JP2001043567A

JP2001043567A - 情報記録媒体

Info

Publication number: JP2001043567A
Application number: JP11217155A
Authority: JP
Inventors: Naomasa Nakamura; 直正中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】高い精度で情報を記録・再生することが可能な
相変化型の情報記録媒体を提供すること。【解決手段】本発明の情報記録媒体１は、光透過性の基
板２と、前記基板２の一方の主面上に形成され、光ビー
ムを照射することにより可逆的に相変化して光学的特性
に変化を生ずる記録膜４と、前記記録膜４上に形成さ
れ、それぞれ光学的特性の異なる複数の材料を均一に混
合してなる混合物を含有する光吸収制御層６と、前記光
吸収制御層６上に形成された反射層７とを具備し、前記
光吸収制御層６は光透過性を有し、前記混合物は実質的
に単一の相を形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の光を照射す
ることにより光学的特性の変化を生ずる記録膜を有する
情報記録媒体に係り、特に相変化を利用して情報の記録
・消去を繰り返し行うことが可能な情報記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】相変化型光ディスクは、一般に、透明基
板上に、第１の保護膜、記録膜、第２の保護膜及び反射
層が順次積層された構造を有している。この記録膜は、
透明基板側からレーザビームを照射することにより可逆
的に相変化を生じ、第１及び第２の保護膜によりその蒸
発が防止されている。

【０００３】上記相変化型光ディスクへの情報の記録
は、例えば、以下に示すようにして行われる。まず、製
造直後の光ディスクの全面に高強度の光ビームを照射し
て、記録膜を結晶質状態とする。すなわち、記録膜の初
期結晶化を行い、記録膜全面を未記録状態とする。次
に、比較的強度の高いパルス状のレーザ光を記録膜に照
射して記録膜の照射部を溶融させる。記録膜の溶融した
領域は、その後、急冷されて非晶質状態となる。以上の
ようにして、結晶質状態の記録膜に、記録部に相当する
非晶質状態の領域を形成することにより情報の記録が行
われる。

【０００４】上述のように、相変化型の光ディスクにお
いては、記録膜の未記録部と記録部とで結晶性が異な
り、したがって、それらの間では光学的特性が異なって
いる。相変化型光ディスクによると、この光学的特性の
違い、より具体的には反射率の差を利用して記録された
情報の再生が行われる。

【０００５】このような原理に基づいて再生が行われる
相変化型光ディスクにおいて、未記録部と記録部とのい
ずれが高い反射率を有するかは、記録膜の構造のみで決
定される訳ではなく、各層に用いる材料やその厚さ等に
応じて異なる。図６に、第２の保護層の厚さと反射率と
の関係をグラフにして示す。

【０００６】図６に示すデータは、記録膜、保護膜及び
反射層を、ＧｅＳｂＴｅ系合金、ＺｎＳ：ＳｉＯ₂混合
物及びＡｌでそれぞれ構成した場合に得られるものであ
る。なお、図６において、横軸は第２の保護膜の厚さを
示し、縦軸は光ディスクに再生用のレーザビームを照射
した場合に観測される反射率、及び未記録部と記録部と
での反射率の差を示している。また、曲線１１１は未記
録部の反射率を示し、曲線１１２は記録部の反射率を示
し、曲線１１３はそれらの差を示している。

【０００７】図６から明らかなように、反射率変化量の
絶対値は、第２の保護膜の厚さを１０〜２０ｎｍ或いは
１４０〜１５０ｎｍとした場合に最大となっている。し
かしながら、反射率の差１１３は、第２の保護膜の厚さ
を１０〜２０ｎｍとした場合には正であるのに対し、１
４０〜１５０ｎｍとした場合には負となっている。

【０００８】このように第２の保護膜の厚さに応じて未
記録部と記録部と反射率の差が正と負との間で変化する
のは、相変化型光ディスクが上述したように多層構造を
有していることに起因している。すなわち、透明基板か
ら入射したレーザビームは多重反射を生じ、各界面で光
学的な干渉を生ずる。その結果、観測される反射光強度
はその影響を受ける。ここで、光学的干渉条件は、各層
に用いる材料やその厚さ等に影響される。したがって、
相変化型光ディスクにおいて、未記録部と記録部とのい
ずれが高い反射率を有するかは、各層に用いる材料やそ
の厚さ等に応じて異なるのである。

【０００９】上述のように、光学的条件のみを考慮する
と、相変化型光ディスクは、未記録部に対して記録部の
反射率が高くなるよう形成されてもよく、未記録部に対
して記録部の反射率が低くなるように形成されてもよ
い。しかしながら、第２の保護膜が厚く形成された場
合、例えば、T.OHTA et al.がJJAP. VOL 128(1989)SUPU
LEMENT 28-3,pp123-128において開示するように、記録
膜から反射層への熱の移動が阻害される。その結果、記
録時に記録膜を急冷することができず、記録特性が劣化
してしまう。そのため、一般に、記録層をＧｅＳｂＴｅ
系合金等で構成した場合、第２の保護膜の厚さは１０〜
２０ｎｍ程度に制御されている。すなわち、通常の相変
化型光ディスクは、未記録部に対して記録部の反射率が
低くなるように形成されている。

【００１０】以上説明した相変化型光ディスクへの情報
の記録方法としては、マーク長記録方式及びマーク位置
記録方式が知られている。図７を参照しながら、それぞ
れの記録方式について説明する。

【００１１】図７（ａ）は、マーク長記録方式により記
録マークが形成されたトラックを概略的に示す図であ
り、図７（ｂ）は、マーク位置記録方式により記録マー
クが形成されたトラックを概略的に示す図である。図７
（ａ）に示すように、マーク長記録方式においては、情
報“０”及び“１”は、それぞれ長さの異なる記録マー
ク１１４，１１５に対応している。一方、図７（ｂ）に
示すように、マーク位置記録方式においては、記録膜１
１７上に形成される記録マーク１１６はそれぞれ同じ形
状に形成され、隣り合う記録マーク１１６間での中心位
置の間隔から、情報“０”及び“１”が区別される。

【００１２】未記録状態の相変化型光ディスクへの情報
の記録は、これら方式により高い精度で行うことが可能
である。しかしながら、既に情報が記録された相変化型
光ディスクにオーバーライト記録を行う場合、上述した
記録方式、特にマーク長記録方式によると記録の精度が
低下するおそれがある。

【００１３】図８に、オーバーライト記録に必要なレー
ザ光のパワーをグラフにして示す。なお、図中、横軸は
時間を示し、縦軸はレーザ光のパワーを示している。図
８に示すように、オーバーライト記録は、消去信号に記
録信号を重畳することにより行われる。すなわち、レー
ザ光のパワーを消去パワー（バイアスパワー）と記録パ
ワーとの間で制御することにより、記録された情報を消
去しつつ、新たな記録を行うことができる。

【００１４】このように、オーバーライト記録による
と、レーザ光を照射する領域が未記録状態であるか既に
情報が記録された状態であるかに関わらず、レーザ光の
パワーは消去パワー及び記録パワーの２値間で制御され
る。しかしながら、上述したように、通常、相変化型光
ディスクは未記録部に対して記録部の反射率が低くなる
ように形成される。すなわち、等しい強度のレーザ光が
照射された場合、記録部は未記録部に対してより多くの
光を吸収する。また、未記録部の記録膜は結晶状態にあ
るため、その溶融には潜熱が必要である。

【００１５】そのため、記録膜の温度上昇は、記録部に
比べて未記録部の方がより低くなる。その結果、未記録
状態にある領域にオーバーライト記録を行った場合と、
記録状態にある領域にオーバーライト記録を行った場合
とで、記録マークの大きさにばらつきを生ずる。したが
って、上述した記録方式、特に記録マークのエッジ部の
位置が記録された情報と高い相関を有するマーク長記録
方式を用いた場合に、記録の精度が低下するおそれがあ
るのである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みてなされたものであり、高い精度で情報を記録・再生
することが可能な相変化型の情報記録媒体を提供するこ
とを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、光透過性の基板と、こ
の基板の一方の主面上に形成され、光ビームを照射する
ことにより可逆的に相変化して光学的特性に変化を生ず
る記録膜と、この記録膜上に形成され、それぞれ光学的
特性の異なる複数の材料を均一に混合してなる混合物を
含有する光吸収制御層と、この光吸収制御層上に形成さ
れた反射層とを有し、上記光吸収制御層は光透過性を有
し、上記混合物は実質的に単一の相を形成することを特
徴とする情報記録媒体を提供する。

【００１８】上述したように、オーバーライト記録時に
おいては、既に情報が記録された領域と未記録の領域と
で記録膜の光吸収率が等しいか、或いは既に情報が記録
された領域に比べ未記録の領域の方が記録膜の光吸収率
が高いことが望ましい。また、再生時においては、記録
部と未記録部との間で反射率の差が大きいことが望まし
い。

【００１９】これら要求を満足させるためには、各層の
干渉条件を制御することが必要である。しかしながら、
従来の相変化型光ディスクにおいて各層の干渉条件は、
各層に用いる材料や厚さを制御することのみにより行わ
れる。また、各層に用いる材料等は、一般に、結晶化温
度や融点のような他の特性により制約される。したがっ
て、従来の相変化型光ディスクにおいて、上述した２つ
の要求を同時に満足させることは困難である。

【００２０】本発明の情報記録媒体（以下、相変化型光
ディスクという）は光透過性の光吸収制御層を有してい
る。この光吸収制御層は記録膜と反射層との間に設けら
れるため、相変化型光ディスクの光学的な干渉条件に大
きな影響を与える。したがって、光吸収制御層の光学的
特性や厚さ等を制御することにより、所望の干渉条件を
実現することが可能となる。

【００２１】このように、本発明においては、光吸収制
御層の屈折率や消衰係数のような光学的特性を所望値に
制御することが必要である。しかしながら、光吸収制御
層を１種の元素で構成した場合、その光学的特性は用い
る元素に固有の値に限定されるため、所望の光学的特性
を得ることができない。

【００２２】本発明の相変化型光ディスクにおいて、光
吸収制御層は、それぞれ光学的特性の異なる複数の材料
を含有する。光学的特性の異なる複数の材料を混合した
場合、それにより得られる混合物の光学的特性は、用い
る材料の種類や混合比等に応じて変化する。したがっ
て、上記光吸収制御層を設け、これら材料の種類、それ
らの濃度、及び光吸収制御層の厚さ等を制御することに
より、所望の光学的特性を得ることが可能となる。

【００２３】例えば、上記複数の材料の混合物が任意の
組成を有し得る固溶体或いは混晶等である場合、それら
の濃度等を制御することにより所望の光学的特性を有す
る光吸収制御層を得ることができる。また、上記混合物
の組成が金属間化合物のように化学量論比に制限される
場合、上記複数の材料を適宜選択すること等により、所
望の光学的特性を有する光吸収制御層を得ることができ
る。すなわち、記録部と未記録部との間の反射率の差を
十分に高いレベルに維持しつつ、既に情報が記録された
領域における記録膜の光吸収率と未記録の領域における
吸収率との関係を最適化することが可能となる。

【００２４】なお、光吸収制御層において上記複数の材
料が相分離している場合においても上述した効果を得る
ことができる。しかしながら、この場合、光吸収制御層
における光学的特性の面内均一性を高い精度で制御する
ことが困難となることがある。

【００２５】それに対し、本発明においては、光吸収制
御層を構成する複数の材料として、均一に混合されるこ
とができ且つ実質的に単一の相からなる混合物を形成す
るものが選ばれる。そのため、本発明によると、光学的
特性に関して高い面内均一性を有する光吸収制御層を容
易に且つ高い精度で形成することが可能である。

【００２６】このように、本発明の相変化型光ディスク
によると、光吸収制御層の光学的特性を制御することに
より、光ディスクの光学的な干渉条件が制御される。そ
のため、本発明の相変化型光ディスクによると、記録膜
の光吸収率を既に情報が記録された領域と未記録の領域
とで記録膜の光吸収率を等しくすること、或いは記録膜
の光吸収率が既に情報が記録された領域に比べ未記録の
領域において高くなるように制御することができる。ま
た、それと同時に、再生時における記録部と未記録部と
の間で反射率の差を最大値とすることが可能である。し
たがって、本発明の相変化型光ディスクによると、高い
精度で情報を記録・再生することが可能となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００２８】図１は、本発明の一実施形態に係る相変化
型光ディスクを概略的に示す断面図である。図１におい
て、相変化型光ディスク１は、基板２上に、第１の保護
膜３、記録膜４、第２の保護膜５、光吸収制御層６、及
び反射層７が順次積層された構造を有している。

【００２９】上記光ディスク１において、基板２は、ポ
リメチルメタクリレート樹脂やポリカーボネート樹脂等
のプラスチック材料やガラス等のように、光透過性の材
料からなる。

【００３０】記録膜４は、光照射により非晶質状態と結
晶質状態との間で可逆的に相変化する材料で構成される
ことが必要である。記録膜４を構成する材料としては、
例えば、ＧｅＳｂＴｅ系合金のようなカルコゲナイド等
を挙げることができる。

【００３１】上記光ディスク１には、通常、記録膜４に
レーザ光等を照射する際に記録膜４が蒸発するのを防止
するために第１及び第２の保護膜３，５が設けられる。
すなわち、上記光ディスク１に第１及び第２の保護膜
３，５を設けることにより、記録膜４の穴明きを防止
し、記録膜４の耐熱保護を図ることができる。第１及び
第２の保護膜３，５に用いられる材料としては、例え
ば、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂混合物、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、及び
Ａｌ₂Ｏ₃等の光透過性の誘電体を挙げることができる。

【００３２】なお、後述する光吸収制御層６が十分な耐
熱性を有する場合、光吸収制御層６を保護膜の１つとし
て用いることも可能である。すなわち、この場合、保護
膜５を省略しても、記録膜４を十分に耐熱保護すること
ができる。

【００３３】光吸収制御層６は、上述したように光透過
性を有し、それぞれ光学的特性の異なる複数の材料を含
有する。これら複数の材料は、光学的特性が異なり且つ
均一に混合されて実質的に単一の相からなる混合物を形
成するものであれば特に制限はないが、通常は、それぞ
れ単一の元素からなり且つ常温・常圧下で固体の材料で
ある。

【００３４】この光吸収制御層６を構成する材料として
は、例えば、ＧｅとＳｉとの固溶体、ＧｅとＳｎとの固
溶体、及びＧｅとＳｂとの固溶体のように複数の半導体
を含有する固溶体を挙げることができる。光吸収制御層
６をこのような材料で構成した場合、各半導体の濃度等
を制御することにより所望の光学的特性を得ることがで
きる。これについて、図２を参照しながら説明する。

【００３５】図２は、ＧｅとＳｉとの固溶体の組成と、
その固溶体の光学的特性との関係を示すグラフである。
なお、図中、横軸は固溶体中のＳｉ濃度を示し、縦軸は
混合物の屈折率と消衰係数とを示している。また、図
中、曲線１１は固溶体の屈折率を示し、曲線１２は固溶
体の消衰係数を示している。

【００３６】図２に示すように、ＧｅとＳｉとは任意の
割合で混合され、その混合比に応じて異なる光学的特性
を得ることができる。また、曲線１１から明らかなよう
に、固溶体中のＳｉ濃度が比較的低濃度である場合には
Ｓｉ濃度を高めると屈折率が増加し、曲線１２から明ら
かなように、Ｇｅ濃度を高めると消衰係数が増加する。
以上から、このような固溶体を用いた場合、各成分の濃
度等を制御することにより所望の光学的特性を有する光
吸収制御層６を得られることが分かる。

【００３７】以上の説明は、主に光吸収制御層６の光学
的特性に関するものであるが、その熱的特性も重要であ
る。すなわち、上述したように、この光ディスク１にお
いては、記録膜４にレーザ光等を照射して加熱すること
により情報の記録・再生・消去が行われる。そのため、
当然の如く、光吸収制御層６にも十分な耐熱性が要求さ
れる。

【００３８】光吸収制御層６の耐熱性は、上述した光学
的特性と同様に、その組成を変化させることにより制御
することができる。これについては、図３を参照しなが
ら説明する。

【００３９】図３は、ＧｅとＳｉとを含有する固溶体の
組成とこの固溶体の融点との関係を示すグラフである。
図中、横軸は固溶体中のＳｉ濃度を示し、縦軸は固溶体
の融点を示している。なお、Ｇｅの融点は９４０℃であ
り、Ｓｉの融点は１４１２℃である。

【００４０】図３から明らかなように、Ｓｉ濃度を高め
ることにより固溶体の融点は上昇する。したがって、光
吸収制御層６が低融点の材料を含有する場合は、十分な
耐熱性が得られ且つ所望の光学的特性が得られるように
光吸収制御層６の組成を適宜設定することにより、記録
膜４の光吸収率を記録部に比べ未記録部においてより高
く制御することが可能となる。

【００４１】以上、光吸収制御層６を複数の半導体を含
有する固溶体で構成する場合について説明したが、光吸
収制御層６は金属と半導体とを含有する合金や複数の金
属を含有する合金で構成することもできる。例えば、光
吸収制御層６を、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍ
ｇ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＴｉ等とＳｉとからな
るシリサイドで構成することができる。これらシリサイ
ドは金属間化合物であるので、その組成比は化学量論比
に制限されるが、用いる金属の種類を適宜選択すること
により所望の光学的特性を有する光吸収制御層６を得る
ことができる。

【００４２】また、上記光ディスク１において、反射層
７に用いられる材料としては、ＡｌやＡｕ等を挙げるこ
とができる。反射層７には、これら金属だけでなく、Ａ
ｌやＡｕ等を母材としてＴｉ、Ｍｏ、Ｚｒ、或いはＣｒ
等を含有する合金等も用いることができる。

【００４３】以上説明した相変化型光ディスク１は、そ
の構造と光学的特性との間に、例えば以下に示すような
関係を有している。以下、図４を参照しながら説明す
る。

【００４４】図４は、光吸収制御層６の屈折率と、光吸
収制御層６の消衰係数と、記録部の光吸収率に対する未
記録部の光吸収率の比である吸収率比との関係を示すグ
ラフである。なお、図４に示すデータは、光ディスク１
が下記構造を有すると仮定してシュミレーションを行う
ことにより得られたものである。すなわち、ここでは、
第１及び第２の保護膜３，５にＺｎＳ・ＳｉＯ₂混合物
が用いられ、記録膜４がＧｅＳｂＴｅ系合金で構成さ
れ、反射層７がＡｌで構成される場合を想定している。
また、第１の保護膜３、記録膜４、第２の保護膜５、光
吸収制御層６、及び反射層７の厚さは、それぞれ、８０
ｎｍ、２０ｎｍ、５ｎｍ、２０ｎｍ、及び１００ｎｍと
する。

【００４５】図４において、横軸は光吸収制御層６の屈
折率ｎを示し、縦軸は光吸収制御層６の消衰係数ｋを示
している。また、図４において、等高線は吸収率比を示
している。

【００４６】図４において、１．００と表示された等高
線から右側の領域では、１．００を超える吸収率比が得
られている。すなわち、光吸収制御層６の屈折率を約
２．５以上とすること、より具体的には、座標（ｎ，
ｋ）が１．００と表示された等高線から右側の領域内に
存在するように光吸収制御層６の屈折率ｎ及び消衰係数
ｋを設定することにより、記録膜４の光吸収率が、記録
部に比べ未記録部においてより高くなるように制御する
ことが可能となる。

【００４７】例えば、光吸収制御層６をＧｅとＳｉとの
固溶体で構成する場合を考える。まず、Ｇｅの濃度（原
子％）が１００％、８０％、６０％、及び０％である場
合の座標（ｎ，ｋ）を、図２のグラフから得る。次に、
このようにして得られた座標（ｎ，ｋ）を図４のグラフ
に参照する。これにより、下記表１に示す吸収率比がそ
れぞれ得られる。

【００４８】

【表１】

【００４９】上記表１に示すデータから明らかなよう
に、光吸収制御層６をＧｅのみ或いはＳｉのみで構成し
た場合に比べ、ＧｅとＳｉとの固溶体で構成した場合に
おいて、より高い吸収率比を得ることができる。なお、
上記表１には、ごく一部のデータのみが示されている
が、図２のデータ全てを図４のグラフに参照することに
より、ＧｅとＳｉとの固溶体中のＳｉ濃度を１０〜４０
原子％とすることにより、特に高い吸収率比が実現され
ることが分かる。

【００５０】なお、図２〜４に示すデータは上述した構
造を有する光ディスク１に特有のものである。したがっ
て、異なる構造を有する光ディスク１に関しては、図２
〜４に示したのとは異なるデータが得られる。

【００５１】以上示したように、上記相変化型光ディス
ク１は光吸収制御層６を有している。この光吸収制御層
６は、記録膜４と反射層７との間に設けられるので、光
ディスク１の光学的な干渉条件に大きな影響を与える。
したがって、光吸収制御層６の光学的特性や厚さを制御
することにより、光ディスク１の光学的特性を制御する
ことができる。

【００５２】また、上記光ディスク１において、光吸収
制御層６は、それぞれ光学的特性の異なる第１及び第２
の材料を含有している。そのため、第１の材料の種類、
第２の材料の種類、及びそれらの原子比をパラメータと
して用いることにより、光吸収制御層６の光学的特性を
所望値とすることができる。

【００５３】このように、上記相変化型光ディスク１に
よると、光吸収制御層６を用いて光ディスク１の光学的
特性を制御するに当り、多くのパラメータを用いること
ができる。したがって、例えば、未記録部と記録部との
間で高いコントラスト比が得られるように未記録部及び
記録部の反射率を制御することと、記録部と未記録部と
に記録用のレーザ光を照射した場合に双方で等しいサイ
ズの記録マークが形成されるように記録部及び未記録部
の光吸収率を制御することとを同時に行うことができ
る。

【００５４】したがって、上記相変化型光ディスク１に
よると、高い精度で情報を記録・再生することが可能と
なる。

【００５５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００５６】（実施例）以下に示す方法により、図１に
示す光ディスク１を作製した。

【００５７】まず、表面に渦巻線状の溝が形成された直
径９０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製円盤
ディスク２上に、真空スパッタリング法を用いて、Ｚｎ
ＳとＳｉＯ₂との混合物からなる保護膜３を８０ｎｍの
厚さに形成した。

【００５８】次に、保護膜３上に、真空スパッタリング
法を用いて、ＧｅＳｂＴｅからなる記録膜４を２０ｎｍ
の厚さに形成した。記録膜４中のＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅの原
子比は、２：２：５とした。さらに、記録膜５上に、真
空スパッタリング法を用いて、ＺｎＳとＳｉＯ₂との混
合物からなる保護膜５を５ｎｍの厚さに形成した。

【００５９】その後、保護膜５上に、真空スパッタリン
グ法を用いて、ＧｅとＳｉとの固溶体からなる光吸収制
御層６を２０ｎｍの厚さに形成した。光吸収制御層６の
成膜は、６０原子％のＧｅと４０原子％のＳｉとを含有
するターゲットを用い、このターゲットにＲＦ電力を投
入することにより行った。このようにして成膜した光吸
収制御層６の組成はターゲットの組成とほぼ等しかっ
た。

【００６０】なお、光吸収制御層６は、複数のターゲッ
トを用いて形成することもできる。例えば、Ｇｅターゲ
ットとＳｉターゲットとを用いて形成することができ
る。この場合、光吸収制御層６中のＧｅとＳｉとの原子
比は、予めＧｅターゲットのみを用いた場合の成膜速
度、及びＳｉターゲットのみを用いた場合の成膜速度を
測定し、これらの結果に基づいてそれぞれのターゲット
に投入するＲＦ電力のパワーを調整することにより制御
可能である。

【００６１】次に、光吸収制御層６上にＡｌからなる反
射層７を１００ｎｍの厚さに形成した。さらに、ポリカ
ーボネート製円盤ディスク２の反射層７を形成した面
に、直径９０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート
製円盤ディスク（図示せず）を紫外線硬化樹脂を用いて
接着した。以上のようにして相変化型光ディスク１を作
製した。この光ディスク１をサンプル（１）とする。

【００６２】（比較例）光吸収制御層６にＧｅとＳｉと
の固溶体を用いる代わりにＳｉのみを用いたこと以外は
サンプル（１）と同様にして光ディスク１を作製した。
この光ディスク１をサンプル（２）とする。

【００６３】上述した方法により作製したサンプル
（１），（２）の記録・消去特性を図５に示す装置を用
いて調べた。

【００６４】図５は、本発明の実施例において用いられ
る光ディスクドライブ装置を概略的に示す図である。図
５に示すように、光ディスク１は、スピンドルモータ３
２の回転軸に保持される。光ディスク１は、スピンドル
モータ３２の回転数を制御することにより、所定の回転
数で回転される。

【００６５】入力装置３６から入力される信号は、変調
回路３５において“１”または“０”の信号へとデジタ
ル化される。変調回路３５からのデジタル信号はレーザ
ドライバ３７へと送られ、光学ヘッド３３から出射され
るレーザ光のＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、デ
ィスク１上へのデータの書込みが行われる。

【００６６】ディスク１に所定のパワーのレーザ光を照
射することにより得られる再生信号は、光学ヘッド３３
に接続されたプリアンプ３８で増幅される。増幅された
再生信号は、次に２値化回路３９において、アナログ信
号からデジタル信号へとデジタル化される。デジタル化
された再生信号は、さらに復調回路４０において復調さ
れ、アナログ信号として出力装置４１へと出力される。

【００６７】なお、図５において、制御系４３は、レー
ザドライバ３７を介して光学ヘッド３３から出射される
レーザ光強度を制御したり、例えば、リニアモータ駆動
制御系４６を介してリニアモータ３４を駆動することに
より光学ヘッド３３を所望の位置に制御するのに用いら
れる。また、制御系４３は、フォーカス駆動制御系４４
やトラック駆動制御系４５を介して、光学ヘッド３３に
設けられた対物レンズアクチュエータを駆動することに
より、ディスク１の面振れやトラックの偏心に追従する
ように対物レンズの位置を制御するのに用いられる。

【００６８】以上のように構成される光ディスクドライ
ブ装置３０を用いてサンプル（１），（２）の記録・消
去特性を測定するのに先立ち、サンプル（１），（２）
の記録膜を、それぞれアルゴンレーザを用いて初期結晶
化した。

【００６９】次に、図５に示す光ディスクドライブ装置
３０を用い、スピンドルモータ３２の回転数を線速度が
８ｍ／ｓとなるように制御して、サンプル（１），
（２）に情報を記録した。なお、この記録は、記録パワ
ーを１２ｍＷとし、記録信号を単一信号とし、その周波
数を２．６７ＭＨｚとして、記録マーク長が１．５μｍ
となるように行った。

【００７０】さらに、上述したようにして情報を記録し
たサンプル（１），（２）に、光ディスクドライブ装置
３０を用いて、オーバーライト記録を行った。なお、記
録パワーは１２ｍＷとし、消去パワーは５ｍＷとした。
また、このオーバーライト記録は、記録信号の周波数を
１０ＭＨｚとして、長さ０．４μｍの記録マークが形成
されるように行った。

【００７１】以上のようにしてオーバーライト記録を行
ったサンプル（１），（２）について有効消去率を測定
した。下記表にその結果を示す。

【００７２】

【表２】

【００７３】上記表において、有効消去率とは、長さ
１．５μｍの記録マーク上にオーバーライト記録を行う
ことにより形成された長さ０．４μｍの記録マークの信
号レベルから、オーバーライトにより完全には消去され
ずに残留した長さ１．５μｍの記録マークの信号レベル
を引いたものである。未記録状態にある領域にオーバー
ライト記録を行った場合と、記録状態にある領域にオー
バーライト記録を行った場合とでの記録マークのサイズ
の違いは、有効消去率が大きいほど小さいと考えられ
る。これは、以下の理由による。

【００７４】すなわち、記録状態にある領域と未記録状
態にある領域との間で記録膜５の光吸収率が異なる場
合、オーバーライト記録を行う際に、それらの間で温度
上昇に差が生ずる。そのため、長さ０．４μｍの記録マ
ークが形成されるような条件下で、長さ１．５μｍの記
録マークが形成された領域と未記録状態にある領域とに
オーバーライト記録を行った場合、それらの間で記録マ
ークのサイズに差が生ずる。

【００７５】ここで、有効消去率が十分に大きいという
ことは、オーバーライト記録後において、長さ１．５μ
ｍの記録マークの信号レベルが極めて低いことを意味し
ている。すなわち、オーバーライト記録を行う際に、長
さ１．５μｍの記録マークがほぼ完全に消去されたこと
を示している。したがって、有効消去率が十分に大きい
ということは、長さ１．５μｍの記録マークが形成され
た領域にオーバーライト記録を行った場合と、未記録状
態にある領域にオーバーライト記録を行った場合とで、
同じサイズの記録マークが形成されたことを示している
といえる。

【００７６】一方、有効消去率が小さいということは、
オーバーライト記録後において、長さ１．５μｍの記録
マークの信号レベルが高いことを意味している。すなわ
ち、オーバーライト記録を行う際に、長さ１．５μｍの
記録マークが完全には消去されず残留したことを示して
いる。したがって、有効消去率が小さいということは、
長さ１．５μｍの記録マークが形成された領域にオーバ
ーライト記録を行った場合と、未記録状態にある領域に
オーバーライト記録を行った場合とで、異なるサイズの
記録マークが形成されたことを示しているといえる。

【００７７】サンプル（１），（２）の有効消去率を比
較すると、サンプル（１）においてはサンプル（２）に
比べて高い値が得られている。すなわち、本発明の実施
例に係るサンプル（１）によると、従来例に係るサンプ
ル（２）に比べて、記録マークを均一なサイズで形成す
ることができた。したがって、本発明の実施例に係るサ
ンプル（１）によると、マーク長記録を行う場合にマー
ク長のばらつきが低減されるため、高い精度で情報を高
密度に記録することが可能である。

【００７８】

【発明の効果】以上示したように、本発明の情報記録媒
体は光吸収制御層を有している。この光吸収制御層は、
記録膜と反射層との間に設けられるので、上記記録媒体
の光学的な干渉条件に大きな影響を与える。したがっ
て、光吸収制御層の光学的特性や厚さを制御することに
より、上記記録媒体の光学的特性を制御することができ
る。また、上記記録媒体において、光吸収制御層は、そ
れぞれ光学的特性の異なる第１及び第２の材料を含有し
ている。そのため、第１の材料の種類、第２の材料の種
類、及びそれらの原子比をパラメータとして用いること
により、光吸収制御層の光学的特性を所望値とすること
ができる。

【００７９】したがって、第１の材料の種類、第２の材
料の種類、それらの原子比、及び光吸収制御層の厚さを
制御することにより、上記記録媒体の光学的特性を所望
値とすることができる。すなわち、本発明によると、高
い精度で情報を記録・再生することが可能な相変化型の
情報記録媒体が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る情報記録媒体を概略
的に示す断面図。

【図２】本発明の一実施形態に係る情報記録媒体の光吸
収制御層に用いられる固溶体の組成と光学的特性との関
係を示すグラフ。

【図３】本発明の一実施形態に係る情報記録媒体に用い
られる固溶体の組成と光学的特性との関係を示すグラ
フ。

【図４】本発明の一実施形態に係る情報記録媒体におけ
る、光吸収制御層の屈折率と光吸収制御層の消衰係数と
吸収率比との関係を示すグラフ記録膜の厚さと光吸収制
御層の厚さと吸収率比との関係を示すグラフ。

【図５】本発明の実施例において用いられる光ディスク
ドライブ装置を概略的に示す図。

【図６】従来の情報記録媒体における、第２の保護層の
厚さと反射率との関係を示すグラフ。

【図７】（ａ）はマーク長記録方式を概略的に示す図、
（ｂ）はマーク位置記録方式を概略的に示す図。

【図８】オーバーライト記録に必要なレーザ光のパワー
を示すグラフ。

【符号の説明】

１…相変化型光ディスク；２…基板；３，５…
保護膜４…記録膜；６…光吸収制御層；７…反射層１１，１２，１１１〜１１３…曲線；３０…光ディ
スクドライブ装置３２…スピンドルモータ；３３…光学ヘッド；
３４…リニアモータ３５…変調回路；３６…入力装置；３７…レー
ザドライバ３８…プリアンプ；３９…２値化回路；４０…
復調回路４１…出力装置；４３…制御系；４４…フォー
カス駆動制御系４５…トラック駆動制御系；４６…リニアモータ駆
動制御系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性の基板と、前記基板の一方の主面上に形成され、光ビームを照射す
ることにより可逆的に相変化して光学的特性に変化を生
ずる記録膜と、前記記録膜上に形成され、それぞれ光学的特性の異なる
複数の材料を均一に混合してなる混合物を含有する光吸
収制御層と、前記光吸収制御層上に形成された反射層とを具備し、前記光吸収制御層は光透過性を有し、前記混合物は実質
的に単一の相を形成することを特徴とする情報記録媒
体。
【請求項２】前記複数の材料の少なくとも１つは半導
体であることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒
体。
【請求項３】前記混合物は固溶体を形成することを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の情報記録媒
体。
【請求項４】前記複数の材料の１つはＳｉであること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報
記録媒体。
【請求項５】前記光吸収制御層は、実質的にＧｅとＳ
ｉとの固溶体からなることを特徴とする請求項１に記載
の情報記録媒体。