JPH10149574A - 相変化光記録媒体 - Google Patents

相変化光記録媒体

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JPH10149574A
JPH10149574A JP8304608A JP30460896A JPH10149574A JP H10149574 A JPH10149574 A JP H10149574A JP 8304608 A JP8304608 A JP 8304608A JP 30460896 A JP30460896 A JP 30460896A JP H10149574 A JPH10149574 A JP H10149574A
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JP
Japan
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JP8304608A
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English (en)
Inventor
Toshio Inao
俊雄 稲生
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーライト消去率が高く、さらに、高い
CNRを有する相変化光記録媒体を提供する。 【解決手段】 記録層の結晶相とアモルファス相との間
の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行な
う相変化光記録媒体において、記録層の基板とは反対側
の面に記録層に接してSi02 とWからなる光吸収層を
形成し、かつ、記録層の結晶状態での光吸収率が、アモ
ルファス状態での光吸収率より大きいか又は等しくなる
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は書き換えが可能な光
情報記録媒体のなかで、レ−ザ−ビ−ム等によって記録
層に相変化を生じさせ、情報の記録、再生及び消去を行
なう相変化光記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】相変化型光記録ディスクは書き換え可能
な光記録ディスクの一種であり、記録層の可逆的な相変
化(多くは結晶−アモルファス間)によって情報を記録
するものである。単一ヘッドにより単層記録膜で光変調
オーバーライトが可能であり、また、相変化に伴う反射
率の変化により信号を読み取るので、CD−ROM等の
既存の光記録ディスクとの互換性が高い等の特徴を有す
ることから、書き換え可能な光記録ディスクとして近年
盛んに研究開発がなされている。
【0003】相変化型光記録ディスクは、一般に、結晶
相の記録層(消去状態)上にレーザービームによってア
モルファス相の記録マークを形成することによって記録
を行ない結晶相とアモルファス相との反射率の差を検出
することによって再生信号を得る。また、信号記録の際
のレーザービームの強度をアモルファス化の強度(ピー
クパワー)と結晶化の強度(バイアスパワー)との間で
強度変調させることにより(図1参照)、単一ビーム、
単層記録膜の組み合わせで光変調オーバーライト(ダイ
レクトオーバーライト)が可能であり、大容量かつ高速
転送レ−トの記録ディスクを得ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】相変化型光記録ディス
クに代表される相変化光記録媒体では上述のようにダイ
レクトオ−バ−ライトが可能であるが、既存の信号上に
新たな信号をオ−バ−ライトした場合、オ−バ−ライト
後もオーバーライトする前の信号が完全には消えず、い
わゆる消し残りが生じ、OW消去率(オーバーライト消
去率)があまり良くなかった。
【0005】一方、記録層の結晶状態での光吸収率をA
c、アモルファス状態での光吸収率をAaとした時に、
Ac≧Aaとなるように、いわゆる吸収率補正を行なう
ことによりオ−バ−ライト時におけるマ−ク歪みが低減
でき、OW消去率が向上することが報告されている(電
子情報通信学会技術報告:MR92−71(1992
年))。従来の4層構造(基板/第一保護層/記録層/
第二保護層/反射層)の相変化光記録媒体においては、
この吸収率補正は、通常、構成する各層の膜厚及び屈折
率を変化させることにより行われるが、この吸収率補正
を行なうと、反射率モジュレ−ション(((結晶相での
反射率)−(アモルファス相での反射率))/(結晶相
での反射率))が小さくなってしまうため、信号レベル
が低下し、その結果、高いCNR(キャリア対ノイズ
比)を得るのが困難であった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は上述のような
現状に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、相変化を利用し
て、情報の記録・消去を行なう相変化光記録媒体におい
て、記録層の基板とは反対側の面に記録層に接してSi
2 とW(タングステン)からなる光吸収層を形成する
ことにより、多層膜を構成する各層の膜厚を調整してA
c≧Aa(Ac:結晶状態での記録層の光吸収率、A
a:アモルファス状態での記録層の光吸収率)とする吸
収率補正を行っても、反射率モジュレーションの低下が
少なく、その結果、OW消去率が高く、かつ、CNRの
大きい相変化光記録媒体が得られることを見いだし本発
明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明の相変化光記録媒体は基
板上に記録層を含む多層膜を形成し、この記録層の結晶
相とアモルファス相との間の可逆的な相変化を利用し
て、情報の記録・消去を行なう相変化光記録媒体におい
て、前記記録層の基板とは反対側の面にこの記録層に接
して形成されたSi02 とWからなる光吸収層を有し、
かつ、信号の記録に使用する光に対する、前記記録層の
結晶状態での光吸収率(Ac)が、アモルファス状態で
の光吸収率(Aa)よりも大きいか又は等しい(Ac≧
Aa)ことを特徴とするものである。
【0008】図2は本発明が適用される相変化光記録媒
体の一実施例の構造を示す部分断面図である。基板1と
しては使用するレーザーの波長領域において十分透明で
あり、機械特性などの媒体基板としての特性を満たすも
のであれば特に限定されず、ガラス、ポリカーボネー
ト、アモルファスポリオレフィン等を用いることができ
る。この基板1の上に第一保護層2としてZnS、Al
N、Ta2 5 等からなる誘電体膜を形成する。この上
にGeSbTe系薄膜、InSbTe系薄膜等からなる
記録層3を形成する。この記録層上にSiO2 とWの混
合膜からなる光吸収層4を形成する。さらにこの上に第
二保護層5としてZnS、AlN、Ta2 からな
る誘電体膜を形成する。この上に反射層6としてAl合
金等からなる薄膜を形成する。
【0009】なお、第一保護層及び第二保護層は記録層
を保護する役割のほかに、記録層への光吸収効率を高め
たり、また、記録前後の反射光の変化量を大きくする役
割も有するため、これら保護層や記録層、光吸収層およ
び反射層の厚さは、使用するレ−ザ−波長などを考慮し
て、記録層の結晶状態での光吸収率(Ac)が、アモル
ファス状態での光吸収率(Aa)よりも大きいか又は等
しく(Ac≧Aa)なるように設計する。
【0010】上記のSi0とWからなる光吸収層は
薄いと効果が少なく、また、厚いと光吸収層での光吸収
が大きくなり記録膜としての感度が低下してしまうた
め、1nm以上、80nm以下、より好ましくは、2n
m以上、30nm以下である。また、W(タングステ
ン)の含有率が少ないと光吸収の効果が少なく、多いと
光吸収が大きくなり記録膜としての感度が低下してしま
うため、Wの含有率としては、5mol%以上、75m
ol%以下、より好ましくは、10mol%以上、50
mol%以下である。
【0011】多層膜を構成するこれらの第一保護層、第
二保護層及び記録層は上記に列挙した物質などが使用で
きるが、第一保護層及び第二保護層としてZnS−Si
2、記録層としてGeSbTeを用いるのがより好ま
しい。
【0012】上記の第一保護層、第二保護層、記録層、
光吸収層及び反射層はDCスパッタ法、RFスパッタ
法、真空蒸着法等の適当な真空成膜技術により成膜する
ことができる。
【0013】さらに、これらの層を真空成膜技術により
形成した後、更にその上に、必要に応じて合成樹脂等か
らなる保護コ−ト層を形成しても良い。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。
【0015】(実施例)以下に示すようにして、図2に
示すような構造の相変化光ディスクを製造した。ポリカ
ーボネート製のディスク状の基板1上にZnS−20mol%
Si02 からなる第一保護層2をZnS−20mol%Si0
2 タ−ゲットのRFスパッタリングにより成膜した。こ
の上にGe1 Sb2 Te4 からなる記録層3(膜厚10
nm)をGe1 Sb2 Te4 合金ターゲットのDCスパ
ッタリングにより成膜した。この上にSi02 とWの混
合膜からなる光吸収層4(Si02 −25mol%W:膜厚1
0nm)をSi02 タ−ゲットとWタ−ゲットの同時ス
パッタリング法により成膜した。さらにZnS−20mol%
Si02 からなる第二保護層5(膜厚10nm)をZn
S−20mol%Si02 タ−ゲットのRFスパッタリングに
より成膜した。この後、反射層6としてAl−1.5wt%C
r合金膜(膜厚200nm)を形成した。以上のような
構造で第一保護層2の膜厚を種々に変化させた相変化光
ディスクを作製した。
【0016】本実施例の構造での記録層の光吸収率、反
射率モジュレ−ションの計算結果(第一保護層膜厚依存
性)を図3に示す。
【0017】以上のようにして得られた相変化光ディス
クを記録再生装置にセットして、線速度10.1m/s
ecで回転させながら、680nmの波長のレーザービ
ームを6mWの強度で照射して記録層を結晶化させた。
次に、記録層を結晶化させた領域のトラック上に同じ装
置を使用して、線速度10.1m/secで3.59M
Hzの変調信号(パルス幅=35ns)を記録し、この
上に9.57MHzの変調信号(パルス幅=35ns)
をオーバーライト記録した。この記録の際、図4に示す
ようなオフパルスを付加したレ−ザ−変調パタ−ンを使
用し、ピ−クパワ−(Pp)を12.0mW、再生パワ
−(Pr)を1.0mW、オフパルスパワ−(Poff )
を1.0mWとした。また、オフパルスの幅は25ns
とした。
【0018】上記のようなオ−バ−ライト記録を行なっ
た際、9.57MHzの信号のオ−バ−ライト後の9.
57MHzの信号のキャリアレベルと3.59MHzの
信号のキャリアレベル(消し残り)の差をOW消去率と
して定義して、このOW消去率のバイアスパワ−(P
b)依存性を測定した。第一保護層の膜厚が190nm
のサンプルの測定結果を図5に示す。このような測定か
ら各々のサンプルのOW消去率の最大値を求めた。これ
らのOW消去率、および9.57MHzの信号のCNR
の測定結果のまとめを表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】(比較例)以下に示すようにして、図6に
示すような構造の相変化光ディスクを製造した。ポリカ
ーボネート製のディスク状の基板11上にZnS−20mo
l%Si02 からなる第一保護層12をZnS−20mol%S
i02 タ−ゲットのRFスパッタリングにより成膜し
た。この上にGe1 Sb2 Te4 からなる記録層13
(膜厚10nm)をGe1 Sb2 Te4 合金ターゲット
のDCスパッタリングにより成膜した。さらにZnS−
20mol%Si02 からなる第二保護層15(膜厚10n
m)をZnS−20mol%Si02 タ−ゲットのRFスパッ
タリングにより成膜した。この後、反射層16としてA
l−1.5wt%Cr合金膜(膜厚200nm)を形成した。
以上のような構造で第一保護層12の膜厚を種々に変化
させた相変化光ディスクを作製した。
【0021】本実施例の構造での記録層の光吸収率、反
射率モジュレ−ションの計算結果(第一保護層膜厚依存
性)を図7に示す。
【0022】以上のようにして得られた相変化光ディス
クを記録再生装置にセットして、線速度10.1m/s
ecで回転させながら、680nmの波長のレーザービ
ームを6mWの強度で照射して記録層を結晶化させた。
次に、記録層を結晶化させた領域のトラック上に同じ装
置を使用して、線速度10.1m/secで3.59M
Hzの変調信号(パルス幅=35ns)を記録し、この
上に9.57MHzの変調信号(パルス幅=35ns)
をオーバーライト記録した。この記録の際、図4に示す
ようなオフパルスを付加したレ−ザ−変調パタ−ンを使
用し、ピ−クパワ−(Pp)を12.0mW、再生パワ
−(Pr)を1.0mW、オフパルスパワ−(Poff )
を1.0mWとした。また、オフパルスの幅は25ns
とした。
【0023】上記のようなオ−バ−ライト記録を行なっ
た際、9.57MHzの信号のオ−バ−ライト後の9.
57MHzの信号のキャリアレベルと3.59MHzの
信号のキャリアレベル(消し残り)の差をOW消去率と
して定義して、このOW消去率のバイアスパワ−(P
b)依存性を測定した。このような測定から各々のサン
プルのOW消去率の最大値を求めた。これらのOW消去
率、および9.57MHzの信号のCNRの測定結果の
まとめを表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】本発明の相変化光記録媒体では、表1及
び表2から明らかなように、記録層の基板とは反対側の
面に記録層に接してSi02 とWからなる光吸収層を形
成し、結晶状態での記録層の光吸収率をAc、アモルフ
ァス状態での記録層の光吸収率をAaとしたときにAc
≧Aaとすることにより、ダイレクトオ−バ−ライトに
よる信号の消し残りが少ない高いOW消去率、および高
いCNRを有する相変化光記録媒体を得る事ができる。
これにより、より信頼性の高い相変化型光記録ディスク
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】記録再生装置のレーザーパワーの関係を示す図
である。
【図2】本発明の実施例の相変化光ディスクの構造を示
す部分断面図である。
【図3】実施例の相変化光ディスクにおける吸収率と反
射率モジュレ−ションの計算結果(第一保護層膜厚依存
性)である。
【図4】実施例の測定に使用したレーザーパワーの関係
を示す図である。
【図5】実施例の第一保護層膜厚190nmのサンプル
のOW消去率とバイアスパワ−との関係を示す図であ
る。
【図6】比較例の相変化光ディスクの構造を示す部分断
面図である。
【図7】比較例の相変化光ディスクにおける吸収率と反
射率モジュレ−ションの計算結果(第一保護層膜厚依存
性)である。
【符号の説明】
1、11:基板 2、12:第一保護層 3、13:記録層 4 :光吸収層 5、15:第二保護層 6、16:反射層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に記録層を含む多層膜を形成し、
    この記録層の結晶相とアモルファス相との間の可逆的な
    相変化を利用して、情報の記録・消去を行なう相変化光
    記録媒体において、前記記録層の基板とは反対側の面に
    この記録層に接して形成されたSi02 とWからなる光
    吸収層を有し、かつ、信号の記録に使用する光に対す
    る、前記記録層の結晶状態での光吸収率(Ac)が、ア
    モルファス状態での光吸収率(Aa)よりも大きいか又
    は等しい(Ac≧Aa)ことを特徴とする相変化光記録
    媒体。
  2. 【請求項2】 基板上に記録層を含む多層膜を形成し、
    この記録層の結晶相とアモルファス相との間の可逆的な
    相変化を利用して、情報の記録・消去を行なう相変化光
    記録媒体において、基板上にZnS−Si02 からなる
    第一保護層、GeSbTeからなる記録層、Si02
    Wからなる光吸収層、ZnS−Si02 からなる第二保
    護層およびAl合金からなる反射層を積層した構造を有
    し、かつ、信号の記録に使用する光に対する、前記記録
    層の結晶状態での光吸収率(Ac)が、アモルファス状
    態での光吸収率(Aa)よりも大きいか又は等しい(A
    c≧Aa)ことを特徴とする相変化光記録媒体。
JP8304608A 1996-11-15 1996-11-15 相変化光記録媒体 Pending JPH10149574A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002049016A1 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical information medium and its use

Cited By (2)

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WO2002049016A1 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical information medium and its use
EA005515B1 (ru) * 2000-12-15 2005-02-24 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Оптический носитель информации и его использование

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