JPH0383237A - 光記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透光性基板を通じて入射する光による可逆的
な光学的変化によって情報の記録および消去を行う媒体
層の反基板側に媒体層を透過した光を反射させる役目を
兼ねた冷却層を備えた光記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、情報記録の高密度化、大容量化に対する要求が高
まり、国内外でその研究開発が盛んに行われているが、
とくにレーザを光源として用いる光記録媒体は、従来の
磁気記録媒体に比べておよそ１０〜１００倍の記録密度
を有し、しかも記録、再生ヘッドと記録媒体とが非接触
状態で情報の記録。

再生ができるために記録媒体の損傷も少なく、長寿命で
あるなどの特徴がある。このことから、膨大な情報量を
記録、再生する手段として、高密度。

大容量の記録方式である光記録媒体が有望である。

この光記録媒体は用途に応じて再生専用型、追記型、書
換え型の３種類に大別することができる。

再生専用型は情報の読み出しのみが可能な再生専用記録
媒体であり、追記型は必要に応じて情報を記録し再生す
ることはできるが、記録した情報の消去は不可能なもの
である。これに対して書換え型は情報の記録、再生とさ
らに記録済みの情報を消去して書き換えることが可能で
あり、コンピュータ用のデータファイルとしての利用が
望まれ、最も期待の大きいものである。

書換え型の光記録媒体には光磁気方式と相変化方式の二
つがある。このうち相変化方式は、一般にレーザ光を記
録媒体の記録面に集光して加熱し、レーザ光のパルス出
力とパルス幅とを制御することによって生ずる記録材料
の相変化、すなわち結晶状態と非晶質状態との間の移行
または相転移などを起こさせ、それぞれの状態における
反射率の違いで情報の記録と消去を行うものである。

第２図は相変化方式の光記録媒体の構造の一例を示す。

通常多くのトラッキング溝１１を設けた、例えばポリカ
ーボネートなどの基板１の一面上にＺｎＳのようなセラ
ミンクなどよりなる保護層２を形威し、その上に、例え
ばＧｅＴｅ化合物＋　ＩｎＴｅ化合物のような記録用材
料の層、すなわち媒体層３を設け、さらにその上にセラ
ミックなどよりなる保護層４および有機物の表面保護層
５を順次積層した構造である。実際に情報を書込むには
、まずフラッシュランプの光照射等により媒体を十分に
結晶化させ初期化する０次に高出力、短パルスのレーザ
光を媒体に照射して媒体を溶融径急冷する。

これにより媒体は結晶質から非晶質へ変態して情報を記
録する。また情報の消去の場合は、非晶質の媒体を結晶
質とするため比較的低出力のレーザ光により媒体を結晶
化温度まで昇温しアニールする。この時の照射時間は媒
体の結晶化速度により決定される。

上記の情報の記録の際の媒体の溶融状態からの冷却速度
を上げるために、第１図に示すように有機物の表面保ｒ
Ｉｉ層５とセラミック等の保護層４との間に冷却層６を
設ける事が特開昭６３−２１４９３８号公報に記載され
ている。この際、保護層４は断熱層として作用する。媒
体の特性確保のためには、上記公報に記載されているよ
うに、この断熱層の厚さを最適値にする事が肝要である
。

冷却層６は、冷却の効果以外に基板１を通して媒体層３
に入射し、媒体層を透過した光の反射層としても機能す
る。その効果については、雑誌”ＩＥ　Ｅ　Ｅ　、　Ｊ
　、Ｑｕａｎｔ、［！！ｅｃｔ、”　Ｑ　Ｅ　　１４Ｓ
７号（１９８７年）、４８７ページにＡｌａｎ、　Ｅ、
　Ｂｅ１ｌ　らによって言及されている。この反射層を
兼ねる冷却層６の材料としては、音楽用のコンパクトデ
ィスクで普及しているように、一般にアルミニウムが用
いられている。アルミニウムは材料が安価でまたスパッ
タリングで効率良く底膜でき、その膜は媒体の記録。

消去に用いる半導体レーザの発振波長において、入射し
た光を多く反射するという特徴をもっている。

〔発明が解決しようとするＩＩ！り このような光記録媒体は、実際の使用条件において高い
温度や高い湿度の雰囲気にて使用されることが多く、ま
た急激な温度変化によって空気中の水分が結露する環境
中にて使用されることが多い、我々の実験によれば、６
０℃相対湿度９０％では２５０時間でアルミニウムが腐
食をおこしてしまう現象が観察され、このままのアルミ
ニウムを使用してディスクを作成して信号を再生したと
ころ誤り率が増加していることがわかった。また、８０
℃相対湿度８５％で放置したのちに、２５℃の部屋に持
ち込んだところ、ディスクの内部に水分の凝集による結
露が観察された。このような結露は有機表面保護層と金
属冷却層の間でおこっていることが観察されて、この結
露した部分は金属冷却層が腐食をおこしてやはり信号の
誤り率の増加の原因となってしまった。

記録媒体に書き込まれた情報が例えば５０℃で１０年以
上安定であるためには、１００℃で３００〜１０００時
間の寿命が必要である。現状の記録方式の主流は、ピッ
トの有無を判別するビットポジション記録方式であるが
、将来はピットのエツジを記録点に対応させるビットエ
ツジ記録方式が有望である。

このビットエツジ記録方式においては、ビットポジショ
ン記録方式にくらべて腐食に対して敏感なことが予想さ
れる。このような腐食を防止するために、例えば金のよ
うな貴金属が冷却層に用いられることもあるが、一般に
このような貴金属冷却層は高価であるうえ、スパッタの
ような真空中における薄膜形成法で作成される場合には
、材料の使用効率が非常に低い。

本発明の目的は、上述の問題を解決し、貴金属冷却層を
用いないで、高温高湿度の雰囲気中でも、また急激な温
度変化によって結露が起こるような状態にあっても、記
録情報の保存寿命が長い光記録媒体を提供することにあ
る。

（１１Ｂを解決するための手段〕 上記の目的を達成するために本発明は、透光性基板を通
じて入射する光による可逆的な光学的変化によって情報
の記録および消去を行う媒体層の反基板側に媒体層を透
過した光を反射させる役目を兼ねた冷却層を備、える光
記録媒体において、冷却層がアルミニウム中に酸化アル
ミニウムを分散させた材料よりなるものとする。

〔作用〕

Ｍ中にＡ７　、Ｏ，を分散させた材料は、例えば岩波書
店発行書籍「理化学辞典第４版Ｊ　（１９８７年）７３
８ページに記載されているようにＳＡＰという名で知ら
れ、高温、高温あるいは水分に対して長時間安定である
ため、冷却層にこの材料を用いた光記録媒体は、環境劣
悪な場所に保管しても信号の誤り率が増大することはな
い、また、ＳＡＰは光の反射率においてもＭにくらべて
著しく劣るものではない。

〔実施例〕

本発明の一実施例として第１図に示した構造をもつ光記
録媒体を作製した。すなわち、ポリカーボネート製のデ
ィスク基板１上にＺｎＳよりなる保護Ｎ２を１２Ｏｎ＋
ａの厚さに、ＧｅｚＳｔ＋ｇＴｅｓよりなる媒体Ｎ３を
６０ｎ＋＊の厚さに、再びＺｎＳよりなる保護層４を１
７０ｎｓの厚さに順にスパッタリング法により積層した
。さらにその上に、Ｍをターゲットとしてアルゴンガス
中に微量の酸素を添加したガスを用いてスパッタリング
することにより、ＳＡＰよりなる　１００ｉ＋ｍの厚さ
の冷却Ｎ６を底膜した。最後に紫外線硬化樹脂よりなる
Ｉｏｎ程度の厚さの表面保ＩＪＷ５をスピンコード法に
より塗布した。この光記録媒体を周速８■／ｓｅｅ　Ｔ
！回転させながら、波長８３０ｎｍ、出力８１のレーザ
光を照射した。光記録媒体面でのレーザスポット径は約
１μであった。

スパッタ直後の光記録材料膜は非結晶状態であり、その
光反射率は約１６％であったが、上記のレーザ照射によ
り光反射率は約３８％にまで上昇した。光記録媒体の同
じ場所を同様の条件で再度レーザ照射した場合、反射率
は３８％から変化は認められなかった０反射率ガ１６％
から３８％へ変化したのは光記録膜が非結晶状態から結
晶状態へ変化したためであり、再度のレーザ照射で反射
率が変化しなかったのは、最初のレーザ照射により結晶
化が十分に行われた事を示している　（以下、この操作
を初期化と呼ぶ）、情報の書込みを行った後での消去に
ついても、上記と同様、周速８Ｉｌ／ＳｅＣでの消去が
可能であった。すなわち、上記の光記録媒体を十分に結
晶化した後、レーザ出力１５ｍＷで周波数３．７ＭＨｚ
のパルス入力を書込んだ時、光記録媒体の再生出力とし
てＣＮ比で４８ｄＢの値が得られたが、これを上記の８
ｍＷの連続光の条件で消去するとＣＮ比は１３ｄＢまで
低下し、はぼ完全に消去できた。

比較例として、上記の実施例の光記録媒体と同一１造で
、冷却層６のみをアル烏ニウムの真空蒸着法により底膜
した光記録媒体を作製した。この光記録媒体も、初期化
の後にレーザ出力１５１で周波数３．７ＭＨ２のパルス
入力を書込んだ時、光記録媒体の再生出力としてＣＮ比
で４８ｄＢの値が得られた。

実施例および比較例の光記録媒体を６０℃で相対湿度８
０％の環境下に２昼夜保存して、２５℃での相対湿度３
０％の環境に放置したところ、わずかながらディスクの
内部に結露が観察された。この時点での信号のブロック
誤り率は１０−２台であった。しかしながら、３０日の
ち信号のブロック誤り率は実施例では１０−を台であっ
たが、比較例では１０−１台に劣化をしてしまった。

なお、本発明は上記の実施例に限定されず、冷却層以外
の各層に他の材料を用いた光記録媒体にも実施すること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、媒体層を透過した光の反射層を兼ねる
冷却層の材料として、スパッタで成膜可能で劣悪な環境
に対しても安定なｕ　−ｕ　ｚ０３サーメットを用いる
ことにより、高い信頼性があり、記録情報の保存寿命の
安定性の高い光記録媒体を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施される光記録媒体の構造を示す断
面図、第２図は他の構造の光記録媒体の断面図である。 ｌ　： 透光性基板、 ２　： 保護層、 媒体層、 ４　： 保護層、 二表面保護層、 冷却層。 第１図 第２ｖ！Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）透光性基板を通じて入射する光による可逆的な光学
   的変化によって情報の記録および消去を行う媒体層の反
   基板側に媒体層を透過した光を反射させる役目を兼ねた
   冷却層を備えるものにおいて、冷却層がアルミニウム中
   に酸化アルミニウムを分散させた材料よりなることを特
   徴とする光記録媒体。