JP4345246B2 - 光学記録媒体 - Google Patents
光学記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4345246B2 JP4345246B2 JP2001183728A JP2001183728A JP4345246B2 JP 4345246 B2 JP4345246 B2 JP 4345246B2 JP 2001183728 A JP2001183728 A JP 2001183728A JP 2001183728 A JP2001183728 A JP 2001183728A JP 4345246 B2 JP4345246 B2 JP 4345246B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical recording
- layer
- dielectric layer
- protective layer
- phase change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学記録媒体に関し、特に、相変化型光学記録層を有する光学記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、データをデジタルに記録する技術の発展に伴い、動画および静止画などのビデオデータや、オーディオデータなどの扱われる各種データは益々大容量化してきている。
上記の大容量の各種データを記録する情報記録媒体としては、光学的に情報を記録する光学記録媒体や、磁気記録媒体などが広く用いられている。
上記の情報記録媒体としては、エンボスピットやグルーブによって情報信号を凹凸形状として記録する読み出し専用（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）型の光学記録媒体や、相変化型の光学記録層などを用いた書き込み可能型の光学記録媒体、磁気光学効果を利用した光磁気記録媒体などがある。
【０００３】
上記の光学記録媒体や光磁気記録媒体など（以降光ディスクともいう）を記録媒体とする光ディスク装置としては、例えばＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）などの光ディスク装置が広く用いられている。
上記の光ディスク装置の大容量化は、使用するレーザ光の短波長化、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により実現される。また、この対物レンズの高開口数化に伴い、光ディスク装置におけるディスク傾き許容度が減少するため、コマ収差を許容範囲内とするために、光学記録層の上層の光を透過させる層の厚さを薄膜化する必要がある。
【０００４】
例えば、ＣＤなどにおいては、レーザ光波長が７８０ｎｍ帯、対物レンズ開口数が０．５であり、光学記録層の上層の光透過性のディスク基板の厚さが１．２ｍｍであり、ＤＶＤなどにおいては、レーザ光波長が６３０〜６８０ｎｍ帯、対物レンズ開口数が０．６であり、光学記録層の上層の光透過性のディスク基板の厚さが０．６ｍｍであり、例えばこのディスク基板を２枚貼り合わせて１．２ｍｍ厚の基板として用いられている。
【０００５】
また、さらなる大容量化に対応可能な次世代光ディスク装置として、レーザ光波長が青〜青紫色の領域（例えば３８０〜４２０ｎｍ帯）にまで短波長化され、対物レンズの開口数が０．８以上（例えば０．８５）まで高開口数化され、これに対応して光学記録層の上層の光を透過させる保護層の厚さを０．１ｍｍ程度にまで薄くした光学記録媒体を用いる光ディスク装置が提案されている。
上記の光ディスクでは、０．１ｍｍの光透過層は剛性が不足するので、光学記録層の下層に１．１ｍｍ程度のディスク基板が用いられる。
【０００６】
上記の光透過層（光透過性の保護層）の厚さを０．１ｍｍ程度にまで薄くした光ディスクの例として、相変化型の光ディスクについて説明する。
図１０（ａ）は、上記の光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図である。
光ディスクＤＣは、中心部にセンターホールＣＨが開口された略円盤形状をしており、ドライブ方向ＤＲに回転駆動される。
情報を記録または再生するときには、光ディスクＤＣ中の光学記録層に対して、例えば開口数が０．８以上の対物レンズＯＬにより、青〜青紫色の領域のレーザ光などの光ＬＴが照射される。
【０００７】
図１０（ｂ）は模式断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の模式断面図の要部を拡大した断面図である。
厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートなどからなるディスク基板１５の一方の表面に、トラック領域を区分する溝１５ａが設けられており、この面上に、光学記録積層体１６が形成されている。
光学記録積層体１６は、上層側から例えば第１誘電体層１６Ｉａ、相変化型の光学記録層１６ＲＬ、第２誘電体層１６Ｉｂ、および反射膜１６ＲＦがこの順番で積層されている。光学記録積層体１６の層構成および層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。
さらに、光学記録積層体１６の上層に０．１ｍｍの膜厚の光透過性の保護層１７が形成されている。保護層１７は、例えば紫外線硬化樹脂などからなる。
【０００８】
上記の光ディスクを記録あるいは再生する場合には、対物レンズＯＬにより、レーザ光などの光ＬＴを保護層１７側から光学記録積層体１６に対して照射する。
光ディスクの再生時においては、光学記録積層体１６で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
【０００９】
上記のような光ディスクにおいて、ディスク基板１５の一方の表面に設けられた溝１５ａに応じて光学記録積層体１６も凹凸形状を有しており、この溝１５ａによりトラック領域が区分されている。
ディスク基板１５から見て保護層１７側に凸に突出している領域はランド、凹部領域はグルーブと呼ばれ、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することが可能である。また、ランドとグルーブのいずれか一方のみを記録領域とすることも可能である。
【００１０】
上記の構成の相変化型の光ディスクは、相変化型の光学記録層が結晶状態とアモルファス状態のいずれかであるかによってデータを記録するものであり、記録データのコントラストとして、用いる光源の波長において、光学記録層がアモルファス状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒａ）に対する、光学記録層が結晶状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒｃ）の比率（Ｒｃ／Ｒａ）が大きくなるように、上記の層構成などが設計される。
上記の用いる光源の波長は、上述のように７８０ｎｍ帯や６３０〜６８０ｎｍ帯などから、３８０〜４２０ｎｍ帯へと短波長化してきており、これに伴って上記の比率（Ｒｃ／Ｒａ）が最適となるように、第１誘電体層１６Ｉａの膜厚を適切な値に設定することが重要である。
【００１１】
上記の第１誘電体層１６Ｉａの膜厚についてシミュレーションを行うと、上記の光ディスクの反射率（ＲａおよびＲｃ）は、第１誘電体層１６Ｉａの膜厚に対して周期的に変化し、膜厚が例えば３５ｎｍのときに記録データのコントラストとなる比率（Ｒｃ／Ｒａ）が極大となる。従って、例えば第１誘電体層１６Ｉａの膜厚は３５ｎｍ程度に設定されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成の相変化型の光ディスクにおいては、下記の理由により保護層１７が破壊されるという不具合が生じることがあった。
上記の保護層１７の破壊は、上記のような使用するレーザ光の短波長化、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、レーザ光の光スポット径が小さくなり、光ディスク上における光スポットのエネルギ密度が高まって、データの記録時においては相変化型光学記録層で局所的に１０００℃を越える高温となる領域が生じ、この熱が薄い第１誘電体層を介して、耐熱性が低い紫外線硬化樹脂などからなる保護層に拡散することに起因すると考えられる。
上記のように保護層が破壊されると、光ディスクの信頼性が低下し、書き換え可能な回数が少なくなってしまう。
【００１３】
光ディスクの反射率（ＲａおよびＲｃ）は周期的に変化していることから、比率（Ｒｃ／Ｒａ）が極大となる次の周期の膜厚である１３５ｎｍ程度に厚膜化して、相変化型光学記録層で発生する熱の保護層への拡散を抑制し、上記の問題を回避する方法が考えられている。
しかし、この場合には、第１誘電体層の厚膜化に伴う製造コストの増加、熱が相変化型光学記録層にこもりやすくなることによるクロスライトの悪化、および、膜厚精度を保つことが困難であるという新たな問題が生じることになる。
【００１４】
本発明は上記の状況に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、新たな問題を生じさせずに、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる光学記録媒体を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の光学記録媒体は、基板と、上記基板上に形成された光学記録積層体と、上記光学記録積層体の上層に形成された光透過性の保護層とを有し、上記光学記録積層体は、少なくとも、相変化型光学記録層と、当該相変化型光学記録層の上記保護層側に形成された第１誘電体層と、当該第１誘電体層の上記保護層側に形成され、当該第１誘電体層よりも高い熱伝導性を有する冷却層とを含む。
【００１６】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記光学記録積層体は、上記相変化型光学記録層の上記基板側に形成された第２誘電体層と、当該第２誘電体層の上記基板側に形成された反射膜とをさらに含む。
さらに好適には、上記光学記録積層体は、上記反射膜と上記第２誘電体層の間に形成された反射膜保護層をさらに含む。
【００１７】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記冷却層は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、ＧｅまたはＳｎのそれぞれの窒化物または酸化物あるいはそれらの混合物からなるグループから選択された少なくとも１種類の材料を含む。
【００１８】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記第１誘電体層と上記冷却層の膜厚の合計が３０〜８０ｎｍである。
【００１９】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記相変化型光学記録層が、下記式（１）に示す合金からなる。
【００２０】
【化３】
Ｇｅa Ｓｂx Ｔｅy …（１）
ただし、１−ａ＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【００２１】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記相変化型光学記録層が、下記式（２）に示す合金からなる。
【００２２】
【化４】
Ｇｅa Ｉｎb Ｓｂx Ｔｅy …（２）
ただし、１−（ａ＋ｂ）＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ＋ｂ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【００２３】
上記の本発明の光学記録媒体は、相変化型光学記録層の光透過性の保護層側に形成された第１誘電体層のさらに保護層側に、第１誘電体層よりも高い熱伝導性を有する冷却層が形成されているため、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる。
このとき、第１誘電体層と冷却層を合わせても、膜厚の合計を３０〜８０ｎｍ程度に薄くできるので、上述のようなクロスライトの悪化などの新たな問題を生じさせない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００２５】
第１実施形態
図１（ａ）は本実施形態に係る相変化型の書き換え可能な光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図である。
光ディスクＤＣは、中心部にセンターホールＣＨが開口された略円盤形状をしており、ドライブ方向ＤＲに回転駆動される。
情報を記録または再生するときには、光ディスクＤＣ中の光学記録層に対して、例えば開口数が０．８以上の対物レンズＯＬにより、青〜青紫色の領域のレーザ光などの光ＬＴが照射される。
【００２６】
図１（ｂ）は模式断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の模式断面図の要部を拡大した断面図である。
厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートなどからなるディスク基板１５の一方の表面に、トラック領域を区分する溝１５ａが設けられており、この面上に、光学記録積層体１６が形成されている。
さらに、光学記録積層体１６の上層に０．１ｍｍの膜厚の光透過性の保護層１７が形成されている。保護層１７は、例えば紫外線硬化樹脂などからなる。
【００２７】
上記の光ディスクを記録あるいは再生する場合には、対物レンズＯＬにより、レーザ光などの光ＬＴを保護層１７側から光学記録積層体１６に対して照射する。
光ディスクの再生時においては、光学記録積層体１６で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
【００２８】
上記のような光ディスクにおいて、ディスク基板１５の一方の表面に設けられた溝１５ａに応じて光学記録積層体１６も凹凸形状を有しており、この溝１５ａによりトラック領域が区分されている。
ディスク基板１５から見て保護層１７側に凸に突出している領域はランド、凹部領域はグルーブと呼ばれ、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することが可能である。また、ランドとグルーブの一方のみ記録領域とすることも可能である。
【００２９】
光学記録積層体１６は、例えば上層側から、冷却層１６ＣＬ、第１誘電体層１６Ｉａ、相変化型の光学記録層１６ＲＬ、第２誘電体層１６Ｉｂ、および反射膜１６ＲＦがこの順番で積層されている。
光学記録積層体１６の層構成および層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。
【００３０】
光学記録層１６ＲＬは、例えばＧｅＳｂＴｅなどの相変化材料からなる。
例えば、下記式（１）あるいは（２）に示す合金を好ましく用いることができる。
【００３１】
【化５】
Ｇｅa Ｓｂx Ｔｅy …（１）
ただし、１−ａ＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【００３２】
【化６】
Ｇｅa Ｉｎb Ｓｂx Ｔｅy …（２）
ただし、１−（ａ＋ｂ）＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ＋ｂ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【００３３】
反射膜１６ＲＦは、ヒートシンクとしても機能をし、例えばアルミニウム合金あるいはＡｇ合金からなる。
誘電体層（１６Ｉａ，１６Ｉｂ）は、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 などの誘電体あるいはそれらの積層体からなる。
【００３４】
また、上記の冷却層１６ＣＬは、第１誘電体層１６Ｉａよりも高い熱伝導性を有しており、例えば、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、ＧｅまたはＳｎのそれぞれの窒化物または酸化物あるいはそれらの混合物からなるグループから選択された少なくとも１種類の材料を含む。
第１誘電体層１６ＩａがＺｎＳ−ＳｉＯ2 膜である場合には、冷却層１６ＣＬとしては窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｎ4 ）膜などを好ましく用いることができる。
【００３５】
上記の層構成を有する相変化型の光ディスクにおいて、記録時においては、再生時よりも強度の強い光を記録マークを形成すべき領域の光学記録層１６ＲＬに照射する。このとき、光を受けた光学記録層１６ＲＬは、アモルファス状態に相変化して記録マークとなる。
一方、再生時においては、再生用の光を光学記録層１６ＲＬに照射する。このとき、光学記録層１６ＲＬが結晶状態である場合とアモルファス状態である場合とでは、光ディスクとしての反射率が異なることから、再生光の反射率を検出することにより、記録されたデータを再生することができる。
【００３６】
従来、上記の記録時の強い光を照射したときに光学記録層１６ＲＬに発生する熱により光透過性の保護層１７が破壊されて、光ディスクの信頼性が低下し、書き換え可能な回数が少なくなってしまっていたが、上記の本実施形態に係る光ディスクは、相変化型の光学記録層１６ＲＬの光透過性の保護層１７側に形成された第１誘電体層１６Ｉａのさらに保護層１７側に、第１誘電体層１６Ｉａよりも高い熱伝導性を有する冷却層１６ＣＬが形成されているため、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層１７の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる。
これにより、光ディスクの大容量化に伴うレーザ光の短波長化、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化にも対応した光ディスクを実現可能である。
【００３７】
第１および第２誘電体層（１６Ｉａ，１６Ｉｂ）は、位相あるいは熱伝導率を調整するため、さらには、拡散を防止するなどの理由により形成されているが、光学記録層１６ＲＬと保護層１７の間の層は冷却層１６ＣＬと第１誘電体層１６Ｉａの積層体として位相あるいは熱伝導率などが所定の値となるように設計される。
例えば、第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの膜厚の合計が３０〜８０ｎｍとなるようにする。冷却層１６ＣＬを設けることによって熱を十分に拡散しても保護層の破壊を防止できるため、第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの膜厚の合計を薄膜化することが可能となったもので、これにより、第１誘電体層１６Ｉａを厚膜化したときに生じる製造コストの増加、クロスライトの悪化、および、膜厚精度を保つことの困難さなどを回避することができる。
【００３８】
また、第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの複合膜として、記録データのコントラストが大きくなるようにその膜厚が選択される。
図２は、上記構成の光ディスクにおいて、光源波長を４００ｎｍ帯としたときにおける光学記録層がアモルファス状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒａ）と、光学記録層が結晶状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒｃ）を、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 膜に換算した第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの複合膜厚ｔ1 に対してシミュレーションのより求めた結果を示す図である。
光ディスクの反射率（ＲａおよびＲｃ）は、複合膜厚ｔ1 に対して周期的に変化し、膜厚が例えば３５ｎｍのときに記録データのコントラストとなる比率（Ｒｃ／Ｒａ）が極大となる。従って、複合膜厚ｔ1 が３５ｎｍ程度となるように設定することが好ましい。
【００３９】
例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 膜である第１誘電体層１６Ｉａを２５ｎｍ、Ｓｉ3Ｎ4 膜である冷却層１６ＣＬを２５ｎｍとする。このように設定した結果は、上記の複合膜厚の好ましい条件を満たす他、第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの膜厚の合計が５０ｎｍとなり、上述の第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの膜厚の合計に関する好ましい条件を満たす。
【００４０】
上記の本実施形態の光ディスクの製造方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１０上にレジスト膜１１が成膜されたディスク原盤を準備する。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、レーザビームあるいは電子ビームなどにより、例えばディスク基板の溝となる領域を感光させるパターンでレジスト膜１１の露光を行い、現像処理を施して、ディスク基板の溝となる領域を開口するパターンのレジスト膜１１ａとする。
【００４２】
次に、図４（ｃ）に示すように、例えば銀メッキ処理やその他の成膜処理などを用いて、上記ガラス基板１０上のレジスト膜１１ａ上にメタルマスタ１２を形成する。メタルマスタ１２の表面には、ガラス基板１０およびレジスト膜１１ａにより構成されるパターンの凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。
【００４３】
次に、図４（ｄ）に示すように、上記メタルマスタ１２上にマザー１３を形成する。マザー１３の表面には、メタルマスタ１２の表面の凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。図面上、メタルマスタ１２を下方とし、図４（ｃ）に対して上下を逆転して描いている。
【００４４】
次に、図５（ｅ）に示すように、上記マザー１３上にスタンパ１４を形成する。スタンパ１４の表面には、マザー１３の表面の凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。図面上、マザー１３を下方とし、図４（ｄ）に対して上下を逆転して描いている。
【００４５】
次に、図５（ｆ）に示すように、例えば射出成形法、圧縮成形法、あるいは２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍａｒｉｚａｔｉｏｎ）法などにより、上記スタンパ１４の凹凸パターン上にポリカーボネートなどの樹脂製基板であるディスク基板１５を形成する。
ディスク基板１５には、スタンパ１４の表面の凹凸と逆パターンの凹凸となる溝１５ｃが転写される。
ここで、スタンパ１４の表面の凹凸と逆パターンの凹凸となる溝１５ｃが転写される。図面上、スタンパ１４を下方とし、図５（ｅ）に対して上下を逆転して描いている。
【００４６】
次に、図６（ｇ）に示すように、ディスク基板１５の表面に、例えばスパッタリング法などにより、例えば反射膜１６ＲＦ、誘電体層１６Ｉｂ、光学記録層１６ＲＬ、誘電体層１６Ｉａ、冷却層１６ＣＬの積層体をこの順序で成膜し、光学記録積層体１６とする。
【００４７】
次に、図６（ｈ）に示すように、光学記録積層体１６の上層に、例えば紫外線硬化樹脂を成膜し、光透過性の保護層１７を形成する。
以上で、図１に示す構造の光ディスクを製造することができる。
【００４８】
上記の本実施形態に係る光ディスクの製造方法によれば、相変化型の光学記録層１６ＲＬの光透過性の保護層１７側に形成された第１誘電体層１６Ｉａのさらに保護層１７側に、第１誘電体層１６Ｉａよりも高い熱伝導性を有する冷却層１６ＣＬを形成しており、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層１７の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる光ディスクを製造することができる。
【００４９】
第２実施形態
図７は、本実施形態に係る相変化型の書き換え可能な光ディスクの要部を拡大した断面図である。
本実施形態に係る相変化型の光ディスクは、実質的に第１実施形態に係る光ディスクと同様の構成であるが、第２誘電体層１６Ｉｂと反射膜１６ＲＦの間に、反射膜保護層１６ＰＴが形成されていることが異なる。
例えば、反射膜１６ＲＦがＡｇなどからなり、第２誘電体層１６ＩｂがＺｎＳ−ＳｉＯ2 膜などからなる場合、第２誘電体層１６Ｉｂと反射膜１６ＲＦが拡散により反応してしまう場合があるが、この境界部分に、反射膜保護層１６ＰＴとして、例えばＳｉ3 Ｎ4 膜などの拡散を抑制する膜を形成することにより、反射膜を保護することができる。
上記以外の構成は、第１実施形態と同様の構成とすることができる。
【００５０】
上記の本実施形態に係る光ディスクは、第１実施形態と同様に、相変化型の光学記録層１６ＲＬの光透過性の保護層１７側に形成された第１誘電体層１６Ｉａのさらに保護層１７側に、第１誘電体層１６Ｉａよりも高い熱伝導性を有する冷却層１６ＣＬが形成されているため、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層１７の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる。
【００５１】
（実施例）
本実施例においては、図７に示す層構成の光学記録積層体を有する相変化型の光ディスクを作成した。
即ち、厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートなどからなり、ランドおよびグルーブを区分する溝を形成した基板１５上に、Ａｇ合金からなる膜厚１００ｎｍの反射膜１６ＲＦ、Ｓｉ3 Ｎ4 膜からなる膜厚１０ｎｍの反射膜保護層１６ＰＴ、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2 （２０モル％）からなる膜厚５ｎｍの混合誘電体層１６Ｉｂ、Ｇｅ0.040 Ｓｂ0.714 Ｔｅ0.246 合金からなる膜厚１０ｎｍの相変化型の光学記録層１６ＲＬ、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2 （２０モル％）からなる膜厚２５ｎｍの混合誘電体層１６Ｉａ、および、Ｓｉ3 Ｎ4 膜からなる膜厚２５ｎｍの冷却層１６ＣＬを、順にスパッタリング法により積層させ、相変化型の光学記録積層体１６を形成した。
次に、光学記録積層体１６の上層に、スピンコート法により紫外線硬化樹脂からなる膜厚が約０．１ｍｍの光透過性の保護層１７を形成した。
【００５２】
上記のようにして作成した相変化型の光ディスクに、ビット長０．１３μｍ、線速５．４２ｍ／秒で信号を記録し、書き換え特性（ジッターの書き換え回数依存性）をランドとグルーブのそれぞれについて調べた。
結果を図８に示す。
【００５３】
（比較例）
本実施例においては、図１０に示す層構成において、さらに第２誘電体層１６Ｉｂと反射膜１６ＲＦの間に、反射膜保護層が形成されている光学記録積層体を有する相変化型の光ディスクを作成した。
即ち、厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートなどからなり、ランドおよびグルーブを区分する溝を形成した基板１５上に、Ａｇ合金からなる膜厚１００ｎｍの反射膜１６ＲＦ、Ｓｉ3 Ｎ4 膜からなる膜厚１０ｎｍの反射膜保護層、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2 （２０モル％）からなる膜厚５ｎｍの混合誘電体層１６Ｉｂ、Ｇｅ0.040 Ｓｂ0.714 Ｔｅ0.246 合金からなる膜厚１０ｎｍの相変化型の光学記録層１６ＲＬ、および、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2 （２０モル％）からなる膜厚４０ｎｍの混合誘電体層１６Ｉａを、順にスパッタリング法により積層させ、相変化型の光学記録積層体１６を形成した。
次に、光学記録積層体１６の上層に、スピンコート法により紫外線硬化樹脂からなる膜厚が約０．１ｍｍの光透過性の保護層１７を形成した。
【００５４】
上記のようにして作成した相変化型の光ディスクに、ビット長０．１３μｍ、線速５．４２ｍ／秒で信号を記録し、書き換え特性（ジッターの書き換え回数依存性）をランドとグルーブのそれぞれについて調べた。
結果を図９に示す。
【００５５】
図９から、比較例の光ディスクは書き換え回数が数１００回のオーダーでジッターが増加し始めているが、図８から、本実施形態の実施例の光ディスクでジッターが増加し始めるのは数１００００回のオーダーであり、比較例に対して２桁書き換え可能な回数を増加できることが確認された。
【００５６】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。
例えば、光学記録積層体の層構成および各層の材料は上記で例示したものに限定されず、上記特性を実現可能な層構成および各層の材料を適宜用いることが可能である。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更をすることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の光学記録媒体によれば、相変化型の光学記録層の光透過性の保護層側に形成された第１誘電体層のさらに保護層側に、第１誘電体層よりも高い熱伝導性を有する冷却層が形成されているため、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、第１実施形態に係る光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図であり、図１（ｂ）は模式断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の模式断面図の要部を拡大した断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態の光ディスク光学記録層がアモルファス状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒａ）と光学記録層が結晶状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒｃ）をシミュレーションのより求めた結果を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図であり、（ａ）はディスク原盤を形成する工程まで、（ｂ）は露光および現像工程までを示す。
【図４】図４は、図３の続きの工程を示し、（ｃ）はメタルマスタを形成する工程まで、（ｄ）はマザーを形成する工程までを示す。
【図５】図５は、図４の続きの工程を示し、（ｅ）はスタンパを形成する工程まで、（ｆ）はディスク基板を形成する工程までを示す。
【図６】図６は、図５の続きの工程を示し、（ｇ）は光学記録積層体を形成する工程まで、（ｈ）は保護層を形成する工程までを示す。
【図７】図７は、第２実施形態に係る光ディスクの要部を拡大した断面図を示す。
【図８】図８は、実施例に係る光ディスクの書き換え特性を示す図である。
【図９】図９は、比較例に係る光ディスクの書き換え特性を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は、従来例に係る光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図であり、図１０（ｂ）は模式断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の模式断面図の要部を拡大した断面図である。
【符号の説明】
１０…基板、１１，１１ａ…レジスト膜、１２…メタルマスタ、１３…マザー、１４…スタンパ、１５…ディスク基板、１５ａ…溝、１６…光学記録積層体、１６ＲＬ…光学記録層、１６ＣＬ…冷却層、１６ＲＦ…反射層、１６Ｉａ，１６Ｉｂ…誘電体層、１６ＰＴ…反射膜保護層、１７…保護層、ＣＨ…センターホール、ＤＣ…光ディスク、ＤＲ…ドライブ方向、ＬＴ…光、ＯＬ…対物レンズ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学記録媒体に関し、特に、相変化型光学記録層を有する光学記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、データをデジタルに記録する技術の発展に伴い、動画および静止画などのビデオデータや、オーディオデータなどの扱われる各種データは益々大容量化してきている。
上記の大容量の各種データを記録する情報記録媒体としては、光学的に情報を記録する光学記録媒体や、磁気記録媒体などが広く用いられている。
上記の情報記録媒体としては、エンボスピットやグルーブによって情報信号を凹凸形状として記録する読み出し専用（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）型の光学記録媒体や、相変化型の光学記録層などを用いた書き込み可能型の光学記録媒体、磁気光学効果を利用した光磁気記録媒体などがある。
【０００３】
上記の光学記録媒体や光磁気記録媒体など（以降光ディスクともいう）を記録媒体とする光ディスク装置としては、例えばＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）などの光ディスク装置が広く用いられている。
上記の光ディスク装置の大容量化は、使用するレーザ光の短波長化、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により実現される。また、この対物レンズの高開口数化に伴い、光ディスク装置におけるディスク傾き許容度が減少するため、コマ収差を許容範囲内とするために、光学記録層の上層の光を透過させる層の厚さを薄膜化する必要がある。
【０００４】
例えば、ＣＤなどにおいては、レーザ光波長が７８０ｎｍ帯、対物レンズ開口数が０．５であり、光学記録層の上層の光透過性のディスク基板の厚さが１．２ｍｍであり、ＤＶＤなどにおいては、レーザ光波長が６３０〜６８０ｎｍ帯、対物レンズ開口数が０．６であり、光学記録層の上層の光透過性のディスク基板の厚さが０．６ｍｍであり、例えばこのディスク基板を２枚貼り合わせて１．２ｍｍ厚の基板として用いられている。
【０００５】
また、さらなる大容量化に対応可能な次世代光ディスク装置として、レーザ光波長が青〜青紫色の領域（例えば３８０〜４２０ｎｍ帯）にまで短波長化され、対物レンズの開口数が０．８以上（例えば０．８５）まで高開口数化され、これに対応して光学記録層の上層の光を透過させる保護層の厚さを０．１ｍｍ程度にまで薄くした光学記録媒体を用いる光ディスク装置が提案されている。
上記の光ディスクでは、０．１ｍｍの光透過層は剛性が不足するので、光学記録層の下層に１．１ｍｍ程度のディスク基板が用いられる。
【０００６】
上記の光透過層（光透過性の保護層）の厚さを０．１ｍｍ程度にまで薄くした光ディスクの例として、相変化型の光ディスクについて説明する。
図１０（ａ）は、上記の光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図である。
光ディスクＤＣは、中心部にセンターホールＣＨが開口された略円盤形状をしており、ドライブ方向ＤＲに回転駆動される。
情報を記録または再生するときには、光ディスクＤＣ中の光学記録層に対して、例えば開口数が０．８以上の対物レンズＯＬにより、青〜青紫色の領域のレーザ光などの光ＬＴが照射される。
【０００７】
図１０（ｂ）は模式断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の模式断面図の要部を拡大した断面図である。
厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートなどからなるディスク基板１５の一方の表面に、トラック領域を区分する溝１５ａが設けられており、この面上に、光学記録積層体１６が形成されている。
光学記録積層体１６は、上層側から例えば第１誘電体層１６Ｉａ、相変化型の光学記録層１６ＲＬ、第２誘電体層１６Ｉｂ、および反射膜１６ＲＦがこの順番で積層されている。光学記録積層体１６の層構成および層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。
さらに、光学記録積層体１６の上層に０．１ｍｍの膜厚の光透過性の保護層１７が形成されている。保護層１７は、例えば紫外線硬化樹脂などからなる。
【０００８】
上記の光ディスクを記録あるいは再生する場合には、対物レンズＯＬにより、レーザ光などの光ＬＴを保護層１７側から光学記録積層体１６に対して照射する。
光ディスクの再生時においては、光学記録積層体１６で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
【０００９】
上記のような光ディスクにおいて、ディスク基板１５の一方の表面に設けられた溝１５ａに応じて光学記録積層体１６も凹凸形状を有しており、この溝１５ａによりトラック領域が区分されている。
ディスク基板１５から見て保護層１７側に凸に突出している領域はランド、凹部領域はグルーブと呼ばれ、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することが可能である。また、ランドとグルーブのいずれか一方のみを記録領域とすることも可能である。
【００１０】
上記の構成の相変化型の光ディスクは、相変化型の光学記録層が結晶状態とアモルファス状態のいずれかであるかによってデータを記録するものであり、記録データのコントラストとして、用いる光源の波長において、光学記録層がアモルファス状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒａ）に対する、光学記録層が結晶状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒｃ）の比率（Ｒｃ／Ｒａ）が大きくなるように、上記の層構成などが設計される。
上記の用いる光源の波長は、上述のように７８０ｎｍ帯や６３０〜６８０ｎｍ帯などから、３８０〜４２０ｎｍ帯へと短波長化してきており、これに伴って上記の比率（Ｒｃ／Ｒａ）が最適となるように、第１誘電体層１６Ｉａの膜厚を適切な値に設定することが重要である。
【００１１】
上記の第１誘電体層１６Ｉａの膜厚についてシミュレーションを行うと、上記の光ディスクの反射率（ＲａおよびＲｃ）は、第１誘電体層１６Ｉａの膜厚に対して周期的に変化し、膜厚が例えば３５ｎｍのときに記録データのコントラストとなる比率（Ｒｃ／Ｒａ）が極大となる。従って、例えば第１誘電体層１６Ｉａの膜厚は３５ｎｍ程度に設定されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構成の相変化型の光ディスクにおいては、下記の理由により保護層１７が破壊されるという不具合が生じることがあった。
上記の保護層１７の破壊は、上記のような使用するレーザ光の短波長化、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化により、レーザ光の光スポット径が小さくなり、光ディスク上における光スポットのエネルギ密度が高まって、データの記録時においては相変化型光学記録層で局所的に１０００℃を越える高温となる領域が生じ、この熱が薄い第１誘電体層を介して、耐熱性が低い紫外線硬化樹脂などからなる保護層に拡散することに起因すると考えられる。
上記のように保護層が破壊されると、光ディスクの信頼性が低下し、書き換え可能な回数が少なくなってしまう。
【００１３】
光ディスクの反射率（ＲａおよびＲｃ）は周期的に変化していることから、比率（Ｒｃ／Ｒａ）が極大となる次の周期の膜厚である１３５ｎｍ程度に厚膜化して、相変化型光学記録層で発生する熱の保護層への拡散を抑制し、上記の問題を回避する方法が考えられている。
しかし、この場合には、第１誘電体層の厚膜化に伴う製造コストの増加、熱が相変化型光学記録層にこもりやすくなることによるクロスライトの悪化、および、膜厚精度を保つことが困難であるという新たな問題が生じることになる。
【００１４】
本発明は上記の状況に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、新たな問題を生じさせずに、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる光学記録媒体を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の光学記録媒体は、基板と、上記基板上に形成された光学記録積層体と、上記光学記録積層体の上層に形成された光透過性の保護層とを有し、上記光学記録積層体は、少なくとも、相変化型光学記録層と、当該相変化型光学記録層の上記保護層側に形成された第１誘電体層と、当該第１誘電体層の上記保護層側に形成され、当該第１誘電体層よりも高い熱伝導性を有する冷却層とを含む。
【００１６】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記光学記録積層体は、上記相変化型光学記録層の上記基板側に形成された第２誘電体層と、当該第２誘電体層の上記基板側に形成された反射膜とをさらに含む。
さらに好適には、上記光学記録積層体は、上記反射膜と上記第２誘電体層の間に形成された反射膜保護層をさらに含む。
【００１７】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記冷却層は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、ＧｅまたはＳｎのそれぞれの窒化物または酸化物あるいはそれらの混合物からなるグループから選択された少なくとも１種類の材料を含む。
【００１８】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記第１誘電体層と上記冷却層の膜厚の合計が３０〜８０ｎｍである。
【００１９】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記相変化型光学記録層が、下記式（１）に示す合金からなる。
【００２０】
【化３】
Ｇｅa Ｓｂx Ｔｅy …（１）
ただし、１−ａ＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【００２１】
上記の本発明の光学記録媒体は、好適には、上記相変化型光学記録層が、下記式（２）に示す合金からなる。
【００２２】
【化４】
Ｇｅa Ｉｎb Ｓｂx Ｔｅy …（２）
ただし、１−（ａ＋ｂ）＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ＋ｂ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【００２３】
上記の本発明の光学記録媒体は、相変化型光学記録層の光透過性の保護層側に形成された第１誘電体層のさらに保護層側に、第１誘電体層よりも高い熱伝導性を有する冷却層が形成されているため、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる。
このとき、第１誘電体層と冷却層を合わせても、膜厚の合計を３０〜８０ｎｍ程度に薄くできるので、上述のようなクロスライトの悪化などの新たな問題を生じさせない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００２５】
第１実施形態
図１（ａ）は本実施形態に係る相変化型の書き換え可能な光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図である。
光ディスクＤＣは、中心部にセンターホールＣＨが開口された略円盤形状をしており、ドライブ方向ＤＲに回転駆動される。
情報を記録または再生するときには、光ディスクＤＣ中の光学記録層に対して、例えば開口数が０．８以上の対物レンズＯＬにより、青〜青紫色の領域のレーザ光などの光ＬＴが照射される。
【００２６】
図１（ｂ）は模式断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の模式断面図の要部を拡大した断面図である。
厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートなどからなるディスク基板１５の一方の表面に、トラック領域を区分する溝１５ａが設けられており、この面上に、光学記録積層体１６が形成されている。
さらに、光学記録積層体１６の上層に０．１ｍｍの膜厚の光透過性の保護層１７が形成されている。保護層１７は、例えば紫外線硬化樹脂などからなる。
【００２７】
上記の光ディスクを記録あるいは再生する場合には、対物レンズＯＬにより、レーザ光などの光ＬＴを保護層１７側から光学記録積層体１６に対して照射する。
光ディスクの再生時においては、光学記録積層体１６で反射された戻り光が受光素子で受光され、信号処理回路により所定の信号を生成して、再生信号が取り出される。
【００２８】
上記のような光ディスクにおいて、ディスク基板１５の一方の表面に設けられた溝１５ａに応じて光学記録積層体１６も凹凸形状を有しており、この溝１５ａによりトラック領域が区分されている。
ディスク基板１５から見て保護層１７側に凸に突出している領域はランド、凹部領域はグルーブと呼ばれ、ランドとグルーブの両者に情報を記録するランド・グルーブ記録方式を適用することが可能である。また、ランドとグルーブの一方のみ記録領域とすることも可能である。
【００２９】
光学記録積層体１６は、例えば上層側から、冷却層１６ＣＬ、第１誘電体層１６Ｉａ、相変化型の光学記録層１６ＲＬ、第２誘電体層１６Ｉｂ、および反射膜１６ＲＦがこの順番で積層されている。
光学記録積層体１６の層構成および層数は、記録材料の種類や設計によって異なる。
【００３０】
光学記録層１６ＲＬは、例えばＧｅＳｂＴｅなどの相変化材料からなる。
例えば、下記式（１）あるいは（２）に示す合金を好ましく用いることができる。
【００３１】
【化５】
Ｇｅa Ｓｂx Ｔｅy …（１）
ただし、１−ａ＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【００３２】
【化６】
Ｇｅa Ｉｎb Ｓｂx Ｔｅy …（２）
ただし、１−（ａ＋ｂ）＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ＋ｂ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【００３３】
反射膜１６ＲＦは、ヒートシンクとしても機能をし、例えばアルミニウム合金あるいはＡｇ合金からなる。
誘電体層（１６Ｉａ，１６Ｉｂ）は、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 などの誘電体あるいはそれらの積層体からなる。
【００３４】
また、上記の冷却層１６ＣＬは、第１誘電体層１６Ｉａよりも高い熱伝導性を有しており、例えば、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、ＧｅまたはＳｎのそれぞれの窒化物または酸化物あるいはそれらの混合物からなるグループから選択された少なくとも１種類の材料を含む。
第１誘電体層１６ＩａがＺｎＳ−ＳｉＯ2 膜である場合には、冷却層１６ＣＬとしては窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｎ4 ）膜などを好ましく用いることができる。
【００３５】
上記の層構成を有する相変化型の光ディスクにおいて、記録時においては、再生時よりも強度の強い光を記録マークを形成すべき領域の光学記録層１６ＲＬに照射する。このとき、光を受けた光学記録層１６ＲＬは、アモルファス状態に相変化して記録マークとなる。
一方、再生時においては、再生用の光を光学記録層１６ＲＬに照射する。このとき、光学記録層１６ＲＬが結晶状態である場合とアモルファス状態である場合とでは、光ディスクとしての反射率が異なることから、再生光の反射率を検出することにより、記録されたデータを再生することができる。
【００３６】
従来、上記の記録時の強い光を照射したときに光学記録層１６ＲＬに発生する熱により光透過性の保護層１７が破壊されて、光ディスクの信頼性が低下し、書き換え可能な回数が少なくなってしまっていたが、上記の本実施形態に係る光ディスクは、相変化型の光学記録層１６ＲＬの光透過性の保護層１７側に形成された第１誘電体層１６Ｉａのさらに保護層１７側に、第１誘電体層１６Ｉａよりも高い熱伝導性を有する冷却層１６ＣＬが形成されているため、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層１７の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる。
これにより、光ディスクの大容量化に伴うレーザ光の短波長化、対物レンズの高開口数（ＮＡ）化にも対応した光ディスクを実現可能である。
【００３７】
第１および第２誘電体層（１６Ｉａ，１６Ｉｂ）は、位相あるいは熱伝導率を調整するため、さらには、拡散を防止するなどの理由により形成されているが、光学記録層１６ＲＬと保護層１７の間の層は冷却層１６ＣＬと第１誘電体層１６Ｉａの積層体として位相あるいは熱伝導率などが所定の値となるように設計される。
例えば、第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの膜厚の合計が３０〜８０ｎｍとなるようにする。冷却層１６ＣＬを設けることによって熱を十分に拡散しても保護層の破壊を防止できるため、第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの膜厚の合計を薄膜化することが可能となったもので、これにより、第１誘電体層１６Ｉａを厚膜化したときに生じる製造コストの増加、クロスライトの悪化、および、膜厚精度を保つことの困難さなどを回避することができる。
【００３８】
また、第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの複合膜として、記録データのコントラストが大きくなるようにその膜厚が選択される。
図２は、上記構成の光ディスクにおいて、光源波長を４００ｎｍ帯としたときにおける光学記録層がアモルファス状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒａ）と、光学記録層が結晶状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒｃ）を、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 膜に換算した第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの複合膜厚ｔ1 に対してシミュレーションのより求めた結果を示す図である。
光ディスクの反射率（ＲａおよびＲｃ）は、複合膜厚ｔ1 に対して周期的に変化し、膜厚が例えば３５ｎｍのときに記録データのコントラストとなる比率（Ｒｃ／Ｒａ）が極大となる。従って、複合膜厚ｔ1 が３５ｎｍ程度となるように設定することが好ましい。
【００３９】
例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 膜である第１誘電体層１６Ｉａを２５ｎｍ、Ｓｉ3Ｎ4 膜である冷却層１６ＣＬを２５ｎｍとする。このように設定した結果は、上記の複合膜厚の好ましい条件を満たす他、第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの膜厚の合計が５０ｎｍとなり、上述の第１誘電体層１６Ｉａと冷却層１６ＣＬの膜厚の合計に関する好ましい条件を満たす。
【００４０】
上記の本実施形態の光ディスクの製造方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１０上にレジスト膜１１が成膜されたディスク原盤を準備する。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、レーザビームあるいは電子ビームなどにより、例えばディスク基板の溝となる領域を感光させるパターンでレジスト膜１１の露光を行い、現像処理を施して、ディスク基板の溝となる領域を開口するパターンのレジスト膜１１ａとする。
【００４２】
次に、図４（ｃ）に示すように、例えば銀メッキ処理やその他の成膜処理などを用いて、上記ガラス基板１０上のレジスト膜１１ａ上にメタルマスタ１２を形成する。メタルマスタ１２の表面には、ガラス基板１０およびレジスト膜１１ａにより構成されるパターンの凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。
【００４３】
次に、図４（ｄ）に示すように、上記メタルマスタ１２上にマザー１３を形成する。マザー１３の表面には、メタルマスタ１２の表面の凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。図面上、メタルマスタ１２を下方とし、図４（ｃ）に対して上下を逆転して描いている。
【００４４】
次に、図５（ｅ）に示すように、上記マザー１３上にスタンパ１４を形成する。スタンパ１４の表面には、マザー１３の表面の凹凸と逆パターンの凹凸が転写される。図面上、マザー１３を下方とし、図４（ｄ）に対して上下を逆転して描いている。
【００４５】
次に、図５（ｆ）に示すように、例えば射出成形法、圧縮成形法、あるいは２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍａｒｉｚａｔｉｏｎ）法などにより、上記スタンパ１４の凹凸パターン上にポリカーボネートなどの樹脂製基板であるディスク基板１５を形成する。
ディスク基板１５には、スタンパ１４の表面の凹凸と逆パターンの凹凸となる溝１５ｃが転写される。
ここで、スタンパ１４の表面の凹凸と逆パターンの凹凸となる溝１５ｃが転写される。図面上、スタンパ１４を下方とし、図５（ｅ）に対して上下を逆転して描いている。
【００４６】
次に、図６（ｇ）に示すように、ディスク基板１５の表面に、例えばスパッタリング法などにより、例えば反射膜１６ＲＦ、誘電体層１６Ｉｂ、光学記録層１６ＲＬ、誘電体層１６Ｉａ、冷却層１６ＣＬの積層体をこの順序で成膜し、光学記録積層体１６とする。
【００４７】
次に、図６（ｈ）に示すように、光学記録積層体１６の上層に、例えば紫外線硬化樹脂を成膜し、光透過性の保護層１７を形成する。
以上で、図１に示す構造の光ディスクを製造することができる。
【００４８】
上記の本実施形態に係る光ディスクの製造方法によれば、相変化型の光学記録層１６ＲＬの光透過性の保護層１７側に形成された第１誘電体層１６Ｉａのさらに保護層１７側に、第１誘電体層１６Ｉａよりも高い熱伝導性を有する冷却層１６ＣＬを形成しており、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層１７の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる光ディスクを製造することができる。
【００４９】
第２実施形態
図７は、本実施形態に係る相変化型の書き換え可能な光ディスクの要部を拡大した断面図である。
本実施形態に係る相変化型の光ディスクは、実質的に第１実施形態に係る光ディスクと同様の構成であるが、第２誘電体層１６Ｉｂと反射膜１６ＲＦの間に、反射膜保護層１６ＰＴが形成されていることが異なる。
例えば、反射膜１６ＲＦがＡｇなどからなり、第２誘電体層１６ＩｂがＺｎＳ−ＳｉＯ2 膜などからなる場合、第２誘電体層１６Ｉｂと反射膜１６ＲＦが拡散により反応してしまう場合があるが、この境界部分に、反射膜保護層１６ＰＴとして、例えばＳｉ3 Ｎ4 膜などの拡散を抑制する膜を形成することにより、反射膜を保護することができる。
上記以外の構成は、第１実施形態と同様の構成とすることができる。
【００５０】
上記の本実施形態に係る光ディスクは、第１実施形態と同様に、相変化型の光学記録層１６ＲＬの光透過性の保護層１７側に形成された第１誘電体層１６Ｉａのさらに保護層１７側に、第１誘電体層１６Ｉａよりも高い熱伝導性を有する冷却層１６ＣＬが形成されているため、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層１７の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる。
【００５１】
（実施例）
本実施例においては、図７に示す層構成の光学記録積層体を有する相変化型の光ディスクを作成した。
即ち、厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートなどからなり、ランドおよびグルーブを区分する溝を形成した基板１５上に、Ａｇ合金からなる膜厚１００ｎｍの反射膜１６ＲＦ、Ｓｉ3 Ｎ4 膜からなる膜厚１０ｎｍの反射膜保護層１６ＰＴ、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2 （２０モル％）からなる膜厚５ｎｍの混合誘電体層１６Ｉｂ、Ｇｅ0.040 Ｓｂ0.714 Ｔｅ0.246 合金からなる膜厚１０ｎｍの相変化型の光学記録層１６ＲＬ、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2 （２０モル％）からなる膜厚２５ｎｍの混合誘電体層１６Ｉａ、および、Ｓｉ3 Ｎ4 膜からなる膜厚２５ｎｍの冷却層１６ＣＬを、順にスパッタリング法により積層させ、相変化型の光学記録積層体１６を形成した。
次に、光学記録積層体１６の上層に、スピンコート法により紫外線硬化樹脂からなる膜厚が約０．１ｍｍの光透過性の保護層１７を形成した。
【００５２】
上記のようにして作成した相変化型の光ディスクに、ビット長０．１３μｍ、線速５．４２ｍ／秒で信号を記録し、書き換え特性（ジッターの書き換え回数依存性）をランドとグルーブのそれぞれについて調べた。
結果を図８に示す。
【００５３】
（比較例）
本実施例においては、図１０に示す層構成において、さらに第２誘電体層１６Ｉｂと反射膜１６ＲＦの間に、反射膜保護層が形成されている光学記録積層体を有する相変化型の光ディスクを作成した。
即ち、厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネートなどからなり、ランドおよびグルーブを区分する溝を形成した基板１５上に、Ａｇ合金からなる膜厚１００ｎｍの反射膜１６ＲＦ、Ｓｉ3 Ｎ4 膜からなる膜厚１０ｎｍの反射膜保護層、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2 （２０モル％）からなる膜厚５ｎｍの混合誘電体層１６Ｉｂ、Ｇｅ0.040 Ｓｂ0.714 Ｔｅ0.246 合金からなる膜厚１０ｎｍの相変化型の光学記録層１６ＲＬ、および、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ2 （２０モル％）からなる膜厚４０ｎｍの混合誘電体層１６Ｉａを、順にスパッタリング法により積層させ、相変化型の光学記録積層体１６を形成した。
次に、光学記録積層体１６の上層に、スピンコート法により紫外線硬化樹脂からなる膜厚が約０．１ｍｍの光透過性の保護層１７を形成した。
【００５４】
上記のようにして作成した相変化型の光ディスクに、ビット長０．１３μｍ、線速５．４２ｍ／秒で信号を記録し、書き換え特性（ジッターの書き換え回数依存性）をランドとグルーブのそれぞれについて調べた。
結果を図９に示す。
【００５５】
図９から、比較例の光ディスクは書き換え回数が数１００回のオーダーでジッターが増加し始めているが、図８から、本実施形態の実施例の光ディスクでジッターが増加し始めるのは数１００００回のオーダーであり、比較例に対して２桁書き換え可能な回数を増加できることが確認された。
【００５６】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。
例えば、光学記録積層体の層構成および各層の材料は上記で例示したものに限定されず、上記特性を実現可能な層構成および各層の材料を適宜用いることが可能である。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更をすることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の光学記録媒体によれば、相変化型の光学記録層の光透過性の保護層側に形成された第１誘電体層のさらに保護層側に、第１誘電体層よりも高い熱伝導性を有する冷却層が形成されているため、記録時に発生する熱が速やかに拡散され、これによって、光源を短波長化してもデータの記録時に発生する熱による保護層の破壊を抑制し、信頼性を高めて書き換え可能な回数を増加することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、第１実施形態に係る光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図であり、図１（ｂ）は模式断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の模式断面図の要部を拡大した断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態の光ディスク光学記録層がアモルファス状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒａ）と光学記録層が結晶状態であるときの光ディスクとしての反射率（Ｒｃ）をシミュレーションのより求めた結果を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る光ディスクの製造方法の製造工程を示す断面図であり、（ａ）はディスク原盤を形成する工程まで、（ｂ）は露光および現像工程までを示す。
【図４】図４は、図３の続きの工程を示し、（ｃ）はメタルマスタを形成する工程まで、（ｄ）はマザーを形成する工程までを示す。
【図５】図５は、図４の続きの工程を示し、（ｅ）はスタンパを形成する工程まで、（ｆ）はディスク基板を形成する工程までを示す。
【図６】図６は、図５の続きの工程を示し、（ｇ）は光学記録積層体を形成する工程まで、（ｈ）は保護層を形成する工程までを示す。
【図７】図７は、第２実施形態に係る光ディスクの要部を拡大した断面図を示す。
【図８】図８は、実施例に係る光ディスクの書き換え特性を示す図である。
【図９】図９は、比較例に係る光ディスクの書き換え特性を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は、従来例に係る光ディスクの光の照射の様子を示す模式斜視図であり、図１０（ｂ）は模式断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の模式断面図の要部を拡大した断面図である。
【符号の説明】
１０…基板、１１，１１ａ…レジスト膜、１２…メタルマスタ、１３…マザー、１４…スタンパ、１５…ディスク基板、１５ａ…溝、１６…光学記録積層体、１６ＲＬ…光学記録層、１６ＣＬ…冷却層、１６ＲＦ…反射層、１６Ｉａ，１６Ｉｂ…誘電体層、１６ＰＴ…反射膜保護層、１７…保護層、ＣＨ…センターホール、ＤＣ…光ディスク、ＤＲ…ドライブ方向、ＬＴ…光、ＯＬ…対物レンズ。
Claims (5)
- 基板と、
上記基板上に形成された光学記録積層体と、
上記光学記録積層体の上層に形成された光透過性の保護層と
を有し、
上記光学記録積層体は、少なくとも、相変化型光学記録層と、当該相変化型光学記録層の上記保護層側に形成された第１誘電体層と、当該第１誘電体層の上記保護層側に形成され、当該第１誘電体層よりも高い熱伝導性を有する冷却層とを含み、
記録あるいは再生時には前記保護層側から光が前記光学記録積層体に対して照射され、再生時には前記光学記録積層体で反射された戻り光が前記保護層側から受光され、
上記相変化型光学記録層が、下記式（１）または下記式（２）に示す合金からなる
光学記録媒体。
【化１】
Ｇｅa Ｓｂx Ｔｅy …（１）
ただし、１−ａ＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。
【化２】
Ｇｅa Ｉｎb Ｓｂx Ｔｅy …（２）
ただし、１−（ａ＋ｂ）＝ｘ＋ｙ、０．０２≦ａ＋ｂ≦０．１０、２．２０≦ｘ／ｙ≦５．００である。 - 上記光学記録積層体は、上記相変化型光学記録層の上記基板側に形成された第２誘電体層と、当該第２誘電体層の上記基板側に形成された反射膜とをさらに含む
請求項１に記載の光学記録媒体。 - 上記光学記録積層体は、上記反射膜と上記第２誘電体層の間に形成された反射膜保護層をさらに含む
請求項２に記載の光学記録媒体。 - 上記冷却層は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、ＧｅまたはＳｎのそれぞれの窒化物または酸化物あるいはそれらの混合物からなるグループから選択された少なくとも１種類の材料を含む
請求項１〜３のいずれかに記載の光学記録媒体。 - 上記第１誘電体層と上記冷却層の膜厚の合計が３０〜８０ｎｍである
請求項１〜４のいずれかに記載の光学記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183728A JP4345246B2 (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 光学記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001183728A JP4345246B2 (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 光学記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003006930A JP2003006930A (ja) | 2003-01-10 |
| JP4345246B2 true JP4345246B2 (ja) | 2009-10-14 |
Family
ID=19023626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001183728A Expired - Fee Related JP4345246B2 (ja) | 2001-06-18 | 2001-06-18 | 光学記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4345246B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4667721B2 (ja) * | 2003-02-06 | 2011-04-13 | ソニー株式会社 | 光記録媒体およびその製造方法 |
| KR20070013256A (ko) * | 2003-11-07 | 2007-01-30 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 광 정보 기록매체, 광 정보 기록매체의 기록재생 방법 및기록재생 장치 |
| TW200534235A (en) * | 2004-03-10 | 2005-10-16 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Information recording medium and method for manufacturing the same |
-
2001
- 2001-06-18 JP JP2001183728A patent/JP4345246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003006930A (ja) | 2003-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6221455B1 (en) | Multi-layer optical disc and recording/reproducing apparatus | |
| US20040002018A1 (en) | Manufacturing method of optical disc and optical disc thereby | |
| JP3852408B2 (ja) | 光記録媒体 | |
| JP4345246B2 (ja) | 光学記録媒体 | |
| US6839318B2 (en) | Optical information recording medium having ultraviolet-curing resin and adhesive layers and method of manufacturing same | |
| KR100332054B1 (ko) | 다층광기록매체와그제조방법 | |
| JP3852420B2 (ja) | 光記録媒体 | |
| EP2278585A1 (en) | Optical disc recording medium manufacturing method | |
| JP2003006919A (ja) | 光記録媒体、および光記録媒体製造方法 | |
| JP2004327007A (ja) | 光学的情報記録媒体および光学的情報記録再生装置 | |
| JPH10106047A (ja) | 光学記録媒体の製造方法 | |
| JP2002117578A (ja) | 光記録媒体とその製造方法及び記録再生方法 | |
| JP2001134981A (ja) | 多層光ディスク | |
| CN100407298C (zh) | 光学信息记录介质以及光学信息记录再现系统 | |
| JP2003123311A (ja) | 光学記録媒体およびその製造方法と記録再生方法 | |
| US6324156B1 (en) | Optical recording medium having concave and convex portions of different reflection | |
| JP2005092927A (ja) | 多層光ディスク | |
| JPH01286135A (ja) | 光ディスク | |
| US20070206487A1 (en) | Optical disc and method of producing the same | |
| KR100595189B1 (ko) | 디스크 타입 기록 매체의 제조 방법 | |
| JP2003217176A (ja) | 情報記録媒体、その記録・再生方法及び製造方法 | |
| JP2001357560A (ja) | 光情報記録媒体 | |
| JP2001134979A (ja) | 光学情報記録媒体およびその情報記録方法 | |
| JPH1097735A (ja) | 光学的情報記録媒体 | |
| JP2002092955A (ja) | 光学記録媒体およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080201 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090203 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090403 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090623 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090706 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |