JP4252867B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents
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Description
特にAgを主成分とする反射層と硫黄を含有する保護層とを用いた場合に問題となる、反射層と保護層との反応によるAgの腐食を、反射層と保護層との間にNb等の所定の元素を主成分とする層を設けるようにすることによって、有効に抑制することができる。
本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体においては、Nb及び/又はMoを主成分とする界面層が、硫黄を含有する保護層とAgを主成分とする反射層との間に設けられる。
反射層には、従来Alを主成分としTa、Ti、Co、Cr等の元素を含む合金が用いられてきたが、本発明においては、熱伝導率がAlより更に高いAgを用いることで放熱効果を高める。それにより記録感度や繰り返し記録耐久性を向上することができる。
保護層に用いられる材料は、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物やCa、Mg、Li等のフッ化物を用いることが出来る。これらの酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。
記録層としては、例えば、GeSbTe、InSbTe、AgSbTe、及びAgInSbTeといった系列の化合物が繰り返し記録可能な材料として選ばれる。これらの中で、Sb2Te3とGeTeの疑似2元合金を主成分とする組成、より具体的には、{(Sb2Te3)1−α(GeTe)α}1−βSbβ組成(ただし、0.2≦α≦0.9、0≦β≦0.1)、あるいは、Sbを50原子%以上含むSbを主成分とする組成のいずれかであることが多い。
Sbを主成分とする組成としては、まず、(SbxTe1−x)1−yMy(ただし、0.6≦x≦0.9、0≦y≦0.3、MはGe、Ag、In、Ga、Zn、Sn、Si、Cu、Au、Pd、Pt、Pb、Cr、Co、O、S、Se、V、Nb、及びTaより選ばれる少なくとも1種)合金を主成分とするSbTe共晶系の組成を好ましく挙げることができる。なお、上記組成式は、原子数比で組成を表している。従って、例えばx=0.6は、60原子%を意味する。
ρ=Σmiρi (1)
(ここで、miは各元素iのモル濃度であり、miρiは元素iの原子量である。)
以下、本発明に用いる光学的情報記録媒体の具体的な態様をいくつか説明する。但し、本発明は、下記具体的態様に限定されるものではない。
構成1の光学的情報記録媒体について詳細に説明する。
基板には、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィンなどの樹脂、あるいはガラスを用いることができる。なかでもポリカーボネート樹脂はCD−ROM等において最も広く用いられている実績もあり安価でもあるので最も好ましい。基板の厚さは、通常0.1mm以上、好ましくは0.3mm以上であり、一方、通常20mm以下、好ましくは15mm以下である。一般的には0.6mm〜1.2mm程度とされる。構成1においては、基板はレーザ光を透過する必要があるため、レーザ光に対して透明である必要がある。
なお、記録層および保護層の厚みは、上記機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が良く、記録信号の振幅すなわち記録状態と未記録状態のコントラストが大きくなるように選ばれる。
これらの層の上に、紫外線硬化樹脂などからなる保護コート層を設けて保護しても良い。この保護コート層は、基板上のスパッタ膜を水や塵埃から保護する目的で設けられ、一般に光硬化性樹脂を硬化させたものからなることが多い。特にアクリル酸エステル系の紫外線硬化樹脂は、その安定性、耐水性、硬化性、硬化時の低収縮率という点で優れている。またその厚さは水分、塵埃からスパッタ膜を保護する機能を有し、かつ硬化後の媒体のそりを抑制するためには2μm以上15μm以下の範囲が好ましい。保護コート層は、通常スピンコート法により作製され、未硬化の光硬化樹脂を滴下、回転塗布した後、光照射による硬化により作製される。
構成2の光学的情報記録媒体は、基板上に、Agを主成分とする反射層、界面層、硫黄を含有する第一保護層、記録層、第二保護層をこの順に有する構成をとる。ここで、Agを主成分とする反射層、界面層、硫黄を含有する第一保護層、記録層、及び第二保護層としては、上記(5−1)の構成1の光学的情報記録媒体で説明したものと同様のものを用いることができる。ただ、構成2における硫黄を含有する第一保護層が、構成1における「硫黄を含有する第2保護層」となり、構成2における第2保護層が、構成1における「第一保護層」となる。また、構成2においては、基板は透明である必要はないため、基板に用いることができる材料の選択の自由度が高くなる。
基板のトラックピッチが0.74μm、溝幅0.32μm、溝深さ32nm、厚み0.6mm、直径12cmのポリカーボネート基板上に、Arガスを用いたスパッタリング法により(ZnS)80(SiO2)20保護層を80nm、In3Ge3Sb70Te24記録層(In3Ge3(Sb74.5Te25.5)94)を14nm、(ZnS)80(SiO2)20保護層を22nm、Nb層(界面層)、Ag反射膜を150nm、この順に形成した。ここでNb層の膜厚は2nm(実験1)、5nm(実験2)、8nm(実験3)、20nm(参考実験1)の4種類とした。
基板のトラックピッチが0.74μm、溝幅0.32μm、溝深さ32nm、厚み0.6mm、直径12cmのポリカーボネート基板上に、Arガスを用いたスパッタリング法により実験1〜3と同じ成膜条件で(ZnS)80(SiO2)20保護層を80nm、In3Ge3Sb70Te24記録層を14nm、(ZnS)80(SiO2)20保護層を22nm、Mo層(界面層)を5nm、Ag反射膜を150nm、この順に形成した。その上に紫外線硬化樹脂からなる保護コート層を塗布成膜したのち、直径12cm、0.6mm厚ポリカーボネート円盤と貼り合わせて1.2mm厚の光学的情報記録媒体とした。
上記のようにして得た光学的情報記録媒体の初期結晶化は、線速度5m/sにおいて高出力半導体レーザを用いて行った。ここで初期化レーザパワーは1400Wとした。
Claims (8)
- 基板、記録層、硫黄を含有する保護層、前記保護層に接する界面層、及び前記界面層に接するAgを主成分とする反射層を有し、
前記界面層がNb及び/又はMoを主成分とし、
前記界面層の膜厚が1nm以上10nm以下である
ことを特徴とする光学的情報記録媒体。 - 前記界面層は、前記光学的情報記録媒体に記録を行う際に使用する光の中心波長における光透過率が50%以上であることを特徴とする請求項1に記載の光学的情報記録媒体。
- 前記反射層がAgを80原子%以上含有することを特徴とする請求項1または2に記載の光学的情報記録媒体。
- 前記反射層がAg以外の元素として、Ti、V、Ta、Co、Cr、Si、Ge、Sn、Sc、Hf、Pd、Rh、Au、Pt、Mg、Zr、Cu、Mo及びMnからなる群から選ばれた少なくとも1つを含有することを特徴とする請求項3に記載の光学的情報記録媒体。
- 前記保護層中の硫黄が、希土類元素、Zn、及びTaのいずれかの元素の硫化物又は酸硫化物として保護層中に存在することを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。
- 前記記録層がSbを主成分とする組成であることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。
- 前記記録層がさらにGe及び/又はTeを含有し、前記記録層中におけるGe又はTeのそれぞれの含有量が1原子%以上30原子%以下であることを特徴とする請求項6に記載の光学的情報記録媒体。
- 前記記録層が、さらに、In、Ga、及びSnの少なくとも1つを含有し、前記記録層中におけるIn、Ga及びSnのそれぞれの含有量が1原子%以上30原子%以下であることを特徴とする請求項6に記載の光学的情報記録媒体。
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