(57)【要約】【課題】書き換え型光記録媒体の高速記録特性と再生耐久性及び保存信頼性を両立させる。【解決手段】記録層１４と、記録層から見て光入射面１７ａ側に設けられた誘電体層１５と、記録層１４から見て光入射面１７ａとは反対側に設けられた誘電体層１３と、誘電体層１５から見て光入射面１７ａ側に設けられた放熱層１６と、誘電体層１３から見て光入射面１７ａとは反対側に設けられた反射層１２とを備える。記録層１４は主としてＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄを含んで構成され、５５≦ａ≦７０、４≦ｃ≦１０、１０≦ｄ≦２０、２．８≦ａ／ｂ≦３．５、且つ、３．０≦ａ／ｄ≦６．０を満たしている。本発明の光記録媒体によれば、非常に高い線速度、例えば１０ｍ／ｓｅｃ以上の線速度で記録を行う場合であっても、良好な記録特性を得ることが可能となる。【選択図】          図１
2004319033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層と、前記記録層から見て光入射面側に設けられた第１の誘電体層と、前記記録層から見て前記光入射面とは反対側に設けられた第２の誘電体層と、前記第１の誘電体層から見て前記光入射面側に設けられた放熱層と、前記第２の誘電体層から見て前記光入射面とは反対側に設けられた反射層とを備え、
前記記録層は主としてＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄを含んで構成され、
５５≦ａ≦７０、
４≦ｃ≦１０、
１０≦ｄ≦２０、
２．８≦ａ／ｂ≦３．５、且つ、
３．０≦ａ／ｄ≦６．０
を満たしていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
前記放熱層は主として窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】
前記反射層は主として銀（Ａｇ）又はこれを主成分とする合金を含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光記録媒体。
【請求項４】
前記第１の誘電体層の膜厚が１０〜４０ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項５】
前記第２の誘電体層の膜厚が３〜１６ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項６】
線速度を５ｍ／ｓｅｃ以上、１４ｍ／ｓｅｃ未満に設定して記録を行うために必要な設定情報を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項７】
レーザビームの記録パワー（Ｐｗ）と消去パワー（Ｐｅ）との比を
０．３≦Ｐｅ／Ｐｗ≦０．７
に設定して記録を行うために必要な設定情報を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光記録媒体に関し、特に、記録層に相変化材料を用いた書き換え型の光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤやＤＶＤに代表される光記録媒体が広く利用されている。これらの光記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのようにデータの追記や書き換えができないタイプの光記録媒体（ＲＯＭ型光記録媒体）と、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒのようにデータの追記はできるがデータの書き換えができないタイプの光記録媒体（追記型光記録媒体）と、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷのようにデータの書き換えが可能なタイプの光記録媒体（書き換え型光記録媒体）とに大別することができる。
【０００３】
ＲＯＭ型光記録媒体においては、製造時において予め基板に形成されるピット列によりデータが記録されることが一般的であり、追記型光記録媒体においては、例えば、記録層の材料としてシアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ色素等の有機色素が用いられ、その化学的変化（場合によっては化学的変化に加えて物理的変形を伴うことがある）に基づく光学特性の変化を利用してデータが記録されることが一般的である。
【０００４】
これに対し、書き換え型光記録媒体においては、例えば、記録層の材料として相変化材料が用いられ、その相状態の変化に基づく光学特性の変化を利用してデータが記録されることが一般的である。つまり、相変化材料は、結晶状態である場合の反射率とアモルファス状態である場合の反射率とが異なるため、これを利用してデータの記録を行うことができる。例えば、記録層がアモルファス状態となっている領域を「記録マーク」、記録層が結晶状態となっている領域を「ブランク」とすれば、記録マークの長さ（記録マークの前縁から後縁までの長さ）及びブランクの長さ（記録マークの後縁から次の記録マークの前縁までの長さ）によってデータを表現することが可能となる。
【０００５】
記録層に記録マークを形成する場合、記録層に照射するレーザビームのパワーを十分に高いレベル（記録パワーＰｗ）に設定することによって記録層を融点を超える温度に加熱し、その後、レーザビームのパワーを十分に低いレベル（基底パワーＰｂ）に変化させることによって記録層を急冷すればよい。これにより、相変化材料が結晶状態からアモルファス状態に変化することから、記録マークを形成することができる。一方、既に形成された記録マークを消去する場合、記録層に照射するレーザビームのパワーを記録パワーＰｗ以下、基底パワーＰｂ以上のレベル（消去パワーＰｅ）に設定することによって記録層を結晶化温度以上に加熱し、徐冷すればよい。これにより、相変化材料がアモルファス状態から結晶状態に変化することから、記録マークが消去される。
【０００６】
したがって、レーザビームのパワーを記録パワーＰｗ、消去パワーＰｅ、基底パワーＰｂからなる複数のレベルに変調することによって、記録層の未記録領域に記録マークを形成するだけでなく、既に記録マークが形成されている領域にこれと異なる記録マークを直接上書き（ダイレクトオーバーライト）することが可能となる。
【０００７】
記録層を構成する相変化材料としては、ＧｅＳｂＴｅ系合金やＡｇＩｎＳｂＴｅ系合金等のいわゆるカルコゲン系合金が広く知られている。アンチモン（Ｓｂ）及びテルル（Ｔｅ）を含むカルコゲン系合金は結晶化速度が速く、高速記録が可能な光記録媒体用の相変化材料として好適である。特に、記録層に含まれるアンチモン（Ｓｂ）とテルル（Ｔｅ）の比（Ｓｂ／Ｔｅ）を大きくすると結晶化速度が速くなる傾向があることから、１０ｍ／ｓｅｃといった高い線速度での記録を行うことが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アンチモン（Ｓｂ）とテルル（Ｔｅ）の比（Ｓｂ／Ｔｅ）を大きく設定すると、結晶化速度が速くなると同時に結晶化温度が低下し、アモルファス状態での熱安定性が低くなるという問題があった。アモルファス状態での熱安定性が低いと、再生を繰り返すことによって記録マークが消失したり、高温環境下に保存することによって容易に記録マークが消失するおそれがある。すなわち、再生耐久性や保存信頼性が低下してしまう。このように、従来の書き換え型光記録媒体においては、高速記録特性と再生耐久性及び保存信頼性を両立させるのは困難であった。
【０００９】
高速記録特性と再生耐久性及び保存信頼性を両立させるためには、記録層の材料として結晶化速度が速く、且つ、結晶化温度が高い材料を用いることが有効である。しかしながら、高い線速度、例えば１０ｍ／ｓｅｃ程度の線速度での記録を可能とするためには、記録層の材料のみならず、光記録媒体の構造（層構成）を見直し、放熱特性に優れた構造とする必要があるものと考えられる。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、良好な高速記録特性と非常に高い再生耐久性及び保存信頼性を得ることが可能な書き換え型の光記録媒体を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による光記録媒体は、記録層と、前記記録層から見て光入射面側に設けられた第１の誘電体層と、前記記録層から見て前記光入射面とは反対側に設けられた第２の誘電体層と、前記第１の誘電体層から見て前記光入射面側に設けられた放熱層と、前記第２の誘電体層から見て前記光入射面とは反対側に設けられた反射層とを備え、
前記記録層は主としてＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄを含んで構成され、
５５≦ａ≦７０、
４≦ｃ≦１０、
１０≦ｄ≦２０、
２．８≦ａ／ｂ≦３．５、且つ、
３．０≦ａ／ｄ≦６．０
を満たしていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、記録層が上記材料によって構成されるとともに、放熱層が備えられていることから、これらによって、高速記録特性と再生耐久性及び保存信頼性を両立させることが可能となる。このため、高い線速度、例えば１０ｍ／ｓｅｃ程度の線速度で記録を行う場合であっても、良好な記録特性を得ることができるとともに、高い再生耐久性及び保存信頼性を得ることが可能となる。ここで「光入射面」とは、データの記録・再生に用いるレーザビームが照射される側の面を意味する。
【００１３】
また、より良好な記録特性及びより高い再生耐久性を得るためには、前記放熱層は主として窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含んで構成されていることが好ましく、前記反射層は主として銀（Ａｇ）又はこれを主成分とする合金を含んで構成されていることが好ましく、前記第１の誘電体層の膜厚は１０〜４０ｎｍであることが好ましく、前記第２の誘電体層の膜厚は３〜１６ｎｍであることが好ましい。
【００１４】
また、線速度を５ｍ／ｓｅｃ以上、１４ｍ／ｓｅｃ未満に設定して記録を行うために必要な設定情報を有していることが好ましく、レーザビームの記録パワー（Ｐｗ）と消去パワー（Ｐｅ）との比を
０．３≦Ｐｅ／Ｐｗ≦０．７
に設定して記録を行うために必要な設定情報を有していることがよりいっそう好ましい。これによれば、本発明による光記録媒体の特性をより効果的に引き出すことが可能となる。
【発明の実施の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の好ましい実施形態にかかる光記録媒体１０の外観を示す切り欠き斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＡ部を拡大した部分断面図である。
【００１７】
図１（ａ），（ｂ）に示す光記録媒体１０は、外径が約１２０ｍｍ、厚みが約１．２ｍｍである円盤状の光記録媒体であり、図１（ｂ）に示すように、支持基板１１と、反射層１２と、誘電体層１３と、記録層１４と、誘電体層１５と、放熱層１６と、光透過層１７とをこの順に備えて構成されている。本実施形態による光記録媒体１０は、波長λが３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ、好ましくは約４０５ｎｍであるレーザビームＬを光透過層１７の表面である光入射面１７ａより照射することによってデータの記録及び再生を行うことが可能な書き換え型の光記録媒体である。光記録媒体１０に対するデータの記録及び再生においては、開口数が０．７以上、好ましくは０．８５程度の対物レンズが用いられ、これによって、レーザビームＬの波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとした場合、λ／ＮＡ≦６４０ｎｍに設定される。
【００１８】
支持基板１１は、光記録媒体１０に求められる厚み（約１．２ｍｍ）を確保するために用いられる厚さ約１．１ｍｍの円盤状の基板であり、その一方の面には、その中心部近傍から外縁部に向けて、或いは、外縁部から中心部近傍に向けて、レーザビームＬをガイドするためのグルーブ１１ａ及びランド１１ｂが螺旋状に形成されている。特に限定されるものではないが、グルーブ１１ａの深さとしては１０ｎｍ〜４０ｎｍに設定することが好ましく、グルーブ１１ａのピッチとしては０．２μｍ〜０．４μｍに設定することが好ましい。支持基板１１の材料としては種々の材料を用いることが可能であり、例えば、ガラス、セラミックス、あるいは樹脂を用いることができる。これらのうち、成形の容易性の観点から樹脂が好ましい。このような樹脂としてはポリカーボネート樹脂、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。中でも、加工性などの点からポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が特に好ましい。但し、支持基板１１は、レーザビームＬの光路とはならないことから、高い光透過性を有している必要はない。
【００１９】
支持基板１１の作製は、スタンパを用いた射出成形法を用いることが好ましいが、２Ｐ法等、他の方法によってこれを作製することも可能である。
【００２０】
反射層１２は、光透過層１７側から入射されるレーザビームＬを反射し、再び光透過層１７から出射させる役割を果たすとともに、記録層１４から見て支持基板１１側における放熱層としての役割を果たし、さらに、多重干渉効果により再生信号（Ｃ／Ｎ比）を高める役割を果たす。反射層１２の材料はレーザビームＬを反射可能である限り特に制限されず、例えば、マグネシウム（Ｍｇ），アルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），亜鉛（Ｚｎ），ゲルマニウム（Ｇｅ），銀（Ａｇ），白金（Ｐｔ），金（Ａｕ）等を用いることができるが、反射率及び熱伝導性を考慮すれば、銀（Ａｇ）又はこれを主成分とする合金を用いることが好ましい。本明細書において、「銀（Ａｇ）を主成分とする」とは銀（Ａｇ）の含有率が９５ａｔｍ％以上であることを意味する。反射層１２の材料として銀（Ａｇ）又はこれを主成分とする合金を用いれば、レーザビームＬに対する高い反射率を確保することができるとともに、記録層１４の放熱特性を十分に高めることが可能となる。
【００２１】
反射層１２の厚さとしては、２０〜２００ｎｍに設定することが好ましく、７０〜１５０ｎｍに設定することが特に好ましい。これは、反射層１２の厚さが２０ｎｍ未満であると反射層１２による上記効果を十分に得ることができない一方、反射層１２の厚さが２００ｎｍ超であると、反射層１２の表面性が低くなるばかりでなく、成膜時間が長くなり生産性が低下してしまうからである。反射層１２の厚さを２０〜２００ｎｍ、特に７０〜１５０ｎｍに設定すれば、反射層１２による上記効果を十分に得ることができるとともに、その表面性を高く維持することができ、さらに、生産性の低下を防止することが可能となる。
【００２２】
尚、支持基板１１と反射層１２との間に、反射層１２の腐食防止を目的として誘電体からなる防湿層を設けても構わない。防湿層を構成する誘電体としては、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＧｅＮ、ＧｅＣｒＮ、ＣｅＯ２、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ｌａ２Ｏ３、ＴａＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＡｌＯＮ（ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４及びＡｌＮの混合物）及びＬａＳｉＯＮ（Ｌａ２Ｏ３，ＳｉＯ２及びＳｉ３Ｎ４の混合物）等、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、セリウム（Ｃｅ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）等の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはそれらの混合物を用いることができるが、腐食防止効果及び成膜速度を考慮すれば、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物を用いることが好ましい。
【００２３】
記録層１４は可逆的な記録マークが形成される層であり、以下に詳述する相変化材料によって構成される。相変化材料は、結晶状態である場合の反射率とアモルファス状態である場合の反射率とが異なるため、これを利用してデータの記録を行うことができる。記録されるデータは、アモルファス状態である記録マークの長さ（記録マークの前縁から後縁までの長さ）及び結晶状態であるブランク領域の長さ（記録マークの後縁から次の記録マークの前縁までの長さ）によって表現される。記録マーク及びブランク領域の長さは、基準となるクロックの１周期に相当する長さをＴとした場合、Ｔの整数倍に設定され、具体的には、１，７ＲＬＬ変調方式においては、２Ｔ〜８Ｔの長さを持つ記録マーク及びブランク領域が使用される。
【００２４】
記録層１４を結晶状態からアモルファス状態に変化させるためには、光入射面１７ａから照射されるレーザビームＬを記録パワーＰｗから基底パワーＰｂまでの振幅を有するパルス波形とすることによって記録層１４を融点以上の温度に加熱し、その後、レーザビームＬのパワーを基底パワーＰｂに設定することによって急冷する。これによって溶融した領域がアモルファス状態に変化し、これが記録マークとなる。一方、記録層１４をアモルファス状態から結晶状態に変化させるためには、光入射面１７ａから照射されるレーザビームＬのパワーを消去パワーＰｅに設定することによって記録層１４を結晶化温度以上の温度に加熱する。結晶化温度以上の温度に加熱された領域は、レーザビームＬが遠ざかることによって徐冷されることから、当該領域が結晶状態に変化する。
【００２５】
ここで、記録パワーＰｗ、消去パワーＰｅ及び基底パワーＰｂの関係は、
Ｐｗ＞Ｐｅ≧Ｐｂ
に設定される。したがって、レーザビームＬのパワーをこのように変調すれば、記録層１４の未記録領域に記録マークを形成するだけでなく、既に記録マークが形成されている領域にこれと異なる記録マークを直接上書き（ダイレクトオーバーライト）することが可能となる。
【００２６】
本発明では、記録層１４を構成する相変化材料として、下記一般式
ＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄ
で表され、
５５≦ａ≦７０、
４≦ｃ≦１０、
１０≦ｄ≦２０、
２．８≦ａ／ｂ≦３．５、且つ、
３．０≦ａ／ｄ≦６．０
を満たす材料が用いられる。ａ，ｂ，ｃ，ｄの値は原子比（％）である。但し、５ａｔｍ％を限度として、記録層１４にアンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）及びマンガン（Ｍｎ）以外の元素（例えばインジウム（Ｉｎ））が含まれていても構わない。したがって、本明細書において「主としてＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄを含んで構成される」とは、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）及びマンガン（Ｍｎ）以外の元素の含有率が５ａｔｍ％以下であることを意味する。
【００２７】
上記相変化材料は、アモルファス状態から結晶状態への構造変化に要する時間（結晶化時間）が短い（＝結晶化速度が速い）ことから、高い線速度（５ｍ／ｓｅｃ以上、１４ｍ／ｓｅｃ未満）でダイレクトオーバーライトを行うことが可能であるとともに、アモルファス状態から結晶状態への構造変化が生じる温度（結晶化温度）が十分に高いことから、アモルファス状態での熱安定性が非常に高い。具体的には、結晶化温度を２２０℃以上、活性化エネルギーを３．０ｅＶ以上とすることができる。このような特性が得られる理由は、主に、アンチモン（Ｓｂ）の割合を大幅に減らした代わりにマンガン（Ｍｎ）を比較的多量に添加したことによる。マンガン（Ｍｎ）は、結晶化速度を高めるとともに結晶化温度を高める効果があり、アンチモン（Ｓｂ）の一部をマンガン（Ｍｎ）に置き換えたことによって、結晶化速度と結晶化温度の両立が可能となったものである。さらに、上記材料にはゲルマニウム（Ｇｅ）も添加されており、結晶化温度がさらに高められている。つまり、記録層１４の材料として上記相変化材料を用いることにより、良好な高速記録特性が得られるのみならず、非常に高い再生耐久性及び保存信頼性を得ることが可能となる。
【００２８】
特に好ましくは、
５５≦ａ≦６２、
４≦ｃ≦１０、
１３≦ｄ≦１８、
２．９≦ａ／ｂ≦３．２、且つ、
３．０≦ａ／ｄ≦４．０
である。
【００２９】
これに対し、
ａ／ｄ＞６．０
であると結晶化温度が十分に高まらないため、再生耐久性が不十分となる一方、
ａ／ｄ＜３．０
であると結晶化速度が速すぎるため、上記記録線速度（５ｍ／ｓｅｃ以上、１４ｍ／ｓｅｃ未満）において記録マークの形成（アモルファス化）が困難となるおそれがある。
【００３０】
また、
３．０≦ａ／ｄ≦６．０
である場合において、
ａ＜５５、
ｃ＞１０、
ｄ＜１０、又は、
ａ／ｂ＜２．８
であると結晶化速度が遅すぎるため、上記記録線速度（５ｍ／ｓｅｃ以上、１４ｍ／ｓｅｃ未満）において記録マークの消去（結晶化）が困難となる一方、
ａ＞７０、
ｄ＞２０、又は、
ａ／ｂ＞３．５
であると結晶化速度が速すぎるため、上記記録線速度（５ｍ／ｓｅｃ以上、１４ｍ／ｓｅｃ未満）において記録マークの形成（アモルファス化）が困難となるおそれがある。
【００３１】
さらに、
ｃ＜４
であると、結晶化温度が低すぎるため、再生耐久性や保存信頼性が不十分となるおそれがある。
【００３２】
記録層１４の膜厚は、厚くなればなるほど記録感度が低下する。したがって、記録感度を高めるためには、記録層１４の膜厚を薄く設定することが有効であるが、薄くしすぎると記録前後における光学定数の差が少なくなり、再生時に高いレベルの再生信号（Ｃ／Ｎ比）を得ることができなくなる。また、記録層１４の膜厚を極端に薄く設定すると、結晶化速度が大幅に低下し、ダイレクトオーバーライトが困難となるばかりか、成膜時における膜厚制御が困難となる。以上を考慮すれば、記録層１４の膜厚としては２〜４０ｎｍに設定することが好ましく、４〜３０ｎｍに設定することがより好ましく、５〜２０ｎｍに設定することがさらに好ましい。
【００３３】
誘電体層１３及び１５は、記録層１４を物理的及び／又は化学的に保護する役割を果たし、記録層１４は誘電体層１３，１５に挟持されることによって、光記録後、長期間にわたって記録情報の劣化が効果的に防止される。また、誘電体層１３，１５及び放熱層１６は、記録の前後における光学特性の差を拡大する役割をも果たし、さらに、放熱層１６は記録層１４に生じている熱を速やかに放熱するための放熱層としての役割をも果たす。
【００３４】
誘電体層１３を構成する材料については、使用されるレーザビームＬの波長領域において透明な誘電体であれば特に限定されないが、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物を主成分として用いることが好ましく、そのモル比としては４０：６０〜６０：４０、特に５０：５０程度に設定することが好ましい。モル比が５０：５０程度であるＺｎＳとＳｉＯ２の混合物は、化学的に安定であり記録層１４に対する保護特性が優れている。
【００３５】
誘電体層１３の膜厚は特に限定されないが、３〜１６ｎｍに設定することが好ましい。これは、誘電体層１３の厚さが３ｎｍ未満であると記録層１４を十分に保護できないおそれが生じるからである。
【００３６】
一方、誘電体層１５を構成する材料としても特に限定されないが、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物を主成分として用いることが好ましく、そのモル比は７０：３０〜９０：１０であることが好ましく、約８０：２０であることがより好ましい。このような材料は、記録層１４に対する保護特性や記録による熱変形を防止する効果が優れているのみならず、青色波長領域のレーザビームＬに対して良好な光学特性を備えているため、記録層１４からみて光入射面１７ａに設けられる誘電体層の材料として非常に好適である。
【００３７】
尚、記録層１４と誘電体層１５との間に、繰り返しの記録による記録層１４の劣化をより効果的に防止する界面層を設けても構わない。界面層を構成する誘電体としては、モル比が４０：６０〜６０：４０、特に、約５０：５０であるＺｎＳとＳｉＯ２との混合物を主成分として用いることが好ましい。
【００３８】
誘電体層１５の膜厚は特に限定されないが、１０〜６０ｎｍに設定することが好ましく、１０〜４０ｎｍとすることが特に好ましい。これは、誘電体層１５の膜厚が１０ｎｍ未満又は６０ｎｍ超であると、光学特性を拡大する効果が十分に得られなくなるからである。さらに、誘電体層１５の膜厚が１０ｎｍ未満であると、記録層１４の保護効果が十分に得られなくなる一方、６０ｎｍを超えると放熱層１６による放熱効果が低下するからである。誘電体層１５の膜厚を１０〜４０ｎｍに設定すれば、光学特性を満足し且つ放熱効果を確保しつつ、上記効果をより十分に得ることが可能となる。
【００３９】
また、記録層１４と誘電体層１５との間に界面層を介在させる場合には、界面層よりも誘電体層１５の方が膜厚が大きくなるように設定することが好ましい。より具体的には、界面層の材料としてモル比が５０：５０であるＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を主成分として用い、誘電体層１５の材料としてモル比が８０：２０であるＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を主成分として用いる場合には、誘電体層１５の厚さが１０〜４０ｎｍであれば、界面層の膜厚としては２〜１０ｎｍに設定することが好ましい。これは、２〜１０ｎｍの膜厚があれば界面層としての機能を十分に発揮できるからであり、また、界面層を過度に厚くしすぎると誘電体層１５を薄くせざるを得なくなり、この場合には放熱層１６の応力によってクラックが生じる可能性があるからである。
【００４０】
放熱層１６を構成する材料としては特に限定されないが、ＡｌＮを主成分とする材料を用いることが好ましい。ＡｌＮは熱伝導性が高く、これを放熱層１６の材料として用いれば、記録層１４の放熱性を効果的に高めることが可能となる。本明細書において、「ＡｌＮを主成分とする」とはＡｌＮの含有率が９０ａｔｍ％以上であることを意味する。但し、記録層１４の放熱性をより効果的に高めるためには、放熱層１６中のＡｌＮの含有率が高いほど好ましく、９５ａｔｍ％程度であることが最も好ましい。
【００４１】
放熱層１６の膜厚は特に限定されないが、５０〜１５０ｎｍに設定することが好ましく、８０〜１２０ｎｍに設定することが特に好ましい。これは、放熱層１６の膜厚が５０ｎｍ未満であると十分な放熱効果が得られなくなる一方、１５０ｎｍを超えると成膜時間が長くなり生産性が低下するおそれがあるとともに、放熱層１６のもつ応力によってクラックが発生するおそれがあるからである。放熱層１６の膜厚を８０〜１２０ｎｍに設定すれば、生産性の低下やクラックの発生を防止しつつ、記録層１４に良好な放熱特性を与えることが可能となる。
【００４２】
ここで、誘電体層１５と放熱層１６とを一体化しその材料としてＡｌＮを主成分とする材料を用いれば、記録層１４の放熱特性がさらに向上するが、ＡｌＮ主成分とする材料をは上記材料からなる記録層１４との密着性が低く、このため、記録層１４とＡｌＮを主成分とする層を直接接触させるとオーバーライト特性が低下してしまう。また、ＡｌＮを主成分とする材料はエンハンス効果が小さいことから、ＡｌＮを主成分とする層のみでは十分な変調度が得られず、結果、ジッタが悪化してしまう。以上の理由から、本発明では誘電体層１５と放熱層１６とを別個に設けているのである。
【００４３】
尚、上記反射層１２、誘電体層１３、記録層１４、誘電体層１５及び放熱層１６の形成方法としては、これらの構成元素を含む化学種を用いた気相成長法、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法を用いることができ、中でも、スパッタリング法を用いることが好ましい。
【００４４】
光透過層１７は、レーザビームＬの光路となるとともに光入射面１７ａを構成する層であり、その厚さとしては１０〜３００μｍに設定することが好ましく、５０〜１５０μｍに設定することが特に好ましい。光透過層１７の材料としては、使用されるレーザビームＬの波長領域において光透過率が十分に高い材料である限り特に限定されないが、アクリル系又はエポキシ系の紫外線硬化性樹脂を用い、スピンコート法によってこれを放熱層１６上に形成することが好ましい。また、紫外線硬化性樹脂を硬化させてなる膜のかわりに、光透過性樹脂からなる光透過性シートと各種接着剤や粘着剤を用いて光透過層１７を形成してもよい。
【００４５】
尚、光透過層１７の表面にハードコート層を設け、これによって光透過層１７の表面を保護しても構わない。この場合、ハードコート層の表面が光入射面を構成する。ハードコート層の材料としては、光透過層１７の材料よりも傷のつきにくい硬い材料であれば特に限定されず、例えば、エポキシアクリレートオリゴマー（２官能オリゴマー）、多官能アクリルモノマー、単官能アクリルモノマー及び光重合開始剤を含む紫外線硬化性樹脂や、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、セリウム（Ｃｅ）、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）等の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはそれらの混合物を用いることができる。ハードコート層の材料として紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、スピンコート法によってこれを光透過層１７上に形成することが好ましく、上記酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはそれらの混合物を用いる場合には、これらの構成元素を含む化学種を用いた気相成長法、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法を用いることができ、中でも、スパッタリング法を用いることが好ましい。
【００４６】
また、ハードコート層は、光入射面に傷が生じるのを防止する役割を果たすものであることから、硬いだけでなく、潤滑性を有していることが好ましい。ハードコート層に潤滑性を与えるためには、ハードコート層の母体となる材料（例えば、ＳｉＯ２）に潤滑剤を含有させることが有効であり、潤滑剤としては、シリコーン系潤滑剤やフッ素系潤滑剤、脂肪酸エステル系潤滑剤を選択することが好ましく、その含有量としては、０．１〜５．０質量％程度とすることが好ましい。
【００４７】
以上が本発明の好ましい実施形態にかかる光記録媒体１０の構造である。
【００４８】
このような構造を有する光記録媒体１０に対してデータを記録する場合、上述の通り、光入射面１７ａから強度変調されたレーザビームＬを照射し、記録層１４の温度を融点以上の温度に加熱した後、急冷すれば当該領域はアモルファス状態となり、記録層１４の温度を結晶化温度以上の温度に加熱した後、徐冷すれば当該領域は結晶状態となる。記録層１４のうち、アモルファス状態となった部分（記録マークに相当）の反射率は、結晶状態となった部分（ブランク領域に相当）の反射率と異なった値となることから、これを利用してデータの記録・再生を行うことが可能となる。
【００４９】
次に、本発明の好ましい実施形態による光記録方法について説明する。
【００５０】
本実施形態による光記録方法では、レーザビームＬの強度は、記録パワー（Ｐｗ）、消去パワー（Ｐｅ）及び基底パワー（Ｐｂ）からなる３つの強度（３値）に変調され、本実施形態においては
Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐｂ
に設定される。記録パワー（Ｐｗ）の強度としては、照射によって記録層１４を構成する相変化材料が融点を超えるような高いレベルに設定され、消去パワー（Ｐｅ）の強度としては、照射によって記録層１４を構成する相変化材料が結晶化温度以上に加熱されるようなレベルに設定され、基底パワー（Ｐｂ）の強度としては、照射されても溶融している相変化材料が冷却されるような低いレベルに設定される。
【００５１】
消去パワー（Ｐｅ）と記録パワー（Ｐｗ）との関係については、
０．３≦Ｐｅ／Ｐｗ≦０．７
に設定することが好ましい。消去パワー（Ｐｅ）と記録パワー（Ｐｗ）との比（Ｐｅ／Ｐｗ）は、ダイレクトオーバーライト特性に大きな影響を与えることから、目的とする記録線速度に応じて決定することが好ましい。
【００５２】
記録パルス数は形成すべき記録マークの長さに応じて設定され、特に限定されるものではないが、（ｎ−１）Ｔ個に設定することができる。ここで、「記録パルス数」とは、レーザビームＬの強度が記録パワーＰｗまで高められた回数によって定義される。
【００５３】
レーザビームＬをこのようなパルス列パターンに変調することにより、記録層１４のうち記録信号を形成すべき領域は、加熱期間において相変化材料が融点以上の温度に達した後、冷却期間において急冷されることから、以前の状態に関わらずアモルファス状態となる。一方、記録層１４のうちブランク領域（記録マーク間）は、消去パワーＰｅに固定されたレーザビームＬの照射によって相変化材料が結晶化温度以上の温度に達した後、レーザビームＬが遠ざかることによって徐冷されることから、以前の状態に関わらず結晶状態となる。これにより、未記録である領域にデータを新規に記録するのみならず、既に記録マークが形成されている領域にダイレクトオーバーライトすることが可能となる。
【００５４】
以上が、本実施形態による光記録方法である。
【００５５】
以上説明したパルス列パターンを特定するための情報は、「記録条件設定情報」として当該光記録媒体１０内に保存しておくことが好ましい。このような記録条件設定情報を光記録媒体１０内に保存しておけば、ユーザが実際にデータの記録を行う際に、光記録装置によってかかる記録条件設定情報が読み出され、これに基づいてパルス列パターンを決定することが可能となる。
【００５６】
記録条件設定情報としては、パルス列パターンのみならず、光記録媒体１０に対してデータの記録を行う場合に必要な各種条件（記録線速度等）を特定するために必要な情報を含んでいることがより好ましい。例えば、線速度を１０ｍ／ｓｅｃに設定して記録を行うべきことを示す設定情報を含んでいることが好ましい。
【００５７】
記録条件設定情報は、ウォブルやプレピットとして記録されたものでもよく、記録層１４にデータとして記録されたものでもよい。また、データの記録に必要な各条件を直接的に示すもののみならず、光記録装置内にあらかじめ格納されている各種条件のいずれかを指定することによりパルス列パターン等の特定を間接的に行うものであっても構わない。
【００５８】
次に、光記録媒体１０に対してデータの記録を行うことが可能な光記録装置について説明する。
【００５９】
図２は、光記録媒体１０に対してデータの記録を行うことが可能な光記録装置１００の概略構成図である。
【００６０】
図２に示すように、光記録装置１００は、光記録媒体１０を回転させるスピンドルモータ１０１と、光記録媒体１０にレーザビームＬを照射するとともにその反射光Ｌ’を受光する光ヘッド１１０と、光ヘッド１１０を光記録媒体１０の径方向に移動させるトラバースモータ１０２と、光ヘッド１１０にレーザ駆動信号１０３ａを供給するレーザ駆動回路１０３と、光ヘッド１１０レンズ駆動信号１０４ａを供給するレンズ駆動回路１０４と、スピンドルモータ１０１、トラバースモータ１０２、レーザ駆動回路１０３及びレンズ駆動回路１０４を制御するコントローラ１０５とを備えている。
【００６１】
光ヘッド１１０は、レーザ駆動信号１０３ａに基づいてレーザビームＬを発生するレーザ光源１１１と、レーザ光源１１１が発するレーザビームＬを平行光線に変換するコリメータレンズ１１２と、光束上に配置されたビームスプリッタ１１３と、レーザビームＬを集光する対物レンズ１１４と、レンズ駆動信号１０４ａに基づいて対物レンズ１１４を垂直方向及び水平方向に移動させるアクチュエータ１１５と、反射光Ｌ’を受けてこれを光電変換するフォトディテクタ１１６とを備えている。
【００６２】
スピンドルモータ１０１は、コントローラ１０５による制御のもと、光記録媒体１０を所望の回転数で回転させることが可能である。光記録媒体１０に対する回転制御方法としては、線速度を一定に保って回転させる方法（ＣＬＶ方式）と角速度を一定に保って回転させる方法（ＣＡＶ方式）に大別することができる。ＣＬＶ方式を用いた回転制御によれば、記録／再生位置が光記録媒体１０の内周部分であるか外周部分であるかに関わらずデータ転送レートが一定となることから、常に高いデータ転送レートで記録／再生を行うことができるとともに、記録密度が高いという利点がある反面、記録／再生位置に応じて光記録媒体１０の回転速度を変化させる必要があるためスピンドルモータ１０１に対する制御が複雑となり、このためランダムアクセス速度が遅いという欠点を有している。一方、ＣＡＶ方式を用いた回転制御によれば、スピンドルモータ１０１に対する制御が簡単であることからランダムアクセス速度が速いという利点がある反面、外周での記録密度がやや低くなるという欠点を有している。現在実用化されている光記録媒体の記録／再生方式の多くは、ＣＬＶ方式を採用しているが、これは、高い記録密度が得られるとともに、データ転送レートを最大限に生かすことができるという利点に着目した結果である。
【００６３】
トラバースモータ１０２は、コントローラ１０５による制御のもと、光ヘッド１１０を光記録媒体１０の径方向に移動させるために用いられ、データの記録／再生時においては、光記録媒体１０に設けられた螺旋状のグルーブ１１ａに沿ってレーザビームＬのビームスポットが光記録媒体１０の内周から外周へ又は外周から内周へ徐々に移動するよう、光ヘッド１１０を駆動する。また、データの記録／再生位置を変更する場合にも、コントローラ１０５はトラバースモータ１０２を制御することによって、レーザビームＬのビームスポットを光記録媒体１０上の所望の位置に移動させる。
【００６４】
レーザ駆動回路１０３は、コントローラ１０５による制御のもと、光ヘッド１１０内のレーザ光源１１１にレーザ駆動信号１０３ａを供給するために用いられ、生成されるレーザビームＬの強度はレーザ駆動信号１０３ａの強度に対応したものとなる。レーザ駆動回路１０３は、レーザビームＬの波形が上述したパルス列パターンとなるようにレーザ駆動信号１０３ａを強度変調する。また、レーザ駆動回路１０３は、データの再生時においては、レーザ駆動信号１０３ａを所定の強度に固定し、これによりレーザビームＬの強度を再生パワーＰｒに固定する。
【００６５】
レンズ駆動回路１０４は、コントローラ１０５による制御のもと、アクチュエータ１１５にレンズ駆動信号１０４ａを供給するために用いられ、これにより、レーザビームＬのビームスポットを光記録媒体１０の記録層１４に正しくフォーカスすることができるとともに、偏芯しているグルーブ１１ａに対して、レーザビームＬのビームスポットを追従させることができる。すなわち、コントローラ１０５にはフォーカス制御回路１０５ａが備えられており、これがフォーカスオン状態となると、レーザビームＬのビームスポットが光記録媒体１０の記録層１４にフォーカスされた状態に固定される。さらに、コントローラ１０５にはトラッキング制御回路１０５ｂが備えられており、これがトラッキングオン状態となると、レーザビームＬのビームスポットが光記録媒体１０のグルーブ１１ａに対して自動追従状態とされる。
【００６６】
このような光記録装置１００を用いて光記録媒体１０にレーザビームＬを照射する場合、コントローラ１０５はレーザ駆動回路１０３を制御し、これに基づきレーザ駆動回路１０３はレーザ駆動信号１０３ａをレーザ光源１１１に供給する。レーザ光源１１１はこれに基づいてレーザビームＬを発生し、このレーザビームＬはコリメータレンズ１１２によって平行光線に変換された後、ビームスプリッタ１１３を経由して対物レンズ１１４に入射し、光記録媒体１０の記録層１４上に集束される。
【００６７】
また、光記録媒体１０に照射されたレーザビームＬの反射光Ｌ’は、対物レンズ１１４によって平行光線に変換された後、ビームスプリッタ１１３により反射し、フォトディテクタ１１６に入射する。これにより反射光Ｌ’はフォトディテクタ１１６によって光電変換され、コントローラ１０５に供給される。
【００６８】
このような構成からなる光記録装置１００を用いて光記録媒体１０に対するデータの記録を行う場合、上述のとおり、光記録媒体１０に記録されている記録条件設定情報が読み出され、コントローラ１０５による制御のもと、これに基づく条件にてデータの記録が行われる。つまり、コントローラ１０５は、レーザビームＬの波形が上述したパルス列パターンとなるようレーザ駆動回路１０３を制御する。
【００６９】
このように本実施態様による光記録装置を用いれば、光記録媒体１０に記録されている記録条件設定情報に基づきデータの記録が行われることから、５ｍ／ｓｅｃ以上、１４ｍ／ｓｅｃ未満といった高い線速度でデータを記録する場合であっても、良好な記録特性を得ることが可能となる。
【００７０】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００７１】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明について更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７２】
［サンプルの作製］
【００７３】
以下の方法により、図１に示す構造と同じ構造を有する光記録媒体サンプルを作製した。
【００７４】
まず、射出成型法により、厚さ１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍであり、表面にグルーブ１１ａ及びランド１１ｂが形成されたポリカーボネートからなるディスク状の支持基板１１を作製した。
【００７５】
次に、この支持基板１１をスパッタリング装置にセットし、グルーブ１１ａ及びランド１１ｂが形成されている側の表面に銀（Ａｇ）を主成分とし、これにパラジウム（Ｐｄ）及び銅（Ｃｕ）が添加された合金（ＡＰＣ合金）からなる厚さ約１００ｎｍの反射層１２、実質的にＺｎＳとＳｉＯ２の混合物（モル比＝５０：５０）からなる厚さ約１０ｎｍの誘電体層１３、実質的にＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄ（ａ＝５８．２、ｂ＝１９．３、ｃ＝５．０、ｄ＝１７．５）からなる厚さ約１２ｎｍの記録層１４、実質的にＺｎＳとＳｉＯ２の混合物（モル比＝８０：２０）からなる厚さ約２５ｎｍの誘電体層１５、実質的にＡｌＮからなる厚さ約１００ｎｍの放熱層１６を順次スパッタ法により形成した。
【００７６】
そして、放熱層１６上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して厚さ約１００μｍの光透過層１７を形成した。これにより、実施例１による光記録媒体サンプルが完成した。
【００７７】
記録層１４の材料として実質的にＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄ（ａ＝５７．４、ｂ＝１９．１、ｃ＝６．１、ｄ＝１７．４）を用いた他は、実施例１による光記録媒体サンプルと同様にして実施例２による光記録媒体サンプルを作製した。
【００７８】
記録層１４の材料として実質的にＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄ（ａ＝５６．１、ｂ＝１８．８、ｃ＝８．６、ｄ＝１６．５）を用いた他は、実施例１による光記録媒体サンプルと同様にして実施例３による光記録媒体サンプルを作製した。
【００７９】
記録層１４の材料として実質的にＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄ（ａ＝７５．２、ｂ＝１８．１、ｃ＝４．７、ｄ＝２．０）を用いた他は、実施例１による光記録媒体サンプルと同様にして比較例１による光記録媒体サンプルを作製した。
【００８０】
記録層１４の材料として実質的にＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄ（ａ＝５６．２、ｂ＝１８．７、ｃ＝５．３、ｄ＝１９．８）を用いた他は、実施例１による光記録媒体サンプルと同様にして比較例２による光記録媒体サンプルを作製した。
【００８１】
記録層１４の材料として実質的にＳｂａＴｅｂＧｅｃＭｎｄ（ａ＝５９．８、ｂ＝１９．９、ｃ＝３．７、ｄ＝１６．６）を用いた他は、実施例１による光記録媒体サンプルと同様にして比較例３による光記録媒体サンプルを作製した。
【００８２】
これら各実施例・比較例における記録層１４の組成を次表にまとめる。
【００８３】
【表１】
2004319033.tif 000003
【００８４】
［特性の評価］
各光記録媒体サンプルに対し、１０．５ｍ／ｓｅｃの線速度で記録を行った後、種々のパワーで繰り返し再生を行うことにより再生耐久性の評価を行った。
すなわち、各光記録媒体サンプルを光ディスク評価装置（商品名：ＤＤＵ１０００、パルステック社製）にセットし、１０．５ｍ／ｓｅｃの線速度で回転させながら、開口数が０．８５である対物レンズを介して波長が４０５ｎｍであるレーザビームを光入射面１７ａから記録層１４に照射し、１，７ＲＬＬ変調方式における２Ｔ信号〜８Ｔ信号からなる混合信号をそれぞれ記録した。記録パルス数については（ｎ−１）Ｔ個に設定し、レーザビームＬのパワーについては、表２に示すとおりに設定した。
【００８５】
【表２】
2004319033.tif 000004
【００８６】
その結果、比較例２の光記録媒体サンプルについては、正常に記録することができなかった。
【００８７】
次に、レーザビームＬの再生パワーＰｒを０．４４ｍＷに設定して上記混合信号を再生し、得られるジッタ（Ｊ０）を測定した後、レーザビームＬの再生パワーＰｒを０．８ｍＷに設定し、得られるジッタ（Ｊ１）が１％劣化するまで、つまり、
Ｊ１−Ｊ０＝１％
となるまで所定のトラックに記録された混合信号を繰り返し再生した。同様にして、レーザビームＬの再生パワーＰｒを０．７ｍＷに設定し、得られるジッタ（Ｊ２）が１％劣化するまで、つまり、
Ｊ２−Ｊ０＝１％
となるまで他のトラックに記録された混合信号を繰り返し再生した。その結果、ジッタが１％劣化する再生回数は各光記録媒体サンプル（記録できなった比較例２の光記録媒体サンプルを除く）次のとおりであった。
【００８８】
【表３】
2004319033.tif 000005
【００８９】
実用的な光記録媒体に要求される繰り返し再生可能回数は１００万回であり、表３に示す値を対数グラフにプロットすれば、１００万回の繰り返し再生においてジッタが１％劣化する再生パワー、換言すれば１００万回再生可能な再生パワーの上限を推定することが可能となる。このような方法により推定した１００万回再生可能な再生パワーの上限は次のとおりである。
【００９０】
【表４】
2004319033.tif 000006
【００９１】
表５に示すように、実施例１〜３の光記録媒体サンプルにおいては１００万回再生可能な再生パワーの上限は０．４８ｍＷ以上であり、十分に高い再生耐久性を有していることが確認された。これに対し、比較例１及び３の光記録媒体サンプルにおいては１００万回再生可能な再生パワーの上限は０．４ｍＷ未満であり、実施例１〜３の光記録媒体サンプルに比べて再生耐久性が低かった。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光記録媒体によれば、良好な高速記録特性を得ることができるとともに、非常に高い再生耐久性及び保存信頼性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の好ましい実施態様にかかる光記録媒体１０の外観を示す切り欠き斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ部を拡大した部分断面図である。
【図２】光記録媒体１０に対してデータの記録を行うことが可能な光記録装置１００の概略構成図である。
【符号の説明】
１０  光記録媒体
１１  支持基板
１１ａ  グルーブ
１１ｂ  ランド
１２  反射層
１３，１５  誘電体層
１４  記録層
１６  放熱層
１７  光透過層
１７ａ  光入射面
１００  光記録装置
１０１  スピンドルモータ
１０２  トラバースモータ
１０３  レーザ駆動回路
１０４  レンズ駆動回路
１０５  コントローラ
１０５ａ  フォーカス制御回路
１０５ｂ  トラッキング制御回路
１１０  光ヘッド
１１１  レーザ光源
１１２  コリメータレンズ
１１３  ビームスプリッタ
１１４  対物レンズ
１１５  アクチュエータ
１１６  フォトディテクタ
Ｌ  レーザビーム
【図１】
2004319033.tif 000007
【図２】
2004319033.tif 000008