JPH0545434B2 - - Google Patents
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- JPH0545434B2 JPH0545434B2 JP59113301A JP11330184A JPH0545434B2 JP H0545434 B2 JPH0545434 B2 JP H0545434B2 JP 59113301 A JP59113301 A JP 59113301A JP 11330184 A JP11330184 A JP 11330184A JP H0545434 B2 JPH0545434 B2 JP H0545434B2
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- layer
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- oxide layer
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- G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
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- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/2432—Oxygen
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、レーザ光線等を用いて光学的に高密
度な情報を高速に記録、再生する光学情報記録部
材特に光デイスクに関するものである。
度な情報を高速に記録、再生する光学情報記録部
材特に光デイスクに関するものである。
従来例の構成とその問題点
レーザ光線を用いて、回転しているデイスク上
に高密度な情報を高速に記録、再生する技術は、
光デイスク装置として既に幾つもの研究成果例、
商品開発例の報告が有り、情報システムを構成す
るうえで不可欠のものとなりつつある。
に高密度な情報を高速に記録、再生する技術は、
光デイスク装置として既に幾つもの研究成果例、
商品開発例の報告が有り、情報システムを構成す
るうえで不可欠のものとなりつつある。
これら光デイスクに用いる記録材料としては、
穴や泡等の形状変化を生じさせることで光の反射
率変化、透過率変化を得るものと、光学的性質
（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）を変えて反射率変化、
透過率変化を得るものがあるが、後者のタイプの
ものが、密着した保護層を設けられる点、原理的
に変化が可逆的に書き換え可能なものが得られる
という点で有利であり、光デイスクの主流になる
と考えられる。
穴や泡等の形状変化を生じさせることで光の反射
率変化、透過率変化を得るものと、光学的性質
（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）を変えて反射率変化、
透過率変化を得るものがあるが、後者のタイプの
ものが、密着した保護層を設けられる点、原理的
に変化が可逆的に書き換え可能なものが得られる
という点で有利であり、光デイスクの主流になる
と考えられる。
このタイプの光デイスクとして代表的なもの
に、〔TeOX（Ｏ＜ｘ＜２）〕を用いたものがある。
に、〔TeOX（Ｏ＜ｘ＜２）〕を用いたものがある。
これはPMMA等の樹脂基材上に、紫外線硬化
樹脂を用いて光ガイド用のトラツク溝を形成し、
その上に〔TeOX〕薄膜を蒸着等の方法で設置
し、更に基材と同様の樹脂基材をはり合わせた構
造をしている。この光デイスクは既に静止画フア
イル、文書フアイル等のシステム機器へ応用され
ているが、この〔TeOX〕を主材料として用い今
後例えば、大型化、書き換え可能化等、更に発展
させた形態にするためには幾つかの問題が残され
ている。
樹脂を用いて光ガイド用のトラツク溝を形成し、
その上に〔TeOX〕薄膜を蒸着等の方法で設置
し、更に基材と同様の樹脂基材をはり合わせた構
造をしている。この光デイスクは既に静止画フア
イル、文書フアイル等のシステム機器へ応用され
ているが、この〔TeOX〕を主材料として用い今
後例えば、大型化、書き換え可能化等、更に発展
させた形態にするためには幾つかの問題が残され
ている。
つまり現状のままの構造では、くり返し使用す
ることによつて基材と記録層の界面付近で基材が
ダメージを受けやすく記録信号の品質が低下して
しまう点、更に容量を上げるためにデイスク形状
を大きくする、あるいは転送レートを上げるため
に回転速度を上げるというような試みに対して
は、現状の半導体レーザーの出力では記録感度が
不足する心配がある点、等の理由から何らかの対
策を必要とする。
ることによつて基材と記録層の界面付近で基材が
ダメージを受けやすく記録信号の品質が低下して
しまう点、更に容量を上げるためにデイスク形状
を大きくする、あるいは転送レートを上げるため
に回転速度を上げるというような試みに対して
は、現状の半導体レーザーの出力では記録感度が
不足する心配がある点、等の理由から何らかの対
策を必要とする。
発明の目的
本発明は光デイスクの構造を改良して、記録感
度、消去感度等を向上するとともに繰り返し使用
してもダメージを受けにくい光デイスクを提供す
ることを目的とする。
度、消去感度等を向上するとともに繰り返し使用
してもダメージを受けにくい光デイスクを提供す
ることを目的とする。
発明の構成
本発明による光学情報記録部材は、基材上に、
酸化ゲルマニウム層と、光照射によつて反射率変
化を生じる材料薄膜から成る記録層の２層を順次
積層したことを特徴とする。
酸化ゲルマニウム層と、光照射によつて反射率変
化を生じる材料薄膜から成る記録層の２層を順次
積層したことを特徴とする。
酸化ゲルマニウム層は、レーザ光の入射効率を
高めて見かけ上の記録感度を高めるとともに、基
材に対する防護層として作用し、くり返し使用に
よる基材の損傷を防止する。
高めて見かけ上の記録感度を高めるとともに、基
材に対する防護層として作用し、くり返し使用に
よる基材の損傷を防止する。
実施例の説明
以下図面を参照しつつ本発明を詳しく説明す
る。第１図は、本発明の光学情報記録部材の基本
的構成の断面図を示したものである。図中１は、
基材であつて、PMMA、塩化ビニール、ポリカ
ーボネイト等のプラスチツク、又はガラス等を使
用目的に応じて用いることができる。２は本発明
の根幹をなす酸化ゲルマニウムGeOX（ｘ＝２又は
ｘ２）の層であつて蒸着、スパツタリング等の
方法を用いて形成する。膜形成に際しては蒸着用
ソース材料あるいはスパツタリングのターゲツト
材料として二酸化ゲルマニウムGeO2を用いる。
蒸着あるいはスパツタリングの条件によつてはや
やＯがはずれてGeOX（ｘ２）となる場合がある
本発明においては、ほぼ同様の効果を得ることが
可能である。
る。第１図は、本発明の光学情報記録部材の基本
的構成の断面図を示したものである。図中１は、
基材であつて、PMMA、塩化ビニール、ポリカ
ーボネイト等のプラスチツク、又はガラス等を使
用目的に応じて用いることができる。２は本発明
の根幹をなす酸化ゲルマニウムGeOX（ｘ＝２又は
ｘ２）の層であつて蒸着、スパツタリング等の
方法を用いて形成する。膜形成に際しては蒸着用
ソース材料あるいはスパツタリングのターゲツト
材料として二酸化ゲルマニウムGeO2を用いる。
蒸着あるいはスパツタリングの条件によつてはや
やＯがはずれてGeOX（ｘ２）となる場合がある
本発明においては、ほぼ同様の効果を得ることが
可能である。
膜厚としては、基材１側から光を入射した時の
反射光量が干渉効果として極大値を示す時の膜厚
に設定することができる。設定方法としては、例
えば特開昭59−17139に提案されている反射率測
定方法を用いて行なうことができる。
反射光量が干渉効果として極大値を示す時の膜厚
に設定することができる。設定方法としては、例
えば特開昭59−17139に提案されている反射率測
定方法を用いて行なうことができる。
第２図は、前述の方法を用いて酸化ゲルマニウ
ム薄膜を堆積していつた時の膜厚と基材側からの
反射率との関係を示したものである。反射光強度
は、基材表面からの反射光と、基材と酸化ゲルマ
ニウム層の界面からの反射光との間の多重干渉の
結果、図のように膜厚の増加に従つて増大し、極
大値をとつた後、減少することがわかつた。酸化
ゲルマニウムのように透明で光がほとんど吸収さ
れない物質の場合には、極大値をとる場合の膜厚
ｄと屈折率ｎ、波長λの間には、nd＝λ／４の
ような近似式が成立し、酸化ゲルマニウム薄膜の
屈折率ｎ＝1.6、光源の波長λ＝840nｍとすると、
反射光強度が極大をとる膜厚dOは、約130nｍとな
る。
ム薄膜を堆積していつた時の膜厚と基材側からの
反射率との関係を示したものである。反射光強度
は、基材表面からの反射光と、基材と酸化ゲルマ
ニウム層の界面からの反射光との間の多重干渉の
結果、図のように膜厚の増加に従つて増大し、極
大値をとつた後、減少することがわかつた。酸化
ゲルマニウムのように透明で光がほとんど吸収さ
れない物質の場合には、極大値をとる場合の膜厚
ｄと屈折率ｎ、波長λの間には、nd＝λ／４の
ような近似式が成立し、酸化ゲルマニウム薄膜の
屈折率ｎ＝1.6、光源の波長λ＝840nｍとすると、
反射光強度が極大をとる膜厚dOは、約130nｍとな
る。
第１図において３は記録層を示す。上述のよう
に設計した酸化ゲルマニウム層２の上に記録層３
を堆積させる場合、記録膜３の屈折率が酸化ゲル
マニウム２の屈折率よりも大であれば、記録層３
を含めた全体の系として、基材側１からの反射光
強度を、酸化ゲルマニウム層２の無い場合に比べ
てはるかに小さくすることが可能であり光の入射
効率を高めることができる。
に設計した酸化ゲルマニウム層２の上に記録層３
を堆積させる場合、記録膜３の屈折率が酸化ゲル
マニウム２の屈折率よりも大であれば、記録層３
を含めた全体の系として、基材側１からの反射光
強度を、酸化ゲルマニウム層２の無い場合に比べ
てはるかに小さくすることが可能であり光の入射
効率を高めることができる。
第３図に、記録層材料としてTe−TeO2系薄膜
を用いた場合において、酸化ゲムマニウム層２が
有る場合(a)、と無い場合(b)における反射光強度の
相違を示す。酸化ゲルマニウム層２が無い(b)の場
合においては、反射光強度は膜厚の増加とともに
増大し、極大値４をとつた後、減少し、その後、
極小５、極大６と増減をくり返しながら一定の値
に収束する。これに対して酸化ゲルマニウム層２
が有る場合においては反射光強度は小さい極小値
７をとつた後、増大し極大８をとり、その後減少
し極小９、極大１０と増減をくり返しながら一定
の値に収束する。このとき、酸化ゲルマニウム層
２が有る場合には、各極大値、極小値、又収束値
とも無い場合に比べて全体に低くすることができ
ることがわかつた。従つて基材１と記録膜３との
間に酸化ゲルマニウム層２を設けることで光の入
射効率を高めることが可能となり、全体として記
録感度の向上が計れるものである。
を用いた場合において、酸化ゲムマニウム層２が
有る場合(a)、と無い場合(b)における反射光強度の
相違を示す。酸化ゲルマニウム層２が無い(b)の場
合においては、反射光強度は膜厚の増加とともに
増大し、極大値４をとつた後、減少し、その後、
極小５、極大６と増減をくり返しながら一定の値
に収束する。これに対して酸化ゲルマニウム層２
が有る場合においては反射光強度は小さい極小値
７をとつた後、増大し極大８をとり、その後減少
し極小９、極大１０と増減をくり返しながら一定
の値に収束する。このとき、酸化ゲルマニウム層
２が有る場合には、各極大値、極小値、又収束値
とも無い場合に比べて全体に低くすることができ
ることがわかつた。従つて基材１と記録膜３との
間に酸化ゲルマニウム層２を設けることで光の入
射効率を高めることが可能となり、全体として記
録感度の向上が計れるものである。
酸化ゲルマニウム層２の膜厚としては、前述の
近似式で反射光強度が最大となるように選ぶ場合
において上述の反射率低減の効果を最大限得るこ
とができるものであるが、反射光強度が最大でな
い場合においても類似の効果を得ることは可能で
あり、この場合においては記録層３を含めた光の
反射率は、第３図ａとｂの中間の値をとるもので
ある。
近似式で反射光強度が最大となるように選ぶ場合
において上述の反射率低減の効果を最大限得るこ
とができるものであるが、反射光強度が最大でな
い場合においても類似の効果を得ることは可能で
あり、この場合においては記録層３を含めた光の
反射率は、第３図ａとｂの中間の値をとるもので
ある。
記録層３としては、上記以外にもSb2Te3、
Sb2Se3等、やはり記録前後の光学的特性を変化
するもの、あるいはTe−Ｃ系薄膜、Pb−Te−Se
系薄膜等の穴を形成するような材料もそのまま適
用が可能である。
Sb2Se3等、やはり記録前後の光学的特性を変化
するもの、あるいはTe−Ｃ系薄膜、Pb−Te−Se
系薄膜等の穴を形成するような材料もそのまま適
用が可能である。
次に、記録層３としてTe−Ge−Sn−Ｏ系薄膜
（特願昭58−58158記載）を用いて、くり返し記
録、消去を行つた場合の実施例について説明す
る。この系の記録薄膜は、その使用方法として膜
をあらかじめ反射率の高い状態にしておき、光を
照射して反射率の低い状態に変化させることで記
録しようというものであるから、記録時の光の入
射効率を高めるという意味で、酸化ゲルマニウム
層による反射率低減効果は非常に有用である。更
にくり返し使用する際には樹脂基材１が熱的に変
形し、ノイズレベルが増大することが考えられる
が、酸化ゲルマニウムという無機材質層を介する
ことでその変形を押さえることができるものであ
る。特願昭58−58158記載のTe60Sn15Ge5O20薄膜
を用いて、酸化ゲルマニウム層が有る場合と無い
場合との両方の光デイスクを試作し、やはり特願
昭58−58185記載の記録の記録消去方法を用いて
くり返し記録消去試実験を行なつた。
（特願昭58−58158記載）を用いて、くり返し記
録、消去を行つた場合の実施例について説明す
る。この系の記録薄膜は、その使用方法として膜
をあらかじめ反射率の高い状態にしておき、光を
照射して反射率の低い状態に変化させることで記
録しようというものであるから、記録時の光の入
射効率を高めるという意味で、酸化ゲルマニウム
層による反射率低減効果は非常に有用である。更
にくり返し使用する際には樹脂基材１が熱的に変
形し、ノイズレベルが増大することが考えられる
が、酸化ゲルマニウムという無機材質層を介する
ことでその変形を押さえることができるものであ
る。特願昭58−58158記載のTe60Sn15Ge5O20薄膜
を用いて、酸化ゲルマニウム層が有る場合と無い
場合との両方の光デイスクを試作し、やはり特願
昭58−58185記載の記録の記録消去方法を用いて
くり返し記録消去試実験を行なつた。
第４図は酸化ゲルマニウム層を設けて試作した
光デイスクの断面図、第５図は光デイスク作成時
の各工程におけるデイスクの反射率を連続的に示
したものである。
光デイスクの断面図、第５図は光デイスク作成時
の各工程におけるデイスクの反射率を連続的に示
したものである。
基材１１は1.2mm厚のPMMAを用い、そのうえ
に酸化ゲルマニウム層１２を反射率が極大となる
ように蒸着し、その上にTe60Sn15Ge5O20薄膜層
１３を、その反射率が極小となるようにこれも蒸
着して形成する。更に、この場合はくり返し使用
時におけるゴミ、キズ等の影響を避けるため記録
膜の上に更にもう一層、酸化ゲルマニウム層１４
を反射率が極小となるように蒸着し、紫外線硬化
樹脂を用いて、1.1mm厚のPMMA基材１５をはり
合わせて光デイスクとする。
に酸化ゲルマニウム層１２を反射率が極大となる
ように蒸着し、その上にTe60Sn15Ge5O20薄膜層
１３を、その反射率が極小となるようにこれも蒸
着して形成する。更に、この場合はくり返し使用
時におけるゴミ、キズ等の影響を避けるため記録
膜の上に更にもう一層、酸化ゲルマニウム層１４
を反射率が極小となるように蒸着し、紫外線硬化
樹脂を用いて、1.1mm厚のPMMA基材１５をはり
合わせて光デイスクとする。
第６図は、これらの光デイスクを用いて、記録
パワー、消去パワーをそれぞれ８ｍＷ、12ｍＷ、
消去レーザピーム長を半値巾で15μｍとして同一
トラツク上にくり返し記録消去を行なつた場合の
Ｃ／Ｎの変化の様子を示したものである。記録周
波数は5MHz、デイスクの周速は15ｍ／ｓである。
このとき、酸化ゲルマニウム層を備えた光デイス
クａにおいては、光の吸収効率が良いために初期
Ｃ／Ｎが高く、同時にくり返し使用時においても
Ｃ／Ｎの劣化がごく微かでしかなかつた。それに
比して、酸化ゲルマニウム層の無い光デイスクｂ
においては、初期Ｃ／Ｎがやや低く、くり返し使
用するとノイズレベルの上昇に伴ない、Ｃ／Ｎが
低下する減少が観察された。
パワー、消去パワーをそれぞれ８ｍＷ、12ｍＷ、
消去レーザピーム長を半値巾で15μｍとして同一
トラツク上にくり返し記録消去を行なつた場合の
Ｃ／Ｎの変化の様子を示したものである。記録周
波数は5MHz、デイスクの周速は15ｍ／ｓである。
このとき、酸化ゲルマニウム層を備えた光デイス
クａにおいては、光の吸収効率が良いために初期
Ｃ／Ｎが高く、同時にくり返し使用時においても
Ｃ／Ｎの劣化がごく微かでしかなかつた。それに
比して、酸化ゲルマニウム層の無い光デイスクｂ
においては、初期Ｃ／Ｎがやや低く、くり返し使
用するとノイズレベルの上昇に伴ない、Ｃ／Ｎが
低下する減少が観察された。
発明の効果
本発明による光学情報記録部材は、無機材質層
を基材と記録層との間に備えることで、基材を保
護する効果を伴つて、くり返し使用時の耐久性に
優れた光学情報記録部材を提供することができ
る。
を基材と記録層との間に備えることで、基材を保
護する効果を伴つて、くり返し使用時の耐久性に
優れた光学情報記録部材を提供することができ
る。
第１図は、本発明の光学情報記録部材の基本構
成の断面図、第２図は酸化ゲルマニウム層の膜厚
と反射率の関係を示すグラフ、第３図は、酸化ゲ
ルマニウム層が有る場合と無い場合の記録材料の
反射率の差異を示すグラフ、第４図は書き換え可
能な材料を用いて、はり合わせた構造の本発明の
一実施例における光学情報記録部材の断面図、第
５図は、デイスク作成時の各工程におけるデイス
クの反射率の連続的な変化を示すグラフ、第６図
は、酸化ゲルマニウム層の有無によるくり返し使
用時のＣ／Ｎの変化の相違を示すグラフである。 １……基材、２……酸化ゲルマニウム層、３…
…記録層。
成の断面図、第２図は酸化ゲルマニウム層の膜厚
と反射率の関係を示すグラフ、第３図は、酸化ゲ
ルマニウム層が有る場合と無い場合の記録材料の
反射率の差異を示すグラフ、第４図は書き換え可
能な材料を用いて、はり合わせた構造の本発明の
一実施例における光学情報記録部材の断面図、第
５図は、デイスク作成時の各工程におけるデイス
クの反射率の連続的な変化を示すグラフ、第６図
は、酸化ゲルマニウム層の有無によるくり返し使
用時のＣ／Ｎの変化の相違を示すグラフである。 １……基材、２……酸化ゲルマニウム層、３…
…記録層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基材上に、酸化ゲルマニウムGeOx（ｘ＝２
叉はｘ≒２）からなる無機材質層と、光照射によ
つて反射率変化を生じる材料薄膜から成る記録層
の２層を順次積層した光学情報記録部材であつ
て、上記無機材質層は前記光に対して透明であ
り、かつその屈折率が上記記録層を構成する材料
薄膜の屈折率よりも小さく選ばれており、かつそ
の膜厚は、上記無機材質層と上記記録層を積層し
たときに上記基材側から見た反射率が上記記録層
を基板上に単独で形成した場合に比べて低くなる
ように選ばれていることを特徴とする光学情報記
録部材。 ２ 記録層の上に更にもう１層無機材質層を積層
した少なくとも３層で構成されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光学情報記録部
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113301A JPS60257291A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 光学情報記録部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113301A JPS60257291A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 光学情報記録部材 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| JP (1) | JPS60257291A (ja) |
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1984
- 1984-06-01 JP JP59113301A patent/JPS60257291A/ja active Granted
Also Published As
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| JPS60257291A (ja) | 1985-12-19 |
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