JP2003011513A

JP2003011513A - 光記録媒体

Info

Publication number: JP2003011513A
Application number: JP2001203094A
Authority: JP
Inventors: Toshishige Fujii; 俊茂藤井; Yoshiyuki Kageyama; 喜之影山; Masato Harigai; 眞人針谷; Tomoaki Sugawara; 智明菅原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】光記録媒体としては、CD-R、DVD-R等の追記
型光記録媒体が知られているが、これらは製造コストが
高いという問題がある。そこで、WO記録媒体が開発され
てきたが、反射率が低く、Ｃ／Ｎが低くなるという欠点
がある。本発明は、この欠点をなくした光記録媒体を提
供する。【解決手段】透明基板１上に記録層２が１層設けられ
ている光記録媒体において、記録層２が主としてGaとTe
とからなる合金膜であり、かつGaとTeの原子数比が25：
75〜10：90の範囲にある光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギービーム
の照射により記録層に光学的変化を生じさせ、情報の記
録・再生が可能である光記録媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームの照射による記録可能な
光記録媒体としてCD-R、DVD-R等の追記型光記録媒体な
どがある。これらの光記録媒体はCD-ROMあるいはDVD-RO
Mと再生互換性があり、小規模の配布用記録媒体や保存
用の記録媒体として使用されている。しかし、CD-R、DV
D-Rは有機色素を塗布するため、ROMの工程と比較して格
段に製造コストが高くなるという問題があった。

【０００３】そこで、CD-ライトワンス（以下WOとい
う）、DVD-WO記録媒体が開発されてきた。WO記録媒体に
は穴あけ記録方式、相変化記録方式、合金化記録方式等
がある。コストの面から考えれば穴あけ記録方式が有望
であるが、穴あけ記録方式ではC／Nが低くなってしまう
という問題があった。これは穴を開けたピット部分にお
いて溶融した膜がピット内に水玉のようになって残った
り、周辺部に盛り上がったりすることが原因であった。
また、穴あけ記録方式の場合、記録層は１層から構成さ
れているが、これが通常使用されてきた材料であるとRO
Mの高い反射率に対応できず規格外製品となってしまっ
ていた。ROM対応の高い反射率を１層の記録層で実現し
ようとすると、記録層の材料としてＡｌ、Ａｇ、Ｃｕな
どが考えられるが、反射率が高すぎ、とても通常のレー
ザー照射では穴が開かなかった。

【０００４】特開平３−２４０５８９号公報には、記録
層としてSb₂S₃を用い、反射膜としてAuを用いる相変化
記録方式の光記録媒体が提案されているが、この構成は
２種類のスパッタを必要とし、工程が増えることにより
高コストとなる欠点がある。また、特開平５−２２５６
０６号公報には、記録層としてBiとTeの積層構造を採用
し、記録とともに合金化し、分光反射率が低下するよう
な膜厚比となっている合金化記録方式の光記録媒体が提
案されているが、この技術も２層以上の膜のスパッタを
必要とし、工程が増え、高コストとなる欠点がある。さ
らに、特開平１−１６２２４７号公報には、記録層とし
てGaとTeからなる合金を用い、GaとTeの使用割合をGa:T
eとして２：１〜１：１もしくは２：３〜１：３に設定
する相変化記録方式の光記録媒体が提案されているが、
この技術では成膜時の状態が非晶質であり反射率が低い
ため初期化処理が必要である。そのため工程が増えコス
トの増大を招いていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、高い反射率を有するとともに、高いＣ／Ｎを有す
る光記録媒体を安価に提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、透明
基板上に記録層が１層設けられるとともに、エネルギー
ビームの照射により前記記録層に光学的変化を生じさ
せ、情報の記録・再生が可能である光記録媒体におい
て、前記記録層が主としてGaとTeとからなる合金膜であ
り、かつGaとTeの原子数比が25：75〜10：90の範囲にあ
ることを特徴とする光記録媒体である。この構成によれ
ば、高い反射率を有するとともに、高いＣ／Ｎを有する
光記録媒体を安価に提供することができる。

【０００７】請求項２の発明は、透明基板上に記録層が
１層設けられるとともに、エネルギービームの照射によ
り前記記録層に光学的変化を生じさせ、情報の記録・再
生が可能である光記録媒体において、前記記録層が主と
してGaとTeとからなる合金膜であり、かつGaとTeの原子
数比が50：50〜40：60の範囲にあることを特徴とする光
記録媒体である。この構成によれば、高い反射率を有す
るとともに、高いＣ／Ｎを有する光記録媒体を安価に提
供することができる。

【０００８】請求項３の発明は、透明基板上に記録層が
１層設けられるとともに、エネルギービームの照射によ
り前記記録層に光学的変化を生じさせ、情報の記録・再
生が可能である光記録媒体において、前記記録層が主と
してGaとTeとからなる合金膜であり、かつ前記記録層が
酸化されていることを特徴とする光記録媒体である。こ
の構成によれば、高い反射率を有するとともに、高いＣ
／Ｎを有する光記録媒体を安価に提供することができ
る。

【０００９】請求項４の発明は、前記記録層が、酸素を
１〜２０ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項３
に記載の光記録媒体である。この構成によれば、一層高
い反射率を有するとともに、高いＣ／Ｎを有する光記録
媒体を安価に提供することができる。

【００１０】請求項５の発明は、前記記録層が、ZrとAl
との混合物を添加物として含み、かつ前記記録層が前記
混合物を１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光記録媒体で
ある。この構成によれば、一層高い反射率を有するとと
もに、高いＣ／Ｎを有し、なおかつ保存特性に優れた光
記録媒体を安価に提供することができる。

【００１１】請求項６の発明は、前記記録層が、1×10
^-5J／cm² 〜 8×10^-5J／cm²の範囲の表面張力を有する
元素（ただし、前記表面張力は前記元素の融点で測定さ
れた値である）を添加物として含むことを特徴とする請
求項１ないし５のいずれか１項に記載の光記録媒体であ
る。この構成によれば、一層高い反射率を有するととも
に、高いＣ／Ｎを有する光記録媒体を安価に提供するこ
とができる。

【００１２】請求項７ないし１５の発明は、前記元素が
Zn、Bi、Ge、Dy、Pb、Sb、Se、Eu、またはTbであり、前
記記録層が前記元素を１〜１５ａｔ％の割合で含むこと
を特徴とする請求項６に記載の光記録媒体である。この
構成によれば、一層高いＣ／Ｎを有する光記録媒体を安
価に提供することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光記録媒体の一
例（ＤＶＤ）を説明するための断面図である。図１にお
いて、透明基板１上に記録層２、紫外線硬化樹脂層３、
接着層４、カバー基板５が順次積層されている。

【００１４】本発明の光記録媒体は、記録層２が、主と
してGaとTeとからなる合金膜であり、かつGaとTeの原子
数比が25：75〜10：90の範囲にあることを特徴としてい
る。あるいは、該比は、50：50〜40：60とすることもで
きる。

【００１５】また、本発明の目的を達成するために、記
録層２を主としてGaとTeとからなる合金膜とし、この記
録層を酸化してもよい。この場合、記録層２は、酸素を
１〜２０ａｔ％の割合で含むことが好ましい。

【００１６】また、光記録媒体の保存特性を高めるため
に、記録層２にZrとAlとの混合物を添加物として含有さ
せてもよい。この場合、記録層２は、前記混合物を１〜
１５ａｔ％の割合で含むことが好ましい。

【００１７】さらに、一層高いＣ／Ｎを提供するため
に、記録層２に1×10^-5J／cm² 〜 8×10^-5J／cm²の範囲
の表面張力を有する元素（ただし、前記表面張力は前記
元素の融点で測定された値である）を添加物として含有
させてもよい。このような元素は、例えばZn、Bi、Ge、
Dy、Pb、Sb、Se、Eu、Tb等が挙げられる。該元素の添加
割合は、記録層２中、１〜１５ａｔ％が例示される。

【００１８】なお、記録層２は、公知の各種気相成長
法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、電子ビーム
法などにより形成することができる。

【００１９】また、透明基板１またはカバー基板５の材
料としては、例えばガラス、セラミックス、樹脂などが
挙げられる。代表例としてはポリカーボネート、アクリ
ル、エポキシ、ポリスチレン、ポリプロピレン、シリコ
ーン、フッ素樹脂、ＡＢＳ、ウレタンなどが挙げられる
が、成形性の点から樹脂基板が好ましく、とくに加工
性、光学特性などの点からポリカーボネートが好まし
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。

【００２０】カバー基板５は、ラジカルＵＶ方式、カチ
オン方式、ヒートシール方式、両面接着シート方式など
の公知の貼り合せ方式により積層することができる。紫
外線硬化樹脂層３は、設けても設けなくてもよいが、紫
外線硬化樹脂層３を設けない構成では、カバー基板５は
ラジカルＵＶ方式のように酸素や水分を透過しない方式
で設けることが望ましい。

【００２１】光記録媒体において、記録層に記録する場
合その反射率変化はhigh to lowでなければROM互換とな
らないが、本発明によれば、その記録原理は穴あけ記録
方式、相変化記録方式のいずれも採用することができ
る。本発明において、穴あけ記録方式を採用する場合、
記録層の構成材料の表面張力が問題となる。表面張力が
強いものでは記録層の構成材料が小さな玉状の固まりと
なって、エネルギービームによって形成された穴の内部
や周辺に残ることがあり、表面張力の弱いものでは穴の
内部に不規則な形の残留物が見られるようになる。そこ
で表面張力を適当な値に調整する必要が生じるが、本発
明者らは鋭意検討の結果、記録層を主としてGaとTeとか
らなる合金膜とし、かつGaとTeの原子数比を25：75〜1
0：90の範囲に設定することにより、穴あけ記録方式に
適した表面張力に調整でき、きれいなピットを開けるこ
とが可能になり、Ｃ／Ｎを向上させることに成功した。
また本発明者らは、記録層に表面張力が1×10^-5J／cm²
〜 8×10^-5J／cm²である元素を添加することが好まし
く、中でもZn、Bi、Ge、Dy、Pb、Sb、Se、Eu、TbがC/N
を向上させる効果が高いことを見出した。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。（実施例１）図１に記載したような光記録媒体（ＤＶ
Ｄ）を作製した。ピッチ０．７４μｍ、深さ４００Åの
溝付き、厚さ０．６mm、直径φ１２０mmのポリカーボネ
ート樹脂製透明基板１上に、記録層２を厚み４００Åと
してスパッタ法により積層した。なお、この記録層２
は、GaとTeとからなる合金膜であり、GaとTeの原子数比
を種々設定した。続いて、記録層２上に紫外線硬化樹脂
層３を、」スピンコート及び紫外線照射により形成し
た。次に、接着層４を介してカバー基板５をラジカルＵ
Ｖ方式で貼り合せ、光記録媒体を得、Ｃ／Ｎおよび反射
率を測定した。評価条件は、記録線速３．５m／s、線密
度＝０．２６７μｍ／bit、記録レーザー波長６３５n
m、ＮＡ＝０．６である。合金膜の組成をGa_xTe_1-xとし
たときのｘ（ａｔ％）に対するＣ／Ｎおよび反射率の測
定結果を、図２および図３にそれぞれ示す。

【００２３】（実施例２）合金膜の材料としてGa₂Te₃を
用い、かつスパッタ中の雰囲気に酸素を混合させたこと
以外は、実施例１を繰り返した。合金膜の組成を（Ga₂T
e₃）_1-xＯ_xしたときのｘ（ａｔ％）に対するＣ／Ｎおよ
び反射率の測定結果を、図４および図５にそれぞれ示
す。

【００２４】（実施例３）合金膜の材料としてZr₅Al₅Ga
₃₆Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り
返した。結果を表１に示す。なお、表１中の保存特性と
は、８０℃で１００時間光記録媒体を保存した後のＣ／
Ｎ値の保持率を意味している。

【００２５】（実施例４）合金膜の材料としてZn₁₀Ga₃₆
Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り返
した。結果を表１に示す。

【００２６】（実施例5）合金膜の材料としてBi₁₀Ga₃₆T
e₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り返
した。結果を表１に示す。

【００２７】（実施例６）合金膜の材料としてGe₁₀Ga₃₆
Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り返
した。結果を表１に示す。

【００２８】（実施例７）合金膜の材料としてDy₁₀Ga₃₆
Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り返
した。結果を表１に示す。

【００２９】（実施例８）合金膜の材料としてPb₁₀Ga₃₆
Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り返
した。結果を表１に示す。

【００３０】（実施例９）合金膜の材料としてSb₁₀Ga₃₆
Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り返
した。結果を表１に示す。

【００３１】（実施例１０）合金膜の材料としてSe₁₀Ga
₃₆Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り
返した。結果を表１に示す。

【００３２】（実施例１１）合金膜の材料としてEu₁₀Ga
₃₆Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り
返した。結果を表１に示す。

【００３３】（実施例１２）合金膜の材料としてTb₁₀Ga
₃₆Te₅₄（ａｔ％）を用いたこと以外は、実施例１を繰り
返した。結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、高い反射率を有すると
ともに、高いＣ／Ｎを有する光記録媒体を安価に提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の一例（ＤＶＤ）を説明す
るための断面図である。

【図２】実施例１において、合金膜の組成をGa_xTe_1-xと
したときのｘ（ａｔ％）に対するＣ／Ｎの測定結果を示
す図である。

【図３】実施例１において、合金膜の組成をGa_xTe_1-xと
したときのｘ（ａｔ％）に対する反射率の測定結果を示
す図である。

【図４】実施例２において、合金膜の組成を（Ga₂Te₃）
_1-xＯ_xしたときのｘ（ａｔ％）に対するＣ／Ｎの測定結
果を示す図である。

【図５】実施例２において、合金膜の組成を（Ga₂Te₃）
_1-xＯ_xしたときのｘ（ａｔ％）に対する反射率の測定結
果を示す図である。

【符号の説明】

１透明基板２記録層３紫外線硬化樹脂層４接着層５カバー基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅原智明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 EA22 EA37 FA14 FA30 FB04 FB05 FB07 FB09 FB10 FB12 FB15 FB19 FB20 FB21 FB24 FB30 5D029 JA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に記録層が１層設けられると
ともに、エネルギービームの照射により前記記録層に光
学的変化を生じさせ、情報の記録・再生が可能である光
記録媒体において、前記記録層が主としてGaとTeとから
なる合金膜であり、かつGaとTeの原子数比が25：75〜1
0：90の範囲にあることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】透明基板上に記録層が１層設けられると
ともに、エネルギービームの照射により前記記録層に光
学的変化を生じさせ、情報の記録・再生が可能である光
記録媒体において、前記記録層が主としてGaとTeとから
なる合金膜であり、かつGaとTeの原子数比が50：50〜4
0：60の範囲にあることを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】透明基板上に記録層が１層設けられると
ともに、エネルギービームの照射により前記記録層に光
学的変化を生じさせ、情報の記録・再生が可能である光
記録媒体において、前記記録層が主としてGaとTeとから
なる合金膜であり、かつ前記記録層が酸化されているこ
とを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】前記記録層が、酸素を１〜２０ａｔ％の
割合で含むことを特徴とする請求項３に記載の光記録媒
体。
【請求項５】前記記録層が、ZrとAlとの混合物を添加
物として含み、かつ前記記録層が前記混合物を１〜１５
ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項１ないし４
のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項６】前記記録層が、1×10^-5J／cm² 〜 8×10
^-5J／cm²の範囲の表面張力を有する元素（ただし、前記
表面張力は前記元素の融点で測定された値である）を添
加物として含むことを特徴とする請求項１ないし５のい
ずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項７】前記元素がZnであり、前記記録層がZnを
１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項６
に記載の光記録媒体。
【請求項８】前記元素がBiであり、前記記録層がBiを
１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項６
に記載の光記録媒体。
【請求項９】前記元素がGeであり、前記記録層がGeを
１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項６
に記載の光記録媒体。
【請求項１０】前記元素がDyであり、前記記録層がDy
を１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項
６に記載の光記録媒体。
【請求項１１】前記元素がPbであり、前記記録層がPb
を１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項
６に記載の光記録媒体。
【請求項１２】前記元素がSbであり、前記記録層がSb
を１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項
６に記載の光記録媒体。
【請求項１３】前記元素がSeであり、前記記録層がSe
を１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項
６に記載の光記録媒体。
【請求項１４】前記元素がEuであり、前記記録層がEu
を１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項
６に記載の光記録媒体。
【請求項１５】前記元素がTbであり、前記記録層がTb
を１〜１５ａｔ％の割合で含むことを特徴とする請求項
６に記載の光記録媒体。