JPS60151847A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JPS60151847A
JPS60151847A JP59008834A JP883484A JPS60151847A JP S60151847 A JPS60151847 A JP S60151847A JP 59008834 A JP59008834 A JP 59008834A JP 883484 A JP883484 A JP 883484A JP S60151847 A JPS60151847 A JP S60151847A
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layer
reflectance
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Masaki Ito
雅樹 伊藤
Sotaro Edokoro
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NEC Corp
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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】 本発明はレーザ光によって情報を記録再生することので
きる光記録媒体に関する。
レーザ光線によって情報を媒体に記録し、かつ再生する
追記型光デイスクメモリは、記録密度が高いことから大
容量記録装置として優れた特徴を有している。このよう
な追記型ディスクメモリの記録媒体としては、Te、B
i等の半金属薄膜及び有機色素薄膜が使用されている。
有機色素薄膜は、半金属薄膜より優れた熱特性、即ち低
い熱伝導率と小さな熱容量を持っているので、吸収エネ
ルギー密度当りの膜の温度上昇は大きく、高い記録感度
が期待できる。しかし、有機色素薄膜は、半導体レーザ
の波長域(〜800nm)で半金属薄膜はどには大きな
反射率を示さないので、半導体レーザを再生用光源とす
る場合、再生信号及びサーボ信号の品質に問題を生じる
。これを改善する方法として、有機色素薄膜と基板の間
にA4等の反射膜を設ける媒体構成が知られている。こ
の構成を採用し、有機色素薄膜の膜厚を調整することに
よリ、記録前後の反射率変化、即ち変調量を半金属薄膜
の場合と同程度に大きくすることができる。
しかし、この構成では、記録再生光の入射方向が媒体の
表面側に限られるという制約がある。
本発明の目的は、前述の従来技術の欠点を改良し得る新
規な媒体構成により、再生出力の大きな光記録媒体を提
供することにある。
すなわち本発明は、透明な基板の片側に記録層を設け、
レーザ光の照射によって情報を記録1畑の形状変化で記
録する光記録媒体において、前記記録層と前記基板の間
に前記レーザ光に対して実質的に透明でかつ前記基板の
屈折率より小さい屈折率を有するスペーサ層を設けたこ
とを特徴とする。
透明な基板上に記録層が形成されている媒体の基板入射
時の媒体反射率は、記録層と基板の光学定数(″a累屈
折率)および記録層の厚さに依存する。
透明な基板としては、通常ガラス又は各種合成樹脂が使
用される。これらの可視光から近赤外光域での屈折率n
はほぼ1.5であり、この範囲の波長にはほとんど依存
しない。したがって、媒体の反射率は、記録層の光学定
数と厚さで決定される。
記録層として有機色素膜あるいは有機色素を分散させた
樹脂膜を用いる場合、これらの膜の複素屈折率(n−i
k)は半導体レーザ波長域(〜800 n m )で高
々2.5−il、0である。
例えは、記録層の複素屈折率が2.3−io、8であり
、基板の屈折率が1.5の場合、波長830nmでの基
板入射の媒体反射率は第1図に示すように記録層の厚さ
に依存する。こnJ:す、最大反射率は記録層の厚さが
約90nmの時に得られ、その値は18%であることが
判る。記録層に孔を形成して記録を行なう媒体では、再
生の出力の大きさく変調量)は近似的に、孔が形成され
ていない時の媒体反射率と孔が形成され記録層の厚さが
ゼロとなった時の反射率、即ち基板のみの反射率の差に
比例すると考えることができる。第1図の例で、記録層
の厚さe90nmとすると、孔が形成されていない時の
媒体反射率は18%であり、基板反射率は4%であるの
で、変調量は14%となる。
このように媒体反射率が比較的小さい場合、変調量に占
める基板反射率の割合は無視できないことが判る。
このような、基板反射率の問題は、第2図に示す本発明
の一つの媒体構成例により解決される。
即ち、基板lOと記録層20の間にスペーサ層30を設
けることにより、媒体の変調量を高めることができる。
但し、スペーサ層30の材料及びその厚さは下記する条
件を満すように選択されなければならない。首ず、基板
io上にスペーサ層30のみが形成されている第3図に
示すような構成を考える。基板10′ft:通して入射
した光100は、基板10とスペーサ層30の界面及び
スペーサ層30と空気との界面でその一部は反射されて
反射光200となる。反射光200の大きさく反射率)
は、スペーサ層3oの屈折率と厚さに依存する。スペー
サ層30の屈折率が基板1oの屈折率より大きい場合、
反射率はスペーサ層3oの厚さに依存するがその値はス
ペーサ層30が無い時の値以上となる。一方、スペーサ
層30の屈折率が基板10の屈折率より小さい場合も反
射率はス(5) ベーザ層30の厚さに依存するが、この場合はスペーサ
層30が無い時の値以下となる。したがって、本特許で
使用されるスペーサ層は基板より小さい屈折率を有する
もので々ければならな−3、反射率の最小値はゼロであ
るが、これを達成し得るスペーサ層30の屈折率は、基
板1oの屈折率の平方根に等しい時である。基板として
ガラスあるいはアクリル、エポキシ、ポリカーボネート
等の合成樹脂を使用した場合、これらの近赤外光域での
屈折率は約1.5であるので、反射率がゼロとなるスペ
ーV層30の屈折率は1.22でなけ庇ばならない。ス
ペーサ層3oの屈折率がこの値よりずれるにつれて最小
反射率は大きくなる。この様子を示したのが第4図であ
る。最小反射率を与えるスペーサ膜の厚さはiの奇数倍
(ここにλは光の波長、nはスペーサ膜の屈折率)とな
る。この図より、スペーサ層30の屈折率が1.4の場
合でも反射率は1.8%となシ、スペーサ層3oを設け
ない場合の反射率+41’ %のほぼ半分に低下してい
ることが判る。
(6) 次に、スペーサ層30の上に記録層20を設けた時の反
射率を示す。基板10(屈折率15)の上にスペーサ層
30(屈折率1.4)を形成し、その上に70nm厚の
記録層20(複素屈折率2.3−io、8)を設けた時
の基板入射における反射率のスペーサ層30の厚さ依存
を示したのが第5図である。これより、反射率はスペー
サ層30の挿入により大きくなり、適当彦厚さで極大を
示すことが判る。例えば、140nm厚のスペーサ層3
0を用いれば、21.5%の反射率が得られる。このよ
うな層構成の場合、記録層20に孔が形成されてスペー
サ層30が露出した時の反射率は1.8係であるので、
変調量として19.7%が得らn1スペ一サ層を用いな
い時の変調量127%に対して約1.5倍の改善が達成
できる。
このように、基板と記録層の間に基板の屈折率より小さ
い屈折率を有する透明なスペーサ層を入れることにより
、初期反射率(記録前)を大きくでき、加えて記録後の
反射率を小さくできるので、変調lを大きくすることが
できる。なお、上記以外のスペーサ層、記録層の組合せ
による変調量は当該業者に公知の多層膜の干渉理論を用
いることによりめることができる。
本発明で使用されるスペーサ層は、使用する基板の屈折
率より小さいものであればいかなるものも使用すること
ができるが、望ましくは屈折率が15以下のものである
。例えばA IF 3 、 BaF2 。
0aF2.0eF3 、DyF3 、ErF3 、Eu
F3 、GdF3 。
HfF4 、BaF3 、LaF3 、LiF、MgF
2 、NaF。
NdF3 、PrF3.8mF3 、SrF2 、YF
3 、YbF3等のフッ化物及び各種フッ素樹脂を用い
ることができる。
記録層としては有機色素が好適であり、さらに蒸着法で
形成できる色素が望ましい。具体的には、スクアリリウ
ム、シアニン、ナフトキノン、金属フタロシアニン等の
色素を用いることができる。
記録感度、耐候性の観点から特に5−アミノ−2,3−
ジシアノ−8−(置換アニリノ)−1゜4−ナフトキノ
ン色素が優れる。置換基としては、炭素数4以下のアル
キル基、アルコキシル基が望ましい。
基板としては、種々のものが使用できるが、一般にはガ
ラス、合成樹脂が望ましい。合成樹脂としては、ポリメ
チルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(
PC)、ポリサルホン、エポキシ樹脂等がある。基板形
状は円板形状、テープ形状、シート形状が適用できる。
記録層への情報の記録は、記録層に孔を形成することに
より表される。円板状の基板を用いるディスク媒体では
、孔は同心円状又はスパイラル状の多数のトラックを形
成するように記録される。
多数のトラックを一定間隔で精度良く記録するには、通
常基板上に光の案内溝が設けられる。ビーム径程度の溝
に光が入射すると光が回折される。
ビーム中心が溝からずれるにつれて回折光強度の空間分
布が異なり、これを検出してビームを溝の中心に入射さ
せるようにサーボ系を構成できる。
通常溝の幅は0.5〜12μm1その探さは使用する記
録再生波長の1/8.〜1/4の範囲に設定される。本
発明の記録媒体は基板の溝付面上に形成(9) される。媒体の表面形状は、溝形状に相似的であること
が望ましいので、媒体の形成法は溝形状にそって付着し
得る方法、例えば蒸着、スパッタ、イオンブレーティン
グなどの真空成膜法が好適である。
以下に本発明の詳細な説明する。
1、2 mm厚の円板状PMMA基板上にMgF2.5
−アミノ−2,3−ジシアノ−8−(4−エトキシアニ
リノ)−1,4−ナフトキノン色素(以下ナフトキノン
色素と略称する。)をこの順序で抵抗加熱法で蒸着した
。それぞれの膜厚は1500X(MgFz ) 、 7
00 X (ナフトキノン色素)である。
蒸着時の真空度は1.5X10 ’Torr以下とし、
蒸着速度は両膜とも3X/secとした。この蒸着速度
が得られるボート温度はおよそ700’a(MgF2)
、230’O(ナフトキノン色素)であった。MgF2
とナフトキノン色素をそれぞれ単独に基板上に形成し、
波長830mmでの複素屈折率をめると、MgF2の屈
折率nは1,4、ナフトキノン色素の屈折率nは2.3
、吸光係数には08であ(10) った。
上記、MgF2とナフトキノン色素の積層膜に、PMM
A基板側よりレーザ光を入射1−て、情報の記録、再生
を行なった。レーザとして半導体レーザ(波長830n
m)を用い、対物レンズ(NA=0.55)でビーム径
1.511mに収光した。
基板を回転させ線速5m/see、記録パワーl Or
nW 。
記録周波数IMHz(デユーティ−50%)で記録した
。記録された情報をレーザパワー0.7 m Vv”の
の連続光で再生すると600mVの良好な出方が得られ
、50dB以上のO/N (バンド幅30KHz)が得
られた。
PMMA基根上に、ナフトキノン色素のみを700Hの
厚さで形成し、上記と同じ条件で記録再生を行うと、再
生出力として4oomVが得られた。これより本発明の
媒体構成により、記録層単層の場合より1.5倍大きな
再生出力が得られることが分った。
このように、本発明により再生出力の大きな光記録媒体
が得られる。なお、記録層として上記実施例で示したナ
フトキノン色素の代りに置換基の異なるナフトキノン色
素及びバナジルフタロシアニン、チタンフタロシアニン
、アルミニウムフタロシアニン、塩化アルミニウムフタ
ロシアニン等の各種金属フタロシアニン、スクアリリウ
ム色素を用いても同様な有効性が確認された。
【図面の簡単な説明】
第1図は光記録媒体の反射率の記録層厚さによる変化を
示す図、第2図は本発明の一実施例である光記録媒体の
断面図、第3図は本発明の光記録媒体の原理を説明する
ための断面図、第4図は反射率のスペーサ層屈折率によ
る変化を示す図、第5図は本発明の一実施例である光記
録媒体の反射率のスペーサ層厚さによる変化を示す図で
ある。 図において、10は基板、20は記録層、30はスペー
サ層、100は入射光、200は反射光を示す。 代理人弁〒−1「51反 晋 オ l 図 反射率(%) 記録層厚さくnm) 第2図 第3図 オ 4 図 反射率(%) スペーサ層の厚さくnm)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透明な基板の片側に記録層を設け、レーザ光の照
    射によって情報を記録層の形状変化で記録する光記録媒
    体において、前記記録層と前記基板の間に前記レーザ光
    に対して実質的に透明でかつ前記基板の屈折率より小さ
    い屈折率を有するスペーサ層を設けたことを特徴とする
    光記録媒体。
  2. (2) スペーサ層の厚さは、記録層が形成されていな
    い状態での基板入射反射率が極小となる付近の値である
    特許請求の範囲第1項に記載の光記録媒体。
  3. (3)記録層は有機色素を主成分とする有機薄膜より形
    成された特許請求の範囲第1項に記載の光記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60177450A (ja) * 1984-02-23 1985-09-11 Nec Corp 光情報記録媒体

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JPS5990246A (ja) * 1982-11-15 1984-05-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レ−ザ記録媒体
JPS59171686A (ja) * 1983-03-18 1984-09-28 Hitachi Ltd 記録用部材

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