JP4060574B2 - 追記型光記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、追記型の光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来技術】
追記型の記録媒体としては、レーザ光照射により媒体にピット（穴）をあけて情報を記録する方法、或いは相変化や合金化等による構造変化を生じさせ反射率を変化させて情報を記録する方法が提案されている。
例えばピット方式の場合、Ｔｅ膜を用いた研究が進み、その中で耐環境特性を改善するためＴｅ膜表面に酸化膜を形成する方法が特開昭５８−１８９８５０号公報に開示されている。同じく、耐環境特性を改善するため、ＴｅにＳｅやＣを添加した提案やＣＳ_２−Ｔｅ膜の検討も進められた（記録・記憶技術ハンドブック、ｐ．５４３〜５４６、丸善）。
また、Ｔｅ膜の記録感度向上のためにＢｉ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎとの合金化により低融点化を図る方法（特開昭５８−９２３４号公報）も提案されている。
【０００３】
一方、相変化方式としては、代表的なものとして、ＴｅＯ_ｘ及びこれにＧｅ、Ｓｎ、Ｐｂを添加した提案（記録・記憶技術ハンドブック、ｐ．５４６）や、反射層をＢｉ_２Ｔｅ_３、相変化記録層をＳｂ_２Ｓｅ_３とした２層タイプのもの（光記録技術と材料、ｐ．９４〜９５、ＣＭＣ出版）が提案されている。
また、合金化方式としては、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎの元素群から選択された少なくとも一種の元素から成る層と、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕの元素群から選択された少なくとも一種の元素から成る層との２層記録層にレーザ光を照射し、この２層を合金化させて記録する方法（特開平４−２２６７８号公報）が提案されている。
しかしながら、上記ピット方式の場合、記録密度の向上に伴ない均一なピットを得る事が困難となるし、これにより信号特性と記録感度が劣化する。
また、上記相変化方式の場合、結晶と非晶の間の相転移を利用するものにおいて、場合により記録マークが消去される危険性がある。
また、上記合金化方式の場合、レーザ照射による反射率の変動、即ち、記録マークの再生信号のコントラストが小さいという問題を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑みて、高密度対応（例えばＤＶＤ−Ｒ）記録媒体において、再生信号のＣ／Ｎ及びコントラストが良好で、記録感度も十分に高く、記録マークの消去の可能性が全くなく、耐候性に優れた追記型光記録媒体の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は次の１）〜２）の発明（以下、本発明１〜２という）によって解決される。
１） 記録層が第一記録層、第二記録層の２層から成り、第一記録層がＣｕ又はＺｎ元素を含み、第二記録層が、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの中から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｌの中から選ばれた少なくとも一つの元素を含み、更にＰｔ、Ｃｏ、Ｎｉの中から選ばれた少なくとも一つの元素を１〜３ａｔ％含む合金層である事を特徴とする追記型光記録媒体。
２） 前記第二記録層の組成式をＡ_ｘＢ_{１００−ｘ}（但し、ｘはａｔ％、Ａは、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの中から選ばれた少なくとも一つの元素、Ｂは、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｌの中から選ばれた少なくとも一つの元素）として、３０≦ｘ≦９０の範囲にある事を特徴とする１）記載の追記型光記録媒体。
【０００６】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明１では、光の照射によって、第一記録層の構成元素を第二記録層に拡散させ、記録層の光学定数を変化させて情報を記録する。
光の照射により、第一記録層を構成するＣｕ又はＺｎ元素が、第二記録層に拡散する現象の機構は正確には解明されていないが、一つの考え方として、例えばＳｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ等の第二記録層を形成する半導体が光を吸収することにより生じた電子が、不純物準位等にトラップされて負の電界を作り、これが正のイオンとなったＣｕ^＋やＺｎ^２＋を引き付けて拡散を生じさせるものと考えられる。また、光の吸収に伴なう発熱も拡散効果を高めているものと思われる。
また、第二記録層の組成を本発明２で規定したような、Ａ_ｘＢ_{１００−ｘ}（ｘはａｔ％、３０≦ｘ≦９０）とすることにより、第一記録層の構成元素が第二記録層に拡散する効率を高めることが出来る。ここで、ｘが３０ａｔ％未満の場合は、拡散効果が低下し、９０ａｔ％を越えると環境特性が低下するので好ましくない
【０００７】
また、第二記録層にＰｔ、Ｃｏ、Ｎｉの中から選ばれた少なくとも一つの元素を１〜３ａｔ％添加する事により、記録層の耐環境特性を向上させる事ができる。
また、光の照射により第一記録層の構成元素が第二記録層に拡散した結果として拡散層が生じる。この拡散層中での第一記録層の元素濃度は均一であり、光による情報の記録と再生は拡散層により実現されている。即ち、拡散層の存在が記録前後での光学定数の変化を引き起こしていると考えられる。この拡散層として均一相を形成することが本発明の特徴であり、これにより記録前後での光学定数の変化が大きくなり良好な信号特性が得られるものと考えられる。
更に、基板上での第一記録層と第二記録層の順序はどちらが先でも良いが、記録モードをハイ・トゥー・ロー（ｈｉｇｈ ｔｏ ｌｏｗ）にする時は、基板、第一記録層、第二記録層の順に設けるのが好ましく、ロー・トゥー・ハイ（ｌｏｗ ｔｏ ｈｉｇｈ）モードにする時は、基板、第二記録層、第一記録層の順に設けるのが好ましい。
本発明は、元素の拡散を記録に利用するので、記録感度が極めて良好であり、記録マークも穴等の変形と異なり綺麗であって良好な信号特性を有する。
【０００８】
図１は、本発明の追記型光記録媒体の層構成の一例である。
即ち案内溝を有する基板（１）の上に、第一記録層（２）と第二記録層（３）からなる２層記録層、環境保護層（４）を順に設けた例を示している。
基板（１）の材料としては、通常、ガラス、セラミック、又は樹脂が用いられるが、成形性の点で樹脂基板が好ましい。具体例としては、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、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、基板の形状は、ディスク状、カード状、シート状等の何れでもよい。
【０００９】
記録層としては、基板上に、Ｃｕ又はＺｎ元素を含む第一記録層、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの中から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｌの中から選ばれた少なくとも一つの元素を含む第二記録層を順に積層する。なお、第一記録層、第二記録層の順序は逆でもよい。
成膜法としては、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、電子ビーム法等があるが、特にスパッタリング法が好ましい。
第一記録層の膜厚は、５０〜２００Å、好ましくは１００〜１５０Åの範囲がよく、第二記録層の膜厚は、１００〜４００Å、好ましくは、１５０〜２００Åが良い。
更に、環境保護層としてエポキシ系樹脂をスピンコート法により設ける。
【００１０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００１１】
実施例１〜１１、比較例１〜２
ピッチ０．７４μｍ、深さ４００Åの案内溝を有する、厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍφのポリカーボネート基板上に、下記表１に示す組成の第一記録層と第二記録層から成る記録層を順次スパッタ法により設け光記録媒体を作成した。
【表１】

【００１２】
得られた光記録媒体について、信号特性として、Ｃ／Ｎ比と記録前の反射率、記録前後のコントラストを評価した。
記録信号はＥＦＭランダムパターン、記録パワーは８ｍＷ、１０ｍＷ、１２ｍＷ、記録線速度は６ｍ／ｓで行い、再生信号のＣ／Ｎは３Ｔ信号で評価した。
記録再生用光源の半導体レーザの波長は６５０ｎｍとした。
また、環境特性については、８０℃、８０％温湿下で２００時間保存した後の記録マーク（１０ｍＷ記録）の再生信号（Ｃ／Ｎ）と反射率で評価した。
以上の結果を表２に示す。
【００１３】
【表２】

【００１４】
また、Ｃｕ又はＺｎ元素を含む第一記録層から、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの中から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｌの中から選ばれた少なくとも一つの元素から成る合金層への光の照射による拡散の状態は、オージン電子分光法で測定した。
その結果、実施例１〜１１の全てにおいて、第一記録層の元素が第二記録層に拡散しており、この拡散層は薄膜Ｘ線回折により非晶質である事を確認した。
また、光照射前後での屈折率の差が大きい事がエリプメータの測定で分った。
そして実施例の光記録媒体は、記録パワーが８ｍＷでもＣ／Ｎが５４ｄＢ以上の高い記録感度を有し、コントラスト及び反射率も高くＤＶＤ−Ｒ用の記録媒体として使用できる。
【００１５】
また、表には示していないが、本発明２における第二記録層の組成式Ａ_ｘＢ_{１００−ｘ}のｘが３０より小さい場合には、光を照射した時の第一記録層を構成するＣｕ又はＺｎ元素の第二記録層への拡散効率が低下し、記録前後での光学定数の変化が少なく、大きなコントラストをとる事ができないこと、また、ｘが９０より大きい場合には特にＴｅの場合環境特性が低下することを確認した。
また、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏの添加による効果は、実施例５と比較例１との対比から明らかである。即ち、実施例５では、８０℃、８０％の環境雰囲気下で２００時間においても信号特性が変化してないのに対し、比較例１では顕著な特性劣化が見られる。なお、ここではＮｉについて比較したが、Ｐｔ、Ｃｏを添加した他の実施例の環境特性も優れている事から、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏの何れも環境特性を改善する効果があると見ることが出来る。この理由は明確でないが、不動態の形成を促進させるためではないかと思われる。
以上述べたように、本発明の光記録媒体は、記録感度、Ｃ／Ｎ、コントラスト及び耐候性の何れも優れたものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明１〜２によれば、記録感度、Ｃ／Ｎ、コントラスト及び耐候性（耐環境特性）に優れた追記型光記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の追記型光記録媒体の層構成の一例を示す図。
【符号の説明】
１ 基板
２ 第一記録層
３ 第二記録層
４ 環境保護層

Claims (2)

1. 記録層が第一記録層、第二記録層の２層から成り、第一記録層がＣｕ又はＺｎ元素を含み、第二記録層が、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの中から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｌの中から選ばれた少なくとも一つの元素を含み、更にＰｔ、Ｃｏ、Ｎｉの中から選ばれた少なくとも一つの元素を１〜３ａｔ％含む合金層である事を特徴とする追記型光記録媒体。
2. 前記第二記録層の組成式をＡ_ｘＢ_{１００−ｘ}（但し、ｘはａｔ％、Ａは、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅの中から選ばれた少なくとも一つの元素、Ｂは、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｌの中から選ばれた少なくとも一つの元素）として、３０≦ｘ≦９０の範囲にある事を特徴とする請求項１記載の追記型光記録媒体。

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