JPH08104060A - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
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- JPH08104060A JPH08104060A JP6264698A JP26469894A JPH08104060A JP H08104060 A JPH08104060 A JP H08104060A JP 6264698 A JP6264698 A JP 6264698A JP 26469894 A JP26469894 A JP 26469894A JP H08104060 A JPH08104060 A JP H08104060A
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Abstract
形光記録媒体を提供する。 【構成】 光の照射前後で光学定数が変化する特性を有
する光記録媒体であって、その記録材料として平均配位
数が2.0から3.0の間にある光記録材料を用いる。
ここでの記録材料は一般式AxB1-xで表わされ、AはZ
n、Ga、In、Si、Ge、Sn、Bi、Sbのうち
のいずれか一種、BはSe、Te、S、Oのうちのいず
れか一種、xは平均配位数のとりうる範囲(2.0〜
3.0)によって決定される組成比である。
Description
するものである。
録、再生、消去が可能な光メモリーとして相変化形光記
録媒体の研究が活発化し、一部実用化されるに至ってい
る。これらの多くはGe−Sb−Te系(特開昭62−
73438号、特開昭63−228433号)の材料を
使用している。一方、コンパクトディスク(CD)の完
全互換をめざした研究も進んでおり、現在いくつかの種
類が提案されている。その例としては、In−Se系を
記録層とし、SiO2を誘電体層、そしてCuを反射層
に用いた構成のもの(第4回相変化記録研究会シンポジ
ウム予稿集P.82〜86)や、記録材料としては従来
のGe−Sb−Te系を用い、誘電体層にZnS・Si
O2、金属反射層にAuを用いた構成のもの(第5回相
変化記録研究会シンポジウム予稿集P.9〜14)等が
あるものの、いずれも干渉効果を利用したものである
が、高反射率、高コントラストの実現や記録感度、オー
バライト特性の点においていまだ解決すべき課題が残さ
れている。
射率、高コントラスト、高記録感度、オーバーライト特
性のすべてにおいて良好な光記録媒体を提供するもので
ある。
で光学定数が変化する特性を有する光記録媒体におい
て、その記録材料の平均配位数が2.0〜3.0の範囲
にあることを特徴としている。かかる光記録媒体によれ
ば、反射率60%以上でコントラスト0.55以上の光
学特性と、高記録感度とが得られるだけでなく、消去特
性の向上も期待できる。
そこで今、従来の高反射率、高コントラストを指向した
光記録媒体を考案してみると、CDの完全互換というこ
とで初期状態(結晶化状態)で70%以上の反射率、そ
して非晶質状態での反射率に対するコントラスト0.6
以上の目標に設計してきたという経緯がある。しかしこ
れからわかるように、初期状態70%以上の反射率下で
記録するためには、高出力のLDを必要とし、記録感度
の点で問題を有しているのが現状である。そこで記録感
度を高反射率タイプの光記録媒体で向上させるためのも
のが本発明である。本発明ではそれを実現するために、
記録材料として平均配位数が2.0〜3.0の間にある
材料を選ぶという配慮がなされている。
る膜にレーザ光を照射し非晶質化することによって記録
を行なうのであり、従って、非晶質化が容易に実現すれ
ばこれが高感度化につながることになる。そこで記録材
料の平均配位数が2.0〜3.0の間にあれば非晶質化
がしやすい傾向になることが予想できる(ガラスの形成
能と平均配位数の関係はフィリップスにより解析されて
いる。J.C.Phillps:J.Non−Crys
t.,Sollid.34 153(1979))
式がAxB1-xで表わされ、AがZn、Ga、In、S
i、Ge、Sn、Bi、Sbの中から選ばれた少なくと
も一種の元素、BがSe、Te、Sから選ばれた少なく
とも一種の元素からなる化合物が考えられる。特にこれ
らの化合物の平均配位数が2.3〜2.6の間にあるこ
とが望ましい。また、A、Bの組成を決定するXの値は
平均配位数が2.0〜3.0の間になる様に決定される
ことが必要となる。例えばGexSe1-xはX=0.5の
時平均配位数は3.0になりX=0.5以上の時は3を
越えてしまう。従ってX=0.5以下に組成を調整し、
望ましくは上述のように可能であれば平均配位数が2.
3〜2.6の間になるようにすればよい。この様なXの
値は0.15≦X≦0.30である。この様にして非晶
質化が容易となり高反射率タイプの材料でも記録感度の
向上することが期待できる。
g、Cu、Cr、Ti、Co、Mn、Tb、Smの中か
ら少なくとも一種の元素を添加することにより、主にA
xB1-x材料の結晶核の生成や成長を制御できる。そうし
たことのできる理由は今のところ明瞭でないが、添加元
素が結晶核として働いたり、ターミネータとして作用す
るのではないかと考えられる。なお、この時不純物の添
加量においても記録材料のAxB1-xの平均配位数が2.
0〜3.0の間にあるように調整することが必要であ
る。
ントラストを指向したものであることから、これを実現
するために光記録媒体の層構成による多重干渉効果を利
用することが望ましい。従って記録材料としては、光に
対してある程度の透過成分を有するようなものがよい。
具体的には、記録材料のバンドギャップが1.0eV以
上か、又はバンドギャップが1.0eV以下の場合は記
録層の膜厚はうすくして、光を透過しやすくする必要が
ある。しかしいずれの場合においても、消去時(結晶状
態)の振幅減衰係数が0.6以下、好ましくは0.35
以下にすることが必要である。これによる設計によって
光記録媒体の多重干渉をうまく利用できる。
ために記録層の上下に誘電体層を設けることができる。
この誘電体層に使用される材料としては、SiO、Si
O2、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In
2O3、ZrO2等の無機酸化物、Si3N4、AlN、T
iN、BN、ZrN等の無機窒化物、ZnS等の無機硫
化物等を用いることができる。これらの材料を用いた誘
電体層は耐熱保護層の役目と同時に多重干渉層としての
役目もはたす。
できるだけ透明であることが挙げられる。即ち、与えら
れた波長域内でできるだけ光を吸収しないで透過する能
力が大きいことが要求される。この能力は材料のバンド
ギャップで決定されるが、光学的な目安としては複素屈
折率の虚数部の振幅減衰係数で示される。ある波長域で
振幅減衰係数が大きい材料は、吸収が大きいか又は反射
が大きい。従って、対象としている波長域では、できる
だけ振幅減衰係数kが小さいことが望ましい。本発明に
係る記録材料においては、350nm〜850nmの波
長域において、誘電体層の振幅減衰係数kが0.2以下
であれば十分に干渉効果を利用できる。
有することも可能である。これは入射するレーザ光を熱
的に制御する働きと記録層、誘電体層を透過した光を反
射させ干渉を向上させる働き及び記録層に再吸収させる
機能を持つ。反射放熱層材料としては、各種金属、合金
材料が使用可能であるが、Ag−Pd、Ag−Ti、A
g−Ni、Ag−Cr、Ag−Mn、Ag−Au、Ag
−Al等の銀合金、Al−Ti、Al−Ni、Al−M
n、Al−Cr、Al−Zr、Al−Si等のAl合金
が望ましい。特に耐久性を考えたときはAl−Zr−F
e合金が好適である。この時のZr、FeのAlに対す
る組成比は、合金膜の熱伝導率の低下を防止するため、
2重量%以下であることが望ましい。
て説明する。図1は本発明の構成例を示すもので、基板
1上に下部耐熱保護層2、記録層3、上部耐熱保護層
4、反射放熱層5が設けられている。耐熱保護層はかな
らずしも記録層の両側に設ける必要はないが、基板がポ
リカーボネート樹脂の様に耐熱性が低い材料の場合には
少なくとも下部耐熱保護層2を設けることが望ましい。
スあるいは樹脂であり、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、シリコーン系樹脂、
フッ素形樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂などがあげら
れるが、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート
樹脂が好ましい。また、基板の形状はディスク状、カー
ド状あるいはシート状であってもよい。
酸化物、無機窒素化物、無機硫黄化物を用いることがで
きるが、その他SiC、TaC、WC、TiC、ZrC
等の炭化物やダイヤモンド状カーボンあるいはそれらの
混合物を用いることもできる。これらの層は真空蒸着
法、スパッタ法、プラズマCVD法、CVD法、イオン
プレーディング法、電子ビーム法等により形成される。
これらの層の膜厚は、その機能即ち耐熱保護層、多重干
渉層によっても異なるが耐熱保護層として考えた時は2
00〜5000Å、好適には500〜3000Åとする
のがよい。200Å以下の場合は耐熱保護層としての機
能がなくなり、また、5000Åより厚くなると感度の
低下や界面剥離が生じやすくなる。
属、合金材料を用いることができる。これらの層は、真
空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、イオ
ンプレーディング法、電子ビーム法等により形成され
る。膜厚は200〜3000Å、好適には500〜20
00Åがよい。
長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ
CVD法、イオンプレーディング法、電子ビーム蒸着法
等により形成できる。記録層の膜厚は、高い反射率と高
コントラストを実現するため、初期状態(結晶化状態)
での振幅減衰係数が0.6以下にする必要性から、材料
によっても異なるがバンドギャップが1.0eV以上の
ものは200Å〜2000Å、好ましくは300Å〜1
000Åがよい。バンドギャップが1.0eV以下のも
のは50Å〜500Å、好ましくは100Å〜250Å
がよい。即ち、バンドギャップが1.0eV以下の場合
は吸収が大きくなるため、膜厚をうすくして、透過光を
増大する必要がある。
明する。
mm、直径120mmφのポリカーボネート基板上に表
1に示す構成により、下部耐熱保護層、記録層、上部耐
熱保護層及び反射放熱層を順次スパッタ法により積層し
た。この時、記録層単独の光学定数を測定するため、5
0×50×1mmのガラス基板をセットしておいた。ま
た、表2には、記録層の光学定数をスパッタ後のアモル
ファス状態のものと250℃でアニール後のクリスタル
状態のものをエリプソメータ(λ=633nm)で測定
したものを示す。また、平均配位数と、表1での層B構
成のもとでの光学特性のシュミレーション値をも示す。
れたディスクを初期化(結晶化)した後、波長830n
m、線速1.3m/s、周波数200KHz、50%デ
ュ−ティ比で記録した後、周波数720KHz、50%
デュ−ティ比でオーバライトを行なった。この時、周波
数720KHzの信号のC/N及び消去比を測定した。
結果を表3に示す。ただしPw:記録パワー、Pe:消
去パワーである。
0.58であった。これより本発明の光記録媒体が高い
反射率と高コントラストを有する光記録媒体を提供でき
ることがわかる。
成のディスクを作製した。そしてこの時記録層単独の光
学定数を測定した値を表5に、ディスク特性を表6に示
す。ディスク条件は実施例1と同じである。
ストは0.53であった。実施例1と同じくこの本発明
の光記録媒体も高反射率、高コントラストであることが
わかる。
す構成のディスクを作製した。そしてこの時の記録層単
独の光学定数を測定した値を表8に、そしてディスク特
性を表9に示す。
ストは0.54であり、高反射率ディスクとして期待で
きるものである。
0に示す構成のディスクを作製した。そして記録層単独
の光学定数を測定した。その値を表11に示す。また、
この時のオーバーライトモードでのディスク特性を表1
2に示す。
ストは0.50であり、実施例の本発明の光記録媒体も
高反射率、高コントラスト用光記録媒体として使用可能
と考えられられる。
材料は、高反射率、高コントラスト対応の光記録媒体と
して、記録感度の点からも十分に使用可能であることが
わかった。また、くり返し使用においても、3×103
回で劣化が認められておらず、これは反射放熱層にAl
−Zn−Fe合金を用いた効果によるものと考えられ
る。
均配位数が2.0〜3.0にある記録材料を用いること
により、記録時の非晶質化を容易にすることが可能とな
り、記録感度の向上をはかることができる。請求項2記
載の光記録媒体によれば、高反射、高コントラスト、高
い記録感度を有することが可能となる。請求項3記載の
光記録媒体によれば、不純物を添加することにより、記
録材料の結晶化速度を制御することが可能であり、消去
特性を向上させることができる。請求項4記載の光記録
媒体によれば、記録材料の結晶時の振幅減衰係数が0.
6以下(好ましくは0.35以下がよい)にすることに
より光記録媒体の層構成による多重干渉効果を利用で
き、高反射率、高コントラストが達成される。請求項5
記載の光記録媒体によれば、耐熱保護層を有することに
より、くり返し特性の向上及び、多重干渉効果による記
録媒体の高反射率化及び高コントラスト化が期待でき
る。請求項6記載の光記録媒体によれば、反射放熱層を
設けることにより、入射光の有効利用及び熱の蓄熱防止
によるくり返し特性の向上が期待できる。
図。
Claims (6)
- 【請求項1】 光の照射前後で光学定数が変化する特性
を有する光記録媒体において、その記録材料の平均配位
数が2.0〜3.0の範囲にあることを特徴とする光記
録媒体。 - 【請求項2】 前記記録材料が下記一般式(I) AxB1-x (I) (式中、A:Zn、Ga、In、Si、Ge、Sn、B
i、Sbのうちから選ばれた少なくとも一種の元素、 B:Se、Te、S、Oのうちから選ばれた少なくとも
一種の元素、 x:平均配位数のとり得る範囲(2.0〜3.0)によ
って決定される組成比、 である)で表わされる化合物を主成分としてなる請求項
1記載の光記録媒体。 - 【請求項3】 前記記録材料にAn、Ag、Cn、C
r、Ti、Co、MnTb、Sm、のうちから選ばれる
少なくとも一種の元素を添加したことを特徴とする請求
項1又は2記載の光記録媒体。 - 【請求項4】 前記記録材料の結晶化時の振幅減衰係数
が0.6以下である請求項1〜3のいずれかに記載の光
記録媒体。 - 【請求項5】 記録層の上面及び下面に無機酸化物、無
機硫化物、無機窒化物、又はこれらの混合物のうちから
選ばれる少なくとも一種の材料からなる耐熱保護層を設
けた請求項1〜4のいずれかに記載の光記録媒体。 - 【請求項6】 最上層に金属反射放熱層を設けたことを
特徴とする請求項1〜5のいずれか記載の光記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6264698A JPH08104060A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6264698A JPH08104060A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 光記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08104060A true JPH08104060A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17406950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6264698A Pending JPH08104060A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08104060A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001046950A1 (fr) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Support d'enregistrement d'informations optiques, procede d'enregistrement et de reproduction, et systeme d'enregistrement et de reproduction optiques |
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WO2008129895A1 (ja) | 2007-04-16 | 2008-10-30 | Sony Corporation | 光情報記録媒体ならびにその記録および/または再生方法 |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP6264698A patent/JPH08104060A/ja active Pending
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JP4680465B2 (ja) * | 1999-12-21 | 2011-05-11 | パナソニック株式会社 | 光学情報記録媒体とその記録再生方法、およびこれを用いた光学情報の記録再生システム |
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