JPH11144316A

JPH11144316A - 記憶部材

Info

Publication number: JPH11144316A
Application number: JP9307421A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Fukano; 達雄深野; Yasuhiko Takeda; 康彦竹田; Naohiko Kato; 直彦加藤; Tomomi Motohiro; 友美元廣; Shoichi Kawai; 川井　　正一; Hironari Kuno; 裕也久野
Original assignee: Denso Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Denso Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】外部エネルギーを付与することによって第１
の物質と第２の物質とが酸化還元反応し光学特性を変化
させて情報を記録する記憶部材において、低パワーの外
部エネルギーで記録できるようにする。【解決手段】記憶部材は、透明な基板１０の上に、酸
素分子１ｍｏｌ量を解離するときに必要とするエネルギ
ーが５５０ｋＪ以下であるＷＯ₃からなるＷＯ₃膜２
０、酸素分子１ｍｏｌ量と結合するときに発生するエネ
ルギーが１０００ｋＪ以上であるＡｌに対してＴｉを３
０原子％未満含む合金からなるＡｌ−Ｔｉ合金膜３０、
紫外線硬化樹脂からなる保護膜４０が順次積層されてい
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、外部エネルギーを
付与することによって光学特性を変化させて情報を記録
する記憶部材に関し、例えば、追記型のコンパクトディ
スク（ＣＤ−Ｒ）等に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】この種の記憶部材として、例えば、コン
パクトディスク（ＣＤ）等に代表される光記録媒体があ
る。これは、一般に、基板上に有機色素等からなる記録
層（光吸収層）を設け、更にその上に金、銀等からなる
反射層を設けた構成とし、外部エネルギーとしてレーザ
光を照射することにより、上記記録層を変形或いは変性
させて光学特性を変化させ、情報を記録するものであ
る。そして、記録部分と未記録部分との反射率差を利用
して情報を光学的に再生する。

【０００３】しかしながら、上記記録層は有機系材料で
あるため、材料自体のコスト及び製造の歩留り等の面か
らコストが高いという問題がある。これらの問題に対し
て、有機色素等に比べて安価な無機系材料を用い、蒸着
法やスパッタ法等のコスト的に優れた通常の成膜方法
で、記録層を構成するようにしたものが提案されてい
る。このような無機材料記録層を用いたものとしては、
例えば、金属硫化物（例えば、ＳｎＳ）を用いたもの
（特開平４−１９３５８６号公報参照）や、硫黄やセレ
ンを用いたもの（特開平２−１５２０２９号公報参照）
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上記の
両公報における無機材料記録層を用いた記憶部材につい
て、検討を行った結果、以下のように耐環境性及び情報
の保持性等の面で問題があることを見出した。すなわ
ち、前者公報においては、記録層に情報記録したもの
を、高温高湿（例えば、温度９０℃、相対湿度８０％Ｒ
Ｈ）条件下で、長時間（例えば、２４０時間）保持した
場合、記録層が膨潤する等して再生不可となってしまう
こと、又、後者公報においては、記録時のみに反応すべ
き記録層（例えば、硫黄）と反射層（例えば、銀）との
反応（例えば、反応物は硫化銀）の反応性が高いため、
室温放置状態においても反応が徐々に進行して反応物を
形成し、情報の保持が不安定となること、という問題が
生じる。

【０００５】そこで、本発明者等は、先に、特願平９−
２８５６７１号にて、耐環境性及び情報の保持性に優れ
た記憶部材を提供する提案を行った。これは、少なくと
も第１の物質および第２の物質の２種類の物質からな
り、外部エネルギーの付与により両物質が反応して両物
質のうち少なくとも一方の光学特性が変化することで情
報を記録する記憶部材において、実用的な範囲で外部エ
ネルギーを付与した場合に、上記問題を解決する両物質
を提案したものである。

【０００６】すなわち、両物質の反応を、第２の物質か
ら第１の物質に酸素を供給する酸化還元反応とし、第１
の物質は、酸素分子１ｍｏｌ量と結合するときに発生す
るエネルギー（以下、酸素結合エネルギーという）が１
０００ｋＪ以上である金属、金属間化合物または窒化物
等を含むものであり、第２の物質は、酸素分子１ｍｏｌ
量を解離するときに必要とするエネルギー（以下、酸素
解離エネルギーという）が５５０ｋＪ以下である酸化物
および酸素を構成要素とする物質のうちの少なくとも１
つを含むものとしている。

【０００７】それによって、記録時になされる両物質の
酸化還元反応を発熱反応とすることができ、逆の反応が
より起こりにくくなるため、結果的に、記録情報保持の
熱的安定性及び湿気に対する安定性を向上させることが
できる。ところで、上記先願においては、耐環境性及び
情報の保持性の向上を目的としていたため、上記先願の
構成では、記録時に付与する外部エネルギー（例えばレ
ーザ光）のパワーが大きくなってしまい実用的範囲を越
えてしまう場合があり（例えば、レーザパワーが１４ｍ
Ｗ以上になる）、記録感度上の問題が生じる。そこで、
低パワーの外部エネルギーで効率良く記録できるような
記憶部材構成の検討が望まれる。

【０００８】本発明は、この先願における問題に鑑みな
されたものであり、外部エネルギーを付与することによ
って第１の物質と第２の物質とが酸化還元反応し光学特
性を変化させて情報を記録する記憶部材において、低パ
ワーの外部エネルギーで記録できるようにすることを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく、各物質の表面積を大きくしてより反応性
を大きくするため、上記先願の記憶部材において、酸素
受取側（つまり自身は酸化される）の第１の物質と酸素
供給側（つまり自身は還元される）の第２の物質とがそ
れぞれ層をなす複数層構成とした上で、鋭意検討を行っ
た。

【００１０】外部エネルギーとしてレーザ光を用い記録
・再生を行う反射型の記憶部材において、実験検討を行
った結果、以下に述べるように、記録レーザパワーのた
めには、ＴｉあるいはＴｉ化合物がこの添加物として好
適であることを見出した。なお、記録レーザパワーを調
べる理由は、記録レーザパワーは、第１の層をなす第１
の物質と第２の層をなす第２の物質とを酸化還元反応さ
せる、すなわち記録に要するレーザ光のパワーであるた
めである。本発明者等の検討によれば、実用レベルとし
ては、記録レーザパワー１４ｍＷ未満が望ましい。

【００１１】実験に用いた記憶部材は図１および図２に
示すようなものとした。ここでは、第１の物質を、上記
先願において第１の物質を構成する物質の１つであるＡ
ｌに対してＴｉが所望の割合で添加された合金であるＡ
ｌ−Ｔｉ合金とし、第２の物質を、上記先願において第
２の物質を構成する物質の１つであるＷＯ₃としてい
る。そして、両物質を積層構造として、レーザ光の付与
によりＡｌ−Ｔｉ合金膜（第１の層）３０とＷＯ₃膜
（第２の層）２０とが酸化還元反応し、反射率変化とし
て記録再生するものとしている。

【００１２】図１に示すように、記憶部材１は、中央部
に穴２が形成された全体として円盤状をなしたものとし
た。穴２の外周囲には情報記録が行われない平面部３が
設けられ、さらに平面部３の外周囲には情報記録及び再
生が行われる記録部４が設けられている。記録部４につ
いて図１のＢ−Ｂ断面である図２を参照して述べる。円
盤（例えば厚さ１．２ｍｍ）状に形成されたポリカーボ
ネート製の透明な基板１０の面１２上には、Ｗターゲッ
トを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、ＷＯ₃
膜２０が膜厚１９０ｎｍで成膜され、ＷＯ₃膜２０上に
は、Ａｌ−Ｔｉ合金膜３０が、Ａｌ−Ｔｉ合金ターゲッ
トを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法により、膜厚５
０ｎｍに成膜されている。Ａｌ−Ｔｉ合金膜３０の上に
は、紫外線硬化樹脂により保護膜４０が形成されてい
る。

【００１３】そして、記憶部材１に、基板１０の面１１
側（図１に示す矢印Ａ方向）から、波長＝７８０ｎｍの
レーザ光を、ＮＡ（開口数）＝０．５０の対物レンズを
通して、Ａｌ−Ｔｉ合金膜３０面上に集光させ記録を行
う。このとき、両膜２０および３０の両物質が反応して
記録が行われる際のレーザ光のパワーを記録レーザパワ
ーとした。

【００１４】この記憶部材１において、Ａｌ−Ｔｉ合金
膜３０のＴｉ量（原子％）を変えて記録レーザパワー
（ｍＷ）を調べた結果を図３のグラフに示す。これか
ら、Ｔｉ量が０のとき、すなわちＡｌ単独では記録レー
ザパワーが１４ｍＷと実用レベルを越えてしまうが、Ｔ
ｉの添加によって記録レーザパワー１４ｍＷ未満とで
き、Ｔｉの添加量の増加とともに記録レーザパワーを低
減させていくことができることがわかった。

【００１５】このＴｉの添加効果は、Ｔｉ自体が活性金
属であるため表面が酸化しやすいこと、及び記録レーザ
光（例えば波長７８０ｎｍ）を吸収しやすいため熱を吸
収しやすいこと等から、Ｔｉの添加により反応性が高く
なるためと考えられる。従って、Ａｌ以外の物質に添加
しても同様の添加効果が得られ、また、この添加効果は
ＴｉでなくともＴｉ化合物であっても発揮されると考え
られる。

【００１６】そして、上記実験検討と同様に、上記先願
において第１の物質を構成する種々の物質に対してＴｉ
あるいはＴｉ化合物を添加して、記録レーザパワーを調
べたところ、ＴｉあるいはＴｉ化合物の添加により記録
レーザパワーを低減できることがわかった。請求項１記
載の発明は上記知見に基づいてなされたもので、第１の
物質からなる第１の層と第２の物質からなる第２の層と
を備える複数層からなり、外部エネルギーを付与するこ
とによって第２の物質から第１の物質に酸素を供給する
酸化還元反応を行うことで、両物質のうち少なくとも一
方の光学特性を変化させて情報を記録する記憶部材であ
って、第２の物質は、酸素分子１ｍｏｌ量を解離すると
きに必要とするエネルギーが５５０ｋＪ以下である酸化
物および酸素を構成要素とする物質のうちの少なくとも
１つを含むものであり、第１の物質は、酸素分子１ｍｏ
ｌ量と結合するときに発生するエネルギーが１０００ｋ
Ｊ以上である金属、金属間化合物、窒化物およびこれら
を含む化合物のうち少なくとも１つからなる物質（以
下、前段物質という）に対して、ＴｉあるいはＴｉ化合
物（以下、Ｔｉ等という）が含まれたものであることを
特徴とする。

【００１７】ここで、「前段物質に対してＴｉ等が含ま
れたもの」とは、Ｔｉ等が前段物質との合金、若しくは
金属間化合物、窒化物等の前段物質との化合物として、
または、前段物質との混合物として含まれていることを
意味する。また、前段物質がＴｉ等であってもよく、そ
の場合には第１の物質全体がＴｉ等の物質からなるもの
となる。そして、Ｔｉ化合物としては、ＴｉＮ（窒化チ
タン）またはＴｉＮを含む物質にすることができる。

【００１８】それによって、第１の層における第１の物
質の反応性を高め、記録時に付与する外部エネルギー
（例えばレーザ光）を実用的範囲の低パワー（例えば、
レーザパワー１４ｍＷ未満）としても、第１の物質と第
２の物質との酸化還元反応が行われる。従って、低パワ
ーの外部エネルギーで記録可能な記憶部材を提供するこ
とができる。

【００１９】さらに、Ｔｉ等の添加により光吸収性が大
きくなって、光透過率が低下し記憶部材の光学特性（例
えば反射率等）に影響が出ることも予測されるため、Ｔ
ｉ等の添加量と記憶部材の光学特性との関係についても
考慮して検討を進めた。ここで光学特性としては、記録
感度の点から重要な特性である未記録部反射率について
調べた。

【００２０】ここで、未記録部反射率を調べる理由は、
未記録部反射率は、記録された部分以外の部分の再生時
における反射率であり、第１の層の光透過性すなわち第
１の層の膜厚に大きく影響されるためである。本発明者
等の検討によれば、実用レベルとしては、未記録部反射
率が６０％以上が望ましい。上記実験検討と同様の記憶
部材、すなわち図１および図２に示す記憶部材１におい
て、Ａｌ−Ｔｉ合金膜３０中の前段物質であるＡｌに対
するＴｉ量（原子％）を変えて、未記録部反射率を調べ
た。未記録部反射率は、記録済みの記憶部材１を再生レ
ーザパワー＝０．７ｍＷ（波長＝７８０ｎｍ）で、記録
部４の未記録部における反射率を測定することで求め
た。その結果を図４に、Ａｌに対するＴｉの量（原子
％）と未記録部反射率（％）との関係を表すグラフとし
て示す。

【００２１】図４から、Ａｌに対するＴｉの量が３０原
子％未満であれば、実用レベルである未記録部反射率６
０％以上を満足することがわかる。同様に上記先願にお
いて第１の物質を構成する種々の物質に対しても調べた
ところ、Ａｌに対するＴｉの量が３０原子％未満で未記
録部反射率６０％以上となることがわかった。従って、
請求項１記載の第１の物質に含まれるＴｉ等は、Ｔｉ原
子として３０原子％未満であれば、記憶部材の光学特性
を実用レベル（例えば未記録部反射率６０％以上）に維
持しつつ、低パワーの外部エネルギー（例えば記録レー
ザパワー１４ｍＷ未満）で記録可能とできる。

【００２２】ところで、第２の層を構成する第２の物質
としては、第１の物質を酸化して自身が還元されるもの
が好ましいが、そのようなものとして、次のようなもの
が挙げられる。すなわち、第２の物質は、周期律表にお
ける６族、８族、９族、１１族、及び、Ｔｉ、Ｖ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂ
ｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂの中から選ばれた少
なくとも１つの元素を含む酸化物、及び酸素を構成要素
とする物質のうちの少なくとも１つを含む物質であるも
のにできる。ここで、例えば、６族元素としてはＣｒ、
Ｍｏ、Ｗ等、８族元素としてはＦｅ、Ｒｕ等、９族元素
としてはＣｏ、Ｒｈ、Ｉｒ等、１１族元素としてはＣ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ等が挙げられる。

【００２３】なお、第１の物質と第２の物質とを、上記
のような無機材料とすれば、有機色素等の有機材料を用
いた記憶部材に比べて、材料自体が安価であり、又、蒸
着法やスパッタ法等の公知の方法にて製造できるため、
コスト的に有利な記憶材料とすることができる。さら
に、第１の層と第２の層とが接しているものにすれば、
外部エネルギーを付与した際に、上記した第１の物質と
第２の物質との酸化還元反応がより起こりやすくなり記
憶部材の感度を向上させることができる。

【００２４】また、第１の層と第２の層との間に、分解
温度が３００℃以下の第３の物質が介在しているものに
すれば、熱に対する情報の保持性がより優れたものとで
きる。ここで分解温度とは、第３の物質が分解、昇華、
溶融等する温度であり、分解温度が３００℃以下の第３
の物質としては、例えば、ハイドロカーボン等を用いる
ことができる。

【００２５】すなわち、外部エネルギーによって分解温
度以上に加熱することで、第３の物質が分解、昇華、溶
融等され、第１の物質と第２の物質とが反応可能とな
り、情報の記録が可能となる。記録前は、第３の物質が
第１の物質と第２の物質との間に介在する形となるた
め、分解温度以下での両物質の反応が抑止される。従っ
て、光学特性を実用レベルに維持して低パワーの外部エ
ネルギーで記録可能としつつ、熱に対する保持性能を向
上できる。

【００２６】なお、介在する第３の物質の分解温度を３
００℃以下としたのは、３００℃より高い温度であると
記録時に与える外部エネルギーを非常に大きくしなけれ
ばならず、実用的でないためである。

【００２７】

【発明の実施の形態】本実施形態では、上述した図１お
よび図２に示す記憶部材１において、Ａｌ−Ｔｉ合金膜
３０のＴｉ量を２５原子％としたものについて説明す
る。記憶部材１は、図１に示すように、中央部にＣＤプ
レーヤー等に取り付けるための穴２が形成された全体と
して円盤状をなし、上記のように平面部３および記録部
４が設けられている。

【００２８】記録部４の断面構造について、図２に基づ
いて上述した部分については本実施形態では説明を省略
する。なお、基板１０のレーザ光入射側である一方の面
１１は鏡面であり、他方の面１２にはレーザ光を導くた
めのスパイラル又は同心円状の案内溝（図示せず）が形
成されている。なお、光情報の記録、再生のためのレー
ザ光は、基板１０から矢印Ａのように入射し、後述する
ようにＡｌ−Ｔｉ合金膜３０にて矢印Ａと反対方向に反
射する。

【００２９】次に、記憶部材１の製造方法について述べ
る。片面を鏡面とし残りの片面に案内溝を形成したポリ
カーボネート製円盤である基板１０の案内溝が形成され
ている面１２上に、ＲＦマグネトロンスパッタ法によ
り、先ず、ＷＯ₃膜２０を、ガス種（圧力比）：Ｏ₂／
（Ａｒ＋Ｏ₂）＝０．１、スパッタガス圧：３．０×１
０^-3Ｔｏｒｒ、投入電力：１００〜３００Ｗの成膜条件
により、Ｗターゲットを用いて１９０ｎｍ形成する。

【００３０】引き続き、真空を破らずに、ＲＦマグネト
ロンスパッタ法により、Ａｌ−Ｔｉ合金膜３０を、ガス
種Ａｒ、スパッタガス圧：３．０×１０^-3Ｔｏｒｒ、投
入電力：１００〜２００Ｗの成膜条件により、Ａｌ−２
５原子％Ｔｉ合金ターゲットを用いて５０ｎｍ形成す
る。最後に、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗
布し、高圧水銀灯を用いて該紫外線硬化樹脂を硬化させ
て樹脂膜を形成し、保護膜４０を成膜する。こうして、
記憶部材１が完成する。

【００３１】次に、この記憶部材１の性能について、次
のように実験を行った。記憶部材１に、基板１０の面１
１（鏡面）側から、波長＝７８０ｎｍのレーザ光を、Ｎ
Ａ（開口数）＝０．５０の対物レンズを通して、Ａｌ−
Ｔｉ合金膜３０面上に集光し記録を行った。このとき、
線速度＝２．８ｍ／ｓｅｃ、記録周波数＝４００ｋＨ
ｚ、記録レーザ波形＝デューティー比５０％の矩形波と
し、記録レーザパワー＝１０ｍＷであった。

【００３２】この記録済みの記憶部材１を再生レーザパ
ワー＝０．７ｍＷ（波長＝７８０ｎｍ）で、Ｃ／Ｎ（ｃ
ａｒｒｉｅｒｔｏｎｏｉｓｅｒａｔｉｏ）、未記
録部及び記録部（記録ピット）の反射率を測定した。そ
の結果、Ｃ／Ｎ＝５０ｄＢ、未記録部反射率＝６８％、
記録部反射率＝１１％であった。このように、記憶部材
１は良好な光学特性を示すことが確認できた。

【００３３】ここで、レーザ光には実用上半導体レーザ
光等が用いられるが、記録レーザパワーは、通常実用レ
ベルとしては１４ｍＷより小さい範囲であることが望ま
れる。本例では、未記録部反射率６０％以上の実用レベ
ルを維持しつつ、記録レーザパワーは１０ｍＷと実用レ
ベル範囲内とでき、低パワーで記録可能とできる。さら
に、この記録済みの記憶部材１を、耐環境試験として、
温度９０℃、相対湿度８０％ＲＨの環境下で２４０時間
保持した後、再度、Ｃ／Ｎと、未記録部反射率、記録部
反射率の反射率を測定したところ、測定誤差範囲内でい
ずれの特性も変化が認められなかった。このように、記
憶部材１は、記録情報の保持性能が熱および湿気に対し
ても安定であることが確認できた。

【００３４】ところで、記憶部材１では、記録レーザ光
を、主にＷＯ₃膜２０とＡｌ−Ｔｉ合金膜３０との界面
付近で吸収して光エネルギーを熱に換え、このエネルギ
ーでＷＯ₃膜２０とＡｌ−Ｔｉ合金膜３０との間に反応
を誘起させる。その反応は、ＷＯ₃膜２０からＡｌ−Ｔ
ｉ合金膜３０へ酸素が供給され、Ａｌ−Ｔｉ合金膜３０
の全部または一部が、Ａｌ₂Ｏ₃膜およびＴｉＯ膜の少
なくとも一方に変化し、一方、ＷＯ₃膜２０の全部また
は一部が、酸素欠損構造をとりＷＯ₂.₉₆膜に変化する。
本実施形態では、記録部４において両膜２０および３０
の変化した部分が記録部分として構成される。

【００３５】つまり、ＷＯ₃膜２０は、Ａｌ−Ｔｉ合金
膜３０を酸化して自身は還元され、Ａｌ−Ｔｉ合金膜３
０は、ＷＯ₃膜２０を還元して自身は酸化されたことに
なる。このとき、ＷＯ₃膜２０とＡｌ₂Ｏ₃膜とＴｉＯ
膜は光吸収性の膜であり、Ａｌ−Ｔｉ合金膜３０は金属
光沢を有する膜であり、ＷＯ₂.₉₆膜は可視域で青く着色
して見える光吸収性の膜である。

【００３６】従って、上記実験において記録前では、Ａ
ｌ−Ｔｉ合金膜３０の反射層としての効果により、再生
レーザ光は記録部４の未記録部分では６８％反射され
る。しかし、記録レーザ光が入射した記録部４の記録部
分ではＷＯ₃膜２０が還元されてＷＯ₂.₉₆膜となり光を
吸収することにより、再生レーザ光は１１％しか反射さ
れない。つまり、主として第２の物質であるＷＯ₃の光
学特性変化によって情報が記録される。これが、本実施
形態においてデータ等の情報が記憶できる作用である。

【００３７】また、上記反応全体が発熱反応であること
から、記録レーザ光によって一度反応が進行すれば、記
録レーザ光による供給エネルギーを抑えることができ、
結果的に記憶部材１の感度を上昇させることができる。
同時に、反応の発熱エネルギーの大きな材料の組み合わ
せを選択することにより、逆の反応がより起こりにくく
なる。従って、結果的に、記録情報保持の熱的安定性及
び湿気に対する安定性を向上させることができる。

【００３８】また、Ａｌが酸素分子１ｍｏｌ量と結合す
るときに発生するエネルギー（酸素結合エネルギー）
は、室温でおよそ１１２８ｋＪすなわち１０００ｋＪ以
上であるが、Ｔｉとの合金化により、上記酸化還元反応
の反応エネルギーが低下し、熱の拡散を抑制することに
より、必要な記録レーザパワーをさせるものと考えられ
る。なお、ＷＯ₃が酸素分子１ｍｏｌ量を解離してＷＯ
₂.₉₆に変化するときに必要とするエネルギー（酸素解離
エネルギー）は、室温でおよそ４１３ｋＪであり５００
ｋＪ以下である。

【００３９】このＴｉの添加効果は、Ｔｉ自体が活性金
属であるため表面が酸化しやすいこと、及び記録レーザ
光（例えば波長７８０ｎｍ）を吸収しやすいため熱を吸
収しやすいこと、熱の拡散を抑制すること等から、Ｔｉ
の添加により反応性が高くなるためと考えられる。ま
た、逆にＴｉの添加により光吸収性が大きくなって光透
過率が低下するが、添加量を３０原子％未満としている
ことで、未記録部反射率６０％以上を確保出来る程度の
光透過率の低下に抑えることができると考えられる。

【００４０】なお、上述の図３および図４におけるＡｌ
−Ｔｉ合金膜３０のＡｌに対するＴｉの量を種々変えた
記憶部材１においても、上記の反応メカニズムにより情
報記憶がなされ、Ｔｉ量を３０原子％としたものにおい
て、未記録部反射率を実用レベルに維持しつつ、低パワ
ーの記録レーザで記録可能な記憶部材１を提供できる。

【００４１】このように、第１の層に金属膜としてＡｌ
−Ｔｉ合金膜３０を用いることにより、Ａｌ単独膜に比
べて記録感度を上昇（本実施形態では記録レーザパワー
の低減）させることができるとともに、Ｔｉ単独膜に比
べて記憶部材１の光学特性（本実施形態では未記録部反
射率）を上昇させることができる。なお、本実施形態に
おいては、第１の層であるＡｌ−Ｔｉ合金膜３０と第２
の層であるＷＯ₃膜２０とが互いに接しているため、記
録レーザ光を入射した時に、両層を構成する両物質の酸
化還元反応がより起こりやすくなり記憶部材１の記録感
度を向上させることができるという効果も有している。

【００４２】また、本実施形態によれば、記録レーザ光
付与時の反応において酸化される第１の物質と還元され
る第２の物質とが、共に層をなして基板１０上に積層さ
れた複数層構造をとっているため、体格を薄型とでき、
例えば追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）等に好適
とできる。（他の実施形態）なお、上記実施形態において、第１の
層（Ａｌ−Ｔｉ合金膜３０）と第２の層（ＷＯ₃膜２
０）との間に、分解温度（分解、昇華、溶融温度）が３
００℃以下の第３の物質（例えば、ハイドロカーボン
等）からなる第３の層が介在されていると、以下の理由
によって、熱に対する記録情報の保持性能が向上する。

【００４３】すなわち、記録レーザ光によって分解温度
以上に加熱することで、第３の物質が分解、昇華、溶融
等され、第１の物質と第２の物質とが反応可能となり、
情報の記録が可能となる。記録前は、分解温度以下とす
ることで、第１の物質と第２の物質との間に介在する形
となるため、分解温度以下での両物質の反応が抑止され
る。

【００４４】ここで、介在する第３の物質の分解温度を
３００℃以下としたのは、３００℃以上であると記録時
に与えるレーザ光のパワーを非常に大きくしなければな
らず、記憶部材として実用的でないためである。また、
ＰＥＴフィルム（基板）上の片面に、Ａｌ−Ｔｉ合金膜
（第１の層）、ＷＯ₃膜（第２の層）、透明な保護膜、
粘着層を順次形成した記憶部材として、レーザ光にてデ
ータと画像を記憶させた後、任意な場所に張り付ける構
成としてもよい。

【００４５】また、基板の無いものとして、例えば、Ｔ
ｉドープしたＡｌ箔（第１の層）上にＭｏＯ₃膜（第２
の層）を形成した記憶部材として、レーザ光にて描画す
ることにより、描画像を記憶できるものとしてもよい
し、ＴｉをドープしたＭｇ箔（第１の層）上にＰｒＯ₂
斜め蒸着膜（第２の層）を形成した記憶部材として、超
音波でドット画を描画することにより、描画像を記憶で
きるものとしてもよい。

【００４６】また、第１の物質は、Ｔｉを含むものとし
て合金等の金属または金属間化合物に限らず、ＴｉＮ
（窒化チタン）等の窒化物を含むものでも良い。例え
ば、ＰＥＴフィルム（基板）上の片面に、ＴｉＮ膜（第
１の層）、ＷＯ₃膜（第２の層）、透明な保護膜、粘着
層を順次形成した記憶部材として、レーザ光にてデータ
と画像を記憶させた後、任意な場所に張り付けるように
したものとしてもよい。

【００４７】ところで、上記各実施形態において、反応
を誘起させるための外部エネルギーはレーザ光、超音波
あるいは熱に限定されるものではなく、光全般、電磁
波、音波、放射線、衝撃力、歪み等であってもよい。ま
た、上記各実施形態を適宜組み合わせたものとして良い
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る記憶部材の全体構成を示す構成図
である。

【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図３】Ａｌ−Ｔｉ合金膜の膜厚と記録レーザパワーと
の関係を示すグラフである。

【図４】Ａｌ−Ｔｉ合金膜の膜厚と未記録部反射率との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…記憶部材、２…穴、３…平面部、４…記録部、１０
…基板、１１、１２…基板の面、２０…ＷＯ₃膜、３０
…Ａｌ−Ｔｉ合金膜、４０…保護膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹田康彦愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者加藤直彦愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者元廣友美愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者川井正一愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者久野裕也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】第１の物質からなる第１の層と第２の物
質からなる第２の層とを備える複数層からなり、外部エ
ネルギーを付与することによって前記第２の物質から前
記第１の物質に酸素を供給する酸化還元反応を行うこと
で、両物質のうち少なくとも一方の光学特性を変化させ
て情報を記録する記憶部材であって、前記第２の物質は、酸素分子１ｍｏｌ量を解離するとき
に必要とするエネルギーが５５０ｋＪ以下である酸化物
および酸素を構成要素とする物質のうちの少なくとも１
つを含むものであり、前記第１の物質は、酸素分子１ｍｏｌ量と結合するとき
に発生するエネルギーが１０００ｋＪ以上である金属、
金属間化合物、窒化物およびこれらを含む化合物のうち
少なくとも１つからなる物質に対して、ＴｉあるいはＴ
ｉ化合物が含まれたものであることを特徴とする記憶部
材。