JPH06349108A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JPH06349108A
JPH06349108A JP5137428A JP13742893A JPH06349108A JP H06349108 A JPH06349108 A JP H06349108A JP 5137428 A JP5137428 A JP 5137428A JP 13742893 A JP13742893 A JP 13742893A JP H06349108 A JPH06349108 A JP H06349108A
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JP
Japan
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recording
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optical
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Application number
JP5137428A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroko Iwasaki
博子 岩崎
Yukio Ide
由紀雄 井手
Masato Harigai
眞人 針谷
Yoshiyuki Kageyama
喜之 影山
Osamu Nonoyama
治 野々山
Masayoshi Takahashi
正悦 高橋
Koji Deguchi
浩司 出口
Katsuyuki Yamada
勝幸 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射率、コントラストが飛躍的に向上した光
記録媒体を提供すること。 【構成】 電磁波のエネルギーを利用して記録消去を行
う情報記録媒体であって、記録層中の主成分が Agx(InαGa1-αyTez x+y+z=100 15≦x≦40 15≦y≦40 30≦z≦70 0.1<α<0.7 で表わされることを特徴とする光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報記録媒体、特に相
変化形情報記録媒体に関するものであって、光ビームを
照射することにより記録材料に相変化を生じさせ、情報
の記録、再生を行い、かつ書換えが可能な情報記録媒体
に関するものであり、コンパクトディスク機器に応用さ
れる。
【0002】
【従来の技術】電磁波、特にレーザービームの照射によ
る情報の記録、再生および消去可能な光メモリー媒体の
一つとして、結晶−非結晶相間、あるいは結晶−結晶相
間の転移を利用する、いわゆる相変化形記録媒体がよく
知られている。特に光磁気メモリーでは困難な単一ビー
ムによるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の光
学系もより単純であることなどから、最近その研究開発
が活発になっている。特に同一の光学系を用いることが
できるという利点から、高反射率、高コントラストとい
った特性をあわせ持った、書換えのできるコンパクトデ
ィスク(CD)としての応用が期待されている。
【0003】相変化形記録材料の代表的な例として、U
SP3530441に開示されているように、Ge−T
e,Ge−Te−Sn,Ge−Te−S,Ge−Se−
S,Ge−Se−Sb,Ge−As−Se,In−T
e,Se−Te,Se−Asなどのいわゆるカルコゲン
系合金材料が挙げられる。また安定性、高速結晶化など
の向上を目的に、Ge−Te系にAu(特開昭61−2
19692)、SnおよびAu(特開昭61−2701
90)、Pd(特開昭62−19490)などを添加し
た材料の提案や、記録/消去の繰り返し性能向上を目的
にGe−Te−Se−Sb,Ge−Te−Sbの組成比
を特定した材料(特開昭62−73438、特開昭63
−228433)の提案などもなされている。しかしな
がら、そのいずれもが元来コードデータファイル用の書
換え可能光ディスクとして設計されており、相変化形書
換可能コンパクトディスクとして要求される諸特性のほ
とんどを満足できていないのが現状である。特に反射
率、コントラスト、記録感度が解決すべき最重要課題と
なっている。これらの事情から反射率、コントラストが
高く、高感度の記録、消去に適する記録材料の開発が望
まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
に比較して反射率、コントラストの飛躍的向上を達成す
る情報記録媒体を提供するものである。本発明の目的は
以上のような事情に対するものであり、反射率、コント
ラストが高く、低パワーで記録−消去の繰り返しが可能
な書換可能コンパクトディスクを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは改善
に鋭意研究を重ねた結果、前述目的に合致する記録材料
を見出した。即ち、本発明は (1)電磁波のエネルギーを利用して記録消去を行う情
報記録媒体であって、記録層中の主成分が Agx(InαGa1-αyTe x+y+z=100 15≦x≦40 15≦y≦40 30≦z≦70 0.1<α<0.7 で表わされる光記録媒体、 (2)記録層の膜厚dが 100Å≦d≦1100Å である前記(1)項記載の光記録媒体。
【0006】(3)記録層の安定状態にカルコパイライ
ト構造を持つ化合物を含む前記(1)項記載の光記録媒
体。 (4)基板と記録層の間に下部耐熱保護層を、記録層と
反射層の間に上部耐熱性保護層を有し、かつ電磁波の波
長が760〜840nmのとき記録媒体の未記録部の反
射率が70%以上、記録部と未記録部のコントラストが
60%以上である前記(1)記載の光記録媒体。
【0007】(5)電磁波の波長が760〜840nm
のとき、下部耐熱性保護層として主にZnSとSiO
の混合物からなる層、上部耐熱性保護層として主に窒化
アルミニウム、またはZnSとSiO2の混合物からな
る層を用いる前記(1)項の光記録媒体。 (6)下部耐熱性保護層の膜厚d1、屈折率n1から求め
られる光学膜厚d1'(=d1×n1)が 500×n1≦d1'≦500×n1+7800(Å) である前記(1)項記載の光記録媒体。
【0008】(7)上部耐熱性保護層の膜厚d2、屈折
率n2から求められる光学膜厚d2'(=d2×n2)が 50×n2≦d2'≦50×n2+3900(Å) である前記(1)項記載の光記録媒体。 (8)記録、および/又は消去、および/又は再生時の
記録媒体と電磁波ビームスポットとの相対速度がコンパ
クトディスクの再生時の線速、即ち1.2/s以上1.
4m/s以下と同等、またはその整数倍であることを特
徴とする前記(1)記載の光記録媒体の記録、消去、再
生方法。 (9)カルコパイライト構造を有するAgInTe2
カルコパイライト構造を有するAgGaTe2を原材料
として記録層を成膜することを特徴とする前記(1)記
載の光記録媒体の製造方法。
【0009】に関するものである。
【0010】以下本発明を添付図面に基づき説明する。
図1は本発明の構成例を示すものである。基板1上に下
部耐熱性保護層2、記録層3、上部耐熱性保護層4、反
射放熱層5、環境保護層6が設けられている。本発明の
記録層は各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタ
リング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレ
ーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成でき
る。気相成長法以外にゾルゲル法のような湿式プロセス
も適用可能である。記録層の膜厚としては100〜11
00Å、好適には200〜1000Åとするのがよい。
100Åより薄いと光吸収能が著しく低下し、記録層と
しての役割をはたさなくなる。また1200Åより厚い
と反射率、コントラストが高いディスク構成がとれなく
なる。
【0011】記録層の安定状態にカルコパイライト構造
を有する化合物を含むことで、高速で安定な記録消去の
可逆転移が可能となる。同時に記録層中に含まれる相の
種類が限定され、記録層の不必要な相分離または物質移
動を防ぐことができる。請求項中に規定されているx,
y,zはこのようなカルコパイライト構造を有する化合
物を得るために必要な元素濃度範囲を示している。αは
主に光学定数に関係したパラメータである。0.7<α
では複素屈折率kが0.1より低くなり、電磁波の吸収
率が著しく低下し記録層の相変化に必要な熱エネルギー
を得ることが困難となる。0.2<αでは複素屈折率k
が0.9より高くなり反射率、コントラストが高いディ
スク構成がとれなくなる。
【0012】耐熱性保護層は各種気相成長法、例えば真
空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光C
VD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法な
どによって形成できる。また、必要に応じて不純物を含
んでいてもよい。但し耐熱保護層の融点は記録層の融点
よりも高いことが必要である。
【0013】下部耐熱性保護層の膜厚のはたす主な役割
として、耐熱性を確保する効果と、干渉を利用し入射光
・反射光を効率的に利用する光学的効果とがある。耐熱
性の観点から言えば、薄すぎる耐熱性保護層では隣接す
る基板、および層に過剰な熱が伝わる。このため、下部
耐熱性保護層として主にZnSとSiO2の混合物から
なる層を用いたとき、最小膜厚は500Å、上部耐熱保
護層として主に窒化アルミニウム、またはZnSとSi
2の混合物からなる層を用いたときは50Å以上でな
ければその機能をはたせなくなる。
【0014】また、光学的観点から言えば、電磁波の波
長をλ、耐熱性保護層の屈折率をnとすれば、膜厚がλ
/2n毎の周期で同一の光学的条件が現われる。従っ
て、最適な最小膜厚を仮にd0×nとすると、 d0+m×λ/2n(m=1,2,3…) …式1 で再び最適条件が得られる。しかし、耐熱保護層が厚す
ぎると界面の剥離や、ひずみを起こしやすくなる。特に
上部耐熱性保護層は反射放熱層へと熱を逃がす役割を担
うため、これが厚すぎると記録膜に余剰な熱が蓄積さ
れ、ディスクとしての記録消去特性が劣化し、層分離や
物質移動等を引き起こすので好ましくない。これらの事
情から、式(1)中のmは下部保護層は2、上部保護層
は1が最適膜厚範囲である。本発明の光記録情報媒体は
書換えのできるコンパクトディスクに関するものである
から、波長760〜840nmでのm×λ/2nを考え
ればよい。従って、下部耐熱性保護層(屈折率n1)の
膜厚d1は 500×n1≦d1×n1≦500×n1+7800(Å) 上部耐熱性保護層(屈折率n2)の膜厚d2は 50×n2≦d2×n2≦50×n2+3900(Å) が最適である。
【0015】基板の材料は通常樹脂、ガラス、あるいは
セラミックスであり、樹脂基板が成形性、コストの点で
好適である。樹脂の代表例としてはポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、
アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素
系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる
が、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート樹
脂、アクリル系樹脂が好ましい。
【0016】反射放熱層としては、Al,Au,Agな
どの金属材料、またはそれらの合金などを用いることが
できる。このような反射放熱層は各種気相成長法、例え
ば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、
光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着
法などによって形成できる。
【0017】このようにして構成された記録媒体は、コ
ンパクトディスク規格のディスク回転速度である1.2
m/s〜1.4m/s、またはその整数倍の線速で再
生、記録、消去できる。また、再生時の未記録部のレー
ザー光反射率、記録部と未記録部のコントラストもCD
規格を満たしている。
【0018】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。但しこれらの実施例は本発明をなんら制限するも
のではない。 実施例1 120mmφのグルーブ付きポリカーボネート基板上に
ZnS・SiO2(1400Å)、Ag25(In0.5Ga
0.525Te50(200Å)、ZnS・SiO2(300
Å)、Ag(700Å)を順次スパッタ法にて積層し、
UV−resinを塗布した。Ag−In−Ga−Te
の光学定数は記録部でn=4.11,k=0.69、未
記録部でn=2.78,k=0.25である。ZnS・
SiO2層の光学定数はn=2.0,k〜0である。こ
のディスク構成で得られるミラー部(グルーブのない部
分)での反射率とコントラストの下部耐熱性保護層膜厚
依存性を計算により求めた結果を図2に示す。この結果
より下部耐熱性保護層膜厚を1400Åとした。
【0019】線速1.2m/s、再生光パワー1.0m
W、半導体レーザー波長780nm、対物レンズのNA
=0.5の条件下で、反射率が飽和するまで初期化し
た。この時、反射率70%を得た。オーバーライトモー
ドにおける記録パワー、消去パワーとCNR、消去比、
記録前と後の反射率から計算されるコントラストを図3
に示す。これより、十分なCNRと消去比が得られるパ
ワー領域で十分なコントラストが得られていることがわ
かる。
【0020】実施例2 実施例1と同様にしてディスクを作製した。ZnS・S
iO2を1500Å、Ag23(In0.6Ga0.428Te
49を800Å、窒化アルミニウムを1200Å、Agを
700Å、順次スパッタ法にて積層し、UV−resi
nを塗布した。Ag−In−Ga−Teの光学定数は記
録部でn=3.92,k=0.82、未記録部でn=
2.92,k=0.38である。窒化アルミニウム層の
光学定数はn=2.0,k〜0である。このディスク構
成で得られるミラー部(グルーブのない部分)での反射
率とコントラストの下部耐熱性保護層膜厚依存性を計算
により求めた結果を図4に示す。この結果より下部耐熱
性保護層膜厚を1500Åとした。このディスクで初期
化後のミラー部における反射率72%を得た。
【0021】オーバーライトモードにおける記録パワ
ー、消去パワーとCNR、消去比、コントラストを図5
に示す。低パワーで高CNR、高消去比、高コントラス
トが得られている。このディスクのCD2倍速、3倍速
におけるCNR、消去比、コントラストを図6,7に示
す。いずれの線速において良好な特性が得られている。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明により反射
率、コントラストの飛躍的向上を達成する情報記録媒体
を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】光記録媒体の層構成説明図、
【図2】反射率、コントラストの下部耐熱性保護層膜厚
依存性を示す図、
【図3】本発明光記録媒体(実施例1)の特性を示す
図、
【図4】反射率、コントラストの下部耐熱性保護層膜厚
依存性を示す図、
【図5】本発明光記録媒体(実施例2、線速1.2m/
s)の特性を示す図、
【図6】同(実施例2、線速2.4m/s)の特性を示
す図、
【図7】同(実施例2、線速3.6m/s)の特性を示
す図、
フロントページの続き (72)発明者 影山 喜之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 野々山 治 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 高橋 正悦 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 出口 浩司 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山田 勝幸 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁波のエネルギーを利用して記録消去
    を行う情報記録媒体であって、記録層中の主成分が Agx(InαGa1-αyTez x+y+z=100 15≦x≦40 15≦y≦40 30≦z≦70 0.1<α<0.7 で表わされることを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項2】 記録層の膜厚dが 100Å≦d≦1100Å であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
  3. 【請求項3】 記録層の安定状態にカルコパイライト構
    造を持つ化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の
    光記録媒体。
  4. 【請求項4】 基板と記録層の間に下部耐熱性保護層
    を、記録層と反射層の間に上部耐熱性保護層を有し、か
    つ電磁波の波長が760〜840nmのとき記録媒体の
    未記録部の反射率が70%以上、記録部と未記録部のコ
    ントラストが60%以上であることを特徴とする請求項
    1記載の光記録媒体。
  5. 【請求項5】 電磁波の波長が760〜840nmのと
    き、下部耐熱性保護層として主にZnSとSiO2の混
    合物からなる層、上部耐熱性保護層として主に窒化アル
    ミニウム、またはZnSとSiO2の混合物からなる層
    を用いることを特徴とする請求項1の光記録媒体。
  6. 【請求項6】 下部耐熱性保護層の膜厚d1、屈折率n1
    から求められる光学膜厚d1'(=d1×n1)が 500×n1≦d1'≦500×n1+7800(Å) であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
  7. 【請求項7】 上部耐熱性保護層の膜厚d2、屈折率n2
    から求められる光学膜厚d2'(=d2×n2)が 50×n2≦d2'≦50×n2+3900(Å) であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
  8. 【請求項8】 記録、および/又は消去、および/又は
    再生時の記録媒体と電磁波ビームスポットとの相対速度
    がコンパクトディスクの再生時の線速、即ち1.2/s
    以上1.4m/s以下と同等、またはその整数倍である
    ことを特徴とする請求項1記載の光記録媒体の記録、消
    去、再生方法。
  9. 【請求項9】 カルコパイライト構造を有するAgIn
    Te2とカルコパイライト構造を有するAgGaTe2
    原材料として記録層を成膜することを特徴とする請求項
    1記載の光記録媒体の製造方法。
JP5137428A 1993-06-08 1993-06-08 光記録媒体 Pending JPH06349108A (ja)

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