JPH1139722A - 相変化型光記録媒体 - Google Patents

相変化型光記録媒体

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JPH1139722A
JPH1139722A JP9189846A JP18984697A JPH1139722A JP H1139722 A JPH1139722 A JP H1139722A JP 9189846 A JP9189846 A JP 9189846A JP 18984697 A JP18984697 A JP 18984697A JP H1139722 A JPH1139722 A JP H1139722A
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JP
Japan
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phase
recording
layer
recording medium
dielectric layer
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Pending
Application number
JP9189846A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Shibakuchi
孝 芝口
Hajime Yuzurihara
肇 譲原
Koji Deguchi
浩司 出口
Michiaki Shinozuka
道明 篠塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバライト時であっても記録マークの形状
歪を低減させることで、再生信号のジッタを抑制でき、
高密度記録化を図れる相変化型光記録媒体を提供する。 【解決手段】 記録層におけるアモルファス相記録マー
クからの反射光の位相をφa、結晶相からの反射光の位
相をφcとしたとき、両者間の位相差Δφ(=φa−φ
c)の絶対値が、240°>|Δφ|>120°なる関
係を満たすように設定することにより、位相差Δφによ
る再生信号を大きくとることができ、かつ、吸収率制御
により結晶相とアモルファス相記録マークとの吸収率が
同程度か結晶相のほうが大きいので、オーバライト時の
記録マークの形状歪は抑えられ、よって、再生信号のジ
ッタを抑制できることとなり、結果として、高密度記録
化を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録層がレーザ光
の照射を受けて結晶相とアモルファス相との間で可逆的
相変化を生ずることにより情報が記録又は消去される書
換え自在な相変化型光情報記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、記録媒体として光情報記録媒体の
開発・研究が盛んになされ、中でも書換え自在な相変化
型光記録媒体が注目を集めている。
【0003】このように相変化型光媒体において、反射
光量差を利用して情報を再生する方式のものがあり、こ
の場合には、アモルファス相の反射率を結晶相の反射率
よりも小さく設定した媒体が用いられる。このため、例
えば反射型の4層構成の相変化型光情報記録媒体の例で
考えると、結晶相の吸収率がアモルファス相の吸収率よ
りも小さくなっている。このような特性を持つ媒体にオ
ーバライトによりマークエッジ記録を行うと、吸収率差
に起因したマークエッジ歪が発生し、高密度記録化に支
障を来す。
【0004】このような不具合を解決するための提案と
して、例えば、特開平8−63781号公報に示される
ように吸収率制御なる対策を施すようにしたものがあ
る。図4に示す反射型の4層構成の相変化型光情報記録
媒体1を例にとり説明する。この相変化型光情報記録媒
体1は、透明基板2上に第1誘電体層3、記録層4、第
2誘電体層5及び反射層6を順次積層させた積層構造と
して形成されており、表層には紫外線硬化型樹脂をスピ
ンコートした保護層7が形成されている。このような層
構成において、記録層4における結晶相の吸収率Acが
アモルファス相記録マークの吸収率Aaよりも大きくな
り(Ac≧Aa)、かつ、アモルファス相記録マークの
反射率aが結晶相の反射率Rcよりも大きくて(Ra≧
Rc)、オーバライト時の昇温状態が両相で同じになる
ように各層の膜厚を設定することでオーバライト時のマ
ーク形状歪を改善し、ジッタを小さくすることで、高密
度記録化を可能にしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、吸収率制御
なる対策を施すだけの特開平8−63781号公報方式
によると、反射率変化による良好な再生信号が得られる
反面、反射層6で殆どの光が反射されてしまうため、光
学的定数変化に伴う反射率差を大きくしようとすると、
記録層4の吸収率は、アモルファス相記録マークに比べ
て結晶相のほうが小さくなってしまう欠点がある。この
ため、通常、結晶相のほうがアモルファス相記録マーク
に比べて熱伝導率が大きく、溶融に必要な潜熱も大きい
ので、オーバライト時の位置が結晶相かアモルファス相
かによって記録層4の昇温状態に差が生じてしまう。
【0006】特に、記録マークのマークエッジに情報を
持たせるためには、エッジ形状を精度よく形成すること
が必要であるが、吸収率制御が不十分な記録層4では、
図5に例示するように、オーバライト信号がオーバライ
ト前の信号成分によって変調され、マークエッジ近傍で
エッジ形状歪が生じてしまう。図5中、8はトラックを
示し、9はオーバライトにより記録された記録マーク
(この部分がアモルファス相記録マークとなる)を示
し、9aはオーバライト前の以前の記録マークを示し、
10で示す部分にエッジ形状歪が生じている。
【0007】結局、このような従来方式による場合、初
期の記録時であればよいが、その後のオーバライト時に
は必ずしも記録マークの形状歪をなくすことはできず、
再生信号のジッタが小さくならず、結果として、高密度
記録化を図る上で支障をきたしている。
【0008】そこで、本発明は、オーバライト時であっ
ても記録マークの形状歪を低減させることができ、再生
信号のジッタを抑制でき、高密度記録化を図ることがで
きる相変化型光記録媒体を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、反
射層が順次積層形成され、前記記録層がレーザ光の照射
を受けて結晶相とアモルファス相との間で可逆的相変化
を生ずることにより情報が記録又は消去される相変化型
光情報記録媒体において、アモルファス相記録マークか
らの反射光の位相をφa、結晶相からの反射光の位相を
φcとしたとき、両者間の位相差Δφ(=φa−φc)
の絶対値が、240°>|Δφ|>120°なる関係を
満たすように設定されている。従って、位相差による再
生信号を大きくとることができ、かつ、吸収率制御によ
り結晶相とアモルファス相記録マークとの吸収率が同程
度か結晶相のほうが大きいので、オーバライト時の記録
マークの形状歪が抑えられる。
【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の相
変化型光記録媒体において、アモルファス相記録マーク
の吸収率をAa、結晶相の吸収率をAcとしたとき、A
c>Aaなる関係を満たすように設定されている。従っ
て、吸収率制御により結晶相の吸収率Acのほうがアモ
ルファス相記録マークの吸収率Aaよりも確実に大きい
ので、オーバライト時の記録マークの形状歪がより効果
的に抑制される。
【0011】請求項3記載の発明は、請求項1記載の相
変化型光記録媒体において、アモルファス相記録マーク
からの反射率をRa、結晶相からの反射率をRcとした
とき、Ra≧Rcなる関係を満たすように設定されてい
る。従って、アモルファス相記録マークからの反射率R
a、結晶相からの反射率RcとをRa≧Rcなる関係に
することによっても、吸収率制御を行うことができ、よ
って、オーバライト時の記録マークの形状歪がより効果
的に抑制される。
【0012】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の相変化型光記録媒体において、位相差Δφの絶
対値が、|Δφ|=180°である。従って、吸収率制
御の下に位相差Δφの絶対値|Δφ|が180°である
ので、位相差による再生信号が最大となり、オーバライ
ト時の記録マークの形状歪を確実になくして、再生信号
のジッタが軽減される。
【0013】請求項5記載の発明は、請求項1,2,3
又は4記載の相変化型光記録媒体において、第1誘電体
層及び第2誘電体層はZnS‐SiO2 により形成さ
れ、記録層はAgInSbTeにより形成され、反射層
はAl‐Ti合金により形成されている。従って、消去
特性に優れ、かつ、吸収率制御を受けるので、オーバラ
イト時の記録マークの形状歪を確実になくして、再生信
号のジッタが軽減される。
【0014】請求項6記載の発明は、請求項5記載の相
変化型光記録媒体において、第1誘電体層の膜厚が16
0〜230nm又は30〜80nmであり、記録層の膜
厚が10〜25nmであり、第2誘電体層の膜厚が18
〜30nmであり、反射層の膜厚が60〜150nmで
ある。従って、各層の膜厚の適正化により吸収率制御を
確保しつつ位相差の絶対値|Δφ|も大きくとれるの
で、オーバライト時の記録マークの形状歪を確実になく
して、再生信号のジッタが軽減される。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1及び
図2に基づいて説明する。図2に本実施の形態の相変化
型光記録媒体11の概略断面構造を示す。この相変化型
光記録媒体11も反射型の4相構造のもので、基本的に
は、透明基板12上に第1誘電体層13、記録層14、
第2誘電体層15及び反射層16を順次積層させた積層
構造として形成されており、表層には紫外線硬化型樹脂
をスピンコートした保護層17が形成されている。
【0016】透明基板12としては、アクリル系、ポリ
カーボネート(PC)等のプラスチックス基板或いはガ
ラス基板が用いられている。第1,2誘電体層13,1
5の材料としてはZnS‐SiO2 ,ZnS,SiO
2 ,TiO2 ,AlN,Si34 等の誘電体材料が用
いられる。記録層14の材料としては、AgInSbT
e系、GeSbTe系、InSbTe系、InSe系、
InTe系、AsTeGe系、TeOx‐GeSn系、
TeSeSn系、SbSeBi系、BiSeGe系など
のカルコゲナイド系材料が用いられている。反射層16
の材料としては、反射率が高くて熱伝導率の大きい材
料、例えば、Al‐Ti合金、Al,Au,Cu,Ag
等の金属が用いられている。本実施の形態では、第1,
2誘電体層13,15はZnS‐SiO2 により形成さ
れ、記録層14はAgInSbTeにより形成され、反
射層16はAl‐Ti合金により形成されている。
【0017】このような構成の下、ZnS‐SiO2
より形成された第1誘電体層13の膜厚を変えた場合の
相変化型光記録媒体11の反射率R、吸収率A及び位相
差Δφに関する変化の様子を図1に示す。図中、Rcは
結晶相からの反射率を示し、Raはアモルファス相記録
マークからの反射率を示し、Acは結晶相の吸収率を示
し、Aaはアモルファス相記録マークの吸収率を示す。
また、Δφは、結晶相からの反射光の位相をφc、アモ
ルファス相記録マークからの反射光の位相をφaとした
ときの両相間の位相差φa−φcを示す。
【0018】図1に示す特性中、本実施の形態では、ア
モルファス相記録マークからの反射率Raが結晶相から
の反射率Rcよりも大きく設定され(Ra≧Rc)、結
晶相の吸収率Acがアモルファス相記録マークの吸収率
Aaよりも大きく設定され(Ac>Aa)、さらに、位
相差Δφによる良好なる再生信号が得られるようにこの
位相差Δφ(絶対値)が十分に大きく、好ましくは、1
80°程度になるように設定されている。
【0019】結晶相の吸収率Acがアモルファス相記録
マークの吸収率Aaよりも大きく設定されていることに
より、基本的に、吸収率制御がなされ、加えて、位相差
Δφが十分に大きいので、位相差Δφによる良好なる再
生信号が得られる。この場合、位相差の絶対値|Δφ|
は120°<|Δφ|<240°なる範囲に設定すれば
良好なる再生信号が得られるが、特に、|Δφ|=18
0°とした場合には、光の干渉効果により、再生信号が
最も強くなり、効果的な位相差再生が可能となる。
【0020】また、吸収率自体によらず、アモルファス
相記録マークからの反射率Raを結晶相からの反射率R
cよりも大きく設定することによっても、吸収率制御を
同様に行わせることができる。
【0021】例えば、AgInSbTeによる記録層1
4の膜厚を17nm、ZnS‐SiO2 による第2誘電
体層15の膜厚を25nm、Al‐Ti合金による反射
層16の膜厚を100nmとした場合、図1に示す特性
によれば、ZnS‐SiO2による第1誘電体層13の
膜厚を30〜80nm又は160〜230nm程度にし
た場合に、上記の条件(Ra≧Rc又はAc>Aa,1
20°<|Δφ|<240°)をほぼ満足することにな
る。
【0022】より一般的に、AgInSbTeによる記
録層14の膜厚を10〜25nm、ZnS‐SiO2
よる第2誘電体層15の膜厚を18〜30nm、Al‐
Ti合金による反射層16の膜厚を60〜150nmと
し、かつ、ZnS‐SiO2による第1誘電体層13の
膜厚を30〜80nm又は160〜230nm程度に形
成した場合に、位相差の絶対値|Δφ|が、120°<
|Δφ|<240°を満足したものである。また、この
ような条件下では、アモルファス相記録マークの反射率
Raが結晶相の反射率Rcよりも大きくなり、同時に、
結晶相の吸収率Acがアモルファス相記録マークの吸収
率Aaよりも大きい状態が実現されたものである。
【0023】
【実施例】上記のような実施の形態に基づく本発明の一
実施例を図2及び図3を参照して説明する。まず、トラ
ック(案内溝)が形成された清浄なポリカーボネートに
よる透明基板12上に、ZnS‐SiO2 による膜厚1
90nmの第1誘電体層13、AgInSbTeによる
膜厚17nmの記録層14、ZnS‐SiO2 による膜
厚25nmの第2誘電体層15、Al‐Ti合金による
膜厚100nmの反射層16を順次スパッタリング法に
より積層形成し、反射層16の表面に紫外線硬化樹脂を
スピンコートすることにより保護層17を形成して相変
化型光記録媒体11を形成し、かつ、初期化処理を行っ
た。
【0024】このようにして作製された相変化型光記録
媒体11に関して、線速8m/sで回転させ、トラック
上に40MHzの信号をオーバライトした。この時の光
学系はレーザ光の波長λ=635nm、対物レンズの開
口数NA=0.6、レーザパワーは、消去パワーPe=
6mW、記録パワーPw=12mWとして図3に示すよ
うなパルス状の記録波形とした(Pbはバイアスパワー
を示す)。このような記録を行ったところ、オーバライ
ト時の再生信号のジッタが、初期時のジッタと同程度に
収まったものであり、良好なるオーバライト・ジッタ特
性となったことが確認されたものである。このように初
期時はもちろんオーバライト時についても再生時のジッ
タの問題が解消されるため、高密度記録化を支障なく実
現することができる。
【0025】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、透明基板
上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、反射層が順
次積層形成され、前記記録層がレーザ光の照射を受けて
結晶相とアモルファス相との間で可逆的相変化を生ずる
ことにより情報が記録又は消去される相変化型光情報記
録媒体において、アモルファス相記録マークからの反射
光の位相をφa、結晶相からの反射光の位相をφcとし
たとき、両者間の位相差Δφ(=φa−φc)の絶対値
が、240°>|Δφ|>120°なる関係を満たすよ
うに設定したので、位相差による再生信号を大きくとる
ことができ、かつ、吸収率制御により結晶相とアモルフ
ァス相記録マークとの吸収率が同程度か結晶相のほうが
大きいので、オーバライト時の記録マークの形状歪を抑
えることができ、よって、再生信号のジッタを抑制し得
ることとなり、結果として、高密度記録化を支障なく実
現させることができる。
【0026】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の相変化型光記録媒体において、アモルファス相記録
マークの吸収率をAa、結晶相の吸収率をAcとしたと
き、Ac>Aaなる関係を満たすように設定したので、
オーバライト時の記録マークの形状歪の発生をより効果
的に抑制することができ、よって、再生信号のジッタを
一層抑制し得ることとなり、結果として、高密度記録化
を支障なく実現させることができる。
【0027】請求項3記載の発明によれば、請求項1記
載の相変化型光記録媒体において、アモルファス相記録
マークからの反射率をRa、結晶相からの反射率をRc
としたとき、Ra≧Rcなる関係を満たすように設定し
たので、反射率の大小関係によっても、吸収率制御を行
うことができ、オーバライト時の記録マークの形状歪の
発生をより効果的に抑制することができ、よって、再生
信号のジッタを一層抑制し得ることとなり、結果とし
て、高密度記録化を支障なく実現させることができる。
【0028】請求項4記載の発明によれば、請求項1,
2又は3記載の相変化型光記録媒体において、位相差Δ
φの絶対値が、|Δφ|=180°であるので、位相差
による再生信号を最大にすることができ、オーバライト
時の記録マークの形状歪を確実になくし、よって、再生
信号のジッタを一層抑制し得ることとなり、結果とし
て、高密度記録化を支障なく実現させることができる。
【0029】請求項5記載の発明によれば、請求項1,
2,3又は4記載の相変化型光記録媒体において、第1
誘電体層及び第2誘電体層はZnS‐SiO2 により形
成され、記録層はAgInSbTeにより形成され、反
射層はAl‐Ti合金により形成されているので、各層
の材料の適正化により消去特性に優れ、かつ、吸収率制
御を受け得る特性を持たせることができ、よって、オー
バライト時の記録マークの形状歪を確実になくして、再
生信号のジッタも確実に抑制し得ることとなり、結果と
して、高密度記録化を支障なく実現させることができ
る。
【0030】請求項6記載の発明によれば、請求項5記
載の相変化型光記録媒体において、第1誘電体層の膜厚
を160〜230nm又は30〜80nmとし、記録層
の膜厚を10〜25nmとし、第2誘電体層の膜厚を1
8〜30nmとし、反射層の膜厚を60〜150nmと
したので、各層の膜厚の適正化により吸収率制御を確保
しつつ位相差の絶対値|Δφ|も大きくとることがで
き、オーバライト時の記録マークの形状歪を確実になく
して、再生信号のジッタも確実に抑制し得ることとな
り、結果として、高密度記録化を支障なく実現させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における第1誘電体層の
厚さ‐反射率、吸収率及び位相差の関係を示す特性図で
ある。
【図2】相変化型光記録媒体を示す概略断面構造図であ
る。
【図3】本発明の一実施例に用いたレーザビームの記録
波形図である。
【図4】従来例の相変化型光記録媒体を示す概略断面構
造図である。
【図5】そのオーバライト時の欠点を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
12 透明基板 13 第1誘電体層 14 記録層 15 第2誘電体層 16 反射層
フロントページの続き (72)発明者 篠塚 道明 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に第1誘電体層、記録層、第
    2誘電体層、反射層が順次積層形成され、前記記録層が
    レーザ光の照射を受けて結晶相とアモルファス相との間
    で可逆的相変化を生ずることにより情報が記録又は消去
    される相変化型光情報記録媒体において、 アモルファス相記録マークからの反射光の位相をφa、
    結晶相からの反射光の位相をφcとしたとき、両者間の
    位相差Δφ(=φa−φc)の絶対値が、 240°>|Δφ|>120° なる関係を満たすように設定されていることを特徴とす
    る相変化型光記録媒体。
  2. 【請求項2】 アモルファス相記録マークの吸収率をA
    a、結晶相の吸収率をAcとしたとき、 Ac>Aa なる関係を満たすように設定されていることを特徴とす
    る請求項1記載の相変化型光記録媒体。
  3. 【請求項3】 アモルファス相記録マークからの反射率
    をRa、結晶相からの反射率をRcとしたとき、 Ra≧Rc なる関係を満たすように設定されていることを特徴とす
    る請求項1記載の相変化型光記録媒体。
  4. 【請求項4】 位相差Δφの絶対値が、 |Δφ|=180° であることを特徴とする請求項1,2又は3記載の相変
    化型光記録媒体。
  5. 【請求項5】 第1誘電体層及び第2誘電体層はZnS
    ‐SiO2 により形成され、記録層はAgInSbTe
    により形成され、反射層はAl‐Ti合金により形成さ
    れていることを特徴とする請求項1,2,3又は4記載
    の相変化型光記録媒体。
  6. 【請求項6】 第1誘電体層の膜厚が160〜230n
    m又は30〜80nmであり、記録層の膜厚が10〜2
    5nmであり、第2誘電体層の膜厚が18〜30nmで
    あり、反射層の膜厚が60〜150nmであることを特
    徴とする請求項5記載の相変化型光記録媒体。
JP9189846A 1997-07-15 1997-07-15 相変化型光記録媒体 Pending JPH1139722A (ja)

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