JP2002269806A - 光情報記録媒体 - Google Patents
光情報記録媒体Info
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Abstract
劣化の活性化エネルギーを求める方法を提供するととも
に、その活性化エネルギの特定の範囲内の値を示す記録
媒体により、高線速での記録,オーバーライトの特性、
保存性に優れた、光情報記録媒体を提供することにあ
る。 【解決手段】 少なくとも透明基板上に第1保護層,記
録層,第2保護層,反射放熱層,オーバーコート層を有
し、波長790nm,NA0.50の光ピックアップで
測定したアシンメトリAと保存時間tから求められる、
k=dt/ dAをパラメータにアレニウスの式から求め
られる記録層の劣化の活性化エネルギーが1.6eV以
上であることを特徴とする光情報記録媒体を提供する。
Description
関し、さらに詳しくは、CD−RW,DVD−RAM,
DVD−RW,DVD+RW,PD等の相変化型光ディ
スクに代表される光情報記録媒体に関する。
号公報には、光記録媒体および活性化エネルギーの測定
方法と、誘電膜ではさまれたAgSbTe2 系の記録膜
の活性化エネルギーが3.0eV以上であることを特徴
とする光記録媒体が開示され、記録媒体の保存寿命を向
上できるとしている。この場合の記録層組成,活性化エ
ネルギーの定義は本発明とが異なっている。
としてAgInSbTe系記録層の活性化エネルギーを
1.1eV以上とし、さらに記録層の組成を規定した、
光記録媒体を開示し、30℃での保存寿命を向上できる
としている。しかし、本発明の目的である高速記録に対
応していない。組成の規定範囲,活性化エネルギーの範
囲が異なっている。
記録媒体として、記録層の活性化エネルギーを3.5e
V以下とした光記録媒体でオーバーライト時の特性が改
善できるとしている。しかし、本発明と活性化エネルギ
ーの定義が異なり、保存信頼性に関する記述は無い。活
性化エネルギーとオーバーライト特性との関係は本発明
と逆の依存性を示している。
として、AgInSbTe系記録層の組成、結晶化温
度、活性化エネルギーを規定した光情報記録媒体を開示
し、記録信号品質を向上でき、活性化エネルギーを1.
5eV以上にすることで高い信頼性を得ることができる
としている。
相変化型光情報記録媒体の高速記録への対応が急務とな
っている。特に書き換え型コンパクトディスクCD−R
Wでの高速化が大きな課題となっている。
しやすい記録層材料が必要であるが、その結果、記録膜
の結晶化エネルギーが低くなってしまう。結晶化エネル
ギーが低いと、高線速での記録,繰り返し記録( オーバ
ーライト) の特性が良くなるが、保存寿命が低くなる欠
点がある。
961 にあるように記録相の単膜での活性化エネルギーを
求める方法がある。この測定方法では、記録層の活性化
エネルギーは求まるが、実際の媒体と構成が異なるた
め、媒体としての活性化エネルギーと値が異なってく
る。したがって、特開平08-263871 のように,実際の媒
体を用いて活性化エネルギーを求める方法が現実的であ
る。しかし、特開平08-226871 で規定している範囲、お
よび活性化エネルギーの測定方法では、実際の劣化のモ
ードを正しく捕らえていない為、活性化エネルギーを求
めるのが困難であると同時に高線速の記録に対応できな
い。
の劣化の活性化エネルギーを求める方法を提供するとと
もに、高線速での記録,オーバーライトの特性に優れた
光情報記録媒体を提供することにある。
記の手段により達成される。
の光情報記録媒体において、少なくとも透明基板上に第
1保護層,記録層,第2保護層,反射放熱層,オーバー
コート層を有し、波長790nm,NA0.50の光ピ
ックアップで測定したアシンメトリAと保存時間tから
求められる、 k=dt/ dA をパラメータにアレニウスの式から求められる、記録層
の劣化の活性化エネルギーが1.6eV以上であること
を主要な特徴とする。
媒体において、記録層の劣化の活性化エネルギーが3.
0eV以下であることを特徴とする。
情報記録媒体において、記録層が、AgおよびまたはG
e,In,Sb,Teを主成分とし、その組成比が原子
パーセントで(AgおよびまたはGe)αInβSbγ
Teδで表されるとき、 0.1≦α≦7.0 2.0≦β≦10.0 64.0≦γ≦92.0 5.0≦δ≦26.0 α+β+γ+δ≧97 であることを特徴とする。
する。本発明の記録媒体の一例を図1に示す。透明基板
上に第1誘電層,記録層,第2誘電層,保護層を順次積
層する。また、保護層の上に印刷層や透明基板の仮面に
ハードコート層を設けても良い。
領域で透明であることが必要である。透明基板材料とし
てはガラス,セラミクス,樹脂等が例示でき、透明性お
よび成型の容易さから、樹脂を用いるのが好ましく、樹
脂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、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、
ウレタン樹脂などがあげられるが、成型性、光学特性、
コストの点で優れるポリカーボネート樹脂、アクリル系
樹脂が好ましい。透明基板上には案内溝(グルーブ)が
形成されていてもかまわない。
光学特性から、誘電体を用いる。誘電体としては、Si
O2, SiO, ZnO, SnO2, TiO2, In2O3, MgO, ZrO2等の酸化
物,Si 3N4, AlN, TiN, BN, ZrN等の窒化物, ZnS, In2S
3 , TaS4硫化物,SiC, TaC, B4C, WC, TiC, ZrC 等の炭
化物またはまたはダイヤモンド状炭素があり、これらの
誘電体単体、もしくは2種以上の混合物が用いられる。
膜方法としては真空蒸着法,スパッタリング法,イオン
プレーティング法,CVD法等が例としてあげられ、生
産性・低コスト性から、スパッタリング法を用いるのが
好ましい。第1 誘電層,第2誘電層の材料・膜厚は独立
に任意に設定でき、光学特性,熱特性から最適値を設定
する。膜厚としては、10nm〜5000nm程度である。
録媒体に適している相変化材料としては、合金系の材料
を用いるが一般的であり、 GeTe, GeTeSe, GeTeS, GeS
eSb,GeSeSb, GeAsSe, InTe, SeTe, SeAs, Ge-Te-(Sn,A
u,Pd), GeTeSeSb, GeTeSb, AgInSbTe ,GeInSbTe,GeAg
InSbTe の合金系が例示できる。本発明の光情報記録媒
体ではAgInSbTe合金を主成分とする。各元素の組成比
は、記録線速度によって最適化されるが、後述の活性化
エネルギーを満たし、かつ高線速での高い記録特性を実
現するには以下の範囲に無くてはならない。
およびまたはGe)αInβSbγTeδで表されると
き組成比の範囲は、 0.1≦α≦7.0 2.0≦β≦10.0 64.0≦γ≦92.0 5.0≦δ≦26.0 α+β+γ+δ≧97 となる。
素を不純物として混入しても良く、混入する不純物とし
ては,B, N, C, O, Si, P, Ga ,Ge,S, Se, Al, Ti, Z
r, V,Mn, Fe, Co, Ni, Cr, Cu, Zn, Sn, Pd, Pt, Au, A
g が例示できる。記録層は真空成膜法で積層され、真空
成膜法としては、真空蒸着法,スパッタリング法,イオ
ンプレーティング法,CVD法等があげられ、生産性・
低コストからスパッタリング法を利用するのが望まし
い。
に発生する熱を放熱する機能をもつ。反射放熱層の材料
として金属および合金が用いられ、例としてAg, Au, Al
またはこれらの金属にTi, Si, Cr, Ta, Cu, Pd, C 等を
1種以上混合した合金があり、熱的特性,光学的特性,
および生産性を考慮すると、Alを主成分とする合金を用
いるのが好ましい。合金の組成および反射層の膜厚は任
意に設定でき、熱的特性および光学的特性から最適化す
るのが望ましい。
を主成分とする樹脂材料を用いる。これらの樹脂として
は、成膜性,硬化の簡易性から光硬化樹脂を主成分とす
る樹脂材料を用いることが望ましい。光硬化樹脂として
は、紫外線硬化樹脂が一般的である。成膜方法として
は、ディッピング法,スピンコート法等が例示できる。
を設けて、レーベルを作成したり、基板の下面上にハー
ドコート層を設け引っかき強度を上昇しても良い。印刷
層の材料としては公知の光硬化インクが使用でき、成膜
はスクリーン印刷を用いるのが一般的である。ハードコ
ートの材料および成膜方法は保護層と同様のものが利用
できる。また、2 つの媒体の保護層面同士を張り合わせ
ても良い。
とると同時に、アシンメトリから求められる媒体の劣化
の活性化エネルギーによって規定される。
って測定する。
ックアップで再生し測定する。 λ=795nm NA=0.50 LDパワー=0.70mW 再生された信号は、コンパクトディスク系,DVD系の
媒体の場合は図2に示すようなパターンをとる。この時
のもっとも短いマークによる信号のピーク値をI1t,
ボトム値をI1bとし、もっとも長いマークによる信号
のピーク値をI2t,ボトム値をI2bとするとき、ア
シンメトリA は以下の式によって求められる。 A(%)=((I1t+I1b)/2-(I2t+I2b)/2)/(I2t-I2b)X100(%) このアシンメトリはコンパクトディスクの規格書である
レッドブック,オレンジブック,イエローブック等にも
同様の定義がされており、重要な特性値であるとされて
いる。
結晶化による影響をもっとも受けやすい、もっとも小さ
いマークからの信号の劣化の度合いを測るのに最適な量
である。また、劣化に際して、時間に対して線形に推移
する量であるため、寿命を推定するにあたり、最も有効
な特性値である。
特性として表されている為、媒体の活性化エネルギーを
求めるのに最適である。
間の関係を図2に示す。アシンメトリは保存時間に対し
て比例関係にあり、保存の温度が高いほどその傾きが急
であり、温度が低いほど傾きが低くなっている。保存時
間t,保存温度Tとすると、以下の関係が成り立つ。 A=(1/k)t+C このとき,1/kは比例定数,Cは切片である。両辺をア
シンメトリAで微分すると以下の関係となる。 k=dt/dA (1) この比例定数k は温度T に対して、 k=k0*exp(-Ea/kB*T) (2) の依存をすることを見出した。ただし、k0 ,Eaは定
数,kB はボルツマン定数であり、T は絶対温度に換算
した温度である。これは、反応速度定数と同様の温度依
存を示し、アレニウスの式に従う。したがって、時間と
アシンメトリの関係式(1) ,(2) から媒体の劣化の活性
化エネルギーを求めることができる。本発明の光情報記
録媒体では、Eaは1.6eV 以上必要である。
記録特性が良好であると同時に室温での保存寿命の長
い、信頼性の高い光情報記録媒体を得ることができる。
い。Eaが3.0eV 以上であると、結晶化が非常に困難とな
り、高速での記録感度の低下,消去不良の原因となり、
オーバーライトでの特性を著しく低下することになる。
本実施例は、請求項および構成の記述の範囲を制限する
ものではない。
の案内溝( グルーブ) を転写したCD−RW用透明基板
に、第1 誘電層,記録層,第2 誘電層,反射層,保護層
を順次形成し,CD−RWディスクサンプルを作成し
た。
物を用い、成膜にはRFスパッタリング法を用いて成膜
した。第1誘電層,第2 誘電層の膜厚はそれぞれ90n
m,30nmとした。
いた。各元素比を請求項3 に記載の範囲で調整すること
で活性化エネルギーの異なるサンプルを得ている。記録
層はDCマグネトロンスパッタリングで成膜しその膜厚
は15nmであった。
録層と同様にDCマグネトロンスパッタリングで成膜し
た。その膜厚は150nmであった。
塗布し、紫外線を照射することで成膜した。その膜厚は
30μm程度であった。
サンプルA〜Dを作成した。作成したサンプルはCD−
RW規格であるオレンジブックパートIIIvo2 に準拠し
たCD−RWディスクとなった。
下の方法で求めた。
し、環境試験を実施した。
1000を用いた。記録装置の仕様を以下に示す。 λ=795nm NA=0.50 記録パワー:15.0〜25.0mW 読み出しパワー:0.7mw 記録はCDの通常スピードに対して10倍速の記録線速
度12.0m/sで行った。この記録速度は前述のオレ
ンジブック記載の最高記録線速度に相当する。各サンプ
ルの記録パワーはオレンジブック記載の方法で決定し
た。記録は初期記録( 未記録媒体上に1回だけ記録) と
オーバーライト記録(初期記録状態の媒体に記録する)
を行った。
1.2m/s) で行った。測定項目はアシンメトリ,3
Tジッタとした。各サンプルの測定値を表1に示す。
0℃,90℃の環境試験に投入した。投入時間は70℃
で1000時間,80℃で300時間,90℃で50時
間とした。各環境の相対湿度は85%とした。
ンメトリを測定した。アシンメトリの測定値から、(
1) 式,( 2) 式を用いて活性化エネルギーを算出し
た。結果を表1に示す。
について、C1エラーレートをCD評価機であるCD−
CATSを用いて測定した。オレンジブックではC1エ
ラーレートを220cpsと規定しているので、C1エ
ラーレート>220cpsとなった時間を80℃での寿
命と判断した。80℃での寿命の測定結果を表1に示
す。
化しずらい記録層になっているので、80℃での保存寿
命が長いといえる。また、活性化エネルギーが高いほど
室温に換算した寿命は指数関数的に延びるので、保存性
の非常に高い記録媒体と言える。一方,オーバーライト
のジッタは活性化エネルギーが高いほど大きくなり悪化
している。
とと,オーバーライトのジッタが35ns以下であるこ
とを考慮すると,B,C,Dのサンプルが良好な光情報
記録媒体であるといえる。
囲は1.6eV〜3.0eVであるといえる。
とも透明基板上に第1保護層,記録層,第2保護層,反
射放熱層,オーバーコート層を有し、波長790nm,
NA0.50の光ピックアップで測定したアシンメトリ
Aと保存時間tから求められる、 k=dt/ dA をパラメータにアレニウスの式から求められる記録層の
劣化の活性化エネルギーが1.6eV以上であることを
特徴とする光記録媒体によれば、活性化エネルギーを
1.6eV以上としているので結晶化がしずらく、超寿
命で保存信頼性を高くできる。
ネルギーを3.0eV以下としているので、高線速での
記録時に結晶化ができ、高線速でのオーバーライト特性
を良好にできる。
AgおよびまたはGe,In,Sb,Teを主成分と
し、その組成比が原子パーセントで(Agおよびまたは
Ge)αInβSbγTeδで表されるとき、 0.1≦α≦7.0 2.0≦β≦10.0 64.0≦γ≦92.0 5.0≦δ≦26.0 α+β+γ+δ≧97 であることを特徴とする請求項1および2に記載の光情
報記録媒体により、記録層組成を規定しているので、保
存信頼性とともに、高速記録消去特性、ドライブマッチ
ング等の総合性能に優れる。
係を示す説明図である。
示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも透明基板上に第1保護層,記
録層,第2保護層,反射放熱層,オーバーコート層を有
し、波長790nm,NA0.50の光ピックアップで
測定したアシンメトリAと保存時間tから求められる、 k=dt/ dA をパラメータにアレニウスの式から求められる記録層の
劣化の活性化エネルギーが1.6eV以上であることを
特徴とする光情報記録媒体。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光情報記録媒体におい
て、記録層の劣化の活性化エネルギーが3.0eV以下
であることを特徴とする光情報記録媒体。 - 【請求項3】 記録層がAgおよびまたはGe,In,
Sb,Teを主成分とし、その組成比が原子パーセント
で(AgおよびまたはGe)αInβSbγTeδで表
されるとき、 0.1≦α≦7.0 2.0≦β≦10.0 64.0≦γ≦92.0 5.0≦δ≦26.0 α+β+γ+δ≧97 であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光情報
記録媒体。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP2001067689A JP2002269806A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 光情報記録媒体 |
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2001067689A JP2002269806A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 光情報記録媒体 |
Publications (1)
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---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001067689A Pending JP2002269806A (ja) | 2001-02-01 | 2001-03-09 | 光情報記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2002269806A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004085168A1 (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-07 | Mitsubishi Chemical Corporation | 相変化記録材料及び情報記録用媒体 |
WO2005005683A1 (ja) * | 2003-07-15 | 2005-01-20 | Nikko Materials Co., Ltd. | スパッタリングターゲット及び光記録媒体 |
-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001067689A patent/JP2002269806A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2004085168A1 (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-07 | Mitsubishi Chemical Corporation | 相変化記録材料及び情報記録用媒体 |
US7081289B2 (en) | 2003-03-24 | 2006-07-25 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | Phase-change recording material and information recording medium |
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JPWO2005005683A1 (ja) * | 2003-07-15 | 2006-10-19 | 日鉱金属株式会社 | スパッタリングターゲット及び光記録媒体 |
JP4582457B2 (ja) * | 2003-07-15 | 2010-11-17 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット及び光記録媒体 |
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