JPH06274941A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JPH06274941A
JPH06274941A JP5061904A JP6190493A JPH06274941A JP H06274941 A JPH06274941 A JP H06274941A JP 5061904 A JP5061904 A JP 5061904A JP 6190493 A JP6190493 A JP 6190493A JP H06274941 A JPH06274941 A JP H06274941A
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JP
Japan
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recording medium
optical recording
film
substrate
laser
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JP5061904A
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English (en)
Inventor
Koichi Nakamura
浩一 中村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザによる記録/消去の繰り返しを行って
も保護層や反射層に生じるクラック,記録膜の物質移動
などが抑制され、繰り返し特性に優れた光記録媒体を実
現すること。 【構成】 基板と基板の表面にトラッキング制御を行う
ために円周に沿った溝が設けられ、この基板上にレーザ
を照射することによって光学的変化が生じる記録膜を成
膜する光記録媒体であって、トラック溝7の底部に微細
な突起,凹形,または凹凸を形成した光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大容量記録媒体として
用いられる光記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、情報の高記録密度化が進み、レー
ザを用いた光記録媒体は大容量記録が可能であり、また
光ヘッドと光記録媒体がハードディスクドライブとは異
なり非接触であるため、光記録媒体の損傷も少なく信頼
性が高いことから大容量記録媒体として有望視されてい
る。
【0003】高密度記録が可能な光記録媒体には、再生
専用型,一度だけ情報の書き込み可能な追記型,記録・
消去が可能な書換型の3タイプがある。これらの光記録
媒体の基本構成は、プラスチック,ガラス等からなる円
盤状の透明基板とその上に設けられた積層薄膜よりな
る。再生専用型の光記録は、凹凸を形成したポリカーボ
ネート基板上に反射膜であるAl,Auを形成し、基板側
からレーザを集光して照射し、反射膜より戻ってくる光
の反射光強度を検出する。
【0004】追記型の光記録媒体は、1回だけ情報を記
録することが可能で主に文書,静止画像ファイルとして
用いられる。追記型の光記録媒体には、数種類の記録方
式があり、レーザの熱で昇華させることにより穴を開け
情報を記録する穴開きタイプ、記録膜の結晶状態とアモ
ルファス状態の光学定数の変化による反射率の差を用い
た相変化タイプ、レーザによりバブルを形成するバブル
タイプ、さらに有機色素を用いたタイプ等がある。追記
型の光記録媒体はこれらの反応が非可逆的のものである
ため1回しか記録できないが、再生は何度でも可能であ
る。
【0005】書換型の光記録媒体の記録方式としては、
レーザの照射により記録膜が加熱され、その加熱された
部分が外部磁界より磁化の向きが反転することにより記
録ピットを形成して記録が行われ、また再生には記録膜
のカー効果を利用する光磁気記録、光を用いて異なる吸
収スペクトルを持つ2つの状態の可逆変化を利用した光
モード記録、そして相変化記録がある。
【0006】図19は従来の相変化記録による光記録媒体
の断面を示すものであり、基板1に第1の誘電体膜2,
記録膜3,第2の誘電体膜4,反射膜5,UV硬化樹脂
6を順に積層させた構造を持ち、基板1上にはトラッキ
ング制御を行うため、図20に示すようなトラック溝7が
形成されている。記録方法としては、図21に示されるよ
うにレーザ8を媒体の基板側から集光,照射し、レーザ
8が記録パワーで光記録媒体9に照射されると、照射さ
れた部分の記録膜が融解して急冷されアモルファスにな
る。また、レーザ8が消去パワーで光記録媒体9に照射
されると、結晶化可能な温度まで記録膜が加熱されるの
で、記録膜は結晶状態になる。再生は記録,消去パワー
よりも低いレーザパワーを用いてアモルファス,結晶間
の相転移による光学定数の差を利用して行う。相変化光
ディスクは、単一ビームでのオーバーライトが可能であ
り、しかも光学系も単純化できることから研究開発が活
発に進められている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相変化
光ディスクにおいてレーザ照射により記録膜を溶融し、
急冷させることで記録マークである非晶質を形成するた
め、記録/消去を繰り返し行うと基板上に形成した薄膜
に欠陥が生じる場合がある。薄膜に欠陥が生じる原因と
しては、保護層や反射層に生じるクラック,記録膜の物
質移動などであり、そのためレーザによる記録/消去の
繰り返し特性が劣化するといった問題がある。
【0008】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、基板と基板上に構成される薄膜との密着性を向上
させ、保護層や反射層に生じるクラックや記録膜の流動
性を抑え込み、繰り返し特性に優れた光記録媒体を提供
することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、基板上にレーザ光を照射することにより光学
的変化が生じる記録膜を成膜する記録媒体において、ト
ラック溝に底部に微細な突起,凹形または凹凸形を形成
し、その凹形の粗さが10Å以上500Å以下であることを
特徴とする光記録媒体である。
【0010】
【作用】したがって、本発明による光記録媒体は、トラ
ック溝の底部に微細な突起,凹形または凹凸形を形成す
ることで、基板と基板上に成膜する薄膜との密着性を高
め、それによりレーザの照射による記録膜の結晶,非晶
質化の繰り返しにより生ずる保護層や反射層のクラッ
ク,記録膜の物質移動の発生を抑え、光記録媒体の繰り
返し特性を向上させることができる。
【0011】
【実施例】以下に、本発明による実施例について説明す
る。光記録媒体の基板としては、ポリカーボネート,ア
クリル樹脂,エポキシ樹脂またはガラスやセラミック,
アルミ等が用いられる。また、光記録媒体の作製方法
は、まずガラス原盤に感光剤を塗布し、レーザによる露
光を行い現像することにより、トラック溝および微細な
突起,凹形,凹凸形を形成する。この原盤にニッケル電
気構造を行い、剥離,洗浄することでスタンパを形成す
る。このスタンパに上記した基板を載せ、樹脂を充填さ
せ硬化させることで媒体上にトラック溝および微細な突
起,凹形,凹凸形を形成する。トラック溝を形成した基
板に誘電体膜,記録膜,誘電体膜,UV硬化樹脂の順で
成膜する。
【0012】誘電体膜の材料としては、AlN,GeN,
SiC,Si34,Al23,ZrO2,ZnS・SiO2,T
a25,CeO2,TiO2等がある。なお、誘電体膜は記
録膜の両側に設けることが好ましいが、いずれか一方で
もよい。記録膜の材料としては、結晶と非晶質との間で
可逆的に相変化する材料が選ばれ、このような材料とし
て、Ge−Te,Ge−Sb−Te,Ge−Te−S,Ge−S
e−Sb,In−Sb−Te,Ge−As−Se,In−Te,S
e−Te,Se−As,In−Sb等がある。反射膜として
は、Au,Al,CuまたはAlCr,AlN等の金属材料や
反射率の大きな多層膜が使える。
【0013】上記薄膜は、真空蒸着法,電子ビーム蒸着
法,イオンプレーティング法,プラズマCVD法,光C
VD法,スパッタリング法等によって形成できる。薄膜
の成膜は、Arガスによるスパッタリング法が適する
が、材料によっては(Ar+N2)ガス,(Ar+H2)ガス,
2ガス,H2ガスによるスパッタリングが適する。
【0014】また、UV硬化樹脂は、スピンコータによ
って被膜する。基板に薄膜を成膜した後、薄膜を内側に
対向するように張り合わせを行う。光記録媒体の張り合
わせを行う際に用いる接着剤としては、ホットメルトタ
イプがよく知られている。このような製造過程を経て、
光記録媒体が作製される。なお、張り合わせを行った光
記録媒体の表面上に潤滑剤または帯電防止剤を塗布して
もかまわない。
【0015】次に、本発明の光記録媒体について具体的
に説明する。図1は本発明の第1の実施例における光記
録媒体の断面図であって、図1に示されるように、直径
86mmの基板(ガラスディスク基板)1上に第1の誘電体膜
2としてZnS・SiO2、記録膜3としてGe−Sb−T
e、第2の誘電体膜4としてZnS・SiO2、反射膜5と
してArCr、反射膜5の上にUV硬化樹脂6を順次積層
させた構造となっている。また、基板1上には、図2に
示されるようにトラッキング制御を行うためのトラック
溝7と、そのトラック溝7の底部に突起物12が形成され
ている。突起物12の高さは100Åであり、この突起物12
が幅0.8μm,深さ700Åのトラック溝7の底部に均一に
多数形成されている。なお、基板1の表面に潤滑剤10ま
たは帯電防止剤11を塗布しても構わない。
【0016】次に、光記録媒体の製造方法について説明
する。図3に示すように、表面を研磨したガラス原盤13
を洗浄,乾燥させてその上に記録剤であるフォトレジス
ト14を膜厚700Åでコーティングする。コーティングを
行ったガラス原盤13は、ベーキングによりガラス原盤13
とフォトレジスト14との密着性を高めさせる。次に、フ
ォトレジスト(レジスト膜)14をコーティングしたガラス
原盤13は、変調を受けたレーザ8により図4に示すよう
に露光され、露光後フォトレジスト14を除去すると図5
に示すようにガラス原盤13に0.8μm,深さ700Åの溝16
が形成される。この原盤13にさらに図6に示すように、
フォトレジスト14aを膜厚100Åコーティングし、レーザ
を露光し、フォトレジスト部分を除去すると図7のよう
にガラス原盤に高さ100Åの凹形17が形成される。次
に、このガラス原盤13に対しニッケル電気鋳造を行い、
剥離,洗浄を行うことで、スタンパを形成する。このス
タンパに、直径86mmの基板(ガラスディスク基板)1を載
せ、図8のようにスタンパとガラスディスク基板1の間
にフォトポリマー樹脂15を充填あるいは塗布し、赤外線
を照射することで液体上であった樹脂は光架端反応によ
り硬化する。その後、ガラスディスク基板1と硬化した
フォトポリマーをはぎ取ると、図2に示すようにガラス
ディスク基板1上にトラック溝7とトラック溝7の底部
に微細な突起物12を形成させる。
【0017】このようにして作製したガラスディスク基
板1を真空スパッタ装置内に設置し、チャンバー内を高
真空にする。次にチャンバー内にArガスを導入し、Zn
S・SiO2ターゲットをスパッタリングしてガラスディ
スク基板1に第1の誘電体膜2を200nm形成する。この
第1の誘電体膜2上にターゲットの多元同時スパッタリ
ング、または記録膜組成に調整されたGe−Sb−Teの
合金ターゲットをスパッタリングすることにより、記録
膜3を20nm形成する。次に記録膜3上にZnS・SiO2
ターゲットをスパッタリングして第2の誘電体膜4を60
nm形成する。さらに、この誘電体膜4上に反射膜5の材
料であるAlCrターゲットをスパッタリングして反射膜
5を40nm形成する。その後、スピンコータによりUV硬
化樹脂6を被膜する。なお、ガラスディスク基板1表面
に潤滑剤10または帯電防止剤11を塗布しても構わない。
成膜後の記録膜は非晶質状態であるので、ディスクを回
転させながらレーザをディスク前面に照射させ記録膜を
結晶化し、これを初期状態とした。
【0018】次に、この光記録媒体に対し、繰り返し特
性の試験を行った。試験方法としては、ディスクの線速
度10m/sで半導体レーザを使用して信号の書き込みを
行った。使用した半導体レーザの波長は、λ=830nmで
繰り返し特性として光記録媒体のエラービット数,C/
N,消去率(ERS)の測定を行った。
【0019】図18に従来の記録媒体の繰り返し特性を示
し、図9に本発明の第1実施例による光記録媒体の繰り
返し特性を示している。図9と図18によりトラック溝7
の底部に微細な突起物12を形成することで従来の光記録
媒体に比べ、107回のエラービット数の増加が見られ
ず、また消去率は50dB以上であり、トラック溝7の底部
に微細な突起物12を形成することで繰り返し特性の向上
が認められる。
【0020】図10は本発明の第2の実施例としてトラッ
ク溝7の底部に形成された微細な凹形18を示す図であ
る。凹形18の深さは100Å程である。この凹形18が幅0.8
μm,深さ700Åのトラック溝7の底部に均一に多数形成
されている。この光記録媒体の膜構造は、図1と同じで
あるのでその記載を省略する。
【0021】次に、光記録媒体の製造方法について説明
する。表面を研磨したガラス原盤13を洗浄,乾燥させそ
の上に記録剤であるフォトレジスト14を図3のように膜
厚700Åでコーティングする。次に、フォトレジスト14
をコーティングしたガラス原盤13は、レーザ8により図
4に示すように露光され、露光後フォトレジスト14を
除去すると図5に示すようにガラス原盤13に幅0.8μ
m,深さ700Åの溝16が形成される。
【0022】このガラス原盤13にさらにフォトレジスト
14aを膜厚100Åコーティングし、レーザ8を図11のよう
に露光し、レジスト部分を除去すると図12のようにガラ
ス原盤13に100Åの凸形19が形成される。次に、上記の
ガラス原盤13に対しニッケル電気鋳造を行い、剥離,洗
浄を行うことでスタンパを形成する。このスタンパに、
直径86mmのガラスディスク基板1を載せ、図8のように
スタンパとガラスディスク基板1の間にフォトポリマー
樹脂15を充填あるいは塗布し、赤外線を照射すること
で、図10に示されるようにガラスディスク基板1上にト
ラック溝7とトラック溝7の底部に微細な凹形18を形成
させる。この光記録媒体の成膜方法は、実施例1と同様
であるからその記載を省略する。
【0023】次に、この光記録媒体に対し、実施例1と
同様の繰り返し特性の試験を行った。その結果を図13に
示す。図13と図18より、トラック溝7の底部に微細な凹
形18を形成することで、107回サイクル試験を行っても
従来の記録媒体に比べ、ビットエラー数,C/N,ER
Sのいずれにおいても特性の劣化が認められず、本発明
により特性の改善が図られた。
【0024】図14は本発明の第3の実施例としてトラッ
ク溝7の底部に形成された微細な凹凸形20を示す図であ
る。凹凸形20の凹形の深さは100Åであり、凸形の高さ
は50Åである。この凹凸形20が幅0.8μm,深さ700Åの
トラック溝7の底部に均一に多数形成されている。この
光記録媒体の膜構造は、図1と同様であるからその記載
を省略する。
【0025】次に、光記録媒体の製造方法について説明
する。表面を研磨したガラス原盤13を洗浄,乾燥させそ
の上に記録剤であるフォトレジスト14を図3のように膜
厚700Åでコーティングする。次に、フォトレジスト14
をコーティングしたガラス原盤13は、レーザ8により図
4に示すように露光され、露光後レジストを除去すると
図5に示すようにガラス原盤13に幅0.8μm,深さ700Å
の溝16が形成される。
【0026】このガラス原盤13にさらにフォトレジスト
14aを膜厚100Åコーティングし、溝16の底部にレーザ8
を図15のように露光し、レジスト部分を除去すると、図
16のようにガラス原盤13に高さ100Åの凸部および深さ5
0Åの凹部の凹凸形21が形成される。次に、微細な凹凸
形21を形成したガラス原盤13に対しニッケル電気鋳造を
行い、剥離,洗浄を行うことでスタンパを形成する。こ
のスタンパに、直径86mmのガラスディスク基板1を載
せ、図8のようにスタンパとガラスディスク基板1の間
にフォトポリマー樹脂15を充填あるいは塗布し、赤外線
を照射することで、図14に示されるようにガラスディス
ク基板1上にトラック溝7とトラック溝7の底部に微細
な凹凸形20を形成させる。
【0027】次に、この光記録媒体に対し、実施例1と
同様の繰り返し特性の試験を行った。その結果を図17に
示す。図17,図18よりトラック溝7の底部に微細な凹凸
形20を形成することで銃等の光記録媒体に比べC/Nは
ほとんど変わらないものの、ビットエラー数,ERSに
関しては特性の向上が確認された。
【0028】
【発明の効果】上記各実施例から明らかなように、本発
明によれば、光記録媒体におけるトラック溝の底部に微
細な突起,凹形,凹凸形を形成することにより、基板と
基板上に構成される薄膜との密着性が高まり、レーザ照
射による記録/消去の繰り返しによって保護層や反射層
に生じるクラック,記録膜の物質移動などが抑制され、
繰り返し特性に優れた光記録媒体を提供することができ
るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における光記録媒体の断面図で
ある。
【図2】本発明の第1の実施例におけるトラック溝の底
部に形成された微細な突起を示す図である。
【図3】本発明の実施例におけるガラス原盤にフォトレ
ジストをコーティングした図である。
【図4】本発明の実施例においてフォトレジストをコー
ティングしたガラス原盤を露光する状態を示す図であ
る。
【図5】本発明の第1の実施例におけるガラス原盤に形
成されたトラック溝を示す図である。
【図6】本発明の第1の実施例におけるトラック溝のフ
ォトレジストに対するレーザ照射部分を示す図である。
【図7】本発明の第1の実施例におけるガラス原盤上に
形成された微細な凹部を示す図である。
【図8】本発明の実施例においてスタンパとガラスディ
スク基板の間にフォトポリマー樹脂を充填した状態を示
した図である。
【図9】本発明の第1の実施例における光記録媒体のオ
ーバーライト特性を示した図である。
【図10】本発明の第1の実施例におけるトラック溝の
底部に形成された微細な凹部を示す図である。
【図11】本発明の第2の実施例におけるフォトレジス
トに対するレーザ照射部分を示す図である。
【図12】本発明の第2の実施例におけるガラス原盤上
に形成された微細な突起を示す図である。
【図13】本発明の第2の実施例における光記録媒体の
オーバーライト特性を示した図である。
【図14】本発明の第3の実施例におけるトラック溝の
底部に形成された微細な凹凸部を示す図である。
【図15】本発明の第3の実施例におけるフォトレジス
トに対するレーザ照射部分を示す図である。
【図16】本発明の第3の実施例におけるガラス原盤上
に形成された微細な凹凸を示す図である。
【図17】本発明の第3の実施例における光記録媒体の
オーバーライト特性を示した図である。
【図18】従来の光記録媒体のオーバーライト特性を示
した図である。
【図19】従来の光記録媒体の断面を示す図である。
【図20】従来の光記録媒体のトラック溝を示す図であ
る。
【図21】光記録媒体の記録方式を示す図である。
【符号の説明】
1…基板(ガラスディスク基板)、 2…第1の誘電体
膜、 3…記録膜、 4…第2の誘電体膜、 5…反射
膜、 6…UV硬化樹脂、 7…トラック溝、 8…レ
ーザ、 9…光記録媒体、 10…潤滑剤、 11…帯電防
止剤、 12…突起物、 13…ガラス原盤、 14,14a…
フォトレジスト、 15…フォトポリマー樹脂、 16…
溝、 17,18…凹形、 19…凸形、 20,21…凹凸形。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と基板の表面にトラッキング制御を
    行うために円周に沿った溝が設けられ、この基板上にレ
    ーザを照射することによって光学的変化が生じる記録層
    を有する光記録媒体であって、トラッキング制御を行う
    溝の底部に凸形,凹形または凹凸形を設けることを特徴
    とする光記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記トラッキング制御を行う溝の底部に
    設けられた凹形の粗さが10Å以上500Å以下であること
    を特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
JP5061904A 1993-03-22 1993-03-22 光記録媒体 Pending JPH06274941A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990025527A (ko) * 1997-09-12 1999-04-06 윤종용 기록 가능한 광기록 매체
CN100440347C (zh) * 2004-10-19 2008-12-03 三洋电机株式会社 光记录介质、光记录方法、光再生方法及其装置

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