JPH0991755A - 相変化光ディスク - Google Patents

相変化光ディスク

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランド／グルーブ記録と高線速のマークエッ
ジ記録とを同時に適用することができる相変化光ディス
クを提供する。 【解決手段】 相変化光ディスク１０は、基板１２上に
第一誘電体層１４、記録層１６、第二誘電体層１８、反
射層２０、第三誘電体層２２、紫外線硬化樹脂層２４の
順に積層してなるものである。基板１２はポリカーボネ
ート等、第一誘電体層１４、第二誘電体層１８及び第三
誘電体層２２はＺｎＳ−ＳｉＯ2 等、記録層１６はＧｅ
ＳｂＴｅ等である。反射層２０はシリコン、ゲルマニウ
ム（Ｇｅ）等の光透過性材料である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光照射によ
り光学的状態が変化する光学的情報記録媒体に関し、特
に相変化光ディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光の照射により情報の記録・消去
・再生を行う光学的情報記録媒体として、光磁気ディス
クや相変化光ディスク等が知られている。相変化光ディ
スクは、光ヘッドの構成が容易であり、オーバライトが
容易である等の特徴を有しており、盛んに研究が進めら
れているが、さらなる高密度化が望まれている。
【０００３】近年、高密度化の手法として、ランド及び
グルーブの両方を記録再生に用いるランド／グルーブ記
録に関する研究が精力的に行われている。ランド／グル
ーブ記録においては、隣接ランド部又は隣接グルーブ部
からのクロストークの低減が大きな問題となる。クロス
トーク低減に関して、特願平４−７９４８３号公報に記
載されているように、グルーブの溝深さを従来のλ／８
より深くする技術や、信号処理によりクロストークの影
響を除去する手法が知られている。
【０００４】これらの技術を利用してランド部とグルー
ブ部との両方で同等の記録再生特性を得るためには、相
変化光ディスクの記録層における結晶状態と非晶質状態
との光学位相差Δψ＝ ψａ−ψｃ を０度に近づけな
ければならない。
【０００５】また、さらに高密度化を進めていくには、
ランド／グルーブ記録と、記録マークの両端に情報を持
たせるマークエッジ記録とを組み合わせる技術が有望で
ある。特に、画像記録等への応用を考えた場合、高いデ
ータ転送レートが望まれるため、高線速下のマークエッ
ジ記録の実現が必要となる。マークエッジ記録では、い
かにジッタを低減するかが重要である。相変化光ディス
クにおいてオーバライト時のジッタを低減し、高線速マ
ークエッジ記録を実現するには、結晶の吸収率Ａｃを非
晶質の吸収率Ａａより高くしなければならないことが一
般的に知られている。
【０００６】図１２は、従来の相変化光ディスクを示す
概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。
【０００７】相変化光ディスク３０は、基板１２上に第
一誘電体層１４、記録層１６、第二誘電体層１８、反射
層３２の順に積層してなるものである。基板１２はポリ
カーボネート（ＰＣ）であり、第一誘電体層１４及び第
二誘電体層１８はＺｎＳ−ＳｉＯ2 であり、記録層１６
はＧｅＳｂＴｅであり、反射層３２はアルミニウムであ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
相変化光ディスク３０では、反射層３２としてアルミニ
ウム等の金属が用いられていることにより、光が反射層
３２をほとんど透過しないので、記録層１６の吸収率を
制御することが難しい。Ａｃ＞Ａａを満足する条件下で
は、信号品質すなわちＣ／Ｎを確保するためにＲｃ−Ｒ
ａを大きくしたり、又は、ランド及びグルーブで同等の
記録再生特性を得るために、Δψ＝０を同時に満たすこ
とが非常に困難である。
【０００９】図１３は、図１２の相変化光ディスクにお
ける、第一誘電体層の膜厚に対する光学特性を示すグラ
フである。以下、図１２及び図１３に基づき説明する。
【００１０】第一誘電体層１４の膜厚が240nm の近傍で
は、Ａｃ＞Ａａを満足するが、 Δψ ＞７０度と大き
く、Δψ＝０を満足することができないため、ランド部
及びグルーブ部両方ではクロストークを同時に低減する
ことができない。反対に、第一誘電体層１４の膜厚が17
0nm の近傍では、 Δψ ≒３０度と比較的小さいが、
Ａｃ＞Ａａを満足することができない。
【００１１】このように、従来の相変化光ディスク３０
に対しては、ランド／グルーブ記録と高線速マークエッ
ジ記録を同時に適用することが困難であり、より一層の
高密度化を実現することができない。
【００１２】
【発明の目的】そこで本発明の目的は、ランド／グルー
ブ記録と高線速のマークエッジ記録とを同時に適用する
ことができる相変化光ディスクを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の相変化光
ディスクは、基板上に第一誘電体層、記録層、第二誘電
体層、光透過性材料からなる反射層、第三誘電体層の順
に積層してなるものである。
【００１４】請求項２記載の相変化光ディスクは、請求
項１記載の相変化光ディスクにおいて、前記記録層が結
晶状態にあるときの光学特性を反射率Ｒｃ、吸収率Ａ
ｃ、光学位相ψｃとし、当該記録層が非晶質状態にある
ときの光学特性を反射率Ｒａ，吸収率Ａａ，光学位相ψ
ａとした場合、次の〜の全ての条件を満たしたもの
である。．２× Ｒｃ−Ｒａ ／ Ｒｃ＋Ｒａ ＞
０．９ ．Ａｃ／Ａａ＞１．０５ ． ψａ−ψｃ
＜３０度
【００１５】請求項３又４記載の相変化光ディスクは、
請求項１記載の相変化光ディスクにおいて、前記光透過
性材料としてシリコン又はゲルマニウムを用いたもので
ある。
【００１６】請求項５記載の相変化光ディスクは、請求
項３又は４記載の相変化光ディスクにおいて、前記記録
層が結晶状態にあるときの前記反射層の吸収率を１０％
以下とするものである。
【００１７】反射層としてシリコンやゲルマニウムの光
透過性材料を用いることで、吸収率の制御を容易にし、
Ａｃ＞Ａａを実現することができ、かつ第三誘電体層を
用いることで、結晶・非晶質問の反射率差を大きくして
記録信号品質を保ちながら、位相差Δψを０度に近づけ
ることが可能となる。また、反射層における吸収率を１
０％以下とすることにより、冷却速度の低下を防ぎ良好
な非晶質マークを形成することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る相変化光デ
ィスクの一実施形態を示す概略断面図である。以下、こ
の図面に基づき説明する。
【００１９】相変化光ディスク１０は、基板１２上に第
一誘電体層１４、記録層１６、第二誘電体層１８、反射
層２０、第三誘電体層２２の順に積層してなるものであ
る。また、第三誘電体層２２の上には、保護膜として紫
外線硬化樹脂層２４を設けている。
【００２０】基板１２としては、例えばポリカーボネー
ト（ＰＣ）等が用いられる。第一誘電体層１４、第二誘
電体層１８、第三誘電体層２２としては、ＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ2、ＳｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＳｉＮ、ＡｌＮ等が用い
られる。記録層１６としては、ＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎ
ＳｂＴｅ等が用いられる。反射層２０としては、シリコ
ン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の光透過性材料が
用いられる。
【００２１】
【実施例】
〔実施例１〕
【００２２】図２乃至図４は図１の相変化光ディスクに
おける第三誘電体層の膜厚に対する光学特性又は記録特
性の一例を示し、図２は光学特性のグラフ、図３は光学
特性の図表、図４は記録特性のグラフである。以下、図
１乃至図４に基づき説明する。
【００２３】第一誘電体層１４、第二誘電体層１８、第
三誘電体層２２としてはＺｎＳ−ＳｉＯ2 、記録層１６
としてはＧｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 、反射層２０としてはＧｅ
を用いている。基板１２としては厚さ１．２ｍｍ、グル
ーブピッチ１．４μｍ、溝深さ７５ｎｍのポリカーボネ
ート（ＰＣ）を用い、第一誘電体層１４の膜厚を２２０
ｎｍ、記録層１６の膜厚を１３ｎｍ、第二誘電体層１８
の膜厚を２５ｎｍ、反射層２０の膜厚を４０ｎｍ、第三
誘電体層２２の膜厚を５０〜１４０ｎｍとして、各層を
順次スパッタリングにより積層した。各層を積層した
後、紫外線硬化樹脂層２４を１０μｍの膜厚でスピンコ
ートにより塗布した。ただし、図３では、第三誘電体層
２２の膜厚を５５、７５、８５、９５、１１５ｎｍの五
種類としている。
【００２４】図２及び図３に示すように、第三誘電体層
２２の膜厚ｄを変化させることにより、Ａｃ＞Ａａの条
件を保ちながら、Δψを任意に変化させることができ
る。また、２× Ｒｃ−Ｒａ ／ Ｒｃ＋Ｒａ を大き
くすることができるので、高い信号品質を確保すること
ができる。また、図３に示すように、Δψを任意に変化
させることが可能であり、各相変化光ディスクともΔψ
以外はほぼ同様の光学特性を有している。
【００２５】図４は、初期化を行った後、波長６８５ｎ
ｍ、対物レンズのＮ．Ａ．＝０．５５の光ヘッドを用
い、線速１５ｍ／ｓにおいて、オーバライト時のジッタ
を測定した結果である。記録周波数は３．６ＭＨｚかつ
デューティ５０％及び５．２ＭＨｚかつデューティ５０
％とし、３．６ＭＨｚの信号の上に５．２ＭＨｚの信号
をオーバーライトして測定を行った。図３及び図４に示
すように、 Δψ ＜３０度の条件を満たす範囲で、ラ
ンド部及びグルーブ部の両方で良好な特性が得られるこ
とがわかった。
【００２６】〔実施例２〕
【００２７】図５及び図６は図１の相変化光ディスクに
おける第三誘電体層の膜厚に対する光学特性又は記録特
性の他の例を示し、図５は光学特性の図表、図６は記録
特性のグラフである。以下、図１、図５及び図６に基づ
き説明する。
【００２８】本実施例の各層の材料は、反射層２０がＳ
ｉである点以外は、実施例１と同じである。基板１２上
に、第一誘電体層１４の膜厚を２３０ｎｍ、記録層１６
の膜厚を１２ｎｍ、第二誘電体層１８の膜厚を２５ｎ
ｍ、反射層２０の膜厚を５５ｎｍ、第三誘電体層２２の
膜厚を８０、８５、９０、９５ｎｍとし、各層を順次ス
パッタリングにより積層した。各層を積層した後、紫外
線硬化樹脂層２４を１０μｍの膜厚でスピンコートによ
り塗布した。図５に示すように、各相変化光ディスク
は、Δψ以外はどれもほぼ同様の光学特性を示してい
る。図６の記録特性は、実施例１と同じ条件で測定した
結果である。図５及び図６に示すように、 Δψ ＜３
０度の条件を満たす範囲で、ランド部及びグルーブ部の
両方で良好な特性が得られることがわかった。
【００２９】〔実施例３〕
【００３０】図７及び図８は図１の相変化光ディスクに
おける記録層の膜厚に対する光学特性又は記録特性の一
例を示し、図７は光学特性の図表、図８は記録特性のグ
ラフである。以下、図１、図７及び図８に基づき説明す
る。
【００３１】本実施例の各層の材料は、実施例１と同じ
である。基板１２上に、第一誘電体層１４の膜厚を２２
０ｎｍ、記録層１６の膜厚を１０、１２、２０、２４ｎ
ｍ、第二誘電体層１８の膜厚を２５ｎｍ、反射層２０の
膜厚を４０ｎｍ、第三誘電体層２２の膜厚を８５ｎｍと
し、各層を順次スパッタリングにより積層した。各層を
積層した後、紫外線硬化樹脂層２４を１０μｍの膜厚で
スピンコートにより塗布した。図７に示すように、各相
変化光ディスクは、どれも Δψ ＜３０度の条件を満
足し、Ａｃ／Ａａの値がそれぞれ異なっている。図８の
記録特性は、実施例１と同じ条件で測定した結果であ
る。図７及び図８に示すように、Ａｃ／Ａａ＞１．０５
の条件を満たす範囲で、ランド部及びグルーブ部の両方
で良好な特性が得られることがわかった。
【００３２】〔実施例４〕
【００３３】図９及び図１０は図１の相変化光ディスク
における第一誘電体層の膜厚に対する光学特性又は記録
特性の一例を示し、図９は光学特性の図表、図１０は記
録特性のグラフである。以下、図１、図９及び図１０に
基づき説明する。
【００３４】本実施例の各層の材料は、実施例２と同じ
である。基板１２上に、第一誘電体層１４の膜厚を２０
０、２１０、２２０、２３０、２４０ｎｍ、記録層１６
の膜厚を１０ｎｍ、第二誘電体層１８の膜厚を２０ｎ
ｍ、反射層２０の膜厚を５０ｎｍ、第三誘電体層２２の
膜厚を６０ｎｍとし、各層を順次スパッタリングにより
積層した。各層を積層した後、紫外線硬化樹脂層２４を
１０μｍの膜厚でスピンコートにより塗布した。図９に
示すように、各相変化光ディスクは、どれもＡｃ／Ａａ
＞１．０５かつ Δψ ＜３０度の条件を満足し、２×
Ｒｃ−Ｒａ ／Ｒｃ＋Ｒａ の値がそれぞれ異なって
いる。記録特性は、初期化を行った後、波長６８５ｎ
ｍ、対物レンズのＮ．Ａ．＝０．５５の光ヘッドを用
い、線速１５ｍ／ｓにおいて、最短マーク長０．５μｍ
の条件で、（１−７）変調されたデータを記録し、エラ
ーレートを測定した。図９及び図１０に示すように、２
× Ｒｃ−Ｒａ ／ Ｒｃ＋Ｒａ ＞０．９のときに、
１×１０-5以下の良好なエラーレートが得られることが
わかる。
【００３５】〔実施例５〕
【００３６】図１１は図１の相変化光ディスクにおける
反射層の膜厚に対する光学特性及び記録特性の一例を示
す図表である。以下、図１及び図１１に基づき説明す
る。
【００３７】本実施例の各層の材料は、実施例１と同じ
である。基板１２上に、第一誘電体層１４の膜厚を２２
０ｎｍ、記録層１６の膜厚を１３ｎｍ、第二誘電体層１
８の膜厚を２５ｎｍ、反射層２０の膜厚を２０、４０、
５０、６０、８０ｎｍ、第三誘電体層２２の膜厚を８５
ｎｍとし、各層を順次スパッタリングにより積層した。
各層を積層した後、紫外線硬化樹脂層２４を１０μｍの
膜厚でスピンコートにより塗布した。
【００３８】図１１に示すように、各相変化光ディスク
は、どれも２× Ｒｃ−Ｒａ ／Ｒｃ＋Ｒａ ＞０．９
かつＡｃ／Ａａ＞１．０５の条件を満足し、非晶質状態
におけるＧｅでの吸収率がそれぞれ異なっている。記録
特性は、初期化を行った後、波長６８５ｎｍ、対物レン
ズのＮ．Ａ．＝０．５５の光ヘッドを用い、線速１５ｍ
／ｓにおいて、オーバーライト時のＣ／Ｎを測定した。
記録周波数は３．６ＭＨZ 、ｄｕｔｙ＝５０％とした。
図１１に示すように、反射層２０であるＧｅでの吸収率
が１０％を越えると、Ｃ／Ｎが劣化することがわかる。
【００３９】
【発明の効果】本発明に係る相変化光ディスクによれ
ば、基板上に第一誘電体層、記録層、第二誘電体層、光
透過性材料からなる反射層、第三誘電体層の順に積層し
たことにより、反射層により吸収率の制御を容易にし、
Ａｃ＞Ａａを実現することができ、かつ第三誘電体層に
より結晶・非晶質問の反射率差を大きくして記録信号品
質を保ちながら、位相差Δψを０度に近づけることがで
きる。また、反射層における吸収率を１０％以下とする
ことにより、冷却速度の低下を防ぎ良好な非晶質マーク
を形成することができる。したがって、ランド／グルー
ブ記録及び高線速マークエッジ記録を同時に適用するこ
とが可能になるので、高密度化・高速化を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る相変化光ディスクの一実施形態を
示す概略断面図である。
【図２】図１の相変化光ディスクにおける、第三誘電体
層の膜厚に対する光学特性の一例を示すグラフである。
【図３】図１の相変化光ディスクにおける、第三誘電体
層の膜厚に対する光学特性の一例を示す図表である。
【図４】図１の相変化光ディスクにおける、第三誘電体
層の膜厚に対する記録特性の一例を示すグラフである。
【図５】図１の相変化光ディスクにおける、第三誘電体
層の膜厚に対する光学特性の他の例を示す図表である。
【図６】図１の相変化光ディスクにおける、第三誘電体
層の膜厚に対する記録特性の他の例を示すグラフであ
る。
【図７】図１の相変化光ディスクにおける、記録層の膜
厚に対する光学特性の一例を示す図表である。
【図８】図１の相変化光ディスクにおける、記録層の膜
厚に対する記録特性の一例を示すグラフである。
【図９】図１の相変化光ディスクにおける、第一誘電体
層の膜厚に対する光学特性の一例を示す図表である。
【図１０】図１の相変化光ディスクにおける、第一誘電
体層の膜厚に対する記録特性の一例を示すグラフであ
る。
【図１１】図１の相変化光ディスクにおける、反射層の
膜厚に対する光学特性及び記録特性の一例を示す図表で
ある。
【図１２】従来の相変化光ディスクを示す概略断面図で
ある。
【図１３】図１２の相変化光ディスクにおける、第一誘
電体層の膜厚に対する光学特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 相変化光ディスク １２ 基板 １４ 第一誘電体層 １６ 記録層 １８ 第二誘電体層 ２０ 反射層 ２２ 第三誘電体層 ２４ 紫外線硬化樹脂層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に第一誘電体層、記録層、第二誘
    電体層、反射層の順に積層してなる相変化光ディスクに
    おいて、 前記反射層に光透過性材料を用い、当該反射層の上に第
    三誘電体層を設けたことを特徴とする相変化光ディス
    ク。
  2. 【請求項２】 前記記録層が結晶状態にあるときの光学
    特性を反射率Ｒｃ、吸収率Ａｃ、光学位相ψｃとし、 当該記録層が非晶質状態にあるときの光学特性を反射率
    Ｒａ，吸収率Ａａ，光学位相ψａとした場合、 ２× Ｒｃ−Ｒａ ／ Ｒｃ＋Ｒａ ＞０．９、かつ、
    Ａｃ／Ａａ＞１．０５、かつ、 ψａ−ψｃ ＜３０度
    の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の相変化
    光ディスク。
  3. 【請求項３】 前記光透過性材料としてシリコンを用い
    たことを特徴とする請求項１記載の相変化光ディスク。
  4. 【請求項４】 前記光透過性材料としてゲルマニウムを
    用いたことを特徴とする請求項１記載の相変化光ディス
    ク。
  5. 【請求項５】 前記記録層が結晶状態にあるときの前記
    反射層の吸収率を１０％以下としたことを特徴とする請
    求項３又は４記載の相変化光ディスク。
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