JP2812181B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

光学的情報記録媒体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光の照射による
昇温、冷却の熱履歴の違いにより誘起される光学的性質
の変化を利用して情報の記録を行う光学的情報記録媒
体、すなわち相変化型光ディスクおよびその設計方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザ光を利用して情報の記録・再生を
行う光ディスクは、大容量、可搬型のファイルメモリと
して注目されており、すでに、再生専用型、追記型、書
換型光磁気ディスクが実用化されている。オーバライト
が可能な方式としては、相変化型光ディスク、交換結合
光磁気ディスク、磁界変調光磁気ディスクなどが公知で
ある。これらのうちで、レーザ光の照射による昇温、冷
却の熱履歴の違いによる光学的性質の変化により記録消
去を行う相変化型光ディスクは、照射する光のエネルギ
ーを光学的に識別可能な2つの状態に対応した強度間で
変調させることによって情報を記録、もしくは古い情報
の上に新しい情報をオーバライトする。ここで、照射す
る光のエネルギーのうち高パワー側を記録パワー、低パ
ワー側を消去パワーと呼ぶ。再生時には、通常、2つの
状態の反射率もしくは透過率の変化を検出する方法が用
いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】光ディスクの記録密度
を向上させるため、記録マークの両端に情報を持たせる
マークエッジ記録が検討されている。相変化型光ディス
クにおいては一般に非晶質状態の方が結晶状態より吸収
率が高いため、マークエッジ記録によりオーバライトを
行う際に、記録マークの長さや位置が非晶質上に記録す
るか結晶上に記録するかで変化してしまうためにジッタ
が大きくなったり、オーバライトする信号が前の情報に
依存して変調を受けて消去率が悪くなるなど、オーバラ
イト特性が悪いという問題があった。さらに、結晶状態
の方が融解にともなう潜熱がおおきく、かつ、熱伝導率
が大きいことを考慮すると、結晶状態の吸収率が非晶質
状態よりも高くなるような層構成を選ぶ必要がある。
【0004】このような媒体を提供する手段として、特
開平1−149238号公報記載の発明が知られてい
る。この発明では、金属反射層の膜厚を薄くして透過性
とし、反射層での反射率、吸収率を小さくすることによ
って結晶状態の吸収率を高くしている。しかしながら、
金属反射層の膜厚を薄くする場合、光学特性の膜厚依存
性が大きく、反射層の成膜マージンが狭いという問題が
ある。ここで、ガラス基板上にAuを単層で形成した場
合の、Auの膜厚と基板入射の反射率の関係を図12に
示す。特開平1−149238号公報の発明は反射層の
Auの膜厚を20nmと薄くして反射層の反射率を低下さ
せることにより所望の効果を得ているが、20nm程度の
膜厚では反射率の膜厚依存が大きいことがわかる。この
ため、膜厚がずれた場合の反射膜の反射率の変化が大き
く、媒体の光学特性の変化が大きくなってしまい、反射
層の成膜マージンが狭い。さらに反射層の膜厚が薄い場
合、冷却速度が遅くなるため媒体の熱負荷が大きくな
り、記録・消去を繰り返した場合の特性の劣化が問題と
なる。
【0005】結晶状態の吸収率を非晶質状態より高くす
る他の方法として、位相差再生を用いる方法がある。相
変化型光ディスクの場合、一般には反射率の差を再生し
ており、信号強度を強くするには非晶質−結晶間の反射
率差を大きくする必要があった。通常、媒体を結晶化し
てから使用することが多いので結晶の反射率を高くして
おり、反射層のついた構成においては結晶の吸収率の方
が小さくなっていた。位相差再生を用いた場合、非晶質
−結晶間の反射光の位相の差を再生するので、信号強度
を高くするのに必ずしも反射率差を大きくする必要はな
く、そのため結晶の吸収率を大きくすることが容易とな
る。こうした位相差再生の公知例として特開平2−73
537号公報や特開平2−113451号公報、特開平
3−41638号公報などが知られている。しかし、こ
れらの発明では、反射率差がほとんどなく反射光の位相
差が大きい層構成となっているため、光学特性の膜厚依
存が大きく、成膜マージンが狭いという問題があった。
さらに、これらの公知例の実施例に示されている層構成
では反射率が8%以下程度と狭くてサーボが不安定とい
う問題があった。
【0006】本発明の目的は、レーザ光の照射による昇
温、冷却の熱履歴の違いにより誘起される光学的性質の
変化を利用して情報の記録を行う光学的情報記録媒体、
すなわち相変化型光ディスクにおいて、成膜マージンが
大きく、マークエッジ記録のオーバライト特性が良好
で、かつ繰り返しオーバライト信頼性に優れた媒体を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、下
地層、記録層、保護層および反射層とを備え、前記記録
層が、レーザ光の照射による昇温、冷却の熱履歴の違い
によって光学的性質が変化する光学的情報記録媒体にお
いて、前記記録層の光学的変化に伴って反射率および反
射光の位相が変化するとともに、前記記録層が結晶状態
である場合の記録層での吸収率が非晶質状態である場合
よりも大きく、かつ、前記記録層が結晶状態である場合
の反射率が10%以上である層構成を有し、前記反射層
の膜厚が、反射層単層での反射率がバルク状態の反射率
の90%以上となる膜厚もしくは40nm以上であること
を特徴としている。
【0008】図6は本発明による光学的情報記録媒体の
基本構成の断面図である。透明な基板1上に、下地層
2、記録層3、保護層4、反射層5が形成されている。
記録層3としては、レーザ光の照射による昇温、冷却の
熱履歴の違いにより光学的性質が変化する物質、例え
ば、Se、Teなどのカルコゲン系元素を含む化合物が
用いられる。下地層2および保護層4は、耐熱保護層で
あるとともに、光学的干渉層としても用いられるため、
記録層3の光学的性質の変化にともなって反射率が変化
するとともに、反射光の位相が変化するように、所望の
膜厚に設定される。下地層2および保護層4としては、
透明なSi3 4 やAlNなどの窒化物、SiOやSi
2 、Ta2 5 などの酸化物、ZnSやZnSe、M
nSなどのカルコゲナイドを、単体もしくは混合物で用
いることが望ましい。反射層5としてはAl、Au、T
i、Cr、Mo、W、Taなどの金属を単体で用いるこ
ともできるし、反射率の調整や熱拡散率の調整、隣接す
る層との付着力向上などを目的に、添加物を加えたり、
合金化して用いることもできる。また、SiやGeなど
の屈折率の高い半導体を用いることもできる。
【0009】
【作用】本発明の光学的情報記録媒体は、記録層の光学
的変化に伴って反射率とともに反射光の位相が変化する
構成を有するため、結晶−非晶質間の反射率差を大きく
しなくても高い信号品質が得られる。よって、記録層が
結晶状態である場合の記録層での吸収率を高くしやす
く、マークエッジ記録において良好なオーバライト特性
が得られる。また、前記記録層が結晶状態である場合の
反射率が高いのでサーボが安定する。さらに、反射層の
膜厚を薄くしなくても記録層が結晶状態である場合の記
録層での吸収率を高くすることが可能なため、媒体に対
する熱負荷が小さくなり繰り返し記録・消去信頼性が高
い。反射層の膜厚については、図12に矢印で示してい
るような、反射層の反射率がバルクの反射率の90%以
上となる膜厚範囲に設定しているため、反射層の反射率
が変動しにくく、反射層の成膜マージンが大きい。
【0010】
【実施例】実施例1として、ポリカーボネイト基板上に
下地層のZnS−20at%SiO2 を5nmから300
nm、記録層のGe2 Sb2 Te5 を20nm、保護層のZ
nS−20at%SiO2 を20nm、反射層のAlを6
0nm順次形成した構成の媒体の結晶状態および非晶質状
態の基板入射の反射率Rc、Raと吸収率Ac、Aaお
よび結晶状態から非晶質状態に相変化した場合の反射光
の位相差を計算した結果を図1に示す。波長は830nm
である。反射率および反射光の位相は記録層、保護層、
反射層などの各層の光学定数および膜厚からマトリック
ス法(例えば、鶴田匡夫著、「応用光学II」、応用物理
工学選書2、培風館、1990年、第4章参照)により
計算することができる。下地層および保護層の光学定数
は2.2−i0.0、記録層の光学定数は結晶状態で
5.89−i3.47、非晶質状態で4.60−i1.
06、反射層の光学定数は2.83−i7.75を用い
た。
【0011】図1に矢印で示している、下地層の膜厚が
43nmから137nmの範囲および232nmから300nm
の範囲において、結晶状態の方が吸収率が高く、結晶状
態の反射率が10%以上となる。また、この範囲では結
晶−非晶質間の反射光の位相差が絶対値で90°以上と
大きい。
【0012】実施例2として、実施例1と同様に、ただ
し、記録層の膜厚を15nmとして計算した結果を図2に
示す。矢印で示してあるように、下地層の膜厚が5nmか
ら67nmの範囲、102nmから256nmの範囲および2
91nmから300nmの範囲において、結晶状態の方が吸
収率が高く、結晶状態の反射率が10%以上となる。
【0013】実施例3として、実施例1と同様に、ただ
し、記録層の膜厚を25nmとして計算した結果を図3に
示す。矢印で示してあるように、下地層の膜厚が56nm
から107nmの範囲および244nmから296nmの範囲
において、結晶状態の方が吸収率が高く、結晶状態の反
射率が10%以上となる。
【0014】実施例4として、実施例1と同様に、ただ
し、保護層の膜厚を30nmとして計算した結果を図4に
示す。矢印で示してあるように、下地層の膜厚が42nm
から122nmの範囲および230nmから300nmの範囲
において、結晶状態の方が吸収率が高く、結晶状態の反
射率が10%以上となる。
【0015】実施例5として、実施例1と同様に、ただ
し、保護層の膜厚を40nmとして計算した結果を図5に
示す。矢印で示してあるように、下地層の膜厚が35nm
から118nmの範囲および222nmから300nmの範囲
において、結晶状態の方が吸収率が高く、結晶状態の反
射率が10%以上となる。
【0016】実施例6として、案内溝の刻まれた、直径
130mm、厚さ1.2mmのポリカーボネイト基板上に、
下地層のZnS−20at%SiO2 を100nm、記録
層のGe2 Sb2 Te5 を20nm、保護層のZnS−2
0at%SiO2 を20nm、反射層のAlを60nm、各
々スパッタ法により順次形成し、さらに、紫外線硬化樹
脂を9.2μm 形成した試料を作製した。基板入射の反
射率は非晶質状態で11.6%、結晶状態で13.5%
であった。マトリックス法による光学計算によると、吸
収率は非晶質状態で67.7%、結晶状態で80.5
%、結晶−非晶質間の反射光の位相差は−151.8°
であった。
【0017】実施例7として、実施例6と同様に、ただ
し、下地層のZnS−20at%SiO2 を130nmと
して作製した。基板入射の反射率は非晶質状態で9.2
%、結晶状態で22.6%であった。マトリックス法に
よる光学計算によると、吸収率は非晶質状態で69.5
%、結晶状態で72.1%、結晶−非晶質間の反射光の
位相差は−107.6°であった。
【0018】比較例1として、反射率差が大きく、反射
光の位相差が大きく、非晶質の方が吸収率が高い構成と
して、実施例6と同様に、ただし、下地層のZnS−2
0%atSiO2 を180nmとして作製した。基板入射
の反射率は非晶質状態で4.2%、結晶状態で33.9
%であった。マトリックス法による光学計算によると、
吸収率は非晶質状態で73.3%、結晶状態で61.7
%、結晶−非晶質間の反射光の位相差は−48.1°と
小さい。
【0019】実施例6、実施例7および比較例1のオー
バライト特性を評価した。ディスクは毎秒11.3m/s
の速度で回転させている。記録消去再生に用いた光学ヘ
ッドは、波長は830nm、対物レンズのNAは0.55
である。再生パワーは1.0mWとした。マークエッジ
は2階微分信号のゼロクロス点により検出した。ジッタ
は、パルスの前端から前端まで、後端から後端までの時
間間隔を独立にタイムインターバルアナライザで測定し
た。各試料とも記録前にあらかじめレーザ光を照射して
記録層を成膜直後の非晶質状態から結晶状態に変化させ
てある。結晶状態の反射率が最も小さい実施例6におい
ても反射率が13.5%と10%以上の反射率があるの
で、サーボが不安定になるといった問題は生じなかっ
た。3.7MHzの信号を記録した上に2.12MHz
の信号をオーバライトした場合のジッタの測定結果を図
7に示す。比較例1に比べ実施例7、実施例6の順でジ
ッタが小さくなっていることがわかる。これは結晶の吸
収率が高い構成とすることにより、結晶と非晶質との温
度上昇が均等となり、オーバライトした場合に前に記録
してあった信号による歪みを受けにくくなったためであ
る。また、前端と後端のジッタの差も、比較例1、実施
例7、実施例6の順に小さくなっていることがわかる。
前端のジッタの方が大きくなりやすいのは、前端の方が
温度上昇が緩やかなために記録条件の変動を受けやすい
からであり、実施例6および実施例7においては、結晶
と非晶質の温度上昇を均等にして記録条件の変動を小さ
くしているので前端と後端のジッタの差が小さくなって
いる。
【0020】比較例2として、特開平1−149238
号公報に示されるような、金属反射層の膜厚を薄くして
透過性とし、反射層での反射率、吸収率を小さくするこ
とによって結晶状態の吸収率を高くしたディスクを作製
した。ポリカーボネイト基板上に、下地層のZnS−2
0at%SiO2 を100nm、記録層のGe2 Sb2
5 を20nm、保護層のZnS−20at%SiO2
20nm、反射層のAuを20nm、各々スパッタ法により
順次形成し、さらに、紫外線硬化樹脂を9.2μm 形成
した。基板入射の反射率は非晶質状態で8.0%、結晶
状態で12.8%であった。マトリックス法による光学
計算によると、吸収率は非晶質状態で71.7%、結晶
状態で81.7%と結晶状態の方が高くなっており、結
晶−非晶質間の反射光の位相差は134.2°と大き
い。
【0021】比較例2について、3.7MHzの信号を
記録した上に2.12MHzの信号をオーバライトした
場合のジッタを測定すると、実施例6と同程度と非常に
良好な値が得られた。
【0022】そこで、実施例6および比較例2の繰り返
しオーバライト信頼性を測定した。記録条件は、線速1
1.3m/s 、周波数3.7MHz、記録パルスのデュー
ティ45%、実施例6では記録パワー12mW、消去パ
ワー6.5mW、比較例2では記録パワー11mW、消
去パワー6mWである。測定結果を図8に示す。実施例
6では106 回オーバライト後でもジッタが増加してい
ないのに対して、比較例2では104 回程度からジッタ
が増加している。比較例2では反射層の膜厚が20nmと
薄いため冷却速度が遅く媒体の熱負荷が大きいため記録
・消去を繰り返した場合に特性が劣化しやすい。
【0023】実施例8として、比較例2と同様に、ただ
し、反射層の膜厚を変化させたディスクを作製し、繰り
返しオーバライト信頼性を測定した。反射層の膜厚と1
6回繰り返しオーバライト後のジッタの増加量の関係
を図9に示す。反射層膜厚が40nm以上あれば106
繰り返しオーバライトを行ってもジッタが増加しないこ
とがわかった。
【0024】比較例3として、特開平2−73537号
公報や特開平2−113451号公報、特開平3−41
638号公報などに示されている、反射率差がほとんど
なく反射光の位相差が大きい層構成のディスクを作製し
た。ポリカーボネイト基板上に、下地層のZnS−20
at%SiO2 を250nm、記録層のGe2 Sb2 Te
5 を15nm、保護層のZnS−20at%SiO2 を1
5nm、反射層のAlを60nm、各々スパッタ法により順
次形成し、さらに、紫外線硬化樹脂を9.2μm 形成し
た。基板入射の反射率は非晶質状態で8.3%、結晶状
態で8.5%とほとんど等しかった。マトリックス法に
よる光学計算によると、吸収率は非晶質状態で59.9
%、結晶状態で81.5%と結晶状態の方が高くなって
おり、結晶−非晶質間の反射光の位相差は139.1°
と大きい。比較例3のジッタ特性、繰り返し記録・消去
信頼性を測定しようとしたが、反射率が10%以下と小
さいのでサーボが不安定であり、測定が非常に困難であ
った。
【0025】実施例9として、案内溝の刻まれた、直径
130mm、厚さ1.2mmのポリカーボネイト基板上に、
下地層のTa2 5 を90nm、記録層のGe1 Sb4
7を20nm、保護層のTa2 5 を15nm、反射層の
Alを60nm、各々スパッタ法により順次形成し、さら
に、紫外線硬化樹脂を9.2μm 形成した試料を作製し
た。基板入射の反射率は非晶質状態で5.8%、結晶状
態で13.6%であった。マトリックス法による光学計
算によると、吸収率は非晶質状態で79.8%、結晶状
態で78.9%、結晶−非晶質間の反射光の位相差は−
85.5°であった。計算に用いた光学定数は、下地層
および保護層のTa2 5 が1.96−i0.0、記録
層のGe1 Sb4 Te7 は非晶質状態で4.60−i
1.60、結晶状態で5.70−i3.25である。
【0026】実施例9について、3.7MHzの信号を
記録した上に2.12MHzの信号をオーバライトした
場合のジッタを測定すると、実施例3と同様に、比較例
1よりも良好な値が得られた。また106 回繰り返しオ
ーバライト後もジッタは増加しなかった。
【0027】以上、波長830nmにおいて本発明が相変
化光ディスクのオーバライトジッタ低減に有効であるこ
とを示してきた。より一層の高密度記録化には、記録再
生を行うレーザビーム径を絞ることができる、光源の短
波長化が有効である。
【0028】そこで、本発明がより短波長である波長6
90nmにおいても有効であることを示すため、実施例1
0として、ポリカーボネイト基板上に下地層のZnS−
20at%SiO2 を100nmから300nm、記録層の
Ge2 Sb2 Te5 を15nm、保護層のZnS−20a
t%SiO2 を20nm、反射層のAlを60nm順次形成
した構成の媒体の結晶状態および非晶質状態の基板入射
の反射率Rc、Raと吸収率Ac、Aaおよび結晶−非
晶質間の反射光の位相差を計算した結果を図10に示
す。波長は690nmである。下地層および保護層の波長
690nmにおける光学定数は2.1−i0.0、記録層
の光学定数は結晶状態で4.03−i3.87、非晶質
状態で3.79−i1.36、反射層の光学定数は1.
73−i7.96を用いた。図10に矢印で示してい
る、下地層の膜厚が210nmから277nmの範囲におい
て、結晶状態の方が吸収率が高く、結晶状態の反射率が
10%以上となる。
【0029】実施例11として、実施例10と同様に、
ただし、保護層の膜厚を30nmとして計算した結果を図
11に示す。矢印で示してあるように、下地層の膜厚が
210nmから265nmの範囲において、結晶状態の方が
吸収率が高く、結晶状態の反射率が10%以上となる。
また、この範囲では反射光の位相差が絶対値で90°以
上と大きい。
【0030】実施例12として、案内溝の刻まれた、直
径130mm、厚さ1.2mmのポリカーボネイト基板上
に、下地層のZnS−20at%SiO2を230nm、
記録層のGe2 Sb2 Te5 を15nm、保護層のZnS
−20at%SiO2 を20nm、反射層のAlを60n
m、各々スパッタ法により順次形成し、さらに、紫外線
硬化樹脂を9.2μm 形成した試料を作製した。基板入
射の反射率は非晶質状態で13.6%、結晶状態で1
4.9%であった。マトリックス法による光学計算によ
ると、吸収率は非晶質状態で74.2%、結晶状態で8
1.0%、非晶質化にともなう位相差は−105.2°
であった。
【0031】比較例4として、反射率差が大きく、反射
光の位相差が小さく、非晶質の方が吸収率が高い構成と
して、実施例12と同様に、ただし、下地層のZnS−
20at%SiO2 を160nmとして作製した。基板入
射の反射率は非晶質状態で11.9%、結晶状態で3
2.5%であった。マトリックス法による光学計算によ
ると、吸収率は非晶質状態で75.6%、結晶状態で6
4.3%、非晶質化にともなう位相差は−59.0°と
小さい。
【0032】実施例12および比較例4のオーバライト
特性を評価した。ディスクは毎秒9.42m/s の速度で
回転させている。記録再生消去に用いた光学ヘッドは、
波長は690nm、対物レンズのNAは0.55である。
再生パワーは1.0mWとした。各試料とも記録前にあ
らかじめレーザ光を照射して記録層を成膜直後の非晶質
状態から結晶状態に変化させてある。結晶状態の反射率
が小さい実施例12においても反射率が14.9%と1
0%以上の反射率があるので、サーボが不安定になると
いった問題は生じなかった。2.90MHzの信号を記
録した上に1.81MHzの信号をオーバライトした場
合のジッタを測定した。実施例12においては、初記録
のジッタが前端で1.3ns、後端で1.2nsに対し
てオーバライトジッタが前端で2.0ns、後端で1.
90nsとオーバライトによるジッタの増加が小さいこ
とがわかった。また、反射率差が小さいにもかかわらず
60.3dBという良好なC/Nが得られた。一方、比
較例4では、初記録のジッタは前端で1.8ns、後端
で1.6nsと十分小さいものの、オーバライトジッタ
が前端で3.8ns、後端で2.6nsとオーバライト
によるジッタの増加が大きいことがわかった。C/Nは
61.5dBと良好であった。以上のように、本発明が
波長690nmにおいても有効であることが確認できた。
【0033】
【発明の効果】本発明による光学的情報記録媒体におい
ては、記録層の光学的変化に伴って反射率とともに反射
光の位相が変化する構成を有するため、結晶−非晶質間
の反射率差を大きくしなくても高い信号品質が得られ
る。よって、記録層が結晶状態である場合の記録層での
吸収率を高くしやすく、マークエッジ記録において良好
なオーバライト特性が得られる。また、前記記録層が結
晶状態である場合において反射率が高いのでサーボが安
定する。さらに、反射率の膜厚を薄くしなくても記録層
が結晶状態である場合の記録層での吸収率を高くするこ
とが可能なため、媒体に対する熱負荷が小さくなり繰り
返し記録・消去信頼性が高い。反射層の膜厚について
は、図12に矢印で示しているような、反射層の反射率
がバルクの反射率の90%以上となる膜厚範囲に設定し
ているため、反射層の反射率が変動しにくく、反射層の
成膜マージンが大きい。
【0034】このように本発明による光学的情報記録媒
体においては、相変化型光ディスクにおいて、作製時の
成膜マージンが大きくなるとともに、マークエッジ記録
において良好なオーバライト特性が得られ、かつ良好な
繰り返しオーバライト信頼性が得られる。よって、成膜
しやすく、記憶容量が大きく、信頼性の高い相変化型光
ディスクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光学的情報記録媒体の相変化にと
もなう反射率変化、吸収率変化、位相差を示す図であ
る。
【図2】本発明による光学的情報記録媒体の相変化にと
もなう反射率変化、吸収率変化、位相差を示す図であ
る。
【図3】本発明による光学的情報記録媒体の相変化にと
もなう反射率変化、吸収率変化、位相差を示す図であ
る。
【図4】本発明による光学的情報記録媒体の相変化にと
もなう反射率変化、吸収率変化、位相差を示す図であ
る。
【図5】本発明による光学的情報記録媒体の相変化にと
もなう反射率変化、吸収率変化、位相差を示す図であ
る。
【図6】本発明による光学的情報記録媒体の基本構成の
断面図である。
【図7】本発明および従来の技術を用いた場合のオーバ
ライトジッタを比較した図である。
【図8】本発明および従来の技術を用いた場合の繰り返
しオーバライト信頼性を比較した図である。
【図9】反射層の膜厚と繰り返しオーバライト後のジッ
タの増加量の関係を示す図である。
【図10】本発明による光学的情報記録媒体の相変化に
ともなう反射率変化、吸収率変化、位相差を示す図であ
る。
【図11】本発明による光学的情報記録媒体の相変化に
ともなう反射率変化、吸収率変化、位相差を示す図であ
る。
【図12】反射層の膜厚と反射率の関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 基板 2 下地層 3 記録層 4 保護層 5 反射層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B41M 5/26 B41M 5/26 X

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に、下地層、記録層、保護層および
    反射層を備え、前記記録層が、レーザ光の照射による昇
    温、冷却の熱履歴の違いによって光学的性質が変化する
    光学的情報記録媒体において、 前記記録層の光学的性質の変化に伴って反射率および反
    射光の位相が変化するとともに、前記記録層の光の吸収
    率が、記録層が非晶質状態である場合よりも結晶状態で
    ある場合の方が大きく、かつ、前記記録層が結晶状態で
    ある場合の反射率が10%以上である層構成を有し、前
    記反射層の膜厚が、反射層単層での反射率がバルク状態
    の反射率の90%以上となる膜厚もしくは40nm以上
    であることを特徴とする光学的情報記録媒体。
  2. 【請求項2】前記下地層または保護層がSi34,Al
    N,SiO2,Ta25,ZnS,ZnSe,MnSの
    いずれか、またはこれらの混合物からなることを特徴と
    する請求項1記載の光学的情報記録媒体。
  3. 【請求項3】前記記録層がGe2Sb2Te5であること
    を特徴とする請求項1記載の光学的情報記録媒体。
  4. 【請求項4】前記反射層がAl,Au,Ti,Cr,M
    o,W,Ta,Si,Geのいずれか、またはこれらの
    合金からなることを特徴とする請求項1記載の光学的情
    報記録媒体。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6300039B1 (en) 1994-03-25 2001-10-09 Toray Industries, Inc. Optical recording medium
US5840466A (en) * 1994-03-25 1998-11-24 Toray Industries, Inc. Optical recording media and their production methods
EP0706177B1 (en) * 1994-03-25 2002-02-20 Toray Industries, Inc. Optical recording medium
JP2806274B2 (ja) * 1994-10-19 1998-09-30 日本電気株式会社 光学情報記録媒体
CN1149558C (zh) * 1995-03-28 2004-05-12 东丽株式会社 光记录媒体及对光记录媒体的记录方法
CA2191691C (en) * 1995-12-11 2001-09-11 Atsushi Ebina Phase change optical recording medium
JP3525197B2 (ja) * 1996-02-27 2004-05-10 株式会社リコー 相変化型光記録媒体
TW336317B (en) * 1996-02-28 1998-07-11 Asahi Chemical Ind Design method of phase change type recording medium and the phase change optical recording medium
JP3138661B2 (ja) * 1996-10-24 2001-02-26 日本電気株式会社 相変化型光ディスク
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
EP1396851B1 (en) * 1997-03-27 2007-02-21 Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. Optical information recording medium
US5972459A (en) * 1997-04-25 1999-10-26 Sony Corporation Optical recording medium and optical disk apparatus
JP3159374B2 (ja) * 1997-06-03 2001-04-23 日本電気株式会社 光学的情報記録媒体
KR19990042064A (ko) * 1997-11-25 1999-06-15 윤종용 귀금속 반사층을 구비한 상변화 광디스크
JPH11203725A (ja) * 1998-01-16 1999-07-30 Nec Corp 相変化光ディスク
US6426936B1 (en) 1998-01-27 2002-07-30 Ricoh Company, Ltd. Phase-change medium usable in phase-difference tracking
US6191384B1 (en) 1998-05-05 2001-02-20 Tapematic S.P.A. Apparatus for trimming dye coated on a recordable disc substrate and related method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0746442B2 (ja) * 1986-06-30 1995-05-17 松下電器産業株式会社 光学情報記録媒体
JPH01113451A (ja) * 1987-10-27 1989-05-02 Dainippon Toryo Co Ltd 塗料用樹脂組成物
JPH081707B2 (ja) * 1987-12-04 1996-01-10 松下電器産業株式会社 光学的情報記録媒体
JPH07105063B2 (ja) * 1988-09-09 1995-11-13 松下電器産業株式会社 光学的情報記録媒体
EP0360466B1 (en) * 1988-09-09 1997-01-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium and information recording and reproducing method therefor
JPH07105064B2 (ja) * 1988-10-21 1995-11-13 松下電器産業株式会社 光学的情報記録媒体
EP0376700B1 (en) * 1988-12-28 1995-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Information recording medium
JPH07109654B2 (ja) * 1989-07-07 1995-11-22 松下電器産業株式会社 光学的情報記録媒体およびその情報記録再生方法
JPH03224790A (ja) * 1990-01-31 1991-10-03 Toshiba Corp 情報記録媒体

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