JP4145036B2 - 光情報記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光を照射することにより記録層材料に相変化を生じさせて情報の記録再生を行なうことができ、かつ書き換えが可能である相変化型光情報記録媒体、特に、ＤＶＤの２倍速（７．０ｍ／ｓ）線速度以上、ＣＤの８倍速（９．６〜１１．２ｍ／ｓ）線速度以上の高線速度領域での記録が可能な相変化型光情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー光の照射による記録、再生及び消去が可能な光情報記録媒体の一つとして、結晶−非結晶間又は結晶−結晶間の相転移を利用する、いわゆる相変化型光情報記録媒体がよく知られている。特に、光磁気記録では困難な単一ビームによるオーバーライトが容易であり、記録再生装置側の光学系も単純であることなどから、相変化型光情報記録媒体の需要が高まっており、既にＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどが商品化されている。
これらの記録媒体では、より多くの情報をより速く記録することを可能にするために、更なる高密度化や高線速度化が期待されている。
【０００３】
同様に、光情報記録装置の記録速度も益々高速化している。現在、ＣＤ系の最高記録線速度は、ＣＤ−ＲがＣＤ１２倍速、ＣＤ−ＲＷがＣＤ１０倍速となっており、これまでのＣＤ−ＲとＣＤ−ＲＷの記録速度は、常にＣＤ−Ｒの方が一歩先に高速化を達成してきた。例えば、ＣＤ−ＲＷがＣＤ４倍速記録のとき、ＣＤ−Ｒは、ＣＤ８倍速、ＣＤ１０倍速、ＣＤ１２倍速とより高速化を達成してきている。
その結果、光情報記録装置としては、高速対応のスピンドル、半導体レーザー、制御系を搭載していながら、ＣＤ−ＲＷを低速で記録していた。この原因として、ＣＤ−ＲＷディスクは、標準的な記録線速度或いは最高記録線速度を示す情報を保有しており、その情報を光情報記録装置が認識してから記録するため、最高記録線速度以上の高速記録はできなかった。
また、ＣＤ−ＲＷディスクは、最低記録線速度を示す情報も保有しているため、その記録線速度は、最低記録線速度と最高記録線速度をほぼ同等に満足するように設計されており、光情報記録装置にとっても高速記録でのマッチングに不安があり、実施できなかった。
【０００４】
相変化型光情報記録媒体においては、通常、媒体の転位線速度が記録線速度に適合するように最適化する必要がある。
ここで、転位線速度とは次のような線速度を言う。
即ち、図１８に示すような装置を用いて、相変化型光情報記録媒体を種々の線速度で回転させ、半導体レーザー光を相変化型光情報記録媒体の案内溝にトラッキングしながら、半導体レーザー光照射により、相変化記録層を融点以上に加熱冷却したときの光情報記録媒体の反射率又は反射光強度を測定すると、図１９に示すような測定結果が得られる。転位線速度とは、この図１９において、線速度増大に伴う反射率又は反射光強度が下がり始める線速度（図中に転位線速度として矢印で示す線速度）のことである。
【０００５】
特開平１１−１１５３１３号公報にも詳細に開示されているように、相変化型光情報記録媒体の転位線速度を制御することは品質を保持する上で重要である。また、同公報には、ＣＤ−ＲＷ媒体の２Ｘ〜４Ｘ（２．４〜５．６ｍ／ｓ）線速度での最適な転位線速度が２．５〜５．０ｍ／ｓであることが開示されている。しかしながら、高密度化のために、光情報記録媒体の狭溝化、レーザー光の短波長化、レンズの高ＮＡ（開口数）化を行なうと、光情報記録媒体の熱特性が大きく変わり、同一の記録層材料や層構成を有する相変化型光情報記録媒体では、転位線速度は大きく異なってしまう。そのため、例えばＤＶＤの２Ｘ（７．０ｍ／ｓ）線速度以上、ＣＤの８Ｘ（９．６〜１１．２ｍ／ｓ）線速度以上のような高密度、高線速度領域において相変化型光情報記録媒体への記録を行なうためには、記録層材料、層構成、プロセス条件などについて再検討し、記録線速度、案内溝のトラックピッチ、記録装置のレーザー光波長、ＮＡなどの条件に合致した転位線速度を再設計することが必要になる。
このような背景の中で、従来のＣＤ−ＲＷディスクは、その記録線速度が最低記録線速度と最高記録線速度をほぼ同等に満足するように設計されているため、その転位線速度は最高記録線速度の０．８５倍未満であって、これ以上の高速では記録できない
【０００６】
上記光情報記録媒体の記録層を形成するための相変化記録材料としては、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｅ、ＧｅＴｅＳ、ＧｅＳｅＳ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡｓＳｅ、ＩｎＴｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、ＧｅＴｅ（Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｄ）、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳｂ、ＡｇＩｎＳｂＴｅなどの材料がある。
特に、ＡｇＩｎＳｂＴｅ材料は、高感度でアモルファス部分の輪郭が明確な特徴を有し、マークエッジ記録用の記録層として開発されている（特開平３−２３１８８９号公報、特開平４−１９１０８９号公報、特開平４−２３２７７９号公報、特開平４−２６７１９２号公報、特開平５−３４５４７８号公報、特開平６−１６６２６６号公報等参照）。
【０００７】
特開平３−２３１８８９号公報には、ＩをＩ族元素、IIIをIII族元素、ＶをＶ族元素、VIをVI族元素として、Ｉ・（III_１−ｒＶ_ｒ）・VI_２型の一般組成式で表される記録層が開示されている。しかし、このような記録層では、その繰返し記録特性は、必ずしも十分満足のいくものではない。
また、特開平４−１９１０８９号公報に開示された情報記録媒体に使用されている記録層の場合、消去比の向上と高速記録とは達成されるが、繰返し記録特性に問題がある。
更に、特開平１−３０３６４３号公報に開示された情報記録媒体に関しては、新規な結晶構造を採ることにより、高いＣ／Ｎ比と繰返し特性を有し、保存特性にも優れたものが提供できるとされているが、記録感度と繰返し特性が不十分である。
【０００８】
特開平４−２３２７７９号公報に開示された情報記録媒体に使用されている記録層の未記録部分（結晶化部分）の構造は、安定相（ＡｇＳｂＴｅ_２）と、この安定相の周囲に存在するアモルファス相とが混在したものとなっている。このため、繰返し記録特性は向上するものの、結晶化部に微細な結晶粒界が存在することになり、ノイズ発生の原因となる。
これは、記録再生波長が７８０ｎｍ程度のレーザ光を使用するＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）などのように、比較的低い記録密度を有する光情報記録媒体の記録特性には重大な悪影響を与えないが、波長６８０ｎｍ以下のレーザ光を使用し、記録密度がＣＤ−ＲＷの約４倍であるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）−ＲＡＭや、更に高密度なＤＶＤ−ＲＷ等の高密度記録を実現する上では障害となる。更に、繰返し記録特性においても問題が残っている。
【０００９】
特開平４−２６７１９２号公報に開示された記録媒体に使用されている記録層の結晶化部分の構造は、一様なアモルファス相から相分離したＡｇＳｂＴｅ_２と、その他の相（安定相又はアモルファス相）との混相状態である。その他の相がアモルファス相である場合には、前述した特開平４−２３２７７９号公報に開示された情報記録媒体の場合と同様な問題が生じ、その他の相が安定結晶相である場合には、後述するように、良好な記録特性が得られないという問題がある。
【００１０】
特開平５−３４５４７８号公報、特開平６−１６６２６８号公報による場合も上記の場合と同様な問題がある。
即ち、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系で、或いはこれらを拡張したＩｂ族元素、IIIｂ族元素、Ｖｂ族元素、及びVIｂ族元素を有する相変化記録材料を記録層とする光情報記録媒体については、これらを構成する元素の配位数を規定する記録媒体に関する知見はなく、従って各構成元素の記録材料としての機能・役割を明確にした従来技術はなかった。このため、ＡｇＩｎＳｂＴｅ記録層の繰返し特性や、情報の記録及び消去感度等の具体的な改良を理論に基づいて行なうことはなかった。
【００１１】
相変化型光情報記録媒体の記録層を形成するための相変化記録材料としては、例えば、米国特許第３５３０４４１号明細書に開示されているように、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｎ、ＧｅＴｅＳ、ＧｅＳｅＳ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡｓＳｅ、ＩｎＴｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓなどのいわゆるカルコゲン系合金材料があげられる。更に、安定性、高速結晶化などの向上を目的として、ＧｅＴｅ系にＡｕ（特開昭６１−２１９６９２号公報）、Ｓｎ及びＡｕ（特開昭６１−２７０１９０号公報）、Ｐｄ（特開昭６２−１９４９０号公報）などを添加した材料が提案されている。また、記録／消去のくり返し性能向上を目的として、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳｂの組成比を特定した材料（特開昭６２−７３４３８号公報、特開昭６３−２２８４３３号公報）の提案などもなされている。
しかし、その何れも相変化型記録媒体として要求される諸特性の全てを満足し得るものとは言えなかった。特に、記録感度、消去感度の向上、オーバーライト時の消し残りによる消去比低下の防止、及び記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題となっている。
【００１２】
特開昭６３−２５１２９０号公報では、結晶状態が実質的に３元以上の多元化合物単層からなる記録層を具備した記録媒体が提案されている。ここで実質的に三元以上の多元化合物単層とは三元以上の化学量論組成を持った化合物（例えばＩｎ_３ＳｂＴｅ_２）を記録層中に９０原子％以上含むものとされている。このような記録層を用いることにより記録、消去特性の向上が図れるとしている。しかしながら、消去比が小さく、記録消去に要するレーザーパワーが未だ充分に低減されてはいないなどの欠点を有している。
【００１３】
特開平１−２７７３３８号公報には、（Ｓｂ_ａＴｅ_１−ａ）_１−ｙＭ_ｙ（ここで、０．４≦ａ≦０．７、ｙ≦０．２であり、ＭはＡｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種である）で表される組成の合金からなる記録層を有する光情報記録媒体が提案されている。なお、この系の基本はＳｂ_２Ｔｅ_３である。Ｓｂを過剰にすることによって、高速消去、繰り返し特性を向上させており、また、Ｍの添加により高速消去を促進させている。加えて、ＤＣ光による消去比も大きいとしている。しかし、この文献にはオーバーライト時の消去比は示されておらず、記録感度も不十分である。オーバーライト時の消去比に関しては、本発明者らの検討結果では消し残りが認められた。
【００１４】
特開昭６０−１７７４４６号公報では、記録層に（Ｉｎ_１−ｘＳｂ_ｘ）_１−ｙＭ_ｙ（０．５５≦ｘ≦０．８０、０≦ｙ≦０．２０であり、ＭはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｂｉである）なる合金を用い、また、特開昭６３−２２８４３３号公報では記録層にＧｅＴｅ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３−Ｓｂ（過剰）なる合金を用いているが、何れも感度、消去比等の特性を満足するものではなかった。
【００１５】
特開平４−１６３８３９号には、記録薄膜をＴｅＧｅＳｂ合金にＮを含有させることによって形成する光情報記録媒体が記載されており、特開平４−５２１８８号公報には、記録薄膜をＴｅ−Ｇｅ−Ｓｅ合金にこれら成分のうちの少なくとも一つが窒化物となっているものを含有させて形成する光情報記録媒体が記載されており、特開平４−５２１８９号公報には、記録薄膜をＴｅ−Ｇｅ−Ｓｅ合金にＮを吸着させることによって形成する光情報記録媒体が記載されている。
【００１６】
以上のように、従来の光情報記録媒体では十分な特性を有するものは得られておらず、特に記録感度、消去感度の向上、オーバーライト時の消し残りによる消去比低下の防止、並びに記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題となっている。
【００１７】
一方、近年ＣＤ（コンパクトディスク）の急速な普及に伴ない、一回だけ書き込みが可能な追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）が開発され、市場に普及し始めている。ところが、ＣＤ−Ｒでは書き込み時に一度でも失敗すると修正不可能であるため、書き込みを失敗したディスクは使用不能となってしまい廃棄せざるを得ない。従って、その欠点を補った書き換え可能なコンパクトディスクの実用化が待望されていた。
研究開発された一つの例として、光磁気ディスクを利用した書き換え可能なコンパクトディスクがあるが、オーバーライトの困難さや、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒとの互換が取り難い等といった欠点を有するため、原理的に互換確保に有利な相変化型光ディスク（相変化型光情報記録媒体）の実用化開発が活発化してきた。
【００１８】
相変化型光ディスクを用いた書き換え可能なコンパクトディスクの研究発表例としては、古谷（他）：第４回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集，７０（１９９２）、神野（他）：第４回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集，７６（１９９２）、川西（他）：第４回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集，８２（１９９２）、Ｔ．Ｈａｎｄａ（ｅｔ ａｌ）：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２（１９９３）、米田（他）：第５回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集，９（１９９３）、富永（他）：第５回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集，５（１９９３）のようなものがある。
ところが、これらは何れもＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒとの互換性確保、記録消去性能、記録感度、書き換えの繰り返し可能回数、再生回数、保存安定性等、総合性能を充分満足させるものではなク、それらの欠点は、主に記録材料の組成、構造に起因する消去比の低さによるところが大きかった。
【００１９】
このような事情から、消去比が大きく、高感度の記録、消去に適する相変化型記録材料の開発、更には高性能で書き換え可能な相変化型コンパクトディスクが望まれていた。
本発明者等は、上記のような欠点を解決する新材料として、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系記録材料を見出し提案してきた。その代表例としては、特開平４−７８０３１号公報、特開平４−１２３５５１号公報、Ｈ．Ｉｗａｓａｋｉ（ｅｔ ａｌ）：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ，３１（１９９２）４６１、井手（他）：第３回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集，１０２（１９９１）、Ｈ．Ｉｗａｓａｋｉ（ｅｔ ａｌ）：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２（１９９３）５２４１等が挙げられる。
また、１９９６年１０月には、書き換え可能なコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）の規格として、オレンジブックパートIII（ｖｅｒ１．０）が発行された。しかし、オレンジブックパートIII（ｖｅｒ１．０）は、２ｘ線速度記録（２．４〜２．８ｍ／ｓ）のＣＤ−ＲＷに対する規格であるため、このような低線速度の記録では記録時間が長くかかってしまう。このため、より高速記録の書き換え可能なコンパクトディスクが望まれている。
【００２０】
一方、相変化記録における記録信号の品質を向上させる方式としては、様々な記録補償方式が開示されている。
例えば、特開昭６３−２６６６３２号公報記載のものでは、結晶化速度の大きい記録膜を用いた場合のＰＷＭ記録において、パルス列を用いて長いアモルファスマークを記録する方式が有効であるとしている。
また、特開昭６３−２６６６３３号公報及び米国特許第５１５０３５１号明細書に記載のものでは、パルス列の先頭及び後尾のレーザーエネルギーを高めたり、照射時間を長くすることにより、マークエッジの位置揺らぎを抑えることでジッタの改良を行っている。
また、従来、特公昭６３−２９３３６号公報に記載されているように、光ディスク記録装置においてレーザー光などの光スポットを光ディスク上に照射しながら走査し、レーザー光などの光スポットを情報信号で強弱変調して光ディスクに情報信号を記録する方法は知られており、また、光ディスクに記録された情報信号を再生し、その再生信号の振幅や記録マークの長さをモニターすることにより記録光パワーや記録光パルスの幅などの記録条件を最適に調整し、設定する方法も知られている。
【００２１】
また、特開平９−１３８９４６公報、特開平９−１３８９４７号公報、特開平９−２１９０２１号公報には、図１５に示すように、情報記録媒体にＰＷＭ記録することにより情報の記録を行う際に、変調後の信号幅がｎＴ（Ｔはクロック時間、ｎは正の整数）である０信号の記録又は書き換えを行う時の記録波をパワーレベルｅの連続電磁波とし、変調後信号幅がｎＴである１信号の記録又は書き換えを行う時の記録波パルス列を、時間幅ｘとパワーレベルａを持つパルス部ｆｐと、合計でＴの時間幅を持つパワーレベルｂの低レベルパルス部とパワーレベルｃの高レベルパルスとが交互にデューティ比ｙで計（ｎ−ｎ′）回連続するマルチパルス部ｍｐと、時間幅ｚとパワーレベルｄを持つパルス部ｏｐを有する電磁波パルス列とし、ｘ、ｙ、ｚを０．５Ｔ≦ｘ≦２．０Ｔ、０．４≦ｙ≦０．６、０．５Ｔ≦ｚ≦１．０Ｔとし、ｎ′をｎ′≦ｎの正の整数とし（ａ及びｃ）≧ｅ≧（ｂ及びｄ）とすることが開示されている。
【００２２】
従来の技術により、大幅な、記録信号品質とオーバーライト繰り返し時の安定性の向上、信頼性、汎用性の向上は図られた。しかし、近年、書換え型情報記録媒体、特に相変化型光情報記録媒体においては、一つの情報記録媒体で、複数の線速度で記録（マルチスピード記録）できる技術が求められている。
また、記録速度の高速化が求められており、高速記録に有利なＣＡＶ記録も要求されるようになってきた。
これらの技術的な要求に対して、上記の特開平９−１３８９４６号公報、特開平９−１３８９４７号公報、特開平９−２１９０２１号公報に記載の技術では対応できなかった。
例えば、ＣＤ線速度４ｘで記録できるｆｐ、ｍｐ、ｏｐを持つ記録ストラテジで、８ｘ速度記録、及び１０ｘ速度記録した場合に、８ｘ速度記録、及び１０ｘ速度記録では十分な信号品質が得られなかった。更には、ＣＤ線速度４ｘ記録した部分への１０ｘ速度記録のオーバーライト、或いはＣＤ線速度１０ｘ記録した部分への４ｘ速度記録のオーバーライトといった異なる記録線速度によるオーバーライトでの信号品質の劣化が問題となっている。
また、ＣＬＶ記録した部分へのＣＡＶ記録でのオーバーライト、或いはＣＡＶ記録した部分へのＣＬＶ記録でのオーバーライトといった異なる記録方式によるオーバーライトでの信号品質の劣化も問題となっている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決すべくなされたもので、高速記録可能な相変化型光情報記録媒体の提供を第１の目的とする。
また、繰返し特性、記録・消去感度、保存特性に優れた光情報記録媒体の提供を第２の目的とする。
更に、上記した総合性能を完璧に満足し、より高速での記録と高温での保存・使用信頼性を確保し得る相変化型光ディスクの獲得が従来の課題であり、加えて、マルチスピードＣＬＶ記録及びＣＡＶ記録によるオーバーライト信号品質の安定性が向上した、汎用的記録ストラテジで記録可能な光情報記録媒体の獲得が従来の課題であることから、上記従来技術における問題を全て解消するため、高線速領域で記録・消去を行うのに最適な光情報記録媒体を提供することを第３の目的とし、高速記録・消去における信頼性の良好な光情報記録媒体を提供することを第４の目的とし、この光情報記録媒体において、マルチスピードＣＬＶ記録及びＣＡＶ記録が可能な光情報記録媒体を提供することを第５の目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、次の１）〜１１）の発明（以下、本発明１〜１１という）によって解決される。
１） 同心円又は螺旋状の案内溝を有する透明基板上に少なくとも相変化型記録層を有する光情報記録媒体において、該記録媒体に、最高記録線速度Ｖｈを示す情報を有すると共に、相変化型記録層に形成されているランド部及び／又はグルーブ部に対し、記録層材料を溶融できるエネルギーを照射しつつ、線速度を増大させながら走査した際、光情報記録媒体の反射率が前記エネルギーの照射前に比べて低下する線速度を転位線速度Ｖとした場合に、半導体レーザー光を該案内溝のグルーブ部又はランド部にフォーカスしてＤＣ照射した際の転位線速度Ｖが、０．８Ｖｈ≦Ｖの条件式を満足し、Ｖｈ＝１２ｍ／ｓであって、Ｖが２５ｍ／ｓ以下であることを特徴とする光情報記録媒体。
２） 前記転位線速度Ｖに係る条件式を満たす光情報記録媒体であるか否かが判別できるような情報を有する１）記載の光情報記録媒体。
３）前記相変化型記録層は、未記録状態において、主に立方格子結晶構造であることを特徴とする１）又は２）記載の光情報記録媒体。
４） 前記相変化型記録層は、
Ｓｂ_χＴｅ_{１００−χ}（４０≦χ≦８０、χは原子％）
の組成式で表される材料を含むことを特徴とする１）〜３）の何れかに記載の光情報記録媒体。
５） 前記相変化型記録層は、添加元素として、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｓから選ばれた少なくとも一種の元素を含むことを特徴とする４）記載の光情報記録媒体。
６） 前記相変化型記録層は、
（Ａｇ，Ｇｅ）_α（Ｉｎ，Ｇａ，Ｂｉ）_βＳｂ_γＴｅ_δ
の組成式で表される材料で構成されており、式中、（Ａｇ，Ｇｅ）及び（Ｉｎ，Ｇａ，Ｂｉ）は、それぞれ括弧内の少なくとも一種の元素を含むことを意味し、α、β、γ、δは原子％であり、０．１≦α≦７、１≦β≦１５、６１≦γ≦８５、２０≦δ≦３０であることを特徴とする１）〜５）の何れかに記載の光情報記録媒体。
７） ｎを正の整数、Ｔを信号の変調に用いるクロックの周期に相当するクロック時間とした場合に、
変調後の信号幅がｎＴである０信号の記録又は書き換えを行なう時の記録光をパワーレベルｅの連続光とし、
変調後の信号幅がｎＴである１信号の記録又は書き換えを行なう時の記録光のパルス列を、時間幅ｘとパワーレベルａを持つパルス部ｆｐと、合計でＴの時間幅を持つパワーレベルｂの低レベルパルスとパワーレベルｃの高レベルパルスとが交互に出て、デューティ比ｙで計〔ｎ−ｎ′〕回（ここで、ｎ′はｎ′≦ｎである正の整数）連続するマルチパルス部ｍｐと、時間幅ｚとパワーレベルｄを持つパルス部ｅｐとからなるレーザー波パルス列とし、
更に、前記ｘ、ｙ、ｚをそれぞれ０．１２５Ｔ≦ｘ≦２．０Ｔ、０．１２５≦ｙ≦０．８７５、０．１２５Ｔ≦ｚ≦１．０Ｔとし、（ａ及びｃ）＞ｅ＞（ｂ及びｄ）とする記録条件において、
最高記録線速度Ｖｈより高速で記録できるように、同心円又は螺旋状の案内溝を有する透明基板上に形成された第一保護層、相変化型記録層、第二保護層、反射層、樹脂層の各層の厚さが調整されていることを特徴とする１）〜６）の何れかに記載の光情報記録媒体。
８） 層構成として、基板上に少なくとも第一保護層、相変化型記録層、第二保護層、第三保護層、反射層、樹脂保護層を有することを特徴とする１）〜７）の何れかに記載の光情報記録媒体。
９） 前記第三保護層の構成材料が、ＤＣスパッタリング法で形成可能なものであることを特徴とする８）記載の光情報記録媒体。
１０） 前記第三保護層の構成材料が、Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２から選ばれた少なくとも一種の物質を含むことを特徴とする８）又は９）記載の光情報記録媒体。
１１） 前記相変化型記録層は、全面結晶化処理の線速度が転位線速度Ｖよりも遅いことを特徴とする１）〜１０）の何れかに記載の光情報記録媒体。
【００２５】
以下、上記本発明について、実施の形態１〜４に分けて、順に添付の図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００２６】
まず、実施の形態１について説明する。
図１に、実施の形態１の相変化型光情報記録媒体に係る層構成の一例を示す。基本的な構成は、案内溝を有する透明基板２１上に第一保護層２２、記録層２３、第二保護層２４、反射層６、オーバーコート層７を有し、好ましくは、第三保護層２５を有する。更に、オーバーコート層上に印刷層８、基板裏面にハードコート層９を有しても良い。上記の単板ディスクを、接着層１０を介して貼り合わせ構造としても良い。貼り合わせる反対面のディスクは、同様の単板ディスクでも、透明基板のみでも良い。また、印刷層を設けていない単板ディスクを貼り合わせた後で反対面側に印刷層８′を形成しても良い。
【００２７】
基板の材料としては、通常、ガラス、セラミックス又は樹脂であり、成形性、コストの点で樹脂基板が好適である。
樹脂の例としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、成形性、光学特性、コストの点で優れたポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂が好ましい。
但し、実施の形態１の光情報記録媒体をＤＶＤ−ＲＯＭ互換が可能な書き換え型ディスクに応用する場合には、使用する基板に形成される案内溝の幅が０．１０〜０．４０μｍ、好ましくは０．１５〜０．３０μｍ、案内溝の深さが１５〜６５ｎｍ、好ましくは２５〜５０ｎｍという条件を満足することが望ましい。
基板の厚さは特に制限されるものではないが、０．６ｍｍが好適であり、貼り合わせ後のディスクの厚さについても特に制限されるものではないが、１．１〜１．３ｍｍが好適である。
また、実施の形態１の光情報記録媒体をＣＤ−ＲＷに応用する場合には、案内溝の幅が０．２５〜０．６５μｍ、好ましくは０．３０〜０．５５μｍ、その案内溝の深さが２５〜６５ｎｍ、好ましくは３０〜５５ｎｍとなっていることが望ましい。
基板の厚さは特に制限されるものではないが、１．２ｍｍが好適である。
【００２８】
記録層としては、結晶−アモルファス相間の相変化を起こし、それぞれが安定化又は準安定化状態を取ることができるＳｂ、Ｔｅを含み、その組成式がＳｂ_χＴｅ_{１００−χ}（４０≦χ≦８０、χは原子％）である相変化型記録材料が、記録（アモルファス化）感度・速度、消去（結晶化）感度・速度、及び消去比が良好なため好ましい。
このＳｂＴｅ材料に、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｓなどの元素を添加すると、記録・消去感度や信号特性、信頼性などを改善することができるため、添加した元素やその組成比によって光情報記録媒体の特性を制御することができる。
添加元素の比率は、０．１〜２０原子％、好ましくは０．１〜１５原子％である。２０原子％以下にすることにより、初期化を良好に行なうことが出来る。
また、上記材料はその組成比によって転位線速度も変わるため、最適な記録線速度も異なってくる。そのため、目的とする記録線速度及び線速度領域によって、該材料の組成比を調整し、転位線速度を制御する必要がある。これまでの検討結果から、Ｔｅの組成比が転位線速度に高い相関があることを見出している。
【００２９】
実施の形態１で用いられる相変化型光情報記録媒体の品質としては、単に記録・消去できるだけでなく、高密度、高線速度領域で記録したときの信号の再生安定性や信号の寿命（信頼性）も同時に要求される。
これらを総合的に満足する記録層として、上記材料系が優れており、特に次の組成式で表される材料が信号の再生安定性や信号の寿命が優れており、初期化を良好に行なうことができるため好適である。
（Ａｇ，Ｇｅ）_α（Ｉｎ，Ｇａ，Ｂｉ）_βＳｂ_γＴｅ_δ
式中、（Ａｇ，Ｇｅ）及び（Ｉｎ，Ｇａ，Ｂｉ）は、それぞれ、括弧内の少なくとも一種の元素を含むことを意味し、α、β、γ、δは原子％であり、０．１≦α≦７、１≦β≦１５、６１≦γ≦８５、２０≦δ≦３０である。
【００３０】
更に、初期化後の未記録状態での結晶構造が等方的な結晶構造である立方格子結晶構造、好ましくはＮａＣｌ型結晶構造を有する材料が、同様に等方性が高いと考えられるアモルファス相とバラツキの少ない相変化を起こすことができ、記録（アモルファス化）及び消去（結晶化）を高速かつ均一に行なうことができるため好適である。
記録層の膜厚としては１０〜５０ｎｍ、好ましくは１２〜３０ｎｍとするのが良い。更にジッター等の初期特性、オーバーライト特性、量産効率を考慮すると、１４〜２５ｎｍとするのがより好ましい。１０ｎｍ以上にすると耐熱保護層としての機能が発揮され易く、かつ記録感度の点で優れたものとなる。また５０ｎｍ以下にすると高速でも均一な相変化が起こり易いため好ましい。
このような記録層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等において優れている。
【００３１】
第一保護層及び第二保護層の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２などの金属酸化物、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ_２Ｓ_３、ＴａＳ_４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ_４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物やダイヤモンド状カーボンなどが挙げられる。
これらの材料は、単体で保護層とすることもできるが、互いの混合物としても良い。また、必要に応じて不純物を含んでも良い。
但し、第一保護層及び第二保護層の融点は記録層よりも高いことが必要である。
【００３２】
このような第一保護層及び第二保護層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
第一保護層の膜厚は、反射率、変調度、記録感度に大きく影響する。良好な信号特性を得るためには第一保護層を６０〜１２０ｎｍとすることが要求される。第二保護層の膜厚は、５〜４５ｎｍ、好ましくは７〜４０ｎｍとするのが良い。５ｎｍ以上にすると、耐熱保護層としての機能が発揮され易く、また、記録感度の点でも優れたものとなる。一方、４５ｎｍ以下にすると、界面剥離を生じ難くなると共に、繰り返し記録性も良好なものとなる。
【００３３】
反射層としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗなどの金属材料、又はこれらの元素を含む合金などを用いることができる。また、耐腐食性の向上、熱伝導率の改善などのために、上記材料に対してＣｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｔａなどの元素を添加しても良い。添加比率は、０．３〜２原子％とするのが適している。０．３原子％より少ないと、耐腐食性の効果に劣る。２原子％より多くなると、熱伝導率が下がり過ぎ、アモルファス状態を形成し難くなる。
このような反射層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。
合金又は金属層の膜厚としては、５０〜２００ｎｍ、好ましくは７０〜１６０ｎｍとするのが良い。また、合金又は金属層を多層化することも可能である。多層化した場合には、各層の膜厚は少なくとも１０ｎｍ以上必要で、多層化膜の合計膜厚は５０〜１６０ｎｍとするのが良い。
【００３４】
反射層の上には、その酸化防止のためにオーバーコート層が形成される。オーバーコート層としては、スピンコートで作製した紫外線硬化型樹脂が一般的であり、その厚さは、３〜１５μｍが適当である。３μｍ以上にすると、オーバーコート層上に印刷層を設けた場合でも、信号エラーの増加が起こり難くなる。一方、１５μｍ以下にすると、内部応力の変化が少なく、ディスクの機械特性に影響を与え難くなるので好ましい。
【００３５】
ハードコート層としては、スピンコートで作製した紫外線硬化型樹脂が一般的であり、その厚さは、２〜６μｍが適当である。２μｍ以上にすると、十分な耐擦傷性が得られるので好ましい。また、６μｍ以下にすることにより、内部応力の変化が少なく、ディスクの機械特性に影響を与え難くなるので好ましい。
更に、その硬度は、布でこすっても大きな傷が付かない鉛筆硬度Ｈ以上とすることが好ましい。
必要に応じて、導電性の材料を混入させ、帯電防止を図って埃等の付着を防止することも効果的である。
【００３６】
印刷層は、耐擦傷性の確保、ブランド名などのレーベル印刷、インクジェットプリンタに対するインク受容層の形成などを目的としており、紫外線硬化型樹脂をスクリーン印刷法により形成するのが一般的である。
その厚さは、３〜５０μｍが適当である。３μｍ以上にすると、層形成時にムラが生じ難くなり好ましい。また、５０μｍ以下にすることにより、内部応力の変化が少なく、ディスクの機械特性に影響を与え難くなるので好ましい。
【００３７】
接着層としては、紫外線硬化型樹脂、ホットメルト接着剤、シリコーン樹脂などの接着剤を用いることができる。
このような接着層の材料は、オーバーコート層又は印刷層上に、材料に応じて、スピンコート、ロールコート、スクリーン印刷法などの方法により塗布し、紫外線照射、加熱、加圧等の処理を行なって反対面のディスクと貼り合わせる。
反対面のディスクは、同様の単板ディスクでも透明基板のみでも良く、反対面ディスクの貼り合わせ面については、接着層の材料を塗布してもしなくても良い。
また、接着層としては、粘着シートを用いることもできる。
接着層の膜厚は特に制限されるものではないが、材料の塗布性、硬化性、ディスクの機械特性の影響を考慮すると５〜１００μｍが好ましい。
接着面の範囲は特に制限されるものではないが、ＤＶＤ及び／又はＣＤ互換性のある書き換え型ディスクに応用する場合、実施の形態１の高速記録を可能とするためには、接着強度を確保するために、接着層の内周端の位置がΦ１５〜４０ｍｍ、好ましくはΦ１５〜３０ｍｍであることが望ましい。
【００３８】
第三保護層は、透明基板、第一保護層、記録層、第二保護層、反射層、オーバーコート層、印刷層又は接着層の層界面に位置し、層間の密着性の向上、化学反応の防止、光学特性の調整、熱物性の調整などを目的として形成される。
特に第二保護層と反射層との間に第三保護層を形成する場合においては、Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２のうち、少なくとも一種の物質を含む材料が望ましい。
第三保護層の膜厚としては、１〜４０ｎｍ、好ましくは２〜３０ｎｍとする。１ｎｍ以上にすると、安定な界面層を形成し易くなる。一方、４０ｎｍ以下にすると、界面剥離を生じ難くなり、層間密着性の向上効果を得ることができる。
このような第三保護層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。特に量産性を考慮すると、ＤＣスパッタリング法が汎用のスパッタリング装置を利用できるので望ましい。
【００３９】
実施の形態１の高線速度化に対応した光情報記録媒体を良好な品質で量産するためには、記録線速度のマージンを広く取れることが要求されるため、それに合わせて転位線速度を調整する必要がある。
転位線速度は、熱物性に影響されるため、光情報記録媒体のトラックピッチ、レーザー光の波長、ＮＡ、レーザーパワーによって異なるが、トラックピッチが０．２〜１．４μｍである相変化型光情報記録媒体では、半導体レーザー光を案内溝のグルーブ部又はランド部にフォーカスしてＤＣ照射した際の転位線速度を６〜２４ｍ／ｓとすることが重要であることを見出した。
転位線速度が６ｍ／ｓ以上の場合、ＤＶＤの２Ｘ（７．０ｍ／ｓ）線速度以上、ＣＤの８Ｘ（９．６〜１１．２ｍ／ｓ）線速度以上のような高線速度領域での記録に対応することができる。一方、転位線速度が２４ｍ／ｓ以下の場合は、記録に適する記録線速度の領域での記録感度が低下し難く、後述するパルスストラテジにより良好な品質での記録を行うことができる。
【００４０】
一般に、相変化型光情報記録媒体に重ね書きをする場合、２回記録時にジッターが増大し、３回記録以上の重ね書きでジッターが低減し、重ね書き１０回以降はジッターが安定するという現象が見られる。この現象は、実施の形態１の目的である高速記録時に顕著に現れる。従って、相変化型光情報記録媒体において実用上最も重要な品質に、この２回記録時のジッターが挙げられる。
図２に、最低記録線速度ＣＤ４倍速（４．８ｍ／ｓ）、最高記録線速度ＣＤ１０倍速（１２．０ｍ／ｓ）という情報を有する基板を用いて作製した種々の転位線速度の相変化型光情報記録媒体に、２回記録時のジッターが１０００回記録時よりも小さくなるような記録パワー、記録ストラテジで２回記録したときのジッターを示す。ジッターは、ＣＤ１倍速再生時の値であり、３５ｎｓ（ナノセカンド）以下が規格を満足する。
図２から、本来ＣＤ４倍速とＣＤ１０倍速で共にジッターが小さくなる転位線速度は１２ｍ／ｓであることが分かる。
しかし、市場に出回っている最低記録線速度ＣＤ４倍速（４．８ｍ／ｓ）、最高記録線速度ＣＤ１０倍速（１２．０ｍ／ｓ）のＣＤ−ＲＷ記録媒体の転位線速度は９ｍ／ｓであり、最高記録線速度の０．７５倍程度であって、最低記録線速度のＣＤ４倍速にマッチングしており、ＣＤ１０倍速にはマッチングが不十分である。
【００４１】
実施の形態１の目的である、より高速での記録を可能とするため、特にユーザーが高速化を実感するためには、最高記録線速度ＣＤ１０倍速の２０％以上の記録線速度アップ（つまり１４．４ｍ／ｓ）を実現する必要があり、規格である３５ｎｓ以下を満足するためには、図２からみて、９．５ｍ／ｓ以上の転位線速度が必要であると判断される。即ち、最高記録線速度の０．８倍以上の転位線速度が必要である。
更に、それ以上の高速記録、例えばＣＤ１６倍速（１９．２ｍ／ｓ）、ＣＤ２０倍速（２４ｍ／ｓ）、ＣＤ２４倍速（２８．８ｍ／ｓ）の記録を達成するためには、１２、１６、１９ｍ／ｓ以上の転位線速度とする必要がある。
一方、最低記録線速度４．８ｍ／ｓでの記録もジッター３５ｎｓ以下とするためには、転位線速度を２５ｍ／ｓとしなければならないことが分かる。つまり、おおよそ最高記録線速度の２倍以下が、記録可能な上限記録線速度となる。
【００４２】
上記説明は、ＣＤ−ＲＷ記録媒体を例にしたが、他の相変化型光情報記録媒体でも同様に、より高速の記録を実現するためには、記録媒体の有する最高記録線速度の少なくとも０．８倍以上、好ましくは０．８５倍以上、より好ましくは０．９倍以上の転位線速度とすることが望ましい。
なお、図２に記載の各種転位線速度のＣＤ−ＲＷ記録媒体は、記録層の組成、記録層の厚さ、記録層の不純物、反射層材料、誘電体材料、初期化プロセス条件等を適宜選択して作製した。
【００４３】
転位線速度は、上記の各構成層の材料、膜厚、プロセス条件によって調整することができる。
例えば、記録層材料のＡｇ、Ｇｅの組成比を多くすると転位線速度を遅くすることができ、Ｉｎ、Ｇａの組成比を多くすると転位線速度を速くすることができる。また、記録層の膜厚を厚くすると転位線速度を遅くすることができ、膜厚を薄くすると転位線速度を速くすることができる。
第二保護層、反射層においては、熱伝導率を大きくすると転位線速度を遅くすることができ、熱伝導率を小さくすると転位線速度を速くすることができる。
【００４４】
プロセス条件に関する例としては、記録層、第一保護層、第二保護層、第三保護層の形成をスパッタリング法により行なう場合、投入する基板の温度を低くすると転位線速度を遅くすることができ、基板の温度を高くすると転位線速度を速くすることができる。
また、スパッタリング時の共存ガスとして、Ａｒの他にＮ_２、Ｏ_２を加えると転位線速度を遅くすることができる。このとき、ターゲットライフの初期では転位線速度が速くなり、ターゲットライフの後半では転位線速度が遅くなる。
その他、初期化の線速度、レーザーパワー等の条件によっても、転位線速度を調整することができる。
以上のような種々の条件の組み合わせによって転位線速度の値を決めることができるので、これらをバランスよく調整することにより、転位線速度を所望の値に制御することができる。
【００４５】
また、実施の形態１の高線速度化に対応した光情報記録媒体においては、初期化の線速度を、転位線速度よりも遅くすることが望ましい。
初期化線速度を転位線速度よりも速くすると、記録層の温度上昇が不十分となり、均一に結晶化をすることができないため初期化ムラを起こし、ＲＦ信号の乱れを生じてしまう。
更に、初期化線速度Ｖｉは、最高記録線速度Ｖｈの０．５倍以上、１．６倍以下が好ましい。０．５倍以上では、初期化が良好に行われ、オーバーライト性能の点で好ましい。また、１．６倍以下にすると、記録層の温度上昇が良好に行われて均一に結晶化することができ、均一な初期化が行われ、ＲＦ信号の乱れを防止することができる。
【００４６】
図４に、実施の形態１の光情報記録再生方法又は装置の一例を示す。
即ち、相変化型光情報記録媒体をスピンドルモーターからなる駆動手段により回転駆動する。
一方、レーザー駆動回路により記録再生用ピックアップの半導体レーザーからなる光源を駆動し、光学系を介して回転している光情報記録媒体に、図３に示したようなｆｐ、ｍｐ、ｅｐを有するパルスストラテジのレーザー光を照射することにより、該光情報記録媒体の記録層に相変化を生じさせて記録を行う。
記録した情報の再生は、再生光を照射された光情報記録媒体からの反射光を記録再生用ピックアップで受光することにより行なう。
【００４７】
次に、実施の形態１の光情報記録媒体の記録層に対してマークの幅として信号を記録する、いわゆるＰＭＷ記録方式で情報の記録を行なう場合について説明する。
記録を行うには、記録すべき信号を変調部においてクロックを用いて、例えば書き換え型コンパクトディスクの情報記録に適したＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ−ｔｏ−Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調方式、或いはその改良変調方式で変調する。
ＰＭＷ記録を行なう際には、変調後の信号幅がｎＴ（ｎは正の整数、Ｔはクロック時間、即ち、信号の変調に用いるクロックの周期に相当する時間）である０信号の記録又は書き換えを行なう時の記録光をパワーレベルｅの連続光とし、変調後の信号幅がｎＴである１信号の記録又は書き換えを行なう時の記録光のパルス列を、時間幅ｘとパワーレベルａを持つパルス部ｆｐと、合計でＴの時間幅を持つパワーレベルｂの低レベルパルスとパワーレベルｃの高レベルパルスとが交互に出て、デューティ比ｙで計〔ｎ−ｎ′〕回（ここで、ｎ′はｎ′≦ｎである正の整数）連続するマルチパルス部ｍｐと、時間幅ｚとパワーレベルｄを持つパルス部ｅｐからなるレーザー波パルス列とし、ｘ、ｙ、ｚをそれぞれ０．１２５Ｔ≦ｘ≦２．０Ｔ、０．１２５≦ｙ≦０．８７５、０．１２５Ｔ≦ｚ≦１．０Ｔとし、（ａ及びｃ）＞ｅ＞（ｂ及びｄ）として行う。
図３に、ｎ＝３、ｎ′＝２のときの例を示す。
【００４８】
実施の形態１の光情報記録再生装置は、セットされるディスクの最高記録線速度を示す情報を読み、かつその他のディスクの固有情報を読み、最高記録線速度以上の線速度で記録可能か否かの判断をする手段を有する。
例えばその一例をフローチャート的に示すと次のようになる。
１．実施の形態１の相変化型光情報記録媒体がドライブのトレーにセットされ
る。
２．ドライブが、実施の形態１の相変化型光情報記録媒体に入っているＩＤ情報
又は識別情報を再生する。
３．ドライブにあらかじめ格納された相変化型光情報記録媒体に入っているのと同じＩＤ情報或いは識別情報と、上記２．で再生したＩＤ情報或いは識別情
報とを照合する。
４．ＩＤ情報或いは識別情報の照合によって、ドライブにセットされた相変化型
光情報記録媒体の素性、特性等を認識する。
５．上記４で認識したディスクにマッチした記録方法を、あらかじめ格納してある記録方法の一覧から選択し、相変化型光情報記録媒体への記録動作を開始
する。
【００４９】
次に、実施の形態２について説明する。
実施の形態２の相変化型光情報記録媒体は、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ及びＴｅを主要構成元素とし、更に、周期律表第IIIｂ、IVｂ及びＶｂ族から選ばれた少なくとも１種の特定の元素が添加されていることを特徴とする。これによって、従来の相変化型光情報記録媒体に比べて、高線速度かつ高密度記録で十分な媒体特性、特に繰り返し記録特性、初期及び繰り返し記録後の保存信頼性に優れた記録媒体が得られる。
層構成としては、通常、基板上に下部保護層、記録層、上部保護層、反射層の順に積層した構成が採用され、各層の製膜後に、記録層を非晶質相から結晶相へ変化させるいわゆる初期化を行って結晶相とする。
【００５０】
好ましい記録層の組成は、各元素の原子比が次の式で表されるものであるが、この記録層は、上記初期化により結晶相を形成する際、一様にＮａＣｌ型構造を形成する。
（Ａｇ_αＩｎ_βＳｂ_γ）_１−δＴｅ_δ
（式中、０．１＜α＜１０、１≦β＜２０、９０≦γ＜１００、
α＋β＋γ＝１００、０．２≦δ≦０．３５である。）
そして、このＮａＣｌ型結晶相において、Ｎａサイト相当にＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂが、Ｃｌサイト相当にＴｅが位置し、かつＴｅがこのサイトに１００％占有されていないで空孔を有している場合に、優れた初期及び繰り返し記録特性が発揮される傾向にあるため好ましい。
これによって、非晶質相と結晶相の相変化の繰り返しによる記録を行っても、組成変化の起こり難い共晶組成となっている。また、より高い線速度において高速結晶化させるには、このような状態を保ちつつＳｂ及びＩｎを増加させ、Ａｇを減らすことが好適である。
【００５１】
また、本発明者等は、ＡｇＩｎＳｂＴｅから成る相変化記録材料について、その構造、特に各元素の結合配位数を、Ｘ線回折、電子線回折等の結果を基に検討し、その配位数により記録媒体の特性が大きく変化することを見出した。
一般にＴｅ、Ｓｅ、Ｓ等のVIｂ族元素を含む化合物は、カルコゲナイドと呼ばれ、VIｂ族元素が２配位で結合するため構造の柔軟性が大きく、液相凍結によりガラス化し易く、記録媒体の材料としてよく使用される。
一方、Ｉｂ族のＡｇのＴｅに対する配位数は従来明確にされておらず、Ｉｎ、ＳｂのＴｅに対する配位数も単に８−Ｎ則等に従い３配位とされているだけで、現実の配位数は明確でなかった。また、結晶状態と非晶状態での各元素の結合配位数に差があるかどうかも明確でなかった。
【００５２】
しかしながら、記録媒体の場合、ディスク特性としての記録感度や、結晶温度が影響すると考えられる消去感度や保存特性、更に繰返し特性等には、記録材料を構成する各元素の結合配位数が大きく影響するものと考えられる。
即ち、フィリップスのガラス化形成能の理論〔Ｊ．Ｃ．Ｐｈｉｌｌｉｐｓ：Ｊ．，Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔ，Ｓｏｌｉｄｓ ３４（１９７９）１５３〕によれば、ガラス化は、構成元素の平均配位数が２．４５の時が最も容易であるとされている。これは、この様な配位数にすれば、容易にガラス化、即ち記録が可能であることを示し、記録感度を向上させる目安となる。
また、結合配位数が大きいことは、結合エネルギーが大きいことを示し、結晶化温度が上昇し、消去感度の低下、更にマークの消失を防止するための保存特性の向上につながる。また、結合配位数によっては、単一相でなく混相に相分離する可能性もあり、これにより繰返し特性が劣下する場合も考えられる。この様に記録材料を構成する各元素の結合配位数を制御できれば、記録媒体の特性を大きく向上させることが可能になると考えられる。
【００５３】
そこで、鋭意検討した結果、記録層形成用の材料としてＡｇＩｎＳｂＴｅを用いた記録媒体において、（イ）ＡｇとＩｎの、Ｔｅに対する結合配位数に関しては、非晶状態での結合配位数と結晶状態での結合配位数とが異なり、結晶状態における結合配位数の方が大きい時、（ロ）ＳｂのＴｅに対する結合配位数はその逆で、結晶状態における結合配位数の方が小さい時、（ハ）そして、構造が単層でＮａＣｌ型となり、Ｔｅが占有するＣｌサイトに多数の空孔が生じている時に、それぞれディスク特性が極めて良好となることを見出した。
【００５４】
特に、（ａ）ＡｇのＴｅに対する結合配位数が、成膜後の非晶状態で１．５〜２．５の範囲、好ましくは１．７〜２．２の範囲にあるとき、（ｂ）ＩｎのＴｅに対する結合配位数が、成膜後の非晶状態で３．０〜３．８の範囲、好ましくは３．４〜３．７の範囲にあり、結晶状態で３．４〜４．２の範囲、好ましくは３．５〜３．８の範囲にあるとき、（ｃ）ＳｂのＴｅに対する結合配位数が、非晶状態で２．７〜３．５の範囲、好ましくは２．８〜３．２の範囲にあり、結晶状態で２．０〜２．８の範囲、好ましくは２．４〜２．６の範囲にあるときに、それぞれ優れたディスク特性を有することが分った。
【００５５】
具体的には、ＡｇのＴｅに対する結合配位数が成膜後の非晶状態で１．８、初期結晶化後で４．０、ＩｎのＴｅに対する結合配位数が成膜後の非晶状態で３．５、初期結晶化後で３．７、ＳｂのＴｅに対する結合配位数が成膜後の非晶状態で３．０、初期結晶化後で２．５の場合を考え、相変化記録材料（記録層）の組成をＡｇ_５Ｉｎ_７Ｓｂ_６０Ｔｅ_２８とする。
成膜後の非晶状態ではＡｇの配位数が１．８であるため、Ａｇはランダムネットワークを切断する方向に働く結果、結晶化を促進させる。即ち、初期結晶化を容易にし、均一で微細な結晶粒を有する多結晶状態となるため、記録後のマークのＳ／Ｎ比が向上する。また、初期結晶化後の平均配位数Ｚは、上述の配位数と組成から容易に求まり、Ｚ＝４×０．０５＋３．７×０．０７＋２．５×０．６＋２．０×０．２８＝２．５１となり、フィリップスのガラス化形成能力における、最もガラス化が容易な平均配位数２．４５に極めて近い。このことは、初期結晶化後の記録（ガラス化）が容易に実現すること、即ち記録感度が良好であることを意味する。
【００５６】
更に、初期結晶化後の構造は、ＮａＣｌ型の立方晶単相であり、記録マークのガラス状態は、その近距離秩序を保存するため、相分離することなくその状態を保持するので、繰返し特性も極めて良好である。
また記録後の配位数は、初期結晶化後の配位数を保持するため、Ｚ＝２．５１を保ち、かつネットワークを切断すると考えられるＡｇの配位数も、記録後は４の値を保持すると考えられるので、室温下ではマークの結晶化が極めて進行し難く、保存特性の向上につながる。
また、Ｔｅが占有する、ＮａＣｌ型構造におけるＣｌサイトの多数の空孔は、記録材料の組成比に対しＮａＣｌ型構造を保持するために必要であり、これにより記録層は常に単層を保持し、相分離を生じないので、繰返し特性が良好で且つ安定した相を保持することができる。
【００５７】
次に、記録層の結晶化速度に関連して、まず、ＳｂはＴｅに比べて原子半径が大きく、非晶質相においてＴｅに対する結合配位数が約３配位であり、結晶化が起こり易いため結晶化速度が速く、しかも比較的低い温度でも起きる。そのためＳｂ量が相当多い場合は保存信頼性が著しく悪い。
また、ＩｎはＳｂよりも更に原子半径が大きく、結合配位数も非晶質相においてＳｂより高く、約３．５配位であって結晶化速度が速い。なお、その詳細は不明であるが、高温では結晶化が高速に起こるものの、室温から７０〜８０℃では結晶化が起こり難い。或いはＩｎがＳｂによる結晶化を妨げる役割をしているとも考えられる。
同じく、記録層の結晶化速度に関連して、Ａｇの原子半径はＴｅよりは大きいが、配位数が約２配位であることから非晶質相の方が安定なため、結晶化速度は比較的遅い。しかし、高速記録において繰り返し記録を行っても組成変化が起き難く、しかも、高速結晶化と保存信頼性が確保される最適組成範囲が求めることができる。しかしながら、上記最適組成範囲にあっても全ての特性を満足させることは限度があり、特に保存信頼性は高速記録において確保し難い。
【００５８】
そこで、上記の事実関係を踏まえて、記録媒体の信頼性確保の見地から高速記録で繰り返し記録特性が優れ、しかも、非晶質相の環境安定性を確保するため、上述した主構成元素に、周期律表IIIｂ、IVｂ及びＶｂ族の少なくとも一種の元素を適宜添加することが好ましい。
また、この添加元素としては、構成元素Ｔｅに対する結合エネルギーが２００ｋＪ／ｍｏｌ以上のものが好ましく、より好ましくは２５０ｋＪ／ｍｏｌ以上のものであるが、あまり大き過ぎると、相変化をする際に大きなエネルギーを必要とするため、５００ｋＪ／ｍｏｌ以下のものが好ましい。
また結晶化速度を大きくするには、添加元素の原子半径は０．１０〜０．２０ｎｍであることが好ましい。
【００５９】
更に、上記添加元素としては、元素周期律表のIIIｂ、IVｂ及びＶｂ族の中で、原子量の少ない元素ほど添加により結晶化温度が高くなる傾向にあるため、保存信頼性の観点から、構成元素のＳｂやＩｎよりも原子量の小さい元素が好ましい。
表１に、添加元素の一例として、Ｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｂｉについて、その原子半径及びＴｅに対する結合エネルギーを示した。この表から、好ましい添加元素は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐであり、中でもＧｅが好適であることが分る。
【００６０】
【表１】

【００６１】
上記添加元素の添加量は、多過ぎると結晶化速度を遅くする傾向があり、繰り返し特性が悪くなる。また、Ｉｎ、Ｓｂより原子半径が小さく結合エネルギーが大きい元素ほどその傾向が強い。従って、最適な添加量の範囲内において、Ｉｎ量に対する添加量は常に少ない方が好ましい。特にＩｎ量が少ない場合においては著しく結晶化速度を下げる元素がある。
一方、Ｔｉ、Ｐｂ及びＢｉは結晶化速度を高くする効果があるが、多過ぎると繰り返し記録特性は良いものの、結晶化温度が著しく低下し保存信頼性を低下させる傾向がある。
【００６２】
上述した実施の形態２の光情報記録媒体を得るためには、記録層の製膜法として本発明２６の方法を採用することが望ましい。
即ち、製膜時に基板を１０〜５０℃／ｍｉｎ、好ましくは３０〜４０℃／ｍｉｎの範囲内の昇温レートで成膜する。今のところ、この様な方法により、何故、非晶状態と結晶状態で結合配位数に差が生じるのかは不明である。また、成膜時の成膜レートも、この結合配位数にいくらかの影響を与えているようであるが、明確なことは判明していない。考えられることの一つとして、成膜時の基板温度上昇により、記録層の構造が近距離秩序から中距離秩序に移行することが挙げられる。また、ＲｆスパッタよりＤＣスパッタの方が好ましい。
【００６３】
また、上述した組成の記録層を用いた場合、下部保護層、上部保護層としては、ＺｎＳとＳｉＯ_２とからなり、モル比が、ＺｎＳ：ＳｉＯ_２＝５０：５０〜９０：１０の範囲のものが好ましく、特にモル比８０：２０近傍のものが好ましい。
また、必要に応じて、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２系の複合物以外の酸化物、窒化物又はその混合物でも適宜好適に使用することができる。
下部保護層の膜厚は、記録層の耐環境保護性を保持し、製膜時の熱による応力緩和によって基板から剥離しないようにするため、２５〜２５０ｎｍの範囲とすることが好ましい。また上部保護層については、繰り返し記録時に熱応力の増加による変形や密着性の低下を抑え、記録時の熱伝導率が記録感度を低下させない程度の膜厚が必要であり、５〜２５ｎｍの範囲とすることが好ましい。
反射層の材料、形成方法、膜厚等については、前記実施の形態１の場合と同様である。
【００６４】
以上説明した実施の形態２の相変化型光情報記録媒体は、例えば、書き換え可能記録媒体として、波長が４００〜６８０ｎｍの範囲で適宜記録再生が可能である。また、その記録密度を上げるには、更に対物レンズの開口率を０．６０以上にすることで容易に実現できる。
このような光情報記録媒体に対する記録は、通常、基板の溝に記録する方式、溝及び溝と溝の間のトラックに記録する方式の両方が採用されるが、何れの方式にしろ、密度、容量を上げるためには基板のトラックピッチを狭くすればよい。ピッチとしては０．８μｍ以下が好ましい。溝の深さは１５ｎｍ〜６０ｎｍが好ましく、１５ｎｍ以上にすることで安定したトラッキングを行うことができる。
【００６５】
図５に、実施の形態２の光情報記録媒体を用いて記録を行った場合の、高速、高密度での記録再生特性を示した。
図５から明らかなように、記録媒体に照射するレーザー光の発光パルスが、記録、消去、バイアスの３つのレベルを有し、且つ記録、消去パワーは、再生パワーより高く、更にバイアスパワーは再生パワー以下とする。
バイアスパワーは、記録パワーを照射した後のパワーであり、非晶質相を形成させるために必要である。このパルスは、更に、先頭パルス（１パルス）、複数パルス列、冷却パルス（１パルス）からなり、記録マークのエッジ部をシャープにすると共に、記録される位置、記録されるマークの長さを正確にするために必要である。このような記録発光パルスが、高速記録に適しており、記録層の材料、組成を最適なものにする。
その結果、記録周波数は２０〜８０ＭＨｚ程度で、記録パワーは最大１５ｍＷである。記録再生線速度は、ＣＬＶ或いはＣＡＶの両方に対応しており、最大線速度は１５ｍ／ｓ程度で、好ましい線速度は、３．０〜１２ｍ／ｓであった。
【００６６】
次に、実施の形態３について説明する。
図６に、実施の形態３の光情報記録媒体に係る層構成の一例を示す。
この例では、基板２１上に誘電体からなる下部耐熱保護層２２、記録層２３、誘電体からなる上部耐熱保護層２４、反射層２５がこの順に設けられている。
耐熱保護層は必ずしも記録層の両側に設ける必要はないが、基板２１がポリカーボネート樹脂のように耐熱性の低い材料からなる場合には、下部耐熱保護層を設けることが望ましい。
基板２１の材料としては、前述した実施の形態１の場合と同様のものを用いることができる。
反射層の材料、形成方法、膜厚などについても、前述した実施の形態１の場合と同様である。
【００６７】
耐熱保護層、即ち誘電体層は（ＺｎＳ）_８０・（ＳｉＯ_２）_２０を用いてスパッタ法により膜形成を行う。この誘電体層は、耐熱保護層としての機能と、光干渉層としての機能とを有することから、これらの機能を最大限に活かすことが必要である。そのためには、膜厚を２０〜３００ｎｍ、好ましくは３５〜２００ｎｍとする。２０ｎｍ未満の場合には耐熱保護層としての機能が失われ、また、３００ｎｍを超えると界面剥離が生じ易くなる。
記録層は、一般的にはスパッタ法により膜形成が行なわれ、その膜厚は１０〜１００ｎｍ、好ましくは２０〜３５ｎｍである。１０ｎｍより薄いと光吸収能が低下し、記録層としての機能を失う。一方、１００ｎｍより厚いと透過光が少なくなるため、干渉効果を期待できなくなる。
【００６８】
次に、実施の形態４について説明する。
図１４に、実施の形態４の相変化型光情報記録媒体に係る層構成の一例を示す。
基本的な構成としては、案内溝を有する基板３１上に第１保護層３２、記録層３３、第２保護層３４、反射層３５、オーバーコート層３６を設ける。更に、好ましくは、オーバーコート層上に印刷層３７を設け、基板鏡面にハードコート層３８を設ける。
【００６９】
基板２１の材料としては、前述した実施の形態１の場合と同様のものを用いることができる。
但し、光情報記録媒体を書き換え可能なコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）に応用する場合には、次のような特定の条件を満たすことが望ましい。
その条件とは、使用する基板に形成される案内溝（グルーブ）の幅が０．２５〜０．６５μｍ、好適には０．３０〜０．５５μｍ、案内溝の深さが２５〜６５ｎｍ、好適には３０〜５５ｎｍとなっていることである。
基板の厚さは特に制限されるものではないが、１．２ｍｍや０．６ｍｍが好適である。
【００７０】
記録層３３としては、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｂ及びＴｅを含む４元系の相変化型記録材料を主成分として含有する材料が、記録（アモルファス化）感度・記録速度、消去（結晶化）感度・消去速度、及び消去比が極めて良好なため適している。
しかしながら、ＧｅＧａＳｂＴｅには、その組成比によって最適な記録線速度が存在するため、目的とする記録線速度及び線速度領域によって、ＧｅＧａＳｂＴｅの組成比を調整する必要がある。これまでの検討の結果、ＧｅＧａＳｂＴｅ記録層のＴｅの組成比が記録線速度に高い相関があることを見出した。
【００７１】
光情報記録媒体に要求される品質としては、単に記録消去できるだけでなく、信号の再生安定性や信号の寿命も同時に要求される。これらを総合的に満足できる記録層として、ＧｅＧａＳｂＴｅ系が優れており、各元素の組成比を順にα、β、γ、δ（原子％）とし、α＋β＋γ＋δ＝１００としたとき、
０．１≦α≦７．０
１≦β≦９
６１≦γ≦７５
２２≦δ≦３０
の条件式を満足する場合に効果的であった。
α即ちＧｅ量が７．０原子％超、β即ちＧａ量が９原子％超、γ即ちＳｂ量が７５原子％超では、信号の再生安定性や信号の寿命が不充分であった。Ｔｅの含有量は再結晶化線速度に大きく影響するため、記録層厚や他の層の熱伝導率によって制御したとしても少なくとも、２２〜３０原子％にすることが好ましい。
【００７２】
また、信号の再生安定性や信号の寿命を向上させる方法として、記録層にＩｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｃ、Ｎ及びＯから選ばれた少なくとも一種の元素を添加することが効果的であった。
信号の再生劣化や信号の寿命低下は、非晶質マークの結晶化が原因であった。非晶質マークの結晶化を抑制するためには、上記の元素から選ばれた少なくとも一種の元素を記録層に添加することが効果的であった。
そのメカニズムは明確ではないが、これらの元素はＧｅＧａＳｂＴｅの空間的隙間に入ったり、化学結合を形成したりすることで、ＧｅＧａＳｂＴｅと化合物又は合金を形成し、非晶質マークの結晶化を抑制すると考えられている。
依って、原子半径が小いか、ＧｅＧａＳｂＴｅとの化学結合力が大きいか、化学結合手が多い元素が効果的である。特にＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｇが効果的である。
上記添加元素の量は、記録層の７原子％以下が効果的である。７原子％以下にすることにより、ＧｅＧａＳｂＴｅ記録層の本来有する記録消去特性を維持することができ、消し残りを抑制できる。
【００７３】
また、光情報記録媒体の高線速記録・消去における保存信頼性は極めて重要な項目である。
本発明者等は、ＧｅとＧａの組成の関係において、−８≦α−β≦３のとき、高線速度対応性と保存信頼性のバランスが両立することを見出した。
即ち、α−βが３超では、記録・消去時の最適線速度が遅くなる傾向が見られ、α−βが−８未満では、光情報記録媒体の保存性が不十分であった。
故に、−８≦α−β≦３の場合に、両者の特性のバランスを取るのに効果的であった。
更に線速度が高速になることにより、光情報記録媒体の反射率、特に初期化時の反射率確保が重要となるが、ＳｂとＴｅの組成の関係において、γ＋δ≧８８とすることにより、初期化時に必要な反射率に到達することを見出した。
【００７４】
記録層の膜厚は、１０〜５０ｎｍ、好適には１２〜３０ｎｍとするのがよい。更に、ジッター等の初期特性、オーバーライト特性、量産効率を考慮すると、より好適には１４〜２５ｎｍとするのがよい。１０ｎｍ以上にすると光吸収能が低下せず、良好な記録特性を得ることができる。また５０ｎｍ以下にすると、高速で均一な相変化を行うことができる。
このような記録層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
【００７５】
第一保護層及び第二保護層の材料、形成方法などは、前述した実施の形態１の場合と同様である。
但し、第一保護層の膜厚は反射率に大きく影響するので、７８０ｎｍと６５０ｎｍの再生波長でＣＤ−ＲＷディスクの規格である反射率０．１５〜０．２５を満足するためには、その膜厚を６５〜１３０ｎｍとすることが要求される。この範囲の膜厚に設定することにより、６５０ｎｍであるＤＶＤの再生波長の反射率を満足し、ＤＶＤとの再生互換も得ることができる。
また、第二保護層の膜厚としては、１５〜４５ｎｍ、好適には２０〜４０ｎｍとするのがよい。１５ｎｍ以上にすることで耐熱性保護層として有効に機能し、感度の低下を生じ難くなる。一方、４５ｎｍ以下にすると、界面剥離を生じ難くなり、繰り返し記録性能の低下を防止することができる。
【００７６】
反射層の材料、形成方法、膜厚などは、前述した実施の形態１の場合と同様である。
ハードコート層、オーバーコート層の材料、形成方法、膜厚などについても、前述した実施の形態１の場合と同様である。
【００７７】
一般に、マルチスピード記録及びＣＡＶ記録の場合、低線速度では過剰な記録パワーとなり、高線速度では記録パワー不足となってしまう。従って、記録線速度と記録パワーのバランスをとることが重要となる。具体的な方法としては、高線速度記録の場合ほど高パワーとすることが、ＣＤ−Ｒ等に見られるように一般的である。
【００７８】
図１５は、記録パルス波形を説明するための図であるが、実施の形態４では、図１５のマルチパルス部（以下、ｍｐ部と記載する）のデューティ比を、記録線速度で増減させることが有効であることを見出した。ここで言うデューティ比とは、ｍｐ部における低レベルパルスのパワーレベルｂの時間を、ｍｐ部の時間幅で割ったものである。また、この情報記録方法は、記録層がＧｅ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｔｅを主成分とする情報記録媒体に対して特に有効であった。これはＧｅ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｔｅを主成分とする記録層の熱物性が、本記録パルス波にマッチングしているためである。
【００７９】
図１６に、一例として、ＣＤ−ＲＷを４ｘ〜１０ｘでマルチスピード記録した場合の記録波形を示す。この例は、内周４．８ｍ／ｓ、外周１２．０ｍ／ｓのＣＡＶ記録にも対応している。この例では、記録線速度４．８、９．６、１２．０ｍ／ｓで、それぞれｍｐ部のデューティ比０．６２５、０．５、０．３７５と、記録線速度の増大に合わせて、ｍｐ部のデューティ比を減少させている。
４．８ｍ／ｓの低線速度記録では、ｍｐ部の記録パルスを細くすることで余分な熱ダメージを軽減し、かつｍｐ部の冷却時間を長くすることで、エッジの位置ずれの少ないマークを記録することができる。
一方、１２．０ｍ／ｓの高線速度記録では、ｍｐ部の記録パルスを太くすることにより、記録膜に相変化し得るだけのエネルギーを与えることができるようになる。また、高速であるため、ｍｐ部の冷却時間が短くても記録層の急冷条件が整い、エッジの位置ずれの少ないマークを記録することができる。
【００８０】
記録層の溶融、急冷を伴う相変化型光情報記録媒体において、記録パルスのｍｐ部のデューティが０．５近傍である場合に、記録層の溶融、急冷のバランスが取れており、種々の信号品質、オーバーライトに有利である。
従って、ドライブ−メディア（媒体）のマッチングを考慮する上で、ｍｐ部のデューティ比０．５を、マルチスピード記録における如何なる記録線速度において設定するかが課題となる。
実施の形態４では、ｍｐ部のデューティ比が０．５となる記録線速度を、（最低記録線速度＋最高記録線速度）／２より大きく、最高記録線速度以下とすることが有効であった。
マルチスピード記録可能なドライブにおいてよく利用される記録線速度は最高記録線速度である。ＣＡＶ記録では、機械特性の影響を受け易い外周部で高速記録となる。よってＣＡＶ記録でも高速記録の信号品質がより重要になってくる。このようなことから、実用上、より信頼性の高い記録を行うためには、信頼性の高いｍｐ部のデューティ比０．５の記録パルス波形を高速記録側に設定することが有効であった。更に、ｍｐ部のデューティ比が０．５となる記録線速度を、０．５５ｘ（最低記録線速度＋最高記録線速度）より大きく、かつ最高記録線速度以下とすることが、より効果的であった。
【００８１】
図１７は、実施の形態４の光情報記録媒体の記録再生装置を説明するための図である。
スピンドルモータからなる駆動手段によって相変化型光情報記録媒体を回転駆動すると共に、光源駆動手段としてのレーザー駆動回路によって半導体レーザーからなる光源を駆動し、記録再生用ピックアップによって、前記半導体レーザーから図示しない光学系を介して、図１６に示したような記録線速度でｍｐ部のデューティ比を増減させたレーザー光を照射することにより、前記光情報記録媒体の記録層に相変化を生じさせて情報の記録を行い、該光情報記録媒体からの反射光を記録再生用ピックアップで受光して情報の再生を行う。
【００８２】
なお、記録再生用ピックアップの最適記録パワーは、記録パワー設定手段としての記録パワー設定回路により設定される。
また、相変化型光情報記録媒体の記録再生装置は、記録再生用ピックアップでレーザー光を相変化型光情報記録媒体に照射することにより、該光情報記録媒体の記録層に相変化を生じさせて情報の記録を行い、かつ再生及び書換えが可能な光記録再生装置であり、記録すべき信号を変調部で変調して記録再生用ピックアップで光情報記録媒体に記録することにより情報の記録を行う記録手段を備えている。
このピックアップを含む記録手段は、光情報記録媒体の記録層に対してマークの幅として信号を記録する、いわゆるＰＷＭ記録方式で情報の記録を行う。
記録手段は記録すべき信号を変調部にてクロックを用いて、例えば書き換え型コンパクトディスクの情報記録に適したＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ−ｔｏ−Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調方式、又はその改良変調方式で変調する。
【００８３】
記録手段は、ＰＷＭ記録を行う際に、
変調後の信号幅がｎＴ（ｎは正の整数、Ｔはクロック時間：信号の変調に用いるクロックの周期に相当する時間）である０信号の記録又は書き換えを行う時の記録光をパワーレベルｅの連続光とし、
変調後の信号幅がｎＴである１信号の記録又は書き換えを行う時の記録光のパルス列、時間幅ｘとパワーレベルａを持つパルス部ｆｐと、合計でＴの時間幅を持つパワーレベルｂの低レベルパルスとパワーレベルｃの高レベルパルスとが交互に出て、デューティ比ｙで計〔ｎ−ｎ′〕回（ここで、ｎ′はｎ′≦ｎである正の整数）連続するマルチパルス部ｍｐと、時間幅ｚとパワーレベルｄを持つパルス部ｏｐとからなるレーザー波パルス列とし、
更に、前記ｘ、ｙ、ｚをそれぞれ０．５Ｔ≦ｘ≦２．０Ｔ、０．１２５Ｔ≦ｙ≦０．８７５Ｔ、０．１２５Ｔ≦ｙ≦１．０Ｔとし、（ａ及びｃ）＞ｅ＞（ｂ及びｄ）とする。
なお、図１６は、ｎ′＝１の場合を示している。
【００８４】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例１〜１４（表２）は実施の形態１の実施例、実施例２１〜４２及び比較例１〜４（表３）は実施の形態２の実施例及び比較例、実施例５１〜５５及び比較例５１〜５２（表４〜表１７、図７〜図１３）は、実施の形態３の実施例及び比較例、実施例６１〜６６（表１８）は実施の形態４の実施例である。
【００８５】
実施例１
射出成形により溝幅０．５５μｍ、溝深さ３０ｎｍの案内溝を有するポリカーボネート基板を作成し、この基板上に、第一保護層、記録層、第二保護層、及び反射層を順次スパッタリング法により積層した。基板温度を５５℃としてスパッタリング装置に投入した。
基板には、最高記録線速度がＣＤ１０倍速（１２ｍ／ｓ）という情報を入れた。
第一保護層及び第二保護層にはＺｎＳ・ＳｉＯ_２を用い、膜厚はそれぞれ９０ｎｍ、３０ｎｍとした。
記録層はＧｅ_２Ｉｎ_８Ｓｂ_６８Ｔｅ_２２を用い、厚さ１６ｎｍとした。
反射層にはＡｌＴｉ（Ｔｉ含有量０．５重量％）を使用し、厚さ１４０ｎｍとした。
その結果、基板／ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（９０ｎｍ）／記録層（１６ｎｍ）／ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（３０ｎｍ）／ＡｌＴｉ（１４０ｎｍ）という層構成の積層物が形成された。
更に、その反射層上に紫外線硬化型樹脂のスピンコートによるオーバーコート層を形成し、相変化型光情報記録媒体の単板ディスクを作成した。
次に大口径ＬＤ（ビーム径２００×１μｍ）を有する初期化装置によって、
速度７．０ｍ／ｓ、電力８５０ｍＷ、送り１２０μｍで、内周から外周に向けて、線速度一定で全面結晶化した。
このようにして得られた光情報記録媒体の転位線速度を、波長７８０ｎｍの半導体レーザー光を該案内溝のグルーブ部にフォーカスしてＤＣ照射し測定した。その結果、転位線速度は、１２．８ｍ／ｓであり、最高記録線速度の１．１倍であった。
【００８６】
次に、この光情報記録媒体のリードイン時間、リードアウト時間、最適記録パワーコード、ディスクタイプの各コード情報の組合せのコード列が１６倍速記録可能というリストを持たせてある光情報記録装置にセットした。
この光情報記録装置は、まずリードイン時間、リードアウト時間、最適記録パワーコード、ディスクタイプをリードした。
次いで、光情報記録装置は、これらの組合せにより最高記録線速度以上の記録線速度で記録可能か否かを判断し、最高記録線速度以上の記録線速度ＣＤ１６倍速で記録可能なディスクと判断した。
次に、記録線速度ＣＤ１６倍速でＣＤ−ＲＯＭで再生可能なフォーマットにより記録した。その結果、記録初期及びオーバーライト１０００回後のジッター特性が良好であった。
更に、温度８０℃、湿度８５％環境内で５００時間放置した保存試験後においても、記録層の酸化及び信号特性の変化は認められず、良好な保存信頼性が得られた。
以上のように、最高記録線速度ＣＤ１０倍速という情報を有する相変化型光情報記録媒体に対し、ＣＤ１６倍速という高速での記録を実現することができた。
【００８７】
参考例２
射出成形により溝幅０．２μｍ、溝深さ２７ｎｍの案内溝を有するポリカーボネート基板を作成し、この基板上に、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スパッタリング法により積層した。基板温度を５５℃としてスパッタ装置に投入した。
基板には、最高記録線速度が８．４４ｍ／ｓという情報を入れた。
第一保護層、第二保護層にＺｎＳ・ＳｉＯ_２を用い、第三保護層にＳｉＣを用い、膜厚はそれぞれ７５ｎｍ、１０ｎｍ、３ｎｍとした。
記録層はＡｇ_０．５Ｇｅ_１．５Ｇａ_８Ｓｂ_６８Ｔｅ_２２を用い、厚さ１４ｎｍとした。
反射層にはＡｌＴｉ（Ｔｉ含有量０．５重量％）を使用し、厚さ１４０ｎｍとした。
その結果、基板／ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（７５ｎｍ）／記録層（１４ｎｍ）／ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（１０ｎｍ）／ＳｉＣ（３ｎｍ）／ＡｌＴｉ（１４０ｎｍ）という層構成の積層物が形成された。
更に、その反射層上に紫外線硬化型樹脂のスピンコートによるオーバーコート層を形成し、相変化型光情報記録媒体の単板ディスクを作成した。
次に大口径ＬＤ（ビーム径２００×１μｍ）を有する初期化装置によって、線速度１０．０ｍ／ｓ、電力８５０ｍＷ、送り１２０μｍで、内周から外周に向けて、線速度一定で全面結晶化した。
このようにして得られた光情報記録媒体の転位線速度を、波長６６０ｎｍの半導体レーザー光を該案内溝のグルーブ部にフォーカスしてＤＣ照射し測定した。
その結果、転位線速度は、１４．４ｍ／ｓであり、最高記録線速度の１．７倍であった。
【００８８】
次に、この光情報記録媒体のリードイン時間、リードアウト時間、最適記録パワーコード、ディスクタイプの各コード情報の組合せのコード列がＤＶＤ４倍速記録可能というリストを持たせてある光記録装置にセットした。
この光記録装置は、まずリードイン時間、リードアウト時間、最適記録パワーコード、ディスクタイプをリードした。
次いで、光記録装置は、これらの組合せによって最高記録線速度以上の記録線速度で記録可能か否かを判断し、最高記録線速度以上の記録線速度ＤＶＤ４倍速で記録可能なディスクと判断した。
次に、記録線速度ＤＶＤ４倍速でＤＶＤ−ＲＯＭで再生可能なフォーマットにより記録した。その結果、記録初期及びオーバーライト１０００回後のジッター特性が良好であった。
更に、温度８０℃、湿度８５％環境内で５００時間放置した保存試験後においても、記録層の酸化及び信号特性の変化は認められず、良好な保存信頼性が得られた。
以上のように、最高記録線速度８．４４ｍ／ｓという情報を有する相変化型光情報記録媒体に、ＤＶＤ４倍速という高速での記録を可能とした。
【００８９】
実施例３〜１４
射出成形によりポリカーボネート基板を形成し、この基板上に、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スパッタリング法により積層した。
第一保護層及び第二保護層にはＺｎＳ・ＳｉＯ_２を、第三保護層にはＳｉＣを用い、膜厚はそれぞれ８０ｎｍ、１０ｎｍ、５ｎｍとした。
記録層は表２に示す組成を用い、膜厚は１５ｎｍとした。
反射層にはＡｇを使用し、基板／ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（８０ｎｍ）／記録層
（１５ｎｍ）／ＺｎＳ・ＳｉＯ_２（１０ｎｍ）／ＳｉＣ（５ｎｍ）／Ａｇ（１４０ｎｍ）という層構成を形成した。
更に、反射層上に紫外線硬化型樹脂のスピンコートによるオーバーコート層を形成し、相変化型光情報記録媒体の単板ディスクを作成した。
次に、大口径ＬＤ（ビーム径２００×１μｍ）を有する初期化装置によって、光情報記録媒体の記録層の初期化を行なった。
その後、ポリカーボネート基板厚が０．６ｍｍである単板ディスクについては、オーバーコート層上に接着層を介してポリカーボネート基板を貼り合わせ、ポリカーボネート基板の表面（貼り合わせ面の反対面）側に印刷層を形成し、貼り合わせディスクとした。
【００９０】
表２に、ポリカーボネート基板厚と単板又は貼り合わせのディスク構成、トラックピッチ、記録層組成の各作製条件と、得られた媒体を記録・再生するのに使用した装置のピックアップの波長、転位線速度、記録線速度と評価結果を纏めて示した。
評価結果のジッター特性は、クロック時間Ｔで規格化したσ／Ｔ（％）と定義した。
表２に示した結果から分かるように、何れの実施例においても、初期及びオーバーライト１０００回後のジッター特性は良好であった。
更に、温度８０℃、湿度８５％環境内で５００時間放置した保存試験においても、保存後に記録層の酸化及び信号特性の変化は認められず、良好な保存信頼性が得られた。
【００９１】
【表２】

【００９２】
実施例２１〜４２
基板の溝ピッチ０．７４μｍ、溝幅０．３μｍ、溝深さ３５ｎｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製基板を用い、この上にスパッタリング法により下部保護層、記録層、上部保護層及び反射層を順に積層した。
下部保護層には、（ＺｎＳ）_８０・（ＳｉＯ_２）_２０を用い、膜厚を７５ｎｍとした。
記録層の構成元素及び添加元素の組成比（原子％）は表２に示した通りであり、膜厚は何れも２０ｎｍとした。
上部保護層には、下部保護層と同じ材料を使用し、膜厚を１５ｎｍとした。
反射層には、Ａｌ合金を使用し、膜厚１２０ｎｍとした。
更に、反射層上に紫外線硬化樹脂を塗布し、膜のない基板を用いて貼り合わせ、厚さ１．２ｍｍの実施の形態２に係る光情報記録媒体を作製した。
次いで、ＬＤ（レーザーダイオード）を用いて所定の条件で初期化後、記録層を結晶化させた。
記録再生は、波長６５５ｎｍ、対物レンズＮＡ０．６５のピックアップヘッドを用いて、ＣＬＶ方式により、各記録層に対して表２に示す線速で、記録密度が０．２６５μｍ／ｂｉｔとなるように記録した。
記録データの変調方式は（８，１６）変調とした。
記録パワーは最大１５ｍＷ、消去パワーは記録パワーの０．４５〜０．５５倍、バイアスパワーは０．５ｍＷ、再生パワーは０．８ｍＷとした。
このような条件で、一回記録に対する繰り返し記録１００００回後のジッター増加量及び８０℃、８５％ＲＨ、１０００時間後のジッター増加量を測定した。なお、ジッターはウィンドウ幅で割った値であり単位は％である。
【００９３】
【表３】

【００９４】
上記表３の結果から明らかなように、実施例２１〜４２は、添加元素を含まない従来例（比較例１〜４）に比べて、繰り返し記録回数を低減することなく保存信頼性を向上させることができる。
また、特に添加元素Ｇｅを２原子％添加した場合において、繰り返し回数が良く、特に信頼性が大きく向上していることが分かる。
また、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ及びＴｅを主構成元素とする記録層において、添加元素の添加量を最適にすると、より高速な記録が可能となり、繰り返し記録特性が向上し、保存信頼性を向上させることができる。
【００９５】
以上の結果から分るように、実施の形態２の相変化型光情報記録媒体における好ましい記録層は、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ及びＴｅを主構成元素とする材料に、特定の条件を満たす周期律表IIIｂ、IVｂ及びＶｂ族から選ばれた添加元素Ｘを、
（Ａｇ_αＩｎ_βＳｂ_γＸ_ε）_１−δＴｅ_δなる組成式を満足するように添加したものである。
これによって、従来の相変化型光情報記録媒体に比べて、高密度、高線速度で記録が可能であり、しかも繰り返し記録を行っても特性が劣化しない、信頼性の高い相変化型光情報記録媒体を得ることができる。
また、このような特性を発揮できる相変化型光情報記録媒体は、大容量光ファイル、デジタルビデオディスク等への応用が期待される。
【００９６】
実施例５１
トラックピッチ０．７μｍ、深さ６０ｎｍの案内溝を形成した厚さ０．６ｍｍ、直径１２０μｍのポリカーボネート基板上に、図６に示すように、下部耐熱保護層、記録層、上部耐熱保護層及び反射層を順次スパッタ法により積層し、相変化型光情報記録媒体を作製した。
耐熱保護層には（ＺｎＳ）_８０・（ＳｉＯ_２）_２０を用い、反射層にはＡｌＴｉ合金を用いた。
下部耐熱保護層の膜厚は１２０ｎｍ、上部耐熱保護層の膜厚は３５ｎｍ、反射層の膜厚は８０ｎｍとした。
記録層の膜厚は２１ｎｍとし、以下のスパッタ条件でＤＣスパッタした。
また、記録層用のターゲット組成比はＡｇ_５Ｉｎ_７Ｓｂ_６０Ｔｅ_２８である。
１）投入電力 ：０．５ｋＷ
２）ガス流量 ：Ａｒ、１５ｓｃｃｍ
３）成膜ガス圧：１．０ｍＴｏｒｒ
４）基板温度 ：２５℃でスタートし、３０℃／ｍｉｎレートで昇温
【００９７】
得られた光情報記録媒体の記録層の構造を解析するために、別途解析用のガラス基板を用意した。記録層の初期結晶化は高出力半導体レーザで行った。また、記録層の構造解析、特に相変化記録材料の構成元素の配位数、結晶構造に関してはＸ線回折、電子線回折、ＥＸＡＰＳ（広域Ｘ線吸収微細構造）等を使用した。その結果を表４に示す。
【００９８】
【表４】

【００９９】
光情報記録媒体の信号特性については、波長６３５ｎｍの光源を用いて記録線速度３．５ｍ／ｓ、ＥＦＭランダムパターンでオーバライトの繰返し記録を行い、その時の３Ｔ信号のジッターの記録パワー依存性により評価した。
再生時の線速度は３．５ｍ／ｓとした。
その結果を表５に示す。また、図７にＸ線回折スペクトルを示す。
【０１００】
【表５】

表５中の「８、９、１０、…」は記録パワー（ｍＷ）であり、「１、１０００、３０００、…」はオーバライト回数であり、「８．５、８．３、８．０、…」はジッター（ｎｓ）である。（後述の実施例５２〜５５及び比較例５１〜５２に係る、表７、９、１１、１３、１５、１７についても同じ）
【０１０１】
実施例５２
記録層の成膜条件である基板温度を２５℃スタート、１０℃／ｍｉｎレートで昇温させた点以外は、実施例５１と全く同様にして光情報記録媒体を作製した。その記録層の構造解析結果を表６に、Ｘ線回折スペクトルを図８に、信号特性を表７にそれぞれ示す。
【０１０２】
【表６】

【０１０３】
【表７】

【０１０４】
実施例５３
記録層の成膜条件である基板温度を２５℃スタート、５０℃／ｍｉｎレートで昇温させた点以外は、実施例５１と全く同様にして光情報記録媒体を作製した。その記録層の構造解析結果を表８に、Ｘ線回折スペクトルを図９に、信号特性を表９にそれぞれ示す。
【０１０５】
【表８】

【０１０６】
【表９】

【０１０７】
実施例５４
記録層のターゲット組成をＡｇ_３Ｉｎ_１０Ｓｂ_６３Ｔｅ_２４とした点以外は、実施例５１と全く同様にして光情報記録媒体を作製した。
その記録層の構造解析結果を表１０に、Ｘ線回折スペクトルを図１０に、信号特性を表１１にそれぞれ示す。
【０１０８】
【表１０】

【０１０９】
【表１１】

【０１１０】
実施例５５
記録層のターゲット組成をＡｇ_８Ｉｎ_３Ｓｂ_６８Ｔｅ_２１とした点以外は、実施例５１と全く同様にして光情報記録媒体を作製した。
その記録層の構造解析結果を表１２に、Ｘ線回折スペクトルを図１１に、信号特性を表１３にそれぞれ示す。
【０１１１】
【表１２】

【０１１２】
【表１３】

【０１１３】
比較例５１
成膜時に、基板温度の昇温を行わないでパワー８５０Ｗで成膜した点以外は、実施例５１と全く同様にして光情報記録媒体を作製した。
その記録層の構造解析結果を表１４に、Ｘ線回折スペクトルを図１２に、信号特性を表１５にそれぞれ示す。
【０１１４】
【表１４】

【０１１５】
【表１５】

【０１１６】
比較例５２
成膜時に、基板温度の昇温を行わないでパワー２００Ｗで成膜した点以外は、実施例５１と全く同様にして光情報記録媒体を作製した。
その記録層の構造解析結果を表１６に、Ｘ線回折スペクトルを図１３に、信号特性を表１７にそれぞれ示す。
【０１１７】
【表１６】

【０１１８】
【表１７】

【０１１９】
以上の表４〜表１７と、図７〜図１３から明らかなように、実施例５１から実施例５５までは、記録層の構造はＮａＣｌ型で、（２００）の反射が強いのが特徴的である。
【０１２０】
また、Ａｇ，Ｉｎ，ＳｂのＴｅに対する結合配位数については、以下のとおりである。
（１）Ａｇの場合：非晶質のときには、成膜条件により結合配位数に差はあるものの、１．５〜２．０の範囲にある。また、結晶質のときには３．８〜４．３の範囲にあり、結晶質のときの結合配位数が、非晶質のときのそれよりも大きくなっている。
（２）Ｉｎの場合：非晶質のときには３．１〜３．６の範囲に、結晶質のときには３．６〜４．０の範囲にあり、Ａｇと同様に結晶質のときの結合配位数が、非晶質のときのそれよりも大きくなっている。
（３）Ｓｂの場合：非晶質のときには２．７〜３．１の範囲に、結晶質のときには２．２〜２．６の範囲にあり、非晶質のときの結合配位数が、結晶質のときのそれよりも大きくなっている。
【０１２１】
これら実施例５１〜５５の光情報記録媒体の信号特性はすべて良好で、８ｍＷから１３ｍＷまでの広い範囲のパワーで記録することができ、しかも高感度である。また繰返し特性に関しては、２万回程度まで使用することができる極めて良好なものである。また、保存特性については、８０％ＲＨ・８０℃の温湿度条件下に２００時間放置した後においても信号特性が劣化することはなく、高い耐候性を有することが確認された。
【０１２２】
一方、比較例５１、５２では、非晶状態と結晶状態とでＡｇの結合配位数に差がなくなっており、特に結晶状態での結合配位数が小さいことが分る。
実施例との成膜条件の差により、比較例の結果が実施例のそれと異なることになった原因については不明であるが、比較例５１、５２のＸ線回折スペクトルと、実施例５１〜５５のそれとでは相違点が認められる。即ち比較例５１がＮａＣｌ型であるのは実施例５１〜５５と同じであるが、（２２０）面が強く、（３１１）面で成長している。また、比較例５２では（２２０）面が二つに分離しているように見える。
比較例５１、５２と実施例５１〜５５のそれぞれのＸ線回折スペクトルの差は、得られた光情報記録媒体の信号特性にも現れている。即ち、比較例５１、５２では、実施例５１〜５５に比べて感度の低下が見られる上に、繰返し記録特性が大きく低下している。このことは、記録層（記録膜）の構造、特に結合配位数が、光情報記録媒体の信号特性に大きく関与していることを示している。
【０１２３】
実施例６１〜６６
幅０．５μｍ、深さ３５ｎｍの案内溝を有する１．２ｍｍ厚のポリカーボネート基板を成型し、この基板上に第一保護層、記録層、第二保護層及び反射層を順次スパッタ法により積層した。第一保護層及び第二保護層にはＺｎＳＳｉＯ_２を用い、膜厚はそれぞれ９０ｎｍ、３０ｎｍとした。
記録層には、表１８の実施例６１〜６６に示す組成の材料を用い、膜厚は１８ｎｍとした。
反射層にはアルミニウム合金を使用した。
以上のようにして、基板／ＺｎＳＳｉＯ_２（９０ｎｍ）／ＧｅＧａＳｂＴｅ（１８ｎｍ）／ＺｎＳＳｉＯ_２（３０ｎｍ）／Ａｌ合金（１４０ｎｍ）という層構成を形成した。
次いで、紫外線硬化樹脂のスピンコートによるハードコート層、オーバーコート層を形成し、相変化型光情報記録媒体を作成した。
次に、大口径ＬＤを有する初期化装置によって、記録層の全面結晶化処理を行った後、オーバーコート層上に印刷層を形成した。
以上の方法で得た相変化型光情報記録媒体に対し、表１８に示した記録線速度、及びｍｐ部のデューティ比を持つパルス波で記録を行った。
本実施例で用いた光記録装置は図１７に示したものと同様であり、波長７８０ｎｍ、ＮＡ０．５のピックアップを有するものを用いた。記録信号は、ＥＦＭ変調された入力信号とした。
それぞれの線速度で記録した信号を、１．２ｍ／ｓで再生した結果、それぞれ２２ｎｓ、２０ｎｓ、２３ｎｓと良好な初期ジッターが得られた。
それぞれの記録線速度での、オーバーライト１０００回後のジッターは、それぞれ３２ｎｓ、３０ｎｓ、３３ｎｓと良好であった。
また温度８０℃、湿度８５％環境内で５００時間保存した後において、記録層の酸化及びディスク特性の変化は認められず、良好な保存特性が得られた。
【０１２４】
【表１８】

【０１２５】
【発明の効果】
本発明１によれば、最高記録線速度より大きい線速で記録が可能な光情報記録媒体を提供できる。
本発明２によれば、従来のディスクと本発明のディスクを区別できるため、誤って従来のディスクに最高記録線速度より大きい速度で記録することがない光情報記録媒体を提供できる。
本発明３、４、６、１１によれば、更に、オーバーライト特性に優れた光情報記録媒体を、本発明５、８によれば信頼性に優れた光情報記録媒体を、本発明５、９〜１１によれば量産性に優れた光情報記録媒体を、それぞれ提供できる。
本発明７によれば、現有の汎用性光情報記録装置の微調整により、最高記録線速度より大きい線速で記録が可能な光情報記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の相変化型光情報記録媒体に係る層構成の一例を示す図である。
【図２】２回記録ジッターの転位線速度依存性を示す図である。
【図３】実施の形態１の記録パルス波形の一例を示す図である。
（１） 入力信号を示す図である。
（２） パターンＡの記録パルス波形を示す図である。
（３） パターンＢの記録パルス波形を示す図である。
（４） パターンＣの記録パルス波形を示す図である。
【図４】実施の形態１の記録再生装置の一例を示す図である。
【図５】実施の形態２による記録層を設けた相変化型光情報記録媒体の記録パルス波形の概念図を示す。
【図６】実施の形態３の光情報記録媒体に係る層構成の一例を示す図である。
【図７】実施例５１で作製した光情報記録媒体の記録層の構造解析結果を示すＸ線回折スペクトルの説明図である。
【図８】実施例５２で作製した光情報記録媒体の記録層の構造解析結果を示すＸ線回折スペクトルの説明図である。
【図９】実施例５３で作製した光情報記録媒体の記録層の構造解析結果を示すＸ線回折スペクトルの説明図である。
【図１０】実施例５４で作製した光情報記録媒体の記録層の構造解析結果を示すＸ線回折スペクトルの説明図である。
【図１１】実施例５５で作製した光情報記録媒体の記録層の構造解析結果を示すＸ線回折スペクトルの説明図である。
【図１２】比較例５１で作製した光情報記録媒体の記録層の構造解析結果を示すＸ線回折スペクトルの説明図である。
【図１３】比較例５２で作製した光情報記録媒体の記録層の構造解析結果を示すＸ線回折スペクトルの説明図である。
【図１４】実施の形態４の相変化型光情報記録媒体に係る層構成の一例を示す図である。
【図１５】本発明の記録パルス波形の例を示す図である。
（１） 入力信号を示す図である。
（２） パターンＡの記録パルス波形を示す図である。
（３） パターンＢの記録パルス波形を示す図である。
（４） パターンＣの記録パルス波形を示す図である。
【図１６】実施の形態４の一例であるＣＤ−ＲＷの４ｘ〜１０ｘ記録のマルチスピード記録の記録波形を示す図である。（ａ） 記録線速度４．８ｍ／ｓの場合の記録波形を示す図である。
（ｂ） 記録線速度９．６ｍ／ｓの場合の記録波形を示す図である。
（ｃ） 記録線速度１２．０ｍ／ｓの場合の記録波形を示す図である。
【図１７】実施の形態４の光情報記録媒体に係る記録再生装置の一例を示す図である。
【図１８】転位線速度の評価系統図である。
【図１９】転位線速度の評価結果を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 第一保護層
３ 記録層
４ 第二保護層
５ 第三保護層
６ 反射層
７ オーバーコート層
８ 印刷層
８′印刷層
９ ハードコート層
１０ 接着層
２１ 基板
２２ 下部耐熱保護層
２３ 記録層
２４ 上部耐熱保護層
２５ 反射層
３１ 基板
３２ 第一保護層
３３ 記録層
３４ 第二保護層
３５ 反射層
３６ オーバーコート層
３７ 印刷層
３８ ハードコート層
ａ パワーレベル
ｂ パワーレベル
ｃ パワーレベル
ｄ パワーレベル
ｅ パワーレベル
Ｔ クロック時間
ｘ パルス部ｆｐの時間幅
ｚ パルス部ｅｐの時間幅
ｙ デューティー比
ｆｐ パワーレベルａのパルス部
ｍｐ パワーレベルｂの低レベルパルスとパワーレベルｃの高レベルパルスが交互に出るマルチパルス部
ｅｐ パワーレベルｄのパルス部

Claims (11)

1. 同心円又は螺旋状の案内溝を有する透明基板上に少なくとも相変化型記録層を有する光情報記録媒体において、該記録媒体に、最高記録線速度Ｖｈを示す情報を有すると共に、相変化型記録層に形成されているランド部及び／又はグルーブ部に対し、記録層材料を溶融できるエネルギーを照射しつつ、線速度を増大させながら走査した際、光情報記録媒体の反射率が前記エネルギーの照射前に比べて低下する線速度を転位線速度Ｖとした場合に、半導体レーザー光を該案内溝のグルーブ部又はランド部にフォーカスしてＤＣ照射した際の転位線速度Ｖが、０．８Ｖｈ≦Ｖの条件式を満足し、Ｖｈ＝１２ｍ／ｓであって、Ｖが２５ｍ／ｓ以下であることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記転位線速度Ｖに係る条件式を満たす光情報記録媒体であるか否かが判別できるような情報を有する請求項１記載の光情報記録媒体。
3. 前記相変化型記録層は、未記録状態において、主に立方格子結晶構造である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。
4. 前記相変化型記録層は、
   Ｓｂ_χＴｅ_{１００−χ}（４０≦χ≦８０、χは原子％）
   の組成式で表される材料を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光情報記録媒体。
5. 前記相変化型記録層は、添加元素として、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｓから選ばれた少なくとも一種の元素を含むことを特徴とする請求項４記載の光情報記録媒体。
6. 前記相変化型記録層は、
   （Ａｇ，Ｇｅ）_α（Ｉｎ，Ｇａ，Ｂｉ）_βＳｂ_γＴｅ_δ
   の組成式で表される材料で構成されており、式中、（Ａｇ，Ｇｅ）及び（Ｉｎ，Ｇａ，Ｂｉ）は、それぞれ括弧内の少なくとも一種の元素を含むことを意味し、α、β、γ、δは原子％であり、０．１≦α≦７、１≦β≦１５、６１≦γ≦８５、２０≦δ≦３０であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光情報記録媒体。
7. ｎを正の整数、Ｔを信号の変調に用いるクロックの周期に相当するクロック時間とした場合に、
   変調後の信号幅がｎＴである０信号の記録又は書き換えを行なう時の記録光をパワーレベルｅの連続光とし、
   変調後の信号幅がｎＴである１信号の記録又は書き換えを行なう時の記録光のパルス列を、時間幅ｘとパワーレベルａを持つパルス部ｆｐと、合計でＴの時間幅を持つパワーレベルｂの低レベルパルスとパワーレベルｃの高レベルパルスとが交互に出て、デューティ比ｙで計〔ｎ−ｎ′〕回（ここで、ｎ′はｎ′≦ｎである正の整数）連続するマルチパルス部ｍｐと、時間幅ｚとパワーレベルｄを持つパルス部ｅｐとからなるレーザー波パルス列とし、
   更に、前記ｘ、ｙ、ｚをそれぞれ０．１２５Ｔ≦ｘ≦２．０Ｔ、０．１２５≦ｙ≦０．８７５、０．１２５Ｔ≦ｚ≦１．０Ｔとし、（ａ及びｃ）＞ｅ＞（ｂ及びｄ）とする記録条件において、
   最高記録線速度Ｖｈより高速で記録できるように、同心円又は螺旋状の案内溝を有する透明基板上に形成された第一保護層、相変化型記録層、第二保護層、反射層、樹脂層の各層の厚さが調整されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の光情報記録媒体。
8. 層構成として、基板上に少なくとも第一保護層、相変化型記録層、第二保護層、第三保護層、反射層、樹脂保護層を有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の光情報記録媒体。
9. 前記第三保護層の構成材料が、ＤＣスパッタリング法で形成可能なものであることを特徴とする請求項８記載の光情報記録媒体。
10. 前記第三保護層の構成材料が、Ｃ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２から選ばれた少なくとも一種の物質を含むことを特徴とする請求項８又は９記載の光情報記録媒体。
11. 前記相変化型記録層は、全面結晶化処理の線速度が転位線速度Ｖよりも遅いことを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の光情報記録媒体。

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