JPH04263134A - 光学記録媒体およびその記録再生方法 - Google Patents

光学記録媒体およびその記録再生方法

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JPH04263134A
JPH04263134A JP3023631A JP2363191A JPH04263134A JP H04263134 A JPH04263134 A JP H04263134A JP 3023631 A JP3023631 A JP 3023631A JP 2363191 A JP2363191 A JP 2363191A JP H04263134 A JPH04263134 A JP H04263134A
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Masaki Ito
雅樹 伊藤
Tsutomu Itano
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学記録媒体およびそ
の記録再生方法、特に、レーザービーム等により情報を
高密度・大容量で記録・再生できる光ディスク,光カー
ド等の光学記録媒体およびその記録再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザービーム等により情報を媒体に記
録しかつ再生する光ディスク等の光学記録メモリーは、
記録密度が高いことから大容量記録装置として優れた特
徴を有している。この光学記録媒体としては最初にタン
タルと鉛が使用された{サイエンス(Science)
154,1550,(1966)}。その後、種々の材
料,種々の構成の光学記録媒体が開発された。その代表
的な光学記録媒体を図2に従来の一例として示す。
【0003】図2に示す光学記録媒体は、基板1の上に
AlCrの反射膜22が設けられ、その上にSiO2 
の透明干渉膜23,プラズマ重合膜のトリガー膜24,
Crのピット形成膜25が順次積層されている。記録再
生用光ビーム6は通常波長830nm前後の半導体レー
ザーが用いられ基板1を通さずに記録膜側から記録膜に
およそφ1.4μmに絞られて照射される。基板1とし
てはポリカーボネイト樹脂板やフォトポリマーのついた
アクリル板やフォトポリマーのついたガラス板等が用い
られ、通常案内溝が設けられている。
【0004】情報を記録するときには、記録したい情報
に対応させて高パワーの光照射を行なうことによりピッ
ト形成膜25に光エネルギーを吸収させ、それを熱エネ
ルギーに変換させ昇温させる。このとき下層のトリガー
膜24も昇温し、これが分解することにより上層のピッ
ト形成膜25にピットを形成する。したがって高パワー
の光が照射されてピットが形成された部分は反射膜22
からの反射光がそのまま戻ってくるので反射率としては
高くなる。情報の読出(再生)は低いパワーの光を照射
することによる反射光が記録部では大きくなることを検
出することによる。
【0005】このような光学記録媒体およびその記録再
生方法は、記録前の吸収率変化量を大きくすることがで
きるので、しかも記録前後の反射率変化量を大きくとる
ことができるので、記録感度がよくしかも読出信号振幅
も大きくできるという長所を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな上述した従来の光学記録媒体およびその記録再生方
法は、光学記録媒体に浮遊性の塵埃が付着するとその部
分が記録不良や読出不良になり問題となるという欠点が
ある。
【0007】本発明の光学記録媒体およびその記録再生
方法は記録部の反射率が増大するという記録再生方式を
維持したまま基板を通して光を照射することが可能にな
るので浮遊性の塵埃による記録不良や読出不良の問題の
ないものを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の光学記録媒体は
、基板上に形成された記録膜に光を照射することにより
情報の記録・再生を行なう光学記録媒体であって、前記
記録膜が少なくとも第1の透明干渉膜,相変化膜,第2
の透明干渉膜,反射膜を備え、かつ前記第1の透明干渉
膜と前記第2の透明干渉膜とはZnSとSiO2 との
混合物で混合物中のSiO2 の存在率は10モル%以
上20モル%未満であり、かつ前記相変化膜はGe2 
Sb2 Te5 の化合物組成であり、かつ前記反射膜
はAlTi合金であり、それぞれの膜の厚さは第1の透
明干渉膜が55nm〜75nmの範囲,相変化膜が4n
m〜15nmの範囲,第2の透明干渉膜が80nm〜1
00nmの範囲,反射膜が35nm〜85nmの範囲に
設定されて構成される。
【0009】本発明の光学記録媒体の記録再生方法は基
板上に、ZnSとSiO2 との混合物で混合物中のS
iO2 の存在率が10モル%以上20モル%未満で厚
さが55nm〜75nmの第1の透明干渉膜とGe2 
Sb2 Te5 の化合物組成で厚さが4nm〜15n
mの相変化膜とZnSとSiO2 との混合物で混合物
中のSiO2 の存在率が10モル%以上20モル%未
満で厚さが80nm〜100nmの第2の透明干渉膜と
AlTi合金で厚さが35nm〜85nmの反射膜とが
少なくとも積層され、記録すべき領域の相変化膜はあら
かじめ結晶状態、であるようにした光学記録媒体を用い
、記録したい情報に対応させて高パワーの光照射を基板
を通して行なうことにより、高パワー光照射部の反射率
を高パワー光照射前の反射率よりも高くすることにより
記録するように構成される。
【0010】
【作用】本発明の光学記録媒体は、基板と、ZnSとS
iO2 との混合物で混合物中のSiO2 の存在率が
10モル%以上20モル%未満で厚さが55nm〜75
nmの第1の透明干渉膜と、Ge2 Sb2 Tb5 
の化合物組成で厚さが4nm〜15nmの相変化膜と、
ZnSとSiO2 との混合物で混合物中のSiO2 
の存在率が10モル%以上20モル%未満で厚さが80
nm〜100nmの第2の透明干渉膜と、AlTi合金
で厚さが35nm〜85nmの反射膜とで構成される。
【0011】記録および再生用の光ビームは基板を通し
て入射され、記録膜でおよそφ1.4μmに集光される
。光ビームの光源としては通常波長830nm前後の半
導体レーザーが用いられる。相変化膜は成膜直後は通常
非晶状態になっているので、アニール処理を行なうこと
により記録前の状態としては結晶状態にあらかじめして
おく。
【0012】このようにされた光学記録媒体に「1」と
「0」との任意の並びからなる2値情報を記録するとき
には、「1」に対応させて高パワーの光照射を行なうこ
とにより、「1」を記録したい部分の相変化膜は融解後
急冷されるようにし、非晶状態になるようにする。この
ように記録前の結晶状態から記録後に非晶状態にするた
めには、第1および第2の透明干渉膜の熱伝導率・比熱
・密度・膜厚と反射膜の熱伝導率・比熱・密度・膜厚と
相変化膜の材料組成と膜厚を最適化しなければ実現でき
ないものである。
【0013】また、記録前の結晶状態から記録後に相変
化膜が非晶状態になることにより媒体の反射率が増大す
るようにするためには、第1および第2の透明干渉膜の
屈折率・膜厚と反射膜の屈折率・消衰係数・膜厚と相変
化膜の結晶状態の屈折率・消衰係数と非晶状態の屈折率
・消衰係数と膜厚を最適化しなければ実現できない。
【0014】また、記録再生信号の品質も相変化膜の物
性のみならず透明干渉膜や反射膜の膜物性により大きく
異なるのでこの観点からも最適化が必要である。
【0015】さらにまた、高温高湿度環境での長時間保
存性の観点からも透明干渉膜,相変化膜,反射膜の材料
を最適化しなければならない。
【0016】本発明の光学記録媒体は、明確な指導原理
をもっていないが、種々の実験を行なった結果到達した
ものである。
【0017】相変化膜がGe1 Sb2 Te4 の場
合には高温状態での保存特性がGe2 Sb2 Te5
よりもよくなく、同じ特性の光学記録媒体を安定に作製
することができないので、Ge2 Sb2 Te5 の
相変化膜が望ましい。
【0018】第1および第2の透明干渉膜としてはZn
SとSiO2 との混合物で混合物中のSiO2 の存
在率は10モル%以上20モル%未満が望ましい。混合
物中のSiO2 の存在率が10モル%未満の場合は膜
表面の平坦性が悪いのでノイズが大きく望ましくない。 一方、20モル%以上の場合は膜表面は平坦で良好であ
るが、屈折率が2.0以下と小さくなるので望ましくな
い。
【0019】反射膜としてはAlTi合金膜が望ましい
。Al膜では高温高湿度環境に長時間保存すると腐食が
発生し問題である。
【0020】AuおよびAuPd等の合金膜ではこの腐
食の問題は発生しないが、膜の接着力が充分でないのが
問題である。
【0021】なお、本発明の光学記録媒体の記録メカニ
ズムは主には相変化膜が結晶状態から非晶状態に変化す
ることであるが、第2の透明干渉膜や反射膜がわずかに
変形することによってもいっこうにかまわない。
【0022】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を用い
て説明する。
【0023】図1は本発明の一実施例を示す概略断面図
である。
【0024】図1に示す光学記録媒体は、フォトポリマ
ーにより案内溝が形成されている直径300mm,厚さ
1.18mmのガラス製ディスクの基板1をスパッタ装
置内に載置し、1×10−6Torr以下に真空排気し
た後、フォトポリマー層をおよそ5nm程度逆スパッタ
した後、ZnSスパッタターゲット上にSiO2 チッ
プを置くという複合スパッタターゲットを用いてZnS
とSiO2 との混合物で厚さが65nmの透明干渉膜
2を形成した。この透明干渉膜2の中のSiO2 の存
在率を後でRBS(ラザフォード・バック・スキャッタ
リング)法で測定したところ15モル%であった。
【0025】次に、Ge2 Sb2 Te5 のスパッ
タターゲットを用いて10nm厚の相変化膜3を形成し
た。この相変化膜3の組成は後でICP法で測定したと
ころ、スパッタターゲット組成とほぼ同じであった。
【0026】次に、透明干渉膜2の形成のときと同様に
して厚さが90nmの透明干渉膜4を形成し、次にAl
Tiスパータターゲット(Tiの含有量は1重量%)を
用いて40nm厚の反射膜5を形成した後スパッタ装置
から大気中に取出した。
【0027】その後この反射膜5の上にUV硬化樹脂(
図示せず)をスピンコートし、UV照射することにより
UV硬化樹脂を硬化させ厚さおよそ9μmの保護膜とし
た。
【0028】しかる後、このような2枚のディスクを記
録膜が内側になるようにホットメルトで貼合せた。
【0029】これを媒体線速度5.65m/sec一定
で楕円ビームを照射することによりディスク全域の相変
化膜3を結晶状態にそろえることにより初期化を行ない
、光学記録媒体を作製した。
【0030】このようにして作製した図1に示す光学記
録媒体を回転させ、記録再生用ビーム6として波長83
0nmの半導体レーザー光を基板1を通して記録膜に約
φ1.4μmに絞って照射した。トラッキング・サーボ
およびフォーカシング・サーボ用にも用いる再生ビーム
パワーは1.5mWとした。
【0031】線速度8.01m/secで、記録周波数
6.28MHzの信号をパルス幅50nsecで10m
Wの記録パワーで記録したところ、記録後の反射率が増
大するという記録モードで58dBという良好なC/N
が得られた。記録周波数3.14MHzの信号を同様に
して記録しても、記録後の反射率が増大するという記録
モードでC/Nは61dBという良好な値が得られた。
【0032】この光学記録媒体を80℃90%の高温高
湿度環境に500H保存した後でも腐食や剥離はなく、
C/N等の信号品質も良好であり、実用に供せることが
確認された。
【0033】なお、図1に示した光学記録媒体に比べて
各膜の材質は同じで膜厚のみを表1のようにかえた比較
例1〜7に示す光学記録媒体を作製し、図1に示す実施
例と同様に記録再生特性を測定したところ、表1の右欄
に記した不具合理由に記載したように、実用に供せる光
学記録媒体ではなかった。
【0034】
【0035】上述した実施例では、AlTiからなる反
射膜の厚さを40nmとした例を示したが、これのみを
80nmにかえ、他は同様にした他の実施例について図
1に示す実施例と同様にして評価した。
【0036】この結果、図1に示す実施例と比べて最適
な記録パワーの値が約1mW高くなったことを除くと、
他の特性はほとんど同じで良好であった。
【0037】
【発明の効果】本発明の光学記録媒体およびその記録再
生方法は、記録感度がよくかつ読出信号振幅が大きいと
いう反射率増大モード記録で、しかも浮遊性の塵埃の悪
影響がなく、かつ、高温高湿度環境での長時間保存性に
優れた光学記録が可能になるという効果がある。
【0038】
【図面な簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略断面図
【図2】従
来の一例を示す概略断面図
【符号の説明】
1    基板 2,4,23    透明干渉膜 3    相変化膜 5,22    反射膜 6    記録再生用光ビーム 24    トリガー膜 25    ピット形成膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  基板上に形成された記録膜に光を照射
    することにより情報の記録・再生を行なう光学記録媒体
    において、前記記録膜が少なくとも第1の透明干渉膜,
    相変化膜,第2の透明干渉膜,反射膜を備え、かつ前記
    第1の透明干渉膜と前記第2の透明干渉膜とはZnSと
    SiO2 との混合物で混合物中のSiO2 の存在率
    は10モル%以上20モル%未満であり、かつ前記相変
    化膜はGe2 Sb2 Te5 の化合物組成であり、
    かつ前記反射膜はAlTi合金であり、それぞれの膜の
    厚さは第1の透明干渉膜が55nm〜75nmの範囲,
    相変化膜が4nm〜15nmの範囲,第2の透明干渉膜
    が80nm〜100nmの範囲,反射膜が35nm〜8
    5nmの範囲に設定されていることを特徴とする光学記
    録媒体。
  2. 【請求項2】  基板上にZnSとSiO2 との混合
    物で混合物中のSiO2 の存在率が10モル%以上2
    0モル%未満で厚さが55nm〜75nmの第1の透明
    干渉膜とGe2 Sb2 Te5 の化合物組成で厚さ
    が4nm〜15nmの相変化膜とZnSとSiO2との
    混合物で混合物中のSiO2 の存在率が10モル%以
    上20モル%未満で厚さが80nm〜100nmの第2
    の透明干渉膜とAlTi合金で厚さが35nm〜85n
    mの反射膜とが少なくとも積層され、記録すべき領域の
    相変化膜はあらかじめ結晶状態であるようにした光学記
    録媒体を用い、記録したい情報に対応させて高パワーの
    光照射を基板を通して行なうことにより、高パワー光照
    射部の反射率を高パワー光照射前の反射率よりも高くす
    ることにより記録することを特徴とする光学記録媒体の
    記録再生方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07272322A (ja) * 1994-03-30 1995-10-20 Nec Corp 情報光記録媒体

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JPH07272322A (ja) * 1994-03-30 1995-10-20 Nec Corp 情報光記録媒体

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