JPH01229438A - 光情報記録媒体 - 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】

産業上の利用分野 本発明は、光情報記録媒体に関する。より詳細には、本
発明は、バブル型の追記可能な光情報記録媒体において
、優れた特性と耐久性を有した光記録材料層を具備した
新規な光情報記録媒体の構成に関し、特に、光ディスク
あるいは光カード等の高密度光情報記録媒体に有利に適
用することができる。 従来の技術 記録媒体上の所定の領域に対して、唯１回の書込みを可
能とした追記型（ＤＲＡＷ型）の光ディスクは、所望の
形状の基板表面に、光記録材料層を形成してなるもので
ある。ここで、光記録材料層を形成する記録材としては
、従来、Ｔｅ−３ｅ、Ｔｅ−Ｃ，ＴｅＯｘ、Ｂ１Ｔｅ／
５ｂＳｅ、　Ｔｅ５ｅＳｂ等のカルコゲナイド系のもの
が広く使用されている。ここで、Ｔｅ−３ｅＸＴｅ−Ｃ
等を記録材として用いた光情報記録媒体は、所謂穴開は
方式により高速高密度記録に適しており、記録信号によ
って変調された光を媒体に照射することによって光記録
材料層上に記録情報に対応したピットを形成し、これを
光学的に検出することによって記録情報の再生を行う。 しかしながら、これらカルコゲナイド系の光記録材料は
、一般に耐久性に問題があり、高温高湿な環境下では記
録材の性状が変化して記録−再生特性が著しく低下する
。このため記録媒体の実質的な寿命が短いことが、光情
報記録媒体を実用化する上で非常に大きな課題となって
いる。 こうした欠点を防止して、光記録材料自体の耐久性を向
上させるために、特殊な成分を添加する等の対策が提案
されているが、一般に記録−再生特性の維持と耐久性の
向上が両立することは少なく、寧ろ、光記録材料の成分
が多種になることにより大面積の薄膜形成が困難になる
こと等が問題となっている。 そこで、耐久性、記録−再生特性、′成膜性等の全てを
満足する新規な光記録材として、従来のカルコゲナイド
系とは全く異なる金属系の光記録材料が提案されている
。具体的には、例えばｒｌ！、ＩＡＧＥＴＥＣＨＮＯＬ
ＯＧＹＪ　、　１２巻、３号、（１９７０年）、第３１
〜３５ページに記載されたＢ１、Ｃｄ、　Ｃｏ、Ａｕ、
２ｒ、あるいは、ｒｓｏｖ、Ｊ、　Ｑｕａｎｔ、　Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ、　Ｊ　、　　２巻、６゛号、　　（１９
７３年）、第５５５〜５５８ページに記載された’ｖＶ
ＸＴａ、　Ｃｕ、　Ｃｒ、　ＡＩ、Ａｇ、　Ｓｎ、　Ｚ
ｎ、　Ｓｂ、　Ｐｂ、　Ｂｉ、Ｃｄ等が挙げられる。こ
れらの金属系光記録材料は、所定パワー以上のレーザー
ビームを照射するとその表面に所謂バブルを形成し、そ
の領域の光反射率が変化するのでこれを記録情報の再生
に利用している。尚、記録時にバブルを形成することか
ら、この種の光記録材料は、バブル型と呼ばれている。 この金属系バブル型光記録材料は、光記録材料としての
耐久性には優れているが、書込み時に有効なバブルを形
成するためには極めて大きなパワーのレーザ光を照射す
る必要がある。即ち、金属系光記録材料は、耐久性が高
い代わりに、書込み特性に問題がある。このために、現
状では実用可能な金属系光記録材料は実現されていない
。 発明が解決しようとする課題 そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、従
来のカルコゲナイド系光記録材料を使用した光情報記録
媒体に匹敵する書込み一再生特性と、金属系光記録材料
を使用した光情報記録媒体の耐久性とを兼ね備えた新規
な追記型光記録媒体を提供することにある。 課題を解決するための手段 本発明者等は、主に金属系光記録材料の記録−再生特性
を改善することによって、前記本発明の目的を達成した
ものである。 即ち、本発明に従い、基板と該基板上に形成された光記
録材料層とを少なくとも備える追記型光情報記録媒体で
あって、該光記録材料層が、珪素、窒化珪素、炭化珪素
、酸化珪素からなる群から選択された少なくとも一つの
化合物を１乃至３０モル％含有した、Ｆｅ、　Ｃｏ、　
Ｎｉ、Ｃｕ、　ＺｎおよびＡｇからなる群より選ばれた
少なくとも一つの元素の薄膜から主に形成されているこ
とを特徴とする光情報記録媒体が提供される。 また、本発明の好ましい態様に従えば、前記光記録材料
層が、２０モル％以下のＧｅ、　Ｓｅ、　３ｎおよびＳ
ｂより成る群から選ばれた少なくとも一つの元素を更に
含有することができる。 更に、本発明の一態様に従えば、前記光記録材料層の厚
さが、３００〜２０００人の範囲内であり、前記光記録
材料層は、前記基板上に、真空蒸着、スパフタリング、
イオンブレーティング等の物理蒸着法によって形成する
ことができる。 作用 本発明に従う光情報記録媒体は、珪素、窒化珪素、炭化
珪素、酸化珪素からなる群から選択された少なくとも一
つの化合物を１乃至３０モル％含有した金属系光記録材
料を使用していることをその主要な特徴としている。 ここで、本発明に従う光情報記録媒体の基板として有利
に使用できる材料としては、ガラス、セラミック、金属
、プラスチック等を挙げることができ、特に生産性、コ
スト等の面で、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の透明プラスチック
類を例示することができるがこれに限定されない。尚、
本明細書では、便宜的に「基板」と言っているが、光記
録材料薄膜を形成する基材としては、上記材料によって
形成されたディスク、カード、テープ、ドラム等を任意
に選択することができる。 また、光記録材料層は、Ｆｅ、　Ｃｏ、Ｎ１、ＣｕＳＺ
ｎおよびＡｇからなる群より選ばれた少なくとも一つの
元素に、珪素、窒化珪素、炭化珪素、酸化珪素から選択
された少なくとも一つの化合物を１乃至３０モル％含有
した材料によって形成される。 ここで、この珪素系添加物の含有量は、１〜３０モル％
であることが必須である。即ち、具体的に後述するよう
に、添加量が１モル％未満の場合は、レーザ照射による
バブル形成は依然として可能であるが、耐酸化性が著し
く低下する。また、珪素系添加物による有意なＣ／　Ｎ
比の改善も見出されない。一方、添加量が３０モル％を
超えた場合は、バブル形成能が劣化すると共に媒体の熱
膨張に対する耐久性が低下することが判明している。ま
た、他の金属も材料として使用可能であると思われるが
、現状では光記録材料としての機能は確認されていない
。 また、本発明の一態様に従えば、本発明に従う光情報記
録媒体において、その光記録材料層中には、周期律表■
族、■族、■族に属する元素、特に好ましくはＧｅ゛、
Ｓｅ、　Ｓｎ、　Ｓｂを２０原子％以下の範囲で添加す
ることが有利である。尚、これらの元素の添加は記録感
度を上昇するが、上記範囲を越えて添加した場合は、ピ
ット（バブル）形成時に記録材料膜の破壊が生じる。 これらの光記録材料を、前述の基板上に薄膜として形成
するには、真空蒸着法、イオンブレーティング法、スパ
ッタリング法等の物理蒸着法を有利に利用することがで
きる。 即ち、本発明の光情報記録媒体の光記録材料層は、目的
とする光記録材料層の組成と等しい組成、あるいは蒸着
効率等に応じて調整した組成を有する化合物あるいは混
合物をターゲットとして使用してスパッタリング法を実
施することにより、薄膜として形成することができる。 ターゲットとしては、所望の組成の合金、あるいは焼結
体ターゲットとして使用する方法の他に、金属ターゲッ
ト上に珪素系添加物のチップを載置してスパッタリング
を行なう方法、あるいは、上記金属と珪素系混合物の二
つのターゲットを用いて同時スパッタリングを行なう方
法、更に、上記金属と珪素系添加物とを別々のハースに
入れ電子ビームを用いて二元蒸着する方法等も有利であ
る。 また、上述のようにして形成される光記録材料層の厚さ
は、３００〜２０００人の範囲内であることが好ましい
。その理由は、記録層の厚さが上記範囲よりも小さい場
合は、記録時に膜の破壊が起きてバブルが形成されなく
なる。一方、膜厚が上記範囲を越えた場合は、通常のレ
ーザパワーではバブルが形成されなくなる。 即ち、上述のように作製された本発明に従う光情報記録
媒体は、具体的に後述するように、５．５ｍＷ以上のレ
ーザビーム照射によって有効な反射率変化を示すバブル
を形成する。 実施例 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に詳述するが
、以下に開示するものは本発明の一実施例に過ぎず、本
発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。 実施例１ 複数個のスパッタリングターゲットを有するスパンクリ
ング装置中に、直径１３０ｍｍ、厚さｌ、　２ｍｍのプ
リグループ付きポリカーボネート基板をセントし、５　
Ｘ　１０”ＴｏｒｒのＡｒ雲囲気でＲＦスパンタリング
法により光記録材料層の形成を実施した。 ここで、ターゲ７）は、窒化珪素（以下、ＳＩＮと記す
）チップとＦｅチップを使用し、それぞれ異なるスパッ
タリングレートで成膜することによって薄膜の光記録材
料層としての組成を調整した。 形成した光記録材料層の厚さは、７００人であった。 また、得られた光記録媒体の性能評価のため、波長８３
０ｎｍの半導体レーザーを使用して、下記の条件で情報
の書込み並びに書込み情報の再生を実施した。再生時の
レーザパワーは１ｍＷとした。

【条件１】光記録媒体を２４０Ｏｒｐｍで回転しながら
、中心から５９ｍｍの位置にあるトラックに５　ＭＨｚ
、　ｄｕｔｙ４０％の反復信号を記録し、記録感度並び
にＣ／Ｎ比を測定した。

【条件２】光記録媒体を９００ｒｐｍで回転しながら、
中心から４５ｍｍの位置にあるトラックに１　’ｖｌＨ
ｚ、　ｄｕｔｙ５０％の反復信号を記録し、記録感度お
よびＣ／Ｎ比を測定した。 第１図は、ＳｉＮ含有率が５モル％の場合に、上記の

【
条件１】で測定した書込みパフ一対Ｃ／Ｎ比の関係を示
すグラフである。このグラフから、本実施例の光情報記
録媒体の記録感度が９．４ｍｌ’ｉであること、並びに
、Ｃ／Ｎ比の最大値が５４．４ｄＢであることが読み取
れる。 第２図は、やはりＳｉＮ含有率が５モル％の場合に、上
記の

【条件２】で測定した書込みパフ一対Ｃ／Ｎの比を
示すグラフである。このグラフから、この記録媒体の記
録感度が４，１ｍｌ、ＩＩであること、並びに、Ｃ／　
Ｎ比の最大値が５７ｄＢであることが読み取れる。 実施例２ 実施例１と同じスパッタリング装置を使用し、ＦｅとＳ
ＩＮとのスパッタリングレートを変化することによって
、Ｆｅに対するＳｉＮの含有率を０〜４０モル％の範囲
で変化した記録層をそれぞれ試料１〜試料９として作製
した。 こうして作製した各光情報記録媒体に対して、実施例１
における

【条件１】と同じ条件で記録感度並びにＣ／Ｎ
比のＳｉＮ含有率に対する依存性を評価した。第１表に
結果を示す。 実施例３ 実施例１および実施例２のディスクの記録層の耐久性を
６０℃、９０％ＲＨ環境下で観察した。 その結果を第１表に示す。 ／ ／ ／′ ／′ 第１表 木）

【条件ｌ】で測定したＣ　／　Ｎ比の最大笥を記載
した。 木本）

【条件１】で測定した再生ＲＦ出力が、最大値の
９０％に達する時のレーザー出力によって記載している
。 １本）６０℃、９０％ＲＨ環境下で、１０００時間経過
後の表面を観察して評価した。尚、○は良、×はクラン
クの発生か酸化による変質を発見したことを意味する。 実施例４ 実施例２において作製した試料１、試料５並びに試料６
について、光記録材料層の結晶状態を透過型電子顕微鏡
によって観察した。第２表に、観察結果を示す。 第２表 このように、本発明に従う光情報記録媒体では、一般に
結晶サイズが微細化されており、これがＣ／　Ｎ比の実
現に寄与しているものとも思われる。 発明の効果 以上詳述のように、本発明に従って提供される光情報記
録媒体は、優れた記録−再生特性を達成しながら、従来
のカルコゲナイド系光記録材料では到底得ることのでき
なかった高い耐久性を実現している。 また、Ｃ／Ｎ比等の特性を十分に高く、高速高密度記録
にも適用することが可能であると同時に、長ピット（バ
ブル）の形成も可能であり、幅変調記録方式にも有効に
使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図並びに第２図は、本発明に従う光情報記録媒体の
書込みパワ一対Ｃ／Ｎ比の関係をそれぞれ示すグラフで
ある。 特許出願人　　ダイセル化学工業株式会社代　理　人　
弁理士　越　場　　隆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）基板と該基板上に形成された光記録材料層とを少
   なくとも備える追記型光情報記録媒体であって、 該光記録材料層が、珪素、窒化珪素、炭化珪素、酸化珪
   素からなる群から選択された少なくとも一つの化合物を
   １乃至３０モル％含有した、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
   ＺｎおよびＡｇからなる群より選ばれた少なくとも一つ
   の元素の薄膜から主に形成されていることを特徴とする
   光情報記録媒体。 （２）前記光記録材料層が、２０原子％以下のＧｅ、Ｓ
   ｅ、ＳｎおよびＳｂよりなる群から選択された少なくと
   も１種の元素を更に含有することを特徴とする第１請求
   項に記載の光情報記録媒体。 （４）前記光記録材料層が、前記基板上に物理蒸着法に
   よって形成された薄膜であることを特徴とする第１請求
   項から第３請求項までの何れか１項に記載の光情報記録
   媒体。