(57)【要約】【課題】  ＤＶＤ８倍速での高速記録を行なう際に、記録パワーをある程度抑えた条件であっても非晶質マークを的確に形成させることができ、反射率変化の範囲を規定して高い変調度を確保することができる相変化型光記録媒体、該記録媒体への記録方法、及び該記録媒体の転移線速の評価方法の提供を目的とする。【解決手段】  転移線速Ｖｔと最高記録線速ＶＭとが、Ｖｔ≦ＶＭの関係にあり、かつ、記録層を融点以上に加熱できるパワーＰｉ［ｍＷ］の連続光（ＤＣ光）を線速ｖで照射した際の反射率Ｒ（ｖ）と、初期化後の結晶質の反射率ＲＩの比「Ｒ（ｖ）／ＲＩ」の最小値を〔Ｒ（ｖ）／ＲＩ〕ｍｉｎとして、ＶＭが、〔Ｒ（ＶＭ）／ＲＩ〕ｍｉｎ＝０．６０〜０．８５を満足することを特徴とする相変化型光記録媒体。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転移線速Ｖｔと最高記録線速ＶＭとが、Ｖｔ≦ＶＭの関係にあり、かつ、記録層を融点以上に加熱できる照射パワーＰｉ［ｍＷ］の連続光（ＤＣ光）を線速ｖで照射した際の反射率Ｒ（ｖ）と、初期化後の結晶質の反射率ＲＩの比「Ｒ（ｖ）／ＲＩ」の最小値を〔Ｒ（ｖ）／ＲＩ〕ｍｉｎとして、ＶＭが、〔Ｒ（ＶＭ）／ＲＩ〕ｍｉｎ＝０．６０〜０．８５を満足することを特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項２】
０．７５ＶＭ＜Ｖｔ≦ＶＭであることを特徴とする請求項１記載の相変化型光記録媒体。
【請求項３】
基板上に少なくとも膜厚３０〜１００ｎｍの下部保護層、膜厚１０〜２０ｎｍの相変化材料から成る記録層、膜厚３〜１５ｎｍの上部保護層、膜厚１００〜３００ｎｍの反射層がこの順番に積層されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光記録媒体。
【請求項４】
相変化材料が、少なくともＧａ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｇｅの４元素を含有することを特徴とする請求項３記載の相変化型光記録媒体。
【請求項５】
基板が、トラックピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．３μｍの蛇行溝を有することを特徴とする請求項３又は４記載の相変化型光記録媒体。
【請求項６】
ＥＦＭ＋変調方式を採用し、アモルファスマークを記録するためのパルス条件を、３Ｔマークを記録する際には１パルス、（３＋Ｎ）Ｔを記録する際には、Ｎが２Ｔ分増えるごとに１パルスを付加するような記録ストラテジ（２Ｔ周期記録ストラテジ）を用いて記録することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の相変化型光記録媒体の記録方法。
【請求項７】
光記録媒体に種々の線速でパワーＰｉの連続光を照射して各線速のＲ（ｖ）／ＲＩのＰｉによる変化（Ｐｉ依存性）を測定し、これに基づいて各線速の〔Ｒ（ｖ）／ＲＩ〕ｍｉｎを算出し、その値が０．６０〜０．８５の範囲にある線速を光記録媒体の実用可能な最高記録線速ＶＭとし、〔Ｒ（ＶＭ）／ＲＩ〕ｍｉｎを与えるＰｉを選んで、該Ｐｉで光記録媒体を照射することにより得られる反射率の線速依存性Ｒ（ｖ）を調べ、これを用いてＤ（ｖ）＝−ｄＲ（ｖ）／ｄｖを求め、その微分係数が最大の値となるときの線速を転移線速Ｖｔとすることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の相変化型光記録媒体の転移線速Ｖｔの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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で高線速記録に対応し得る相変化型光記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
書き換え型相変化ディスクであるＤＶＤ＋ＲＷは、現在１〜４倍速対応のものが市販されている。しかし、更なる高速記録が可能なものが求められている。
例えば特許文献１には、レーザーの連続光照射により反射率が下がり始める線速範囲が８ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下の範囲であり、記録可能な線速範囲が１．２ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下である光記録媒体が開示されているが、相変化記録層がＳｂとＴｅを必須元素としており、この組成では、後述するように、本発明が目的とする特性を有する相変化型光記録媒体を実現することはできない。
また、特許文献２には、低速側において最適なオーバーライト特性が得られる消去パワーＰｅより高いパワーのレーザー光の連続照射により反射率が低下し始める線速（反射率低下線速）が、記録可能な線速範囲内に存在することを特徴とする光記録媒体が開示されているが、本発明のように反射率変化量を規定した記述はない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２４５６６３号公報
【特許文献２】特開２００４−６３００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ＤＶＤ−ＲＯＭと同容量（４．７ＧＢ）でかつその再生速度３．４９ｍ／ｓの８倍の線速（以下、ＤＶＤ８倍速という）でも記録が行なえる書き換え可能なＤＶＤ＋ＲＷ相変化型光記録媒体の開発を目的とする。ＤＶＤ８倍速記録が可能な相変化型光記録媒体を開発するには、従来よりも消去時間を更に速くしなければならないため、記録層の結晶化スピードを大幅に向上させる必要がある。相変化記録層の結晶化スピードの絶対的な値を知ることは困難であるため、本発明ではその代用特性として転移線速Ｖｔを用いる。転移線速の定義は、記録層を融点以上に加熱することのできる照射パワーＰｉの連続光（ＤＣ光）で照射することにより得られる反射率の線速依存性Ｒ（ｖ）を線速ｖで微分したＤ（ｖ）＝−ｄＲ（ｖ）／ｄｖが最大になる時の線速である。
図１にＤＣ光を照射したときの反射率の線速依存性Ｒ（ｖ）を示す。図１は照射パワーＰｉ＝１８ｍＷの場合である。初期化後の反射率をＲＩとして、Ｒ（ｖ）／ＲＩ曲線を得たのち、Ｒ（ｖ）を媒体の線速ｖで微分したものＤ（ｖ）＝−ｄＲ（ｖ）／ｄｖを求め、その微分係数が最大の値となるときの線速を転移線速Ｖｔとしている。この図から読み取れる転移線速は、およそ２３ｍ／ｓである。
【０００５】
転移線速が比較的遅い場合は、集光された光により熱を得た記録層溶融部分が、余熱の影響によって再結晶化する度合いが少ないために、太い非晶質マークを形成させることが容易である。再結晶化とは、非晶質マークを記録する際に、高いパワーで照射されて溶融した部分が、その周辺から徐々に結晶状態に戻る過程をいう。実際、現在市販されている４Ｘ（ＤＶＤ４倍速）ＤＶＤ＋ＲＷディスクでは、転移線速が１０ｍ／ｓ程度と遅いため、記録パワーを１６ｍＷ程度に設定すれば変調度７０％付近の高変調度を確保することができる。ここで変調度とは、結晶質部分の反射率をＲｔｏｐ、アモルファス部分の反射率をＲｂｏｔとしたときに、変調度＝（Ｒｔｏｐ−Ｒｂｏｔ）／Ｒｔｏｐで表されるものである。結晶質部分の反射率に対して、結晶質部分と非晶質部分の反射率差がどのくらいの割合を占めているかを意味している。
【０００６】
一方、ＤＶＤ８倍速記録が可能な相変化型光記録媒体を開発するにあたり、結晶化スピードの向上に応じて、非晶質マークを記録層に記録する際にはレーザー光の記録パワーも大幅にアップさせる必要が出てきた。結晶化スピードが向上すると再結晶化し易くなり非晶質化が困難となるため、より冷却スピードを上げて急冷効果を与えるために記録パワーが必要となる。ＤＶＤ＋ＲＷやＤＶＤ−ＲＷディスクでは急冷効果を与えるための記録方法として、非晶質マークを形成するのに必要なピークパワーＰｐとボトムパワーＰｂを交互に繰り返すマルチパルスによる記録方法が採用されており、これはＰｐを大きくしてＰｂとの差を大きくすることにより冷却効果が高まるためである。
【０００７】
相変化型光記録媒体の記録速度と、変調度特性が良好となる記録パワーの関係として、図２のような関係が予測できる。この図によると、将来更にＤＶＤ８倍速以上の高速記録を実現するには４０ｍＷを超える記録パワーが必要となることが予想される。これは、記録走査線速が速くなるほど、単位面積辺りに加えるべき熱量も変化するため、非晶質マークを形成させるための記録パワーとしては更に高いパワーが必要となることを示唆している。しかし、実際はレーザーの出射パワーの向上にも限界があるために、高速記録だからと言って記録パワーをその都度上げていく事はあまり好ましくない。
また、高速記録では情報を消去する際には非晶質マークを素早く消去する必要があるため、相変化型光ディスクの記録層の結晶化スピードを速くする必要がある。しかし、ある程度結晶化スピードが速くなると、一度溶融させた部分が再結晶化し易くなることが分かっており、非晶質マークを均一に形成させることが難しくなることから、高い変調度を確保することが困難となる。したがって、情報を消去する際に非晶質マークを素早く消去でき、更に情報を記録した時に非晶質の再結晶化があまり起こらない程度の結晶化スピードが必要である。
【０００８】
以上をまとめると、高速記録システムにおいては記録層材料の結晶化スピードを速くしなければならないので、再結晶化により非晶質マークが細くなることが必然であり、変調度が取れなくなる。したがって、反射率変化を判定基準に入れないとＲＯＭ互換性が確保できなくなる可能性が出てきてしまう。
これらの問題を踏まえて、本発明は、ＤＶＤ８倍速での高速記録を行なう際に、記録パワーをある程度抑えた条件であっても非晶質マークを的確に形成させることができ、反射率変化の範囲を規定して高い変調度を確保することができる相変化型光記録媒体、該記録媒体への記録方法、及び該記録媒体の転移線速の評価方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、次の１〜７の発明（以下、本発明１〜７という）によって解決される。
１）  転移線速Ｖｔと最高記録線速ＶＭとが、Ｖｔ≦ＶＭの関係にあり、かつ、記録層を融点以上に加熱できるパワーＰｉ［ｍＷ］の連続光（ＤＣ光）を線速ｖで照射した際の反射率Ｒ（ｖ）と、初期化後の結晶質の反射率ＲＩの比「Ｒ（ｖ）／ＲＩ」の最小値を〔Ｒ（ｖ）／ＲＩ〕ｍｉｎとして、ＶＭが、〔Ｒ（ＶＭ）／ＲＩ〕ｍｉｎ＝０．６０〜０．８５を満足することを特徴とする相変化型光記録媒体。
２）  ０．７５ＶＭ＜Ｖｔ≦ＶＭであることを特徴とする１）記載の相変化型光記録媒体。
３）  基板上に少なくとも膜厚３０〜１００ｎｍの下部保護層、膜厚１０〜２０ｎｍの相変化材料から成る記録層、膜厚３〜１５ｎｍの上部保護層、膜厚１００〜３００ｎｍの反射層がこの順番に積層されていることを特徴とする１）又は２）記載の光記録媒体。
４）  相変化材料が、少なくともＧａ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｇｅの４元素を含有することを特徴とする３）記載の相変化型光記録媒体。
５）  基板が、トラックピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．３μｍの蛇行溝を有することを特徴とする３）又は４）記載の相変化型光記録媒体。
６）  ＥＦＭ＋変調方式を採用し、アモルファスマークを記録するためのパルス条件を、３Ｔマークを記録する際には１パルス、（３＋Ｎ）Ｔを記録する際には、Ｎが２Ｔ分増えるごとに１パルスを付加するような記録ストラテジ（２Ｔ周期記録ストラテジ）を用いて記録することを特徴とする１）〜５）の何れかに記載の相変化型光記録媒体の記録方法。
７）  光記録媒体に種々の線速でパワーＰｉの連続光を照射して各線速のＲ（ｖ）／ＲＩのＰｉによる変化（Ｐｉ依存性）を測定し、これに基づいて各線速の〔Ｒ（ｖ）／ＲＩ〕ｍｉｎを算出し、その値が０．６０〜０．８５の範囲にある線速を光記録媒体の実用可能な最高記録線速ＶＭとし、〔Ｒ（ＶＭ）／ＲＩ〕ｍｉｎを与えるＰｉを選んで、該Ｐｉで光記録媒体を照射することにより得られる反射率の線速依存性Ｒ（ｖ）を調べ、これを用いてＤ（ｖ）＝−ｄＲ（ｖ）／ｄｖを求め、その微分係数が最大の値となるときの線速を転移線速Ｖｔとすることを特徴とする１）〜５）の何れかに記載の相変化型光記録媒体の転移線速Ｖｔの評価方法。
【００１０】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
前述した転移線速は、Ｒ（ｖ）曲線が低速から高速に向かうにつれて反射率変化が顕著であればあるほど明確に理解することができる。例えば、図３に示すグラフは連続光照射パワーＰｉ＝１２〜１８［ｍＷ］としたときの反射率Ｒの走査線速依存性Ｒ（ｖ）／ＲＩを表している。光記録媒体の線速が低速から高速になるにつれ、ある値を境に反射率が低下し始めているのが分る。低速側では相変化記録層が一度融点以上に溶融され、その後は記録層が結晶化して高い反射率になる。一方、高速側においては、パワーＰｉの連続光が照射された相変化記録層は一度融点以上に溶融されるが、結晶化する前に照射ビームが通り過ぎてしまうため急激に温度が下がり、結果として溶融された状態のままの原子構造が形成され、非晶質状態となっているために反射率が下がる。
【００１１】
また照射パワーＰｉについては、あるパワー以下の場合、例えばＰｉ＝１２ｍＷである場合は、記録層の融点にまで温度が上がっていないために速度を上げても反射率低下が殆ど起こらない。照射パワーＰｉがあるパワー以上の場合、例えば１３ｍＷ≦Ｐｉ≦１８ｍＷである場合は、相変化材料の温度を融点以上にすることができ、相変化材料が溶融状態となる。そして、線速ｖにより、ある一定以上の冷却速度により溶融状態から非晶質状態に変化し、反射率低下を測定することができる。ある程度連続光の照射パワーＰｉを高くするとやがて反射率低下の度合いが飽和し始める。したがって、Ｒ（ｖ）曲線の反射率変化を調べるためには連続光の照射パワーＰｉはできるだけ強い方が良い。
この結果から転移線速Ｖｔを得ることができるが、Ｖｔよりも高速側において記録を行なうと記録層が非晶質化し易いと言える。
以上のことから、高速記録を行なうことのできる相変化型光記録媒体において、なるべく低い記録パワーで非晶質マークを的確に形成させて高い変調度を確保するには、光記録媒体の実用可能な最高記録線速をＶＭとして、Ｖｔ≦ＶＭであることが好ましい。
【００１２】
そして、本発明１で規定する要件を満たせば、ＤＶＤ８倍速に相当する線速でも変調度を確保し易い相変化型光記録媒体が得られる。
連続光の照射パワーＰｉを上げていくと、図３に示すように、ある線速からＲ（ｖ）／ＲＩがＰｉにより変化するようになるが、その変化が飽和し始めるＰｉ、即ちＲ（ｖ）／ＲＩがあまり変化しなくなるＰｉが存在する。例えば、線速ｖ＝２８ｍ／ｓのところで固定し、横軸にＰｉを取ってみたのが図４であるが、Ｐｉが１５ｍＷ以上ではＲ（ｖ）／ＲＩがほぼ一定になっていることが分る。ＲＩは、成膜した直後のアズデポ状態にある記録層を初期化して得られる結晶質状態の反射率を表している。ここで、あるＰｉで飽和しているときのＲ（ｖ）／ＲＩの値を〔Ｒ（ｖ）／ＲＩ〕ｍｉｎとすると、最高記録線速ＶＭにおいて高い変調度を確保しつつ良好な記録特性を得るためには、ＶＭが、〔Ｒ（ＶＭ）／ＲＩ〕ｍｉｎ＝０．６０〜０．８５を満足する必要がある。０．８５を超えると、非晶質化が困難となり高い変調度を確保することができなくなる。また、０．６０未満では、記録層が非晶質化し易くなりすぎてしまい、情報を消去するとき、つまり非晶質部分を消去するときに消し残りが生じて、記録特性が悪くなってしまう。
【００１３】
本発明２で規定するように、０．７５ＶＭ＜Ｖｔ≦ＶＭである場合には、最高記録線速ＶＭにおいて高い変調度を得ることができ、かつ良好な記録特性を得ることができる。転移線速Ｖｔの光記録媒体に対して線速ｖで記録する際に、Ｖｔ≦ＶＭを満足しない場合は、記録層の結晶化スピードが速いために溶融再結晶化が起き易くなってしまい、非晶質マークを太く書けなくなるために、低いパワーであっても高い変調度を確保するということが難しくなる。例えば、図５に示すように、ＶＭ＝２８ｍ／ｓで記録したとき、変調度６０％を確保するには、Ｖｔ＝２５ｍ／ｓの記録層では凡そ２９ｍＷでよいのに対し、Ｖｔ＝３１ｍ／ｓの記録層では凡そ３６ｍＷの記録パワーが必要になってくる。何れも記録特性（ジッタ）は９％未満となっていて良好であるが、変調度に大きな差が出ているのが分る。また、０．７５ＶＭ＜Ｖｔを満足しない場合は、情報を消去しようとしても消し残りが生じてしまうためにジッタ特性が悪くなる。したがって０．７５ＶＭ＜Ｖｔ≦ＶＭを満足することが好ましい。
【００１４】
本発明３は、本発明の相変化型光記録媒体の好ましい層構造を規定したものである。
基板には主にプラスチック製のものが用いられるが、透明性を有しかつ平面精度に優れているものであれば特に制限はない。従来、光記録媒体において基板として慣用されているものの中から任意のものを選択して用いることができる。基板の代表例としてはガラス板やポリカーボネート板などが挙げられる。光学定数に関しては、屈折率１．５〜１．６であることが好ましい。
基板上に形成される下部保護層としては、透明で光を良く通し、かつ融点が１０００℃以上の材料からなるものが好ましい。酸化物、窒化物、硫化物などが主に用いられるが、中でもＺｎＳとＳｉＯ２の混合物がよく用いられる。特にＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０（モル比）のものが好ましい。また、膜厚は３０〜１００ｎｍの範囲にあることが望ましい。この範囲から外れると、程好い変調度を確実に確保することが困難になる。また、３０ｎｍよりも薄い場合は膜厚に対する反射率変動が大きいことから安定に作成することが難しく、１００ｎｍよりも厚い場合は成膜時間が長くなり光記録媒体の生産性が落ちる。
【００１５】
下部保護層上に形成される相変化材料からなる記録層の膜厚は、１０〜２０ｎｍの範囲にあることが望ましい。１０ｎｍより薄いと繰り返し記録による劣化の不具合が生じる。また、２０ｎｍより厚いとジッタ特性が悪くなる。
相変化材料からなる記録層上に積層される上部保護層としては、前記下部保護層と同じ特性を持った材料が好ましい。その膜厚は３〜１５ｎｍの範囲にあることが望ましい。３ｎｍより薄いと記録感度が悪くなったり変調度が低下したりする不具合が生じる。また、１５ｎｍより厚いと、記録時に発生した余熱の影響で記録マークが再結晶化しやすくなり記録特性が悪くなる。
上部保護層上に積層される反射層としては金属材料が用いられるが、光学特性及び熱伝導率などからＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ及びそれらの合金材料がよく用いられる。その膜厚は１００〜３００ｎｍの範囲にあることが望ましい。１００ｎｍより薄い場合は放熱効果が得られなくなる可能性がある。また、３００ｎｍよりも厚くするとそれ以上放熱効果は変わらず、単に必要の無い膜厚を成膜することになる。
【００１６】
相変化材料としては、本発明４のように、少なくともＧａ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｇｅの４元素を含有するものが好ましい。
本発明は、ＤＶＤ８倍速の最高記録速度において繰り返し記録が可能な相変化型光記録媒体を目標とする。しかし、従来のＤＶＤ１〜４倍速ＤＶＤ＋ＲＷに用いられているＡｇＩｎＳｂＴｅ系の相変化型記録層材料では、結晶化スピードが遅く高速記録には向いていない。そこでＤＶＤ８倍速でも記録が可能な相変化型記録層材料を探索する必要がある。これまでのところ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｎの３元素系材料や、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｇｅの４元素系材料が発見されており、これらの構成元素の組成比を変化させることによって、高速記録に対応可能な結晶化スピードを持たせることができる。また、それぞれの元素を数パーセントの範囲で突き詰めていくことで、ＤＶＤ８倍速での記録が可能な記録層材料を実現できる。
【００１７】
本発明５では、トラックピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．３μｍの蛇行溝を有する基板を用いる。溝を蛇行させる目的としては、未記録の特定トラックにアクセスすること、基板を一定線速度で回転させることなどである。０．７４±０．０３μｍのトラックピッチを持つＤＶＤディスクでは、トラッキングエラーを検知するのに使われる信号として、プッシュプル信号が主に抽出されている。プッシュプル信号は、ＤＶＤで用いられているレーザー波長６６０ｎｍにおいて、上記基板を用いると、溝の深さが５５ｎｍである時に最も大きな信号強度を得ることができる。反射率を低く調整し、かつプッシュプル信号の振幅を大きくするためには、溝深さは深い方が良いが、記録特性も考慮した場合には、２２〜４０ｎｍの範囲にあることが好ましい。また、溝幅は記録特性や信号特性を考慮すると０．２〜０．３μｍの範囲にあるのが望ましい。
【００１８】
本発明６は、本発明の相変化型光記録媒体の好ましい記録方法に関するものである。
ＥＦＭ＋変調方式を採用し、マークを記録するためのパルス条件として、３Ｔマークを記録する際には１パルス、（３＋Ｎ）Ｔを記録する際には、Ｎが２増えるごとに１パルスを付加するような記録ストラテジ（２Ｔ周期記録ストラテジ）を用いる。記録クロックに対して２Ｔ周期で照射パルスを設けることにより、高速記録における変調度を大幅に改善できる。従来の１〜４倍速ＤＶＤ＋ＲＷ光ディスクでは１Ｔ周期記録ストラテジを採用している。これは記録クロックに対して１Ｔ周期で照射パルスを設けた記録方法である。この記録方法をＤＶＤ８倍速の相変化型光記録媒体の記録に使おうとすると、記録クロック周期が４．７８ｎｓｅｃと短いため、照射パルス間にある冷却時間が足りなくなり、次のパルスの余熱によってアモルファス部が再結晶化してしまうので、長いアモルファスマークを形成させることが非常に難かしい。そのため、１Ｔ周期記録ストラテジはＤＶＤ８倍の高速記録には好ましくない。
【００１９】
転移線速Ｖｔは、本発明７の方法により評価する。
Ｖｔを評価するには、先ず光記録媒体の実用可能な最高記録線速ＶＭを判断する。その判断方法について図６を参照しつつ説明する。図６は、光記録媒体に対して線速ｖ＝２１、２８、３５ｍ／ｓで照射パワーＰｉの連続光を照射した際の、各線速のＲ（ｖ）／ＲＩのＰｉによる変化（Ｐｉ依存性）を示す。図から分るように、ｖ＝２１ｍ／ｓでは、この光記録媒体の結晶化スピードが速いため、どのＰｉで照射しても記録材料が充分に溶融しきれず、非晶質化が起こらないので反射率低下が見られない。この場合、〔Ｒ（２１）／ＲＩ〕ｍｉｎは０．９８程度であり、２１ｍ／ｓは光記録媒体の実用可能な最高記録線速ＶＭにはならない。ｖ＝２８ｍ／ｓでは、照射パワーＰｉを上げていくと徐々にＲ（ｖ）／ＲＩが低下し始め、やがてＰｉ＝１６ｍＷからＲ（２８）／ＲＩが飽和して〔Ｒ（２８）／ＲＩ〕ｍｉｎ＝０．６８が得られる。故に２８ｍ／ｓは適切なＶＭと言える。更にｖ＝３５ｍ／ｓでは、照射パワーＰｉを上げていくと徐々にＲ（ｖ）／ＲＩが低下し始める。図のＰｉの範囲内では飽和値を知ることができないが、〔Ｒ（３５）／ＲＩ〕ｍｉｎが０．６未満となることは明らかなので３５ｍ／ｓはＶＭとして不適切である。したがって、ｖ＝２８ｍ／ｓにおけるＲ（２８）／ＲＩのＰｉ依存性の結果から、〔Ｒ（２８）／ＲＩ〕ｍｉｎを与えるＰｉ（＝１６ｍＷ）を選んで転移線速Ｖｔを評価するとよいことが分る。
次いで、光記録媒体を照射パワーＰｉ（１６ｍＷ）の連続光（ＤＣ光）で照射することにより得られる反射率の線速依存性Ｒ（ｖ）を調べ、これからＤ（ｖ）＝−ｄＲ（ｖ）／ｄｖを求め、その微分係数が最大の値となるときの線速を転移線速Ｖｔとする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＤＶＤ８倍速での高速記録を行なう際に、記録パワーをある程度抑えた条件であっても非晶質マークを的確に形成させることができ、反射率変化の範囲を規定して高い変調度を確保することができる相変化型光記録媒体、該記録媒体への記録方法、及び該記録媒体の転移線速の評価方法を提供できる。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に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。
実施例及び比較例で作成した相変化光ディスクは、らせん状の連続グルーブを転写したＤＶＤ＋ＲＷ用のポリカーボネート基板上に、少なくとも下部保護層、相変化記録層、上部第一保護層、上部第二保護層、反射層をこの順番に積層したものである。
実施例及び比較例に用いた相変化光ディスクは、透明基板上にＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる下部保護層を厚さ５８ｎｍ、ＳｉＯ２からなる界面層を厚さ２ｎｍ、ＧａＳｂＳｎＧｅ又はＧａＳｂＳｎＧｅＩｎ（各実施例及び比較例の組成比は表１、表２参照）からなる相変化記録層を厚さ１６ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる上部第一保護層を厚さ７ｎｍ、ＴｉＣ−ＴｉＯからなる上部第二保護層を厚さ４ｎｍ、Ａｇからなる反射層を厚さ１４０ｎｍをこの順番に積層した構成となっている。成膜装置にはバルザース社製の８チャンネルスパッタ装置を用いた。
完成したディスクは相変化光ディスク用初期化装置で初期化し、ＤＶＤ＋ＲＷディスクとした。初期化は、集光ビーム径が７５μｍとなる光ヘッドを用い、パワー１８００ｍＷ（ここでは、ＬＤの消費電力であり、照射パワーとは異なる）、走査速度２０ｍ／ｓ、送り５０μｍ／回転の条件で結晶化することにより行なった。
相変化記録層への情報の記録は、アモルファス状態を形成させて記録マークを作るためのピークパワーＰｐ、急冷効果を与えてアモルファスマークを作り易くするためのボトムパワーＰｂ、結晶質を形成させて情報を消去するための消去パワーＰｅの３レベル（Ｐｐ＞Ｐｅ＞Ｐｂ）で強度変調された２Ｔ周期記録ストラテジを用いて行なった。ストラテジのパルス発生装置は日本テクトロニクス社製ＤＴＧ−５２７４であり、設定分解能は記録走査速度がＤＶＤのｖ倍速（ｖ≦８）においては０．０２６１５９×１６×ｖ［ＧＨｚ］である。使用した評価装置は、パルステック社製のＤＤＵ−１０００であり、対物レンズのＮＡ＝０．６５、記録再生に用いられるレーザー波長λ＝６６０ｎｍである。記録パワーのスペックはＰｐで最大４０ｍＷ、Ｐｅで最大１８ｍＷである。またＰｂは、急冷効果を与えるには出来るだけ小さなパワーが良いため、０．１ｍＷに固定して記録を行なった。変調度やジッタは、３トラックにオーバーライト１０回の記録を行ない、そのうち真ん中のトラックの再生信号から測定した。変調度は大きいほど良い。また、ＤＣ（Ｄａｔａ  ｔｏ  Ｃｌｏｃｋ）ジッタは、非晶質マークの端部とクロック周期Ｔｗの立ち上がりの時間的なずれを表しており、小さな値ほど良い。
【００２２】
実施例１〜２０、比較例１〜２３
表１に示す組成の記録層材料を用いて実施例１〜２０及び比較例１〜２３のディスクを作成した。各ディスクの転移線速Ｖｔ（ｍ／ｓ）、〔Ｒ（２８）／ＲＩ〕ｍｉｎの値、Ｐｐ＝３２ｍＷで記録したときの変調度（Ｍｏｄ〔％〕）、ＤＣジッタを表１に纏めて示した。なお、Ｖｔの測定はＰｉ＝１６ｍＷで行なった。線速２８ｍ／ｓはＤＶＤ８倍速である。変調度及びＤＣジッタは、オーバーライト１０回記録をしたときのデータである。変調度が６０％以上のものに○、６０％未満のものに×を付けた。また、ジッタ特性が９％未満のものに○、９％以上のものに×を付けた。
実施例１〜２０のディスクは、本発明１の要件を満たしており、線速２８ｍ／ｓで記録した際に変調度が良好でありかつジッタ特性が良好である。また、転移線速Ｖｔが本発明２の要件を満たしており、本発明１の要件を満足する範囲と対応している。一方、比較例１〜２３は、本発明１の要件を満足しないため、線速２８ｍ／ｓで記録した際に、変調度６０％以上を確保できていない。
図７は、表１のデータをグラフにしたものである。各ディスクの〔Ｒ（２８）／ＲＩ〕ｍｉｎを横軸に取り、２Ｔ周期記録ストラテジを使ってＥＦＭ＋変調方式で記録した時の変調度を縦軸に取ったものである。この図から変調度６０％以上を満たすための条件は、〔Ｒ（２８）／ＲＩ〕ｍｉｎ≦０．８５であることが分る。更に、ジッタ特性がＤＶＤ規格値である９％未満を満たすための条件は〔Ｒ（２８）／ＲＩ〕ｍｉｎ≧０．６０であることが分る。記録線速と同じ線速における反射率Ｒ（Ｖ）がＲＩに対して下がりすぎると、記録層の結晶化スピードが遅すぎるために非晶質マークを消去しきれず、完全に結晶化できないことが原因となってジッタが悪くなっていると考えられる。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
実施例２１〜２５、比較例２４〜２８
本発明は、ＤＶＤ８倍速での高速記録において記録が可能な相変化型光記録媒体を提供することを主要な目的とするが、本発明の媒体がＤＶＤ８倍速より低い線速でも記録可能であることを示す。ここでは、ＤＶＤ５倍速（１７．５ｍ／ｓ）の例を挙げる。
表２に示す組成の記録層材料を用いて実施例２１〜２５及び比較例２４〜２８のディスクを作成した。各ディスクの転移線速Ｖｔ（ｍ／ｓ）、〔Ｒ（１７．５）／ＲＩ〕ｍｉｎの値、Ｐｐ＝３２ｍＷでの変調度（Ｍｏｄ〔％〕）、ＤＣジッタを表２に纏めて示した。変調度及びＤＣジッタの評価内容及び評価基準は、表１の場合と同じである。
実施例２１〜２５は、本発明１の要件を満足しており、線速１７．５ｍ／ｓで記録した際の変調度が良好で、ジッタ特性も良好である。また、転移線速Ｖｔが本発明２の要件を満たしており、本発明１の要件を満足する範囲と対応している。一方、比較例２４〜２８は、本発明１の要件を満足しないため、線速１７．５ｍ／ｓで記録した際に変調度６０％以上を確保できていない。
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＤＣ光照射後反射率及び微分係数の線速依存性Ｒ（ｖ）を示す図。
【図２】記録パワーと記録速度の関係を予測した図。
【図３】Ｒ（ｖ）／ＲＩの線速依存性を示す図。
【図４】Ｒ（２８）／ＲＩのＰｉ依存性を示す図。
【図５】記録速度２８ｍ／ｓでのＶｔの違いによる変調度差を示す図。
【図６】光記録媒体に対して線速ｖ＝２１、２８、３５ｍ／ｓでパワーＰｉの連続光を照射した際の、各線速のＲ（ｖ）／ＲＩのＰｉによる変化（Ｐｉ依存性）を示す図。
【図７】表１のデータをグラフにした図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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