JP2000207774A - 光学的情報記録媒体、その情報記録方法、その情報再生方法及びその情報消去方法 - Google Patents

光学的情報記録媒体、その情報記録方法、その情報再生方法及びその情報消去方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録の有無に拘わらず相変化記録膜の透過性
を実質的に均一にすることができ、好ましくは高密度で
良好な情報の記録、再生及び消去を行うことができる光
学的情報記録媒体、その情報記録方法、その情報再生方
法及びその情報消去方法を提供する。 【解決手段】 複数層の相変化型光記録層のうち最上層
に位置するもの以外の相変化型光記録層２ａには、レー
ザ光の照射による相変化により情報の記録及び消去が行
われる相変化記録膜２２が形成されている。また、相変
化記録膜２２の上部には、相変化記録膜２２を主として
情報の記録及び消去時の熱変形から保護する透明上部保
護膜２３が形成され、相変化記録膜２２の下部には、相
変化記録膜２２を主として情報の記録及び消去時の熱変
形から保護する透明下部保護膜２２が形成されている。
更に、透明下部保護膜２１の下には、相変化記録膜２２
におけるレーザ光の透過率を調節する下地干渉膜２５が
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光を使用して
の情報の記録、再生及び消去が行われる光学的情報記録
媒体、その情報記録方法、その情報再生方法及びその情
報消去方法に関し、特に、情報の高密度化に好適な光学
的情報記録媒体、その情報記録方法、その情報再生方法
及びその情報消去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レ−ザ光を使用した光ディスク記録は大
容量記録が可能であり、非接触で高速アクセスできるこ
とから、大容量メモリとして実用化が進められている。
光ディスクは、コンパクトディスク及びレ−ザディスク
等の再生専用型、ユ−ザ自身で記録が可能な追記型並び
にユ−ザ側で繰り返し記録消去が可能な書換型に分類さ
れる。追記型又は書換型の光ディスクはコンピュ−タの
外部メモリ又は文書及び画像ファイルの記録媒体として
使用されている。
【０００３】再生専用型の光ディスクにおいては、ＣＤ
−ＲＯＭに代表されるデータファイル用のものが急速に
普及し、パーソナル分野での高密度記録用媒体として使
用されている。また、このＣＤ−ＲＯＭの大容量性に着
目して、ＭＰＥＧ２等の画像圧縮技術により画像データ
を含むマルチメディアファイル用ディスクとしての応用
が検討されている。この用途では、現行の１ディスク当
たり６５０ＭＢの容量では不十分であり、現行の８倍容
量となるＤＶＤ−ＲＯＭが製品化され始めた。一方、レ
ーザディスクに代表される再生専用民生向け画像ファイ
ル用機器では、小型高品質映像を提供するＤＶＤプレー
ヤが出荷され始めたが、ハイビジョン再生を目指した更
なる光ディスクの高密度化は引き続き重要な課題となっ
ている。
【０００４】一方、追記型光ディスクでは、記録した情
報が安定に保存できるというメリットを最大限に利用し
た応用分野において一定の市場が確保されている。この
用途においても、スケールメリットを活かすという意味
で、大容量化及び高密度化は重要な検討課題であること
はいうまでもない。
【０００５】また、書換型光ディスクには、記録膜の相
変化を利用した相変化型光ディスク及び垂直磁化膜の磁
化方向の変化を利用した光磁気ディスクがある。このう
ち、光磁気ディスクでは、第一世代の４倍容量の製品が
出始め、８倍容量以上のものが検討されている。一方、
相変化光ディスクにおいては、外部磁場が不要であり、
上書きを容易に行うことができるため、今後、光磁気デ
ィスクと共に、書換型光ディスクの主流になることが期
待されている。相変化型光ディスクでも、２．６ＧＢ容
量のＤＶＤ−ＲＡＭに代表されるように、光磁気の８倍
容量相当の製品が販売され始めている。これらの書換型
光ディスクにおいても、大容量化及び高密度化は重要な
課題となっている。
【０００６】次に、これらの従来の光ディスクの構造に
ついて説明する。再生専用型光ディスクにおいては、基
板上にあらかじめ射出成形により作製された凹凸ピット
上にＡｌ合金系の金属反射膜が成膜されており、再生に
使用されている。追記型光ディスクにおいては、Ｔｅ、
Ｂｉ、Ｓｅ若しくはＳｎ等の低融点金属の合金材料又は
使用するレーザ波長において吸収特性を有する色素材料
が基板上に薄く塗布されて記録膜が形成されている。書
換型の光磁気ディスクにおいては、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｄｙ及
びＨｏ等の希土類金属とＦｅ、Ｃｏ及びＮｉ等の遷移金
属との合金薄膜がＳｉＮ等の透明保護膜で挟み込まれた
構造が採用されており、書換型の相変化型光ディスクに
おいては、ＧｅＳｂＴｅ及びＩｎＳｂＴｅ等からなるカ
ルコゲナイド系薄膜が記録膜として使用されている。相
変化型光ディスクの記録膜には、ＩｎＳｅ系薄膜、Ｉｎ
Ｔｅ系薄膜、ＡｓＴｅＧｅ系薄膜、ＴｅＯx−ＧｅＳｎ
系薄膜、ＴｅＳｅＳｎ系薄膜、ＳｂＳｅＢｉ系薄膜及び
ＢｉＳｅＧｅ系薄膜等も使用されている。これらの薄膜
は、抵抗加熱真空蒸着法、電子ビ−ム真空蒸着法若しく
はスパッタリング法等の成膜法又はスピン塗布法で成膜
されている。
【０００７】このように、大容量化及び高密度化が要求
されているが、前述のような従来の再生専用型、追記
型、書換型の各光ディスクでは、透過性及び剛性がある
基板上に凹凸ピット、追記型記録膜、光磁気記録膜又は
相変化記録膜が形成された所謂単層構成が採用されてい
る。
【０００８】また、同一基板上の内周及び外周に再生専
用部、追記部及び書換部が分割して形成されたパーシャ
ルＲＯＭディスクが提案及び作製されている（例えば、
「イレーザブル光ディスク技術」ｐ２４９、（株）トリ
ケップス発行、平成３年）。
【０００９】しかし、前述の光ディスク及びハイブリッ
ド型ディスクでは、単層構成であるため、記録容量の飛
躍的な向上は困難である。また、記録容量の向上のため
に単一ディスクを貼り合わせた両面構成のディスクとし
た場合には、通常のディスクドライブを使用して両面同
時アクセスをするためには、ヘッド等の変更のためコス
トがかかり、実施しにくいという欠点がある。
【００１０】そこで、再生専用型光ディスクにおいて
は、片面から２層又はそれ以上の多層膜をアクセスする
再生専用型多層ディスクが提案されている（例えば、K.
Rubin他による「Multilayer Volumetric Storage Topic
al Meeting Technical Digest」、WA３−１、Optical D
ata Storage Topical Meeting Technical Digest（１９
９４））。また、再生専用のＤＶＤの規格にも、２層デ
ィスクが規定されており、片面から２層に記録された情
報を再生する方式が採用されている。
【００１１】光ディスクの記録密度の向上を考えた場
合、情報の書換が可能な書換型光ディスクは極めて有用
であることから、片面多層構成で実用性能を確保するこ
とが課題とされ検討されている。
【００１２】そこで、相変化を利用した書換型光ディス
クとして記録膜を２層化した光学的情報記録媒体が提案
されている（特開平３−１５７８３０号公報）。
【００１３】また、相変化光ディスクにおける２層記録
が報告されている（例えば、長田他による「書き換え可
能な２層−相変化光ディスク」（第５９回応用物理学会
秋季学術講演会講演予稿集 １５ａ−Ｖ−５、ｐ１００
８、（１９９８．９．１５）））。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−１５７８３０号公報に記載された従来の光学的情報
記録媒体においては、２層の各記録層に記録が行われる
のではなく、単に再生信号に所望の位相差を付加する手
段として２層構成を採用しているに過ぎない。このた
め、記録容量の向上は不十分である。
【００１５】また、前記講演会により報告された光ディ
スクにおいては、通常、第１層目での記録膜の光学変化
により記録マーク部分と非記録部分とでの透過率変化が
大きいため、第１層目に記録が行われていない場合と、
第１層目に記録が行われている場合とで、第２層目への
透過光量が著しく相違してしまう。このため、第２層目
への記録再生時に照射するパワレベルを変更しなけれ
ば、良好な記録及び再生ができないという問題点があ
る。
【００１６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、記録の有無に拘わらず相変化記録膜の透過
性を実質的に均一にすることができ、好ましくは高密度
で良好な情報の記録、再生及び消去を行うことができる
光学的情報記録媒体、その情報記録方法、その情報再生
方法及びその情報消去方法を提供することを目的とす
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学的情報
記録媒体は、透過性基板と、この透過性基板上に形成さ
れた相変化型光記録層と、を有し、前記相変化型光記録
層は、レーザ光の照射による相変化により情報の記録及
び消去が行われる相変化記録膜と、この相変化記録膜の
上部に設けられ前記相変化記録膜を情報の記録及び消去
時の熱変形から保護する透明上部保護膜と、前記相変化
記録膜の下部に設けられ前記相変化記録膜を情報の記録
及び消去時の熱変形から保護する透明下部保護膜と、こ
の透明下部保護膜の下に形成され前記相変化記録膜にお
けるレーザ光の透過率を調節する下地干渉膜と、を有す
ることを特徴とする。
【００１８】本発明においては、相変化型光記録層に相
変化記録膜におけるレーザ光の透過率を調節する下地干
渉膜が形成されているので、相変化記録膜の記録の有無
に拘わらず、ほぼ一定した透過率が得られる。従って、
このような相変化型光記録層を積層すれば、高密度で良
好な情報の記録、再生及び消去が可能である。
【００１９】前記第２の相変化記録膜の情報が記録され
た領域における透過率は、情報が記録されていない領域
における透過率の０．９０乃至１．１０倍であることが
望ましい。
【００２０】また、前記相変化記録膜は、Ｇｅ、Ｓｂ及
びＴｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を含有することができる。
【００２１】更に、前記第１の透明上部保護膜、第１の
透明下部保護膜、第２の透明上部保護膜及び第２の透明
下部保護膜は、ＺｎＳ及びＳｉＯ2を含有することがで
きる。
【００２２】更にまた、前記下地干渉膜は、Ｓｉ及びＧ
ｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素を含
有することができる。
【００２３】また、前記透過性スペーサは、光硬化型樹
脂製であってもよい。
【００２４】更に、前記相変化型光記録層上に形成され
た透過性スペーサと、この透過性スペーサ上に形成され
た第２の相変化型光記録層と、を有し、前記第２の相変
化型光記録層は、レーザ光の照射による相変化により情
報の記録再生及び記録消去が行われる第２の相変化記録
膜と、この第２の相変化記録膜の上部に設けられ前記第
２の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形から
保護する第２の透明上部保護膜と、前記第２の相変化記
録膜の下部に設けられ前記第２の相変化記録膜を情報の
記録及び消去時の熱変形から保護する第２の透明下部保
護膜と、を有することができる。
【００２５】更にまた、これらの光学的情報記録媒体を
２枚前記最上層に位置する相変化型光記録層の接着によ
り貼り合わせて構成されていてもよい。
【００２６】本発明に係る光学的情報記録媒体の情報記
録方法、情報再生方法又は情報消去方法は、透過性基板
と、この透過性基板上に間に透過性スペーサを介して形
成された複数層の相変化型光記録層と、を有し、前記相
変化型光記録層のうち最上層に位置するものは、レーザ
光の照射による相変化により情報の記録再生及び記録消
去が行われる第１の相変化記録膜と、この第１の相変化
記録膜の上部に設けられ前記第１の相変化記録膜を情報
の記録及び消去時の熱変形から保護する第１の透明上部
保護膜と、前記第１の相変化記録膜の下部に設けられ前
記第１の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形
から保護する第１の透明下部保護膜と、を有し、それ以
外の相変化型光記録層は、レーザ光の照射による相変化
により情報の記録及び消去が行われる第２の相変化記録
膜と、この第２の相変化記録膜の上部に設けられ前記第
２の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形から
保護する第２の透明上部保護膜と、前記第２の相変化記
録膜の下部に設けられ前記第２の相変化記録膜を情報の
記録及び消去時の熱変形から保護する第２の透明下部保
護膜と、この第２の透明下部保護膜の下に形成され前記
第２の相変化記録膜におけるレーザ光の透過率を調節す
る下地干渉膜と、を有する光学的情報記録媒体に前記透
過性基板側からレーザ光をその集光位置を変化させなが
ら照射することにより、前記第１及び第２の相変化記録
膜の少なくとも１方に相変化を生じさせる工程を有する
ことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る光学
的情報記録媒体について、添付の図面を参照して具体的
に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る光学的
情報記録媒体の構造を示す模式的断面図である。
【００２８】第１の実施例においては、透過性剛性基板
１上に３層の相変化型光記録層２ａ乃至２ｃが透過性ス
ペーサ３ａ及び３ｂを介して積層されている。更に、第
３層目の相変化型光記録層２ｃ上には透過性スペーサ３
ｃを介して相変化型光記録層２ｄが形成されている。相
変化型光記録層２ａ乃至２ｄにおいてレーザ光の照射に
より情報の記録、再生又は消去が行われる。
【００２９】透過性剛性基板１には、従来光ディスク用
として使用されている透明の樹脂基板及びガラス基板が
使用可能である。また、その厚さは、ディスクとしての
剛性が確保されていればよく、使用される光ディスク用
ヘッドの集光レンズの設計値に応じて、通常コンパクト
ディスク（ＣＤ）で使用されている１．２ｍｍ厚又はそ
れ以外の、例えば、０．４ｍｍ厚、０．６ｍｍ厚若しく
は０．８ｍｍ厚であってもよい。１．２ｍｍより厚い基
板とすることも可能である。
【００３０】また、相変化型光記録層２ａ乃至２ｃは下
地干渉膜、透明下部保護膜、相変化記録膜及び透明上部
保護膜から構成されている。図２は第１層目の相変化型
光記録層２ａの構造を示す断面図である。
【００３１】相変化型光記録層２ａには、透過性剛性基
板１上に形成された下地干渉膜２５が設けられている。
下地干渉膜２５は、干渉効果を引き出すために高い屈折
率を有する材料から形成されておりＳｉ膜又はＧｅ膜が
使用可能である。また、Ｓｉを主成分とする酸化膜、Ｓ
ｉを主成分とする窒化膜、Ｇｅを主成分とする酸化膜又
はＧｅを主成分とする窒化膜も使用可能である。当然、
干渉効果が得られれば、これらの膜以外の高屈折率誘電
膜も使用できることはいうまでもない。この下地干渉膜
２５により相変化記録膜２２におけるレーザ光の透過率
が調節される。
【００３２】また、下地干渉膜２５上には、相変化記録
膜２２を主として情報の記録及び消去時の熱変形から保
護する透明下部保護膜２１が形成されている。透明下部
保護膜２１には、ＺｎＳ及びＳｉＯ2を主成分とする保
護膜が使用される。
【００３３】更に、透明下部保護膜２１上には、相変化
記録膜２２が形成されている。相変化記録膜２２には、
Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅを主成分とする薄膜が使用される。
具体的には、Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5膜、Ｇｅ1Ｓｂ2Ｔｅ4膜、
Ｇｅ1Ｓｂ4Ｔｅ7膜及びこれらにＧｅ、Ｓｂ又はＴｅを
少量添加した膜並びに第４元素としてＰｄ、Ｐｔ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｔｉ又はＣｕ等を微量添加した膜が相変化記
録膜２２として使用される。相変化記録膜２２の厚さ
は、５乃至３０ｎｍ程度であり、高い透過光が得られ
る。
【００３４】更にまた、相変化記録膜２２上には、相変
化記録膜２２を主として情報の記録及び消去時の熱変形
から保護する透明上部保護膜２３が形成されている。透
明上部保護膜２３には、透明下部保護膜２１と同様に、
ＺｎＳ及びＳｉＯ2を主成分とする保護膜が使用され
る。
【００３５】なお、相変化型光記録層２ｂ及び２ｃの構
造は、透過性剛性基板１ではなく透過性スペーサ３ａ又
は３ｂ上に下地干渉膜が形成されていることを除けば、
相変化型光記録層２ａと同様のものである。
【００３６】これらの相変化型光記録層２ａ乃至２ｃに
おいては、下地干渉膜の膜厚を適切なものとすることに
より、記録マークの有無による透過率の相違を著しく抑
制することが可能となる。図４（ａ）及び（ｂ）は横軸
に下地干渉膜の膜厚をとり、縦軸に透過率又は反射率の
いずれかをとってこれらの関係を示すグラフ図である。
なお、図４において、実線は記録マークが存在する領
域、即ち、記録が行われている領域におけるもの、破線
は記録マークが存在しない領域、即ち、記録が行われて
いない領域におけるものを夫々示している。
【００３７】図４に示す光学特性は、次のような相変化
型光記録層のものである。下地干渉膜はＳｉ膜であり、
その光学定数はＳｉ（４．５２、０．１５ｉ）である。
透明下部保護膜及び透明上部保護膜はＺｎＳ−ＳｉＯ2
からなる膜であり、その光学定数はＺｎＳ−ＳｉＯ
2（２．１０、０．０ｉ）、その膜厚は１５０ｎｍであ
る。相変化記録膜はＧｅＳｂＴｅからなる膜であり、そ
の光学定数は、結晶状態においてＧｅＳｂＴｅ（３．９
１、４．２２ｉ）、アモルファス状態においてＧｅＳｂ
Ｔｅ（４．１３、１．８９ｉ）、その膜厚は１６ｎｍで
ある。また、レーザ光の波長は６６０ｎｍとしている。
【００３８】図４（ａ）に示すように、下地干渉膜であ
るＳｉ膜の膜厚を１００ｎｍとしたとき、記録マークに
対応するアモルファス状態のＧｅＳｂＴｅに対する透過
率が３７．２％となり、未記録の消去状態に対応した結
晶状態のＧｅＳｂＴｅに対する透過率が３６．４％とな
っている。このように、アモルファス状態の相変化記録
膜における透過率は結晶状態のそれの１．０３倍であ
る。従って、これらの透過率差は極めて僅かであり、良
好な情報の記録、再生及び消去が可能となる。なお、相
変化記録膜の情報が記録された領域における透過率は、
情報が記録されていない領域における透過率の０．９０
乃至１．１０倍であることが望ましい。
【００３９】このように、相変化型光記録層２ａ乃至２
ｃにおいては、３０乃至５０％の透過光が生じるように
設計することが可能である。
【００４０】透過性スペーサ３は、厚さが５乃至３０μ
mのフォトポリマ等の光硬化型樹脂から構成されてい
る。なお、透過性スペーサ３の厚さは使用される集光レ
ンズの特性及びレーザ波長から決まる焦点深度と比して
十分厚く設定される。ここで、入射する集光レーザ光の
集光位置を可変とすることにより、相変化型光記録層２
ａ乃至２ｄに対する記録、再生及び消去を行うことがで
きるようになる。
【００４１】第４層目の相変化型光記録層２ｄは、透明
下部保護膜、相変化記録膜、透明上部保護膜及び金属反
射膜から構成されている。図３は第４層目の相変化型光
記録層２ｄを示す断面図である。
【００４２】第４層目の相変化型光記録層２ｄにおいて
は、透過性スペーサ３ｃ上に透明下部保護膜２１ａ、相
変化記録膜２２ａ及び透明上部保護膜２３ａが、第１乃
至３層目の相変化型光記録層と同様に、形成されてい
る。これらの材料も第１乃至３層目の相変化型光記録層
のものと同様である。
【００４３】第４層目の相変化型光記録層２ｄにおいて
は、更に、透明上部保護膜２３ａ上に金属反射膜２４ａ
形成されている。金属反射膜２４ａには、Ａｌ、Ａｇ、
Ａｕ又はＰｔ等を主成分とする金属膜が使用される。
【００４４】なお、金属反射膜２４ａは設けられていな
くてもよい。この場合、最上層の相変化型光記録層にお
いて光が透過することになる。但し、光を透過させる必
要がない場合には、効率よく反射光を信号再生に利用す
ることを可能とするために、最上層の相変化型光記録層
に金属反射層を設けることが望ましい。
【００４５】このように構成された第１の実施例に係る
光学的情報記録媒体による情報の記録、再生又は消去に
おいては、図１に示すように、情報の記録、再生又は消
去に使用するレーザ光１０が集光レンズ１１によって集
光され、外部から透過性剛性基板１を通じて入射され
る。
【００４６】このため、上部に位置する相変化型光記録
層に記録再生する際に、下部に位置する相変化型光記録
層を透過したレーザ光が使用されるので、相変化型光記
録層の透過率が使用するレーザの波長において所定値以
上となるように各膜の厚さを設定する必要がある。
【００４７】また、第１乃至３層目の相変化型光記録層
２ａ乃至２ｃにおいて、記録マークがある場合とない場
合とで透過率が大きく異なる場合には、その領域におけ
る透過率が異なることになり、その層以降に到達する光
の光量及び反射光量にも差が生じる。このため、記録感
度のずれ及び再生特性変動が引き起こされてしまう。
【００４８】本実施例においては、前述のように下地干
渉膜の膜厚を調節することにより、相変化型光記録層２
ａ乃至２ｃにおける透過率を制御することができると共
に、記録マークの有無による透過率差を抑制することが
できるので、良好な情報の記録及び再生が可能である。
【００４９】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。第２の実施例は、第１の実施例に係る２枚の光学
的情報記録媒体が貼り合わされたものである。図５は本
発明の第２の実施例に係る光学的情報記録媒体の構造を
示す断面図である。なお、図５に示す第２の実施例にお
いて、図１に示す第１の実施例と同一の構成要素には、
同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５０】第２の実施例においては、第１の実施例に
係る２枚の光学的情報記録媒体がそれらの第４層目の相
変化型光記録層２ｄを接着層４により貼り合わされてい
る。
【００５１】このように構成された第２の実施例におい
ては、第１の実施例による効果だけでなく、その両面に
おいて情報の書換が可能となるため、記録容量が第１の
実施例におけるものの２倍となる。
【００５２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明す
る。
【００５３】先ず、直径が１２０ｍｍ、板厚が０．６ｍ
ｍ、トラックピッチが１．０μｍのポリカーボネート基
板を透過性剛性基板として使用し、その上に下記表１に
示す下地干渉膜を形成した。その後、下地干渉膜上に膜
厚が１５０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる透明下部保
護膜をスパッタ法により形成した。更に、透明下部保護
膜上に膜厚が１６ｎｍのＧｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5からなる相変
化記録膜をスパッタ法により形成した。そして、相変化
記録膜上に膜厚が１５０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ 2からな
る透明上部保護膜をスパッタ法により形成した。このよ
うにして、第１層目の相変化型光記録層を形成した。
【００５４】次に、透明上部保護膜上に紫外線硬化樹脂
をスピンコート法により２５μmの厚さに塗布した。次
に、その後、予めトラッキング溝が形成された透明スタ
ンパを紫外線硬化樹脂に密着させ、紫外線照射によって
紫外線硬化樹脂を硬化させ、スタンパを除去することに
より、トラックピッチが１．０μｍの良好なトラッキン
グ溝を紫外線硬化樹脂に転写した。このようにして、透
過性スペーサを形成した。
【００５５】次いで、透過性スペーサ上に膜厚が１７０
ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる第２の透明下部保護膜
をスパッタ法により形成した。その後、第２の透明下部
保護膜上に膜厚が１４ｎｍのＧｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5からなる
第２の相変化記録膜をスパッタ法により形成した。更
に、第２の相変化記録膜上に膜厚が１８ｎｍのＺｎＳ−
ＳｉＯ2からなる第２の透明上部保護膜をスパッタ法に
より形成した。そして、第２の透明上部保護膜上に下記
表１に示す金属反射膜をスパッタ法により形成した。こ
のようにして、第２層目（最上層）の相変化型光記録層
を形成した。
【００５６】なお、実施例１、２及び８におけるＳｉ下
地干渉膜はスパッタリングにより形成し、実施例３にお
けるＧｅ下地干渉膜はＧｅターゲットを使用したＡｒガ
スによるスパッタリングにより形成した。また、実施例
４におけるＳｉＯ膜はＡｒ及びＯ2の混合ガス雰囲気中
でのＳｉターゲットを使用した反応性スパッタリングに
より形成し、実施例５におけるＳｉＮ下地干渉膜はＡｒ
及びＮ2の混合ガス雰囲気中でのＳｉターゲットを使用
した反応性スパッタリングにより形成した。更に、実施
例６におけるＧｅＯ下地干渉膜はＡｒ及びＯ2の混合ガ
ス雰囲気中でのＧｅターゲットを使用した反応性スパッ
タリングにより形成し、実施例７におけるＧｅＮ下地干
渉膜はＡｒ及びＮ2の混合ガス雰囲気中でのＧｅターゲ
ットを使用した反応性スパッタリングにより形成した。
【００５７】また、実施例２は、第２の実施例に基づ
き、２枚の実施例１のディスクが金属反射膜で接着層に
より貼り合わされたものである。
【００５８】更に、実施例８の製造においては、以下の
方法を採用した。図６は実施例８の構造を示す断面図で
ある。先ず、第１の透過性剛性基板５６ａ上に、下地干
渉膜５５、透明下部保護膜５１、相変化記録膜５２及び
透明上部電極５３からなる第１層目の相変化型光記録層
を形成した。その後、第１の透過性剛性基板５６ａとは
逆向きのトラックピッチ１．０ｕｍのスパイラル状のト
ラッキング案内溝が形成された第２の透過性剛性基板５
６ｂ上に、下層から金属反射膜５４ａ、膜厚が１８ｎｍ
の透明下部保護膜５３ａ、膜厚が１４ｎｍの相変化記録
膜５２ａ及び膜厚が１７０ｎｍの透明上部保護膜５１ａ
を形成した。即ち、第２の透過性剛性基板５６ｂ上に第
２層目の相変化型光記録層を上下逆さに形成した。
【００５９】次に、これらの成膜が完了した２枚の基板
の成膜面間に紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により
４０μmの厚さに展開及び塗布し、第１の透過性剛性基
板側から紫外線を照射することにより、紫外線硬化樹脂
を硬化させた。これにより、透過性スペーサ５７を形成
すると共に、２枚の基板を貼り合わせた。このようにし
て製造された光ディスクは、第２の透過性剛性基板が形
成されていること及び透過性スペーサの厚さを除けば、
実施例１と同様の構造を有している。
【００６０】
【表１】
【００６１】また、比較例９として、直径が１２０ｍ
ｍ、板厚が０．６ｍｍ、トラックピッチが１．０μｍの
ポリカーボネート基板を透過性剛性基板として使用し、
その上に膜厚が２３０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる
透明下部保護膜をスパッタ法により形成した。更に、透
明下部保護膜上に膜厚が１０ｎｍのＧｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5か
らなる相変化記録膜をスパッタ法により形成した。更に
また、相変化記録膜上に膜厚が１８ｎｍのＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ2からなる透明上部保護膜をスパッタ法により形成し
た。そして、透明上部保護膜上に膜厚が６０ｎｍのＳｉ
透明反射膜を形成した。このようにして、第１層目の相
変化型光記録層を形成した。
【００６２】次に、Ｓｉ透明反射膜上に紫外線硬化樹脂
をスピンコート法により２５μmの厚さに塗布した。次
に、その後、予めトラッキング溝が形成された透明スタ
ンパを紫外線硬化樹脂に密着させ、紫外線照射によって
紫外線硬化樹脂を硬化させ、スタンパを除去することに
より、トラックピッチが１．０μｍの良好なトラッキン
グ溝を紫外線硬化樹脂に転写した。このようにして、透
過性スペーサを形成した。
【００６３】次いで、透過性スペーサ上に膜厚が２３０
ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる第２の透明下部保護膜
をスパッタ法により形成した。その後、第２の透明下部
保護膜上に膜厚が１０ｎｍのＧｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5からなる
第２の相変化記録膜をスパッタ法により形成した。更
に、第２の相変化記録膜上に膜厚が１８ｎｍのＺｎＳ−
ＳｉＯ2からなる第２の透明上部保護膜をスパッタ法に
より形成した。そして、第２の透明上部保護膜上にＡｌ
からなる金属反射膜をスパッタ法により形成した。この
ようにして、第２層目（最上層）の相変化型光記録層を
形成した。
【００６４】そして、各実施例及び比較例について透過
率の測定及び記録、再生及び消去の特性の評価を行っ
た。
【００６５】第１層目の相変化型光記録層の透過率は、
実施例１では、６６０ｎｍのレーザ光波長において、記
録膜が結晶状態のときに４０％、非晶質状態のときに３
８％であった。実施例４では、記録膜が結晶状態のとき
に４３％、非晶質状態のときには４１％であった。実施
例５では、記録膜が結晶状態のときに３７％、非晶質状
態のときには３９％であった。実施例７では、記録膜が
結晶状態のときに３８％、非晶質状態のときには３９％
であった。実施例８では、記録膜が結晶状態のときに４
０％、非晶質状態のときには３８％であった。一方、比
較例９では、記録膜が結晶状態のときに４０％、非晶質
状態のときには６８％であり、その差が極めて大きかっ
た。
【００６６】また、情報の記録、再生及び消去の特性の
評価は、以下のようにして行った。
【００６７】先ず、光ディスク内の第１及び２層目の相
変化型光記録層を初期化し、光ディスクを３６００ｒｐ
ｍの回転数で回転させ、第１層目の相変化型光記録層の
半径３０ｍｍのトラックに８．４ＭＨｚ（デューティ
比：５０％）の信号を記録した。その後、同じトラック
に２．２ＭＨｚ（デューティ比：５０％）の信号を上書
き（オーバライト）した。なお、情報の記録、再生及び
消去には、波長が６６０ｎｍの半導体レーザを搭載した
光ヘッドを使用し、集光レンズの開口率を０．６とし
た。
【００６８】実施例１においては、再生信号の２次高調
波歪が最小となるように、記録パワ及び消去パワを夫々
８ｍＷ、４ｍＷに設定し、このトラックを再生したとこ
ろ、良好な再生信号が得られた。
【００６９】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、記録パワ及び消去パワを夫々１４ｍＷ、７ｍＷと
し、この光ディスクに記録及び再生を行ったところ、良
好な再生信号が得られた。
【００７０】実施例２においては、実施例１と同様に、
再生信号の２次高調波歪が最小となるように、記録パワ
及び消去パワを夫々８ｍＷ、４ｍＷに設定し、このトラ
ックを再生したところ、良好な再生信号が得られた。
【００７１】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、半径３１ｍｍのトラックに８．０ＭＨｚ（デューテ
ィ比：５０％）の信号を記録し、同じトラックに１．９
ＭＨｚ（デューティ比：５０％）の信号をオーバライト
した。なお、再生信号の２次高調波歪が最小となるよう
に、記録パワ及び消去パワを夫々１４ｍＷ、７ｍＷに設
定した。このトラックを再生したところ、良好な再生信
号が得られた。また、第１層目の相変化型光記録層にお
ける記録の有無に拘わらず、良好な記録再生が確認され
た。反対面について同様の記録及び再生を行ったとこ
ろ、良好に動作することが確認された。
【００７２】実施例３においては、再生信号の２次高調
波歪が最小となるように、記録パワ及び消去パワを夫々
８．８ｍＷ、４．４ｍＷに設定し、このトラックを再生
したところ、良好な再生信号が得られた。
【００７３】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、記録パワ及び消去パワを夫々１４．２ｍＷ、７．６
ｍＷとし、この光ディスクに記録及び再生を行ったとこ
ろ、良好な再生信号が得られた。
【００７４】実施例４においては、再生信号の２次高調
波歪が最小となるように、記録パワ及び消去パワを夫々
７．７ｍＷ、３．８ｍＷに設定し、このトラックを再生
したところ、良好な再生信号が得られた。
【００７５】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、記録パワ及び消去パワを夫々１３．５ｍＷ、７ｍＷ
とし、この光ディスクに記録及び再生を行ったところ、
良好な再生信号が得られた。
【００７６】実施例５においては、再生信号の２次高調
波歪が最小となるように、記録パワ及び消去パワを夫々
７．８ｍＷ、４ｍＷに設定し、このトラックを再生した
ところ、良好な再生信号が得られた。
【００７７】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、記録パワ及び消去パワを夫々１４．３ｍＷ、７．３
ｍＷとし、この光ディスクに記録及び再生を行ったとこ
ろ、良好な再生信号が得られた。
【００７８】実施例６においては、再生信号の２次高調
波歪が最小となるように、記録パワ及び消去パワを夫々
８．３ｍＷ、４ｍＷに設定し、このトラックを再生した
ところ、良好な再生信号が得られた。
【００７９】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、記録パワ及び消去パワを夫々１４．６ｍＷ、８．０
ｍＷとし、この光ディスクに記録及び再生を行ったとこ
ろ、良好な再生信号が得られた。
【００８０】実施例７においては、再生信号の２次高調
波歪が最小となるように、記録パワ及び消去パワを夫々
８．１ｍＷ、４ｍＷに設定し、このトラックを再生した
ところ、良好な再生信号が得られた。
【００８１】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、記録パワ及び消去パワを夫々１３．９ｍＷ、７．３
ｍＷとし、この光ディスクに記録及び再生を行ったとこ
ろ、良好な再生信号が得られた。
【００８２】実施例８においては、再生信号の２次高調
波歪が最小となるように、記録パワ及び消去パワを夫々
８ｍＷ、４ｍＷに設定し、このトラックを再生したとこ
ろ、良好な再生信号が得られた。
【００８３】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、記録パワ及び消去パワを夫々１４ｍＷ、７ｍＷと
し、この光ディスクに記録及び再生を行ったところ、良
好な再生信号が得られた。
【００８４】また、実施例１及び３乃至８において、第
１層目の相変化型光記録層の記録が行われた領域及び記
録が行われていない領域に夫々整合する第１層目の相変
化型光記録層の領域に対して記録再生を試みたところ、
いずれも記録・消去パワ及び再生パワを変更することな
く、同等の信号品質が得られた。
【００８５】比較例９においては、再生信号の２次高調
波歪が最小となるように、記録パワ及び消去パワを夫々
８ｍＷ、４ｍＷに設定し、このトラックを再生したとこ
ろ、良好な再生信号が得られた。
【００８６】次に、光ヘッドのフォーカスサーボ回路に
オフセットをかけて、レーザ光の集光位置を光ディスク
の第２層目の相変化型光記録層の位置に移動させた。そ
して、光ディスクを３６００ｒｐｍの回転数で回転さ
せ、第１層目の相変化型光記録層の記録が行われていな
い領域において記録パワ及び消去パワを夫々１４ｍＷ、
７ｍＷとし、この光ディスクの第２層目の相変化型光記
録層に記録及び再生を行ったところ、良好な再生信号が
得られた。
【００８７】しかしながら、第１層目の相変化型光記録
層の記録が行われた領域に整合する第２層目の相変化型
光記録層の領域に、記録パワ及び消去パワを夫々１４ｍ
Ｗ、７ｍＷとして記録を行おうとしたところ記録を行う
ことはできなかった。また、最初に第２層目の相変化型
光記録層に記録を行い、その後、第１層目の相変化型光
記録層に記録を行い、引き続き第２層目の相変化型光記
録層の再生を行ったところ、再生パワを当初の０．８ｍ
Ｗから１．５ｍＷに増加させなければ、良好な再生を行
うことはできなかった。
【００８８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
相変化型光記録層に相変化記録膜におけるレーザ光の透
過率を調節する下地干渉膜を設けているので、相変化記
録膜の記録の有無に拘わらず、ほぼ一定した透過率を得
ることができる。このため、記録の有無によって記録条
件又は再生条件を変更する必要がないため、ドライブ上
での操作性を向上させることができる。また、このよう
な相変化型光記録層を積層して使用することにより、高
密度で良好な情報の記録、再生及び消去を行うことが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る光学的情報記録媒
体の構造を示す模式的断面図である。
【図２】第１層目の相変化型光記録層２ａの構造を示す
断面図である。
【図３】第４層目の相変化型光記録層２ｄを示す断面図
である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は下地干渉膜の膜厚と透過率
又は反射率との関係を示すグラフ図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る光学的情報記録媒
体の構造を示す断面図である。
【図６】実施例８の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１、５６ａ、５６ｂ；透過性剛性基板 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ；相変化型光記録層 ３ａ、３ｂ、３ｃ、５７；透過性スペーサ ４；接着層 １０；レーザ光 １１；集光レンズ ２１、２１ａ、５１、５１ａ；透明下部保護膜 ２２、２２ａ、５２、５２ａ；相変化記録膜 ２３、２３ａ、５３、５３ａ；透明上部保護膜 ２４ａ、５４ａ；金属反射膜 ２５、５５；下地干渉膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｃ ５４１ ５４１Ｂ 7/004 7/00 ６２６Ｚ (72)発明者 伊藤 雅樹 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 JA01 JB05 LA13 LA14 LA15 LA17 LB01 LB13 LC06 MA08 RA01 5D090 AA01 BB05 BB12 CC06 CC14 DD02 FF05 FF11

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透過性基板と、この透過性基板上に形成
    された相変化型光記録層と、を有し、前記相変化型光記
    録層は、レーザ光の照射による相変化により情報の記録
    及び消去が行われる相変化記録膜と、この相変化記録膜
    の上部に設けられ前記相変化記録膜を情報の記録及び消
    去時の熱変形から保護する透明上部保護膜と、前記相変
    化記録膜の下部に設けられ前記相変化記録膜を情報の記
    録及び消去時の熱変形から保護する透明下部保護膜と、
    この透明下部保護膜の下に形成され前記相変化記録膜に
    おけるレーザ光の透過率を調節する下地干渉膜と、を有
    することを特徴とする光学的情報記録媒体。
  2. 【請求項２】 前記相変化記録膜の情報が記録された領
    域における透過率は、情報が記録されていない領域にお
    ける透過率の０．９０乃至１．１０倍であることを特徴
    とする請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
  3. 【請求項３】 前記相変化記録膜は、Ｇｅ、Ｓｂ及びＴ
    ｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素を含
    有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学的
    情報記録媒体。
  4. 【請求項４】 前記透明上部保護膜及び透明下部保護膜
    は、ＺｎＳ及びＳｉＯ2を含有することを特徴とする請
    求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学的情報記録媒
    体。
  5. 【請求項５】 前記下地干渉膜は、Ｓｉ及びＧｅからな
    る群から選択された少なくとも１種の元素を含有するこ
    とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
    光学的情報記録媒体。
  6. 【請求項６】 前記透過性スペーサは、光硬化型樹脂製
    であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
    に記載の光学的情報記録媒体。
  7. 【請求項７】 前記相変化型光記録層上に形成された透
    過性スペーサと、この透過性スペーサ上に形成された第
    ２の相変化型光記録層と、を有し、前記第２の相変化型
    光記録層は、レーザ光の照射による相変化により情報の
    記録再生及び記録消去が行われる第２の相変化記録膜
    と、この第２の相変化記録膜の上部に設けられ前記第２
    の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形から保
    護する第２の透明上部保護膜と、前記第２の相変化記録
    膜の下部に設けられ前記第２の相変化記録膜を情報の記
    録及び消去時の熱変形から保護する第２の透明下部保護
    膜と、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいず
    れか１項に記載の光学的情報記録媒体。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
    光学的情報記録媒体を２枚前記最上層に位置する相変化
    型光記録層の接着により貼り合わせて構成されているこ
    とを特徴とする光学的情報記録媒体。
  9. 【請求項９】 透過性基板と、この透過性基板上に間に
    透過性スペーサを介して形成された複数層の相変化型光
    記録層と、を有し、前記相変化型光記録層のうち最上層
    に位置するものは、レーザ光の照射による相変化により
    情報の記録再生及び記録消去が行われる第１の相変化記
    録膜と、この第１の相変化記録膜の上部に設けられ前記
    第１の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形か
    ら保護する第１の透明上部保護膜と、前記第１の相変化
    記録膜の下部に設けられ前記第１の相変化記録膜を情報
    の記録及び消去時の熱変形から保護する第１の透明下部
    保護膜と、を有し、それ以外の相変化型光記録層は、レ
    ーザ光の照射による相変化により情報の記録及び消去が
    行われる第２の相変化記録膜と、この第２の相変化記録
    膜の上部に設けられ前記第２の相変化記録膜を情報の記
    録及び消去時の熱変形から保護する第２の透明上部保護
    膜と、前記第２の相変化記録膜の下部に設けられ前記第
    ２の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形から
    保護する第２の透明下部保護膜と、この第２の透明下部
    保護膜の下に形成され前記第２の相変化記録膜における
    レーザ光の透過率を調節する下地干渉膜と、を有する光
    学的情報記録媒体に前記透過性基板側からレーザ光をそ
    の集光位置を変化させながら照射することにより、前記
    第１及び第２の相変化記録膜の少なくとも１方に相変化
    を生じさせる工程を有することを特徴とする光学的情報
    記録媒体の情報記録方法。
  10. 【請求項１０】 透過性基板と、この透過性基板上に間
    に透過性スペーサを介して形成された複数層の相変化型
    光記録層と、を有し、前記相変化型光記録層のうち最上
    層に位置するものは、レーザ光の照射による相変化によ
    り情報の記録再生及び記録消去が行われる第１の相変化
    記録膜と、この第１の相変化記録膜の上部に設けられ前
    記第１の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形
    から保護する第１の透明上部保護膜と、前記第１の相変
    化記録膜の下部に設けられ前記第１の相変化記録膜を情
    報の記録及び消去時の熱変形から保護する第１の透明下
    部保護膜と、を有し、それ以外の相変化型光記録層は、
    レーザ光の照射による相変化により情報の記録及び消去
    が行われる第２の相変化記録膜と、この第２の相変化記
    録膜の上部に設けられ前記第２の相変化記録膜を情報の
    記録及び消去時の熱変形から保護する第２の透明上部保
    護膜と、前記第２の相変化記録膜の下部に設けられ前記
    第２の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形か
    ら保護する第２の透明下部保護膜と、この第２の透明下
    部保護膜の下に形成され前記第２の相変化記録膜におけ
    るレーザ光の透過率を調節する下地干渉膜と、を有する
    光学的情報記録媒体に前記透過性基板側からレーザ光を
    その集光位置を変化させながら照射することにより、前
    記第１及び第２の相変化記録膜の少なくとも１方に相変
    化を生じさせる工程を有することを特徴とする光学的情
    報記録媒体の情報再生方法。
  11. 【請求項１１】 透過性基板と、この透過性基板上に間
    に透過性スペーサを介して形成された複数層の相変化型
    光記録層と、を有し、前記相変化型光記録層のうち最上
    層に位置するものは、レーザ光の照射による相変化によ
    り情報の記録再生及び記録消去が行われる第１の相変化
    記録膜と、この第１の相変化記録膜の上部に設けられ前
    記第１の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形
    から保護する第１の透明上部保護膜と、前記第１の相変
    化記録膜の下部に設けられ前記第１の相変化記録膜を情
    報の記録及び消去時の熱変形から保護する第１の透明下
    部保護膜と、を有し、それ以外の相変化型光記録層は、
    レーザ光の照射による相変化により情報の記録及び消去
    が行われる第２の相変化記録膜と、この第２の相変化記
    録膜の上部に設けられ前記第２の相変化記録膜を情報の
    記録及び消去時の熱変形から保護する第２の透明上部保
    護膜と、前記第２の相変化記録膜の下部に設けられ前記
    第２の相変化記録膜を情報の記録及び消去時の熱変形か
    ら保護する第２の透明下部保護膜と、この第２の透明下
    部保護膜の下に形成され前記第２の相変化記録膜におけ
    るレーザ光の透過率を調節する下地干渉膜と、を有する
    光学的情報記録媒体に前記透過性基板側からレーザ光を
    その集光位置を変化させながら照射することにより、前
    記第１及び第２の相変化記録膜の少なくとも１方に相変
    化を生じさせる工程を有することを特徴とする光学的情
    報記録媒体の情報消去方法。
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