説明

光記録媒体

【課題】相変化型の光記録媒体を2層にして片側からの記録再生を可能とし、十分な放熱作用をもつ構造とし、大容量化と良好な記録再生消去特性をもち、且つ繰り返し特性のすぐれた相変化型光記録媒体を提供すること。
【解決手段】透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、又は透明基板上に、第3誘電体層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、又は透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、第3誘電体層を順次形成した第1の光記録媒体と、透明基板上に反射層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層を順次形成した第2の光記録媒体とを、互いに第2誘電体層面が接するか又は第1の光記録媒体の第3誘電体層面と第2の光記録媒体の第2誘電体層面が接するように、透明接着剤で貼り合せてなり、且つ各々の記録層として相変化材料を用いた光記録媒体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光記録媒体にレーザー光を集光照射して記録材料に相変化を生じさせ、高密度に情報を記録、再生、消去する書き換え可能な相変化型光記録媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
大容量を特徴として実用化された光ディスクには、コンパクトディスクやレーザーディスク(登録商標)として知られている再生専用型、一度記録できる追記型、繰り返し記録消去できる書き換え可能型がある。
【0003】
CD−ROMに代表される再生専用の光ディスクは650MBの容量があり、更なる大容量化を図った結果、現在では片面4.7GBのDVD−ROMが開発されている。追記型の光ディスクはCD−Rとして製品化され、DVD−ROMと同程度の容量を目指した開発が進められている。書き換え可能型には、相変化型光ディスクと光磁気ディスクがある。なかでも、相変化型光ディスクは書き換え可能型の光ディスクとして重要になりつつあり、現在650MB容量のCD−RWや、2.6GB容量のDVD−RAMが製品化され、更に大容量化、高密度化の方向に向かって検討されている。
【0004】
また、上記した光ディスクを貼り合わせた両面構成のディスクが提案されている。この両面構成のディスクは容量を2倍にすることができるが、ヘッドを2個必要とするか、あるいは1個のヘッドでディスクをひっくり返して記録再生することになり、実用化にあたって問題となる。一方、再生専用のDVDの規格においては、2層ディスクが定義されていて、片側から両層の情報を再生し、大容量化を図っている。
【0005】
相変化型の光ディスクの場合には、「書き換え可能な2層−相変化光ディスク」が応用物理学会学術講演会(1998年9月)で提案されているが、大容量化と十分な記録再生消去特性を同時に満足し、且つ繰り返し特性のすぐれた光ディスクは実現していない。
【0006】
また、特許文献1(特開平10−293942号公報)において提案されている光学情報記録媒体は、相変化型光記録媒体を、透過性スペーサを介して複数積層し、上記と同様片側から記録再生を行う方式であるが、同様に大容量化と記録再生特性を同時にみたし、且つ繰り返し特性のすぐれたディスクは実現していない。特に、加熱冷却のヒートサイクル時に重要となる放熱作用を取り入れた冷却構造になっていないため熱劣化が生じる。
【0007】
【特許文献1】特開平10−293942号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の課題は、上記した相変化型の光記録媒体を2層にして片側からの記録再生を可能とし、十分な放熱作用をもつ構造とし、大容量化と良好な記録再生消去特性をもち、且つ繰り返し特性のすぐれたディスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によれば、第一に、透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層を順次形成した第1の光記録媒体と、透明基板上に反射層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層を順次形成した第2の光記録媒体とを、互いに第2誘電体層面が接するように透明接着剤で貼り合せてなり、且つ各々の記録層として相変化材料を用いたことを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0010】
第二に、上記第一において、第1の光記録媒体の透明基板と第1誘電体層との間に更に第3誘電体層を設け、且つ第3誘電体層の膜厚dと屈折率nとの積ndが、43nm≦nd≦645nmをみたすことを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0011】
第三に、上記第一において、第1の光記録媒体の第2誘電体層の上に更に第3誘電体層を設け、その第3誘電体層面と第2の光記録媒体の第2誘電体層面とが接するように透明接着剤で貼り合せてなり、且つ第3誘電体層の膜厚dと屈折率nとの積ndが、43nm≦nd≦645nmをみたすことを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0012】
第四に、上記第二又は第三において、第3誘電体層が窒化物誘電体材料からなることを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0013】
第五に、上記第四において、窒化物誘電体材料がAl、Ga、Si、Ge、又はBを主成分とした窒化物からなることを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0014】
第六に、上記第一〜第五のいずれかにおいて、第1の光記録媒体の記録層がAg、In、Sb、Teを主成分とする相変化材料からなり、且つ記録層膜厚dが5nm≦d≦15nmであることを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0015】
第七に、上記第二において、第1の光記録媒体の第1及び第2誘電体層がZnSとSiOを主成分とする材料からなり、且つ各々の膜厚をd1、d2とすると、次式をみたすことを特徴とする光記録媒体が提供される。
15nm≦d1≦40nm、20nm≦d2≦300nm
【0016】
第八に、上記第一において、第1の光記録媒体の第1及び第2誘電体層が窒化物誘電体材料又はZnSとSiOを主成分とする材料からなり、且つ各々の膜厚をd1、d2とすると、次式をみたすことを特徴とする光記録媒体が提供される。
20nm≦d1≦300nm、20nm≦d2≦300nm
【0017】
第九に、上記第三において、第1の光記録媒体の第1及び第2誘電体層がZnSとSiOを主成分とする材料からなり、且つ各々の膜厚をd1、d2とすると、次式をみたすことを特徴とする光記録媒体が提供される。
20nm≦d1≦300nm、15nm≦d2≦40nm
【0018】
第十に、上記第一〜第三のいずれかにおいて、透明接着剤が光硬化型樹脂からなることを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0019】
第十一に、上記第一〜第九のいずれかにおいて、第2の光記録媒体の第1及び第2誘電体層がZnSとSiOを主成分とする材料からなり、且つ各々の膜厚をd1、d2とすると、次式をみたすことを特徴とする光記録媒体が提供される。
15nm≦d1≦40nm、60nm≦d2≦300nm
【0020】
第十二に、上記第一〜第九のいずれかにおいて、第2の光記録媒体の記録層がAg、In、Sb、Teを主成分とする相変化材料からなり、且つ記録層膜厚dが12nm≦d≦20nmであることを特徴とする光記録媒体が提供される。
【0021】
第十三に、上記第六又は第十二において、記録層に窒素が添加されていることを特徴とする光記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【0022】
透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、又は透明基板上に、第3誘電体層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、又は透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、第3誘電体層を順次設けた構成をとり、各層の材料と膜厚が適切に設定され、十分な放熱作用と高透過率をもつ第1の光記録媒体が実現する。透明基板上に、反射層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層を順次設けた構成であり、各層の材料と膜厚が適切に設定された十分な放熱作用と高感度、高反射率の第2の光記録媒体が実現する。第1と第2の光記録媒体を透明接着剤で貼り合わせることにより、2層構成の光記録媒体が実現する。2層構成の光記録媒体は1個の光ヘッドで片側からの記録再生が可能となり、大容量の光記録媒体が実現し、同時に両層とも、良好な記録再生特性をもち、繰り返し特性のよい光記録媒体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明を更に詳細に説明する。図1及び2は、本発明の相変化記録膜を用いた光記録媒体の構成を示した模式断面図である。図1は、透明基板上に第3誘電体層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層をスパッタにより順次形成した第1の光記録媒体と、透明基板上に反射層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層をスパッタにより順次形成した第2の光記録媒体とを、透明接着剤で貼り合わせたものである。
【0024】
図2は、透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、第3誘電体層をスパッタにより順次形成した第1の光記録媒体と、透明基板上に反射層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層をスパッタにより順次形成した第2の光記録媒体とを、透明接着剤で貼り合わせたものである。
【0025】
透明接着剤は光学分離層としての作用をもち、第1の光記録媒体と第2の光記録媒体とを光学的に分離するものである。透明接着剤の膜厚は40μm程度に設定され、光硬化性樹脂を用いてスピンコートにより形成される。
【0026】
透明基板としては、アクリル系や、ポリカーボネート(PC)等のプラスチック基板若しくはガラス基板が使用される。
【0027】
第1及び第2の光記録媒体における第1及び第2誘電体層としては、ZnSとSiOの混合物からなるZnS:SiOを使用するが、他の誘電体材料を使用してもよい。
【0028】
第3誘電体層としては、Al、Ga、Si、Ge又はBを主成分とした窒化物誘電体材料が用いられる。これらの窒化物誘電体材料は熱伝導率が大きいため、記録層の冷却を行って熱劣化を防止する効果がある。また、窒化物以外の高熱伝導率の誘電体材料を使用してもよい。
【0029】
記録層としては、Ag、In、Sb、Teを主成分とした材料を使用するが、他の材料、例えばGeSbTe系やInSbTe系等のカルコゲナイド系材料を用いてもよい。また、Ag、In、Sb、Teを主成分とした記録層に窒素を添加することにより、結晶化温度を高くすることができる。例えば、窒素添加量が0のとき、結晶化温度Tcは約200℃であり、スパッタ時の窒素ガス流量が3sccmのときTcは約270℃となる。従って、窒素添加により熱的安定性が向上し、長期の保存に対して記録情報が失われることなく安定に保存される。
【0030】
反射層は、反射と第2の光記録媒体の記録層に対して放熱機能を同時にもたせるため、金属等の熱伝導率の高い材料が使われる。例えば、Au、Ag、Cu、Al、Al−Ti合金等の金属材料が挙げられる。
【0031】
まず、図1に示される構成の光記録媒体の実施例について説明する。図3−(a)、−(b)に、図1に示される構成の光記録媒体を用いた場合の第1の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と透過率を求めた実施例を示す。図4−(a)、−(b)に、同上構成の光記録媒体を用いた場合の第2の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と透過率を示す。これらの図においては、多層薄膜の反射率と透過率を一般によく知られているマトリックス法を用いて計算したものであり、図3−(a)、−(b)の横軸は、第1の光記録媒体の第2誘電体層の膜厚を表している。
【0032】
なお、図中、Rcは記録層が初期化された結晶相の反射率、Raは記録状態にあるアモルファス相の反射率である。Tcは結晶相の透過率、Taはアモルファス相の透過率である。
【0033】
図3−(a)、−(b)の第1の光記録媒体は、透明なポリカーボネート基板(PC基板)上に、膜厚60nmの窒化アルミ(AlN)を用いた第3誘電体層、膜厚20nmのZnS:SiOを用いた第1誘電体層、膜厚8nmのAgInSbTeを主成分とした記録材料を用いた記録層、ZnS:SiOを用いた第2誘電体層、透明接着剤層を順次形成した構成である。
【0034】
第2誘電体層の層厚としては、20nm以上で300nm以下の範囲内が適切で、この層厚範囲内で反射率Rと透過率Tが大きくなる様な層厚を設定することができる。例えば、本例〔図3−(a)、−(b)〕では、第2誘電体層の膜厚を80nm及び240nmに設定すると、Rc=10%、ΔR=Rc−Ra=5%と大きく、透過率Tc、Taはともに50%以上と大きくなる。従って、より好ましい第2誘電体層の膜厚として、60nmから240nmの範囲に設定するとよい。
【0035】
第1誘電体層は、第2誘電体層と同様に保護膜としての作用をしている。その膜厚は15nmから40nmが適切で、これ以上厚くなると前述した様に、AlN膜への放熱が十分行われなくなり、オーバーライト時に記録膜の冷却が悪くなり、特に急冷が必要な場合には、満足な記録ができなくなる。
【0036】
第3誘電体層のAlN膜は、ヒートシンク的な作用をし、膜厚が厚い程、その効果が大きくなる。十分な放熱効果を得るため、AlN膜又は他の窒化膜の膜厚dと屈折率の積ndは、後述の実施例で示すように43nm≦nd≦645nmの範囲に設定するのが適切である。
【0037】
記録層にAgInSbTeを主成分とした材料を使用したときの第1の光記録媒体の記録層膜厚と、透過率Tと反射率Rの関係を図5−(a)、−(b)に示す。図5−(a)、−(b)では第2誘電体層ZnS:SiOの膜厚を80nmにしてある。記録層の膜厚が厚くなるに従って透過率Tは減少し、反射率Rは増加する。第1の光記録媒体の平均透過率をTav、第2の光記録媒体単独の反射率をRとすると、図1の構成において、第2の光記録媒体からの反射率rは次式で与えられる。
=R・Tav (1)
【0038】
上式でR=33%、Tav=40%とすると、r=5.3%となり、第2の光記録媒体からの反射率rは、第1の光記録媒体の平均透過率Tavに大きく左右される。第2の光記録媒体の光利用効率を5%程度以上確保するためには、第1の光記録媒体の平均透過率Tavとして40%以上の値が必要であり、第1の光記録媒体の記録層の膜厚を15nm以下に設定すればよい。また、第2の光記録媒体の光利用効率を8%以上にするにはTav=50%が必要で、第1の光記録媒体の記録層の膜厚を約10nm以下に設定することにより上記の値が実現される。
【0039】
一方、記録層の膜厚を薄くすると透過率Tavは大きくなる反面、第1の光記録媒体の反射率Rc、Raが小さくなってしまうので、所望の反射率を得るためには適切な膜厚に設定しなければならない。例えば、第1の光記録媒体の反射率Rcを5%以上にするには、記録層の膜厚を5nm以上に、またRcを8%以上にするには、記録層の膜厚を7nm以上に設定する必要がある。
【0040】
図4−(a)、−(b)は前実施例(図3)において、第2誘電体層の膜厚を80nmに設定して、第3誘電体層AlN膜の膜厚を変えて、反射率Rと透過率Tの変化を示す実施例である。AlN膜の膜厚として20nm以上で300nm以下の範囲がよく(43nm≦nd≦645nm)、この範囲内で反射率Rと透過率Tを大きくできる。例えば、AlN膜の膜厚を60nm及び220nmにすると、Rc=10%、ΔR=Rc−Ra=5%と、Rc=15%、ΔR=Rc−Ra=5%と大きく、透過率Tc、Taも50%以上と大きい値をとる。
【0041】
従って、より好ましいAlN膜の膜厚としては、40nm以上240nm以下の範囲に設定するとよい。AlN膜の屈折率をn=2.15(635nm)とすると、膜厚dと屈折率nとの積ndは86nm≦nd≦516nmの範囲がよい。
【0042】
以上述べてきた第1の光記録媒体の実施例において、第3誘電体層AlNがない層構成も可能である。その場合には透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層をスパッタにより順次形成した構成となる。第1誘電体層と第2誘電体層には記録層の放熱作用を効果的にするため、高熱伝導率の材料を使用するのが好ましい。例えば、AlN膜などの窒化物誘電体材料や、ZnS:SiO等である。ZnS:SiOは、SiOの混合比が大きいほど熱伝導率が高くなるので、ZnS:SiOを用いる場合はSiOの混合比の大きい値を用いるのが適切である。窒化物誘電体材料としては、Alの他にGa、Si、Ge又はBを主成分とした窒化物が使用される。
【0043】
第1及び第2誘電体層にAlN又はZnS:SiOを使用し、各々の膜厚をd1、d2と表すと、両者とも20nm≦d1、d2≦300nmの範囲に設定することが適切である。記録層AgInSbTeの膜厚としては、前述したように第1の光記録媒体が適切な反射率と透過率を得るために、5nm≦記録層膜厚≦15nmの範囲内にすることが必要である。
【0044】
次に、図2に示される構成の光記録媒体の実施例について説明する。図6−(a)、−(b)に、図2に示される構成の光記録媒体を用いた場合の第1の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と透過率を求めた実施例を示す。図7−(a)、−(b)に、同上構成の光記録媒体を用いた場合の第2の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と透過率を示す。これらの図においては、多層薄膜の反射率と透過率を一般によく知られているマトリックス法を用いて計算したものであり、図6−(a)、−(b)の横軸は、第1の光記録媒体の第1誘電体層の膜厚を表している。
【0045】
なお、図中、Rcは記録層が初期化された結晶相の反射率、Raは記録状態にあるアモルファス相の反射率である。Tcは結晶相の透過率、Taはアモルファス相の透過率である。
【0046】
図6−(a)、−(b)の第1の光記録媒体は、透明なポリカーボネート基板(PC基板)上に、ZnS:SiOを用いた第1誘電体層、膜厚8nmのAgInSbTeを主成分とした記録材料を用いた記録層、膜厚20nmのZnS:SiOを用いた第2誘電体層、膜厚60nmの窒化アルミ(AIN)を用いた第3誘電体層、透明接着剤層を順次形成した構成である。
【0047】
第1誘電体層の層厚としては、20nm以上で300nm以下の範囲内が適切で、この層厚範囲内で反射率Rと透過率Tが大きくなる様な層厚を設定することができる。例えば、本例〔図6−(a)、−(b)〕では、第1誘電体層の膜厚を80nm及び240nmに設定すると、Rc=10%、ΔR=Rc−Ra=5%及びRc=15%、ΔR=Rc−Ra=5%と大きく、透過率Tc、Taはともに50%以上と大きくなる。従って、より好ましい第1誘電体層の膜厚として、60nmから240nmの範囲に設定するとよい。
【0048】
第2誘電体層は、第1誘電体層と同様に保護膜としての作用をしている。その膜厚は15nmから40nmが適切で、これ以上厚くなると前述した様に、AlN膜への放熱が十分行われなくなり、オーバーライト時に記録膜の冷却が悪くなり、特に急冷が必要な場合には、満足な記録ができなくなる。
【0049】
第3誘電体層のAlN膜は、ヒートシンク的な作用をし、膜厚が厚い程、その効果が大きくなる。十分な放熱効果を得るため、AlN膜又は他の窒化膜の膜厚dと屈折率の積ndは、後述の実施例で示すように43nm≦nd≦645nmの範囲に設定するのが適切である。
【0050】
記録層にAgInSbTeを主成分とした材料を使用したときの第1の光記録媒体の記録層膜厚と、透過率Tと反射率Rの関係を図8−(a)、−(b)に示す。図8−(a)、−(b)では第1誘電体層ZnS:SiOの膜厚を80nmにしてある。記録層の膜厚が厚くなるに従って透過率Tは減少し、反射率Rは増加する。第1の光記録媒体の平均透過率をTav、第2の光記録媒体単独の反射率をRとすると、図2の構成において、第2の光記録媒体からの反射率rは次式で与えられる。
=R・Tav (1)
【0051】
上式でR=33%、Tav=40%とすると、r=5.3%となり、第2の光記録媒体からの反射率rは、第1の光記録媒体の平均透過率Tavに大きく左右される。第2の光記録媒体の光利用効率を5%程度以上確保するためには、第1の光記録媒体の平均透過率Tavとして40%以上の値が必要であり、第1の光記録媒体の記録層の膜厚を15nm以下に設定すればよい。また、第2の光記録媒体の光利用効率を8%以上にするにはTav=50%が必要で、第1の光記録媒体の記録層厚を約10nm以下に設定することにより上記の値が実現される。
【0052】
一方、記録層の膜厚を薄くすると透過率Tavは大きくなる反面、第1の光記録媒体の反射率Rc、Raが小さくなってしまうので、所望の反射率を得るためには適切な膜厚に設定しなければならない。例えば、第1の光記録媒体の反射率Rcを5%以上にするには、記録層の膜厚を5nm以上に、またRcを8%以上にするには、記録層の膜厚を7nm以上に設定する必要がある。
【0053】
図7−(a)、−(b)は前実施例(図6)において、第1誘電体層の膜厚を80nmに設定して、第3誘電体層AlN膜の膜厚を変えて、反射率Rと透過率Tの変化を示す実施例である。AlN膜の膜厚として20nm以上で300nm以下の範囲がよく(43nm≦nd≦645nm)、この範囲内で反射率Rと透過率Tを大きくできる。例えば、AlN膜の膜厚を60nm及び220nmにすると、Rc=10%、ΔR=Rc−Ra=5%と大きく、透過率Tc、Taも50%以上と大きい値をとる。
【0054】
従って、より好ましいAlN膜の膜厚としては、40nm以上240nm以下の範囲に設定するとよい。AlN膜の屈折率をn=2.15(635nm)とすると、膜厚dと屈折率nとの積ndは86nm≦nd≦516nmの範囲がよい。
【0055】
次に、図1及び図2で示される光記録媒体に共通である第2の光記録媒体の実施例について説明する。図9に、第2の光記録媒体単独の場合、結晶相とアモルファス相の反射率Rc、Raを求めた実施例を示す。横軸は第2の光記録媒体の第2誘電体層の膜厚である。
【0056】
Rcは第2の光記録媒体の記録層が初期化された結晶相の反射率、Raは記録状態にあるアモルファス相の反射率を示している。第2光記録媒体は透明なポリカーボネート基板(PC基板)上に、膜厚25nmのAl−Ti合金を用いた反射層、膜厚20nmのZnS:SiOを用いた第1誘電体層、膜厚13nmのAgInSbTeを主成分とした材料を用いた記録層、ZnS:SiOを用いた第2誘電体層、透明接着剤層を順次形成した構成である。
【0057】
第2の光記録媒体は、第1の高記録媒体を通して情報の記録再生を行うので、光利用効率を上げるために高感度で且つ高反射率の構成をとることが重要である。高感度化は本例の構成のように反射層を設け、記録層を13nmと薄めに設定することにより実現できる。記録層が薄い程、溶融に要するエネルギーを低くすることができるためである。高反射率の構成にするには、第2誘電体層の膜厚を適切に設定することにより実現する。例えば図9において、第2誘電体層の膜厚を120nmにすることにより、Rc=34%、Ra=18%と高反射率となる。
【0058】
第2誘電体層の膜厚の好ましい範囲としては、前述した(1)式において、反射率rを5%以上、第1の光記録媒体の平均透過率Tavを60%とすると、R(Rc)は14%以上となるため、図9より60nm以上180nm以下となる。またrを8%以上、Tav=60%とすると、R(Rc)は22%以上と高反射率になり、図9より第2誘電体層の膜厚のより好ましい範囲は82nm以上、170nm以下に設定すればよい。
【0059】
上記した第2誘電体層の膜厚範囲の外にも、R(Rc)が14%以上、又は22%以上になる膜厚が220nm以上に存在するので、第2誘電体層の膜厚dの適用範囲として60nm≦d≦300nmがよい。
【0060】
第2の光記録媒体の第1誘電体層ZnS:SiOは、第2誘電体層ZnS:SiOと同様に保護膜としての作用をしている。その膜厚は15nmから40nmの範囲が適切で、これ以上に厚くなると、Al−Ti膜への放熱が悪くなり、オーバーライト時に満足な記録ができなくなる。
【0061】
図10−(a)に第2の光記録媒体の反射率を、記録層AgInSbTeの厚さを変えてみたものを示す。高感度化のためには、記録層膜厚は薄い程よいが、あまり薄くすると反射率差Rc−Raが小さくなり、再生信号のコントラストが減少してしまう。従って、反射率差Rc−Raを15%以上にするためには、記録層膜厚として12nm以上で20nm以下が適切である。
【0062】
図10−(b)は、第2の光記録媒体の反射率差Rc−Raを、反射層Al−Tiの厚さを変えてみたものである。反射層の膜厚が10nm以上で、反射率差Rc−Raが15%以上の値が得られる。しかし、反射層の放熱作用を効果的にするには、膜厚として20nm以上が好ましい。
【実施例】
【0063】
以下、本発明における光記録媒体及び記録再生の具体的実施例を述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0064】
(実施例1)
PC基板上に厚さ70nmのAlNからなる第3誘電体層、厚さ20nmのZnS:SiOからなる第1誘電体層、厚さ8nmのAgInSbTeにNをスパッタ中の流量で0.5sccm添加した記録層、厚さ240nmのZnS:SiOからなる第2誘電体層を順次スパッタリングにより形成し、初期化して第1の光記録媒体を製作した。
【0065】
次に、PC基板上に厚さ40nmのAl−Tiからなる反射層、厚さ25nmのZnS:SiOからなる第1の誘電体層、厚さ13nmのAgInSbTeにNをスパッタ中の流量で0.5sccm添加した記録層、厚さ260nmのZnS:SiOからなる第2誘電体層を順次スパッタリングにより形成し、初期化して第2の光記録媒体を製作した後、スピンコート法により、第2誘電体層面上に紫外線硬化型樹脂を40μm厚さに塗布した。その後、第1及び第2の光記録媒体を各々の第2誘電体層面が紫外線硬化樹脂を介して接するように貼り合わせ、第1の光記録媒体側から紫外線を照射して接着した。
【0066】
こうして得られたディスクを回転数2000rpmで回転し、半径30mmの位置で、第1の光記録媒体のトラック上にフォーカスをかけ、同一トラック上で変調周波数40MHzの信号を用いて記録再生消去を繰り返し実行した。このときのレーザー波長はλ=635nm、対物レンズのNAは0.6、記録パワーと消去パワーは10mWと5mWに設定した。オーバーライト後、同一トラックを再生した結果、良好な再生信号が得られた。再生信号から消去部である結晶相の反射率は10%、記録部であるアモルファス相記録マークの反射率は4%であった。
【0067】
次に、フォーカスサーボのオフセットを変えて、ディスク奥側の第2の光記録媒体のトラック上にフォーカスをかけ、ディスク回転数2000rpmで回転し、半径30mmの位置で、変調周波数40MHzの信号を用いて記録再生消去を繰り返し実行した。このときの記録パワーと消去パワーは12mWと6mWに設定した。オーバーライト後、同一トラックを再生した結果、良好な再生信号が得られた。再生信号から消去部である結晶相の反射率は9%、記録部であるアモルファス相記録マークの反射率は3%であった。
【0068】
(実施例2)
PC基板上に厚さ80nmのZnS:SiOからなる第1誘電体層、厚さ8nmのAgInSbTeにNをスパッタ中の流量で0.5sccm添加した記録層、厚さ20nmのZnS:SiOからなる第2誘電体層、厚さ220nmのAlNからなる第3誘電体層を順次スパッタリングにより形成して、第1の光記録媒体を製作した。
【0069】
次に、PC基板上に厚さ40nmのAl−Tiからなる反射層、厚さ25nmのZnS:SiOからなる第1の誘電体層、厚さ13nmのAgInSbTeにNをスパッタ中の流量で0.5sccm添加した記録層、厚さ260nmのZnS:SiOからなる第2誘電体層を順次スパッタリングにより形成して、第2の光記録媒体を製作した後、スピンコート法により、第2誘電体層面上に紫外線硬化型樹脂を40μm厚さに塗布した。その後、第1及び第2の光記録媒体を初期化し、第1の光記録媒体の第3誘導体層面と第2の光記録媒体の第2誘電体層面が紫外線硬化樹脂を介して接するように貼り合わせ、第1の光記録媒体側から紫外線を照射して接着した。
【0070】
こうして得られたディスクを回転数2000rpmで回転し、半径30mmの位置で、第1の光記録媒体のトラック上にフォーカスをかけ、同一トラック上で変調周波数40MHzの信号を用いて記録再生消去を繰り返し実行した。このときのレーザー波長はλ=635nm、対物レンズのNAは0.6、記録パワーと消去パワーは10mWと5mWに設定した。オーバーライト後、同一トラックを再生した結果、良好な再生信号が得られた。再生信号から消去部である結晶相の反射率は11%、記録部であるアモルファス相記録マークの反射率は5%であった。
【0071】
次に、フォーカスサーボのオフセットを変えて、ディスク奥側の第2の光記録媒体のトラック上にフォーカスをかけ、ディスク回転数2000rpmで回転し、半径30mmの位置で、変調周波数40MHzの信号を用いて記録再生消去を繰り返し実行した。このときの記録パワーと消去パワーは12mWと6mWに設定した。オーバーライト後、同一トラックを再生した結果、良好な再生信号が得られた。再生信号から消去部である結晶相の反射率は10%、記録部であるアモルファス相記録マークの反射率は4%であった。
【図面の簡単な説明】
【0072】
【図1】本発明の相変化型光記録媒体の一例の層構成を表わした模式断面図である。
【図2】本発明の相変化型光記録媒体の別の例の層構成を表わした模式断面図である。
【図3】(a)は本発明の第1の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と第1の光記録媒体の第2誘電体層の膜厚との関係を示す図であり、(b)は本発明の第1の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の透過率と第1の光記録媒体の第2誘電体層の膜厚との関係を示す図である。
【図4】(a)は本発明の第2の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と第1の光記録媒体の第3誘電体層の膜厚との関係を示す図であり、(b)は本発明の第2の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の透過率と第1の光記録媒体の第3誘電体層の膜厚との関係を示す図である。
【図5】(a)は本発明の第1の光記録媒体の記録層膜厚と透過率との関係を示す図であり、また(b)は本発明の第1の光記録媒体の記録層膜厚と反射率との関係を示す図である。
【図6】(a)は本発明の第1の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と第1の光記録媒体の第1誘電体層の膜厚との関係を示す図であり、(b)は本発明の第1の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の透過率と第1の光記録媒体の第1誘電体層の膜厚との関係を示す図である。
【図7】(a)は本発明の第2の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と第1の光記録媒体の第3誘電体層の膜厚との関係を示す図であり、(b)は本発明の第2の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の透過率と第1の光記録媒体の第3誘電体層の膜厚との関係を示す図である。
【図8】(a)は本発明の第1の光記録媒体の記録層膜厚と透過率との関係を示す図であり、また(b)は本発明の第1の光記録媒体の記録層膜厚と反射率との関係を示す図である。
【図9】本発明の第2の光記録媒体単独の場合の結晶相とアモルファス相の反射率と第2誘電体層膜厚との関係を示す図である。
【図10】(a)は本発明の第2の光記録媒体の結晶相とアモルファス相の反射率と記録層膜厚との関係を示す図であり、また(b)は本発明の第2の光記録媒体の反射率差(Rc−Ra)と反射層の膜厚との関係を示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基板上に第1誘電体層、記録層、第2誘電体層を順次形成した第1の光記録媒体と、透明基板上に反射層、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層を順次形成した第2の光記録媒体とを、互いに第2誘電体層面が接するように透明接着剤で貼り合せてなり、且つ各々の記録層として相変化材料を用いたことを特徴とする光記録媒体。
【請求項2】
請求項1において、第1の光記録媒体の透明基板と第1誘電体層との間に更に第3誘電体層を設け、且つ第3誘電体層の膜厚dと屈折率nとの積ndが、43nm≦nd≦645nmをみたすことを特徴とする光記録媒体。
【請求項3】
請求項2において、第3誘電体層が窒化物誘電体材料からなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項4】
請求項3において、窒化物誘電体材料がAl、Ga、Si、Ge、又はBを主成分とした窒化物からなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかにおいて、第1の光記録媒体の記録層がAg、In、Sb、Teを主成分とする相変化材料からなり、且つ記録層膜厚dが5nm≦d≦15nmであることを特徴とする光記録媒体。
【請求項6】
請求項2において、第1の光記録媒体の第1及び第2誘電体層がZnSとSiOを主成分とする材料からなり、且つ各々の膜厚をd1、d2とすると、次式をみたすことを特徴とする光記録媒体。
15nm≦d1≦40nm、20nm≦d2≦300nm
【請求項7】
請求項1において、第1の光記録媒体の第1及び第2誘電体層が窒化物誘電体材料又はZnSとSiOを主成分とする材料からなり、且つ各々の膜厚をd1、d2とすると、次式をみたすことを特徴とする光記録媒体。
20nm≦d1≦300nm、20nm≦d2≦300nm
【請求項8】
請求項1または2において、透明接着剤が光硬化型樹脂からなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項9】
請求項1〜7のいずれかにおいて、第2の光記録媒体の第1及び第2誘電体層がZnSとSiOを主成分とする材料からなり、且つ各々の膜厚をd1、d2とすると、次式をみたすことを特徴とする光記録媒体。
15nm≦d1≦40nm、60nm≦d2≦300nm
【請求項10】
請求項1〜7のいずれかにおいて、第2の光記録媒体の記録層がAg、In、Sb、Teを主成分とする相変化材料からなり、且つ記録層膜厚dが12nm≦d≦20nmであることを特徴とする光記録媒体。
【請求項11】
請求項5又は10において、記録層に窒素が添加されていることを特徴とする光記録媒体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2006−344374(P2006−344374A)
【公開日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−231178(P2006−231178)
【出願日】平成18年8月28日(2006.8.28)
【分割の表示】特願2000−340791(P2000−340791)の分割
【原出願日】平成12年11月8日(2000.11.8)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】