JPH01137437A - 光記録媒体 - 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】 魚哩ム技血分盟 本発明は、光や熱等のエネルギービームの照射により基
板上に設けられた記録膜に穴もしくは凹部等の物理的変
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に係
り、特に怒度の向上及び長寿命化を図った光記録媒体に
関する。

−１の′・酪“−ｔ　　こ　の■１１占光記録媒体にエ
ネルギービームの照射により、記録膜の一部に穴もしく
は凹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　）を主成分とする記録膜が従来から知られ
ている（特開昭５８−７１１９５号公報、特開昭５８−
９２３４号公報）。Ｔｅを主成分とする記録膜は、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ビット形成に要するエネルギー（ｍ
Ｊ／ｃＪ）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Ｔｅ［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、Ｔｅ膜の酸化防止の
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Ｔｅ膜をコーティングする方法が知られてい
るが、この方法はＴｅ膜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、１゛ｅ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、Ｔｅ膜の
酸化防止にはあまり役立たない。

また上記のような問題点を解決するため、特開昭６０−
２３４２４８号公報には、ゲルマニウム、テルルおよび
セレンを主成分とする光情報記録媒体が開示されている
。

しかしながらこの光情報記録媒体もまた、酸素あるいは
水分などにより酸化されてしまうという問題点が充分に
は解決されていない。たとえばＴｅ−Ｇｅからなる光情
報記録媒体を、温度６０℃、相対温度９５％の雰囲気下
に３００時間放置した場合には、光の透過率は１１０％
も増加してしまい、感度が大きく低下してしまっている
。

立咀凶旦珀 本発明はこのような問題点を鑑みなされたもので、小さ
いエネルギーで情報の書込みが可能であり、かつ長寿命
の光学的情報記録媒体を提供することを目的とする。

几哩凶且ヱ 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°光記録媒体において、 前記記録膜は、テルル、ゲルマニウム、炭素及び水素を
少なくとも含む薄膜から成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、テルルに
、ゲルマニウム、炭素及び水素を含ませたので、記録媒
体の書込み感度が向上すると共に耐久性が向上し、長寿
命化が図れることになる。

主咀ム且体伯工Ｊ 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。

第１図に示すように、本発明に係る光記録媒体１０にあ
っては、基板１１の片側表面に記録膜１２が形成されて
いる。

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４６１４７７８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の厚さは好ましくは０．
５〜２．５ｍ、特に好ましくは１．０〜１．５ｍ＋ｍが
良い。

本発明に係る記録膜１２は、テルル（Ｔｅ　）、ゲルマ
ニウム（Ｇｅ）、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、その照射部分にピットが形成さ
れるようになっている。このピットは、穴や四部等のよ
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１２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、１００人〜１μｍ程度が適当で
ある。

このような記録膜１２中のＧｅの含有量は、記録膜全体
に対し、１〜４０原子％特に好ましくは１〜３０原子％
であることが好ましい。Ｇｅの含有量が１原子％以下で
あると、記録膜１２における透過率の経時的変化が大き
くなり、記録膜１２としての性能が時間の経過と共に低
下し、長寿命化が図れないから好ましくない。また、Ｇ
ｅの含有量が４０原子％以上であると、記録感度の点で
不十分となることから好ましくない。

記録ＪＩ１１２中のＣの含有量は、全体に対して５〜４
０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ため好ましくなく、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Ｈ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、ＴｅとＧｅから成る合金をつくり、この合金をタ
ーゲットとし、ＣおよびＨを含む有機ガス、たとえばＣ
Ｈ４やＣ２Ｈ２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とにより、Ｃ及びＨ
を含むＴＯ−Ｇｅ合金薄膜から成る記録膜１２を被着さ
せる。また、ＴｅとＧｅから成る合金を製造することな
く、ＴＯとＧｅとをそれぞれ個別のターゲットとして、
上記混合ガス中で基板１１上に、スパッタリングして、
Ｃ及びＨを含むＴｅ−００合金薄膜を被着させても良い
。また、スパッタリング法を用いることなく、ＣＨｔｔ
と’ｒｅ−ｃｅの蒸気とをプラズマ状にして基板にＣ及
びＨを含むＴｅ−Ｇｅ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　、Ｇｅ　、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。

このようなＣ及びＨを含むＴｅ−Ｇｅ合金薄膜から成る
記録膜１２中のＣ及びＨの含有量は、ＣＨ４などの有機
ガスとＡｒとの混合比および印加高周波電力を変化させ
ることにより制御できる。

たとえばＣＨ４／Ａｒ：１の混合比で約０．３Ｗ／ａｉ
の高周波（１３，５６ＭＨｚ　）電力をＴｅ−Ｇｅター
ゲットと基板１１との間に印加すると、Ｔｅ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。

このようにして形成されるＣ及びＨを含有するＴｅ−０
０合金薄膜から成る記録膜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
光学特性を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
が適当で、特に好ましくは２００〜１０００人のときに
最良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豹変化部
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１゛ｅｅ膜
単記録膜におけるビ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
。

なお、本発明によれば、上述したような記録膜１２に、
Ｔｅ以外の低融点金属を含ませることができる。Ｔｅ以
外の低融点金属としては、ビスマス、亜鉛、カドミウム
、インジウム、鉛、錫等が挙げられる。

［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
。

丈胞■１ ＴｅとＧｅから成るＴＯ−Ｇｅ合金をつくり、この合金
をターゲットとし、ＣＨ４ガスとＡｒガスとの１：２．
３の混合ガス中で、基板１１上にスパッタリングして、
Ｔｅの含有量が４１原子％、Ｇｃの含有量が１４原子％
、Ｃの含有量が２０原子％、■（の含有量が２５原子％
の記録膜１２を得た。

ル敦盟１ Ｇｏを含まない以外は実施例１と同様にして、Ｔｅの含
有量が５５原子％、Ｃの含有量が２０原子％、Ｉ（の含
有量が２５原子％のＧｅを含まない記録膜を得た。

ル較射ユ Ｇｅの含有量が５０原子％、Ｔｅの含有量が５０原子％
、Ｃ及びＩ−１を含まない記録膜を実施例１と同様なス
パッタリング法により得た。

［実施例１と比較例１．２との比？２］上述のようにし
て得た各記録膜における各透過率の経時的変化率（％）
を表１に示す。なお、実施例１及び比較例１については
、記録膜を温度７０℃、相対湿度９０％の雰囲気中で１
０００時間放置した場合の透過率の変化率（％）を示す
。

また、比較例２については、記録膜を温度６０℃、相対
湿度９５％の雰囲気中で３００時間放置した場合の透過
率の変化率（％）を示す。

去−」２ 表１に示すように、実施例１では、透過率が１０００時
間経ても変化しないのに対し、比較例１．２では透過率
が減少ないし増加した。光記録媒体としては、透過率が
増加すると、記録用のエネルギービームの透過率が増大
し、記録感度が低下すると共に、再生用のエネルギービ
ームの反射率が低下し、再生感度も低下するため、透過
率が経時的に変化しないことが要求される。なお、比較
例１において、透過率が減少したのは、Ｔｅが酸化して
一時的に黒色化したためと考えられる。

このように、透過率が当初の状態より減少することも、
記録ないし再生に用いるエネルギービームのエネルギー
星を微調整する必要が生じることから好ましくない。

几皿五勲速 以上説明してきたように、本発明によれば、記録膜中に
、Ｔｅ　、Ｇｅ　、Ｃ及びＨを少なくとも含有させたの
で、記録感度が向上すると共に、長時間を経ても記録膜
の透明性がほとんど変化せず、記録膜自体の耐久性が向
上し、長寿命の光記録媒体を得ることができる。しかも
、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 代理人　　弁理士　　鈴　木　俊一部 第　　１　　図

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において、 前記記録膜が、テルル、ゲルマニウム、炭素及び水素を
   少なくとも含む薄膜から成ることを特徴とする光記録媒
   体。 ２）前記記録膜中に含まれるゲルマニウムの含有量が、
   １〜４０原子％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。 ３）前記記録膜中に含まれる炭素の含有量が５〜４０原
   子％であ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。