JPH01100750A - 記録媒体及びそれを用いた記録方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザビームを照射して、その照射部に光学
的変化或いは形状変化を誘起させて、記録するのに適し
た光記録媒体及び光記録方法に関し、特に経時安定性が
よく、信号対雑音比（Ｃ／Ｎ比）が高く、再生劣化の少
ない光記録媒体及び光記録方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、レーザビームを利用して情報を記録する媒体とし
ては、金属膜、色素膜などにレーザを照射して局部的に
孔または変形をおこさせて記録する追記型のもの、結晶
−非晶質の相転径を利用する書換え可能型のもの、希土
類−遷移金属合金アモルファス材で代表される書換可能
な光磁気型のものがよく知られている。これらの記録材
料に対する記録方式としては光学系、記録再生原理の相
異はあるものの、記録時に用いるレーザのパワーＩｗと
再生に用いるレーザのパワーＩＲを比べるとＩｗ／ＩＲ
＝５〜１０の大きさになっているのが通常である。

これは、Ｃ／Ｎ向上のためという見地から見れば、媒体
からの反射光強度が強いほど有利であるから、再生レー
ザパワーが大きければ、また媒体の、その波長に対する
反射率が高いほど有利である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし再生パワーを上げて、記録時のパワーに近くなれ
ば再生時の誤書込みの可能性が高くなり、記録パワーを
その分上げることになれば、装置全体も大型化してしま
うので、再生パワーを上げるには限度がある。

一方、記録感度と耐久性の面を考えると、記録感度を高
くすることは記録時に必要なパワーがより小さくて済む
ことだが、その分、再生パワーも小さくしないと前述の
ような理由で誤書込みが発生しやすくなる。そしてあま
り記録感度を高くしすぎると、その分外的要因による変
質、劣化がおこりやすいということになるから耐久性の
点で不利になる。

このように従来の記録再生方式を考えるとＣ／Ｎ比の向
上、耐久性の向上、記録感度の向上を全て達成するのは
非常に困難であった。

よって、少なくとも記録感度が従来と同等で、再生光の
パワーが大きくとれ、Ｃ／Ｎが向上すれば産業上の利用
価値は非常に高いものになる。

そこで本発明の目的は、従来のかかる問題点を解決し、
記録感度、記録再生時のＣ／Ｎ比及び耐久性に優れた新
規な記録媒体及びそれを用いた記録方法を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段及び作用）上記の目的は
、以下の本発明により達成される。

即ち本発明は、励起エネルギーを付与することにより発
光する発光層と、熱を作用させることにより、ビットを
形成する記録層とを有することを特徴とする記録媒体で
あり、前記記録媒体に対して熱エネルギーを付与して記
録層にピットを形成する工程と、励起エネルギーを付与
して発光層を発光させる工程とを含むことを特徴とする
記録方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いる記録層は、発光層により生ずる光を透過
しない、もしくはほとんど透過しないものであり、しか
も熱エネルギーを受けて容易に蒸発もしくは昇華し得る
ものであれば、いかなる材料でも使用でき、例えばＴｅ
等の低融点金属、色素等が使用できる。記録層の厚さは
１０００人〜ｔｏｏｏｏ人の範囲が好適である。

又、本発明で用いる発光層は、励起エネルギーを付与す
ることにより発光するものであって、好適にはＩＶ族元
素又はその化合物を主体とする非単結晶微粒子の集合体
からなるものである。

本発明で用いる微粒子は、その大きさが発光波長と同程
度又はそれ以下のものであれば良い。可視光の発光の場
合には大体１μｍ以下、望ましくは０．１μｍ以下、さ
らに望ましくは５００Å以下である。この様に微粒子化
する事により通常は発光しないＣ，Ｓｔ、Ｇｅ、Ｓｎ等
のＩＶ族元素であっても発光する。上記の微粒子の形は
特に制限されるものではないが、比較的球に近く、大き
さのそろったものを用いる場合の方が上記の微粒子集合
体、特に膜の強度が上がる。上記集合体中の微粒子の体
積充填率は高い方が発光強度を高める上で良いが、充填
率が約９０％以上になるとそれ以上発光強度は余り増え
ないか、又は若干強度が低下することがある。高い充填
率で微粒子が凝集している場合には、ＳＥＭ観察によれ
ば個々の粒子の接触部がある程度変形し、完全な球から
のずれが大きくなっている様に見える。微粒子の大きさ
の下限は不明であるが、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）及び
電界放射型走査電子顕微鏡による観察結果によれば、１
００Å以下数１０人の平均粒径を持つ超微粒子であって
も効果が認められる。

実用上は上記の様な本発明の微粒子を取扱う、ためには
、それを何らかの基体上にのせて固定すれば良い。その
際、個々の微粒子は必ずしも相互に接触している必要は
なく基体上で孤立していても良いが、一般的には全体と
しての発光強度をかせぐため微粒子の集合体、例えば凝
集体や堆積膜などの方が望ましい。発光部材の利用形態
によっては微粒子相互が接触していても良いし、相互に
は接触しないか少なくとも一部が接触しない様な使い方
も出来る。

本発明の記録媒体に用いる微粒子膜の形成方法は特に特
定の方法に限定されない。例えばＪａｐａｎｅｓｅ　　
Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆ　　Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ　　Ｎｏ、２　　Ｐ、７０２（１９６３）に見
られる様なガス中蒸発法やｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　　Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ　　Ｐ、２６７（１９８６）に見られる様な
熱泳動ＣＶＤ法、さらには特開昭６２−３２１２８に見
られる様な反応性スパッター法あるいはＡｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔｔｅｒｓ　　Ｖｏｌ、３９Ｎ
ｏ、ＩＰ、　フ３（１９８１）に見られる様なＨＯＭＯ
ＣＶＤ法なども特殊な条件に限定すれば使えない事はな
い。しかし単に微粒子を形成するだけでなく、それらを
支持体上に膜状に堆積し、ある程度の機械的強度を持た
せ、しかも微粒子構造を維持するとなると現状では既存
のどんな方法でも本発明に係る微粒子膜の製造に適して
いるとは一部にいいがたい。例えば第３図に示す装置を
使用する事が出来る。第３図の中で１は縮小拡大ノズル
、２はノズルののど部、３は上流室、４は下流室、５は
空胴共振器、６は基体、７はマイクロ波投入窓、８は排
気ポンプ、９は磁気コイル、１０はマイクロ波の導波管
、１２．１３はガス導入口である。ノズル１は空胴共振
器５に直結していても良い０反応ガスを１２がら空胴共
振器内５へ導入した時は反応は５の中で起き、５は反応
室として働く。

例えばＡ−５ｔの微粒子膜をつくる場合にはガス導入口
１２よりＳ　ｉ　Ｈ４ガスと、必要ならばＨ２ガスを送
り込み、反応室内でプラズマを発生させてガスを分解し
て反応させ微粒子を形成させる。そしてこれを一部未反
応の気体状の活性種とともにノズル１から吹き出させ基
体６の上に吹きつけて固定する。プラズマにエネルギー
を与える手段としてはマイクロ波や紫外線あるいはＲＦ
なとの高周波などの電磁波や低周波や直流などの電場印
加などが使える。実用上置も使い易いのは紫外線又はマ
イクロ波であり、この時は反応室の形状を工夫する必要
はあるが、反応室内に電極などの構造物を置く必要はな
く、エネルギー投入用の窓があれば良い、マイクロ波プ
ラズマを用いる場合にも色々なやり方があり、同軸管を
用いるＪａｐａｎｅｓｅ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆ　
　Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　２工（８）Ｌ
４７０（１９８２）などに見られる方法や、に見られる
方法などがあるが、効率的な微粒子形成を行う立場から
みれば反応室５をマイクロ波の空胴共振器とする方法が
非常に有効である。

微粒子をビーム化して基体上に効率的に集めるためには
上流側から下流側へいわゆる縮少拡大型の口径変化をも
つ超音速ノズルを使用する事が形が目的に応じて使用可
能である。

ノズルより下流側の基体室付近は通常１０弓ある事が望
ましい。

基体はシリコン・ウェハー、ガラス、ネサガラス、プラ
スチックス、金属その他大抵のものが使用可能である。

その形状は平面でも良いし、それ以外でも良い。微粒子
堆積中に基体の加熱をすれば発光は若干増加するが、２
００℃以上の加熱では逆に強度が弱まる事があるので基
体の温度を高くし過ぎる事は必ずしも望ましくない。

このようにして形成した微粒子膜はＥＳＲで測定したス
ピン密度が１０−１７ｃ　ｍ−’以下となり、発光は室
内灯の下で肉眼で確認出来る。粒径は条件にもよるが２
００人程度が普通である。

またＳ　ｉ　Ｈ４だけでなく通常Ａ−ＳｉＦ＆膜に使わ
れるシラン誘導体、例えば５ｉ２Ｈ，なども、使用可能
である。さらに他のＩＶ族系のガス、例えばＣＨ４、Ｃ
Ｈｓ　Ｏ）（、Ｃ２Ｈ６その他の炭化水素系ガスを用い
ればアモルファスの炭素膜ができるし、ＧｅＨ４などに
よりＡ−Ｇｅ膜も全く同様の装置を用いて微粒子構造の
成膜が出来る。

以下、図面に基づき本発明を具体的に説明する。

第１図は、ガラス基板もしくはプラスチック基板２１上
に発光ｒ＠２２として５０００人厚のＡｍ５ｔ微粒子膜
を設け、さらにその上に記録層２３として、１０００人
厚の蒸着によるＴｅ膜を設けた例を示す。

この記録媒体に対し、半導体レーザ（８３０ｎｍ、５ｍ
Ｗ）を記録層２３側から照射しく第２図（Ａ））、記録
ピットを形成した（第２図（Ｂ））。次いでガラス基板
２１側からＨｇランプを照射しく第２図（Ｃ））、記録
部と非記録部の光強度比（コントラスト比）を記録層２
３側から観察した。その結果、光強度比は０．８であつ
た。光強度比は照射光の強度を上げることにより大きく
なり、又発光層の膜厚を厚くすると大ぎくなった。

一方、比較のために、前記記録媒体において発光層２２
を設けず、更にガラス基板２１側から半導体レーザ（８
３０ｎｍ、１ｍＷ）を連続照射したことを除いて、前記
同様に光強度比を求めたところ０．５５であった。この
記録媒体に対して再生光照射を続けていくと光強度が徐
々に低下していった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、記録再生時に低パワーの光を照射する
だけで、十分な発光強度を有する記録信号が検出できる
ため、高コントラストでしかも大きなＣ／Ｎ比の記録が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録媒体の断面を表わす図、第２図（
Ａ）〜（Ｃ）は、記録方法の説明図、第３図は発光層形
成に用いる装置図である。 ２１−−−−−−一一一−−基体 ２２−−−−一−−−−−−発光層 ２３−一−−−−−−−−一記録層 特許出願人　　キャノン株式会社 （Ａ） （Ｂン− ＣＣ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）励起エネルギーを付与することにより発光する発
   光層と熱エネルギーを付与することにより、ピットを形
   成する記録層とを有することを特徴とする記録媒体。
2. （２）前記発光層が、 I Ｖ族元素もしくはその化合物
   を主成分とする微粒子を含む特許請求の範囲第１項記載
   の記録媒体。
3. （３）前記発光層が微粒子を層状に堆積した微粒子膜を
   含む特許請求の範囲第１項記載の記録媒体。
4. （４）発光層と記録層とを有する記録媒体に対して熱エ
   ネルギーを付与して記録層にピットを形成する工程と励
   起エネルギーを付与して発光層を発光させる工程とを含
   むことを特徴とする記録方法。
5. （５）前記発光層が I Ｖ族元素もしくはその化合物を
   主成分とする微粒子を含む特許請求の範囲第４項記載の
   記録方法。
6. （６）前記発光層が微粒子を層状に堆積した微粒子膜を
   含む特許請求の範囲第４項記載の記録方法。