JP2003011503A - 光記録媒体 - Google Patents
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- G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 記録前後における反射率の差が大きく、S/
N比がよく、また、記録感度が高く、記録マークの消去
の可能性が全くなく、耐候性にも優れたライトワンス型
光記録媒体を提供すること。 【解決手段】 光を照射することにより記録層の光学定
数に変化を与えることにより記録するライトワンス型記
録媒体において、その記録層が2層からなり、その一つ
の層がZnからなり、他の層がBi、Sb、Snから選
ばれる少なくとも一つの元素とTeとからなることを特
徴とする光記録媒体。
N比がよく、また、記録感度が高く、記録マークの消去
の可能性が全くなく、耐候性にも優れたライトワンス型
光記録媒体を提供すること。 【解決手段】 光を照射することにより記録層の光学定
数に変化を与えることにより記録するライトワンス型記
録媒体において、その記録層が2層からなり、その一つ
の層がZnからなり、他の層がBi、Sb、Snから選
ばれる少なくとも一つの元素とTeとからなることを特
徴とする光記録媒体。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ライトワンス型の
光記録媒体に関する。
光記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】ライトワンス型の記録媒体としては、レ
ーザ照射により媒体にピット(穴)をあける方法や、相
変化や合金化等による構造変化を生じさせて反射率を変
化させて情報を記録させる方法が提案されている。例え
ばピット方式の場合は、Te膜を用いた検討が進み、そ
の中で耐環境性を改善するためにSeやCを添加した案
やCS2−Te膜の検討も進められた(以上、記録・記
憶技術ハンドブック(P543〜546)丸善)。一
方、相変化方式としては、TeOx及びこれらにGe、
Sn、Pb等を添加した案も提案されている(記録・記
憶技術ハンドブック(P546)。また、合金化による
方法としては、(Ge、Si、Sn)の元素群から選択
された少なくとも一種類の元素と(Au、Ag、Al、
Cu)の元素群から選択された少なくとも一種類の元素
とを主成分とする合金を記録層として、これにレーザ光
を照射して、合金の原子配列を変化させて、反射率の変
化を利用する方法や、これらの2つの元素群を各々積層
したものを記録層としてレーザ照射することにより、照
射部を合金化させる方法(特開平4−226784号公
報)が提案されている。また、2層による方法として
は、Sb2Se3とBi2Te3を記録層とする方法もある
(光記録技術と材料、P94、シーエムシー)。
ーザ照射により媒体にピット(穴)をあける方法や、相
変化や合金化等による構造変化を生じさせて反射率を変
化させて情報を記録させる方法が提案されている。例え
ばピット方式の場合は、Te膜を用いた検討が進み、そ
の中で耐環境性を改善するためにSeやCを添加した案
やCS2−Te膜の検討も進められた(以上、記録・記
憶技術ハンドブック(P543〜546)丸善)。一
方、相変化方式としては、TeOx及びこれらにGe、
Sn、Pb等を添加した案も提案されている(記録・記
憶技術ハンドブック(P546)。また、合金化による
方法としては、(Ge、Si、Sn)の元素群から選択
された少なくとも一種類の元素と(Au、Ag、Al、
Cu)の元素群から選択された少なくとも一種類の元素
とを主成分とする合金を記録層として、これにレーザ光
を照射して、合金の原子配列を変化させて、反射率の変
化を利用する方法や、これらの2つの元素群を各々積層
したものを記録層としてレーザ照射することにより、照
射部を合金化させる方法(特開平4−226784号公
報)が提案されている。また、2層による方法として
は、Sb2Se3とBi2Te3を記録層とする方法もある
(光記録技術と材料、P94、シーエムシー)。
【0003】しかしながら、上記特開平4−22678
4号公報に開示されている合金化による方法は、レーザ
照射による反射率の変動が少なく、十分な記録特性を確
保できない。また、Sb2Se3とBi2Te3を積層化し
てこれを記録膜とする案は、Sb2Se3の結晶と非結晶
の相転移を利用するものであり、時としてデータを消去
してしまう危険性がある。
4号公報に開示されている合金化による方法は、レーザ
照射による反射率の変動が少なく、十分な記録特性を確
保できない。また、Sb2Se3とBi2Te3を積層化し
てこれを記録膜とする案は、Sb2Se3の結晶と非結晶
の相転移を利用するものであり、時としてデータを消去
してしまう危険性がある。
【0004】前記に示されたライトワンス型記録媒体
は、ピット式、相変化方式、合金化方式等、それぞれの
特徴を有するが、耐環境性、記録特性、記録マークの保
存性等にそれぞれ問題を有する。
は、ピット式、相変化方式、合金化方式等、それぞれの
特徴を有するが、耐環境性、記録特性、記録マークの保
存性等にそれぞれ問題を有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記従来技術に鑑みて、記録前後における反射率の
差が大きく、S/N比がよく、また、記録感度も高く、
記録マークの消去の可能性が全くなく、耐候性にも優れ
たライトワンス型光記録媒体を提供することを目的にあ
る。
は、上記従来技術に鑑みて、記録前後における反射率の
差が大きく、S/N比がよく、また、記録感度も高く、
記録マークの消去の可能性が全くなく、耐候性にも優れ
たライトワンス型光記録媒体を提供することを目的にあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の
(1)「光を照射することにより記録層の光学定数に変
化を与えることにより記録するライトワンス型記録媒体
において、その記録層が2つの層からなり、その一つの
層がZnからなり、他の層がBi、Sb、Snから選ば
れる少なくとも一つの元素とTeとからなることを特徴
とする光記録媒体」、(2)「記録層を構成するBi、
Sb、Snから選ばれた少なくとも一つの元素とTeと
から成る合金をMxTe1-xとするとき、MがBiの場合
5≦x≦60(at%)の範囲にあることを特徴とする
前記第(1)項に記載の光記録媒体」、(3)「記録層
を構成するBi、Sb、Snから選ばれた少なくとも一
つの元素とTeとから成る化合物をMxTe1-xとすると
き、MがSbの場合5≦x≦80(at%)の範囲にあ
ることを特徴とする前記第(1)項に記載の光記録媒
体」、(4)記録層を構成するBi、Sb、Snから選
ばれた少なくとも一つの元素とTeとから成る化合物を
MxTe1-xとするとき、MがSnの場合10≦x≦60
(at%)の範囲にあることを特徴とする前記第(1)
項に記載の光記録媒体」、(5)「化合物組成がBi2
Te3、Sb2Te3、SnTeであることを特徴とする
前記第(2)項乃至第(4)項の何れか1に記載の光記
録媒体」により達成される。
(1)「光を照射することにより記録層の光学定数に変
化を与えることにより記録するライトワンス型記録媒体
において、その記録層が2つの層からなり、その一つの
層がZnからなり、他の層がBi、Sb、Snから選ば
れる少なくとも一つの元素とTeとからなることを特徴
とする光記録媒体」、(2)「記録層を構成するBi、
Sb、Snから選ばれた少なくとも一つの元素とTeと
から成る合金をMxTe1-xとするとき、MがBiの場合
5≦x≦60(at%)の範囲にあることを特徴とする
前記第(1)項に記載の光記録媒体」、(3)「記録層
を構成するBi、Sb、Snから選ばれた少なくとも一
つの元素とTeとから成る化合物をMxTe1-xとすると
き、MがSbの場合5≦x≦80(at%)の範囲にあ
ることを特徴とする前記第(1)項に記載の光記録媒
体」、(4)記録層を構成するBi、Sb、Snから選
ばれた少なくとも一つの元素とTeとから成る化合物を
MxTe1-xとするとき、MがSnの場合10≦x≦60
(at%)の範囲にあることを特徴とする前記第(1)
項に記載の光記録媒体」、(5)「化合物組成がBi2
Te3、Sb2Te3、SnTeであることを特徴とする
前記第(2)項乃至第(4)項の何れか1に記載の光記
録媒体」により達成される。
【0007】以下に、本発明を詳細に説明する。上述の
ように本発明は、ライトワンス型の光記録媒体において
記録層がZnから成る層と、Bi、Sb、Teから選ば
れる少なくとも一つの元素とTeから作られる合金層の
二層から成り、光の照射によりZn層と合金層が熱と光
の効果により、合金化してその記録部の屈折率が変化す
ることにより記録再生を行なう。このときの合金化は、
合金層のBi−Te、Sb−Te、Sn−Teは、その
バンドギャップが0.3ev以下と極めて小さいため
に、光の吸収がよく、この吸収に伴う発熱効果とカルコ
ゲン化合物に対するZnのフォトドーブが相乗して効率
よく合金化する現象を利用することを特徴とする。これ
により、記録前後での光学定数の変化を大きくすること
が可能となり、高いC/Nを実現することが可能であ
り、穴あけタイプと異なりマーク周辺にムラがなくきれ
いなマークが記録できる。基本的には、ポリカーボネー
ト基板上にZn層、カルコゲン合金層を設ける構成とな
るので好ましいが、この逆の層構成でも全く問題はな
い。
ように本発明は、ライトワンス型の光記録媒体において
記録層がZnから成る層と、Bi、Sb、Teから選ば
れる少なくとも一つの元素とTeから作られる合金層の
二層から成り、光の照射によりZn層と合金層が熱と光
の効果により、合金化してその記録部の屈折率が変化す
ることにより記録再生を行なう。このときの合金化は、
合金層のBi−Te、Sb−Te、Sn−Teは、その
バンドギャップが0.3ev以下と極めて小さいため
に、光の吸収がよく、この吸収に伴う発熱効果とカルコ
ゲン化合物に対するZnのフォトドーブが相乗して効率
よく合金化する現象を利用することを特徴とする。これ
により、記録前後での光学定数の変化を大きくすること
が可能となり、高いC/Nを実現することが可能であ
り、穴あけタイプと異なりマーク周辺にムラがなくきれ
いなマークが記録できる。基本的には、ポリカーボネー
ト基板上にZn層、カルコゲン合金層を設ける構成とな
るので好ましいが、この逆の層構成でも全く問題はな
い。
【0008】また、膜厚はZn層は50Å〜350Åの
範囲、好ましくは75Å〜200Åの範囲がよく、また
カルコゲン合金層は、50Å〜300Åの範囲、好まし
くは100Å〜200Åの範囲がよい。また、この膜厚
にすることにより、干渉効果により記録モードをhig
h to lowにすることができ、反射率も記録時に
45%以上にすることが可能である。また、この高い反
射率でもカルコゲン合金層にバンドギャップの小さなB
i−Te、Sb−Te、Sn−Teを用いているため
に、光の吸収効率が良好なために感度が劣化することも
ない高い記録感度を有する。
範囲、好ましくは75Å〜200Åの範囲がよく、また
カルコゲン合金層は、50Å〜300Åの範囲、好まし
くは100Å〜200Åの範囲がよい。また、この膜厚
にすることにより、干渉効果により記録モードをhig
h to lowにすることができ、反射率も記録時に
45%以上にすることが可能である。また、この高い反
射率でもカルコゲン合金層にバンドギャップの小さなB
i−Te、Sb−Te、Sn−Teを用いているため
に、光の吸収効率が良好なために感度が劣化することも
ない高い記録感度を有する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図1を参照
して具体的に説明する。これは、本発明による光記録媒
体の構成を示したもので、案内溝を有する基板(1)の
上に二層の記録層(2)と(3)、そしてその上に環境
保護層(4)が順次設けられている。(第1記録層が
(2)、第二記録層が(3))。
して具体的に説明する。これは、本発明による光記録媒
体の構成を示したもので、案内溝を有する基板(1)の
上に二層の記録層(2)と(3)、そしてその上に環境
保護層(4)が順次設けられている。(第1記録層が
(2)、第二記録層が(3))。
【0010】基板(1)の材料は、通常、ガラス、セラ
ミック、あるいは樹脂が用いられ、樹脂基板が成形性の
点で好ましい。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、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げ
られるが、加工性、光学特性などの点からポリカーボネ
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、あるいはシート状であってもよい。
ミック、あるいは樹脂が用いられ、樹脂基板が成形性の
点で好ましい。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、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げ
られるが、加工性、光学特性などの点からポリカーボネ
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、あるいはシート状であってもよい。
【0011】記録層は、ポリカーボネート基板上にZn
層と、Bi、Sb、Snの中から選ばれた少なくとも一
つの元素とTeからなるカルコゲン合金を順次積層す
る。この順序は逆でもよい。成膜法としては、各種気相
成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、電子ビ
ーム法があるが、特にスパッタリング法が好ましい。Z
nの膜厚は、50Å〜350Åの範囲、好ましくは75
Å〜200Åの範囲がよい。また、カルコゲン合金膜は
50Å〜300Åの範囲、好ましくは100Å〜200
Åの範囲がよい。
層と、Bi、Sb、Snの中から選ばれた少なくとも一
つの元素とTeからなるカルコゲン合金を順次積層す
る。この順序は逆でもよい。成膜法としては、各種気相
成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、電子ビ
ーム法があるが、特にスパッタリング法が好ましい。Z
nの膜厚は、50Å〜350Åの範囲、好ましくは75
Å〜200Åの範囲がよい。また、カルコゲン合金膜は
50Å〜300Åの範囲、好ましくは100Å〜200
Åの範囲がよい。
【0012】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明す
る。ピッチ0.74μm、深さ400Åの溝付き、厚さ
0.6mm、直径120mm中のポリカーボネート基板
上に表1の示方構成により、記録層としてZn層とカル
コゲン合金層を順次スパッタ法により設けた。但し、Z
n層とカルコゲン合金層が逆の場合もある。ここでは、
記録層を第1記録層と第2記録層として表1に示す。
る。ピッチ0.74μm、深さ400Åの溝付き、厚さ
0.6mm、直径120mm中のポリカーボネート基板
上に表1の示方構成により、記録層としてZn層とカル
コゲン合金層を順次スパッタ法により設けた。但し、Z
n層とカルコゲン合金層が逆の場合もある。ここでは、
記録層を第1記録層と第2記録層として表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】また、得られた記録媒体の信号特性は、C
/N比と記録前の反射率、記録前後のコントラストで評
価した。記録信号はEFMランダムパターン、記録パワ
ーは、8mw、10mw、12mw、記録線速は6m/
sで行ない、再生信号のC/N等は3T信号で評価し
た。ここで記録再生用の光源である半導体レーザの波長
は650nmである。
/N比と記録前の反射率、記録前後のコントラストで評
価した。記録信号はEFMランダムパターン、記録パワ
ーは、8mw、10mw、12mw、記録線速は6m/
sで行ない、再生信号のC/N等は3T信号で評価し
た。ここで記録再生用の光源である半導体レーザの波長
は650nmである。
【0015】ここで、実施例1〜3は第1記録層として
Zn、第二記録層がBi2Te3、SnTe、Sb2Te3
を各々用い、実施例4〜6は、第一記録層としてSb2
Te3、SnTe、Bi2Te3を各々用い、第二記録層
としてZnを用いた。また、比較例は、Bi2Te3を用
いた。
Zn、第二記録層がBi2Te3、SnTe、Sb2Te3
を各々用い、実施例4〜6は、第一記録層としてSb2
Te3、SnTe、Bi2Te3を各々用い、第二記録層
としてZnを用いた。また、比較例は、Bi2Te3を用
いた。
【0016】
【表2−1】
【0017】
【表2−2】
【0018】以上のように、本発明の記録媒体を構成す
る記録層が二層からなり、その第一記録層がZnであ
り、第2記録層がカルコゲン化合物としてのBi2T
e3、SnTe、Sb2Te3を用いることにより、その
信号特性は記録による反射率が低くなるhigh to
lowモードであり、C/N比、モジスレーションが
共に高い値を示す極めて特性的な良好な記録媒体が実現
された。この場合、第1記録層をZnからBi2Te3、
SnTe、Sb2Te3に変え、第二記録層をZnとして
もよく、共に高感度である。この二つの記録層による高
い性能の実現の原因は、まだ明確でないが、、ZnのB
i2Te3、SnTe、Sb2Te3の拡散による合金化と
考えられる。また、実施例ではカルコゲン合金はBi2
Te3、SnTe、Sb2Te3の化合物組成を示してい
るが、Bi−Teの場合は、Biの量は5〜60at%
の範囲内、またSb−Te合金の場合は、Sbの量が5
≦x≦80at%の範囲内、そしてSn−Te合金の場
合は、Snの量が10〜60at%の範囲内の組成の合
金を用いて良好な特性を示すことがわかった。但し、組
成が変化すると反射率が変化するが、これは第一記録層
と第二記録層の膜厚の調整による干渉効果をより利用し
て補正できる。また、実施例には具体的に示していない
が、この発明により作られた記録媒体を80℃、85%
環境下に300時間保存後の記録媒体に記録されたマ−
クの再生信号にほとんど劣化が認められず耐候性に優れ
ていることがわかつた。
る記録層が二層からなり、その第一記録層がZnであ
り、第2記録層がカルコゲン化合物としてのBi2T
e3、SnTe、Sb2Te3を用いることにより、その
信号特性は記録による反射率が低くなるhigh to
lowモードであり、C/N比、モジスレーションが
共に高い値を示す極めて特性的な良好な記録媒体が実現
された。この場合、第1記録層をZnからBi2Te3、
SnTe、Sb2Te3に変え、第二記録層をZnとして
もよく、共に高感度である。この二つの記録層による高
い性能の実現の原因は、まだ明確でないが、、ZnのB
i2Te3、SnTe、Sb2Te3の拡散による合金化と
考えられる。また、実施例ではカルコゲン合金はBi2
Te3、SnTe、Sb2Te3の化合物組成を示してい
るが、Bi−Teの場合は、Biの量は5〜60at%
の範囲内、またSb−Te合金の場合は、Sbの量が5
≦x≦80at%の範囲内、そしてSn−Te合金の場
合は、Snの量が10〜60at%の範囲内の組成の合
金を用いて良好な特性を示すことがわかった。但し、組
成が変化すると反射率が変化するが、これは第一記録層
と第二記録層の膜厚の調整による干渉効果をより利用し
て補正できる。また、実施例には具体的に示していない
が、この発明により作られた記録媒体を80℃、85%
環境下に300時間保存後の記録媒体に記録されたマ−
クの再生信号にほとんど劣化が認められず耐候性に優れ
ていることがわかつた。
【0019】
【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明のライトワンス型記録媒体において、
その記録層を二層とし、第一記録層にZnを、そして第
二記録層としてBi−Te合金、Sb−Te合金、また
はSn−Te合金を用いる(このとき、Biの組成は5
〜60at%の範囲、Snの組成は10〜60at%の
範囲、Sbの組成は5〜80at%の範囲である)と極
めて高感度でC/N比の優れた記録媒体を提供できると
いう極めて優れた効果を奏するものである。
なように、本発明のライトワンス型記録媒体において、
その記録層を二層とし、第一記録層にZnを、そして第
二記録層としてBi−Te合金、Sb−Te合金、また
はSn−Te合金を用いる(このとき、Biの組成は5
〜60at%の範囲、Snの組成は10〜60at%の
範囲、Sbの組成は5〜80at%の範囲である)と極
めて高感度でC/N比の優れた記録媒体を提供できると
いう極めて優れた効果を奏するものである。
【図1】本発明の構成を示した図である。
1 基板
2 第一記録層
3 第二記録層
4 環境保護層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 芝口 孝
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
(72)発明者 影山 喜之
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
Fターム(参考) 2H111 EA03 EA21 EA22 EA23 EA33
EA37 EA40 FA02 FB06 FB09
FB10 FB12 FB19 FB30
5D029 JA01 JB03 JB05 JB17 JB35
JC17
Claims (5)
- 【請求項1】 光を照射することにより記録層の光学定
数に変化を与えることにより記録するライトワンス型記
録媒体において、その記録層が2層からなり、その一つ
の層がZnからなり、他の層がBi、Sb、Snから選
ばれる少なくとも一つの元素とTeとからなることを特
徴とする光記録媒体。 - 【請求項2】 記録層を構成するBi、Sb、Snから
選ばれた少なくとも一つの元素とTeとから成る合金を
MxTe1-xとするとき、MがBiの場合5≦x≦60
(at%)の範囲にあることを特徴とする請求項1に記
載の光記録媒体。 - 【請求項3】 記録層を構成するBi、Sb、Snから
選ばれた少なくとも一つの元素とTeとから成る化合物
をMxTe1-xとするとき、MがSbの場合5≦x≦80
(at%)の範囲にあることを特徴とする請求項1に記
載の光記録媒体。 - 【請求項4】 記録層を構成するBi、Sb、Snから
選ばれた少なくとも一つの元素とTeとから成る化合物
をMxTe1-xとするとき、MがSnの場合10≦x≦6
0(at%)の範囲にあることを特徴とする請求項1に
記載の光記録媒体。 - 【請求項5】 化合物組成がBi2Te3、Sb2Te3、
SnTeであることを特徴とする請求項2乃至4の何れ
か1に記載の光記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001190534A JP2003011503A (ja) | 2001-04-27 | 2001-06-25 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001131724 | 2001-04-27 | ||
JP2001-131724 | 2001-04-27 | ||
JP2001190534A JP2003011503A (ja) | 2001-04-27 | 2001-06-25 | 光記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003011503A true JP2003011503A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=26614417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001190534A Pending JP2003011503A (ja) | 2001-04-27 | 2001-06-25 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003011503A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007007842A (ja) * | 2005-03-29 | 2007-01-18 | Commissariat A L'energie Atomique | 埋込みマイクロ流路を作製する方法、及び当該マイクロ流路を含むマイクロ素子 |
JP2008533633A (ja) * | 2005-03-03 | 2008-08-21 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 半反射スズ・テルル系合金層を備える光データ記憶媒体 |
-
2001
- 2001-06-25 JP JP2001190534A patent/JP2003011503A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008533633A (ja) * | 2005-03-03 | 2008-08-21 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 半反射スズ・テルル系合金層を備える光データ記憶媒体 |
JP2007007842A (ja) * | 2005-03-29 | 2007-01-18 | Commissariat A L'energie Atomique | 埋込みマイクロ流路を作製する方法、及び当該マイクロ流路を含むマイクロ素子 |
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