JPH02177137A - Optical information recording medium - Google Patents

Optical information recording medium

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Publication number
JPH02177137A
JPH02177137A JP63328932A JP32893288A JPH02177137A JP H02177137 A JPH02177137 A JP H02177137A JP 63328932 A JP63328932 A JP 63328932A JP 32893288 A JP32893288 A JP 32893288A JP H02177137 A JPH02177137 A JP H02177137A
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JP
Japan
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optical
layer
recording layer
optical recording
stress
Prior art date
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Pending
Application number
JP63328932A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Suzuki
勝 鈴木
Kazuhiro Nishimura
和浩 西村
Kazuyuki Furuya
一之 古谷
Isao Morimoto
勲 森本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPH02177137A publication Critical patent/JPH02177137A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To suppress increase of noise caused by repetition of recording and erasing and to improve reliability of data readout by providing the same type of stress in a protective layer as the stress in an optical recording layer. CONSTITUTION:A protective film having the same type of a stress as in the optical recording layer is provided on at least one side of the optical layer. If the optical recording layer has tensile stress, the protective layer is provided with tensile stress. If the optical recording layer has compressive stress, the protective layer is provided with compressive stress. Thereby, stress generating in the interface area of the optical recording layer and the protective layer is reduced to suppress the strain caused by repetition of recording and erasing. Thus, the cycle life of the medium can be prolonged.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規な光学情報記録媒体に関するものである。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a novel optical information recording medium.

さらに詳しくいえば、本発明は、基板上に設けられた光
学記録層にエネルギービームを照射して光学定数を変化
させ、この光学定数の変化を利用して、情報を光学的に
高速、高密度に記録、再生、消去するための、書換え特
性に優れた書換え可能な光学情報記録媒体に関するもの
である。
More specifically, the present invention changes the optical constants by irradiating the optical recording layer provided on the substrate with an energy beam, and utilizes the changes in the optical constants to optically record information at high speed and with high density. The present invention relates to a rewritable optical information recording medium with excellent rewritable characteristics for recording, reproducing, and erasing data.

従来の技術 近年、レーザー光を用いて情報を高速、かつ高密度jこ
記録、消去しうる光ディスクに対する要望が非常に高ま
ってきている。この情報を記録及び消去しうる、いわゆ
る書換え可能な光ディスクとしては、相変化を利用した
方式のものが知られている。これは、レーザー光のパワ
ーの変調によって光学記録層が、結晶質と非晶質との間
で可逆的に相変化することを利用して情報を記録、消去
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, there has been an increasing demand for optical discs on which information can be recorded and erased at high speed and with high density using laser light. As a so-called rewritable optical disk on which this information can be recorded and erased, one that utilizes phase change is known. In this method, information is recorded and erased by utilizing the reversible phase change of the optical recording layer between crystalline and amorphous states due to modulation of the power of laser light.

このような相変化方式は、1つのビームによって、前に
記録した情報の上へ新しい情報を同時に消録できる単一
ビームオーバライト(重ね書き)が可能である。したが
って、この相変化方式を用いた光ディスクは、(1)単
一ビームでオーバライドが可能である、(2)反射率変
化を用いることにより、ドライブ設計が容易になる、(
3)追記型光ディスクや再生専用型光ディスクとの互換
性をもたせることができる、などの利点を有している。
Such a phase change method allows single beam overwriting, in which new information can be simultaneously erased over previously recorded information using one beam. Therefore, an optical disk using this phase change method has the following advantages: (1) override is possible with a single beam, (2) drive design is facilitated by using reflectance change.
3) It has the advantage of being compatible with write-once optical discs and read-only optical discs.

従来、このような相変化方式の光学記録層には、半導体
レーザーの波長領域で吸収があり、かつ融点の比較的低
いものが望まれることから、主としてカルコゲン材料が
用いられているが、このものは融点が約500°C以上
であり、基板が変形しやすいので、この基板変形を防止
したり、光学記録層の酸化や変形を防止したり、あるい
は半導体レーザー光を光学記録層へ効率よく吸収させる
ために、通常、該光学記録層の上又は下若しくはその両
方に保護層を設けて使用されている。
Conventionally, chalcogen materials have been mainly used for such phase change optical recording layers because they are desired to have absorption in the wavelength range of semiconductor lasers and a relatively low melting point. has a melting point of about 500°C or higher and the substrate is easily deformed, so it is necessary to prevent this substrate deformation, prevent oxidation and deformation of the optical recording layer, or efficiently absorb semiconductor laser light into the optical recording layer. For this purpose, a protective layer is usually provided above or below the optical recording layer, or both.

しかしながら、従来の保護層を有する光学情報記録媒体
においては、記録、消去の繰り返しを行うと、繰り返し
回数の増加とともに、再生信号のノイズが増加して、記
録されたデータが正確に読み取られず、エラーが増加す
るという欠点があった。
However, in conventional optical information recording media with a protective layer, when recording and erasing are repeated, noise in the reproduced signal increases as the number of repetitions increases, making it difficult to read the recorded data accurately and causing errors. The disadvantage was that it increased.

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来の保護層を有する光学情報記
録媒体が有する欠点を克服し、記録、消去の繰り返しに
伴うノイズの増加を抑制することができ、かつデータの
読み取りに対する信頼性が高く、書換え特性に優れた情
報を光学的に高速、高密度に記録、再生、消去しうる書
換え可能な光学情報記録媒体を提供することを目的とし
てなされI;ものである。
Problems to be Solved by the Invention The present invention can overcome the drawbacks of such conventional optical information recording media having a protective layer, suppress the increase in noise caused by repeated recording and erasing, and The purpose of this invention is to provide a rewritable optical information recording medium that can optically record, reproduce, and erase information at high speed and high density with high read reliability and excellent rewriting characteristics. .

課題を解決するための手段 本発明者らは、優れた光学情報記録媒体を開発すべく鋭
意研究を重ねた結果、保護層として、少なくとも光学記
録層と同じ種類の応力を有するものを用いることにより
、その目的を達成しうろことを見い出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of extensive research in order to develop an excellent optical information recording medium, the present inventors found that by using a protective layer having at least the same type of stress as the optical recording layer. The inventors have found a way to achieve this objective, and have completed the present invention based on this knowledge.

すなわち、本発明は、透明基板上に、エネルギービーム
の照射により光学定数が変化する光学記録層を設け、そ
の光学定数の変化を利用して情報の記録及び消去を行う
光学情報記録媒体において、前記光学記録層の上又は下
のいずれか一方あるいは両方に該光学記録層と同じ種類
の応力を有する保護層を設けたことを特徴とする光学情
報記録媒体を提供するものである。
That is, the present invention provides an optical information recording medium in which an optical recording layer whose optical constants are changed by irradiation with an energy beam is provided on a transparent substrate, and information is recorded and erased using the change in the optical constants. The present invention provides an optical information recording medium characterized in that a protective layer having the same type of stress as the optical recording layer is provided on either one or both of the above and below the optical recording layer.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明の光学情報記録媒体における透明基板としては、
従来、光ディスクの基板として慣用されているもの、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどの樹脂
やガラスなどの中から任意のものを選択して用いること
ができるが、これらの中で、光学特性が良好で、機械的
強度が大きく、かつ寸法安定性に優れるポリカーボネー
ト、ポリメチルメタクリレート及びガラスなどが好適で
ある。また、これらの透明基板にはアドレス情報などの
凹凸が形成されていてもよい。
The transparent substrate in the optical information recording medium of the present invention includes:
Conventionally, any material can be selected and used from among the materials commonly used as substrates for optical discs, such as resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, and polymethyl methacrylate, and glass. , polycarbonate, polymethyl methacrylate, glass, etc., which have good optical properties, high mechanical strength, and excellent dimensional stability, are suitable. Moreover, irregularities such as address information may be formed on these transparent substrates.

本発明の光学情報記録媒体において、前記透明基板上に
設けられる、エネルギービームの照射により光学定数が
変化する光学記録層には、カルコゲン材料、例えばTe
−Ge、 To−Ge−Ta、 Te−Ge −5b、
 Te0x−Pd1Te−In、 Te−Ge−5n、
 Te−5n−Pb。
In the optical information recording medium of the present invention, the optical recording layer, which is provided on the transparent substrate and whose optical constants change upon irradiation with an energy beam, includes a chalcogen material, for example, Te.
-Ge, To-Ge-Ta, Te-Ge-5b,
Te0x-Pd1Te-In, Te-Ge-5n,
Te-5n-Pb.

Te−Ge−5e、 Ss −In、 Se−In−T
l2などの合金系が好適用いられるが、これらの中で、
特にTe −Ge −sbの三元系合金が好適である。
Te-Ge-5e, Ss-In, Se-In-T
Alloy systems such as l2 are suitable for use, but among these,
In particular, a ternary alloy of Te-Ge-sb is suitable.

該光学記録層の形成方法については特に制限はなく、公
知の方法、例えば蒸着、共蒸着、フラッシュ蒸着、スパ
ッタリング、反応性スパッタリング、イオンブレーティ
ングなどの方法を用いることができる。該光学記録層の
最適膜厚は、その組織によって異なるが、通常300〜
1500人の範囲で選ばれる。
There are no particular restrictions on the method for forming the optical recording layer, and known methods such as vapor deposition, co-evaporation, flash vapor deposition, sputtering, reactive sputtering, and ion blating can be used. The optimum film thickness of the optical recording layer varies depending on its structure, but is usually 300 to 300.
Selected from 1,500 people.

本発明の光学情報記録媒体においては、保護層が、前記
光学記録層の上又は下若しくはその両方に設けられるが
、この場合、該光学記録層の上又は下の少なくともいず
れかに、該光学記録層と同じ種類の応力を有する保護層
を設けることが必要である。
In the optical information recording medium of the present invention, a protective layer is provided above or below the optical recording layer, or both, but in this case, the optical recording layer is provided at least either above or below the optical recording layer. It is necessary to provide a protective layer with the same type of stress as the layer.

具体的には、光学記録層が引っ張り応力をもつ場合には
、保護層に引っ張り応力を与え、また光学記録層が圧縮
応力をもつ場合には、保護層に圧縮応力を与えるこ七に
より、光学記録層と保護層との界面に加わる力が低減し
、記録、消去の繰り返しによって生じる歪を抑制でき、
繰り返し寿命を伸ばすことができる。
Specifically, when the optical recording layer has tensile stress, tensile stress is applied to the protective layer, and when the optical recording layer has compressive stress, compressive stress is applied to the protective layer. The force applied to the interface between the recording layer and the protective layer is reduced, and distortion caused by repeated recording and erasing can be suppressed.
The lifespan can be extended repeatedly.

前記したように、本発明の光学情報記録媒体の光学記録
層には、カルコゲン材料が好ましく用いられるが、その
多くは引張応力を示すものが多い。
As described above, chalcogen materials are preferably used in the optical recording layer of the optical information recording medium of the present invention, but many of them exhibit tensile stress.

したがって、この場合、該光学記録層の上又は下の少な
くともいずれかに引張応力を有する保護層が設けられる
Therefore, in this case, a protective layer having tensile stress is provided at least either above or below the optical recording layer.

従来、光学情報記録媒体における保護層としては、高融
点で低熱伝導率を有し、かつ光学記録層と保護層との間
の密着性が高く、しかも相互に拡散することがないなど
の条件を満たすために、無機材料、例えば5iO1Si
02、AQxOl、ZrO,、Si、N、。
Conventionally, protective layers in optical information recording media have been required to have a high melting point, low thermal conductivity, high adhesion between the optical recording layer and the protective layer, and no mutual diffusion. In order to meet the requirements, inorganic materials such as 5iO1Si
02, AQxOl, ZrO,, Si, N,.

AQN* Zn51SsCなどが用いられている。特に
相変化方式の場合、非晶質から結晶質への過程において
、非晶質相を所定の時間、結晶化温度以上に保持する必
要があるため、主として熱伝導率の小さい材料、例えば
5iOz、Si 3NいZnSなどが利用されている。
AQN* Zn51SsC and the like are used. In particular, in the case of the phase change method, in the process from amorphous to crystalline, it is necessary to maintain the amorphous phase above the crystallization temperature for a predetermined period of time, so materials with low thermal conductivity, such as 5iOz, Si 3N, ZnS, etc. are used.

しかしながら、これらの従来の保護層は、強い圧縮応力
を有するものが多く、このような保護層をそのまま用い
ると、前記したのと同じ理由により、繰り返し回数の増
加とともにノイズが増加する。したがって、このような
耐熱性に優れ、かつ熱伝導率の小さい材料を保護層に用
いる場合には、該保護層の光学記録層と接する側とは反
対の側に、引っ張り応力を有する応力調整用保護層を設
け、保護層全体の圧縮応力を小さくすることにより、光
学記録層と保護層との界面に加わる力を低減することが
できる。
However, many of these conventional protective layers have strong compressive stress, and if such protective layers are used as they are, noise increases as the number of repetitions increases for the same reason as described above. Therefore, when such a material with excellent heat resistance and low thermal conductivity is used for the protective layer, a stress adjusting material having tensile stress is placed on the side of the protective layer opposite to the side in contact with the optical recording layer. By providing a protective layer and reducing the compressive stress of the entire protective layer, the force applied to the interface between the optical recording layer and the protective layer can be reduced.

引張応力を有する保護層には、無機材料、有機材料いず
れも用いることができる。無機材料としては、例えばM
gF 2、LiF及びAQF3などのフッ化物材料、F
e、 Ni、 Cr、Nbs Mo、pt、 Si、 
Ce5AuXSb。
Both inorganic and organic materials can be used for the protective layer having tensile stress. Examples of inorganic materials include M
Fluoride materials such as gF2, LiF and AQF3, F
e, Ni, Cr, Nbs Mo, pt, Si,
Ce5AuXSb.

Zr及びこれらの合金などの金属材料、また有機材料で
は、例えば、ウレタンアクリレート系、ポリエステル系
、エポキシ系及びアクリル系などの紫外線硬化型樹脂や
熱硬化型樹脂、あるいは熱収縮性接着剤などがある。さ
らに、成膜法、成膜条件、あるいは塗付条件によって、
引張応力の大きさを調整することもできる。
Metal materials such as Zr and their alloys, and organic materials such as ultraviolet curable resins and thermosetting resins such as urethane acrylate, polyester, epoxy and acrylic resins, and heat-shrinkable adhesives. . Furthermore, depending on the film formation method, film formation conditions, or coating conditions,
It is also possible to adjust the magnitude of the tensile stress.

発明の効果 本発明によると、保護層に光学記録層と同じ種類の応力
をもたせることにより、記録、消去の繰り返しに伴うノ
イズの増加を抑制し、データの読み取りに対する信頼性
を向上させることができる。
Effects of the Invention According to the present invention, by providing the protective layer with the same type of stress as the optical recording layer, it is possible to suppress the increase in noise caused by repeated recording and erasing, and improve the reliability of data reading. .

実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明は、これらの例によってなんら限定されるもので
はない。
Examples Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples.
The present invention is not limited in any way by these examples.

実施例1 1.6μ肩ピツチの溝があらかじめ設けられている直径
3.5インチのポリカーボネート基板上に、RFスパッ
タ法により、硫化亜鉛(ZnS)を成膜し、その上に、
DCスパンタ法を用いて光学記録層として5b−Te−
Ge系合金を成膜し、さらにその上にRFスパッタ法で
硫化亜鉛を成膜した。各層の膜厚は、それぞれloon
m、  80nm、 150n+++である。
Example 1 Zinc sulfide (ZnS) was formed into a film by RF sputtering on a 3.5-inch diameter polycarbonate substrate on which grooves with a shoulder pitch of 1.6 μm were previously formed, and on top of that,
5b-Te- as an optical recording layer using the DC spunter method
A Ge-based alloy was formed into a film, and a zinc sulfide film was further formed thereon by RF sputtering. The thickness of each layer is loon
m, 80nm, 150n+++.

次に、この上に、硬化時に収縮性のあるポリアクリレー
ト系樹脂を塗布したのち、UV硬化させたものと、硬化
しても収縮があまり生じないホットメルト系接着剤(水
添合成ゴム系接着剤)を塗布したもの及び同様な性質を
有するUV粘着剤(アクリル系樹脂)を塗布したのち、
UV照射したものを用意した。
Next, a polyacrylate resin that shrinks when cured is coated on top of this, and then UV-cured and a hot-melt adhesive (hydrogenated synthetic rubber adhesive) that does not shrink much even after curing. After applying a UV adhesive (acrylic resin) with similar properties,
A UV irradiated product was prepared.

このようにして、用意された3種の光ディスクを回転さ
せながら、線速7m/s、記録レーザーパワー20mw
以下、消去レーザーパワー10mW以下、記録周波数2
MH2の条件で繰り返し特性の評価を行った。
In this way, while rotating the three types of optical discs prepared, the linear velocity was 7 m/s, and the recording laser power was 20 mw.
Below, erase laser power 10mW or less, recording frequency 2
Characteristics were repeatedly evaluated under MH2 conditions.

なお、レーザーの波長は830nmであり、また、硫化
亜鉛及び5b−Te−Ge合金は、単層ではそれぞれ圧
縮応力及び引張応力を示した。特に硫化亜鉛は強い圧縮
応力を示した。
Note that the wavelength of the laser was 830 nm, and zinc sulfide and 5b-Te-Ge alloy exhibited compressive stress and tensile stress, respectively, in a single layer. In particular, zinc sulfide showed strong compressive stress.

評価結果を第1表に示す。ここで繰り返し回数は、初期
の記録・消去後のノイズレベルから3dB上昇した回数
によって定めている。この表から収縮性のあるUV硬化
樹脂を用いたものは、104乗回以上の繰り返し記録、
消去を行ったのちでも変化がないのに対し、収縮性のな
いホットメルト系及びuvwJ薯剤を用いたものは、1
00回以内でノイズが上昇して、劣化が生じていること
が分かる。
The evaluation results are shown in Table 1. Here, the number of repetitions is determined by the number of times the noise level increases by 3 dB from the initial recording/erasing noise level. From this table, those using shrinkable UV curing resin have a repeated record of 104 times or more.
There was no change even after erasing, whereas those using non-shrinkable hot melt type and uvw J potato agent showed 1.
It can be seen that the noise increases within 00 times, indicating that deterioration has occurred.

第   1   表 らに、その上に、真空蒸着法により、フッ化マグネシウ
ムを厚さ400人で成膜した。
As shown in Table 1, a film of magnesium fluoride was formed thereon to a thickness of 400 mm by vacuum evaporation.

この7ツ化マグネシウムを成膜したものと、成膜してい
ないものを実施例1と同様の評価方法を用いて繰り返し
特性の評価を行った。この結果を第2表に示す。この表
から、フッ化マグネシウムを成膜したものの方が、何も
しないものより繰り返し特性が良くなっていることが分
かる。さらにフッ化マグネシウムの上にUV硬化樹脂を
塗付し硬化させたものは、10’乗回以上の繰り返した
のちも、変化がないことが確められた。
Characteristics were repeatedly evaluated using the same evaluation method as in Example 1 for the specimens with and without magnesium heptadide. The results are shown in Table 2. From this table, it can be seen that the repeatability characteristics are better in the case where magnesium fluoride is formed as a film than the case where no film is formed. Furthermore, it was confirmed that when a UV curing resin was applied and cured on magnesium fluoride, there was no change even after the coating was repeated more than 10 times.

第   2   表 実施例2Table 2 Example 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 透明基板上に、エネルギービームの照射により光学
定数が変化する光学記録層を設け、その光学定数の変化
を利用して情報の記録及び消去を行う光学情報記録媒体
において、前記光学記録層の上又は下のいずれか一方あ
るいは両方に該光学記録層と同じ種類の応力を有する保
護層を設けたことを特徴とする光学情報記録媒体。 2 光学記録層が引張応力を有するものである請求項1
記載の光学情報記録媒体。 3 光学記録層が引張応力を有するものであり、かつ該
光学記録層の上又は下のいずれか一方あるいは両方に圧
縮応力を有する保護層を設け、さらにこの保護層の光学
記録層と接する側とは反対の側に、引張応力を有する保
護層を設けて成る請求項1又は2記載の光学情報記録媒
体。
[Claims] 1. An optical information recording medium in which an optical recording layer whose optical constants are changed by irradiation with an energy beam is provided on a transparent substrate, and information is recorded and erased using the change in the optical constants, An optical information recording medium characterized in that a protective layer having the same type of stress as the optical recording layer is provided on one or both of the above and below the optical recording layer. 2. Claim 1, wherein the optical recording layer has tensile stress.
The optical information recording medium described above. 3. The optical recording layer has tensile stress, and a protective layer having compressive stress is provided either above or below the optical recording layer, or both, and the side of the protective layer in contact with the optical recording layer is 3. The optical information recording medium according to claim 1, further comprising a protective layer having tensile stress on the opposite side.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02182485A (en) * 1989-01-09 1990-07-17 Toray Ind Inc Optical recording medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02182485A (en) * 1989-01-09 1990-07-17 Toray Ind Inc Optical recording medium

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