JP3236374B2 - Optical record carrier - Google Patents

Optical record carrier

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JP3236374B2
JP3236374B2 JP32945392A JP32945392A JP3236374B2 JP 3236374 B2 JP3236374 B2 JP 3236374B2 JP 32945392 A JP32945392 A JP 32945392A JP 32945392 A JP32945392 A JP 32945392A JP 3236374 B2 JP3236374 B2 JP 3236374B2
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、記録層、干渉層及び反
射層をこの順序に具える積層体を基板上に具えた記録担
体であって、その入射面に入射する光ビームにより情報
が書込まれ読取られる光記録担体に関するものである。
ここで干渉層とは光干渉作用を生じさせる層である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a record carrier having a laminated body having a recording layer, an interference layer and a reflection layer in this order on a substrate. It relates to an optical record carrier which can be written and read.
Here, the interference layer is a layer that causes an optical interference effect.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンパクトディスク(CD)、コンパク
トディスクリードオンリメモリ(CD−ROM)及びレ
ーザビジョン(LV)のような多くの既知の光記録担体
は製造業者により情報が予め設けられ、ユーザはこれを
再生することができるだけである。特別の書込/読取装
置において書込むことができると共に上述した書込不可
(再生専用)記録担体を読取る再生専用の読取装置で読
取ることもできる書込可能記録担体が多くの場所で必要
とされている。例えばオーディオ又はディジタルデータ
形態の情報を少数の顧客に配布する必要がある(この場
合には通常のCD又はCD−ROMでは費用がかかりす
ぎる)。しかし、このためには書込可能記録担体は再生
専用記録担体と同一の標準規格要件を満たす必要があ
り、CDに対しては70%以上の初期反射率と60%の
コントラストを有する必要がある。初期反射率とは記録
担体の非書込部分の反射率であり、コントラストとは非
書込部分と書込部分の反射率の差を初期反射率で割った
値である。これらの要件を満たす書込可能記録担体を製
造するのは困難であることが判明した。これは、特に記
録層に相変化材料と称されている材料を用いる場合にそ
うである。これら材料は結晶層がレーザビームの照射に
より変化すると共に反射率が変化する。既知の相変化材
料は反射率が小さすぎてCDとコンパチブルな記録担体
に何の困難もなしに使用することはできない。
2. Description of the Related Art Many known optical record carriers, such as compact discs (CD), compact disc read-only memory (CD-ROM) and laser vision (LV), are provided with information by the manufacturer in advance and the user can You can only play. There is a need in many places for writable record carriers that can be written in a special writing / reading device and that can also be read by a read-only reading device that reads the non-writable (read-only) record carrier described above. ing. For example, information in the form of audio or digital data must be distributed to a small number of customers (in which case a regular CD or CD-ROM would be too expensive). However, for this purpose, the writable record carrier must meet the same standard requirements as the read-only record carrier, and for CDs it must have an initial reflectivity of 70% or more and a contrast of 60%. . The initial reflectance is the reflectance of the non-written portion of the record carrier, and the contrast is the value obtained by dividing the difference between the reflectance of the non-written portion and the written portion by the initial reflectance. It has proven difficult to produce a writable record carrier that meets these requirements. This is especially true when a material called a phase change material is used for the recording layer. In these materials, the crystal layer changes due to the irradiation of the laser beam and the reflectance changes. The known phase change materials have too low a reflectivity to be used without any difficulty on record carriers compatible with CDs.

【0003】頭書に記載したタイプの記録担体はEP−
A0352105号から既知である。この書込可能記録
担体は一方の面が入射面である基板を具え、反対側面上
に最初に記録層、次に干渉層及び最後に反射層を具えて
いる。基板を経て入射する光ビームは最初に記録層に、
次いで干渉層に、最後に反射層に入射する。換言すれ
ば、この積層体の記録層が入射面に面している。この積
層体はこれら層の干渉作用により記録担体の初期反射率
並びにコントラストを増大する。この特許出願に記載さ
れている記録担体の好適実施例は相変化材料InSbの記録
層を有し、この記録担体は非書込部分及び書込部分に対
しそれぞれ72%及び38%の反射率を有し、従って4
7%のコントラストを有する。
[0003] The record carrier of the type described in the opening letter is EP-
It is known from A0352105. The writable record carrier comprises a substrate, one side of which is the entrance surface, and comprises on the opposite side first a recording layer, then an interference layer and finally a reflective layer. The light beam entering through the substrate first strikes the recording layer,
Next, the light is incident on the interference layer and finally on the reflection layer. In other words, the recording layer of the laminate faces the incident surface. This stack increases the initial reflectance and contrast of the record carrier due to the interference action of these layers. The preferred embodiment of the record carrier described in this patent application has a recording layer of the phase change material InSb, which has a reflectivity of 72% and 38% for the non-written and written parts, respectively. Has and therefore 4
It has a contrast of 7%.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この既知の記録担体の
欠点は、前記積層体の構造は極く少数の記録材料につい
てしか反射率及びコントラストの相応な増大を生じない
点にある。良好な書込又は消去特性を有する他の記録材
料はこの積層体の構造では所望の高い反射率及び高いコ
ントラストを生じない。コントラストの増大は記録担体
を工業標準規格要件を満たすものとするのに望ましいば
かりでなく高い信号対雑音比を得て記録担体を一層良好
に読取り得るものとするのに望ましい。
A disadvantage of this known record carrier is that the structure of the laminate results in a corresponding increase in reflectivity and contrast for only a few recording materials. Other recording materials with good writing or erasing properties do not produce the desired high reflectivity and high contrast in this laminate structure. Increasing the contrast is desirable not only for the record carrier to meet industry standard requirements, but also for obtaining a high signal-to-noise ratio so that the record carrier can be read better.

【0005】本発明の目的は、多数の記録材料を使用し
得ると共に十分に高い反射率及び十分に高いコントラス
トを有する頭書に記載したタイプの記録担体を提供する
ことにある。本発明は2種類の新規な記録担体を提供す
る。各々には特定の実施例がある。
[0005] It is an object of the present invention to provide a record carrier of the type mentioned in the opening paragraph which can use a large number of recording materials and has a sufficiently high reflectivity and a sufficiently high contrast. The present invention provides two new record carriers. Each has specific embodiments.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の種類の記
録担体は、積層体の反射層が入射面に面し、該反射層が
金属又は金属合金から成ることを特徴とする。入射光が
最初に反射層に、次いで干渉層を経て記録層に入射する
場合、その実施に応じて既知の記録担体より高い反射率
及び/又はコントラストの記録担体を達成することがで
きる。
A first type of record carrier according to the present invention is characterized in that the reflective layer of the laminate faces the incident surface, and the reflective layer is made of a metal or a metal alloy. If the incident light is first incident on the reflective layer and then on the recording layer via the interference layer, a record carrier with a higher reflectivity and / or contrast than known record carriers can be achieved depending on the implementation.

【0007】この記録担体の一実施例では、反射層の透
過率が0.2 より大きいことを特徴とし、この記録担体は
一層高いコントラストを有する。
In one embodiment of the record carrier, the transmittance of the reflective layer is greater than 0.2, the record carrier having a higher contrast.

【0008】この記録担体の他の実施例では、金属反射
層を無機誘電体材料の下地層上に形成することを特徴と
する。この下地層により極めて薄い金属反射層を一定の
厚さに成長させることができる。
Another embodiment of the record carrier is characterized in that a metal reflection layer is formed on a base layer of an inorganic dielectric material. With this underlayer, an extremely thin metal reflective layer can be grown to a constant thickness.

【0009】第2の種類の本発明記録担体は、積層体の
反射層が入射面に面し、該反射層が少なくとも3つの誘
電体層から成ることを特徴とする。この積層体の構造
は、反射層が光を吸収しないため高い反射率と高いコン
トラストを同時に提供する。
A second type of the record carrier of the present invention is characterized in that the reflective layer of the laminate faces the incident surface, and the reflective layer comprises at least three dielectric layers. This laminate structure provides high reflectivity and high contrast simultaneously because the reflective layer does not absorb light.

【0010】両種類の記録担体の好適例では、記録層
の、干渉層と反対側の表面上に追加の干渉層と追加の反
射層を設けたことを特徴とする。これら層の付加により
反射率とコントラストの両方が更に増大する。
A preferred embodiment of both types of record carrier is characterized in that an additional interference layer and an additional reflection layer are provided on the surface of the recording layer opposite to the interference layer. The addition of these layers further increases both reflectivity and contrast.

【0011】前記追加の反射層は金属層としてこの反射
層を通過する光量を最低にし、その結果として読取りに
最大量の光を使用し得るようにすると共に、記録担体が
最大の反射率を有するようにするのが好ましい。このよ
うな単反射層は容易に設けることができる。
The additional reflective layer, as a metal layer, minimizes the amount of light passing through this reflective layer, so that the maximum amount of light can be used for reading and the record carrier has the highest reflectivity It is preferable to do so. Such a single reflection layer can be easily provided.

【0012】本発明の積層体構造は、相変化材料の記録
層を具えた、高い反射率及び高いコントラストを有する
記録担体を実現するのに極めて好適である。
The laminate structure of the present invention is very suitable for realizing a record carrier having a high reflectivity and a high contrast provided with a recording layer of a phase change material.

【0013】この材料はGe及びTeの化合物とするのが好
ましい。この材料の利点は満足な書込み特性と高い反射
率及び高いコントラストを有する点にある。
This material is preferably a compound of Ge and Te. The advantage of this material is that it has satisfactory writing characteristics, high reflectivity and high contrast.

【0014】干渉層にTaOを使用すると、干渉層を
スパッタリングにより高速に、低コストで設けることが
でき、またこの材料は高い屈折率を有すると共に低い熱
伝導率を有する利点が得られる。最後に述べた特性は記
録層に情報を書込むのに必要とされるパワーを低くす
る。
[0014] The use of Ta 2 O 5 interference layer, an interference layer at a high speed by the sputtering, can be provided at low cost, also has the advantage of having a low thermal conductivity together with the material having a high refractive index obtained . The last-mentioned property lowers the power required to write information to the recording layer.

【0015】記録担体の入射面上に反射防止膜を設ける
と、入射面において反射損が最早生じなくなる。この結
果、その積層体を反射防止膜のない記録担体の場合より
低い反射率を有するものとしても、この記録担体は全体
として所望の反射率を有するものとすることが可能にな
る。このように積層体の反射率を低くしてもよいこと
は、記録層として、これまで使用することができないと
考えられていた、満足に書込むことができる低反射率の
相変化材料の使用を可能にする。
When an antireflection film is provided on the incident surface of the record carrier, reflection loss no longer occurs on the incident surface. As a result, even if the laminate has a lower reflectivity than that of a record carrier without an antireflection film, the record carrier can have a desired reflectivity as a whole. The fact that the reflectivity of the laminate may be reduced in this manner is due to the use of a satisfactorily writable low-reflectivity phase-change material, which was considered to be unusable as a recording layer. Enable.

【0016】[0016]

【実施例】図面につき本発明を説明する。図1は本発明
による第1種類の光記録担体の断面図を示す。この記録
担体は基板1を具え、この基板は例えばプラスチック又
はガラスのシートから成るものとし得る。例えば米国特
許第3876842号に記載されているような記録担体
の書込及び/又は読取用光走査装置で発生される光ビー
ムがこの記録担体の入射面2を経て基板1に入射する。
このビームは図1に矢印Pで略図示してある。反射層
4、透明干渉層5及び記録層6を具える積層体3を基板
の、入射面と反対側の表面上に設ける。この積層体の表
面は保護層7で被覆することができ、この保護層は有機
材料から成るものとすることができる。情報は、周囲部
分から光学的に識別し得る情報区域の形で記録層に記録
される。これら情報区域は、例えば周囲と異なる屈折率
又は異なる反射率を有するものとすることができる。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 shows a sectional view of a first type of optical record carrier according to the invention. The record carrier comprises a substrate 1, which may consist, for example, of a sheet of plastic or glass. A light beam generated by an optical scanning device for writing and / or reading a record carrier as described, for example, in U.S. Pat. No. 3,876,842 is incident on a substrate 1 via an entrance surface 2 of the record carrier.
This beam is schematically illustrated in FIG. A laminate 3 including a reflective layer 4, a transparent interference layer 5, and a recording layer 6 is provided on the surface of the substrate opposite to the incident surface. The surface of the laminate can be covered with a protective layer 7, which can be made of an organic material. Information is recorded on the recording layer in the form of an information area that is optically identifiable from the surrounding area. These information areas can have, for example, a different refractive index or a different reflectivity than the surroundings.

【0017】反射層4は入射光の一部分を反射する。こ
の反射層の反射率により、記録担体全体の反射率が相当
程度まで決まる。反射層を通過した光は干渉層5を経て
記録層6に入射する。干渉層5、記録層6及び保護層7
間の界面で反射された光はこれら層の厚さ及び屈折率に
応じて強め合うか、弱め合う。記録層で反射された光の
一部分は干渉5及び反射層4間の界面で記録層へ反射さ
れて戻る。次いでこの光は反射層を通過した光と干渉す
る。この二重干渉により、読取るべき情報区域により生
じる光学効果の増幅率が決まる。積層体3内のこれら層
の厚さ及び屈折率を適切に選択することにより、記録担
体全体の反射率並びに情報区域の光学コントラストを所
望の値にすることができる。また、情報区域のコントラ
ストを逆にすることもでき、即ち層4,5のような隣接
層のない記録層の情報区域がその周囲より低い反射率を
有する場合に、これら隣接層を設けることにより情報区
域の反射率をその周囲に対し増大させることがてきる。
このようなコントラストの逆転は、所定の標準システム
の要件を満足し得ないためにこれまで使用されなかった
材料を記録層に使用することを可能ならしめる。
The reflection layer 4 reflects a part of the incident light. The reflectivity of the entire recording carrier is determined to a considerable extent by the reflectivity of the reflective layer. The light that has passed through the reflection layer enters the recording layer 6 via the interference layer 5. Interference layer 5, recording layer 6, and protective layer 7
Light reflected at the interface between them can be constructive or destructive depending on the thickness and refractive index of these layers. A part of the light reflected by the recording layer is reflected back to the recording layer at the interface between the interference 5 and the reflection layer 4. This light then interferes with the light that has passed through the reflective layer. This double interference determines the amplification of the optical effect caused by the information area to be read. By appropriate selection of the thickness and the refractive index of these layers in the stack 3, the reflectivity of the entire record carrier and the optical contrast of the information area can be set to desired values. It is also possible to reverse the contrast of the information areas, i.e. if the information areas of a recording layer without adjacent layers, such as layers 4 and 5, have a lower reflectivity than their surroundings, by providing these adjacent layers The reflectivity of the information area can be increased relative to its surroundings.
Such a reversal of contrast makes it possible to use materials which have not heretofore been used in the recording layer because they cannot meet the requirements of a given standard system.

【0018】本発明による積層体は記録層が相変化材料
である書込可能記録担体に好適に使用し得る。このよう
な材料におていは結晶相を光ビームで加熱し次いで冷却
することにより変化させることができる。例えば、結晶
質層から非晶質層に、又はその逆に変化させることがで
きる。両相の異なる光学特性により相変化した区域を光
ビームで検出することができる。相変化材料を具える本
発明による積層体の利点を以下に記録材料として特に好
適なGeTe合金を用いる記録担体について明らかにする。
The laminate according to the invention can be suitably used for a writable record carrier in which the recording layer is a phase change material. In such materials, the crystalline phase can be changed by heating with a light beam and then cooling. For example, it can be changed from a crystalline layer to an amorphous layer or vice versa. The phase-changed area can be detected by the light beam due to the different optical characteristics of both phases. The advantages of the laminate according to the invention comprising a phase-change material are described below for a record carrier using a GeTe alloy which is particularly suitable as recording material.

【0019】第1の実施例では未記録GeTe記録層6は非
晶質状態であり、光ビームで書込むとその部分が結晶質
状態になるものとする。この記録層の厚さは結晶質状態
において高い反射率と高いコントラストが得られる最適
厚さにする。基板上に直接設けられたこのような記録層
の非晶質状態及び結晶質状態の反射率はそれぞれ28%
及び56%である。GeTe記録層は、前記EP−A035
2105号から既知の、Ta2O5 干渉層及びAu反射層を具
える積層体内に埋設することができる。この積層体の金
反射層は100nmの厚さを有し、光をとおさいない。
これら層の厚さを最適にすると反射率は26%及び58
%になる。これら層を最適化するとき、光が平行ビーム
でなく集束ビームになるよう最適化すべきである。この
ような最適化は特願平2−158932号から既知であ
る。
In the first embodiment, it is assumed that the unrecorded GeTe recording layer 6 is in an amorphous state, and when writing with a light beam, that portion becomes in a crystalline state. The thickness of the recording layer is set to an optimum thickness at which a high reflectance and a high contrast can be obtained in a crystalline state. The reflectance of the amorphous state and the crystalline state of such a recording layer provided directly on the substrate is 28%, respectively.
And 56%. The GeTe recording layer is the same as that described in EP-A035.
No. 2105, it can be embedded in a laminate comprising a Ta 2 O 5 interference layer and an Au reflection layer. The gold reflective layer of this laminate has a thickness of 100 nm and does not pass light.
Optimizing the thickness of these layers results in a reflectivity of 26% and 58%.
%become. When optimizing these layers, the light should be optimized to be a focused beam rather than a collimated beam. Such an optimization is known from Japanese Patent Application No. 2-158932.

【0020】本発明ではGeTe記録層を既知の積層体と逆
の順序に埋設する。最適化後における図1に示す本発明
積層体は19nmの厚さを有するAu反射層4、184n
mの厚さを有するTa2O5 干渉層及び23nmの厚さを有
する記録層6を有する。この場合、記録担体の反射率は
非晶質区域及び結晶質区域においてそれぞれ28%及び
71%である。この記録担体は、積層体の簡単な構造に
もかかわらず、CDメディアに課される前述した厳しい
要件を満足する。
In the present invention, the GeTe recording layer is buried in the reverse order of the known laminate. After the optimization, the laminate of the present invention shown in FIG. 1 has a Au reflection layer 4, 184n having a thickness of 19 nm.
It has a Ta 2 O 5 interference layer having a thickness of m and a recording layer 6 having a thickness of 23 nm. In this case, the reflectivity of the record carrier is 28% and 71% in the amorphous and crystalline areas, respectively. This record carrier satisfies the above-mentioned stringent requirements imposed on CD media, despite the simple structure of the laminate.

【0021】本発明による積層体を具える記録担体にお
いてその反射層がこの記録担体の光学特性に及ぼす効果
を図2に示す。この図は記録担体の反射率Rを金反射層
の厚さdの関数として示すものである。この記録担体は
次の構造:基板、金反射層、記録担体の反射率が最大に
なる厚さを有するTa2O5 干渉層及び21nm厚のGeTe記録
層を有する。この図の上側曲線cは記録層が結晶質状態
の記録担体の反射率を示し、下側曲線aは記録層が非晶
質状態の記録担体の反射率を示す。金反射層の厚さが小
さい間は結晶質状態の反射率が増大するが、非晶質状態
の反射率は一定のままである。これはコントラストの増
大を生ずる。金反射層の厚さが約25nmより大きくなる
と、非晶質状態の反射率も増大し始め、両状態における
記録担体の反射率が高くなり、コントラストが小さくな
る。このコントラストの減少は、反射層の厚さを増大す
るとこの層の透過率が減少することにより生ずる。即
ち、少量の入射光が記録層に入射することになり、小コ
ントラストが生ずる。この記録担体が高いコントラスト
を必要とする場合には、反射層の透過率を約20%に維
持するのが好ましい。ただし、この透過率は基板と厚い
干渉層との間に設けられた反射層について測定されるも
のとする。反射層の高い透過率は、反射金属層を薄くす
る必要があることを意味する。このことは、この層の熱
伝導率が大きくなりすぎない利点ももたらす。低い熱伝
導の場合、米国特許第4984231号から既知のよう
に、記録層に供給された熱が急速に消散されないため、
書込中に記録層を十分加熱するのに低いパワーの光ビー
ムで十分となる。
FIG. 2 shows the effect of the reflective layer on the optical characteristics of the record carrier having the laminate according to the present invention. This figure shows the reflectivity R of the record carrier as a function of the thickness d of the gold reflective layer. This record carrier has the following structure: a substrate, a gold reflective layer, a Ta 2 O 5 interference layer with a thickness that maximizes the reflectivity of the record carrier, and a 21 nm thick GeTe recording layer. The upper curve c in this figure shows the reflectivity of the record carrier in which the recording layer is in a crystalline state, and the lower curve a shows the reflectivity of the record carrier in which the recording layer is in an amorphous state. While the thickness of the gold reflection layer is small, the reflectance in the crystalline state increases, but the reflectance in the amorphous state remains constant. This results in an increase in contrast. When the thickness of the gold reflection layer is larger than about 25 nm, the reflectance of the amorphous state also starts to increase, the reflectance of the record carrier in both states increases, and the contrast decreases. This reduction in contrast is caused by the fact that increasing the thickness of the reflective layer reduces the transmittance of this layer. That is, a small amount of incident light is incident on the recording layer, and a small contrast occurs. If the record carrier requires a high contrast, it is preferable to maintain the transmittance of the reflective layer at about 20%. However, this transmittance is to be measured for a reflective layer provided between the substrate and the thick interference layer. The high transmittance of the reflective layer means that the reflective metal layer needs to be thin. This also has the advantage that the thermal conductivity of this layer is not too high. In the case of low heat conduction, as is known from US Pat. No. 4,984,231, the heat supplied to the recording layer is not quickly dissipated,
A low power light beam is sufficient to sufficiently heat the recording layer during writing.

【0022】記録層を通過した光を再び反射させること
により記録担体のコントラスト及び反射率を更に増大さ
せることができる。この追加の反射がないと記録層を通
過した光は失われてしまう。図3はこれを実現した記録
担体を示す。基板1から見て、積層体3は反射層4、干
渉層5、記録層6、追加の干渉層8及び追加の反射層9
を具える。光は入射面2から記録担体に入射する。層8
及び9は記録層6を通過した光を反射する。これら2つ
の層の付加は、反射率の増大に加えて、積層体の設計の
自由度の増大をもたらし、例えば積層体の熱特性を最適
にすることもできる。これら2つの追加の層が記録担体
の反射率に及ぼす効果を、非書込状態において非晶質で
あるGeTe記録層を有する記録担体の第2実施例について
説明する。図1に示す積層体内に組み込まれ、非晶質状
態において高い反射率及び高いコントラストが得られる
ように最適化されたこのような記録層は非晶質状態及び
結晶質状態においてそれぞれ65%及び27%の記録担
体反射率を発生する。追加の干渉層8及び反射層9を設
けると、最適化後の積層体は次の構造:18nm Au 反
射層、150nm Ta2O5干渉層5、20nm GeTe 記録
層、185nm Ta2O5干渉層8及び100nm Au 反射
層9を有する。この構造では非晶質状態及び結晶質状態
の記録担体反射率はそれぞれ70%及び12%になる。
本例では追加の反射層として反射率の高い金を用いる。
このような良熱伝導性の層が記録層に対し大きすぎる熱
負荷を構成する場合には、低熱伝導性の金属合金又は誘
電体反射層を追加の反射層に使用することができる。熱
負荷は一以上の干渉層を全部又は部分的に有機材料で製
造することにより低い熱伝導率を与えることによって減
少させることもできる。
By reflecting the light that has passed through the recording layer again, the contrast and reflectivity of the record carrier can be further increased. Without this additional reflection, light passing through the recording layer would be lost. FIG. 3 shows a record carrier implementing this. When viewed from the substrate 1, the laminate 3 includes a reflective layer 4, an interference layer 5, a recording layer 6, an additional interference layer 8, and an additional reflection layer 9.
Equipped. Light enters the record carrier from the entrance surface 2. Layer 8
And 9 reflect light passing through the recording layer 6. The addition of these two layers, in addition to the increase in reflectivity, leads to an increase in the degree of freedom in the design of the stack, for example to optimize the thermal properties of the stack. The effect of these two additional layers on the reflectivity of the record carrier will be described for a second embodiment of a record carrier having a GeTe recording layer that is amorphous in the unwritten state. Such a recording layer, incorporated in the stack shown in FIG. 1 and optimized for high reflectivity and high contrast in the amorphous state, is 65% and 27% in the amorphous and crystalline states, respectively. % Record carrier reflectivity. If additional interference layers 8 and reflection layers 9 are provided, the stack after optimization has the following structure: 18 nm Au reflection layer, 150 nm Ta 2 O 5 interference layer 5 , 20 nm GeTe recording layer, 185 nm Ta 2 O 5 interference layer It has an 8 and 100 nm Au reflective layer 9. With this structure, the reflectivity of the record carrier in the amorphous state and the crystalline state is 70% and 12%, respectively.
In this example, gold having a high reflectance is used as the additional reflective layer.
If such a layer with good thermal conductivity constitutes a thermal load that is too great for the recording layer, a metal alloy or dielectric reflective layer with low thermal conductivity can be used for the additional reflective layer. Thermal load can also be reduced by providing one or more interference layers in whole or in part with organic materials to provide low thermal conductivity.

【0023】本発明の第2種類の記録担体を図4に示
す。この記録担体では図1の金属反射層4が図4に1
0,11及び12で示す3つの誘電体層を具える誘電体
反射層と置き換えられている。これら3つの誘電体層の
各々は光ビームの波長の約1/4の光学厚さを有する。
本例でも記録層6に相変化材料GeTeを使用することがで
きる。第3の実施例では積層体3を、GeTeの非晶質状態
において高い反射率が得られると共に最大のコントラス
トが得られるよう最適化する。この場合積層体3は次の
構造:95nm Ta2O5誘電体層10、141nm SiO2
誘電体層11、95nm Ta2O5誘電体層12、50nm
SiO2 干渉層5、20nm GeTe 記録層6及び190n
m Ta2O5誘電体層8を有する。保護膜7は本例では追加
の反射層としても作用する。誘電体層8は層6及び8間
の界面における屈折率の変化を所望の変化にし、保護膜
7は記録層層の書込み中における過熱を保護する。この
記録担体の反射率は非晶質状態で67%、結晶質状態で
28%であることが測定された。誘電体反射層は金属反
射層より低い熱伝導率を有するため、記録層6を書込む
のに小パワーで十分になる。誘電体反射層が3つの層を
具える場合、図1に示す金属反射層4を具える記録担体
と同一の反射率及びコントラストを達成することができ
る。
FIG. 4 shows a second type of record carrier of the present invention. In this record carrier, the metal reflection layer 4 of FIG.
It has been replaced by a dielectric reflective layer comprising three dielectric layers denoted by 0, 11 and 12. Each of these three dielectric layers has an optical thickness of about 1/4 of the wavelength of the light beam.
In this embodiment, the phase change material GeTe can also be used for the recording layer 6. In the third embodiment, the stacked body 3 is optimized so that a high reflectivity and a maximum contrast can be obtained in the amorphous state of GeTe. In this case, the laminate 3 has the following structure: 95 nm Ta 2 O 5 dielectric layer 10, 141 nm SiO 2
Dielectric layer 11, 95 nm Ta 2 O 5 dielectric layer 12, 50 nm
SiO 2 interference layer 5, 20 nm GeTe recording layer 6 and 190n
It has a m Ta 2 O 5 dielectric layer 8. In this example, the protective film 7 also functions as an additional reflective layer. The dielectric layer 8 changes the refractive index at the interface between the layers 6 and 8 as desired, and the protective film 7 protects the recording layer from overheating during writing. The reflectivity of this record carrier was determined to be 67% in the amorphous state and 28% in the crystalline state. Since the dielectric reflection layer has a lower thermal conductivity than the metal reflection layer, a small power is sufficient to write the recording layer 6. If the dielectric reflective layer comprises three layers, it is possible to achieve the same reflectivity and contrast as the record carrier comprising the metal reflective layer 4 shown in FIG.

【0024】射出成形プラスチック基板を使用する場合
には、光ビームをトラッキングするための、例えばピッ
ト又はドット形態の情報を基板の積層体側の表面に設け
ることができる。基板がガラス製の場合には、この情報
は基板と積層体との間のラッカ層に一層簡単に設けるこ
とができる。このようなラッカ層は基板とほぼ同一の屈
折率を有するものとして、積層体をラッカ層の存在のた
めに変更する必要が本質的にないようにするのが好まし
い。ラッカ層は、積層体が誘電体反射層を有する場合で
も、積層体の一部を構成しないこと明らかである。これ
は、ラッカ層は常に低い屈折率を有し、誘電体反射層の
第1層は常に高い屈折率を有するためである。
When an injection-molded plastic substrate is used, information, for example, in the form of pits or dots, for tracking a light beam can be provided on the surface of the substrate on the laminate side. If the substrate is made of glass, this information can be more easily provided in the lacquer layer between the substrate and the laminate. Preferably, such a lacquer layer has approximately the same refractive index as the substrate, so that the laminate does not need to be changed essentially due to the presence of the lacquer layer. It is clear that the lacquer layer does not form part of the laminate, even if the laminate has a dielectric reflective layer. This is because the lacquer layer always has a low refractive index, and the first layer of the dielectric reflection layer always has a high refractive index.

【0025】基板上に薄い金属層を成長させる場合、多
くの金属、特に金は成長プロセスの開始時に小さな島に
なる傾向があるため必ずしも均一な厚さの層が得られな
い。このような厚さの不均一は薄い金属層を前記ラッカ
層上に成長させる場合に特に大きくなる。この傾向は金
属層を無機誘電体材料から成る下地層上に成長させるこ
とにより抑えることができる。この材料としては酸化
物、窒化物又は硫化物、例えばTa2O5 、AlN 、SiO2又は
ZnS が好ましい。図6は下地層を有する記録担体の実施
例を示す。基板1はトラッキング情報がエンボス加工さ
れたラッカ層13を有し、このラッカ層上の積層体が下
地層14、金属反射層4、干渉層5、記録層6及び保護
膜7を含んでいる。この下地層はラッカ層のない記録担
体にも用いることができる。この下地層は、その屈折率
及び厚さを適切な値に選択することにより記録担体の特
定の反射率を得るのに用いることができると共に、金属
反射層を不活性層で封止して、基板から拡散される汚染
物により生ずる金属反射層の劣化を防止するという他の
利点ももたらす。
When growing a thin metal layer on a substrate, many metals, especially gold, tend to be small islands at the beginning of the growth process and do not necessarily result in a layer of uniform thickness. Such non-uniform thickness is particularly large when a thin metal layer is grown on the lacquer layer. This tendency can be suppressed by growing a metal layer on an underlayer made of an inorganic dielectric material. This material may be an oxide, nitride or sulfide such as Ta 2 O 5 , AlN, SiO 2 or
ZnS is preferred. FIG. 6 shows an embodiment of a record carrier having an underlayer. The substrate 1 has a lacquer layer 13 on which tracking information is embossed, and a laminate on the lacquer layer includes a base layer 14, a metal reflection layer 4, an interference layer 5, a recording layer 6, and a protective film 7. This underlayer can also be used for record carriers without a lacquer layer. This underlayer can be used to obtain a specific reflectance of the record carrier by selecting its refractive index and thickness to appropriate values, and the metal reflective layer is sealed with an inert layer, Another advantage is that it prevents degradation of the metal reflective layer caused by contaminants diffused from the substrate.

【0026】上述した第1〜第3の実施例では、光ビー
ムの入射面2は基板1の積層体3と反対側の表面であ
る。光ビームは最初に基板に通さないで直接積層体に入
射させることもできること勿論である。このような記録
担体(図5に示す)の入射面2は反射層4の上側表面で
ある。この記録担体の積層体内の層の順序は図1,3及
び4に示す記録担体の積層体と逆の順序である。
In the first to third embodiments described above, the light beam incident surface 2 is the surface of the substrate 1 on the side opposite to the laminate 3. It goes without saying that the light beam can be directly incident on the laminate without first passing through the substrate. The incident surface 2 of such a record carrier (shown in FIG. 5) is the upper surface of the reflective layer 4. The order of the layers in the stack of record carriers is the reverse of that of the stack of record carriers shown in FIGS.

【0027】入射面2は入射光の一部と出射光の一部を
反射する。ガラス又はプラスチックの基板を使用する
と、集束光ビームの約8%の光が失われる。入射面上に
反射防止膜を被覆するとこの損失が1%以下に減少す
る。この場合、一層多量の光が書込みに利用されると共
に一層多量の光が読取り中に出力される。この結果、反
射防止膜を有する記録担体の積層体3は、記録担体に同
一の反射率要件を満足させる場合に、反射防止膜のない
記録担体の積層体より低い反射率にすることができる。
GeTeの記録層を具える図4の構造の記録担体に反射防止
膜を設ければ、この記録担体の反射率はCDの要件を満
足するものとなる。
The incident surface 2 reflects a part of the incident light and a part of the emitted light. Using a glass or plastic substrate, about 8% of the focused light beam is lost. When an antireflection film is coated on the incident surface, this loss is reduced to 1% or less. In this case, more light is used for writing and more light is output during reading. As a result, the laminate 3 of the record carrier having the antireflection film can have a lower reflectance than the laminate of the record carrier without the antireflection film when the same reflectance requirement is satisfied for the record carrier.
If an antireflection film is provided on the record carrier having the GeTe recording layer and having the structure shown in FIG. 4, the reflectivity of the record carrier satisfies the requirements for CD.

【0028】上述した種々の例では種々の誘電体層をTa
2O5 で形成している。これら層の上記の利点は全ての光
記録担体、特に記録層の書込みに熱を必要とするものに
おいて達成することができる。
In the various examples described above, the various dielectric layers are made of Ta.
It is made of 2 O 5 . The above-mentioned advantages of these layers can be achieved in all optical record carriers, especially those in which the writing of the recording layer requires heat.

【0029】図示の実施例では相変化材料としてGeTeを
用いているが、GeTeと例えばSbとの合金又はIn, Se, Sn
及び/又はGaの合金のような他の相変化材料を本発明記
録担体に使用することができる。原理的には、本発明は
書込時に屈折率が変化する記録材料を具える記録担体に
も使用することができる。これら材料は染料又は金属合
金のような一度書込可能材料及び再書込可能材料とする
ことができる。本発明は光ビームにより書込み及び読取
られる磁気材料の記録層を具える光磁気記録担体に用い
ることもできる。
In the illustrated embodiment, GeTe is used as the phase change material, but an alloy of GeTe and, for example, Sb or In, Se, Sn
Other phase change materials such as and / or Ga alloys can be used for the record carrier of the present invention. In principle, the invention can also be used for a record carrier with a recording material whose refractive index changes during writing. These materials can be write-once and re-writable materials such as dyes or metal alloys. The invention can also be used for a magneto-optical record carrier comprising a recording layer of a magnetic material which is written and read by a light beam.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1種類の記録担体の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a first type of record carrier of the present invention.

【図2】図1の記録担体の反射率を反射層の厚さの関数
として示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the reflectivity of the record carrier of FIG. 1 as a function of the thickness of the reflective layer.

【図3】追加の反射層及び干渉層を具えた記録担体の断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a record carrier having an additional reflective layer and an interference layer.

【図4】本発明の第2種類の記録担体の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a second type of record carrier of the present invention.

【図5】本発明記録担体の他の実施例の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the record carrier of the present invention.

【図6】下地層が設けられた記録担体の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a record carrier provided with an underlayer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 入射面 3 積層体 4 反射層 5 干渉層 6 記録層 7 保護層 8 追加の干渉層 9 追加の反射層 10,11,12 誘電体反射層 13 ラッカ層 14 下地層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Incident surface 3 Laminated body 4 Reflective layer 5 Interference layer 6 Recording layer 7 Protective layer 8 Additional interference layer 9 Additional reflection layer 10, 11, 12 Dielectric reflection layer 13 Lacquer layer 14 Underlayer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, T he Netherlands (72)発明者 アントニウス ヘンドリカス マリア ホルトスラグ オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ1 (72)発明者 ウィルマ ファン エス−スピークマン オランダ国 5621 ベーアー アインド ーフェン フルーネヴァウツウェッハ1 (56)参考文献 特開 平2−166643(JP,A) 特開 平3−248343(JP,A) 特開 平3−183037(JP,A) 特開 平3−156753(JP,A) 特開 昭63−91842(JP,A) 特開 平3−250438(JP,A) 特開 平3−142727(JP,A) 特開 平3−132942(JP,A) 特開 昭62−205553(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/24 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (73) Patent holder 590000248 Groenewoodseweg 1, 5621 BA Eindhoven, The Netherlands (72) Inventor Antonius Hendrikas Maria Holtslag The Netherlands 5621 Baer Eindhoven Inventor Wiener Wewma inventor 1 Van S-Speakman 5621 Beer Eindhoven Flenewwald Wech 1 Netherlands (56) References JP-A-2-166643 (JP, A) JP-A-3-248343 (JP, A) JP-A-3-183037 ( JP, A) JP-A-3-157675 (JP, A) JP-A-63-91842 (JP, A) JP-A-3-250438 (JP, A) JP-A-3-142727 (JP, A) JP 3-132942 (JP, A) JP Akira 62-205553 (JP, A) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) G11B 7/24

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 記録層、無機誘電体干渉層及び反射層を
この順序に具える積層体を基板上に具えて記録担体であ
って、その入射面に入射する光ビームにより情報が書き
込まれ読み取られる光記録担体において、前記積層体の
反射層が記録担体の入射面に面しており、この反射層が
金属又は金属合金から成ることを特徴とする光記録担
体。
1. A record carrier comprising a laminate having a recording layer, an inorganic dielectric interference layer and a reflective layer in this order on a substrate, wherein information is written and read by a light beam incident on an incident surface thereof. An optical record carrier, wherein the reflective layer of the laminate faces the incident surface of the record carrier, and the reflective layer is made of a metal or a metal alloy.
【請求項2】 前記反射層の透過係数が 0.2より大きい
ことを特徴とする請求項1記載の光記録担体。
2. The optical record carrier according to claim 1, wherein the transmission coefficient of the reflection layer is larger than 0.2.
【請求項3】 前記積層体は、前記反射層の、前記入射
面に面する側に、この反射層に接する下地層を含んでお
り、この下地層が無機誘電体材料から成ることを特徴と
する請求項1又は2記載の光記録担体。
3. The laminated body includes an underlayer in contact with the reflection layer on a side of the reflection layer facing the incident surface, and the underlayer is made of an inorganic dielectric material. The optical record carrier according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 記録層、無機誘電体干渉層及び反射層を
この順序に具える積層体を基板上に具えて記録担体であ
って、その入射面に入射する光ビームにより情報が書き
込まれ読み取られる光記録担体において、前記積層体の
反射層が記録担体の入射面に面しており、この反射層が
少なくとも3つの誘電体層から成ることを特徴とする光
記録担体。
4. A record carrier comprising a laminate having a recording layer, an inorganic dielectric interference layer and a reflective layer in this order on a substrate, wherein information is written and read by a light beam incident on an incident surface thereof. An optical record carrier, wherein the reflective layer of the laminate faces the incident surface of the record carrier, and the reflective layer comprises at least three dielectric layers.
【請求項5】 前記記録層の、前記干渉層と反対側の表
面に追加の干渉層及び追加の反射層が設けられているこ
とを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の光記録担
体。
5. The light according to claim 1, wherein an additional interference layer and an additional reflection layer are provided on a surface of the recording layer opposite to the interference layer. Record carrier.
【請求項6】 前記追加の反射層は金属又は金属合金か
ら成ることを特徴とする請求項5記載の光記録担体。
6. The optical record carrier according to claim 5, wherein the additional reflective layer is made of a metal or a metal alloy.
【請求項7】 前記記録層は相変化材料から成ることを
特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の光記録担体。
7. The optical record carrier according to claim 1, wherein said recording layer is made of a phase change material.
【請求項8】 前記相変化材料はゲルマニウム(Ge)とテ
ルル(Te)の合金であることを特徴とする請求項7記載の
光記録担体。
8. The optical record carrier according to claim 7, wherein said phase change material is an alloy of germanium (Ge) and tellurium (Te).
【請求項9】 少なくとも一つの干渉層は酸化タンタル
(Ta2O5) から成ることを特徴とする請求項1〜8の何れ
かに記載の光記録担体。
9. The method of claim 1, wherein the at least one interference layer is tantalum oxide.
Optical record carrier according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it consists of (Ta 2 O 5).
【請求項10】 前記入射面上に反射防止膜が設けられ
ていることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の
光記録担体。
10. The optical record carrier according to claim 1, wherein an antireflection film is provided on the incident surface.
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