JPH01294239A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ル五些改皿光１ 本発明は、いわゆる相変化型の光記録媒体に関する。

明の　′−的１景ｔらびに１の問題〃 相変化型の光記録媒体は、エネルギービームの照射によ
り記録層の光学定数（屈折率、消衰係数）を部分的に変
化させて情報を記録し、再生光の反射率又は透過率の差
によって情報を読み出すようにした光記録媒体である０
代表的な相変化型の光記録媒体としては特公昭５６−２
７，８６５号公報に開示されている。

相変化型の光記録媒体における情報の記録および読み出
しの原理の概略は次のように説明することができる。相
変化型の光記録媒体に情報を記録するには、記録すべき
情報に対応して記録光（具体的にはレーザ光）を記録層
に部分的に照射し、記録層の光学定数を情報に対応して
部分的に変化させて光学定数変化部を形成すれば、情報
が記録される。また、情報を読み取るには、情報が記録
された記録層にレーザ光等の再生光（エネルギー出力が
記録光よりも小さい）を照射し、光学定数が変化した変
化部と光学定数が変化していない部分（非変化部）との
光反射率の差によって情報を読み出すことができる。

従来、情報の読み出しに際して、変化部における反射率
と非変化部における反射率との差を大きくして読み出し
精反向上を図るために、記録層の膜厚を約１０００〜１
５００人と厚くしていた。

しかしながら、記録層の膜厚を単に厚くしたたけでは、
依然として反射率のコントラスト比（Ｃ＝ＩＲ−Ｒ−１
／ＲＯここでＲ≧Ｒ−の時Ｒｏ＝Ｒであり、Ｒ＜Ｒ″の
時Ｒｏ＝Ｒ−である。）が不十分であると共に、記録層
を厚くする程、製造コストの増大を招くという不都合を
有している。

そこで、記録層の膜厚を薄くしつつ反射率のコントラス
ト比を増大させるために、記録層上に反射層を積層させ
た光記録媒体が開発されている°。

しかしながら、このような反射層を積層させた従来の光
記録媒体にあっては、記録光照射前の反射率が照射後の
反射率よりも低いため反射率のコントラスト比を高くす
るためには、記録前の反射率を低く設定する必要がある
が、記録媒体における記録前の反射率をあまりに低く設
定すると、情報読み出し用の再生機が作動し難くなると
いう不都合を有している。

また、従来の相変化型の光記録媒体にあっては、光学定
数変化部の反射率を非変化部の反射率よりも大きくする
ことにより、情報を読み出すようにしているので、記録
層に孔や凹部を形成して情報の記録、再生を行なうピッ
ト形成タイプの情報記録媒体に用いる情報再生機との共
用ができないという不都合を本質的に有していた。これ
は、ピット形成タイプの情報記録媒体にあっては、ピッ
ト部が形成しである部分で、非ピット形成部よりも再生
光の反射率が低くなり、従来の相変化型の情報記録媒体
と情報再生方式が逆であったからである。

及凹しとｌ煎 本発明は、このような従来技術に伴う不都合を解消する
ためになされたものであり、再生光による反射率のコン
トラスト比が高く、また情報読み出し用の情報再生機に
よりスムーズに情報を読み出すことが可能であり、しか
もピット形成タイプの情報記録媒体用情報再生機との共
用が可能な相変化型の光記録媒体を提供することを目的
としている。

凡ｊ眩１１又 このような目的を達成するために、本発明は、エネルギ
ービームの照射により基板上に設けられた記録層の一部
の光学定数を変化させて情報を記録するようにした光記
録媒体において、前記記録層の片側表面には、誘電体層
と反射層とか、この順番に積層してあり、 前記記録層の膜厚（ｄ３）と誘電体層の膜厚（ｄ２）と
が、以下の式［Ｉ］を満足する範囲にあることを特徴と
している。

ΔＲ＝　（Ｒ−Ｒ−）≧＋０，２　　・・・［Ｉ］（た
だし、Ｒは記録光が照射されない部分の光記録媒体に記
録層側から再生光を照射した場合の反射率であり、Ｒ−
は記録光が照射された後の光記録媒体に記録層側から再
生光を照射した場合の反射率であり、それぞれ、次の物
理量の関数、Ｒ＝Ｒ（ｄ　、ｄ　、ｄ３、Ｎ１、Ｎ２、
Ｎ３、λ）、 Ｒ−＝Ｒ１ｄ　　、ｄ　　、ｄ３．Ｎ１、Ｎ２、Ｎ−３
、λ）、 で表わされ、 ｄ　　、　ｄ　　、　ｄ３はそれぞれ反射層、誘電体層
、記録層の膜厚であり、Ｎ　、Ｎ２はそれぞれ反射層、
誘電体層の光学定数であり、Ｎ３は記録光照射前の記録
層の光学定数であり、Ｎ−３は記録光照射後の記録層の
光学定数であり、λは再生光の波長である。） このような光記録媒体によれば、記録層の片側表面に誘
電体層と反射層とをこの順序で積層し、これら記録層と
誘電体層との膜厚を、記録光照射後の光記録媒体の反射
率が照射前の反射率よりも小さくなるように決定したの
で、記録色と誘電体層と反射層との相互作用により、記
録光が照射された部分の記録層に、この記録層側から再
生光を照射した場合の反射率は記録光照射前より低くな
る。

このため、本発明では、従来のようにコントラスト比を
高めるために記録光が照射される前の記録媒体の反射率
を低く設定する必要がなくなり、情報再生機の作動が容
易になり、情報をスムーズに読み出すことが可能になる
。また、ビット形成タイプの情報記録媒体と同様な再生
方式が可能になり、情報再生機の共用が可能になる。さ
らに本発明にあっては、反射率差ΔＲが０．２以上と従
来に比して高いので、情報の読み出し誤差が少なくなる
。

日のｆｌ　自二日 以下、本発明を図面に基づき具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の概略断面
図、第２図は本発明の一実施例に係る光記録媒体におけ
る記録層と誘電体層との膜厚関係を示すグラフ、第３図
は本発明の他の実施例に係る光記録媒体の概略断面図で
ある。

第１図に示すように、本発明の一実施例に係る光記録媒
体１０は、透明な基板４上に記録層３と誘電体層２と反
射層１とが、この順序で積層されている。

基板４としては、たとえばガラスあるいはアルミナ等の
、！機材料の他に、ポリメチルメタクリレート、ポリカ
ーボネート、ポリカーボネートとポリスチレンのポリマ
ーアロイ、米国特許第４６１４７７８号明細書に示され
るような非晶質ポリオレフィン（ＡＰＯ）　、ポリ４−
メチル−１−ペンテン、エポキシ樹脂、ポリエーテルサ
ルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド、エチ
レン・テトラシクロドデセン共重合体等の有機材料を用
いることができる。この基板１１の厚みは、記録媒体１
０全体に適度な剛性を付与するのに十分な厚さであれば
良く、好ましくは０．５〜２．５−１特に好ましくは１
〜１．５市程度である。

記録層３は、情報を記録するためのレーザ光等のエネル
ギービーム（以下、「記録光」という）の照射により、
その光学定数が変化するものであれば良く、記録光照射
前の光学定数における屈折率をｎ、消衰係数をｋとし、
記録光照射後の屈折率をｎ−１消衰係数をに−とした場
合に、ｎ〉ｎ−１ｋ＜ｋ−となるような材質であること
が好ましい、このような要求を満足する記ｊｊ！層３の
材質としては、Ｔｅ−Ｇｅ　、Ｔｃ−Ｇｅ−５ｂ　、Ｔ
ｅ−０、Ｔｅ　Ｏ−Ｇｅ　、Ｔｅ−０−Ｐｄ　、Ｔｅ−
Ｇｅ−Ｔｊ、Ｔｅ−０−Ｃｕ　、Ｔｃ−Ｇｅ−３ｅ　、
Ｔｊ３−ＱＣ！−３４３−ＡＵ、Ｔｅ−Ｇｅ−３ｅ−Ｐ
ｄ　、Ｔｅ−Ｇｅ−３ｅ−Ｐｂ　、　Ｔｅ−Ｇｃ−３ｅ
−Ｉ　ｎ　、　Ｔｅ−Ｇｅ−３ｃ−３ｎ　、　　Ｉ　ｎ
−３ｅ　、　　Ｉ　ｎ−３ｅ−Ｔｊ　、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｉ
　ｎ等を例示することができる。

誘電体層２としては、光の吸収が少なければ良く、Ｓｉ
　Ｏ（０＜ｘ≦２　）　、Ｓ　＋　Ｎ　ｘ　（０＜　ｘ
× ≦１−３３　＞　、Ａ　Ｊ　Ｏｘ　（０＜　ｘ≦１．５
）等を用いることができる。

反射層１としては、アルミニウム、金、Ｎ１−Ｃ「合金
、Ｎｉ−Ｃｕ合金等の金属膜、もしくはその他の膜が用
いられる。

本発明では、上述した記録層３および誘電体層２の膜厚
ｄ　　、ｄ　　は、たとえば以下のようにして決定され
る。

基板４中から見た多色膜１，２．３全体の反射率Ｒｆｉ
ｌｉは、光学上の一般法則を利用した、たとえば以下の
漸化式により求められる。

したがって、Ｒ＝ｌＲ３４１である。

ｉｌｎ ここで、 （ｊ、１は０を含む整数、以下同様）、δ、＝４πＮ、
ｄ、／λである。

Ｊ　　　　　ＪＪ なお、Ｎ、は媒質ｊでの光学定数（Ｎ　＝ｎ。

Ｊ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｊ
−ｉｋ、）であり、ｎ、は媒質ｊでの屈折率、ｋ。

Ｊ　　　　　　　　　　　　　Ｊ は媒質ｊでの消衰係数、ｄ、はａ質ｊの膜厚、媒Ｔ！ｔ
Ｏは光記録媒体２が設置されている周囲の雰囲気（空気
の場合にはＮ　＝ｎｏ：１）、媒質１は反射層１、媒質
２は誘電体層２、媒質３は記録層、媒質４は基板４、λ
は再生光の波長である。

また、基板４自体の反射率Ｒ３ｕｂは、であるから、結
局、第１図の構成をもつ光記録媒体の基板４＠からの再
生光の入射における反射率Ｒは、近似的に次式で与えら
れる。

’　Ｒｆｉｌｎ”ｓｕｂ 相変化を利用した光記録媒体１０においては、記録用レ
ーザ光（記録光）の照射前後で記録層３の光学定数Ｎ３
が変化する。記録光照射前の記録層３の光学定数をＮ３
、照射後の記録層３の光学定数をＮ　−３とし、それぞ
れの光学定数を用いた時の光記録媒体１０の基板４側か
らの再生光の入射における反射率をＲ，Ｒ−とすると、
反射率差ΔＲを ΔＲ＝　（Ｒ−Ｒ−） で定義した時、反射層１の膜厚をｄｌに固定すると、Δ
Ｒは ΔＲ＝ΔＲ（ｄ　　、ｄ　　） と表わせ、ｄ　およびｄ３に関する関数となる。

ΔＲが＋０．２以上になるｄ　　、ｄ　　を決定するに
は、コンピュータによる逐次計算を行なえば良い。

記ｊｊｉ層３と誘電体層２との膜厚ｄ　　、ｄ　　を−
定の関係にすることによって、反射率差ΔＲを七０．２
以上とすることができるのは、次のような理由によると
考えられる。すなわち、誘電体層２を記録層３と反射層
１との間に介在させることによって光の干渉の仕方が複
雑となり、その結果ΔＲ≧＋０．２とすることができる
のである。

実際にコンピュータにより、記録層３と誘電体層２との
膜厚の関係を求めれば、たとえば第２図に示すようにな
る。第２図に示す例では、基板４として屈折率１．５４
のＡＰＯを用い、記録層３としてＴｅ−Ｇｅ−３ｂ合金
＜ＩＣＰ分析による組成はＴｅ　　　Ｇａ　　　Ｓｂ　
　　）を用い、誘電体層５１．５　　１２．４　　３６
．１ ２として屈折率１．４５の８１０２を用い、反射層１と
して屈折率１６８５、消衰係数６．７３５、膜厚５００
人のＡｊを用いた。記録層３における記録光照射前の屈
折率および消衰係数は、８３９鴎のＬＤを用いてエリプ
ソメータにて測定したところ、それぞれ４．０８２．１
．７２９であり、照射後では１．６７７．３．０９３で
あった。

第２図に示す例では、ΔＲ≧０．２とするため、記録層
３の膜厚ｄ３を７０〜５２０人、好ましくは１５０〜３
５０人とし、誘電体Ｎ３の膜厚ｄ２を１３００〜２３０
０人、好ましくは１７００〜２２００人とすれば良い。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば第３図に示すように、反射層１の表面と、記録
層３および基板４の間とに保護層５ａ。

５ｂを設けるようにしても良い、この場合には、保ＩＰ
Ｊ５ａ　、５ｂにおける光学定数を考にして、記録層３
と誘電体層２との膜厚ｄ　　、ｄ　　を決定する必要が
ある。

また本発明によれば、基板４上に、反射ＷＡ１と誘電体
層２と記録層３とを、この順序で積層させ、基板４と反
対側から再生光を入射させるようにして、情報を読み出
すようにしても良い。

丸肌血ガ】 本発明に係る光記録媒体によれば、記録層の片側表面に
誘電体層と反射層とをこの順序で積層し、これら記録層
と誘電体層との膜厚を、記録光照射後の光記録媒体の反
射率が照射前の反射率よりも小さくなるように決定した
ので、記録層と誘電体層と反射層との相互作用により、
記録光が照射された部分の記録奴体に、記録層側から再
生光を照射した場合の反射率は記録光照射前より低くな
る。

このため、本発明では、従来のようにコントラスト比を
高めるために記録光が照射される前の記録層の反射率を
低く設定する必要がなくなり、情報再生機の作動が容易
になり、情報をスムーズに読み出すことが可能になる。

また、ビット形成タイプの情報記録媒体と同様な再生方
式が可能になり、情報再生機の共用が可能になる。さら
に本発明にあっては、反射率差ΔＲが０．２以上と従来
に比して高いので、情報の読み出し誤差が少なくなる。

［実施例〕 以下、本発明をさらに具体的な実施例に基づき説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

Ｘ胤且ユ 第１図に示すＭ３ｆｉの光記録媒体１０において、基板
４としてＡＰＯを用い、記録層３としてＴｃ−ｃｃ−ｓ
ｂを用い、誘電体層２としてＳ　ｉ　Ｏ２を用い、反射
層１としてＡｊを用い、反射層２の膜厚を５００人とし
、誘電体層２の膜厚を２０００人とした。その場合にお
ける記録層の膜厚に対する基板側からの再生光の反射率
変化を第４図に示す。

再生光の波長λ−８３０ｎｉであり、光記録媒体は空気
中に設置されていると仮定して計算を行なった。

図中、Ｒは記録光照射前の光記録媒体の記録層の膜厚に
対する反射率変化を示し、Ｒ−は照射後の反射率変化を
示す。

この条件では、記録層の膜厚を８０〜６００人の範囲に
すれば、反射率差ΔＲ＝　（Ｒ−Ｒ−）が大きくなり、
（ただし、ΔＲ＞Ｏであること）、情報の読み出し誤差
が少なくなるであろうことが確認された。

Ｌ双透ユ 誘電体層および反射層を記録層に積層させない以外は、
実施例１と同じ条件で反射率変化を求めた図を第５図に
示す、記録層の膜厚にかかわらず、反射率差ΔＲ＝　（
Ｒ−Ｒ−）＜Ｏが常に成り立ち、実用的でないことが確
認された。

比較例２ 誘電体層を記録層に積層させない以外は、実施例１と同
じ条件で反射率変化を求めた図を第６図に示す０反射率
差ΔＲ−（Ｒ−４１が０以上となる記録層の膜厚条件が
存在するが、それが大きくないため実用的でないことが
確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の概略断面
図、第２図は本発明の一実施例に係る光記録媒体におけ
る記録層と誘電体層との膜厚関係を示すグラフ、第３図
は本発明の他の実施例に係る光記録媒体の概略断面図、
第４図は本発明の一実施例に係る反射率変化を示すグラ
フ、第５．６図は従来例に係る反射率変化を示すグラフ
である。 １・・・反射層　　　　　　２・・・誘電体層３・・・
記ｊｊ！層　　　　　　４・・・基板代理人　　弁理士
　　鈴　木　俊一部 第　　１　　図 に 第　　３　　図 第　　２　　図 誘電体層（ＳｉＯｚ）の膜厚 第　　４　　図 記録層の膜厚（λ） 第　　５　　図 記録層の膜厚（又） 第　　６　　図 記録層の膜厚（Ａ） 手続補正書 １、事件の表示 昭和６３年　特　許　願　第１２３，３９８号２、発明
の名称 光記録媒体 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名　　称　　三井石油化学工業株式会社荒久ビル　３階 ［電話０！ｌ−４９１−３１６１］ ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）明細書第８頁第２０行目において、「非晶質ポリ
オレフィン（ＡＰＯ）Ｊとアルノを、 「非晶質ポリオレフィン」と補正する。 （２）明細書第１６頁第１０行目において、ｒＡＰＯＪ
とあるのを、 「非晶質ポリオレフィン」と補正する。 （３）明細書第１３頁第１７行目において、ｒＡＰＯＪ
とあるのを、 「非晶質ポリオレフィン」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エネルギービームの照射により、基板上に設けられた記
   録層の一部の光学定数を変化させて情報を記録するよう
   にした光記録媒体において、前記記録層の片側表面には
   、誘電体層と反射層とが、この順番に積層してあり、 前記記録層の膜厚（ｄ＿３）と誘電体層の膜厚（ｄ＿２
   ）とが、以下の式［ I ］を満足する範囲にあることを
   特徴とする光記録媒体。 ΔＲ＝（Ｒ−Ｒ＾−）≧＋０．２・・・［ I ］（ただ
   し、Ｒは記録光が照射されない部分の光記録媒体に記録
   層側から再生光を照射した場合の反射率であり、Ｒ＾−
   は記録光が照射された後の光記録媒体に記録層側から再
   生光を照射した場合の反射率であり、それぞれ、次の物
   理量の関数、Ｒ＝Ｒ（ｄ＿１、ｄ＿２、ｄ＿３、Ｎ＿１
   、Ｎ＿２、Ｎ＿３、λ）、 Ｒ＾−＝Ｒ＾−（ｄ＿１、ｄ＿２、ｄ＿３、Ｎ＿１、Ｎ
   ＿２、Ｎ＾−＿３、λ）、 で表わされ、 ｄ＿１、ｄ＿２、ｄ＿３はそれぞれ反射層、誘電体層、
   記録層の膜厚であり、Ｎ＿１、Ｎ＿２はそれぞれ反射層
   、誘電体層の光学定数であり、Ｎ＿３は記録光照射前の
   記録層の光学定数であり、Ｎ＾−＿３は記録光照射後の
   記録層の光学定数であり、λは再生光の波長である。）