JPH02219689A - 情報記録媒体 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、レーザビーム、電子線ビーム等の光ビーム
を照射することにより、記録層のビーム照射部分に光学
的特性の変化を生じ°させて情報の記録を行ない、この
光学的特性の変化を検出して情報を再生する情報記録媒
体に関する。

（従来の技術） 従来、情報記録媒体として、穴あけタイプのものと相変
化タイプのものとが知られている。このうち前者は、基
板上に低融点の金属、半金属又は有機物からなる記録層
７を積層し、この記録層にレーザビームを照射して穴を
形成することにより情報を記録するものであり、後者は
、基板上に例えば結晶と非晶質との間で相変化し得る記
録層を積層し、この記録層にレーザビームを照射して相
変化を生じさせて情報を記録するものである。情報の再
生は、いずれの場合でも記録部分と非記録部分との反射
率等の差を検出することによりなされる。

相変化タイプの情報記録媒体を構成する材料としては、
ＴｅＯｘ　　（特開昭５Ｏ−４６３１７）等が知られて
いる。また・、Ｓｂ２Ｓｅ３及びＢｉ２Ｔｅ３等の２層
構造のものも知られている（特開昭５７−１５９６９２
．５９−３５９８８）。

（発明が解決しようとする謀海） しかしながら、穴あけタイプの情報記録媒体は、レーザ
光による穴の形状制御がしにくいという欠点ｐ（ある。

また、相変化タイプのものも、結晶化速度が小さいため
消去速度が遅いという欠点がある。また、２層構造のも
のは、レーザ光の照射により、一方の層が熱を吸収し、
その熱により他方の層を相変化させるため、短いパルス
幅で記録することが困難であり、高い転送レートを得る
ことができないという欠点がある。更に、相変化タイプ
の記録媒体においては、再生信号が更に大きなものが望
まれている。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたちのであって
、相変化速度が大きく、短いパルス幅で情報を記録する
ことができ、しかも再生信号が大きい相変化型の情報記
録媒体を提供することを目的とする。

【発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明に係る情報記録媒体は、第１に、基板と、光ビ
ームの照射により情報を記録するための記録層とを備え
た情報記録媒体であって、前記記録層は、第１層と第２
層とを有し、これら第１層及び第２層は互いに共通する
元素を有すると共に、光ビームの照射により融合して金
属間化合物を含む記録部位を形成することを特徴とする
。

第２に、基板と、光ビームの照射により情報を記録する
ための記録層とを備えた情報記録媒体であって、前記記
録層は、第１層と、第２層と、第１層及び第２層の間の
第３層とを有し、これら第１層乃至第３層のうち少なく
とも２層は互いに共通する元素を有すると共に、光ビー
ムの照射によりこれら３層が融合して金属間化合物を含
む記録部位を形成することを特徴とする。

（作用） 記録層に光ビームを照射することにより、その加熱部分
において、記録層を構成する複数の層が融合して金属間
化合物を含む記録部位となる。

これら複数の層には共通成分が含まれているので、融合
され易くまた金属間化合物を形成し易い。金属間化合物
は、合金の成分元素の原子数が一定の整数比を保ち、そ
れらの成分原子が単位となって結晶格子中で特定の位置
を占めている合金である。

このため、この組成の結晶は単一相となり、非晶質から
結晶への相転移が生じる際、短距離の原子移動で結晶化
するため、結晶化速度が極めて速い。

従って、短いパルス幅で記録することが可能である。ま
た、複数の層を融合して単一相の記録部位を形成するの
で、再生信号を大きくすることができる。

（実施例） 以下、添附図面を参照してこの発明の実施例について説
明する。第１図はこの発明の一実施例に係る情報記録媒
体を示す断面図である。基板１は透明で経時変化が少な
い材料、例えばガラス又はポリメチルメタクリレート、
ポリカーボネート等の樹脂でつくられている。この基板
１の上には、第１層３及び第２層４からなる情報を記録
するための記録層２が形成されている。

第１層３及び第２層４は、合金又は金属間化合物等で形
成されており、共通成分を有している。

そして、記録層２に所定条件の光ビームが照射されるこ
とにより、これら第１層３及び第２層４が融合して金属
間化合物を含む記録部位５が形成される。記録部位５は
このように金属間化合物を含んでいるので、結晶化速度
が大きく、短いレーザパルスで情報を記録することがで
きる。

なお、第２図に示すように、第１層７、第２層８、及び
これらの間の第３層９を備えた３層構造の記録層６であ
ってもよい。この場合には、これらの層の少なくとも２
層が共通成分を有していればよく、やはりレーザビーム
が照射されることにより融合されて金属間化合物を含む
記録部位１０を形成する。この場合に、第１層７と第２
層８とに共通成分を含有させ、第３層９をこれら両層に
共通な成分以外の材料で形成することが好ましい。

これにより、記−層６の熱的安定性を高めることができ
る。

なお、必要に応じて基板と記録層との間、又は記録層の
上に保護層を設けることもできる。

次に、第３図及び第４図を参照してこの発明に係る情報
記録媒体における記録層の成膜方法の一例について説明
する。第３図は記録層を形成するために使用されるスパ
ッタリングの概略構成を示す縦断面図、第４図はその横
断面図である。図中１１は真空容器を示し、この真空容
器１１はその底面にガス排出ポート１２及びガス導入ボ
ート１３を宵している。ガス排出ボート１２は排気装置
２５に接続されており、この排出装置２５により真空容
器１１内を排気するようになっている。

ガス導入ボート１３はアルゴンガスボンベ１４に接続さ
れており、このボンベ１４からガス導入ボート１３を介
してスパッタリングガスとしてのアルゴンガスが容器１
１内に導入される。円板状の基板１５は支持装置１８に
より、真空容器１１内の上部にその面を水平にして支持
されており、成膜時に図示しないモータにより回転され
るようになっている。また、真空容器１１内の底部近傍
には、基板１５に対向するように、夫々・記録層を構成
する各元素で形成されたスパッタ源１９．２゜が配設さ
れており、各スパッタ源には図示しない高周波電源が接
続されている。これらスパッタ源１９．２０の上方には
、夫々モニタ装置２２．２３が設けられており、各スパ
ッタ源からの元素のスパッタ量をモニタし、記録層が所
定の組成になるように各スパッタ源に投入する電力量を
調節するようになっている。

このようなスパッタリング装置においては、先ず、排気
装置２５により真空容器１１内を例えば１０　＝　Ｔｏ
ｒｒオーダーの高真空まで排気する。次いで、ガス導入
ボート１３からアルゴンガスを導入しつつ排気装置２５
の排気量を調節して真空容器１１内を所定の圧力のアル
ゴン雰囲気に保持する。

この状態で基板１５を回転させつつスパッタ源１９．２
０に所定時間、所定の電力を投入してスパッタリングを
行う。これにより、基板１５に記録層が形成される。

なお、記録した情報を再生する場合には、記録層に低パ
ワーの光ビームを照射し、記録部位と非記録部との間の
光・学特性、例えば反射率の差を検出して行う。

次に、この発明に係る情報記録媒体を実際に製造して試
験した試験例について説明する。

試験例１ 真空容器内にＧｅＴｅ、Ｓｂ２　Ｔｅ３の各スパッタ源
を設け、容器内を８　Ｘ　１０＝Ｔｏｒｒまで排気した
。次に、アルゴンガスを導入し、容器内を５ＸＩＣＩ″
’　Ｔｏｒｒに調節した。容器内に外径１３０１１１％
厚み１．２ｍｍの円板状ポリカーボネート基板を十分に
洗浄した状態で設置した。この基板を６　Ｏｒｐｍで回
転させつつ、モニタにより各スパッタ源の各元素のスパ
ッタ量をモニタして各スパッタ源に投入する電力をコン
トロールし、先ずＧｅＴｅスパッタ源をスパッタリング
してＧｅＴｅ　（金属間化合物）の第１層を５００人成
膜し、次いで５ｂ２Ｔｅ３スパツタ源をスパッタリング
してＳｂ２Ｔｅ３　（金属間化合物）の第２層を６００
人積崩して２層構造の記録層を形成した。

次いで、記録層の上に保護層として紫外線硬化樹脂をス
ピンコータにより約１０μｍオーバーコートし、紫外線
を照射して硬化させた。これにより情報記録媒体サンプ
ルが形成され、このサンプルを実施例１とした。

ＧｅＴｅスパッタ源をに　ｅ　１５　Ｔ　ｅ　Ｂ５にし
て、第１層をＧ　ｅ　１５　Ｔ　ｅ　Ｂ５　（共晶組成
合金）で形成した以外は、実施例１と同様に形成したサ
ンプルを実施例２とした。

比較例として、Ｇ　ｅ　１ｓ　Ｔ　ｅ　８５及びＢｉ２
Ｓｅ３をスパッタ源として、第１層をＧ　ｅ　１５　Ｔ
　ｅ　Ｂ５、第２層をＢｉ２Ｓｅ３として実施例１．２
と同様な層構成を有するサンプルを作成した。

これら３つのサンプルに、波長が８３０ｎｍ。

ビーム径が１１の半導体レーザ光を、パワーとパルス幅
とを種々変化させて照射した。第５図乃至第７図は、横
軸にレーザビームのパルス幅をとり、縦軸にレーザパワ
ーをとって、記録可能領域を示すグラフであり、第５図
及び第６図は夫々実施例１及び２を示し、第７図は比較
例を示すものである。

これらの結果、実施例１．２は、どちらも比較例よりは
短いパルスで記録が可能であることが確認された。また
、実施例１及び２を比較すると、実施例１のほうが、よ
り短いパルス幅で記録することが可能である。これは、
第１層及び第２層がいずれも金属間化合物であることに
起因している。

試験例２ この試験例では、実施例１と比較例とについて実用的な
試験装置を用いて試験を行った。第８図はこの試験に用
いた装置を示す概略構成図である。

情報記録媒体サンプル３１は、スピンドルモータ３２に
固定され、所定の回転数で回転される。サンプル３１の
上部にはサンプル３１上にレーザ光を集光するための光
学系３３が配設されている。

この光学系３３は、コリメータレンズ３５、ビームスプ
リッタ３６、λ／４波長板３７、及び対物レンズ３８を
備えており、半導体レーザ３４から出力された光は、コ
リメータレンズ３５で平行光となり、ビームスプリッタ
３６及びλ°／４波長板３７を通って対物レンズ３８に
よりサンプル３１の記録層に集光照射される。サンプル
３１からの反射光はビームスプリッタ３６で分けられ、
検出レンズ３９を通って受光器４０に入り検出信号とな
る。この信号は一方で対物レンズ３８を駆動するための
駆動コイル４１に電流を流すサーボ系４２にも供給され
る。これにより常にサンプルとの距離を一定に保ちつつ
サンプル３１に集光スポットを結像することができる。

このような装置を用い、各サンプルについて、スピンド
ルモータに固定して９００　ｒｐｍで回転させながら、
これらサンプルの半径５０ｍｍの位置に、記録周波数２
Ｍ　Ｈｚ　、記録パワー１０ｍＷ。

パルス幅６０ｎ　ｓ　ｅ　ｃで記録した。

その際のＣ／Ｎ　（キャリヤとノイズとの比）を第１表
に示す。

第１表 第１表かられかるように、実施例１では比較例よりも１
０ｄＢ以」二も高いＣ／Ｎが得られることが確認された
。

試験例３ この試験例においては、試験例１と基本的に同様の方法
でＧｅＴｅ層（厚み５００人）、Ｂｉ層（厚み１００人
）、及び５ｂ２Ｔｅ３（厚み６００人）を順次積層して
記録層を形成したサンプルを作成し、これを実施例３と
した。実施例３のＧｅＴｅをＧ　ｅ　１５　Ｔ　ｅ　Ｂ
うにした以外は実施例３と同様に作成されたサンプルを
実施例４とした。

これらサンプルを６０℃の環境下で５００時間放置し、
その際の基板側からの反射率を測定した。

その結果を第９図に示す。第９図は、横軸に時間をとり
、縦軸に初期反射率Ｒに対して規格化した反射率をとっ
て、反射率の経時変化を示すグラフである。この図から
実施例３．４いずれも反射率が殆ど変化せず安定である
ことが確認された。

［発明の効果］ この発明によれば、短いパルス幅で記録することが可能
であり、再生信号が大きく、十分に実用に耐え得る情報
記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の実施例に係る情報記録媒
体の断面図、第３図は記録層を形成するための装置の概
略構成を示す縦断面図、第４図はその横断面図、第５図
及び第６図はこの発明の実施例の記録可能範囲を示すグ
ラフ図、第７図は比較例の記録可能範囲を示すグラフ図
、第８図は実用的な記録装置を示す概略構成図、第９図
はＣ／Ｎの経時変化を示すグラフ図である。 １；基板、２．６；記録層、３．７：第１層、４． ８；第２層、 ９；第３層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板と、光ビームの照射により情報を記録するた
   めの記録層とを備えた情報記録媒体であって、前記記録
   層は、第１層と第２層とを有し、これら第１層及び第２
   層は互いに共通する元素を有すると共に、光ビームの照
   射により融合して金属間化合物を含む記録部位を形成す
   ることを特徴とする情報記録媒体。
2. （２）基板と、光ビームの照射により情報を記録するた
   めの記録層とを備えた情報記録媒体であって、前記記録
   層は、第１層と、第２層と、第１層及び第２層の間の第
   ３層とを有し、これら第１層乃至第３層のうち少なくと
   も２層は互いに共通する元素を有すると共に、光ビーム
   の照射によりこれら３層が融合して金属間化合物を含む
   記録部位を形成することを特徴とする情報記録媒体。