JP2918894B2 - 光記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
光記録媒体及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザービーム等の照射により記録層にビッ
トを形成し、光学的上方を記録する光記録媒体に関す
る。
トを形成し、光学的上方を記録する光記録媒体に関す
る。
光記録媒体は高密度記録が可能であり、記録媒体と書
き込み、乃至読み取りヘッドが非接触であるため、記録
媒体が摩耗劣化しないという特徴を有する。このような
光記録媒体の形成手段としてはフォトンモード方式とヒ
ートモード方式とがある。このうちヒートモード方式は
記録媒体の耐光性に問題がないために開発研究が活発で
ある。
き込み、乃至読み取りヘッドが非接触であるため、記録
媒体が摩耗劣化しないという特徴を有する。このような
光記録媒体の形成手段としてはフォトンモード方式とヒ
ートモード方式とがある。このうちヒートモード方式は
記録媒体の耐光性に問題がないために開発研究が活発で
ある。
ヒートモード方式による光記録媒体は、記録光を熱と
して利用するために例えばレーザー光により記録媒体の
一部を融解、除去してビットと称する小穴を穿設し、情
報を（０・１）信号として記録し、その有無をレーザー
光の反射率の大小により検出して記録を再生するもので
ある。従来の記録媒体は薄膜状の低融点の金属又は半金
属、例えばTe、Se、Bi、In、Sn、Zn、Pb、Te−Se、Te−
As等を記録層として使用して、アクリル、ポリカーボネ
ート等のプラスチックフィルム、又はガラス基板状に蒸
着等の方法により形成させるものである。
して利用するために例えばレーザー光により記録媒体の
一部を融解、除去してビットと称する小穴を穿設し、情
報を（０・１）信号として記録し、その有無をレーザー
光の反射率の大小により検出して記録を再生するもので
ある。従来の記録媒体は薄膜状の低融点の金属又は半金
属、例えばTe、Se、Bi、In、Sn、Zn、Pb、Te−Se、Te−
As等を記録層として使用して、アクリル、ポリカーボネ
ート等のプラスチックフィルム、又はガラス基板状に蒸
着等の方法により形成させるものである。
また穴形成による記録方法の外に、TeOx、GeOx、SbOx
のような低級酸化物蒸着膜がレーザー光により黒化する
現象を利用し、記録層とする方法（特開昭55−38616号
公報）も知られている。
のような低級酸化物蒸着膜がレーザー光により黒化する
現象を利用し、記録層とする方法（特開昭55−38616号
公報）も知られている。
しかしながらヒートモード方式による記録方法の問題
点は、記録層を構成する物質の溶解又は蒸発により穴を
形成するものであるために、レーザー光により昇温しや
すく穴の形成が容易である性質を利用するものである。
そのため記録層構成材料はレーザー光に対して大きい吸
収率、且つ低い熱伝導率を有する必要がある。しかし記
録再生に際しては再生コントラストを大きくするために
は逆にレーザー光反射率が大きいことが要求され、これ
らは矛盾した課題である。そのためヒートモード方式で
は半導体レーザー光の波長である800nm付近の光に対し
て吸収率が60％程度、また反射率が40％程度の特性を有
する記録層形成材料を使用することにより、その調整が
図られている。
点は、記録層を構成する物質の溶解又は蒸発により穴を
形成するものであるために、レーザー光により昇温しや
すく穴の形成が容易である性質を利用するものである。
そのため記録層構成材料はレーザー光に対して大きい吸
収率、且つ低い熱伝導率を有する必要がある。しかし記
録再生に際しては再生コントラストを大きくするために
は逆にレーザー光反射率が大きいことが要求され、これ
らは矛盾した課題である。そのためヒートモード方式で
は半導体レーザー光の波長である800nm付近の光に対し
て吸収率が60％程度、また反射率が40％程度の特性を有
する記録層形成材料を使用することにより、その調整が
図られている。
更に上記のTe蒸着膜等を記録層材料とする方法では、
空気中の酸素や湿度の影響を受け、Te蒸着膜等が酸化さ
れやすく記録層表面やビット部の表面特性が変化するこ
とから、再生信号が乱れ情報の保存性が問題となってい
る。更に使用金属自体毒性が有するので、製造現場の環
境問題があり、また使用時や保存時での取り扱い上の問
題も有している。
空気中の酸素や湿度の影響を受け、Te蒸着膜等が酸化さ
れやすく記録層表面やビット部の表面特性が変化するこ
とから、再生信号が乱れ情報の保存性が問題となってい
る。更に使用金属自体毒性が有するので、製造現場の環
境問題があり、また使用時や保存時での取り扱い上の問
題も有している。
本発明は上記のTe蒸着膜等を記録層材料とする方法と
は逆に、記録部における再生信号を未記録部における再
生信号より増大させることにより上記問題の解決を図る
と共に、感度、耐候性（安定性）の双方に優れ、且つ毒
性を有せず、また作製が比較的容易で、製造コストの低
減を図ることのできる光記憶媒体及びその製造方法の提
供を課題とする。
は逆に、記録部における再生信号を未記録部における再
生信号より増大させることにより上記問題の解決を図る
と共に、感度、耐候性（安定性）の双方に優れ、且つ毒
性を有せず、また作製が比較的容易で、製造コストの低
減を図ることのできる光記憶媒体及びその製造方法の提
供を課題とする。
そのため本発明の光記録媒体は、支持体上に、遷移金
属の窒素侵入型化合物、或いは該侵入型化合物と該遷移
金属の混合相からなる記録層が積層され、該記録層が窒
素のイオンビーム照射法を使用した反応性成膜法により
成膜真空度を３×10-5〜１×10-3Torrとして形成された
ものであり、かつ、該記録層における遷移金属の窒素侵
入型化合物がレーザー記録光の照射により遷移金属単体
へ組成分解して記録ビットが形成され、該記録ビットに
おけるレーザー再生光の反射率がレーザー記録光の未照
射部分に比して増大するものであることを特徴とする。
属の窒素侵入型化合物、或いは該侵入型化合物と該遷移
金属の混合相からなる記録層が積層され、該記録層が窒
素のイオンビーム照射法を使用した反応性成膜法により
成膜真空度を３×10-5〜１×10-3Torrとして形成された
ものであり、かつ、該記録層における遷移金属の窒素侵
入型化合物がレーザー記録光の照射により遷移金属単体
へ組成分解して記録ビットが形成され、該記録ビットに
おけるレーザー再生光の反射率がレーザー記録光の未照
射部分に比して増大するものであることを特徴とする。
上記の光記録媒体における遷移金属がチタンであり、
また、侵入型化合物が一般式 TiNx（但し、０＜ｘ＜
１） で示されるチタン窒化物であることを特徴とする。
また、侵入型化合物が一般式 TiNx（但し、０＜ｘ＜
１） で示されるチタン窒化物であることを特徴とする。
また、本発明の光記録媒体は、支持体上に銅の窒素侵
入型化合物、或いは該侵入型化合物と銅の混合相からな
る記録層が窒素のイオンビーム照射法を使用した反応性
成膜法により形成されたものであることを特徴とする。
入型化合物、或いは該侵入型化合物と銅の混合相からな
る記録層が窒素のイオンビーム照射法を使用した反応性
成膜法により形成されたものであることを特徴とする。
上記の光記録媒体における支持体が透明材料からな
り、該支持体上に記録層及び光吸収層を積層したことを
特徴とする。
り、該支持体上に記録層及び光吸収層を積層したことを
特徴とする。
上記の光記録媒体における支持体が透明材料からな
り、該支持体上に記録層及び光吸収層を積層し、該積層
上に更に接着層を介して基材を順次積層したことを特徴
とする。
り、該支持体上に記録層及び光吸収層を積層し、該積層
上に更に接着層を介して基材を順次積層したことを特徴
とする。
本発明の光記録媒体の製造方法は、支持体上に銅の窒
素侵入型化合物、或いは該侵入型化合物と銅の混合相か
らなる記録層を窒素のイオンビーム照射法を使用した反
応性成膜法により形成することを特徴とするものであ
る。
素侵入型化合物、或いは該侵入型化合物と銅の混合相か
らなる記録層を窒素のイオンビーム照射法を使用した反
応性成膜法により形成することを特徴とするものであ
る。
上記本発明における支持体としては、光記録媒体を支
持するものであればよく従来公知の材料を使用すること
ができ、用途に応じて強度、可とう性の程度を決めれば
よい。例えばプラスチックフィルムとしてはポリカーボ
ネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、若しくはポリエチレ
ン樹脂等を使用することができ、他にもガラス、セラミ
ック等を使用することができる。支持体側から記録及び
再生用のビームを照射する場合には、支持体は光透過性
を有するものであることが必要であり、透明材料により
形成されることが必要である。この支持体形成材料に
は、必要に応じて公知の添加剤を予め添加し支持体形状
に成形されていてもよい。また支持体には他の記録手
段、例えば磁気ストライプ、ホログラム、インプリン
ト、写真、バーコード、一般の印刷等の記録手段が形成
されていてもよい。
持するものであればよく従来公知の材料を使用すること
ができ、用途に応じて強度、可とう性の程度を決めれば
よい。例えばプラスチックフィルムとしてはポリカーボ
ネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、若しくはポリエチレ
ン樹脂等を使用することができ、他にもガラス、セラミ
ック等を使用することができる。支持体側から記録及び
再生用のビームを照射する場合には、支持体は光透過性
を有するものであることが必要であり、透明材料により
形成されることが必要である。この支持体形成材料に
は、必要に応じて公知の添加剤を予め添加し支持体形状
に成形されていてもよい。また支持体には他の記録手
段、例えば磁気ストライプ、ホログラム、インプリン
ト、写真、バーコード、一般の印刷等の記録手段が形成
されていてもよい。
次に光記録媒体層について説明する。
遷移金属としては周期律表第Ｉ（Ｂ）族、同第III
（Ｂ）族（但しランタン系列、アクチニウム系列元素を
除く）、同第IV（Ｂ）族、同第Ｖ（Ｂ）族、同第VI
（Ｂ）族、同第VII（Ｂ）族、同VIII族の金属を使用す
るとよく、好ましくは銅、チタン、又は銅−チタン合金
等を使用するとよい。
（Ｂ）族（但しランタン系列、アクチニウム系列元素を
除く）、同第IV（Ｂ）族、同第Ｖ（Ｂ）族、同第VI
（Ｂ）族、同第VII（Ｂ）族、同VIII族の金属を使用す
るとよく、好ましくは銅、チタン、又は銅−チタン合金
等を使用するとよい。
これらの遷移金属への侵入型化合物を形成する物質と
しては窒素である。一般に、この種侵入型化合物は遷移
金属原子の規則的配列の隙間に窒素原子が侵入した結晶
構造をとり、窒素原子の金属原子に対する半径比が0.59
以下をとるものをいうが、本発明はこの種侵入型化合
物、或いは遷移金属が侵入型化合物と混合相を形成して
いるものを光記録層材料として使用するものである。
しては窒素である。一般に、この種侵入型化合物は遷移
金属原子の規則的配列の隙間に窒素原子が侵入した結晶
構造をとり、窒素原子の金属原子に対する半径比が0.59
以下をとるものをいうが、本発明はこの種侵入型化合
物、或いは遷移金属が侵入型化合物と混合相を形成して
いるものを光記録層材料として使用するものである。
このような侵入型化合物の内、好ましくは銅窒化物Cu
3N、及び金属銅と銅窒化物の混合相である一般式、CuNx
（但し、０＜ｘ＜１）で示されるものである。銅は窒化
に伴い、本来持っている光沢のある銅色より暗色に変化
していく。即ち反射率は銅においては約70％前後、銅窒
化物においては30％〜40％である。上記一般式中におけ
るｘ、即ち窒化の程度はｘ≧0.10の範囲が好ましく、ｘ
が0.10以下であると記録層における反射率が変化しなく
なり、レーザー光の照射した露光部と未露光部との反射
強度の差が少なくなりレーザー光による情報記録が困難
となる。また銅窒化物の安定性に関しては、窒化の程度
が高くCu3Nの状態に近い方が安定性に優れているが、ｘ
が0.10以上であれば十分な安定性が得られる。このよう
な窒化状態であると記録感度においても優れた効果を得
ることができ、また記録層として総合的にも優れた特性
を得ることができる。
3N、及び金属銅と銅窒化物の混合相である一般式、CuNx
（但し、０＜ｘ＜１）で示されるものである。銅は窒化
に伴い、本来持っている光沢のある銅色より暗色に変化
していく。即ち反射率は銅においては約70％前後、銅窒
化物においては30％〜40％である。上記一般式中におけ
るｘ、即ち窒化の程度はｘ≧0.10の範囲が好ましく、ｘ
が0.10以下であると記録層における反射率が変化しなく
なり、レーザー光の照射した露光部と未露光部との反射
強度の差が少なくなりレーザー光による情報記録が困難
となる。また銅窒化物の安定性に関しては、窒化の程度
が高くCu3Nの状態に近い方が安定性に優れているが、ｘ
が0.10以上であれば十分な安定性が得られる。このよう
な窒化状態であると記録感度においても優れた効果を得
ることができ、また記録層として総合的にも優れた特性
を得ることができる。
この侵入型化合物を支持体上に形成する反応性成膜法
としては、支持体上、または支持体上に積層された光吸
収層上に、真空蒸着法により銅を蒸発させると同時に窒
素ガスよりなるイオンビームを照射することにより容易
に作製される。
としては、支持体上、または支持体上に積層された光吸
収層上に、真空蒸着法により銅を蒸発させると同時に窒
素ガスよりなるイオンビームを照射することにより容易
に作製される。
この銅窒化物薄膜の作製方法、及び製造装置は本発明
者が特願昭61−53385号において既に開示しているもの
を使用することができる。この薄膜形成条件の一例とし
ては、 ・到達真空度 :10-5Torr台、 ・導入ガス ：窒素ガス ・銅の成膜速度:1〜500Å／秒 ・成膜真空度 :3×10-5〜１×10-3Torr （この範囲外であるとイオン銃の動作が不安定とな
る。） イオン銃の操作条件 ・加速電圧 :50〜1000V （この場合50V未満であるとイオン電流の制御が難し
く、1000Vを超えるとスパッタ効果が増大して成膜が困
難となる。） ・イオン電流密度:200〜600μA/cm2 （この場合200μA/cm2未満であると窒化が不充分であ
り、経時安定性が低下し、記録層の光学的反射率が低下
しなくなるために記録部分と未記録部分での反射強度の
差がなくなり、情報記録が不可能となる。上限に関して
は特に制限がなく、600μA/cm2が加速電圧50V〜1000Vで
のイオン銃の最大出力である。） このようなイオンビーム照射と蒸着法を併用して形成
する方法は、次のような利点を有する。
者が特願昭61−53385号において既に開示しているもの
を使用することができる。この薄膜形成条件の一例とし
ては、 ・到達真空度 :10-5Torr台、 ・導入ガス ：窒素ガス ・銅の成膜速度:1〜500Å／秒 ・成膜真空度 :3×10-5〜１×10-3Torr （この範囲外であるとイオン銃の動作が不安定とな
る。） イオン銃の操作条件 ・加速電圧 :50〜1000V （この場合50V未満であるとイオン電流の制御が難し
く、1000Vを超えるとスパッタ効果が増大して成膜が困
難となる。） ・イオン電流密度:200〜600μA/cm2 （この場合200μA/cm2未満であると窒化が不充分であ
り、経時安定性が低下し、記録層の光学的反射率が低下
しなくなるために記録部分と未記録部分での反射強度の
差がなくなり、情報記録が不可能となる。上限に関して
は特に制限がなく、600μA/cm2が加速電圧50V〜1000Vで
のイオン銃の最大出力である。） このようなイオンビーム照射と蒸着法を併用して形成
する方法は、次のような利点を有する。
、目的とする薄膜の組成の制御が容易である。即ちイ
オン銃の加速電圧やイオン電流等を所望の状態に制御す
るだけで目的とする組成の薄膜を得ることが可能であり
制御性に優れている。
オン銃の加速電圧やイオン電流等を所望の状態に制御す
るだけで目的とする組成の薄膜を得ることが可能であり
制御性に優れている。
、窒化物が形成される際の反応性が高いので、比較的
低温下（100℃以下）で薄膜形成が行われるので、透明
支持体がプラスチック等の比較的熱に弱い材料からなる
場合でも良好な薄膜を形成することができる。
低温下（100℃以下）で薄膜形成が行われるので、透明
支持体がプラスチック等の比較的熱に弱い材料からなる
場合でも良好な薄膜を形成することができる。
、高真空下で成膜することができるので、薄膜中への
不純物の混入を極力防止することができ、品質の優れた
光記録媒体を作製することができる。
不純物の混入を極力防止することができ、品質の優れた
光記録媒体を作製することができる。
このようにして形成される記録層の膜厚は100Å〜200
0Åが好ましく、特に500Å〜1000Åが好ましい。記録層
の膜厚が100Å未満であると光反射率が小さすぎて不適
当である。また2000Åを超えると記録用レーザー光の照
射に伴う熱により、支持体または光吸収層に至るまでの
レーザー光照射部分の組成分解が十分でなくなり感度及
び記録形状が悪化する。
0Åが好ましく、特に500Å〜1000Åが好ましい。記録層
の膜厚が100Å未満であると光反射率が小さすぎて不適
当である。また2000Åを超えると記録用レーザー光の照
射に伴う熱により、支持体または光吸収層に至るまでの
レーザー光照射部分の組成分解が十分でなくなり感度及
び記録形状が悪化する。
このようにして形成された光記録媒体における記録層
面又は光吸収層面には、保護層が形成されていてもよ
く、また保護層の代わりに接着剤層を介して他の基材を
積層して一体化させてもよい。
面又は光吸収層面には、保護層が形成されていてもよ
く、また保護層の代わりに接着剤層を介して他の基材を
積層して一体化させてもよい。
本発明はこのように支持体上に光記録媒体層を形成す
るが、必要に応じて光吸収層を設けてもよい。光吸収層
は必ずしも必要とはしないが低出力記録用レーザー光を
使用する場合に記録層への記録感度、また再生感度を向
上させるために設けられるものである。そのため吸収層
としては、記録レーザー光に対して大きい光吸収率を有
し、これにより記録点における温度上昇を可能としでビ
ットを形成し、情報記録感度を上昇させるものである。
光吸収層形成材料としては記録光の波長に応じて種々の
公知の顔料、または色素を使用することができるが、効
率がよく、また取り扱いの容易さからカーポンブラック
を使用することが好ましい。
るが、必要に応じて光吸収層を設けてもよい。光吸収層
は必ずしも必要とはしないが低出力記録用レーザー光を
使用する場合に記録層への記録感度、また再生感度を向
上させるために設けられるものである。そのため吸収層
としては、記録レーザー光に対して大きい光吸収率を有
し、これにより記録点における温度上昇を可能としでビ
ットを形成し、情報記録感度を上昇させるものである。
光吸収層形成材料としては記録光の波長に応じて種々の
公知の顔料、または色素を使用することができるが、効
率がよく、また取り扱いの容易さからカーポンブラック
を使用することが好ましい。
本発明の記録層はレーザー照射される記録点における
銅窒化物の溶融、また組成分解後の光反射率が極めて大
きく、ヒット内外での大きなコントラスト比を与えるの
で、光吸収層としてはレーザー照射時において記録層の
昇温を行う膜厚を有すれば十分であり、膜厚としては特
に制限はないが通常0.1μｍ〜10μｍ程度とするとよ
い。
銅窒化物の溶融、また組成分解後の光反射率が極めて大
きく、ヒット内外での大きなコントラスト比を与えるの
で、光吸収層としてはレーザー照射時において記録層の
昇温を行う膜厚を有すれば十分であり、膜厚としては特
に制限はないが通常0.1μｍ〜10μｍ程度とするとよ
い。
積層方法としては、例えばカーボンブラック等を溶媒
と混合し、コーティングすることにより形成するとよ
い。
と混合し、コーティングすることにより形成するとよ
い。
光吸収層の積層は、支持体上にまず光吸収層を積層
し、次いでこの光吸収層上に光記録媒体層を積層しても
よく、または支持体上にまず光記憶媒体層を積層し、次
いでこの光記録媒体層上に光吸収層を積層する、いずれ
の方法でもよい。ただし記録及び再生用のビームを照射
する方向は、光記録媒体層側から照射することが必要で
あり、支持体上にまず光記録媒体層を積層する場合には
支持体を光透過性として支持体側から照射し、また支持
体上にまず光吸収層を積層する場合には、反対に光記録
媒体層側から照射され、この場合には支持体は光透過性
を有する必要はない。
し、次いでこの光吸収層上に光記録媒体層を積層しても
よく、または支持体上にまず光記憶媒体層を積層し、次
いでこの光記録媒体層上に光吸収層を積層する、いずれ
の方法でもよい。ただし記録及び再生用のビームを照射
する方向は、光記録媒体層側から照射することが必要で
あり、支持体上にまず光記録媒体層を積層する場合には
支持体を光透過性として支持体側から照射し、また支持
体上にまず光吸収層を積層する場合には、反対に光記録
媒体層側から照射され、この場合には支持体は光透過性
を有する必要はない。
本発明における光記録媒体は、銅窒化物、或いは金属
銅と銅窒化物の混合相を記録層とするものであるが、記
録用レーザー光の照射により記録点のみがレーザー光照
射による熱により溶融、また組成分解を生じて、銅窒化
物より、銅単体に変化することを利用するものである。
レーザー光の反射率は金属銅においては約70％であるの
に対して窒化銅においては30％〜40％であるので、再生
の際に記録部分のレーザー光の反射率を未記録分の反射
率に比べて相対的に増加させることができるものであ
る。またこの記憶媒体材料は空気中の酸素や湿度の影響
を受けにくく、記録層の表面やビット部の表面特性か変
化しにくいので再生信号が乱れることがなく、情報の保
存性に優れたものである。また主成分は銅等の遷移金属
であるので安価であり、毒性もないので記録媒体の製造
現場や使用時、保存時での取り扱い上の問題がなく、作
製が比較的容易で製造コストの低減化を可能とするもの
である。
銅と銅窒化物の混合相を記録層とするものであるが、記
録用レーザー光の照射により記録点のみがレーザー光照
射による熱により溶融、また組成分解を生じて、銅窒化
物より、銅単体に変化することを利用するものである。
レーザー光の反射率は金属銅においては約70％であるの
に対して窒化銅においては30％〜40％であるので、再生
の際に記録部分のレーザー光の反射率を未記録分の反射
率に比べて相対的に増加させることができるものであ
る。またこの記憶媒体材料は空気中の酸素や湿度の影響
を受けにくく、記録層の表面やビット部の表面特性か変
化しにくいので再生信号が乱れることがなく、情報の保
存性に優れたものである。また主成分は銅等の遷移金属
であるので安価であり、毒性もないので記録媒体の製造
現場や使用時、保存時での取り扱い上の問題がなく、作
製が比較的容易で製造コストの低減化を可能とするもの
である。
以下実施例により本発明を説明するが、本発明は単に
実施例のみに限定されるものではない。
実施例のみに限定されるものではない。
〔実施例１〕 第１図は本発明の光記録媒体の断面図、第２図、第３
図は本発明の光記録媒体の他の実施例の断面図、第４図
は本発明の光記録媒体における記録層形成に使用する反
応性イオン蒸着装置の概略図、第５図、第６図は本発明
の光記録媒体の、記録時の状態を示す図、第７図は本発
明の光記録媒体の記録ビットの状態を示す平面拡大模式
図、第８図、第９図、第10図、第11図は本発明の光記録
媒体の更に他の実施例の断面図であり、図中１は支持
体、２は記録層、３は光吸収層、４は接着層、５は基
材、６は真空槽、７は排気孔、８はガス導入孔、９は電
子銃、10はカウフマン型イオン銃、11は基板ホルダー、
12は記録層形成基板、13はレーザー光、14は記録ビット
を示す。
図は本発明の光記録媒体の他の実施例の断面図、第４図
は本発明の光記録媒体における記録層形成に使用する反
応性イオン蒸着装置の概略図、第５図、第６図は本発明
の光記録媒体の、記録時の状態を示す図、第７図は本発
明の光記録媒体の記録ビットの状態を示す平面拡大模式
図、第８図、第９図、第10図、第11図は本発明の光記録
媒体の更に他の実施例の断面図であり、図中１は支持
体、２は記録層、３は光吸収層、４は接着層、５は基
材、６は真空槽、７は排気孔、８はガス導入孔、９は電
子銃、10はカウフマン型イオン銃、11は基板ホルダー、
12は記録層形成基板、13はレーザー光、14は記録ビット
を示す。
まず第４図により本発明の光記録媒体における記録層
形成方法を説明する。
形成方法を説明する。
この反応イオン蒸着装置には、真空槽６の底面に蒸着
すべき金属の溶融電子銃９、及び導入孔８にカウフマン
型イオン銃10が設けられると共に、排気孔７に真空槽の
内部を10-3〜10-6Torrの高真空にすることができる排気
ポンプが接続されている。銅窒化物を蒸着すべき基板12
は基板ホルダー11に固定され、蒸着面は溶融電子銃より
上昇する金属蒸気の流れの方向に対して斜めの方向、カ
ウフマン型イオン銃より照射する窒素イオンの流れに対
して垂直方向に配置される。本例では基板表面に対して
金属蒸気の流れが当たる角度を70度とした。まず真空度
を0.8×10-5Torrとし、導入孔８より6sccmの窒素をカウ
フマン型イオン銃に導入した窒素イオンを発生させ、加
速電圧500V、イオン電流600μm/cm2で基板上に照射し、
また同時に銅を電子銃により溶解、蒸発させ、基板上で
銅と窒素イオンとを反応させて基板上に銅窒化物薄膜を
形成した。銅の蒸着速度を100Å/minとして10分間蒸着
させ、窒化銅の膜厚を1000Åとした。
すべき金属の溶融電子銃９、及び導入孔８にカウフマン
型イオン銃10が設けられると共に、排気孔７に真空槽の
内部を10-3〜10-6Torrの高真空にすることができる排気
ポンプが接続されている。銅窒化物を蒸着すべき基板12
は基板ホルダー11に固定され、蒸着面は溶融電子銃より
上昇する金属蒸気の流れの方向に対して斜めの方向、カ
ウフマン型イオン銃より照射する窒素イオンの流れに対
して垂直方向に配置される。本例では基板表面に対して
金属蒸気の流れが当たる角度を70度とした。まず真空度
を0.8×10-5Torrとし、導入孔８より6sccmの窒素をカウ
フマン型イオン銃に導入した窒素イオンを発生させ、加
速電圧500V、イオン電流600μm/cm2で基板上に照射し、
また同時に銅を電子銃により溶解、蒸発させ、基板上で
銅と窒素イオンとを反応させて基板上に銅窒化物薄膜を
形成した。銅の蒸着速度を100Å/minとして10分間蒸着
させ、窒化銅の膜厚を1000Åとした。
このように形成した窒化銅薄膜は、Ｘ線分析の結果Cu
3Nの構造を有し、外観上では金属銅の有する銅色を有し
てなく、黒銀色を呈している。波長730nmでの反射率は
約30％であった。
3Nの構造を有し、外観上では金属銅の有する銅色を有し
てなく、黒銀色を呈している。波長730nmでの反射率は
約30％であった。
これに第５図に示すようにガラス基板側から730nmの
波長のレーザー光を出す出力ジュール7mWの半導体レー
ザーを照射し、第７図に模式的に示すような平均直径３
μｍで、反射率70％の記録ビット14が形成された。この
記録ビット部と未記録部分との反射率との差により記録
ビットを明確に検出できた。
波長のレーザー光を出す出力ジュール7mWの半導体レー
ザーを照射し、第７図に模式的に示すような平均直径３
μｍで、反射率70％の記録ビット14が形成された。この
記録ビット部と未記録部分との反射率との差により記録
ビットを明確に検出できた。
〔実施例２〕 実施例１で使用した蒸着装置を使用し、窒素イオンの
加速電圧を100Vにし実施例１同様にして窒化銅薄膜を基
板上に成膜した。
加速電圧を100Vにし実施例１同様にして窒化銅薄膜を基
板上に成膜した。
Ｘ線分析の結果この窒化銅薄膜は金属銅と銅窒化物Cu
3Nの混合物であり、薄膜の組成はCu3.5Ｎであり、外観
は本来の金属銅の有する銅色でなく黒銀色を呈してお
り、波長730nmでの反射率は約35％であった。
3Nの混合物であり、薄膜の組成はCu3.5Ｎであり、外観
は本来の金属銅の有する銅色でなく黒銀色を呈してお
り、波長730nmでの反射率は約35％であった。
その際窒化銅の膜厚を種々変化させたところ、2000Å
以下（この場合窒化銅の膜厚を2000Å）であれば、第５
図に示すようにガラス基板側から730nmの波長のレーザ
ー光を出す、出力スケジュール7mWの半導体レーザーを
照射すると、平均直径３μｍの記録用ビット14が形成さ
れた。このビット部の反射率は70％、未記録部の反射率
は30％であり、その反射率の差によい記録ビットが明確
に検出された。
以下（この場合窒化銅の膜厚を2000Å）であれば、第５
図に示すようにガラス基板側から730nmの波長のレーザ
ー光を出す、出力スケジュール7mWの半導体レーザーを
照射すると、平均直径３μｍの記録用ビット14が形成さ
れた。このビット部の反射率は70％、未記録部の反射率
は30％であり、その反射率の差によい記録ビットが明確
に検出された。
〔実施例３〕 実施例１において銅にかえてチタンを使用し、実施例
１同様に基板上に窒化チタン薄膜を形成させた。Ｘ線解
析の結果Ti3Nの構造を有し、外観上では金属チタンの有
する銀色は有してなく、黒銀色を呈している。波長730n
mでのレーザー光での反射率は約30％であった。
１同様に基板上に窒化チタン薄膜を形成させた。Ｘ線解
析の結果Ti3Nの構造を有し、外観上では金属チタンの有
する銀色は有してなく、黒銀色を呈している。波長730n
mでのレーザー光での反射率は約30％であった。
これに実施例１と同様にレーザー光による記録をした
ところ反射率約70％ビットが形成された。
ところ反射率約70％ビットが形成された。
〔実施例４〕 光吸収槽を形成するために、平均直径20nmのカーボン
ブラックに、酢酸エチル：酢酸ｎ−ブチル：トルエンが
5:13:20（重量比）の混合溶媒と混合し、更に分散剤と
してポリエチレングリコールモノアルキルエーテルの所
定量を添加し、サンドグラインドミルにて分散させた。
次いでガラス基板上にスピンナー法で塗布、乾燥し、１
μｍ厚に積層した。このように光吸収槽を設けた基板を
実施例１で使用した蒸着装置に配置し、実施例１と同様
にして窒化銅薄膜を光吸収層上に成膜した。
ブラックに、酢酸エチル：酢酸ｎ−ブチル：トルエンが
5:13:20（重量比）の混合溶媒と混合し、更に分散剤と
してポリエチレングリコールモノアルキルエーテルの所
定量を添加し、サンドグラインドミルにて分散させた。
次いでガラス基板上にスピンナー法で塗布、乾燥し、１
μｍ厚に積層した。このように光吸収槽を設けた基板を
実施例１で使用した蒸着装置に配置し、実施例１と同様
にして窒化銅薄膜を光吸収層上に成膜した。
これに光記録層側から730nmの波長のレーザー光を出
す、出力7mWの半導体レーザーを照射すると、平均直径
３μｍの記録用ビットが形成された。このビット部の反
射率は70％、未記録部の反射率は30％であり、その反射
率の差により記録ビットが明確に検出された。
す、出力7mWの半導体レーザーを照射すると、平均直径
３μｍの記録用ビットが形成された。このビット部の反
射率は70％、未記録部の反射率は30％であり、その反射
率の差により記録ビットが明確に検出された。
また本発明の光記録媒体においては、第３図に示すよ
うに光記録層上に接着剤層４を介して基板５が形成され
ていてもよい。この基材５としては用途、最終目的製品
に応じて所望の材料を選択することができ、例えばポリ
カーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、若しくはポリ
スチレン樹脂等のフィルムを使用することができ、他に
もガラス、セラミック等のフィルムを使用することがで
きる。更にこの基材５上には上記支持体同様に磁気記録
手段、可視情報記録手段等が形成されていてもよい。な
お基材５が支持体上に光吸収層、光記録層の順に積層さ
れた光記録媒体に積層される場合には、レーザー光の照
射方向側となるので光透過性を有するものであることが
必要であるが、光吸収層を有しない場合、または支持体
上に光記録層、光吸収層の順に積層された光記録媒体に
積層される場合には光透過性を有していなくともよい。
うに光記録層上に接着剤層４を介して基板５が形成され
ていてもよい。この基材５としては用途、最終目的製品
に応じて所望の材料を選択することができ、例えばポリ
カーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、若しくはポリ
スチレン樹脂等のフィルムを使用することができ、他に
もガラス、セラミック等のフィルムを使用することがで
きる。更にこの基材５上には上記支持体同様に磁気記録
手段、可視情報記録手段等が形成されていてもよい。な
お基材５が支持体上に光吸収層、光記録層の順に積層さ
れた光記録媒体に積層される場合には、レーザー光の照
射方向側となるので光透過性を有するものであることが
必要であるが、光吸収層を有しない場合、または支持体
上に光記録層、光吸収層の順に積層された光記録媒体に
積層される場合には光透過性を有していなくともよい。
また接着剤層は基材５と記録層２、光吸収層３とを接
合し、一体化させるものであるので、接着剤は接着面の
上下の材料を考慮して選択され、具体的には加熱下、又
は50℃以下の温度で硬化するタイプのもの、例えばウレ
タン系、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を好適に使
用することができる。
合し、一体化させるものであるので、接着剤は接着面の
上下の材料を考慮して選択され、具体的には加熱下、又
は50℃以下の温度で硬化するタイプのもの、例えばウレ
タン系、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を好適に使
用することができる。
また本発明の光記録媒体は、第８図、第９図に示すよ
うな形状としてもよい。まず第８図に示すように支持体
１がトラッキング用凹凸形成層1a、透明板1b、表面保護
層1cからなる場合である。トラッキング用凹凸形成層は
情報の記録、再生に際してトラッキング用の案内溝とて
機能し、また案内溝に代えて第９図に示すように微細な
凹凸、又は光を散乱させるマット加工が施されたものと
することもできる。このトラッキング用凹凸形成層1aは
第10図、第11図に示すように透明板1bと一体的としても
よい。トラッキング用凹凸形成層1a、透明板1bは支持体
と同様の材料を使用して形成することができ、その他ポ
ジ型レジスト、ネガ型レジスト等を使用するとよく、ま
たトラッキング用凹凸、マット加工はフォトリソグラフ
ィー等により形成するとよい。
うな形状としてもよい。まず第８図に示すように支持体
１がトラッキング用凹凸形成層1a、透明板1b、表面保護
層1cからなる場合である。トラッキング用凹凸形成層は
情報の記録、再生に際してトラッキング用の案内溝とて
機能し、また案内溝に代えて第９図に示すように微細な
凹凸、又は光を散乱させるマット加工が施されたものと
することもできる。このトラッキング用凹凸形成層1aは
第10図、第11図に示すように透明板1bと一体的としても
よい。トラッキング用凹凸形成層1a、透明板1bは支持体
と同様の材料を使用して形成することができ、その他ポ
ジ型レジスト、ネガ型レジスト等を使用するとよく、ま
たトラッキング用凹凸、マット加工はフォトリソグラフ
ィー等により形成するとよい。
表面保護層1cは必ずしも必要とはしないが、最外層に
設けられ硬度が高くまた透明板1cよりも光の屈折率の小
さな材料からなることが好ましく、これにより記録、再
生の際のレーザー光の好ましくない反射を防止すること
ができる。具体的にはシリコーン系、アクリル系、メラ
ミン系、ポリウレタン系、又エポキシ系樹脂を硬化させ
た硬化性樹脂が用いられる。
設けられ硬度が高くまた透明板1cよりも光の屈折率の小
さな材料からなることが好ましく、これにより記録、再
生の際のレーザー光の好ましくない反射を防止すること
ができる。具体的にはシリコーン系、アクリル系、メラ
ミン系、ポリウレタン系、又エポキシ系樹脂を硬化させ
た硬化性樹脂が用いられる。
このように記録層、光吸収層を積層体内部に内蔵密閉
させ、かつ各層を密着させることにより、外部環境に対
する耐候性に優れ、経済的な安定性の向上と感度の向上
の双方において有利である。
させ、かつ各層を密着させることにより、外部環境に対
する耐候性に優れ、経済的な安定性の向上と感度の向上
の双方において有利である。
本発明の光記録媒体は、光ディスクや光カード等とし
て利用することができ、例えば金融流通産業におけるキ
ャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード
等、医療健康産業における健康証書、カルテ、医療カー
ド、緊急カード等、娯楽産業におけるソフトウェアー媒
体、会員カード、入場券、遊戯機械制御媒体、テレビゲ
ーム用媒体、カラオケ用媒体等、運輸旅行産業における
旅行者カード、免許証、定期券、パスポート等、出版産
業における電子出版等、情報処理産業における電子危機
の外部記憶媒体等、教育産業における教材プログラム、
成績管理カード、図書館の入出管理及び書籍管理用媒体
等、自動車産業における整備記録用媒体、運行管理用媒
体等、工場等の自動化にあたってのMC、NC、ロボット等
のプログラム記録媒体等、その他ビルコントロール、ホ
ームコントロール、IDカード、自動販売機用媒体、クッ
キングカード等である。
て利用することができ、例えば金融流通産業におけるキ
ャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード
等、医療健康産業における健康証書、カルテ、医療カー
ド、緊急カード等、娯楽産業におけるソフトウェアー媒
体、会員カード、入場券、遊戯機械制御媒体、テレビゲ
ーム用媒体、カラオケ用媒体等、運輸旅行産業における
旅行者カード、免許証、定期券、パスポート等、出版産
業における電子出版等、情報処理産業における電子危機
の外部記憶媒体等、教育産業における教材プログラム、
成績管理カード、図書館の入出管理及び書籍管理用媒体
等、自動車産業における整備記録用媒体、運行管理用媒
体等、工場等の自動化にあたってのMC、NC、ロボット等
のプログラム記録媒体等、その他ビルコントロール、ホ
ームコントロール、IDカード、自動販売機用媒体、クッ
キングカード等である。
本発明の光記録媒体は支持体上に遷移金属の窒素侵入
型化合物、或いは該侵入型化合物と前記遷移金属の混合
相からなる記録層を積層して形成することにより、情報
記録に際してはレーザー光により容易に記録点のみがレ
ーザー光照射による熱により溶融、また組成分解を生じ
て、銅窒化物より銅単体に変化し記録点を記録ビットと
することができ、また再生の際に記録部分のレーザー光
の反射率を未記録分の反射率に比べて相対的に増加させ
ることができることにより優れた光記録媒体となしえる
ものである。
型化合物、或いは該侵入型化合物と前記遷移金属の混合
相からなる記録層を積層して形成することにより、情報
記録に際してはレーザー光により容易に記録点のみがレ
ーザー光照射による熱により溶融、また組成分解を生じ
て、銅窒化物より銅単体に変化し記録点を記録ビットと
することができ、また再生の際に記録部分のレーザー光
の反射率を未記録分の反射率に比べて相対的に増加させ
ることができることにより優れた光記録媒体となしえる
ものである。
そのため本発明の光記録媒体は、空気中の酸素や湿度
の影響を受けにくく、記録層の表面やビット部の表面特
性が変化しにくいので再生信号が乱れることがなく、情
報の保存性に優れたものである。また主成分は銅等の遷
移金属であるので安価であり、毒性もないので記録媒体
の製造現場や使用時、保存時での取り扱い上の問題がな
く、作製が比較的容易で製造コストの低減化を可能とす
るものである。
の影響を受けにくく、記録層の表面やビット部の表面特
性が変化しにくいので再生信号が乱れることがなく、情
報の保存性に優れたものである。また主成分は銅等の遷
移金属であるので安価であり、毒性もないので記録媒体
の製造現場や使用時、保存時での取り扱い上の問題がな
く、作製が比較的容易で製造コストの低減化を可能とす
るものである。
第１図は本発明の光記録媒体の断面図、第２図、第３図
は本発明の光記録媒体の他の実施例の断面図、第４図は
本発明の光記録媒体における記録層形成に使用する反応
性イオン蒸着装置の概略図、第５図、第６図は本発明の
光記録媒体の、記録時の状態を示す図、第７図は本発明
の光記録媒体の記録ビットの状態を示す平面拡大模式
図、第８図、第９図、第10図、第11図は本発明の光記録
媒体の更に他の実施例の断面図である。 図中１は支持体、２は記録層、３は光吸収層、４は接着
層、５は基材、６は真空槽、７は排気孔、８はガス導入
孔、９は電子銃、10はカウフマン型イオン銃、11は基板
ホルダー、12は記録層形成基板、13はレーザー光、14は
記録ビットを示す。
は本発明の光記録媒体の他の実施例の断面図、第４図は
本発明の光記録媒体における記録層形成に使用する反応
性イオン蒸着装置の概略図、第５図、第６図は本発明の
光記録媒体の、記録時の状態を示す図、第７図は本発明
の光記録媒体の記録ビットの状態を示す平面拡大模式
図、第８図、第９図、第10図、第11図は本発明の光記録
媒体の更に他の実施例の断面図である。 図中１は支持体、２は記録層、３は光吸収層、４は接着
層、５は基材、６は真空槽、７は排気孔、８はガス導入
孔、９は電子銃、10はカウフマン型イオン銃、11は基板
ホルダー、12は記録層形成基板、13はレーザー光、14は
記録ビットを示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−299984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−157790（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−147392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−211369（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41M 5/26
Claims (6)
- 【請求項１】支持体上に遷移金属の窒素侵入型化合物、
或いは該侵入型化合物と該遷移金属の混合相からなる記
録層が積層され、該記録層が窒素のイオンビーム照射法
を使用した反応性成膜法により成膜真空度を３×10-5〜
１×10-3Torrとして形成されたものであり、かつ、該記
録層における遷移金属の窒素侵入型化合物がレーザー記
録光の照射により遷移金属単体へ組成分解して記録ビッ
トが形成され、該記録ビットにおけるレーザー再生光の
反射率がレーザー記録光の未照射部分に比して増大する
ものであることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項２】遷移金属がチタンであり、また、侵入型化
合物が一般式 TiNx（但し、０＜ｘ＜１） で示されるチタン窒化物であることを特徴する請求項１
記載の光記録媒体。 - 【請求項３】支持体上に銅の窒素侵入型化合物、或いは
該侵入型化合物と銅の混合相からなる記録層が窒素のイ
オンビーム照射法を使用した反応性成膜法により形成さ
れたものであることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項４】支持体が透明材料からなり、該支持体上に
記録層及び光吸収層を積層したことを特徴とする請求項
１〜請求項３のいずれか１つ記載の光記録媒体。 - 【請求項５】支持体が透明材料からなり、該支持体上に
記録層及び光吸収層を積層し、該積層上に更に接着層を
介して基材を順次積層したことを特徴とする請求項１〜
請求項３のいずれか１つ記載の光記録媒体。 - 【請求項６】支持体上に銅の窒素侵入型化合物、或いは
該侵入型化合物と銅の混合相からなる記録層を窒素のイ
オンビーム照射法を使用した反応性成膜法により形成す
ることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321502A JP2918894B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 光記録媒体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63321502A JP2918894B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 光記録媒体及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11001890A Division JP3020940B2 (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02165991A JPH02165991A (ja) | 1990-06-26 |
| JP2918894B2 true JP2918894B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=18133279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63321502A Expired - Lifetime JP2918894B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 光記録媒体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2918894B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60311804T2 (de) * | 2002-06-03 | 2007-10-31 | Pioneer Corp. | Datenaufzeichnungsmedium und herstellungsverfahren hierfür |
| WO2005018947A1 (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-03 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | 記録媒体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027593B2 (ja) * | 1977-12-15 | 1985-06-29 | キヤノン株式会社 | ヒ−トモ−ド記録方法 |
| JPS57158048A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Daido Steel Co Ltd | Optical disk and its information recording method |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP63321502A patent/JP2918894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02165991A (ja) | 1990-06-26 |
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