JPH0397133A - 光学情報記録媒体 - 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、新規な光学情報記録媒体、詳しくは光や熱な
どを用いて光学的に情報を高速かつ高密度に記録、再生
、消去することができる、繰り返し特性のすぐれた光学
情報記録媒体に関するもの，である。

〔従来の技術〕

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の記録・消去を行ういわゆる相
変化型光ディスクは、レーザー光のパワーを変化させる
だけで記録されている情報を消去しながら同時に新たな
情報を記録する（以下、オーバーライトと称する）こと
が出来るという利点を有している。このオーバーライト
可能な相変化型光ディスクの記録層としては、Ｉｎ−Ｓ
ｅ系合金［Ａｐｐ　Ｉ．　Ｐｈｙｓ．　Ｌｅ　ｔ　ｔ．
第５０巻、６６７ページ（１９８７年）］やＩｎ−Ｓｂ
−Ｔｅ　（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．第５０巻第
ｌｌ号、第１６ページ）　、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ合金等の
カルコゲン合金が主として用いられている。中でも特に
Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂは結晶化速度が速いと同時に適度のア
モルファス形成能を有するために単一のレーザービーム
でオーバーライトが可能であると共に、結晶化温度が常
温よりも充分に高くアモルファスの熱安定性が良好であ
ることから非常に有望である。一方これらのカルコゲン
合金を用いて実際に情報の記録・消去を行う場合は、記
録・消去時の熱による基板の変形を防止したり、光学記
録層の酸化（あるいは変形）を防止するために、通常該
光学記録層の一方または両側に金属あるいは半金属の酸
化物、窒化物、炭化物、フッ化物、硫化物、あるいはこ
れらの混合物から成る耐熱保護層を設ける。特に光学記
録層にＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金を用いる場合は、硫化亜鉛
が安定性及び繰り返し特性上好ましい。

ところが、従来の耐熱保護層を用いる限り、オーバーラ
イトにより記録・消去を繰り返すと、記録層物質の溶融
時における物質移動が起り、遂には局部的に記録層物質
が周囲に分散してしまい記録・消去が不可能になってし
まうという問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記した問題点をなくし、オーバーライトにお
ける繰り返し特性の優れた相変化光ディスクを提供する
ことを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究した結果、
光学記録層がＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金からなり、該光学記
録層の一方または両側に耐熱保護層として硫化亜鉛（Ｚ
ｎＳ）に希土類元素を添加した層を用いることにより前
述問題点を解決出来ることを見出し、本発明に至った。

希土類元素をＺｎＳに添加することによってオーバーラ
イト繰り返し寿命を大幅に改善できたのは、希土類元素
を添加した耐熱保護層とＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金から成る
光学記録層との結合力が増すためであると思われる。

添加する希土類元素は具体的には、Ｌａ　，　Ｃｅ　．
Ｐｒ　，　Ｎｄ　，　Ｐｍ　，　Ｓｍ　，　Ｅｕ　，　
Ｇｄ　，　Ｔｂ　，　Ｄｙ　，　Ｉ｛ｏ　，Ｔｍ　，　
Ｙｂ　，　Ｌｕである。ＺｎＳに添加する希土類元素の
混合量は５〜４０モル％であり、特にｌＯ〜３０モル％
が好ましい。添加量が５モル％以下では効果がなく、４
０モル％以上では耐熱保護層として使う場合、レーザー
の吸収が大きくなり記録状態と未記録状態のコントラス
トがとれなくなる。

また本耐熱保護層は混合ターゲットによるスパッタリン
グ、各種類別ターゲットを用いた多元同時スパッタリン
グや電子ビーム蒸着等の方法で作威することが出来る。

耐熱保護層の膜厚は５０〜５０００人の範囲でコントラ
スト、感度等を考慮して決定すればよい。

光学記録層として用いるＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅの三元系合金
の組成範囲は（Ｓｂｘ　Ｔｅｌ−ｘ）ｙ　Ｇｅ＋−ｙ　
、という表式で表わした場合、Ｘは０．０５　〜０．７
、ｙは０．４〜０．８の範囲が好ましく、膜厚は２０〜
１０００大の範囲が好ましい。また、形成方法について
はスパッタリングや真空蒸着など公知の方法を用いれば
よい。

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を用いることが
できるが、光学的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、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
どの凹凸が形或されていてもよ．い。

第１図は本発明の光学情報記録媒体の構造のｌ例を示す
断面図である。透明基板１の上に下層耐熱保護層２、光
学記録層３、上層耐熱保護層４及び紫外線硬化樹脂層５
が順次積層されている。

実施例ｌ ポリカーボネートよりなる基板上に２元の同時スパッタ
リング法で硫化亜鉛とＣｅの混合物よりなる耐熱保護層
をもつ相変化型光ディスクを作製した。スパッタ装置の
概略を第２図に示す。到達真空度は１．　Ｏ　Ｘ　ｌ　
Ｏ−５Ｔｏｒｒである。１１が基板で、１２が基板を回
転させるための回転軸である。

ｌ３のターゲット（Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金、ＺｎＳ　＋
　Ｃｅ）からスパッタすることにより成膜を行った。Ｚ
ｎＳとＣｅの混合率はそれぞれのスパッタリング・パワ
ーを制御することにより決定し、また定量分析も行った
（Ｃｅの添加：２０モル％）。

下層耐熱保護層は膜厚を１３００人にした。さらに真空
を破ることな（　Ｓｂ　−　Ｔｅ　−　Ｇｅ合金の光学
記録層をＤＣスパッタリング法により成膜（膜厚：８０
０人）した。次いでその上に上層耐熱保護層を、下層耐
熱保護層と同様に成膜（膜厚：　１５００人）した。

更に、上層保護層の変形を抑制するため厚さ５μｍ程度
の紫外線硬化樹脂層を設けた。このようにして第１図に
示す構造のディスクを作成した。

この相変化型光ディスクの繰り返し特性を調べたところ
、第３図に示す結果が得られた。これは線速７．５ｍ／
ｓで回転するディスクに３．　７　ＭＨｚと１．　３　
９　ＭＨｚの信号を交互にオーバーライトした時のＣ／
Ｎ比の変化である。比較例として、Ｃｅを添加しないＺ
ｎＳだけの耐熱保護層を用いた相変化型光ディスクの繰
り返し特性を示す。Ｃｅを添加することにより、繰り返
し寿命が１０３回から１０５回まで向上したことがわか
る。

実施例２ 実施例１でＣｅの代わりに、Ｓｍを用いて添加量１０モ
ル％、上層耐熱保護層膜厚２０００人、下層耐熱保護層
膜厚１０００人の相変化型光ディスクを同様に作戊した
。繰り返し特性は実施例１と同様な結果を得ることが出
来、１０５回のオーバーライトにおいてもＣ／Ｎ比は初
期値と同じであった。

実施例３ さらに、Ｃｅの代わりにＥｒを用いて添加量３０モル％
、上層耐熱保護層膜厚１０００人、下層耐熱保護層膜厚
２０００人の相変化型光ディスクを同様に作成した。繰
り返し特性は実施例ｌと同様な結果を得ることが出来、
１０５回のオーバーライトにおいてもＣ／Ｎ比は初期値
と同じであった。

〔発明の効果〕

本発明によるとオーバーライトの繰り返しにおいて記録
膜の物質移動による特性の劣化を防止することが可能と
なり、繰り返し特性を大幅に向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学記録媒体の構造例の断面図で、図
中１は透明基板、２、４は耐熱保護層、３は光学記録層
、５は紫外線硬化樹脂層である。 第２図は本発明で用いたスパッタ装置の概略図で、図中
ｌ１は基板、１２は回転軸、ｌ３はターゲットである。 第３図は本発明による相変化型光ディスクの繰り返し特
性試験結果を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に、非晶質と結晶質問の相変化を利用
   して情報の記録、消去を行う光学記録層を有し、該光学
   記録層の一方または両側に耐熱保護層を設けた光学情報
   記録媒体において、該光学記録層がＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合
   金から成り、該耐熱保護層が硫化亜鉛に希土類元素を添
   加したことを特徴とする光学情報記録媒体。