JPH10124925A - Optical recording medium - Google Patents
Optical recording mediumInfo
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- JPH10124925A JPH10124925A JP8276037A JP27603796A JPH10124925A JP H10124925 A JPH10124925 A JP H10124925A JP 8276037 A JP8276037 A JP 8276037A JP 27603796 A JP27603796 A JP 27603796A JP H10124925 A JPH10124925 A JP H10124925A
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Abstract
Description
【0001】[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、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。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to
The present invention relates to an optical information recording medium capable of recording, erasing, and reproducing information. In particular, the present invention provides a method for erasing recorded information,
The present invention relates to a rewritable phase-change optical recording medium such as an optical disk having a rewritable function and capable of recording an information signal at high speed and at high density.
【0002】[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。これれらの光記録媒体
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、2値の記録信号として光学的に
再生可能である。2. Description of the Related Art The technology of a conventional rewritable phase-change optical recording medium is as follows. These optical recording media have a recording layer mainly composed of tellurium or the like, and during recording, a laser beam pulse focused on the crystalline recording layer is irradiated for a short time to partially melt the recording layer. I do. The melted portion is quenched by thermal diffusion and solidified to form an amorphous recording mark. The light reflectance of this recording mark is lower than that of the crystalline state and can be optically reproduced as a binary recording signal.
【0003】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。At the time of erasing, a recording mark portion is irradiated with a laser beam and heated to a temperature lower than the melting point of the recording layer and higher than the crystallization temperature, thereby crystallizing the recording mark in an amorphous state and leaving the original unrecorded portion. Return to condition.
【0004】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 198
7 p61-66)が知られている。As a material for the recording layer of these rewritable phase change optical recording media, alloys such as Ge 2 Sb 2 Te 5 (N.Ya) are used.
mada et al, Proc.Int.Symp. on Optical Memory 198
7 p61-66) are known.
【0005】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。[0005] These optical recording media using a Te alloy as a recording layer have a high crystallization speed, and high-speed overwriting with a single circular beam is possible only by modulating the irradiation power. In an optical recording medium using these recording layers, usually, a dielectric layer having heat resistance and light transmissivity is provided on both sides of the recording layer to prevent the recording layer from being deformed or having an opening during recording. Further, a metal reflective layer such as light-reflective Al is provided on the dielectric layer on the side opposite to the light beam incident direction to improve the signal contrast at the time of reproduction by an optical interference effect. There is known a technique which facilitates formation of a recording mark in a crystalline state and improves erasing characteristics and repetition characteristics.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】光記録媒体の記録密度
を上げようとする試みは、種々行なわれている。しか
し、2次元的な記録密度には、自ずから限界がある。2
次元的な記録密度を変えないで、記録密度を向上させる
方法の一つとして、3値以上の多値記録がある。Various attempts have been made to increase the recording density of an optical recording medium. However, the two-dimensional recording density is naturally limited. 2
One of the methods for improving the recording density without changing the dimensional recording density is multi-valued recording of three or more values.
【0007】しかしながら、従来の相変化型光記録媒体
では、非晶と結晶の二つの状態間での2値記録であるた
め、記録層を2層以上設けること以外には、3値以上の
記録を行うことは不可能である。記録層を2層以上設け
ることは、層数が増えるため、記録媒体のコスト高の要
因となる。また、記録再生装置においても、記録再生の
際に、異なる層の間での焦点切り替えができる機構を設
ける必要があるため、コスト高の要因となる。However, in the conventional phase-change type optical recording medium, binary recording is performed between two states of amorphous and crystalline. Therefore, except for providing two or more recording layers, recording of three or more values is required. It is impossible to do. Providing two or more recording layers increases the cost of the recording medium because the number of layers increases. Also, in the recording / reproducing apparatus, it is necessary to provide a mechanism capable of switching the focus between different layers at the time of recording / reproducing, which causes a cost increase.
【0008】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、容易でかつ安価に3値以上の記録が可
能な光記録媒体を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional optical recording medium and to provide an optical recording medium capable of easily and inexpensively recording three or more values.
【0009】[0009]
【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、2種類の異なる結晶相の間の相変化により行
われることを特徴とする光記録媒体である。According to the present invention, information can be recorded, erased, and reproduced by irradiating a recording layer formed on a substrate with light.
An optical recording medium characterized by being performed by a phase change between an amorphous phase and two different crystal phases.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の第1及び第2誘電体層に
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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first and second dielectric layers of the present invention are provided with a heat-insulating substrate and a recording layer, for example, in order to prevent the substrate and the recording layer from being deformed by heat during recording to prevent the recording characteristics from deteriorating. There is an effect of improving the signal contrast at the time of reproduction by an effect of protecting from a signal and an optical interference effect.
【0011】第1誘電体層の厚さd1 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、通常50nm以上400nm以下である。記録再生
信号の高コントラスト化による高キャリア対ノイズ比
(C/N)化を図るためには、さらに好ましくは、d1
は記録、再生に用いる光の波長λに対して0.25λ/
n1≦d1≦0.70λ/n1である。n1は第一誘電
体層の屈折率の実部。[0011] The thickness d1 of the first dielectric layer is usually 50 nm or more and 400 nm or less because it is difficult to peel off from the substrate or the recording layer and hardly cause defects such as cracks. In order to increase the carrier-to-noise ratio (C / N) by increasing the contrast of the recording / reproducing signal, it is more preferable that d1
Is 0.25λ / wavelength λ of light used for recording and reproduction.
n1 ≦ d1 ≦ 0.70λ / n1. n1 is the real part of the refractive index of the first dielectric layer.
【0012】第一誘電体層および第二誘電体層として
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、Ce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S
iO2 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。
ZnSとSiO2 のモル比がZnS/SiO2 =85/
15〜65/35であり、(ZnS+SiO2 )とCの
モル比が(ZnS+SiO2 )/C=99/1〜80/
20であることが好ましい。As the first dielectric layer and the second dielectric layer, there are inorganic thin films such as ZnS, SiO 2 , silicon nitride, and aluminum oxide. Especially ZnS thin film, Si, G
e, a thin film of a metal oxide such as Al, Ti, Zr, Ta, and Ce; a thin film of a nitride such as Si and Al;
A thin film of a carbide such as Hf and a film of a mixture of these compounds are preferable because of high heat resistance. Further, those obtained by mixing carbon or a fluoride such as MgF 2 with these are also preferable because the residual stress of the film is small. Especially ZnS and S
The mixed film of iO 2 or the mixed film of ZnS, SiO 2 and carbon has a recording sensitivity,
It is preferable because deterioration such as C / N and the erasing rate does not easily occur, and a mixed film of ZnS, SiO 2 and carbon is particularly preferable.
The molar ratio between ZnS and SiO 2 is ZnS / SiO 2 = 85 /
A 15~65 / 35, (ZnS + SiO 2) molar ratio of C is (ZnS + SiO 2) / C = 99 / 1~80 /
It is preferably 20.
【0013】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。Particularly, since the recording sensitivity is high, one-beam overwriting is possible at high speed, and the erasing rate is large and the erasing characteristics are good, the main part of the optical recording medium can be constituted as follows. preferable.
【0014】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、及びこれらを主成分とし、T
i、Cr、Hfなどの添加元素を含む合金及びAl、A
u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、AlにSi、Mg、Cu、Pd、Ti、Cr、H
f、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Cr、Ag、Cu、Pd、Pt、Niなどの
少なくとも1種の元素を合計で20原子%以下1原子%
以上加えたものなどがある。特に、材料の価格が安くで
きることから、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5原子%以下0.5原子%
以上添加した合金が好ましい。とりわけ、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、
反射層を添加元素を合計で0.5原子%以上3原子%未
満含む、Al−Hf−Pd合金、Al−Hf合金、Al
−Ti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。As a material of the reflection layer, a metal such as Al or Au having light reflectivity, or a material containing these as a main component,
Alloys containing additional elements such as i, Cr, Hf and Al, A
Examples thereof include a mixture of a metal such as u and a metal compound such as a metal nitride such as Al and Si, a metal oxide, and a metal chalcogenide. Metals such as Al and Au and alloys containing these as main components are preferable because of their high light reflectivity and high thermal conductivity. As an example of the above-mentioned alloy, Al, Si, Mg, Cu, Pd, Ti, Cr, H
At least one element such as f, Ta, Nb, Mn and the like added in a total of 5 at% or less and 1 at% or more, or at least one of Au, Cr, Ag, Cu, Pd, Pt, and Ni Element total 20 atomic% or less 1 atomic%
These are the ones added above. Particularly, an alloy containing Al as a main component is preferable because the price of the material can be reduced.
at least one metal selected from the group consisting of r, Ta, Hf, Zr, Mn, and Pd in a total of 5 atomic% or less and 0.5 atomic%.
The alloys added above are preferred. In particular, because corrosion resistance is good and hillocks do not easily occur,
Al-Hf-Pd alloy, Al-Hf alloy, Al containing a reflective layer containing a total of 0.5 to 3 atomic% of additional elements
-Ti alloy, Al-Ti-Hf alloy, Al-Cr alloy,
Al-Ta alloy, Al-Ti-Cr alloy, Al-Si-
It is preferable to use any one of the Mn alloys mainly containing Al.
【0015】本発明における記録層は、2種類以上の異
なる結晶相を持っている。そして、非晶相と2種類以上
の異なる結晶相、あるいは、これらの混合物からなる少
なくとも3つの光学定数の異なる相の間で相変化が可能
なものである。これによって、3値以上の記録が可能と
なる。The recording layer in the present invention has two or more different crystal phases. A phase change can be made between an amorphous phase and two or more different crystal phases or a mixture of at least three phases having different optical constants. This enables recording of three or more values.
【0016】記録層としては、特に限定するものではな
いが、少なくともTe、Seのいずれかを含むものが消
去時間が短くできるという点から好ましく、例えば、P
d−Ge−Sb−Te合金、Nb−Ge−Sb−Te合
金、Pd−Nb−Ge−Sb−Te合金、Pt−Ge−
Sb−Te合金、Ge−Sb−Te合金、Co−Ge−
Sb−Te合金、In−Sb−Te合金、Ag−In−
Sb−Te合金、In−Se合金などがある。多数回の
記録の書き換えが可能であることから、Pd−Ge−S
b−Te合金、Nb−Ge−Sb−Te合金、Pd−N
b−Ge−Sb−Te合金、Ge−Sb−Te合金がよ
り好ましい。The recording layer is not particularly limited, but a recording layer containing at least one of Te and Se is preferable in that the erasing time can be shortened.
d-Ge-Sb-Te alloy, Nb-Ge-Sb-Te alloy, Pd-Nb-Ge-Sb-Te alloy, Pt-Ge-
Sb-Te alloy, Ge-Sb-Te alloy, Co-Ge-
Sb-Te alloy, In-Sb-Te alloy, Ag-In-
There are an Sb-Te alloy, an In-Se alloy and the like. Since the recording can be rewritten many times, Pd-Ge-S
b-Te alloy, Nb-Ge-Sb-Te alloy, Pd-N
A b-Ge-Sb-Te alloy and a Ge-Sb-Te alloy are more preferable.
【0017】特にPd−Ge−Sb−Te合金、Nb−
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
優れるところから好ましい。また、これら合金に対し、
さらに10原子%以下の窒素が含まれていてもよい。In particular, Pd-Ge-Sb-Te alloy, Nb-
Ge-Sb-Te alloy, Pd-Nb-Ge-Sb-Te
Alloys are preferable because they have a short erasing time, can be repeatedly recorded and erased many times, and have excellent recording characteristics such as C / N and erasing rate. Also, for these alloys,
Further, it may contain 10 atomic% or less of nitrogen.
【0018】窒素以外の記録層の組成は次式で表される
範囲内にあることがさらに好ましい。 Mz (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。The composition of the recording layer other than nitrogen is more preferably in the range represented by the following formula. M z (Sb x Te 1-x ) 1-yz (Ge 0.5 Te 0.5 ) y 0.35 ≦ x ≦ 0.5 0.2 ≦ y ≦ 0.5 0.0005 ≦ z ≦ 0.01 M represents at least one metal selected from palladium, niobium, platinum, silver, gold, and cobalt. Also,
x, y, z, and numbers represent the number of atoms of each element (the number of moles of each element).
【0019】また、本発明においては、記録、再生に用
いる光の波長をλ、第1誘電体層の厚さをd1 、屈折率
(実部)をn1 、記録層の厚さをdr 、第二誘電体層の
厚さをd2 、屈折率(実部)をn2 、反射層の厚さをd
f とするとき、次式 0.25λ/n1≦d1 ≦0.70λ/n1 10≦dr ≦40(単位nm) 10≦d2 ≦60(単位nm) 40≦df ≦200 2≦n1 ≦2.5 2≦n2 ≦2.5 を満足するように、層厚さが設定されることが好まし
い。In the present invention, the wavelength of light used for recording and reproduction is λ, the thickness of the first dielectric layer is d 1, the refractive index (real part) is n 1, the thickness of the recording layer is dr, and The thickness of the two dielectric layers is d2, the refractive index (real part) is n2, and the thickness of the reflective layer is d.
Assuming that f, the following equation: 0.25λ / n1 ≦ d1 ≦ 0.70λ / n1 10 ≦ dr ≦ 40 (unit nm) 10 ≦ d2 ≦ 60 (unit nm) 40 ≦ df ≦ 200 2 ≦ n1 ≦ 2.5 The layer thickness is preferably set so as to satisfy 2 ≦ n2 ≦ 2.5.
【0020】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。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。As the material of the substrate of the present invention, various transparent synthetic resins, transparent glass and the like can be used. In order to avoid the effects of dust and scratches on the substrate, it is preferable to use a transparent substrate and perform recording from the substrate side with a focused light beam, and such transparent substrate materials include glass, polycarbonate, polymethyl methacrylate, Polyolefin resin, epoxy resin, polyimide resin and the like can be mentioned. In particular, a polycarbonate resin and an amorphous polyolefin resin are preferable because they have low optical birefringence, low hygroscopicity, and are easy to mold.
【0021】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。The thickness of the substrate is not particularly limited, but is practically 0.01 mm to 5 mm. 0.01m
If it is less than m, even when recording with a light beam focused from the substrate side, it is susceptible to dust, and if it is 5 mm or more,
It becomes difficult to increase the numerical aperture of the objective lens, and the spot size of the irradiation light beam becomes large, so that it becomes difficult to increase the recording density. The substrate may be flexible or rigid. The flexible substrate is used in the form of a tape, a sheet, or a card. The rigid substrate is used in the form of a card or a disk. In addition, these substrates may be formed into an air sandwich structure, an air incident structure, or a close bonding structure by using two substrates after forming a recording layer or the like.
【0022】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。The light source used for recording on the optical recording medium of the present invention is a high-intensity light source such as a laser beam or a strobe light. Particularly, a semiconductor laser beam has a small light source, low power consumption, Is preferred because of the simplicity.
【0023】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。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。The recording is performed by irradiating a laser beam pulse or the like to the recording layer in a crystalline state to form an amorphous recording mark. Alternatively, a recording mark in a crystalline state may be formed on a recording layer in an amorphous state. Erasing can be performed by irradiating a laser beam to crystallize an amorphous recording mark or to make a crystalline recording mark amorphous. Since the recording speed can be increased and the recording layer is hardly deformed, it is preferable to form an amorphous recording mark during recording and crystallize during erasing.
【0024】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。Further, when forming a recording mark, the light intensity is high.
One-beam overwriting, in which erasing is slightly weakened and rewriting is performed by one light beam irradiation, is preferable because the time required for rewriting is reduced.
【0025】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。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。Next, a method for manufacturing the optical recording medium of the present invention will be described. Examples of a method for forming a reflective layer, a recording layer, and the like on a substrate include a known thin film forming method in a vacuum, for example, a vacuum deposition method, an ion plating method, and a sputtering method. In particular, the sputtering method is preferable because the composition and the film thickness can be easily controlled. The thickness of the recording layer or the like to be formed can be easily controlled by monitoring the deposited state with a quartz crystal film thickness meter or the like.
【0026】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、基板を自転させた
り、さらには公転を組合わせてもよい。The formation of the recording layer or the like may be performed while the substrate is fixed, or may be moved or rotated. Since the in-plane uniformity of the film thickness is excellent, the substrate may be rotated or revolved.
【0027】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。さらには、レー
ザーが入射する基板面に樹脂ハードコート層を設けても
よく、この層の形成は、第一誘電体層などの形成前で
も、反射層などの形成後に行ってもよい。Further, after forming a reflective layer and the like within a range that does not significantly impair the effects of the present invention, a dielectric layer such as ZnS or SiO 2 or a resin protection such as an ultraviolet curable resin is used to prevent scratches and deformation. Layers and the like may be provided as necessary. After the formation of the reflection layer or the like, or after the formation of the above-mentioned resin protective layer, the two substrates may be opposed to each other and bonded with an adhesive. Further, a resin hard coat layer may be provided on the substrate surface on which the laser is incident, and this layer may be formed before the formation of the first dielectric layer or the like or after the formation of the reflection layer or the like.
【0028】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。Before the actual recording, the recording layer is preferably irradiated with a laser beam or a light such as a xenon flash lamp to be crystallized in advance.
【0029】[0029]
【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、反射率は分光測色計(ミノルタ(株)製CM2002)
により測定した。記録層中の窒素量は核反応法により分
析した。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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments. (Analysis and Measurement Method) The compositions of the reflective layer and the recording layer were confirmed by ICP emission analysis (manufactured by Seiko Instruments Inc.).
The reflectance is measured by a spectrophotometer (CM2002 manufactured by Minolta Co., Ltd.).
Was measured by The amount of nitrogen in the recording layer was analyzed by a nuclear reaction method. The film thickness during formation of the recording layer, the dielectric layer, and the reflective layer is:
It was monitored by a quartz crystal thickness meter.
【0030】実施例1 真空容器内を1×10-5Paまで排気した後、2×10
-1PaのAr98%−N2 2%ガス雰囲気中で、ガラス
基板上に、直流マグネトロンスパッタ法により、Pd、
Nb、Ge、Sb、Teからなるターゲットをスパッタ
して、Nb0.00 6 Pd0.001 Ge0.173 Sb0.26Te
0.56の膜厚300nmの記録層を形成した。次に、2×
10-1PaのArガス雰囲気中で、高周波マグネトロン
スパッタ法により、SiO2 を20mol%添加したZ
nSをスパッタし、誘電体層を形成した。Example 1 After evacuating the vacuum chamber to 1 × 10 −5 Pa, 2 × 10
Pd, on a glass substrate by DC magnetron sputtering in an atmosphere of Ar 98% -N 2 2% gas of -1 Pa.
Nb, Ge, Sb, by sputtering a target composed of Te, Nb 0.00 6 Pd 0.001 Ge 0.173 Sb 0.26 Te
A recording layer having a thickness of 0.56 and a thickness of 300 nm was formed. Then 2x
Z in which 20 mol% of SiO 2 was added by high frequency magnetron sputtering in an Ar gas atmosphere of 10 -1 Pa.
nS was sputtered to form a dielectric layer.
【0031】この試料の分光反射率とX線回折パターン
を測定した後、150℃で30分間熱処理し、再び分光
反射率とX線回折パターンを測定した。さらに、その
後、300℃で30分間熱処理し、もう一度、分光反射
率とX線回折パターンを測定した。After measuring the spectral reflectance and X-ray diffraction pattern of this sample, it was heat-treated at 150 ° C. for 30 minutes, and the spectral reflectance and X-ray diffraction pattern were measured again. Further, after that, heat treatment was performed at 300 ° C. for 30 minutes, and the spectral reflectance and the X-ray diffraction pattern were measured again.
【0032】図1のX線回折パターンから、未熱処理の
試料は非晶質であり、150℃で30分間熱処理した試
料は、面心立方構造であり、300℃で熱処理した試料
は、菱面体構造に面心立方構造が混ざったものであるこ
とがわかる。From the X-ray diffraction pattern of FIG. 1, the unheated sample was amorphous, the sample heat-treated at 150 ° C. for 30 minutes had a face-centered cubic structure, and the sample heat-treated at 300 ° C. It can be seen that the structure is a mixture of the face-centered cubic structure.
【0033】図2の分光反射率の測定結果から、400
nmから700nmの範囲において、反射率が5から1
0%の差を有して、3段階に分かれおり、3値記録が可
能なことが示された。From the measurement result of the spectral reflectance of FIG.
In the range of nm to 700 nm, the reflectance is 5 to 1
With a difference of 0%, it was divided into three stages, indicating that ternary recording was possible.
【0034】実施例2 記録層の作製時の雰囲気をAr98%−N2 4%ガスと
したほかは、実施例1と同様に試料を作製した。Example 2 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the atmosphere during the production of the recording layer was a gas of 98% Ar-4% N 2 .
【0035】この試料の分光反射率とX線回折パターン
を測定した後、200℃で30分間熱処理し、再び分光
反射率とX線回折パターンを測定した。さらに、その
後、300℃で熱処理し、もう一度、分光反射率とX線
回折パターンを測定した。After measuring the spectral reflectance and X-ray diffraction pattern of this sample, it was heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes, and the spectral reflectance and X-ray diffraction pattern were measured again. Further, after that, heat treatment was performed at 300 ° C., and the spectral reflectance and the X-ray diffraction pattern were measured again.
【0036】図3のX線回折パターンから、未熱処理の
試料は非晶質であり、200℃で30分間熱処理した試
料は、面心立方構造であり、300℃で30分間熱処理
した試料は、菱面体構造に面心立方構造が混ざったもの
であることがわかる。From the X-ray diffraction pattern of FIG. 3, the unheated sample is amorphous, the sample heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes has a face-centered cubic structure, and the sample heat-treated at 300 ° C. for 30 minutes is It can be seen that the face-centered cubic structure is mixed with the rhombohedral structure.
【0037】図4の分光反射率の測定結果から、400
nmから700nmの範囲において、反射率が5から1
0%の差を有して、3段階に分かれおり、3値記録が可
能なことが示された。From the measurement result of the spectral reflectance of FIG.
In the range of nm to 700 nm, the reflectance is 5 to 1
With a difference of 0%, it was divided into three stages, indicating that ternary recording was possible.
【0038】同様の条件で石英基板上に作製した記録層
中の窒素原子の量は、1.55原子%であった。The amount of nitrogen atoms in the recording layer formed on a quartz substrate under the same conditions was 1.55 atomic%.
【0039】実施例3 記録層の作製時の雰囲気をAr98%−N2 6%ガスと
したほかは、実施例1と同様に試料を作製した。Example 3 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the atmosphere during the production of the recording layer was a gas of 98% Ar-6% N 2 .
【0040】この試料の分光反射率とX線回折パターン
を測定した後、250℃で30分間熱処理し、再び分光
反射率とX線回折パターンを測定した。さらに、その
後、300℃で熱処理し、もう一度、分光反射率とX線
回折パターンを測定した。After measuring the spectral reflectance and X-ray diffraction pattern of this sample, it was heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes, and the spectral reflectance and X-ray diffraction pattern were measured again. Further, after that, heat treatment was performed at 300 ° C., and the spectral reflectance and the X-ray diffraction pattern were measured again.
【0041】図5のX線回折パターンから、未熱処理の
試料は非晶質であり、250℃で30分間熱処理した試
料は、面心立方構造であり、300℃で30分間熱処理
した試料は、菱面体構造に面心立方構造が混ざったもの
であることがわかる。From the X-ray diffraction pattern in FIG. 5, the unheated sample is amorphous, the sample heat-treated at 250 ° C. for 30 minutes has a face-centered cubic structure, and the sample heat-treated at 300 ° C. for 30 minutes is It can be seen that the face-centered cubic structure is mixed with the rhombohedral structure.
【0042】図6の分光反射率の測定結果から、400
nmから700nmの範囲において、反射率が5から1
0%の差を有して、3段階に分かれおり、3値記録が可
能なことが示された。From the measurement result of the spectral reflectance shown in FIG.
In the range of nm to 700 nm, the reflectance is 5 to 1
With a difference of 0%, it was divided into three stages, indicating that ternary recording was possible.
【0043】同様の条件で石英基板上に作製した記録層
中の窒素原子の量は、2.70原子%であった。The amount of nitrogen atoms in the recording layer formed on the quartz substrate under the same conditions was 2.70 atomic%.
【0044】実施例4 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、ガラス基板上に、SiO
2 を20mol%添加したZnSをスパッタし、基板上
に膜厚165nmの第1誘電体層を形成した。次に、2
×10-1PaのAr98%−N2 2%ガス雰囲気中で、
ガラス基板上に、直流マグネトロンスパッタ法により、
Pd、Nb、Ge、Sb、Teからなるターゲットをス
パッタして、Nb0.006 Pd0.001 Ge0.173 Sb0.26
Te0.56の膜厚25nmの記録層を形成した。さらに次
に、第一誘電体層と同様にして、SiO2 を20mol
%添加したZnSをスパッタし、膜厚30nmの第二誘
電体層形成し、次にPd0. 001 Hf0.02Al0.979 合金
の膜厚100nmの反射層を形成した。Example 4 After evacuating the vacuum vessel to 1 × 10 −5 Pa, 2 × 10
In a Ar gas atmosphere of -1 Pa, a SiO
A first dielectric layer having a thickness of 165 nm was formed on the substrate by sputtering ZnS to which 2 mol% was added. Next, 2
× 10 -1 Pa in an atmosphere of Ar 98% -N 2 2% gas,
On a glass substrate, by DC magnetron sputtering,
A target composed of Pd, Nb, Ge, Sb, and Te was sputtered to obtain Nb 0.006 Pd 0.001 Ge 0.173 Sb 0.26
A recording layer of Te 0.56 having a thickness of 25 nm was formed. Next, similarly to the first dielectric layer, 20 mol of SiO 2 was added.
% ZnS by sputtering was added to form a second dielectric layer having a film thickness of 30 nm, then to form a reflective layer having a thickness of 100nm of Pd 0. 001 Hf 0.02 Al 0.979 alloy.
【0045】この試料の分光反射率を測定した後、20
0℃で30分間熱処理し、再び分光反射率を測定した。
さらに、その後、300℃で30分間熱処理し、もう一
度、分光反射率を測定した。After measuring the spectral reflectance of this sample,
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 30 minutes, and the spectral reflectance was measured again.
Further, after that, heat treatment was performed at 300 ° C. for 30 minutes, and the spectral reflectance was measured again.
【0046】図7の分光反射率の測定結果から、400
nmから700nmの範囲において、反射率が3段階に
分かれおり、3値記録が可能なことが示された。From the measurement result of the spectral reflectance of FIG.
In the range from nm to 700 nm, the reflectance was divided into three levels, indicating that ternary recording was possible.
【0047】実施例5 第一誘電体層の厚さを80nm、記録層をスパッタする
時のガスをAr96%−N2 4%とした他は実施例4と
同様にして、試料を作製した。Example 5 A sample was prepared in the same manner as in Example 4 except that the thickness of the first dielectric layer was 80 nm, and the gas for sputtering the recording layer was 96% Ar-4% N 2 .
【0048】この試料の分光反射率を測定した後、20
0℃で30分間熱処理し、再び分光反射率を測定した。
さらに、その後、300℃で30分間熱処理し、もう一
度、分光反射率を測定した。After measuring the spectral reflectance of this sample,
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 30 minutes, and the spectral reflectance was measured again.
Further, after that, heat treatment was performed at 300 ° C. for 30 minutes, and the spectral reflectance was measured again.
【0049】図8の分光反射率の測定結果から、400
nmから700nmの範囲において、反射率が3段階に
分かれおり、3値記録が可能なことが示された。From the measurement result of the spectral reflectance shown in FIG.
In the range from nm to 700 nm, the reflectance was divided into three levels, indicating that ternary recording was possible.
【0050】[0050]
【発明の効果】相変化型の光記録媒体において、3値以
上の記録ができ、同じ面記録密度でも、通常の2値記録
よりも高密度の記録ができる。According to the optical recording medium of the phase change type, recording of three or more values can be performed, and even at the same surface recording density, higher density recording can be performed than ordinary binary recording.
【図1】 実施例1における未熱処理試料のX線回折パ
ターンFIG. 1 is an X-ray diffraction pattern of an unheated sample in Example 1.
【図2】 実施例1における150℃熱処理試料のX線
回折パターンFIG. 2 is an X-ray diffraction pattern of a heat-treated sample at 150 ° C. in Example 1.
【図3】 実施例1における300℃熱処理試料のX線
回折パターンFIG. 3 is an X-ray diffraction pattern of a heat-treated sample at 300 ° C. in Example 1.
【図4】 実施例1における分光反射率測定結果FIG. 4 shows a result of measurement of spectral reflectance in Example 1.
【図5】 実施例2における未熱処理試料のX線回折パ
ターンFIG. 5 is an X-ray diffraction pattern of an unheated sample in Example 2.
【図6】 実施例2における200℃熱処理試料のX線
回折パターンFIG. 6 is an X-ray diffraction pattern of a heat-treated sample at 200 ° C. in Example 2.
【図7】 実施例2における300℃熱処理試料のX線
回折パターンFIG. 7 is an X-ray diffraction pattern of a heat-treated sample at 300 ° C. in Example 2.
【図8】 実施例2における分光反射率測定結果FIG. 8 shows a result of measurement of spectral reflectance in Example 2.
【図9】 実施例3における未熱処理試料のX線回折パ
ターンFIG. 9 is an X-ray diffraction pattern of an unheated sample in Example 3.
【図10】 実施例3における250℃熱処理試料のX
線回折パターンFIG. 10 shows X of the heat-treated sample at 250 ° C. in Example 3.
Line diffraction pattern
【図11】 実施例3における300℃熱処理試料のX
線回折パターンFIG. 11 shows X of the heat-treated sample at 300 ° C. in Example 3.
Line diffraction pattern
【図12】 実施例3における分光反射率測定結果FIG. 12 shows a result of measurement of spectral reflectance in Example 3.
【図13】 実施例4における分光反射率測定結果FIG. 13 shows a result of measurement of spectral reflectance in Example 4.
【図14】 実施例5における分光反射率測定結果FIG. 14 shows a result of measurement of spectral reflectance in Example 5.
Claims (6)
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、2種類の異なる
結晶相の間の相変化により行われる光記録媒体。A recording layer formed on a substrate is irradiated with light so that information can be recorded, erased, and reproduced. The information recording and erasing can be performed in an amorphous phase and two different types of crystals. An optical recording medium that is effected by a phase change between phases.
れかを含むことを特徴とする請求項1記載の光記録媒
体。2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the recording layer contains at least one of Te and Se.
晶系であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒
体。3. The optical recording medium according to claim 1, wherein one of the two different crystal phases is a face-centered cubic system.
系であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。4. The optical recording medium according to claim 1, wherein one of the two different crystal phases has a rhombohedral symmetry.
と菱面対称系、もしくは、それらの混合物からなること
を特徴とする請求項1記載の光記録媒体。5. The optical recording medium according to claim 1, wherein the two different crystal phases are composed of a face-centered cubic system and a rhombohedral system, or a mixture thereof.
層、記録層、第2誘電体層および反射層をこの順に積層
した構造を有する請求項1記載の光記録媒体。6. The optical recording medium according to claim 1, wherein the optical recording medium has a structure in which at least a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, and a reflective layer are laminated in this order on a transparent substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8276037A JPH10124925A (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Optical recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8276037A JPH10124925A (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Optical recording medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10124925A true JPH10124925A (en) | 1998-05-15 |
Family
ID=17563912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8276037A Pending JPH10124925A (en) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | Optical recording medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10124925A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000025308A1 (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-04 | Mitsubishi Chemical Corporation | Multivalue recording / reproducing method and phase-change multivalue recording medium |
-
1996
- 1996-10-18 JP JP8276037A patent/JPH10124925A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000025308A1 (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-04 | Mitsubishi Chemical Corporation | Multivalue recording / reproducing method and phase-change multivalue recording medium |
US6567367B2 (en) | 1998-10-26 | 2003-05-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Multilevel recording and reproduction method and phase change multilevel recording medium |
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