JPH0678033B2 - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JPH0678033B2 JP60113058A JP11305885A JPH0678033B2 JP H0678033 B2 JPH0678033 B2 JP H0678033B2 JP 60113058 A JP60113058 A JP 60113058A JP 11305885 A JP11305885 A JP 11305885A JP H0678033 B2 JPH0678033 B2 JP H0678033B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザー光等のエネルギー線を照射することに
よって、記録層のエネルギー線照射部が溶融等により、
変形または除去されることによって生じる反射率もしく
は透過率の変化を利用して、光学的に情報の記録、再生
を行うのに適した記録媒体に関するものである。
〔従来技術〕
光ディスク等の光記録媒体に要求される性質としては、
記録感度が高いこと、再生信号のSN比が高いこと、保存
安定性がすぐれていること等が挙げられる。
レーザー光照射部の温度上昇により、記録層が融解し、
ピットを形成するいわゆるヒートモード型記録媒体にお
いて、記録感度を高くするためには、記録層の分光吸収
率が高いこと、融点、比熱、および熱伝導率が低いこと
が必要である。再生信号のSN比を高くするためには、ピ
ットの形状、大きさが揃っていて、ピット周辺の形状が
整っており、特に結晶性の薄膜よりなる記録層において
は、結晶粒径を十分に小さくし、結晶粒界による媒体ノ
イズの発生を低く抑えることが必要である。また、保存
安定性にすぐれた記録媒体を得るためには、記録層の酸
化安定性および耐湿性が高いことが要求される。
従来より、レーザー光により、ピットを形成するタイプ
の記録媒体として、現在最も広く用いられているもの
は、ガラスまたはプラスチックの基板上に記録層とし
て、テルル、ビスマス等の薄膜や、これらを主成分とし
た合金薄膜を形成したものである。しかしながら、これ
らの記録層は低いパワーの記録レーザーをもって記録を
行うと、ピットの形成が不完全で、高いSN比が得られ
ず、記録感度の点では不十分である。また、保存安定性
についても未だ十分なものであるとは言えない。
〔発明が解決しようとしている問題点〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を無くし、記
録感度が高く、かつ長期間安定な光記録媒体を得ること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の光記録媒体は、基板上に合金層が形成されてお
り、該合金層が金属元素Snと半金属元素Se、Bi、Sbの何
れか一種よりなり、該合金層の表面および基板と該合金
層との界面の両者にGe、Cr、Ti、Niの何れか一種よりな
る金属または半金属層を有することを特徴とする。
Snは融点が低く、半導体レーザーによるピット形成が容
易であるという特徴を有する。しかしながら、蒸着、ス
パッタリング等の方法により形成したSn薄膜は結晶粒径
が大きいため、再生時において、この結晶粒界による媒
体ノイズが無視できない。また、保存安定性についても
問題がある。
そこで本願発明者等はSnを半金属Se、Bi、Sbの何れか一
種との合金となし、該合金層の表面、および基板と該合
金層との界面の両者にGe、Cr、Ti、Niの何れか一種より
なる金属、または半金属層を設けることにより、Snの特
徴であるところの高感度が失われないようにしつつも、
上記欠点を改良した。すなわち、半金属、Se、Bi、Sbの
何れか一種との合金化により、Snの結晶粒径は100Å以
下となり、その結果、媒体ノイズを低減することができ
る。またピット形成時の結晶成長も抑えられ、ピット周
辺の形状も整ったものとなる。さらに、保存安定性、特
に耐酸化性が著しく向上する。一方、Ge、Cr、Ti、Niの
薄膜は半導体レーザーの波長域である750nm〜850nmにお
ける光の吸収率が大きいため、前記した合金層にこの金
属または半金属層を積層することにより、さらに高感度
の記録媒体が得られる。また、この金属または半金属層
の積層は、ピット形状を整えること、記録層の保存安定
性の向上、特に耐酸化性の向上、クラック防止に効果が
ある。この効果を良好に得るためには、該金属または半
金属層を前記した合金層の表面および基板と合金層との
界面の両者に設けることが望ましい。
本発明の合金層におけるSnの含有量の好ましい範囲は、
原子数パーセントは30%以上、80%以下の範囲であっ
て、特に好ましいのは40%以上、60%以下の範囲であ
る。Snが30%未満であると、記録層のレーザー光波長領
域での分光吸収率が低下することにより、低い記録レー
ザーパワーではピット形成が起こらなくなる。すなわ
ち、記録感度が低下する。逆にSnが80%を超えると、結
晶粒界による媒体ノイズが増加し、ピットの形状も不規
則なものとなることにより、SN比が低下する。さらに耐
酸化性も低下する。
本発明の合金層の厚さの好ましい範囲は、70Å以上、30
0Å以下の範囲であって、特に好ましいのは、100Å以
上、200Å以下の範囲である。合金層の厚さが70Å未満
であると、記録層の反射率が低下し、ピット形成部と未
形成部との反射率の差が小さくなることにより、SN比が
低下する。厚さが300Åを超えると、記録層のレーザー
照射部の溶融流動化に必要なエネルギーが大きくなるた
め、記録媒体の記録感度が低下する。
本発明の合金層の表面および基板と該合金層との界面の
両者に設けられる金属または半金属層の厚さの好ましい
範囲は、20Å以上、80Å以下の範囲であって、特に好ま
しいのは、30Å以上、50Å以下の範囲である。膜厚が20
Å未満であると、上記金属または半金属層による光吸収
が十分でなく、その結果、記録感度が低下する。また、
ピット形状も悪くなる。膜厚が80Åを超えると、上記金
属または半金属は融点が比較的高いため、レーザー照射
部の溶融流動化に必要なエネルギーが大きくなり、記録
媒体の記録感度が低下する。
上記金属または半金属層の構成物質で最も好ましいもの
はGeである。Geは膜厚が薄い場合でも一様、かつ750nm
〜850nmの波長域での光吸収率の大きい膜が得られる。
その上、融点も比較的低いため、Ge層を設けることによ
り、高感度の記録媒体が得られる。また、Ge層はピット
形成時の記録層の結晶成長を抑えるため、再生信号のSN
比が高くなり、本発明に用いられる層としては特に好適
である。
本発明に用いられる基板の材料としては、例えば、ガラ
ス、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、エポ
キシ樹脂等が用いられる。また、基板表面の物性を改良
するために、基板上に有機物の薄膜を設けた後も、本発
明による記録層を形成しても良い。基板への記録層の形
成は、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティン
グ等の方法によって行うのが好ましい。
第1図に本発明による光記録媒体の層構成の一例を示
す。図において(1)は基板、(3)は合金層、(2)
と(4)は金属または半金属層を示している。
本発明の記録媒体における記録、再生は記録層(5)側
にレーザー光を照射して行っても良いし、基板側より基
板を通して記録層にレーザー光を照射して行っても良
い。また、本発明による記録媒体は単独で用いても良い
し、第2図のように2枚の記録層(5)側を互いに向か
い合わせて貼り合わせた、いわゆるエアーサンドイッチ
型として用いても良い。
〔実施例〕
以下に本発明を実施例によって詳細に説明する。
実施例1 厚さ1.2mm、外径200mm、内径35mmのポリメタクリル酸メ
チルからなるディスク状基板を真空蒸着装置内に配置し
た。真空蒸着装置内の3個のルツボにそれぞれ、Ge、S
n、Seを入れ、前記の基板を20rpm の速度で回転させな
がら、真空度1×10-6mmHgの条件において、電子ビーム
蒸着法を用い、まずGeを40Åの厚さに蒸着した。次に、
SnとSeをそれぞれのルツボ上に設けた水晶振動子式膜厚
モニターで蒸発量を検出しながら、電子ビームの出力を
調節することにより、原子数比が1:1であるSnとSeの合
金膜を150Åの厚さに蒸着した。続いて、この合金膜上
に再び、厚さ40ÅのGe層を積層した。
得られた光記録媒体を記録、再生装置に装着し、回転数
600rpm で回転させ、波長830nm、出力6mWの半導体レー
ザー装置を用い、周波数1MHz、パルス幅500nsec に変
調されたレーザー光を基板を通して記録層に照射するこ
とにより、記録を行った。再生は830nm、出力1.5mWのレ
ーザー光で行い、基準信号1MHz、バンド幅30KHz の条
件でスペクトラムアナライザーを用いて測定したとこ
ろ、CN比は54dBであった。また、この記録部分を金属顕
微鏡で観察すると、大きさおよび形状が非常に揃ったピ
ットの列が見られた。
上記の如くして記録を行った記録済の記録媒体を60℃、
90%RHの恒温恒湿層内に入れ、120日間の耐湿熱性試験
を行った。試験前のCN比は54dB、記録層の反射率は36%
であったが、試験後もこれらの値に変化は認められなか
った。
比較例1 実施例1に用いたものと同様のポリメタクリル酸メチル
のディスク状基板に、実施例1と同様の方法で、Ge40
Å、Sn150Å、Ge40Åを順次蒸着した。
得られた記録層について、実施例1と同様の方法で記
録、再生を行ったところ、CN比は41dBであった。記録部
分を金属顕微鏡で観察すると、ピット周辺部に玉状の結
晶粒が見られた。
上記の如くして記録を行った記録済の記録媒体について
実施例1と同様の耐湿熱性試験を行ったところ、記録層
の反射率は試験前に25%であったものが17%にまで低下
した。
比較例2 実施例1に用いたものと同様のポリメタクリル酸メチル
のディスク基板にSnとSeの1:1の合金膜を150Åの厚さに
蒸着した。
得られた記録層について実施例1と同様の方法で、記
録、再生を行ったところ、CN比は45dBであった。記録部
分を金属顕微鏡で観察すると、ピット周辺部に玉状の結
晶粒が見られた。
実施例2 合金層中のSnの原子数を数パーセントずつ変化させたこ
と以外は実施例1と同様の方法で記録媒体を多数作成
し、記録、再生を行った。この結果を第3図に示す。Sn
の含有量が30%以上、80%以下の範囲をはずれるとCN比
は急激に低下する。このことより、合金層中のSnの含有
量は、30%以上、80%以下の範囲となすのが良いことが
理解される。
実施例3 合金層の膜厚を変化させたこと以外は実施例1と同様の
方法で記録媒体を多数作製し、記録、再生を行った。こ
の結果を第4図に示す。合金層の膜厚が70Å以上、300
Å以下の範囲をはずれると、CN比は急激に低下する。こ
のことより、合金層の膜厚は70Å以上、300Å以下の範
囲となすのが良いことが理解される。
実施例4 Ge層の膜厚を変化させたこと以外は実施例1と同様の方
法で記録媒体を多数作製し、記録、再生を行った。この
結果を第5図に示す。Ge層の膜厚が20Å以上、80Å以下
の範囲をはずれると、CN比は急激に低下する。このこと
より、Ge層の膜厚は20Å以上、80Å以下の範囲となすの
が良いことが理解される。
実施例5 実施例1に用いたのと同様のポリメタクリル酸メチルの
ディスク基板を2枚用意し、実施例1と同様の方法で、
それぞれに、Ge40Å、Sn−Bi(1:1)150Å、Ge40Å、お
よび、Ge40Å、Sn−Sb(1:1)150Å、Ge40Åを順次蒸着
した。この記録層における830nmの波長の光の反射率
は、Sn−Bi合金を用いたもので27%、Sn−Sb合金を用い
たもので29%であった。
得られた記録媒体について、実施例1と同様の方法で記
録、再生を行ったところ、記録層にSn−Biを用いたもの
で50dB、Sn−Sbを用いたもので51dBのCN比を示した。
上記の如くして記録を行った記録済の記録媒体につい
て、実施例1と同様の耐湿熱性試験を行ったところ、試
験後も上記のCN比および記録層の反射率に変化は認めら
れなかった。
比較例3 実施例1に用いたものと同様のポリメタクリル酸メチル
のディスク状基板に、実施例1と同様の方法で、Ge40
Å、TeとSeの1:1の合金膜150Å、Ge40Åを順次蒸着し
た。
得られた記録層について、実施例1と同様の方法で記
録、再生を行ったところ、媒体ノイズが大きく、CN比は
43dBであった。
〔発明の効果〕
本発明によれば記録感度とSN比の高い光記録媒体が得ら
れ、その結果、低出力のレーザー光での記録が可能とな
る。また、保存安定性についても大幅に改善され、吸水
性の高いプラスチック基板を用いた場合であっても、特
別な保護層を設けなくとも長期間安定な光記録媒体が得
られる。さらに、Sn薄膜はTe薄膜等とは異なり、Se、B
i、Sbの何れか一種との二元合金となすのみで、保存安
定性の向上と結晶粒径の微細化が同時に達成できるた
め、本発明によれば、記録層作製装置の構造や製造工程
の簡略化には非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光記録媒体の層構成を示す断面
図、第2図は本発明による光記録媒体の一例の全体の断
面図、第3図は合金層におけるSnの含有量を変えた場合
のCN比の変化を示す特性図、第4図は合金層の膜厚を変
えた場合のCN比の変化を示す特性図、第5図は金属また
は半金属層の膜厚を変えた場合の特性図である。 図において、1:基板、3:合金層、2、4:金属または半金
属層。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に合金層が形成されており、該合金
    層が金属元素Snと半金属元素Se、Bi、Sbの何れか一種よ
    りなり、該合金層の表面および基板と該合金層との界面
    の両者にGe、Cr、Ti、Niの何れか一種よりなる金属また
    は半金属層を有することを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項2】合金層におけるSnの含有量が原子数パーセ
    ントで30%以上、80%以下の範囲であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の光記録媒体。
  3. 【請求項3】合金層の膜厚が70Å以上、300Å以下の範
    囲であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    光記録媒体。
  4. 【請求項4】Ge、Cr、Ti、Niの何れか一種よりなる金属
    または半金属の膜厚が20Å以上、80Å以下の範囲である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光記録媒
    体。
JP60113058A 1985-05-28 1985-05-28 光記録媒体 Expired - Lifetime JPH0678033B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60113058A JPH0678033B2 (ja) 1985-05-28 1985-05-28 光記録媒体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60113058A JPH0678033B2 (ja) 1985-05-28 1985-05-28 光記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61272190A JPS61272190A (ja) 1986-12-02
JPH0678033B2 true JPH0678033B2 (ja) 1994-10-05

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