JPH05262040A - 光情報記録媒体 - Google Patents

光情報記録媒体

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JPH05262040A
JPH05262040A JP4093906A JP9390692A JPH05262040A JP H05262040 A JPH05262040 A JP H05262040A JP 4093906 A JP4093906 A JP 4093906A JP 9390692 A JP9390692 A JP 9390692A JP H05262040 A JPH05262040 A JP H05262040A
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JP
Japan
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layer
recording
information recording
recording medium
optical information
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4093906A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Ikari
喜博 碇
Norihito Tamura
礼仁 田村
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Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基板上に、Teを主成分とする層と、Biお
よびSbを主成分とする層からなる2層構造光情報記録
用薄膜を積層させた追記型光情報記録媒体。該BiSb
系層はBix Sbyz (式中、x,yおよびzは何れ
もat%であり、10≦x≦60,40≦y≦90および
0<z≦20の範囲内の値であり、MはO,N,C,A
s,S,Se,Si,Ge,Sn,Pb,Al,Ga,
In,Tl,Zn,Cd,Au,Ag,Cu,Ni,P
d,Rh,Cr,Mo,WおよびTaからなる群から選
択される少なくとも1種類の元素である)で示される成
分から形成されている。 【効果】 記録用ビームの照射をうけたとき、整った形
状のピットで記録でき、なおかつ、従来の記録膜が持つ
表面張力および粘性を変え、記録ピットが拡大すること
を防止する。その結果、高密度記録が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光情報記録媒体に関す
る。更に詳細には、本発明は、レーザ光等の記録用ビー
ムによって、基板上に設けられた所定の記録用薄膜に、
例えば、映像や音声などのアナログ信号をFM変調した
ものや、例えば、電子計算機のデータやファクシミリ信
号などのデジタル情報を、リアルタイムで記録すること
を可能とする追記型の光情報記録媒体(例えば、光ディ
スク)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、記録膜にレーザ光等の記録用エネ
ルギービームを照射し、凹状または孔部を形成させるこ
とにより情報の記録を行う追記型の情報記録用薄膜にお
いて、Te−Se、Pb−Te−Se、Te−C、Ag
−Te−C、As−TeなどのTeを主成分とするTe
系の材料を蒸着、スパッタリング等の方法で作製した記
録膜が高い光吸収率、適当な低融点、低熱伝導率、整っ
た形の孔を形成させるための表面張力や粘性から孔形成
による記録膜の代表的な材料の一つに挙げられている。
【0003】これらの薄膜は一般に、ガラスやプラスチ
ックなどの高光透過率の基板上に形成され、追記型の光
情報記録媒体として用いられている。
【0004】しかし、上記の材料からなる記録膜に記録
用ビームを照射するとその初期に薄膜が溶融、蒸発、昇
華あるいは変形して基板に達する小さな孔が形成される
が、表面張力などの効果によって初期に形成された小孔
の拡大作用が生じ、記録用ビームが照射されて記録膜の
融点よりも温度が高く溶融して部分全体が孔となってし
まう。従って、小さな孔を開けて高密度記録を実現しよ
うとしても、孔の拡大作用のために記録ピットの高密度
記録を達成することができないという問題があった。こ
のような従来技術に関する公知例として、例えば、特開
昭57−66996号公報、特開昭58−22446号
公報および特公昭62−44333号公報などが挙げら
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
記録膜に記録用ビームを照射して局所的に加熱し、溶
融、蒸発あるいは昇華させて孔(記録用ピット)を形成
させる場合に、表面張力などによる孔の拡大効果によっ
て記録ピットが大きくなり易く、そのため、単位記録面
積当りの記録容量に限界が生じ、高密度記録を達成でき
ないという問題があった。従って、本発明の目的は、記
録膜に記録用ビームを照射しても形成される記録ピット
が小さいままで保持され、更に、整った形成の記録ピッ
トを形成でき、記録再生特性に優れ、高密度記録が可能
な追記型光情報記録媒体を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、基板と、該基板上に積層された情報記
録用薄膜とを有し、該薄膜は記録用ビームの照射をうけ
て表面に凹部または孔部を形成することからなる追記型
光情報記録媒体において、前記情報記録用薄膜はTeを
主成分とする層と、BiおよびSbを主成分とする層と
の2層構造からなることを特徴とする追記型光情報記録
媒体を提供する。
【0007】
【作用】前記のように、2層構造光情報記録用薄膜にお
けるBiおよびSbを主成分とする層は、記録用ビーム
の照射をうけたとき、整った形状のピットで記録でき、
なおかつ、従来の記録膜が持つ表面張力および粘性を変
え、記録ピットが拡大することを防止する。その結果、
本発明の2層構造光情報記録用薄膜は形状の整った小さ
な記録ピットを形成することができ、高密度記録が実現
できる。
【0008】
【実施例】本発明の追記型光情報記録媒体の具体的構成
について更に詳細に説明する。
【0009】本発明の2層構造情報記録用薄膜における
Teを主成分とする層は、Teを50at%を超え、10
0at%まで含有することを意味し、Te以外の成分を含
む場合、Te以外の成分としては、例えば、Se,A
s,Sb,Bi,S,Si,Ge,Sn,Pb,Al,
Ga,In,Tl,Zn,Cd,Au,Ag,Cu,N
i,Pd,Rh,Cr,Mo,W,TaおよびCからな
る群から選択される少なくとも1種類の元素を使用する
ことができる。
【0010】上記のBiおよびSbを主成分とする層
は、その膜厚方向の平均組成が次の一般式で表されるも
のである。 Bix Sbyz (式中、x,yおよびzは何れもat%であり、10≦x
≦60,40≦y≦90および0<z≦20の範囲内の
値であり、MはO,N,C,As,S,Se,Si,G
e,Sn,Pb,Al,Ga,In,Tl,Zn,C
d,Au,Ag,Cu,Ni,Pd,Rh,Cr,M
o,WおよびTaからなる群から選択される少なくとも
1種類の元素である) 従って、BiおよびSbを主成分とする層は少なくとも
3種類の成分から構成されている。x,yおよびzの一
層好ましい範囲は、20≦x≦60,40≦y≦80お
よび0<z≦15である。また、x,yおよびzの特に
好ましい範囲は、30≦x≦60,40≦y≦70およ
び0<z≦10である。この組成範囲にある本発明の2
層構造情報記録用薄膜は整った形状の小さな記録ピット
で記録でき、しかも、優れた記録再生特性を示す。
【0011】前記の一般式において、Mで表される元素
のうち、As,S,SiおよびGeは記録ピットの形状
を整える効果がある。また、In,Sn,Pb,Ga,
ZnおよびCdは光吸収を増し、記録感度を向上させる
効果がある。一方、Al,Au,Ag,Cu,Ti,P
d,Rh,Cr,Mo,WおよびTaは光反射率を高め
る効果を有する。更に、O,CおよびSeは耐酸化性を
向上させ、Nは膜の安定化に役立ち、Tlは膜の構造変
化を防ぐ効果がある。
【0012】本発明の光情報記録用薄膜のTeを主成分
とする層の膜厚は2nm〜200nmの範囲内であることが
好ましい。また、BiおよびSbを主成分とする層の膜
厚は1nm〜10nmの範囲内であることが好ましい。積層
した2層膜の合計の厚さは3nm〜300nmの範囲内であ
ることが好ましい。この膜厚の合計厚さが3nm未満では
記録ピットの小径化の効果が少なく、また、300nmを
超えると記録感度が低下するので好ましくない。2層構
造光情報記録用薄膜の膜厚は3nm〜80nmの範囲内であ
ることが好ましい。Teを主成分とする層とBiおよび
Sbを主成分とする層の膜厚比を1/3以上3以下の範
囲内とすることが好ましい。膜厚比1/3未満または3
を超えるところでは若干の記録ピット(孔)の小径化は
認められるが、著しい記録ピットの小径化は認められな
い。膜厚比は1/2以上2以下の範囲内が特に好まし
く、両層の膜厚比を1:1とすることが最も好ましい。
【0013】Teを主成分とする層とBiおよびSbを
主成分とする層からなる本発明の2層構造光情報記録用
薄膜において、記録ピットの形状が整っていて、かつ、
記録ピットを小径化することのできるメカニズムは、孔
形成の際に、孔の周囲部で2層膜の少なくとも一部が溶
融して混じり合って高融点の合金あるいは金属間化合物
が生成され、表面張力などの効果で孔の拡大が起こる前
に、あるいは、孔の拡大が生じつつある間に孔の周囲部
が急速に凝固するものと考えられている。
【0014】所望により、基板と2層構造光情報記録用
薄膜との間に別の層を介在させることもできる。例え
ば、基板表面に接して紫外線硬化樹脂層を設けることが
できる。これはトラッキング用の溝を形成するためなど
に用いられる。また、基板と記録用薄膜との間にニトロ
セルロース、テフロンのような有機下地層を設けること
もできる。これは記録感度向上などに用いられる。これ
ら紫外線硬化樹脂層および有機下地層の膜厚自体は特に
限定されないが、使用する場合は一般的に、紫外線硬化
樹脂層の膜厚が2μm〜100μmの範囲内で、有機下
地層の膜厚が20nm〜500nmの範囲内であることが好
ましい。
【0015】本発明の2層構造光情報記録用薄膜の成膜
方法としては、真空蒸着、ガス中蒸着、スパッタリン
グ、イオンビームスパッタリング、イオンビーム蒸着、
イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、CVD、プラ
ズマ重合、塗布などの方法を使用することができる。ま
た、有機下地層の形成方法としては上記成膜法に加え
て、スピンコートなどが使用できる。紫外線硬化樹脂層
は一般にホトポリメリゼーション法(2P法)で形成す
ることができる。
【0016】本発明の2層構造光情報記録用薄膜は結晶
でも、非晶質状態でもどちらでもよい。結晶の場合には
膜の安定性の点で好ましく、非晶質状態の場合にはノイ
ズが低くなるという点で好ましい。Te系膜とBi−S
b系膜の一方が結晶で他方が非晶質であることも可能で
ある。
【0017】本発明の記録膜を形成する基板あるいは基
材(テープなど)はアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ
カーボネート、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミ
ド、ポリスチレン、ポリエチレンなどの有機物でもよ
く、あるいは、ガラスなどの無機物でもよい。また、こ
れらの複合材料でもよい。
【0018】本発明の光情報記録媒体はディスク状とし
てばかりでなく、テープ状、ドラム状、カード状などの
他の形態をとることもできる。
【0019】以下、本発明の光情報記録媒体について具
体例を挙げて更に詳細に説明する。
【0020】実施例 図1に本発明の光情報記録媒体の一例の模式的部分断面
図を示す。図において、直径が30cmで厚さが1.1mm
のドーナツ状化学強化ガラスからなる透明基板1の表面
に、紫外線硬化樹脂層2およびニトロセルロースからな
る有機下地層3によって、トラッキング用の溝6のレプ
リカを形成した透明基板1上に、Bi49Sb492 層4
をスパッタリング法によって約5nmの膜厚に形成し、次
いで、Pb3 Te79Se18層5を約10nmの膜厚で積層
して光情報記録用薄膜7を形成し、光ディスクを作製し
た。この光ディスクを、1000rpm の速度で回転さ
せ、半導体レーザ光のパワーを記録が行われない低レベ
ルに保持して、光記録ヘッド中のレンズで集光し、この
集光ビームを、薄膜7からの反射光を検出することによ
ってトラッキング用の溝6の中心と光スポットの中心と
が常に一致するように光ヘッドを駆動させた。このよう
にトラッキングを行いながら、更に記録用薄膜7上に焦
点が合焦されるように自動焦点合わせを行い、3T信号
をデューティ比50%で記録した。この記録によって、
Bi49Sb492 層4とPb3 Te79Se18層5からな
る光情報記録用薄膜7に孔(記録ピット)が形成され
た。
【0021】比較例 比較例として、膜厚20nmの従来のPb3 Te79Se18
単層からなる光記録用薄膜に、実施例と同様に光記録を
した。得られた両方の光情報記録媒体について、走査電
子顕微鏡(SEM)で記録ピットを観察し、孔(記録ピ
ット)の幅(内径)を測定した。その結果、実施例の光
情報記録用薄膜7においては、記録パワー8mWでは孔
の幅(内径)は従来のものよりも0.2μm小さくなっ
た。従って、記録ピットの小径化の効果が認められ、高
密度記録を実現させることができた。
【0022】上記Bi49Sb492 層4の代わりに、S
の含有量を一定にして、BiとSbの比を変えた層を用
いたところ内径減少量は下記の表1のように変化した。
【0023】
【表1】 表1 Bix Sbyz 内径減少量(μm) Bi65Sb332 0.1 Bi58Sb402 0.2 Bi30Sb682 0.2 Bi20Sb782 0.15 Bi10Sb882 0.1 Bi5 Sb932 0.0
【0024】これらの媒体を60℃,90%RHの雰囲
気中で加速環境試験にかけたが、2000時間以上経過
した後でも特に異常は生じなかった。ただし、Bi65
332 はやや耐酸化性に劣っていた。
【0025】また、上記Bi49Sb492 層4の代わり
に、BiとSbの比を一定にして、Sの含有量を変えた
層を用い、3T信号のC/Nを測定した。また、孔あけ
に必要な最低の記録パワー(記録感度)についても測定
した。結果を下記の表2に示す。
【0026】
【表2】 表2 S(at%) C/N(dB) 記録感度(mW) 0 62 7 1 62 6 10 62 6 15 62 5 20 60 5 25 55 4
【0027】実施例においては、光情報記録用薄膜7を
構成する薄膜として、Pb3 Te79Se18層5を用いた
が、このPb−Te−Se以外の、Te−Se、Te−
C、Ag−Te−CおよびAs−TeなどのTeを主成
分とするTe系薄膜を用いた場合においても実施例と同
様の効果が得られた。
【0028】また、Sの代わりに、O,N,C,As,
Se,Si,Ge,Sn,Pb,Al,Ga,In,T
l,Zn,Cd,Au,Ag,Cu,Ni,Pd,R
h,Cr,Mo,WおよびTaからなる群から選択され
る少なくとも1種類の元素を用いても実施例と同様の効
果が得られた。
【0029】本実施例の2層構造光情報記録膜を用いる
と従来の記録膜よりも約1.7倍の情報を記録すること
ができる。記録用レーザビームのスポット径が同一で
も、これだけ多くの情報を記録できるので、技術進歩に
よりレーザビームのスポット径が更に小さくなれば、よ
り一層多量の情報を記録することができるようになる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の2層構造
光情報記録用薄膜におけるBiおよびSbを主成分とす
る層は、記録用ビームの照射をうけたとき、整った形状
のピットで記録でき、なおかつ、従来の記録膜が持つ表
面張力および粘性を変え、記録ピットが拡大することを
防止する。その結果、本発明の2層構造光情報記録用薄
膜は形状の整った小さな記録ピットを形成することがで
き、高密度記録が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光情報記録媒体の一例の模式的断面図
である。
【符号の説明】 1 透明基板 2 紫外線硬化樹脂層 3 有機下地層 4 BiSb系層 5 Te系層 6 案内溝 7 2層構造光情報記録薄膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、該基板上に積層された情報記録
    用薄膜とを有し、該薄膜は記録用ビームの照射をうけて
    表面に凹部または孔部を形成することからなる追記型の
    光情報記録媒体において、前記情報記録用薄膜はTeを
    主成分とする層と、BiおよびSbを主成分とする層と
    の2層構造からなることを特徴とする光情報記録媒体。
  2. 【請求項2】 前記BiおよびSbを主成分とする層は
    一般式Bix Sbyz (式中、x,yおよびzは何れ
    もat%であり、10≦x≦60,40≦y≦90および
    0<z≦20の範囲内の値であり、MはO,N,C,A
    s,S,Se,Si,Ge,Sn,Pb,Al,Ga,
    In,Tl,Zn,Cd,Au,Ag,Cu,Ni,P
    d,Rh,Cr,Mo,WおよびTaからなる群から選
    択される少なくとも1種類の元素である)で示される成
    分から形成されていることを特徴とする請求項1の光情
    報記録媒体。
  3. 【請求項3】 2層構造の情報記録用薄膜の合計厚さが
    3〜300nmの範囲内である請求項1の光情報記録媒
    体。
  4. 【請求項4】 Teを主成分とする層対BiおよびSb
    を主成分とする層の膜厚比が1/3以上3以下の範囲内
    である請求項1の光情報記録媒体。
  5. 【請求項5】 Teを主成分とする層対BiおよびSb
    を主成分とする層の膜厚比が1:1である請求項4の光
    情報記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005289044A (ja) * 2004-03-12 2005-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学的情報記録媒体とその製造方法、記録方法及び記録装置

Cited By (2)

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Effective date: 19990608