JP2002133712A - 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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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】青紫色のレーザー光を用いたC/N比の高い良好
な記録再生特性が得られる追記型の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を提供
する。 【解決手段】透明基板1上に情報層21を備え、前記情報
層21が記録層3と誘電体層2とで構成され、前記記録層3
が、Te,O及びM(但し、MはAl,Si,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,C
u,Zn,Ga,Ge,Zr,Nb,Mo,Ru,Rh, Pd,Ag, In,Sn,Sb,Hf,Ta,
W,Re,Os,Ir,Pt,Au,Biから選ばれる1つまたは複数の元
素)を含有し、前記記録層中のO原子の含有割合が25-60
原子%、M原子の含有割合が1-35原子%であり、前記誘電
体層2の屈折率nが1.5以上である光学的情報記録媒体と
する。
な記録再生特性が得られる追記型の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を提供
する。 【解決手段】透明基板1上に情報層21を備え、前記情報
層21が記録層3と誘電体層2とで構成され、前記記録層3
が、Te,O及びM(但し、MはAl,Si,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,C
u,Zn,Ga,Ge,Zr,Nb,Mo,Ru,Rh, Pd,Ag, In,Sn,Sb,Hf,Ta,
W,Re,Os,Ir,Pt,Au,Biから選ばれる1つまたは複数の元
素)を含有し、前記記録層中のO原子の含有割合が25-60
原子%、M原子の含有割合が1-35原子%であり、前記誘電
体層2の屈折率nが1.5以上である光学的情報記録媒体と
する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、基板上に形成され
た薄膜に、レーザービーム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追記型の光学的情報記録媒体、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、レーザービーム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追記型の光学的情報記録媒体、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】透明基板上に薄膜を形成し、この薄膜に
微小なスポットに絞り込んだレーザー光を照射して情報
信号の記録再生を行う技術は公知である。このような記
録再生に用いる追記型の記録媒体としては、基板上にＴ
ｅとＴｅＯ2の混合物であるＴｅＯx（０＜ｘ＜２）を主
成分とする材料薄膜を設けたものが開示されている（特
開昭５０−４６３１７号公報）。このような記録媒体
は、再生用の光ビームの照射において大きな反射率変化
を得ることができる。
微小なスポットに絞り込んだレーザー光を照射して情報
信号の記録再生を行う技術は公知である。このような記
録再生に用いる追記型の記録媒体としては、基板上にＴ
ｅとＴｅＯ2の混合物であるＴｅＯx（０＜ｘ＜２）を主
成分とする材料薄膜を設けたものが開示されている（特
開昭５０−４６３１７号公報）。このような記録媒体
は、再生用の光ビームの照射において大きな反射率変化
を得ることができる。
【０００３】このＴｅＯxを主成分とする記録薄膜は成
膜後の非晶質状態のままで、レーザーアニール等の初期
化処理をすることなく、レーザー光を強度を変調しなが
ら照射して結晶のマークを形成することで情報信号を記
録することが可能であり、これは非可逆過程なので上書
きによる修正や消去ができないなど、追記型の記録媒体
としての重要な特性を兼ね備えている。また、ＴｅＯx
を主成分とする記録薄膜は耐湿性等の環境信頼性が高
く、誘電体の保護層等を必要とせず、単層薄膜で記録媒
体として用いるのが通常であり、生産コストの面でも好
ましい。
膜後の非晶質状態のままで、レーザーアニール等の初期
化処理をすることなく、レーザー光を強度を変調しなが
ら照射して結晶のマークを形成することで情報信号を記
録することが可能であり、これは非可逆過程なので上書
きによる修正や消去ができないなど、追記型の記録媒体
としての重要な特性を兼ね備えている。また、ＴｅＯx
を主成分とする記録薄膜は耐湿性等の環境信頼性が高
く、誘電体の保護層等を必要とせず、単層薄膜で記録媒
体として用いるのが通常であり、生産コストの面でも好
ましい。
【０００４】しかし、ＴｅＯxにおいては、記録後信号
が飽和するまで、すなわち記録薄膜中のレーザー光照射
による結晶化が十分進むまでに若干の時間を要する。こ
れは、例えばデータをディスクに記録し、一回転後にそ
のデータを検証するコンピューター用データファイルの
場合などのように高速応答性が要求される記録媒体とし
ては不適当である。この欠点を補うために、ＴｅＯxに
第３の元素としてＰｄあるいはＡｕを添加した記録媒体
が開示されている（特開昭６０−２０３４９０号公報、
特開昭６１−６８２９６号公報、特開昭６２−８８１５
２号公報）。ＰｄあるいはＡｕはＴｅＯx薄膜中におい
て、レーザー光照射時にＴｅの結晶成長を促進する働き
をしていると考えられ、これによって、Ｔｅ及びＴｅ−
Ｐｄ合金あるいはＴｅ−Ａｕ合金の結晶粒が高速で生成
される。その結果として高速での結晶化記録が可能とな
り、上記高速応答性が得られる。さらに、Ｐｄあるいは
Ａｕはその高い耐酸化性のために、ＴｅＯx薄膜の耐湿
性を損なうことがない。
が飽和するまで、すなわち記録薄膜中のレーザー光照射
による結晶化が十分進むまでに若干の時間を要する。こ
れは、例えばデータをディスクに記録し、一回転後にそ
のデータを検証するコンピューター用データファイルの
場合などのように高速応答性が要求される記録媒体とし
ては不適当である。この欠点を補うために、ＴｅＯxに
第３の元素としてＰｄあるいはＡｕを添加した記録媒体
が開示されている（特開昭６０−２０３４９０号公報、
特開昭６１−６８２９６号公報、特開昭６２−８８１５
２号公報）。ＰｄあるいはＡｕはＴｅＯx薄膜中におい
て、レーザー光照射時にＴｅの結晶成長を促進する働き
をしていると考えられ、これによって、Ｔｅ及びＴｅ−
Ｐｄ合金あるいはＴｅ−Ａｕ合金の結晶粒が高速で生成
される。その結果として高速での結晶化記録が可能とな
り、上記高速応答性が得られる。さらに、Ｐｄあるいは
Ａｕはその高い耐酸化性のために、ＴｅＯx薄膜の耐湿
性を損なうことがない。
【０００５】また、媒体１枚あたりの扱える情報量を増
やすための基本的な手段として、レーザー光の波長を短
くする、またはこれを集光する対物レンズの開口数を大
きくすることによりレーザー光のスポット径を小さく
し、記録面密度を向上させるという方法がある。さら
に、周方向の記録密度向上のために記録マークの長さが
情報となるマークエッジ記録が、半径方向の記録密度向
上のためにレーザー光案内用の溝（グルーブ）及び溝間
（ランド）の両方に記録するランド＆グルーブ記録が発
明され、導入されている。さらに媒体１枚あたりの扱え
る情報量を増やすために情報を記録再生する層を複数積
層した多層構造媒体及びその記録再生方法（特開平９−
２１２９１７号公報、特表平１０−５０５１８８号公
報、特許公開２０００−３６１３０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。
やすための基本的な手段として、レーザー光の波長を短
くする、またはこれを集光する対物レンズの開口数を大
きくすることによりレーザー光のスポット径を小さく
し、記録面密度を向上させるという方法がある。さら
に、周方向の記録密度向上のために記録マークの長さが
情報となるマークエッジ記録が、半径方向の記録密度向
上のためにレーザー光案内用の溝（グルーブ）及び溝間
（ランド）の両方に記録するランド＆グルーブ記録が発
明され、導入されている。さらに媒体１枚あたりの扱え
る情報量を増やすために情報を記録再生する層を複数積
層した多層構造媒体及びその記録再生方法（特開平９−
２１２９１７号公報、特表平１０−５０５１８８号公
報、特許公開２０００−３６１３０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。
【０００６】このような高密度記録に対応するため、Ｔ
ｅＯxに第３の元素としてＰｄあるいはＡｕを添加した
記録材料の組成及び膜厚を改良した記録媒体が提案され
ている（特開平９−３２６１３５号公報、ＷＯ９８／０
９８２３号公報）。
ｅＯxに第３の元素としてＰｄあるいはＡｕを添加した
記録材料の組成及び膜厚を改良した記録媒体が提案され
ている（特開平９−３２６１３５号公報、ＷＯ９８／０
９８２３号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の情報の
大容量化に伴ってさらなる記録密度の向上が要求される
ようになってきており、より短波長・高ＮＡの光学系、
特に青紫色のレーザー光を用いた高密度記録に対応でき
る記録媒体を開発することが必要となってきている。
大容量化に伴ってさらなる記録密度の向上が要求される
ようになってきており、より短波長・高ＮＡの光学系、
特に青紫色のレーザー光を用いた高密度記録に対応でき
る記録媒体を開発することが必要となってきている。
【０００８】記録再生に用いるレーザー光の波長が変わ
っても、記録材料の熱的特性は基本的に同じであるが、
光学的特性、特に光学定数は材料によっては大きく変わ
ることがある。特に、赤色波長域に比べて青紫色波長域
では、ＴｅＯxベースの記録材料は反射率変化が小さく
なり、得られる信号振幅やＣ／Ｎ比も小さくなってしま
う傾向がある。
っても、記録材料の熱的特性は基本的に同じであるが、
光学的特性、特に光学定数は材料によっては大きく変わ
ることがある。特に、赤色波長域に比べて青紫色波長域
では、ＴｅＯxベースの記録材料は反射率変化が小さく
なり、得られる信号振幅やＣ／Ｎ比も小さくなってしま
う傾向がある。
【０００９】本発明は、青紫色のレーザー光を用いた高
密度な情報の記録再生においてもＣ／Ｎ比の高い良好な
記録再生特性が得られる追記型の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を提供す
ることを目的とするものである。
密度な情報の記録再生においてもＣ／Ｎ比の高い良好な
記録再生特性が得られる追記型の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を提供す
ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光学的情報記録媒体は、透明基板上に情報
層を備え、前記情報層が記録層と誘電体層とで構成さ
れ、前記記録層が、Ｔｅ、Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、
Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つ
または複数の元素）を含有し、前記記録層中のＯ原子の
含有割合が２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子の含
有割合が１原子％以上３５原子％以下であり、前記誘電
体層の屈折率ｎが１．５以上であることを特徴とする。
め、本発明の光学的情報記録媒体は、透明基板上に情報
層を備え、前記情報層が記録層と誘電体層とで構成さ
れ、前記記録層が、Ｔｅ、Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、
Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、
Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つ
または複数の元素）を含有し、前記記録層中のＯ原子の
含有割合が２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子の含
有割合が１原子％以上３５原子％以下であり、前記誘電
体層の屈折率ｎが１．５以上であることを特徴とする。
【００１１】次に、本発明の第１番目の光学的情報記録
媒体の製造方法は、透明基板上に情報層を備え、前記情
報層が記録層と誘電体層とで構成される光学的情報記録
媒体の製造方法であって、前記透明基板上に、Ｔｅ、Ｏ
及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を含有
する記録層と、屈折率ｎを１．５以上である誘電体層を
気相薄膜体積法により形成し、前記記録層中のＯ原子の
含有割合が２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子の含
有割合が１原子％以上３５原子％以下とし、６０℃以上
の条件下で５分以上保持するアニール処理することを特
徴とする。
媒体の製造方法は、透明基板上に情報層を備え、前記情
報層が記録層と誘電体層とで構成される光学的情報記録
媒体の製造方法であって、前記透明基板上に、Ｔｅ、Ｏ
及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を含有
する記録層と、屈折率ｎを１．５以上である誘電体層を
気相薄膜体積法により形成し、前記記録層中のＯ原子の
含有割合が２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子の含
有割合が１原子％以上３５原子％以下とし、６０℃以上
の条件下で５分以上保持するアニール処理することを特
徴とする。
【００１２】次に、本発明の第２番目の光学的情報記録
媒体の製造方法は、透明基板上に情報層とその上に保護
層を備え、前記情報層が記録層と誘電体層とで構成され
る光学的情報記録媒体の製造方法であって、まず前記保
護層を形成し、前記保護層上に、Ｔｅ、Ｏ及びＭ（但
し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍ
ｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈ
ｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉか
ら選ばれる１つまたは複数の元素）を含有する記録層
と、屈折率ｎが１．５以上である誘電体層を気相薄膜堆
積法により形成し、前記記録層中のＯ原子の含有割合が
２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子の含有割合が１
原子％以上３５原子％以下とした情報層を形成し、前記
情報層上に前記透明基板を貼り合せる前または後に、６
０℃以上の条件下で５分以上保持するアニール処理をす
ることを特徴とする。
媒体の製造方法は、透明基板上に情報層とその上に保護
層を備え、前記情報層が記録層と誘電体層とで構成され
る光学的情報記録媒体の製造方法であって、まず前記保
護層を形成し、前記保護層上に、Ｔｅ、Ｏ及びＭ（但
し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍ
ｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈ
ｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉか
ら選ばれる１つまたは複数の元素）を含有する記録層
と、屈折率ｎが１．５以上である誘電体層を気相薄膜堆
積法により形成し、前記記録層中のＯ原子の含有割合が
２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子の含有割合が１
原子％以上３５原子％以下とした情報層を形成し、前記
情報層上に前記透明基板を貼り合せる前または後に、６
０℃以上の条件下で５分以上保持するアニール処理をす
ることを特徴とする。
【００１３】次に、本発明の光学的情報記録媒体の記録
再生方法は、透明基板上に情報層を備え、前記情報層が
記録層と誘電体層とで構成され、前記記録層が、Ｔｅ、
Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を含有
し、前記記録層中のＯ原子の含有割合が２５原子％以上
６０原子％以下、Ｍ原子の含有割合が１原子％以上３５
原子％以下であり、前記誘電体層の屈折率ｎが１．５以
上である光学的情報記録媒体に対し、前記透明基板側か
ら波長５００ｎｍ以下の光ビームを照射して情報信号を
記録または再生することを特徴とする。
再生方法は、透明基板上に情報層を備え、前記情報層が
記録層と誘電体層とで構成され、前記記録層が、Ｔｅ、
Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を含有
し、前記記録層中のＯ原子の含有割合が２５原子％以上
６０原子％以下、Ｍ原子の含有割合が１原子％以上３５
原子％以下であり、前記誘電体層の屈折率ｎが１．５以
上である光学的情報記録媒体に対し、前記透明基板側か
ら波長５００ｎｍ以下の光ビームを照射して情報信号を
記録または再生することを特徴とする。
【００１４】次に、本発明の光学的情報記録媒体の記録
再生装置は、透明基板上に情報層を備え、前記情報層が
記録層と誘電体層とで構成され、前記記録層が、Ｔｅ、
Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を含有
し、前記記録層中のＯ原子の含有割合が２５原子％以上
６０原子％以下、Ｍ原子の含有割合が１原子％以上３５
原子％以下であり、前記誘電体層の屈折率ｎが１．５以
上である光学的情報記録媒体に対し、情報信号を記録再
生するために、波長５００ｎｍ以下の光ビームを照射す
る光ビーム発生手段と、マークを形成する際に、前記マ
ークの長さに応じてパルス数の異なるパルス列からなる
パルス波形で前記光ビームを変調する光ビーム変調手段
とを備えたことを特徴とする。
再生装置は、透明基板上に情報層を備え、前記情報層が
記録層と誘電体層とで構成され、前記記録層が、Ｔｅ、
Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を含有
し、前記記録層中のＯ原子の含有割合が２５原子％以上
６０原子％以下、Ｍ原子の含有割合が１原子％以上３５
原子％以下であり、前記誘電体層の屈折率ｎが１．５以
上である光学的情報記録媒体に対し、情報信号を記録再
生するために、波長５００ｎｍ以下の光ビームを照射す
る光ビーム発生手段と、マークを形成する際に、前記マ
ークの長さに応じてパルス数の異なるパルス列からなる
パルス波形で前記光ビームを変調する光ビーム変調手段
とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の光学的情報記録媒体にお
いては、情報層を単層で用いることもできるし、複数層
で用いることもできる。複数層で用いる場合は、前記透
明基板上にｎ層（但し、ｎは２以上整数）の情報層をお
のおの分離層を介して積層し、前記ｎ層の情報層のうち
の少なくとも一つが本発明の情報層であることが好まし
い。前記ｎ層としては、単層（この場合は分離層は不
要）から、２−６層が実用的である。
いては、情報層を単層で用いることもできるし、複数層
で用いることもできる。複数層で用いる場合は、前記透
明基板上にｎ層（但し、ｎは２以上整数）の情報層をお
のおの分離層を介して積層し、前記ｎ層の情報層のうち
の少なくとも一つが本発明の情報層であることが好まし
い。前記ｎ層としては、単層（この場合は分離層は不
要）から、２−６層が実用的である。
【００１６】また、前記記録層に対して、波長５００ｎ
ｍ以下の光ビームで記録再生を行うことが好ましい。
ｍ以下の光ビームで記録再生を行うことが好ましい。
【００１７】また、前記記録層の膜厚が５ｎｍ以上７０
ｎｍ以下であることが好ましい。
ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１８】また、前記誘電体層がＺｎＳ、ＴｉＯ2、
ＺｒＯ2、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4及びＧｅＮから選ば
れる少なくとも一つ、または２つ以上を混合したものを
主成分とする材料からなることが好ましい。ここで主成
分とは、前記化合物が８０モル％以上、より好ましくは
９０モル％以上をいう。
ＺｒＯ2、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4及びＧｅＮから選ば
れる少なくとも一つ、または２つ以上を混合したものを
主成分とする材料からなることが好ましい。ここで主成
分とは、前記化合物が８０モル％以上、より好ましくは
９０モル％以上をいう。
【００１９】また、前記誘電体層の消衰係数ｋは０以上
１．０以下であることが好ましい。消衰係数ｋが小さけ
れば、情報層を複数層積層できる。
１．０以下であることが好ましい。消衰係数ｋが小さけ
れば、情報層を複数層積層できる。
【００２０】また、前記分離層は紫外線硬化樹脂である
ことが好ましく、その厚さは１．０μｍ以上であること
が好ましい。
ことが好ましく、その厚さは１．０μｍ以上であること
が好ましい。
【００２１】また、本発明においては、最外層にさらに
保護層を備えたことが好ましい。
保護層を備えたことが好ましい。
【００２２】次に本発明の光学的情報記録媒体の記録再
生方法においては、マークを形成する際に、前記マーク
の長さに応じてパルス数の異なるパルス列からなるパル
ス波形で前記光ビームを変調して照射することが好まし
い。
生方法においては、マークを形成する際に、前記マーク
の長さに応じてパルス数の異なるパルス列からなるパル
ス波形で前記光ビームを変調して照射することが好まし
い。
【００２３】また、前記第２情報層の全記録領域に記録
を終えた後に、前記第１情報層に記録を行うことが好ま
しい。
を終えた後に、前記第１情報層に記録を行うことが好ま
しい。
【００２４】同様に情報層がｎ層ある場合は、まず最終
層の第ｎ情報層の全記録領域に記録を終えた後に、レー
ザー光の照射側に向かってｎ−１の情報層に順番に記録
を行うことが好ましい。
層の第ｎ情報層の全記録領域に記録を終えた後に、レー
ザー光の照射側に向かってｎ−１の情報層に順番に記録
を行うことが好ましい。
【００２５】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら具体的に説明する。図１及び図２は、本発
明の光学的情報記録媒体の一構成例の部分断面図であ
る。図１及び図２に示すように、本発明の光学的情報記
録媒体は、透明基板１上に誘電体層２、記録層３及び保
護層４が設けられて構成されている。誘電体層２及び記
録層３で情報層２１を構成している。この光学的情報記
録媒体に対し、透明基板１の側からレーザー光５を対物
レンズ６で集光し、照射して記録再生を行う。
参照しながら具体的に説明する。図１及び図２は、本発
明の光学的情報記録媒体の一構成例の部分断面図であ
る。図１及び図２に示すように、本発明の光学的情報記
録媒体は、透明基板１上に誘電体層２、記録層３及び保
護層４が設けられて構成されている。誘電体層２及び記
録層３で情報層２１を構成している。この光学的情報記
録媒体に対し、透明基板１の側からレーザー光５を対物
レンズ６で集光し、照射して記録再生を行う。
【００２６】また、図３は、本発明の光学的情報記録媒
体の一構成例の部分断面図である。図３に示すように、
本発明の光学的情報記録媒体は、透明基板１上に第１情
報層７、分離層８、第２情報層９、保護層４が設けられ
て構成されている。ここで、第１情報層７及び第２情報
層９の少なくともいずれか一方は、誘電体層２及び記録
層３からなる。この光学的情報記録媒体に対し、透明基
板１の側からレーザー光５を対物レンズ６で集光し、照
射して記録再生を行う。
体の一構成例の部分断面図である。図３に示すように、
本発明の光学的情報記録媒体は、透明基板１上に第１情
報層７、分離層８、第２情報層９、保護層４が設けられ
て構成されている。ここで、第１情報層７及び第２情報
層９の少なくともいずれか一方は、誘電体層２及び記録
層３からなる。この光学的情報記録媒体に対し、透明基
板１の側からレーザー光５を対物レンズ６で集光し、照
射して記録再生を行う。
【００２７】透明基板１の材料としてはレーザー光５の
波長において略透明であることが好ましく、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、ノルボルネン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、
ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせたもの等を用
いることができる。また、透明基板１の厚さは特に限定
されないが、０．０５〜１．５ｍｍ程度のものを用いる
ことができる。
波長において略透明であることが好ましく、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、ノルボルネン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、
ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせたもの等を用
いることができる。また、透明基板１の厚さは特に限定
されないが、０．０５〜１．５ｍｍ程度のものを用いる
ことができる。
【００２８】誘電体層２の材料としては、屈折率ｎが
１．５以上、より好ましくは２．０以上、さらに好まし
くは２．５以上のものを用いることができる。具体的に
は、例えばＺｎＳ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｓｉ、ＳｉＣ、
Ｓｉ3Ｎ4、ＧｅＮ等を主成分とするものが適している。
また、誘電体層２の膜厚は反射率変化を大きくできる膜
厚を選択することが好ましい。前記膜厚は、波長及び各
層の光学定数にもよるが、例えば、記録再生を行う光ビ
ームの波長をλ、誘電体層２の屈折率をｎとした場合、
０．３１λ／ｎ以上０．５０λ／ｎ以下が好ましい。な
お、消衰係数ｋは、複素屈折率の虚部を示している。
１．５以上、より好ましくは２．０以上、さらに好まし
くは２．５以上のものを用いることができる。具体的に
は、例えばＺｎＳ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｓｉ、ＳｉＣ、
Ｓｉ3Ｎ4、ＧｅＮ等を主成分とするものが適している。
また、誘電体層２の膜厚は反射率変化を大きくできる膜
厚を選択することが好ましい。前記膜厚は、波長及び各
層の光学定数にもよるが、例えば、記録再生を行う光ビ
ームの波長をλ、誘電体層２の屈折率をｎとした場合、
０．３１λ／ｎ以上０．５０λ／ｎ以下が好ましい。な
お、消衰係数ｋは、複素屈折率の虚部を示している。
【００２９】記録層３の材料としては、Ｔｅ、Ｏ及びＭ
（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓ
ｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、
Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を含むものを
用いることができる。Ｍとしては特に、ＰｄあるいはＡ
ｕを用いることが、十分な結晶化速度及び高い環境信頼
性が得られる面から、特に好ましい。
（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓ
ｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、
Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を含むものを
用いることができる。Ｍとしては特に、ＰｄあるいはＡ
ｕを用いることが、十分な結晶化速度及び高い環境信頼
性が得られる面から、特に好ましい。
【００３０】記録層３の材料の好ましい組成範囲は、Ｏ
原子が２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子が１原子
％以上３５原子％以下である。以下にその理由を説明す
る。
原子が２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子が１原子
％以上３５原子％以下である。以下にその理由を説明す
る。
【００３１】記録層３中のＯ原子が２５原子％未満の領
域では、記録層３の熱伝導率が高すぎるため、記録マー
クが大きくなりすぎて、記録パワーを上げてもＣ／Ｎ比
が上がらない。これに対し、記録層３中Ｏ原子が６０原
子％を越える領域では、記録層３の熱伝導率が低くなり
すぎるため、記録パワーを上げても記録マークが十分大
きくならず、Ｃ／Ｎ比が低く、感度も不十分となってし
まう。
域では、記録層３の熱伝導率が高すぎるため、記録マー
クが大きくなりすぎて、記録パワーを上げてもＣ／Ｎ比
が上がらない。これに対し、記録層３中Ｏ原子が６０原
子％を越える領域では、記録層３の熱伝導率が低くなり
すぎるため、記録パワーを上げても記録マークが十分大
きくならず、Ｃ／Ｎ比が低く、感度も不十分となってし
まう。
【００３２】記録層３中のＭ原子が１％未満の領域で
は、レーザー光照射時にＴｅの結晶成長を促進する働き
が相対的に小さくなり、記録層３の結晶化速度が不足し
てしまい、高速でマークが形成できなくなる。これに対
し、記録層３中のＭ原子が３５原子％を越える領域で
は、非晶質−結晶間の反射率変化が小さくなり、Ｃ／Ｎ
比が低くなってしまう。
は、レーザー光照射時にＴｅの結晶成長を促進する働き
が相対的に小さくなり、記録層３の結晶化速度が不足し
てしまい、高速でマークが形成できなくなる。これに対
し、記録層３中のＭ原子が３５原子％を越える領域で
は、非晶質−結晶間の反射率変化が小さくなり、Ｃ／Ｎ
比が低くなってしまう。
【００３３】また、記録層３には、以上の説明では、記
録薄膜としてＴｅ、Ｏ、Ｍからなる材料を用いた例で説
明したが、熱伝導率・光学定数等の調整、あるいは耐熱
性・環境信頼性の向上等の目的で、Ｓ、Ｎ、Ｆ、Ｂ、Ｃ
から選ばれる１つまたは複数の元素を必要に応じて、記
録層３全体の５原子％以内の組成割合の範囲で適宜添加
してもよい。
録薄膜としてＴｅ、Ｏ、Ｍからなる材料を用いた例で説
明したが、熱伝導率・光学定数等の調整、あるいは耐熱
性・環境信頼性の向上等の目的で、Ｓ、Ｎ、Ｆ、Ｂ、Ｃ
から選ばれる１つまたは複数の元素を必要に応じて、記
録層３全体の５原子％以内の組成割合の範囲で適宜添加
してもよい。
【００３４】記録層３の膜厚は、５ｎｍ以上７０ｎｍ以
下とすれば、十分なＣ／Ｎ比を得ることができる。記録
層３が５ｎｍ未満の膜厚では十分な反射率及び反射率変
化が得られないためＣ／Ｎ比が低く、また、７０ｎｍを
越える膜厚では記録層３の薄膜面内の熱拡散が大きいた
め高密度記録においてＣ／Ｎ比が低くなってしまう。
下とすれば、十分なＣ／Ｎ比を得ることができる。記録
層３が５ｎｍ未満の膜厚では十分な反射率及び反射率変
化が得られないためＣ／Ｎ比が低く、また、７０ｎｍを
越える膜厚では記録層３の薄膜面内の熱拡散が大きいた
め高密度記録においてＣ／Ｎ比が低くなってしまう。
【００３５】保護層４の材料としては、透明基板１の材
料として挙げたのと同じものを用いることができるが、
透明基板１とは異なる材料としてもよく、レーザー光５
の波長において透明でなくてもよい。また、保護層４の
厚さは特に限定されないが、０．０５〜３．０ｍｍ程度
のものを用いることができる。
料として挙げたのと同じものを用いることができるが、
透明基板１とは異なる材料としてもよく、レーザー光５
の波長において透明でなくてもよい。また、保護層４の
厚さは特に限定されないが、０．０５〜３．０ｍｍ程度
のものを用いることができる。
【００３６】第１情報層７及び第２情報層９としては、
上述のように、少なくともいずれか一方は、誘電体層２
及び記録層３からなる情報層でなければならないが、も
う一方は、本発明の記録層３とは異なる記録層を有する
ものであってもよく、追記型ではなく書き換え型や再生
専用型のいずれの情報層とすることも可能である。
上述のように、少なくともいずれか一方は、誘電体層２
及び記録層３からなる情報層でなければならないが、も
う一方は、本発明の記録層３とは異なる記録層を有する
ものであってもよく、追記型ではなく書き換え型や再生
専用型のいずれの情報層とすることも可能である。
【００３７】分離層８としては、紫外線硬化性樹脂等を
用いることができる。分離層８の厚さは、第１情報層７
及び第２情報層９のいずれか一方を再生する際に他方か
らのクロストークが小さくなるように、少なくとも対物
レンズ６の開口数ＮＡとレーザー光５の波長λにより決
定される焦点深度ΔＺ以上の厚さであることが必要であ
る。ここで焦点深度ΔＺは、集光点の強度が無収差の８
０％を基準としたならば一般的にΔＺ＝λ／｛２（Ｎ
Ａ）2｝と近似できる。
用いることができる。分離層８の厚さは、第１情報層７
及び第２情報層９のいずれか一方を再生する際に他方か
らのクロストークが小さくなるように、少なくとも対物
レンズ６の開口数ＮＡとレーザー光５の波長λにより決
定される焦点深度ΔＺ以上の厚さであることが必要であ
る。ここで焦点深度ΔＺは、集光点の強度が無収差の８
０％を基準としたならば一般的にΔＺ＝λ／｛２（Ｎ
Ａ）2｝と近似できる。
【００３８】例えば、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５
の場合はΔＺ＝０．４７９μｍとなる。従って、±０．
５μｍ以内は焦点深度内となってしまうので、この光学
系を用いた場合、分離層６の厚さは少なくとも１．０μ
ｍを越える値に設定すると良い。
の場合はΔＺ＝０．４７９μｍとなる。従って、±０．
５μｍ以内は焦点深度内となってしまうので、この光学
系を用いた場合、分離層６の厚さは少なくとも１．０μ
ｍを越える値に設定すると良い。
【００３９】また、分離層８の厚さは、第１情報層７及
び第２情報層９の２つの情報層に高密度な情報の記録・
再生を可能にするため、両層間の距離が対物レンズ６の
集光可能な範囲にあるよう、透明基板１の厚さと併せて
対物レンズの許容できる基材厚公差内にある必要があ
る。
び第２情報層９の２つの情報層に高密度な情報の記録・
再生を可能にするため、両層間の距離が対物レンズ６の
集光可能な範囲にあるよう、透明基板１の厚さと併せて
対物レンズの許容できる基材厚公差内にある必要があ
る。
【００４０】また、上記光学的情報記録媒体２枚を、そ
れぞれの保護層４の側を対向させて貼り合わせ、両面構
造とすることにより、媒体１枚あたりに蓄積できる情報
量がさらに２倍にできる。
れぞれの保護層４の側を対向させて貼り合わせ、両面構
造とすることにより、媒体１枚あたりに蓄積できる情報
量がさらに２倍にできる。
【００４１】誘電体層２、記録層３、第１情報層７及び
第２情報層９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、ＣＶＤ（Chemical Vapor
Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular 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。ここで、第２情報層９は、例えば保護層４を基板
として、その上に、レーザー光５の入射する側から見て
遠い層から順に成膜する。これに対し、第１情報層７
は、例えば透明基板１の上に、レーザー光５の入射する
側から見て近い層から順に成膜してもよいし、分離層８
の上に、レーザー光５の入射する側から見て遠い層から
順に成膜してもよい。
第２情報層９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、ＣＶＤ（Chemical Vapor
Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular 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。ここで、第２情報層９は、例えば保護層４を基板
として、その上に、レーザー光５の入射する側から見て
遠い層から順に成膜する。これに対し、第１情報層７
は、例えば透明基板１の上に、レーザー光５の入射する
側から見て近い層から順に成膜してもよいし、分離層８
の上に、レーザー光５の入射する側から見て遠い層から
順に成膜してもよい。
【００４２】また、本発明の光学的情報記録媒体は、ア
ニール工程として、高温度条件下で一定時間以上保持す
ることにより、より高いＣ／Ｎ比及びより低いジッタ値
が得られる。これは、アニール工程により、記録層３中
にランダムに拡散している各原子の一部が適度に結合し
て微小な結晶核を形成し、記録に際して結晶化をよりス
ムーズにすることで、マークエッジがよく揃い、マーク
形状がよく整ったマーク形成が可能となるためと考えら
れる。
ニール工程として、高温度条件下で一定時間以上保持す
ることにより、より高いＣ／Ｎ比及びより低いジッタ値
が得られる。これは、アニール工程により、記録層３中
にランダムに拡散している各原子の一部が適度に結合し
て微小な結晶核を形成し、記録に際して結晶化をよりス
ムーズにすることで、マークエッジがよく揃い、マーク
形状がよく整ったマーク形成が可能となるためと考えら
れる。
【００４３】アニール温度は、記録層３の組成によって
も異なるが、本発明者等の実験によれば６０℃以上であ
ることが好ましく、なおかつ、透明基板１等が熱変形ま
たは溶融しないよう透明基板１の軟化点または融点以
下、例えばポリカーボネイトの場合は１２０℃以下であ
ることも必要である。また、アニール時間は、記録層３
の組成及びアニール温度によっても異なるが、発明者等
の実験によれば、アニール工程によるＣ／Ｎ比向上等の
効果が飽和するには少なくとも５分は必要であり、飽和
した後は何時間保持し続けても記録再生特性に変化は見
られなかった。
も異なるが、本発明者等の実験によれば６０℃以上であ
ることが好ましく、なおかつ、透明基板１等が熱変形ま
たは溶融しないよう透明基板１の軟化点または融点以
下、例えばポリカーボネイトの場合は１２０℃以下であ
ることも必要である。また、アニール時間は、記録層３
の組成及びアニール温度によっても異なるが、発明者等
の実験によれば、アニール工程によるＣ／Ｎ比向上等の
効果が飽和するには少なくとも５分は必要であり、飽和
した後は何時間保持し続けても記録再生特性に変化は見
られなかった。
【００４４】ここで、本発明の光学的情報記録媒体の光
学設計及び光学的特性について述べる。多層膜について
各層の材料の屈折率ｎ、消衰係数ｋ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、以下の光学計算・設計を行っ
た。
学設計及び光学的特性について述べる。多層膜について
各層の材料の屈折率ｎ、消衰係数ｋ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、以下の光学計算・設計を行っ
た。
【００４５】まず、レーザー光入射側から順に、基板／
記録層／基板の構成ａ、基板／誘電体層／記録層／基板
の構成ｂ、基板／記録層／誘電体層／基板の構成ｃ、基
板／誘電体層／記録層／誘電体層／基板の構成ｄという
各構成について、各層の膜厚を変化させて、波長４０５
ｎｍ及び６６０ｎｍでの光学計算を行った。
記録層／基板の構成ａ、基板／誘電体層／記録層／基板
の構成ｂ、基板／記録層／誘電体層／基板の構成ｃ、基
板／誘電体層／記録層／誘電体層／基板の構成ｄという
各構成について、各層の膜厚を変化させて、波長４０５
ｎｍ及び６６０ｎｍでの光学計算を行った。
【００４６】計算を行う際、基板の光学定数ｎ−ｉｋ
は、いずれの波長においても１．６−ｉ０．０とした。
誘電体層の光学定数は、その依存性を調べるためにｎ＝
１．５〜３．０の範囲で変化させ、ｋ＝０．０として計
算した。記録層の光学定数は、Ｔｅ−Ｏ−Ｐｄ（原子数
比：Ｔｅ：Ｏ：Ｐｄ＝４２：５３：５）を用いることを
想定して、波長４０５ｎｍにおいて非晶質で２．５−ｉ
０．６、結晶で２．０−ｉ１．６、波長６６０ｎｍにお
いて非晶質で２．５−ｉ０．６、結晶で３．０−ｉ１．
６とした。これらはいずれも、石英基板上に成膜した膜
厚約２０ｎｍのサンプルを、分光器で反射率及び透過率
を測定し、その値から計算により求めたものである。な
お、結晶状態のサンプルは、オーブン内で結晶化温度近
傍の２５０℃で２分間保持して結晶化させたものを用い
た。
は、いずれの波長においても１．６−ｉ０．０とした。
誘電体層の光学定数は、その依存性を調べるためにｎ＝
１．５〜３．０の範囲で変化させ、ｋ＝０．０として計
算した。記録層の光学定数は、Ｔｅ−Ｏ−Ｐｄ（原子数
比：Ｔｅ：Ｏ：Ｐｄ＝４２：５３：５）を用いることを
想定して、波長４０５ｎｍにおいて非晶質で２．５−ｉ
０．６、結晶で２．０−ｉ１．６、波長６６０ｎｍにお
いて非晶質で２．５−ｉ０．６、結晶で３．０−ｉ１．
６とした。これらはいずれも、石英基板上に成膜した膜
厚約２０ｎｍのサンプルを、分光器で反射率及び透過率
を測定し、その値から計算により求めたものである。な
お、結晶状態のサンプルは、オーブン内で結晶化温度近
傍の２５０℃で２分間保持して結晶化させたものを用い
た。
【００４７】光学計算の結果を図４Ａ−図４Ｄに示す。
図中、記録層が結晶のときの反射率をＲcry及び非晶質
のときの反射率をＲamoとし、反射率差△Ｒ＝Ｒcry−Ｒ
amoを図示した。ここでは記録層の膜厚は２０ｎｍ及び
４０ｎｍの場合について計算しており、構成ｂ、ｃ及び
ｄにおいては△Ｒが最大となるよう誘電体層の膜厚を最
適化した場合のΔＲの値を算出して図示している。
図中、記録層が結晶のときの反射率をＲcry及び非晶質
のときの反射率をＲamoとし、反射率差△Ｒ＝Ｒcry−Ｒ
amoを図示した。ここでは記録層の膜厚は２０ｎｍ及び
４０ｎｍの場合について計算しており、構成ｂ、ｃ及び
ｄにおいては△Ｒが最大となるよう誘電体層の膜厚を最
適化した場合のΔＲの値を算出して図示している。
【００４８】図４Ａ及び図４Ｂより、波長６６０ｎｍで
は、記録層のみの構成ａに比べて、誘電体層を追加した
構成ｂ、ｃ及びｄでは、誘電体層の屈折率ｎを３．０ま
で大きくしても、ΔＲは高々３割程度しか向上しない。
これに対し、図４Ｃ及び図４Ｄより、波長４０５ｎｍで
は、構成ａに比べて構成ｂ、ｃ及びｄの方が、誘電体層
の屈折率ｎが大きいほどΔＲが顕著に大きくなってお
り、何倍にも向上している。
は、記録層のみの構成ａに比べて、誘電体層を追加した
構成ｂ、ｃ及びｄでは、誘電体層の屈折率ｎを３．０ま
で大きくしても、ΔＲは高々３割程度しか向上しない。
これに対し、図４Ｃ及び図４Ｄより、波長４０５ｎｍで
は、構成ａに比べて構成ｂ、ｃ及びｄの方が、誘電体層
の屈折率ｎが大きいほどΔＲが顕著に大きくなってお
り、何倍にも向上している。
【００４９】この両波長での誘電体層の追加効果の違い
は、記録層の結晶の屈折率ｎの違い、すなわち、波長４
０５ｎｍでは波長６６０ｎｍに比べて結晶の屈折率が
１．０程度小さくなっていることに起因していると考え
られる。
は、記録層の結晶の屈折率ｎの違い、すなわち、波長４
０５ｎｍでは波長６６０ｎｍに比べて結晶の屈折率が
１．０程度小さくなっていることに起因していると考え
られる。
【００５０】一般に、非晶質の光学定数は波長依存性が
小さいが、結晶の光学定数は波長依存性が大きい場合が
多い。Ｔｅを主成分とする材料はこの傾向が顕著で、波
長が短くなると、結晶の屈折率ｎが小さくなる。赤色波
長域では結晶の屈折率ｎが大きいため、誘電体層を追加
する必要もなく十分なΔＲが得られる。ところが、青紫
色波長域では結晶の屈折率ｎが小さくなるので、記録層
のみではΔＲが小さくなってしまう。しかしながら、屈
折率ｎの高い誘電体層を追加することで、赤色波長域と
同等以上に大きなΔＲが得られる。
小さいが、結晶の光学定数は波長依存性が大きい場合が
多い。Ｔｅを主成分とする材料はこの傾向が顕著で、波
長が短くなると、結晶の屈折率ｎが小さくなる。赤色波
長域では結晶の屈折率ｎが大きいため、誘電体層を追加
する必要もなく十分なΔＲが得られる。ところが、青紫
色波長域では結晶の屈折率ｎが小さくなるので、記録層
のみではΔＲが小さくなってしまう。しかしながら、屈
折率ｎの高い誘電体層を追加することで、赤色波長域と
同等以上に大きなΔＲが得られる。
【００５１】具体的には、例えば、Ｔｅ−Ｏ−Ｐｄなど
のＴｅ−Ｏ−Ｍ系材料では、５００ｎｍ以下の波長にお
いては結晶の屈折率ｎが２．０程度と小さくなるため、
屈折率ｎが１．５以上、より好ましくは２．０以上、さ
らに好ましくは２．５以上の誘電体層２を追加すること
で大きなΔＲが得られる。
のＴｅ−Ｏ−Ｍ系材料では、５００ｎｍ以下の波長にお
いては結晶の屈折率ｎが２．０程度と小さくなるため、
屈折率ｎが１．５以上、より好ましくは２．０以上、さ
らに好ましくは２．５以上の誘電体層２を追加すること
で大きなΔＲが得られる。
【００５２】図５は、本発明の光学的情報記録媒体の記
録再生方法及び記録再生装置の一例の概略図である。図
５によると、レーザーダイオード１０を出たレーザー光
５は、ハーフミラー１１及び対物レンズ６を通じて、モ
ーター１２によって回転されている光ディスク１３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。
録再生方法及び記録再生装置の一例の概略図である。図
５によると、レーザーダイオード１０を出たレーザー光
５は、ハーフミラー１１及び対物レンズ６を通じて、モ
ーター１２によって回転されている光ディスク１３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。
【００５３】情報信号の記録を行う際には、図６に示す
パルス波形を用いてレーザー光５の強度を変調する。す
なわち、レーザー光５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、Ｐ
１＞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５の強度を変調する。す
なわち、レーザー光５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、Ｐ
１＞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。
【００５４】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。
【００５５】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、
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、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、
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、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。
【００５６】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。
【００５７】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し、
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し、
補償することができる。
【００５８】こうして記録された情報信号を再生する場
合には、パワーレベルＰ５（但し、Ｐ２＞Ｐ５＞０）の
連続光を光ディスクに照射し、その反射光をフォトディ
テクター１４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、パワーレベルＰ５（但し、Ｐ２＞Ｐ５＞０）の
連続光を光ディスクに照射し、その反射光をフォトディ
テクター１４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。
【００５９】また、図３に示したような複数の情報層を
備えた光学的情報記録媒体に情報を記録・再生する場
合、複数の情報層のいずれか一方を選択して情報を記録
・再生するためには層認識手段及び層切り替え手段等が
必要であるが、これは例えば特表平１０−５０５１８８
号公報等に記載されており、また、既に商品化されてい
る再生専用光ディスクＤＶＤの記録・再生装置などにも
搭載されており、これらの技術的に確立されているもの
を用いることができる。
備えた光学的情報記録媒体に情報を記録・再生する場
合、複数の情報層のいずれか一方を選択して情報を記録
・再生するためには層認識手段及び層切り替え手段等が
必要であるが、これは例えば特表平１０−５０５１８８
号公報等に記載されており、また、既に商品化されてい
る再生専用光ディスクＤＶＤの記録・再生装置などにも
搭載されており、これらの技術的に確立されているもの
を用いることができる。
【００６０】また、本発明の光学的情報記録媒体は、記
録層３が非晶質の場合の透過率をＴamo及び結晶の場合
の透過率をＴcryとした場合、Ｔamo＞Ｔcryとなる。し
たがって、第１情報層７に記録層３を適用した場合は、
第２情報層に記録する際、第１情報層７が未記録状態で
記録した方が、第１情報層７の少なくとも一部が記録済
み状態で記録した場合よりも、第２情報層９に到達する
レーザー光の強度が大きくなり、第２情報層９の記録に
要するレーザーパワーが少なくて済む。そのためには、
本発明の光学的情報記録媒体は、第２情報層９から記録
を始め、第２情報層９の記録可能な全領域を使い切った
後に、第１情報層７に記録を始めるのが好ましい。
録層３が非晶質の場合の透過率をＴamo及び結晶の場合
の透過率をＴcryとした場合、Ｔamo＞Ｔcryとなる。し
たがって、第１情報層７に記録層３を適用した場合は、
第２情報層に記録する際、第１情報層７が未記録状態で
記録した方が、第１情報層７の少なくとも一部が記録済
み状態で記録した場合よりも、第２情報層９に到達する
レーザー光の強度が大きくなり、第２情報層９の記録に
要するレーザーパワーが少なくて済む。そのためには、
本発明の光学的情報記録媒体は、第２情報層９から記録
を始め、第２情報層９の記録可能な全領域を使い切った
後に、第１情報層７に記録を始めるのが好ましい。
【００６１】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、以下の実施例により本発明は限定されるも
のではない。
説明するが、以下の実施例により本発明は限定されるも
のではない。
【００６２】以下の実施例１〜３においては、次の例を
示している。 （１）実施例１：情報層１層、ランド＆グルーブ記録、
透明基板の厚さ0.6mm(開口率NA0.65) （２）実施例２：情報層２層、ランド＆グルーブ記録、
透明基板の厚さ0.58mm(開口率NA0.65) （３）実施例３：情報層４層、グルーブ記録、透明基板
の厚さ0.085mm(開口率NA0.85) （実施例１）基板としては、ポリカーボネイト樹脂から
なり、直径約１２ｃｍ、厚さ約０．６ｍｍであり、溝ピ
ッチ約０．７０μｍ、深さ約４０ｎｍのレーザー案内用
溝（グルーブ）の設けられたものを用いた。
示している。 （１）実施例１：情報層１層、ランド＆グルーブ記録、
透明基板の厚さ0.6mm(開口率NA0.65) （２）実施例２：情報層２層、ランド＆グルーブ記録、
透明基板の厚さ0.58mm(開口率NA0.65) （３）実施例３：情報層４層、グルーブ記録、透明基板
の厚さ0.085mm(開口率NA0.85) （実施例１）基板としては、ポリカーボネイト樹脂から
なり、直径約１２ｃｍ、厚さ約０．６ｍｍであり、溝ピ
ッチ約０．７０μｍ、深さ約４０ｎｍのレーザー案内用
溝（グルーブ）の設けられたものを用いた。
【００６３】この基板のグルーブが形成された表面上
に、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約６０ｎｍのＺｎＳ
誘電体層、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９０：１０）ターゲッ
トを用いて膜厚約４０ｎｍのＴｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層の各
層をスパッタリング法により順次積層した。いずれも直
径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ程度のターゲットを用い、誘
電体層はＲＦ電源で５００Ｗ、記録層はＤＣ電源で１０
０Ｗで、また、誘電体層はＡｒのみ、記録層はＡｒとＯ
2の混合ガス（流量比４５：５５）を、いずれもガス圧
約０．２Ｐａに保った雰囲気中で成膜した。
に、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約６０ｎｍのＺｎＳ
誘電体層、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９０：１０）ターゲッ
トを用いて膜厚約４０ｎｍのＴｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層の各
層をスパッタリング法により順次積層した。いずれも直
径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ程度のターゲットを用い、誘
電体層はＲＦ電源で５００Ｗ、記録層はＤＣ電源で１０
０Ｗで、また、誘電体層はＡｒのみ、記録層はＡｒとＯ
2の混合ガス（流量比４５：５５）を、いずれもガス圧
約０．２Ｐａに保った雰囲気中で成膜した。
【００６４】こうして形成された膜面上に紫外線硬化性
樹脂を介してダミー基板を貼り合わせ、紫外線光を照射
して硬化・接着した。さらに、このディスクを９０℃で
２時間程度アニールして完成ディスクとした。これを本
実施例のディスクＡとする。
樹脂を介してダミー基板を貼り合わせ、紫外線光を照射
して硬化・接着した。さらに、このディスクを９０℃で
２時間程度アニールして完成ディスクとした。これを本
実施例のディスクＡとする。
【００６５】このディスクＡのＴｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層の
組成は、オージェ電子分光法による元素分析によると、
原子数比でＴｅ：Ｏ：Ｐｄ＝４２：５３：５であった。
また、Ｔｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層の非晶質状態の光学定数ｎ
−ｉｋは波長４０５ｎｍにおいて非晶質で２．５−ｉ
０．６、結晶で２．０−ｉ１．６であり、ポリカーボネ
イトは１．６−ｉ０．０、ＺｎＳは２．５−ｉ０．０で
あった。これらの光学定数から計算すると、本実施例の
ディスクの反射率はＲamo＝１１．９％、Ｒcry＝２４．
９％で、ΔＲ＝１３．０％となる。
組成は、オージェ電子分光法による元素分析によると、
原子数比でＴｅ：Ｏ：Ｐｄ＝４２：５３：５であった。
また、Ｔｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層の非晶質状態の光学定数ｎ
−ｉｋは波長４０５ｎｍにおいて非晶質で２．５−ｉ
０．６、結晶で２．０−ｉ１．６であり、ポリカーボネ
イトは１．６−ｉ０．０、ＺｎＳは２．５−ｉ０．０で
あった。これらの光学定数から計算すると、本実施例の
ディスクの反射率はＲamo＝１１．９％、Ｒcry＝２４．
９％で、ΔＲ＝１３．０％となる。
【００６６】また、第１の比較例として、アニール工程
を省略した以外は本実施例と同じディスクＢを、第２の
比較例として、ＺｎＳ誘電体層を除いた以外は本実施例
と同じディスクＣを作成した。この比較例のディスクＢ
の反射率は、本実施例のディスクＡと同様な計算を行う
と、Ｒamo＝１２．７％、Ｒcry＝１８．９％でΔＲ＝
６．２％となる。
を省略した以外は本実施例と同じディスクＢを、第２の
比較例として、ＺｎＳ誘電体層を除いた以外は本実施例
と同じディスクＣを作成した。この比較例のディスクＢ
の反射率は、本実施例のディスクＡと同様な計算を行う
と、Ｒamo＝１２．７％、Ｒcry＝１８．９％でΔＲ＝
６．２％となる。
【００６７】上記ディスクに対し、波長４０５ｎｍ、開
口数ＮＡ０．６５の光学系を用い、線速度８．６ｍ／ｓ
で回転させながら、１４．６ＭＨｚの単一信号を記録し
た。記録に用いたパルス波形はピークパワーＰ１及びバ
イアスパワーＰ２の間で変調された単一の矩形パルス
で、パルス幅は１７．５ｎｓとした。Ｐ２は１．０ｍＷ
とし、再生パワーＰ５も同じく１．０ｍＷとした。この
条件で、未記録のトラックに１回だけ記録を行い、その
信号のＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定し
た。
口数ＮＡ０．６５の光学系を用い、線速度８．６ｍ／ｓ
で回転させながら、１４．６ＭＨｚの単一信号を記録し
た。記録に用いたパルス波形はピークパワーＰ１及びバ
イアスパワーＰ２の間で変調された単一の矩形パルス
で、パルス幅は１７．５ｎｓとした。Ｐ２は１．０ｍＷ
とし、再生パワーＰ５も同じく１．０ｍＷとした。この
条件で、未記録のトラックに１回だけ記録を行い、その
信号のＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定し
た。
【００６８】その結果、本実施例のディスクＡは、グル
ーブではＰ１＝６ｍＷで５２ｄＢ、ランドではＰ１＝７
ｍＷで５２ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた。これに対し、比
較例Ｂのディスクは、グルーブではＰ１＝６ｍＷで４７
ｄＢ、ランドではＰ１＝７ｍＷで４８ｄＢのＣ／Ｎ比が
得られ、比較例Ｃのディスクは、グルーブではＰ１＝６
ｍＷで４８ｄＢ、ランドではＰ１＝７ｍＷで４４ｄＢの
Ｃ／Ｎ比が得られた。
ーブではＰ１＝６ｍＷで５２ｄＢ、ランドではＰ１＝７
ｍＷで５２ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた。これに対し、比
較例Ｂのディスクは、グルーブではＰ１＝６ｍＷで４７
ｄＢ、ランドではＰ１＝７ｍＷで４８ｄＢのＣ／Ｎ比が
得られ、比較例Ｃのディスクは、グルーブではＰ１＝６
ｍＷで４８ｄＢ、ランドではＰ１＝７ｍＷで４４ｄＢの
Ｃ／Ｎ比が得られた。
【００６９】このように、ＺｎＳ層を設けることにより
ΔＲが大きくなり、また、アニールを施すことにより、
実用的な光学情報記録媒体として十分なＣ／Ｎ比が得ら
れるようになることが分かる。
ΔＲが大きくなり、また、アニールを施すことにより、
実用的な光学情報記録媒体として十分なＣ／Ｎ比が得ら
れるようになることが分かる。
【００７０】（実施例２）基板としては、ポリカーボネ
イト樹脂からなり、直径約１２ｃｍ、厚さ約０．５８ｍ
ｍであり、溝ピッチ約０．７０μｍ、深さ約４０ｎｍの
レーザー案内用溝（グルーブ）の設けられたものを用い
た。
イト樹脂からなり、直径約１２ｃｍ、厚さ約０．５８ｍ
ｍであり、溝ピッチ約０．７０μｍ、深さ約４０ｎｍの
レーザー案内用溝（グルーブ）の設けられたものを用い
た。
【００７１】この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ターゲットを用いて膜厚
約７０ｎｍのＺｎＳ誘電体層、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９
０：１０）ターゲットを用いて膜厚約２０ｎｍのＴｅ−
Ｏ−Ｐｄ記録層の各層をスパッタリング法により順次積
層した。また、もう一枚の同じ基板のグルーブが形成さ
れた表面上に、第２情報層として、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数
比９０：１０）ターゲットを用いて膜厚約４０ｎｍのＴ
ｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約
６０ｎｍのＺｎＳ誘電体層の各層をスパッタリング法に
より順次積層した。いずれも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍ
ｍ程度のターゲットを用い、誘電体層はＲＦ電源で５０
０Ｗ、記録層はＤＣ電源で１００Ｗで、また、誘電体層
はＡｒのみ、記録層はＡｒとＯ2の混合ガス（流量比４
５：５５）を、いずれもガス圧約０．２Ｐａに保った雰
囲気中で成膜した。
に、第１情報層として、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚
約７０ｎｍのＺｎＳ誘電体層、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９
０：１０）ターゲットを用いて膜厚約２０ｎｍのＴｅ−
Ｏ−Ｐｄ記録層の各層をスパッタリング法により順次積
層した。また、もう一枚の同じ基板のグルーブが形成さ
れた表面上に、第２情報層として、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数
比９０：１０）ターゲットを用いて膜厚約４０ｎｍのＴ
ｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約
６０ｎｍのＺｎＳ誘電体層の各層をスパッタリング法に
より順次積層した。いずれも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍ
ｍ程度のターゲットを用い、誘電体層はＲＦ電源で５０
０Ｗ、記録層はＤＣ電源で１００Ｗで、また、誘電体層
はＡｒのみ、記録層はＡｒとＯ2の混合ガス（流量比４
５：５５）を、いずれもガス圧約０．２Ｐａに保った雰
囲気中で成膜した。
【００７２】こうして形成された膜面同士を向かい合わ
せ、間に分離層として紫外線硬化性樹脂を介して両者を
貼り合わせ、紫外線光を照射して硬化・接着した。さら
に、このディスクを９０℃で２時間程度アニールして完
成ディスクとした。
せ、間に分離層として紫外線硬化性樹脂を介して両者を
貼り合わせ、紫外線光を照射して硬化・接着した。さら
に、このディスクを９０℃で２時間程度アニールして完
成ディスクとした。
【００７３】この本実施例のディスクの反射率は、実施
例１と同様な計算によると、第１情報層単独でＲamo＝
３．４％、Ｒcry＝１５．１％、ΔＲ＝１１．７、第２
情報層単独でＲamo＝１１．９％、Ｒcry＝２４．９％、
ΔＲ＝１３．０％である。
例１と同様な計算によると、第１情報層単独でＲamo＝
３．４％、Ｒcry＝１５．１％、ΔＲ＝１１．７、第２
情報層単独でＲamo＝１１．９％、Ｒcry＝２４．９％、
ΔＲ＝１３．０％である。
【００７４】上記ディスクに対し、波長４０５ｎｍ、開
口数ＮＡ０．６５の光学系を用い、線速度８．６ｍ／ｓ
で回転させながら、１４．６ＭＨｚの単一信号を記録し
た。記録に用いたパルス波形はピークパワーＰ１及びバ
イアスパワーＰ２の間で変調された単一の矩形パルス
で、パルス幅は１７．５ｎｓとした。Ｐ２は１．０ｍＷ
とし、再生パワーＰ５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。この条件で、未記録のトラックに１回だけ記録を
行い、その信号のＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザー
で測定した。
口数ＮＡ０．６５の光学系を用い、線速度８．６ｍ／ｓ
で回転させながら、１４．６ＭＨｚの単一信号を記録し
た。記録に用いたパルス波形はピークパワーＰ１及びバ
イアスパワーＰ２の間で変調された単一の矩形パルス
で、パルス幅は１７．５ｎｓとした。Ｐ２は１．０ｍＷ
とし、再生パワーＰ５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。この条件で、未記録のトラックに１回だけ記録を
行い、その信号のＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザー
で測定した。
【００７５】その結果、本実施例のディスクは、第１情
報層のグルーブではＰ１＝７ｍＷで４９ｄＢ、ランドで
はＰ１＝８ｍＷで５０ｄＢ、第２情報層のグルーブでは
Ｐ１＝１０ｍＷで５０ｄＢ、ランドではＰ１＝１２ｍＷ
で５０ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた。いずれも実用的な光
学的情報記録媒体として十分なＣ／Ｎ比及び感度を有し
ていることが分かる。
報層のグルーブではＰ１＝７ｍＷで４９ｄＢ、ランドで
はＰ１＝８ｍＷで５０ｄＢ、第２情報層のグルーブでは
Ｐ１＝１０ｍＷで５０ｄＢ、ランドではＰ１＝１２ｍＷ
で５０ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた。いずれも実用的な光
学的情報記録媒体として十分なＣ／Ｎ比及び感度を有し
ていることが分かる。
【００７６】（実施例３）図７は本発明の実施例３にお
ける光学的情報記録媒体の断面図である。
ける光学的情報記録媒体の断面図である。
【００７７】保護層４としては、ポリカーボネイト樹脂
からなり、直径約１２ｃｍ、厚さ約１．１ｍｍであり、
溝ピッチ約０．３２μｍ、深さ約３０ｎｍのレーザー案
内用溝（グルーブ）の設けられた基板を用いた。
からなり、直径約１２ｃｍ、厚さ約１．１ｍｍであり、
溝ピッチ約０．３２μｍ、深さ約３０ｎｍのレーザー案
内用溝（グルーブ）の設けられた基板を用いた。
【００７８】この保護層４のグルーブが形成された表面
上に、第４情報層３４として、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９
０：１０）ターゲットを用いて膜厚約４０ｎｍのＴｅ−
Ｏ−Ｐｄ記録層、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約６０
ｎｍのＺｎＳ誘電体層の各層をスパッタリング法により
順次積層した。この第４情報層３４の表面上に、紫外線
硬化樹脂を用いて２Ｐ法（photo-polymerization法）に
より保護層と同じ溝パターンを転写し、厚さ約１０μｍ
の分離層８ｃを形成した。この分離層８ｃの表面上に、
第３情報層３３として、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９０：１
０）ターゲットを用いて膜厚約２０ｎｍのＴｅ−Ｏ−Ｐ
ｄ記録層、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約６５ｎｍの
ＺｎＳ誘電体層の各層をスパッタリング法により順次積
層した。この第３情報層の表面上に、紫外線硬化樹脂を
用いて２Ｐ法により保護層と同じ溝パターンを転写し、
厚さ約１０μｍの分離層８ｂを形成した。この分離層の
表面上に、第２情報層３２として、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数
比９０：１０）ターゲットを用いて膜厚約２０ｎｍのＴ
ｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約
７０ｎｍのＺｎＳ誘電体層の各層をスパッタリング法に
より順次積層した。この第２情報層３２の表面上に、紫
外線硬化樹脂を用いて２Ｐ法により保護層と同じ溝パタ
ーンを転写し、厚さ約１０μｍの分離層８ａを形成し
た。この分離層８ａの表面上に、第１情報層３１とし
て、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９０：１０）ターゲットを用
いて膜厚約１５ｎｍのＴｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層、ＺｎＳタ
ーゲットを用いて膜厚約７０ｎｍのＺｎＳ誘電体層の各
層をスパッタリング法により順次積層した。この第１情
報層３１の表面上に、ポリカーボネイトのシートを紫外
線硬化性樹脂を用いて貼り合わせ、厚さ０．０８５ｍｍ
（開口率０．８５）の透明基板１とした。成膜は、いず
れも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ程度のターゲットを用
い、誘電体層はＲＦ電源で５００Ｗ、記録層はＤＣ電源
で１００Ｗで、また、誘電体層はＡｒのみ、記録層はＡ
ｒとＯ２の混合ガス（流量比４５：５５）を、いずれも
ガス圧約０．２Ｐａに保った雰囲気中で成膜した。
上に、第４情報層３４として、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９
０：１０）ターゲットを用いて膜厚約４０ｎｍのＴｅ−
Ｏ−Ｐｄ記録層、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約６０
ｎｍのＺｎＳ誘電体層の各層をスパッタリング法により
順次積層した。この第４情報層３４の表面上に、紫外線
硬化樹脂を用いて２Ｐ法（photo-polymerization法）に
より保護層と同じ溝パターンを転写し、厚さ約１０μｍ
の分離層８ｃを形成した。この分離層８ｃの表面上に、
第３情報層３３として、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９０：１
０）ターゲットを用いて膜厚約２０ｎｍのＴｅ−Ｏ−Ｐ
ｄ記録層、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約６５ｎｍの
ＺｎＳ誘電体層の各層をスパッタリング法により順次積
層した。この第３情報層の表面上に、紫外線硬化樹脂を
用いて２Ｐ法により保護層と同じ溝パターンを転写し、
厚さ約１０μｍの分離層８ｂを形成した。この分離層の
表面上に、第２情報層３２として、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数
比９０：１０）ターゲットを用いて膜厚約２０ｎｍのＴ
ｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層、ＺｎＳターゲットを用いて膜厚約
７０ｎｍのＺｎＳ誘電体層の各層をスパッタリング法に
より順次積層した。この第２情報層３２の表面上に、紫
外線硬化樹脂を用いて２Ｐ法により保護層と同じ溝パタ
ーンを転写し、厚さ約１０μｍの分離層８ａを形成し
た。この分離層８ａの表面上に、第１情報層３１とし
て、Ｔｅ−Ｐｄ（原子数比９０：１０）ターゲットを用
いて膜厚約１５ｎｍのＴｅ−Ｏ−Ｐｄ記録層、ＺｎＳタ
ーゲットを用いて膜厚約７０ｎｍのＺｎＳ誘電体層の各
層をスパッタリング法により順次積層した。この第１情
報層３１の表面上に、ポリカーボネイトのシートを紫外
線硬化性樹脂を用いて貼り合わせ、厚さ０．０８５ｍｍ
（開口率０．８５）の透明基板１とした。成膜は、いず
れも直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ程度のターゲットを用
い、誘電体層はＲＦ電源で５００Ｗ、記録層はＤＣ電源
で１００Ｗで、また、誘電体層はＡｒのみ、記録層はＡ
ｒとＯ２の混合ガス（流量比４５：５５）を、いずれも
ガス圧約０．２Ｐａに保った雰囲気中で成膜した。
【００７９】さらに、このディスクを９０℃で２時間程
度アニールして完成ディスクとした。
度アニールして完成ディスクとした。
【００８０】上記ディスクのグルーブに対し、波長４０
５ｎｍ、開口率ＮＡ０．８５の光学系を用い、レーザー
光５を対物レンズ６で集光させて照射し、上記ディスク
を線速度４．５ｍ／ｓで回転させながら、１４．６ＭＨ
ｚの単一信号を記録した。記録に用いたパルス波形はピ
ークパワーＰ１及びバイアスパワーＰ２の間で変調され
た単一の矩形パルスで、パルス幅は１７．５ｎｓとし
た。Ｐ２は０．５ｍＷとし、再生パワーＰ５は第１情報
層を再生する場合は０．５ｍＷ、第２情報層を再生する
場合は０．６ｍＷ、第３情報層を再生する場合は０．８
ｍＷ、第４情報層を再生する場合は１．１ｍＷとした。
この条件で、未記録のトラックに１回だけ記録を行い、
その信号のＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定
した。
５ｎｍ、開口率ＮＡ０．８５の光学系を用い、レーザー
光５を対物レンズ６で集光させて照射し、上記ディスク
を線速度４．５ｍ／ｓで回転させながら、１４．６ＭＨ
ｚの単一信号を記録した。記録に用いたパルス波形はピ
ークパワーＰ１及びバイアスパワーＰ２の間で変調され
た単一の矩形パルスで、パルス幅は１７．５ｎｓとし
た。Ｐ２は０．５ｍＷとし、再生パワーＰ５は第１情報
層を再生する場合は０．５ｍＷ、第２情報層を再生する
場合は０．６ｍＷ、第３情報層を再生する場合は０．８
ｍＷ、第４情報層を再生する場合は１．１ｍＷとした。
この条件で、未記録のトラックに１回だけ記録を行い、
その信号のＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定
した。
【００８１】その結果、本実施例のディスクは、第１情
報層ではＰ１＝７．０ｍＷで４９ｄＢ、第２情報層では
Ｐ１＝８．５ｍＷで４９ｄＢ、第３情報層ではＰ１＝１
０．５ｍＷで４９ｄＢ、第４情報層ではＰ１＝１３．０
ｍＷで４８ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた。いずれも実用的
な光学的情報記録媒体として十分なＣ／Ｎ比及び感度を
有していることが分かる。
報層ではＰ１＝７．０ｍＷで４９ｄＢ、第２情報層では
Ｐ１＝８．５ｍＷで４９ｄＢ、第３情報層ではＰ１＝１
０．５ｍＷで４９ｄＢ、第４情報層ではＰ１＝１３．０
ｍＷで４８ｄＢのＣ／Ｎ比が得られた。いずれも実用的
な光学的情報記録媒体として十分なＣ／Ｎ比及び感度を
有していることが分かる。
【００８２】
【発明の効果】本発明によれば、青紫色のレーザー光を
用いた高密度な情報の記録再生においてもＣ／Ｎ比の高
い良好な記録再生特性が得られる追記型の光学的情報記
録媒体とその製造方法、記録再生方法及び記録再生装置
を提供することができる。
用いた高密度な情報の記録再生においてもＣ／Ｎ比の高
い良好な記録再生特性が得られる追記型の光学的情報記
録媒体とその製造方法、記録再生方法及び記録再生装置
を提供することができる。
【図１】本発明の一実施形態における光学的情報記録媒
体の断面図である。
体の断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態における光学的情報記録
媒体の断面図である。
媒体の断面図である。
【図３】本発明のさらに別の実施形態における光学的情
報記録媒体の断面図である。
報記録媒体の断面図である。
【図４】Ａ〜Ｄは本発明の一実施形態において、各波長
・各記録層膜厚における反射率差と誘電体層の屈折率ｎ
との関係を示す図である。
・各記録層膜厚における反射率差と誘電体層の屈折率ｎ
との関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態における光学的情報記録媒
体の記録再生装置の概略図である。
体の記録再生装置の概略図である。
【図６】本発明の記録に適用できるパルス波形の一実施
態様の波形図である。
態様の波形図である。
【図７】本発明の実施例３における光学的情報記録媒体
の断面図である。
の断面図である。
１ 透明基板 ２ 誘電体層 ３ 記録層 ４ 保護層 ５ レーザー光 ６ 対物レンズ ７ 第１情報層 ８ 分離層 ９ 第２情報層 １０ レーザーダイオード １１ ハーフミラー １２ モーター １３ 光ディスク １４ フォトディテクター ２１，２２ 情報層
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３４ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３４Ｌ ５３４Ｍ ５３５ ５３５Ｃ Ｂ４１Ｍ 5/26 7/0045 Ａ Ｇ１１Ｂ 7/0045 7/26 ５３１ 7/26 ５３１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ Ｆターム(参考） 2H111 EA03 EA23 EA32 EA37 EA43 FA01 FA02 FA11 FA14 FA21 FA24 FA25 FA27 FA28 FA30 FB04 FB05 FB06 FB09 FB12 FB16 FB17 FB19 FB21 FB23 FB25 FB30 GA00 GA01 GA03 5D029 JA01 JB01 JB05 JB06 JB08 JB11 JB13 JB14 JB21 JB35 LA11 LA14 LA16 LA17 LC04 LC06 NA13 RA01 RA02 5D090 AA01 BB03 BB12 CC01 DD01 HH01 KK05 5D121 AA01 GG08
Claims (18)
- 【請求項１】 透明基板上に情報層を備え、前記情報層
が記録層と誘電体層とで構成され、 前記記録層が、Ｔｅ、Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは
複数の元素）を含有し、 前記記録層中のＯ原子の含有割合が２５原子％以上６０
原子％以下、Ｍ原子の含有割合が１原子％以上３５原子
％以下であり、 前記誘電体層の屈折率ｎが１．５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】 前記透明基板上にｎ層（但し、ｎは２以
上整数）の情報層をおのおの分離層を介して積層し、前
記ｎ層の情報層のうちの少なくとも一つが請求項１の情
報層である請求項１に記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項３】 前記記録層に対して、波長５００ｎｍ以
下の光ビームで記録再生を行う請求項１または２に記載
の光学的情報記録媒体。 - 【請求項４】 前記記録層の膜厚が５ｎｍ以上７０ｎｍ
以下である請求項１〜３のいずれかに記載の光学的情報
記録媒体。 - 【請求項５】 前記誘電体層がＺｎＳ、ＴｉＯ2、Ｚｒ
Ｏ2、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4及びＧｅＮから選ばれる
少なくとも一つを主成分とする材料からなる請求項１〜
４のいずれかに記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項６】 前記誘電体層の消衰係数ｋが０以上１．
０以下である請求項１〜５のいずれかに記載の光学的情
報記録媒体。 - 【請求項７】 前記分離層が紫外線硬化樹脂である請求
項２に記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項８】 前記分離層の厚さが１．０μｍ以上であ
る請求項２または７に記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項９】 最外層にさらに保護層を備えた請求項１
〜８のいずれかに記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項１０】 前記保護層上に前記情報層を形成した
後に前記情報層上に前記透明基板を形成した請求項９に
記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項１１】 前記光学的情報記録媒体を６０℃以上
の条件下で５分以上保持するアニールをした請求項１〜
１０のいずれかに記載の光学的情報記録媒体。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の光
学的情報記録媒体を製造する方法であって、 透明基板上に、Ｔｅ、Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは
複数の元素）を含有する記録層と、屈折率ｎを１．５以
上である誘電体層を気相薄膜堆積法により形成し、前記
記録層中のＯ原子の含有割合が２５原子％以上６０原子
％以下、Ｍ原子の含有割合が１原子％以上３５原子％以
下とし、 ６０℃以上の条件下で５分以上保持するアニール処理す
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１３】 請求項９〜１１のいずれかに記載の光
学的情報記録媒体を製造する方法であって、 まず前記保護層を形成し、 前記保護層上に、Ｔｅ、Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは
複数の元素）を含有する記録層と、屈折率ｎが１．５以
上である誘電体層を気相薄膜堆積法により形成し、前記
記録層中のＯ原子の含有割合が２５原子％以上６０原子
％以下、Ｍ原子の含有割合が１原子％以上３５原子％以
下とした情報層を形成し、 前記情報層上に前記透明基板を貼り合せる前または後
に、 ６０℃以上の条件下で５分以上保持するアニール処理を
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１４】 請求項１〜１１のいずれかに記載の光
学的情報記録媒体に対し、 前記透明基板側から波長５００ｎｍ以下の光ビームを照
射して情報信号を記録または再生することを特徴とする
光学的情報記録媒体の記録再生方法。 - 【請求項１５】 マークを形成する際に、前記マークの
長さに応じてパルス数の異なるパルス列からなるパルス
波形で前記光ビームを変調して照射する請求項１４に記
載の光学的情報記録媒体の記録再生方法。 - 【請求項１６】 前記透明基板上にｎ層（但し、ｎは２
以上整数）の情報層をおのおの分離層を介して積層し、
前記ｎ層の情報層のうちの少なくとも一つが請求項１〜
１１の記録層である請求項１４または１５に記載の光学
的情報記録媒体の記録再生方法。 - 【請求項１７】 前記ｎ層の情報層のうち、まず最終層
の第ｎ情報層の全記録領域に記録を終えた後に、レーザ
ー光の照射側に向かってｎ−１の情報層に順番に記録を
行う請求項１６に記載の光学的情報記録媒体の記録再生
方法。 - 【請求項１８】 請求項１〜１１のいずれかに記載の光
学的情報記録媒体に対し、 情報信号を記録再生するために、波長５００ｎｍ以下の
光ビームを照射する光ビーム発生手段と、マークを形成
する際に、前記マークの長さに応じてパルス数の異なる
パルス列からなるパルス波形で前記光ビームを変調する
光ビーム変調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。
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|---|---|---|---|
| JP2001228078A JP2002133712A (ja) | 2000-08-17 | 2001-07-27 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2000-247324 | 2000-08-17 | ||
| JP2000247324 | 2000-08-17 | ||
| JP2001228078A JP2002133712A (ja) | 2000-08-17 | 2001-07-27 | 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 (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002133712A true JP2002133712A (ja) | 2002-05-10 |
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ID=26598029
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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-
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- 2001-07-27 JP JP2001228078A patent/JP2002133712A/ja active Pending
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