JP3012734B2

JP3012734B2 - 光学的情報記録媒体及びその構造設計方法

Info

Publication number: JP3012734B2
Application number: JP4097607A
Authority: JP
Inventors: 昇山田; 憲一長田; 健一西内; 信夫赤平; 鋭二大野; 惠昭古川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JPH05298748A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に形成された相
変化材料薄膜にレ−ザ−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オーバ
ライトすることのできる書換え可能な光学的情報記録媒
体の構成およびその構成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板上に形成したカルコゲナイド薄膜に
レーザ光線を照射して局所的な加熱を行い、微小部分の
光学的な特性（屈折率）を変化させることができること
は光誘引性の相変化現象として既に知られている。即
ち、レーザ光線の照射条件を選べば照射部を原子結合状
態が比較的乱れた状態（アモルファス相）から比較的整
った状態（結晶相）、また反対に結晶相からアモルファ
ス相へと高速に相変化させることが可能であり、高密度
情報記録を行う方法の一つとして応用開発が行われてき
た。

【０００３】相変化記録のメリットの１つは、記録手段
として単一のレーザビームのみを用い、情報信号をオー
バライトできる点にある。すなわち、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
変調し記録済みの情報トラック上に照射すると、既存の
情報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（特開昭５６−１４５５３０号公報）。この方法
は光磁気記録のように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、消去動作を必要としないため書
換え時間を短縮することできる点が映像や音声信号の記
録に有利と考えられ記録媒体の開発研究が進められてい
る。

【０００４】オーバライトに特有の課題についても抽出
が行われ、その解決策の提案がなされてきている。例え
ばオーバライト時の消去率が消去動作のみを行った場合
の消去率に比べて低くなるという課題があった。この課
題に対して我々は特開平１−１４９２３８号公報におい
て、アモルファス状態である記録マーク部における光吸
収率と結晶状態である未記録部における光吸収率を同等
にした記録媒体、及び結晶状態部での光吸収率をアモル
ファス状態部での光吸収率よりも大きくした記録媒体を
提案した。即ち、図５に示すように表面の平滑な基板１
の上に誘電体３でサンドイッチした記録層２を形成した
媒体、及び誘電体３の上にさらに光反射層４を設け、保
護板５を付けた構成の媒体において、主として誘電体層
各層の厚さを適当に選ぶことで上記光吸収率に関する条
件を満足する光記録媒体を形成し、この媒体ではオーバ
ライト時の消去率が改善されることを開示した。

【０００５】しかしながら、この従来例の実施例の媒体
の場合には反射率変化が十分大きいとは言えなかった。
例えば３頁の実施例第２表において、アモルファス状態
の吸収率が結晶状態の吸収よりも大きな媒体Ｎｏ．１、
Ｎｏ．４が１９．１％、１６．４％という反射率変化を
示すのに対して、結晶状態の方がアモルファス状態より
も吸収率の大きい媒体Ｎｏ．３、Ｎｏ．６は９．７％、
１１．２％と小さな反射率変化しか示さなかった。特に
記録膜が４０ｎｍの場合には半分以下の値しか示してい
ない。図６は、特開平１−１４９２３８号公報中に記載
の実施例の結果をグラフ化したものであって、結晶部で
の光吸収率をＡ(cry)、アモルファス部での光吸収率を
Ａ(amo)とし、記録前後の２つの状態における光吸収率
の差ΔＡ（＝Ａ(cry)−Ａ(amo)）とＣ／Ｎならびに消去
率の関係を示したものである。これによれば光吸収率の
差ΔＡが正方向に増加するに従って消去率が改善されて
いること、一方Ｃ／Ｎはわずかづつではあるが低下して
いることが分かる。この場合のＣ／Ｎ低下の原因は、図
７によって明らかである。

【０００６】図７は、図６と同じく特開平１−１４９２
３８号公報中に記載の実施例の結果をグラフ化したもの
であって、結晶部での光吸収率をＡ(cry)、反射率をＲ
(cry)、アモルファス部での光吸収率をＡ(amo)、反射率
をＲ(amo)とし、記録前後の２つの状態における光吸収
率の差ΔＡ（＝Ａ(cry)−Ａ(amo)）と反射率変化量ΔＲ
（＝Ｒ(cry)−Ｒ(amo)）の関係を示したものである。こ
れによれば、従来例の記録媒体では光吸収率の差ΔＡが
増加するにしたがって反射率変化量ΔＲは一方向的に減
少しており、オーバライト時の消去率と信号振幅とは相
反する関係にあったことが分かる。

【０００７】別の従来例としては特開平３−１１３８４
４号公報は反射層を用いない媒体構造で、かつ記録膜が
８０ｎｍと厚い構成の媒体を開示している（３ページ第
１表）。この場合は、しかしながら、この場合には結晶
部の光吸収率がアモルファス部の吸収率に比べて十分大
きいできる媒体条件が開示されていない。例えば、アモ
ルファス部の吸収率が結晶部よりも１０％以上大きい構
成の開示はあるが、結晶部の吸収率がアモルファス部よ
り大きい媒体では、その差は高々２．１％であり、融解
潜熱の差をキャンセルするには不十分であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】アモルファス状態であ
る記録マーク部と結晶状態である非記録マーク部の両部
における光吸収率差ΔＡに留意した上記従来例（特開平
１−１４９２３８号公報）に開示された記録媒体ではオ
ーバライトモード記録における消去率の向上が実現され
たが、その一方では図７に示されたように、記録前後の
反射率変化量ΔＲが小さくなっていた。反射率変化量Δ
Ｒは信号の大きさそのものであるから、基本的にはΔＲ
が小さくなればＣ／Ｎも低下する。この時、従来例の場
合のように、記録マークピッチが２μm以上（線速度１
５ｍ／ｓ，記録周波数７ＭＨｚから計算可能）といった
記録条件では、形成される記録マーク部の面積はレーザ
スポットに比較して十分大きくなるから、ΔＲが多少小
さくても全体として大きな反射光量の変化が生じ大きな
Ｃ／Ｎが得られるが、マークピッチをもっと詰めて記録
密度を高めようという場合には同様ではない。この場合
には、記録マークの大きさがレーザスポットの大きさと
同等およびそれ以下に小さくなるからΔＲが小さけれ
ば、それだけ小さな反射光量変化しか得られなくなり、
ΔＲ低下の影響がもろにＣ／Ｎの大きな低下となって現
れる。即ち、高密度記録を行うという前提ではオーバラ
イト時におけるＣ／Ｎと消去率とを同時に満足できる記
録媒体は未だ実現されていなかったと言える。

【０００９】別の課題としては、従来相変化記録媒体に
用いられてきたマーク位置記録（あるいはＰＰＭ記録）
方式をマークエッジ記録（あるいはＰＷＭ記録）方式に
置き換えるためにはより高い消去率が必要になるという
ことである。マーク位置記録では記録マークの形状が多
少歪んでいてもピーク位置さえ検出できればエラーにな
らないが、マーク位置記録では形状の歪がそのままエラ
ーになる。この場合には例えば磁気記録の場合と同様、
２６ｄＢ程度の消去率をクリアーする必要がある。

【００１０】本発明の目的は、記録マーク長がレーザス
ポットの大きさに近い高密度信号のオーバライト記録を
行っても、Ｃ／Ｎ及び消去率がともに大きいこと、ある
いはマークエッジ記録に適合する大きな消去率が得られ
ることを目指し、上記ΔＡ，ΔＲがいずれも十分大きな
記録媒体を提供するものである。また本発明のもう１つ
の目的は上記記録媒体を構成する方法を提供するもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は基板上に少なく
とも第１の誘電体薄膜層、波長λのレーザ光線を照射す
ることにより可逆的構造変化を生じ、光学定数（屈折率
ｎ、消衰係数ｋ）が相対的に大である結晶状態と相対的
に小であるアモルファス状態との間で光学的特性を可逆
的に変化する相変化物質薄膜からなる記録層および第２
の誘電体薄膜層を順次積層してなる光学的情報記録媒体
において、記録前後での反射率差および吸収率差の和よ
りも記録前後の透過率変化量が等しいか大きくなるよう
に記録膜の厚さを選ぶ。

【００１２】この場合の透過率変化量は上記記録膜が上
記誘電体材料で挟まれた条件下（即ち、誘電体材料から
記録材料に入射し、記録材料中を通過して、反対側の誘
電体材料中に出射する条件）での光透過率Ｔ0(amo)とＴ
0(cry)の差、ΔＴ0（＝Ｔ0(amo)−Ｔ0(cry)）で定義
し、反射率変化量１５％以上、吸収率差５％以上を実現
するためにはΔＴ０＝２０％となる膜厚よりも薄く選ぶ
ことが必要である。さらに、その上で上記第１および第
２の誘電体薄膜層の厚さｄ１，ｄ２をそれぞれ独立に様
々に仮定して、マトリクス法により上記記録膜がアモル
ファス状態にある場合、結晶状態にある場合の反射率、
吸収率をそれぞれ算出し、上記条件を満たす誘電体厚さ
ｄ１，ｄ２の組合せを決定する。

【００１３】

【作用】上記光学的情報記録媒体においては入射光Ｉの
行方は記録層で吸収されて熱に変わる部分（Ａ）、媒体
から反射される部分（Ｒ）、媒体を通過してしまう部分
（Ｔ）の３つに分けることができる。ここで記録層に吸
収される光は記録層がアモルファス状態である時と結晶
状態である時とで異なり、各々Ａ(amo)＝Ｉ−［Ｒ(amo)
＋Ｔ(amo)］、Ａ(cry)＝Ｉ−［Ｒ(cry)＋Ｔ(cry)］とな
る。つまりアモルファス部と結晶部の間の光吸収率差
は、ΔＡ＝＝Ａ(cry)−Ａ(amo)＝［Ｒ(amo)−Ｒ(cry)］
＋［Ｔ(amo)−Ｔ(cry)］、即ちΔＴ＝Ｔ(amo)−Ｔ(cry)
とおいてΔＡ＝ΔＴ1−ΔＲと表わされる。本願の場合
には記録膜は誘電体材料で挟まれているので上記ΔＴは
上記ΔＴ0として考える。

【００１４】記録層が厚くなりすぎると記録層の状態に
関係なく入射光の大部分は記録層に吸収されるか媒体表
面で反射されてしまうことになる。つまり、上式ΔＡ＝
Δ−ΔＲの右辺第１項は零に近づく。即ちΔＡ≒−ΔＲ
（＜０）となり、本願の目的は達成できない。従って、
吸収率差ΔＡならびに反射率変化を十分大きく、例えば
ΔＡ≧５％かつΔＲ≧１５％を確保しようとすれば、透
過率差ΔＴ0を２０％以上確保することが必要条件であ
る。この条件下で初めて、ΔＲ≧１５％かつΔＡ≧５％
を満たす第１の誘電体層、第２の誘電体層の膜厚を選ぶ
ことが可能となる。

【００１５】

【実施例】本発明の代表的な光学情報記録媒体は、図１
に示すように基板６の上に第１の誘電体層７、波長λの
レーザ光線の照射により上記波長λでの光学定数（屈折
率ｎ、消衰係数ｋ）が相対的に大である結晶状態と相対
的に小であるアモルファス状態との間で光学的特性を可
逆的に変化する相変化材料薄膜からなる記録層８、第２
の誘電体層９を順次積層して形成し、基板側から記録再
生のためのレーザ光線１１を入射させるものである。図
１ではホットメルトタイプの接着層１０を介して上下対
称になるように２枚が張り合わせた構成になっている
が、図２のように第２の誘電体の上にＵＶ樹脂等の保護
層１２を形成した単板構造も可能である。また、図３の
ように基板上に第２の誘電体層８、記録層７、第１の誘
電体層６を順に積層し膜面がむきだしの状態または保護
層１２を通じてレーザ光線を照射することも当然可能で
ある。この場合の保護層１２は対摩耗性等の強度が要求
され、ダイアモンドライクカーボン膜、ＢＮ膜、ＴｉＮ
膜等を用いる。

【００１６】基板６に用いる材料としては通常光ディス
ク等に用いられているＰＭＭＡ、ポリカーボネイト、ア
モルファスポリオレフィン等の透明樹脂、Ａｌ，Ｃｕ等
の金属やこれらをベースにした合金、ガラス等を用い
る。不透明板を用いる場合には基板側からの光入射がで
きないので、図３の構成に準じる。また、光ディスクの
用途では記録再生に用いるレーザ光線を導くために基板
表面にサブミクロンサイズの幅、深さで同芯円またはス
パイラル状の連続溝、あるいはピット列が凹凸を備える
のが通常である。

【００１７】上下２層の誘電体層７，９は樹脂の基板を
用いる場合に基板６の表面の熱ダメージを抑える、記録
時に相変化材料層が変形したり蒸発したりすることを抑
える等の働きをなすものであって、樹脂、記録膜材料と
比較して融点の高いこと、記録再生に用いるレーザ光線
に対して透明であること、硬度が大きくて傷がつきにく
いこと等の性質を有することが必要である。例えば、Ｓ
ｉＯ₂，ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅等の酸化物、Ｂ
Ｎ、Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，ＴｉＮ等の窒化物、ＺｎＳ，Ｐ
ｂＳ等の硫化物、ＳｉＣ等の炭化物、ＣａＦ₂等のフッ
化物、ＺｎＳｅ等のセレン化物及びこれらの混合物とし
てＺｎＳ−ＳｉＯ₂、ＳｉＮＯ等、あるいはダイヤモン
ド薄膜、ダイヤモンドライクカーボン等を用いることが
できる。

【００１８】本発明で記録層８に用いる物質薄膜は、相
変化物質薄膜の中でもレーザ光線の照射でアモルファス
−結晶間の可逆的相変態を生じるものであって、結晶状
態ではアモルファス状態よりも大きな屈折率、消衰係数
を示すものを用いる場合に最も有効的である。代表的に
はＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，
Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｓｂ−Ｉ
ｎ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔ
ｅ，Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｓｅ，Ｇｅ
−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ−Ａｕ等の系、
あるいはこれらの系に酸素、窒素、遷移金属等の添加物
を加えた系を用いることができる。これらの薄膜は通常
成膜された時はアモルファス状態であるが、レーザ光線
等のエネルギーを吸収して結晶化し光学的濃度が高くな
る。実際に記録媒体として用いる場合には記録膜面の全
体を予め結晶化しておき、レーザ光線を細く絞って照射
し、照射部をアモルファス化して光学定数を変化させ
る。上記変化は、上記記録膜にさらに変化を与えない程
度に弱くしたレーザ光線を照射し、反射光の強度変化、
透過光の強度変化を検出して情報を再生する。記録層の
厚さは記録再生に用いるレーザ光線の波長に依存し、記
録層がアモルファス状態および結晶状態にある時に上記
誘電体材料で挟まれた条件下での光透過率Ｔ０（ａｍ
ｏ）とＴ０（ｃｒｙ）の差、ΔＴ０（＝Ｔ０（ａｍｏ）
−Ｔ０（ｃｒｙ））が２０％となる厚さよりも薄く選
ぶ。

【００１９】本願において最も好ましい特性を有する記
録材料はＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃擬２元系材料の内でもＧ
ｅＴｅの割合が６７〜３３モル％の組成、とりわけＧｅ
₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅，ＧｅＳｂ₂Ｔｅ₄，ＧｅＳｂ₄Ｔｅ₇の化合
物組成、および上記組成にＳｂ，Ｂｉ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｃ
ｏ，Ｐｄ等の添加を行った系である。図４は代表的にＧ
ｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅膜（アモルファス状態の複素屈折率＝
４．６５＋ｉ１．５，結晶状態の複素屈折率＝５．５＋
ｉ４．２）が光学的に干渉を生じない程度に十分厚いＺ
ｎＳ−ＳｉＯ₂（屈折率は２．１）に挟まれた状態での
膜厚と透過率の関係を示す。この系では記録膜の厚さが
４５ｎｍよりも薄い場合にΔＴ0≧２０％となること、
２５ｎｍよりも薄い場合にΔＴ0≧２５％となることが
示された。

【００２０】ＧｅＳｂＴｅ系薄膜の膜厚を４０ｎｍ以下
と薄くした媒体構成ではアモルファス部での光吸収率の
絶対値が減少することから反射膜を用いるのが常識と考
えられてきていた。４０ｎｍや２５ｎｍの薄い記録層を
用い、かつ反射層を用いずにオーバライト可能な媒体を
構成した例はまだ無い。

【００２１】記録層の厚さを固定した上で各層の複素屈
折率と膜厚からマトリクス法（例えば久保田広著「波動
光学」岩波書店、１９７１年、第３章を参照）によって
第１及び第２の誘電体の膜厚を計算した。具体的には、
各層を構成する物質の光学定数（屈折率、消衰係数）を
求め、各層の膜厚を仮定して表面を含む全ての界面に対
してエネルギー保存則に基づき光エネルギーの収支を計
算する。即ち、多層媒体での各界面についてこのエネル
ギー収支の方程式をたて、得られた連立方程式を解くこ
とで、入射光に対する透過光の強度、反射光の強度なら
びに各層での吸収量を求めることができる。記録膜が結
晶状態にある時とアモルファス状態にある時のいずれの
場合についても上記計算を行うことにより、記録前後の
反射率変化量、吸収差を知ることができる。２つの状態
間での反射率の差がなるべく大きく（≧１５％）、結晶
状態の吸収がアモルファス状態の吸収よりも５％以上大
きい膜厚条件を選ぶ。

【００２２】本発明の書換え可能な光学的情報記録媒体
は通常の光学薄膜を形成する場合と同様に真空蒸着、マ
グネトロンスパッタリング、ＤＣスパッタリング、イオ
ンビームスパッタリング、イオンプレーティング等の方
法で各層を順次積み重ねて行く方法で形成することがで
きる。計算に基づき形成した媒体が設定通りにできたい
るか否かは媒体の反射率、透過率をスペクトルメーター
で実測することによって検証することができる。

【００２３】以下、具体例をもって本発明をさらに詳し
く説明する。（実施例１）１つの真空チャンバー中に直径１００ｍｍ
ターゲットに対応する４つのカソードを備えたスパッタ
装置を用い、上述の計算に基づいてレーザ波長６８０ｎ
ｍに対応する記録媒体を５枚作成した（表１）。基板の
材質はポリカーボネイトで、サイズは外径３００ｍｍ、
内径３５ｍｍ、厚さ１．２ｍｍとした。基板の表面はピ
ッチ１．３μｍ、深さ６０ｎｍ、幅０．６μｍの連続溝
で覆われている。この溝のある面に以下のように誘電体
膜、相変化記録膜を形成した。（表１）に掲げたよう
に、各媒体は誘電体層の厚さ以外はほぼ同様な構成をし
ており、第１の誘電体層は厚さ９３ｎｍのＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ₂（ＳｉＯ₂：２０モル％）混合物膜、記録層は厚さ３
０ｎｍのＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅膜である。第２の誘電体層は
ＺｎＳ−ＳｉＯ₂（ＳｉＯ₂：２０モル％）混合物膜であ
り、厚さは７０ｎｍ、９３ｎｍ、１１６ｎｍ、１３９ｎ
ｍ、１６２ｎｍとなっていて、それぞれ吸収率差ΔＡお
よび反射率差ΔＲの異なる媒体となっている。スパッタ
ガスはいずれもアルゴンを用い、ガス圧を３ｍＴｏｒｒ
とした。誘電体はＲＦスパッタを用い、３００Ｗのパワ
ーで毎分１０ｎｍの堆積速度で成膜した。また記録層に
はＤＣスパッタを用い、１００Ｗのパワーで毎分１０ｎ
ｍの速度で成膜を行った。（表１）は上記５種類の媒体
について、それぞれ第２の誘電体層の厚さを変化させた
場合のΔＡ，ΔＲの計算値、スペクトロメータによる実
測値を示したものである。いずれの媒体においても計算
値と実測値とはよく一致していてΔＡ≧５％、ΔＲ≧１
５％の条件が満足されており、確かに本発明の目的とす
る媒体が構成可能であることが示された。また、本願の
方法によって上記条件を有する媒体の設計が容易に行え
ることが示された。

【００２４】

【表１】

【００２５】（実施例２）実施例１のディスクを各２枚
用意し、膜のついた面を内側にしてホットメルト接着剤
を用いて張り合わせた。各ディスクを毎分１８００回転
で回転し、最外周部（線速度２７ｍ／ｓ）でオーバライ
ト特性を評価した。記録信号はマークエッジ記録を想定
して１７．５ＭＨ（ｆ１）および６．５ＭＨ（ｆ２）の
単一周波数信号とし、波長６８０ｎｍの半導体レーザ光
線をＮ．Ａ．０．５５の対物レンズを用いて記録した
（デューティー５０％）。測定手順は、まずｆ１を記録
してＣＮ比を測定した後、ｆ２をオーバライトしてｆ１
成分の減衰比を測定し消去率を測定する方法によった。
（表２）はＣＮ比が５０ｄＢに到達するピークパワー
（測定限界１６ｍＷ）、ＣＮ比の飽和値、消去率の最大
値及び消去率が２６ｄＢを越えるバイアスパワー域を示
したものである。

【００２６】

【表２】

【００２７】（表２）から分かるように、（表１）のΔ
Ｒ、ΔＡは（表２）のＣＮ比、消去率およびバイアスパ
ワーマージンとそれぞれ強い相関性を有しており、ΔＡ
が５％に満たない場合には消去率２６ｄＢを越えるバイ
アスパワー領域はほとんどないことが示された。これは
結晶部とアモルファス部で同等の昇温を実現するために
は、結晶部ではアモルファス部よりも融解潜熱に相当す
る分だけより大きなエネルギーを必要とするということ
であって、それがΔＡの５％程度に相当することを示す
のであろう。またＣＮ比で５０ｄＢ以上を得るためには
ΔＲが１５％以上は必要であることが示された。

【００２８】（実施例３）実施例１、２と同様にポリカ
ーボネイト基板、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂混合物薄膜、Ｇｅ₂Ｓ
ｂ₂Ｔｅ₅薄膜を用いて各種記録媒体を試作し、その特性
を評価した。（表３）は６８０ｎｍ、７８０ｎｍ、８３
０ｎｍの各波長に適合するように設計試作した記録媒体
についての評価結果を示す。表中、◎印はΔＲ≧２０％
かつΔＡ≧５％を満足する膜厚条件またはΔＲ≧１５％
かつΔＡ≧１０％を満足する誘電体層膜厚の条件がある
こと、○印は同じくΔＲ≧１５％かつΔＡ≧５％を満足
する条件があること、×印は上記条件が満たされないこ
とを示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】（実施例４）実施例１、２と同様のことを
ガラス基板でも行い、同様の結果を得た。

【００３１】

【発明の効果】本発明によって、大きなＣＮ比、高い消
去率ならびにその広いパワー許容幅（マージン）を有す
る記録媒体ならびにその設計方法が提供された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学情報記録媒体の１実施例の構成を
示す図

【図２】本発明の光学情報記録媒体の１実施例の構成を
示す図

【図３】本発明の光学情報記録媒体の１実施例の構成を
示す図

【図４】本発明の１実施例において。記録媒体を構成す
る記録層の厚さと透過率の関係を示す図

【図５】従来の相変化光記録媒体の構成を示す断面図

【図６】従来例の実施例中に記載されている記録媒体の
有するＣＮ比および消去率と光吸収率差ΔＡとの関係を
グラフ化した図

【図７】従来例の実施例中に記載されている記録媒体の
有する反射率変化量ΔＲと光吸収率差ΔＡとの関係をグ
ラフ化した図

【符号の説明】

１基板２記録層３誘電体層４光反射層５保護板６基板７第１の誘電体層８記録層９第２の誘電体層１０接着層１１レーザ光線１２保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者赤平信夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者大野鋭二大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者古川惠昭大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平２−128330（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、少なくとも第１の誘電体材料薄
膜層、波長λのレーザ光線の照射により上記波長λでの
光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）が相対的に大である
結晶状態と相対的に小であるアモルファス状態との間で
光学的特性を可逆的に変化する相変化材料薄膜からなる
記録層、第２の誘電体材料薄膜層を順次積層してなる光
学的情報記録媒体であって、上記記録層の厚さｘは、記
録層がアモルファス状態および結晶状態にある時に上記
誘電体材料で挟まれた条件下での光透過率Ｔ０（ａｍ
ｏ）とＴ０（ｃｒｙ）の差、ΔＴ０（＝Ｔ０（ａｍｏ）
−Ｔ０（ｃｒｙ））が２０％となる厚さよりも薄く選
び、よって上記波長λの照射レーザ光線の内で上記記録
層で吸収される比率（以降吸収率と呼ぶ）ならびに上記
記録媒体から反射される比率（以降反射率と呼ぶ）を上
記記録層がアモルファス状態である場合にはそれぞれＡ
（ａｍｏ）およびＲ（ａｍｏ）、また記録層が結晶状態
である場合にはそれぞれＡ（ｃｒｙ）およびＲ（ｃｒ
ｙ）として、２つの状態間での吸収率の差ΔＡ（＝Ａ
（ｃｒｙ）−Ａ（ａｍｏ））および反射率の差ΔＲ（＝
Ｒ（ｃｒｙ）−Ｒ（ａｍｏ））がΔＡ≧５％およびΔＲ
≧１５％の２条件を同時に満足する書換え可能な光学的
情報記録媒体。
【請求項２】記録層の厚さｘをΔＴ０（＝Ｔ０（ａｍ
ｏ）−Ｔ０（ｃｒｙ））＝２５％となる膜厚よりも薄く
選び、吸収率の差ΔＡ≧１０％とした請求項１記載の光
学的情報記録媒体。
【請求項３】記録層の厚さｘをΔＴ０（＝Ｔ０（ａｍ
ｏ）−Ｔ０（ｃｒｙ））＝２５％となる膜厚よりも薄く
選び、反射率の差ΔＲ≧２０％とした請求項１記載の光
学的情報記録媒体。
【請求項４】誘電体材料薄膜をＺｎＳ−ＳｉＯ₂、記録
層をＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅとし、記録層の厚さを４０ｎｍ以
下とした請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項５】誘電体材料薄膜をＺｎＳ−ＳｉＯ₂、記録
層をＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅとし、記録層の厚さを２５ｎｍ以
下とした請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項６】基板上に少なくとも第１の誘電体材料薄膜
層、波長λのレーザ光線の照射により上記波長λでの光
学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）が相対的に大である結
晶状態と相対的に小であるアモルファス状態との間で光
学的特性を可逆的に変化する相変化物質薄膜からなる記
録層および第２の誘電体材料薄膜層を順次積層して成
り、上記記録層が結晶状態にある時には記録層がアモル
ファス状態にある時に比較して１５％以上大きな反射率
を示し、かつ５％以上大きな吸収率を示す書換え可能な
光学的情報記録媒体を構成する方法であって、上記記録
層の厚さｘは、記録層がアモルファス状態および結晶状
態にある時に上記誘電体材料で挟まれた条件下での光透
過率Ｔ０（ａｍｏ）とＴ０（ｃｒｙ）の差、ΔＴ０（＝
Ｔ０（ａｍｏ）−Ｔ０（ｃｒｙ））＝２０％となる膜厚
よりも薄く選び、その上で上記第１および第２の誘電体
材料薄膜層の厚さｄ１，ｄ２を様々に仮定して、マトリ
クス法により、上記記録膜がアモルファス状態にある場
合、結晶状態にある場合の反射率、吸収率をそれぞれ算
出し、上記条件を満たす誘電体厚さｄ１，ｄ２の組合せ
を求める光学的情報記録媒体の設計方法。