JP3525197B2 - 相変化型光記録媒体 - Google Patents
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Description
録媒体の分野に応用可能な相変化型光記録媒体に関す
る。
全互換をめざしたものが注目されている。例えば、
(1)In−Seを記録層、SiO2を耐熱保護層、C
uを反射層に利用したもの(第4回相変化記録研究会シ
ンポジウム予稿集 p.82〜86)、(2)Ge−S
b−Teを記録層として、耐熱保護層にZnS・SiO
2やSiO2を用い、反射層としてAuを利用したもの
(第5回相変化記録研究会シンポジウム予稿集 p.9
〜14)、そして(3)記録層にGeTe、耐熱保護層
にTa2O5やSiO2を利用し、反射層にAuを用いた
ものが提案されている(たとえば,特開平5−2425
31号公報)。
による多重干渉効果を利用して高反射率、高コントラス
トを実現しようとしているが、InSeを記録膜とした
系は消去をDC光で行っており、オーバーライトはでき
ない。一方、GeSbTe、GeTeを記録層とした系
は記録に高パワーを必要とするため記録感度に問題を有
する。
感度が高く、しかも、オーバーライトが可能な高反射
率、高コントラスト、すなわち、CD完全互換用相変化
型光記録媒体を提供することにある。CDと完全互換で
あるためには初期化状態または消去状態(共に結晶相)
での反射率R1が70%以上、かつ、記録後(アモルフ
ァス相)の反射率R1に対するコントラスト(R1−R
2)/R1が0.6以上あることが要求されている。そ
してこれを実現するために、一般に、記録媒体の層構成
による多重干渉効果を利用する方法が提案されており、
例えば、InSeを記録層とし、これをSiO2の誘電
体層でサンドイッチし、Cuを反射層とした記録媒体が
第4回相変化記録研究会予稿集(p.82)に記載され
ている。
0%)とコントラスト(0.6)を有し、13mwとい
うパワーで記録されているものの消去ができておらず実
用的でない。一方、Ge−Sb−Teを記録層とし、Z
nS・SiO2を誘電体層、Auを反射層とした構成の
記録媒体が提案(第5回相変化記録研究会予稿集p.
9)されており、この記録媒体は反射率、コントラスト
の点で問題ないが、記録に要するレーザパワーをディス
ク上で30mw近く必要とし極めて記録感度が悪くこれ
また実用的でない。また、オーバーライトは可能である
が高パワーを必要とするため、熱ダメージが大きく、繰
り返し特性が悪い。さらに、GeTeを記録層、Ta2
O5を誘電体層、そしてAuを反射層とした構成のもの
も提案されている(たとえば,特開平5−242531
号公報)がGeTeは融点が725℃あり、これも記録
に要するパワーが高いことが予想され実用的でない。
に、記録材料の結晶状態とアモルファス状態の相変化を
利用する光記録媒体において、記録層の組成比(百分
率)が下記式(I)または(II)で表されることを特
徴とする相変化型光記録媒体が提供される。
e、SiおよびSnの群から選ばれた少なくとも1種の
元素、Xは92≦X≦99で表される整数を示す。
体において、前記記録層の上面および下面に耐熱保護層
としてZn(S,O)・SiO2からなる誘電体層を設
けることを特徴とする相変化型光記録媒体が提供され
る。
録媒体において、前記誘電体層の組成比(百分率)が下
記式(III)で表されることを特徴とする相変化型光
記録媒体が提供される。
5ないし30までのいずれかの整数であり、かつ、α+
β+γ=100の関係を有する。
かに記載した相変化型光記録媒体において、上記最上層
にAl−Mg−Si合金からなる反射放熱層を有するこ
とを特徴とする相変化型光記録媒体が提供される。
成比が(Ag3SbS3)XM100−X、または、(A
g3AsS3)XM100−X、ただし、MはZn、G
e、SiおよびSnの中から選ばれた少なくとの1種の
元素であり、その組成比が92≦X≦99であることか
ら、Xがこの範囲にある限り融点がAg3SbS3単独の
473℃またはAg3AsS3単独の480℃に近い値を
とること、また、添加物としてZn、Ge、Si、Sn
がドナー、アクセプタとして十分な効果が期待できるた
め光吸収能が向上し記録感度が改善される。また、Ag
3SbS3またはAg3AsS3のバンドギャップは〜1.
8eV程度と比較的広いため各層間による干渉効果を利
用できるので高反射率、高コントラストの相変化型光記
録媒体が得られる。
護層としての誘電体層を設けることにより干渉効果が大
きくなり、高反射率、かつ、高コントラストが図れる。
また、誘電体材料としてZnS・ZnO・SiO2を用
いることにより従来よりも高い熱伝導率を得ることがで
きる。すなわち、ZnOは熱伝導率50W/K・mと誘
電体材料の中では大きく、熱伝導率の小さなZnS・S
iO2と組み合わせることにより大きな熱伝導率が得ら
れる。従って記録媒体は急冷構造となるため線速が遅い
CDに応用する場合アモルファス化が容易となる。
(III)の組成耐熱保護層として高い熱伝導率が得ら
れ、しかも、耐熱保護層としての機能を十分に得ること
ができる。
Si−Mg合金を利用することにより極めて安定な耐食
性と高熱伝導性を有する反射層が形成するため繰り返し
特性の向上した記録媒体が得られる。
参照して説明する。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。
クスあるいは樹脂であり、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、ウレタン樹脂などが挙げられる
が、加工性、光学特性などの点で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
あるいはシート状であってもよい。
SiO2を用いてスパッタ法により膜形成を行なう。本
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
機能も有することから、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200〜300
0Å、好ましくは350Å〜2000Åとする。200
Å以下の場合は耐熱保護層としての機能が失われ、ま
た、3000Å以上になると界面剥離が生じやすくな
る。
−Si合金が用いられる。一般的にはスパッタ法により
膜形成を行う。膜厚は500Å〜2000Å、好ましく
は700Å〜1500Åである。
ッタ法により膜形成が行われ、その膜厚は100Å〜1
000Å、好ましくは200Åから350Åがよい。1
00Åより薄いと光吸収能が低下し記録層としての機能
を失う。一方、1000Å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。
mm、直径120mmφのポリカーボネート基板上に表
1に示す構成の下部耐熱保護層、記録層、上部耐熱保護
層および反射放熱層を順次スパッタ法により積層し相変
化型光記録媒体を作製した。また、表2に使用した保護
層膜の熱伝導率を示す。熱伝導率は光交流法により測定
した。
い、保護層および反射層は従来の(ZnS)80(Si
O2)20およびAl合金を用いた。なお、記録層には
不純物は添加していない。各層の膜厚は高反射率、高コ
ントラストが得られる条件をシュミレーションにより求
めたものを利用した。表1に各実施例及び各参考例で使
用した各層材料を示す。また、表2に使用保護層膜の熱
伝導率を示す。熱伝導率は光交流法により測定した。
て相変化型光記録媒体を作製した。
nS・ZnO・SiO2を使用した以外は参考例1と全
く同様にして相変化型光記録媒体を作製した。
nS・ZnO・SiO2を使用し、さらに、反射層に本
発明のAl−Mg−Siを使用した以外は参考例1と全
く同様にして相変化型光記録媒体を作製した。
明のZnS・ZnO・SiO2を使用し、反射層に本発
明のAl−Mg−Siを使用した以外は参考例1と全く
同様にして相変化型光記録媒体を作製した。
nS・ZnO・SiO2を使用し、反射層に本発明のA
l−Mg−Siを使用した以外は参考例1と全く同様に
して相変化型光記録媒体を作製した。耐熱保護層にはZ
nOを増量した。
価した。ディスクを初期化後、線速1.2m/s、記録
周波数f1=0.4MHZで記録した後、f2=0.7
2MHZでオーバーライトを行った。このときのC/N
と消去比を表2に示す。記録用レーザパワーは780n
mである。また、表3に反射率、コントラストおよびオ
ーバーライトの繰り返し回数を示す。
SbS3を用いると反射率、コントラストともCD完全
互換用として使用可能性が高くなることが分かる。
添加すると記録感度が大幅に向上することが分かる。こ
れはZnがAg3SbS3の中でドナー準位を作り、これ
により吸収が促進され光の吸収効率が向上したためと考
えられる。この高感度化によりオーバーライトの繰り返
し回数も40回程度に向上した。
さらに、誘電体層にZnSZnOSiO2を用いたこと
により記録感度が一層向上することが分かる。これはZ
nS・ZnO・SiO2の熱伝導率がZnS・SiO2よ
りも大きいためアモルファス化(記録)しやすくなって
いるものと考えられる。オーバーライトの繰り返し回数
は60回に向上した。保護層の熱伝導率が大きいたため
熱ダメージの影響が少なくなったためと考えられる。
スク特性、反射率、コントラストが同じであること、ま
た、オーバーライトの繰り返し回数は80回に向上して
いることからCD完全互換用として使用可能であること
が分かる。
用いたところ、反射率およびコントラストの結果、ま
た、オーバーライトの繰り返し回数から使用可能である
ことが分かる。
よびSnを用いたことによりドナー、アクセプタ両準位
が形成され、この準位を通して光吸収が促進されたもの
と考えられる。また、保護層のZnを増量した結果、膜
の熱伝導率が向上し、よりアモルファス化しやすくなっ
たことが考えられる。即ち、ZnOの熱伝導率は誘電体
膜の中でも比較的大きいことが知られており、このZn
Oの割合が増加した結果、誘電体膜の熱伝導率が増大し
たものと考えられる。また、オーバーライトの繰り返し
回数は95回となった。
化型光記録媒体によれば、記録層の組成比が(Ag3S
bS3)xM100−x、または(Ag3AsS3)x
M100−x、ただし、MはZn、Ge、Si及び/又
はSnの中から選ばれる少なくとも1種の元素であり、
その組成比が92≦x≦99であることから、融点がA
g3SbS3単独の473℃またはAg3AsS3単独
の480℃に近い値をとることができ、このため、記録
膜の組成比をAg3SbS3またはAg3AsS3に近い値
をとることができ、高い記録感度が期待できる。
記録媒体によれば、耐熱保護層の熱伝導率を従来のそれ
よりも大きくすることが可能であり、これによりアモル
ファス化しやすくなり記録感度を向上することができ
る。
よれば、反射層にAl−Mg−Siを用いることにより
反射層の耐熱性が向上し、しかも熱伝導率も比較的大き
いため熱の放散性を高めることができ記録媒体に対する
熱ダメージを低減することができるため繰り返し特性を
向上することができる。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 記録材料の結晶状態とアモルファス状態
の相変化を利用する光記録媒体において、記録層の組成
比(百分率)が下記式(I)または(II)で表される
ことを特徴とする相変化型光記録媒体。 【化1】 (Ag3SbS3)XM100-X ……(I) 【化2】 (Ag3AsS3)XM100-X ……(II) 上記式(I)および(II)において、MはZn、G
e、SiおよびSnの群から選ばれた少なくとも1種の
元素、Xは92≦X≦99で表される整数を示す。 - 【請求項2】 前記記録層の上面および下面に耐熱保護
層としてZn(S,O)・SiO2からなる誘電体層を
設けることを特徴とする請求項1記載の相変化型光記録
媒体。 - 【請求項3】 前記誘電体層の組成比(百分率)が下記
式(III)で表されることを特徴とする請求項2記載
の相変化型光記録媒体。 【化3】 式中、αは30ないし80、βは10ないし50、γは
5ないし30までのいずれかの整数であり、かつ、α+
β+γ=100の関係を有する。 - 【請求項4】 最上層にAl−Mg−Si合金からなる
反射放熱層を有することを特徴とする請求項1ないし3
記載のいずれかに記載の相変化型光記録媒体。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04020596A JP3525197B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 相変化型光記録媒体 |
ES97103293T ES2218612T3 (es) | 1996-02-27 | 1997-02-27 | Medio optico de grabacion de informacion. |
DE69728807T DE69728807T2 (de) | 1996-02-27 | 1997-02-27 | Optisches Aufzeichnungsmedium |
US08/807,632 US6221557B1 (en) | 1996-02-27 | 1997-02-27 | Optical information recording medium |
EP97103293A EP0793223B1 (en) | 1996-02-27 | 1997-02-27 | Optical information recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04020596A JP3525197B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 相変化型光記録媒体 |
Publications (2)
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