(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
いずれも少なくとも１層以上の記録層、保護層および放熱層を透明基板上に形成した多層構造で、前記記録層はアモルファス相と結晶相との間で可逆的な相変化をすることにより情報の記録、消去を行なう相変化型光記録媒体において、
再生光による前記アモルファス相の反射率が前記結晶相の反射率の５０％以上であり、ピット列のトラッキングに用いる位相差トラッキング信号の振幅が、少なくとも位相差トラッキングを可能とする大きさであることを特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項２】
透明基板の溝深さが４０〜６０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の相変化型光記録媒体。
【請求項３】
トラックピッチが０．６〜０．８μｍであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかの一に記載の相変化型光記録媒体。
【請求項４】
透明基板の溝幅が０．２５〜０．４０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの一に記載の相変化型光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録層がアモルファス相と結晶相との間で可逆的な相変化をすることにより情報の記録、消去を行なう相変化型光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
再生のみが可能なＤＶＤ−ＲＯＭや、記録および再生が可能なＤＶＤ−Ｒに対して、記録、再生および消去が可能であるＤＶＤ−ＲＡＭが注目されている。
また、光ディスクの再生装置で、トラッキングエラー信号を位相差トラッキングにより求める技術が知られている（特公昭５６−３０６１０号公報、特公平２−５６７３４号公報など参照）。かかる技術は、凹凸の反射ピットのピット列からなる情報トラックを再生レーザー光スポットで走査して、反射光の光学的位相を変調し、反射光を受ける受光素子上での光強度の分布の変化を検出してピット列の中心からのずれを検出し、このずれ信号を最小とするように、再生レーザー光スポットの照射位置をサーボ制御してトラッキングするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、相変化型光記録媒体で、ＤＶＤ−ＲＯＭと同程度の記憶容量を備え、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブで再生可能なものは未だ知られていない。
その理由のひとつとして、相変化型光記録媒体では、ＤＶＤ−ＲＯＭと比べて、一般に物理信号特性としての反射率、振幅変調度が低く、信号強度が不足するため、ＤＶＤ−ＲＯＭと同様にＤＶＤ−ＲＯＭドライブで再生することは困難であるという不具合があるためである。特に、ピット列トラッキングに用いられる位相差トラッキング信号（以下、“ＤＰＤ信号”という）が充分に得られないため、トラッキング制御が安定にできないという不具合があった。
この発明の目的は、位相差トラッキングを可能とするような構造や組成などを有する相変化型光記録媒体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、いずれも少なくとも１層以上の記録層、保護層および放熱層を透明基板上に形成した多層構造で、前記記録層はアモルファス相と結晶相との間で可逆的な相変化をすることにより情報の記録、消去を行なう相変化型光記録媒体において、再生光による前記アモルファス相の反射率が前記結晶相の反射率の５０％以上であり、ピット列のトラッキングに用いる位相差トラッキング信号の振幅が、少なくとも位相差トラッキングを可能とする大きさである。従って、ピット列のトラッキングに用いる位相差トラッキング信号の振幅を大きくして、再生光によるアモルファス相の反射率を結晶相の反射率の５０％以上として、位相差トラッキングが可能な相変化型光記録媒体を提供できる。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明について、透明基板の溝深さが４０〜６０ｎｍである。従って、透明基板の溝深さを４０〜６０ｎｍとすることにより、位相差トラッキング信号の振幅を大きくして、位相差トラッキングが可能な相変化型光記録媒体を提供できる。請求項３に記載の発明は、請求項１〜２のいずれかの一に記載の発明について、トラックピッチが０．６〜０．８μｍである。従って、トラックピッチを０．６〜０．８μｍとすることにより、位相差トラッキング信号の振幅を大きくして、位相差トラッキングが可能な相変化型光記録媒体を提供できる。請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の発明について、透明基板の溝幅が０．２５〜０．４０μｍである。従って、透明基板の溝幅を０．２５〜０．４０μｍとすることにより、位相差トラッキング信号の振幅を大きくして、位相差トラッキングが可能な相変化型光記録媒体を提供できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施の形態にかかる相変化型光記録媒体１の層構造を示す断面図である。同図に示すように、この相変化型光記録媒体１は、例えばポリカーボネート製の透明基板２の上に、下部保護層３（例えばＺｎＳ．ＳｉＯ２，ＳｉＮｘなどの相変化型材料を材料としている）、記録層４（例えばＡｇＩｎＳｂＴｅ，ＧｅＳｂＴｅなどを材料としている）、上部保護層５（例えばＺｎＳ．ＳｉＯ２，ＳｉＮｘなどを材料としている）、放熱層６（例えばＡｌ，Ａｌ合金，Ａｕ，Ａｇなどを材料としている）、ＵＶ保護層７（例えばＵＶ硬化型樹脂を材料としている）を順次積層している。この発明は、このような層構成や材料に限定されるものではないが、前記の層構成、材料とした場合は、記録／再生およびオーバーライト特性が良くなるので好適である。なお、この相変化型光記録媒体１は、円盤ディスク状にしてもよいし（相変化型光ディスク）、カード状、シート状などにしてもよい。このような多層構造に形成された相変化型光記録媒体１は、位相差トラッキングをしても、ＤＶＤ−ＲＯＭと同等のＤＰＤ出力振幅が得られるようにして、ＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生できるようにする等のため、その諸元を以下のように設定する。
１．光学的位相差を１０°以上とする。図２は、相変化型光記録媒体１の光学的位相差（°）と、ＤＰＤ出力振幅（＝ΔＶＴＥ〔Ｖ〕）との関係を示すグラフである。光学的位相差は、記録層４のアモルファス相の記録マークからの反射光の位相をφ１、結晶相からの反射光の位相をφ２としたときの、“φ１−φ２”の値である。図２より、この光学的位相差が１０°以上あれば、ＤＰＤ出力振幅を０．３（Ｖ）以上にすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
２．記録層４の膜厚が、照射されるレーザ光の波長λの０．０２７〜０．０３３倍とする。相変化型光記録媒体１の再生光であるレーザ光の波長をλ（ｎｍ）としたときに、記録層４の膜厚を変えて、ＤＰＤ出力振幅（Ｖ）、ジッタ（σ／Ｔｗ〔％〕）を測定したときの結果が下記の表１である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡ＝０．６、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、記録層４はＡｇＩｎＳｂＴｅを材料とし、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料として膜厚を１６０ｎｍ、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料として膜厚を２０ｎｍ、放熱層６はＡｌ合金を材料として膜厚１２０ｎｍ、とした。表１からは、記録層４の膜厚をレーザ光の波長λの０．０２７〜０．０３３倍とすることで、ジッタもよく、ＤＰＤ出力振幅も０．２５（Ｖ）以上と大きくすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
【０００６】
【表１】
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３．下部保護層３の膜厚が、照射されるレーザ光の波長λの０．２０〜０．３２倍とする。
透明基板２と記録層４との間に形成される下部保護層３の膜厚を変えて、ＤＰＤ出力振幅（Ｖ）、ジッタ（σ／Ｔｗ〔％〕）を測定したときの結果が下記の表２である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。
表２からは、下部保護層３の膜厚をレーザ光の波長λの０．２０〜０．３２倍とすることで、ジッタもよく、ＤＰＤ出力振幅も０．２０（Ｖ）以上と大きくすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料とし、記録層４はＡｇＩｎＳｂＴｅを材料として膜厚を１７ｎｍ、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料として膜厚を２０ｎｍ、放熱層６はＡｌ合金を材料として膜厚１２０ｎｍ、とした。
【０００７】
【表２】
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４．放熱層６の膜厚を、照射されるレーザ光の波長λの０．１３〜０．２５倍とする。
放熱層６の膜厚を変えて、ＤＰＤ出力振幅（Ｖ）、ジッタ（σ／Ｔｗ〔％〕）を測定したときの結果が下記の表３である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。
また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、放熱層６はＡｌ合金を材料とし、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍ、記録層４はＡｇＩｎＳｂＴｅを材料として膜厚を１７ｎｍ、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料として膜厚を２０ｎｍ、とした。
表３からは、放熱層６の膜厚をレーザ光の波長λの０．１３〜０．２５倍とすることで、ジッタもよく、ＤＰＤ出力振幅も０．２５（Ｖ）以上と大きくすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
【０００８】
【表３】
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５．上部保護層５の膜厚は、照射されるレーザ光の波長λの０．０２５〜０．０３８倍とする。
上部保護層５の膜厚を変えて、ＤＰＤ出力振幅（Ｖ）、ジッタ（σ／Ｔｗ〔％〕）を測定したときの結果が下記の表４である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。
また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料とし、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍ、記録層４はＡｇＩｎＳｂＴｅを材料として膜厚を１７ｎｍ、放熱層６はＡｌ合金を材料とし膜厚を１２０ｎｍ、とした。
表４からは、放熱層６の膜厚をレーザ光の波長λの０．０２５〜０．０３８倍とすることで、ジッタもよく、ＤＰＤ出力振幅も０．２５（Ｖ）以上と大きくすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
【０００９】
【表４】
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６．記録層４は少なくともＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｅを材料として含む。
記録層４の記録材料を変えて、ＤＰＤ出力振幅（Ｖ）、ジッタ（σ／Ｔｗ〔％〕）を測定したときの結果が下記の表５である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。記録材料としては、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅと、Ｇｅ−ＳｂＴｅとを用いて測定した。
また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、記録層４の膜厚を１７ｎｍとし、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を２０ｎｍ、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍ、放熱層６はＡｌ合金を材料とし膜厚を１２０ｎｍ、とした。
表５からは、記録層４の材料にＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅを用いることで、ジッタもよく、ＤＰＤ出力振幅も０．２５（Ｖ）以上と大きくすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
これに対し、ＧｅＳｂＴｅ系材料では、線密度０．３μｍ／ｂｉｔでは、ジッタも１０％以上と悪く、ＤＰＤ出力振幅も小さいので、位相差トラッキングができない。
【００１０】
なお、トラックの線密度を０．２５（μｍ／ｂｉｔ）以上としてもよい。この場合にはジッタが１０％以下となる。
【００１１】
【表５】
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７．記録層４の記録マークであるアモルファス相の反射率が、結晶相の反射率の５０％以上である。
記録層４で結晶相の反射率Ｒｃに対するアモルファス相の反射率Ｒａの比（＝Ｒａ／Ｒｃ）を変えて、位相差トラッキングが可能か不可能かを試みた結果が下記の表６である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。
また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を２０ｎｍ、記録層４はＡｇＩｎＳｂＴｅを材料に膜厚を１７ｎｍ、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍ、放熱層６はＡｌ合金を材料とし膜厚を１２０ｎｍ、とした。
表６からは、Ｒａ／Ｒｃが５０％以上とすることで、位相差トラッキングが可能となることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
【００１２】
【表６】
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８．透明基板２の溝深さが４０〜６０ｎｍとする。
透明基板２の溝深さを変えて、ＤＰＤ出力振幅（Ｖ）、ジッタ（σ／Ｔｗ〔％〕）を測定したときの結果が下記の表７である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。
また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を２０ｎｍ、記録層４はＡｇＩｎＳｂＴｅを材料に膜厚を１７ｎｍ、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍ、放熱層６はＡｌ合金を材料とし膜厚を１２０ｎｍ、とした。
表７からは、透明基板２の溝深さが４０〜６０ｎｍとすることで、ジッタもよく、ＤＰＤ出力振幅も０．２５（Ｖ）以上と大きくすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
【００１３】
【表７】
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９．トラックピッチを０．６〜０．８μｍとする。
相変化型光記録媒体１のトラックピッチを変えて、ＤＰＤ出力振幅（Ｖ）を測定したときの結果が下記の表８である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。
また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を２０ｎｍ、記録層４はＡｇＩｎＳｂＴｅを材料に膜厚を１７ｎｍ、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍ、放熱層６はＡｌ合金を材料とし膜厚を１２０ｎｍ、とした。
表８からは、透明基板２の溝深さが４０〜６０ｎｍとすることで、ジッタもよく、ＤＰＤ出力振幅も０．２５（Ｖ）以上と大きくすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
【００１４】
【表８】
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１０．透明基板２の溝幅を０．２５〜０．４０μｍとする。
相変化型光記録媒体１のトラックピッチを変えて、ＤＰＤ出力振幅（Ｖ）を測定したときの結果が下記の表９である。この表は、再生レーザ光の波長λ＝６３５（ｎｍ）、トラックの線密度＝０．３（μｍ／ｂｉｔ）、信号フォーマットはＥＦＭ変調、として測定したものである。
また、この場合の相変化型光記録媒体１のその他の具体的な構成は、上部保護層５はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍ、記録層４はＡｇＩｎＳｂＴｅを材料に膜厚を１７ｎｍ、下部保護層３はＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍ、放熱層６はＡｌ合金を材料とし膜厚を１２０ｎｍ、とした。
表９からは、透明基板２の溝幅を０．２５〜０．４０μｍとすることで、ジッタもよく、ＤＰＤ出力振幅も０．２１（Ｖ）以上と大きくすることができることがわかる。これにより、位相差トラッキングをしてもＤＶＤ−ＲＯＭと同等の出力を得られるので、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
【００１５】
【表９】
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１１．情報の記録、再生の線速を３〜８ｍ／ｓとする。
相変化型光記録媒体１の情報の記録、再生の線速を３〜８ｍ／ｓとすると、ＤＶＤ−ＲＯＭの１〜２倍速の場合の線速と同じであるため、相変化型光記録媒体１をＤＶＤ−ＲＯＭプレーヤで再生することができる。
【実施例】
以下では、この発明の好適な一実施例について説明する。この実施例にかかる相変化型光記録媒体１の具体的な構成は次のようなものである。すなわち、透明基板２にはポリカーボネート（ＰＣ）を使用し、その屈折率を１．５８とする。透明基板２上には下部保護層３をＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を１６０ｎｍとして形成する。下部保護層３の上には記録層４をＡｇ２Ｉｎ１０Ｓｂ２８Ｔｅ６０を材料に膜厚を１７ｎｍとして形成する。記録層４の上には上部保護層５をＺｎＳ．ＳｉＯ２を材料に膜厚を２０ｎｍ、屈折率２．１として形成する。上部保護層５の上には放熱層６をＡｌ合金（Ａｌ−Ｔｉ：１ｗｔ％）を材料に膜厚を１２０ｎｍとして形成する。そして、上部保護層５の上には最上部層としてＵＶ保護層７をＵＶ硬化型樹脂を材料に形成する。
このような相変化型光記録媒体１を用い、再生装置は、再生レーザ光の波長λを６３５（ｎｍ）、光ピックアップの対物レンズの開口数ＮＡを０．６、トラックの線密度を０．３（μｍ／ｂｉｔ）とする。さらに、オーバーライト時に照射するレーザ光のパワーは、図３に示すような４Ｔライトパルスの場合において、ピークパワーが１２ｍＷ、ボトムパワーが５ｍＷ、リードパワーが１ｍＷとなるマルチパルス発光波形によるものとする。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、ピット列のトラッキングに用いる位相差トラッキング信号の振幅を大きくして、再生光によるアモルファス相の反射率を結晶相の反射率の５０％以上として、位相差トラッキングが可能な相変化型光記録媒体を提供できる。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明について、透明基板の溝深さを４０〜６０ｎｍとすることにより、位相差トラッキング信号の振幅を大きくして、位相差トラッキングが可能な相変化型光記録媒体を提供できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１〜２のいずれかの一に記載の発明について、トラックピッチを０．６〜０．８μｍとすることにより、位相差トラッキング信号の振幅を大きくして、位相差トラッキングが可能な相変化型光記録媒体を提供できる。請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の発明について、透明基板の溝幅を０．２５〜０．４０μｍとすることにより、位相差トラッキング信号の振幅を大きくして、位相差トラッキングが可能な相変化型光記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態にかかる相変化型光記録媒体の多層構造を示す断面図である。
【図２】前記相変化型光記録媒体の光学的位相差とＤＰＤ出力振幅との関係を示すグラフである。
【図３】この発明の一実施例にかかる相変化型光記録媒体に照射するレーザ光のパワーを説明するためのパルス方式の波形を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１      相変化型光記録媒体
２      透明基板
３      保護層
４      記録層
５      保護層
６      放熱層
７      ＵＶ保護層
【図１】
0004142787.tif 000011
【図２】
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【図３】
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