JP2002140837A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JP2002140837A
JP2002140837A JP2000334996A JP2000334996A JP2002140837A JP 2002140837 A JP2002140837 A JP 2002140837A JP 2000334996 A JP2000334996 A JP 2000334996A JP 2000334996 A JP2000334996 A JP 2000334996A JP 2002140837 A JP2002140837 A JP 2002140837A
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JP2000334996A
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Masato Harigai
眞人 針谷
Kazunori Ito
和典 伊藤
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低線速及び高線速の何れにおいても、記録、
再生、消去の繰り返し特性及び記録感度が優れた光記録
媒体の提供。 【解決手段】 基板1上に、下部耐熱保護層2、光記録
層3、上部耐熱保護層4及び反射放熱層5を順次積層し
た光記録媒体において、前記耐熱保護層が、Ag及び/
又はCuと、In及び/又はAlと、O(酸素)とから
なることを特徴とする光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、書き換え可能な光
記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、レーザビームの照射により情報の
記録、再生、消去が可能な光記録媒体としては相変化型
光記録媒体が知られており、単一ビームによるオーバー
ライトが可能な媒体として注目されている。この相変化
型光記録媒体の層構成は、通常ポリカーボネート基板上
に下部保護層、記録層、上部保護層、反射放熱層が順次
設けられたものとなっている。記録材料の代表的なもの
としては、Ge−Te、Ge−Se−Sb、Ge−Te
−Sn等のカルコゲン系材料(米国特許第353044
1号明細書参照)、記録/消去の繰り返し特性の向上を
目的としたGe−Te−Se−Sb、Ge−Te−Sb
の組成比を特定した材料(特開昭62−73438号公
報、特開昭63−228433号公報等参照)等が挙げ
られる。
【0003】一方、保護層材料としては、SiO、A
等の酸化物、BN、Si、AlN等の窒
化物が知られている。しかしながら、これらの材料を用
いた保護層は、レーザ照射による加熱、冷却サイクルに
起因する熱ダメージのために変質し、信頼性の低下につ
ながることが指摘されている。この問題を解決するため
に、ZnS又はZnSeと、SiOとの混合材料が提
案されており(特許第2523907号公報参照)、こ
の保護層材料を用いることによって高線速対応の記録媒
体における繰り返し特性は大きく向上するが、コンパク
トディスクの低線速対応については未だ繰り返し特性に
不満が残る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】相変化型光記録媒体
は、その動作原理から、レーザ光により記録層の溶融凝
固が繰り返されるため、記録層中の物質流動に起因する
耐熱保護層との界面剥離や、レーザ光による熱衝撃に起
因する耐熱保護層のクラック発生等によって記録媒体の
劣化を生じる場合がある。特に相変化型光記録媒体にお
ける耐熱保護層は、記録層で吸収されたレーザ光による
熱の制御を行い、ジッターの少ない良好な記録マークの
形成を低パワーで実現させる上で、また多数回の繰り返
しにおいても信頼性の高い記録媒体を提供する上で極め
て重要な役割を担っている。この様な役割を果たすため
に耐熱保護層に要求される特性としては次の(イ)〜
(ニ)が挙げられる。 (イ)熱衝撃に強いこと。 (ロ)熱伝導率を目的とする光記録媒体により制御でき
ること。 (ハ)レーザ光が記録層において効率的に吸収されるよ
うに適度な屈折率を有していること。 (ニ)化学的に安定であること。本発明は、これらの諸
特性を満足する耐熱保護層材料を開発し、その新規な材
料を用いて、低線速及び高線速の何れにおいても、記
録、再生、消去の繰り返し特性及び記録感度が優れた光
記録媒体を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、次の1)〜
8)の発明(以下、本発明1〜8という)によって解決
される。 1) 基板上に下部耐熱保護層、光記録層、上部耐熱保
護層及び反射放熱層を順次積層した光記録媒体におい
て、前記耐熱保護層が、少なくともAg及び/又はCu
と、In及び/又はAlと、O(酸素)とからなること
を特徴とする光記録媒体。 2) 耐熱保護層が、組成式X・Y・O(ただし、X
はAg及び/又はCu、YはIn及び/又はAl)で表
される化合物を主成分とする材料からなることを特徴と
する1)記載の光記録媒体。 3) 前記組成式X・Y・Oで表される化合物の結晶
構造がデラフォサイト構造であることを特徴とする2)
記載の光記録媒体。 4) 耐熱保護層材料が、ドナーとして働くSi、G
e、Sn、Pb、F、Cl、Br、I、アクセプターと
して働くP、Sb、Bi、両性として働くZn、Cdの
中から選ばれる少なくとも1種の添加元素を含有するこ
とを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の光記録媒
体。 5) 添加元素の添加量が10at(原子)%以下であ
ることを特徴とする4)記載の光記録媒体。 6) 耐熱保護層が、1)〜5)の何れかに記載の耐熱
保護層材料と、該材料以外の他の酸化物、硫化物及び窒
化物から選ばれる少なくとも1種の誘電体材料との混合
物からなることを特徴とする光記録媒体。 7) 誘電体材料が、SiO、Al、Ta
、ZnS、AlN、BN、Siから選ばれる少
なくとも1種であることを特徴とする6)記載の光記録
媒体。 8) 光記録層が、Ag、In、Sb及びTeを主成分
とする合金からなることを特徴とする1)〜7)の何れ
かに記載の光記録媒体。
【0006】以下、上記本発明1〜8について詳しく説
明する。本発明1〜3においては、熱伝導率の制御が比
較的正確に出来る。その理由は必ずしも明確ではない
が、本発明1〜3の耐熱保護層材料を用いることにより
電気伝導性が向上し、この電気伝導性が熱伝導に反映さ
れるものと考えられる。また、デラフォサイト構造は正
四面体構造のために熱衝撃にも強く、耐熱保護層材料に
適している(本発明3)。さらに、上記耐熱保護層は、
その透過率が、500〜800nmの間で80%以上あ
るため光記録媒体用として十分に使用できるものであ
る。
【0007】本発明4においては、本発明1〜3の耐熱
保護層材料に、Zn、Cd、P、Sb、Bi、Si、G
e、Sn、Pb、F、Cl、Br、Iの中から選ばれた
少なくとも一種の元素を添加して、その電気伝導度を制
御することができる。そして、この電気伝導度の制御に
より、熱伝導度もある程度制御できる。その結果、耐熱
保護層の熱伝導率の制御が可能となり、記録媒体の設計
が容易になる。上記諸元素のうち、Si、Ge、Sn、
Pb、F、Cl、Br、Iはドナーとして働き、伝導電
子を増加させるので、熱伝導率が大きくなる傾向を示
し、P、Sb、Biはアクセプターとして働くためか、
熱伝導率が小さくなる傾向にある。また、Zn、Cdは
両性として働く。これらの元素の添加量は、10at
(原子)%以下、好ましくは2〜5at%の範囲がよい
(本発明5)。添加量が10at%を超えると、保護層
材料による光吸収が増加して光の透過率が80%以下と
なり、記録特性が低下するので好ましくない。これらの
添加元素により、屈折率もある程度制御できるので、目
的とする記録媒体を設計し易くなる。
【0008】本発明6〜7においては、本発明1〜5の
耐熱保護層材料に、該材料以外の他の誘電体材料、例え
ばSiO、Al、Ta等の酸化物;Zn
S等の硫化物;AlN、BN、Si等の窒化物を
混合することにより、光記録媒体の光学特性を制御でき
る。即ち、これらの誘電体材料を混合することにより、
耐熱保護層の屈折率を大きく変化させ、透過率の向上を
図ることが可能となる。本発明8においては、記録層と
して、Ag、In、Sb及びTeを主成分とする合金を
用いることにより、上記耐熱保護層の機能と併せて、高
感度かつ繰り返し特性が良好で、広い範囲の線速に対応
できる記録媒体を設計することができる。もちろん、本
発明は、記録層として、例えばGe、Sb及びTeを主
成分とする合金などの他の材料を用いた記録媒体にも適
用できることは言うまでもない。
【0009】次に、本発明の記録媒体の層構成について
図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の記録媒体
の構成例を示すもので、基板1上に下部耐熱保護層2、
光記録層3、上部耐熱保護層4、反射放熱層5が設けら
れている。耐熱保護層は必ずしも記録層の両側に設ける
必要はないが、基板がポリカーボネート樹脂のように耐
熱性の低い材料の場合には、下部耐熱保護層を設けるこ
とが望ましい。
【0010】基板の材料は、通常、ガラス、セラミック
ス或いは樹脂等であり、成形性やコストの点で樹脂基板
が好ましい。樹脂の代表例としては、ポリカーボネート
樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹
脂、アクリロニトリル・スチレン共重合体樹脂、ポリエ
チレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フ
ッ素樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる
が、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート樹脂
が好ましい。また、基板の形状はディスク状、カード
状、シート状など何れでもよい。
【0011】耐熱保護層としての誘電体層は、例えばZ
nS・ZnO・SiOを用いてスパッタ法により製膜
する。この誘電体層は、光干渉層としての機能も有する
ことから、それらの機能を最大限に生かす必要があるの
で、膜厚を200〜3000Å、好ましくは350〜2
000Åとする。200Å未満の場合は耐熱保護層とし
ての機能が失われ、また、3000Åを超えると界面剥
離が生じ易くなる。
【0012】また、本発明の記録層は、一般的にはスパ
ッタ法により膜形成が行われ、その膜厚は100〜10
00Å、好ましくは200〜350Åがよい。100Å
より薄いと光吸収能が低下して記録層としての機能を失
う。一方、1000Åより厚いと透過光が少なくなるた
め、干渉効果を期待できなくなる。反射放熱層はAl合
金を用いる。その膜厚は500〜2000Å、好ましく
は700〜1500Åであり、製膜はスパッタ法により
行う。
【0013】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定さ
れるものではない。
【0014】実施例1 トラックピッチ0.72μm、溝深さ400Åの溝を設
けた厚さ0.6mm、直径120mmのポリカーボネー
ト基板上に、下部耐熱保護層(膜厚800Å)、記録層
(膜厚200Å)、上部耐熱保護層(膜厚250Å)及
び反射放熱層(膜厚1000Å)を順次Rfスパッタ法
により積層し、光記録媒体を作成した。耐熱保護層には
AgInOを用い、記録層にはAgInSb63
Te 合金(組成比は原子%)を、反射層にはAl合
金を用いた。
【0015】実施例2 耐熱保護層をAgInO:Sn=95:5(モル%)
に代えた点を除き、実施例1と全く同様にして記録媒体
を作成した。
【0016】実施例3 耐熱保護層をAgInO:P=95:5(モル%)に
代えた点を除き、実施例1と全く同様にして記録媒体を
作成した。
【0017】実施例4 耐熱保護層をAgInO:ZnS=70:30(モル
%)に代えた点を除き、実施例1と全く同様にして光記
録媒体を作成した。
【0018】実施例5 耐熱保護層をAgInO:SiO=80:20(モ
ル%)に代えた点を除き、実施例1と全く同様にして記
録媒体を作成した。
【0019】比較例 耐熱保護層をZnS:SiO=70:30(モル%)
に代えた点を除き、実施例1と全く同様にして記録媒体
を作成した。
【0020】以上のようにして得られた記録媒体のディ
スク特性を次のようにして評価した。即ち、記録媒体を
初期結晶化後、線速3.5m/sでEFMランダムパタ
ーンによりオーバーライトの繰り返し記録を行い、その
時の3T信号のジッターの記録パワー依存性を評価し
た。なお再生線速は3.5m/sである。その結果を表
1〜6に示す(表1〜5は実施例1〜5、表6は比較例
に対応)。なお、各表中の数値はジッター〔ns(ナノ
秒)〕であり、表6中の数値が示されていないカラムの
「−」は、ジッターが20ns以上であって信号特性が
悪いことを示している。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【表3】
【0024】
【表4】
【0025】
【表5】
【0026】
【表6】
【0027】表1〜表6の結果をみると、本発明の耐熱
保護材料を用いたものは全て、表6の比較例よりも繰り
返し特性が向上していることが分かる。特に、実施例1
〜3は、繰り返しによるジッターの上昇が少なく、中で
も、実施例2のAgInO:Sn=95:5(モル
%)を用いたものは特に優れていることが分かる。これ
は、Snの添加により放熱効率が上昇し、熱ダメージが
低減したためと考えられる。また、AgInOの構造
が正四面体のデラフォサイト構造であることも熱衝撃に
強い理由と思われる。なお、実施例1〜5では、耐熱保
護層にAgInOを用いているが、これをAgAlO
、CuInO、CuAlOに代えても同様な繰り
返し特性の向上が得られた。また、添加元素として、ド
ナーとして働くSi、Ge、Pb、F、Cl、Br、
I、アクセプタとして働くSb、Bi、両性として働く
Zn、Cdを用いても繰り返し特性に対し大きな効果が
認められた。更に、表1〜5から分かるように、記録パ
ワー8mWの記録でオーバーライト回数10000回で
もジッターは10ns台以下であり、高い記録感度を示
した。
【0028】
【発明の効果】繰り返し特性が良好で、かつ記録感度の
高い優れた光記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の記録媒体の層構成を示す図である。
【符号の説明】
1 基板 2 下部耐熱保護層 3 光記録層 4 上部耐熱保護層 5 反射放熱層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K029 AA11 BA21 BA23 BA43 BB02 BD00 CA05 5D029 JA01 LA13 LA14 LB01 LB02 LC18

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、下部耐熱保護層、光記録層、
    上部耐熱保護層及び反射放熱層を順次積層した光記録媒
    体において、前記耐熱保護層が、少なくともAg及び/
    又はCuと、In及び/又はAlと、O(酸素)とから
    なることを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項2】 耐熱保護層が、組成式X・Y・O(た
    だし、XはAg及び/又はCu、YはIn及び/又はA
    l)で表される化合物を主成分とする材料からなること
    を特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記組成式X・Y・Oで表される化合
    物の結晶構造がデラフォサイト構造であることを特徴と
    する請求項2記載の光記録媒体。
  4. 【請求項4】 耐熱保護層材料が、ドナーとして働くS
    i、Ge、Sn、Pb、F、Cl、Br、I、アクセプ
    ターとして働くP、Sb、Bi、両性として働くZn、
    Cd、の中から選ばれる少なくとも1種の添加元素を含
    有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の
    光記録媒体。
  5. 【請求項5】 添加元素の添加量が10at(原子)%
    以下であることを特徴とする請求項4記載の光記録媒
    体。
  6. 【請求項6】 耐熱保護層が、請求項1〜5の何れかに
    記載の耐熱保護層材料と、該材料以外の他の酸化物、硫
    化物及び窒化物から選ばれる少なくとも1種の誘電体材
    料との混合物からなることを特徴とする光記録媒体。
  7. 【請求項7】 誘電体材料が、SiO、Al
    Ta、ZnS、AlN、BN、Siから選
    ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項6
    記載の光記録媒体。
  8. 【請求項8】 光記録層が、Ag、In、Sb及びTe
    を主成分とする合金からなることを特徴とする請求項1
    〜7のいずれかに記載の光記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11575095B2 (en) 2018-03-19 2023-02-07 Ricoh Company, Ltd. Photoelectric conversion device, process cartridge, and image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11575095B2 (en) 2018-03-19 2023-02-07 Ricoh Company, Ltd. Photoelectric conversion device, process cartridge, and image forming apparatus

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