JPH0414485A - 光学情報記録再生消去部材 - 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 本発明はレーザービーム等により、情報を高密度、大容
量で記録再生及び消去できる光学情報記録再生消去部材
に関するものであも 従来の技術 光デイスクメモリに関して４１　　ＴｅとＴｅｒ２を主
成分とするＴｅ０−　（０＜　ｘ＜　２．０）薄膜を用
いた追記型のディスクがあも　また繰り返し記録・消去
が可能な消去ディスクが実用化されっつぁム　この消去
ディスクはレーザ光により記録薄膜を加熱し　溶融し　
急冷することにより、非晶質化して情報を記録Ｌ　また
これを加熱し徐冷することにより結晶化して消去するこ
とができるものである力丈　この記録薄膜の材料として
はＳ、Ｒ，０ｖｓｈｉｎｓｋｙ　（ニス・アール・オプ
シンスキー）氏等のカルコゲン材料Ｇｅ＋５Ｔｅｓ＋５
ｂａＳａ等が知られていも　また　ＡＳ２　ＳｓやＡｓ
＊Ｓｅａあるいは５ｂ２Ｓｅａ等カルコゲン元素と周期
律表第Ｖ族あるいはＧｅ等の第１Ｖ族元素等の組み合せ
からなる薄膜等が広く知られていも　これらの薄膜をレ
ーザ光ガイド用の溝を設けた基板に形成限光ディスクと
して用いることができも　これらのディスクにレーザ光
で情報を記録し　その情報を消去する方法としては　あ
らかじめ薄膜を結晶化させておき、これに直径的１μｍ
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た場
合、このピークパワー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も　またこの変調バイアスパワー
レーザ光照射部位？！　　薄膜の結晶化温度以上に昇温
し　既記緑信号情報を消去する働きがありオーバライド
できも　このように記録薄膜はレーザ光によって融点以
上に昇温し　また結晶化温度以上に昇温されるものであ
る。このため記録薄膜の下面および上面に　耐熱性のす
ぐれた誘電体層を、基板および接着層に対する保護層と
して設けているのが一般的である。また　この誘電体層
はレーザ光の多重干渉を利用した光学層としての機能を
有しており、さらに第二の誘電体層の上に反射層を設け
て配縁　消去の感度を向上させる場合もあａ　前記の誘
電体層の特性、すなわち熱伝導特性あるいは熱膨張係数
等の特性と、前記の記録薄膜の熱容量によって記録・消
去特性、繰り返し特性が左右されるものであ４　このた
め誘電体の材質あるいは層構成と、記録薄膜の熱容量を
低下させ誘電体層への熱負荷を少なくする記録薄膜の従
来の技術での膜厚構成によって記録・消去特性　繰り返
し特性を向上させる事ができないものであっ九 発明が解決しようとする課題 記録薄膜を加熱昇温し　溶融急冷非晶質化および加熱昇
温除冷結晶化の手段を用いる情報記録および消去可能な
オーバライド記録媒体における第一の課題は消去特性、
第二の課題は記録消去の繰り返し特性であａ　消去特性
についてはＴｅを含む非晶質膜（よ　その融点は代表的
なもので４００℃〜９００℃と広い温度範囲にあム　こ
れらの記録薄膜にレーザ光を照射し　昇温徐冷すること
により結晶化が行えも　この温度は一般的に融点より低
い結晶化温度領域であム　またこの結晶化した膜に高い
パワーレベルのレーザ光をあて、その融点以上に加熱す
るとその部分は溶融し急冷し　再び非晶質化してマーク
が形成できも　記録マークとして非晶質化を選ぶと、こ
のマーク６表　記録薄膜が溶融し急冷されて形成される
ものであるか収　冷却速度が速いほど非晶質状態の均一
なものが得られ信号振幅が向上すム　冷却速度が遅い場
合はマークの中心と周辺で非晶質化の程度に差が発生す
る。

次に結晶化消去に際しては　レーザ光の照射により、既
に記録が行われている非晶質マーク部を結晶化温度以上
に昇温Ｌ　結晶化させてこのマークを消去すも　この昧
　マークの非晶質状態が均一な場合４表　均一に結晶化
されやすくなり消去特性が向上する力（マークの非晶質
状態が不均一な場合は結晶化消去の状態が不均一となっ
て消去特性が低下するといった課題があっ九　記録・消
去の繰り返し特性については急速な節気　冷却の多数回
の繰り返しによるディスク基板あるいは誘電体層の熱的
な損傷がある。ディスク基板あるいは誘電体層が熱的な
損傷を受けた場合、記録・消去の繰り返しにおいて、ノ
イズの増大を生じ特性の劣化が発生するという課題があ
っ九　本発明の目的は記録消去特性に優れ　繰り返し特
性の安定な光ディスクを提供することであも 課題を解決するための手段 本発明は透明基板の一方の面ニ第一の誘電体層と、記録
薄膜と、第二の誘電体層と、反射層とを順次形成し　レ
ーザ光等の照射により熱的に記録薄膜の光学的な状態を
変化させて情報を記録および消去する媒体において、記
録薄膜としてＴｅ、Ｇｅ、　Ｓｂからなる材料を使用Ｌ
　記録薄膜の膜厚を２０〜３０ｎｍにしたものである。

作用 すなわち記録薄膜としてＴｅ、　Ｇｅ、　Ｓｂからなる
材料を使用し　記録薄膜の膜厚を２０〜３０ｎｍにする
ことによって、記録薄膜の熱容量が小さくなり誘電体層
への熱負荷が軽減することになって配縁　消去の繰り返
しで発生する第一、第二の誘電体層の熱変形による脈動
し移動することを抑制することになって多数回の記録・
消去の繰り返しに対して効果が大きいものであム　また
記録薄膜の熱容量が小さくなれば　記録薄膜自体の冷却
速度を速める効果があり、第二の保護層の膜厚を薄くし
て、金属層からなる反射層と記録薄膜を近づけることに
よる急冷効果とあいまって、記録薄膜を加熱急冷して得
られる記録マークが均一な非晶質状態となって、記録マ
ークが不均一な場合に生じる結晶化消去時の不均一な状
態の発生を防止することができて、消去特性を向上させ
ることが出来るものであム 実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明すも　第
１図はディスク構成を示しており、　ｌはディスク基板
でポリカーボネイト等の樹脂基板又はガラス板からなっ
ていも　このディスク基板１はあらかじめレーザ光案内
用の溝を形成した樹脂基板あるいはフォトポリマーを用
いた　いわゆる２Ｐ法で溝を形成したガラス板、ガラス
板に直接溝を形成した基板であってもよ１．％　　２は
第一の誘電体層で耐熱性に優れたＺｎＳ−３ｉ０２の混
合材料からなっていも　３は記録薄膜でＴｅ−Ｇｅ−８
ｂからなる合金薄膜である。４は第二の誘電体層で、第
一の誘電体層２と同じ材質であム　５はＡｔからなる反
射層であも　これらの薄膜の形成方法として（よ　真空
蒸着あるいはスパッタ法が使用できも　６は保護板でデ
ィスク基板１と同一のものを使用して接着剤７によって
ディスク基板１に貼り合わせていも　第１図の構成にお
いて記録・消去及び再生は矢印８の方向より、情報に応
じて強度変調を施したレーザ光を照射して、また反射光
を検出して行うものであａ　第２図は第１図の構成で、
第一の誘電体層２の膜厚を１５０ｎＬ　第二の誘電体層
４の膜厚を３０ｎａ　反射層５の膜厚を５０ｎｍとし　
記録薄膜３の膜厚のみを１０〜６０ｎｍの間で５ｎｍご
とに変えて製作したディスク各々の繰り返し特性を示し
たものであム　ここで第一の誘電体層２、第二の誘電体
層４であるＺｎＳ−３ｉ０２の混合膜はＳｉＯ２の比率
を２０ｍｏｌ％にしているがこれに限定するものではな
ｕｋしかＬ　　ＳｉＯ２の比率を５　ｍｏｌ％以下にす
るとＺｎＳに８１０２を混合した時に得られる効果　す
なわち結晶粒径を小さくするという効果が小さくなり、
４０ｍｏｌ％以上にすると５ｉＯａ膜の性質が大きくな
るものであるから、５ｉＣｈの比率は５　ｍｏｌ％〜４
０ｍｏｌ％の範囲にするのが適当であっ九　ここで反射
層を１１００ｎにしているがこれに限定するものではな
ｌ、％　　しかし１１００ｎ以下にすると熱拡散効果が
小さくなり記録薄膜の冷却速度が低下Ｌ　　１５０ｎｍ
以上にすると記録感度が低下するものであるから反射層
の膜厚は１００〜１５０ｎｍの範囲にするのが適当であ
った　ここで繰り返し特性の測定（よ　本実施例の各々
のディスク構成で、外径１３０ｎ＆１８００ｒｐｍ回Ｌ
　線速度８　ｍ／ｓｅｅでｆｌ−３，４３ＭＨｚの信号
ｆ２−１．０ＭＨｚの信号のオーバーライド特性を測定
Ｌ　オーバーライドは　１個のサークルスポットで直径
約１μｍのレーザ光により、高いパワーレベル１６［［
ＩＷ、低いパワーレベル８ｍＷの間の変調で、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
を行しく　記録薄膜の各々の膜厚について、繰り返し回
数１００００００回後での１トラツク当たり１４５００
０ビツト中のエラーピット数を調べ九　この結果　第２
図の様に記録薄膜の膜厚が２０〜３０ｎｍにおいて、エ
ラービット数は３個程度しか発生しておらず繰り返し回
数１００００００回後でも劣化しないという良好な結果
力で得られへ　また　記録信号のＣ／Ｎ比としては５５
ｄＢ以上が得られ　消去特性としてオーバーライド消去
率３０ｄＢ以上が得られ九　これは前述したように耐熱
性のよい誘電体層を設けていることと共に　記録薄膜３
の膜厚が薄いため記録薄膜３の熱容量が小さくなり誘電
体層への熱負荷が軽減されたことによって、配電　消去
の繰り返しで発生する第二第二の誘電体層２、４の熱変
形による脈動を抑制することになって繰り返し特性を大
幅に改善することができるものであａ　また　第二の誘
電体層４を３０ｎｍと薄くしてこれによって熱拡散層と
なる反射層６と記録薄膜３が近くなり記録・消去時の記
録薄膜３の熱が急速に反射層６に伝達されることになり
記録薄膜３の冷却速度をあげてい衣　また記録薄膜３の
膜厚を薄くすることによって記録薄膜３の熱容量が小さ
くなり、これによってさらに冷却速度が向上するもので
あも　記録薄膜３の膜厚が３０ｎｍ以上では　繰り返し
回数１００００００回後でエラービット数が５０個以上
発生していも　これは記録薄膜３の膜厚が厚いため熱容
量が大きく誘電体層への熱負荷が大きくなり、配板　消
去の繰り返しで第二　第二の誘電体層２．４の熱変形に
よる脈動と移動が発生し繰り返し特性を劣化させている
ものであム　記録薄膜３の膜厚が２０ｎｍ以下でζよ　
繰り返し回数１ｏｏｏｏｏｏ回後でエラービット数が７
０個以上発生していも　これは記録簿ＷＩ３の膜厚が薄
すぎて記録スポット光による４００℃以上の急速な節気
　冷却の熱負荷で損傷を受けたためと考えられも 発明の詳細 な説明したように記録薄膜の膜厚を２０〜３０ｎｍにす
ることによって以下の効果を得られるものであも （１）記録・消去時の誘電体層の熱変形による脈動と移
動を小さくできることによって繰り返し特性が向上する
。

（２）記録信号振幅か増大り、、Ｃ／Ｎ比は５５ｄＢ以
上に向上する。

（３）記録マークが均一化し　オーバーライド消去率が
３０ｄＢ以上に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における光学情報記録再生消去
部材の要部拡大断面皿　第２図は本発明の実施例におけ
る繰り返し特性図であも１・・・・ディスク基板　２・
・・・第一の誘電体層３・・・・記録簿Ｍ、、４・・・
・第二の誘電体層　５・・・・反射胤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板の一方の面に、第一の誘電体層と、レー
   ザ光の照射により、そのエネルギーを吸収して昇温し、
   溶融し、急冷し、非晶質化する性質、ないし、非晶質の
   状態を昇温することにより、結晶化する性質を有する記
   録薄膜と、第二の誘電体層と、反射層とを順次形成した
   光学情報記録再生消去部材であって、前記記録薄膜とし
   てＴｅ、Ｇｅ、Ｓｂからなる材料を使用し、前記記録薄
   膜の膜厚を２０〜３０ｎｍにしたことを特徴とする光学
   情報記録再生消去部材。
2. （２）誘電体層としてＺｎＳ−ＳｉＯ＿２混合膜のＳｉ
   Ｏ＿２比が５〜４０ｍｏｌ％の材料を用いることを特徴
   とする請求項１記載の光学情報記録再生消去部材。
3. （３）第二の誘電体層の膜厚を３０ｎｍ以下にしたこと
   を特徴とする請求項１記載の光学情報記録再生消去部材
   。
4. （４）反射膜としてＡｌ合金を用いることを特徴とする
   請求項１記載の光学情報記録再生消去部材。