JPH04152186A - 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］ 本発明は情報記録媒体、特に相変化型情報記録媒体であ
って、光ビームを照射することにより記録層材料に相変
化を生じさせ、情報の記録、再生を行い、かつ書換えが
可能である情報記録媒体に関するものであり、光メモリ
ー関連機器に応用される。

［従来の技術］ 電磁波、特にレーザービームの照射による情報の記録、
再生及び消去可能な光メモリー媒体の一つとして、結晶
−非晶質層間あるいは結晶−結晶相聞の転移を利用する
、いわゆる相変化型記録媒体がよく知られている。特に
光磁気メモリーでは困難な単一ビームによるオーバーラ
イドが可能であり、ドライブ側の光学系もより単純であ
ることなどから最近その研究開発が活発になっている。

その代表的な材料例として、υＳＰ　３，５３０．４４
１に開示されているようにＧｅ−Ｔｅ。

Ｇｅ−Ｔｅ−８ｂＳＧｅ−Ｔｅ−３、Ｇｅ−８ｅ−８５
Ｇｅ−８ｅ−３ｂｘ　　Ｇｅ−Ａｓ−８ｅ、　　Ｉｎ−
Ｔｅ、　　５ｅ−ＴｅＳ　５ｅ−Ａｓなどのいわゆるカ
ルコゲン系合金材料があげられる。又、安定性、高速結
晶化などの向上を目的にＧｅ−Ｔｅ系にＡｕ（特開昭６
ｌ−２１９６９２）　、Ｓ　ｎ及びＡｕ（特開昭６ｌ−
２７０１９０）　、Ｐ　ｄ　（特開昭６２−１９４９０
）等を添加した材料の提案や、記録／消去の繰返し性能
向上を目的にＧｅ　−Ｔｅ　−Ｓｅ　−Ｓｂの組成比を
特定した材料（特開昭６２−７３４３８）の提案なども
なされている。しかしながら、そのいずれもが相変化型
書換え可能光メモリー媒体として要求される緒特性のす
べてを満足しうるものとはいえない。特に記録感度、消
去感度の向上、オーバーライド時の消しのこりによる消
去比低下の防止、並びに記録部、未記録部の長寿命化が
解決すべき最重要課題となっている。

又、特開昭８３−２５１２９０では結晶状態が実質的に
三元以上の多元化合物単相からなる記録層を具備した光
記録媒体が提案されている。ここで実質的に三元以上の
多元化合物単相とは三元以上の化学量論組成をもった化
合物（例えばＩｎ３ＳｂＴｅｚ　）を記録層中に９０原
子％以上含むものとされている。このような記録層を用
いることにより高速記録、高速消去が可能になるとして
いる。しかしながら記録、消去に要するレーザーパワー
はいまだ十分に低減されてはいない。

又、消去比が低い、繰返し特性、長期の信頼性が十分で
はない等の欠点を有している。

以上の問題点を解決する手段の一つとして、記録層の上
下に化学的に安定で耐熱性の良好な保護層を設ける技術
が提案されている（特開昭８１−５４５０．６３−２５
９８５５）。耐熱保護層に要求される機能としては、レ
ーザー光に対する透明性、動作温度に対して高融点であ
ること、機械的強度が高いこと、化学的安定性に富むこ
と等があげられる。又、熱膨脹係数、接着性等の特性が
記録層、基板、反射層に適応していることが必要である
。

これらの点でこれまで一般的に用いられている酸化物誘
電体等はいまだ十分その要求にこたえているとはいえな
い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記従来技術に比較して下記の点を改良した
情報記録媒体を提供するものである。

（１）記録−消去の繰返し性能の向上 （２）長寿命化 ［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、保護層材料の少なくとも一
部としてカルコパイライト型化合物を用いることで、極
めて大きな効果があることを見出だした。

すなわち本発明の構成を要約すると、基板上に設けられ
た記録層の成分の少なくとも一部がカルコパイライト型
化合物であり、記録層と基板との間あるいは記録層上の
少なくとも一方に設けられる保護層の少なくとも一方が
カルコパイライト型化合物を含んでいることを特徴とす
るものである。

以下本発明を添付図面に基づき説明する。第１図は本発
明の構成例を示すものである。基板（１）上に耐熱性保
護層（２）、記録層（３）、耐熱性保護層（４）、反射
層（５）が設けられている。

耐熱性保護層は必ずしも記録層の両側に設ける必要はな
く、耐熱性保護層（２）のみ、あるいは耐熱性保護層（
４）のみの構造でもよい。基板がポリカーボネート樹脂
のように耐熱性が低い材料の場合には耐熱性保護層（２
）を設けることが望ましい。

本発明で用いられる基板は通常、ガラス、セラミクス、
あるいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コスト等の点
で好適である。樹脂の代表例としてはポリカーボネート
樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂
、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチ
レン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ
素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等があげられるが
、加工性、光学特性等の点でポリカーボネート樹脂、ア
クリル系樹脂が好ましい。又、基板の形状としてはディ
スク状、カード状あるいはシート状であってもよい。

耐熱性保護層の材料としては、ＣｕＡｌ５ｚ、ＣｕＡｌ
Ｓｅ２、ｃｕｃａｓｅ２　、ＣｕＧａＴｅ２、Ｃｕ１ｎ
Ｓｚ、Ｃｕ１ｎＳｅ２、Ｃｕ１ｎＴｅ２、ＡｇＧａＳ２
ＡｇＧａＳｅＡｇＧａ５２Ａ　、あるいは、Ｚｎ５ｉＰ
２、Ｚｎ５ＩＡＳ２、ＺｎＧｅＰｚ　、ＺｎＧｅＡＳｚ
　、Ｚｎ５ｎＡｓ２、Ｚｎ５ｎＰｚ、Ｃｄ５１Ｐ２、Ｃ
ｄ５１Ａｓ２、Ｃｄ５１Ｐ２等を用いる。特にＣｕＡｌ
Ｓ２、ＣｕＡｌＳｅ２など融点が１０００℃以上の材料
が耐熱性の点で優れている。

これらの材料は単体で保護層とすることもできるが、５
ｉＯｚ　、ＳｉＮなどの従来の酸化物あるいは窒化物保
護層等との混合物としてもよい。

このような耐熱性保護層は各種気相成長法、例えば真空
蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶ
Ｄ法、イオンブレーティング法、電子ビーム蒸着法等に
よって形成できる。

耐熱性保護層の膜厚としては２００〜５０００Ｘ、好適
には５００〜３０００人とするのがよい。２００人より
薄くなると耐熱性保護層としての機能を果たさなくなり
、逆に５０００人よりも厚くなると、感度の低下をきた
したり、界面剥離を生じやすくなる。又、必要に応じて
保護層を多層化することもできる。

記録層材料としてはＡｇＩｎＴｅ２、ＡｇＩｎＳｅ２、
＾ｇＧａｓｅｚ、Ａｇ１ｎＳ２、ＣｕＩｎＴｅ２、Ｃｕ
１ｎＳｅ２あるいはＺｎ５ｎＳｂ２、Ｚｎ５ｎＡｓ２、
Ｚｎ５ｎＰ２、ＺｎＧｅＡＳｚ、ＣｄＳｎＰ２、Ｃｄ５
ｎＡＳ２などのカルコパイライト型化合物を用いる。こ
れらの材料は単体で記録層とすることもできるが、Ｓｂ
、　Ｂｉ、などとの混合物としてもよい。ただし記録層
の融点は耐熱保護層の融点よりも低いことが必要である
。このような記録層は各種気相成長法、例えば真空蒸着
法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法
、イオンブレーティング法、電子ビーム蒸着法等によっ
て形成できる。気相成長法以外に、ゾルゲル法のような
湿式プロセスも適用可能である。記録層の膜厚としては
２００〜１００００人好適には５００〜３０００五とす
るのがよい。

反射層としてはＡ１、Ａｕなどの金属材料を用いること
ができるが、必ずしも必要ではない。このような反射層
は各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング
法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンブレーティ
ング法、電子ビーム蒸着法等によって形成できる。

記録、再生及び消去に用いる電磁波としてはレーザー光
、電子線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ
波等、数種のものが採用可能であるが、ドライブに取付
ける際、小型でコンパクトな半導体レーザーのビームが
最適である。

［実施例］ 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。ただ
し、これらの実施例は本発明をなんら制限するものでは
ない。

実施例１ ピッチ　１．６μｍ１深さ７００人の溝付き、厚さ１．
２−一、直径８８ｓａφのポリカーボネート基板上にｒ
ｆスパッタリング法により耐熱保護層、記録層、反射層
を順次積層し、評価用光ディスクを作製した。記録層材
料はＡｇｒｎＴｅｚとし、膜厚は１００〇五とした。反
射層材料はＡＩとし、膜厚５０〇五とした。耐熱保護層
の膜厚は基板側２０００人、反射層側１０００人とした
。反射層側耐熱保護層に用いた材料を下記表１に示す。

本発明に対応するカルコパイライト型保護層と、比較の
ために一般的な保護層としてＳｉ３Ｎ＋を用いた。

光ディスクの評価は８３０ｎｓの半導体レーザー光をＮ
Ａｏ、５のレンズを通して媒体面で１μ■φのスポット
径にしぼり込み基板側から照射することにより行った。

製膜後の記録膜は非晶質であったが、測定に際し最初に
媒体面で４〜１４■ＶのＤＣ光でディスク全面を十分に
結晶化させ、それを初期（未記録）状態とした。

ディスクの線速度は７ｓ／ｓｅｃとした。記録の書き込
み条件は、線速度７ｓ／ｓｅｃ、周波数３．７ＭＨｚ一
定とし、記録レーザーパワー（Ｐ　ｗ）を　７〜１６■
Ｖまで変化させた。読み取りパワー（Ｐ「）は１．０ｍ
Ｖとした。Ｃ／Ｎ　（キャリア対ノイズ比）値が飽和も
しくは最大となったときのレーザーパワー（Ｐ　ｖ）と
最適消去パワー（Ｐｅ）、並びに得られたＣ／Ｎ値及び
消去比を表１に示す。

次に、二つの書き込み周波数（ｆ＋−３，７ＭＨｚ。

ｆ２＝４．５ＭＨｚ）で交互にオーバーライドテストを
実施した。オーバーライド時の書き込みパワー（Ｐ　ｗ
　）及び消去パワー（Ｐｅ）はディスクによって最適な
値を選択した。線速度、読み取りパワー等地の条件は書
き込みテスト時と同様とした。オーバーライド性能を下
記表２に示す。

表１．２より本発明による相変化型光記録媒体が優れた
性能を有すること、特に信頼性の点で繰返し特性に優れ
ていることが確認された。

この原因は明らかではないが、耐熱保護層が記録層と同
じような構造であること、同族の元素からできているこ
とのために、熱によるストレスに対して強いことが考え
られる。

カルコパイライト型耐熱保護層の融点は、それぞれ、Ｃ
ｕＡ　Ｉ　８２　　：　１３００℃、Ｃｕ１ｎＳｚ　　
：　１０００℃、Ｚｎ５ＩＰｚ　　：　１２５０℃、Ｃ
ｄＧｅＰ２：　８００℃であり、融点が高いもの（１０
００℃以上）の方が信頼性が高いことがわかる。

表１ 耐熱保護層材料及び書き込み性能（単純消去時）表２ オーバーライド性能 実施例２ 記録層材料を（ＡｇｌｎＴｅ２）　ｏ＋ｓｂｏ、に変え
たほかは、実施例１と同じ条件で書き込み性能、オーバ
ーライド性能を試験した。

その結果を表３、表４に示す。

表３ 耐熱保護層材料及び書き込み性能（単純消去時）表４ オーバーライド性能 〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明の情報記録媒体においては
、基板上に設けられた記録層の少なくとも一部がカルコ
パイライト型化合物であり、記録層と基板との間あるい
は記録層上の少なくとも一方に設けられる保護層の少な
くとも一方がカルコパイライト型化合物を含んでいるた
め、記録消去の繰返しによるＣ／Ｎ、消去比の減少を押
さえることができ、記録媒体の長寿命化を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録媒体の一例を示す断面の模式
図である。 ■・・・基板、２及び４・・・耐熱性保護層、３・・・
記録層、５・・・反射層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、耐熱性保護層と隣接した記録層を有す
   る情報記録媒体において、記録層の組成がカルコパイラ
   イト型化合物又は、それを含有する物質からなり、耐熱
   性保護層のうち少なくとも一つがカルコパイライト型化
   合物を含有することを特徴とする情報記録媒体。
2. （２）耐熱性保護層が含有するカルコパイライト型化合
   物がＣｕＡｌＳ＿２であることを特徴とする請求項（１
   ）記載の情報記録媒体。