JPH05120728A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 書替えの繰り返しに対する信頼性向上を図
る。 【構成】 この相変化光ディスク１０は、光ディスク基
板１２に第１の保護層１３，記録層１４，第２の保護層
１５，反射層１６，反射層変形防止層１８，第３の保護
層１７が順次積層されている。オーバーライトによる書
替えを繰り返し行うと、記録層１４が発熱し、その発熱
を第２の保護層１５が冷却，熱拡散して記録層１４を保
護する。反射層１６は、記録層１４の再生信号を増大さ
せると共に記録層１４を冷却する。反射層変形防止層１
８は、反射層１６の放熱を助け、かつ、反射層１６の熱
変形を上から抑え込むことにより、反射層１６と第２の
保護層１５との境界で剥離が生ずるのを防止し、反射層
１６の諸機能を発揮できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報を光学的に記録，
再生及び消去可能な相変化型の光ディスク（以下、「相
変化光ディスク」と略称する。）等の情報記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の情報記録媒体としては、カルコ
ゲナイド系材料を記録層に用いた光ディスクが検討され
ており、その従来の技術内容については、「書換え可能
光ディスク材料」（奥田昌宏著，株式会社工業調査会発
行，１９８９年５月２０日初版発行）に詳しく記載され
ている。

【０００３】図４に従来例の相変化光ディスク１の層構
成の一例を模式的に示す。同図に示す相変化光ディスク
１は、透明なアクリル樹脂等の材料から形成された光デ
ィスク基板２に、第１の保護層３，光ビームが照射され
ることにより状態が変化する相変化型材料で形成された
記録層４，第２の保護層５，反射層６，この相変化光デ
ィスク１を取り扱う上で保護するための第３の保護層７
を順次積層したものである。

【０００４】第１の保護層３及び第２の保護層５は、記
録層４を挟むように配設されており、記録パルスの照射
により記録層４が、飛散したり、穴があいてしまうこと
を防止する役割を有しているだけでなく、記録のときの
記録層４の加熱，冷却の熱拡散を制御する役割をも有し
ている。

【０００５】また、反射層６は記録層４の光学的変化を
光学的にエンハンスして再生信号を増大させる効果だけ
でなく、記録層４を冷却する効果をも有している。この
ため、バーストＢの発生の少ない正しい再生波形Ｗを得
るためには、反射層６は第２の保護層５に密着して前記
諸機能を発揮できるようにすることが必要である。

【０００６】この相変化光ディスク１における情報の記
録，再生は、記録層４の結晶相、非晶質相の相変化を利
用して行われる。すなわち、スパッタ，蒸着などで成膜
された記録層４は非晶質のままとなっているので、加熱
アニール処理又は光ビーム照射などにより、記録層４を
結晶相とする。これを初期（結晶）化という。次に、記
録する場合は、短パルスで高パワーの記録パルスにより
結晶相の記録層４を溶融，急冷し非晶質化して記録マー
クを生成して行う。また、その記録マークを消去する場
合は、長パルスで低パワーの消去パルスにより非晶質層
の記録マークを結晶化して記録マークを消去する。

【０００７】ところで、消去パルスに記録パルスを重畳
させて、記録と消去とを同時に行うオーバーライトと称
せられている情報の書替えが検討されている。

【０００８】しかしながら、このような従来の層構成の
相変化光ディスク１では、保護層３と反射層６との付着
性が良くなく、オーバーライトによる情報の書替えの繰
り返しにより反射層６が熱変形し、保護層３と反射層６
との境界で剥離が生じて、再生波形Ｗ1 にバーストＢが
発生し易くなる。その試験結果を図３を参照して説明す
る。試験品は、ポリカーボネートからなる基板２の上
に、スパッタ法により厚さ１８０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ
2 からなる第１の保護層３，厚さ３０ｎｍのＧｅＳｂＴ
ｅからなる記録層４，厚さ２０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2
からなる第２の保護層５，厚さ１００ｎｍのＡｌ合金か
らなる反射層６を順次積層したものを用いた。なお、試
験品は、ディスクの取扱い上の傷等の発生防止のため、
層面に紫外線硬化樹脂をスピンコート後、紫外線を照射
し硬化させた。

【０００９】初期結晶化したトラックに線速８ｍ／ｓ，
記録パルス６０ｎｓ，記録ピークパワー２２ｍＷ，記録
バイアスパワー１１ｍＷにて、記録周波数として５．２
３ＭＨｚと２．００ＭＨｚとを交互にオーバーライトに
よる書替えを繰り返し行った後のバーストＢの発生状況
を調べた。その結果は、図３に示すように、５万回繰り
返した後の再生波形Ｗ1 では、第２の保護層５と反射層
６との境界の剥離により、多数のバーストＢが発生し
た。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の相変化光ディスク１におけるオーバーライトによる書
替えの繰り返し回数は、上記実験例にも示すように、１
０００回乃至１００００回程度が限界であり、書替えを
繰り返し行う上での信頼性に欠けていた。

【００１１】しかしながら、計算機の補助記憶装置とし
ての使用を考えると、１０万回以上のオーバーライトに
よる書替えの繰り返し特性が必要とされている。

【００１２】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、書替えの繰り返しに対する信頼性向上
を図った情報記録媒体を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、記録層と反射層とを備え、前記記録層に光
を照射して情報を記録，再生及び消去可能な情報記録媒
体において、前記反射層の記録層とは反対の面側に複数
の誘電体を混合して形成された反射層変形防止層を有す
ることを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】このように構成された本発明の情報記録媒体に
よれば、反射層変形防止層により反射層の変形を防止す
るので、反射層の本来の諸機能が発揮でき、オーバーラ
イトによる書替えの繰り返し特性の向上が図れる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００１６】図１は本発明の情報記録媒体としての相変
化光ディスク１０の一実施例を模式的に示す断面図であ
る。この相変化光ディスク１０は、光ディスク基板１２
に第１の保護層１３，記録層１４，第２の保護層１５，
反射層１６，反射層変形防止層１８，第３の保護層１７
を順次積層したものである。なお、同図に示す層構成は
単板の場合を示すものであり、２枚の単板の光ディスク
を反射層１６側を互いに内側にして貼り合わせた両面使
用の光ディスクとすることも可能である。また、用途に
応じて、第１の保護層１３，第３の保護層１７はそれぞ
れ省略することも可能である。

【００１７】前記光ディスク基板１２は、透明で経時変
化が少ない材料、例えばポリメチルメタクリレート（Ｐ
ＭＭＡ）のようなアクリル樹脂，ポリカーボネート樹
脂，エポキシ樹脂，スチレン樹脂又はガラス等で形成さ
れる。また、基板１２には、記録フォーマットに応じて
連続溝，サンプルサーボマーク又はプリフォーマットマ
ーク等が形成される。

【００１８】前記記録層１４は、光ビームが照射される
ことにより状態が変化する相変化型材料で形成されてい
る。このような相変化型材料としては、ＧｅＴｅ系，Ｔ
ｅＳｅ系，ＧｅＳｂＳｅ系，ＴｅＯｘ系，ＩｎＳｅ系，
ＧｅＳｂＴｅ系等のカルコゲナイド系アモルファス半導
体材料やＩｎＳｂ系，ＧａＳｂ系，ＩｎＳｂＴｅ系等の
化合物半導体材料などを用いることができる。この記録
層１４の層厚としては、実用上数ｎｍ乃至数μｍの範囲
が用いられる。

【００１９】前記第１の保護層１３，第２の保護層１５
は、記録層１４を挟むように配設されており、記録パル
スの照射により記録層１４が、飛散したり、穴があいて
しまうことを防止する役割を有している。また記録のと
きの記録層１４の加熱、冷却の熱拡散を制御する役割も
ある。この第１及び第２の保護層１３，１５は、ＳｉＯ
2 ，ＳｉＯ，ＡｌＮ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ2，ＴｉＯ2
，Ｔａ203 ，ＺｎＳ，Ｓｉ又はＧｅ等を真空蒸着法や
スパッタリング法なとで形成される。また、第１及び第
２の保護層１３，１５の層厚は実用上数ｎｍ乃至数μｍ
が用いられる。

【００２０】前記反射層１６には、記録層１４の光学的
変化を光学的にエンハンスして再生信号を増大させる効
果と、記録層１４を冷却する効果とがある。この反射層
１４は、Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ−Ｃｒ合金，Ａｌ−Ｔ
ｉ合金等の金属膜を真空蒸着法やスパッタリング法など
で形成される。反射層１６の層厚は、実用上数ｎｍ乃至
数μｍが用いられる。

【００２１】前記第３の保護層１７は、相変化光ディス
ク１０を取り扱う上での傷、ほこり等を防止するために
配設されるものであり、通常、紫外線硬化樹脂などによ
り形成される。この第３の保護層１７は、例えば紫外線
硬化樹脂をスピンコート法により反射層１６の表面に塗
布し、紫外線を照射して硬化させて形成される。この第
３の保護層１７の層厚としては、実用上数μｍ乃至数百
μｍの範囲が用いられる。

【００２２】前記反射層変形防止層１８は、ＳｉＯ2 ，
ＳｉＯ，ＡｌＮ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 ，Ｔ
ａ203 ，ＺｎＳ，Ｓｉなどの誘電体の内、少なくとも２
種類以上の誘電体から構成される混合誘電体である。混
合誘電体は、反射層１６の放熱を助け、かつ、反射層１
６の熱変形を抑えこむのに十分な剛性を有することが条
件となる。例えば、防止層１８としてＺｎＳとＳｉＯ2
との混合誘電体が考えられる。ＺｎＳ単体では、ＺｎＳ
自体が結晶化し易いために、機械的強度が弱くなるが、
ＳｉＯ2を混合するによりその結晶化が抑えられ、強度
低下を防止できるため、反射層１６の放熱を助け、か
つ、反射層１６の熱変形を抑えこむことができる。ま
た、反射層変形防止層１８を混合誘電体とすることで、
その機械的，熱的特性を調整することができるので、反
射層１６の諸機能を最大限に発揮できるように調整が可
能となる。従って、第２の保護層１５と反射層１６の付
着性を向上させることができる。なお、この反射層変形
防止層１８は、混合誘電体を構成する材料の二元同時ス
パッタ又は二元同時蒸着などで形成することができる。
例えば、混合誘電体を構成するそれぞれの誘電体材料の
ターゲットを用いた場合は、二元同時スパッタで形成で
きる。また、混合誘電体を構成する材料の合金ターゲッ
トを用いた場合は、二元同時スパッタ又は二元同時蒸着
などで形成することができる。また、反射層変形防止層
１８の層厚は、実用上数ｎｍ乃至数μｍであることが望
ましい。

【００２３】次に上記構成の実施例の光ディスク１０の
作用を説明する。

【００２４】オーバーライトによる書替えを繰り返し行
うと、記録層１４が発熱し、その発熱を第２の保護層１
５が冷却，熱拡散して記録層１４を保護する。反射層１
６は、記録層１４の再生信号を増大させると共に記録層
１４を冷却する。反射層変形防止層１８は、反射層１６
の放熱を助け、かつ、反射層１６の熱変形を上から抑え
込むことにより、反射層１６と第２の保護層１５との境
界で剥離が生ずるのを防止し、反射層１６の諸機能を発
揮できるようにする。これによりオーバーライトによる
書替えが正確に行われ、バーストの発生の少ない再生波
形を得ることができる。

【００２５】このように構成された上記実施例の光ディ
スク１０の効果を図２を参照して説明する。図２は前記
図３と同様の条件でオーバーライトによる書替えを１０
万回繰り返し行った後の再生波形図である。同図に示す
ように、再生波形Ｗ10は、従来と比較して格段とバース
トＢの発生が少ないことが判る。このように反射層変形
防止層１８を設けることにより、オーバーライトによる
書替えの繰り返しに対してバーストＢの発生をかなり防
止できることが確認できた。

【００２６】また、反射層変形防止層１８を形成したこ
とで反射層１６及び記録層１４の保護効果も高まるので
耐環境性も向上する。

【００２７】なお、本発明は、上記実施例に限定され
ず、その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施でき
る。例えば、相変化光ディスクを例示して説明したが、
光磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭなどにも適応が可能であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、オーバー
ライトによる書替えを繰り返し行っても反射層変形防止
層により反射層の熱変形を防止しているので、反射層が
剥離することがなく、反射層の本来の諸機能が発揮で
き、書替えの繰り返しに対する信頼性向上を図った情報
記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録媒体としての相変化光ディス
クの一実施例の層構成を模式的に示す断面図である。

【図２】図１に示す相変化光ディスクのオーバーライト
による書替えの繰り返し試験後の再生波形図である。

【図３】図４に示す相変化光ディスクのオーバーライト
による書替えの繰り返し試験後の再生波形図である。

【図４】従来例の相変化光ディスクの層構成を模式的に
示す断面図である。

【符号の説明】

１２ 光ディスク基板 １４ 記録層 １６ 反射層 １８ 反射層変形防止層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録層と反射層とを備え、前記記録層に
   光を照射して情報を記録，再生及び消去可能な情報記録
   媒体において、前記反射層の記録層とは反対の面側に複
   数の誘電体を混合して形成された反射層変形防止層を有
   することを特徴とする情報記録媒体。