JPH02258290A - 光記録媒体およびその製造方法 - 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】 発明の技術分野 本発明は、光あるいは熱等のエネルギービームの照射に
より基板上の記録膜における照射部に光学的特性の変化
を生じさせて情報を記録するようにした光記録媒体およ
びその製造方法に関する。

発明の技術的背景 光記録媒体には、エネルギービームの照射により、記録
膜の一部に穴もしくは四部等の物理的変化部（ピット）
を形成する方式のものと、記録膜の一部に相変化を生ぜ
しめて光学的特性（屈折率、反射率、透過率など）を変
化させた光学特性変化部を形成する方式のものとがある
。現在のところ、記録膜の一部に穴等の物理的変化部を
形成する方式（ピット形成方式）の光記録媒体が主流で
ある。

しかしながら、ピット形成方式の光記録媒体にあっては
、■記録膜の一部にピットを形成するために比較的大き
な記録用出力を要し、■記録ピット形状の制御が困難で
あり、■高密度の記録が困難であり、■二枚の光記録媒
体を密むして貼り合せることができない等の不都合を有
する。これに対して、記録膜の一部に相変化を生ぜしめ
て光学特性変化部を形成する方式（相変化方式）の光記
録媒体にあっては、ピット形成方式の光記録媒体が有す
る不都合を回避することができる。

相変化方式の光記録媒体としては、たとえばＴ　ｅ−Ｇ
　ｅ−３ｂから成る記録膜を有する光記録媒体（特開昭
６２−１９８．１８１号公報）や、Ｔ　ｅ−Ｓ　ｎ−Ｚ
　ｎ−８から成る記録膜を有する光記録媒体（特開昭６
２−１６７、ｆｉ３２号公報）等の合金系記録膜を有す
る光記録媒体が知られている。しかしながら、このよう
な合金系の記録膜を有する光記録媒体にあっては、基板
上に合金系の記録膜を成膜する際に、合金組成の割合を
制御することが比較的困難であり再現性に乏しく、一定
の性能を有する光記録媒体を生産性良く製造することが
できないという不都合を有している。

また、同じ相変化方式の光記録媒体として、Ｔｃ　Ｏｘ
系の記録膜を有する光記録媒体（特開昭５０−４６，３
１７号公報）も知られているが、この光記録媒体にあっ
ては、■記録膜の結晶化温度が低いので非晶質安定性す
なわち寿命が短く、■その製造に際して酸素雰囲気下で
反応性スパッタリングを行うと、酸素が助燃性であるこ
とから、成膜時の安全を害する虞があるという不都合を
有する。

本発明者等は、ＴＯを主成分とする相変化方式の記録膜
を有する光記録媒体について鋭意検討したところ、Ｔｅ
にＮを含有させた記録膜を基板と保護膜との間に設ける
ことで、記録膜の非晶質安定性（非晶質状態を安定して
保持しｉすること）が良くなると共に耐酸化性が向上し
、光記録媒体の長寿命化が図れ、しかもこの記録膜を所
定の膜厚範囲にすることで、情報読み出し誤差を少なく
できることを見出し、本発明を完成するに至った。

発明の目的 本発明は、このような新たな知見に基づきなされたもの
であり、記録膜の非晶質安定性を高めると共に耐酸化性
を向りさせ、光記録媒体の長寿命化を図り、しかも情報
読み出し誤差の少ない）日変化方式の光記録媒体を提供
することを目的としている。

発明の概要 このような目的を達成するために、本発明に係る光記録
媒体は・、基板と、この基板上に形成された記録膜と、
この記録膜上に形成された保護膜とを有し、前記記録膜
にエネルギービームを照射することにより、この記録膜
における照射部に相変化を生じさせて光学特性変化部を
形成して情報を記録するようにした光記録媒体であって
、前記記録膜は、ＴＯおよびＮを含む薄膜であることを
特徴としている。

また本発明に係る光記録媒体の製造方法は、基板と、こ
の基板上に形成されたＴｅおよびＮを含む記録膜と、こ
の記録膜上に形成された保護膜とをＨし、前記記録膜に
エネルギービームを照射することにより、この記録膜に
おける照射部に相変化を生じさせて光学特性変化部を形
成して情報を記録するようにした光記録媒体を製造する
方法であって、 前記記録膜を基板上に成膜するに際して、Ｔｃをターゲ
ットとして、ＡｒおよびＮ２ガスの雰囲気下で反応性ス
パッタリングを行い、 前記ＡｒおよびＮ２ガス中のＡｒとＮ２との流量比（（
Ｎ２／（Ａｒ＋Ｎ２））を５〜５０％とすることを特徴
としている。

このような本発明に係る光記録媒体およびその製造方法
によれば、Ｔｃを主成分とする記録膜にＮを含Ｈさせ、
この記録膜を基板と保護膜との間に積層させることで、
記録膜の非晶質安定性および耐酸化性が向上し、光記録
媒体の長寿命化が図れる。しかも記録膜の膜厚を所定の
値に設定することで、情報読み出し誤差を小さくするこ
とができる。

発明の詳細な説明 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の概略断面
図である。

第１図に示すように、本発明に係る光記録媒体１０は、
基板１１と、この基板の表面に形成された記録膜１２と
、この記録膜１２の表面に形成された保護膜１３とから
構成されている。

基板１１としては、たとえばガラスあるいはアルミニウ
ム等の無機材料の他に、ポリメチルメタクリレート、ポ
リカーボネート、ポリカーボネートとポリスチレンのポ
リマーアロイ、米国特許第４６１４７７８号明細書に示
されるような非晶質ポリオレフィン、ポリ４−メチル−
１−ペンテン、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン
、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド、エチレン・テ
トラシクロドデセン共重合体等の有機材料を用いること
ができる。この基板１１の厚みは、記録媒体１０全体に
適度な剛性を付与するのに十分な厚さであれば良く、好
ましくは０．５〜２．５關、特に好ましくは１〜１．５
ｍｍ程度である。

本発明に係る記録膜１２は、Ｔｃを主成分としてＮを少
なくとも含む薄膜であり、Ｔｏ以外の低融点元素、ない
しはその他の成分を含んでも良い。

記録膜の組成は（Ｔｅ　　　Ｎ　　）１−ｙＭｙで表−
ｘ　　ｘ わされ、Ｘは０．１原子％≦Ｘ≦６０原子％、好ましく
は０．３原子％≦Ｘ≦５０原子％、特に好ましくは０．
５原子％≦Ｘ≦３０原子％の範囲にあることが好ましい
。また、ＭはＴＩ　　Ｍｎ。

ＮＩ　　Ｚｒ５ＮｂＳＴｅ、Ａｌ５ＰｔＳＳｓ。

ＢＩ　　　Ｉｎ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｃｏ、ＳＩ　　Ｐｄ。

Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇｏ、Ｓｂ等から選ばれる少なくとも１種
以上添加元素であり、ｙは０原子％≦ｙ≦６０原子％、
好ましくは０原子％≦ｙ≦４０原子％の範囲にあること
が好ましい。このような範囲でＮを含ませることによっ
て、記録膜１２の非晶質安定性および耐酸化性を向上さ
せることができるからである。

なお、記録膜１２中に含まれる各元素の含有量は、本発
明においては金属元素（Ｔｅなど）についてはＩＣＰ発
光分析法（誘導結合型プラズマ発光分析法）によって、
またＮについてはＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光）によって
測定される。

このような記録膜１２の膜厚は、１００人〜１μｍ好ま
しくは３００〜１５００人さらに好ましくは７００〜１
３００人程度である。

このような記録膜１２を、基板１１の表面に成膜するに
は、たとえば次のようにして行なうことができる。

まず、Ｔｏをターゲットとして、Ｎ２ガスとＡｒガスと
の混合ガス中で、反応性スパッタリング法により、基板
１１上に、Ｎを含むＴｅ薄膜がら成る記録膜１２を成膜
する。このような反応性スパッタリングに際して、Ｎ２
ガスとＡｒガスとの流量比（Ｎ２／　（Ａｒ　＋Ｎ２）
）をｉ′１ｌｌＪ９ＩＩすることにより、記録膜１２中
に含まれるＮの含有割合をｉ４８することができる。Ｎ
２ガスとＡｒガスとの流量比（Ｎ２／　（Ａｒ　＋Ｎ２
）ｌ　は、５〜５０％、好ましくは１０〜３０％である
。このような流量比でスパッタリングを行うことにより
、非晶質安定性が良く、耐酸化性が向上した記録膜１２
を成膜性良く基板１１上に得ることができる。また、ス
パッタリング法を用いることなく、ＴｏとＴｅ窒化物の
蒸気とをプラズマ状にして共蒸着法により基板に記録膜
１２を成膜することも可能である。また、気相成長また
はプラズマ気相成長によっても、同様の記録膜１２を形
成することが可能である。さらに他の方法としてＴｅ、
Ｎ原子の一部または全部をイオン化してビーム状として
基板上に積もらせるようにしてもよい。

このようにして成膜された記録膜１２上には、保護膜１
３が形成される。保護Ｍ１３は、記録膜１２への記録時
に熱の逃げを防ぎ、記録感度を高めるために、低熱伝導
率（好ましくは、１．０Ｗ／ｃＩＩＩ−６０ｇ以下）の
材質で構成されることが望ましい。たとえば、保護膜１
３は、紫外線硬化樹脂等の有機材料や、ＴＩ、ＡＮ、Ｎ
Ｉ　　Ｃｒ等の無機材料、あるいはこれらを組み合せた
材料で構成される。保護膜の膜厚は、５０人〜１■■、
好ましくは１００人〜０．１１−である。

このような保護１１３を記録膜１２の表面に形成するに
は、前述した記録膜１２の成膜方法と同様に、反応性ス
パッタリング法、気相成長法、プラズマ気相成長法、蒸
着法など、またはスピンコード法などの塗布によって行
なえばよい。

上記のような記録膜１２に情報を書込むには、記録すべ
き情報に応じて変調（オン・オフ）されたレーザビーム
等のエネルギービームを、たとえば基板１１側から記録
膜１２に照射することにより、その照射部の記録膜１２
の組成を、非晶質から結晶質へと相変化させ、当該照射
部に対応して光学特性変化部を形成することにより行う
。光学特性変化部とそうでない部分（光学特性非変化部
）とでは、再生用レーザビームを照射した場合の反射率
Ｒが相違しており、この反射率Ｒの差を利用して情報の
書き込みおよび読み出しが可能となっている。

発明の効果 このような本発明に係る光記録媒体およびその製造方法
によれば、Ｔｏを主成分とする記録膜にＮを自存させ、
この記録膜を基板と保護膜との間に積層させるようにし
ているので、記録膜の非晶質安定性および耐酸化性が向
上し、光記録媒体の長寿命化が図れる。しかも記録膜の
膜厚を所定の値に設定することで、情報読み出し誤差を
小さくすることができる。

［実施例］ 以下、本発明をさらに具体的な実施例に基づき説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１ 第１図に示す構造の光記録媒体１０において、基板１１
としてエチレン・テトラシクロドデセン共重合体（エチ
レン含量６０モル％、テトラシクロドデセン含量４０モ
ル％）からなる非晶質ポリオレフィン樹脂基板を用い　
記録膜１２としてＴｅ　　Ｎ　　（スパッタ条件（Ｎ　
２　／　（Ａ　ｒ　＋Ｎ、、、））−２０（流量％））
を用いた場合の、記録膜の膜厚に対する基板側からの再
生光の反射率変化を第２図に示す。

これらの値は、ＥＳＣＡ（Ｘ−線ホトエレクトロンスペ
クトラム）モデル５ＳＸ−１（１０（サーフエースサイ
エンスミＬ製）で測定された値である。測定条件は、 バックグランド圧：５Ｘ１０　　　ＴｏｒｒＸ−線スポ
ットサイズ：０．６龍φ アディションインテグレートヨン＝６回励起源：　ＡＩ
　Ｋ　　　　（１４８７ｅＶ）α　−「ａｙ であった。

再生光の波長λ−８３０ｎｍであり、光記録媒体は空気
中に設置されていると仮定して計算を行なった。

図中、Ｒは記録光照射前の光記録媒体の記録層の膜厚に
対する反射率変化、Ｒｏは照射後の反射率変化を示す。

この条件では、記録層の膜厚を７５０〜９５０人の範囲
にすれば、反射率差ΔＲ（−Ｒ−Ｒ’　）が大きくなり
、情報の読み出し誤差が少なくなるであろうことが確認
された。

実施例２ スパッタ条件をＩ　Ｎ　２　／　（Ａ　ｒ　＋　Ｎ　２
　）　）　−４０（流ｍ％）に変化させた以外は、実施
例１と同じ条件で反射率変化を求めた図を第３図に示す
。

この場合、記録膜の膜厚を９５０〜１３００人の範囲に
すれば、情報の読み出し誤差は少なくなるであろうこと
が確認された。

実施例３ 実際に、基板１１として、実施例１と同様な非晶質ポリ
オレフィン樹脂からなるディスク基板を用い、この上に
スパッタ条件ＩＮ２／（Ａｒ＋Ｎ２））−２０（流量％
）の反応性スパッタによりＴｏ８５Ｎ１５層（膜厚９０
０人）を記録膜１２として成膜し、さらに保護Ｍ４１３
として、紫外線硬化樹脂をスピンコード法により成膜し
て光記録媒体を作成した。

この光記録媒体のＣ／Ｎ比をディスク回転数１．８００
ｒｐ−・評価位置が半径５０龍・記録周波数ＩＭＨｚ　
−ｄｕｔｙ−５０％の条件下で測定したところ、４０ｄ
Ｂ以上のＣ／Ｎ比が得られることを確認した。

比較例１ スパッタ条件をＡｒ−１００流量％に変化させた以外は
、実施例３と同じ条件で光記録媒体を作成した。

この光記録媒体のＣ／Ｎ比を実施例３と同様にして測定
したところ、最大１３ｄＢのＣ／Ｎ比しか得られなかっ
た。これは、Ｔｏ単独の記録膜の場合、記録膜を成膜直
後、記録膜がすでに一部結晶化しているために、レーザ
ビーム照射部と非照射部との光学的特性の変化が小さい
ためである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の断面図、
第２，３図は本発明の作用を示す記録膜の膜厚に対する
反射率変化のグラフである。 １０・・・光記録媒体 １２・・・記録膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板と、この基板上に形成された記録膜と、この記
   録膜上に形成された保護膜とを有し、前記記録膜にエネ
   ルギービームを照射することにより、この記録膜におけ
   る照射部に光学的特性の変化を生じさせて情報を記録す
   るようにした光記録媒体であって、 前記記録膜は、ＴｅおよびＮを含む薄膜であることを特
   徴とする光記録媒体。 ２）記録膜中に含まれるＮの含有量が、記録膜中に含ま
   れる全原子数に対して０．１〜６０原子％である請求項
   第１項に記載の光記録媒体。 ３）基板と、この基板上に形成されたＴｅおよびＮを含
   む記録膜と、この記録膜上に形成された保護膜とを有し
   、前記記録膜にエネルギービームを照射することにより
   、この記録膜における照射部に光学的特性の変化を生じ
   させて情報を記録するようにした光記録媒体を製造する
   方法であって、前記記録膜を基板上に成膜するに際して
   、Ｔｅをターゲットとして、ＡｒおよびＮ＿２ガスの雰
   囲気下で反応性スパッタリングを行い、 前記ＡｒおよびＮ＿２ガス中のＡｒとＮ＿２との流量比
   ｛（Ｎ＿２／（Ａｒ＋Ｎ＿２）｝を５〜５０％とするこ
   とを特徴とする光記録媒体の製造方法。 ４）前記｛（Ｎ＿２／（Ａｒ＋Ｎ＿２）｝が１０〜３０
   ％である請求項第３項に記載の方法。