JPH0547036A - 追記形光記録媒体およびその記録再生方法 - Google Patents

追記形光記録媒体およびその記録再生方法

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JPH0547036A
JPH0547036A JP3205882A JP20588291A JPH0547036A JP H0547036 A JPH0547036 A JP H0547036A JP 3205882 A JP3205882 A JP 3205882A JP 20588291 A JP20588291 A JP 20588291A JP H0547036 A JPH0547036 A JP H0547036A
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雅樹 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射率増大モード記録で、浮遊性塵あいの悪
影響がなく、高温高湿環境での保存性の良好な追記形光
記録媒体を提供する。 【構成】 基板1の上にZnSとSiO2 との混合物の
第1の透明干渉層2、Ge2 Sb2 Te5 の活性記録層
3、SiO2 の第2の透明干渉層4、反射層5を順に積
層し、層2、3、4、5の厚さはそれぞれ100〜70
0、50〜100、1500〜2000、200〜20
00オングストロームとし、層3は結晶状態にする。こ
の媒体に高パワーのレーザー光6を基板1を通して照射
し、照射部の反射率を照射前よりも高くして記録再生す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光により情報
の記録・再生を行う光ディスク等の追記形光記録媒体お
よびその記録再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザー光により情報の書込・読出を行
う光ディスク等の追記形光記録メモリーは、記録密度が
高いことから大容量記憶装置として優れた特徴を有して
いる。この追記形光記録媒体としては、最初にTaとP
bが用いられた{サイエンス(Science)15
,1550,(1966)}。その後、数々の材料、
数々の層構成の追記形光記録媒体が開発された。その代
表的な追記形光記録媒体を図2に従来の一例として示
す。
【0003】図2に示す追記形光記録媒体は、基板1の
上にAlCrの反射層22が設けられ、その上にSiO
2 の透明干渉層23、プラズマ重合膜のトリガー層2
4、Crの活性記録層25が順に設けられたものであ
る。記録および再生用のレーザー光6は、基板1を通さ
ずに活性記録層側から入射され、活性記録層25の近傍
でおよそφ1.4μm になるようにフォーカシング・サ
ーボにより集光される。レーザー光源としては波長83
00オングストローム前後の半導体レーザーが用いられ
る。
【0004】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ガラス板や、フォトポリマ
ーのついたアクリル樹脂板が用いられ、この基板1に
は、トラッキング・サーボ用に案内溝や案内ピットが形
成されている。
【0005】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レーザー光を照射することによ
り、活性記録層25にレーザー光の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
き下層のトリガー層24も昇温し、これが分解すること
により上層の活性記録層25に記録マークである記録ピ
ットが形成される。この高パワーが照射されて記録ピッ
トが形成された部分は、反射層22からの反射光がその
まま戻ってくるので、反射率は高くなる。
【0006】情報の読出(再生)は、低パワーのレーザ
ー光を移動させながら記録マークに照射することによ
り、記録マークのあるところからの反射光が大きくなる
ことを検出することによる。
【0007】このような追記形光記録媒体およびその記
録再生方法は、記録前の活性記録層25での吸収率を大
きくすることができ、しかも記録前後の反射率の変化量
を大きくすることができるので、記録感度がよくしかも
再生信号振幅も大きくできるという長所を有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の追記形光記録媒体およびその記録再生方法
は、追記形光記録媒体に浮遊性の塵あいが付着するとそ
の部分近傍が記録不良や再生不良になり問題となるとい
う欠点がある。
【0009】それ故に本発明の課題は、反射率増大モー
ド記録で、浮遊性塵あいの悪影響がなく、高温高湿環境
での保存性の良好な追記形光記録媒体およびその記録再
生方法を提供する
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の追記形光記録媒
体は、基板上に第1の透明干渉層と活性記録層と第2の
透明干渉層と反射層とをこの順に少なくとも設け、レー
ザー光を該基板を通して該活性記録層に集束して照射す
ることにより情報の記録を行い、前記レーザー光を該基
板を通して該活性記録層に集束して移動させながら照射
することにより情報の再生を行うようにした追記形光記
録媒体であって、前記第1の透明干渉層はZnSとSi
2 との混合物の膜であり、かつ前記活性記録層はGe
2 Sb2 Te5 の化合物組成の膜であり、かつ前記第2
の透明干渉層はSiO2 の膜であり、それぞれの層の厚
さは第1の透明干渉層が100オングストローム〜70
0オングストロームの範囲、前記活性記録層が50オン
グストローム〜100オングストロームの範囲、前記第
2の透明干渉層が1500オングストローム〜2000
オングストロームの範囲、前記反射層が200オングス
トローム〜2000オングストロームの範囲に設定され
ているように構成される。
【0011】本発明の追記形光記録媒体の記録再生方法
は、基板上に、ZnSとSiO2 との混合物の膜で厚さ
が100オングストローム〜700オングストロームの
第1の透明干渉層と、Ge2 Sb2 Te5 の化合物組成
の膜で厚さが50オングストローム〜100オングスト
ロームの活性記録層と、SiO2 の膜で厚さが1500
オングストローム〜2000オングストロームの第2の
透明干渉層と、厚さが200オングストローム〜200
0オングストロームの反射層とがこの順に少なくとも積
層され、かつ記録すべき領域の前記活性記録層はあらか
じめ結晶状態であるようにした光記録媒体を用い、記録
したい情報に対応させて高パワーのレーザー光を前記基
板を通して照射することにより、高パワー照射部の反射
率を高パワー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。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。
【0013】図1は本発明の一実施例を示す概略断面図
である。
【0014】図1に示す追記形光記録媒体は、基板1の
上にZnSとSiO2 との混合物の膜からなる第1の透
明干渉層2を設け、その上にGe2 Sb2 Te5 の化合
物組成の膜からなる活性記録層3を設け、その上にSi
2 の膜からなる第2の透明干渉層4を設け、その上に
Al合金等の反射層5を順に少なくとも設けたものであ
る。
【0015】追記形光記録媒体は図1のような構成のま
まで、レーザー光を基板1を通して入射することにより
情報の記録・再生を行う場合もあるが、反射層5の上に
ホットメルト剤を塗布することにより図1の追記形光記
録媒体2組を基板1が外側になるように貼合わせ記録・
再生を行う場合もある。このとき、反射層5の上にはU
V硬化樹脂のオーバーコートを行ってから貼合わせるこ
ともある。また、他の保護層を設けてから貼合わせるこ
ともある。
【0016】又、図1の追記形光記録媒体2組を基板1
が外側になるように反射層5を内側になるようにして空
気間隙を内側に設けるというエアサンドイッチ構造で貼
合わせて記録・再生を行う場合もある。このとき、反射
層5の上にはUV硬化樹脂のオーバーコートを行ったり
他の保護層を設けてからエアサンドイッチ構造で貼合わ
せる場合もある。
【0017】記録および再生用のレーザー光は基板1を
通して入射し、活性記録層3の近傍でおよそφ1.4μ
m になるようにフォーカシング・サーボにより集光され
る。レーザー光源としては波長8300オングストロー
ム前後の半導体レーザーが用いられる。
【0018】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ガラス板や、フォトポリマ
ーのついたアクリル樹脂板を用いる。この基板1には、
トラッキング・サーボ用に案内溝や案内ピットを形成し
ておくことが望ましい。
【0019】活性記録層3は成膜直後通常非晶状態にな
っているので、アニール処理を行うことにより、記録前
の状態として結晶状態にあらかじめしておく。
【0020】このようにされた追記形光記録媒体に
「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レーザー
光を照射することにより、「1」を記録したい部分の活
性記録層3は融解後急冷されるようにして非晶状態にな
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の透明干渉層2の熱伝
導率・比熱・密度・屈折率・膜厚と、活性記録層3の材
料組成・膜厚と、第2の透明干渉層4の熱伝導率・比熱
・密度・屈折率・膜厚と、反射層5の熱伝導率・比熱・
密度・複素屈折率・膜厚とを最適化しなければ実現でき
ないものである。
【0021】また、記録前の結晶状態から記録後に活性
記録層3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の透明干渉層2および
第2の透明干渉層4の屈折率・膜厚と、反射層5の複素
屈折率・膜厚と、活性記録層3の結晶状態の複素屈折率
・非晶状態の複素屈折率・膜厚とを最適化しなければ実
現できない。
【0022】また、記録再生信号の品質も活性記録層3
の物性のみならず、第1の透明干渉層2、第2の透明干
渉層4、反射層5の膜物性にも大きく依存するので、こ
の観点からも最適化が必要である。
【0023】さらにまた、高温高湿環境での長時間保存
性の観点からも、第1の透明干渉層2、活性記録層3、
第2の透明干渉層4、反射層5の材料を最適化しなけれ
ばならない。
【0024】本発明の追記形光記録媒体は、明確な指導
原理に基づいてなされたものではないが、種々の実験を
行った結果到達したものである。
【0025】活性記録層3の材料がGe1 Sb2 Te4
の場合には、高温状態での保存性がGe2 Sb2 Te5
よりもよくなく、同じ特性の追記形光記録媒体を安定に
作製することができないので、Ge2 Sb2 Te5 の化
合物組成の膜であることが望ましい。
【0026】第1の透明干渉層2としてはZnSとSi
2 との混合物の膜で屈折率が2.2前後の膜が望まし
く、第2の透明干渉層4としてはSiO2 の膜で屈折率
が1.5前後の膜が望ましい。
【0027】反射層5としてはAl合金の膜が望まし
い。
【0028】なお、本発明の追記形光記録媒体の記録メ
カニズムは主には活性記録層3が結晶状態から非晶状態
に変化することであるが、第2の透明干渉層4や反射層
5に膜変形が生じてもいっこうにかまわない。
【0029】次に具体例について図1を用いて以下に説
明する。 [具体例1]フォトポリマーによって案内溝が形成され
ている直径305.5mm、厚さ1.18mmのガラスディ
スク基板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2オ
ングストローム程度逆スパッタし、しかる後ZnSとS
iO2との混合物(SiO2 の含有量は17モル%)の
焼結ターゲットをアルゴンガスでスパッタすることによ
り300オングストローム厚のZnSとSiO2 との混
合物の第1の透明干渉層2を設けた。次に、Ge2 Sb
2 Te5 ターゲットをアルゴンガスでスパッタすること
により80オングストローム厚のGe2 Sb2 Te5
活性記録層3を形成した。次にSiO2 の溶融ターゲッ
トをアルゴンガスでスパッタすることにより1650オ
ングストローム厚のSiO2 の第2の透明干渉層4を設
けた。その上に、AlTiターゲットをアルゴンガスで
スパッタすることにより400オングストローム厚のA
lTiの反射層5を設け、図1のような構成にした。こ
の後、スパッタ装置から大気中に取り出した。次に、こ
の反射層5の上にUV硬化樹脂をスピンコートし、UV
照射することによりUV硬化樹脂の10μm 厚の貼合保
護膜を形成し、このような2枚のディスクを、基板1が
外側で各膜が内側になるようにしてエアサンドイッチ構
造で貼合わせた。これを、媒体線速度4m/sec 一定で
楕円形状のレーザー光を照射することにより情報を記録
すべきディスク領域の活性記録層を結晶状態にそろえる
という初期化を行い、追記形光記録媒体を作製した。
【0030】このようにして作製した追記形光記録媒体
を媒体線速度8.01m/sec で回転させ、波長830
0オングストロームの半導体レーザー光を基板1を通し
て活性記録層3上でおよそ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
ボにも用いる再生パワーは1.5mWとした。記録周波数
6.28MHz の信号をパルス幅50nsec、記録パワー1
0mWで記録を行ったところ、記録後の反射率が増大する
というモードで50dBのC/Nが得られ、記録感度がよ
くかつ信号品質もよい追記形光記録媒体であることが確
認された。
【0031】この追記形光記録媒体を80℃80%の高
温高湿環境に500時間保存した後でも酸化や剥離はな
く、実用に供せる追記形光記録媒体であることが確認さ
れた。
【0032】[具体例2]具体例1と同様にして、第1
の透明干渉層2の膜厚を550オングストローム、活性
記録層3の膜厚を80オングストローム、第2の透明干
渉層4の膜厚を1750オングストローム、反射層5の
膜厚を400オングストロームの追記形光記録媒体を作
製した。
【0033】具体例1と同様にして記録・再生特性と耐
候性とを評価したところ、実用に供せる追記形光記録媒
体であることが確認された。
【0034】[具体例3]具体例1と同様にして、第1
の透明干渉層2の膜厚を300オングストローム、活性
記録層3の膜厚を80オングストローム、第2の透明干
渉層4の膜厚を1650オングストローム、反射層5の
膜厚を350オングストロームの追記形光記録媒体を作
製した。
【0035】具体例1と同様にして記録・再生特性と耐
候性とを評価したところ、実用に供せる追記形光記録媒
体であることが確認された。
【0036】[具体例4]具体例1と同様にして、第1
の透明干渉層2の膜厚を600オングストローム、活性
記録層3の膜厚を80オングストローム、第2の透明干
渉層4の膜厚を1800オングストローム、反射層5の
膜厚を350オングストロームの追記形光記録媒体を作
製した。
【0037】具体例1と同様にして記録・再生特性と耐
候性とを評価したところ、実用に供せる追記形光記録媒
体であることが確認された。
【0038】[具体例5]具体例1と同様にして、第1
の透明干渉層2の膜厚を100オングストローム、活性
記録層3の膜厚を60オングストローム、第2の透明干
渉層4の膜厚を1750オングストローム、反射層5の
膜厚を400オングストロームの追記形光記録媒体を作
製した。
【0039】具体例1と同様にして記録・再生特性と耐
候性とを評価したところ、実用に供せる追記形光記録媒
体であることが確認された。
【0040】[具体例6]具体例1と同様にして、第1
の透明干渉層2の膜厚を400オングストローム、活性
記録層3の膜厚を60オングストローム、第2の透明干
渉層4の膜厚を1650オングストローム、反射層5の
膜厚を400オングストロームの追記形光記録媒体を作
製した。
【0041】具体例1と同様にして記録・再生特性と耐
候性とを評価したところ、実用に供せる追記形光記録媒
体であることが確認された。
【0042】[具体例7]具体例1と同様にして、第1
の透明干渉層2の膜厚を150オングストローム、活性
記録層3の膜厚を60オングストローム、第2の透明干
渉層4の膜厚を1750オングストローム、反射層5の
膜厚を350オングストロームの追記形光記録媒体を作
製した。
【0043】具体例1と同様にして記録・再生特性と耐
候性とを評価したところ、実用に供せる追記形光記録媒
体であることが確認された。
【0044】[具体例8]具体例1と同様にして、第1
の透明干渉層2の膜厚を450オングストローム、活性
記録層3の膜厚を60オングストローム、第2の透明干
渉層4の膜厚を1650オングストローム、反射層5の
膜厚を350オングストロームの追記形光記録媒体を作
製した。
【0045】具体例1と同様にして記録・再生特性と耐
候性とを評価したところ、実用に供せる追記形光記録媒
体であることが確認された。 [比較例1]具体例1の追記形光記録媒体に比べて第2
の透明干渉層4の膜厚を1250オングストロームとし
た媒体を作製したところ、反射率がおよそ2/3と小さ
くなり不具合であった。
【0046】[比較例2]具体例1の追記形光記録媒体
に比べて第1の透明干渉層2の膜厚を800オングスト
ロームとした媒体を作製したところ、反射率がおよそ2
/3と小さくなり不具合であった。
【0047】[比較例3]具体例2の追記形光記録媒体
に比べて第2の透明干渉層4の膜厚を1350オングス
トロームとした媒体を作製したところ、反射率がおよそ
2/3と小さくなり不具合であった。
【0048】[比較例4]具体例2の追記形光記録媒体
に比べて第1の透明干渉層2の膜厚を900オングスト
ロームとした媒体を作製したところ、反射率がおよそ2
/3と小さくなり不具合であった。
【0049】[比較例5]具体例5の追記形光記録媒体
に比べて第2の透明干渉層4の膜厚を1450オングス
トロームとした媒体を作製したところ、反射率がおよそ
2/3と小さくなり不具合であった。
【0050】[比較例6]具体例5の追記形光記録媒体
に比べて第1の透明干渉層2の膜厚を900オングスト
ロームとした媒体を作製したところ、反射率がおよそ2
/3と小さくなり不具合であった。
【0051】
【発明の効果】本発明の追記形光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出力信号振幅が大き
いという反射率増大モード記録で、しかも浮遊性の塵あ
いの悪影響がなく、かつ、高温高湿環境での長時間保存
性に優れた光記録が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【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 第1の透明干渉層 3 活性記録層 4 第2の透明干渉層 5 反射層 6 記録再生用レーザー光 22 反射層 23 透明干渉層 24 トリガー層 25 活性記録層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に第1の透明干渉層と、活性記録
    層と、第2の透明干渉層と、反射層とをこの順に少なく
    とも設け、レーザー光を該基板を通して該活性記録層に
    集束して照射することにより情報の記録を行い、前記レ
    ーザー光を前記基板を通して前記活性記録層に集束して
    移動させながら照射することにより情報の再生を行うよ
    うにした追記形光記録媒体であって、前記第1の透明干
    渉層はZnSとSiO2 との混合物の膜であり、かつ前
    記活性記録層はGe2 Sb2 Te5 の化合物組成の膜で
    あり、かつ前記第2の透明干渉層はSiO2 の膜であ
    り、それぞれの層の厚さは第1の透明干渉層が100オ
    ングストローム〜700オングストロームの範囲、前記
    活性記録層が50オングストローム〜100オングスト
    ロームの範囲、前記第2の透明干渉層が1500オング
    ストローム〜2000オングストロームの範囲、前記反
    射層が200オングストローム〜2000オングストロ
    ームの範囲に設定されていることを特徴とする追記形光
    記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記反射層はAl合金である請求項1記
    載の追記形光記録媒体。
  3. 【請求項3】 基板上に、ZnSとSiO2 との混合物
    の膜で厚さが100オングストローム〜700オングス
    トロームの第1の透明干渉層と、Ge2 Sb2 Te5
    化合物組成の膜で厚さが50オングストローム〜100
    オングストロームの活性記録層と、SiO2 の膜で厚さ
    が1500オングストローム〜2000オングストロー
    ムの第2の透明干渉層と、厚さが200オングストロー
    ム〜2000オングストロームの反射層とがこの順に少
    なくとも積層され、かつ記録すべき領域の前記活性記録
    層はあらかじめ結晶状態であるようにした光記録媒体を
    用い、記録したい情報に対応させて高パワーのレーザー
    光を前記基板を通して照射することにより、高パワー照
    射部の反射率を高パワー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追記形光記録媒体
    の記録再生方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5688574A (en) * 1995-03-14 1997-11-18 Hitachi Maxell, Ltd. Optical recording medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5688574A (en) * 1995-03-14 1997-11-18 Hitachi Maxell, Ltd. Optical recording medium

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