(57)【要約】【課題】  記録感度が飛躍的に改善され、オーバーライト特性や保存信頼性の劣化のない、ＤＶＤ３〜１０倍速（１０ｍ／ｓ〜３６ｍ／ｓ）に相当する高速記録用の光記録媒体の提供。【解決手段】  （１）透明基板上に、少なくとも第一保護層、最高記録線速が１０．０〜３６．０ｍ／ｓの間にあり高線速で書き換えが可能な相変化記録層、第二保護層、熱伝導率が３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の反射層を有し、第二保護層と反射層との間に、熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導率材料からなる膜厚１〜６ｎｍの低熱伝導率層を有する光記録媒体。（２）低熱伝導率層の熱膨張係数が１０×１０−６／℃以下である（１）記載の光記録媒体。【選択図】        図１
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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、最高記録線速が１０．０〜３６．０ｍ／ｓの間にあり高線速で書き換えが可能な相変化記録層、第二保護層、熱伝導率が３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の反射層を有し、第二保護層と反射層との間に、熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導率材料からなる膜厚１〜６ｎｍの低熱伝導率層を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
低熱伝導率層の熱膨張係数が１０×１０−６／℃以下であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】
低熱伝導率材料が、無機酸化物で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】
無機酸化物が、IIａ族〜IVａ族及びIIｂ族〜IVｂ族から選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物又は複合酸化物であることを特徴とする請求項３記載の光記録媒体。
【請求項５】
低熱伝導率材料の融点が、相変化記録層材料の融点以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項６】
低熱伝導率材料が、下記組成式で示されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光記録媒体。
（ＺｒＯ２）ａ（ＴｉＯ２）ｂ（ＳｉＯ２）ｃ（Ｘ１）ｄ
〔式中、ａ〜ｄは各酸化物の割合（モル％）を表し、５０≦ａ≦１００、０≦ｂ＜５０、０≦ｃ＜３０、０≦ｄ＜１０（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００）であり、Ｘ１は希土類酸化物から選ばれる少なくとも１種である。〕
【請求項７】
低熱伝導率材料が、金属及び／又は半金属の炭化物及び／又は窒化物を含有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項８】
反射層が、純Ａｇ又はＡｇを主成分とする合金からな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】
反射層の膜厚が、１００〜３００ｎｍ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】
相変化記録層が、少なくともＧａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＧｅを含有する合金からな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】
合金が、Ｉｎ、Ｔｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｅ、Ｃ、Ｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｎ、希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を含有し、これらの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１０記載の光記録媒体。
【請求項１２】
相変化記録層の膜厚が、６〜２０ｎｍであ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】
第二保護層が、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項１４】
溝ピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．４μｍの蛇行溝を有する基板を有し、ＤＶＤ３〜１０倍速（１０ｍ／ｓ〜３６ｍ／ｓ）の記録線速度で記録可能であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書換え型光記録媒体に関する。
【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（繰り返し記録）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、接着層を介して貼り合わせた構造となっている。
【０００３】
相変化光記録媒体の信号の記録／及び再生方法は以下の通りである。
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、この媒体の相変化記録層上に強度変調した集束レーザ光を照射する。このとき相変化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）は相変化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相変化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相変化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相変化記録層は、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、相変化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】
高速記録を実現するに当っては、相変化記録層に結晶化速度の速い相変化材料を用いる必要がある。このような相変化材料としては、結晶化速度が速く且つ高速記録時の消去比が高いことから、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｂ、Ｇａ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ等が注目されている。
しかしながら、高速記録の実現は相変化記録層材料の結晶化速度を速めるだけでは不充分であり、別の大きな課題として「記録感度」の問題がある。例えば、高速記録用の記録材料として知られるＧａ―Ｓｂ系の相変化材料は、結晶化速度が極めて速いことが報告されているが（非特許文献１）、共晶組成における融点は６３０℃と比較的高いため、マーク形成が困難となり、感度不足の問題が生じる。感度不足を補うために記録時のレーザ光パワーを高くしても、マーク形成に必要な急冷構造が実現され難くなるために充分な記録特性が得られないし、高パワーレーザによって保護層の劣化も生じてしまうため、オーバーライト特性も劣化する。
【０００５】
本発明に関連する公知技術としては次のようなものが挙げられる。
特許文献１には、保護層と反射層との間及び／又は保護層と記録層との間に酸化物を含む接着層が設けられ、該酸化物がＡｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２及びＹ２Ｏ３から選ばれる少なくとも一種である光記録媒体が開示されている。
特許文献２には、透明基板上に第一保護層、記録層、第二保護層、第三保護層及び反射層を順次形成し、第三保護層にヤング率の高い材料としてＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＢｅＯ、ＺｒＯ２、ＴｈＯ２、ＵＯ２、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＭｏＳｉ２等を単独又は混合して使用する光学情報記録媒体、及びＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２等の酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮなどの窒化物、ＳｍＳ、ＳｒＳ等の硫化物及びＭｇＦ２などのフッ化物等を単独又はヤング率の高い材料と混合して使用する光学情報記録媒体が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、熱伝導率制御機能及び光吸収量補正機能を併せ持つ層を有し、この層の構成元素が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｅから選ばれる少なくとも一種である光記録媒体が開示されている。
特許文献４には、第二保護層と反射層の間に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉの何れかを含有する吸収量補正層を設けた光記録媒体が開示されている。
特許文献５には、基板上に、下部保護層／相変化記録層／多層の上部保護層／銀を主成分とする反射放熱層を有し、かつ反射放熱層と接触する上部保護層がＡｌＮ、ＳｉＮｘ、ＳｉＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ及びＴａＮよりなる群から選ばれた少なくとも１種の窒化物、或いは、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＣａＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３及びＳｎＯ２よりなる群から選ばれた少なくとも１種の酸化物からなる光ディスクが開示されている。
【０００７】
特許文献６には、基板上に下地保護層、記録層、上部透明保護層、記録層のマーク部分と消去部分の吸収率差を制御する干渉層、反射層を順次形成した相変化型光ディスクにおいて、干渉層がＳｉ、ＳｉＯ２、Ｇｅ、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２から選ばれた１種以上の材料から成り、反射膜がＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇから選ばれた金属からなる相変化型光ディスクが開示されている。
特許文献７には、透明基板上に下部誘電体保護層、記録層、上部誘電体保護層、反射放熱層を順次積層した光記録媒体であって、上部誘電体保護層の材料として組成が（ＺｒＯ２）１００−ｘ（ＳｉＯ２）ｘ（０＜ｘ＜６０モル％）のものを用いることが開示されている。
特許文献８には、透明基板上に少なくとも第１薄膜層（保護層）、相変化光記録材料層、第２薄膜層（保護層）、反射層を有し、該第２薄膜層としてＺｒ酸化物を主成分とする材料を用いた光記録媒体が開示されている。
【０００８】
特許文献９には、レーザー光の入射される側より、光透過層、下部保護層、記録層、第１上部保護層、第２上部保護層、反射放熱層の順に積層され、第１上部保護層の熱伝導度が１０ｍＷ／ｃｍＫ以下である相変化型情報記録媒体が開示されている。
特許文献１０には、透明基板上に、記録膜、断熱膜、反射膜を有し、該断熱膜の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以下である光情報記録媒体が開示されている。
特許文献１１には、基板上に第１保護層、記録層、第２保護層、Ｓｉを少なくとも３５原子％含有する第３保護層、少なくとも９５％のＡｇを含む反射層、オーバーコート層が順に積層された光記録媒体が開示されている。
しかしながら上記何れの文献にも、本発明のような、第二保護層と熱伝導率が３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の反射層との間に、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導率層を有する媒体構成とその効果については記載されていない。そして、例えば後述する比較例に示したように、上記の条件を満たさない組み合わせでは本発明の効果は得られない。
【０００９】
【特許文献１】特開平０６−１３９６１５号公報
【特許文献２】特開平０７−３０７０３６号公報
【特許文献３】特開平０９−２２３３３２号公報
【特許文献４】特開２０００−３３９７５９号公報
【特許文献５】特開２０００−３３１３７８号公報
【特許文献６】特許第２８５０７５４号公報
【特許文献７】特開２００２−２６０２８１号公報
【特許文献８】特開２００３−９１８７１号公報
【特許文献９】特開２００２−２８８８７９号公報
【特許文献１０】特開２０００−１８２２７８号公報
【特許文献１１】欧州特許出願公開１３４３１５５号明細書
【非特許文献１】“Ｐｈａｓｅ−Ｃｈａｎｇｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄａｔａ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｉｎ  ＧａＳｂ”，Ａｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｓ，Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．２２１１５，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，１９８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、記録感度が飛躍的に改善され、オーバーライト特性や保存信頼性の劣化のない、ＤＶＤ３〜１０倍速（１０ｍ／ｓ〜３６ｍ／ｓ）に相当する高速記録用の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】
【００１１】
上記課題は、次の１）〜１４）の発明（以下、本発明１〜１４という）によって解決される。
１）  透明基板上に、少なくとも第一保護層、最高記録線速が１０．０〜３６．０ｍ／ｓの間にあり高線速で書き換えが可能な相変化記録層、第二保護層、熱伝導率が３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の反射層を有し、第二保護層と反射層との間に、熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導率材料からなる膜厚１〜６ｎｍの低熱伝導率層を有することを特徴とする光記録媒体。
２）  低熱伝導率層の熱膨張係数が１０×１０−６／℃以下であることを特徴とする１）記載の光記録媒体。
３）  低熱伝導率材料が、無機酸化物であることを特徴とする１）又は２）記載の光記録媒体。
４）  無機酸化物が、IIａ族〜IVａ族及びIIｂ族〜IVｂ族から選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物又は複合酸化物であることを特徴とする３）記載の光記録媒体。
５）  低熱伝導率材料の融点が、相変化記録層材料の融点以上であることを特徴とする１）〜４）の何れかに記載の光記録媒体。
６）  低熱伝導率材料が、下記組成式で示されることを特徴とする１）〜５）の何れかに記載の光記録媒体。
（ＺｒＯ２）ａ（ＴｉＯ２）ｂ（ＳｉＯ２）ｃ（Ｘ１）ｄ
〔式中、ａ〜ｄは各酸化物の割合（モル％）を表し、５０≦ａ≦１００、０≦ｂ＜５０、０≦ｃ＜３０、０≦ｄ＜１０（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００）であり、Ｘ１は希土類酸化物から選ばれる少なくとも１種である。〕
７）  低熱伝導率材料が、金属及び／又は半金属の炭化物及び／又は窒化物を含有することを特徴とする１）〜６）の何れかに記載の光記録媒体。
８）  反射層が、純Ａｇ又はＡｇを主成分とする合金からな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）  反射層の膜厚が、１００〜３００ｎｍ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）  相変化記録層が、少なくともＧａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＧｅを含有する合金からな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）  合金が、Ｉｎ、Ｔｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓｅ、Ｃ、Ｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｎ、希土類元素から選ばれる少なくとも１種の元素を含有し、これらの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１０）記載の光記録媒体。
１２）  相変化記録層の膜厚が、６〜２０ｎｍであ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）  第二保護層が、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなることを特徴とする１）〜１２）の何れかに記載の光記録媒体。
１４）  溝ピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．４μｍの蛇行溝を有する基板を有し、ＤＶＤ３〜１０倍速（１０ｍ／ｓ〜３６ｍ／ｓ）の記録線速度で記録可能であることを特徴とする１）〜１３）の何れかに記載の光記録媒体。
【００１２】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明者らは、透明基板上に、少なくとも第一保護層、最高記録線速がＤＶＤ３〜１０倍速（１０．０〜３６．０ｍ／ｓ）の間にあり高線速で書き換えが可能な相変化記録層、第二保護層、熱伝導率が３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の反射層を有する光記録媒体において、第二保護層と反射層の間に、熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導率材料からなる膜厚１〜６ｎｍの低熱伝導率層を設けることにより、記録感度が飛躍的に改善され、更に、低熱伝導率層を設けず、第二保護層に同じ低熱伝導率材料を用いた場合よりも、オーバーライト特性及び保存信頼性が一層改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。なお、本発明における熱伝導率は、室温（通常２０℃前後）でのバルクの測定値とする。
本発明では、低熱伝導率層による高断熱作用（蓄熱作用）及び高靭性と、高熱伝導率反射層による急冷作用の「協働作用」により、最高記録線速が１０．０〜３６．０ｍ／ｓの間にある光記録媒体の記録感度が改善される。熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ以下の低熱伝導率層を設けると、記録時の相変化記録層の到達温度がより高くなるため記録感度が改善される。また、高熱伝導率反射層と併用することにより温度変化に対する冷却勾配も大きくなるため、マーク形成に必要な急冷構造が実現され良好な記録特性を得ることができる。
【００１３】
低熱伝導率層は第二保護層と高熱伝導率反射層の間に設ける必要がある。
本発明者らの研究によると、低熱伝導率層を相変化記録層と反射層の間に設ける方が、第一保護層と記録層の間に設ける場合よりも、記録感度が一層改善される。これは記録時に低熱伝導率層の蓄熱効果によって記録層が一度高温に達した後、アモルファスマークを形成するために直ぐに温度の急冷を実現しなければならないため、このような「高温状態からの急冷」というプロセスを短時間で且つ連続して行うためには、低熱伝導率層を反射層と隣接して設ける必要があるためである。
更に、相変化記録層の上に第二保護層を設け、この第二保護層と反射層との間に低熱伝導率層を設ける方が、第二保護層を設けないで相変化記録層と反射層の間に低熱伝導率層を設ける場合よりも保存信頼性がより一層改善される。その理由は次のように考えられる。
【００１４】
即ち、低熱伝導率層を上記のように熱伝導率調整層として利用する場合、膜厚は薄い方が好ましい。膜厚が厚いと光記録媒体の熱伝導率を調整し難くなる他、膜厚が厚くなるにつれて断熱性が高くなるため、却って光記録媒体に熱が篭りすぎ、オーバーライト特性が劣化してしまうからである。従って、低熱伝導率層の膜厚の上限は６ｎｍである。しかし膜厚が薄すぎると低熱伝導率層としての機能を発揮できないし、成膜も難しくなるため、少なくとも１ｎｍはあった方がよい。好ましい膜厚範囲は１〜４ｎｍである。
ところが一方で、膜厚を薄くして熱伝導率を制御しても、今度は光記録媒体の光学特性の調整が困難となり、充分な記録特性が得られないという不具合が生じてしまう。また、酸化物や結晶性材料からなる低熱伝導率層を相変化記録層に接して設けると、相変化記録層を酸化させたり結晶化を促進させたりして保存信頼性も劣化させてしまう。従って、このような問題を起こさない材料からなる第二保護層を相変化記録層と低熱伝導率層の間に設ければ、光学特性を調整すると共に、相変化記録層の酸化や結晶化を防ぐことにより、記録特性及び保存信頼性も改善することができる。
【００１５】
反射層の熱伝導率は３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上でなければならない。これは先に述べたように、低熱伝導率層と高熱伝導率反射層の組み合わせにより、記録時の温度変化に対する冷却勾配を大きくし、マーク形成に必要な急冷構造を充分に実現するためである。熱伝導率の上限は特に無いが、よく用いられる材料の中では、Ａｇの約４３０Ｗ／ｍ・Ｋが最高である。
従来、光記録媒体を構成する反射層材料には、記録時に発生する熱の冷却速度の調整に関係する「熱伝導性」の観点と、干渉効果を利用した再生信号のコントラストの改善に関係する「光学的」な観点から、「高熱伝導率／高反射率の金属」が望ましいとされ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌの単体又はこれらの金属を主成分とする合金が用いられてきた。しかし、これらのうち、熱伝導率が３００Ｗ／ｍ・Ｋ未満の約２４０Ｗ／ｍ・ＫであるＡｌでは、所望の急冷条件を実現することはできない。
【００１６】
上記のような低熱伝導率層と高熱伝導率反射層の組み合せによる協働作用が期待できるのは、最高記録線速が１０．０〜３６．０ｍ／ｓの間にある光記録媒体である。このような光記録媒体は、高速記録のため、短いパルス照射の間に大きなアモルファスマークを形成することが要求されており、高い記録レーザパワーが必要となる。
これに対し、最高記録線速が１０．０ｍ／ｓ未満の低速記録用の光記録媒体はそれほど高い記録レーザパワーを必要とせず、また低熱伝導率層を設けると、熱の滞留する時間が長くなりすぎてアモルファス化の条件が崩れてしまうため、却って記録特性が悪化してしまう。一方、最高記録線速が３６．０ｍ／ｓを越える高速記録用の光記録媒体においては、更に高い記録レーザパワーが必要となるが、適切なアモルファス化条件が実現され難い記録線速度領域であることから、現在のところ良好な記録感度及びオーバーライト特性を有する光記録媒体は得られていない。
【００１７】
また、低熱伝導率層の熱膨張係数が１０×１０−６／℃以下となるような材料を選択すると、熱膨張が低いほど熱の変化に対する低熱伝導率層の伸び縮みが小さくなり熱変化に強くなるため、記録時に高パワーレーザが照射されて低熱伝導率層が高温に達しても、層自体の劣化が抑制されるので、オーバーライト特性を一層改善することができる。熱膨張係数の下限は特に無いが、本発明において用いることができる材料で熱膨張係数が「０」の材料、即ち熱膨張しない材料は存在しない。
低熱伝導率層を構成する材料としては、次の（１）〜（４）などの観点から適切な材料を選定することが望ましく、無機酸化物が好ましい。
（１）レーザ光に対して光学的に透明で、充分な安定性を有すこと
（融点・軟化点・分解温度などの温度に対する耐性の観点から）
（２）充分な機械的強度を有すること〔靱性・硬度（熱膨張係数）の観点から〕
（３）金属反射層と密着性が良いこと
（４）形成が容易であること
中でも、IIａ族〜IVａ族及びIIｂ族〜IVｂ族から選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物又は複合酸化物は、上記条件を全て満たすので好ましい。しかし、複合酸化物の場合、熱膨張係数の差が大きいと靱性・硬度が失われる可能性があるため、注意が必要である。
【００１８】
更に、上記（１）の「充分な安定性」を重視した場合、融点が相変化記録層材料の融点以上の低熱伝導率材料を用いることが望ましい。
高速記録を実現するに当っては、相変化記録層の加熱・急冷をより短時間で制御する必要があり、そのため、相変化記録層に照射する発光パルスのパルス幅が狭くなるので〔基準となるクロック（Ｔ）が小さくなるので〕、記録時に一層高いレーザパワーが必要となる。何故ならば、パルス幅を広くすると冷却に必要なパルスを発光させない時間が短くなり、非晶質マークの面積及び長さが小さくなって、所望の長さのマークを形成し難くなるからである。
ＤＶＤ３〜１０倍速の高速記録が可能な相変化材料の一つとして、Ｇａ−Ｓｂ系合金が挙げられるが、Ｇａ−Ｓｂ合金の共晶組成付近の融点は６３０℃と非常に高いため、この合金を用いる場合には、記録レーザパワーによって相変化記録層を６３０℃以上の高い温度まで昇温する必要がある。従って、低熱伝導率層には６３０℃以上の融点を持つ耐熱性に優れた材料を選定する必要がある。好ましくは融点が８００℃以上、更に好ましくは融点が１０００℃以上の酸化物が良く、具体例としては、ＺｒＯ２（２７２０℃）、ＴｉＯ２（１８４０℃）、ＳｉＯ２（１７１０℃）が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。
【００１９】
低熱伝導率材料として特に好ましいのは、本発明６で規定する組成の酸化物又は複合酸化物である。
ＺｒＯ２は、特に優れた靱性を持ち熱伝導率が極めて低く（κ≒２．０Ｗ／ｍ・Ｋ）、熱膨張係数（α′≒９×１０−６／℃）も金属に近いため金属との組み合せも容易であり、更に機械的強度及び化学的耐久性を高めるという特徴を有することから、「記録感度」及び「オーバーライト特性」の改善を課題とする本発明の主要構成材料となる。
ＺｒＯ２と同様に硬質酸化物として知られるＴｉＯ２（κ≒６．５Ｗ／ｍ・Ｋ、α′≒７．６×１０−６／℃）は、低熱伝導率層の高温粘性を低くして溶融性を改善する特徴を有するので、層の安定化、耐久性の向上に寄与する。
熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋを越える材料であっても、複合酸化物全体としての熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下となるように適切な組み合せを選べば、個々の材料の特性を生かした種々の低熱伝導率材料を設計することができる。
【００２０】
例えば、ＺｒＯ２と同様な低熱伝導率性を有するＳｉＯ２（κ≒１．６Ｗ／ｍ・Ｋ、α′≒０．５×１０−６／℃）は、Ａｌ２Ｏ３（κ≒３０Ｗ／ｍ・Ｋ、α′≒６．５×１０−６／℃）の中間酸化物と組み合せることで剛性率などの機械的物性や耐熱性が向上する。
複合酸化物を形成する場合、熱膨張係数がなるべく近い値を示す材料を用いて形成することが望ましい。熱膨張は制御を間違えると応力を発生し、構造を破壊する恐れがあり、複合酸化物の場合、熱膨張係数が異なると応力が発生し易くなるため制御が必要となる。
ＴｉＯ２とＳｉＯ２は添加量の調整によって光学特性の調整も可能である。Ｙ２Ｏ３（κ≒２７Ｗ／ｍ・Ｋ）を代表とする希土類酸化物は、材料の温度に対する体積変化を小さくするので、初期化時や記録時の温度変化に対する安定性を向上させターゲットの割れを防ぐなどの働きを有し、更に、耐久性及び高温溶融性を改善する機能も有する。
【００２１】
ＺｒＯ２を主要構成材料（構成材料全体の５０モル％以上）とし、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、希土類酸化物を修飾成分として添加する場合、その添加量は、ＴｉＯ２では構成材料全体の５０モル％未満、ＳｉＯ２では構成材料全体の３０モル％未満、希土類酸化物では構成材料全体の１０モル％未満とすることが望ましい。添加量が上記範囲を越えると熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料の形成が困難となる。
ＴｉＯ２とＳｉＯ２を比較した場合、ＳｉＯ２は屈折率が小さく混合の割合を増やすと材料全体の屈折率が低下する恐れがあるため３０モル％未満とする。従って屈折率の低下を抑制するためには、高屈折率誘電体であるＴｉＯ２を単独で混合するか、又はＴｉＯ２とＳｉＯ２を併せて混合することが望ましい。
また、ＺｒＯ２に、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、希土類酸化物等を数モル％添加して安定化させた部分安定化ジルコニアは、機械的性質に特に優れ、本発明の光記録媒体を作製する際に用いるターゲット材の割れを防ぐ他、ＺｒＯ２単体に比べて更に熱伝導率が低下することから一層好ましい。
上記希土類酸化物としては特にＹ２Ｏ３が好ましく、少量添加すると比弾性率の向上及び酸化物層の均質化に寄与するため、添加量は１０モル％未満とする。
【００２２】
また、低熱伝導率材料に金属及び／又は半金属の炭化物及び／又は窒化物を含有させると反射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、含有量が５０モル％を越えると、低熱伝導率性が発揮されなくな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％以上含有させることが望ましい。
反射層には純Ａｇ又はＡｇを主成分とする合金を用いることが好ましい。これはＡｇの熱伝導率が４２７Ｗ／ｍ・Ｋと極めて高く、低熱伝導率層と併用した場合にアモルファスマーク形成に適した急冷構造を容易に実現できるためである。
なお、反射層に純Ａｇ又はＡｇを主成分とする合金を用いる場合、硫黄を含む低熱伝導率層を反射層に接して設けると、Ａｇの硫化反応により反射層が劣化するため欠陥の原因となる。従って、このような場合は硫黄を含まない低熱伝導率層を選択する必要がある。
反射層の膜厚は１００〜３００ｎｍが好ましい。所望の急冷構造を十分に実現し、低熱伝導率層との充分な協働作用を期待するためには、反射層の膜厚は少なくとも１００ｎｍ必要であり、生産性の観点から上限は３００ｎｍである。
【００２３】
記録材料としては、高速結晶化特性を持つＧａ−Ｓｂ系材料に、ＳｎとＧｅを加えた相変化材料が好ましく、最高記録線速が１０．０〜３６．０ｍ／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する光記録媒体を提供することができる。
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により結晶化速度を調整することができ、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、非常に優れた元素である。
しかし、Ｓｂ単独で、３６．０ｍ／ｓ相当の高速記録が可能な光記録媒体を実現しようとすると、オーバーライト特性や保存信頼性に問題が生じる。その為、オーバーライト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。
【００２４】
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。
このような少なくともＧａ、Ｓｂ、Ｓｎ及びＧｅを含む相変化材料のうち、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は各元素の組成比（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原子％未満では融点が高くなって感度が悪くなり、Ｓｎが２５原子％を越えると結晶化速度が速くなりすぎて非晶質化が困難となるため好ましくない。またＳｂが４０原子％未満では融点が高くなって記録感度が悪化するし、Ｓｂが８０原子％を越えると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原子％未満では保存信頼性が劣化し、２０原子％を越えると結晶化温度が高くなりすぎて初期化が困難となるため好ましくない。
【００２５】
相変化記録層には、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ばれる少なくとも１種の元素を含有させることが好ましい。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。
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％以下とする。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、これらの元素の中でも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％以下とする必要がある。
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促進させ、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性質も備えている。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１〜１０原子％である。１原子％より少ないと結晶化速度を速くする効果が現われず、１０原子％より多いと未記録状態（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１０．０〜３６．０ｍ／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する光記録媒体を設計することができる。
相変化記録層の膜厚は６〜２０ｎｍとすることが好ましい。６ｎｍよりも薄いとオーバーライト特性の劣化が著しくなり、２０ｎｍよりも厚いとオーバーライトによる相変化記録層の移動が起こり易く、ジッター増加が激しくなるためである。また、結晶とアモルファス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、相変化記録層の厚さは薄い方が好ましく、より好ましい厚さは８〜１７ｎｍである。
【００２７】
第一保護層及び光学調整を補う第二保護層にはＺｎＳとＳｉＯ２の混合物を用いることが好ましい。この材料は、低熱伝導率層を設けることで調整が必要となるディスクの光学特性を修正するのに適切であるばかりか、耐熱性、低熱伝導率性、化学的安定性にも優れることから保護層として適切であり、また、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いので特に好ましい。
第一保護層の膜厚は、熱的及び光学的条件から最適な範囲が選定されるが、好ましくは４０〜２００ｎｍ、より好ましくは４０〜９０ｎｍである。
第二保護層の膜厚は、０．５〜２０ｎｍとする。０．５ｎｍより薄いとクラック等の欠陥を生じオーバーライト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を越えると相変化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。第二保護層は相変化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・オーバーライト耐久性を得るためには２ｎｍ以上とすることが好ましい。最適な範囲は２〜８ｎｍである。
【００２８】
本発明１５は、本発明１〜１３の基板として、溝ピッチ０．７４±０．０３μｍ、溝深さ２２〜４０ｎｍ、溝幅０．２〜０．４μｍの蛇行溝を有する基板を用いたものである。これにより、現状のＤＶＤ＋ＲＷ媒体の規格に準拠し、３倍速以上（具体的にはＤＶＤ３〜１０倍速）の高速記録が可能なＤＶＤ＋ＲＷ媒体を提供することができる。溝を蛇行させる目的としては、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などがある。
図１に、本発明の光記録媒体の一例の概略断面図を示す。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、結晶と非晶質の可逆的相変化をする相変化記録層３、第二保護層８、低熱伝導率層４、反射層５、樹脂保護層６を有し、最後に同様な貼り合せ用基板７を貼り合わせた層構成を有する例である。
また、図２は、図１から第二保護層８を除いた従来の光記録媒体の概略断面図である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、低熱伝導率層による高蓄熱作用及び高靱性と、高熱伝導率反射層による急冷作用の「協働作用」により、記録感度が飛躍的に改善され、オーバーライト特性や保存信頼性の劣化のない、最高記録線速が１０．０〜３６．０ｍ／ｓの間にある光記録媒体を提供できる。
【実施例】
【００３０】
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や使用した初期化装置等により何ら限定されるものではない。なお、実施例１〜１８の低熱伝導率層に用いた材料は、何れも、κ≦７Ｗ／ｍ・Ｋ、α′≦１０×１０−６／℃を満たす材料である。また、実施例及び比較例の評価結果は纏めて表１、表２に示した。
【００３１】
［実施例１］
基板１の上に、スパッタリング法により第一保護層２、相変化記録層３、第二保護層８、低熱伝導率層４、反射層５をこの順に成膜し、その上にスピンコート法により樹脂保護層６を成膜し、最後に貼り合せ用基板７を貼り合せて、図１に示す層構成の光記録媒体を作製し初期化した。
基板１には、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製で、トラックピッチ０．７４μｍの案内溝付き基板を用いた。
第一保護層２には、厚さ６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０モル％）を用いた。
相変化記録層３には、厚さ１６ｎｍのＧａ１２Ｓｂ８８を用いた。
第二保護層８には、厚さ７ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０モル％）（κ≒８．６Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いた。
低熱伝導率層４には、厚さ４ｎｍのＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）（κ≒５．１Ｗ／ｍ・Ｋ，α′≒９．５×１０−６／℃）を用いた。
反射層５には、厚さ１４０ｎｍのＡｇ（κ≒４３０Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いた。
樹脂保護層６には紫外線硬化樹脂（大日本インキ化学工業社製ＳＤ３１８）を用いた。
貼り合せ用基板７には、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基板を用いた。
初期化は、日立コンピュータ機器製の初期化装置「ＰＣＲ  ＤＩＳＫ  ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＥＲ」を用い、上記光記録媒体を一定線速度で回転させ、パワー密度１０〜２０ｍＷ／μｍ２のレーザ光を、半径方向に一定の送り量で移動させながら照射して行った。
次いで、この光記録媒体のＣ／Ｎ比、記録感度、保存信頼性を評価した。
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、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、ＥＦＭ＋変調方式により３Ｔシングルパターンを１０回及び１０００回オーバーライトしたときのＣ／Ｎ比を評価することで行った。また、上記光記録媒体を８０℃８５％ＲＨ恒温槽に３００時間放置後に、再び記録特性を評価する「保存信頼性」についても評価を行った。
評価基準は次の通りである。
記録特性については、書換え型の光ディスクシステムを実現する場合、そのＣ／Ｎ比は少なくとも４５ｄＢ以上は必要であるとされており、５０ｄＢ以上、好ましくは５５ｄＢ以上あれば、より安定したシステムが実現できるとされている。
保存信頼性については、初期化後の光記録媒体を８０℃８５％ＲＨ恒温槽で３００時間放置後に、同様の記録を行った場合の記録特性（シェルフ特性）を評価対象とし、また、未評価のサンプルについては「−」を付与した。
記録感度については、ディスクの最適記録パワーが３４ｍＷ以下のものを「○」、３４ｍＷを越えるが３６ｍＷ以下のものを「△」、３６ｍＷを越えるものを「×」とした。
【００３２】
［実施例２］
低熱伝導率層４の材料をＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）−２０モル％ＴｉＯ２（κ≒２．０Ｗ／ｍ・Ｋ）に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００３３】
［実施例３］
低熱伝導率層４の材料をＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）−１０モル％ＳｉＯ２（κ≒３．５Ｗ／ｍ・Ｋ）に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００３４】
［実施例４］
低熱伝導率層４の材料をＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）−２０モル％Ａｌ２Ｏ３（κ≒３．５Ｗ／ｍ・Ｋ）に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００３５】
［実施例５］
低熱伝導率層４の厚さを１ｎｍに変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００３６】
［実施例６］
低熱伝導率層４の厚さを２ｎｍに変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００３７】
［実施例７］
低熱伝導率層４の厚さを６ｎｍに変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００３８】
［実施例８］
相変化記録層３の材料をＧａ１２Ｓｂ８０Ｓｎ８に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製した。
実施例１に比べて本実施例では、記録層材料中のＳｂ比率を下げ、代りに結晶化速度を速め、かつ記録感度の改善にも効果のあるＳｎを添加した記録層を用いた。
この光記録媒体を初期化した後、同様にして評価したところ、記録線速度２８ｍ／ｓにおいて高いＣ／Ｎ比が得られ、また８０℃８５％ＲＨの環境試験後も殆ど劣化がないことが分った。また実施例１よりも、一層低い初期化パワーで、均一かつ高反射率な光記録媒体を得ることができ、また、Ｓｎを添加したことにより結晶化速度を一層速めることができたため、記録線速度３５ｍ／ｓ（ＤＶＤの１０倍速）での記録も良好であった。
【００３９】
［実施例９］
相変化記録層３の材料をＧｅ１２Ｓｂ８０Ｓｎ８に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製した。
実施例１に比べて本実施例では、記録層材中のＧａを保存信頼性に有効なＧｅへと置換し、更にＳｂ比率を下げて、代りに結晶化速度を速め、かつ記録感度の改善にも効果のあるＳｎを添加した記録層を用いた。
この光記録媒体を初期化した後、同様にして評価したところ、実施例１よりも更に低い初期化パワーで、均一かつ高反射率な初期化を実現でき、また記録線速度２８ｍ／ｓにおける高いＣ／Ｎ比が得られることが分った。更に、８０℃８５％ＲＨの環境試験下で５００時間放置しても特性が殆ど劣化せず、非常に高い保存信頼性を有するものであった。
【００４０】
［実施例１０］
相変化記録層３の材料をＧａ９Ｓｂ８３Ｓｎ５Ｇｅ３に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製した。
実施例１に比べて本実施例では、記録層材料中のＧａの一部を保存信頼性向上に効果のあるＧｅへと置換し、更にＳｂ比率を下げて、代りに結晶化速度を速め、かつ記録感度の改善にも効果のあるＳｎを添加した記録層を用いた。
この光記録媒体を初期化した後、同様にして評価したところ、記録線速度２８ｍ／ｓにおいて非常に高いＣ／Ｎ比が得られ、また８０℃８５％ＲＨの環境試験下で５００時間放置しても特性が殆ど劣化せず、非常に高い保存信頼性を有していることも分った。
【００４１】
［実施例１１］
相変化記録層３の材料をＧａ１２Ｓｂ８０Ｍｎ８に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製した。
実施例１に比べて本実施例では、記録層材料中のＳｂ比率を下げ、代りに結晶化速度を速め、かつ保存信頼性の向上にも効果のあるＭｎを添加した記録層を用いた。
この光記録媒体を初期化した後、同様にして評価したところ、記録線速度２８ｍ／ｓにおいて高いＣ／Ｎ比が得られ、また８０℃８５％ＲＨ環境下で５００時間放置しても特性が殆ど劣化せず、非常に高い保存信頼性を有するものであった。
また、Ｍｎを添加したことで保存信頼性を損なわずに結晶化速度を速めることができ、記録線速度３５ｍ／ｓ（ＤＶＤの１０倍速）での記録も良好であった。
【００４２】
［実施例１２］
相変化記録層３を厚さ１４ｎｍのＧａ４Ｓｂ７１Ｓｎ１８Ｇｅ７に、反射層５の厚さを２００ｎｍに変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００４３】
［実施例１３］
低熱伝導率層４の材料をＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）−２０モル％ＴｉＯ２に変えた点以外は、実施例１２と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００４４】
［実施例１４］
低熱伝導率層４の材料をＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）−１０モル％ＳｉＯ２に変えた点以外は、実施例１２と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００４５】
［実施例１５］
低熱伝導率層４の材料をＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）−２０モル％Ａｌ２Ｏ３に変えた点以外は、実施例１２と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００４６】
［実施例１６］
低熱伝導率層４の材料をＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）−２０モル％ＴｉＯ２、１０モル％ＳｉＯ２に変えた点以外は、実施例１２と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
【００４７】
実施例１２〜１５は、実施例１〜４に比べて、相変化記録層の膜厚が２ｎｍ薄く、反射層の膜厚が６０ｎｍ厚くなっている。これらの実施例により、相変化記録層の膜厚が薄くなることで光記録媒体の保存信頼性（特にシェルフ特性）が改善され、また反射層の膜厚が厚くなることでオーバーライト１０００回後のＣ／Ｎ比が更に改善されることが確認された。また、実施例１６においては、実施例１３と比べて記録感度や記録特性を損なうことなく、オーバーライト１０００回後のＣ／Ｎ比が更に改善されることも確認された。
【００４８】
［実施例１７］
低熱伝導率層４の材料をＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）−５０モル％ＴｉＯ２（κ≒１．７Ｗ／ｍ・Ｋ）に変えた点以外は、実施例１２と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
本実施例は、実施例１３と比較すると、オーバーライト１０００回後のＣ／Ｎ比が僅かに低下したが、６０ｄＢを越える良好な記録特性が得られた。
【００４９】
［実施例１８］
低熱伝導率層４の材料をＴｉＯ２（κ≒６．５Ｗ／ｍ・Ｋ）に変えた点以外は、実施例１２と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価した。
本実施例は、実施例１３と比較すると、オーバーライト１０００回後のＣ／Ｎ比が低下したが、５０ｄＢを越える良好な記録特性が得られた。
【００５０】
［比較例１］
低熱伝導率層４の材料をＳｉ３Ｎ４に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製した。
Ｓｉ３Ｎ４の熱伝導率は凡そ２５Ｗ／ｍ・Ｋ、熱膨張係数は３．２×１０−６／℃で、熱伝導率が本発明の範囲外の材料である。
この光記録媒体を初期化した後、同様にして評価したところ、本発明の目的とする「低熱伝導率層による高蓄熱作用及び高靱性と、高熱伝導率反射層による急冷作用の協働作用」が効果的に発揮されず、また、記録感度の低下が確認された。高速記録を実現するに当り、現状の記録パワーとしては、本発明で例示される結晶化速度の速い相変化材料を記録層に用いる場合、変調度を高くする目的から凡そ３０ｍＷ以上の記録パワーが必要となっている。そのため記録感度が低下すると、より高出力の記録パワーが必要となるため実用性に乏しくなるばかりか、光記録媒体そのものにもダメージを与えてしまう。
【００５１】
［比較例２］
低熱伝導率層４の材料をＡｌ２Ｏ３に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製した。
Ａｌ２Ｏ３の熱伝導率は凡そ３０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱膨張係数は６．５×１０−６／℃で、熱伝導率が本発明の範囲外の材料である。
この光記録媒体を初期化した後、同様にして評価したところ、比較例１と同様に本発明の目的とする「低熱伝導率層による高蓄熱作用及び高靱性と、高熱伝導率反射層による急冷作用の協働作用」が効果的に発揮されず、また、記録感度の低下が確認された。
【００５２】
［比較例３］
低熱伝導率層４の材料をＣａＯに変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製した。
ＣａＯの熱伝導率は凡そ１４．４Ｗ／ｍ・Ｋ、熱膨張係数は１３．６×１０−６／℃で、熱伝導率（及び本発明２においては熱膨張係数）が本発明の範囲外の材料である。
この光記録媒体を初期化した後、同様にして評価したところ、比較例１と同様に本発明の目的とする「低熱伝導率層による高蓄熱作用及び高靱性と、高熱伝導率反射層による急冷作用の協働作用」が効果的に発揮されず、また、記録感度の低下、及びオーバーライト特性の劣化が確認された。
【００５３】
［比較例４］
反射層の材料をＡｌに変えた点以外は、実施例１と同様に光記録媒体を作製した。
Ａｌの熱伝導率は約２４０Ｗ／ｍ・Ｋで、Ａｇの約４３０Ｗ／ｍ・Ｋに比べて低く、従って反射層に求められる急冷効果が弱まることが予想される。
この光記録媒体を初期化した後、同様にして評価したところ、比較例１と同様に記録感度が悪く、かつ充分なＣ／Ｎ比も得られなかった。
【００５４】
［比較例５］
第二保護層８を厚さ４ｎｍのＺｒＯ２（３モル％Ｙ２Ｏ３を含む）に変え、低熱伝導率層４を厚さ７ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０モル％）に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価したところ、記録感度が改善される傾向は見られず、オーバーライト１０００回後のＣ／Ｎ比は劣化し、また保存後の記録特性も初期化直後に比べて低下してしまった。
【００５５】
［比較例６］
低熱伝導率層４の厚さを０．５ｎｍに変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価したところ、充分な記録特性が得られないばかりか、オーバーライト特性の著しい劣化が確認された。
【００５６】
［比較例７］
低熱伝導率層４の厚さを７ｎｍに変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価したところ、充分な記録特性が得られないばかりか、本発明の目的とする「低熱伝導率層による高蓄熱作用及び高靱性と、高熱伝導率反射層による急冷作用の協働作用」が効果的に発揮されず、オーバーライト特性も改善されなかった。
【００５７】
［比較例８］
第二保護層８を設けなかった点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価したところ、８０℃８５％ＲＨ環境下で５００時間放置したときのＣ／Ｎ比は４５ｄＢであり、実施例１に比べて保存信頼性が著しく劣化することが分った。
【００５８】
［比較例９］
低熱伝導率層の材料をＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０モル％）（κ≒８．６Ｗ／ｍ・Ｋ）に変えた点以外は、実施例１と同様にして光記録媒体を作製し初期化した後、評価したところ、記録感度が改善される傾向は見られず、またオーバーライト１０００回後のＣ／Ｎ比は劣化してしまった。この比較例は、低熱伝導率層材料としてκ≒８．６Ｗ／ｍ・Ｋのものを用いた例であるが、第二保護層の材料もＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０モル％）であるから、結果的に、低熱伝導率層を設けず、厚さ１１ｎｍの第二保護層のみを設けた例と見ることもできる。
【００５９】
【表１】
2005267832.tif 000003
【表２】
2005267832.tif 000004
【００６０】
実施例１〜１８では何れもオーバーライト１０回後に５５ｄＢ以上の高いＣ／Ｎ比が得られ、１０００回オーバーライト後のＣ／Ｎ比の評価においても５０ｄＢ以上の良好な結果が得られた。
また、８０℃８５％ＲＨ恒温槽で３００時間放置した後も劣化は小さく、良好な保存信頼性を有することが確認された。
更に、実施例２〜４、１３〜１６では、低熱伝導率層に含まれるＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の優れた耐熱性・高硬度性により相変化記録層の劣化が効果的に抑制され、オーバーライト１０００回後においても全く劣化がないことが確認された。
【００６１】
また図３に、実施例１、１２及び比較例１、２、４、９の光記録媒体について、市販の熱計算ソフトＴＥＭＰＲＯＦＩＬＥ  ５．０（＊注）を用い、相変化記録層内部の熱拡散の様子を計算した結果を示す。
ＴＥＭＰＲＯＦＩＬＥでは平らな基板上の多層膜をモデルとし、基板に平行な面をＸ−Ｙ平面に、また基板に垂直な方向をＺ軸方向として定義する。各層は、膜厚、複素屈折率、比熱、熱伝導率で定義され、照射光は基板側からＺ軸の正方向に向かい垂直入射する。
入力データとして各層の複素屈折率はλ＝６６０ｎｍの時の値、比熱及び熱伝導率は０℃〜２００℃の一般的なバルク値（文献値）を使用し、また照射光のパルス波形は回転対称のガウシアンプロファイルを持つレーザービームを、ＤＶＤ８倍速記録において最小マーク（３Ｔシングルパターン；３Ｔマーク）を記録する場合を想定して波形を入力した。
（＊注）
米国アリゾナ大学教授、Ｍ．Ｍａｎｓｕｒｉｐｕｒによって開発され、ＭＭ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．から発売されている光ディスク用の熱解析ソフト
図３に示す熱計算の結果からも、実施例１、１２においては相変化記録層内部の温度上昇が比較例に比べて高く、感度が改善されており、また熱の到達温度が高いにも関わらず、低温まで冷却される時間が比較例とほぼ同じであることから、急冷効果に優れ、アモルファスマークの形成に一層適した構成であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の光記録媒体の一例を示す概略断面図。
【図２】図１から第二保護層８を除いた従来の光記録媒体の概略断面図。
【図３】実施例１、１２及び比較例１、２、４、９の光ディスクについて市販の熱計算ソフトを用い、相変化記録層内部の熱拡散の様子を計算した結果を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１  透明な基板
２  第一保護層
３  相変化記録層
４  低熱伝導率層
５  反射層
６  樹脂保護層
７  貼り合せ用基板
８  第二保護層
【図１】
2005267832.tif 000005
【図２】
2005267832.tif 000006
【図３】
2005267832.tif 000007