JPH02139728A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光を照射して記録層を加熱することにより情報
の記録を行う光記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

基板上に配された薄膜状の記録層に記録光（レーザ）を
照射して種々の信号を該記録層に記録する記録媒体には
、記録方式によって相変化型、光磁気型、有機色素型が
ある。相変化型は多結晶状態である記録層のアモルファ
ス状態、光磁気型は記録層に対して垂直方向に形成され
る磁化の方向、また有機色素型では記録層の色が信号と
なり、映像、音響、コンピュータ用データ等の情報を高
密度に、また書き換え可能に記録する。

上記それぞれの型の記録及び読み出しまたは消去は以下
に述べるようにして行われる。まず相変化型における記
録は、高パワーのレーザを合金製多結晶の記録媒体に照
射してスポット状に溶融させた後、照射を止めて急冷さ
せ記録媒体をアモルファス化させて行う。また記録した
情報の消去は中パワーの光を照射し、記録媒体を結晶化
温度以上、融点以下の温度にして再結晶化させて行う。

読み出しは低パワーレーザを記録媒体に照射し、結晶化
した部分とアモルファス化した部分との反射率の違いに
より行う。

光磁気型における記録は強パワーのレーザを記録媒体に
照射し、照射部分の温度をその媒体材料が有するキュリ
ー点以上まで上昇させた後、照射を止めて冷却させる際
に記録媒体に対して垂直方向の磁化を残して行い、消去
は記録と逆向きの磁界を印加して行う。また読み出しは
線傷光した低パワーレーザを前記磁化された部分に照射
し、カー効果による反射光の偏光面の回転の違いにより
行う。

有機色素型における記録は記録媒体に長波長レーザを照
射し、化学反応により光吸収波長を変化させて記録媒体
の光吸収波長を変化させ、媒体材料を着色または変色さ
せることにより行い、消去は短波長レーザを照射するこ
とにより行う。また読み出しは記録媒体の光吸収波長、
即ち色の変化を検出して行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上述の光記録媒体には以下のような問題点があ
る。まず有機色素型の記録媒体は、相変化型及び光磁気
型のものとは異なり記録媒体の記録層の温度を上昇させ
る必要はないが、記録、読み出し等のくり返し性、安定
性が悪いという問題があり、実用性に乏しい。

そこで光磁気型または相変化型の記録媒体が注目される
が光磁気型では媒体のキュリー温度で１５０〜２００℃
程度、相変化型では５００〜６００℃程度まで記録媒体
の記録層の温度を上昇させる必要があるので基板に熱損
傷が与えられ、基板表面が変形するという問題が生じる
。

特に相変化型では媒体材料の融点まで記録層の温度を上
昇させるので、その温度は非常に高温となる上に、相変
化型の基板材料であるポリメチルメタアクリレート（Ｐ
ＩＭＡ）　、　ポリカーボネイト（ＰＣ）の軟化温度は
それぞれ９５℃、１３２℃と低い。このため相変化型の
光記録媒体には基板上に耐熱性の保護層を設けて熱によ
る損傷を防いでいる。第５図は従来の光記録媒体の構造
を示す模式的縦断面図であり、図中４の基板上に保護層
１及び保護層３にはさまれて記録層２が配されている。

保護層１及び３はＺｎＳまたはＳｉＯ□等の耐熱性のあ
る物質からなり、厚さは４００〜１０００人である。な
お記録層２の上層に配された保護層１は記録層２の酸化
及び照射するレーザの熱放射を防ぐためのものであり、
記録層２の下層に配された保護Ｎ２は基板４に与えられ
る熱損傷を防ぐためのものである。

また保護層１及び３は記録Ｎ２がレーザにより効率よく
加熱されるように低熱伝導率になっている。

このような構造の相変化型の光記録媒体を用いて記録、
読み出しを繰り返した場合、保護層３の耐熱性が完全で
はないため、基板がレーザによる熱で変形し、録音、消
去等のくり返し特性が劣化する。

第６図は記録層を高温にして用いる従来の光記録媒体に
レーザを照射した場合の熱伝導の様子を示した模式的縦
断面図である。第５図と同様の記録媒体の上面から記録
層２に合焦させてレーザビームを照射した場合、熱は記
録Ｎ２、保護層１゜３の面内方向へ拡散すると共に、基
板４方向にも拡散する。図中格子部分５は４００〜５０
０℃程度の高温部、傍線部分６は１００〜４００℃程度
の中温部、破線部分７は１００℃以下の低温部を示す。

図より明らかなように従来の光記録媒体では記録層２、
保護層１，３のみならず、基板４上にも中温部６が存在
し、その部分の基板はレーザによる熱損傷をうけるので
基板が変形し、くり返し特性が劣化するという問題が生
ずる。

本発明は上述した如き問題を解決するためになされたも
のであり、情報記録時に光を照射して記録層を高温にす
ることが必要な光記録媒体において、記録、読み出し、
消去を良好にくり返し行うことができるくり返し特性が
高い光記録媒体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光記録媒体は、基板上に記録層及び記録層
の両面に形成した保護層を設けており、前記記録層に光
を照射し、前記記録層の温度を上昇させて情報を記録す
る光記録媒体において、前記保護層よりも高い熱伝導性
を有する層が、基板側の保護層と基板との間に設けられ
ていることを特徴とする。

〔作用〕

本発明の光記録媒体は、記録層の両面に形成された保護
層よりも高い熱伝導性を有する保護層が基板側の保護層
と基板との間に設けられている。

この高熱伝導性層にレーザ照射による熱が伝導されると
熱は核層の面内方向に拡散されるので、基板の熱損傷が
少なく、記録、消去、読み出し等のくり返し特性が向上
する。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。

第１図は本発明に係る光記録媒体にレーザを照射した場
合の熱伝導の様子を示した模式的縦断面図である。図中
４はＰＭＭＡからなる基板であり、基板４上には熱伝導
率が１００℃で０．０５６ｋＷ／ｍ　−ＫであるＳｉＯ
□の低熱伝導性保護層１０が更に該保護層１０上には熱
伝導率が１００℃で１．５４ｋＷ／ｍ　−ＫであるＡ　
Ｉ　、０゜の高熱伝導性保護層９が夫々形成されている
。また該保護層９上には前記保護層１０と同様の低熱伝
導性保護層８が形成されており、その上には５ｂＴｅ系
相変化材料からなる記録層２，３の上には前記保護層１
０及び８と同様の低熱伝導性保護層１が夫々形成されて
いる。

なお、各層の層厚は低熱伝導性保護層１は１０００人、
記録層２は６００人、低熱伝導性保護層８及び１０は７
００人、高熱伝導性保護層９は６００人とする。

また、このような構成を有する光記録媒体を作成するた
めに基板に層を形成させる方法としてはＲＦスパッタリ
ング法を用いる。

第１図中５．６．７は前記第６図と同様に夫々高温部、
中温部、低温部を示す。第１図の記録媒体の上面から記
録層２の中央部に合焦させてレーザビームを照射すると
、照射部分の記録Ｎ２及び保護層１及び８は４００〜５
００℃程度の高温となり、その周辺の記録層２及び保護
層１及び８、保Ｓ！層９は１００〜４００℃の中温とな
り、更にその周辺の記録層２及び保護層１．８，９．１
０から基板４の上部にかけては１００℃以下の低温とな
る。このように記録層２のレーザ照射部から拡散伝導さ
れる熱は、高熱伝導性保護層９の部分で主として面内方
向に拡散されるため、基板４まで到達する熱量は従来の
ものと比べて減少し、基板４上の一部に低温部７が存在
するだけとなり、従って基板への熱損傷は大幅に減少す
る。

第２図及び第３図は、本発明の光記録媒体（第１図）及
び従来の光記録媒体（第６図）に波長８３０ｎｍの半導
体レーザを記録層２に合焦させて、記録時にはパワー２
５１．パルス幅１００ｎｓｅｃで照射し、消去時にはパ
ワー１２ｍＷ、パルス幅１００ｎｓｅｃで照射して、記
録層のアモルファス化及び再結晶化をくり返し、夫々の
光記録媒体の反射率のくり返し特性を求めた結果を示す
グラフである。夫々のグラフの縦軸には光記録媒体の反
射率（％）、横軸にはくり返し回数が示されており、Ｘ
印は記録、○印は消去を行った場合の反射率である。

これらのグラフによると、記録または消去のくり返しが
１０３回以内であれば本発明及び従来の光記録媒体の反
射率はともに記録時には約１５％、消去時には約１０％
と良好であるが、くり返しが１０３回以上になると、従
来の光記録媒体の反射率（第３図）は低下し始め、（り
返しが１０ｈ回になると記録、消去ともに１０％以下に
なり、くり返し特性の劣化がみられる。一方、本発明の
光記録媒体の反射率（第２図）は、（り返しが１０６回
になっても変化せず、良好なくり返し特性が維持できる
。

次に上述の従来及び本発明の光記録媒体について１０’
回のくり返しテストを行った後、酸、アルカリで交互に
エツチングを行い基板上に形成された保護層、記録層を
除去し、基板表面を走査型電子顕微鏡により観察を行っ
た。その結果、従来の光記録媒体の基板表面にはレーザ
加熱によるスポット状の変形が見られたが、本発明の光
記録媒体には基板表面に何ら変化が見られなかった。

従って、従来の光記録媒体の反射率がくり返し回数が１
０”回収玉で低下するのは上述のような基板変形の影響
によるものであり、本発明の光記録媒体において基板変
形を防ぐことにより、くり返し特性の劣化を防ぐことが
できるということがわかる。

また、他の実施例として基板材料が例えばポリイミドの
ようにＰＭＭＡ、　ＰＣよりも耐熱性がある材料からな
る場合は、第４図の如く基板４上に高熱伝導性保護層９
、その上に低熱伝導性保護層３及び１にはさまれた記録
層２を形成させる構造にしても、前記同様レーザビーム
の熱は高熱伝導性保護層９の面内方向に拡散されるので
、基板４まで到達する熱量は従来のものと比べて減少し
、基板の熱損傷は大幅に減少する。

なお、本発明の高熱伝導性保護層９の熱伝導率は可及的
に高い方が望ましいが、低熱伝導性の保護層よりも熱伝
導率が高くさえあればレーザビームの熱を面内方向に拡
散させることができ、上述と同様の効果が得られる。更
に、本発明の光記録媒体における低熱伝導性保護層及び
高熱伝導性保護層は夫々、１層以上の多層構造を有して
もよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明の光記録媒体は基板側の保護
層と基板との間に設けた高熱伝導性保護層により基板へ
の熱損傷が防がれ、記録、消去等のくり返し特性が向上
する。

なお、本実施例では記録層に５ｂＴｅ系合金、保護層に
Ｓｉｎｇ及びＡ　ｌ　ｇｏｓを用いたが、他の相変化材
料、他の保護層材料へも応用できる。また、本発明は光
により記録層を加熱して情報の記録を行う光記録媒体で
あれば、どのような光記録媒体に応用しても上記同様の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光記録媒体にレーザを照射した場
合の熱伝導の様子を示した模式的縦断面図、第２図は本
発明の光記録媒体のくり返し特性を示すグラフ、第３図
は従来の光記録媒体のくり返し特性を示すグラフ、第４
図は本発明の一実施例である光記録媒体にレーザを照射
した場合の熱伝導の様子を示した模式的縦断面図、第５
図は従来の光記録媒体の構造を示す模式的縦断面図、第
６図は従来の光記録媒体にレーザを照射した場合の熱伝
導の様子を示した模式的縦断面図である。 １・・・低熱伝導性保護層　２・・・記録層４・・・基
板　８．１０・・・低熱伝導性保護層９・・・高熱伝導
性保護層 特　許　出願人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　　河　野　　登　夫 〜４ 祝 閃 第　２　　図 募 図 捧 図 へ４ 篤 図 第 ■ 八４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に記録層及び記録層の両面に形成した保護層
   を設けており、前記記録層に光を照射し、前記記録層の
   温度を上昇させて情報を記録する光記録媒体において、 前記保護層よりも高い熱伝導性を有する層 が、基板側の保護層と基板との間に設けられていること
   を特徴とする光記録媒体。