JP2000079764A

JP2000079764A - 光情報記録媒体および情報の記録再生方法

Info

Publication number: JP2000079764A
Application number: JP11259492A
Authority: JP
Inventors: Norihito Tamura; 礼仁田村; Norio Ota; 憲雄太田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2000-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】記録材料を選択することによって、記録特性
が良好で、ＣＤプレーヤで情報の再生ができ、かつ耐環
境性に優れた光情報記録媒体を得る。【解決手段】媒体に関しては、基板の信号面に、〔Ｇ
ｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕元素群から選択された少なくとも１種
類の元素とＡｕとを主成分とする合金からなり、Ａｕの
含有率が７０原子％に調整された記録層を基板の信号面
に直接形成するという構成にした。情報の記録再生方法
に関しては、上記の媒体を用い、情報の記録時には、前
記記録層に記録用放射線ビームを照射し、その熱によっ
て上記記録層の記録用放射線ビーム照射部に原子配列の
変化を生じさせると共に当該記録用放射線ビーム照射部
の下地である上記基板に変形を生じさせ、情報の再生時
には、情報の記録部に沿って再生用放射線ビームを照射
し、上記記録層に生じた原子配列の変化ならびに上記基
板に生じた変形に伴う反射率の変化を光学的に読み出す
という構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光や電子線等の
放射線エネルギによって、例えば映像や音声などのアナ
ログ信号をＦＭ変調したものや、電子計算機のデータ、
それにファクシミリ信号やディジタルオーディオ信号な
どのディジタル情報を、リアルタイムで記録することが
可能な光情報記録媒体、およびそれを用いた情報の記録
再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板上にヒートモード記録材
料よりなる薄膜（記録層）を担持し、放射線の光熱作用
によって情報の追記を可能にした光情報記録媒体が知ら
れている。

【０００３】放射線によって薄膜に記録を行う記録原理
は種々あり、Ｔｅ，Ｂｉなどを主成分とした金属層やシ
アニンなどの色素層からなる記録薄膜の変形、昇華、蒸
発などによる記録、Ｔｅ−Ｇｅ系、Ａｓ−Ｔｅ−Ｇｅ
系、Ｔｅ−Ｏ系などの相転移（相変化ともいう）、フォ
トダークニングなど原子配列変化による記録などが知ら
れている。

【０００４】一方、予め情報が記録されており、放射線
による情報の記録、消去を行わない再生専用の光情報記
録媒体が、オーディオ部門や映像部門などで広く普及し
ている。ＣＤ（コンパクトディスク）はオーディオ部門
で普及している再生専用の光情報記録媒体の代表的なも
のであり、ビデオディスクは映像部門で普及している再
生専用の光情報記録媒体の代表的なものである。これら
再生専用の光情報記録媒体における再生信号の仕様は、
例えばＣＤフォーマットとして規格化されている。

【０００５】さらには、情報の追記が可能でＣＤプレー
ヤで情報の再生が可能な光情報記録媒体（追記型ＣＤ）
や、同じく情報の追記が可能でビデオディスクプレーヤ
で情報の再生が可能な光情報記録媒体（追記型ビデオデ
ィスク）の開発が盛んに行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記追記型ＣＤや追記
型ビデオディスクを実用化するためには、反射率や記録
した情報の信号変調度などを、各プレーヤが要求する条
件を満たすようにする必要がある。例えば追記型ＣＤに
ついていえば、反射率が７０％以上、１１Ｔ信号記録時
の信号変調度が６０％以上などの条件を満たさなくては
ならない。

【０００７】上記した従来の記録可能な光情報記録媒体
に使用される記録材料は、高い記録感度を得るため、照
射される放射線が効率よく吸収され、反射率が低くなる
ように設定されているために、ＣＤプレーヤやビデオデ
ィスクプレーヤでの情報の再生が不可能である。また、
光情報記録媒体を従来のＣＤと同様に単板構造に形成す
ると、特に耐環境性に優れることが要求されるが、従来
の追記型の記録材料はいずれも耐環境性に難点があり、
この点からも追記型ＣＤとして用いることは不適であ
る。

【０００８】本発明は、上記した従来技術の現状に鑑み
てなされたものであって、記録特性が良く、ＣＤプレー
ヤもしくはビデオディスクプレーヤでの再生が可能で、
かつ耐環境性に優れた光情報記録媒体、および当該光情
報記録媒体に対する情報の記録再生方法を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、光情報記録媒体の構成に関しては、基板
の信号面に少なくとも記録層を含む薄膜を担持してなる
光情報記録媒体において、上記基板の信号面に、〔Ｇ
ｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕元素群から選択された少なくとも１種
類の元素とＡｕとを主成分とする合金からなり、Ａｕの
含有率が７０原子％に調整された記録層が直接形成さ
れ、当該記録層に記録用放射線ビームが照射されたと
き、当該記録層の記録用放射線ビーム照射部に原子配列
の変化が生じると共に、当該記録用放射線ビーム照射部
の下地である上記基板に変形が生じて情報の記録が行わ
れるという構成にした。

【００１０】上記光情報記録媒体は、波長が７８０ｎｍ
の光に対する反射率が７０％以上とすることができる。

【００１１】一方、情報の記録再生方法に関しては、基
板の信号面に、〔Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕元素群から選択さ
れた少なくとも１種類の元素とＡｕとを主成分とする合
金からなり、Ａｕの含有率が７０原子％に調整された記
録層が直接形成された光情報記録媒体を用い、情報の記
録時には、前記記録層に記録用放射線ビームを照射し、
その熱によって上記記録層の記録用放射線ビーム照射部
に原子配列の変化を生じさせると共に当該記録用放射線
ビーム照射部の下地である上記基板に変形を生じさせ、
情報の再生時には、情報の記録部に沿って再生用放射線
ビームを照射し、上記記録層に生じた原子配列の変化な
らびに上記基板に生じた変形に伴う反射率の変化を光学
的に読み出すという構成にした。

【００１２】

【作用】〔Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕元素群から選択された少
なくとも１種類の元素Ａｕとが適当な比率で存在する合
金は、７０％以上の反射率を持つ。また、この合金は共
晶組織を持ち、融点が比較的低いので、記録感度が良好
であるばかりでなく、原子配列変化、例えば非晶質相か
ら結晶質相への変化などを高速で行うことができる。さ
らには、この合金は、耐環境性特に耐食性に優れる。よ
って、追記型ＣＤもしくは追記型ビデオディスクに好適
な記録層となり得る。

【００１３】一方、上記Ａ群元素を主成分とする薄膜と
Ｂ群元素を主成分とする薄膜を積層しても、７０％以上
の反射率と、高い耐環境性を持たせることができる。ま
た、記録時の光熱によって上記両方の薄膜を溶融して合
金化すると、各薄膜が単独で存在する場合に比べて反射
率が変化する。よって、追記型ＣＤもしくは追記型ビデ
オディスクに好適な記録層となり得る。

【００１４】また、記録用放射線ビームを照射すること
によって記録層の原子配列を変化させ、かつ該部下地の
基板または熱変形層を変形させて情報の記録を行い、ま
た、上記原子配列の変化および上記基板または熱変形層
の変形に伴う反射率の変化を光学的に読み出すことによ
って情報の再生を行うと、記録層の原子配列のみを変化
させることによって情報を記録する場合に比べて、記録
部の反射率変化を格段に大きくすることができるので、
良好な再生特性を得ることができる。

【００１５】記録用放射線ビームを照射することによっ
てＡ群元素を主成分とする薄膜とＢ群元素を主成分とす
る薄膜を溶融して混合させ、かつ該部下地の基板または
熱変形層を変形させて情報の記録を行い、また、上記記
録層の混合および上記基板または熱変形層の変形に伴う
反射率の変化を光学的に読み出すことによって情報の再
生を行う場合も同様である。

【００１６】

【実施例】本発明の第１実施例を、図１〜図３によって
説明する。図１は本例に係る光情報記録媒体の要部断面
図、図２は平面図、図３は本例の光情報記録媒体を用い
た情報の記録再生方法を示す説明図である。

【００１７】図１に示すように、本例の光情報記録媒体
は、基板１の信号面２に、基板１側より、記録層３と保
護層４とを順次積層してなる。

【００１８】基板１は、例えばポリカーボネート、ポリ
オレフィン、エポキシ、アクリルなど、比較的熱変形し
やすい透明なプラスチック材料をもって、所望の形状お
よび寸法に形成される。

【００１９】信号面２には、光ビームスポットを案内す
るための案内溝やヘッダー信号を表すプリピット列など
の信号パターン５が微細な凹凸状に形成される。上記信
号パターン５は、図２に示すように、基板１と同心の渦
巻状もしくは同心円状に形成される。

【００２０】記録層３は、〔Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕元素群
から選択された少なくとも１種類の元素（Ａ群元素）
と、〔Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ〕元素群から選択された
少なくとも１種類の元素（Ｂ群元素）とを主成分とする
合金にて形成される。

【００２１】もちろん、添加元素として、例えばＴｌ，
Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚ
ｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｃｄ，
Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｔｅ，Ｓ
ｅ，Ｓｂ，Ｓ，Ｈｇ，Ａｓ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｐ，Ｏ，ハロ
ゲン元素、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、
アクチニド元素、ランタニド元素、不活性ガス元素など
のうちの少なくとも１元素を含んでも良い。

【００２２】上記各元素のうち、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｓｃ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｃｄ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，
Ｉｒ，Ｐｔ，Ｆｅは、半導体レーザ光などの長波長光の
吸収を容易にして記録感度を高める効果を持ち、また高
速結晶化を可能にする。Ｔｅ，Ｓｅ，Ｓｂ，Ｓは、非晶
質状態の安定性を増し、かつ耐酸化性を向上させる効果
を持つ。Ｔｌ，ハロゲン元素、アルカリ金属元素は、結
晶化速度を向上させ、かつ非晶質状態の安定性を増す効
果を持つ。Ｎ，Ｏ，Ａｒは、非晶質状態の安定性を増す
効果を持つ。また、希土類元素などは、結晶化温度を高
めるなどの役割を果させ得る。

【００２３】上記記録材料のうちでは、〔ＧｅまたはＳ
ｎ〕のうちの少なくともいずれか一方の元素とＡｌとを
主成分とする合金であって、その膜厚方向の平均組成が
下記の一般式にて表されるものが特に好ましい。ＳｉｘＭＡａＭＢｂＭＣｃＭＤｄただし、ＭＡは上記Ｂ群元素〔Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａ
ｌ〕から選択された少なくともいずれか一つの元素、Ｍ
Ｂは〔Ｔｅ，Ｓｅ，Ｓ〕元素群から選択された少なくと
もいずれか一つの元素、ＭＣは〔Ｂ，Ｃ，Ｐ〕元素群か
ら選択された少なくともいずれか一つの元素、ＭＤは上
記Ｓｉ（ケイ素）およびＭＡ，ＭＢ，ＭＣで表される元
素以外の元素である。上記ＭＤで表される元素として
は、例えばＴｌ，Ｐｄ，Ｔａ，Ｗ，Ｉｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｒｕ，
Ｃｏ，Ｒｈ，Ｎｉ，Ｓｂ，Ｈｇ，Ａｓ，Ｇｅ，Ｓｎ，
Ｎ，Ｏ，ハロゲン元素、アルカリ金属元素、アルカリ土
類金属元素、アクチニド元素、ランタニド元素、不活性
ガス元素などの各元素を挙げることができる。

【００２４】上記の一般式における添字ｘ，ａ，ｂ，
ｃ，ｄは各成分の含有率を示し、下記の範囲に設定する
ことができる。ただし、単位は原子％である。５≦ｘ≦７０３０≦ａ≦９５０≦ｂ≦３００≦ｃ≦３００≦ｄ≦３０。

【００２５】なお、各成分の含有率を下記の範囲に設定
すると、より好ましい結果を得ることができる。７≦ｘ≦６８３２≦ａ≦９３０≦ｂ≦２００≦ｃ≦２００≦ｄ≦２０。

【００２６】また、各成分の含有率を下記の範囲に設定
すると、特に好ましい結果を得ることができる。１０≦ｘ≦６５３５≦ａ≦９００≦ｂ≦７０≦ｃ≦７０≦ｄ≦７。

【００２７】さらには、０≦ｂ＜５、０≦ｃ＜５、０≦
ｄ＜５であれば、最も好ましい。

【００２８】上記の各組成において、ＭＡで表される元
素がＡｇ，Ａｌ，Ｃｕのうちの少なくとも１元素である
場合には、耐食性の面から１≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２０とする
ことがより好ましく、さらに、１≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦７とす
ることが特に好ましい。

【００２９】また、記録層３内における各成分の分布
は、均一であっても良いし、膜厚方向に濃度勾配を有し
ていても良い。例えば、Ｓｅ，Ｓｂ，Ｓについては、記
録層３の表層部により多く分布させた方が好ましい。

【００３０】保護層４は、例えばＡｌＮ，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｓ
ｉＮ，ＳｉＯ₂などの無機材料、または光硬化性樹脂な
どの有機材料をもって形成される。

【００３１】以下、図３により、上記第１実施例の光情
報記録媒体を用いた情報の記録再生方法について説明す
る。

【００３２】図３に示すように、ＣＤフォーマットなど
の所定の方式で信号変調された記録用放射線ビーム６を
上記記録層３に合焦すると、その光エネルギーが上記記
録層３によって熱エネルギーに変換され、その熱によっ
て上記記録層３の記録用放射線ビーム照射部７の原子配
列を変化されるとともに、該部下地の基板１が熱変形８
されて情報の記録が行われる。したがって、上記原子配
列の変化および上記基板１の熱変形に伴う反射率の変化
を光学的に読み出すことによって情報の再生を行うこと
ができる。なお、情報の記録は、案内溝上に行うことも
できるし、相隣接する案内溝の間の平坦部に行うことも
できる。ただし、畜熱効果が顕著で、記録層３の原子配
列を速やかに変化させ、かつ基板１に大きな熱変形を生
じさせることができるため、溝上に記録する方がより記
録再生特性を高める上で有利である。

【００３３】かように、上記第１実施例の光情報記録媒
体は、記録層３の原子配列を変化させるのみならず、基
板１を熱変形させることによって情報を記録するので、
大きな信号変調度を得ることができる。

【００３４】次に、本発明の第２実施例を、図４および
図５によって説明する。図４は本例に係る光情報記録媒
体の要部断面図であり、図５は記録再生原理を示す説明
図である。

【００３５】図４に示すように、本例の光情報記録媒体
は、記録層３が、Ａ群元素を主成分とする第１の薄膜３
ａとＢ群元素を主成分とする第２の薄膜３ｂとから構成
されている。その他については、上記第１実施例と同じ
であり、重複を避けるため、説明を省略する。

【００３６】図５により、上記第２実施例の光情報記録
媒体を用いた情報の記録再生方法について説明する。

【００３７】図５に示すように、ＣＤフォーマットなど
の所定の方式で信号変調された記録用放射線ビーム６を
上記記録層３に合焦すると、その光エネルギーが上記記
録層３によって熱エネルギーに変換され、その熱によっ
て上記記録層３を構成する第１の薄膜３ａおよび第２の
薄膜３ｂが融解し、互いに混合しあう。また、その熱に
よって、記録用放射線ビーム照射部７の下地の基板１が
熱変形８されて情報の記録が行われる。したがって、薄
膜３ａ，３ｂの混合、それに上記基板１の熱変形に伴う
反射率の変化を光学的に読み出すことによって情報の再
生を行うことができる。

【００３８】第２実施例の光情報記録媒体も、上記第１
実施例の光情報記録媒体と同様の効果がある。

【００３９】次に、本発明の第３実施例を、図６によっ
て説明する。図６は本例に係る光情報記録媒体の要部断
面図である。

【００４０】図６に示すように、本例の光情報記録媒体
は、基板１と記録層３との間に、基板１よりも耐熱性の
低い物質からなる熱変形層１１が設けられている。本例
の光情報記録媒体は、基板材料として、ガラスや熱硬化
性樹脂などの耐熱性が高い材料を用いた場合に特に効果
がある。熱変形層１１を形成する物質としては、熱可塑
性樹脂が特に好適である。

【００４１】なお、図６においては、記録層３が単層に
て表されているが、第２実施例の光情報記録媒体のよう
に、複数の薄膜の積層体から記録層３を形成することも
できる。その他については、上記第１、第２実施例と同
じであり、重複を避けるため、説明を省略する。

【００４２】第３実施例の光情報記録媒体も、上記第
１、第２実施例の光情報記録媒体と同様の効果がある。

【００４３】次に、本発明の第４実施例を、図７によっ
て説明する。図７は本例に係る光情報記録媒体の要部断
面図である。

【００４４】図７に示すように、本例の光情報記録媒体
は、基板１側から見て記録層３の背面側に、光吸収層１
２が設けられている。

【００４５】なお、図７においては、記録層３が単層に
て表されているが、第２実施例の光情報記録媒体のよう
に、複数の薄膜の積層体から記録層３を形成することも
できる。その他については、上記第１、第２実施例と同
じであり、重複を避けるため、説明を省略する。

【００４６】第４実施例の光情報記録媒体は、記録層３
の背面側に光吸収層１２を設けたので、発熱量が大き
く、記録感度をより向上させる効果がある。

【００４７】次に、本発明の第５実施例を、図８によっ
て説明する。図８は本例に係る光情報記録媒体の要部断
面図である。

【００４８】図８に示すように、本例の光情報記録媒体
は、基板１側から見て記録層３の背面側に、反射層１３
が設けられている。反射層１３を形成する物質として
は、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌなどの金属材料が特に好適であ
る。

【００４９】なお、図８においては、記録層３が単層に
て表されているが、第２実施例の光情報記録媒体のよう
に、複数の薄膜の積層体から記録層３を形成することも
できる。その他については、上記第１、第２実施例と同
じであり、重複を避けるため、説明を省略する。

【００５０】第５実施例の光情報記録媒体は、記録層３
の背面側に反射層１３を設けたので、記録層３と反射層
１３との間で多重干渉効果を生じ、より高い反射率を得
ることができる。

【００５１】次に、本発明の第６実施例を、図９によっ
て説明する。図９は本例に係る光情報記録媒体の要部断
面図である。

【００５２】図９に示すように、本例の光情報記録媒体
は、基板１側から見て記録層３の背面側に、中間層１４
と反射層１２とが順次積層されている。

【００５３】中間層１４の例を挙げると、Ｃｅ，Ｌａ，
Ｓｉ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｂｉ，Ｔｅ，Ｔ
ａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｗよりな
る群より選ばれた少なくとも１元素の酸化物、Ｃｄ，Ｚ
ｎ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉよりな
る群より選ばれた少なくとも１元素の硫化物またはセレ
ン化物、Ｍｇ，Ｃｅ，Ｃａなどの弗化物、Ｓｉ，Ａｌ，
Ｔａ，Ｂなどの窒化物、Ｂ，Ｓｉなどの炭化物、Ｔｉな
どのホウ化物、ホウ素、炭素よりなるものであって、例
えば主成分がＣｅＯ₂，Ｌａ₂Ｏ₃，ＳｉＯ，ＳｉＯ₂，Ｉ
ｎ₂Ｏ₃，Ａｌ₂Ｏ₃，ＧｅＯ，ＧｅＯ₂，ＰｂＯ，Ｓｎ
Ｏ，ＳｎＯ₂，Ｂｉ₂Ｏ₃，ＴｅＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｓｃ
₂Ｏ₃，Ｙ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ｖ₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，
Ｃｒ₂Ｏ₃，ＷＯ₂，ＷＯ₃，ＣｄＳ，ＺｎＳ，ＣｄＳｅ，
ＺｎＳｅ，Ｉｎ₂Ｓ₃，Ｉｎ₂Ｓｅ₃，Ｓｂ₂Ｓ₃，Ｓｂ₂Ｓ
ｅ₃，Ｇａ₂Ｓ₃，Ｇａ₂Ｓｅ₃，ＧｅＳ，ＧｅＳｅ，Ｇｅ
Ｓｅ₂，ＳｎＳ，ＳｎＳ₂，ＳｎＳｅ，ＳｎＳｅ₂，Ｐｂ
Ｓ，ＰｂＳｅ，Ｂｉ₂Ｓｅ₃，Ｂｉ₂Ｓ₃，ＭｇＦ₂，Ｃｅ
Ｆ₃，ＣａＦ₂,ＴａＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｓ
ｉ，ＴｉＢ₂，Ｂ₄Ｃ，ＳｉＣ，Ｂ，Ｃのうちの一者に近
い組成を持ったもの、およびこれらの混合物である。

【００５４】これらのうち、硫化物では、ＺｎＳに近い
ものが、屈折率が適当な大きさで膜が安定である点で好
ましい。窒化物では、表面反射率があまり高くなく、膜
が安定かつ強固である点で、ＴａＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ
（窒化アルミニウム）、またはＡｌＳｉＮ₂に近い組成
のものが好ましい。酸化物では、Ｙ₂Ｏ₃，Ｓｃ₂Ｏ₃，Ｃ
ｅＯ₂，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，ＳｉＯ，Ｔａ₂Ｏ₅,Ｉｎ
₂Ｏ₃，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｎＯ₂，ＳｉＯ₂に近い組成のものが
好ましい。Ｓｉの水素を含む非晶質も好ましい。反射層
１２を形成する物質としては、上記第５実施例と同様
に、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌなどの金属材料が用いられる。

【００５５】なお、図９においては、記録層３が単層に
て表されているが、第２実施例の光情報記録媒体のよう
に、複数の薄膜の積層体から記録層３を形成することも
できる。その他については、上記第１、第２実施例と同
じであり、重複を避けるため、説明を省略する。

【００５６】第６実施例の光情報記録媒体は、記録層３
の背面側に中間層１４および反射層１２を設けたので、
多重干渉効果がより高められ、より高い反射率を得るこ
とができる。また、記録層３で発生した熱が反射層１２
に拡散するの中間層１４にて抑制することができ、より
高い記録感度を得ることができる。

【００５７】なお、上記第１実施例の光情報記録媒体に
おいては、主として記録層３が光熱の作用によって非晶
質相と結晶質相との間の変化を利用して情報の記録が行
われるものと思われるが、必ずしも非晶質状態と結晶状
態との間の変化を記録に利用する必要はなく、何らかの
原子配列変化によって光学的性質の変化を起させれば良
い。例えば、結晶粒径や結晶形の変化などでも良い。非
晶質状態と結晶状態の変化でも、非晶質は完全な非晶質
でなく、結晶部分が混在していても良い。また、記録層
を多層構造とした場合、各層を形成する原子のうちの一
部が移動（拡散、化学反応などによる）することによ
り、あるいは移動と相変化の両方により記録されても良
い。

【００５８】以下に、より具体的な実験例を示し、本発
明の効果を明らかにする。

【００５９】〈実験例１〉直径１２ｃｍ、厚さ１．２ｍ
ｍのポリカーボネート基板を、複数のターゲットを持
ち、膜厚の均一性および再現性の良いマグネトロンスパ
ッタリング装置に入れ、基板上に記録層である厚さが約
８０ｎｍのＡｕ₇₀Ｇｅ₃₀の組成の薄膜を形成し、次いで
この薄膜上に紫外線硬化樹脂による保護層を１００μｍ
の厚さにスピンコートした。

【００６０】上記のように作成したディスクを用いて、
下記の条件で情報の記録・再生を行った。まず、ディス
クの線速を１．２ｍ／ｓとし、半導体レーザ（波長７８
０ｎｍ）の光を記録が行われないレベル（約１ｍＷ）に
保った。この光を記録ヘッド中のレンズで集光して基板
を通して記録層に照射し、反射光を検出することによっ
て、トラッキング用の案内溝上に光スポットの中心が一
致するように記録ヘッドを駆動した。このようにしてト
ラッキングを行いながら、さらに記録層上に焦点が来る
ように自動焦点合わせを行い、レーザ光を照射してピッ
トを形成した。続いて、記録時と同じようにトラッキン
グと自動焦点合わせを行いながら、記録が行われた低パ
ワーの半導体レーザ光で反射光の強弱を検出し情報を再
生した。本実験例では、再生光パワーを１ｍＷとしたと
きに、約１．３Ｖの信号強度が得られた。これは市販の
ＣＤとほぼ同じレベルである。また、記録パワーを７ｍ
Ｗとし、周波数１９６ＫＨｚの信号（１１Ｔ信号）を記
録したときに、約７０％の信号変調度が得られた。

【００６１】ディスクから上記の方法で記録を行ったト
ラックを含む小片を切り出し、これをテトラヒドロフラ
ンに浸してポリカーボネートを溶かし、記録層のみを取
り出した。これを透過電子顕微鏡により観察した結果、
未記録部分は結晶状態、記録部分は非晶質状態であっ
た。また、記録済みのトラックを含む小片から記録層の
みを除去して走査電子顕微鏡により観察した。その結
果、記録部分の基板の変形を確認した。このように、記
録層の原子配列変化および基板変形の両方を起すことに
よって記録を行い、大きな信号変調度を得ることは、本
発明の特徴の１つである。

【００６２】案内溝上に行ったのと同様の方法で相隣接
する溝間に記録を行ったところ、良く似た特性が得られ
た。ただし、信号変調度は、溝上記録に比べて少し小さ
くなった。

【００６３】本実験例の媒体は、耐環境性にも優れてお
り、気温８０℃相対湿度９０％の環境下に１０００時間
置いた後でも、反射率および透過率はほとんど変化しな
かった。

【００６４】なお、Ａｕの一部または全部を置換してＡ
ｇ，Ｃｕ，Ａｌのうちの少なくとも１元素を添加して
も、良く似た特性が得られた。また、Ｇｅの一部または
全部を置換してＳｉおよびＳｎのうちの少なくとも１元
素を添加しても、良く似た特性が得られた。

【００６５】また、上記の光情報記録媒体において、基
板側から見て記録層の背面側に反射層を設けると、再生
出力信号が向上した。また、記録層と上記反射層との間
に中間層を設けると、記録感度が向上した。中間層とし
ては、ＣｅＯ₂，Ｌａ₂Ｏ₃，ＳｉＯ，ＳｉＯ₂，Ｉｎ
₂Ｏ₃，Ａｌ₂Ｏ₃，ＧｅＯ，ＧｅＯ₂，ＰｂＯ，ＳｎＯ，
ＳｎＯ₂，Ｂｉ₂Ｏ₃，ＴｅＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｓｃ₂Ｏ₃，Ｙ
₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ｖ₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｃｒ
₂Ｏ₃，ＷＯ₂，ＷＯ₃，ＣｄＳ，ＺｎＳ，ＣｄＳｅ，Ｚｎ
Ｓｅ，Ｉｎ₂Ｓ₃，Ｉｎ₂Ｓｅ₃，Ｓｂ₂Ｓ₃，Ｓｂ₂Ｓｅ₃，
Ｇａ₂Ｓ₃，Ｇａ₂Ｓｅ₃，ＧｅＳ，ＧｅＳｅ，ＧｅＳ
ｅ₂，ＳｎＳ，ＳｎＳ₂，ＳｎＳｅ，ＳｎＳｅ₂，Ｐｂ
Ｓ，ＰｂＳｅ，Ｂｉ₂Ｓｅ₃，Ｂｉ₂Ｓ₃，ＭｇＦ₂，Ｃｅ
Ｆ₃，ＣａＦ₂，ＴａＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｓ
ｉ，ＴｉＢ₂，Ｂ₄Ｃ，ＳｉＣ，Ｂ，Ｃのうちの一者に近
い組成を持ったもの、およびこれらの混合物を用いたと
きに、特に効果があった。

【００６６】さらに、基板として、ポリカーボネートの
代りに、表面に直接案内溝などの信号パターンが形成さ
れたポリオレフィン、エポキシ、アクリル樹脂を用いた
場合にも、上記とほぼ同様の結果が得られた。

【００６７】〈実験例２〉上記実験例１と同様のポリカ
ーボネート基板を多数用意し、各基板ごとに上記実験例
１と同様の方法で、Ｓｉ含有率が異なるＳｉ−Ａｕ系記
録層を形成し、記録層中のＳｉ含有率が異なる各種のデ
ィスクを作製した。ただし、各ディスクとも記録層の厚
さは約６０ｎｍであり、記録層上には、紫外線硬化樹脂
製の保護層を１００μｍの厚さにスピンコートした。

【００６８】下記に、記録層中のＳｉ含有率を種々変更
したときの、再生出力信号強度の変化と、記録に必要な
レーザパワーの変化とを示す。記録・再生条件および記
録・再生方法は、上記実験例１にて説明したと同じであ
る。

【００６９】また、上記実験例１と同様のポリカーボネ
ート基板を多数用意し、各基板ごとに上記実験例１と同
様の方法で、ＳｉとＡｕとの相対的比率を２５：７５と
一定にし、Ｂ含有率が異なるＳｉ−Ａｕ−Ｂ系記録層を
形成し、記録層中のＢ含有率が異なる各種のディスクを
作製した。ただし、各ディスクとも記録層の厚さは約６
０ｎｍであり、記録層上には、紫外線硬化樹脂製の保護
層を１００μｍの厚さにスピンコートした。

【００７０】下記に、記録層中のＢ含有率を種々変更し
たときの、再生出力信号強度の変化と、ノイズレベルの
変化とを示す。記録・再生条件および記録・再生方法
は、上記実験例１にて説明したと同じである。

【００７１】なお、Ａｕの一部または全部を置換してＡ
ｇ，Ｃｕ，Ａｌのうちの少なくとも１元素を添加して
も、良く似た特性が得られた。また、Ｂの一部または全
部を置換してＣおよびＰのうちの少なくとも１元素を添
加しても、良く似た特性が得られた。また、Ｂの代わり
にＳｅ，Ｔｅ，Ｓのうちの少なくとも１元素を添加して
も、同様の効果があった。さらに、上記ＭＤで表される
元素を添加すると、記録感度が若干向上した。

【００７２】その他については、上記実験例１と同様の
結果が得られた。

【００７３】なお、上記各実施例においては、基板１の
ほぼ全域にわたって信号パターン５を形成し、情報の追
記ができるようにしたが、図１０に示すように、基板１
の記録領域をＲＯＭ領域２１と追記領域２２とに分け、
ＲＯＭ領域２１にはＲＯＭ情報をＣＤフォーマットに適
合したプリピットの形で記録し、追記領域２２には上記
の信号パターンを形成して情報の追記ができるようにす
ることもできる。

【００７４】また、上記各実施例においては、いわゆる
追記型ＣＤを例にとって説明したが、ビデオディスク信
号を記録可能で、ビデオディスクプレーヤで再生可能な
ディスクにも応用することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光情報記
録媒体は、〔Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕元素群から選択された
少なくとも１種類の元素とＡｕとを主成分とする合金か
らなり、Ａｕの含有率が７０原子％に調整された記録層
を基板の信号面に直接形成したので、反射率が高く、か
つ信号変調度が大きく、さらには耐酸化性に優れてい
る。よって、情報の追記が可能にして、ＣＤプレーヤや
ビデオレーザディスクプレーヤで情報の再生を行うこと
ができ、かつ耐環境性に優れた光情報記録媒体を提供す
ることができる。

【００７６】また、本発明の情報の記録再生方法は、
〔Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕元素群から選択された少なくとも
１種類の元素とＡｕとを主成分とする合金からなり、Ａ
ｕの含有率が７０原子％に調整された記録層が基板の信
号面に直接形成された相変化型の光情報記録媒体を用
い、記録層に原子配列変化を生じさせるとともに、基板
に熱変形を生じさせるようにしたので、記録部と非記録
部の反射率の差が大きく、大きな再生出力信号を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る光情報記録媒体の要部断面図
である。

【図２】第１実施例に係る光情報記録媒体の平面図であ
る。

【図３】第１実施例に係る光情報記録媒体の記録再生原
理の説明図である。

【図４】第２実施例に係る光情報記録媒体の要部断面図
である。

【図５】第２実施例に係る光情報記録媒体の記録再生原
理の説明図である。

【図６】第３実施例に係る光情報記録媒体の要部断面図
である。

【図７】第４実施例に係る光情報記録媒体の要部断面図
である。

【図８】第５実施例に係る光情報記録媒体の要部断面図
である。

【図９】第６実施例に係る光情報記録媒体の要部断面図
である。

【図１０】他の実施例に係る光情報記録媒体の平面図で
ある。

【符号の説明】

１基板２信号面３記録層３ａ第１の薄膜３ｂ第２の薄膜４保護層１１熱変形層１２光吸収層１３反射層１４中間層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の信号面に少なくとも記録層を含む
薄膜を担持してなる光情報記録媒体において、上記基板
の信号面に、〔Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕元素群から選択され
た少なくとも１種類の元素とＡｕとを主成分とする合金
からなり、Ａｕの含有率が７０原子％に調整された記録
層が直接形成され、当該記録層に記録用放射線ビームが
照射されたとき、当該記録層の記録用放射線ビーム照射
部に原子配列の変化が生じると共に、当該記録用放射線
ビーム照射部の下地である上記基板に変形が生じて情報
の記録が行われることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】請求項１に記載の光情報記録媒体におい
て、波長が７８０ｎｍの光の反射率が７０％以上あるこ
とを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項３】基板の信号面に、〔Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ〕
元素群から選択された少なくとも１種類の元素とＡｕと
を主成分とする合金からなり、Ａｕの含有率が７０原子
％に調整された記録層が直接形成された光情報記録媒体
を用い、情報の記録時には、前記記録層に記録用放射線
ビームを照射し、その熱によって上記記録層の記録用放
射線ビーム照射部に原子配列の変化を生じさせると共に
当該記録用放射線ビーム照射部の下地である上記基板に
変形を生じさせ、情報の再生時には、情報の記録部に沿
って再生用放射線ビームを照射し、上記記録層に生じた
原子配列の変化ならびに上記基板に生じた変形に伴う反
射率の変化を光学的に読み出すことを特徴とする情報の
記録再生方法。