JP2001243655A - 光学的情報記録媒体とその製造方法、記録再生方法及び記録再生装置 - Google Patents
光学的情報記録媒体とその製造方法、記録再生方法及び記録再生装置Info
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- JP2001243655A JP2001243655A JP2000382095A JP2000382095A JP2001243655A JP 2001243655 A JP2001243655 A JP 2001243655A JP 2000382095 A JP2000382095 A JP 2000382095A JP 2000382095 A JP2000382095 A JP 2000382095A JP 2001243655 A JP2001243655 A JP 2001243655A
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- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度・高線速度なオーバーライトにおける
Ｃ／Ｎ比、消去率がいずれも高い情報層を複数備えた光
学的情報記録媒体を提供する。 【解決手段】 第１基板１上に第１情報層２、分離層
３、第２情報層４、第２基板５をこの順に形成し、第１
情報層２を第１基板１に近い側から順に下側保護層６、
記録層７、上側保護層８、反射層９、透過率向上層１０
をこの順に備えた多層薄膜とする。第１基板１側より第
１情報層４にレーザー光１１を集光・照射した時に形成
されるマーク部分の反射率が、マークが形成されていな
いスペース部分の反射率より高く、光ビームの４０％以
上を第１情報層２を透過して第２情報層４に到達させ
る。
Ｃ／Ｎ比、消去率がいずれも高い情報層を複数備えた光
学的情報記録媒体を提供する。 【解決手段】 第１基板１上に第１情報層２、分離層
３、第２情報層４、第２基板５をこの順に形成し、第１
情報層２を第１基板１に近い側から順に下側保護層６、
記録層７、上側保護層８、反射層９、透過率向上層１０
をこの順に備えた多層薄膜とする。第１基板１側より第
１情報層４にレーザー光１１を集光・照射した時に形成
されるマーク部分の反射率が、マークが形成されていな
いスペース部分の反射率より高く、光ビームの４０％以
上を第１情報層２を透過して第２情報層４に到達させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に形成され
た薄膜に、レーザー光等の高エネルギービームを照射す
ることにより、信号品質の高い情報信号を記録・再生す
ることのできる光学的情報記録媒体とその製造方法、記
録再生方法及び記録再生装置に関するものである。
た薄膜に、レーザー光等の高エネルギービームを照射す
ることにより、信号品質の高い情報信号を記録・再生す
ることのできる光学的情報記録媒体とその製造方法、記
録再生方法及び記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、基板上に形成したカルコゲン
材料等の薄膜にレーザー光線を照射して局所的な加熱を
行い、照射条件の違いにより光学定数（屈折率ｎ、消衰
係数ｋ）の異なる非晶質相と結晶相との間で相変化させ
ることが可能であることが知られており、この現象を応
用した、いわゆる相変化型の光学的情報記録媒体の開発
が行われてきた。
材料等の薄膜にレーザー光線を照射して局所的な加熱を
行い、照射条件の違いにより光学定数（屈折率ｎ、消衰
係数ｋ）の異なる非晶質相と結晶相との間で相変化させ
ることが可能であることが知られており、この現象を応
用した、いわゆる相変化型の光学的情報記録媒体の開発
が行われてきた。
【０００３】相変化型の光学的情報記録媒体において
は、単一のレーザービームのみを使い、レーザー出力を
記録レベルと消去レベルの２レベル間で情報信号に応じ
て変調し情報トラック上に照射することにより、既存の
信号を消去しつつ新しい信号を記録することが可能であ
る。この方法は光磁気記録等と違って、磁気回路部品が
不要なことからヘッドが簡素化できる点、さらに、記録
と消去が同時に行えるため書換時間を短縮できる点で情
報の記録に有利である。
は、単一のレーザービームのみを使い、レーザー出力を
記録レベルと消去レベルの２レベル間で情報信号に応じ
て変調し情報トラック上に照射することにより、既存の
信号を消去しつつ新しい信号を記録することが可能であ
る。この方法は光磁気記録等と違って、磁気回路部品が
不要なことからヘッドが簡素化できる点、さらに、記録
と消去が同時に行えるため書換時間を短縮できる点で情
報の記録に有利である。
【０００４】こういった光学的情報記録媒体において
は、繰り返し使用する際の記録層の蒸発、基板の熱変形
等を防止する目的で耐熱性に優れた誘電体等を保護層と
して記録層の上下に設け、更に、基板と反対側の保護層
の上に入射光を効率良く使い、冷却速度を向上させて非
晶質化しやすくする目的で金属材料等の反射層を設けた
４層以上の材料薄膜層を積層した構成が一般的である。
は、繰り返し使用する際の記録層の蒸発、基板の熱変形
等を防止する目的で耐熱性に優れた誘電体等を保護層と
して記録層の上下に設け、更に、基板と反対側の保護層
の上に入射光を効率良く使い、冷却速度を向上させて非
晶質化しやすくする目的で金属材料等の反射層を設けた
４層以上の材料薄膜層を積層した構成が一般的である。
【０００５】相変化型の光学的情報記録媒体を高密度化
・大容量化する手段としては、記録に用いる光源の短波
長化、対物レンズの高ＮＡ（開口数）化などによってよ
り小さいマークを形成し、記録マークの基板上における
周方向の線密度及び径方向のトラック密度を向上させる
のが一般的である。また、線密度向上のためにマークの
長さに情報を持たせるマークエッジ記録が、トラック密
度向上のために基板上に設けられたレーザー光案内用の
溝であるグルーブとその案内溝間のランドの両方を記録
トラックとするランド＆グルーブ記録が、それぞれ提案
され、導入されている。
・大容量化する手段としては、記録に用いる光源の短波
長化、対物レンズの高ＮＡ（開口数）化などによってよ
り小さいマークを形成し、記録マークの基板上における
周方向の線密度及び径方向のトラック密度を向上させる
のが一般的である。また、線密度向上のためにマークの
長さに情報を持たせるマークエッジ記録が、トラック密
度向上のために基板上に設けられたレーザー光案内用の
溝であるグルーブとその案内溝間のランドの両方を記録
トラックとするランド＆グルーブ記録が、それぞれ提案
され、導入されている。
【０００６】そしてさらに、このような記録可能な情報
層を分離層を介して複数積層し、容量を倍増させた記録
媒体（特開平９−２１２９１７号公報、特表平１０−５
０５１８８号公報等）、及びこのような複数の情報層の
いずれか一つを選択して記録再生を行うための層認識手
段及び層切り替え手段（特表平１０−５０５１８８号公
報等）が提案されている。
層を分離層を介して複数積層し、容量を倍増させた記録
媒体（特開平９−２１２９１７号公報、特表平１０−５
０５１８８号公報等）、及びこのような複数の情報層の
いずれか一つを選択して記録再生を行うための層認識手
段及び層切り替え手段（特表平１０−５０５１８８号公
報等）が提案されている。
【０００７】また、高密度化のみならず、情報処理速
度、すなわち情報の記録再生の速度を向上させることも
重要で、そのために同じ半径位置でも高い回転数でディ
スクを回転させて記録再生を行う高線速度化も検討が進
められている。
度、すなわち情報の記録再生の速度を向上させることも
重要で、そのために同じ半径位置でも高い回転数でディ
スクを回転させて記録再生を行う高線速度化も検討が進
められている。
【０００８】このような光学的情報記録媒体において
は、良好で実用的な信号品質・記録再生特性を得るため
に幾つかの課題があり、対策が講じられている。
は、良好で実用的な信号品質・記録再生特性を得るため
に幾つかの課題があり、対策が講じられている。
【０００９】まず、大きな信号振幅及び高いＣ／Ｎ比を
得るためには、結晶−非晶質間の反射率変化が大きくな
くてはならない。そのためには、波長λのレーザー光線
に対する記録層が結晶及び非晶質の場合のディスクの反
射率をそれぞれＲｃ及びＲａとして、反射率差ΔＲ＝Ｒ
ｃ−Ｒａの絶対値が大きいことが必要である。
得るためには、結晶−非晶質間の反射率変化が大きくな
くてはならない。そのためには、波長λのレーザー光線
に対する記録層が結晶及び非晶質の場合のディスクの反
射率をそれぞれＲｃ及びＲａとして、反射率差ΔＲ＝Ｒ
ｃ−Ｒａの絶対値が大きいことが必要である。
【００１０】また、単一ビームによるオーバーライトの
場合、記録前の下地が非晶質の場合と結晶の場合とで
は、結晶では溶融に融解潜熱を要するため、同じパワー
のビームを照射しても到達温度の差が生じ、このため、
オーバーライト時にオーバーライト前の信号の影響を受
けてマーク形状の歪みが生じてしまう。これにより、消
去率の低下や再生信号の時間軸方向の誤差（ジッタ）の
増大が起こってしまう。この現象は高線速度になるほど
顕著になり、高密度になるほど影響が大きくなる（例え
ば、Noboru Yamada,“Potential of Ge-Sb-Te Phase-Ch
ange Optical Disks for High-Data-Rate Recording”,
Optical Data Storage '97,Proceedings of SPIE,Vol.3
109,28(1997)）。この課題を解決するために、結晶部及
び非晶質部に同じパワーのビームを照射した場合の両者
の到達温度を等しくする方法が提案されている（特開平
１−１４９２３８号公報等）。この方法によると、波長
λのレーザー光線に対する記録層が結晶及び非晶質の場
合の記録層の吸収率をそれぞれＡｃ及びＡａとして、吸
収率比Ａｃ／Ａａが、結晶部の融解潜熱分を補償するた
めに、少なくとも１より大きいこと（Ａｃ／Ａａ＞１）
が必要である。
場合、記録前の下地が非晶質の場合と結晶の場合とで
は、結晶では溶融に融解潜熱を要するため、同じパワー
のビームを照射しても到達温度の差が生じ、このため、
オーバーライト時にオーバーライト前の信号の影響を受
けてマーク形状の歪みが生じてしまう。これにより、消
去率の低下や再生信号の時間軸方向の誤差（ジッタ）の
増大が起こってしまう。この現象は高線速度になるほど
顕著になり、高密度になるほど影響が大きくなる（例え
ば、Noboru Yamada,“Potential of Ge-Sb-Te Phase-Ch
ange Optical Disks for High-Data-Rate Recording”,
Optical Data Storage '97,Proceedings of SPIE,Vol.3
109,28(1997)）。この課題を解決するために、結晶部及
び非晶質部に同じパワーのビームを照射した場合の両者
の到達温度を等しくする方法が提案されている（特開平
１−１４９２３８号公報等）。この方法によると、波長
λのレーザー光線に対する記録層が結晶及び非晶質の場
合の記録層の吸収率をそれぞれＡｃ及びＡａとして、吸
収率比Ａｃ／Ａａが、結晶部の融解潜熱分を補償するた
めに、少なくとも１より大きいこと（Ａｃ／Ａａ＞１）
が必要である。
【００１１】ΔＲの絶対値を大きくするには、Ｒｃ＞Ｒ
ａ、すなわちΔＲが正の値をとる反射率減少型と、Ｒｃ
＜Ｒａ、すなわちΔＲが負の値をとる反射率増加型の２
つがある。反射率減少型では、Ｒｃを大きくしやすいの
でベースとなる反射率を高くでき、Ｒａをほとんど０に
できるため、信号のコントラストを大きくできるという
利点がある。しかし、同時にＡｃ／Ａａも大きくするた
めには入射光の一部を透過させるか、または記録層以外
に吸収させるかのどちらかが必要となり、入射光を効率
よく利用する上で、また、光学設計上の自由度の点で不
利である。一方、反射率増加型では、ΔＲの絶対値を大
きくするほどＡｃ／Ａａも同時に大きくなるため、入射
光の一部を透過させたり、記録層以外に吸収させたりす
る必要がなく、入射光を効率よく利用する上で、また、
光学設計上の自由度の点で有利である。
ａ、すなわちΔＲが正の値をとる反射率減少型と、Ｒｃ
＜Ｒａ、すなわちΔＲが負の値をとる反射率増加型の２
つがある。反射率減少型では、Ｒｃを大きくしやすいの
でベースとなる反射率を高くでき、Ｒａをほとんど０に
できるため、信号のコントラストを大きくできるという
利点がある。しかし、同時にＡｃ／Ａａも大きくするた
めには入射光の一部を透過させるか、または記録層以外
に吸収させるかのどちらかが必要となり、入射光を効率
よく利用する上で、また、光学設計上の自由度の点で不
利である。一方、反射率増加型では、ΔＲの絶対値を大
きくするほどＡｃ／Ａａも同時に大きくなるため、入射
光の一部を透過させたり、記録層以外に吸収させたりす
る必要がなく、入射光を効率よく利用する上で、また、
光学設計上の自由度の点で有利である。
【００１２】このような反射率増加型の記録媒体の構成
例としては、基板上にＡｕなどの半透過性の光干渉層、
下側保護層、記録層、上側保護層、反射層の少なくとも
５層をこの順に設け、特に前記光干渉層による光の干渉
効果を利用して反射率増加型でΔＲの絶対値を大きくす
る構成（特開平７−７８３５４号公報、特開平７−１０
５５７４号公報、特開平７−２６２６０７号公報等）等
が開示されている。
例としては、基板上にＡｕなどの半透過性の光干渉層、
下側保護層、記録層、上側保護層、反射層の少なくとも
５層をこの順に設け、特に前記光干渉層による光の干渉
効果を利用して反射率増加型でΔＲの絶対値を大きくす
る構成（特開平７−７８３５４号公報、特開平７−１０
５５７４号公報、特開平７−２６２６０７号公報等）等
が開示されている。
【００１３】ところで、前述のような情報層を複数備え
た記録媒体では、レーザー光入射側からみて奥側に位置
する第２情報層に対しては、手前側に位置する第１情報
層を透過した光で記録再生を行う。したがって、第１情
報層には高い透過率、第２情報層には高い記録感度と高
い反射率が求められる。
た記録媒体では、レーザー光入射側からみて奥側に位置
する第２情報層に対しては、手前側に位置する第１情報
層を透過した光で記録再生を行う。したがって、第１情
報層には高い透過率、第２情報層には高い記録感度と高
い反射率が求められる。
【００１４】このような課題に対して、第１情報層は反
射層を有さない反射率減少型、第２情報層は光入射側に
半透明層を設けた反射率増加型としたディスク構成も提
案されている。そうすることで、第１情報層及び第２情
報層の｜ΔＲ｜及びＡｃ／Ａａ、第１情報層の透過率、
第２情報層の感度及び反射率をいずれも高くでき、良好
な記録再生特性が得られる。
射層を有さない反射率減少型、第２情報層は光入射側に
半透明層を設けた反射率増加型としたディスク構成も提
案されている。そうすることで、第１情報層及び第２情
報層の｜ΔＲ｜及びＡｃ／Ａａ、第１情報層の透過率、
第２情報層の感度及び反射率をいずれも高くでき、良好
な記録再生特性が得られる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
の計算によれば、第１情報層としては、前述のごとく｜
ΔＲ｜及びＡｃ／Ａａを同時に大きくするという観点か
らは、反射率増加型記録媒体を適用する方が光学設計上
は有利であるという結論が得られた。しかし、従来の反
射率増加型記録媒体は、記録層及び／または反射層が厚
く、ほとんど透過率が得られないものであった。即ち、
透過率の高い反射率増加型記録媒体を考案し、多層記録
媒体の第１情報層に適用することが可能かつ有効である
ことは示されていない。
の計算によれば、第１情報層としては、前述のごとく｜
ΔＲ｜及びＡｃ／Ａａを同時に大きくするという観点か
らは、反射率増加型記録媒体を適用する方が光学設計上
は有利であるという結論が得られた。しかし、従来の反
射率増加型記録媒体は、記録層及び／または反射層が厚
く、ほとんど透過率が得られないものであった。即ち、
透過率の高い反射率増加型記録媒体を考案し、多層記録
媒体の第１情報層に適用することが可能かつ有効である
ことは示されていない。
【００１６】また、赤色レーザー光での記録再生による
高密度化はほぼ限界の域に達している。そこで新たな高
密度化の手段として、青色レーザー光を用いて、より小
さなビームスポットでの記録密度向上が検討されつつあ
る。ここで課題となるのは、記録層の光学定数、すなわ
ち屈折率ｎ及び消衰係数ｋに波長依存性があることであ
る。例えば、最も代表的な記録材料であるＧｅ−Ｓｂ−
Ｔｅは、赤色光波長域では、ｎ、ｋともに結晶状態での
値が非晶質状態での値よりも大きいが、青色光波長域で
は非晶質状態のｎが結晶状態のｎよりも大きく、大小が
逆転してしまう。これにより、例えば前述の構成では、
特に第１情報層で｜ΔＲ｜、Ａｃ／Ａａ、及び透過率を
いずれも大きくすることが困難となる。青色光波長域に
限らず、他の材料でも非晶質状態のｎよりも結晶状態の
ｎが大きい場合は、同様の課題がある。
高密度化はほぼ限界の域に達している。そこで新たな高
密度化の手段として、青色レーザー光を用いて、より小
さなビームスポットでの記録密度向上が検討されつつあ
る。ここで課題となるのは、記録層の光学定数、すなわ
ち屈折率ｎ及び消衰係数ｋに波長依存性があることであ
る。例えば、最も代表的な記録材料であるＧｅ−Ｓｂ−
Ｔｅは、赤色光波長域では、ｎ、ｋともに結晶状態での
値が非晶質状態での値よりも大きいが、青色光波長域で
は非晶質状態のｎが結晶状態のｎよりも大きく、大小が
逆転してしまう。これにより、例えば前述の構成では、
特に第１情報層で｜ΔＲ｜、Ａｃ／Ａａ、及び透過率を
いずれも大きくすることが困難となる。青色光波長域に
限らず、他の材料でも非晶質状態のｎよりも結晶状態の
ｎが大きい場合は、同様の課題がある。
【００１７】本発明は、上記課題を解決し、高密度・高
線速度なオーバーライトにおけるＣ／Ｎ比、消去率がい
ずれも高い情報層を複数備えた光学的情報記録媒体を提
供することを目的とする。また、この光学的情報録媒体
の製造方法と、この光学的情報記録媒体の記録再生方法
および記録再生装置を提供することを目的とする。
線速度なオーバーライトにおけるＣ／Ｎ比、消去率がい
ずれも高い情報層を複数備えた光学的情報記録媒体を提
供することを目的とする。また、この光学的情報録媒体
の製造方法と、この光学的情報記録媒体の記録再生方法
および記録再生装置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】上記目的を達成するため
に、本発明の光学的情報記録媒体は、第１基板の上に、
少なくとも第１情報層、分離層、第２情報層及び第２基
板をこの順に備え、前記第１情報層が、前記第１基板に
近い側から順に少なくとも下側保護層、光ビームの照射
により光学的に検出可能な異なる２以上の状態間で可逆
的に変化する記録層及び上側保護層をこの順に備えた多
層薄膜からなり、前記第１基板側から入射した前記光ビ
ームを前記第１情報層に集光してマークを形成した領域
（マーク領域）における反射率が、前記マークを形成し
ていない領域（スペース領域）における反射率より高
く、前記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第
２情報層に集光したときに、前記第１情報層を透過して
前記第２情報層に到達する前記光ビームの割合が４０％
以上であることを特徴とする。
に、本発明の光学的情報記録媒体は、第１基板の上に、
少なくとも第１情報層、分離層、第２情報層及び第２基
板をこの順に備え、前記第１情報層が、前記第１基板に
近い側から順に少なくとも下側保護層、光ビームの照射
により光学的に検出可能な異なる２以上の状態間で可逆
的に変化する記録層及び上側保護層をこの順に備えた多
層薄膜からなり、前記第１基板側から入射した前記光ビ
ームを前記第１情報層に集光してマークを形成した領域
（マーク領域）における反射率が、前記マークを形成し
ていない領域（スペース領域）における反射率より高
く、前記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第
２情報層に集光したときに、前記第１情報層を透過して
前記第２情報層に到達する前記光ビームの割合が４０％
以上であることを特徴とする。
【００１９】上記光学的情報記録媒体においては、マー
クを形成した領域が非晶質状態であり、マークを形成し
ていない領域が結晶状態であることが好ましい。また、
上記光学的情報記録媒体においては、光ビームの波長が
５００ｎｍ以下であることが好ましい。また、第１情報
層が、上側保護層の分離層側に、さらに反射層を備えて
いることが好ましい。また、第１情報層が、反射層の分
離層側に、さらに透過率向上層を備えていることが好ま
しい。また、第１情報層が、下側保護層と記録層との間
の界面及び記録層と上側保護層との間の界面から選ばれ
る少なくとも一方に、さらに界面層を備えていることが
好ましい。
クを形成した領域が非晶質状態であり、マークを形成し
ていない領域が結晶状態であることが好ましい。また、
上記光学的情報記録媒体においては、光ビームの波長が
５００ｎｍ以下であることが好ましい。また、第１情報
層が、上側保護層の分離層側に、さらに反射層を備えて
いることが好ましい。また、第１情報層が、反射層の分
離層側に、さらに透過率向上層を備えていることが好ま
しい。また、第１情報層が、下側保護層と記録層との間
の界面及び記録層と上側保護層との間の界面から選ばれ
る少なくとも一方に、さらに界面層を備えていることが
好ましい。
【００２０】また、上記光学的情報記録媒体において
は、記録層の膜厚が３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であること
が好ましい。また、記録層が少なくともＧｅ、Ｓｂ及び
Ｔｅを含むことが好ましい。また、記録層に含まれるＧ
ｅ、Ｓｂ及びＴｅの原子比Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅをｘ：ｙ：
ｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）と表示したときに、０．１０≦ｘ
≦０．５０及び０．４０≦ｚ≦０．６０であることが好
ましい。
は、記録層の膜厚が３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であること
が好ましい。また、記録層が少なくともＧｅ、Ｓｂ及び
Ｔｅを含むことが好ましい。また、記録層に含まれるＧ
ｅ、Ｓｂ及びＴｅの原子比Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅをｘ：ｙ：
ｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）と表示したときに、０．１０≦ｘ
≦０．５０及び０．４０≦ｚ≦０．６０であることが好
ましい。
【００２１】また、上記目的を達成するために、本発明
の光学的情報記録媒体の製造方法は、第１基板の上に、
少なくとも第１情報層、分離層、第２情報層及び第２基
板をこの順に備え、前記第１情報層が、前記第１基板に
近い側から順に少なくとも下側保護層、光ビームの照射
により光学的に検出可能な異なる２以上の状態間で可逆
的に変化する記録層及び上側保護層をこの順に備えた多
層薄膜からなり、前記第１基板側から入射した前記光ビ
ームを前記第１情報層に集光してマークを形成した領域
における反射率が、前記マークを形成していない領域の
反射率より高く、前記第１基板側から入射した前記光ビ
ームを前記第２情報層に集光したときに、前記第１情報
層を透過して前記第２情報層に到達する前記光ビームの
割合が４０％以上である光学的情報記録媒体の製造方法
であって、前記第１基板上に前記第１情報層を、前記第
２基板上に前記第２情報層をそれぞれ積層する成膜工程
と、前記第１情報層及び前記第２情報層を記録可能な初
期状態にする初期化工程と、前記第１情報層と前記第２
情報層とが向かい合うように前記分離層を介して前記第
１基板と前記第２基板とを貼り合わせる密着工程とを含
み、前記成膜工程において、前記記録層を希ガス及び窒
素を必須成分とする雰囲気中で成膜することを特徴とす
る。
の光学的情報記録媒体の製造方法は、第１基板の上に、
少なくとも第１情報層、分離層、第２情報層及び第２基
板をこの順に備え、前記第１情報層が、前記第１基板に
近い側から順に少なくとも下側保護層、光ビームの照射
により光学的に検出可能な異なる２以上の状態間で可逆
的に変化する記録層及び上側保護層をこの順に備えた多
層薄膜からなり、前記第１基板側から入射した前記光ビ
ームを前記第１情報層に集光してマークを形成した領域
における反射率が、前記マークを形成していない領域の
反射率より高く、前記第１基板側から入射した前記光ビ
ームを前記第２情報層に集光したときに、前記第１情報
層を透過して前記第２情報層に到達する前記光ビームの
割合が４０％以上である光学的情報記録媒体の製造方法
であって、前記第１基板上に前記第１情報層を、前記第
２基板上に前記第２情報層をそれぞれ積層する成膜工程
と、前記第１情報層及び前記第２情報層を記録可能な初
期状態にする初期化工程と、前記第１情報層と前記第２
情報層とが向かい合うように前記分離層を介して前記第
１基板と前記第２基板とを貼り合わせる密着工程とを含
み、前記成膜工程において、前記記録層を希ガス及び窒
素を必須成分とする雰囲気中で成膜することを特徴とす
る。
【００２２】また、上記目的を達成するために、本発明
の光学的情報記録媒体の記録再生方法は、第１基板の上
に、少なくとも第１情報層、分離層、第２情報層及び第
２基板をこの順に備え、前記第１情報層が、前記第１基
板に近い側から順に少なくとも下側保護層、光ビームの
照射により光学的に検出可能な異なる２以上の状態間で
可逆的に変化する記録層及び上側保護層をこの順に備え
た多層薄膜からなり、前記第１基板側から入射した前記
光ビームを前記第１情報層に集光してマークを形成した
領域における反射率が、前記マークを形成していない領
域における反射率より高く、前記第１基板側から入射し
た前記光ビームを前記第２情報層に集光したときに、前
記第１情報層を透過して前記第２情報層に到達する前記
光ビームの割合が４０％以上である光学的情報記録媒体
の記録再生方法であって、前記光ビームの波長が５００
ｎｍ以下であり、前記第１情報層及び前記第２情報層
に、前記第１基板側から入射した前記光ビームによって
前記マークを形成及び検出することにより、情報の記録
及び再生を行うことを特徴とする。
の光学的情報記録媒体の記録再生方法は、第１基板の上
に、少なくとも第１情報層、分離層、第２情報層及び第
２基板をこの順に備え、前記第１情報層が、前記第１基
板に近い側から順に少なくとも下側保護層、光ビームの
照射により光学的に検出可能な異なる２以上の状態間で
可逆的に変化する記録層及び上側保護層をこの順に備え
た多層薄膜からなり、前記第１基板側から入射した前記
光ビームを前記第１情報層に集光してマークを形成した
領域における反射率が、前記マークを形成していない領
域における反射率より高く、前記第１基板側から入射し
た前記光ビームを前記第２情報層に集光したときに、前
記第１情報層を透過して前記第２情報層に到達する前記
光ビームの割合が４０％以上である光学的情報記録媒体
の記録再生方法であって、前記光ビームの波長が５００
ｎｍ以下であり、前記第１情報層及び前記第２情報層
に、前記第１基板側から入射した前記光ビームによって
前記マークを形成及び検出することにより、情報の記録
及び再生を行うことを特徴とする。
【００２３】また、上記目的を達成するために、第１基
板の上に、少なくとも第１情報層、分離層、第２情報層
及び第２基板をこの順に備え、前記第１情報層が、前記
第１基板に近い側から順に少なくとも下側保護層、光ビ
ームの照射により光学的に検出可能な異なる２以上の状
態間で可逆的に変化する記録層及び上側保護層をこの順
に備えた多層薄膜からなり、前記第１基板側から入射し
た前記光ビームを前記第１情報層に集光してマークを形
成した領域における反射率が、前記マークを形成してい
ない領域における反射率より高く、前記第１基板側から
入射した前記光ビームを前記第２情報層に集光したとき
に、前記第１情報層を透過して前記第２情報層に到達す
る前記光ビームの割合が４０％以上である光学的情報記
録媒体の記録再生装置であって、波長５００ｎｍ以下の
前記光ビームを発生させる光源と、前記第１情報層及び
前記第２情報層に前記第１基板側から入射した前記光ビ
ームによって前記マークを形成及び検出するための層認
識手段及び層切り替え手段とを備えたことを特徴とす
る。
板の上に、少なくとも第１情報層、分離層、第２情報層
及び第２基板をこの順に備え、前記第１情報層が、前記
第１基板に近い側から順に少なくとも下側保護層、光ビ
ームの照射により光学的に検出可能な異なる２以上の状
態間で可逆的に変化する記録層及び上側保護層をこの順
に備えた多層薄膜からなり、前記第１基板側から入射し
た前記光ビームを前記第１情報層に集光してマークを形
成した領域における反射率が、前記マークを形成してい
ない領域における反射率より高く、前記第１基板側から
入射した前記光ビームを前記第２情報層に集光したとき
に、前記第１情報層を透過して前記第２情報層に到達す
る前記光ビームの割合が４０％以上である光学的情報記
録媒体の記録再生装置であって、波長５００ｎｍ以下の
前記光ビームを発生させる光源と、前記第１情報層及び
前記第２情報層に前記第１基板側から入射した前記光ビ
ームによって前記マークを形成及び検出するための層認
識手段及び層切り替え手段とを備えたことを特徴とす
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。図１に示すとおり、本発明の
光学的情報記録媒体の一形態では、第１基板１上に第１
情報層２、分離層３、第２情報層４及び第２基板５がこ
の順に形成されている。第１情報層２は、第１基板１に
近い側から順に、下側保護層６、記録層７、上側保護層
８、反射層９及び透過率向上層１０が積層された多層薄
膜である。但し、反射層９及び透過率向上層１０は必須
の層ではない。この光学的記録情報媒体では、第１基板
１の側からレーザー光１１を照射することにより、第１
情報層２及び第２情報層４の両方に対して情報が記録再
生される。
て図面を用いて説明する。図１に示すとおり、本発明の
光学的情報記録媒体の一形態では、第１基板１上に第１
情報層２、分離層３、第２情報層４及び第２基板５がこ
の順に形成されている。第１情報層２は、第１基板１に
近い側から順に、下側保護層６、記録層７、上側保護層
８、反射層９及び透過率向上層１０が積層された多層薄
膜である。但し、反射層９及び透過率向上層１０は必須
の層ではない。この光学的記録情報媒体では、第１基板
１の側からレーザー光１１を照射することにより、第１
情報層２及び第２情報層４の両方に対して情報が記録再
生される。
【００２５】第１基板１の材料としては、ポリカーボネ
イト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフ
ィン樹脂、アートン樹脂、ガラス等を用いることができ
る。第１基板１の厚さは、特に限定されないが、０．０
５〜２．０ｍｍ程度が好ましい。また、第１基板１の、
膜を形成する側の表面には、レーザー光１１のトラッキ
ング用のスパイラル状または同心円状の溝が設けられて
いることが好ましい。
イト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフ
ィン樹脂、アートン樹脂、ガラス等を用いることができ
る。第１基板１の厚さは、特に限定されないが、０．０
５〜２．０ｍｍ程度が好ましい。また、第１基板１の、
膜を形成する側の表面には、レーザー光１１のトラッキ
ング用のスパイラル状または同心円状の溝が設けられて
いることが好ましい。
【００２６】第１情報層２は、第２情報層４に対して十
分なパワーで記録を行い、なおかつ十分な反射光量を得
るために透過率が高くなければならない。第２情報層４
を再生する場合、レーザー光１１の光量は、第１情報層
２を往復する（即ち２度透過する）ため、第１情報層２
の透過率の２乗分減衰してしまう。第１情報層２及び第
２情報層４に対してフォーカシング及びトラッキングと
いったサーボ制御を行うためには最低でも５％の反射率
が要求される。そこで、第１情報層２及び第２情報層４
の反射率をそれぞれＲ１及びＲ２、第１情報層２の透過
率をＴとすると、（１）Ｒ１≧５％、（２）Ｒ２×Ｔ2
≧５％が必要となる。Ｒ２を大きくすると第２情報層４
の光吸収率が小さくなって感度が悪くなり、記録パワー
不足となるため、Ｒ２は最大３０％程度が限界である。
そうすると、（２）を満たすためには概略、Ｔ≧４０％
が必要となる。
分なパワーで記録を行い、なおかつ十分な反射光量を得
るために透過率が高くなければならない。第２情報層４
を再生する場合、レーザー光１１の光量は、第１情報層
２を往復する（即ち２度透過する）ため、第１情報層２
の透過率の２乗分減衰してしまう。第１情報層２及び第
２情報層４に対してフォーカシング及びトラッキングと
いったサーボ制御を行うためには最低でも５％の反射率
が要求される。そこで、第１情報層２及び第２情報層４
の反射率をそれぞれＲ１及びＲ２、第１情報層２の透過
率をＴとすると、（１）Ｒ１≧５％、（２）Ｒ２×Ｔ2
≧５％が必要となる。Ｒ２を大きくすると第２情報層４
の光吸収率が小さくなって感度が悪くなり、記録パワー
不足となるため、Ｒ２は最大３０％程度が限界である。
そうすると、（２）を満たすためには概略、Ｔ≧４０％
が必要となる。
【００２７】また、第２情報層４に記録を行う場合、レ
ーザー光１１は第２情報層４に到達する前に第１情報層
２を一度透過してそのパワーが減衰してしまう。例え
ば、現在利用可能な波長６６０ｎｍの半導体レーザーの
実質的な記録パワーは１５ｍＷ程度が限界である。した
がって、例えば、第１情報層２の透過率が３０％、４０
％及び５０％の場合、第１情報層２を透過して第２情報
層４に到達する実質的な最大の記録パワーはそれぞれ
４．５ｍＷ、６．０ｍＷ及び７．５ｍＷである。これに
対し、実際に必要な記録パワーは、高感度な記録媒体で
あっても少なくとも６ｍＷが必要である。
ーザー光１１は第２情報層４に到達する前に第１情報層
２を一度透過してそのパワーが減衰してしまう。例え
ば、現在利用可能な波長６６０ｎｍの半導体レーザーの
実質的な記録パワーは１５ｍＷ程度が限界である。した
がって、例えば、第１情報層２の透過率が３０％、４０
％及び５０％の場合、第１情報層２を透過して第２情報
層４に到達する実質的な最大の記録パワーはそれぞれ
４．５ｍＷ、６．０ｍＷ及び７．５ｍＷである。これに
対し、実際に必要な記録パワーは、高感度な記録媒体で
あっても少なくとも６ｍＷが必要である。
【００２８】以上を勘案すると、記録・再生いずれの観
点からも第１情報層２の透過率は少なくとも４０％以
上、より好ましくは５０％以上が必要である。以上は赤
色光波長域の場合であるが、青色光波長域においては赤
色光波長域の場合に比べて波長が短くなる、すなわち１
光子あたりのエネルギーが高くなるから、より低い、例
えば２／３倍程度のレーザー強度での記録が可能となる
ことが実験によって確認された。しかし、現在開発され
ている青色光半導体レーザーは、赤色光半導体レーザと
比べてその出力の限界も低く、例えば２／３倍程度にな
ってしまう見通しであるから、結局、第１情報層２に要
求される透過率は、青色光波長域においても赤色光波長
域の場合と同程度である。以上より、第１情報層２の透
過率は、４０％以上とする。
点からも第１情報層２の透過率は少なくとも４０％以
上、より好ましくは５０％以上が必要である。以上は赤
色光波長域の場合であるが、青色光波長域においては赤
色光波長域の場合に比べて波長が短くなる、すなわち１
光子あたりのエネルギーが高くなるから、より低い、例
えば２／３倍程度のレーザー強度での記録が可能となる
ことが実験によって確認された。しかし、現在開発され
ている青色光半導体レーザーは、赤色光半導体レーザと
比べてその出力の限界も低く、例えば２／３倍程度にな
ってしまう見通しであるから、結局、第１情報層２に要
求される透過率は、青色光波長域においても赤色光波長
域の場合と同程度である。以上より、第１情報層２の透
過率は、４０％以上とする。
【００２９】下側保護層６及び上側保護層８は、レーザ
ー光１１照射時の第２基板５または記録層７等の熱的損
傷によるノイズ増加の抑制、レーザー光１１に対する反
射率、吸収率及び反射光の位相の調整等の目的で設けら
れる。これら保護層の材料としては、物理的・化学的に
安定で、記録層７の融点よりも融点及び軟化温度が高
く、記録層７の材料と相固溶しない材料が好ましい。具
体的には、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｏ、
Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔ
ｅ等の酸化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ等
の窒化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｓｉ等の炭化物、Ｚｎ、Ｃｄ等の硫化物、セレン化物ま
たはテルル化物、Ｍｇ、Ｃａ等のフッ化物、Ｃ、Ｓｉ、
Ｇｅ等の単体、あるいはこれらの混合物からなる誘電体
または誘電体に準ずる材料を用いることができる。下側
保護層６及び上側保護層８は、必要に応じて異なる材料
を用いてもよいし、同一の材料を用いることもできる。
ー光１１照射時の第２基板５または記録層７等の熱的損
傷によるノイズ増加の抑制、レーザー光１１に対する反
射率、吸収率及び反射光の位相の調整等の目的で設けら
れる。これら保護層の材料としては、物理的・化学的に
安定で、記録層７の融点よりも融点及び軟化温度が高
く、記録層７の材料と相固溶しない材料が好ましい。具
体的には、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｏ、
Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔ
ｅ等の酸化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ等
の窒化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｓｉ等の炭化物、Ｚｎ、Ｃｄ等の硫化物、セレン化物ま
たはテルル化物、Ｍｇ、Ｃａ等のフッ化物、Ｃ、Ｓｉ、
Ｇｅ等の単体、あるいはこれらの混合物からなる誘電体
または誘電体に準ずる材料を用いることができる。下側
保護層６及び上側保護層８は、必要に応じて異なる材料
を用いてもよいし、同一の材料を用いることもできる。
【００３０】記録層７としては、レーザー光１１を照射
することによりその光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）
が変化する材料を用いることが好ましい。例えば、Ｔｅ
やＳｅをベースとするカルコゲナイド、例えばＧｅ−Ｓ
ｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ
−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｇ
ｅ−Ｓｎ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ−Ａｕ、Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ−Ｃｒ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｃｏ等を主成
分とする合金系、あるいはこれらに窒素、酸素等を適宜
添加した合金系を用いることができる。
することによりその光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）
が変化する材料を用いることが好ましい。例えば、Ｔｅ
やＳｅをベースとするカルコゲナイド、例えばＧｅ−Ｓ
ｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ
−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｇ
ｅ−Ｓｎ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ−Ａｕ、Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ−Ｃｒ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｃｏ等を主成
分とする合金系、あるいはこれらに窒素、酸素等を適宜
添加した合金系を用いることができる。
【００３１】記録層７の膜厚は、薄すぎると急速に冷却
されるために結晶化しにくくなり、厚すぎると透過率が
低くなってしまう。この限界を調べるために、石英基板
上に膜厚１００ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2誘電体層、様々
な膜厚のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層、膜厚１００ｎｍのＺ
ｎＳ−ＳｉＯ2誘電体層の各層をこの順にスパッタリン
グ法により成膜し、これらサンプルに波長６６０ｎｍの
半導体レーザーパルス光を照射して膜の状態が変化する
様子を顕微鏡で観察した。その結果、膜厚３ｎｍ未満で
はパルスの強度及び幅をどのように変えても結晶化は見
られなかったが、膜厚３ｎｍ以上では結晶化する条件が
存在した。また、後述のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅの光学定数を
用いて計算を行った結果、膜厚約１０ｎｍ以下であれば
透過率を４０％以上にできる構成が存在することがわか
った。これらのことを考慮すると、記録層７の膜厚は３
ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
されるために結晶化しにくくなり、厚すぎると透過率が
低くなってしまう。この限界を調べるために、石英基板
上に膜厚１００ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2誘電体層、様々
な膜厚のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層、膜厚１００ｎｍのＺ
ｎＳ−ＳｉＯ2誘電体層の各層をこの順にスパッタリン
グ法により成膜し、これらサンプルに波長６６０ｎｍの
半導体レーザーパルス光を照射して膜の状態が変化する
様子を顕微鏡で観察した。その結果、膜厚３ｎｍ未満で
はパルスの強度及び幅をどのように変えても結晶化は見
られなかったが、膜厚３ｎｍ以上では結晶化する条件が
存在した。また、後述のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅの光学定数を
用いて計算を行った結果、膜厚約１０ｎｍ以下であれば
透過率を４０％以上にできる構成が存在することがわか
った。これらのことを考慮すると、記録層７の膜厚は３
ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３２】反射層９としては、入射光を効率良く使
い、冷却速度を向上させて非晶質化しやすくする等の目
的で設けられる。反射層９の材料としては、Ａｌ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の熱伝導率の高い単体金属材料、ある
いはこれらのうちの１つまたは複数の元素を主成分と
し、耐湿性の向上あるいは熱伝導率の調整等のために適
宜他の元素を添加したＡｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｇ−
Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ等の合金材
料を用いることができる。特にＡｇ系の材料は、青色光
波長域でも屈折率ｎが０．５以下と低いため、光吸収を
小さく抑えることができる。このため、高い透過率が要
求される第１情報層の反射層として好ましい材料であ
る。ただし、線速度等の記録条件あるいは記録層７の組
成等によっては反射層９の冷却効果がなくとも十分非晶
質化しやすい場合もある。このような場合には、透過率
をより大きくするために反射層９は省略してもよい。
い、冷却速度を向上させて非晶質化しやすくする等の目
的で設けられる。反射層９の材料としては、Ａｌ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ等の熱伝導率の高い単体金属材料、ある
いはこれらのうちの１つまたは複数の元素を主成分と
し、耐湿性の向上あるいは熱伝導率の調整等のために適
宜他の元素を添加したＡｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｇ−
Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ等の合金材
料を用いることができる。特にＡｇ系の材料は、青色光
波長域でも屈折率ｎが０．５以下と低いため、光吸収を
小さく抑えることができる。このため、高い透過率が要
求される第１情報層の反射層として好ましい材料であ
る。ただし、線速度等の記録条件あるいは記録層７の組
成等によっては反射層９の冷却効果がなくとも十分非晶
質化しやすい場合もある。このような場合には、透過率
をより大きくするために反射層９は省略してもよい。
【００３３】透過率向上層１０としては、高い｜ΔＲ｜
及びＡｃ／Ａａと高い透過率とを両立させる等の光学設
計上の自由度を高める目的で設けられる。透過率向上層
１０の材料としては、反射層９との屈折率の差が大きく
（好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１．０以上
の屈折率差）、透明あるいは略透明な材料が好ましい。
例えば反射層９がＡｇ合金などの屈折率の小さい材料の
場合は、ＴｉＯ2、Ｓｉ、ＳｉＣ等の屈折率が高い（好
ましくは屈折率が１．５以上、さらに好ましくは２．０
以上）誘電体あるいは半導体材料を用いることができ
る。このような透過率向上層１０を設けることにより、
光吸収のある記録層７及び反射層９の膜厚が同じでも、
透過率向上層１０がない場合に比べて透過率を高くする
ことができ、逆に透過率を同じにすると、その分｜ΔＲ
｜及びＡｃ／Ａａを大きくすることができる。
及びＡｃ／Ａａと高い透過率とを両立させる等の光学設
計上の自由度を高める目的で設けられる。透過率向上層
１０の材料としては、反射層９との屈折率の差が大きく
（好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１．０以上
の屈折率差）、透明あるいは略透明な材料が好ましい。
例えば反射層９がＡｇ合金などの屈折率の小さい材料の
場合は、ＴｉＯ2、Ｓｉ、ＳｉＣ等の屈折率が高い（好
ましくは屈折率が１．５以上、さらに好ましくは２．０
以上）誘電体あるいは半導体材料を用いることができ
る。このような透過率向上層１０を設けることにより、
光吸収のある記録層７及び反射層９の膜厚が同じでも、
透過率向上層１０がない場合に比べて透過率を高くする
ことができ、逆に透過率を同じにすると、その分｜ΔＲ
｜及びＡｃ／Ａａを大きくすることができる。
【００３４】分離層３の材料としては、第１情報層２及
び第２情報層４のそれぞれに対してレーザー光１１で記
録再生を行うために、レーザー光１１の波長λにおいて
透明で、耐熱性及び接着性の高い材料が好ましい。具体
的には、例えば、紫外線硬化性樹脂などの接着樹脂、両
面テープ、誘電体膜などを用いることができる。また、
分離層３の厚さは、第１情報層２及び第２情報層４のど
ちらか一方に対して記録再生を行う際に、他方に記録さ
れている信号情報が漏れ込んでしまうことを避けるため
に、焦点深度以上、例えば２μｍ以上であることが必要
であり、なおかつ第１情報層２及び第２情報層４のどち
らにもレーザー光１１を集光できるように、基材厚との
合計が基材厚公差の範囲内、例えば１００μｍ以下であ
ることが好ましい。
び第２情報層４のそれぞれに対してレーザー光１１で記
録再生を行うために、レーザー光１１の波長λにおいて
透明で、耐熱性及び接着性の高い材料が好ましい。具体
的には、例えば、紫外線硬化性樹脂などの接着樹脂、両
面テープ、誘電体膜などを用いることができる。また、
分離層３の厚さは、第１情報層２及び第２情報層４のど
ちらか一方に対して記録再生を行う際に、他方に記録さ
れている信号情報が漏れ込んでしまうことを避けるため
に、焦点深度以上、例えば２μｍ以上であることが必要
であり、なおかつ第１情報層２及び第２情報層４のどち
らにもレーザー光１１を集光できるように、基材厚との
合計が基材厚公差の範囲内、例えば１００μｍ以下であ
ることが好ましい。
【００３５】第２情報層４は、第１情報層２と同様に、
レーザー光１１で記録再生できる情報層であればよい
が、例えば第１情報層２と同じ材料を用い、各層の膜厚
を適宜変えたものとすることが製造上有利である。ただ
し、第１情報層２を透過し、減衰したレーザー光１１で
も十分に記録でき、なおかつ十分な反射光量が得られる
ように、記録感度及び反射率が高い構成とする必要があ
る。
レーザー光１１で記録再生できる情報層であればよい
が、例えば第１情報層２と同じ材料を用い、各層の膜厚
を適宜変えたものとすることが製造上有利である。ただ
し、第１情報層２を透過し、減衰したレーザー光１１で
も十分に記録でき、なおかつ十分な反射光量が得られる
ように、記録感度及び反射率が高い構成とする必要があ
る。
【００３６】第２基板５の材料としては、第１基板１と
同様の材料を用いてもよいが、透明でない材料を用いて
もよく、第１基板１とは材質、厚さ、溝形状が異なって
いてもよいし、スパイラルの方向が逆でもよい。また、
分離層３の第２情報層４側の表面に、第２情報層４用の
案内溝を２Ｐ法によって形成することも可能である。こ
の場合、第２基板５は、第２情報層４側の表面には溝が
あってもよいが、溝を有さない平面であってもよい。第
２基板５は、例えば接着剤等を用いて第２情報層４の上
に貼り合わせることもできるし、あるいは直接オーバー
コート樹脂層を形成して第２基板としてもよい。
同様の材料を用いてもよいが、透明でない材料を用いて
もよく、第１基板１とは材質、厚さ、溝形状が異なって
いてもよいし、スパイラルの方向が逆でもよい。また、
分離層３の第２情報層４側の表面に、第２情報層４用の
案内溝を２Ｐ法によって形成することも可能である。こ
の場合、第２基板５は、第２情報層４側の表面には溝が
あってもよいが、溝を有さない平面であってもよい。第
２基板５は、例えば接着剤等を用いて第２情報層４の上
に貼り合わせることもできるし、あるいは直接オーバー
コート樹脂層を形成して第２基板としてもよい。
【００３７】また、本発明の光学的情報記録媒体は、図
２に示すように、下側保護層６と記録層７の間及び記録
層７と上側保護層８の間のいずれか一方または両方の界
面に、繰り返し記録時の界面における原子の相互拡散に
よる特性劣化を防止する等の目的で、界面層２０を設け
ることができる。もちろん、第２情報層４の記録層に隣
接して、同様の界面層を設けてもよい。界面層として
は、下側保護層６及び上側保護層８として用いることの
できる材料の中でその役割を果たす誘電体材料が幾つか
存在するが、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ等の窒化物、酸化
物、炭化物あるいはこれらの混合物を主成分とする材料
が特に適している。
２に示すように、下側保護層６と記録層７の間及び記録
層７と上側保護層８の間のいずれか一方または両方の界
面に、繰り返し記録時の界面における原子の相互拡散に
よる特性劣化を防止する等の目的で、界面層２０を設け
ることができる。もちろん、第２情報層４の記録層に隣
接して、同様の界面層を設けてもよい。界面層として
は、下側保護層６及び上側保護層８として用いることの
できる材料の中でその役割を果たす誘電体材料が幾つか
存在するが、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ等の窒化物、酸化
物、炭化物あるいはこれらの混合物を主成分とする材料
が特に適している。
【００３８】以下、本発明の光学的情報記録媒体の光学
的設計及び光学的特性について説明する。多層膜につい
て各層の材料の屈折率、消衰係数及び膜厚を決めると、
全ての界面に対してエネルギー保存則に基づき各界面に
おける光エネルギー収支の連立方程式を立て、これを解
くことで多層膜全体としての入射する光ビームに対する
反射率、透過率及び各層の吸収率を求めることができる
（久保田広著「波動光学」岩波書店、１９７１年等）。
この手法を用いて、（表１）に示す材料、屈折率ｎ及び
消衰係数ｋの各層からなる第１情報層２について、レー
ザー光の波長が４０５ｎｍ及び６６０ｎｍの場合の光学
計算を行った。
的設計及び光学的特性について説明する。多層膜につい
て各層の材料の屈折率、消衰係数及び膜厚を決めると、
全ての界面に対してエネルギー保存則に基づき各界面に
おける光エネルギー収支の連立方程式を立て、これを解
くことで多層膜全体としての入射する光ビームに対する
反射率、透過率及び各層の吸収率を求めることができる
（久保田広著「波動光学」岩波書店、１９７１年等）。
この手法を用いて、（表１）に示す材料、屈折率ｎ及び
消衰係数ｋの各層からなる第１情報層２について、レー
ザー光の波長が４０５ｎｍ及び６６０ｎｍの場合の光学
計算を行った。
【００３９】
【表１】
【００４０】各層の膜厚を任意に変化させて、平均透過
率Ｔaveが５０％以上かつ｜ΔＲ｜が５％以上の範囲で
Ａｃ／Ａａが最大値となる場合の結果を（表２）に示
す。
率Ｔaveが５０％以上かつ｜ΔＲ｜が５％以上の範囲で
Ａｃ／Ａａが最大値となる場合の結果を（表２）に示
す。
【００４１】
【表２】
【００４２】ここで平均透過率Ｔaveは、記録済みの記
録層７の表面におけるスペース部分（結晶）とマーク部
分（非晶質）との面積比が約４：１であるため、入射す
るレーザー光線に対する記録層が結晶及び非晶質の場合
のディスクの透過率をそれぞれＴｃ及びＴａとして、Ｔ
ave＝（４Ｔｃ＋Ｔａ）／５と仮定した。また、（表
２）の結果が得られた構成は、記録層７の膜厚はいずれ
も６ｎｍで、反射層の膜厚は反射率増加型の場合がいず
れも１０ｎｍ、反射率減少型の場合がいずれも５ｎｍで
あった。（表２）によると、反射率減少型は、赤色波長
領域の波長６６０ｎｍでＡｃ／Ａａは１．２０と大きい
が、青色波長領域の波長４０５ｎｍではＡｃ／Ａａは
０．８５と小さく、前述のように高線速度・高密度なオ
ーバーライトにおける消去率低下・ジッタ増大の問題が
顕著となる。これに対し、反射率増加型では波長４０５
ｎｍにおいてもＡｃ／Ａａが１．１０と大きい。
録層７の表面におけるスペース部分（結晶）とマーク部
分（非晶質）との面積比が約４：１であるため、入射す
るレーザー光線に対する記録層が結晶及び非晶質の場合
のディスクの透過率をそれぞれＴｃ及びＴａとして、Ｔ
ave＝（４Ｔｃ＋Ｔａ）／５と仮定した。また、（表
２）の結果が得られた構成は、記録層７の膜厚はいずれ
も６ｎｍで、反射層の膜厚は反射率増加型の場合がいず
れも１０ｎｍ、反射率減少型の場合がいずれも５ｎｍで
あった。（表２）によると、反射率減少型は、赤色波長
領域の波長６６０ｎｍでＡｃ／Ａａは１．２０と大きい
が、青色波長領域の波長４０５ｎｍではＡｃ／Ａａは
０．８５と小さく、前述のように高線速度・高密度なオ
ーバーライトにおける消去率低下・ジッタ増大の問題が
顕著となる。これに対し、反射率増加型では波長４０５
ｎｍにおいてもＡｃ／Ａａが１．１０と大きい。
【００４３】反射率増加型ではＲｃがＲａよりも低いた
め、一般にＴｃがＴａよりも高く、逆に反射率減少型で
はＲｃがＲａよりも高いため、一般にＴｃがＴａよりも
低い。記録層における面積は、非晶質（記録マーク部
分）よりも結晶（非記録部分）が大きいため（例えば４
倍程度の差がある）。ＴｃがＴａよりも高い反射率増加
型のほうがＴaveを大きくしやすい。言い換えれば、反
射率増加型のほうが、Ｔaveが同じという条件下では、
反射層の膜厚を厚くできる。例えば、４０％以上のＴav
eが得られる反射層の膜厚の範囲は、上記のように波長
４０５ｎｍで記録層の膜厚が６ｎｍの場合、反射率増加
型では１３ｎｍ以下、反射率減少型では７ｎｍ以下であ
った。
め、一般にＴｃがＴａよりも高く、逆に反射率減少型で
はＲｃがＲａよりも高いため、一般にＴｃがＴａよりも
低い。記録層における面積は、非晶質（記録マーク部
分）よりも結晶（非記録部分）が大きいため（例えば４
倍程度の差がある）。ＴｃがＴａよりも高い反射率増加
型のほうがＴaveを大きくしやすい。言い換えれば、反
射率増加型のほうが、Ｔaveが同じという条件下では、
反射層の膜厚を厚くできる。例えば、４０％以上のＴav
eが得られる反射層の膜厚の範囲は、上記のように波長
４０５ｎｍで記録層の膜厚が６ｎｍの場合、反射率増加
型では１３ｎｍ以下、反射率減少型では７ｎｍ以下であ
った。
【００４４】反射層の膜厚を厚くすると、記録層の冷却
速度が向上する。従って、記録層を容易に非晶質化する
ことができる。反射層の厚膜化は、形状が整った記録マ
ークの形成という観点からも有利である。
速度が向上する。従って、記録層を容易に非晶質化する
ことができる。反射層の厚膜化は、形状が整った記録マ
ークの形成という観点からも有利である。
【００４５】このように、反射率増加型では青色光波長
域においても高線速度・高密度なオーバーライトに対応
でき、なおかつ第１情報層として必要な高い透過率も得
られる。これは、６６０ｎｍ及び４０５ｎｍの２つの波
長のみの計算結果であるが、各層の光学定数は波長に応
じて変化しており、特に記録層７は、材料にもよるが、
およそ波長５００ｎｍより短波長側で結晶のｎが非晶質
のｎよりも小さくなる傾向が顕著であり、例えば結晶の
ｎの非晶質のｎに対する比が０．８以下になる場合が多
い。したがって、光学特性において反射率増加型が反射
率減少型よりも有利になるのは、特に波長５００ｎｍ以
下の場合である。
域においても高線速度・高密度なオーバーライトに対応
でき、なおかつ第１情報層として必要な高い透過率も得
られる。これは、６６０ｎｍ及び４０５ｎｍの２つの波
長のみの計算結果であるが、各層の光学定数は波長に応
じて変化しており、特に記録層７は、材料にもよるが、
およそ波長５００ｎｍより短波長側で結晶のｎが非晶質
のｎよりも小さくなる傾向が顕著であり、例えば結晶の
ｎの非晶質のｎに対する比が０．８以下になる場合が多
い。したがって、光学特性において反射率増加型が反射
率減少型よりも有利になるのは、特に波長５００ｎｍ以
下の場合である。
【００４６】以下、本発明の光学的情報記録媒体の製造
方法について説明する。本発明の光学的情報記録媒体の
製造方法は、成膜工程、オーバーコート工程、初期化工
程、密着工程からなり、基本的にはこの順に各工程を行
う。
方法について説明する。本発明の光学的情報記録媒体の
製造方法は、成膜工程、オーバーコート工程、初期化工
程、密着工程からなり、基本的にはこの順に各工程を行
う。
【００４７】成膜工程として、第１基板１の案内溝の設
けられた表面上に第１情報層２を、第２基板５の案内溝
の設けられた表面上に第２情報層４をそれぞれ形成す
る。第１情報層２及び第２情報層４は、例えば真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶ
Ｄ（Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecul
ar Beam Epitaxy）法等の通常の気相薄膜堆積法によっ
て形成することができる。中でも成膜レート、製造コス
ト、得られる膜の品質等の観点からはスパッタリング法
が最もバランスが良い。一般的には高真空状態のチャン
バー内に不活性ガスを流しながら成膜を行うが、その
際、酸素、窒素などを混入させながら成膜を行うことが
ある。これにより膜中にＯ原子、Ｎ原子などが混入し、
膜の特性・各原子の結合状態を調整することができ、繰
り返し特性や耐湿性等を向上させるのに有効な場合があ
る。特に、記録層７を成膜する際に窒素を混入させる
と、前述のように繰り返し特性等を向上させるだけでな
く、記録層７の屈折率ｎ及び／または消衰係数ｋを小さ
くすることができ、透過率を高くすることができる点で
有利である。
けられた表面上に第１情報層２を、第２基板５の案内溝
の設けられた表面上に第２情報層４をそれぞれ形成す
る。第１情報層２及び第２情報層４は、例えば真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶ
Ｄ（Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecul
ar Beam Epitaxy）法等の通常の気相薄膜堆積法によっ
て形成することができる。中でも成膜レート、製造コス
ト、得られる膜の品質等の観点からはスパッタリング法
が最もバランスが良い。一般的には高真空状態のチャン
バー内に不活性ガスを流しながら成膜を行うが、その
際、酸素、窒素などを混入させながら成膜を行うことが
ある。これにより膜中にＯ原子、Ｎ原子などが混入し、
膜の特性・各原子の結合状態を調整することができ、繰
り返し特性や耐湿性等を向上させるのに有効な場合があ
る。特に、記録層７を成膜する際に窒素を混入させる
と、前述のように繰り返し特性等を向上させるだけでな
く、記録層７の屈折率ｎ及び／または消衰係数ｋを小さ
くすることができ、透過率を高くすることができる点で
有利である。
【００４８】オーバーコート工程として、第１情報層２
及び第２情報層４の上にＵＶ樹脂などをスピンコート
し、紫外線光を照射して硬化させ、オーバーコートを施
す。ただし、この工程は、次の初期化工程の際に膜が蒸
発するおそれがない場合等には省略することも可能であ
る。
及び第２情報層４の上にＵＶ樹脂などをスピンコート
し、紫外線光を照射して硬化させ、オーバーコートを施
す。ただし、この工程は、次の初期化工程の際に膜が蒸
発するおそれがない場合等には省略することも可能であ
る。
【００４９】初期化工程として、第１情報層２及び第２
情報層４に対して、それぞれ第１基板１側及びオーバー
コート側から、例えばレーザー光等のエネルギー光を照
射することにより全面を初期化、すなわち結晶化させ
る。ただし、第２情報層の反射層の透過率が十分高い場
合等には、先のオーバーコート工程を省略し、かつ次の
密着工程を先に行った後に、第１情報層２及び第２情報
層４に対して、それぞれ第１基板１側及び第２基板５側
から、例えばレーザー光等のエネルギー光を照射するこ
とにより全面を初期化、すなわち結晶化させることも可
能である。
情報層４に対して、それぞれ第１基板１側及びオーバー
コート側から、例えばレーザー光等のエネルギー光を照
射することにより全面を初期化、すなわち結晶化させ
る。ただし、第２情報層の反射層の透過率が十分高い場
合等には、先のオーバーコート工程を省略し、かつ次の
密着工程を先に行った後に、第１情報層２及び第２情報
層４に対して、それぞれ第１基板１側及び第２基板５側
から、例えばレーザー光等のエネルギー光を照射するこ
とにより全面を初期化、すなわち結晶化させることも可
能である。
【００５０】密着工程として、第１情報層２と第２情報
層４をオーバーコート面同士を向かい合わせて、第１基
板１と第２基板５とを分離層３を介して貼り合わせる。
例えば、いずれか一方の膜面上に紫外線硬化性樹脂を塗
布し、膜面同士を向かい合わせて両基板を加圧・密着さ
せ、紫外線光を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させる
ことができる。
層４をオーバーコート面同士を向かい合わせて、第１基
板１と第２基板５とを分離層３を介して貼り合わせる。
例えば、いずれか一方の膜面上に紫外線硬化性樹脂を塗
布し、膜面同士を向かい合わせて両基板を加圧・密着さ
せ、紫外線光を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させる
ことができる。
【００５１】図３は、本発明による光学的情報記録媒体
の記録・再生を行うための装置の概略図である。レーザ
ーダイオード１２を出たレーザー光１１は、ハーフミラ
ー１３及び対物レンズ１４を通じて、モーター１５によ
って回転されている光ディスク１６上にフォーカシング
され、情報信号の記録・再生が行われる。
の記録・再生を行うための装置の概略図である。レーザ
ーダイオード１２を出たレーザー光１１は、ハーフミラ
ー１３及び対物レンズ１４を通じて、モーター１５によ
って回転されている光ディスク１６上にフォーカシング
され、情報信号の記録・再生が行われる。
【００５２】情報信号の記録を行う際には、図４に示す
パルス波形を用いてレーザー光１１の強度を変調する。
すなわち、レーザー光１１の強度を、少なくとも、光を
照射した場合においても照射部を瞬時溶融させるに十分
なパワーレベルＰ１、光を照射しても照射部を瞬時溶融
させることが不可能なパワーレベルＰ２及びＰ３（但
し、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３≧０）の間で変調する。なお、レ
ーザー強度を上記のように変調するには、半導体レーザ
ーの駆動電流を変調して行うのが良く、あるいは電気光
学変調器、音響光学変調器等の手段を用いることも可能
である。
パルス波形を用いてレーザー光１１の強度を変調する。
すなわち、レーザー光１１の強度を、少なくとも、光を
照射した場合においても照射部を瞬時溶融させるに十分
なパワーレベルＰ１、光を照射しても照射部を瞬時溶融
させることが不可能なパワーレベルＰ２及びＰ３（但
し、Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３≧０）の間で変調する。なお、レ
ーザー強度を上記のように変調するには、半導体レーザ
ーの駆動電流を変調して行うのが良く、あるいは電気光
学変調器、音響光学変調器等の手段を用いることも可能
である。
【００５３】マークを形成する部分に対しては、パワー
レベルＰ１の単一矩形パルスでもよいが、特に長いマー
クを形成する場合は、過剰な熱を省き、マーク幅を均一
にする目的で、パワーレベルＰ１、Ｐ２及びＰ３との間
で変調された複数のパルスの列からなる記録パルス列を
用いる。マークを形成しない、あるいはマークを消去す
る部分に対しては、パワーレベルＰ２で一定に保つ。
レベルＰ１の単一矩形パルスでもよいが、特に長いマー
クを形成する場合は、過剰な熱を省き、マーク幅を均一
にする目的で、パワーレベルＰ１、Ｐ２及びＰ３との間
で変調された複数のパルスの列からなる記録パルス列を
用いる。マークを形成しない、あるいはマークを消去す
る部分に対しては、パワーレベルＰ２で一定に保つ。
【００５４】さらに、上記複数のパルス列の直後にパワ
ーレベルＰ４（但し、Ｐ２＞Ｐ４≧０）の冷却区間を設
けると、特に熱過剰になり易いマーク後端部分の熱を除
去できてマーク形状を整えるのに効果的である。逆に、
非晶質化しにくくマーク幅が細くなり易いマーク前端部
分においては、マーク幅を後端と揃えるために前記複数
のパルス列のうち、図４に示したように、先頭のパルス
だけその幅を広くしたり、そのパワーレベルをＰ１より
も高くすることもできる。
ーレベルＰ４（但し、Ｐ２＞Ｐ４≧０）の冷却区間を設
けると、特に熱過剰になり易いマーク後端部分の熱を除
去できてマーク形状を整えるのに効果的である。逆に、
非晶質化しにくくマーク幅が細くなり易いマーク前端部
分においては、マーク幅を後端と揃えるために前記複数
のパルス列のうち、図４に示したように、先頭のパルス
だけその幅を広くしたり、そのパワーレベルをＰ１より
も高くすることもできる。
【００５５】また、上記複数のパルス列の各パルス及び
パルス間の長さを一定にすると、単一周波数で変調でき
るため、変調手段が簡略化できて有利である。
パルス間の長さを一定にすると、単一周波数で変調でき
るため、変調手段が簡略化できて有利である。
【００５６】ここで、マークの長さやその前後のスペー
スの長さ、さらには隣のマークの長さ等の各パターンに
よってマークエッジ位置に不揃いが生じ、ジッタ増大の
原因となることがある。本発明の光学的情報記録媒体の
記録再生方法では、これを防止し、ジッタを改善するた
めに、上記パルス列の各パルスの位置または長さをパタ
ーン毎にエッジ位置が揃うように必要に応じて調整・補
償することができる。
スの長さ、さらには隣のマークの長さ等の各パターンに
よってマークエッジ位置に不揃いが生じ、ジッタ増大の
原因となることがある。本発明の光学的情報記録媒体の
記録再生方法では、これを防止し、ジッタを改善するた
めに、上記パルス列の各パルスの位置または長さをパタ
ーン毎にエッジ位置が揃うように必要に応じて調整・補
償することができる。
【００５７】こうして記録された情報信号を再生する場
合には、第１情報層２及び第２情報層４に記録されてい
る情報が消去されない程度のパワーのレーザー光１１を
光ディスク１６に照射し、その反射光をフォトディテク
ター１７に入射させ、その反射光量変化を再生信号とし
て検出する。
合には、第１情報層２及び第２情報層４に記録されてい
る情報が消去されない程度のパワーのレーザー光１１を
光ディスク１６に照射し、その反射光をフォトディテク
ター１７に入射させ、その反射光量変化を再生信号とし
て検出する。
【００５８】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例により制限されるもの
ではない。
明するが、本発明は以下の実施例により制限されるもの
ではない。
【００５９】第１基板としては、ポリカーボネイト樹脂
からなり、直径１２ｃｍ、厚さ０．５８ｍｍ、グルーブ
及びランド幅はともに０．４μｍ、グルーブ深さは約４
０ｎｍのものを用いた。この第１基板のグルーブが形成
された表面上に、第１情報層として、ＺｎＳ−ＳｉＯ2
（モル比ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０）ターゲットを
用いて膜厚約１１０ｎｍの下側保護層、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ（原子比Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２９：２１：５０）ター
ゲットを用いて膜厚約６ｎｍの記録層、ＺｎＳ−ＳｉＯ
2（モル比ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０）ターゲットを
用いて膜厚約４０ｎｍの上側保護層、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ
（原子比９８：１：１）ターゲットを用いて膜厚約１０
ｎｍの反射層の各層をスパッタリング法により順次積層
した。
からなり、直径１２ｃｍ、厚さ０．５８ｍｍ、グルーブ
及びランド幅はともに０．４μｍ、グルーブ深さは約４
０ｎｍのものを用いた。この第１基板のグルーブが形成
された表面上に、第１情報層として、ＺｎＳ−ＳｉＯ2
（モル比ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０）ターゲットを
用いて膜厚約１１０ｎｍの下側保護層、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ（原子比Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２９：２１：５０）ター
ゲットを用いて膜厚約６ｎｍの記録層、ＺｎＳ−ＳｉＯ
2（モル比ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０）ターゲットを
用いて膜厚約４０ｎｍの上側保護層、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ
（原子比９８：１：１）ターゲットを用いて膜厚約１０
ｎｍの反射層の各層をスパッタリング法により順次積層
した。
【００６０】また、同じ基板を第２基板として用い、そ
のグルーブが形成された表面上に、第２情報層として、
Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（原子比９８：１：１）ターゲットを
用いて膜厚約８０ｎｍの反射層、ＺｎＳ−ＳｉＯ2（モ
ル比ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０）ターゲットを用い
て膜厚約４０ｎｍの上側保護層、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ（原
子比Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２９：２１：５０）ターゲット
を用いて膜厚約１０ｎｍの記録層、ＺｎＳ−ＳｉＯ
2（モル比ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０）ターゲットを
用いて膜厚約９０ｎｍの下側保護層の各層をスパッタリ
ング法により順次積層した。ここで、第２情報層は、レ
ーザー光入射側から見て逆順、すなわち奥にある層から
順に積層している。いずれも直径１０ｃｍ、厚さ６ｍｍ
程度のターゲットを用い、記録層以外はＡｒガス、記録
層はＮを添加するためにＡｒとＮ2の混合ガス（Ｎ2ガス
分圧は約５％）をスパッタガスとして成膜した。
のグルーブが形成された表面上に、第２情報層として、
Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（原子比９８：１：１）ターゲットを
用いて膜厚約８０ｎｍの反射層、ＺｎＳ−ＳｉＯ2（モ
ル比ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０）ターゲットを用い
て膜厚約４０ｎｍの上側保護層、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ（原
子比Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２９：２１：５０）ターゲット
を用いて膜厚約１０ｎｍの記録層、ＺｎＳ−ＳｉＯ
2（モル比ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０）ターゲットを
用いて膜厚約９０ｎｍの下側保護層の各層をスパッタリ
ング法により順次積層した。ここで、第２情報層は、レ
ーザー光入射側から見て逆順、すなわち奥にある層から
順に積層している。いずれも直径１０ｃｍ、厚さ６ｍｍ
程度のターゲットを用い、記録層以外はＡｒガス、記録
層はＮを添加するためにＡｒとＮ2の混合ガス（Ｎ2ガス
分圧は約５％）をスパッタガスとして成膜した。
【００６１】次に、第１情報層及び第２情報層の膜面上
に紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、紫外線光を照射
して紫外線硬化性樹脂を硬化させることでオーバーコー
トを施した。
に紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、紫外線光を照射
して紫外線硬化性樹脂を硬化させることでオーバーコー
トを施した。
【００６２】次に、第１情報層及び２情報層に対して、
それぞれ第１基板及びオーバーコート側からレーザー光
でアニールすることにより、全面を初期化、すなわち結
晶化させた。
それぞれ第１基板及びオーバーコート側からレーザー光
でアニールすることにより、全面を初期化、すなわち結
晶化させた。
【００６３】最後に第２情報層のオーバーコート面上に
紫外線硬化性樹脂を塗布し、第１情報層の膜面と向かい
合わせて両者を加圧・密着させ、第１基板の側から紫外
線光を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させて分離層と
し、２つの情報層を有する１枚のディスクとした（ディ
スクＡ）。
紫外線硬化性樹脂を塗布し、第１情報層の膜面と向かい
合わせて両者を加圧・密着させ、第１基板の側から紫外
線光を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させて分離層と
し、２つの情報層を有する１枚のディスクとした（ディ
スクＡ）。
【００６４】また、本発明のもう一つの実施例として、
第１情報層２において、ＴｉＯ2ターゲットを用いて膜
厚約４０ｎｍの透過率向上層を反射層上に形成し、上側
誘電体層の膜厚を５０ｎｍとした点を除いてはディスク
Ａと同様にして、ディスクＢを作製した。
第１情報層２において、ＴｉＯ2ターゲットを用いて膜
厚約４０ｎｍの透過率向上層を反射層上に形成し、上側
誘電体層の膜厚を５０ｎｍとした点を除いてはディスク
Ａと同様にして、ディスクＢを作製した。
【００６５】さらに、比較例として、下側誘電体層及び
上側誘電体層の膜厚をそれぞれ６０ｎｍ及び２０ｎｍと
したこと以外は、ディスクＡと全く同様に作製したディ
スクＣも準備した。
上側誘電体層の膜厚をそれぞれ６０ｎｍ及び２０ｎｍと
したこと以外は、ディスクＡと全く同様に作製したディ
スクＣも準備した。
【００６６】各層の材料の屈折率ｎ及び消衰係数ｋは表
１に示したものと同じであり、ディスクＡ（反射率増加
型）及びディスクＣ（反射減少型）の光学特性は、表２
に示したものと同じである。なお、実測により求めた波
長４０５ｎｍにおけるＴｉＯ 2の光学定数はｎ＝２．
７、ｋ＝０．０であり、ディスクＡ及びディスクＣと同
様に行った光学計算によると、ディスクＢのＡｃ／Ａ
ａ、ΔＲ、Ｔaveの値はそれぞれ１．２０、１０％、５
０％であった。
１に示したものと同じであり、ディスクＡ（反射率増加
型）及びディスクＣ（反射減少型）の光学特性は、表２
に示したものと同じである。なお、実測により求めた波
長４０５ｎｍにおけるＴｉＯ 2の光学定数はｎ＝２．
７、ｋ＝０．０であり、ディスクＡ及びディスクＣと同
様に行った光学計算によると、ディスクＢのＡｃ／Ａ
ａ、ΔＲ、Ｔaveの値はそれぞれ１．２０、１０％、５
０％であった。
【００６７】これらのディスクを、波長４０５ｎｍ、Ｎ
Ａ０．６の光学系を用い、線速５ｍ／ｓの条件でマーク
エッジ記録を行い、以下の測定をした。まず、グルーブ
及びランドに９．７ＭＨｚの３Ｔ信号と２．６ＭＨｚの
１１Ｔ信号とを交互に１１回記録し、３Ｔ信号が記録さ
れた状態でこのトラックを再生してそのＣ／Ｎ比及び消
去率をスペクトラムアナライザーで測定した。ここで測
定した消去率は、有効消去率、すなわち３Ｔ信号の振幅
と１１Ｔ残留信号との振幅の比とした。
Ａ０．６の光学系を用い、線速５ｍ／ｓの条件でマーク
エッジ記録を行い、以下の測定をした。まず、グルーブ
及びランドに９．７ＭＨｚの３Ｔ信号と２．６ＭＨｚの
１１Ｔ信号とを交互に１１回記録し、３Ｔ信号が記録さ
れた状態でこのトラックを再生してそのＣ／Ｎ比及び消
去率をスペクトラムアナライザーで測定した。ここで測
定した消去率は、有効消去率、すなわち３Ｔ信号の振幅
と１１Ｔ残留信号との振幅の比とした。
【００６８】信号を記録する際のレーザー変調波形は、
３Ｔ信号の場合はパルス幅５１．３ｎｓ（パワーレベル
Ｐ１）の単一矩形パルスとし、１１Ｔ信号の場合は９個
のパルスからなるパルス列（パワーレベルＰ１）とし、
その先頭は５１．３ｎｓ、２番目以降はすべて１７．１
ｎｓのパルス幅で、各パルス間（パワーレベルＰ３）の
幅も１７．１ｎｓとした。マークを記録しない部分では
パワーレベルＰ２の連続光とした。パワーレベルの決め
方としては、記録パワーレベルＰ１は３Ｔ信号を記録し
た場合にそのＣ／Ｎ比が４５ｄＢを超えるパワーの下限
値の１．５倍、パワーレベルＰ２及びＰ３は消去率が１
５ｄＢを超えるパワー範囲の中央値、再生パワーレベル
は第１情報層を再生する場合は１．０ｍＷ、第２情報層
を再生する場合は１．５ｍＷとした。上記測定を行った
結果を表３に示す。
３Ｔ信号の場合はパルス幅５１．３ｎｓ（パワーレベル
Ｐ１）の単一矩形パルスとし、１１Ｔ信号の場合は９個
のパルスからなるパルス列（パワーレベルＰ１）とし、
その先頭は５１．３ｎｓ、２番目以降はすべて１７．１
ｎｓのパルス幅で、各パルス間（パワーレベルＰ３）の
幅も１７．１ｎｓとした。マークを記録しない部分では
パワーレベルＰ２の連続光とした。パワーレベルの決め
方としては、記録パワーレベルＰ１は３Ｔ信号を記録し
た場合にそのＣ／Ｎ比が４５ｄＢを超えるパワーの下限
値の１．５倍、パワーレベルＰ２及びＰ３は消去率が１
５ｄＢを超えるパワー範囲の中央値、再生パワーレベル
は第１情報層を再生する場合は１．０ｍＷ、第２情報層
を再生する場合は１．５ｍＷとした。上記測定を行った
結果を表３に示す。
【００６９】
【表３】
【００７０】本実施例のディスクＡ及びディスクＢの第
１情報層は４８ｄＢ以上のＣ／Ｎ比と２０ｄＢ以上の消
去率が得られており、実用的な記録媒体として用いるの
に十分な、良好な信号品質であった。特に、ディスクＢ
ではディスクＡよりもさらに高い２５ｄＢ程度の消去比
が得られており、Ａｃ／Ａａの値がより大きい効果が反
映されている。これに対し、比較例のディスクＣの第１
情報層では、Ｃ／Ｎ比こそ４８ｄＢ程度得られているも
のの、消去比は１３ｄＢ程度と低く、実用的な記録媒体
としては不十分であった。
１情報層は４８ｄＢ以上のＣ／Ｎ比と２０ｄＢ以上の消
去率が得られており、実用的な記録媒体として用いるの
に十分な、良好な信号品質であった。特に、ディスクＢ
ではディスクＡよりもさらに高い２５ｄＢ程度の消去比
が得られており、Ａｃ／Ａａの値がより大きい効果が反
映されている。これに対し、比較例のディスクＣの第１
情報層では、Ｃ／Ｎ比こそ４８ｄＢ程度得られているも
のの、消去比は１３ｄＢ程度と低く、実用的な記録媒体
としては不十分であった。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
高密度・高線速度なオーバーライトにおけるＣ／Ｎ比、
消去率がいずれも高い情報層を複数備えた光学的情報記
録媒体を提供することができる。
高密度・高線速度なオーバーライトにおけるＣ／Ｎ比、
消去率がいずれも高い情報層を複数備えた光学的情報記
録媒体を提供することができる。
【図１】 本発明の光学的情報記録媒体の一形態の構成
断面図である。
断面図である。
【図２】 本発明の光学的情報記録媒体の別の一形態の
構成断面図である。
構成断面図である。
【図３】 本発明の光学的情報記録媒体の記録再生装置
の一形態の構成図である。
の一形態の構成図である。
【図４】 本発明の光学的情報記録媒体の記録再生方法
に用いるパルス波形の一例を示す図である。
に用いるパルス波形の一例を示す図である。
１ 第１基板 ２ 第１情報層 ３ 分離層 ４ 第２情報層 ５ 第２基板 ６ 下側保護層 ７ 記録層 ８ 上側保護層 ９ 反射層 １０ 透過率向上層 ２０ 界面層 １１ レーザー光 １２ レーザーダイオード １３ ハーフミラー １４ 対物レンズ １５ モーター １６ 光ディスク １７ フォトディテクター
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｇ１１Ｂ 7/004 Ｚ Ｇ１１Ｂ 7/004 7/085 Ｂ 7/085 7/26 ５３１ 7/26 ５３１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ
Claims (12)
- 【請求項１】 第１基板の上に、少なくとも第１情報
層、分離層、第２情報層及び第２基板をこの順に備え、 前記第１情報層が、前記第１基板に近い側から順に少な
くとも下側保護層、光ビームの照射により光学的に検出
可能な異なる２以上の状態間で可逆的に変化する記録層
及び上側保護層をこの順に備えた多層薄膜からなり、 前記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第１情
報層に集光してマークを形成した領域における反射率
が、前記マークを形成していない領域における反射率よ
り高く、 前記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第２情
報層に集光したときに、前記第１情報層を透過して前記
第２情報層に到達する前記光ビームの割合が４０％以上
であることを特徴とする光学的情報記録媒体。 - 【請求項２】 マークを形成した領域が非晶質状態であ
り、マークを形成していない領域が結晶状態である請求
項１に記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項３】 光ビームの波長が５００ｎｍ以下である
請求項１または２に記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項４】 第１情報層が、上側保護層の分離層側
に、さらに反射層を備えた請求項１〜３のいずれかに記
載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項５】 第１情報層が、反射層の分離層側に、さ
らに透過率向上層を備えた請求項４に記載の光学的情報
記録媒体。 - 【請求項６】 第１情報層が、下側保護層と記録層との
間の界面及び記録層と上側保護層との間の界面から選ば
れる少なくとも一方に、さらに界面層を備えた請求項１
〜５のいずれかに記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項７】 記録層の膜厚が３ｎｍ以上１０ｎｍ以下
である請求項１〜６のいずれかに記載の光学的情報記録
媒体。 - 【請求項８】 記録層が少なくともＧｅ、Ｓｂ及びＴｅ
を含む請求項１〜７のいずれかに記載の光学的情報記録
媒体。 - 【請求項９】 記録層に含まれるＧｅ、Ｓｂ及びＴｅの
原子比Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅをｘ：ｙ：ｚ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１）と表示したときに、０．１０≦ｘ≦０．５０及び
０．４０≦ｚ≦０．６０である請求項８に記載の光学的
情報記録媒体。 - 【請求項１０】 第１基板の上に、少なくとも第１情報
層、分離層、第２情報層及び第２基板をこの順に備え、
前記第１情報層が、前記第１基板に近い側から順に少な
くとも下側保護層、光ビームの照射により光学的に検出
可能な異なる２以上の状態間で可逆的に変化する記録層
及び上側保護層をこの順に備えた多層薄膜からなり、前
記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第１情報
層に集光してマークを形成した領域における反射率が、
前記マークを形成していない領域における反射率より高
く、前記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第
２情報層に集光したときに、前記第１情報層を透過して
前記第２情報層に到達する前記光ビームの割合が４０％
以上である光学的情報記録媒体の製造方法であって、 前記第１基板上に前記第１情報層を、前記第２基板上に
前記第２情報層をそれぞれ積層する成膜工程と、前記第
１情報層及び前記第２情報層を記録可能な初期状態にす
る初期化工程と、前記第１情報層と前記第２情報層とが
向かい合うように前記分離層を介して前記第１基板と前
記第２基板とを貼り合わせる密着工程とを含み、 前記成膜工程において、前記記録層を希ガス及び窒素を
必須成分とする雰囲気中で成膜することを特徴とする光
学的情報記録媒体の製造方法。 - 【請求項１１】 第１基板の上に、少なくとも第１情報
層、分離層、第２情報層及び第２基板をこの順に備え、
前記第１情報層が、前記第１基板に近い側から順に少な
くとも下側保護層、光ビームの照射により光学的に検出
可能な異なる２以上の状態間で可逆的に変化する記録層
及び上側保護層をこの順に備えた多層薄膜からなり、前
記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第１情報
層に集光してマークを形成した領域における反射率が、
前記マークを形成していない領域における反射率より高
く、前記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第
２情報層に集光したときに、前記第１情報層を透過して
前記第２情報層に到達する前記光ビームの割合が４０％
以上である光学的情報記録媒体の記録再生方法であっ
て、 前記光ビームの波長が５００ｎｍ以下であり、前記第１
情報層及び前記第２情報層に、前記第１基板側から入射
した前記光ビームによって前記マークを形成及び検出す
ることにより、情報の記録及び再生を行うことを特徴と
する光学的情報記録媒体の記録再生方法。 - 【請求項１２】 第１基板の上に、少なくとも第１情報
層、分離層、第２情報層及び第２基板をこの順に備え、
前記第１情報層が、前記第１基板に近い側から順に少な
くとも下側保護層、光ビームの照射により光学的に検出
可能な異なる２以上の状態間で可逆的に変化する記録層
及び上側保護層をこの順に備えた多層薄膜からなり、前
記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第１情報
層に集光してマークを形成した領域における反射率が、
前記マークを形成していない領域における反射率より高
く、前記第１基板側から入射した前記光ビームを前記第
２情報層に集光したときに、前記第１情報層を透過して
前記第２情報層に到達する前記光ビームの割合が４０％
以上である光学的情報記録媒体の記録再生装置であっ
て、 波長５００ｎｍ以下の前記光ビームを発生させる光源
と、 前記第１情報層及び前記第２情報層に前記第１基板側か
ら入射した前記光ビームによって前記マークを形成及び
検出するための層認識手段及び層切り替え手段とを備え
たことを特徴とする光学的情報記録媒体の記録再生装
置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000382095A JP4339999B2 (ja) | 1999-12-20 | 2000-12-15 | 光学的情報記録媒体とその製造方法、記録再生方法及び記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-360998 | 1999-12-20 | ||
| JP36099899 | 1999-12-20 | ||
| JP2000382095A JP4339999B2 (ja) | 1999-12-20 | 2000-12-15 | 光学的情報記録媒体とその製造方法、記録再生方法及び記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001243655A true JP2001243655A (ja) | 2001-09-07 |
| JP4339999B2 JP4339999B2 (ja) | 2009-10-07 |
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|---|---|---|---|
| JP2000382095A Expired - Fee Related JP4339999B2 (ja) | 1999-12-20 | 2000-12-15 | 光学的情報記録媒体とその製造方法、記録再生方法及び記録再生装置 |
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-
2000
- 2000-12-15 JP JP2000382095A patent/JP4339999B2/ja not_active Expired - Fee Related
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