JPS59113535A - 光学記録媒体 - Google Patents

光学記録媒体

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JPS59113535A
JPS59113535A JP57224384A JP22438482A JPS59113535A JP S59113535 A JPS59113535 A JP S59113535A JP 57224384 A JP57224384 A JP 57224384A JP 22438482 A JP22438482 A JP 22438482A JP S59113535 A JPS59113535 A JP S59113535A
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JP
Japan
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recording medium
optical recording
optical
electromagnetic radiation
causes
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Yoichi Osato
陽一 大里
Ichiro Saito
一郎 斉藤
Yoshio Takasu
高須　義雄
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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、レーザ等によシ情報を高密度に記録し、これ
を再生する光学記録媒体に関し、詳しくは可視および近
赤外域の波長を有し且つ低エネルギーのレーザ等によシ
高密度の光学記録および再生が可能な光学記録媒体に関
するものである。
一般に、光ディスクは、基体の上に設けた薄い記録層に
形成された光学的に検出可能な小さな（例えば、約１μ
）ピットをらせん状又は円形のトラック形態にして高密
度情報を記憶することができる。この様なディスクに情
報を書込むには、レーザ感応層の表面に集束したレーザ
を走査し、とのレーザ光線が照射された表面のみがピッ
トを形成し、このピットをらせん状ヌは円形トラックの
形態で形成する。レーザ感応７層は、レーザ・エネルギ
ーを吸収して光学的に検出可能なピットを形成できる。
例えば、ヒートモード記録方式では、レーザ感応層は熱
エネルギーを吸収し、その個所に蒸発又は変形にょシ小
さな凹部（ピット）を形成できる。また、別のヒートモ
ード記録方式では、照射されたレーザ・エネルギーの吸
収によシ、その個所に光学的に検出可能な化学変化によ
って生じる酸化度差１反射率差あるいは濃度差を有する
ピットを形成できる。
この光学記録媒体に記録された情報は、レーザをトラッ
クに沿って走査し、ピットが形成された部分とピットが
形成されていない部分の光仁の様な記録−再生に用いる
記録媒体としては、これまでアルミニウム蒸着膜などの
金属薄膜、ビスマス薄膜、酸化テルル薄膜やカルコゲナ
イド系非晶質ガラス膜などの無機物質を王に用いたもの
や染料（色素）を含有させたプラスチック被膜などの有
機物質を用いたものが知られている。
しかし、これまでの前述の如き化学変化によってピット
を形成する方式の方法では、感度が有する情報記録が得
られない欠点を有しておシ、さらに記録された記録媒体
は長期間に亘った保存において安定性に欠く等の欠点を
有している。
一方、孔を形成する方法では、高感度と高シネ比を得る
ことができる反面、空気中に露出したレーザ感応層の表
面が水分や酸化性雰囲気を有する環境化において酸化さ
れて安定性に欠くという欠点を有している。かかる欠点
に対して、従来法ではレーザ感応層の上及び（又は）下
側に保獲層を設けることが提案されてはいるが、この機
力保護層が逆に感度とφ比を低下させる原因となってい
る。
従って、本発明の目的は、前述の欠点を解消した新規な
光学ｇＣ録媒体を提供することにある。
本発明の別の目的は、感度および記録に伴う光学特性の
変化を向上させた光学記録媒体を提供することにある。
又、本発明の別の目的は、記録後の経時において、安定
した記録を保持できる光学記録媒体を提供することにあ
る。
本発明のかかる目的は、電磁放射線を吸収して熱作用を
受け、かかる熱作用によって光学変化を生じる物質を硫
黄化合物のマトリックス中に含有させたことからなる電
磁放射線感応層を有する光学記録媒体によって達成され
る。
本発明の光学記録媒体は、電磁放射線を吸収して熱作用
を受け、かかる熱作用によって光学変化を生じる物質、
例えばＴｅ（テルル）、ｐｂ（鉛）、Ａｎ（金）、Ｓｎ
　（錫）、Ａｓ　（ヒ素）、Ｂｉ　（ビスマス）、Ｉｎ
（インジウム）やカーボンブラックなどの物質と硫黄化
合物、例えば８ｎＳ　（硫化錫（■）〕、５ｂ２ｓ、（
硫化アンチモア　（ｉｌｌ）　〕、ＧｅＳ〔硫化ゲルマ
ニウム（■）〕、Ａｓ、Ｓ、（硫化ヒ素〕、Ｗ３．〔硫
化タングステン（財））　、Ａｄ、Ｓ、（硫化アルミニ
ウム〕、Ｉ　ｎｔＳ、（硫化インジウム佃）〕、Ａｇｚ
８　（硫化銀（１）〕、ＯｒＳ　（硫化り０　ム（Ｉ［
）　：）、ＯｏＳ　（＠化コバルト（■）〕、Ｔａｇ、
　（硫化タンタル（ＩＶ）　）、０ｕ２Ｓ　（硫化銅（
Ｉ）〕、ｐｂｓ　（硫化鉛（■）〕、Ｂｉ、＠、　（硫
化ビスマス（ＩＩＩ）　）、ＭｎＳ　（硫化マンガン（
■）〕やＭｏｂ、　（硫化モリブデンＧＶ）　）などの
硫化金属あるいは（Ｏ８）。〔硫化炭素ポリマー〕をそ
れぞれ別個の蒸着用ボート、蒸着用るつぼあるいはエレ
クトロンビーム蒸着用るつぼに配置してから基板上に混
合蒸着、又は混合スパッタリングさせることによシ、電
磁放射線感応層を形成することによって得ることができ
る。又、前述の硫黄化合物と電磁放射線を吸収して光学
変化を生じる物質との混合ペレットを用いた抵抗加熱方
式、エレクトロンビーム蒸着力式、スパッタリング力式
など公知の薄膜形成方式を用いても電磁放射線感応層を
形成することができる。これらの方式のうち、真空蒸着
法は、簡単な操作で再現性が良好なことから好ましい方
式の１つであシ、この際５　Ｘ　１０−５Ｔｏｒｒ以下
の真空度で行なうことが望ましい。又、この際の蒸着速
度は、０．１〜５０人／５ｅｃ１好ましくは１〜４０λ
／Ｓｅｃ　　である。
本発明の電磁放射線感応層は、前述の電磁放射線を吸収
して光学変化を生じる物質を２０〜７０モルチの範囲で
含有していることが好ましく、又、その膜厚は３００λ
〜５０００λとすることが適している。
本発明の光学記録媒体は、支持体として用いる基体の上
に前述の電磁放射線感応層を形成することによって得ら
れるが、各種補助層を設けることができる。例えば、基
体の表面に熱定数を調整する目的で無機あるいは有機物
質からなる表面被膜を有する基板を用いることができる
。
又、電磁放射線感応層の上に透明な材質からなる保護層
を設けることができ、この保護層は機械的損傷の防止に
対して有効となる上に、適当な厚さで形成することによ
シ、反射防止膜とすることができるので、感度の向上に
も有効である。又、電磁放射線感応層と基体の間に反射
層を設けることができる。この反射層は、アルミニウム
、銀、クロムなどの反射性金属の蒸着層又はラミネート
層とすることができる。
又、本発明の光学記録媒体には特願昭５７−７２３７４
号明細曹に記載のトラック案内溝や番地指定溝などの機
能をもつプレグルーブを形成することができる。
本発明の好ましい具体例では、硫化錫５ｎＳｘ。
（０〈ｘ、く１）又は硫化アンチモア　５ｂＳｘ、（０
＜ｘ、／’　２／　３　）からなるマトリックス中にＴ
ｅ（チルノリ、Ｐｂ　（鉛）、Ａｕ（金）、Ｓｎ（錫）
およびＡｓ　（ヒ素）からなる金属群から選択された少
なくとも１種の金属を含有させた被膜を電磁放射線感応
層として用いることができる。この際、前述の金属類は
、硫化錫又は硫化アンチモンからなるマトリックス中に
２０〜７０モルチの範囲で含有していることが好ましく
、この被膜に電磁放射線、例えばガリウムーヒ素−アル
ミニウム半導体レーザ（発振波長：８２０ｎｍ）、アル
ゴンガスレム−ネオンガスレーザ（発振波長：　６３２
．８／Ｖ）−’ｆ：の他可視領域から赤外領域に発振波
長を有するレーザやキセノンフラッシュランプなどの各
種短パルス発光ランプあるいは赤外線ランフ光ヤヒータ
を照射あるいは接触させることによってピットを形成す
ることができる。このピット形成部は、ピット未形成部
の反射率と異なっており、従って、例えば電磁放射線を
トラックに沿って走査することによってピットを形成し
、このピット形成部とピット未形成部に前述のトラック
に沿って低出力レーザを走査し、その反射率差をフォト
ディテクターによって読み取ることができる。
本発明の光学記録媒体を構成するには、支持体として用
いられる基板は、基板側から情報記録光（電磁放射線）
を入射させて記録する場合には透明であることが好まし
い。記録媒体に情報を記録するための光源として、前述
した様に半導体レーザ、アルゴンガスレーザ、ヘリウム
−ネオンガスレーザ、その他可視領域から赤外領域に発
振波長をもつレーザや、キセノンフラッシュランプなど
の各種知パルス発光ランブナども用いることができるの
で、透明基板としては、所望の光源の光波特性に適した
透明性を有する材質のものが感度の向上をはかるうえで
好ましい。
この際、入射光の約９０％以上の透過率を一応の透明性
の目安とすることかできる。
上記の光源のいずれに対しても十分な透過性をもつ透明
基板としては、ガラスなどの無機材料やポリエステル、
ポリプロピレン、ボ□リカーボネート、ポリ塩化ビニル
、ポリアミド、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレー
ト々どのポリマー、あるいはこれらの変成ポリ−ｒ−、
ｊポリマー、ブレンドポリマーなどのポリマー類からな
るフィルム又はシートをあげることができる。ビデオデ
ィスクなどのように基板自体の表面平滑性が信号のψ比
に大きく影響する場合には、別の基板上に前述のポリマ
ー類をスピンナーコートなどで均一に塗布した基板を用
いることが好ましい。
特に好ましく用いられる透明基板と１〜て１は、ポリエ
ステル又はポリメチルメタクリレートからなるフ・ｆル
ノ・及びシートをあけることができる。
−力、基板の反対６１６から情報記婦光を入射させて記
録する場合には、前述の透明基板の外に無機材料又はポ
リマー類に、色素（染料）、顔料。
強化剤などを碓加したフィルムやシートあるいはアルミ
ニウム合金などの金属板を基板として用いることができ
る。
本発明によれば、従来のレーザ光照射により記録面に孔
を形成する方式で用いる記録媒体あるいは記録面に反射
率、透過率などの光学特性を変化させたピットを形成す
る方式で用いる記録媒体に叡べ次に示す効果を有してい
る。
ザ光に対する吸収効率が大きく、エネルギー密度５０　
ｍＪ／ｃｒ／ｌ以下のヘリウム−ネオンガスレーザ光あ
るいは半導体レーザ光の照射によ少記録が行える。
（２）再生効率が高い。ヘリウム−ネオンガスレーザ光
、半導体レーザ光等で記録された情報を再生する場合に
、初期未記録部と記録部の透過率の差をΔＴが２５％以
上、反射率の差ΔＲが１５％以上とすることができる。
以下、本発明を実施例に従って詳細に説明する。なお、
実施例中に記載の「充填率」とは電磁放射線感応層中の
添加金属の体積含有率を意味する。
実施例１ キャスト法によって作製した表面平滑性のよいポリメチ
ルメタクリレートの直径３０ｃＩＩＬのディスク状基板
を真空蒸着機槽内にセットした。
ディスクは装置内の中央付近で回転できる様になってい
る。又、装置内には、回転の中心軸を中心として３つの
加熱装着用ボートと５つのるつぼを持つ電子ビーム蒸着
装置を備えている。
この２つのポートにそれぞれＳｎＳ　（硫化錫）とＴｅ
　（テルル）を入れた０槽内を２　Ｘ　１０’　Ｔｏｒ
ｒの真空度にした後、基板回転速度を５　Ｏｒｐｍ　　
とした後、フッ化ビスマスとテルルの充填率が５０係づ
つになる様に厚さ３０００人の被膜となるまで蒸着を行
った。この際の蒸着速度は１λ／ｓｅｃであった。
こうして作成した記録媒体をターンテーブル上に取υ付
け、ターンテーブルをモータで１１００Ｏｒｐの回転速
度で回転させながら、光学レンズを通してスポットサイ
ズ１．０μに集光した光源出力１５ｍＷおよび４１ｆｌ
ｌｚのパルス幅に変調したガリウムーヒ素−アルミニウ
ム半導体レーザ（発振波長：８２０ｎｍ）を硫化錫−テ
ルル層にトラック状で走査して記録を行った。
この記録された記録媒体の表面を光学型電子顕微鏡で観
察したところ、蝮径約１μの橢円形状のピット形成部が
ピット未形成部に較べ明るい、すなわち反射率が高いも
のとして判別できた０ また、前述と同様の記録媒体を真空下で２００℃の温度
で２０分間加熱した時の透過率変化を測定したところ、
光学変化を生じていることが判明した。
また、記録後の径時における耐久安定性を測定するため
に、前述の記録された記録媒体を温度３５℃および相対
湿度９５％の強制環境下に２４０時間放置した後、記録
された記録媒体の表面を前述と同様に光学顕微鏡で観察
したが、耐久テスト前に観察した時と同様の高い反射率
を有するピットが認められた。また、この記録され且つ
耐久テストされた記録媒体に低出力のガリウムーヒ素−
アルミニウム半導体レーザを入射し、反射光の検知を行
なったところ、十分に高いい比を有する波形が得られた
。
実施例２ 前述の実施例１に記載の光学記録媒体を作成た時に用い
たＴｅ　（テルル）に代えてＩｎ　（インジウム）を用
いたほかは、実施例１と同様の方法で光学記録媒体を作
成した。
このようにして作成した記録媒体を真空下に２００℃の
温度で２０分間加熱した時の透過率変化を測定したとこ
ろ、光学変化を生じていることが判明した。
又、本例で作成した記録媒体に実施例１と同様の方法で
レーザを走査した後、光学顕微鏡で観察したところ、高
い反射率をもつビットが認められた。さらに、耐久安定
性およびφ比の測定を実施例１と同様に測定したところ
、耐久安定性とφ比については、何れも十分なものであ
ることが判明した。
実施例３ 前述の実施例１に記載の光学記録媒体を作成した時に用
いたＴｅ　（テルル）に代えてＳｎ（錫）を用いたほか
は、実施例１と同様の方法で光学記録媒体を作成した。
この様にして作成した記録媒体を真空下に２００℃の温
度で２０分間加熱した時の透過率変化を測定したところ
、光学変化を生じていることが判明した。
又、本例で作成した記録媒体に実施例１と同様の方法で
レーザを走査した後、光学顕微鏡で観察したところ、高
い反射率をもつピットが認められた。さらに、耐久安定
性およびい比の測定を実施例１と同様に測定したところ
、耐久安定性とψ比については、何れも十分なものであ
ることが判明した。
実施例４ 前述の実施例１に記載の光学記録媒体を作成した時に用
いたＴｅ　（テルル）に代えてＡｕ　（金）を用いたほ
かは、実施例１と同様の方法で光学記録媒体を作成した
。
この様にして作成した記録媒体を真空下に３００゛℃の
温度で１５分間加熱した時の反射率変化を測定したとこ
ろ、加熱前と加熱後で反射率が変化していることが判明
した。
又、本例で作成した記録媒体に実施例１と同様の方法で
レーザを走査した後、光学顕微鏡で観察したところ、高
い反射率をもつビットが認められた。さらに、耐久安定
性およびφ比の測定を実施例１と同様に測定したと−こ
ろ、耐久安定性とψ比については、何れも十分なもので
あることが判明した。
実施例５ 前述の実施例１に記載の光学記録媒体を作成した時に用
いたＳｎＳ　（硫化錫）に代えてｓｂ、ｓ。
（硫化アンチモン）を用いたほかは、実施例１と同様の
方法で光学記録媒体を作成した。
この様にして作成した記録媒体に実施例１と同様の方法
でレーザを走査した後、光学顕微鏡で観察したところ、
高い反射率をもつピットが認められた０さらに、耐久安
定性および８／Ｎ比の測定を実施例１と同様に測定した
ところ、耐久安定性とφ比については、何れも十分なも
のであることが判明した０ 手続補正書（） 自発 昭和５８年２月ｔＳ日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 ■、事件の表示 昭和５７年　特許願　　第　　２２４３８４　　号２、
発明の名称 光学記録媒体 ３　補正をする者 事件との関係　　　　　　　特許出願人件　所　東京都
大田区下丸子３−３０−２名称　（＋００）キャノン株
式会社 ５、補正の対象 （１）明細書 ６補正の内容

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　　基体と硫黄化合物および電磁放射線を吸収し
    て光学変化を生じる物質を含有する薄膜を有することを
    特徴とする光学記録媒体。 （２）　前記薄膜が硫黄化合物からなるマトリックス中
    に電磁放射線を吸収して光学変化を生じる物質を含有さ
    せたことからなる被膜である特許請求の範囲第１項記載
    の光学記録媒体。 （８）　　前記硫黄化合物がＳｎＳ　、　Ｓｂ、Ｓ　、
    　（Ｊｅ８　、　Ａｓ２８．、　ＷＳ２゜Ａ１２Ｓ、、
    　Ｉｎ、Ｓ、、　ＡｇｔＳ　、　ＯｒＳ　、　ＯｏＳ　
    、　Ｔａｇ、、　Ｏｕ、Ｓ　、　ＰｂＳ　。 Ｂｉ、８３．　ＭｎＳおよびＭｏＳからなる群から選択
    された少なくとも１種の硫化金属である特許請求の範囲
    第１項記載の光学記録媒体。 （４）　前記硫化金属が５ｎＳｘ、（０（ｘ、’ｌ；１
    　）である特許請求の範囲第３項記載の光学記録媒体。 （５）　前記硫化金属がＩｎＳｘ、（０＜Ｘｔ＜２／３
    　）である特許請求の範囲第３項記載の光学記録媒体。 （６）　　前記電磁放射線を吸収して光学変化を生じる
    物質が熱作用によル光学変化を生じる物質である特許請
    求の範囲第１項記載の光学記録媒体。 （γ）　前記電磁放射線を吸収して光学変化を生じる物
    質がＴｅ　、　Ｐｂ　、　Ａｕ　、　Ｓｎ　、　Ａｓ　
    、　Ｂｉ　、　Ｉｎ　、および炭素からなる群から選択
    された少なくとも１種の物質である特許請求の範囲第６
    項記載の光学記録媒体。 （８）　　前記電磁放射線が半導体レーザ、アルゴンガ
    スレーザ又はヘリウム−ネオンガスレーザである特許請
    求の範囲第７項記載の光学記録媒体。
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