JPH0377576B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザービーム等のエネルギービーム
を照射して情報を記録再生する光学式情報記録媒
体に関する。

〔発明の概要〕

本発明は基板と、基板上に形成された結晶質の
材料よりなる記録層とを備える光学式情報記録媒
体において、記録層を、炭素、水素、窒素もしく
は弗素の少なくともいずれか１つを含んだテルル
（Te）またはその結合体にて形成し、記録層にレ
ーザービーム等のエネルギービームを照射し、穴
等の変形部を形成することなく、記録層の結晶粒
を成長させることにより情報を記録するように
し、高密度で信頼性の高い光学式情報記録媒体を
実現できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

近年、光学式情報記録媒体、特に光学式ディス
クに情報を記録または再生する装置が商品化され
ている。この種の装置のうち記録媒体に情報を記
録した後、直ちに再生が可能なDRAW（Direct
Read After Write）ディスクを利用したものが
特に注目を浴びている。かかるディスクの材料と
その記録再生方法については種々の提案がなされ
ている。

特開昭58−9231号公報、同58−9233号公報およ
び同58−9234号公報には、炭素、窒素、水素、弗
素等を含んだ低融点金属よりなる記録層にエネル
ギービームを照射し、エネルギービームを照射し
た部分を溶融あるいは蒸発させて、穴をあける
か、あるいは少なくとも凹状に変形させることに
より情報を記録することが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記の方法においては、穴の大
きさがほぼ同じ程度である場合には比較的に問題
は少ないのであるが、穴の大きさがランダムに変
化すると穴の形状が不揃いになり易く、穴の安定
的形成が困難になるという問題があつた。そこ
で、記録層の上に空間部を形成し、低融点金属の
溶融蒸発が妨げられないようにして比較的に安定
した状態で穴を形成することが考えられる。しか
しながら、このようないわゆるエアサンドイツチ
構造にすると、デイスク全体の厚さが増大するば
かりではなく、密閉性等の構造上の制約が厳しく
なり、また、反り、変形等が発生し易くなるとい
う問題が生じるため、厳格な品質管理等が必要に
なるという欠点があつた。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。

第１図は本発明の光学式情報記録媒体の一例を
示す断面図である。

同図において、１はアクリル樹脂よりなる基板
であり、インジエクション成形によりグルーブ
（案内溝）が形成されている。この基板１は例え
ば紫外線硬化性樹脂によるグルーブを具備したプ
ラスチツク基板またはガラス基板等により構成す
ることもできる。その厚さは必要に応じて任意に
設定することが可能であり、例えば１〜２mm程度
とすることができる。

２は情報が記録される記録層であり、基板１上
に形成されている。記録層２の厚さは例えば100
Å〜1μｍの範囲から適宜に選定されるが、穴等
の変形部が形成されるのを防止するため比較的厚
く、例えば1000Å以上にすることができる。

記録層２の形成材料としては、炭素、水素、窒
素および弗素のうちの少なくとも１つを含んだテ
ルル（Te）もしくはその結合体が挙げられる。
ここで、テルル（Te）結合体は、他の低融点金
属元素、たとえばビスマス、亜鉛、カドミウム、
インジウム、アンチモン、鉛、すず、セレン、ヒ
素、ゲルマニウム、アルミニウムのうちの少なく
とも１つまたはそれらの合金を含有していてもよ
い。薄膜成形技術および感度の点を考慮すると、
これらの金属または合金のうちその融点が25℃〜
700℃のものが好ましい。

記録層２は、これらの金属をターゲツトとし、
例えばメタン（CH₄）ガス、窒素（N₂）ガス、
水素（H₂）ガス、四フツ化炭素（CF₄）ガス、ア
ルゴン（Ar）ガス、あるいはこれらの混合ガス
中でスパツタリングすることにより形成すること
ができる。

CH₄／Arの値を0.75〜1.25、ガス分圧を１〜
1000Pa、ガス流量を10〜100c.c.／分、スパツタ出
力電力を50〜1000Wとして、テルル（Te）ター
ゲツトを用いて厚さ1000Å以上の記録層２を形成
してみた。この記録層２について、オージエ電子
分光法（AES）、Ｘ線光電子分光法（XPS）によ
り記録層形成元素の含有量の構造状態を分析した
ところ、炭素は、グラフアイト、炭化水素あるい
はテルル（Te）の炭化物といつた結合状態にな
つていることが確認された。

また、同様にしてテルル（Te）ターゲツトの
代わりに、５原子％のアンチモン（Sb）を含ん
だテルル（Te）合金ターゲツトを用いて記録層
２を形成したところ、炭素はグラフアイト、炭化
水素あるいはテルル（Te）とアンチモン（Sb）
の合金の炭化物といつた結合状態になつていた。

このようにして形成した記録層２のＸ線回折図
を第３図ａに示す。同図から記録層２が既に結晶
質であることが判る。さらに第３図ｂ、同図ｃお
よび同図ｄは、この記録層２を、50℃、100℃、
200℃で各々５分間電気炉で加熱した場合のＸ線
回折図を表わしている。すなわ温度を上げていく
にしたがつて結晶性が増加していることが判る。

また、第４図は温度変化に対する記録層２の反
射率の変化と、Ｘ線回折図を解析して求めた結晶
粒径の変化とをプロツトしたものである。この図
から明らかなように、温度が上昇するにつれて結
晶粒径および反射率がともに増加している。結晶
粒の径は、適当な反射率の変化および記録密度を
得るという観点から、例えば10Å〜1μｍの範囲
が実用的な範囲と考えられる。

以上のことから記録層２に例えばレーザービー
ム等のエネルギービームを照射して局部的に加熱
すれば、その部分の反射率が増加するから、それ
によつて情報が記録再生可能であることが判る。

反射率の変化により情報を記録再生するのであ
れば、穴等の変形部を形成する場合と異なり、エ
アサンドイツチ構造とする必要がないため、たと
えば第２図に示すように、記録層２の上に保護膜
３を形成し、特に強いエネルギービームが照射さ
れた場合でも変形部が形成されるのをこの保護膜
３によつて防止することが好ましい。保護膜３は
有機または無機物質により形成することができる
が、たとえば紫外線硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂、二酸化けい素、（SiO₂）、フツ化
マグネシウム（MgF₂）等の透明な物質が適して
いる。実際には硬化後の鉛筆硬度が6H以上の紫
外線硬化性樹脂を厚さ1μｍ以上に塗布して用い
てみた。

このように、基板１と、基板１上に形成される
結晶質の材料よりなる記録層２と、記録層２上に
必要に応じて形成される保護膜３とを備える光学
式情報記録媒体においては、保護膜３または基板
１を介して記録層２にレーザービーム等のエネル
ギービームを照射し、穴等の変形部を形成するこ
となく、記録層２の結晶粒を成長させることによ
り情報を記録すると、エネルギービームが照射さ
れた結果生じた反射率の変化を利用して記録され
た情報を再生することが可能であり、1MHzで約
50dB（帯域30kHz）のCN比と、１×10^-5以下のエ
ラーレートが得られる。

〔発明の効果〕 以上に詳述したとおり、本発明においては、基
板と、基板上に形成された結晶質の材料よりなる
記録層とを備える光学式情報記録媒体において、
記録層を、炭素、水素、窒素もしくは弗素の少な
くともいずれか１つを含んだテルル（Te）また
はその結合体にて形成し、記録層にエネルギービ
ームを照射することにより結晶質の材料よりなる
記録層の結晶粒を成長増大させることにより情報
を記録するようにしたので、エアサンドイツチ構
造のような複雑な構造とする必要がなく、またピ
ツト長がランダムに変化しても不揃いになり難
く、データ信号の変調方式に対する制約が少なく
なり、高密度で信頼性の高い光学式情報記録媒体
を安価に実現することができる。さらに、記録媒
体中に酸素あるいは酸化物が存在しないため、記
録媒体の安定性が高まり、高寿命化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は同じく他の実施例を示す断面図、第３図はＸ
線回折図、第４図は反射率と結晶粒径との特性図
である。 １……基板、２……記録層、３……保護膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板と、該基板上に形成された結晶質の材料
   よりなる記録層とを備える光学式情報記録媒体に
   おいて、該記録層を、炭素、水素、窒素もしくは
   弗素の少なくともいずれか１つを含んだテルル
   （Te）またはその結合体にて形成し、該記録層に
   エネルギービームを照射することにより該記録層
   の結晶粒を成長させて情報を記録したことを特徴
   とする光学式情報記録媒体。