JP2913759B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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Landscapes
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザービーム等により、情報を高密度、大
容量で記録再生及び消去できる光記録媒体に関するもの
である。
容量で記録再生及び消去できる光記録媒体に関するもの
である。
従来の技術 光ディスクメモリに関しては、TeとTeO2を主成分とす
るTeOx（０＜ｘ＜2.0）薄膜を用いた追記型のディスク
がある。また繰り返し記録・消去が可能な消去ディスク
が実用化されつつある。この消去ディスクはレーザ光に
より記録薄膜を加熱し、溶融し、急冷することにより、
非晶質化して情報を記録し、またこれを加熱し徐冷する
ことにより結晶化して消去することができるものである
が、この記録薄膜の材料としてはS.R.Ovshinsky（エス
・アール・オブシンスキー）氏等のカルコゲン材料Ge15
Te81Sb2S2等が知られている。ここでカルコゲンとは
Ｓ、Se、Te等の酸素（Ｏ）を除く第VI属の元素を言う。
また、As2S3やAs2Se3あるいはSb2Se3等のＳあるいはSe
をベースとするカルコゲン元素と周期律表第Ｖ族あるい
はGe等の第IV属元素等の組み合わせからなる薄膜等が広
く知られている。
るTeOx（０＜ｘ＜2.0）薄膜を用いた追記型のディスク
がある。また繰り返し記録・消去が可能な消去ディスク
が実用化されつつある。この消去ディスクはレーザ光に
より記録薄膜を加熱し、溶融し、急冷することにより、
非晶質化して情報を記録し、またこれを加熱し徐冷する
ことにより結晶化して消去することができるものである
が、この記録薄膜の材料としてはS.R.Ovshinsky（エス
・アール・オブシンスキー）氏等のカルコゲン材料Ge15
Te81Sb2S2等が知られている。ここでカルコゲンとは
Ｓ、Se、Te等の酸素（Ｏ）を除く第VI属の元素を言う。
また、As2S3やAs2Se3あるいはSb2Se3等のＳあるいはSe
をベースとするカルコゲン元素と周期律表第Ｖ族あるい
はGe等の第IV属元素等の組み合わせからなる薄膜等が広
く知られている。
これらの記録薄膜をレーザ光ガイド用の溝を設けた基
板に形成し、光ディスクとして用いることができる。
板に形成し、光ディスクとして用いることができる。
これらのディスクにレーザ光で情報を記録し、その情
報を消去する方法としては、あらかじめ記録薄膜を結晶
化させておき、これに約１μｍに絞ったレーザ光を情報
に対応させて強度変調を施し、例えば円盤状の記録ディ
スクを回転せしめて照射した場合、このピークパワーレ
ーザ光照射部位は、記録薄膜の融点以上に昇温し、かつ
急冷し、非晶質化したマークとして情報の記録がおこな
える。また変調バイアスパワーレーザ光照射部位は、記
録薄膜の結晶化温度以上に昇温し、既記録信号情報を消
去する働きがありオーバライトできる。このように記録
薄膜はレーザ光によって融点以上に昇温し、また結晶化
温度以上に昇温されるものである。このため記録薄膜の
下面および上面に、耐熱性のすぐれた誘電体層を基板お
よび接着層に対する保護層として設けているのが一般的
である。これらの誘電体層の熱伝導特性により、昇温お
よび急冷、徐冷の特性が変わるものであるから、誘電体
層の材質あるいは層構成を選ぶことによって記録および
消去の特性を決めることができるものである。
報を消去する方法としては、あらかじめ記録薄膜を結晶
化させておき、これに約１μｍに絞ったレーザ光を情報
に対応させて強度変調を施し、例えば円盤状の記録ディ
スクを回転せしめて照射した場合、このピークパワーレ
ーザ光照射部位は、記録薄膜の融点以上に昇温し、かつ
急冷し、非晶質化したマークとして情報の記録がおこな
える。また変調バイアスパワーレーザ光照射部位は、記
録薄膜の結晶化温度以上に昇温し、既記録信号情報を消
去する働きがありオーバライトできる。このように記録
薄膜はレーザ光によって融点以上に昇温し、また結晶化
温度以上に昇温されるものである。このため記録薄膜の
下面および上面に、耐熱性のすぐれた誘電体層を基板お
よび接着層に対する保護層として設けているのが一般的
である。これらの誘電体層の熱伝導特性により、昇温お
よび急冷、徐冷の特性が変わるものであるから、誘電体
層の材質あるいは層構成を選ぶことによって記録および
消去の特性を決めることができるものである。
発明が解決しょうとする課題 記録薄膜を加熱昇温し、溶融急冷非晶質化および加熱
昇温結晶化の手段を用いる情報記録および消去可能なオ
ーバライト記録媒体における課題は、記録・消去の繰り
返し特性と消去特性である。
昇温結晶化の手段を用いる情報記録および消去可能なオ
ーバライト記録媒体における課題は、記録・消去の繰り
返し特性と消去特性である。
記録・消去の繰り返し特性については、記録・消去の
加熱、冷却の多数回の繰り返しによるディスク基板ある
いは誘電体層の熱的な損傷によるノイズの増大、または
損傷は無くても、記録・消去の繰り返しに伴う加熱、冷
却の繰り返しによる誘電体層の脈動によって、記録薄膜
材料がディスク回転方向の案内溝に沿って移動する等、
記録・消去の繰り返し特性の劣化が課題であった。
加熱、冷却の多数回の繰り返しによるディスク基板ある
いは誘電体層の熱的な損傷によるノイズの増大、または
損傷は無くても、記録・消去の繰り返しに伴う加熱、冷
却の繰り返しによる誘電体層の脈動によって、記録薄膜
材料がディスク回転方向の案内溝に沿って移動する等、
記録・消去の繰り返し特性の劣化が課題であった。
消去特性についてはTeを含む非晶質膜は、その融点は
代表的なもので400℃〜900℃と広い温度範囲にある。
代表的なもので400℃〜900℃と広い温度範囲にある。
これらの記録薄膜にレーザ光を照射し、昇温徐冷する
ことにより結晶化が行える。この温度は一般的に融点よ
り低い結晶化温度領域である。またこの結晶化した膜に
高いパワーレベルのレーザ光をあて、その融点以上に加
熱するとその部分は溶融し急冷し、再び非晶質化してマ
ークが形成できる。記録マークとして非晶質化を選ぶ
と、このマークは記録薄膜が溶融し急冷されて形成され
るものであるから、冷却速度が速いほど非晶質状態の均
一なものが得られ信号振幅が向上する。冷却速度が遅い
場合はマークの中心と周辺で非晶質化の程度に差が発生
する。次に結晶化消去に際しては、レーザ光の照射によ
り既に記録が行われている非晶質マーク部を、結晶化温
度以上に昇温し結晶化されてこのマークを消去する。
ことにより結晶化が行える。この温度は一般的に融点よ
り低い結晶化温度領域である。またこの結晶化した膜に
高いパワーレベルのレーザ光をあて、その融点以上に加
熱するとその部分は溶融し急冷し、再び非晶質化してマ
ークが形成できる。記録マークとして非晶質化を選ぶ
と、このマークは記録薄膜が溶融し急冷されて形成され
るものであるから、冷却速度が速いほど非晶質状態の均
一なものが得られ信号振幅が向上する。冷却速度が遅い
場合はマークの中心と周辺で非晶質化の程度に差が発生
する。次に結晶化消去に際しては、レーザ光の照射によ
り既に記録が行われている非晶質マーク部を、結晶化温
度以上に昇温し結晶化されてこのマークを消去する。
この消去の時、マークの非晶質状態が均一な場合は均
一に結晶化されやすくなり消去特性が向上するが、記録
マークの非晶質状態が不均一な場合は、結晶化消去の状
態が不均一となって消去特性が低下するという課題があ
った。本発明の目的は記録消去特性に優れ、記録・消去
の繰り返し特性の安定な光ディスクを提供することであ
る。
一に結晶化されやすくなり消去特性が向上するが、記録
マークの非晶質状態が不均一な場合は、結晶化消去の状
態が不均一となって消去特性が低下するという課題があ
った。本発明の目的は記録消去特性に優れ、記録・消去
の繰り返し特性の安定な光ディスクを提供することであ
る。
課題を解決するための手段 本発明はレーザ光の照射により、そのエネルギーを吸
収して昇温、溶融し、急冷して非晶質化する性質と、非
晶質の状態を昇温することにより結晶化する性質を有す
る記録薄膜層がＳ、Seから選ばれる元素を含むカルコゲ
ン化合物からなり、この記録薄膜層に、Te、Ge、Sbの中
の少なくとも一つの元素の窒化物を含ませるものであ
る。
収して昇温、溶融し、急冷して非晶質化する性質と、非
晶質の状態を昇温することにより結晶化する性質を有す
る記録薄膜層がＳ、Seから選ばれる元素を含むカルコゲ
ン化合物からなり、この記録薄膜層に、Te、Ge、Sbの中
の少なくとも一つの元素の窒化物を含ませるものであ
る。
作用 すなわちＳ、Seから選ばれる元素を含むカルコゲン化
合物からなる記録薄膜層にTe、Ge、Sbの中の少なくとも
一つの元素の窒化物を含ませることで、記録消去の繰り
返しに伴う誘電体層の脈動によって、記録薄膜材料が案
内溝に沿って移動する現象を抑制することができ、これ
によって記録・消去の繰り返し特性を向上することがで
きるものである。また透明基板の一方の面に第一の誘電
体層と、記録薄膜層と、第二の誘電体層と、反射層とを
順次形成し、第二の誘電体層の膜厚を第一の誘電体層の
膜厚より薄くすることによって、熱拡散層である反射層
と記録薄膜層を近づけることになり、記録薄膜層が急冷
されるものであるから記録マークが均一な非晶質状態と
なって、記録マークが不均一な場合に生じる結晶化消去
時の不均一な状態の発生を防止することができ、消去特
性を向上させることが出来るものである。
合物からなる記録薄膜層にTe、Ge、Sbの中の少なくとも
一つの元素の窒化物を含ませることで、記録消去の繰り
返しに伴う誘電体層の脈動によって、記録薄膜材料が案
内溝に沿って移動する現象を抑制することができ、これ
によって記録・消去の繰り返し特性を向上することがで
きるものである。また透明基板の一方の面に第一の誘電
体層と、記録薄膜層と、第二の誘電体層と、反射層とを
順次形成し、第二の誘電体層の膜厚を第一の誘電体層の
膜厚より薄くすることによって、熱拡散層である反射層
と記録薄膜層を近づけることになり、記録薄膜層が急冷
されるものであるから記録マークが均一な非晶質状態と
なって、記録マークが不均一な場合に生じる結晶化消去
時の不均一な状態の発生を防止することができ、消去特
性を向上させることが出来るものである。
実施例 以下、参考例を図面に基づいて説明する。第１図にお
いて１はディスク基板でポリカーボネイト等の樹脂基板
からなっている。このディスク基板１はあらかじめレー
ザ光案内用の溝を形成した樹脂基板あるいはフォトポリ
マを用いる、いわゆる2P法で溝を形成したガラス板、ガ
ラス板に直接溝を形成した基板であってもよい。２は第
一の誘電体層でZnS−SiO2の混合膜からなっており、膜
厚は約150nmである。３は記録薄膜層でTe、Ge、SbとT
e、Ge、Sbの中の少なくとも一つの元素の窒化物を含ん
でおり、膜厚は約30nmである。４は第二の誘電体層で第
一の誘電体層２と同じ材料からなっており、膜厚は約20
nmである。５はアルミニウム合金からなる反射層で膜厚
は約60nmである。６は保護板で接着剤７によってディス
ク基板１に貼り合わせている。
いて１はディスク基板でポリカーボネイト等の樹脂基板
からなっている。このディスク基板１はあらかじめレー
ザ光案内用の溝を形成した樹脂基板あるいはフォトポリ
マを用いる、いわゆる2P法で溝を形成したガラス板、ガ
ラス板に直接溝を形成した基板であってもよい。２は第
一の誘電体層でZnS−SiO2の混合膜からなっており、膜
厚は約150nmである。３は記録薄膜層でTe、Ge、SbとT
e、Ge、Sbの中の少なくとも一つの元素の窒化物を含ん
でおり、膜厚は約30nmである。４は第二の誘電体層で第
一の誘電体層２と同じ材料からなっており、膜厚は約20
nmである。５はアルミニウム合金からなる反射層で膜厚
は約60nmである。６は保護板で接着剤７によってディス
ク基板１に貼り合わせている。
第１図の構成において記録・消去及び再生は矢印８の
方向より、情報に応じて強度変調を施したレーザ光を照
射して、また反射光を検出して行うものである。この誘
電体層、記録薄膜層、反射層の形成方法としては、一般
的には真空蒸着あるいはスパッタ法が用いられる。この
時、Te、Ge、Sbからなる記録薄膜層３にTe、Ge、Sbの中
の少なくとも一つの元素の窒化物を含ませることによっ
て、記録消去の繰り返しに伴う誘電体層の脈動によっ
て、記録薄膜材料が案内溝に沿って移動する現象を抑制
することができ、これによって記録・消去の繰り返し特
性を向上することができるものであった。第一、第二の
誘電体層２、４のZnS−SiO2混合膜はSiO2の比率を20mol
％にしているがこれに限定するものではない。しかしな
がらSiO2の比率を5mol％以下にすると、ZnSにSiO2を混
合した時に得られる効果、すなわち結晶粒径を小さくす
るという効果が小さくなり、50mol％以上にすると、SiO
2膜の性質が大きくなるものであるから、SiO2の比率は
５〜40mol％の範囲にするのが適当であった。
方向より、情報に応じて強度変調を施したレーザ光を照
射して、また反射光を検出して行うものである。この誘
電体層、記録薄膜層、反射層の形成方法としては、一般
的には真空蒸着あるいはスパッタ法が用いられる。この
時、Te、Ge、Sbからなる記録薄膜層３にTe、Ge、Sbの中
の少なくとも一つの元素の窒化物を含ませることによっ
て、記録消去の繰り返しに伴う誘電体層の脈動によっ
て、記録薄膜材料が案内溝に沿って移動する現象を抑制
することができ、これによって記録・消去の繰り返し特
性を向上することができるものであった。第一、第二の
誘電体層２、４のZnS−SiO2混合膜はSiO2の比率を20mol
％にしているがこれに限定するものではない。しかしな
がらSiO2の比率を5mol％以下にすると、ZnSにSiO2を混
合した時に得られる効果、すなわち結晶粒径を小さくす
るという効果が小さくなり、50mol％以上にすると、SiO
2膜の性質が大きくなるものであるから、SiO2の比率は
５〜40mol％の範囲にするのが適当であった。
さらに第二の誘電体層４の膜厚を約20nmと薄くしてい
るが、これによって熱拡散層となる反射層５と記録薄膜
層３が近くなり、記録・消去時の記録薄膜層３の熱が急
速に反射層５に伝達されることになって、記録薄膜層３
を急冷する上で効果があるものである。
るが、これによって熱拡散層となる反射層５と記録薄膜
層３が近くなり、記録・消去時の記録薄膜層３の熱が急
速に反射層５に伝達されることになって、記録薄膜層３
を急冷する上で効果があるものである。
参考例のディスク構成で、外径130mm、1800rpm回転、
線速度8m/secでf1＝3.43MHzの信号、f2＝1.0MHzの信号
のオーバーライト特性を測定した。オーバーライトは、
１個のサークルスポットで約１μｍのレーザ光により、
高いパワーレベル16mW,低いパワーレベル8mWの間の変調
で、高いパワーレベルで非晶質化マークを形成し、低い
パワーレベルで非晶質化マークを結晶化して消去する同
時消録の方法で行った。この結果、記録信号のC/N比と
しては、55dB以上が得られ、消去特性として、オーバラ
イト消去率30dB以上が得られた。オーバライトのサイク
ル特性については、特にビットエラーレイトの特性を測
定した結果、1000000サイクル以上劣化が見られなかっ
た。また本発明の実施例として、レーザ光の照射によ
り、そのエネルギーを吸収して昇温、溶融し、急冷して
非晶質化する性質と、非晶質の状態を昇温することによ
り結晶化する性質を有するＳ、Seから選ばれる元素を含
むカルコゲン化物すなわち硫化物やセレン化物を用いた
実験でも同様の効果が得られた。
線速度8m/secでf1＝3.43MHzの信号、f2＝1.0MHzの信号
のオーバーライト特性を測定した。オーバーライトは、
１個のサークルスポットで約１μｍのレーザ光により、
高いパワーレベル16mW,低いパワーレベル8mWの間の変調
で、高いパワーレベルで非晶質化マークを形成し、低い
パワーレベルで非晶質化マークを結晶化して消去する同
時消録の方法で行った。この結果、記録信号のC/N比と
しては、55dB以上が得られ、消去特性として、オーバラ
イト消去率30dB以上が得られた。オーバライトのサイク
ル特性については、特にビットエラーレイトの特性を測
定した結果、1000000サイクル以上劣化が見られなかっ
た。また本発明の実施例として、レーザ光の照射によ
り、そのエネルギーを吸収して昇温、溶融し、急冷して
非晶質化する性質と、非晶質の状態を昇温することによ
り結晶化する性質を有するＳ、Seから選ばれる元素を含
むカルコゲン化物すなわち硫化物やセレン化物を用いた
実験でも同様の効果が得られた。
発明の効果 以上、説明したようにＳ、Seから選ばれる元素を含む
カルコゲン化合物からなる記録薄膜層にTe、Ge、Sbの中
の少なくとも一つ元素の窒化物を含ませることによっ
て、記録・消去の繰り返しに伴い発生する誘電体層の脈
動による、記録薄膜材料の案内溝に沿っての移動を抑制
することができ、繰り返し特性を向上することができる
ものである。
カルコゲン化合物からなる記録薄膜層にTe、Ge、Sbの中
の少なくとも一つ元素の窒化物を含ませることによっ
て、記録・消去の繰り返しに伴い発生する誘電体層の脈
動による、記録薄膜材料の案内溝に沿っての移動を抑制
することができ、繰り返し特性を向上することができる
ものである。
また、記録薄膜と反射層の間の誘電体層を薄くした急
冷構成にすることによって、熱衝撃の低減による繰り返
し特性の向上、記録マークの均一化による消去特性の向
上をはかることができるものである。
冷構成にすることによって、熱衝撃の低減による繰り返
し特性の向上、記録マークの均一化による消去特性の向
上をはかることができるものである。
第１図は本発明の一実施例における光記録媒体の要部拡
大断面図である。 １……ディスク基板、２……第一の誘電体層、３……記
録薄膜層、４……第二の誘電体層、５……反射層。
大断面図である。 １……ディスク基板、２……第一の誘電体層、３……記
録薄膜層、４……第二の誘電体層、５……反射層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河原 克巳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−100745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−44693（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−56746（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−116937（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41M 5/26 G11B 7/24
Claims (4)
- 【請求項１】透明基板の一方の面に第一の誘電体層と、
レーザ光の照射により、そのエネルギーを吸収して昇
温、溶融し、急冷して非晶質化する性質と、非晶質の状
態を昇温することにより結晶化する性質を有する記録薄
膜層と、第二の誘電体層とをこの順番に備え、前記記録
薄膜層がＳ、Seから選ばれる元素を含むカルコゲン化合
物であり、前記記録薄膜層がTe、Ge、Sbの中の少なくと
も一つの元素の窒化物を含んでなることを特徴とする光
記録媒体。 - 【請求項２】第二の誘電体層の記録薄膜層と反対面に反
射層を備えることを特徴とする請求項１記載の光記録媒
体。 - 【請求項３】第二の誘電体の膜厚を第一の誘電体の膜厚
より薄くし、第二の誘電体の膜厚を30nm以下にすること
を特徴とする請求項１または２何れかに記載の光記録媒
体。 - 【請求項４】第一と第二の誘電体層としてZnSとSiO2の
混合膜のSiO2比が５〜40mol％の材料を用いることを特
徴とする請求項１〜３何れかに記載の光記録媒体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113383A JP2913759B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光記録媒体 |
| US07/559,166 US5194363A (en) | 1990-04-27 | 1990-07-30 | Optical recording medium and production process for the medium |
| US07/573,246 US5230973A (en) | 1990-04-27 | 1990-08-24 | Method of recording and erasing information in an erasible optical recording medium |
| KR1019910006821A KR950006840B1 (ko) | 1990-04-27 | 1991-04-27 | 광기록매체와 광기록매체의 제법 |
| US08/904,983 USRE36383E (en) | 1990-04-27 | 1997-08-01 | Optical recording medium and production process for the medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113383A JP2913759B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0411336A JPH0411336A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2913759B2 true JP2913759B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=14610913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2113383A Expired - Lifetime JP2913759B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913759B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2296298T3 (es) * | 1996-09-06 | 2008-04-16 | Ricoh Company, Ltd | Medio de grabacion optica. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358636A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録部材 |
| JPH0256746A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 情報担体ディスク |
| JPH02258290A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-10-19 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 光記録媒体およびその製造方法 |
| JPH02252577A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-11 | Ricoh Co Ltd | 情報記録媒体 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2113383A patent/JP2913759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0411336A (ja) | 1992-01-16 |
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