JPH11250502A - 光ディスク - Google Patents

光ディスク

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JPH11250502A
JPH11250502A JP4590498A JP4590498A JPH11250502A JP H11250502 A JPH11250502 A JP H11250502A JP 4590498 A JP4590498 A JP 4590498A JP 4590498 A JP4590498 A JP 4590498A JP H11250502 A JPH11250502 A JP H11250502A
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JP
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recording
film
phase change
optical disk
phase
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Yoshihiro Saitou
喜浩 斎藤
Minoru Kikuchi
稔 菊池
Yoshihiro Akimoto
義浩 秋元
Fuminori Takase
史則 高瀬
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生信号のジッター値を効果的に低減して、
更なる多数回の繰り返し記録後においても再生限界のジ
ッター値を確保し得る記録パワーマージンをより広くと
ることができて、良好な記録再生特性が得られる光ディ
スクを提供する。 【解決手段】 基板２上に、第１の誘電体膜３、結晶状
態と非結晶状態との間で一方の状態から他方の状態へ相
変化が生じることにより情報信号の記録がなされる相変
化記録膜４、第２の誘電体膜５、光反射膜６が順次形成
されてなる。この光反射膜６は、相変化記録膜４上に形
成され、Ｃｕを０．１原子％より多く、１．０原子％よ
り少なく含有するＡｌ合金からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結晶状態と非結晶
状態との間で相変化が生じる相変化膜を少なくとも備え
た記録層が基板上に形成され、光線の照射によりこの記
録層を昇温させて相変化を生じさせることにより情報の
記録消去を行う光ディスクに関する。詳しくは、本発明
は、記録層上に形成される光反射膜の構成材料の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光等の光線の照射により各種情報
信号の記録及び／又は再生を行う光ディスクとしては、
例えば、エンボスピットによって情報信号が予め書き込
まれる光ディスクや、記録層の結晶状態と非結晶状態と
の相互間の相変化を利用して情報信号が書き込まれる相
変化光ディスクや、記録層の磁気光学効果を利用して情
報信号が書き込まれる光磁気ディスク等が挙げられる。
これらの光ディスクは、いずれもポリカーボネート等の
プラスチックあるいはガラス製の透明基板上に、記録層
や光反射膜等の機能膜を備える構成となっている。
【０００３】ところで、上記の相変化光ディスクでは、
以下に示すように、記録、消去及び再生が行われる。先
ず、この相変化光ディスクは、所定のレーザ光が照射さ
れて記録層が均一に結晶状態となされる初期化処理が施
される。そして、この相変化光ディスクにおいて、情報
信号を記録する際には、記録層に対して高いレベルのパ
ワー（以下、記録パワーと称する。）のレーザ光が照射
されて記録層が融点以上に昇温され、その後に急冷され
て、記録層のレーザ光が照射された部分が非結晶状態で
あるアモルファス状態の記録マークとなる。
【０００４】また、この相変化光ディスクにおいて、記
録層に記録された情報信号を消去する際には、記録時に
照射したレーザ光よりも弱いパワーのレーザ光が少なく
とも記録マーク上に照射されてレーザ光の照射部分が結
晶化温度以上、融点温度以下に昇温され、その後に冷却
されて、既に記録されたアモルファス状態の記録マーク
部分が結晶状態となり消去される。
【０００５】さらに、この相変化光ディスクにおいて、
照射された部分の記録層を構成する材料が結晶状態か非
結晶状態かによって反射率が異なることから、情報信号
が再生される際には、最も弱いレーザ光を記録層に照射
することによって、これら各状態における反射率変化を
検出することで再生が行われる。
【０００６】このように、相変化光ディスクは、外部磁
場を発生する手段を必要としないので記録再生装置を小
型化することが可能であり、且つ書き換えや再生が可能
である点から注目を集めている。
【０００７】ところで、この相変化光ディスクにおける
記録層の構成材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
系等のＧｅを含有するカルコゲン化合物（以下、Ｇｅ系
カルコゲン化合物と称する。）やＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ系等のＡｇを含有するカルコゲン化合物（以下、Ａｇ
系カルコゲン化合物と称する。）等の相変化材料が挙げ
られる。中でも、記録層の構成材料としてＧｅ系カルコ
ゲン化合物を用いた相変化光ディスクは、良好な繰り返
し記録が可能であり、繰り返し耐久性に優れていること
が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この相変化
光ディスクにおいても、次世代の記録媒体として更なる
品質の改良が求められており、次に示すような問題があ
る。
【０００９】記録層の構成材料としてＧｅ系カルコゲン
化合物を用いた相変化光ディスクは、再生信号のジッタ
ー値が高い傾向にある。しかも、記録層の構成材料とし
てＧｅ系カルコゲン化合物を用いた相変化光ディスク
は、上述したようにＡｇ系カルコゲン化合物を用いた相
変化光ディスクよりも繰り返し耐久性に優れているが、
数万回以上の多数回の繰り返し記録後においては、記録
層の劣化に伴って再生信号のジッター値が急激に上昇す
る。そのため、この相変化光ディスクでは、多数回の繰
り返し記録後に再生信号のジッター値を再生限界レベル
以下に抑え得る記録パワーのマージンが非常に狭くなっ
てしまう。
【００１０】すなわち、この相変化光ディスクでは、多
数回の繰り返し記録後において、良好な再生信号が得ら
れる記録パワーマージンが非常に狭いものとなってしま
う。
【００１１】その結果、この相変化光ディスクは、多数
回の繰り返し記録後において、記録パワーの変動や環境
温度の変化等により記録再生不良を生じ易くなるといっ
た問題がある。
【００１２】そこで、本発明は、従来の実情に鑑みて提
案されたものであり、再生信号のジッター値を効果的に
低減して、更なる多数回の繰り返し記録後においても再
生限界のジッター値を確保し得る記録パワーマージンを
より広くとることができて、より良質な記録再生特性が
得られる光ディスクを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために完成された本発明に係る光ディスクは、結晶状態
と非結晶状態との間で一方の状態から他方の状態へ相変
化が生じることにより情報信号の記録がなされる相変化
膜を少なくとも備えた記録層と、この記録層上に形成さ
れＣｕを０．１原子％より多く、１．０原子％より少な
く含有するＡｌ合金からなる光反射膜とを備えることを
特徴とするものである。
【００１４】これにより、本発明に係る光ディスクは、
光反射膜の熱伝導率が好適なレベルとなされ、この光反
射膜による記録層の冷却効率が最適化されて、光線が照
射された相変化膜が情報信号に対してより正確且つ効果
的に相変化を生じるようになる。その結果、本発明に係
る光ディスクによれば、再生信号のジッター値が低減さ
れて、繰り返し記録後において、再生限界のジッター値
を確保し得る記録パワーのマージンが広くなり、安定し
た記録再生特性が得られる。
【００１５】しかも、本発明に係る光ディスクは、光反
射膜を構成するＡｌ合金がＣｕを上記の範囲含有するこ
とにより、耐候性に優れたものとなる。
【００１６】したがって、本発明に係る光ディスクは、
繰り返し記録後も良好な記録再生特性を有するととも
に、耐候性に優れたものとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発
明を適用した相変化光ディスク１の要部を拡大して示す
断面図である。
【００１８】本発明を適用した相変化光ディスク１は、
図１に示すように、基板２上に、第１の誘電体膜３、相
変化記録膜４、第２の誘電体膜５、光反射膜６、保護膜
７がこの順で積層形成されてなる。
【００１９】基板２は、一主面２ａ上に記録トラックに
沿ったグルーブ２ｂが形成されている。この基板２の厚
みは、例えば、０．６ｍｍである。また、この基板２と
しては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂より
なるプラスチック基板や、ガラス基板等が挙げられる。
基板２は、例えば、射出成形法やフォトポリマー法（２
Ｐ法）等によって成形される。
【００２０】第１の誘電体膜３は、基板２上に形成され
る。この第１の誘電体膜３は、相変化記録膜４の酸化防
止効果及びレーザ光の多重干渉による増幅効果を発揮さ
せるために形成されるものである。
【００２１】この第１の誘電体膜３の膜厚としては、７
０ｎｍ〜１３０ｎｍであることが好ましい。これは、以
下に示す実験から導かれる。
【００２２】例えば、基板上に、膜厚が６０ｎｍの第１
の誘電体膜、膜厚が２５ｎｍの相変化記録膜、膜厚が１
５ｎｍの第２の誘電体膜、膜厚が１５０ｎｍの光反射膜
を順次積層形成して、相変化光ディスクを作製した。そ
して、第１の誘電体膜の膜厚を１４０ｎｍまで適宜厚く
形成した相変化光ディスクを作製し、第１の誘電体膜の
膜厚が異なった複数個の相変化光ディスクを得た。
【００２３】次に、これらの相変化光ディスクを初期化
した後に、これらの相変化光ディスクに対して、図２に
示す発光パターンを用いて、ランダムＥＦＭ信号を記録
した。その後、この初回記録後のグルーブでの反射率を
測定した。また、これらの相変化光ディスクに対して繰
り返し記録を行い、１００００回記録後の再生信号のジ
ッター値を測定した。
【００２４】ここで、図２では、記録パワーをＰｈと示
し、消去パワーをＰｌと示し、冷却パワーをＰｃと示し
た。図２中の発光パターンは、１クロックを１Ｔと示
し、１発光パルスのパルス長を１３ｎｓとした。また、
繰り返し記録再生条件としては、線速度を４．８ｍ／ｓ
とし、記録パワーＰｈ、消去パワーＰｌ及び冷却パワー
Ｐｃを、初回記録時の再生信号ジッター値が最小となる
ようなパワーに設定した。そして、このような発光パル
スを用いることにより、例えば、３Ｔ〜１１Ｔの大きさ
の記録マークを形成することができる。この実験結果
は、以下に示すようになった。
【００２５】第１の誘電体膜の膜厚が７０ｎｍより小さ
いのものは、戻り光の反射率が著しく低くなり、充分な
再生信号を得ることができなかった。また、第１の誘電
体膜の膜厚が１３０ｎｍより大きいものは、１００００
回記録後の再生信号のジッター値が１０％以上となり、
繰り返し耐久性が不十分であった。これにより、第１の
誘電体膜の膜厚は、７０ｎｍ〜１３０ｎｍであることが
好ましいといえる。
【００２６】さらに、第１の誘電体膜３の材料として
は、例えば、ＺｎＳ，ＳｉＯX，Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ3，Ｔ
ａ2Ｏ5，Ｓｉ3Ｎ4，ＳｉＮX，ＡｌＮX、ＭｏＯ3，Ｗ
Ｏ3，ＺｒＯ2，ＢＮ，ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＰｂＦ2，Ｍｇ
Ｆ2等が挙げられ、これらの材料を単独で用いても、或
いは混合物として用いても良い。中でも、好ましい材料
は、少なくともＺｎＳを含む材料であり、より好ましく
は、ＺｎＳ−ＳｉＯ2である。なお、この第１の誘電体
膜３の形成方法としては、例えば、蒸着法やイオンビー
ムスパッタ、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ等のスパッタ
リング法といった従来公知の手法等を用いることができ
る。
【００２７】相変化記録膜４は、第１の誘電体膜３上に
形成される。この相変化記録膜４は、レーザ光等の光線
の照射によって結晶状態と非結晶状態との間で可逆的に
相変化する相変化材料からなり、この相変化材料を光線
照射によって相変化させることにより情報信号の書き込
みや消去が可能となる光記録層である。
【００２８】この相変化記録膜４の相変化材料として
は、単体のカルコゲンが用いられ、例えば、Ｔｅ，Ｓｅ
等の各単体が挙げられる。また、相変化記録膜４の相変
化材料としては、カルコゲン化合物も用いられ、例え
ば、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓ
ｎ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ−Ａｕ，Ｓｂ−Ｔｅ，Ｓｂ−Ｓｅ
−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−
Ｔｅ−Ａｇ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ，Ｉｎ−Ｓ
ｅ−Ｔｌ−Ｃｏ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｂ，Ｉｎ
−Ｓｂ−Ｓｅ，Ｂｉ2Ｔｅ3，ＢｉＳｅ，Ｓｂ2Ｓｅ3，Ｓ
ｂ2Ｔｅ3等が挙げられる。中でも、本発明に用いられる
相変化材料としては、繰り返し記録耐久性に優れるとと
もに、再生信号のジッター値を低減する効果が顕著に現
れるものとしてＧｅ系カルコゲン化合物が好ましい。
【００２９】また、相変化記録膜４は、膜厚が１８ｎｍ
〜３０ｎｍであることが好ましい。これは、以下に示す
ような実験結果に基づくものである。
【００３０】例えば、基板上に、膜厚が９０ｎｍの第１
の誘電体膜、膜厚が１５ｎｍの相変化記録膜、膜厚が１
５ｎｍの第２の誘電体膜、膜厚が１５０ｎｍの光反射膜
を順次積層形成して、相変化光ディスクを作製した。そ
して、相変化記録膜の膜厚を４０ｎｍまで適宜厚く形成
した相変化光ディスクを作製し、相変化記録膜の膜厚が
異なった複数個の相変化光ディスクを得た。
【００３１】次に、これらの相変化光ディスクを初期化
した後に、これらの相変化光ディスクに対して、図２に
示す発光パターンを用いて、ランダムＥＦＭ信号を記録
した。その後、この初回記録後のグルーブでの反射率を
測定した。また、これらの相変化光ディスクに対して繰
り返し記録を行い、１００００回記録後の再生信号のジ
ッター値を測定した。この実験結果は、以下に示すよう
になった。
【００３２】相変化記録膜の膜厚が１８ｎｍより小さい
ものは、相変化記録膜の膜質が弱くなってしまい、記録
パワーＰｈが１５ｍＷ以上といった高パワーのレーザ光
を用いて繰り返し記録することができないといった問題
が生じた。また、相変化記録膜の膜厚が３０ｎｍより大
きいものは、１００００回記録後の再生信号のジッター
値が１０％以上となり、繰り返し後の記録再生特性が好
ましくなく、繰り返し記録耐久性が不十分といえた。し
たがって、相変化記録膜４の膜厚は、１８ｎｍ〜３０ｎ
ｍであることが好ましいといえる。
【００３３】また、相変化記録膜４の形成方法として
は、例えば、蒸着法やイオンビームスパッタ、ＤＣスパ
ッタ、ＲＦスパッタ等のスパッタリング法といった従来
公知の手法等を用いることができる。
【００３４】第２の誘電体膜５は、第１の誘電体膜３と
同様な材料を用いて、第１の誘電体膜３と同様な方法で
相変化記録膜４上に形成される。第２の誘電体膜５は、
第１の誘電体膜３と同様に、相変化記録膜４の酸化防止
効果及びレーザ光の多重干渉による増幅効果のために形
成されるものである。
【００３５】この第２の誘電体膜５の膜厚としては、１
０ｎｍ〜３０ｎｍが好ましい。これは、第２の誘電体膜
の膜厚が１０ｎｍより小さいと、レーザ光による熱が光
反射膜に伝導しやすくなるとともに外部からの水の侵入
を防止するといった機能が低下することになるからであ
る。また、第２の誘電体膜の膜厚が３０ｎｍより大きい
と、レーザ光により昇温された相変化記録膜の熱が光反
射膜に伝導しにくくなってしまい、繰り返し記録再生を
行った際に相変化記録膜の劣化が著しく大きくなるから
である。
【００３６】光反射膜６は、第２の誘電体膜５上に形成
される。この光反射膜６は、基板２から入射された光を
反射する反射層として機能するとともに、相変化記録膜
４に過度に熱が籠もるのを防止するヒートシンク層とし
ても作用する。
【００３７】特に、本発明を適用した相変化光ディスク
における光反射膜６は、Ｃｕを０．１原子％より多く、
１原子％より少なく含有するＡｌ合金からなるものであ
る。
【００３８】これにより、本発明を適用した相変化光デ
ィスク１では、光反射膜６自体の熱伝導率が好適なレベ
ルとなされて、相変化記録膜４がこの光反射膜６によっ
て効果的に冷却されるようになる。つまり、本発明を適
用した相変化光ディスク１では、この光反射膜６による
相変化記録膜４の冷却効率が最適化されて、光線が照射
された相変化記録膜４が情報信号に対して正確且つ効果
的に相変化を生じるようになる。その結果、本発明を適
用した相変化光ディスク１は、再生信号のジッター値を
低下することができて、繰り返し記録後に再生限界のジ
ッター値を確保し得る記録パワーのマージンを広くとる
ことができ、繰り返し記録後も安定した記録再生特性が
得られて記録再生特性に優れたものとなる。
【００３９】また、本発明を適用した相変化光ディスク
１では、光反射膜６の冷却効果が最適化されているの
で、繰り返し記録による相変化記録膜４の温度分布の勾
配がなだらかとなり、相変化記録膜４の相変化材料の組
成が変化しにくくなる。つまり、相変化光ディスク１で
は、繰り返し記録により相変化記録膜４の不均一な温度
分布が原因となって生じる相変化材料の偏析が極力抑え
られて、結果的に繰り返し記録耐久性を向上することが
できる。
【００４０】ここで、光反射膜がＣｕを０．１原子％以
下含有するＡｌ合金からなる場合、及びＣｕを１．０原
子％以上含有するＡｌ合金からなる場合、相変化光ディ
スクは、耐候性が好ましくない。よって、本発明を適用
した相変化光ディスク１においては、光反射膜６がＣｕ
を０．１原子％以上１．０原子％以下含有するＡｌ合金
により形成されることによって、耐候性に優れたものと
なる。
【００４１】このときの光反射膜６の膜厚としては、５
０ｎｍ〜３００ｎｍが良く、より好ましくは実用上１５
０ｎｍ〜２００ｎｍが良い。これは、光反射膜の膜厚が
５０ｎｍより小さいと、光反射膜６が熱を逃がしにくい
構造となり、繰り返し記録再生を行った際に相変化記録
膜４の劣化が早く進行してしまうためである。また、光
反射膜６の膜厚が３００ｎｍより大きいと、熱が非常に
逃げ易くなるので書き始めの記録パワーがより多く必要
となり書き始めが困難となるとともに、製造上時間がか
かって生産効率が悪いためである。
【００４２】また、この光反射膜６の形成方法として
は、例えば、イオンビームスパッタ、ＤＣスパッタ、Ｒ
Ｆスパッタ等のスパッタリング法といった従来公知の手
法を用いることができる。特に、本発明における光反射
膜６を形成するには、例えば、ＡｌXＣｕYからなるター
ゲットとＡｌターゲットとを同時に用いてＡｒガス雰囲
気中でスパッタリングにより所望のＣｕが含有されたＡ
ｌ合金からなる光反射膜６を形成する。このとき、各タ
ーゲットの成膜速度の比を変えることにより、Ｃｕの含
有量を制御することができる。なお、上記のターゲット
は、２種類に限らず、また、それら両ターゲットを同時
に用いるのではなくて順に用いても良い。
【００４３】保護膜７は、この光反射膜６上に形成され
る。この保護膜７は、相変化記録膜４等の酸化を防止す
る効果や相変化記録膜４等の傷つきを防止する効果を付
与するためのものである。また、保護膜７を形成する方
法としては、例えば、紫外線硬化樹脂等の樹脂をスピン
コート法により塗布形成したり、樹脂板やガラス板や金
属板等を接着剤を介して光反射膜６上に接着して形成す
る方法等が挙げられる。
【００４４】また、この相変化光ディスク１に対して、
同様な構成の相変化光ディスクや通常の構成の光ディス
クを、光反射膜６が互いに内側に向かい合うように重ね
合わせて、２枚の光ディスクを接着剤層８を介して接着
することにより、図３に示すような両面から記録再生が
可能な相変化光ディスク１０としても良い。なお、図３
では、基板に形成されるプリグルーブを省略している。
【００４５】なお、相変化光ディスクとして、例えば、
直径を１２０±０．３ｍｍ、厚さを０．６±０．０３ｍ
ｍ、トラックピッチを０．８±０．０１μｍと規格化さ
れた２枚の基板からなり、且つ線速度が４．８ｍ／ｓ、
対物レンズの開口数ＮＡとレーザ光の波長λとの関係が
λ／ＮＡ＝（１．０８３−０．０８６）μｍ〜（１．０
８３＋０．１６７）μｍである光学系により３．０ＧＢ
／ｓｉｄｅの記録容量を確保可能な両面型の相変化光デ
ィスクが提案されている。本発明は、このような相変化
光ディスクに適用すると好適である。
【００４６】以上のように構成された相変化光ディスク
１は、情報信号の記録、消去及び再生の際において、次
のように行われる。
【００４７】先ず、相変化光ディスク１は、上述したよ
うに基板２上に第１の誘電体膜３、相変化記録膜４、第
２の誘電体膜５、光反射膜６、保護膜７が順次形成され
た後に、相変化記録膜４を初期化するための初期化処理
が施される。
【００４８】この初期化処理は、相変化記録膜４に情報
信号が記録される前の状態において、相変化記録膜４を
均一な結晶状態とするものである。具体的には、相変化
光ディスク１の全体に対して、所定のレーザ光を均一に
照射する。このとき、相変化記録膜４は、構成する相変
化材料の融点以下且つ結晶化温度以上に昇温される。そ
して、この相変化光ディスク１の相変化記録膜４は、冷
却されることによって、均一な結晶状態となされて、初
期化される。
【００４９】次に、このように初期化された相変化光デ
ィスク１は、記録再生装置に装着されて所定の線速度で
回転された状態で、記録及び再生が行われる。
【００５０】先ず、相変化光ディスク１に対して情報信
号を記録する際には、相変化記録膜４に対して強いパワ
ーを有するレーザ光が照射される。これによって、この
レーザ光が照射された相変化記録膜４の部分は、融点以
上に急速に昇温され、その後、急冷されることによって
非結晶状態であるアモルファス状態となる。このよう
に、相変化光ディスク１では、結晶状態とされる相変化
記録膜４上に、情報信号がアモルファス状態の相変化材
料からなる記録マークとして記録される。ここで、この
ときのレーザ光のパワーが上述の記録パワーである。
【００５１】また、相変化光ディスク１に記録された情
報信号を消去する際には、記録時に照射したレーザ光よ
りも弱いレーザ光が少なくとも記録マーク上に照射され
る。これによって、このレーザ光が照射された相変化記
録膜４の部分は、結晶化温度以上、融点以下に昇温さ
れ、その後、徐冷されることによって前の状態にかかわ
らず結晶状態となる。このように、この相変化記録膜４
では、情報信号としてのアモルファス状態の記録マーク
を結晶状態に変換することによって、情報信号が消去さ
れる。ここで、このときのレーザ光のパワーが上述の消
去パワーである。
【００５２】また、このように情報信号が記録された相
変化光ディスク１に対して書き込まれた情報信号を再生
する際には、相変化記録膜４に対して、この相変化記録
膜４の相変化が起きない程度の小さいパワーの光ビーム
を照射し、この光ビームの戻り光を受光する。
【００５３】相変化光ディスク１では、相変化記録膜４
が結晶状態のときの反射率の方が、相変化記録膜４がア
モルファス状態のときの反射率よりも大きくなる。よっ
て、記録再生装置は、相変化記録膜４からの戻り光を受
光して、相変化記録膜４の結晶状態及びアモルファス状
態の反射率の違いを検出することにより、情報信号を再
生する。ここで、このときのレーザ光のパワーが冷却パ
ワーである。
【００５４】また、以上のように構成された相変化光デ
ィスク１は、例えば、次のようにして作製される。
【００５５】先ず、射出成形により所定のプリグルーブ
が形成されたポリカーボネートからなる基板２を作製す
る。そして、この基板２上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ2からな
る第１の誘電体膜３をＲＦスパッタ法にて形成する。
【００５６】次に、第１の誘電体膜３上に、ＧｅＳｂＴ
ｅからなる相変化記録膜４をＤＣスパッタ法にて形成す
る。そして、この相変化記録膜４上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ
2からなる第２の誘電体膜５をＲＦスパッタ法にて形成
する。
【００５７】次に、この第２の誘電体膜５上に、ＡｌX
ＣｕYからなるターゲットとＡｌからなるターゲットと
を同時に用いてＡｒガス雰囲気中でスパッタリングによ
り所望のＣｕが含有されたＡｌ合金からなる光反射膜６
を形成する。このとき、各ターゲットの成膜速度の比を
変えることにより、Ｃｕの含有量を制御する。
【００５８】次に、この光反射膜６上に、スピンコート
法により紫外線硬化樹脂を塗布形成して、最終的に、本
発明を適用した相変化光ディスク１を作製する。両面型
の相変化光ディスク１０を作製するには、例えば、上記
の相変化光ディスク１を２枚作製し、これら２枚の相変
化光ディスクをそれぞれの光反射膜６が互いに内側に向
かい合うように接着剤を介して貼り合わせることにより
作製することができる。なお、相変化光ディスク１０
は、一方の光ディスクとして本発明を適用した相変化光
ディスク１を用いるとともに、従来公知の光ディスクと
して通常の光ディスクを用いても良い。
【００５９】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について実験
結果に基づいて説明する。
【００６０】本発明を適用した相変化光ディスクの繰り
返し記録における記録パワーマージンを評価するため
に、以下に示す相変化光ディスクを作製した。
【００６１】実施例１ 先ず、直径が１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ、トラックピ
ッチが０．８μｍの基板を用意した。
【００６２】次に、この基板上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ2か
らなる膜厚９０ｎｍの第１の誘電体膜をスパッタリング
により形成した。
【００６３】次に、この第１の誘電体膜上に、Ｇｅ2Ｓ
ｂ2Ｔｅ5からなるターゲットを用いてＡｒガス雰囲気中
でスパッタリングにより膜厚２５ｎｍの相変化記録膜を
形成した。
【００６４】次に、この相変化記録膜上に、ＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ2からなる膜厚１５ｎｍの第２の誘電体膜をスパッ
タリングにより形成した。
【００６５】次に、この第２の誘電体膜上に、Ａｌ98Ｃ
ｕ2からなるターゲットとＡｌからなるターゲットを同
時に用いてＡｒガス雰囲気中でスパッタリングにより、
Ｃｕを０．５原子％含有するＡｌ95.5Ｃｕ0.5合金から
なる膜厚１５ｎｍの光反射膜を形成した。このとき、Ａ
ｌ98Ｃｕ2からなるターゲットとＡｌからなるターゲッ
トの成膜速度の比等を変えることによって、Ｃｕの含有
量を制御した。
【００６６】次に、この光反射膜上に、紫外線硬化樹脂
をスピンコートにより塗布して保護膜を形成し、片面記
録型の相変化光ディスクを作製した。
【００６７】最終的に、上記片面記録型の相変化光ディ
スクを上述したように２枚作製して、これら２枚の光デ
ィスクを、それぞれの光反射膜が内側に向かい合うよう
に配して接着剤により貼り合わせた。このようにして、
直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの両面型の相変化光デ
ィスクを作製した。
【００６８】比較例１ Ｃｕを含有しないＡｌＴｉ合金からなる光反射膜を膜厚
１５ｎｍとなるように形成した以外は、実施例１と同様
にして、両面型の相変化光ディスクを作製した。
【００６９】＜繰り返し記録によるジッター値及び繰り
返し記録耐久性の評価＞以上のように作製した実施例１
及び比較例１の相変化光ディスクについて、以下に示す
ように、記録及び再生を行った。
【００７０】先ず、各相変化光ディスクを初期化した後
に、図２に示すような発光パターンを用いて、記録再生
装置によって各相変化光ディスクにランダムＥＦＭ信号
を記録した。このとき、この記録再生装置において、レ
ーザ光の波長を６５０ｎｍ、線速度を４．８ｍ／ｓ、記
録パワーＰｈを１４．０ｍＷ、消去パワーＰｌを５．６
ｍＷ、冷却パワーＰｃを１．５ｍＷとした。
【００７１】このような条件下で、記録を多数回繰り返
し行い、この繰り返し記録後の再生信号のジッター値を
測定した。以下、図４に実施例１の結果を示し、図５に
比較例１の結果を示す。
【００７２】ここで、ジッター値とは、クロックに対す
る各マークエッジの標準偏差をウィンドウ幅で規格した
値である。このジッター値が１０％以下であれば、エラ
ー訂正が効果的に可能であると考えられる。そこで、以
下では、このジッター値１０％をメディア特性の良好評
価基準とした。
【００７３】図４の結果から明らかなように、Ｃｕを
０．５原子％含有するＡｌ合金からなる光反射膜が形成
されている実施例１は、ジッター値が８％前後と安定し
ており、１０万回繰り返し記録後でもジッター値が１０
％以下となっており、良好な繰り返し記録耐久性が確保
されている。
【００７４】一方、図５の結果から明らかなように、Ｃ
ｕを含有しないＡｌＴｉ合金からなる通常の光反射膜が
形成されている比較例１は、図４に示す実施例１よりも
ジッター値が変動しており、１０万回繰り返し記録後で
はジッター値が１０％以上となっている。
【００７５】したがって、Ｃｕを適量含有するＡｌ合金
からなる光反射膜を形成することによって、ジッター値
が低減して、繰り返し耐久性が向上することが判明し
た。
【００７６】＜記録パワーマージンの評価＞また、上記
の記録条件において、消去パワーｐｌと記録パワーｐｈ
との比ｐｌ／ｐｈを０．４に固定し、記録パワーｐｈの
値を振って、実施例１及び比較例１の相変化光ディスク
に対して記録を１０回繰り返して行い、１回記録後及び
１０回記録後の再生信号のジッター値を測定した。以
下、図６に本実施例１の結果を示し、図７に比較例１の
結果を示す。
【００７７】図６及び図７の結果を比較すると、Ｃｕを
適量含有するＡｌ合金からなる光反射膜が形成される実
施例１は、Ｃｕを含有しない通常の光反射膜が形成され
る比較例１よりも、ジッター値が全般的に小さくなって
いるとともに、ジッター値が１０％以下となる記録パワ
ーの範囲が広い。すなわち、実施例１は、比較例１より
も記録パワーマージンが広いといえる。
【００７８】詳しくは、図６に示すように、実施例１
は、例えば、記録パワー１５ｍＷにおいて、初回記録後
のジッター値が６．８％であり、１０回記録後のジッタ
ー値が８％である。一方、図７に示すように、比較例１
は、例えば、記録パワー１５ｍＷにおいて、初回記録後
のジッター値が７．５％であり、１０回記録後のジッタ
ー値が１０．８％である。このように、実施例１は、比
較例１よりもジッター値が低減されていることがわか
る。
【００７９】また、図６に示すように、実施例１は、１
０回記録後において、ジッター値が最小値をとる最適記
録パワー１４ｍＷに対してジッター値１０％以下の記録
パワーマージンが約±１５％であり、十分な記録パワー
マージンがとれていることがわかる。言い換えれば、実
施例１では、１０回記録後において、ジッター値が１０
％以下となる記録パワーの幅が１２ｍＷから１６ｍＷま
での約４ｍＷである。
【００８０】一方、図７に示すように、比較例１は、１
０回記録後において、ジッター値が最小値をとる最適記
録パワー１２．５ｍＷに対してジッター値１０％以下の
記録パワーマージンが約±１１％である。言い換えれ
ば、比較例１では、１０回記録後において、ジッター値
が１０％以下となる記録パワーの幅が１１．５ｍＷから
１４．５ｍＷまでの３ｍＷである。このように、実施例
１は、比較例１よりも記録パワーマージンがより広くな
されていることがわかる。
【００８１】したがって、Ｃｕを適量含有するＡｌ合金
からなる光反射膜を形成することによって、ジッター値
を再生限界のレベルに確保し得る記録パワーの範囲、つ
まり記録パワーマージンをより広くとることができると
判明した。
【００８２】つぎに、光反射膜中のＣｕ含有量と耐候性
との関係を評価するために、以下に示す光ディスクを作
製した。
【００８３】実施例２ Ａｌ98Ｃｕ2からなるターゲットとＡｌからなるターゲ
ットの成膜速度の比等を変えることによって、Ｃｕを
０．７５原子％含有するＡｌ99.25Ｃｕ0.75合金からな
る光反射膜を膜厚が１５ｎｍとなるように形成した以外
は、実施例１と同様にして、両面型の相変化光ディスク
を作製した。
【００８４】比較例２ Ａｌ98Ｃｕ2からなるターゲットとＡｌからなるターゲ
ットの成膜速度の比等を変えることによって、Ｃｕを
０．１原子％含有するＡｌ99.9Ｃｕ0.1合金からなる光
反射膜を膜厚が１５ｎｍとなるように形成した以外は、
実施例１と同様にして、両面型の相変化光ディスクを作
製した。
【００８５】比較例３ Ａｌ98Ｃｕ2からなるターゲットとＡｌからなるターゲ
ットの成膜速度の比等を変えることによって、Ｃｕを
１．０原子％含有するＡｌ99.0Ｃｕ1.0合金からなる光
反射膜を膜厚が１５ｎｍとなるように形成した以外は、
実施例１と同様にして、両面型の相変化光ディスクを作
製した。
【００８６】＜光反射膜中のＣｕ含有量と耐候性との関
係評価＞以上のように作製した実施例１、実施例２、比
較例２及び比較例３の相変化光ディスクを、温度８０℃
及び湿度８５％の環境下で１０００時間保存して、各相
変化光ディスクの表面を倍率１００倍位に設定した顕微
鏡によって観察し、耐候性を評価した。その結果を表１
に示す。ここで、表中○印は、１０００時間保存後に相
変化光ディスクの表面に劣化が見られなかったものを示
す。また、表中×印は、相変化光ディスクの表面に劣化
が見られたものを示す。なお、表中のピンホールという
現象は、相変化光ディスクを構成する膜に穴が空いてい
る状態を示し、表中の腐食という現象は、相変化光ディ
スクの材料間で化学電池の形成等が生じて、相変化光デ
ィスクを構成する膜が荒らされている状態を示す。
【００８７】
【表１】
【００８８】以上の表１の結果から、Ｃｕを０．１原子
％含有するＡｌ合金からなる光反射膜が形成される比較
例２は、ピンホールが生じてしまい、耐候性が悪い。ま
た、Ｃｕを１．０原子％含有するＡｌ合金からなる光反
射膜が形成される比較例３は、表面に腐食現象が生じて
しまい、耐候性が悪い。
【００８９】したがって、Ｃｕの含有量が０．１原子％
より多く、１．０原子％より少ないＡｌ合金からなる光
反射膜を形成することにより、優れた耐候性を備えるこ
とができると判明した。
【００９０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光ディスクは、結晶状態と非結晶状態との間で一方の
状態から他方の状態へ相変化が生じることにより情報信
号の記録がなされる相変化膜を少なくとも備える記録層
と、この記録層上に形成されＣｕを０．１原子％より多
く、１．０原子％より少なく含有するＡｌ合金からなる
光反射膜とを備えるものである。
【００９１】これにより、本発明に係る光ディスクは、
光反射膜の熱伝導率が好適なレベルとなされて、この光
反射膜による記録層の冷却効率が最適化され、光線が照
射された相変化膜が情報信号に対してより正確且つ効果
的に相変化を生じるようになる。その結果、本発明に係
る光ディスクによれば、再生信号のジッター値が低減さ
れて、繰り返し記録後において再生限界のジッター値を
確保し得る記録パワーのマージンが広くなり、繰り返し
記録後においてもより良好な記録再生特性を得ることが
できる。
【００９２】しかも、本発明に係る光ディスクは、光反
射膜を構成するＡｌ合金がＣｕを上記の範囲含有するこ
とにより、耐候性に優れたものとなる。
【００９３】したがって、本発明に係る光ディスクは、
繰り返し記録後においても良好な記録再生特性を備える
とともに、耐候性に優れたものとなり、高信頼性を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光ディスクの一例を示す断面
図である。
【図２】実施例において用いた発光パルスを示す図であ
る。
【図３】本発明を適用した光ディスクの他の例を示す断
面図である。
【図４】実施例の光ディスクにおいて、繰り返し記録回
数と再生信号ジッター値との関係を示す図である。
【図５】比較例の光ディスクにおいて、繰り返し記録回
数と再生信号ジッター値との関係を示す図である。
【図６】実施例の光ディスクにおいて、記録パワーと再
生信号ジッター値との関係を示す図である。
【図７】比較例の光ディスクにおいて、記録パワーと再
生信号ジッター値との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 相変化光ディスク、 ２ 基板、 ３ 第１の誘電
体膜、 ４ 相変化記録膜、 ５ 第２の誘電体膜、
６ 光反射膜、 ７ 保護膜
【手続補正書】
【提出日】平成１０年６月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】ここで、図２では、記録パワーをＰｈと示
し、消去パワーをＰｌと示し、冷却パワーをＰｃと示し
た。図２中の発光パターンは、１クロックを１Ｔと示
し、１発光パルスのパルス長を１３ｎｓとした。また、
繰り返し記録再生条件としては、線速度を４．８ｍ／ｓ
とし、記録パワーＰｈ、消去パワーＰｌ及び冷却パワー
Ｐｃを、初回記録時の再生信号ジッター値が最小となる
ようなパワーに設定した。そして、このような発光パル
スを用いることにより、例えば、３Ｔ〜１４Ｔの大きさ
の記録マークを形成することができる。この実験結果
は、以下に示すようになった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 史則 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 結晶状態と非結晶状態との間で一方の状
    態から他方の状態へ相変化が生じることにより情報信号
    の記録がなされる相変化膜を少なくとも備えた記録層
    と、 上記記録層上に形成され、Ｃｕを０．１原子％より多
    く、１．０原子％より少なく含有するＡｌ合金からなる
    光反射膜とを備えることを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項２】 上記相変化膜は、Ｇｅを含むカルコゲン
    化合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。
  3. 【請求項３】 上記光反射膜の膜厚が５０ｎｍ以上、３
    ００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光
    ディスク。
  4. 【請求項４】 上気記録膜及び光反射膜は、基板上に形
    成され、 上記基板は、直径が１２０±０．３ｍｍであり、厚さが
    ０．６±０．０３ｍｍであり、 トラックピッチが０．８±０．０１μｍであることを特
    徴とする請求項１記載の光ディスク。
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