(57)【要約】【課題】  最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高線速で書換えが可能な光記録媒体であって、繰り返し初期の記録特性劣化がなく、かつ全てのデータ領域において特性の変動がない光記録媒体の提供。【解決手段】  透明基板上に、少なくとも第一保護層、非晶質相と結晶相の間で可逆的相変化をする記録層、第二保護層、及び反射層を有し、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあって高線速で書き換えが可能であり、データ領域中のＤＯＷ１ジッターが１０．０％以下で、かつそのトラック間分布を測定すると標準偏差が０．１５以下となっていることを特徴とする光記録媒体。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、少なくとも第一保護層、非晶質相と結晶相の間で可逆的相変化をする記録層、第二保護層、及び反射層を有し、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあって高線速で書き換えが可能であり、データ領域中のＤＯＷ１ジッターが１０．０％以下で、かつそのトラック間分布を測定すると標準偏差が０．１５以下となっていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
溝ピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．４μｍの蛇行溝を有する透明基板上に、少なくとも第一保護層、非晶質相と結晶相の間で可逆的相変化をする記録層、第二保護層、及び反射層を有し、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあって高線速で書き換えが可能であり、データ領域中のＤＯＷ１ジッターが１０．０％以下で、かつそのトラック間分布を測定すると標準偏差が０．１５以下となっていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
最高記録線速が２８ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあ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】
光記録媒体がディスク状であって、半径方向に長い長方形もしくは楕円状のレーザビームを照射しながら特定の線速度でディスクを回転させ、該レーザビームを長軸方向のスポットサイズ（半値幅）よりも短い幅で半径方向に移動させながら徐々に結晶化させる初期化方法を用い、かつ該レーザビームの長軸方向の光強度分布がビームの移動方向（半径方向）に対し後端側にビーム強度のピークを有するレーザビームを用いて初期化されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項５】
ビーム強度のピークが後端にあることを特徴とする請求項４記載の光記録媒体。
【請求項６】
レーザビームの長軸方向の光強度分布が、ビームの移動方向（半径方向）に対し前方側に向かって、徐々にビーム強度が減衰するプロファイルを有するレーザビームを用いて、初期化されていることを特徴とする請求項４又は５記載の光記録媒体。
【請求項７】
ディスクの回転線速度が１４〜２８ｍ／ｓであり、ビーム強度のピークにおけるパワー密度が１０〜３５ｍＷ／μｍ２であるレーザビームを用いて初期化されていることを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項８】
記録層が、少なくともＧａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＧｅを含有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項９】
記録層が、更にＩｎ、Ｔｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｅ、Ｃ、Ｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｎ、希土類元素から選択される少なくとも１種の元素を含有し、該元素の合計含有量が、０．１〜１０原子％であることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項１０】
記録層の膜厚が、６〜２０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項１１】
第一保護層及び第二保護層が、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を含有することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項１２】
第一保護層と記録層の間に、熱伝導率が１０．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下の低熱伝導率層を設けることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項１３】
低熱伝導率層が、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１２記載の光記録媒体。
【請求項１４】
反射層が、Ａｇ及びＡｇ合金の何れかを含有することを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項１５】
第二保護層と反射層との間に、第三保護層を有することを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある（具体的にはＤＶＤ３．３〜１０倍速）高線速で書換えが可能な光記録媒体において、従来の初期化方法に起因する特性の変動（初期化むら）がない光記録媒体（以下、「相変化光記録媒体」、「相変化光ディスク」と称することがある）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報量の増加に伴い高密度でかつ高速に大量のデータの記録・再生ができる記録媒体が求められている。光ビームを照射し情報の記録・再生を行う相変化光記録媒体、特に相変化光ディスクは、信号品質に優れ高密度化が可能であり、また１ビームオーバーライトが容易なことから高速アクセス性に優れた記録媒体である。
このような相変化光ディスクは、一般的にレーザ光の走査を案内する凹状の案内溝が形成された光透過性基板上に、少なくとも第一保護層、非晶質相と結晶相の可逆的相変化をする相変化記録層、第二保護層、金属からなる反射層がこの順に設けられ、更に反射層上に樹脂保護層が設けられた構造となっている。また、貼り合わせ型光ディスクの場合においては前記構造を一方に用いるか、又は両方に用いて、接着層を介し貼り合わせた構造となっている。
【０００３】
信号記録／及び再生方法は以下の通りである。
前記光記録媒体をモーター等の手段により線速度一定、或いは回転速度（角速度）一定で回転させ、この媒体の記録層上に強度変調した集束レーザ光を照射する。このとき記録層はレーザ光の照射条件により結晶／非晶質間で相状態が変化し、その相状態の差として形成されたパターンが信号パターンとなる。また再生は相状態の違いにより生じた反射率差を検出することで行われている。
集束レーザ光の強度変調は、３つの出力レベル間で行われる。この際、最も高い出力レベル（以下、記録パワーと称する）は記録層の溶融に使用される。中間の出力レベル（以下、消去パワーと称する）は融点直下で結晶化温度よりも高い温度まで記録層を加熱するのに使用される。そして最も低いレベルは記録層の加熱又は冷却の制御に使用される。
記録パワーのレーザ光により溶融した記録層は、続く急冷により非晶質ないしは微結晶となって反射率の低下が起こり、記録マーク（非晶質マーク）となる。また、消去パワーのレーザ光では全て結晶質となり消去が可能となる。このように、３つの出力レベル間でレーザ光を強度変調することにより、記録層上に交互に結晶領域と非晶質領域が形成され、情報が記憶される。
【０００４】
前記記録媒体は、一般にスパッタリング法、真空蒸着法などによる真空プロセスを経て成膜される。そして、このようにして成膜される記録層の成膜直後の状態（ａｓ−ｄｅｐｏ．状態）は、少なくとも一部分が非晶質状態となっているか、又は準安定な結晶状態となっていることが多い。ａｓ−ｄｅｐｏ．状態は通常反射率が低く、ＣＤやＤＶＤ系のドライブシステムにおけるオートフォーカス機能やトラッキングの動作が不安定になり易いため、記録を行う前に予め記録層を結晶化する工程、即ち初期化工程（以下、初期化と称する）が設けられている。
相変化現象を利用したＤＶＤ系の光記録媒体においては、現在までに最大で４．０倍速（線速１４．０ｍ／ｓ）の記録が可能な書換え型光記録媒体が実現されている。しかしながら、更なるデータ記録時間の短縮を目的とし、より高速記録が可能な書換え型光記録媒体の開発が望まれている。
高速記録を実現する方法としては、記録層として用いる相変化材料の結晶化速度が十分速く、高速記録でも結晶状態が得られる事が要求される。
【０００５】
本発明者らはこれまでに、そのような相変化材料としてＧａ−Ｓｂ系の材料を見出し、Ｇａ−Ｓｂ合金をベースとしたＧａ−Ｓｂ−Ｓｎ系材料や、Ｇａ−Ｓｂ−Ｓｎ−Ｇｅ系材料に関する報告を行った（特願２００４−０２９９２３号）。
しかし、その後、高速記録を実現する方法として、相変化材料の結晶化速度を調整する（速める）だけでは不充分であることが明らかになった。即ち、結晶化速度の高速化に伴い、「繰り返し記録初期の記録特性の劣化」が顕著になると共に、従来の方法（後述）で初期化を行うと初期化の光源の形状に依存する「初期化むら」が顕著となって、記録個所によって特性が大きくばらついてしまうという問題を生じることが分った。ここで「繰り返し記録初期の記録特性の劣化」とは、具体的には記録回数が２回（以下、「オーバーライト１回」、「ＤＯＷ１」と称することがある）から１０回程度までの消去率が低く、何回か書換えを繰り返さなければ安定した消去率を得ることができない状態を意味する。
このような消去率低下は、初期化後の結晶状態と、マーク（非晶質）をオーバーライトして再形成した結晶状態とが異なるため、媒体の反射率が不均一となることにより起きると考えられている。そのため、初期化はオーバライト時の消去条件と同じ条件で行われることが理想とされていた。
また前記「初期化むら」とは、具体的には初期化後の媒体の反射率が記録個所によってばらつき、反射率分布を持つ状態を意味する。図１（ａ）に、非晶質化が起る直前の反射率信号（均一な反射率）を示し、図１（ｂ）に、図１（ａ）の状態からパワー密度を２０％下げた時（初期化抜け）の反射率信号を示し、図１（ｃ）に、図１（ａ）の状態からパワー密度を上げたり線速を遅くした場合（初期化むら）の反射率信号を示す。そして、このような「初期化むら」は記録特性の変動の原因となり、結果として全てのデータ領域において均一で良好な記録特性を得ることが困難となることが分った。
【０００６】
一方、現在一般的な（従来の）初期化方法は以下の通りとなっている。
光記録媒体が円盤状のディスクである場合は、半径方向に長い楕円状のレーザビームを照射しながら特定の線速度でディスクを回転させ、更に該楕円状ビームを長軸方向のスポットサイズ（半値幅）よりも短い幅で半径方向に移動させながら徐々に結晶化する方法が広く利用されており、また初期化に用いる光源は、半導体レーザ、ガスレーザ等の各種光源のうち、生産性の点で優れる大型ＬＤの光源が特に好まれ、広く利用されている。
初期化後の結晶状態とオーバーライト後の結晶状態を同一にするためには、単純には、記録線速（オーバーライト線速）と同じ線速度で、かつ、前記のような大型ＬＤを用いずに記録系で使用する光源（と同じサイズの光源）を用いて、トラック毎に初期化を行えばよいことになる。このような初期化を行えば、前記「初期化の光源の形状に依存する初期化むら」もなくなり、全てのデータ領域において、均一で良好な記録特性を得ることができる。しかし、このような記録系の光源を用いて初期化を行う場合、初期化に要する時間が長くなり生産性が低下するため好ましくないばかりか、冒頭で述べたように成膜直後のａｓ−ｄｅｐｏ．状態は記録系システムにおけるオートフォーカス機能やトラッキングの動作が不安定になり易いため、初期化不良となる確率が高い。
こうした中、特許文献１〜４において前記「繰り返し初期の記録特性劣化」及び「初期化むら」の改善を目的とした発明が開示されている。しかしながら何れの初期化方法においても、前記課題を解決し得るものはなく、従って媒体の全てのデータ領域において特性の変動がない光記録媒体は未だ得られていない。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１１２０６５号公報
【特許文献２】特開平１１−２７３０７１号公報
【特許文献３】特開２０００−１９５１１２号公報
【特許文献４】特開２００２−９２８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述のような相変化光記録媒体の初期化技術の現状に鑑み、従来技術における問題点を解決した、最高記録線速がＤＶＤの３倍速〜１０倍速、即ち、１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高線速で書換えが可能な光記録媒体であって、従来の初期化方法に起因する特性の変動（初期化むら）がなく、従って全てのデータ領域において特性の変動がない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】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するため、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高速記録に適した相変化材料と、その初期化後の結晶状態、及び記録特性の変動との関係に着目し、鋭意検討を重ねた結果、相変化材料を、半径方向に特殊なビームプロファイルを有するレーザビームを用いて、「非晶質化が起る直前の結晶状態」に初期化することで、繰り返し初期の記録特性劣化がなく、かつ全てのデータ領域において特性の変動がない光記録媒体を提供できることを知見した。
本発明はこの知見に基づくものであり、上記課題は次の１）〜１５）の発明（以下、本発明１〜１５という）によって解決できる。
１）  透明基板上に、少なくとも第一保護層、非晶質相と結晶相の間で可逆的相変化をする記録層、第二保護層、及び反射層を有し、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあって高線速で書き換えが可能であり、データ領域中のＤＯＷ１ジッターが１０．０％以下で、かつそのトラック間分布を測定すると標準偏差が０．１５以下となっていることを特徴とする光記録媒体。
２）  溝ピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．４μｍの蛇行溝を有する透明基板上に、少なくとも第一保護層、非晶質相と結晶相の間で可逆的相変化をする記録層、第二保護層、及び反射層を有し、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあって高線速で書き換えが可能であり、データ領域中のＤＯＷ１ジッターが１０．０％以下で、かつそのトラック間分布を測定すると標準偏差が０．１５以下となっていることを特徴とする光記録媒体。
３）  最高記録線速が２８ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあることを特徴とする１）又は２）記載の光記録媒体。
４）  光記録媒体がディスク状であって、半径方向に長い長方形もしくは楕円状のレーザビームを照射しながら特定の線速度でディスクを回転させ、該レーザビームを長軸方向のスポットサイズ（半値幅）よりも短い幅で半径方向に移動させながら徐々に結晶化させる初期化方法を用い、かつ該レーザビームの長軸方向の光強度分布がビームの移動方向（半径方向）に対し後端側にビーム強度のピークを有するレーザビームを用いて初期化されていることを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の光記録媒体。
５）  ビーム強度のピークが後端にあることを特徴とする４）記載の光記録媒体。
６）  レーザビームの長軸方向の光強度分布が、ビームの移動方向（半径方向）に対し前方側に向かって、徐々にビーム強度が減衰するプロファイルを有するレーザビームを用いて、初期化されていることを特徴とする４）又は５）記載の光記録媒体。
７）  ディスクの回転線速度が１４〜２８ｍ／ｓであり、ビーム強度のピークにおけるパワー密度が１０〜３５ｍＷ／μｍ２であるレーザビームを用いて初期化されていることを特徴とする４）〜６）の何れかに記載の光記録媒体。
８）  記録層が、少なくともＧａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＧｅを含有することを特徴とする１）〜７）の何れかに記載の光記録媒体。
９）  記録層が、更にＩｎ、Ｔｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｅ、Ｃ、Ｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｎ、希土類元素から選択される少なくとも１種の元素を含有し、該元素の合計含有量が、０．１〜１０原子％であることを特徴とする１）〜８）の何れかに記載の光記録媒体。
１０）  記録層の膜厚が、６〜２０ｎｍであることを特徴とする１）〜９）の何れかに記載の光記録媒体。
１１）  第一保護層及び第二保護層が、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を含有することを特徴とする１）〜１０）の何れかに記載の光記録媒体。
１２）  第一保護層と記録層の間に、熱伝導率が１０．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下の低熱伝導率層を設けることを特徴とする１）〜１１）の何れかに記載の光記録媒体。
１３）  低熱伝導率層が、ＳｉＯ２を主成分とする材料からなることを特徴とする１２）記載の光記録媒体。
１４）  反射層が、Ａｇ及びＡｇ合金の何れかを含有することを特徴とする１）〜１３）の何れかに記載の光記録媒体。
１５）  第二保護層と反射層との間に、第三保護層を有することを特徴とする１）〜１４）の何れかに記載の光記録媒体。
【００１０】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明者らは、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高速記録に適した相変化材料の初期化後の反射率分布と、記録後の全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの標準偏差との関係に着目し検討を重ねた結果、反射率のばらつきが小さい場合においても、記録特性に変動が生じる事が分った。図２−ａに初期化後の未記録部の反射率分布を示し、また、図２−ｂには、繰り返し初期の記録特性のうち最も劣化が大きいＤＯＷ１ジッターのトラック間分布の様子を示したが、図２−ａ、ｂに示すように、反射率分布が均一な場合においても記録特性は変動し、安定した記録系システムに弊害を与える要因となる。そして、媒体の全ての記録個所において変動のない記録特性、及び安定した記録系システムを保証するためには、本発明１で規定するように、記録後の全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの標準偏差が０．１５以下となっていることが重要であることを知見した。このような光記録媒体は、初期化用レーザビームの長軸方向の光強度分布が、ビームの移動方向（半径方向）に対し後端側にビーム強度のピークを有するレーザビームを用いて初期化することにより得られる。但し、この初期化方法による効果は、最高記録線速が大きい方が顕著であり、１０．５ｍ／ｓに近くなると従来法との差異は小さくなる。
図１５に、本発明の要件を満たす光記録媒体（□）と満たさない光記録媒体（○）について、ＤＯＷ１ジッタの特性の変動を調べた結果を示す。図から、本発明の要件を満たす光記録媒体は特性の変動が極めて小さいことが分る。
【００１１】
また、本発明者らは、本発明２のような、溝ピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．４μｍの蛇行溝を有する透明基板上に各層を有し、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあり、かつＤＶＤ系に見られるような高密度記録が可能な光記録媒体においては、「繰り返し初期の記録特性劣化」、及び「トラック毎のＤＯＷ１ジッター変動」が特に問題となることを知見した。
そこで、「オーバーライト後の結晶状態」を実現するため、本発明１と同様に、初期化用レーザビームの長軸方向の光強度分布が、ビームの移動方向（半径方向）に対し後端側にビーム強度のピークを有するレーザビームを用いて初期化を行ったところ、媒体の全データ領域中のＤＯＷ１ジッターが１０．０％以下で、かつそのトラック間分布を測定すると標準偏差が０．１５以下である高密度光記録媒体を得ることができた。これにより媒体全ての記録個所において変動のない記録特性を保証し、従って媒体全ての記録個所において安定した記録系システムを保証することができる。但し、本発明２についても本発明１と同様に、上記初期化方法による効果は、最高記録線速が大きい方が顕著であり、１０．５ｍ／ｓに近くなると従来法との差異は小さくなる。
【００１２】
また、最高記録線速がＤＶＤの８倍速〜１０倍速、即ち、２８ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高速記録に適した光記録媒体の記録特性について研究を重ねたところ、光記録媒体の高速記録化に伴い「繰り返し初期の記録特性」が顕著に劣化する不具合を知見した。しかし前述したように、初期化をオーバライト時の消去条件と同じ条件で行うことは難しい。
そこで、従来の初期化方法を利用しても、最高記録線速が２８ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある光記録媒体の、高速記録時における「オーバーライト後の結晶状態」を実現できるように鋭意検討を重ね、初期化レーザビームの長軸方向の光強度分布がビームの移動方向（半径方向）に対し後端側にビーム強度のピークを有するレーザビームを用いて、前記「非晶質化が起る直前の結晶状態」が実現できるようにパワーや走査速度等の調整を行うと、従来の初期化方法においても生産性を低下させることなく、擬似的に「オーバーライト後の結晶状態」を実現でき、高速光記録媒体に共通して見られるＤＯＷ１記録特性の劣化の不具合を改善し得ることを見出した。
これにより、本発明３で規定するように、最高記録線速が２８ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある特に高速記録が可能な光記録媒体においても、全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの標準偏差が０．１５以下である光記録媒体が得られ、全ての繰り返し記録回数において特性の変動がなく、安定した記録系システムを保証することができる。
【００１３】
本発明４〜６によれば、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあり、高線速で書換えが可能であり、繰り返し初期の記録特性劣化がなく、かつ媒体の全てのデータ領域において特性の変動がない光記録媒体を提供することができる。
本発明者らは〔背景技術〕で述べた「オーバーライト時の消去条件（結晶化条件）」について、以下のような知見を得た。
即ち、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にあり高速記録が可能な相変化材料のオーバーライトは、該相変化材料の結晶化速度が非常に速く非晶質マークの形成がより困難であることから、マーク形成を容易にするべく非常に急速な冷却過程環境（以下、急冷構造、急冷過程と称すことがある）を実現した上でオーバーライトが行われている。具体的には、例えば本発明１４のように、媒体の構造そのものを急冷構造化したり、また記録過程においては、記録パワーの出力は高く設定し、消去パワーの出力は記録直後の非晶質マークの再結晶化を促進させないため低く設定するように工夫されており、媒体に熱が篭らないような強度変調（以下、ストラテジーと称することがある）でオーバーライトが行われている。
従来の大口径の光源を利用した初期化方法においては、初期化時に媒体の広い範囲に渡って余分な熱が蓄積することが予想されるため、前記の「急冷環境」と同じ環境を実現することは困難となる。本発明者らはこのような初期化技術の現状に鑑み、光源のビーム整形によって急冷に適した初期化が可能であるかどうかについて数々の検討を重ねた結果、生産性を低下させることなく、即ち従来の大口径光源を用いても、本発明４〜６に記載のビーム形状を有する光源を用いて初期化を行えば、初期化後の結晶状態がオーバーライト後の結晶状態と同一である光記録媒体が実現できることを見出した。
【００１４】
本発明の光記録媒体を実現する手段としての初期化方法においては、前記長方形もしくは楕円状レーザビームの長軸方向のビーム強度分布がビームの移動方向（半径方向）に対し後端側にビーム強度のピークを有するレーザビームを用いることを特徴としている。
また本発明者らは、〔背景技術〕で述べた初期化の光源形状に依存する「初期化むら」について、次のような知見を得た。
即ち、初期化後のディスクの構造差を調べるため光学顕微鏡（１０×５０倍）を用いて後述する実施例１及び比較例１の光ディスクを観察したところ、比較例１では初期化ヘッドの送り幅とほぼ同間隔で出現する「縞模様」が観察されたのに対し、実施例１ではこのような模様は観察されず、均一な初期化が施されていることが分った（図１２、図１３参照）。同様に、ビームプロファイルの中心よりも前方側にビーム強度のピークを有するレーザビームを用いた比較例４の光ディスクを観察したところ、比較例１と同様な縞模様が観察された（図１４参照）。
【００１５】
Ｇａ−Ｓｂ系の相変化材料に代表される高速記録が可能な相変化材料は、一般に結晶化温度が高いため初期化が困難となり、高出力の初期化パワーを必要する場合が多い。
本発明者らの研究によると、このような初期化の光源形状（具体的には、送り幅）に依存する「むら」は、初期化の走査速度が高速になるほど、また媒体に照射される初期化パワーが大きいほど顕著となることが分かっており、その原因については明らかでないが、本発明者らは以下のように考察している。
前述のように従来の初期化方法においては、ディスク半径方向に長い長方形又は楕円状のレーザビームを用いており、前記ビームの短軸方向を円周方向（トラック方向）と一致させ特定の線速度でディスクを回転すると共に、１周（１回転）毎に、前記ビームの長軸方向のスポットサイズ（半値幅）よりも短い幅でディスク半径方向に移動させながら、徐々に結晶化する方法を採用している。
長軸方向のスポットサイズ（半値幅）よりも短い幅でレーザーをディスク半径方向に操作する理由は、初期化抜けが起らないようにするためであり、例えば７５μｍ径のレーザヘッドの場合、その２／３程度にあたる５０μｍ／ｒに設定している。
【００１６】
そのため、重複してビームが照射される半径部分（図１６の、真中の黒色部分）が生じることになるが、２回目にビームが通過する際には、重複部分は既に結晶化しているため、隣接する未初期化部分に比べて吸収率が小さくなっており、照射部分において初期化条件のバランスが崩れることが予想される。その結果、重複部分と新たに初期化される未初期化部分との境界で不連続性が生じ、図１４のような縞模様が観察されたものと推測している。
ビームが重複する部分と未初期化部分の初期化を一様の初期化条件で行うためには、吸収率の小さい重複部分（即ちビームの後端）のパワーを高くする必要があると考えられるが、本発明によるレーザ光のビーム整形が類似の効果を有するため、初期化むらが低減されたものと考察している。
そして、このような初期化により、全ての領域において特性の変動がなく、良好で安定した光記録媒体を実現できる。
【００１７】
本発明７によれば、本発明１〜６のよりも更に記録特性の優れた光記録媒体を提供することができる。
本発明者らは、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高速記録に適した相変化材料と、本発明７で規定する初期化方法における最適条件との関係に着目して検討を重ねた結果、ディスクの回転線速度が１４〜２８ｍ／ｓの速度領域において初期化された光記録媒体の記録特性が特に優れていることを知見した。
図３は、初期化パワー密度を各回転線速度において最適化した時の、「データ領域中のＤＯＷ１ジッターの平均値（黒三角）」と「そのトラック間分布のばらつき（標準偏差σ）（◆）」の関係を示すものである。
図３を見ると、前記速度範囲外において、ＤＯＷ１ジッターの平均値が良好な値を示すものであっても、ＤＯＷ１ジッターのばらつきが大きくなっており、従ってトラック位置によっては記録特性が劣化してしまっていることが分かる。
また図４は、前記速度範囲内において、図３で最適化した初期化パワー密度の値をプロットしたものである。即ち、光記録媒体を１４〜２８ｍ／ｓの一定回転線速度で回転させ、パワー密度が１０〜３５ｍＷ／μｍ２の強度ピークを有するレーザビームを用いて初期化を行うことにより、記録特性の特に優れた光記録媒体を得ることができる。
【００１８】
本発明８によれば、記録材料としてＧａ−Ｓｂ系材料の持つ高速結晶化特性に注目し、更にＳｎとＧｅを加えた相変化材料を選択することによって、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高速記録においても良好な記録特性及び保存信頼性を有し、かつ記録材料の初期化が容易であり、初期化後の反射率分布が小さい光記録媒体を提供することができる。
以下、各構成元素について具体的に説明する。
第一の主要構成元素であるＳｂは、構成材料中のＳｂ比を変化させることで結晶化速度を調整することが可能であり、比率を高くすることにより結晶化速度を高速化できるため、高速記録の実現には不可欠な、非常に優れた相変化材料である。
しかし、Ｓｂ単独で記録線速が３５ｍ／ｓ相当の速い光記録媒体を実現しようとすると繰り返し記録特性や保存信頼性に問題が生じる。その為、繰り返し記録特性や保存信頼性を損なわずに結晶化速度を向上させる第二の主要構成元素としてＧａが必須となる。Ｇａは少ない添加量で相変化材料の結晶化温度を高める効果を有するため、マークの安定性に効果的な元素である。
第三の主要構成元素であるＳｎは、Ｇａ添加により遅くなった結晶化速度を速める効果があると同時に融点を降下させる作用があり、Ｇａ添加により高くなった結晶化温度の調整を行うことができる。その結果、Ｇａ−Ｓｂ系材料の高い結晶化温度によりもたらされる初期化不良の弊害を改善することができる他、光記録媒体の感度向上、反射率向上、初期化ノイズ低減に有効であり、従って総合的に記録特性を向上させる非常に優れた構成元素である。
第四の主要構成元素であるＧｅは、少量の添加で保存信頼性が飛躍的に向上するため、構成元素として不可欠である。
【００１９】
本発明９では、記録層に、更にＩｎ、Ｔｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｅ、Ｃ、Ｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｎ及び希土類元素から選択される少なくとも１種の元素を含有させる。これらの元素の合計含有量は０．１〜１０原子％が好ましく、０．５〜８原子％がより好ましい。
本発明１０では記録層の膜厚を６〜２０ｎｍとする。
本発明１１では、第一保護層及び第二保護層がＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を含有する。ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物は、耐熱性、低熱伝導率性、化学的安定性に優れており、膜の残留応力が小さく、記録／消去の繰り返しによっても記録感度、消去比などの特性劣化が起き難く、記録層との密着性にも優れているという利点がある。
本発明１２の、第一保護層と記録層の間に設ける低熱伝導率層は、初期化及び記録時に第一保護層の熱負荷を低減し、かつ記録材料の感度を高める利点がある。
本発明１３で用いるＳｉＯ２は、熱伝導率が約１．６Ｗ／ｍ・Ｋであり、第一保護層の熱負荷を低減し、かつ記録材料の感度を高める作用を有するばかりでなく、同様な低熱伝導率性を有するＺｒＯ２（約２．０Ｗ／ｍ・Ｋ）等に比べて結晶性の性質を持たないことから、高速記録に適した結晶化速度の速い材料と接して用いても、光記録媒体の保存信頼性を損なわないという利点がある。
【００２０】
本発明１４で反射層材料として用いる純Ａｇ又はＡｇ合金は、熱伝導率が極めて高く、記録時に記録層が高温に達したのち直ぐに、非晶質マーク形成に適した急冷構造を実現できるので、良好な反射層を形成できる。
また、本発明１４のように反射層がＡｇを含有する場合、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物のような硫黄を含む材料を第二保護層に用いると、硫黄がＡｇと反応して反射層を腐食してしまうため、本発明１５のように、第二保護層と反射層の間に第三保護層を設ければＡｇの硫化を防止できる。
【００２１】
本発明の光記録媒体の初期化は、前記長方形もしくは楕円状レーザビームの長軸方向のレーザ光強度分布が、ビームの移動方向（半径方向）に対し後端側に強度ピークを有するレーザビームを用いることを特徴としている。この初期化方法について具体的に説明する。
光記録媒体が円盤状のディスクである場合、初期化はディスクの半径方向に長い長方形もしくは楕円状のレーザビームを照射しながら、特定の線速度で回転させ、更に該長方形もしくは楕円状のレーザビームの、長軸方向のスポットサイズ（半値幅）よりも短い幅で、ビームを半径方向に移動させながら徐々に初期化（結晶化）する方式を採用する。
「ビームの移動方向（半径方向）に対し後端側に強度ピークを有するレーザビーム」の例として、媒体に照射される半径方向のビーム強度プロファイルを図５に示した。なお、本発明においては「後端側」の定義として、プロファイルの中心に強度ピークを有する（ｆ）も含まれることとする。
一方、ピーク強度に対する減衰率に関しては５０％以上であることが好ましく、より好ましくは６０％以上である。減衰率が５０％未満では、安定したピーク強度を得ることが困難となる場合がある。
【００２２】
初期化に用いる光源としては、膜の均質性、ディスク信号特性、生産性の点で優れる大型ＬＤを用いる。この場合、現在開発されているＬＤの最大出力限界値が４．０Ｗ程度であることを考慮すると、本発明７で規定するパワー密度を安定に維持して初期化を行うためには、初期化に用いる光源のサイズ（面積）は２００μｍ２以下とすることが望ましく、より望ましくは１００μｍ２以下である。光源サイズの下限は特に限定されないが、小さ過ぎると初期化に要する時間が長くなり生産性が低下するため、ＬＤの出力に応じた適当なサイズを選択することが望ましい。
このような大口径の光源を用いて「ビームの移動方向（半径方向）に対し後端側に強度ピークを有するレーザビーム」を整形する方法としては、例えばビーム出射面と媒体の間の何れかの場所において遮蔽板やフィルターを設ける方法、或いは光源そのものを媒体面に対し傾ける方法等が考えられるが、他の方法でも構わない。
レーザ光の円周方向（トラック方向）の走査速度に関しては、１４〜２８ｍ／ｓの回転線速度であれば、媒体の全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの標準偏差を更に小さくすることができ、従って媒体全ての記録個所において均一で良好な記録特性を保証することができるので望ましい。
パワー密度に関しては、１０〜３５ｍＷ／μｍ２の強度ピークを有するレーザビームを用いて非晶質化が起る直前の結晶状態を実現することが望ましい。３５ｍＷ／μｍ２を超えると、媒体の温度が必要以上に上がってディスク全体に熱ダメージを与える恐れがあり、また、１０ｍＷ／μｍ２より低いと、図１（ｂ）で見られるような「初期化抜け」が起る可能性がある。
【００２３】
レーザ光の半径方向の移動量（以下、送り幅）については、前記長方形もしくは楕円状ビームの短軸方向を円周方向（トラック方向）と一致させ、ディスクを回転させながら短軸方向に走査すると共に、１周（１回転）毎に長軸方向に移動させて全面の初期化を行う。この場合、ディスク１回転当りの送り幅は、「初期化抜け」が起らないようにビームの長軸よりも短かく設定する必要があるが、ディスクの同一半径部分があまり複数回重複して照射されないようにすると、生産性が向上するだけでなく、ディスク半径方向のエネルギー分布に由来する初期化の不均一性が回避できる。また、本発明者らの以前の研究によれば、パワー密度が一定の場合に繰り返し初期の記録特性が改善されることが分っている。
ディスクの同一半径部分を重複して照射せずに初期化を行うためには、送り幅とビーム長軸を等しくする必要があるが、実際は照射光ビームがビームプロファイルを持つため、ビーム端で充分な照射光パワー密度が得られず初期化抜けが起ることが懸念される。そのため、好ましくは長方形もしくは楕円状のビーム形を有する初期化用照射光ビーム送り幅を、ｎを整数として、長方形の長辺方向もしくは楕円長軸方向のレーザスポットサイズ（半値幅）の１／ｎ以上、（ｎ−１）／ｎ以下に設定し、ｎを２〜１０程度に設定すると良い。なお、「ビーム長軸長の整数分の１」を基準とするに当り、文字通り整数分の１である必要はなく、整数分の１からビーム長軸長に対して±５％程度の誤差はあっても差し支えない。
一方、円盤状ディスク以外の形状の場合も同様に同一部分があまり多数回重複して照射されないよう初期化を行うとよいが、円盤状ディスク以外の形状の場合は、その形状により適宜工夫する必要がある。
【００２４】
本発明の光記録媒体は、基板上に少なくとも第一保護層、記録層、第二保護層及び反射層をこの順又は逆順に積層してなり、更に必要に応じてその他の層を設ける。この場合、記録再生は、第一保護層側からレーザ光を照射して行われる。
図６は、本発明の光記録媒体の一例を示す概略断面図である。この光記録媒体は、レーザ光の案内溝が設けられた透明な基板１の上面に、第一保護層２、非晶質相と結晶相の間で可逆的相変化をする記録層３、第二保護層４、第三保護層５、反射層６、樹脂保護層７を備え、最後に基板１と同様な貼り合わせ用基板８を貼り合わせた層構成となっている。
以下、各層について具体的に説明する。
＜記録層＞
記録層３には種々の相変化材料を用いることができるが、好ましいのは本発明８で規定する材料である。中でも、その組成式をＧａαＳｂβＳｎγＧｅδとして、２≦α≦２０、４０≦β≦８０、５≦γ≦２５、２≦δ≦２０〔但し、α、β、γ、δはそれぞれの元素の組成比（原子％）であり、α＋β＋γ＋δ＝１００である〕の範囲にあるものが好ましい。Ｓｎが５％未満では融点が高くなり感度が悪くなり、Ｓｎが２５％を超えると結晶化速度が速くなりすぎ非晶質化が困難となるため好ましくない。またＳｂが４０％未満では融点が高くなり記録感度が悪化し、Ｓｂが８０％を超える場合は保存信頼性が劣化するため好ましくない。またＧａ及びＧｅについては、２％未満で保存信頼性が劣化し、２０％を超えると結晶化温度が高くなりすぎ、初期化が困難となる。
【００２５】
また本発明９で規定するように、記録層が更に、Ｉｎ、Ｔｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｅ、Ｃ、Ｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｎ及び希土類元素から選択される少なくとも１種の元素を、合計含有量０．１〜１０原子％含有することが好ましい。より好ましくは０．５〜８原子％である。
Ｉｎは高速記録材料における初期化不良を改善する効果がある。しかし、Ｉｎの過剰な添加は再生光劣化を引き起こし、また反射率低下の原因となるため１０原子％未満とすることが好ましい。またＴｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｍｎ又は希土類元素には結晶化速度を速くする効果があり、これらの元素のうちＳｂと同じ価数を取り易いＢｉはより好ましい。しかし添加量が多すぎると再生光劣化や初期ジッターの劣化を引き起すため、組成範囲は何れも１０原子％以下である必要がある。
また、保存信頼性に関しては、Ｇｅ以外にＴｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｅ、Ｃ、Ｎ、Ｓｅ及びＡｕ、Ａｇ、Ｃｕの添加によっても改善できる。このうちＡｌ、Ｓｅの場合は高速結晶化を更に向上させ、またＳｅは記録感度の向上にも効果がある。Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕは保存信頼性に優れ、かつ高速記録材料の初期化不良を改善する有効な元素であるが、反面、結晶化速度を低下させ、高速記録特性を妨げる特性も備えている。そのためＡｕ、Ａｇ、Ｃｕの合計添加量の上限は１０原子％が好ましい。一方、少なすぎると添加効果が不明瞭となってしまうため、Ａｕ、Ａｇ及びＣｕの添加量の下限は０．１原子％が好ましい。
【００２６】
更にＭｎや希土類元素も、Ｉｎと同様の効果を奏することが判り、特にＭｎはＧｅ添加量をそれほど増やす必要のない保存信頼性にも優れた添加元素である。最適Ｍｎ添加量は１〜５原子％である。１原子％より低いと結晶化速度を速くする効果が現われず、多すぎると未記録状態（結晶状態）の反射率が低くなり過ぎるからである。
このように、Ｇａ−Ｓｂ−Ｓｎ−Ｇｅ系材料と上記添加元素とを適当に組み合わせることにより、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高速記録に適した記録特性を有し、初期化不良がなく、かつ保存信頼性に優れた光記録媒体を設計することができる。
記録層の膜厚は６〜２０ｎｍが好ましく、８〜１８ｎｍがより好ましい。６ｎｍよりも薄いと繰り返し記録による記録特性の劣化が著しくなることがあり、２０ｎｍよりも厚いと初期化不良が起り易くなる。記録層の膜厚は厚い方が本発明の効果が現れ易くなるが、結晶と非晶質の吸収率差をなるべく小さくして消去特性を向上させるためには記録層の厚さは薄い方が好ましい。
【００２７】
＜第一保護層及び第二保護層＞
第一保護層２及び第二保護層４は、記録層の劣化変質を防ぎ、記録層の接着強度を高め、かつ記録特性を高めるなどの作用効果を有し、その材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２などの金属酸化物；Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮなどの窒化物；ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＴａＳ４などの硫化物；ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物；ダイヤモンド状カーボン；或いは、それらの混合物が挙げられる。中でも、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物は、耐熱性、低熱伝導率性、化学的安定性に優れており、膜の残留応力が小さく、記録／消去の繰り返しによっても記録感度、消去比などの特性劣化が起き難く、記録層との密着性にも優れているので好ましい。
第一保護層、第二保護層の形成方法としては、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などが用いられる。中でもスパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
第一保護層、第二保護層の厚みは特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、反射率、記録パワーマージン、ジッターや繰り返し記録の信号安定性などの記録特性、高温高湿保存、ヒートサイクル試験などの品質特性により決定される。通常、第一保護層は５０〜８０ｎｍが好ましく、第二保護層は３〜２０ｎｍが好ましい。第二保護層の膜厚については、記録層の冷却に関係し直接的な影響が大きいため、良好な消去特性・繰り返し記録耐久性を得るために４ｎｍ以上は必要である。これより薄いとクラック等の欠陥を生じ繰り返し記録耐久性が低下するほか、記録感度が悪くなるため好ましくない。また、２０ｎｍを超えると記録層の冷却速度が遅くなるためマークが形成し難くなり、マーク面積が小さくなってしまうので好ましくない。
【００２８】
＜低熱伝導率層＞
本発明の光記録媒体は、第一保護層と記録層の間に熱伝導率が１０．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下の低熱伝導率層（図示せず）を設けることにより、初期化及び記録時の保護層の熱負荷（熱ダメージ）を低減し、かつ記録材料の感度を高めることができる。
低熱伝導率層の材料としてはＳｉＯ２を主成分とするものが好ましい。ここで主成分とは、材料全体の５０モル％以上を占めることを意味する。ＳｉＯ２は熱伝導率が約１．６Ｗ／ｍ・Ｋであり、その低熱伝導性から低熱伝導率層の主要構成材料となるばかりでなく、ＺｒＯ２（約２．０Ｗ／ｍ・Ｋ）のような結晶性の性質を持たないことから、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高速記録に適した、結晶化速度が非常に速い記録材料と接して設けても、保存信頼性を損なうことなく繰り返し記録特性の改善に貢献できる。
また、熱伝導率が１０．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料であっても、ＳｉＯ２を主成分とする混合物とすることによって、熱伝導率が１０．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下で、かつ機械特性／化学的耐久性に特に優れた低熱伝導率材料を実現することができる。
【００２９】
例えば硬質材料酸化物の一つであるＴｉＯ２（≒６．５Ｗ／ｍ・Ｋ）を混合すると、層の高温粘性を低くし溶融性を改善できるため、安定化、耐久性の向上した材料を実現することができる。またＴｉＯ２を混合すると、添加量の調整によって光学特性の調整も可能である。またＹ２Ｏ３（≒２７Ｗ／ｍ・Ｋ）を代表とする希土類酸化物や、ベリリウムを除くIIａ族の酸化物又は複合酸化物を混合すると、材料の温度に対する体積変化を小さくするため、初期化や記録時の温度変化に対する安定性を向上させ、またスパッタリングで使用するターゲットの割れを防ぐなどの効果があり、更に耐久性及び高温溶融性を改善することも可能である。また特にＡｌ２Ｏ３（≒２７Ｗ／ｍ・Ｋ）は、混合により高耐熱性と高耐久性に寄与し、剛性度を高めることができるので重要である。また、Ａｌ２Ｏ３の中間酸化物と組み合せると、剛性率などの機械的物性や耐熱性が向上する。
ＴｉＯ２、希土類酸化物、又はベリリウムを除くIIａ族の酸化物又は複合酸化物を、ＳｉＯ２に添加する際の添加量は、ＴｉＯ２の場合、構成材料全体に対して５０モル％未満、希土類酸化物、又はベリリウムを除くIIａ族の酸化物又は複合酸化物の場合、１０モル％未満とすることが望ましい。混合割合は必ずしもこの範囲に限定はされないが、上記範囲を超えると熱伝導率が１０．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導率材料の形成が困難となるため上記範囲が適している。特にＴｉＯ２はＳｉＯ２と比べると屈折率が大きく、混合割合を増やすと材料全体の屈折率が低下し繰り返し記録特性の改善の効果が不充分となる恐れがあるため、５０モル％未満とする。一方、希土類酸化物、ベリリウムを除くIIａ族の酸化物又は複合酸化物としてＹ２Ｏ３が例示できるが、少量の添加は比弾性率の向上及び材料の均質化に寄与するため、１０モル％未満が適している。
【００３０】
また低熱伝導率層を構成する材料に、金属及び／又は半金属の炭化物及び／又は窒化物を含有させると、低熱伝導率層と保護層及び記録層との密着性を向上させることができる。このような物質の具体例としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ａｌ、Ｙ、Ｃｒ、Ｗ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂなどの炭化物や窒化物が挙げられる。しかし、これらの物質の配合量が１０モル％を越えると、結晶化促進効果が現れ、保存信頼性が損なわれたり低熱伝導率性の性質が実現されなくなる可能性があるため好ましくない。配合量の下限は特に無いが、効果を発揮させるには１モル％以上配合することが望ましい。
低熱伝導率層の厚さは、熱的／光学的な条件から０．５〜１０ｎｍであることが好ましい。厚さが０．５ｎｍ未満では低熱伝導率層を均一な厚さで基板上に積層することが困難となるばかりか、低熱伝導率層を設けた効果が得られないためである。繰り返し記録における長期安定性を維持する点から、より好ましい厚さは２〜８ｎｍである。
【００３１】
＜反射層＞
反射層６には、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａなどの金属材料、又はこれらの合金などを用いることができる。また、これら金属材料への添加元素としてＣｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｔａなどが使用できる。これらの中でも、Ａｇ又はＡｇ合金を含有することが好ましい。これは、本発明の光記録媒体の反射層は、通常、記録時に発生する熱の冷却速度を調整する「熱伝導性」の観点と、干渉効果を利用して再生信号のコントラストを改善する「光学的」な観点から、「高熱伝導率／高反射率の金属」が望ましく、Ａｇの熱伝導率が４２７Ｗ／ｍ・Ｋと極めて高いことから、純Ａｇ又はＡｇ合金を用いると、記録時に記録層が高温に達したあと直ぐに、非晶質マーク形成に適した急冷構造を実現できるからである。
なお、このように高熱伝導率性を考慮すると純銀が最良であるが、耐食性を考慮しＣｕを添加しても良い。この場合Ａｇの特性を損なわないためには銅の添加量範囲は０．１〜１０原子％程度が好ましく、特に０．５〜３原子％が好適である。過剰の添加は逆にＡｇの耐食性を劣化させてしまう。
反射層６は、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
反射層６の厚みは特に制限はないが、ディスク構造を急冷化する観点から、好ましくは１００ｎｍ以上、より好ましくは２００ｎｍ以上である。なお生産性、及び面内分布を考慮すると上限は３００ｎｍ程度である。
【００３２】
＜第三保護層＞
純Ａｇ又はＡｇ合金を反射層に用いると、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物のような硫黄を含む保護層を用いた場合、硫黄がＡｇへ拡散してディスク欠陥となる不具合が生じてしまう（Ａｇの硫化反応）。従って、第二保護層４と反射層６の間に、Ａｇの硫化防止用の第三保護層５を設けることが好ましい。
第三保護層の材料としては、（１）Ａｇの硫化反応を防ぐバリア能力があること、（２）レーザ光に対して光学的に透明であること、（３）非晶質マーク形成のため熱伝導率が低いこと、（４）保護層や反射層と密着性が良いこと、（５）形成が容易であること、などの観点から適切な材料を選定することが望ましく、上記要件を満たす酸化物、炭化物及び窒化物が好ましい。
第三保護層の厚みは、通常、３〜１０ｎｍである。
＜樹脂保護層＞
樹脂保護層７は、工程内及び製品となった時点で光記録媒体の薄膜積層構造保護の作用効果を有し、通常、紫外線硬化性の樹脂により形成する。膜厚は２〜５μｍである。
【００３３】
＜基板＞
基板１の材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂などが用いられるが、成形性、コストの点から樹脂製基板が好適である。樹脂としては、例えば、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、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。中でも成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
基板１の厚みは特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常使用するレーザの波長やピックアップ・レンズの集光特性により決定される。波長６５０〜６６５ｎｍのＤＶＤ系では０．６ｍｍの板厚の基板が用いられている。
基板としては、例えば、溝ピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．４μｍの蛇行溝を有するものが好ましい。溝を蛇行させることによって、未記録の特定トラックにアクセスさせることや、基板を一定線速度で回転させることができる。
【００３４】
＜接着層＞
接着層は、情報信号が書き込まれる基板１と貼り合せ用基板８とを貼り合わせるために用い、ベースフィルムの両側に粘着剤を塗布した両面粘着性のシート、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化樹脂により形成する。接着層の膜厚は、通常５０μｍ程度である。
＜貼り合せ用基板＞
貼り合せ用基板（ダミー基板）８は、接着層として粘着性シート又は熱硬化性樹脂を用いる場合は透明である必要はないが、接着層に紫外線硬化樹脂を用いる場合は紫外線を透過する透明基板とする。貼り合せ用基板の厚みは、通常、情報信号を書き込む側の透明基板１と同じ０．６ｍｍのものが用いられている。
【００３５】
また、本発明の光記録媒体は、多層型光記録媒体としても好適に用いることができる。例えば、図７は、二層構造光記録媒体の概略断面図であり、この光記録媒体は、第１基板１０の上に、第１情報層１８、中間層２０、第２情報層２８、及び第２基板２５をこの順に積層してなり、更に必要に応じてその他の層を有する。
第１情報層１８は、接着層１１、第１下部保護層１２、第１記録層１３、第１上部保護層１４、第１反射層１５、及び熱拡散層１６からなり、第２情報層２８は、第２下部保護層２１、第２記録層２２、第２上部保護層２３、及び第２反射層２４からなる。
なお、第１上部保護層１４と第１反射層１５との間、及び第２上部保護層２３と第２反射層２４との間にバリア層を設けても構わない。
本発明においては、例えば第２情報層を本発明の初期化方法によって初期化後、第１情報層を形成することになる。
この多層構造の光記録媒体によれば、更なる大容量の記録が可能となる。
以上、本発明の光記録媒体について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても差支えない。例えば、図８に示すような、基板１の上面に、第一保護層２、記録層３、第二保護層４、反射層６、貼り合せ用基板８を貼り合わせた層構成を有する一般的なＢｌｕ−Ｒａｙ（青色波長）ディスク型の光記録媒体に相当する場合にも、構成によらず全く同様に適用できる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によると、高線速記録が可能な光記録媒体において問題となる「繰り返し記録初期の記録特性劣化」と「特性の変動」の問題を同時に解消することができ、最高記録線速が１０．５ｍ／ｓから３５ｍ／ｓの間にある高線速で書換えが可能な光記録媒体において、繰り返し初期の記録特性劣化がなく、かつ媒体の全てのデータ領域において特性の変動がない光記録媒体を提供できる。
【実施例】
【００３７】
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何ら限定されるものではない。
【００３８】
実施例１〜６
直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで、トラックピッチ０．７４μｍ、溝深さ２７ｎｍ、溝幅０．２７μｍの蛇行溝付きポリカーボネート樹脂製基板１上に、スパッタ装置（ユナクシス社製、Ｂｉｇ  Ｓｐｒｉｎｔｅｒ）を用いて、第一保護層２としてのＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ２（２０モル％）を厚みが６５ｎｍになるように成膜し、その上に記録層３としてのＧａ５Ｓｂ６５Ｓｎ２０Ｇｅ１０を厚みが１８ｎｍになるように成膜し、その上に第二保護層４としてのＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ２（２０モル％）を厚みが１０ｎｍとなるように成膜し、その上に第三保護層５としてのＳｉＣを厚みが４ｎｍとなるように成膜し、その上に反射層６としての純Ａｇを厚みが１６０ｎｍとなるように成膜したのち、スパッタ装置から取り出した。
スパッタ成膜終了後、反射層上にスピンコート法により樹脂保護層７（大日本インキ化学工業株式会社製、ＳＤ３１８）をコートし、最後に基板１と同一の直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂製の貼り合せ用基板８を紫外線硬化により貼り合せ、図６に示した構成層の、実施例１〜実施例６の光ディスクを作製した。
【００３９】
実施例７
第一保護層と記録層の間にＳｉＯ２からなる低熱伝導率層を設けた点以外は、実施例１と同様にして、実施例７の光ディスクを作製した。
【００４０】
実施例８
第一保護層と記録層の間にＳｉＯ２−ＴｉＯ２（３０モル％）からなる低熱伝導率層を設けた点以外は、実施例１と同様にして、実施例８の光ディスクを作製した。
【００４１】
実施例９
第三保護層をＴｉＣ（７０重量％）−ＴｉＯ２に変えた点以外は、実施例１と同様にして、実施例９の光ディスクを作製した。
【００４２】
実施例１０
記録層の組成をＧａ５Ｓｂ６６Ｓｎ１６Ｇｅ７Ｔｅ６に変えた点以外は、実施例１と同様にして、実施例１０の光ディスクを作製した。
【００４３】
実施例１１
記録層の組成をＧａ３Ｓｂ６８Ｓｎ２０Ｇｅ７Ｉｎ２に変えた点以外は、実施例１と同様にして、実施例１１の光ディスクを作製した。
【００４４】
実施例１２
記録層の組成をＧａ５Ｓｂ６７Ｓｎ２０Ｇｅ６Ａｇ２に変えた点以外は、実施例１と同様にして、実施例１２の光ディスクを作製した。
【００４５】
実施例１３、比較例１〜４
実施例１と同じ光ディスクを、実施例１３及び比較例１〜比較例４の光ディスクとして用いた。実施例１３は記録線速度を３５ｍ／ｓとした例である。
【００４６】
上記のようにして作製した実施例１〜１４及び比較例１〜４の各光ディスクについて、以下のようにして、初期化方法、初期化後のディスク評価、記録特性の評価、及び保存信頼性の評価を行った。
＜初期化方法＞
初期化装置（日立コンピュータ機器株式会社製、ＰＣＲ  ＤＩＳＫ  ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＥＲ）を使用し、各光ディスクを半径方向に長い楕円状のレーザビームを照射しながら１０．５ｍ／ｓ以上３５ｍ／ｓ以下の線速度でディスクを回転させ、更に該楕円状のレーザビームを長軸方向のスポットサイズ（半値幅）よりも短い幅で半径方向に移動させながら徐々に結晶化する初期化方法を用い、かつ該楕円状のレーザビームの長軸方向の光強度分布が、ビームの移動方向（半径方向）に対し後端側にビーム強度のピークを有し、最大ビーム強度に対する最小ビーム強度の割合が５０％以上１００％未満であり、パワー密度が１０〜３５ｍＷ／μｍ２の強度ピークを有するレーザビームを照射することで初期化を行った。但し、比較例１〜３ではビーム強度のピークを有しないレーザビームを、比較例４では、ビームの移動方向（半径方向）に対し前方側にビーム強度のピークを有するレーザビームをそれぞれ照射することで初期化を行った。
各実施例及び比較例の初期化条件の詳細を表１に示したが、表中の「図５及び図１１におけるプロファイルの形態」の項のａ〜ｈは、それぞれ図５及び図１１中の（ａ）〜（ｈ）を指す。
【００４７】
＜記録特性の評価＞
記録特性の評価は、波長６６０ｎｍ、ＮＡ０．６５のピックアップを有する光ディスク評価装置（パルステック社製、ＤＤＵ−１０００）を用いて、記録線速度２８ｍ／ｓ（ＤＶＤの８倍速に相当）、線密度０．２６７μｍ／ｂｉｔの条件で、光ディスクの全データ領域内においてＥＦＭ＋変調方式により３Ｔ〜１４Ｔのランダム信号の繰り返し記録を行い、繰り返し初期の記録特性劣化が最も顕著となる繰り返し記録２回目（ＤＯＷ１ジッターの平均値σ）を評価した。但し、実施例１３では記録線速度３５ｍ／ｓ（ＤＶＤの１０倍速に相当）で評価した。評価は経時劣化前に行うことが好ましく、本発明のような高速記録媒体のＤＯＷ１特性は、経時劣化が特に起こり易いため、初期化後直ぐに（数時間内）評価を行った。評価時の再生線速度は３．５ｍ／ｓ、再生光パワー０．７ｍＷとした。なお、前記「ジッター」はｄａｔａ  ｔｏ  ｃｌｏｃｋ  ｊｉｔｔｅｒであり、σを検出窓幅Ｔｗで規格化した値である。
評価結果を表２に示すが、評価については、書換え型の光ディスクシステムを実現する場合、前記ジッターは少なくとも１０％以下であることが必要であり、９％以下であれば安定したシステムが実現できることから、σについて次のような基準で評価した。
「×」：光ディスクの全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの平均値が、１０％を超える場合
「△」：光ディスクの全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの平均値が、９％を超えるが、１０％以下の場合
「○」：光ディスクの全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの平均値が、８％を超えるが、９％以下の場合
「◎」：光ディスクの全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの平均値が、８％以下の場合
【００４８】
＜記録特性の変動に関する評価＞
記録特性の変動は、光ディスクの全データ領域内におけるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの標準偏差（σ′）を評価した。評価は前記光ディスク評価装置を用い、再生速度３．５ｍ／ｓ、リードパワー０．７ｍＷの条件で行った。評価結果を表２に示す。
評価については、媒体の全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターの標準偏差を０．１５以下に規定することで、媒体全ての記録個所において均一で良好な記録特性を保証することができることから、次のような基準で評価した。
「○」：σ′が０．１５以下の場合
「×」：σ′が０．１５を超える場合
＜保存信頼性の評価＞
実施例及び比較例の光ディスクについて、８０℃−８５％ＲＨ恒温槽に３００時間放置した後のＤＯＷ１ジッターを測定し、次のような基準により保存信頼性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
「×」：ＤＯＷ１ジッターが１０％を超える場合
「○」：９％を超えるが、１０％以下の場合
「◎」：９％以下の場合
なお、未評価のものについては「−」の記号を付与した。
【００４９】
更に、実施例１〜３及び比較例１〜４のトラック毎のＤＯＷ１ジッターの平均値（σ／Ｔｗ）と標準偏差（σ′）を、図９と図１０に示した。図の横軸は最高記録線速である。
図から実施例の方が優れていることは明らかである。
【００５０】
【表１】
2006079732.tif 000003
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ａ：非晶質化が起る直前の反射率信号（均一な反射率）を示す図。ｂ：ａの状態からパワー密度を２０％下げた時（初期化抜け）の反射率信号を示す図。ｃ：ａの状態からパワー密度を上げたり線速を遅くした場合（初期化むら）の反射率信号を示す図。
【図２】ａ：初期化後の未記録部反射率（均一な反射率）の様子を示す図。ｂ：ＤＯＷ１ジッターのトラック間分布の様子を示す図。
【図３】初期化パワー密度を各走査速度において「非晶質化が起る直前の結晶状態」に最適化した時の、「全データ領域にあるトラック毎の繰り返し初期の記録特性（ＤＯＷ１ジッター）の平均値（黒三角）」と「媒体の全データ領域にあるトラック毎のＤＯＷ１ジッターのばらつき（標準偏差σ）（◆）」の関係を示す図。
【図４】図３で最適化した初期化パワー密度の値をプロットした図。
【図５】ビームの移動方向（半径方向）に対し後端側に強度ピークを有するレーザビームのビーム強度プロファイルの例を示す図。
【図６】本発明の光記録媒体の一例を示す概略断面図。
【図７】二層構造光記録媒体の概略断面図。
【図８】Ｂｌｕ−Ｒａｙ（青色波長）ディスク型の光記録媒体の層構造を示す図。
【図９】実施例１〜３及び比較例１〜３のトラック毎のＤＯＷ１ジッターの平均値（σ／Ｔｗ）と標準偏差（σ′）を示す図。
【図１０】実施例１及び比較例４のトラック毎のＤＯＷ１ジッターの平均値（σ／Ｔｗ）と標準偏差（σ′）を示す図。
【図１１】比較例で用いたビーム強度プロファイルの形態を示す図。
【図１２】実施例１の光ディスクの初期化後の記録層の光学顕微鏡写真を示す図。
【図１３】比較例１の光ディスクの初期化後の記録層の光学顕微鏡写真を示す図。
【図１４】比較例４の光ディスクの初期化後の記録層の光学顕微鏡写真を示す図。
【図１５】ＤＯＷ１ジッタの特性の変動データを示す図。
【図１６】縞模様の出現についての説明図。
【符号の説明】
【００５２】
１  基板
２  第一保護層
３  記録層
４  第二保護層
５  第三保護層
６  反射層
７  樹脂保護層
８  貼り合わせ用基板
【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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【図１１】
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【図１５】
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【図１】
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【図２】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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