JPH0973668A - 光記録媒体の製造方法 - Google Patents

光記録媒体の製造方法

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JPH0973668A
JPH0973668A JP25449795A JP25449795A JPH0973668A JP H0973668 A JPH0973668 A JP H0973668A JP 25449795 A JP25449795 A JP 25449795A JP 25449795 A JP25449795 A JP 25449795A JP H0973668 A JPH0973668 A JP H0973668A
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JP
Japan
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recording layer
recording medium
layer
optical recording
nitrogen
Prior art date
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Application number
JP25449795A
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English (en)
Inventor
Satoshi Nagai
智 永井
Yoshiyuki Kiriyama
義幸 桐山
Toshiharu Nakanishi
俊晴 中西
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光記録媒体に要求される最適な溝反射率を、
各層の膜厚調整によらず記録層自身で制御し、他の特性
を低下させることなく光記録媒体に要求される最適な値
に制御する。 【解決手段】 光記録媒体の溝反射率を記録層に導入す
る窒素の量で制御することを特徴とする光記録媒体の製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体の製造
方法に関し、とくに相変化型光記録媒体に好適な記録層
を有する光記録媒体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光記録媒体は、基板上に光学的に記録再
生可能な情報記録部を設け、文書やデータ等のファイル
用ディスクとして用いられている。光記録媒体を高速で
回転させながら、1μm程度に絞り込んだレーザ光を照
射し、焦点調整および位置検出を行いながら、記録層か
らデータを読み出したり記録層にデータを記録したりし
ている。
【0003】この記録層を、レーザ光により結晶とアモ
ルファスとの可逆変化が可能な特定の合金から構成し、
オーバライト記録まで可能とした相変化型光記録媒体は
既に知られている。また、この相変化型光記録媒体にお
いて、基板を透明な材料から構成して、基板側からレー
ザ光を透過させるとともに基板を透過してきた反射光を
検出するようにし、該基板上に、少なくとも第1保護層
/記録層/第2保護層/反射層の層構成を形成した急冷
構造の光記録媒体(例えば特開平6−342529号公
報)も既に知られている。
【0004】上記記録層は、0.5〜1.5μm程度の
ピッチで円周状の溝を多数有する基板上に形成されてお
り、光記録媒体を高速で回転させながら、該溝部にレー
ザ光を照射することによって情報の記録が行われ、該溝
部からの反射光によって情報の読み出しが行われる。し
たがって、この溝部からの反射光、つまり溝反射率は、
情報の記録、再生を行う際の極めて重要な特性であり、
優れた記録、再生特性を確保するためには、溝反射率を
高速ドライブに最適な範囲にする必要がある。また、こ
の溝反射率は、記録層自身のみならず、その両側の保護
層、さらには反射層にも左右されるから、各層の構成を
最適化して溝反射率を上記の最適範囲内に納める必要が
ある。
【0005】また、光記録媒体には、使用するドライブ
側の要求として、安価で特性が安定し、長寿命な低パワ
ーのレーザ光を用いて正確にかつ高速で情報の記録や再
生を行うことが求められており、極めて高い感度が要求
される。また、光記録媒体は、とくに相変化型光記録媒
体は、繰り返し情報の記録、消去、再生が行われるもの
であるから、多数回繰り返し使用しても所定の性能が維
持されるように優れた繰り返し特性が要求される。さら
に、記録層両側の保護層は、記録層が記録による熱によ
って変形したり記録再生特性が劣化したりするのを防止
するとともに、記録層に耐湿熱特性をもたせる役割、記
録層を機械的に保護する役割を担っている。したがっ
て、記録層自体の高い耐湿熱特性はもちろんのことこれ
ら保護層の機能を中心として、光記録媒体全体としても
高い耐湿熱特性が要求される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光記録媒体においては、種々の特性バランスの点から保
護層や記録層の膜厚を設定すると、溝反射率が一義的に
決まってしまい、他の特性を低下させずに溝反射率のみ
を最適範囲に制御することができなかったのが実情であ
る。一方、最適な溝反射率を得るべく上記各層の膜厚を
設定したのでは、他の特性のバランスが損われるおそれ
がある。
【0007】本発明の課題は、各層の膜厚調整に頼るこ
となく、実質的に記録層の反射率のみを効率よく制御
し、他の特性を低下させることなく、光記録媒体に要求
される最適な溝反射率を得ることにある。さらには、耐
湿熱特性も併せて向上させることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光記録媒体の製造方法は、光記録媒体の溝
反射率を記録層に導入する窒素の量で制御することを特
徴とする方法からなる。
【0009】つまり、記録層に、とくに、ある特定の化
合物からなる記録層に、窒素を導入することにより、各
層の膜厚調整に頼ることなく、溝反射率を最適範囲に制
御でき、さらに湿熱特性や消去特性も向上できることを
見出したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体の製造方法で
は、記録層に窒素を導入する。この窒素の導入は、たと
えば、特定の合金を用いてスパッタリング等により記録
層を形成(膜付け)する際、窒素含有雰囲気下、とくに
窒素含有不活性ガス雰囲気下(たとえば窒素含有アルゴ
ンガス雰囲気下)で膜付けすることにより、形成される
記録層に窒素を含有させることができる。本発明におい
ては、上記の如く窒素を導入することにより、記録層と
しての特性を損なうことなく、反射率(溝反射率)を光
記録媒体として要求される最適な範囲に制御することが
可能になり、さらには、耐湿熱特性も併せて向上させる
ことが可能になる。
【0011】記録層中に含有させる窒素の量としては、
記録層中の全原子数に対して0.1〜10atm%が好
ましく、さらに0.2〜5atm%がより好ましい。窒
素重量が10atm%を越えると溝反射率の低下が著し
くなりすぎ、また0.1atm%未満では窒素導入の効
果がほとんどみられない。
【0012】本発明における光記録媒体の製造方法にお
いては、前述の如く、スパッタリングにより記録層の成
膜を行うことが好ましい。たとえば、窒素含有アルゴン
ガス、とくにアルゴンガスに窒素ガスを0.5〜4%含
有させた混合ガス雰囲気下でスパッタリングを行うこと
により、記録層に適切な量の窒素を導入することができ
る。このようなスパッタリングによる記録層成膜によ
り、光記録媒体の溝反射率を0.5〜5%低下させるこ
とができ、それによって各層の組成や膜厚をその他の特
性にとって最適な設定に保ったまま、溝反射率を制御す
ることができる。
【0013】記録層には、とくに相変化型光記録媒体の
記録層には、たとえば、Te−Ge−Sb−Pd合金、
Te−Ge−Sb−Pd−Nb合金、Nb−Ge−Sb
−Te合金、Pt−Ge−Sb−Te合金、Ni−Ge
−Sb−Te合金、Ge−Sb−Te合金、Co−Ge
−Sb−Te合金、In−Sb−Te合金、In−Se
合金、およびこれらを主成分とする合金が用いられる。
とくにTe−Ge−Sb−Pd合金、Te−Ge−Sb
−Pd−Nb合金が、記録消去再生を繰り返しても劣化
が起こり難く、さらに熱安定性が優れているので好まし
い。
【0014】また、上記組成は次式で表される範囲にあ
ることが熱安定性と繰り返し安定性に優れている点から
好ましい。 Mz (Sbx Te(1-x) 1-y-z (Ge0.5 Te0.5 y 0.35≦x≦0.5 0.20≦y≦0.5 0 ≦z≦0.05 ここでMはパラジウム、ニオブ、白金、銀、金、コバル
トから選ばれる少なくとも一種の金属を表す。また、
x、y、zおよび数字は各元素の原子の数(各元素のモ
ル数)を表す。とくにパラジウム、ニオブについては少
なくとも一種を含むことが好ましい。
【0015】本発明に係る光記録媒体は、基板上に記録
層を設けたものであるが、基板上に形成される層は、通
常、複数の層の積層構造に構成される。たとえば、基板
上に、第1層(第1保護層)/第2層(記録層)/第3
層(第2保護層)/第4層(反射層)または第1層(第
1保護層)/第2層(記録層)/第3層(第2保護層)
/第4層(光吸収層)/第5層(反射層)をこの順に設
けた積層構成とされる。
【0016】上記第1保護層および第2保護層のいずれ
か一方、あるいは両方の成膜時においても、上述の記録
膜作成時と同様に、アルゴンガスに窒素ガスを0.5〜
4%含有させた混合ガス雰囲気下でスパッタリングする
ことが有効である。これにより記録層自身による溝反射
率の制御や、光記録媒体としての高い湿熱特性を何ら損
なうことはなく、同等の効果を実現できる。
【0017】上記第1保護層および第2保護層は、記録
層を機械的に保護するとともに、基板や記録層が記録に
よる熱によって変形したり記録消去再生特性が劣化した
りするのを防止したり、記録層に耐湿熱性や耐酸化性を
持たせる役割を果たす。このような保護層としてはZn
S、SiO2 、Ta2 5 、ITO、ZrC、TiC、
MgF2 などの無機膜やそれらの混合膜が使用できる。
とくにZnSとSiO2 およびZnSとMgF2 の混合
膜は耐湿熱性に優れており、さらに記録消去再生時の記
録層の劣化を抑制するので好ましい。
【0018】反射層としては、金属または、金属酸化
物、金属窒化物、金属炭化物などと金属との混合物、例
えばZr、Hr、Ta、Mo、Si、Al、Au、P
d、Hfなどの金属やこれらの合金、これらとZr酸化
物、Si酸化物、Si窒化物、Al酸化物などを混合し
たものを使用できる。特にAl、Au、Taやそれらの
合金やAl、Hf、Pdの合金などは膜の形成が容易で
あり好ましい。
【0019】基板上に、第1保護層、記録層、第2保護
層、反射層を形成する方法としては、真空雰囲気中での
薄膜形成方法、たとえばスパッタリング法、真空蒸着
法、イオンプレーティング法などを用いることができ
る。特に組成、膜厚のコントロールが容易なことからス
パッタリング法が好ましい。
【0020】基板としては、基板側から記録再生を行う
ためにはレーザ光が良好に透過する材料を用いることが
好ましく、たとえばポリメチルメタアクリレート樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ
樹脂などの有機高分子樹脂、それらの混合物、共重合体
物などやガラスなどを用いることができる。中でも、昨
今はポリカーボネート樹脂が主流となっている。
【0021】基板は、円盤体に成形されるものである。
成形方法は特に限定しないが、たとえば射出成形による
ことができ、金型内に、表面に所定のグルーブやピット
雄型が形成されたスタンパを装着し、スタンパからの転
写により、表面に所望のトラックが形成された基板を形
成できる。
【0022】基板の大きさは、光記録媒体ドライブ装置
からの要求規格に合わせる必要がある。たとえば、直径
90mm、120mmあるいは130mmの基板に成形
することなどが規定される。
【0023】このような基板上に、たとえば前述の如
く、第1保護層/記録層/第2保護層/反射層が積層さ
れる。この反射層の上に、さらに有機樹脂保護層を設け
てもよい。有機樹脂保護層としては、重合性モノマーお
よびオリゴマーを主成分とする光硬化性樹脂組成物や、
熱硬化性樹脂組成物を用いることができる。また、同様
なものを光の入射面側の基板上に、耐摩耗性、耐刷性向
上などの基板保護の目的や、ホコリ付着防止のための制
電性付与の目的で設けてもよい。
【0024】[特性の測定方法]以下に、本発明および
実施例の説明に用いた各特性の測定方法および用語につ
いて説明する。 (1)溝反射率 機械特性測定装置(LM100、小野測器(株)製)を
用いて外周部の溝反射率を測定した。この反射率を用い
て以下のような基準で判定した。 ○ : 12.5〜14.5% △ : 11.5%以上12.5%未満または14.5
%を越え15.5%未満 × : 11.5%未満または15.5%以上
【0025】(2)湿熱特性評価 90℃、80%RHの湿熱オーブン中に光記録媒体を保
存した。100時間ごとに取り出し、ランダム信号の記
録再生におけるBER(バイトエラーレート)を測定し
た。測定項目は、アーカイバル=湿熱投入時に記録し
たトラックのBERの再生劣化、シェルフ=各経過時
間毎に新規トラックに初めて記録し、それを再生した時
のBER劣化、オーバライトシェルフ=湿熱投入時に
記録したトラック上に各経過時間毎にオーバライトし、
再生した時のBER劣化、の3項目である。各々初期の
BER値に対し下記基準で判定した。 ○ : 2倍以内 △ : 2〜4倍 × : 4倍以上
【0026】
【実施例】
実施例1〜3、比較例1〜3 ポリカーボネート樹脂からなる射出成形基板に、以下に
示す構成の薄膜をスパッタリングするに際し、記録層の
成膜時に表1に示すような割合でアルゴンガスに窒素ガ
スを含有させた混合ガスを用いてスパッタした。このデ
ィスクのスパッタ面上にスピンコート法によってアクリ
ル酸エステル系紫外線硬化樹脂を8μm厚で形成し、光
記録媒体を得た。さらに、この光記録媒体に波長820
nmの半導体レーザのビームを照射して、ディスク全面
の記録層を結晶化させ、初期化した。 第1層 第1保護層: ZnS(76.0)−SiO2 (19.0)− C(5.0) (mol%) 第2層 記録層 : Te(55.28)−Ge(17.3)−Sb (26.5)−Pd(0.08)−Nb(0.8 4) (atm%) 第3層 第2保護層: ZnS(72.0)−SiO2 (18.0)−C (10) (mol%) 第4層 反射層 : Al(98.1)−Hf(1.7)−Pd(0. 2) (atm%)
【0027】表1は、混合ガス中の窒素ガスの含有量を
変化させることにより、第2層(記録層)に導入される
窒素量を変化させ、それによって溝反射率が変化する様
子を示したものである。
【0028】
【表1】
【0029】表1から明らかなように、各層の膜厚構成
が全く同一にもかかわらず、混合ガス中の窒素ガスの含
有量、すなわち記録層に導入される窒素の量で、明らか
に溝反射率が制御されていることがわかる。また、比較
例1、2と実施例1〜3との対比から、混合ガス中の窒
素ガスの含有量を0.5〜4%の範囲で調整することに
より、溝反射率を、窒素ガス0の場合に比べ、約0.5
〜5.0%の範囲で低下できることがわかる。
【0030】次に、窒素ガスを2%含有させた混合ガス
雰囲気下でスパッタリングした実施例2のディスクと、
全く含有させていない比較例1のディスクとを用いて、
90℃、80%RHの熱処理条件下での湿熱特性を測定
した(表2)。
【0031】
【表2】
【0032】表2から明らかなように、比較例1のディ
スクは1,000時間の熱処理に対してバイトエラーレ
ートが明らかに増加しているが、実施例2のディスクは
バイトエラーレートの増加は認められず、湿熱特性がよ
く保存安定性に優れていることがわかる。
【0033】実施例4〜6 第1層、第3層、第1層および第3層の成膜時に混合ガ
ス中の窒素ガス含有量を各々2%とした以外は全く実施
例2と同じにして光記録媒体を作成した。それらの溝反
射率を表3に示す。
【0034】
【表3】
【0035】実施例4〜6においても、実施例1〜3と
同様、混合ガス中の窒素含有量で溝反射率が制御されて
いることに変わりがないことが分かる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光記録媒
体の製造方法によるときは、光記録媒体の溝反射率を記
録層に導入する窒素の量で制御することができるので、
記録層を含めた各層の膜厚構成を最適な状態に保ち、他
の特性、たとえば感度や繰り返し特性を高いレベルでバ
ランス良く満たし、さらには耐湿熱性等の特性を向上さ
せつつ、溝反射率を実質的に記録層自身で最適範囲に制
御することができる。したがって、必要な全ての特性を
高いレベルでバランス良く満たした高性能の光記録媒
体、とくに極めて高性能の相変化型光記録媒体を実現で
きる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光記録媒体の溝反射率を記録層に導入す
    る窒素の量で制御することを特徴とする光記録媒体の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 記録層への窒素の導入により溝反射率を
    0.5〜5%低下させる、請求項1の光記録媒体の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 記録層への窒素の導入により耐湿熱性を
    向上させる光記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 スパッタリングにより記録層を成膜し、
    該記録層成膜時に、アルゴンガスに窒素ガスを0.5〜
    4%含有させた混合ガスを用いる、請求項1ないし3の
    いずれかに記載の光記録媒体の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記記録層をTe−Ge−Sb−Pd−
    Nb合金から形成する、請求項1ないし4のいずれかに
    記載の光記録媒体の製造方法。
  6. 【請求項6】 記録層の両側に保護層を有する光記録媒
    体において、該保護層のいずれか一方、あるいは両方の
    成膜時に、アルゴンガスに窒素ガスを0.5〜4%含有
    させた混合ガスを用いる、請求項1ないし5のいずれか
    に記載の光記録媒体の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の方
    法で製造された光記録媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0898273A2 (en) * 1997-08-22 1999-02-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium and method of manufacturing the same
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