JPH1166613A

JPH1166613A - 相変化型光記録媒体

Info

Publication number: JPH1166613A
Application number: JP9237800A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Shinozuka; 道明篠塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度記録が行なえる相変化型光記録媒体を
提供する。【解決手段】記録層を二層にし、透明基板側の第１記
録層のガラス転移点は反射放熱層側の第２記録層のガラ
ス転移点よりも高くしておく。この記録媒体にレーザ光
が照射されると、第１記録層の相転移はガラス転移点が
高いため相変化は起らないが、第１記録層に熱の一部が
奪われるため、第２記録層への最高到達温度は低く、最
短記録マークは小さくなって、第２記録層に記録され
る。

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
に関し、詳しくは、特に２．４〜１０．０ｍ／ｓの線速
でも記録・再生が行なえ、ＣＤ、ＤＶＤなどの記録再生
メディアとして有用な相変化型光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光照射による相変化を利用して記
録、再生を行なう相変化型光記録媒体が広く用いられる
ようになってきた。ところが、一般の相変化型光記録媒
体の多くは記録層が一層であり、これにより記録・再生
を行なっている。近時、記録層を多層にして高密度記録
を図る相変化型光記録媒体の研究が行なわれている。

【０００３】例えば特開平７−２４９２３７号公報に
は、記録層を二層にし、そのうちの一層が穴あけ型のＷ
ＯＲＭ層で、もう一層を相変化層として記録密度の向上
を狙った光記録媒体が開示されている。しかし、これま
での相変化型光記録媒体の記録密度は、レーザ光のスポ
ット径（¹／ｅ²）に依存し、おおよそ最短記録マーク長
はスポット径の半分程度が限界であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記録
層を２層以上にするとともに相転移領域を小さくして、
記録密度をレーザ光のスポット径（¹／ｅ²）できまる限
界より小さくすることによって記録密度の向上を図った
相変化型光記録媒体を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は相変化型光記
録媒体についていろいろな角度から検討を行なってきた
結果、記録層を２層以上にし、この上に反射放熱層を設
けた相変化型光記録媒体において、透明基板側の記録層
のガラス転移点が反射放熱層側の記録層のガラス転移点
よりも高くなるような相変化材料を使うことで、レーザ
光の熱が一部ガラス転移点の高い材料に吸収されるが相
転移はせず、実際の記録再生に用いられる層である反射
放熱層側の記録層に伝達される熱を減らすことで相転移
する領域が小さくでき、その結果、記録密度をレーザ光
のスポット径（¹／ｅ²）できまる限界より小さくするこ
とで記録密度の向上が行なえることを知見した。本発明
はこれに基づいてなされたものである。

【０００６】本発明によれば、第一に、透明基板上に少
なくとも一層の保護層、少なくとも二層の記録層を設
け、この上に反射放熱層を設けた多層構造の相変化型光
記録媒体において、該透明基板側の記録層のガラス転移
点が該反射放熱層側の記録層のガラス転移点よりも高い
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、反射放熱層側の記録層は少なくと
もＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを含む４元系以上の材料から
なることを特徴とする上記第一の相変化型光記録媒体が
提供される。

【０００８】第三に、波長６３５ｎｍの反射率が１５％
以上であることを特徴とする上記第一、第二の相変化型
光記録媒体が提供される。第四に、透明基板側の記録層
の厚みが反射放熱層側の記録層の厚みよりも薄いことを
特徴とする上記第一、第二、第三の相変化型光記録媒体
が提供される。第五に、透明基板側の記録層の厚みと反
射放熱層側の記録層の厚みを合わせた層厚が５０ｎｍ以
下であることを特徴とする上記第一〜第四の相変化型光
記録媒体が提供される。第六に、透明基板の案内溝深さ
が４０〜８０ｎｍであることを特徴とする上記第一〜第
五の相変化型光記録媒体が提供される。第七に、記録・
再生線速が２．４〜１０．０ｍ／ｓであることを特徴と
する上記第一〜第六の相変化型光記録媒体が提供され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明をさらに詳細に説明す
る。図１は本発明の相変化型光記録媒体の一例の層構成
を表わしたものであり、１は透明基板、２は下部保護
層、３は第１記録層、４は第２記録層、５は上部保護
層、６は反射放熱層、７はオーバーコート層、８はハー
ドコート層を表わしている。

【００１０】透明基板１の材料は、通常、ガラス、セラ
ミック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。この樹脂の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
リスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹
脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などがあ
げられるが、中でも、、成型性、光学特性、コストなど
の点で優れるポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂が
好ましい。また、透明基板の形状としてはデイスク状、
カード状あるいはシート状であってもよい。

【００１１】ただし、本発明の光記録媒体を例えば書き
換え可能なコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）に応用す
る場合には、以下のような特定の条件が付与されること
が望ましい。その条件とは、使用する基板に形成される
案内溝（グループ）の幅が０．２５〜０．５μｍ、好適
には０．３〜０．４μｍであり、その案内溝の深さが４
０〜８０ｎｍ、好適には５０〜６０ｎｍになっているこ
とである。透明基板の溝深さが４０〜８０ｎｍであると
トラッキングを安定させて高密度記録ができるようにな
る。透明基板の厚さは特に制限されるものではないが、
０．５〜１．２ｍｍである。

【００１２】本発明の記録層は二層以上からなり、その
場合、透明基板１側の第１記録層３には放熱反射層６側
の第２記録層４のガラス転移点よりも高いガラス転移点
を有する相変化材料が使われることにより、レーザ光の
熱の一部が第１記録層に吸収されるが、ここでは相転移
は起こらず、実際に記録再生に用いられる第２記録層に
伝達される熱を減らすことで相転移する領域が小さくな
り、記録密度をレーザ光のスポット径（¹／ｅ²）できま
る限界より小さくすることで記録密度が向上する。記録
層が三層以上からなる場合には、記録層は透明基板１側
から放射反射層６側に向かうに従って相対的にガラス転
移点が低くなるようにしておく必要がある。

【００１３】第１記録層としてはＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅを含
む３元系材料やＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを含む４元系材
料などが用いられる。一方、第２記録層としては少なく
ともＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを含む４元系以上の材料が
用いられる。少なくともＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを含む
４元系以上の材料は、組成比を調整することによって或
いは他成分を加えることによってガラス転移点をかえる
ことができ、また記録（アモルファス化）感度・速度、
消去（結晶化）感度・速度、及び消去比を加えることが
できる。前記の他成分としては、Ｂ、Ｎ、Ｃ、Ｐ、Ｓ
ｉ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ
などがあげられる。本発明では第２記録層を少なくとも
Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅを含む４元系材料で形成するこ
とによって記録感度が良好になる。

【００１４】第１記録層の膜厚としては８〜２５ｎｍ、
好適には１０〜１５ｎｍとするのがよい。また、第２記
録層の膜厚としては８〜２５ｎｍ、好適には１０〜１５
ｎｍとするのがよい。ただし、第１記録層の膜厚は第２
記録層の膜厚よりも薄くしておくことが有利である。こ
れは第１記録層における光の透過率を上げ、実際に記録
に供される第２記録層に熱を伝わりやすくして記録感度
をよくし、高密度記録が行なえるからである。また、第
１記録層の厚みと第２記録層の厚みを合わせた膜厚は５
０ｎｍ以下好ましくは２０〜３０ｎｍとするのが、記録
感度を良好にするうえから望ましい。記録層が三層以上
からなる場合には、これらの合計の厚みは、前記と同
様、５０ｎｍ以下好ましくは２０〜３０ｎｍである。

【００１５】このような第１記録層、第２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、
プラズム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。中で
も、スパッタリング法が量産性、膜質等にすぐれてい
る。

【００１６】本発明においては、少なくとも一層の保護
層が設けられる。図１には二層の保護層が描かれている
が、保護層が一層である場合には、下部保護層が設けら
れる。下部保護層２および上部保護層５の材料として
は、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｔ
ｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂等の金属酸化物、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮなどの窒化物、
ＺｎＳ、Ｉｎ₂Ｓ₃、ＴａＳ₄などの硫化物、ＳｉＣ、Ｔ
ａＣ、Ｂ₄Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物やダイ
ヤモンド状カーボンなどがあげられる。これらの材料
は、単体で保護層とすることもできるが、互いの混合物
としてもよい。また、必要に応じて不純物を含んでもよ
い。ただし、下部保護層および上部保護層の融点は第１
記録層及び第２記録層よりも高いことが必要である。こ
のような下部保護層および上部保護層の材料としては、
各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、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。中
でも、スパッタリング法が量産性、膜質等にすぐれてい
る。

【００１７】下部保護層の膜厚は、７８０ｎｍと６５０
ｎｍの再生波長でＣＤ−ＲＷデイスクの規格である反射
率０．１５〜０．２５を満足するために、６５〜１３０
ｎｍが適当であり、好ましくは８０〜１１０ｎｍであ
る。上部保護層の膜厚としては１５〜４５ｎｍ、好適に
は２０〜４０ｎｍとするのがよい。１５ｎｍより薄くな
ると耐熱性保護層としての性能を果たさなくなり、また
感度の低下を生じる。一方、４５ｎｍより厚くなると
１．２〜５．６ｍ／ｓの低線速度で使用した場合、界面
剥離を生じやすくなり、繰り返し記録性能も低下する。

【００１８】反射放熱層６としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ｔａ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。添加元素としてはＣｒ、Ｔ
ｉ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｔａなどが使用される。
このような反射放熱層は各種気相成長法、たとえば真空
蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶ
Ｄ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。反射放熱層の膜厚としては７０〜
１８０ｎｍ、好適には１００〜１６０ｎｍである。

【００１９】反射放熱層の上には、必要に応じ、その酸
化防止としてオーバーコート層７を有することが望まし
い。オーバーコート層としては、スピンコートで作製し
た紫外線硬化樹脂が一般的であり、その厚さは７〜１５
μｍが適当である。７μｍ以下では、オーバーコート層
上に印刷層を設ける場合、エラーの増大が認められるこ
とがある。一方、１５μｍ以上の厚さでは、内部応力が
大きくなってしまい、ディスクの機械特性に大きく影響
してしまう。

【００２０】必要に応じて、透明基板の裏面側に設けら
れるハードコート層８としては、スピンコートで作製し
た紫外線硬化樹脂が一般的である。その厚さは、２〜６
μｍが適当である。２μｍ以下では十分な耐擦傷性が得
られない。また６μｍ以上の厚さでは、内部応力が大き
くなってしまい、ディスクの機械特性に大きく影響して
しまう。その硬度は、布でこすっても大きな傷がつかな
い鉛筆硬度Ｈ以上とする必要がある。バーコード層には
必要に応じて導電性の材料を混入させ、帯電防止を図
り、挨等の付着を防止することも効果的である。

【００２１】いま、この相変化型光記録媒体に記録を行
うには、例えばＮＡ＝５０、λ＝７８０ｎｍのピックア
ップを用い、ＥＦＭ変調によるのが有利である。記録パ
ルスストラテージはオレンジブックパートIIIに準拠さ
せる（図２）。ここで、ピークパワーは１０ｍＷ、ボト
ムパワーは５ｍＷ、リードパワーは０．７ｍＷである。
レーザ光が透明基板１を通して照射されると、第１記録
層３にレーザ光の熱の一部が奪われるが、ガラス転移点
が高いため相転移は起らずマークは形成されず、第２記
録層４には熱が吸収されてマークが形成される。即ち、
第１記録層に熱の一部が奪われるため、最高到達温度は
低く最短記録マークが小さくなる。その結果、高密度記
録が行なえるようになる。

【００２２】

【実施例】次に実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。

【００２３】実施例１〜７図１に示したように、透明基板としてＰＣ（ポリカーボ
ネート；屈折率１．５８）を使用し、その上に下部保護
層（ＺｎＳ・ＳｉＯ₂、膜厚１６５ｎｍ、屈折率２．
１）、またその上に第１記録層（Ａｇ₅Ｉｎ₄₅Ｓｂ₃₀Ｔ
ｅ₂₀）、第２記録層（Ａｇ₅Ｉｎ₁₅Ｓｂ₅₅Ｔｅ₂₅）をこ
の値で形成し、さらにこの上に上部保護層（ＺｎＳ・Ｓ
ｉＯ₂、膜厚２５ｎｍ、屈折率２．１）、放熱反射層
（Ａｌ基合金（Ｔｉ：１重量％）、膜厚１００ｎｍ）を
この順で形成し、最上部にＵＶ保護層（ＵＶ硬化型樹
脂、膜厚５μｍ）を形成して、本発明の相変化型光記録
媒体を作成した。

【００２４】比較例１実施例１の第１記録層の材料組成をＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅に
代えた以外はまったく同様にして、比較の相変化型光記
録媒体を作成した。

【００２５】これらの相変化型光記録媒体の詳細は表１
のとおりである。線速は４ｍ／ｓであり、反射率は６３
５ｎｍでの反射率、線密度はジッタが１０％以下になる
線速度である。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】

（１）請求項１の発明によれば、基板側の記録層が反射
放熱層側の記録層のガラス転移点よりも高いガラス転移
点をもつ相変化材料を使うことで、レーザ光の熱が一部
ガラス転移点の高い材料に吸収されるが相転移はせず、
実際の記録再生に用いる層である放熱反射層側の記録層
に伝達される熱を減らすことで、相転移する領域が小さ
くなり、記録密度をレーザ光のスポット径（¹／ｅ²）で
きまる限界よりも小さくすることで記録密度が向上す
る。（２）請求項２の発明によれば、実際に記録される層
（放熱層側の記録層）が少なくともＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−
Ｔｅを含む４元系以上の材料にすることで記録感度が良
くなり、高密度記録ができる。（３）請求項３の発明によれば、波長６３５ｎｍでの反
射率が１５％以上とすることで、現実的に高パワーがで
る最短波長のピックアップ搭載のドライブで記録再生可
能となり、高密度記録ができる。（４）請求項４の発明によれば、基板側の記録層の厚み
を反射放熱層側の記録層の厚みよりも薄くすることで、
光の透過率をあげ、実際に記録する放熱層側の記録層に
熱を伝わり易くして記録感度をよくなり、高密度記録が
できる。（５）請求項５の発明によれば、基板側の記録層の厚み
と反射放熱層側の記録層の厚みを合わせた膜厚が５０ｎ
ｍ以下とすることで機録感度がよくなる。（６）請求項６の発明によれば、透明基板の溝深さが４
０〜８０ｎｍから成るトラッキングを安定し、高密度記
録ができる。（７）請求項７の発明によれば、記録・再生線速が２．
４〜１０．０ｍ／ｓであることで、ＣＤもしくはＤＶＤ
の記録再生メディアとして使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の相変化型光記録媒体の一例の断面図。

【図２】オレンジブックパートIIIに準拠した記録パル
スストラテージを表わした図。

【符号の説明】

１透明基板２下部保護層３第１記録層４第２記録層５上部保護層６反射放熱層７オーバーコート層８ハードコート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に少なくとも一層の保護層、
少なくとも二層の記録層を設け、この上に反射放熱層を
設けた多層構造の相変化型光記録媒体において、該透明
基板側の記録層のガラス転移点が該反射放熱層側の記録
層のガラス転移点よりも高いことを特徴とする相変化型
光記録媒体。
【請求項２】前記の反射放熱層側の記録層は少なくと
もＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅを含む４元系以上の材料から
なることを特徴とする請求項１記載の相変化型光記録媒
体。
【請求項３】波長６３５ｎｍの反射率が１５％以上で
あることを特徴とする請求項１又は２記載の相変化型光
記録媒体。
【請求項４】前記の透明基板側の記録層の厚みが反射
放熱層側の記録層の厚みよりも薄いことを特徴とする請
求項１、２又は３記載の相変化型光記録媒体。
【請求項５】前記の透明基板側の記録層の厚みと反射
放熱層側の記録層の厚みを合わせた層厚が５０ｎｍ以下
であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の相変化型光記録媒体。
【請求項６】前記透明基板の案内溝深さが４０〜８０
ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
記載の相変化型光記録媒体。
【請求項７】記録・再生線速が２．４〜１０．０ｍ／
ｓであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記
載の相変化型光記録媒体。