JP2006276453A - 情報記録媒体及び光記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを有し、前記記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有することを特徴とする情報記録媒体を用いる。このような情報記録媒体を用いることにより、省エネルギー、省電力にも関わらず、高速・高密度記録が可能となる。
【選択図】 図1
Description
特許文献1においては、光あるいは熱によって光の透過率が低下するマスク層、又は、光あるいは熱によって自由電子数が増加するマスク層を用いる。そして、記録層に、レーザビームの照射による、ガウス分布に沿った局所的な温度上昇により磁気特性の変化と外部磁場とによって、垂直磁化の方向がデジタル情報に応じて変化するGdTeCo系等の光磁気記録材料を用いる。又は、記録層に、レーザビームの照射による、ガウス分布に沿った温度上昇により相変化する、GdSbTe系などの相変化材料からなるものを用いる。
材料が用いられる。
相変化材料を用いた記録層は、記録層を融点以上又は結晶化温度付近に昇温する必要がある。相変化材料の融点は一般に600℃程度であり、結晶化温度は一般に400℃程度である。また、磁性材料を用いた記録層においては、記録の際に記録層をキュリー温度まで加熱する必要がある。例えば、磁性材料であるTbFeCoのキュリー温度は190℃程度となる。このように、相変化材料や磁性材料では、記録層を高温に昇温する必要がある。
また、近接場光の強度を上げて相変化記録材料を用いた記録層への記録を行なう場合においては、マスク層を高温に加熱することになるために以下の問題が発生する。つまり、Super−RENS方式の記録を用いる場合、マスク層の加熱のみならず、その下部にある記録層を融点以上に加熱することとなる。この場合に、マスク層から記録層への熱伝導の影響がより大きくなり、記録を行ないたいと考えている部分以外の記録マークを破壊してしまう可能性がある。
上記記録マークの熱にじみや熱破壊の問題が発生しやすいことは、記録層に磁性材料を用い、この記録層をキュリー温度まで昇温する場合においても同様である。
本発明の要旨は、基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを有し、上記記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有することを特徴とする情報記録媒体に存する。
ここで、本発明における「局所的」とは、情報記録媒体に入射する光の波長以下の径をもつ領域をいう。例えば、入射する光がレーザー光である場合は、このレーザー光の波長以下のスポットが、局所的に変化する部分となる。
本発明は、基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを有し、前記記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有することを特徴とする。
(記録層)
本発明においては、記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有する。
このように、その性質上近接場光は一般に低エネルギー密度の光であり、強いエネルギー密度の光照射が困難である。従って、低エネルギー密度で記録可能なPIMは、特に近接場光記録に適した材料といえる。
光励起により金属イオンのd電子軌道の光学遷移を伴う材料、光励起により自発磁化を生成する材料、光励起によりトランス/シス型の構造変化を示す材料を挙げることができる。より具体的には、光励起により金属イオンのd電子軌道間の光学遷移を起こす材料(スピンクロスオーバー材料)、光励起により金属イオン間の電荷移動により自発磁化が生じる材料、光励起によりトランス/シス型のように構造変化を示す材料(構造変化型材料)、などが挙げられる。
持つ遷移金属錯体である。更に詳細に例を挙げれば、[Fe(ptz)6](BF4)2、
[Fe(pap)2]ClO4・H2O、[Fe(III)(qsal)2]NCSe・CH2Cl2、Fe(II)(DpyDT)2(NCS)2・0.5CH3OH、[Fe(II)(R−trz)3]−Nafionなどがある。
「DpyDT」は、下記骨格で表される構造をいう。
は、波長515nmの光照射でLSからHSに遷移し、波長753nmの光照射でHSからLSへ遷移する。
また、Super−RENSの記録方式の点からは、アパーチャー型Super−RENS(詳細は後述する。)に光誘起相転移記録材料を適用することが好ましい。アパーチャー型Super−RENSは、光又は熱によって透過率が増加するマスク層を利用する記録方式であるが、このような透過率の低いマスク層を用いれば、記録層への意図しない光照射による光誘起相転移が防止できるという利点が発揮されるからである。
記録層中の光誘起相転移を起こす材料の含有量は、通常70重量%以上、好ましくは80重量%以上、より好ましくは85重量%以上、更に好ましくは90重量%以上とする。一方、光誘起相転移を起こす材料の含有量の上限は、100重量%であることが好ましいが、現実的には95重量%程度となる。上記範囲にすることにより、高密度な記録が可能となる。
そのほか、必要に応じて、本発明の要旨の範囲内で、任意の添加剤を含有させてもよい。
録・再生できるメリットがある。ただし、該膜厚は、記録層をスピンコート等によるウエットプロセスにて作成した場合は、乾燥後の厚みを示している。
(基板)
基板の材質としては、特に制限はないが、例えば、ポリカーボネイト、ガラス、アモルファスポリオレフィン等を挙げることができる。本発明に用いる情報記録媒体が後述する基板面入射型のものである場合には、基板は透明であることが好ましい。
基板の大きさも、使用される用途に従って適宜決めればよい。現在実用化されているCDドライブやDVDドライブとの互換性を考えるならば、直径120mm程度の円盤形状とすればよい。
(マスク層)
マスク層は、光又は熱によって透過率が変化する層であればよく、用途に従って材料を選択すればよい。
No.11 pp.34−40)」に記載されており、波長450nmから800nmの広い範囲において、レーザ照射の有無で約60%以上の差を有していて、マスク層7の材料として好適である。
そのほか、必要に応じて、本発明の要旨の範囲内で、任意の添加剤を含有させてもよい。
当然ながら、本発明の要旨の範囲内において、酸化銀及び酸化テルルを任意の割合で併用してよいことはいうまでもない。また、必要に応じて、本発明の要旨の範囲内で、任意の添加剤を含有させてもよい。
(その他の層)
本発明においては、必要に応じて保護層を設けることができる。保護層は、通常情報記録媒体を埃やキズから保護する目的で設けられる。この場合、保護層は、一般的に、情報記録媒体の基板側とは反対側に設けられる。また、保護層は、一般に、1つの層(例えば記録層)と他の層とのバッファー層としての役割も有する。この場合、保護層は、1つの層(例えば記録層)と他の層(例えばマスク層)との間に設けられる。
保護層の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、一方、通常200nm以下である。
保護層を作製する方法は、特に限定しないが、保護層が誘電体等の無機材料で形成される場合は、スパッター法、蒸着法などの通常の成膜方法を用いることができる。中でもスパッター法が簡単かつ安価で適する。また、保護層が有機材料で形成される場合は、スピンコート法、ディッピング法などの通常の成膜方法を用いることができる。中でもスピンコート法が簡単かつ安価で適する。保護層に有機材料を用いる場合には、保護層の成膜後
、必要に応じて紫外線照射又は乾燥工程を行えばよい。
反射層の膜厚は、通常10nm以上、150nm以下である。
基板において記録層やマスク層を設けない側(通常は、外の雰囲気と接する側)の基板面上には、必要に応じて、防汚層を付与することもできる。
(実施形態1)
第1の実施形態として、図1を参照しながら、アパーチャー型Super−RENS方式(基板面入射型)を用いる場合に記録層に光誘起相転移材料を適用した層構成、動作原理を以下に詳細に説明する。
また、基板のレーザ光入射側には、必要に応じて、保護層、防汚層(いずれも図示しない)を付与することができる。
レーザビーム1は、対物レンズ2により透明基板5及び保護層6を介してマスク層7に集光される。レーザスポットのガウス分布に従った中心部分の温度が高い部分では、閾値以上にマスク層7が加熱される。そして、該部分の屈折率が変化し透過率が約10%から80%に上がり、波長以下の径を持ったアパーチャー4がマスク層7内に形成される。
次に、再生工程について説明する。
記録時と同様にマスク層7をレーザビーム1(ただし、通常は記録時と異なる波長のレーザビーム)により加熱し、アパーチャー4を形成し、記録層9に近接場光11を到達させる。近接場光11は、記録マーク12と相互作用し、伝播光となり、その一部である反射光がピックアップ(図示しない)により検出される。
(実施形態2)
第2の実施形態として、図2を参照しながら、散乱型Super−RENS方式(基板面入射型)を用いる場合に記録層に光誘起相転移材料を適用した層構成、動作原理を以下に詳細に説明する。
マスク層20としては、透過率が光照射により減少するものを用いる(材料としては、例えば、酸化銀、酸化テルルを挙げることができる)。
ここで、図示していないが、実施形態1と同様に、散乱型においても記録層22と保護層23の間、或いは保護層23の下に反射光を増やす目的で反射層を付与することもできる。反射層の材料、膜厚、製造方法については上記説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
以上を踏まえ、まず、記録工程を説明する。
レーザビーム14は、対物レンズ15により透明基板18及び保護層19を介してマスク層20に集光される。レーザスポットのガウス分布に従った中心部分の温度が高い部分では、閾値以上にマスク層が加熱され該部分が化学分解を起こす。そして、波長以下の径を持った散乱体17がマスク層20内に形成され、その部分の透過率が約20%程度減少する。
次に、再生工程について説明する。
再生時は、記録時と同様にマスク層20をレーザビーム14(ただし、通常は記録時と異なる波長のレーザビーム)により加熱し、散乱体17を形成し、記録層22に近接場光24を到達させる。近接場光24は、記録マーク25と相互作用し、伝播光となり、その一部である反射光が散乱体17の場所以外の透明部からピックアップ(図示しない)により検出される。
(実施形態3)
第3の実施形態として、図3を参照しながら、アパーチャー型Super−RENS方式(膜面入射型)を用いる場合に記録層に光誘起相転移材料を適用した層構成、動作原理を以下に詳細に説明する。
また、保護層31上には、必要に応じて、保護層、防汚層(いずれも図示しない)を付与することができる。
レーザビーム27は、対物レンズ28により保護層31を介してマスク層32に集光される。レーザスポットのガウス分布に従った中心部分の温度が高い部分では、閾値以上にマスク層32が加熱される。そして、該部分の屈折率が変化し透過率が約10%から80%に上がり、波長以下の径を持ったアパーチャー30がマスク層32内に形成される。
次に、再生工程について説明する。
記録時と同様にマスク層32をレーザビーム27(ただし、通常は記録時と異なる波長のレーザビーム)により加熱し、アパーチャー30を形成し、記録層34に近接場光37を到達させる。近接場光37は、記録マーク38と相互作用し、伝播光となり、その一部である反射光がピックアップ(図示しない)により検出される。
(実施形態4)
第4の実施形態として、図4を参照しながら、散乱型Super−RENS方式(膜面入射型)を用いる場合に記録層に光誘起相転移材料を適用した層構成、動作原理を以下に詳細に説明する。
マスク層45としては、透過率が光照射により減少するものを用いる(材料としては、例えば、酸化銀、酸化テルルを挙げることができる)。
ここで、図示していないが、実施形態3と同様に、散乱型においても記録層47と保護層48の間、或いは保護層48と基板49の間に反射光を増やす目的で反射層を付与することもできる。反射層の材料、膜厚、製造方法については上記説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
以上を踏まえ、まず、記録工程を説明する。
レーザビーム40は、対物レンズ41により保護層44を介してマスク層45に集光される。レーザスポットのガウス分布に従った中心部分の温度が高い部分では、閾値以上にマスク層45が加熱され該部分が化学分解を起こす。そして、波長以下の径を持った散乱体43がマスク層45内に形成され、その部分の透過率が約20%程度減少する。
次に、再生工程について説明する。
再生時は、記録時と同様にマスク層45をレーザビーム40(ただし、通常は記録時と異なる波長のレーザビーム)により加熱し、散乱体43を形成し、記録層47に近接場光50を到達させる。近接場光50は、記録マーク51と相互作用し、伝播光となり、その一部である反射光が散乱体43の場所以外の透明部からピックアップ(図示しない)により検出される。
2、15、28、41 対物レンズ
3、16、29、42 情報記録媒体
4、30 アパーチャー
5、18、36、49 基板
6、8、10、19、21、23、31、33、35、44、46、48 保護層
7、20、32、45 マスク層
9、22、34、47 記録層
11、24、37、50 近接場光
12、25、38、51 記録部
13、26、39、52 未記録部
17、43 散乱体
Claims (5)
- 基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを有し、
前記記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有することを特徴とする情報記録媒体。 - 前記光誘起相転移を起こす材料が、光励起により金属イオンのd電子軌道の光学遷移を伴う材料であることを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体。
- 前記光誘起相転移を起こす材料が、光励起により自発磁化を生成する材料であることを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体。
- 前記光誘起相転移を起こす材料が、光励起によりトランス/シス型の構造変化を示す材料であることを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体。
- 請求項1乃至4の何れかに記載の情報記録媒体のマスク層に光ビームを照射し、
前記光ビームの照射によって前記マスク層の透過率を局所的に変化させて、
前記透過率が局所的に変化した領域近辺に発生した近接場と前記記録層との相互作用によって、情報の記録を行うことを特徴とする光記録方法。
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JP2005095458A JP2006276453A (ja) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | 情報記録媒体及び光記録方法 |
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- 2005-03-29 JP JP2005095458A patent/JP2006276453A/ja active Pending
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