JPH06267112A

JPH06267112A - 再生専用の相変化型光ディスク及びその再生方法

Info

Publication number: JPH06267112A
Application number: JP5049278A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Furuta; 正寛古田; Kajiro Ushio; 嘉次郎潮; Takehiko Ueda; 武彦上田; Tatsuo Niwa; 達雄丹羽
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】スポット径よりも小さい情報単位（ピット）
を読みとることができ、そのため記録密度が増大し、ま
た、誤って高温にさらされても、情報が消えることがな
い再生専用の相変化型光ディスク及びその再生方法を提
供する。【構成】基板Ｇ上に、相構造の違いによって異なる反
射率を示す記録層Ｋを形成した相変化型光ディスクにお
いて、前記記録層Ｋの一方の面に隣接する光熱吸収層Ａ
をトラックに沿って点在させ、該光熱吸収層Ａに隣接す
る記録層部分である第１微小領域と該光熱吸収層Ａに隣
接しない記録層部分である第２微小領域のいずれか一方
または両方を情報単位とし、この情報単位の有無または
長さによって、情報を表すことを特徴とする再生専用の
相変化型光ディスク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な再生専用の相変
化型光ディスク及びその再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、コンパクトディスク（ＣＤ）、レ
ーザーディスク（ＬＤ）として市販されている再生専用
の光ディスクは、図10に示すような断面構造を有し、ト
ラックに沿ってピットと呼ばれる突起が点在する。ピッ
トが情報単位であり、情報はこのピットの有無または長
さによって表される。ピットがトラックの地の部分とは
反射が異なるので、反射光量の変化を電気信号の変化に
変えることで情報が再生される。

【０００３】他方、従来の相変化型光ディスクは、書換
え型または追記型となっている（図11参照）。相変化型
光ディスクでは、レーザー光で記録層の一部を加熱する
ことにより、その部分の相構造を変化させて（結晶→ア
モルファス）、情報単位（マークと呼ばれる）を形成す
る。情報は情報単位の有無または長さによって表され
る。情報の再生は、相構造の変化した情報単位の反射率
が、相構造の変化していない記録層部分（トラックの地
の部分）の反射率と異なることを利用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の再生専用の光デ
ィスクは、レーザー光のスポット径より小さい情報単位
を識別することができず、情報を再生できない。スポッ
トは、レーザー光を対物レンズで絞ることにより得られ
るが、回折限界のためにスポット径は、レーザー光の波
長に依存し、レーザー光の波長より小さくできない。

【０００５】現在の半導体レーザーでは１μｍ以下のス
ポット径が得られない。そのため、情報単位の最小のも
のは約１μｍであり、これより小さくできない。この理
由から、従来の再生専用の光ディスクは、記録密度に限
界があり、記録容量をこれ以上増すことができないとい
う問題点があった。更に、相変化型光ディスクは、記録
層のガラス転移点以上の高温にさらされると、情報が消
えるという問題点もあった。

【０００６】本発明の第１の目的は、スポット径よりも
小さい情報単位を識別可能にすることにある。それによ
り記録密度が増大する。第２の目的は、誤って高温にさ
らされても、情報が消えないようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、第
一に「基板Ｇ上に、相構造の違いによって異なる反射率
を示す記録層Ｋを形成した相変化型光ディスクにおい
て、前記記録層Ｋの一方の面に隣接する光熱吸収層Ａを
トラックに沿って点在させ、該光熱吸収層Ａに隣接する
記録層部分である第１微小領域と該光熱吸収層Ａに隣接
しない記録層部分である第２微小領域のいずれか一方ま
たは両方を情報単位とし、この情報単位の有無または長
さによって、情報を表すことを特徴とする再生専用の相
変化型光ディスク（請求項１）」を提供する。

【０００８】また、本発明は、第二に「前記光熱吸収層
Ａが金属の低級酸化物からなることを特徴とする請求項
１記載の光ディスク（請求項２）」を提供する。また、
本発明は、第三に「前記記録層Ｋ及び／または光熱吸収
層Ａに隣接して熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の低
熱伝導層Ｈを設けたことを特徴とする請求項１または２
記載の光ディスク（請求項３）」を提供する。

【０００９】また、本発明は第四に「前記記録層Ｋ及び
前記光熱吸収層Ａの両方に隣接してまたは前記記録層Ｋ
及び前記低熱伝導層Ｄの両方に隣接して熱拡散層Ｎを設
けたことを特徴とする請求項１乃至３記載の光ディスク
（請求項４）」を提供する。また、本発明は、第五に
「前記熱拡散層Ｎの熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
でありかつ前記熱拡散層Ｎの比熱が0.2 Ｊ／（ｇ・Ｋ）
以上であることを特徴とする請求項４記載の光ディスク
（請求項５）」を提供する。

【００１０】また、本発明は、第六に「前記熱拡散層Ｎ
が透明であることを特徴とする請求項４または５記載の
光ディスク（請求項６）」を提供する。また、本発明
は、第七に「前記熱拡散層Ｎがダイヤモンド薄膜である
ことを特徴とする請求項６記載の光ディスク（請求項
７）」を提供する。また、本発明は、第八に「前記熱拡
散層Ｎに隣接して第２の光熱吸収層Ａ’を設けたことを
特徴とする請求項７記載の光ディスク（請求項８）」を
提供する。

【００１１】また、本発明は、第九に「第１工程：請求
項１乃至８に記載した光ディスクを用意すること；第２工程：前記記録層Ｋにレーザー光Ｂを照射すること
により、前記第１微小領域の相構造と前記第２微小領域
の相構造との間に差異を発生させること；並びに第３工程：該差異に伴う、第１微小領域と第２微小領域
からのレーザー光Ｂの反射光量または反射光量の変化量
の違いを電気信号に変換すること；からなる再生専用の相変化型光ディスクの再生方法（請
求項９）」を提供する。

【００１２】また、本発明は、第十に「前記第３工程
後、前記第２工程とは別のレーザー光照射を行うことに
より、前記第１微小領域の相構造と前記第２微小領域の
相構造との差異を解消することを特徴とする請求項９記
載の光ディスクの再生方法（請求項10）」を提供する。
また、本発明は、第十一に「前記第２工程で、記録層Ｋ
にレーザー光Ｂを照射する際に、前記レーザー光Ｂの強
度を、前記記録層Ｋの温度が前記記録層Ｋのガラス転移
点以上で、かつ融点以下になる強度とすることを特徴と
する請求項９記載の光ディスクの再生方法（請求項1
1）」を提供する。

【００１３】

【作用】図１に、本発明にかかる再生専用の相変化型光
ディスクの一例を示す。本発明にかかる光ディスクの基
板Ｇの材料には、ガラス材料またはポリメチルメタクリ
レート、ポリカーボネート、ポリメチルペンテン、ポリ
オレフィン、エポキシ樹脂等のプラスチック材料が好ま
しい。

【００１４】この基板Ｇ上に、熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ
・Ｋ）以下の低熱伝導層Ｈを設けることが好ましい。低
熱伝導層Ｈには、例えばＺｎＳとＳｉＯ₂との混合膜や
ＳｉＮ，ＳｉＯ₂，ＺｎＳ，ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，Ｓｅ
等の単層膜または多層膜が好ましいが、これらの材料の
膜に限定されるものではない。低熱伝導層Ｈを設けるこ
とにより、レーザー光Ｂの照射時に、効率良く後述の記
録層Ｋに蓄熱させまた、プラスチック製基板の熱変形を
防ぐことができる。

【００１５】基板Ｇまたは低熱伝導層Ｈの上に記録層Ｋ
を設ける。記録層Ｋは、レーザー光Ｂ照射による温度上
昇で相構造が変化する材料で形成する。このような材料
として、例えばＴｅＯｘ，ＳｂＴｅ，ＧｅＳｂＴｅ等が
好ましい。記録層Ｋは、結晶（単結晶または多結晶）相
として形成する。記録層Ｋの厚さは、薄すぎると再生時
にレーザー光Ｂの反射が十分に行われずまた、厚すぎる
と、後述の光熱吸収層Ａによる熱吸収が十分に行われな
いので、適度な厚さが好ましい。一般に、１０〜１００
ｎｍの厚さが好ましい。しかし、この厚さに限定される
ものではない。

【００１６】第１微小領域α１は、熱吸収量が大きくな
るように光熱吸収層Ａが隣接して設けられている記録層
の領域をいう。光熱吸収層Ａが隣接して設けられていな
い記録層の領域（第１微小領域α１以外の領域）が、第
２微小領域α２になる。本発明にかかる光ディスクで
は、レーザー光ＢのスポットＳ内の記録層部分に光熱吸
収層Ａが隣接して設けられているかどうかによって、こ
の記録層部分の温度に差が生じる。

【００１７】即ち、隣接して光熱吸収層Ａが設けられて
いない第２微小領域α２では、レーザー光Ｂを照射して
も、熱吸収量が比較的小さいので、温度上昇は小さい。
一方隣接して光熱吸収層Ａが設けられている第１微小領
域α１では、レーザー光を照射すると、熱吸収量が大き
いので、温度は第１微小領域α２よりも高温になる。こ
れらの領域α１，α２の一方または両方を情報単位と
し、この情報単位の有無またはその長さによって情報が
表される（詳細は後で説明する）。つまり、この情報単
位は、従来のピットやマークと同じ機能を有する。

【００１８】ディスクは、うず巻き状または同心円状の
明示的または黙示的トラックＴを有し、光熱吸収層Ａ
は、このトラックＴ上に点在して設けられている。α
１，α２の一方が情報単位で、他方がトラックの地の部
分と見ることができる。光熱吸収層Ａを第１微小領域α
１だけに隣接して設けるには、一旦、全面に光熱吸収層
Ａを形成する。次いで、その上にフォトレジストを塗布
し、このレジストをフォトリソグラフィー等によりパタ
ーニングする。この場合、再生時に使用するレーザー光
より短波長のものを使用すれば、小さい第１微小領域α
１を形成できる。

【００１９】レーザー光ではなく、Ｘ線や電子線を用い
てもよい。現在、ＩＣパターンでは0.2 μｍ位まで可能
である。パターニングされたレジストをマスクとして、
イオンビームエッチング、リアクティブイオンエッチン
グ（ＲＩＥ）等の方法で光熱吸収層をパターニングす
る。光熱吸収層Ａの厚さは、薄すぎると熱吸収効果が不
十分となり、厚すぎると層形成に時間を要するので、適
度な厚さが好ましい。一般に、１０〜５００ｎｍの厚さ
が好ましい。しかし、この厚さに限定されるものではな
い。

【００２０】光熱吸収層Ａの材料としては、例えばＴｉ
Ｏ，ＴａＯ，ＧｅＯ等の金属低級酸化物（特に黒色のも
の）が好ましい。光熱吸収層Ａに隣接して、前述の低熱
伝導層Ｈを設けることが好ましい（図２図６、図７参
照）。光熱吸収層Ａにより吸収された熱を遮蔽して、記
録層Ｋの第１微小領域α１に効果的に蓄熱させ、第２微
小領域α２との温度差を増大する（Ｃ／Ｎ比を向上させ
る）ためである。

【００２１】更に、第１微小領域α１と第２微小領域α
２との温度差を増大するために、記録層Ｋ及び熱吸収層
Ａの両方に隣接して（図１、図３参照）、または記録層
Ｋ及び低熱伝導層Ｈの両方に隣接して（図６、図７参
照）熱拡散層Ｎを設けることが好ましい。即ち、熱拡散
層Ｎが直に接する記録層Ｋの第２微小領域α２において
は、熱拡散により温度が下がる。

【００２２】例えば、図７に示すような構成にすること
により、反射率を均一にすることができ、Ｃ／Ｎ比も向
上する。十分な熱拡散効果を得るために、熱拡散層Ｎの
熱伝導率は、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ま
しい。また、熱拡散層の比熱は、0.2 Ｊ／（ｇ・Ｋ）以
上であることが好ましい。これらを満たす材料として、
例えば、Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ₂Ｏ₃等が好ましい。
特に、透明材料であるダイアモンド薄膜（ダイヤモンド
ライクカーボン薄膜とも呼ばれる）が好ましい。透明材
料は、熱源となるレーザー光Ｂを透過するので、熱拡散
効果が大きいからである。

【００２３】熱拡散層Ｎは、第２微小領域α２だけに隣
接させて設けてもよいし（図３参照）、あるいは、第２
微小領域α２と光熱吸収層Ａの両方に隣接させて設けて
もよい（図１参照）。熱拡散層Ｎ及び／または光熱吸収
層Ａの上に、低熱伝導層Ｈ’（低熱伝導層Ｈと同じ材料
が好ましい）を設けることが好ましい（図１、図３参
照）。低熱伝導層Ｈ’を設けることにより、レーザー光
Ｂの照射時に、効率良く記録層Ｋに蓄熱させ、また後述
の保護基板Ｇ’（特にプラスチック製基板）の熱変形を
防ぐことができる。

【００２４】ところで、図１〜図３、図６に示された構
造の光ディスクの場合には、記録層Ｋが十分に厚くて、
レーザー光が記録層Ｋを透過しないときは問題ないが、
記録層Ｋが薄くて、レーザー光が記録層Ｋを透過すると
きには、Ｃ／Ｎ比低下の問題が発生する。記録層Ｋを透
過したレーザー光は、光熱吸収層Ａがある部分では、レ
ーザー光が光熱吸収層Ａによって吸収されるので、ほと
んど反射されず、光熱吸収層Ａがない部分よりも反射光
量が小さくなる。これは、光ディスクの再生時に、Ｃ／
Ｎ比を低下させる原因となる。光熱吸収層Ａが隣接する
記録層Ｋからの反射光量を減少させて、光熱吸収層Ａが
隣接しない記録層Ｋからの反射光量との差が小さくなる
からである。

【００２５】この場合に、光熱吸収層Ａが隣接しない記
録層部分に隣接して、熱拡散層Ｎを金属膜（例えば、Ａ
ｌ，Ａｕ等）で形成すれば、レーザー光は熱拡散層Ｎで
反射され、干渉効果によって、光熱吸収層Ａがない部分
（熱拡散層形成部分）の反射光量も小さくなる。即ち、
光熱吸収層Ａがある部分とない部分との反射光量の差が
小さくなる（反射を均一化する）ので、Ｃ／Ｎ比はあま
り低下しない。

【００２６】一方、熱拡散層Ｎを、Ａｌ₂Ｏ₃やダイア
モンド薄膜で形成すると、レーザー光は熱拡散層Ｎを透
過して、Ｃ／Ｎ比は大きく低下する。この際、熱拡散層
Ｎの膜厚は、λ／（２ｎ）の整数倍にすることが好まし
い（λ：レーザー光の波長、ｎ：熱拡散層の屈折率）。
レーザー光の位相をずらさず、反射をより均一化できる
からである。

【００２７】このようなＣ／Ｎ比の低下を防ぐために、
熱拡散層Ｎ及び／または光熱吸収層Ａの上に、あるいは
低熱伝導層Ｈ’上に第２の光熱吸収層Ａ’（光熱吸収層
Ａと同じ材料が好ましい）を設けることが好ましい（図
４、図５、図７参照）。記録層Ｋを透過したレーザー光
は、光熱吸収層Ａがある部分では、光熱吸収層Ａによっ
て吸収され、光熱吸収層Ａがない部分では、第２の光熱
吸収層Ａ’によって吸収されて、反射が均一化されるか
らである。

【００２８】以上のように、基板Ｇ上に各層が形成され
たディスク（以後、単板ディスクと称す）をそのまま光
ディスクとして使用すると、長期間使用中に記録層Ｋの
劣化や基板Ｇ（プラスチック製基板の場合）の変形が発
生する。これを防止するために、単板ディスクを保護基
板または他の単板ディスクと接着剤によって接合する
（図示せず）のが一般的である。

【００２９】単板ディスクに保護基板を接合した構造の
光ディスクを片面ディスクと呼び、また、単板ディスク
２枚を相互に接合した構造の光ディスクを両面ディスク
と呼ぶ。保護基板の材料には、基板Ｇと同じ材料が好ま
しい。また、接着剤には一般に片面ディスクでは光硬化
型接着剤を、両面ディスクではホットメルト接着剤や熱
硬化性接着剤を使用する。

【００３０】ところで、第１微小領域α１は、その径が
スポットＳ径よりも小さくなるように形成されている
（図８、図９参照）。スポットＳ内の記録層部分に同種
の情報単位が二つ以上含まれている場合に、従来の光デ
ィスクは、スポットＳ内の記録層部分の反射率または反
射光量の違いによって、それらを識別することができな
い。

【００３１】本発明の再生専用の相変化型光ディスクで
は、回転して再生を行うので、図８図９に示す様に、レ
ーザー光スポットＳ内の記録層部分とレーザー光Ｂが長
く当たっていて熱蓄積で高温となった記録層部分Ｐとの
間に位置ずれが生じる。このとき、部分Ｐの下または上
に隣接して光熱吸収層Ａが存在する時と存在しない時で
高温の温度が異なってくる。つまり、部分Ｐが、光熱吸
収層Ａが存在する第１微小領域α１か存在しない第２微
小領域α２かで、温度が異なる。

【００３２】部分Ｐ内の光熱吸収層Ａが隣接する第１微
小領域α１は、光熱吸収層Ａによる蓄熱効果のために、
光熱吸収層Ａが隣接しない第２微小領域α２に比べて特
に高温となる（図８参照）。その結果、部分Ｐ内の第１
微小領域α１の温度は、記録層のガラス転移点または融
点以上になる（この第１微小領域α１を微小領域Ｙと呼
ぶ）。

【００３３】微小領域Ｙの記録層は、結晶相を保持でき
ずに流動状態となって、レーザー光の反射率が大きく変
化する。一般には、結晶相の時よりも当該反射率は、大
きく低下する。この場合、高温となった記録層部分Ｐに
含まれない、スポットＳ内の領域αＦでは、この領域に
光熱吸収層Ａが隣接しているかどうかに関わらず、レー
ザー光Ｂが長く当たっていない（熱蓄積がない）ので、
温度は記録層のガラス転移点または融点以上にはならな
い。従って、記録層は結晶相のままであり、反射率はも
との値（一般には高い値）を示す。

【００３４】これに対し、部分Ｐ全体が第２微小領域α
２のとき、つまり光熱吸収層Ａが隣接しないときは（図
９参照）、記録層の熱はあまり蓄熱されないので、部分
Ｐは記録層のガラス転移点または融点以上の高温にはな
らない。従って、記録層（第２微小領域α２）は結晶相
を維持し、レーザー光反射率はもとの値（一般には高い
値）を示す。

【００３５】以上の様に、記録層Ｋに隣接して設けられ
た光熱吸収層Ａの有無が、記録層Ｋ上に熱により「あぶ
りだし」されることになる。再度説明すると、図９に示
すように、スポットＳ内の領域αＬに光熱吸収層Ａが隣
接しないときは、αＬはスポットＳ内の領域αＦと共に
反射率が一般に高い状態である。そのため、スポットＳ
の反射光量は、一般に高い。

【００３６】他方、図８に示すように、スポットＳ内の
領域αＬ内に光熱吸収層Ａが隣接するときには、αＬ内
の相構造が変化する（微小領域Ｙ）。そのため、αＬか
らの反射光量が一般に低下する。その結果、スポットＳ
内の領域αＦと合わせても、結局、スポットＳからの反
射光量は一般に小さくなる。この反射光量の違いによ
り、スポットＳ内の一部領域αＬで情報単位を識別する
ことができる。見かけ上スポット径が小さくなったと言
える。

【００３７】再生した後、レーザー光Ｂの照射により第
１微小領域α１の相構造が変化した（例えば、アモルフ
ァスの）ままであると、次の再生時に、第１微小領域α
１は領域αＬに入る前の領域αＦでも反射光量が一般に
低下する。そうすると、第１微小領域を○、第２微小領
域を●で表すとき、スポットＳ内に○●がある場合と●
○がある場合とを区別できない。

【００３８】これを防ぐために、例えば再生に用いたレ
ーザー光Ｂよりも強度が弱いレーザー光を再生後の光デ
ィスクに照射時間が長くなるように、ゆっくりと照射す
る。これにより、再生後の第１微小領域α１の相構造を
もとの相構造（結晶相）に戻すことができる。レーザー
光Ｂ照射後の第１微小領域α１の相構造は、照射された
レーザー光Ｂの強度及び照射時間によって決まる。よっ
て、再生時にレーザー光の強度及び照射時間を調整し
て、第１微小領域α１の相構造がレーザー光に当たらな
くなった後に、もとの相構造（結晶相）に自然回復する
ようにしてもよい。この場合には相構造を回復させるた
めのレーザー光の後照射は不要となる。

【００３９】例えば、第１微小領域α１の温度が記録層
の融点以下で、かつガラス転移点以上の温度になるよう
に、再生時のレーザー光の強度及び照射時間を調整する
ことにより、再生と相構造の自然回復が同時にできる。
本発明にかかる光ディスクでは、再生領域は、レーザー
光Ｂの照射領域（スポットＳ内）と高温領域Ｐの重なっ
た領域である。しかし、光ディスクの回転数及び／また
はレーザー光の強度により、重なった領域（再生領域）
は変化する。再生領域が光ディスクの回転数及び／また
はレーザー光Ｂの強度により変化しても誤りなく再生で
きるようにするために、スポットＳ部分からのレーザー
光の反射光量の変化量（反射光量の微分量）から情報単
位の有無を得るようにすることが好ましい。

【００４０】例えば、スポットＳから外れる瞬間のレー
ザー光の反射光量の変化量を読み取ることにより、高温
領域Ｐの微妙な影響を受けることなく高い信頼性で情報
を再生することができる。本発明にかかる光ディスク
は、記録層Ｋに隣接する光熱吸収層ＡがトラックＴに沿
って点在し、光熱吸収層Ａの有無または長さにより情報
が記録されている。よって、仮に何らかの原因で記録層
Ｋの相構造が不用意に変化しても、相構造を回復させる
レーザー光を照射した後、再生すれば、元の情報を再生
することができる。即ち、従来の相変化型光ディスクの
ように、情報が消えるという問題は発生しない。

【００４１】以下、実施例によって本発明をより具体的
に説明するが、本発明は、これに限定されるものではな
い。

【００４２】

【実施例】以下、図１を使用して説明を行う。直径１３
０ｍｍのガラス製またはプラスチック製円形基板Ｇ上
に、深さ７０ｎｍの溝（トラックＴ）をピッチ1.6 μｍ
で同心円状に多数形成した。ＲＦマグネトロンスパッタ
により、この基板Ｇ上にＺｎＳとＳｉＯ₂との混合膜か
らなる低熱伝導層Ｈを約１００ｎｍ形成した。この場
合、スパッタ装置のチャンバー内を一旦、１×１０^-6ｔ
ｏｒｒ以下に排気した。その後、Ａｒガスを導入してチ
ャンバー内のガス圧を５×１０^-3ｔｏｒｒにし、またタ
ーゲットは、ＺｎＳとＳｉＯ₂との混合物を使用して、
スパッタを行った。

【００４３】次に、同様にＲＦマグネトロンスパッタに
より、この低熱伝導層Ｈ上にＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅からな
る記録層Ｋを約４０ｎｍ形成した。この時に用いるター
ゲット材料は、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅である。スパッタ条
件は、前記低熱伝導層Ｈ形成の場合と同じである。この
場合、スパッタ条件を最適化することにより記録層Ｋ
が、結晶（単結晶または多結晶）化して結晶相になるよ
うにした。

【００４４】この記録層Ｋ上に光熱吸収層Ａの材料であ
る、Ｔｉの低級酸化物で黒色のＴｉＯの層を反応性ＲＦ
マグネトロンスパッタにより、約１００ｎｍ形成した。
この時に用いるターゲット材料は、Ｔｉである。このＴ
ｉＯ層上にフォトレジストを塗布してプリベーキングし
た後、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４９ｎｍ）を光
源とする露光装置により、記録すべき情報の１，０（第
１及び第２微小領域α１，α２）に対応するように露光
した。

【００４５】その後、現像してベーキングすることによ
り、所望の光熱吸収層Ａのパターンとは反転したパター
ンをレジストにより形成した。この時のパターンは、全
面にレジストが広がる中で、前記トラックＴ上に於いて
二値化情報の「０」に相当する部分のみに穴（ピット）
が開いた状態になっている。この穴の直径は0.4 μｍで
あり、穴と穴との間隔は最短で、0.4 μｍである。

【００４６】その後、ＲＩＥ等のドライエッチングによ
りレジストのない部分のＴｉＯ層を取り除いた。アセト
ン等の有機溶剤によりレジストを除去した後、熱拡散層
ＮとしてＡｌ₂Ｏ₃をＲＦスパッタリングにより約１０
０ｎｍ形成した。熱拡散層Ｎ上に、ＺｎＳとＳｉＯ₂と
の混合膜からなる低熱伝導層Ｈ’を前記低熱伝導層Ｈと
同様の方法で、約２００ｎｍ形成して単板ディスクを作
製した。

【００４７】この単板ディスクにガラス製またはプラス
チック製保護基板Ｇ’を紫外線硬化型アクリル系接着剤
を使用して接合し（図示せず）、光ディスクを完成し
た。この光ディスクの再生装置は、光ディスクの回転駆
動系、再生用レーザー光源、光学系及び光ディスクから
の反射光を受光して電気信号に変換する信号再生系から
なる。

【００４８】光源は、λ＝７８０ｎｍ、開口率（ＮＡ）
＝0.55からなる半導体レーザーからなる。光源からのレ
ーザー光は、光学系により回折限界まで絞られて光ディ
スク上に約１μｍ径のスポットを形成する。光ディスク
上のスポットからの反射光は光学系を経て、フォトダイ
オード等のディテクターに入射し、電気信号に変換され
る。電気信号は、その後、信号再生系で情報を出力す
る。

【００４９】前記光ディスクは、回転駆動系によって回
転され、そこへ光源からレーザー光Ｂが照射される。光
ディスクは、線速度一定で記録されているので、回転駆
動系は、中心部より離れた部分を読み取る時に回転数が
低くなるように構成されている。レーザー光Ｂは、光学
系を通すことにより光ディスクの記録層Ｋ上で焦点が合
わされ、回折限界からスポットＳ径が決まり、約１μｍ
であった。

【００５０】このスポットＳ内の左方部分αＬに光熱吸
収層Ａが隣接しない（第２微小領域）ときは、スポット
Ｓ内の右方部分αＦと共に反射率が高い状態であるの
で、レーザー光Ｂを照射した時に、反射光量は多い。一
方、スポットＳ内の左方部分αＬ内に光熱吸収層Ａが隣
接する（第１微小領域α１）ときには、この第１微小領
域α１の層構造が変化して（微小領域Ｙ）、反射率が大
きく低下した。その結果、スポットＳ内の右方部分αＦ
と合わせてもαＬに熱吸収層Ａが隣接しないときよりも
反射光量が小さくなった。

【００５１】この反射光量の違いにより、スポットＳ内
の左方部分αＬの情報単位だけを読みとることができ
た。反射光量の違いをディテクターを通すことにより電
気信号に変換し、この電気信号の大小によって情報単位
（信号）の１，０を判断することができた。また、レー
ザー光Ｂの強度及び照射時間は、第１微小領域α１の温
度が記録層の融点以下で、かつガラス転移点以上となる
ように設定した。これは、再生の後第１微小領域α１
が、もとの相構造（結晶相）に自然に回復するようにす
るためである。

【００５２】尚、光ディスクは、線速度一定で記録がな
されているので、レーザー光Ｂの強度及び照射時間をデ
ィスクの再生位置によって変える必要はなかった。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スポッ
ト径よりも小さい情報単位を識別できる。その結果、光
ディスクに高密度に情報を収容することができる。ま
た、誤って高温にさらされても、情報が消えることがな
い。更に、Ｃ／Ｎ比の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、実施例にかかる再生専用の相変化型光ディ
スクの概略断面図である。

【図２】は、本発明の別の（熱拡散層を設けない）例で
ある再生専用の相変化型光ディスクの概略断面図であ
る。

【図３】は、本発明の別の（第２微小領域隣接部分だけ
に熱拡散層を設けた）例である再生専用の相変化型光デ
ィスクの概略断面図である。

【図４】は、本発明の別の（熱拡散層上に第２の光熱吸
収層を設けた）例である再生専用の相変化型光ディスク
の概略断面図である。

【図５】は、本発明の別の（熱拡散層上に低熱伝導層及
び第２の光熱吸収層を設けた）例である再生専用の相変
化型光ディスクの概略断面図である。

【図６】は、本発明の別の（光熱吸収層上に低熱伝導層
を設けた）例である再生専用の相変化型光ディスクの概
略断面図である。

【図７】は、本発明の別の（光熱吸収層上に低熱伝導層
を、熱拡散層上に第２の光熱吸収層及び低熱伝導層を設
けた）例である再生専用の相変化型光ディスクの概略断
面図である。

【図８】は、微小領域αＬ内の、光熱吸収層Ａが隣接す
る第１微小領域α１が、記録層のガラス転移点または融
点以上の温度となる（微小領域Ｙ）時の位置関係を示す
説明図（上：概略垂直断面図、下：概略平面図）であ
る。

【図９】は、微小領域αＬが、記録層Ｋのガラス転移点
または融点以上の高温にならない時の位置関係を示す説
明図（上：概略垂直断面図、下：概略平面図）である。

【図10】は、従来の再生専用光ディスクの概略断面図で
ある。

【図11】は、従来の書換え型相変化光ディスクの概略断
面図である。

【符号の説明】

Ｌ・・・集光レンズＢ・・・レーザー光Ｇ・・・基板Ｈ・・・低熱伝導層Ｈ’・・低熱伝導層Ｋ・・・記録層（本発明のディスク）Ｋ’・・記録層（従来のディスク）Ａ・・・光熱吸収層Ａ’・・第２の光熱吸収層Ｎ・・・熱拡散層 α１・・第１微小領域 α２・・第２微小領域Ｓ・・・レーザー光のスポットＰ・・・レーザー光Ｂ照射で高温となった記録層部分 αＬ・・レーザー光のスポットＳとレーザー光Ｂ照射で
高温となった記録層部分Ｐの重なり領域 αＦ・・レーザー光のスポットＳ内でαＬ以外の部分Ｙ・・・レーザー光Ｂ照射により相構造が変化した第１
微小領域α１Ｔ・・・トラック以上

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丹羽達雄東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板Ｇ上に、相構造の違いによって異な
る反射率を示す記録層Ｋを形成した相変化型光ディスク
において、前記記録層Ｋの一方の面に隣接する光熱吸収
層Ａをトラックに沿って点在させ、該光熱吸収層Ａに隣
接する記録層部分である第１微小領域と該光熱吸収層Ａ
に隣接しない記録層部分である第２微小領域のいずれか
一方または両方を情報単位とし、この情報単位の有無ま
たは長さによって、情報を表すことを特徴とする再生専
用の相変化型光ディスク。
【請求項２】前記光熱吸収層Ａが金属の低級酸化物か
らなることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】前記記録層Ｋ及び／または光熱吸収層Ａ
に隣接して、熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の低熱
伝導層Ｈを設けたことを特徴とする請求項１または２記
載の光ディスク。
【請求項４】前記記録層Ｋ及び前記光熱吸収層Ａの両
方に隣接して、または前記記録層Ｋ及び前記低熱伝導層
Ｄの両方に隣接して熱拡散層Ｎを設けたことを特徴とす
る請求項１乃至３記載の光ディスク。
【請求項５】前記熱拡散層Ｎの熱伝導率が５０Ｗ／
（ｍ・Ｋ）以上でありかつ前記熱拡散層Ｎの比熱が0.2
Ｊ／（ｇ・Ｋ）以上であることを特徴とする請求項４記
載の光ディスク。
【請求項６】前記熱拡散層Ｎが透明であることを特徴
とする請求項４または５記載の光ディスク。
【請求項７】前記熱拡散層Ｎがダイヤモンド薄膜であ
ることを特徴とする請求項６記載の光ディスク。
【請求項８】前記熱拡散層Ｎに隣接して第２の光熱吸
収層Ａ’を設けたことを特徴とする請求項７記載の光デ
ィスク。
【請求項９】第１工程：請求項１乃至８に記載した光デ
ィスクを用意すること；第２工程：前記記録層Ｋにレーザー光Ｂを照射すること
により、前記第１微小領域の相構造と前記第２微小領域
の相構造との間に差異を発生させること；並びに第３工程：該差異に伴う、第１微小領域と第２微小領域
からのレーザー光Ｂの反射光量または反射光量の変化量
の違いを電気信号に変換すること；からなる再生専用の
相変化型光ディスクの再生方法。
【請求項10】前記第３工程後、前記第２工程とは別の
レーザー光照射を行うことにより、前記第１微小領域の
相構造と前記第２微小領域の相構造との差異を解消する
ことを特徴とする請求項９記載の光ディスクの再生方
法。
【請求項11】前記第２工程で、記録層Ｋにレーザー光
Ｂを照射する際に、前記レーザー光Ｂの強度を、前記記
録層Ｋの温度が前記記録層Ｋのガラス転移点以上で、か
つ融点以下になる強度とすることを特徴とする請求項９
記載の光ディスクの再生方法。