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JP2000011450A - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

光学的情報記録媒体

Info

Publication number
JP2000011450A
JP2000011450A JP10178460A JP17846098A JP2000011450A JP 2000011450 A JP2000011450 A JP 2000011450A JP 10178460 A JP10178460 A JP 10178460A JP 17846098 A JP17846098 A JP 17846098A JP 2000011450 A JP2000011450 A JP 2000011450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
component
recording
protective layer
recording medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10178460A
Other languages
English (en)
Inventor
Itsuro Nakamura
逸郎 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP10178460A priority Critical patent/JP2000011450A/ja
Publication of JP2000011450A publication Critical patent/JP2000011450A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーライト特性の優れた相変化型光ディ
スクを提供する。 【解決手段】 透明基板1上に、第一誘電体保護層2、
相変化材料からなる記録層3、第二誘電体保護層4、反
射層5を積層してなり、ディスク面1a側からの書き込
みレーザー光の照射により記録層3を昇温液相化した後
に急冷非晶質化して反射率を変化させることにより情報
を記録する相変化型光学情報記録媒体DDにおいて、第
二誘電体保護層4は、第一成分と第二成分との混合物か
らなり、前記第一成分はZnSであり、前記第二成分は
Al2 O3 、Ta2 O5 、SiO2、ZrO2 、TiO2
、BeO、MgO、Y2 O3 、HfO2 のうちの少な
くとも一種類の酸化物であり、かつ、前記混合物は、前
記第二誘電体保護層4の厚さ方向aの略中心部bにおい
て、ZnSを略含有しない組成勾配を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光の照射
により情報の記録再生を行う相変化型の光学情報記録媒
体に関し、特に記録、再生、消去の繰り返し特性(オー
バーライト特性)が優れた高密度記録に適する光学情報
記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】相変化型光ディスクDの構造は、図1に
示すように、書き込み又は読み出しレーザー光が照射さ
れるディスク面1aを有する透明基板1上に、第一誘電
体保護層2、相変化材料からなる記録層3、第二誘電体
保護層4、反射層5、保護層6を順次積層した光ディス
クである。そして、記録層3の光学定数が結晶質状態と
非晶質状態との間で可逆的に変化することを利用して記
録、再生、消去を行う方式を利用する光ディスクであ
る。詳しくは、書き込みレーザー光の照射により、記録
層3を構成する相変化材料を昇温液相化させ、この後、
急速に冷却され非晶質化して光学定数が変化することに
より、情報の書き込み(記録)を行う。記録層3の光学
定数のこの変化を、読み出しレーザー光の照射により、
記録層3の反射率の変化として検出することによって、
情報の読み出し(再生)を行う。
【0003】この相変化型光ディスクDは、1本のレー
ザー光のパワーを2つのレベル間で変化させることによ
り、記録層3の結晶化、非晶質化を行う。すなわち、記
録層3を構成する相変化材料の融点以上に上昇させる高
パワーのレーザー光を記録層3に照射することにより、
記録層3はレーザー光のエネルギーを吸収し、溶融液相
化し、急速に冷却された後、非晶質状態となる。また、
記録層3を結晶化温度以上、融点以下の温度領域に達す
るような低パワーのレーザー光を照射したとき照射部
分、すなわち非晶質部は結晶状態になる。
【0004】従来、相変化型光ディスクDの反射層5
は、記録層3を構成する相変化材料を結晶状態から溶融
状態を経て非晶質状態へ変化させる際の冷却速度を上げ
るための役割を担っており、また、記録層3上の第二誘
電体保護層4は断熱層として作用する。このため、断熱
層である第二誘電体保護層4の厚さ及び熱特性を最適に
設定することは、相変化型光ディスクDの記録、再生、
消去特性を確保する上で極めて重要となる。
【0005】さて、相変化材料層である記録層3には、
カルコゲナイド系材料であるGeSbTe系、InSb
Te系、InSe系などが用いられ、主にスパッタリン
グ法、電子ビーム真空蒸着法、もしくはそれらを組み合
わせた成層法で成膜される。また、第一及び第二誘電体
保護層2,4はZnSとSiO2 の混合物が同様の成膜
法で成膜される。しかし、一般的に生産性を考慮すると
スパッタリング法が多く利用されている。成膜直後の記
録層3の状態は、一種の非晶質状態であり、この記録層
3に記録を行って非晶質状態の記録部を形成するため
に、記録層3全体を結晶質状態にしておく初期化処理が
行われる。すなわち、記録はこの結晶質状態の中に非晶
質部分を形成することにより達成される。
【0006】相変化型光ディスクDでは、記録時に前記
のように記録層3が融点を越えて溶融し冷却される。従
って、記録層3を挟む第一及び第二誘電体保護層2,4
は記録層3の加熱、溶融、冷却というヒートモード記録
に際し、繰り返し熱的なストレスを受ける。このため、
第一及び第二誘電体保護層2,4は耐熱性が考慮されZ
nS−SiO2 が使用される。
【0007】
【発明が解決しようとしている課題】上述したように、
相変化型光ディスクDは、書き込みレーザー光の照射に
よって記録層3が溶融、冷却非晶質化し記録マークが形
成され、その記録マークと記録マーク以外の部分との反
射率の違いを、読み出しレーザー光の照射によって信号
として検出する。従来、記録層3を挟む第一及び第二誘
電体保護膜2,4には耐熱性を備えたZnSとSiO2
の混合物が用いられ、優れた記録、消去特性を示した。
【0008】しかし、繰り返しオーバーライトを行う
と、記録層3の溶融、冷却の繰り返しによって記録層3
自身の流動が引き起こされ、その結果、記録層3の膜厚
が変動し、反射率が低下するという現象が起こり、信号
振幅が低下した。また、溶融、冷却の繰り返しによって
第一及び第二誘電体保護膜2,4が熱的なダメージを受
けて変形し、記録層3にダメージを与えジッターが増大
する原因となっていた。以上の理由によって、相変化型
光ディスクDは繰り返しオーバーライト特性が劣化する
という課題があった。
【0009】本発明はの目的は、上記の課題を解決し、
繰り返しオーバーライト特性の優れた、相変化型の光学
的情報記録媒体を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、下記する構成を有する光学的情報記
録媒体を提供する。
【0011】透明基板1上に、第一誘電体保護層2、相
変化材料からなる記録層3、第二誘電体保護層4、反射
層5を積層してなり、(ディスク面1a側からの)書き
込みレーザー光の照射により前記記録層3を昇温液相化
した後に急冷非晶質化して反射率を変化させることによ
り情報を記録する相変化型の光学情報記録媒体DDにお
いて、前記第二誘電体保護層4は、第一成分と第二成分
との混合物からなり、前記第一成分はZnSであり、前
記第二成分はAl2 O3 、Ta2 O5 、SiO2 、Zr
O2 、TiO2 、BeO、MgO、Y2 O3 、HfO2
のうちの少なくとも一種類の酸化物であり、かつ、前記
混合物は、前記第二誘電体保護層4の厚さ方向aの略中
心部bにおいて、ZnSを略含有しない組成勾配を有す
ることを特徴とする光学情報記録媒体。
【0012】
【作用】前記した構成の第二誘電体保護層4の機械的強
度を上げることによって、記録層3の溶融、冷却の繰り
返しによって引き起こされる第二誘電体保護層4の変形
を抑え、またその熱伝導率を上げることによって放熱特
性を改善することにより、第二誘電体保護層4のダメー
ジ、さらには第二誘電体保護層4のダメージによる記録
層3自身へのダメージを抑制し、結果的にオーバーライ
ト時の信号振幅の減少、ジッターの増加を抑え、繰り返
しオーバーライト特性の向上を実現することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光学的情報記録媒
体の実施例について、図1、図2を用いて説明する。図
2は第二誘電体層を構成する混合物の組成勾配を説明す
るための図である。
【0014】本発明の相変化型光学的情報記録媒体(光
ディスク)DDは、図1、図2に示すように、透明基板
1上に、第一誘電体保護層2、相変化材料からなる記録
層3、第二誘電体保護層4、反射層5を積層してなり、
ディスク面1a側からの書き込みレーザー光の照射によ
り記録層3を昇温液相化した後に急冷非晶質化して反射
率を変化させることにより情報を記録する相変化型の光
ディスクにおいて、第二誘電体保護層4は、第一成分と
第二成分との混合物からなり、第一成分はZnSであ
り、第二成分はAl2 O3 、Ta2 O5 、SiO2 、Z
rO2 、TiO2、BeO、MgO、Y2 O3 、HfO2
のうちの少なくとも一種類の酸化物であり、かつ、前
記混合物は、第二誘電体保護層4の厚さ方向aの略中心
部bにおいて、ZnSを略含有しない組成勾配を有する
光ディスクである。
【0015】透明基板1は、同心円状又は螺旋状のグル
ーブ(溝)を有しており、材質としてはポリカーボネイ
ト系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、石
英、ガラス等が使用できる。記録層3は、例えばカルコ
ゲナイド系材料であるGeSbTe系、InSbTe
系、InSe系、InSb系、GeTe系などの相変化
材料が使用可能であり、また、これらの相変化材料に金
属を添加した組成構成の材料も使用可能である。
【0016】第一及び第二誘電体保護層2,4は、主
に、第一成分であるZnSと、Al2O3 、Ta2 O5
、SiO2 、ZrO2 、TiO2 、BeO、MgO、
Y2 O3、HfO2 等の酸化物のうちの少なくとも一種
類の酸化物を第二成分とする混合物を含む誘電体材料が
使用可能である。望ましくは、ZnS−SiO2 の混合
物が良い。さらに、第二誘電体保護層4は、図2に示す
ように、前記した混合物における第二成分の組成比が、
膜厚方向(誘電体保護層の厚さ方向)aの略中心部bに
おいて、ZnSを略含有しない組成勾配を有する光ディ
スクである。
【0017】反射層5には、照射レーザー光の反射率が
良好な金属膜、例えばAlを主成分とし、Cu、Cr、
Ni、Ti、Mo、W等の金属との混合物、あるいは、
Au等が使用可能である。保護層6としては、熱硬化も
しくは紫外線硬化樹脂を反射層5上に使用できる。
【0018】以上のような構成を有する相変化型光ディ
スクDDの製作を、具体的な実施例によって詳細に説明
する。
【0019】厚さ1.2mm、トラックピッチ1.6μ
mの連続溝を有するポリカーボネイト製ディスク透明基
板1上に第一誘電体保護層2、記録層3、第二誘電体保
護層4、反射層5を順次積層して、相変化型光ディスク
DDを形成した。
【0020】まず、ZnS、SiO2 の2成分よりなる
ターゲット(組成比80:20、mol%)を用い、R
Fスパッタリング法により100nmの第一誘電体保護
層2を形成した。次に、この第一誘電体保護層2上に、
記録層3を構成する相変化材料としてGeSbTe系合
金をDCスパッタリング法で20nm成膜した。次に、
ZnS、SiO2 の2成分よりなるターゲット(組成比
80:20、mol%)と、SiO2 ターゲットを用意
し、RFスパッタリング法により組成勾配を有する第二
誘電体保護層4を20nm形成した。
【0021】即ち、本実施例では、第二誘電体保護層4
の厚さ方向aのほぼ中央bにSiO2 層を形成し、その
両側に組成勾配を持つZnS−SiO2 層を形成した
(図2に図示)。形成方法としては、第二誘電体保護層
4の成膜開始時と終了時において、SiO2 ターゲット
のRF投入パワーが0となり、かつ層の厚さ方向aのほ
ぼ中央bでSiO2 層のみが一定の膜厚形成されるよう
に、RF投入パワーを適宜コントロールし成膜を行う。
【0022】さらに、この第二誘電体保護層4上に、A
l合金の反射層5を150nm形成した。最後にこの反
射層5上に、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により5
〜10μm塗布し紫外線硬化させて保護層6を形成し
た。記録層3は成膜直後、一種の非晶質状態であるため
結晶状態にする初期化処理を行った。以上の経過を経
て、相変化型光ディスクDDを作製した。
【0023】このようにして作製した相変化型光ディス
クDDを回転し、動的な測定評価を行った。照射レーザ
ー光の波長は685nm、対物レンズの開口数NAは
0.60、線速6.0m/s、記録パワー11.0m
W、消去パワー4.5mWとし8−16変調のランダム
信号を記録した。再生パワーは1.0mWとした。繰り
返しオーバーライト特性は多数回記録、消去を行った後
で最短マークである3T信号(T:チャンネルクロック
周期)のジッター(σ)を測定し、オーバーライト回数
による変化の様子を観測した。その結果、本実施例で作
製した相変化型光ディスクDDはオーバーライト回数が
105 回を越えてもジッターの増加が従来に較べ顕著に
少ない優れた特性を示した。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、第二誘電体保護層を組
成勾配を有するZnSと酸化物の混合物から構成し、か
つ第二誘電体保護層の厚さ方向の中央部にZnSを含有
しない酸化物層を有する構成とすることによって、繰り
返しオーバーライト特性を向上させることができ、結果
として高い信頼性を備えた相変化型光ディスクを提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】相変化型光ディスクの構造を説明するための図
である。
【図2】第二誘電体層を構成する混合物の組成勾配を説
明するための図である。
【符号の説明】
1 透明基板 2 第一誘電体保護層 3 記録層 4 第二誘電体保護層 5 反射層 a 誘電体保護層の厚さ方向 b 中心部 D,DD 相変化型光ディスク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板上に、第一誘電体保護層、相変化
    材料からなる記録層、第二誘電体保護層、反射層を積層
    してなり、書き込みレーザー光の照射により前記記録層
    を昇温液相化した後に急冷非晶質化して反射率を変化さ
    せることにより情報を記録する相変化型の光学情報記録
    媒体において、 前記第二誘電体保護層は、第一成分と第二成分との混合
    物からなり、前記第一成分はZnSであり、前記第二成
    分はAl2 O3 、Ta2 O5 、SiO2 、ZrO2 、T
    iO2 、BeO、MgO、Y2 O3 、HfO2 のうちの
    少なくとも一種類の酸化物であり、かつ、前記混合物
    は、前記第二誘電体保護層の厚さ方向の略中心部におい
    て、ZnSを略含有しない組成勾配を有することを特徴
    とする光学情報記録媒体。
JP10178460A 1998-06-25 1998-06-25 光学的情報記録媒体 Pending JP2000011450A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6632583B2 (en) * 1999-12-07 2003-10-14 Mitsubishi Chemical Corporation Optical recording medium and production method of the same
WO2004105010A1 (en) * 2003-05-21 2004-12-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-layer structure and method of drawing microscopic structure therein
KR100472817B1 (ko) * 2001-12-07 2005-03-10 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 정보기록 매체와 그 제조 방법

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