JP2002254808A - 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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JP2002254808A
JP2002254808A JP2001041861A JP2001041861A JP2002254808A JP 2002254808 A JP2002254808 A JP 2002254808A JP 2001041861 A JP2001041861 A JP 2001041861A JP 2001041861 A JP2001041861 A JP 2001041861A JP 2002254808 A JP2002254808 A JP 2002254808A
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thermal isolation
recording medium
optical recording
phase element
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JP2001041861A
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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
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.)
Raitoku Kagi Kofun Yugenkoshi
Original Assignee
Raitoku Kagi Kofun Yugenkoshi
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い反射率を有する微粒子混合物で記録層を
形成することにより、製造過程が簡便化され、コストも
減少す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、記録層と、第2の熱隔離層と、保護
層とを備えた無機光学記録媒体。記録層12は、微粒子混
合物によって形成される。その微粒子混合物は、高反射
率を有する第1の非晶相元素と、加熱された際に、第1
の非晶相元素に反応して結晶を引き起こす第2の非晶相
元素と、から構成される。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
が微粒子混合物で構成されるWORM型光学記録媒体及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】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)不可逆変化系:例えばSn
-Sb-Se/Sb-Bi。
【0004】しかしながら、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。更に、反射層はたいていアルミニウムか、銀、金、
あるいはそれらの合金から選ばれたものから形成され
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、記録ポイントを効率的に形成するこ
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。
【0005】
【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、高い反射率を有する
微粒子混合物で記録層を形成することにより、製造過程
が簡便化され、コストも減少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。
【0006】また、本発明は、記録層に蓄熱する2つの
熱隔離層を備えることにより化学反応が促進され記録効
果も改善される光学記録媒体を提供することを目的とす
る。
【0007】
【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、微粒子混合物で構
成され、2つの熱隔離層にはさまれた記録層を有してい
る。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、記録層と、第
2の熱隔離層と、保護層と、を備えている。記録層は、
高い反射率を有し光を反射するクラスタに形成された第
1の非晶相元素と、加熱された際に、第1の非晶相元素
と反応し、結晶領域を形成する第2の非晶相元素とを含
んでいる微粒子混合物で形成される。微粒子混合物がレ
ーザー光により加熱されると、結晶反応が引き起こさ
れ、反射係数の異なる記録ポイントが形成される。ま
た、2つの熱隔離層を設けるため、記録層に蓄積された
エネルギは、微粒子混合物の結晶反応を加速し、記録パ
フォーマンスが改善される。
【0008】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前記透明基板上に第1の熱隔
離層を形成する工程と、前記第1の熱隔離層上にアニー
ル処理をせずに、非晶相微粒子混合物を同時スパッタリ
ングすることにより記録層を形成する工程と、前記記録
層に蓄熱させるための第2の熱隔離層を形成する工程
と、前記第2の熱隔離層の表面上に保護層を形成する工
程と、を備えている。
【0009】
【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。図1に示すように、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、記録層12と、第2の熱隔離層
13と、保護層14とを備えている。透明基板11上には、ト
ラッキング用の溝がらせん状に形成されている。らせん
溝を有する透明基板11は、ポリカーボネイトやポリメチ
ル・メタクリレートのような透明材料を射出成形して一
体成形された樹脂基板を使用するのが好ましい。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100
0nmとなっている。
【0010】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11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、エネルギが透
明基板11を透過して容易に放熱しない。一般的に、透明
基板11から記録層12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。
【0011】記録層12は、高反射率を有する第1の非晶
相元素であるアルミニウムと、加熱された際に、第1の
非晶相元素に反応して結晶を引き起こす第2の非晶相元
素であるシリコンと、から構成された微粒子混合物を、
同時スパッタリングによって第1の熱隔離層17上に形成
される。さらに、記録層12における第2の非晶相元素の
割合は、第1の非晶相元素の割合よりも高い。また、ア
ルミニウムクラスタ15は、記録層12に均一に分布してい
る。
【0012】第1の非晶相元素は、アルミニウムに加え
て、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)、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)から選択できる。一方、第2の非晶相元素は、
シリコンに加えて、ゲルマニウム(Ge)、炭素(C)、すず
(Sn)、鉛(Pb)あるいは、マグネシウム(Mg)から選択でき
る。
【0013】第2の熱隔離層13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)、あるいはそれ
らの組み合わせから選んだ熱隔離材料をスパッタリング
あるいは蒸着することにより記録層12上に形成される。
第1の熱隔離層17と第2の熱隔離層13により、レーザー
光のエネルギが記録層12に蓄積されるため、記録層12上
での結晶反応を促進し、記録ポイントが形成される。第
1の熱隔離層17と第2の熱隔離層13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。
【0014】加えて、保護層14は、記録層12の劣化を防
ぎ、光学記録媒体10のひび割れを防ぐために、第2の熱
隔離層13の表面上に形成される。
【0015】図2は、本発明に係わる光学記録媒体10が
レーザー光20に照射された際に、記録層に発生した化学
反応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が記録層12を透過すると、第1の熱隔離層17と
第2の熱隔離層13によりレーザー光のエネルギが記録層
12に蓄積される。蓄積されたエネルギにより、記録層12
におけるアモルファスシリコンとアルミニウムの化学反
応を引き起こすため、不可逆相変化の結晶領域21(即ち
記録ポイント)が形成される。結晶領域21と非晶相アル
ミニウムクラスタ15は、反射率が異なる。
【0016】図3は、本発明に係わる光学記録媒体にお
ける記録層に発生した反射率の異なったレーザー光によ
ってデータを読取る状態を示す断面概略図である。図3
に示すように、レーザー光31aがAl-Si微粒子混合物領域
に照射されると、アルミニウムクラスタ15によって、31
bのように、レーザー光が反射される。一方、レーザー
光31a が、結晶領域21に照射されると、31cのように、
レーザー光が反射する。反射されたレーザー光31cの反
射率は、反射されたレーザー光31bの反射率より大き
い。反射されたレーザー光31bと反射されたレーザー光3
1cは、光の強度が明らかに異なるため、所定の強度のレ
ーザー光が微粒子混合物を照射し、結晶反応を引き起す
ことにより、結晶領域21を形成することができる。
【0017】更に、記録層12は、非結晶Si-Al微粒子混
合物を同時スパッタリングすることにより形成される。
記録層12は結晶領域21を形成する前に、反射率の高いア
ルミニウムを含むため、これらのアルミニウムから形成
されたアルミニウムクラスタ15によって、レーザー光を
反射することができるので、記録層12には、反射層を形
成する必要がない。これにより、製造工程が削減される
ので、生産速度が上がると共にコストも節減される。
【0018】更に、記録層12の厚さは、レーザー光が記
録層12を照射する際に、確実に結晶領域を形成するた
め、適切に制御されなければならない。レーザー光が記
録層12を透過し記録領域に集中させるために、記録層12
の厚さはCD-Rでおよそ170nmであることが好ましい。も
ちろん、記録層12の厚さは、光学記録媒体の仕様によっ
て異なっている。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】続いて、第1の熱隔離層上に、アニール処
理をせず微粒子混合物を同時スパッタリングすることに
より記録層を形成する。微粒子混合物は、高反射率を有
する第1の非晶相元素と、加熱された際に、第1の非晶
相元素に反応して結晶を引き起こす第2の非晶相元素
と、から構成される。
【0023】その後、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、記録層上に第2の熱隔離層を形成する。
【0024】最後に、第2の熱隔離層上に保護層を形成
する。
【0025】
【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。更に、本発明の記録層は、微粒子混合物によっ
て形成されており、微粒子混合物における金属元素を用
いてレーザー光を反射することになるので、反射層を形
成する製造工程とコストを節約することができる。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。
【0026】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】本発明に係わる光学記録媒体がレーザー光に照
射された際に、記録層に発生した化学反応を示す断面概
略図である。
【図3】本発明に係わる光学記録媒体における記録層に
発生した反射率の異なったレーザー光によってデータを
読取る状態を示す断面概略図である。
【符号の説明】
10 光学記録媒体 11 透明基板 12 記録層 13 第2の熱隔離層 14 保護層 15 アルミニウムクラスタ15 17 第1の熱隔離層 20 レーザー光 21 結晶領域(記録ポイント) 31a レーザー光 31b 反射されたレーザー光 31c 反射されたレーザー光
フロントページの続き (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 EA23 EA33 FA01 FA11 FA14 FB04 FB05 FB06 FB07 FB12 FB17 FB18 FB19 FB21 FB23 GA03 5D029 JA01 JB17 5D121 AA01 EE03 EE09 EE14 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、高い反射率を有し
    光を反射するクラスタに形成された第1の非晶相元素
    と、加熱された際に、第1の非晶相元素と反応し、結晶
    領域を形成する第2の非晶相元素とを含んでいる微粒子
    混合物で構成され、前記第1の熱隔離層上に形成される
    記録層と、熱隔離材で構成され前記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
    る保護層と、を備えたことを特徴とする光学記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記第1の非晶相元素は、ニッケル(N
    i)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、タングステン(W)、タンタル(T
    a)、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(C
    r)、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
    徴とした請求項1記載の光学記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記第2の非晶相元素は、シリコン(S
    i)、ゲルマニウム(Ge)、炭素(C)、すず(Sn)、鉛(Pb)あ
    るいは、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した請求項1記載の光学記録媒
    体。
  4. 【請求項4】 前記記録層における前記第2の非晶相元
    素の割合は、前記第1の非晶相元素の割合よりも多いこ
    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透
    明基板の表面上に第1の熱隔離層を形成する工程と、少
    なくとも2つ非晶相元素を含む微粒子混合物を同時スパ
    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
    により前記記録層上に第2の熱隔離層を形成する工程
    と、前記第2の熱隔離層上に保護層を形成する工程と、
    を備えていることを特徴とする光学記録媒体の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007045939A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Lanyo Technology Co., Ltd. Generating optical contrast using thin layers

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