JPS61177284A - 情報記録媒体 - Google Patents

情報記録媒体

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JPS61177284A
JPS61177284A JP60018686A JP1868685A JPS61177284A JP S61177284 A JPS61177284 A JP S61177284A JP 60018686 A JP60018686 A JP 60018686A JP 1868685 A JP1868685 A JP 1868685A JP S61177284 A JPS61177284 A JP S61177284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
fine particles
recording medium
information recording
dispersed
Prior art date
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Pending
Application number
JP60018686A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikatsu Takeoka
竹岡 美勝
Norio Ozawa
小沢 則雄
Noburo Yasuda
安田 修朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60018686A priority Critical patent/JPS61177284A/ja
Publication of JPS61177284A publication Critical patent/JPS61177284A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、レーザビームを用いて情報の記録・再生を行
なう光学情報記録媒体に関する。
〔発明の技術的背景と問題点〕
基板上に形成された記録膜に記録すべき情報に対応させ
たパルス変調レーザビームを照射して、局部的に加熱し
ピットと称きれる孔部を形成する記録媒体は公知である
。かかる記録媒体に用いる記録膜は、利用しうる半導体
レーザ強度の上限が20mW程度と小さいため、低融点
金属が用いられる。代表的なものとしてTe、 In、
 Bi、 Pb、 Sn。
As、Be等が挙げられる。
しかし々から、この様な従来の記録媒体にはζ以下の欠
点がある。第1点は、上記低融点金属からなる記録媒体
を大気中に保管した場合、空気中の酸素、水分によシ酸
化されることである。記録膜が酸化されれば、光学反射
率・透過率が変化して記録媒体としての機能は失なわれ
てしまう。第2点は、ピットの形成がリムと称をれるピ
ット周辺における記録膜の肉盛りの生成を伴ない再生信
号のO/Nを劣化させることである。また、リム形状は
必ずしも一様でなく、記録膜が不均一に凝固して小球状
に付着した乱れだ形状のリムの形成されることも多い。
この様なリム形状は再生信号のO/Nを更に劣化させる
上記第1の欠点に関しては、有機樹脂等を保護膜として
積層する手法が知られている。しかし、この手法は有機
樹脂を介する通気量が比較的大きく、実際面においてさ
ほど有効な酸化防止効果の得られないことも知られてい
る。より望ましい手法は、本発明者らによシ特開昭58
−9231として開示されるように低融点金属と炭化水
素とを混合させた記録膜を用いる方法である。この方法
によると低融点金属は微粒子状とな−て炭化水素におお
われるため著しく耐酸化性が向上し、媒体の長寿命化が
可能になる。
一方、記録膜にビットを形成せず、逆にレーザビームの
照射によりバブルと称される隆起変形部を形成して情報
の記録を行なう、いわゆるバブルモード情報記録媒体が
、例えば特開昭56’−127937号公報(文献■)
、特開昭56−65341号公報等(文献■)により提
案されている。これらの情報記録媒体では、ビットを形
成する媒体における前記の問題は本質的に存在しない。
ところが、文献■に記載された媒体は、基板上に透明な
有機物中間層、金属質光吸収層を積層して構成され、金
属質光吸収層の局部加熱により間接的に有機物中間層を
加熱し、該中間層から発生するガスによって金属質光吸
収層を隆起・変形させてバブルを形成するものであるた
め、光利用効率が著しく劣シ、記録のために極めて大き
いエネルギーを必要とする欠点がある。また、文献■に
記載された媒体は基板上に金属質光反射層、光透過層お
よび金属質光吸収層を積層して構成され、光吸収層の局
部加熱により光透過層を間接的に加熱し、光透過層から
発生するガスで光吸収層を隆起・変形させてバブルを形
成するものであり、基板上に光反射層が形成されている
ことから文献■に比べて光の利用効率が高い利点がある
。しかし、この媒体は3層構造であるために製造工程が
著しく複雑化し、歩留りが悪く、製造コストが上昇する
という大きな問題がある。しかも実際に記録感度の向上
を図るためには、光透過層、光吸収層の厚さをそれぞれ
の層の屈折率、使用レーザビームの波長に応じて光の利
用効率が最大となるように厳密に制御する、  必要が
あり、この要請も製造も困難にする要因となっている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記バブル形成記録媒体の如く機能の
異なる薄膜を積層することなく、単層と云う単純な構成
であシながら、耐酸化性の大きく且つ、ピットを形成さ
せるとと々く安定な記録の可能な情報記録媒体を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
本発明による情報記録媒体は、金属酸化物マトリクス中
に金属微粒子の分散している構造である。
金属微粒子は光吸収作用を有するから、金属微粒子含有
量を変化させることによシ本発明情報記録媒体の光吸収
率を容易に制御することができる。
即ち、光吸収率を向上させ高い記録感度を得ることがで
きる。
金属微粒子は、本来酸化されやすい種類の金属が選定さ
れること、及び、微粒子の特性として本質的に活性であ
ることの2点を理由として、レーザビームの照射によシ
容易にその酸化状態が変化する。金属微粒子の酸化状態
の変化は、必然的に光学吸収率、反射率の変化を伴なう
。即ち、容易に記録を行なうことができる。
金属酸化物は、大気中に放置されても安定な酸化物から
選定される。従って、この金属酸化物はマ) IJクス
として分散する金属微粒子の大気中水分や酸素による酸
化に対して抑制剤として作用する。即ち、長寿命の情報
記録媒体を得ることが可能である。
金属微粒子は、記録時の高強度レーザビーム照射による
高い温度上昇によってのみ酸化される。
再生時のレーザビーム強度は、金属微粒子の酸化状態を
変化させない強度で行なう。即ち、情報を破壊すること
なく、記録済の信号を光学濃度変化として再生するとと
ができる。
金属酸化物は、本質的に安定な酸化物から選定されると
同時に、金属微粒子が不連続性を失なうことのないよう
その含有量は比較的大きく設定される。従って、記録時
の高強度レーザビームが照射されても酸化物マトリクス
の連続性の失なわれることはなく、ピットは形成されな
い。即ち、ピット周辺のリム等再生信号のC/Nを低下
式せることのない記録を行なうことが可能である。
〔発明の効果〕
本発明の情報記録媒体によれば、記録感度が高;<、再
生信号の0/Nが大きく、大気中に保管された場合の寿
命が著しく長いと云う情報記録媒体に必要不可欠な要求
項目を満足させることができる。
〔発明の実施例〕
第1図は、本発明の一実施例に係る情報記録媒体10を
模式的に示す図である。第1図中1は、酸化されやすい
金属微粒子2が酸化物マトリクス3中に分散した記録膜
である。基板4け、例えばポリカーボネート、エポキシ
、アクリルなどの有機樹脂あるいはガラスから製作され
る。
第2図は、本発明の一実施例に係る情報記録媒体の記録
状態を模式的に示す図である。第2図中5は、記録用レ
ーザビームの照射によシ酸化されて生成した酸化金属微
粒子であざ。酸化されていない金属微粒子2と酸化金属
微粒子5とは、酸化状態が異なるため光学濃度が変化し
ている。
この様に情報の記録された情報記録媒体からの再生は、
記録時に照射したレーザビームの強度で%以下のレーザ
ビームを記録膜1に照射し、その反射光または透過光を
光検出器で検出することによ−て行なう。即ち、記録膜
1のうち酸化された金属微粒子5を含有する領域と酸化
されていない金属微粒子を含有する領域とでは再生用レ
ーザビームの反射光または透過光強度が著しく異なるた
めO/Nの高い良好な再生を行なうことができる。
次に、記録膜1を構成する各材料について具体的に説明
する。記録膜1のマトリクスである金属酸化物としては
、記録媒体の長寿命化の観点から大気中に保管された場
合、水分等に対して安定な金属酸化物であれば、いかな
るものも使用可能であり、具体的には以下に挙げるもの
が適当である。
即ち、−Z n O等の第11bの金属の酸化物、A[
20,・Y、O,等の第1a金属の酸化物、OeO,−
8m、03−T b、 03等希土類金属の酸化物、G
ates ・Int03等の第Iす金属の酸化物、Ti
e、 ・Zr02−HfO。
等第Na金属の酸化物、Sin、 ・GeO,・SnO
,等第Nb金属の酸化物、V、O= ・Or!Os 、
 Mn、0.−Mn 01 ・F e、 OB ・Co
o ・N s O・NJ Os −Mo03等遷移金属
の酸化物、あるいはこれらの金属の複合酸化物等である
まだ、この金属酸化物マトリクス中に分散させる金属微
粒子としては酸化てれやすく、またその酸化物が著しく
活性なものでなければいかなる金属も使用可能である。
具体的にはZn−Ga・In・T7−8i−Ge−8n
−Pb−8b−Bj−Te−Vが適当である。
次に、本発明の情報記録媒体の製造方法の一実施例を第
3図を参照して説明する。第3図は本発明の情報記録媒
体における記録膜を形成するだめのスバタリング装置の
構成を示したもので、31は真空容器、32はガス導入
口、33は真空ポンプに接続された排気口、34はター
ゲットが接続される電極、35は基板が設置される対向
電極、36は高周波電力を印加するだめの端子である。
記録膜1を形成する場合、対向電極35上に基板4を設
置するとともに、電極34に例えば第4図に示すような
ターゲットを接続する。第4図に示すターゲットは、k
l、0.等の金属酸化物ターゲット41上にIn等の金
属ペレット42を設け、さらに金属酸化物ターゲット4
1の裏面にバッキングプレート43を設けたものである
。金属ベレット42の数量は、記録膜1における金属マ
トリクスに対する金属微粒子の占めるべき割合に応じて
決定される。
本実施例においては、先ず真空容器31内部を10  
’Torr程度迄排気した後、ガス導入口32よシ、例
えばAr等の希ガスを101Torr〜□。
−2Torr、例えばlXl0 ” Torrになるよ
う導入する。次に、端子36よシ第4図に示したターゲ
ットに高周波電力(13,56MH,)を印加し、プラ
ズマを発生式せる。この工程によシ、対向電極35上に
設置された基板4上に、金属酸化物マトリクス中に金属
微粒子の分散した記録膜が堆積する。なお、この記録膜
堆積工程の間、基板4を通常用いられる方法によシ回転
式せておくことが望ましい。
金属酸化物マ) IJクス中に分散する金属微粒子は、
粒径が小す<、均一に分散することが必要である。記録
スポットの形状はp11μm程度であるから、金属微粒
子の粒径が0.1μm以上になると記録スポットの形状
が乱れる、即ち、再生信号のO/Nが低下するからであ
る。また、金属微粒子をレーザビーム照射によシ酸化さ
せることが本発明の骨子となっているから、金属微粒子
の粒径が0.1μm以上に過大に大きい場合、酸化反応
が金属微粒子の酸化が粒子内部に均一に進行し々いと云
う問題点も発生する。上記したスバタリングを用いる製
造方法においては、基板4」二に飛来するのが、凝集す
ることのない金属酸化物及び金属の原子かいし分子であ
るから極めて均一に金属微粒子が金属酸化物中に分散し
た記録膜1を得ることができる。
次に、本発明のよシ具体的な実施例にづいて説明する。
〔実施例−1〕 直径8インチ〆のTie2ターゲットを具備した高周波
2極スパタリング装置を用い、Tie、ターゲット上に
Tie、に対する面積比で20%に相当する複数のIn
ペレットを設置し、対向電極上にガラス基板を設置した
。真空容器を5X10−6Torrに排気した後、Ar
ガスを2X10 ”Torrとなるよう導入し、400
Wの高周波電力(13,56MH8)を印加してプラズ
マを10分間発生きせた。
基板上には、厚さlQQnmの記録膜が堆積した。
こうして製作された情報記録媒体を60 Or pmの
速度で回転式せ、記録用レーザビームとしてスポットサ
イズ約1μmに集束させた出力10mW。
繰返し周波数8 MH3のG a A 13 A s半
導体レーザダイオード(発信波長830nm)からのパ
ルス状レーザビームを基板面側から照射した。次に、再
生用レーザビームとして出力0.5mWの連続ビームを
照射し、反射光を検出を行々ったころ、再生信号の0/
Nは50dBという良好な値を示しだ。
また、この記録済の情報記録媒体の記録膜表面を光学顕
微鏡で観察したところ、記録用レーザビームの照射スポ
ットはいずれも白色化しており、未照射部に対して極め
て明瞭なコントラストが形成されていた。
次に、この記録済の情報記録媒体を、70℃、85%R
,Hの条件に設定されている恒温恒湿槽に10間放゛装
した。この加速劣化テストを行なった情報記録媒体の記
録膜表面を光学顕微鏡で観察しだところ、記録膜全面に
亘りピンホールの発生等劣化の兆候と云うべき状態は認
められなかった。また、テスト前後゛の情報記録媒体の
波長633nmにおける光学反射率を測定したところ、
低下率は1チ以下であった。
次に、本実施例−1と同一条件で岩塩上に堆積させた記
録膜を岩塩から剥離後、透過型電子顕微鏡で観察したと
ころ、Inの微粒子が均一に’l” i 02マトリク
ス中に分散しているのが認められた。In微粒子の粒径
は約2’0nrriであp、’rio、マトリクス中に
占めるIn微粒子の割合は、体積比で25%と求められ
た。
〔実施例−2〕 直径8インチ中のSin、ターゲットを具備した実施例
−1と同一のスパタリング装置を用い、SiO,ターゲ
ット上に5in2に対する面積比で35チに相当する複
数のsbペレットを設置し、対向電極上にガラス基板を
設置して上記実施例−1と同様にして記録膜を形成した
。こうして製作した情報記録媒体について記録再生特性
及び寿命を調べたところ、実施例−1と同様の良好な結
果が得られだ。
〔実施例−3〕 (1n 90 S n 1o ) 2 Q sターゲッ
トとBi、 Sn、 Znなる金属ペレットとの組合せ
で、実施例−1と同様の方法で3神の情報記録媒体を製
作した。金属ペレットのターゲットに対する面積比は、
いずれも20%とした。記録再生特性及び寿命を調べだ
ところ、実施例−1と同様の良好な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る情報記録媒体の断面を
模式的に示す図、第2図は本発明の一実施例に係る情報
記録媒体の記録後の状態における断面を模式的に示す図
、第3図は本発明の情報記録媒体の製造法を説明するだ
めのスバタリング装置の構造を模式的に示す図、第4図
は本発明の情報記録媒体における記録膜形成に用いるタ
ーゲラ)   トの一例を示す平面図及び断面図である
。 1・・・記録膜、2・・・金属微粒子、3・・・金属酸
化物マ) IJクス、4・・基板、5・・・酸化された
金属微粒子、10・・・本発明の情報記録媒体、31・
・・真空容器32・ガス導入口、33・・排気口、34
・・・電極、35・・・対向電極、36・・・電力端子
、41・・・金属酸化物ターゲット、42・・・金属ペ
レット、43・・・バッキングプレート。 代理人弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第  1
 図 第  2 図 第  3 図 第  4 図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に形成された記録膜にレーザビームを照射
    して、前記記録膜に光学的に検出可能な光学濃度変化を
    与えて記録を行なう情報記録媒体において、前記記録膜
    は金属酸化物マトリクス中に酸化され易い金属を微粒子
    の形態で分散させた構成であり、前記金属微粒子は記録
    時のレーザビームの照射により酸化され、照射部に光学
    濃度変化が与えられることを特徴とする情報記録媒体。
  2. (2)金属酸化物マトリクスの形成、金属微粒子の分散
    をスパタリングにより行なうことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の情報記録媒体。
  3. (3)分散する金属微粒子が低融点金属からなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の情報記録媒体。
  4. (4)金属酸化物が低融点金属の酸化物からなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の情報記録媒体。
  5. (5)分散する金属微粒子がZn、In、Ge、Sn、
    BiTeのいずれかを含むことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の情報記録媒体。
  6. (6)金属酸化物がSiO_2であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の情報記録媒体。
JP60018686A 1985-02-04 1985-02-04 情報記録媒体 Pending JPS61177284A (ja)

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JP60018686A JPS61177284A (ja) 1985-02-04 1985-02-04 情報記録媒体

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007069483A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Ricoh Co Ltd 追記型光記録媒体
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