JPH10172180A - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
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- JPH10172180A JPH10172180A JP9275592A JP27559297A JPH10172180A JP H10172180 A JPH10172180 A JP H10172180A JP 9275592 A JP9275592 A JP 9275592A JP 27559297 A JP27559297 A JP 27559297A JP H10172180 A JPH10172180 A JP H10172180A
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- JP
- Japan
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- dielectric layer
- layer
- recording
- recording medium
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来より短波長領域で、誘電体層の厚さに依
存することなくコントラストの高い光記録媒体を提供す
る。 【解決手段】 波長550nm以下の光の照射による非
晶相と結晶相の間の相変化により情報の記録及び消去が
行われる光記録媒体において、透明基板上に少なくとも
第1誘電体層/記録層/第2誘電体層/反射層がこの順
に積層されており、第1誘電体層の屈折率nが1.4〜
2.1であることを特徴とする光記録媒体。
存することなくコントラストの高い光記録媒体を提供す
る。 【解決手段】 波長550nm以下の光の照射による非
晶相と結晶相の間の相変化により情報の記録及び消去が
行われる光記録媒体において、透明基板上に少なくとも
第1誘電体層/記録層/第2誘電体層/反射層がこの順
に積層されており、第1誘電体層の屈折率nが1.4〜
2.1であることを特徴とする光記録媒体。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】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、短波長レーザー光を
用いた記録情報の消去、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、光カード、光
テープ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。
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、短波長レーザー光を
用いた記録情報の消去、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、光カード、光
テープ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】相変化の技術を用いた書換可能な相変化
光記録媒体は、Te合金を主成分とする記録層を有して
いるものが知られている。記録時は結晶状態の記録層に
集束したレーザ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。
光記録媒体は、Te合金を主成分とする記録層を有して
いるものが知られている。記録時は結晶状態の記録層に
集束したレーザ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。
【0003】さらに消去時には、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戻す。
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戻す。
【0004】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、円形のビームによる高速のオーバーライトが可能で
ある(T.Ohta et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memor
y 1989 p49-50 )。これらの書換可能な相変化光記録媒
体として、光ディスクが例にあげられる。光ディスクは
レーザー光を集光して記録再生を行うため、レーザー光
の波長は光ディスクの記録容量を決定する要素の1つで
ある。
では、結晶化速度が速く、照射パワーを変調するだけ
で、円形のビームによる高速のオーバーライトが可能で
ある(T.Ohta et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memor
y 1989 p49-50 )。これらの書換可能な相変化光記録媒
体として、光ディスクが例にあげられる。光ディスクは
レーザー光を集光して記録再生を行うため、レーザー光
の波長は光ディスクの記録容量を決定する要素の1つで
ある。
【0005】このような光ディスクの記録容量を増加さ
せるために、レーザー光の短波長化、レンズの高NA化
の開発が進み、現在では波長680nmの半導体レーザ
ーを用いた記録再生装置が商品化されている。さらに短
波長化の検討が行われており、波長515nm、470
nm、410nmなどのレーザー光の開発も進んでい
る。
せるために、レーザー光の短波長化、レンズの高NA化
の開発が進み、現在では波長680nmの半導体レーザ
ーを用いた記録再生装置が商品化されている。さらに短
波長化の検討が行われており、波長515nm、470
nm、410nmなどのレーザー光の開発も進んでい
る。
【0006】しかしながら、光ディスクは記録再生消去
に用いられる波長に対して、良好な記録感度、キャリア
対ノイズ比、消去率などの記録特性を得られるよう設計
されており、波長680nmに対応した光ディスクを、
550nm以下のレーザー光下で使用し、同様の特性を
得ることは困難である。また、前述のような短波長域で
高いコントラストを得られる条件は非常に狭く、前述の
ような記録特性を保ったまま、コントラストを上げるこ
とは困難であるという問題があった。
に用いられる波長に対して、良好な記録感度、キャリア
対ノイズ比、消去率などの記録特性を得られるよう設計
されており、波長680nmに対応した光ディスクを、
550nm以下のレーザー光下で使用し、同様の特性を
得ることは困難である。また、前述のような短波長域で
高いコントラストを得られる条件は非常に狭く、前述の
ような記録特性を保ったまま、コントラストを上げるこ
とは困難であるという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の光記録媒体の問題を解決し、短波長レーザー光を用い
た記録再生において、高いコントラストが得られる光記
録媒体を提供することである。本発明の別の目的は、記
録特性に優れた光記録媒体を提供することである。本発
明のさらに別の目的は、安価で生産性に優れた光記録媒
体を提供することである。
の光記録媒体の問題を解決し、短波長レーザー光を用い
た記録再生において、高いコントラストが得られる光記
録媒体を提供することである。本発明の別の目的は、記
録特性に優れた光記録媒体を提供することである。本発
明のさらに別の目的は、安価で生産性に優れた光記録媒
体を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光の照
射による非晶相と結晶相の間の相変化により情報の記録
及び消去が行われる光記録媒体において、照射する光の
波長が550nm以下であり、透明基板上に少なくとも
第1誘電体層/記録層/第2誘電体層/反射層がこの順
に積層されており、照射する光の波長における第1誘電
体層の屈折率nが1.4〜2.1であることを特徴とす
る光記録媒体によって達成される。
射による非晶相と結晶相の間の相変化により情報の記録
及び消去が行われる光記録媒体において、照射する光の
波長が550nm以下であり、透明基板上に少なくとも
第1誘電体層/記録層/第2誘電体層/反射層がこの順
に積層されており、照射する光の波長における第1誘電
体層の屈折率nが1.4〜2.1であることを特徴とす
る光記録媒体によって達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】また本発明の光記録媒体では、波
長450nm以下の光の照射による記録消去が行われる
場合においても、高いコントラストが得られる点から、
第1誘電体層の照射する光の波長における屈折率が1.
4〜1.8であるように構成することが重要である。
長450nm以下の光の照射による記録消去が行われる
場合においても、高いコントラストが得られる点から、
第1誘電体層の照射する光の波長における屈折率が1.
4〜1.8であるように構成することが重要である。
【0010】本発明における第1誘電体層の屈折率が
1.4より小さい場合には、反射率が高くなり、記録感
度が低くなる、あるいは記録、消去を行う光の照射パワ
ーが不足し、高線速下での記録が困難になる、などの問
題点を生じる。また、屈折率が2.1より大きい場合に
は、第1誘電体層の厚さに対して記録マークの非晶部と
結晶部の反射率差の変動が大きくなり、再生時の信号コ
ントラストを悪化させてしまう。
1.4より小さい場合には、反射率が高くなり、記録感
度が低くなる、あるいは記録、消去を行う光の照射パワ
ーが不足し、高線速下での記録が困難になる、などの問
題点を生じる。また、屈折率が2.1より大きい場合に
は、第1誘電体層の厚さに対して記録マークの非晶部と
結晶部の反射率差の変動が大きくなり、再生時の信号コ
ントラストを悪化させてしまう。
【0011】第1誘電体層の厚さとしては、層の厚さに
よる反射率やコントラストの変動が非常に小さいため、
特に限定されない。しかしながら通常、およそ10〜5
00nm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、5
0〜400nmがより好ましい。
よる反射率やコントラストの変動が非常に小さいため、
特に限定されない。しかしながら通常、およそ10〜5
00nm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、5
0〜400nmがより好ましい。
【0012】本発明において誘電体層は、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。
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。
【0013】光記録媒体の設計上、屈折率nが1.4〜
2.1の材料のみを用いて、上記のような誘電体層の効
果を実現するのが困難な場合は、さらに下地誘電体層を
設け、第1誘電体層/下地誘電体層/記録層/第2誘電
体層/反射層がこの順に積層し、第1誘電体層の屈折率
が1.4〜2.1である構成としてもよい。この場合、
下地誘電体層には、屈折率nが2.1を越える材料を用
いることができる。
2.1の材料のみを用いて、上記のような誘電体層の効
果を実現するのが困難な場合は、さらに下地誘電体層を
設け、第1誘電体層/下地誘電体層/記録層/第2誘電
体層/反射層がこの順に積層し、第1誘電体層の屈折率
が1.4〜2.1である構成としてもよい。この場合、
下地誘電体層には、屈折率nが2.1を越える材料を用
いることができる。
【0014】下地誘電体層を設ける場合、その厚さは0
nmより大きく20nm以下であることが好ましく、お
よそ2〜10nmとすることが得られるコントラストが
大きくなることからより好ましい。また、この場合の第
1誘電体層の厚さは、とくに限定されない。
nmより大きく20nm以下であることが好ましく、お
よそ2〜10nmとすることが得られるコントラストが
大きくなることからより好ましい。また、この場合の第
1誘電体層の厚さは、とくに限定されない。
【0015】第2誘電体層の厚さは、およそ5〜250
nm程度である。さらには5〜50nmとすることが、
良好な消去率の得られる消去パワーの範囲が広いことか
ら好ましい。
nm程度である。さらには5〜50nmとすることが、
良好な消去率の得られる消去パワーの範囲が広いことか
ら好ましい。
【0016】この誘電体層としては、ZnS、SiO
2 、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化アルミニウムな
どの無機薄膜があげられる。特にZnSの薄膜、Si、
Ge、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、Mg
F2 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く使用される。特に下地誘電体層
および第2誘電体層にはZnSとSiO2 の混合膜、あ
るいはZnSとSiO2 と炭素の混合膜を用いること
が、記録、消去の繰り返しによっても、記録感度、キャ
リア対ノイズ比(C/N)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)などの劣化が起きにく
いことから好ましく、内部応力の低減効果の大きい点か
らは、SiO2 15〜35モル%、炭素1〜15モル%
であることが、さらに好ましい。また第2誘電体層はZ
nSとSiO2 の混合物の層とSiO2 層とを積層する
など、複数の層で構成してもよい。
2 、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化アルミニウムな
どの無機薄膜があげられる。特にZnSの薄膜、Si、
Ge、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、Mg
F2 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く使用される。特に下地誘電体層
および第2誘電体層にはZnSとSiO2 の混合膜、あ
るいはZnSとSiO2 と炭素の混合膜を用いること
が、記録、消去の繰り返しによっても、記録感度、キャ
リア対ノイズ比(C/N)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)などの劣化が起きにく
いことから好ましく、内部応力の低減効果の大きい点か
らは、SiO2 15〜35モル%、炭素1〜15モル%
であることが、さらに好ましい。また第2誘電体層はZ
nSとSiO2 の混合物の層とSiO2 層とを積層する
など、複数の層で構成してもよい。
【0017】本発明の記録層の材料は、結晶状態と非晶
状態の少なくとも2つの状態をとり得るTeを主成分と
するカルコゲン化合物である。本発明の記録層として、
特に限定するものではないが、Pd−Ge−Sb−Te
合金、Nb−Ge−Sb−Te合金、Pd−Nb−Ge
−Sb−Te合金、Ni−Ge−Sb−Te合金、Ge
−Sb−Te合金、Co−Ge−Sb−Te合金、In
−Se合金、In−Sb−Te合金、Ag−V−In−
Sb−Te合金、Ag−In−Sb−Te合金などがあ
る。多数回の記録の書換が可能であることから、Pd−
Ge−Sb−Te合金、Nb−Ge−Sb−Te合金、
Pd−Nb−Ge−Sb−Te合金、Ni−Ge−Sb
−Te合金、Ge−Sb−Te合金、Co−Ge−Sb
−Te合金が好ましい。特にPd−Ge−Sb−Te合
金、Pd−Nb−Ge−Sb−Te合金は、消去時間が
短く、かつ多数回の記録、消去の繰り返しが可能であ
り、C/N、消去率などの記録特性に優れることから好
ましく、とりわけ、Pd−Nb−Ge−Sb−Te合金
が、前述の特性に優れることからより好ましい。
状態の少なくとも2つの状態をとり得るTeを主成分と
するカルコゲン化合物である。本発明の記録層として、
特に限定するものではないが、Pd−Ge−Sb−Te
合金、Nb−Ge−Sb−Te合金、Pd−Nb−Ge
−Sb−Te合金、Ni−Ge−Sb−Te合金、Ge
−Sb−Te合金、Co−Ge−Sb−Te合金、In
−Se合金、In−Sb−Te合金、Ag−V−In−
Sb−Te合金、Ag−In−Sb−Te合金などがあ
る。多数回の記録の書換が可能であることから、Pd−
Ge−Sb−Te合金、Nb−Ge−Sb−Te合金、
Pd−Nb−Ge−Sb−Te合金、Ni−Ge−Sb
−Te合金、Ge−Sb−Te合金、Co−Ge−Sb
−Te合金が好ましい。特にPd−Ge−Sb−Te合
金、Pd−Nb−Ge−Sb−Te合金は、消去時間が
短く、かつ多数回の記録、消去の繰り返しが可能であ
り、C/N、消去率などの記録特性に優れることから好
ましく、とりわけ、Pd−Nb−Ge−Sb−Te合金
が、前述の特性に優れることからより好ましい。
【0018】また、本発明の記録層の光学定数n、消衰
定数kは結晶状態では1.5≦n≦4.5、2≦k≦5
であり非晶状態では2≦n≦6、1≦k≦3の範囲とな
るように記録層の組成を構成することが、良好なC/
N、消去率などの記録特性が得られることから好まし
い。上記の具体的な合金として、Pd−Ge−Sb−T
e合金、Nb−Ge−Sb−Te合金などがある。
定数kは結晶状態では1.5≦n≦4.5、2≦k≦5
であり非晶状態では2≦n≦6、1≦k≦3の範囲とな
るように記録層の組成を構成することが、良好なC/
N、消去率などの記録特性が得られることから好まし
い。上記の具体的な合金として、Pd−Ge−Sb−T
e合金、Nb−Ge−Sb−Te合金などがある。
【0019】記録層の厚さとしては特に限定するもので
はないが、10〜150nmである。特に記録、消去感
度が高く、多数回の記録消去が可能であることから、1
5nm〜50nmとすることが好ましい。
はないが、10〜150nmである。特に記録、消去感
度が高く、多数回の記録消去が可能であることから、1
5nm〜50nmとすることが好ましい。
【0020】反射層の材質としては、光反射性を有する
Al、Auなどの金属、これらを主成分とし、Ti、C
r、Hfなどの添加元素を含む合金及びAl、Auなど
の金属にAl、Siなどの金属窒化物、金属酸化物、金
属カルコゲン化物などの金属化合物を混合したものなど
があげられる。Al、Auなどの金属、及びこれらを主
成分とする合金は、光反射性が高く、かつ熱伝導率を高
くできることから好ましい。前述の合金の例としては、
AlにSi、Mg、Cu、Pd、Ti、Cr、Hf、T
a、Nb、Mnなどの少なくとも1種の元素を合計で5
原子%以下、1原子%以上加えたもの、あるいは、Au
にCr、Ag、Cu、Pd、Pt、Niなどの少なくと
も1種の元素を合計で1原子%以上20原子%以下加え
たものなどがあげられる。特に、材料の価格が安いこと
から、AlもしくはAlを主成分とする合金が好まし
く、とりわけ、耐腐食性が良好なことから、AlにT
i、Cr、Ta、Hf、Zr、Mn、Pdから選ばれる
少なくとも1種以上の金属を合計で0.5原子%以上5
原子%以下添加した合金が好ましい。さらに、耐腐食性
が良好でかつヒロックなどの発生が起こりにくいことか
ら、添加元素を合計で0.5原子%以上3原子%未満含
む、Al−Hf−Pd合金、Al−Hf合金、Al−T
i合金、Al−Ti−Hf合金、Al−Cr合金、Al
−Ta合金、Al−Ti−Cr合金、Al−Si−Mn
合金のいずれかのAlを主成分とする合金で構成するこ
とが好ましい。これらAl合金のうちでも、次式で表さ
れる組成を有するAl−Hf−Pd合金は、特に優れた
熱安定性を有するため、多数回の記録、消去を繰り返し
において、記録特性の劣化を少なくすることができる。
Al、Auなどの金属、これらを主成分とし、Ti、C
r、Hfなどの添加元素を含む合金及びAl、Auなど
の金属にAl、Siなどの金属窒化物、金属酸化物、金
属カルコゲン化物などの金属化合物を混合したものなど
があげられる。Al、Auなどの金属、及びこれらを主
成分とする合金は、光反射性が高く、かつ熱伝導率を高
くできることから好ましい。前述の合金の例としては、
AlにSi、Mg、Cu、Pd、Ti、Cr、Hf、T
a、Nb、Mnなどの少なくとも1種の元素を合計で5
原子%以下、1原子%以上加えたもの、あるいは、Au
にCr、Ag、Cu、Pd、Pt、Niなどの少なくと
も1種の元素を合計で1原子%以上20原子%以下加え
たものなどがあげられる。特に、材料の価格が安いこと
から、AlもしくはAlを主成分とする合金が好まし
く、とりわけ、耐腐食性が良好なことから、AlにT
i、Cr、Ta、Hf、Zr、Mn、Pdから選ばれる
少なくとも1種以上の金属を合計で0.5原子%以上5
原子%以下添加した合金が好ましい。さらに、耐腐食性
が良好でかつヒロックなどの発生が起こりにくいことか
ら、添加元素を合計で0.5原子%以上3原子%未満含
む、Al−Hf−Pd合金、Al−Hf合金、Al−T
i合金、Al−Ti−Hf合金、Al−Cr合金、Al
−Ta合金、Al−Ti−Cr合金、Al−Si−Mn
合金のいずれかのAlを主成分とする合金で構成するこ
とが好ましい。これらAl合金のうちでも、次式で表さ
れる組成を有するAl−Hf−Pd合金は、特に優れた
熱安定性を有するため、多数回の記録、消去を繰り返し
において、記録特性の劣化を少なくすることができる。
【0021】Pdj Hfk Al1-j-k 0.001<j<0.01 0.005<k<0.10 ここで、j、kは各元素の原子の数(各元素のモル数)
を表す。
を表す。
【0022】上述した反射層の厚さとしては、いずれの
合金からなる場合にもおおむね10nm以上200nm
以下、さらに好ましくは50〜200nmとするのが好
ましい。
合金からなる場合にもおおむね10nm以上200nm
以下、さらに好ましくは50〜200nmとするのが好
ましい。
【0023】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。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。
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。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。
【0024】基板の厚さとしては、特に限定されるもの
ではないが、0.01mm〜5mmが実用的である。
0.01mm未満では、基板側から集束した光ビームで
記録する場合でも、ごみの影響を受け易くなり、5mm
をこえる場合は、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。
ではないが、0.01mm〜5mmが実用的である。
0.01mm未満では、基板側から集束した光ビームで
記録する場合でも、ごみの影響を受け易くなり、5mm
をこえる場合は、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。
【0025】基板はフレキシブルなものであっても良い
し、リジットなものであってもよい。フレキシブルな基
板は、テープ状、シート状、カード状で使用する。リジ
ットな基板は、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、密着貼り合わせ構造としてもよい。
し、リジットなものであってもよい。フレキシブルな基
板は、テープ状、シート状、カード状で使用する。リジ
ットな基板は、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、密着貼り合わせ構造としてもよい。
【0026】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
があげられ、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
があげられ、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。
【0027】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。あるいは、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。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。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、書換の所用時間が短くなる
ことから好ましい。
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。あるいは、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。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。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、書換の所用時間が短くなる
ことから好ましい。
【0028】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、記録層を基板上に形成する方法と
しては、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。形成する記録層な
どの暑さの制御は、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。
いて述べる。反射層、記録層を基板上に形成する方法と
しては、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。形成する記録層な
どの暑さの制御は、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。
【0029】記録層などの形成は、基板を固定したまま
の状態、あるいは、移動、回転した状態のどちらで行っ
ても良い。膜厚の面内の均一性に優れることから、基板
を自転させても良く、さらに公転を組み合わせても良
い。
の状態、あるいは、移動、回転した状態のどちらで行っ
ても良い。膜厚の面内の均一性に優れることから、基板
を自転させても良く、さらに公転を組み合わせても良
い。
【0030】本発明の光記録媒体の好ましい層構成とし
て、透明基板/第1誘電体層/記録層/第2誘電体層/
反射層をこの順に積層してなるものがあげられる。但し
これに限定されるものではなく、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
必要に応じて設けることができる。光は透明基板側から
入射するものとする。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、接着剤で張り合わせてもよい。
て、透明基板/第1誘電体層/記録層/第2誘電体層/
反射層をこの順に積層してなるものがあげられる。但し
これに限定されるものではなく、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
必要に応じて設けることができる。光は透明基板側から
入射するものとする。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、接着剤で張り合わせてもよい。
【0031】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
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
結晶化させておくことが好ましい。
【0032】
【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SPS4000 )により確
認した。また、反射率は分光測色計(ミノルタ(株)製
CM2002)により測定した。
光分析(セイコー電子工業(株)製SPS4000 )により確
認した。また、反射率は分光測色計(ミノルタ(株)製
CM2002)により測定した。
【0033】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。
【0034】(実施例1)厚さ1.2mm、直径12c
mのポリカーボネート製基板を毎分30回転で回転させ
ながら、スパッタリング法により、記録層、誘電体層、
反射層を形成した。まず、真空容器内を1×10-4Pa
まで排気した後、2×10-1PaのArガス雰囲気中で
ZnSを12mol%添加したSiO2 ターゲットをス
パッタし、基板上にそれぞれ膜厚50nm、100n
m、150nm、200nm、250nmの第1誘電体
層を形成した。続いて、Pd、Nb、Ge、Sb、Te
からなるターゲットをスパッタして、組成Nb0.006 P
d0.001 Ge0.173 Sb0.26Te0.56の膜厚15nmの
記録層を形成した。さらに前述の第2誘電体層を15n
m形成し、この上に、Al98.1Hf1.7 Pd0.2 合金を
スパッタして膜厚80nmの反射層を形成し、本発明の
光記録媒体を得た。
mのポリカーボネート製基板を毎分30回転で回転させ
ながら、スパッタリング法により、記録層、誘電体層、
反射層を形成した。まず、真空容器内を1×10-4Pa
まで排気した後、2×10-1PaのArガス雰囲気中で
ZnSを12mol%添加したSiO2 ターゲットをス
パッタし、基板上にそれぞれ膜厚50nm、100n
m、150nm、200nm、250nmの第1誘電体
層を形成した。続いて、Pd、Nb、Ge、Sb、Te
からなるターゲットをスパッタして、組成Nb0.006 P
d0.001 Ge0.173 Sb0.26Te0.56の膜厚15nmの
記録層を形成した。さらに前述の第2誘電体層を15n
m形成し、この上に、Al98.1Hf1.7 Pd0.2 合金を
スパッタして膜厚80nmの反射層を形成し、本発明の
光記録媒体を得た。
【0035】さらに、反射層形成後に紫外線硬化樹脂
(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
した。この光記録媒体に波長810nmの半導体レーザ
ーのビームでディスク全面の記録層を結晶化し初期化し
た。
(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
した。この光記録媒体に波長810nmの半導体レーザ
ーのビームでディスク全面の記録層を結晶化し初期化し
た。
【0036】次に得られた5枚の光記録媒体の波長41
0nmにおける反射率を測定したところ、第1誘電体層
50nmでは、非晶部22%,結晶部44%、100n
mでは、非晶部21%、結晶部41%、150nmで
は、非晶部20%、結晶部40%、200nmでは非晶
部22%、結晶部45%、250nmでは、非晶部20
%、結晶部40%の反射率が得られ、いずれの厚さでも
コントラストは約20%であった。
0nmにおける反射率を測定したところ、第1誘電体層
50nmでは、非晶部22%,結晶部44%、100n
mでは、非晶部21%、結晶部41%、150nmで
は、非晶部20%、結晶部40%、200nmでは非晶
部22%、結晶部45%、250nmでは、非晶部20
%、結晶部40%の反射率が得られ、いずれの厚さでも
コントラストは約20%であった。
【0037】またこの光記録媒体と同様にして基板上に
作製した第1誘電体層の屈折率を、分光エリプソメトリ
ー(ニコン(株)製NPDM-1000)で測定したところ、1.
6であった。
作製した第1誘電体層の屈折率を、分光エリプソメトリ
ー(ニコン(株)製NPDM-1000)で測定したところ、1.
6であった。
【0038】(実施例2)実施例1の光記録媒体の第1
誘電体層を2層にし、基板に接する層である第1誘電体
層の厚さを実施例1と同様に50、100、150、2
00、250nmとし、記録層に接する層である下地誘
電体層を、SiO2 を20mol%添加したZnSター
ゲットをスパッタして作製し、厚さを5nmとしたほか
は実施例1と同様の構成を光記録媒体を作製し、実施例
1と同様の測定を行った。第1誘電体層50nmでは、
非晶部22%、結晶部41%、100nmでは、非晶部
18%、結晶部37%、150nmでは、非晶部19
%、結晶部39%、200nmでは非晶部22%、結晶
部41%、250nmでは、非晶部17%、結晶部45
%の反射率が得られ、いずれの厚さでもコントラストは
約19%であった。
誘電体層を2層にし、基板に接する層である第1誘電体
層の厚さを実施例1と同様に50、100、150、2
00、250nmとし、記録層に接する層である下地誘
電体層を、SiO2 を20mol%添加したZnSター
ゲットをスパッタして作製し、厚さを5nmとしたほか
は実施例1と同様の構成を光記録媒体を作製し、実施例
1と同様の測定を行った。第1誘電体層50nmでは、
非晶部22%、結晶部41%、100nmでは、非晶部
18%、結晶部37%、150nmでは、非晶部19
%、結晶部39%、200nmでは非晶部22%、結晶
部41%、250nmでは、非晶部17%、結晶部45
%の反射率が得られ、いずれの厚さでもコントラストは
約19%であった。
【0039】また実施例1と同様にして、屈折率の値を
測定したところ、第1誘電体層の屈折率は1.6、下地
誘電体層の屈折率は2.3であった。
測定したところ、第1誘電体層の屈折率は1.6、下地
誘電体層の屈折率は2.3であった。
【0040】(実施例3)第1誘電体層を、SiO2 を
スパッタリングして形成した他は実施例2と同様にして
試料を作製し、実施例1と同様の測定を行った。第1誘
電体層50nmでは、非晶部24%、結晶部43%、1
00nmでは、非晶部18%、結晶部41%、150n
mでは、非晶部19%、結晶部36%、200nmでは
非晶部25%、結晶部44%、250nmでは、非晶部
19%、結晶部39%の反射率が得られ、コントラスト
は約17〜21%であった。
スパッタリングして形成した他は実施例2と同様にして
試料を作製し、実施例1と同様の測定を行った。第1誘
電体層50nmでは、非晶部24%、結晶部43%、1
00nmでは、非晶部18%、結晶部41%、150n
mでは、非晶部19%、結晶部36%、200nmでは
非晶部25%、結晶部44%、250nmでは、非晶部
19%、結晶部39%の反射率が得られ、コントラスト
は約17〜21%であった。
【0041】また実施例1と同様にして、屈折率の値を
測定したところ、第1誘電体層の屈折率は1.48、下
地誘電体層の屈折率は2.3であった。
測定したところ、第1誘電体層の屈折率は1.48、下
地誘電体層の屈折率は2.3であった。
【0042】(実施例4)記録層をGe、Sb、Teか
らなるターゲットをスパッタして、Ge22.2Sb22.2T
e55.6の組成のものとし、膜厚を13nmとしたこと以
外は実施例3と同様にして試料を作製し、実施例1と同
様の測定を行った。第1誘電体層50nmでは、非晶部
24%、結晶部45%、100nmでは、非晶部19
%、結晶部42%、150nmでは、非晶部20%、結
晶部38%、200nmでは非晶部24%、結晶部46
%、250nmでは、非晶部18%、結晶部40%の反
射率が得られ、コントラストは約21〜23%であっ
た。
らなるターゲットをスパッタして、Ge22.2Sb22.2T
e55.6の組成のものとし、膜厚を13nmとしたこと以
外は実施例3と同様にして試料を作製し、実施例1と同
様の測定を行った。第1誘電体層50nmでは、非晶部
24%、結晶部45%、100nmでは、非晶部19
%、結晶部42%、150nmでは、非晶部20%、結
晶部38%、200nmでは非晶部24%、結晶部46
%、250nmでは、非晶部18%、結晶部40%の反
射率が得られ、コントラストは約21〜23%であっ
た。
【0043】また実施例1と同様にして、屈折率の値を
測定したところ、第1誘電体層の屈折率は1.48、下
地誘電体層の屈折率は2.3であった。
測定したところ、第1誘電体層の屈折率は1.48、下
地誘電体層の屈折率は2.3であった。
【0044】(比較例1)実施例1の光記録媒体の第1
誘電体層の材料について、SiO2 を20mol%添加
したZnSをスパッタしたほかは、実施例1と同様の構
成の光記録媒体を作製し、実施例1と同様の測定を行っ
た。第1誘電体層50nmでは、非晶部13%、結晶部
30%、100nmでは、非晶部17%、結晶部18
%、150nmでは、非晶部19%、結晶部33%、2
00nmでは非晶部11%、結晶部13%、250nm
では、非晶部22%、結晶部32%の反射率が得られ
た。第1誘電体層の厚さによってコントラストが大きく
変動してしまった。また実施例1と同様にして、屈折率
の値を測定したところ、2.3であった。
誘電体層の材料について、SiO2 を20mol%添加
したZnSをスパッタしたほかは、実施例1と同様の構
成の光記録媒体を作製し、実施例1と同様の測定を行っ
た。第1誘電体層50nmでは、非晶部13%、結晶部
30%、100nmでは、非晶部17%、結晶部18
%、150nmでは、非晶部19%、結晶部33%、2
00nmでは非晶部11%、結晶部13%、250nm
では、非晶部22%、結晶部32%の反射率が得られ
た。第1誘電体層の厚さによってコントラストが大きく
変動してしまった。また実施例1と同様にして、屈折率
の値を測定したところ、2.3であった。
【0045】
【発明の効果】本発明の光記録媒体によれば、以下の効
果が得られた。
果が得られた。
【0046】(1) 短波長領域で結晶と非晶質の間の大き
なコントラストが得られる。 (2) 誘電体層の厚さに依存することなく高いコントラス
トが得られるので、光記録媒体の最適化が容易にでき
る。 (3) スパッタリング法により容易に製作できる。
なコントラストが得られる。 (2) 誘電体層の厚さに依存することなく高いコントラス
トが得られるので、光記録媒体の最適化が容易にでき
る。 (3) スパッタリング法により容易に製作できる。
Claims (4)
- 【請求項1】 光の照射による非晶相と結晶相の間の相
変化により情報の記録及び消去が行われる光記録媒体に
おいて、照射する光の波長が550nm以下であり、透
明基板上に少なくとも第1誘電体層/記録層/第2誘電
体層/反射層がこの順に積層されており、照射する光の
波長における第1誘電体層の屈折率nが1.4〜2.1
であることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項2】 照射する光の波長が波長450nm以下
であり、照射する光の波長における第1誘電体層の屈折
率nが1.4〜1.8であることを特徴とする請求項1
記載の光記録媒体。 - 【請求項3】 透明基板上に第1誘電体層/下地誘電体
層/記録層/第2誘電体層/反射層がこの順に積層され
ており、照射する光の波長における下地誘電体層の屈折
率nが2.1より大きい値であることを特徴とする請求
項1記載の光記録媒体。 - 【請求項4】 下地誘電体層の厚さが0nmより大きく
20nm以下であることを特徴とする請求項3記載の光
記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9275592A JPH10172180A (ja) | 1996-10-08 | 1997-10-08 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26729796 | 1996-10-08 | ||
| JP8-267297 | 1996-10-08 | ||
| JP9275592A JPH10172180A (ja) | 1996-10-08 | 1997-10-08 | 光記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172180A true JPH10172180A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=26547805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9275592A Pending JPH10172180A (ja) | 1996-10-08 | 1997-10-08 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10172180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1204109A3 (en) * | 2000-11-06 | 2007-02-21 | Nec Corporation | Optical information recording medium, method of manufacturing the same, and recording method on the same |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP9275592A patent/JPH10172180A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1204109A3 (en) * | 2000-11-06 | 2007-02-21 | Nec Corporation | Optical information recording medium, method of manufacturing the same, and recording method on the same |
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