JPH0486283A

JPH0486283A - 光記録材料及び光ディスク

Info

Publication number: JPH0486283A
Application number: JP2204852A
Authority: JP
Inventors: Noboru Otani; 昇大谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-18

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、光記録材料及び光ディスクに関する。さら
に詳しくは、レーザービームによりヒートモード記録を
行うための光記録材料及び光ディスクに関し、特に−度
だけ記録可能な追記型光記録に用いられる。

（ロ）従来の技術追記型光ディスクに用いられる光記録材料は、多くの材
料が提案されているが、その記録メカニズムからビット
（孔）形成型の破壊記録型材料と相変化型の非破壊記録
型材料に分類される。

ピント形成型の光ディスクは、基板に成膜したＴｅ系化
合物、シアニン系有機色素等の低融点オ籾の薄膜にレー
ザービームをスポット照射して、その局部を融解、蒸発
させ、微少な孔（ピット）を形成することによって情報
を記録し、記録部と未記録部の反射率差を検出して情報
の再生を行うものである。また、このビット形成型の光
ディスクは、その記録メカニズムから反射膜を形成した
構造とすることができないため、大きな反射率変化を得
ることは難しい。特に、有機色素系光記録材料は、成膜
をスピンコード法で行えるなど安価に製造できるという
利点がある一方、材料自体の反射率が低いため、コント
ラストが低いという性北上の欠点を存している。また、
ピット形成型の光ディスクは、ディスク両面に情報を記
録することかできる両面仕様ディスクとしｆ二場合、エ
アーサンドイッチ構造としなければならす、信頼性、生
産性の点で好ましくない。

相変化型の光ディスクは、堰板上にＴｅＯｘやＴｅ−Ｔ
ｅＯ２混合物などの温度変化によってｔ１η造か変化し
やすい物質によって薄膜を形成し、レザーヒームのスポ
ット照射で薄膜の局部を反射率の異なる構造に変化させ
ることにより情報を記録する乙のである。市販されてい
る例では、非晶質から多結晶への構造変化か利用されて
おり、」二記構造変化を反射率変化として検出し情報の
再生を行う。反射率変化量としては２０％程度が得られ
ている。相変化型の光ディスクはピット形成型と異なり
物質の移動を伴わないため、両面仕様ディスクでは密着
貼合わせ構造を採用することができる利点があるが、一
方記録過程に結晶化が含まれるため、記録ノイズが大き
く、ＣＮ　Ｒ（信号対雑音比）を抑える原因となってい
る。

（ハ）発明か解決しようとする課題この発明は、上記欠点を解決するｒこめになされた乙の
であって、密着貼合ゎ什型両面佳様ディスク構造を採用
できるとともに、再生時のノイズか低く、かっ、記録ビ
ットの反ｎ＝ｊ率変化を大きくきることができ、従って
大きなＣＮＲを得ろことのてきる追記型の光記録＋Ａ栢
及び光ディスクを提供するｂのである。

（ニ）課題を解決する７３めの手段この発明によれば、酸化ヒスマス（Ｂｉ、ＯＪ、二酸化
シリコン（ＳｔＯ７）及び燐酸第二クロム（ＣｒＰＯ４
）がＢ　ｉ　２０３／　（Ｃｒ　Ｐ　０４＋　Ｓ　ｉ　
０２）−２〜１０のモル比で混合されてなる光記録（オ
料が提供される。

−」二δ己ｌ昆合モル比Ｂ　１２０ｓ／　（ＣｒＰＯ４
−１−３１Ｏ７）は２〜・１０が適し７ており、大きく
なる程低温てしきい値を持つ傾向にあり、特に４〜８が
好ましい。この混合モル比が、２未満では十分な反射率
変化か得られないという不都合が生じ、１０超では記録
しきい値が３００８Ｃ以上になるという不都一合が生しる。また、二酸化シリコンと燐酸第二クロムと
の混合モル比Ｓｉ　０２／ＣｒＰ０４は、通常０８〜１
．２が好ましい。

上記組成の光記録材料は、薄膜形成後の光吸収係数の大
きい状態でレーザービームを照射し、加熱により局所的
に透明化して情報を記録し、情報の再生は反射率変化を
光学的に検出して行うものである。その際、加熱により
透明化した領域は結晶化等の光学的に険出し得る構造変
化を伴わず、また、透明化する温度に明確なしきい値が
存在するため、記録ノイズの低減、及び光記録に不可欠
な非破壊読み出しが可能である。

この発明によれば、透明基板上に上記光記録材料の薄膜
が形成され、この上に反射膜が形成されてなる光ディス
クが提供される。

上記透明基板は、レーザービームを通過しうるらのか適
しており、例えばカラス、ポリカーホネート、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂等を用いて形成することかできる
。

上記記録十オ料の薄膜は、透明基板の上に、必要に応じ
て誘電体膜等を介在させて、例えば電子ビーム蒸着法等
の二元蒸着法あるいはスパッタ法等によってＢｉｚ０３
．５１０２及びＣｒＰＯ４を所定の割合で混合し、所定
膜厚に成膜して形成することかできる。この膜厚は、通
常１００〜３００ｎｍか好ましい。

この発明によれば、この上に必要に応して誘電体膜等を
介在させて反射膜が形成される。上記反射膜は、光記録
材料薄膜の光ヒーム照射部と非照射部との反射率変化を
大きくするためのものであって、光記録材料と反応しな
いものか好ましく、例えばＣｕ　、　Ａ　ｇ　、、　Ａ
　ｕか光記録材料薄膜を構成する酸化ビスマスに対して
安定なので特に好ましい。

（ホ）作用酸化ビスマス、二酸化シリコン及び燐酸第二クロムの特
定割合で混合された光記録材料が明確な反射率変化のし
きい値温度を呈すると共にしきい値温度以上に加熱され
ても結晶化を伴わない。

（へ）実施例以下、本発明を実施例に基づき図面を参照して詳細に説
明する。

実施例１光ディスクの作製ＣｒＰＯ４とＳｉＯ＋をモル比Ｉ、１で混合し、この混
合物を焼成法によってタブレットに成形する。このタブ
レット及び同様に焼成したＢｉ２Ｏ３タブレットそれぞ
れを原料としてガラス基板と共に電子ビーム蒸着装置内
に配置し、電子ヒーム蒸着法の二元蒸着法によって各原
料の蒸発速度を調節して上記ガラス基板上にＢｉ、０３
／（ＣｒＰＯ４＋　Ｓ　ｉ　Ｏ２）　＝　８　／　ｌ、
Ｃｒ　Ｐ　０４／　Ｓ　１０２＝　１／１のモル組成で
２００　ｎ　ｍの膜厚を有ずろ光記録材料薄膜を形成す
る。更に反射構造とするため、反射膜のＡｇ（銀）層を
光記録材料薄膜上に約５０ｎｍ厚に形成し、第１図（ａ
）に示すような光ディスクを作製する。ただし、１はガ
ラス基板、２は光記録材料薄膜、３はＡｇ反射層、４は
光ヒームである。

てアニーリングを行い、それぞれのアニーリングに対ず
ろ反射率を測定しｆこ。この結果第１図（ｂ）に示すよ
うに、Ｆ、記光ディスク（」、後述の比較例で作製した
乙のと比へて２５０〜２７５℃の間で明確な反射率変化
のしきい値をらち、５０％以上の反射率変化か得られて
いる。

入籍置所− 上記光ディスクを構成する光記録飼料薄膜のＸ線回折を
アニーリングＡ７ｆと３００°Ｃアニーリング後で測定
した。測定結果は、それぞれ第２図（ａ）及び第２図（
ｂ）に示すように、しきい線温度以上に加熱し、透明化
してら結晶化等の構造変化を伴わないことが分かる。

比較例１実施例１において、ＣｒＰＯ４とＳｉＯ２の混合物から
なるタブレットを用いる代りに、溶融石英（ＳｉＯ２）
のタブレットを用いこの他は実施例１と同様にしてガラ
ス基板上に組成かＢｉ２Ｏ３／５ｉＯ７−８／１て２０
Ｏｎ、ｍの膜厚を有する光記録材料薄膜を形成して光デ
ィスクを作製する。

得られた光ディスクは、第１図（ｂ）に示すように反射
率に対ずろしきい値温度かやや不明確であった。

比較例２実施例１においてＣｒＰＯ４とＳｉＯ２の混合物からな
るタブレットを用いる代りに、このタブレットを用いず
この他は実施例Ｉと同様にしてガラス基板上にＢｊ２０
＊のみで２０Ｏｎｍの膜厚を有する光記録材料薄膜を形
成して光ディスクを作製する。

得られた光ディスクは、第１図（ｂ）に示すように反射
率に対するしきい値温度が不明確であった。

実施例２実施例１において、ガラス基板を用いる代りにポリカー
ボネート樹脂基板（案内溝　１．６μｍピッチ、ランド
幅０．８μｍ、ランド記録）を用い、この他は実施例１
と同様にして光ディスクを作製する。得られた光ディス
クの記録再生特性をキャリア／ノイズ比（ＣＮＲ）の記
録周波数依存性を測定することによって評価した。ただ
し、ディスク回転数は、１８００ｒｐｍ、記録径半径は
３０ｍｍ、光ヒームは８３Ｏｎｍレーザ光である。

この結果、第３図に示すように記録周波数か大きくなる
（記録ビット長か短くなる）と後述の比較例の光ディス
クは急激にＣＮＲｈＪｆ、下するのに対し、この実施例
で作製した光ディスクは短ビット長てら高いＣＮＲが得
られている。特に、記録信号周波数３．７ＭＨｚの条件
で記録した０７６μｍ長のビットの再生ＣＮＲは、５５
ｄＢ以上が得られ、光記録材料として高い性能を有する
ことが分かる。

比較例３実施例２において組成かＢ　ｉ　２０３／　（Ｃｒ　Ｐ
　Ｏ４＋Ｓ　１０２）＝８／Ｉの光記録材料薄膜間を形
成する代りにＢ　１２０３／Ｓ　ｉ　Ｏ，−６／Ｉの光
記録材料薄膜を形成し、この池は実施例２と同様にして
光ディスクを作製する。

得られた光ディスクは、記録ビット長が短くなると急激
にＣＮＲが低下した。

比較例４実施例１において、光記録材料薄膜の」二に反射膜のＡ
ｇ層を形成する代りに、Ａ１層（膜厚５０ｎｍ）を形成
し、この他は実施例１と同様にして光ディスクを作製す
る。

得られた光ディスクは、Ａ１層成膜直後に既に成膜面積
の４０％程度が透明化し、更に室温保管中に透明領域が
広がった。Ａ１膜厚を１１００ｎとしたディスクでは、
透明化はしないものの未記録状態での再生ノイズか高く
、Ａｇ反射膜ディスクの３０％〜５０％程度のＣＮＲＬ
か得られなかった。この結果は薄膜形成法によらず、ス
パッタ法でＡ１を形成したディスクについてら同じ結果
が得られた。

（ト）発明の効果この発明によれば、記録に伴うノイズを低減することが
できるとともに、大きな反射率変化を得ることができ、
大きなＣＮＲを得ることができる光記録材料及び光ディ
スクを提供することができる。特にこの発明の光記録材
料及び光ディスクは、長時間記録と高いＣＮＲを必要と
する動画等のアナログ記録用として利用することができ
、また物質の移動を伴わない相変化型であるため、両面
仕様ディスつては密着貼合イつＵ構造を採用することか
でき、高い信頼性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、この発明の実施例で作製した光ディス
クの説明図、第１図（ｂ）は、同じくアニール温度に対
する反射率変化の説明図、第２図（ａＸｂ）は、同じく
Ｘ線回折の図、第３図は、同じく記録ビット長（記録周
波数）に対するＣＮＲ（キャリア／ノイズ）の説明図で
ある。１・・・ガラス基板、２・　光記録材料薄膜、３　・・
Ａｇ反射層、　　４・　・光ビーム。

Claims

【特許請求の範囲】１、酸化ビスマス（Ｂｉ＿２Ｏ＿３）、二酸化シリコン
（ＳｉＯ＿２）及び燐酸第二クロム（ＣｒＰＯ＿４）が
Ｂｉ＿２Ｏ＿３／（ＣｒＰＯ＿４＋ＳｉＯ＿２）＝２〜
１０のモル比で混合されてなる光記録材料。２、ＣｒＰＯ＿４／ＳｉＯ＿２が、１／１のモル比で混
合されてなる請求項１の光記録材料。３、透明基板上に請求項１の光記録材料の薄膜が形成さ
れ、この上に反射膜が形成されてなる光ディスク。４、反射膜がＣｕ、Ａｇ又はＡｕから構成される請求項
３の光ディスク。