JPH0233738A - 光ディスク媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （概　要］ 書換可能型の光ディスク装置に搭載する光ディスク媒体
構造、特に再生専用型光ディスク（ＣＤ）媒体と互換性
を備えた書換可能型光ディスク媒体および追記型光ディ
スク媒体の構造に関し、相変化を利用してＣＤ互換型の
光ディスク媒体を提供することを目的とし、 透明な基板上に情報記録層、光学的干渉層及び光学的反
射層をこの順に形成して、情報記録前には反射率が高い
状態にあり、情報記録後には反射率が低い状態になるよ
う構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は書換え可能型および追記型の光ディスり装置に
搭載する光ディスク媒体の媒体構造に関し、特に再生専
用（ＣＤ）媒体と互換性を備えた書換え可能型および追
記型光ディスク媒体の構造に関する。

近年、レーザ光を用いて情報の再生・記録・消去を行う
光ディスク装置およびその装置に使用する光ディスク媒
体の発達には目覚ましいものが有る。この技術の発達に
より、高性能のコンピュタ用記憶装置として有力な媒体
と成ってきている。

また、民生用のレーザ光利用記録装置としてはコンパク
トディスク（ＣＤ）装置が大幅に普及しており、パソコ
ン利用などのＲＯＭ媒体としてＣＩ）ＲＯＭも普及しつ
つある。

このような状況に際し、ＣＤ装置と互換性を有した書換
え型あるいは追記型光ディスク媒体が存在すれば、少量
配布の音声情報の作製や音声情報の複製作業、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ媒体のハックアップ作業、ＣＤ−ＲＯＭ媒体のＲＡ
Ｍ形式での使用など多くの利用価値が発生してくる。か
かる環境下に」−記のような利用に際し、適切な媒体構
造の採用の必要がでてきた。

〔従来の技術〕

従来の再生専用型光ディスク（ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｉ
−Ｄ）においては、情報はプラスチック基板上の凹凸と
して形成記録されており、レーザ光を基板側から絞り込
んでこの凹凸情報を再生する構造となっている。この再
生原理のため、使用者が独自の情報をこの光ディスクに
記録、書込みすることはできなかった。

また、相変化型光ディスク媒体は、レーザ光の照射によ
り光学定数を可逆的あるいは非可逆的に変化させるもの
であるが、実際には書込み・消去状態の反射率は４０％
以下であり、この状態では反則率が７０％以ト必要なＣ
Ｄ媒体とは互換性が採りにくかった。

（発明が解決しようとする課題） 従って、書換え可能あるいは追記可能な相変化を利用し
たＣＤ互換型光ディスク媒体は未だ提供されておらず、
」１記のような利用方法を実現するには至っていなかっ
た。

本発明は、書換え可能あるいは追記可能な相変化を利用
してＣＤ互換型の光ディスク媒体を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に従えば、レーザ光により情報を記録・再生する
書換え可能型あるいは追記型光ディスク媒体において、
透明な基板上に情報記録層、光学的干渉層及び光学的反
射層をごの順に形成して、情報記録前には反射率が高い
状態にあり、情報記録後には反則率が低い状態になるよ
うにした光ディスク媒体が提供される。

第１図は、本発明の光ディスク媒体の構成の原理を説明
する図面であり、媒体中の各層の積層関係を示したもの
である。１はプラスチックまたはガラス製透明基板であ
り、２は基板１の上に形成された薄い情報記録層、３は
情報記録層２の上に形成された透明な光学的干渉層、４
は光学的干渉層３の上に形成された光学的反射層である
。これらのうえに、通常通り、さらに保護膜層５を形成
して光ディスク媒体とする。

情報記録層２はレーザ照射によってその光学定数を変化
させるが、情報の記録状態の光学定数が？ｒ（Ｗ）、情
報の消去状態あるいは未記録状態の光学定数をｎ（Ｅ）
とすると、第１図に示す構造を採用するとこの７（Ｅ）
のとき反射率が高く、ｎ　（Ｗ）のとき反射率を低くす
ることができる。第２図はこの効果を示すグラフ図で、
情報記録層２の光学定数がｆ（Ｅ）、ｎ　（Ｗ）のとき
光学的干渉層３の厚さを変化させて、基板１を通して測
定した反射率との関係を示したものである。図中Ａで示
した光学的干渉層の厚さを用いると情報の消去状態ある
いは未記録状態（光学定数：’？ｉ’（Ｅ））のとき反
射率を高くでき、情報の記録状態（光学定数：ｎ（Ｗ）
）のとき反射率を低くできることがわかる。このグラフ
は点ＰＱを一周期として繰り返している。

本発明に従った光ディスク媒体の基板１としては、透明
な材料で従来光ディスク基板として使用されているもの
であれば特に制限はなく、例えばポリカーボネート、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのプラスチッ
ク基板やガラス基板がその代表例である。

本発明において情報記録層２としては、例えばＩｎ−Ｓ
ｂ又はこれを含む合金類、ＴｅＧｅ又はこれを含む合金
類などを代表例としてあげることができ、その厚さは好
ましくは５〜２０ｎｍである。

本発明において光学的干渉層３としては、例えばＺｎＳ
、　５ｉＯｚ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ又ｉｔこれらを主成分
とした無機材料並びにンリコン系樹脂、ステアリン酸系
塩、フタロシアニン系樹脂などの有機材料を使用するこ
とができる。

本発明において光学的反射層４としては反η・ｊ率が７
０％以上好ましくは９０〜１００％であり、特にＡｕ、
Ａｇ、Ｃｕ又はこれらを主成分とした金属薄膜、或いは
Ｉｎ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｓｂなどの低熱伝導率の金属、又は
これらを主成分とした金属薄膜などを使用することがで
きる。なお、反射層４の膜厚は光学的透過が起こらない
ように十分厚いのが好ましいが、一般には１００〜２０
０ｎｍ程度の厚さが好ましい。また、光学的反射層４は
金属層のみてなく、多層膜による干渉によって特定波長
について反則率を大きくする方法で作製するなど、どの
ような方法で実験してもいい。

本発明において保護層５は従来の光ディスク媒体に使用
されている任意の材料とすることができる。具体例とし
ては光硬化型樹脂などをあげることができる。

前記した光学干渉層３は、第２図に示したように未記録
状態（又は消去状態）の反射率が記録状態の反射率より
高く、特に未記録状態の反射率が７０％以上であるのが
好ましく、第２図のようなグラフ図から当業者であれば
容易に求めることができる。

この干渉層の厚さｄを数式的に求めると以下の通りとな
る。

ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１ｎ；干渉層材料の屈折率 Ｎ：正の整数 好ましい厚さｄｌ： ｍ） ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ｎ参考までに光反射層４として厚さ６０ｎｍのＡｕ、光
学的干渉層３としてＺｎＳ、記録層２として厚さ５ｎｍ
、ｌｏｎｍ、　１５ｎｍ、及び２０ｎｍのＩｎ−Ｓｂを
それぞれＰＭＭＡ基板上に積層した光ディスク基板につ
いて第２図と同様のグラフ図を求めたところ第４図（ａ
）、（ｂ）、（Ｃ）、及び（ｄ）のようになった。

〔作　用〕

以上説明したように、更に以下の実施例において説明す
るように、本発明の構成の光ディスク媒体を用いること
により、従来不可能であったＣＤと互換性を有する書換
え可能型あるいは追記型光ディスクを作製することがで
きる。

〔実施例］ 以下に本発明の詳細な説明するが、本発明の技術的範囲
をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまで
もない。

次」ｌ肌１ 第３図は本発明の光ディスク媒体の一実施例を示す断面
図である。

レーザ光が入射する下部から例えばＰＭＭＡ製の透明基
板１、Ｉｎ−Ｓｂ情報記録層２、ＺｎＳ光学的干渉層３
、Ａｕ反射層４、紫外線硬化型保護膜層５（７）　順に
構成されている。

ＰＭＭＡ製の透明基板１は厚さ１　、２ｍｍ　、屈折率
１゜５０であり、図には示さないが上部にピンチ１．６
　μｍ、溝幅０．８μｍ、溝深さ８０ｎｍのプリグルー
プが形成されている。

Ｉｎ−５ｂ記録層２　（Ｉｎ：４０％、Ｓｂ：６０％）
の膜厚は１０ｎｍであり、書込み前の状態の光学定数は
ｎ　（Ｅ）・４．１＋ｉＸ１．６、情報書込の後の光学
定数は宜（讐）・ｓ、ｏ＋ｉｘ７．ｏである。

Ｚｎ５（ｎ＝　２．３＋ｉＸＯ，ｏ）光学的干渉Ｎ３の
膜厚は１２０ｎｍである。この厚さは第２図に示すよう
に厚さを変えたときの書込み・消去状態の反射率の変化
から決定した。

Ａｕ反射層４ばレーザ光の透過がないように２００ｎｍ
の膜厚となっている。

保護層５は紫外線硬化型樹脂をスピンコード法で５０μ
ｍ厚に塗る。

以上のよ・）な膜構成の光ディスク媒体を作製し、ディ
スクドライブ装置に取りつけ情報の書込め実験を行った
。

未記録状態での媒体面の反η・１率は７２％であった。

媒体を面速度１．２ｍ／Ｓで回転させなからレーザ光を
照射して情報を書込んだ。レーザの書込みパワーは５．
５ｍ−であった。この状態で情報を書込んだ部分の反射
率を測定したところ、３８％であり、反射率が低下した
。

媒体に記録した情報はＣＤと同しフォーマントで書かれ
ている。この円板を通常のＣＤプレーヤに取りつけたと
ころ情報を再生することができた。

このようにして記録した光ディスク媒体を先のディスク
ドライブ装置に取りつり情報の消去を行った。レーザパ
ワー３．５ｍ１１の光を連続して情報記録部に３回転照
射し、再書込みを行った。この媒体を再度ＣＩ’）プレ
ーヤに取りつけて情報再生を行ったところ再生出来た。

尖旌桝Ｉ 情報記録層２としてＴｅ薄膜を１０％ｍの厚さにして、
上記媒体を作製したところ、情報を記録できＣＤプレー
ヤで再生することができた。

災廉拠主 光学的干渉層３として５１０２、ＭｇＦ　２、又はＭｇ
Ｏ無機薄膜層を用いても上記媒体と同様の特性を得るこ
とができた。

尖旌拠↓ 光学的干渉層４としてシリコン系樹脂又はステアリン酸
系塩の有機薄膜層を用いても上記媒体と同様の特性を得
ることができた。

〕（１列−５− 光学的反則層４としてＡｕ単体以外にＡｇ、ＣＵ又はＡ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕを主成分とする金属薄膜層を用いても同
様の効果が得られた。

実歴豆工 光学的反射層４としてＩｎ、Ｂｉ、Ｔｉ又はＳｂあるい
はこれらの材料を主成分とする金属薄膜層を用いたとこ
ろ、書込みパワーが４　、５ｍＷと多少減少させること
ができた。

（発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば市販のＣＤ媒体と
互換性のある相変化型光ディスクを形成でき、従来作製
できなかった特性の媒体を作製できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ディスク媒体の構成の原理説明図で
あり、第２図は情報の記録状態と未記録状態（又は消去
状態）における反則率と光学的干渉層の厚さとの関係を
示したグラフ図であり、第３図は本発明の一実施の構成
を示す図面であり、第４図（ａ）、０））、（Ｃ）、及
び（ｄ）は記録層（Ｉｎ−５ｂ）の厚さを変化させたと
きの反射率と光学的干渉層の厚さとの関係を示すグラフ
図である。 図中、１はプラスチック製透明基板、２は情報記録層、
３は光学的干渉層、４は光学的反射層、５は保護膜層で
ある。 瞑品糾ヱ 昭揉躇＊ 昭杯＋！＋こ 眺　苺　冊　ポ 眺　密　梧　＊

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光により情報を記録・再生する書換え可能型
   光ディスク媒体において、透明な基板上に情報記録層、
   光学的干渉層及び光学的反射層をこの順に形成して、情
   報記録前には、反射率が高い状態にあり、情報記録後に
   は反射率が低い状態になるようにしたことを特徴とする
   光ディスク媒体。 ２、請求項１において、情報記録層がレーザ照射により
   その結晶状態が変化する相変化型薄膜層である光ディス
   ク媒体。 ３、請求項１において、情報記録層の膜厚が５〜２０ｎ
   ｍの範囲内のＩｎ−Ｓｂ合金薄膜である光ディスク媒体
   。 ４、請求項１において、光学的干渉層が使用する膜厚に
   おいて透明な無機薄膜層又は有機薄膜層である光ディス
   ク媒体。 ５、請求項１において、光学的反射層が反射率７０％以
   上である光ディスク媒体。 ６、請求項１において、光学的反射層が低熱伝導率の金
   属薄膜より作られている光ディスク媒体。