JP2000339764A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JP2000339764A
JP2000339764A JP11152995A JP15299599A JP2000339764A JP 2000339764 A JP2000339764 A JP 2000339764A JP 11152995 A JP11152995 A JP 11152995A JP 15299599 A JP15299599 A JP 15299599A JP 2000339764 A JP2000339764 A JP 2000339764A
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JP
Japan
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zns
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sio2
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JP11152995A
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English (en)
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Shigemasa Okuma
薫正 大隈
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】化学的安定性と光反射特性及び熱特性とが共に
優れ、その結果再生時のC/N比、BER、ジッター特
性、繰り返し記録再生に対する耐久性等が向上したもの
とする。 【解決手段】透明基板1上に、照射する光の出力に応じ
て非晶質又は結晶質に相変化する記録層3と、Al及び
Coを主成分としAlを85.0〜99.5原子%、C
oを0.5〜15.0原子%含有する反射層5とを順次
積層した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、照射するレーザ光
等の光線の出力に応じて非晶質又は結晶質の2状態に相
変化する記録層を有し、前記2状態における記録ビット
の光の反射率差を利用してデジタル情報を記録、再生す
るものであって、書き換え可能な光記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の相転移を利用した書き換え可能な
光記録媒体M(以下、媒体Mという)の部分断面図を図
1に示す。同図において、1はポリカーボネート等の樹
脂、ガラス等から成るディスク状の基板、2はZnS−
SiO2 等から成る第1透明誘電体層、3はGeTe等
から成り非晶質又は結晶質の2状態に相変化可能な記録
層、4はZnS−SiO2 等から成る第2透明誘電体
層、5はAl等の高反射率材料から成る反射層である。
【0003】このような書き換え可能な媒体Mにおい
て、記録層3は結晶質状態と非結晶質状態とで光の反射
率が異なっており、一般的に結晶質状態の方が反射率が
高いものが多い。そして、媒体Mの動作原理は以下のよ
うなものである。まず、記録層3の全ての記録ビットを
結晶化しておく。即ち、反射率が高い状態とし初期化し
ておく。情報の書込には、媒体Mを回転させながら2種
のレーザパワーにパルス変調されたレーザビームを照射
し、高出力(10数〜20mW程度)のレーザビームが
照射された記録ビットでは記録層3材料の融点よりも高
温になり、溶融して急冷され非晶質化する。一方、中出
力(5〜10mW程度)のレーザビームが照射された記
録ビットでは、前記融点以下の結晶化可能温度範囲まで
昇温された後、冷却され結晶質状態になる。
【0004】上記の書込動作は、古い情報が残留してい
る上から直接行うことができ、各記録ビットは新しい情
報に対応した状態に変化する。つまり、重ね書きによる
オーバーライト(Over Writeで、以下、OWと略す)が
可能である。再生は、読取用の低出力(1〜2mW程
度)のレーザビームを照射して、高反射率の結晶質相か
低反射率の非晶質相かを判読し、0,1のデジタル情報
として読み取る。
【0005】上記記録層3の材料としては、Te,S
e,Sのうちの1元素を含む材料のカルコゲン化物が適
しており、カルコゲン化物は非晶質になりやすいという
特徴がある。具体的には、GeTe系材料、GeSbT
e系材料、InSeTlCo系材料、InSbTe系材
料等がある。
【0006】そして、従来このような相変化型の媒体M
において、有機高分子から成る盤状又はテープ状の基体
と、基体のピットないし溝を形成した面に設けられN
i,Cr,Fe,Co等の少なくとも一種及びAl,S
n,Cu等の少なくとも一種よりなる合金の被膜とを備
えたことにより、境界面における反応が少なく安定でか
つS/N比の良好な情報記録担体が提案されている(従
来例1:特開昭57−20933号公報参照)。
【0007】また、従来例2として、基板と、相変化記
録層と、基板と相変化記録層の間に設けられた第1の誘
電体保護層と、相変化記録層上に設けられた第2の誘電
体保護層と、第2の誘電体保護層上に設けられた金属反
射層と、更に金属反射層上に設けられた樹脂保護層とを
有し、金属反射層は、Alからなる第1の金属層と、N
i,Ti,Co,Cr,Siから選択された少なくとも
1種からなる第2の金属層と、第1及び第2の金属層の
境界部分に形成された第1の金属層及び第2の金属層の
構成元素が拡散して形成された拡散合金層とを有するこ
とにより、耐酸化性が良好な反射層を備え、かつ特性が
安定した相変化型情報記録媒体が公知である(従来例
2:特開平8−96413号公報参照)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例2のように反射層をAl単体から構成する場合は良
好な光反射特性及び耐熱性等の熱特性を有しているが、
従来例1の如く酸化防止を目的としてAlに添加物を含
有させると、光反射特性及び熱特性が劣化し易いという
問題点があった。また、酸化防止性等の化学的安定性と
光反射特性及び熱特性とを両立させるような、Alと添
加物の組成比については、従来例1には全く開示されて
いない。
【0009】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は、酸化防止性等の化学的安
定性と光反射特性及び熱特性に優れ、その結果再生時の
C/N比、ビットエラーレート(Bit Error Rate:BE
R)、記録ビット端部のジッター特性を向上させること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体は、
透明基板上に、照射する光の出力に応じて非晶質又は結
晶質に相変化する記録層と、Al及びCoを主成分とし
Alを85.0〜99.5原子%、Coを0.5〜1
5.0原子%含有する反射層とを順次積層したことを特
徴とする。
【0011】本発明は、上記構成により、Al及びCo
の組成比範囲を特定することで、酸化防止性等の化学的
安定性と光反射特性及び熱特性とが共に優れ、その結果
再生時のC/N比、BER、ジッター特性等が向上す
る。即ち、比較的融点の低いAlに、Alよりも高融点
のCoを所定量添加することで、高出力のレーザを照射
しても耐熱性にきわめて優れており、また耐食性も向上
する。その結果、高反射特性を維持して熱特性が向上し
かつ高い酸化防止性を有し、化学的に安定な反射層とな
る為、繰り返し記録再生に対する耐久性も大幅に向上す
る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の媒体の基本的な層構成は
図1と同様であり、同図において、1はポリカーボネー
ト、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ガ
ラス、樹脂層を表面に形成した強化ガラス、透光性セラ
ミック等から成るディスク状の透明基板、2はZnS−
SiO2 等から成る第一透明誘電体層、3は相変化型の
記録層、4はZnS−SiO2 等から成る第二透明誘電
体層、5はAl及びCoを主成分とする反射層である。
【0013】本発明において、記録層4はGeTe、G
eSbTe、InSeTlCo、InSbTe等のカル
コゲン化物から成る材料がよく、なかでもGeTe、G
eSbTeが書き換え可能回数が大きく、結晶化する際
に短時間で結晶化が可能であり、非晶質状態の安定性も
高いという点で好ましい。
【0014】また、Gea Sbb Tec (a+b+c=
100原子%)とした場合、5at(原子)%≦a≦7
0at%がよく、a<5at%では結晶化速度が遅く、
70at%<aでは非晶質状態が不安定になる。0at
%≦b≦50at%がよく、50at%<bでは非晶質
状態が不安定になる。40at%≦c≦70at%がよ
く、c<40at%では結晶化温度が高くなりすぎ、7
0at%<cのときも結晶化温度が高くなりすぎる。ま
た、記録層3の厚さは5〜500nmがよく、5nm未
満では結晶質状態と非晶質状態間の反射率差が小さくな
り、500nmを超えると繰り返し記録再生によるBE
R等の特性劣化が大きくなる。より好ましくは10〜4
00nmである。
【0015】上記第一,第二透明誘電体層2,4は、記
録層3の保護層として機能するものであり、その材質
は、ZnS−SiO2 ,SiN系材料,SiON系材
料,SiO2 ,SiO,TiO2 ,Al2 3 ,Y2
3 ,TaN,AlN,ZnS,Sb2 3 ,SnS
2 ,Sb2 Se3 ,CeF3 ,アモルァスSi(以
下、a−Siと表記する),TiB2 ,B4 C,B,C
等が好ましい。
【0016】特に、ZnS−SiO2 がよく、この材料
は高温での特性変化が少ない。(ZnS)x (Si
2 100-x とした場合、60モル%≦x≦95モル%
が好適であり、x<60モル%では耐熱性が悪く、x>
95モル%ではZnSの粒径が大きくなりジッターを劣
化させる。
【0017】また、本発明の反射層5はAlを85.0
〜99.5at%、Coを0.5〜15.0at%含有
する。Alの組成比が99.5at%を超える場合、即
ちCoの組成比が0.5at%未満では、Alが酸化し
易くなり、その結果BERが劣化する。Alの組成比が
85.0at%未満の場合、即ちCoの組成比が15.
0at%を超えると、再生時のC/N比及びジッター特
性の低下、また繰り返し記録再生特性が劣化する。
【0018】更に、反射層5に他の添加成分として、C
r,Ti,Ta,Mo等を5at%以下程度含有させて
も良く、その場合本発明の上記効果が向上するか又は維
持される。5at%を超えると、反射層5の熱伝導率が
小さくなる。反射層5の厚さは、100Å〜2000Å
が好ましく、100Å未満では記録感度が高くなり過
ぎ、2000Åを超えると記録感度が低下し過ぎる。
【0019】また本発明において、記録層4と反射層5
との間に、熱伝導率の高いSi,Al,Ge,Ti,C
r等の元素を主成分として含有する中間層(冷却速度制
御層)を設けることで、放熱性を更に改善することがで
き、再生時のジッター特性を改善することができる。前
記中間層の厚さは10〜500Åが良く、10Å未満で
は均一な成膜が困難であり、500Åを超えるとジッタ
ー特性を改善させる効果がなくなる。
【0020】かくして、本発明の光記録媒体は、酸化防
止性等の化学的安定性と光反射特性及び熱特性とが共に
優れ、その結果再生時のC/N比、BER、ジッター特
性、繰り返し記録再生に対する耐久性等が大幅に向上す
る、という作用効果を有する。
【0021】本発明において、上記各層を透明基板1の
両面に各々積層するか、片面に上記各層を積層した2枚
の透明基板1を貼り付けることにより、2倍の記録容量
としてもよい。また、本発明は、レーザビームをパルス
変調する光強度変調方式によるものに限らず、電子ビー
ム、電磁波等のエネルギー線による加熱方式も応用可能
である。本発明の媒体Mは相変化型の書き換え可能な光
ディスクであり、CD−RW(Compact Disc ReWritabl
e )、DVD−RW(Digital Versatile DiscReWritab
le )等の光ディスクに適用できる。
【0022】尚、本発明は上記の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更は何等差し支えない。
【0023】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。
【0024】(実施例1)図1の媒体M(光ディスク)
を以下のようにして構成した。ポリカーボネートから成
る3.5インチ径のディスク状の透明基板1の主面上
に、以下の各層をマグネトロンスパッタリング法により
順次成膜した。
【0025】膜厚約1500Å,(ZnS)80(SiO
2 20から成る第一透明誘電体層2、膜厚約200Å,
Ge2 Sb2 Te5 から成る記録層3、膜厚約200
Å,(ZnS)80(SiO2 20から成る第二透明誘電
体層4、膜厚約1000Å、AlとCoを主成分とする
反射層5である。
【0026】また、比較例として、AlにTi等のCo
以外の各種元素を添加した材料からなる反射層5を成膜
したものを作製した。
【0027】そして、これらについて、光ディスクを再
生した場合のC/N比(dB)、BER、記録ビット端
部のジッター特性(%)、酸化防止性を測定した結果を
表1に示す。尚、C/N比、BER、ジッター特性の測
定は、光ディスクのトラックの線速度を6.18m/s
ecとし、光波長830nmで13mW(非晶質状態に
対応)と5mW(結晶質状態に対応)にパルス変調され
たレーザビームを照射し、4.91MHzで記録を行い
再生した際の再生信号を計測することで行った。また、
酸化防止性の測定は、85℃,95%RH(相対湿度)
の空気中の環境下で1000時間放置後、外観観察によ
り酸化のため変色、泡、剥離等が生じていないものを丸
印で示し、変色、泡、剥離等が生じたものを×印で示し
た。
【0028】
【表1】
【0029】表1に示すように、本発明のNO.3〜1
1,13〜16では、C/N比が48.0dB以上、B
ERが4.5×10-4以下、ジッターが8.2%以下、
酸化防止性は良好と優れた特性を示した。
【0030】これに対し、Coが0.5at%未満のN
O.1,2では、BER及び酸化防止性が劣化した。C
oが15.0at%を超えるNO.12では、C/N比
が42.3dB、ジッターが25.3%と劣化した。ま
た、Tiを含有するNO.17,18ではBERとジッ
ターが劣化した。更に、Crを含有するNO.19,2
0、Taを含有するNO.21,22、及びMoを含有
するNO.23,24では、C/N比、BER、ジッタ
ー共本発明よりも劣化し、しかもNO.23,24は酸
化防止性も不良であった。
【0031】(実施例2)実施例1の上記第二透明誘電
体層4と反射層5(Al964 )との間に、下記表2の
各種中間層(厚さ200Å)を設けた以外は上記実施例
1と同様に構成し、それらのC/N比(dB)、BE
R、記録ビット端部のジッター特性(%)、酸化防止性
を測定した結果を表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】表2に示すように、いずれのものもC/N
比、BER、ジッター特性(%)、酸化防止性共良好な
特性であり、特にジッターが低減された。
【0034】
【発明の効果】本発明は、非晶質又は結晶質に相変化す
る記録層と、Al及びCoを主成分としAlを85.0
〜99.5原子%、Coを0.5〜15.0原子%含有
する反射層とを有することにより、酸化防止性等の化学
的安定性と光反射特性及び熱特性とが共に優れ、その結
果再生時のC/N比、BER、ジッター特性、繰り返し
記録再生に対する耐久性等が大幅に向上するという作用
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光記録媒体Mの部分断面図である。
【符号の説明】
1:透明基板 2:第一透明誘電体層 3:記録層 4:第二透明誘電体層 5:反射層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板上に、照射する光の出力に応じて
    非晶質又は結晶質に相変化する記録層と、Al及びCo
    を主成分としAlを85.0〜99.5原子%、Coを
    0.5〜15.0原子%含有する反射層とを順次積層し
    たことを特徴とする光記録媒体。
JP11152995A 1999-05-31 1999-05-31 光記録媒体 Pending JP2000339764A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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