JPH07246777A - 光情報記録媒体 - Google Patents
光情報記録媒体Info
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- JPH07246777A JPH07246777A JP6042395A JP4239594A JPH07246777A JP H07246777 A JPH07246777 A JP H07246777A JP 6042395 A JP6042395 A JP 6042395A JP 4239594 A JP4239594 A JP 4239594A JP H07246777 A JPH07246777 A JP H07246777A
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
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 BiXSe1-X 0.25≦x≦0.5 で表わされることを特徴とする光記録媒体。
Description
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。
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。相変化
形記録材料の代表的な例として、USP3530441
に開示されているように、Ge−Te,Ge−Te−S
n,Ge−Te−S,Ge−Se−S,Ge−Se−S
b,Ge−As−Se,In−Te,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61−219692)、Snお
よびAu(特開昭61−270190)、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。
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。
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 BixSe1-x 0.25≦x≦0.5 で表わされる光記録媒体、 (2)記録層の融点Tmが Tm≦1100K である前記(1)項記載の光記録媒体。
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。 (4)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+1800(Å) である前記(1)項記載の光記録媒体。 (5)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+3700(Å) である前記(1)項記載の光記録媒体。
衰係数の結晶相の値kcとアモルファス相の値kaが kc≦1.1 ka≧0.7 である前記(1)項記載の光記録媒体。 (7)記録層材料の平均配位数が、2.45±0.6で
ある前記(1)項記載の光記録媒体、 に関するものである。
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。
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100〜1200Å、好適には200〜100
0Å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1300Å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。本発明の光記録媒体は記録
層の融点Tmが1100K以下であって、このように記
録層の融点が比較的低いことで低いパワーの電磁波で溶
融させることができ、感度の良い記録が可能となる。元
素濃度範囲0.25≦X≦0.5はこのような特徴を有
する化合物を得るために必要な範囲を示している。
うな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している。また、振幅消
衰係数の結晶相の値kcは1.1以下、望ましくはkc
≦0.2を満たす小さい値であり、アモルファス層の値
がka≧0.7で特にka≧1.0が望ましい。これら
の条件を満たし、アモルファス相と結晶相のkの値の差
を大きくすることで光学干渉を適当な条件で利用でき、
結晶相の反射率が大きく、アモルファス相の反射率が小
さい層構成で適当なコントラストを得ることが可能であ
る。また、一般に平均配位数2.45で最もアモルファ
ス化が起きやすいため、この値に近い配位数を取るよう
な適当な組成を選択することによりアモルファス化しや
すくなり、それにともない高いコントラストが得られ
る。
iO2,ZnO,SnO2,Al2O3,TiO2,In2O
3,MgO,ZrO2などの金属酸化物、Si3N4,Al
N,TiN,BN,ZrNなどの窒化物、ZnS,In
2S3,TaS4などの硫化物、SiC,TaC,B4C,
WC,TiC,ZrCなどの炭化物やダイヤモンド状カ
ーボンあるいはそれらの混合物が挙げられる。これらの
材料は単体で耐熱性保護層とすることもできるが、お互
いの混合物としてもよい。また必要に応じて誘電体層を
多層化することもできる。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C
VD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。また、必要に応じ
て不純物、例えば、応力制御元素として、水素、ホウ
素、炭素、リン、ハロゲンなど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。
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
O2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。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/4n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/4n(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。
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/4n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+1800(Å) 上部耐熱性保護層(屈折率n2)の膜厚d2は 50×n2≦d2×n2≦50×n2+3700(Å) が最適である。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、4−メチルペ
ンテ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。
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。記録、再生及び消去に用い
る電磁波としては、レーザー光、電子線、X線、紫外
線、可視光線、マイクロ波等が採用可能であるが、ドラ
イブに取付ける際、小型でコンパクトな半導体レーザー
が適している。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.
2m/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。
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(1000Å)、Bi0.4Se0.6(4
00Å)、窒化アルミニウム(500Å)、Ag(70
0Å)を順次スパッタ法にて積層し、UV−resin
を塗布した。Bi0.4Se0.6の光学定数は記録部でn=
5.235,k=3.568、未記録部でn=5.19
3,k=0.374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
コントラストの上部、下部それぞれの耐熱性保護層膜厚
依存性を計算により求めた結果を図2,図3に示す。こ
の結果より、上部保護膜厚を1000Å、下部耐熱性保
護層膜厚を500Åとした。
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調べ
たところ、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。
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。
依存性を示す図、
存性を示す図。
Claims (7)
- 【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 BiXSe1-X 0.25≦x≦0.5 で表わされることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項2】 記録層の融点Tmが Tm≦1100K であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
- 【請求項3】 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。 - 【請求項4】 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+1800(Å) であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。 - 【請求項5】 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+3700(Å) であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。 - 【請求項6】 記録層の光学定数である振幅消衰係数の
結晶相の値kcとアモルファス相の値kaが kc≦1.1 ka≧0.7 であることを特徴とする前記請求項1記載の光記録媒
体。 - 【請求項7】 記録層材料の平均配位数が、2.45±
0.6であることを特徴とする前記請求項1記載の光記
録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6042395A JPH07246777A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 光情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6042395A JPH07246777A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 光情報記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07246777A true JPH07246777A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12634884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6042395A Pending JPH07246777A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 光情報記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07246777A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180166197A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Regents Of The University Of Minnesota | Spin orbit torque generating materials |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP6042395A patent/JPH07246777A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180166197A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Regents Of The University Of Minnesota | Spin orbit torque generating materials |
US10878985B2 (en) * | 2016-12-09 | 2020-12-29 | Regents Of The University Of Minnesota | Spin orbit torque generating materials |
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