JPH08129777A

JPH08129777A - 光学的情報記録媒体

Info

Publication number: JPH08129777A
Application number: JP6269569A
Authority: JP
Inventors: Eiji Ono; 鋭二大野; Noboru Yamada; 昇山田; Nobuo Akahira; 信夫赤平; Kenichi Nishiuchi; 健一西内; Kenichi Osada; 憲一長田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-02
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】信号振幅、消去率、繰り返し特性が良好な相
変化光学的情報記録媒体を提供する。【構成】基板上に、第１の誘電体層、記録層、第２の
誘電体層、反射層を順に積層し、第２の誘電体層の厚さ
を３ｎｍ以上４５ｎｍ以下、入射レーザー光線に対する
記録層での吸収率を結晶状態でＡｃ、アモルファス状態
でＡａとすると、Ａｃ−Ａａ≧０で、入射レーザー光線
に対する反射率を結晶状態でＲｃ、アモルファス状態で
Ｒａとすると、Ｒｃ−Ｒａ≧１０％となる膜厚とする。【効果】Ａｃ−Ａａ≧０であるため高い消去率が得ら
れ、Ｒｃ−Ｒａ≧１０％のために大きな信号振幅が得ら
れ、記録層と反射層の距離が近いため記録層の熱が反射
層へ拡散しやすく記録層の熱的ダメージが小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に形成した記録
薄膜層にレ−ザ−光線等の高エネルギービームを照射
し、記録材料薄膜に変化を生じさせることにより情報信
号を記録、再生する光学的情報記録媒体に関するもので
あり、特にオーバーライト記録に有効な相変化記録媒体
の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスク状、カード状等をした基板上に
金属薄膜や有機物薄膜で構成される記録薄膜層を形成
し、これにサブミクロンオーダー径の微小光スポットに
絞り込んだ高エネルギービームを照射することで記録層
に局部的な変化を生じさせ、情報信号の蓄積を行なう技
術は既に広く知られている。

【０００３】とりわけ相変化材料薄膜を記録層に用いた
媒体では、オーバーライトによる書換えが容易に行える
ことから、さかんに研究開発がなされてきている。

【０００４】相変化媒体の一般的な構成は、樹脂板やガ
ラス板等の透明基板上に、誘電体層、記録層、誘電体
層、金属反射層を順次スパッタリングや真空蒸着等の方
法で積層し、接着層を介して保護材（板）を設置した構
成である。レーザー光線は、一般的に基板側から入射さ
せる。

【０００５】従来の構成では、反射層厚は一般的には５
０ｎｍより厚い。これは充分な反射率をえると同時に、
反射層に熱拡散層の役目をもたせてるためである。しか
しながらこのような従来の構造では、線速度（ディスク
上でのレーザースポットの速度）の速い場合には、オー
バーライト時の消去率が低下する場合があった。その原
因は、記録層の結晶状態とアモルファス状態の昇温の違
いにある。

【０００６】相変化光ディスクでは、信号の記録はレー
ザー照射によって記録膜を溶融後急冷してアモルファス
の記録マークを形成することで行なわれる。結晶状態
は、アモルファス状態より反射率が高く、従ってレーザ
ー光の吸収率は小さい。

【０００７】加えて結晶は、溶融するとき融解熱を吸収
するため融解熱を必要としないアモルファスより溶融す
るためには、高いエネルギーを必要とする。

【０００８】結果として結晶状態は、アモルファス状態
より記録時の到達温度が低くなる。すなわち、オーバー
ライトする場合には、古い信号のアモルファスの記録マ
ークが点在するトラック上に信号を記録するため、新し
く記録されたマークはその到達温度が場所によって異な
り、古い信号によって新しいマークの形状が歪む。これ
が消し残りの一因であった。

【０００９】これを解消するには、結晶領域の光吸収率
をアモルファス領域のそれより大きくして、両者の到達
温度を等しくすればよい。これを実現するためには、例
えばＡｕ反射層の膜厚を２０ｎｍ程度の薄いものとする
ことが１つの解であることが開示されている（例えば、
山田他：「アモルファス−結晶領域間の昇温条件をバラ
ンスさせた高速オーバライト光ディスク」光メモリシン
ポジウム’９２、論文集Ｐ２１）。

【００１０】さらには、基板と誘電体層の間にさらに金
属薄膜層を設けた５層構造が提案されている（森下他：
「ＰＷＭ記録における消去率の改善」１９９３年第５回
相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、Ｐ９２）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記Ａｕ反射層を薄く
した構造は、信号の繰り返し記録によって信号品質の低
下が大きい場合があることが分かった。これは反射層厚
が薄く、かつ記録層と反射層の間の誘電体層が厚いため
に、記録時に与えられた記録層の熱が反射層へ拡散しに
くいため、記録層が長時間高温に保たれ熱的ダメージを
受けるためと考えられる。

【００１２】これに対して、上記基板と誘電体層の間に
さらに金属薄膜層を設けた５層構造は、記録層と反射層
の間の誘電体層を薄くできるため、記録層の熱的ダメー
ジは低減できるが、反射率が結晶状態よりアモルファス
状態の方が高くなるという特徴を持つ。

【００１３】すなわち、信号の消去状態（あるいは未記
録状態）は結晶であり、結晶状態の反射率が低いという
ことは、記録再生装置のフォーカシング、トラッキング
等の制御が難しくなる。

【００１４】そこで本発明は、かかる従来の課題に鑑み
てなされてものであり、大きな信号振幅、高い消去率を
有し、良好な繰り返し特性を同時に満たす光学的情報記
録媒体を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の光学的情報記録
媒体は上記課題を解決するために、基板上に、第１の誘
電体層、レーザ−光線の照射によって結晶状態とアモル
ファス状態との間で光学的に検出可能な可逆的状態変化
を生じる材料からなる記録層、第２の誘電体層、反射層
を順に積層し、かつ、前記第２の誘電体層の厚さを３ｎ
ｍ以上４５ｎｍ以下とし、さらに前記入射レーザー光線
に対する記録層での吸収率を結晶状態でＡｃ、アモルフ
ァス状態でＡａとするとき、Ａｃ−Ａａ≧０とし、か
つ、前記入射レーザー光線に対する反射率を結晶状態で
Ｒｃ、アモルファス状態でＲａとするとき、Ｒｃ−Ｒａ
≧１０％となるように各層の膜厚が選ばれたものであ
る。

【００１６】さらには、反射層の上に、レーザ光線に対
して、略透明な無機薄膜層を積層する。

【００１７】

【作用】Ａｃ−Ａａ≧０であるため高い消去率が得ら
れ、かつＲｃ−Ｒａ≧１０％のため、大きな信号振幅が
得られる。

【００１８】さらに、記録層と反射層の距離が近いた
め、記録層の熱が反射層へ拡散しやすく、記録層の熱的
ダメージが小さい。

【００１９】すなわち、高い消去率、大きな信号振幅と
良好な繰り返し特性の三者を同時に満たすことができ
る。

【００２０】また、反射層の上に、さらにレーザ光線に
対して略透明な無機薄膜層を積層することで、反射層か
らの熱の拡散が促進され、またその上にさらに有機の保
護材がある場合には、その保護材の熱的ダメージを防ぐ
ことができる。

【００２１】

【実施例】以下図面を参照しながら本願発明を詳細に説
明する。

【００２２】図１は、本願発明による光学情報記録媒体
の代表的な構成の断面図である。１は基板であり、一般
的にはその表面に信号記録用トラックが設けてある。

【００２３】基板の材質としては、一般的に透明なガラ
ス、石英、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレー
ト等が用いられ、レーザー光線は基板の信号トラック面
とは反対側から投入される。

【００２４】基板上には、第１の誘電体層２、記録層
３、第２の誘電体層４、反射層５の順に積層されてい
る。一般的には、薄膜層を保護するために保護材６が設
けられるが、保護材は無くてもよい。

【００２５】記録層３は、レーザー光線等の照射によっ
て光学的に識別が可能な状態間で可逆的に変化する材料
からなり、例えば相変化物質として一般的に知られてい
るものが使用できる。

【００２６】相変化物質は、アモルファスと結晶間、あ
るいは結晶とさらに異なる結晶間で状態変化を起こす例
えばTe,Se,Sb,In,Ge等の合金であり、これらの合金はア
モルファス状態と結晶状態では光学定数が変化し反射率
が異なるため、例えばレーザー光線等の照射により、そ
の状態が光学的に識別できる。具体的には、例えばGeSb
Te,InSbTe,InSbTeAg,GaSb,InGaSb,GeSnTe,AgSbTe等の合
金である。この中でもGeSbTe合金は、結晶化速度が速い
ため、高転送レートに対応可能であり、また繰り返し特
性にも優れている。

【００２７】第１の誘電体層２および第２の誘電体層４
は、透明でかつ熱的に安定な物質がよく、例えば金属や
半金属の酸化物、窒化物、カルコゲン化物、フッ化物、
炭化物等およびこれらの混合物であり、具体的にはSi
O₂,SiO,Al₂O₃,GeO₂,In₂O₃,Ta₂O ₅,TeO₂,TiO₂,MoO₃,WO₃,Z
rO₂,Si₃N₄,AlN,BN,TiN,ZnS,CdS,CdSe,ZnSe,ZnTe,AgF,Pb
F₂,MnF₂,NiF₂,SiC等のの単体あるいはこれらの混合物等
である。

【００２８】反射層５は、金属膜で構成され、材料とし
ては例えばAu,Al,Ti,Ni,Cu,Cr等の単体、あるいはこれ
らの合金を用いることができる。本願発明の構造では、
反射層厚は３０ｎｍ以下と薄くするため、薄くても熱伝
導率が大きく、かつ耐環境性に優れるＡｕが特に適して
いる。

【００２９】ここで本願発明の構成は、第２の誘電体層
の厚さを３ｎｍ以上４５ｎｍ以下、さらに入射レーザ光
線に対する記録層での吸収率がが結晶部ではＡｃ、アモ
ルファス部ではＡａであるとき、Ａｃ−Ａａ≧０となる
ように、またレーザー光線に対する反射率を結晶状態で
Ｒｃ、アモルファス状態でＲａとするとき、Ｒｃ−Ｒａ
≧１０％となるように各層の膜厚が選ばれたものであ
る。

【００３０】このように構成することにより、Ａｃ−Ａ
ａ≧０であるため高い消去率が得られ、かつＲｃ−Ｒａ
≧１０％のため大きな信号振幅が得られる。

【００３１】さらに、記録層と反射層との距離が近いた
め、記録層の熱が反射層へ拡散しやすく、記録層の熱的
ダメージが小さい。すなわち、高い消去率、大きな信号
振幅と良好な繰り返し特性の三者を同時に満たすことが
できる構造を実現できる。

【００３２】次に本願発明の構成の具体的設計例につい
て述べる。図１のような薄膜積層構造におけるレーザー
光の反射率、記録層における吸収率を計算する手法は、
例えばマトリックス法として公知であり、本願でも各層
の複素屈折率と膜厚からマトリックス法で計算した（た
とえば、久保田広著「波動光学」岩波書店、１９７１年
第３章参照）。

【００３３】また、基板１と保護カバー９は、無限大の
膜厚をもつものとして（基材−空気界面、保護材−空気
界面の効果を無視）、反射率は基材から入射した光の基
材中に出射してくる比率としてもとめた。

【００３４】ここで、記録層が結晶状態とアモルファス
状態とで光学定数（複素屈折率）を変えて計算し、入射
レーザー光線を１００％としたときの記録層での吸収率
を、結晶部でＡｃ、アモルファス部でＡａとして、吸収
率の差ΔＡ＝Ａｃ−Ａａ、および結晶状態における反射
率をＲｃ、アモルファス状態における反射率をＲａとし
て、反射率の差ΔＲ＝Ｒｃ−Ｒａを求める。

【００３５】反射率差ΔＲは、充分な信号振幅を得るた
めには１０％以上必要であり、本願の構成限定の一つの
条件とした。

【００３６】吸収率の差ΔＡは、大きい程アモルファス
状態と結晶状態との昇温差が小さくなり、大きな消去率
が得られたが、ΔＡ≧０％であれば充分な消去率が得ら
れることが分かったため、ΔＡ≧０％を本願構成の限定
条件とした。

【００３７】反射層の厚さは３０ｎｍ以下、特に２０ｎ
ｍ以下がよい。２０ｎｍより厚いとΔＲ≧１０％とΔＡ
≧０％を同時に満たす構成範囲は急激に狭くなり、３０
ｎｍを越えるとほとんど得られなくなる。ただし、反射
層厚が３ｎｍより薄いときには、反射層としての充分な
効果は得られなかった。

【００３８】また、第２の誘電体層は約４５ｎｍ以下で
あれば、それ以上厚い場合に比べて繰り返し特性の改善
が見られた。特に、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下のとき繰り
返し特性の改善効果が大きかった。

【００３９】しかし、３ｎｍより薄くすると、繰り返し
特性は急激に低下した。繰り返しによって第２の誘電体
層が破壊され、記録層材料と反射層材料が混合したため
と考えられる。

【００４０】図３に記録層材料としてＧｅＳｂＴｅ、第
１および第２の誘電体層材料としてＺｎＳ−ＳｉＯ
₂（ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、反射層材料としてＡｕを
用いた場合の設計例である。計算に使用した複素屈折率
の値は、記録層のアモルファス状態が４．４１＋ｉ１．
３４，結晶状態が５．５２＋ｉ４．００，上下誘電体層
は２．１＋ｉ０，反射層は０．１８＋ｉ４．６４であ
る。

【００４１】記録膜厚を２０ｎｍ、反射層厚を１０ｎｍ
とし、第１の誘電体層と第２の誘電体層の層厚を変化さ
せた場合の吸収率差ΔＡおよび反射率差ΔＲを等高線で
示した。誘電体層の厚さは光学厚さで示した。レーザー
波長が７８０ｎｍ、誘電体層の屈折率が２．１のため、
誘電体の光学厚さλは誘電体層厚として約３７１ｎｍで
ある。また、光学厚さはλ／２周期であるため、光学厚
さ０とλ／２は等価である。

【００４２】図３において、ΔＲの等高線を実線で、ま
た、ΔＡの等高線を破線で示し、ΔＲ≧１０％とΔＡ≧
０％を同時に満たす領域を斜線で示した。この範囲にお
いては大きな信号振幅と、大きな消去率が同時に得られ
る。

【００４３】さらに、繰り返し特性について検討した結
果、第２の誘電体の膜厚は３ｎｍ以上４５ｎｍ以下が良
かった。これは、光学厚さとしては、略０．５λ／６４
以上λ／８以下に相当する。すなわち、本発明による限
定領域は、網掛けで示した領域であり（ただし第２の誘
電体の膜厚０．５λ／６４は図中では膜厚０のラインと
ほぼ重なるため省略した）、この範囲で構成されたディ
スクは、大きな信号振幅、大きな消去率、そして良好な
繰り返し特性を同時に満足するものである。

【００４４】記録層厚と反射層厚を変化させた場合につ
いても、同様の方法でΔＲ≧１０％とΔＡ≧０％を同時
に満たす領域、およびさらに繰り返し特性が良好な本発
明による限定領域を求めた。

【００４５】図４に、記録層厚１０ｎｍ、反射層厚１０
ｎｍの場合、図５に、記録層厚１５ｎｍ、反射層厚１０
ｎｍの場合、図６に、記録層厚１０ｎｍ、反射層厚２０
ｎｍの場合、図７に、記録層厚１５ｎｍ、反射層厚２０
ｎｍの場合、図８に、記録層厚２０ｎｍ、反射層厚２０
ｎｍの場合、図９に、記録層厚１０ｎｍ、反射層厚３０
ｎｍの場合、図１０に、記録層厚１５ｎｍ、反射層厚３
０ｎｍの場合、図１１に、記録層厚２０ｎｍ、反射層厚
３０ｎｍの場合の結果を示す。

【００４６】ただし、これらの図においても第２の誘電
体の膜厚０．５λ／６４を示すラインは、図中では膜厚
０のラインとほぼ重なるため省略した。

【００４７】各図から分かるように、反射層厚が厚くな
ると、本願発明による限定領域は狭くなり、３０ｎｍを
越えるとほとんどなくなる。従って、反射層厚は３０ｎ
ｍ以下よく、特に２０ｎｍ以下が設計マージンが広くと
れ良好である。また、これらの場合にも、反射層厚が３
ｎｍより薄いとサイクル特性は急激に低下した。

【００４８】図２は、本願発明による光学情報記録媒体
の他の構成の断面図である。この構成の特徴は、反射層
の上にさらにレーザー光線に対して略透明な無機薄膜層
を設けたことにある。

【００４９】これによって、繰り返し特性はさらに改善
された。本発明による構造では、反射層が薄いために、
記録時に反射層も昇温すると考えられる。そこで、反射
層の上に無機薄膜層を積層することで、反射層からの熱
の拡散が促進されて反射層の昇温が抑えられ、したがっ
て、記録層から反射層への熱拡散も促進されて、記録層
の熱ダメージが小さく抑えられたためと思われる。

【００５０】また、薄膜層の上にさらに有機の保護材が
ある場合には、その保護材の熱的ダメージを防ぐことも
できる。

【００５１】上記無機膜層としては、レーザー光線に対
して略透明で、かつ熱的安定性の良い材料であればよい
が、熱伝導率の高い材料が特に好ましい。例えば、金属
や半金属の酸化物、窒化物、カルコゲン化物、フッ化
物、炭化物等およびこれらの混合物であり、具体的には
SiO₂,SiO,Al₂O₃,GeO₂,In₂O₃,Ta₂O₅,TeO₂,TiO₂,MoO₃,W
O₃,ZrO₂,Si₃N₄,AlN,BN,TiN,ZnS,CdS,CdSe,ZnSe,ZnTe,Ag
F,PbF₂,MnF₂,NiF₂,SiC等の単体あるいはこれらの混合物
等、さらにはダイヤモンド薄膜、ダイヤモンドライクカ
ーボン等は、特に熱伝導率が大きく有効である。

【００５２】また、無機薄膜層材料として、第１の誘電
体層もしくは第２の誘電体層と同じ材料を用いれば製造
が容易になる。

【００５３】さらに、容易に推測できるように、光学計
算に取り込む層の数は、なるべく少ない方が望ましい。
すなわち、計算に要する手間が省けるばかりでなく、計
算精度も高くなる。

【００５４】そこで、最後の層である無機薄膜層の厚さ
をλ／２ｎ（λはレーザ波長、ｎは熱拡散層の屈折率）
の整数倍近傍に選ぶことが賢い方法である。当該波長に
対して透明な物質層が、λ／２ｎの整数倍の厚さに形成
されても記録面側からみた媒体全体の光学的特性は変化
しないからである。すなわち、無機薄膜層の膜厚を（ｍ
×λ）／（２×ｎ）とすればよい。ここでｍは正の整数
である。

【００５５】なお、各薄膜はスパッタリング法、真空蒸
着法、プラズマＣＶＤ法等で成膜できるが、本願発明は
成膜法を限定するものではない。

【００５６】次に本願発明に至った具体的実施例につい
て記す。（実施例１）図１おいて記録層としてＧｅＳｂＴｅ：２
０ｎｍ、反射層としてＡｕ：１０ｎｍとし、ＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ₂（ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）の第１および第２の誘
電体層の厚さを変化させて光ディスクを作製した。

【００５７】基板は厚さ１．２ｍｍ、直径１２０ｍｍの
ポリカーボネイト製であり、その表面にはレーザー光線
を導くための深さ６０ｎｍ、幅０．６μｍのスパイラル
状の連続溝が、１．２μｍピッチで刻まれている。

【００５８】薄膜の成膜は、すべてスパッタリング法で
おこなった。この設計は図３に基づくものであり、レー
ザー波長が７８０ｎｍ、誘電体層の屈折率が２．１のた
め、誘電体の光学厚さλは誘電体層厚として約３７１ｎ
ｍである。

【００５９】（表１）に第１の誘電体層の厚さｔ₂、第
２の誘電体層の厚さｔ₄と、それぞれの場合における吸
収率差ΔＡおよび反射率差ΔＲを示す。

【００６０】作製したディスクの記録特性の評価には、
レーザ出力を記録信号に応じて、ピークレベル（アモル
ファス化レベル）とバイアスレベル（結晶化レベル）間
で２値変調し、古い信号を消しながら、新しい信号を記
録する方法（いわゆる１ビームオーバライト法）を用い
た。

【００６１】ディスクを１８００ｒｐｍで回転させ、直
径φ８５ｍｍ（線速度８ｍ／ｓ）の位置で、オーバライ
トを繰返した。信号はデューティー５０％の単一周波数
モードとし、ｆ１（５ＭＨｚ）とｆ２（３ＭＨｚ）の２
つの信号を交互に記録した。

【００６２】レーザー波長は、７８０ｎｍ、対物レンズ
Ｎ．Ａは０．５５である。記録パワーは、ピークパワー
がＣＮＲ（信号対雑音比）が飽和する最小パワー、バイ
アスは最大消去率が得られるパワーをそれぞれのディス
クにおいて求めた。

【００６３】それぞれのディスクにおいてＣＮＲ、消去
率、繰り返し特性を求めた。ＣＮＲはｆ１を記録した場
合の値、消去率はｆ１を記録した後ｆ２をオーバーライ
トした場合のｆ１成分の減衰量、繰り返し特性はｆ１と
ｆ２を交互にオーバーライトした場合にｆ１のＣＮＲが
３ｄＢ低下するサイクル回数で定義した。各ディスクの
ＣＮＲ、消去率、サイクル回数の測定結果を（表１）に
併せて記す。

【００６４】

【表１】

【００６５】（表１）から分かるように、ΔＲ≧１０％
であれば信号振幅が大きいためＣＮＲ≧５０ｄＢが達成
されている。さらには、ΔＡ≧０であれば３０ｄＢ以上
の消去率が得られている。

【００６６】また（表１）の結果のうち、第１の誘電体
層ｔ₂の膜厚が９３ｎｍの場合における第２の誘電体層
とサイクル回数の関係を図１２に示す。サイクル回数は
ΔＲ、ΔＡの大きさとは関係なく、第２の誘電体層の厚
さに大きく依存するのが分かる。

【００６７】第２の誘電体層の膜厚ｔ₄が３ｎｍ〜４５
ｎｍの範囲であれば、サイクル回数は１万回以上であ
り、ｔ₄がさらに厚くてΔＲ≧１０％かつΔＡ≧０を満
たす領域（従来構成）より、繰り返し特性に優れる光デ
ィスクが得られることが分かる。

【００６８】ｔ₄が２ｎｍの場合、サイクル回数は２百
回と極端に少ないが、これは第２の誘電体層が薄いた
め、熱的に破壊されたためと考えられる。特にｔ₂が５
ｎｍ以上３０ｎｍ以下のとき、サイクル回数は１０万回
以上を達成しており、きわめて繰り返し特性の優れた光
ディスクが得られることが分かった。

【００６９】（実施例２）実施例１と同様の実験を、Ｇ
ｅＳｂＴｅ層厚とＡｕ厚を変えて行なった。ＧｅＳｂＴ
ｅ層厚１０ｎｍとＡｕ厚１０ｎｍの場合、およびＧｅＳ
ｂＴｅ層厚２０ｎｍとＡｕ厚２０ｎｍの場合である。

【００７０】基板、誘電体材料は実施例１と同じであ
る。作製したディスクは、実施例１と同じ評価手段によ
りＣＮＲ、消去率、繰り返し特性を求めた。

【００７１】（表２）にＧｅＳｂＴｅ層厚１０ｎｍ、Ａ
ｕ厚１０ｎｍの場合における第１の誘電体層の厚さ
ｔ₂、第２の誘電体層の厚さｔ₄と、それぞれの場合にお
ける吸収率差ΔＡおよび反射率差ΔＲ、さらに評価結果
のＣＮＲ、消去率、繰り返し特性を示す。

【００７２】

【表２】

【００７３】また、（表３）にＧｅＳｂＴｅ層厚２０ｎ
ｍ、Ａｕ厚２０ｎｍの場合における第１の誘電体層の厚
さｔ₂、第２の誘電体層の厚さｔ₄と、それぞれの場合に
おける吸収率差ΔＡおよび反射率差ΔＲ、さらに評価結
果のＣＮＲ、消去率、繰り返し特性を示す。

【００７４】

【表３】

【００７５】どちらの構成の場合も、実施例１と同様な
結果が得られた。すなわち、ΔＲ≧１０％のときＣＮＲ
≧５０ｄＢであり、ΔＡ≧０のとき３０ｄＢ以上の消去
率が得られている。

【００７６】また、第２の誘電体層の膜厚ｔ₄が３ｎｍ
以上４５ｎｍ以下の範囲であればサイクル回数は１万回
以上である。特に、ｔ₂が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下のと
き、サイクル回数は１０万回以上を達成しており、きわ
めて繰り返し特性の優れた光ディスクが得られることも
実施例１と同じである。

【００７７】（実施例３）次に反射層の上にさらに無機
薄膜層を設けた図２の構成に関する具体的実施例につい
て述べる。

【００７８】実施例１のディスクＮｏ．５のＡｕ反射層
の上に、さらにＺｎＳ−ＳｉＯ₂（ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ
％）を１００ｎｍ設けたＮｏ．５ａ、Ｔａ₂Ｏ₅を１００
ｎｍ設けたＮｏ．５ｂ、ＳｉＯ₂を１００ｎｍ設けたＮ
ｏ．５ｃ、ＳｉＮ_xを１００ｎｍ設けたＮｏ．５ｄ、ダ
イアモンドライクカーボンを１００ｎｍ設けたＮｏ．５
ｅの５種類の光ディスクを作製した。

【００７９】無機薄膜層としてのＺｎＳ−ＳｉＯ₂、Ｔ
ａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ_xはスパッタリング法で成膜
し、また、ダイアモンドライクカーボンはＥＣＲプラズ
マ法で成膜した。

【００８０】無機反射層以外の構成はディスクＮｏ．５
と同じであり、作製したディスクの評価方法も実施例１
と同じである。

【００８１】５枚のディスクのＣＮＲと消去率とはほぼ
同等であった。しかし、サイクル回数はＮｏ．５が４０
万回であったのに対して、Ｎｏ．５ａが６５万回、Ｎ
ｏ．５ｂが８０万回、Ｎｏ．５ｃが７５万回、Ｎｏ．５
ｄが８０万回、Ｎｏ．５ｅが１７０万回と、どのディス
クにおいても無機薄膜層の採用による効果が見られる。
特に、熱伝導率の高いダイアモンドライクカーボンを設
けた場合において大きな繰り返し特性の改善がみられ
る。

【００８２】同様の検討を実施例１および実施例２の他
の構成のディスクに試みたところ、全てのディスクの繰
り返し回数の改善がみられた。

【００８３】無機薄膜の材質としては、本実施例３の材
料に限定されるものではなく、レーザー光線に対して略
透明で、かつ熱的安定性の良い材料であればよい。例え
ば、金属や半金属の酸化物、窒化物、カルコゲン化物、
フッ化物、炭化物等およびこれらの混合物を採用するこ
とができる。

【００８４】

【発明の効果】本願発明は、基板上に、第１の誘電体
層、レーザ−光線の照射によって結晶状態とアモルファ
ス状態との間で光学的に検出可能な可逆的状態変化を生
じる材料からなる記録層、第２の誘電体層、反射層を順
に積層した積層体を含む光学情報記録媒体であって、前
記第２の誘電体層の厚さが３ｎｍ以上４５ｎｍ以下であ
り、かつ、前記入射レーザー光線に対する記録層での吸
収率を結晶状態でＡｃ、アモルファス状態でＡａとする
とき、Ａｃ−Ａａ≧０であり、かつ、前記入射レーザー
光線に対する反射率を結晶状態でＲｃ、アモルファス状
態でＲａとするとき、Ｒｃ−Ｒａ≧１０％となるよう
に、各層の膜厚が選ばれる光学的情報記録媒体であるた
め、大きな信号振幅、高い消去率、良好な繰り返し特性
を同時に満たす光学的情報記録媒体を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の光学的情報記録媒体の代表的な構成
を示す断面図

【図２】本願発明の光学的情報記録媒体の他の態様の構
成を示す断面図

【図３】ＧｅＳｂＴｅ記録層２０ｎｍ、Ａｕ反射層１０
ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図４】ＧｅＳｂＴｅ記録層１０ｎｍ、Ａｕ反射層１０
ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図５】ＧｅＳｂＴｅ記録層１５ｎｍ、Ａｕ反射層１０
ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図６】ＧｅＳｂＴｅ記録層１０ｎｍ、Ａｕ反射層２０
ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図７】ＧｅＳｂＴｅ記録層１５ｎｍ、Ａｕ反射層２０
ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図８】ＧｅＳｂＴｅ記録層２０ｎｍ、Ａｕ反射層２０
ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図９】ＧｅＳｂＴｅ記録層１０ｎｍ、Ａｕ反射層３０
ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図１０】ＧｅＳｂＴｅ記録層１５ｎｍ、Ａｕ反射層３
０ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図１１】ＧｅＳｂＴｅ記録層２０ｎｍ、Ａｕ反射層３
０ｎｍの場合における本願発明の構成限定範囲を示す図

【図１２】第２の誘電体層の厚さとサイクル回数の関係
を示す図

【符号の説明】

１基板２第１の誘電体層３記録層４第２の誘電体層５反射層６保護材７無機材料層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｆ 7215−5ＤＬ 7215−5ＤＢ４１Ｍ 5/26 (72)発明者西内健一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者長田憲一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、第１の誘電体層、レーザ−光線
の照射によって結晶状態とアモルファス状態との間で光
学的に検出可能な可逆的状態変化を生じる材料からなる
記録層、第２の誘電体層、反射層を順に積層した積層体
を含む光学情報記録媒体であって、前記第２の誘電体層
の厚さが３ｎｍ以上４５ｎｍ以下であり、かつ、前記入
射レーザー光線に対する記録層での吸収率を結晶状態で
Ａｃ、アモルファス状態でＡａとするとき、Ａｃ−Ａａ
≧０であり、かつ、前記入射レーザー光線に対する反射
率を結晶状態でＲｃ、アモルファス状態でＲａとすると
き、Ｒｃ−Ｒａ≧１０％となるように、各層の膜厚が選
ばれることを特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項２】反射層の厚さが、３ｎｍ以上３０ｎｍ以下
であることを特徴とする、請求項１記載の光学的情報記
録媒体。
【請求項３】反射層の厚さが、２０ｎｍ以下であること
を特徴とする、請求項２記載の光学的情報記録媒体。
【請求項４】第２の誘電体層の厚さが、５ｎｍ以上３０
ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載の光学
的情報記録媒体。
【請求項５】反射層をＡｕで構成したことを特徴とす
る、請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項６】反射層の上に、さらにレーザ光線に対して
略透明な無機薄膜層を積層してなることを特徴とする請
求項１または５何れかに記載の光学的情報記録媒体。
【請求項７】無機薄膜層が、少なくとも第１の誘電体層
もしくは第２の誘電体層のいずれか一方と同じ材料で構
成したことを特徴とする、請求項６記載の光学的情報記
録媒体。
【請求項８】無機薄膜層が、少なくとも第２の誘電体層
材料よりも熱伝導率が大きい材料で構成したことを特徴
とする、請求項６記載の光学的情報記録媒体。
【請求項９】無機薄膜層をダイアモンド薄膜またはダイ
アモンドライクカーボン膜で構成したことを特徴とする
請求項８記載の光学的情報記録媒体。
【請求項１０】無機薄膜層の膜厚を、略（ｍ×λ）／
（２×ｎ）としたことを特徴とする、請求項６記載の光
学的情報記録媒体（但し、λはレーザ光線の波長を示
し、ｎは無機材料層の屈折率を示し、ｍは正の整数であ
る）。
【請求項１１】記録層が、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金または
これをベースにした合金で構成したことを特徴とする、
請求項１記載の光学的情報記録媒体。