JP4366625B2 - 記憶部材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部エネルギーを付与することにより光学特性を変化させて情報を記録する記憶材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の記憶部材としては、例えば、追記型コンパクトディスクなどに代表される光記憶部材がある。これは、基板上に有機色素などからなる記録層を設け、更にその上に反射層を設けた構造とし、外部エネルギーとしてレーザ光を照射することにより、前記の記録層を変形あるいは変性させて光学特性を変化させ情報を記録するものである。そして、記録部分と未記録部分との反射率の差を利用して情報を光学的に再生する。
【0003】
しかしながら、上記の記憶層は有機系材料であるため、材料自体のコストおよび製造の歩留まりなどの面からコストが高いと言う問題がある。これらの問題に対して、有機色素に比べて安価な無機系材料を用い、真空蒸着法やスパッタ法などのコスト的に優れた方法で記録層を構成するようにしたものが提案されている。
【0004】
例えば、特開平11−353704号公報には、金属を構成要素の1つとする第1層と、硫黄(S),セレン(Se)のうち少なくとも1種を構成要素とし記録用レーザ光の照射時に第1層と反応する第2層と、第1層と第2層との間に設けられ記録用レーザ光の照射時には第1層と第2層との反応を可能とし、記録用レーザ光の非照射時には前記反応を抑制する第3層と、からなる記録膜構成とした光記憶部材が開示されている。
【0005】
実施例として、基板上に、第1層として厚さ65nmのインジウム(In)膜、第2層として厚さ184nmの硫化ゲルマニウム(GeSx)膜、第3層として厚さ2nmの硫化亜鉛(ZnS)膜、を形成した構成の光記録材料が示されている。
【0006】
上記光記録材料は、無機材料のみを利用した光記録材料としては格段に優れた記録再生特性を有しており、現状の光ディスク用の記憶材料としては問題無いと思われる。
【0007】
しかし、今後期待される光ディスクの記録密度の向上に際し、記録ビットの微小化が必要となることから、現状の材料よりも、さらに信号純度が高い(C/N(carrier to noise ratio)が高い)記録ビット形成が可能で、且つ、記録感度が良好な、光記録材料が必要とされている。
【0008】
この高密度化を狙った要求に対し、上記光記憶材料で必ずしも十分対応可能な状況ではない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、より高密度化が可能で記録感度が良好な記憶材料を提案することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の記憶部材は、少なくとも第1と第2の物質層とからなり、外部からのエネルギーを加えることにより光学特性が変化して情報を記録する記憶部材であって、
少なくとも前記第1の物質層と前記第2の物質層との間に、記録のための外部エネルギー印加時には前記第1の物質層と前記第2の物質層との反応を可能とし、記録のための外部エネルギー非印加時には前記反応を抑制する第3の物質層を備え、
前記第1の物質層は少なくとも酸素原子を構成成分として含み、
前記第2の物質層は少なくとも2つの金属層を含み、該金属層のうち少なくとも1つは融点が300℃以下の金属を主成分とすることを特徴とする。
また、本発明の記憶部材は、少なくとも第1と第2の物質層とからなり、外部からのエネルギーを加えることにより光学特性が変化して情報を記録する記憶部材であって、
少なくとも前記第1の物質層と前記第2の物質層との間に、記録のための外部エネルギー印加時には前記第1の物質層と前記第2の物質層との反応を可能とし、記録のための外部エネルギー非印加時には前記反応を抑制する第3の物質層を備え、
前記第1の物質層は少なくとも硫黄、セレン、テルル原子のうち少なくとも1つの原子を構成成分として含み、
前記第2の物質層は少なくとも2つの金属層を含み、該金属層のうち少なくとも1つの金属層は融点が300℃以下の金属を主要構成とすることを特徴とする。
【0011】
前記第2の物質層において、少なくとも2種類の金属の積層を含むこと、並びに、少なくとも2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けることはより好ましい。
【0012】
また、前記第2の物質層において、少なくとも金属と誘電体または金属と半導体の混合物質からなる金属層を含むこと、並びに、融点が300℃以下の金属を主要構成とする金属層の他に、融点が500℃以下の金属を主要構成とする金属層を含むことも好ましい。
【0013】
さらに、前記第2の物質層において、該第2の物質層を構成する金属層の中で、同じ膜厚にしたときに記録したデータ等を再生するための光の波長に対する反射率が一番高い金属層が、該再生するための光を入射させる記録部材面に一番近い金属層とすることも好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の記憶部材は、少なくとも基板と記録層により構成される。基板は記録層を担持させるためにある。情報等の記録またはその再生のための光を基板側から(記録層が形成されている面の反対側の基板表面から)照射する場合、基板材料はこの光を透過させる機能を有していなければならない。照射光の波長が近赤外から可視域の場合、基板材料として、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレート等の透明な樹脂を用いることができる。これらの樹脂は、軽量且つ安価である点で優れている。また、透明なガラスを用いても良い。ガラスは表面硬度や機械的強度が高い点で寸法安定性が良好な点で優れている。
【0015】
基板の形状については光記録媒体の用途に応じて選択すれば良い。
【0016】
基板の記録層が形成されている面には、レーザ光を案内するトラック(案内溝)を形成することができる。トラックの形状は、光記憶媒体の形状、用途、記録層の特性等に応じて適切に形成すれば良い。
【0017】
記録層は、外部からエネルギーを加えることにより光学特性が変化する。情報等の内容に併せ持つ外部エネルギーにより、情報は光学特性の変化の形で記録層に記録され、また保持される。記録された情報は、外部から光を照射することにより再生することができる。
【0018】
以下に記録層を、実施の形態に基づいて説明する。
【0019】
(第1の実施の形態)
本実施の形態の記録層は、少なくとも2種類の金属層の積層を含む第2の物質層と、酸素原子を構成要素として含む物質の第1の物質層とを含む。
【0020】
本実施の形態の場合、情報等の記録は、記録用のレーザ光を記録層に入射させ、その記録層部分の光学特性を変化させることにより行う。この光学特性の変化は次のように誘発されると思われる。記録用のレーザ光が入射した記録層部分は温度が上昇し、第1の物質層と第2の物質層が酸化還元反応することにより光学特性が変化することが1つの要因であると思われる。この場合、第2の物質層の金属に低融点の金属を用いているためこの金属が融解する場合もあり、反応が固体と固体の反応ではなく固体と液体の反応になり、反応速度がより向上すると考えられる。この光学特性の変化は、第1の物質から酸素が一部またはすべてが奪われることにより第1の物質層が変質すること、第2の物質層が酸素を取り込み一部またはすべてが酸化して第2の物質層が変質すること、または、第1の物質層と第2の物質層が一部またはすべてが混合または化合することにより変質したりすることが、単独または複数誘発されることに起因すると考えられる。さらに、第2の物質層が融解して孔が形成されることに起因した光学特性の変化も合わせて考えることができる。この様に様々な要因が絡み合って、記録用レーザ光が入射した記録層部分の光学特性の変化が誘発されると思われる。
【0021】
本実施の形態の第1の物質層の酸素を構成要素とする物質としては、元素の周期律表における、Cr、Mo、W等の6族、Fe、Ru等の8族、Co、Rh、Ir等の9族、Cu、Ag、Au等の11族および、Ti、V、Mn、Ni、Re、Cd、As、Ge、Pb、Se、Te、Ce、Pr、Tbのうち少なくとも1つの元素を含む酸化物等の酸素を構成要素とする物質を用いることができる。例えば、WO3、MoO3、Rh2O3、TiO2、As2O3、GeO2、SeO2、CeO2等の酸化物、GeOXNY、GeOXSY、Ce(OH)4、AgIO3等を用いることができる。
【0022】
本実施の形態の第2の物質層は、少なくとも2種類の金属層が積層されたものである。この2種類以上の金属層のうち少なくとも1種類は、融点が300℃以下の金属を主成分とする。2種類以上の金属層物質の組合せとしては、例えば、インジウム(In)とSnBiGe合金、InSn合金とAuGe合金、AuSn合金とアルミニウム(Al)とSiO2の混合体、銀(Ag)とIn、SnBiGe合金とAgとAgOXの混合体、InとAl2O3の混合体とAg、InとAl2O3の混合体とAgとAgOXの混合体、InSn合金とAuSn合金、Inとテルル(Te)、InSn合金と亜鉛(Zn)などの組合せが利用できるが、もちろん、この限りではない。
【0023】
第2の物質層において、融点が300℃以下の金属を主要構成とする金属層と融点が500℃以下の金属を主要構成とする金属層を積層させると、記録感度向上の点からより好ましい。
【0024】
また、第1の物質層と第2の物質層との間に、被記録時に、第1の物質層と第2の物質層との反応を抑制し、記録再生特性の劣化を効率よく抑制することができる、第3の物質層を設けることが好ましい。この第3の物質層としては、例えば、ZnS、Si、Ge、SiO2、GeO2、SiNX(1≦x≦1.5)、GeNX(1≦x≦1.5)、炭素(C)、SiAlON、ZnS−SiO2、ハイドロカーボンなどを利用することができる。
【0025】
従来の第2の物質層として単一の金属層を用いた記憶部材の場合、記録感度を向上させるためには、該金属層の厚さを薄くする必要があった。これは、記録感度の向上させるためには、記録層に入射し吸収された光によって発生する熱の散逸を少なくして、記録層の温度をより速く上昇させより早い反応を誘発する必要があったことによる。そのため、主な熱の散逸媒体である金属層の熱拡散を、その厚さを薄くすることにより抑制する必要があった。しかし、このように単に金属膜を薄くすると。結果的に記憶媒体の反射率が低下し、充分な再生信号強度が取れないという問題があった。
【0026】
しかし、本実施の形態によれば、第2の物質層を従来の単一金属層から少なくとも複数の金属層の積層とすることで第2の物質層内の界面が増加し、これにより、界面で誘発される熱流の散乱が増加するなどして、結果的に、光記録部材の光学的反射率の著しい低下を招くこと無く、第2の物質層内の熱拡散の抑制が可能となった。
【0027】
前記の如く、第2の物質層を従来の単一金属層から少なくとも複数の金属層の積層とすることで記録感度の向上が可能となった。
【0028】
また、第2の物質層を構成する金属層の中で、同じ膜厚にしたときに記録したデータ等を再生するための光の波長に対する反射率が一番高い金属層が、該再生するための光を入射させる記録部材面に一番近い金属層とすることがより好ましい。
【0029】
第1の物質層と第2の物質層との積層の順序は特に限定されないが、第1の物質層が、WO3、MoO3、GeO2等の場合は、第2の物質層を基板側に形成するのがより望ましい。
【0030】
記録層の形成は、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の方法を用いて行うことができる。
【0031】
保護層は記録層を保護する層であり、例えば、スピンコート法によって紫外線硬化樹脂を用いて形成することができるが、特に限定されない。
【0032】
記録層の厚さは特に限定されるものではなく、適切な厚さにすることができる。本実施の形態においては、第1の物質層の厚さは概ね10〜200nmとすれば良く、第2の物質層の厚さは概ね10〜300nmとすれば良い。また、第3の物質層も適切に選択すればよく、0.5〜5nmが好ましい。
【0033】
(第2の実施の形態)
本実施の形態では、第1の実施の形態において、第2の物質層が、少なくとも2つの金属の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けた点が異なる。
【0034】
本実施の形態の第2の物質層は、例えば、同じ種類の金属の2つの層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けた構成とすることもできる。
【0035】
本実施の形態によれば、第2の物質層を従来の単一金属層から少なくとも2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質素を設けることで、第2の物質層内の界面が増加し、これにより界面で誘発される熱流の散乱が増加する。さらに、金属層間に該金属より熱拡散率の小さい物質を設けることにより熱流の散逸が抑制されるなどして、結果的に、光記録部材の光学的反射率の著しい低下を招くこと無く、第2の物質層内の熱拡散の抑制が可能となった。
【0036】
前記の如く、第2の物質層を従来の単一金属層から、少なくとも2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けることにより記録感度の向上が可能となった。
【0037】
第2の物質層には、例えば、ZnS−SiO2、GeO2、SiNX、AgOX、TeOX、C、SiAlON、ハイドロカーボン等の誘電体が利用でき、また、ZnS、Ge、GeNx、Siなどの半導体が利用できるが、もちろん、この限りではない。
【0038】
第2の物質層の中の積層の順序は特に限定されないが、第2の物質層を構成する金属層の中で、同じ膜厚にしたとき記録したデータ等を再生するための光の波長に対する反射率が一番高い金属層が、該再生するための光を入射させる記録部材面に一番近い金属層とすることがより好ましい。
【0039】
記録層の形成は、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の方法を用いて行うことができる。
【0040】
記録層の厚さは特に限定されるものではなく、適切な厚さにすることができる。
【0041】
(第3の実施の形態)
本実施の形態は、第1の実施の形態において、第1の物質層が、少なくとも硫黄(S)、セレン(Se)、テルル(Te)原子のうち少なくとも1つの原子を構成成分として含む点が異なる。
【0042】
本実施の形態の場合、情報等の記録は、記録用のレーザ光を記録層に入射させ、その記録層部分の光学特性を変化させることにより行う。この光学特性の変化は次のように誘発されると思われる。記録用のレーザ光が入射した記録層部分は温度が上昇し、第1の物質層と第2の物質層が酸化還元反応することにより光学特性が変化することが1つの要因であると思われる。この場合、第2の物質層の金属に低融点の金属を用いているためこの金属が融解する場合もあり、反応が固体と固体の反応だけでなく固体と液体の反応になり、反応速度がより向上すると考えられる。この光学特性の変化は、第1の物質からS、Se、Teが一部またはすべてが奪われることにより第1の物質が変質すること、第2の物質層がS、Se、Teを取り込み一部またはすべてが変質すること、または、第1の物質層と第2の物質層が一部またはすべてが混合または化合することにより変質したりすることが、単独または複数誘発されることに起因すると考えられる。さらに、第2の物質層が融解して孔が形成されることに起因した光学特性の変化も合わせて考えることができる。この様に様々な要因が絡み合って、記録用レーザ光が入射した記録層部分の光学特性の変化が誘発されると思われる。
【0043】
本実施の形態の第1の物質層の少なくともS、Se、Teを構成要素とする物質としては、例えば、GeSx(1<x≦2)、Y5S7、La2O2S2、Ce2O2S2、GeSex(1<x≦2)、SeS、ZnSe、ZnTe、PbTe、TeI2等を利用することができるが、もちろん、これらに限定されない。
【0044】
本実施の形態の第2の物質層は、少なくとも2種類の金属層が積層されたものである。この2種類以上の金属層のうち少なくとも1種類は、融点が300℃以下の金属を主成分とし、2種類の以上の金属層物質の組合せとしては、例えば、第1の実施の形態で示した部室等が利用できる。インジウム(In)とSnBiGe合金、InSn合金とAuGe合金、AuSn合金とアルミニウム(Al)とSiO2の混合体、銀(Ag)とIn、SnBiGe合金とAgとAgOXの混合体、InとAl2O3の混合体とAg、InとAl2O3の混合体とAgとAgOXの混合体、InSn合金とAuSn合金、Inとテルル(Te)、InSn合金と亜鉛(Zn)などの組合せが利用できるが、もちろん、この限りではない。
【0045】
第2の物質層において、融点が300℃以下の金属を主要構成とする金属層と融点が500℃以下の金属を主要構成とする金属層を積層させると、記録感度向上の点からより好ましい。
【0046】
また、第1の物質層と第2の物質層との間に、非記録時に、第1の物質層と第2の物質層との反応を抑制し、記録再生特性の劣化を効率よく抑制することができる、第3の物質層を設けることが好ましい。この第3の物質層としては、例えば、ZnS、Si、Ge、SiO2、GeO2、SiNX(1≦x≦1.5)、GeNX(1≦x≦1.5)、炭素(C)、SiAlON、ZnS−SiO2、ハイドロカーボンなどを利用することができる。
【0047】
従来の第2の物質層として単一の金属層を用いた記憶部材の場合、記録感度を向上させるためには、該金属層の厚さを薄くする必要があった。これは、記録感度の向上させるためには、記録層に入射し吸収された光によって発生する熱の散逸を少なくして、記録層の温度をより速く上昇させより早い反応を誘発する必要があったことによる。そのため、主な熱の散逸媒体である金属層の熱拡散を、その厚さを薄くすることにより抑制する必要があった。しかし、このように単に金属膜を薄くすると、結果的に記憶媒体の反射率が低下し、十分な再生信号強度が取れないという問題があった。
【0048】
しかし、本実施の形態によれば、第2の物質層を従来の単一金属層から少なくとも複数の金属層の積層とすることで第2の物質層内の界面が増加し、これにより、界面で誘発される熱流の散乱が増加するなどして、結果的に、光記録部材の光学的反射率の著しい低下を招くこと無く、第2の物質層内の熱拡散の抑制が可能となった。
【0049】
前記の如く、第2の物質層を従来の単一金属層から少なくとも複数の金属層の積層とすることで記録感度の向上が可能となった。
【0050】
また、第2の物質層を構成する金属層の中で、同じ膜厚にしたときに記録したデータ等を再生するための光の波長に対する反射率が一番高い金属層が、該再生するための光を入射させる記録部材面に一番近い金属層とすることがより好ましい。
【0051】
記録層の形成は、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の方法を用いて行うことができる。
【0052】
保護層は記録層を保護する層であり、例えば、スピンコート法によって紫外線硬化樹脂を用いて形成することができるが、特に限定されない。
【0053】
記録層の厚さは特に限定されるものではなく、適切な厚さにすることができる。本実施の形態においては、第1の物質層の厚さは概ね10〜200nmとすれば良く、第2の物質層の厚さは概ね10〜300nmとすればよい。また第3の物質層も適切に選択すればよく、0.5〜10nmが好ましい。
【0054】
(第4の実施の形態)
本実施の形態は、第3の実施の形態において、第2の物質層が、少なくとも2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けた点が異なる。
【0055】
本実施の形態の第2の物質層は、例えば、同じ種類の金属の2つの層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けた構成とすることもできる。
【0056】
本実施の形態によれば、第2の物質層を従来の単一金属層から少なくとも2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けることで、第2の物質層内の界面が増加し、これにより界面で誘発される熱流の散乱が増加する。さらに、金属層間に該金属より熱拡散率の小さい物質を設けることにより熱流の散逸が抑制されるなどして、結果的に、光記録部材の光学的反射率の著しい低下を招くこと無く、第2の物質層内の熱拡散の抑制が可能となった。
【0057】
前記の如く、第2の物質層を従来の単一金属層から、少なくとも2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けることにより記録感度の向上が可能となった。
【0058】
第2の物質層には、例えば、ZnS−SiO2、GeO2、SiNX、AgOX、TeOX、C、SiAlON、ハイドロカーボン等の誘電体が利用でき、また、ZnS、Ge、GeNx、Siなどの半導体が利用できるが、もちろん、この限りではない。
【0059】
第2の物質層の中の積層の順序は特に限定されないが、第2の物質層を構成する金属層の中で、同じ膜厚にしたときに記録したデータ等を再生するための光の波長に対する反射率が一番高い金属層が、該再生するための光を入射させる記録部材面に一番近い金属層とすることがより好ましい。
【0060】
記録層の形成は、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の方法を用いて行うことができる。
【0061】
記録層の厚さは特に限定されるものではなく、適切な厚さにすることができる。
【0062】
以上のすべての実施の形態において、記録時に該記録層の光学特性を変化させる外部エネルギーは、特に光に限定されるものではなく、例えば、電磁波等であっても良い。
【0063】
【実施例】
以下実施例により具体的に説明する。
【0064】
(実施例1)
(第1の実施態様の例)
光記録媒体は全体として円盤状をなしており、円盤状の基板の片面には少なくとも記録層と保護層とが積層されて形成されている。円盤は、厚さ1.2mmのポリカーボネート製の透明な基板である。記録層等が形成されている面の反対面から、情報等を記録再生するためのレーザ光が基板を透して記録層に入射する。このレーザ光入射面は平面であり、記録層が形成される面には、レーザ光を導くためのスパイラル状または同心円状の内溝が形成されている。
【0065】
まず、下地層として、この案内溝が形成されている面上に、公知のスバッタ法により、厚さ2nmのGe膜を形成する。
【0066】
記録層は、この下地層が形成されている面上に、公知のスバッタ法にて形成する。まず、第2の物質層として、厚さ25nmのIn膜を形成し、さらに、厚さ20nmのSn−42.5原子%Bi−1原子%Ge(SnBiGe合金)膜を形成して、2種類の金属積層を形成する。次いで、その上面に、第3の物質層として、厚さ1nmのGe膜を形成する。最後に、その上面に、第1の物質層として、厚さ20nmのWO3膜を形成する。これにより記録層を形成した。
【0067】
保護層は、上記記録層の上面に、紫外線硬化樹脂により形成した。
【0068】
以上により、光記録媒体を形成した。
【0069】
表1に記録層の構成を示した。
【0070】
【表1】
【0071】
この光記録媒体に、基板のレーザ光入射面から、波長780nmのレーザ光をNA(開口数)0.53の対物レンズを通して記録を行った。このとき、線速度を2.8m/sec、記録レーザ波形:デューティー比50%の矩形波とした。未記録部反射率は61%であった。
【0072】
記録周波数400kHzの場合、レーザパワーが7mWのとき、C/N(carrier to noise ratio)は52dB、変調度は73%、レーザパワーが8mWのとき、C/Nは55dB、変調度は81%であった。また記録周波数2000kHzの場合、レーザパワーが9mWのとき、C/Nは49dB、変調度は46%、レーザパワーが0mWのとき、C/Nは51dB、変調度は55%であった。結果を表2に纏めて示した。
【0073】
【表2】
【0074】
(実施例2)
(第2の実施態様の例)
実施例1と同じ基板を用いた。
【0075】
まず、下地層として、案内溝が形成されている面上に、公知のスパッタ法にて、厚さ2nmのGe膜を形成する。
【0076】
記録層は、この下地層が形成されている面上に、公知のスパッタ法にて形成する。まず、第2の物質層として、厚さ25nmのIn膜を形成し、次いで、厚さ1nmのZnS−20mol%SiO2(ZnS−SiO2)膜を形成し、さらに、厚さ20nmのInの膜を形成して、2つの金属層の間に誘電体層を設けた積層体を形成した。次いで、その上面に、第3の物質層として、厚さ1nmのGe膜を形成する。最後に、その上面に、第1の物質層として、厚さ20nmのWO3膜を形成する。これにより、記録層を形成した。
【0077】
保護層は、上記規則層の上面に紫外線硬化樹脂により形成した。
【0078】
以上により、光記録媒体を形成した。
【0079】
表1に記録層の構成を示した。
【0080】
この光記録媒体に、実施例1と同じ評価を行った。未記録部反射率は60%であった。
【0081】
記録周波数400kHzの場合、レーザパワーが7mWのとき、C/Nは50dB、変調度は69%、レーザパワーが8mWのとき、C/Nは54dB、変調度:79%であった。また、記録周波数:2000kHzの場合、レーザパワーが9mWのとき、C/Nは49dW、変調度は47%、レーザパワーが10mWのとき、C/Nは51dB、変調度は57%であった。結果を表2に纏めて示した。
【0082】
(比較例1)
(第1および第2の実施態様の比較例)
実施例1と同じ基板を用いた。
【0083】
まず、下地層として、案内溝が形成されている面上に、公知のスパッタ法にて、厚さ2nmのGe膜を形成する。
【0084】
記録層は、この下地層が形成されている面上に、公知のスパッタ法にて形成する。まず、第2の物質層として、厚さ40nmのSn−42.5原子%Bi−1原子%Ge(SnBiGe合金)膜を形成する。次いで、その上面に、第3の物質層として厚さ1nmのGe膜を形成する。最後に、その上面に第1の物質層として、厚さ20nmのWO3膜を形成する。最後に、紫外線硬化樹脂製の保護膜を形成して光記録媒体を形成した。これにより、記録層を形成した。
【0085】
保護層は、上記規則層の上面に紫外線硬化樹脂により形成した。
【0086】
以上により、第2の物質層が金属層1層の記録層を有する光記録媒体を形成した。表1に記録層の構成を示した。
【0087】
この光記録媒体に、実施例1と同じ評価を行った。未記録部反射率は61%であった。
【0088】
記録周波数400kHzの場合、レーザパワーが8mWのとき、C/Nは50dB、変調度は77%、レーザパワーが9mWのとき、C/Nは53dB、変調度は83%であった。また記録周波数2000kHzの場合、レーザパワーが11mWのとき、C/Nは47dB、変調度は54%であった。結果を表2に纏めて示した。
【0089】
表2に示したように、第2の金属層を比較例1の金属1層から、実施例1の2種類の金属の積層としたこと、または、実施例2の2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けたことにより、実施例1または実施例2の光記録媒体は低いレーザパワーでも比較例1の光記録媒体よりも高いC/Nを得ることができるようになった。これは、第2の物質層の金属層を第1の実施例の形態または第2の実施例の形態とすることにより、記録感度が向上したことを示している。
【0090】
(実施例3)
(第3の実施態様の例)
実施例1と同じ基板を用いた。
【0091】
記録層は、案内溝が形成されている面上に、公知のスパッタ法にて形成する。まず、第1の物質層として、厚さ182nmのGeSx膜を形成する。次いで、その上面に、第3の物質層として、厚さ1nmのZnS−20mol%SiO2(ZnS−SiO2)膜を形成する。最後に、その上面に、第2の物質層として、厚さ25nmのIn膜を形成し、さらに厚さ25nmのSn−42.5原子%Bi−1原子%Ge(SnBiGe合金)膜を形成して、2種の金属積層層を形成した。これにより、記録層を形成した。
【0092】
保護層は、上記の記録層の上面に、紫外線硬化樹脂により形成した。
【0093】
以上により、記録媒体を形成した。
【0094】
表3に記録層の構成を示した。
【0095】
【表3】
【0096】
この光記録媒体は、実施例1と同じ評価を行った。未記録部反射率は60%であった。
【0097】
記録周波数400kHzの場合、レーザパワーが6mWのとき、C/Nは52dB、変調度は89%、レーザパワーが7mWのとき、C/Nは60dB、変調度は93%であった。また記録周波数2000kHzの場合、レーザパワーが7mWのとき、C/Nは50dB、変調度は40%、レーザパワーが8mWのとき、C/Nは53dB、変調度は64%であった。結果を表2に纏めて示した。
【0098】
(実施例4)
(第4の実施態様の例)
実施例1と同じ基板を用いた。
【0099】
記録層は、案内溝が形成されている面上に、公知のスパッタ法にて形成する。まず、第1の物質層として、厚さ182nmのGeSx膜を形成する。次いで、その上面に、第3の物質層として、厚さ1nmのZnS−20mol%SiO2(ZnS−SiO2)膜を形成する。最後に、その上面に第2の物質層として、厚さ25nmのInの膜を形成し、次いで、厚さ1nmのZnS−20mol%SiO2(ZnS−SiO2)膜を形成し、さらに、厚さ20nmのInの膜を形成して、2つの金属層の間に誘電体層を設けた積層体を形成した。これにより、記録層を形成した。
【0100】
保護膜は、上記記録層の上面に紫外線硬化樹脂により形成した。
【0101】
以上により光り媒体を形成した。
【0102】
表3に記録層の構成を示した。
【0103】
この光記録媒体に、実施例1と同じ評価を行った。未記録部反射率は60%であった。結果を表2に示した。
【0104】
記録周波数400kHzの場合、レーザパワーが6mWのとき、C/Nは59dB、変調度は94%、レーザパワーが7mWのとき、C/Nは60dB、変調度は94%であった。また記録周波数2000kHzの場合、レーザパワーが7mWのとき、C/Nは51dB、変調度は68%レーザパワーが8mWのとき、C/Nは52dB、変調度は68%であった。結果を表2に纏めて示した。
【0105】
(実施例5)
(第4の実施態様の例)
実施例1と同じ基板を用いた。
【0106】
記録層は、案内溝が形成されている面上に、公知のスパッタ法にて形成する。まず、第1の物質層として、厚さ182nmのGeSx膜を形成する。次いで、その上面に、第3の物質層として、厚さ1nmのGeNx膜を形成する。最後に、その上面に第2の物質層として、厚さ25nmのIn膜を形成し、次いで、厚さ1nmのGeSx膜を形成し、さらに、厚さ20nmのSn−42.5−原子%Bi−1原子%Ge(SnBiGe合金)膜を形成して、2つの金属層の間に半導体層を設けた積層体を形成した。これにより記録層を形成した。
【0107】
保護層は、上記記録層の上面に、紫外線硬化樹脂により形成した。
【0108】
以上により、光記録媒体を形成した。
【0109】
表3に記録層の構成を示した。
【0110】
この光記録媒体に、実施例1と同じ評価を行った。未記録部反射率は59%であった。
【0111】
記録周波数400kHzの場合、レーザパワーが6mWのとき、C/Nは50dB、変調度は69dB、レーザパワーが7mWのとき、C/Nは57dB、変調度は89%であった。 また、記録周波数2000kHzの場合、レーザパワーが7mWとき、C/Nは48dB、変調度は551%、レーザパワーが8mWとき、C/Nは51dB、変調度は61%であった。結果を表2に纏めて示した。
【0112】
(比較例2)
(第3および第四および第5の実施態様の比較例)
実施例1と同じ基板を用いた。
【0113】
記録層は、案内溝が形成されている面上に、公知のスパッタ法にて形成する。
【0114】
まず、第1の物質層として厚さ182nmのGeSx膜を形成する。次いで、その上面に、第3の部室層として、厚さ1nmのZnS−20mol%SiO2(ZnS−SiO2)膜を形成する。最後に、その上面に、第2の物質層として、厚さ45nmのSn−42.5原子%Bi−1原子Ge(SnBiGe合金)膜を形成した。これにより記録層を形成した。
【0115】
保護膜は、上記記録層の上面に、紫外線硬化樹脂により形成した。
【0116】
以上により、第2の物質層が金属1層の記録層を有する光記録媒体を形成した。表3に記録層の構成を示した。
【0117】
この光記録媒体に、実施例1と同じ評価を行った。未記録部反射率は63%であった。
【0118】
記録周波数:400kHzの場合、レーザパワーが8mWのとき、C/Nは52dB、変調度は81%、レーザパワーが9mWのとき、C/Nは57dB、変調度は94%であった。また、記録周波数2000kHzの場合、レーザパワーが10mWのとき、C/Nは48dW、変調度は41%、レーザパワーが11mWのとき、C/Nは51dB、変調度は56%であった。結果を表2に纏めて示した。
【0119】
表2に示したように、第2の物質層を比較例2の金属1層から、実施例3の2種類の金属の積層としたこと、または、実施例4または実施例5の2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けたことにより、実施例3または実施例4または実施例5の光記録媒体は低いレーザパワー出も比較例2の光記録媒体よりも高いC/Nを得ることができるようになった。これは、第2の物質層の金属層を第3の実施例の形態または第4の実施例の形態とすることにより、記録感度が向上したことを示している。
【0120】
【発明の効果】
本発明によれば、第2の物質層を少なくとも複数の金属層の積層としたり、少なくとも2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けることで、第2の物質層内の界面が増加し、これにより、界面で誘発される熱流の散乱が増加したり、さらには、金属層間に該金属より熱拡散率の小さな物質を設けることにより熱流の散逸が抑制されるなどして、結果的に、光記録部材の光学的反射率が著しい低下を招くことなく、第2の物質層内の熱拡散の抑制が可能となった。
【0121】
これにより、格段に記録感度が向上した記憶部材を得ることが可能となった。
Claims (7)
- 少なくとも第1と第2の物質層とからなり、外部からのエネルギーを加えることにより光学特性が変化して情報を記録する記憶部材であって、
少なくとも前記第1の物質層と前記第2の物質層との間に、記録のための外部エネルギー印加時には前記第1の物質層と前記第2の物質層との反応を可能とし、記録のための外部エネルギー非印加時には前記反応を抑制する第3の物質層を備え、
前記第1の物質層は少なくとも酸素原子を構成成分として含み、
前記第2の物質層は少なくとも2つの金属層を含み、該金属層のうち少なくとも1つの金属層は融点が300℃以下の金属を主成分とすることを特徴とする記憶部材。 - 少なくとも第1と第2の物質層とからなり、外部からのエネルギーを加えることにより光学特性が変化して情報を記録する記憶部材であって、
少なくとも前記第1の物質層と前記第2の物質層との間に、記録のための外部エネルギー印加時には前記第1の物質層と前記第2の物質層との反応を可能とし、記録のための外部エネルギー非印加時には前記反応を抑制する第3の物質層を備え、
前記第1の物質層は少なくとも硫黄、セレン、テルル原子のうち少なくとも1つの原子を構成成分として含み、
前記第2の物質層は少なくとも2つの金属層を含み、該金属層のうち少なくとも1つの金属層は融点が300℃以下の金属を主要構成とすることを特徴とする記憶部材。 - 前記第2の物質層において、少なくとも2種類の金属の積層を含む請求項1または請求項2に記載の記憶部材。
- 前記第2の物質層において、少なくとも2つの金属層の間に少なくとも誘電体または半導体を主成分とする物質層を設けた請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の記憶部材。
- 前記第2の物質層において、少なくとも金属と誘電体または金属と半導体の混合物からなる金属層を含む請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の記憶部材。
- 前記第2の物質層において、融点が300℃以下の金属を主要構成とする金属層の他に、融点が500℃以下の金属を主要構成とする金属層を含む請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の記憶部材。
- 前記第2の物質層において、該第2の物質層を構成する金属層の中で、同じ膜厚にしたときに記録したデータ等を再生するための光の波長に対する反射率が一番高い金属層が、該再生するための光を入射させる記録部材面に一番近い金属層とした請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の記憶部材。
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