JP3653254B2

JP3653254B2 - 光学的情報記録媒体

Info

Publication number: JP3653254B2
Application number: JP2002080262A
Authority: JP
Inventors: 昇山田; 克巳河原; 惠昭古川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: JP2002288881A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に形成した記録薄膜層に高エネルギービームを照射し、記録薄膜層に相変化を生じさせることにより、信号を記録及び再生する光学的情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学的情報記録媒体（以下、単に記録媒体という）として、ディスク状、カード状、円筒状等をした基板上に金属薄膜や有機物薄膜で構成される記録材料薄膜層（以下、記録薄膜層という）を形成したものがある。この記録薄膜層にサブミクロンオーダー径の微小光スポットに絞り込んだ高エネルギービームを照射すると、記録薄膜層に局部的な状態変化が生じる。このような状態変化を利用して信号の蓄積を行なう技術は既に広く知られている。とりわけ光磁気材料薄膜や相変化材料薄膜を記録薄膜層に用いた記録媒体では、信号の書き換えが容易に行えることから、盛んに研究開発がなされてきている。
【０００３】
記録媒体の構成は、図７に示すような多層膜構成をとるものが通常である。すなわち図７に示す記録媒体Ａでは、樹脂板やガラス板等で構成される基板１の上に、光干渉層の働きを兼ねた第１の誘電体層（下引き層ともいう）２を設ける。そして第１の誘電体層２の上面に光吸収性の記録薄膜層３を設け、その上に光干渉層である第２の誘電体層（上引き層ともいう）４を設ける。次に、記録薄膜層３での光吸収効率を向上させたり、熱拡散層としての働きをする反射層５を設ける。これらの各層は順次スパッタリングや真空蒸着等の方法で形成され、最後に接着層６を介して保護板７を設け、記録媒体Ａが完成する。
【０００４】
次に信号を記録するには、所定のスポット径に収束されたレーザ光線を基板１の下側から照射する。そうすればレーザ光線は透明な材質で構成される基板１を通過し、第１の誘電体層２、記録薄膜層３、第２の誘電体層４を経て反射層５に達する。レーザ光線の一部は反射層５から接着層６側に透過するが、残りは反射層５で反射され、記録薄膜層３を照射する。このときレーザ光線のスポットが記録薄膜層３の一部を加熱し、その部分の状態を変化させる。この状態変化が相変化型であれば、加熱温度によって異なるが、例えば急速加熱及び急冷で非晶質となり、徐冷で結晶化する。このとき、記録薄膜層３の一部は加熱蒸発しようとするが、第１の誘電体層２、第２の誘電体層４の存在のため蒸散が阻止される。特に第１の誘電体層２は、記録薄膜層３の熱が基板１に伝わり、基板１が軟化するのを防止する保護層の働きをする。
【０００５】
このように記録された信号を再生するには、記録媒体Ａに収束したレーザ光線を照射する。このとき記録薄膜層３の相状態（結晶又は非晶状態）により反射率が異なり、第１の誘電体層２との屈折率又は誘電率との関係によっても、基板１から外部に向かって出力される反射光線の量が変化する。このように反射光線の強度を検出することにより、信号を再生する。
【０００６】
さて各層を構成する材料及び膜厚は、記録媒体Ａを利用する目的及びその使用条件によって異なっている。例えば、記録薄膜層３で生じた熱を反射層５へ急速に拡散させたい場合には、記録薄膜層３と第２の誘電体層４の膜厚を数１０ｎｍ以下に薄く選ぶ。あるいは反射層５として熱伝導率の大きなＡｕやＡｌ合金を用い、光をほとんど透過させない程度に十分厚い膜厚に選ぶということが行なわれている。上記の構成は通常、急冷構成と称されている。
【０００７】
また、最近では結晶領域とアモルファス（非晶質）領域との間での光吸収量の相対的大きさを最適化することが、歪を低減する上で重要であることが明らかになっている。これを実現するためには、例えばＡｕ反射層の膜厚を高々２０ｎｍ程度以下の薄いものとすることが１つの解決方法であることが開示されている。このことは例えば、特開平１−１４９２３８号公報、山田他：「高速オーバライト光ディスク」電子情報通信学会技報Ｖｏｌ．９２，Ｎｏ．３７７，Ｐ９２、又は特開平５−２９８７４７号公報に述べられている。また、特開平４−１０２２４３号公報には、同様の目的を達成する手段として、金属の反射層５の代わりにＳｉ反射層を用いることが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
さて高速オーバライトに使用する等の目的で反射層を薄くした場合、反射層が担っていた熱拡散層としての働きは必然的に低下し、レーザ光線の照射終了後の加熱部の冷却速度が低下する。また反射層として、熱伝導率の低い物質を用いた場合も同様に冷却速度が下がる。例えば結晶化シリコンの熱伝導率は、室温近傍ではアルミニウムの１／３程度といわれている。シリコン自身は温度上昇に従って熱伝導率が低下するため、特に記録媒体としてディスクを回転させて記録再生動作を行うとき、低い線速度条件下では熱拡散層として不利になる。
【０００９】
ヒートモード記録の場合、冷却速度の低下は直ちに記録感度、消去感度等に影響するが、記録媒体を繰返して記録、再生、書き換えを行なうことを考えるならば、その繰返しサイクル回数の限度にも影響する。より具体的に説明すると、冷却速度が低下すると、記録部（記録薄膜層）が高温状態に保持される時間がそれだけ長くなり、より大きな熱的なダメージを生じ易くなる。従って、高速記録再生用に設計された記録媒体を、低速条件すなわち記録媒体と記録ビームとの間の相対的な速度が小さい条件で用いようとすると、記録再生の許容サイクル回数が小さくなるという欠点があった。
【００１０】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、反射層を薄くしても反射層の放熱状態を最適にすると共に、記録薄膜層の記録再生の許容サイクル回数を、記録媒体の走査速度に係わらず向上させることのできる光学的情報記録媒体を実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、情報記録媒体のベースとなる基板と、前記基板の上面に設けられた第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層の上面に設けられ、レーザ光線の照射によって結晶相とアモルファス相との間で可逆的状態変化を生じる記録層と、前記記録層の上面に設けられた第２の誘電体層と、前記第２の誘電体層の上面に設けられ、前記レーザ光線の一部を前記記録層側に反射する反射層と、前記反射層の上面に設けられ、前記レーザ光線に対して略透明であり、前記反射層の熱を拡散する熱拡散補助層と、を具備し、前記反射層は、膜厚が２０ｎｍ未満の金属薄膜で構成され、前記熱拡散補助層は、記録再生に使用するレーザ光線の波長をλとし、前記熱拡散補助層の屈折率をｎとし、整数をｍとするとき、前記熱拡散補助層の膜厚を略（ｍ×λ）／（２×ｎ）±λ／８ｎにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
本願の請求項２の発明は、レーザ光線の入射面側に設けられた第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層の上面に設けられ、レーザ光線の照射によって結晶相とアモルファス相との間で可逆的状態変化を生じる記録層と、前記記録層の上面に設けられた第２の誘電体層と、前記第２の誘電体層の上面に設けられ、前記レーザ光線の一部を前記記録層側に反射する反射層と、前記反射層の上面に設けられ、前記レーザ光線に対して略透明であり、前記反射層の熱を拡散する熱拡散補助層と、を具備し、前記反射層は、膜厚が２０ｎｍ未満の金属薄膜で構成され、前記熱拡散補助層は、記録再生に使用するレーザ光線の波長をλとし、前記熱拡散補助層の屈折率をｎとし、整数をｍとするとき、前記熱拡散補助層の膜厚を略（ｍ×λ）／（２×ｎ）±λ／８ｎにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】
このような特徴を有する本願の発明によれば、レーザ光線の入射側から見て、反射層の後方に光学的に透明で、且つ反射層の熱を拡散する熱拡散補助層を設けたことにより、あたかも反射層の熱容量が増大したのと等価の層構造となる。このため反射層が薄い構成でも、熱の拡散効率を確保することができる。こうすると記録媒体の走査速度が低下しても、反射層で蓄積されるスポット熱も適度に拡散され、記録層の相変化に与える影響も少なくなる。また記録媒体としての光学的設計上の自由度が高まる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態における光学的情報記録媒体について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施の形態における光学的情報記録媒体（記録媒体Ｂ）の構成を示す断面図である。本実施の形態では照射用のレーザ光線の波長（λ）を７８０ｎｍとして設計を行なうものとする。厚さ１．２ｍｍ、直径１２０ｍｍのポリカーボネイト製ディスク状の基板１の上に、第１の誘電体層２として厚さ９２．９ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ₂混合膜（下引き層）を設ける。そして第１の誘電体層２の上面に、厚さ２２ｎｍのＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅合金薄膜で構成される記録薄膜層３を設ける。そしてこの膜の上に第２の誘電体層４として、厚さ１５７ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ₂混合膜（上引き層）を設ける。この層の上に反射層５として、厚さ１０ｎｍのＡｕ薄膜層を設け、そしてこの層の上に熱拡散補助層８として厚さ１５６ｎｍのＳｉＣ層を設け、各層を積層状態にする。熱拡散補助層８の光学定数（複素屈折率）の実測値は２．５であり、膜厚１５６ｎｍはおよそレーザ光線のλ／（２ｎ）に相当する。但しｎは光学定数の実数部である。
【００１５】
以上の各層はＡｒガスを用いたスパッタリング法により順次形成される。次に熱拡散補助層８の上部にスピンコート法により約１０μｍ厚の紫外線硬化樹脂層を塗布し、紫外線を照射して硬化させ、保護層９を形成する。こうして構成された記録媒体Ｂは信号の記録時に、基板１側からレーザ光線を記録薄膜層３に入射させる。なお基板１の下側表面には、記録再生に用いるレーザ光線をトラックに沿って案内するために、深さ６０ｎｍ、幅０．６μｍのスパイラル状の連続溝（グルーブ）が１．２μｍピッチで刻まれている。
【００１６】
図２は、熱拡散層補助層８を有する記録媒体Ｂと、比較のため別に用意した熱拡散補助層８を設けない従来の記録媒体Ａとの間のサイクル特性である。２つの記録媒体Ａ，Ｂの光学的特性（図示せず）はほぼ同等である。実測で求めた各層の光学定数については、記録薄膜層３がアモルファス状態では４．５５＋ｉ１．３５，結晶状態では５．５７＋ｉ３．３８となっている。第１の誘電体層２、第２の誘電体層４において、光学定数は２．１であり、反射層において０．１８＋ｉ４．６４である。これらの光学定数の値から行なった計算では、入射光を１００％とした場合の、記録薄膜層３における吸収率は結晶部で約５３％（Ａｃ）、アモルファス部で約３９％（Ａａ）である。そして、記録媒体としての反射率は結晶部で約２３％、アモルファス部で約７％であり、結晶部とアモルファス部の間の吸収比Ａｃ／Ａａはおよそ１．３５であった。
【００１７】
記録特性の評価には、レーザ光線を記録信号に応じて、ピークレベル（アモルファス化レベル）とバイアスレベル（結晶化レベル）間で２値変調し、古い信号を消しながら、新しい信号を記録する方法（所謂１ビームオーバライト法）を用いた。記録媒体であるディスクを１８００ｒｐｍで回転させ、直径φ１０６（線速度１０ｍ／ｓ）の位置で、オーバライトを繰返した。信号はデューティ５０％の単一周波数モードとし、ｆ１（６．５８ＭＨｚ）とｆ２（１．８８ＭＨｚ）の２つの信号を交互に記録した。レーザ波長は７８０ｎｍ、対物レンズのＮ．Ａは０．５５とした。また記録パワーについては、ピークパワー１４ｍＷ、バイアスパワー７ｍＷ（図２の１４／７で示す）と、ピークパワー１１ｍＷ、バイアスパワー５．５ｍＷ（図２の１１／５で示す）の２条件で行なった。図２の縦軸はキャリア信号に対するノイズの比（ＣＮＲ）を表し、横軸は記録動作の繰り返し回数（サイクル回数）を表す。
【００１８】
図２から明らかなように、熱拡散補助層を設けない記録媒体Ａではサイクル回数がパワー条件に依存し、低いパワー条件（１１／５）では１万回の繰返しの間にほとんど変化を生じなかったのに対して、高いパワー条件（１４／７）では１万サイクルでＣ／Ｎの低下が認められた。これに対して、熱拡散補助層８を設けた記録媒体Ｂでは、何れのパワー条件でも１万サイクルでＣ／Ｎの変動が生じていないことが判る。
【００１９】
基板１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（ＰＣ）、アモルファスポリオレフィン等の透明樹脂板、ガラス板、Ａｌ，Ｃｕ等の金属板、又はこれらをベースにした合金板を用いる。金属板のように不透明な基板１を用いる場合には、図１における各層の積層順序を逆にし、保護層側からレーザ光線を入射させる必要がある。この際、基板面からの光反射の影響を避ける必要のある場合には、図３に示す記録媒体Ｃのように、基板１の上面に光学的隔離層（以下、単に隔離層という）１０を設ける。この隔離層１０は樹脂層であってもよいし、誘電体層であってもよいが、光のコヒーレンシーが無視できる程度に厚くする必要がある。
【００２０】
一方、記録再生に用いるレーザ光線を導く手段としては、スパイラル溝のかわりに同芯円溝でもよいし、あるいはピット列を凹凸で刻むこともできる。第１の誘電体層２及び第２の誘電体層４は、保護層として前述したように基板１の表面の熱ダメージを抑える働きをすると共に、記録薄膜層３を挟み込むことで、記録薄膜層３の変形、蒸発を抑えることができる。又第１の誘電体層２及び第２の誘電体層４は、基板１及び記録薄膜層３と比較して融点が高いこと、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。これも通常の相変化型の光ディスクにおいて用いられている保護層材料がそのまま適用可能である。
【００２１】
すなわち第１の誘電体層２及び第２の誘電体層４は、第１実施の形態のＺｎＳ−ＳｉＯ₂に代わって、例えばＳｉＯ₂，ＺｒＯ₂，ＴｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅等の酸化物、ＢＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，ＴｉＮ等の窒化物、ＺｎＳ，ＰｂＳ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ＺｎＳｅ−ＳｉＯ₂，ＳｉＮＯ等、又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もできる。
【００２２】
次に記録薄膜層３に用いる材料は、レーザ光線の照射を受けて可逆的な状態変化を生じる相変化材料であって、とりわけレーザ光線の照射によるスポット熱でアモルファス−結晶間の可逆的相変化を生じるものを用いる。代表的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｓｂ−Ｉｎ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｓｅ，Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ−Ａｕ等の系、又はこれらの系に酸素、窒素等の添加物を加えた系を用いることができる。
【００２３】
これらの薄膜は通常成膜された際に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すると、結晶化して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、信号の記録時には記録薄膜層３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。また信号の再生時には、記録薄膜層３に相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信号を再生する。
【００２４】
結晶部とアモルファス部での光吸収量を最適化する条件（例えばＡｃ／Ａａ≧１）では記録層の厚さ等が限定を受けることは、特開平５−２９８７４７号に既に示されている。即ち記録薄膜層３の厚さは、その層が記録状態にあるか、未記録状態にあるかを問わず、レーザ光線の一部が記録薄膜層３を透過可能なように設定される。
【００２５】
例えば、記録薄膜層３を相変化材料で構成した場合には、相変化材料膜（結晶相）を、第１の誘電体層２と第２の誘電体層４を構成する材料と同じ材質の材料層（厚さは無限と仮定）に挟まれた際の透過率を考え、透過率が少なくとも１％程度以上、好ましくは２〜３％程度以上あることが必要である。また透過率の値は、相変化材料膜がアモルファス相である場合に比較して１０％程度以上であることが必要であり、その条件が満たされるように各膜厚を選ぶのが望ましい。
【００２６】
反射層５で反射されて記録薄膜層３の中に再入射する成分が無くなると、光の干渉効果が小さくなる。この場合第２の誘電体層４及び反射層５の膜厚を多少変化させても、記録媒体全体の反射率、記録薄膜層３での吸収効率等を制御できなくなる。そこで本発明においても、特開平５−２９８７４７号の明細書に開示されているような膜厚制限条件がそのまま適用される。
【００２７】
反射層５に用いる金属薄膜としては、反射率が大きく、耐触性が高く、熱伝導率が大きいという理由で、Ａｕが最も適している。それ以外にもＡｌ，Ｃｕ，Ｎｉ等の金属薄膜、又はこれらを主成分とし添加物を加えた合金を用いることができる。添加物としてはＡｌ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｇｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｂｉ，Ｓｂ、Ｍｏ等の材料群から選ばれる少なくとも１種類の材料を用いて、光学定数等の特性を微調整することができる。
【００２８】
熱拡散補助層８としては、樹脂材料よりも熱伝導率の高いことが最低条件であり、その意味では、第１、第２の誘電体層に用いられる誘電体層材料に適用される材料は、すべて用いることが可能である。ただし、なるべく熱伝導率が大きく、かつ透明な材料が望ましい。
【００２９】
Ｙ．Ｓ．Ｔｏｕｌｏｕｋｉａｎ等によるＩＦＩ／ＰＬＥＮＵＭ社刊行のサーモフィジカル・プロパティーズ・オブ・マターのＶｏｌｕｍｅ１及びＶｏｌｕｍｅ２、又、丸善株式会社刊行、日本化学会編の化学便覧基礎編第２分冊６．５章によれば、上述のＳｉＣ以外にも各種の材料が提案されている。例えば、Ｓｉ単体、Ｔａの酸化物、Ｚｒ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｂ，Ａｌのグループから選ばれた少なくとも１つの元素の窒化物、又はＺｒ，Ｓｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｂのグループから選ばれた少なくとも１つの元素の炭化物等がある。これらの材料は他の酸化物や窒化物に比較して、一桁程度も熱伝導率が高く、しかも化学的に安定であることから、本発明の用途には特に適している。
【００３０】
図４は、誘電体材料を主とする様々な物質を、熱伝導率の大小で分類した図である。同じ材料名で色々な値がある場合にはその最高値を用いた。周期律表２ｂ族のアルカリ土類元素Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの酸化物、又はこれらの間の複合酸化物は熱伝導率は大きいが、安定性及び毒性の観点から適さない。
【００３１】
本実施の形態の信号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各層を形成することができる。記録媒体が設計通りにできているかどうかは、できあがった記録媒体の反射率及び透過率を、スペクトルメーターを用いて測定し、予め計算した値と比較することで検証することができる。この場合、記録薄膜層３での吸収と、反射層５での吸収を分離して直接測定することはできないが、少なくとも２種類の波長で同じ検証を行なうことにより、精度を高めることができる。
【００３２】
記録媒体の構成は、図１の場合のように単板構成でもいいが、それ以外にも図５のようにホットメルトタイプの接着層６を介して別の保護板１１を貼り合わせてもよい。また図６のように接着層６を中心にして、上下対称になるように２枚の記録媒体を張り合わせた構成としてもよい。さらに必要に応じて、第１の誘電体層２を省略した構成、第２の誘電体層４を省略した構成も可能である。
【００３３】
記録媒体に対し、ある一定の光学的特性を要求する場合に、各層の膜厚をどう選べばよいかは、既に出願した特開平５−２９８７４７号明細書の実施の形態中に詳しく説明しているので、この方法をそのまま用いることができる。即ち積層構成がたとえ何層であっても、各層を構成する物質の光学定数と、膜厚とを与えれば、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、各層での反射率・透過率・吸収率が一義的に決定できる。従って、各層の膜厚を一定の刻み幅で変化させて、反射率、透過率、吸収率を計算すれば、項目ごとにその結果をマップ化することができる。
【００３４】
こうしたマップがあれば、それを元に望ましい反射率、透過率、吸収率等を実現する各層の膜厚を逆に選び出すことができる。ただし容易に推測できるように、光学計算に取り込む層の数は、なるべく少ない方が望ましい。即ち計算に要する手間が省けるばかりでなく、計算精度も高くなる。そこで最後の層である熱拡散補助層８の膜厚は、計算から除外できるように、λ／２ｎ（λはレーザ波長、ｎは熱拡散層の屈折率）の整数倍近傍に選ぶことが好ましい。
【００３５】
この波長に対して透明な物質層がλ／２ｎの整数倍の厚さに形成されても、記録面側からみた記録媒体全体の光学的特性は変化しない。熱拡散補助層８の厚さは、たとえλ／２ｎの整数倍に正確に一致していなくとも、熱を効率よく拡散させることができる。しかし光学的見地からは、熱拡散補助層８の膜厚の精度を±λ／８ｎ程度の変動に抑制することが望ましい。
【００３６】
各層を構成する物質の複素屈折率（光学定数）は、例えばガラス板上に薄膜を形成し、その膜厚と反射率、透過率の測定値を元に計算する方法、あるいはエリプソメーターを使う方法で求めることができる。
【００３７】
別の実施の形態として、熱拡散補助層８にＳｉ膜とＴａ₂Ｏ₅膜を適用した媒体をそれぞれ構成した。また、比較のために熱拡散補助層のない記録媒体も用意した。ディスクの基板１は前述の実施の形態と同じ１．２ｍｍ厚のポリカーボネイト板を用い、厚さ８１ｎｍのＴａ₂Ｏ₅薄膜を第１の誘電体層２とし、厚さ３０ｎｍのＧｅ２１．５Ｓｂ２４．７Ｔｅ５３．８の合金薄膜を記録薄膜層３とし、１５４ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ₂薄膜（ＳｉＯ₂：２５モル％）を第２の誘電体層４とし、厚さ１０ｎｍのＡｕ薄膜を反射層５として、スパッタリングの方法で各層を形成した。そして熱拡散補助層８として、Ｓｉ層、Ｔａ₂Ｏ₅層又はＺｎＳ−ＳｉＯ₂層をスパッタリングにより、夫々９９ｎｍ、１８６ｎｍ、１８６ｎｍの厚さに形成した。熱拡散補助層８の膜厚は、何れもλ／（２ｎ）に相当する。
【００３８】
上述した評価方法で上記２つの記録媒体を評価したところ、何れも熱拡散補助層８のない記録媒体に比較して、熱拡散補助層８のある記録媒体は長いサイクル回数を示した。また、３つの材料の比較では、最も大きな熱伝導率を有するＳｉ層を用いた記録媒体のサイクル回数が最も長いことがわかった。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、記録媒体の一部を構成する反射層を薄くしても、記録層及び反射層におけるレーザ光線の蓄熱状態を最適にでき、記録再生時に低い線速度条件で信号を記録再生することができる。また記録再生の許容繰り返し回数が増加し、相変化における信号レベルが劣化しにくくなり、優れた記録媒体が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光学的情報記録媒体の構成を示す断面図である。
【図２】熱拡散補助層を有する記録媒体と、熱拡散補助層を有しない記録媒体において、反射率変化量と光吸収率差との関係をサイクル回数を軸にして示したグラフである。
【図３】本発明の第２の実施の形態の光学的情報記録媒体の構成を示す断面図である。
【図４】光学的情報記録媒体の各層に用いられる各種の材料を、熱伝導率で分類した図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の光学的情報記録媒体の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の光学的情報記録媒体の構成を示す断面図である。
【図７】従来の光学的情報記録媒体の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１基板
２第１の誘電体層
３記録薄膜層
４第２の誘電体層
５反射層
６接着層
７保護板
８熱拡散補助層
９保護層
１０隔離層
１１保護板

Claims

情報記録媒体のベースとなる基板と、
前記基板の上面に設けられた第１の誘電体層と、
前記第１の誘電体層の上面に設けられ、レーザ光線の照射によって結晶相とアモルファス相との間で可逆的状態変化を生じる記録層と、
前記記録層の上面に設けられた第２の誘電体層と、
前記第２の誘電体層の上面に設けられ、前記レーザ光線の一部を前記記録層側に反射する反射層と、
前記反射層の上面に設けられ、前記レーザ光線に対して略透明であり、前記反射層の熱を拡散する熱拡散補助層と、を具備し、
前記反射層は、膜厚が２０ｎｍ未満の金属薄膜で構成され、
前記熱拡散補助層は、記録再生に使用するレーザ光線の波長をλとし、前記熱拡散補助層の屈折率をｎとし、整数をｍとするとき、前記熱拡散補助層の膜厚を略（ｍ×λ）／（２×ｎ）±λ／８ｎにしたことを特徴とする光学的情報記録媒体。
レーザ光線の入射面側に設けられた第１の誘電体層と、
前記第１の誘電体層の上面に設けられ、レーザ光線の照射によって結晶相とアモルファス相との間で可逆的状態変化を生じる記録層と、
前記記録層の上面に設けられた第２の誘電体層と、
前記第２の誘電体層の上面に設けられ、前記レーザ光線の一部を前記記録層側に反射する反射層と、
前記反射層の上面に設けられ、前記レーザ光線に対して略透明であり、前記反射層の熱を拡散する熱拡散補助層と、を具備し、
前記反射層は、膜厚が２０ｎｍ未満の金属薄膜で構成され、
前記熱拡散補助層は、記録再生に使用するレーザ光線の波長をλとし、前記熱拡散補助層の屈折率をｎとし、整数をｍとするとき、前記熱拡散補助層の膜厚を略（ｍ×λ）／（２×ｎ）±λ／８ｎにしたことを特徴とする光学的情報記録媒体。
レーザ光線の入射によって、前記記録層が結晶部とアモルファス部とに相変化を受けたとき、該結晶部での吸収率をＡｃとし、該アモルファス部での吸収率をＡａとすれば、前記第１の誘電体層、前記第２の誘電体層、前記記録層、前記反射層を含む各層の膜厚を、該レーザ光線の吸収比Ａｃ／Ａａが１以上となるように設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情報記録媒体。
前記熱拡散補助層を、Ｓｉで構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情報記録媒体。
前記熱拡散補助層を、Ｔａの酸化物で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情報記録媒体。
前記熱拡散補助層を、Ｚｒ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｂ，Ａｌのいずれかから選ばれた元素の窒化物で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情報記録媒体。
前記熱拡散補助層を、Ｚｒ，Ｓｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｂのいずれかから選ばれた元素の炭化物で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情報記録媒体。
前記熱拡散補助層を、ダイアモンド薄膜及びダイアモンドライクカーボン膜の何れか一方で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情報記録媒体。
前記反射層を、Ａｕ薄膜で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情報記録媒体。
前記記録層を、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金を主体にして構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の光学的情報記録媒体。