JPH07169101A - Phase change optical disk only for high density reproduction - Google Patents

Phase change optical disk only for high density reproduction

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JPH07169101A
JPH07169101A JP5316273A JP31627393A JPH07169101A JP H07169101 A JPH07169101 A JP H07169101A JP 5316273 A JP5316273 A JP 5316273A JP 31627393 A JP31627393 A JP 31627393A JP H07169101 A JPH07169101 A JP H07169101A
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JP
Japan
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phase change
film
reflectance
thickness
difference
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Application number
JP5316273A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Furuta
正寛 古田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to store information in a high density by succes sively forming a 1st protective film, a phase change film, a 2nd protective film, a 1st reflecting film, a 3rd protective film and a 2nd reflecting film on a substrate for an optical disk. CONSTITUTION:A 1st protective film made of a ZnS-SiO2 composite film is formed on a substrate for an optical disk and a phase change film made of a material whose crystal structure is varied by heat when irradiated with laser light is formed on the 1st protective film. The crystal structure of the phase change film is an amorphous structure. A 2nd protective film, 1st reflecting film made of Al, etc., in accordance with information to be recorded, a 3rd protective film and a 2nd reflecting film are successively formed on the phase change film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規な再生専用相変化
光ディスク、及びその再生方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel read-only phase change optical disc and a reproducing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からある図3のような再生専用の凹
凸のあるピットに情報の記録された光ディスクの場合で
は、レーザー光を光ディスクに照射し、光ディスク上に
絞り込まれたスポット内にある情報をピットの位相差の
違いにより生じる反射率等の違いにより読み取る方式で
ある。このスポットは、レーザー光の波長に依存し、回
折限界から定められるスポット径以下にはすることがで
きない。従って、読み取ることのできるピットの大きさ
は、レーザー光の波長により限界をもち、ある大きさよ
りもピットを細かくすることができず、従来からあるC
D等の光ディスクにおいては、記録密度に限界があっ
た。
2. Description of the Related Art In the case of a conventional optical disc in which information is recorded in reproduction-only concave and convex pits as shown in FIG. 3, laser light is applied to the optical disc and the information in the spot narrowed down on the optical disc is recorded. Is a method for reading the difference in the reflectance and the like caused by the difference in the phase difference of the pits. This spot depends on the wavelength of the laser light and cannot be made smaller than the spot diameter determined from the diffraction limit. Therefore, the size of the pit that can be read has a limit depending on the wavelength of the laser beam, and the pit cannot be made smaller than a certain size.
The recording density of optical discs such as D has a limit.

【0003】又、記録媒体に相変化材料を用いた光ディ
スクでは、記録層のうちレーザー光の照射されたスポッ
ト部分のみが加熱され記録層の結晶構造を変化させて
(結晶相→アモルファス)記録し、再生する場合は、そ
の結晶構造の変化した部分での反射率が変化することを
利用し、その部分を一つのピットとして読み出す方式で
ある。この為、たとえ筆先記録等の方法により細かいピ
ットが形成されたとしても、上記の光ディスクの場合と
同様に、再生できるピットの大きさには限界があるた
め、記録密度に限界がある。
In an optical disc using a phase change material as a recording medium, only the spot portion of the recording layer irradiated with laser light is heated to change the crystal structure of the recording layer (crystal phase → amorphous) for recording. When reproducing, this is a method in which the reflectance changes at the portion where the crystal structure has changed, and that portion is read as one pit. For this reason, even if fine pits are formed by a method such as writing with a writing tip, there is a limit to the size of the pits that can be reproduced as in the case of the above-mentioned optical disc, and thus there is a limit to the recording density.

【0004】又、図4に記載された光磁気を記録媒体と
して用いた光ディスクについては、回転している光ディ
スクのレーザー光の照射されたスポットと加熱され高温
となった領域とのズレを利用し、高密度な再生をする方
法がある(公開平3−88156:ソニー等)。
For the optical disk using the magneto-optical recording medium shown in FIG. 4, the difference between the spot irradiated with the laser beam and the heated area of the rotating optical disk is used. , There is a method of high-density reproduction (publication 3-88156: Sony, etc.).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この方法により従来の
2倍〜6倍の高密度な再生をすることが可能であるが、
反射光量の変化により信号を再生する方法でないため、
微小領域の光磁気信号を再生するためCN等の低下は避
けることができず、又、光ピックアップの構造も複雑と
なる。従って、これまでは、反射光量の変化により高密
度に再生する方法はない。
According to this method, it is possible to perform high density reproduction which is 2 to 6 times higher than the conventional one.
Because it is not a method to reproduce the signal by the change in the amount of reflected light,
Since the magneto-optical signal in the minute area is reproduced, a decrease in CN and the like cannot be avoided, and the structure of the optical pickup becomes complicated. Therefore, so far, there is no method of reproducing at high density by changing the amount of reflected light.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】以下、本発明の光ディス
クの構成を図1に基づき説明する。ガラス、PMMA、
ポリカーボネイト等からなる光ディスク用基板(トラッ
キングのためのガイドとなる溝を有していてもよい)上
にZnSとSiO2との複合膜からなる第1保護膜を形成
し、その上にレーザー光を照射することにより熱で結晶
構造が変化するTeOX 、InSe、GeTe、Ge2Sb2Te5 等の材
料からなる相変化膜を形成する。尚、スパッタリング等
により膜形成された相変化膜の結晶構造はアモルファス
構造である。
The structure of the optical disk of the present invention will be described below with reference to FIG. Glass, PMMA,
A first protective film composed of a composite film of ZnS and SiO 2 is formed on an optical disk substrate (which may have a groove serving as a guide for tracking) made of polycarbonate or the like, and a laser beam is formed thereon. A phase change film made of a material such as TeO X , InSe, GeTe, Ge 2 Sb 2 Te 5 whose crystal structure is changed by heat upon irradiation is formed. The crystal structure of the phase change film formed by sputtering or the like is an amorphous structure.

【0007】この上に第2保護膜を形成し、その上に記
録されるべき情報に対応してAl等からなる第1反射膜を
形成する。この場合、形成されるピットの大きさは、照
射されるレーザーのスポット径の1/4〜1/2の径の
大きさである(例えば、デジタル情報の1に対応する部
分にのみ第1反射膜を形成し、それ以外の部分には、第
1反射膜を形成しない)。
A second protective film is formed on this, and a first reflective film made of Al or the like is formed on the second protective film corresponding to the information to be recorded. In this case, the size of the pit to be formed is the size of 1/4 to 1/2 of the spot diameter of the laser to be irradiated (for example, the first reflection is applied only to the portion corresponding to 1 of digital information). A film is formed, and the first reflective film is not formed on other portions).

【0008】この後、場合によっては、逆スパッタリン
グを行い表面をエッチングした後、更に、第3保護膜を
形成し、この上に第2反射膜を形成する。この場合、先
に形成された相変化膜が、結晶化構造(以下、単結晶、
多結晶となった場合を結晶化構造という)、或いは、高
温状態(結晶化状態)となったとき、第1反射膜の有無
にかかわらず、照射されるレーザー光の波長に対し反射
率の差が5%以内となるよう、第2保護膜、第3保護膜
の膜厚を定め形成する(請求項2)。
Thereafter, in some cases, reverse sputtering is performed to etch the surface, and then a third protective film is further formed, and a second reflective film is formed thereon. In this case, the previously formed phase change film has a crystallization structure (hereinafter, single crystal,
The difference in reflectance with respect to the wavelength of the irradiated laser light when a polycrystal is formed or when it is in a high temperature state (crystallized state) regardless of the presence or absence of the first reflective film. Of the second protective film and the third protective film are formed so as to be within 5% (claim 2).

【0009】この場合、相変化膜がアモルファス状態で
あって、第1反射膜のある部分の反射率と、相変化膜が
高温状態(結晶化状態)となったときの反射率の差が5
%以内である場合、反射率が変化するのは、相変化膜が
アモルファス状態であって、第1反射膜のない部分のみ
である。(請求項3) 又、相変化膜がアモルファス状
態であって、第1反射膜のない部分の反射率と、相変化
膜が高温状態(結晶化状態)となったときの反射率の差
が5%以内である場合、反射率が変化するのは、相変化
膜がアモルファス状態であって、第1反射膜のある部分
のみである(請求項4)。
In this case, when the phase change film is in an amorphous state, the difference between the reflectance of the portion where the first reflection film is present and the reflectance when the phase change film is in a high temperature state (crystallized state) is 5
When it is within%, the reflectance changes only in the portion where the phase change film is in the amorphous state and the first reflection film is not present. (Claim 3) Further, when the phase change film is in an amorphous state, the difference between the reflectance of the portion without the first reflection film and the reflectance when the phase change film is in a high temperature state (crystallized state) is When it is within 5%, the reflectance changes only in the portion where the phase change film is in the amorphous state and the first reflection film is present (claim 4).

【0010】請求項3に係る場合のうち、第2保護膜と
してZnS; SiO2 を用いた場合である請求項5につい
て、図13に基づき説明すれば、光源として780nm
の発光波長をもつ半導体レーザーを用いたときに、第1
反射膜の有無により情報を再生する場合には、保護膜と
してZnS; SiO2 (ZnS:SiO2 =4:1)を、相変化
膜としてGe2Sb2Te5 を用いた場合、第2保護膜の膜厚を
160〜180nm、第3保護膜の膜厚を10〜70n
m、又は、180〜250nm形成した場合、相変化膜
が結晶化構造を取ったとき、第1反射膜の有無にかかわ
らず、反射率はほぼ同一となり、更に、相変化膜がアモ
ルファス構造を取った場合、第1反射膜の有る部分の反
射率と相変化膜が結晶化構造を取ったときの反射率とが
ほぼ同じとなる。従って、第1反射膜のない部分がアモ
ルファス状態である場合のみ反射率が変化し情報を再生
することができる(請求項5)。
Referring to FIG. 13, which is a case where ZnS; SiO 2 is used as the second protective film in the case of claim 3, it will be described with reference to FIG.
When using a semiconductor laser with an emission wavelength of
When information is reproduced with or without a reflective film, ZnS; SiO 2 (ZnS: SiO 2 = 4: 1) is used as the protective film, and Ge 2 Sb 2 Te 5 is used as the phase change film. The thickness of the film is 160 to 180 nm, and the thickness of the third protective film is 10 to 70 n.
m or 180 to 250 nm, when the phase change film has a crystallized structure, the reflectance is almost the same regardless of the presence or absence of the first reflective film, and the phase change film has an amorphous structure. In that case, the reflectance of the portion where the first reflective film is present becomes almost the same as the reflectance when the phase change film has a crystallized structure. Therefore, the reflectance changes and the information can be reproduced only when the portion without the first reflective film is in the amorphous state.

【0011】又、請求項4に係る場合のうち、第2保護
膜としてZnS; SiO2 を用いた場合である請求項6につ
いて、同様に図13に基づき説明すれば、第2保護膜の
膜厚を0〜50nm、又は、180〜230nm、第3
保護膜の膜厚を30〜150nm、又は、220〜33
0nm形成した場合にも同様に、相変化膜が結晶化構造
を取ったとき、第1反射膜の有無にかかわらず、反射率
は近い値を示し、更に、相変化膜がアモルファス構造を
とった場合、第1反射膜の無い部分の反射率と相変化膜
が結晶化構造を取ったときの反射率とがほぼ同じにな
る。従って、請求項3、5の場合と異なり、第1反射膜
の有る部分がアモルファス状態となったときのみ反射率
が変化し情報を再生することができる(請求項6)。
Further, in the case of claim 4, which is the case where ZnS; SiO 2 is used as the second protective film, the same will be described with reference to FIG. Thickness 0 to 50 nm, or 180 to 230 nm, third
The thickness of the protective film is 30 to 150 nm or 220 to 33
Similarly, when the phase change film has a crystallized structure even when it is formed to a thickness of 0 nm, the reflectivity shows a close value regardless of the presence or absence of the first reflective film, and the phase change film has an amorphous structure. In this case, the reflectance of the portion without the first reflection film is almost the same as the reflectance when the phase change film has a crystallization structure. Therefore, unlike the cases of claims 3 and 5, the reflectance changes and information can be reproduced only when the portion having the first reflective film is in an amorphous state (claim 6).

【0012】又、請求項2の逆の場合として、相変化膜
がアモルファス状態で、第1反射膜の有無にかかわら
ず、照射されるレーザー光の波長に対し、反射率が同
じ、或いは、反射率差が、5%以内である場合に於いて
も、請求項2の場合と同様に高密度に再生することがで
きる(請求項7)。次に、請求項9に記載された光ディ
スクについて図2に基づき説明する。 請求項9に記載
された光ディスクは、記録される情報に対応して、記録
層の膜厚の薄い部分と、厚い部分とを設けることによ
り、請求項1における第3保護膜及び、第1反射膜を形
成する必要がなく、高密度再生可能な光ディスクを得る
ことができる。
In the opposite case of claim 2, the phase change film is in an amorphous state and the reflectance is the same or reflected with respect to the wavelength of the irradiated laser light regardless of the presence or absence of the first reflection film. Even when the rate difference is within 5%, high density reproduction can be achieved as in the case of claim 2 (claim 7). Next, the optical disk described in claim 9 will be described with reference to FIG. The optical disc according to claim 9 is provided with a thin portion and a thick portion of the recording layer corresponding to information to be recorded, whereby the third protective film and the first reflection film according to claim 1 are provided. It is not necessary to form a film, and an optical disc capable of high density reproduction can be obtained.

【0013】図14に基づき説明すれば、例えば、光源
として780nmの発光波長を有する半導体レーザーを
用いた場合、記録層に用いられる材料が、Ge2Sb2Te5
場合であれば、薄い部分の膜厚を50〜70nm、厚い
部分を90〜110nm形成することにより、請求項1
に記載された方法と同様な方法により高密度に再生する
光ディスクを作成することができる(請求項17)。
Referring to FIG. 14, for example, when a semiconductor laser having an emission wavelength of 780 nm is used as a light source and the material used for the recording layer is Ge 2 Sb 2 Te 5 , the thin portion The film thickness of 50 to 70 nm and the thick portion of 90 to 110 nm are formed,
An optical disc for high density reproduction can be produced by a method similar to the method described in (17).

【0014】この場合の形成方法は、請求項1に記載さ
れた光ディスクの第1保護膜まで形成されたものの上
に、相変化膜を全面に薄い膜厚分(約100nm)形成
する。この後、レジストを塗布し、膜厚を厚くする領域
にのみレジストが残るよう、露光機によりパターンニン
グし、現像する。この後、RIE、イオンビームエッチ
ング等により、相変化膜の膜厚の薄い部分の膜厚が63
nmになるまでエッチングを行う。この上に、第2保護
膜、反射膜を形成する。
The forming method in this case is to form a thin film (about 100 nm) over the entire surface of the phase change film on the optical disk having the first protective film formed up to the first protective film. After that, a resist is applied, and patterning is performed by an exposure device so that the resist remains only in the region where the film thickness is increased, and the resist is developed. After that, by RIE, ion beam etching, etc., the thickness of the thin portion of the phase change film is reduced to 63
Etching is performed up to nm. A second protective film and a reflective film are formed on this.

【0015】請求項10に記載された光ディスクの場
合、相変化膜が高温状態(結晶化状態)では、相変化膜
の膜厚の違いにかかわらず、同じ反射率を示す。しか
し、相変化膜が低温でアモルファス状態のままであると
きは、相変化膜が薄い部分での反射率は、比較的高い反
射率を示すが、相変化膜の厚い部分での反射率は低下す
る(図14参照)。従って、レーザー光の照射された部
分のうち高温となった部分の反射率は、一定になるた
め、情報が消され、レーザー光の照射された部分のう
ち、低温のアモルファス状態の部分の情報のみ再生する
ことができる。
In the optical disc of the tenth aspect, when the phase change film is in a high temperature state (crystallized state), the same reflectance is exhibited regardless of the difference in the film thickness of the phase change film. However, when the phase change film remains in the amorphous state at low temperature, the reflectance in the thin portion of the phase change film shows a relatively high reflectance, but the reflectance in the thick portion of the phase change film decreases. (See FIG. 14). Therefore, since the reflectance of the high temperature portion of the laser light irradiated portion becomes constant, the information is erased, and only the information of the low temperature amorphous portion of the laser light irradiated portion is erased. Can be played.

【0016】この場合、相変化膜の薄い部分がアモルフ
ァス状態、又は、相変化膜の厚い部分がアモルファス状
態のどちらか一方の反射率と、相変化膜が高温となって
いる状態のときの反射率とが、同じ、或いは、その差が
5%以内である場合、反射率が変化するのは相変化膜
が、厚い部分、又は、薄い部分のどちらか一方がアモル
ファス状態となったときのみとなる(請求項12)。
In this case, the thin portion of the phase change film is in an amorphous state or the thick portion of the phase change film is in an amorphous state, and the reflectance when the phase change film is at a high temperature. When the ratio is the same or the difference is within 5%, the reflectance changes only when either the thick part or the thin part of the phase change film is in an amorphous state. (Claim 12).

【0017】請求項12のうち、相変化膜の膜厚が薄い
部分が、アモルファス状態である時のみ反射率が低下す
るものとして、InSeを相変化膜に用いた場合、相変化膜
の膜厚の薄い部分を120〜130nm、厚い部分を1
40〜160nm形成した光ディスクがあり(請求項1
4)(図15参照)、又、相変化膜の膜厚が厚い部分
が、アモルファス状態である時のみ反射率が低下するも
のとして、Ge2Sb2Te5 を相変化膜に用いた場合、相変化
膜の膜厚の薄い部分を20〜50nm、厚い部分を60
〜90nm形成した光ディスクがある(請求項16)
(図14参照)。
In the case where InSe is used for the phase change film, the thin film portion of the phase change film has a reduced reflectance only in the amorphous state. The thin part of 120-130nm, the thick part 1
There is an optical disc having a thickness of 40 to 160 nm (claim 1
4) (see FIG. 15), and when using Ge 2 Sb 2 Te 5 for the phase change film, it is assumed that the reflectance of the thick portion of the phase change film is reduced only in the amorphous state. The thin part of the phase change film is 20 to 50 nm, and the thick part is 60
There is an optical disc having a thickness of up to 90 nm (claim 16).
(See Figure 14).

【0018】又、請求項11の光ディスクの場合、相変
化膜がアモルファス状態(低温状態)では、相変化膜の
膜厚の違いにかかわらず、同じ反射率を示す。しかし、
相変化膜が高温となった場合(結晶化状態)では、相変
化膜が厚い部分では、反射率は低いが、相変化膜が薄い
部分では、反射率が高くなる。(図14参照)従って、
レーザー光の照射された部分のうち低温である部分(ア
モルファス状態の部分)の反射率は、一定となり、情報
は消され、レーザー光の照射された部分のうち高温部分
の情報を再生することができる。
In the optical disc of the eleventh aspect, when the phase change film is in an amorphous state (low temperature state), the same reflectance is exhibited regardless of the difference in the film thickness of the phase change film. But,
When the temperature of the phase change film is high (crystallized state), the reflectance is low in the thick portion of the phase change film, but high in the portion of the thin phase change film. (See FIG. 14) Therefore,
The reflectance of the low temperature portion (amorphous state portion) of the portion irradiated with the laser light becomes constant, the information is erased, and the information of the high temperature portion of the portion irradiated with the laser light can be reproduced. it can.

【0019】この場合、相変化膜の薄い部分、又は、相
変化膜の厚い部分が高温状態(結晶化状態)となったと
きのどちらか一方の反射率と、相変化膜がアモルファス
状態のときの反射率とが同じ、或いは、その差が5%以
内である場合、反射率が変化するのは相変化膜が、厚い
部分、又は、薄い部分の他方が高温状態(結晶化状態)
となったときのみとなる(請求項13)。
In this case, when the thin part of the phase change film or the thick part of the phase change film is in a high temperature state (crystallized state), and when the phase change film is in an amorphous state If the reflectance is the same or the difference is within 5%, the reflectance changes because the phase-change film has a thick portion or a thin portion, which is in a high temperature state (crystallized state).
Only when it becomes (claim 13).

【0020】請求項13のうち、相変化膜の膜厚が薄い
部分が、高温状態(結晶化状態)であるときのみ反射率
が高くなるものとして、InSeを相変化膜に用いた場合、
相変化膜の膜厚の薄い部分を90〜110nm、厚い部
分を130〜160nm形成した光ディスクがあり(請
求項15)(図15参照)、Ge2Sb2Te5 を相変化膜とし
て用いた場合、相変化膜の膜厚の薄い部分を50〜70
nm、厚い部分を90〜110nm形成した光ディスク
がある(請求項17)(図14参照)。
According to the thirteenth aspect, in the case where InSe is used for the phase change film, assuming that the thin portion of the phase change film has a high reflectance only in the high temperature state (crystallized state),
There is an optical disc in which the thin portion of the phase change film has a thickness of 90 to 110 nm and the thick portion has a thickness of 130 to 160 nm (claim 15) (see FIG. 15). When Ge 2 Sb 2 Te 5 is used as the phase change film , The thickness of the phase change film is 50 to 70
There is an optical disc in which a thick portion of 90 nm to 110 nm is formed (claim 17) (see FIG. 14).

【0021】[0021]

【作用】次に、上記に記載された光ディスクを再生する
方法について説明する。この再生方法に関しては、相変
化膜の高温状態の光学定数と結晶化状態の光学定数とが
ほぼ等しいこと(実験の結果より、図12に示すよう
に、相変化膜としてGe2Sb2Te5 を用いた光ディスクにつ
いて、1800RPMで回転させレーザー光を照射した
場合、レーザー光のパワー上昇及び、下降の際の反射率
変化において、パワー下降の際の反射率変化が少なく、
高温状態と結晶化状態ではほぼ同じ反射率を示す。)、
及び、第2保護膜、又は、相変化膜の膜厚を変化させた
場合に光の干渉により、図13、図14、図15のよう
に反射率が波をうつように変化していることを前提とし
ており、このことは、実験的、又は、シュミレーション
により確かめられている。
Next, a method of reproducing the above-mentioned optical disc will be described. Regarding this regeneration method, the optical constant of the phase change film in the high temperature state and the optical constant of the crystallization state are almost equal (from the experimental results, as shown in FIG. 12, as the phase change film, Ge 2 Sb 2 Te 5 When the optical disk using the optical disk is rotated at 1800 RPM and irradiated with laser light, the change in the reflectivity when the power of the laser light is increased and decreased is small, and the change in the reflectivity when the power is decreased is small.
The high temperature state and the crystallization state show almost the same reflectance. ),
Also, the reflectivity changes like a wave as shown in FIGS. 13, 14 and 15 due to light interference when the film thickness of the second protective film or the phase change film is changed. , Which has been confirmed experimentally or by simulation.

【0022】以下、請求項8に係る再生方法について説
明する。第2保護膜の膜厚と反射率との関係を示した図
16によれば、第2保護膜の膜厚が、170nmの部分
と、230nmの部分とでは、相変化膜が結晶化した場
合、約70で、ほぼ同じ反射率をしめす。又、第2保護
膜膜厚が170nmの部分が、アモルファス状態のとき
約70となり、相変化膜の高温状態(結晶化状態)と同
じ反射率となる。又、第2保護膜膜厚が230nmの部
分がアモルファス状態となった場合では、反射率は約5
5となる。
The reproducing method according to claim 8 will be described below. According to FIG. 16 showing the relationship between the film thickness of the second protective film and the reflectance, when the film thickness of the second protective film is 170 nm and 230 nm, the phase change film is crystallized. , About 70, showing almost the same reflectance. Further, the portion of the second protective film having a film thickness of 170 nm is about 70 in the amorphous state, and has the same reflectance as the high temperature state (crystallized state) of the phase change film. When the second protective film thickness of 230 nm is in an amorphous state, the reflectance is about 5
It becomes 5.

【0023】従って、第2保護膜の膜厚が2種類ある相
変化光ディスクについては、相変化膜の状態が2種類あ
るため、全部で4つの状態がある。このうち、上記のよ
うな膜厚で構成したものについては、4つの状態のうち
3つの状態で同じ反射率を示し、相変化膜がアモルファ
ス状態であって、第2保護膜膜厚が230nmの場合の
み違う反射率を示す。
Therefore, for a phase change optical disc having two types of film thicknesses of the second protective film, there are two states of the phase change film, and thus there are four states in total. Among them, the one having the above film thickness shows the same reflectance in three of the four states, the phase change film is in the amorphous state, and the second protective film thickness is 230 nm. Only when it shows different reflectance.

【0024】よって、請求項5に記載されているように
第2保護膜を170nm形成したものの上に、記録され
る情報に応じてAl等からなる第1反射膜を形成し、その
上に第3の保護膜60nm形成し、更にその上に、第2
反射膜を全面に形成した光ディスクでは、第1反射膜の
ある部分を第2保護膜の薄い部分(170nm)と、第
1反射膜の無い部分を第2保護膜の厚い部分(第2保護
膜と第3保護膜とをたした膜厚:230nm)となり、
上記の場合に合致した光ディスクとなる。従って、第1
反射膜の無い部分で相変化膜がアモルファス状態のとき
のみ信号強度が変化し情報が再生される(請求項5)。
(上記のように、第1反射膜の有無により、反射光量が
異なるのは、相変化膜と第1反射膜の干渉(図5a)に
より、又、相変化膜と第2反射膜の干渉(図5b)。に
よる影響を受けるためである。上記のように、相変化膜
の結晶構造がかわることにより光学定数が変化するため
反射率が変化する。)以下、上記の前提に基づき、請求
項8に記載された再生方法について、請求項5に記載さ
れた光ディスクを用いた場合を例とし説明する。
Therefore, as described in claim 5, the first protective film made of Al or the like is formed on the second protective film having a thickness of 170 nm formed thereon according to the information to be recorded, and the first reflective film is formed thereon. 60 nm thick protective film of No. 3 is formed, and the second
In an optical disc having a reflective film formed on the entire surface, a portion with the first reflective film is a thin portion (170 nm) of the second protective film, and a portion without the first reflective film is a thick portion of the second protective film (second protective film). And the third protective film, the film thickness is 230 nm),
The optical disc conforms to the above case. Therefore, the first
The signal intensity changes and the information is reproduced only when the phase change film is in the amorphous state in the portion where there is no reflection film (claim 5).
(As described above, the amount of reflected light differs depending on the presence / absence of the first reflection film because of the interference between the phase change film and the first reflection film (FIG. 5a), and the interference between the phase change film and the second reflection film ( 5b) .. As described above, the reflectivity changes because the optical constant changes due to the change of the crystal structure of the phase change film. The reproducing method described in 8 will be described by taking the case of using the optical disc described in claim 5 as an example.

【0025】情報が第1反射膜に記録されている光ディ
スクを回転させながら、光ディスク上に絞られたレーザ
ー光を照射する。このディスクに記録されている、ピッ
ト(第1反射膜)の径は、レーザー光のスポット径の半
分程度であるとする。この場合、従来の光ディスクで
は、スポット内に2以上の信号が含まれると、スポット
部分からの反射光量の違いによっては、情報を再生する
事ができなかった。例えば、含まれる信号が10と01
の場合では区別できなかった。しかし、回転している光
ディスクにおいて、光の照射された部分と実際に加熱さ
れている部分とのズレを利用し、その”かつ”の部分の
情報のみを再生することにより、本発明の光ディスクを
高密度に再生することができる。
While the optical disc having information recorded on the first reflection film is rotated, the focused laser beam is irradiated onto the optical disc. The diameter of the pit (first reflection film) recorded on this disc is about half the spot diameter of the laser light. In this case, in the conventional optical disc, when two or more signals were included in the spot, the information could not be reproduced due to the difference in the amount of light reflected from the spot. For example, the signals included are 10 and 01.
In the case of, it could not be distinguished. However, in the rotating optical disc, by utilizing the difference between the part irradiated with light and the part actually heated, and reproducing only the information of the "and" part, the optical disc of the present invention can be obtained. It can be reproduced at high density.

【0026】例えば、請求項5に記載された光ディスク
では、レーザー光の照射された部分のうち、加熱された
領域では、高温となり結晶化状態とほぼ同様になり、反
射率が高くなる。この相変化膜の結晶化状態では、第1
反射膜の有無にかかわらず同じ反射率を示す。これは、
照射されたレーザー光が、それぞれの反射膜と相変化膜
との干渉による影響が同じであるためであり、使用され
るレーザー光源の波長が異なることにより、第2保護
膜、第3保護膜の膜厚が異なってくる。従って、高温と
なった部分では、情報の記録されている第1反射膜の情
報を消すことができる。
For example, in the optical disc according to the fifth aspect, in the heated region of the portion irradiated with the laser beam, the temperature becomes high and becomes almost the same as the crystallized state, and the reflectance becomes high. In the crystallized state of this phase change film, the first
It exhibits the same reflectance regardless of the presence or absence of a reflective film. this is,
This is because the irradiated laser light has the same influence due to the interference between the reflection film and the phase change film, and the wavelengths of the laser light sources used are different, so that the second protective film and the third protective film have different wavelengths. The film thickness is different. Therefore, in the portion where the temperature becomes high, the information of the first reflective film in which the information is recorded can be erased.

【0027】又、レーザー光の照射された部分のうち、
加熱されていない部分は、相変化膜の結晶構造がアモル
ファス構造のままであるため、第1反射膜のある部分
(背面保護膜膜厚が、170nmである部分)では、図
5aに示されるように、相変化層と第1反射膜との干渉
により、加熱された部分と同じ反射率を示すが、第1反
射膜のない部分(背面保護膜膜厚が、230nmである
部分)では、図5bに示されるように、相変化層と第2
反射層との干渉により、反射率が低下する(図5、図1
3参照)。
Of the portion irradiated with laser light,
Since the crystal structure of the phase change film in the unheated part remains the amorphous structure, the part where the first reflective film is present (the part where the back protective film thickness is 170 nm) is as shown in FIG. 5a. Shows the same reflectance as the heated portion due to the interference between the phase change layer and the first reflection film, but in the portion without the first reflection film (the portion where the back surface protective film thickness is 230 nm), 5b, the phase change layer and the second
The reflectance decreases due to the interference with the reflection layer (see FIGS. 5 and 1).
3).

【0028】以上より、第1反射膜に記録された情報
は、レーザー光の照射された部分のうち高温となった領
域の情報は消され、低温部分(相変化膜がアモルファス
状態の部分)の情報のみ再生することができる。従っ
て、レーザー光の照射されたスポットよりも小さな領域
を再生するため、高密度の再生が可能となる。又、第1
反射膜が、Al等で形成された場合、その部分の熱が拡散
され熱的コントラストがつく恐れがあるが、その上に第
3保護膜が形成されており、又、Al等の熱伝導率が大き
く、熱的容量も小さいため、第1反射膜の有無により熱
が拡散される影響は生じない。
As described above, in the information recorded on the first reflective film, the information of the high temperature region of the portion irradiated with the laser beam is erased, and the low temperature portion (the portion where the phase change film is in the amorphous state) is erased. Only information can be played. Therefore, since the area smaller than the spot irradiated with the laser light is reproduced, high density reproduction is possible. Also, the first
When the reflective film is made of Al or the like, the heat in that part may be diffused to give a thermal contrast, but the third protective film is formed on the reflective film, and the thermal conductivity of Al or the like. Is large and the thermal capacity is also small, the influence of heat diffusion due to the presence or absence of the first reflective film does not occur.

【0029】尚、情報の再生された後、相変化層をアモ
ルファス構造にするため、照射されるレーザー光のパワ
ー及び照射時間の最適化を行ったり、消去用のレーザー
光を照射する場合がある(請求項19)。更に、光スポ
ットと高温部分の”ズレ”の最適化を行うことにより、
より小さなピットの再生も行うことができる。
After the information is reproduced, the power and irradiation time of the laser light to be irradiated may be optimized or the laser light for erasing may be irradiated in order to make the phase change layer have an amorphous structure. (Claim 19). Furthermore, by optimizing the "deviation" between the light spot and the high temperature part,
You can also play smaller pits.

【0030】請求項1〜4、6、7に記載された光ディ
スクについても、上記と同様の方法により再生される。
以下、請求項18に係る再生方法について説明する。相
変化膜(Ge2Sb2Te5 )の膜厚と反射率との関係を示した
図17によれば、相変化膜の膜厚が、63nmの部分
と、100nmの部分とでは、相変化膜がアモルファス
状態で、約56であり、ほぼ同じ反射率となる。又、相
変化膜の膜厚が100nmの部分が結晶化した状態(高
温状態)では、反射率は、約57となり、相変化膜がア
モルファス状態の場合とほぼ同じ反射率を示す。 この
時、相変化膜の膜厚が63nmで、相変化膜が結晶化状
態(高温状態)の場合の反射率は、約89となる。従っ
て、相変化膜の膜厚が2種類ある相変化光ディスクで
は、相変化膜の状態が2種類あるため、全部で4つの状
態がある。このうち、上記のような構成のものでは、4
つの状態のうち3つの状態でほぼ同じ反射率を示し、相
変化膜が高温状態であって、相変化膜の膜厚が63nm
の場合のみ違う反射率を示す。よって、請求項17に記
載されている光ディスクのように相変化膜の膜厚の薄い
部分を63nmで、厚い部分を100nmで形成するこ
とにより、相変化膜の膜厚が63nmで、相変化膜が高
温状態(結晶化状態)になったときのみ信号強度が変化
し、情報が再生される(請求項17)。(上記のよう
に、相変化膜の膜厚により、反射率が異なるのは、相変
化膜と反射膜との干渉により、図6a,bに示すよう、
相変化膜の膜厚の相違により、光路差が異なってくるか
らである。)以下、上記事項に基づき、請求項18に記
載された再生方法について、請求項17に記載された光
ディスクを用いた場合を例として説明する。
The optical discs described in claims 1 to 4, 6 and 7 are also reproduced by the same method as described above.
The reproducing method according to claim 18 will be described below. According to FIG. 17 showing the relationship between the film thickness of the phase change film (Ge 2 Sb 2 Te 5 ), and the reflectivity, the phase change is observed between the part where the film thickness of the phase change film is 63 nm and the part where the film thickness is 100 nm. When the film is in an amorphous state, it is about 56, and the reflectance is almost the same. Further, in the state where the portion of the phase change film having a thickness of 100 nm is crystallized (high temperature state), the reflectance is about 57, which is almost the same as when the phase change film is in the amorphous state. At this time, when the thickness of the phase change film is 63 nm and the phase change film is in the crystallized state (high temperature state), the reflectance is about 89. Therefore, in a phase change optical disc having two types of phase change film thicknesses, there are two types of phase change film states, and therefore there are four states in total. Of these, in the case of the above configuration, 4
Three of the three states show almost the same reflectance, the phase change film is in a high temperature state, and the thickness of the phase change film is 63 nm.
Shows the different reflectance only. Therefore, by forming a thin portion of the phase change film with a thickness of 63 nm and a thick portion with a thickness of 100 nm as in the optical disc according to claim 17, the thickness of the phase change film is 63 nm, The signal strength changes and the information is reproduced only when the temperature becomes high temperature (crystallized state). (As described above, the reflectivity varies depending on the film thickness of the phase change film, because the interference between the phase change film and the reflective film causes
This is because the optical path difference is different depending on the film thickness of the phase change film. ) Hereinafter, based on the above matters, the reproducing method described in claim 18 will be described by taking the case of using the optical disc described in claim 17 as an example.

【0031】記録されるデジタル情報の1、0に対応し
て相変化膜の膜厚が63nm,100nmの部分を形成
した光ディスクについて、請求項8に記載された方法と
同様な方法により再生する。この時、レーザー光の照射
された部分のうち高温状態となっていない部分では、相
変化膜は、アモルファス状態であり、相変化膜の膜厚
が、厚い部分と薄い部分の反射率はほぼ同じであり、相
変化膜の膜厚の違いにより記録された情報は読み取れな
い。
An optical disc in which portions of the phase change film having film thicknesses of 63 nm and 100 nm are formed corresponding to 1 and 0 of recorded digital information is reproduced by a method similar to the method described in claim 8. At this time, the phase change film is in an amorphous state in the part which is not in the high temperature state in the part irradiated with the laser beam, and the reflectance of the thick part and the thin part of the phase change film are almost the same. Therefore, the recorded information cannot be read due to the difference in the thickness of the phase change film.

【0032】しかし、レーザー光の照射された部分のう
ち相変化膜が、高温状態(結晶化状態)の場合、相変化
膜の膜厚により反射率が異なり、相変化膜が厚い部分
は、アモルファス状態の場合とほぼ同じ反射率を示す
が、相変化膜が薄い部分は、反射率が高くなり、情報を
読み出すことができる。従って、レーザー光を照射した
部分のうち高温となった領域のみ情報を読み出すことが
でき、相変化膜の膜厚の違いにより記録された情報が、
熱によりあぶりだされながら再生されることとなる。よ
って、レーザー光の照射された部分であって、かつ、高
温となった部分のみ情報が再生されるため、高密度な再
生が可能となる。
However, when the phase change film in the portion irradiated with the laser beam is in a high temperature state (crystallized state), the reflectance varies depending on the film thickness of the phase change film, and the thick portion of the phase change film is amorphous. The reflectance is almost the same as in the case of the state, but the reflectance is high in the portion where the phase change film is thin, and the information can be read. Therefore, the information can be read out only in the high temperature region of the portion irradiated with the laser beam, and the information recorded due to the difference in the film thickness of the phase change film is
It will be reproduced while being exposed to heat. Therefore, the information is reproduced only in the portion irradiated with the laser beam and having a high temperature, so that high-density reproduction is possible.

【0033】請求項9〜16に記載された光ディスクに
ついても上記と同様な方法により再生することができ
る。以下、実施例により本発明をより具体的に説明する
が、本発明はこれに限られるものではない。
The optical discs described in claims 9 to 16 can be reproduced by the same method as above. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0034】[0034]

【実施例1】以下、請求項1〜7に記載した発明のう
ち、請求項5に記載した発明の一例を示す。直径130
mmのガラスの円形基板を用意する。RFマグネトロン
スパッタにより、この基板にZnS;SiO2 からなる第1
保護膜を約100nm形成する。この際、ターゲット
は、ZnS;SiO2 を用い、スパッタ装置のチャンバー内
を一旦、1×10-6Torr以下に排気した後、Arガスを導
入し、チャンバー内のガス圧を5×10-3Torrとして、
スパッタリングを行う。
Embodiment 1 Hereinafter, an example of the invention described in claim 5 among the inventions described in claims 1 to 7 will be shown. Diameter 130
A circular glass substrate of mm is prepared. The first layer made of ZnS; SiO 2 on this substrate by RF magnetron sputtering.
A protective film is formed to a thickness of about 100 nm. At this time, ZnS; SiO 2 was used as a target, and after evacuating the chamber of the sputtering apparatus to 1 × 10 −6 Torr or less, Ar gas was introduced to make the gas pressure in the chamber 5 × 10 −3. As Torr,
Sputtering is performed.

【0035】次に、同様にRFマグネトロンスパッタに
より、この上にGe2Sb2Te5 からなる相変化膜を約25n
m形成する。この場合に用いるターゲットは、Ge2Sb2Te
5 であり、スパッタ装置内の条件は、ZnS;SiO2 の場
合と同様である。尚、条件等にもよるが、形成された直
後の相変化膜は、アモルファス構造を取っている。
Next, a phase change film made of Ge 2 Sb 2 Te 5 is formed on the surface of the same by RF magnetron sputtering in the same amount as about 25 n.
m. The target used in this case is Ge 2 Sb 2 Te.
5, and the conditions of the sputtering apparatus, ZnS; are the same as in the case of SiO 2. The phase change film immediately after being formed has an amorphous structure, although it depends on the conditions and the like.

【0036】この上に、第2保護膜として、ZnS;SiO
2 からなる膜を約170nm形成する。形成条件は、第
1保護膜と同じである。更にこの上に、記録される情報
に対応して第一反射層を形成する。この場合、記録され
るデジタル情報の1に対応する部分には、第1反射膜を
形成し、0に対応する部分には、第1反射膜を形成しな
い。第1反射膜の形成方法は、一旦、全面に約50nm
のAl膜をスパッタリングにより形成した後、フォトレジ
ストを塗布し、露光、現像により、記録される情報の1
に対応する部分のレジストが残るようにする。このレジ
ストのパターンは、0.4μmの直径のレジストが、最
小間隔0.4μmで形成されている状態になっている。
この後、RIE等のドライエッチングにより、レジスト
のない部分のAl膜は取り除かれた後、アセトン等の有機
溶剤によりレジストを除去する。尚、Al膜の形成条件
は、Alターゲットを用い、Arガスによりスパッタリング
を行う。他の形成条件は、先の場合と同じである。
On top of this, as a second protective film, ZnS; SiO
A film of 2 is formed to a thickness of about 170 nm. The formation conditions are the same as those for the first protective film. Further, a first reflective layer is formed on the first reflective layer corresponding to the information to be recorded. In this case, the first reflection film is formed on the portion corresponding to 1 of the recorded digital information, and the first reflection film is not formed on the portion corresponding to 0. The method for forming the first reflective film is as follows:
After forming the Al film by sputtering, applying photoresist, exposing and developing,
The resist of the portion corresponding to is left. The pattern of this resist is such that a resist having a diameter of 0.4 μm is formed with a minimum interval of 0.4 μm.
After that, the Al film in the portion without the resist is removed by dry etching such as RIE, and then the resist is removed with an organic solvent such as acetone. The Al film is formed using an Al target and sputtering with Ar gas. The other forming conditions are the same as in the previous case.

【0037】この上に、ZnS;SiO2 からなる第3保護
膜を約60nm形成し、この上にAlからなる第2反射膜
を約50nm形成する。この上に紫外線硬化樹脂等によ
り固めることにより形成される。
A third protective film made of ZnS; SiO 2 is formed thereon to a thickness of about 60 nm, and a second reflective film made of Al is formed thereon to a thickness of about 50 nm. It is formed by hardening it on this with an ultraviolet curable resin or the like.

【0038】[0038]

【実施例2】以下、請求項9〜17に記載した発明のう
ち、請求項17に記載した発明の一例を示す。直径13
0mmのガラスの円形基板を用意する。RFマグネトロ
ンスパッタにより、この基板にZnS;SiO2 からなる第
1保護膜を約100nm形成する。この際、ターゲット
は、ZnS;SiO2 を用い、スパッタ装置のチャンバー内
を一旦、1×10-6Torr以下に排気した後、Arガスを導
入し、チャンバー内のガス圧を5×10-3Torrとして、
スパッタリングを行う。次に、同様にRFマグネトロン
スパッタにより、この上にGe2Sb2Te5 からなる相変化膜
を約100nm形成する。この場合に用いるターゲット
は、Ge2Sb2Te5であり、スパッタ装置内の条件は、Zn
S;SiO2 の場合と同様である。
[Embodiment 2] Hereinafter, an example of the invention described in claim 17 will be shown among the inventions described in claims 9 to 17. Diameter 13
A 0 mm glass circular substrate is prepared. A first protective film of ZnS; SiO 2 is formed to a thickness of about 100 nm on this substrate by RF magnetron sputtering. At this time, ZnS; SiO 2 was used as a target, and after evacuating the chamber of the sputtering apparatus to 1 × 10 −6 Torr or less, Ar gas was introduced to make the gas pressure in the chamber 5 × 10 −3. As Torr,
Sputtering is performed. Next, similarly, a phase change film made of Ge 2 Sb 2 Te 5 is formed to a thickness of about 100 nm by RF magnetron sputtering. The target used in this case was Ge 2 Sb 2 Te 5 , and the conditions in the sputtering system were Zn.
S: The same as in the case of SiO 2 .

【0039】尚、条件等にもよるが、形成された直後の
相変化膜は、アモルファス構造を取っている。この後、
フォトレジストを塗布し、記録されるべき情報情報に対
応して、相変化膜が厚くなる部分にレジストが残るよ
う、露光、現像をする。このレジストのパターンは、
0.4μmの直径のレジストが、最小間隔0.4μmで
形成されている状態になっている。
The phase change film immediately after being formed has an amorphous structure, depending on the conditions and the like. After this,
Photoresist is applied, and exposure and development are performed so that the resist remains in the portion where the phase change film becomes thicker, corresponding to the information information to be recorded. The pattern of this resist is
A resist having a diameter of 0.4 μm is formed with a minimum interval of 0.4 μm.

【0040】次に、RIE、イオンビームエッチング等
により、レジストの無い部分の相変化膜の膜厚が63n
mになるまでエッチングをする。この後、アセトン等の
有機溶剤によりレジストを除去した後、ZnS;SiO2
らなる第2保護膜を約100nm、Alからなる反射膜を
約50nm形成する。反射膜の形成方法は、実施例1の
場合と同じである。更にこの上に、紫外線硬化樹脂によ
り固めることにより、光ディスクが形成される。
Next, by RIE, ion beam etching, etc., the thickness of the phase change film in the resist-free portion is 63 n.
Etch to m. Then, after removing the resist with an organic solvent such as acetone, a second protective film made of ZnS; SiO 2 is formed to a thickness of about 100 nm, and a reflective film made of Al is formed to a thickness of about 50 nm. The method of forming the reflective film is the same as that of the first embodiment. Further, an optical disc is formed by hardening it on this with an ultraviolet curable resin.

【0041】[0041]

【実施例3】請求項8に記載した再生方法の発明につい
て、実施例1に記載した光ディスクを再生する場合を例
に説明する。光源は、λ=780nm、開口率(NA)
=0.55からなる半導体レーザー及びレンズ等の光学
系からなる。
[Embodiment 3] The invention of the reproducing method described in claim 8 will be explained by taking the case of reproducing the optical disk described in the embodiment 1 as an example. Light source is λ = 780 nm, aperture ratio (NA)
= 0.55, and a semiconductor laser and an optical system such as a lens.

【0042】再生系は、フォトダイオード等のディテク
ター及びディテクターに光を送るための光学系よりな
る。実施例1に記載した光ディスクは、回転系によって
回転され、光源からレーザー光が照射される。光ディス
クでは、線速度一定で記録されているので、回転系は、
中心部より離れた部分を読み取るときに回転数が低くな
るように構成されている。レーザー光は、光学系を通す
ことにより、光ディスクの記録層上で焦点が合わされ、
回折限界からスポット径が定まり、約1.4μmであっ
た。 このスポット内のうち、高温となっている領域に
おいては、第1反射膜の有無による反射率の差はなくな
り、記録されている情報は消される。又、高温状態とな
ってない領域においては、相変化膜は、アモルファス状
態にあり第1反射膜の有無により反射率が異なる。この
時、第1反射膜の無い部分の反射率は、相変化膜が高温
状態(結晶化状態)のときの反射率とほぼ同じである。
The reproducing system is composed of a detector such as a photodiode and an optical system for sending light to the detector. The optical disk described in Example 1 is rotated by a rotating system, and laser light is emitted from a light source. Since the optical disc is recorded at a constant linear velocity, the rotating system
The number of rotations is low when reading a portion away from the central portion. The laser light is focused on the recording layer of the optical disc by passing through the optical system,
The spot diameter was determined from the diffraction limit and was about 1.4 μm. In the high temperature region of this spot, there is no difference in reflectance due to the presence or absence of the first reflective film, and the recorded information is erased. Further, in the region where the temperature is not high, the phase change film is in an amorphous state and the reflectance differs depending on the presence or absence of the first reflective film. At this time, the reflectance of the portion without the first reflection film is almost the same as the reflectance when the phase change film is in a high temperature state (crystallized state).

【0043】従って、スポット内のうち、高温となって
いない領域に、第1反射膜のある部分がある時は、スポ
ット内全体の反射率は低下し、それ以外の場合では、反
射率の変化はない。よって、この反射率の違いにより、
スポット内のうち、相変化膜がアモルファス状態である
領域の情報だけを読み出すことができる。
Therefore, when there is a portion having the first reflection film in a region of the spot where the temperature is not high, the reflectance of the entire spot is lowered, and in other cases, the reflectance is changed. There is no. Therefore, due to this difference in reflectance,
It is possible to read only the information of the region in the spot where the phase change film is in the amorphous state.

【0044】このスポット内での光ディスクの反射率の
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、デジタル信号の1、
0を判断することができる。このように、実施例1の光
ディスクに記録される情報は、第1反射膜の有無によっ
て決まり、第1反射膜の形成部分及び非形成部分の径
は、レーザー光のスポット径よりも小さくなる。従っ
て、スポット内において相変化膜の結晶状態が変化する
領域は、スポットよりも小さく、従来、再生が不可能で
あったレーザー光のスポットよりも、十分小さいピット
を再生することができる。
The difference in the reflectance of the optical disk within this spot is converted into an electric signal by passing through a detector. Depending on the magnitude of this electric signal, one of the digital signals,
It is possible to judge 0. As described above, the information recorded on the optical disc of Example 1 is determined by the presence or absence of the first reflective film, and the diameter of the portion where the first reflective film is formed and the portion where the first reflective film is not formed are smaller than the spot diameter of the laser light. Therefore, the region where the crystal state of the phase change film changes within the spot is smaller than the spot, and it is possible to reproduce pits that are sufficiently smaller than the spot of laser light that could not be reproduced conventionally.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、本発明の再生専用の相変
化光ディスクによれば、従来、再生が不可能であったレ
ーザー光のスポット径よりも小さいピットを再生するこ
とができる。従って、単位面積当たりの記録密度を増や
すことができる。又、再生される部分が、レーザー光の
照射された部分とそれにより加熱された部分との”か
つ”の部分であるため、従来と同程度の記録密度の光デ
ィスクについては、高いSN及び、クロストークの少な
い再生信号を得ることができる。
As described above, according to the read-only phase change optical disk of the present invention, it is possible to reproduce a pit smaller than the spot diameter of the laser beam, which cannot be reproduced conventionally. Therefore, the recording density per unit area can be increased. Further, since the portion to be reproduced is the "and" portion of the portion irradiated with laser light and the portion heated by it, a high SN and cross is achieved for the optical disc having the same recording density as the conventional one. A reproduced signal with less talk can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 請求項1に記載された発明である相変化光デ
ィスクの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a phase change optical disc according to the first aspect of the invention.

【図2】 請求項9に記載された発明である相変化光デ
ィスクの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a phase change optical disc according to a ninth aspect of the invention.

【図3】 従来からある再生専用光ディスクの断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view of a conventional read-only optical disc.

【図4】 従来例として記載された高密度再生専用光磁
気ディスクの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a high-density read-only magneto-optical disk described as a conventional example.

【図5】 請求項5に記載された発明の相変化光ディス
クについて、光の反射の様子を表す図である。aは、相
変化膜と第1反射膜との干渉の様子、bは、相変化膜と
第2反射膜の干渉との様子を表している。
FIG. 5 is a diagram showing how light is reflected in the phase change optical disk of the invention described in claim 5. “A” represents a state of interference between the phase change film and the first reflective film, and “b” represents a state of interference between the phase change film and the second reflective film.

【図6】 請求項17に記載された発明の相変化光ディ
スクについて、光の反射の様子を表す図である。aは、
相変化膜が薄い部分における相変化膜と反射膜との光の
干渉の様子、bは、相変化膜が厚い部分における相変化
膜と反射膜との光の干渉の様子を表している。
FIG. 6 is a diagram showing how light is reflected in the phase change optical disc of the invention described in claim 17; a is
The state of light interference between the phase change film and the reflection film in the thin portion of the phase change film, and b represents the manner of light interference between the phase change film and the reflection film in the thick portion of the phase change film.

【図7】 請求項5に記載された発明の相変化光ディス
クを請求項8に記載された再生方法により再生する場合
において、レーザースポットのうち、低温状態(相変化
膜がアモルファス状態)にある部分に、ピット(第1反
射膜)がある場合の説明図である。
FIG. 7 is a portion of the laser spot in a low temperature state (the phase change film is in an amorphous state) when the phase change optical disk of the invention described in claim 5 is reproduced by the reproduction method described in claim 8. It is explanatory drawing in the case where there is a pit (1st reflective film) in FIG.

【図8】 請求項5に記載された発明の相変化光ディス
クを請求項8に記載された再生方法により再生する場合
において、レーザースポットのうち、低温状態にある部
分に、ピットがない場合の説明図である。
FIG. 8 is a description of a case where the phase change optical disk of the invention described in claim 5 is reproduced by the reproduction method described in claim 8 when there is no pit in the low temperature portion of the laser spot. It is a figure.

【図9】 請求項17に記載された発明の相変化光ディ
スクを請求項18に記載された再生方法により再生する
場合、レーザースポットのうち、高温領域にピット(情
報の記録されている領域)がある場合の説明図である。
FIG. 9 is a diagram showing the phase change optical disk of the invention described in claim 17, when reproduced by the reproduction method described in claim 18, wherein pits (areas where information is recorded) are formed in a high temperature area of the laser spot. It is explanatory drawing in a certain case.

【図10】 請求項17に記載された発明の相変化光デ
ィスクを請求項18に記載された再生方法により再生す
る場合、レーザースポットのうち、高温領域にピット
(情報の記録されている領域)がない場合の説明図であ
る。
FIG. 10 shows a case where a phase change optical disc of the invention described in claim 17 is reproduced by the reproduction method described in claim 18, in which a pit (a region where information is recorded) is formed in a high temperature region of the laser spot. It is explanatory drawing in the case of not being.

【図11】 請求項19に記載された発明の説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the invention described in claim 19;

【図12】 相変化材料としてGe2Sb2Te5 を用い、その
両面にZnS;SiO2を保護膜として形成した光ディスク
について、光ディスクを1800RPMで回転させ、レ
ーザー光を照射したとき、照射するレーザー光のパワー
の変化(上昇、下降)と反射率との関係を表す図であ
る。
FIG. 12 shows a laser irradiated when a Ge 2 Sb 2 Te 5 is used as a phase change material and ZnS; SiO 2 is formed as a protective film on both surfaces of the optical disk when the optical disk is rotated at 1800 RPM and irradiated with laser light. It is a figure showing the relationship between the change (rise, fall) of the power of light, and reflectance.

【図13】 相変化材料としてGe2Sb2Te5 を用い、保護
膜としてZnS;SiO2を用いた場合の第2保護膜の膜厚
と波長780nmにおける反射率との関係を表す図(文
献より引用)である。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the film thickness of the second protective film and the reflectance at a wavelength of 780 nm when Ge 2 Sb 2 Te 5 is used as the phase change material and ZnS; SiO 2 is used as the protective film (Reference) More quote).

【図14】 相変化材料としてGe2Sb2Te5 を用い、保護
膜としてZnS;SiO2を用いた場合の相変化膜の膜厚と
波長780nmにおける反射率との関係を表す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the film thickness of the phase change film and the reflectance at a wavelength of 780 nm when Ge 2 Sb 2 Te 5 is used as the phase change material and ZnS; SiO 2 is used as the protective film.

【図15】 相変化材料としてInSeを用い、保護膜とし
てSiO2 を用いた場合の相変化膜の膜厚と波長780n
mにおける反射率との関係を表す図(文献より引用)で
ある。
FIG. 15 shows the film thickness of the phase change film and the wavelength of 780 n when InSe is used as the phase change material and SiO 2 is used as the protective film.
It is a figure (quoted from the literature) showing the relationship with the reflectance in m.

【図16】 請求項8の作用に於いて記載された請求項
5の光ディスクを説明する図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining the optical disc of claim 5 described in the operation of claim 8.

【図17】 請求項18の作用に於いて記載された請求
項17の光ディスクを説明する図である。 以 上
FIG. 17 is a diagram for explaining the optical disc of claim 17 described in the operation of claim 18; that's all

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に誘電体による第1保護膜、結晶
構造若しくは、相構造の違いにより異なる反射率を示す
相変化膜、更に、第2保護膜を積層形成したものの上
に、記録されるべき情報に対応して第1反射膜を設け、
その上に、第3保護膜及び、第2反射膜を設けたことを
特徴とする相変化光ディスク。
1. A recording is made on a first protective film made of a dielectric material, a phase change film having a different reflectivity due to a difference in crystal structure or a phase structure, and a second protective film laminated on a substrate. Providing the first reflective film corresponding to the information to be
A phase change optical disk comprising a third protective film and a second reflective film formed thereon.
【請求項2】 前記相変化膜が、結晶化状態或いは高温
状態では、前記第1反射膜の有無にかかわらず、照射さ
れるレーザー光の波長に対し、反射率の差が5%以内で
あることを特徴とする請求項1に記載の相変化光ディス
ク。
2. When the phase change film is in a crystallized state or in a high temperature state, the reflectance difference is within 5% with respect to the wavelength of the irradiated laser light regardless of the presence or absence of the first reflective film. The phase change optical disc according to claim 1, wherein
【請求項3】 照射されるレーザー光に対し、前記相変
化膜の、結晶化状態或いは高温状態における反射率と、
前記相変化膜の、アモルファス状態において前記第1反
射膜のある部分の反射率の差が5%以内であり、かつ、
前記相変化膜の、アモルファス状態において前記第1反
射膜のない部分との反射率差のの差が5%以上であるこ
とを特徴とする請求項2に記載の相変化光ディスク。
3. The reflectance of the phase change film in the crystallized state or the high temperature state with respect to the laser light irradiated,
A difference in reflectance of a portion of the phase change film in the amorphous state where the first reflective film is present is within 5%, and
3. The phase change optical disc according to claim 2, wherein a difference in reflectance difference between the phase change film and a portion without the first reflection film in the amorphous state is 5% or more.
【請求項4】 照射されるレーザー光に対し、前記相変
化膜が結晶化状態或いは高温状態の反射率と、前記相変
化膜の、アモルファス状態における前記第1反射膜のな
い部分の反射率の差が5%以内であり、かつ、前記相変
化膜の、アモルファス状態において前記第1反射膜のあ
る部分との反射率の差が5%以上であることを特徴とす
る請求項2に記載の相変化光ディスク。
4. The reflectance of the phase change film in the crystallized state or high temperature state and the reflectance of a portion of the phase change film in the amorphous state without the first reflection film with respect to the irradiated laser light. 3. The difference according to claim 2, wherein the difference is within 5%, and the difference in reflectance between the phase change film and a portion where the first reflection film is present in the amorphous state is 5% or more. Phase change optical disc.
【請求項5】 前記第2保護膜と前記第3保護膜共にZn
S;SiO2(ZnS:SiO2 =4:1)により形成し、前
記第2保護膜の厚さは 160〜180 nmであり、かつ、前記
第3保護膜の厚さは 10 〜70 nm 又は 180〜250 nmとし
たことを特徴とする請求項3に記載の相変化光ディス
ク。
5. The second protective film and the third protective film are both Zn.
S; SiO 2 (ZnS: SiO 2 = 4: 1), the second protective film has a thickness of 160 to 180 nm, and the third protective film has a thickness of 10 to 70 nm. The phase change optical disk according to claim 3, wherein the optical disk has a thickness of 180 to 250 nm.
【請求項6】 前記第2保護膜と前記第3保護膜共にZn
S;SiO2(ZnS:SiO2 =4:1)により形成し、前
記第2保護膜の厚さは 0〜50 nm 又は 180〜230 nmであ
り、かつ、前記第3保護膜の厚さは30〜150 nm又は 220
〜330 nmとしたことを特徴とする請求項4に記載の相変
化光ディスク。
6. The second protective film and the third protective film are both Zn.
S; SiO 2 (ZnS: SiO 2 = 4: 1), the thickness of the second protective film is 0 to 50 nm or 180 to 230 nm, and the thickness of the third protective film is 30-150 nm or 220
The phase change optical disk according to claim 4, wherein the phase change optical disk has a thickness of ˜330 nm.
【請求項7】 前記相変化膜がアモルファス状態におい
て、前記第1反射膜の有無にかかわらず、照射されるレ
ーザー光の波長に対し、反射率の差が、5%以内である
ことを特徴とする請求項1に記載の相変化光ディスク。
7. The phase change film is in an amorphous state, and the difference in reflectance is within 5% with respect to the wavelength of the irradiated laser light regardless of the presence or absence of the first reflective film. The phase change optical disk according to claim 1.
【請求項8】 レーザー光を照射し、前記相変化層を加
熱することにより、アモルファス状態から高温状態、或
いは、結晶化状態に変化させ、それにより加熱された部
分における反射率が、前記第1反射膜の有無にかかわら
ずほぼ同じとなることにより、レーザースポットのうち
アモルファス状態にある部分における、前記第1反射膜
のある部分と前記第1反射膜のない部分との反射率の差
をフォトディテクター等により検出し電気信号に変換す
ることを特徴とする請求項1〜6に記載された相変化光
ディスク。
8. A laser beam is irradiated to heat the phase change layer to change from an amorphous state to a high temperature state or a crystallized state, and the reflectance in the heated portion is changed to the first state. The difference in reflectance between the portion with the first reflection film and the portion without the first reflection film in the amorphous portion of the laser spot is measured by the fact that they are almost the same regardless of the presence or absence of the reflection film. 7. The phase change optical disk according to claim 1, which is detected by a detector or the like and converted into an electric signal.
【請求項9】 前記第1反射膜及び、前記第3保護膜を
形成することなく、相変化層の膜厚を記録されるべき情
報に対応して、異なる膜厚で形成したことを特徴とする
請求項1に記載の相変化光ディスク。
9. The first reflective film and the third protective film are not formed, and the film thickness of the phase change layer is formed to be different depending on the information to be recorded. The phase change optical disk according to claim 1.
【請求項10】 照射されるレーザー光に対し、前記相
変化膜の膜厚の厚い部分と薄い部分との反射率の差が、
高温状態(結晶化状態)で5%以内であることを特徴と
する請求項9に記載の相変化光ディスク。
10. The difference in reflectance between the thick portion and the thin portion of the phase change film with respect to the irradiated laser light is:
The phase change optical disk according to claim 9, wherein the content is within 5% in a high temperature state (crystallized state).
【請求項11】 照射されるレーザー光に対し、前記相
変化膜の膜厚の厚い部分と薄い部分との反射率の差が、
アモルファス状態において5%以内であることを特徴と
する請求項9に記載の相変化光ディスク。
11. The difference in reflectance between the thick portion and the thin portion of the phase change film with respect to the irradiated laser light is:
The phase change optical disk according to claim 9, wherein the content is within 5% in an amorphous state.
【請求項12】 照射されるレーザー光に対し、前記相
変化膜が結晶化状態(結晶化状態)である場合の反射率
と、前記相変化膜の膜厚が、厚い部分、又は、薄い部分
のどちらか一方がアモルファス状態となったときの反射
率の差が5%以内であり、かつ、他方との反射率の差が
5%以上であることを特徴とする請求項10に記載の相
変化光ディスク。
12. The reflectivity when the phase change film is in a crystallized state (crystallized state) and the film thickness of the phase change film is a thick portion or a thin portion with respect to the irradiated laser light. 11. The phase difference according to claim 10, wherein a difference in reflectance when one of the two is in an amorphous state is within 5%, and a difference in reflectance with the other is 5% or more. Change optical disc.
【請求項13】 照射されるレーザー光に対し、前記相
変化膜がアモルファス状態である場合の反射率と、前記
相変化膜の膜厚が、厚い部分、又は、薄い部分のどちら
か一方が高温状態(結晶化状態)となったときの反射率
の差が5%以内であり、かつ、他方との反射率の差が5
%以上であることを特徴とする請求項11に記載の相変
化光ディスク。
13. With respect to the laser light to be irradiated, the reflectance when the phase change film is in an amorphous state and the thickness of the phase change film is high in either a thick part or a thin part. The difference in reflectance when in the state (crystallized state) is within 5%, and the difference in reflectance with the other is 5%.
The phase change optical disc according to claim 11, wherein the optical disc has a content of at least%.
【請求項14】 前記相変化膜をInSeにより形成し、前
記相変化膜の膜厚の薄い部分の厚さが120 〜130 nm、か
つ、厚い部分の厚さが 140〜160 nmであることを特徴と
する請求項10及び、12に記載の相変化光ディスク。
14. The phase change film is formed of InSe, and the thin part of the phase change film has a thickness of 120 to 130 nm, and the thick part has a thickness of 140 to 160 nm. 13. The phase change optical disc according to claim 10, wherein the optical disc is a phase change optical disc.
【請求項15】 前記相変化膜をInSeにより形成し、前
記相変化膜の膜厚の薄い部分の厚さが 90 〜110 nm、か
つ、厚い部分の厚さが 130〜160 nmであることを特徴と
する請求項11及び、13に記載の相変化光ディスク。
15. The phase change film is formed of InSe, the thin part of the phase change film has a thickness of 90 to 110 nm, and the thick part has a thickness of 130 to 160 nm. The phase change optical disk according to claim 11 or 13, characterized in that
【請求項16】 前記相変化膜をGe2Sb2Te5 により形成
し、前記相変化膜の膜厚の薄い部分の厚さが 20 〜50n
m、かつ、厚い部分の厚さが 60 〜90 nm であることを
特徴とする請求項10及び、12に記載の相変化光ディ
スク。
16. The phase change film is formed of Ge 2 Sb 2 Te 5 , and the thin part of the phase change film has a thickness of 20 to 50 n.
The phase change optical disk according to claim 10 or 12, wherein the thickness of the thick portion is 60 to 90 nm.
【請求項17】 前記相変化膜をGe2Sb2Te5 により形成
し、前記相変化膜の膜厚の薄い部分の厚さが 50 〜70n
m、かつ、厚い部分の厚さが 90 〜110 nmであることを
特徴とする請求項11及び、13に記載の相変化光ディ
スク。
17. The phase change film is formed of Ge 2 Sb 2 Te 5 , and the thin part of the phase change film has a thickness of 50 to 70 n.
The phase change optical disk according to claim 11 or 13, wherein m and the thickness of the thick portion are 90 to 110 nm.
【請求項18】 前記相変化膜が高温状態(結晶化状
態)かアモルファス状態のどちらか一方の状態におけ
る、前記相変化膜の膜厚の違いによる、反射率の相違に
より信号を読み取ることを特徴とする相変化光ディスク
の再生方法。
18. A signal is read by a difference in reflectance due to a difference in film thickness of the phase change film when the phase change film is in either a high temperature state (crystallized state) or an amorphous state. And a method for reproducing a phase change optical disc.
【請求項19】 再生後に消去用のレーザー光を照射す
ることにより、再生後の前記相変化膜を結晶化状態から
アモルファス状態にすることを特徴とする相変化光ディ
スクの再生方法
19. A method for reproducing a phase-change optical disk, wherein the phase-change film after reproduction is changed from a crystallized state to an amorphous state by irradiating an erasing laser beam after reproduction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0844607A2 (en) * 1996-11-25 1998-05-27 Hitachi, Ltd. Information recording medium and information recording and reproducing apparatus using the same

Cited By (2)

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EP0844607A2 (en) * 1996-11-25 1998-05-27 Hitachi, Ltd. Information recording medium and information recording and reproducing apparatus using the same
EP0844607A3 (en) * 1996-11-25 2000-02-09 Hitachi, Ltd. Information recording medium and information recording and reproducing apparatus using the same

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