JPS62226445A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はレーデビーム等の照射により基体上に積層され
た記録層の相変化を利用して情報を記録・）置去する光
記録媒体に係わり、特に、記録感度を向上させた媒体に
関するものである。

（従来の技術） 情報の記録・再生のみならず、記録された情報を繰り返
し消去することができる記録媒体としては、光磁気型、
相変化型の媒体が知られている。

この内、相変化型の光記録媒体は記録層に光ビームを照
則し、記録層が結晶質と非晶質との間で可逆的に相転移
することを利用して情報の記録・消去を行っている。す
なわち、記録層に光ビームを照射して急速加熱・急速冷
却することにより、結晶質から非晶質へ相転移を行って
情報の記録がなされる。また、光ビームを照射して加熱
した後、徐冷することにより、再び非晶質から結晶質へ
戻すことで記録情報の消去がなされる。

一方、情報の再生は、光ビームを照射して非晶質化され
た記録ビット部と非記録部分との反射率の違いを読み取
ることでなされる。

ところで、従来より相変化型の光記録媒体としては、例
えば、特開昭５２−１３８１４５号公報や特開昭６０−
１７７４４６号公報に開示された△ｓ　−Ｔｅ−Ｇｅ系
材料やＩｎ　−８ｂ　−Ｍ光材料（ＭはＡｌｌ　、　Ａ
（＋　、　Ｃｕ　、　Ｐｄ　、　Ｐｔ　、　Ａｉ、　Ｓ
ｉ　、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｂｉ　）などの
合金系材料を第５図に示すように、基板３上に積層して
記録層５としたものが知られている。

この従来例では再生時に以下のような作用特性を示す。

基板３側から照射された光ビームは、記録層５の基板３
側界面で反射される光と、記録層５で吸収される光と、
記録層の図中の上部界面で反射される光と、反射されず
に通過してしまう光とがある。また、基板３側界面から
の反射光と、上部界面からの反射光は記録層５を通過す
る時間だけ、互いに位相がずれ、干渉し合う。

記録層５において、情報が記録されていない結晶部分は
照射された光の吸収が大きく、干渉は出にくい。これに
対して、情報が記録された非晶質部分は光の吸収が少な
く、干渉は結晶部分に比べて大きい。

しかしながら、上記従来の光記録媒体にあっては、記録
層５を通過する光の最が多く、上部界面からの反射光が
少ないため干渉効果が充分でないので、いずれの材料を
用いたものであっても結晶部分と非晶質部分との反射率
の変化が１０〜２０％程度と小さいという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように、従来の光記録媒体にあっては、結晶部分
と非晶質部分との反射率変化が小さく、その結果高い記
録感度が得られないという問題がある。

本発明は上記事情に基づいたものであり、その目的は、
記録感度を向上させることのできる光記録媒体を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） そこで本発明の光記録媒体は、基体上にｖＡ層され、光
ビームの照射条件により可逆的に相転移する材料で形成
された記録層と、この記録層上に積層された反ｒｇｍと
を有する構成とした。

（作用） 記録情報を含む光ビームを照射し、急速加熱・急速冷却
すると、照射部分の記録層は結晶質から非晶質へ相転移
して記録ビット部が形成される。

情報の再生時には、光ビームを照射して上記記録ビット
部（非晶質部）と記録がされていない結晶質部との反射
率の違いを読み取っている。

この場合、本発明では上記記録層上にＷｉ層された金属
反ｏ’ｉｉにより記録層を透過した光ビームを反射させ
、反射光量を増大させる。そして、記録層からの反射光
と反０１１ｍからの反射光との多重干渉により記録ヒツ
ト部と結晶質との反射率変化を増幅させて記録感度を上
昇させている。

（実施例） 第１図は本発明に係る光記録媒体の一実施例の断面を示
しており、この光記録媒体１は基板３゜記録層５及び反
射層７を順番に積層して円板上に形成したものである。

基板３は、アクリル、ポリメタルアクリレート（ＰＭＭ
Ａ）、ポリカーボネート、エポキシ等の樹脂またはガラ
スにより形成された透明基板である。

記録層５は、レーザビームの照射条件により例えば結晶
質と非晶質との間で可逆的に相転移する材料で形成され
ており、Ｔｅ単体、ＧｅＴｅ合金Ｔｅ　ｉｎ合金等、種
々の材料から選択できる。

反射層７は、Ａｎ、Ｃｕ　、Ａｕ等の金属で形成され、
１０００人程度０厚さで記録層５上に直接ｖｉ層されて
いる。この反ｒＪ４１７により、基板３側から照射され
たレーザビームの内、記録層５を通過した光が全て反射
され、基板３側界面からの反（ト）光とが、多重干渉し
、大きな反射光量の変化が１５られる。その結果、結晶
部分と非晶質部分との反射率変化も大きくなり、記録感
度が向上する。

第２図は本発明に係る光記録媒体の他の実施例を示して
おり、この光記録媒体１は前記記録層５と　、反射層７
間に誘電体層９を介在させたものである。

この誘電体層９としては、Ｔｉ　０２　、Ｓｉ３Ｎ４お
よびＢａ２Ｏ３等の誘電体材料から選択できる。

この誘電体層９は、光の吸収率が低いので、大きな反射
率を得ることができるとともに、記録層５から反射層７
への熱伝導を防止して記録感度を向上させるものである
。また、この誘電体層９により、記録層５と反射層７と
の間の原子の拡散が防止される。

以下、具体的な実施例について説明する。

（実施例−１） 基板３として、ＰＭＭＡＷ板を使用し、このＰＭＭＡ基
板上に、Ｇｅ５ｏＴｅ５ｏ合金薄膜をｖｉ層して記録層
５とした。その方法は、Ｑｅツタ−ットとＴＯシタ−ッ
トに投入するパワーを調整して２元同時スパッタ法で行
なった。

次いで、この記録膜５上にスパッタ法にてＡｉを膜厚１
０００人でｖ４層し、反射層７を得た。

成膜直後の記録層５は非晶質状態であるため、基板３側
から出力５ｍＷのレーデビームの連続照射によりアニー
ルし、結晶化して第１図に示した光記録媒体を１９だ。

そして、上）Ｉｆ、のように形成された光記録媒体１の
記録膜の厚さを数人から１５００人まで１００Ａ単位で
変化したナンプルを形成し、記録前の結晶状態と記録後
の非晶質状態との反射率を調べた。また、各サンプルに
おける記録膜５の非晶質化（記録）は出力１１ｍＷ、パ
ルス幅１００ｎＳのレーザビームを照射して行なった。

また、第５図に示した従来例も比較例として、実施例同
様に各膜厚を変化させたサンプルを作成し、結晶状態と
非晶質状態との反射率を再生用レープビームを照射して
調べた。その結果を第６図に示す。

同図において■は従来例を、■は本実施例を示し、また
、実線部分は非晶質状態を、破線部分は結晶状態をそれ
ぞれ示している。同図からも理解されるように、膜厚３
００人付近で、非晶質と結晶質との反射率変化は、従来
例■では１０％程度であったが、本実施例では４０％と
非常に大きな値となった。従って、膜厚を薄くしても従
来よりも大きな反射率変化を得ることができた。

（実施例−２） 前記実施例−１と同様に、ＰＭＭＡ基板上にＧｅ５ｏＴ
ｅ５ｏから成る記録層５を積層し、次いでこの記録層５
上にＴｉＯ２膜を積層し、厚さ１０００人の誘電体層９
を形成した。さらに、この誘電体層９上に反１８層７と
してへ髪層を１０００人積層０て第２図に示した光記録
媒体１を得た。

このようにして形成された光記録媒体１を、前記同様に
、記録前の結晶状態と記録後の非晶質状態との反射率変
化を膜厚を変化さ往て調べた。

その結果、第７図に示すように、Ｆ３厚５０人付近と、
膜厚１０００Ａ付近で約４０％の反射事変１ヒを１ｑる
ことができた。この構成では、記録層５から反射層７へ
の熱の逃げを防止できるため、記録に要する光ビームの
パワーが第１図の構成に比べ約２０％も低減できること
が実験によって確かめられた。しかも、誘電体層９の界
面における反射光がさらにｍ畳されて多重干渉が行なわ
れ、反射光量の変化の増大が示された。

なお、第３図及び第４図に示すように、上記実施例−１
及び実施例−２に具体的に示した光記録媒体１の６反（
ト）層７上に紫外線硬化樹脂層１１を積層して、使用時
の橢械的強度を増すように構成してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の光記録媒体によれば、記録
層に反射層を積層する構成としたので、照射された光ビ
ームの反射光量が増大でき、多重干渉効果により記録感
度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光記録媒体の一実施例の構成図、
第２図は本発明に係る光記録媒体の他の実施例の構成図
、第３図及び第４図は本発明に係る光記録媒体のさらに
他の実施例の構成を示す断面図、第５図は従来例の光記
録媒体の構成図、第６図は第１図実施例と第５図従来例
の各膜厚に対する非晶質と結晶質との反射率変化特性を
示す図、第７図は第２図実施例の各膜厚に対する非晶質
と結晶質との反射率変化特性を示す図である。 １・・−光記録媒体 ３・・・基板 ５・・・記録層 ７・・・反射層 ９・・・誘電体層 第１図 第２図 第８図 第４図 第５図 護岸（Ａ） 第６図 １１１Ｗ（Ａ） 第７図 手Ｕむ？ｒｔ３　ｊ−Ｅ泪（自発） 昭和６２年６月２？日 持Ｙ［庁艮宮　　殿 １、事イ′１の表示 昭和６１年特許願第０６８４１１号 ２、発明の名称 光記録媒体 ３、補正をづ°る者 事ヂ１との関係　特許出願人 住所（居所）　神奈川県用崎市幸区堀用町７２番地氏名
（名称）　　　（３０７）株式会社　東芝代表者　渡里
　杉一部 ４、代理人 住　所　　　　〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目２番３
号虎ノ門第−ビル５階 明　　　　細　　　　鼎 １、発明の名称 光記録媒体 ２、特許請求の範囲 （１）　　基体上に積層され、光ビームの照射条件によ
り可逆的に相転移する材料で形成された記録層と、 この記録層上に積層された反射層とを有することを特徴
とする光記録媒体。 〈２）　　前記記録層と反射層との閂に誘電体層を介在
させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
光記録媒体。 （３）前記反射層上に保護層を積層したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の光記録媒体。 （４）　　前記反則層はＣｕ、Ａｕ、ＡｆＬのいずれか
の金属で形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の光記録媒体。 ３、発明の詳細な説明 し発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はレーザビーム等の照射により基体上に積層され
た記録層の相変化を利用して情報を記録・消去する光記
録媒体に係わり、特に、記録層［αを向上させた媒体に
関するものである。 （従来の技術） 情報の記録・再生のみならず、記録された情報を繰り返
し消去することができる記録媒体としては、光磁気型、
相変化型の媒体が知られている。 この内、相変化型の光記録媒体は記録層に光ビームを照
射し、記録層が平衡相と非平衡相との間、例えば、平衡
相としての結晶と非平衡相としての非晶質との間で可逆
的に相転移することを利用して情報の記録・消去を行っ
ている。すなわ１５、記録層に光ビームを照射して急速
加熱・急速冷却することにより、）Ｖ面相から非平衡相
へ相転移を行って情報の記録がなされる。また、光ビー
ムを照射して加熱した後、徐冷することにより、再び非
平衡相から平衡相へ戻１ことで記録情報の消去がなされ
る。 一方、情報の再生は、光ビームを照射して非平衡相化さ
れた記録ビット部と非記録部分との反射率の違いを読み
取ることでなされる。 ところで、従来より相変化型の光記録媒体としては、例
えば、特開昭５２−１３８１４５号公報や特開昭６０−
１７７４４６号公報に開示されたＡｓ　−１”ｅ−Ｑｅ
系材料やＩｎ　−８ｂ　−Ｍ光材料（ＭはＡｕ　、Ａａ
　、Ｃｕ　、Ｐｄ　、Ｐｔ　、Ａｎ、Ｓｉ　、　Ｇｅ　
、　Ｇａ　、　Ｓｎ　、　Ｔｅ　、　Ｓｅ　、　Ｂｉ　
）などの合金系材料を第５図に示すように、基板３．ト
に積層して記録層５としたものが知られている。 この従来例では再生時に以下のような作用特性を示す。 基板３側から照射された光ビームは、記録ｌｌ！５の基
板３側界面で反射される光と、記録層５で吸収される光
と、記録層の図中の上部界面で反射される光と、反射さ
れずに通過してしまう光とがある。また、基板３側界面
からの反射光と、上部界面からの反射光は記録Ｉｉ？ｉ
５を通過する時間だけ、Ｈいに位相がずれ、干渉し合う
。 記録層５において、情報が記録されていない平衡相部分
は照射された光の吸収が大きく、干渉は出にくい。これ
に対して、情報が記録された非平衡相部分は光の吸収が
少なく、干渉は平衡相部分に比べて大きい。 しかしながら、」二記従米の光記録媒体にあっては、記
録層５を通過する光の６ｔが多く、上部界面からの反射
光が少ないため干渉効果が充分でないので、いずれの材
料を用いたものであっても平衡相部分と非平衡相部分と
の反射率の変化が１０〜２０％程痕と小さいという問題
がある。 （発明が解決しようとする問題点） 上述のように、従来の光記録媒体にあっては、平衡相部
分と非平衡相部分との反射率変化が小さく、その結果高
い記録感度が得られないという問題がある。 本弁明は上記事情に基づいたものであり、その目的は、
記録感度を向上させることのできる光記録媒体を提供す
ることにある。 ［発明の構成］ （問題点を解決覆るための手段） そこで本発明の光記録媒体は、基体上に積層され、光ビ
ームの照射条件により可逆的に相転移する材料で形成さ
れた記録層と、この記録層上に積層された反ｌＪＪ層と
を右する構成とした。 （作用） 記録情報を含む光ビームを照射し、急速加熱・急速冷却
すると、照射部分の記録層は平衡相から非平衡相へ相転
移して記録ビット部が形成される。情報の再生時には、
光ビームを照射して上記記録ビット部（非平衡相部）と
記録がされていない平衡相部との反射率の違いを読み取
っている。 この場合、本発明では上記記録層上に積層された金属反
射層により記録層を透過した光ビームを反射させ、反射
光量を増大させる。そして、記録層からの反射光と反射
層からの反射光との多重干渉により記録ビット部と平衡
相との反射率変化を増幅させて記録感度を上昇させてい
る。 （実施例） 第１図は本発明に係る光記録媒体の一実施例の断面を示
しており、この光記録媒体１は基板３゜記録層５及び反
射層７を順番に積層して円板上に形成したものである。 謙１↓板３は、アクリル、ポリメチルメタクリレート（
ＰＭＭΔ）、ポリカーボネート、エポキシ等の樹脂また
はガラスにより形成された透明基板である。 記録層５は、レーザビームの照射条件により平衡相と非
平衡相との間で可逆的に相転移する材料で形成されてお
り、Ｔｃ単体、Ｇｅ　Ｔｅ合金Ｔｅｌ　ｎ合金等、種々
の材料から選択できる。 反射層７は、ＡＵ、Ｃｕ　、Ａｕ等の金属で形成され、
１０００Ａ程度の厚さで記録層５上に直接積層されてい
る。この反射層７により、基板３側から照射されたレー
ザビームの内、記録ＦＩ５を通過した光が全て反射され
、基板３側界面からの反射光とが、多重干渉し、大きな
反射光量の変化が得られる。その結果、平衡相部分と非
平衡相部分との反ｑ４率変化も大きくなり、記録感度が
向トする。 第２図は本発明に係る光記録媒体の他の実施例を示して
おり、この光記録媒体１は前記記録層５と反射層７間に
誘電体層９を介在させたものである。この誘電体層９と
しては、ＴｉＯ２，Ｓｉ：＋Ｎ４および３ａ２０ｓ等の
誘電体材料から選択できる。この誘電体層９は、光の吸
収率が低いので、大きな反射率を得ることができるとと
もに、記録層５から反射層７への熱伝導を防止して記録
感度を向上させるものである。また、この誘電体層９に
より、記録層５と反）１層７との間の原子の拡散が防止
される。 以下、具体的な実施例について説明する。 （実施例−１） 基板３として、Ｐ　Ｍ　Ｍ　Ａ　！、！板を使用し、こ
のＰＭＭＡ基板上に、Ｇｅ５ｏＴｅ５ｏ合金ｉｉ９膜を
積層して記録層５とした。その方法は、Ｇａターゲット
とＴｅターゲットに投入するパワーを調整して２元同時
スパッタ法で行なった。 次いで、この記録膜５上にスパッタ法にて△愛を膜厚１
０００Ａでｖ４ＦＡシ、反射層７を得た。 成膜直後の記録層５は非晶質（非平衡相〉状態であるた
め、１．を板３側から出力５ｍ’Ｗのレーザビームの連
続照射によりアニールし、結晶（平衡相）化して第１図
に示した光記録媒体を得た。そして、上述のように形成
された光記録媒体１の記録膜の厚さを数人から１５００
Ａまで１００人単０で変化したリーンプルを形成し、記
録前の結晶質状態と記録後の非晶質状態との反射率を調
べた。また、各サンプルにおける記録膜５の非晶質化（
記録）は出力１１ｍＷ、パルス幅１００ｎＳのレーザビ
ームを照射して行なった。また、第５図に示した従来例
も比較例として、実施例同様に各膜厚を変化させたサン
プルを作成し、結晶質状態と非晶質状態どの反射率を再
生用レーザビームを照射して調べた。その結果を第６図
に示ず。 同図において■は従来例を、■は本実施例を示し、また
、実線部分は非晶質状態を、破線部分は結晶質状態をそ
れぞれ示している。同図からも理解されるように、膜厚
３００人付近で、非晶質と結晶質との反射率変化は、従
来例■では１０％程度であったが、本実施例では４０％
と非常に大ぎな値となった。従って、膜厚を薄くしても
従来よりも大きな反射率変化を得ることができた。 （実施例−２） 前記実施例−１と同様に、ＰＭＭＡ基板上にＧｅ５ｏＴ
ｅ５ｏから成る記録層５を積層し、次いでこの記録層５
上に１ｉ０２膜を積層し、厚さ１０００Ａの誘電体層９
を形成した。ざらに、この誘電体層９上に反射１ｉ！７
としてへ交層を１００ＯＡ積層して第２図に示した光記
録媒体１を得た。 このようにして形成された光記録媒体１を、前記同様に
、記録前の結晶質状態と記録後の非晶質状態との反射率
変化を膜厚を変化させて調べた。 その結果、第７図に示すように、膜厚５０Ａ付近と、Ｉ
！Ｑ厚１０００Ａ付近で約４０％の反射率変化を得るこ
とができた。この構成では、記録層５から反射層７への
熱の逃げを防止できるため、記録に要する光ビームのパ
ワーが第１図の構成に比べ約２０％も低減できることが
実験によって確かめられた。しかも、誘電体層９の界面
における反射光がざらに重畳されて多重干渉が行なわれ
、反射光ｈｉの変化の増大が示された。 、なＪ５、第３図及び第４図に示すように、上記実施例
−１及び実施例−２に具体的に示した光記録媒体１の各
反射層７」二に紫外線硬化樹脂層１１をｆｉ層して、使
用時の機械的強度を増すように構成してもよい。 ［発明の効果コ 以上説明したように本発明の光記録媒体によれば、記録
層に反射層を積層する構成としたので、照射された光ビ
ームの反射光間が増大でき、多重干渉効果により記録感
度を向上することができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る光記録媒体の一実施例の構成図、
第２図は本発明に係る光記録媒体の他の実ｔＡｈ例の構
成図、第３図及び第４図は本発明に係る光記録媒体のさ
らに他の実施例の構成を示す断面図、第５図は従来例の
光記録媒体の構成図、第６図は第１図実施例と第５図従
来例の各膜厚に対する非平衡相としての非晶質と平衡相
としての結晶質との反射率変化特性を示す図、第７図は
第２図実施例の各膜厚に対する非平衡相としての非晶質
と平衡相としての結晶質との反射率変化特性を示す図で
ある。 １・・・光記録媒体 ３・・・基板 ５・・・記録層 ７・・・反射層 ９・・・誘電体層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に積層され、光ビームの照射条件により可
   逆的に相転移する材料で形成された記録層と、 この記録層上に積層された反射層とを有することを特徴
   とする光記録媒体。
2. （２）前記記録層と反射層との間に誘電体層を介在させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光記
   録媒体。
3. （３）前記反射層上に保護層を積層したことを特徴とす
   る特許請求の範囲１項に記載の光記録媒体。
4. （４）前記反射層はＣｕ、Ａｕ、Ａｌのいずれかの金属
   で形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の光記録媒体。