JP2002251780A - 光学記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

光学記録媒体及びその製造方法

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JP2002251780A
JP2002251780A JP2001041857A JP2001041857A JP2002251780A JP 2002251780 A JP2002251780 A JP 2002251780A JP 2001041857 A JP2001041857 A JP 2001041857A JP 2001041857 A JP2001041857 A JP 2001041857A JP 2002251780 A JP2002251780 A JP 2002251780A
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thermal isolation
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recording
isolation layer
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JP2001041857A
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English (en)
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Shiho Kai
子峰 曾
Chiu-Hsiang Lee
秋香 李
Yi-Ming Chen
怡名 陳
Keiho Sai
▲惠▼芳 蔡
Keien Go
桂燕 呉
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Raitoku Kagi Kofun Yugenkoshi
Original Assignee
Raitoku Kagi Kofun Yugenkoshi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無機材料で構成された第1の記録層と、第2
の記録層とを挟む2つの熱隔離層によって、レーザーに
よるエネルギを蓄積し、記録効率を向上させる光学記録
媒体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 底面から表面までの間に、透明基板と、
第1の熱隔離層と、第1の記録層と、第2の記録層と、
第2の熱隔離層と、反射層と、保護層とを備えた無機光
学記録媒体。第1の記録層は非晶相元素で構成されてい
る。第2の記録層は金属イオン溶液で構成され、レーザ
ー光が照射されると、第2の記録層は第1の記録層に反
応し、結晶反応が引き起こされ、第1の記録層と第2の
記録層の界面に記録ポイントが形成される。更に第1の
熱隔離層と第2の熱隔離層は、レーザー光によって発生
するエネルギが反射層から放熱されることを防ぐため、
記録効率が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、WORM ( Write Onc
e and Read Many )型の光学記録媒体及びその製造方法
に関し、特に上下に2つの熱隔離層にはさまれた記録層
が無機材料で構成される光学記録媒体及びその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、WORM型光学記録媒体は、安定し
た記録特性と、環境変化、例えば光や温度、湿度などへ
の優れた耐性が、優れた記録層により決められる。優れ
た記録層は、安定したパフォーマンスを維持し、様々な
レーザー光ワーキングパワーに耐える。無機材料が安定
し熱や光から影響を受けにくいため、最近市場で利用さ
れているWORM型の光学記録媒体、例えばCD-RやDVD-R
は、吸光無機材料で記録層を形成する。
【0003】異なる記録手段によって、WORM型の光学記
録媒体に用いられる無機材料系は、次のように分類され
る。(01)気体膨張系:例えばAgOx、FeNx、CuNx、SnNx
(02)微細粒子における構造変化系:例えばAg、微細なCu
粒子 (03)金属酸化物と金属の混合による構造変化系:
例えばPd-TeOx、Ni-NiOx (04)不可逆相変化系:例えば
Sn-Sb-Se/Sb-Bi。
【0004】しかしながら、上述した光学記録媒体に用
いられる無機材料系は、その製造工程が有機材料を用い
た光学記録媒体の製造工程と異なっており、直接に現存
の製造ラインに適用することが出来ない。このため、新
しい製造ラインを設置しなければならなく、製造コスト
と時間がかかってしまう。
【0005】さらに、上述した従来の光学記録媒体は、
レーザー光を記録層に反射させるため、反射層が記録層
上に形成される必要がある。このようにして無機材料に
化学反応が引き起こされ、結晶状態が形成される。従っ
て、従来の製造過程は反射層を形成する工程が必要とな
る。。また、反射層は、たいていアルミニウム(Al)、銀
(Ag)、金(Au)、あるいはそれらの合金で構成されてい
る。しかし、これらの金属は、レーザー光のエネルギを
蓄積しにくいため、記録ポイントが効率的に形成される
ことができない。これらの理由により、従来の光学記録
媒体は、時間がかかり、より高いレーザー光ワーキング
パワーが必要となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題に鑑みてなされたものであって、無機材料で構成され
た第1の記録層と、第2の記録層とを挟む2つの熱隔離
層によって、レーザーによるエネルギを蓄積し、記録効
率を向上させる光学記録媒体及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0007】また、本発明は、新たな製造ラインを増や
さず、現存する製造ラインで、無機材料で光学記録媒体
を製造する光学記録媒体及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる光学記録媒体は、2つの熱隔離層に
はさまれた2つの記録層を有している。これらの熱隔離
層は、レーザーエネルギを蓄積し、記録効率を向上させ
るために提供されている。具体的には、本発明に係わる
光学記録媒体は、底面から表面までの間に、透明基板
と、第1の熱隔離層と、第1の記録層と、第2の記録層
と、第2の熱隔離層と、反射層と、を備えている。第1
の記録層は、非晶相元素で構成されている。第2の記録
層は、金属イオン溶液で構成されている。光学記録媒体
がレーザー加熱されると、熱隔離層により、記録ポイン
トを形成するためのエネルギが第1の記録層、第2の記
録層に蓄積される。熱隔離層を設けることにより、記録
ポイントは効率的に形成され、記録パフォーマンスは2
〜3倍も改善される。
【0009】本発明に係わる光学記録媒体の製造方法
は、表面上に溝を有する透明基板を形成する工程と、ス
パッタリングや蒸着により透明基板の表面に第1の熱隔
離層を形成する工程と、非晶相元素をスパッタリングす
ることにより、第1の熱隔離層上に第1の記録層を形成
する工程と、金属イオン溶液をスピンコーティングする
ことにより、第1の記録層上に第2の記録層を形成する
工程と、スパッタリングや蒸着により、第2の記録層上
に第2の熱隔離層を形成する工程と、反射材をスパッタ
リングすることにより、第2の熱隔離層上に反射層を形
成する工程と、反射層の表面に保護層を形成する工程
と、を備えている。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係わる光学記録
媒体を示す断面概略図である。本発明の光学記録媒体10
は、底面から表面までの間に、透明基板11と、第1の熱
隔離層17と、第1の記録層12と、第2の記録層13と、第
2の熱隔離層14と、反射層15と、保護層16と、を備えて
いる。表面にらせん状の溝を有する基板11は、ポリカー
ボネイト(PC)やポリメチル・メタクリレート(PMMA)など
の透明な材料で射出成形された樹脂基板から構成される
ことが好ましい。そして、溝と溝の距離は、光学記録媒
体の仕様によって異なり、例えば、CD-Rでは、1.6mmで
あり、DVD-Rでは0.74mmである。コンパクトディスクの
読みとりと記録の信号の仕様も標準化している。例えば
レーザー光の波長は300nmから1000nmとなっている。
【0011】第1の熱隔離層17は、窒化珪素(SiNx)、酸
化珪素(SiOx)、硫化亜鉛(ZnSx)、窒化ゲルマニウム(GeN
x)、炭化珪素(SiC)、酸化クロム(CrOx)、或いはこれら
の組み合わせから選択された材料をスパッタリングや蒸
着することにより透明基板上に形成される。第1の熱隔
離層17は、透光性を有するため、レーザー光を透過さ
せ、積極的な干渉を形成することにより、エネルギが基
板11を透過して容易に放熱しない。一般的に、基板11か
ら第2の記録層13までの厚さは、レーザー光の波長の範
囲内でなければならないため、第1の熱隔離層17の厚さ
は、約1000Åとする。
【0012】第1の記録層12は、アニール処理をせずに
アモルファスシリコンをスパッタリングすることにより
熱隔離層17上に形成される。シリコンに加えて、第1の
記録層12は、ゲルマニウム(Ge)、炭素(C)、スズ(Sn)、
鉛(Pb)、マグネシウム(Mg)の何れかにより形成すること
も出来る。
【0013】第2の記録層13は、第1の記録層12の表面
上に金属イオン溶液をスピンコーティングすることによ
り形成される。第2の記録層13に適用できる金属イオン
溶液は、ニッケルイオン溶液に加えて、銅(Cu)、亜鉛(Z
n)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、ゲルマニウム(G
e)、ガリウム(Ga)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、クロム(C
r)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、インジウム(In)、テ
ルル(Te)、あるいはこれらの金属の組み合わた溶液から
選択することもできる。第1の記録層12と第2の記録層
13は、厚さの合計が約250Åとなる。
【0014】第2の熱隔離層14は、スパッタリングや蒸
着により第2の記録層13上に形成される。第2の熱隔離
層14を形成する材料は、窒化珪素(SiNx)、酸化珪素(SiO
x)、硫化亜鉛(ZnSx)、窒化ゲルマニウム(GeNx)、炭化珪
素(SiC)、酸化クロム(CrOx)、あるいは、これらの組み
合わせから選択できる。第2の熱隔離層14も、透光性を
有するため、レーザー光を透過させ、積極的な干渉を形
成することにより、反射したレーザー光を第2の記録層
13と第1の記録層12に導くようになっている。
【0015】反射層15は、金(Au)、銀(Ag)、アルミニウ
ム(Al)、あるいはそれらの合金からなり、第2の熱隔離
層14上にスパッタリングにより形成される。最後に、保
護層16は、第1の記録層12と第2の記録層13の劣化や、
光学記録媒体10上のひび割れを防ぐために、反射層15の
表面上に形成されている。
【0016】図2は、記録ポイント21を形成するための
レーザー光20の進路を示す断面概略図である。図2に示
すように、レーザー光20は、第1の熱隔離層17、第1の
記録層12、第2の記録層13、第2の熱隔離層14を透過
し、反射層15により、第2の熱隔離層14、第2の記録層
13、第1の記録層12、第1の熱隔離層17に反射される。
【0017】第1の熱隔離層17と第2の熱隔離層14は、
エネルギの伝導を防ぐので、レーザー光によって発生し
たエネルギが反射層15と透明基板11に容易に放熱されな
く、第1の記録層12と第2の記録層13に蓄積される。第
1の記録層12と第2の記録層13に蓄積されたエネルギに
より、第2の記録層13のニッケルイオンと第1の記録層
12のアモルファスシリコンとの間の化学反応速度が高め
られるため、第1の記録層12と第2の記録層13の界面に
結晶反応が生じ、記録ポイント21が形成される。
【0018】第1の記録層12は、アモルファスシリコン
で構成されており、表面に小さなくぼみを有している。
第2の記録層13は、ニッケルイオン溶液をスピンコーテ
ィングすることにより、第1の記録層12に形成される際
に、ニッケルイオン溶液が第1の記録層12 の全平面上
を均一に覆うように、第1の記録層12のくぼみを埋め込
む。第2の熱隔離層14は、レーザー光によって発生する
エネルギが反射層15から放熱されることを防ぐため、レ
ーザー光20が反射層15によって反射され、第1の記録層
12と第2の記録層13の界面に導かれる。レーザー光20に
よって発生したエネルギは、第1の熱隔離層17と第2の
熱隔離層14が存在する為に、第1の記録層12と第2の記
録層13に蓄積される。従って、金属の結晶反応の発生場
所は、レーザー光20の強度によって制御されることがで
きる。
【0019】さらに、第1の記録層12と第2の記録層13
の厚さは、レーザー光20の強度が第1の記録層12と第2
の記録層13の界面に結晶反応を確実に引き起こすため
に、適切に制御されなければならない。レーザー光20が
第1の記録層12と第2の記録層13を透過し記録ポイント
21に反射させるために、第1の記録層12と第2の記録層
13の全体の厚さは、CD-Rで約250Åであることが好まし
い。もちろん、第1の記録層12と第2の記録層13の全体
の厚さは、光学記録媒体の仕様によって異なっている。
【0020】本発明に係わる光学記録媒体の製造方法
は、以下の工程に分けられる。
【0021】まず、レーザー彫刻法によりスタンパーを
形成し、そのスタンパーを用いて射出成形により表面上
に溝を有する透明基板を形成する。
【0022】次に、窒化珪素(SiNx)、酸化珪素(SiOx)、
硫化亜鉛(ZnSx)、窒化ゲルマニウム(GeNx)、炭化珪素(S
iC)、酸化クロム(CrOx)、あるいはこれらを組み合わせ
た材料をスパッタリングや蒸着することにより、透明基
板上に第1の熱隔離層を形成する。
【0023】続いて、アモルファスシリコンなどの非晶
相元素をアニール処理せずに、スパッタリングすること
により、第1の熱隔離層上に第1の記録層を形成する。
【0024】その後、金属イオン溶液をスピンコーティ
ングすることにより、第1の記録層上に第2の記録層を
形成する。
【0025】続いて、窒化珪素(SiNx)、酸化珪素(Si
Ox)、硫化亜鉛(ZnSx)、窒化ゲルマニウム(GeNx)、炭化
珪素(SiC)、酸化クロム(CrOx)、或いはこれらの組み合
わせから選択された材料をスパッタリングや蒸着するこ
とにより第2の記録層上に第2の熱隔離層を形成する。
【0026】その後、金(Au)、銀(Ag)、アルミニウム(A
l)あるいはそれらの合金のような反射材をスパッタリン
グすることにより、第2の熱隔離層上に反射層を形成す
る。
【0027】最後に、反射層に保護層を形成する。
【0028】
【発明の効果】本発明の光学記録媒体は、有機溶剤の代
わりに、無機材料で記録層を形成するため、製造コスト
を下げると共に、耐久性があり、環境の変化に影響され
にくい。また、現存の製造ラインを変更することなく、
光学記録媒体を製造することができる。さらに、本発明
の2つの熱隔離層が有効に熱の伝達を防ぐので、蓄積し
たエネルギは化学反応を促進し、記録ポイントを形成す
る速度が高められ、記録パフォーマンスが改善される。
【0029】本発明を具体的な説明を参照して述べてき
たが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、個人の技術など
により設計変更等があっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる光学記録媒体を示す断面概略図
である。
【図2】記録ポイントを形成するためのレーザー光の進
路を示す断面概略図である。
【符号の説明】
11 透明基板 12 第1の記録層 13 第2の記録層 14 第2の熱隔離層 15 反射層 16 保護層 17 透明基板 20 レーザー光 21 記録ポイント
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/24 538 G11B 7/24 538M 7/26 531 7/26 531 // B41M 5/26 B41M 5/26 X (72)発明者 蔡 ▲惠▼芳 台湾高雄市三民区立志街179巷24号 (72)発明者 呉 桂燕 台湾新竹市光復路一段30巷16号 Fターム(参考) 2H111 EA03 EA12 FA02 FA12 FA17 FA24 FA25 FA27 FA28 FB05 FB06 FB07 FB12 FB16 FB17 FB18 FB19 FB21 FB23 FB29 GA02 GA03 GA07 5D029 JA01 JB03 JB47 LA17 LB01 LC17 MA28 MA29 NA23 5D121 AA01 AA04 AA05 EE03 EE22 EE27

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板と、熱隔離材で構成され前記基
    板上に形成される第1の熱隔離層と、非晶相元素で構成
    され前記第1の熱隔離層上に形成される第1の記録層
    と、金属イオン溶液で構成され、前記第1の記録層上に
    形成される第2の記録層と、熱隔離材で構成され前記第
    2の記録層上に形成される第2の熱隔離層と、前記第2
    の熱隔離層上に形成される反射層と、を備えたことを特
    徴とする光学記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記非晶相元素は、シリコン(Si)、ゲル
    マニウム(Ge)、炭素(C)、すず(Sn)、鉛(Pb)、マグネシ
    ウム(Mg)の中から少なくとも一つが選択されることを特
    徴とする請求項1記載の光学記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記金属イオン溶液の金属イオンは、ニ
    ッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、タングステン(W)、タ
    ンタル(Ta)、金(Au)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、ゲル
    マニウム(Ge)、ガリウム(Ga)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、
    クロム(Cr)、バナジウム(V)、チタン(Ti)、インジウム
    (In)、テルル(Te)の中から少なくとも一つが選択される
    ことを特徴とする請求項1記載の光学記録媒体。
  4. 【請求項4】 前記熱隔離材は、窒化珪素(SiNx)、酸化
    珪素(SiOx)、硫化亜鉛(ZnSx)、窒化ゲルマニウム(Ge
    Nx)、炭化珪素(SiC)、酸化クロム(CrOx)、或いはこれら
    の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項1
    記載の光学記録媒体。
  5. 【請求項5】 表面上に溝を有する透明基板を形成する
    工程と、熱隔離材をスパッタリングや蒸着により前記基
    板の表面上に第1の熱隔離層を形成する工程と、非晶相
    元素をスパッタリングすることにより前記第1の熱隔離
    層上に第1の記録層を形成する工程と、金属イオン溶液
    をスピンコーティングすることにより前記第1の記録層
    上に第2の記録層を形成する工程と、熱隔離材をスパッ
    タリングや蒸着により前記第2の記録層上に第2の熱隔
    離層を形成する工程と、反射材をスパッタリングするこ
    とにより前記第2の熱隔離層上に反射層を形成する工程
    と、を備えていることを特徴とした光学記録媒体の製造
    方法。
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WO2005018947A1 (ja) * 2003-08-21 2005-03-03 Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. 記録媒体

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