JP4217932B2 - 光情報記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光情報記録媒体に関し、例えば情報記録層を積層した光ディスクに適用することができる。本発明は、エンハンス膜、結晶化促進膜を配置してなる相変化材料による情報記録層を積層し、最も支持基板側の情報記録層にのみ反射膜を形成すると共に、各情報記録層を構成する膜材料を選定することにより、書き換え可能であって、かつ高密度記録することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクにおいては、情報記録層を積層して高密度記録できるようになされたものが発売されている。このような光ディスクは、再生専用の光ディスクの技術に基づいて情報記録面を積層した再生専用のものと、相変化型光ディスクの技術に基づいて情報記録面を積層した記録再生可能なものとが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような情報記録面を積層した記録再生可能な光ディスクにおいては、ビームスポット径を小型化して線速度を増大すると、正しくデータを記録することが困難な問題があり、これにより、結局、情報記録面を２層により積層しても、１０〔ＧＢ〕以上の記憶容量を確保することが困難であった。
【０００４】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、書き換え可能であって、かつ高密度記録することができる情報記録媒体を提案しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１に係る発明においては、凹凸パターンによる案内溝が形成された厚さ０．３〜１．２〔ｍｍ〕の支持基板上に、透明の中間層を間に挟んで複数の情報記録層が積層され、厚さ１０〜１７７〔μｍ〕の光透過層が積層されてなる光情報記録媒体に適用して、前記情報記録層は、ＩｎＳｅ、ＳｂＳｅ、ＳｂＴｅ二元合金、ＩｎＳｂＳｅ、ＧｅＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅ三元合金、ＧｅＳｂＴｅＳｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ四元合金、ＡｇＩｎＳｂＳｅＴｅ五元合金、これらの何れかの合金の窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む相変化材料による相変化材料膜を有し、少なくとも前記相変化材料膜の前記支持基板側又は前記支持基板側とは逆側に、前記相変化材料膜と接して設けられ、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料であって、前記相変化材料膜の濡れ性を悪化させる材料により形成された前記相変化材料膜の溶融、結晶化を促進する結晶化促進膜、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ 2 、ＳｉＯ 2 、ＭｇＦ 2 の少なくとも１種類を含む材料により形成された前記相変化材料膜における結晶化された領域と非晶質の領域との反射率差を拡大するエンハンス膜が形成され、最も支持基板側の前記情報記録層は、前記支持基板側の最も外側に反射膜が割り当てられ、前記支持基板側とは逆側の最も外側に、Ａｕ、ＡｕＣｏ合金、ＳｉＡｇ合金、ＳｉＯ x 、ＺｎＳ−ＳｉＯ x 、Ａｕ−ＳｉＯ 2 混合物、Ａｕ−ＺｎＳ−ＳｉＯ 2 混合物の少なくとも１種類を含む材料により形成された前記相変化材料膜の透過光を多重反射すると共に、前記相変化材料膜における結晶化された領域と非晶質の領域との反射率差を拡大する半透明エンハンス膜が割り当てられる。
【０００９】
請求項１に係る構成によれば、相変化材料による情報記録層は、少なくとも相変化材料膜の支持基板側又は支持基板側とは逆側に、結晶化促進膜、エンハンス膜が形成されていることにより、この結晶化促進膜により非晶質の部分の結晶化を促進し、またエンハンス膜により戻り光の光量差を確保することができる。このとき、最も支持基板側の情報記録層は、支持基板側の最も外側に反射膜が割り当てられ、支持基板側とは逆側の最も外側に半透明エンハンス膜が割り当てられていることにより、最も入射光量の少ない支持基板側の情報記録層において、透過光を多重反射して有効に利用することができ、その分感度を向上することができ、これにより情報記録層を多層化した場合でも、上層側情報記録層に記録した情報の劣化等を有効に回避して光量が低下する下層側を確実にアクセスすることができる。このとき結晶化促進膜を、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料により形成することにより、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合でも、非晶質化した相変化材料を容易に溶融して結晶化させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスクを示す断面図である。この光ディスク１は、高い転送レートにより所望の情報を高密度記録し、また記録した情報を再生する場合に適用される。光ディスク１は、中間層５を間に挟んだ複数の情報記録層３及び４を支持基板２上に積層した後、光透過層６が形成される。光ディスク１は、この光透過層６側より各情報記録層３及び４に選択的に所定光量のレーザービームを集光することにより、各情報記録層３及び４に所望のデータを記録できるようになされている。
【００１５】
ここで支持基板２は、レーザービームＬの案内溝を構成する凹凸パターンが情報記録層３側に形成され、例えばポリカーボネート、ポリオレフィン等のプラスチック基板、ガラス基板、又はＡｌ、ステンレス等の金属基板が適用される。支持基板２は、プラスチック基板による場合には射出成形により、ガラス基板又は金属基板による場合には、フォトポリマー法（２Ｐ法）により凹凸パターンが形成される。また支持基板は、厚さ０．３〔ｍｍ〕〜１．２〔ｍｍ〕により作成され、これにより光ディスク１全体の厚さが現在市場にて流通している光ディスクの厚さより厚くならないようになされる。
【００１６】
情報記録層３は、相変化材料膜を有する情報記録層であり、情報記録層４の透過光によっても、所望のデータを確実に記録できるように、高感度に形成される。より具体的に、情報記録層３は、支持基板２側より、順次反射膜３Ａ、第２エンハンス膜３Ｂ、第２結晶化促進膜３Ｃ、相変化材料膜３Ｄ、第１結晶化促進膜３Ｅ、第１エンハンス膜３Ｆ、半透明エンハンス膜３Ｇを積層して形成される。
【００１７】
ここで反射膜３Ａは、Ａｌ合金、ＢｉＳｂ合金、Ａｇ合金等を用いて作成され、相変化材料膜３Ｄを透過するレーザービームＬを反射して相変化材料膜３Ｄに再入射させることにより、レーザービームＬの利用効率を増大し、情報記録層３の感度を向上する。これにより反射膜３Ａは、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合であっても、上層側の情報記録層４を透過して光量が低下してなるレーザービームによって相変化材料膜３Ｄを確実に溶融できるようにする。
【００１８】
第２エンハンス膜３Ｂ及び第１エンハンス膜３Ｆは、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 、ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 の少なくとも１種類を含む材料により形成され、各材料の光学特性に応じた膜厚の選定により、相変化材料膜３Ｄにおける結晶化された領域と、非晶質の領域との反射率差を拡大する。これにより第２エンハンス膜３Ｂ及び第１エンハンス膜３Ｆは、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合であっても、確実に相変化材料膜３Ｄの結晶化された領域と、非晶質の領域とを識別できるようにする。なお第２エンハンス膜３Ｂ及び又は第１エンハンス膜３Ｆは、相変化材料膜３Ｄを構成する相変化材料、光学系の構成等によって実用上十分に相変化材料膜３Ｄにおける結晶化された領域と、非晶質の領域とで反射率の差を確保できる場合、省略される場合もある。
【００１９】
第２結晶化促進膜３Ｃ及び第１結晶化促進膜３Ｅは、相変化材料膜３Ｄに対して濡れ性の悪い材料により作成され、相変化材料が非晶質により固化する場合には高エネルギー状態により固化するようにし、これにより緩和現象である相変化材料膜３Ｄの溶融、結晶化を促進する。具体的に、第２結晶化促進膜３Ｃは、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料を用いて、各材料の光学特性に応じた膜厚により作成される。これにより第２結晶化促進膜３Ｃ及び第１結晶化促進膜３Ｅは、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合であっても、相変化材料膜３Ｄの非晶質化した領域を簡易に結晶化できるようする。なお第２結晶化促進膜３Ｃ及び又は第１結晶化促進膜３Ｅは、レーザービームＬの線速度が遅い場合には、結晶化に十分な時間を確保できることにより、省略される場合もある。
【００２０】
相変化材料膜３Ｄは、ＩｎＳｅ、ＳｂＳｅ、ＳｂＴｅ二元合金、ＩｎＳｂＳｅ、ＧｅＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅ三元合金、ＧｅＳｂＴｅＳｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ四元合金、ＡｇＩｎＳｂＳｅＴｅ五元合金、これらの何れかの合金の窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む相変化材料が適用される。相変化材料膜３Ｄは、スパッタリング等により作成され、スパッタリングにより作成された場合には、一般に、作成直後、一様なレーザービームの照射により全体が結晶化され、いわゆる初期化の処理が実行される。
【００２１】
半透明エンハンス膜３Ｇは、相変化材料膜３Ｄを透過するレーザービームを多重反射させることにより、情報記録層３の感度を増大し、さらには光透過層６側より見て相変化材料膜３Ｄにおける結晶化された領域と非晶質の領域との反射率を逆転させる。すなわち一般に、結晶化された領域と非晶質の領域とでは結晶化された領域の方が反射率、熱伝導率が高い。さらに結晶化された領域は融解の際に潜熱が必要となり、これらにより結晶化された領域と非晶質の領域とでは、結晶化された領域の方が溶融が困難で、これによりダイレクトオーバーライトする場合には消し残りが発生する。なおこの消し残りは、再生時、再生信号の波形歪みにより観察される。これにより半透明エンハンス膜３Ｇは、結晶化された領域と非晶質の領域との反射率を逆転させて結晶化された領域に多くのレーザービームが照射されるようにし、オーバーライトによる消し残りを防止する。半透明エンハンス膜３Ｇは、Ａｕ、ＡｕＣｏ合金、ＳｉＡｇ合金、ＳｉＯx 、ＺｎＳ−ＳｉＯx 、Ａｕ−ＳｉＯ2 混合物、Ａｕ−ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物の少なくとも１種類を含む材料を用いて作成される。但しｘ≦２である。
【００２２】
中間層５は、厚さ３０〔μｍ〕程度の透明材料層であり、アクリル酸系ＵＶレジン、ポリカーボネイトシート、ポリオレフィンシート等を用いて作成される。中間層５は、何れかの情報記録層３又は４にレーザービームＬを集光した場合に、他方の情報記録層４又は３においてはこのレーザービームが実用上十分にデフォーカスするように設定され、これによりこの他方の情報記録層４又は３における温度上昇が所定値を越えないようにする。このため中間層５は、その厚さがレーザービームＬを集光する対物レンズＬの開口数ＮＡにより制限される。ここでレンズＬの開口数ＮＡを増大するとビームスポット径が小型化することにより、このビームスポット径の小形化により従来の２層構造による光ディスクでは記録することが困難な程度であって、さらに１２インチ径の光ディスクで１５〔ＧＢ〕程度の記録容量を確保しようとすると、開口数ＮＡにあっては、０．９〜０．８程度は必要となる。これにより中間層５においては、この範囲の開口数ＮＡより必要とされる十分な厚さを確保できるように、厚さ３０〔μｍ〕程度に設定されるようになされている。
【００２３】
中間層５は、さらに支持基板２と同様に、レーザービームＬの案内溝を構成する凹凸パターンが情報記録層４側に形成される。
【００２４】
情報記録層４は、情報記録層３と同様に相変化材料膜を有する情報記録層であり、情報記録層３に比して感度が低くなるように形成される。すなわち情報記録層４は、反射層、半透明エンハンス層が省略されている点を除いて、支持基板側の情報記録層３と同一に構成される。これにより情報記録層４は、支持基板２側より、順次第２エンハンス膜４Ｂ、第２結晶化促進膜４Ｃ、相変化材料膜４Ｄ、第１結晶化促進膜４Ｅ、第１エンハンス膜４Ｆを積層して形成される。またこれら第２エンハンス膜４Ｂ、第２結晶化促進膜４Ｃ、相変化材料膜４Ｄ、第１結晶化促進膜４Ｅ、第１エンハンス膜４Ｆは、第１の情報記録層３の対応する膜と同様に構成される。これにより情報記録層４は、情報記録層３と同様に、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合であっても、確実に所望の情報を記録し、また記録した情報を再生できるようになされている。
【００２５】
光透過層６は、情報記録層４の保護層を構成し、アクリル酸系ＵＶレジン、ポリカーボネイトシート、ポリオレフィンシート等を用いて作成される。ここでこの光透過層６は、開口数ＮＡが０．９〜０．８程度の対物レンズによりレーザービームＬを照射して、十分にスキュー歪みを低減できるように、厚さ１０〜１７７〔μｍ〕により作成される。
【００２６】
なお情報記録層３及び４は、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合に、確実に所望の情報を記録再生するとの観点からは、図１に示す多層膜構造によるものが好適ではあるが、レーザービームＬの線速度が遅い場合にあっては、上述したように適宜、結晶化促進膜３Ｃ、３Ｅ、４Ｃ、４Ｅ、エンハンス膜３Ｂ、３Ｆ、４Ｂ、４Ｆを省略することができる。しかしながらこのように情報記録層３及び４の構成を簡略化する場合でも、支持基板２側の情報記録層３にあっては、好ましくは支持基板２側より、順次、反射膜、エンハンス膜、相変化材料膜、結晶化促進膜、エンハンス膜、半透明エンハンス膜を積層して形成することにより、さらに好ましくは、反射膜、エンハンス膜、結晶化促進膜、相変化材料膜、エンハンス膜、半透明エンハンス膜を積層して形成することにより、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合でも、確実に所望の情報を記録再生することができる。
【００２７】
またこの実施の形態では２層の情報記録層を積層して光ディスクを構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、複数の情報記録層を積層して光ディスクを構成する場合、さらには光ディスクに限らず、種々の光情報記録媒体を構成する場合に広く適用することができる。
【００２８】
図２は、このような光ディスク１をアクセスする光ディスク装置の光学系を示す略線図である。この光ディスク装置１０は、レーザーダイオード１１より出射したレーザービームＬをコリメータレンズ１２により略平行光線に変換した後、非点収差補正板１３により非点収差を補正し、偏光ビームスプリッタ１４により反射してレーザービームの光路を光ディスク１に向けて折り曲げる。さらに光ディスク装置１０は、このレーザービームを１／４波長板１５により偏光し、対物レンズ１６により光ディスク１に照射する。光ディスク装置１０では、矢印Ａにより示すように、光軸に沿った方向にこの対物レンズ１６が可動することにより、このレーザービームＬを情報記録層３又は４に選択的に集光し、情報記録層３又は４を選択的にアクセスする。
【００２９】
また光ディスク装置１０は、このようにレーザービームを照射して得られる戻り光を対物レンズ１６により受光し、続く１／４波長板１５によりこの戻り光をレーザービームＬと直交する偏光面に偏光する。さらに光ディスク装置１０は、この１／４波長板１５より出射する戻り光を偏光ビームスプリッタ１４を透過させ、コリメータレンズ１７により受光素子１８の受光面に集光する。
【００３０】
光ディスク装置１０は、再生時にあっては、レーザーダイオード１１より一定の再生光量によりレーザービームＬを出射し、受光素子１８による戻り光の受光結果を処理することにより、光ディスク１に記録された情報を再生する。また記録時にあっては、所定の光量より間欠的にレーザービームの光量を立ち上げ、これにより情報記録層３又は４の相変化材料膜を部分的に非晶質化し、またはこれとは逆に部分的に結晶化し、所望の情報をピット列により記録する。
【００３１】
以上の実施例の構成によれば、相変化材料膜を結晶化促進膜、エンハンス膜により挟持するようにし、さらに支持基板側及びこれと逆側に反射膜及び半透明エンハンス膜をそれぞれ配置し、これらの膜材料を適宜選定することにより、ビームスポット径を小型化して線速度を増大しても所望のデータを確実に記録し、また記録した情報を再生することができ、これにより書き換え可能であって、かつ高密度記録することができる情報記録媒体を得ることができる。
【００３２】
すなわちＳｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料により結晶化促進膜を形成することにより、容易に相変化材料を結晶化することができる。
【００３３】
またＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 、ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 の少なくとも１種類を含む材料によりエンハンス膜を形成することにより、非晶質の部分と結晶化した部分とを確実に識別することが可能となる。
【００３４】
またＡｕ、ＡｕＣｏ合金、ＳｉＯx 、ＺｎＳ−ＳｉＯx 、Ａｕ−ＳｉＯ2 混合物、Ａｕ−ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物の少なくとも１種類を含む材料により半透明エンハンス膜を形成することにより、消し残しを確実に防止することができる。
【００３５】
またＡｌ合金、ＢｉＳｂの何れかを含む材料により反射膜を作成することにより、十分な感度を確保することができる。
【００３６】
【実施例】
この実施例において、光ディスク１は、図１について上述した膜構造により中間層５を間に挟んで２層の情報記録層３及び４を積層して構成される。この実施例において、支持基板２は、厚さ１．２〔ｍｍ〕のポリカーボネイト基板が適用され、射出成形による凹凸パターンが一体に形成される。ここでこの凹凸パターンは、トラックピッチ０．９〔μｍ〕のランドグループ記録用案内溝を構成する。
【００３７】
この実施例では、この支持基板２上に、Ａｌ合金による反射膜３Ａ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第２エンハンス膜３Ｂ、ＳｉＮによる第２結晶化促進膜３Ｃ、ＧｅＳｂＴｅＮによる相変化材料膜３Ｄ、ＳｉＮによる第１結晶化促進膜３Ｅ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第１エンハンス膜３Ｆ、Ａｕ−Ｃｏ合金による半透明エンハンス膜３Ｇを順次スパッタリング法により成膜し、情報記録層３を形成した。またこの情報記録層３に一様にレーザービームを照射して相変化材料膜３Ｄを結晶化させ、初期化の処理を実行した。
【００３８】
なお各膜の膜厚は、以下の通りである。
反射膜３Ａ ：２０〔ｎｍ〕
第２エンハンス膜３Ｂ ：４５〔ｎｍ〕
第２結晶化促進膜３Ｃ ：１０〔ｎｍ〕
相変化材料膜３Ｄ ：１４〔ｎｍ〕
第１結晶化促進膜３Ｅ ：１０〔ｎｍ〕
第１エンハンス膜３Ｆ ：８５〔ｎｍ〕
半透明エンハンス膜３Ｇ：１１〔ｎｍ〕
【００３９】
また続いて、アクリル酸系ＵＶレジンをスピンコートで塗布した後、ＵＶランプにより硬化させ、厚さ３０〔μｍ〕の中間層５を形成した。このとき２Ｐ法により凹凸パターンを形成し、この凹凸パターンにより情報記録層４におけるランドグループ記録用案内溝を形成した。なおこの案内溝もトラックピッチ０．９〔μｍ〕により作成した。
【００４０】
さらにこの中間層５上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第２エンハンス膜４Ｂ、ＳｉＮによる第２結晶化促進膜４Ｃ、ＧｅＳｂＴｅＮによる相変化材料膜４Ｄ、ＳｉＮによる第１結晶化促進膜４Ｅ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第１エンハンス膜４Ｆをスパッタリング法により順次成膜した。
【００４１】
なお各膜の膜厚は、以下の通りである。
第２エンハンス膜４Ｂ ：１１０〔ｎｍ〕
第２結晶化促進膜４Ｃ ： １０〔ｎｍ〕
相変化材料膜４Ｄ ： ８〔ｎｍ〕
第１結晶化促進膜４Ｅ ： １０〔ｎｍ〕
第１エンハンス膜４Ｆ ：１００〔ｎｍ〕
【００４２】
さらに、アクリル酸系ＵＶレジンをスピンコートで塗布した後、ＵＶランプにより硬化させて光透過層６を作成した。続いて情報記録層４に一様にレーザービームを照射して相変化材料膜４Ｄを結晶化させ、初期化の処理を実行した。なお光透過層６は、厚さ７０〔μｍ〕により作成した。
【００４３】
この実施例にあっては、図２について上述した構成の光学系によりこの光ディスク１をアクセスし、特性を確認した。なおこの光学系にあっては、開口数ＮＡが０．８５であり、レーザービームは波長６５０〔ｎｍ〕であった。この光ディスク１にビット長０．２３〔μｍ〕、線速１０〔ｍ／ｓ〕にて所望の情報を記録再生したところ、ジッター１０〔％〕以下により記録した情報を再生することができた。なおこのビット長０．２３〔μｍ〕、線速１０〔ｍ／ｓ〕による場合、トラックピッチ０．４５〔μｍ〕であることにより、直径１２ｃｍの光ディスクにおいては、上下２層の情報記録層３及び４で１６〔ＧＢ〕の記憶容量を確保することできる。
【００４４】
この実施例では、この光ディスク１との対比により図３に示す構成の光ディスク２０をアクセスし、その特性を確認した。
【００４５】
ここでこの光ディスク２０は、上述の光ディスク１と同一の支持基板２２上に、Ａｌ合金による反射膜２３Ａ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第２エンハンス膜２３Ｂ、ＧｅＳｂＴｅによる相変化材料膜２３Ｄ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第１エンハンス膜２３Ｆをスパッタリング法により順に成膜して情報記録層２３を形成した後、レーザービームの照射によりこの情報記録層２３を初期化した。
【００４６】
また光ディスク１と同一の構造、材料による中間層２５を作成した後、順次ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第２エンハンス膜２４Ｂ、ＧｅＳｂＴｅによる相変化材料膜２４Ｄ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第１エンハンス膜２４Ｆをスパッタリング法により順次成膜して情報記録層２４を形成した後、光ディスク１と同一の光透過層２６を形成して初期化した。
【００４７】
この光ディスク２０を光ディスク１と同様に評価したところ、ビット長０．２３〔μｍ〕、線速１０〔ｍ／ｓ〕では書き換えすることが困難で、線速４〔ｍ／ｓ〕において、光ディスク１と同程度のジッター量により記録されたデータを書き換えることができた。これにより結晶化促進膜の効果等を確認することができた。
【００４８】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、エンハンス膜、結晶化促進膜を配置してなる相変化材料による情報記録層を積層し、最も支持基板側の情報記録層のみに反射膜を形成すると共に、各情報記録層を構成する膜材料を選定することにより、書き換え可能であって、かつ高密度記録することができる光情報記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ディスクを示す断面図である。
【図２】図１の光ディスクをアクセスする光ディスク装置の光学系を示す略線図である。
【図３】実施例との比較に使用した光ディスクを示す断面図である。
【符号の説明】
１、２０……光ディスク、２、２２……支持基板、３、４、２３、２４……情報記録層、３Ａ、２３Ａ……反射膜、３Ｂ、３Ｆ、４Ｂ、４Ｆ、２３Ｂ、２３Ｆ、２４Ｂ、２４Ｆ……エンハンス膜、３Ｃ、３Ｅ、４Ｃ、４Ｅ、２３Ｃ、２３Ｅ、２４Ｃ、２４Ｅ……結晶促進膜、３Ｄ、４Ｄ、２３Ｄ、２４Ｄ……相変化材料膜、３Ｇ、２３Ｇ……半透明エンハンス膜、５、２５……中間層、６、２６……光透過層
【発明の属する技術分野】
本発明は、光情報記録媒体に関し、例えば情報記録層を積層した光ディスクに適用することができる。本発明は、エンハンス膜、結晶化促進膜を配置してなる相変化材料による情報記録層を積層し、最も支持基板側の情報記録層にのみ反射膜を形成すると共に、各情報記録層を構成する膜材料を選定することにより、書き換え可能であって、かつ高密度記録することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクにおいては、情報記録層を積層して高密度記録できるようになされたものが発売されている。このような光ディスクは、再生専用の光ディスクの技術に基づいて情報記録面を積層した再生専用のものと、相変化型光ディスクの技術に基づいて情報記録面を積層した記録再生可能なものとが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような情報記録面を積層した記録再生可能な光ディスクにおいては、ビームスポット径を小型化して線速度を増大すると、正しくデータを記録することが困難な問題があり、これにより、結局、情報記録面を２層により積層しても、１０〔ＧＢ〕以上の記憶容量を確保することが困難であった。
【０００４】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、書き換え可能であって、かつ高密度記録することができる情報記録媒体を提案しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１に係る発明においては、凹凸パターンによる案内溝が形成された厚さ０．３〜１．２〔ｍｍ〕の支持基板上に、透明の中間層を間に挟んで複数の情報記録層が積層され、厚さ１０〜１７７〔μｍ〕の光透過層が積層されてなる光情報記録媒体に適用して、前記情報記録層は、ＩｎＳｅ、ＳｂＳｅ、ＳｂＴｅ二元合金、ＩｎＳｂＳｅ、ＧｅＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅ三元合金、ＧｅＳｂＴｅＳｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ四元合金、ＡｇＩｎＳｂＳｅＴｅ五元合金、これらの何れかの合金の窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む相変化材料による相変化材料膜を有し、少なくとも前記相変化材料膜の前記支持基板側又は前記支持基板側とは逆側に、前記相変化材料膜と接して設けられ、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料であって、前記相変化材料膜の濡れ性を悪化させる材料により形成された前記相変化材料膜の溶融、結晶化を促進する結晶化促進膜、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ 2 、ＳｉＯ 2 、ＭｇＦ 2 の少なくとも１種類を含む材料により形成された前記相変化材料膜における結晶化された領域と非晶質の領域との反射率差を拡大するエンハンス膜が形成され、最も支持基板側の前記情報記録層は、前記支持基板側の最も外側に反射膜が割り当てられ、前記支持基板側とは逆側の最も外側に、Ａｕ、ＡｕＣｏ合金、ＳｉＡｇ合金、ＳｉＯ x 、ＺｎＳ−ＳｉＯ x 、Ａｕ−ＳｉＯ 2 混合物、Ａｕ−ＺｎＳ−ＳｉＯ 2 混合物の少なくとも１種類を含む材料により形成された前記相変化材料膜の透過光を多重反射すると共に、前記相変化材料膜における結晶化された領域と非晶質の領域との反射率差を拡大する半透明エンハンス膜が割り当てられる。
【０００９】
請求項１に係る構成によれば、相変化材料による情報記録層は、少なくとも相変化材料膜の支持基板側又は支持基板側とは逆側に、結晶化促進膜、エンハンス膜が形成されていることにより、この結晶化促進膜により非晶質の部分の結晶化を促進し、またエンハンス膜により戻り光の光量差を確保することができる。このとき、最も支持基板側の情報記録層は、支持基板側の最も外側に反射膜が割り当てられ、支持基板側とは逆側の最も外側に半透明エンハンス膜が割り当てられていることにより、最も入射光量の少ない支持基板側の情報記録層において、透過光を多重反射して有効に利用することができ、その分感度を向上することができ、これにより情報記録層を多層化した場合でも、上層側情報記録層に記録した情報の劣化等を有効に回避して光量が低下する下層側を確実にアクセスすることができる。このとき結晶化促進膜を、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料により形成することにより、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合でも、非晶質化した相変化材料を容易に溶融して結晶化させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスクを示す断面図である。この光ディスク１は、高い転送レートにより所望の情報を高密度記録し、また記録した情報を再生する場合に適用される。光ディスク１は、中間層５を間に挟んだ複数の情報記録層３及び４を支持基板２上に積層した後、光透過層６が形成される。光ディスク１は、この光透過層６側より各情報記録層３及び４に選択的に所定光量のレーザービームを集光することにより、各情報記録層３及び４に所望のデータを記録できるようになされている。
【００１５】
ここで支持基板２は、レーザービームＬの案内溝を構成する凹凸パターンが情報記録層３側に形成され、例えばポリカーボネート、ポリオレフィン等のプラスチック基板、ガラス基板、又はＡｌ、ステンレス等の金属基板が適用される。支持基板２は、プラスチック基板による場合には射出成形により、ガラス基板又は金属基板による場合には、フォトポリマー法（２Ｐ法）により凹凸パターンが形成される。また支持基板は、厚さ０．３〔ｍｍ〕〜１．２〔ｍｍ〕により作成され、これにより光ディスク１全体の厚さが現在市場にて流通している光ディスクの厚さより厚くならないようになされる。
【００１６】
情報記録層３は、相変化材料膜を有する情報記録層であり、情報記録層４の透過光によっても、所望のデータを確実に記録できるように、高感度に形成される。より具体的に、情報記録層３は、支持基板２側より、順次反射膜３Ａ、第２エンハンス膜３Ｂ、第２結晶化促進膜３Ｃ、相変化材料膜３Ｄ、第１結晶化促進膜３Ｅ、第１エンハンス膜３Ｆ、半透明エンハンス膜３Ｇを積層して形成される。
【００１７】
ここで反射膜３Ａは、Ａｌ合金、ＢｉＳｂ合金、Ａｇ合金等を用いて作成され、相変化材料膜３Ｄを透過するレーザービームＬを反射して相変化材料膜３Ｄに再入射させることにより、レーザービームＬの利用効率を増大し、情報記録層３の感度を向上する。これにより反射膜３Ａは、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合であっても、上層側の情報記録層４を透過して光量が低下してなるレーザービームによって相変化材料膜３Ｄを確実に溶融できるようにする。
【００１８】
第２エンハンス膜３Ｂ及び第１エンハンス膜３Ｆは、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 、ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 の少なくとも１種類を含む材料により形成され、各材料の光学特性に応じた膜厚の選定により、相変化材料膜３Ｄにおける結晶化された領域と、非晶質の領域との反射率差を拡大する。これにより第２エンハンス膜３Ｂ及び第１エンハンス膜３Ｆは、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合であっても、確実に相変化材料膜３Ｄの結晶化された領域と、非晶質の領域とを識別できるようにする。なお第２エンハンス膜３Ｂ及び又は第１エンハンス膜３Ｆは、相変化材料膜３Ｄを構成する相変化材料、光学系の構成等によって実用上十分に相変化材料膜３Ｄにおける結晶化された領域と、非晶質の領域とで反射率の差を確保できる場合、省略される場合もある。
【００１９】
第２結晶化促進膜３Ｃ及び第１結晶化促進膜３Ｅは、相変化材料膜３Ｄに対して濡れ性の悪い材料により作成され、相変化材料が非晶質により固化する場合には高エネルギー状態により固化するようにし、これにより緩和現象である相変化材料膜３Ｄの溶融、結晶化を促進する。具体的に、第２結晶化促進膜３Ｃは、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料を用いて、各材料の光学特性に応じた膜厚により作成される。これにより第２結晶化促進膜３Ｃ及び第１結晶化促進膜３Ｅは、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合であっても、相変化材料膜３Ｄの非晶質化した領域を簡易に結晶化できるようする。なお第２結晶化促進膜３Ｃ及び又は第１結晶化促進膜３Ｅは、レーザービームＬの線速度が遅い場合には、結晶化に十分な時間を確保できることにより、省略される場合もある。
【００２０】
相変化材料膜３Ｄは、ＩｎＳｅ、ＳｂＳｅ、ＳｂＴｅ二元合金、ＩｎＳｂＳｅ、ＧｅＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅ三元合金、ＧｅＳｂＴｅＳｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ四元合金、ＡｇＩｎＳｂＳｅＴｅ五元合金、これらの何れかの合金の窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む相変化材料が適用される。相変化材料膜３Ｄは、スパッタリング等により作成され、スパッタリングにより作成された場合には、一般に、作成直後、一様なレーザービームの照射により全体が結晶化され、いわゆる初期化の処理が実行される。
【００２１】
半透明エンハンス膜３Ｇは、相変化材料膜３Ｄを透過するレーザービームを多重反射させることにより、情報記録層３の感度を増大し、さらには光透過層６側より見て相変化材料膜３Ｄにおける結晶化された領域と非晶質の領域との反射率を逆転させる。すなわち一般に、結晶化された領域と非晶質の領域とでは結晶化された領域の方が反射率、熱伝導率が高い。さらに結晶化された領域は融解の際に潜熱が必要となり、これらにより結晶化された領域と非晶質の領域とでは、結晶化された領域の方が溶融が困難で、これによりダイレクトオーバーライトする場合には消し残りが発生する。なおこの消し残りは、再生時、再生信号の波形歪みにより観察される。これにより半透明エンハンス膜３Ｇは、結晶化された領域と非晶質の領域との反射率を逆転させて結晶化された領域に多くのレーザービームが照射されるようにし、オーバーライトによる消し残りを防止する。半透明エンハンス膜３Ｇは、Ａｕ、ＡｕＣｏ合金、ＳｉＡｇ合金、ＳｉＯx 、ＺｎＳ−ＳｉＯx 、Ａｕ−ＳｉＯ2 混合物、Ａｕ−ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物の少なくとも１種類を含む材料を用いて作成される。但しｘ≦２である。
【００２２】
中間層５は、厚さ３０〔μｍ〕程度の透明材料層であり、アクリル酸系ＵＶレジン、ポリカーボネイトシート、ポリオレフィンシート等を用いて作成される。中間層５は、何れかの情報記録層３又は４にレーザービームＬを集光した場合に、他方の情報記録層４又は３においてはこのレーザービームが実用上十分にデフォーカスするように設定され、これによりこの他方の情報記録層４又は３における温度上昇が所定値を越えないようにする。このため中間層５は、その厚さがレーザービームＬを集光する対物レンズＬの開口数ＮＡにより制限される。ここでレンズＬの開口数ＮＡを増大するとビームスポット径が小型化することにより、このビームスポット径の小形化により従来の２層構造による光ディスクでは記録することが困難な程度であって、さらに１２インチ径の光ディスクで１５〔ＧＢ〕程度の記録容量を確保しようとすると、開口数ＮＡにあっては、０．９〜０．８程度は必要となる。これにより中間層５においては、この範囲の開口数ＮＡより必要とされる十分な厚さを確保できるように、厚さ３０〔μｍ〕程度に設定されるようになされている。
【００２３】
中間層５は、さらに支持基板２と同様に、レーザービームＬの案内溝を構成する凹凸パターンが情報記録層４側に形成される。
【００２４】
情報記録層４は、情報記録層３と同様に相変化材料膜を有する情報記録層であり、情報記録層３に比して感度が低くなるように形成される。すなわち情報記録層４は、反射層、半透明エンハンス層が省略されている点を除いて、支持基板側の情報記録層３と同一に構成される。これにより情報記録層４は、支持基板２側より、順次第２エンハンス膜４Ｂ、第２結晶化促進膜４Ｃ、相変化材料膜４Ｄ、第１結晶化促進膜４Ｅ、第１エンハンス膜４Ｆを積層して形成される。またこれら第２エンハンス膜４Ｂ、第２結晶化促進膜４Ｃ、相変化材料膜４Ｄ、第１結晶化促進膜４Ｅ、第１エンハンス膜４Ｆは、第１の情報記録層３の対応する膜と同様に構成される。これにより情報記録層４は、情報記録層３と同様に、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合であっても、確実に所望の情報を記録し、また記録した情報を再生できるようになされている。
【００２５】
光透過層６は、情報記録層４の保護層を構成し、アクリル酸系ＵＶレジン、ポリカーボネイトシート、ポリオレフィンシート等を用いて作成される。ここでこの光透過層６は、開口数ＮＡが０．９〜０．８程度の対物レンズによりレーザービームＬを照射して、十分にスキュー歪みを低減できるように、厚さ１０〜１７７〔μｍ〕により作成される。
【００２６】
なお情報記録層３及び４は、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合に、確実に所望の情報を記録再生するとの観点からは、図１に示す多層膜構造によるものが好適ではあるが、レーザービームＬの線速度が遅い場合にあっては、上述したように適宜、結晶化促進膜３Ｃ、３Ｅ、４Ｃ、４Ｅ、エンハンス膜３Ｂ、３Ｆ、４Ｂ、４Ｆを省略することができる。しかしながらこのように情報記録層３及び４の構成を簡略化する場合でも、支持基板２側の情報記録層３にあっては、好ましくは支持基板２側より、順次、反射膜、エンハンス膜、相変化材料膜、結晶化促進膜、エンハンス膜、半透明エンハンス膜を積層して形成することにより、さらに好ましくは、反射膜、エンハンス膜、結晶化促進膜、相変化材料膜、エンハンス膜、半透明エンハンス膜を積層して形成することにより、ビームスポット径を小型化して線速度を増大した場合でも、確実に所望の情報を記録再生することができる。
【００２７】
またこの実施の形態では２層の情報記録層を積層して光ディスクを構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、複数の情報記録層を積層して光ディスクを構成する場合、さらには光ディスクに限らず、種々の光情報記録媒体を構成する場合に広く適用することができる。
【００２８】
図２は、このような光ディスク１をアクセスする光ディスク装置の光学系を示す略線図である。この光ディスク装置１０は、レーザーダイオード１１より出射したレーザービームＬをコリメータレンズ１２により略平行光線に変換した後、非点収差補正板１３により非点収差を補正し、偏光ビームスプリッタ１４により反射してレーザービームの光路を光ディスク１に向けて折り曲げる。さらに光ディスク装置１０は、このレーザービームを１／４波長板１５により偏光し、対物レンズ１６により光ディスク１に照射する。光ディスク装置１０では、矢印Ａにより示すように、光軸に沿った方向にこの対物レンズ１６が可動することにより、このレーザービームＬを情報記録層３又は４に選択的に集光し、情報記録層３又は４を選択的にアクセスする。
【００２９】
また光ディスク装置１０は、このようにレーザービームを照射して得られる戻り光を対物レンズ１６により受光し、続く１／４波長板１５によりこの戻り光をレーザービームＬと直交する偏光面に偏光する。さらに光ディスク装置１０は、この１／４波長板１５より出射する戻り光を偏光ビームスプリッタ１４を透過させ、コリメータレンズ１７により受光素子１８の受光面に集光する。
【００３０】
光ディスク装置１０は、再生時にあっては、レーザーダイオード１１より一定の再生光量によりレーザービームＬを出射し、受光素子１８による戻り光の受光結果を処理することにより、光ディスク１に記録された情報を再生する。また記録時にあっては、所定の光量より間欠的にレーザービームの光量を立ち上げ、これにより情報記録層３又は４の相変化材料膜を部分的に非晶質化し、またはこれとは逆に部分的に結晶化し、所望の情報をピット列により記録する。
【００３１】
以上の実施例の構成によれば、相変化材料膜を結晶化促進膜、エンハンス膜により挟持するようにし、さらに支持基板側及びこれと逆側に反射膜及び半透明エンハンス膜をそれぞれ配置し、これらの膜材料を適宜選定することにより、ビームスポット径を小型化して線速度を増大しても所望のデータを確実に記録し、また記録した情報を再生することができ、これにより書き換え可能であって、かつ高密度記録することができる情報記録媒体を得ることができる。
【００３２】
すなわちＳｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料により結晶化促進膜を形成することにより、容易に相変化材料を結晶化することができる。
【００３３】
またＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 、ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 の少なくとも１種類を含む材料によりエンハンス膜を形成することにより、非晶質の部分と結晶化した部分とを確実に識別することが可能となる。
【００３４】
またＡｕ、ＡｕＣｏ合金、ＳｉＯx 、ＺｎＳ−ＳｉＯx 、Ａｕ−ＳｉＯ2 混合物、Ａｕ−ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物の少なくとも１種類を含む材料により半透明エンハンス膜を形成することにより、消し残しを確実に防止することができる。
【００３５】
またＡｌ合金、ＢｉＳｂの何れかを含む材料により反射膜を作成することにより、十分な感度を確保することができる。
【００３６】
【実施例】
この実施例において、光ディスク１は、図１について上述した膜構造により中間層５を間に挟んで２層の情報記録層３及び４を積層して構成される。この実施例において、支持基板２は、厚さ１．２〔ｍｍ〕のポリカーボネイト基板が適用され、射出成形による凹凸パターンが一体に形成される。ここでこの凹凸パターンは、トラックピッチ０．９〔μｍ〕のランドグループ記録用案内溝を構成する。
【００３７】
この実施例では、この支持基板２上に、Ａｌ合金による反射膜３Ａ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第２エンハンス膜３Ｂ、ＳｉＮによる第２結晶化促進膜３Ｃ、ＧｅＳｂＴｅＮによる相変化材料膜３Ｄ、ＳｉＮによる第１結晶化促進膜３Ｅ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第１エンハンス膜３Ｆ、Ａｕ−Ｃｏ合金による半透明エンハンス膜３Ｇを順次スパッタリング法により成膜し、情報記録層３を形成した。またこの情報記録層３に一様にレーザービームを照射して相変化材料膜３Ｄを結晶化させ、初期化の処理を実行した。
【００３８】
なお各膜の膜厚は、以下の通りである。
反射膜３Ａ ：２０〔ｎｍ〕
第２エンハンス膜３Ｂ ：４５〔ｎｍ〕
第２結晶化促進膜３Ｃ ：１０〔ｎｍ〕
相変化材料膜３Ｄ ：１４〔ｎｍ〕
第１結晶化促進膜３Ｅ ：１０〔ｎｍ〕
第１エンハンス膜３Ｆ ：８５〔ｎｍ〕
半透明エンハンス膜３Ｇ：１１〔ｎｍ〕
【００３９】
また続いて、アクリル酸系ＵＶレジンをスピンコートで塗布した後、ＵＶランプにより硬化させ、厚さ３０〔μｍ〕の中間層５を形成した。このとき２Ｐ法により凹凸パターンを形成し、この凹凸パターンにより情報記録層４におけるランドグループ記録用案内溝を形成した。なおこの案内溝もトラックピッチ０．９〔μｍ〕により作成した。
【００４０】
さらにこの中間層５上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第２エンハンス膜４Ｂ、ＳｉＮによる第２結晶化促進膜４Ｃ、ＧｅＳｂＴｅＮによる相変化材料膜４Ｄ、ＳｉＮによる第１結晶化促進膜４Ｅ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第１エンハンス膜４Ｆをスパッタリング法により順次成膜した。
【００４１】
なお各膜の膜厚は、以下の通りである。
第２エンハンス膜４Ｂ ：１１０〔ｎｍ〕
第２結晶化促進膜４Ｃ ： １０〔ｎｍ〕
相変化材料膜４Ｄ ： ８〔ｎｍ〕
第１結晶化促進膜４Ｅ ： １０〔ｎｍ〕
第１エンハンス膜４Ｆ ：１００〔ｎｍ〕
【００４２】
さらに、アクリル酸系ＵＶレジンをスピンコートで塗布した後、ＵＶランプにより硬化させて光透過層６を作成した。続いて情報記録層４に一様にレーザービームを照射して相変化材料膜４Ｄを結晶化させ、初期化の処理を実行した。なお光透過層６は、厚さ７０〔μｍ〕により作成した。
【００４３】
この実施例にあっては、図２について上述した構成の光学系によりこの光ディスク１をアクセスし、特性を確認した。なおこの光学系にあっては、開口数ＮＡが０．８５であり、レーザービームは波長６５０〔ｎｍ〕であった。この光ディスク１にビット長０．２３〔μｍ〕、線速１０〔ｍ／ｓ〕にて所望の情報を記録再生したところ、ジッター１０〔％〕以下により記録した情報を再生することができた。なおこのビット長０．２３〔μｍ〕、線速１０〔ｍ／ｓ〕による場合、トラックピッチ０．４５〔μｍ〕であることにより、直径１２ｃｍの光ディスクにおいては、上下２層の情報記録層３及び４で１６〔ＧＢ〕の記憶容量を確保することできる。
【００４４】
この実施例では、この光ディスク１との対比により図３に示す構成の光ディスク２０をアクセスし、その特性を確認した。
【００４５】
ここでこの光ディスク２０は、上述の光ディスク１と同一の支持基板２２上に、Ａｌ合金による反射膜２３Ａ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第２エンハンス膜２３Ｂ、ＧｅＳｂＴｅによる相変化材料膜２３Ｄ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第１エンハンス膜２３Ｆをスパッタリング法により順に成膜して情報記録層２３を形成した後、レーザービームの照射によりこの情報記録層２３を初期化した。
【００４６】
また光ディスク１と同一の構造、材料による中間層２５を作成した後、順次ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第２エンハンス膜２４Ｂ、ＧｅＳｂＴｅによる相変化材料膜２４Ｄ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 混合物による第１エンハンス膜２４Ｆをスパッタリング法により順次成膜して情報記録層２４を形成した後、光ディスク１と同一の光透過層２６を形成して初期化した。
【００４７】
この光ディスク２０を光ディスク１と同様に評価したところ、ビット長０．２３〔μｍ〕、線速１０〔ｍ／ｓ〕では書き換えすることが困難で、線速４〔ｍ／ｓ〕において、光ディスク１と同程度のジッター量により記録されたデータを書き換えることができた。これにより結晶化促進膜の効果等を確認することができた。
【００４８】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、エンハンス膜、結晶化促進膜を配置してなる相変化材料による情報記録層を積層し、最も支持基板側の情報記録層のみに反射膜を形成すると共に、各情報記録層を構成する膜材料を選定することにより、書き換え可能であって、かつ高密度記録することができる光情報記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ディスクを示す断面図である。
【図２】図１の光ディスクをアクセスする光ディスク装置の光学系を示す略線図である。
【図３】実施例との比較に使用した光ディスクを示す断面図である。
【符号の説明】
１、２０……光ディスク、２、２２……支持基板、３、４、２３、２４……情報記録層、３Ａ、２３Ａ……反射膜、３Ｂ、３Ｆ、４Ｂ、４Ｆ、２３Ｂ、２３Ｆ、２４Ｂ、２４Ｆ……エンハンス膜、３Ｃ、３Ｅ、４Ｃ、４Ｅ、２３Ｃ、２３Ｅ、２４Ｃ、２４Ｅ……結晶促進膜、３Ｄ、４Ｄ、２３Ｄ、２４Ｄ……相変化材料膜、３Ｇ、２３Ｇ……半透明エンハンス膜、５、２５……中間層、６、２６……光透過層
Claims (5)
- 凹凸パターンによる案内溝が形成された厚さ０．３〜１．２〔ｍｍ〕の支持基板上に、透明の中間層を間に挟んで複数の情報記録層が積層され、厚さ１０〜１７７〔μｍ〕の光透過層が積層されてなる光情報記録媒体であって、
前記情報記録層は、
ＩｎＳｅ、ＳｂＳｅ、ＳｂＴｅ二元合金、ＩｎＳｂＳｅ、ＧｅＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅ三元合金、ＧｅＳｂＴｅＳｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ四元合金、ＡｇＩｎＳｂＳｅＴｅ五元合金、これらの何れかの合金の窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む相変化材料による相変化材料膜を有し、
少なくとも前記相変化材料膜の前記支持基板側又は前記支持基板側とは逆側に、前記相変化材料膜と接して設けられ、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧｅＣ、Ｓｎ、ＳｎＣ、Ａｌ、ＡｌＣ、Ｇａ、ＧａＣ、Ｉｎ、ＩｎＣ、これら何れかの窒化物又は酸化物の少なくとも１種類を含む材料であって、前記相変化材料膜の濡れ性を悪化させる材料により形成された前記相変化材料膜の溶融、結晶化を促進する結晶化促進膜、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ 2 、ＳｉＯ 2 、ＭｇＦ 2 の少なくとも１種類を含む材料により形成された前記相変化材料膜における結晶化された領域と非晶質の領域との反射率差を拡大するエンハンス膜が形成され、
最も支持基板側の前記情報記録層は、
前記支持基板側の最も外側に反射膜が割り当てられ、
前記支持基板側とは逆側の最も外側に、Ａｕ、ＡｕＣｏ合金、ＳｉＡｇ合金、ＳｉＯ x 、ＺｎＳ−ＳｉＯ x 、Ａｕ−ＳｉＯ 2 混合物、Ａｕ−ＺｎＳ−ＳｉＯ 2 混合物の少なくとも１種類を含む材料により形成された前記相変化材料膜の透過光を多重反射すると共に、前記相変化材料膜における結晶化された領域と非晶質の領域との反射率差を拡大する半透明エンハンス膜が割り当てられた
ことを特徴とする光情報記録媒体。
但し、ｘ≦２である。 - 前記反射膜が、Ａｌ合金、ＢｉＳｂ、Ａｇ合金の何れかを含む材料により作成された
ことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。 - 前記最も支持基板側の前記情報記録層は、
前記支持基板側より、順次、前記反射膜、前記エンハンス膜、前記相変化材料膜、前記結晶化促進膜、前記エンハンス膜、前記半透明エンハンス膜を積層して形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。 - 前記最も支持基板側の前記情報記録層は、
前記支持基板側より、順次、前記反射膜、前記エンハンス膜、前記結晶化促進膜、前記相変化材料膜、前記エンハンス膜、前記半透明エンハンス膜を積層して形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。 - 前記最も支持基板側の前記情報記録層は、
前記支持基板側より、順次、前記反射膜、前記エンハンス膜、前記結晶化促進膜、前記相変化材料膜、前記結晶化促進膜、前記エンハンス膜、前記半透明エンハンス膜を積層して形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
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