JPH06127135A - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
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- JPH06127135A JPH06127135A JP4283133A JP28313392A JPH06127135A JP H06127135 A JPH06127135 A JP H06127135A JP 4283133 A JP4283133 A JP 4283133A JP 28313392 A JP28313392 A JP 28313392A JP H06127135 A JPH06127135 A JP H06127135A
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- Japan
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- layer
- recording medium
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明は、記録層の結晶状態が、実質的に単一
の結晶相からなる下記の組成式で表されるテルル合金で
あることを特徴とする光記録媒体に関する。 組成式 Pdz (Sbx Te1-x )1-y-z (Ge0.5 Te0.5 )y 0.35≦x≦0.7 0.2≦y≦0.5 0.0005≦z≦0.005 【効果】本発明によると、記録感度が高く、また消去
率、C/Nが高い。また、多数回の記録消去を繰り返し
ても、動作が安定しており、特性の劣化がほとんどな
い。さらに、耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命であ
る。
の結晶相からなる下記の組成式で表されるテルル合金で
あることを特徴とする光記録媒体に関する。 組成式 Pdz (Sbx Te1-x )1-y-z (Ge0.5 Te0.5 )y 0.35≦x≦0.7 0.2≦y≦0.5 0.0005≦z≦0.005 【効果】本発明によると、記録感度が高く、また消去
率、C/Nが高い。また、多数回の記録消去を繰り返し
ても、動作が安定しており、特性の劣化がほとんどな
い。さらに、耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命であ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光の照射により、情報
の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体に関す
るものである。
の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体に関す
るものである。
【0002】特に、本発明は、記録情報の消去、書換機
能を有し、情報信号を高速かつ、高密度に記録可能な光
ディスク、光カード、光テープなどの書換可能相変化型
光記録媒体に関するものである。
能を有し、情報信号を高速かつ、高密度に記録可能な光
ディスク、光カード、光テープなどの書換可能相変化型
光記録媒体に関するものである。
【0003】
【従来の技術】従来の書換可能相変化型光記録媒体の技
術は、以下のごときものである。
術は、以下のごときものである。
【0004】これらの光記録媒体は、テルルなどを主成
分とする記録層を有し、記録時は、結晶状態の記録層に
集束したレーザー光パルスを短時間照射し、記録層を部
分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷さ
れ、固化し、アモルファス状態の記録マークが形成され
る。この記録マークの光線反射率は、結晶状態より低
く、光学的に記録信号として再生可能である。
分とする記録層を有し、記録時は、結晶状態の記録層に
集束したレーザー光パルスを短時間照射し、記録層を部
分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷さ
れ、固化し、アモルファス状態の記録マークが形成され
る。この記録マークの光線反射率は、結晶状態より低
く、光学的に記録信号として再生可能である。
【0005】また、消去時には、記録マーク部分にレー
ザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の
温度に加熱することによって、アモルファス状態の記録
マークを結晶化し、もとの未記録状態にもどす。
ザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の
温度に加熱することによって、アモルファス状態の記録
マークを結晶化し、もとの未記録状態にもどす。
【0006】これらの書換型相変化光記録媒体の記録層
の材料としては、Ge2 Sb2 Te5 などの合金(N.Ya
mada et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memory 1987 p
61-66 )が知られている。
の材料としては、Ge2 Sb2 Te5 などの合金(N.Ya
mada et al, Proc.Int.Symp.on Optical Memory 1987 p
61-66 )が知られている。
【0007】これらTe合金を記録層とした光記録媒体
では、結晶化速度が速く、照射パワーを変調するだけ
で、円形の1ビームによる高速のオーバーライトが可能
である。これらの記録層を使用した光記録媒体では、通
常、記録層の両面に耐熱性と透光性を有する誘電体層を
設け、記録時に記録層に変形、開口が発生することを防
いでいる。さらに、光ビーム入射方向と反対側の誘電体
層に、光反射性のAlなどの金属反射層を設け、光学的
な干渉効果により、再生時の信号コントラストを改善す
ると共に、冷却効果により、非晶状態の記録マークの形
成を容易にし、かつ消去特性、繰り返し特性を改善する
技術が知られている。特に、記録層及び記録層と反射層
の間の誘電体層を各々20nm程度に薄く構成した「急
冷構造」では、誘電体層を200nm程度に厚くした
「徐冷構造」に比べ、書換の繰返しによる記録特性の劣
化が少なく、また消去パワーのパワー・マージンが広い
点で優れている(T.Ohota et al,Japanese Jounal of A
pplied Physics, Vol 28(1989)Suppl. 28-3 pp123 - 12
8)。
では、結晶化速度が速く、照射パワーを変調するだけ
で、円形の1ビームによる高速のオーバーライトが可能
である。これらの記録層を使用した光記録媒体では、通
常、記録層の両面に耐熱性と透光性を有する誘電体層を
設け、記録時に記録層に変形、開口が発生することを防
いでいる。さらに、光ビーム入射方向と反対側の誘電体
層に、光反射性のAlなどの金属反射層を設け、光学的
な干渉効果により、再生時の信号コントラストを改善す
ると共に、冷却効果により、非晶状態の記録マークの形
成を容易にし、かつ消去特性、繰り返し特性を改善する
技術が知られている。特に、記録層及び記録層と反射層
の間の誘電体層を各々20nm程度に薄く構成した「急
冷構造」では、誘電体層を200nm程度に厚くした
「徐冷構造」に比べ、書換の繰返しによる記録特性の劣
化が少なく、また消去パワーのパワー・マージンが広い
点で優れている(T.Ohota et al,Japanese Jounal of A
pplied Physics, Vol 28(1989)Suppl. 28-3 pp123 - 12
8)。
【0008】前述のGe2 Sb2 Te5 などのTe−G
e−Sbの3元系合金を記録層とする急冷構造の書換可
能相変化型光記録媒体における課題は、記録、消去ある
いは書換の繰返し、すなわち溶融、固化の繰り返しによ
り、記録膜の膜厚の変動や、微細な開口の発生が生じ易
く、繰返記録耐久性が不十分なことである。
e−Sbの3元系合金を記録層とする急冷構造の書換可
能相変化型光記録媒体における課題は、記録、消去ある
いは書換の繰返し、すなわち溶融、固化の繰り返しによ
り、記録膜の膜厚の変動や、微細な開口の発生が生じ易
く、繰返記録耐久性が不十分なことである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
のGeSbTeを記録膜とする光記録媒体の課題を解決
し、繰返し耐久性の改良された光記録媒体を提供するこ
とである。
のGeSbTeを記録膜とする光記録媒体の課題を解決
し、繰返し耐久性の改良された光記録媒体を提供するこ
とである。
【0010】本発明の別の目的は、記録感度が高く、か
つ、耐酸化性、耐湿熱性に優れ長期の保存においても欠
陥の生じない長寿命の光記録媒体を提供することであ
る。
つ、耐酸化性、耐湿熱性に優れ長期の保存においても欠
陥の生じない長寿命の光記録媒体を提供することであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に形成
された記録層に光を照射することによって、情報の記
録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去が、
非晶相と結晶相の間の相変化により行われる光記録媒体
において、前記光記録媒体が少なくとも記録層と誘電体
層と反射層を有し、かつ前記記録層の結晶状態が、実質
的に単一の結晶相からなる下記の組成式で表されるテル
ル合金であることを特徴とする光記録媒体に関する。
された記録層に光を照射することによって、情報の記
録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消去が、
非晶相と結晶相の間の相変化により行われる光記録媒体
において、前記光記録媒体が少なくとも記録層と誘電体
層と反射層を有し、かつ前記記録層の結晶状態が、実質
的に単一の結晶相からなる下記の組成式で表されるテル
ル合金であることを特徴とする光記録媒体に関する。
【0012】組成式 Pdz (Sbx Te1-x )1-y-z (Ge0.5 Te0.5 )y 0.35≦x≦0.7 0.2≦y≦0.5 0.0005≦z≦0.005 ここで、Pdはパラジウム、Sbはアンチモン、Teは
テルル、Geはゲルマニウムを表す。またx,y,z及
び数字は、各元素の原子の数(各元素のモル数)を表
す。
テルル、Geはゲルマニウムを表す。またx,y,z及
び数字は、各元素の原子の数(各元素のモル数)を表
す。
【0013】本発明の記録層の材料は、結晶状態と非晶
状態の少なくとも2つの状態をとり得るTeを主成分と
するカルコゲン化合物であり、かつ結晶状態において、
実質的に単一の結晶相となる新規な非化学両論組成の4
元合金からなるものである。結晶状態が単一相であるた
め、結晶化速度が極めて速く、高速で記録の書換が可能
である。また結晶状態が実質的に単相であるため組成偏
析などによる記録特性の劣化が起き難い。
状態の少なくとも2つの状態をとり得るTeを主成分と
するカルコゲン化合物であり、かつ結晶状態において、
実質的に単一の結晶相となる新規な非化学両論組成の4
元合金からなるものである。結晶状態が単一相であるた
め、結晶化速度が極めて速く、高速で記録の書換が可能
である。また結晶状態が実質的に単相であるため組成偏
析などによる記録特性の劣化が起き難い。
【0014】組成式中のPdは、組成式中のzで表され
る含有量の範囲において、記録、消去あるいは書換の多
数回の繰返により発生する記録層の膜厚変動や記録層の
開口の発生を抑制する。このメカニズムの詳細は十分明
らかにはなっていないが、記録層のTe、Sbなどの元
素とパラジウムが強固に結合を作り、記録層の高温融解
状態において粘性を高めることにより、記録時の記録層
の流動性が低くなるためと推定される。また、Pdは、
記録層の記録マークのアモルファス状態の熱安定性を向
上させる効果もある。本願発明の記録層は、Pdの量を
組成式に示したように、比較的少量にすることにより、
速い結晶化速度と記録の熱安定性、良好な繰返し記録耐
久性を同時に実現している。
る含有量の範囲において、記録、消去あるいは書換の多
数回の繰返により発生する記録層の膜厚変動や記録層の
開口の発生を抑制する。このメカニズムの詳細は十分明
らかにはなっていないが、記録層のTe、Sbなどの元
素とパラジウムが強固に結合を作り、記録層の高温融解
状態において粘性を高めることにより、記録時の記録層
の流動性が低くなるためと推定される。また、Pdは、
記録層の記録マークのアモルファス状態の熱安定性を向
上させる効果もある。本願発明の記録層は、Pdの量を
組成式に示したように、比較的少量にすることにより、
速い結晶化速度と記録の熱安定性、良好な繰返し記録耐
久性を同時に実現している。
【0015】組成式のzの値が、0.005より大きい
場合には、記録層の結晶化速度が遅くなり、高速で消去
した場合の消去率が低下し、記録の書換が不完全になる
場合がある。さらにzの値がおよそ0.05を越えると
記録層の結晶状態が実質的に複数の相の結晶から構成さ
れるため、結晶化速度がきわめて遅く、また偏析が生じ
易く、消去、書換の繰返しが困難になる。また、zの値
が0.0005未満の場合には、既に述べた有意な効果
が発現せず、書換の繰返し耐久性や、記録マークのアモ
ルファス状態の熱安定性が著しく低下する。zの値とし
ては、0.001以上かつ0.004以下が、結晶化速
度が速く、かつ記録マークのアモルファス状態の熱安定
性が良好で、かつ書換の繰返し耐久性が高いことから好
ましい。とりわけ0.001以上、0.002以下が結
晶化速度が速いことから好ましい。
場合には、記録層の結晶化速度が遅くなり、高速で消去
した場合の消去率が低下し、記録の書換が不完全になる
場合がある。さらにzの値がおよそ0.05を越えると
記録層の結晶状態が実質的に複数の相の結晶から構成さ
れるため、結晶化速度がきわめて遅く、また偏析が生じ
易く、消去、書換の繰返しが困難になる。また、zの値
が0.0005未満の場合には、既に述べた有意な効果
が発現せず、書換の繰返し耐久性や、記録マークのアモ
ルファス状態の熱安定性が著しく低下する。zの値とし
ては、0.001以上かつ0.004以下が、結晶化速
度が速く、かつ記録マークのアモルファス状態の熱安定
性が良好で、かつ書換の繰返し耐久性が高いことから好
ましい。とりわけ0.001以上、0.002以下が結
晶化速度が速いことから好ましい。
【0016】組成式中のxの値は、0.35≦x≦0.
7の範囲が、結晶化速度が速く、高速で書換が可能であ
り、かつ書換の可逆性も良好である。0.7より大きい
場合には、Sb成分が多くなり過ぎ、0.35未満の場
合には、Te成分が多くなり過ぎ、いずれの場合も結晶
化速度が著しく遅くなると同時に、偏析が生じ易くなり
書換の繰返しが困難になる。また、xの値としては0.
4以上0.5以下が、結晶化速度が速く、かつ書換の繰
返し耐久性が高いことから好ましい。
7の範囲が、結晶化速度が速く、高速で書換が可能であ
り、かつ書換の可逆性も良好である。0.7より大きい
場合には、Sb成分が多くなり過ぎ、0.35未満の場
合には、Te成分が多くなり過ぎ、いずれの場合も結晶
化速度が著しく遅くなると同時に、偏析が生じ易くなり
書換の繰返しが困難になる。また、xの値としては0.
4以上0.5以下が、結晶化速度が速く、かつ書換の繰
返し耐久性が高いことから好ましい。
【0017】組成式中のyの値は、0.2≦y≦0.5
の範囲が、記録マークのアモルファス状態の熱安定性が
高く、かつ結晶化速度も速く、高速で記録の書換が可能
である。0.5より大きい場合には、アモルファス状態
の熱安定性は良好だが、書換の繰り返し耐久性が著しく
悪くなる。一方0.2未満の場合には、記録マークのア
モルファス状態の熱安定性が著しく悪くなる。yの値と
しては、0.3以上0.4未満が、書換の繰返し耐久性
が高く、かつアモルファス状態の熱安定性が高いことか
ら好ましい。
の範囲が、記録マークのアモルファス状態の熱安定性が
高く、かつ結晶化速度も速く、高速で記録の書換が可能
である。0.5より大きい場合には、アモルファス状態
の熱安定性は良好だが、書換の繰り返し耐久性が著しく
悪くなる。一方0.2未満の場合には、記録マークのア
モルファス状態の熱安定性が著しく悪くなる。yの値と
しては、0.3以上0.4未満が、書換の繰返し耐久性
が高く、かつアモルファス状態の熱安定性が高いことか
ら好ましい。
【0018】本発明の光記録媒体の代表的な層構成は、
透明基板/第1誘電体層/記録層/第2誘電体層/反射
層の積層体からなる(ここで光は基板側から入射す
る)。但しこれに限定されるものではなく、反射層上に
本発明の効果を損なわない範囲でSiO2 やZnS、Z
nS−SiO2 などの保護層や紫外線硬化樹脂などの樹
脂層、他の基板と張り合わせるための接着剤層などを設
けてもよい。
透明基板/第1誘電体層/記録層/第2誘電体層/反射
層の積層体からなる(ここで光は基板側から入射す
る)。但しこれに限定されるものではなく、反射層上に
本発明の効果を損なわない範囲でSiO2 やZnS、Z
nS−SiO2 などの保護層や紫外線硬化樹脂などの樹
脂層、他の基板と張り合わせるための接着剤層などを設
けてもよい。
【0019】本発明において誘電体層は、記録時に基
板、記録層などが熱によって変形し記録特性が劣化する
ことを防止するなど、基板、記録層を熱から保護する効
果、光学的な干渉効果により、再生時の信号コントラス
トを改善する効果がある。この誘電体層としては、Zn
S,SiO2 、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの
無機薄膜があげられる。特にZnSの薄膜、Si,G
e,Al,Ti,Zr,Ta,などの金属の酸化物の薄
膜、Si、Alなどの窒化物の薄膜、Ti、Zr、Hf
などの炭化物の薄膜及びこれらの化合物の混合物の膜
が、耐熱性が高いことから好ましい。また、これらに炭
素や、MgF2 などのフッ化物を混合したものも、膜の
残留応力が小さいことから好ましく使用される。特にZ
nSとSiO2の混合膜あるいは、ZnSとSiO2 と
炭素の混合膜は、記録、消去の繰り返しによっても、記
録感度、C/N、消去率などの劣化が起きにくいことか
ら好ましく、とりわけZnSとSiO2 と炭素の混合膜
が好ましい。
板、記録層などが熱によって変形し記録特性が劣化する
ことを防止するなど、基板、記録層を熱から保護する効
果、光学的な干渉効果により、再生時の信号コントラス
トを改善する効果がある。この誘電体層としては、Zn
S,SiO2 、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの
無機薄膜があげられる。特にZnSの薄膜、Si,G
e,Al,Ti,Zr,Ta,などの金属の酸化物の薄
膜、Si、Alなどの窒化物の薄膜、Ti、Zr、Hf
などの炭化物の薄膜及びこれらの化合物の混合物の膜
が、耐熱性が高いことから好ましい。また、これらに炭
素や、MgF2 などのフッ化物を混合したものも、膜の
残留応力が小さいことから好ましく使用される。特にZ
nSとSiO2の混合膜あるいは、ZnSとSiO2 と
炭素の混合膜は、記録、消去の繰り返しによっても、記
録感度、C/N、消去率などの劣化が起きにくいことか
ら好ましく、とりわけZnSとSiO2 と炭素の混合膜
が好ましい。
【0020】第1および第2誘電体層の厚さとしては、
通常、およそ10〜500nmである。第1誘電体層
は、基板や記録層から剥離し難く、クラックなどの欠陥
が生じ難いことから、100〜400nmがより好まし
い。また第2誘電体層は、C/N、消去率などの記録特
性、安定に多数回の書換が可能なことから10〜30n
mがより好ましい。
通常、およそ10〜500nmである。第1誘電体層
は、基板や記録層から剥離し難く、クラックなどの欠陥
が生じ難いことから、100〜400nmがより好まし
い。また第2誘電体層は、C/N、消去率などの記録特
性、安定に多数回の書換が可能なことから10〜30n
mがより好ましい。
【0021】反射層の材質としては、光反射性を有する
Al、Auなどの金属、これらを主成分とし、Ti、C
r、Hfなどの添加元素を含む合金及びAl,Auなど
の金属にAl、Siなどの金属窒化物、金属酸化物、金
属カルコゲン化物などの金属化合物を混合したものなど
があげられる。Al、Auなどの金属、及びこれらを主
成分とする合金は、光反射性が高く、かつ熱伝導率を高
くできることから好ましい。前述の合金の例としては、
AlにSi、Mg、Cu,Pd、Ti、Cr,Hf,T
a,Nb、Mnなどの少なくとも1種の元素を合計で5
原子%以下、1原子%以上加えたもの、あるいは、Au
にCr,Ag、Cu,Pd、Pt、Niなどの少なくと
も1種の元素を合計で1原子%以上20原子%以下加え
たものなどがある。
Al、Auなどの金属、これらを主成分とし、Ti、C
r、Hfなどの添加元素を含む合金及びAl,Auなど
の金属にAl、Siなどの金属窒化物、金属酸化物、金
属カルコゲン化物などの金属化合物を混合したものなど
があげられる。Al、Auなどの金属、及びこれらを主
成分とする合金は、光反射性が高く、かつ熱伝導率を高
くできることから好ましい。前述の合金の例としては、
AlにSi、Mg、Cu,Pd、Ti、Cr,Hf,T
a,Nb、Mnなどの少なくとも1種の元素を合計で5
原子%以下、1原子%以上加えたもの、あるいは、Au
にCr,Ag、Cu,Pd、Pt、Niなどの少なくと
も1種の元素を合計で1原子%以上20原子%以下加え
たものなどがある。
【0022】特に、材料の価格が安いことから、Alを
主成分とする合金が好ましく、とりわけ、耐腐食性が良
好なことから、AlにTi、Cr,Ta,Hf,Zr,
Mn、Pdから選ばれる少なくとも1種以上の金属を合
計で0.5原子%以上5原子%以下添加した合金が好ま
しい。
主成分とする合金が好ましく、とりわけ、耐腐食性が良
好なことから、AlにTi、Cr,Ta,Hf,Zr,
Mn、Pdから選ばれる少なくとも1種以上の金属を合
計で0.5原子%以上5原子%以下添加した合金が好ま
しい。
【0023】さらに、耐腐食性が良好でかつヒロックな
どの発生が起こりにくいことから、添加元素を合計で
0.5原子%以上3原子%未満含む、Al−Hf−Pd
合金、Al−Hf合金、Al−Ti合金、Al−Ti−
Hf合金、Al−Cr合金、Al−Ta合金、Al−T
i−Cr合金、Al−Si−Mn合金のいずれかのAl
を主成分とする合金で構成することが好ましい。
どの発生が起こりにくいことから、添加元素を合計で
0.5原子%以上3原子%未満含む、Al−Hf−Pd
合金、Al−Hf合金、Al−Ti合金、Al−Ti−
Hf合金、Al−Cr合金、Al−Ta合金、Al−T
i−Cr合金、Al−Si−Mn合金のいずれかのAl
を主成分とする合金で構成することが好ましい。
【0024】反射層の厚さとしては、おおむね10nm
以上200nm以下が好ましい。
以上200nm以下が好ましい。
【0025】特に、記録感度が高く、高速でワンビーム
・オーバーライトが可能であり、かつ消去率が大きく消
去特性が良好であることから、次のごとく、光記録媒体
の主要部を構成することが好ましい。
・オーバーライトが可能であり、かつ消去率が大きく消
去特性が良好であることから、次のごとく、光記録媒体
の主要部を構成することが好ましい。
【0026】すなわち、第1誘電体層の厚さが100n
m〜400nmであり、第2誘電体層の厚さが10nm
〜30nmであり、かつ記録層の厚さを10nm〜30
nm、反射層の厚さを30nm〜200nmとし、誘電
体層がZnSとSiO2 の混合膜であり、SiO2 の混
合比が15〜35モル%であり、かつ記録層の組成が次
式で表される範囲にあることが好ましい。
m〜400nmであり、第2誘電体層の厚さが10nm
〜30nmであり、かつ記録層の厚さを10nm〜30
nm、反射層の厚さを30nm〜200nmとし、誘電
体層がZnSとSiO2 の混合膜であり、SiO2 の混
合比が15〜35モル%であり、かつ記録層の組成が次
式で表される範囲にあることが好ましい。
【0027】組成式 Pdz (Sbx Te1-x )1-y-z (Ge0.5 Te0.5 )y 0.35≦x≦0.5 0.2≦y≦0.4 0.0005≦z≦0.005 ここで、Pdはパラジウム、Sbはアンチモン、Teは
テルル、Geはゲルマニウムを表す。またx,y,z及
び数字は、各元素の原子の数(各元素のモル数)を表
す。
テルル、Geはゲルマニウムを表す。またx,y,z及
び数字は、各元素の原子の数(各元素のモル数)を表
す。
【0028】本発明の基板の材料としては、公知の透明
な各種の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。
な各種の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。
【0029】ほこり、基板の傷などの影響をさけるため
に、透明基板を用い、集束した光ビームで基板側から記
録を行なうことが好ましく、この様な透明基板材料とし
ては、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチル・メタク
リレート、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂などがあげられる。特に、光学的複屈折が小さ
く、吸湿性が小さく、成形が容易であることからポリカ
ーボネート樹脂、アモルファス・ポリオレフィン樹脂が
好ましい。
に、透明基板を用い、集束した光ビームで基板側から記
録を行なうことが好ましく、この様な透明基板材料とし
ては、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチル・メタク
リレート、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂などがあげられる。特に、光学的複屈折が小さ
く、吸湿性が小さく、成形が容易であることからポリカ
ーボネート樹脂、アモルファス・ポリオレフィン樹脂が
好ましい。
【0030】基板の厚さとしては、特に限定されるもの
ではないが、0.01mm〜5mmが実用的である。
0.01mm未満では、基板側から集束した光ビ−ムで
記録する場合でも、ごみの影響を受け易くなり、5mm
をこえる場合は、対物レンズの開口数を大きくすること
が困難になり、照射光ビームスポットサイズが大きくな
るため、記録密度をあげることが困難になる。
ではないが、0.01mm〜5mmが実用的である。
0.01mm未満では、基板側から集束した光ビ−ムで
記録する場合でも、ごみの影響を受け易くなり、5mm
をこえる場合は、対物レンズの開口数を大きくすること
が困難になり、照射光ビームスポットサイズが大きくな
るため、記録密度をあげることが困難になる。
【0031】基板はフレキシブルなものであっても良い
し、リジッドなものであっても良い。フレキシブルな基
板は、テープ状、シート状、カ−ド状で使用する。リジ
ッドな基板は、カード状、あるいはディスク状で使用す
る。また、これらの基板は、記録層などを形成した後、
2枚の基板を用いて、エアーサンドイッチ構造、エアー
インシデント構造、密着張合せ構造としてもよい。
し、リジッドなものであっても良い。フレキシブルな基
板は、テープ状、シート状、カ−ド状で使用する。リジ
ッドな基板は、カード状、あるいはディスク状で使用す
る。また、これらの基板は、記録層などを形成した後、
2枚の基板を用いて、エアーサンドイッチ構造、エアー
インシデント構造、密着張合せ構造としてもよい。
【0032】本発明の光記録媒体の記録に用いる光源と
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
があげられ、特に半導体レーザー光は、光源が小型化で
きること、消費電力が小さいこと、変調が容易であるこ
とから好ましい。
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
があげられ、特に半導体レーザー光は、光源が小型化で
きること、消費電力が小さいこと、変調が容易であるこ
とから好ましい。
【0033】記録は結晶状態の記録層にレーザー光パル
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。あるいは、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の
記録マークを形成してもよい。消去はレーザー光照射に
よって、アモルファスの記録マークを結晶化するか、も
しくは、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行
うことができる。記録速度を高速化でき、かつ記録層の
変形が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記
録マークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好まし
い。また、記録マーク形成時は光強度を高く、消去時は
やや弱くし、1回の光ビームの照射により書換を行う1
ビーム・オーバーライトは、書換の所要時間が短くなる
ことから好ましい。
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。あるいは、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の
記録マークを形成してもよい。消去はレーザー光照射に
よって、アモルファスの記録マークを結晶化するか、も
しくは、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行
うことができる。記録速度を高速化でき、かつ記録層の
変形が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記
録マークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好まし
い。また、記録マーク形成時は光強度を高く、消去時は
やや弱くし、1回の光ビームの照射により書換を行う1
ビーム・オーバーライトは、書換の所要時間が短くなる
ことから好ましい。
【0034】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。反射層、記録層などを基板上に形成する方
法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真空
蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法な
どがあげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易
であることから、スパッタリング法が好ましい。
いて述べる。反射層、記録層などを基板上に形成する方
法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真空
蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法な
どがあげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易
であることから、スパッタリング法が好ましい。
【0035】形成する記録層などの厚さの制御は、公知
の技術である水晶振動子膜厚計などで、堆積状態をモニ
タリングすることで、容易に行える。
の技術である水晶振動子膜厚計などで、堆積状態をモニ
タリングすることで、容易に行える。
【0036】記録層などの形成は、基板を固定したまま
の状態、あるいは移動、回転した状態のどちらで行なっ
てもよい。膜厚の面内の均一性に優れることから、基板
を自転させることが好ましく、さらに公転を組合わせる
ことが、より好ましい。
の状態、あるいは移動、回転した状態のどちらで行なっ
てもよい。膜厚の面内の均一性に優れることから、基板
を自転させることが好ましく、さらに公転を組合わせる
ことが、より好ましい。
【0037】また、本発明の効果を著しく損なわない範
囲において、反射層などを形成した後、傷、変形の防止
などのため、ZnS,SiO2 などの誘電体層あるいは
紫外線硬化樹脂などの樹脂保護層などを必要に応じて設
けることができる。また、反射層などを形成した後、あ
るいはさらに前述の樹脂保護層を形成した後、2枚の基
板を対向して、接着剤で張り合わせてもよい。
囲において、反射層などを形成した後、傷、変形の防止
などのため、ZnS,SiO2 などの誘電体層あるいは
紫外線硬化樹脂などの樹脂保護層などを必要に応じて設
けることができる。また、反射層などを形成した後、あ
るいはさらに前述の樹脂保護層を形成した後、2枚の基
板を対向して、接着剤で張り合わせてもよい。
【0038】記録層は、実際に記録を行う前に、予めレ
ーザー光、キセノンフラッシュランプなどの光を照射し
予め結晶化させておく事が好ましい。
ーザー光、キセノンフラッシュランプなどの光を照射し
予め結晶化させておく事が好ましい。
【0039】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 [分析,測定方法]反射層、記録層の組成は、ICP発
光分析(セイコー電子工業(株)製)により確認した。
またキャリア対ノイズ比および消去率(記録後と消去後
の再生キャリア信号強度の差)は、スペクトラムアナラ
イザにより測定した。
光分析(セイコー電子工業(株)製)により確認した。
またキャリア対ノイズ比および消去率(記録後と消去後
の再生キャリア信号強度の差)は、スペクトラムアナラ
イザにより測定した。
【0040】記録層、誘電体層、反射層の形成中の膜厚
は、水晶振動子膜厚計によりモニターした。また各層の
厚さは、走査型あるいは透過型電子顕微鏡で断面を観察
することにより測定した。
は、水晶振動子膜厚計によりモニターした。また各層の
厚さは、走査型あるいは透過型電子顕微鏡で断面を観察
することにより測定した。
【0041】実施例1 厚さ1.2mm、直径13cm、1.6μmピッチのス
パイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を毎分3
0回転で回転させながら、高周波スパッタ法により、記
録層、誘電体層、反射層を形成した。
パイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を毎分3
0回転で回転させながら、高周波スパッタ法により、記
録層、誘電体層、反射層を形成した。
【0042】まず、真空容器内を1×10-5Paまで排
気した後、2×10-1PaのArガス雰囲気中でSiO
2 を20mol%添加したZnSをスパッタし、基板上
に膜厚300nmの第1誘電体層を形成した。続いて、
約Ge0.18Sb0.26Te0.56の組成の3元合金上にPd
の小片を配置した複合ターゲットをスパッタして、組成
Pd0.002 Ge0.178 Sb0.26Te0.56の膜厚25nm
の記録層を形成した。さらに前述の第2誘電体層を20
nm形成し、この上に、Pd0.002 Hf0.02Al0.978
合金をスパッタして膜厚100nmの反射層を形成し
た。さらにこのディスクを真空容器より取り出した後、
この反射層上にアクリル系紫外線硬化樹脂をスピンコー
トし、紫外線照射により硬化させて膜厚10μmの樹脂
層を形成し本発明の光記録媒体を得た。
気した後、2×10-1PaのArガス雰囲気中でSiO
2 を20mol%添加したZnSをスパッタし、基板上
に膜厚300nmの第1誘電体層を形成した。続いて、
約Ge0.18Sb0.26Te0.56の組成の3元合金上にPd
の小片を配置した複合ターゲットをスパッタして、組成
Pd0.002 Ge0.178 Sb0.26Te0.56の膜厚25nm
の記録層を形成した。さらに前述の第2誘電体層を20
nm形成し、この上に、Pd0.002 Hf0.02Al0.978
合金をスパッタして膜厚100nmの反射層を形成し
た。さらにこのディスクを真空容器より取り出した後、
この反射層上にアクリル系紫外線硬化樹脂をスピンコー
トし、紫外線照射により硬化させて膜厚10μmの樹脂
層を形成し本発明の光記録媒体を得た。
【0043】この光記録媒体に波長820nmの半導体
レーザーのビームでディスク全面の、記録層を結晶化し
初期化した。その後、線速度6m/秒の条件で、対物レ
ンズの開口数0.5、半導体レーザーの波長780nm
の光学ヘッドを使用して、周波数3.7MHz、パルス
幅60nsec、ピークパワー9〜17mW、ボトムパ
ワー4〜9mWの各条件に変調した半導体レーザー光で
100回オーバーライト記録した後、再生パワー1.3
mWの半導体レーザ光を照射してバンド幅30kHzの
条件でC/Nを測定した。
レーザーのビームでディスク全面の、記録層を結晶化し
初期化した。その後、線速度6m/秒の条件で、対物レ
ンズの開口数0.5、半導体レーザーの波長780nm
の光学ヘッドを使用して、周波数3.7MHz、パルス
幅60nsec、ピークパワー9〜17mW、ボトムパ
ワー4〜9mWの各条件に変調した半導体レーザー光で
100回オーバーライト記録した後、再生パワー1.3
mWの半導体レーザ光を照射してバンド幅30kHzの
条件でC/Nを測定した。
【0044】さらにこの部分を1.4MHzで、先と同
様に変調した半導体レーザ光を照射し、ワンビーム・オ
ーバーライトし、この時の3.7MHzの消去率を測定
した。
様に変調した半導体レーザ光を照射し、ワンビーム・オ
ーバーライトし、この時の3.7MHzの消去率を測定
した。
【0045】ピークパワー15mW以上で実用上十分な
50dB以上のC/Nが得られ、かつボトムパワー5〜
8mWで実用上十分な20dB以上、最大30dBの消
去率が得られた。
50dB以上のC/Nが得られ、かつボトムパワー5〜
8mWで実用上十分な20dB以上、最大30dBの消
去率が得られた。
【0046】さらにピーク・パワー17mW、ボトムパ
ワー8mW、周波数3.7MHzの条件で、ワンビーム
・オーバーライトの繰り返しを1000回及び20万回
行った後、同様の測定を行ったが、C/N、消去率の変
化は、いずれも2dB以内でほとんど劣化が認められな
かった。
ワー8mW、周波数3.7MHzの条件で、ワンビーム
・オーバーライトの繰り返しを1000回及び20万回
行った後、同様の測定を行ったが、C/N、消去率の変
化は、いずれも2dB以内でほとんど劣化が認められな
かった。
【0047】また、この光記録媒体を80℃、相対湿度
80%の環境に1000時間置いた後、その後記録部分
を再生したが、C/Nの変化は2dB未満でほとんど変
化がなかった。さらに再度、記録、消去を行いC/N、
消去率を測定したところ、同様にほとんど変化が見られ
なかった。
80%の環境に1000時間置いた後、その後記録部分
を再生したが、C/Nの変化は2dB未満でほとんど変
化がなかった。さらに再度、記録、消去を行いC/N、
消去率を測定したところ、同様にほとんど変化が見られ
なかった。
【0048】比較例1 実施例1の光記録媒体の記録層の組成をGe0.18Sb
0.26Te0.56とした他は、実施例1と同様の構成の光記
録媒体を作製し、実施例2と同様の測定を行った。
0.26Te0.56とした他は、実施例1と同様の構成の光記
録媒体を作製し、実施例2と同様の測定を行った。
【0049】C/Nは初期が53dBであり、150時
間は52dB、1000時間経過後は40dBと、10
00時間後には著しい劣化が見られた。この事から、記
録マークの熱的安定性が不十分であり、記録の長期保存
性に問題があることが明らかになった。
間は52dB、1000時間経過後は40dBと、10
00時間後には著しい劣化が見られた。この事から、記
録マークの熱的安定性が不十分であり、記録の長期保存
性に問題があることが明らかになった。
【0050】実施例2 実施例1の記録層の組成をPd0.001 Ge0.179 Sb
0.26Te0.56およびPd0.004 Ge0.178 Sb0.26Te
0.558 とした他は、実施例1と同様の構成の光記録媒体
をそれぞれ作製した。この2つの光記録媒体を実施例1
と同様の装置で、同様の記録条件で記録特性を測定し
た。いずれもピークパワー15mW以上で実用上十分な
50dB以上のC/Nが得られ、かつボトムパワー5〜
8mWで実用上十分な20dB以上、最大30dBの消
去率が得られた。
0.26Te0.56およびPd0.004 Ge0.178 Sb0.26Te
0.558 とした他は、実施例1と同様の構成の光記録媒体
をそれぞれ作製した。この2つの光記録媒体を実施例1
と同様の装置で、同様の記録条件で記録特性を測定し
た。いずれもピークパワー15mW以上で実用上十分な
50dB以上のC/Nが得られ、かつボトムパワー5〜
8mWで実用上十分な20dB以上、最大30dBの消
去率が得られた。
【0051】また、ピーク・パワー17mW、ボトムパ
ワー8mW、周波数3.7MHzの条件で、ワンビーム
・オーバーライトの繰り返しを1000回及び20万回
行った後、同様の測定を行ったが、C/N、消去率の変
化は、いずれも2dB以内でほとんど劣化が認められな
かった。
ワー8mW、周波数3.7MHzの条件で、ワンビーム
・オーバーライトの繰り返しを1000回及び20万回
行った後、同様の測定を行ったが、C/N、消去率の変
化は、いずれも2dB以内でほとんど劣化が認められな
かった。
【0052】実施例3 実施例1の記録層の組成をPd0.001 Ge0.179 Sb
0.26Te0.56とし、第1誘電体層の厚さを200nmと
した他は、実施例1と同様の構成の光記録媒体をそれぞ
れ作製した。この光記録媒体を実施例1と同様の装置
で、線速度を15m/秒、記録周波数を7.35MH
z、消去率測定時にオーバーライトする周波数を2.7
6MHz、記録パルス幅を50nsecとした他は、実
施例1と同様の方法で記録特性を測定した。ピークパワ
ー15mW以上で実用上十分な50dB以上のC/Nが
得られ、かつボトムパワー7〜10mWで実用上十分な
20dB以上、最大27dBの消去率が得られた。
0.26Te0.56とし、第1誘電体層の厚さを200nmと
した他は、実施例1と同様の構成の光記録媒体をそれぞ
れ作製した。この光記録媒体を実施例1と同様の装置
で、線速度を15m/秒、記録周波数を7.35MH
z、消去率測定時にオーバーライトする周波数を2.7
6MHz、記録パルス幅を50nsecとした他は、実
施例1と同様の方法で記録特性を測定した。ピークパワ
ー15mW以上で実用上十分な50dB以上のC/Nが
得られ、かつボトムパワー7〜10mWで実用上十分な
20dB以上、最大27dBの消去率が得られた。
【0053】実施例4 実施例1の光記録媒体の基板をフォーマット付きの別の
基板に替え、かつ反射層の厚さを120nmにした他
は、実施例1と同様の光記録媒体を作製した。
基板に替え、かつ反射層の厚さを120nmにした他
は、実施例1と同様の光記録媒体を作製した。
【0054】その後、線速度8.5m/秒の条件で、対
物レンズの開口数0.5、半導体レーザーの波長830
nmの光学ヘッドを使用して、パルス幅50nsec、
ピークパワー20mW、ボトムパワー9mWの条件に変
調した半導体レーザー光で、2−7コード(1.5Tの
周波数5.3MHz)のランダム・データ・パターンを
同一トラックに100回、さらに10万回オーバーライ
ト・モードで記録した。その後再生し、再生波形を観察
したところ、初期100回記録後に比べ、殆ど劣化がな
く良好な再生波形が得られた。さらに、このトラックの
ビット・エラー率(BER)を測定したところ5×10
-5と良好な値であった。
物レンズの開口数0.5、半導体レーザーの波長830
nmの光学ヘッドを使用して、パルス幅50nsec、
ピークパワー20mW、ボトムパワー9mWの条件に変
調した半導体レーザー光で、2−7コード(1.5Tの
周波数5.3MHz)のランダム・データ・パターンを
同一トラックに100回、さらに10万回オーバーライ
ト・モードで記録した。その後再生し、再生波形を観察
したところ、初期100回記録後に比べ、殆ど劣化がな
く良好な再生波形が得られた。さらに、このトラックの
ビット・エラー率(BER)を測定したところ5×10
-5と良好な値であった。
【0055】また、記録材料の移動による記録セクタ、
の先端、終端部の再生波形つぶれは殆ど見られず、中間
のデータ部の再生波形の乱れも殆どなかった。
の先端、終端部の再生波形つぶれは殆ど見られず、中間
のデータ部の再生波形の乱れも殆どなかった。
【0056】比較例2 記録層の組成をGe0.22Sb0.23Te0.55とした他は実
施例4と同様の構成の本発明の範囲外の従来の光記録媒
体を作製した。この光記録媒体の記録感度を測定したと
ころ、実施例1とほぼ同じであった。この光記録媒体を
実施例1と同様に100回、さらに10万回繰り返しオ
ーバーライト記録を行い再生波形を観察したところ、1
0万回後は、100回目に比べ、記録層の膜厚変動が大
きく、データ部分の信号に振幅が著しく低下した部分が
多数見られた。ビット・エラー率(BER)を測定した
ところ、3×10-1以上とエラー訂正を行っても、デー
タの再現が全く困難なレベルまで悪化していた。
施例4と同様の構成の本発明の範囲外の従来の光記録媒
体を作製した。この光記録媒体の記録感度を測定したと
ころ、実施例1とほぼ同じであった。この光記録媒体を
実施例1と同様に100回、さらに10万回繰り返しオ
ーバーライト記録を行い再生波形を観察したところ、1
0万回後は、100回目に比べ、記録層の膜厚変動が大
きく、データ部分の信号に振幅が著しく低下した部分が
多数見られた。ビット・エラー率(BER)を測定した
ところ、3×10-1以上とエラー訂正を行っても、デー
タの再現が全く困難なレベルまで悪化していた。
【0057】また、記録材料の移動による記録セクタの
先端部、終端部の再生波形つぶれが顕著に見られた。
先端部、終端部の再生波形つぶれが顕著に見られた。
【0058】
【発明の効果】本発明は、光記録媒体の記録層の組成を
特定の組成としたので、以下の効果が得られた。 (1) 高感度で、かつ消去率、C/Nが高い。 (2) 多数回の記録消去を繰り返しても、動作が安定し
ており、特性の劣化、欠陥の発生がほとんどない。 (3) 耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命である。 (4) 記録マークの熱安定性が高く、記録の長期保存性
に優れる。 (5) スパッタ法により容易に作製できる。 (6) 高い線速度でも良好なオーバーライト特性が得ら
れる。
特定の組成としたので、以下の効果が得られた。 (1) 高感度で、かつ消去率、C/Nが高い。 (2) 多数回の記録消去を繰り返しても、動作が安定し
ており、特性の劣化、欠陥の発生がほとんどない。 (3) 耐湿熱性、耐酸化性に優れ、長寿命である。 (4) 記録マークの熱安定性が高く、記録の長期保存性
に優れる。 (5) スパッタ法により容易に作製できる。 (6) 高い線速度でも良好なオーバーライト特性が得ら
れる。
Claims (1)
- 【請求項1】 基板上に形成された記録層に光を照射す
ることによって、情報の記録、消去、再生が可能であ
り、情報の記録及び消去が、非晶相と結晶相の間の相変
化により行われる光記録媒体において、前記光記録媒体
が少なくとも記録層と誘電体層と反射層を有し、かつ前
記記録層の結晶状態が、実質的に単一の結晶相からなる
下記の組成式で表されるテルル合金であることを特徴と
する光記録媒体。 組成式 Pdz (Sbx Te1-x )1-y-z (Ge0.5 Te0.5 )y 0.35≦x≦0.7 0.2≦y≦0.5 0.0005≦z≦0.005 ここで、Pdはパラジウム、Sbはアンチモン、Teは
テルル、Geはゲルマニウムを表す。またx,y,z及
び数字は、各元素の原子の数(各元素のモル数)を表
す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4283133A JPH06127135A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4283133A JPH06127135A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 光記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06127135A true JPH06127135A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17661657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4283133A Pending JPH06127135A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06127135A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006220A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-11 | Hitachi, Ltd. | Information recording medium |
| CN1316460C (zh) * | 1999-05-19 | 2007-05-16 | 三菱化学媒体株式会社 | 光记录方法和光记录介质 |
-
1992
- 1992-10-21 JP JP4283133A patent/JPH06127135A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006220A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-11 | Hitachi, Ltd. | Information recording medium |
| CN1316460C (zh) * | 1999-05-19 | 2007-05-16 | 三菱化学媒体株式会社 | 光记录方法和光记录介质 |
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