JPH10255324A - Phase transition type recording medium - Google Patents

Phase transition type recording medium

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Publication number
JPH10255324A
JPH10255324A JP9053499A JP5349997A JPH10255324A JP H10255324 A JPH10255324 A JP H10255324A JP 9053499 A JP9053499 A JP 9053499A JP 5349997 A JP5349997 A JP 5349997A JP H10255324 A JPH10255324 A JP H10255324A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
recording
recording layer
reflection control
recording medium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9053499A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Fujii
昌 藤井
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10255324A publication Critical patent/JPH10255324A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase transition type optical recording medium which is improved in respective characteristics of recording, erasing an reproducing even when the recording is executed at a high line speed. SOLUTION: A protective layer 2, boundary reflection control layer 3, recording layer 4, light absorption layer 7, protective layer 5 and reflection layer 6 are formed in this order on a substrate 1. The recording layer 4 comprises an alloy contg. at least Ge, Sb, Te and N. The boundary reflection control layer 3 comprises a mixture composed of >=1 kinds of the dielectric substances selected from ZnS, SiO2 , SiO, SiC, SiN and TiO2 and >=1 kinds of the metals selected from W, Mo, Nb, Ta and Hf.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高い線速度でのマ
ークエッジ記録によるオーバーライトにおいて、良質な
再生信号を得ることのできる相変化型光記録媒体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase change type optical recording medium capable of obtaining a high quality reproduced signal in overwriting by mark edge recording at a high linear velocity.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、膨大な情報量を記録する手段とし
て、光記録媒体に関して盛んに研究開発が行われてい
る。特に、記録層が結晶質と非晶質の二状態間で可逆的
に相変化する記録層を利用して情報の記録・消去を行
う、いわゆる相変化型光記録媒体は、レーザー光のパワ
ーを変化させるだけで古い情報を消去しながら、同時に
新たな情報を記録する(以下、「オーバーライト」と称
する)事ができるという利点を有していることから、有
望視されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a means for recording an enormous amount of information, research and development on an optical recording medium have been actively conducted. In particular, a so-called phase-change optical recording medium that performs recording and erasing of information by using a recording layer in which the recording layer reversibly changes phase between two states, crystalline and amorphous, uses the power of laser light. It is promising because it has the advantage that it is possible to simultaneously record new information (hereinafter referred to as "overwriting") while erasing old information only by changing it.

【0003】相変化型光記録媒体に用いられる記録層の
材料としては、例えば、特開昭62−53886号公報
にGe−Te−Sb合金が、特開昭61−258787
号公報にGe−Te−Sb−M(Mは、Al、Si、T
i、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、
Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、T
a、W、Au、Tl、Pd、Biから選ばれる金属)が
開示されている。
As a material of a recording layer used for a phase change type optical recording medium, for example, a Ge-Te-Sb alloy described in JP-A-62-53886 and an alloy disclosed in JP-A-61-258787 are disclosed.
In the publication, Ge-Te-Sb-M (M is Al, Si, T
i, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn,
Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, T
a, W, Au, Tl, Pd, and a metal selected from Bi).

【0004】一方、これらのカルコゲン合金を用いて実
際に記録・消去を行う場合は、記録・消去時の熱による
基板の変形を防止したり、記録層の酸化、案内溝に沿っ
ての物質移動あるいは変形を防止するために、通常、記
録層の直下と直上のいずれか一方または双方に、金属あ
るいは半金属の酸化物、炭化物、フッ化物、硫化物、窒
化物から選ばれた少なくとも一種類から成る保護層を設
けている。
On the other hand, when recording / erasing is actually performed by using these chalcogen alloys, deformation of the substrate due to heat during recording / erasing is prevented, oxidation of the recording layer, mass transfer along the guide groove. Or, in order to prevent deformation, usually, at least one of metal or metalloid oxides, carbides, fluorides, sulfides, and nitrides at least one or both immediately above and immediately below the recording layer. Is provided.

【0005】そして、透明基板上に、カルコゲン合金か
らなる記録層と、記録層の直下及び/または直上に設け
た保護層と、記録層の基板側とは反対側に設けた冷却層
を兼ねた反射層(例えばAl合金)とを備えた、三層構
造または四層構造のものが、信号振幅を大きくできかつ
繰り返し特性を向上できることから、相変化型光記録媒
体の主流となっている。
On a transparent substrate, a recording layer made of a chalcogen alloy, a protective layer provided immediately below and / or immediately above the recording layer, and a cooling layer provided on the opposite side of the recording layer from the substrate side are also used. A three-layer or four-layer structure having a reflective layer (for example, an Al alloy) has become the mainstream of the phase-change optical recording medium because the signal amplitude can be increased and the repetition characteristics can be improved.

【0006】しかしながら、このような構造の相変化記
録媒体において、単一ビームでオーバーライトを行う場
合、新しい記録マークは、前回の記録状態に応じて結晶
質になっている部分と非晶質になっている部分の両方に
形成される。そして、記録される部分が結晶質であるか
非晶質であるかによって熱伝導率の大きさや潜熱の影響
が異なるため、同じパワーのレーザー光が照射されても
それぞれの部分の昇温過程に差が生じ、結果として、そ
れぞれの部分の最高到達温度が異なることになる。これ
により、記録マークの大きさ・形状、すなわち記録状態
が異なるという問題が生じて、消去特性に悪影響を及ぼ
す恐れがある。また、高密度化を目的としたマークエッ
ジ記録の際に、情報を正しく再生できない等の問題が生
じることがある。
However, when overwriting is performed with a single beam in a phase-change recording medium having such a structure, a new recording mark is formed between a crystalline portion and an amorphous portion according to the previous recording state. It is formed on both of the parts. The effect of the magnitude of thermal conductivity and latent heat differs depending on whether the recorded part is crystalline or amorphous. Differences result, resulting in different maximum temperatures of the parts. This causes a problem that the size and shape of the recording mark, that is, the recording state is different, which may adversely affect the erasing characteristics. Further, at the time of mark edge recording for the purpose of high-density recording, there may be a problem that information cannot be reproduced correctly.

【0007】一般的に、結晶状態の記録層は、非晶質状
態の記録層と比較して熱伝導率が大きく、且つ溶融する
ために潜熱を必要とするため、結晶状態に記録マークを
形成する場合には、非晶質状態に記録マークを形成する
場合よりも大きな熱量が必要となる。
In general, a recording layer in a crystalline state has a higher thermal conductivity than a recording layer in an amorphous state, and requires latent heat to melt. Therefore, a recording mark is formed in a crystalline state. In this case, a larger amount of heat is required than when forming a recording mark in an amorphous state.

【0008】これを解決するために、例えば特開平1−
149238号公報には、記録層の結晶状態における光
吸収率(以下、「Ac」と記す)を、非晶質状態の光吸
収率(以下、[Aa」と記す)と同等にするか、もしく
はAaよりも高くすることが開示されている。その方法
として、相変化型記録媒体を構成する各層の膜厚を適切
に選択することが挙げられており、具体的には、金属反
射層の膜厚を通常より薄くすると共に記録層直上及び直
下の保護層膜厚を変化させることによって、非晶質状態
の光吸収率に対する結晶状態の光吸収率の比(Ac/A
a)を1.1程度まで高くした例が開示されている。
In order to solve this, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 149238 discloses that the light absorption coefficient in a crystalline state of a recording layer (hereinafter referred to as “Ac”) is equal to the light absorption rate in an amorphous state (hereinafter referred to as “Aa”), or It is disclosed to be higher than Aa. As a method therefor, it is mentioned that the film thickness of each layer constituting the phase change recording medium is appropriately selected. Specifically, the film thickness of the metal reflection layer is made thinner than usual, and the metal reflection layer is formed directly above and below the recording layer. Is changed, the ratio of the light absorptivity in the crystalline state to the light absorptivity in the amorphous state (Ac / A
An example in which a) is increased to about 1.1 is disclosed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、反射層の膜厚を薄くしてここからの透過光を多
くすることによってAaを低く抑えているが、このよう
に反射層の透過率が高くなると、反射層の、記録層とは
反対側から記録層へ入ってくる戻り光の量が多くなって
再生時にノイズの原因になったり、反射層が薄いことに
起因して記録層の冷却性能が低下したりすることから、
記録・消去および再生の各特性が劣化するという問題点
が生じることがある。
However, in this method, Aa is kept low by reducing the thickness of the reflective layer and increasing the amount of transmitted light from the reflective layer. As the reflection layer becomes higher, the amount of return light entering the recording layer from the opposite side of the reflection layer from the recording layer increases, causing noise at the time of reproduction, or causing the reflection layer to be thinner. Because cooling performance decreases,
There may be a problem that the recording / erasing and reproducing characteristics are deteriorated.

【0010】また、記録時の転送レートを高めるために
は、記録を高い線速度で行う必要があり、特に、マーク
エッジ記録において高い線速度で記録を行う場合には、
相変化記録媒体の光吸収比(Ac/Aa)を大きくする
必要がある。例えば、記録線速度が5.5m/sである
場合に必要な光吸収比(Ac/Aa)は0.85程度で
あるが、記録線速度が15m/sである場合に必要な光
吸収比(Ac/Aa)は1.45程度であるとされてい
る(応用物理学会相変化記録研究会主催、1995年
〔平成7年〕、第7回相変化シンポジウム講演予稿集
「高密度相変化光記録技術の基礎と応用」P23〜28
参照)。
In order to increase the transfer rate at the time of recording, it is necessary to perform recording at a high linear velocity. In particular, when performing recording at a high linear velocity in mark edge recording,
It is necessary to increase the light absorption ratio (Ac / Aa) of the phase change recording medium. For example, the light absorption ratio (Ac / Aa) required when the recording linear velocity is 5.5 m / s is about 0.85, but the light absorption ratio required when the recording linear velocity is 15 m / s. (Ac / Aa) is said to be about 1.45 (sponsored by the Japan Society of Applied Physics, Phase Change Recording Research Group, 1995 [1995], Proceedings of the 7th Phase Change Symposium, “High Density Phase Change Light”). Fundamentals and Applications of Recording Technology ”P23-28
reference).

【0011】しかしながら、記録層がGe−Sb−Te
合金で構成されている場合には、光吸収比(Ac/A
a)を極端に高くして高い線速度で記録を行うと、再生
時のノイズが大きく、良好な再生信号が得られないとい
う問題が生じる。
However, the recording layer is made of Ge-Sb-Te
When it is composed of an alloy, the light absorption ratio (Ac / A
If recording is performed at a high linear velocity by setting a) extremely high, there is a problem in that noise during reproduction is large and a good reproduction signal cannot be obtained.

【0012】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであり、記録を高い線速度で行う場合でも、記録
・消去および再生の各特性が良好となる相変化型光記録
媒体を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of such a point, and provides a phase-change type optical recording medium having good recording / erasing and reproducing characteristics even when recording is performed at a high linear velocity. The task is to provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、照射光の強度に応じて結晶状態と非晶質
状態との間の相変化が可逆的になされる記録層と、この
記録層を支持する基板とを備え、光照射によって情報の
記録、消去、および再生を行う相変化型光記録媒体にお
いて、記録層はGe、Sb、Te、およびNを少なくと
も含む合金からなり、記録層の直下に、ZnS、SiO
2 、SiO、SiC、SiN、およびTiO2 より選ば
れた1種類以上の誘電体と、W、Mo、Nb、Ta、お
よびHfより選ばれた1種類以上の金属との混合物から
なる界面反射制御層を設け、界面反射制御層と基板との
間に透明な誘電体材料からなる保護層を設けたことを特
徴とする相変化型光記録媒体を提供するものである。
According to the present invention, there is provided a recording layer having a reversible phase change between a crystalline state and an amorphous state according to the intensity of irradiation light. And a substrate supporting the recording layer, wherein the recording layer is made of an alloy containing at least Ge, Sb, Te, and N in a phase change type optical recording medium for recording, erasing, and reproducing information by light irradiation. , Just below the recording layer, ZnS, SiO
2, SiO, SiC, SiN, and the one or more dielectric selected from TiO 2, W, Mo, Nb , Ta, and interface reflection control consisting of a mixture of one or more metals selected from Hf A phase-change type optical recording medium characterized in that a layer is provided and a protective layer made of a transparent dielectric material is provided between the interface reflection control layer and the substrate.

【0014】記録層の光入射側界面での反射率を記録層
が非晶質状態の場合をRa、記録層が結晶質状態の場合
をRcとすると、本発明では、前述のような界面反射制
御層を記録層の直下(光入射側)に設けることにより、
記録層の光入射側界面(界面反射制御層との間の界面)
での反射率差(Rc−Ra)が小さくなって、光吸収比
(Ac/Aa)を、高い線速度での記録に対応できる高
い値(例えば1.40以上)とすることができる。
In the present invention, the reflectance at the light incident side interface of the recording layer is defined as Ra when the recording layer is in an amorphous state, and Rc when the recording layer is in a crystalline state. By providing the control layer immediately below the recording layer (on the light incident side),
Interface on the light incident side of the recording layer (interface with the interface reflection control layer)
, The reflectance difference (Rc-Ra) becomes smaller, and the light absorption ratio (Ac / Aa) can be set to a high value (for example, 1.40 or more) that can cope with recording at a high linear velocity.

【0015】これに対して、記録層の直下(光入射側)
に前述のような界面反射制御層を設けないで、例えば保
護層の直上に記録層を設けた場合には、記録層の光入射
側界面(保護層との間の界面)での反射率差(Rc−R
a)が大きくなり、これに起因して、記録層が非晶質状
態である場合の方が結晶質状態である場合よりも記録層
での光吸収が大きくなる。
On the other hand, immediately below the recording layer (on the light incident side)
When the recording layer is provided immediately above the protective layer without providing the interface reflection control layer as described above, for example, the reflectance difference at the light incident side interface of the recording layer (the interface with the protective layer). (Rc-R
a) becomes large, and as a result, light absorption in the recording layer is larger in the case where the recording layer is in the amorphous state than in the case where the recording layer is in the crystalline state.

【0016】本発明において界面反射制御層を構成する
前述の誘電体材料は、いずれも、融点、昇華点、および
転移点が1000℃以上であり、熱に対する耐久性が高
い。また、界面反射制御層を構成する前述の金属は、い
ずれも、融点が2000℃以上のものであり、記録時に
加熱されて溶融した記録層に対しても拡散しにくい。こ
のような界面反射制御層が記録層の直下に形成されてい
るため、記録時に界面反射制御層を構成する材料が記録
層中へ拡散することなく、オーバーライトの繰り返しに
よっても記録・消去特性が良好に保持される。
In the present invention, the above-mentioned dielectric materials constituting the interface reflection control layer all have a melting point, a sublimation point, and a transition point of 1000 ° C. or more, and have high durability against heat. Further, the above-mentioned metals constituting the interface reflection control layer all have a melting point of 2000 ° C. or higher, and are hardly diffused into the recording layer heated and melted during recording. Since such an interfacial reflection control layer is formed immediately below the recording layer, the material constituting the interfacial reflection control layer does not diffuse into the recording layer during recording, and the recording / erasing characteristics are maintained even by repeated overwriting. Good retention.

【0017】界面反射制御層を構成する混合物中の金属
の含有率は、5体積%以上60体積%以下であることが
好ましく、より好ましくは10体積%以上40体積%以
下とする。金属含有率が5体積%より少ないと、光吸収
比(Ac/Aa)を高くする作用が実質的に得られな
い。また、金属含有率が60体積%より多いと、界面反
射制御層を透過して記録層に達する光が著しく少なくな
り、記録・消去時の感度を悪化させたり、再生時の信号
振幅を低下させたりする恐れがある。
The content of the metal in the mixture constituting the interface reflection control layer is preferably 5% by volume to 60% by volume, more preferably 10% by volume to 40% by volume. If the metal content is less than 5% by volume, the effect of increasing the light absorption ratio (Ac / Aa) cannot be substantially obtained. On the other hand, when the metal content is more than 60% by volume, the amount of light that passes through the interface reflection control layer and reaches the recording layer is significantly reduced, deteriorating the sensitivity at the time of recording / erasing or reducing the signal amplitude at the time of reproduction. May be.

【0018】界面反射制御層の膜厚は、2nm以上10
0nm以下の範囲にあることが好ましい。2nm未満で
は均一な連続膜を形成するのが困難であり、100nm
を超えると界面反射制御層による光吸収量が大きくなり
すぎて、記録感度が低下したり、光学的コントラストが
小さくなる恐れがある。より好ましい界面反射制御層の
膜厚は、2.5nm以上20nm以下である。
The thickness of the interface reflection control layer is 2 nm or more and 10
It is preferably in the range of 0 nm or less. If the thickness is less than 2 nm, it is difficult to form a uniform continuous film.
If it exceeds 300, the amount of light absorbed by the interface reflection control layer becomes too large, and there is a possibility that the recording sensitivity is reduced or the optical contrast is reduced. The more preferable thickness of the interface reflection control layer is from 2.5 nm to 20 nm.

【0019】本発明の相変化型光記録媒体は、また、記
録層をGe、Sb、Te、およびNを少なくとも含む合
金で構成することにより、光吸収比(Ac/Aa)を極
端に高くして高い線速度で記録を行った場合でも、マー
クが形成される位置のずれが少なく且つ形状歪みが少な
い記録マークを形成することができる。その結果、再生
時のノイズを小さく抑えることができる。
In the phase change type optical recording medium of the present invention, the light absorption ratio (Ac / Aa) is extremely increased by forming the recording layer from an alloy containing at least Ge, Sb, Te and N. Even when recording is performed at a high linear velocity, it is possible to form a recording mark with a small displacement of a mark forming position and a small shape distortion. As a result, noise at the time of reproduction can be reduced.

【0020】このような記録層は、例えば、Ge−Sb
−Te合金をターゲットにして、雰囲気ガス中に窒素を
混合してスパッタリング等による薄膜形成を行うか、G
e−Sb−Te合金からなるターゲットとGe、Sb、
またはTeの窒化物からなるターゲットの両方を用いて
スパッタリング等による薄膜形成を行うこと等により得
ることができる。
Such a recording layer is made of, for example, Ge-Sb
-Forming a thin film by sputtering or the like by mixing nitrogen in an atmosphere gas with
a target made of an e-Sb-Te alloy and Ge, Sb,
Alternatively, it can be obtained by forming a thin film by sputtering or the like using both targets made of Te nitride.

【0021】この記録層は、Ge、Sb、Te、および
N以外に、少量の別の元素が添加された材料で構成され
ていてもよい。また、記録層の膜厚は、10nm以上5
0nm以下であることが好ましい。
This recording layer may be made of a material to which a small amount of another element is added in addition to Ge, Sb, Te, and N. The thickness of the recording layer is 10 nm or more and 5
It is preferably 0 nm or less.

【0022】本発明の相変化型光記録媒体は、また、界
面反射制御層と基板との間に透明な誘電体材料からなる
保護層を備えており、この保護層の材料としては、Zn
S、SiO2 、およびSiOのいずれか、またはこれら
の混合物など、保護層材料として従来より公知の材料を
用いることができる。この保護層の膜厚は、適切な光学
的特性が得られるように任意に設定されるが、記録時の
熱拡散による基板表面の変形を抑えるために50nm以
上であることが好ましい。
The phase-change type optical recording medium of the present invention further comprises a protective layer made of a transparent dielectric material between the interface reflection control layer and the substrate.
Conventionally known materials can be used as the protective layer material, such as any of S, SiO 2 and SiO, or a mixture thereof. The thickness of the protective layer is arbitrarily set so as to obtain appropriate optical characteristics, but is preferably 50 nm or more in order to suppress deformation of the substrate surface due to thermal diffusion during recording.

【0023】基板の材料としては、ガラス、ポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂などの、基板材料として従来
より公知の材料を用いることができる。本発明の相変化
型光記録媒体は、図1に示すように、少なくとも、基板
1と、保護層2と、前述の材料からなる界面反射制御層
3と、前述の材料からなる記録層4とで構成されてお
り、基板1側から、保護層2、界面反射制御層3、記録
層4の順に存在し、界面反射制御層3と記録層4の間に
は介在層が存在しないものであるが、これに加えて、信
号振幅の増大やオーバーライト繰り返し特性の向上を目
的として、記録層4の上に、保護層、光吸収層、および
反射層等を有するものであることが好ましい。
As the material of the substrate, a conventionally known material such as glass, polycarbonate resin, and acrylic resin can be used. As shown in FIG. 1, the phase-change optical recording medium of the present invention comprises at least a substrate 1, a protective layer 2, an interface reflection control layer 3 made of the above-described material, and a recording layer 4 made of the above-described material. The protective layer 2, the interfacial reflection control layer 3, and the recording layer 4 exist in this order from the substrate 1 side, and no intervening layer exists between the interfacial reflection control layer 3 and the recording layer 4. However, in addition, it is preferable that the recording layer 4 has a protective layer, a light absorption layer, a reflection layer, and the like for the purpose of increasing the signal amplitude and improving the overwrite repetition characteristics.

【0024】これらの具体例としては、図2に示すよう
に、基板1の上に、保護層2、界面反射制御層3、記録
層4、保護層5、および反射層6がこの順に形成された
もの、図3に示すように、基板1の上に、保護層2、界
面反射制御層3、記録層4、光吸収層7、および反射層
6がこの順に形成されたもの、図4に示すように、基板
1の上に、保護層2、界面反射制御層3、記録層4、光
吸収層7、保護層5、および反射層6がこの順に形成さ
れたもの、図5に示すように、基板1の上に、保護層
2、界面反射制御層3、記録層4、保護層5、光吸収層
7、および反射層6がこの順に形成されたものが挙げら
れる。
As a specific example, as shown in FIG. 2, a protective layer 2, an interface reflection control layer 3, a recording layer 4, a protective layer 5, and a reflective layer 6 are formed on a substrate 1 in this order. As shown in FIG. 3, a protective layer 2, an interface reflection control layer 3, a recording layer 4, a light absorbing layer 7, and a reflective layer 6 are formed on a substrate 1 in this order. As shown in FIG. 5, a protective layer 2, an interface reflection control layer 3, a recording layer 4, a light absorbing layer 7, a protective layer 5, and a reflective layer 6 are formed on a substrate 1 in this order, as shown in FIG. In addition, a substrate in which a protective layer 2, an interfacial reflection control layer 3, a recording layer 4, a protective layer 5, a light absorbing layer 7, and a reflective layer 6 are formed in this order on a substrate 1 is exemplified.

【0025】記録層4の上の保護層5は、基板1と界面
反射制御層3との間の保護層2と同様に、ZnS、Si
2 、またはSiOなどのいずれか、またはこれらの混
合物など、保護層材料として従来より公知の材料を用い
ることができる。この保護層5の膜厚は、オーバーライ
ト繰り返し特性に有利な急冷作用を得るために50nm
以下であることが好ましい。
The protective layer 5 on the recording layer 4 is made of ZnS, Si, similarly to the protective layer 2 between the substrate 1 and the interface reflection control layer 3.
Conventionally known materials can be used as the protective layer material, such as O 2 or SiO, or a mixture thereof. The thickness of the protective layer 5 is set to 50 nm in order to obtain a quenching effect advantageous to the overwrite repetition characteristics.
The following is preferred.

【0026】反射層6の材料としては金属や半導体等が
挙げられるが、特に良好なオーバーライト繰り返し特性
を得るためにはAl合金を用いることが好ましい。ま
た、消衰係数kが3.6以下の材料を用いると、特に大
きな光吸収比(Ac/Aa)を得ることができるため好
ましい。反射層6の膜厚は、高い冷却速度を得るために
50nm以上であることが好ましい。
The material of the reflective layer 6 includes metals and semiconductors, but it is preferable to use an Al alloy in order to obtain particularly good overwrite repetition characteristics. Use of a material having an extinction coefficient k of 3.6 or less is preferable because a particularly large light absorption ratio (Ac / Aa) can be obtained. The thickness of the reflective layer 6 is preferably 50 nm or more in order to obtain a high cooling rate.

【0027】光吸収層7の材料としては、誘電体、金
属、半導体、カーボン、またはボロンなどのいずれか、
またはこれらの混合物を用いることができるが、前述の
界面反射制御層3の材料として挙げられたものや、カー
ボンを用いることが特に好ましい。この光吸収層7の膜
厚も、オーバーライト繰り返し特性に有利な急冷作用を
得るために50nm以下であることが好ましい。
The material of the light absorbing layer 7 may be any one of dielectric, metal, semiconductor, carbon, boron, etc.
Alternatively, a mixture of these materials can be used, but it is particularly preferable to use one of the above-mentioned materials for the interface reflection control layer 3 or carbon. The thickness of the light absorbing layer 7 is also preferably 50 nm or less in order to obtain a quenching effect advantageous to the overwrite repetition characteristics.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、具体的な実施例を用いて説明する。先ず、基板1と
して、中心穴を有する直径120mm、厚さ0.6mm
の円板状のポリカーボネート製で、あらかじめ1.4μ
mピッチで幅0.7μmの溝が設けられているものを用
意した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using specific examples. First, the substrate 1 has a center hole with a diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm.
Made of polycarbonate, 1.4μ in advance
A groove having a pitch of 0.7 μm and a pitch of m was prepared.

【0029】次に、この基板1に、下記の表1に示す層
構成となるように、各種薄膜を積層した。各層の膜厚は
表2に示す通りである。なお、表1には、保護層2,5
以外の各層の構成材料は番号で表示してあり、この番号
が示す材料は、界面反射制御層3については表3に、記
録層4については表4に、光吸収層7については表5
に、反射層6については表6に、それぞれ説明がされて
いる。また、記録層より上側に保護層5を有するもの
は、全て下側の保護層2と同じ材料を用いているため、
表1には保護層5の有無のみを表示した。
Next, various thin films were laminated on the substrate 1 so as to have a layer structure shown in Table 1 below. The thickness of each layer is as shown in Table 2. Table 1 shows that the protective layers 2 and 5
The constituent materials of the layers other than the above are indicated by numbers, and the materials indicated by the numbers are shown in Table 3 for the interface reflection control layer 3, Table 4 for the recording layer 4, and Table 5 for the light absorbing layer 7.
The reflection layer 6 is described in Table 6 respectively. Further, since all of the layers having the protective layer 5 above the recording layer use the same material as the protective layer 2 below,
Table 1 shows only the presence or absence of the protective layer 5.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】[0033]

【表4】 [Table 4]

【0034】[0034]

【表5】 [Table 5]

【0035】[0035]

【表6】 [Table 6]

【0036】記録層4より下側の保護層2は、ZnSと
SiO2 の混合物(SiO2 の含有率30モル%)をタ
ーゲットとして用い、RFスパッタリング法により基板
1の上に形成した。スパッタリングの雰囲気ガスはアル
ゴンガスとした。
The protective layer 2 below the recording layer 4 was formed on the substrate 1 by RF sputtering using a mixture of ZnS and SiO 2 (SiO 2 content: 30 mol%) as a target. The atmosphere gas for sputtering was argon gas.

【0037】界面反射制御層3は、誘電体からなるター
ゲットと金属からなるターゲットを用い、同時スパッタ
リング法により保護層2の上に形成した。なお、誘電体
のターゲットはRF(高周波)スパッタリングにより、
金属のターゲットはDC(直流)スパッタリング法によ
り行った。スパッタリングの雰囲気ガスはアルゴンガス
とした。
The interface reflection control layer 3 was formed on the protective layer 2 by a simultaneous sputtering method using a target made of a dielectric and a target made of a metal. The target of the dielectric is RF (high frequency) sputtering,
The metal target was formed by a DC (direct current) sputtering method. The atmosphere gas for sputtering was argon gas.

【0038】記録層4は、Ge−Te−Sb合金からな
るターゲットを用い、DCスパッタリング法により界面
反射制御層3の上に形成した。ここで、実施例1〜5に
ついては、スパッタリングの雰囲気ガスをアルゴンと窒
素の混合ガス(窒素ガスの分圧0.014Pa)とする
ことにより、記録層4をGe−Te−Sb−N合金で構
成した。比較例1,2については、スパッタリングの雰
囲気ガスをアルゴンガス(窒素ガスの分圧0Pa)とす
ることにより、記録層4をGe−Te−Sb合金で構成
した。
The recording layer 4 was formed on the interface reflection control layer 3 by a DC sputtering method using a target made of a Ge—Te—Sb alloy. Here, in Examples 1 to 5, the recording layer 4 was made of a Ge—Te—Sb—N alloy by using a mixed gas of argon and nitrogen (partial pressure of nitrogen gas: 0.014 Pa) as the atmosphere gas for sputtering. Configured. In Comparative Examples 1 and 2, the recording layer 4 was made of a Ge—Te—Sb alloy by using argon gas (partial pressure of nitrogen gas: 0 Pa) as the sputtering atmosphere gas.

【0039】光吸収層7は、実施例1、実施例3、実施
例4、比較例2のみについて、その記録層4の上に形成
した。光吸収層7の構成材料に応じ、誘電体のみを用い
たときにはRFスパッタリング法により、金属またはカ
ーボンを用いたときにはDCスパッタリング法により、
誘電体と金属の混合物を用いたときには上記の界面反射
制御層3の形成と同様の方法により膜形成を行った。ス
パッタリングの雰囲気ガスはアルゴンガスとした。
The light absorbing layer 7 was formed on the recording layer 4 only in Examples 1, 3, and 4 and Comparative Example 2. According to the constituent material of the light absorbing layer 7, by using the RF sputtering method when using only the dielectric, by using the DC sputtering method when using metal or carbon.
When a mixture of a dielectric and a metal was used, a film was formed by the same method as that for forming the interface reflection control layer 3 described above. The atmosphere gas for sputtering was argon gas.

【0040】保護層5は、実施例4および比較例2につ
いては光吸収層7の上に、実施例2、実施例5、および
比較例1については記録層4の上に、上記の保護層2の
形成と同様の方法によりそれぞれ形成した。
The protective layer 5 is provided on the light absorbing layer 7 in Example 4 and Comparative Example 2, and on the recording layer 4 in Examples 2, 5 and Comparative Example 1. 2 were formed in the same manner as in the formation of No. 2.

【0041】反射層6は、実施例1および実施例3につ
いては光吸収層7の上に、それ以外については保護層5
の上に、それぞれAl合金からなるターゲットを用い、
DCスパッタリング法により形成した。スパッタリング
の雰囲気ガスはアルゴンガスとした。
The reflective layer 6 is provided on the light absorbing layer 7 in Examples 1 and 3, and the protective layer 5 in other cases.
On top of each, using a target made of Al alloy,
It was formed by a DC sputtering method. The atmosphere gas for sputtering was argon gas.

【0042】次に、反射層6の上にUV硬化樹脂をスピ
ンコート法によって塗布し、紫外線を照射して硬化させ
た。このようにして得られた相変化型光ディスク(相変
化型光記録媒体)の各サンプルを用い、線速度6m/s
および12m/sで、それぞれマークエッジ記録による
オーバーライトを行い、オーバーライト信号のジッター
値を測定した。
Next, a UV curable resin was applied on the reflective layer 6 by spin coating, and was cured by irradiating ultraviolet rays. Using each sample of the phase change type optical disk (phase change type optical recording medium) thus obtained, the linear velocity was 6 m / s.
At 12 and 12 m / s, overwriting by mark edge recording was performed, and the jitter value of the overwriting signal was measured.

【0043】すなわち、各サンプルを駆動装置にかけて
所定の線速度となるように回転させ、ディスクの中心か
ら半径方向に35mmとなる位置に、波長680nmの
レーザー光を用いて、8−16変調信号をマークエッジ
記録した後、その上に、同じ線速度でランダム信号をマ
ークエッジ記録した。
That is, each sample is rotated by a driving device so as to have a predetermined linear velocity, and an 8-16 modulation signal is applied to a position 35 mm in the radial direction from the center of the disk using a laser beam having a wavelength of 680 nm. After the mark edge recording, a random signal was recorded on the mark edge recording at the same linear velocity.

【0044】ジッターの測定はジッターアナライザーに
より行い、得られたジッター値(標準偏差σ)のTw
(ウインドウ幅)に対する割合(σ/Tw)を算出し
た。その結果を下記の表7に示す。なお、この割合(σ
/Tw)が15%以下であれば、実用上良好な再生信号
とされている。
The jitter was measured by a jitter analyzer, and Tw of the obtained jitter value (standard deviation σ) was measured.
The ratio (σ / Tw) to (window width) was calculated. The results are shown in Table 7 below. Note that this ratio (σ
If / Tw) is 15% or less, it is a practically good reproduced signal.

【0045】また、各サンプルの構成材料の光学定数か
ら、記録層4における非晶質状態の光吸収率に対する結
晶状態の光吸収率の比(Ac/Aa)を、光学計算によ
って求めた。その結果も下記の表7に併せて示す。
From the optical constants of the constituent materials of each sample, the ratio (Ac / Aa) of the light absorption in the crystalline state to the light absorption in the amorphous state in the recording layer 4 was determined by optical calculation. The results are also shown in Table 7 below.

【0046】[0046]

【表7】 [Table 7]

【0047】表7から分かるように、本発明の実施形態
に相当する実施例1〜5は、記録層4をGe−Te−S
b−N合金で構成し、且つ界面反射制御層3が設けてあ
るため、光吸収率比(Ac/Aa)を1.25以上と高
くできるとともに、線速度が12m/sと高い場合でも
ジッター割合(σ/Tw)が10%以下となり、良好な
再生信号が得られる。
As can be seen from Table 7, in Examples 1 to 5 corresponding to the embodiment of the present invention, the recording layer 4 was formed of Ge-Te-S
Since it is made of a bN alloy and has the interface reflection control layer 3, the light absorption ratio (Ac / Aa) can be increased to 1.25 or more, and the jitter can be increased even when the linear velocity is as high as 12 m / s. The ratio (σ / Tw) becomes 10% or less, and a good reproduced signal is obtained.

【0048】これに対して、比較例1は、記録層4をG
e−Te−Sb−N合金で構成していることから、線速
度6m/sでのジッター割合(σ/Tw)は7%と低い
が、界面反射制御層3を設けてないため光吸収率比(A
c/Aa)は0.91と低く、線速度が12m/sと高
くなるとジッター割合(σ/Tw)は17%と大きくな
り、良質な再生信号が得られない。
On the other hand, in Comparative Example 1, the recording layer 4
The jitter ratio (σ / Tw) at a linear velocity of 6 m / s is as low as 7% because of the e-Te-Sb-N alloy, but the light absorption rate is low because the interface reflection control layer 3 is not provided. Ratio (A
c / Aa) is as low as 0.91, and when the linear velocity is as high as 12 m / s, the jitter ratio (σ / Tw) is as large as 17%, and a high quality reproduced signal cannot be obtained.

【0049】また、比較例2は、界面反射制御層3が設
けてあることから光吸収率比(Ac/Aa)は1.21
と比較的高いが、記録層4をGe−Te−Sb合金で構
成しているため、ジッター割合が、線速度6m/sで
(σ/Tw)=10%、12m/sでは(σ/Tw)=
20%と大きくなり、特に、線速度が12m/sと高く
なると良質な再生信号が得られない。
In Comparative Example 2, the light absorption ratio (Ac / Aa) was 1.21 because the interface reflection control layer 3 was provided.
However, since the recording layer 4 is made of a Ge—Te—Sb alloy, the jitter ratio is (σ / Tw) = 10% at a linear velocity of 6 m / s, and (σ / Tw) at a linear velocity of 12 m / s. ) =
When the linear velocity is as high as 12 m / s, high quality reproduced signals cannot be obtained.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の相変化型
光記録媒体によれば、特に、高い線速度でのマークエッ
ジ記録によるオーバーライトにおいて、良好な再生信号
を得ることができる。
As described above, according to the phase change type optical recording medium of the present invention, a good reproduction signal can be obtained particularly in overwriting by mark edge recording at a high linear velocity.

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

【図1】本発明の相変化型光記録媒体の層構造の一例を
示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a layer structure of a phase change type optical recording medium of the present invention.

【図2】本発明の相変化型光記録媒体の層構造の一例
(実施例2および実施例5)を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example (Examples 2 and 5) of a layer structure of a phase change type optical recording medium of the present invention.

【図3】本発明の相変化型光記録媒体の層構造の一例
(実施例1および実施例3)を示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example (Examples 1 and 3) of a layer structure of a phase change type optical recording medium of the present invention.

【図4】本発明の相変化型光記録媒体の層構造の一例
(実施例4)を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example (Example 4) of a layer structure of a phase change type optical recording medium of the present invention.

【図5】本発明の相変化型光記録媒体の層構造の一例を
示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a layer structure of a phase change optical recording medium of the present invention.

【符号の説明】 1 基板 2 記録層の下側の保護層 3 界面反射制御層 4 記録層 5 記録層の上側の保護層 6 反射層 7 光吸収層[Description of Signs] 1 Substrate 2 Protective layer below recording layer 3 Interfacial reflection control layer 4 Recording layer 5 Protective layer above recording layer 6 Reflective layer 7 Light absorbing layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照射光の強度に応じて結晶状態と非晶質
状態との間の相変化が可逆的になされる記録層と、この
記録層を支持する基板とを備え、光照射によって情報の
記録、消去、および再生を行う相変化型光記録媒体にお
いて、 記録層はGe、Sb、Te、およびNを少なくとも含む
合金からなり、記録層の直下に、ZnS、SiO2 、S
iO、SiC、SiN、およびTiO2 より選ばれた1
種類以上の誘電体と、W、Mo、Nb、Ta、およびH
fより選ばれた1種類以上の金属との混合物からなる界
面反射制御層を設け、界面反射制御層と基板との間に透
明な誘電体材料からなる保護層を設けたことを特徴とす
る相変化型光記録媒体。
1. A recording layer in which a phase change between a crystalline state and an amorphous state is reversibly performed in accordance with the intensity of irradiation light, and a substrate supporting the recording layer. In a phase-change optical recording medium for performing recording, erasing, and reproduction of a recording layer, the recording layer is made of an alloy containing at least Ge, Sb, Te, and N, and ZnS, SiO 2 , S
1 selected from iO, SiC, SiN, and TiO 2
Or more dielectrics and W, Mo, Nb, Ta, and H
f) providing an interfacial reflection control layer made of a mixture with one or more metals selected from the group consisting of f) and a protective layer made of a transparent dielectric material between the interfacial reflection control layer and the substrate. A changeable optical recording medium.
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