JPH1139716A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JPH1139716A
JPH1139716A JP10136689A JP13668998A JPH1139716A JP H1139716 A JPH1139716 A JP H1139716A JP 10136689 A JP10136689 A JP 10136689A JP 13668998 A JP13668998 A JP 13668998A JP H1139716 A JPH1139716 A JP H1139716A
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JP
Japan
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layer
refractive index
extinction coefficient
thickness
recording
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JP10136689A
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English (en)
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Masami Yashiro
雅美 家城
Toshinaka Nonaka
敏央 野中
Gentaro Obayashi
元太郎 大林
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Toray Industries Inc
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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、コントラストの高い
光記録媒体を提供する。 【解決手段】 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、各
層の波長390nm以上450nm以下での屈折率、消
衰係数、層の厚さが下記の式で表される関係にあること
を特徴とする光記録媒体。 2.2≦na≦2.3、30≦da≦500、2.58≦
nα≦3.3、2.6≦kα≦2.9、1.77≦nc
≦2.5、3.2≦kc≦3.8、7≦dr≦35(n
m)、2.25≦nb≦2.4、0<db≦25(n
m)、0.4≦nβ≦0.6、3.8≦kβ≦4.25

Description

【発明の詳細な説明】
【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、緑色〜青色レーザー
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。
【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。
【0004】これらTe合金を記録層とした光記録媒体
では、結晶化温度が速く、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 Me
mory 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470nm、430
nm、410nmなどのレーザー光の開発も進んでい
る。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、一般に波長
680nmに対応した光ディスクを、450nm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。また光ディスクを構成する各層の屈折率nや消衰
係数k、厚さの選択によって非晶状態と結晶状態の反射
率差であるコントラストなどの光学特性が変化する。し
たがって、前述のような短波長域で高いコントラストを
得るには、屈折率や消衰係数、層の厚さの選択に大きな
制限を受けてしまう問題があった。
【0006】
【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。
【0007】本発明の別の目的は、記録感度が高く、か
つキャリア対ノイズ比、消去率などの記録特性に優れた
光記録媒体を提供することである。
【0008】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。
【0009】
【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、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、各層の波長390nm以
上450nm以下での屈折率、消衰係数、層の厚さが下
記の式で表される関係にあることを特徴とする光記録媒
体によって達成される。
【0010】2.2≦na≦2.3 30≦da≦500 2.58≦nα≦3.3 2.6≦kα≦2.9 1.77≦nc≦2.5 3.2≦kc≦3.8 7≦dr≦35(nm) 2.25≦nb≦2.4 0<db≦25(nm) 0.4≦nβ≦0.6 3.8≦kβ≦4.25 ここで、naは第1誘電体層の屈折率、daは第1誘電体
層の厚さ(nm)、nαは記録層の非晶状態の屈折率、
kαは記録層の非晶状態の消衰係数、ncは記録層の結
晶状態の屈折率、kcは記録層の結晶状態の消衰係数、
rは記録層の厚さ(nm)、nbは第2誘電体層の屈折
率、dbは第2誘電体層の厚さ(nm)、nβは反射層
の屈折率、kβは反射層の消衰係数を表す。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体では、波長3
90nm以上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、上記の式にある屈折率及び消衰係数、層の厚
さになるように構成することが重要である。
【0012】本発明における第1誘電体層の屈折率が
2.2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2.3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。
【0013】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、
およそ30〜500nm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、50〜400nmがより好ましい。
【0014】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。
【0015】本発明の波長450nm以下における第2
誘電体層の屈折率nは2.25≦nb≦2.4の範囲と
なるように第2誘電体層を構成することが、良好なC/
N、消去率などの記録特性、光学特性が得られることか
ら好ましい。
【0016】第2誘電体層の厚さは、およそ0より大き
く250nm程度である。25nm以下とすることが、
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。さらに好ましくは10〜20nmとするこ
とが、安定したコントラストが得られることからより好
ましい。
【0017】この誘電体層としては、ZnS、Si
2、窒化シリコン、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、A
l、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、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
から好ましく使用される。特に下地誘電体層及び第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
5〜35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ZnSとSiO2
混合膜の層とSiO2層とを積層するなど、複数の層で
構成してもよい。
【0018】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ないが、Pd−Ge−Sb−Te、
Nb−Ge−Sb−Te、Pd−Nb−Ge−Sb−T
e、Ni−Ge−Sb−Te、Ge−Sb−Te、Co
−Ge−Sb−Te、In−Se、In−Sb−Te、
Ag−In−Sb−Te、Ag−V−In−Sb−Te
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、Nb−Ge−Sb−T
e、Pd−Nb−Ge−Sb−Te、Ni−Ge−Sb
−Te、Ge−Sb−Te、Co−Ge−Sb−Teが
好ましい。特にPd−Ge−Sb−Te合金、Pd−N
b−Ge−Sb−Te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。
【0019】また、本発明の波長450nm以下におけ
る記録層の光学定数n、消衰係数kは、結晶状態では
1.77≦nC≦2.5、3.2≦kC≦3.8であり、
非晶状態では2.58≦nα≦3.3、2.6≦kα≦
2.9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−G
e−Sb−Te、Nb−Ge−Sb−Te、Pd−Nb
−Ge−Sb−Teなどがある。
【0020】記録層の厚さとしては5〜150nmであ
る。特に記録、消去感度が高く、多数回の記録消去が可
能であり、かつ、コントラストの変動が少ないことか
ら、7〜35nmとすることが好ましい。
【0021】本発明の波長450nm以下における反射
層の屈折率n、消衰係数kは、0.4≦nβ≦0.6、
3.8≦kβ≦4.25の範囲となるように反射層を構
成することが、優れた熱安定性を有するため、記録特性
の劣化を少なくすることができることから好ましい。
【0022】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混合したものがあ
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。前述の合金を例としては、Al
にSi、Mg、Cu、Pd、Ti、Cr、Hf、Ta、
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C
r、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Ti、C
r、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%以上原子%未満含む、Al
−Hf−Pd合金、Al−Hf合金、Al−Ti合金、
AlTi−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、消去の繰り返しにおい
て、記録特性の劣化を少なくすることができる。
【0023】PdjHfkAl1-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。
【0024】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。
【0025】また、波長390nm以上450nm以下
で、高いコントラストを得るためには、各層の屈折率、
消衰係数、層の厚さが下記の式で表されるいずれかの関
係にあることが好ましい。
【0026】波長が390nm以上425nm以下の場
合は、 2.2≦na≦2.3 80a+100≦da≦80a+150(nm)(aは
0を含む整数) 2.58≦nα≦3.3 2.64≦kα≦2.9 1.77≦nc≦2.2 3.2≦kc≦3.7 10≦dr≦35(nm) 2.3≦nb≦2.4 0<db≦15(nm) 0.4≦nβ≦0.52 3.8≦kβ≦4.1 あるいは、 2.2≦na≦2.3 100a+30≦da≦100a+80(nm)(aは
0を含む整数) 2.58≦nα≦3.3 2.64≦kα≦2.9 1.77≦nc≦2.2 3.2≦kc≦3.7 10≦dr≦35(nm) 2.3≦nb≦2.4 15<db≦25(nm) 0.4≦nβ≦0.52 3.8≦kβ≦4.1 また、波長が425nmを越えて450nm以下の場合
は、 2.2≦na≦2.25 100a+30≦da≦100a+70(nm)(aは
0を含む整数) 2.8≦nα≦3.3 2.64≦kα≦2.9 1.85≦nc≦2.2 3.2≦kc≦3.7 10≦dr≦35(nm) 2.25≦nb≦2.3 0<db≦15(nm) 0.5≦nβ≦0.6 4.0≦kβ≦4.25 あるいは、 2.2≦na≦2.25 100a+50≦da≦100a+110(nm)(a
は0を含む整数) 2.8≦nα≦3.3 2.64≦kα≦2.9 1.85≦nc≦2.2 3.2≦kc≦3.7 10≦dr≦35(nm) 2.25≦nb≦2.3 15<db≦25(nm) 0.5≦nβ≦0.6 4.0≦kβ≦4.25 (ここで、naは第1誘電体層の屈折率、daは第1誘電
体層の厚さ(nm)、nαは記録層の非晶状態の屈折
率、kαは記録層の非晶状態の消衰係数、ncは記録層
の結晶状態の屈折率、kcは記録層の結晶状態の消衰係
数、drは記録層の厚さ(nm)、nbは第2誘電体層の
屈折率、dbは第2誘電体層の厚さ(nm)、nβは反
射層の屈折率、kβは反射層の消衰係数を表す) 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、このような
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
学的複屈折率が小さく、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。
【0027】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、記録密度を上げることが困難になる。
【0028】基板はフレキシブルなものであってもよい
し、リジット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、密着貼合せ構造としてもよい。
【0029】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。
【0030】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良い。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。
【0031】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。
【0032】反射層、誘電体層、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。
【0033】形成する記録層などの厚さの制御は、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。
【0034】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も行
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。
【0035】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良い。
【0036】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。
【0037】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0038】(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SPS400
0)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。
【0039】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。
【0040】(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40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
SiO2を20mol%添加したZnSターゲットZn
Sをスパッタし、基板上に膜厚120nm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
0.0 01Ge0.173Sb0.26Te0.56の膜厚10nmの記
録層を形成した。さらに前述の第2誘電体層を10nm
形成し、この上に、Al98.1Hf1.7Pd0.2合金をスパ
ッタして膜厚80nmの反射率を形成し、本発明の光記
録媒体を得た。
【0041】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。
【0042】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。
【0043】次に得られた光記録媒体の波長410nm
における反射率を測定したところ、非晶部9.5%、結
晶部22.4%が得られ、コントラストは約13%であ
った。
【0044】またこの光記録媒体と同様にして基板上に
作製した各層の屈折率、消衰係数をエリプソメトリー
(ニコン(株)製NPDM-1000)で測定したところ、第1
誘電体層の屈折率は2.28、記録層の非晶部の屈折率
は2.91、消衰係数は2.67、記録層の結晶部の屈
折率は1.98、消衰係数は3.30、第2誘電体層の
屈折率は2.33、反射層の屈折率は0.48、消衰係
数は3.90であった。
【0045】(実施例2)実施例1の光記録媒体の第1
誘電体層の厚さを160nm、第2誘電体層の厚さを2
0nmにしたほかは、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。波長41
0nmにおける反射率は、非晶部15.3%、結晶部3
2.5%、コントラストは約17%であった。
【0046】また実施例1と同様にして、屈折率、消衰
係数の値を測定したところ、第1誘電体層の屈折率は
2.28、記録層の非晶部の屈折率は2.91、消衰係
数は2.67、記録層の結晶部の屈折率は1.98、消
衰係数は3.30、第2誘電体層の屈折率は2.33、
反射層の屈折率は0.48、消衰係数は3.90であっ
た。
【0047】(実施例3)実施例1と同様の構成の光記
録媒体を作製し、波長430nmにおける反射率を実施
例1と同様に、測定を行った。波長430nmにおける
反射率は、非晶部8.5%、結晶部21.3%、コント
ラストは約13%であった。
【0048】また実施例1と同様にして、屈折率、消衰
係数の値を測定したところ、第1誘電体層の屈折率は
2.26、記録層の非晶部の屈折率は3.07、消衰係
数は2.67、記録層の結晶部の屈折率は2.14、消
衰係数は3.40、第2誘電体層の屈折率は2.30、
反射層の屈折率は0.53、消衰係数は4.06であっ
た。
【0049】(実施例4)実施例2と同様の構成の光記
録媒体を作製し、波長430nmにおける反射率を実施
例1と同様に、測定を行った。波長430nmにおける
反射率は、非晶部14.6%、結晶部31.6%、コン
トラストは約17%であった。
【0050】また実施例1と同様にして、屈折率、消衰
係数の値を測定したところ、第1誘電体層の屈折率は
2.26、記録層の非晶部の屈折率は3.07、消衰係
数は2.67、記録層の結晶部の屈折率は2.14、消
衰係数は3.40、第2誘電体層の屈折率は2.30、
反射層の屈折率は0.53、消衰係数は4.06であっ
た。
【0051】(実施例5)記録層の組成をGe17.1Sb
26.4Te56.6としただけでそれ以外は実施例1と同様の
構成の光記録媒体を作製し、波長410nmにおける反
射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長410n
mにおける反射率は、非晶部11.2%、結晶部25.
7%、コントラストは14.5%であった。
【0052】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.73、消衰係数は2.71、結晶部の屈折率は1.
80、消衰係数は3.33であった。
【0053】(実施例6)記録層の組成をGe17.1Sb
26.4Te56.6としただけでそれ以外は実施例2と同様の
構成の光記録媒体を作製し、波長410nmにおける反
射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長410n
mにおける反射率は、非晶部17.3%、結晶部35.
8%、コントラストは18.5%であった。
【0054】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.73、消衰係数は2.71、結晶部の屈折率は1.
80、消衰係数は3.33であった。
【0055】(実施例7)記録層の組成をGe17.1Sb
26.4Te56.6としただけでそれ以外は実施例1と同様の
構成の光記録媒体を作製し、波長430nmにおける反
射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長430n
mにおける反射率は、非晶部9.1%、結晶部22.9
%、コントラストは13.8%であった。
【0056】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.95、消衰係数は2.73、結晶部の屈折率は2.
02、消衰係数は3.46であった。
【0057】(実施例8)記録層の組成をGe17.1Sb
26.4Te56.6としただけでそれ以外は実施例2と同様の
構成の光記録媒体を作製し、波長430nmにおける反
射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長430n
mにおける反射率は、非晶部15.7%、結晶部33.
5%、コントラストは17.8%であった。
【0058】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.95、消衰係数は2.73、結晶部の屈折率は2.
02、消衰係数は3.46であった。
【0059】(実施例9)記録層の組成をGe18.8Sb
25.7Te55.7としただけでそれ以外は実施例1と同様の
構成の光記録媒体を作製し、波長410nmにおける反
射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長410n
mにおける反射率は、非晶部11.6%、結晶部25.
0%、コントラストは13.4%であった。
【0060】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.70、消衰係数は2.77、結晶部の屈折率は1.
86、消衰係数は3.44であった。
【0061】(実施例10)記録層の組成をGe18.8
25.7Te55.7としただけでそれ以外は実施例2と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長410nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長410
nmにおける反射率は、非晶部18.1%、結晶部3
5.8%、コントラストは17.7%であった。
【0062】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.70、消衰係数は2.77、結晶部の屈折率は1.
86、消衰係数は3.44であった。
【0063】(実施例11)記録層の組成をGe18.8
25.7Te55.7としただけでそれ以外は実施例1と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長430nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長430
nmにおける反射率は、非晶部9.5%、結晶部22.
9%、コントラストは13.4%であった。
【0064】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.93、消衰係数は2.79、結晶部の屈折率は2.
07、消衰係数は3.58であった。
【0065】(実施例12)記録層の組成をGe18.8
25.7Te55.7としただけでそれ以外は実施例2と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長430nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長430
nmにおける反射率は、非晶部16.4%、結晶部3
3.6%、コントラストは17.2%であった。
【0066】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.93、消衰係数は2.79、結晶部の屈折率は2.
07、消衰係数は3.58であった。
【0067】(実施例13)記録層の組成をGe18.3
27.3Te54.4としただけでそれ以外は実施例1と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長410nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長410
nmにおける反射率は、非晶部12.9%、結晶部2
6.3%、コントラストは13.4%であった。
【0068】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.59、消衰係数は2.86、結晶部の屈折率は1.
78、消衰係数は3.43であった。
【0069】(実施例14)記録層の組成をGe18.3
27.3Te54.4としただけでそれ以外は実施例2と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長410nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長410
nmにおける反射率は、非晶部20.2%、結晶部3
7.0%、コントラストは16.8%であった。
【0070】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.59、消衰係数は2.86、結晶部の屈折率は1.
78、消衰係数は3.43であった。
【0071】(実施例15)記録層の組成をGe18.3
27.3Te54.4としただけでそれ以外は実施例1と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長430nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長430
nmにおける反射率は、非晶部10.8%、結晶部2
3.8%、コントラストは13%であった。
【0072】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.81、消衰係数は2.90、結晶部の屈折率は2.
01、消衰係数は3.43であった。
【0073】(実施例16)記録層の組成をGe18.3
27.3Te54.4としただけでそれ以外は実施例2と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長430nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長430
nmにおける反射率は、非晶部18.4%、結晶部3
4.5%、コントラストは16.1%であった。
【0074】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.81、消衰係数は2.90、結晶部の屈折率は2.
01、消衰係数は3.43であった。
【0075】(実施例17)記録層の組成をGe22.0
22.3Te55.7としただけでそれ以外は実施例1と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長410nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長410
nmにおける反射率は、非晶部10.7%、結晶部2
5.0%、コントラストは14.3%であった。
【0076】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.81、消衰係数は2.84、結晶部の屈折率は1.
85、消衰係数は3.41であった。
【0077】(実施例18)記録層の組成をGe22.0
22.3Te55.7としただけでそれ以外は実施例2と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長410nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長410
nmにおける反射率は、非晶部20.2%、結晶部3
7.0%、コントラストは16.8%であった。
【0078】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
2.81、消衰係数は2.84、結晶部の屈折率は1.
85、消衰係数は3.41であった。
【0079】(実施例19)記録層の組成をGe22.0
22.3Te55.7としただけでそれ以外は実施例1と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長430nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長430
nmにおける反射率は、非晶部8.9%、結晶部22.
9%、コントラストは14%であった。
【0080】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
3.07、消衰係数は2.84、結晶部の屈折率は2.
06、消衰係数は3.54であった。
【0081】(実施例20)記録層の組成をGe22.0
22.3Te55.7としただけでそれ以外は実施例2と同様
の構成の光記録媒体を作製し、波長430nmにおける
反射率を実施例1と同様に、測定を行った。波長430
nmにおける反射率は、非晶部15.3%、結晶部3
3.5%、コントラストは18.2%であった。
【0082】また実施例1と同様にして、記録層の屈折
率、消衰係数の値を測定したところ、非晶部の屈折率は
3.07、消衰係数は2.84、結晶部の屈折率は2.
06、消衰係数は3.54であった。
【0083】(比較例1)第1誘電体層の厚さを160
nm、記録層の厚さを5nm、第2誘電体層の厚さを3
5nmとした他は、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。波長410
nmにおける反射率は、非晶部7.5%、結晶部12.
6%、コントラスト約5%であり、非晶部及び結晶部の
反射率が低くなり、コントラストも非常に小さくなって
しまった。
【0084】(比較例2)第1誘電体層の厚さを100
nm、記録層の厚さを5nm、第2誘電体層の厚さを3
5nmとした他は、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。波長410
nmにおける反射率は、非晶部15.6%、結晶部1
3.9%であり、非晶部と結晶部の反射率が逆転してし
まい、コントラストが全く得られなかった。
【0085】(比較例3)比較例1と同様の構成の光記
録媒体を作製し、波長430nmにおける反射率を実施
例1と同様に、測定を行った。波長430nmにおける
反射率は、非晶部12.2%、結晶部18.3%、コン
トラスト約6.2%であり、コントラストが非常に小さ
くなってしまった。
【0086】(比較例4)比較例2と同様の構成の光記
録媒体を作製し、波長430nmにおける反射率を実施
例1と同様に、測定を行った。波長430nmにおける
反射率は、非晶部11.7%、結晶部8.4%であり、
非晶部と結晶部の反射率が逆転してしまい、コントラス
トが全く得られなかった。
【0087】
【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。 (1)450nm以下の短波長領域で結晶と非晶質の間
の大きな反射率差が得られる。 (2)誘電体層の厚さの幅広い選択が可能である。 (3)スパッタリング法により容易に製作できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G11B 7/24 538 G11B 7/24 538C

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、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、各
    層の波長390nm以上450nm以下での屈折率、消
    衰係数、層の厚さが下記の式で表される関係にあること
    を特徴とする光記録媒体。 2.2≦na≦2.3 30≦da≦500 2.58≦nα≦3.3 2.6≦kα≦2.9 1.77≦nc≦2.5 3.2≦kc≦3.8 7≦dr≦35(nm) 2.25≦nb≦2.4 0<db≦25(nm) 0.4≦nβ≦0.6 3.8≦kβ≦4.25 ここで、naは第1誘電体層の屈折率、daは第1誘電体
    層の厚さ(nm)、nαは記録層の非晶状態の屈折率、
    kαは記録層の非晶状態の消衰係数、ncは記録層の結
    晶状態の屈折率、kcは記録層の結晶状態の消衰係数、
    rは記録層の厚さ(nm)、nbは第2誘電体層の屈折
    率、dbは第2誘電体層の厚さ(nm)、nβは反射層
    の屈折率、kβは反射層の消衰係数を表す。
  2. 【請求項2】 各層の波長390nm以上425nm以
    下での屈折率、消衰係数、層の厚さが下記の式で表され
    る関係にあることを特徴とする請求項1記載の光記録媒
    体。 2.2≦na≦2.3 80a+100≦da≦80a+150(nm)(aは
    0を含む整数) 2.58≦nα≦3.3 2.64≦kα≦2.9 1.77≦nc≦2.2 3.2≦kc≦3.7 7≦dr≦35(nm) 2.3≦nb≦2.4 0<db≦15(nm) 0.4≦nβ≦0.52 3.8≦kβ≦4.1 ここで、naは第1誘電体層の屈折率、daは第1誘電体
    層の厚さ(nm)、nαは記録層の非晶状態の屈折率、
    kαは記録層の非晶状態の消衰係数、ncは記録層の結
    晶状態の屈折率、kcは記録層の結晶状態の消衰係数、
    rは記録層の厚さ(nm)、nbは第2誘電体層の屈折
    率、dbは第2誘電体層の厚さ(nm)、nβは反射層
    の屈折率、kβは反射層の消衰係数を表す。
  3. 【請求項3】 各層の波長390nm以上425nm以
    下での屈折率、消衰係数、層の厚さが下記の式で表され
    る関係にあることを特徴とする請求項1記載の光記録媒
    体。 2.2≦na≦2.3 100a+30≦da≦100a+80(nm)(aは
    0を含む整数) 2.58≦nα≦3.3 2.64≦kα≦2.9 1.77≦nc≦2.2 3.2≦kc≦3.7 7≦dr≦35(nm) 2.3≦nb≦2.4 15<db≦25(nm) 0.4≦nβ≦0.52 3.8≦kβ≦4.1 ここで、naは第1誘電体層の屈折率、daは第1誘電体
    層の厚さ(nm)、nαは記録層の非晶状態の屈折率、
    kαは記録層の非晶状態の消衰係数、ncは記録層の結
    晶状態の屈折率、kcは記録層の結晶状態の消衰係数、
    rは記録層の厚さ(nm)、nbは第2誘電体層の屈折
    率、dbは第2誘電体層の厚さ(nm)、nβは反射層
    の屈折率、kβは反射層の消衰係数を表す。
  4. 【請求項4】 各層の波長425nmを越えて450n
    m以下での屈折率、消衰係数、層の厚さが下記の式で表
    される関係にあることを特徴とする請求項1記載の光記
    録媒体。 2.2≦na≦2.25 80a+30≦da≦80a+70(nm)(aは0を
    含む整数) 2.8≦nα≦3.3 2.64≦kα≦2.9 1.85≦nc≦2.2 3.2≦kc≦3.7 7≦dr≦35(nm) 2.25≦nb≦2.3 0<db≦15(nm) 0.5≦nβ≦0.6 4.0≦kβ≦4.25 ここで、naは第1誘電体層の屈折率、daは第1誘電体
    層の厚さ(nm)、nαは記録層の非晶状態の屈折率、
    kαは記録層の非晶状態の消衰係数、ncは記録層の結
    晶状態の屈折率、kcは記録層の結晶状態の消衰係数、
    rは記録層の厚さ(nm)、nbは第2誘電体層の屈折
    率、dbは第2誘電体層の厚さ(nm)、nβは反射層
    の屈折率、kβは反射層の消衰係数を表す。
  5. 【請求項5】 各層の波長425nmより大きく450
    nm以下での屈折率、消衰係数、層の厚さが下記の式で
    表される関係にあることを特徴とする請求項1記載の光
    記録媒体。 2.2≦na≦2.25 100a+50≦da≦100a+110(nm)(a
    は0を含む整数) 2.8≦nα≦3.3 2.64≦kα≦2.9 1.85≦nc≦2.2 3.2≦kc≦3.7 7≦dr≦35(nm) 2.25≦nb≦2.3 15<db≦25(nm) 0.5≦nβ≦0.6 4.0≦kβ≦4.25 ここで、naは第1誘電体層の屈折率、daは第1誘電体
    層の厚さ(nm)、nαは記録層の非晶状態の屈折率、
    kαは記録層の非晶状態の消衰係数、ncは記録層の結
    晶状態の屈折率、kcは記録層の結晶状態の消衰係数、
    rは記録層の厚さ(nm)、nbは第2誘電体層の屈折
    率、dbは第2誘電体層の厚さ(nm)、nβは反射層
    の屈折率、kβは反射層の消衰係数を表す。
  6. 【請求項6】 第1誘電体層及び第2誘電体層が少なく
    ともZnS、SiO2を含んでいることを特徴とする請
    求項1〜5のいずれかに記載の光記録媒体。
  7. 【請求項7】 記録層の組成がGe、Sb、Teの3元
    素もしくはGe、Sb、Teの3元素とPd、Nb、P
    t、Au、Ag、Niから選ばれる少なくとも1種から
    なることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の
    光記録媒体。
  8. 【請求項8】 反射層がAlもしくはAl合金であるこ
    とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光記録
    媒体。
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