(57)【要約】【課題】  記録再生波長を４０５ｎｍ近傍の青色波長域まで短波長化した際に生じる問題点を解決した、良好な記録特性を有し、記録ピットの記録再生信号レベルが２値より多い相変化型光記録媒体の提供。【解決手段】  （１）光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用した光記録媒体であって、少なくとも、グルーブ溝形状を有する基板上に、熱拡散層、第１保護層、記録層、第２保護層、反射層とをこの順に備え、熱拡散層が第１保護層よりも高い熱伝導率を有し、かつ非晶質膜である相変化型光記録媒体。（２）光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用した光記録媒体であって、少なくとも、グルーブ溝形状を有する基板上に、反射層、第２保護層、記録層、第１保護層、熱拡散層をこの順に備え、熱拡散層が第１保護層よりも高い熱伝導率を有する相変化型光記録媒体。【選択図】        図７
2006099927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用した光記録媒体であって、少なくとも、グルーブ溝形状を有する基板上に、熱拡散層、第１保護層、記録層、第２保護層、反射層とをこの順に備え、熱拡散層が第１保護層よりも高い熱伝導率を有し、かつ非晶質膜であることを特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項２】
反射層がＡｇを主成分とし、その膜厚が１４０〜３００ｎｍ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】
光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用した光記録媒体であって、少なくとも、グルーブ溝形状を有する基板上に、反射層、第２保護層、記録層、第１保護層、熱拡散層をこの順に備え、熱拡散層が第１保護層よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項４】
反射層がＡｇを主成分とし、その膜厚が５０〜１４０ｎｍであ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】
熱拡散層がＩｎ、Ｚｎ及び酸素を主成分とする透明導電膜からなることを特徴とする請求項１〜４記載の相変化型光記録媒体。
【請求項６】
ＩｎとＺｎの原子比ｘ＝Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｉｎ）が、０．０５≦ｘ≦０．４０であることを特徴とする請求項５記載の相変化型光記録媒体。
【請求項７】
第１保護層がＺｎＳとＳｉＯ２を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の相変化型光記録媒体。
【請求項８】
記録層に下記の組成式で示される材料を用いることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の相変化型光記録媒体。
ＧｅαＸβ（ＳｂγＴｅ１−γ）１−α−β
（式中、ＸはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎ、Ｐ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙの中から選ばれる少なくとも１種類の元素、α、β、γは原子比、０．０１≦α≦０．１０、０．００１≦β≦０．１０、０．６５≦γ≦０．８５）
【請求項９】
記録マークを形成する領域がビーム走査方向に互いに等しい面積に分割され（以後、この時間的に識別された仮想領域をセルと記す）、且つ前記各セルに対して１つの記録マークが形成されていて、この記録マークが前記セルに対して占有する面積の割合を情報として、多値記録を行うことができる請求項１〜８の何れかに記載の相変化型光記録媒体。
【請求項１０】
波長４０５±１５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．６５±０．３の光学系を用いて記録再生を行う光記録媒体であって、厚さ０．６±０．０５ｍｍの基板の成膜面側にグルーブ溝が設けられ、該グルーブ溝が一定の周期及び位相変調されたウォブルを有し、該グルーブ溝形状が、トラックピッチ＝０．４３〜０．５０μｍ、溝幅＝０．２０〜０．３０μｍであることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の相変化型光記録媒体。
【請求項１１】
セル長が０．２０〜０．３０μｍであることを特徴とする請求項９又は１０記載の相変化型光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ピットの記録再生信号レベルが２値より多い相変化型光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在実用化されている光情報記録媒体として、結晶状態と非晶質（アモルファス）状態の可逆的相変化を利用した、いわゆる相変化型光記録媒体が知られている。
その記録材料としては、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３擬似二元系組成を有するＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５などの化合物組成に代表されるＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ三元合金材料、及びＳｂ７０Ｔｅ３０共晶組成近傍の合金を主成分とするＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅに代表されるＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料がある。前者のＧｅＳｂＴｅ系材料はＤＶＤ−ＲＡＭとして、後者のＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料は、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ及びＤＶＤ＋ＲＷとして広く実用化されている。これらの相変化型光記録媒体は、何れも螺旋状又は同心円状の溝を有するプラスチック基板上に、下部保護層、記録層、上部保護層、反射層などを積層した構造を有し、記録層の結晶とアモルファスにおける光学定数変化及び前記積層構造の多重干渉を利用して反射率を制御し、２値情報の記録・再生を行うものである。
【０００３】
一方、近年、デジタル化の進展やブロードバンドの普及に伴って扱う情報量が増大し、高密度かつ高速でデータを記録・再生できる新たな記録システムが求められている。このような背景から、記録再生波長の短波長化や開口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）の増大により、集光ビーム径を小さくして、記録マークのサイズを小さくし、高密度化及び高速化を狙った技術開発が盛んに行われている。例えば現行の記録型ＤＶＤは、記録再生波長λ＝６５０〜６６０ｎｍ、開口数ＮＡ＝０．６５、記録容量４．７ＧＢであるが、記録再生波長をλ＝４００〜４２０ｎｍに短波長化し、開口数ＮＡ＝０．８５とした記録容量２０ＧＢ以上の光記録システムが提案されている（特許文献１）。
このような高速大容量光記録システムには、現在急速に普及しているＤＶＤ−ＲＯＭや記録型ＤＶＤの記録再生、及びＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の記録再生ができること、即ち、下位互換が取れることが望まれている。しかしながら、前記システムは、高ＮＡ化のために同じピックアップを用いてＣＤやＤＶＤとの記録・再生互換を確保するのが難しくなる上、指紋などの汚れから記録媒体面を防ぐために専用カートリッジを必要とし、媒体の物理形状的にも互換が取り難くなってしまうという問題を抱えていた。
これに対し、開口数ＮＡを従来の記録型ＤＶＤシステムの０．６５程度に保ったままで高密度化及び高速化を実現する技術として多値記録方式が注目されている。本発明者らは、アモルファス記録マークの周辺結晶部に対する占有率の違いにより多値情報を記録し、記録容量２０ＧＢ以上を達成する方法について既に提案している（非特許文献１、特許文献２〜３）。この方法は、ワーキングディスタンスが従来のように広く取れるため、ＣＤ−ＲＷや記録型ＤＶＤと同様に専用ケースを必要としないベアディスクが使用できる。また、光学系のＮＡが従来のＤＶＤと同じなので、１つの光学系でＣＤ及びＤＶＤを含めた３世代の互換が取り易いというメリットもある。
【０００４】
このような多値記録システムでは、従来の２値記録よりも微小なマークをばらつきなく形成する必要がある。何故ならば、面積変調による多値記録方式の場合、マーク形状のばらつきがそのまま反射率差として多値レベルのばらつきとなり、そのばらつきが大きいほど信頼性の高い復調が困難になるためである。高密度のアモルファスマークを制御良く形成するためには、記録層を溶融・冷却してアモルファスマークを形成する際の冷却速度を高め、結晶とアモルファスの境界の乱れを小さくすることが重要である。そのためには、記録層の溶融温度を高めつつ、急冷構造を実現することが望ましい。図５に相変化型記録媒体の従来例を示す。従来例では、基板上に、下部保護層、相変化記録層、上部保護層、金属反射層、有機保護層が順次形成され、更に接着層を介してカバー基板が形成されている。急冷構造を実現するには、反射層への熱伝導性を高めるために、記録層と反射層の間に存在する上部保護層の膜厚を薄くすることが好ましい。しかしながら、上部保護層を薄くしすぎると記録層の溶融温度が低くなってしまい、変調度やコントラストの小さい媒体になってしまう問題があった。即ち、記録層の溶融温度を下げずに急冷構造を実現するには、上部保護層の薄膜化だけでは限界があり、良好な多値記録特性を得るためには更なる層構成の工夫が必要であった。
【０００５】
また、面積変調による多値記録方式では、結晶とアモルファスの反射率差（コントラスト或いは多値記録方式におけるダイナミックレンジ）の中に、多段階に反射率を割り付け多値レベルとするので、前記反射率差が大きいほど信頼性の高いシステムが可能になる。この点に関して、記録再生波長を、記録型ＤＶＤで用いられる６５０ｎｍから４０５ｎｍに短波長化したとき、前記コントラストが更に小さくなってしまうという問題があった。例えば代表的なＳｂＴｅ共晶系記録材料の場合、図６のように、４００ｎｍ付近の波長域で、光学定数、特に吸収係数ｋの差が、これまでの赤色波長に比べて著しく小さくなり、結晶状態とアモルファス状態の反射率差を得難くなる。これに加えて、受光素子の量子効率が減少するため、４０５ｎｍでのダイナミックレンジは赤色記録再生系のそれに比べて約半減してしまう。このため、多値記録において許容される反射率変動のマージンはより厳しくなり、アモルファスマークを制御良く形成するための媒体構造が求められている。
【０００６】
多値記録媒体に関する従来例としては特許文献４があるが、記録再生波長を４０５ｎｍ付近に短波長化した際に生じる前述の問題については全く認識されておらず、従って、これを解決するための技術的な開示や示唆は一切ない。
その他の従来例としては、基板と記録層の間の保護層に、Ｉｎ−Ｓｎ−ＯやＺｎ−Ａｌ−Ｏからなる透明導電膜を用いた特許文献５〜６がある。しかし、特許文献５は基本的に透明導電膜を単層で保護層として用いるものであり本発明とは構成が異なる。ＤＣスパッタリングによってターゲット上のパーティクルを減らし、保護膜の膜質が改善できることが示されているが、保護膜が開示された透明導電膜単体の場合、記録ビームによって記録層が十分な温度に加熱されないために、トラック幅方向にアモルファスマークが細ってしまい、多値記録に必要なコントラスト（ダイナミックレンジ）が得られない。また、特許文献６は、記録層の急冷構造実現のために、基板側保護層全体又はその一部を前記透明導電膜で構成し、その抵抗値を３×１０Ｅ−３Ω・ｃｍとしているが、多値記録媒体に必要な透明導電膜の結晶形態についての開示や、具体的なＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質膜についての開示はない。従って、これら従来例から、青色波長多値記録の際の前記課題を解決するために、本発明の具体的実施形態であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質膜を熱拡散層として用いることを想起することは当業者といえども困難である。
【０００７】
基板と記録層の間の保護層を多層化し、その熱的関係を開示した従来例としては特許文献７〜１０がある。何れも基板と記録層の間の保護層を２層化ないしは３層化し、記録層に接する保護層の熱伝導性を低くし、該保護層と接して基板側に配した保護層の熱伝導性を高くした媒体構造について開示している。しかしながら、良好な多値記録特性実現のために必要な熱拡散層の結晶形態についての開示や、具体的なＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質膜についての開示はない。従って、これら従来例から、青色波長多値記録の際の前記課題を解決するために、本発明の具体的実施形態であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質膜を熱拡散層として用いることを想起することは当業者といえども困難である。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３２６４３５号公報
【特許文献２】特開２００３−２１８７００号公報
【特許文献３】特開２００４−１５２４１６号公報
【特許文献４】特開２００１−８４５９１号公報
【特許文献５】特開平１１−３２２４１３号公報
【特許文献６】特開平１１−１８５２９５号公報
【特許文献７】特開平５−２４２４２５号公報
【特許文献８】特開平５−１４４０８２号公報
【特許文献９】特開平６−１５５９２１号公報
【特許文献１０】特開２０００−３２２７７０号公報
【非特許文献１】Ｄａｔａ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｅｍｏｒｙ  ２００１，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ  ２００１，Ｐｄ−２７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、記録再生波長を４０５ｎｍ近傍の青色波長域まで短波長化した際に生じる前述の問題点を解決した、良好な記録特性を有し、記録ピットの記録再生信号レベルが２値より多い相変化型光記録媒体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、次の１）〜１１）の発明（以下、本発明１〜１１という）によって解決される。
１）  光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用した光記録媒体であって、少なくとも、グルーブ溝形状を有する基板上に、熱拡散層、第１保護層、記録層、第２保護層、反射層とをこの順に備え、熱拡散層が第１保護層よりも高い熱伝導率を有し、かつ非晶質膜であることを特徴とする相変化型光記録媒体。
２）  反射層がＡｇを主成分とし、その膜厚が１４０〜３００ｎｍ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）  光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用した光記録媒体であって、少なくとも、グルーブ溝形状を有する基板上に、反射層、第２保護層、記録層、第１保護層、熱拡散層をこの順に備え、熱拡散層が第１保護層よりも高い熱伝導率を有することを特徴とする相変化型光記録媒体。
４）  反射層がＡｇを主成分とし、その膜厚が５０〜１４０ｎｍであることを特徴とする３）記載の相変化型光記録媒体。
５）  熱拡散層がＩｎ、Ｚｎ及び酸素を主成分とする透明導電膜からなることを特徴とする１）〜４）記載の相変化型光記録媒体。
６）  ＩｎとＺｎの原子比ｘ＝Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｉｎ）が、０．０５≦ｘ≦０．４０であることを特徴とする５）記載の相変化型光記録媒体。
７）  第１保護層がＺｎＳとＳｉＯ２を主成分とする材料からなることを特徴とする１）〜６）の何れかに記載の相変化型光記録媒体。
８）  記録層に下記の組成式で示される材料を用いることを特徴とする１）〜７）の何れかに記載の相変化型光記録媒体。
ＧｅαＸβ（ＳｂγＴｅ１−γ）１−α−β
（式中、ＸはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎ、Ｐ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙの中から選ばれる少なくとも１種類の元素、α、β、γは原子比、０．０１≦α≦０．１０、０．００１≦β≦０．１０、０．６５≦γ≦０．８５）
９）  記録マークを形成する領域がビーム走査方向に互いに等しい面積に分割され（以後、この時間的に識別された仮想領域をセルと記す）、且つ前記各セルに対して１つの記録マークが形成されていて、この記録マークが前記セルに対して占有する面積の割合を情報として、多値記録を行うことができる１）〜８）の何れかに記載の相変化型光記録媒体。
１０）  波長４０５±１５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．６５±０．３の光学系を用いて記録再生を行う光記録媒体であって、厚さ０．６±０．０５ｍｍの基板の成膜面側にグルーブ溝が設けられ、該グルーブ溝が一定の周期及び位相変調されたウォブルを有し、該グルーブ溝形状が、トラックピッチ＝０．４３〜０．５０μｍ、溝幅＝０．２０〜０．３０μｍであることを特徴とする１）〜９）の何れかに記載の相変化型光記録媒体。
１１）  セル長が０．２０〜０．３０μｍであることを特徴とする９）又は１０）記載の相変化型光記録媒体。
【００１１】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
まず、本発明の光記録媒体に多値記録を行う手段について説明する。
図１に、マーク占有率とＲｆ信号の概念図を示す。記録マークは各セルの略中心に位置している。記録マークが書換え可能な相変化材料の相状態或いは基板の凹凸形状として記録された位相ピットでも同じ関係となる。記録マークが基板の凹凸形状として記録された位相ピットの場合は、Ｒｆ信号の信号利得が最大となるように位相ピットの光学的溝深さをλ／４（λは記録再生レーザの波長）とする必要がある。Ｒｆ信号値は、記録再生用の集光ビームがセルの中心に位置する場合の値で与えられ、１つのセルに占める記録マークの占有率の大小によって変化する。一般的にＲｆ信号値は、記録マークが存在しないときに最大となり、記録マークの占有率が最も高いときに最小となる。
このような面積変調方式により、例えば、記録マークパタン数（多値レベル数）＝６で多値記録を行うと、各記録マークパタンからのＲｆ信号値は図２のような分布を示す。Ｒｆ信号値は、その最大値と最小値の幅（ダイナミックレンジ、ＤＲ）を１として正規化された数値で表記されている。記録再生は、λ＝６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６５（集光ビーム径＝約０．８μｍ）の光学系を用いて行い、セルの円周方向長さ（以下、セル長と記す）を約０．６μｍとした。このような多値記録マークは、図３のような記録ストラテジで、記録パワー（Ｐｗ）、消去パワー（Ｐｅ）、ボトムパワー（Ｐｂ）のパワー及びその開始時間をパラメータとしてレーザ変調することにより形成できる。
【００１２】
上記のような多値記録方式においては、記録線密度を上げていく（＝トラック方向のセル長を短くしていく）と、次第に集光ビーム径に対してセル長の方が短くなり、対象となるセルを再生するとき、集光ビームが前後のセルにはみ出すようになる。そのため対象となるセルのマーク占有率が同じでも、前後のセルのマーク占有率の組合せにより、対象となるセルから再生されるＲｆ信号値が影響を受ける。即ち、前後のマークとの符号間干渉が起こるようになる。この影響で、図２に示すように、各パタンにおけるＲｆ信号値は偏差を持った分布になる。即ち、対象となるセルがどの記録マークのパタンであるかを誤り無く判定するためには、各記録マークから再生されるＲｆ信号値の間隔が、前記偏差以上に離れている必要がある。図２の場合、各パターン番号の記録マークのＲｆ信号値の間隔と偏差はほぼ同等であり、記録マークパタンの判定ができる限界になっている。
【００１３】
この限界を打破する技術として、連続する３つのデータセルを用いた多値判定技術ＤＤＰＲ（非特許文献１参照）が提案されている。この技術は、連続する３つのデータセルの組み合わせパタン（８値記録時、８３＝５１２通り）からなる多値信号分布を学習し、そのパターンテーブルを作成するステップと、未知データの再生信号結果から３連続マークパタンを予測した後、前記パタンテーブルを参照して再生対象となる未知信号を多値判定するステップとからなる。これにより、再生時に符号間干渉が生じるような従来のセル密度或いはＳＤＲ値においても、多値信号判定のエラー率を低くすることが可能になった。ここでＳＤＲ値とは、多値階調数をｎとした時の各多値信号の標準偏差σｉの平均値と、多値Ｒｆ信号のダイナミックレンジＤＲとの比＝Σσｉ／（ｎ×ＤＲ）で表され、２値記録におけるジッターに相当する信号品質である。一般に、多値階調数ｎを一定とすると、多値信号の標準偏差σｉが小さいほど、且つダイナミックレンジＤＲが大きいほどＳＤＲ値は小さくなり、多値信号の分別性が良くなってエラー率は低くなる。逆に、多値階調数ｎを大きくすると、ＳＤＲ値は大きくなりエラー率は高くなる。
このような多値判定技術を用いると、例えば多値階調数を８に増やして、各Ｒｆ信号値の分布が重なり合ってしまう図４のような場合でも、エラーレート１０Ｅ−５台で８値の多値判定が可能となる。
【００１４】
次に、本発明１〜１１の構成について説明する。なお、本発明の光記録媒体は多値記録を主目的としているが、当然ながら通常の２値記録を行うこともできる。
本発明１では基板側から光を入射するが、第１保護層と基板の間に、第１保護層よりも熱伝導率の高い熱拡散層を有するため、記録層の溶融温度を高く保ったまま、記録による熱が反射層と熱拡散層内に放熱され、急冷構造を実現することができる。熱拡散層の熱伝導率は第１保護層の２倍以上とすることが好ましく、より好ましくは５〜１０倍とする。例えば保護層材料として汎用されているＺｎＳＳｉＯ２を用いた場合、熱拡散層の熱伝導率は１〜１０Ｗ／ｍＫ程度とすることが好ましい。
また、熱拡散層が非晶質膜であるため以下のような作用がある。即ち、従来から一般的な保護層材料として用いられてきたＺｎＳ・ＳｉＯ２混合膜やＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｎＯ等の誘電体膜では、熱伝導は格子振動の伝播によるものが主であり、概して熱伝導率が低く、熱拡散層として機能する膜はＡｌＮやＢｅＯ、ＳｉＣ等に限られていた。但し、これらの膜は何れも結晶性を有するため、一般的な製造方法であるスパッタ成膜では応力が高く、成膜直後又は繰り返し記録の際に膜割れが発生し易く、良好かつ安定した熱伝導特性を得るには問題があった。前記特許文献６に開示されたＩｎ−Ｓｎ−Ｏ透明導電膜も熱拡散層として機能しうるが、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ膜は結晶性の膜であり、上記結晶性熱拡散層と同様の問題を有していた。これに加えて、結晶性の熱拡散層では、結晶粒に伴う膜表面の凹凸を有するため、多値記録マークエッジの揺らぎの原因となり、信号ノイズを増加させてＳＤＲやエラーレートを増大させるため、良好な多値記録特性が得られない。
【００１５】
また、本発明１の反射層としては、熱伝導率の高いＡｇを主成分（通常９８原子％以上）とする材料が最適である。Ａｇに添加する元素としては、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｂｉ、その他遷移金属元素、希土類元素等が適している。これらの不純物添加により、Ａｇ膜の高温環境下で凝集や結晶粒成長を抑制できる。但し、その総含有量は、Ａｇの良好な熱伝導率を損ねることのないように、通常２原子％以下、望ましくは１原子％以下、更に望ましくは０．５原子％以下である。
膜厚は１４０〜３００ｎｍが好ましく、より好ましくは、２００〜２６０ｎｍである。これにより、反射層の熱伝導率が十分に高く、大きい冷却能を有するため、反射層への効果的な放熱により良好な急冷構造が実現でき、信号の変調度、多値信号におけるダイナミックレンジが大きく取れ、ＳＤＲを低くすることが可能である。
【００１６】
本発明３では熱拡散層から反射層までの積層順を本発明１と逆順にする。光は熱拡散層側から入射させることになる。この構成では、グルーブ溝形状を有する基板上に、放熱性の高い反射層が形成されているため、特に繰り返し記録において基板の熱ダメージが発生せず、ＳＤＲ増大のない良好な繰り返し特性が得られる。更に、第１保護層の上に、該保護層よりも熱伝導率の高い熱拡散層を有するため（熱拡散層の熱伝導率を第１保護層よりも高くする程度は本発明１の場合と同様である）、記録層の溶融温度を高く保ったまま、記録による熱が反射層と熱拡散層内に放熱され、急冷構造を実現することができる。また、この構成の場合には、結晶性の熱拡散層を用いることができるが、これは熱拡散層の平面性が記録層の平面性に影響せず、結晶とアモルファスの境界を乱れさせることがないため、初期のＳＤＲが十分に低くなることによると考えられる。しかし、熱拡散層を非晶質膜とすることにより、成膜応力や繰り返し記録による膜割れが発生せず、良好かつ安定した熱伝導特性が得られるため、非晶質膜の方が好ましい。
また、本発明３の場合も本発明１と同様に、反射層にはＡｇを主成分とする材料が最適である。膜厚は５０〜１４０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは８０〜１２０ｎｍである。１４０ｎｍ以下であれば、膜表面の平面性が良好なため信号ノイズが増加せず、良好な初期ＳＤＲが得られる。しかし、５０ｎｍ未満になると、反射層の冷却能が低下するため、十分なサイズのマークを形成する上で必要な急冷構造が得られなくなる。膜厚が上記範囲にあれば、熱拡散層との組み合わせにより良好な急冷構造が実現でき、信号の変調度、多値信号におけるダイナミックレンジが大きく取れ、ＳＤＲを低くすることが可能である。
【００１７】
熱拡散層は、Ｉｎ、Ｚｎ及び酸素を主成分とする透明導電膜からなることが好ましい。ここで主成分とは、これらの元素が膜全体の９５原子％以上、望ましくは９８原子％以上を占めることを意味する。Ｉｎ２Ｏ３にＺｎをドーピングしたＩｎ−Ｚｎ−Ｏ透明導電膜は、スパッタ成膜時の広い圧力範囲で非晶質膜が得られる。このため膜表面が極めて平坦であり、良好な多値記録特性が得られる。また、膜の応力が低く、結晶膜のような繰り返し記録による割れが起こらないので、繰り返し記録の熱負荷に対しても安定して熱拡散層として機能する。
熱拡散層のＩｎとＺｎの原子比ｘ＝Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｉｎ）は、０．０５≦ｘ≦０．４０であることが好ましい。より好ましくは０．０５≦ｘ≦０．２０である。Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ透明導電膜は上記組成範囲で１Ｅ−４Ω・ｃｍ台の低抵抗値を示し、格子振動に加えて、伝導電子も熱伝導に寄与するため十分な熱伝導性を有し熱拡散層として良好に機能する。ｘ＜０．０５の範囲では、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ膜が結晶化し易く熱拡散層として好ましくない。また、０．４０＜ｘの範囲では、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ膜の熱伝導性が悪化し熱拡散層として好ましくない。
熱拡散層材料としては、Ｉｎ、Ｓｎ及び酸素を主成分とする透明導電材料またはＡｌ、Ｚｎ及び酸素を主成分とする透明導電材料を使用することもできる。但し、膜の非晶質構造と低い抵抗値を得るための成膜条件の範囲は、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ膜の場合に比べて一般に狭くなる。
【００１８】
熱拡散層には、更なる特性、信頼性の向上などを目的として、他の元素や化合物を添加することができる。例えば、ドーパントとして機能するハロゲン元素や酸化物等を添加する事ができる。熱拡散層の好ましい熱伝導率は膜状態で１〜１０Ｗ／ｍＫである。例えば、ｘ＝０．１０のＩｎ−Ｚｎ−Ｏ膜で４〜５Ｗ／ｍＫであり、ＡｌＮ膜と同等、ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜よりも１桁大きい程度である。これらの熱伝導率は、レーザフラッシュ法やレーザ加熱ＡＮＧＳＴＲＯＭ法（ＵＬＶＡＣ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＪＯＵＲＮＡＬ、Ｎｏ．５１、Ｐ．２４−２９、１９９９）により相対評価が可能である。また、熱拡散層は、４００ｎｍの記録再生波長に対して、消衰係数が０．１以下であることが望ましい。熱拡散層の消衰係数が０．１より大きいと、膜の吸収によってダイナミックレンジの低下が起こりＳＤＲが増大してしまうので好ましくない。
熱拡散層の好ましい膜厚は５〜３０ｎｍである。５ｎｍよりも薄いと、十分な放熱効果が得られなくなり好ましくない。また、３０ｎｍよりも厚くなると、第２保護層膜厚を薄くし過ぎた場合と同様に、変調度やダイナミックレンジが小さくなり、感度が低く、パワーマージンのない非実用的な媒体になってしまう。
【００１９】
第１保護層には、金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物等の透明性が高い高融点材料を用いることができる。具体的には、ＳｉＯｘ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化物；Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物；ＺｎＳ、ＴａＳ４等の硫化物；ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物が挙げられ、単体で又は混合物として用いることができる。保護層に最適な材料は、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。中でも、ＺｎＳとＳｉＯ２を主成分とする材料が望ましい。ここで、主成分とは、材料全体の９５モル％以上を占めることを意味する。この材料は、化学的安定性や機械的強度に優れている点や、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ程度と低いため、記録層の溶融ピーク温度を高く保ち、変調度の高いアモルファスマークを形成するのに有利である点などから、記録層に接する誘電体膜として最も適しており、安定して良好な記録特性を有する媒体が得られる。特にＺｎＳを６０〜９０モル％含むＳｉＯ２との混合物は、繰り返し記録、高温環境下での膜自身の結晶化や化学変化、膜変形がないため望ましい。
第一保護層の膜厚は、熱伝導層及び基板側保護層又はカバー側保護層の膜厚と記録再生波長を加味して決められる。第一保護層、基板側保護層及びカバー側保護層がＺｎＳとＳｉＯ２を主成分とする材料で、熱伝導層がＩｎ、Ｚｎ及び酸素を主成分とする材料の場合、これらの膜の波長４０５ｎｍにおける屈折率は何れも２．０〜２．３なので、第一保護層、熱伝導層及び基板側保護層又はカバー側保護層の合計膜厚は３０〜６０ｎｍ又は１３０〜１６０ｎｍである。このうち、第一保護層の膜厚は、記録層の溶融温度を下げずに急冷構造が得られるよう５〜２５ｎｍとすることが望ましい。
【００２０】
記録層には下記の組成式で示される材料を用いることが望ましい。
ＧｅαＸβ（ＳｂγＴｅ１−γ）１−α−β
（式中、ＸはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎ、Ｐ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙの中から選ばれる少なくとも１種類の元素、α、β、γは原子比、０．０１≦α≦０．１０、０．００１≦β≦０．１０、０．６５≦γ≦０．８５）
Ｓｂ７０Ｔｅ３０共晶組成近傍のＳｂ及びＴｅを主成分とする記録材料は、繰り返し記録特性に優れており、ＳｂとＴｅの原子数比を変えることにより結晶化速度を調整することが可能である。一般に、Ｓｂの比率を高くすると結晶化速度を速くすることができるが、Ｓｂが８５原子％を越えると、結晶化速度が急激に上昇して非晶質マークの形成が困難になり、アモルファスマークの保存安定性も著しく劣化してしまう。逆に、Ｓｂが６５原子％よりも少ないと、繰り返し記録によるジッターの上昇が大きくなり、かつ記録線速が１〜２ｍ／ｓ程度に遅くなって実用的でなくなる。従って、γは、０．６５〜０．８５とするのが好ましい。
【００２１】
また、記録層には、保存安定性改善のためＧｅを含むことが望ましい。Ｓｂ−Ｔｅの二元系だけでは、例えば、７０〜８０℃程度の高温環境下に置かれた場合、数１０時間で非晶質マークが消失（結晶化）してしまう。非晶質マークの安定性を確保するために好適なＧｅの含有量は、１〜１０原子％（α＝０．０１〜０．１０）、好ましくは３〜８原子％、更に好ましくは５〜８原子％である。Ｇｅ量が１０原子％を超えると、繰り返し記録において相分離が起こり易くなる。またＧｅは結晶化速度を遅くするので、結晶化速度調整のためにＧｅの添加に伴いＳｂ比を高くする必要があるが、Ｓｂ比が高くなると記録感度が低下し好ましくないため、前述のようにＧｅ量は５〜８原子％が最適である。
また、記録層には、記録速度や感度、繰り返し特性、保存安定性等の調整のため、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎ、Ｐ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙ等から選ばれる少なくとも１種類の元素を添加してもよい。これらの添加元素の総量は０．１〜１０原子％、好ましくは０．１〜５原子％である。Ｓｂ及びＴｅを主成分とする共晶系記録材料において、添加元素の総量が１０原子％を大きく越えると、初期特性ならびに繰り返し記録特性が悪化するため、Ｇｅと上記添加元素の総量は、１５原子％以下、好ましくは１０原子％以下である。
相変化記録層の望ましい膜厚は５〜２０ｎｍである。５ｎｍ未満では反射率が低くなり過ぎ、また膜成長初期の不均一な組成、疎な膜の影響が現れ易いので好ましくない。一方、２０ｎｍよりも厚いと熱容量が大きくなり記録感度が悪くなるし、結晶成長が３次元的になるため、非晶質マークのエッジが乱れ、ジッタが高くなる傾向にある。
【００２２】
本発明では、成膜面側にトラックピッチ＝０．４３〜０．５０μｍ、溝幅＝０．２０〜０．３０μｍのグルーブ溝を有する厚さ０．６ｍｍの基板を用いることが良好な多値記録特性を得る上で好ましい。ここで、グルーブの溝幅とは、溝底面の最も深い部分の寸法をいう。また、基板厚さは、望ましくは０．６±０．０５ｍｍ、より望ましくは０．６±０．０２ｍｍ、最も望ましくは０．６±０．０１ｍｍである。この範囲ならば、記録型ＤＶＤと同じＮＡ＝０．６５±０．３のピックアップを用い、波長４０５±１５ｎｍのレーザを用いて、良好な多値記録・再生が可能となり、一つの光学系でＤＶＤとの互換が取り易くなる。
上記本発明の光記録媒体に対し、波長４０５ｎｍのレーザとＮＡ＝０．６５の光学系を用いた場合、トラックピッチがレーザビームの収束直径に相当する０．５０μｍ以下とすることが望ましい。これよりもトラックピッチが広いと、例えば、デジタルハイビジョン放送の２時間録画に必要な２０ＧＢ以上の記憶容量を得るために、多値記録のセル密度を上げなくてはならず、符号間干渉が大きくなって良好な再生信号品質が得られなくなってしまう。望ましいセル長は０．２０〜０．３０μｍである。セル長が０．２０μｍ未満の場合、前後マークの符号間干渉が大きくなり好ましくない。トラックピッチが０．４３μｍ未満になると、隣接トラック間でのクロスイレースやクロストークが顕著になり、同様に信号品質を落としてしまう。また、トラッキングにプッシュプル法を用いる場合、グルーブ記録に適した溝深さ１８〜３０ｎｍにおいて、プッシュプル信号の信号振幅が小さくなるため、安定したトラッキングサーボが困難になる。このような理由から、トラックピッチは０．４３〜０．５０μｍであることが望ましい。
【００２３】
グルーブの溝幅は０．２０〜０．３０μｍであることが望ましい。前記トラックピッチの範囲で０．３０μｍよりも溝幅が広くなると、溝形状のランド部分が狭くなり過ぎ、プッシュプル信号振幅が小さくなってしまうと共に、十分な振幅のウォブル信号を得るのが困難になってしまう。また、狭いランド部の形状を均一に形成するために、基板成形やスタンパの原盤作製が非常に困難になる。逆に、溝幅を０．２０μｍ未満にすると、記録マークがランド部にはみ出し易くなるので、クロスイレースにより信号品質が劣化してしまう。また、グルーブ溝深さ１８〜３０ｎｍにおいて、反射率及びダイナミックレンジは溝幅が広いほど高くなるため、ＳＤＲを十分に低くするためには、溝幅は０．２５〜０．３０μｍであることがより望ましい。
【００２４】
本発明の相変化型光記録媒体の一例を図７及び図８に示す。
図７は、透明基板上に、基板側保護層、非晶質熱拡散層、第１保護層、相変化記録層、第２保護層、反射層を順に積層し、有機保護層を形成した後に、接着層を介して同じ厚さのカバー基板を貼り合わせた例である。記録再生用のレーザビームは、図の下側から入射する構造をとる。
図８は、透明基板上に、反射層、第２保護層、相変化記録層、第１保護層、熱拡散層、カバー側保護層を順に積層し、接着層を介して同じ厚さのカバー基板を貼り合わせた例である。記録再生用のレーザビームは、図の上側から入射する構造をとる。
基板の材料には、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィンなどの透明樹脂を用いることができる。中でもポリカーボネート樹脂は、ＣＤやＤＶＤにおいて実績があり安価な上に、波長４００ｎｍ付近でも高い透過率を示すため最も好ましい。基板にはグルーブ溝が形成されており、その深さは１８〜３０ｎｍ程度である。
【００２５】
第２保護層には、第１保護層と同様の材料を用いることができる。
膜厚は、８〜２０ｎｍであることが望ましい。８ｎｍより薄いと、機械的強度が低下し、繰り返し記録特性上好ましくない。また、レーザーエネルギーの大部分が反射層に伝熱してしまい、溶融領域が小さくなるに伴ってマーク幅が小さくなり、変調度やダイナミックレンジが取れなくなってしまうし、感度が低くパワーマージンのない非実用的な媒体になってしまう。逆に２０ｎｍより厚いと、放熱効果が薄れ急冷構造が得られなくなって、同様に変調度やダイナミックレンジが取れなくなってしまう。また、隣接トラック間のクロスイレースや前後マーク間の熱干渉が増大してしまう。特に、膜厚が３０ｎｍ程度以上に厚くなると、アモルファスマークの形成すら困難になってしまう。このため、結晶化速度の遅い記録材料しか使えなくなり、記録線速が上げられなくなる。
媒体の感度調整のため、熱拡散層に接し、第１保護層と反対側に基板側保護層あるいはカバー側保護層を設けても良い。基板側保護層及びカバー側保護層には、第１保護層あるいは第２保護層と同様の材料を用いることができる。媒体の感度調整のためには、熱拡散層よりも熱伝導率の低い材料であることが好ましい。中でも、ＺｎＳを６０〜９０モル％含むＳｉＯ２との混合膜が好ましい。
【００２６】
反射層がＡｇを主成分とし、かつ第２保護層が硫黄を含む材料の場合、両者の境界にＡｇの硫化を防ぐためのバリア層を設けても良い。この場合、第２保護層の一部を硫黄を含まない誘電体材料で置換する。バリア層としては、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化物；Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物；ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物；及びこれらの混合物が用いられる。中でも、ＴｉＣとＴｉＯ２を主成分とした混合膜、Ｎｂ２Ｏ５とＳｉＯ２を主成分とした混合膜が適している。バリア層の膜厚は、２〜５ｎｍ程度が好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、面積変調方式による多値記録において、記録再生波長が４０５ｎｍ付近の青色レーザの場合でも、実用に適した低いＳＤＲと良好な繰り返し記録特性を両立できる相変化型光記録媒体を提供できる。
【実施例】
【００２８】
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。以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２９】
実施例１〜７、比較例１〜７
溝深さ２０ｎｍ、溝幅０．２８μｍ、トラックピッチ０．４６μｍ、周期９００ｋＨｚ・振幅１５ｎｍのウォブルが入ったグルーブ溝を有する厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのポリカーボネート基板（製品名ＳＴ３０００、帝人バイエルポリテック社製）を用意し、その上に、表１に示す材料組成及び膜厚からなる、図７における基板側保護層から金属反射層までの各層をスパッタリング法により積層した。なお、表１には示していないが、硫化バリア層として、Ｎｂ２Ｏ５−２０モル％ＳｉＯ２膜を膜厚３ｎｍで形成した。表中の熱拡散層材料及び第１保護層材料の熱伝導率（レーザ加熱ＡＮＧＳＴＲＯＭ法による測定値）は、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３・ＺｎＯ）＝４．７Ｗ／ｍＫ（ＺｎＯの割合が２．５ｗｔ％又は３０ｗｔ％のときはやや低くなる）、ＡｌＮ＝５．６Ｗ／ｍＫ、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３・ＳｎＯ）＝４．５Ｗ／ｍＫ、Ａｌ２Ｏ３＝２．８Ｗ／ｍＫ、ＳｉＣ＝９．６Ｗ／ｍＫであり、ＺｎＳＳｉＯ２（７０：３０及び８０：２０）は測定限界の０．５Ｗ／ｍＫ以下であった。
次いで、紫外線硬化樹脂（大日本インキ製ＳＤ３１８）を、スピンコート法により厚さ７μｍ塗布して有機保護層とした後、紫外線硬化型樹脂（日本化薬ＤＶＤ００３）を用いて厚さ０．６ｍｍのカバー基板を貼り合わせ、図７に示す層構造の厚さ１．２ｍｍの実施例１〜７及び比較例１〜５の各光記録媒体を得た。
続いて、各記録媒体の記録層を初期化（結晶化）した。初期化は、波長７８０ｎｍ、ビーム径２００μｍ×１μｍ（半径方向×トラック方向）の大口径ＬＤを用いた初期化装置を用いて、記録媒体を線速３．０ｍ／ｓで回転させながら、送りピッチ３６μｍ／回転で、大口径ＬＤを半径方向に送りながら行った。
【００３０】
次に、波長４０５ｎｍのＬＤ（レーザダイオード）、ＮＡ０．６５の対物レンズからなるピックアップヘッドが搭載された記録再生装置を用い、各記録媒体の多値記録特性を評価した。多値記録方法としては、記録線速６．０ｍ／ｓ、基本セル長を０．２４μｍ（記録周波数２５ＭＨｚ）とし、この中に８値の多値記録を行なった。即ち、反射率の最も高い未記録部をＭ０とし、マークをＭ１〜Ｍ７の７段階に変化させて８値とした。記録マークは、図９に示す発光波形を発生させて記録した。即ち、記録パワー（Ｐｗ）を最大１２ｍＷ、消去パワー（Ｐｅ）を記録パワーの６２％、ボトムパワー（Ｐｂ）を０．１ｍＷとした。また、記録パワー照射時間Ｔｍｐを一定とし、セル中心に対称にマークを記録するため、記録パワーを照射するための開始時間を基準クロックからＴｍｓシフトさせた。マークの長さはボトムパワー（Ｐｂ）の照射時間Ｔｃｌで調整した。小さいマークほど、Ｔｍｓを長くしＴｃｌを短くした。記録は、Ｔｍｐを３．７５ｎｓに固定し、Ｔｍｓ＝６．０〜１７．５ｎｓ、Ｔｃｌ＝３．５〜２２．５ｎｓで調整して行った。代表的な発光波形を表３に示す。再生パワーは全て０．５ｍＷで行った。
次に、Ｍ０からＭ７信号のランダム記録を行い、各レベルの反射信号の変動の揺らぎ、即ち前述のＳＤＲを測定した。ＳＤＲの測定は、まずサンプリング周波数１ＧＨｚで８０ｓｅｃｔｏｒ（１ｓｅｃｔｏｒ当り１２２１個のセル数）のデータを取り込んだ。ランダムデータ記録時、１ｓｅｃｔｏｒの先頭にＭ０、Ｍ７各５ｂｉｔの連続データからなる同期信号を記録した。再生した信号は、図１０のような流れにより、フィルターを通して、トラック１周に存在する数ｋＨｚレベル以下の大きな反射信号の変動を除去した後に、同期信号を用いてＡＧＣ処理を行なった。このＡＧＣ処理とはＭ０、Ｍ７連続信号の振幅を基準に、その後に記録されているランダム信号の振幅変動差をなくし、一定レベルの振幅を持った信号に加工することである。更にその後、波形等価回路（ＥＱ）を通して、特にＭ１、Ｍ２マークのように振幅の小さな信号を増幅させる。この信号を取りこんで各レベルの反射電位の標準偏差を求め、ＳＤＲ値を求めた。
このようにして求めたＳＤＲについて、実用システムとして十分なマージンがとれるＳＤＲ≦２．８％の場合を○、駆動装置側とのマージン再配分により、実用システムとして許容できる２．８＜ＳＤＲ≦３．０％の場合を△、３．０％＜ＳＤＲで実用媒体として不可能な場合を×として評価した。繰り返し記録特性については、１０００回記録後のＳＤＲについて同様の評価基準で○、△及び×を評価した。
【００３１】
表１の結果から、実施例１〜７の媒体は、何れも熱拡散層がＩｎ−Ｚｎ−Ｏ透明導電膜であり、良好なＳＤＲが得られていることが分る。実施例１〜３は、基板側保護層の膜厚が１５〜２０ｎｍと薄いため、繰り返し１０００回後のＳＤＲがやや上昇してしまったが、実用システムとしては許容できる範囲であった。これに対し、実施例４〜６は、基板側保護層の膜厚が１０５〜１１０ｎｍと厚いため、繰り返し記録特性も全く問題がなかった。実施例７は、実施例５に比較して反射層膜厚がやや薄いため、初期及び繰り返し１０００回後のＳＤＲがやや高いが、実用システムとしては許容できる範囲であった。
一方、熱拡散層が結晶膜の比較例１〜４では、初期及び繰り返し１０００回後のＳＤＲを両方とも満足する媒体は得られなかった。比較例１〜３において、初期のＳＤＲが十分に低くならないのは、熱拡散層が結晶性を示すため、平面性が損なわれて、多値マークに乱れが生じたためと考えられる。また、１０００回記録後に、何れもＳＤＲが著しく悪化するのは、膜に発生したマイクロクラックによる熱伝導性の低下が原因と考えられる。比較例４のＳｉＣ膜の初期ＳＤＲが高いのは、青波長での吸収が高いために、ダイナミックレンジが小さくなってしまったためである。また、熱拡散層を有しない図５の従来構造である比較例５は、初期特性において、既にＳＤＲが３．０％を越えていた。また、比較例６及び７は、実施例６と比較して、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ膜の組成が好ましい範囲にないため、良好な記録特性が得られない。即ち、比較例６では、原子数比ｘ＝Ｚｎ／（Ｚｎ＋Ｉｎ）の範囲がｘ＜０．０５なので、熱伝導層が結晶化してしまい、比較例２及び３と同様の結果であった。比較例７では、ｘ＞０．４０なので、熱伝導層の比抵抗が高く、従って熱伝導層として十分に機能しないため、比較例５と同様の結果であった。
【００３２】
実施例８〜１３
実施例１〜７と同じ基板を用い、表２に示す材料組成及び膜厚からなる図８における金属反射層から熱拡散層までの各層をスパッタリング法により積層した。なお、表２には示していないが、硫化バリア層としてＮｂ２Ｏ５−２０モル％ＳｉＯ２膜を膜厚３ｎｍで形成した点も同様である。
次いで、紫外線硬化型樹脂（日本化薬ＤＶＤ００３）を用いて厚さ０．６ｍｍのカバー基板を貼り合わせ、図８に示す層構造の厚さ１．２ｍｍの実施例８〜１３の各光記録媒体を得た。これらの記録媒体は、基板に対し実施例１〜７と逆順の構成であり、カバー基板側から記録再生を行う例である。
これらの記録媒体に対し、実施例１〜７と同様の評価を行った結果を表２に示した。
表３から分るように、実施例８〜１０は、何れも熱拡散層がＩｎ−Ｚｎ−Ｏ透明導電膜であり、良好な初期ＳＤＲが得られている。また、基板状に反射膜が形成された構成のため、繰り返し記録特性にも全く問題がなかった。即ち、実施例８〜１０の構成では、実施例４〜７のように、光入射側の保護層を厚くする必要がないことが分かる。実施例１１は、反射層の膜厚が１４５ｎｍとやや厚いため、初期及び繰り返し１０００回後のＳＤＲがやや高いが、実用システムとしては許容できる範囲であった。
熱拡散層が結晶膜である実施例１２及び１３は、初期のＳＤＲが良好で、繰り返し１０００回後のＳＤＲがやや高くなったものの、実用システムとしては許容できる範囲であった。逆順構成の場合に結晶性の熱拡散層が使える理由は、前述した通りと考えられるが、繰り返し記録によってマイクロクラックが発生し膜の熱伝導性が低下するため、１０００回記録後のＳＤＲがやや高くなったものと考えられる。
【００３３】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】マーク占有率とＲｆ信号の概念図。
【図２】非特許文献１の面積変調方式により、記録マークパタン数（多値レベル数）＝６で多値記録を行った場合の、各記録マークパタンからのＲｆ信号値の分布を示す図。
【図３】図２の多値記録を行うための記録ストラテジを示す図。
【図４】多値階調数を８に増やすことにより、各Ｒｆ信号値の分布が重なり合ってしまう例を示す図。
【図５】相変化型光記録媒体の従来例を示す図。
【図６】ＳｂＴｅ共晶系記録材料の結晶状態とアモルファス状態における、光学定数（屈折率ｎ、吸収係数ｋ）の変化を示す図。
【図７】本発明の相変化型光光記録媒体の一例を示す図。
【図８】本発明の相変化型光光記録媒体の他の一例を示す図。
【図９】実施例で用いた記録光波形を示す図。
【図１０】再生信号からＳＤＲ値を求める流れを説明するための図。
【符号の説明】
【００３５】
Ｐｗ  記録パワー
Ｐｅ  消去パワー
Ｐｂ  ボトムパワー
ＲＦ信号  再生信号
ＨＰＦ  ハイパスフィルター
ＬＰＦ  ローパスフィルター
ＡＧＣ  ＡＧＣ処理
ＥＱ  波形等価回路
ＳＤＲ  多値階調数をｎとした時の各多値信号の標準偏差σｉの平均値と、多値Ｒｆ信号のダイナミックレンジＤＲとの比＝Σσｉ／（ｎ×ＤＲ）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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