JPH11144320A - 相変化型光記録媒体 - Google Patents

相変化型光記録媒体

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JPH11144320A
JPH11144320A JP9322289A JP32228997A JPH11144320A JP H11144320 A JPH11144320 A JP H11144320A JP 9322289 A JP9322289 A JP 9322289A JP 32228997 A JP32228997 A JP 32228997A JP H11144320 A JPH11144320 A JP H11144320A
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JP
Japan
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recording medium
optical recording
layer
type optical
phase
Prior art date
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Application number
JP9322289A
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English (en)
Inventor
Masato Harigai
眞人 針谷
Mikio Kinoshita
幹夫 木下
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録および消去に伴う反射放熱層の熱ダメー
ジを低減させ、繰り返し特性を向上させた相変化型光記
録媒体を得る。 【解決手段】 基板上に少なくとも記録層および反射放
熱層を有する相変化型光記録媒体において、前記反射放
熱層がAg−Pd、Al−Ti、Al−NiまたはAl
−Zrの合金からなり、かつ、該反射放熱層の厚さ方向
において、前記合金を形成する金属元素のうちAgまた
はAlの濃度がレーザ光の入射側で高く自由表面側に近
づくほど低くなり、一方、Pd、Ti、NiまたはZr
の濃度がレーザ光の入射側で低く、自由表面側に近づく
ほど高くなる濃度勾配を有することを特徴とする相変化
型光記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型光記録媒
体、詳細には耐久性を向上させた反射放熱層を有する相
変化型光記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】相変化型光記録媒体は例えば図1に示す
ように、基板1上に、下部誘電体保護層2、記録層3、
上部耐熱保護層4、反射放熱層5を順次積層した構成か
らなる。反射放熱層5の機能は、第一に、入射したレー
ザ光を効率よく記録層に吸収させること、第二に、記録
層にレーザ光を吸収させるに伴い発生する熱を放熱する
ことである。従ってこの反射放熱層に使用される金属と
しては反射率が高く、かつ、熱伝導率が大きいAu、A
g、Cu、Al等であり、必要に応じてこれにTi、T
a、Ni、Co、Si、Mn、Mg、Cr等が添加され
た合金が使用されている(特開昭57−20933号公
報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような中で、現
在、反射放熱層材料として主として使用されているのは
Al合金である。それはAuは物性的には満足のゆくも
のであるがコストが高い。また、Agは硫化の点で問題
があるとされているからである。しかしながら、相変化
型光記録媒体の記録は、レーザ光により記録層を溶融さ
せ急冷により記録マークを形成する方式であるため、熱
によるダメージが大きく、記録/消去の繰り返し特性に
問題が生じる。
【0004】これはAl単体の場合は記録/消去を繰り
返すうちに酸化等の劣化が生じ、酸化を防止するために
Ti、Cr、Ni等の元素を添加すると熱伝導率が小さ
くなり熱の放熱機能が低下し、結果的に大きな熱ダメー
ジを受けることになる。そこで、このような欠点を解決
するために反射放熱層をAlとAl合金の2層にするこ
と、あるいはまた、Al層とNi、Ti等から選択され
た元素からなる層とを積層する層間にAlに前記選択さ
れた元素を拡散させた合金層を設けることが提案されて
いる(特開平8−96413号公報参照)。しかしなが
ら、このように金属層を追加してゆくことはコスト的に
極めて不利である。
【0005】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、記録/消去の繰り返しによる反射放熱層の熱ダ
メージを低減させ、繰り返し特性を向上させた相変化型
光記録媒体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一
に、基板上に少なくとも記録層および反射放熱層を有す
る相変化型光記録媒体において、前記反射放熱層がAg
−Pd、Al−Ti、Al−NiまたはAl−Zrの合
金からなり、かつ、該反射放熱層の厚さ方向において、
前記合金を形成する金属元素のうちAgまたはAlの濃
度がレーザ光の入射側で高く自由表面側に近づくほど低
くなり、一方、Pd、Ti、NiまたはZrの濃度がレ
ーザ光の入射側で低く、自由表面側に近づくほど高くな
る濃度勾配を有することを特徴とする相変化型光記録媒
体が提供される。
【0007】第二に、上記第一に記載した相変化型光記
録媒体において、上記金属元素の濃度勾配に応じて上記
反射放熱層の厚さ方向に熱伝導率の勾配を有することを
特徴とする相変化型光記録媒体が提供される。
【0008】第三に、上記第一に記載した相変化型光記
録媒体において、上記金属元素の濃度勾配に応じて上記
反射放熱層の厚さ方向に反射率の勾配を有することを特
徴とする相変化型光記録媒体が提供される。
【0009】第四に、上記第二に記載した相変化型光記
録媒体において、上記熱伝導率の勾配が上記反射放熱層
のレーザ光の入射側で大きく、自由表面側に近づくほど
小さくなることを特徴とする相変化型光記録媒体が提供
される。
【0010】第五に、上記第三に記載した相変化型光記
録媒体において、上記反射率の勾配が上記反射放熱層の
レーザ光の入射側で高く、自由表面側に近づくほど低く
なることを特徴とする相変化型光記録媒体が提供され
る。
【0011】第六に、上記第一〜第五に記載した相変化
型光記録媒体において、上記反射放熱層を形成するAg
−Pdからなる合金の組成がAgXPd1-X(ただし、x
が60%≦x≦90%の範囲にある)からなることを特
徴とする相変化型光記録媒体が提供される。
【0012】第七に、上記第一〜第六に記載したいずれ
かの相変化型光記録媒体において、上記記録層がAg−
In−Sb−Te−X(ただし、XはN、P、Zn、
C、Clの中から選択された少なくとも1種)からなる
ことを特徴とする相変化型光記録媒体が提供される。
【0013】第八に、上記第五または第六に記載した相
変化型光記録媒体において、上記反射放熱層のレーザ光
入射側と自由表面側との反射率の差が6%以上15%以
下であることを特徴とする相変化型光記録媒体が提供さ
れる。
【0014】以下に本発明を詳細に説明する。上述のよ
うに本発明は相変化型光記録媒体において、反射放熱層
がAg−Pd、Al−Ti、Al−NiまたはAl−Z
rの合金からなり、かつ、該反射放熱層の厚さ方向にお
いて、前記合金を形成する金属元素のうちAgまたはA
lの濃度がレーザ光の入射側で高く自由表面側に近づく
ほど低くなり、一方、Pd、Ti、NiまたはZrの濃
度がレーザ光の入射側で低く、自由表面側に近づくほど
高くなる濃度勾配を有することを特徴とする。即ち、反
射放熱層の膜厚方向において該金属元素の濃度分布に勾
配をもたせることにより該反射放熱層の熱伝導率、熱膨
張率、比熱等の熱物性や反射率、透過率等の分光特性、
あるいは電気伝導率や耐環境性等を制御し、これにより
記録媒体の記録および消去特性、特にオーバライト時の
繰り返し特性の向上を図るものである。
【0015】例えば反射放熱層の合金としてAg−Pd
を使用した場合、従来はAg中にPdが一様に一定の割
合で分布していたが、本発明においては反射放熱層のレ
ーザ光の入射側にAg濃度が高く、反対側の自由表面側
にPd濃度が高い膜が形成される。このためレーザ光の
入射側ではほぼAg単独膜の反射率や熱伝導率を有する
ことになり、Pd添加による反射率および熱伝導率の低
下はレーザ光の入射側では起こらない。従って記録層へ
のレーザ光の効率的な吸収が可能となる。また、記録層
におけるレーザ光の吸収に伴って生じる熱の放出も速や
かに行われるため熱ダメージが少なく、記録/消去の繰
り返し特性の向上を図ることができる。
【0016】一方、反射放熱層の自由表面側はPd濃度
が高い状態となっているため、Ag最大の問題とされる
自由表面側からの硫化による腐食を防止することができ
る。反射放熱層のAgおよびPdの組成が、AgXPd
1-Xにおいて、特にxが60%≦x≦90%の範囲が優
れた結果を与える。xが90%以上になるとPdの割合
が少ないので自由表面側のpdの濃度が高い部分の厚さ
が小さくなり硫化されやすくなる。また、xが60%以
下であると光の入射側でのAgの濃度が高い部分の厚さ
が小さくなるので熱伝導率が見かけ上小さくなり熱の放
熱機能が低下するため繰り返し特性が劣化する。さら
に、反射放熱層のレーザ光入射側と自由表面側との反射
率差が6%以上、特に6%以上15%以下である場合、
繰り返し特性や環境特性に優れた効果を示す。
【0017】また、本発明では記録層としてAg−In
−Sb−Te−X(ただし、XはN、P、Zn、C、C
lから選択された少なくとも1種類の元素)を用い、こ
れと上記反射放熱層を組み合わせることによりディスク
特性の優れた記録媒体を得ることができる。ここで、
N、PはAg−In−Sb−Teの結合配位数をあげて
アモルファス化を容易にする働きを持つ。また、Zn、
Clは光の吸収効率を上げるため記録感度の向上につな
がる。
【0018】上述のごとく反射放熱層の材料としてAg
−Pdの合金を挙げて説明したが、Al−Ti、Al−
NiまたはAl−Zrの合金によっても同等の効果が得
られる。
【0019】
【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
(図1参照)。 〔実施例1〕ポリカーボネート基板1の片面上に厚さ2
000ÅのZnS−SiO2からなる下部誘電体保護層
2を設け、その上に200ÅのAg−In−Sb−Te
−N−Znからなる記録層3、さらに厚さ250ÅのZ
nS−SiO2からなる上部誘電体保護層4を設けた。
これら3つの層はいずれもマグネトロンスパッタ法によ
り設けた。次に上部誘電体保護層4上に厚さ1500Å
のAg−Pd(90:10(wt%))からなる反射放
熱層5を抵抗加熱による真空蒸着法により設け相変化型
光記録媒体とした。
【0020】上述のように反射放熱層をスパッタ法でな
く抵抗加熱による真空蒸着法で形成したのは、Ag−P
d合金を蒸発源とした場合、AgとPdで蒸気圧に差が
あるため一定の真空圧下ではAgがPdよりも蒸発しや
すいため反射放熱層のポリカーボネート基板側、即ちレ
ーザ光の入射側の方がAgの濃度が高く、自由表面側に
ゆくにしたがってAgの濃度は低下してPd濃度が高く
なるため、本発明の反射放熱層が実現しやすくなるから
である。
【0021】また、熱伝導率と反射率を測定するため、
ディスク基板とは別に50mm×50mm×1mmのガ
ラス基板を配置しておき、これを利用してλ=650n
m、780nmの反射率および熱伝導率を測定した。た
だし、熱伝導率はウィーデマン−フランツの法則により
電気伝導率より求めた。
【0022】また、ディスク特性の評価は記録信号とし
てEFMランダムパターンのオーバーライトで行った。
この時の記録パワー13mW、バイアスパワー5mW、
記録線速2.4m/sである。オーバーライト特性とし
て3T信号のジッターを繰り返し回数n=1、500、
1000、3000、5000回で評価した。さらに、
この記録媒体を5ppmの亜硫酸ガス中に50時間放置
した後の特性も評価した。これらの特性は以下で示す実
施例2〜10および比較例1〜2で得られた各記録媒体
の特性とともに表1および表2に示す。なお、反射率は
780nmの波長の測定結果のみ示す。また、反射率は
ガラス側および膜面側の両方から測定した。熱伝導率は
膜面側からのみ測定した。
【0023】〔実施例2〕AgXPd1-X合金としてx=
80(wt%)のものを反射放熱層に使用した以外は実
施例1と同様にして記録媒体を作製した。得られた記録
媒体のディスク特性とモニターガラス上に成膜されたA
g−Pd膜の熱伝導率と反射率の測定結果を表1および
表2に示す。
【0024】〔実施例3〕AgXPd1-X合金としてx=
70(wt%)のものを反射放熱層に使用した以外は実
施例1と同様にして記録媒体を作製した。得られた記録
媒体のディスク特性とモニターガラス上に成膜されたA
g−Pd膜の熱伝導率と反射率の測定結果を表1および
表2に示す。
【0025】〔実施例4〕AgXPd1-X合金としてx=
60(wt%)のものを反射放熱層に使用した以外は実
施例1と同様にして記録媒体を作製した。得られた記録
媒体のディスク特性とモニターガラス上に成膜されたA
g−Pd膜の熱伝導率と反射率の測定結果を表1および
表2に示す。 〔実施例5〕AgXPd1-X合金としてx=95(wt
%)のものを反射放熱層に使用した以外は実施例1と同
様にして記録媒体を作製した。得られた記録媒体のディ
スク特性とモニターガラス上に成膜されたAg−Pd膜
の熱伝導率と反射率の測定結果を表1および表2に示
す。
【0026】〔実施例6〕AgXPd1-X合金としてx=
55(wt%)のものを反射放熱層に使用した以外は実
施例1と同様にして記録媒体を作製した。得られた記録
媒体のディスク特性とモニターガラス上に成膜されたA
g−Pd膜の熱伝導率と反射率の測定結果を表1および
表2に示す。
【0027】〔実施例7〕AgXPd1-X合金としてx=
80(wt%)のものを反射放熱層に用い、記録層にA
g−In−Sb−Te−N−Clを用いた以外は実施例
1と同様にして記録媒体を作製した。得られた記録媒体
のディスク特性を表2に示す。
【0028】〔実施例8〕AgXPd1-X合金としてx=
80(wt%)のものを反射放熱層に用い、記録層にA
g−In−Sb−Te−P−Znを用いた以外は実施例
1と同様にして記録媒体を作製した。得られた記録媒体
のディスク特性を表2に示す。
【0029】〔実施例9〕AgXPd1-X合金としてx=
80(wt%)のものを反射放熱層に用い、記録層にA
g−In−Sb−Te−C−Znを用いた以外は実施例
1と同様にして記録媒体を作製した。得られた記録媒体
のディスク特性を表2に示す。
【0030】〔比較例1〕AgXPd1-X合金としてx=
80(wt%)のターゲットを作製し、反射放熱層のA
gとPdの濃度分布を均一にするため、スパッタ法によ
り反射放熱層を作製した以外は実施例1と同様にして記
録媒体を作製した。得られた記録媒体のディスク特性と
モニターガラス上に成膜されたAg−Pd膜の熱伝導率
と反射率の測定を行った。結果を表1および表2に示
す。
【0031】〔比較例2〕Agのみ反射放熱層に用いた
以外は実施例1と同様にして記録媒体を作製した。得ら
れた記録媒体のディスク特性とモニターガラス上に成膜
されたAg膜の熱伝導率と反射率の測定を行い、結果を
表1および表2に示す。
【0032】〔実施例10〕AgXPd1-X合金としてx
=80(wt%)のものを反射放熱層に用い、記録層に
Ag−In−Sb−Teを使用した以外は実施例1と同
様にして記録媒体を作製した。得られた記録媒体のディ
スク特性を表2に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2−(1)】
【0035】
【表2−(2)】
【0036】表1および表2−1〜2から明らかなよう
に、反射放熱層に使用する材料としてAgXPd1-X合金
を用いたとき、そのAgの濃度が反射放熱層の膜厚方向
においてレーザ光の入射側で高く自由表面側ではPdの
濃度を高くした場合、xが60%≦x≦90%の範囲内
においては亜硫酸ガスの雰囲気中でも熱伝導率や反射率
等の特性が劣化することはない。また、ディスク特性の
ジッター値も良好であり、繰り返し特性も優れているこ
とが分かる。ただし、xが90%を超えると硫化の影響
が現れ始め、その特性は急激に劣化する。また、xが6
0%より小さい場合は熱伝導率が小さくなるため熱の放
熱効果が低下し、繰り返し後のジッター特性が劣化する
ことが分かる。さらにまた、記録層にN、P、Zn、
C、Clを添加した場合は実施例10の結果からも分か
るように繰り返し特性が向上する。
【0037】
【発明の効果】以上のように、相変化型光記録媒体の反
射放熱層をAg−Pd、Al−Ti、Al−Niまたは
Al−Zrの合金で、かつ、AgまたはAlの濃度をレ
ーザ光の入射側で高く自由表面側に近づくほど低くし
て、一方、Pd、Ti、NiまたはZrの濃度をレーザ
光の入射側で低く、自由表面側に近づくほど高くなる濃
度勾配をつけて形成することによって、亜硫酸ガス雰囲
気中でも熱伝導率や反射率の劣化がなく、また、ディス
ク特性のジッター値も良好で、繰り返し特性も優れた相
変化型光記録媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】相変化型光記録媒体の一例を示す概略断面図で
ある。
【符号の説明】
1 基板 2 下部誘電体保護層 3 記録層 4 上部耐熱保護層 5 反射放熱層

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に少なくとも記録層および反射放
    熱層を有する相変化型光記録媒体において、前記反射放
    熱層がAg−Pd、Al−Ti、Al−NiまたはAl
    −Zrの合金からなり、かつ、該反射放熱層の厚さ方向
    において、前記合金を形成する金属元素のうちAgまた
    はAlの濃度がレーザ光の入射側で高く自由表面側に近
    づくほど低くなり、一方、Pd、Ti、NiまたはZr
    の濃度がレーザ光の入射側で低く、自由表面側に近づく
    ほど高くなる濃度勾配を有することを特徴とする相変化
    型光記録媒体。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の相変化型光記録媒体にお
    いて、前記金属元素の濃度勾配に応じて前記反射放熱層
    の厚さ方向に熱伝導率の勾配を有することを特徴とする
    相変化型光記録媒体。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の相変化型光記録媒体にお
    いて、前記金属元素の濃度勾配に応じて前記反射放熱層
    の厚さ方向に反射率の勾配を有することを特徴とする相
    変化型光記録媒体。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の相変化型光記録媒体にお
    いて、前記熱伝導率が前記反射放熱層のレーザ光の入射
    側で大きく、自由表面側に近づくほど小さくなることを
    特徴とする相変化型光記録媒体。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の相変化型光記録媒体にお
    いて、前記反射率が前記反射放熱層のレーザ光の入射側
    で高く、自由表面側に近づくほど低くなることを特徴と
    する相変化型光記録媒体。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5記載の相変化型光記録媒体
    において、前記反射放熱層を形成するAg−Pdからな
    る合金の組成がAgXPd1-X(ただし、xが60%≦x
    ≦90%の範囲にある)からなることを特徴とする相変
    化型光記録媒体。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6記載のいずれかの相変化型
    光記録媒体において、前記記録層がAg−In−Sb−
    Te−X(ただし、XはN、P、Zn、C、Clの中か
    ら選択された少なくとも1種)からなることを特徴とす
    る相変化型光記録媒体。
  8. 【請求項8】 請求項5または6記載の相変化型光記録
    媒体において、反射放熱層のレーザ光入射側と自由表面
    側との反射率の差が6%以上15%以下であることを特
    徴とする相変化型光記録媒体。
JP9322289A 1997-11-07 1997-11-07 相変化型光記録媒体 Pending JPH11144320A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100421162C (zh) * 2003-05-23 2008-09-24 松下电器产业株式会社 光学信息存储介质及其制造方法

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