JPS5933320B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

光学的情報記録媒体

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JPS5933320B2
JPS5933320B2 JP56049392A JP4939281A JPS5933320B2 JP S5933320 B2 JPS5933320 B2 JP S5933320B2 JP 56049392 A JP56049392 A JP 56049392A JP 4939281 A JP4939281 A JP 4939281A JP S5933320 B2 JPS5933320 B2 JP S5933320B2
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JP
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film
tellurium
recording medium
substrate
recording
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正夫 真下
修朗 安田
友行 石橋
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光、熱等のエネルギービームの照射により記録
層に穴もしくは変形部を形成することによつて情報を記
録するようにした光学的情報記録媒体に係り、特に感度
の向上及び長寿命化を図つた光学的情報記録媒体に関す
る。
基板上に形成された薄膜層にエネルギービームを照射し
記録されるべき信号に対応したピツト列を形成するよう
にした光学的情報記録媒体において、従来より記録薄膜
としてテルル（Ｔｅ）を使用することが知られている。
Ｔｅ薄膜は、最も低いエネルギーで所望のピツトを形成
できる材料のうちの１つで、この種用塗においては高感
度材料として極めて有望である。ここで感度とは単位面
積当りのピツト形成に要するエネルギー（ＭＪ／ＣＴ７
Ｌ）で定義される。しかしながらＴｅは大気中に放置さ
れた場合、酸素や水分により酸化しやすく、膜表面に酸
化物が形成されて感度が劣化する。
たとえば７０℃、相対湿度８５％の雰囲気に放置した場
合、約５時間で感度が約２０％低下し、約１５時間で約
５０？低下してしまう。このためＴｅ膜の酸化を防止す
るためにＴｅ膜上に有機保護膜をコーテイングする等の
手段がとられているが、未だ十分な寿命は得られていな
い。本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、
高感度でかつ長寿命の光学的情報記録媒体を提供するこ
とを目的とする。
本発明の光学的情報記録媒体は、Ｔｅを主成分とし、炭
素０を５〜４０原子？含有する膜によつて記録層を形成
したことを特徴とし、これによつて高感度と長寿命とを
兼ね備えたものである。
以下図面を参照して本発明の実施例につき詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す断面構成図である
。
図において１は基板で、本実施例では合成樹脂の１つで
あるアクリル板が用いられる。
しかしこの他にもプラスチツクやガラス基板であつても
よく、情報記録の読み出し方法によつて適宜選択し得る
。２はＣを含む情報記録用Ｔｅ薄膜で、その厚さは、十
分な光反射率を得る程度に厚く、かつ感度を損なわない
程度に薄いことが必要で、２００λ〜１μｍ程度が適当
である。
Ｃを含む情報記録用Ｔｅ薄膜２は、Ｔｅをターゲツトと
し、Ｃを含む有機ガス例えばＣＨ４やＣ２Ｈ２ガスとＡ
ｒとの混合ガス中でスパツタすることにより得られる。
ここでＴｅ膜中のＣの含有量はＡｒ（５ＣＨ４（又はＣ
２Ｈ２）と混合比により自由に制御でき、例えばＡｒ／
ＣＨ４＝Ｏのときには、Ｔｅｌ−ＸＣｘＩ−１と表記し
た場合、約４０原子？のＣを含有させることができるが
、本発明の光学的記録媒体におけＣの含有量は、後述す
る理由により５〜４０％原子％の範囲内であることが好
ましい。第２図ａ−ｃはＣを含む有機ガスとしてＣＨ４
を用い、ガス混合比すなわちＡｒ／ＣＨ４をＯ〜１．０
と変化させ、１．５ｍｍ厚のアクリル基板１にＣを含有
するＴｅ薄膜をスパツタにより形成し、得られた７００
Ａ程度の記録膜についての諸特性を示したものである。
図においては横軸はスパツタ中のガス混合比、縦軸は光
吸収、ＣＨ４ｌＯＯ％で得られた薄膜の特性値で規格化
した膜形成速度（膜形成速度比）及び感度の逆数化（感
度比）を各々示す。
ここで単位体積の膜に吸収される光エネルギーは、２ｎ
ｋに比例する。第２図でわかるように光吸収（２ｎｋ）
は混合ガス中のＡｒが増加するにつれて増大するが、膜
形成速度及び感度は共に１０％程度に１０？程度の変化
におさまつている。そして感度について着目すると、第
２図Ｃに示すようにガス混合比の広い範囲にわたつてほ
ぼ等しい値をとつており、かつこの値は、アクリル基板
上に４００λ程度の純Ｔｅ薄膜を形成した場合の感度に
相当し、本発明の記録媒体が高感度を有することを示し
ている。しかしてＡｒ／ＣＨ４が０．１以下の間すなわ
ちＴｅ膜中へのＣの含有量が多くなつた場合は第２図ａ
に示すように光吸収の減少が徐々に多くな 、これに伴
つて第２図ｃに示すように感度が低下する。
またＣの含有量が多すぎるとＴｅ−Ｃ膜が透明に近づく
ためにレーザ光の強度を大きくしなければならなくなる
。このような観点からＴｅ膜中のＣの含有量は４０原子
％以下であることが好ましい。また上述のようにスパツ
タ法で作成された薄膜は非晶質であり、多結晶体のＴｅ
に比べて記録状態の凸部の形状がなめらかになるため、
情報読み出し時のノイズレベルを低くおさえることがで
きる。第３図は７０℃、相対湿度８５％の雰囲気中での
時間経過に対する感度の劣化を、従来のＴｅ単体のもの
と、ＴｅＩＣＣを１０〜３５原子％含有する記録膜とで
比較した図である。
本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しており、Ｔｅ単
体からなる従来の記録膜、本発明による記録膜共にアク
リル基板上に形成された場合を示す。本図かられかるよ
うにＴｅ単体からなる記録膜の場合は図中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
に局部的な透明領域（シミ）が発生するためで、約１７
０時間経過後には全面にわたつて劣化してしまう。一方
Ｃを１０〜３５原子？含有するＴｅ薄膜の場合は、同図
中Ｂん示すように１０００時間経過後もＴｅ薄膜に見ら
れたようなシミは全く認められず、常にほぼ一定の感度
を保持しており、長寿命化を達成していることがわかる
。
第４図ａは７０℃、８５％湿度の条件下で２０時間経過
後のアクリル基板上の従来のＴｅ単体記録膜の状態を示
す光学顕微鏡写真図で、ｂは同雰囲気に１０００時間放
置したあとの本発明によるＣを含有するＴｅ膜を示す。
倍率は第４図Ａ，ｂ共に５０倍である。第２図ａ−ｃに
示した結果からも明らかなように、Ｃ含有量が１０〜３
５原子％の場合は感度、寿命共に申し分のない結果が得
られた。
しかし、前述のようにＣ含有量が４０原子％以上になる
と感度の低下が徐々に大きくなり、一方５原子？以下に
なると寿命の点でＴｅ単体の膜に比べて有意差は認めら
れなかつた。上記の例ではＣを含有するＴｅ薄膜の形成
法としてＣＨ４をＡｒに混合してスパツタする方法を示
したが、適当量のＣを含有するＴｅをターゲツトと．し
てＡｒガス中でスパツタしてま、同様な薄膜を形成する
ことができる。
第５図は本発明の他の実施例を示したもので、５〜４０
原子％のＣを含有するＴｅ薄膜に記録薄膜と保護膜の作
用を合わせ持たせぬようにしたものである。
すなわち図において１は１．５ｍｍ厚さのアクリル基板
、３はＴｅ膜で、２が５〜４０原子％のＣを含有するＴ
ｅ薄膜である。ここでＣを含有するＴｅ薄膜２の膜厚は
１００λ〜１μｍの範囲で選ぶことができるが、水や酸
素など外気から保護するに十分な厚さと、感度を損わな
い程度に薄いことが好ましいため、本実施例では３００
Ａ程度としている。また上記Ｃを含有するＴｅ膜２が茶
褐色の半透明体であるため、Ｔｅ膜３の膜厚は十分な光
反射率を得る程度に厚く、感度を損わない程度の厚さが
必要で、１００人〜０．５μｍの範囲で選ぶことができ
る。本実施例ではＴｅ膜３の膜厚は４００八としている
。ＣＨ４：Ａｒ−１：４の混合ガス中でスパツタして得
られた膜厚３００λのＣを含有するＴｅ膜２の感度はア
クリル基板上の４００人Ｔｅ膜３の感度とほぼ等しい。
また本実施例に示された構造の記録媒体に光エネルギー
によつて記録する場合は、Ｃを含有するＴｅ膜２及びそ
の下のＴｅ膜３は同時に蒸発し、穴もしくは凹状変形部
が形成される。先に説明したように本発明による５〜４
０原子％のＣを含むＴｅ膜２は、Ｔｅ単体の膜に比べて
水や酸素などによる酸化が極めて少ないため、本実施例
におけるＣを含むＴｅ膜２はＴｅ膜３の保護膜としても
有効に作用する。従つて従来のものに比べて感度の劣化
なしに寿命を著しく長くすることができる。第６図Ａ，
ｂは本発明の更に他の実施例を示したもので、基板がア
タリル等りプラスチツクで形成された合成樹脂基板を用
いた場合に基板側から侵透してくる水分等による劣化や
プラスチツク中の未反応モノマー、不純物、添加剤等が
基板上の記録膜と反応して生ずる記録膜の劣化を防止す
る目的として、基板と記録膜との間にＴｅを主体としＣ
を含む膜を形成した例である。
すなわち第６図において１は厚さ１．５ｍｍのプラスチ
ツク基板、２はＴｅを主体とし５〜４０原子％のＣを含
む膜、３はＴｅ，Ｂｌ等の金属薄膜である。
ここでＣを含有するＴｅ膜２の膜厚は数１００人〜数１
０００人の範囲で選択できるが、１０００八以下である
ことが好ましい。本図に示す構成は記録層側が大気にふ
れない構造の記録媒体に基側側からエネルギービームを
照射する方式において使用することができ、このとき前
述のようにＣを含有するＴｅ膜２を高感度の記録膜とし
て利用できるだけでなく、この膜２は基板１との付着も
強固でかつ物理的にも非常に安定なため基板１を侵透し
てくる水や酸素など、あるいは基板１内の未反応モノマ
ー、不純物、添加物、基板上に残つた接着剤等の異物に
対する保護膜としても有効に作用する。
第７図は本発明の更に他の実施例を示したものである。
図において１は１．５ｍｍ厚のアクリル基板、２はＣを
５〜４０原子％含有するＴｅ膜、３はＴｅ膜、４は低熱
伝導物質層である。ここでＣを含有するＴｅ膜２、Ｔｅ
膜３の膜厚は第５図で示したものと同じであり、低熱伝
導物質層４の膜厚は１００人〜１０Ｉｔｍの範囲で適宜
選択することができる。低熱伝導物質層４はアクリル基
板１を通して外気から浸透してくる水分等を防止するた
めに設けられたもので、物理的、化学的に安定な、例え
ば酸化テルル膜（Ｔｅ−０）を用いることができる、し
かし上述したようにＣを含むＴ礒も熱伝導率が低くかつ
物理化学的に安定であるため、このＴｅ−Ｃ膜を低熱伝
導物質層として用いることもできる。すなわちこの場合
は、Ｔｅ膜３をＴｅ−Ｃ膜２，４によつて挟み込んだ構
造となり、これら３層で記録層を形成すると共にＴｅ一
Ｃ膜２，４が保護膜として有効に作用する。第８図Ａ，
ｂ，ｃは本発明の更に他の実施例を示すもので、ゴミや
傷を防ぐために有機保護層を設けた例である。すなわち
第８図Ａ，ｂ，ｃにおいて１は基板、２はＣを５〜４０
原子％含有するＴｅ膜、３はＴｅ膜、４は低熱伝導率物
質層であり、５が有機保護膜である。この有機保護膜５
は１μｍ〜１０ｍｍの膜厚を有し、塗布によつて形成で
き、その材料として例えば紫外線硬化形樹脂が使用でき
る
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す断面構成図、第２図ａ
−ｃは第１図に示した記録媒体のガス混合比に対する諸
特性を示す図でａは光吸収を、ｂは膜形成速度比を、ｃ
は感度比を各々示す図、第３図は第１図に示した記録媒
体と従来の記録媒体との寿命についての比較図、第４図
Ａ，ｂは従来の記録媒体と本発明の記録媒体の表面金属
組織状態を示す顕微鏡写真図、第５図、第６図、第７図
、第８図ａ−ｃは各々本発明の他の実施例を示す図であ
る。 １・・・・・・基板、２・・・・・・Ｔｅ−Ｃ膜、３・
・・・・・Ｔｅ膜、４・・・・・・低熱伝導率物質層、
５・・・・・・有機保護膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 基板と、この基板上に形成された、テルルを主成分
    とし炭素を含有する記録膜とを備え、前記記録膜中の前
    記炭素の含有量を５乃至４０原子パーセントとし、前記
    記録膜にエネルギービームを照射して、前記記録膜に穴
    もしくは変形部を形成することにより情報を記録するよ
    うにしたことを特徴とする光学的情報記録媒体。 ２ 基板はガラスもしくは合成樹脂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 記録膜は非晶質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 記録膜の厚さは２００Å乃至１μｍ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。 ５ 基板と、この基板上に形成されたテルル薄膜と、こ
    のテルル薄膜上に形成された、テルルを主成分とし炭素
    を含有する薄膜中の炭素の含有量を５乃至４０原子パー
    セントとし、前記テルル薄膜及びテルルを主成分とし炭
    素を含有する薄膜からなる記録膜にエネルギービームを
    照射してこの記録膜に穴もしくは変形部を形成すること
    により情報を記録するようにしたことを特徴とする光学
    的情報記録媒体。 ６ テルル薄膜の膜厚は１００Å乃至０．５μｍである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の光学的情
    報記録媒体。 ７ テルル及び炭素を含有する薄膜の膜厚は１００Å乃
    至１μｍであることを特徴とする特許請求の範囲第５項
    記載の光学的情報記録媒体。 ８ 合成樹脂よりなる基板と、この基板上に形成された
    低熱伝導率物質膜と、この低熱伝導率物質膜上に形成さ
    れたテルル薄膜と、このテルル薄膜上に形成された、テ
    ルルを主成とし炭素を含有する薄膜とを備え、前記テル
    ルを主成分とし炭素を含有する薄膜中の炭素の含有量を
    ５乃至４０原子パーセントとし、前記テルル薄膜及びテ
    ルルを主成分とし炭素を含有する薄膜とを記録膜として
    、この記録膜にエネルギービームを照射してこの記録膜
    に穴もしくは変形部を形成することにより情報を記録す
    ることにしたことを特徴とする光学的情報記録媒体。 ９ 低熱伝導率物質膜は、テルル及び炭素を含有する膜
    であることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の光
    学的情報記録媒体。 １０ 低熱伝導率物質膜の膜厚は１００Å乃至１０μｍ
    であることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の光
    学的情報記録媒体。 １１ 基板と、この基板上に形成された、テルルを主成
    分とし炭素を含有する記録膜と、この記録膜上に形成さ
    れた有機保護膜とを備え、前記記録膜中の前記炭素の含
    有量を５乃至４０原子パーセントとし、前記有機保護膜
    を介して前記記録膜にエネルギービームを照射して前記
    記録膜に穴もしくは変形部を形成することにより情報を
    記録するようにしたことを特徴とする光学的情報記録媒
    体。 １２ 有機保護膜は紫外線硬化形樹脂であり、かつその
    膜厚が１μｍ乃至１０ｍｍであることを特徴とする特許
    請求の範囲第１１項記載の光学的情報記録媒体。 １３ 合成樹脂よりなる基板と、この基板上に形成され
    た、テルルを主成分とし炭素を含有する膜と、この膜を
    前記基板上の下地層としてこの下地層上に形成された所
    定の反射率を有する記録層とを備え、前記下地層中の炭
    素の含有量を５乃至４０原子パーセントとし、前記下地
    層及び記録層にエネルギービームを照射して穴もしくは
    変形部を形成することにより情報を記録するようにした
    ことを特徴とする光学的情報記録媒体。 １４ 記録層は、テルル層であることを特徴とする特許
    請求の範囲第１３項記載の光学的情報記録媒体。
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