JPS5871194A - 情報記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録された情報を光学的に読取り可能な光学
的情報記録媒体に係υ、特に光、熱等のエネルギービー
ムの照射によシ記録膜に凸部が形成されることによって
情報を記録するようにした光学的情報記録媒体に関する
。

光学的情報記録媒体として、従来、第１図に示すように
基板１上に形成された記録膜２にエネルギービームを照
射し、記録されるべき情報に対応したピット３列を形成
するようにしたものがある。このようか光学的情報記録
媒体において、従来よυ記録膜２としてテルル（Ｔｅ）
を使用することが知られている。Ｔｅｉは非常に低いエ
ネルギーで所望の孔（ピット）を形成でき、この種の用
途においては高感度材料として極めて有望である。ここ
で感度とは、単位面積当りの記録部（この場合はピット
）形成に要するエネルギー（ｍＪ／ｍ　）で定義される
。

しかしながら、Ｔｅは大気中に放１ｄされた場合、酸素
や水分によシ酸化され、透明になる度合か速い。記録膜
として使用する場合、膜厚は７００Ｘ程度と極めて薄い
ため、膜の酸化で生じた透明度の増加に起因する感度の
劣化は著しい。すなわち、膜が酸化されると融解、蒸発
温度が」−昇するとともに透明化によシ光崎のエネルギ
ーの吸収が少なくなるため、ビット形成に要するエネル
ギーが太きくなシ、感度の劣化を来たす。

例えば温度７０℃、相対湿度８５チの雰囲気に放置した
場合、約５時間で感度が約２０係低下し、約１５時間で
約５０係低下してし甘う。このため、Ｔｅ膜の酸化防止
のために柚々の対策がトラれている。その一つである安
定無機物質でＴｅ膜ヲコーティングする方法は、Ｔｅ膜
の酸化防止には有効であるが、感度を低下させてしまう
ことと高価であることのため、実用化されていない。一
方、プラスチックコーティングは、熱伝導率が小さいこ
とから、感度を損なう度合が小さく有利であるが、酸素
や水を比較的容易に透過させるため、Ｔｅ膜の酸化防止
にはあ捷り役立たない。

また、このような光学的情報記録媒体は第１図に示すよ
うにピット３０周辺が盛り上ってしまい、再生信号のノ
イズレベルを高くする欠点をもっている。

一方、エネルギービームの照射によシ記録膜に凸部が形
成されることによって情報を記録する光学的情報記録媒
体として、基板上に光反射膜、光透過膜、光吸収膜を順
次形成し、レーザビーム等の光を光吸収膜で吸収しその
熱で光透過膜の材料が分解または昇華したときのガスに
よって、光吸収膜下部に気泡を発生させるものが知られ
ている。（特開昭５６−６５３４０号公報）。

しかし、この記録媒体は記録膜が３層構造で複雑である
ばかシでなく、ｆ＃’Ｊり感度および寿命の点で未だ不
十分である。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、高
感度の長寿命かつ低ノイズで構造も簡単な光学的情報記
録媒体を提供することを目的とする。

本発明に係る光学的情報記録媒体は、特に基板上に被着
された記録膜にエネルギービームの照射によシ凸部が形
成されることによって情報を記録するものであって、記
録膜を低融点金属またはその合金とＣおよびＨを含廟す
るエネルギー吸収膜によって形成したことを特徴として
おシ、これによって高感度、長寿命かつ低ノイズの長所
を兼ね備えたものである。ここで低融点金属としては、
膜形成技術および記録慣性から２５〜６００℃の融点を
もつ金属が用いられる。このような低融的金属としては
、例えばＣｄ。

Ｉｎ、　Ｓｎ、　Ｚｎ、　Ｐｂ、　Ｂｉ　、　Ｔｅ等が
ある。これらの金属を単体で用いてもよいが、それらの
合金を用いることもできる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に貌
明する。

第２図は本発明の一実施例を示す断面図である。図にお
いて、１ノは基板で本実施例では合５− 成樹脂の１つであるアクリル板を用いるものとする。し
かし、他の合成樹脂板またはガラス板であ−てもよく、
情報の記録および読取多方法によって適宜選択すること
が可能である。そして、この基板１ノ上に記録膜となる
エネルギー吸収膜１２および工坏ルギー非吸収膜１３が
順次形成される。エネルギー吸収膜１２は前述したよう
にＣおよびＨを含む低融点金属膜からなり、その膜厚は
十分な光反射率が得られるよう２００Ｘ以上であること
が望ましい。

例えば低融点金属としてＴｅを選んだ場合、エネルギー
吸収膜１２はＴｅをターゲットとして、ＣおよびＨを含
むガス、例えばメタン（ＣＨ４）とアルゴン（Ａｒ）と
の混合ガス中でスノ’？　ツタリングすることにより得
られる。ここでＴｅ膜中のＣ９Ｈの含有量は、ＣＨ４と
Ａｒとの混合比および印加高周波電力によ多自由に制御
でき、例えばＣＨＡ／Ａｒ＝１の混合比で約０．３　Ｗ
／ｃｍ２の高周波（１３，５６睡〕電力をＴｅターデッ
ドと基板１１との間に印加するとＴｅに対して原子数比
で０．２のＣを含有した６一 膜を形成することができる。この場合、膜の組成式はＴ
ｅ１−ｘＣｘσわと１き表わすことができ、膜が化学的
に最も安定するＨの含有量はＸによって決まる。ここで
は膜中に水素がス（Ｈ２）が発生するほど多量に含有さ
せ々い限り、■含有量は任意に選ぶことができる。さら
に膜厚はスパッタリング時間に比例するので、自由に制
御できる。

一方、エネルギー非吸収力か１３は例えばＣＨ４（メタ
ン）ガスを１０　ＫＨｚ、　５００Ｖ、　２５０ｍＡ　
の放電状態でエネルギー吸収膜１２の上へプラズマ重合
させた膜であり、その膜厚はピンホールがない程度に厚
く凸部を形成する感度を損なわない程度に薄くする必要
があるので、１００Ｘ〜５０００Ｘが適当である。

第２図に示される本発明による記録媒体に、第３図に示
すように１・′−ザビーム等のエネルギービーム１４を
照射すると、その部分のエネルギー吸収膜１２が体積膨
張して記録膜に凸部１５が形成される。このときエネル
ギー非吸収膜１３は適度の弾性と気密性を有することが
望ましい。レーザビーム等によるエネルギー吸収膜１２
の膨張は、低融点金属であるＴｅとＣおよびＨの一部ま
たはすべてによって形成される蒸気圧の高い成分が温度
上昇によって発生することに基ずくものと考えられる。

力おエネルギー非吸収膜１３は必らずしも必要でなく、
これがなくともエネルギー吸収膜１２の体積膨張が生じ
て凸部１５が形成されることが確認された。

但しエネルギー非吸収膜１３を設けると、これによって
エネルギー吸収膜１２から発生するガスが封じ込められ
るため、凸部１５がよシ効果的に形成される。

第４図は温度７０℃、相対湿度８５悌の雰囲気中で時間
経過に対する感度の劣化すなわち寿命特性を、従来のＴ
ｅ単体からなる記録膜の場合Ａと本発明による記録膜の
場合Ｂとについて比較して示す図である。この図におけ
る感度の劣化は、記録に必要なエネルギーの逆数の初期
値に対する変化として表わされてお９、Ａ、Ｂいずれも
記録膜がアクリル基板上に形成された場合を示す。

この図かられかるように、Ｔｅ単体からなる記録膜の場
合、Ａで示すように時間経過とともに感度が劣化する。

これは時間とともに局部画表透明領域（シミ）が生ずる
ためで、約１７０時間経過後には記録膜全面にわたって
感度が劣化する。これに対し、本発明の実施例によるＣ
およびＨを含有するＴｅ薄膜であるエネルギー吸収膜と
エネルギー非吸収膜とからなる記録膜の場合は、Ｂで示
すように１０００１１；’ｊ間経過後もＴｅ単体からな
る記録膜に見られた様なシミは全く認められず、常にほ
ぼ一定の感度を保持しておＬ長寿命化を達成することが
わかる。

第５図（、）は温度７０度、相対濁度８５φの条件下で
２０時間経過後のアクリル基板上の従来のＴｅ単体から
なる記録膜の表面状態を示す光学顕微鏡写真で、同図（
ｂ）は同条件下で１０００時間放置された本発明の実施
例による記録膜の表９− 感度、すなわち単位面積当りの凸部の形成に要するエネ
ルギー（ｍＪ／ｃｍ２）は従来の記録膜単体の記録膜の
感度と同等かまたはわずかに上まわる値を示すことが確
認された。すなわち、本発明による光学的情報記録媒体
は時間経過に対する感度の劣化が少ないばかりでなく、
高感度という特長も兼ね備えている。さらに、本発明は
原理的にＴｏ膜膜体体配録膜におけるピット周囲の盛り
上りによるノイズレベルの増加という問題がなく低ノイ
ズ化も可能である。

また、本発明の光♀曲情報記録媒体はエネルギー吸収膜
自身がエネルギーを吸収して膨張するものであるため、
記録膜は基本的にはエネルギー吸収膜のみでよく、前述
した特開昭５６−６５３４０号公報に記載された光吸収
膜と光透過膜の最低２層の膜を必要とするものに比べ構
造が簡単であυ、製造コストを引下げることができる。

さらに、本発明における記録膜の感度および寿命特性は
特開昭５６−６５３４０号公報にお一１〇− ける記録膜のそれと比較してもすぐれている。

すなわち、後者の記録膜における光透過膜として用いら
れている弗化マグネシウム、弗化鉛は融点がそれぞれ１
２６１℃、８５５℃と高いのに対し、前者の記録膜にお
けるエネルギー吸収膜、例えばＣ，Ｈを含有するＴｅ膜
は分解温度が１４２℃、融点４４５℃といづれも非常に
低く、よシ低エネルギーで記録を行うことができる。

従って前者の方が高感度である。また後者の記録膜は最
外層としての元吸収族にＴＩなどの金鵜が使用されてい
るため、酸化による劣化が生じ易いが、後者の記録膜は
最外層が化合物のエネルギー吸収膜または、有機重合膜
からなるエネルギー非眩収膜であるため、酸化のおそれ
がなく長寿命である。

なお、本発明においてエイ・ルギー吸収膜中のＣの含有
量はＴｅに対して原子数比で０（）５未満では上述した
効果が認められず、甘た０８を越えると感度の低下が見
られた。この点は工４ルギー吸収膜にＴｅ以外の低融点
金属あるいは、その合金を用いた場合も同様である。従
って、エネルギー吸収膜中のＣの含有量は金属元素の総
量に対し原子数比で０．０５〜０．８の範囲にすること
が望ましい。

上記実施例では記録膜のエネルギー吸収膜をＣＨ４とＡ
ｒとの混合ガス中で反応性スパッタリングを行なうこと
により形成したが、ＣＨ４とＴｅ　　の蒸気とをプラズ
マ状にして基板上にＣおよびＨを含むＴｅ膜から々るエ
ネルギー吸収膜を形成することも可能である。また、Ｔ
ｅ（ＣＨｓ）２（ジメチルテルル）やＴｅ（Ｃ２Ｈｓ）
２（ジエチルテルル）を用いた気相成長またはプラズマ
気相成長によっても、同様のエネルギー吸収膜を形成す
ることが可能である。さらに他の方法としてＴｅ、Ｃ，
Ｈ原子の一部または全部をイオン化してビーム状として
基板状に積もらせるようにしてもよい。

低融金属としては、Ｚｎ（＃１点−３１９℃）、Ｃｄ　
（３２０℃）等もＴｅと同様にＣＨ４とＡｒの混合ガス
中でスパッタリングして、上記特性と同等の特性を有す
る工坏ルキ゛−吸収膜を得ることができる。また、Ｂ１
２Ｔｅ３　（５８５℃）　、　Ｉｎ５ｂ（５３５℃）等
の合金も低融点として知られ、上記同様スパッタリング
法により上記特性のエネルギー吸収膜を形成することが
できる。旧＄　（２７ｔ　℃）はスパッタリングは不可
能であるが、反応性蒸着によって上記特性を有するエネ
ルギー吸収膜を形成することができる。

また上記ＣＨ４ガスは、Ｃ２Ｈ４（エチレン）ガスやＣ
２Ｈ２（アセチレン）ガスで置き換えることも可能であ
る。

本発明による光学的情報記録媒体に記録された１を報は
、記録膜の凸部が形成された部分と形成されていない部
分との光反射率や、厚さ方向における光反射位置の違い
を利用して光学的に再生することが可能である。また、
上記各部分の光透過率の違い（一般に光反射率が異なれ
は、光透過率も異なる。）を利用して、透過光によって
再生することもできる。

さらに、本発明による記録媒体は凹凸記録方式の複製を
得る場合にも利用できる。すなわち、１３一 本発明による記録媒体の記録膜表面に必要に応じ蒸着ま
たは、無電解メッキ等により金属被膜を形成したものを
原盤としてメッキ法等により、マスク盤、マザー盤を作
製してスタンｉ＋を得、スタンノチを用いて凹凸記録方
式のディスクを複製することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学的情報記録媒体の断面図、第２図お
よび第３図は本発明の一実施例に係る光学的情報記録媒
体の記録前および記録後の状態を示す断面図、第４図は
本発明の記録媒体と従来の記録媒体との寿命特性を比較
して示す図、第５図（、）　、　（ｂ）は従来の記録媒
体と本発明の記録媒体における記録膜表面状態を示す顕
微鋭写真である。 １１・・・基板、１２・・・エネルギー吸収膜、１３・
・・工坏ルギー非吸収膜、１４・・・エネルギービーム
、１５・・・凸部。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦＝１４− 第４図 経逢埼閣（ｈ） （ｂ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　基板と、この基板上に被着されエネルギービ
   ームの照射により凸部が形成されることによって情報を
   記録する記録膜とからなる光学的情報記録媒体において
   、前記記録膜は２５〜６００℃の融点をもつ金属または
   その合金とＣおよびＨを含有するエネルギー吸収膜を含
   むものであることを特徴とする光学的情報記録媒体。
2. （２）エネルギー吸収膜中のＣの含有量が金属元素の総
   量に対して原子数比で０．０５〜０．８であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的情報記録媒
   体。
3. （３）記録膜はエネルギー吸収膜の上に工坏ルギー非吸
   収膜を形成したものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の光学的情報記録媒体。
4. （４）　　工Ｚルギー非吸収膜は有機重合膜であること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の光学的情報記
   録媒体。