JPH02177141A - 光学式情報記録媒体 - Google Patents

光学式情報記録媒体

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JPH02177141A
JPH02177141A JP63334420A JP33442088A JPH02177141A JP H02177141 A JPH02177141 A JP H02177141A JP 63334420 A JP63334420 A JP 63334420A JP 33442088 A JP33442088 A JP 33442088A JP H02177141 A JPH02177141 A JP H02177141A
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Shigeaki Furukawa
惠昭 古川
Takeo Ota
太田 威夫
Tetsuya Akiyama
哲也 秋山
Hidemi Isomura
秀己 磯村
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明はレーザーと−五等により、情報を高密度、大容
量で記録再生、及び消去できる光学式情報記録媒体に関
するものである。
従来の技術 光デイ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。さらに、レーザ光により薄膜を
加熱し、溶融し、急冷することにより、非晶質化し情報
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、消去することができる材料としては、S、R,0v
shinsky(ニス・アール・オプシンスキー)氏等
のカルコゲン材料G e15T e81s b 2 S
 2等が知られている。また、As2S3やAs2Se
3あるいはSb2Se3等カルコゲン元素と周期律表第
V族あるいはGe等のIV族元素等の組み合せからなる
薄膜等が広く知られている。記録媒体の熱的安定性およ
び記録と消去のサイクル安全性と、干渉効果を利用して
光学的な吸収感度あるいは、反射率の変化量を増大する
ことを目的として記録層の上面、下面に耐熱性の優れた
保護層を設ける。これらの薄膜にレーザ光を照射し、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
め記録層を結晶化させておき、これにたΦ1μm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、このレ
ーザ光照射部位は、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
。この情報を消去するに際してはディスクの回転トラッ
ク方向に長いスポット光を照射することにより、薄膜を
加熱昇温させ、長いスポット光による徐冷効果によって
再び結晶化させる方法が知られている。
発明が解決しようとする課題 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記録媒体
における第一の課題は加熱サイクルに対応して信号品質
が変動することである。この変動要因としては、記録ス
ポット光および消去スポット光による400°C以上の
急速な加熱、冷却の繰返し刺激による記録層の熱的、機
械的な損傷がある。記録層が融点以上に加熱されると、
記録層の成分とこれに接している保護層の成分との化学
的な反応が起こり記録層の劣化が起こる。この劣化の防
止策として従来、金属カルコゲン化物と酸化物を主成分
とした保護層が提案されており、これにより記録媒体の
繰返し記録消去時の特性安定化がはかられていた。
しかし、上記の保護層を使用した場合でも、百万回以上
の加熱、冷却の繰返しにおいては、記録層の成分と保護
層の成分である金属のカルコゲン化分とが反応し、記録
媒体としてノイズの増大、反射率の変化を生じ、百万回
オーダーの記録、消去特性のサイクル劣化が発生すると
いう課題があった。
本発明は、以上のような課題を解決し、数百刃サイクル
以上の記録、消去のサイクル特性の安定な光学式情報記
録媒体を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記の課題を解決するための本発明の技術的手段は以下
のようになる。すなわち、光を吸収し、情報の書き込み
及び消去をする記録層と、この記録層の少なくとも一方
に金属のカルコゲン化物とこのカルコゲン化物と互いに
固溶しない化合物を主成分とした保護層を有しており、
この保護層の組成比が、膜厚方向に変化しかつ前記記録
層と接する界面付近で前記化合物の割合を大きくしたも
のとしている。
作用 この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、保護層の組成比が、膜厚方向に変化し、かつ
記録層と接する界面付近で化合物の割合を大きくしてい
るので、記録膜と保護層の反応がおさえられ、記録層の
変質を防止している。
実施例 (実施例1) 本発明の一実施例を添付図面に基いて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す断面図である。
同図において、薄膜を形成する基板lとしては、あらか
じめレーザ光案内用の溝あるいはピット列を形成したポ
リカーボネイト等の樹脂、又はガラス板を用いる。この
基板lの表面にあらかじめ金属のカルコゲン化物である
ZnSに、酸化物としてSin、を2θ%含有させた第
1の誘電体層2を約1000人形成しておく、この第1
の誘電体層2の上に、第1の誘電体層2に対してS i
 O□の割合が90%以上である保護層3を約200人
形成する。
この上にTe−Ge−3bからなる記録層4を形成する
。さらにこの上に保護層3を約200人形成する。この
上に第1の誘電体層2と同様に第2の誘電体層5を約2
000人設ける。さらにこの上に感度の向上をはかるた
めにNiCrからなる反射層6を約400人設ける。以
上の薄膜の形成方法としては、真空蒸着あるいはスパッ
タ法が使用できる。
各層を成膜後、上記の薄層を保護するために、保護板7
を接着剤8で貼合せる。ここで、Sin。
の屈折率はn=1.46である。SjO□成分が多い材
料を保護層と誘電体層をかねて一層とした場合には、屈
折率が小さいと記録媒体の光学的な吸収感度あるいは、
反射率の変化量を、干渉効果を利用して増大させること
は難しい。また、干渉効果を増大させるためには、屈折
率がn=2.4と大きいZnSの成分を多くして一層の
保護層とすればよいが、ZnS成分が多いと記録層4と
反応してしまう。しかるに、本実施例では、5iOzの
成分が多くかつ薄い保護層3を記録層4と、第1の誘電
体層2及び第2の誘電体層5の間に設けることで記録層
4との反応が防止でき、かつ、ZnS成分の多い誘電体
層2を設けることで干渉効果を充分利用することができ
る。
本実施例より構成された記録媒体を以下の条件で評価す
る。 130m+のディスクとして、1800 rpt
a回転でf l =3.43旧Zの信号と、f 2 =
 1.0 M)12の信号のオーバーライド特性を測定
する。オーバーライドは、1ケのサークルスポット2Φ
1μmのレーザ光により、高いパワーレベル14mW、
(ffiいパワーレベル6mWのパワーレベル間の変調
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
時消録の方法である。第3図に、5iOzの割合が多い
保護層の有無と記録媒体の反射率のサイクル特性の関係
を示す。5in2の割合が多い保護層がない場合は、1
0万サイクルで反射率が低下する。これに対してSiO
□の割合が多い保護層を設けたものは、100万サイク
ル以上反射率の低下がない。すなわち、記録層の保護層
との反応による劣化が無(なり、100万サイクル以上
の記録、消去サイクルの安定な記録媒体が得られる。
(実施例2) 本発明の他の実施例を添付図面に基いて説明する。第2
図は本発明の他の実施例を示す断面図である。同図にお
いて11は薄膜を形成するための基板であり、実施例1
と同様のものを用いる。この基板11に金属のカルコゲ
ン化物であるZnSに、酸化物として5in2を主成分
とした第1の保護層12を約1000人形成する。第1
の保護層12の組成比を膜厚方向に連続的に変化させ、
かつ第1の保護層12の、この上に形成する記録層13
と接する界面付近の組成を5iOzの割合が90%以上
になるように形成させておく。そして、記録層13から
遠ざかるほど、連続的にSiO□の割合を少なくしてお
く。最終的には3i02含有量は約20%がよい。第1
の保護[12の上にTe−Ge−3bからなる記録層1
3を形成した後、この上に第2の保護層14を約400
人設1の保護層12と同様に形成する。
さらに感度向上をはかるためにNiCrからなる反射層
15を約400人設ける。薄膜形成方法は真空蒸着法、
又はスパッタ法が良い。特に第1の保護層12と第2の
保護層13を形成するには二元蒸着法、又は二元スパッ
タ法を用いるとよい。各薄層を形成後、保護板16を接
着剤17で貼合せる。本実施例の記録媒体に実施例1と
同様にオーバライドサイクルの記録、消去を行うと、記
録層3は400°C以上の急速な加熱、冷却が繰返えさ
れる。これに伴って第1の保護層12と第2の保護層1
4も加熱冷却が繰返えされる。ここで、保護層が異った
組成の層で積層されていると互いに、線膨張係数の違い
でひずみを生じ不連続な応力が発生する。特に保護層は
ZnSや5in2からなる高ぜい性材料であるので数百
万回の加熱、冷却で疲労破壊(クラック発生)がおこり
やすく記録媒体のノイズ増大の原因となる。しかるに、
本実施例では、第1の保護層12と第2の保護層14は
各々組成が連続的に変化しているので、ひずみが緩和さ
れ疲労破壊を起こしにくい。さらに、第1及び第2の保
護層12.14の記録層13と接する界面付近の組成を
SiO□がかなり多くなるようにしているので、記録層
13と第1及び第2の保護層12、I4との反応も防ぐ
ことができる。
以上のように本実施例では、第1及び第2の保護層12
.14の組成が、膜厚方向に連続的に変化するように形
成していること、記録層13と接する界面付近のSiO
□の割合をかなり大きくしたので、第1及び第2の保護
層12.14のひずみが緩和され、疲労破壊しにくくな
ることと、記録層13と第1及び第2の保護層12.1
4とが反応しなくなり、その結果数百方サイクルの記録
、消去においてもノイズの増大及び反射率の変化もなく
安定な特性の記録媒体が得られる。
なお、基板11にガラス板等の耐熱性に優れ、記録層1
3と反応しないものを用いたときは、第1の保護Ji1
2は特に必要がない。
発明の効果 以上のように本発明によれば、記録層の少なくとも一方
に金属のカルコゲン化物とこのカルコゲン化物と互いに
固溶しない化合物を主成分とした保護層を有し、この保
護層の組成比が、膜厚方向に変化しかつ前記記録層と接
する界面付近で化合物の割合を多くしたので、記録層と
保31層との反応を防ぐことができる。その結果、数百
万サイクルにおいて、反射率の変化もなく記録及び消去
が安定におこなえる。
さらに、保護層の組成が膜厚方向に連続的に変化するよ
うに形成しているので、急速な加熱、冷却を繰返しても
熱膨張又は収縮時のひずみが緩和され疲労破壊(クラッ
ク発生)は起こりにくくなる。その結果、数百刃口の記
録及び消去においてノイズが増大しにくくなり、記録、
消去サイクル特性の安定な記録媒体が得られ、その工業
的価値は高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における光学式情報記録媒体
の断面図、第2図は本発明の他の実施例における光学式
情報記録媒体の断面図、第3図は本発明の一実施例にお
ける光学式情報記録媒体の記録消去サイクルと反射率特
性をあられすグラフである。 1.11・・・・・・基板、2・・・・・・第1の誘電
体層、3・・−・・・保護層、4.13・・・・・・記
録層、5・・・・・・第2の誘電体層、12・・・・・
・第1の保護層、14・・・・・・第2の保護層。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名1 図 ・・−基板 第1の誘電体1 一裸項漕 −き乙付層 −第2/)誘電イ参1 一反射層 −イ呆 頂板 −按1判 jf−m−基板 12−  第10)保護層 13−記韓層 14−@ 2’lへ護贋 tS−−一及材漕 f6=−4禾護I反 17一−挟着刑 第 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光を吸収し、情報の書き込み及び消去をする記録
    層と、この記録層の少なくとも一方に金属のカルコゲン
    化物とこのカルコゲン化物と互いに固溶しない化合物を
    主成分とした保護層とを有し、この保護層の組成比が、
    膜厚方向に変化しかつ前記記録層と接する界面付近で前
    記化合物の割合が大きいことを特徴とする光学式情報記
    録媒体。
  2. (2)保護層の、前記記録層と接する界面の組成比を前
    記化合物が90%以上としたことを特徴とする請求項(
    1)記載の光学式情報記録媒体。
  3. (3)保護層の組成比が連続的に変化することを特徴と
    する請求項(1)記載の光学式情報記録媒体。
  4. (4)保護層は、金属のカルコゲン化亜鉛と、酸化物と
    が主成分であることを特徴とする請求項(1)記載の光
    学式情報記録媒体。
  5. (5)保護層は、金属のカルコゲン化亜鉛と、窒化物と
    が主成分であることを特徴とする請求項(1)記載の光
    学式情報記録媒体。
JP63334420A 1988-12-28 1988-12-28 光学式情報記録媒体 Expired - Lifetime JPH07111787B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5681632A (en) * 1995-02-13 1997-10-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium
US5978349A (en) * 1997-08-21 1999-11-02 Tdk Corporation Optical recording medium
US6042921A (en) * 1997-08-08 2000-03-28 Tdk Corporation Optical recording medium and read/write method therefor

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