(57)【要約】【課題】  録データの信頼性が高く、且つデータの繰返し記録に対する耐久性に優れた２層情報記録媒体を提供する。【解決手段】  Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料で形成された第１及びだい２の記録層を備え、第１の記録層が第２の記録層より上記レーザビームの入射側に近い方に配置されており、第２記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の組成点Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６に囲まれた組成範囲にあり、且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％である情報記録媒体を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図８
2008269716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームの波長をλｎｍ、該レーザビームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡ及び記録線速をＶｍ／ｓｅｃとしたときに、４６．５ｎｓｅｃ≦（λ／ＮＡ）／Ｖ≦１１６．０ｎｓｅｃであり且つλ＝４００〜４１０ｎｍの条件で上記レーザビームを照射して情報を複数回書換え可能な情報記録媒体であって、
Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料で形成された第１の記録層と、
Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料で形成された第２の記録層とを備え、
第１の記録層が第２の記録層より上記レーザビームの入射側に近い方に配置されており、第２記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点に囲まれた組成範囲にあり、
Ｂ２（Ｂｉ２．０，Ｇｅ４７．５，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４８．５，Ｔｅ４９．０）
Ｄ２（Ｂｉ３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４７．０）
Ｄ６（Ｂｉ１０．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４０．０）
Ｃ６（Ｂｉ９．０，Ｇｅ４４．５，Ｔｅ４６．５）
Ｂ６（Ｂｉ８．０，Ｇｅ４０．５，Ｔｅ５１．５）
且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％であることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
第１記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点に囲まれた組成範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
Ｂ１（Ｂｉ１．０，Ｇｅ４９．０，Ｔｅ５０．０）
Ｃ１（Ｂｉ１．５，Ｇｅ４９．０，Ｔｅ４９．５）
Ｄ１（Ｂｉ２．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４８．０）
Ｄ８（Ｂｉ１３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ３７．０）
Ｃ８（Ｂｉ１２．０，Ｇｅ４３．０，Ｔｅ４５．０）
Ｂ８（Ｂｉ１１．０，Ｇｅ３６．５，Ｔｅ５２．５）
【請求項３】
上記情報記録媒体に記録される最短記録マークの長さをＬとしたとき、上記レーザビームの波長λと、上記対物レンズの開口数ＮＡと、上記最短マーク長Ｌとの間に、
０．２５≦Ｌ／（λ／ＮＡ）≦０．４０
の関係が成立することを特徴とする請求項１または２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
チャンネルクロック周期がＴであり、長さ２Ｔ〜１１Ｔの信号を含むランダムパターン情報を上記情報記録媒体に記録した際に、１１Ｔ信号の再生信号の高レベル値及び低レベル値をそれぞれＩ１１Ｈ及びＩ１１Ｌとし、２Ｔ信号の再生信号の高レベル値及び低レベル値をそれぞれＩ２Ｈ及びＩ２Ｌとしたとき、
−０．１０≦［（Ｉ１１Ｈ＋Ｉ１１Ｌ）／２−（Ｉ２Ｈ＋Ｉ２Ｌ）／２］／（Ｉ１１Ｈ−Ｉ１１Ｌ）≦０．１０
の関係が成立する再生信号波形が得られることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
上記情報記録媒体が、さらに、第１及び第２の基板を備え、第１及び第２の記録層がそれぞれ第１及び第２の基板上に設けられており、上記情報記録媒体が円板状の形状を有し、第１及び第２の基板には、同心円状またはスパイラル状の溝が形成されており、該溝及び溝間の少なくとも一方が記録トラックとして用いられ、該溝及び溝間の少なくとも一方が蛇行していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
上記記録トラックのトラックピッチＴＰが、０．６×（λ／ＮＡ）〜０．８×（λ／ＮＡ）の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
上記対物レンズの開口数ＮＡがＮＡ＝０．６〜０．６５であり、且つ、上記トラックピッチＴＰが０．４μｍ以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
上記情報記録媒体が、さらに、第１及び第２の基板を備え、第１及び第２の記録層がそれぞれ第１及び第２の基板上に設けられており、上記情報記録媒体が円板状の形状を有し、第１及び第２の基板には、同心円状またはスパイラル状の溝が形成されており、該溝及び溝間の両方を記録トラックとして用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
上記記録トラックのトラックピッチＴＰが、０．５×（λ／ＮＡ）〜０．６×（λ／ＮＡ）の範囲であることを特徴とする請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
上記対物レンズの開口数ＮＡがＮＡ＝０．６〜０．６５であり、且つ、上記トラックピッチＴＰが０．３４μｍ以下であることを特徴とする請求項８または９に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
さらに、第１及び第２の記録層の上記レーザビームの入射側とは反対側にそれぞれ設けられた第１及び第２の熱拡散層を備える請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
第１の記録層の膜厚が、５〜１０ｎｍであり、第１の熱拡散層の膜厚が７〜１２ｎｍであることを特徴とする請求項１１に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
第２の記録層の膜厚が、７〜１２ｎｍであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
さらに、第１の記録層の少なくとも一方の表面に接して設けられた第１の界面層と、第２の記録層の少なくとも一方の表面に接して設けられた第２の界面層とを備える請求項１〜１３のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギービームの照射により情報の記録が行われる情報記録媒体に関し、特に、相変化記録層を２層有する青色レーザ対応の相変化型光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ等の再生専用型光ディスクの市場が拡大している。それに続き、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の書換え可能なＤＶＤ（以下、記録型ＤＶＤともいう）がコンピュータ用バックアップ媒体及びＶＴＲに代わる映像記録媒体として、その市場を急速に拡大しつつある。この市場の拡大に伴い、ここ数年、記録型ＤＶＤに対する転送レート及びアクセススピードの向上並びに大容量化への要望が増大している。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の記録消去可能な記録型ＤＶＤでは、情報が記録される記録層に相変化材料を用いる相変化記録方式が採用されている。相変化記録方式では、基本的に「０」及び「１」の情報をそれぞれ相変化材料の結晶状態及びアモルファス状態に対応させて記録している。また、相変化材料の結晶状態とアモルファス状態の屈折率が異なるため、結晶に変化させた部分とアモルファスに変化させた部分の反射率の差が最大になるように、記録型ＤＶＤを構成する各層の屈折率、膜厚等を設計している。この結晶化した部分とアモルファス化した部分にレーザ光を照射し、光ディスクの各部分からの反射光量の違いを検出して記録層内に記録された情報「０」及び「１」を検出する。
【０００４】
また、所定の位置をアモルファスにする（通常、この動作を「記録」と呼ぶ）ためには、比較的高パワーのレーザ光を照射して、記録層の温度が記録層材料の融点以上になるように加熱する。一方、所定の位置を結晶にする（通常、この動作を「消去」と呼ぶ）ためには、比較的低パワーのレーザ光を照射して、記録層の温度が記録層材料の融点以下の結晶化温度付近になるように加熱する。このように、記録層の所定部分に照射するレーザ光のパワーを調整することにより、所定部分の状態をアモルファス状態と結晶状態との間で可逆的に変化させることができる。
【０００５】
上述のような記録型ＤＶＤで転送レート向上させるための方法として、媒体の回転数を上げ、短時間で記録消去を行う方法が一般的である。しかしながら、この際、媒体に情報をオーバーライトする際の記録消去特性が問題となる。この問題を以下に詳細に説明する。
【０００６】
媒体の所定の位置をアモルファスから結晶に変化させる場合を考える。媒体の回転数を上げると、レーザビームが媒体の所定の位置を通過する時間が短くなり、同時に、所定の位置が結晶化温度に保持される時間も短くなる。結晶化温度に保持される時間が短すぎると、十分に結晶成長することができないため、アモルファスが残ってしまう。この残存したアモルファスが、再生信号に反映され、再生信号品質が劣化する。
【０００７】
上記問題を解決するための方法として、従来、記録型ＤＶＤの記録層に一般的に使用されているＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料にＳｎを添加する方法が知られている。それ以外としては、例えば、特開２００１−３２２３５７号公報では、記録層材料としてＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料に、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ等の金属を添加した材料を使用することにより、高密度記録が可能で、繰り返し書換え性能に優れ、結晶化感度の経時劣化が少ない情報記録媒体が得られることが開示されている。特開平２−１４２８９号公報にも、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓｎ−Ｔｅ系の記録層材料が開示されている。
【０００８】
また、従来、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を記録層材料に用い、その実用的な組成範囲も提案されている（例えば、特許文献１を参照）。さらに、ＤＶＤ−ＲＡＭで２倍速及び５倍速に対応できるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の実用的な組成範囲も従来提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００９】
また、特開昭６２−７３４３９号公報及び特開平１−２２０２３６号公報にはＢｉ−Ｇｅ−Ｓｅ−Ｔｅ系相変化記録材料が開示されており、さらに、特開平１−２８７８３６号公報にはＢｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料の実用的な範囲が規定されている。
【００１０】
さらに、ＰＣＯＳ２００１ではＤＶＤ−ＲＡＭの２倍速から４倍速に対応できる記録材料としてＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料が報告されている。ＩＳＯＭ／ＯＤＳ２００２ではＤＶＤ−ＲＡＭの２倍速及び５倍速に対応できる情報記録媒体が報告されており、この５倍速媒体は、新たに核生成層を付加して８層構造にすることによって５倍速への対応を可能にしている。
【００１１】
また、記録型ＤＶＤを大容量化する技術としては、レーザ光の波長を４０５ｎｍと短波長化し且つ対物レンズＮＡを０．８５と大きくすることにより、レーザスポット径を小さくし、より高密度の情報を記録する方法が良く知られている（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３９（２０００）ｐｐ．７５６−７６１、Ｐａｒｔ１，Ｎｏ．２Ｂ，Ｆｅｂ．２０００）。この方法は、通称Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの主要技術として利用されており、従来のＤＶＤより薄い０．１ｍｍ厚の基板を採用することによって、ディスクのチルトに対する影響を小さくしている。また、この０．１ｍｍ厚の基板は記録層の機械的保護、電気化学的保護（腐食防止）等の重要な役割を果たす。
【００１２】
従来のＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の書換え型の光ディスクの基本構造は、０．６ｍｍ厚のポリカーボネート（ＰＣ）製基板上に第１誘電体層、相変化記録層、第２誘電体層及び反射層を順次積層した４層構造であり、さらに反射層側から０．６ｍｍ厚の基板を貼り合せることによって作製される。しかしながら、上述のＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃでは、従来の光ディスクと同様の積層構造で作製すると、基板の厚さが０．１ｍｍと薄いため、基板の剛性を保つことが難しくなる。それゆえ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃでは、厚い基板、例えば１．１ｍｍ厚のＰＣ基板上に反射層、第２誘電体層、相変化記録層及び第１誘電体層を順次積層し（従来の書換え型光ディスクと逆の順序に積層）、最後に第１誘電体層側から０．１ｍｍ厚の基板をカバー層（保護層）として形成し作製される。Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのカバー層の形成方法としては、第１誘電体層上に０．１ｍｍ厚のシートを紫外線硬化樹脂接着剤で貼り付ける方法と、第１誘電体層上に紫外線硬化樹脂をスピンコート法により均一に塗布し、紫外線照射により紫外線硬化樹脂を硬化させてカバー層を形成する方法とが提案されている。
【００１３】
Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの記録材料としては、例えば特許２９４１８４８号に開示されているＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録材料を用いることができる。また、この特許にはＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録材料に第５元素及び第６元素を添加した記録材料の組成についても詳細に開示されている。
【００１４】
また、記録型ＤＶＤを大容量化する別の方法として、０．６ｍｍ厚の基板上に従来と同様の順序で各層を積層した光ディスクを作製し、レーザ光の波長４０５ｎｍ、対物レンズＮＡを０．６５として情報を記録する方法も提案されている。この方法は、通称ＨＤ  ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  ＤＶＤ）で使用されおり、上述のＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのような０．１ｍｍ厚のカバー層を用いる方法と比べて、対物レンズＮＡが小さいためにレーザスポット径が大きく、記録密度は低くなる。しかしながら、基板の剛性を保つことが容易であり、記録層の多層化が容易になるという利点がある。また、媒体上の埃や傷の影響を小さくすることができるという利点もある。
【００１５】
なお、上述のＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ、ＨＤ  ＤＶＤ等の技術では、記録トラックを蛇行させるいわゆるウォブルトラックが採用されている。このウォブルにはアドレス情報、同期信号等が記録されており、記録信号は和信号で再生し、ウォブル信号は差信号で再生することによってフォーマットの高効率化を図っている。また、ウォブル信号からも同期信号を取ることができるためアドレス情報や記録情報の信頼性向上等に極めて有効な手段であることが知られている。
【００１６】
また、上述したＨＤ  ＤＶＤではＤＶＤよりさらに高密度に記録された情報を正確に記録再生するためにＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ａｎｄ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）信号処理方式を採用している。これらの技術は、例えば、特許第３５６５３６５号、特開２００１−３１９４３０号公報、特開２００２−３２９６１号公報及び特開２００３−１５１２２０号公報等に開示されている。ここで、このＰＲＭＬ信号処理方式について説明する。
【００１７】
まず、例えば、現行のＤＶＤと同じ光ヘッドを用いて、現行のＤＶＤよりもさらに高密度化した記録情報を再生する場合について考える。トラック密度が高くなると、再生信号には隣接トラックに記録された信号からの漏れこみ成分（クロストーク成分）が多く含まれる。一方、線密度が高くなると各データ間（記録マーク間）で波形干渉を受けやすくなり、再生波形はより歪んだ形となる。そのような場合、通常、再生信号は等化器で高周波成分を増幅させて再生波形の歪みを是正し、波形等化を行うが、入力する再生波形がより歪んでいる場合には、高周波成分を現行のＤＶＤの時よりも増幅する必要が出てくる。その結果、等化器は上述のような再生信号の劣化成分までも増幅させることとなる。現行のＤＶＤでは信号検出方式として波形スライス方式を用いているが、上述のように再生信号の劣化成分が増加すると、この方式ではデータの復号は難しくなる。このような問題を解決するための方式として、ＰＲＭＬ信号処理方式が提案されている。
【００１８】
ＰＲＭＬ信号処理方式の原理について、図１７及び１８を参照しながら、詳細に説明する。ＰＲＭＬ信号処理方式は、再生信号をＰＲ特性へ補正する等化技術と、符号間干渉を利用して信号を識別するＭＬ復号技術とを複合した処理方式である。一般に、１ビットの記録信号に対するＰＲ特性は、インパルス応答列を並べて表現され、例えば、ＰＲ（ａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４）のように表現される。これは、１ビットの記録信号に対する再生信号がａ０、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４の信号レベル（電圧レベル）を持つ系列として現れることを示している。その一例を示したのが、図１７である。図１７は、１ビットの孤立波形に対するＰＲ特性がＰＲ（１，２，２，２，１）である場合を示している。これは、ＨＤ  ＤＶＤの再生信号特性に近いＰＲ特性である。
【００１９】
図１７（ａ）は、チャンネルビット長Ｔ（チャンネルクロック）の１ビットの孤立波形（１ビットの記録信号）であり、図１７（ｂ）は、その孤立波形に対するインパルス応答を示している。この場合、１ビットの記録信号に対して、再生信号は、図１７（ｂ）に示すように、チャンネルクロック周期Ｔの間隔で信号電圧レベル（サンプル点の電圧レベル）が［１，２，２，２，１］となる系列の波形として現れる。そして、記録される記録信号（変調符号）には、長さの異なる信号（チャンネルクロック周期Ｔの整数倍の信号）が含まれるので、その記録信号に対する再生信号系列は、図１８に示すように、各記録ビットに対するインパルス応答の加算で表現される（重ね合わせの原理）。インパルス応答の加算された再生信号系列（図１８中の破線の波形）はパスと呼ばれる。なお、ＰＲ特性にＰＲ（１，２，２，２，１）を採用した場合、図１８に示すように、等化後の再生信号系列は９つの信号レベルを有する信号系列に変換される。
【００２０】
ＰＲＭＬ信号処理方式における等化器では、光ディスクの再生信号を使用するＰＲ特性に合わせ込む処理が行われる。この際、光ディスクの再生信号特性と似通ったＰＲ特性を選択することにより、等化による雑音成分の増加が抑制される。
【００２１】
一方、ＭＬ復号技術を用いて再生信号系列を識別する際には、実際に得られた再生信号波形と、想定されるすべてのパスとを比較して再生信号を識別する。しかしながら、実際の再生信号系列は、雑音などを含んでいるため、いかなるパスとも完全には一致しない。そこで、通常、ＭＬ復号技術では、検出された再生信号波形と想定されるすべてのパスとの各サンプル点における誤差を算出し、誤差の累積値がもっとも小さいパスを選択する。そして、選択したパスと１対１に対応するビット系列を再生情報として出力する。
【００２２】
上述のように、ＭＬ復号技術では、検出された再生信号波形のあるサンプル点のレベルに基づいて信号識別をする方式（波形スライス方式）のではなく、ＰＲ特性の持つ再生信号の既知の相関（符号間干渉）を積極的に利用して識別する方式であるので、雑音に強いという特徴がある。ただし、上述のように検出された再生信号波形と想定されるすべてのパスとの誤差を算出する必要があるので、その計算量が膨大となる。それゆえ、ＭＬ復号技術では、再生信号系列の識別を効率的に実行するために、ビタビ復号器が用いられる。
【００２３】
また、従来、情報の記録容量を増大するために、２つの記録層を備え、記録容量が２倍になる情報記録媒体（以下、２層情報記録媒体ともいう）が提案されている（例えば、特許文献３及び４を参照）。このような２層情報記録媒体では、レーザビームを一方の側から入射して２つの記録層に情報を記録再生する。
【００２４】
上述のように、２層情報記録媒体では、通常、レーザビームの入射側に近い記録層（以下、第１記録層ともいう）及び第１記録層の情報を記録再生する際にレーザビームを反射する金属反射膜とを含む第１情報記録部と、レーザビームの入射側から遠い側の記録層（以下、第２記録層ともいう）を含む第２情報記録部とから構成される。このような２層情報記録媒体では、上述のように片側からレーザビームを照射して２つの記録層に情報を記録及び再生するので、第１情報記録部を透過したレーザビームにより第２情報記録部に情報を記録再生する。それゆえ、第１情報記録部の第１記録層及び金属反射層の膜厚を極めて薄くして透過率を高める必要がある。また、第２情報記録部に記録された情報を再生する際には、第２情報記録部からの反射光は第１情報記録部を通過して検出されるので、第２情報記録部自身の反射率も高める必要がある。
【００２５】
【特許文献１】特開昭６２−２０９７４１号公報
【特許文献２】特開２００４−１５５１７７号公報
【特許文献３】特開２０００−３６１３０号公報
【特許文献４】特開２００２−１４４７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
上述のように、情報記録媒体の大容量化を図るために青色レーザ（波長４００〜４１０ｎｍ）を用いることは必須であり、様々な記録層材料が提案されている。また、高密度化された記録情報を正確に記録再生するために、次世代光ディスク・ＨＤ  ＤＶＤでは、従来の検出方式（波形スライス方式）ではなく、上述したようなＰＲＭＬ信号処理方式が導入されている。さらに、大容量化のために記録層を２層有する２層情報記録媒体も提案されている。そこで、ＰＲＭＬ信号処理方式を用いた２層情報記録媒体に適した記録層が求められている。
【００２７】
本発明の目的は、記録層を２層有し、各記録層としてＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を用いた青色レーザ対応の２層情報記録媒体の構造の最適化を図ることにより、ＰＲＭＬ信号処理技術に適合し、記録データの信頼性が高く、且つデータの繰返し記録に対する耐久性に優れた２層情報記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の第１の態様に従えば、レーザビームの波長をλｎｍ、該レーザビームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡ及び記録線速をＶｍ／ｓｅｃとしたときに、４６．５ｎｓｅｃ≦（λ／ＮＡ）／Ｖ≦１１６．０ｎｓｅｃであり且つλ＝４００〜４１０ｎｍの条件で上記レーザビームを照射して情報を複数回書換え可能な情報記録媒体であって、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料で形成された第１の記録層と、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを含む相変化材料で形成された第２の記録層とを備え、第１の記録層が第２の記録層より上記レーザビームの入射側に近い方に配置されており、第２記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点に囲まれた組成範囲にあり、
Ｂ２（Ｂｉ２．０，Ｇｅ４７．５，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４８．５，Ｔｅ４９．０）
Ｄ２（Ｂｉ３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４７．０）
Ｄ６（Ｂｉ１０．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４０．０）
Ｃ６（Ｂｉ９．０，Ｇｅ４４．５，Ｔｅ４６．５）
Ｂ６（Ｂｉ８．０，Ｇｅ４０．５，Ｔｅ５１．５）
且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％であることを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００２９】
本発明の情報記録媒体では、第１記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点に囲まれた組成範囲にあることが好ましい。
Ｂ１（Ｂｉ１．０，Ｇｅ４９．０，Ｔｅ５０．０）
Ｃ１（Ｂｉ１．５，Ｇｅ４９．０，Ｔｅ４９．５）
Ｄ１（Ｂｉ２．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４８．０）
Ｄ８（Ｂｉ１３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ３７．０）
Ｃ８（Ｂｉ１２．０，Ｇｅ４３．０，Ｔｅ４５．０）
Ｂ８（Ｂｉ１１．０，Ｇｅ３６．５，Ｔｅ５２．５）
【００３０】
なお、上記組成範囲［Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｄ８，Ｃ８，Ｂ８］は、組成範囲［Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６］と、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δ＝−１．０〜３．０ａｔ％であるという関係から求めた組成範囲である。上記組成点Ｂ１及びＢ８は、組成点Ｂ２及びＢ６と同様に、後述するＢ系列（図８中の破線Ｂ上）の組成である。上記組成点Ｃ１及びＣ８は、組成点Ｃ２及びＣ６と同様に、後述するＣ系列（図８中の破線Ｃ上）の組成である。また、上記組成点Ｄ１及びＤ８は、組成点Ｄ２及びＤ６と同様に、後述するＤ系列（図８中の破線Ｄ上）の組成である。
【００３１】
本発明者らは、従来の技術で説明したＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料を２層情報記録媒体の各記録層の形成材料として用い、ＨＤ  ＤＶＤの標準条件（レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズ開口数ＮＡ０．６５、記録線速５．６ｍ／ｓｅｃ）で記録再生を行ったところ、以下の問題が生じることが分かった。
【００３２】
（課題１）
ＰＲ（１，２，２，２，１）特性を採用したＰＲＭＬ信号処理方式を使っても情報の記録再生が正確に行うことができなかった。この課題について、本発明者らが鋭意検討したところ、次のような知見を得た。
【００３３】
上述したようにＰＲ（１，２，２，２，１）特性では、図１８に示すように、再生信号系列は９レベルにも分布するため、実際に検出された再生信号の特性が劣化した場合、等化が正しくできず、識別誤りを引き起こす。ｎＴ（Ｔはチャネルクロック周期、ｎは２，３，４，５，６，７，８，９，１０及び１１のいずれか）の長さの信号を含むランダムパターン情報を情報記録媒体に記録した場合、ＰＲ特性の等化処理（以下、ＰＲ等化ともいう）が正しく行われるために実際に検出された再生信号に求められる条件は、次の２点である。
（１）最短マーク長２Ｔの記録マークが正しい長さで記録再生されている。
（２）各マーク長の再生信号の振幅間に線形性が保たれている。
【００３４】
条件（１）について、一般に、ランダムパターン情報の信号中に一番多く含まれる信号は最短マーク長２Ｔの信号である。従って、２Ｔ長さの信号レベルが不安定である（２Ｔマークの長さがばらついている）と、正しいＰＲ等化ができず、識別誤りが生じ、エラーレートを増加させる結果となる。
【００３５】
また、条件（２）については、各マーク長の再生信号の振幅に線形性が保たれていなければ、各マーク長に対応した所定の大きさの振幅が得られず、識別誤りを増加させることになる。例えば、マーク長の再生信号の振幅に線形性が保たれていれば、３Ｔ信号の振幅が１であるとすれば、４Ｔ信号振幅は１．３３、５Ｔ信号振幅は１．６６、６Ｔ信号の振幅は２という関係が得られるが、線形性が保たれていなければ、このような線形関係の振幅を有する再生信号が得られず、識別誤りが増大する。
【００３６】
また、ＨＤ  ＤＶＤの標準条件（レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズ開口数ＮＡ０．６５、記録線速５．６ｍ／ｓｅｃ）で記録再生を行う場合、記録ストラテジー、記録パワーの調整により、上記（１）の条件を満足する、すなわち、最短マーク２Ｔの信号を正しい長さで記録することが可能であることが分かったが、上記（２）の条件、すなわち、各マーク長の再生信号の振幅間に線形性を保つこが難しいことがわかった。
【００３７】
この原因は、本発明者らの実験データの解析によると、記録マークの再結晶化によるものと推定される。再結晶化とはレーザビームを記録層の所定位置に照射して記録層材料を融点以上に加熱した（アモルファス化する）直後の冷却過程で、溶融領域外縁から結晶化が起こり、記録マークのサイズを小さくしてしまう現象（シュリンク）である。記録マークのシュリンクが起こると、記録マークのサイズが小さくなるので再生信号振幅が低下する。
【００３８】
通常、レーザビームを情報記録媒体に照射して、ｎＴ（Ｔはチャネルクロック、ｎは２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１）の長さの信号を記録する場合、２Ｔ信号は１パルス照射で記録を行い、３Ｔ以上の信号は複数パルスの照射で記録が行われる（ＨＤ  ＤＶＤでは２Ｔは１パルス、３Ｔは２パルス、４Ｔは３パルス・・・といった（ｎ−１）型の記録パルスで記録を行っている）。この記録方法では、例えば、２Ｔ信号を記録するために１パルス照射した後、直ちに冷却パルス照射（記録パワーより低パワーのパルスを照射：例えば、記録パワーを６ｍＷとし、冷却パルス照射時のパワーを０．１ｍＷとする）という過程となる。従って、短いマーク２Ｔを記録する際にはパルス照射時間が短くて済むため、記録層のパルス照射部分の冷却速度が記録層の結晶化速度を上回り、再結晶化は少なく、トラック幅一杯にマーク長２Ｔの記録マークの形成が可能である。しかしながら、マーク長１１Ｔの記録マークなどのロングマークを記録する際には、最初のトップパルスを照射し、次いで、短時間冷却パルス照射した後、トップパルス照射部分が十分に冷却しきらないうちに、次のマルチパルスが順次、照射される。そのため、最初のトップパルスが照射された部分の冷却速度は、２Ｔマークを記録する際の１パルス照射で記録する場合に比べて遅くなる。その結果、ロングマーク記録時には、記録層のパルス照射部分の冷却速度が記録層の結晶化速度より遅くなる領域（例えば、溶融領域外縁）が存在し、その領域では再結晶化が起こる。それゆえ、ロングマーク記録時には記録マークの一部はトラック幅一杯に記録することができず、マーク幅が狭くなることになる。また、マーク長が長くなるほど、マーク幅が狭くなることが分かった。
【００３９】
上述のように、記録マーク長によって、記録マークの幅が異なる現象が起こると、記録マーク長は線形性を保って記録が行われたとしても、マーク長が長くなるほど記録マークの幅が狭くなるので、再生信号の振幅はマーク長が長くなるほど所望の信号振幅が得られなくなる。この結果、各マーク長に対する再生信号の振幅の線形性が損なわれることになる。
【００４０】
また、記録マークのシュリンクが起こると、再結晶化した部分の結晶サイズは正常に結晶化された部分と結晶粒径が異なるので、これに起因する反射率分散が生じ、ノイズを発生させる。それゆえ、再結晶化による記録マークのシュリンクが大きすぎる場合には、上述のような原因により再生信号が劣化する。上述した記録マークのシュリンクによる課題は、記録層材料の結晶化速度を低下させることにより解決することができる。
【００４１】
（課題２）
再結晶化の大きい記録層に対して、幅広の記録マークを記録して再生信号振幅を大きくするために、より高いパワーのレーザビームを照射すると、隣接トラックに記録されていた記録マークが消去され（クロスイレーズ）、隣接トラックの信号品質が大幅に劣化する。
【００４２】
また、上述の課題１（記録マークのシュリンク）及び課題２（クロスイレーズ）が生じると高密度化のためにトラックピッチを狭くすることができなくなるので、青色レーザによってビーム径を小さくした効果を十分に活かすことができなくなってしまう。
【００４３】
（課題３）
幅広の記録マークを記録して再生信号振幅を大きくするために、より高いパワーのレーザビームを照射すると、多数回書換えによる記録層へのダメージが大きくなり、書換回数が減少する。
【００４４】
（課題４）
記録層を２層備える２層情報記録媒体では、さらに、次のような課題が生じることが分かった。本発明者らの検証実験によると、２つの記録層を構成する元素が同じであっても、２つの記録層の組成が違いすぎると、２つの記録層の一方でしか良好な記録再生特性が得られないことが分かった。これは、後述するように、一方の記録層で良好な記録再生特性が得られる場合に、他方の記録層の組成が一方の記録層の組成と違いすぎると、各情報部における記録層の膜厚に対する結晶化速度の変化及び金属反射膜の熱引きの効果（情報記録時に記録層に生じた熱を速やかに逃がして記録層を冷却する効果）の関係から、他方の記録層では結晶化速度が大幅に変化して良好な結晶化速度が得られず、良好な記録再生特性が得られなくなるためであると考えられる。
【００４５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明では、特に２層情報記録媒体に対して、ｎＴ（Ｔはチャネルクロック、ｎは２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１）の長さの信号を記録し、ＰＲＭＬ信号処理技術を用いて、ＨＤ  ＤＶＤの再生条件で情報再生を行った場合でも、上記課題１〜４をすべて解決することが可能になる２層情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００４６】
本発明者らは検証実験により、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成された記録層を２層備える２層情報記録媒体において、レーザビームの入射側に遠い方の第２の記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成を、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各組成点に囲まれた組成範囲にし、且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δを−１．０〜３．０ａｔ％とすることにより、例えば、ＨＤ  ＤＶＤの１倍速〜２倍速の条件で記録再生を行った場合でも、上記課題１〜４をすべて解決することができることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２．０，Ｇｅ４７．５，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４８．５，Ｔｅ４９．０）
Ｄ２（Ｂｉ３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４７．０）
Ｄ６（Ｂｉ１０．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４０．０）
Ｃ６（Ｂｉ９．０，Ｇｅ４４．５，Ｔｅ４６．５）
Ｂ６（Ｂｉ８．０，Ｇｅ４０．５，Ｔｅ５１．５）
【００４７】
より詳細には、レーザビームの波長をλ（ｎｍ）、該レーザビームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡ及び記録線速をＶ（ｍ／ｓｅｃ）としたときに、情報記録媒体上のある地点をレーザビームのスポットが通過する時間を表わすパラメータ（λ／ＮＡ）／Ｖが４６．５〜１１６．０ｎｓｅｃ（但し、λ＝４００〜４１０ｎｍ）の範囲となるような記録再生条件において、第２の記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成を上記組成点Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６及びＢ６に囲まれた組成範囲にし、且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δ＝−１．０〜３．０ａｔ％とすることにより、上記課題１〜４をすべて解決することができ、記録データの信頼性が高く且つデータの繰返し記録に対する耐久性に優れた２層情報記録媒体を提供することができることを本発明者らは検証実験により見出した。
【００４８】
第２の記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成を、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の上記組成範囲［Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６］にし、且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δを上記範囲内の値にすることにより、上記課題１〜４をすべて解決することができた理由は以下に述べる理由によるものと考えられる。
【００４９】
まず、記録層の再結晶化（課題１）抑制の原理について説明する。再結晶化抑制の原理としては、上記特許文献２で、次のような仮説が述べられている。なお、本発明の情報記録媒体においても同様の原理で再結晶化が抑制されているものと考えられる。
【００５０】
Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料には、現在までに明らかになっている範囲では、ＧｅＴｅ、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｇｅ３Ｔｅ６、Ｂｉ２ＧｅＴｅ４及びＢｉ４ＧｅＴｅ７の化合物が存在する。記録層の所定部分に情報を記録する（アモルファス化する）ためにレーザビームを照射して溶融した直後に、溶融領域の一部が再結晶化が起こるような場合、記録層の組成によって異なるが、以上に挙げた化合物、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅのうち融点が高い物質から順に溶融領域外縁部から再結晶化するものと考えられる。これらの物質を融点が高い順に並べると以下のようになる。
Ｇｅ：約９３７℃
ＧｅＴｅ：約７２５℃
Ｂｉ２Ｇｅ３Ｔｅ６：約６５０℃
Ｂｉ２Ｔｅ３：約５９０℃
Ｂｉ２ＧｅＴｅ４：約５８４℃
Ｂｉ４ＧｅＴｅ７：約５６４℃
Ｔｅ：約４５０℃
Ｂｉ：約２７１℃
【００５１】
上述のようにＧｅの融点が最も高いため、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上のＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の組成材料より、Ｇｅを過剰に添加した相変化材料を記録層として用いた本発明の情報記録媒体では、溶融領域の外縁部にＧｅが偏析し易くなるものと考えられる。溶融領域の外縁部にＧｅが過剰に存在すると、溶融領域の外縁部の結晶化速度が遅くなり外縁部からの再結晶化を抑制できる。それゆえ、多数回書換えにより生じる再結晶化の「帯」の発生を抑制することができる。
【００５２】
上述のように溶融領域の外縁部からの再結晶化を抑制できれば、再生信号振幅を向上させるためにレーザパワーを高めて、幅広い領域を溶融させる必要がなくなり、隣接トラックに記録されていた記録マークを消去してしまう問題（課題２：クロスイレーズ）も解消できる。
【００５３】
さらに、上述のように溶融領域の外縁部からの再結晶化を抑制できれば、記録１回当たりに照射する記録パワーを低くすることができるので、多数回書換えによる記録層へのダメージ（課題３）を抑制することができる。すなわち、書換え耐久性を向上させることができる。こうして、本発明の２層情報記録媒体では、上記課題１〜３を全て解決することができる。
【００５４】
さらに、本発明者らは検証実験により、２層情報記録媒体において、第２の記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成を上記組成点Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６及びＢ６に囲まれた組成範囲にし、且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δ＝−１．０〜３．０ａｔ％とすることにより（第１の記録層の組成と第２の記録層の組成とをほぼ同じにすることにより）、上記課題４で説明した第１及び第２の記録層の結晶化速度の低下を抑制することができ、両記録層とも情報の書き換えが十分に行えることを見出した。これは、以下の原因によるものと考えられる。
【００５５】
情報の記録容量を２倍にするために記録層を２層備える２層情報記録媒体では、上述のように、レーザビームの入射側から遠い方に配置されている記録層（第２の記録層）に情報を記録再生する場合には、レーザビームの入射側に近い方に配置されている第１情報記録部の第１の記録層を透過したレーザビームを用いて記録再生を行なう。それゆえ、２層情報記録媒体では、第１情報記録部の第１の記録層の膜厚及び金属反射膜（後述するＡｇ−Ｃａ−Ｃｕ膜）の膜厚を極めて薄くする必要がある。記録層が薄くなると、記録層が結晶化する際に、形成される結晶核が減少し、また、原子の移動可能な距離が短くなる。このため、記録層が薄くなると、結晶相が形成され難くなり、結晶化速度が低下する。それゆえ、２層情報記録媒体では、第１の記録層の膜厚を薄くするので、第１の記録層の結晶化速度が低下し、再結晶化が起こり難くなる。また、２層情報記録媒体では、金属反射膜の膜厚も薄くするので、情報記録時に第１の記録層に生じた熱を速やかに逃がして記録層を冷却する効果（以下、熱引きの効果ともいう）が小さくなる。それゆえ、２層情報記録媒体では第１の記録層の結晶化速度は低下するが、第１の情報部の金属反射膜による熱引きの効果が小さくなるので、情報記録時（光ビーム照射時）に第１の記録層の結晶化保持時間を十分に確保することができ、アモルファス部分を十分に結晶化することが可能になり、良好な記録再生特性が得られる。
【００５６】
また、２層情報記録媒体において第２の情報部の第２の記録層の組成を第１の記録層の組成と同じにした場合、第２の記録層の膜厚は、第１の記録層のそれより厚くなるので、結晶化速度が第１の記録層に比べて大きくなり、再結晶化が起こりやすくなる。しかしながら、第２の情報部の金属反射膜（後述するＡｇ−Ｃａ−Ｃｕ膜）の膜厚も厚くなるので、熱引きの効果も大きくなる。それゆえ、第２の情報部の金属反射膜の熱引きの効果により、第２の記録層の再結晶化を最小限に抑制することができ、第２の記録層からも良好な記録再生特性が得られる。
【００５７】
従って、２層情報記録媒体では、上述ように、各情報部における記録層の膜厚に対する結晶化速度の変化及び金属反射膜の熱引きの効果の関係から、２つの記録層を構成する元素の組成をほぼ同じにすることにより、２つの記録層で良好な記録再生特性が得られる。逆に、２つの記録層を構成する元素の組成が違いすぎると、一方の記録層で良好な記録再生特性が得られても、上述した各情報部における記録層の膜厚に対する結晶化速度の変化及び金属反射膜の熱引きの効果の関係から、他方の記録層では結晶化速度が大幅に変化して良好な結晶化速度が得られず、良好な記録再生特性が得られなくなる。
【００５８】
また、本発明者らの実験データの解析によると、記録層中のＢｉ量を多くすることにより、Ｂｉ２Ｔｅ３などのＢｉ化合物が結晶核としてより多く生成され、結晶化速度が速くなったため、両記録層において情報の書き換えが十分に行えたものと考えられる。また、本発明者らは、Ｂｉ量を増加しても、同時にＧｅ量を過剰に増加させると、Ｂｉ量増加による効果（結晶化速度上昇）とＧｅ量増加による効果（結晶化速度減少）が相殺してしまい、結晶化速度が速くならないことを見出し、Ｂｉ量を増加した際に結晶化速度上昇の効果がより発揮されるＧｅ量の好適な範囲も見出した。
【００５９】
なお、上記説明では、２層情報記録媒体を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されず、記録層を３層以上有する多層情報記録媒体に対しても適用可能であり、３層以上の記録層のうち、２つの記録層間で上記組成範囲の条件が満たされていれば、同様の効果が得られる。
【００６０】
また、本発明の情報記録媒体に対して、ＰＲＭＬ信号処理方式を用いて情報再生した際には、最短マーク長の記録マークがレーザビームのスポット内に２個存在するような状態であっても、正確な情報の記録再生が可能になる。すなわち、本発明の情報記録媒体では、上記情報記録媒体に記録される最短記録マークの長さをＬとしたとき、上記レーザビームの波長λと、上記対物レンズの開口数ＮＡと、上記最短マーク長Ｌとの間に、
０．２５≦Ｌ／（λ／ＮＡ）≦０．４０
の関係が成立するような場合でも、情報の記録再生を正確に行うことができる。
【００６１】
また、本発明の情報記録媒体では、チャンネルクロック周期がＴであり、長さ２Ｔ〜１１Ｔの信号を含むランダムパターン情報を上記情報記録媒体に記録した際に、１１Ｔ信号の再生信号の高レベル値及び低レベル値をそれぞれＩ１１Ｈ及びＩ１１Ｌとし、２Ｔ信号の再生信号の高レベル値及び低レベル値をそれぞれＩ２Ｈ及びＩ２Ｌとしたとき、
−０．１０≦［（Ｉ１１Ｈ＋Ｉ１１Ｌ）／２−（Ｉ２Ｈ＋Ｉ２Ｌ）／２］／（Ｉ１１Ｈ−Ｉ１１Ｌ）≦０．１０
の関係が成立する再生信号波形が得られる。
【００６２】
パラメータ［（Ｉ１１Ｈ＋Ｉ１１Ｌ）／２−（Ｉ２Ｈ＋Ｉ２Ｌ）／２］／（Ｉ１１Ｈ−Ｉ１１Ｌ）は、再生信号のアシンメトリであり、１１Ｔマーク長に対する２Ｔマーク長のバランスを表したパラメータであり、このパラメータの絶対値が０に近くなるほど、２Ｔ信号レベルの検出が容易になる。すなわち、上記パラメータは最短マーク長２Ｔの信号品質を表すパラメータであり、このパラメータの絶対値が小さいほど最短マーク長２Ｔの信号品質が良好となる。また、このパラメータの絶対値が小さいほど、マーク長と再生信号の振幅との線形性が保ち易くなる。
【００６３】
本発明の情報記録媒体では、上記情報記録媒体が、さらに、第１及び第２の基板を備え、第１及び第２の記録層がそれぞれ第１及び第２の基板上に設けられており、上記情報記録媒体が円板状の形状を有し、第１及び第２の基板には、同心円状またはスパイラル状の溝が形成されており、該溝及び溝間の少なくとも一方が記録トラックとして用いられ、該溝及び溝間の少なくとも一方が蛇行していることが好ましい。また、この場合、上記記録トラックのトラックピッチＴＰが、０．６×（λ／ＮＡ）〜０．８×（λ／ＮＡ）の範囲であることが好ましく、特に、本発明の情報記録媒体に用いられるレーザビームの波長λがλ＝４００〜４１０ｎｍの場合には、上記対物レンズの開口数ＮＡがＮＡ＝０．６〜０．６５であり、且つ、上記トラックピッチＴＰが０．４μｍ以下であることが好ましい。本発明者の検証実験によると、このような構造においても良好な記録再生特性が得られることが分かった。
【００６４】
本発明の情報記録媒体では、上記情報記録媒体が、さらに、第１及び第２の基板を備え、第１及び第２の記録層がそれぞれ第１及び第２の基板上に設けられており、上記情報記録媒体が円板状の形状を有し、第１及び第２の基板には、同心円状またはスパイラル状の溝が形成されており、該溝及び溝間の両方を記録トラックとして用いることが好ましい。また、この場合、上記記録トラックのトラックピッチＴＰが、０．５×（λ／ＮＡ）〜０．６×（λ／ＮＡ）の範囲であることが好ましく、特に、本発明の情報記録媒体に用いられるレーザビームの波長λがλ＝４００〜４１０ｎｍの場合には、上記対物レンズの開口数ＮＡがＮＡ＝０．６〜０．６５であり、且つ、上記トラックピッチＴＰが０．３４μｍ以下であることが好ましい。
【００６５】
本発明者らの検証実験によると、本発明の情報記録媒体をこのような構造にした場合においても、良好な記録再生特性が得られることが分かった。具体的には、本発明者らは、検証実験により、記録トラックのトラックピッチＴＰが、０．５×（λ／ＮＡ）〜０．６×（λ／ＮＡ）の範囲の本発明の情報記録媒体に対して、良好な記録再生特性が得られることを見出した。特に、レーザビームの波長λがλ＝４００ｎｍ〜４１０ｎｍであり、対物レンズの開口数ＮＡがＮＡ＝０．６〜０．６５であり、且つ、トラックピッチＴＰが０．３４μｍ以下となる条件下では、一層良好な記録再生特性が得られることを見出した。
【００６６】
本発明の情報記録媒体では、さらに、第１及び第２の記録層の上記レーザビームの入射側とは反対側にそれぞれ設けられた第１及び第２の熱拡散層を備えることが好ましい。本発明の情報記録媒体では、各記録層のレーザビームの入射側とは反対側に熱拡散層を設けることにより、多数回書換えに対する信頼性が向上する。
【００６７】
本発明の情報記録媒体では、第１の記録層の膜厚が、５〜１０ｎｍであり、第１の熱拡散層の膜厚が７〜１２ｎｍであることが好ましい。
【００６８】
本発明者らは、検証実験により、第１の記録層の膜厚を１０ｎｍ以下とすることにより、第１の記録層の透過率を５０％以上にすることができ、第２の記録層に対して問題なく記録できることを見出した。また、第１の記録層の膜厚が５ｎｍより薄くすると、第１の記録層中の結晶−アモルファスのコントラストが小さくなり記録再生特性が劣化することを見出した。
【００６９】
また、本発明者らは第１の熱拡散層の膜厚を１２ｎｍ以下とすることにより、第１の記録層の透過率を５０％以上にすることができ、第２の記録層に対しても問題なく記録できることを見出した。また、第１の熱拡散層を７ｎｍより薄くすると、情報記録時に第１の記録層に蓄積された熱を第１の熱拡散層を介して速やかに逃がすことができなくなり、記録マーク形状が歪み、記録再生特性が大きく劣化することを確認した。
【００７０】
本発明の情報記録媒体では、第２の記録層の膜厚が、７〜１２ｎｍであることが好ましい。本発明者らは、検証実験により、第２の記録層の膜厚を１２ｎｍ以下とすることにより、情報記録媒体の多数回書換えに対する信頼性が向上することを見出した。これは、記録層の膜厚を薄くすることにより、多数回書換え時に起こる記録層材料の流動、組成変動、偏析等の現象を抑制することができたためであると考えられる。また、第２の記録層の膜厚が７ｎｍより薄くすると、第２の記録層中の結晶−アモルファスのコントラストが小さくなり記録再生特性が劣化することを見出した。
【００７１】
本発明の情報記録媒体では、さらに、第１の記録層の少なくとも一方の表面に接して設けられた第１の界面層と、第２の記録層の少なくとも一方の表面に接して設けられた第２の界面層とを備えることが好ましい。本発明者らは、各記録層の少なくとも一方の表面に界面層を接して設けても多数回書換えに対する信頼性を向上させることができることを見出した。
【００７２】
また、本発明の情報記録媒体で使用されるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料では、Ｇｅの代わりに同族元素であるＳｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等を使用しても良く、また、適当な量のＳｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等を添加しても良い。適当な量のＳｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等を添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。すなわち、第２の記録層の形成材料の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上の上記各点［Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６］により囲まれた範囲のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を母材とし、Ｇｅの一部がＳｉ、Ｓｎ及びＰｂのうち、少なくとも一つの元素により置換された組成である材料を第２の記録層材料として用いてもよい。また、第１の記録層の形成材料としては、第２の記録層の上記組成に対して、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となる組成を有するＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を母材とし、Ｇｅの一部がＳｉ、Ｓｎ及びＰｂのうち、少なくとも一つの元素により置換された組成である材料を用いても良い。
【００７３】
本発明の情報記録媒体に使用されるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録層材料では、Ｂｉの代わりに同族元素であるＳｂを使用しても良く、また、適当な量のＳｂを添加しても良い。適当な量のＳｂを添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。すなわち、第２の記録層の形成材料の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上の上記各点［Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６］により囲まれた範囲のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を母材とし、Ｇｅの一部がＳｂにより置換された組成である材料を第２の記録層材料として用いてもよい。また、第１の記録層の形成材料としては、第２の記録層の上記組成に対して、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となる組成を有するＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を母材とし、Ｇｅの一部がＳｂにより置換された組成である材料を用いても良い。
【００７４】
本発明の情報記録媒体に使用されるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録層材料では、Ｇｅの一部がＳｉ、Ｓｎ及びＰｂのうち、少なくとも一つの元素により置換され、かつＢｉの一部がＳｂにより置換された組成である記録層材料を用いても良い。すなわち、第２の記録層の形成材料の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上の上記各点［Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６］により囲まれた範囲のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を母材とし、Ｇｅの一部がＳｉ、Ｓｎ及びＰｂのうち、少なくとも一つの元素により置換され、且つ、Ｂｉの一部がＳｂにより置換された組成である材料を第２の記録層材料として用いてもよい。第１の記録層の形成材料としては、第２の記録層の上記組成に対して、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となる組成を有するＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を母材とし、Ｇｅの一部がＳｉ、Ｓｎ及びＰｂのうち、少なくとも一つの元素により置換され、且つ、Ｂｉの一部がＳｂにより置換された組成である材料を用いても良い。
【００７５】
さらに、本発明の情報記録媒体に使用されるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録層材料にＢを添加しても良い。Ｂを添加すると、再結晶化がより一層抑制され優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。
【００７６】
本発明の情報記録媒体では、さらに、第１の記録層の少なくとも一方の表面に接して設けられた第１の界面層と、第２の記録層の少なくとも一方の表面に接して設けられた第２の界面層とを備えることが好ましい。本発明者らは、各記録層の少なくとも一方の表面に界面層を接して設けても多数回書換えに対する信頼性を向上させることができることを見出した。
【００７７】
本発明の情報記録媒体では、各記録層に隣接してＢｉ２Ｔｅ３、ＳｎＴｅ、ＰｂＴｅ等を含有した核生成層を設けても良い。この場合には、再結晶化を抑制する効果がさらに向上する。
【００７８】
なお、本発明の情報記録媒体では、第２の記録層の組成が上述の組成範囲（Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６で囲まれた範囲）であり、且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％であるような組成の関係を維持していれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【００７９】
また、本明細書では、本発明の情報記録媒体を相変化光ディスク、あるいは単に光ディスクと表現することがあるが、本発明の情報記録媒体としては、エネルギービームの照射により熱が発生し、この熱により原子配列の変化が起こり、これにより情報の記録が行われるような情報記録媒体であれば適用可能である。それゆえ、本発明の情報記録媒体は、特にその形状によらず、例えば、光カード等の情報記録媒体にも適用できる。
【００８０】
また、本明細書中では上記したエネルギービームをレーザビーム、または単にレーザ光あるいは光と表現することがあるが、上述したように本発明の情報記録媒体上に熱を発生させることが可能なエネルギービームであれば効果が得られるので、電子ビーム等のエネルギービームを使用してもよい。
【００８１】
また、本発明の情報記録媒体では、第１の記録層の光入射側に第１の基板が配置されるような構成を前提としているが、第１の記録層の光入射側とは反対側に第１の基板を配置し、光入射側には、第１の基板よりも薄い保護シート等の保護材を配置しても良い。
【発明の効果】
【００８２】
本発明の情報記録媒体によれば、第１及び第２の記録層としてＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を用い、第２の記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点に囲まれた組成範囲になるように設定し、且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるように設定されている。それゆえ、レーザビームの波長をλ（ｎｍ）、該レーザビームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡ及び記録線速をＶ（ｍ／ｓｅｃ）としたときに、４６．５ｎｓｅｃ≦（λ／ＮＡ）／Ｖ≦１１６．０ｎｓｅｃ（但し、λ＝４１０ｎｍ〜４２０ｎｍ）の条件で情報が記録再生されるような場合（例えば、ＨＤ  ＤＶＤに標準速（１倍速）〜２倍速で記録再生するような場合）でも、上述した課題１〜４（記録マークのシュリンク、クロスイレーズ、熱によるダメージ及び第１の記録層の書き換えの問題）をすべて解決することができ、記録データの信頼性が高く、且つデータの繰返し記録に対する耐久性に優れた情報記録媒体を提供することができる。
Ｂ２（Ｂｉ２．０，Ｇｅ４７．５，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４８．５，Ｔｅ４９．０）
Ｄ２（Ｂｉ３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４７．０）
Ｄ６（Ｂｉ１０．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４０．０）
Ｃ６（Ｂｉ９．０，Ｇｅ４４．５，Ｔｅ４６．５）
Ｂ６（Ｂｉ８．０，Ｇｅ４０．５，Ｔｅ５１．５）
【発明を実施するための最良の形態】
【００８３】
以下、本発明の情報記録媒体の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【実施例１】
【００８４】
［情報記録媒体及びその製造方法］
実施例１で作製した情報記録媒体は記録層を２層備えた相変化型の光ディスクであり、その概略断面図を図１に示した。この例で作製した光ディスク１００は、図１に示すように、第１情報部１０と、第２情報部２０と、紫外線硬化性保護層３０とからなり、紫外線硬化性保護層３０を介して第１情報部１０と第２情報部２０とが貼り合わされた構造を有する。また、この例の光ディスク１００では、図１に示すように、第１情報部１０側からレーザ光４１が入射される。
【００８５】
第１情報部１０は、図１に示すように、第１基板１１上に第１保護層１２、第１界面層１３、第１記録層１４、第２界面層１５、第２保護層１６、第１遮断層１７、第１熱拡散層１８、第２遮断層１９及び透過率補正層４０が順次積層された構造を有する。また、第２情報部２０は、第２基板２１上に第２熱拡散層２２、第４保護層２３、第４界面層２４、第２記録層２５、第３界面層２６及び第３保護層２７が順次積層された構造を有する。そして、紫外線硬化性保護層３０を介して、第１情報部１０の透過率補正層４０と、第２情報部２０の第３保護層２７とが対向するように、第１情報部１０と第２情報部２０とが貼り合わされている。
【００８６】
この例の光ディスク１００では、グルーブのみに情報を記録する、いわゆる、グルーブ記録方式を採用した。なお、ここでいうグルーブとは、基板の溝が形成されている領域で、レーザ光４１の入射側から見て、凸部となる部分を意味する。
【００８７】
次に、この例の光ディスク１００の作製方法を説明する。まず、第１情報部１０の作製方法を説明する。
【００８８】
まず、第１基板１１には、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基板を用いた。第１基板１１は射出成形により作製し、第１基板１１の半径２３．８ｍｍから５８．６ｍｍの情報の記録領域には、トラックピッチが０．４０μｍとなるような溝を形成した。なお、この例では、グルーブ記録方式を採用しているので、この例でいうトラックピッチとは、所定のグルーブトラックの中央からそのグルーブトラックに隣接するグルーブトラックの中央までの距離とする。また、この例では、トラックに９３チャネルビットの周期でウォブルを施した。
【００８９】
次に、第１基板１１上に、第１保護層１２として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０をスパッタリングにより４５ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第１保護層１２上に、第１界面層１３として（ＨｆＯ２）９０（Ｃｒ２Ｏ３）１０（ｍｏｌ％）をスパッタリングにより７ｎｍの膜厚で形成した。
【００９０】
次に、第１界面層１３上に、第１記録層１４としてスパッタリングにより膜厚６ｎｍのＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ相変化膜を形成した。この例では、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の組成よりＧｅが過剰に添加された組成を有する第１記録層１４を形成した（Ｂ系列の光ディスク）。具体的には、スパッタターゲットにはＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２１．０Ｇｅ２４．５Ｔｅ５４．５のターゲットを用い、同時スパッタリングで第１記録層１４を形成した。なお、この際、第１記録層１４の組成がＢｉ２．０Ｇｅ４７．５，Ｔｅ５０．５（サンプル番号Ｂ２）となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。
【００９１】
上記方法で形成された第１記録層１４上に、第２界面層１５として（Ｔａ２Ｏ５）２０（Ｃｒ２Ｏ３）８０（ｍｏｌ％）をスパッタリングにより２ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第２界面層１５上に、第２保護層１６として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０をスパッタリングにより８ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第２保護層１６上に、第１遮断層１７として（Ｔａ２Ｏ５）２０（Ｃｒ２Ｏ３）８０（ｍｏｌ％）をスパッタリングにより１ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第１遮断層１７上に、第１熱拡散層１８としてＡｇ−Ｃａ−Ｃｕをスパッタリングにより８ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第１熱拡散層１８上に、第２遮断層１９として（Ｔａ２Ｏ５）２０（Ｃｒ２Ｏ３）８０（ｍｏｌ％）をスパッタリングにより１ｎｍの膜厚で形成した。さらに、第２遮断層１９上に、透過率補正層４０として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０をスパッタリングにより２２ｎｍの膜厚で形成した。
【００９２】
次に、第２情報部２０の作製方法を説明する。まず、第２基板２１には、第１基板１１と同様の寸法のポリカーボネート製基板を用いた。また、第２基板２１は、第１基板１１と同様の方法で作製し、第２基板２１の半径２３．８ｍｍから５８．６ｍｍの情報の記録領域には、トラックピッチ０．４０μｍの溝を形成し、トラックに９３チャネルビットの周期でウォブルを施した。
【００９３】
次に、第２基板２１上に、第２熱拡散層２２としてＡｇ−Ｃａ−Ｃｕをスパッタリングにより１００ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第２熱拡散層２２上に、第４保護層２３として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０をスパッタリングにより２０ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第４保護層２３上に、第４界面層２４として（Ｔａ２Ｏ５）６０（Ｃｒ２Ｏ３）４０（ｍｏｌ％）をスパッタリングにより２ｎｍの膜厚で形成した。
【００９４】
次に、第４界面層２４上に、第２記録層２５としてスパッタリングにより膜厚
１０ｎｍのＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ相変化膜を形成した。具体的には、第１記録層１４と同じ組成（Ｂｉ２．０Ｇｅ４７．５Ｔｅ５０．５）のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ相変化膜を第１記録層１４と同様にして形成した。
【００９５】
上記方法で形成された第２記録層２５上に、第３界面層２６として（ＨｆＯ２）９０（Ｃｒ２Ｏ３）１０（ｍｏｌ％）をスパッタリングにより７ｎｍの膜厚で形成した。次いで、第３界面層２６上に、第３保護層２７として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０をスパッタリングにより６０ｎｍの膜厚で形成した。
【００９６】
次に、上記方法で作製された第１情報部１０と第２情報部２０の貼り合わせ方法について説明する。まず、第１情報部１０の透過率補正層４０上に、紫外線硬化性保護層３０としてＵＶ樹脂を塗布し、その上に、第２情報部２０の第３保護層２７側が第１情報部１０の透過率補正層４０と対向するように、第２情報部２０を載置した。次いで、透明基板越しにＵＶ照射を行い、ＵＶ樹脂を硬化させることにより第１情報部１０と第２情報部２０とを貼り合わせた。以上の製造方法により、図１に示した光ディスク１００を得た。
【００９７】
この例では、さらに、第１記録層１４及び第２記録層２５の組成がともに、Ｂｉ３．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ５０．５（サンプル番号Ｂ３）、Ｂｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０（サンプル番号Ｂ４）、Ｂｉ７．０Ｇｅ４１．５Ｔｅ５１．５（サンプル番号Ｂ５）、及び、Ｂｉ８．０Ｇｅ４０．５Ｔｅ５１．５（サンプル番号Ｂ６）となる光ディスク１００を作製した。また、比較のため、Ｂｉ１．０Ｇｅ４９．０Ｔｅ５０．０（サンプル番号Ｂ１）、及び、Ｂｉ９．０Ｇｅ３９．０Ｔｅ５２．０（サンプル番号Ｂ７）となる光ディスク１００も作製した。
【００９８】
上記の作製方法で得られた種々の光ディスク１００に対して、初期化装置（不図示）を用いて、波長８１０ｎｍ、ビームスポットの長径が９６μｍ、短径が１μｍである楕円ビームのレーザ光を照射して第１及び第２記録層の初期化を行った。
【００９９】
この例では、上記の作製方法で得られた第１記録層１４及び第２記録層２５の組成の異なる種々の光ディスク１００に対して情報の記録再生試験を行い第２記録層２５の特性評価を行った。
【０１００】
［情報記録再生装置］
ここで、この例で作製した種々の光ディスクに対して情報の記録及び再生を行うための情報記録再生装置について説明する。この例で用いた情報記録再生装置の概略構成図を図２に示した。この例で用いた情報記録再生装置２００は、図２に示すように、主に、この例で作製した光ディスク１００を回転させるためのモーター５１と、光ディスク１００にレーザ光を照射する光ヘッド５２と、トラッキング制御のためのＬ／Ｇサーボ回路５３と、再生信号処理系５４と、記録信号処理系６４とから構成される。
【０１０１】
再生信号処理系５４は、図２に示すように、再生信号を増幅する増幅器５５、増幅された再生信号を２値化するためのアナログデジタル変換器５６、再生信号波形に対して等化処理を行うための等化器５７、波形等化された信号に対応する情報を復号するためのビタビ復号器５８、及び、ビットエラーレートを計算するための評価値算出器５３から構成される。
【０１０２】
評価値算出器５３は、図２に示すように、遅延回路５９、状態判定器６１、参照テーブル６２及び評価値計算器６０からなる。遅延回路５９は、等化器５７から入力されたデータを時間調整するための遅延器である。状態判定器６１はビタビ復号器５８からの出力データと、参照テーブル６２に記憶されている誤パターンとを比較し、その比較結果を評価値計算器６０に入力する。評価値計算器６０は、等化器５７からの入力データと、状態判定器６１からの入力データを用いてビットエラーレートを計算する。
【０１０３】
記録信号処理系６４は、図２に示すように、入力信号を所定の変調方式で変調する１−１０変調器６８と、復号時のデータ誤り伝播を阻止するためのプリコーダ６７と、記録信号波形を生成する記録波形発生回路６６と、レーザ光の発光を制御するレーザ駆動回路６５とから構成される。
【０１０４】
この例で用いた光ヘッド５２は、波長４０５ｎｍの半導体レーザと、開口数ＮＡが０．６５の対物レンズを備えている（不図示）。一般的に、波長λのレーザ光を開口数ＮＡの対物レンズにより集光した場合、レーザ光のスポット径はおよそ０．９×λ／ＮＡとなるので、この例の場合、レーザ光のスポット径は約０．６μｍとなる。ただし、この例では、レーザ光の偏光を円偏光とした。また、この例では、トラックピッチＴＰを０．４０μｍとしたので、トラックピッチＴＰと、波長λと、開口数ＮＡとの間には、ＴＰ＝０．６４×（λ／ＮＡ）の関係が成立する。
【０１０５】
また、この例で作製した光ディスク１００はグルーブ記録方式の光ディスクであるので、図２に示した情報記録再生装置２００もグルーブ記録方式に対応している。なお、この例の情報記録再生装置２００では、図２中のＬ／Ｇサーボ回路５３により、ランドとグルーブに対するトラッキングを任意に選択することができる。
【０１０６】
以下に、情報記録再生装置２００の動作を図２を用いて説明する。なお、記録再生を行う際のモーター制御方法としては、記録再生を行うゾーン毎にディスクの回転数を変化させるＺＣＬＶ方式を採用した。また、この例では、情報記録の際に、マークエッジ方式を用い、ＥＴＭ，ＲＬＬ（１、１０）変調方式で光ディスク１００上に情報を記録した。この変調方式では、情報は２Ｔ〜１１Ｔのマーク長で記録される。ここで、Ｔとは情報記録時のクロックの周期を表しており、この例ではＴ＝１５．４ｎｓとした。すなわち、この例では、最短２Ｔのマーク長はおよそ０．２０μｍ、最長１１Ｔのマーク長は約１．１２μｍとなる。すなわち、この例では、最短マーク長２Ｔが、レーザ光のスポット径（約０．６μｍ）の約１／３になるようにした。また、この例では、記録線速６．６１ｍ／ｓｅｃを１倍速とし、２倍速の記録速度は１３．２２ｍ／ｓｅｃとした。
【０１０７】
まず、情報記録に必要な信号が記録装置外部から１−１０変調器６８に入力される。次いで、１−１０変調器６８に入力された信号は上述の変調方式で変調され、２Ｔ〜１１Ｔのデジタル信号が出力される。次いで、プリコーダ６７でＮＲＺＩ符号に変換され、１−１０変調器６８から出力された２Ｔ〜１１Ｔのデジタル信号は記録波形発生回路６６に入力される。
【０１０８】
記録波形発生回路６６では、入力された２Ｔ〜１１Ｔのデジタル信号に基づいて、情報記録時のレーザ光照射に必要なマルチパルス記録波形が生成される。この例では、マルチパルス記録波形の高パワーレベル領域を、幅を約Ｔ／２の高パワーパルスと、高パワーパルス間に形成された幅が約Ｔ／２の低パワーパルスとで構成された一連のパルス列で形成した。また、マルチパルス記録波形の上記一連のパルス列の間の領域は中間パワーレベルのパルスで構成した。この際、記録層に記録マークを形成（アモルファス化）するための高パワーレベルのパルス強度と、記録マークを結晶化させるための中間パワーレベルのパルス強度を、記録再生を行う光ディスク毎に最適な値に調整した。
【０１０９】
また、記録波形発生回路６６内では、２Ｔ〜１１Ｔのデジタル信号波形を時系列的に交互に「０」と「１」に対応させ、「０」の場合には、中間パワーレベルのレーザパルスを照射し、「１」の場合には、上述の高パワーパルスと低パワーパルスで構成された一連のパルス列を照射するようにした。この際、中間パワーレベルのレーザパルスが照射された光ディスク１００上の部分は結晶となり、上述の高パワーパルスと低パワーパルスで構成された一連のパルス列が照射された部分はアモルファス（マーク部）に変化する。さらに、記録波形発生回路６６は、上述の高パワーパルスと低パワーパルスで構成された一連のパルス列を形成する際に、マーク部の前後のスペース長に応じてマルチパルス波形の先頭パルス幅と最後尾のパルス幅を変化させる方式（適応型記録波形制御）に対応したマルチパルス波形テーブルを有しており、これによりマーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除できるマルチパルス記録波形を発生している。
【０１１０】
次に、上述の記録波形発生回路６６で生成されたマルチパルス記録波形は、レーザ駆動回路６５に転送され、レーザ駆動回路６５は、入力されたマルチパルス記録波形に基づいて、光ヘッド５２内の半導体レーザの発光を制御する。そして、半導体レーザから出射されたレーザ光を光ヘッド５２内の対物レンズにより光ディスク１００の記録層上に絞り込み、マルチパルス記録波形に対応したタイミングでレーザ光を照射することにより、情報の記録を行った。
【０１１１】
上述のように記録された情報の再生動作を次に説明する。まず、光ヘッド５２からレーザ光を光ディスク１００の記録マーク上に照射し、記録マークと記録マーク以外の部分（未記録部分）からの反射光を光ヘッド５２で検出して再生信号を得る。この再生信号の振幅は増幅器５５により所定のゲインで増幅される。増幅された再生信号はＡＤ変換器５６でデジタル再生信号に変換される。デジタル再生信号は等化器５７によって使用するＰＲ特性に応じた波形（再生信号系列）へと等化され、ビタビ復号器５８及び評価値算出器５３へ送られる。
【０１１２】
ビタビ復号器５８では、等化器５７から入力されたＰＲ特性に応じた波形を二値の識別データに復号する。識別データは、必要に応じて復調、誤り訂正等の処置を施された後、記録情報の再生が完了する。また、ビタビ復号器５８から出力された識別データも、評価値算出器５３へ送られる。一方、等化器５７から評価値算出器５３へ送られたＰＲ特性に応じた波形は、遅延回路５９を介して評価値計算器６０に入力される。
【０１１３】
評価値算出器５３では、等化器５７から入力されたＰＲ特性に応じた波形と、ビタビ復号器５８から入力された識別データとを用いてビットエラーレートを計算する。評価値算出器５３内におけるビットエラーレートの計算方法は、以下に詳細に説明する。
【０１１４】
［ビットエラーレート計算方法］
まず、状態判定器６１において、予め用意した参照テーブル６２のパターンを参照して、ビタビ復号器６８から入力された識別データと比較する。参照テーブル６２には、ビタビ復号器６８から入力された識別データの各パターンに対して想定される正パターンとその理想信号、誤パターンとその理想信号、並びに、正パターンと誤パターンとのユークリット距離（以下ＥＴ，Ｆとする）が用意されている。
【０１１５】
状態判定器６１に入力された識別データに対し、これと同じパターンが参照テーブル６２内の正パターンにある場合は、参照テーブル６２に予め用意された正パターンとその理想信号、誤パターンとその理想信号、並びに、正パターンと誤パターンとのユークリット距離ＥＴ，Ｆが、状態判定器６１を介して評価値計算器６０に入力される。また、状態判定器６１に入力された識別データに対し、これと同じパターンが参照テーブル６２内にない場合は、次の入力データについて同様の処理を行う。
【０１１６】
なお、ユークリッド距離とは、２つの信号間の距離を示すものであり、２つの信号をＳＡ及びＳＢとすると、ユークリッド距離Ｅ＝Σ（ＳＡ−ＳＢ）２で定義される。ここで、ユークリッド距離について、具体的に数式を用いて説明する。ＰＲ等化された信号系列ＳＡ及びＳＢが下記のような振幅系列で表されるとする。
ＳＡ＝［５．９，  ６．０，  ６．１，  ４．９，  ３．０，  ０．９，  ０．１，  ０．０，  ０．１］
ＳＢ＝［６．０，  ５．９，  ６．０，  ５．０，  ３．１，  １．０，  ０．０，  ０．０，  ０．０］
【０１１７】
上記２つの再生信号間のユークリット距離Ｅを上記定義に従って、計算すると、
Ｅ＝（６．０−５．９）２＋（６．０−５．９）２＋（６．１−６．０）２＋（５．０−４．９）２＋（３．１−３．０）２＋（１．１−１．０）２＋（０．１−０）２＋（０．１−０）２＝０．０８
となる。上述のように、ユークリット距離Ｅを計算するということは、２つの再生信号間の誤差を算出していることになる。
【０１１８】
次いで、評価値計算器６０では、状態判定器６１を介して参照テーブル６２から入力された正パターンの理想信号と、遅延回路５９を介して等化器５７から入力された再生信号とのユークリット距離（誤差）ＥＴＳ、並びに、誤パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（誤差）ＥＦＳの計算を行う。そして、実際に検出された再生信号と、その再生信号に対して想定されるすべてのパスとの誤差（ユークリット距離）を計算し、その中で算出誤差が最も小さいパスを選択して、情報を復号する。
【０１１９】
次いで、評価値計算器６０で算出されたユークリッド距離ＥＦＳ及びＥＴＳ並びに状態判定器６１を介して参照テーブル６２から入力された正パターンと誤パターンとのユークリット距離ＥＴ，Ｆを用いて、ビットエラーレートを計算する。なお、この例では、ビットエラーレートは｜ＥＦＳ−ＥＴＳ｜／ＥＴ，Ｆの分布を用いて、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒｅｗｉｔａｂｌｅ規格に準拠した方法で算出する。
【０１２０】
まず、｜ＥＦＳ−ＥＴＳ｜／Ｅｊの分布（Ｅｊ：正パターンと誤パターンのユークリッド距離）が統計における正規分布であることを利用し、｜ＥＦＳ−ＥＴＳ｜／ＥＴ，Ｆの平均値μおよび分散の平方根（標準偏差）σと正規分布の確率密度関数を用い、｜ＥＦＳ−ＥＴＳ｜／ＥＴ，Ｆの分布を確率密度関数で近似した特性を求める。次いで、求められた特性のＥＴＳ＞ＥＦＳとなる部分（その特性におけるＸ軸の０以下の部分）を積分する。具体的には、その積分値Ｅｒｆ（０）は、下記式（１）を用いて計算する。なお、｜ＥＦＳ−ＥＴＳ｜／ＥＴ，Ｆの分布を確率密度関数で近似した特性におけるＥＴＳ＞ＥＦＳとなる部分では、ビタビ復号器５８が誤パターンを選択している。
【０１２１】
【数１】
2008269716.tif 000003
【０１２２】
次いで、上記（１）式で求められたＥｒｆ（０）を累積して、下記式（２）によりビットエラーレートＳｂＥＲを算出する。
【０１２３】
【数２】
2008269716.tif 000004
【０１２４】
上記（２）式内のＣＴは各状態遷移における正パターンの生起確率である。ＣＴは、（ある状態遷移における正パターンの数）／（ある状態遷移における考え得る全てのパターンの数）である。
【０１２５】
また、上記（２）式内のＨＴ，Ｆは正パターンと誤パターンのハミング距離である。ハミング距離とは対象となる符号間の距離を表しており、例えば、正パターンが［１，１，１，１，１，１，０，０，０，０，０，０］であり、誤パターンが［１，１，１，１，１，１，１，０，０，０，０，０］である場合、両符号間のハミング距離ＨＴ，Ｆは、
ＨＴ，Ｆ＝（１−１）２＋（１−１）２＋（１−１）２＋（１−１）２＋（１−１）２＋（１−１）２＋（１−０）２＋（０−０）２＋（０−０）２＋（０−０）２＋（０−０）２＋（０−０）２＝１
となる。
【０１２６】
この例では、上記の方法によりビットエラーレートＳｂＥＲを算出した。なお、この例におけるビットエラーレート測定の際には、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒｅｗｉｔａｂｌｅ規格に準拠した２Ｔ〜１１Ｔを含むランダムパターンを記録した。なお、本実施例ではＰＲ特性はＰＲ（１，２，２，２，１）特性を使用した。
【０１２７】
［第２記録層の評価］
まず、この例で作製した組成の異なる第１及び第２記録層を備える種々の光ディスク１００における第２記録層の記録消去性能を評価するために、光ディスク１００を図２の情報記録再生装置２００に装着して、第２記録層のＨＤ  ＤＶＤの１倍速記録及び２倍速記録におけるビットエラーレート（ランダムパターンを１０回書換えた後のエラーレート）を測定した。具体的には、連続する５トラックの内周から外周方向に順番にランダムパターンを記録した後に、５トラックの中心トラックでビットエラーレートを測定した。
【０１２８】
また、最短マーク長２Ｔに対応する記録マークの信号品質を評価するために、以下の式に従って、再生信号のアシンメトリを測定した。
アシンメトリ＝［（Ｉ１１Ｈ＋Ｉ１１Ｌ）／２−（Ｉ２Ｈ＋Ｉ２Ｌ）／２］／（Ｉ１１Ｈ−Ｉ１１Ｌ）
Ｉ１１Ｈ：マーク長１１Ｔの記録マークの再生信号のｈｉｇｈレベル（最大値）
Ｉ１１Ｌ：マーク長１１Ｔの記録マークの再生信号のｌｏｗレベル（最小値）
Ｉ２Ｈ：マーク長２Ｔの記録マークの再生信号のｈｉｇｈレベル（最大値）
Ｉ２Ｌ：マーク長２Ｔの記録マークの再生信号のｌｏｗレベル（最小値）
【０１２９】
さらに、この例では、第２記録層の書換寿命の試験を行うため、１倍速記録及び２倍速記録で第２記録層を１０００回書換えた後にビットエラーレートを測定した。さらに、この例では、記録マーク内の再結晶化の影響を評価するため、ＨＤ  ＤＶＤの１倍速相当の記録線速度（６．６１ｍ／ｓｅｃ）と、ＨＤ  ＤＶＤの２倍速相当の記録線速度（１３．２２ｍ／ｓｅｃ）において８Ｔの単一周波数信号を記録し、各記録線速度で記録された情報の再生信号の振幅比（１倍速記録時の振幅／２倍速記録時の振幅）を測定した。この際、レーザパワー設定の誤差による影響を排除するため、最適パワーを記録開始パワーの１．７倍として記録を行った。
【０１３０】
この例における上記評価結果を図３にまとめた。図３中の各評価項目の目標値は、以下の通りとした。
（１）１倍速記録のビットエラーレート：５×１０−５以下
（２）２倍速記録のビットエラーレート：５×１０−５以下
（３）アシンメトリ：−０．１０〜０．１０
（４）１０００回書換後のビットエラーレート：１×１０−４以下
（５）振幅比：０．８５以上
【０１３１】
また、図３では評価結果を◎、○及び×で表わしたが、これらの評価基準は以下の通りとした。
（１）ビットエラーレート
◎：１．０×１０−５以下、○：５．０×１０−５以下、×：５．０×１０−５より大きい
（２）アシンメトリ
◎：−０．０５〜０．０５、○：−０．１０〜０．１０、×：−０．１０より小さい、または０．１０より大きい
（３）１０００回書換後ビットエラーレート
◎：５．０×１０−５以下、○：１．０×１０−４以下、×：１．０×１０−４より大きい
（４）振幅比
◎：０．９以上、○：０．８５以上、×：０．８５より小さい
（５）総合評価
◎：上記評価項目すべてが◎の場合
○：上記評価項目中に×がなく、一つでも○がある場合
×：上記評価項目中に一つでも×の項目がある場合
【０１３２】
図３から明らかなように、サンプルＢ１（Ｂｉ１．０Ｇｅ４９．０Ｔｅ５０．０）の第２記録層では、２倍速記録ビットエラーレート、２倍速記録アシンメトリ及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
【０１３３】
サンプルＢ２（Ｂｉ２．０Ｇｅ４７．５Ｔｅ５０．５）の第２記録層では、図３に示すように、すべての項目で目標値が達成され、１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が◎評価であり、それ以外の項目は○評価であった。それゆえ、サンプルＢ２の第２記録層では総合評価は○であった。
【０１３４】
サンプルＢ３（Ｂｉ３．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ５０．５）、サンプルＢ４（Ｂｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０）及びサンプルＢ５（Ｂｉ７．０Ｇｅ４１．５Ｔｅ５１．５）の第２記録層では、図３に示すように、すべての項目が◎評価であり、総合評価は◎であった。
【０１３５】
サンプルＢ６（Ｂｉ８．０Ｇｅ４０．５Ｔｅ５１．５）の第２記録層では、図３に示すように、すべての項目で目標値が達成され、２倍速記録ビットエラーレート、２倍速記録アシンメトリ及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が◎評価であり、それ以外の項目は○評価であった。それゆえ、総合評価は○であった。
【０１３６】
サンプルＢ７（Ｂｉ９．０Ｇｅ３９．０Ｔｅ５２．０）の第２記録層では、図３に示すように、１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、及び、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
【０１３７】
以上の測定結果から、Ｂ系列の光ディスクでは、第２記録層の形成材料として、Ｇｅ量が４０．５〜４７．５ａｔ％、Ｂｉ量が２．０〜８．０ａｔ％（サンプルＢ２〜Ｂ６の組成）となるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を用いた場合に、上記評価項目のすべてで目標値が達成されることが分かった。特に、第１及び第２記録層の形成材料として、Ｇｅ量が４１．５〜４６．５ａｔ％、Ｂｉ量が３．０〜７．０ａｔ％（サンプルＢ３〜Ｂ５の組成）となるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を用いた場合には、第２記録層において全ての評価項目で◎評価となり、より優れた性能を有する光ディスクが得られることが分かった。
【０１３８】
なお、この例の種々の光ディスクにおける第１記録層に対しても、上記第２記録層と同様に上記評価を実施した。その結果、第１記録層に関しては、サンプルＢ１〜Ｂ７の全てにおいて、良好な特性（総合評価は○以上）が得られた。
【実施例２】
【０１３９】
実施例２では、第１及び第２記録層の組成がＢｉ，Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上でＢ系列の光ディスク（実施例１）の第１及び第２記録層の組成線上よりさらに過剰にＧｅが添加された組成となるように第１及び第２記録層を形成した。なお、この例では、第１及び第２記録層の組成は同じとした。実施例２では、第１記録層及び第２記録層の組成を変えたこと以外は、実施例１と同様にして、光ディスクを作製した。また、この例においても、実施例１と同様に、第１及び第２記録層の組成が異なる種々の光ディスク（Ｃ系列の光ディスク）を作製した。
【０１４０】
この例では、スパッタターゲットとしてＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２９．０Ｇｅ３２．５Ｔｅ３８．５のターゲットを用い、同時スパッタリングで第１及び第２記録層を形成した。この際、第１及び第２記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。具体的には、第１及び第２記録層の組成がともに、Ｂｉ２．５Ｇｅ４８．５Ｔｅ４９．０（サンプル番号Ｃ２）、Ｂｉ３．５Ｇｅ４８．０Ｔｅ４８．５（サンプル番号Ｃ３）、Ｂｉ６．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ４７．５（サンプル番号Ｃ４）、Ｂｉ８．０Ｇｅ４５．０Ｔｅ４７．０（サンプル番号Ｃ５）、及び、Ｂｉ９．０Ｇｅ４４．５Ｔｅ４６．５（サンプル番号Ｃ６）となる光ディスクを作製した。なお、この例では、比較のため、第１及び第２記録層の組成がともに、Ｂｉ１．５Ｇｅ４９．０Ｔｅ４９．５（サンプル番号Ｃ１）、及び、Ｂｉ１０．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ４６．０（サンプル番号Ｃ７）となる光ディスクも作製した。
【０１４１】
この例で作製したＣ系列の光ディスクの第２記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図４に示した。なお、図４は第２記録層の評価結果であり、各評価項目の目標値及び図４中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１４２】
図４から明らかなように、サンプルＣ１（Ｂｉ１．５Ｇｅ４９．０Ｔｅ４９．５）の第２記録層では、２倍速記録ビットエラーレート、２倍速記録アシンメトリ、及び、２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０１４３】
サンプルＣ２（Ｂｉ２．５Ｇｅ４８．５Ｔｅ４９．０）の第２記録層は、図４に示すように、すべての評価項目で目標値が達成され、１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が◎評価であり、それ以外の項目が○であった。それゆえ、サンプルＣ２の第２記録層では総合評価は○であった。
【０１４４】
サンプルＣ３（Ｂｉ３．５Ｇｅ４８．０Ｔｅ４８．５）、サンプルＣ４（Ｂｉ６．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ４７．５）及びサンプルＣ５（Ｂｉ８．０Ｇｅ４５．０Ｔｅ４７．０）の第２記録層では、図４に示すように、すべての評価項目で◎評価であり、総合評価は◎であった。
【０１４５】
サンプルＣ６（Ｂｉ９．０Ｇｅ４４．５Ｔｅ４６．５）の第２記録層では、図４に示すように、すべての評価項目で目標値が達成され、２倍速記録ビットエラーレート及び２倍速記録アシンメトリの項目が◎評価であり、それ以外の項目が○であった。それゆえ、総合評価は○であった。
【０１４６】
サンプルＣ７（Ｂｉ１０．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ４６．０）の第２記録層では、図４から明らかなように、１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０１４７】
上記測定結果から、Ｃ系列の光ディスクでは、第２記録層の形成材料として、Ｇｅ量が４４．５〜４８．５ａｔ％、Ｂｉ量が２．５〜９．０ａｔ％（サンプルＣ２〜Ｃ６の組成）となるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を用いた場合に、上記評価項目のすべてで目標値が達成され、特に、Ｇｅ量が４５．０〜４８．０ａｔ％、Ｂｉ量が３．５〜８．０ａｔ％（サンプルＣ３〜Ｃ５の組成）となるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を用いた場合には、第２記録層において全ての評価項目で◎評価となり、より優れた性能を有する光ディスクが得られることが分かった。
【０１４８】
なお、この例の種々の光ディスクにおける第１記録層に対しても、上記第２記録層と同様に上記評価を実施した。その結果、第１記録層に関しては、サンプルＣ１〜Ｃ７の全てにおいて、良好な特性（総合評価は○以上）が得られた。
【実施例３】
【０１４９】
実施例３では、第１及び第２記録層の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上でＣ系列の光ディスク（実施例２）の第１及び第２記録層の組成線上よりさらに過剰にＧｅが添加された組成となるように第１及び第２記録層を形成した。なお、この例では、第１及び第２記録層の組成は同じとした。実施例３では、第１記録層及び第２記録層の組成を変えたこと以外は、実施例１と同様にして、光ディスクを作製した。また、この例においても、第１及び第２記録層の組成が異なる種々の光ディスク（Ｄ系列の光ディスク）を作製した。
【０１５０】
この例では、スパッタターゲットとしてＧｅ５０．０Ｔｅ５０．０とＢｉ２３．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ２７．０のターゲットを用い、同時スパッタリングで第１及び第２記録層を形成した。この際、第１及び第２記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。具体的には、第１及び第２記録層の組成が、Ｂｉ３．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４７．０（サンプル番号Ｄ２）、Ｂｉ４．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４６．０（サンプル番号Ｄ３）、Ｂｉ６．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４４．０（サンプル番号Ｄ４）、Ｂｉ９．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４１．０（サンプル番号Ｄ５）、及び、Ｂｉ１０．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４０．０（サンプル番号Ｄ６）となる光ディスクを作製した。なお、この例では、比較のため、記録層の組成が、Ｂｉ２．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４８．０（サンプル番号Ｄ１）及びＢｉ１１．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ３９．０（サンプル番号Ｄ７）となる光ディスクも作製した。
【０１５１】
この例で作製したＤ系列の光ディスクの第２記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図５に示した。なお、図５は第２記録層の評価結果であり、各評価項目の目標値及び図５中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１５２】
図５から明らかなように、サンプルＤ１（Ｂｉ２．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４８．０）の第２記録層では、２倍速記録ビットエラーレート、２倍速記録アシンメトリ及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０１５３】
サンプルＤ２（Ｂｉ３．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４７．０）の第２記録層では、図５に示すように、すべての項目で目標値が達成された。１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が◎評価であり、それ以外の項目は○評価であった。それゆえ、サンプルＤ２の第２記録層では総合評価は○であった。
【０１５４】
サンプルＤ３（Ｂｉ４．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４６．０）、サンプルＤ４（Ｂｉ６．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４４．０）及びサンプルＤ５（Ｂｉ９．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４１．０）の第２記録層では、図５に示すように、すべての評価項目で◎評価であり、総合評価は◎であった。
【０１５５】
サンプルＤ６（Ｂｉ１０．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４０．０）の第２記録層では、図５に示すように、すべての項目で目標値が達成された。サンプルＤ６の第２記録層では、全ての項目が○評価であり、総合評価は○であった。
【０１５６】
サンプルＤ９（Ｂｉ１１．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ３９．０）の第２記録層では、図５から明らかなように、１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達であり、総合評価は×であった。
【０１５７】
以上の測定結果から、Ｄ系列の光ディスクでは、第２記録層の形成材料として、Ｇｅ量が５０ａｔ％、Ｂｉ量３．０〜１０．０ａｔ％（サンプルＤ２〜Ｄ６の組成）となるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を用いた場合には、上記評価項目のすべてで目標値が達成されることが分かった。特に、Ｇｅ量が５０ａｔ％、Ｂｉ量４．０〜９．０ａｔ％（サンプルＤ３〜Ｄ５の組成）となるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料を用いた場合には、第２記録層において全ての評価項目で◎評価となり、より優れた性能を有する光ディスクが得られることが分かった。
【０１５８】
なお、この例の種々の光ディスクにおける第１記録層に対しても、上記第２記録層と同様に上記評価を実施した。その結果、第１記録層に関しては、サンプルＤ１〜Ｄ７の全てにおいて、良好な特性（総合評価は○以上）が得られた。
【０１５９】
［比較例１］
比較例１では、第１及び第２記録層の組成がＢｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の組成より過剰にＴｅが添加された組成となるように第１及び第２記録層を形成した。なお、この例では、第１及び第２記録層の組成は同じとした。比較例１では、第１及び第２記録層の組成を変えたこと以外は、実施例１と同様にして、光ディスクを作製した。また、この例においても、組成の異なる種々の第１及び第２記録層を有する光ディスク（Ａ系列の光ディスク）を作製した。
【０１６０】
この例では、スパッタターゲットとしてＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ１６．０Ｇｅ２６．０Ｔｅ５８．０のターゲットを用い、同時スパッタリングで第１及び第２記録層を形成した。この際、第１及び第２記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。具体的には、第１及び第２記録層の組成がともに、Ｂｉ２．０Ｇｅ４７．０Ｔｅ５１．０（サンプル番号Ａ１）、Ｂｉ５．０Ｇｅ４２．５Ｔｅ５２．５（サンプル番号Ａ２）、Ｂｉ８．０Ｇｅ３８．０Ｔｅ５４．０（サンプル番号Ａ３）及びＢｉ１０．０Ｇｅ３５．０Ｔｅ５５．０（サンプル番号Ａ４）となる光ディスクを作製した。
【０１６１】
この例で作製したＡ系列の光ディスクの第２記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図６に示した。なお、図６は第２記録層の評価結果であり、各評価項目の目標値及び図６中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１６２】
図６から明らかなように、サンプルＡ１及びＡ２の第２記録層では、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が目標未達となり、総合評価は×であった。また、サンプルＡ３及びＡ４の第２記録層では、１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が目標未達となり、総合評価は×であった。すなわち、Ａ系列の光ディスクは１〜２倍速記録用の２層情報記録媒体として実用的でないことが分かった。
【０１６３】
［比較例２］
比較例２では、第１及び第２記録層の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上でＤ系列の光ディスク（実施例３）の第１及び第２記録層の組成線上よりさらに過剰にＧｅが添加された組成となるように第１及び第２記録層を形成した。なお、この例では、第１及び第２記録層の組成は同じとした。比較例２では、記録層の組成を変えたこと以外は、比較例１と同様にして、光ディスクを作製した。また、この例においても、組成の異なる種々の第２記録層を有する光ディスク（Ｅ系列の光ディスク）を作製した。
【０１６４】
この例では、スパッタターゲットにはＧｅ５０．０Ｔｅ５０．０とＢｉ１４．０Ｇｅ５２．０Ｔｅ３４．０のターゲットを用い、同時スパッタリングで第１及び第２記録層を形成した。この際、第１及び第２記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。具体的には、第１及び第２記録層の組成が、Ｂｉ３．０Ｇｅ５０．５Ｔｅ４６．５（サンプル番号Ｅ１）、Ｂｉ６．０Ｇｅ５１．０Ｔｅ４３．０（サンプル番号Ｅ２）、Ｂｉ９．０Ｇｅ５１．５Ｔｅ３９．５（サンプル番号Ｅ３）及びＢｉ１１．０Ｇｅ５１．５Ｔｅ３７．５（サンプル番号Ｅ４）となる光ディスクを作製した。
【０１６５】
この例で作製したＥ系列の光ディスクの第２記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図７に示した。なお、図７は第２記録層の評価結果であり、各評価項目の目標値及び図７中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１６６】
図７から明らかなように、サンプルＥ１及びＥ２の第２記録層では、２倍速記録ビットエラーレート、２倍速記録アシンメトリ及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。サンプルＥ３及びＥ４の第２記録層では、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。Ｅ系列の光ディスクは１〜２倍速記録用の２層情報記録媒体として実用的でないことが分かった。
【０１６７】
［最適な第２記録層の組成範囲］
上述した実施例１〜３、比較例１及び比較例２の評価結果から、ＨＤ  ＤＶＤ１〜２倍速の記録速度で情報が記録可能な２層情報記録媒体として実用的な第２記録層の組成条件は、以下の組成点に囲まれた組成範囲内の組成であることが分かった。下記組成範囲をより具体的に表わしたのが、図８である。図８中の太線で囲まれた範囲（線上の組成も含む）が最適な組成範囲である。
Ｂ２（Ｂｉ２．０，Ｇｅ４７．５，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４８．５，Ｔｅ４９．０）
Ｄ２（Ｂｉ３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４７．０）
Ｄ６（Ｂｉ１０．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４０．０）
Ｃ６（Ｂｉ９．０，Ｇｅ４４．５，Ｔｅ４６．５）
Ｂ６（Ｂｉ８．０，Ｇｅ４０．５，Ｔｅ５１．５）
【０１６８】
上記組成点で囲まれた組成範囲［Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６］内で、さらに好ましい組成範囲（評価項目すべてが◎評価の組成範囲）は以下の各点で囲まれた範囲である。その組成範囲をより具体的に表わしたのが、図９である。図９中の太線で囲まれた範囲（線上の組成も含む）が最適な組成範囲である。
Ｂ３（Ｂｉ３．０，Ｇｅ４６．５，Ｔｅ５０．５）
Ｃ３（Ｂｉ３．５，Ｇｅ４８．０，Ｔｅ４８．５）
Ｄ３（Ｂｉ４．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４６．０）
Ｄ５（Ｂｉ９．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４１．０）
Ｃ５（Ｂｉ８．０，Ｇｅ４５．０，Ｔｅ４７．０）
Ｂ５（Ｂｉ７．０，Ｇｅ４１．５，Ｔｅ５１．５）
【０１６９】
また、図９の三角組成図上に表された組成点Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｄ５、Ｃ５及びＢ５の第１及び第２記録層を有する光ディスクをそれぞれ１００枚作製し、各組成の光ディスクに対して第２記録層の総合評価が○以上（○または◎）となる光ディスクが何枚存在するか（合格率）を調べた。その結果、組成点Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｄ５、Ｃ５及びＢ５のすべての光ディスクにおいて、１００枚中９０枚以上の光ディスクで総合評価が○以上となり、生産性においても優れていることが分かった。
【実施例４】
【０１７０】
実施例４では、実施例１〜３で作製した光ディスクに対して記録線速を変化させて第２記録層に情報を記録し、ビットエラーレートを測定した。その結果から、本発明の光ディスクの第２記録層における最適な記録線速の範囲を調べた。この例では、第２記録層に対する記録線速を４．４ｍ／ｓｅｃ〜１５．０ｍ／ｓｅｃの範囲で変化させた。なお、レーザ光の波長λは４０５ｎｍであり、対物レンズの開口数ＮＡは０．６５であるので、光ディスク上のある地点をレーザ光のスポットが通過する時間を表わすパラメータ（λ／ＮＡ）／Ｖは、４１．５≦（λ／ＮＡ）／Ｖ≦１４１．６の範囲で変化させたことになる。
【０１７１】
この例では、第１及び第２記録層の組成がＢｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０（サンプルＢ４の組成）である光ディスクに対して、上記測定を行った。その結果を図１０に示した。図１０では、横軸にパラメータ（λ／ＮＡ）／Ｖを取り、縦軸にビットエラーレートを取った。なお、ここでは、ビットエラーレートの目標レベル（図１０中の一点鎖線）は５．０×１０−５とした。
【０１７２】
図１０から明らかなように、パラメータ（λ／ＮＡ）／Ｖが４６．５〜１１６．０の範囲、すなわち記録線速が５．３７ｍ／ｓｅｃ〜１３．４ｍ／ｓｅｃの範囲でビットエラーレートが５．０×１０−５以下となり、目標レベルにあった。しかしながら、記録線速１５．０ｍ／ｓｅｃ（（λ／ＮＡ）／Ｖ＝４１．５）の場合はビットエラーレートが５．３×１０−５となり、目標未達となった。また、記録線速５．０ｍ／ｓｅｃ（（λ／ＮＡ）／Ｖ＝１２４．６）及び４．４ｍ／ｓｅｃ（（λ／ＮＡ）／Ｖ＝１４１．６）の場合には、それぞれビットエラーレートが５．５×１０−５及び３．０×１０−４となり、目標未達となった。
【０１７３】
また、第１及び第２記録層の組成が、図９中の組成点Ｃ３、Ｄ３、Ｄ５、Ｃ５及びＢ５の組成である種々の光ディスクに対しても、同様に上記測定を行った。その結果、すべての光ディスクの第２記録層において、記録線速５．３７ｍ／ｓｅｃ〜１３．４ｍ／ｓｅｃの範囲（４６．５≦（λ／ＮＡ）／Ｖ≦１１６．０）でビットエラーレートが５．０×１０−５以下となり、それ以外の線速範囲では目標未達となった。以上の結果から、組成点Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３、Ｄ５、Ｃ５及びＢ５で囲まれる組成範囲の第２記録層を有する光ディスクでは、図１０に示すように、ＨＤ  ＤＶＤの１〜２倍速記録（６．６１〜１３．２２ｍ／ｓｅｃ）の記録線速の範囲（図１０中の破線間の範囲）で第２記録層に情報記録を行っても、ビットエラーレートが５．０×１０−５以下となり、十分良好なエラーレート特性が得られることが分かった。
【実施例５】
【０１７４】
上記実施例１〜３、比較例１及び比較例２では、第１及び第２記録層の組成を同一にし（第１記録層のＢｉ含有量αと第２記録層のＢｉ含有量δとが同じ（α−δ＝０ａｔ％））、且つ、第１及び第２記録層の組成を種々変化させた光ディスクを説明したが、実施例５では、第２記録層の組成を固定し、第１記録層の組成を種々変化させた光ディスク、すなわち、第１記録層のＢｉ含有量αと第２記録層のＢｉ含有量δとの差α−δを種々変化させた光ディスクを作製した。なお、実施例５では、第１及び第２記録層の組成を変えたこと以外は、実施例１と同様にして、光ディスクを作製した。
【０１７５】
実施例５では、第２記録層の組成をＢｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０とした。なお、この例の第２記録層の組成は実施例１で示したサンプルＢ４の第２記録層の組成と同じである。また、この例では、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の組成よりＧｅが過剰に含まれる種々の組成を有する第１記録層を形成した（Ｇ系列の光ディスク）。この際、スパッタターゲットにはＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２１．０Ｇｅ２４．５Ｔｅ５４．５のターゲットを用い、同時スパッタリングで形成した。また、第１記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。なお、この例で形成した第１記録層の組成（Ｇ系列の組成）は実施例１で形成した第１及び第２記録層（Ｂ系列）と同じ系列の組成である。すなわち、この例で形成した第１記録層の組成は、図８中の破線Ｂ上の組成である。
【０１７６】
この例では、具体的には、第１記録層の組成が、Ｂｉ４．０Ｇｅ４５．０Ｔｅ５１．０（サンプル番号Ｇ２）、Ｂｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０（サンプル番号Ｇ３）、Ｂｉ７．０Ｇｅ４１．５Ｔｅ５１．５（サンプル番号Ｇ４）及びＢｉ８．０Ｇｅ４０．５Ｔｅ５１．５（サンプル番号Ｇ５）となる光ディスクを作製した。なお、この例では、比較のため、第１記録層の組成が、Ｂｉ３．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ５０．５（サンプル番号Ｇ１）及びＢｉ９．０Ｇｅ３９．０Ｔｅ５２．０（サンプル番号Ｇ６）となる光ディスクも作製した。
【０１７７】
この例で作製したＧ系列の光ディスクの第１記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図１１に示した。なお、各評価項目の目標値及び図１１中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１７８】
図１１から明らかなように、サンプルＧ１（Ｂｉ３．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ５０．５）の第１記録層では、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０１７９】
サンプルＧ２（Ｂｉ４．０Ｇｅ４５．０Ｔｅ５１．０）の第１記録層では、図１１に示すように、すべての項目で目標値が達成された。１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が○評価であり、それ以外の項目は◎評価であった。それゆえ、サンプルＧ２の第１記録層では総合評価は○であった。
【０１８０】
サンプルＧ３（Ｂｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０）及びサンプルＧ４（Ｂｉ７．０Ｇｅ４１．５Ｔｅ５１．５）の第１記録層では、図１１に示すように、すべての項目が◎評価であり、総合評価は◎であった。
【０１８１】
サンプルＧ５（Ｂｉ８．０Ｇｅ４０．５Ｔｅ５１．５）の第１記録層では、図１１に示すように、すべての項目で目標値が達成された。１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が○評価であり、それ以外の項目は◎評価であった。それゆえ、サンプルＧ５の第１記録層では総合評価は○であった。
【０１８２】
サンプルＧ６（Ｂｉ９．０Ｇｅ３９．０Ｔｅ５２．０）の第１記録層では、図１１に示すように、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０１８３】
また、この例の光ディスクの第２記録層（組成：Ｂｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０）に対しても、上記第１記録層と同様に上記評価を実施した。その結果、総合評価は◎であった。
【０１８４】
以上の測定結果から、Ｇ系列の光ディスクでは、第２記録層のＢｉ含有量δ（５．０ａｔ％）とし、第１記録層のＢｉ含有量αとしたとき、第１及び第２記録層のＢｉ含有量の差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるサンプルＧ２〜Ｇ５で上記評価項目のすべてで目標値が達成されることが分かった。すなわち、Ｇ系列の光ディスクの評価結果から、第１及び第２記録層のＢｉ含有量の差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるような光ディスクにおいて、第１及び第２記録層ともに良好な記録再生特性が得られることが分かった。
【実施例６】
【０１８５】
実施例６では、第１記録層の組成がＢｉ，Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上でＧ系列の光ディスク（実施例５）の第１記録層の組成線上よりさらに過剰にＧｅが添加された組成となるように第１記録層を形成した。また、この例では、第２記録層の組成をＢｉ６．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ４７．５とした。なお、この例の第２記録層の組成は実施例２のサンプルＣ４の第２記録層の組成と同じである。実施例６では、第１及び第２記録層の組成を変えたこと以外は、実施例５と同様にして、光ディスクを作製した。また、この例においても、組成の異なる種々の第１記録層を有する光ディスク（Ｈ系列の光ディスク）を作製した。
【０１８６】
この例では、スパッタターゲットとしてＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２９．０Ｇｅ３２．５Ｔｅ３８．５のターゲットを用い、同時スパッタリングで第１記録層を形成した。この際、第１記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。なお、この例で形成した第１記録層の組成（Ｈ系列の組成）は実施例２で形成した第１及び第２記録層（Ｃ系列）と同じ系列の組成である。すなわち、この例で形成した第１記録層の組成は、図８中の破線Ｃ上の組成である。
【０１８７】
具体的には、第１記録層の組成が、Ｂｉ５．０Ｇｅ４７．０Ｔｅ４８．０（サンプル番号Ｈ２）、Ｂｉ６．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ４７．５（サンプル番号Ｈ３）、Ｂｉ８．０Ｇｅ４５．０Ｔｅ４７．０（サンプル番号Ｈ４）及びＢｉ９．０Ｇｅ４４．５Ｔｅ４６．５（サンプル番号Ｈ５）となる光ディスクを作製した。なお、この例では、比較のため、第１記録層の組成が、Ｂｉ４．０Ｇｅ４７．５Ｔｅ４８．５（サンプル番号Ｈ１）及びＢｉ１０．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ４６．０（サンプル番号Ｈ６）となる光ディスクも作製した。
【０１８８】
この例で作製したＨ系列の光ディスクの第１記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図１２に示した。なお、各評価項目の目標値及び図１２中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０１８９】
図１２から明らかなように、サンプルＨ１（Ｂｉ４．０Ｇｅ４７．５Ｔｅ４８．５）の第１記録層では、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０１９０】
また、サンプルＨ２（Ｂｉ５．０Ｇｅ４７．０Ｔｅ４８．０）の第１記録層では、図１２に示すように、すべての項目で目標値が達成された。１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が○評価であり、それ以外の項目は◎評価であった。それゆえ、サンプルＨ２の第１記録層では総合評価は○であった。
【０１９１】
サンプルＨ３（Ｂｉ６．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ４７．５）及びサンプルＨ４（Ｂｉ８．０Ｇｅ４５．０Ｔｅ４７．０）の第１記録層では、図１２に示すように、すべての項目が◎評価であり、総合評価は◎であった。
【０１９２】
サンプルＨ５（Ｂｉ９．０Ｇｅ４４．５Ｔｅ４６．５）の第１記録層では、図１２に示すように、すべての項目で目標値が達成された。１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が○評価であり、それ以外の項目は◎評価であった。それゆえ、サンプルＨ５の第１記録層では総合評価は○であった。
【０１９３】
サンプルＨ６（Ｂｉ１０．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ４６．０）の第１記録層では、図１２に示すように、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０１９４】
また、この例の光ディスクの第２記録層（組成：Ｂｉ６．０Ｇｅ４６．５Ｔｅ４７．５）に対しても、上記第１記録層と同様に上記評価を実施した。その結果、総合評価は◎であった。
【０１９５】
以上の測定結果から、Ｈ系列の光ディスクでは、第２記録層のＢｉ含有量δ（６．０ａｔ％）とし、第１記録層のＢｉ含有量αとしたとき、第１及び第２記録層のＢｉ含有量の差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるサンプルＨ２〜Ｈ５で上記評価項目のすべてで目標値が達成されることが分かった。すなわち、Ｈ系列の光ディスクの評価結果においても、第１及び第２記録層のＢｉ含有量の差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるような光ディスクにおいて、第１及び第２記録層ともに良好な記録再生特性が得られることが分かった。
【実施例７】
【０１９６】
実施例７では、第１記録層の組成がＢｉ，Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上でＨ系列の光ディスク（実施例６）の第１記録層の組成線上よりさらに過剰にＧｅが添加された組成となるように第１記録層を形成した。また、第２記録層の組成は、Ｂｉ６．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４４．０とした。なお、この例の第２記録層の組成は実施例３のサンプルＤ４の第２記録層の組成と同じである。この例では、第１及び第２記録層の組成を変えたこと以外は、実施例５と同様にして、光ディスクを作製した。また、この例においても、組成の異なる種々の第１記録層を有する光ディスク（Ｉ系列の光ディスク）を作製した。
【０１９７】
この例では、スパッタターゲットとしてＧｅ５０．０Ｔｅ５０．０とＢｉ２３．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ２７．０を用い、同時スパッタリングで第１記録層を形成した。この際、第１記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。なお、この例で形成した第１記録層の組成（Ｉ系列の組成）は実施例３で形成した第１及び第２記録層（Ｄ系列）と同じ系列の組成である。すなわち、この例で形成した第１記録層の組成は、図８中の破線Ｄ上の組成である。
【０１９８】
具体的には、第１記録層の組成が、Ｂｉ５．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４５．０（サンプル番号Ｉ２）、Ｂｉ６．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４４．０（サンプル番号Ｉ３）、Ｂｉ８．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４２．０（サンプル番号Ｉ４）及びＢｉ９．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４１．０（サンプル番号Ｉ５）となる光ディスクを作製した。なお、この例では、比較のため、第１記録層の組成が、Ｂｉ４．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４６．０（サンプル番号Ｉ１）及びＢｉ１０．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４０．０（サンプル番号Ｉ６）となる光ディスクも作製した。
【０１９９】
この例で作製したＩ系列の光ディスクの第１記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図１３に示した。なお、各評価項目の目標値及び図１３中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０２００】
図１３から明らかなように、サンプルＩ１（Ｂｉ４．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４８．０）の第１記録層では、２倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０２０１】
サンプルＩ２（Ｂｉ５．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４５．０）の第１記録層では、図１３に示すように、すべての項目で目標値が達成された。１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、２倍速記録アシンメトリ、２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が◎評価であり、それ以外の項目は○評価であった。それゆえ、サンプルＩ２の第１記録層では総合評価は○であった。
【０２０２】
サンプルＩ３（Ｂｉ６．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４４．０）及びサンプルＩ４（Ｂｉ８．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４２．０）の第１記録層では、図１３に示すように、すべての項目が◎評価であり、総合評価は◎であった。
【０２０３】
サンプルＩ５（Ｂｉ９．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４１．０）の第１記録層では、図１３に示すように、すべての項目で目標値が達成された。２倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、２倍速記録アシンメトリ、２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が◎評価であり、それ以外の項目は○評価であった。それゆえ、サンプルＩ５の第１記録層では総合評価は○であった。
【０２０４】
サンプルＩ６（Ｂｉ１０．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４０．０）の第１記録層では、図１３に示すように、１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。
【０２０５】
また、この例の光ディスクの第２記録層（組成：Ｂｉ６．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４４．０）に対しても、上記第１記録層と同様に上記評価を実施した。その結果、総合評価は◎であった。
【０２０６】
以上の測定結果から、Ｉ系列の光ディスクでは、第２記録層のＢｉ含有量δ（６．０ａｔ％）とし、第１記録層のＢｉ含有量αとしたとき、第１及び第２記録層のＢｉ含有量の差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるサンプルＩ２〜Ｉ５で上記評価項目のすべてで目標値が達成されることが分かった。すなわち、Ｉ系列の光ディスクの評価結果においても、第１及び第２記録層のＢｉ含有量の差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるような光ディスクにおいて、第１及び第２記録層ともに良好な記録再生特性が得られることが分かった。
【０２０７】
［比較例３］
比較例３では、第１記録層の組成がＢｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の組成より過剰にＴｅが添加された組成となるように第１記録層を形成した。比較例３では、第１記録層の組成を変えたこと以外は、実施例５と同様にして、光ディスクを作製した。第２記録層の組成も実施例５と同様にＢｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０とした。また、この例においても、組成の異なる種々の第１記録層を有する光ディスク（Ｊ系列の光ディスク）を作製した。
【０２０８】
この例では、スパッタターゲットにはＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ１６．０Ｇｅ２６．０Ｔｅ５８．０のターゲットを用い、同時スパッタリングで第１記録層を形成した。この際、第１記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。なお、この例で形成した第１記録層の組成（Ｊ系列の組成）は上記比較例１で形成した第２記録層（Ａ系列）と同じ系列の組成である。すなわち、この例で形成した第１記録層の組成は、図８中の破線Ａ上の組成である。具体的には、第１記録層の組成が、Ｂｉ３．０Ｇｅ４５．５Ｔｅ５１．５（サンプル番号Ｊ１）、Ｂｉ４．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５２．０（サンプル番号Ｊ２）、Ｂｉ８．０Ｇｅ３８．０Ｔｅ５４．０（サンプル番号Ｊ３）及びＢｉ９．０Ｇｅ３６．５Ｔｅ５４．５（サンプル番号Ｊ４）となる光ディスクを作製した。
【０２０９】
この例で作製したＪ系列の光ディスクの第１記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図１４に示した。なお、各評価項目の目標値及び図１４中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０２１０】
図１４から明らかなように、サンプルＪ１及びＪ２の第１記録層では、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が目標未達となり、総合評価は×であった。また、サンプルＪ３及びＪ４の第１記録層では、図１４に示すように、１倍速記録ビットエラーレート、１倍速記録アシンメトリ、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び振幅比の項目が目標未達となり、総合評価は×であった。また、この例では、上記サンプルＪ１〜Ｊ４の第１記録層に対して第２記録層の組成を種々変更し、同様の評価を行ったところ、同様の結果が得られた。すなわち、Ｊ系列の光ディスクは１〜２倍速記録用の２層情報記録媒体として実用的でないことが分かった。
【０２１１】
［比較例４］
比較例４では、第１記録層の組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅを頂点とする三角組成図上でＩ系列の光ディスク（実施例７）の第１記録層の組成線上よりさらに過剰にＧｅが添加された組成となるように第１記録層を形成した。また、この例では、実施例７と同様に、第２記録層の組成をＢｉ６．０Ｇｅ５０．０Ｔｅ４４．０とした。比較例４では、第２記録層の組成を変えたこと以外は、実施例７と同様にして、光ディスクを作製した。また、この例においても、組成の異なる種々の第１記録層を有する光ディスク（Ｋ系列の光ディスク）を作製した。
【０２１２】
この例では、スパッタターゲットにはＧｅ５０．０Ｔｅ５０．０とＢｉ１４．０Ｇｅ５２．０Ｔｅ３４．０のターゲットを用い、同時スパッタリングで第１記録層を形成した。この際、第１記録層の組成が、所望の組成となるように、各々のターゲットに印加するスパッタリングパワーを調整した。なお、この例で形成した第１記録層の組成（Ｋ系列の組成）は上記比較例２で形成した第１及び第２記録層と同じ系列（Ｅ系列）の組成である。すなわち、この例で形成した第１記録層の組成は、図８中の破線Ｅ上の組成である。具体的には、第１記録層の組成が、Ｂｉ４．０Ｇｅ５０．５Ｔｅ４５．５（サンプル番号Ｋ１）、Ｂｉ５．０Ｇｅ５０．５Ｔｅ４４．５（サンプル番号Ｋ２）、Ｂｉ９．０Ｇｅ５１．５Ｔｅ３９．５（サンプル番号Ｋ３）及びＢｉ１０．０Ｇｅ５１．５Ｔｅ３８．５（サンプル番号Ｋ４）となる光ディクを作製した。
【０２１３】
この例で作製したＥ系列の光ディスクの第１記録層に対しても、実施例１と同様の評価を行った。その結果を図１５に示した。なお、各評価項目の目標値及び図１５中の◎、○及び×の評価基準は実施例１と同様である。
【０２１４】
図１５から明らかなように、サンプルＫ１及びＫ２の第１記録層では、２倍速記録ビットエラーレート、２倍速記録アシンメトリ、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。また、サンプルＫ３及びＫ４の第１記録層では、図１５に示すように、１倍速記録１０００回書換後ビットエラーレート及び２倍速記録１０００回書換後ビットエラーレートの項目が目標未達となり、総合評価は×であった。また、この例では、上記サンプルＫ１〜Ｋ４の第１記録層に対して第２記録層の組成を種々変更し、同様の評価を行ったところ、同様の結果が得られた。すなわち、Ｋ系列の光ディスクは１〜２倍速記録用の２層情報記録媒体として実用的でないことが分かった。
【実施例８】
【０２１５】
実施例８では、まず、実施例５〜７で作製した光ディスクに対して記録線速を変化させて第１記録層に情報を記録し、ビットエラーレートを測定した。その結果から、本発明の光ディスクの第１記録層における最適な記録線速の範囲を調べた。この例では、第１記録層に対する記録線速を４．４ｍ／ｓｅｃ〜１５．０ｍ／ｓｅｃの範囲で変化させた。なお、レーザ光の波長λは４０５ｎｍであり、対物レンズの開口数ＮＡは０．６５であるので、光ディスク上のある地点をレーザ光のスポットが通過する時間を表わすパラメータ（λ／ＮＡ）／Ｖは、４１．５≦（λ／ＮＡ）／Ｖ≦１４１．６の範囲で変化させたことになる。
【０２１６】
この例では、まず、第１及び第２記録層の組成がともにＢｉ５．０Ｇｅ４４．０Ｔｅ５１．０である実施例５のサンプルＧ３の光ディスクに対して、上記測定を行った。その結果を図１６に示した。図１６では、横軸にパラメータ（λ／ＮＡ）／Ｖを取り、縦軸にビットエラーレートを取った。なお、ここでは、ビットエラーレートの目標レベル（図１６中の一点鎖線）は５．０×１０−５とした。
【０２１７】
図１６から明らかなように、パラメータ（λ／ＮＡ）／Ｖが４６．５〜１１６．０の範囲、すなわち記録線速が５．３７ｍ／ｓｅｃ〜１３．４ｍ／ｓｅｃの範囲でビットエラーレートが５．０×１０−５以下となり、目標レベルにあった。しかしながら、記録線速１５．０ｍ／ｓｅｃ（（λ／ＮＡ）／Ｖ＝４１．５）の場合はビットエラーレートが７．０×１０−５となり、目標未達となった。また、記録線速５．０ｍ／ｓｅｃ（（λ／ＮＡ）／Ｖ＝１２４．６）及び４．４ｍ／ｓｅｃ（（λ／ＮＡ）／Ｖ＝１４１．６）の場合には、それぞれビットエラーレートが６．０×１０−５及び５．０×１０−４となり、目標未達となった。
【０２１８】
また、実施例５のサンプルＧ２及びＧ５、実施例６のサンプルＨ２及びＨ５、並びに、実施例７のサンプルＩ２及びＩ５の光ディスクの第１記録層に対しても、同様に上記測定を行った。その結果、すべての光ディスクにおいて、記録線速５．３７ｍ／ｓｅｃ〜１３．４ｍ／ｓｅｃの範囲（４６．５≦（λ／ＮＡ）／Ｖ≦１１６．０）でビットエラーレートが５．０×１０−５以下となり、それ以外の線速範囲では目標未達となった。以上の結果から実施例５のサンプルＧ２〜Ｇ５、実施例６のサンプルＨ２〜Ｈ５、並びに、実施例７のサンプルＩ２〜Ｉ５の光ディスクの第１記録層では、図１６に示すように、ＨＤ  ＤＶＤの１〜２倍速記録（６．６１〜１３．２２ｍ／ｓｅｃ）の記録線速の範囲（図１６中の破線間の範囲）で第１記録層に情報記録を行っても、ビットエラーレートが５．０×１０−５以下となり、十分良好なエラーレート特性が得られることが分かった。
【０２１９】
［最適な第１及び第２記録層の組成範囲］
上述した実施例１〜８、比較例１〜４の評価結果から、ＨＤ  ＤＶＤ１〜２倍速の記録速度で情報が記録可能な２層情報記録媒体として、実用的な第１及び第２記録層の最適な組成は、第２記録層の組成範囲が以下の組成点に囲まれた組成範囲であり、且つ、第１記録層の組成が、第１記録層中のＢｉの組成αと第２記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるような組成であることが分かった。
Ｂ２（Ｂｉ２．０，Ｇｅ４７．５，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４８．５，Ｔｅ４９．０）
Ｄ２（Ｂｉ３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４７．０）
Ｄ６（Ｂｉ１０．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４０．０）
Ｃ６（Ｂｉ９．０，Ｇｅ４４．５，Ｔｅ４６．５）
Ｂ６（Ｂｉ８．０，Ｇｅ４０．５，Ｔｅ５１．５）
【０２２０】
また、上記第2記録層の組成範囲［Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ６，Ｂ６］と、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δ＝−１．０〜３．０ａｔ％という関係から、第１記録層中のＢｉ、Ｇｅ及びＴｅの組成が、Ｂｉ、Ｇｅ及びＴｅの三角組成図上の以下の各点に囲まれた組成範囲にあることが好ましいことが分かった
Ｂ１（Ｂｉ１．０，Ｇｅ４９．０，Ｔｅ５０．０）
Ｃ１（Ｂｉ１．５，Ｇｅ４９．０，Ｔｅ４９．５）
Ｄ１（Ｂｉ２．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４８．０）
Ｄ８（Ｂｉ１３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ３７．０）
Ｃ８（Ｂｉ１２．０，Ｇｅ４３．０，Ｔｅ４５．０）
Ｂ８（Ｂｉ１１．０，Ｇｅ３６．５，Ｔｅ５２．５）
【０２２１】
なお、上記組成点Ｂ１及びＢ８は、組成点Ｂ２及びＢ６と同様に、Ｂ系列（図８中の破線Ｂ上）の組成である。上記組成点Ｃ１及びＣ８は、組成点Ｃ２及びＣ６と同様に、Ｃ系列（図８中の破線Ｃ上）の組成である。また、上記組成点Ｄ１及びＤ８は、組成点Ｄ２及びＤ６と同様に、Ｄ系列（図８中の破線Ｄ上）の組成である。
【０２２２】
［最適構成］
以下に、本発明の２層情報記録媒体を構成する各層の最適組成及び最適膜厚について説明する（各層の名称は図１を参照）。
【０２２３】
（第１及び第３保護層）
第１及び第３保護層の光入射側に存在する物質はポリカーボネート等のプラスチック基板、あるいは、紫外線硬化樹脂等の有機物である。また、これらの屈折率は１．４〜１．６程度である。上記有機物と第１及び第３保護層との間で反射を効果的に起こすためには、第１及び第３保護層の屈折率は２．０以上であることが望ましい。第１及び第３保護層の屈折率は光学的には光入射側に存在する物質の屈折率以上の値であり、光の吸収が発生しない範囲で第１及び第３保護層の屈折率が大きいほうが良い。具体的には、第１及び第３保護層は、屈折率ｎが２．０〜３．０の間であり、光を吸収しない材料で形成され、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物等を含有することが望ましい。
【０２２４】
また、第１及び第３保護層の熱伝導率は少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが望ましい。特に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系の化合物は熱伝導率が低いので、第１及び第３保護層として最適である。さらに、ＳｎＯ２、あるいはＳｎＯ２にＺｎＳ、ＣｄＳ、ＳｎＳ、ＧｅＳ、ＰｂＳ等の硫化物を添加した材料、あるいはＳｎＯ２にＣｒ２Ｏ３、Ｍｏ３Ｏ４等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低いだけでなく、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系材料よりも熱的に安定であるので、第１及び第３保護層と記録層との間に設けられる第１及び第３界面層の膜厚が２ｎｍ以下となった場合にも、記録層への溶け込みが発生しないため、特に第１及び第３保護層として優れた特性を示す。
【０２２５】
また、レーザ光の波長が４０５ｎｍ程度の場合、基板と記録層との間の光学干渉を有効に利用するために、第１及び第３保護層の最適膜厚は５０ｎｍ〜９０ｎｍである。
【０２２６】
（第１及び第３界面層）
本発明の２層情報記録媒体の記録層に用いる相変化材料の融点は６５０℃以上と高温であるため、第１及び第３保護層と記録層の間に熱的に極めて安定な第１及び第３界面層をそれぞれ設けることが望ましい。具体的には、第１及び第３界面層の形成材料としては、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇｅ３Ｎ４、ＳｉＣ等の高融点酸化物、高融点窒化物、高融点炭化物が望ましく、これらの材料は熱的に安定であり、長期保存後も膜はがれによる劣化が発生しない。
【０２２７】
また、第１及び第３界面層にはＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていると、記録層の再結晶化を抑制する効果が得られるのでさらに望ましい。特に、Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物、あるいはＢｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいはＢｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ等の元素が遊離しても、上記遷移金属が価数を変え、遷移金属とＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ等との間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Ｃｒ、Ｍｏ及びＷは、融点が高く且つ容易に価数を変えやすいので、上記金属との間で熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。
【０２２８】
第１及び第３界面層中の上記Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが望ましい。しかしながら、第１及び第３界面層は第２及び第４界面層と比較して、レーザビーム照射により、高温になりやすく記録膜に界面層材料が溶け込む等の問題が発生するため、少なくともＢｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量を７０％以下に抑える必要がある。
【０２２９】
第１及び第３界面層の膜厚は０．５ｎｍ以上であればその効果を発揮する。しかしながら、第１及び第３界面層の膜厚が２ｎｍより薄い場合、第１及び第３保護層の形成材料がそれぞれ第１及び第３界面層を通過して記録層に溶け込み、多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。それゆえ、第１及び第３界面層の膜厚は２ｎｍ以上であることが望ましい。また、第１及び第３界面層の膜厚が１０ｎｍより厚くなると、光学的に悪影響を与え、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。したがって、第１及び第３界面層の膜厚は２ｎｍ〜１０ｎｍが望ましい。
【０２３０】
（第１及び第２記録層）
上述したように、第１及び第２記録層をＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料で形成し、第２記録層の組成が以下の組成点Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ６及びＢ６で囲まれている範囲内の組成とし、且つ、第１の記録層中のＢｉの組成αと第２の記録層中のＢｉの組成δとの差α−δが−１．０〜３．０ａｔ％となるように第１記録層の組成を調整することにより、例えば、ＨＤ  ＤＶＤに標準速（１倍速）〜２倍速で情報を記録再生するような場合でも、上述した課題１〜４（記録マークのシュリンク、クロスイレーズ、熱によるダメージ及び第１の記録層の書き換えの問題）をすべて解決することができ、記録データの信頼性が高く、且つデータの繰返し記録に対する耐久性に優れた情報記録媒体を提供することができる。
Ｂ２（Ｂｉ２．０，Ｇｅ４７．５，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４８．５，Ｔｅ４９．０）
Ｄ２（Ｂｉ３．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４７．０）
Ｄ６（Ｂｉ１０．０，Ｇｅ５０．０，Ｔｅ４０．０）
Ｃ６（Ｂｉ９．０，Ｇｅ４４．５，Ｔｅ４６．５）
Ｂ６（Ｂｉ８．０，Ｇｅ４０．５，Ｔｅ５１．５）
【０２３１】
なお、本発明の２層情報記録媒体では、第１及び第２記録層がＢｉ、Ｇｅ及びＴｅのみから構成されていても良いし、また、実質的にＢｉ、Ｇｅ及びＴｅから構成され、不純物程度に他の元素が含まれていても良く、その場合でも本発明の効果は失われない。
【０２３２】
また、上記第１及び第２記録層の組成範囲内で、Ｇｅの代わりに同族元素であるＳｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等を使用しても良い。適当な量のＳｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等を添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。例えば、Ｓｉを添加してＧｅの一部をＳｉで置換した場合、ＧｅやＧｅＴｅよりも融点が高く結晶化速度が小さいＳｉＴｅが生成されるので、溶融部外縁部にＳｉＴｅが偏析し、再結晶化が抑制される。また、ＳｎＴｅやＰｂＴｅによりＧｅＴｅを置換した場合には、核生成速度が向上するため、高速記録時の消去不足を補うことができる。
【０２３３】
さらに、本発明の２層情報記録媒体の第１及び第２記録層に用いられるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料にＢを添加すると、再結晶化がより一層抑制されるので、より優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。これは、ＢがＧｅと同様に再結晶化を抑制する効果があるだけでなく、Ｂ原子は非常に小さいため、速やかに偏析することが可能であるためであると考えられる。
【０２３４】
なお、本発明の２層情報記録媒体に使用される記録層材料が上記組成範囲の関係を維持していれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【０２３５】
また、本発明の２層情報記録媒体の構造では第１及び第２記録層の膜厚は、５ｎｍ〜１２ｎｍであることが好ましい。特に８ｎｍ〜１２ｎｍの膜厚で第１及び第２記録層を形成した場合、多数回書換え時の記録膜流動による再生信号劣化を抑制し、さらに光学的に変調度を最適化することができる。
【０２３６】
（第２及び第４界面層）
本発明の２層情報記録媒体の第１及び第２記録層に用いられる相変化材料の融点は６５０℃以上と高温であるため、第２保護層と第１記録層との間、及び、第４保護層と第２記録層との間には熱的に極めて安定な第２及び第４界面層をそれぞれ設けることが望ましい。具体的には、第２及び第４界面層としては、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇｅ３Ｎ４、ＳｉＣ等の高融点酸化物、高融点窒化物、高融点炭化物が望ましい。これらの材料は熱的に安定であり、長期保存後も膜はがれによる劣化が発生しない。
【０２３７】
また、第２及び第４界面層にＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていると、第１及び第２記録層の再結晶化を抑制する効果が得られるのでさらに望ましい。特に、Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物、あるいはＢｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいはＢｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ等の元素が遊離しても、上記遷移金属が価数を変え、遷移金属とＢｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ等との間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗは融点が高く且つ容易に価数を変えやすいので、上記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。
【０２３８】
第２及び第４界面層中の上記Ｂｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが望ましい。しかしながら、第２及び第４界面層はレーザビーム照射により高温になりやすく、第１及び第２記録層に第２及び第４界面層材料がそれぞれ溶け込む等の問題が発生するため、少なくともＢｉ、Ｓｎ、ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量を７０％以下に抑える必要がある。
【０２３９】
第２及び第４界面層の膜厚は０．５ｎｍ以上であれば上記効果を発揮する。しかしながら、その膜厚が１ｎｍより薄くなると、第２及び第４保護層の形成材料が第２及び第４界面層をそれぞれ通過して第１及び第２記録層に溶け込み、多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。それゆえ、第２及び第４界面層の膜厚は１ｎｍ以上であることが望ましい。また、第２及び第４界面層の膜厚が５ｎｍより厚くなると、光学的に悪影響を与え、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。したがって、第２及び第４界面層の膜厚は１ｎｍ〜５ｎｍが望ましい。
【０２４０】
（第２及び第４保護層）
第２及び第４保護層は光を吸収しない材料であり、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物を含有することが望ましい。また、第２及び第４保護層の熱伝導率は少なくとも２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが望ましい。特に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系の化合物は熱伝導率が低いので第２及び第４保護層として最適である。さらに、ＳｎＯ２、あるいはＳｎＯ２にＺｎＳ、ＣｄＳ、ＳｎＳ、ＧｅＳ、ＰｂＳ等の硫化物を添加した材料、またはＳｎＯ２にＣｒ２Ｏ３、Ｍｏ３Ｏ４等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低いだけでなく、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系材料よりも熱的に安定であるため、第２及び第４界面層の膜厚が１ｎｍ以下となった場合においても、第１及び第２記録層への第２及び第４界面層の形成材料の溶け込みが発生しないため、特に、第２及び第４保護層として優れた特性を示す。
【０２４１】
（第１及び第２熱拡散層）
第１及び第２熱拡散層の形成材料としては、高反射率、高熱伝導率の金属あるいは合金が望ましく、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの総含有量が９０原子％以上である材料が望ましい。また、第１及び第２熱拡散層の形成材料としては、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等の高融点で硬度が大きい材料、および、これらの材料の合金もまた望ましく、これらの材料を用いると、多数回書換え時の記録層材料の流動による劣化を防止することができる。
【０２４２】
具体的には、特に、Ａｌを９５原子％以上含有する材料で第１及び第２熱拡散層を形成した場合、廉価であり、高ＣＮＲ、高記録感度及び多数回書換え耐性が優れるといった効果だけでなく、クロスイレーズ低減効果が極めて大きくなるという効果が得られる。特に、上記第１及び第２熱拡散層がＡｌを９５原子％以上含有する材料で形成されている場合、廉価でしかも耐食性に優れた情報記録媒体を実現することができる。Ａｌに対する添加元素としてはＣｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｂ、Ｂ及びＣが耐食性の点で優れているが、添加元素としてＣｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅを用いた場合には、特に耐食性向上に大きな効果がある。
【０２４３】
第１及び第２熱拡散層の膜厚は、４０ｎｍ〜２００ｎｍであることが望ましい。第１及び第２熱拡散層の膜厚が４０ｎｍより薄い場合、第１及び第２記録層においてそれぞれ発生した熱が拡散しにくくなるため、特に１０万回程度書換えた際に、第１及び第２記録層が劣化しやすくなり、また、クロスイレーズが発生しやすくなる場合がある。また、第１及び第２熱拡散層の膜厚が４０ｎｍより薄い場合には、光を透過してしまうため第１及び第２熱拡散層として使用することが困難になり再生信号振幅が低下する場合がある。一方、第１及び第２熱拡散層の膜厚が２００ｎｍより厚くなると、生産性が悪くなり、また、第１及び第２熱拡散層の内部応力により、基板のそり等が発生し、情報の記録再生を正確に行うことができなくなる場合がある。また、第１及び第２熱拡散層の膜厚が４０ｎｍ〜９０ｎｍであれば、耐食性、生産性の点で優れており、さらに望ましい。
【０２４４】
本発明の２層情報記録媒体に使用される第１及び第２熱拡散層の熱伝導率は１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。熱伝導率をこのような値にすることにより、クロスイレーズ低減効果を発現させることができる。
【０２４５】
上記実施例では、記録層を２層有する２層情報記録媒体について説明したが、本発明はこれに限定されない。記録層を３層以上有する多層情報記録媒体に対しても適用可能であり、３層以上の記録層のうち、２つの記録層間で上記組成範囲の条件が満たされていれば、同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
上述のように、本発明の２層情報記録媒体は、レーザビームの波長をλ（ｎｍ）、該レーザビームを集光するための対物レンズの開口数をＮＡ及び記録線速をＶ（ｍ／ｓｅｃ）としたときに、４６．５ｎｓｅｃ≦（λ／ＮＡ）／Ｖ≦１１６．５ｎｓｅｃ（但し、λ＝４００ｎｍ〜４１０ｎｍ）の条件で情報が記録再生されても、記録マークのシュリンク、クロスイレーズ、熱によるダメージ及び第１記録層の書き換えの問題（上記課題１〜４）をすべて解決することができ、記録データの信頼性が高く、且つデータの繰返し記録に対する耐久性に優れた２層情報記録媒体である。それゆえ、本発明の情報記録媒体は、例えば、１〜２倍速記録用の２層情報記録媒体として好適である。
【図面の簡単な説明】
【０２４７】
【図１】図１は、実施例１で作製した相変化記録方式の光ディスク（２層情報記録媒体）の概略断面図である。
【図２】図２は、実施例１で作製した光ディスクの評価に用いた記録再生装置の概略構成図である。
【図３】図３は、実施例１で作製した光ディスクの評価結果である。
【図４】図４は、実施例２で作製した光ディスクの評価結果である。
【図５】図５は、実施例３で作製した光ディスクの評価結果である。
【図６】図６は、比較例１で作製した光ディスクの評価結果である。
【図７】図７は、比較例２で作製した光ディスクの評価結果である。
【図８】図８は、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の三角組成図であり、本発明の第２記録層に用いるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の好適な組成範囲を示した図である。
【図９】図９は、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の三角組成図であり、本発明の第２記録層に用いるＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の最適な組成範囲を示した図である。
【図１０】図１０は、本発明の２層情報記録媒体の第２記録層における記録線速とビットエラーレートとの関係を示した図である。
【図１１】図１１は、実施例５で作製した光ディスクの評価結果である。
【図１２】図１２は、実施例６で作製した光ディスクの評価結果である。
【図１３】図１３は、実施例７で作製した光ディスクの評価結果である。
【図１４】図１４は、比較例３で作製した光ディスクの評価結果である。
【図１５】図１５は、比較例４で作製した光ディスクの評価結果である。
【図１６】図１６は、本発明の２層情報記録媒体の第１記録層における記録線速とビットエラーレートとの関係を示した図である。
【図１７】図１７（ａ）及び（ｂ）は、ＰＲＭＬ信号処理方式の原理を説明するための図である。
【図１８】図１８は、ＰＲＭＬ信号処理方式の原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２４８】
１０  第１情報部
１１  第１基板
１２  第１保護層
１３  第１界面層
１４  第１記録層
１５  第２界面層
１６  第２保護層
１７  第１遮断層
１８  第１熱拡散層
１９  第２者断層
２０  第２情報部
２１  第２基板
２２  第２熱拡散層
２３  第４保護層
２４  第４界面層
２５  第２記録層
２６  第３界面層
２７  第３保護層
３０  紫外線硬化性保護層
４０  透過率補正層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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