(57)【要約】組成が三角形の三元組成ダイアグラムにおける四辺形領域ＴＵＶＷの内部に位置する、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｂの合金に基づく相変化記録層を持つ再書き込み可能な光データ記録媒体について説明されている。これらの合金は、３０℃において非晶質相の１０年以上の安定を示す。このような媒体は、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ハイスピードＣＤ−ＲＷ、ＤＶＲ−ｒｅｄ、及びＤＶＲ−ｂｌｕｅのような、例えば少なくとも３０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの高速な記録に適している。
2004519365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光ビームによる高速な記録のための再書き込み可能な光データ記録媒体であって、前記媒体は層の積重ねを担持する基板を有し、前記積重ねは、第１の誘電体層、第２の誘電体層、並びにＧａ、Ｉｎ及びＳｂを含む合金を持つ相変化物質の記録層を有し、前記記録層は、前記第１の誘電体相と前記第２の誘電体相との間に介挿されているものであって、前記合金中のＧａ、Ｉｎ及びＳｂの比率は、原子百分率で表された三元組成ダイアグラムＧａ−Ｉｎ−Ｓｂにおける領域により表現され、前記領域は以下の頂点Ｔ、Ｕ、Ｖ及びＷ：
Ｇａ３６Ｉｎ１０Ｓｂ５４（Ｔ）、
Ｇａ１０Ｉｎ３６Ｓｂ５４（Ｕ）、
Ｇａ２６Ｉｎ３６ＳＢ３８（Ｖ）、
Ｇａ５２Ｉｎ１０Ｓｂ３８（Ｗ）、
を持つ四辺形のものであることを特徴とする、光データ記録媒体。
【請求項２】
前記合金中のＧａ、Ｉｎ及びＳｂの比率は、原子百分率で表された三元組成ダイアグラムＧａ−Ｉｎ−Ｓｂにおける領域で表現され、前記領域は以下の頂点Ｔ、Ｘ、Ｙ及びＺ：
Ｇａ３６Ｉｎ１０Ｓｂ５４（Ｔ）、
Ｇａ１４Ｉｎ３２Ｓｂ５４（Ｘ）、
Ｇａ２５Ｉｎ３２ＳＢ４３（Ｙ）、
Ｇａ４７Ｉｎ１０Ｓｂ４３（Ｚ）、
を持つ四辺形のものであることを特徴とする、請求項１に記載の光データ記録媒体。
【請求項３】
前記第１の誘電体層は、ｙが０≦ｙ≦０．５を満たす化合物ＳｉＨｙを有し、前記記録層に隣接して存在することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光データ記録媒体。
【請求項４】
前記記録層は少なくとも３０ｎｍの厚さを持つことを特徴とする、請求項３に記載の光データ記録媒体。
【請求項５】
前記記録層は、２ｎｍから８ｎｍの間の厚さを持つ少なくとも１つの付加的な炭化物層と接触していることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光データ記録媒体。
【請求項６】
前記炭化物層はＳｉＣを含むことを特徴とする、請求項５に記載の光データ記録媒体。
【請求項７】
金属反射層が、前記第１の誘電体層から遠い側において前記第２の誘電体層と隣接して存在することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光データ記録媒体。
【請求項８】
前記金属反射層が、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａ並びにこれらの金属の合金から成る群から選択された少なくとも１つの金属を有する、又はこれらの合金を含むことを特徴とする、請求項７に記載の光データ記録媒体。
【請求項９】
高データ率及び高データ安定性の記録のための請求項１乃至８のいずれか一項による光データ記録媒体の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ光ビームによる高速な記録のための再書き込み可能な光データ記録媒体に関し、前記媒体は層の積重ねを担持する基板を有し、前記積重ねは第１の誘電体層、第２の誘電体層、並びにＧａ、Ｉｎ及びＳｂを含む合金を持つ相変化物質の記録層を有し、前記記録層は第１の誘電体層と第２の誘電体層との間に介挿されている。
【０００２】
本発明は、高いデータ率（ｄａｔａ ｒａｔｅ）及び高いデータ安定性の応用におけるこのような光データ記録媒体の使用にも関する。
【０００３】
【従来の技術】
最初の段落で述べた型の光データ記録媒体の実施例は欧州特許第ＥＰ０３８７８９８Ｂ１号により知られている。
【０００４】
直接上書き（ＤＯＷ）及び高記録密度の実現性と読み取り専用の光データ記録システムとの容易な互換性とを兼ね備えるため、相変化原理に基づく光データ記録媒体は魅力的である。相変化光記録は、フォーカスされた比較的高パワーのレーザ光ビームを利用した、結晶質の記録層におけるマイクロメートル以下のサイズの非晶質の記録マークの形成を含む。情報の記録の間前記媒体は、記録されるべき前記情報に従って変調された前記フォーカスされたレーザ光ビームに対して移動される。マークは前記高パワーのレーザ光ビームが結晶質の前記記録層を溶解するときに形成される。前記レーザ光ビームがオフされたとき及び／又はその後に前記記録層に対して移動されたとき、前記記録層において溶解されたマークの急冷が起こり、露出されない領域においては結晶質のままである前記記録層の照射された領域において非晶質の情報マークを残す。書き込まれた非晶質のマークの消去は、前記記録層を溶解することなく、より低いパワーレベルにおける同一のレーザ光による加熱を通した再結晶化により実現される。前記非晶質のマークは、例えば基板を介して、比較的低いパワーのフォーカスされたレーザ光ビームにより読み取られることができるデータビットを表す。前記結晶質の記録層に対する前記非晶質のマークの反射率の相違は、後に検出器によって記録された情報に従って変調された光電流に変換される、変調されたレーザ光ビームを引き起こす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
相変化光記録において最も重要な要求の１つは、少なくとも３０Ｍｂｉｔ／ｓのユーザデータ率でデータが前記媒体に書き込まれる又は再書き込みされることを意味する、高データ率である。このような高データ率は、前記記録層がＤＯＷの間高い結晶化速度、即ち短い結晶化時間を持つことを必要とする。以前に記録された非晶質のマークがＤＯＷの間に再結晶化されることができることを保証するため、前記記録層は前記レーザ光ビームに対する前記媒体の速度に適合する適切な結晶化速度を持つ必要がある。前記結晶化速度が十分高くない場合、以前の記録による、即ち古いデータを表す前記非晶質のマークは、ＤＯＷの間完全には消去されること、即ち再結晶化されることができない。このことは高いノイズレベルを引き起こす。高い結晶化速度は、ディスク型のＣＤ−ＲＷハイスピード、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＲ−ｒｅｄ及びＤＶＲ−ｂｌｕｅのような高密度記録及び高データ率の光記録媒体において特に要求される。ここでこれらは、「ＲＷ」がこのようなディスクの再書き込み可能性を意味する新世代の高密度「Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ ＋ ＲＷ」、「ｒｅｄ」及び「ｂｌｕｅ」が利用されるレーザの波長を意味する「Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ」光記録ディスクの略である。これらのディスクについては、完全な消去時間（ＣＥＴ）は３０ｎｓより小さい必要がある。ＣＥＴは、結晶質の環境における書き込まれた非晶質のマークの完全な結晶化のための消去パルスの最小の時間として定義され、静的に測定される。１２０ｍｍのディスク当たり４．７ＧＢの記録密度を持つＤＶＤ＋ＲＷについては、２６Ｍｂｉｔ／ｓのユーザデータビット率（ｂｉｔ ｒａｔｅ）が必要とされ、ＤＶＲ−ｂｌｕｅについては、前記ユーザデータビット率は３５Ｍｂｉｔ／ｓである。ＤＶＤ＋ＲＷ及びＤＶＲ−ｂｌｕｅの高速度型については、５０Ｍｂｉｔ／ｓ以上のデータ率が要求される。相変化光記録における更なる非常に重要な要求は、記録されたデータが長い時間そのままでいることを意味する、高データ安定性である。高データ安定性は前記記録層が、１００℃より低い温度において低い結晶化率、即ち長い結晶化時間を持つことを必要とする。データ安定性は例えば３０℃の温度において規定されても良い。前記光データ記録媒体の長期保管の間、書き込まれた非晶質のマークは、前記記録層の特性により決定される一定の率で再結晶化する。マークが再結晶化されたとき、該マークは結晶質の周囲からもはや区別されることができなくなる。言い換えると、前記マークは消去される。実用的な目的のためには、再結晶化時間は室温、即ち３０℃において少なくとも１０年の再結晶化時間が必要である。
【０００６】
欧州特許第ＥＰ０３８７８９８Ｂ１号において、相変化型の媒体は、厚さ１００ｎｍのＳｉＯ２の第１の誘電体層と、厚さ１００ｎｍの相変化合金の記録物質層と、厚さ１００ｎｍの第２の誘電体層を持つアクリル樹脂のディスク型の基板を有する。このような層の積重ねは、ＩＰＩ構造と呼ばれる。ここでＩは誘電体層を表し、Ｐは相変化記録層を表す。前記特許は、１００ｎｓより短い結晶化時間と１２０℃より高い結晶化温度とを持つ（ＩｎＳｂ）８０（ＧａＳｂ）２０の組成の記録層を開示する。出願人によるモデリングは、これは３０℃において約０．６年の結晶化時間に対応することを示す（表２の例Ｊを参照のこと）。現在の標準に従うと、このような結晶化時間は、安定した媒体の中の記録層として利用可能となるために全く十分に長くない。非晶質のマークの完全な消去については、２つのプロセス、即ち核形成（ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ）による結晶化及び粒子微結晶成長による結晶化が知られている。微結晶の核形成は、微結晶の核が非晶質の物質中で自然に及びランダム的に形成されるプロセスである。それゆえ核形成の確率は前記記録物質層の体積に、即ち厚さに依存する。粒子成長結晶化は、例えば非晶質のマークの結晶質の周囲、又は核形成によって形成された微結晶といった微結晶が既に存在する場合に起こる。粒子成長は、既に存在する微結晶に近接する非晶質の物質の結晶化による、これらの微結晶の成長を含む。実際にはこれらの両方のメカニズムは並行して起こるが、一般に効率又は速度の面で一方のメカニズムは他方のメカニズムより優位である。結晶化時間を定義するために最も頻繁に使用される用語は、完全消去時間（ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｅｒａｓｕｒｅ ｔｉｍｅ）である。前記完全消去時間は、結晶質の環境における書き込まれた非晶質のマークの完全な結晶化のための消去パルスの、最小の時間として定義され、静的に測定される。前記特許に記述されている時間はＣＥＴである。前記特許は、（ＩｎＳｂ）８０（ＧａＳｂ）２０の組成は１００ｎｓより小さなＣＥＴを持つことを教示する。本出願人による実験は、この組成は２５ｎｓのＣＥＴ値を持つことを示す。前記組成は、図１の三元組成ダイアグラムＧａ−Ｉｎ−ＳｂにおけるＪにより表現される。
【０００７】
本発明の目的は、３０℃の温度において１０年以上の環境データ安定性を持つ、ＤＶＲ−ｂｌｕｅのような高データ率光記録装置に適した、最初の段落において説明した種類の光データ記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本目的は、合金中のＧａ、Ｉｎ及びＳｂの比率が原子百分率で表された三元組成ダイアグラムＧａ−Ｉｎ−Ｓｂにおける、以下に示すＴ、Ｕ、Ｖ及びＷの頂点を持つ四辺形のものである領域により表現される場合において実現される。
Ｇａ３６Ｉｎ１０Ｓｂ５４      （Ｔ）
Ｇａ１０Ｉｎ３６Ｓｂ５４      （Ｕ）
Ｇａ２６Ｉｎ３６ＳＢ３８      （Ｖ）
Ｇａ５２Ｉｎ１０Ｓｂ３８      （Ｗ）
【０００９】
驚くべきことに、三元組成ダイアグラムＧａ−Ｉｎ−Ｓｂ（図１を参照のこと）における四辺形の形の領域ＴＵＶＷ内の組成を有する前記合金は、領域ＴＵＶＷ外の組成を有する合金よりも非常に優れた保存安定性を示す。幾つかの実験は、頂点ＶとＷとを通過する直線の右及び頂点ＵとＶとを通過する直線の上部に位置するこれらの合金における組成は、これらの直線の反対側における値よりもはるかに悪い安定性値を持つことを示している。頂点ＴとＵとを通過する仮想直線（ｉｍａｇｉｎａｒｙ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｌｉｎｅ）の左側に位置するこれらの合金における組成は、非常に安定しているが、前記光データ記録媒体の保存可能なＤＯＷのデータ率の観点から望ましくない５０ｎｓ以上のＣＥＴを持つことも更に分っている。さらに、ＴとＷとを通過する直線の下のこれらの合金における組成は、レーザ光パワーに比較的無感応であることを示している。これは、前記光データ記録媒体にうまくデータを書き込む又は再書き込みするために、特にレーザ光ビームに比例して大きな媒体の速度が必要な高データ率において、比較的大きなレーザ光パワーが必要であることを意味している。書き込み及び再書き込み速度が速いほど、よりレーザ光パワーが必要となる。殆どの場合において、前記レーザ光ビームを生成するために半導体レーザが利用される。特に、例えば７００ｎｍ以下の短いレーザ光の波長においては、これらのレーザの最大レーザパワーは制限され、高い記録パワーへの障壁を生じさせる。
【００１０】
前記合金中のＧａ、Ｉｎ及びＳｂの比率が原子百分率で表された三元組成ダイアグラムＧａ−Ｉｎ−Ｓｂにおける、以下のＴ、Ｘ、Ｙ及びＺの頂点を持つ四辺形のものである領域によって示されることを特徴とする合金は特に有用である。
Ｇａ３６Ｉｎ１０Ｓｂ５４      （Ｔ）
Ｇａ１４Ｉｎ３２Ｓｂ５４      （Ｘ）
Ｇａ２５Ｉｎ３２ＳＢ４３      （Ｙ）
Ｇａ４７Ｉｎ１０Ｓｂ４３      （Ｚ）
これらの合金は、ＣＥＴが最大でも２５ｎｓを下回る場合には安定性がいっそう良いという更なる利点を持つ。前記領域における組成は、３０℃において少なくとも５０年安定である。
【００１１】
本発明による媒体の更なる改良においては、第１の誘電体層はｙが０≦ｙ≦０．５を満たす化合物ＳｉＨｙを含み、前記記録層に隣接して存在する。第１の誘電体層としての該物質の利用は、前記記録層の光コントラスト（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｔｒａｓｔ）が強調されるという利点を持つ。光コントラストＭ０は｜Ｒｃ−Ｒａ｜／Ｒｈとして定義される。ここで、Ｒｃ及びＲａはそれぞれ結晶質及び非晶質の状態における前記記録層物質の反射率であり、ＲｈはＲｃ及びＲａのうちの大きいほうである。前記光コントラストは、読み出し信号の信号強度、及び従って信号対ノイズ比を増加させるため、信頼できる読み出しのために重要なパラメータである。この改良は、化合物ＳｉＨｙの屈折率の実数部分が、非晶質及び結晶質の状態共における前記記録層の屈折率の実数部分の値と略合致するという事実によって説明されることができる。これは、非晶質及び結晶質の状態の屈折率の虚数部分における相対的な相違が強調されるということを引き起こす。
【００１２】
ＳｉＨｙ層の利用の更なる利点は、最適な光コントラストは前記記録層が少なくとも３０ｎｍの厚さを持つことを要求することである。より厚い記録層の利用の可能性は該層のより大きな体積のため核形成率が増加されるという効果を持つ。核形成確率が増加される。より高い核形成率は物質の結晶化速度を増加させ、例えばＤＯＷの間のより高いデータ率が達成され得る。通常、隣接するＳｉＨｙ層なしに、より厚い記録層を利用することは最適な光コントラストを減少させる。
【００１３】
前記記録層が、２ｎｍから８ｎｍの間の厚さを持つ少なくとも１つの更なる炭化物層に接触している場合、前記結晶化速度は更に増加されることができる。上述の物質は、ＩＩ＋ＰＩ＋Ｉ又はＩＩ＋ＰＩの積重ねにおいて用いられる。ここでＩ＋は炭化物である。代わりに、窒化物又は酸化物が用いられても良い。ＩＩ＋ＰＩ＋Ｉの積重ねにおいて、記録層Ｐは第１及び第２の炭化物層Ｉ＋によって挟持される。前記第１及び第２の炭化物層の炭化物は好ましくは、優れたサイクル性と短いＣＥＴとを兼備したＳｉＣ、ＺｒＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ及びＷＣのグループの中のいずれかである。ＳｉＣは、光学的、力学的及び熱的特性、更に、価格が比較的低いことから、好ましい物質である。実験は、ＩＩ＋ＰＩ＋Ｉの積重ねのＣＥＴ値がＩＰＩの積重ねによるＣＥＴ値の６０％未満であることを示す。付加的な炭化物層の厚さは好ましくは２ｎｍから８ｎｍの間である。前記炭化物の比較的高い熱伝導性は、厚さが小さい場合には積重ねにはわずかな影響しか及ぼさず、それによって積重ねの熱的設計を容易にしている。ＳｉＨｙ層が第１の誘電体層として利用される場合には、前記第１の誘電体層と前記記録層との間の炭化物層は、その比較的小さな厚さのため前記光コントラストには影響を及ぼさない又は殆ど影響を及ぼさない。
【００１４】
他の実施例においては、金属反射層が、前記第１の誘電体層から遠い側において前記第２の誘電体層に隣接して存在する。このようにして、所謂ＩＰＩＭ構造、又は付加的なＩ＋層と結合してＩＩ＋ＰＩ＋ＩＭ構造が形成される。この付加的な金属層は、前記積重ねの反射率の和及び／又は光コントラストを増加させる働きをする。更に該金属層は、非晶質のマークの形成の間前記記録層の冷却率を増加させるためのヒートシンクとして働く。前記金属反射層は、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ及びＴａから成るグループから選択された金属の少なくとも１つ（これらの金属の合金も含む）を含有する。
【００１５】
前記第２の誘電体層、即ち前記金属反射層と前記相変化記録層との間の相は、例えば前記金属反射層及び／又は更なる層の影響から前記記録層を保護し、光コントラスト及び熱的挙動を最適化する。光コントラスト及び熱的挙動のため、前記第２の誘電体層の厚さは好ましくは１０〜３０ｎｍの範囲である。光コントラストに鑑みて、該層の厚さは代わりにλ／（２ｎ）ｎｍだけ更に厚く選択されても良い。ここでλは前記レーザ光ビームの波長をｎｍで示したものであり、ｎは前記第２の誘電体層の屈折率である。しかしながら、より高い厚みの選択は、前記記録層における前記金属反射層又は更なる層の冷却の影響を減少させる。
【００１６】
前記第１の誘電体層、即ち前記レーザ光ビームが最初に入射する層の最適な厚さの範囲は、数ある中でも波長λの前記レーザ光ビームにより決定される。λ＝６７０ｎｍのとき、最適値は１２０ｎｍ付近に見つかる。ＳｉＨｙが利用される場合、該層はλ＝６７０ｎｍにおいて６５ｎｍの最適な厚さを持つ。重ねて言うが、代わりに該層の厚さはλ／２ｎ＝６７０／（２＊３．８５）＝８７ｎｍだけ更に厚く、即ち６５＋８７＝１５２ｎｍの厚さに選択されても良い。
【００１７】
前記第１及び前記第２の誘電体層はＺｎＳとＳｉＯ２との混合物、例えば（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からつくられても良い。代替物は、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４及びＴａ２Ｏ５である。好ましくはＳｉＣ、ＷＣ、ＴａＣ、ＺｒＣ又はＴｉＣのような炭化物が用いられる。これらの物質はＺｎＳとＳｉＯ２との混合物より高い結晶化速度及び良いサイクル性を提供する。
【００１８】
前記反射性の高い層及び前記誘電体層は共に、蒸着又はスパッタリングによって提供されることができる。
【００１９】
前記データ記録媒体の基板は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＮＡ）、非晶質ポリオレフィン又はガラスから成る。典型的な例においては、前記基板はディスク型であり、１２０ｎｍの直径と０．１、０．６又は１．２ｎｍの厚さとを持つ。０．６又は１．２ｎｍの基板が利用された場合、各層は前記第１の誘電体層から始めて該基板に塗布されることができる。前記レーザ光ビームが前記基板を介して前記積重ねに入射する場合、前記基板は少なくとも前記レーザ光の波長に対して透明でなければならない。前記基板上の前記積重ねの各層は、逆の順、即ち前記第２の誘電体層又は前記金属反射層から始めて塗布されても良く、この場合前記レーザ光ビームは前記基板を通って前記積重ねに入射しない。任意に、最外部の透明な層が、周囲環境から下の層を保護する被覆層として前記積重ね上に存在しても良い。該層は上述した基板の物質の１つ、又は例えば１００μｍの厚さの紫外線硬化型ポリメタクリレート（ポリアクリレート）のような透明な樹脂から成っても良い。このような比較的薄い被覆層はフォーカスされた前記レーザ光ビームの高い開口数（ＮＡ）、例えばＮＡ＝０．８５を可能とする。薄い１００μｍの被覆層は例えばＤＶＲディスクに利用される。前記レーザ光ビームが該透明な層の入射面を介して前記積重ねに入射する場合、前記基板は不透明であっても良い。
【００２０】
前記記録層の側の前記光データ記録媒体の前記基板の面は、好ましくは、前記レーザ光ビームによって光学的に走査されるサーボトラックを備える。前記サーボトラックはしばしば螺旋型の溝（ｇｒｏｏｖｅ）から構成され、射出成型又は圧搾の間の成型により前記基板の中に形成される。該溝は代わりに、前記基板上に別個に具備されている、例えばアクリレートの紫外線硬化層のような合成樹脂層における複製過程において形成されても良い。高密度記録においては、このような溝は０．５〜０．８μｍのピッチと該ピッチの約半分の幅とを持つ。
【００２１】
高密度記録及び消去は、例えば６７０ｎｍ以下の波長（赤から青）の短波長レーザを利用することにより実現されることができる。
【００２２】
前記相変化記録層は蒸着又は適切なターゲットのスパッタリングにより前記基板に塗布されることができる。かくして堆積した層は非晶質である。適切な記録層を構成するために、該層は最初に完全に結晶化される必要があり、一般に初期化と呼ばれる。この目的のため前記記録層は、炉の中でＧａ−Ｉｎ−Ｓｂ合金の結晶化温度より高い温度、例えば１８０℃まで熱せられることができる。ポリカーボネートのような合成樹脂の基板はその代わりに十分なパワーのレーザ光ビームにより熱せられることができる。このことは、例えばレコーダにおいて実現されることができ、この場合レーザ光ビームが移動する記録層を走査する。前記非晶質の層はその後、前記基板が不利な熱負荷にさらされることを防ぎつつ、該層を結晶化するため要求される温度まで局所的に熱せられる。
【００２３】
本発明は添付する図を参照しながら、例示的な実施例によってより詳細に説明される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
例Ｃ、Ｄ、Ｇ及びＨ（本発明による）
図２において、レーザ光ビーム１０による高速な記録のための再書き込み可能な光データ記録媒体は、基板１及び基板１上に形成された層の積重ね２を持つ。積重ね２は、１２０ｎｍの厚さを持つ（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０から成る第１の誘電体層３、２０ｎｍの厚さを持つ（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０から成る第２の誘電体層５、並びにＧａ、Ｉｎ及びＳｂを有する合金を持つ相変化物質の記録層４を持つ。２５ｎｍの厚さを持つ記録層４は、第１の誘電体相３と第２の誘電体層５との間に介挿される。前記合金中のＧａ、Ｉｎ及びＳｂの比率は、図１の三元組成ダイアグラムにおける点Ｃ、Ｄ、Ｇ及びＨによって表される。正確な組成は表１に示される。
【００２５】
１００ｎｍの厚さを持つＡｌの金属反射層６は第１の誘電体層３から遠い側において第２の誘電体層５と隣接して存在する。
【００２６】
１００μｍの厚さを持つ、例えばレーザ光を通す紫外線硬化可能な樹脂から成る保護層７は、第１の誘電体層３に隣接して存在する。スピンコーティング及び続く紫外線硬化が層７を生成しても良い。
【００２７】
スパッタリングは層３、４、５及び６を生成する。記録層４の初期の結晶状態は、連続的なレーザ光ビームによりレコーダの中で、堆積されたままの非晶質の記録層４を、その結晶化温度より高く熱することにより得られる。
【００２８】
表１は本発明による例の、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｂ合金の組成を変化させたときの結果をまとめる。
【００２９】
【表１】
2004519365.tif 000003
【００３０】
全ての例Ｃ、Ｄ、Ｇ及びＨは、λ＝６７０ｎｍにおいてそれぞれ１６％及び６％のＲａ及びＲｃを持つ。例Ｃ、Ｄ、Ｇ及びＨは図１の三元組成ダイアグラムＧａ−Ｉｎ−Ｓｂにおける四辺形の領域の中に位置する。前記領域は以下の頂点Ｔ、Ｕ、Ｖ及びＷを持つ。
Ｇａ３６Ｉｎ１０Ｓｂ５４      （Ｔ）
Ｇａ１０Ｉｎ３６Ｓｂ５４      （Ｕ）
Ｇａ２６Ｉｎ３６ＳＢ３８      （Ｖ）
Ｇａ５２Ｉｎ１０Ｓｂ３８      （Ｗ）
【００３１】
例Ｄにおいて、記録層４に隣接して存在する第１の誘電体層３の物質が化合物ＳｉＨ０．１に置き換えられたとき、その厚さは６５ｎｍに減少され、前記記録層の厚さは３１ｎｍまで増加されて、非晶質の反射率Ｒａは２１％まで増加する。このことは光コントラストがより高いという付加的な利点を持つ。更に、記録層４のより大きな厚さのため、ＣＥＴが１１ｎｓから７ｎｓに短縮される。この場合、前記非晶質の反射率は結晶質の反射率より大きい。これは一般に低・高変調（ｌｏｗ ｔｏ ｈｉｇｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と呼ばれる。
【００３２】
高・低変調（ｈｉｇｈ ｔｏ ｌｏｗ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を得ることも可能であり、この場合書き込まれた非晶質のマークは結晶質の周囲よりも低い反射率を持つ。厚さ３０ｎｍのＳｉＨ０．１の第１の誘電体層３、厚さ３１ｎｍのＤの組成の記録層４、厚さ２０ｎｍの（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０から成る第２の誘電体層５、及び厚さ１００ｎｍのＡｇから成る金属反射層６を持つ積重ね２は、前段落において説明した積重ねに比べて正反対のコントラストである、６％のＲａと２１％のＲｃとを持つ。
【００３３】
図３において、レーザ光ビーム１０による高速な記録のための再書き込み可能な光データ記録媒体２０は、基板１及び基板１上に形成された積重ね２を持つ。積重ね２は、１１７ｎｍの厚さを持つ（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０から成る第１の誘電体層３、１７ｎｍの厚さを持つ（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０から成る第２の誘電体層５、並びにＧａ、Ｉｎ及びＳｂを含有する合金を持つ相変化物質の記録層４を持つ。２５ｎｍの厚さを持つ記録層４は、第１の誘電体相３と第２の誘電体層５との間に介挿される。記録層４はそれぞれ３ｎｍの厚さを持つ２つの付加的なＳｉＣ層３’及び５’と接触している。前記合金中のＧａ、Ｉｎ及びＳｂの比率は、図１の三元組成ダイアグラムにおける点Ｃ、Ｄ、Ｇ及びＨによって表される。正確な組成は表１に示される。例Ｃにおけるような組成の記録層４を持つこのような積重ねについてＣＥＴは、付加的なＳｉＣ層３’及び５’が存在しない、図２の再書き込み可能な光データ記録媒体の２５ｎｓのＣＥＴより十分に小さい１２ｎｓと測定される。ＳｉＣ層３’及び５’と、誘電体層３又は５との合計の厚さを一定に保つため、誘電体層３及び５の厚さは３ｎｍだけ減少される。
【００３４】
図４は、合金Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪの比較的高い温度（℃）における測定されたデータ安定性即ち結晶化時間（ｔｃ）のグラフを示す。Ｄ、Ｅ及びＦは３０℃において１０００年を大きく超えるデータ安定性を持ち、図４には示されていない。外挿により低い温度における前記安定性が推定されている。外挿曲線は、前記結晶化時間が絶対温度（Ｋ）の逆数に対数的に依存するという仮定に基づいている。結晶化挙動は書き込まれたマークにおいて測定される。通常、前記安定性は堆積されたままの非晶質の状態に基づくが、しかしながら一般に前記状態は前記安定性の高すぎる値へと導く。これは、前記書き込まれた非晶質のマークが、結晶化速度を増加させる堆積されたままの非晶質状態の層よりも、多くの核形成サイトを含むからである。前記書き込まれたマークの結晶化挙動の測定のため、以下に示す手順が利用される。積重ねがガラスの基板上にスパッタリングされ、ディスクの平らな部分はレーザによって初期化される。ＤＶＤの密度担体が前記初期化された部分に螺旋型に連続的に書き込まれる。前記ディスクから切り出された断片が炉の中に置かれ、前記非晶質のマークは一定の温度で連続的に結晶化される。その間、大きなレーザスポット（λ＝６７０ｎｍ）によって反射率を監視する。
【００３５】
比較例Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆ、Ｉ及びＪ（本発明によらない）
表２は本発明によらない例の結果をまとめる。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
例Ａ、Ｂ、Ｉ及びＪは３０℃において１０年より低い安定性を示している。例Ｅ及びＦは３０℃において１０年より高い安定性を持つが、それぞれ低いレーザ光書き込みの感度及び高いＣＥＴを持つという不利点を持つ。表２の組成は四辺形ＴＵＶＷの外側に位置する。
【００３８】
上述した実施例は本発明を限定するものではなく説明するものであって、当業者は添付した請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施例を設計することが可能であろうことが留意されるべきである。請求項において、括弧内に付されたいずれの参照記号も請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という語は、請求項に列記されたもの以外の構成要素又はステップの存在を除外するもではない。構成要素に前置された「１つの（ａ又はａｎ）」という語は、その構成要素の複数の存在を除外するものではない。ある手段が相互に異なる独立請求項に列記されているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせが効果的に利用されることができないことを示すものではない。
【００３９】
本発明によれば、再書き換え可能な相変化光データ記録媒体は、ＣＤ−ＲＷハイスピード、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ｒｅｄ及びＤＶＤ−ｂｌｕｅのような直接上書き及び高速な記録に適する、３０℃において１０年以上のデータ安定性を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの四辺形の領域ＴＵＶＷ及びＴＸＹＺが点ＡからＪまでと共に示された、原子百分率で表された三角形の三元組成ダイアグラムＧａ−Ｉｎ−Ｓｂを示す。
【図２】本発明による光データ記録媒体の模式的な断面図を示す。
【図３】本発明による光データ記録媒体の別の模式的な断面図を示す。
【図４】図１に示された点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪの非晶質相のマークの、温度（Ｔ、℃）の関数としてのデータ安定性即ち結晶化時間（ｔｃ）のグラフィックな表現を示す。
【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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