JP2002245665A - 情報記録媒体 - Google Patents

情報記録媒体

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JP2002245665A
JP2002245665A JP2001042409A JP2001042409A JP2002245665A JP 2002245665 A JP2002245665 A JP 2002245665A JP 2001042409 A JP2001042409 A JP 2001042409A JP 2001042409 A JP2001042409 A JP 2001042409A JP 2002245665 A JP2002245665 A JP 2002245665A
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JP
Japan
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dielectric layer
area
thickness
layer
recording medium
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JP2001042409A
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Inventor
Hiroyuki Kawasaki
弘幸 川崎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 書き換え型領域と追記型領域の両者を有する
相変化型の情報記録媒体を提供する。 【解決手段】 基板上に、第1誘電体層、相変化記録
層、第2誘電体層及び反射放熱層を含む多層構造からな
る記録領域を有する情報記録媒体が開示される。この情
報記録媒体は、情報の書き換えが可能な書き換え型領域
と、書き換え型領域よりも第2誘電体層の厚さが薄く設
定され情報の追記のみ可能とされた追記型領域とを有す
る。第2誘電体層の厚さを通常の膜厚より部分的に薄く
すると、薄く設定された領域では、記録層の熱的条件が
変わり、書き換えのためのレーザ出力では結晶質から非
晶質へ変化させることができなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相変化を利用して
情報の記録再生を行う情報記録媒体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、データ記録の分野においては、
大容量ファイルを実現する記録方式として、光記録方式
に関する研究が進められており、様々な方式の光記録媒
体の開発が進められている。
【0003】これら光記録方式のうち、書き換え可能型
のメモリー形態に対応したものとしては、相変化記録方
式を挙げることができ、いわゆるCD−RW等において
は、相変化型の光ディスクが記憶媒体として用いられて
いる。
【0004】相変化型の光記録媒体(光ディスク)は、
結晶状態と非晶質状態(アモルファス状態)とを可逆的
に取りうる相変化材料からなる記録層を備え、レーザ光
の照射による加熱・急冷により当該記録層が相変化し、
情報の記録、あるいは消去が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の記録
層の相変化、すなわちアモルファス相と結晶相の反射率
の相違を利用して情報の記録再生を行う相変化型の光記
録媒体は、データを書き換え可能であるという点が特徴
であるが、例えばセキュリティーのためにIDやデータ
コード等、書き換えたくないデータを記録するには適し
ていない。
【0006】ディスクの所定の領域に、部分的に追記型
(いわゆるWrite・Once :WO)の領域を形成すること
ができれば、書き換え可能という特徴をそのままに、書
き換えたくないデータのみ当該領域に書き込むことで、
上記の問題を解消することができるものと期待される。
【0007】本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、書き換え型領域と追記型領域の両者
を有する相変化型の情報記録媒体を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、種々の検討
を重ねた結果、誘電体層の膜厚を変更するだけで記録層
の熱的条件を変更することができ、それによって部分的
に追記型領域を形成し得ることを見出した。
【0009】本発明の情報記録媒体は、かかる知見に基
づいて完成されたものであって、基板上に、第1誘電体
層、相変化記録層、第2誘電体層及び反射放熱層を含む
多層構造からなる記録領域を有する情報記録媒体におい
て、情報の書き換えが可能な書き換え型領域と、当該書
き換え型領域よりも第2誘電体層の厚さが薄く設定され
情報の追記のみ可能とされた追記型領域とを有すること
を特徴とするものである。
【0010】第2誘電体層の厚さを通常の膜厚より部分
的に薄くすると、薄く設定された領域では、記録層の熱
的条件が変わり、書き換えのためのレーザ出力では結晶
質から非晶質へ変化させることができなくなる。すなわ
ち、第2誘電体層の厚さを薄く設定した領域は、通常の
膜厚の領域(書き換え型領域)に比べて非常に低感度に
なり、いわゆるライト・ワンス領域となる。
【0011】したがって、本発明の情報記録媒体におい
ては、第2誘電体層の膜厚を変えるだけで、書き換え型
領域と追記型領域の両者を共存させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した情報記録
媒体(相変化型光ディスク)について、図面や実験結果
を参照しながら詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明を適用した相変化型光ディ
スクの一構成例を示すものであり、書き換え可能相変化
型記録媒体であるCD−RWの一形態を示すものであ
る。
【0014】その基本的な構成は、通常の相変化型光デ
ィスクと同様であり、例えば、基板1上に、第1誘電体
層2,記録層3,第2誘電体層4,反射放熱層5,紫外
線硬化樹脂保護膜6が順次成膜されている。
【0015】ここで、特性改善のために、第1誘電体層
2,記録層3,第2誘電体層4,反射放熱層5のうちの
1以上の層を多層化したり、層間に特性改善層を追加し
てもよい。また、実際には、紫外線硬化樹脂保護膜6上
に、さらにレーベル印刷を行うことが多い。
【0016】上記基板1は、ポリカーボネート樹脂やガ
ラス等、レーザ光を透過し得る材料からなる。特に、成
形性、光学特性、保護信頼性、コスト等の点で、ポリカ
ーボネート樹脂が好適である。ポリカーボネート樹脂を
基板1の材料に用いた場合、基板1のミラー面(レーザ
光入射面)に紫外線硬化樹脂によるハードコート層を形
成することも、傷つき防止等の観点から有効である。
【0017】また、上記基板1の形状は、ディスク形状
とするのが一般的であるが、使用目的により名刺型ディ
スクとすることも可能である。その他、基板1の形状は
任意であり、意匠上の理由から変形ディスクとすること
も可能である。
【0018】なお、通常、基板1の記録層3形成面に
は、トラッキング用のグルーブがスパイラル状に形成さ
れているが、ここでは図示は省略する。
【0019】上記第1誘電体層2は、透明誘電体材料、
例えばZnS・SiO からなり、RFスパッタリン
グ等の手法により成膜される。その膜厚は、第2誘電体
層4と共に、熱的設計、光学的設計を考慮して決められ
るが、通常は20nm〜150nm程度とされる。
【0020】第2誘電体層4も、上記第1誘電体層2と
同様、一般的には例えばZnS・SiO からなり、
RFスパッタリング等の手法により成膜される。また、
その膜厚は、10nm〜50nm程度である。
【0021】一方、記録層3を構成する材料としては、
Ge,Sb,Teのうちの少なくとも1種を含み(場合
によっては全ての元素を含み)、必要に応じてAg,I
n等の元素を添加した材料が一般的である。具体的に
は、Ge−Sb−Te系記録材料、Sb−Te系記録材
料(Sb−Te、Ag−In−Sb−Te、Ge−In
−Sb−Te等)等を例示することができる。
【0022】記録層3は、DCスパッタリング法等によ
り成膜され、その膜厚は、記録材料に応じて適宜設定さ
れる。
【0023】上記記録層3は、例えば急速加熱又は急冷
することにより非晶質状態となり、徐冷することにより
結晶状態となる。ここで、非晶質状態の部分と結晶状態
の部分とで反射率が大きく異なる。したがって、情報信
号に応じて記録層3に結晶部分と非晶質部分とを形成す
ることで、情報の記録が行われ、反射率差を読み取るこ
とで、情報の再生が行われる。
【0024】上記放熱反射層5は、Ag,Al,Cu,
Pdのうち少なくとも1種を含み、例えば、AgPdC
u合金材料、AlCu合金材料、AlCr合金材料、A
lTi合金材料等を挙げることができる。
【0025】上記放熱反射層5は、DCスパッタリング
法等により成膜され、その膜厚は適宜設定される。
【0026】最後に、上記紫外線硬化樹脂保護膜6であ
るが、これは上記記録層3や反射放熱層5等を傷つき等
から保護する目的で設けられるものであり、紫外線硬化
樹脂の硬化膜からなる。
【0027】具体的に、この紫外線硬化樹脂保護膜6を
形成する際には、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコータ
により塗布した後、紫外線ランプ等を用いて紫外線を照
射することにより硬化を行う。
【0028】以上が、相変化型光ディスクの基本的な構
造であるが、本発明においては、例えば内周側領域Aに
おける第2誘電体層4の膜厚tが、その他の領域(外周
側領域B)における第2誘電体層4の膜厚Tよりも薄く
設定されている。
【0029】このように第2誘電体層4を薄くした領域
Aは、非常に低感度になる。そのため、通常の書き換え
ドライブ装置におけるレーザ出力(〜30mW)では、
アモルファス(非晶質)から結晶質への変化は可能であ
るが、結晶質からアモルファスへの変化は不可能にする
ことができる。したがって、この領域Aに対して初期化
を行わないで、アモルファス状態のままにしておけば、
この領域Aを追記型領域(いわゆるWrite・Once 領域:
WO領域)とすることができる。
【0030】実際、通常のCD−RWディスクでは、第
2誘電体層4の膜厚は10nm〜50nmであるが、部
分的に10nm未満にすることにより、30mW以下の
レーザ出力では結晶質からアモルファスへ変化させられ
ない領域を作成することができた。
【0031】なお、この追記型領域は、本例ではディス
クの内周側に設けたが、これに限らず、任意の位置に設
けることができる。
【0032】また、上記第2誘電体層4の膜厚を部分的
に薄くして追記型領域を形成するには、例えば製造プロ
セスにおいて、第2誘電体層4成膜時のマスクの径を成
膜途中で変更すればよい。
【0033】次に、上記第2誘電体層4の膜厚を薄くす
ることにより追記型領域が形成可能であることを、実験
により実証する。
【0034】図2は、第2誘電体層4の膜厚を通常の膜
厚(30nm)に設定した場合の、結晶質及び非晶質に
おけるグルーブ反射率を示すものである。図中、反射率
2%のラインが非晶質レベル、反射率13%のラインが
結晶質レベルである。
【0035】このような反射率を持つディスクに対し
て、レーザパワーを変えて消去状態を確認したデータが
図2である。図2においては、消去のためのレーザパワ
ーを横軸に取り、各レーザパワーによる消去操作後の反
射率をプロットしてある。
【0036】通常の膜厚設計の場合、レーザパワーを2
0mW以上にすると、反射率は非晶質レベルとなってお
り、完全に消去されている。
【0037】一方、図3は、第2誘電体層4の膜厚を通
常の膜厚よりも薄く(5nm)設定した場合の、結晶質
及び非晶質におけるグルーブ反射率を示すものである。
図中、反射率3%のラインが非晶質レベル、反射率14
%のラインが結晶質レベルである。
【0038】このような反射率を持つディスクに対し
て、レーザパワーを変えて消去状態を確認したデータが
図3である。
【0039】第2誘電体層4の膜厚を薄くした場合、レ
ーザパワーを28mWまで上げても完全に消去すること
はできないことがわかる。すなわち、この図3に示すデ
ータより、膜厚の設定によって、原理的に結晶質から非
晶質へ変化させられない領域が作成可能であることが確
認された。
【0040】なお、実用化に際しては、このデータにお
いて結晶質から非晶質への変化も認められるため、スレ
ッシュホールドのレベルをグルーブ反射率5%近辺に設
定することが望ましい。
【0041】上記第2誘電体層4の膜厚の相違による情
報の記録及び消去の様子を図4に示す。
【0042】図4において、波形aはセキュリティ情報
を記録するときのレーザパターン、波形bはセキュリテ
ィ情報を記録した状態における反射率レベル、波形cは
セキュリティ情報を消去するときのレーザパターン、波
形dは消去操作後の反射率レベルをそれぞれ示す。
【0043】第2誘電体層4の膜厚を通常の膜厚(30
nm)に設定した場合(図4A)には、セキュリティ情
報は記録されるものの、消去操作後には完全に非晶質状
態のグルーブ反射率レベルに戻ってしまい、セキュリテ
ィ情報は消去される。
【0044】これに対して、第2誘電体層4の膜厚を薄
く(5nm)した場合(図4B)には、同じ消去操作で
はセキュリティ情報を十分に消去することができず、改
ざんは不可能である。
【0045】以上、本願発明を適用した情報記録媒体に
ついて説明してきたが、本願発明はこれに限らず、膜
厚、材料、膜構成等において種々の変更が可能である。
【0046】また、上記においては、CD−RWディス
クを例にして説明しているが、適用可能な光ディスクは
これに限らず、いわゆるDVD−RAM、DVD−R
W、DVDRW等、広範な光ディスクに適用可能であ
る。
【0047】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、CD−RW等の書き換え可能な相変化型情
報記録媒体において、部分的に追記型領域を形成するこ
とができ、改ざん不可能なデータを記録することが可能
になる。
【0048】ここで、例えば追記型領域への記録が通常
の書き換えドライブで出力可能なレーザ出力で行うこと
ができるように設計すれば、書き換え可能領域に書き込
んだデータに対応するセキュリティーコード等を上記追
記型領域に記録することができる。
【0049】また、追記型領域への記録が通常の書き換
えドライブで出力不可能なレーザ出力でのみ行うことが
できるように設計すれば、特殊な書き込み装置でのみ追
記型領域への記録を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したCD−RWディスクの一構成
例を示す概略断面図である。
【図2】第2誘電体層の膜厚を通常の膜厚(30nm)
に設定した場合において、消去のためのレーザパワーと
グルーブ反射率の関係を示す特性図である。
【図3】第2誘電体層の膜厚を薄く(5nm)設定した
場合において、消去のためのレーザパワーとグルーブ反
射率の関係を示す特性図である。
【図4】第2誘電体層の膜厚の相違による情報の記録及
び消去状態の相違を示す波形図である。
【符号の説明】
1 基板、2 第1誘電体層、3 記録層、4 第2誘
電体層、5 反射放熱層、6 紫外線硬化樹脂保護膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、第1誘電体層、相変化記録
    層、第2誘電体層及び反射放熱層を含む多層構造からな
    る記録領域を有する情報記録媒体において、 情報の書き換えが可能な書き換え型領域と、当該書き換
    え型領域よりも第2誘電体層の厚さが薄く設定され情報
    の追記のみ可能とされた追記型領域とを有することを特
    徴とする情報記録媒体。
  2. 【請求項2】 上記書き換え型領域における第2誘電体
    層の膜厚が10〜50nmとされ、上記追記型領域にお
    ける第2誘電体層の膜厚が10nm未満とされているこ
    とを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体。
JP2001042409A 2001-02-19 2001-02-19 情報記録媒体 Withdrawn JP2002245665A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004029943A1 (ja) * 2002-09-24 2004-04-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 光記録媒体及び光記録媒体の記録装置
KR100694066B1 (ko) 2004-11-19 2007-03-12 삼성전자주식회사 1회 기록 영역과 반복 기록 영역을 가지는 정보 저장매체및 정보 저장매체에 데이터를 기록/재생하는 방법

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