋βm-1＋αm＋βmＴ＝ｎ−ｊ（０≦ｊ≦２）、ｍ＝ｎ−ｋ（ｋ＝０、１、２）、かつｎmin−ｋ≧１）上記式において、αiＴ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間に高パワー光を照射し、βiＴ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間には低パワー光を照射して記録する。そしてマークとマークの間の領域（準安定相）においては、高パワー光の０．６〜１．５倍のパワーを有する光を照射する。これによってオーバーライト記録を行える。
【００４３】
【実施例】
実施例
溝幅０．５μｍ、溝深さ４０ｎｍ、溝ピッチ１．６μｍの案内溝を有する直径１２ｍｍ、１．２ｍｍ厚のディスク状ポリカーボネート基板上に、ＺｎＳ-ＳｉＯ2層（１００ｎｍ）、Ａｕ30Ｇｅ17Ｓｂ53記録層（＝（Ｇｅ24Ｓｂ76）70Ａｕ30）（１８ｎｍ）、ＺｎＳ-ＳｉＯ2誘電体層（４０ｎｍ）、Ａｌ合金反射層（２００ｎｍ）をスパッタリング法により作製した。記録層はＧｅ30Ｓｂ70ターゲットとＡｕターゲットを同時にスパッタリングすることにより得た。
【００４４】
ディスクを初期結晶化した後、レーザー波長７８０ｎｍ、ＮＡ０．５のピックアップを有するディスク評価装置を用い、案内溝内で記録、消去をおこない以下のようにディスク特性を評価した。
まず、線速度２．４ｍ／ｓで、ＥＦＭランダム信号を図１に示すパルス分割記録方法を用いて記録した。すなわち、長さｎＴ（Ｔは基準クロック周期、ｎは３〜１１の自然数）のマーク（安定相）を形成する際には、時間ｎＴを以下のようにｎ−１個にパルス分割し、
【００４５】
【数２】
α1Ｔ、β1Ｔ、α2Ｔ、β2Ｔ、・・・、αnー2Ｔ、βnー2Ｔ、αn-1Ｔ、βn-1Ｔ（ただし、α1＋β1＋α2＋β2＋・・・αnー2＋βnー2＋αn-1＋βn-1Ｔ＝ｎ−ｊ、０≦ｊ≦２、ｎは３から１１の整数、Ｔは基準クロック周期）
上記式において、αiＴ（１≦ｉ≦ｎ−１）なる時間に記録パワーＰｗの光を照射し、βiＴ（１≦ｉ≦ｎ−１）なる時間にはバイアスパワーＰｂ（＝再生パワーＰｒ）の光を照射して記録した。そしてマークとマークの間の領域（準安定相）においては、消去パワーＰｅの光を照射した。
【００４６】
ここで、基準クロック周期Ｔ＝１１５．７ｎｓ、記録パワーＰｗ＝１０ｍＷ、消去パワーＰｅ＝１０ｍＷ、バイアスパワーＰｂ＝再生パワーＰｒ＝０．８ｍＷ、α1＝１、α2〜n―1＝０．５、β1〜n―2＝０．５、βn―1＝１、ｊ＝０とした。
記録後に記録部分のジッタを測定したところ１０ｎｓであり、実用上全く問題ない値であった。マーク部反射率は約２９％、マーク間部反射率は約１７％であった。
【００４７】
次に、クロスイレーズのされ易さを評価するため、この記録部分に線速度２．４ｍ／ｓでＤＣ光（連続光）を１回照射したときのマーク間部の反射率（Ｒtop）と１１Ｔマーク部の反射率（Ｒbottom）を測定した。ＤＣ光のパワーは２〜８ｍＷの間で変化させた。結果を図２に示す。ＤＣ光のパワーが５．５ｍＷ以下であれば１１Ｔマーク部の反射率（Ｒbottom）は約１７％でほとんど変化がなく、約６ｍＷ以上で反射率が急に高くなり、消去が始まったことがわかる。
【００４８】
続いて、記録感度を評価するため、記録パワーＰｗを変化させてＥＦＭランダム信号を記録した。消去パワーＰｅは常にＰｗと同じとし、それ以外は上記と同条件で、図１のパルス分割記録方法に従い記録を行った。Ｐｗは５〜１０ｍＷの間で変化させ、各Ｐｗでのマーク間部反射率（Ｒtop）と１１Ｔマーク部反射率（Ｒbottom）を測定した。結果を図３に示す。Ｐｗが６〜６．５ｍＷ以上で１１Ｔマーク部の反射率（Ｒbottom）が低下し始め、マークが形成され始めていることがわかる。
【００４９】
以上から、記録が始まるパワーと消去が始まるパワーはいずれも約６ｍＷで同程度であることが分かった。これは２状態間の相変化はどちらの方向の相変化であっても溶融状態を経ることが必要であることを強く示唆している。すなわち相変化の方向による相変化動作温度の差は実質的にない。
また、溶融は起こらないと思われる５ｍＷのパワーのＤＣ光を記録部分に１０００回繰り返し照射したところ、マーク部反射率（Ｒbottom）には変化が見られなかったが、マーク間反射率（Ｒtop）は２９％から約２４％に低下した。これはマーク間部の状態がマーク部の状態へ少しずつ相変化していることを示唆しており、マーク部の状態がマーク間部の状態より安定であることを示している。すなわちマーク部は安定相でマーク間部は準安定相である。また、このことから本媒体は再生光劣化も小さいと考えられる。
【００５０】
この媒体は線速度２．４ｍ／ｓで、上記条件で図１のパルス分割記録方法に従って、ＥＦＭランダム信号のオーバーライトが可能であった。
また、この媒体の記録層に１０ａｔ．％程度のＴｅを添加したものは、準安定相から安定相への固相での相変化速度がさらに遅くなった。即ち、準安定相の安定性が高まった。
【００５１】
比較例１
記録層以外は実施例と全く同様にディスクを作製した。記録層は、同時スパッタリングのパワー比を変えてＡｕ量を少なくし、組成をＡｕ20Ｇｅ19Ｓｂ61とした（＝（Ｇｅ24Ｓｂ76）80Ａｕ20）。
ディスクを初期結晶化した後、レーザー波長７８０ｎｍ、ＮＡ０．５のピックアップを有するディスク評価装置を用い、案内溝内で実施例と同様に記録をおこなった。マーク部反射率は約２６％、マーク間部反射率は約１２％であった。
【００５２】
次に、クロスイレーズのされ易さを評価するため、この記録部分に線速度２．４ｍ／ｓでＤＣ光（連続光）を１回照射したときのマーク間部の反射率（Ｒtop）と１１Ｔマーク部の反射率（Ｒbottom）を測定した。ＤＣ光のパワーは２ｍＷ以上で変化させて測定した結果を図４に示す。ＤＣ光のパワーが３ｍＷ以上で１１Ｔマーク部の反射率（Ｒbottom）が急に高くなり、消去が始まったことがわかる。
【００５３】
一方、実施例１と同様に記録感度を評価したところ、記録マークは記録パワーが６．５ｍＷ以下では形成されなかった。
即ち、この層構成及び記録条件においては、マーク間部からマーク部への相変化はパワー６．５ｍＷ以上で起こり、マーク部からマーク間部への変化はパワー３ｍＷ以上で起こることから、パワーが３〜６．５ｍＷのＤＣ光を照射すると、溶融することなく固相において、マーク部はより安定な相に相変化すると考えられる。従って記録マークは安定相ではない。
【００５４】
なお、パワー５ｍＷのＤＣ光を多数回照射することによるマーク間部反射率（Ｒtop）の低下は観察されるため、マーク間部の状態は準安定相であり、マーク部ともマーク間部とも異なる低反射率の安定相が存在すると思われる。
比較例２
記録層以外は実施例と全く同様にディスクを作製した。記録層は、同時スパッタリングのパワー比を変えてＡｕ量を多くし、組成をＡｕ39Ｇｅ15Ｓｂ46とした（＝（Ｇｅ25Ｓｂ75）61Ａｕ39）。
【００５５】
このディスクは、成膜直後（Ａｓ−ｄｅｐｏ）の状態で反射率が１１％であり、さまざまなパワーでのレーザー照射による反射率変化は見られなかった。これは安定相以外の相（準安定相、アモルファス相）が不安定で、常に安定相が観察されているためと考えられる。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明によれば、安定相から準安定相への相変化における動作温度と、準安定相から安定相への相変化における動作温度に実質的な差が無くなるため、優れたクロスイレーズ特性と再生光に対する優れた耐久性を有する光学的情報記録用媒体とそれに適した記録方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に用いる記録パルス分割方法の一例を示す図
【図２】  実施例におけるＤＣ光に対する記録マークの安定性を示すグラフ
【図３】  実施例におけるマーク部及びマーク間部反射率の記録パワー依存性を示すグラフ
【図４】  比較例１におけるＤＣ光に対する記録マークの安定性を示すグラフ
【図１】
0003654172.tif 000002
【図２】
0003654172.tif 000003
【図３】
0003654172.tif 000004
【図４】
0003654172.tif 000005