JPH03173684A - 情報記録用部材 - 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〕 本発明はレーザー光などの記録用エネルギービームによ
って、たとえば映像や音声などのアナログ信号をＦＭ変
調したものや、電子計算機のデータや、ファクシミリ信
号やディジタルオーディオ〔従来の技術〕 レーザー光によって薄膜に記録を行う記録原理は種々あ
るが、膜材料の相転移（相変化とも呼ばれる）、フ第１
・ダークニングなどの原子配列変化による記録は、膜の
形状変化をほとんど伴わないので、２枚のディスクを樹
脂により直接貼りあわせた両面ディスクが出来るという
長所を持っている。

この種の記録に関連する公知例としては、例えば特願昭
６０−２２６７２３号公報が挙げられる。ＺｎＳ−８ｉ
ｎ２系などの保護層材料に関する公知例としては、特開
昭６３−１．０３４５３号、特開昭６３−２２４０４８
（：３） 号、特開昭６３−３０６５４９号各公報が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のうち、相変化による記録は記録用ビーム
の照射による熱によって膜形状変化をほとんど伴わない
原子配列変化を生じさせるものであるが、記録時に記録
膜を少なくとも部分的に融解させるので、高融点の保護
層で保護する必要がある。この保護層は記録時に記録膜
とともに熱膨張するので、記録膜との界面で剥離を生じ
させないため、熱膨張係数が記録膜と同程度であるのが
好ましい。

上記酸化物、硫化物、セレン化物あるいは窒化物を主成
分とする薄膜は融点が低すぎると上記記録用ビームの照
射による熱によって変形あるいは変質し、融点が高過ぎ
るとピンホールを生じやすく記録感度が大幅に低下する
。そこで、適当な融点をもち、かつ上記の変形を防止す
る効果の高い酸化物、硫化物、セレン化物あるいは窒化
物を主成分とする薄膜が望ましい。しかし、これまでの
ところ単一の薄膜ではこのようなものが得られて（４） いない。

本発明の目的は、記録信号に忠実な再生波形が得られ、
」１記の薄膜の熱伝導によって記録感度が低下しにくい
、また、上記の酸化物、硫化物、セレン化物あるいは窒
化物を主成分とする薄膜の融点が適当な範囲に有り、熱
変形や剥離により読み出しレーザ光が散乱されない、ま
た、ピンホールの少ない記録用部材を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、基板上に形成された記録用ビームの照射を
受けて変化を生ずる情報記録用薄膜を有する情報記録用
部材において、」１記の記録用薄膜に近接して適当な融
点の化合物を保護層として設けることにより達成される
。

本発明において、上記の保護層は、融点が異なる２種以
上の酸化物、硫化物、セレン化物あるいは窒化物を主成
分とする薄膜として設ける。融点の低い材料としてはＢ
２Ｏ３，Ｓｉｎ、ＳｉＯ２゜Ｔ　ｉ、　ｏ２．　Ａ　Ｑ
２０３．　Ｔ　ａ２Ｏ３、　Ｓ　ｎ　Ｏ２，Ｍｎ○。

Ｓ　ｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓｅ３．ＧｅＳ、ＧｅＳｅ、Ｇｅ
Ｓ。

（５） ＧｅＳｅ２．ＳｎＳ、５ｎＳｅ、５ｎＳ２，５ｎＳｅ２
゜ＰｂＳ、Ｐｂ５ｅ、　　Ｉ　ｎ２Ｓ３．　　Ｉ　ｎ２
Ｓｅ３．Ｃｕ２Ｓ。

Ａｇ２Ｓ　　、ＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ’、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ
およびＳｉ３Ｎ、のそれぞれに近い組成の材料より成る
Ａ群より選ばれた少なくとも一者を、また、融点の高い
材料としてはＣａｂ、ＺｒＯ２゜Ｍｇ○＋　Ｙ２Ｏ３，
Ａ　Ｑ　Ｎ、　Ｔ　ｉ　Ｎ、　Ｚ　ｒ　Ｎ、およびＢＮ
のそれぞれに近い組成の材料より成るＢ群より選ばれた
少なくとも一者からなる酸化物あるいは窒化物を主成分
とする薄膜を用いる。より好ましくは、Ａ群はＳ　ｉ　
０２．　Ａ　１１２０３．　Ｓ　ｉ３Ｎ４のそれぞれに
近い組成の材料、Ｂ群はＺ　ｒ　０２　ｙＭｇ○あるい
はＡＱＮのそれぞれに近い組成の材料を用いる。

組成の範囲は、Ａ群材料の含有量がモル％で３０％以上
９８％以下８群材料の含有量はモル％で２％以上７０％
以下が好ましい。Ｂ群材料のより好ましい含有量範囲は
モル％で５％以上４０％以下である。記録膜の片側の保
護層だけが上記の材料より成ってもよいが、両側の保護
層が上記の（６） 月料より成ればさらに好ましい。

〔作用〕

」１記のＡ群物質は、融点の低い酸化物、硫化物。

セレン化物あるいは窒化物を主成分とする物質であり、
」１記のＢ群物質は、融点の高い酸化物あるいは窒化物
を主成分とする物質である。」１記のＡ群およびＢ群の
酸化物、硫化物、セレン化物あるいは窒化物を主成分と
する化合物により所望の融点の保護層とする。それによ
って、上記の記録用ビームの照射によって記録膜に生じ
る熱を効果的に拡散し、樹脂層に高熱が伝わるのを防止
すると共に、外力、特に圧縮力に対して強い記録用部材
が得られる。」１記光入射側保護層の酸化物、硫化物、
セレン化物あるいは窒化物を主成分とする４４料の熱伝
導率は４０Ｗ／ｍ−に以下の範囲が好ましく、膜厚は６
０　ｎ　ｒｎ以上２００　ｎ　ｍ以下の範囲が好ましい
。特に、熱伝導率がＩＯＷ／ｍ−に以−）−３０Ｗ／　
ｍ−に以下、膜厚は約８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好
ましい。このような酸化物。

硫化物、セレン化物あるいは窒化物を主成分とす（７） る薄膜を用いると、上記の記録用ビームの照射によって
生ずる変質あるいは変形を防止する効果が顕著であり、
記録感度の低下が少ない。

熱拡散係数は２　、３　ｃｏ？／ｓｅｅ以上６．９ｃＪ
／ｓｅｃ以下が好ましい。記録膜の膜厚はｌ、Ｓｎｍ以
上２５０ｎｍ以下の範囲が記録感度、Ｓ／Ｎ比などの点
で好ましく、上部保護層の膜厚と合せて調整することが
好ましい。上部保護層の膜厚は２０ｎｍ以上３００　ｎ
　ｍ以下の範囲が好ましい。

一般に薄膜に光を照射すると、その反射光は薄膜表面側
からの反射光と薄膜裏面側からの反射光との重ねあわせ
になるため干渉をおこす。反射率で信号を読み取る場合
には、信号読み出し時のコントラスト 上記のそれぞれの膜の膜厚を調整して反射率の値が小さ
い最適値となる条件を満たすことが好ましい。記録膜の
屈折率と膜厚の積は１２０ｎｍ以上６　０　０　ｎ　ｍ
以下、保護層の屈折率と膜厚の積は１２０ｎｍ以上４０
０ｎｍ以下の範囲が特に好ましい。ただし、記録膜につ
いては、記録膜の少な（８） くとも一部分の屈折率と膜厚の積が上記の範囲内にあれ
ばよい。

これらの屈折率と膜厚の積の好ましい範囲は、本発明に
含まれない酸化物，硫化物，セレン化物あるいは窒化物
を主成分とする保護層を設ける場合にも有効である。

保護層の使用するレーザ光に対する消衰係数ｋが０．０
３以北１．０以下であると、記録感度が高く好ましい。

本発明の酸化物，硫化物，セレン化物および窒化物を主
成分とする薄膜に近接してさらに上記の保護層に使用可
能な材料の層や金属層を設ければさらに強度を増すこと
ができる。記録膜と光反射層との間の保護層の消衰係数
は０．１　　以下が好ましいので、例えば酸化物の場合
、酸素欠陥を少なくする方がよい。

本発明の酸化物，硫化物，セレン化物および窒化物を主
成分とする薄膜は、記録膜と基板との間に形成してもよ
いし、記録膜の基板とは反対の側に設けてもよい。両側
に設ければさらに好ましい。

（９） 本発明はディスク状記録媒体ばかりでなく、テープ状、
カード状などの記録媒体にも有効である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

まず、案内溝を有する基板１（ポリカーボネート、直径
？１３０ｎｗｎ、厚さ１．２ｍｎ）に、本発明の保護層
の酸化物，硫化物，セレン化物あるいは窒化物を主成分
とする薄膜としてＺ　ｒ　Ｓ　ｉ　Ｏ４　に近い組成の
酸化物よりなる薄膜２（約３００ｎｍ）を積層する。記
録用ビームの照射を受けてほとんど変形を伴わないで原
子配列変化を生ずるＳｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系情報記録用薄膜
３（厚さ約９０ｎｍ）を形成する。次にＺ　ｒ　Ｓ　ｉ
　Ｏ４に近い組成の酸化物よりなる中間層４（厚さ約２
００ｎｍ）を積層する。さらに金属元素を主成分とする
薄膜５としてＡｕの薄膜（約５０ｎｍ）を積層した後、
樹脂６を用いて、紫外線に約２分間露光し、前記金属元
素を主成分とする薄膜５と保護板７（直径１３０画，厚
さ１．２＋ｎｍ）を貼りあわせた。

（１０） 次に、−に記の情報記録用薄膜３に基板１−側（紙面上
で下方）より記録用レーザビームを照射し、情報の記録
を行った。」１記の情報記録用薄膜３に情報を記録した
部分の」１記の樹脂６と薄膜５を上記保護板７側（図の
」一方）から、また、」−記酸化物、硫化物、セレン化
物あるいは窒化物を主成分とする保護層の薄膜２を」−
記基板１側（図の下方）からそれぞれ顕微鏡（Ｘ４．０
０倍）で観察し、」１記樹脂保護層、および基板１に変
質および変形が生じていないことを桶認した。本実施例
の保護層のＺｒ・Ｓ」ｎ３、に近い組成の窒素酸化物よ
りなる基板側保護層の膜厚を変化させたとき、記録に必
要なレーザパワーと１００回記録書き換え後の雑音レベ
ルは第１表のように変化した。

（秋千保ｈ） （１１） 第　　１　　表 金属元素を主成分とする薄膜５のＡｕの一部または全部
をＡ１２．Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃａ＋Ｔ　ｊＨＶ
　ＨＣｒ　ＨＭ　ｎ　、Ｆ　ｅ　、ＣＯＨｚｎ　ｇ　Ｚ
　ｒ’　ＨＮｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓｂ
。

Ｔｅ、Ｔａｌ　Ｗ、Ｉ　ｒ、Ｐｔ、Ｐｂ、およびＢｉよ
り成る群より選ばれた少なくとも一者を主成分とする金
属で置き換えても同様の特性が得られた。

例えばＮｉ−Ｃｒ合金、Ｔ’　ｉ　−Ａ　Ｑ合金を用い
ると記録感度が向上した３、 また、上記の保護層のＺ　ｒ　Ｓ　ｉ　Ｏ４の薄膜の一
部または全部をＢ２Ｏ３、ＳｉＯ，ＳｉＯ２，１’ｉ０
．、。

（１２） Ａ　ｆｌ３、Ｏｊ、Ｔ　Ａ２０５．Ｓ　ｎ　Ｏ２，Ｍｎ
○、Ｓｂ２Ｓ３゜５ｂ２ＳｅＪ、ＧｅＳ、ＧｅＳｅ、Ｇ
ａＳ３、ＧｅＳｅ３、。

ＳｎＳ、　　５ｎＳｅ、　　ＳｎＳ３、、　　５ｎＳｅ
２．　　ＰｂＳ。

Ｐｂ５ｅ、　　Ｉｎ２Ｓ３．　　Ｉｎ２Ｓｅ３．Ｃｕ２
Ｓ。

Ａｇ２Ｓ　　、　　ＺｎＳ、　　Ｚｎ５ｅ、ＣｄＳ、Ｃ
ｄＳ　ｅおよびＳｉ３Ｎ、に近い組成の材料より成るＡ
群より選ばれた少なくとも一者とＣａｂ、ＺｒＯ２゜Ｍ
ｇＯ，Ｙ２Ｏ３，Δ０．Ｎ、’Ｆｉ　Ｎ、７．ｒＮ、お
よびＢＮに近い組成の材料より成るＢ群より選ばれた少
なくとも一者を主成分とするもので置き換えても同様の
結果が得られた。

Ａ群材料の含有量はモル％て３０％以上９８％以下、Ｂ
群材料の含有量はモル％で２％以」ニア０％以下が好ま
しい。Ａ群材料の含有量が上記の範囲より少ない場合は
、融点が高いためにピンホールが発生し、多い場合には
融点が低いために雑音レベルが増大する。また、Ｂ群材
料の含有量が上記の範囲より少ない場合は、融点が低い
ために雑音レベルが増大し、多い場合には融点が高いた
めにピンホールが発生する。

（＋３） これらの材料の融点の例は第２表の通りである。

第　　２　　表 （１４） 例えば、」−記の保護層をＡ　Ｑ　Ｓ　ｉ　Ｎ２゜ＡＱ
２Ｓｉ　Ｎ３、ＡＱＳｉ２Ｎ１．Ｓｉｊ、ＡＱ４０４Ｎ
５３（モル％）、Ｚｔ・Ａ氾、０５．または（Ｚ　ｎ　
Ｓ　）　、ｕ　（Ｚ　ｒ　０２）２ｏ、て置き換えても
同様の結果が得られた。

本実施例の保護層の酸化物、硫化物、セレン化物あるい
は窒化物を主成分とする薄膜の融点は７００°″Ｃ以１
２９００℃以ドの範囲か好ましい。

特に、融点が１５００　℃以上２４−００℃以下の酸化
物、硫化物、セレン化物あるいは窒化物を主成分とする
薄膜を用いると、」１記の記録用ビームの照射によって
生ずる変質あるいは変形を防止する効果が顕著であり、
記録感度の低下が少ない。

」二記酸化物、硫化物、セレン化物あるいは窒化物を主
成分とする薄膜のＡ群化合物であるＳｉＣ２の代わりに
下記の化合物を用いたとき、記録に必要なレーザパワー
で１００回記録書き換え後、ピンホール密度は第３表の
ように変化した。

第　　３　　表 Ｂ群化合物である、ＺｒＯ２の代わりに下記の化合物を
用いたとき、１００回記録書き換え後の（１５） （］６） 第４表 第５表 本実施例の保護層の酸化物、硫化物、セレン化物あるい
は窒化物を主成分とする薄膜の熱伝導率は４０Ｗ／ｍ−
に以下の範囲が好ましく、特に、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ
−に以上３０Ｗ／ｍ−に以下が好ましい。熱伝導率の異
なる材質を用いた場合、記録レーザパワーと再生波形歪
みを表わす第二次高調波は第５表のように変化した。

（１７） 記録膜の非晶質に近い状態の部分の屈折率と膜厚の積が
１２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下、基板側保護層の屈折率
と膜厚の積が１２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下、中間層の
屈折率と膜厚の積が４０　ｎ　ｍ以上６００ｎｍ以下の
範囲で再生信号ＣＮ比４６ｄＢ以上が得られた。記録膜
の結晶状態の部分の屈折率と膜厚の積が上記の範囲内に
有るようにしても差し支えない。中間層を形成しない場
合は、記録感度が約５０％低下するが、他の特性に太き
（１８） な変化は無く、使用可能であった。

第３図に示すように、従来は１０５回の情報の書き換え
によって雑音レベル（図中１３）が１０ｄＢ増加したが
、本発明の保護層に酸化物、硫化物、セレン化物あるい
は窒化物を主成分とする薄膜を導入することによって、
雑音レベル（図中Ａ）はほとんど変化せず、消え残りも
少ないことがわかった。

第２図に示したように、ガラス基板９上に案内溝を有す
る樹脂層８を形成し、その」二に第１図のディスクと同
様な記Ｒ層を順序を逆順（金属元素を主成分とする薄膜
５の側から）に構成し、保護板と貼り合せずに使用して
も、はぼ同様な効果が得られた。ただし、この場合はレ
ーザ光は基板とは反対の側から入射させた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ピンホールが少なく、さらに層間が剥
離したり樹脂が変質あるいは変形することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は案内溝を有する樹脂基板を用いた本発明の記録
用部制の一実施例の構成を示す断面図、第２図は案内溝
を有する基板を用いた本発明の記録用部材の他の一実施
例の構成を示す断面図、第３図は本発明の記録用部材に
よる情報の書換え回数に対する雑音レベルの変化を示す
線図、第４図は複数のターゲットを用いて本発明の記録
用部材を作製する方法の一実施例を示す断面図。 １・・・案内溝を有する基板、２，１３・・・保護層、
３゜１２・・・情報記録用薄膜、４，１１・・中間層、
５゜１０・・・金属元素を主成分とする薄膜、６，１４
・・・樹脂、７，１５・・・保護板、９・・・ガラス基
板、８・・案内溝を有する樹脂、１９・・第１ターゲッ
ト、２０・・・第２ターゲツト、２１・・・基板、２２
・・・基板（Ｉ９） （ｚＯ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に形成された記録用ビームの照射を受けて変
   化を生ずる情報記録用薄膜を有する記録媒体において、
   上記情報記録用薄膜に近接して、もしくは上記の情報記
   録用薄膜に隣接して融点が４４０℃以上２０５０℃以下
   の範囲に有る酸化物、硫化物、セレン化物あるいは窒化
   物を主成分とするＡ群より選ばれた少なくとも一者と、
   融点が２３５０℃以上３０００℃以下の範囲に有る酸化
   物あるいは窒化物を主成分とするＢ群より選ばれた少な
   くとも一者からなる保護層を有することを特徴とする情
   報記録用部材。 ２、Ｂ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ、ＳｉＯ＿２、ＴｉＯ＿２、
   Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｔａ＿２Ｏ＿５、ＳｎＯ＿２、ＭｎＯ
   、Ｓｂ＿２Ｓ＿３、Ｓｂ＿２Ｓｅ＿３、ＧｅＳ、ＧｅＳ
   ｅ、ＧｅＳ＿２、ＧｅＳｅ＿２、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、Ｓ
   ｎＳ＿２、ＳｎＳｅ＿２、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｉｎ＿２
   Ｓ＿３、Ｉｎ＿２Ｓｅ＿３、Ｃｕ＿２Ｓ、Ａｇ＿２Ｓ、
   ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＳｉ＿３Ｎ
   ＿４に近い組成の材料、より成るＡ群より選ばれた少な
   くとも一者とＣａＯ、ＺｒＯ＿２、ＭｇＯ、Ｙ＿２Ｏ＿
   ３、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、およびＢＮに近い組成の
   材料より成るＢ群より選ばれた少なくとも一者からなる
   保護層を有することを特徴とする請求項１記載の情報記
   録用部材。 ３、Ａ群材料の含有量はモル％で３０％以上９８％以下
   、Ｂ群材料の含有量はモル％で２％以上７０％以下であ
   ることを特徴とする請求項１または２記載の情報記録用
   部材。 ４、上記Ａ群およびＢ群より成る層の膜厚が１０ｎｍ以
   上１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１か
   ら３までのいずれかに記載の情報記録用部材。 ５、上記保護層の熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・Ｋ（Ｋは絶対
   温度）以下であることを特徴とする請求項１から４まで
   のいずれかに記載の情報記録用部材。