JP2003231354A - 光情報記録媒体 - Google Patents
光情報記録媒体Info
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Abstract
保存特性に優れた光情報記録媒体(以下、単に記録媒体
ということがある)を提供すること。 【解決手段】 基板上に第一耐熱保護層、記録層、第二
耐熱保護層、反射放熱層、そして環境保護層を少なくと
も備えて層構成をなし、電磁波を照射することにより、
情報の記録、再生、消去を行なう相変化型光記録媒体に
おいて、この記録層が、Gaと、Sbと、Bからなり、
これにAg,Cu,Ge,Sn,Zn,In,Se,
N,Ni,Ti,V,Cr,Mn,Coの中から選ばれ
た少なくとも一つの元素を添加として得られる合金から
なることを特徴とする光記録媒体。
Description
関し、さらに詳しくは、光ビームを照射することによ
り、相変化材料からなる記録層に光学的な変化を生じさ
せ、情報の記録、再生又は消去を行なう書換え可能な光
情報記録媒体に関するものである。
は消去が可能な光情報記録媒体の一つとして、結晶−非
結晶相間又は結晶−非結晶相間の転移を利用する、いわ
ゆる相変化型光ディスクが知られている。この光ディス
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より単純で済むため、コンピュータ
関連のハード、映像、音響に関する記録媒体として応用
されている。
eSe,GeTeS,GeSeS,GeSeSb,Ge
AsSe,InTe,SeTe,SeAs,Ge−Te
−(Sn,Au,Pd),GeTeSeSb,GeTe
Sb,Ag−In−Sb−Te等が用いられている。特
に、Ag−In−Sb−Teは、高感度でアモルファス
部分の輪郭が明確であるという特徴を有し、マークエッ
ジ記録用の記録層材料として使用されている(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4−267
192号公報、特開平5−345478号公報、特開平
6−166266号公報等参照)。また、Sb−Teを
主成分とし、これにAg,In,Ga,Si等を添加し
た記録材料を用い、単一なγ層を有するものが開示され
ている(特開平1−303643号公報)。
をV族元素、VIをVI族元素として、I・(III1−γV
γ)・VI型の一般組成式で表わされる記録層も提案され
ている(特開平3−231889号公報)。しかしなが
ら、これら記録層では、繰り返し記録特性に問題があっ
た。
た光情報記録媒体に使用されている記録層による場合、
消去比の向上と高速記録とは達成されるものの、繰返し
記録特性に問題があった。さらに、特開平4−2327
79号公報に開示された光情報記録媒体に使用されてい
る記録層のみの記録部分(結晶化部分)の構造は、安定
層(AgSbTe 2)とこの安定層の周囲に存在するア
モルファス相とが混在したものとなっている。このた
め、繰返し記録特性は向上するものの、結晶化部に微細
な結晶粒界が存在することになり、ノイズ発生の原因と
なっている。これは、記録再生波長が780nm程度の
レーザ光を使用するCD−RW(Compact Disk-Rewrita
ble)等のように比較的低い記録密度を有する光情報記
録媒体の記録特性には重大な悪影響を与えないが、波長
680nm以下のレーザ光を使用し、記録密度がCD−
RWの約4倍であるDVD(Digital Versatile Disk)
RAMや、さらに、高密度なDVD−RW等の高密度記
録を実現する上では障害となるものであった。また、繰
返し記録特性においても問題を残しているものであっ
た。
ている記録層の結晶化部分の構造は、一様なアモルファ
ス相から相分離したAgSbTe2とその他の相(安定
層又はアモルファス相)との混相状態である。その他の
相がアモルファス相である場合には、上記した特開平4
−232779号公報に開示された光情報記録媒体の場
合と同様な問題点があり、その他の相が安定結晶相であ
る場合には、後記するように、良好な記録特性が得られ
ないという問題がある。
示された光情報記録媒体では、単一なγ層が得られ、良
好な繰り返し特性が得られたとしているが、このγ層が
どのような結晶構造を有しているかについては言及して
おらず、今後の高線速、高密度対応の記録媒体を実現す
る上で問題を有するものであった。
は、このような従来の問題点を解消し、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光情報記
録媒体(以下、単に記録媒体ということがある)を提供
することをその課題とする。
を解決するために、記録層および反射放熱層を構成する
材料に着目し、鋭意研究を重ねた結果、記録材料がGa
と、Sbと、Bからなり、これにAg,Cu,Ge,S
n,Zn,In,Se,N,Ni,Ti,V,Cr,M
n,Coの中から選ばれた少なくとも一つの元素を添加
したものであり、又、反射放熱層用材料がAgを主成分
とし、これにIn,Mg,C,Cu,Ni,Pd,Mo
の中から選ばれた少なくとも一つの元素を添加したもの
であるときに、上記課題が解決できることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに到った。
上に第一耐熱保護層、記録層、第二耐熱保護層、反射放
熱層、そして環境保護層を少なくとも備えて層構成をな
し、電磁波を照射することにより、情報の記録、再生、
消去を行なう相変化型光記録媒体において、この記録層
が、Gaと、Sbと、Bからなり、これにAg,Cu,
Ge,Sn,Zn,In,Se,N,Ni,Ti,V,
Cr,Mn,Coの中から選ばれた少なくとも一つの元
素を添加として得られる合金からなることを特徴とする
光記録媒体」、(2)「前記記録層を構成する合金の組
成式が
e,N,Ni,Ti,V,Cr,Mn,Coの中から選
ばれた少なくとも一つの元素でα+β+γ+δ=100
原子%である)で表わされ、α、β、γ、δが、7≦α
≦60、30≦β≦90、0<γ≦10、0<δ≦15
の範囲にあることを特徴とする前記第(1)項に記載の
光記録媒体」、(3)「前記反射放熱層が、Agを主成
分としこれにIn,Mg,C,Cu,Ni,Pd,Mo
の中から選ばれた少なくとも一つの元素を添加して得ら
れる合金から成ることを特徴とする前記第(1)項に記
載の光記録媒体」、(4)「前記反射放熱層の合金がA
gとCuとNiから成り、その組成式が
y、zが95≦x≦98、1≦y≦3、1≦z≦2の範
囲にあることを特徴とする前記第(3)項に記載の光記
録媒体」、(5)「前記反射放熱層の合金がAgとPd
とMoからなり、その組成式が
y、zが94≦x≦98、1≦y≦3、1≦z≦3の範
囲にあることを特徴とする前記第(3)項に記載の光記
録媒体」、(6)「前記反射放熱層の合金がAgとIn
とMoから成り、その組成式が
y、zが95≦x≦98、1≦y≦2、1≦z≦3の範
囲にあることを特徴とする前記第(3)項に記載の光記
録媒体」、(7)「前記反射放熱層の合金がAgとMg
とNiからなり、その組成式が
y、zが95≦x≦98、0.5≦y≦2、1≦z≦3
の範囲にあることを特徴とする前記第(3)項に記載の
光記録媒体」、(8)「前記反射放熱層の合金がAgと
CとCuからなり、その組成式が
y、zが96≦x≦98、0≦y≦1、1≦z≦3の範
囲にあることを特徴とする前記第(3)項に記載の光記
録媒体」により達成される。
は、線速が20m/s以上の高線速において、オーバラ
イトができる繰り返し特性と保存特性に優れた相変化型
光記録媒体を提供することにあり、これを実現するため
に、従来技術に用いられる記録材料よりも高速結晶化が
可能なGaとSbとBを主成分とした記録材料を用いて
いる。GaとSbから成る記録材料としては、化合物組
成であるGaSbが高速結晶化が可能な相変化材料とし
て報告(Applied Optics/Vol.26,No.22/15 November 19
87 P4772-4776)されている。この点が何故高速結晶化
が不可能なのか不明であるが、一つの考え方としてGa
Sbは共有結合性が弱いためと考えられる。一方、結晶
化速度が速いことは、非晶質としての記録マークの安定
性に問題が生じるために、これを解決するために本発明
では、Bを加えている。即ち、Bを加えることにより、
GaSbの結晶化速度を制御し、高速結晶化の機能を保
持しつつ、非晶質の記録マークの安定性を実現した。さ
らに、本発明では、繰り返し特性と再生信号の特性向上
のために、Ag,Cu,Ge,Sn,Zn,In,S
e,N,Ni,Ti,V,Cr,Mn,Coの中から選
ばれた少なくとも一つの元素を添加している。このとき
の組成は、その組成式を
e,N,Ni,Ti,V,Cr,Mn,Coの中から選
ばれた少なくとも一つの元素でα+β+γ+δ=100
原子%で、α、β、γ、δが、7≦α≦60、30≦β
≦90、0<γ≦10、0<δ≦15の範囲にあり、α
が7より少ないと結晶化速度が低下し、高線速対応が困
難となる。また、αが60より少ないと繰り返し特性が
劣下する。βが30より少ないと結晶化速度が低下し、
高線速対応が困難となり、βが90より多いと、非晶質
化が困難となり記録することができなくなる。また、γ
の場合はBが少しでも添加されていれば、記録マークの
安定性が確保され、再生信号の良好なジッターが得られ
るが、1at%より多いことが望ましいが、より好まし
くは2at%以上である。しかし、10より多いと、結
晶化速度が低下し、高線速対応が困難となる。一方、δ
の場合は、これらの元素が少しでも添加されていればオ
ーバライト繰り返し特性及び再生信号特性の向上に効果
があるが、1at%以上の添加が好ましい。又、15よ
り多いと結晶化速度が低下し、高線速対応が困難とな
る。
を用いている。その理由は、高線速化のもとでもきれい
なマークを記録するために熱伝導率の良好なAgを用
い、さらに耐食性の向上のために、In,Mg,C,C
u,Ni,Pd,Moの中から選ばれた少なくとも一つ
の元素を加えているが、その中でも特に、Ag−Cu−
Ni合金、Ag−Pd−Mo合金、Ag−In−Mo合
金、Ag−Mg−Ni合金、Ag−C−Cu合金が好ま
しい。上記合金は、その組成が請求項5、6、7、8で
限定されているが、In,Mg,C,Cu,Ni,Pd
の元素の場合、その限定された組成範囲より少ないとA
g合金としての耐食性が低下し、大きいと熱伝導率が小
さくなって、記録マークの再生信号特性、特にジッター
が悪くなる。
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)上に下部耐熱保護層
(2)、記録層(3)、上部耐熱保護層(4)、反射放
熱層(5)が設けられている。耐熱保護層は、必ずしも
記録層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、下部耐熱層を設けることが望ましい。
ミック又は樹脂であり、樹脂基板が成形性、コストの点
から好適である。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、ポリス
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、基板の形状は、ディスク状、カード
状又はシート状のいずれであってもよい。
S)・(SiO2)を用いてスパッタ法により膜形成を
行なう。この誘電体層は、耐熱保護層としての機能と光
干渉層としての機能を有することから、これらの機能を
最大限に活かすことが必要であり、そのためには、膜厚
を、200〜3000Å、好ましくは、350〜200
0Åとする。200Å未満の場合は、耐熱保護としての
機能が失われ、また、3000Åを越えると界面剥離が
生じやすくなるので好ましくない。
ッタ法により膜形成が行なわれ、その膜厚は、100〜
1000Å、好ましくは、200〜350Åである。1
00Å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、100Åより厚いと、透過光が少なくなる
ため、干渉効果が期待できなくなる。本発明の反射放熱
層はAg合金が用いられ、その膜形成は、スパッタ法に
より行なうことができる。膜厚は、500〜2000
Å、好ましくは、700〜1500Åである。
説明するが、これら実施例によって、本発明はなんら限
定されものではない。
Å、厚さ0.6mm、直径120mmφのポリカーボネ
ート基板上に、表1に示す構造の記録媒体を作製するた
めに、下部耐熱保護層、記録層、上部耐熱保護層、反射
放熱層をスパッタ法により順次設けた。さらに反射放熱
層の上には、スピンコート法により環境保護層を設け
た。次に、得られた記録媒体を初期結晶化した後に、記
録線速、記録パワーを20m/s(18mw)、23m
/s(20mw)、25m/s(22mw)とした。こ
のときの記録用レーザの波長は650nmとし、EFM
ランダムパターンでオーバライトの繰り返しを行ない、
その信号特性の評価は3T信号のジッター値で行ない、
保存特性は3000回オーバライト記録した記録媒体を
80℃、85%温湿下で300時間保持した後の初期記
録(オーバライト1回目)の3T信号ジッター値で評価
した。その結果を表2、3に示す。
5%温湿下で300時間保持した後のオーバーライト1
回目の3T信号のジッター値で評価した。
5%温湿下で300時間保持した後のオーバーライト1
回目の3T信号のジッター値で評価した。
5%温湿下で300時間保持した後のオーバーライト1
回目の3T信号のジッター値で評価した。
5%温湿下で300時間保持した後のオーバーライト1
回目の3T信号のジッター値で評価した。
録材料及び反射放熱材料を用いて構成された記録媒体
(実施例1〜14)は、20m/s、23m/s、25
m/sの線速でジッターとオーバライトの繰り返し特性
が良好で保存特性も優れていることがわかる。比較例と
して、記録材料がGa12Sb88、Ga50Sb50
を用いた場合、比較例1、2は、高線速下での記録は可
能であるが、オーバライト繰り返し特性と記録マークの
安定性に影響されるジッターが悪い。又、本発明の記録
材料を用いて反射放熱層材料をAgとしたときの比較例
3、4は、ジッターとオーバライト繰り返し特性は良好
であるが、Agの耐候性が悪いために保存特性がもたな
いことを示している。
なように、本発明により20m/s以上の高線速に対応
でき、繰り返し特性と保存特性に優れた相変化型の光情
報記録媒体が提供され、光情報記録分野に寄与できると
いう極めて優れた効果を奏するものである。
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】 基板上に第一耐熱保護層、記録層、第二
耐熱保護層、反射放熱層、そして環境保護層を少なくと
も備えて層構成をなし、電磁波を照射することにより、
情報の記録、再生、消去を行なう相変化型光記録媒体に
おいて、この記録層が、Gaと、Sbと、Bからなり、
これにAg,Cu,Ge,Sn,Zn,In,Se,
N,Ni,Ti,V,Cr,Mn,Coの中から選ばれ
た少なくとも一つの元素を添加として得られる合金から
なることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項2】 前記記録層を構成する合金の組成式が 【数1】GaαSbβBγMδ (但し、MはAg,Cu,Ge,Sn,Zn,In,S
e,N,Ni,Ti,V,Cr,Mn,Coの中から選
ばれた少なくとも一つの元素でα+β+γ+δ=100
原子%である)で表わされ、α、β、γ、δが、7≦α
≦60、30≦β≦90、0<γ≦10、0<δ≦15
の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の光記録
媒体。 - 【請求項3】 前記反射放熱層が、Agを主成分としこ
れにIn,Mg,C,Cu,Ni,Pd,Moの中から
選ばれた少なくとも一つの元素を添加して得られる合金
から成ることを特徴とする請求項1に記載の光記録媒
体。 - 【請求項4】 前記反射放熱層の合金がAgとCuとN
iから成り、その組成式が 【数2】AgxCuyNiz (但し、x+y+z=100原子%)で表わされ、x、
y、zが95≦x≦98、1≦y≦3、1≦z≦2の範
囲にあることを特徴とする請求項3に記載の光記録媒
体。 - 【請求項5】 前記反射放熱層の合金がAgとPdとM
oからなり、その組成式が 【数3】AgxPdyMoz (但し、x+y+z=100原子%)で表わされ、x、
y、zが94≦x≦98、1≦y≦3、1≦z≦3の範
囲にあることを特徴とする請求項3に記載の光記録媒
体。 - 【請求項6】 前記反射放熱層の合金がAgとInとM
oから成り、その組成式が 【数4】AgxInyMoz (但し、x+y+z=100原子%)で表わされ、x、
y、zが95≦x≦98、1≦y≦2、1≦z≦3の範
囲にあることを特徴とする請求項3に記載の光記録媒
体。 - 【請求項7】 前記反射放熱層の合金がAgとMgとN
iからなり、その組成式が 【数5】AgxMgyNiz (但し、x+y+z=100原子%)で表わされ、x、
y、zが95≦x≦98、0.5≦y≦2、1≦z≦3
の範囲にあることを特徴とする請求項3に記載の光記録
媒体。 - 【請求項8】 前記反射放熱層の合金がAgとCとCu
からなり、その組成式が 【数6】AgxCyCuz (但し、x+y+z=100原子%)で表わされ、x、
y、zが96≦x≦98、0≦y≦1、1≦z≦3の範
囲にあることを特徴とする請求項3に記載の光記録媒
体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002027965A JP2003231354A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 光情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002027965A JP2003231354A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 光情報記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003231354A true JP2003231354A (ja) | 2003-08-19 |
Family
ID=27773412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002027965A Pending JP2003231354A (ja) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | 光情報記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003231354A (ja) |
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