JPH05325256A - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
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- JPH05325256A JPH05325256A JP4128919A JP12891992A JPH05325256A JP H05325256 A JPH05325256 A JP H05325256A JP 4128919 A JP4128919 A JP 4128919A JP 12891992 A JP12891992 A JP 12891992A JP H05325256 A JPH05325256 A JP H05325256A
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- Japan
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- recording
- layer
- dielectric layer
- light
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Abstract
(57)【要約】
【構成】この発明は、前記反射層の記録光の入射方向と
反対側の面に、反射層を構成する材料よりもヤング率が
高くかつ、熱伝導度の低い金属材料からなる強化層を設
けた光記録媒体に関するものである。 【効果】この発明によれば、多数回の記録消去を繰り返
しに伴う欠陥発生が低減できる。また、耐湿熱性、耐酸
化性に優れ、長寿命である。
反対側の面に、反射層を構成する材料よりもヤング率が
高くかつ、熱伝導度の低い金属材料からなる強化層を設
けた光記録媒体に関するものである。 【効果】この発明によれば、多数回の記録消去を繰り返
しに伴う欠陥発生が低減できる。また、耐湿熱性、耐酸
化性に優れ、長寿命である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光の照射により、情報
の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体に関す
るものである。
の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体に関す
るものである。
【０００２】特に本発明は、記録情報の消去、書換機能
を有し、情報信号を高速かつ、高密度に記録可能な光デ
ィスク、光カード、光テープなどの書換可能相変化型光
記録媒体に関するものである。
を有し、情報信号を高速かつ、高密度に記録可能な光デ
ィスク、光カード、光テープなどの書換可能相変化型光
記録媒体に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】従来の書換可能相変化型光記録媒体の技
術は、以下のごときものである。
術は、以下のごときものである。
【０００４】これらの光記録媒体は、テルルを主成分と
する記録層を有し、記録時は、結晶状態の記録層に集束
したレーザー光パルスを短時間照射し、記録層を部分的
に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷され固化
し、アモルファス状態の記録マークが形成される。この
記録マークの光線反射率は、未記録部の結晶状態より低
く、光学的に記録信号として再生可能である。
する記録層を有し、記録時は、結晶状態の記録層に集束
したレーザー光パルスを短時間照射し、記録層を部分的
に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷され固化
し、アモルファス状態の記録マークが形成される。この
記録マークの光線反射率は、未記録部の結晶状態より低
く、光学的に記録信号として再生可能である。
【０００５】また、消去時には、記録マーク部分にレー
ザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の
温度に加熱することによって、アモルファス状態の記録
マークを結晶化し、もとの未記録状態にもどす。
ザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の
温度に加熱することによって、アモルファス状態の記録
マークを結晶化し、もとの未記録状態にもどす。
【０００６】この光記録媒体では、通常、記録層の両面
に耐熱性と透光性を有する誘電体層を設け、記録時に記
録層に変形、開口が発生することを防いでいる。さら
に、光ビーム入射方向と反対側の誘電体層に、熱伝導率
が高く、光反射性を有するＡｌなどの金属反射層を積層
して設け、光学的な干渉効果により再生時の信号コント
ラストを改善すると共に、冷却効果により、非晶状態の
記録マークの形成を容易にし、かつ消去特性、繰り返し
特性を改善する技術が知られている。特に、記録層と反
射層の間の誘電体層を２０ｎｍ程度に薄く構成した「急
冷構造」では、記録の書換の繰返しによる劣化が比較的
少なく、また消去パワーのパワー・マージンが広い点で
優れている（T.Ohota et al,Japanese Jounal of Appli
ed Physics, Vol 28(1989) Suppl. 28-3 pp123 - 12
8）。
に耐熱性と透光性を有する誘電体層を設け、記録時に記
録層に変形、開口が発生することを防いでいる。さら
に、光ビーム入射方向と反対側の誘電体層に、熱伝導率
が高く、光反射性を有するＡｌなどの金属反射層を積層
して設け、光学的な干渉効果により再生時の信号コント
ラストを改善すると共に、冷却効果により、非晶状態の
記録マークの形成を容易にし、かつ消去特性、繰り返し
特性を改善する技術が知られている。特に、記録層と反
射層の間の誘電体層を２０ｎｍ程度に薄く構成した「急
冷構造」では、記録の書換の繰返しによる劣化が比較的
少なく、また消去パワーのパワー・マージンが広い点で
優れている（T.Ohota et al,Japanese Jounal of Appli
ed Physics, Vol 28(1989) Suppl. 28-3 pp123 - 12
8）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のような急冷構造
の書換可能相変化型光記録媒体における課題の一つは、
記録書換の多数回の繰り返しにより、記録層、誘電体
層、反射層などの膜の欠陥が増加することであり、ま
た、この部分が、長期の保存により、さらに欠陥が増加
する、あるいはＣ／Ｎなどの記録特性が劣化する問題で
ある。
の書換可能相変化型光記録媒体における課題の一つは、
記録書換の多数回の繰り返しにより、記録層、誘電体
層、反射層などの膜の欠陥が増加することであり、ま
た、この部分が、長期の保存により、さらに欠陥が増加
する、あるいはＣ／Ｎなどの記録特性が劣化する問題で
ある。
【０００８】この原因として、記録層と反射層の間の２
０ｎｍ程度の薄い誘電体層が、記録時に加熱され熱膨張
するため、この誘電体層と反射層のＡｌなどの金属材料
との熱膨張差により界面に応力が発生し、その結果、記
録の繰り返しにより、誘電体層および反射層が強度的に
疲労すること、およびクラック、ヒロックなどの欠陥が
発生することなどが推定できる。
０ｎｍ程度の薄い誘電体層が、記録時に加熱され熱膨張
するため、この誘電体層と反射層のＡｌなどの金属材料
との熱膨張差により界面に応力が発生し、その結果、記
録の繰り返しにより、誘電体層および反射層が強度的に
疲労すること、およびクラック、ヒロックなどの欠陥が
発生することなどが推定できる。
【０００９】この様な劣化を防止する手段としては、熱
膨張率の小さいＷ−Ａｕ合金を反射層とするもの（ア）
（特開平3-178050号公報）や反射層上にＴａ2 Ｏ5 の厚
さ２０ｎｍの上引層を設けたもの（イ）（特開平3-4163
6 号公報）が提案されているが、前者（ア）の場合に
は、記録を繰り返した部分の保存安定性は向上するもの
の、多数回の記録の繰り返しにより、Ｃ／Ｎなどの記録
特性が劣化すること、反射層の反射率が低く反射層材料
の光吸収により記録感度が低下することなどの欠点があ
った。
膨張率の小さいＷ−Ａｕ合金を反射層とするもの（ア）
（特開平3-178050号公報）や反射層上にＴａ2 Ｏ5 の厚
さ２０ｎｍの上引層を設けたもの（イ）（特開平3-4163
6 号公報）が提案されているが、前者（ア）の場合に
は、記録を繰り返した部分の保存安定性は向上するもの
の、多数回の記録の繰り返しにより、Ｃ／Ｎなどの記録
特性が劣化すること、反射層の反射率が低く反射層材料
の光吸収により記録感度が低下することなどの欠点があ
った。
【００１０】また後者（イ）では、記録の繰返しによる
劣化はある程度低減できるものの、上引層が誘電体であ
るため、反射層の金属と接着性が低いこと、また材質的
に脆く、特に引張り応力が存在する場合にはクラックが
生じ易いことから、湿度などの環境変化でディスクが変
形すると剥離やクラックなどの欠陥が発生する危険があ
った。
劣化はある程度低減できるものの、上引層が誘電体であ
るため、反射層の金属と接着性が低いこと、また材質的
に脆く、特に引張り応力が存在する場合にはクラックが
生じ易いことから、湿度などの環境変化でディスクが変
形すると剥離やクラックなどの欠陥が発生する危険があ
った。
【００１１】本発明の目的は、記録時の加熱によって誘
電体層、反射層に発生する応力に対する反射層の機械的
安定性を向上することにより、多数回の記録の繰り返し
を行っても劣化の少ない書換型相変化光記録媒体を提供
することである。
電体層、反射層に発生する応力に対する反射層の機械的
安定性を向上することにより、多数回の記録の繰り返し
を行っても劣化の少ない書換型相変化光記録媒体を提供
することである。
【００１２】本発明の別の目的は、耐酸化性、耐湿熱性
に優れ長期の保存においても欠陥の生じない長寿命の光
記録媒体を提供することである。
に優れ長期の保存においても欠陥の生じない長寿命の光
記録媒体を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に形成
された記録層に光を照射することによって、情報の記
録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去が、
非晶相と結晶相の間の相変化により行われ、かつ透明基
板／第１誘電体層／記録層／第２誘電体層／反射層の積
層体を構成部材として含み、かつ該積層体の第２誘電体
層の厚みが２ｎｍ以上５０ｎｍ以下である光記録媒体に
おいて、前記反射層の記録光の入射方向と反対側の面
に、反射層を構成する材料よりもヤング率が高くかつ、
熱伝導度の低い金属材料からなる強化層を設けたことを
特徴とする光記録媒体に関するものである。
された記録層に光を照射することによって、情報の記
録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去が、
非晶相と結晶相の間の相変化により行われ、かつ透明基
板／第１誘電体層／記録層／第２誘電体層／反射層の積
層体を構成部材として含み、かつ該積層体の第２誘電体
層の厚みが２ｎｍ以上５０ｎｍ以下である光記録媒体に
おいて、前記反射層の記録光の入射方向と反対側の面
に、反射層を構成する材料よりもヤング率が高くかつ、
熱伝導度の低い金属材料からなる強化層を設けたことを
特徴とする光記録媒体に関するものである。
【００１４】本発明の光記録媒体の代表的層構成は、透
明基板／第１誘電体層／記録層／第２誘電体層／反射層
／強化層の積層体を部材として含むものである（ここで
光の入射方向は基板側である）。但しこれに限定するも
のではなく、反射層もしくは強化層上に、本発明の効果
を損なわない範囲で紫外線硬化樹脂などの樹脂層や他の
基板と張り合わせるための接着剤層など、他の層を設け
てもよい。
明基板／第１誘電体層／記録層／第２誘電体層／反射層
／強化層の積層体を部材として含むものである（ここで
光の入射方向は基板側である）。但しこれに限定するも
のではなく、反射層もしくは強化層上に、本発明の効果
を損なわない範囲で紫外線硬化樹脂などの樹脂層や他の
基板と張り合わせるための接着剤層など、他の層を設け
てもよい。
【００１５】本発明の強化層は、反射層を構成する材料
よりもヤング率が高く、熱伝導度の低い金属材料で構成
する。強化層は、反射層を力学的に補強する事によっ
て、反射層や誘電体層などの熱膨張に起因する応力によ
って反射層にヒロックやマイクロ・クラックなどの欠陥
が発生することを防止する効果がある。強化層は金属で
構成されているため、金属である反射層との接着性にお
いて、ＳｉＯ2 ，ＺｎＳなどの誘電体材料などに比べ優
れている。
よりもヤング率が高く、熱伝導度の低い金属材料で構成
する。強化層は、反射層を力学的に補強する事によっ
て、反射層や誘電体層などの熱膨張に起因する応力によ
って反射層にヒロックやマイクロ・クラックなどの欠陥
が発生することを防止する効果がある。強化層は金属で
構成されているため、金属である反射層との接着性にお
いて、ＳｉＯ2 ，ＺｎＳなどの誘電体材料などに比べ優
れている。
【００１６】また、本発明の強化層は、反射層より熱伝
導度の低い金属からなるため、反射層に積層しても記録
感度の低下がほとんど起こらないという効果もある。
導度の低い金属からなるため、反射層に積層しても記録
感度の低下がほとんど起こらないという効果もある。
【００１７】強化層の材質としては、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｒｈ、Ｗなどの金属、もしくは、これ
らを主成分とする合金が、ヤング率が大きく好ましい。
ｆ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｒｈ、Ｗなどの金属、もしくは、これ
らを主成分とする合金が、ヤング率が大きく好ましい。
【００１８】特に、反射層がＡｌもしくはＡｌ合金の場
合には、耐腐食性が良好な組み合わせであることからＴ
ｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔａ及びこれらの少なくとも２種の合
金が好ましい。さらにこれら前述の金属の少なくとも１
種を５０原子％以上含有する合金が好ましい。とりわけ
Ｔｉ−Ｚｒ合金、Ｔｉ−Ａｌ合金、Ｔｉ−Ａｌ−Ｖ合
金、Ｔｉ−Ａｌ−Ｓｎ合金、Ｔｉ−Ｈｆ合金であること
が、強度、靭性などのが機械特性に優れることから好ま
しい。
合には、耐腐食性が良好な組み合わせであることからＴ
ｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔａ及びこれらの少なくとも２種の合
金が好ましい。さらにこれら前述の金属の少なくとも１
種を５０原子％以上含有する合金が好ましい。とりわけ
Ｔｉ−Ｚｒ合金、Ｔｉ−Ａｌ合金、Ｔｉ−Ａｌ−Ｖ合
金、Ｔｉ−Ａｌ−Ｓｎ合金、Ｔｉ−Ｈｆ合金であること
が、強度、靭性などのが機械特性に優れることから好ま
しい。
【００１９】特にＴｉ及びＺｒの少なくとも１種を８０
原子％以上含有しＡｌ、Ｓｎ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，
Ｍｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｓｉなどに代表される強度、靭性の
向上を目的とした添加元素を合計で１原子％以上２０原
子％以下加えた合金であることが、耐腐食性が良好で、
かつ記録繰り返しによる劣化を低減する効果が著しいこ
とから好ましい。
原子％以上含有しＡｌ、Ｓｎ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，
Ｍｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｓｉなどに代表される強度、靭性の
向上を目的とした添加元素を合計で１原子％以上２０原
子％以下加えた合金であることが、耐腐食性が良好で、
かつ記録繰り返しによる劣化を低減する効果が著しいこ
とから好ましい。
【００２０】強化層の厚さとしては、材質にもよるが、
２０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、特に２０ｎｍ〜５０
ｎｍが好ましい。薄すぎる場合には、反射層を力学的に
補強する効果が低く、厚すぎる場合には、反射層を含め
た熱容量が大きくなり過ぎるため、記録、消去特性が低
下する。
２０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、特に２０ｎｍ〜５０
ｎｍが好ましい。薄すぎる場合には、反射層を力学的に
補強する効果が低く、厚すぎる場合には、反射層を含め
た熱容量が大きくなり過ぎるため、記録、消去特性が低
下する。
【００２１】本発明の第１誘電体層の材質は、記録光波
長において実質的に透明であり、かつその屈折率が、透
明基板の屈折率より大きく、記録層の屈折率より小さい
ＺｎＳ，ＳｉＯ2 、酸化アルミニウム、窒化シリコン、
ＺｒＣ、ＺｎＳｅなどの金属硫化物、金属酸化物、金属
窒化物、金属炭化物、金属セレン化物などの金属化合
物、およびその混合物である。第１誘電体層の厚さは、
必要な反射率など光学的な条件により決められるが、お
よそ１００ｎｍ〜５００ｎｍである。
長において実質的に透明であり、かつその屈折率が、透
明基板の屈折率より大きく、記録層の屈折率より小さい
ＺｎＳ，ＳｉＯ2 、酸化アルミニウム、窒化シリコン、
ＺｒＣ、ＺｎＳｅなどの金属硫化物、金属酸化物、金属
窒化物、金属炭化物、金属セレン化物などの金属化合
物、およびその混合物である。第１誘電体層の厚さは、
必要な反射率など光学的な条件により決められるが、お
よそ１００ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２２】特にＺｎＳの薄膜、Ｓｉ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｔａなどの金属の酸化物の薄膜、Ｓｉ，Ａｌ
などの窒化物の薄膜、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｉなどの炭
化物の薄膜及びこれらの化合物の混合物の膜が、耐熱性
が高いことから好ましい。また、これらに炭素、ＭｇＦ
2 などのフッ化物を混合したものも、膜の残留応力が小
さいことから好ましい。
ｉ，Ｚｒ，Ｔａなどの金属の酸化物の薄膜、Ｓｉ，Ａｌ
などの窒化物の薄膜、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｓｉなどの炭
化物の薄膜及びこれらの化合物の混合物の膜が、耐熱性
が高いことから好ましい。また、これらに炭素、ＭｇＦ
2 などのフッ化物を混合したものも、膜の残留応力が小
さいことから好ましい。
【００２３】また、ＺｎＳとＳｉＯ2 の混合膜は、記
録、消去の繰り返しによっても、記録感度、Ｃ／Ｎ、消
去率などの劣化が起きにくいことから好ましい。
録、消去の繰り返しによっても、記録感度、Ｃ／Ｎ、消
去率などの劣化が起きにくいことから好ましい。
【００２４】本発明の第２誘電体層の材質は、第１誘電
体層の材料としてあげたものと同様のものでよい。第２
誘電体層の材質は第１誘電体層の材質と同一の材料でも
良いし、異種の材料であってもよい。第２誘電体層の厚
さは、通常２ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。良好な消去
率の得られる消去パワー（あるいはボトム・パワー）の
範囲が広いことからおよそ１０〜５０ｎｍが好ましく、
特に好ましくは１０〜３０ｎｍである。
体層の材料としてあげたものと同様のものでよい。第２
誘電体層の材質は第１誘電体層の材質と同一の材料でも
良いし、異種の材料であってもよい。第２誘電体層の厚
さは、通常２ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。良好な消去
率の得られる消去パワー（あるいはボトム・パワー）の
範囲が広いことからおよそ１０〜５０ｎｍが好ましく、
特に好ましくは１０〜３０ｎｍである。
【００２５】本発明の記録層としては、特に限定するも
のではないが、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇ
ｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇ
ｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉ
ｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｅ合金などがある。
のではないが、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇ
ｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇ
ｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉ
ｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｅ合金などがある。
【００２６】多数回の記録の書換が可能であることか
ら、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が好ましい。
ら、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が好ましい。
【００２７】特にＰｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金は、消去時間が短く、かつ多数回の記
録、消去の繰り返しが可能であり、Ｃ／Ｎ、消去率など
の記録特性に優れることからことから好ましく、とりわ
けＰｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が、前述の特性に優れる
ことから好ましい。
Ｓｂ−Ｔｅ合金は、消去時間が短く、かつ多数回の記
録、消去の繰り返しが可能であり、Ｃ／Ｎ、消去率など
の記録特性に優れることからことから好ましく、とりわ
けＰｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が、前述の特性に優れる
ことから好ましい。
【００２８】本発明の記録層の厚さとしては、特に限定
するものではないが１０〜１００ｎｍである。特に記
録、消去感度が高く、多数回の記録消去が可能であるこ
とから１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることが好まし
い。
するものではないが１０〜１００ｎｍである。特に記
録、消去感度が高く、多数回の記録消去が可能であるこ
とから１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすることが好まし
い。
【００２９】反射層の材質は、光反射性を有するＡｌ，
Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕなどの金属、もしくは、これらの合金
および金属と、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物な
どの金属化合物の混合物である。特にＡｌ，Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｃｕなどの高反射率の金属、およびこれらを主成分
として８０原子％以上含有する合金が好ましい。
Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕなどの金属、もしくは、これらの合金
および金属と、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物な
どの金属化合物の混合物である。特にＡｌ，Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｃｕなどの高反射率の金属、およびこれらを主成分
として８０原子％以上含有する合金が好ましい。
【００３０】前述の合金の例として、ＡｌにＳｉ，Ｍ
ｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｎなどの少なくとも１種の元素を合計で５原子％
以下、０．５原子％以上加えたもの、あるいは、Ａｕに
Ｃｒ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉなどの少なくとも
１種の元素を合計で２０原子％以下１原子％以上加えた
ものなどがある。特に、材料の価格が安くできることか
ら、Ａｌを主成分とする合金が好ましい。
ｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｎなどの少なくとも１種の元素を合計で５原子％
以下、０．５原子％以上加えたもの、あるいは、Ａｕに
Ｃｒ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｎｉなどの少なくとも
１種の元素を合計で２０原子％以下１原子％以上加えた
ものなどがある。特に、材料の価格が安くできることか
ら、Ａｌを主成分とする合金が好ましい。
【００３１】とりわけ、Ａｌ合金としては、耐腐食性が
良好なことから、ＡｌにＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｈｆから選
ばれる少なくとも１種以上の金属を合計で５原子％以下
０．５原子％以上添加し、Ｐｄを０．０５原子％以上
０．５原子％以下加えた合金あるいは、Ａｌに合計で５
％以下のＳｉとＭｎを加えた合金が好ましい。
良好なことから、ＡｌにＴｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｈｆから選
ばれる少なくとも１種以上の金属を合計で５原子％以下
０．５原子％以上添加し、Ｐｄを０．０５原子％以上
０．５原子％以下加えた合金あるいは、Ａｌに合計で５
％以下のＳｉとＭｎを加えた合金が好ましい。
【００３２】反射層の厚さとしては、おおむね３０ｎｍ
以上３００ｎｍ以下である。再生信号強度が大きく、か
つ記録感度を高くできることから１００ｎｍ以上２００
ｎｍ以下が好ましい。
以上３００ｎｍ以下である。再生信号強度が大きく、か
つ記録感度を高くできることから１００ｎｍ以上２００
ｎｍ以下が好ましい。
【００３３】特に、記録感度が高く、高速でシングルビ
ーム・オーバーライトが可能であり、かつ消去率が大き
く消去特性が良好であることから、次のごとく、光記録
媒体の主要部を構成することが好ましい。
ーム・オーバーライトが可能であり、かつ消去率が大き
く消去特性が良好であることから、次のごとく、光記録
媒体の主要部を構成することが好ましい。
【００３４】すなわち、誘電体層がＺｎＳとＳｉＯ2 の
混合膜であり、ＳｉＯ2 の混合比が１５〜３５モル％、
記録光波長での屈折率が２．０〜２．３であり、かつ第
１誘電体層の厚さを１５０ｎｍ〜４００ｎｍ、第２誘電
体層の厚さを１０ｎｍ〜３０ｎｍで構成し、かつ記録層
の厚さを１０ｎｍ〜３０ｎｍ、反射層を厚さ５０ｎｍ〜
２００ｎｍのＡｌ合金で構成し、さらに反射層上に１０
〜１００ｎｍのＴｉを主成分として、８０原子％以上含
有しＡｌ、Ｓｎ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｒ，
Ｆｅ，Ｓｉなどに代表される強度、靭性の向上を目的と
した添加元素を合計で１原子％以上２０原子％未満加え
た合金の強化層を設け、かつ記録層の組成が次式で表さ
れる範囲にあることが好ましい。
混合膜であり、ＳｉＯ2 の混合比が１５〜３５モル％、
記録光波長での屈折率が２．０〜２．３であり、かつ第
１誘電体層の厚さを１５０ｎｍ〜４００ｎｍ、第２誘電
体層の厚さを１０ｎｍ〜３０ｎｍで構成し、かつ記録層
の厚さを１０ｎｍ〜３０ｎｍ、反射層を厚さ５０ｎｍ〜
２００ｎｍのＡｌ合金で構成し、さらに反射層上に１０
〜１００ｎｍのＴｉを主成分として、８０原子％以上含
有しＡｌ、Ｓｎ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｒ，
Ｆｅ，Ｓｉなどに代表される強度、靭性の向上を目的と
した添加元素を合計で１原子％以上２０原子％未満加え
た合金の強化層を設け、かつ記録層の組成が次式で表さ
れる範囲にあることが好ましい。
【００３５】 （Ｐｄx Ｓｂy Ｔｅ1-x-y ）1-z （Ｔｅ0.5 Ｇｅ0.5 ）z ０≦ｘ≦０．０５ ０．３５≦ｙ≦０．６５ ０．２≦ｚ≦ ０．５ 但しｘ，ｙ，ｚ，０．５は各元素の原子数比をあらわ
す。
す。
【００３６】本発明では、ほこり、基板の傷などの影響
をさける目的で、集束した光ビームを用いて、基板側か
ら記録を行なうため、基板として透明材料を用いる。こ
の様な材料としては、ガラス、ポリカーボネート、ポリ
メチル・メタクリレート、ポリオレフィン樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂などがあげられる。
をさける目的で、集束した光ビームを用いて、基板側か
ら記録を行なうため、基板として透明材料を用いる。こ
の様な材料としては、ガラス、ポリカーボネート、ポリ
メチル・メタクリレート、ポリオレフィン樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂などがあげられる。
【００３７】特に、光学的複屈折が小さく、吸湿性が小
さく、成形が容易であることからポリカーボネート樹
脂、アモルファス・ポリオレフィン樹脂が好ましい。ま
た耐熱性が要求される場合には、エポキシ樹脂が好まし
い。
さく、成形が容易であることからポリカーボネート樹
脂、アモルファス・ポリオレフィン樹脂が好ましい。ま
た耐熱性が要求される場合には、エポキシ樹脂が好まし
い。
【００３８】基板の厚さは特に限定するものではない
が、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。０．０１ｍ
ｍ未満では、基板側から集束した光ビ−ムで記録する場
合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍを越える場
合は、対物レンズの開口数を大きくすることが困難にな
り、照射光ビームスポットサイズが大きくなるため、記
録密度をあげることが困難になる。基板はフレキシブル
なものであっても良いし、リジッドなものであっても良
い。フレキシブルな基板は、テープ状、シート状、カ−
ド状で使用する。リジッドな基板は、カード状、あるい
はディスク状で使用する。また、これらの基板は、記録
層などを形成した後、２枚の基板を用いて、エアーサン
ドイッチ構造、エアーインシデント構造、密着張合せ構
造としてもよい。
が、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。０．０１ｍ
ｍ未満では、基板側から集束した光ビ−ムで記録する場
合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍを越える場
合は、対物レンズの開口数を大きくすることが困難にな
り、照射光ビームスポットサイズが大きくなるため、記
録密度をあげることが困難になる。基板はフレキシブル
なものであっても良いし、リジッドなものであっても良
い。フレキシブルな基板は、テープ状、シート状、カ−
ド状で使用する。リジッドな基板は、カード状、あるい
はディスク状で使用する。また、これらの基板は、記録
層などを形成した後、２枚の基板を用いて、エアーサン
ドイッチ構造、エアーインシデント構造、密着張合せ構
造としてもよい。
【００３９】本発明の光記録媒体の記録に用いる光源と
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
であり、特に半導体レーザー光は、光源が小型化できる
こと、消費電力が小さいこと、変調が容易であることか
ら好ましい。
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
であり、特に半導体レーザー光は、光源が小型化できる
こと、消費電力が小さいこと、変調が容易であることか
ら好ましい。
【００４０】記録は結晶状態の記録層にレーザー光パル
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。また、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の記録
マークを形成してもよい。消去はレーザー光照射によっ
て、アモルファスの記録マークを結晶化するか、もしく
は、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行うこ
とができる。
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。また、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の記録
マークを形成してもよい。消去はレーザー光照射によっ
て、アモルファスの記録マークを結晶化するか、もしく
は、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行うこ
とができる。
【００４１】記録速度を高速化でき、かつ記録層の変形
が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記録マ
ークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好ましい。
が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記録マ
ークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好ましい。
【００４２】また、記録マーク形成時は光強度を高く、
消去時はやや弱くし、１回の光ビームの照射により書換
を行う１ビーム・オーバーライトは、書換の所要時間が
短くなることから好ましい。
消去時はやや弱くし、１回の光ビームの照射により書換
を行う１ビーム・オーバーライトは、書換の所要時間が
短くなることから好ましい。
【００４３】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。反射層、記録層などを基板上に形成する方
法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真空
蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法な
どがあげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易
であることから、スパッタリング法が好ましい。
いて述べる。反射層、記録層などを基板上に形成する方
法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真空
蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法な
どがあげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易
であることから、スパッタリング法が好ましい。
【００４４】形成する記録層などの厚さの制御は、公知
の技術である水晶振動子膜厚計などで、堆積状態をモニ
タリングすることで、容易に行える。
の技術である水晶振動子膜厚計などで、堆積状態をモニ
タリングすることで、容易に行える。
【００４５】記録層などの形成は、基板を固定したま
ま、あるいは移動、回転した状態のどちらでもよい。膜
厚の面内の均一性に優れることから、基板を自転させる
ことが好ましく、さらに公転を組合わせることが、より
好ましい。
ま、あるいは移動、回転した状態のどちらでもよい。膜
厚の面内の均一性に優れることから、基板を自転させる
ことが好ましく、さらに公転を組合わせることが、より
好ましい。
【００４６】また、本発明の効果を著しく損なわない範
囲において、反射層などを形成した後、傷、変形の防止
などのため、紫外線硬化樹脂などの保護層などを必要に
応じて設けてもよい。また、反射層などを形成した後、
あるいはさらに前述の樹脂保護層を形成した後、２枚の
基板を対向して、接着材で張り合わせてもよい。
囲において、反射層などを形成した後、傷、変形の防止
などのため、紫外線硬化樹脂などの保護層などを必要に
応じて設けてもよい。また、反射層などを形成した後、
あるいはさらに前述の樹脂保護層を形成した後、２枚の
基板を対向して、接着材で張り合わせてもよい。
【００４７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 （分析，測定方法）反射層、記録層の組成は、ＩＣＰ発
光分析（セイコー電子工業（株）製）により確認した。
またキャリア対ノイズ比および消去率（記録後と消去後
の再生キャリア信号強度の差）は、スペクトラムアナラ
イザにより測定した。
光分析（セイコー電子工業（株）製）により確認した。
またキャリア対ノイズ比および消去率（記録後と消去後
の再生キャリア信号強度の差）は、スペクトラムアナラ
イザにより測定した。
【００４８】記録層など各層の膜厚は、走査型、及び透
過型電子顕微鏡で膜厚方向の断面を観察し、較正した水
晶振動子膜厚計によりモニターした。
過型電子顕微鏡で膜厚方向の断面を観察し、較正した水
晶振動子膜厚計によりモニターした。
【００４９】実施例１ 厚さ１．２ｍｍ、直径１３ｃｍのスパイラルグルーブと
フォーマット付きポリカーボネート製基板を毎分３０回
転で回転させながら、高周波スパッタ法により、記録
層、誘電体層、反射層及び強化層を形成した。
フォーマット付きポリカーボネート製基板を毎分３０回
転で回転させながら、高周波スパッタ法により、記録
層、誘電体層、反射層及び強化層を形成した。
【００５０】まず、真空容器内を１×１０-5Ｐａまで排
気した後、２×１０-1ＰａのＡｒガス雰囲気中でＳｉＯ
2 を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパッタし、基板上
に屈折率約２．２の厚さ３６０ｎｍの第１誘電体層を形
成した。続いて、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる合金
ターゲットをスパッタして、組成Ｐｄ1 Ｇｅ17Ｓｂ26Ｔ
ｅ56（原子％）の膜厚２５ｎｍの記録層を形成した。さ
らに第１誘電体層と同じ材質の第２誘電体層を２０ｎｍ
形成し、この上に、Ｍｎ1 Ｓｉ3 Ａｌ96（at%）合金の
膜厚１２０ｎｍの反射層、続いて膜厚４０ｎｍのＴｉ95
Ａｌ5 （at% ）合金からなる強化層を形成した。さらに
このディスクを真空容器より取り出した後、この反射層
上にアクリル系紫外線硬化樹脂をスピンコートし、紫外
線照射により硬化させて膜厚１０μｍの樹脂層を形成
し、さらに同一構成のディスクとホットメルト接着剤で
張り合わせて、本発明の光記録媒体を得た。
気した後、２×１０-1ＰａのＡｒガス雰囲気中でＳｉＯ
2 を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳをスパッタし、基板上
に屈折率約２．２の厚さ３６０ｎｍの第１誘電体層を形
成した。続いて、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる合金
ターゲットをスパッタして、組成Ｐｄ1 Ｇｅ17Ｓｂ26Ｔ
ｅ56（原子％）の膜厚２５ｎｍの記録層を形成した。さ
らに第１誘電体層と同じ材質の第２誘電体層を２０ｎｍ
形成し、この上に、Ｍｎ1 Ｓｉ3 Ａｌ96（at%）合金の
膜厚１２０ｎｍの反射層、続いて膜厚４０ｎｍのＴｉ95
Ａｌ5 （at% ）合金からなる強化層を形成した。さらに
このディスクを真空容器より取り出した後、この反射層
上にアクリル系紫外線硬化樹脂をスピンコートし、紫外
線照射により硬化させて膜厚１０μｍの樹脂層を形成
し、さらに同一構成のディスクとホットメルト接着剤で
張り合わせて、本発明の光記録媒体を得た。
【００５１】この光記録媒体を毎秒１２００ｒｐｍで回
転させ、基板側から、半径方向に長円に集光した波長８
２０ｎｍの半導体レーザー光を照射して、記録層を結晶
化し初期化した。
転させ、基板側から、半径方向に長円に集光した波長８
２０ｎｍの半導体レーザー光を照射して、記録層を結晶
化し初期化した。
【００５２】その後、線速度６ｍ／秒の条件で、対物レ
ンズの開口数０．５、半導体レーザーの波長８３０ｎｍ
の光学ヘッドを使用して、パルス幅５０ｎｓｅｃ、ピー
クパワー２０ｍＷ、ボトムパワー９ｍＷの条件に変調し
た半導体レーザー光で、２−７コードのランダムパター
ンを２０万回オーバーライト記録した後、再生し、ビッ
ト・エラーを測定したところ１トラック中の欠陥ビット
数は０であった。
ンズの開口数０．５、半導体レーザーの波長８３０ｎｍ
の光学ヘッドを使用して、パルス幅５０ｎｓｅｃ、ピー
クパワー２０ｍＷ、ボトムパワー９ｍＷの条件に変調し
た半導体レーザー光で、２−７コードのランダムパター
ンを２０万回オーバーライト記録した後、再生し、ビッ
ト・エラーを測定したところ１トラック中の欠陥ビット
数は０であった。
【００５３】実施例２ また実施例１と同様の層構成のディスクを、初期化した
後、線速度６ｍ／秒の条件で、対物レンズの開口数０．
５、半導体レーザーの波長８３０ｎｍの光学ヘッドを使
用して、パルス幅５０ｎｓｅｃ、ピークパワー２０ｍ
Ｗ、ボトムパワー９ｍＷの条件に変調した半導体レーザ
ー光で記録周波数３．７ＭＨｚで、実施例と同様の記録
条件で１００回オーバーライトした後、再生信号のＣ／
Ｎを測定したところ５３ｄＢであった。さらに同一トラ
ックで１０万回オーバーライトした後Ｃ／Ｎを再度測定
したところ５３ｄＢとほとんど劣化は生じていなかっ
た。
後、線速度６ｍ／秒の条件で、対物レンズの開口数０．
５、半導体レーザーの波長８３０ｎｍの光学ヘッドを使
用して、パルス幅５０ｎｓｅｃ、ピークパワー２０ｍ
Ｗ、ボトムパワー９ｍＷの条件に変調した半導体レーザ
ー光で記録周波数３．７ＭＨｚで、実施例と同様の記録
条件で１００回オーバーライトした後、再生信号のＣ／
Ｎを測定したところ５３ｄＢであった。さらに同一トラ
ックで１０万回オーバーライトした後Ｃ／Ｎを再度測定
したところ５３ｄＢとほとんど劣化は生じていなかっ
た。
【００５４】さらに別のトラックに記録周波数３．７Ｍ
Ｈｚで先と同様の記録条件で１００回オーバーライトし
た後、この光記録媒体を温度８０℃、湿度８０％の環境
に１０００時間置いた後、Ｃ／Ｎを測定したところ５３
ｄＢと初期値と同じであり、劣化は生じていなかった。
また欠陥の新たな発生も殆ど見られなかった。
Ｈｚで先と同様の記録条件で１００回オーバーライトし
た後、この光記録媒体を温度８０℃、湿度８０％の環境
に１０００時間置いた後、Ｃ／Ｎを測定したところ５３
ｄＢと初期値と同じであり、劣化は生じていなかった。
また欠陥の新たな発生も殆ど見られなかった。
【００５５】比較例１ 強化層がない以外は実施例１と同様の本発明の範囲外の
層構成の光記録媒体を作製した。この光記録媒体の記録
感度を測定したところ、実施例１とほぼ同じであった。
この光記録媒体を実施例１と同様に２０万回繰り返し記
録を行いビット・エラーを測定したところ、１トラック
に１００個以上のビット・エラーが発生していた。
層構成の光記録媒体を作製した。この光記録媒体の記録
感度を測定したところ、実施例１とほぼ同じであった。
この光記録媒体を実施例１と同様に２０万回繰り返し記
録を行いビット・エラーを測定したところ、１トラック
に１００個以上のビット・エラーが発生していた。
【００５６】
【発明の効果】本発明は、光記録媒体で構成したので、
以下の効果が得られた。 (1) 多数回の記録の書換を繰り返しても、動作が安定し
ており、特性の劣化、欠陥の発生がほとんどない。 (2) 耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命である。 (3) スパッタ法により容易に作製できる。
以下の効果が得られた。 (1) 多数回の記録の書換を繰り返しても、動作が安定し
ており、特性の劣化、欠陥の発生がほとんどない。 (2) 耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命である。 (3) スパッタ法により容易に作製できる。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に形成された記録層に光を照射する
ことによって、情報の記録、消去、再生が可能であり、
情報の記録及び消去が、非晶相と結晶相の間の相変化に
より行われ、かつ透明基板／第１誘電体層／記録層／第
２誘電体層／反射層の積層体を構成部材として含み、か
つ該積層体の第２誘電体層の厚みが２ｎｍ以上５０ｎｍ
以下である光記録媒体において、前記反射層の記録光の
入射方向と反対側の面に、反射層を構成する材料よりも
ヤング率が高くかつ、熱伝導度の低い金属材料からなる
強化層を設けたことを特徴とする光記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4128919A JPH05325256A (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4128919A JPH05325256A (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 光記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05325256A true JPH05325256A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14996622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4128919A Pending JPH05325256A (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05325256A (ja) |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP4128919A patent/JPH05325256A/ja active Pending
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