JPH04146188A - 光学的情報記録媒体および光学的情報記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は　光・熱等を用いて高密度に情報を記録し　光
学的な変化で情報を再生する光学的情報記録媒体に関す
るものであも 従来の技術 レーザー光をレンズ系によって収束させると直径がその
光の波長のオーダーの小さな光スポットを作ることがで
きも　したがって小さい出力の光源からでも単位面積あ
たりのエネルギー密度の高い光スポットを作ることが可
能であも　これを用いると物質の微少な領域を変化させ
ることが可能であり、またその微少領域の変化を読みだ
すことも可能である。これを情報の記録・再生に利用し
たものが光学的情報記録媒体である。以＼　［光記録媒
体ｊあるいは単に「媒体」と記述する。

光記録媒体の基本的な構造は表面が平坦な基材上にレー
ザースポット光照射によって何らかの状態が変化する記
録薄膜層を設けたものである。信号の記録・再生は以下
のような方法を用いる。すなわ杖　平板状の媒体を例え
ばモーター等による回転手段や並進手段により移動させ
、この媒体の記録薄膜面上にレーザー光を収束し照射す
る。この時レーザー光が記録薄膜面上に収束するように
焦点合わせ（フォーカス）制御を行なうのが普通であも
　記録薄膜はレーザー光を吸収し昇温す４レーザー光の
出力をある閾値以上に大きくすると記録薄膜の状態が熱
的に変化して情報が記録されも　この閾値は記録薄膜自
体の特性の他に基材の熱的な特性・媒体の光スポットに
対する相対速度等に依存する量であａ　記録された情報
は記録部に前記閾値よりも十分低い出力のレーザー光ス
ポットを照射じ　その透過光強度、反射光強度あるいは
そ９れらの偏光方向等何らかの光学的特性が記録部と未
記録部で異なることを検出して再生する。

このようにレーザー光−照射により発熱昇温しで状態が
変化する光記録媒体をヒートモード記録媒体とも言う。

記録され変化した一連の状態をレーザー光が正確に追随
するようにトラッキング制御を行なうのが普通であ４　
またあらかじめ基材上に凹凸の溝形状を形成する等なん
らかのトラッキングガイドを設け、それを用いてトラッ
キング制御を行ないながら記録・再生を行なうことも知
られている。

このような光記録媒体の応用例としてビデオ画像ファイ
／Ｊ　　文書ファイル用の光記録ディス久コンピュータ
ー外部メモリー用（データファイル）の光記録ディスク
があも　またカード状あるいはテープ状の光記録媒体も
提案されている。

光記録媒体上の記録薄膜層としてζ友　小さいレーザー
パワーで状態が変化しすなわち記録感度が高く、大きな
光学的変化を示すすなわち再生信号が大きい材料および
構造が望まれる。

記録の形態およびそれに用いる記録媒体材料は穴開は記
録・光磁気記録・相変化記録等々種々提案されている 穴開は記録に用いる記録薄膜層としてはＢｉ、Ｔｅある
いはこれらを主成分とする金属薄ＡＴｅを含む化合物薄
膜が知られていも　これらはレーザー光照射により薄膜
が溶融あるいは蒸発し小孔を形成する穴開は型の記録を
行（＼　この記録部とその周辺部からの反射光あるいは
透過光の位相が異なるため干渉で打ち消しあって、ある
いは回折されて検出系に至る反射光量あるいは透過光量
が変化することを検出して再生を行う。このような記録
材料に４＆５ｅ−Ｔｅ系の材料（特公昭５９−３５３５
６号公報）、Ｔｅ−Ｃ系の材料（特開昭５８−７１１９
５号公報）が提案されている。

また有機色素系の材料も種々提案されている。

光磁気記録媒体では記録薄膜として垂直に磁化する磁性
薄膜を用い外部磁界を印加しながらレーザー光を照射し
て記録薄膜をそのキューリー温度あるいは補償温度以上
に昇温し冷却時に外部磁界の方向に磁荷を変化させて記
録を行な（（その部分で磁気光学効果により反射光ある
いは透過光の偏向方向が変化することを検出して再生を
行なうものであも 相変化型記録は結晶構造の変化により形状の変化を伴わ
ずに光学的な変化をする記録媒体である。

相変化記録媒体は他の形態の記録媒体に比べていくつか
の利点がある。一つは記録がレーザー光照射のみで行な
われるため光磁気記録媒体のように外部磁界を加える必
要がなく、記録装置が簡単ですむという点であも　他の
一つは記録薄膜の反射率が変化するため反射光量変化の
検出により信号が再生され光の偏光方向を検出する光磁
気記録媒体にくらべて信号量が太きくＳＮのよい信号が
得られる。ざらに相変化記録媒体は形状の変化を伴わな
いので複数の状態間を可逆的に変化させることで記録さ
れた情報を消去し　さらに新しい信号を記録するという
書き換え機能を持たせることが可能であａ　また形状変
化がないことがら密着した被覆により保護層を形成する
ことが可能で、穴開は記録の場合のようなエアサンドイ
ッチ構造といわれる複雑な中空構造をとる必要がなく構
造が簡単で信頼性の高い記録媒体を提供することができ
も このような相変化媒体の特徴は相変化により材料の光学
定数、具体的には複素屈折率（屈折率を実区　消衰係数
を虚部にもつ複素数）が変化することに起因すム　した
がって相変化記録媒体以外でも光学定数が変化する記録
機構を持つ記録媒体においても同じ特徴が期待できも　
そのような例として例えば有機材料のフォトクロミック
現象を利用した記録媒体や、複数の材料層からなる薄膜
を溶融合金化して実質的に光学定数を変化させる合金化
記録とでも言うべき記録媒体（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
　ｏｆ　５ＰＩＥ　Ｖｏｌ、５２９　ｐｐ７６−８２　
（１９８９））等が提案されていも 相変化記録媒体に用いる材料としてはアモルファスカル
コゲン化物薄跣　テルルおよび酸化テルルからなるＴｅ
−Ｔｅｒａを主成分とする酸化物系薄膜がある（特公昭
５４−３７２５号公報）。まＬ　　Ｔｅ−Ｔｅｒａ−Ｐ
ｄを主成分とする薄膜も知られている（特公平２−９９
５５号公報）。これらはレーザー光照射により薄膜の消
衰係数あるいは屈折率のうち少なくともいずれか１つが
変化して記録を行（＼　この部分で透過光あるいは反射
光の振幅が変化し　その結果検出系に至る透過光量ある
いは反射光量が変化することを検出して信号を再生す４ 前述のように相変化型の媒体は形状の変化を伴わないた
め可逆的に状態変化が可能であれは　記録した信号を消
去・書き換えが可能である。このように可逆的に相変化
が可能な材料としてＧｅ−Ｔｅ−３ｂ−８系材料（特公
昭４７−２６８９７号公報）、Ｔｅ−〇−Ｇｅ−８ｂ系
材料（特開昭５９−１８５０４８号公報）、Ｔｅ−０−
ＧｅＳｂ−Ａｕ系材料（特開昭６１−２５９４号公報）
Ｇｅ−３ｂ−Ｔｅ系材料（特開昭６２−２０９７４２号
公報）などが知られている。これらはいずれも可逆的に
変化する２つの状態としてアモルファス状態（あるいは
ガラス状態　無定形状態）と結晶状態が安定に存在す４
−数的には記録・消去は次のような方法で実現すも　す
なわちアモルファス化はレーザー光照射により薄膜を加
熱昇温しで熔融しレーザー光照射終了時に冷却される過
程において急冷されアモルファス状態となることにより
実現する。結晶化は同様にレーザー光照射による加熱に
より薄膜を融点以下で結晶化に十分な温度に昇温し実現
すも　また融点以上に昇温した場合でも冷却時に十分な
急冷条件が得られず徐冷された場合にも結晶化が実現す
る。

相変化記録媒体に用いる薄膜材料は一般的には成膜状態
（ａｓ　ｄｅｐｏｓｉｔｔｅｄ）でアモルファスであり
、追記型においては通常このアモルファス状態を未記録
状態へ　結晶状態を記録状態に用いる。

消去可能型においてはアモルファス状態と結晶状態をそ
れぞれ情報の記録状態と消去状態として使用する力＼　
逆にそれぞれを消去状態と記録状態として使用するかは
任意である力叉　アモルファス状態を記録状態として使
用するのが一般的であもこれらとは別に再生専用型と呼
ばれる光記録媒体があも　再生専用型の光記録媒体は　
あらかじめ信号が凹凸ピットの形状で記録された樹脂製
の複製媒体をレーザー光で再生するものである。これは
反射光が凹凸ピットにより位相が変化しその結果として
反射光量が変化する位相差型の記録媒体であり比較的高
密度な情報の記録再生が可能であム　複製媒体（レプリ
カ）はニッケル族の金型（スタンパ−）から樹脂成形さ
れた樹脂基板にアルミニウム（Ａｔ）、金（Ａｕ）等の
光反射層を真空蒸着して作られ　大量生産が可能である
。再生専用型媒体は反射層を持っているために反射率が
高く再生信号が大きくとれも　また反射光量が大きいた
めフォーカス・トラッキング制御もかけやすい。再生専
用型媒体の応用例として家庭用の光学式ビデオディス久
　ディジタルオーディオディスク（ＣＤ）、さらにＣＤ
をパーソナルコンピュータのＲＯＭ　（ｒｅａｄ　ｏｎ
ｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ）に応用したＣＤ−ＲＯＭなどがあ
る。

このような再生専用型の媒体と互換性のある記録可能な
媒体も提案されていも　例えば　樹脂基材状に有機色素
層と金属反射層を設けて高反射率を実現し記録した媒体
が再生専用型媒体にあわせ弊発明が解決しようとする課
１ 以上のような光記録媒体の中で穴開は型のものは反射光
量変化は大きく取れるが、　きれいな穴を形成すること
が難しく再生時のノイズが犬きｔ、％また　密着した保
護構造がとれず、いわゆるエアーサンドイッチ構造とい
われる複雑な中空構造をとる必要があり、製造が難しく
コスト高である。

さらに繰り返し消去再記録ができないという難点もあム 相変化型の光記録媒体は形状変化を伴わないので簡単な
構造がとれ製造が容易で低コストの媒体である力＼　記
録膜材料は一般的に半金属あるいは半導体でありその光
学定数が金属の場合のような大きな反射率を得るには十
分でないので単独では反射率が小さ０゜反射率を大きく
するためには光学的な設計に基づく複雑な多層構造や反
射層が必要であ４　特に反射層を用いても相変化媒体の
一般的な光学定数の範囲では反射率の大きい光学設計を
することは難しい。また直接金属反射層を接して設けた
場合は反射層に熱エネルギーか逃げて感度の低下をきた
すという課題が発生する。

また相変化媒体のようなヒートモード記録媒体の場合に
線　記録時の発熱昇温により基材や保護材を熱的な損傷
から守るた数　あるいは記録薄膜材料が直接接する他の
層の材料例えば反射層に用いる金属材料と反応するのを
防ぐために　記録薄膜を誘電体等の透明な薄膜層ではさ
んだ構成を用いるのが普通であａ　この場合はさむ誘電
体層は基材等の保護の機能だけでなく光学的な緒条恢熱
的な諸条件をも考虜して構成されなければいけなｌ、％ さらにこれらすべての媒体に共通して言えることである
が反射率が高いと薄膜自身の光吸収が小さくなり、記録
感度の面で不利であも　とくに穴開は型の金属薄膜を使
う場合や相変化型の場合には記録薄膜の熱伝導率が比較
的大きいので反射率の大きい光学設計をしても感度が低
下して記録に要するレーザーパワーが大きくなり過ぎて
実用的ではな（〜 有機色素は変化温度が低く熱伝導率も低いので高感度で
あり、吸収が小さくても実用的なレーザーパワーで記録
が可能であり、光学定数が相変化記録膜材料に比べても
さらに小さいので別に金属反射層を設けることにより高
反射率にするにことが可能であム　しかし　有機色素系
材料は耐候性特に紫外線照射により劣化を生ずるという
課題もあ４　また成膜に溶剤を使用する湿式の工程を必
要とし製造環境上の課題もある。

本発明の目的は高感度かつ反射率の大きな記録媒体を提
供することにある。また本発明のいま一つの目的は再生
専用の記録媒体と再生装置での互換がとりやすい記録媒
体を提供することにある。

さらに本発明の別の目的は構造が簡単で耐候性のよい記
録媒体を提供することにあも　さらに本発明は上記の記
録媒体の製造方法を提供することを目的とすも　さらに
本発明のいま一つの目的は上記記録媒体への光学的な情
報記録方法を提供することにあａ 以上のような光記録媒体の中で穴開は型のものは反射光
量変化は大きく取れる力交　きれいな穴を形成すること
が難しく再生時のノイズが太き（もま？、　　密着した
保護構造がとれず、いわゆるエアーサンドイッチ構造と
いわれる複雑な中空構造をとる必要があり、製造が難し
くコスト高である。

さらに繰り返し消去再記録ができないという難点もある
。

相変化型の光記録媒体は形状変化を伴わないので簡単な
構造がとれ製造が容易で低コストの媒体であるカミ　記
録膜材料は一般的に半金属あるいは半導体でありその光
学定数が金属の場合のような大きな反射率を得るには十
分でないので単独では反射率が小さしも　反射率を大き
くするためには光学的な設計に基づく複雑な多層構造や
反射層が必要であム　特に反射層を用いても相変化媒体
の一般的な光学定数の範囲では反射率の大きい光学設計
をすることは難しくｔ　また直接金属反射層を接して設
けた場合は反射層に熱エネルギーか逃げて感度の低下を
きたすという課題が発生すもまた相変化媒体のようなヒ
ートモード記録媒体の場合に（友　記録時の発熱昇温に
より基材や保護材を熱的な損傷から守るたべ　あるいは
記録薄膜材料が直接接する他の層の材料例えば反射層に
用いる金属材料と反応するのを防ぐためＥ　　記録薄膜
を誘電体等の透明な薄膜層ではさんだ構成を用いるのが
普通である。この場合はさむ誘電体層は基材等の保護の
機能だけでなく光学的な緒条へ熱的な諸条件をも考慮し
て構成されなければいけなＩ、％ さらにこれらすべての媒体に共通して言えることである
が反射率が高いと薄膜自身の光吸収が小さくなり、記録
感度の面で不利であム　とくに穴開は型の金属薄膜を使
う場合や相変化型の場合には記録薄膜の熱伝導率が比較
的大きいので反射率の大きい光学設計をしても感度が低
下して記録に要するレーザーパワーが大きくなり過ぎて
実用的ではなし− 有機色素は変化温度が低く熱伝導率も低いので高感度で
あり、吸収が小さくても実用的なレーザーパワーで記録
が可能であり、光学定数が相変化記録膜材料に比べても
さらに小さいので別に金属反射層を設けることにより高
反射率にするにことが可能であも　しかし　有機色素系
材料は耐候性特に紫外線照射により劣化を生ずるという
課題もあ４　また成膜に溶剤を使用する湿式の工程を必
要とし製造環境上の課題もある。

本発明の目的は高感度かつ反射率の大きな記録媒体を提
供することにあム　また本発明のいま一つの目的は再生
専用の記録媒体と再生装置での互換がとりやすい記録媒
体を提供することにあムさらに本発明の別の目的は構造
が簡単で耐候性のよい記録媒体を提供することにあも　
さらに本発明は上記の記録媒体の製造方法を提供するこ
とを目的とすも　さらに本発明のいま一つの目的は上記
記録媒体への光学的な情報記録方法を提供することにあ
ム 課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために基材上圏　少なくともレー
ザー光照射によって光学的に検知し得る変化を生じる記
録薄膜層を設けた光学的情報記録媒体として記録薄膜層
が少なくとも透明な不活性材料とレーザー光照射によっ
て光学的に検知し得る変化を生じる材料との複合材料か
らなり、記録薄膜層に隣接して反射層が設けられている
構成を用いも 具体的には基材上へ　少なくともレーザー光照射によっ
て光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜層を設けた
光学的情報記録媒体として記録薄膜層が透明な不活性材
料中にレーザー光照射によって光学的に検知し得る変化
を生じる材料力く分散された複合材料　あるいは透明な
不活性材料層とレーザー光照射によって光学的に検知し
得る変化を生じる材料層の積層された層状構造からなる
構成を用いも 作用 上記のような構成を用いると、透明な不活性材料とレー
ザー光照射によって光学的に検知し得る変化を生じる材
料とを複合することにより実質的な光学定数が小さくな
り光学設計の自由度が増大すも　隣接して反射層を設け
ることにより反射率が大きくかつ十分記録用のレーザー
光を吸収する膜厚構成を選択することが可能になる。し
たがって反射率が大きく高感度な記録媒体を得ることが
できも また透明な不活性材料とレーザー光照射によって光学的
に検知し得る変化を生じる材料を複合することにより変
化を生じる材料が記録時に高温番こ昇温しでも透明不活
性材料が全体の形状を保持するために特に記録簿ＷＸＮ
を誘電体等の保護層で挟まなくても基材や保護材が熱的
に損傷を起こすことを防ぐ作用をす４ 以下に　実施例を用いて詳細な説明を行なう。

実施例 記録媒体の１実施例の構成を第１図に示す。基材１上に
記録薄膜層２、反射層３を順次膜けもまた第３図に示す
ようにさらにその上に透明な密着した保護材４を設けた
構成がより好ましくｔ　保護材４を設けることにより記
録薄膜層２および反射層３を機械的に保護するとともに
湿度・腐蝕性気体等の雰囲気による化学的な影響から媒
体を保護する機能を持たせることができも　保護材を施
した構成でも施さない構成でも光学的には同等であａ　
保護材を施さない場合は特定の屈折率を持った保護林４
の代わりに空気（屈折率１．０）を考えると光学的には
等価に扱うことができ光学的には同じ効果が得られも 基材１としてはガラス・樹脂等の透明で平滑な平板を用
いも　また基材表面にトラッキングガイドその他の用途
の溝状の凹凸があってもより〜記録薄膜層２は第１図に
示すように透明な不活性材料２１と光学的に変化をする
材料２２の互いに分散した複合材料からなっていも　こ
こで光学的に変化する材料とはレーザー光照射によりそ
の光学的状態具体的には光学定数が変化しうる材料を言
う（以下、光学的変化材料と記述する）。また透明な不
活性材料とは複合する光学的変化材料をレーザー光照射
により加熱昇温しで変化させる場合にそれ自身は実質的
に変化変質せずまた光学的変化材料との間に化学的な反
応や物理的な影響を与えない材料を言う（以下、透明不
活性材料と記述する）。したがって透明不活性材料は光
学的変化材料が変化をするのに必要な温度においては物
理的にも化学的にも変化しないことが望まし賎−例とし
て透明不活性材料の融点は光学的変化材料の変化温度よ
りも高くその温度において安定であることが望まれも　
このような材料として高融点の誘電体が望ましい特性を
示す。第１図においては透明不活性材料２１中に光学的
変化材料２２が分散した状態の構造を持った複合材料を
示していも　図示はしていないが逆に光学的変化材料２
２中に透明不活性材料２１が分散した状態の構造を持っ
た複合材料でもより〜　しかし前述の基材等を記録時の
熱損傷から保護するた八　あるいは光学変化材料が他の
層の材料と反応するのを防ぐためには第１図に示すよう
な透明不活性材料２１中に光学的変化材料２２が分散し
た状態の方が望ましい。このような構造をとると光学的
変化材料がか昇温しで溶融してもその温度が透明不活性
材料が変化する温度以下であれば記録薄膜層２はその形
状を維持し全体として変形することはな（〜　また光学
変化材料が他の層の材料と接触することもな（〜　従っ
て基材の変形や反射層との反応を防ぐことができも 透明な不活性材料２１と光学的に変化をする材料２２の
複合材料からなる記録薄膜層２の今ひとつの構造の実施
例を第２図に示九　第２図において記録薄膜層２は透明
不活性材料２１と光学的変化材料２２が層状に積層した
状態の構造を持っていも　第２図のような場合は前記の
ような基材の変形や反射層との反応を防ぐためには記録
薄膜層の基材側の表面と反射層側の表面あるいはそのい
ずれかの表面は透明不活性材料からなることが望ましｂ
〜 さらに第１図の分散構造においても第２図の積層構造に
おいても上記のような基材の変形や反射層との反応を防
ぐために第４図に示すように記録薄膜層２の両面側ある
いはその少なくとも一方に透明不活性材料からなる補助
層５、６を設けることも可能であも　この場合補助層は
光学的には無視し得るほどの厚さであることが望ましく
〜　また補助層５．６を構成する透明不活性材料は記録
薄膜層２を構成する透明不活性層と必ずしも同じ材料で
ある必要はな鶏　しかし同じ材料で構成した場合には記
録薄膜層との密着性がよｔ＼　成膜工程上有利である等
の利点があム いずれにしても光学的には記録薄膜層と反射層が特性を
決定しこの２層が本発明に必要かつ十分な構成である。

製造が容易で低コストの記録媒体を得るためには他の層
がないほうが望ましｂ〜　すなわち基材上に直接設けら
れた記録薄膜層に直接に接して反射層が設けられること
が望ましく−また前記基材の変形を防ぐ等の目的で基材
上になんらかの層を設けこの層を介して基材上に設けら
れた記録薄膜層に直接に接して反射層が設けられること
も一つの望ましい構成であム 本発明の他の実施例の構成として第５図に示すように基
材１上に反射層３、記録薄膜層２を順次設けた構成を用
いてもよシも　　この場合は記録薄膜層２に対して反射
層とは反対の方向すなわち基材とは反対の方向からレー
ザー光を入射して記録再生を行なう。この場合も図示は
していないが記録薄膜層２の上にさらに透明な保護材を
設けるとも可能であム　その場合は第５図においてレー
ザー光入射側の空気（屈折率１．０）のかわりに特定の
くっせつりつを持った保護材を考えれば光学的には等価
に扱えも 第１図のように分散した場合も第２図のように積層した
場合も光学的変化材料２２を透明な不活性材料２１と複
合させることにより記録薄膜層２全体の平均的な光学定
数は光学的変化材料２２の光学定数よりも小さな値にす
ることが可能であも光学的変化材料２２としてはレーザ
ー光照射により光学定数が変化する材料を用いも　こ、
のような材料としては例えば有機のフォトクロミック材
料や、合金化記録材料等が使えも　中でも相変化により
光学定数が変化する材料が望ましい特性を示も 光学的変化材料２２として用いる材料としてはアモルフ
ァス・結晶間の相変化をする材料たとえば５ｂＴｅＸ　
　ＩｎＴｅＫ　　ＧｅＴｅ５ｎＫ　　５ｂｓｅ＆　　Ｔ
ｅ５ｅＳｂ＆　　５ｎＴｅＳｅ＆　　Ｉｎ５ｅ＆　　Ｔ
ｅＧｅ５ｎＯ＆　　ＴｅＧｅ５ｎＡｕ双　ＴｅＧｅ５ｎ
Ｓｂ＆　　ＴｅＧｅＳｂ等のカルコゲン化合物を用いる
ことができる。Ｔ　ｅ　−Ｔ　ｅ０２凰　Ｔｅ−ＴｅＯ
２−Ａｕ＆　　Ｔｅ−ＴｅＯ２−Ｐｄ系等の酸化物系材
料も使えも　まｆ−結晶・結晶間の相転移をするＡｇＺ
ｎ＆　　ＩｎＳｂ系等の金属化合物も使えも 透明不活性材料２１としては５ｉｎｓ、ＳｉαＺｒ０ａ
、Ｔ　ｉ　０２、ＭｇＯ、ＧｅＯ２等の酸化物、ＺｎＳ
、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＰｂＳ等のカルコゲン化悦　５
ｉｓＮ４、ＢＮ、ＡＩＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ等の窒化＊　
　ＭｇＦ、ＣａＦ、ＬａＦ等の弗化物の中のいずれかを
主成分とする誘電体材料あるいはそれらの複合物が使え
も 反射層３としてはＡｕ、ＡＬ　　Ｃｕ、ＮｉＣｒ。

ＡｕＣｒ等の金属材料を主成分とした材料あるいはそれ
らの複合物または所定の波長における反射率の大きな誘
電体多層膜等を用いることができもこれらの各材料層は
多元蒸着源を用いた真空蒸着法やモザイク状の複合ター
ゲットを用いたスパッタリング法その他の方法によって
作ることができも 保護材４としては樹脂材料を溶剤に溶かして塗布・乾燥
したものや樹脂板を接着剤で接着したもの等が使える。

次に本発明の構成の光学的記録媒体の光学特性について
説明すも　第１図および第２図に示すように本発明の構
成は反射層３を設けていも　したがって記録再生は記録
薄膜層２に対して反射層に隣接している面とは反対側の
面からの記録薄膜層２にレーザー光を入射させて記録再
生を行なう。

記録薄膜層の光学定数が変化した場合に検知しうる変化
量として上記のような方向で入射した光の反射光の変化
を用いも　光は波動であり振幅と位相によって記述され
も　本発明の場合には信号の再生は反射光の変化によっ
て検出される力交　その変化の原因としては膜自体の微
少領域における反射光振幅が変化する場合（振幅変化記
録）と、反射光の位相が変化する場合（位相変化記録）
があａ　反射光の振幅が変化する場合はフォトディテク
ターに入射する反射光量が変化する力交　位相が変化す
る場合も記録部と未記録部の位相差により反射光が干渉
しあいあるいは回折されて検出手段であるフォトディテ
クターに入射する反射光量が変化すも 反射光の位相変化により反射光量が変化して情報を再生
することにより光学的には凹凸による位相変化記録と等
価な再生が行えも　したがって、光学定数の変化による
記録でありながら記録密度の大きい記録が行なえ　凹凸
ビットによる複製盤（オーディオディス久　ビデオディ
スク等）との互換も取り易（ｔ　この場合凹凸ビットに
よる複製盤との互換をとる場合には記録部と未記録部と
の変化により反射光振幅は変化がな（＼　あるいは小さ
いことが望ましｔ〜　さらｇＱ　　凹凸によりあらかし
め形成した情報信号の記録状態からの再生光と本発明の
構成の記録媒体に記録を行った状態からの再生光が等価
となり同じ再生光学系および信号処理回路を用いて情報
信号の再生が行えも　また光学定数変化記録は形状変化
を伴わず材料を選ぶことによって記録した状態をもとに
戻す、すなわち消去・書き換えも可能であり、書き換え
型の位相変化記録が実現できも ここで位相変化記録が振幅変化記録より高密度な記録が
できる理由を説明すも　レーザー光を用いてミクロンオ
ーダーの微小な領域を変化させて記録を行ないその部分
を同じレーザー光で光学的に検知して再生する場合には
　記録された部分の大きさと再生に用いる光ビームの大
きさが同じオーダーになも　例えζＬ　波長８００ｎｍ
前後のレーザー光をＮＡｏ、５程度のレンズ系で絞ると
半値幅が約０．９μｍのビームに絞れも　このような光
ビームを用いて強いパワーで記録を行うと約０．５〜１
μｍ前後の範囲が光学的な変化をおこして記録状態とな
ａ　これを同じ光ビームで読みだす場合を考えると、読
み出し光ビームの光強度は一般的にはガウス分布あるい
はそれに近い形状の分布をしており変化した記録状態の
領域よりも外側に広がっているため反射光量は記録状態
の反射率とまわりの未記録状態の反射率にそれぞれの面
積と光強度分布を加重して平均した値に比例すａ　した
がって、読み出し光ビームの大きさに比べて十分大きな
範囲の記録状態の面積がないと十分な再生信号が得られ
な（℃　この大きさによって記録密度が制限されモー基
　　再生専用型に代表される位相変化記録の場合には記
録状態は凹凸の形状であり周辺部と記録部からの反射光
が干渉しあって反射光量が変化することを利用している
。

従って周辺部と凹凸部での反射光の位相差が（１±２ｎ
）　π（ｎは整数　πは円周率）のとき最も反射光量変
化が大きく、この値に近いこと力交　特に略々等しいこ
とが望ましい。また　読み出しビームの強度分布として
凹凸部に入射する強度と周辺部に入射する強度が等しい
とき最も千澁の効果が大きく、従ってディテクターに入
射する反射光強度の変化が大き１．％　　すなわ板　読
み出しビームの大きさよりも小さい記録状態のときが再
生信号が大きくとれも　以上から反射率変化記録よりも
位相変化記録の方が高密度な記録再生が出来ることがわ
かム 本発明の構成において位相変化型の記録が行なえるのは
記録薄膜層が透明不活性材料と光学的変化材料の複合材
料からなっているために光学定数特に消衰係数が小さい
からである。

−Ｘ　　光ディスク等の光記録媒体においては溝状の基
材の凹凸を用いたトラッキングの手法が一般的に用いら
れも　（例え＆瓜　尾上守夫監修「光デイスク技術」ラ
ジオ技術社干１　第１章　１．２゜５　ｐ７９〜　参照
）この場合の凹凸溝も入射光の反射光の位相を変化させ
てトラッキングに必要な情報を検出系にあたえも　従っ
て、溝トラツクを使ってトラッキングを行いながら位相
変化の記録再生を行うときには溝による位相変化と記録
による位相変化が重畳すａ　従って、　トラッキング機
能を損なわずに位相変化の記録再生を行うための配置が
必要であも 具体的に＆戴　溝トラツクの深さは通常第７図（図中に
反射層３を省略している）に示すようにレーザ光入射側
に凸の形状をしており反射光に−π／２の位相差を与え
る用に設計されてるた敢　相変化の記録による位相差が
±πの場合には両者が重畳してトータルの位相差は＋π
／２あるいは一３７２×πとなってトラッキング信号の
極性が反転してしまう。　（詳しくは前掲書参照）従っ
てこの様な場合に（友トラッキングに影響を与えずに十
分な再生信号を得るには相変化記録による位相変化は＋
π／２となるようにする必要がある。この場合には記録
部のトータルの位相差は０となるためあたかも溝がなく
なった状態と等価となり、溝をとぎれさせて番地等の信
号をあらかじめ形成した部分からの再生光と等価な再生
光が得られるという利点もあも また　第７図とは反対に溝トラツクの形状がレーザ入射
側からみて凹になっている場合も考えられる力（その場
合には溝による位相差はπ／２であるので相変化記録に
おける位相変化は一π／２となるようにすればよし− トラッキング用の溝形状の形態として第８図に示すよう
ないわゆる「オンランド」と言われる方式も知られてい
も　（前掲書参照）このような場合には位相変化記録は
溝によるトラッキング信号には影響を与えないので記録
による位相差を最大限の±πとすることが可能であ４ 以上のような技術を用いると例えば第９図に示すように
光ディスク基村上の面を分割してその一方を光学定数変
化による記録薄膜層を設けた追記型あるいは書き換え可
能型の記録匣　基材上の記録薄膜層を設ける部分以外の
部分をあらかじめ形成した凹凸による信号記録眠　とし
てその双方を同じ光学慕　信号処理系を用いて再生する
ことが可能である。従って簡単で低コストな系で複数の
機能を持った光ディスクとその再生方法を得ることがで
きる。

一方本発明の構成によって振幅変化型の記録を行なうこ
とのできる記録媒体を得ることも可能である。この場合
にも記録薄膜層の光学定数が小さいため反射層を用いて
いるために反射率が大きくかつ反射光振幅の変化量の大
きい記録媒体を得ることができる。

次に本発明の光学的情報記録媒体の構成に用いる記録薄
膜層２の成膜方法について説明すも　通常光記録媒体の
記録薄膜としての金入　半導体あるいは誘電体材料は真
空蒸着法やスパッタリング法を用いて成膜する力ｔ　し
かし本発明のような複合材料を成膜する場合はあらかじ
め透明不活性材料と光学的変化材料の両者を混合した蒸
着源を用いて真空蒸着あるいはスパッタリングを行なう
ことも可能であるカミ　成膜時に昇温しで還元反応等の
化学反息　合金化等の物理的変化をおこしてそれぞれ独
立して分散あるいは積層した状態が得られず所望の記録
薄膜を作ることは難しい場合が多（−また分散状態や積
層状態を制御することも困難であも　これらの課題（よ
　それぞれの透明不活性材料と光学的変化材料を別の蒸
着源から基板上に真空蒸着することによって解決するこ
とができも　スパッタリングによる成膜の場合も同様に
透明不活性材料と光学的変化材料をそれぞれ別のターゲ
ットから基材上にスパッタ成膜することにより所望の記
録薄膜層を得ることができも　この場合基材を回転させ
ることにより記録薄膜中の透明不活性材料と光学的変化
材料の組成比や分散混合状態・積層状態を制御しかつ膜
厚を均一にすることが可能であム それぞれ複数の透明不活性材料と光学的変化材料を用い
る場合にもこの方法で成膜することができも　その場合
、透明不活性材料のみを１つの蒸着源あるいはターゲッ
トを用しく　光学的変化材料のみをいま１つの蒸着源あ
るいはターゲットを用いて成膜することもできるし　さ
らに多数の蒸着源あるいはターゲットを用いる多元成膜
法を用いてもよしも 第１図に示すような分散状態で両者を複合させる場合は
透明不活性材料と光学的変化材料をそれぞれ別の蒸着源
あるいはターゲットを用いて同時に基材上に成膜するこ
とにより形成することができも　この場合基材をそれぞ
れの蒸着源の上を回転させることにより複合された記録
薄膜層の均一な分散状態および均一な膜厚状態を得るこ
とが可能であム また第２図に示すような積層状態で両者を複合させる場
合は透明不活性材料と光学的変化材料をそれぞれ別の蒸
着源あるいはターゲットを用いて逐次に交互に基材上に
成膜することにより形成することができも　この場合も
基材をそれぞれの蒸着源の上を回転させることにより逐
次にそれぞれの層の均一な層形成をさせることも可能で
ある。

第４図に示す補助層５、６を設けた構成の記録媒体を製
造する時にはそれぞれの材料を順次成膜すればよい力（
特に補助層５、６あるいはいずれか一方を構成する透明
不活性材料が記録薄膜層２を構成する透明不活性材料と
同一の材料の場合には記録薄膜層２の形成の初期および
終期あるいはそのいずれか一方においては透明な不活性
材料のみを堆積させることにより補助層を成膜すること
ができも　この方法によれば同一装置内で連続して補助
層と記録薄膜層を成膜することができ効率的であも 次に本発明の光学的情報記録媒体への記録再生方法を説
明すも　第６図に示すようにレーザー光源７から出射し
たレーザー光８をレンズ系９および１０により記録薄膜
層２上に収束させも　レーザー光の出力を十分大きくす
ると記録薄膜層が発熱昇温しで記録薄膜層中の光学定数
変化材料を変化させることができも　波長λの光を開口
数ＮＡのレンズで収束させると半値幅ｏ、６６λ／ＮＡ
の直径のスポットになム　波長８００ｎｍのレーザー光
ＮＡｏ、５のレンズを用いると直径的１μｍ（７）スポ
ットが実現できも　仮に１０ｍＷのパワーを照射すると
１０ｋＷ／ｍｍ２の大きなパワー密度が得られも　この
ような光を記録薄膜層上に照射すれば記録薄膜はその吸
収率や熱定数に依存するが局部的に発熱して数１００℃
ないし１０００℃近くの高温に達すム　このようにレー
ザー光をレンズ系により収束して基材上の記録薄膜に照
射して発熱昇温させることにより光学定数変化材料を変
化させて、その光学定数を変化させその結果として光学
的に検知しうる変化を生ぜしめて記録をすることができ
も　ただし　このとき記録薄膜層を構成する透明不活性
材料を変化させることは好ましくな（〜　透明不活性材
料の加熱昇温による最も顕著な変化は融点以上に昇温し
で溶融することである。

透明不活性材料が溶融すると分散あるいは積層した複合
状態が破壊され所望の光学的変化が得られなくなム　ま
た複数の状態間の可逆的な変化が不可能になり繰り返し
記録消去の機能が得られなくなａ　従って記録時には記
録薄膜層の温度が透明不活性材料の融点よりも低い温度
になるようなレーザー光出力で記録することが望ましｂ
〜記録され光学的に変化した状態から信号を再生するに
は第６図においてレーザー光源７から出射したレーザー
光８を記録時と同様にレンズ系９．１０によって記録薄
膜層状に照射し　記録薄膜層からレンズ系１０を通して
反射するレーザー光をビームスプリッタ１１によりフォ
トディテクタ１２に導いてその強度を検出して行なう。

同様に再生時には記録状態を破壊しないため番：、、記
録薄膜層の温度が記録薄膜層中の透明不活性材料の融点
よりも低く、かつ光学定数変化材料の変化温度よりも低
い温度になるようなレーザー光出力を照射して光学的な
変化を検出することが望ましｌ、％相変化記録材料に代
表される光学定数変化材料は記録時の熱的な条へ　具体
的には温度の時間的な変化によって複数の異なる光学定
数をとることができ４　相変化記録材料の場合は前述の
ように可逆的に状態変化が可能であり例えばアモルファ
ス状態と結晶状態の２つの状態が安定に存在する材料を
用いる場合には　アモルファス化はレーザー光照射によ
り薄膜を加熱昇温しで熔融しレーザー光照射終了時に冷
却される過程において急冷されアモルファス状態とする
ことにより、結晶化はレーザー光照射による加熱により
薄膜を融点以下で結晶化に十分な温度に昇温するか融点
以上に昇温し冷却時に徐冷させることにより、可逆的な
状態変化を実現すも 光学変化材料と透明不活性材料との複合材料の場合もこ
の方法で可逆的な状態変化を実現できもすなわち相変化
記録材料の例の場合アモルファス化はレーザー光照射に
より記録薄膜層を記録薄膜層中の透明不活性材料の融点
以下の温度に加熱昇温しで記録薄膜層中の相変化材料を
熔融しレーザー光照射終了時に冷却される過程において
急冷させてアモルファス状態とすることにより、結晶化
はレーザー光照射により記録薄膜層を記録薄膜層中の透
明不活性材料の融点以下でかつ緑薄膜層中の相変化材料
をその融点以下で結晶化に十分な温度に昇温するかその
融点以上に昇温し冷却時に徐冷させることにより実現で
きも　このような熱的な条件はレーザー光出力およびレ
ーザー光照射時間を選択することにより選択的に実現す
ることができも　このような条件で繰り返し交互にレー
ザー光照射することにより複数の異なる状態間で可逆的
に変化させることも可能であ４ （実施例１） 光学的変化材料として相変化材料であるＧｅ２ＳｂｉＴ
ｅｓの組成を持つゲルマニウム　アンチモンおよびテル
ルの３元化合物を用いも　形成法としてＧｅａＳｂａＴ
ｅｓの組成を持つターゲットを用いたアルゴン雰囲気中
でのＲＦスパック成膜法を用い丸　記録薄膜はアモルフ
ァス状態で形成されも石英ガラス板上に上記組成のＧ　
ｅ　２Ｓ　ｂ２’Ｉ’　ｅｓだけを厚さ５０ｎｍ成膜し
たアモルファス状態（ａｓ　ｄ６ｐｏｓｉｔｔｅｄ状態
）の光学定数を測定したとこへ波長８３０ｎｍにおいて
複素屈折率ｎ＋ｋ　ｉが４゜８＋１．３ｉであっ九　こ
れを不活性雰囲気中で３００℃で５分間熱処理して結晶
状態（ａｎｎｅａｌｅｄ状態）にすると５．８＋３、６
１に変化すも２元のスパッタ成膜装置を用い同様な石英
基材を回転するホルダーに取り付けて回転させながらＧ
ｅ２Ｓｂ２Ｔｅｓと誘電体ＳｉＮを交互に２．５ｎｍづ
つそれぞれ１０層スパッタ成膜して総厚５０ｎｍ成膜し
九　ＳｉＮも同様にＳｉＮの組成を持つターゲットから
アルゴンガス雰囲気中でＲＦスパッタ法で成膜し九　こ
の複合薄膜の光学定数を測定したところ波長８３０ｎｍ
においてアモルファス状態（ａｓ　ｄｅｐｏｓｉｔｔｅ
ｄ状態）の複素屈折率ｎ＋ｋｉが３．　０＋０．　６４
であり、不活性雰囲気中で３００℃で５分間熱処理した
結晶状態（ａｎｎｅａ　ｌｅｄ状態）では３．　６＋１
．　５ｉであッ７’Ｑ）この光学定数を用いて第３図に
示す構成の記録媒体の光学特性を計算し九　反射層には
金（Ａｕ、屈折率０．　２０　＋　５．　０４　ｉ　）
　Ｍ厚ｔ　３＝５０　ｎｍを想定し九　反射率および反
射光の位相の計算には各層の複素屈折率と膜厚からマト
リックス法で計算しな　（たとえば　久保田広著「波動
光学」岩波書忠　１９７１年　第３章参照）また　基材
１と保護林４は無限大の膜厚をもつものとして（基材−
空気界医　密着保護層−空気界面の効果を無視）、反射
率Ｒは基材から入射した光の強度と反射して基材中に出
射してくる光の強度の比率としてもと敦　位相は基材１
と記録薄膜層２の界面での位相を基準（ゼロ）として求
め九　位相は２πの周期で等価であるので結果は±πの
範囲で求め九 上記の複合材料の光学定数を持つ記録薄膜層の膜厚ｔ２
を変化させて計算した結果を第１表に示も表中Ｒａはア
モルファスの光学定数（３，０＋０゜５ｉ）における反
射ＪＲｃは結晶の光学定数（３，６＋１゜　５ｉ）にお
ける反射Ｊ　　ｄＲはそのｆｉ（Ｒｃ−Ｒａ）、φは結
晶状態とアモルファス状態の反射光の位相差をπを１０
０％として示していも （以下余白） 第１表 λ＝８３０ｎｍ： ｔ３−５０（ｎｍ） 第１表に示されるようにこの光学定数を用いた第３図の
構成においてｔ２＝２０ｎｍにおいてはアモルファス状
態の反射率が６９％と大きくかつ結晶に変化した時の反
射率変化が一３７％と大きい記録媒体を得ることがわか
も　またｔ２＝５０ｎｍでは記録時の位相差がほぼ−π
／２に近い一〇、　４７πの値を得ることができこのと
き反射率変化は１．２％と小さいので位相変化型の記録
が行なえることがわかも この計算結果をもとに次の実験を行なった基材としてあ
らかじめ幅０．　６μｍ・深さ６５ｎｍの溝トラツクを
形成した厚さ１．２ｍｍ・直径１２０ｍｍのポリカーボ
ネート樹脂板（Ｐα屈折率１．５８（波長８３０ｎｍ”
’ｃ’、　　以下同様））を毎分１２０回転で回転させ
ながら記録薄膜層２として前記と同様の方法で相変化材
料Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５と誘電体ＳｉＮを交互に２．５ｎ
ｍづつそれぞれ４層スパッタ成膜して総厚ｔ　２＝２０
　ｎｍ形成しさらに反射層３としてＡｕを厚さｔ３＝５
０　ｎｍエレクトロンビーム蒸着法で形成し　さらに保
護材４として基材と同じＰＣ円盤を接着剤で貼りあわせ
光記録媒体を形成した この記録媒体を回転させ線速度１．３ｍ／ｓｅＣの線速
度で波長８３０ｎｍの半導体レーザー光を開口数０．　
５のレンズ系で絞って記録薄膜上に焦点をあわせて溝ト
ラツクにトラッキング制御をかけながら照射し−まず記
録薄膜面上で１２ｍＷの出力（記録パワー）で単一周波
数７００ｋＨ２変調度５０％で変調した光を照射して記
録薄膜を部分的に結晶化させてマークを形成し記録を行
った　さらに１ｍＷの連続出力（再生パワー）を照射し
てその反射光をフォトディテクターで検出して再生を行
うと記録マーク部で反射光量は約１／２に減少Ｌ　７０
０ｋＨｚの再生信号が得られた　再生信号をスペクトル
アナライザーで測定したところＣＮ比５３ｄＢ（周波数
分解能１０ｋＨ２、以下同様）が得られｆ、　　またこ
の媒体の反射率は市販のＣＤプレーヤーのフォーカス引
き込み範囲にあり同プレーヤーで記録信号を再生可能で
あった （実施例２） 上記の計算結果に基づいて次の実験を行なった基材とし
て上記実施例１と同じあらかじめ幅０゜６μｍ・深さ６
５ｎｍの溝トラツクを形成した厚さ１．　２ｍｍ・直径
１２０ｍｍのＰＣ樹脂基板上にこの基板を毎分１２０回
転で回転させながら記録薄膜層２として前記と同様の方
法で相変化材料Ｇｅ２ＳｂａＴｅｓと誘電体ＳｉＮを交
互に２．５ｎｍづつそれぞれ１０層スパッタ成膜して総
厚ｔ２＝＝５０ｎｍ形成しさらに反射層３としてＡｕを
厚さｔ３＝５０ｎｍエレクトロンビーム蒸着法で形成し
　さらに保護材４として基材と同じＰＣ円盤を接着剤で
貼りあわせ光記録媒体を形成し九同時に１８Ｘ１８ｍｍ
厚さ１．　２ｍｍの石英基板上に同じ膜構成を成膜し九
　このサンンプル片の反射率を測定したところ成膜後の
状態で約１０゜０％　不活性雰囲気中で３００℃で５分
間熱処理した状態で約９．５％変化は微小であった　デ
ィスク状の記録媒体を回転させ線速度１０ｍ／ｓｅＣの
線速度で波長８３０ｎｒｎの半導体レーザー光を開口数
０．５のレンズ系で絞って記録薄膜上に焦点をあわせて
溝トラツクにトラッキング制御をかけながら照射し九　
まず記録薄膜面上で９ｍＷの連続出力でレーザー光を照
射したところトラック上の記録薄膜は一様に結晶化しん
　このトラック上にレーザー光出力を記録膜面上で１７
ｍＷの記録パワーで単一周波数５ＭＨｚ変調度５０％で
変調した光を照射して記録薄膜を部分的にアモルファス
化させてマークを形成し記録を行った　さらに１ｍＷの
再生パワーを照射してその反射光をフォトディテクター
で検出して再生を行うと記録マーク部で反射光量は約１
／４に減少Ｌ　　５ＭＨｚの再生信号が得られ−再生信
号をスペクトルアナライザーで測定したところＣＮ比５
１ｄＢが得られた　このトラックにさらに記録薄膜面上
で９ｍＷの連続出力でレーザー光を照射したところ記録
されたアモルファス状態のマークは結晶化して記録状態
は消去されｔラ　　この状態で同じ再生パワーで再生信
号を測定したところ５ＭＨｚの周波数成分すなわち消し
残り信号はＣＮ比１４ｄＢであっム　石英基板のサンプ
ル片の反射率測定ではアモルファス状態と結晶状態での
差は微小であったことからこのディスク上での記録マー
クからの反射光量変化は位相変化によるものと考えられ
る。

（実施例３） 光学的変化材料として相変化材料である（ＧｅＴｅ）＊
５３１１６の組成を持つゲルマニウベ　テルルおよびス
ズの３元化合物を用いも　形成法として（Ｇ　ｅ　Ｔ　
ｅ　）　ｓｉｓ　ｎ　＋５（７）組成を持つターゲ・ｙ
トを用いたアルゴン雰囲気中でのＲＦスパッタ成膜法を
用いた　記録薄膜はアモルファス状態で形成されも　石
英ガラス板上に上記組成の（Ｇ　ｅ　Ｔ　ｅ）ｓｓＳｒ
ｌ＋ｓだけを厚さ１１００ｎ成膜したアモルファス状態
（ａｓ　ｄｅｐｏｓｉｔｔｅｄ状態）の光学定数を測定
したとこへ　波長８３０　ｎｍにおいて複素屈折率ｎ＋
ｋ　ｉが３．　２＋１．　２ｉであッｔ−ｏ　　これを
不活性雰囲気中で３００℃で５分間熱処理して結晶状態
（ａｎｎｅａ　ｌｅｄ状態）にすると３．　８＋３．　
　Ｏｌに変化すも ２元のスパッタ成膜装置を用い１８Ｘ１８ｍｍ厚さ１．
２ｍｍの石英基材を回転するホルダーに取り付けて回転
させながら（ＧｅＴｅ）ｓｓｓｒｚｓと誘電体Ｔｉ０ａ
を同時にそれぞれ同一の６０ｎｍ／ｍｉｎのスパッタレ
ートでスパッタ成膜して総厚５０ｎｍ成膜し？、、、Ｔ
ｉＯ２も同様にＴｉＯ２の組成を持つターゲットからア
ルゴンガス雰囲気中でＲＦスパッタ法で成膜し九　この
複合薄膜の光学定数を測定したところ波長８３０ｎｍに
おいてアモルファス状態（ａｓ　ｄｅｐｏｓｉｔｔｅｄ
状態）の複素屈折率ｎ＋ｋ　ｉが３．　０＋０．　３ｉ
であり、不活性雰囲気中で３００℃で５分間熱処理した
結晶状態（ａｎｎｅａ　ｌｅｄ状態）では３．　６＋０
．　４ｉであっ九 前記の計算方法によって反射率が大きくかつ位相変化き
ろくで反射光振幅変化の少ない記録薄膜材料の光学定数
および膜厚を求め九　反射層は上記実施例と同様にＡｕ
膜厚ｔ３＝５０ｎｍを用いた　その結果反射率が７０％
以上で位相変化が約±π／２かつ反射光振幅変化のない
条件を得るのはにはアモルファス状態でも結晶状態でも
消衰係数ｋが０．４以下の場合に限られることが分かつ
九　このような光学定数の記録薄膜層は上記の相変化材
料（ＧｅＴｅ）−６３ｒｚｓと誘電体ＴｌＯ２を同時に
スパッタ成膜することにより得ることができも 発明の効果 本発明のによれば高感度かつ反射率の大きな記録媒体を
提供することができも　また本発明によれば再生専用の
記録媒体と再生装置での互換がとりやすい記録媒体を提
供することができも　さらに本発明によれば構造が簡単
で耐候性のよい可逆的な記録媒体を提供することにあも
　さらに本発明により上記の記録媒体の製造方法を提供
することができも　さらに本発明により上記記録媒体へ
の光学的な情報記録方法を提供することができも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報記録媒体の１実施例を示す
断面模式医　第２は　第３＠　第４図および第５図は本
発明の光学情報記録媒体の他の実施例を示す断面模式医
　第６図は本発明の光学的記録再生方法を説明する模式
医　第７図および第８図は相変化記録による位相変化と
トラッキング信号との関係の説明医　第９図は光ディス
クの斜視図であも ｌ・・・基材、　　　　　２・・・記録薄膜層３・・・
反射＃　　　　４・・・保護材、５、６・・・補助［７
・・・レーザー先爪・レーザー光　　９、１ｏ・・・レ
ンズ栗・・・ビームスブリッ久 ・・　・フォトディテクタ。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明 ほか２名 箪 図 光人討万句 第 図 第 図 光入潰寸方匍 第 図 第 図 手続補正書 平成３年ＩＯ月　３日 キ（２年特許願第２７１１２３ ２発明の名称 光学的情報記録媒体およびその製造方法補正をする者 事件との関係 住　　所 名　　　称 代表者 特　　許　　出　　願　　人 大阪府門真市大字門真１００６番地 （５８２）松下電器産業株式会社 谷　　　井　　　昭　　　雄 ４代理人 住　　所 〒　５７１ 大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正します
。 （２）明細書第２１頁第１２行〜第２４頁第９行の「以
上のような・・・・・・ことにある。」を削除します。 （３）同第３０頁第１６行の「設けるとも」を［設ける
こともＪに補正します。 （４同第３０頁第１８行の「ぐつせつシつ」を「屈折率
」に補正します。 （＠　同第３１頁第１８行の「Ｔｏ−Ｔａ０２−ムＵ糸
、」を「Ｔｅ−Ｔ・０２−ムＵ系、」に補正します。 （６）同第３７頁第１４行の「与える用に」を「与える
ように」に補正します。 （（７）同第４３頁第３行の「Ｍ２」を「−」に補正し
ます。 （８）同第５０頁第９行〜第１０行の［Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔ
ｅｓＪｔｒＧｅｚＳｂｚＴｅｓＪに補正します。 （＠　同第６４頁第１８行の「Ｔｉ０２Ｊを「Ｔ１０□
」に補正します。 （１ｏ） 同第６６頁第６行の「することにある。 Ｊを 「することができる。 」に補正します。 ２、特許請求の範囲 （１）基材上に、少なくともレーザー光照射によ−て光
学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜層を設けた光学
的情報記録媒体であって、記録薄膜層が少なくとも透明
な不活性材料とレーザー光照射によって光学的に検知し
得る変化を生じる材料との複合材料からなり、上記記録
薄膜層に隣接して反射層が設けられていることを特徴と
する光学的情報記録媒体。 （２）光学的な変化が主として材料の光学定数変化によ
〕生ず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）光学的な変化が主として材料の相変化に伴う光学
定数変化により生ず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記録薄膜層が透明な不活性材料中にレーザー光照射
によって光学的に検知し得る変化を生じる材料が分散さ
れた複合材料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。 （＠　記録薄膜層が透明な不活性材料層とレーザー光照
射によって光学的て検知し得る変化を生じる材料層の層
状構造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。 （６）基材上に直接または他の層を介して記録薄膜層が
設けられ記録薄膜層に接して反射層が設けられたことを
特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。 （７）光学的に検知しうる変化が主として記録薄膜層の
反射層の隣接している面とは反対の面から記録薄膜層に
入射する光の反射光の位相の変化によるものであること
を特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。 （＠　変化の前後で入射した光の反射光の振幅の変化が
小さいことを特徴とする請求項７記載の光学的情報記録
媒体。 （９）光学的に検知しうる変化が主として記録薄膜層の
反射層の隣接している面とは反対の面から記録薄膜層に
入射する光の反射光の振幅の変化によるものであること
を特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。 （１ｏ）透明な不活性材料が高融点誘電体からなること
を特徴とする請求項に！の光学的情報記録媒体。 （１１）透明な不活性材料がＳｉＯ□、５ｉＯ１Ｔｉ０
２、ＭｇＯ１Ｇｏｏ□から選ばれる酸化物、ＺｎＳ、Ｚ
ｎ５ｅ、ＺｎＴｅ、ＰｂＳから選ばれるカルコゲン化物
、Ｓｉ、　Ｎ４．　ＢＮ、ムＩＮから選ばれる窒化物、
訂Ｆ、ＣａＦ、ＬａＦから選ばれる弗化物の中のいずれ
かまたはその複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。 （１２）反射層がムｕ１ム１、Ｃｕ、ＮｉＣｒ、ムｕｃ
ｒ等の金属材料を主成分とした材料またｄ再生に用す遜
波長における反射率の大きな誘電体多層膜からなること
を特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。 （１３）光学的に検知し得る変化を生じる材料が、５ｂ
Ｔｅ系、ＩｎＴｅ系、ＧｅＴａＳｎ系、５ｂＳｅ系、Ｔ
ａ５ｅＳｂ系、５ｎＴｅＳｅ系、ＩｎＳｅ系、ＴｅＧｅ
５ｎＯ系、ＴｅＧｅ５ｎＡｕ系、ＴｅＧ、ｅｓｎｓｂ系
、ＴｅＧｅ５ｂＯ中から選ばれるアモルファス・結晶間
の相変化をするカルコゲン化合物材料を主成分とする材
料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。 （１４）光学的に検知し得る変化を生じる材料が、変化
の前後において消衰係数がともに０．４以下であること
を特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。 （１６）基材と記録薄膜層の間と、記録薄膜層と反射層
との間の少なくともいずれか一方に光学的に無視しうる
厚さの薄膜材料層を設けたことを特徴とする請求項１記
載の光学的情報記録媒体。 （１６）反射層の上に密着して機械的な保護材を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。 （１７）基材上に直接または他の層を介して光照射によ
って光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料層を
設けた光学的情報記録媒体であって、基材の記録薄膜層
を設ける面に、入射した光の反射光の位相を変化させる
凹凸をあらかじめ形成し、 記録薄膜層が少なくとも透明な不活性材料とレーザー光
照射によって光学的に検知し得る変化を生じる材料との
複合材料からな）、上記記録薄膜層に隣接して反射層が
設けられていることを特徴とする光学的情報記録媒体。 （１８）基材上の一部に、レーザー光照射によって光学
的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料層を設けた光
学的情報記録媒体であって、基材の記録薄膜層を設ける
部分以外の部分に入射した光の反射光または透過光の位
相を変化させる凹凸をあらかじめ形成し、 記録薄膜層が少ガくとも透明な不活性材料とレーザー光
照射によって光学的に検知し得る変化を生じる材料との
複合材料からなシ、上記記録薄膜層に隣接して反射層が
設けられていることを特徴とする光学的情報記録媒体。 （１９）基材上に直接または他の層を介して光照射によ
って光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料層を
設ける光学的情報記録媒体の製造方法であって、 透明な不活性材料とレーザー光照射によって光学的に検
知し得る変化を生じる材料をそれぞれ別の蒸発源から基
材上に真空蒸着することを特徴とする光学的情報記録媒
体の製造方法。 （２ｏ）基材上に直接または他の層を介して光照射によ
って光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料層を
設ける光学的情報記録媒体の製造方法であって、 透明な不活性材料とレーザー光照射によって光学的に検
知し得る変化を生じる材料をそれぞれ別のターゲットか
ら基材上にスパッタリング成膜することを特徴とする光
学的情報記録媒体の製造方法。 （２＋）基材を回転させることを特徴とする請求項１９
または２０記載の光学的情報記録媒体の製造方法。 （２２）透明な不活性材料とレーザー光照射によって光
学的に検知し得る変化を生じる材料を同時に基材上に堆
積させることにより記録薄膜材料層を形成することを特
徴とする請求項１９または２ｏ記載の光学的情報記録媒
体の製造方法。 （２３）透明な不活性材料とレーザー光照射によって光
学的に検知し得る変化を生じる材料をそれぞれ交互に基
材上に堆積させることにより記録薄膜材料層を形成する
ことを特徴とする請求項１９または２０記載の光学的情
報記録媒体の製造方法。 （２４）基材上に直接または他の層を介して光照射によ
って光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料層を
設ける光学的情報記録媒体の製造方法であって、 透明な不活性材料とレーザー光照射によって光学的に検
知し得る変化を生じる材料をそれぞれ別のターゲットか
ら基材上にスパッタリング成膜するかまたはそれぞれ別
の蒸発源から基材上に真空蒸着して堆積させ、 かつ記録薄膜材料層の形成の初期および終期またはその
いずれか一方においては透明な不活性材料のみを堆積さ
せることを特徴とする光学的情報記ｉｆｆ体の製造方法
。 （２６）基材上に設けられた記録薄膜層にレーザー光を
照射して光学的に検知し得る変化を生じさせて情報を記
録し再生する方法であって、記録薄膜層が少なくとも透
明な不活性材料とレーザー光照射によって光学的て検知
し得る変化を生じる材料との複合材料から々る記録薄膜
層にレーザー光を収束して照射し、 光学的に検知し得る変化がレーザー光エネルギーの吸収
による発熱昇温によって生じ、記録薄膜層の温度が透明
な不活性材料の融点よりも低く光学的に検知し得る変化
え生じる材料の変化温度よりも高い温度範囲になるレー
ザー光出力で記録を行ない、 記録薄膜層の温度が透明な不活性材料の融点および光学
的に検知し得る変化を生じる材料の変化温度よりも低い
温度範囲になるレーザー光出力で再生を行なうことを特
徴とする光学的情報記録再生方法。 （２６）レーザー光出力およびレーザー光照射時間を選
択して記録薄膜層を複数の異なる光学的な状態に変化さ
せることを特徴とする請求項２６記載の光学的情報記録
再生方法。 （２７）　２つの異なる光学的な状態間を可逆的に変化
させることを特徴とする請求項２６記載の光学的情報記
録再生方法。

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材上に、少なくともレーザー光照射によって光
   学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜層を設けた光学
   的情報記録媒体であって、 記録薄膜層が少なくとも透明な不活性材料とレーザー光
   照射によって光学的に検知し得る変化を生じる材料との
   複合材料からなり、 上記記録薄膜層に隣接して反射層が設けられていること
   を特徴とする光学的情報記録媒体。
2. （２）光学的な変化が主として材料の光学定数変化によ
   り生ず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. （３）光学的な変化が主として材料の相変化に伴う光学
   定数変化により生ずることを特徴とする請求項２記載の
   光学的情報記録媒体。
4. （４）基材上に　少なくともレーザー光照射によって光
   学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜層を設けた光学
   的情報記録媒体であって、 記録薄膜層が透明な不活性材料中にレーザー光照射によ
   って光学的に検知し得る変化を生じる材料が分散された
   複合材料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。
5. （５）基材上に　少なくともレーザー光照射によって光
   学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜層を設けた光学
   的情報記録媒体であって、 記録薄膜層が透明な不活性材料層とレーザー光照射によ
   って光学的に検知し得る変化を生じる材料層の層状構造
   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。
6. （６）基材上に直接あるいは他の層を介して記録薄膜層
   が設けられ記録薄膜層に接して反射層が設けられたこと
   を特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。
7. （７）光学的に検知しうる変化が主として記録薄膜の反
   射層の隣接している面とは反対の面から記録薄膜に入射
   する光の反射光の位相の変化によるものであることを特
   徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。
8. （８）変化の前後で入射した光の反射光の振幅の変化が
   小さいことを特徴とする請求項７記載の光学的情報記録
   媒体。
9. （９）光学的に検知しうる変化が主として記録薄膜の反
   射層の隣接している面とは反対の面から記録薄膜に入射
   する光の反射光の振幅の変化によるものであることを特
   徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。
10. （１０）透明な不活性材料が高融点誘電体からなること
    を特徴とする請求項１項の光学的情報記録媒体。
11. （１１）透明な不活性材料がＳｉＯ＿２、ＳｉＯ、Ｔｉ
    Ｏ＿２、ＭｇＯ、ＧｅＯ＿２から選ばれる酸化物、Ｚｎ
    Ｓ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＰｂＳから選ばれるカルコゲ
    ン化物、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、ＢＮ、ＡＩＮから選ばれる窒
    化物、ＭｇＦ、ＣａＦ、ＬａＦから選ばれる弗化物の中
    のいずれかあるいはその複合物からなることを特徴とす
    る請求項１０記載の光学的情報記録媒体。
12. （１２）反射層がＡｕ、Ａｌ、Ｃｕ、ＮｉＣｒ、ＡｕＣ
    ｒ等の金属材料を主成分とした材料あるいは再生に用い
    る波長における反射率の大きな誘電体多層膜からなるこ
    とを特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。
13. （１３）光学的に検知しうる変化を生じる材料が、Ｓｂ
    Ｔｅ系、ＩｎＴｅ系、ＧｅＴｅＳｎ系、ＳｂＳｅ系、Ｔ
    ｅＳｅＳｂ系、ＳｎＴｅＳｅ系、ＩｎＳｅ系、ＴｅＧｅ
    ＳｎＯ系、ＴｅＧｅＳｎＡｕ系、ＴｅＧｅＳｎＳｂ系、
    ＴｅＧｅＳｂの中から選ばれるアモルファス・結晶間の
    相変化をするカルコゲン化合物材料を主成分とする材料
    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。
14. （１４）光学的に検知しうる変化を生じる材料が、変化
    の前後において消衰係数がともに０．４以下であること
    を特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。
15. （１５）基材と記録薄膜層の間と、記録薄膜層と反射層
    との間の少なくともいずれか一方に光学的に無視しうる
    厚さの薄膜材料層を設けたことを特徴とする請求項１記
    載の光学的情報記録媒体。
16. （１６）反射層の上に密着して機械的な保護材を設けた
    ことを特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。
17. （１７）基材上に直接あるいは他の層を介して、光照射
    によって光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料
    層を設けた光学的情報記録媒体であって、 基材の記録薄膜層を設ける面に、入射した光の反射光の
    位相を変化させる凹凸をあらかじめ形成し、 記録薄膜層が少なくとも透明な不活性材料とレーザー光
    照射によって光学的に検知し得る変化を生じる材料との
    複合材料からなり、 上記記録薄膜層に隣接して反射層が設けられていること
    を特徴とする光学的情報記録媒体。
18. （１８）基材上の一部に、レーザー光照射によって光学
    的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料層を設けた光
    学的情報記録媒体であって、 基材の記録薄膜層を設ける部分以外の部分に入射した光
    の反射光あるいは透過光の位相を変化させる凹凸をあら
    かじめ形成し、 記録薄膜層が少なくとも透明な不活性材料とレーザー光
    照射によって光学的に検知し得る変化を生じる材料との
    複合材料からなり、 上記記録薄膜層に隣接して反射層が設けられていること
    を特徴とする光学的情報記録媒体。
19. （１９）基材上に直接あるいは他の層を介して、光照射
    によって光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料
    層を設ける光学的情報記録媒体の製造方法であって、 透明な不活性材料とレーザー光照射によって光学的に検
    知し得る変化を生じる材料をそれぞれ別の蒸発源から基
    材上に真空蒸着することを特徴とする光学的情報記録媒
    体の製造方法。
20. （２０）基材上に直接あるいは他の層を介して、光照射
    によって光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料
    層を設ける光学的情報記録媒体の製造方法であつて、 透明な不活性材料とレーザー光照射によって光学的に検
    知し得る変化を生じる材料をそれぞれ別のターゲットか
    ら基材上にスパッタリング成膜することを特徴とする光
    学的情報記録媒体の製造方法。
21. （２１）基材を回転させることを特徴とする請求項１９
    項ないし第２０項に記載の光学的情報記録媒体の製造方
    法。
22. （２２）透明な不活性材料とレーザー光照射によって光
    学的に検知し得る変化を生じる材料を同時に基材上に堆
    積させることにより記録薄膜材料層を形成することを特
    徴とする請求項１９項ないし第２０項に記載の光学的情
    報記録媒体の製造方法。
23. （２３）透明な不活性材料とレーザー光照射によって光
    学的に検知し得る変化を生じる材料をそれぞれ交互に基
    材上に堆積させることにより記録薄膜材料層を形成する
    ことを特徴とする請求項１９項ないし第２０項に記載の
    光学的情報記録媒体の製造方法。
24. （２４）基材上に直接あるいは他の層を介して、光照射
    によって光学的に検知し得る変化を生じる記録薄膜材料
    層を設ける光学的情報記録媒体の製造方法であって、 透明な不活性材料とレーザー光照射によって光学的に検
    知し得る変化を生じる材料をそれぞれ別のターゲットか
    ら基材上にスパッタリング成膜し、あるいはそれぞれ別
    の蒸発源から基材上に真空蒸着して堆積させ かつ、記録薄膜層の形成の初期および終期あるいはその
    いずれか一方においては透明な不活性材料のみを堆積さ
    せることを特徴とする光学的情報記録媒体の製造方法。
25. （２５）基材上に設けられた記録薄膜層にレーザー光を
    照射して光学的に検知し得る変化を生じさせて情報を記
    録し再生する方法であって 記録薄膜層が少なくとも透明な不活性材料とレーザー光
    照射によって光学的に検知し得る変化を生じる材料との
    複合材料からなる記録薄膜層にレーザー光を収束して照
    射し、 光学的に検知しうる変化がレーザー光エネルギーの吸収
    による発熱昇温によって生じ、 記録薄膜層の温度が透明な不活性材料の融点よりも低く
    光学的に検知しうる変化を生じる材料の変化温度よりも
    高い温度範囲になるレーザー光出力で記録を行ない、 記録薄膜層の温度が透明な不活性材料の融点および光学
    的に検知しうる変化を生じる材料の変化温度よりも低い
    温度範囲になるレーザー光出力で再生を行なうことを特
    徴とする光学的情報記録再生方法。
26. （２６）レーザー光出力およびレーザー光照射時間を選
    択して記録薄膜を複数の異なる光学的な状態に変化させ
    ることを特徴とする請求項２５記載の光学的情報記録再
    生方法。
27. （２７）２つの異なる光学的な状態間を可逆的に変化さ
    せることを特徴とする請求項２６記載の光学的情報記録
    再生方法。