JPH01277341A - 光学的記録媒体 - 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〕 本発明はレーザ光を照射することにより情報の記録およ
び再生を行う光学的記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

レーザ光によって情報の記録、再生を行う光学的記録媒
体は、半導体レーザ、記録材料、成膜方法などの基本技
術の向上と、大容量記録が可能であるという特徴によシ
、最近急速に実用化の道が開かれてきた。上記記録媒体
の記録方法は、レーザ光の照射による熱エネルギーによ
って、（１）記録膜にピットまたはバブルを形成する方
法、（２）記録膜の反射率等の光学的性質を変化させる
方法、などが提案されている。

従来の光学的記録材料としては、Ｔｅ、　Ｓｅ、　８等
のカルコゲナイド系の元素を主成分とするものが実用化
されている。しかし、カルコゲナイド系の元素は化学的
に不安定なものが多く、耐久性に不安があり、種々の添
加剤を加えたり、保護膜を設ける等の改良が試みられて
いる。

一部ｓ　Ｇｅ、　Ｓｔ等のテトラヘドラル系の材料は、
化学的にも安定であシ、カルコゲナイド系に比べて毒性
も少なくこの材料を光学的記録媒体に利用しようとする
試みがなされている。たとえば、特開昭５８−１７５４
５号においては、シリコン層の非晶質と結晶質の間の相
変化を用いた技術が開示されている。また、特開昭６０
−８７４４３号においては、非晶質シリコンが部分的に
５ｉ−０−Ｈの結合を含み、記録を結合状態のスイッチ
ングによって行う技術が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来技術では記録感度が不足であったり
、半導体レーザ波長領域での書き込み、消去が困難であ
った。さらに、４５Ｆ開昭６０−８７４４３号に係る技
術では水素の離脱等によシ熱的な安定性が乏しかった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、テトラヘ
ドラル系の記録材料を用いておシ、十分高い記録感度を
持ち、かつ、よシ安定な記録再生特性の得られる光学的
記録媒体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、この発明は基板に光学的記
録膜を形成することによってなシ、所定の波長領域のレ
ーザ光を強く吸収して、該レーザ光による相変化の結果
、エネルギー帯構造が変化し、光学的性質の変化を生じ
ることによってデータが書き込まれる光学的記録媒体で
あって、上記光学的記録膜が、Ｓｌ、　ＧｅおよびＳｎ
の３元素から選ばれた１元素ま九は２元素、および、ノ
為ロゲン元素から選ばれた少なくとも１元素を必須成分
として含有しており、光照射によって非晶質と結晶質の
間の相変化が起こシ、記録および消去が行われる特徴を
有している。

非晶質合金には、一般的に多数のダングリングボンドが
存在し光学的性質を決めている。その数は、含有するハ
ロゲンの量をコントロールすることによシ制御すること
が可能である。本発明に係る記録材料における、Ｉ・ロ
ゲンの含有量は原子数パーセントで１０−３％以上１０
％以下が望ましく、この範囲を超えると半導体レーザの
波長領域での感度が著しく低下する。さらに、少な過ぎ
るとタンクリングボンドの数が多くなシ、逆に多過ぎる
と結晶格子を歪ませ、膜がもろくなる。またノ・ロゲン
の中でもフッ素が最も結晶格子の歪みが少なく、当該記
録材料の含有物として適している。またフッ素を含有さ
せることによって記録材料の結晶化度を制御することが
でき、安定な記録、再生特性を得ることができる。一般
に５ｔ−Ｆ結合（またはＧｏ−Ｆ、５ｎ−Ｆ結合）は、
５ｉ−Ｈ結合（またはＧｏ−Ｈ，５ｎ−Ｈ結合）に比べ
て結合力が大きく、熱的な安定性にすぐれ、連続再生に
も十分耐える。

光学的性質の制御という意味から、例えばリン。

ホウ素のような元素を少量加えることは公知であるが、
当該材料に対しても有効である。また、この記録材料の
上記必須成分の他に水素を含有してもよい。

光学的記録媒体の記録膜の膜厚は特に限定されないが、
記録等に用いるレーザ光の波長に対する記録前の反射率
が５％以上６０％以下の範囲である様に設定されるのが
良い。この範囲を超え、低過ぎると記録、再生、消去時
にトラッキングが十分に行えず、安定した記録、再生お
よび消去が困難となる。又、高過ぎると記録レーザ光を
十分に吸収することができず、全く記録ができないか、
記録に高パワーを要するので好ましくない。

以上示した光学的記録膜は、スパッタリング法、真空蒸
層法、ＣＶＤ法等常法により形成することが可能であシ
、成膜方法は、特に限定されるものではない。

用いられる基板としては、レーザ光を透過するのに十分
透明であれば何でも使用できる。それ等は例えば、ガラ
ス、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリカーボネイト樹脂又はポリメタクリル樹脂
等の透明性にすぐれた基板材料を例示することができる
。また、不透明基板上に記録膜を形成し、任意の透明保
護層を積層することもできる。基板上に任意の中間層を
形成し、上記中間層の上に記録膜を形成することも可能
である。さらに、本発明に基づく光学的記録層にすでに
公知のＶｂ、　Ｖｌｂ、■族元素、Ｍｇ、　Ａｕ等を積
層し、光学的性質を制御することも可能である。光反射
層を設けることも可能である。また記録媒体の形状は円
形、方形等であっても良く、ディスク状、カード状等で
あってもよい。本発明の基板は公知の記録媒体と同様に
、例えばトラッキング等のための案内溝のような凹凸を
有する基板であっても良いことは言うまでもない。

記録等のために用いるレーザ光の波長は特に限定するも
のではないが、１１０００ｎ以下のものが使用に適して
いる。したがって現在の半導体レーザで波長が、７５０
〜８５０　ｎｍ領域のものが、有効に使われる。この場
合記録用パワーとしては、一般に１〜１５ｍＷ程度の範
囲で用いられる。

以下に実施例をもって本発明をよシ詳しく説明する。

〔実施例〕

記録部であるランド部およびトラック案内溝であるグル
ープ部を有する厚さ１．２ｆｉ、内径１５■、外径１３
０鱈のポリカーボネイト製透明円板上にＳｌ、　Ｓｎお
よびフッ素から成る記録膜を、二元反応性スパッタリン
グ法によシ成膜した。

以下にその成膜条件を示す。まず、チャンバー内を５Ｘ
１０　　Ｔｏｒｒまで真空引きし、そののちアルゴンガ
スとフッ素ガスを１＝１の割合でガス圧が５Ｘ１０　　
Ｔｏｒｒになるように導入した。上記ＳｉおよびＳｎの
ターゲットに高周波パワーを印加しＳｉとＳｎの原子比
が５ｉ４ｏＳｎｓｏである記録膜が、膜厚が５０ｎｍに
なるように成膜した。上記記録膜をＥＳＣＡにより分析
すると、膜内にはフッ素が原子数パーセントで５ＸＩＯ
Ｔｏ含まれていた。さらに、薄膜Ｘ線回折法による結晶
構造解析を行った。その結果、上記記録膜は、成膜後は
非晶質構造であシ、１８０℃以上で熱処理することによ
って結晶化する。そこで成膜後、記録レーザパワーよシ
も弱いパワーのレーザをランド部に照射して、ランド部
をアニールし記録薄膜を結晶化する。記録時には強いパ
ワーのレーザ光を照射して非晶質化させる相変化を行わ
せ、これによる反射率などの光学的性質の変化を読み取
ることによシ書き換え可能型光学的記録媒体として使用
可能であった。

この光学的記録媒体の記録再生特性を測定したところ、
良好な記録再生特性を得ることができた。

最高ＣＮＲ４５ｄＢ、　　記録レーザパワー６　ｍＷ以
上で４　Ｑ’ｄＢ以上を達成した。また１００回にりた
る書込み、消去を行ったが記録、再生特性は変化しなか
った。７５℃、８５チＲ１（においてＴｈ　１０００時
間保持するという加速劣化試験を行い、アーカイパルラ
イフ、シェルフライフの測定を行ったが劣化の兆しは見
られなかった。

また、　ＳｉＨ４ガスおよびフッ素ガスを導入し、Ｓｎ
を抵抗加熱するＣＶＬ）法によって記録薄膜を形成し、
評価を行ったところ、同様に記録感度の良好な光学的記
録媒体が得られた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に基づいて、Ｓｔ、Ｇｅ
およびＳｎＯ中から選ばれた１元素または２元素と、ハ
ロゲン元素から選ばれた少なくとも１元素を必須成分と
する記録層を形成すれば、化学的に安定なテトラヘドラ
ル系材料を用いた、高感度記録が可能な、書き換え可能
型光学的記録媒体を得ることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光照射によつて記録が行われる光学的記録媒体で
   あつて、Ｓｉ、ＧｅおよびＳｎの３元素から選ばれた１
   元素または２元素と、ハロゲン元素から選ばれた少なく
   とも１元素を必須成分として含有する記録層を有してい
   ることを特徴とする光学的記録媒体。
2. （２）上記記録層がハロゲン元素から選ばれた少なくと
   も１元素を、原子数パーセントで１０＾−＾３％以上１
   ０％以下含むことを特徴とする請求項１記載の光学的記
   録媒体。
3. （３）上記ハロゲン元素がフッ素であることを特徴とす
   る請求項１または２記載の光学的記録媒体。