JPH0798419B2 - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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JPH0798419B2
JPH0798419B2 JP61202566A JP20256686A JPH0798419B2 JP H0798419 B2 JPH0798419 B2 JP H0798419B2 JP 61202566 A JP61202566 A JP 61202566A JP 20256686 A JP20256686 A JP 20256686A JP H0798419 B2 JPH0798419 B2 JP H0798419B2
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草人 廣田
元太郎 大林
一夫 角尾
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Toray Industries Inc
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、光によって、情報の記録を行なう光ディス
ク、レーザCOMなどの光記録媒体に関する。
(従来の技術) 従来の光記録媒体としては、ガラス、プラスチックなど
の透明基板上にBi,Sb,Tl,Al,Ga,In,Zn,Cd,Ge,Sn,Pb,Te
などを成分とする低融点、低熱伝導の金属薄膜を形成し
記録層としたものがある(特開昭52−130304号公報)。
これらの光記録媒体では、比較的酸化し易いTeやBiを用
いるため、耐酸化性を向上させる目的で、Seを記録層に
添加し耐酸化性を向上させることが行なわれている(特
公昭59−35356号公報)。
また、Te記録層に隣接してCr,Ti,V,Moの不働体皮膜層、
あるいは、Sb,Si,Ge,Sn,Al,Cu,Agなどの保護層を設けて
Teの酸化を防止した光情報記録媒体(特開昭60−133553
号公報および特開昭58−224446号公報)がある。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながらかかる従来技術による場合、次のような問
題があった。例えば、Bi,Sb,Tlなどを含有する特開昭52
−130304号公報で開示されているBi50Sn25Pb25の組成比
の記録膜では、実用的な高記録密度の記録を行なうこと
が出来ず、また耐酸化性が低く実用的な寿命を得ること
ができなかった。
また、Seを含有するTe系合金の場合には、記録層を形成
する場合、真空蒸着法やスパッタ法により、前記の記録
層を形成することは、Seが、昇華性のため、組成のコン
トロールが、難しく量産性に問題があった。更に、安定
した記録特性を得る為には、60℃で24時間程度のアニー
リングを必要とした。
また、Cr,Ti,V,MOなどの不働体皮膜層を記録層に隣接し
て設けた場合には、ピット形状の悪化、記録感度の低下
など、記録特性上の問題があった。また、前記の不働体
層もしくは、Sbなどの保護層を設けた場合には多層膜の
ため媒体の膜形成工程が複雑となり、量産性にも問題が
あった。
本発明は、かかる問題点を改善し、量産性に優れ、長寿
命で、高感度の光記録媒体を提供することを目的とす
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、基板上に形成された記録層に光を照射するこ
とによって、記録層に熱的に開口、もしくは、凹部を形
成し情報を記録する光記録媒体において、前記記録層が
Te,Zn,PbおよびSbを主成分として含有し、かつその組成
が次式 Te(100−)ZnxPbySbz ただし、式中におけるX,Y,Zは、それぞれZn,Pb,Sbの原
子%を示し 1原子%<X<9原子% 0.5原子%<Y<20原子% 15原子%<Z<40原子% を満足する光記録媒体を特徴とするものである。
記録層中のZnの組成は、その原子%,Xが1原子%<X<
9原子%の範囲で用いられる。Znは、前記の組成範囲で
Sbと共に記録層中に含有するこにより著しく耐酸化性を
向上させることができると共に、記録層の記録感度を向
上させる効果がある。Xが1原子%以下では、記録層の
耐酸化性の向上に対する有意の効果が見られず、9原子
%以上では、記録時のピット形状が著しく悪化し高密度
記録が困難にある。
記録層中のPbの組成は、その原子%,Yが0.5原子%<Y
<20原子%の範囲て用いられる。Pbは、前記の組成範囲
でSbと共に記録層中に含有させることにより、記録層の
耐酸化性を向上させると共に、記録層に経時的に発生す
る結晶粒の粗大化を防ぐなど、記録層を安定化する効果
が著しい。更に記録ピットの形状を整え、ノイズを低減
すると共に高い記録密度を可能にする働きがある。Yが
20原子%以上は、記録時にピットに開口とバブルの混在
し安定した記録が出来ない困難が生じる場合がある。ま
た、Yが0.5原子%以下の場合には、前記のPbによる特
性改善の効果が見られない。
記録層中のSbの組成は、その原子%、Zが15原子%<Z
<40原子%の範囲で用いられる。Sbは、前記の組成範囲
で、記録層の耐酸化性を向上させる効果を持ち、特に前
記のZn、Pbと共に記録層中に含有させることにより耐酸
化性を向上させる効果を持ち、特に前記のZn,Pbと共に
記録層中に含有させることにより耐酸化性を向上させる
効果が著しい。Zが40原子%以上では、記録感度が数十
%程度悪化すると共に、ピット形状の悪化、耐酸化性向
上の効果が低下する傾向が見られる。
また、Zが15原子%以下では、記録層の耐酸化性は改善
されるが、ピット形状が著しく悪化し、用途が限定され
る。
特に、記録層の高い安定性を得ることのできる好ましい
組成、Xが2〜4.5原子%、Yが3〜18原子%、Zが25
〜38原子%である。
また、特に記録再生時にノズルが少なく、良好なキャリ
ア対ノイズ比を得ることのできる良好な組成は、Xが2
〜4原子%、Yが5〜18原子%、Zが35〜38原子%であ
る。
記録層中のTeの組成、すなわち式中の(100−X−Y−
Z)は、前記組成を満足する範囲で適宜選択されるが、
好ましくは前記層中の主成分をTeで構成するのがよい。
記録層中のTeの好ましい組成は40原子%から85原子%の
範囲で選択するのがよい。Teが40原子%より少ない場合
には、記録感度が低下し易く、用途が限定される。ま
た、85原子%より多い場合には、記録層の耐酸化性、記
録特性が低下し易いため、やはり用途が限定される。
また、前記の記録層の特性を損わない範囲で、前記の記
録層の構成の成分として、Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ge,Si,Sr,
Nb,Ta,Mo,Rh,Pd,Cu,Ag,Au,Bi,Se,Sn,Al,Ga,In,Mgなどの
金属の1種以上を含有させることができる。これらの金
属の記録層の全構成成分に対する割合は、金属の種類に
もよるが、および3.0原子%未満であることが記録感度
や記録層の安定性が低下しないことから好ましい。
特に、Al,Gaを記録層に含有させる場合には、記録層中
に0.1〜0.4原子%含有させることが、記録層の耐酸化
性、安定性が向上することから好ましい。
本発明の光記録媒体の記録層は、非晶質、結晶あるいは
これらの混合状態のいずれでもよい。ビット・エラーが
少なく、記録層の熱的安定性が高いことから、結晶状態
であることが好ましい。記録層が結晶状態である場合に
は、その結晶の大きさが直径1000Å〜100Å程度である
ことが、再生時のノイズが少ないことから好ましく、特
に、好ましくは、100〜500Åである。
本発明の記録層の厚さとしては、100Å〜10000Åとして
用いることが出来る。特に光ディスクとして高い感度を
得る為には、100Å以上1000Å以下とすることが好まし
く、さら良好な記録再生信号のキャリア対ノイズ比を得
るには、200Å〜500Åとすることが好ましい。
本発明における基板としては、プラスチック、アルミニ
ウム、ガラスなど従来の記録媒体と同様なものでよい。
収束光により基板側から記録することによってごみの影
響を避ける目的からは、基板として透明材料を用いるこ
とが好ましい。上記のような材料としては、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリカ
ーボネイト、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ガラ
スが好ましい。更には好ましくは、複屈析が小さいこ
と、形成が容易であることから、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリカーボネイト、エポキシ樹脂が好ましい。
基板の厚さは、特に限定するものではないが、10ミクロ
ン以上、5ミリメートル以下が、実用的である。10ミク
ロン未満では基板側から収束光で記録する場合でもごみ
の影響を受けやすくなり、5ミリメートルを越える場合
では、収束光で記録する場合、対物レンズの開口数を大
きくすることが出来なくなりピットサイズが大きくなる
ため記録密度を上げることが困難になる。
基板は、フキレシブルなものであっても良いし、リジッ
ドなものであってもよい。フレキシブルな基板は、テー
プ状、あるいは、シート状で用いることが出来る。リジ
ッドな基板は、カード状、あるいは、円形ディスク状で
用いることが出来る。
記録層は、公知のように基板の片面もしくは、両面に設
ける事が出来る。また、記録層に隣接して保護層を設け
ても良い。さらに、必要に応じて、2枚の基板を用いて
エアーサンドイッチ構造、エアーインシデント構造、密
着張り合わせ構造などとすることもできる。
本発明の光記録媒体の記録に用いる光としては、レーザ
光やストロボ光の如き光であり、とりわけ、半導体レー
ザを用いることは、光源が小型でかつ、消費電力が小さ
く、変調が容易であることから好ましい。
光の照射によって記録層に形成される熱的な開口、もし
くは、凹部の形成は、その結果光の非照射領域とは、光
学的性質、例えば透過率、反射率、光散乱性などの点
で、容易に検知しうる差異を有するものあれば良い。
本発明の光記録媒体の記録層を基板上の形成する方法と
しては、各種の真空中での薄膜形成法を用いることがで
きる。具体的には、記録層の合金組成のターゲットもし
くは、記録層の合金組成中に含有される元素の単体また
は合金からなる複合ターゲットを用いてスパッタ法によ
り形成する方法がある。また記録層の合金もしくはそれ
を構成する元素単体、及びそれ等の化合物を用いて真空
蒸着または、イオンプレーティングする方法などによっ
ても良い。記録膜の欠陥が少なくできること、組成、膜
厚の面内均一性が良いこと、形成される記録膜の耐酸化
性が良好なことなどから、スパッタ法が好ましい。スパ
ッタの方式は、特に限定するものではなく直流スパッタ
法、高周波スパッタ法のいずれでもよく、さらにバイア
スを印加しても良い。
スパッタに用いるガスとしては、Ar、Neガスなどの低活
性ガスを用いることが出来る。また、これらの低活性ガ
スを混合して用いても良い。更に、これらの低活性ガス
に、形成される記録層の特性を損わない範囲で、窒素、
酸素、二酸化炭素、などのガスを混合しても良い。
スパッタ時の真空度は、特に限定するものではないが、
通常、1×10-4〜5×10-2torr程度の真空度で行なう。
スパッタ時のターゲットに印加する電力は、特に限定す
るものではないが、例えば、直径6インチの円形ターゲ
ットに対して入50w〜300w程度でスパッタされる。
本発明の記録層は、Seなどの昇華性の高い成分を含有し
ないため、スパッタ時のターゲットの過熱によるSeなど
の選択的な昇華等の異常が起こりにくく、スパッタ速度
を上げることが可能であり、量産性に優れている。
かくして、製造された本発明の光記録媒体としては、光
ディスク、光テープ、光カード、光フロッピーディス
ク、マイクロフィシュ、レーザ・コム(COM)の媒体な
どに有効に使用出来る。
(実施例) 以下、実施例に基づいて説明する。
(特性の評価方法ならびに効果の評価) (1)評価試料 直径12cm、厚さ1.2mm、1.6μmピッチのグループ付きポ
リカーボネート製ディスク基板に記録層を形成して光デ
ィスクを作成し評価を行なった。記録層の形成は、直径
6インチのTeとZnの合金ターゲット上にPbとSbを置いた
複合ターゲットを用いて、真空度2×10-2torrでArガス
をスパッタガスとして、プレーナーマグネトロン高周波
スパッタリングにより行なった。スパッタの高周波電源
は、周波数13.56MHzのものを用い、スパッタ時にターゲ
ットに印加する電力は、入力で100Wとした。
(2)記録特性の評価法 前記の光ディスクを線速度4.
0m/秒、もしくは、線速度9.0m/秒のレーザ走査速度とな
るように回転し、スポット径2μmに収束した波長830n
mの半導体レーザ光を2MHz〜3MHznのパルスで変調して、
基板を通して記録層に照射し記録を行なった。しかる
後、レーザの出力を膜面0.7mWとして記録信号を再生
し、再生信号のキャリア対ノイズ比をバンド幅30KHzの
条件でスペクトラムアナライザにより測定した。
(3)記録層の寿命の評価法 (1)の試料を60℃相対湿度90%の恒温恒湿槽中に40日
間おいて、その後、記録感度の低下、再生出力の低下、
記録膜のピンホールの発生などを調べた。
実施例1 ポリカーボネート樹脂製ディスク基板上に、Te49Zn3Pb1
2Sb36の原子数組成比の膜厚300Åの記録層を形成した。
この光ディスクを膜面4.0mW、2MHzに変調したレーザ光
で線速度4.0m/秒の走査速度で記録した後、再生し、キ
ャリア対ノイズ比を測定したところ、47dBであった。ま
た、6.5mW、3MHzに変調したレーザ光で線速度9.0m/秒の
走査速度で記録したところ、再生信号のキャリア対ノイ
ズ比は、52dBであった。
この光記録媒体を60℃、相対湿度90%の環境中に40日お
いた後、前記の記録部を再生したところ、キャリア対ノ
イズ比の劣化は、いずれも2dBであった。また、再生信
号の強度の低下は、殆んど見られなかった。また、記録
層には、殆んどピンホールの発生は、見られなかった。
実施例2 ポリカーボネート樹脂製ディスク基板上に、Te62Zn3Pb5
Sb30の原子数組成比の膜厚350Åの記録層を形成した。
この光ディスクを膜面4.5mW、2MHzに変調したレーザ光
で線速度4.0m/秒の走査速度で記録した後、再生し、キ
ャリア対ノイズ比を測定したところ、47dBであった。ま
た、6.5mW、3MHzに変調したレーザ光で線速度9.0m/秒の
走査速度で記録したところ、再生信号のキャリア対ノイ
ズ比は、51dBであった。
この光記録媒体を60℃、相対湿度90%の環境中に40日お
いた後、前記の記録部を再生したところ、キャリア対ノ
イズ比の劣化は、いずれも2dBであった。また、再生信
号の強度の低下は、殆んど見られなかった。また、記録
層には、殆んどピンホールの発生は、見られなかった。
実施例3 ポリカーボネート樹脂製ディスク基板上に、Te45Zn3Pb1
7Sb35、Te70Zn3Pb2Sb25、Te71Zn6Pb3Sb20の原子数組成
比の膜厚350Åの記録層をそれぞれ形成した。これらの
光ディスクを膜面4.5mW、2MHzに変調したレーザ光で線
速度4.0m/秒の走査速度で記録した後、再生し、キャリ
ア対ノイズ比を測定したところ、それぞれ45dB,44dB,46
dBであった。
この光記録媒体を60℃、相対湿度90%の環境中に20日お
いた後、前記の信号を再生したところ、キャリア対ノイ
ズ比の劣化は、いずれも2dBであった。また、再生信号
の強度の低下は、殆んど見られなかった。また、記録層
には、殆んどピンホールの発生は、見られなかった。
比較例1 ポリカーボネイト樹脂製ディスク基板上に、Te80Sb20の
組成を持つ膜厚350Åの記録層を形成した。その後、30
℃、相対湿度90%の環境中で24時間アニールを行なっ
た。この光ディスクを膜面4.5mW、2MHzに変調したレー
ザ光で線速度4.0m/秒の走査速度で記録した後、再生
し、キャリア対ノイズ比を測定したところ、42dBであっ
た。また、7.0mW、3MHzの変調したレーザ光で線速度9.0
m/秒の走査速度で記録したところ、再生信号のキャリア
対ノイズ比は、47dBであった。
この光記録媒体を60℃、相対湿度90%の環境中に40日お
いた後、前記の信号を再生したところ、キャリア対ノイ
ズ比の劣化は、いずれも5dBであった。また、再生信号
の強度は、初期に比べ20%低下した。また、記録層に
は、ピンホールの発生が、多数見られ、かつ全体の透明
化が進んでいた。
比較例2 ホリカーボネート樹脂製ディスク基板上にTe72Zn3Pb20S
b5の組成を持つ膜厚350Åの記録層を形成した。この光
ディスクを膜面4.5mW、2MHzに変調したレーザ光で線速
度4.0m/秒の走査速度で記録した後、再生し、キャリア
対ノイズ比を測定したところ、33dBであり、記録面を顕
微鏡で観察すると、ピットは、開口とバブルが混在して
おり不安定な記録状態であった。
実施例4 実施例1の光ディスクを膜面4.5mW、2MHzに変調したレ
ーザ光で線速度4.0m/秒の走査速度で記録した後、再生
したところキャリア対ノイズ比は、47dBであった。この
とき1.8MHzでのノイズレベルは、12dBであった。
比較例3 ポリカーボネート製ディスク基板上にTe79Zn5Sb15Al1の
組成比の厚さ300Åの記録層を形成した。この光ディス
クを膜面4.5mW、2MHzに変調したレーザ光で線速度4.0m/
秒の走査速度で記録した後、再生したところキャリア対
ノイズ比は、45dBであった。このとき1,8MHzでのノイズ
レベルは、16dBであった。
(発明の効果) 本発明は、光記録媒体の記録層の組成をTe,Zn,Pbおよび
Sbからなる特定の組成としたので以下のごとき優れた効
果を奏するものである。
(1) 記録後のノイズレベルが低くキャリア対ノイズ
比に優れた高密度記録が可能な光記録媒体とすることが
できた。
(2) 記録層の耐酸化性に優れた、安定性の高い光記
録媒体とすることができた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に形成された記録層に光を照射する
    ことによって、記録層に熱的に開口、もしくは、凹部を
    形成し情報を記録する光記録媒体において、前記記録層
    がTe,Zn,PhおよびSbを主成分として含有し、かつその組
    成が、次式 Te(100−)ZnxPbySbz ただし、式中におけるX,Y,Zは、それぞれZn,Pb,Sbの原
    子%を示し 1原子%<X<9原子% 0.5原子%<Y<20原子% 15原子%<Z<40原子% を満足することを特徴とする光記録媒体。
JP61202566A 1986-08-28 1986-08-28 光記録媒体 Expired - Lifetime JPH0798419B2 (ja)

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JP61202566A JPH0798419B2 (ja) 1986-08-28 1986-08-28 光記録媒体

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JP61202566A JPH0798419B2 (ja) 1986-08-28 1986-08-28 光記録媒体

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JPS6358631A JPS6358631A (ja) 1988-03-14
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