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JPH0963119A - Optical recording medium - Google Patents

Optical recording medium

Info

Publication number
JPH0963119A
JPH0963119A JP7217642A JP21764295A JPH0963119A JP H0963119 A JPH0963119 A JP H0963119A JP 7217642 A JP7217642 A JP 7217642A JP 21764295 A JP21764295 A JP 21764295A JP H0963119 A JPH0963119 A JP H0963119A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
recording
recording medium
optical recording
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7217642A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Horiuchi
健 堀内
Kusato Hirota
草人 廣田
Gentaro Obayashi
元太郎 大林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP7217642A priority Critical patent/JPH0963119A/en
Publication of JPH0963119A publication Critical patent/JPH0963119A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a recording medium excellent in erasing characteristics over a wide linear velocity region and jitter characteristics after overwriting and having a long service life by forming a reflecting layer with an alloy of one or more kinds of metals with Si or/and Ge. SOLUTION: This recording medium has at least a 1st dielectric layer, a recording layer, a 2nd dielectric layer and a reflecting layer on the substrate. Information can be recorded, reproduced and erased by irradiating the recording layer with light and information is recorded and erased by a phase change between amorphous and crystal phases. The reflecting layer is made preferably of an alloy of one or more kinds of metals each having a higher absolute value of the heat of formation of oxide than Si or/and Ge with Si or/and Ge because optical deterioration is suppressed and shelf stability is improved. The alloy is especially preferably represented by the formula Mx X1-x [where M is Zr, Ti or Hf, X is Si or/and Ge and (x) is 0.1-0.8 and shows the molar ratio between the elements].

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。
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.

【0002】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。
In particular, the present invention relates to a rewritable phase change type optical recording medium such as an optical disc having a function of erasing and rewriting recorded information and capable of recording information signals at high speed and high density.

【0003】[0003]

【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。
2. Description of the Related Art The conventional techniques for rewritable phase change type optical recording media are as follows.

【0004】こ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。
These optical recording media have a recording layer containing tellurium as a main component, and at the time of recording, a focused laser light pulse is irradiated to the recording layer in a crystalline state for a short time to partially cover the recording layer. To melt. 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.

【0005】また、消去時には、記録マーク部分にレー
ザ光を照射し、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。
Further, at the time of erasing, the recording mark portion is irradiated with a laser beam and heated to a temperature not lower than the melting point of the recording layer and not lower than the crystallization temperature to crystallize the recording mark in an amorphous state and to restore the original unrecorded state. Return to the state.

【0006】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 1987 p
61-66 )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
mada et al, Proc. Int. Symp.on Optical Memory 1987 p
61-66) is known.

【0007】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、記録層の冷却効果により、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。
Optical recording media using these Te alloys as recording layers have a high crystallization rate, and high speed overwriting with a circular single beam is possible only by modulating the irradiation power. In an optical recording medium using these recording layers, a dielectric layer having heat resistance and translucency is usually provided on both surfaces of the recording layer to prevent deformation and opening of the recording layer during recording. Further, a metal reflective layer such as a light-reflective metal such as 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 and to cool the recording layer. Is known to facilitate the formation of recording marks in an amorphous state and improve erasing characteristics and repetitive characteristics.

【0008】特に、記録層及び記録層と反射層の間の誘
電体層を各々20nm程度に薄くした「急冷構成」で
は、誘電体層を200nm程度に厚くした「徐冷構成」
に比べ、書き換えの繰り返しによる記録特性の変化が少
なく、また消去パワー・マージンが広い点で優れている
ことが知られている(T.Ohota et al,Japanese Journal
of Applied Physics,Vol28(1989) Suppl.28-3 pp123-12
8) 。
In particular, in the "quick cooling structure" in which the dielectric layer between the recording layer and the recording layer and the reflecting layer is thinned to about 20 nm, respectively, the "gradual cooling structure" is formed in which the dielectric layer is thickened to about 200 nm.
It is known that the characteristics of recording are less changed by repeated rewriting, and the erasing power margin is wider than that of T.Ohota et al, Japanese Journal.
of Applied Physics, Vol28 (1989) Suppl. 28-3 pp123-12
8).

【0009】前述の従来の書換可能相変化型光記録媒体
における課題は、以下のようなものである。
The problems in the above-described conventional rewritable phase change type optical recording medium are as follows.

【0010】従来のディスク構造では、記録した非晶の
記録マークと結晶状態の反射率差が大きいため、記録膜
の非晶状態の光吸収量が結晶状態の光吸収量より高くな
る。また結晶部では融解潜熱に相当するエネルギー吸収
が必要である。そのため、オーバーライト記録前の部分
が結晶か、非晶マークであるかによって、記録時の昇温
状態に差が生じ、その結果、新たにオーバーライト記録
した記録マークの形状や形成位置がオーバーライト前の
信号で変調を受け、消去率やオーバーライト後のジッタ
特性を制限する原因となっていた。特に、短波長レーザ
を用いて光スポットを微小化する、あるいは、従来のピ
ットポジション記録に替わりマーク長記録を採用するな
ど、高密度化技術を適用すると、前記の課題は、重大な
ものとなってくる。
In the conventional disk structure, since the difference in reflectance between the recorded amorphous recording mark and the crystalline state is large, the amount of light absorbed in the amorphous state of the recording film is higher than that in the crystalline state. Also, the crystal part needs to absorb energy corresponding to latent heat of fusion. Therefore, there is a difference in the temperature rise state during recording depending on whether the portion before overwrite recording is crystalline or amorphous mark, and as a result, the shape and formation position of the newly overwritten recording mark are overwritten. It was modulated by the previous signal, which was a cause of limiting the erasing rate and the jitter characteristics after overwriting. In particular, if high density technology is applied such as using a short wavelength laser to make the light spot smaller, or adopting mark length recording instead of the conventional pit position recording, the above problems become serious. Come on.

【0011】このような非晶状態の光吸収量が結晶状態
のそれより高くなる問題を解決する手段としては以下の
技術が知られている。すなわち、特開平5−15936
0号公報のように、厚さ220nmの第2誘電体層の後
に、光吸収層として厚さ50nm程度のTiを形成し、
さらに光吸収層の、光吸収に伴う昇温による熱的負担を
軽減するために、厚さ50nm程度の比較的薄いAlを
放熱層として形成する技術がある。
The following techniques are known as means for solving the problem that the light absorption amount in the amorphous state becomes higher than that in the crystalline state. That is, JP-A-5-15936
As in Japanese Patent Laid-Open No. 0-0,096, Ti having a thickness of about 50 nm is formed as a light absorbing layer after the second dielectric layer having a thickness of 220 nm,
Further, there is a technique of forming a relatively thin Al layer having a thickness of about 50 nm as a heat dissipation layer in order to reduce a thermal load on the light absorption layer due to a temperature rise due to light absorption.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成は第2誘電体層の厚さが220nmと厚く、いわゆ
る徐冷構成であるために、記録時における記録層の冷却
度が低くなる。そのために、書き換えの繰り返しによる
記録特性の劣化が大きく、さらに、低線速域において十
分なキャリア対ノイズ比(C/N)が得られないなどの
課題がある。
However, in the above-described structure, the second dielectric layer has a large thickness of 220 nm, which is a so-called gradual cooling structure, so that the degree of cooling of the recording layer during recording is low. Therefore, there are problems that the deterioration of recording characteristics due to repetitive rewriting is large and that a sufficient carrier-to-noise ratio (C / N) cannot be obtained in the low linear velocity region.

【0013】本発明の目的は、前述の書換の繰り返し特
性などに優れた特性を示す、従来の急冷構成の光記録媒
体の消去特性、オーバーライト後のジッタ特性の改良に
関するものであり、低線速域から高線速域までの広い線
速域にわたって消去特性、オーバーライト後のジッタ特
性に優れた光記録媒体を提供することにある。
An object of the present invention is to improve the erasing property and the jitter property after overwriting of an optical recording medium having a conventional rapid cooling structure, which exhibits excellent properties such as the rewriting repetitive property described above. An object of the present invention is to provide an optical recording medium having excellent erasing characteristics and jitter characteristics after overwriting over a wide range of linear velocities from a high speed range to a high linear speed range.

【0014】また、本発明の別の目的は、保存安定性に
すぐれ、長寿命の光記録媒体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an optical recording medium having excellent storage stability and long life.

【0015】[0015]

【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り、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
相と結晶相の間の相変化により行われ、少なくとも第1
の誘電体層と記録層と第2の誘電体層と反射層を有する
光記録媒体において、反射層が1種類以上の金属と、S
iまたは/およびGeからなる合金から形成されている
ことを特徴とする光記録媒体に関するものである。
According to the present invention, information is recorded by irradiating a recording layer formed on a substrate with light.
It is erasable and reproducible, and recording and erasing of information is performed by a phase change between an amorphous phase and a crystalline phase, and at least the first
An optical recording medium having a dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, and a reflective layer, the reflective layer containing at least one metal, and S.
The present invention relates to an optical recording medium characterized by being formed of an alloy of i or / and Ge.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の反射層は、記録・再生で
用いる光の波長λで、低反射率の光吸収性を有する合金
材料で構成される。この光吸収効果により非晶状態の記
録層の光吸収量を低減している。このような高い光吸収
性を持つ材料を用いることにより、結晶状態の記録層の
光吸収量を非晶状態のそれより大きくなるように構成で
きる。その結果、記録時における温度上昇の差が小さく
なり、記録マークの形状の乱れ、形成位置のずれなどが
低減できるため、消去特性、オーバーライト後のジッタ
特性が改善できる。また反射層内に光を吸収することに
より熱を保持しやすいため、高線速での消去率、記録感
度を改善することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reflective layer of the present invention is made of an alloy material having a low reflectance and a light absorptivity at a wavelength λ of light used for recording and reproduction. This light absorption effect reduces the amount of light absorption of the amorphous recording layer. By using such a material having a high light absorption property, the light absorption amount of the recording layer in the crystalline state can be made larger than that in the amorphous state. As a result, the difference in temperature rise at the time of recording becomes small, and the disorder of the shape of the recording mark, the deviation of the forming position, etc. can be reduced, and the erasing characteristic and the jitter characteristic after overwriting can be improved. Further, since heat is easily retained by absorbing light in the reflective layer, the erasing rate and recording sensitivity at high linear velocity can be improved.

【0017】また本発明の反射層は、酸化物の生成熱の
絶対値がSiまたは/およびGeより大きい値をもつ1
種類以上の金属と、Siまたは/およびGeからなる合
金であることが、光学的劣化が抑えられ保存安定性が高
くなるため好ましい。
Further, in the reflection layer of the present invention, the absolute value of the heat of formation of the oxide is larger than that of Si and / or Ge.
An alloy of at least one kind of metal and Si or / and Ge is preferable because optical deterioration is suppressed and storage stability becomes high.

【0018】特に、下記の組成式で表される合金である
ことが保存安定性が高いだけでなく、記録感度、消去
率、オーバーライト後のジッタなどの記録特性に優れて
いることから好ましい。
In particular, an alloy represented by the following composition formula is preferable because it has high storage stability and excellent recording characteristics such as recording sensitivity, erasing rate, and jitter after overwriting.

【0019】組成式 Mx 1-x 0.1≦x≦0.8 (ここで、Mは、Be、Al、Sc、Ti、Cr、M
n、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Ru、
Rh、Pd、Ag、Hf、Re、Os、Ir、Pt、A
uから選ばれた少なくとも1種の金属を表し、またX
は、Si、Geから選ばれた少なくとも1種の元素を表
し、xは元素のモル比を表す。) モル比xの範囲は0.1以上0.8以下であることが好
ましい。モル比xが0.8より大きいと本発明の屈折率
の実部が小さくなって、記録層の結晶状態と非晶質状態
の光吸収量差が小さくなり、オーバーライト後のジッタ
値が増加する。またモル比xが0.1より小さくなる
と、屈折率の虚部が小さくなり反射層の光吸収量が小さ
くなる。
Composition formula M x X 1-x 0.1 ≦ x ≦ 0.8 (where M is Be, Al, Sc, Ti, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Ru,
Rh, Pd, Ag, Hf, Re, Os, Ir, Pt, A
represents at least one metal selected from u, and X
Represents at least one element selected from Si and Ge, and x represents the molar ratio of the elements. ) The range of the molar ratio x is preferably 0.1 or more and 0.8 or less. When the molar ratio x is larger than 0.8, the real part of the refractive index of the present invention becomes small, the difference in the light absorption amount between the crystalline state and the amorphous state of the recording layer becomes small, and the jitter value after overwriting increases. To do. When the molar ratio x is smaller than 0.1, the imaginary part of the refractive index is small and the light absorption amount of the reflective layer is small.

【0020】本発明反射層材料のSiまたは/およびG
e合金中の金属はBe、Al、Sc、Ti、Cr、M
n、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Ru、
Rh、Pd、Ag、Hf、Re、Os、Ir、Pt、A
uが好ましい。中でもZr、Ti、Hfが保存安定性の
面から優れているため、より好ましい。
Si or / and G of the reflective layer material of the present invention
The metals in the e alloy are Be, Al, Sc, Ti, Cr, M.
n, Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Ru,
Rh, Pd, Ag, Hf, Re, Os, Ir, Pt, A
u is preferred. Among them, Zr, Ti, and Hf are more preferable because they are excellent in storage stability.

【0021】本発明反射層材料の結晶学的構造は実質的
に非晶質であることが好ましい。結晶構造を有すると相
の偏析が生じて膜にむらがでたり、マーク記録時の温度
上昇により、構造相転移を起こし、それによる膜剥がれ
などのオーバーライト繰り返し性低下の原因になること
がある。
The crystallographic structure of the inventive reflective layer material is preferably substantially amorphous. If it has a crystalline structure, phase segregation may occur and the film may become uneven, or the temperature may rise during mark recording, causing a structural phase transition, which may cause a decrease in overwrite repeatability such as film peeling. .

【0022】本発明材料の屈折率の実部は3.0以上
5.0以下であることがオーバーライト後のジッタやC
/Nなどの記録特性に優れていることから好ましい。
3.0以下であると記録層の結晶−非晶質間の光吸収量
差が小さくなり、オーバーライト後のジッタが悪くな
る。また5.0以上であると記録層の結晶−非晶質間の
反射率差が小さくなり、C/Nが小さくなる。
The real part of the refractive index of the material of the present invention is 3.0 or more and 5.0 or less.
It is preferable because it has excellent recording characteristics such as / N.
When it is 3.0 or less, the difference in the amount of light absorption between the crystal and the amorphous of the recording layer becomes small, and the jitter after overwriting deteriorates. Further, when it is 5.0 or more, the difference in reflectance between the crystal and the amorphous of the recording layer becomes small, and the C / N becomes small.

【0023】本発明材料の屈折率の虚部は2.5以上
4.0以下であることが記録感度、オーバーライト後の
ジッタ、C/Nのレーザパワーマージンなどの記録特性
に優れているため好ましい。2.5以下であると反射層
の光吸収量が小さくなり、高線速域で感度が低下した
り、オーバーライト後のジッタが大きくなる。また4.
0以上であると冷却度が小さくなって、低線速でのマー
ク記録時に再結晶化しやすくなり、高レーザパワー時の
C/N低下を招き、C/Nのレーザパワーマージンが少
なくなる。
Since the imaginary part of the refractive index of the material of the present invention is 2.5 or more and 4.0 or less, recording characteristics such as recording sensitivity, jitter after overwriting, and C / N laser power margin are excellent. preferable. When it is 2.5 or less, the light absorption amount of the reflective layer becomes small, the sensitivity is lowered in the high linear velocity region, and the jitter after overwriting becomes large. Also 4.
When it is 0 or more, the degree of cooling becomes small, recrystallization easily occurs at the time of mark recording at a low linear velocity, C / N is lowered at high laser power, and the laser power margin of C / N becomes small.

【0024】特に、屈折率の実部の範囲が3.5以上
5.0以下、虚部のそれが2.7以上3.5以下である
ことが、記録層の結晶−非晶質間の吸収量差を大きく確
保でき、オーバーライト後のジッタ低減に有効であるた
め、より好ましい。
Particularly, the range of the real part of the refractive index is 3.5 or more and 5.0 or less, and that of the imaginary part is 2.7 or more and 3.5 or less. It is more preferable because a large difference in absorption amount can be secured and it is effective in reducing jitter after overwriting.

【0025】本発明の反射層を有する光記録媒体の記録
層の膜厚は5nm以上40nm以下であり、かつ第2誘
電体層の膜厚が3nm以上30nm以下である、いわゆ
る急冷構成であることが、繰り返し耐久性、オーバーラ
イト後のジッタ、または消去率などの記録特性に優れて
いることから好ましい。記録層の膜厚が5nmより薄
い、または第2誘電体層の膜厚が3nmより薄いとクラ
ック等の欠陥を生じ、繰り返し耐久性が低下する。記録
層の膜厚が40nmより厚いと、記録層における結晶−
非晶質間の光吸収量差が小さくなり、オーバーライト後
のジッタ値増加の原因となる。第2誘電体層の膜厚が3
0nmより大きいと冷却度が小さくなるため、低線速時
の消去率が低下する。
The optical recording medium having the reflective layer of the present invention has a so-called quenching structure in which the thickness of the recording layer is 5 nm or more and 40 nm or less and the thickness of the second dielectric layer is 3 nm or more and 30 nm or less. Are preferable because of excellent recording characteristics such as repeated durability, jitter after overwriting, and erasing rate. When the film thickness of the recording layer is thinner than 5 nm or the film thickness of the second dielectric layer is thinner than 3 nm, defects such as cracks occur and the repeated durability is deteriorated. If the thickness of the recording layer is thicker than 40 nm, the crystal in the recording layer-
The difference in light absorption amount between amorphous materials becomes small, which causes an increase in the jitter value after overwriting. The thickness of the second dielectric layer is 3
If it is larger than 0 nm, the degree of cooling becomes small, so that the erasing rate at a low linear velocity decreases.

【0026】特にオーバーライト後のジッタ特性を良く
するために、前記光吸収量差をさらに大きくするには、
記録層の膜厚が5nm以上15nm以下であり、かつ第
2誘電体層の膜厚が3nm以上15nm以下であること
がより好ましい。
In particular, in order to improve the jitter characteristic after overwriting, in order to further increase the light absorption difference,
More preferably, the film thickness of the recording layer is 5 nm or more and 15 nm or less, and the film thickness of the second dielectric layer is 3 nm or more and 15 nm or less.

【0027】本発明の反射層上には、本発明の効果を損
なわない範囲でSiO2 やZnS、ZnS−SiO2
どの保護層や紫外線硬化樹脂などの樹脂層、他の基板と
貼り合わせるための接着剤層を設けても良い。
On the reflective layer of the present invention, a protective layer such as SiO 2 , ZnS, ZnS-SiO 2 or the like, a resin layer such as an ultraviolet curable resin, or another substrate is attached to the reflective layer within a range that does not impair the effects of the present invention. You may provide the adhesive layer of.

【0028】本発明の第1及び第2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。
The first and second dielectric layers of the present invention have 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 and deteriorating the recording characteristics. The optical interference effect has the effect of improving the signal contrast during reproduction.

【0029】この誘電体層としては、ZnS、Si
2 、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、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SiO2 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Si
2 と炭素の混合膜が好ましい。
For this dielectric layer, ZnS, Si
There are inorganic thin films such as O 2 , silicon nitride, and aluminum oxide. In particular, a thin film of ZnS, Si, Ge, Al, Ti,
A metal oxide thin film such as Zr and Ta, a nitride thin film such as Si and Al, a carbide thin film such as Ti, Zr and Hf, and a film of a mixture of these compounds are preferable because of high heat resistance. Further, a mixture of carbon and a fluoride such as MgF 2 is also preferable because the residual stress of the film is small. Especially mixed film of ZnS and SiO 2 or a mixed film of ZnS and SiO 2 and carbon are recorded, even by the repetition of erasing, preferably since the recording sensitivity, C / N, hardly occurs deterioration, such as erasure ratio, especially ZnS And Si
A mixed film of O 2 and carbon is preferable.

【0030】第1誘電体層の厚さは、およそ10〜50
0nmである。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、50〜400nmが好
ましい。特に、記録層の結晶状態の光吸収量を非晶状態
のそれよりできるだけ大きくとるために、第1誘電体層
の厚さは、次式を満たすように設定することが好まし
い。
The thickness of the first dielectric layer is approximately 10-50.
It is 0 nm. The thickness is preferably 50 to 400 nm because it is difficult to peel from the substrate or the recording layer and defects such as cracks are hard to occur. In particular, the thickness of the first dielectric layer is preferably set to satisfy the following equation in order to make the light absorption amount of the recording layer in the crystalline state as large as possible in comparison with that in the amorphous state.

【0031】 (式) Nλ/4−0.2λ≦nd1≦Nλ/4+0.2λ ここで、Nは、1および3から選ばれる整数であり、λ
は、記録に用いる波長、nは、第1誘電体層の屈折率
(実部)、d1は、第1誘電体層の厚さである。
(Formula) Nλ / 4−0.2λ ≦ nd1 ≦ Nλ / 4 + 0.2λ where N is an integer selected from 1 and 3, and λ
Is the wavelength used for recording, n is the refractive index (real part) of the first dielectric layer, and d1 is the thickness of the first dielectric layer.

【0032】本発明の記録層としては、特に限定するも
のではないが、In−Se合金、Ge−Sb−Te合
金、In−Sb−Te合金、Pd−Ge−Sb−Te合
金、Nb−Ge−Sb−Te合金、Pt−Ge−Sb−
Te合金、Co−Ge−Sb−Te合金、Ag−In−
Sb−Te合金、Nb−Pd−Ge−Sb−Te合金な
どがある。
The recording layer of the present invention is not particularly limited, but an In-Se alloy, Ge-Sb-Te alloy, In-Sb-Te alloy, Pd-Ge-Sb-Te alloy, Nb-Ge is used. -Sb-Te alloy, Pt-Ge-Sb-
Te alloy, Co-Ge-Sb-Te alloy, Ag-In-
Examples thereof include Sb-Te alloy and Nb-Pd-Ge-Sb-Te alloy.

【0033】多数回の記録の書換が可能であることか
ら、Ge−Sb−Te合金、Pd−Ge−Sb−Te合
金、Nb−Ge−Sb−Te合金、Pt−Ge−Sb−
Te合金、Nb−Pd−Ge−Sb−Te合金が好まし
い。
Since the recording can be rewritten many times, the Ge-Sb-Te alloy, Pd-Ge-Sb-Te alloy, Nb-Ge-Sb-Te alloy, Pt-Ge-Sb-
Te alloy and Nb-Pd-Ge-Sb-Te alloy are preferable.

【0034】特にPd−Ge−Sb−Te合金、Nb−
Ge−Sb−Te合金、Pt−Ge−Sb−Te合金、
Nb−Pd−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
い。
In particular, Pd-Ge-Sb-Te alloy, Nb-
Ge-Sb-Te alloy, Pt-Ge-Sb-Te alloy,
The Nb-Pd-Ge-Sb-Te alloy has a short erasing time and can record and erase many times,
It is preferable because it has excellent recording characteristics such as C / N and erasing rate.

【0035】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。
In particular, since the recording sensitivity is high, the one-beam overwrite can be performed at a high speed, the erasing rate is large, and the erasing characteristic is good, the main part of the optical recording medium can be constructed as follows. preferable.

【0036】すなわち、記録層に、構成元素としてG
e、Sb、Teの3元素を少なくとも含む合金を用い、
第1誘電体層の厚さをd1 、第1誘電体層の屈折率(実
部)をn、1および3から選ばれる整数をN、記録に用
いるレーザー波長をλ、記録層の厚さをdr 、第2誘電
体層の厚さをd2 、反射層の厚さをda とするとき、次
式を満足するように層厚さを設定することが好ましい。
That is, G as a constituent element in the recording layer.
Using an alloy containing at least three elements of e, Sb, and Te,
The thickness of the first dielectric layer is d1, the refractive index (real part) of the first dielectric layer is n, an integer selected from 1 and 3 is N, the laser wavelength used for recording is λ, and the thickness of the recording layer is When dr, the thickness of the second dielectric layer is d2, and the thickness of the reflective layer is da, it is preferable to set the layer thickness so as to satisfy the following equation.

【0037】 (式) Nλ/4−0.2λ≦nd1≦Nλ/4+0.2λ 5≦ dr ≦40 (単位nm) 3≦ d2 ≦30 (単位nm) 10≦ da ≦300 (単位nm) 特に、誘電体層が少なくともZnSとSiO2 を構成材
料とする混合膜であり、SiO2 の混合比が15〜35
モル%であり、かつ記録層の組成が次式で表される範囲
にあることがさらに好ましい。
(Formula) Nλ / 4−0.2λ ≦ nd1 ≦ Nλ / 4 + 0.2λ 5 ≦ dr ≦ 40 (unit nm) 3 ≦ d2 ≦ 30 (unit nm) 10 ≦ da ≦ 300 (unit nm) In particular, The dielectric layer is a mixed film containing at least ZnS and SiO 2 as constituent materials, and the mixing ratio of SiO 2 is 15 to 35.
It is more preferable that the content is mol% and the composition of the recording layer is in the range represented by the following formula.

【0038】組成式 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。
Compositional 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 Here, 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).

【0039】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。
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, polymethylmethacrylate, Examples thereof include polyolefin resin, epoxy resin and polyimide resin.

【0040】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。
Polycarbonate resin and amorphous polyolefin resin are particularly preferable because they have small optical birefringence, small hygroscopicity, and easy molding.

【0041】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ームで記録する場
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、カード状で
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、密着貼り合わせ構造
としてもよい。 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 thickness of the substrate is not particularly limited, but 0.01 mm to 5 mm is practical. 0.01m
If it is less than m, even when recording with a light beam focused from the substrate side, it is easily affected by 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. Further, these substrates may be formed into an air sandwich structure, an air incident structure, or a close bonding structure using two substrates after forming a recording layer and the like. The light source used for recording the optical recording medium of the present invention is a laser light, a high-intensity light source such as strobe light, and in particular, the semiconductor laser light has a small light source, low power consumption, and easy modulation. It is preferable because it exists.

【0042】記録は結晶状態の記録層にレーザ光パルス
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。
Recording is performed by irradiating a recording layer in a crystalline state with a laser light pulse or the like 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. Erase by laser light irradiation,
Crystallize an amorphous recording mark, or
The recording mark in a crystalline state can be made amorphous.

【0043】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。
Since the recording speed can be increased and the recording layer is hardly deformed, it is preferable to form amorphous recording marks during recording and crystallize during erasing.

【0044】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。
When forming a recording mark, the light intensity is high.
The one-beam overwrite in which the light is slightly weakened at the time of erasing and rewriting is performed by irradiating the light beam once is preferable because the rewriting time is shortened.

【0045】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。
Next, a method for manufacturing the optical recording medium of the present invention will be described.

【0046】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。
As a method for forming the reflective layer, the recording layer and the like on the substrate, there are known known thin film forming methods in vacuum, such as a vacuum vapor 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.

【0047】形成する記録層などの厚さの制御は、公知
の技術である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。
The thickness of the recording layer or the like to be formed can be easily controlled by monitoring the deposition state with a well-known technique such as a crystal oscillator film thickness meter.

【0048】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、基板を自転させる
ことが好ましく、さらに公転を組合わせることがより好
ましい。
The recording layer and the like may be formed with the substrate fixed, moved, or rotated. Since the in-plane uniformity of the film thickness is excellent, it is preferable to rotate the substrate on its own axis, and it is more preferable to combine the revolution.

【0049】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 、ZnSとSiO2 の混
合膜などの、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、接着材で貼り合
わせてもよい。
[0049] Further, in not significantly impaired range the effects of the present invention, after forming the like reflective layer, flaws, such as for prevention of deformation, ZnS, such as SiO 2, ZnS and a mixed film of SiO 2, dielectric A layer or a resin protective layer such as an ultraviolet curable resin may be provided as necessary. Further, after forming the reflective layer or the like, or after further forming the above-mentioned resin protective layer, the two substrates may be opposed to each other and bonded with an adhesive.

【0050】記録層は、実際に記録を行う前に、予めレ
ーザ光、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。
The recording layer is preferably preliminarily crystallized by irradiation with light such as a laser beam or a xenon flash lamp before actual recording.

【0051】[0051]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。EXAMPLES The present invention will be described below based on examples.

【0052】(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。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)は、スペクトラムアナライザ
により測定した。また、オーバーライト後のジッタはタ
イムインターバルアナライザにより測定した。
(Analysis and measurement method) The compositions of the reflective layer and the recording layer were confirmed by ICP emission analysis (manufactured by Seiko Denshi Kogyo KK). The C / N and the erasing rate (difference in reproduced carrier signal intensity after recording and after erasing) were measured by a spectrum analyzer. The jitter after overwriting was measured by a time interval analyzer.

【0053】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 reflective layer was monitored by a crystal oscillator film thickness meter. The thickness of each layer was measured by observing the cross section with a scanning or transmission electron microscope.

【0054】反射層の結晶構造は、粉末X線回折装置
(CuKα)を用いて測定した。また反射層の光学定数
は、エリプソメトリー法(ニコン製NPDM−100
0)により測定した。反射層を構成する金属元素の酸化
物の生成熱は示差走査熱量測定(DSC)により評価し
た。
The crystal structure of the reflective layer was measured using a powder X-ray diffractometer (CuKα). The optical constant of the reflective layer is measured by ellipsometry (NPDM-100 manufactured by Nikon Corporation).
0). The heat of formation of the oxide of the metal element constituting the reflective layer was evaluated by differential scanning calorimetry (DSC).

【0055】(作製、評価) (実施例1)厚さ1.2mm、直径13cm、1.2μ
mピッチのスパイラルグルーブ付き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、高周波スパッタ
法により、記録層、誘電体層、反射層を形成した。
(Fabrication, Evaluation) (Example 1) Thickness 1.2 mm, diameter 13 cm, 1.2 μ
A recording layer, a dielectric layer, and a reflective layer were formed by a high-frequency sputtering method while rotating an m-pitch polycarbonate substrate with a spiral groove at 30 rpm.

【0056】まず、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SiO
2 を20mol%添加したZnSをスパッタし、基板上
に膜厚230nmの第1誘電体層を形成した。続いて、
Ge、Sb、Teからなる3元素単一ターゲットをスパ
ッタして、組成Ge0.24Sb0.22Te0.54の膜厚20n
mの記録層を形成した。さらに第1誘電体層と同様の材
質の第2誘電体層を20nm形成し、この上にHf,S
iからなる2元素単一ターゲットをスパッタして、組成
Hf0.8 Si0.2 の厚さ60nmの反射層を形成した。
First, the inside of the vacuum vessel was evacuated to 1 × 10 -5 Pa, and then SiO 2 in an Ar gas atmosphere of 2 × 10 -1 Pa.
ZnS containing 20 mol% of 2 was sputtered to form a 230 nm-thick first dielectric layer on the substrate. continue,
A three-element single target composed of Ge, Sb, and Te is sputtered to form a film having a composition Ge 0.24 Sb 0.22 Te 0.54 and a film thickness of 20 n.
m recording layer was formed. Further, a second dielectric layer of the same material as the first dielectric layer is formed to a thickness of 20 nm, and Hf, S
A two-element single target made of i was sputtered to form a reflection layer having a composition Hf 0.8 Si 0.2 and a thickness of 60 nm.

【0057】DSCの結果、SiO2 の生成熱の絶対値
が912kJ/molであるのに対し、HfO2 のそれ
は1118kJ/molであり、SiO2 より大きかっ
た。なおこれとは別にガラス基板上に上記反射層を15
0nmスパッタし、光学定数の測定をした結果、波長6
80nmの時、屈折率の実部は3.0、虚部は4.0で
あった。またX線回折装置により結晶構造を調べたとこ
ろ、Hfシリサイドの構造に対応するシャープなピーク
は出現せず、非晶質であることがわかった。このディス
クを真空容器より取り出した後、この反射層上にアクリ
ル系紫外線硬化樹脂(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10
μmの樹脂層を形成し本発明の光記録媒体を得た。さら
に同様に形成したディスク同種のディスクとホットメル
ト接着剤(東亜合成化学工業(株)製XW30)で張り
合わせて両面ディスクを作製した。
As a result of DSC, the absolute value of heat of formation of SiO 2 was 912 kJ / mol, whereas that of HfO 2 was 1118 kJ / mol, which was larger than that of SiO 2 . Separately from this, the above-mentioned reflective layer 15 is formed on the glass substrate.
As a result of 0 nm sputtering and measurement of optical constants, a wavelength of 6
At 80 nm, the real part of the refractive index was 3.0 and the imaginary part was 4.0. When the crystal structure was examined by an X-ray diffractometer, no sharp peak corresponding to the structure of Hf silicide appeared, and it was found to be amorphous. After the disk was taken out of the vacuum container, an acrylic ultraviolet curable resin (SD-101 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was spin-coated on the reflective layer and cured by ultraviolet irradiation to give a film thickness of 10
A μm resin layer was formed to obtain an optical recording medium of the present invention. Further, a double-sided disk was prepared by laminating a disk of the same type as the disk formed in the same manner with a hot melt adhesive (XW30 manufactured by Toagosei Kagaku Kogyo Co., Ltd.).

【0058】この光記録媒体に波長820nmの半導体
レーザーのビームを照射して、ディスク全面の記録層を
結晶化し初期化した。
This optical recording medium was irradiated with a semiconductor laser beam having a wavelength of 820 nm to crystallize and initialize the recording layer on the entire surface of the disk.

【0059】光の波長680nmにおいて、各層の屈折
率、厚さから計算した結果、このディスクの記録層での
結晶状態と非晶状態の光吸収量がそれぞれ、70%、6
4%であり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれより
6%大きかった。また計算から求められた結晶状態の反
射率は22%であり、実際にディスクのミラー部で測定
した値とほぼ一致していることから、本計算結果は妥当
であることが確認できた。
As a result of calculation from the refractive index and the thickness of each layer at a light wavelength of 680 nm, the amounts of light absorption in the recording layer of this disc in the crystalline state and the amorphous state are 70% and 6 respectively.
It was 4%, and the light absorption amount in the crystalline state was 6% larger than that in the amorphous state. Further, the reflectance in the crystalline state obtained from the calculation was 22%, which was almost the same as the value actually measured in the mirror portion of the disk, and therefore the result of this calculation was confirmed to be valid.

【0060】その後、このディスクを線速度20m/s
で回転させ、半径57mmのトラックに、対物レンズの
開口数0.55、波長680nmの半導体レーザの光学
ヘッドを使用して、周波数3.00MHz(デュティ4
5%)で、ピークパワー8〜15mW、ボトムパワー3
〜8mWの各条件に変調した半導体レーザ光で100回
オーバーライト記録した後、再生パワー1.2mWの半
導体レーザ光を照射してバンド幅30kHzの条件でC
/Nを測定した。
Thereafter, this disk was moved at a linear velocity of 20 m / s.
At a frequency of 3.00 MHz (duty 4) using a semiconductor laser optical head with a numerical aperture of 0.55 and a wavelength of 680 nm on a track with a radius of 57 mm.
5%), peak power 8-15mW, bottom power 3
After overwriting recording 100 times with a semiconductor laser beam modulated to each condition of ˜8 mW, a semiconductor laser beam with a reproducing power of 1.2 mW is irradiated to C under a condition of a bandwidth of 30 kHz.
/ N was measured.

【0061】また周波数1.88MHz(デュティ45
%)で先と同様に変調した半導体レーザ光を100回オ
ーバーライト記録した後、周波数3.00MHzでワン
ビーム・オーバーライトし、この時の1.88MHzの
前記録信号の消去率を測定した。ピークパワー10mW
以上で60dB以上のC/Nが得られ、かつボトムパワ
ー5.5〜7.5mWで25dB以上、最大32dBの
消去率が得られた。
The frequency of 1.88 MHz (duty 45
%), The semiconductor laser light modulated in the same manner as above was overwritten and recorded 100 times, and then one-beam overwriting was performed at a frequency of 3.00 MHz, and the erasing rate of the pre-recorded signal of 1.88 MHz at this time was measured. Peak power 10mW
With the above, a C / N of 60 dB or more was obtained, and at the bottom power of 5.5 to 7.5 mW, an erasing rate of 25 dB or more and a maximum of 32 dB was obtained.

【0062】さらにこの部分の記録マークの再生信号の
終端部のエッジのジッタを測定した。ピークパワー13
mW、ボトムパワー6.5mWでジッタ値(σ)は2.
0nsであった。
Further, the jitter at the edge of the end portion of the reproduced signal of the recording mark in this portion was measured. Peak power 13
The jitter value (σ) is 2.mW and the bottom power is 6.5 mW.
0 ns.

【0063】さらにピークパワー13mW、ボトムパワ
ー6.5mW、周波数3.00MHzの条件で、ワンビ
ーム・オーバーライトの繰り返しを1万回行った後、同
様の測定を行ったが、C/N、消去率の変化は、いずれ
も2dB以内でほとんど劣化が認められなかった。
Further, under the conditions of a peak power of 13 mW, a bottom power of 6.5 mW, and a frequency of 3.00 MHz, one beam overwrite was repeated 10,000 times, and the same measurement was carried out. In each case, almost no deterioration was observed within 2 dB.

【0064】上記と同様の条件で線速度のみ10m/s
に変え、C/N、消去率、オーバーライト後のジッタを
計測したところ、ピークパワー7mW以上でC/N55
dB以上、ボトムパワー3〜5.5mWで消去率25d
B以上、ピークパワー9mW、ボトムパワー4mWでオ
ーバーライト後のジッタ値は2.5nsであった。
Under the same conditions as above, only the linear velocity is 10 m / s.
When C / N, erasure rate, and jitter after overwriting were measured, the peak power was 7 mW or more.
Deletion rate of 25d with bottom power of 3 to 5.5mW and above dB
The jitter value after overwriting was 2.5 ns at B or higher, a peak power of 9 mW, and a bottom power of 4 mW.

【0065】また、この光記録媒体を80℃、相対湿度
80%の環境に1000時間置いた後、記録部分を再生
したが、C/Nの変化は2dB未満でほとんど変化がな
かった。さらに再度、記録、消去を行いC/N、消去率
を測定したところ、同様にほとんど変化が見られなかっ
た。
After the optical recording medium was left in an environment of 80 ° C. and 80% relative humidity for 1000 hours, the recorded portion was reproduced, but the change in C / N was less than 2 dB, and there was almost no change. Further, recording and erasing were performed again, and the C / N and the erasing rate were measured.

【0066】(実施例2)光記録媒体の反射層材料をZ
0.3 Ge0.7 にし、記録層の組成をNb0.005Ge
0.175 Sb0.26Te0.56、膜厚を13nmにし、また第
2誘電体層の厚さを10nmにしたほかは実施例1と同
様に構成し、ディスクを作製、評価した。
(Example 2) Z was used as the material for the reflective layer of the optical recording medium.
r 0.3 Ge 0.7 and the composition of the recording layer was Nb 0.005 Ge
A disk was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.175 Sb 0.26 Te 0.56 , the film thickness was 13 nm, and the thickness of the second dielectric layer was 10 nm.

【0067】なおこれとは別に実施例1と同様にして、
光学定数の測定をした結果、波長680nmの時、屈折
率の実部は4.5、虚部は2.7であった。
Apart from this, in the same manner as in Example 1,
As a result of measuring the optical constant, the real part of the refractive index was 4.5 and the imaginary part was 2.7 at the wavelength of 680 nm.

【0068】またX線回折装置により結晶構造を調べた
ところ、シャープなピークが出現せず、非晶質性である
ことがわかった。
When the crystal structure was examined by an X-ray diffractometer, no sharp peak appeared and it was found to be amorphous.

【0069】DSCの結果、GeO2 の生成熱の絶対値
が580kJ/molであるのに対し、ZrO2 のそれ
は1101kJ/molであり、GeO2 より大きいこ
とがわかった。
As a result of DSC, it was found that the absolute value of heat of formation of GeO 2 was 580 kJ / mol, whereas that of ZrO 2 was 1101 kJ / mol, which was larger than that of GeO 2 .

【0070】光の波長680nmにおいて、各層の屈折
率、厚さから計算した結果、このディスクの記録層での
結晶状態と非晶状態の光吸収量がそれぞれ、58%、4
0%であり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれより
18%大きかった。また計算から求められた結晶状態の
反射率は19%であり、実際にディスクのミラー部で測
定した値とほぼ一致していることから、本計算結果は妥
当であることが確認できた。
As a result of calculation from the refractive index and thickness of each layer at a light wavelength of 680 nm, the amounts of light absorption in the recording layer of this disc in the crystalline state and in the amorphous state were 58% and 4%, respectively.
It was 0%, and the light absorption amount in the crystalline state was 18% larger than that in the amorphous state. Further, the reflectance in the crystalline state obtained from the calculation was 19%, which was almost the same as the value actually measured by the mirror portion of the disk, and therefore it was confirmed that this calculation result was appropriate.

【0071】実施例1と同様に測定したところ、線速度
10m/s、20m/sでは、C/Nが55dB以上、
消去率が25dB以上得られた。また、オーバーライト
後のジッタを計測したところ、線速度10m/s、20
m/sの時に、2.3ns、1.7nsであった。
When measured in the same manner as in Example 1, C / N was 55 dB or more at a linear velocity of 10 m / s and 20 m / s.
An erasing rate of 25 dB or more was obtained. Also, when the jitter after overwriting was measured, the linear velocity was 10 m / s,
It was 2.3 ns and 1.7 ns at m / s.

【0072】また、記録レーザパワーをピークパワー、
ボトムパワーを本ディスクの最適値にあわせた他は、実
施例1と同様にしてワンビーム・オーバーライトの繰り
返しを1万回行ったところ、C/N、消去率の変化は、
いずれも2dB以内でほとんど劣化が認められなかっ
た。
The recording laser power is the peak power,
When the one-beam overwrite was repeated 10,000 times in the same manner as in Example 1 except that the bottom power was adjusted to the optimum value for this disc, the changes in C / N and erase rate were
Almost no deterioration was observed within 2 dB.

【0073】さらに、この光記録媒体を80℃、相対湿
度80%の環境に1000時間置いた後、記録部分を再
生したが、C/Nの変化は2dB未満でほとんど変化が
なかった。さらに再度、記録、消去を行いC/N、消去
率を測定したところ、同様にほとんど変化が見られなか
った。
Furthermore, after the optical recording medium was left in an environment of 80 ° C. and 80% relative humidity for 1000 hours, the recorded portion was reproduced, but the change in C / N was less than 2 dB, and there was almost no change. Further, recording and erasing were performed again, and the C / N and the erasing rate were measured.

【0074】(実施例3)光記録媒体の反射層材料をT
0.1 Si0.9 にし、記録層の組成をPd0.001Nb
0.005 Ge0.169 Sb0.265 Te0.56、膜厚を11nm
にし、また第2誘電体層の厚さを5nmにしたほかは実
施例1と同様に構成し、ディスクを作製、評価した。な
おこれとは別に実施例1と同様にして、光学定数の測定
をした結果、波長680nmの時、屈折率の実部は4.
0、虚部は2.5であった。
(Example 3) The material of the reflective layer of the optical recording medium was T.
i 0.1 Si 0.9 and the composition of the recording layer is Pd 0.001 Nb
0.005 Ge 0.169 Sb 0.265 Te 0.56 , film thickness 11 nm
A disk was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the second dielectric layer had a thickness of 5 nm. Separately, the optical constant was measured in the same manner as in Example 1, and as a result, at the wavelength of 680 nm, the real part of the refractive index was 4.
0 and the imaginary part were 2.5.

【0075】またX線回折装置により結晶構造を調べた
ところ、シャープなピークが出現せず、非晶質性である
ことがわかった。
When the crystal structure was examined by an X-ray diffractometer, no sharp peak appeared and it was found to be amorphous.

【0076】DSCの結果、TiO2 の生成熱の絶対値
が945kJ/molであり、SiO2 より大きいこと
がわかった。
As a result of DSC, it was found that the absolute value of the heat of formation of TiO 2 was 945 kJ / mol, which was larger than that of SiO 2 .

【0077】光の波長680nmにおいて、各層の屈折
率、厚さから計算した結果、このディスクの記録層での
結晶状態と非晶状態の光吸収量がそれぞれ、52%、3
2%であり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれより
20%大きかった。また計算から求められた結晶状態の
反射率は19%であり、実際にディスクのミラー部で測
定した値とほぼ一致していることから、本計算結果は妥
当であることが確認できた。
As a result of calculation from the refractive index and thickness of each layer at a light wavelength of 680 nm, the amount of light absorption in the crystalline state and the amount of amorphous state in the recording layer of this disc were 52% and 3 respectively.
2%, and the light absorption amount in the crystalline state was 20% larger than that in the amorphous state. Further, the reflectance in the crystalline state obtained from the calculation was 19%, which was almost the same as the value actually measured by the mirror portion of the disk, and therefore it was confirmed that this calculation result was appropriate.

【0078】実施例1と同様に測定したところ、線速度
10m/s、20m/sでは、C/Nが55dB以上、
消去率が25dB以上得られた。また、オーバーライト
後のジッタを計測したところ、線速度10m/s、20
m/sの時に、1.9ns、1.3nsであった。
When measured in the same manner as in Example 1, at linear velocities of 10 m / s and 20 m / s, C / N was 55 dB or more,
An erasing rate of 25 dB or more was obtained. Also, when the jitter after overwriting was measured, the linear velocity was 10 m / s,
It was 1.9 ns and 1.3 ns at m / s.

【0079】また、記録レーザパワーをピークパワー、
ボトムパワーを本ディスクの最適値にあわせた他は、実
施例1と同様にしてワンビーム・オーバーライトの繰り
返しを1万回行ったところ、C/N、消去率の変化は、
いずれも2dB以内でほとんど劣化が認められなかっ
た。
The recording laser power is the peak power,
When the one-beam overwrite was repeated 10,000 times in the same manner as in Example 1 except that the bottom power was adjusted to the optimum value for this disc, the changes in C / N and erase rate were
Almost no deterioration was observed within 2 dB.

【0080】さらに、この光記録媒体を80℃、相対湿
度80%の環境に1000時間置いた後、記録部分を再
生したが、C/Nの変化は2dB未満でほとんど変化が
なかった。さらに再度、記録、消去を行いC/N、消去
率を測定したところ、同様にほとんど変化が見られなか
った。
Further, after the optical recording medium was placed in an environment of 80 ° C. and 80% relative humidity for 1000 hours, the recorded portion was reproduced, but the change in C / N was less than 2 dB, and there was almost no change. Further, recording and erasing were performed again, and the C / N and the erasing rate were measured.

【0081】(実施例4)光記録媒体の反射層材料をZ
0.4 Si0.6 にし、記録層の組成をPd0.002Nb
0.003 Ge0.175 Sb0.26Te0.56、膜厚を11nmに
し、また第2誘電体層の厚さを5nmにしたほかは実施
例1と同様に構成し、ディスクを作製、評価した。
(Example 4) Z was used as the reflection layer material of the optical recording medium.
r 0.4 Si 0.6 and the composition of the recording layer is Pd 0.002 Nb
A disk was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.003 Ge 0.175 Sb 0.26 Te 0.56 , the film thickness was 11 nm, and the second dielectric layer had a thickness of 5 nm.

【0082】なおこれとは別に実施例1と同様にして、
光学定数の測定をした結果、波長680nmの時、屈折
率の実部は3.6、虚部は3.4であった。
Apart from this, in the same manner as in Example 1,
As a result of measuring the optical constant, the real part of the refractive index was 3.6 and the imaginary part was 3.4 at the wavelength of 680 nm.

【0083】またX線回折装置により結晶構造を調べた
ところ、シャープなピークが出現せず、非晶質性である
ことがわかった。
When the crystal structure was examined by an X-ray diffractometer, no sharp peak appeared and it was found to be amorphous.

【0084】光の波長680nmにおいて、各層の屈折
率、厚さから計算した結果、このディスクの記録層での
結晶状態と非晶状態の光吸収量がそれぞれ、55%、3
5%であり、結晶状態の光吸収量が非晶状態のそれより
20%大きかった。また計算から求められた結晶状態の
反射率は20%であり、実際にディスクのミラー部で測
定した値とほぼ一致していることから、本計算結果は妥
当であることが確認できた。
As a result of calculation from the refractive index and thickness of each layer at a light wavelength of 680 nm, the amounts of light absorption in the crystalline state and the amorphous state in the recording layer of this disc were 55% and 3 respectively.
It was 5%, and the light absorption amount in the crystalline state was 20% larger than that in the amorphous state. In addition, the reflectance of the crystalline state obtained from the calculation is 20%, which is almost the same as the value actually measured by the mirror portion of the disk, so that it can be confirmed that this calculation result is appropriate.

【0085】実施例1と同様に測定したところ、線速度
10m/s、20m/sでは、C/Nが55dB以上、
消去率が25dB以上得られた。また、オーバーライト
後のジッタを計測したところ、線速度10m/s、20
m/sの時に、2.0ns、1.5nsであった。
When measured in the same manner as in Example 1, at linear velocities of 10 m / s and 20 m / s, C / N was 55 dB or more,
An erasing rate of 25 dB or more was obtained. Also, when the jitter after overwriting was measured, the linear velocity was 10 m / s,
It was 2.0 ns and 1.5 ns at m / s.

【0086】また、記録レーザパワーをピークパワー、
ボトムパワーを本ディスクの最適値にあわせた他は、実
施例1と同様にしてワンビーム・オーバーライトの繰り
返しを1万回行ったところ、C/N、消去率の変化は、
いずれも2dB以内でほとんど劣化が認められなかっ
た。
The recording laser power is the peak power,
When the one-beam overwrite was repeated 10,000 times in the same manner as in Example 1 except that the bottom power was adjusted to the optimum value for this disc, the changes in C / N and erase rate were
Almost no deterioration was observed within 2 dB.

【0087】さらに、この光記録媒体を80℃、相対湿
度80%の環境に1000時間置いた後、記録部分を再
生したが、C/Nの変化は2dB未満でほとんど変化が
なかった。さらに再度、記録、消去を行いC/N、消去
率を測定したところ、同様にほとんど変化が見られなか
った。
Furthermore, after the optical recording medium was placed in an environment of 80 ° C. and 80% relative humidity for 1000 hours, the recorded portion was reproduced, but the change in C / N was less than 2 dB, and there was almost no change. Further, recording and erasing were performed again, and the C / N and the erasing rate were measured.

【0088】(比較例)実施例1の光記録媒体の反射層
材料をAlにし、記録層の厚みを20nmにし、第2誘
電体層の厚さを5nmにした他は、実施例1と同様に構
成し、従来の急冷構成のディスクを作製した。
Comparative Example Similar to Example 1, except that the reflective layer material of the optical recording medium of Example 1 was Al, the thickness of the recording layer was 20 nm, and the thickness of the second dielectric layer was 5 nm. Then, a disk having a conventional quenching structure was manufactured.

【0089】なおこれとは別にガラス基板上にAlを1
50nmスパッタし、光学定数の測定をした結果、波長
680nmの時、屈折率の実部は1.7、虚部は3.1
であった。
Separately from this, 1 Al was deposited on the glass substrate.
As a result of spattering 50 nm and measuring optical constants, when the wavelength is 680 nm, the real part of the refractive index is 1.7 and the imaginary part is 3.1.
Met.

【0090】またX線回折装置により結晶構造を調べた
ところ、Alの面心立方構造に対応するピークが出現
し、面心立方構造であることがわかった。
When the crystal structure was examined by an X-ray diffractometer, a peak corresponding to the face-centered cubic structure of Al appeared, and it was found that the crystal had a face-centered cubic structure.

【0091】このディスクの記録層での光吸収量は、各
層の屈折率、厚さから計算した結果、光の波長680n
mにおいて、結晶状態、非晶質状態ともに77%であっ
た。また計算から求められた結晶状態の反射率は19%
であり、実際にディスクのミラー部で測定した値と一致
していることから、本計算結果は妥当であることが確認
できた。
The amount of light absorbed in the recording layer of this disc was calculated from the refractive index and thickness of each layer, and as a result, the wavelength of light was 680 n.
In m, both the crystalline state and the amorphous state were 77%. The reflectance of the crystalline state calculated from the calculation is 19%
Since it agrees with the value actually measured by the mirror part of the disk, it was confirmed that the result of this calculation is appropriate.

【0092】実施例1と同様に測定したところ、線速度
10m/sでは、C/N、消去率では実施例1と差はな
かったが、オーバーライト後のジッタは3.0nsで実
施例1より劣っていた。また線速度20m/s時のC/
Nは55dB以上得られたが、消去率が最大で20d
B、オーバーライト後のジッタが4.0nsで実施例1
より劣っていた。
When measured in the same manner as in Example 1, there was no difference in C / N and erase rate at a linear velocity of 10 m / s from Example 1, but the jitter after overwriting was 3.0 ns, and Was inferior. C / at a linear velocity of 20 m / s
N was obtained over 55 dB, but the maximum erasure rate was 20 d
B, the jitter after overwriting is 4.0 ns, and the first embodiment is shown.
Was inferior.

【0093】[0093]

【発明の効果】本発明は、光記録媒体に1種類以上の金
属とSiまたは/およびGeからなる合金から形成され
る新規な反射層を設けたので、以下の効果が得られた。
According to the present invention, since the optical recording medium is provided with a novel reflective layer formed of an alloy of one or more kinds of metals and Si or / and Ge, the following effects are obtained.

【0094】(1) 高線速、低線速共に消去率、オーバー
ライト後のジッタ特性が良好である。 (2) 多数回の記録消去を繰り返しても、動作が安定して
おり、特性の劣化、欠陥の発生がほとんどない。 (3) 耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命である。 (4) スパッタ法により容易に作製できる。
(1) Both the high linear velocity and the low linear velocity have good erasing rate and good jitter characteristics after overwriting. (2) Even if recording and erasing are repeated a large number of times, the operation is stable and there is almost no deterioration of characteristics or occurrence of defects. (3) Excellent heat and moisture resistance and oxidation resistance, and long life. (4) Can be easily manufactured by sputtering.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に形成された記録層に光を照射する
ことにより、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、非晶相と結晶相の間の相変化によ
り行われ、少なくとも第1の誘電体層と記録層と第2の
誘電体層と反射層を有する光記録媒体において、反射層
が1種類以上の金属とSiまたは/およびGeからなる
合金から形成されていることを特徴とする光記録媒体。
1. Information can be recorded, erased, and reproduced by irradiating a recording layer formed on a substrate with light, and the recording and erasing of information can be performed in a phase between an amorphous phase and a crystalline phase. An optical recording medium having at least a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer and a reflective layer, wherein the reflective layer is made of an alloy of one or more metals and Si or / and Ge. An optical recording medium characterized by being formed.
【請求項2】反射層が実質的に酸化物の生成熱の絶対値
がSiまたは/およびGeより大きい値をもつ1種類以
上の金属と、Siまたは/およびGeからなる合金から
形成されていることを特徴とする請求項1記載の光記録
媒体。
2. The reflection layer is formed of one or more kinds of metals having an absolute value of heat of formation of oxides larger than Si or / and Ge and an alloy composed of Si or / and Ge. The optical recording medium according to claim 1, wherein:
【請求項3】反射層の材質の組成が、下記の式で表され
る組成の合金であることを特徴とする請求項1または2
記載の光記録媒体。 組成式 Mx 1-x 0.1≦x≦0.8 ここで、Mは、Be、Al、Sc、Ti、Cr、Mn、
Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Ru、R
h、Pd、Ag、Hf、Re、Os、Ir、Pt、Au
から選ばれた少なくとも1種の金属を表し、またXは、
Si、Geから選ばれた少なくとも1種の元素を表し、
xは元素のモル比を表す。
3. The composition of the material of the reflective layer is an alloy having a composition represented by the following formula:
The optical recording medium described. Compositional formula M x X 1-x 0.1 ≦ x ≦ 0.8 where M is Be, Al, Sc, Ti, Cr, Mn,
Fe, Co, Ni, Cu, Y, Zr, Nb, Ru, R
h, Pd, Ag, Hf, Re, Os, Ir, Pt, Au
Represents at least one metal selected from
Represents at least one element selected from Si and Ge,
x represents the molar ratio of the elements.
【請求項4】反射層の材質の組成が、下記の式で表され
る組成の合金であることを特徴とする請求項1または2
記載の光記録媒体。 組成式 Mx 1-x 0.1≦x≦0.8 ここで、Mは、Zr、Ti、Hfから選ばれた少なくと
も1種の金属を表し、またXは、Si、Geから選ばれ
た少なくとも1種の元素を表し、xは元素のモル比を表
す。
4. The composition of the material of the reflective layer is an alloy having a composition represented by the following formula:
The optical recording medium described. Compositional formula M x X 1-x 0.1 ≦ x ≦ 0.8 where M represents at least one metal selected from Zr, Ti and Hf, and X is selected from Si and Ge. Represents at least one element, and x represents the molar ratio of the elements.
【請求項5】反射層の材質の結晶学的構造が実質的に非
晶質であることを特徴とする請求項1または2記載の光
記録媒体。
5. The optical recording medium according to claim 1, wherein the crystallographic structure of the material of the reflective layer is substantially amorphous.
【請求項6】反射層の材質の屈折率の実部が3.0以上
5.0以下、屈折率の虚部が2.5以上4.0以下であ
ることを特徴とする請求項1または2記載の光記録媒
体。
6. The real part of the refractive index of the material of the reflective layer is 3.0 or more and 5.0 or less, and the imaginary part of the refractive index is 2.5 or more and 4.0 or less. 2. The optical recording medium according to 2.
【請求項7】記録層の膜厚が5nm以上40nm以下で
あり、かつ第2誘電体層の膜厚が3nm以上30nm以
下であることを特徴とする請求項1または2記載の光記
録媒体。
7. The optical recording medium according to claim 1, wherein the thickness of the recording layer is 5 nm or more and 40 nm or less, and the thickness of the second dielectric layer is 3 nm or more and 30 nm or less.
【請求項8】記録層の膜厚が5nm以上15nm以下で
あり、かつ第2誘電体層の膜厚が3nm以上15nm以
下であることを特徴とする請求項1または2記載の光記
録媒体。
8. The optical recording medium according to claim 1, wherein the recording layer has a film thickness of 5 nm or more and 15 nm or less, and the second dielectric layer has a film thickness of 3 nm or more and 15 nm or less.
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