JPH0744892A

JPH0744892A - 光学情報記録媒体

Info

Publication number: JPH0744892A
Application number: JP5205569A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Okubo; 修一大久保
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1995-02-14
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: JP2663843B2

Abstract

(57)【要約】【目的】オーバライト時のジッタ増加が小さく、か
つ、繰り返し特性に優れた相変化型の光学情報記録媒体
を提供する。【構成】反射層を２層構造とし、第１反射層としてダ
イヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）を第２反射層としてＳ
ｉを用い、あるいは第１反射層としてＳｉを第２反射層
としてＤＬＣを用いる。結晶状態の吸収率の方が非晶質
状態における吸収率より大きくなっているので、オーバ
ライトによるジッタの増加が小さく、幅記録による高密
度化を実現できる。また、記録層の膜厚を２０ｎｍ以下
と薄くすることで記録膜の流動が生じにくく、反射層の
膜厚を５０ｎｍ以上と厚くすることで熱変形が生じにく
い、繰り返し特性に優れた光学情報記録媒体とすること
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱履歴の違いにより誘
起される相変化に伴う光学定数の変化を利用して情報の
記録・消去を行う光学情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光の照射によって情報の記録・消
去・再生を行う光学情報記録媒体としては、光磁気ディ
スクや相変化型光ディスクなどが知られている。このう
ち、例えば相変化型光ディスクでは、図３に示すよう
に、基板１上に下部保護層２、記録層３、上部保護層４
および反射層７がこの順に設けられた４層構成が通常用
いられる。情報の記録・消去はレーザ光の照射による昇
温・冷却の熱履歴の違いによって誘起される記録層の非
晶質・結晶間の相変化を利用して行われる。すなわち、
記録層を溶融し急冷することにより非晶質化させ記録を
行い、また、結晶化温度以上に一定時間保持することに
より結晶化させ、消去を行う。信号の再生は非晶質・結
晶間の反射率差を利用して行われる。下部保護層２、記
録層３、上部保護層４および反射層７のそれぞれの膜厚
は、感度、Ｃ／Ｎ、消去率、書換可能繰り返し回数など
の観点から最適化される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】書換可能な光ディスク
が現在市販されているが、光ディスクにはさらなる高速
化・高密度化が要求されている。高密度化には、記録マ
ークの両端に情報を持たせる幅記録が有効である。しか
し、信号の再生に結晶・非晶質間の反射率差を利用して
いる相変化型光ディスクでは、結晶状態の吸収率と非晶
質状態の吸収率が異なる場合が多く、一般に、非晶質状
態の吸収率が結晶状態の吸収率より大きくなっている。
このような場合、形成されるマークの幅や長さは、新た
に記録する前の状態が結晶であったか、非晶質であった
かによって影響され、図４に示すように、オーバライト
によってジッタが大きく増加してしまう。従って、相変
化型光ディスクにおいてジッタを低減し、幅記録を実現
するには、非晶質状態と結晶状態の吸収率を等しくする
必要がある。結晶状態の方が融解に伴う潜熱が大きいこ
とを考慮すると、結晶状態の吸収率が非晶質状態の吸収
率より大きくなるように設計するのが望ましい。このよ
うな媒体を提供する手段として、特開平０１−１４９２
３８号公報、特開平０２−１２８３３０号公報などに記
載された技術が知られているが、特開平０２−１２８３
３０号公報では、感度を高めるために記録層の膜厚が１
００ｎｍ以上とかなり厚く、特開平０１−１４９２３８
号公報では金属を反射層として用いて吸収率の制御をし
ているために、反射層の膜厚が２０ｎｍと薄い。記録層
の膜厚が厚い場合には、よく知られているように、情報
の記録・消去の繰り返しによって記録層が流動しやす
く、特性が早期に劣化してしまうという問題がある。ま
た、反射層の膜厚が極端に薄い場合は、熱的な負荷が高
くなるため、情報の記録・消去の繰り返しによって熱変
形が生じやすく、特性が早期に劣化してしまうという問
題がある。本発明は、このような従来の問題点を解決す
るためになされたもので、幅記録時のジッタが小さく、
かつ、繰り返し特性に優れた光学情報記録媒体を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、下
部保護層、レーザ光照射によって相変化を起こす記録
層、上部保護層、第１反射層および第２反射層が順次積
層され、第１反射層と第２反射層とが、それぞれ一方が
Ｓｉで他方がダイヤモンド状カーボンで形成されている
ことを特徴とする光学情報記録媒体である。本発明によ
れば、特に記録層の膜厚が１０〜２０ｎｍで、第１反射
層および第２反射層の膜厚がそれぞれ５０ｎｍ以上であ
り、かつ結晶状態における記録層の吸収率が非晶質状態
における記録層の吸収率より大きい光学情報記録媒体と
することができ、繰り返し特性に優れ、かつオーバライ
トによるジッタ増加の少ない媒体を提供することが可能
となる。

【０００５】

【作用】反射層の膜厚を厚くして吸収率を制御するに
は、特開平２−２１８３３４号公報に記載されているよ
うに透過性の反射層を用いるのが有効である。例えば、
反射層としてＳｉを用いた場合、図５に示すように、容
易に上記の条件を満たすことができる。しかしながら、
通常のスパッタリング法で作製したＳｉは熱伝導率が低
いため、図３に示すような通常の構成で反射層として用
いた場合、書換え繰り返し可能回数は、熱変形等の影響
により５万回程度に制限されてしまう。一方、スパッタ
リング法で作製可能であり、かつ熱伝導率が高い透過性
の膜としてダイヤモンド状カーボン（以後、ＤＬＣと記
す。）があるが、屈折率が１．５〜２．２と小さいため
そのままでは光学的な反射層として用いることが難し
い。そこで図２に示すように、透過性の膜であり、か
つ、熱伝導率が高く熱負荷を低減することができるＤＬ
Ｃと、屈折率が大きく透過性の膜であるＳｉとを組み合
わせて第１および第２の反射層５、６として用いること
により、幅記録時のジッタが小さく、かつ、繰り返しに
優れた光学情報記録媒体を提供することが可能となる。
このような構成では、図１に示すように、記録層の膜厚
を２０ｎｍ以下と薄くし、反射層の膜厚を５０ｎｍ以上
としても、結晶状態の記録膜の吸収率を非晶質状態の記
録膜の吸収率より高くすることができるので、オーバラ
イトによるジッタの増加を抑制することができ、かつ、
繰り返しに伴う記録膜の流動や反射膜の熱変形を防ぐこ
とができる。記録層の膜厚はできるだけ薄くすることが
望ましいが、感度・膜質の観点から１０ｎｍ以上は必要
である。なお、第１反射層としてＳｉを用い、第２反射
層としてＤＬＣを用いても、光学的な特性は図１とほと
んど変わらず結晶状態の吸収率を非晶質状態の吸収率よ
り高くすることができるので、幅記録時のジッタが小さ
く、かつ繰り返しに優れた光学情報記録媒体を提供する
ことが可能になる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図２は本発明に係る光学情報記録媒体の
断面図である。基板１上に下部保護層２、記録層３、上
部保護層４、第１反射層５、第２反射層６を順次積層し
た構成である。以下、同図に基づいて各実施例を説明す
る。

【０００７】実施例１基板１としてポリカーボネート（ＰＣ）を用い、下部保
護層２としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂を１６０ｎｍ、記録層３
としてＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅を１５ｎｍ、上部保護層４とし
てＺｎＳ−ＳｉＯ₂を１８ｎｍ、第１反射層５としてＤ
ＬＣを５０ｎｍ、第２反射層６としてＳｉを６５ｎｍを
順次スパッタリングにより積層した。この構成では、非
晶質状態の記録層の吸収率および結晶状態の記録層の吸
収率はそれぞれ６０％と７０％であった。上記ディスク
を線速２０ｍ／ｓで回転させ、波長８３０ｎｍの半導体
レーザを用いて記録・消去を行った。２．１２ＭＨｚ，
ｄｕｔｙ＝５０％の信号に３．３９ＭＨｚ，ｄｕｔｙ＝
５０％の信号を交互にオーバライトして、Ｃ／Ｎ、消去
率、ジッタを測定した。その結果、図６に示すように、
オーバライト後でもジッタは２ｎｓ以下の良好な値であ
った。また、ジッタは図７の○印で示すように、１００
万回の繰り返しオーバライト後もほとんど変化しなかっ
た。

【０００８】実施例２基板１としてポリカーボネート（ＰＣ）を用い、下部保
護層２としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂を２５０ｎｍ、記録層３
としてＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅を１５ｎｍ、上部保護層４とし
てＺｎＳ−ＳｉＯ₂を１８ｎｍ、第１反射層５としてＳ
ｉを６５ｎｍ、第２反射層６としてＤＬＣを５０ｎｍを
順次スパッタリングにより積層した。この構成では、非
晶質状態の記録層の吸収率及び結晶状態の記録層の吸収
率はそれぞれ５０％と６０％であった。実施例１と同じ
測定条件で、繰り返しに伴うＣ／Ｎ、ジッタの変化を調
べた。その結果、図７の◎印で示すように、実施例１と
同様に１００万回の繰り返しオーバライト後もジッタは
ほとんど変化しなかった。

【０００９】比較例１繰り返し特性に及ぼす記録層の膜厚の影響を調べるた
め、上記実施例１とほぼ同様の媒体構成で、記録層の膜
厚のみを３０ｎｍと厚くしたディスクの特性を測定し
た。実施例１と同じ測定条件で、繰り返しに伴うＣ／
Ｎ、ジッタの変化を調べた。その結果、図８の△印で示
すように、繰り返し回数１０万回以上では、ノイズ、ジ
ッタが大幅に増加し、特性が劣化することが確認され
た。

【００１０】比較例２繰り返し特性に及ぼす反射層の膜厚の影響を調べるた
め、ＰＣ基板上に下部保護層としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂を
１５０ｎｍ、記録層としてＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅を１５ｎ
ｍ、上部保護層としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂を４０ｎｍ、反
射層としてＳｉを３０ｎｍを順次スパッタリングにより
積層したディスクの特性を測定した。上記実施例１と同
じ測定条件で、繰り返しに伴うＣ／Ｎ、ジッタの変化を
調べた。その結果、図８の□印で示すように、繰り返し
回数５０００回以上では、ノイズ、ジッタが大幅に増加
し特性が劣化することが確認された。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
繰り返し特性を劣化させることなく、幅記録時のジッタ
が小さい媒体を提供することができるので、高密度化を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光学情報記録媒体の光学設計の
一例における下部保護層膜厚と反射率および吸収率との
関係を示す図である。

【図２】本発明にかかる相変化型光ディスクの媒体構成
の一例の断面図である。

【図３】従来の光学情報記録媒体の媒体構成の一例の断
面図である。

【図４】従来の光学情報記録媒体における消去パワと消
去率およびジッタとの関係を示す図である。

【図５】従来の光学情報記録媒体の光学設計の一例にお
ける下部保護層膜厚と反射率および吸収率との関係を示
す図である。

【図６】本発明の光学情報記録媒体における消去パワと
消去率およびジッタとの関係を示す図である。

【図７】本発明の実施例の光学情報記録媒体における繰
り返しオーバライトによるジッタおよびＣ／Ｎの変化を
示す図である。

【図８】比較例の光学情報記録媒体における繰り返しオ
ーバライトによるジッタおよびＣ／Ｎの変化を示す図で
ある。

【符号の説明】

１基板２下部保護層３記録層４上部保護層５第１反射層６第２反射層７反射層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、下部保護層、レーザ光照射に
よって相変化を起こす記録層、上部保護層、第１反射層
および第２反射層が順次積層され、第１反射層と第２反
射層とが、それぞれ一方がＳｉで他方がダイヤモンド状
カーボンで形成されていることを特徴とする光学情報記
録媒体。
【請求項２】記録層の膜厚が１０〜２０ｎｍで、第１
反射層および第２反射層の膜厚がそれぞれ５０ｎｍ以上
であり、かつ結晶状態における記録層の吸収率が非晶質
状態における記録層の吸収率より大きい請求項１記載の
光学情報記録媒体。