JPH0981968A

JPH0981968A - 相変化型光ディスク

Info

Publication number: JPH0981968A
Application number: JP7262601A
Authority: JP
Inventors: Kenji Oishi; 健司大石
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ランドとグルーブとに記録する相変化型光ディ
スクにおいて、消去率及びＣ／Ｎを改善する。【解決手段】透光性の基板１上に少なくとも、第１の誘
電体層２と、レーザー光の照射により可逆的に結晶とア
モルファスの間を相変化する相変化記録層３と、第２の
誘電体層４と、反射層５と、保護膜６とをこの順に積層
し、前記透光性の基板１に形成した案内溝とこの案内溝
間とに記録する相変化型光ディスクにおいて、グルーブ
幅とランド幅の比を略４５対５５として、Ｃ／Ｎや消去
率がグルーブ記録とランド記録とで略等しくし、また特
に、ランド記録での消去率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に情報の記
録、再生、消去が可能なランド・グルーブ記録用相変化
型光ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】相変化型光ディスクは、光学的に情報の
記録、再生、消去が可能な光ディスクであり、高密度型
のものでは、光ビームを案内するために透光性基板に周
回状に形成された案内溝（以下、グル−ブとも記す）と
この案内溝間（以下、ランドとも記す）とに記録され
る。前記相変化型光ディスクは、透光性の基板上に、第
１の誘電体層と、レーザー光の照射により可逆的に結晶
とアモルファスの間を相変化する相変化記録層と、第２
の誘電体層と、反射層と、保護膜とがこの順に積層され
ている。前記相変化記録層はＴｅ、Ｓｅ等のカルコゲン
を主成分とした記録層であり、記録、消去、再生用のレ
ーザ光は前記透光性の基板側から照射される。

【０００３】相変化型光ディスクの記録は次のように行
われる。まず、初期化により光ディスク全面を反射率の
高い結晶状態にし、案内溝の上に光ビームを追従するよ
う制御しつつ、レーザー光を局所的に照射して記録膜を
溶融、急冷し、アモルファス状態に相変化させる。この
相変化に伴い、記録膜の複素屈折率が変化して、情報が
記録される。相変化型光ディスクの再生は、弱いレーザ
ー光を照射して結晶とアモルファスとの反射率差、また
は位相差を検出して行われる。

【０００４】相変化型光ディスクの書き換えは、結晶化
を引き起こす低エネルギーのバイアスパワー光に重畳し
た記録用ピークパワー光を相変化記録層に照射すること
により、消去過程を経ることなく既に記録された記録マ
ーク上にオーバーライトして行われる。オーバーライト
の際に、記録膜は高温に熱せられて溶融し、急冷されて
新たに記録マークが書き込まれる。現在、実用化されて
いる相変化型光ディスクは、凹部である案内溝（グルー
ブ）にのみ記録されるのが一般的であるが、高密度型に
ついては、記録容量を増やすためにグルーブとグルーブ
の間の凸部（案内溝間）にも記録する装置が特公昭６３
−５７８５９号公報に開示されている。特公昭６３−５
７８５９号公報には、記録、再生、消去可能な光ディス
クとして、ランド幅とグルーブ幅を略等しくした光ディ
スクが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが検討したところ、ランド幅とグルーブ幅を略等し
くした光ディスクでは、信号対雑音比（以下、Ｃ／Ｎと
も記す）や消去率において、ランドに記録するランド記
録とグルーブに記録するグルーブ記録とでは大きな差が
生じることが分かった。特に、ランド記録での消去率が
小さく残留信号のレベルが大きいことが分かった。残留
信号のレベルが大きいと、再生時のエラーが発生し易く
なり好ましくない。さらに、グルーブとランドの幅をほ
ぼ等しくした場合には、グルーブ記録とランド記録とで
同品質の記録特性及び消去特性が得られず、グルーブ記
録或いはランド記録のいずれかでＣ／Ｎや消去率が悪化
し、全体的に記録密度を上げられないと言う問題があっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点に鑑
みてなされたものであり、本発明の相変化型光ディスク
は、透光性の基板上に少なくとも、第１の誘電体層と、
レーザー光の照射により可逆的に結晶とアモルファスの
間を相変化する相変化記録層と、第２の誘電体層と、反
射層と、保護膜とをこの順に積層し、前記透光性の基板
に形成した案内溝とこの案内溝間とに記録する相変化型
光ディスクにおいて、グルーブ幅をランド幅より狭くし
て、Ｃ／Ｎや消去率を向上させた相変化型光ディスクで
ある。また本発明の相変化型光ディスクは、前記相変化
型光ディスクにおいて、グルーブ幅とランド幅との比
を、略４５対５５にした相変化型光ディスクである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３を基に本発明
の相変化型光ディスクの実施例について説明する。図１
は本発明相変化型光ディスクの構成を示す図である。図
１において、１はレーザー光が透過できる透明基板（透
光性基板）で、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ア
クリル等のプラスチック基板やガラス基板が用いられ
る。基板１には、光ビームを案内するグルーブや、記録
領域のアドレス等を示すプリピットが予め形成されてお
り、グルーブ幅は、ランド幅よりも狭く、好ましくはグ
ルーブ幅とランド幅の比が、４５対５５程度である。

【０００８】案内溝の深さは使用する光ビームの波長の
８ｎ分の１にする。ここでｎは、基板１の屈折率を示
す。案内溝は必要に応じてウォブルさせてあってもよ
い。２は第１の誘電体層で、金属の酸化物、窒化物、硫
化物が用いられる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂、Ｚｎ
Ｓ，ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＡｌＳｉＯＮ，ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂などの単体
あるいはこれらの混合物が用いられる。第１の誘電体層
の膜厚は１０〜２００ｎｍ、好ましくは基板への熱伝導
の影響を低減するため８０〜１５０ｎｍとするのがよ
い。

【０００９】３は相変化記録層で、アモルファス〜結晶
間の反射率変化あるいは屈折率変化を利用した相変化材
料が用いられる。この相変化材料としては、Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系などがある。相変
化記録層３の膜厚は１０〜１００ｎｍ、好ましくは２０
〜６０ｎｍとするのがよい。４は第２の誘電体層で第１
の誘電体層２と同じ材料が用いられる。第２の誘電体層
４の膜厚は５〜２００ｎｍである。熱的ダメージを軽減
するためには、５〜５０ｎｍにするのが好ましい。５は
反射層でＡｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｉｎ，Ｔｉ，
Ｃｒ，Ｐｔなどの金属あるいはこれらの合金が用いられ
る。

【００１０】反射層５の膜厚は１０〜３００ｎｍ、好ま
しくは５０〜１５０ｎｍとするのがよい。６は保護膜で
紫外線硬化樹脂が用いられる。この紫外線硬化樹脂は、
少なくともプレポリマ−、単官能アクリレ−トモノマ
−、多官能アクリレ−トモノマ−等と光重合開始剤とか
らなる。紫外線硬化樹脂は、スピンコート法により反射
層５上に塗布され、紫外線を照射されて硬化される。保
護層６の膜厚は１〜３０μｍ、好ましくは５〜１５μｍ
とするのがよい。

【００１１】次に実験例を示す。同一のポリカーボネー
ト基板上で、トラックピッチを1.6μｍとし、グルーブ
幅とランド幅の比を、４５対５５、５０対５０、５５対
４５と変えてみた。案内溝の深さは70ｎｍとし、この基
板上に第１の誘電体層、相変化記録層、第２の誘電体
層、反射層をスパッタリングによって成膜した。まず、
真空度を１×１０-6Torr以下に排気した後、ＴａをＡｒ
とＯ₂の混合ガスで反応性スパッタリングしてＴａ₂Ｏ
₅を第１誘電体層２として１０５ｎｍ設けた。ついで相
変化記録層３としてＧｅ₁₄Ｓｂ₂₉Ｔｅ₅₇を２０ｎｍ形成
した。この上に第２の誘電体層４としてＴａ₂Ｏ₅を２
０ｎｍ成膜し、さらに反射層５としてＡｌ₉₈Ｚｒ₂（at
% ）合金を１００ｎｍ設けて光ディスクを作製した。

【００１２】次に、真空チャンバーから光ディスクを取
り出した後、これに紫外線硬化樹脂（住友化学製ＸＲ
５Ｃ）をスピンコートし、紫外線の照射により硬化させ
て、反射層５上に６μｍの膜厚で保護膜を形成した。次
いで光ディスクを回転しながら基板１側からレーザー光
を照射して相変化記録層３を反射率の低いアモルファス
状態から反射率の高い結晶状態へ相変化させて初期化し
た。さらに、グルーブとランドでの消去率及びＣ／Ｎを
測定した。ここに消去率とは、記録箇所に連続光を照射
して消去した場合のキャリアレベルと、記録初期のキャ
リアレベルとの差を指すものとする。その結果は図２及
び図３に示す通りである。

【００１３】グルーブ記録とランド記録での消去率の測
定結果を図２に示す。この場合の記録の条件は、線速度
が４ｍ／ｓ、記録レーザ波長は６８４ｎｍ、対物レンズ
のＮＡは０．６、マーク長は０．６０μｍ、ピークパワ
ー１１．０ｍＷである。測定では、グルーブとランドに
それぞれ記録を行った後、記録マークの上に連続光を照
射して記録マークを消去した。消去前後でのキャリアレ
ベルの差を消去率と定義し、これを測定した。消去光の
パワーは６．５ｍＷである。

【００１４】図２に示すように、ランドに比べグルーブ
での消去率が高く（良く消去され）、デジタル記録時に
必要とされる消去率の２５ｄＢ以上をグルーブとランド
共に満たすのはグルーブ幅が４５％のときであることが
明らかとなった。さらに、グルーブとランドでの消去率
の差は、グルーブ幅とランド幅の比が４５対５５の場合
では１．３ｄＢ、５０対５０の場合では４．４ｄＢ、５
５対４５の場合では６．０ｄＢであった。このようにグ
ルーブ幅をランド幅よりも狭くすることにより、グルー
ブ記録とランド記録での消去率差を小さくすることがで
き、ランドでの消去率を向上することができた。

【００１５】次に、光ディスクのグルーブとランドでの
Ｃ／Ｎを測定した。記録の条件は消去率の測定時と同一
である。図３はグルーブ記録とランド記録におけるＣ／
Ｎを示す。図３に示すように、グルーブに記録した場合
の方がＣ／Ｎが高く、またグルーブ記録では、グルーブ
幅が広い方がＣ／Ｎは高い。グルーブとランドとのＣ／
Ｎの差は、グルーブ幅とランド幅の比が４５対５５の場
合では１．６ｄＢ、５０対５０の場合では２．３ｄＢ、
５５対４５の場合では４．０ｄＢであった。このように
グルーブ幅をランド幅よりも狭くすることにより、グル
ーブ記録とランド記録とのＣ／Ｎ差を小さくすることが
でき、同じ記録パワーで記録したときにグルーブとラン
ドでの信号品質の差を小さくすることができる。

【００１６】上記したように、グルーブ幅をランド幅よ
りも狭くすることにより、グルーブ記録とランド記録と
のＣ／Ｎの差及び消去率の差を小さくし、特に、ランド
記録での消去率を向上させることが出来る。即ち、グル
ーブ記録とランド記録とで略同品質の記録が行え、高密
度記録が可能となる。

【００１７】

【発明の効果】グルーブ幅を、ランド幅よりも狭く、好
ましくはグルーブ幅とランド幅の比を略４５対５５にす
ることにより、グルーブ記録とランド記録のＣ／Ｎや消
去率を略同じにすることが出来、特に、ランド記録での
消去率を改善できる。また、これによって高密度記録が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明相変化型光ディスクの構成を示す図であ
る。

【図２】グルーブ記録とランド記録における消去率を示
す。

【図３】グルーブ記録とランド記録におけるＣ／Ｎを示
す。

【符号の説明】

１基板２第１の誘電体層３相変化記録層４第２の誘電体層５反射層６保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性の基板上に少なくとも、第１の誘電
体層と、レーザー光の照射により可逆的に結晶とアモル
ファスの間を相変化する相変化記録層と、第２の誘電体
層と、反射層と、保護膜とをこの順に積層し、前記透光
性の基板に形成した案内溝とこの案内溝間とに記録する
相変化型光ディスクにおいて、前記案内溝の幅を前記案
内溝間の幅より狭くしたことを特徴とする相変化型光デ
ィスク。
【請求項２】前記案内溝の幅と前記案内溝間の幅との比
を、略４５対５５にしたことを特徴とする請求項１記載
の相変化型光ディスク。