JP2003034081A - 相変化型光情報記録媒体 - Google Patents
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速線、高密度化に対応でき、繰り返し特性
と保存特性に優れた相変化型光情報記録媒体を提供する
こと。 【解決手段】 電磁波の照射により非晶相及び結晶相間
を可逆的に相転移する相変化型記録材料からなる記録層
を有する相変化型光情報記録媒体において、該相変化型
記録材料が、Ge、Ga、Sb、Te並びにMg及び/
又はCaから構成されていることを特徴とする相変化型
光情報記録媒体。
と保存特性に優れた相変化型光情報記録媒体を提供する
こと。 【解決手段】 電磁波の照射により非晶相及び結晶相間
を可逆的に相転移する相変化型記録材料からなる記録層
を有する相変化型光情報記録媒体において、該相変化型
記録材料が、Ge、Ga、Sb、Te並びにMg及び/
又はCaから構成されていることを特徴とする相変化型
光情報記録媒体。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型光情報記
録媒体に関し、さらに詳しくは、光ビーム等の電磁波を
照射することによって、相変化記録材料からなる記録層
に光学的な変化を生じさせることにより、情報の記録と
再生を行う書換え可能な相変化型光情報記録媒体に関す
るものである。
録媒体に関し、さらに詳しくは、光ビーム等の電磁波を
照射することによって、相変化記録材料からなる記録層
に光学的な変化を生じさせることにより、情報の記録と
再生を行う書換え可能な相変化型光情報記録媒体に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】レーザビーム照射による情報の記録、再
生及び消去可能な光情報記録媒体の一つとして、結晶−
非晶相間又は結晶−結晶相間の相転移を利用する、いわ
ゆる相変化光ディスクが知られている。このディスク
は、単一ビームによるオーバライトが可能であり、ドラ
イブ側の光学系が単純ですむため、コンピュータ関連や
映像、音響に関する記録媒体として応用されている。
生及び消去可能な光情報記録媒体の一つとして、結晶−
非晶相間又は結晶−結晶相間の相転移を利用する、いわ
ゆる相変化光ディスクが知られている。このディスク
は、単一ビームによるオーバライトが可能であり、ドラ
イブ側の光学系が単純ですむため、コンピュータ関連や
映像、音響に関する記録媒体として応用されている。
【0003】この記録材料としては、GeTe、GeT
eSe、GeTeS、GeSeS、GeSeSb、Ge
AsSe、InTe、SeTe、SeAs、GeTe
(Sn、Au、Pd)、GeTeSeSb、GeTeS
b、AgInSbTe等が知られている。特に、AgI
nSbTeは、高感度で、アモルファス部分の輪郭が明
確な特徴を有し、マークエッジ記録用の記録層として開
発されている(特開平3−231889号公報、特開平
4−191089号公報、特開平4−232779号公
報、特開平4−267192号公報、特開平5−345
478号公報、特開平6−166266号公報等参
照)。
eSe、GeTeS、GeSeS、GeSeSb、Ge
AsSe、InTe、SeTe、SeAs、GeTe
(Sn、Au、Pd)、GeTeSeSb、GeTeS
b、AgInSbTe等が知られている。特に、AgI
nSbTeは、高感度で、アモルファス部分の輪郭が明
確な特徴を有し、マークエッジ記録用の記録層として開
発されている(特開平3−231889号公報、特開平
4−191089号公報、特開平4−232779号公
報、特開平4−267192号公報、特開平5−345
478号公報、特開平6−166266号公報等参
照)。
【0004】また、IIをII族元素、IIIをIII族元素、IV
をIV族元素、VをV族元素、VIをVI族元素として、II・
(III1-y・IVy)・(V1-z・VIz)2(0<y<
1、0<z<1)の一般式組成で表される記録層を有す
る記録媒体が開示されている(特開平3−231889
号公報)。さらに、SbTeを主成分とし、これにA
g、In、Ga、Si等を添加した記録材料により、単
一なγ層を構成する記録層を有する記録媒体が開示され
ている(特開平1−303643号公報)。しかし、上
記のいずれの記録媒体も、高記録速度及び高記録密度を
得るためには、解決しなければならない問題が多々あっ
た。
をIV族元素、VをV族元素、VIをVI族元素として、II・
(III1-y・IVy)・(V1-z・VIz)2(0<y<
1、0<z<1)の一般式組成で表される記録層を有す
る記録媒体が開示されている(特開平3−231889
号公報)。さらに、SbTeを主成分とし、これにA
g、In、Ga、Si等を添加した記録材料により、単
一なγ層を構成する記録層を有する記録媒体が開示され
ている(特開平1−303643号公報)。しかし、上
記のいずれの記録媒体も、高記録速度及び高記録密度を
得るためには、解決しなければならない問題が多々あっ
た。
【0005】上記のように、相変化型記録材料の結晶、
非結晶相の可逆的相変化を用いた、いわゆる相変化型記
録媒体は、書換え可能なCDとして、世界的に普及して
いる。そして、これら記録媒体の普及と共に、記録再生
線速の高速化が要求されている。
非結晶相の可逆的相変化を用いた、いわゆる相変化型記
録媒体は、書換え可能なCDとして、世界的に普及して
いる。そして、これら記録媒体の普及と共に、記録再生
線速の高速化が要求されている。
【0006】相変化型光情報記録媒体においては、相変
化型記録材料の非結晶相は、融点付近まで一度、高温に
加熱し、急冷することにより形成され、一方、結晶相は
少なくとも結晶化温度以上に加熱し、徐冷して形成され
るが、高速で急冷と徐冷をバランスよく実施すること
は、相変化型光情報記録媒体においては極めて重要であ
る。
化型記録材料の非結晶相は、融点付近まで一度、高温に
加熱し、急冷することにより形成され、一方、結晶相は
少なくとも結晶化温度以上に加熱し、徐冷して形成され
るが、高速で急冷と徐冷をバランスよく実施すること
は、相変化型光情報記録媒体においては極めて重要であ
る。
【0007】また、記録密度が高くなると、隣接の記録
マーク同士の干渉が起こりやすくなるため、特性が劣化
しやすい。したがって、高線速で高密度に記録するため
には、使用する相変化記録層材料及び記録媒体構成の選
択を最適化させる必要がある。
マーク同士の干渉が起こりやすくなるため、特性が劣化
しやすい。したがって、高線速で高密度に記録するため
には、使用する相変化記録層材料及び記録媒体構成の選
択を最適化させる必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑み、高線速、高密度化に対応でき、繰り返し特
性と保存特性に優れた相変化型光情報記録媒体を提供す
ることをその課題とするものである。
現状に鑑み、高線速、高密度化に対応でき、繰り返し特
性と保存特性に優れた相変化型光情報記録媒体を提供す
ることをその課題とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、記録材料を構成する元素に着目して
鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
を解決するために、記録材料を構成する元素に着目して
鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【0010】すなわち、本発明によれば、電磁波の照射
により非晶相及び結晶相間を可逆的に相転移する相変化
型記録材料からなる記録層を有する相変化型光情報記録
媒体において、該相変化型記録材料が、Ge、Ga、S
b、Te並びにMg及び/又はCaから構成されている
ことを特徴とする相変化型光情報記録媒体が提供され
る。
により非晶相及び結晶相間を可逆的に相転移する相変化
型記録材料からなる記録層を有する相変化型光情報記録
媒体において、該相変化型記録材料が、Ge、Ga、S
b、Te並びにMg及び/又はCaから構成されている
ことを特徴とする相変化型光情報記録媒体が提供され
る。
【0011】本発明には、以下(1)〜(4)に記載の
相変化型光情報記録媒体が含まれる。 (1)該該相変化型記録材料の組成を、GeaGabSb
cTedMeとするとき、 1≦a≦7 2≦b≦8 60≦c≦85 15≦d≦35 0<e≦3 である相変化型光情報記録媒体(ただし、Mは、Mg又
はCaであり、数値は、原子%である)。 (2)該相変化型記録材料に、Ag、Au、Cu、B、
In、Si、C及びNの中から選ばれた少なくとも1種
の元素を添加した相変化型光情報記録媒体。 (3)該添加元素の添加量が、3原子%以下である相変
化型光情報記録媒体。 (4)該相変化型記録材料が、Ge、Ga、Sb、Te
及びMg又はCaからなり、かつAgが添加された相変
化型光情報記録媒体。
相変化型光情報記録媒体が含まれる。 (1)該該相変化型記録材料の組成を、GeaGabSb
cTedMeとするとき、 1≦a≦7 2≦b≦8 60≦c≦85 15≦d≦35 0<e≦3 である相変化型光情報記録媒体(ただし、Mは、Mg又
はCaであり、数値は、原子%である)。 (2)該相変化型記録材料に、Ag、Au、Cu、B、
In、Si、C及びNの中から選ばれた少なくとも1種
の元素を添加した相変化型光情報記録媒体。 (3)該添加元素の添加量が、3原子%以下である相変
化型光情報記録媒体。 (4)該相変化型記録材料が、Ge、Ga、Sb、Te
及びMg又はCaからなり、かつAgが添加された相変
化型光情報記録媒体。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の相変化型光情報記録媒体
の構成例を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の
記録媒体の構成例を示すもので、基板1上に下部保護層
2、記録層3、上部保護層4、反射層5が順次積層して
設けられている。保護層は、必ずしも記録層3の両側に
設ける必要はないが、基板1がポリカーボネート樹脂の
ように耐熱性が低い材料の場合には、下部保護層2を設
けることが望ましい。
の構成例を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の
記録媒体の構成例を示すもので、基板1上に下部保護層
2、記録層3、上部保護層4、反射層5が順次積層して
設けられている。保護層は、必ずしも記録層3の両側に
設ける必要はないが、基板1がポリカーボネート樹脂の
ように耐熱性が低い材料の場合には、下部保護層2を設
けることが望ましい。
【0013】また、上部保護層4と反射層5の間に中間
層を設けることもできる。この中間層により、上部保護
層4と反射層5の間の化学的な反応等を抑えることがで
き、保存特性の改善につながるものである。さらに、中
間層に光学的な役割を持たせることにより、信号特性を
改善することも可能である。これは、特にDOW特性の
改善に有効である。
層を設けることもできる。この中間層により、上部保護
層4と反射層5の間の化学的な反応等を抑えることがで
き、保存特性の改善につながるものである。さらに、中
間層に光学的な役割を持たせることにより、信号特性を
改善することも可能である。これは、特にDOW特性の
改善に有効である。
【0014】基板1の材料は、通常、ガラス、セラミッ
クス又は樹脂であり、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−スチレン共重合樹脂、ポリエチ
レン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ
素樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられるが、
加工性、光学特性等の点からポリカーボネート樹脂が好
ましい。また、基板1の形状は、ディスク状、カード状
又はシート状であってもよい。
クス又は樹脂であり、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−スチレン共重合樹脂、ポリエチ
レン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ
素樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられるが、
加工性、光学特性等の点からポリカーボネート樹脂が好
ましい。また、基板1の形状は、ディスク状、カード状
又はシート状であってもよい。
【0015】相変化型記録材料は、Ge、Ga、Sb、
Te及びMg又はCaからなるものであり、その例とし
ては、組成を、GeaGabSbcTedMeとするとき、 1≦a≦7 2≦b≦8 60≦c≦85 15≦d≦35 0<e≦3 である相変化型記録材料が挙げられる(ただし、Mは、
Mg又はCaであり、数値は、原子%である)。
Te及びMg又はCaからなるものであり、その例とし
ては、組成を、GeaGabSbcTedMeとするとき、 1≦a≦7 2≦b≦8 60≦c≦85 15≦d≦35 0<e≦3 である相変化型記録材料が挙げられる(ただし、Mは、
Mg又はCaであり、数値は、原子%である)。
【0016】上記組成において、好ましい範囲は、次の
とおりである。 2≦a≦5 3≦b≦5 70≦c≦80 16≦d≦22 0.5≦e≦2
とおりである。 2≦a≦5 3≦b≦5 70≦c≦80 16≦d≦22 0.5≦e≦2
【0017】Geが1原子%未満では、保存安定性に問
題が生じ、Geが7原子%を超えると、高線速記録がで
きない。Gaが2原子%未満では、やはり高線速記録が
できず、8原子%を超えると、信号特性が悪化してく
る。Gaの増加による信号特性の悪化は初期化不良によ
るもので、低線速記録においても信号特性はよくない。
Sbが60原子%未満では、後記の実施例のような高線
速記録ができなくなり、85原子%を超えると保存安定
性に問題が生じてくる。Teが15原子%未満になる
と、オーバーライト特性(DOW)が問題となり、35
原子%を超えると、高線速記録ができなくなる。相変化
型記録材料にMgもCaも含まれない場合は、高線速記
録ができなくなり、3原子%を超えると、保存安定性に
問題が生じてくる。
題が生じ、Geが7原子%を超えると、高線速記録がで
きない。Gaが2原子%未満では、やはり高線速記録が
できず、8原子%を超えると、信号特性が悪化してく
る。Gaの増加による信号特性の悪化は初期化不良によ
るもので、低線速記録においても信号特性はよくない。
Sbが60原子%未満では、後記の実施例のような高線
速記録ができなくなり、85原子%を超えると保存安定
性に問題が生じてくる。Teが15原子%未満になる
と、オーバーライト特性(DOW)が問題となり、35
原子%を超えると、高線速記録ができなくなる。相変化
型記録材料にMgもCaも含まれない場合は、高線速記
録ができなくなり、3原子%を超えると、保存安定性に
問題が生じてくる。
【0018】この相変化型記録材料には、Ag、Au、
Cu、B、In、Si、C及びNの中から選ばれた少な
くとも一つの元素を添加して保存安定性を図ってもよ
く、特にAgは、保存安定性を向上させる効果が顕著で
ある。その添加量は、3原子%以下、好ましくは0.0
1〜2原子%、より好ましくは0.1〜1原子%であ
る。
Cu、B、In、Si、C及びNの中から選ばれた少な
くとも一つの元素を添加して保存安定性を図ってもよ
く、特にAgは、保存安定性を向上させる効果が顕著で
ある。その添加量は、3原子%以下、好ましくは0.0
1〜2原子%、より好ましくは0.1〜1原子%であ
る。
【0019】さらに、相変化型記録材料の具体例として
は、構成元素が、Ge、Ga、Sb、Te及びMg又は
Ca並びにAgで、例えば、Ge5Ga3Sb71Te18M
g3、Ge3Ga3Sb76Te16Mg2、Ge2Ga3Sb75
Te18Mg2、Ge2Ga5Sb74Te18Mg1等が挙げら
れる。
は、構成元素が、Ge、Ga、Sb、Te及びMg又は
Ca並びにAgで、例えば、Ge5Ga3Sb71Te18M
g3、Ge3Ga3Sb76Te16Mg2、Ge2Ga3Sb75
Te18Mg2、Ge2Ga5Sb74Te18Mg1等が挙げら
れる。
【0020】また、本発明の記録層は、一般的には、ス
パッタ法により膜形成が行われ、その膜厚は、10〜1
00nm、好ましくは、10〜25nmである。10n
mより薄いと、光吸収能が低下し記録層としての機能を
失い、100nmより厚いと、透過光が少なくなるた
め、干渉効果を期待できなくなる。
パッタ法により膜形成が行われ、その膜厚は、10〜1
00nm、好ましくは、10〜25nmである。10n
mより薄いと、光吸収能が低下し記録層としての機能を
失い、100nmより厚いと、透過光が少なくなるた
め、干渉効果を期待できなくなる。
【0021】下部保護層2及び上部保護層4の材料とし
ては、SiO、SiO2、ZnO・SnO2、ZnS・S
iO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO
2等の金属酸化物、Si2N3、GeN、AlN、Ti
N、BN、ZrN等の窒化物、ZnS、In2S3、Ta
S4等の硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、Ti
C、ZrC等の炭化物やダイヤモンド状カーボン又はそ
れらの混合物が挙げられる。これらの材料は、単体で保
護層とすることもできるが、これらの混合物として用い
てもよい。また、必要に応じて不純物を含んでいてもよ
い。ただし、保護層2、4の融点は、記録層3の融点よ
りも高いことが必要であり、さらに、熱伝導率が高く、
熱膨張係数が小さく、密着性がよいことも要求される。
ては、SiO、SiO2、ZnO・SnO2、ZnS・S
iO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO
2等の金属酸化物、Si2N3、GeN、AlN、Ti
N、BN、ZrN等の窒化物、ZnS、In2S3、Ta
S4等の硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、Ti
C、ZrC等の炭化物やダイヤモンド状カーボン又はそ
れらの混合物が挙げられる。これらの材料は、単体で保
護層とすることもできるが、これらの混合物として用い
てもよい。また、必要に応じて不純物を含んでいてもよ
い。ただし、保護層2、4の融点は、記録層3の融点よ
りも高いことが必要であり、さらに、熱伝導率が高く、
熱膨張係数が小さく、密着性がよいことも要求される。
【0022】下部保護層2の膜厚としては、20〜30
0nm、好ましくは35〜200nmとする。20nm
よりも薄くなると、保護層としての機能が失われ、ま
た、300nmよりも厚くなると界面剥離が生じやすく
なる。上部保護層4の膜厚としては、5〜100nm、
好ましくは5〜20nmとする。5nmより薄いと、基
本的に層間のバリアとしての効果が低下し、好ましくな
い。100nmを超えると、温度上昇による膜剥離、変
形、放熱性の低下によりオーバーライト特性が悪くな
る。
0nm、好ましくは35〜200nmとする。20nm
よりも薄くなると、保護層としての機能が失われ、ま
た、300nmよりも厚くなると界面剥離が生じやすく
なる。上部保護層4の膜厚としては、5〜100nm、
好ましくは5〜20nmとする。5nmより薄いと、基
本的に層間のバリアとしての効果が低下し、好ましくな
い。100nmを超えると、温度上昇による膜剥離、変
形、放熱性の低下によりオーバーライト特性が悪くな
る。
【0023】反射層5の材料としては、Al、Au、C
u、Ag、Cr、Sn、Zn、In、Pd、Zr、F
e、Co、Ni、Si、Ge、Sb、Ta、W、Ti、
Pb等の金属を中心とした材料を単体として又は合金と
してを用いることができる。必要に応じて、異なる金
属、合金を複数積層してもよい。特に、熱伝導率が高い
Ag又はAgに少量のCu、Niを添加し、耐環境性を
高めた合金は、ジッタの低減に有効である。Cu、Ni
の添加は、Agの酸化、粒径増加等を抑制させ、反射率
の低下、熱伝導率の低下を防ぐことができる。
u、Ag、Cr、Sn、Zn、In、Pd、Zr、F
e、Co、Ni、Si、Ge、Sb、Ta、W、Ti、
Pb等の金属を中心とした材料を単体として又は合金と
してを用いることができる。必要に応じて、異なる金
属、合金を複数積層してもよい。特に、熱伝導率が高い
Ag又はAgに少量のCu、Niを添加し、耐環境性を
高めた合金は、ジッタの低減に有効である。Cu、Ni
の添加は、Agの酸化、粒径増加等を抑制させ、反射率
の低下、熱伝導率の低下を防ぐことができる。
【0024】図2に示すように、反射層5上に、有機保
護層6及び上部保護基板7を順次積層して設けてもよ
い。有機保護層6は、例えば、アクリル系紫外線硬化樹
脂をスピナーによって薄膜状に塗布し、これを紫外線硬
化させて設けることができる。上部保護基板7は、例え
ば、接着剤によって有機保護層6上に貼り合せて設ける
こことができる。上部保護基板7の材料は、例えば、基
板1の材料と同じであってもよい。
護層6及び上部保護基板7を順次積層して設けてもよ
い。有機保護層6は、例えば、アクリル系紫外線硬化樹
脂をスピナーによって薄膜状に塗布し、これを紫外線硬
化させて設けることができる。上部保護基板7は、例え
ば、接着剤によって有機保護層6上に貼り合せて設ける
こことができる。上部保護基板7の材料は、例えば、基
板1の材料と同じであってもよい。
【0025】また、上部保護層4と反射層5の間に、中
間層を設けてもよく、この中間層の材料としては、Si
C、Si、Ge等を用いることができる。この場合、中
間層の膜厚は2〜10nm、好ましくは3〜6nmとす
る。この膜厚が薄すぎると、均一な膜にならず、上部保
護層4と反射層5が直接接触し、中間層としての役割を
果たせない。また、厚すぎると、反射層5への放熱が悪
くなるので好ましくない。
間層を設けてもよく、この中間層の材料としては、Si
C、Si、Ge等を用いることができる。この場合、中
間層の膜厚は2〜10nm、好ましくは3〜6nmとす
る。この膜厚が薄すぎると、均一な膜にならず、上部保
護層4と反射層5が直接接触し、中間層としての役割を
果たせない。また、厚すぎると、反射層5への放熱が悪
くなるので好ましくない。
【0026】このような保護層、反射層、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、電子ビーム蒸着法等によって形成することがで
きる。また、本発明の相変化型光情報記録媒体は、これ
まで説明してきたような各種の層を有するものに限定さ
れるものではない。
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、電子ビーム蒸着法等によって形成することがで
きる。また、本発明の相変化型光情報記録媒体は、これ
まで説明してきたような各種の層を有するものに限定さ
れるものではない。
【0027】このような相変化型記録媒体は、記録波長
が400〜780nmの範囲で記録再生が可能である。
記録密度を上げるために、対物レンズの開口率を0.6
0以上とし、入射光のビーム径を小さくすることが好ま
しい。さらに、波長650nm、対物レンズの開口率が
0.6〜0.65、基板1の厚さを0.6mmとし、基
板1のトラックピッチを0.74μm以下、溝の深さを
15nm〜60nm、溝幅を0.2〜0.3μmとする
ことが好ましい。記録線速は、最大20m/s、記録周
波数は線密度0.267μm/bitにおいて、最大1
50MHz程度である。好ましい記録線速は、8.5m
/s〜17.5m/sの範囲である。
が400〜780nmの範囲で記録再生が可能である。
記録密度を上げるために、対物レンズの開口率を0.6
0以上とし、入射光のビーム径を小さくすることが好ま
しい。さらに、波長650nm、対物レンズの開口率が
0.6〜0.65、基板1の厚さを0.6mmとし、基
板1のトラックピッチを0.74μm以下、溝の深さを
15nm〜60nm、溝幅を0.2〜0.3μmとする
ことが好ましい。記録線速は、最大20m/s、記録周
波数は線密度0.267μm/bitにおいて、最大1
50MHz程度である。好ましい記録線速は、8.5m
/s〜17.5m/sの範囲である。
【0028】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、これら実施例によって、本発明はなんら限
定されるものではない。
説明するが、これら実施例によって、本発明はなんら限
定されるものではない。
【0029】実施例1〜4及び比較例1〜2
図2に示すように、直径12cm、厚さ0.6mmで、
トラックピッチ0.74μmのグルーブ付きポリカーボ
ネートディスク基板1を、高温で脱水処理した後、この
ポリカーボネートディスク基板1に、スパッタにより下
部保護層2、記録層3、上部保護層4、反射層5を順次
成膜した。下部保護層2としては、ZnS・SiO2誘
電体層を用い、70nmの厚さとした。記録層3は、表
1に示す組成比の膜を20nmの厚さとした。
トラックピッチ0.74μmのグルーブ付きポリカーボ
ネートディスク基板1を、高温で脱水処理した後、この
ポリカーボネートディスク基板1に、スパッタにより下
部保護層2、記録層3、上部保護層4、反射層5を順次
成膜した。下部保護層2としては、ZnS・SiO2誘
電体層を用い、70nmの厚さとした。記録層3は、表
1に示す組成比の膜を20nmの厚さとした。
【0030】上部保護層4としては、下部保護層2と同
様のZnS・SiO2誘電体層とSiC層を積層させた
複合層を用い、ZnS・SiO2誘電体層とSiC層厚
さをそれぞれ10nm、5nmとした。反射層5として
は、Agを用い、厚さ140nmとした。さらに、反射
層5上に、アクリル系紫外線硬化樹脂からなる有機保護
膜をスピナーによって5〜10μmに塗布し、紫外線硬
化させて形成した有機保護層6を設けた。この有機保護
層6の外表面に、さらに上記ポリカーボネートディスク
基板1の材料と同一の材料のポリカーボネートであっ
て、かつ同一の直径12cm、厚さ0.6mm、同一の
高温脱水処理をしたポリカーボネートディスク用いて、
これを接着シートにより貼り合わせ、上部保護基板7を
形成して、本発明の相変化型光情報記録媒体を作製し
た。
様のZnS・SiO2誘電体層とSiC層を積層させた
複合層を用い、ZnS・SiO2誘電体層とSiC層厚
さをそれぞれ10nm、5nmとした。反射層5として
は、Agを用い、厚さ140nmとした。さらに、反射
層5上に、アクリル系紫外線硬化樹脂からなる有機保護
膜をスピナーによって5〜10μmに塗布し、紫外線硬
化させて形成した有機保護層6を設けた。この有機保護
層6の外表面に、さらに上記ポリカーボネートディスク
基板1の材料と同一の材料のポリカーボネートであっ
て、かつ同一の直径12cm、厚さ0.6mm、同一の
高温脱水処理をしたポリカーボネートディスク用いて、
これを接着シートにより貼り合わせ、上部保護基板7を
形成して、本発明の相変化型光情報記録媒体を作製し
た。
【0031】本発明の上記相変化型光情報記録媒体の信
号特性と保存特性の評価ため、この相変化型光情報記録
媒体に記録した記録情報のジッタ(%)を測定した。ま
ず、相変化型光情報記録媒体の記録層3を、波長810
nmのレーザービームを用いて、結晶化させ記録層3の
初期化をした。初期化条件は、初期化パワーを800m
W、ヘッド送りを36μm/r、初期化線速度を3m/
sとした。次に、波長655nmのレーザービームでN
A0.65のピックアップを用いて照射することによ
り、情報の記録再生を行なった。記録は、EFM+変調
方式で、記録線密度は0.267μm/bitとし、記
録線速は8.5m/s又は17.5m/sとした。再生
は全て3.5m/sで行った。
号特性と保存特性の評価ため、この相変化型光情報記録
媒体に記録した記録情報のジッタ(%)を測定した。ま
ず、相変化型光情報記録媒体の記録層3を、波長810
nmのレーザービームを用いて、結晶化させ記録層3の
初期化をした。初期化条件は、初期化パワーを800m
W、ヘッド送りを36μm/r、初期化線速度を3m/
sとした。次に、波長655nmのレーザービームでN
A0.65のピックアップを用いて照射することによ
り、情報の記録再生を行なった。記録は、EFM+変調
方式で、記録線密度は0.267μm/bitとし、記
録線速は8.5m/s又は17.5m/sとした。再生
は全て3.5m/sで行った。
【0032】図3に、5Tマークの記録ストラテジの例
を示す。ここにおいては、記録パワーPw、消去パワー
Pe、バイアスパワーPbは、それぞれ15mW、7m
W、0.7mWに設定した。本発明の上記相変化型光情
報記録媒体に記録された情報のジッタは、オーバーライ
トを10回行なった場合と、オーバーライトを1000
回行なった場合のそれぞれについて、記録線速度を8.
5m/sと17.5m/sとに設定して“data t
o clock”で測定した。オーバーライトを10回
行なった場合と、オーバーライトを1000回行なった
場合のそれぞれを、以下DOW10及びDOW1000
で示す。8.5m/s記録におけるパルス幅は、7n
s、17.5m/s記録におけるパルス幅を3nsとし
た。上記相変化型光情報記録媒体の信号特性の評価の結
果を表2に示す。
を示す。ここにおいては、記録パワーPw、消去パワー
Pe、バイアスパワーPbは、それぞれ15mW、7m
W、0.7mWに設定した。本発明の上記相変化型光情
報記録媒体に記録された情報のジッタは、オーバーライ
トを10回行なった場合と、オーバーライトを1000
回行なった場合のそれぞれについて、記録線速度を8.
5m/sと17.5m/sとに設定して“data t
o clock”で測定した。オーバーライトを10回
行なった場合と、オーバーライトを1000回行なった
場合のそれぞれを、以下DOW10及びDOW1000
で示す。8.5m/s記録におけるパルス幅は、7n
s、17.5m/s記録におけるパルス幅を3nsとし
た。上記相変化型光情報記録媒体の信号特性の評価の結
果を表2に示す。
【0033】本発明の上記相変化型光情報記録媒体の保
存特性は、DOW10のこの相変化型光情報記録媒体を
80℃、85%RHの条件で200時間保存した後のジ
ッタを測定して評価した。結果を表3に示す。
存特性は、DOW10のこの相変化型光情報記録媒体を
80℃、85%RHの条件で200時間保存した後のジ
ッタを測定して評価した。結果を表3に示す。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】実施例1〜4と比較例1〜2の特性を示し
た表2、3から明らかなように、比較例に比べ、本発明
における相変化型記録材料を用いた相変化型光情報記録
媒体は、線速が8.5m/s及び17.5m/sの高線
速であっても、良好な繰返し特性と保存特性を有するも
のである。
た表2、3から明らかなように、比較例に比べ、本発明
における相変化型記録材料を用いた相変化型光情報記録
媒体は、線速が8.5m/s及び17.5m/sの高線
速であっても、良好な繰返し特性と保存特性を有するも
のである。
【0038】さらに、実施例1〜4と比較例1の比較か
ら、本発明における元素の組み合わせ、Ge、Ga、S
b、Te、Mgを主要構成元素とした相変化型記録材料
を用いた相変化型光情報記録媒体では、記録線速8.5
m/s、17.5m/sともに繰返し特性を含め、良好
なジッタが得られているのに対して、Ge、Ga、S
b、Teからなる比較例1では、低線速側の8.5m/
sでは良好なジッタが得られているのに対して高線速側
の17.5m/sではジッタが増加し、DVDの仕様で
ある9%以下を満足していない。このことから、Mgの
添加が、高線速記録に重要な働きを持っていることが判
る。
ら、本発明における元素の組み合わせ、Ge、Ga、S
b、Te、Mgを主要構成元素とした相変化型記録材料
を用いた相変化型光情報記録媒体では、記録線速8.5
m/s、17.5m/sともに繰返し特性を含め、良好
なジッタが得られているのに対して、Ge、Ga、S
b、Teからなる比較例1では、低線速側の8.5m/
sでは良好なジッタが得られているのに対して高線速側
の17.5m/sではジッタが増加し、DVDの仕様で
ある9%以下を満足していない。このことから、Mgの
添加が、高線速記録に重要な働きを持っていることが判
る。
【0039】一方、実施例1〜4と比較例2を比較する
と、実施例1〜4では、80℃、200時間保存後のジ
ッタがほとんど変化していないのに対して、比較例2の
相変化型光情報記録媒体では、保存後のジッタが大きく
なり、上記のDVDの仕様を満足していない。このこと
から、高速化に効果のあるMgを添加し過ぎると、保存
特性が悪化することが判る。また、Mgの代わりにCa
を用いても同様の効果を得ることができた。
と、実施例1〜4では、80℃、200時間保存後のジ
ッタがほとんど変化していないのに対して、比較例2の
相変化型光情報記録媒体では、保存後のジッタが大きく
なり、上記のDVDの仕様を満足していない。このこと
から、高速化に効果のあるMgを添加し過ぎると、保存
特性が悪化することが判る。また、Mgの代わりにCa
を用いても同様の効果を得ることができた。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、高線速、高密度化に対
応でき、繰返し特性と保存特性に優れた相変化型光情報
記録媒体が提供され、光情報記録分野における記録媒体
の設計及び製作に寄与するところはきわめて大きいもの
である。
応でき、繰返し特性と保存特性に優れた相変化型光情報
記録媒体が提供され、光情報記録分野における記録媒体
の設計及び製作に寄与するところはきわめて大きいもの
である。
【図1】本発明の相変化型光情報記録媒体の例を示す断
面図である。
面図である。
【図2】本発明の相変化型光情報記録媒体の他の例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図3】5Tマークの記録ストラテジを示す図である。
1 基板
2 下部保護層
3 記録層
4 上部保護層
5 反射層
6 有機保護層
7 上部保護基板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岩田 周行
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
(72)発明者 伊藤 和典
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
(72)発明者 譲原 肇
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
(72)発明者 鈴木 栄子
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
(72)発明者 田代 浩子
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
(72)発明者 小名木 伸晃
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
(72)発明者 三浦 裕司
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
(72)発明者 影山 喜之
東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式
会社リコー内
Fターム(参考) 2H111 EA04 EA12 EA23 EA32 EA36
EA40 FB04 FB05 FB09 FB12
FB17 FB18 FB20 FB21 FB29
FB30
5D029 JA01
Claims (5)
- 【請求項1】 電磁波の照射により非晶相及び結晶相間
を可逆的に相転移する相変化型記録材料からなる記録層
を有する相変化型光情報記録媒体において、該相変化型
記録材料が、Ge、Ga、Sb、Te並びにMg及び/
又はCaから構成されていることを特徴とする相変化型
光情報記録媒体。 - 【請求項2】 該相変化型記録材料の組成を、GeaG
abSbcTedMeとするとき、 1≦a≦7 2≦b≦8 60≦c≦85 15≦d≦35 0<e≦3 である請求項1に記載の相変化型光情報記録媒体。(た
だし、Mは、Mg又はCaであり、数値は、原子%であ
る。) - 【請求項3】 該相変化型記録材料に、Ag、Au、C
u、B、In、Si、C及びNの中から選ばれた少なく
とも1種を添加したものである請求項1又は2に記載の
相変化型光情報記録媒体。 - 【請求項4】 該添加量が、3原子%以下である請求項
3に記載の相変化型光情報記録媒体。 - 【請求項5】 該相変化型記録材料が、Ge、Ga、S
b、Te及びMg又はCaからなり、かつAgが添加さ
れたものである請求項3又は4に記載の相変化型光情報
記録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275277A JP2003034081A (ja) | 2000-09-14 | 2001-09-11 | 相変化型光情報記録媒体 |
| US09/951,515 US6790592B2 (en) | 2000-09-14 | 2001-09-14 | Phase-change optical information recording medium |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000280225 | 2000-09-14 | ||
| JP2000-280225 | 2000-09-14 | ||
| JP2001-79747 | 2001-03-21 | ||
| JP2001079747 | 2001-03-21 | ||
| JP2001143628 | 2001-05-14 | ||
| JP2001-143628 | 2001-05-14 | ||
| JP2001275277A JP2003034081A (ja) | 2000-09-14 | 2001-09-11 | 相変化型光情報記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003034081A true JP2003034081A (ja) | 2003-02-04 |
Family
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