JPH10172180A - Optical recording medium - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical recording medium whose contrast is high without being more dependent on the thickness of a dielectric layer in a short wavelength area by specifying the laminating order of the dielectric layer, a recording layer and a reflection layer and the refractive index of a first dielectric layer. SOLUTION: This recording medium performs the recording and the erasing of information by the phase transition between a non-crystalline phase and a crystalline phase due to the irradiating of a light beam whose wavelength is not larger than 550nm. At least, a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer and a reflection layer are laminated in this order and the refractive index (n) of the first dielectric layer is made to be the range of 1.4-2.1. Or, it is preferable that the wave-length of a light to be irradiated is made not to be larger than 450nm and the refrative index (n) of the first dielectric layer with respect to this wavelength is made to be in the range of 1.4-1.8. since the fluctuation of a refractive index and a contrast due to the thickness of the dielectric layer is very small, the thickness of the layer is not restricted especially.

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、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、短波長レーザー光を
用いた記録情報の消去、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、光カード、光
テープ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 has a function of erasing and rewriting recorded information using short-wavelength laser light, and is capable of recording information signals at high speed and high density. It relates to a recording medium.

【０００２】[0002]

【従来の技術】相変化の技術を用いた書換可能な相変化
光記録媒体は、Ｔｅ合金を主成分とする記録層を有して
いるものが知られている。記録時は結晶状態の記録層に
集束したレーザ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、光
学的に記録信号として再生可能である。2. Description of the Related Art A rewritable phase change optical recording medium using a phase change technique is known to have a recording layer mainly composed of a Te alloy. During recording, a focused laser light pulse is applied to the crystalline recording layer for a short time to partially melt the recording layer. The melted part is quenched by heat diffusion,
The recording marks are solidified to form amorphous recording marks.
The light reflectance of this recording mark is lower than that of the crystalline state and can be reproduced optically as a recording signal.

【０００３】さらに消去時には、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戻す。Further, at the time of erasing, the 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 to crystallize the amorphous recording mark and return to the original unrecorded state. return.

【０００４】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、円形のビームによる高速のオーバーライトが可能で
ある（T.Ohta et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memor
y 1989 p49-50 ）。これらの書換可能な相変化光記録媒
体として、光ディスクが例にあげられる。光ディスクは
レーザー光を集光して記録再生を行うため、レーザー光
の波長は光ディスクの記録容量を決定する要素の１つで
ある。[0004] These optical recording media having a Te alloy as a recording layer have a high crystallization speed, and high-speed overwriting with a circular beam is possible only by modulating the irradiation power (T. Ohta et al, Proc. .Int.Symp.on Optical Memor
y 1989 p49-50). An optical disk is an example of such a rewritable phase change optical recording medium. Since the optical disc performs recording and reproduction by condensing the laser light, the wavelength of the laser light is one of the factors that determine the recording capacity of the optical disc.

【０００５】このような光ディスクの記録容量を増加さ
せるために、レーザー光の短波長化、レンズの高ＮＡ化
の開発が進み、現在では波長６８０ｎｍの半導体レーザ
ーを用いた記録再生装置が商品化されている。さらに短
波長化の検討が行われており、波長５１５ｎｍ、４７０
ｎｍ、４１０ｎｍなどのレーザー光の開発も進んでい
る。In order to increase the recording capacity of such optical discs, the development of shorter wavelength laser light and a higher NA of the lens has been developed. At present, a recording / reproducing apparatus using a semiconductor laser having a wavelength of 680 nm has been commercialized. ing. Investigation of further shortening of the wavelength has been conducted, and wavelengths of 515 nm and 470 nm have been studied.
Development of laser light of nm, 410 nm, etc. is also progressing.

【０００６】しかしながら、光ディスクは記録再生消去
に用いられる波長に対して、良好な記録感度、キャリア
対ノイズ比、消去率などの記録特性を得られるよう設計
されており、波長６８０ｎｍに対応した光ディスクを、
５５０ｎｍ以下のレーザー光下で使用し、同様の特性を
得ることは困難である。また、前述のような短波長域で
高いコントラストを得られる条件は非常に狭く、前述の
ような記録特性を保ったまま、コントラストを上げるこ
とは困難であるという問題があった。However, the optical disk is designed so as to obtain recording characteristics such as good recording sensitivity, carrier-to-noise ratio, and erasure ratio with respect to the wavelength used for recording / reproducing / erasing. ,
It is difficult to obtain similar characteristics when used under laser light of 550 nm or less. Further, the conditions for obtaining high contrast in the short wavelength region as described above are very narrow, and there is a problem that it is difficult to increase the contrast while maintaining the recording characteristics as described above.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の光記録媒体の問題を解決し、短波長レーザー光を用い
た記録再生において、高いコントラストが得られる光記
録媒体を提供することである。本発明の別の目的は、記
録特性に優れた光記録媒体を提供することである。本発
明のさらに別の目的は、安価で生産性に優れた光記録媒
体を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the optical recording medium and to provide an optical recording medium which can obtain a high contrast in recording and reproduction using a short-wavelength laser beam. is there. Another object of the present invention is to provide an optical recording medium having excellent recording characteristics. Still another object of the present invention is to provide an optical recording medium which is inexpensive and has excellent productivity.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光の照
射による非晶相と結晶相の間の相変化により情報の記録
及び消去が行われる光記録媒体において、照射する光の
波長が５５０ｎｍ以下であり、透明基板上に少なくとも
第１誘電体層／記録層／第２誘電体層／反射層がこの順
に積層されており、照射する光の波長における第１誘電
体層の屈折率ｎが１．４〜２．１であることを特徴とす
る光記録媒体によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical recording medium in which information is recorded and erased by a phase change between an amorphous phase and a crystalline phase due to light irradiation. 550 nm or less, and at least a first dielectric layer / recording layer / second dielectric layer / reflection layer are laminated in this order on a transparent substrate, and the refractive index n of the first dielectric layer at the wavelength of the light to be irradiated. Is in the range of 1.4 to 2.1.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】また本発明の光記録媒体では、波
長４５０ｎｍ以下の光の照射による記録消去が行われる
場合においても、高いコントラストが得られる点から、
第１誘電体層の照射する光の波長における屈折率が１．
４〜１．８であるように構成することが重要である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The optical recording medium of the present invention has a high contrast even when recording and erasing is performed by irradiation with light having a wavelength of 450 nm or less.
The refractive index at the wavelength of the light irradiated by the first dielectric layer is 1.
It is important to configure it to be between 4 and 1.8.

【００１０】本発明における第１誘電体層の屈折率が
１．４より小さい場合には、反射率が高くなり、記録感
度が低くなる、あるいは記録、消去を行う光の照射パワ
ーが不足し、高線速下での記録が困難になる、などの問
題点を生じる。また、屈折率が２．１より大きい場合に
は、第１誘電体層の厚さに対して記録マークの非晶部と
結晶部の反射率差の変動が大きくなり、再生時の信号コ
ントラストを悪化させてしまう。When the refractive index of the first dielectric layer in the present invention is smaller than 1.4, the reflectivity increases and the recording sensitivity decreases, or the irradiation power of light for recording and erasing becomes insufficient. Problems such as difficulty in recording at high linear velocity occur. When the refractive index is greater than 2.1, the difference in the reflectance difference between the amorphous portion and the crystalline portion of the recording mark becomes large with respect to the thickness of the first dielectric layer, and the signal contrast during reproduction is reduced. Will make it worse.

【００１１】第１誘電体層の厚さとしては、層の厚さに
よる反射率やコントラストの変動が非常に小さいため、
特に限定されない。しかしながら通常、およそ１０〜５
００ｎｍである。第１誘電体層は、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、５
０〜４００ｎｍがより好ましい。As for the thickness of the first dielectric layer, since the variation in the reflectance and contrast due to the thickness of the layer is very small,
There is no particular limitation. However, usually about 10-5
00 nm. The first dielectric layer is hardly peeled off from the substrate or the recording layer, and hardly causes defects such as cracks.
0 to 400 nm is more preferable.

【００１２】本発明において誘電体層は、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。In the present invention, the dielectric layer has the effect of protecting the substrate and the recording layer from heat, such as preventing the substrate and the recording layer from being deformed by heat during recording, thereby deteriorating the recording characteristics, and the optical interference effect. This has the effect of improving the signal contrast during reproduction.

【００１３】光記録媒体の設計上、屈折率ｎが１．４〜
２．１の材料のみを用いて、上記のような誘電体層の効
果を実現するのが困難な場合は、さらに下地誘電体層を
設け、第１誘電体層／下地誘電体層／記録層／第２誘電
体層／反射層がこの順に積層し、第１誘電体層の屈折率
が１．４〜２．１である構成としてもよい。この場合、
下地誘電体層には、屈折率ｎが２．１を越える材料を用
いることができる。[0013] Due to the design of the optical recording medium, the refractive index n is 1.4 to
If it is difficult to realize the effect of the dielectric layer as described above using only the material of 2.1, an underlayer dielectric layer is further provided, and the first dielectric layer / underlayer dielectric layer / recording layer is provided. The second dielectric layer / reflective layer may be laminated in this order, and the first dielectric layer may have a refractive index of 1.4 to 2.1. in this case,
For the base dielectric layer, a material having a refractive index n of more than 2.1 can be used.

【００１４】下地誘電体層を設ける場合、その厚さは０
ｎｍより大きく２０ｎｍ以下であることが好ましく、お
よそ２〜１０ｎｍとすることが得られるコントラストが
大きくなることからより好ましい。また、この場合の第
１誘電体層の厚さは、とくに限定されない。When a base dielectric layer is provided, its thickness is 0
It is preferably larger than 20 nm and not more than 20 nm, and more preferably about 2 to 10 nm, because the obtained contrast becomes large. In this case, the thickness of the first dielectric layer is not particularly limited.

【００１５】第２誘電体層の厚さは、およそ５〜２５０
ｎｍ程度である。さらには５〜５０ｎｍとすることが、
良好な消去率の得られる消去パワーの範囲が広いことか
ら好ましい。[0015] The thickness of the second dielectric layer is approximately 5 to 250
nm. Furthermore, it is 5 to 50 nm,
This is preferable because the range of erasing power at which a good erasing rate can be obtained is wide.

【００１６】この誘電体層としては、ＺｎＳ、ＳｉＯ
₂ 、窒化シリコン、炭化シリコン、酸化アルミニウムな
どの無機薄膜があげられる。特にＺｎＳの薄膜、Ｓｉ、
Ｇｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ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、Ｍｇ
Ｆ₂ 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く使用される。特に下地誘電体層
および第２誘電体層にはＺｎＳとＳｉＯ₂ の混合膜、あ
るいはＺｎＳとＳｉＯ₂ と炭素の混合膜を用いること
が、記録、消去の繰り返しによっても、記録感度、キャ
リア対ノイズ比（Ｃ／Ｎ）および消去率（記録後と消去
後の再生キャリア信号強度の差）などの劣化が起きにく
いことから好ましく、内部応力の低減効果の大きい点か
らは、ＳｉＯ₂ １５〜３５モル％、炭素１〜１５モル％
であることが、さらに好ましい。また第２誘電体層はＺ
ｎＳとＳｉＯ₂ の混合物の層とＳｉＯ₂ 層とを積層する
など、複数の層で構成してもよい。As the dielectric layer, ZnS, SiO
₂ , inorganic thin films such as silicon nitride, silicon carbide, and aluminum oxide. In particular, a thin film of ZnS, Si,
Thin films of oxides of metals such as Ge, Al, Ti, Zr and Ta; thin films of nitrides such as Si and Al; Ti, Zr, Hf
Carbide thin films and mixtures thereof are preferred because of their high heat resistance. In addition, carbon, Mg
A mixture of a fluoride such as F ₂ is also preferably used because the residual stress of the film is small. Particularly base dielectric layer and the second dielectric layer ZnS and SiO ₂ mixed film, or be used ZnS and SiO ₂ and mixed film of carbon, recording, by the repetition of erasing, recording sensitivity, carrier-to-noise the ratio (C / N) and preferably from the deterioration such it does not occur easily erase ratio (difference between reproduction carrier signal intensity after erase and after the recording), the greater the viewpoint of reducing the effect of the internal stress, SiO ₂ 15 to 35 mol %, Carbon 1 to 15 mol%
Is more preferable. The second dielectric layer is made of Z
It may be composed of a plurality of layers, such as laminating a layer of a mixture of nS and SiO ₂ and an SiO ₂ layer.

【００１７】本発明の記録層の材料は、結晶状態と非晶
状態の少なくとも２つの状態をとり得るＴｅを主成分と
するカルコゲン化合物である。本発明の記録層として、
特に限定するものではないが、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ
−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ
−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ
−Ｓｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｖ−Ｉｎ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金などがあ
る。多数回の記録の書換が可能であることから、Ｐｄ−
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、
Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ合金が好ましい。特にＰｄ−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ことから好
ましく、とりわけ、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金
が、前述の特性に優れることからより好ましい。The material of the recording layer of the present invention is a chalcogen compound containing Te as a main component which can take at least two states of a crystalline state and an amorphous state. As the recording layer of the present invention,
Although not particularly limited, Pd-Ge-Sb-Te
Alloy, Nb-Ge-Sb-Te alloy, Pd-Nb-Ge
-Sb-Te alloy, Ni-Ge-Sb-Te alloy, Ge
-Sb-Te alloy, Co-Ge-Sb-Te alloy, In
-Se alloy, In-Sb-Te alloy, Ag-V-In-
There are Sb-Te alloy, Ag-In-Sb-Te alloy and the like. Since the record can be rewritten many times, Pd-
Ge-Sb-Te alloy, Nb-Ge-Sb-Te alloy,
Pd-Nb-Ge-Sb-Te alloy, Ni-Ge-Sb
-Te alloy, Ge-Sb-Te alloy, Co-Ge-Sb
-Te alloys are preferred. In particular, Pd-Ge-Sb-Te alloys and Pd-Nb-Ge-Sb-Te alloys have a short erasing time and can be repeatedly recorded and erased many times, and can record C / N, erasure rate and the like. Pd-Nb-Ge-Sb-Te alloy is more preferable because of its excellent properties.

【００１８】また、本発明の記録層の光学定数ｎ、消衰
定数ｋは結晶状態では１．５≦ｎ≦４．５、２≦ｋ≦５
であり非晶状態では２≦ｎ≦６、１≦ｋ≦３の範囲とな
るように記録層の組成を構成することが、良好なＣ／
Ｎ、消去率などの記録特性が得られることから好まし
い。上記の具体的な合金として、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金などがある。The optical constant n and the extinction constant k of the recording layer of the present invention are 1.5 ≦ n ≦ 4.5 and 2 ≦ k ≦ 5 in a crystalline state.
In the amorphous state, it is preferable to configure the composition of the recording layer so that the range of 2 ≦ n ≦ 6 and 1 ≦ k ≦ 3 is satisfied.
It is preferable because recording characteristics such as N and erasing rate can be obtained. As the above specific alloy, Pd-Ge-Sb-T
e alloy and Nb-Ge-Sb-Te alloy.

【００１９】記録層の厚さとしては特に限定するもので
はないが、１０〜１５０ｎｍである。特に記録、消去感
度が高く、多数回の記録消去が可能であることから、１
５ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましい。Although the thickness of the recording layer is not particularly limited, it is 10 to 150 nm. In particular, since recording and erasing sensitivity is high and recording and erasing can be performed many times, 1
Preferably, the thickness is 5 nm to 50 nm.

【００２０】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、これらを主成分とし、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｈｆなどの添加元素を含む合金及びＡｌ、Ａｕ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は、
ＡｌにＳｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、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１原子％以上２０原子％以下加え
たものなどがあげられる。特に、材料の価格が安いこと
から、Ａｌもしくは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Ｔ
ｉ、Ｃｒ、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０．５原子％以上５
原子％以下添加した合金が好ましい。さらに、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、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−Ｔ
ｉ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。これらＡｌ合金のうちでも、次式で表さ
れる組成を有するＡｌ−Ｈｆ−Ｐｄ合金は、特に優れた
熱安定性を有するため、多数回の記録、消去を繰り返し
において、記録特性の劣化を少なくすることができる。As a material of the reflection layer, a metal such as Al or Au having light reflectivity, containing these as main components, Ti, C
Examples include alloys containing additional elements such as r and Hf and mixtures of metals such as Al and Au with metal compounds such as Al, Si and other metal nitrides, metal oxides and metal chalcogenides. 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. Examples of the aforementioned alloys include:
Al, Si, Mg, Cu, Pd, Ti, Cr, Hf, T
a, Nb, Mn and other at least one element in total of 5
Atomic% or less, 1 atomic% or more added, or Au
To which at least one element such as Cr, Ag, Cu, Pd, Pt, and Ni is added in a total amount of 1 at% to 20 at%. In particular, Al or an alloy containing Al as a main component is preferable because the material is inexpensive.
i, Cr, Ta, Hf, Zr, Mn, and at least one metal selected from Pd in a total content of at least 0.5 at.
Alloys containing at most atomic% are preferred. Furthermore, since corrosion resistance is good and hillocks and the like hardly occur, Al-Hf-Pd alloys, Al-Hf alloys, and Al-Hf alloys containing a total of 0.5 to 3 atomic% of additional elements are included. T
i-alloy, Al-Ti-Hf alloy, Al-Cr alloy, Al
-Ta alloy, Al-Ti-Cr alloy, Al-Si-Mn
It is preferable to use one of the alloys containing Al as a main component. Among these Al alloys, an Al-Hf-Pd alloy having a composition represented by the following formula has particularly excellent thermal stability, so that recording and erasing are repeated a number of times so that the deterioration of recording characteristics is reduced. can do.

【００２１】Ｐｄ_j Ｈｆ_k Ａｌ_1-j-k ０．００１＜ｊ＜０．０１ ０．００５＜ｋ＜０．１０ ここで、ｊ、ｋは各元素の原子の数（各元素のモル数）
を表す。Pd _j Hf _k Al _1-jk 0.001 <j <0.01 0.005 <k <0.10 where j and k are the number of atoms of each element (the number of moles of each element).
Represents

【００２２】上述した反射層の厚さとしては、いずれの
合金からなる場合にもおおむね１０ｎｍ以上２００ｎｍ
以下、さらに好ましくは５０〜２００ｎｍとするのが好
ましい。The thickness of the above-mentioned reflective layer is approximately 10 nm or more and 200 nm, regardless of the alloy.
Hereinafter, the thickness is more preferably set to 50 to 200 nm.

【００２３】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 influence 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.As such a transparent substrate material, 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.

【００２４】基板の厚さとしては、特に限定されるもの
ではないが、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。
０．０１ｍｍ未満では、基板側から集束した光ビームで
記録する場合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍ
をこえる場合は、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。The thickness of the substrate is not particularly limited, but is practically 0.01 mm to 5 mm.
If it is less than 0.01 mm, even when recording with a light beam focused from the substrate side, it is easily affected by dust and becomes 5 mm
In the case where the diameter exceeds the limit, 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.

【００２５】基板はフレキシブルなものであっても良い
し、リジットなものであってもよい。フレキシブルな基
板は、テープ状、シート状、カード状で使用する。リジ
ットな基板は、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、密着貼り合わせ構造としてもよい。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, after forming the recording layer and the like,
An air sandwich structure, an air incident structure, and a close bonding structure may be used by using two substrates.

【００２６】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
があげられ、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。As a light source used for recording on the optical recording medium of the present invention, a high-intensity light source such as a laser beam or a strobe light can be mentioned. In particular, a semiconductor laser beam can be reduced in size and power consumption. This is preferable because the modulation is easy.

【００２７】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。あるいは、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。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、書換の所用時間が短くなる
ことから好ましい。The recording is performed by irradiating a laser beam or the like to the crystalline recording layer 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. In addition, the light intensity is high at the time of forming a recording mark and slightly weakened at the time of erasing, and rewriting is performed by one light beam irradiation.
Beam overwriting is preferable because the time required for rewriting is reduced.

【００２８】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、記録層を基板上に形成する方法と
しては、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
どの暑さの制御は、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 the reflective layer and the recording layer on the substrate include a method of forming a thin film in a vacuum, for example, a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method, and the like. In particular, the sputtering method is preferable because the composition and the film thickness can be easily controlled. The heat of the recording layer to be formed can be easily controlled by monitoring the deposition state using a quartz crystal film thickness meter or the like.

【００２９】記録層などの形成は、基板を固定したまま
の状態、あるいは、移動、回転した状態のどちらで行っ
ても良い。膜厚の面内の均一性に優れることから、基板
を自転させても良く、さらに公転を組み合わせても良
い。The formation of the recording layer and the like may be performed while the substrate is fixed, or moved or rotated. Since the in-plane uniformity of the film thickness is excellent, the substrate may be rotated on its own or combined with revolution.

【００３０】本発明の光記録媒体の好ましい層構成とし
て、透明基板／第１誘電体層／記録層／第２誘電体層／
反射層をこの順に積層してなるものがあげられる。但し
これに限定されるものではなく、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
必要に応じて設けることができる。光は透明基板側から
入射するものとする。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、接着剤で張り合わせてもよい。As a preferred layer constitution of the optical recording medium of the present invention, a transparent substrate / first dielectric layer / recording layer / second dielectric layer /
One obtained by laminating reflective layers in this order is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and 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 protective layer such as an ultraviolet curable resin may be provided as necessary to prevent scratches and deformation. Light is incident from the transparent substrate side. Also, after forming a reflective layer etc.
Alternatively, after the above-mentioned resin protective layer is further formed, the two substrates may be opposed to each other and bonded with an adhesive.

【００３１】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
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, a xenon flash lamp or the like to be crystallized in advance.

【００３２】[0032]

【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SPS4000 ）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。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 (SPS4000 manufactured by Seiko Instruments Inc.). The reflectance is measured by a spectrophotometer (Minolta Co., Ltd.)
CM2002).

【００３３】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。また各層の
厚さは、走査型あるいは透過型電子顕微鏡で断面を観察
することにより測定した。The film thickness during the formation of the recording layer, the dielectric layer, and the reflection layer was monitored by a quartz oscillator film thickness meter. The thickness of each layer was measured by observing the cross section with a scanning or transmission electron microscope.

【００３４】（実施例１）厚さ１．２ｍｍ、直径１２ｃ
ｍのポリカーボネート製基板を毎分３０回転で回転させ
ながら、スパッタリング法により、記録層、誘電体層、
反射層を形成した。まず、真空容器内を１×１０^-4Ｐａ
まで排気した後、２×１０^-1ＰａのＡｒガス雰囲気中で
ＺｎＳを１２ｍｏｌ％添加したＳｉＯ₂ ターゲットをス
パッタし、基板上にそれぞれ膜厚５０ｎｍ、１００ｎ
ｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍ、２５０ｎｍの第１誘電体
層を形成した。続いて、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ
からなるターゲットをスパッタして、組成Ｎｂ_0.006 Ｐ
ｄ_0.001 Ｇｅ_0.173 Ｓｂ_0.26Ｔｅ_0.56の膜厚１５ｎｍの
記録層を形成した。さらに前述の第２誘電体層を１５ｎ
ｍ形成し、この上に、Ａｌ_98.1Ｈｆ_1.7 Ｐｄ_0.2 合金を
スパッタして膜厚８０ｎｍの反射層を形成し、本発明の
光記録媒体を得た。(Example 1) Thickness 1.2 mm, diameter 12c
m while rotating the polycarbonate substrate at 30 revolutions per minute, the recording layer, the dielectric layer,
A reflective layer was formed. First, the inside of the vacuum vessel is 1 × 10 ⁻⁴ Pa
After evacuation, an SiO ₂ target to which ZnS was added at 12 mol% was sputtered in an Ar gas atmosphere of 2 × 10 ^-1 Pa, and a film thickness of 50 nm and 100 n
First dielectric layers of m, 150 nm, 200 nm, and 250 nm were formed. Then, Pd, Nb, Ge, Sb, Te
Sputtering target consisting of Nb _0.006 P
A 15 nm thick recording layer of d _0.001 Ge _0.173 Sb _0.26 Te _0.56 was formed. Further, the second dielectric layer described above is
m was formed thereon, and an Al _98.1 Hf _1.7 Pd _0.2 alloy was sputtered thereon to form a reflective layer having a thickness of 80 nm, thereby obtaining an optical recording medium of the present invention.

【００３５】さらに、反射層形成後に紫外線硬化樹脂
（大日本インキ（株）製SD-101）をスピンコートし、紫
外線照射により硬化させて膜厚１０μｍの樹脂層を形成
した。この光記録媒体に波長８１０ｎｍの半導体レーザ
ーのビームでディスク全面の記録層を結晶化し初期化し
た。Further, after forming the reflective layer, a UV-curable resin (SD-101 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was spin-coated and cured by irradiation with UV to form a resin layer having a thickness of 10 μm. The recording layer on the entire surface of the optical recording medium was crystallized with a semiconductor laser beam having a wavelength of 810 nm and initialized.

【００３６】次に得られた５枚の光記録媒体の波長４１
０ｎｍにおける反射率を測定したところ、第１誘電体層
５０ｎｍでは、非晶部２２％，結晶部４４％、１００ｎ
ｍでは、非晶部２１％、結晶部４１％、１５０ｎｍで
は、非晶部２０％、結晶部４０％、２００ｎｍでは非晶
部２２％、結晶部４５％、２５０ｎｍでは、非晶部２０
％、結晶部４０％の反射率が得られ、いずれの厚さでも
コントラストは約２０％であった。Next, the wavelength 41 of the obtained five optical recording media was used.
When the reflectance at 0 nm was measured, the amorphous portion 22%, the crystalline portion 44%, and the
m, the amorphous part 21%, the crystalline part 41%, and the 150 nm, the amorphous part 20%, the crystalline part 40%, the 200 nm, the amorphous part 22%, the crystalline part 45%, and the 250 nm, the amorphous part 20
% And a crystal part of 40%, and the contrast was about 20% at any thickness.

【００３７】またこの光記録媒体と同様にして基板上に
作製した第１誘電体層の屈折率を、分光エリプソメトリ
ー（ニコン（株）製NPDM-1000)で測定したところ、１．
６であった。The refractive index of the first dielectric layer formed on the substrate in the same manner as in the optical recording medium was measured by spectroscopic ellipsometry (NPDM-1000, manufactured by Nikon Corporation).
It was 6.

【００３８】（実施例２）実施例１の光記録媒体の第１
誘電体層を２層にし、基板に接する層である第１誘電体
層の厚さを実施例１と同様に５０、１００、１５０、２
００、２５０ｎｍとし、記録層に接する層である下地誘
電体層を、ＳｉＯ₂ を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳター
ゲットをスパッタして作製し、厚さを５ｎｍとしたほか
は実施例１と同様の構成を光記録媒体を作製し、実施例
１と同様の測定を行った。第１誘電体層５０ｎｍでは、
非晶部２２％、結晶部４１％、１００ｎｍでは、非晶部
１８％、結晶部３７％、１５０ｎｍでは、非晶部１９
％、結晶部３９％、２００ｎｍでは非晶部２２％、結晶
部４１％、２５０ｎｍでは、非晶部１７％、結晶部４５
％の反射率が得られ、いずれの厚さでもコントラストは
約１９％であった。(Embodiment 2) First of the optical recording medium of Embodiment 1
The thickness of the first dielectric layer, which is a layer in contact with the substrate, is 50, 100, 150, 2 as in the first embodiment.
The same configuration as in Example 1 was adopted except that the under dielectric layer, which was a layer in contact with the recording layer, was formed by sputtering a ZnS target to which 20 mol% of SiO ₂ was added, and the thickness was 5 nm. An optical recording medium was manufactured, and the same measurement as in Example 1 was performed. In the first dielectric layer 50 nm,
Amorphous part 22%, crystalline part 41%, amorphous part 18% at 100 nm, crystalline part 37%, amorphous part 19 at 150 nm
%, Crystal part 39%, amorphous part 22% at 200 nm, crystal part 41%, and amorphous part 17%, crystal part 45 at 250 nm.
% Reflectance was obtained, and the contrast was about 19% at any thickness.

【００３９】また実施例１と同様にして、屈折率の値を
測定したところ、第１誘電体層の屈折率は１．６、下地
誘電体層の屈折率は２．３であった。When the value of the refractive index was measured in the same manner as in Example 1, the refractive index of the first dielectric layer was 1.6, and the refractive index of the base dielectric layer was 2.3.

【００４０】（実施例３）第１誘電体層を、ＳｉＯ₂ を
スパッタリングして形成した他は実施例２と同様にして
試料を作製し、実施例１と同様の測定を行った。第１誘
電体層５０ｎｍでは、非晶部２４％、結晶部４３％、１
００ｎｍでは、非晶部１８％、結晶部４１％、１５０ｎ
ｍでは、非晶部１９％、結晶部３６％、２００ｎｍでは
非晶部２５％、結晶部４４％、２５０ｎｍでは、非晶部
１９％、結晶部３９％の反射率が得られ、コントラスト
は約１７〜２１％であった。Example 3 A sample was prepared in the same manner as in Example 2 except that the first dielectric layer was formed by sputtering SiO ₂ , and the same measurement as in Example 1 was performed. In the first dielectric layer 50 nm, the amorphous part 24%, the crystalline part 43%,
At 00 nm, the amorphous part 18%, the crystalline part 41%, 150n
In the case of m, the reflectance of the amorphous part 19% and the crystal part 36%, the reflectance of the amorphous part 25%, the crystal part 44% and the crystal part 39% in the case of 200 nm are obtained. 17-21%.

【００４１】また実施例１と同様にして、屈折率の値を
測定したところ、第１誘電体層の屈折率は１．４８、下
地誘電体層の屈折率は２．３であった。When the value of the refractive index was measured in the same manner as in Example 1, the refractive index of the first dielectric layer was 1.48, and the refractive index of the base dielectric layer was 2.3.

【００４２】（実施例４）記録層をＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅか
らなるターゲットをスパッタして、Ｇｅ_22.2Ｓｂ_22.2Ｔ
ｅ_55.6の組成のものとし、膜厚を１３ｎｍとしたこと以
外は実施例３と同様にして試料を作製し、実施例１と同
様の測定を行った。第１誘電体層５０ｎｍでは、非晶部
２４％、結晶部４５％、１００ｎｍでは、非晶部１９
％、結晶部４２％、１５０ｎｍでは、非晶部２０％、結
晶部３８％、２００ｎｍでは非晶部２４％、結晶部４６
％、２５０ｎｍでは、非晶部１８％、結晶部４０％の反
射率が得られ、コントラストは約２１〜２３％であっ
た。(Example 4) A target made of Ge, Sb, and Te was sputtered on the recording layer to obtain Ge _22.2 Sb _22.2 T
e A sample was prepared in the same manner as in Example 3 except that the composition was _55.6 and the film thickness was 13 nm, and the same measurement as in Example 1 was performed. In the first dielectric layer 50 nm, the amorphous part 24%, the crystalline part 45%, and in the 100 nm, the amorphous part 19
%, Crystal part 42%, at 150 nm, amorphous part 20%, crystal part 38%, at 200 nm, amorphous part 24%, crystal part 46
%, 250 nm, a reflectance of 18% of an amorphous part and 40% of a crystal part were obtained, and the contrast was about 21 to 23%.

【００４３】また実施例１と同様にして、屈折率の値を
測定したところ、第１誘電体層の屈折率は１．４８、下
地誘電体層の屈折率は２．３であった。When the value of the refractive index was measured in the same manner as in Example 1, the refractive index of the first dielectric layer was 1.48, and the refractive index of the base dielectric layer was 2.3.

【００４４】（比較例１）実施例１の光記録媒体の第１
誘電体層の材料について、ＳｉＯ₂ を２０ｍｏｌ％添加
したＺｎＳをスパッタしたほかは、実施例１と同様の構
成の光記録媒体を作製し、実施例１と同様の測定を行っ
た。第１誘電体層５０ｎｍでは、非晶部１３％、結晶部
３０％、１００ｎｍでは、非晶部１７％、結晶部１８
％、１５０ｎｍでは、非晶部１９％、結晶部３３％、２
００ｎｍでは非晶部１１％、結晶部１３％、２５０ｎｍ
では、非晶部２２％、結晶部３２％の反射率が得られ
た。第１誘電体層の厚さによってコントラストが大きく
変動してしまった。また実施例１と同様にして、屈折率
の値を測定したところ、２．３であった。Comparative Example 1 The first optical recording medium of Example 1
Regarding the material of the dielectric layer, an optical recording medium having the same configuration as in Example 1 was produced except that ZnS to which 20 mol% of SiO ₂ was added was sputtered, and the same measurement as in Example 1 was performed. In the case of the first dielectric layer 50 nm, the amorphous portion 13% and the crystal portion 30%, and in the case of 100 nm, the amorphous portion 17% and the crystal portion 18
%, At 150 nm, amorphous part 19%, crystalline part 33%, 2
At 00 nm, the amorphous part 11%, the crystalline part 13%, 250 nm
As a result, a reflectance of 22% for the amorphous part and 32% for the crystalline part were obtained. The contrast greatly fluctuated depending on the thickness of the first dielectric layer. The value of the refractive index was measured in the same manner as in Example 1, and was 2.3.

【００４５】[0045]

【発明の効果】本発明の光記録媒体によれば、以下の効
果が得られた。According to the optical recording medium of the present invention, the following effects can be obtained.

【００４６】(1) 短波長領域で結晶と非晶質の間の大き
なコントラストが得られる。 (2) 誘電体層の厚さに依存することなく高いコントラス
トが得られるので、光記録媒体の最適化が容易にでき
る。 (3) スパッタリング法により容易に製作できる。(1) A large contrast between crystal and amorphous is obtained in a short wavelength region. (2) Since a high contrast can be obtained without depending on the thickness of the dielectric layer, it is possible to easily optimize the optical recording medium. (3) Can be easily manufactured by sputtering.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 光の照射による非晶相と結晶相の間の相
変化により情報の記録及び消去が行われる光記録媒体に
おいて、照射する光の波長が５５０ｎｍ以下であり、透
明基板上に少なくとも第１誘電体層／記録層／第２誘電
体層／反射層がこの順に積層されており、照射する光の
波長における第１誘電体層の屈折率ｎが１．４〜２．１
であることを特徴とする光記録媒体。1. An optical recording medium in which information is recorded and erased by a phase change between an amorphous phase and a crystalline phase due to light irradiation, the wavelength of the light to be irradiated is 550 nm or less, and at least The first dielectric layer / recording layer / second dielectric layer / reflection layer are laminated in this order, and the refractive index n of the first dielectric layer at the wavelength of the irradiated light is 1.4 to 2.1.
An optical recording medium characterized by the following. 【請求項２】 照射する光の波長が波長４５０ｎｍ以下
であり、照射する光の波長における第１誘電体層の屈折
率ｎが１．４〜１．８であることを特徴とする請求項１
記載の光記録媒体。2. The wavelength of light to be irradiated is 450 nm or less, and the refractive index n of the first dielectric layer at the wavelength of light to be irradiated is 1.4 to 1.8.
The optical recording medium according to the above. 【請求項３】 透明基板上に第１誘電体層／下地誘電体
層／記録層／第２誘電体層／反射層がこの順に積層され
ており、照射する光の波長における下地誘電体層の屈折
率ｎが２．１より大きい値であることを特徴とする請求
項１記載の光記録媒体。3. A first dielectric layer / underlying dielectric layer / recording layer / second dielectric layer / reflection layer is laminated on a transparent substrate in this order, and the first dielectric layer / underlying dielectric layer / recording layer / reflection layer is laminated in this order. 2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the refractive index n is a value larger than 2.1. 【請求項４】 下地誘電体層の厚さが０ｎｍより大きく
２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の光
記録媒体。4. The optical recording medium according to claim 3, wherein the thickness of the underlying dielectric layer is greater than 0 nm and not more than 20 nm.