JPH10222871A

JPH10222871A - 光情報記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10222871A
Application number: JP9024147A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Kawai; 川井　　正一; Hironari Kuno; 裕也久野; Ryoichi Sugawara; 菅原　　良一; Naoki Sano; 直樹佐野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＤ規格を満たし、かつ生産歩留りが良好な
光情報記録媒体を得る。【解決手段】透明基板１上に、記録膜２、反射膜３、
樹脂保護膜４が形成された光情報記録媒体において、記
録膜２を、熱分解・ガス化を起こす物質（例えばＣＨ
₄ ）と、記録レーザ光に対し透明で記録膜での光吸収率
を調整する物質（例えばＺｎＳ−ＳｉＯ₂ ）と、記録レ
ーザ光を吸収し熱に変換する物質（例えばＩｎ）により
構成した。光吸収率を調整する物質を混入することによ
り、反射膜３から反射してきた光を透過して、高反射率
を実現し、ＣＤ規格を満たしたものとすることができ
る。なお、記録膜２をスパッタ法により形成することに
より、タクトタイムの短縮と生産歩留まりの向上を図る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録レーザ光の照
射により記録膜に情報を記録する光情報記録媒体および
その製造方法に関し、この光情報記録媒体としては、光
ディスク、光カードに用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】現在、光情報記録媒体としてＣＤ（コン
パクトディスク）と再生時互換性がある追記型ＣＤが商
品化されている。これは、透明なプラスチック基板上
に、有機色素記録膜、Ａｕ反射膜とＵＶ（紫外線）樹脂
保護膜を設け、記録レーザ光の照射時に、有機色素記録
膜の熱分解による基板の変形によって記録部の反射率を
低下させ、信号を記録するものである。

【０００３】

【および発明が解決しようとする課題】しかしながら、
この従来の追記型ＣＤは、透明基板上に有機色素をスピ
ンコータで塗布しているため、スピンコータ周囲の温度
や湿度によって、成膜条件が異なり、生産歩留まりが悪
くなるという問題がある。これに対し、特公平３−５７
５４０号公報には、スパッタ法を用いて基板上にエネル
ギー吸収性の記録膜を形成するものが開示されている。
このエネルギー吸収性の記録膜としては、Ｔｅ、Ｉｎ等
の低融点の金属とＮ、Ｏなどの元素を組み合わせたもの
が使用される。この記録膜にレーザビームが照射される
と、局部加熱により記録膜内部からガスが発生し、この
ガスにより凸部が形成されて記録が行われる。

【０００４】この光情報記録媒体においては、スパッタ
法を用いているため、生産歩留まりはよくなるが、本発
明者らがこの公報に記載されたものを試作し、確認した
ところ、反射率が２０〜３０％と低く、反射率７０％以
上を必要とするＣＤ規格を満たさないため、ＣＤプレー
ヤでの再生ができないという問題があることが判明し
た。これは、記録膜中に分散したＴｅ、Ｉｎ等の金属で
光が乱反射するため十分な反射光が得られないためであ
る。この場合、記録膜に反射膜を設けることが考えられ
るが、上記した乱反射により反射膜からの反射光を十分
得ることができないため、反射率を十分向上させること
ができない。また、Ｔｅ、Ｉｎ等の混入割合を変化させ
て反射率の調整を行うことも検討したが、単にその混入
割合を変化させただけでは、記録膜での光吸収率の調整
が困難であることが判明した。

【０００５】本発明は上記問題に鑑みたもので、ＣＤ規
格を満たし、かつ生産歩留りが良好な光情報記録媒体を
得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、記録膜を真空成膜法で形成し、
記録膜に、記録レーザ光の照射時に熱分解を起こす物質
と、光吸収率を調整する物質とを含ませたことを特徴と
している。真空成膜法で記録膜を形成することにより、
生産歩留りを良好とすることができる。この真空蒸着法
としては、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング
法などを用いることができる。

【０００７】また、記録レーザ光の照射時に熱分解を起
こす物質により記録膜を変形させ、その変形した部分で
の反射率を低下させて情報の記録を行うことができ、ま
た記録レーザ光に対し透明で記録膜での光吸収率を調整
する物質を用いることによって、反射膜から反射してき
た光を効率的に透過させ、反射率を高めることができ
る。従って、ＣＤ規格を満たした光情報記録媒体を得る
ことができる。なお、光吸収率を調整する物質の混入量
を調整することにより、反射率の制御を容易に行うこと
ができる。

【０００８】ここで、上記した熱分解を起こす物質とし
ては、有機物質を含むものとすることができ、この有機
物質としては、Ｃ_YＨ_X（Ｙ＝１〜２、Ｘ＝１〜６）を
主成分としたものとすることができる。この物質は、記
録レーザ光の照射時に熱分解とガス化を起こし、記録部
の複素屈折率の変化と、記録膜および基板の変形を生じ
させ、それによる光散乱により反射率を低下させる。

【０００９】また、記録膜に、記録レーザ光を熱に変換
する物質を含ませることができる。この物質が発生する
熱により、上記した熱分解を起こす物質の熱分解を容易
に行わせることができる。この熱に変換する物質として
は、金属を用いることができ、この金属としては周期律
表のIIa からVIb 属の金属又はその合金を用いることが
できる。また、熱に変換する物質としては、窒化物、酸
化物、硫化物のいずれか１つ又はその混合物を含むもの
を用いることができる。

【００１０】また、上記した光吸収率を調整する物質と
しては、硫化物、酸化物、窒化物、フッ化物のいずれか
１つ又はその混合物を主成分とするものを用いることが
できる。この場合、それらの物質が記録レーザ光に対し
て透明であることが重要であり、その透明な物質によ
り、反射膜から反射してきた光を効率的に透過させ、反
射率を高めることができる。

【００１１】なお、記録膜上に形成する反射膜として
は、金属反射膜または光干渉多層反射膜を用いることが
できる。また、真空蒸着法としてスパッタ法を用いた場
合、記録レーザ光の照射時に熱分解を起こす物質と、記
録レーザ光に対し透明で光吸収率を調整する物質をター
ゲットとすることができる。この場合、それぞれの物質
を混合して１つのターゲットとする他、それぞれの物質
を異なるターゲットとして、同時にスパッタするように
してもよい。さらに、Ｃ_YＨ_X（Ｙ＝１〜２、Ｘ＝１〜
６）を含むガスを導入して反応性スパッタにより記録膜
を形成するようにしてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１に、本発明の一実施形態にかか
る光情報記録媒体の模式的な断面構成を示す。図に示す
ように、プラスチック、ガラス等の透明基板１上に、記
録膜２、反射膜３、樹脂保護膜４が形成されて光情報記
録媒体が構成されている。透明基板１には、図示してな
いが、ウォブルを持った案内溝（グルーブ）が形成され
ており、この案内溝は、例えば深さが５０ｎｍ以下で、
幅が０．７〜０．５μｍ程度のものである。

【００１３】記録膜２は、真空スパッタ装置を用いて形
成される。この場合、ＣＨ₄ 、Ｃ₂Ｈ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ
₂Ｈ₆ などのガスのプラズマ中に、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ と
金属をターゲットとしてスパッタを行うことにより、記
録膜２を形成することができる。金属としては、周期律
表のIIa からVIb 属の金属又はその合金を利用すること
ができる。

【００１４】また、金属の代わりに、窒化物、酸化物、
硫化物のいずれか１つ又はその混合物を用いてもよい。
窒化物としては、Ａｇ₃Ｎ、ＣｕＮ、ＩｎＮ、ＳｎＮな
どを用いることができる。酸化物、硫化物としては、記
録レーザ光の波長に対し吸収性があるものを用い、例え
ば酸化物としてＡｇＯｘ、ＴｅＯｘ、ＳｂＯｘなど、硫
化物としてＳｂ₂Ｓ₃ 、ＩｎＳなどを用いることができ
る。

【００１５】上記した金属あるいは窒化物、酸化物、硫
化物などは、記録レーザ光を吸収して、熱に変換する役
目を果たす。ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ は、記録レーザ光に対し
透明で、記録レーザ光の光吸収率を調整するために用い
られる。このＺｎＳ−ＳｉＯ₂ は、反射膜３からの反射
と相まってＣＤ規格である反射率６５％以上を実現す
る。また、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ は熱拡散率の小さい物質で
ある。このＺｎＳ−ＳｉＯ₂ に代えて、記録レーザ光に
対し透明な、硫化物、酸化物、窒化物、フッ化物のいず
れか１つ又はその混合物を主成分としたものを用いても
よい。例えば、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂、ＳｉＮなどを用い
ることができる。

【００１６】また、ＣＨ₄ 、Ｃ₂ Ｈ₄Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ
₆ などのガス成分は、記録膜２中でＣとＨの鎖状有機物
質を構成しており、記録レーザが照射されると、熱分解
とガス化を起こし、記録部の複素屈折率の変化と、記録
膜２および透明基板１の変形による光散乱により反射率
を低下させる。なお、上記したＡｇ₃Ｎ、ＣｕＮ、Ａｇ
Ｏｘは、比較的低温（３００℃程度）で熱分解し、特に
Ａｇ₃Ｎは爆発的に分解するため、これを用いた場合に
は、ＣＨ₄ などのガス成分がなくても記録を行わせるこ
とができる。

【００１７】反射膜３は、スパッタ法、蒸着法により形
成された金属反射膜、例えばＡｕ、Ａｇ、Ａｌ膜または
合金を用いることができる。また、金属反射膜の代わり
に光干渉多層反射膜を用いてもよい。樹脂保護膜４とし
ては、ＵＶ硬化樹脂などを用いることができる。なお、
記録膜２は、スパッタ法以外に、蒸着法、イオンプレー
ティング法などを用いて成膜してもよい。

【００１８】上記した実施形態によれば、透明基板１上
に記録膜２、反射膜３、樹脂保護膜４を形成し、情報記
録によりその記録部の反射率が低下するようにした追記
型の光ディスクを構成することができる。この場合、記
録膜３を真空成膜法を用いて形成しているから、タクト
タイムの短縮と生産歩留まりの向上を図ることができ
る。

【００１９】また、図１に示すように、記録膜２は、熱
分解・ガス化を起こす物質（例えばＣＨ₄ ）と、記録レ
ーザ光に対し透明で記録膜での光吸収率を調整する物質
（例えばＺｎＳ−ＳｉＯ₂ ）との混合物の中に、記録レ
ーザ光を吸収し熱に変換する物質（例えばＩｎ）が分散
した構成となっている。光吸収率を調整する物質は、反
射膜３から反射してきた光を透過するため、高反射率を
実現することができる。この場合、光吸収率を調整する
物質の混入量を調整することにより、記録膜２の透過率
を制御することができるため、未記録部の反射率を６５
％以上として、ＣＤ規格を満足することができる。

【００２０】また、記録レーザ光の照射時に、記録レー
ザ光を熱に変換する物質から発生した熱により、熱分解
・ガス化する物質が、熱分解、ガス化を起こし、記録膜
２および透明基板１を変形させるため、その記録部分で
の反射率が減少し、振幅変調度を６０％以上としたＣＤ
規格を満足することができる。また、従来のもののよう
に透明基板上に有機色素をスピンコータで塗布した場合
には、追記領域（ＲＡＭ部）と再生専用領域（ＲＯＭ
部）を混在させた光ディスクを製作するときに、ＲＯＭ
部のピット内に有機色素が進入してピットを埋めてしま
い、ＲＯＭ部を消失させてしまう恐れがあるが、上記実
施形態のように記録膜３を真空成膜法を用いて光ディス
クを形成した場合には、ＲＯＭ部のピットを埋めるとい
う問題が生じないため、ＲＡＭ部とＲＯＭ部を混在させ
た光ディスクを容易に製造することができる。

【００２１】なお、光情報記録媒体としては、保護板も
しくは図１に示すものと同種の基板を接着剤、ＵＶ樹脂
等で貼り合わせた構造のものであってもよい。

【００２２】

【実施例】以下、実施例について説明する。（実施例１）案内溝を持った透明なポリカーボネイト基
板１上に、スパッタ法により、ＩｎターゲットとＺｎＳ
−ＳｉＯ₂ ターゲットを同時にスパッタし、記録膜２を
形成する。このとき、ＡｒとＣＨ₄ のガスを導入する。
スパッタパワーはＩｎターゲットが１００Ｗ、ＺｎＳ−
ＳｉＯ₂ ターゲットが５００Ｗであり、ガス圧は１２Ｐ
ａであり、ＡｒとＣＨ₄ の比率は1 ：１である。さら
に、反射膜３としてＡｕを１００ｎｍ形成する。最後
に、樹脂保護膜４として、ＵＶ硬化樹脂をスピンコータ
で塗布し、紫外線を照射することにより、硬化させる。

【００２３】このときの記録膜２の複素屈折率は、２．
６−０．０７ｉであり、その膜厚の反射率依存性は図２
に示すようになった。膜厚１２５ｎｍのときミラー面の
反射率が７８％となり、案内溝上では７３％となった。
従って、６０％以上の反射率を有し、ＣＤ規格を満たし
ている。次に、実際にこの光ディスクに記録を行った。
線速２．８ｍ／ｓ（２倍速）でＥＦＭ信号を記録してみ
た結果、レーザパワー（７８０ｎｍ）１１ｍＷで記録可
能であった。ＥＦＭ信号の中でパルス幅の最も長い信号
であるＩ１１の振幅変調度は６４％となり、振幅変調度
６０％以上を必要とするＣＤ規格を満足し、良好な再生
信号を得ることができた。（実施例２）案内溝を持った透明なポリカーボネイト基
板１上に、スパッタ法により、ＡｇターゲットとＺｎＳ
−ＳｉＯ₂ ターゲットを同時にＲＦスパッタし、記録膜
２を形成する。このとき、ＡｒとＣＨ₄ とＮ₂のガスを
導入する。スパッタパワーはＡｇターゲットが１００
Ｗ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ ターゲットが５００Ｗであり、ガ
ス圧は１２Ｐａであり、ＡｒとＣＨ₄ とＮ₂の比率は1
：１：１である。このとき反応性によりＡｇＮが形成
される。さらに、反射膜３としてＡｕを１００ｎｍ形成
する。最後に樹脂保護膜４として、ＵＶ硬化樹脂をスピ
ンコータで塗布し、紫外線を照射することにより、硬化
させる。

【００２４】このときの記録膜２の複素屈折率は、２．
５−０．０５ｉであり、その膜厚の反射率依存性は図３
に示すようになった。膜厚１３０ｎｍのときミラー面の
反射率が８１％となり、案内溝上では７６％となった。
従って、この実施例２においてもＣＤ規格を満たしてい
る。次に、実際にこの光ディスクに記録を行った。線速
２．８ｍ／ｓ（２倍速）でＥＦＭ信号を記録してみた結
果、レーザパワー（７８０ｎｍ）９ｍＷで記録可能であ
った。Ｉ１１の振幅変調度は６６％となり、ＣＤ規格を
満足する良好な再生信号を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す光情報記録媒体の模
式的な断面構成図である。

【図２】実施例１における膜厚の反射率依存性を示す図
である。

【図３】実施例２における膜厚の反射率依存性を示す図
である。

【符号の説明】

１…透明基板、２…記録膜、３…反射膜、４…樹脂保護
膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐野直樹愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板（１）上に記録膜（２）および
反射膜（３）が形成され、記録レーザ光の照射により前
記記録膜に情報を記録する光情報記録媒体において、前記記録膜は、真空成膜法で形成されたものであって、
前記記録レーザ光の照射時に熱分解を起こす物質と、前
記記録レーザ光に対し透明で前記記録膜での光吸収率を
調整する物質とを含んで構成されていることを特徴とす
る光情報記録媒体。
【請求項２】前記熱分解を起こす物質は、有機物質を
含むことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒
体。
【請求項３】前記有機物質は、Ｃ_YＨ_X（Ｙ＝１〜
２、Ｘ＝１〜６）を主成分とするものであることを特徴
とする請求項２に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】前記記録膜は、照射された前記記録レー
ザ光を熱に変換する物質を含むことを特徴とする請求項
１乃至３のいずれか１つに記載の光情報記録媒体。
【請求項５】前記熱に変換する物質は、金属を含むこ
とを特徴とする請求項４に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】前記金属は周期律表のIIa からVIb 属の
金属又はその合金であることを特徴とする請求項５に記
載の光情報記録媒体。
【請求項７】前記熱に変換する物質は、窒化物、酸化
物、硫化物のいずれか１つ又はその混合物を含むことを
特徴とする請求項４に記載の光情報記録媒体。
【請求項８】前記光吸収率を調整する物質は、硫化
物、酸化物、窒化物、フッ化物のいずれか１つ又はその
混合物を主成分とするものであることを特徴とする請求
項１乃至７のいずれか１つに記載の光情報記録媒体。
【請求項９】透明基板（１）上に記録膜（２）および
反射膜（３）を形成してなり、記録レーザ光の照射によ
り前記記録膜に情報を記録する光情報記録媒体の製造方
法において、真空成膜法により、前記記録レーザ光の照射時に熱分解
を起こす物質と、前記記録レーザ光に対し透明で前記記
録膜での光吸収率を調整する物質とを含んで前記記録膜
を形成することを特徴とする光情報記録媒体の製造方
法。
【請求項１０】透明基板（１）上に記録膜（２）およ
び反射膜（３）を形成してなり、記録レーザ光の照射に
より前記記録膜に情報を記録する光情報記録媒体の製造
方法において、前記記録レーザ光の照射時に熱分解を起こす物質と、前
記記録レーザ光に対し透明で前記記録膜での光吸収率を
調整する物質をターゲットとして、前記記録膜をスパッ
タ形成することを特徴とする光情報記録媒体の製造方
法。
【請求項１１】前記記録レーザ光の照射によって熱分
解を起こす物質と光吸収率を調整する物質を異なるター
ゲットとして、同時にスパッタすることを特徴とする請
求項１０に記載の光情報記録媒体の製造方法。
【請求項１２】Ｃ_YＨ_X（Ｙ＝１〜２、Ｘ＝１〜６）
を含むガスを導入して反応性スパッタにより前記記録膜
を形成することを特徴とする請求項１０又は１１に記載
の光情報記録媒体の製造方法。