(57)【要約】【課題】（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値が７０以下の高速での書き換えを行うことができ、又、ブルーレイディスクに代表される次世代の光記録システムにおいても高速で書き換えを行うことが可能な光記録媒体を提供する。【解決手段】光記録媒体１０の記録層２０は、主成分として少なくともＳｂ及びＭｇを含有して構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質相と結晶質相との可逆的な相変化を利用した相変化型の記録層を有する光記録媒体であって、前記記録層は、主成分として少なくともＳｂ及びＭｇを含有してなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
請求項１において、
前記Ｓｂは６５原子％以上９５原子％以下の含有率で含有され、且つ、前記Ｍｇは０原子％を超えて３０原子％以下の含有率で含有されていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記記録層は、更にＧｅ及びＧａの少なくとも一方を含有してなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
請求項３において、
前記Ｇｅ又はＧａは０原子％を超えて３０原子％以下の含有率で含有されていることを特徴とする光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相変化型の記録層を有する光記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、非晶質相と結晶質相との可逆的な相変化を利用した相変化型の記録層を有する光記録媒体が広く知られている。
【０００３】
このような相変化型の光記録媒体の記録層としては、例えば、ＧｅＴｅ、ＩｎＴｅ、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅなどが知られている。特に最近では、非晶質状態と結晶状態との反射率が大きく、記録膜組成により容易に結晶化速度を変えられるなどの特徴から、ＳｂＴｅ共晶組成を主成分にＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅなどを含有した材料が注目されており、ＤＶＤ−ＲＷなどの記録膜材料として用いられている（例えば、特許文献１参照）。又、近年、ＳｂとＧｅからなる相変化型の記録膜材料も提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。
【０００４】
このような相変化型の光記録媒体においては、より速い記録速度が求められており、相変化材料の結晶化時間を短縮することが重要な課題の１つとなっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２２７４０号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５７４２号公報
【特許文献３】特開２００４−２２４０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、高速な記録速度での書き換えでは、レーザ波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡ、書き換え線速度をＶとした時、レーザスポットが記録膜上のある１点を通過する時間（λ／ＮＡ）／Ｖが短くなり、この（λ／ＮＡ）／Ｖの時間内に非晶質の結晶化を完了させる必要がある。そのため、高速記録に対応させるために、従来のＳｂＴｅ主成分の相変化型の記録膜材料では、Ｓｂ含有量を多くすることで記録膜の結晶化時間を短くしていた。
【０００７】
しかしながら、Ｓｂ含有量を多くすると、非晶質状態の熱安定性が低下し、記録マークが再生劣化を起こしてしまうといった問題があった。そして、この問題は（λ／ＮＡ）／Ｖが７０以下で顕著に現れるため、ＳｂＴｅ系材料では、（λ／ＮＡ）／Ｖが７０以下、例えばＤＶＤ−ＲＷの４倍速よりも高速な記録速度では書き換え（オーバーライト）することが困難であった。
【０００８】
又、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の対物レンズを用いたブルーレイディスクに代表される次世代の光記録システムが提案されているが、レーザのスポットサイズがＤＶＤよりも小さいために、レーザ照射時間が更に短くなり、（λ／ＮＡ）／Ｖの値も更に小さくなる。そのため、相変化材料には更なる結晶化時間の短縮が必要となってしまうといった問題点もあった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値が７０以下の高速での書き換えを行うことができ、又、ブルーレイディスクに代表される次世代の光記録システムにおいても高速で書き換えを行うことが可能な光記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値が７０以下の高速での書き換えを行うことができ、又、ブルーレイディスクに代表される次世代の光記録システムにおいても高速で書き換えを行うことが可能な光記録媒体を見出した。
【００１１】
即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。
【００１２】
（１）非晶質相と結晶質相との可逆的な相変化を利用した相変化型の記録層を有する光記録媒体であって、前記記録層は、主成分として少なくともＳｂ及びＭｇを含有してなることを特徴とする光記録媒体。
【００１３】
（２）前記Ｓｂは６５原子％以上９５原子％以下の含有率で含有され、且つ、前記Ｍｇは０原子％を超えて３０原子％以下の含有率で含有されていることを特徴とする前記（１）記載の光記録媒体。
【００１４】
（３）前記記録層は、更にＧｅ及びＧａの少なくとも一方を含有してなることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の光記録媒体。
【００１５】
（４）前記Ｇｅ又はＧａは３０原子％以下の含有率で含有されていることを特徴とする前記（３）記載の光記録媒体。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る光記録媒体によれば、（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値が７０以下の高速での書き換えを行うことができ、又、ブルーレイディスクに代表される次世代の光記録システムにおいても高速で書き換えを行うことができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る光記録媒体は、非晶質相と結晶質相との可逆的な相変化を利用した相変化型の記録層を有する光記録媒体であって、前記記録層は、主成分として少なくともＳｂ及びＭｇを含有してなることによって、（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値が７０以下の高速での書き換えを行うことができ、又、ブルーレイディスクに代表される次世代の光記録システムにおいても高速で書き換えを行うことが可能としたものである。
【００１８】
ＳｂとＭｇは、ＳｂＭｇ（＝８６原子％：１４原子％）の組成において共晶点をもっており、本発明の記録膜組成の特徴は、このＳｂＭｇ共晶組成をベースとしていることにある。従来、ＳｂＴｅ、ＳｂＧｅ、ＳｂＧａ共晶組成をベースとした記録膜組成が考えられているが、本発明のＳｂＭｇ共晶組成をベースとした記録膜組成は、高線速度での結晶化が可能であり、又、非晶質状態の熱安定性にも優れているため、高速記録に対応することが可能である。
【００１９】
なお、本発明では、記録層の組成以外、すなわち、光記録媒体の構造は特に限定されない。例えば、一般的な相変化光記録媒体の構成例としては、基体上に、少なくとも反射層、誘電体層、記録層、誘電体層および光透過層を順次積層したものが挙げられる。この光記録媒体では、光透過層を介して記録再生のレーザ光が照射される。又、基体を介して記録再生のレーザ光を照射する構成を採用することもできる。この場合、基体側から、誘電体層、記録層、誘電体層および反射層の順に積層し、最後に保護層を積層する。
【００２０】
いずれの媒体構造においても、誘電体層は単層および複数の誘電体層から構成されていても構わない。又、反射層の両界面に誘電体層を設けても構わない。
【００２１】
以下、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１に示されるように、本発明の実施例１に係る光記録媒体１０は、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート製の基板１２上に、第１誘電体層１４と、反射層１６と、第２誘電体層１８と、記録層２０と、第３誘電体層２２と、放熱層２４と、をスパッタ法により順次形成し、これらを初期化機によって全面結晶化した後、最後に厚さ０．１ｍｍの光透過層２６を形成して構成されている。
【００２３】
なお、第１誘電体層１４には厚さ５ｎｍのＺｒＯ２を、反射層１６には厚さ１０ｎｍのＡｇＰｄＣｕ（Ａｇ：Ｐｄ：Ｃｕ＝９８原子％：１原子％：１原子％）を、第２誘電体層１８には厚さ４ｎｍのＺｒＯ２を、第３誘電体層２２には厚さ５ｎｍのＺｒＯ２、第３誘電体層２２には厚さ５ｎｍのＺｒＯ２及び厚さ１０ｎｍのＺｎＳ−Ｓｉ０２（ＺｎＳ：Ｓｉ０２＝８０モル％：２０モル％）を、放熱層２４には厚さ４０ｎｍのＡＩＮを、それぞれ適用した。又、光透過層２６は、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いて、スピンコート法によって形成した。
【００２４】
本実施例１では、光記録媒体１０のサンプルとして、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１５の１５種類を作成し、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５は実施例として、又、サンプルＮｏ．９及びＮｏ．１０は比較例とした。
【００２５】
図２は、各サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１５の記録層２０の組成と、書き換え線速度との関係を示した表である。
【００２６】
同図に示されるように、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．９、Ｎｏ．１０の記録層２０は、主成分としてＳｂ及びＭｇのみを含有している。又、サンプルＮｏ．４〜Ｎｏ．８の記録層２０は、Ｓｂ及びＭｇに加え、更にＧｅを含有している。又、サンプルＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５の記録層２０は、Ｓｂ及びＭｇに加え、更にＧａを含有している。なお、本実施例１では、記録層２０の厚さは６ｎｍとした。
【００２７】
これらの各サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１５を光記録媒体評価装置に順次載せ、レーザ波長：４０５ｎｍ、ＮＡ：０．８５、記録信号：（１，７）ＲＬＬ変調信号の条件で記録を行った。記録・消去の線速度は、各サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１５において最適な状態に変化させた。
【００２８】
本発明の発明者は、データを記録した各サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１５に対して線速度を変化させながら３．５ｍＷのＤＣ消去パワーのレーザ光を照射してデータ消去を行い、８Ｔ（Ｔは１クロック周期）の信号のキャリアが２５ｄＢまで消去された時の線速度を測定することにより最大の書き換え線速度を算出した。
【００２９】
上記図２に示されるように、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５は、１０ｍ／ｓ以上の書き換え線速度に対応可能で、特に、主成分としてＳｂ及びＭｇのみを含有するサンプルＮｏ．１、Ｎｏ．２では、顕著な効果が得られた。
【００３０】
一方、Ｓｂの含有率が１００原子％で、Ｍｇ、Ｇｅ及びＧａを含有しないサンプルＮｏ．９は、記録を行うことができなかった。これは、Ｓｂの含有率が９５原子％を超えると、結晶化速度が速すぎるために記録層２０が溶融後に再結晶化してしまい、非晶質の形成（記録）が困難となってしまうためであると考えられる。
【００３１】
又、Ｓｂの含有率が６４．０原子％、Ｍｇの含有率が３６．０原子％で、Ｇｅ及びＧａを含有しないサンプルＮｏ．１０は、消去を行うことができなかった。これは、Ｓｂの含有率が６５原子％を下回り、Ｍｇの含有率が３０原子％を超えると、結晶化速度が遅すぎるため非晶質状態を結晶化させること（消去）が困難となってしまうからであると考えられる。
【００３２】
以上の通り、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５のように主成分としてＳｂ及びＭｇを含有する記録層２０を有する光記録媒体では、１０ｍ／ｓ以上の高速な書き換えを実現することができた。なお、Ｓｂ及びＭｇの含有率は特に限定されないが、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５のように、Ｓｂの含有率が６５原子％以上９５原子％以下、且つ、Ｍｇの含有率が０原子％を超えて３０原子％以下であることが好ましい。
【００３３】
又、本発明の発明者は、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５を用いて、書き換え線速度１０．５ｍ／ｓでランダムパターンのデータの記録を行った後、ジッタ値の測定を行った。なお、本実施例１におけるジッタとはクロックジッタを意味し、タイムインターバルアナライザーにより再生信号のゆらぎσを求め、σ／Ｔｗ（Ｔｗ：クロックの１周期）により算出した。又、本実験における（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値は４５（＝（４０５ｎｍ／０．８５）／１０．５ｍ／ｓ）である。
【００３４】
その実験結果を図３に示す。なお、図３は、各サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５の記録層２０の組成と、書き換え線速度１０．５ｍ／ｓで記録を行った場合におけるジッタ値との関係を示した表である。
【００３５】
同図に示されるように、サンプルＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．１４では、記録を行うことができなかった。これは、記録層２０の結晶化速度が速すぎるために、書き換え線速度１０．５ｍ／ｓでの記録においては記録層２０が溶融後に再結晶化してしまい、非晶質の形成（記録）が困難となってしまうためであると考えられる。
【００３６】
一方、他のサンプルＮｏ．３〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５では、概ね良好なジッタ値が得られた。特に、Ｓｂ及びＭｇに加え、更にＧｅを含有するサンプルＮｏ．４〜Ｎｏ．７、及びＳｂ及びＭｇに加え、更にＧａを含有するサンプルＮｏ．１１〜Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５では、ジッタ値が全て１０％を下回り、顕著な効果が得られた。なお、サンプルＮｏ．３〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５の全てにおいて、ジッタ値の再生劣化はみられず、高い再生耐久性を有していることが実験により確認された。
【００３７】
更に、本発明の発明者は、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５を用いて、書き換え線速度１５．０ｍ／ｓでランダムパターンのデータの記録を行った後、ジッタ値の測定を行った。なお、本実験における（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値は３２（＝（４０５ｎｍ／０．８５）／１５．０ｍ／ｓ）である。
【００３８】
その実験結果を図４に示す。なお、図４は、各サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８、及びＮｏ．１１〜Ｎｏ．１５の記録層２０の組成と、書き換え線速度１５．０ｍ／ｓで記録を行った場合におけるジッタ値との関係を示した表である。
【００３９】
同図に示されるように、サンプルＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．１４では、書き換え線速度１０．５ｍ／ｓで記録を行った場合と同様に記録を行うことができなかった。これは、書き換え線速度１５．０ｍ／ｓでの記録においても、記録層２０の結晶化速度が速すぎるために記録層２０が溶融後に再結晶化してしまい、非晶質の形成（記録）が困難となってしまうためであると考えられる。
【００４０】
一方、他のサンプルの内、サンプルＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．８、Ｎｏ．１１では、概ね良好なジッタ値が得られた。なお、サンプルＮｏ．５、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５では、書き換え線速度１５．０ｍ／ｓに対応することができないため、非晶質状態を結晶化させることが困難であり、消去が不可能であったと考えられる。
【００４１】
以上の通り、サンプルＮｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７、Ｎｏ．１１のようにＳｂ及びＭｇに加え、更にＧｅ及びＧａの少なくとも一方を含有する記録層２０を有する光記録媒体では、書き換え線速度が１０．５ｍ／ｓの場合及び１５．０ｍ／ｓの場合の双方において良好なジッタ値を得ることができた。なお、Ｇｅ及びＧａの含有率は特に限定されないが、Ｇｅ又はＧａの含有量が３０原子％を超えると結晶化速度が低下し、消去が困難となってしまうため、Ｇｅ又はＧａの含有量は０原子％を超えて３０原子％以下であることが好ましい。
【００４２】
本発明の実施例１に係る光記録媒体１０によれば、記録層２０は、主成分として少なくともＳｂ及びＭｇを含有してなるため、（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値が７０以下の高速での書き換えを行うことができ、又、ブルーレイディスクに代表される次世代の光記録システムにおいても高速で書き換えを行うことが可能である。
【００４３】
より具体的には、本実施例１に係る光記録媒体１０は、上述の通り、（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値が４５の場合及び３２の場合の双方において書き換えを行うことができる。
【００４４】
一方、ＤＶＤ―ＲＷの場合（レーザ波長λ＝６５０ｎｍ、開口数ＮＡ＝０．６）、（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値は、１倍速（Ｖ＝３．５ｍ／ｓ）で３１０、２倍速（Ｖ＝７．０ｍ／ｓ）で１５５、４倍速（Ｖ＝１４．０ｍ／ｓ）で７７、５倍速（Ｖ＝１７．５ｍ／ｓ）で６２、６倍速（Ｖ＝２１．０ｍ／ｓ）で５２である。又、ブルーレイディスク（ＢＤ）の場合（レーザ波長λ＝４０５ｎｍ、開口数ＮＡ＝０．８５）、（レーザ波長λ／対物レンズの開口数ＮＡ）／書き換え線速度Ｖの値は、１倍速（Ｖ＝４．９ｍ／ｓ）で９７、２倍速（Ｖ＝９．８ｍ／ｓ）で４９、４倍速（Ｖ＝１９．６ｍ／ｓ）で２４、６倍速（Ｖ＝２９．４ｍ／ｓ）で１６である。
【００４５】
即ち、本実施例１に係る光記録媒体１０によれば、概ね、ＤＶＤ―ＲＷの４倍速、又はＢＤの１倍速よりも高速な記録速度で書き換えを行うことが可能である。
【００４６】
なお、より高い効果を得るためには、Ｓｂは６５原子％以上９５原子％以下の含有率で含有され、且つ、Ｍｇは０原子％を超えて３０原子％以下の含有率で含有されていることが好ましい。
【００４７】
又、記録層２０は、更にＧｅ及びＧａの少なくとも一方を含有してなるため、良好なジッタ値を得ることができる。なお、より高い効果を得るためには、Ｇｅ又はＧａは０原子％を超えて３０原子％以下の含有率で含有されていることが好ましい。
【００４８】
なお、本発明に係る光記録媒体は、上記実施例１に係る光記録媒体１０の構造等に限定されるものではなく、例えば、光記録媒体の形状は、ディスク状、カード状、シート状など様々な形状を適用することができる。
【００４９】
又、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｇｅ、Ｇａの含有率は、上記実施例１におけるサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１５の数値に限定されるものではなく、要求される書き換え線速度やジッタ値に応じて、各含有率を適宜調整すればよい。
【００５０】
更に、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｇｅ、Ｇａ以外の元素を含有するものであってもよい。
【００５１】
即ち、本発明に係る光記録媒体は、非晶質相と結晶質相との可逆的な相変化を利用した相変化型の記録層を有する光記録媒体であって、前記記録層は、主成分として少なくともＳｂ及びＭｇを含有してなるものであればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えばＤＶＤ−ＲＷやブルーレイディスク等に代表される、相変化型の記録層を有する光記録媒体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１に係る光記録媒体の略示断面図
【図２】各サンプルの記録層の組成と、書き換え速度との関係を示す表
【図３】各サンプルの記録層の組成と、書き換え線速度１０．５ｍ／ｓで記録を行った場合におけるジッタ値との関係を示す表
【図４】各サンプルの記録層の組成と、書き換え線速度１５．０ｍ／ｓで記録を行った場合におけるジッタ値との関係を示す表
【符号の説明】
【００５４】
１０…光記録媒体
１２…基板
１４…第１誘電体層
１６…反射層
１８…第２誘電体層
２０…記録層
２２…第３誘電体層
２４…放熱層
２６…光透過層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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