JPH06338077A

JPH06338077A - 二波長使用高密度光ディスク媒体

Info

Publication number: JPH06338077A
Application number: JP3043950A
Authority: JP
Inventors: Reiichi Chiba; 玲一千葉; Hironori Yamazaki; 裕基山崎; Susumu Fujimori; 進藤森; Iwao Hatakeyama; 巌畠山
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1991-02-18
Filing date: 1991-02-18
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】【目的】８３０ｎｍ付近のレーザー光源で読み書きが
可能で且つ、６７０ｎｍ付近のレーザー光源を用いた読
み出しでも良好な信号が獲られる相変化型光記録媒体を
提供する。【構成】基板上に、下から順次、下地保護層、光を吸
収して変質する記録層、上地保護層、金属反射層を設
け、記録層にＧｅＴｅＳｂ合金膜、保護層に屈折率が
１．９〜２．２の透明保護膜を用いた構成の光記録媒体
において、各層の厚みが下記の３通りの関係（単位
Ａ）：記録層上地層下地層（１）１５０〜３００１５０〜４００１２００〜１５００（２）７００〜１１００６００〜１２００８００〜１１００又は２６００〜３３００（３）３００〜４５０１６００〜１９５０６００〜９００又は２４００〜２７００にある二波長使用高密度光ディスク媒体。【効果】記録密度が向上し、記録消去感度の高い媒体
を得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大容量、高密度の情報
の記録が可能な光ディスク、光カードに供するための光
記録媒体に関し、更に詳しくはレーザービームを照射し
て、照射部に光学的変化を引起こさせて情報を記録する
のに適した二波長使用高密度光ディスク媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、小型で高性能な半導体レーザーの
開発に伴い、光記録関連の技術が急速に発展した。中で
もレーザー光をレンズで波長限界まで絞り、透明基板上
の薄膜状媒体に照射して、薄膜に穴を開ける（穴開け
型）、屈折率変化を起こさせる（相変化型）、又は磁気
的変化を引起こす（光磁気型）等の手段を用いた光記録
方式が盛んに研究され商品化も進められている。この中
で、書換え可能な相変化型と光磁気型が注目されてい
る。この様な変化は、記録膜に集光したレーザー光（主
に８３０ｎｍの波長を使用している）を照射して、融点
（相変化型）又はキュウリー温度以上（光磁気型）の高
温に加熱することによって引起こされている。いずれも
レンズにより絞り込まれた光は熱に変換され記録膜に変
化をもたらすため、記録パワーを通常の値よりも低く制
御することで波長よりも小さなマークとすることが可能
である。すなわち、波長限界よりも高い記録密度が可能
である。しかし、この様な小さなマークから獲られる信
号は、読み出し時に書き込み時と同じ波長を使用する限
り、なまってしまうため、隣同士の信号が重なり合っ
て、信号の劣化を引起こしたり、読み出すことができな
くなったりする。そのため、実際の記録密度は読み出し
時に使用するレーザー光源の波長が律速になっている。
書き込み及び読み出しに波長の短いレーザー光源（例え
ば６７０ｎｍの波長の半導体レーザー）を用いれば記録
密度を上げることができるが、波長の短い半導体レーザ
ーは高い出力が獲られない。そこで、書き込みは高出力
な８３０ｎｍの波長の長いレーザーを用い、大きなパワ
ーを必要としない読み出しにだけ短波長のレーザー（６
７０ｎｍ）を用いることにより高密度記録再生を実現す
ることが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、８３
０ｎｍ付近のレーザー光源で読み書きが可能で且つ、６
７０ｎｍ付近のレーザー光源を用いた読み出しでも良好
な信号が獲られる相変化型光記録媒体を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第１の発明は、二波長使用高密度光ディスク媒体
に関する発明であって、基板上に、下地透明誘電体保護
層、その上に光を吸収して変質する記録層、その上に上
地透明誘電体保護層、更にその上に金属反射層が設けら
れ、該記録層にＧｅＴｅＳｂ合金膜を用い、該保護層に
屈折率が１．９〜２．２の透明保護膜を用いた構成の光
記録媒体において、該記録層の厚みが１５０〜３００
Ａ、該上地層の厚みが１５０〜４００Ａで、該下地層の
厚みが１２００〜１５００Ａの範囲であることを特徴と
する。本発明の第２の発明は、他の二波長使用高密度光
ディスク媒体に関する発明であって、上記第１の発明の
構成の光記録媒体において、該記録層の厚みが７００〜
１１００Ａ、該上地層の厚みが６００〜１２００Ａで、
該下地層の厚みが８００〜１１００Ａ又は２６００〜３
３００Ａの範囲であることを特徴とする。本発明の第３
の発明は、更に他の二波長使用高密度光ディスク媒体に
関する発明であって、前記第１の発明の構成の光記録媒
体において、該記録層の厚みが３００〜４５０Ａ、該上
地層の厚みが１６００〜１９５０Ａで、該下地層の厚み
が６００〜９００Ａ又は２４００〜２７００Ａの範囲で
あることを特徴とする。

【０００５】書き込みは高出力な８３０ｎｍの波長の長
いレーザーを用い、読み出しは小さなパワーでも可能な
ため、短波長のレーザー（６７０ｎｍ）を用いることに
より高密度記録再生を実現することが可能となるが、８
３０ｎｍ及び６７０ｎｍの二波長に対して光学的に適切
な構成となっている必要がある。すなわち、８３０ｎｍ
に対して吸収が大きく且つ信号コントラストが大きく、
且つ６７０ｎｍに対して信号コントラストが大きい必要
がある。ここで記録膜を挟んでいる下地層及び上地層の
厚みはそれぞれ使用する波長λに対してほぼ以下に示し
た値の付近が最適である。上地層：（λ／２）ｘ（１＋ｎ）下地層：（λ／２）ｘ（1/2 ＋ｎ）；（ｎ＝０，１，２，３，・・・・）ところがこの条件を両波長に対して満足させる必要があ
る。

【０００６】これを実現する手段としては、以下の三通
りの方法がある。上地層、下地層共に６７０ｎｍ、８３０ｎｍの中間
付近値（妥協値）とする。この場合記録層厚は２５０Ａ
〜４５０Ａとすると保護膜のマージンが広い。（第３の
発明）吸収体である記録層を厚くして（８００Ａ付近）金
属反射層からの反射の影響を小さくして下地層厚を８３
０ｎｍに合せる。これにより上地層の変化が８３０ｎｍ
の感度に与える影響が小さくなる。上地層は６７０ｎｍ
のコントラストが大きくなるように厚くする。（第２の
発明）光学的に影響の大きい上地層を薄くして（但しあま
り薄くすると熱が反射層に逃げ易くなり記録感度が落ち
るので２００Ａ以上の厚みが好ましい）下地層は６７０
ｎｍと８３０ｎｍに対する最適値の中間付近の値とす
る。この場合には記録層を２００Ａ付近と薄くすると最
も保護膜の厚みのマージンが広い。（第１の発明）

【０００７】本発明の媒体の１実施の態様を図１に示
す。すなわち、図１は下記の本発明の実施例１、２、及
び３に使用した媒体の断面図である。図１に示すよう
に、基板はＰＣ製等常用のものでよい。金属反射層の金
属の例としては金等の光反射能力を有するものであれば
よい。また封止層もエポキシ樹脂等の常用のものでよ
い。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。

【０００９】実施例１図１に示す構成で光ディスクを作製し評価を行った。す
なわち５インチφポリカーボネイト樹脂ディスク基板上
に、基板／誘電体保護層（下地層）／記録層／誘電体保
護層（上地層）／金属反射層／封止用エポキシ樹脂層の
構成とした。このディスク媒体の断面図を図１に示す。
ここで、記録層にはＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅合金膜を、そし
て金属反射層にはＡｕ膜を使用し、保護膜には、ＺｎＳ
とＳｉＯ₂の混合膜とした。この保護膜、ＺｎＳとＳｉ
Ｏ₂を８０：２０ｍｏｌ％で焼結したターゲットを用い
たマグネトロＲＦスパッタ法で製膜した。他の膜もｒｆ
スパッタリング法を用いて堆積した。各々の厚みは下地
層１３００Ａ、記録層２６０Ａ、上地層２００Ａ、金反
射層４００Ａとした。これらを要約して、後記表１に示
す。すなわち、表１には、実施例１、２、３に使用した
媒体の各層の厚み、及び６７０ｎｍでの信号コントラス
トを示す。なお、封止用のエポキシ樹脂層はスピンコー
トした。

【００１０】これを光ディスク動特性評価装置を用いて
オーバーライトによる書き込み消去、及び読み出しの測
定をした。このオーバーライトに使用したパルスを図２
に示す。すなわち図２は、実施例１、２、３で行った、
特性評価に使用したオーバーライトパルス波形を、時間
（横軸）とパワー（縦軸）との関係で示す図である。線
速度は１０ｍ／ｓで、マークピッチを２．０μm とし
た。ここで書き込み消去は８３０ｎｍの半導体レーザー
を持つヘッド、６７０ｎｍでの読み出しには６７０ｎｍ
の半導体レーザーを持つヘッドを用いた。書き込みパワ
ー及びベースパワーがそれぞれ１３ｍＷ、６．５ｍＷで
５５ｄＢのＣ／Ｎ、−２８ｄＢの消去率が得られた。こ
の部分を６７０ｎｍのヘッドで読んだところ５７ｄＢの
Ｃ／Ｎ、−２６ｄＢの消去率が得られた。

【００１１】更にマークピッチを変えて信号コントラス
トを測定した。これを図３に示す。すなわち図３は、実
施例１において測定された信号コントラストのマークピ
ッチ依存性を、マークピッチ（μm 、横軸）と信号振幅
（任意単位、縦軸）の関係で示す図である。なお、図３
は、線速度１０ｍ／ｓ、記録波長８３０ｎｍでの値で、
図３中、黒三角印は６７０ｎｍ、白四角印は８３０ｎｍ
の各数値を示す。図３から明らかなように、信号コント
ラストが飽和値（マークピッチ２．０μm の値）の半分
になる値を記録密度の限界とすると８３０ｎｍの密度
（従来の密度）の１．５μm に比べ１．１μm と改善さ
れた。これにより、この構成で二波長の光源を用いるこ
とで、高感度で且つ高密度記録が可能であることが示さ
れた。

【００１２】実施例２実施例１と同様の構成で各層の厚みが表１の実施例２の
欄の値とした。このディスクを実施例１と同じ評価装置
で同じ条件で記録、消去及び再生の評価を行った。但
し、書き込みパワー及びベースパワーがそれぞれ１２ｍ
Ｗ、６．０ｍＷで５５ｄＢのＣ／Ｎ、−２８ｄＢの消去
率が得られた。この部分を６７０ｎｍのヘッドで読んだ
ところ５９ｄＢのＣ／Ｎ、−２８ｄＢの消去率が得られ
た。実施例１と同様の方法で記録密度を求めたところ実
施例１と同じ１．１μm の値が得られた。これにより、
この構成で二波長の光源を用いることで、高感度で且つ
高密度記録が可能であることが示された。

【００１３】実施例３実施例１と同様の構成で各層の厚みが表１の実施例３の
欄の値とした。このディスクを実施例１と同じ評価装置
で同じ条件で記録、消去及び再生の評価を行った。但
し、書き込みパワー及びベースパワーがそれぞれ１１ｍ
Ｗ、５．５ｍＷで５５ｄＢのＣ／Ｎ、−２８ｄＢの消去
率が得られた。この部分を６７０ｎｍのヘッドで読んだ
ところ５６ｄＢのＣ／Ｎ、−２６ｄＢの消去率が得られ
た。実施例１と同様の方法で記録密度を求めたところ実
施例１と同じ１．１μm の値が得られた。これにより、
この構成で二波長の光源を用いることで、高感度で且つ
高密度記録が可能であることが示された。

【００１４】

【表１】表１媒体記録層下地／上地変調度 ────────────────────────────────── 実施例１２６０Ａ１３００／２００Ａ３０％実施例２８００Ａ２９００／１０００Ａ３７％実施例３４００Ａ２６００／１８００Ａ２５％ ──────────────────────────────────

【００１５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明を用いる
ことにより、８３０ｎｍ光で高感度に記録消去でき、６
７０ｎｍ光で光コントラストに再生できる媒体が得られ
た。この結果、記録密度が約３５％向上し、且つ記録消
去感度も高い高性能なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１、２、３に使用した媒体の断
面図である。

【図２】本発明の実施例１、２、３で行った、特性評価
に使用したオーバーライトパルス波形を示す図である。

【図３】本発明の実施例１において測定された信号コン
トラストのマークピッチ依存性を示す図である。

【手続補正書】

【提出日】平成３年９月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】実施例３実施例１と同様の構成で各層の厚みが表１の実施例３の
欄の値とした。この設計値に基づき作製したディスクの
結晶状態の反射分光スペクトルと非晶質状態の反射分光
スペクトルを、反射率（％、縦軸）と波長（ｎｍ、横
軸）との関係で図４に示す。図４において、上側の曲線
が結晶状態の場合、下側の曲線が非晶質状態の場合を示
す。図４から、結晶状態と非晶質伏態の反射率の差を結
晶状態の反射率で割った値（変調度）は、記録波長であ
る８３０ｎｍ近辺で７０％前後と大きくこの波長で大き
な再生信号が得られることが分かる。また、波長が８０
０ｎｍから６００ｎｍに向けて短くなると変調度は次第
に小さくなるが、６７０ｎｍで２５％、６３０ｎｍでも
１７％の値を示しており、この近辺の波長を用いて充分
な信号再生をすることができることを示している。この
ディスクを実施例１と同じ評価装置で同じ条件で記録、
消去及び再生の評価を行った。但し、書き込みパワー及
びベースパワーがそれぞれ１１ｍＷ、５．５ｍＷで５５
ｄＢのＣ／Ｎ、−２８ｄＢの消去率が得られた。この部
分を６７０ｎｍのヘッドで読んだところ５６ｄＢのＣ／
Ｎ、−２６ｄＢの消去率が得られた。実施例１と同様の
方法で記録密度を求めたところ実施例１と同じ１．１μ
ｍの値が得られた。これにより、この構成で二波長の光
源を用いることで、高感度で且つ高密度記録が可能であ
ることが示された。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図４

【補正方法】追加

【補正内容】

【図４】本発明の実施例３の説明に用いた反射分光スペ
クトルを示す図である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】追加

【補正内容】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者畠山巌東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、下地透明誘電体保護層、その
上に光を吸収して変質する記録層、その上に上地透明誘
電体保護層、更にその上に金属反射層が設けられ、該記
録層にＧｅＴｅＳｂ合金膜を用い、該保護層に屈折率が
１．９〜２．２の透明保護膜を用いた構成の光記録媒体
において、該記録層の厚みが１５０〜３００Ａ、該上地
層の厚みが１５０〜４００Ａで、該下地層の厚みが１２
００〜１５００Ａの範囲であることを特徴とする二波長
使用高密度光ディスク媒体。
【請求項２】請求項１に記載の構成の光記録媒体にお
いて、該記録層の厚みが７００〜１１００Ａ、該上地層
の厚みが６００〜１２００Ａで、該下地層の厚みが８０
０〜１１００Ａ又は２６００〜３３００Ａの範囲である
ことを特徴とする二波長使用高密度光ディスク媒体。
【請求項３】請求項１に記載の構成の光記録媒体にお
いて、該記録層の厚みが３００〜４５０Ａ、該上地層の
厚みが１６００〜１９５０Ａで、該下地層の厚みが６０
０〜９００Ａ又は２４００〜２７００Ａの範囲であるこ
とを特徴とする二波長使用高密度光ディスク媒体。