JP2000235732A - 多層光ディスク - Google Patents

多層光ディスク

Info

Publication number
JP2000235732A
JP2000235732A JP11035086A JP3508699A JP2000235732A JP 2000235732 A JP2000235732 A JP 2000235732A JP 11035086 A JP11035086 A JP 11035086A JP 3508699 A JP3508699 A JP 3508699A JP 2000235732 A JP2000235732 A JP 2000235732A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
information recording
phase change
change material
optical disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11035086A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Yasuda
宏一 保田
Kotaro Kurokawa
光太郎 黒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11035086A priority Critical patent/JP2000235732A/ja
Priority to TW089101661A priority patent/TW473711B/zh
Priority to CNB001082973A priority patent/CN1172303C/zh
Priority to US09/497,707 priority patent/US6511788B1/en
Priority to MYPI20000447A priority patent/MY128618A/en
Priority to IDP20000113A priority patent/ID24789A/id
Priority to EP00102765A priority patent/EP1028421A3/en
Priority to SG200000783A priority patent/SG92675A1/en
Priority to KR1020000006365A priority patent/KR100770078B1/ko
Publication of JP2000235732A publication Critical patent/JP2000235732A/ja
Priority to HK01102136A priority patent/HK1033381A1/xx
Priority to US10/310,538 priority patent/US20030134229A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/257Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24304Metals or metalloids group 2 or 12 elements (e.g. Be, Ca, Mg, Zn, Cd)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24306Metals or metalloids transition metal elements of groups 3-10
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24308Metals or metalloids transition metal elements of group 11 (Cu, Ag, Au)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/2431Metals or metalloids group 13 elements (B, Al, Ga, In)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24312Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24314Metals or metalloids group 15 elements (e.g. Sb, Bi)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24316Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24318Non-metallic elements
    • G11B2007/2432Oxygen
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24318Non-metallic elements
    • G11B2007/24322Nitrogen
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24318Non-metallic elements
    • G11B2007/24324Sulfur
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/258Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
    • G11B7/2585Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on aluminium

Abstract

(57)【要約】 【課題】 3次元方向での記録密度の増大を図り、更な
る大容量化を可能とする。 【解決手段】 厚みが0.3〜1.2mmとなされた基
板上に、2層以上の情報記録層が透明層を介して積層さ
れることで記録部が形成された多層光ディスクが開示さ
れる。記録部上には、厚み10〜177μmの光透過保
護層が形成され、この光透過保護層側から光が照射され
て情報信号の記録再生が行われる。2層以上の情報記録
層のうちの少なくとも光透過保護層から最も離れた位置
に形成された情報記録層以外の1層は、相変化材料を記
録材料とする。この相変化材料の結晶状態での屈折率n
1、消衰係数kc1、アモルファス状態での屈折率na
1、消衰係数ka1が、(nc1/na1)≦12、且つ
(kc1/ka1)≦12、且つ(kc1/ka1)≦5/
(nc1/na1)なる関係(ただし、Kc1/Ka1
1、且つnc1/na1<1を除く。)を満たすように設
計する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録部が複数層の
情報記録層からなる多層光ディスクに関するものであ
り、特に、情報記録層に相変化材料を用いた多層光ディ
スクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光記録媒体に対しては、いわゆる
マルチメディアの興隆に伴い、デジタル動画のような大
容量の情報を取り扱う要請が生じており、このような大
容量の情報を蓄積し、必要に応じてランダムアクセスし
て記録再生する必要が高まっている。
【0003】このようなランダムアクセスが可能な記録
媒体としては、例えば、大容量で、且つ記録再生装置か
らの取り出しが可能、いわゆるリムーバブルという特長
を有する光記録媒体がある。そして、このような光記録
媒体は、これまでも各方面で大量に使用されている。
【0004】このような状況の中、更なる次世代の光記
録媒体として、例えば、片面にNTSC(Nation
al Television System Comm
ittee)方式で4時間記録再生が可能な光記録媒体
が提案されている。
【0005】この光記録媒体においては、家庭用ビデオ
ディスクレコーダーとして、例えば、4時間の記録再生
を可能とすることにより、現在主流となっているビデオ
テープレコーダー(Video Tape Recor
der)に代わる新しい記録媒体としての機能を備える
ことを目的としている。また、この光記録媒体は、音楽
データが記録されたデジタルオーディオディスクと同じ
形状、サイズとされることにより、デジタルオーディオ
ディスクの手軽さ、使い勝手に慣れ親しんだユーザーに
とって使いやすい製品とすることもできる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光記録媒体では、更に多量の情報を扱い得ることが要求
される傾向にあり、これまで以上に大容量化が強く求め
られている。
【0007】例えば、上述したNTSC方式で記録再生
が可能な光記録媒体では、形状をディスク状とすること
により、ディスク形状の最大の特徴であるアクセスの速
さを利用し、小型で簡便な記録媒体とするだけでなく、
瞬時の録画再生やトリックプレイや編集といった多彩な
機能を盛り込めるように大容量化することが求められて
いる。
【0008】ところが、このような多彩な機能を盛り込
むには、例えば、8GB以上の容量が要求されるが、こ
のような大容量化を実現可能な光記録媒体は、以下に示
す理由により存在していない。
【0009】既に提案されている再生専用のDVD(D
igital VersatileDisc)において
は、波長λが0.65μm、光学系の開口数(以下、N
Aと称する。)が0.6とされて、4.7GBの記憶容
量しか確保されていない。
【0010】そのため、ECC(Error Coll
ection Code)や変調方式といった信号フォ
ーマットをDVDの方式としたままで、例えば、この8
GB以上の記憶容量を確保するためには、下記式(1)
を満たす必要がある。
【0011】 4.7×(0.65/0.60×NA/λ)2 ≧8・・・(1) そして、上記式(1)よりNA/λ≧1.20であるこ
とが必要となる。すなわち、短波長化或いは高NA化が
必要となる。
【0012】ここで、例えば、高NA化すると、再生光
が照射されてこれが透過する光ディスクの透明基板の厚
さを薄くする必要がある。これは、高NA化に伴い、光
学ピックアップの光軸に対してディスク面が垂直からズ
レる角度、いわゆるチルト角により発生する収差の許容
量が小さくなるためであり、このチルト角により発生す
る収差は再生光が透過する透明基板の厚さが厚いほど大
きくなるためである。
【0013】また、同様の理由から、再生光が透過する
透明基板の厚さのばらつきも所定の範囲内に収める必要
がある。
【0014】ところが、光記録媒体の透明基板としては
インジェクション法等で成形されたプラスチック製の射
出成形基板が多用されるが、この射出成形基板を非常に
薄く且つ精度良く作製するのは製造上困難である。
【0015】また、光記録媒体の情報記録層の面内方
向、すなわち2次元方向での記録密度は、用いるレーザ
光の最小スポット径によって決まるため、この最小スポ
ット径が小さい程高密度に信号記録が行える。そのた
め、光記録媒体に対して高密度記録を可能とするには、
この最小スポット径を小径化すべく、光源の短波長化
や、対物レンズの開口数NAの増大化が図られている。
しかしながら、レーザ光の短波長化や対物レンズの開口
数NAの増大化には、技術上制限があり、2次元方向で
の記録密度の向上は限界にきているのが現状である。
【0016】以上述べたように、光記録媒体において
は、更なる大容量化が技術上の課題の一つとなってい
る。
【0017】そこで、本発明は、従来の実情に鑑みて提
案されたものであり、3次元方向での記録密度の増大が
可能であり、更なる大容量化が可能で、且つ記録再生特
性に優れた多層光ディスクを提供することを目的とす
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の多層光ディスクは、厚みが0.3〜1.
2mmとなされた基板上に、2層以上の情報記録層が透
明層を介して積層されることで記録部が形成されるとと
もに、当該記録部上に厚みが10〜177μmとなされ
た光透過保護層が形成されてなり、当該光透過保護層側
から光が照射されて情報信号の記録及び/又は再生が行
われる多層光ディスクにおいて、上記2層以上の情報記
録層のうちの少なくとも上記光透過保護層から最も離れ
た位置に形成された情報記録層以外の1層が、相変化材
料を記録材料とするとともに、光透過保護層側から1層
目の情報記録層を構成する相変化材料の、結晶状態での
屈折率nc1、消衰係数kc1、アモルファス状態での屈
折率na1、消衰係数ka1が、(nc1/na1)≦1
2、且つ(kc1/ka1)≦12、且つ(kc1/k
1)≦5/(nc1/na1)なる関係(ただし、Kc1
/Ka1<1、且つnc1/na1<1を除く。)を満た
すことを特徴とするものである。
【0019】以上のように構成された本発明に係る多層
光ディスクは、情報記録層が多層構造となされているの
で、情報記録層の厚み方向である3次元方向においても
記録密度の増大が図られて、更なる大容量化が図られ
る。
【0020】しかも、本発明に係る多層光ディスクは、
2層以上の情報記録層のうちの少なくとも光透過保護層
から最も離れた位置に形成される情報記録層以外の1層
が相変化材料からなる相変化記録層である。このため、
本発明に係る多層光ディスクは、繰り返し記録再生が可
能なものとなり、さらには、記録再生の可能な層を複数
有する構造とすることができる。
【0021】また、本発明に係る多層光ディスクは、波
長380nm〜450nmの光に対して光学的に最適化
されているので、更なる大容量化が実現される。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0023】本発明を適用した多層光ディスクは、基板
上に2層以上の情報記録層が透明層を介して積層されて
なる記録部が形成されるとともに、当該記録部上に光透
過保護層が形成されてなるものである。そして、この本
発明を適用した多層光ディスクは、当該光透過保護層側
からレーザ光が入射されて情報信号の記録再生が行われ
るものである。
【0024】特に、本発明を適用した多層光ディスクに
おいては、上記2層以上の情報記録層のうちの少なくと
も光透過保護層から最も離れた位置に形成された情報記
録層以外の1層が、相変化材料を記録材料とするもので
ある。すなわち、本発明を適用した多層光ディスクにお
いては、最も基板側に近い位置に形成された情報記録層
以外の情報記録層のうち、少なくとも1層が相変化材料
を記録材料とする相変化記録層である。なお、もちろ
ん、本発明を適用した多層光ディスクでは、光透過保護
層から最も離れた位置、つまり基板側から最も近い位置
に形成された情報記録層が相変化記録層であっても構わ
ない。
【0025】以下、本発明を適用した多層光ディスクの
一例として、2層の情報記録層からなる記録部が形成さ
れた光ディスクをとり挙げるが、もちろん、本発明を適
用した多層光ディスクはこれに限らない。図1は、本発
明を適用した多層光ディスクを示す断面図である。
【0026】本発明を適用した多層光ディスク1は、図
1に示すように、基板2の一主面2a上に、光反射層
3、第2の情報記録層4、透明層5、第1の情報記録層
6、光透過保護層7が順次積層形成されてなるものであ
る。そして、この多層光ディスク1は、光透過保護層7
からレーザ光を照射して情報信号の記録及び/又は再生
を行うものである。
【0027】詳しくは、本発明を適用した多層光ディス
ク1に対して情報信号の記録再生が行われる際には、光
透過保護層7側から1層目の第1の情報記録層6に焦点
を合わせた場合、第2の情報記録層4には焦点が合って
いないので、この焦点が合っている1層目の第1の情報
記録層6に対してのみ情報信号の記録再生が行われる。
また、2層目の第2の情報記録層4に焦点を合わせた場
合、この焦点が合っている2層目の第2の情報記録層4
に対してのみ情報信号の記録再生が行われることにな
る。
【0028】この多層光ディスク1は、情報記録層が第
1の情報記録層6と第2の情報記録層4とからなる多層
構造となされており、しかも以下に示すような規格を満
足するものとなされているため、従来のような記録層が
単層型の光ディスクに比べて、情報記録層の厚み方向で
ある3次元方向においても記録密度の増大が図られて、
更なる大容量化が効果的に実現される。
【0029】まず、本発明を適用した多層光ディスク1
の構造について、以下に詳細を説明する。
【0030】一般に、ディスクスキューマージンΘと記
録再生光学系の波長λ、対物レンズの開口数NA、光透
過保護層の厚さtとは、相関関係がある。中でも、例え
ば、実用上十分その有効性、いわゆるプレイヤビリティ
が実証されているコンパクトディスク(CD)の例を基
準にこれらのパラメータとディスクスキューマージンΘ
(以下、スキューマージンと称する。)との関係が、特
開平3−225650号公報に示されている。
【0031】これによると、Θ≦±84.115°(λ
/N.A3/t)であれば良く、これは本発明を適用し
た多層光ディスク1にも適用することができる。
【0032】ここで、光ディスクを実際に量産する場合
のスキューマージンΘの具体的な限界値を考えると、
0.4°とするのが妥当である。これは、量産を考えた
場合、スキューマージンΘがこの値よりも小さいと歩留
まりが低下し、コストが上がるからである。なお、既存
の光ディスクについても、CDでは0.6°、DVDで
は0.4°である。
【0033】よって、Θ=0.4°として、レーザ光の
短波長化、対物レンズの開口数の高NA化に伴い、光透
過保護層7の厚さtをどの程度に設定すべきかを計算す
ると、先ず、λ=0.65μmとした場合には、N.
A./λ≧1.20から、N.A.は、0.78以上で
あることが必要となる。
【0034】そして、将来のレーザ光等の短波長化が進
み、λ=0.4μmとなった場合には、N.A.≧0.
78の条件を変えないとすると、光透過保護層の厚みt
=177μmとなる。よって、光透過保護層7の最大厚
みは、約177μmが好ましいといえる。このとき、基
板の厚みが1.2mmである従来のCD等を製造する製
造設備を流用することを考えると、この多層光ディスク
1全体の厚みは、最大1.38mmになる。
【0035】一方、光透過保護層7の厚みの下限は、情
報記録層4,6や反射層3や透明層5を保護する保護機
能が確保されるかによって決まる。すなわち、光ディス
ク1の信頼性や、後述する2群レンズの光透過保護層7
表面への衝突の影響を考慮すると10μm以上であるこ
とが好ましい。
【0036】また、上記のように、光透過保護層7とス
キューマージンΘとの間には、上述したような関係があ
るが、現状の赤色レーザから将来普及が見込まれる青色
レーザまで対応することを考慮すると、光透過保護層7
の厚みtは、10〜177μmに設定することが好まし
い。
【0037】したがって、光透過保護層7の厚みtは、
10〜177μmであることが好ましいといえる。
【0038】また、上述したように、記録密度を上げる
ためには、N.A./λを上げることが不可欠である。
【0039】次に、以上のように構成される多層光ディ
スク1の各層の構造について詳細を説明する。
【0040】基板2は、表面2a上に情報信号等の信号
が記録される案内溝やプリグルーブ等の微細な凹凸が形
成されている。この基板2の厚みは、0.3〜1.2m
mが好ましい。また、この基板2の材料としては、例え
ば、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート(P
MMA)等のアクリル系樹脂よりなるプラスチック基板
やガラス基板等が挙げられる。前者の場合には射出成形
によって、後者の場合にはフォトポリマー法(2P法)
によって、基板2が成形される。
【0041】この基板2の一主面2a上に形成される光
反射層3は、第1及び第2の情報記録層4,6を透過し
た光を反射する反射層として機能するとともに第1及び
第2の情報記録層4,6に過度に熱が籠もるのを防止す
るヒートシンク層としても作用する。
【0042】この光反射層3の材料としては、金属元
素、半金属元素、半導体元素及びそれらの化合物を単独
あるいは複合させて用いるのが望ましい。
【0043】中でも、好ましくは、Alを主成分とし、
Siを0.4〜0.8重量%、Feを0.7重量%以
下、Cuを0.15〜0.40重量%、Mnを0.15
重量%以下、Mgを0.8〜1.2重量%、Crを0.
04〜0.35重量%、Znを0.25重量%以下、T
iを10.0重量%以下の割合で含有する材料が挙げら
れる。また、このときの光反射層3は、厚さ50〜20
0nmの薄膜として形成されている。
【0044】これは、この光反射層3上に、情報記録層
4として相変化材料からなる相変化記録層を積層形成し
た場合に、この相変化記録層が光反射層3の結晶性や光
反射層3の材料の粒径により形成される界面形状の影響
を受けにくくなり、その結果、相変化記録層が、基板2
の表面形状を正確に反映するようになるからである。
【0045】さらに、上記材料により基板2上に光反射
層3を形成する方法としては、イオンビームスパッタ
法、DCスパッタ法、RFスパッタ法といった手法が挙
げられる。
【0046】また、本発明を適用した多層光ディスク
は、基板2上に形成される光反射層3上に、2層以上の
情報記録層からなる記録部が形成されてなる。
【0047】特に、この多層光ディスクでは、光透過保
護層側から1層目の第1の情報記録層6が相変化記録層
であることが好ましい。これは、相変化材料が一般に光
透過率が高いために、この相変化材料を光が照射される
光透過保護層7側から1層目の第1の情報記録層6に用
いると、この第1の情報記録層6を通過することによる
光の減衰が小さく抑えられるためである。そして、その
結果、光透過保護層7側から2層目以降の情報記録層に
も十分な強度の光が入射されるとともに、これら2層目
以降の情報記録層からも十分な強度の反射光が受光され
るようになる。
【0048】本発明を適用した多層光ディスク1は、図
1に示すように、基板2上に形成される光反射層3上
に、第2の情報記録層4と第1の情報記録層6とが透明
層5を介して積層形成されている。
【0049】なお、上述したように、本発明を適用した
多層光ディスクは、図1に示すように、情報記録層が2
層である必要もなく、2層以上であれば良い。
【0050】また、このように情報記録層の全てが相変
化記録層である必要はなく、少なくとも光透過保護層か
ら最も離れた情報記録層以外の1層が相変化記録層であ
れば良い。このとき、他の情報記録層としては、キュリ
ー温度を越えた温度上昇によって保磁力がなくなり外部
磁界の方向に磁化反転する光磁気記録層や基板の凹凸ピ
ットに金属反射膜が成膜されてなる再生専用の記録部等
が挙げられる。そして、この場合、光磁気記録層には、
Tb−Fe−Co等の非晶質合金薄膜等の、カー効果や
ファラデー効果等の磁気光学特性を有する垂直磁化膜等
が用いられる。
【0051】ここで、第1の情報記録層6及び第2の情
報記録層4は、相変化材料を記録材料として構成された
相変化記録層である。なお、上述したように、2層構造
の多層光ディスク1の場合には、第1の情報記録層6が
相変化記録層であれば良く、第2の情報記録層4は相変
化記録層でなくても構わない。
【0052】この記録材料に用いられる相変化材料とし
ては、結晶状態と非晶質状態との間で相変化するタイプ
のもの等が用いられる。このようなタイプの相変化記録
層では、例えば、次のようにして記録ピットが形成され
る。
【0053】すなわち、相変化記録層は、例えば、スパ
ッタリング法によって成膜された場合、成膜直後で非晶
質状態を呈している。このような非晶質状態の相変化記
録層を、まず結晶化温度以上に昇温させることで結晶状
態に相変化させる(初期化)。
【0054】そして、この状態で、例えば、光透過保護
層7側からレーザ光を照射すると、そのレーザ光が集光
された領域で結晶状態から非晶質状態への相変化が生
じ、反射率が変化する。この反射率が変化した部分が記
録ピットとなる。この記録ピットは、ピットが形成され
た部分と、形成されていない部分との反射率差を利用す
ることで検出される。
【0055】このようなタイプの相変化材料を選択する
に当たっては、以下の点に着目するのが望ましい。
【0056】まず、冷却時に、相分離等の組成変化や偏
析が生じ難く、また形成される結晶の種類が少ない材料
を選択する必要がある。さらに、融点、結晶化温度、結
晶化速度が適正範囲内にある材料を選択するのが望まし
い。
【0057】すなわち、相変化材料の融点は、700℃
以下であるのが望ましい。相変化材料膜を非晶質状態に
相変化させるには、この相変化材料膜を融点以上に温度
上昇させなければならない。したがって、相変化材料の
融点が高過ぎると、相変化材料がそのような高温に温度
上昇されることで、相変化記録層と隣接または近接して
設けられる光透過保護層7や透明層5や基板2に熱的負
担が生じる。
【0058】また、相変化材料の結晶化温度は、150
℃以上であるのが好ましい。相変化材料の結晶化温度が
低過ぎると、記録ピットの熱安定性が不足し、情報の保
存信頼性が低くなる。
【0059】さらに、相変化材料の結晶化速度は、50
0nsec以下であるのが望ましい。光ディスクの線速
度は2〜20m/secの範囲であり、レーザ光のディ
スク面上でのスポット径は1μm程度である。したがっ
て、相変化記録上のある点においてレーザ光が照射され
る時間は50〜500nsecになる。このような照射
時間内に、相変化を生じせしめるには、相変化材料の結
晶化速度は500nsec以下であることが必要であ
る。
【0060】相変化材料としては、例えば、Au,A
l,Ag,Bi,Cu,Cr,Co,Cd,Ce,C
s,Dy,Fe,Ge,Gd,Ga,Hf,In,K,
La,Li,Mn,Mo,Ni,Nb,Nd,Na,O
s,Pd,Pr,Pb,Ru,Rh,Rb,Sn,S
b,Si,Sm,Sc,Se,Te,Ti,Tb,T
a,Ti,V,W,Y,Zn,Zrの少なくとも一種を
含むものを用いることが望ましい。そのような材料とし
ては、InSe系のカルコゲナイド、SbSe系のカル
コゲナイド、InSbSe系のカルコゲナイド、GeS
bTe系のカルコゲナイド、GeSbTeSe系のカル
コゲナイド、GeSbTeN系のカルコゲナイド、Ag
InSbTe系のカルコゲナイド、AgInSbSeT
e系のカルコゲナイド、AgInSbTeN系のカルコ
ゲナイド等が挙げられる。特に、光透過保護層7側から
1層目の第2の情報記録層6に、上述のカルコゲナイド
を相変化材料として用いると、光透過率や反射率等の光
学的条件の点から好ましい。
【0061】具体的にはSb2Se3、Ge2Sb2Te5
(融点600℃、結晶化温度172℃、結晶化速度50
nsec)やTeOX(0<X<2)等がある。
【0062】あるいは、InSeN,InSeNO,I
nSeO,SbSeN,SbSeNO,SbSeO,I
nSbSeN,InSbSeNO,InSbSeO,G
eSbTeSeN,GeSbTeSeNO,GeSbT
eSeO,AgInSbSeTeN,AgInSbSe
TeNO,AgInSbSeTeO,GeSbTeN
O,GeSbTeO,AgInSbTeNO,AgIn
SbTeOから選ばれる1種等も好適である。
【0063】このうちTeOxは結晶状態が比較的安定
であり、記録ピットの熱安定性を確保するのに有利であ
る。また、上述のSe系カルコゲナイドにSiが添加さ
れたものも、結晶化速度が比較的速いといった点から好
ましい。
【0064】多層光ディスクでは、これらの相変化材料
を情報記録層の記録材料として用いる場合、情報記録層
の光学特性と、情報記録層の記録部における位置との関
係を考慮することが重要になる。
【0065】すなわち、多層光ディスクにおいて、レー
ザ光が入射される光透過保護層側から数えて2層目の情
報記録層、さらには光透過保護層から2層以上離れたn
層目の情報記録層では、それよりも光透過保護層側にあ
る(n−1)層の情報記録層を通過してレーザ光が照射
される。また、このn層目の情報記録層から反射された
反射光は、(n−1)層の情報記録層を通過して受光部
で受光される。
【0066】したがって、ある情報記録層に照射される
レーザ強度や、この情報記録層から反射された反射光の
受光強度は、その情報記録層よりも光透過保護層側にあ
る情報記録層の光学特性に影響を受ける。このため、光
透過保護層側に近い側にある情報記録層は十分な再生信
号振幅を得られるだけの反射率を有するとともに、光透
過率も高いことが必要である。
【0067】特に、光透過保護層側から1層目に位置す
る情報記録層は、十分再生可能な反射率を有するととも
に、光透過率も高くなければならず、条件が厳しい。
【0068】一方、光透過保護層から離れた所に位置す
る情報記録層は、比較的低い強度の光であっても、記録
ピットが形成でき、またその記録ピットから十分な再生
信号振幅が得られるように、反射率及び光吸収率が高い
ことが重要である。記録部の構成を設計するには、これ
らのことを考慮することが必要である。
【0069】よって、多層光ディスク1では、光透過保
護層7側から1層目に位置する第1の情報記録層6は、
十分再生可能な反射率を有するとともに、光透過率も高
くなければならない。
【0070】一方、多層光ディスク1では、光透過保護
層7から離れた所に位置する第2の情報記録層4は、比
較的低い強度の光であっても記録再生が行えるように、
反射率及び光吸収率が高くなければならない。
【0071】具体的には、相変化材料を記録材料とする
2層の相変化記録層によって記録部が構成されている多
層光ディスク1を例にすると、光透過保護層7側から1
層目の記録層である第1の情報記録層6においては、記
録再生光に対する結晶状態での反射率Rc1及び光透過
率Tc1、非晶質状態での反射率Ra1及び光透過率Ta
1は、次の条件を満たしていることが望ましい。
【0072】Rc1≧5% Rc1/Ra1≧1.5 Tc1,Ta1≧20% あるいは Ra1≧5% Ra1/Rc1≧1.5 Tc1,Ta1≧20% また、光透過保護層7側から2層目の記録層である第2
の情報記録層4においては、記録再生光に対する結晶状
態での反射率Rc2及び光吸収率Ac2、非晶質状態での
反射率Ra2及び光吸収率Aa2は、次の条件を満たして
いることが望ましい。
【0073】Rc2≧10% Rc2/Ra2≧1.5 Ac2,Aa2≧60% あるいは、 Ra2≧10% Ra2/Rc2≧1.5 Ac2,Aa2≧60% 光透過保護層7側から1層目の記録層である第1の情報
記録層6では、結晶状態での反射率Rc1及び非晶質状
態での反射率Ra1が再生信号振幅の点から設定される
ものであり、このRc1,Ra1が上記範囲から外れる場
合にはこの第2の情報記録層6から得られる再生信号振
幅が不足する。
【0074】また、この第1の情報記録層6では、結晶
状態での光透過率Tc1及び非晶質状態での光透過率T
1が、この第1の情報記録層6を通過することによる
レーザ光の減衰を抑える点から決められるものである。
このTc1,Ta1が上記範囲外であると、レーザ光が光
透過保護層7からこの第1の情報記録層6を通過するこ
とでこのレーザ光の強度が減衰し、光透過保護層7側か
ら2層目の記録層である第2の情報記録層4に十分な強
度でレーザ光を照射することができず、またその結果、
この第2の情報記録層4からの反射光を十分な強度で受
光することができない。これにより、2層目にあたる第
2の情報記録層4においては、記録ピットの形成、記録
ピットの検出が困難になる。
【0075】一方、光透過保護層7側から2層目の記録
層である第2の情報記録層4では、結晶状態での光吸収
率Ac2及び非晶質状態での光吸収率Aa2が、比較的弱
いレーザ光強度であっても相変化が生じ得るように設定
されるものである。
【0076】また、2層目の記録層である第2の情報記
録層4では、結晶状態での反射率Rc2及び非晶質状態
での反射率Ra2が、再生信号振幅の点から設定される
ものであり、このRc2,Ra2が上記範囲から外れる場
合には2層目の記録層である第2の情報記録層4から得
られる再生信号振幅が不足する。
【0077】このような記録層の光学特性は、記録層の
層構成、すなわち誘電体層や反射層の併用や、記録材料
として用いる相変化材料の屈折率nや消衰係数kに依存
する。
【0078】図2に横軸をnc1/na1とし、縦軸をk
1/ka1として、各種相変化材料のnc1,na1,k
1,ka1をプロットした特性図を示す。
【0079】記録再生光の波長が650nmの場合に
も、400nmの場合にも、同様の傾向を示し、図中斜
線領域において上述の光学特性を実現することが可能で
あった。
【0080】すなわち、本発明においては、光透過保護
層側から1層目の情報記録層を構成する相変化材料の、
結晶状態での屈折率nc1、消衰係数kc1、アモルファ
ス状態での屈折率na1、消衰係数ka1が、(nc1
na1)≦12、且つ(kc1/ka1)≦12、且つ
(kc1/ka1)≦5/(nc1/na1)なる関係(た
だし、Kc1/Ka1<1、且つnc1/na1<1を除
く。)を満たすように設定する。
【0081】
【実施例】以下、本発明を適用した多層光ディスクの具
体的な実施例について説明する。
【0082】実施例1 光入射側の第1の情報記録層の層構成は、図3に示すよ
うに、光入射側から順にZnS‐SiO2混合誘電体膜
11、GeSbTe相変化材料膜12、ZnS‐SiO
2混合誘電体膜13の三層構成とした。ZnS‐SiO2
混合誘電体膜11上には光透過保護層14が形成されて
おり、反対側は中間層15を介して後述の第2の情報記
録層と積層されている。
【0083】波長400nmのときの光学定数が、Zn
S‐SiO2の屈折率2.32、GeSbTeの結晶の
複素屈折率2.0−3.0i、アモルファスの複素屈折
率3.0−2.0iである。この値を用いて膜厚構成を
計算したところ、光入射側から順にZnS‐SiO2
合誘電体膜110nm、GeSbTe相変化材料膜8n
m、ZnS‐SiO2混合誘電体膜100nmにおいて
図2に示す条件を満たす解が有った。結晶の反射率2.
9%、アモルファスの反射率9.1%、結晶の吸収率4
3.7%、アモルファスの吸収率39.8%、結晶の透
過率53.4%、アモルファスの透過率51.1%であ
る。
【0084】第2の情報記録層の層構成は、図4に示す
ように、光入射側から順にSi半透明膜21、ZnS‐
SiO2混合誘電体膜22、GeSbTe相変化材料膜
23、ZnS‐SiO2混合誘電体膜24、Al合金反
射膜25の五層構成とした。これらは、支持基板26上
に形成されており、中間層15を介して上記第1の情報
記録層が積層形成されている。
【0085】波長400nmのときの光学定数が、Si
の複素屈折率4.96−0.48i、ZnS‐SiO2
の屈折率2.32、GeSbTeの結晶の複素屈折率
2.0−3.0i、アモルファスの複素屈折率3.0−
2.0i、Al合金の複素屈折率0.59−4.43i
である。
【0086】この値を用いて膜厚構成を計算したとこ
ろ、光入射側から順にSi半透明膜8nm、ZnS‐S
iO2混合誘電体膜80nm、GeSbTe相変化材料
膜14nm、ZnS‐SiO2混合誘電体膜30nm、
Al合金反射膜19nmにおいて、図2に示す条件を満
たす解が有った。結晶の反射率6.8%、アモルファス
の反射率28.0%、結晶の吸収率69.0%、アモル
ファスの吸収率56.9%である。
【0087】この膜厚構成のメディアをスパッタリング
により成膜して、波長400nm、対物レンズの開口数
NA0.85、線速4m/s、ビット長0.135μm
で記録再生が可能であった。
【0088】実施例2 光入射側の第1の情報記録層の層構成は、図5に示すよ
うに、光入射側から順にZnS‐SiO2混合誘電体膜
31、Si34誘電体膜32、GeSbTe相変化材料
膜33、Si34誘電体膜34、ZnS‐SiO2混合
誘電体膜35の五層構成とした。ZnS‐SiO2混合
誘電体膜31上には光透過保護層36が形成されてお
り、反対側は中間層37を介して後述の第2の情報記録
層と積層されている。
【0089】波長400nmのときの光学定数が、Zn
S‐SiO2の屈折率2.32、Si34の屈折率2.
32、GeSbTeの結晶の複素屈折率2.0−3.0
i、アモルファスの複素屈折率3.0−2.0iであ
る。この値を用いて膜厚構成を計算したところ、光入射
側から順にZnS‐SiO2混合誘電体膜100nm、
Si34誘電体膜10nm、GeSbTe相変化材料膜
8nm、Si34誘電体膜10nm、ZnS‐SiO2
混合誘電体膜90nmにおいて図2に示す条件を満たす
解が有った。結晶の反射率2.9%、アモルファスの反
射率9.1%、結晶の吸収率43.7%、アモルファス
の吸収率39.8%、結晶の透過率53.4%、アモル
ファスの透過率51.1%である。
【0090】第2の情報記録層の層構成は、図6に示す
ように、光入射側から順にSi半透明膜41、ZnS‐
SiO2混合誘電体膜42、Si34誘電体膜43、G
eSbTe相変化材料膜44、Si34誘電体膜45、
ZnS‐SiO2混合誘電体膜46、Al合金反射膜4
7の七層構成とした。これらは、支持基板48上に形成
されており、中間層37を介して上記第1の情報記録層
が積層形成されている。
【0091】波長400nmのときの光学定数が、Si
の複素屈折率4.96−0.48i、ZnS‐SiO2
の屈折率2.32、Si3N4の屈折率2.32、Ge
SbTeの結晶の複素屈折率2.0−3.0i、アモル
ファスの複素屈折率3.0−2.0i、Al合金の複素
屈折率0.59−4.43iである。この値を用いて膜
厚構成を計算したところ、光入射側から順にSi半透明
膜8nm、ZnS‐SiO2混合誘電体膜70nm、S
34誘電体膜10nm、GeSbTe相変化材料膜1
4nm、Si3N4誘電体膜10nm、ZnS‐SiO
2混合誘電体膜20nm、Al合金反射膜19nmにお
いて図2に示す条件を満たす解が有った。結晶の反射率
6.8%、アモルファスの反射率28.0%、結晶の吸
収率69.0%、アモルファスの吸収率56.9%であ
る。
【0092】この膜厚構成のメディアをスパッタリング
により成膜して、波長400nm、対物レンズの開口数
NA0.85、線速8m/s、ビット長0.135μm
で記録再生が可能であった。
【0093】実施例3 光入射側の第1の情報記録層の層構成は、先の実施例1
と同様、光入射側から順にZnS‐SiO2混合誘電体
膜、GeSbTe相変化材料膜、ZnS‐SiO2混合
誘電体膜の三層構成とした。
【0094】波長650nmのときの光学定数が、Zn
S‐SiO2の屈折率2.13、GeSbTeの結晶の
複素屈折率4.1−3.2i、アモルファスの複素屈折
率3.8−1.6iである。この値を用いて膜厚構成を
計算したところ、光入射側から順にZnS‐SiO2
合誘電体膜60nm、GeSbTe相変化材料膜5n
m、ZnS‐SiO2混合誘電体膜170nmにおいて
図2に示す条件を満たす解が有った。結晶の反射率3.
2%、アモルファスの反射率7.3%、結晶の吸収率4
1.9%、アモルファスの吸収率24.6%、結晶の透
過率54.9%、アモルファスの透過率68.1%であ
る。
【0095】第2の情報記録層の層構成は、図7に示す
ように、光入射側から順にAu半透明膜51、ZnS‐
SiO2混合誘電体膜52、GeSbTe相変化材料膜
53、ZnS‐SiO2混合誘電体膜54、Al合金反
射膜55の五層構成とした。これらは、支持基板56上
に形成されており、中間層57を介して上記第1の情報
記録層が積層形成されている。
【0096】波長650nmのときの光学定数が、Au
の複素屈折率0.19−3.5i、ZnS‐SiO2
屈折率2.13、GeSbTeの結晶の複素屈折率4.
1−3.2i、アモルファスの複素屈折率3.8−1.
6i、Al合金の複素屈折率1.7−6.0iである。
この値を用いて膜厚構成を計算したところ、光入射側か
ら順にAu半透明膜10nm、ZnS‐SiO2混合誘
電体膜95nm、GeSbTe相変化材料膜14nm、
ZnS‐SiO2混合誘電体膜50nm、Al合金反射
膜19nmにおいて図2に示す条件を満たす解が有っ
た。結晶の反射率9.8%、アモルファスの反射率3
0.8%、結晶の吸収率73.2%、アモルファスの吸
収率48.8%である。
【0097】この膜厚構成のメディアをスパッタリング
により成膜して、波長650nm、対物レンズの開口数
NA0.85、線速4m/s、ビット長0.22μmで
記録再生が可能であった。
【0098】実施例4 光入射側の第1の情報記録層の層構成は、実施例2と同
様、光入射側から順にZnS‐SiO2混合誘電体膜、
Si34誘電体膜、GeSbTe相変化材料膜、Si3
4誘電体膜、ZnS‐SiO2混合誘電体膜の五層構成
とした。
【0099】波長650nmのときの光学定数が、Zn
S‐SiO2の屈折率2.13、Si34の屈折率2.
13、GeSbTeの結晶の複素屈折率4.1−3.2
i、アモルファスの複素屈折率3.8−1.6iであ
る。この値を用いて膜厚構成を計算したところ、光入射
側から順にZnS‐SiO2混合誘電体膜50nm、S
3410nm、GeSbTe相変化材料膜5nm、S
3410nm、ZnS‐SiO2混合誘電体膜160
nmにおいて図2に示す条件を満たす解が有った。結晶
の反射率3.2%、アモルファスの反射率7.3%、結
晶の吸収率41.9%、アモルファスの吸収率24.6
%、結晶の透過率54.9%、アモルファスの透過率6
8.1%である。
【0100】第2の情報記録層の層構成は、図8に示す
ように、光入射側から順にAu半透明膜61、ZnS‐
SiO2混合誘電体膜62、Si34誘電体膜63、G
eSbTe相変化材料膜64、Si34誘電体膜65、
ZnS‐SiO2混合誘電体膜66、Al合金反射膜6
7の七層構成とした。これらは、支持基板68上に形成
されており、中間層69を介して上記第1の情報記録層
が積層形成されている。
【0101】波長650nmのときの光学定数が、Au
の複素屈折率0.19−3.5i、ZnS‐SiO2
屈折率2.13、Si34の屈折率2.13、GeSb
Teの結晶の複素屈折率4.1−3.2i、アモルファ
スの複素屈折率3.8−1.6i、Al合金の複素屈折
率1.7−6.0iである。この値を用いて膜厚構成を
計算したところ、光入射側から順にAu半透明膜10n
m、ZnS‐SiO2混合誘電体膜85nm、Si34
誘電体膜10nm、GeSbTe相変化材料膜14n
m、Si34誘電体膜10nm、ZnS‐SiO2混合
誘電体膜40nm、Al合金反射膜19nmにおいて図
2に示す条件を満たす解が有った。結晶の反射率9.8
%、アモルファスの反射率30.8%、結晶の吸収率7
3.2%、アモルファスの吸収率48.8%である。
【0102】この膜厚構成のメディアをスパッタリング
により成膜して、波長650nm、対物レンズの開口数
NA0.85、線速10m/s、ビット長0.22μm
で記録再生が可能であった。
【0103】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、3次元方向での記録密度の増大が可能であ
り、更なる大容量化が可能で、且つ記録再生特性に優れ
た多層光ディスクを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】多層光ディスクの一構成例を示す要部概略断面
図である。
【図2】所定の光学特性を実現するための領域を示す特
性図である。
【図3】第1の情報記録層の膜構成の一例を示す要部概
略断面図である。
【図4】第2情報記録層の膜構成の一例を示す要部概略
断面図である。
【図5】第1の情報記録層の膜構成の他の例を示す要部
概略断面図である。
【図6】第2情報記録層の膜構成の他の例を示す要部概
略断面図である。
【図7】第2情報記録層の膜構成のさらに他の例を示す
要部概略断面図である。
【図8】第2情報記録層の膜構成のさらに他の例を示す
要部概略断面図である。
【符号の説明】
2 基板、4 第2の情報記録層、6 第1の情報記録
層、7 光透過保護層

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚みが0.3〜1.2mmとなされた基
    板上に、2層以上の情報記録層が透明層を介して積層さ
    れることで記録部が形成されるとともに、当該記録部上
    に厚みが10〜177μmとなされた光透過保護層が形
    成されてなり、当該光透過保護層側から光が照射されて
    情報信号の記録及び/又は再生が行われる多層光ディス
    クにおいて、 上記2層以上の情報記録層のうちの少なくとも上記光透
    過保護層から最も離れた位置に形成された情報記録層以
    外の1層が、相変化材料を記録材料とするとともに、 光透過保護層側から1層目の情報記録層を構成する相変
    化材料の、結晶状態での屈折率nc1、消衰係数kc1
    アモルファス状態での屈折率na1、消衰係数ka1が、
    (nc1/na1)≦12、且つ(kc1/ka1)≦1
    2、且つ(kc1/ka1)≦5/(nc1/na1)なる
    関係(ただし、Kc1/Ka1<1、且つnc1/na1
    1を除く。)を満たすことを特徴とする多層光ディス
    ク。
  2. 【請求項2】 上記相変化材料が、Au,Al,Ag,
    Bi,Cu,Cr,Co,Cd,Ce,Cs,Dy,F
    e,Ge,Gd,Ga,Hf,In,K,La,Li,
    Mn,Mo,Ni,Nb,Nd,Na,Os,Pd,P
    r,Pb,Ru,Rh,Rb,Sn,Sb,Si,S
    m,Sc,Se,Te,Ti,Tb,Ta,V,W,
    Y,Zn,Zrのうちの少なくとも1種を含有すること
    を特徴とする請求項1記載の多層光ディスク。
  3. 【請求項3】 上記相変化材料が、InSe系のカルコ
    ゲナイド、SbSe系のカルコゲナイド、InSbSe
    系のカルコゲナイド、GeSbTe系のカルコゲナイ
    ド、GeSbTeSe系のカルコゲナイド、AgInS
    bTe系のカルコゲナイド、AgInSbSeTe系の
    カルコゲナイド、GeSbTeN系のカルコゲナイド、
    AgInSbTeN系のカルコゲナイドから選ばれる1
    種であることを特徴とする請求項2記載の多層光ディス
    ク。
  4. 【請求項4】 上記相変化材料が、InSeN,InS
    eNO,InSeO,SbSeN,SbSeNO,Sb
    SeO,InSbSeN,InSbSeNO,InSb
    SeO,GeSbTeSeN,GeSbTeSeNO,
    GeSbTeSeO,AgInSbSeTeN,AgI
    nSbSeTeNO,AgInSbSeTeO,GeS
    bTeNO,GeSbTeO,AgInSbTeNO,
    AgInSbTeOから選ばれる1種であることを特徴
    とする請求項3記載の多層光ディスク。
  5. 【請求項5】 光透過保護層側から1層目の情報記録層
    を構成する相変化材料の結晶状態での反射率が5%以上
    であり、結晶状態及びアモルファス状態での光透過率が
    40%以上であることを特徴とする請求項1記載の多層
    光ディスク。
  6. 【請求項6】 光透過保護層側から1層目の情報記録層
    を構成する相変化材料のアモルファス状態での反射率が
    5%以上であり、結晶状態及びアモルファス状態での光
    透過率が40%以上であることを特徴とする請求項1記
    載の多層光ディスク。
  7. 【請求項7】 光透過保護層側から2層目の情報記録層
    を構成する記録材料が相変化材料であり、この相変化材
    料の結晶状態での反射率が10%以上であることを特徴
    とする請求項1記載の多層光ディスク。
  8. 【請求項8】 光透過保護層側から1層目の情報記録層
    を構成する相変化材料の結晶状態とアモルファス状態で
    の反射率の比が1.5以上であり、2層目の情報記録層
    を構成する相変化材料の結晶状態とアモルファス状態で
    の反射率の比が1.5以上であることを特徴とする請求
    項7記載の多層光ディスク。
  9. 【請求項9】 上記光透過保護層側から照射される光の
    波長が380nm〜450nmであることを特徴とする
    請求項1記載の多層光ディスク。
  10. 【請求項10】 上記光透過保護層側から照射される光
    の波長が630nm〜700nmであることを特徴とす
    る請求項1記載の多層光ディスク。
JP11035086A 1999-02-12 1999-02-12 多層光ディスク Pending JP2000235732A (ja)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11035086A JP2000235732A (ja) 1999-02-12 1999-02-12 多層光ディスク
TW089101661A TW473711B (en) 1999-02-12 2000-01-31 Multi-layered optical disc
CNB001082973A CN1172303C (zh) 1999-02-12 2000-02-04 多层光盘
US09/497,707 US6511788B1 (en) 1999-02-12 2000-02-04 Multi-layered optical disc
MYPI20000447A MY128618A (en) 1999-02-12 2000-02-09 Multi-layered optical disc
IDP20000113A ID24789A (id) 1999-02-12 2000-02-10 Disk optikal berlapis banyak
EP00102765A EP1028421A3 (en) 1999-02-12 2000-02-10 Multi-layered optical disc
SG200000783A SG92675A1 (en) 1999-02-12 2000-02-10 Multi-layered optical disc
KR1020000006365A KR100770078B1 (ko) 1999-02-12 2000-02-11 다층 광 디스크
HK01102136A HK1033381A1 (en) 1999-02-12 2001-03-23 Multi-layered optical disc.
US10/310,538 US20030134229A1 (en) 1999-02-12 2002-12-04 Multi-layered optical disc

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11035086A JP2000235732A (ja) 1999-02-12 1999-02-12 多層光ディスク

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000235732A true JP2000235732A (ja) 2000-08-29

Family

ID=12432166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11035086A Pending JP2000235732A (ja) 1999-02-12 1999-02-12 多層光ディスク

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1028421A3 (ja)
JP (1) JP2000235732A (ja)
KR (1) KR100770078B1 (ja)
CN (1) CN1172303C (ja)
HK (1) HK1033381A1 (ja)
ID (1) ID24789A (ja)
SG (1) SG92675A1 (ja)
TW (1) TW473711B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100939850B1 (ko) * 2001-10-12 2010-01-29 파나소닉 주식회사 광정보 기록매체, 그 광측정방법 및 광정보 기록/재생방법
US7663983B2 (en) 2005-02-28 2010-02-16 Sharp Kabushiki Kaisha Optical information storage medium and optical information storage medium reproducing apparatus

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1065663A3 (en) * 1999-06-30 2002-02-06 Sony Corporation Optical recording medium
US7065035B1 (en) 1999-10-25 2006-06-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical multilayer disk, multiwavelength light source, and optical system using them
CN100370530C (zh) * 1999-12-21 2008-02-20 松下电器产业株式会社 光学信息记录介质及其记录重放方法以及使用该介质的光学信息记录重放系统
JP2001319370A (ja) * 2000-05-11 2001-11-16 Nec Corp 相変化光ディスク
JP2002230828A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Pioneer Electronic Corp 情報記録媒体
EP1251499A3 (en) * 2001-03-28 2006-10-25 TDK Corporation Readout method and apparatus for optical information medium
JP4814476B2 (ja) 2001-04-20 2011-11-16 Tdk株式会社 光情報媒体の再生方法
JP2002352469A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Pioneer Electronic Corp 多層情報記録媒体及び情報記録再生装置
US7479363B2 (en) * 2002-04-26 2009-01-20 Tdk Corporation Optical recording medium and method for optically recording data in the same
US6996055B2 (en) 2002-04-30 2006-02-07 Tdk Corporation Optical recording medium and method for optically recording data in the same
JP4106417B2 (ja) * 2002-05-16 2008-06-25 三星電子株式会社 高融点の記録層を有する記録媒体及びその記録媒体の情報記録方法、及びその記録媒体から情報を再生する情報再生装置及び情報再生方法
US7231649B2 (en) 2002-05-31 2007-06-12 Tdk Corporation Optical recording medium and method for optically recording data in the same
AU2007200467B2 (en) * 2002-06-05 2009-07-30 Lg Electronics Inc. High-density dual-layer optical disc
JP4059714B2 (ja) 2002-07-04 2008-03-12 Tdk株式会社 光記録媒体
WO2004042717A1 (en) * 2002-11-06 2004-05-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multi-stack optical data storage medium and use of such medium
US7781146B2 (en) 2002-11-22 2010-08-24 Tdk Corporation Optical recording medium
JP2005044438A (ja) 2003-07-22 2005-02-17 Tdk Corp 光記録ディスク
JP2005044395A (ja) 2003-07-23 2005-02-17 Tdk Corp 光情報記録媒体
JP2005071402A (ja) 2003-08-25 2005-03-17 Tdk Corp 光情報記録媒体
JP4342930B2 (ja) * 2003-12-25 2009-10-14 株式会社東芝 光ディスク装置及びその制御方法及び記録媒体
WO2005124759A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-29 D.M.S. - Dynamic Media Solutions Ltd. Optical implants for preventing replication of original media
JP4437727B2 (ja) * 2004-09-09 2010-03-24 株式会社リコー 光記録媒体
JP2010003357A (ja) 2008-06-20 2010-01-07 Hitachi Ltd 多層光ディスク、多層光ディスク記録装置および多層光ディスク再生装置
CN104157298B (zh) * 2014-07-16 2017-07-14 中国科学院上海光学精密机械研究所 荧光读出的可擦重写相变光盘
CN104868053B (zh) * 2015-04-30 2017-08-25 宁波大学 一种用于相变存储器的Ge‑Sb‑Te‑Se薄膜材料及其制备方法
CN106611814B (zh) * 2015-10-23 2020-05-05 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 用于相变存储器的相变材料及其制备方法
CN107768518B (zh) * 2017-08-31 2019-11-12 江苏理工学院 一种用于相变存储器的Al/Ge10Sb90类超晶格相变薄膜材料及制备方法
CN108987567A (zh) * 2018-06-05 2018-12-11 深圳大学 相变超晶格薄膜、相变存储器单元及其制备方法
CN109326308A (zh) * 2018-09-17 2019-02-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 多层三维光信息存储体的制造方法及读取方法
CN110148668B (zh) * 2019-05-31 2022-05-17 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 Al-Sc-Sb-Te相变材料、相变存储器单元及其制备方法
CN111244271B (zh) * 2020-01-19 2021-12-21 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种相变材料、相变存储器单元及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06282876A (ja) * 1993-03-29 1994-10-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光記録媒体
JP2850754B2 (ja) * 1994-05-20 1999-01-27 日本電気株式会社 相変化型光ディスク
JPH0963120A (ja) * 1995-08-25 1997-03-07 Sony Corp 光学記録媒体
EP0800699A1 (en) * 1995-10-13 1997-10-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical registration medium with dual information layer
JPH09198709A (ja) * 1996-01-23 1997-07-31 Sony Corp 多層光ディスク及び記録再生装置
TW414892B (en) * 1996-05-28 2000-12-11 Ibm Optical data storage system with multiple rewriteable phase-change recording layers
JPH1097735A (ja) * 1996-09-20 1998-04-14 Nec Corp 光学的情報記録媒体
JP3472669B2 (ja) * 1996-10-24 2003-12-02 シャープ株式会社 相変化型光記録媒体及びその読み出し方法
JP3255051B2 (ja) * 1996-12-05 2002-02-12 三菱化学株式会社 光学的情報記録用媒体
WO1998028738A1 (en) * 1996-12-24 1998-07-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical recording medium with phase-change recording layer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100939850B1 (ko) * 2001-10-12 2010-01-29 파나소닉 주식회사 광정보 기록매체, 그 광측정방법 및 광정보 기록/재생방법
US7663983B2 (en) 2005-02-28 2010-02-16 Sharp Kabushiki Kaisha Optical information storage medium and optical information storage medium reproducing apparatus
US8107343B2 (en) 2005-02-28 2012-01-31 Sharp Kabushiki Kaisha Optical information storage medium and optical information storage medium reproducing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000058011A (ko) 2000-09-25
SG92675A1 (en) 2002-11-19
EP1028421A2 (en) 2000-08-16
CN1172303C (zh) 2004-10-20
TW473711B (en) 2002-01-21
ID24789A (id) 2000-08-16
KR100770078B1 (ko) 2007-10-24
HK1033381A1 (en) 2001-08-24
CN1268743A (zh) 2000-10-04
EP1028421A3 (en) 2000-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000235732A (ja) 多層光ディスク
US6221455B1 (en) Multi-layer optical disc and recording/reproducing apparatus
US6511788B1 (en) Multi-layered optical disc
JP3154496B2 (ja) 複数の追記型相変化記録層を有する光データ記憶システム
KR100746263B1 (ko) 분리된 기록층을 갖는 광 정보매체
JP2008186580A (ja) 光学記録媒体
JPH09198709A (ja) 多層光ディスク及び記録再生装置
JP4085503B2 (ja) 多層光ディスク
JP3087433B2 (ja) 光学的情報記録媒体及びその構造設計方法
KR100342640B1 (ko) 광학적 정보 기록 매체 및 광학적 정보 기록 매체 상의정보를 기록, 재생, 및 소거하는 방법
JP2003051137A (ja) 情報記録媒体
JP3012734B2 (ja) 光学的情報記録媒体及びその構造設計方法
JPWO2009072285A1 (ja) 情報記録媒体、及びその製造法、ならびに記録再生装置
JP5437793B2 (ja) 情報記録媒体及びその製造方法
JP2008097794A (ja) 片面2層光記録媒体
JPH07104424A (ja) 光学的情報記録用媒体
Ohmachi et al. High-speed recording media for HD DVD rewritable system
JP2003036561A (ja) 光学的情報記録媒体、光学的情報記録再生装置および光学的情報記録再生方法
JPH04228126A (ja) 光学的情報記録用媒体
JPH10293942A (ja) 光学情報記録媒体および光学情報記録再生消去方法
JPS63300441A (ja) 光情報記録媒体
KR100747577B1 (ko) 초해상 광기록매체
JP2002008271A (ja) 光ディスク
JPH0863789A (ja) 光ディスク
JP2004206854A (ja) 光情報記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071029

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080304