JP2982329B2 - 情報光記録媒体とその記録再生方法 - Google Patents
情報光記録媒体とその記録再生方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報光記録媒体とその
記録再生方法、特に、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・消去できる光ディスク等の
情報光記録媒体とその記録再生方法に関する。
記録再生方法、特に、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・消去できる光ディスク等の
情報光記録媒体とその記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、書換可能な情報光記録媒体とし
ては、カー効果を利用した光磁気形のものと、結晶状態
と非晶状態の２つの状態間の可逆的変化を利用した相変
化形のものとがある。相変化形のものとしては、Ｇｅ15
Ｓｂ2 Ｔｅ81Ｓ2 膜を相変化膜としたもの（特公昭４７
−２６８９７）、Ｓｂ10Ｔｅ80Ｓｅ10膜を相変化膜とし
たもの（特開昭６１−１４５７３７）、Ｓｂ2 Ｓｅ膜を
相変化膜としたもの（特開昭６０−１５５４９５）、Ｓ
ｂ2 Ｓｅ3 膜を相変化膜としたもの（特開昭５９−１８
５０４８）、ＧｅＳｂＴｅ系膜を相変化膜としたもの
（特開昭６２−５３ ８８６）などがある。これらの情報
光記録媒体では記録したい情報の「１」に対応するとき
だけ高パワーの光照射を行なうことにより照射された部
分のみ相変化膜は溶融し、その後急冷凝固することによ
り非晶状態の記録マークが形成される。この情報列を消
去するには相変化膜を融点以上にしないような中間パワ
ーの光照射を一様に行なうことにより非晶状態の記録マ
ークをマーク間と同様に結晶化し、もとの状態に戻して
消去する。情報の読出（再生）は相変化膜の状態を変化
させない程度の低いパワーの光を照射することにより、
媒体からの反射光量の変化を検出することにより行な
う。
ては、カー効果を利用した光磁気形のものと、結晶状態
と非晶状態の２つの状態間の可逆的変化を利用した相変
化形のものとがある。相変化形のものとしては、Ｇｅ15
Ｓｂ2 Ｔｅ81Ｓ2 膜を相変化膜としたもの（特公昭４７
−２６８９７）、Ｓｂ10Ｔｅ80Ｓｅ10膜を相変化膜とし
たもの（特開昭６１−１４５７３７）、Ｓｂ2 Ｓｅ膜を
相変化膜としたもの（特開昭６０−１５５４９５）、Ｓ
ｂ2 Ｓｅ3 膜を相変化膜としたもの（特開昭５９−１８
５０４８）、ＧｅＳｂＴｅ系膜を相変化膜としたもの
（特開昭６２−５３ ８８６）などがある。これらの情報
光記録媒体では記録したい情報の「１」に対応するとき
だけ高パワーの光照射を行なうことにより照射された部
分のみ相変化膜は溶融し、その後急冷凝固することによ
り非晶状態の記録マークが形成される。この情報列を消
去するには相変化膜を融点以上にしないような中間パワ
ーの光照射を一様に行なうことにより非晶状態の記録マ
ークをマーク間と同様に結晶化し、もとの状態に戻して
消去する。情報の読出（再生）は相変化膜の状態を変化
させない程度の低いパワーの光を照射することにより、
媒体からの反射光量の変化を検出することにより行な
う。
【０００３】前述した相変化膜の材料の中では、高速消
去ができるために結晶化速度がある程度速いことと、熱
的安定性の観点からＧｅＳｂＴｅ系相変化膜が有望であ
り、この相変化膜を用いて、各所で情報光記録媒体の開
発が活発に行なわれている。
去ができるために結晶化速度がある程度速いことと、熱
的安定性の観点からＧｅＳｂＴｅ系相変化膜が有望であ
り、この相変化膜を用いて、各所で情報光記録媒体の開
発が活発に行なわれている。
【０００４】次に、従来の情報光記録媒体の一例につい
て、図２を用いて説明する。
て、図２を用いて説明する。
【０００５】基板１の上に成膜される記録膜Ｂとして透
明干渉膜２２、相変化膜２３、透明干渉膜２４、反射膜
２５、保護膜２６が順次積層されている。基板１として
はポリカーボネイト樹脂板やフォトポリマーのついたガ
ラス板等が用いられ、通常案内溝が設けられている。
明干渉膜２２、相変化膜２３、透明干渉膜２４、反射膜
２５、保護膜２６が順次積層されている。基板１として
はポリカーボネイト樹脂板やフォトポリマーのついたガ
ラス板等が用いられ、通常案内溝が設けられている。
【０００６】相変化膜２３としてはＧｅＳｂＴｅ系材料
が用いられる。この材料は光磁気膜に比べれば耐酸化性
に優れるものの孔あけ形記録膜であるＴｅＳｅＮＰｂよ
りは耐酸化性が劣る。そこでこの相変化膜２３の上下を
透明干渉膜２２，２４で挟むことにより耐酸化性向上の
ためのバリアーとしている。この透明干渉膜２２，２４
は相変化膜２３が適度な吸収率をもつようにすることと
積層構造全体の反射率を適度な値にするための光学的多
重反射干渉の働きもしている。さらにまた、透明干渉膜
２２，２４は相変化膜２３が記録用光照射を受けて光エ
ネルギーを吸収し、それを熱エネルギーに変換して昇温
した後に光照射がなくなって冷却するときの速度を適度
な値にする働きもしている。
が用いられる。この材料は光磁気膜に比べれば耐酸化性
に優れるものの孔あけ形記録膜であるＴｅＳｅＮＰｂよ
りは耐酸化性が劣る。そこでこの相変化膜２３の上下を
透明干渉膜２２，２４で挟むことにより耐酸化性向上の
ためのバリアーとしている。この透明干渉膜２２，２４
は相変化膜２３が適度な吸収率をもつようにすることと
積層構造全体の反射率を適度な値にするための光学的多
重反射干渉の働きもしている。さらにまた、透明干渉膜
２２，２４は相変化膜２３が記録用光照射を受けて光エ
ネルギーを吸収し、それを熱エネルギーに変換して昇温
した後に光照射がなくなって冷却するときの速度を適度
な値にする働きもしている。
【０００７】反射膜２５は、相変化膜２３が適度な吸収
率をもつようにすることと積層構造全体の反射率を適度
な値にするための光学多重反射干渉をおこすための反射
膜の働きとともに、前述の冷却速度を適度な値にする働
きもしている。
率をもつようにすることと積層構造全体の反射率を適度
な値にするための光学多重反射干渉をおこすための反射
膜の働きとともに、前述の冷却速度を適度な値にする働
きもしている。
【０００８】記録再生の光源としては通常波長８３０ｎ
ｍ前後の半導体レーザーが用いられ、基板を通して記録
膜Ｂの面上で約φ１．４μｍとなるように絞りこんで記
録再生が行なわれる。
ｍ前後の半導体レーザーが用いられ、基板を通して記録
膜Ｂの面上で約φ１．４μｍとなるように絞りこんで記
録再生が行なわれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな上述した従来の情報光記録媒体とその記録再生方法
は、現在各所で開発が行なわれているが、その課題は高
速な書換記録が可能であり、かつ記録感度が高く、かつ
Ｃ／Ｎ、消去率等の信号品質が良好であり、かつ書換記
録を多数回繰返しても上記記録再生特性の劣化がなく、
高温高湿度環境に長時間保存しておいても上記記録再生
特性および書換の繰返し性に劣化がないことであり、現
状ではこれらに対応できていないという欠点がある。
うな上述した従来の情報光記録媒体とその記録再生方法
は、現在各所で開発が行なわれているが、その課題は高
速な書換記録が可能であり、かつ記録感度が高く、かつ
Ｃ／Ｎ、消去率等の信号品質が良好であり、かつ書換記
録を多数回繰返しても上記記録再生特性の劣化がなく、
高温高湿度環境に長時間保存しておいても上記記録再生
特性および書換の繰返し性に劣化がないことであり、現
状ではこれらに対応できていないという欠点がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の情報光記録媒体
は基板上に形成された記録膜に光を照射することにより
情報の記録・消去・再生が可能であり、情報の記録・消
去が結晶状態と非晶状態の間の相変化により行なわれる
情報光記録媒体であって、前記記録膜が少なくとも第１
の透明干渉膜、相変化膜、第２の透明干渉膜、反射膜、
保護膜を備え、かつ前記第１の透明干渉膜と前記第２の
透明干渉膜とはＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物であり、混
合物中のＳｉＯ2 の存在率は１０モル％以上２０モル％
未満であり、かつ前記相変化膜はＧｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 の
化合物組成であり、かつ前記反射膜はＡｌＴｉ合金であ
り、かつ前記保護膜は紫外線硬化型樹脂であり、それぞ
れの膜の厚さは第１の透明干渉膜が２００ｎｍ〜２４０
ｎｍの範囲、相変化膜が２５ｎｍ〜３５ｎｍの範囲、第
２の透明干渉膜が１５ｎｍ〜２５ｎｍの範囲、反射膜が
３５ｎｍ〜８５ｎｍの範囲、保護膜が３μｍ〜２０μｍ
の範囲に設定されて構成される。
は基板上に形成された記録膜に光を照射することにより
情報の記録・消去・再生が可能であり、情報の記録・消
去が結晶状態と非晶状態の間の相変化により行なわれる
情報光記録媒体であって、前記記録膜が少なくとも第１
の透明干渉膜、相変化膜、第２の透明干渉膜、反射膜、
保護膜を備え、かつ前記第１の透明干渉膜と前記第２の
透明干渉膜とはＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物であり、混
合物中のＳｉＯ2 の存在率は１０モル％以上２０モル％
未満であり、かつ前記相変化膜はＧｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 の
化合物組成であり、かつ前記反射膜はＡｌＴｉ合金であ
り、かつ前記保護膜は紫外線硬化型樹脂であり、それぞ
れの膜の厚さは第１の透明干渉膜が２００ｎｍ〜２４０
ｎｍの範囲、相変化膜が２５ｎｍ〜３５ｎｍの範囲、第
２の透明干渉膜が１５ｎｍ〜２５ｎｍの範囲、反射膜が
３５ｎｍ〜８５ｎｍの範囲、保護膜が３μｍ〜２０μｍ
の範囲に設定されて構成される。
【００１１】また、本発明の情報光記録媒体の記録再生
方法は基板上に、ＺｎＳとＳｉＯ2との混合物であり混
合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モル％以上２０モル％
未満で厚さが２００ｎｍ〜２４０ｎｍの第１の透明干渉
膜と、Ｇｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 の化合物組成で厚さが２５ｎ
ｍ〜３５ｎｍの相変化膜と、ＺｎＳとＳｉＯ2 との混合
物であり混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モル％以上
２０モル％未満で厚さが１５ｎｍ〜２５ｎｍの第２の透
明干渉膜と、ＡｌＴｉ合金で厚さが３５ｎｍ〜８５ｎｍ
の反射膜と、紫外線硬化型樹脂で厚さが３μｍ〜２０μ
ｍの保護膜を積層して構成された情報光記録媒体を用い
記録したい２値情報に対応させて高パワーの光照射と中
間パワーの光照射とを行なうことにより、相変化膜の昇
温後の冷却速度を臨界速度に比べて速い場合と遅い場合
とに対応させ、相変化膜の状態を非晶状態と結晶状態と
に対応させて情報を記録し、低パワーの光照射を行なう
ことにより、相変化膜の状態の違いを読出して情報を再
生するように構成される。
方法は基板上に、ＺｎＳとＳｉＯ2との混合物であり混
合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モル％以上２０モル％
未満で厚さが２００ｎｍ〜２４０ｎｍの第１の透明干渉
膜と、Ｇｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 の化合物組成で厚さが２５ｎ
ｍ〜３５ｎｍの相変化膜と、ＺｎＳとＳｉＯ2 との混合
物であり混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モル％以上
２０モル％未満で厚さが１５ｎｍ〜２５ｎｍの第２の透
明干渉膜と、ＡｌＴｉ合金で厚さが３５ｎｍ〜８５ｎｍ
の反射膜と、紫外線硬化型樹脂で厚さが３μｍ〜２０μ
ｍの保護膜を積層して構成された情報光記録媒体を用い
記録したい２値情報に対応させて高パワーの光照射と中
間パワーの光照射とを行なうことにより、相変化膜の昇
温後の冷却速度を臨界速度に比べて速い場合と遅い場合
とに対応させ、相変化膜の状態を非晶状態と結晶状態と
に対応させて情報を記録し、低パワーの光照射を行なう
ことにより、相変化膜の状態の違いを読出して情報を再
生するように構成される。
【００１２】
【作用】相変化形の情報光記録媒体への記録において
は、相変化膜を結晶状態から非晶状態へ変化させたり、
非晶状態から結晶状態へ変化させたりしなければなら
ず、この２つの変化は相変化膜の昇温後の冷却速度が非
常に重要である。そこで本発明者はφ１３０ｍｍの光デ
ィスクが毎分３６００回転する場合に良好な記録を行な
える記録膜の開発を目的として前述の課題を解決すべく
鋭意検討した結果、本発明に到った。
は、相変化膜を結晶状態から非晶状態へ変化させたり、
非晶状態から結晶状態へ変化させたりしなければなら
ず、この２つの変化は相変化膜の昇温後の冷却速度が非
常に重要である。そこで本発明者はφ１３０ｍｍの光デ
ィスクが毎分３６００回転する場合に良好な記録を行な
える記録膜の開発を目的として前述の課題を解決すべく
鋭意検討した結果、本発明に到った。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例を示す概略断面図
である。
である。
【００１５】図１に示す情報光記録媒体は、基板１と、
記録膜Ａとからなり、記録膜Ａとしては、ＺｎＳとＳｉ
Ｏ2 との混合物で混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モ
ル％以上２０モル％未満で厚さが２００ｎｍ〜２４０ｎ
ｍの透明干渉膜２と、Ｇｅ1Ｓｂ2 Ｔｅ4 の化合物組成
で厚さが２５ｎｍ〜３５ｎｍの相変化膜３と、ＺｎＳと
ＳｉＯ2 との混合物で混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１
０モル％以上２０モル％未満で厚さが１５ｎｍ〜２５ｎ
ｍの透明干渉膜４と、ＡｌＴｉ合金で厚さが３５ｎｍ〜
８５ｎｍの反射膜５と、紫外線硬化型樹脂（ＵＶ硬化樹
脂ともいう）で厚さが３μｍ〜２０μｍの保護膜６とを
含んで構成される。
記録膜Ａとからなり、記録膜Ａとしては、ＺｎＳとＳｉ
Ｏ2 との混合物で混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モ
ル％以上２０モル％未満で厚さが２００ｎｍ〜２４０ｎ
ｍの透明干渉膜２と、Ｇｅ1Ｓｂ2 Ｔｅ4 の化合物組成
で厚さが２５ｎｍ〜３５ｎｍの相変化膜３と、ＺｎＳと
ＳｉＯ2 との混合物で混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１
０モル％以上２０モル％未満で厚さが１５ｎｍ〜２５ｎ
ｍの透明干渉膜４と、ＡｌＴｉ合金で厚さが３５ｎｍ〜
８５ｎｍの反射膜５と、紫外線硬化型樹脂（ＵＶ硬化樹
脂ともいう）で厚さが３μｍ〜２０μｍの保護膜６とを
含んで構成される。
【００１６】記録および再生用の光ビームは基板１を通
して入射し、記録膜Ａの面上でおよそφ１．４μｍに集
光される。「１」と「０」の任意の並びからなる２値情
報を記録するときには「１」，「０」に対応させて高パ
ワーの光照射と中間パワーの光照射とを行なうことによ
り、「１」を記録したい部分の相変化膜３は融解後急冷
されるようにし非晶状態とし、「０」を記録したい部分
の相変化膜３は徐冷されるようにし結晶状態とする。
して入射し、記録膜Ａの面上でおよそφ１．４μｍに集
光される。「１」と「０」の任意の並びからなる２値情
報を記録するときには「１」，「０」に対応させて高パ
ワーの光照射と中間パワーの光照射とを行なうことによ
り、「１」を記録したい部分の相変化膜３は融解後急冷
されるようにし非晶状態とし、「０」を記録したい部分
の相変化膜３は徐冷されるようにし結晶状態とする。
【００１７】図１に示す情報光記録媒体は相変化膜３と
してＧｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 という化合物組成を用いており
結晶化速度が速いので、φ１３０ｍｍのディスクを毎分
３６００回転するのに相当する媒体線速度１１．３ｍ／
ｓｅｃ〜２２．６ｍ／ｓｅｃという速い線速度であって
も２０ｄＢ以上という良好な消去率を得ることができる
（相変化膜３の厚さ、透明干渉膜２，４の材質と厚さ、
反射膜５の材質と厚さとが熱的に良好に設計されている
ためでもある。）。本発明の情報光記録媒体は、熱的設
計が良好であるため、Ｃ／Ｎが良好であるとともに、記
録感度も高く、高速な書換記録が可能となっている。
してＧｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 という化合物組成を用いており
結晶化速度が速いので、φ１３０ｍｍのディスクを毎分
３６００回転するのに相当する媒体線速度１１．３ｍ／
ｓｅｃ〜２２．６ｍ／ｓｅｃという速い線速度であって
も２０ｄＢ以上という良好な消去率を得ることができる
（相変化膜３の厚さ、透明干渉膜２，４の材質と厚さ、
反射膜５の材質と厚さとが熱的に良好に設計されている
ためでもある。）。本発明の情報光記録媒体は、熱的設
計が良好であるため、Ｃ／Ｎが良好であるとともに、記
録感度も高く、高速な書換記録が可能となっている。
【００１８】本発明の情報光記録媒体は光学設計的にも
良好であるため、Ｃ／Ｎが良好であり、記録感度も高
い。また、結晶状態と非晶状態との相変化膜の吸収率を
ほとんど等しくしているため、新しい「１」，「０」を
記録する前の情報列がどのようなパターンであっても、
そのパターンの影響を受けずに新しい「１」「０」列の
記録を行なうことができ、ジッターも小さく良好な重ね
書き記録ができる。
良好であるため、Ｃ／Ｎが良好であり、記録感度も高
い。また、結晶状態と非晶状態との相変化膜の吸収率を
ほとんど等しくしているため、新しい「１」，「０」を
記録する前の情報列がどのようなパターンであっても、
そのパターンの影響を受けずに新しい「１」「０」列の
記録を行なうことができ、ジッターも小さく良好な重ね
書き記録ができる。
【００１９】透明干渉膜２，４としてはＺｎＳとＳｉＯ
2 との混合物を用い、混合物中のＳｉＯ2 の存在率を１
０モル％以上２０モル％未満としているのでノイズが小
さく、かつ、屈折率が約２．２と大きな値であるので光
学的な多重反射干渉が良好となりＣ／Ｎが良好となって
いる。混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モル％未満の
場合は、屈折率は大きいので望ましいが、膜表面が平坦
ではなくなるのでノイズが大きくなり総合的には望まし
くない。混合物中のＳｉＯ2 の存在率が２０モル％以上
の場合は膜表面は平坦になりノイズが小さくなり望まし
いが、屈折率はｎ＝２．０以下と小さくなるので総合的
には望ましくない。また、ＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物
の高温高湿度環境での保存性は、ＳｉＯ2 の存在率が１
０モル％以上であれば８０℃９０％６００Ｈでもほとん
ど変化がなく安定である。
2 との混合物を用い、混合物中のＳｉＯ2 の存在率を１
０モル％以上２０モル％未満としているのでノイズが小
さく、かつ、屈折率が約２．２と大きな値であるので光
学的な多重反射干渉が良好となりＣ／Ｎが良好となって
いる。混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モル％未満の
場合は、屈折率は大きいので望ましいが、膜表面が平坦
ではなくなるのでノイズが大きくなり総合的には望まし
くない。混合物中のＳｉＯ2 の存在率が２０モル％以上
の場合は膜表面は平坦になりノイズが小さくなり望まし
いが、屈折率はｎ＝２．０以下と小さくなるので総合的
には望ましくない。また、ＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物
の高温高湿度環境での保存性は、ＳｉＯ2 の存在率が１
０モル％以上であれば８０℃９０％６００Ｈでもほとん
ど変化がなく安定である。
【００２０】反射膜５としてはＡｌＴｉ合金（Ｔｉの含
有量は１重量％）（以下、単に［ＡｌＴｉ合金］とい
う）膜が望ましい。反射膜５の材料としてはＡｌ、Ａｌ
Ｔｉ合金、Ａｕ、ＡｕＰｄ合金、ＮｉＣｒ合金を検討し
たが、ＮｉＣｒ合金は単体膜での反射率が他の材料に比
べて低いため、本発明のような多重反射干渉を利用する
媒体には適さなかった。ＡｕおよびＡｕＰｄ合金は反射
率的には問題ないが、接着力の点で問題であった。すな
わち、高パワーで記録しようとすると反射膜５が剥れて
変形するという問題が生じた。ＡｌおよびＡｌＴｉ合金
は光学特性的にはほとんど同じであったが、高温高湿度
環境での長時間保存特性の点で腐食のないＡｌＴｉ合金
の方が望ましい。
有量は１重量％）（以下、単に［ＡｌＴｉ合金］とい
う）膜が望ましい。反射膜５の材料としてはＡｌ、Ａｌ
Ｔｉ合金、Ａｕ、ＡｕＰｄ合金、ＮｉＣｒ合金を検討し
たが、ＮｉＣｒ合金は単体膜での反射率が他の材料に比
べて低いため、本発明のような多重反射干渉を利用する
媒体には適さなかった。ＡｕおよびＡｕＰｄ合金は反射
率的には問題ないが、接着力の点で問題であった。すな
わち、高パワーで記録しようとすると反射膜５が剥れて
変形するという問題が生じた。ＡｌおよびＡｌＴｉ合金
は光学特性的にはほとんど同じであったが、高温高湿度
環境での長時間保存特性の点で腐食のないＡｌＴｉ合金
の方が望ましい。
【００２１】保護膜６としては、記録感度をそれほど低
下させない紫外線硬化型樹脂が望ましい。紫外線硬化型
樹脂の保護膜６を反射膜５の上に形成することにより、
高パワーで記録しようとするときの記録膜Ａの不可逆的
変形を抑止することができる。
下させない紫外線硬化型樹脂が望ましい。紫外線硬化型
樹脂の保護膜６を反射膜５の上に形成することにより、
高パワーで記録しようとするときの記録膜Ａの不可逆的
変形を抑止することができる。
【００２２】媒体線速度１１．３ｍ／ｓｅｃのときのＣ
／Ｎ、消去率、ジッター、記録感度、繰返し書換特性お
よび媒体線速度２２．６ｍ／ｓｅｃのときのＣ／Ｎ、消
去率、ジッター、記録感度、繰返し書換特性が本発明の
媒体で良好な理由は、それぞれの膜材料と厚さが最適に
積層されたためと考えられる。とくに、繰返し書換特
性、高温高湿度環境長時間保存性が良好な理由は、種々
の媒体を作製して見出したためであり、各膜材料と厚さ
の因果関係は定かではなく、総合的に得られたものであ
る。以下に前述した実施例の３個の具体例および１４個
の比較例について、説明する。 （具体例１） 案内溝が形成されている直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍ
ｍのポリカーボネイト樹脂製ディスク基板をスパッタ装
置内に載置し、１×１０-6Ｔｏｒｒ以下に真空排気した
後、ポリカーボネイト基板をおよそ３ｎｍ程度逆スパッ
タした後、ＺｎＳスパッタターゲット上にＳｉＯ2 チッ
プを置くという複合スパッタターゲットを用いてＺｎＳ
とＳｉＯ2 との混合物で厚さが２２０ｎｍの第１の透明
干渉膜を形成した。この膜中のＳｉＯ2 の存在率を後で
ＲＢＳ（ラザフォード・バック・スキャッタリング）法
で測定したところ１５モル％であった。
／Ｎ、消去率、ジッター、記録感度、繰返し書換特性お
よび媒体線速度２２．６ｍ／ｓｅｃのときのＣ／Ｎ、消
去率、ジッター、記録感度、繰返し書換特性が本発明の
媒体で良好な理由は、それぞれの膜材料と厚さが最適に
積層されたためと考えられる。とくに、繰返し書換特
性、高温高湿度環境長時間保存性が良好な理由は、種々
の媒体を作製して見出したためであり、各膜材料と厚さ
の因果関係は定かではなく、総合的に得られたものであ
る。以下に前述した実施例の３個の具体例および１４個
の比較例について、説明する。 （具体例１） 案内溝が形成されている直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍ
ｍのポリカーボネイト樹脂製ディスク基板をスパッタ装
置内に載置し、１×１０-6Ｔｏｒｒ以下に真空排気した
後、ポリカーボネイト基板をおよそ３ｎｍ程度逆スパッ
タした後、ＺｎＳスパッタターゲット上にＳｉＯ2 チッ
プを置くという複合スパッタターゲットを用いてＺｎＳ
とＳｉＯ2 との混合物で厚さが２２０ｎｍの第１の透明
干渉膜を形成した。この膜中のＳｉＯ2 の存在率を後で
ＲＢＳ（ラザフォード・バック・スキャッタリング）法
で測定したところ１５モル％であった。
【００２３】次に、Ｇｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 スパッタターゲ
ットを用いて３０ｎｍ厚の相変化膜を形成した。この膜
の組成は後でＩＣＰ法で測定したところ、スパッタター
ゲット組成とほぼ同じであった。
ットを用いて３０ｎｍ厚の相変化膜を形成した。この膜
の組成は後でＩＣＰ法で測定したところ、スパッタター
ゲット組成とほぼ同じであった。
【００２４】次に、第１の透明干渉膜のときと同様にし
て厚さが２０ｎｍの第２の透明干渉膜を形成し、次にＡ
ｌＴｉスパッタターゲット（Ｔｉの含有量は１重量％）
を用いて４０ｎｍ厚の反射膜を形成した後スパッタ装置
から外に出した。
て厚さが２０ｎｍの第２の透明干渉膜を形成し、次にＡ
ｌＴｉスパッタターゲット（Ｔｉの含有量は１重量％）
を用いて４０ｎｍ厚の反射膜を形成した後スパッタ装置
から外に出した。
【００２５】その後この反射膜の上に紫外線硬化型樹脂
をスピンコートし、ＵＶ照射することにより紫外線硬化
型樹脂の保護膜をおよそ９μｍ形成した。
をスピンコートし、ＵＶ照射することにより紫外線硬化
型樹脂の保護膜をおよそ９μｍ形成した。
【００２６】しかる後、このような２枚のディスクを記
録膜が内側になるようにホットメルトで貼合せた。これ
を媒体線速度５．６５ｍ／ｓｅｃ一定で楕円ビームを照
射することによりディスク全域の相変化膜を結晶状態に
そろえることにより初期化を行ない、情報光記録媒体を
作製した。
録膜が内側になるようにホットメルトで貼合せた。これ
を媒体線速度５．６５ｍ／ｓｅｃ一定で楕円ビームを照
射することによりディスク全域の相変化膜を結晶状態に
そろえることにより初期化を行ない、情報光記録媒体を
作製した。
【００２７】このようにして作製した光ディスクを３６
００ｒｐｍで回転し、波長８３０ｎｍの半導体レーザー
光を基板を通して記録膜に約φ１．４μｍに絞って照射
した。トラッキング・サーボおよびフォーカシング・サ
ーボ用にも用いる再生ビームパワーは１ｍＷである。半
径３０ｍｍのところ（線速度１１．３ｍ／ｓｅｃ）で、
記録周波数２．１２ＭＨｚの信号をデューティ５０％で
１１ｍＷの高パワー、７ｍＷの中間パワーで８．４７Ｍ
Ｈｚの信号の上に重ね書き記録したところ５２ｄＢのＣ
／Ｎが得られ、そのときの消去率は２８ｄＢであり、良
好な記録再生結果が得られた。半径６０ｍｍのところ
（線速度２２．６ｍ／ｓｅｃ）でも同様の記録再生を行
ない、５２ｄＢ以上のＣ／Ｎ、２０ｄＢ以上の消去率が
得られ良好であった。
００ｒｐｍで回転し、波長８３０ｎｍの半導体レーザー
光を基板を通して記録膜に約φ１．４μｍに絞って照射
した。トラッキング・サーボおよびフォーカシング・サ
ーボ用にも用いる再生ビームパワーは１ｍＷである。半
径３０ｍｍのところ（線速度１１．３ｍ／ｓｅｃ）で、
記録周波数２．１２ＭＨｚの信号をデューティ５０％で
１１ｍＷの高パワー、７ｍＷの中間パワーで８．４７Ｍ
Ｈｚの信号の上に重ね書き記録したところ５２ｄＢのＣ
／Ｎが得られ、そのときの消去率は２８ｄＢであり、良
好な記録再生結果が得られた。半径６０ｍｍのところ
（線速度２２．６ｍ／ｓｅｃ）でも同様の記録再生を行
ない、５２ｄＢ以上のＣ／Ｎ、２０ｄＢ以上の消去率が
得られ良好であった。
【００２８】記録感度の点でも線速度が２２．６ｍ／ｓ
ｅｃと２倍になっても必要なパワーの増加率は１．３倍
であり、充分に実用的な値であった。
ｅｃと２倍になっても必要なパワーの増加率は１．３倍
であり、充分に実用的な値であった。
【００２９】この光ディスクで１０5 回の書換を行なっ
た後でもＣ／Ｎの低下はほとんどなく良好であった。
た後でもＣ／Ｎの低下はほとんどなく良好であった。
【００３０】また、８０℃９０％の高温高湿度環境に５
００Ｈ保存した後でも腐食や剥離はなく、Ｃ／Ｎ等の信
号品質も良好であった。
００Ｈ保存した後でも腐食や剥離はなく、Ｃ／Ｎ等の信
号品質も良好であった。
【００３１】これを表１に示す。この表に併せて、以下
に説明する具体例２、３およびこの具体例１〜３と比較
する比較例１〜１４のうち、比較例１〜７を表１に掲載
する。また比較例８〜１４はこれを表２に掲載する。
に説明する具体例２、３およびこの具体例１〜３と比較
する比較例１〜１４のうち、比較例１〜７を表１に掲載
する。また比較例８〜１４はこれを表２に掲載する。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】（比較例１） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体を１８０
０ｒｐｍで回転させて同様に記録再生特性を測定したと
ころ、半径６０ｍｍのところ（線速度１１．３ｍ／ｓｅ
ｃ）では前述と同じ結果が得られたが、半径３０ｍｍの
ところ（線速度５．６５ｍ／ｓｅｃ）では良好な記録が
できず、実用に供せるものではなかった。 （比較例２） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
紫外線硬化型樹脂の保護膜６をつけない媒体を作製し、
３６００ｒｐｍで回転させて同様に記録再生特性を測定
したところ、１０5 回繰返し書換後の消去率が劣化し
た。このことから本発明の媒体では、紫外線硬化型樹脂
の保護膜が、高パワーでの記録による記録膜の不可逆的
変形を抑止していることがわかった。 （比較例３） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
反射膜をＡｌ膜で形成した媒体を作製し、３６００ｒｐ
ｍで回転させて同様に記録再生特性を測定したところ、
Ｃ／Ｎは２ｄＢ程度低かった。これは反射膜の表面の平
坦性が悪いためノイズレベルが上昇したためであった。
本発明の媒体の反射膜はＡｌＴｉ合金膜にしているため
表面の平坦性が改良されている。次に、比較例３の媒体
を８０℃９０％の高温高湿度環境に５００Ｈ保存した後
に外観検査をしたところ、反射膜に腐食が観察され、本
発明の媒体よりも耐候性に劣ることがわかった。（比較
例４）（具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に
比べて反射膜をＡｕ膜で形成した媒体を作製し、３６０
０ｒｐｍで回転させて同様に記録再生特性を測定したと
ころ、１０5 回繰返し書換後の消去率が劣化した。これ
は第２の透明干渉膜とＡｕの反射膜との接着力が悪いた
めと思われる。 （比較例５） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体（相変化
膜の組成は原子％でＧｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝１４．３：２
８．６：５７．１の化合物組成）に比べて相変化膜の組
成のみをＧｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２１．１：２６．３：５
２．６にした媒体を作製し、３６００ｒｐｍで回転させ
て同様に記録再生特性を測定したところ、半径６０ｍｍ
のところ（線速度２２．６ｍ／ｓｅｃ）では２０ｄＢ以
上の良好な消去率は得られなかった。 （比較例６） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
第１および第２の透明干渉膜をＺｎＳとＳｉＯ2 との混
合物で混合物中のＳｉＯ2 の存在率が５モル％で形成し
た媒体を作製し、３６００ｒｐｍで回転させて同様に記
録再生特性を測定したところ、Ｃ／Ｎは５ｄＢ程度悪か
った。これは透明干渉膜が平坦でなくなり、ノイズが大
きくなったためである。
０ｒｐｍで回転させて同様に記録再生特性を測定したと
ころ、半径６０ｍｍのところ（線速度１１．３ｍ／ｓｅ
ｃ）では前述と同じ結果が得られたが、半径３０ｍｍの
ところ（線速度５．６５ｍ／ｓｅｃ）では良好な記録が
できず、実用に供せるものではなかった。 （比較例２） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
紫外線硬化型樹脂の保護膜６をつけない媒体を作製し、
３６００ｒｐｍで回転させて同様に記録再生特性を測定
したところ、１０5 回繰返し書換後の消去率が劣化し
た。このことから本発明の媒体では、紫外線硬化型樹脂
の保護膜が、高パワーでの記録による記録膜の不可逆的
変形を抑止していることがわかった。 （比較例３） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
反射膜をＡｌ膜で形成した媒体を作製し、３６００ｒｐ
ｍで回転させて同様に記録再生特性を測定したところ、
Ｃ／Ｎは２ｄＢ程度低かった。これは反射膜の表面の平
坦性が悪いためノイズレベルが上昇したためであった。
本発明の媒体の反射膜はＡｌＴｉ合金膜にしているため
表面の平坦性が改良されている。次に、比較例３の媒体
を８０℃９０％の高温高湿度環境に５００Ｈ保存した後
に外観検査をしたところ、反射膜に腐食が観察され、本
発明の媒体よりも耐候性に劣ることがわかった。（比較
例４）（具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に
比べて反射膜をＡｕ膜で形成した媒体を作製し、３６０
０ｒｐｍで回転させて同様に記録再生特性を測定したと
ころ、１０5 回繰返し書換後の消去率が劣化した。これ
は第２の透明干渉膜とＡｕの反射膜との接着力が悪いた
めと思われる。 （比較例５） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体（相変化
膜の組成は原子％でＧｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝１４．３：２
８．６：５７．１の化合物組成）に比べて相変化膜の組
成のみをＧｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２１．１：２６．３：５
２．６にした媒体を作製し、３６００ｒｐｍで回転させ
て同様に記録再生特性を測定したところ、半径６０ｍｍ
のところ（線速度２２．６ｍ／ｓｅｃ）では２０ｄＢ以
上の良好な消去率は得られなかった。 （比較例６） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
第１および第２の透明干渉膜をＺｎＳとＳｉＯ2 との混
合物で混合物中のＳｉＯ2 の存在率が５モル％で形成し
た媒体を作製し、３６００ｒｐｍで回転させて同様に記
録再生特性を測定したところ、Ｃ／Ｎは５ｄＢ程度悪か
った。これは透明干渉膜が平坦でなくなり、ノイズが大
きくなったためである。
【００３５】また、８０℃９０％の高温高湿度環境に５
００Ｈ保存した後に外観検査したところ、膜の剥離が観
察され、本発明の媒体よりも耐候性に劣ることがわかっ
た。 （比較例７） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
第１および第２の透明干渉膜をＺｎＳとＳｉＯ2 との混
合物で混合物中のＳｉＯ2 の存在率が２０モル％で形成
した媒体を作製し、３６００ｒｐｍで回転させて同様に
記録再生特性を測定したところ、Ｃ／Ｎは２ｄＢ程度悪
かった。これは第１および第２の透明干渉膜の屈折率ｎ
が２．０と小さくなったためである（本発明の第１およ
び第２の透明干渉膜の屈折率ｎは２．２である）。 （比較例８〜１４） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
各膜の材質は同じで膜厚のみを表２のようにかえた媒体
を作製し、３６００ｒｐｍで回転させて同様に記録再生
特性を測定したところ、表２の右欄に記した理由により
実用に供せる媒体ではなかった。 （具体例２） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
ＡｌＴｉ（Ｔｉの含有量は１重量％）反射膜の厚さのみ
を８０ｎｍにかえ、他は同様にして情報光記録媒体を作
製し、（具体例１）と同様にして評価したところ、（具
体例１）の媒体と比べると最適な高パワーと中間パワー
の値が約２ｍＷ高くなったことを除くと、他の特性はほ
とんど同じで良好であった。 （具体例３） （具体例１）の媒体に比べて紫外線硬化型樹脂の保護膜
の厚さのみを１６μｍにかえ、他は同様にして情報光記
録媒体を作製し、（具体例１）と同様にして評価したと
ころ、（具体例１）とほとんど同じな良好な特性であっ
た。
００Ｈ保存した後に外観検査したところ、膜の剥離が観
察され、本発明の媒体よりも耐候性に劣ることがわかっ
た。 （比較例７） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
第１および第２の透明干渉膜をＺｎＳとＳｉＯ2 との混
合物で混合物中のＳｉＯ2 の存在率が２０モル％で形成
した媒体を作製し、３６００ｒｐｍで回転させて同様に
記録再生特性を測定したところ、Ｃ／Ｎは２ｄＢ程度悪
かった。これは第１および第２の透明干渉膜の屈折率ｎ
が２．０と小さくなったためである（本発明の第１およ
び第２の透明干渉膜の屈折率ｎは２．２である）。 （比較例８〜１４） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
各膜の材質は同じで膜厚のみを表２のようにかえた媒体
を作製し、３６００ｒｐｍで回転させて同様に記録再生
特性を測定したところ、表２の右欄に記した理由により
実用に供せる媒体ではなかった。 （具体例２） （具体例１）で示した本発明の情報光記録媒体に比べて
ＡｌＴｉ（Ｔｉの含有量は１重量％）反射膜の厚さのみ
を８０ｎｍにかえ、他は同様にして情報光記録媒体を作
製し、（具体例１）と同様にして評価したところ、（具
体例１）の媒体と比べると最適な高パワーと中間パワー
の値が約２ｍＷ高くなったことを除くと、他の特性はほ
とんど同じで良好であった。 （具体例３） （具体例１）の媒体に比べて紫外線硬化型樹脂の保護膜
の厚さのみを１６μｍにかえ、他は同様にして情報光記
録媒体を作製し、（具体例１）と同様にして評価したと
ころ、（具体例１）とほとんど同じな良好な特性であっ
た。
【００３６】
【発明の効果】本発明の情報光記録媒体とその記録再生
方法は、高速な書換記録が可能であり、かつ記録感度が
高く、かつＣ／Ｎ、消去率等の信号品質が良好であり、
しかも書換記録を多数回繰返しても上記記録再生特性の
劣化がなく、高温高湿度環境に長時間保存しておいても
上記記録再生特性および書換の繰返し性に劣化がない情
報光記録が可能になるという効果がある。
方法は、高速な書換記録が可能であり、かつ記録感度が
高く、かつＣ／Ｎ、消去率等の信号品質が良好であり、
しかも書換記録を多数回繰返しても上記記録再生特性の
劣化がなく、高温高湿度環境に長時間保存しておいても
上記記録再生特性および書換の繰返し性に劣化がない情
報光記録が可能になるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す概略断面図。
【図２】従来の一例を示す概略断面図。
Ａ，Ｂ 記録膜 １ 基板 ２，４，２２，２４ 透明干渉膜 ３，２３ 相変化膜 ５，２５ 反射膜 ２６ 保護膜
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/24 G11B 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に形成された記録膜に光を照射す
ることにより情報の記録・消去・再生が可能であり、情
報の記録・消去が結晶状態と非晶状態の間の相変化によ
り行なわれる情報光記録媒体において、前記記録膜が少
なくとも第１の透明干渉膜、相変化膜、第２の透明干渉
膜、反射膜、保護膜を備え、かつ前記第１の透明干渉膜
と前記第２の透明干渉膜とはＺｎＳとＳｉＯ2 との混合
物であり、混合物中のＳｉＯ2 の存在率は１０モル％以
上２０モル％未満であり、かつ前記相変化膜はＧｅ1 Ｓ
ｂ2 Ｔｅ4 の化合物組成であり、かつ前記反射膜はＡｌ
Ｔｉ合金であり、かつ前記保護膜は紫外線硬化型樹脂で
あり、それぞれの膜の厚さは第１の透明干渉膜が２００
ｎｍ〜２４０ｎｍの範囲、相変化膜が２５ｎｍ〜３５ｎ
ｍの範囲、第２の透明干渉膜が１５ｎｍ〜２５ｎｍの範
囲、反射膜が３５ｎｍ〜８５ｎｍの範囲、保護膜が３μ
ｍ〜２０μｍの範囲に設定されていることを特徴とする
情報光記録媒体。 - 【請求項２】 基板上に形成された記録膜に光を照射す
ることにより情報の記録・消去・再生が可能であり、情
報の記録・消去が結晶状態と非晶状態の間の相変化によ
り行なわれ、媒体線速度が１１．３ｍ／ｓｅｃ〜２２．
６ｍ／ｓｅｃの範囲で記録再生する情報光記録媒体にお
いて、前記記録膜が少なくとも第１の透明干渉膜、相変
化膜、第２の透明干渉膜、反射膜、保護膜を備え、かつ
前記第１の透明干渉膜と前記第２の透明干渉膜とはＺｎ
ＳとＳｉＯ2 との混合物であり、混合物中のＳｉＯ2 の
存在率は１０モル％以上２０モル％未満であり、かつ前
記相変化膜はＧｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 の化合物組成であり、
かつ前記反射膜はＡｌＴｉ合金であり、かつ前記保護膜
は紫外線硬化型樹脂であり、それぞれの膜の厚さは第１
の透明干渉膜が２００ｎｍ〜２４０ｎｍの範囲、相変化
膜が２５ｎｍ〜３５ｎｍの範囲、第２の透明干渉膜が１
５ｎｍ〜２５ｎｍの範囲、反射膜が３５ｎｍ〜８５ｎｍ
の範囲、保護膜が３μｍ〜２０μｍの範囲に設定されて
いることを特徴とする情報光記録媒体。 - 【請求項３】 基板上に、ＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物
であり混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モル％以上２
０モル％未満で厚さが２００ｎｍ〜２４０ｎｍの第１の
透明干渉膜と、Ｇｅ1 Ｓｂ2 Ｔｅ4 の化合物組成で厚さ
が２５ｎｍ〜３５ｎｍの相変化膜と、ＺｎＳとＳｉＯ2
との混合物であり混合物中のＳｉＯ2 の存在率が１０モ
ル％以上２０モル％未満で厚さが１５ｎｍ〜２５ｎｍの
第２の透明干渉膜と、ＡｌＴｉ合金で厚さが３５ｎｍ〜
８５ｎｍの反射膜と、紫外線硬化型樹脂で厚さが３μｍ
〜２０μｍの保護膜を積層して構成された情報光記録媒
体を用い記録したい２値情報に対応させて高パワーの光
照射と中間パワーの光照射とを行なうことにより、相変
化膜の昇温後の冷却速度を臨界速度に比べて速い場合と
遅い場合とに対応させ、相変化膜の状態を非晶状態と結
晶状態とに対応させて情報を記録し、低パワーの光照射
を行なうことにより、相変化膜の状態の違いを読出して
情報を再生することを特徴とする情報光記録媒体の記録
再生方法。 - 【請求項４】 媒体線速度が１１．３ｍ／ｓｅｃ〜２
２．６ｍ／ｓｅｃの範囲で記録再生することを特徴とす
る請求項３記載の情報光記録媒体の記録再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023630A JP2982329B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 情報光記録媒体とその記録再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023630A JP2982329B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 情報光記録媒体とその記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263133A JPH04263133A (ja) | 1992-09-18 |
| JP2982329B2 true JP2982329B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=12115908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3023630A Expired - Fee Related JP2982329B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 情報光記録媒体とその記録再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982329B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2984538B2 (ja) * | 1994-03-30 | 1999-11-29 | 日本電気株式会社 | 情報光記録媒体 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP3023630A patent/JP2982329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04263133A (ja) | 1992-09-18 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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