(57)【要約】【課題】  クロスイレースのない媒体設計が可能で、かつ、媒体製造時のマージンを大きく拡大できるようにする。【解決手段】  冷却過程でアモルファス形成用のレーザパワーＰａ照射時に記録層の溶融範囲の半径方向の長さをＷＬａ、その時に形成されるアモルファスの半径方向の長さをＷａとする時、０．７・ＷＬａ≧Ｗａを満たすことで、当該アモルファスに隣接トラック記録時の熱の拡がりが及んで結晶化することが無いようにした。また、冷却過程で結晶形成用のレーザパワーＰｃ照射時に記録層の溶融範囲の半径方向の長さをＷＬｃとした時、ＷＬｃ＞０．９２ＷＬａを満たすことで、トラックピッチＴｐを縮小してもクロスイレースの有無に偏りが生じないためクロスイレースによるエラーレート上昇を最小限に留めることができるようにした。即ち、記録時の溶融領域の幅ＷＬａ等の長さに関する物理量測定によりクロスイレースの無い媒体設計を可能とした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状又は同心円状の溝を有する基板上に少なくとも、第１の保護層、記録層、第２の保護層、反射層を順次積層してなり、集光させたレーザ光がパルス状に照射されることにより情報が記録される光情報記録媒体において、
冷却過程でアモルファスを形成するためのレーザパワーＰａ照射時に前記記録層が溶融する範囲の半径方向の長さをＷＬａ、その時に形成されるアモルファスの半径方向の長さをＷａとする時、０．７・ＷＬａ≧Ｗａなる関係を満たすことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記溝のピッチをＴｐとした時、Ｔｐ≧ＷＬａなる関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
前記溝の幅をｄｗとした時、Ｗａ≧ｄｗなる関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
冷却過程で結晶を形成するためのレーザパワーＰｃ（ただし、Ｐａ＞０．３Ｐｃ）照射時に前記記録層が溶融する範囲の半径方向の長さをＷＬｃとした時、ＷＬｃ＞０．９２ＷＬａなる関係を満たすことを特徴とする請求項１ないし３の何れか一記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
Ｗａ≧ｄｗの時、ｄｗ≦０．５・Ｔｐなる関係を満たすことを特徴とする請求項３又は４記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
前記記録層が、相変化型記録層であることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一記載の光情報記録媒体。
【請求項７】
螺旋状又は同心円状の溝を有する基板上に少なくとも、第１の保護層、記録層、第２の保護層、反射層を順次積層してなる光情報記録媒体に対して、集光させたレーザ光をパルス状に照射させることにより情報を記録する記録方法において、
冷却過程でアモルファスを形成するためのレーザパワーＰａ照射時に前記記録層が溶融する範囲の半径方向の長さをＷＬａ、その時に形成されるアモルファスの半径方向の長さをＷａとする時、ＷＬａ≧１．４・Ｗａなる関係を満たす範囲で前記記録層を溶融させるようにしたことを特徴とする記録方法。
【請求項８】
前記溝のピッチをＴｐとした時、Ｔｐ≧ＷＬａなる関係を満たす前記記録層を溶融させるようにしたことを特徴とする請求項７記載の記録方法。
【請求項９】
前記溝の幅をｄｗとした時、Ｗａ≧ｄｗなる関係を満たすようにアモルファスを形成するようにしたことを特徴とする請求項７又は８記載の記録方法。
【請求項１０】
冷却過程で結晶を形成するためのレーザパワーＰｃ（ただし、Ｐａ＞０．３Ｐｃ）照射時に前記記録層が溶融する範囲の半径方向の長さをＷＬｃとした時、ＷＬｃ＞０．９２ＷＬａなる関係を満たす範囲で前記記録層を溶融させるようにしたことを特徴とする請求項７ないし９の何れか一記載の記録方法。
【請求項１１】
冷却過程で結晶を形成するためのレーザパワーＰｃ（ただし、Ｐａ＞０．３Ｐｃ）照射時に前記記録層が溶融する範囲の半径方向の長さをＷＬｃとした時、ＷＬｃ＞０．９２ＷＬａなる関係を満たす範囲で前記記録層を溶融させるように記録速度を調整するようにしたことを特徴とする請求項７ないし９の何れか一記載の記録方法。
【請求項１２】
前記光情報記録媒体は、その記録層が相変化型記録層であることを特徴とする請求項７ないし１１の何れか一記載の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体、特に相変化型の光情報記録媒体及び記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光照射による情報の記録、再生及び消去が可能な光情報記録媒体として、結晶状態と非晶質（アモルファス）状態の可逆的相変化を利用した相変化型の光情報記録媒体が知られている。現在、５インチのディスクに４．７ＧＢのデータ容量の記録が可能なＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋ＲＷが実用化されている。そして、現在、更なる高密度化が望まれている。
【０００３】
ここに、記録の高密度化は、円周方向（トラック方向）の密度を上げることと、半径方向の密度を上げることでなされる。また、記録レーザのスポット径を小さくすることは前記両者に有効である。
【０００４】
まず、トラック方向の高密度化について考えると、トラック方向の高密度化はレーザ光をパルス状に照射して、そのパルス幅及び照射開始時間を調整することでレーザビーム径の１／２程度の記録マークまで制御良く形成することができる。
【０００５】
一方、半径方向の高密度化を考えると、半径方向の記録密度を上げるためには記録メディアの蓄放熱特性を改善する必要があり、従来のメディアよりも各層の熱特性を厳しく管理する必要が有るか、若しくは、余分な蓄放熱制御層を追加する必要がある。このような放蓄熱特性改善を行わない場合は、隣接トラックを記録する際の熱の拡がりで、既に形成されているアモルファスマークの一部が結晶化してしまう所謂クロスイレースが生じてエラー率が増加する。クロスイレースが起こらないようにするためには前述のように記録メディアの蓄放熱特性を改善する必要がある。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１では、上部保護層と反射層の間に中間層を設け、各々の熱伝導率が（上部保護層）＜（中間層）＜（反射層）となるように管理することにより半径方向の記録密度を上げている。
【０００７】
また、特許文献２では、情報トラックの段差よりも厚い膜厚の熱拡散防止層を設け、その蓄熱作用の弊害を避けるために記録層の材料を相変化成分と結晶化速度調節成分に分けた場合の組成比を管理し、かつ、記録層の厚さを３〜１０ｎｍと限定することにより半径方向の記録密度を上げている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２１５５１６公報
【特許文献２】特開２００１−３４４８０７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、これらの従来技術によると、各層の熱伝導率を管理する必要が有ることや、従来より余分な層を設け更に組成膜厚を管理する必要が有ることにより、記録メディア製造のマージンが著しく減少し、製造のコストアップにつながる等の問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、クロスイレースのない媒体設計が可能で、かつ、媒体製造時のマージンを大きく拡大できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、螺旋状又は同心円状の溝を有する基板上に少なくとも、第１の保護層、記録層、第２の保護層、反射層を順次積層してなり、集光させたレーザ光がパルス状に照射されることにより情報が記録される光情報記録媒体において、冷却過程でアモルファスを形成するためのレーザパワーＰａ照射時に前記記録層が溶融する範囲の半径方向の長さをＷＬａ、その時に形成されるアモルファスの半径方向の長さをＷａとする時、０．７・ＷＬａ≧Ｗａなる関係を満たす。
【００１２】
従って、溶融領域に対して形成されるアモルファスの幅ＷＬａが７０％以下であるので、当該アモルファスに隣接トラック記録時の熱の拡がりが及んで結晶化することが無い。即ち、記録時の溶融領域の幅等の長さに関する物理量測定によりクロスイレースの無い媒体設計が可能となる。よって、各層の熱的性質を利用する媒体設計を行う場合においても、本発明を用いることにより製造マージンを大きく拡大することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光情報記録媒体において、前記溝のピッチをＴｐとした時、Ｔｐ≧ＷＬａなる関係を満たす。
【００１４】
従って、トラックピッチＴｐより溶融領域幅ＷＬａの方が狭いため、隣接トラック記録時の熱の拡がりが及んでアモルファスマークが結晶化するようなことが無い。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光情報記録媒体において、前記溝の幅をｄｗとした時、Ｗａ≧ｄｗなる関係を満たす。
【００１６】
従って、アモルファスマーク幅Ｗａが溝幅ｄｗより大きいため、請求項１又は２記載の光情報記録媒体が特にグルーブ記録時に有効となる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の光情報記録媒体において、冷却過程で結晶を形成するためのレーザパワーＰｃ（ただし、Ｐａ＞０．３Ｐｃ）照射時に前記記録層が溶融する範囲の半径方向の長さをＷＬｃとした時、ＷＬｃ＞０．９２ＷＬａなる関係を満たす。
【００１８】
従って、トラックピッチを縮小してもクロスイレースの有無に偏りが生じないためクロスイレースによるエラーレート上昇を最小限に留めることができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の光情報記録媒体において、Ｗａ≧ｄｗの時、ｄｗ≦０．５・Ｔｐなる関係を満たす。
【００２０】
従って、特にグルーブ記録時にクロスイレースを最小限に抑えることができる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか一記載の光情報記録媒体において、前記記録層が、相変化型記録層である。
【００２２】
従って、相変化型の光情報記録媒体の場合に好適に適用できる。
【００２３】
これらの請求項１ないし６記載の発明の作用は、請求項７ないし１２記載の発明の記録方法によっても同様に奏することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１，７記載の発明によれば、溶融領域に対して形成されるアモルファスの幅ＷＬａが７０％以下であるので、当該アモルファスに隣接トラック記録時の熱の拡がりが及んで結晶化することが無いので、記録時の溶融領域の幅等の長さに関する物理量測定によりクロスイレースの無い媒体設計が可能となり、よって、各層の熱的性質を利用する媒体設計を行う場合においても、本発明を用いることにより製造マージンを大きく拡大することができる。
【００２５】
請求項２，８記載の発明によれば、請求項１，７記載の発明において、トラックピッチＴｐより溶融領域幅ＷＬａの方が狭いため、隣接トラック記録時の熱の拡がりが及んでアモルファスマークが結晶化するようなことを確実に防止することができる。
【００２６】
請求項３，９記載の発明によれば、請求項１，２，７，８記載の発明において、アモルファスマーク幅Ｗａが溝幅ｄｗより大きいため、特にグルーブ記録時の場合に効果的となる。
【００２７】
請求項４，１０，１１記載の発明によれば、ＷＬｃ＞０．９２ＷＬａなる関係を満たすので、トラックピッチを縮小してもクロスイレースの有無に偏りが生じないためクロスイレースによるエラーレート上昇を最小限に留めることができる。
【００２８】
請求項５記載の発明によれば、Ｗａ≧ｄｗの時、ｄｗ≦０．５・Ｔｐなる関係を満たすので、特にグルーブ記録時にクロスイレースを最小限に抑えることができる。
【００２９】
請求項６，１２記載の発明によれば、相変化型の光情報記録媒体の場合に好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態の光情報記録媒体１は相変化型光情報記録媒体への適用例を示し、図１にその原理的な積層断面構造図を示す。
【００３１】
即ち、本実施の形態の光情報記録媒体１は、螺旋状（又は、同心円状）の溝であるグルーブ２がランド３間に形成された基板４上に、第１の保護層としての誘電体層５、結晶化促進層６、記録層７、第２の保護層としての誘電体層８、反射層としての反射放熱層９、保護層１０が順次積層されている。記録層７としては、例えば、ＧｅＳｂＴｅ系材料なる相変化型記録層として構成されている。結晶化促進層６は例えば初期化不要のために設けられた層であり、必ずしもなくてもよい。
【００３２】
このような光情報記録媒体１を高密度化対応とするため、情報の記録に際しては、集光させたレーザ光をパルス状に照射させることにより記録させるものであるが、冷却過程でアモルファスを形成するためのレーザパワーＰａの照射時や冷却過程で結晶を形成するためのレーザパワーＰｃの照射時等の記録時における溶融領域の幅等の長さに関する物理量測定によりクロスイレースの無いメディア設計を可能としたものである。
【００３３】
溶融領域の幅等の長さは、記録後に当該光ディスク１の記録層７のみを取り出して平面ＴＥＭ観察することにより測定することができる。
【００３４】
各長さの測定の例を、図１に示したような初期化不要の光情報記録媒体１にグルーブ記録した場合を例に採って説明する。ここで、初期化不要の光情報記録媒体１の未記録状態の結晶粒径は、記録時に形成される溶融再結晶の粒径に比べて著しく小さいので、グルーブ記録した場合の記録時に溶融した領域を容易に判断できる（図２参照）。また、結晶化促進層６を有さず初期化不要の媒体でない場合でも、当該媒体と同一の層構成で記録層成膜直前に１ｎｍ程度の膜厚でＢｉ膜を形成して、７０℃に加熱してから記録層を形成した媒体に初期化工程を行わずに記録することで、図１の媒体の場合と全く同様に長さを測定することができ、当該媒体の各々の物理量としても全く問題は無い。
【実施例】
【００３５】
ここで、具体的な実施例及び比較例に則して、本実施の形態の特徴部分について説明する。
【００３６】
まず、６ｍｍ厚、直径１２０ｍｍのポリカーボネート基板（以下ＰＣ基板）４上に、複数の成膜室を有する成膜装置においてスパッタリング法により以下の薄膜を形成する。
【００３７】
［対象となる光情報記録媒体］
誘電体層５：材料ＺｎＳ・ＳｉＯ２（mol比７９．５：２０．５），７０ｎｍ
記録層７：材料Ｇｅ５Ｓｂ７４Ｔｅ２１，１５ｎｍ
誘電体層８：材料ＺｎＳ・ＳｉＯ２（mol比７９．５：２０．５），１２ｎｍ
反射放熱層９：ターゲットＡｌ，１４０ｎｍ
［測長用媒体：図１に示した光情報記録媒体１に相当］
誘電体層５：材料ＺｎＳ・ＳｉＯ２（mol比７９．５：２０．５），７０ｎｍ
結晶化促進層６：材料Ｂｉ，１ｎｍ
記録層７：材料Ｇｅ５Ｓｂ７４Ｔｅ２１，１５ｎｍ
誘電体層８：材料ＺｎＳ・ＳｉＯ２（mol比７９．５：２０．５），１２ｎｍ
反射放熱層９：ターゲットＡｌ，１４０ｎｍ
成膜終了後、ＵＶ硬化樹脂をスピンコートした後、ＵＶ光照射により硬化形成させた。このようにして製造した基板を、他の厚さ０．６ｍｍ基板と貼り合わせて約１．２ｍｍ厚とした。そして、波長６６０ｎｍ、開口数ＮＡ０．６５のピックアップヘッドを使用して記録を行った。
【００３８】
ジッタ特性は、記録マークとスペースとの境界の読み出し時間ズレの標準偏差を、読み出しクロック１周期時間で除した値（単位％）であり、実用上９％以下であることが必要である。
【００３９】
ここに、表１には測長用媒体について記録を行った場合にＴＥＭ観察して測長したデータ例を比較例、実施例１、実施例２として示し、表２にはこれらの比較例、実施例１、実施例２と同一条件で対象となる光情報記録媒体に記録した時（１トラック記録時及び３トラック記録時の中心トラック対比）のジッタ特性を示す。
【００４０】
なお、測長用媒体（初期化不要メディア）を用いた場合の各長さは、図２に示すＴＥＭ観察の写真を参照して、以下のように定義されているものとする。
【００４１】
ＷＬａ：冷却過程でアモルファスを形成するためのレーザパワーＰａを照射した時に記録層７が溶融する範囲の半径方向の長さ
ＷＬｃ：冷却過程で結晶を形成するためのレーザパワーＰｃ（但し、Ｐａ＞０．３Ｐｃとされる）を照射した時に記録層７が溶融する範囲の半径方向の長さ
Ｗａ：レーザパワーＰａを照射した時に形成されるアモルファスの半径方向の長さ
Ｔｐ：溝ピッチ（グルーブピッチ）
ｄｗ：溝幅（グルーブ幅）
【００４２】
【表１】
2005085395.tif 000003
【００４３】
【表２】
2005085395.tif 000004
【００４４】
比較例においては、１トラック記録に対して、３トラック記録の中心トラックのジッタが２ポイント上昇しているが、実施例１では上昇は１ポイントであり、実施例２では上昇は０．６ポイントである。
【００４５】
ここに、実施例１の数値的な特徴は、
０．７・ＷＬａ≧Ｗａ
Ｔｐ≧ＷＬａ
Ｗａ≧ｄｗ
ｄｗ≦０．５・Ｔｐ
なる関係を満たしている点である。このように、寸法関係がＴｐ＞０．７・ＷＬａ＞Ｗａであることによりクロスイレースが減少する効果が発揮されたものである。記録方法の観点から考えると、冷却過程でアモルファスを形成するためのレーザパワーＰａ照射時に、ＷＬａ≧１．４・Ｗａなる関係を満たす範囲で記録層７を溶融させるようにすればよいといえる。
【００４６】
また、実施例２の数値的な特徴は、実施例１に加えて、
ＷＬｃ＞０．９２ＷＬａ
なる関係を満たしている点である。これにより、実施例１以上にクロスイレースが減少する効果が発揮されたものである。記録方法の観点から考えると、冷却過程で結晶を形成するためのレーザパワーＰｃ（ただし、Ｐａ＞０．３Ｐｃ）照射時に、ＷＬｃ＞０．９２ＷＬａなる関係を満たす範囲で記録層７を溶融させるように記録速度を調整すればよいといえる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態を示す光情報記録媒体の原理的な積層断面構造図である。
【図２】初期化不要メディアを用いた各長さの定義を説明するためのＴＥＭ観察の写真である。
【符号の説明】
【００４８】
１      光情報記録媒体
２      溝
４      基板
５      第１の保護層
７      記録層
８      第２の保護層
９      反射層
【図１】
2005085395.tif 000005
【図２】
2005085395.tif 000006