[发明专利]相变型光记录介质的设计方法及相变型光记录介质

说明书

                     技术领域

本发明涉及利用激光照射导致的记录层的可逆相变来记录/擦除和再生信息的相变型光记录介质，特别涉及能够高密度地记录信息、具有优良的反复记录/擦除特性的相变型光记录介质。

                      技术背景

近年来，随着半导体技术的进步，信息的数据化进展迅速。随着信息的数字化，即静止画面和动画面等图像信息的数字化，处理的信息量日益变大，在这样的情况下，就产生了暂时或半永久性地保持信息的要求。作为记录这些庞大信息的装置，光盘等光记录介质被认为是适合发展的，正在对其进行大量的研究开发。

特别是，利用在晶态和非晶态之间进行可逆相变的材料进行信息的记录/擦除的，即所谓相变型光记录介质，具有如下优异的特征，即用简单的光学系统一体地进行记录/擦除，若擦除已经记录的信息，就同时记录新的信息，即覆盖容易进行。因此，非常期望把它作为图像记录介质。

作为相变型记录介质的记录材料，主要使用Ge-Te-Sb类合金(参照特开昭62-53886号公报及特开昭61-258787号公报)、以及In-Sb-Te合金(参照特开昭62-241145号公报)的硫族化合物或In-Ge-Sn-O等氧化物类材料。在覆盖时，被照射了具有记录强度的激光的记录层部分通过加热到熔点以上急冷成为非晶态形成为记录标记，同时，被照射了具有擦除强度的激光的记录层部分通过加热到结晶化温度以上结晶擦除该记录标记。

在使用这些记录材料进行实际记录/擦除信息时，为防止记录/擦除时的热引起的基板变形并防止记录层氧化和变形，通常在记录层的正下和正上设有保护层。然而，为了利用光的干涉效应引起的记录层的光学变化作为大的反射率变化，大多使用通过保护层在记录层上设置反射层的结构作为优选的层结构。

作为保护层材料，已知有金属或亚金属的氧化物，碳化物、氮化物、氟化物和硫化物等，知道其中ZnS与记录层的结合力强。然而，仅仅由ZnS构成的保护层利用覆盖反复记录/擦除时，ZnS的晶粒粗大，因此，耐热性不够。在特开昭63-103453号公报中公开了这样的光盘，通过在ZnS中添加SiO₂等玻璃形成材料提高保护层的耐热性，使因记录层的热变形等产生的反复劣化得到改善。并且，这些现有的保护层材料是对通常记录、擦除和再生中使用的光透明的材料。

另一方面，作为提高记录密度的方法，有如下方法，在与记录信号对应的记录标记的中心位置记录现有标记位置的情况下，通过减小记录标志的大小使记录标记间的距离变近，提高记录道方向的密度(线密度)和记录道垂直方向的密度(道密度)。

还有，即使记录标记的大小相同，在与记录信号对应的记录标记的前端和后端的位置标记录记边缘也能比标记位置记录将道方向的记录密度提高1.5倍左右。因此，通过进行标记边缘记录来代替标记位置记录，能够提高记录密度。

在标记位置记录的高密度化的情况中，为大幅度地减小记录标记，需要使记录用的光源波长变短，与此不同，在标记边缘记录中，具有不需要大幅度改变装置也可进行高密度化的优点。然而，在以标记边缘方式记录信息的情况下，需要在规定的位置上，以一定的宽度正确地形成记录标志。

在这样的现有相变型记录介质中，晶态下的激光吸收率比非晶态的激光吸收率还低，晶态时热传导率高，产生的热扩散多，因此，即使照射相同强度的激光，与晶态部分相比，非晶态部分被加热到更高的温度。即，即使照射相同强度的光，也产生因前一状态是晶态还是非晶态而使温度的上升不同的现象。这样，如果温度上升不同，就存在所形成的标志宽度不均匀，其形成位置从标准位置偏移的问题。

作为解决这些问题的方法，例如在特开平1-149238号公报中公开了使记录层的晶态中的光吸收率(下记为“Ac”)与非晶态的光吸收率(下记为“Aa”)相同或比其高的方法。该方法，提及了适当地选择构成相变型光记录介质的各层膜厚。具体地，举出了通过把金属反射膜的厚度减少到薄于一般情况，和改变在记录层正上和正下的保护层厚度而使晶态和非晶态的光吸收率之比提高到1.1左右的例子。

即，在该方法中，通过使反射层的膜厚变薄而使透过它的透射光增加以减小Aa，但如果这样地使反射层的透射率提高时，则会在从作为相变型光记录介质内表面的反射层来的返回光再生时产生噪声，因反射层薄产生的记录层的冷却性能降低，还存在着记录、擦除及再生的各种性能劣化的问题。