JPH07161071A - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
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- JPH07161071A JPH07161071A JP5308280A JP30828093A JPH07161071A JP H07161071 A JPH07161071 A JP H07161071A JP 5308280 A JP5308280 A JP 5308280A JP 30828093 A JP30828093 A JP 30828093A JP H07161071 A JPH07161071 A JP H07161071A
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- Japan
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- recording
- refractive index
- recording medium
- optical recording
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Abstract
(57)【要約】
【構成】基板／誘電体層／記録層／誘電体層／高屈折率
層／光吸収層／の積層体からなる相変化型光記録媒体。 【効果】消去率、ジッタ特性が良好。多数回の記録消去
を繰り返しても、動作が安定しており、特性の劣化がほ
とんどない。耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命であ
る。
層／光吸収層／の積層体からなる相変化型光記録媒体。 【効果】消去率、ジッタ特性が良好。多数回の記録消去
を繰り返しても、動作が安定しており、特性の劣化がほ
とんどない。耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光の照射により、情報
の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体に関す
るものである。特に、本発明は、記録情報の消去、書換
機能を有し、情報信号を高速かつ、高密度に記録可能な
光ディスクなどの書換可能相変化型光記録媒体に関する
ものである。
の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体に関す
るものである。特に、本発明は、記録情報の消去、書換
機能を有し、情報信号を高速かつ、高密度に記録可能な
光ディスクなどの書換可能相変化型光記録媒体に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の書換可能相変化型光記録媒体の技
術は、以下のごときものである。
術は、以下のごときものである。
【０００３】これらの光記録媒体は、テルルなどを主成
分とする記録層を有し、記録時は、結晶状態の記録層に
集束したレーザー光パルスを短時間照射し、記録層を部
分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷さ
れ、固化し、アモルファス状態の記録マークが形成され
る。この記録マークの光線反射率は、結晶状態より低
く、光学的に記録信号として再生可能である。
分とする記録層を有し、記録時は、結晶状態の記録層に
集束したレーザー光パルスを短時間照射し、記録層を部
分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷さ
れ、固化し、アモルファス状態の記録マークが形成され
る。この記録マークの光線反射率は、結晶状態より低
く、光学的に記録信号として再生可能である。
【０００４】また、消去時には、記録マーク部分にレー
ザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の
温度に加熱することによって、アモルファス状態の記録
マークを結晶化し、もとの未記録状態にもどす。
ザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の
温度に加熱することによって、アモルファス状態の記録
マークを結晶化し、もとの未記録状態にもどす。
【０００５】これらの書換型相変化光記録媒体の記録層
の材料としては、Ｇｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 などの合金（N.Ya
mada et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memory 1987 p
61-66 ）が知られている。
の材料としては、Ｇｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 などの合金（N.Ya
mada et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memory 1987 p
61-66 ）が知られている。
【０００６】これらＴｅ合金を記録層とした光記録媒体
では、結晶化速度が速く、照射パワーを変調するだけ
で、円形の１ビームによる高速のオーバーライトが可能
である。これらの記録層を使用した光記録媒体では、通
常、記録層の両面に耐熱性と透光性を有する誘電体層を
設け、記録時に記録層に変形、開口が発生することを防
いでいる。さらに、光ビーム入射方向と反対側の誘電体
層に、光反射性のＡｌなどの金属反射層を設け、光学的
な干渉効果により、再生時の信号コントラストを改善す
ると共に、冷却効果により、非晶状態の記録マークの形
成を容易にし、かつ消去特性、繰り返し特性を改善する
技術が知られている。特に、記録層及び記録層と反射層
の間の誘電体層を各々２０ｎｍ程度に薄く構成した「急
冷構造」では、誘電体層を２００ｎｍ程度に厚くした
「徐冷構造」に比べ、書換の繰返しによる記録特性の劣
化が少なく、また消去パワーのパワー・マージンが広い
点で優れている （T.Ohota et al,Japanese Jounal of
Applied Physics, Vol 28(1989) Suppl. 28-3 pp123 -
128）。
では、結晶化速度が速く、照射パワーを変調するだけ
で、円形の１ビームによる高速のオーバーライトが可能
である。これらの記録層を使用した光記録媒体では、通
常、記録層の両面に耐熱性と透光性を有する誘電体層を
設け、記録時に記録層に変形、開口が発生することを防
いでいる。さらに、光ビーム入射方向と反対側の誘電体
層に、光反射性のＡｌなどの金属反射層を設け、光学的
な干渉効果により、再生時の信号コントラストを改善す
ると共に、冷却効果により、非晶状態の記録マークの形
成を容易にし、かつ消去特性、繰り返し特性を改善する
技術が知られている。特に、記録層及び記録層と反射層
の間の誘電体層を各々２０ｎｍ程度に薄く構成した「急
冷構造」では、誘電体層を２００ｎｍ程度に厚くした
「徐冷構造」に比べ、書換の繰返しによる記録特性の劣
化が少なく、また消去パワーのパワー・マージンが広い
点で優れている （T.Ohota et al,Japanese Jounal of
Applied Physics, Vol 28(1989) Suppl. 28-3 pp123 -
128）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の急冷構造
の書換可能相変化型光記録媒体における課題は、以下の
ようなものである。
の書換可能相変化型光記録媒体における課題は、以下の
ようなものである。
【０００８】従来のディスク構造では、記録した非晶の
記録マークと結晶状態の反射率差が大きいため、記録膜
の非晶状態の光吸収量が結晶状態の光吸収量より高くな
る。そのため、オーバーライト記録前の部分が結晶か、
非晶マークであるかによって、記録時の昇温状態に差が
生じ、その結果、新たにオーバーライト記録した記録マ
ークの形状や形成位置がオーバーライト前の信号で変調
を受け、消去率、やジッタ特性を制限する原因となって
いた。特に、短波長レーザを用いて光スポットを微小化
する、あるいは、従来のピットポジション記録に替わり
マーク長記録を採用するなど、高密度化技術を適用する
と、前記の課題は、重大なものとなってくる。
記録マークと結晶状態の反射率差が大きいため、記録膜
の非晶状態の光吸収量が結晶状態の光吸収量より高くな
る。そのため、オーバーライト記録前の部分が結晶か、
非晶マークであるかによって、記録時の昇温状態に差が
生じ、その結果、新たにオーバーライト記録した記録マ
ークの形状や形成位置がオーバーライト前の信号で変調
を受け、消去率、やジッタ特性を制限する原因となって
いた。特に、短波長レーザを用いて光スポットを微小化
する、あるいは、従来のピットポジション記録に替わり
マーク長記録を採用するなど、高密度化技術を適用する
と、前記の課題は、重大なものとなってくる。
【０００９】本発明の目的は、前述の従来の光記録媒体
の課題を解決し、消去特性、ジッタ特性に優れた光記録
媒体を提供することにある。
の課題を解決し、消去特性、ジッタ特性に優れた光記録
媒体を提供することにある。
【００１０】また、本発明の別の目的は、保存安定性に
すぐれ、長寿命の光記録媒体を提供することにある。
すぐれ、長寿命の光記録媒体を提供することにある。
【００１１】本発明のさらに別の目的は、オーバーライ
トの繰返し耐久性に優れた光記録媒体を提供することに
ある。
トの繰返し耐久性に優れた光記録媒体を提供することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に形成
された記録層に光を照射することによって、情報の記
録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去が、
非晶相と結晶相の間の相変化により行われる光記録媒体
において、前記光記録媒体が少なくとも透明基板／第１
誘電体層／記録層／第２誘電体層／高屈折率層／光吸収
層の積層体を構成部材として有することを特徴とする光
記録媒体に関するものである。
された記録層に光を照射することによって、情報の記
録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去が、
非晶相と結晶相の間の相変化により行われる光記録媒体
において、前記光記録媒体が少なくとも透明基板／第１
誘電体層／記録層／第２誘電体層／高屈折率層／光吸収
層の積層体を構成部材として有することを特徴とする光
記録媒体に関するものである。
【００１３】本発明の光記録媒体では、高屈折率層と光
吸収層の積層部を従来の反射層の代わりに新たに設ける
ことにより、非晶状態の記録層の光吸収量を低減し、結
晶状態と同等もしくは、結晶状態よりも光吸収量が大き
くなるように構成できる。その結果、記録時の温度上昇
の差が小さくなり、記録マークの形状の乱れ、形成位置
のずれなどが低減できるため、消去特性、ジッタ特性が
改善できる。
吸収層の積層部を従来の反射層の代わりに新たに設ける
ことにより、非晶状態の記録層の光吸収量を低減し、結
晶状態と同等もしくは、結晶状態よりも光吸収量が大き
くなるように構成できる。その結果、記録時の温度上昇
の差が小さくなり、記録マークの形状の乱れ、形成位置
のずれなどが低減できるため、消去特性、ジッタ特性が
改善できる。
【００１４】本発明の高屈折率層は記録、再生に用いる
光の波長λで屈折率の実部ｎの値が、記録層と高屈折率
層の間の第２誘電体層の屈折率より大きいＳｉ，Ｇｅな
どの材料を用いる。
光の波長λで屈折率の実部ｎの値が、記録層と高屈折率
層の間の第２誘電体層の屈折率より大きいＳｉ，Ｇｅな
どの材料を用いる。
【００１５】この高屈折率層を波長λに対して屈折率の
実部ｎh と厚さｄh との積ｎh ｄhがおおよそλ／２と
なるように構成することにより、Ｔｉなどの金属で構成
される光吸収層の光吸収効果を高め、その光吸収効果に
より非晶状態の記録層の光吸収量を低減している。
実部ｎh と厚さｄh との積ｎh ｄhがおおよそλ／２と
なるように構成することにより、Ｔｉなどの金属で構成
される光吸収層の光吸収効果を高め、その光吸収効果に
より非晶状態の記録層の光吸収量を低減している。
【００１６】そのため、屈折率の実部ｎは３以上、５未
満であり、虚数部ｋは１以下でありかつ高屈折率層の厚
さをｄ、記録、再生に用いる光の波長をλとするとき、
光学距離ｎｄが下記の式（１）の範囲にあることが好ま
しい。
満であり、虚数部ｋは１以下でありかつ高屈折率層の厚
さをｄ、記録、再生に用いる光の波長をλとするとき、
光学距離ｎｄが下記の式（１）の範囲にあることが好ま
しい。
【００１７】式（１） （３／８）λ ＜ ｎh ｄh
＜ （５／８）λ 特に、高屈折率層の材質が実質的にＧｅもしくはＳｉ、
またはＧｅＳｉ合金からなる半導体であることが、屈折
率が高く、かつ熱安定性、耐熱性、強度、耐腐食性に優
れ、かつ熱伝導率が高く、記録層を冷却するヒートシン
クとしての機能を持たせることができることから好まし
い。
＜ （５／８）λ 特に、高屈折率層の材質が実質的にＧｅもしくはＳｉ、
またはＧｅＳｉ合金からなる半導体であることが、屈折
率が高く、かつ熱安定性、耐熱性、強度、耐腐食性に優
れ、かつ熱伝導率が高く、記録層を冷却するヒートシン
クとしての機能を持たせることができることから好まし
い。
【００１８】光吸収層は、適度な光反射性（約８０％〜
５０％）と光吸収性を持つ金属材料で構成される。この
材料として、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｍ
ｎ，Ｗ，Ｎｂ，Ｒｈ，ＮｉＣｒ合金、ＦｅＣｒ合金、モ
ネル合金から選ばれた少なくとも１種以上の金属もしく
はこれらの合金が耐熱性、強度、耐腐食性に優れること
から好ましい。
５０％）と光吸収性を持つ金属材料で構成される。この
材料として、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｍ
ｎ，Ｗ，Ｎｂ，Ｒｈ，ＮｉＣｒ合金、ＦｅＣｒ合金、モ
ネル合金から選ばれた少なくとも１種以上の金属もしく
はこれらの合金が耐熱性、強度、耐腐食性に優れること
から好ましい。
【００１９】特にＴｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，ＮｉＣｒ合金が材
料コストが比較的安価であり、膜の接着性にも優れてい
ることから好ましい。
料コストが比較的安価であり、膜の接着性にも優れてい
ることから好ましい。
【００２０】光吸収層の厚さとしては、１０ｎｍ〜１０
０ｎｍである。特に記録感度を高くするには、２０ｎｍ
〜５０ｎｍが好ましい。
０ｎｍである。特に記録感度を高くするには、２０ｎｍ
〜５０ｎｍが好ましい。
【００２１】本発明の光吸収層上には、本発明の効果を
損なわない範囲でＳｉ０2 やＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2
などの保護層や紫外線硬化樹脂などの樹脂層、他の基板
と張り合わせるための接着剤層を設けても良い。
損なわない範囲でＳｉ０2 やＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ2
などの保護層や紫外線硬化樹脂などの樹脂層、他の基板
と張り合わせるための接着剤層を設けても良い。
【００２２】本発明の第１及び第２誘電体層は、記録時
に基板、記録層などが熱によって変形し記録特性が劣化
することを防止するなど、基板、記録層を熱から保護す
る効果、光学的な干渉効果により、再生時の信号コント
ラストを改善する効果がある。 この誘電体層として
は、ＺｎＳ，ＳｉＯ2 、窒化シリコン、酸化アルミニウ
ムなどの無機薄膜がある。特にＺｎＳの薄膜、Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，などの金属の酸化物の薄
膜、Ｓｉ、Ａｌなどの窒化物の薄膜、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
などの炭化物の薄膜及びこれらの化合物の混合物の膜
が、耐熱性が高いことから好ましい。また、これらに炭
素や、ＭｇＦ2 などのフッ化物を混合したものも、膜の
残留応力が小さいことから好ましい。特にＺｎＳとＳｉ
Ｏ2 の混合膜あるいは、ＺｎＳとＳｉＯ2 と炭素の混合
膜は、記録、消去の繰り返しによっても、記録感度、Ｃ
／Ｎ、消去率などの劣化が起きにくいことから好ましく
特にＺｎＳとＳｉＯ2 と炭素の混合膜が好ましい。第１
および第２誘電体層の厚さは、およそ１０〜５００ｎｍ
である。第１誘電体層は、基板や記録層から剥離し難
く、クラックなどの欠陥が生じ難いことから、１００〜
４００ｎｍが好ましい。また第２誘電体層は、Ｃ／Ｎ、
消去率などの記録特性、安定に多数回の書換が可能なこ
とから１０〜４０ｎｍが好ましい。
に基板、記録層などが熱によって変形し記録特性が劣化
することを防止するなど、基板、記録層を熱から保護す
る効果、光学的な干渉効果により、再生時の信号コント
ラストを改善する効果がある。 この誘電体層として
は、ＺｎＳ，ＳｉＯ2 、窒化シリコン、酸化アルミニウ
ムなどの無機薄膜がある。特にＺｎＳの薄膜、Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，などの金属の酸化物の薄
膜、Ｓｉ、Ａｌなどの窒化物の薄膜、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ
などの炭化物の薄膜及びこれらの化合物の混合物の膜
が、耐熱性が高いことから好ましい。また、これらに炭
素や、ＭｇＦ2 などのフッ化物を混合したものも、膜の
残留応力が小さいことから好ましい。特にＺｎＳとＳｉ
Ｏ2 の混合膜あるいは、ＺｎＳとＳｉＯ2 と炭素の混合
膜は、記録、消去の繰り返しによっても、記録感度、Ｃ
／Ｎ、消去率などの劣化が起きにくいことから好ましく
特にＺｎＳとＳｉＯ2 と炭素の混合膜が好ましい。第１
および第２誘電体層の厚さは、およそ１０〜５００ｎｍ
である。第１誘電体層は、基板や記録層から剥離し難
く、クラックなどの欠陥が生じ難いことから、１００〜
４００ｎｍが好ましい。また第２誘電体層は、Ｃ／Ｎ、
消去率などの記録特性、安定に多数回の書換が可能なこ
とから１０〜４０ｎｍが好ましい。
【００２３】特に、記録感度が高く、高速でワンビーム
・オーバーライトが可能であり、かつ消去率が大きく消
去特性が良好であることから、次のごとく、光記録媒体
の主要部を構成することが好ましい。
・オーバーライトが可能であり、かつ消去率が大きく消
去特性が良好であることから、次のごとく、光記録媒体
の主要部を構成することが好ましい。
【００２４】すなわち、記録層として、構成元素として
Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅの３元素を少なくとも含む合金を用
い、◎ かつ、記録に用いるレーザ光波長をλ 第１誘電体層の厚さをｄ1 、屈折率（実部）をｎ1 記録層の厚さがｄr 、第２誘電体層の厚さｄ2 、屈折率
（実部）をｎ2 、高屈折率層の厚さｄh 、屈折率（実
部）をｎh 、光吸収層の厚さｄa とするとき次式を満足
するように層厚さを設定することが好ましい。
Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅの３元素を少なくとも含む合金を用
い、◎ かつ、記録に用いるレーザ光波長をλ 第１誘電体層の厚さをｄ1 、屈折率（実部）をｎ1 記録層の厚さがｄr 、第２誘電体層の厚さｄ2 、屈折率
（実部）をｎ2 、高屈折率層の厚さｄh 、屈折率（実
部）をｎh 、光吸収層の厚さｄa とするとき次式を満足
するように層厚さを設定することが好ましい。
【００２５】（式） λ／４−０．１λ＜ ｎ1 ｄ1
＜λ／４＋０．１λ １５＜ ｄr ＜３０ （単位ｎｍ） １０＜ ｄ2 ＜３０ （単位ｎｍ） １＜ ｎ2 ＜２．５ ３λ／８＜ｎh ｄh ＜５λ／８ ３＜ｎh 特に、誘電体層が少なくともＺｎＳとＳｉＯ2 を構成材
料とする混合膜であり、ＳｉＯ2 の混合比が１５〜３５
モル％であり、かつ記録層の組成が次式で表される範囲
にあることがさらに好ましい。
＜λ／４＋０．１λ １５＜ ｄr ＜３０ （単位ｎｍ） １０＜ ｄ2 ＜３０ （単位ｎｍ） １＜ ｎ2 ＜２．５ ３λ／８＜ｎh ｄh ＜５λ／８ ３＜ｎh 特に、誘電体層が少なくともＺｎＳとＳｉＯ2 を構成材
料とする混合膜であり、ＳｉＯ2 の混合比が１５〜３５
モル％であり、かつ記録層の組成が次式で表される範囲
にあることがさらに好ましい。
【００２６】組成式 Ｍ z（Ｓｂx Ｔｅ1-x ）1-y-z （Ｇｅ0.5 Ｔｅ0.5 ）y ０．３５≦ｘ≦０．５ ０．２≦ｙ≦０．５ ０．０００５≦Ｚ≦０．０１ ここで、Ｍはパラジウム，ニオブ、白金、銀、金、コバ
ルトから選ばれる少なくとも一種の金属、Ｓｂはアンチ
モン、Ｔｅはテルル、Ｇｅはゲルマニウムを表す。ま
た、ｘ，ｙ，ｚ、及び数字は、各元素の原子の数（各元
素のモル数）を表す。
ルトから選ばれる少なくとも一種の金属、Ｓｂはアンチ
モン、Ｔｅはテルル、Ｇｅはゲルマニウムを表す。ま
た、ｘ，ｙ，ｚ、及び数字は、各元素の原子の数（各元
素のモル数）を表す。
【００２７】本発明の基板の材料としては、透明な各種
の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。ほこり、基
板の傷などの影響をさけるために、透明基板を用い、集
束した光ビームで基板側から記録を行なうことが好まし
く、この様な透明基板材料としては、ガラス、ポリカー
ボネート、ポリメチル・メタクリレート、ポリオレフィ
ン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などがあげられ
る。
の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。ほこり、基
板の傷などの影響をさけるために、透明基板を用い、集
束した光ビームで基板側から記録を行なうことが好まし
く、この様な透明基板材料としては、ガラス、ポリカー
ボネート、ポリメチル・メタクリレート、ポリオレフィ
ン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などがあげられ
る。
【００２８】特に、光学的複屈折が小さく、吸湿性が小
さく、成形が容易であることからポリカーボネート樹
脂、アモルファス・ポリオレフィン樹脂が好ましい。
さく、成形が容易であることからポリカーボネート樹
脂、アモルファス・ポリオレフィン樹脂が好ましい。
【００２９】基板の厚さは特に限定するものではない
が、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。０．０１ｍ
ｍ未満では、基板側から集束した光ビ−ムで記録する場
合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍ以上では、
対物レンズの開口数を大きくすることが困難になり、照
射光ビームスポットサイズが大きくなるため、記録密度
をあげることが困難になる。基板はフレキシブルなもの
であっても良いし、リジッドなものであっても良い。フ
レキシブルな基板は、テープ状、シート状、カ−ド状で
使用する。リジッドな基板は、カード状、あるいはディ
スク状で使用する。また、これらの基板は、記録層など
を形成した後、２枚の基板を用いて、エアーサンドイッ
チ構造、エアーインシデント構造、密着張合せ構造とし
てもよい。
が、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。０．０１ｍ
ｍ未満では、基板側から集束した光ビ−ムで記録する場
合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍ以上では、
対物レンズの開口数を大きくすることが困難になり、照
射光ビームスポットサイズが大きくなるため、記録密度
をあげることが困難になる。基板はフレキシブルなもの
であっても良いし、リジッドなものであっても良い。フ
レキシブルな基板は、テープ状、シート状、カ−ド状で
使用する。リジッドな基板は、カード状、あるいはディ
スク状で使用する。また、これらの基板は、記録層など
を形成した後、２枚の基板を用いて、エアーサンドイッ
チ構造、エアーインシデント構造、密着張合せ構造とし
てもよい。
【００３０】本発明の光記録媒体の記録に用いる光源と
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
であり、特に半導体レーザー光は、光源が小型化できる
こと、消費電力が小さいこと、変調が容易であることか
ら好ましい。
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
であり、特に半導体レーザー光は、光源が小型化できる
こと、消費電力が小さいこと、変調が容易であることか
ら好ましい。
【００３１】記録は結晶状態の記録層にレーザー光パル
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。また、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の記録
マークを形成してもよい。消去はレーザー光照射によっ
て、アモルファスの記録マークを結晶化するか、もしく
は、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行うこ
とができる。
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。また、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の記録
マークを形成してもよい。消去はレーザー光照射によっ
て、アモルファスの記録マークを結晶化するか、もしく
は、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行うこ
とができる。
【００３２】記録速度を高速化でき、かつ記録層の変形
が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記録マ
ークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好ましい。
が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記録マ
ークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好ましい。
【００３３】また、記録マーク形成時は光強度を高く、
消去時はやや弱くし、１回の光ビームの照射により書換
を行う１ビーム・オーバーライトは、書換の所要時間が
短くなることから好ましい。
消去時はやや弱くし、１回の光ビームの照射により書換
を行う１ビーム・オーバーライトは、書換の所要時間が
短くなることから好ましい。
【００３４】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。反射層、記録層などを基板上に形成する方
法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真空
蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法な
どがあげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易
であることから、スパッタリング法が好ましい。
いて述べる。反射層、記録層などを基板上に形成する方
法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真空
蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法な
どがあげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易
であることから、スパッタリング法が好ましい。
【００３５】形成する記録層などの厚さの制御は、公知
の技術である水晶振動子膜厚計などで、堆積状態をモニ
タリングすることで、容易に行える。
の技術である水晶振動子膜厚計などで、堆積状態をモニ
タリングすることで、容易に行える。
【００３６】記録層などの形成は、基板を固定したま
ま、あるいは移動、回転した状態のどちらでもよい。膜
厚の面内の均一性に優れることから、基板を自転させる
ことが好ましく、さらに公転を組合わせることが、より
好ましい。
ま、あるいは移動、回転した状態のどちらでもよい。膜
厚の面内の均一性に優れることから、基板を自転させる
ことが好ましく、さらに公転を組合わせることが、より
好ましい。
【００３７】また、本発明の効果を著しく損なわない範
囲において、反射層などを形成した後、傷、変形の防止
などのため、ＺｎＳ，ＳｉＯ2 などの誘電体層あるいは
紫外線硬化樹脂などの樹脂保護層などを必要に応じて設
けてもよい。また、反射層などを形成した後、あるいは
さらに前述の樹脂保護層を形成した後、２枚の基板を対
向して、接着材で張り合わせてもよい。
囲において、反射層などを形成した後、傷、変形の防止
などのため、ＺｎＳ，ＳｉＯ2 などの誘電体層あるいは
紫外線硬化樹脂などの樹脂保護層などを必要に応じて設
けてもよい。また、反射層などを形成した後、あるいは
さらに前述の樹脂保護層を形成した後、２枚の基板を対
向して、接着材で張り合わせてもよい。
【００３８】記録層は、実際に記録を行う前に、予めレ
ーザー光、キセノンフラッシュランプなどの光を照射し
予め結晶化させておくことが好ましい。
ーザー光、キセノンフラッシュランプなどの光を照射し
予め結晶化させておくことが好ましい。
【００３９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 （分析，測定方法）反射層、記録層の組成は、ＩＣＰ発
光分析（セイコー電子工業（株）製）により確認した。
またキャリア対ノイズ比および消去率（記録後と消去後
の再生キャリア信号強度の差）は、スペクトラムアナラ
イザにより測定した。
光分析（セイコー電子工業（株）製）により確認した。
またキャリア対ノイズ比および消去率（記録後と消去後
の再生キャリア信号強度の差）は、スペクトラムアナラ
イザにより測定した。
【００４０】記録層、誘電体層、反射層の形成中の膜厚
は、水晶振動子膜厚計によりモニターした。また各層の
厚さは、走査型あるいは透過型電子顕微鏡で断面を観察
することにより測定した。
は、水晶振動子膜厚計によりモニターした。また各層の
厚さは、走査型あるいは透過型電子顕微鏡で断面を観察
することにより測定した。
【００４１】実施例１ 厚さ１．２ｍｍ、直径１３ｃｍ、１．６μｍピッチのス
パイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を毎分３
０回転で回転させながら、高周波スパッタ法により、記
録層、誘電体層、反射層を形成した。
パイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を毎分３
０回転で回転させながら、高周波スパッタ法により、記
録層、誘電体層、反射層を形成した。
【００４２】まず、真空容器内を１×１０-5Ｐａまで排
気した後、２×１０-1ＰａのＡｒガス雰囲気中でＳｉＯ
2 を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパッタし、基板上
に膜厚１００ｎｍの第１誘電体層を形成した。続いて、
約Ｇｅ0.18Ｓｂ0.26Ｔｅ0.56の組成の３元合金上にＮｂ
の小片を配置した複合ターゲットをスパッタして、組成
Ｎｂ0.005 Ｇｅ0.175 Ｓｂ0.26Ｔｅ0.56の膜厚２５ｎｍ
の記録層を形成した。さらに第１誘電体層と同様の材質
の第２誘電体層を２０ｎｍ形成し、この上に、Ｇｅター
ゲットをスパッタして、厚さ９０ｎｍの高屈折率層（ｎ
＝４．５，ｋ＝０．５）を形成した。
気した後、２×１０-1ＰａのＡｒガス雰囲気中でＳｉＯ
2 を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパッタし、基板上
に膜厚１００ｎｍの第１誘電体層を形成した。続いて、
約Ｇｅ0.18Ｓｂ0.26Ｔｅ0.56の組成の３元合金上にＮｂ
の小片を配置した複合ターゲットをスパッタして、組成
Ｎｂ0.005 Ｇｅ0.175 Ｓｂ0.26Ｔｅ0.56の膜厚２５ｎｍ
の記録層を形成した。さらに第１誘電体層と同様の材質
の第２誘電体層を２０ｎｍ形成し、この上に、Ｇｅター
ゲットをスパッタして、厚さ９０ｎｍの高屈折率層（ｎ
＝４．５，ｋ＝０．５）を形成した。
【００４３】さらにＴｉ0.95Al5 合金をスパッタして膜
厚１００ｎｍのＴｉ合金の光吸収層を形成した。
厚１００ｎｍのＴｉ合金の光吸収層を形成した。
【００４４】このディスクを真空容器より取り出した
後、この反射層上にアクリル系紫外線硬化樹脂（大日本
インキ（株）製SD-101）をスピンコートし、紫外線照射
により硬化させて膜厚１０μｍの樹脂層を形成し本発明
の光記録媒体を得た。さらに同様に形成したディスク同
種のディスクとホットメルト接着剤（東亜合成化学工業
（株）製ＸＷ３０）で張り合わせて両面ディスクを作製
した。
後、この反射層上にアクリル系紫外線硬化樹脂（大日本
インキ（株）製SD-101）をスピンコートし、紫外線照射
により硬化させて膜厚１０μｍの樹脂層を形成し本発明
の光記録媒体を得た。さらに同様に形成したディスク同
種のディスクとホットメルト接着剤（東亜合成化学工業
（株）製ＸＷ３０）で張り合わせて両面ディスクを作製
した。
【００４５】この光記録媒体に波長８２０ｎｍの半導体
レーザーのビームを照射して、ディスク全面の記録層を
結晶化し初期化した。
レーザーのビームを照射して、ディスク全面の記録層を
結晶化し初期化した。
【００４６】このディスクの非晶状態および結晶状態光
吸収量は、各層の屈折率、厚さから計算した結果、光の
波長７８０ｎｍにおいて、それぞれ、５８％、６７％で
あり、結晶状態の光吸収量が非晶状態より大きくなって
いる。計算から求められた結晶状態の反射率は２０％で
あり、実際にディスクのミラー部で測定した値と一致し
ていることから、本計算結果は妥当であることが確認で
きた。
吸収量は、各層の屈折率、厚さから計算した結果、光の
波長７８０ｎｍにおいて、それぞれ、５８％、６７％で
あり、結晶状態の光吸収量が非晶状態より大きくなって
いる。計算から求められた結晶状態の反射率は２０％で
あり、実際にディスクのミラー部で測定した値と一致し
ていることから、本計算結果は妥当であることが確認で
きた。
【００４７】その後、線速度７．５ｍ／秒の条件で、対
物レンズの開口数０．５、半導体レーザーの波長７８０
ｎｍの光学ヘッドを使用して、周波数４．１７ＭＨｚ
（デュティ５０％）、ピークパワー９〜１７ｍＷ、ボト
ムパワー４〜９ｍＷの各条件に変調した半導体レーザー
光で１００回オーバーライト記録した後、再生パワー
１．３ｍＷの半導体レーザ光を照射してバンド幅３０ｋ
Ｈｚの条件でＣ／Ｎを測定した。
物レンズの開口数０．５、半導体レーザーの波長７８０
ｎｍの光学ヘッドを使用して、周波数４．１７ＭＨｚ
（デュティ５０％）、ピークパワー９〜１７ｍＷ、ボト
ムパワー４〜９ｍＷの各条件に変調した半導体レーザー
光で１００回オーバーライト記録した後、再生パワー
１．３ｍＷの半導体レーザ光を照射してバンド幅３０ｋ
Ｈｚの条件でＣ／Ｎを測定した。
【００４８】さらにこの部分を１．２ＭＨｚ（デュティ
５０％）で、先と同様に変調した半導体レーザ光を照射
し、ワンビーム・オーバーライトし、この時の４．１７
ＭＨｚの前記録信号の消去率と記録マークの再生信号の
終端部のエッジのジッタを測定した。ピークパワー１３
ｍＷ以上で実用上十分な５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得ら
れ、かつボトムパワー７〜９ｍＷで実用上十分な２０ｄ
Ｂ以上、最大３２ｄＢの消去率が得られた。またボトム
パワー７ｍＷでオーバーライト時のジッタ値（σ）は
２．７ｎｓであった。
５０％）で、先と同様に変調した半導体レーザ光を照射
し、ワンビーム・オーバーライトし、この時の４．１７
ＭＨｚの前記録信号の消去率と記録マークの再生信号の
終端部のエッジのジッタを測定した。ピークパワー１３
ｍＷ以上で実用上十分な５０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得ら
れ、かつボトムパワー７〜９ｍＷで実用上十分な２０ｄ
Ｂ以上、最大３２ｄＢの消去率が得られた。またボトム
パワー７ｍＷでオーバーライト時のジッタ値（σ）は
２．７ｎｓであった。
【００４９】さらにピーク・パワー１７ｍＷ、ボトムパ
ワー８ｍＷ、周波数４．１７ＭＨｚの条件で、ワンビー
ム・オーバーライトの繰り返しを１万回行った後、同様
の測定を行ったが、Ｃ／Ｎ、消去率の変化は、いずれも
２ｄＢ以内でほとんど劣化が認められず、ジッタの増加
もほとんどみられなかった。
ワー８ｍＷ、周波数４．１７ＭＨｚの条件で、ワンビー
ム・オーバーライトの繰り返しを１万回行った後、同様
の測定を行ったが、Ｃ／Ｎ、消去率の変化は、いずれも
２ｄＢ以内でほとんど劣化が認められず、ジッタの増加
もほとんどみられなかった。
【００５０】また、この光記録媒体を８０℃、相対湿度
８０％の環境に１０００時間置いた後、その後記録部分
を再生したが、Ｃ／Ｎの変化は２ｄＢ未満でほとんど変
化がなかった。さらに再度、記録、消去を行いＣ／Ｎ、
消去率を測定したところ、同様にほとんど変化が見られ
なかった。
８０％の環境に１０００時間置いた後、その後記録部分
を再生したが、Ｃ／Ｎの変化は２ｄＢ未満でほとんど変
化がなかった。さらに再度、記録、消去を行いＣ／Ｎ、
消去率を測定したところ、同様にほとんど変化が見られ
なかった。
【００５１】実施例２ 実施例１の高屈折率層を厚さ９０ｎｍのＳｉ層（ｎ＝
４．０，ｋ＝０．１）とし、記録層の厚さを３０ｎｍと
した他は、実施例１と同様のディスクを作製した。実施
例１と同様に記録特性を測定した結果、殆ど同じ良好な
記録、消去特性が得られた。
４．０，ｋ＝０．１）とし、記録層の厚さを３０ｎｍと
した他は、実施例１と同様のディスクを作製した。実施
例１と同様に記録特性を測定した結果、殆ど同じ良好な
記録、消去特性が得られた。
【００５２】比較例１ 実施例１の光記録媒体の高屈折率層と光吸収層を除き、
代わりに、厚さ１３０ｎｍのＡｌ合金（Ａｌ0.98Ｈｆ0.
018 Ｐｄ0.02）反射層を設け、また第１誘電体層の厚さ
を１３０ｎｍにした他は、実施例１と同様に構成し、従
来の急冷構造のディスクを作製した。
代わりに、厚さ１３０ｎｍのＡｌ合金（Ａｌ0.98Ｈｆ0.
018 Ｐｄ0.02）反射層を設け、また第１誘電体層の厚さ
を１３０ｎｍにした他は、実施例１と同様に構成し、従
来の急冷構造のディスクを作製した。
【００５３】実施例１と同様に測定したところ、消去率
は最大で２７ｄＢであり、ジッタは、４．０ｎｓと実施
例より劣っていた。
は最大で２７ｄＢであり、ジッタは、４．０ｎｓと実施
例より劣っていた。
【００５４】
【発明の効果】本発明は、光記録媒体の記録層の組成を
特定の組成としたので、以下の効果が得られた。 (1) 消去率、ジッタ特性が良好である。 (2) 多数回の記録消去を繰り返しても、動作が安定して
おり、特性の劣化、欠陥の発生がほとんどない。 (3) 耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命である。 (4) スパッタ法により容易に作製できる。
特定の組成としたので、以下の効果が得られた。 (1) 消去率、ジッタ特性が良好である。 (2) 多数回の記録消去を繰り返しても、動作が安定して
おり、特性の劣化、欠陥の発生がほとんどない。 (3) 耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命である。 (4) スパッタ法により容易に作製できる。
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に形成された記録層に光を照射す
ることによって、情報の記録、消去、再生が可能であ
り、情報の記録及び消去が、非晶相と結晶相の間の相変
化により行われる光記録媒体において、前記光記録媒体
が少なくとも透明基板／第１誘電体層／記録層／第２誘
電体層／高屈折率層／光吸収層の積層体を構成部材とし
て有することを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項２】 高屈折率層の屈折率の実部ｎh の値が、
記録層と高屈折率層の間の第２誘電体層の屈折率より大
きく、３以上、５未満であり、虚数部ｋは１以下であ
り、かつ高屈折率層の厚さをｄh 、記録、再生に用いる
光の波長をλとするとき、光学距離ｎｄが下記の式
（１）の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の光
記録媒体。 式（１） （３／８）λ ＜ ｎh ｄh ＜ （５／
８）λ - 【請求項３】 高屈折率層の材質が実質的にＧｅもしく
はＳｉ、またはＧｅＳｉ合金からなる半導体であり、か
つ光吸収層が、実質的に、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｗ，Ｎｂ，Ｒｈ，ＮｉＣｒ合金、Ｆｅ
Ｃｒ合金、モネル合金から選ばれた少なくとも１種以上
の金属もしくはこれらの合金であることを特徴とする請
求項１記載の光記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308280A JPH07161071A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308280A JPH07161071A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 光記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07161071A true JPH07161071A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17979137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5308280A Pending JPH07161071A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07161071A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07320298A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Nec Corp | 相変化型光ディスク |
| JPH0973660A (ja) * | 1995-09-06 | 1997-03-18 | Nec Corp | 光学的情報記録媒体ならびに記録中ベリファイ方法 |
| JPH0991755A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-04 | Nec Corp | 相変化光ディスク |
| US6087067A (en) * | 1997-04-10 | 2000-07-11 | Tdkcorporation | Optical recording medium |
| WO2002049016A1 (en) * | 2000-12-15 | 2002-06-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Optical information medium and its use |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP5308280A patent/JPH07161071A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07320298A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Nec Corp | 相変化型光ディスク |
| JPH0973660A (ja) * | 1995-09-06 | 1997-03-18 | Nec Corp | 光学的情報記録媒体ならびに記録中ベリファイ方法 |
| JPH0991755A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-04 | Nec Corp | 相変化光ディスク |
| KR100286723B1 (ko) * | 1995-09-27 | 2001-12-28 | 가네꼬 히사시 | 위상변화광디스크 |
| US6087067A (en) * | 1997-04-10 | 2000-07-11 | Tdkcorporation | Optical recording medium |
| 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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