JPH01134739A - 光記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １咀ム技血光皿 本発明は、光や熱等のエネルギービームの照射により基
板上の記録膜に穴もしくは四部等の物理的変化部もしく
は光学特性変化部を形成し、この変形部の配列に対応し
て情報を記録するようにした光記録媒体を製造する方法
に係り、特に長寿命化及び感度の向上を図った光記録媒
体を製造する方法に関する。

口の′、１！Ｉ−１腔ｔ　にのｕｙ占 先光記録媒体は、エネルギービームの照射により、記録
膜の一部に穴もしくは四部等の物理的変化部を形成する
方式のものと、記録膜の一部に光学的特性（屈折率、反
射率）を変化させた光学特性変化部を形成する方式のも
のとがある。

いずれの方式の光記録媒体における記録膜としても、テ
ルル（Ｔｅ　）等の低融点金属を主成分とする記録膜が
従来から知られている（特開昭５８−７１．１９５号公
報、特開昭５８−９２３４号公報）。低融点金属膜とし
て代表的なＴｅ膜は、非常に低いエネルギーで所望の物
理的変化部もしくは光学特性変化部（以下、総称して、
「ピット」と称す）を形成でき、高感度材料として極め
て有望である。ここで感度とは単位面積当りのピット形
成に要するエネルギー（ｍＪ／、ｆｆ１）で定義される
。

しかしながら、Ｔｅは大気中に放置された場合、酸素あ
るいは水分により酸化され、光透過率が上昇して透明に
なってしまう。このようなＴｅを記録膜として使用する
場合、膜厚は数百人程度と極めて薄いため、膜の酸化に
よって光透過率が上昇すると感度が著しく低下してしま
う。すなわち、膜が酸化されると融解、蒸発温度が上昇
するとともに、透明化により光等のエネルギーの吸収が
少なくなるため、ピット形成に要するエネルギーが大き
くなり、感度の著しい低下を来たす。たとえば’ｒｅＰ
Ａを温度７０℃、相対湿度８５％の雰囲気に放置した場
合、約５時間で感度が約２０％低下し、約１５時間で約
５０％低下してしまう。

このような問題点を解決するため、ＴｅｐＡの酸化防止
のために種々の対策がとられている。その１つとして安
定無機物質でＴｅＪＩ！をコーティングする方法が知ら
れているが、この方法は、”ｒ”ｅＨの酸化防止には有
効であるが、感度を低下させてしまい、また高価である
ため、実用化されていない。一方、Ｔｅ膜をプラスチッ
クコーティングする方法も知られているが、この方法は
プラスチックの熱伝導率が小さいことから感度を損なう
度合が小さく有利であるが、酸素や水を比較的容易に透
過させるため、ＴｅＷＡの酸化防止にはあまり役立たな
い。

また、］゛ｅ等の低融点金属から成る記録膜の感度が高
いといっても、未だ十分でなく、記録膜の感度を高める
ための方法の開発が希求されていた。

光叫凶旦伯 本発明はこのような問題点を鑑みなされたもので、長寿
命で、しかも小さいエネルギーで情報の記録が可能であ
る高感度の光記録媒体を製造することができる光記録媒
体の製造方法を提供することを目自勺とする。

完肌ム概要 かかる目的を達成するために、本発明は、基板上に記録
膜を形成し、この記録膜にエネル′ギービームを照射す
ることによって記録膜の一部を物理的もしくは光学特性
的に変化させ、この変化部の配列に対応して情報を記録
するようにした光記録媒体を製造する光記録媒体の製造
方法において、前記記録膜を、低融点金属、炭素及び水
素を少なくとも含む薄膜で構成し、 この記録膜を基板上に被着した後に、 この基板上の記録膜を７０〜３００℃の温度で５秒以上
熱処理することを特徴としている。

このような本発明に係る光記録媒体によれば、基板上に
、炭素及び水素を含む低融点金属からなる記録膜を形成
した後、この記録膜を所定の温度で所定時間以上熱処理
したので、得られる光記録媒体の記録膜自身の耐久性が
向上して長寿命化を図れると共に、単位面積当りのピッ
ト形成に要するエネルギーが減少し、記録感度の高い光
記録媒体を得ることが可能になる。

光哩Ω且体迫韮朋 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の概略断面
図である。

［記録膜被着工程］ 第１図に示すように、本発明方法では、まず、基板１１
の片側表面に記録）ＰＡ１２を被着し、光記録媒体１０
を構成する。

基板１１としては、たとえばガラスやアルミニウム等の
無機材料の他に、ポリメチルメタクリレート、ポリカー
ボネート、ポリカーボネートとポリスチレンのポリマー
アロイ、米国特許第４、６１４７７８号明細書に示され
るよう、な非晶質ポリオレフィン、ポリ４−メチル−１
−ペンテン、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルホフオン
、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド等の有機材料を
用いることができる。この基板１１の厚みは、記録媒体
１０全体に適度な剛性を付与するのに十分な厚さであれ
ば良く、好ましくは０．５〜２，５胴、特に好ましくは
１〜１．５ｍｍが良い。

本発明に係る記録ＪＩＩｉ１２は、低融点金属、炭素（
Ｃ）及び水素（Ｈ）を少なくとも含む薄膜から成り、記
録すべき情報に応じて変調（オン・オフ）されたレーザ
ビーム等のエネルギービームが照射されることにより、
その照射部分にビットが形成されるようになっている。

このピットは、穴や凹部等のような物理的変化部であっ
ても良いし、屈折率や反射率等の光学的特性を変化させ
た光学特性変化部であっても良い。このような記録膜１
２の膜厚は、十分な光反射率を得る程度に厚く、かつ感
度を損なわない程度に薄いことが必要で、具体的には、
２００人〜１μｍ程度が適当である。

記録膜１２中に含まれる低融点金属としては、テルル（
Ｔｅ）、ビスマス（Ｂｉ）、亜ｉ、１（Ｚｎ）、カドミ
ウム（Ｃｄ）、インジウム、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｉ）な
どもしくはこれらの合金が用いられる。

このうち特にテルルが好ましく用いられる。

このような記録膜１２中のＣの含有量は、記録膜全体に
対して５〜４０原子％であることが好ましい。Ｃの含有
量が５原子％以下であると寿命の点で低融点金属単体で
形成した記録膜との有意差がみられなくなるなめ好まし
くなく、また４０原子％以上になると記録感度の点で不
十分なものになるため好ましくない。

また、記録膜１２中の■（の含有量は、寿命等の点から
全体に対して５〜４０原子％であることが好ましい。な
お、記録膜１２中に含まれる各元素の含有量は、たとえ
ば金属元素についてはＩＣＰ発光分析法（誘導結合型プ
ラズマ発光分析法）によって、また炭素、水素について
は有機元素分析法によって測定される。

このような記録膜１２を基板１１の片側表面に設けるに
は、たとえば次のようにして行うことができる。

まず、低融点金属として代表的なＴｏを例として説明す
れば、このＴｅをターゲットとし、ＣおよびＩ（を含む
有機ガス、たとえばＣＨ４やＣ２■−１２ガスと、Ａｒ
ガスとの混合ガス中で、基板１１上に、スパッタリング
する。これにより、Ｃ及びト１を含むＴｅ合金薄膜から
成る記録膜１２が被着させる。また、スパッタリング法
を用いることなく、ＣＨ４とＴｅの蒸気とをプラズマ状
にして基板にＣ及びＨを含むＴｅ膜からなる記録膜１２
を被着することも可能である。また、気相成長またはプ
ラズマ気相成長によっても、同様の記録膜１２を形成す
ることが可能である。さらに他の方法としてＴｅ、Ｃ，
Ｈ原子の一部または全部をイオン化してビーム状として
基板上に積もらせるようにしてもよい。なお、Ｃおよび
Ｈを含むＴｅ以外の低融点金属もしくはこれらの合金か
ら成る記録膜１２を形成する場合にも上述と同様にして
行うことができる。

このようなＣ及びＩ−Ｉを含む低融点金属薄膜から成る
記録膜１２中のＣ及びＩ−Ｉの含有量は、ＣＩ−Ｉ　４
とＡｒとの混合比および印加高周波電力により自由に制
御でき、たとえばＣＨ４／Ａｒ＝１の混合比で約０．３
Ｗ／−の高周波（１３，５６ＭＨｚ　＞電力をＴｃ等の
ターゲットと基板１１との間に印加するとＴｅ等に対し
て原子数比で０．２のＣを含有した膜を形成することが
できる。この場合、膜が化学的に最も安定するＨの含有
量はＣの含有量によって決まる。ここでは膜中に水素ガ
ス（ト■２）が発生するほど多量に含有させない限り、
Ｈ含有量は任意に選ぶことができる。さらに膜厚はスパ
ッタリング時間に比例するので、自由に制御できる。

このようにして形成されるＣ及びＨを含有する低融点金
属から成る記録膜１２における反射率あるいは減衰係数
などの光学特性は、ＣとＨとの含有量によって異なり、
情報記録用として利用するには、上記のような光学特性
に応じて膜厚が決定される。実験の結果、記録膜１２の
膜厚は、前述のように１００人〜１μｍの範囲、好まし
くは２００〜５００人の範囲が適当であることが判った
。そして上記条件で形成した膜は非晶質であり、この記
録膜を物理豹変化部形成方式の光記録媒体として用いた
場合に、低融点金属単体で形成した膜に比べて、情報記
録時に形成される物理的変化部周辺のエッヂ部がなめら
かとなり、情報読み出し時のノイズレベルを低くおさえ
得ることができる。また、このような記録膜を光学特性
変化部形成方式の光記録媒体として用いた場合にも、情
報読み出し時のノイズレベルを低くおさえることができ
る。すなわち、このような方式の記録媒体として用いた
場合には、原理的にＴｅ膜膜体体記録膜におけるピット
周囲の盛り上りによるノイズレベルの増加という問題が
なく、低ノイズ化も可能である。

［熱処理工程］ 次に、このようにして基板１１上に記録ｐｌＡ１２を形
成した後、この記録膜１２を、不活性ガス、還元性ガス
、もしくは多少の酸素を含んだ不活性ガス雰囲気中で、
熱処理する。熱処理温度は、記録膜中に含まれる低融点
金属の融点以下であることが必要であり、好ましくは７
０〜３００℃特に９０〜１５０℃の温度範囲が良い。ま
た熱処理時間は５秒〜１０００分特に５分〜１００分間
であることが好ましい。

このように、記録ＪＩｉ１２を基板１１上に形成した後
に記録膜１２を熱処理することで、記録膜における記録
感度が向−ヒすることが本発明者等によって発見された
。ここで記録感度が向上するとは、単位面積あたりの記
録時に要するレーザ光等のエネルギービームのエネルギ
ーが低下することを言う。

［実施例］ 以下、本発明をさらに具体的な実施例に基づき説明する
。

犬旌盟１ Ｔｅをターゲットとし、ＣＨ４ガスとＡｒガスとのに４
の混合ガス中で、基板１１上にスパッタリングして、Ｔ
ｅの含有量が６０原子％、Ｃの含有量が１５原子％、Ｈ
の含有量が２５原子％で、厚さ２５０人の記録膜１２を
得た。その後、この記録膜を窒素ガス雰囲気中で、１０
０℃の温度で２０分間放置して、物理豹変化部形成方式
の光記録媒体１０を得た。

丈施倒ユ 膜厚が３５０人である以外は実施例１と同様にして記録
膜１２を得た。

比較泗ユ 熱処理をしない以外は、実施例１と同様にして、’Ｔ’
ｅの含有量が６０原子％、Ｃの含有量が１５原子％、Ｉ
］の含有量が２５原子％で、膜厚２５０人の記録膜を得
た。

ル較■ス 熱処理しない以外は実施例２と同様にして、ＴＯの含有
量が６０原子％、Ｃの含有量が１５原子％、Ｈの含有量
が２５原子％で、厚さ３５０人の記録膜を得た。

［実施例１．２と比較例１．２との比較］上述のように
して得た各記録膜における記録感度（ｎＪ／μイ）を表
１に示す。なお、実施例１゜２及び比較例１．２におい
て用いたエネルギービームとしてのレーザ光の周波数は
ＩＭＨｚであった。なお、記録感度とは、上述したよう
に、情報を記録するために、ピット形成に要するレーザ
光のエネルギーである。このエネルギーが低下する程記
録感度が向上する。

表−」− 表１に示すように、本発明に係る実施例１．２では、同
じ膜厚の従来の記録膜に対して、記録感度が十数％以上
向上する。

凡呵例カ果 以上説明してきたように、本発明によれば、記録膜を、
低融点金属、炭素及び水素を少なくとも含む薄膜で構成
し、この記録膜を基板上に形成した後に、熱処理するよ
うにしたので、得られる光記録媒体の記録感度が大幅に
向上することになる。

また、このような記録膜には、Ｃ及びＨを含ませている
ことから、記録膜自体の耐久性が向上し、得られる光記
録媒体の長寿命化を図ることができる。さらに、記録膜
自体の耐久性が向上することから、その結果、基板とし
て、水分や酸素を通しやすいアクリル基板、プラスチッ
ク基板等を用いることが可能になるため、安価でかつ量
産性に優れた光記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の概略断面
図である。 １０・・・光記録媒体　　　１１・・・基板１２・・・
記録膜 第　　１　　図 手続補正書 昭和６３年１２７１５日 】、事件の表示 昭和６２年　特　許　願　第２９４，３２２号２、発明
の名称 光記録媒体の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名　　称　　三井石油化学工業株式会社４、代　理　人
　（郵便番号１４１） 東京部品用区西五反田二丁目１９番２号荒久ビル３階 ［電話東京（４９１）３１６１　］ ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第８頁第３行目から第４行目におい「錫（
Ｓｌ）Ｊとあるのを、 「錫（Ｓｎ　）Ｊと補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上に記録膜を形成し、この記録膜にエネルギー
   ビームを照射することによって記録膜の一部を物理的も
   しくは光学特性的に変化させ、この変化部の配列に対応
   して情報を記録するようにした光記録媒体を製造する光
   記録媒体の製造方法において、 前記記録膜を、低融点金属、炭素及び水素を少なくとも
   含む薄膜で構成し、 この記録膜を基板上に被着した後に、 この基板上の記録膜を７０〜３００℃の温度で５秒以上
   熱処理することを特徴とする光記録媒体の製造方法。 ２）前記低融点金属が、テルル、ビスマス、亜鉛、カド
   ミウム、インジウム、鉛、錫のうちのいずれか、もしく
   はこれらのうちの複数からなる合金であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の光記録媒体の製造方
   法。 ３）前記熱処理は不活性ガス雰囲気中で行われることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   光記録媒体の製造方法。 ４）前記熱処理は還元性ガス雰囲気中で行われることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   光記録媒体の製造方法。