JPS63247091A - 光記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーデ−光を照射することによって記録膜のレ
ーザー光照射部分に熱による溶融等によシ、変形または
除去されることによって生じる光反射率もしくは透過率
の変化を利用して光学的に情報の記録、再生を行なうの
に適した記録媒体に関するものである。

〔従来技術〕

従来よシディスク状の記録媒体の記録膜部分にレーデ−
光を集光し、その結果生じた熱によシ記録膜のレーザー
光集光部分に物理的変形もしくは相変化等を生ぜしめて
情報を記録する方法が知られている。記録に用いるレー
ザー光源としてＡｒレーザー等の高出力レーザーを用い
ると、記録膜の選択範囲が広がるという長所があるが、
記録再生装置自体が大きくなシ、コストもかさむため、
実用には適さない。このような理由で現在半導体レーザ
ーが多く用いられている。ところが半導体レーデ−の欠
点としてレーザー光の波長が近赤外部に限られること、
出力が低いことが挙げられる。

従って上記した方法によシ情報を記録する、いわゆるヒ
ートモードの光記録媒体の記録膜としては近赤外部の光
吸収率が大きい材料であることが要求される。現在この
ヒートモードの光記録媒体として最も多く用いられてい
るのは、レーザー光集光部分に小孔（ピット）を生ぜし
めて、これにより情報を記録するタイプのものであるが
、この光記録媒体が良好な記録特性を示すためには、記
録膜の材料が低融点であること、熱伝導率が低いこと、
適当な光反射率を有すること等がさらに要求される。こ
れらの要求を満たす光記録膜の材料としては、従来よシ
、テルル、ビスマス、セレン、スズ等の金属、もしくは
これらを主成分とした合金や有機物、酸化物等との複合
体等を蒸着、スパッタリング等の方法で作製した薄膜、
さらには近赤外部に光吸収帯を有する有機色素等をスピ
ンコーティング等の方法で形成した薄膜が知られている
。

これらの薄膜は一般に、ガラスやプラスチック等の光透
過率の高い基板上に形成され、光記録媒体として用いら
れる。

スズ（Ｓｎ）を記録膜の材料として用いた場合、融点が
低く、近赤外部における光吸収率も大きいため記録感度
が高いこと、また光反射率が大きいため高いコントラス
トが得られることが期待される。さらに、安価な材料で
あること、他の金属系光記録膜材料に比べ低毒性である
こと等優れた特徴を有している。その反面、酸化によシ
劣化し易い、また蒸着等の方法によシ基板上に薄膜を形
成すると、結晶粒径が大きくなシ、記録媒体とした場合
、粒界ノイズのためにＳＮ比が低くなるといった欠点を
有する。そこで例えば、特開昭５９−２２５９９２や特
開昭６１−２７２１９０に記載されているようにスズを
酸化物中に分散したわ、他の金属との合金として結晶粒
径を小さくする方法が知られている。これらの方法によ
シノイズを低減することができる。さらにこれらのスズ
を主成分とした薄膜は良好な耐酸化性を有するため長期
間安定な記録媒体となシ得る。しかし、それでもなおピ
ットの形状及び記録特性の点において不充分である。

Ｓｎを主成分とする薄膜よシなる記録膜のピット形状を
良好にし、記録特性をさらに向上させるために、該８ｎ
を主成分とする薄膜とＧｅの薄膜との積層構造にする方
法が知られている。ところが０６薄膜は比較的酸化し易
いため、長期間経過するとＧ・薄膜は空気中の酸素や水
蒸気によシ酸化されるという欠点を有している。Ｇ・層
が酸化されると、Ｓｎを主成分とする薄膜のピット形状
を良好にする作用を失なうばかシではなく、記録膜の記
録感度が低下し、ピットの形成に要するレーザー光の出
力が大きくなり、その結果、低いレーザー出力で記録し
た場合のＳＮ比が低下する。これは光記録媒体に特に要
求される高速配分特性に悪い影響を及ぼす。

Ｇｅ層の酸化を防止する手段としては、Ｇｅ層を他の層
で挾んだ層構成、つまシ、Ｇ・層をＳｎを主成分とする
層と酸化に対して安定で透明な例えばＡｔ２０．や８１
０□のような酸化物や８１．Ｎ４のような窒化物よシな
る層によシ挾む方法が考えられる。しかし、このような
酸化物や窒化物は比較的熱伝導率が高いため、ヒートモ
ード記録の場合、レーデ−光の照射によって発生した熱
の拡散が大きく、結果としてこれらの酸化物や窒化物を
保護膜とした場合、記録膜のピット形成に要するレーザ
ー光の出力が大きくなる傾向にある。また上記の酸化物
や窒化物は融点が高く、レーザー光による熱によって変
形しないため、記録膜のピット形成が妨げられ、その結
果記録特性が低下する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的はＳｎを主成分とする層およびＧ。

の層よ層構成されている光記録膜において、該記録膜の
記録特性を損なうことな（、Ｇｅ層の酸化を防止し、長
期間安定な光記録媒体を得ることにある。　− 〔問題点を解決するための手段〕 本発明における記録媒体は基板上にＳｎを主成分とする
層およびＧｏの層およびＳｎＯ２の層よ層構成されてい
る光記録膜が形成されており、該Ｇｅ層がＳｎを主成分
とする層と５ｎ０２の層との間に形成されていることを
特徴とする。すなわち、比較的酸化し易い０６層を耐酸
化性の大きいｓｎを主成分とする層とＳ　ｎｏ　２の層
で挾んだ構造とすることにょシＧｏ層の酸化を防止し、
′前記したような記録感度の低下、およびＳＮ比の低下
を無くし、長期間安定な光記録媒体を得ることができる
。このＳｎ０２薄膜は本発明における記録膜に用いた場
合、他の酸化物と異なシ、次の様な特徴を有する。すな
わち、２００Ｘ以下の膜厚のＳ　ｎ０２膜を上記記録膜
に用いると、レーデ−光照射時に図１に示す様Ｋ　５ｎ
Ｏｚ層は記録膜の他の部分とともにピットを形成する。

さらに、Ｓｎ０２層の膜厚が２００Ｘ以下であるとＳ　
ｎＯ２層による熱拡散も小さく、これらの理由により、
２００Ｘ以下の膜厚の５ｎＯｚ　ｇを記録膜の一部とし
て用いてもＳＮ比、記録感度等の記録特性を低下させな
い。一方、Ｓｎ０２層の膜厚が２００Ｘ以下となっても
Ｇｅ層に対する保護効果は低下しないため、良好な保護
膜となシ得る。

Ｓ　ｎ　０２膜はこれまでに述べたようにＧｅ層を酸化
よシ保護することが目的であるので、記録膜のＧｅ層側
に接して形成することが望ましい。すなわち、Ｇｅ層が
Ｓｎを主成分とする層の基板と反対側の表面に形成され
てなる記録膜の場合は、第２図に示すように該記録膜の
基板と反対側の表面に、Ｇｅ層がＳｎを主成分とする層
と基板との間に形成されてなる記録膜の場合は、第３図
に示すように該記録膜と基板との間に、　Ｇｅ層がＳｎ
を主成分とする層の両側に形成されてなる記録膜の場合
は、第４図に示すように該記録膜の両側に、それぞれ５
ｎ０２膜を形成し、Ｇｅ層を保護するような構成となす
ことが望ましい。

本発明によるＳｎＯ□膜の膜厚の好ましい範囲は、２０
０Ｘ以下であり、さらには４０１以上であることが望ま
しい。５ｎ０２膜は融点が高く、かつ半導体レーザー光
に対して透明であるために、膜厚が２００Ｘを超えると
レーザー光照射時にＳｎＯ□層だけ変形せず、結果とし
てピット形成が妨げられ、同時にＳｎＯ□層による熱の
拡散も大きくなるため、記録膜の記録特性は低下する。

逆に、Ｓ　ｎＯ２膜の膜厚が４０Ｘ未満であると均一な
膜は形成されず、ＳｎＯ□膜によるＧｅ層の保護効果は
低下する。

本発明におけるＳｎを主成分とする層としては、特に耐
酸化性が大きく、かつＧｅ層との多層構造とした場合に
記録感度、ＳＮ比等の記録特性が良好な薄膜であれば何
れでも良い。以上の条件を満たすものとしてはＳｎおよ
びＳ・、Ｂｉ、Ｓｂの何れか一種との合金よりなる薄膜
、もしくはＳｎの硫化物よりなる薄膜、もしくはＳ　ｎ
０２薄膜中にＳｎの微粒子が分散した複合膜が特に適し
ている。

本発明に用いられる基板としては、ガラス基板、もしく
はＰＭＭＡ％ＰＣ１エポキシ樹脂等のプラスチック基板
、もしくは案内溝等を設ける目的で上記基板の記録膜を
形成する側に紫外線硬化樹脂等を塗布した基板等、一般
の光記録媒体に用いられる基板であれば何れでも良い。

特にプラスチック基板は成形が容易であることや、割れ
にくく、取シ扱いが容易であること、熱伝導率が低く、
形成されたピットの形状が良好であること等の点で本発
明における記録膜に特に適している。

本発明におけるＳｎＯ□薄膜の形成方法としては、Ｓ　
ｎｏ　２を蒸発源とした抵抗加熱や電子ビーム加熱等に
よる蒸着、ＳｎＯ□のターグットを用いたスパッタリン
グ、Ｓｎのターグットを用ｈ、酸素雰囲気中で行なう反
応性スパッタリング等、一般に行なわれる薄膜形成方法
であれば倒れでも良く、記録膜の他の層と同様の方法で
製膜することができる。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によって詳細に説明する。

実施例１ 厚さ１．２箇、外径１３０罵のポリカー−ネート樹脂よ
りなる１、　６μ惜ピツチの案内溝（グループ）付光デ
ィスク用基板を真空蒸着装置内に配置し、真空度２　Ｘ
　１０−４Ｐａの条件において、電子ビーム蒸着法にて
ＳｎＯ２を５０Ｘ、Ｇｅを１００　Ｘ、　５ｎＳｅを１
５０Ｘの膜厚で順次基板上に積層した。

このようにして得られた光記録媒体を記録再生装置に装
着し、回転数１８０　Ｏｒｐｍで回転させ、波長８３０
ｎｍ、出力６　ｍＷの半導体レーザー光を周波数３．７
　ＭＨＸ　、　ｊ″ニーティ比５０％に変調し、対物レ
ンズを通して基板側よシ記録膜に該レーデー光ｔ−集光
、照射することによシ記録を行なった。

再生は波長８３０　ｎｍ、出力１．０　ｍＷの半導体レ
ーザーの連続光によシ行なった。再生信号をスペクトラ
ムアナライザーを用いて測定したところ、ＣＮ比は５８
　ｄＢであった。この記録部分を金属顕微鏡で観察する
と、大きさおよび形状の整ったピットの列が見られた。

次に、記録時のレーザー光の出力を変化させてみたとこ
ろ、ピット形成の始まるレーデ−光の出力は５　ｍＷで
あった。

さらに上記の光記録媒体を６０℃、９０　ＳＲＨの恒温
恒湿器内に入れ、３０００時間の加速劣化試験を行なっ
た後に上記と同様の方法で記録、再生を行なった。その
結果、加速劣化試験後も試験前と比べて記録媒体の反射
率や試験後に記録を行なった場合の記録レーデ−出力と
ＣＮ比との関係には変化は認められなかった。

比較例１ 実施例１に用い九ものと同様のポリカーがネート基板に
実施例１と同様の方法でＧ・を１００Ｘ、ＳｎＳ・を１
５０Ｘの膜厚で順次基板上に積層した。

得られた記録媒体について実施例１と同様の方法で記録
、再生を行なったところ、記録レーザー光の出力が６　
ｍＷの時のＣＮ比は５８　ｄＢ、ピット形成の始まるレ
ーデ−光の出力は４．５　ｍＷであった。

次に上記の光記録媒体を６０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿
器内に入れ、加速劣化試験を行なりたところ、記録媒体
の反射率および試験前に記録済の部分を再生した場合の
ＣＮ比には変化がなかったが、試験後に記録した場合、
ピット形成の始まる記録レーデ−出力は試験時間ととも
に徐々に高くなった。この場合のビット形成の始まる記
録レーザー出力の変化を実施例１の場合と比較して第４
図にまた、本比較例における光記録媒体の３０００時間
の加速劣化試験前後のＣＮ比と記録レーザー出力との関
係を第５図に示す。これらよシ、Ｇｅ層がＳｍＯ２層で
保護されていない場合は、加速劣化試験によ〕記録感度
が低下することが理解される。

実施例２〜５、比較例２〜５ 実施例１と同様の方法でポリカーゴネート基板上Ｋ、薄
膜を順次形成し、第１表に示すような膜構成を有する光
記録媒体を作成した。得られた記録媒体について実施例
１と同様の方法で記録、再生試験を行なった。次にこの
光記録媒体を６０℃９０％ＲＨの恒温恒湿器内に入れ、
３０００時間の加速劣化試験を行なった後に再び上記と
同様の方法で記録、再生試験を行なった。これらの試験
結果をまとめて表１に示す。Ｇ・層をＳ　ｎＯ２層で保
護しない場合は加速劣化試験後、記録感度が低下し、低
いレーデ−出力で記録した際のＣＮ比が低下することが
分る。

〔発明の効果〕

本発明によればＳｎを主成分とする薄膜とＧ・薄膜が積
層されてなる光記録膜を有する光記録媒体を長期間保存
し九場合に問題となるＧ・の酸化による記録感度の低下
を容易に防止することができる。

またＳｎＯ□膜は光記録層と同様の方法で製膜できるた
め、製造工程が複雑にならず、非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における光記録媒体にビットを形成し良
状態を示す断面図、第２図、第３図、第４図は本発明に
おける光記録媒体の層構成を示す断面図である。第５図
は実施例１と比較例１の場合の加速劣化試験に伴なうピ
ット形成の始まる記録レーデ−出力の変化を示す説明図
、第６図は比較例１の場合の加速劣化試験前後の記録再
生特性の劣化を示す説明図である。 図において１：基板、２：０６層、３　：　Ｓｎを主成
分とする層、４　：　８ｎ０２層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上にスズを主成分とする層およびゲルマニウム
   の層および酸化スズ（ＳｎＯ＿２）の層より構成されて
   いる光記録膜が形成されており、該ゲルマニウム層がス
   ズを主成分とする層と酸化スズの層との間に形成されて
   いることを特徴とする光記録媒体。 ２、スズを主成分とする層はスズとセレン、ビスマス、
   アンチモンの何れか一種との合金、またはスズの硫化物
   、またはＳｎＯ＿２中にスズの微粒子が分散してなる複
   合膜よりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の光記録媒体。 ３、ＳｎＯ＿２層の膜厚が２００Å以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光記録媒体。