JP3130847B2 - 光学情報記録媒体 - Google Patents
光学情報記録媒体Info
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Description
より情報の記録・再生を行う光学情報記録媒体に関し、
特に、相変化光ディスクに関する。
願から遡行調査すると、先ず、クロス消去低減のため
に、非晶質状態における吸収率Aaと結晶状態における
吸収率Acとの割合を改善する出願として、特開平1−
149238号公報,特開平7−93804号公報があ
る。また、線速度の適用範囲を拡大する目的の出願とし
て、近年では、特開平8−156423号公報があり、
消去率、特にオーバーライト後のジッタ特性の向上を目
指す出願として、特開平9−63119号公報がある。
最近では、「記録中ベリファイ動作」が可能な構成を提
示する出願として、特開平9−73660号公報があ
る。
る学術論文としては、以下に記載するものがあった。 筆者:森下 直樹 中村直正 鈴木克己 刊行物の題名:第5回相変化記録研究会 シンポジウム
予稿集 発行年月日:1993年11月25日 該当個所・図面;94ページ,Fig.1
では、高密度化のためにトラックピッチを狭めていく
と、情報の記録を行った際に、隣接トラックの情報を消
去してしまうという問題、いわゆるクロス消去の問題が
深刻であった。クロス消去低減のためには非晶質状態に
おける吸収率Aaを結晶状態における吸収率Acより低
くすることが有効である。
がAcより高くなっているが、AaをAcより低くする
技術としては、上記した特開平1−149238号公
報、特開平7−93804号公報、第5回相変化記録研
究会シンポジウム予稿集92−94ページ記載の技術な
どが知られている。これらの発明はクロス消去特性の改
善を目的としてAaを低くしたものではなく、マークエ
ッジ記録時のオーバライト特性改善を目的としてAcを
Aaより高くしたものであるが、結果的に、AaがAc
より低くなっているのでクロス消去低減に有効な技術と
なっている。
ような問題点を有している。第1の問題点は、トラック
ピッチを狭めることができないことである。上記問題点
が生じる理由は、情報の書き換えを行う際に、隣接トラ
ックに記録されているデータを消去してしまうクロス消
去が生じてしまうためである。また、従来の技術の第2
の問題点は、クロス消去の抑制が可能な従来の相変化光
ディスクでは、情報の書き換え可能回数が低線速下では
特に大幅に制限されていることである。
消去の抑制が可能な従来の相変化光ディスクでは熱負荷
が高くなる構成を取っているためである。例えば、第5
回相変化記録研究会シンポジウム予稿集の94ページ,
Fig.1が開示する例では、反射層らしき構造体とし
て、基板直上に、「吸収性のある半透明金属層」と称す
る層を設けているが、この層は、極薄の金薄膜であるが
故に、情報の記録時に反射層がレーザ光を吸収し、昇温
するため、反射層直下の基板に熱負荷がかかり、情報の
繰り返し書き換え回数が限られるという問題を生じてい
た。また、基板と上記「吸収性のある半透明金属層」間
には、伝熱防止用の緩衝体として作用する層が設けられ
ていないので、この点からも、反射層の昇温に伴う基板
の熱変形を抑制し、繰り返し特性を向上させる課題は達
成できていない。
g. 1に開示されている図である。図13が示す構造に
おいては、ディスク130は、ポリカ−ボネ−ト(Po
lycarbonate)の基板131上に直接Au層
132が置かれ、次に、ZnS−SiO2 層133、G
e2 Sb2 Te5 層134、ZnS−SiO2 層層13
5、Al合金層136、UV樹脂層137が、順に積層
されている。反射層の役割を果たすと推定されるAu層
132については14nmと極薄になっている。
反射層として極薄膜の金属を用いているため、放熱性が
悪く、熱負荷が高いので、特に線速8m/s以下の低線
速下では、繰り返し書き換え回数が制限されるという問
題を生じていた。また、特開平7−93804号公報で
は繰り返し特性は確保できるものの、短波長光源使用時
にはAaをAcより大幅に低下させることができないと
いう問題が生じていた。
6423号公報と特開平9−63119号公報について
吟味してみても、下記の点で、本発明の技術が開示する
記録媒体の構造とは異なっている。図11は、特開平8
−156423号公報が開示する光ディスクの構造であ
る。
1は、光透過性基板112上に、第1の保護層113、
記録層114、第2の保護層115、反射層116、U
V硬化樹脂保護層117がこの順に積層されている。こ
の構造においては、反射層116が唯一の反射層となっ
ている。図12は、特開平9−73660号公報が開示
する光学的記録媒体の構造である。
120は、透明基板122上に、第一保護膜123、記
録膜124、第二保護膜125、反射膜126、紫外線
硬化樹脂127がこの順に積層されている。この構造に
おいても、反射層らしきものは反射膜126のただ一つ
である。また、特開平9−63119号公報について
は、図は全く開示されていないが、明細書の記述によれ
ば、やはり反射層は只一つであり、同公報はその材質を
特定しているに過ぎない。
おいても、上記の問題点は構造的には解決されていな
い。本発明は、以上のような従来のディスク装置技術に
おける問題点に鑑みてなされたものであり、よって、本
発明の第1の目的は、クロス消去が少なく、かつ、繰り
返し特性に優れた相変化光ディスクを提供することにあ
る。
達成しても、なおかつ、性能特性と信頼性の面で、従来
より優れた相変化光ディスクを提供することにある。
に、本発明の態様によれば、基板上に誘電体層、下部反
射層、誘電体層、記録層、誘電体層、上部反射層を順に
積層したこと、を特徴とする相変化光ディスクが提供さ
れる。前記前記相変化光ディスクの上部反射層として
は、Au,Al,Ti,Cu,Crから選ばれた少なく
とも1種の金属又はそれらの合金を用いることが可能で
ある。
層の膜厚を40nm以上300nm以下とすることが可
能である。前記相変化光ディスクの下部反射層としては
SiあるいはGeを用いることが可能である。また、前
記の相変化光ディスクの下部反射層の膜厚を10nm以
上120nm以下とすることも可能である。
層としては、上記の他に、Au,Al,Ti,Cu,C
rから選ばれた少なくとも1種の金属又はそれらの合金
を用いることも可能である。さらに、前記相変化光ディ
スクの下部反射層の膜厚としては、上記の他に10nm
以上30nm以下とする仕様も可能である。
は、非晶質状態における記録層の吸収率が結晶状態にお
ける記録層の吸収率より低くなるように設定することも
できる。本発明の相変化光ディスクの作用を述べると、
先ず、クロス消去を抑制するには、非晶質部の吸収率を
低くすることが効果的であることに着目した。それ故、
下部反射層としてSiあるいはGe等の透過率の高い材
料あるいは膜厚10−30nmの極薄金属を用いること
により、非晶質部の反射率を高めて、非晶質部の吸収率
を低くすることを可能としている。
報の記録時には下部反射層の温度が上昇する。下部反射
層と基板の間に伝熱防止層として誘電体層を設けること
により、基板への熱負荷を低減し、繰り返し特性を向上
させることができる。
の実施の形態について、図1〜図10を参照して説明す
る。図1は、本発明の第1の実施形態に係る相変化光デ
ィスクの構成図である。図1が示す実施形態において
は、記録媒体10は、基板1上に、第一誘電体層2、下
部反射層3、第二誘電体層4、記録層5、第三誘電体層
6、上部反射層7を、順に積層した構成を取る。
の昇温による基板1の熱変形を抑制する。下部反射層3
は、記録層5が非晶質状態にある時の反射率を高め、非
晶質状態にある時の吸収率を結晶状態にある時の吸収率
より低くして、クロス消去を抑制する働きをしている。
消衰係数が小さい材料あるいは金属材料を用いることが
できる。記録層5が結晶状態にある時の吸収率を確保す
るために、下部反射層3の膜厚は、屈折率が大きく、消
衰係数が小さい材料の場合には10nm以上120nm
以下とし、金属材料の場合には10nm以上30nm以
下とすることが望ましい。
しすぎると、レーザ光を使って記録することができなく
なるからである。記録層5はレーザ光の照射により反射
率が可逆的に変化する相変化材料である。上部反射層7
としては、放熱性を高め繰り返し特性を向上させるため
に金属材料を用いる。
性向上及び膜質の観点から40nm以上300nm以下
とすることが望ましい。これは、上部反射層7の膜厚が
40nm以下であると、十分な放熱性が得られず繰り返
し特性が劣化し、また、上部反射層7の膜厚が300n
m以上になると反射層が剥離しやすくなるためである。
変化光ディスクの構成図である。図2が示す実施形態に
おいては、上記の第1の実施形態における上部反射層7
の材質が特定され、Au,Al,Ti,Cu,Crから
選ばれた少なくとも1種の金属又はそれらの合金を用い
る。図3は、本発明の第3の実施形態に係る相変化光デ
ィスクの構成図である。
1又は第2の実施形態における上部反射層7の膜厚が特
定され、40nm以上300nm以下となっている。図
4は、本発明の第4の実施形態に係る相変化光ディスク
の構成図である。図4が示す実施形態においては、上記
の第1〜第3のいずれかの実施形態における下部反射層
3の材質が特定され、SiあるいはGeを使用する。
変化光ディスクの構成図である。図5が示す実施形態に
おいては、上記の第1〜第4のいずれかの実施形態にお
ける下部反射層3の膜厚が特定され、10nm以上12
0nm以下に設定されている。図6は、本発明の第6の
実施形態に係る相変化光ディスクの構成図である。
1〜第3のいずれかの実施形態における下部反射層3の
材質が特定され、Au,Al,Ti,Cu,Crから選
ばれた少なくとも1種の金属又はそれらの合金を用い
る。図7は、本発明の第7の実施形態に係る相変化光デ
ィスクの構成図である。図7が示す実施形態において
は、上記の第1,第2,第3又は第6の実施形態におけ
る下部反射層3の膜厚が特定され、10nm以上30n
m以下となっている。
ついて、図8〜図10を参照して説明する。図8は、本
発明の相変化光ディスクによって、記録を行った際の温
度上昇を示す説明図である。情報の記録を行う際、記録
層5の温度は、図8のグラフ部分に示すような分布を持
つ。
ータ(非晶質マーク)が消去されないためには、図8に
示したマーク端8での温度が、記録層の結晶化温度以下
となる必要がある。マーク端8の温度上昇量は、非晶質
状態における吸収率Aaに比例する。本発明の相変化光デ
ィスクでは、下部反射層2により、非晶質状態の反射率
を高めてAaを低くしているので、マーク端8の温度上
昇量を従来技術より小さくすることができ、クロス消去
を抑制することができる。
相変化光ディスクの構成と動作を述べる。最初に、基板
1としてポリカーボネートを用い、第一誘電体層2とし
てZnS−SiO2 を140nm、下部反射層3として
Siを40nm、第二誘電体層4としてZnS−SiO
2 を140nm、記録層5としてGe2 Sb2 Te5 を
15nm、第三誘電体層6としてZnS−SiO2 を2
0nm、反射層7としてAlを100nm、順次スパッ
タリングにより積層することにより得た実施形態につい
て述べる。
形状を示す外観図である。図9に示すように、ポリカー
ボネート基板上に形成された案内溝のピッチ(トラック
ピッチ)は1.1μmとした。上記相変化光ディスクに
おいて、結晶状態における吸収率Acは60%、非晶質
状態における吸収率Aaは45%とした。ディスクを線
速5m/sで回転させ、波長660nm、対物レンズの
開口数0.6の光ヘッドを用いて測定を行った。
=50%の信号を記録した後、隣接する両側グルーブ部
に1.5MHz、duty比=50%の信号を繰り返し
記録して、1MHz信号のキャリアの変化を測定した。
図10は、上記の相変化光ディスクのクロス消去特性を
示すグラフである。図10から明らかなように、隣接グ
ルーブ部で情報の書き換えを繰り返し行っても、1MH
zの信号はまったく影響を受けない。
報を記録していない状態で測定した1MHz信号のキャ
リアCiと、隣接トラックで1.5MHzの信号を所定
回数繰り返し記録した後測定した1MHz信号のキャリ
アClとの差(Ci−Cl)を示した。上記の相変化光
ディスクを用いて、1MHz、duty比=50%の信
号を、繰り返し記録したところ、50万回の繰り返しま
で、1 MHz 信号のキャリアやノイズの変化は見られなか
った。
い、誘電体層2としてZnS−SiO2 を140nm、
下部反射層3としてAlを10nm、誘電体層4として
ZnS−SiO2 を140nm、記録層5としてGe2
Sb2 Te5 を15nm、誘電体層6としてZnS−S
iO2 を20nm、反射層7としてAlを100nm、
順次スパッタリングにより積層して得られた実施形態に
ついて述べる。
1.1μmとした。結晶状態における吸収率Acは70
%、非晶質状態における吸収率Aaは45%とした。上
記の相変化光ディスクを線速5m/sで回転させ、波長
660nm、対物レンズの開口数0.6の光ヘッドを用
いて測定を行った。前記実施形態と同様に、まずランド
部に1MHz、duty比=50%の信号を記録した
後、隣接する両側グルーブ部に1.5MHz、duty
比=50%の信号を繰り返し記録して、1MHz信号の
キャリアの変化を測定した。
響を受けなかった。この相変化光ディスクを用いて、1
MHz、duty比=50%の信号を繰り返し記録した
ところ、50万回までキャリアやノイズの変化は見られ
なかった。下部反射層3としては、上記実施形態以外
に、GeあるいはAu,Al,Ti,Cu,Cr又はそ
れらの合金を用いることもできる。また、上部反射層7
として、上記実施形態以外に、Au,Ti,Cu,Cr
又はそれらの合金、もしくは、Alとそれらの合金を用
いることもできる。
効果は、トラックピッチを狭めて記録密度を改善できる
ことである。その理由は、クロス消去を抑制することが
できるからである。本発明による相変化光ディスクの第
2の効果は、再生レーザ光が変動し、高パワーになって
もデータが消去されることを防ぐことができ、かつ、将
来、レーザ光源がさらに短波長化された際に、再生レー
ザ光によりデータが消去されることを防ぐことができ
る。
ているからである。
クの構成図である。
クの構成図である。
クの構成図である。
クの構成図である。
クの構成図である。
クの構成図である。
クの構成図である。
った際の温度上昇を示す説明図である。
ある。
ラフである。
ディスクの構造である。
的記録媒体の構造である。
の94ページ,Fig.1に開示された図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 基板上に誘電体層、下部反射層、誘電体
層、記録層、誘電体層、上部反射層をこの順に積層し、
非晶質状態における記録層の吸収率が結晶状態における
記録層の吸収率より低いこと、 を特徴とする相変化光ディスク。 - 【請求項2】 上部反射層として、Au,Al,Ti,
Cu,Crから選ばれた少なくとも1種の金属又はそれ
らの合金を用いること、 を特徴とする請求項1記載の相変化光ディスク。 - 【請求項3】 上部反射層の膜厚を40nm以上300
nm以下とすること、を特徴とする請求項1又は2記載
の相変化光ディスク。 - 【請求項4】 下部反射層として Si あるいは Ge を用
いること、 を特徴とする請求項1,2又は3記載の相変化光ディス
ク。 - 【請求項5】 下部反射層の膜厚を10nm以上120
nm以下とすること、 を特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の相変
化光ディスク。 - 【請求項6】 下部反射層として、Au,Al,Ti,
Cu,Crから選ばれた少なくとも1種の金属又はそれ
らの合金を用いること、 を特徴とする請求項1,2又は3記載の相変化光ディス
ク。 - 【請求項7】 下部反射層の膜厚を10nm以上30n
m以下とすること、 を特徴とする請求項1,2,3又は6記載の相変化光デ
ィスク。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09298477A JP3130847B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 光学情報記録媒体 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09298477A Expired - Fee Related JP3130847B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 光学情報記録媒体 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3130847B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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KR101319908B1 (ko) * | 2011-02-16 | 2013-10-18 | 한국과학기술원 | 고 굴절률 메타물질 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP09298477A patent/JP3130847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
第5回相変化記録研究会シンポジウム予稿集,1993年11月25日発行,第92〜97頁 |
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JPH11134713A (ja) | 1999-05-21 |
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