(57)【要約】      （修正有）【課題】  面積変調方式による相変化型多値記録媒体において、低いＳＤＲと良好な繰り返し記録特性を両立できる光記録媒体を提供する。【解決手段】  基板１上に、下部保護層２、相変化記録層３、上部保護層４および金属反射層５がこの順に形成されており、該相変化記録層を記録マークを形成する領域を互いに等しい面積に分割すると共に、記録マークを形成する領域に対して１つの記録マークを形成し、この記録マークを形成する領域に対して占有する割合の情報として、記録すべき情報が多値情報に変調され、記録・再生される方式に用いられる光情報記録媒体において、該基板の厚さが０．５７〜０．６３ｍｍであり、該基板１上にトラックピッチが０．４５〜０．５０μｍ、溝幅が０．２０〜０．３０μｍのグルーブ溝が形成されており、該下部保護層２が第１保護層２１と第２保護層２２からなると共に、第１保護層２１の熱伝導率が第２保護層２２の熱伝導率よりも高い。【選択図】      図９
2005182863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも、下部保護層、相変化記録層、上部保護層および金属反射層がこの順に形成されており、該相変化記録層が、光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用して情報を記録するものであり、該相変化記録層を記録マークを形成する領域を互いに等しい面積に分割すると共に、記録マークを形成する領域に対して１つの記録マークを形成し、この記録マークを記録マークを形成する領域に対して占有する割合の情報として、記録すべき情報が多値情報に変調され、記録・再生される方式に用いられる光情報記録媒体において、該基板の厚さが０．５７〜０．６３ｍｍであり、該基板上にトラックピッチが０．４５〜０．５０μｍ、溝幅が０．２０〜０．３０μｍのグルーブ溝が形成されており、該下部保護層が下側の第１保護層と上側の第２保護層からなると共に、第１保護層の熱伝導率が第２保護層の熱伝導率よりも高いことを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
記録再生波長３８０〜４１０ｎｍにおける第１保護層の屈折率ｎ１と基板の屈折率ｎ２とが下記（１）式で示される関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
−０．１≦ｎ１−ｎ２≦０．１                （１）
【請求項３】
該第２保護層がＺｎＳとＳｉＯ２を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
該第２保護層の膜厚が４０〜６０ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
該第１保護層が、記録再生波長３８０〜４１０ｎｍにおける屈折率が基板よりも低い物質と、該記録再生波長３８０〜４１０ｎｍにおける屈折率が基板よりも高い物質とからなる混合膜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
該第１保護層が、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２を含む酸化物である請求項１〜５のいずれかに記載の光情報記録媒体。  
【請求項７】
該記録層が、組成ＧｅαＸβ（ＳｂγＴｅ１−γ）１−α−βの材料からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光情報記録媒体。
但し、Ｘは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎ、Ｐ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙの中から選ばれる少なくとも１種類の元素であり、０．０１≦α≦０．１０、０．００１≦β≦０．１０、０．６５≦γ≦０．８５である。
【請求項８】
金属反射層がＡｇを主成分として含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ピットの記録再生信号レベルが２値より多い相変化型光情報記録媒体、及び光情報記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在実用化されている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いわゆる相変化型光情報記録媒体が知られている。記録材料としては、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３擬似２元系組成を有していて、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５などの化合物組成に代表される（ａ）Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ３元合金材料、およびＳｂ７０Ｔｅ３０共晶組成近傍を主成分とし、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅに代表される（ｂ）ＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料がある。前者の（ａ）ＧｅＳｂＴｅ系材料はＤＶＤ−ＲＡＭとして、後者の（ｂ）ＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料は、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷおよびＤＶＤ＋ＲＷとして広く実用化されている。これらの相変化型光記録媒体は、いずれも螺旋状もしくは同心円状の溝を有するプラスチック基板上に、下部保護層、記録層、上部保護層、金属反射層などを積層した構造を有し、記録層の結晶とアモルファスにおける光学定数変化および前記積層構造の多重干渉を利用して反射率を制御し、２値情報の記録・再生を行うものである。
【０００３】
一方、近年、デジタル化の進展やブロードバンドの普及に伴って扱う情報量が増大し、高密度かつ高速でデータを記録・再生できる新たな記録媒体が求められている。このような背景から、上記相変化型光記録媒体においては、記録再生波長の短波長化や開口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）の増大により、集光ビーム径を小さくして、記録されるマークのサイズを小さくし、高密度化および高速化を狙った技術開発が盛んに行われている。例えば、現状の記録型ＤＶＤは、記録再生波長λ＝６５０ｎｍ、開口数ＮＡ＝０．６５、記録容量４．７ＧＢであるが、記録再生波長をλ＝４００〜４２０ｎｍと短波長化し、開口数ＮＡ＝０．８５とした記録容量２０ＧＢ以上の光記録システムが提案されている（特開平１０−３２６４３５号公報）。
【０００４】
しかしながら、このシステムでは、高ＮＡ化によって、ＣＤとＤＶＤとの互換が難しくなり、加えて指紋などの記録媒体面の汚れに弱いという致命的な問題を抱えていた。
これに対し、開口数ＮＡを従来の記録型ＤＶＤシステムの０．６５程度に保ったままで、高密度化および高速化を実現する技術として、多値記録方式が注目されている。本出願人らは、アモルファス記録マークの周辺結晶部に対する占有率の違いで多値情報を記録し、記録容量２０ＧＢ以上を達成する方法について既に提案している（Ｄａｔａ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｅｍｏｒｙ  ２００１，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ  ２００１，Ｐｄ−２７）。このシステムは、ワーキングディスタンスが従来のように広く取れるため、ＣＤ−ＲＷや記録型ＤＶＤと同様に専用ケースを必要としないベアディスクが使用できる。また、光学系のＮＡが従来のＤＶＤと同じなので、１つの光学系でＣＤおよびＤＶＤを含めた３世代の互換が取りやすいというメリットもある。以下、この従来技術について説明する。
【０００５】
図１に、マーク占有率とＲｆ信号の関係を示す。記録マークは仮想的にトラック方向に当分割された各セルの略中心に位置している。記録マークが、書換え可能な相変化材料あるいは基板の凹凸形状として記録された位相ピットでも同じ関係となる。記録マークが、基板の凹凸形状として記録された位相ピットの場合は、Ｒｆ信号の信号利得が最大になるように、位相ピットの光学的溝深さがλ／４（λは記録再生レーザの波長）である必要がある。Ｒｆ信号値は、記録再生用の集光ビームがセルの中心に位置する場合の値で与えられ、１つのセルに占める記録マークの占有率の大小によって変化する。一般的に、Ｒｆ信号値は、記録マークが存在しないときに最大となり、記録マークの占有率が最も高いときに最小となる。
【０００６】
このような面積変調方式により、例えば、記録マークパタン数（多値レベル数）＝６で多値記録を行うと、各記録マークパタンからのＲｆ信号値は図２のような分布を示す。Ｒｆ信号値は、その最大値と最小値の幅（ダイナミックレンジＤＲ）を１として正規化された数値で表記されている。記録再生は、λ＝６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６５（集光ビーム径＝約０．８μｍ）の光学系を用いて行い、セルの円周方向長さ（以下、セル長と記す）を約０．６μｍとした。このような多値記録マークは、図３のような記録ストラテジで、Ｐｗ、Ｐｅ、Ｐｂのパワーおよびその開始時間をパラメータとして、レーザ変調することで形成できる。
【０００７】
上述のような多値記録方式においては、記録線密度を上げていく（＝トラック方向のセル長を短くしていく）と、次第に集光ビーム径に対してセル長さの方が短くなり、対象となるセルを再生するとき、集光ビームが対象となる前後のセルにはみ出すようになる。このため、対象となるセルのマーク占有率が同じでも、前後セルのマーク占有率の組合せにより、対象となるセルから再生されるＲｆ信号値が影響を受ける。すなわち、前後のマークとの符号間干渉が起こるようになる。この影響で、図２に示すように、各パタンにおけるＲｆ信号値は偏差を持った分布になる。対象となるセルがどの記録マークのパタンであるかを誤り無く判定するためには、各記録マークから再生されるＲｆ信号値の間隔が、前記偏差以上に離れている必要がある。図２の場合、各記録マークのＲｆ信号値の間隔と偏差はほぼ同等であり、記録マークパタンの判定ができる限界になっている。
【０００８】
この限界を打破する技術として、連続する３つのデータセルを用いた多値判定技術ＤＤＰＲ（Ｄａｔａ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｅｍｏｒｙ  ２００１，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ  ２００１，Ｐｄ−２７）が提案されている。この技術は、連続する３つのデータセルの組み合わせパタン（８値記録時、８３＝５１２通り）からなる多値信号分布を学習し、そのパターンテーブルを作成するステップと、未知データの再生信号結果から３連続マークパタンを予測した後、前記パタンテーブルを参照して再生対象となる未知信号を多値判定するステップとからなる。これにより、再生時に符号間干渉が生じるような従来のセル密度あるいはＳＤＲ値においても、多値信号判定のエラー率を低くすることが可能になった。ここで、ＳＤＲ値とは、多値階調数をｎとした時の各多値信号の標準偏差σｉの平均値と、多値Ｒｆ信号のダイナミックレンジＤＲとの比＝Σσｉ／（ｎ×ＤＲ）で表され、２値記録におけるジッターに相当する信号品質である。一般に、多値階調数ｎを一定とすると、多値信号の標準偏差σｉが小さいほど、且つダイナミックレンジＤＲが大きいほどＳＤＲ値は小さくなり、多値信号の分別性が良くなって、エラー率は低くなる。逆に、多値階調数ｎを大きくすると、ＳＤＲ値は大きくなりエラー率は高くなる。
このような多値判定技術を用いると、例えば、多値階調数を８に増やして、各Ｒｆ信号値の分布が重なり合ってしまう図４のような場合でも、エラーレート１０Ｅ−５台で８値の多値判定が可能となる。
【０００９】
このような多値記録システムにおいて、更なる高容量化を狙い、記録再生に略４００ｎｍの青色レーザを用いた場合、ＳＤＲを低く抑えながら、繰り返し記録（ＤＯＷ：ｄｉｒｅｃｔ  ｏｖｅｒ−ｗｒｉｔｅ）特性を両立するのが困難であった。
例えば、図５に相変化型多値記録媒体の従来例を示す。従来例では、基板１上に、下部保護層２、相変化記録層３、上部保護層４、金属反射層５、有機保護層６が順次形成され、さらに接着剤等を介してカバー基板７が形成されている。
記録層３にＳｂＴｅ共晶系記録材料を用い、下部保護層２および上部保護層４に、保護層として一般的なＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２膜を用いた場合、下部保護層４の膜厚は４０〜６０ｎｍまたは１３０〜１５０ｎｍとするのが望ましい。
【００１０】
これを説明するために、図７に、下部保護層４の膜厚を変えたときの結晶相とアモルファス相の各反射率およびＤＲ（＝両相の反射率差）をシミュレートした結果を示す。また、図８には、ＤＲと結晶相の反射率とをプロットした結果を示す。
【００１１】
レーザ出力系は一定の出力ノイズを有するから、前述のような多値記録方式においては、同じＤＲ（反射率差）が得られる場合、全体の反射率が低い方が一定のＤＲ内に割り付ける多値レベルの分別性が良くなり、システムとしてより好適である。図８で言えば、楕円分布の略長軸方向に対し、下側に位置するＤＲと結晶反射率の組み合わせの方が、上側の組み合わせよりも信号分別性が良好である。この部分は、図７において、結晶相反射率の干渉周期の略ボトム（膜厚約２０ｎｍおよび約１１０ｎｍの位置）から、右側の略ピーク（膜厚約７０ｎｍおよび約１６０ｎｍの位置）に至る下部保護層膜厚の層構成に相当する。このような理由により、下部保護層の膜厚は２０〜７０ｎｍまたは１１０〜１６０ｎｍから選択されうる。
【００１２】
さらに、上記下部保護層膜厚の範囲において、反射率が過度に高い層構成では、レーザーのエネルギーが記録層に投入されにくくなるため、パワーマージンが関して良好な感度の得られる範囲が狭くなったり、基板のチルトが大きい部分で感度のが低くなり、Ｒｆ信号の変動部分が周期的に現れたりして、いずれも実用上好ましくない。このため、結晶相反射率が略ピークとなるような下部保護層膜厚は、設計上避けることが望ましい。逆に、上記下部保護層膜厚の範囲において、反射率が過度に低い層構成では、ＤＲ自体が小さくなり過ぎ、信号分別性が悪くなってしまう。このため、結晶相反射率が略ボトムとなるような下部保護層膜厚も避けることが望ましい。このような理由から、下部保護層膜厚としては、４０〜６０ｎｍまたは１３０〜１５０ｎｍとすることが望ましい。
【００１３】
ところが、下部保護層膜厚を４０〜６０ｎｍにした場合、繰り返し記録によってＳＤＲが悪化するという問題があった。これは、記録波長が短くなり、レーザービームのエネルギー密度が高くなったために、基板と下部保護層界面で基板の熱ダメージが起こる考えられる。したがって、下部保護層のＳｉＯ２を上げて、その熱伝導率を僅かに上げると、繰り返し特性がやや改善されることからも推察される。ここで、波長を６５０ｎｍから４０５ｎｍに短波長化すると、Ｗ＝０．８２×λ／ＮＡ（λ：記録再生波長、ＮＡ：光学系の開口数）で示されるレーザビームの収束直径から換算して、エネルギー密度は約２．５倍になる。
【００１４】
一方、下部保護層膜厚を１３０〜１５０ｎｍにした場合、繰り返し記録によるＳＤＲの経時変化は許容できる変化量に抑えられるものの、初回記録時のＳＤＲが高くなってしまうという問題があった。繰り返し記録時にＳＤＲの変化が小さくなるのは、下部保護層の膜厚が厚くなったことにより、前述のダメージが小さくなるためと考えられる。また、ＳＤＲが初期的に高くなってしまうのは、下部保護層の膜厚が厚くなったことで、実効的な溝幅が狭くなり、記録マークがランド部に大きくはみ出してしまい、隣接トラックへの記録の際にクロスイレースを受けやすくなるためと考えられる。
【００１５】
また、以下のような理由により、従来の記録型ＤＶＤの赤色記録再生波長（約６５０ｎｍ）に比べ、青色記録再生波長を略４００ｎｍとした場合の方が、繰り返し記録による基板ダメージが、より大きなＳＤＲ変化として顕在化するものと考えられる。
前述のように、多値信号の標準偏差σｉが大きいほど、また、ダイナミックレンジＤＲが小さいほど、ＳＤＲ値＝Σσｉ／（ｎ×ＤＲ）は大きくなり、エラー率は高くなる。基本的にダイナミックレンジＤＲは、結晶状態とアモルファス状態の反射率差で与えられるが、ＳｂＴｅ共晶系記録材料の場合、図６のように、４００ｎｍ付近の波長域で、光学定数、特に吸収係数ｋの差が、これまでの赤色波長に比べて著しく小さくなり、結晶状態とアモルファス状態の反射率差（コントラスト）が得られにくくなる。これに加えて、青色受光素子の量子効率が減少するため、４００ｎｍ付近でのダイナミックレンジＤＲは赤色記録再生系のそれに比べて約半減してしまう。このため、許容される反射率変動のマージンはより狭くなり、基板ダメージによる僅かな反射率変化が一層問題となる。
【００１６】
多値記録媒体に関する従来例として、特開２００１−８４５９１号公報（特許文献１）がある。しかし、特許文献１の構成では多値記録はできるが、記録再生波長を略４００ｎｍと短波長化した際に、ＳＤＲを低く抑えることと、繰り返し記録特性を向上させることを両立させることはできない。
【００１７】
また、基板上に第１保護層、第２保護層を有し、第１保護層の熱伝導率が第２保護層のそれよりも大きい光記録媒体の従来例が、特開２０００−３２２７７０号公報（特許文献２）、特開平１１−１８５２９５号公報（特許文献３）に開示されている。特許文献２は、放熱のための金属反射層を有さない光記録媒体もしくは片面２層ディスクにおける第１情報層の高感度化に関するものであり、記録再生波長を略４００ｎｍと短波長化した際に、ＳＤＲを低く抑えることと、繰り返し記録特性を向上させることを両立させることができるものではない。
特許文献３に記載の発明は、記録層の急冷構造実現のために、第１保護層をＩｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｏ等からなる透明導電膜で構成するものであり、記録再生波長を略４００ｎｍと短波長化した際に、ＳＤＲを低く抑えることと、繰り返し記録特性を向上させることを両立させることができるものではない。
【００１８】
【特許文献１】特開２００１−８４５９１号公報
【特許文献２】特開２０００−３２２７７０号公報
【特許文献３】特開平１１−１８５２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、面積変調方式による相変化型多値記録媒体において、記録再生波長を略４００ｎｍと短波長化した際に生じる前述の問題点を解決し、低いＳＤＲと良好な繰り返し記録特性を両立できる光記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明によれば、以下に示す光情報記録媒体および記録方法が提供される。
〔１〕  基板上に、少なくとも、下部保護層、相変化記録層、上部保護層および金属反射層がこの順に形成されており、該相変化記録層が、光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用して情報を記録するものであり、該相変化記録層を記録マークを形成する領域を互いに等しい面積に分割すると共に、記録マークを形成する領域に対して１つの記録マークを形成し、この記録マークを記録マークを形成する領域に対して占有する割合の情報として、記録すべき情報が多値情報に変調され、記録・再生される方式に用いられる光情報記録媒体において、該基板の厚さが０．５７〜０．６３ｍｍであり、該基板上にトラックピッチが０．４５〜０．５０μｍ、溝幅が０．２０〜０．３０μｍのグルーブ溝が形成されており、該下部保護層が下側の第１保護層と上側の第２保護層からなると共に、第１保護層の熱伝導率が第２保護層の熱伝導率よりも高いことを特徴とする光情報記録媒体。
〔２〕  記録再生波長３８０〜４１０ｎｍにおける第１保護層の屈折率ｎ１と基板の屈折率ｎ２とが下記（１）式で示される関係を満たすことを特徴とする前記〔１〕に記載の光情報記録媒体。
−０．１≦ｎ１−ｎ２≦０．１                （１）
〔３〕    該第２保護層がＺｎＳとＳｉＯ２を主成分とする材料からなることを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の光情報記録媒体。
〔４〕  第２保護層の膜厚が４０〜６０ｎｍであることを特徴とする前記〔３〕に記載の光情報記録媒体。
〔５〕  該第１保護層が、記録再生波長３８０〜４１０ｎｍにおける屈折率が基板よりも低い物質と、該記録再生波長３８０〜４１０ｎｍにおける屈折率が基板よりも高い物質とからなる混合膜であることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の光情報記録媒体。
〔６〕  該第１保護層が、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２を含む酸化物である前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の光情報記録媒体。
〔７〕  該記録層が、組成ＧｅαＸβ（ＳｂγＴｅ１−γ）１−α−βの材料からなることを特徴とする前記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の光情報記録媒体。
但し、Ｘは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎ、Ｐ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙの中から選ばれる少なくとも１種類の元素であり、０．０１≦α≦０．１０、０．００１≦β≦０．１０、０．６５≦γ≦０．８５である。
〔８〕  該金属反射層がＡｇを主成分として含むことを特徴とする前記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、面積変調方式による相変化型多値記録媒体において、従来のＤＤＰＲ多値判定技術を用い、記録再生波長が４０５ｎｍ付近の青色レーザの場合でも、実用的な低いＳＤＲと良好な繰り返し記録特性を両立できる光記録媒体およびその記録方法を提供することができる。具体的には、次の効果が得られる。
請求項１に係わる発明によれば、トラックピッチ、溝幅、基板厚さが特定の範囲なので、記録型ＤＶＤと同じＮＡ＝０．６５の光学系と波長３８０〜４１０ｎｍのレーザを用いて良好な記録再生が可能である。さらに、第１保護層の熱伝導率が第２保護層の熱伝導率よりも高いので、第２保護層が熱拡散層となって、記録マーク直下において基板に熱ダメージを与えることがない。このため、繰り返し記録を行っても、ＳＤＲやエラー率が増大することがない。
請求項２に係わる発明によれば、第１保護層の屈折率ｎ１と基板の屈折率ｎ２とが特定の関係を満たすので、基板と第１保護層の界面で反射光が実質的に無く、同界面による多重干渉によって、反射率やＤＲが変化することがない。
請求項３に係わる発明によれば、第２保護層がＺｎＳとＳｉＯ２を主成分とするので、、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度等に優れており、記録層に接する誘電体膜として最も適しているので、安定して良好な記録特性を有する媒体が得られる。
請求項４に係わる発明によれば、第２保護層の膜厚が４０〜６０ｎｍなので、反射率とダイナミックレンジ、感度とのバランスがよいので、多値信号の分別性を高め、ＳＤＲを低くすることが可能である。
請求項５、６に係わる発明によれば、第１保護層が特定の物質の組合せからなるので、第２保護層に接して熱拡散層として働き、基板の熱ダメージを抑制して、ＳＤＲの増大がない良好な繰り返し特性を有する光情報記録媒体を得ることが可能となる。
請求項７に係わる発明によれば、記録層にＧｅを含むため、アモルファスマークの安定性が高く、実用的な保存信頼性と耐再生光安定性を得ることができる。さらに、第四元素Ｘの添加により、記録速度や感度、繰り返し特性等の記録特性を最適に調整できる。
請求項８に係わる発明によれば、金属反射層がＡｇを主成分とするので、金属反射層の熱伝導率が十分に高く、大きい冷却能を有し、金属反射層への効果的な放熱により、最適な急冷構造が実現できる。これにより、隣接トラックのクロスイレースを抑え、再現性良く微細マークが形成できるため、ＳＤＲを低くすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の光情報記録媒体について、図９を用いて詳細に説明する。尚、図９は本発明の光情報記録媒体の層構成の一例を示す図面である。但し、本発明ははこれに限定するものではない。
本発明の光情報記録媒体は、光照射による結晶とアモルファスの相転移現象を利用して情報を相変化記録層に記録させるものであり、基板１の上に、少なくとも、下部保護層２、相変化記録層３、上部保護層４および金属反射層５がこの順に形成されている。かかる光情報記録媒体は従来公知であるが、本発明の光情報記録媒体においては、基板１の厚さが０．５３〜０．６７ｍｍであり、該基板上にトラックピッチが０．４５〜０．５０μｍ、溝幅が０．２０〜０．３０μｍのグルーブ溝８が形成されており、下部保護層２が下側の第１保護層２１と上側の第２保護層２２からなると共に、第１保護層２１の熱伝導率が第２保護層の２２それよりも高いことが特徴である。
尚、本発明におけるグルーブの溝幅とは、溝底面の最も深い部分の寸法を表す。
【００２３】
本発明においては、トラックピッチが０．４５〜０．５０μｍ、溝幅が０．２０〜０．３０μｍ、基板厚さが０．５７〜０．６３ｍｍなので、記録型ＤＶＤと同じＮＡ＝０．６５の光学系と波長３８０〜４１０ｎｍ（以下、単に波長略４００ｎｍともいう。）のレーザを用いて良好な記録再生が可能である。
【００２４】
本発明において、基板１の厚さは０．５７〜０．６３ｍｍであり、好ましくは０．５８〜０．６２ｍｍであり、より好ましくは０．５９〜０．６１ｍｍである。
基板１の厚さが０．５７ｍｍ未満あるいは０．６５ｍｍ超の場合、基板厚さが０．６ｍｍの記録型ＤＶと互換性を保ちながら、ピックアップの収差を抑えて、良好な記録再生を行なうことが困難になる。
【００２５】
基板１の材料には、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィンなどの透明樹脂を用いることができる。中でもポリカーボネート樹脂は、ＣＤやＤＶＤにおいて実績があり、安価な上に、波長４００ｎｍ付近でも高い透過率を示すため最も好ましい。基板にはグルーブ溝８が形成されており、その深さは２００Å〜４５０Å程度である。また、記録再生波長を４０５ｎｍとした場合、ポリカーボネートの屈折率は約１．６である。
【００２６】
上記基板１の上に形成されるグルーブ溝のトラックピッチは０．４５〜０．５０μｍである。即ち、典型的な波長４０５ｎｍのレーザとＮＡ＝０．６５の光学系を用いた場合、レーザビームの収束直径は約０．５μｍなので、トラックピッチは０．５０μｍ以下である必要がある。
トラックピッチが０．５０μｍを超えると、例えば、デジタルハイビジョン放送の２時間録画に必要な２０数ＧＢの記憶容量を得るために、多値記録のセル密度を上げなくてはならず、符号間干渉が大きくなって、良好な再生信号品質が得られなくなってしまう。逆に、トラックピッチが０．４５μｍ未満になると、隣接トラック間でのクロスイレースやクロストークが顕著になり、同様に信号品質を落としてしまう。
また、トラッキングにプッシュプル法を用いる場合、グルーブ記録に適した溝深さ２０〜３０ｎｍにおいて、プッシュプル信号の信号振幅が小さくなるため、安定したトラッキングサーボが困難になる。このような理由から、トラックピッチは０．４５〜０．５０μｍでなければならない。
【００２７】
本発明におけるグルーブ溝８の溝幅は０．２０〜０．３０μｍである。
トラックピッチを前述した範囲に設定した場合、グルーブの溝幅を０．３０μｍ超にすると、溝形状のランド部分が狭くなり過ぎ、プッシュプル信号振幅が小さくなってしまうとともに、十分な振幅のウォブル信号を得るのが困難になってしまう。また、狭いランド部の形状を均一に形成するために、基板成形やスタンパの原盤作製が非常に困難になる。逆に、溝幅を０．２０μｍ未満にすると、記録マークがランド部にはみ出しやすくなるので、クロスイレースにより信号品質が劣化してしまう。また、グルーブ記録に適した溝深さ２０〜３０ｎｍにおいて、反射率およびダイナミックレンジは溝幅が広いほど高くなるため、ＳＤＲを十分に低くするためにも、溝幅は０．２０μｍ以上である必要がある。このような理由から、グルーブの溝幅は０．２０〜０．３０μｍでなければならない。
【００２８】
上記のようにグルーブ溝８の形状にすると、本発明による光記録媒体は、記録型ＤＶＤと同じＮＡ＝０．６５の光学系を用いて、波長略４００ｎｍで記録再生が可能となり、一つの光学系でＣＤとＤＶＤとの互換を取りやすくなる。
【００２９】
更に、本発明の光情報記録媒体においては、下部保護層２が下側の第１保護層２１と上側の第２保護層２２からなり、第１保護層２１の熱伝導率は第２保護層２２の熱伝導率よりも高いことを特徴とする。
このように構成されていると、第１保護層２１の熱伝導率が第２保護層２２の熱伝導率より高いので、第２保護層が熱拡散層となって、記録マーク直下において基板に熱ダメージを与えることがない。このため、繰り返し記録を行っても、ＳＤＲやエラー率が増大することがない。
【００３０】
第２保護層２２の材料としては、金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物等の透明性が高い高融点材料を用いることができる。具体的には、ＳｉＯｘ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物、ＺｎＳ、ＴａＳ４等の硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物が挙げられ、単体もしくは混合物として用いることができる。第２保護層２２に最適な材料は、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。中でも、ＺｎＳを６０〜９０ｍｏｌ％含むＳｉＯ２との混合膜が最も好ましい。ＺｎＳとＳｉＯ２を主成分とする保護層材料は、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度等に優れているため、相変化型記録層３に接する誘電体膜として最も適しており、安定して良好な記録特性を有する媒体が得られる。
【００３１】
更に、第２保護層２２の膜厚は４０〜６０ｎｍであることが好ましい。かかる膜厚の第２保護層２２は、記録再生波長が略４００ｎｍである場合、反射率とダイナミックレンジ、感度とのバランスがよいので、多値信号の分別性を高め、ＳＤＲを低くすることが可能である。
【００３２】
第１保護層２１は、前述したように、第２保護層２２よりも熱伝導率の高い材料で構成される。
尚、薄膜の熱伝導率は、レーザフラッシュ法やレーザ加熱ＡＮＧＳＴＲＯＭ法（ＵＬＶＡＣ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＪＯＵＲＮＡＬ，Ｎｏ．５１，Ｐ．２４−２９，１９９９）により相対評価が可能である。
【００３３】
さらに第１保護層２１は、記録再生波長３８０〜４１０ｎｍにおける屈折率が基板よりも低い物質と、該記録再生波長３８０〜４１０ｎｍにおける屈折率が基板よりも高い物質とからなる混合膜であることが好ましい。
例えば、基板１として好適なポリカーボネート基板の屈折率１．６よりも低い屈折率を有する物質としては、ＭｇＦ２、ＣａＦ２等のフッ化物やＳｉＯ２が選択しうる。基板より高い屈折率を有する物質としては、屈折率が１．７〜３の金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物等が広く選択しうる。これらのうち、特に好ましい組み合わせとしては、混合物ターゲットの焼結が容易で、且つ略４００ｎｍにおいて吸収が少ない酸化物の組み合わせが望ましい。
【００３４】
具体的には、屈折率が基板よりも低い物質であるＭｇＦ２、ＣａＦ２等のフッ化物やＳｉＯ２と、屈折率が基板よりも高い金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物等の透明性が高い高融点材料を用いることができる。基板よりも高い屈折率を有する物質として、具体的には、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物、ＺｎＳ、ＴａＳ４等の硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物が挙げられる。中でも、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２が選択しうる。特に好ましい組み合わせとしては、混合物ターゲットの焼結が容易で、且つ略４００ｎｍにおいて吸収が少ない酸化物の組み合わせが望ましい。すなわち、第１保護層２１は、基板よりも低い屈折率を有する物質としてＳｉＯ２を含み、基板よりも高い屈折率を有する物質としてＭｇＯ、ＣａＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２を含むことが望ましい。
【００３５】
一般に、ＳｉＯ２膜の熱伝導率は２．０Ｗ／ｍ／Ｋ程度であり、第２保護層２２のＺｎＳ・ＳｉＯ２膜の０．５Ｗ／ｍ／Ｋに比べ高く、ＳｉＯ２に前記高屈折率酸化物を５〜５０ｍｏｌ％混合した酸化物は、熱伝導性がＳｉＯ２と同程度もしくは２．０Ｗ／ｍ／Ｋ以上となり、第２保護層２２に接して熱拡散層として働き、基板の熱ダメージを抑制して、ＳＤＲの増大がない良好な繰り返し特性を有する媒体を得ることが可能となる。
【００３６】
本発明において、相変化記録層３はＳｂ７０Ｔｅ３０共晶組成近傍のＳｂおよびＴｅを主成分とした記録材料からなることが好ましい。この記録材料は、繰り返し記録特性に優れた相変化記録材料である。さらに、ＳｂとＴｅの原子数比を変えることにより、結晶化速度を調整することが可能である。一般に、Ｓｂの比率を高くすると結晶化速度を速くすることができるが、Ｓｂが８５原子％を越えると、結晶化速度が急激に上昇して非晶質マークの形成が困難になり、アモルファスマークの保存安定性も著しく劣化してしまう。逆に、Ｓｂ比が０．６５よりも小さいと、繰り返し記録によるジッターの上昇が大きくなり、かつ記録線速が遅くなって（１〜２ｍ／ｓ）実用的でなくなる。したがって、記録層のＳｂ比＝Ｓｂ／（Ｓｂ＋Ｔｅ）は、０．６５以上０．８５以下とするのが好ましい。    
【００３７】
相変化記録層３は、Ｇｅを含むことが望ましい。Ｇｅを含む相変化記録層３は、アモルファスマークの安定性が高く、実用的な保存安定性と耐再生光安定性に富むものとなる。
Ｓｂ−Ｔｅの二元系だけでは、例えば、７０〜８０℃程度の高温環境下におかれた場合、数１０時間で非晶質マークが消失（結晶化）してしまう。非晶質マークの安定性を確保するために好適なＧｅの含有量は、１０原子％以下、より好ましくは３〜８原子％、さらに好ましくは５〜８原子％である。Ｇｅ量が１０原子％を超えると、繰り返し記録において、相分離が起こりやすくなる。また、Ｇｅは結晶化速度を遅くするため、結晶化速度調整のために、Ｇｅの添加に伴いＳｂ比を高くする必要があるが、Ｓｂ比が高くなると記録感度が低下してしまい好ましくないため、前述のようにＧｅ量は５〜８原子％が最適である。その他、記録層には、結晶化速度や感度、繰り返し特性等の記録特性、保存安定性等の調整の目的で、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎ、Ｐ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙ等から選ばれる少なくとも１種類の元素を含めることができる。
【００３８】
上記の知見をまとめると、相変化記録層３の組成は、ＧｅαＸβ（ＳｂγＴｅ１−γ）１−α−βであることが好ましい。
但し、Ｘは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎ、Ｐ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｄ、Ｔｂ、Ｄｙの中から選ばれる少なくとも１種類の元素であり、０．０１≦α≦０．１０，０．００１≦β≦０．１０，０．６５≦γ≦０．８５である。
【００３９】
相変化記録層３の望ましい膜厚は５〜２０ｎｍである。５ｎｍ未満では反射率が低くなり過ぎ、また、膜成長初期の不均一な組成、疎な膜の影響が現れ易いので好ましくない。一方、２０ｎｍを超えると熱容量が大きくなり記録感度が悪くなる。また、結晶成長が３次元的になるため、非晶質マークのエッジが乱れ、ジッタが高くなる傾向にある。
【００４０】
上部保護層４を構成する材料としては、前記第２保護層２２と同様のものを用いることができる。
【００４１】
上部保護層４の膜厚は、１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが望ましい。膜厚が１０ｎｍより薄いと、機械的強度が低下し、繰り返し記録特性上好ましくない。また、レーザーエネルギーの大部分が金属反射層５に伝熱してしまい、溶融領域が小さくなるに伴って、マーク幅が小さくなってしまうため、ダイナミックレンジＤＲが取れなくなってしまう。また、感度が低く、パワーマージンのない非実用的な媒体になってしまう。
逆に、膜厚が２０ｎｍより厚いと放熱効果が薄れ、急冷構造が得られないばかりか、逆に隣接トラック間のクロスイレースや前後マーク間の熱干渉が増大してしまう。特に、膜厚が４０ｎｍ程度以上に厚くなると、アモルファスマークの形成すら困難になってしまう。このため、結晶化速度の遅い記録材料しか使えなくなり、記録線速が上げられなくなる。このような膜厚において、良好な機械的強度と熱伝導特性を備え持つ材料として、ＺｎＳを７０〜９０ｍｏｌ％含むＳｉＯ２との混合膜が最も好ましい。
【００４２】
金属反射層５としては、熱伝導率の高いＡｇを主成分とするのが最も好適である。Ａｇに添加される元素としては、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｂｉ、その他遷移金属元素、希土類元素等が適している。これらの不純物添加により、Ａｇ膜の高温環境下で凝集や結晶粒成長を抑制できる。ただし、その総含有量は、Ａｇの良好な熱伝導率を損ねることのないよう、望ましくは２原子％以下、より望ましくは１原子％以下、最も望ましくは０．５原子％以下である。
【００４３】
金属反射層５の熱伝導率は２００Ｗ／ｍ／Ｋ以上であることが好ましい。この場合、金属反射層の熱伝導率が十分に高く、大きい冷却能を有するため、金属反射層への効果的な放熱により、最適な急冷構造が実現できる。これにより、隣接トラックのクロスイレースを抑え、再現性良く微細マークが形成できるため、ＳＤＲを低くすることが可能である。
【００４４】
金属反射層５の膜厚は、１００〜２００ｎｍが望ましい。膜厚が１００ｎｍ以上であれば、透過光が殆どなくなるため、光を効率的に利用できる。金属反射層５の反射膜の膜厚が厚いほど、冷却速度が速くなり結晶化速度の速い記録層が使用できるが、２００ｎｍより厚くしても記録特性や感度には変化がなくなり、成膜に時間がかかるだけなので、２００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００４５】
金属反射層５がＡｇを主成分とし、且つ上部保護層４が硫黄を含む材料の場合、両者の境界にＡｇの硫化を防ぐためのバリア層を設けても良い。この場合、金属反射層５側の上部保護層４の一部を、硫黄を含まない誘電体材料で置換する。バリア層としては、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５等の金属酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物、およびこれらの混合物が用いられる。バリア層の膜厚は、２〜５ｎｍ程度である。
【００４６】
本発明においては、記録再生波長波長３８０〜４１０ｎｍにおける第１保護層２１の屈折率ｎ１と基板１の屈折率ｎ２とが下記（１）式で示される関係を満たすことが好ましく、下記（２）式で示される関係を満たすことがより好ましい。
ｎ２−０．１≦ｎ１≦ｎ２＋０．１                  （１）
ｎ２−０．０５≦ｎ１≦ｎ２＋０．０５              （２）
【００４７】
上記（１）式の関係が成り立つ場合、基板１と第１保護層２１の界面で反射光が実質的に無く、同界面による多重干渉によって、反射率やＤＲが変化することがない。すなわち、第１保護層２１の膜厚が光学設計に影響することがないため、第２保護層２２、記録層３、第３保護層４および金属反射層５により、光学設計と記録のための熱設計を行いながら、基板ダメージ抑制のために十分な熱拡散能を有するような第１保護層の膜厚を独立して任意に設定できる。このように、自由度の高い設計が可能となり、良好な初期信号品質と繰り返し記録時の信号品質とを両立することが可能になる。
【００４８】
具体的には、記録再生波長が４０５ｎｍで、基板１の材料が屈折率ｎ２＝１．６のポリカーボネートの場合、第１保護層２１の屈折率ｎ１は、望ましくは１．５≦ｎ１≦１．７、より望ましくは１．５５≦ｎ１≦１．６５である。基板１の屈折率ｎ２と第１保護層２１の屈折率ｎ１との差が±０．１を越えると、両者の界面での反射が無視できなくなり、第１保護層２１と第２保護層２２の膜厚を最適に光学設計しないと、反射率やＤＲが変化するので好ましくない。この場合、最適な光学設計解が、必ずしも基板ダメージ抑制のための適正解には成り得ない。
【００４９】
本発明の光情報記録媒体は、相変化記録層を記録マークを形成する領域を互いに等しい面積に分割すると共に、記録マークを形成する領域に対して１つの記録マークを形成し、この記録マークを記録マークを形成する領域に対して占有する割合の情報として、記録すべき情報が多値情報に変調され、記録・再生される方式に用いられる。即ち、記録マークを形成する領域を、セルとしてトラック方向に仮想的に当分割し、各セルに多値情報に対応した面積変調率のマークを形成（記録）および再生する多値記録システムに用いられる。
【実施例】
【００５０】
次に、実施例、比較例に基づいて、本発明の相変化型光情報記録媒体について説明する。但し、以下に述べる実施例においては、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、本発明の範囲は、これらの態様に限られるものではない。
【００５１】
実施例１〜６、比較例１、２
０．６ｍｍ厚、直径１２０ｍｍのポリカーボネート基板上に、表１に示す各層をスパッタリング法で作製し、その上に環境保護層として紫外線硬化樹脂（大日本インキ製ＳＤ３１８）を７μｍ塗布形成した後、紫外線硬化型樹脂（日本化薬：ＤＶＤ００３）を用いて０．６ｍｍ厚のカバー基板を貼り合わせ、厚さ１．２ｍｍの記光情報記録媒体を作製した。該光情報記録媒体には、トラックピッチ＝０．４６μｍで、溝深さ＝２１ｎｍ、溝幅＝０．２８μｍのグルーブを形成した。
【００５２】
この記録媒体を波長７８０ｎｍ、ビーム径２００μｍ×１μｍ（半径方向×トラック方向）の大口径ＬＤを用いた初期化装置で記録層を結晶化（初期化）した。媒体をＣＬＶ（ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｌｉｎｅａｒ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ）として、線速３．０ｍ／ｓで回転させ、一回転させる毎に大口径ＬＤを３６μｍ送りながら初期化を行なった。初期化した後に、４０５ｎｍの青色レーザとＮＡ＝０．６５の光学系（収束直径＝φ０．５１μｍ）を用いて、記録線速＝６．０ｍ／ｓで８値の多値記録を行った。セル長は０．２５μｍとした。記録ストラテジーは、図３に示す従来の波形を用い、Ｐｗ、Ｐｅ、Ｐｂのパワーおよびそれぞれの開始時間を最適化して行った。
【００５３】
媒体の評価は、まず、Ｍ１からＭ７のマーク及びマークなしのＭ０の８値の情報をランダムに記録した。各レベルの反射信号の変動の揺らぎ、すなわち前記ＳＤＲを測定するために、８０ｓｅｃｔｏｒ（１ｓｅｃｔｏｒは１２２１個のセル数）分のデータを取りこんだ。このときに１ｓｅｃｔｏｒの先頭にＭ０、Ｍ７の連続データを３７セル分記録した。再生した信号は、図１０のような流れにより、フィルターを通して、トラック１周に存在する数ｋＨｚレベル以下の大きな反射信号の変動を除去した後に、先に記録したＭ０、Ｍ７の連続データを用いてＡＧＣ処理を行なった。このＡＧＣ処理とはＭ０、Ｍ７の振幅を基準に、その後に記録されているランダム信号の振幅変動差をなくし、一定レベルの振幅をもった信号に加工することである。さらにその後、波形等価（ＥＱ）回路を通して、特にＭ１、Ｍ２マークのように振幅の小さな信号を増幅させた。この信号を取りこんで各レベルの反射電位の標準偏差を求め、ＳＤＲ値を求めた。
【００５４】
このようにして求めたＳＤＲに対して、実用システムとして十分なマージンがとれるＳＤＲ≦３．０％の場合を○、実用システムとして許容できる３．０＜ＳＤＲ≦３．２％の場合を△、それ以上の場合を×として評価を行なった。評価結果を表１に示す。
繰り返し記録特性については、１０００回記録後のＳＤＲについて同様の評価基準で評価を行なった。評価結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2005182863.tif 000003
【００５６】
実施例１は、第１保護層を屈折率１．４のＳｉＯ２として行なった光学シミュレーションの結果（図１１に示す。）に基づいて、結晶反射率＝１８％を狙って、第１保護層膜厚を５０ｎｍ、第２保護層膜厚を５０ｎｍとした。これに対し、比較例１は、第１保護層がない以外は実施例１と同じ構成にした。比較例１は、結晶反射率１８％に対し、変調度＝ダイナミックレンジ／結晶反射率が６０％となり、ダイナミックレンジと反射率のバランスが良好なため、初期記録特性は極めて良好であるが、繰り返し記録では特性が悪化した。実施例１は、結晶反射率１８％に対し、変調度が５７％となり、比較例１に比べて、僅かにダイナミックレンジと反射率のバランスが悪くなるため、初期のＳＤＲは３．０％を越えていたが、繰り返し記録後もＳＤＲは許容できるレベルを維持できた。
【００５７】
実施例２〜６は、第１保護層の屈折率が基板の屈折率１．５８と実質的に同一となるように、基板より屈折率の高い誘電体とＳｉＯ２との混合膜とした。ＳｉＯ２と混合した物質の屈折率は、それぞれ、ＺｒＯ２（２．３）、ＣｅＯ２（２．３）、Ｔａ２Ｏ５（２．２）、Ａｌ２Ｏ３（１，７）、ＭｇＯ（１．７）である。実施例２〜６は、基板と第１保護層の界面による多重反射が実質的に無いので、その膜厚を４０〜５０ｎｍと変化させても、光学条件がダイナミックレンジと反射率のバランスが最適な比較例１の場合と変わらなかった（結晶反射率１８％、変調度６０％）。このため、初期記録特性が極めて良好であり、繰り返し記録特性も問題なかった。
【００５８】
比較例２は、第１保護層がＺｎＳ・ＳｉＯ２混合膜、第２保護層がＴａ２Ｏ５であり、第２保護層の熱伝導率が第１保護層のそれよりも方が高い例である。第２保護層の熱伝導率が高いため、クロスイレースの影響がやや大きくなり、初期のＳＤＲは３．０％を越えた許容レベルであったが、繰り返し記録により特性は悪化してしまった。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】マーク占有率とＲｆ信号の関係を示す説明図である。
【図２】多値階調数６で多値記録を行った場合における、各記録マークパタンとＲｆ信号値関係を示す説明図である。
【図３】Ｐｗ、Ｐｅ、Ｐｂのパワーおよびその開始時間をパラメータとしてレーザ変調する場合の記録ストラテジである。
【図４】多値階調数８で多値記録を行った場合における、記録マークパタンとＲｆ信号値の関係を示す説明図である。
【図５】従来の相変化型多値記録媒体の一例を示す説明図である。
【図６】青色レーザ（約４０５ｎｍ）の波長と光学定数、吸収係数ｋとの関係を示す説明図である。
【図７】下部保護層の膜厚を変えたときの結晶相とアモルファス相の各反射率およびＤＲ（＝両相の反射率差）をシミュレートした結果を示す説明図である。
【図８】ＤＲと結晶相の反射率との関係をプロットした結果を示す説明図である。
【図９】本発明の光情報記録媒体の一例を示す説明図である。
【図１０】再生した信号についてＳＤＲ値を求める過程を示す説明図である。
【図１１】第一保護層の膜厚を変えたときの結晶相とアモルファス相の各反射率およびＤＲ（＝両相の反射率差）をシミュレートした結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      基板
２      下部保護層
２１    第一保護層
２２    第二保護層
３      相変化記録層
４      上部保護層
５      金属反射層
６      有機保護層
７      カバー基板
【図１】
2005182863.tif 000004
【図２】
2005182863.tif 000005
【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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