JPH04114330A - 情報用記録部材及びディスク用記録媒体 - 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】

本発明はレーザ光などの記録用エネルギビームによって
、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信号などのディジタル情報を、リ
アルタイムで記録することが可能な情報記録用部材の関
する。 ［従来の技術ル レーザ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）、フオトダ
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。 また、このようなディスクの記録膜の保護層としてＺｎ
Ｓ−５ｉｎ、系などの材料が優れていることが知られて
いる。 この種のｖ２録に関連する従来例としては、例えば特願
昭６０−２２６７２３、ＺｎＳ−８ｉｎ。 系などの保護層材料に関する従来例としては特開昭６３
−１０３４５３、特開昭６３−２２４０４８、特開昭６
３−３０６５４９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有る。この保護層は記録時に記録膜
と共に熱膨張するので、剥離がおこらないために、熱膨
張係数が記録膜と同程度であるのが好ましい。また、保
護層の熱伝導率が低い方が、記録膜に発生した熱の損失
が少なく高感度が得られるので好ましい。 ところで上記保護層を形成する材料のうち特に好ましい
のはＺｎＳに近い組成の材料であるが、これらの材料は
、膜形成時にスパッタ装置壁面から剥離しやすく、剥離
した膜がディスク基板に付着して欠陥になりやすいとい
う問題点が有った。 また、ＺｎＳとＳｉｎ、、ＧｅＯ２、Ｓ　ｎ　Ｏ，、Ｉ
ｎ２Ｏ，、ＴｅＯ２、Ａｌ、Ｏ，などとの複合材料は、
耐湿性が十分でないという問題点があった。 本発明の目的は、記録信号に忠実な再生波形が得られ、
上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、上記の硫化物など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、耐湿性が高く、ピンホールなど
の欠陥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、上記の記録用薄膜に近接してＺｎＳ、Ｚ
ｎ５ｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＩｎＳよりなる群より
選ばれた少なくとも一者に近い組成の材料と、Ｔａ、○
、、Ｃｕ２Ｏ。 ＷＯ，、Ｍｏ○３１　Ｃｅ　ＯＸ、　Ｌ　、、ｏ、、お
よびＳｉＯより成る群より選ばれた少なくとも一者に近
い組成の材料からなる酸化物を主成分とする材料の保護
層を形成することによって達成される。 Ｔａ、Ｏ，などのうち、より好ましくはＴａ、Ｏｓ、Ｃ
ｅ　Ｏ，、Ｌａ、○□、のそれぞれに近い組成の材料、
特に好ましくはＴａ、○、に近い組成の材料を用いる０
組成の範囲は、ＺｎＳなどより成る群より選ばれた少な
くとも一者に近い組成の材料の含有量がモル％で３０％
以上９８％以下、Ｔａ２Ｏ。 などより成る群より選ばれた少なくとも一者に近い組成
の材料の含有量はモル％で２％以上７０％以下が好まし
い、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材料より成ればさらに
好ましい。 Ｔａ、Ｏ，などより成る群より選ばれた少なくとも一者
に近Ｐ組成の材料のより好ましい含有量はモル％で５％
以上４０％以下である。 記録膜の光入射側とは反対の側に金属元素を主成分とす
る光反射層を設けると再生信号を大きくすることができ
、さらに好ましい。光反射層と、光反射層側の保護層（
中間層とも呼ぶ）との間にＷｌＭｏ、Ｃｒのうちの少な
くとも一元素を主成分とする接着性改良層を設けると、
書き換え可能回数等が向上する。この方法は本発明の保
護層以外の保護層を用いた光記録媒体にも有効である。 上記保護層の熱伝導率は１５Ｗ／ｍ−に以下の範囲が好
ましく、光入射側保護層の膜厚は１１０００ｎ迄使用可
能であるが６０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲が好まし
い、特に、熱伝導率が１ｗ／ｍ−に以上１０Ｗ／ｍ−に
以下、膜厚が約８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好ましい
、このような保護層を用いると、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、記録感度の低下も少ない。熱拡散係数は０
．２３ｃｍ”／ｓｅｅ以上２．３ｃｍ２／ｓｅｃ以下が
好ましい。記録膜の膜厚は１．５ｎｍ以上２５０ｎｍ以
下の範囲が記録感度、ＳＮ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２゜ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲が好ま
しい。光反射層の膜厚は２０ｎｍ以上３００ｎｍ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、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。これ
は、信号読みだし時のコントラスト比が大きくなり、記
録感度も高くなるからである。 記録膜の屈折率と膜厚の積は１２０ｎｍ以上、６００ｎ
ｍ以下、下部保護層の屈折率と膜厚の積は１２０ｎｍ以
上、４００ｎｍ以下の範囲が特に好ましい６ただし、記
録膜については、記録膜の少なくとも一部分の屈折率と
膜厚の積が上記の範囲内にあわばよい。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
．０３以上１．０以下であると、記録感度が高く好まし
い１本発明のＺｎＳ等よりなる材料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が増す。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、およびセレン物および硫化物を主成分
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。 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。 また、相変化記録媒体ばかりでなく、光磁気記録媒体な
ど、他の記録原理による記録媒体にも有効である。

【作用】

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
生ずる情報記録用部材において、保護層材料として、例
えば、ＺｎＳとＴａ２Ｏ，からなる材料を用いると、記
録用ビームの照射を受けても。 上記保護層と記録膜の熱膨張係数が同程度であり、膵自
身の機械的強度が強く、変形しにくいため、部材の変質
、変形が防止できかつ耐熱性にも優れた情報記録用部材
を得ることができる。 ［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１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ）に、本発明の保護層の
ＺｎＳを主成分とする薄膜として（Ｚ　ｎ　Ｓ　）　ｓ
。（Ｔ　ａ　−ＯＳ）　−に近い組成の薄膜２（約１０
１００ｎをマグネトロンスパッタリングにより積層する
。その後、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Ｇｅ−８ｂ−Ｔｅ系情
報記録用薄膜３（厚さ約３０ｎｍ）、続いて（Ｚ　ｎ　
Ｓ　）　ａ、（Ｔ　ａ　ｚ　０ｓ）２Ｏに近い組成の中
間層４（厚さ約３０ｎｍ）を積層し、さらに金属元素を
主成分とする薄膜５としてＮｉ−Ｃｒの薄膜（約８０ｎ
ｍ）を積層した。 次に紫外線の照射により硬化する樹脂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１３Ｑｍｍ。 厚さ１．２ｍｍ）を貼りあわせた０次に、上記の情報記
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・ 次に、上記の情報記録用薄膜３に情報を記録した部分の
上記の樹脂６と薄膜５を上記保護板７側（図の上方）よ
り、また、上記ＺｎＳを主成分とする保護層の薄膜２を
上記基板１側（図の下方）より顕微鏡（Ｘ４００倍）で
Ｉ！察し、上記樹脂保護層、および基板に変質および変
形が生じていないことを確認した。 本実施例の（ＺｎＳ）、。（Ｔａ−０−）ｚ。に近い組
成の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Ｚｏｏ＠記録書き換え後の雑音レベル
は次のように変化した。 膜厚（ｎｍ）　　　　記録レーザパワー　　　雑音レベ
ル４０　　　　　　８ｍＷ　　　　　　−７０ｄＢｍ６
０　　　　　１０ｍＷ　　　　　　−７５ｄＢｍ８０　
　　　　１１、ｍＷ　　　　　　−８０ｄＢｍ１００　
　　　　１３ｍＷ　　　　　　−８５ｄＢｍ１５０　　
　　　１６ｍＷ　　　　　　−８５ｄＢｍ２００　　　
　　１８ｍＷ　　　　　　−８５ｄＢｍ２５０　　　　
　２２ｍＷ　　　　　　−８５ｄＢｍ上記の金属元素を
主成分とする薄膜５のＡｕの一部または全部をＡｌ、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｓｉ。 Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ。 Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔ
ｅ、Ｔａ、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０例えばＴｉ−Ａ１
合金を用いると記録感度が向上した。Ｃｕ　−Ａ　ｇ合
金、Ａｌ−Ｍｇ合金では消去特性が向上した。 上記の金属元素を主成分とする薄膜５が反射率が高い、
熱伝導率が高いなどの特長を持つが接着性の悪いＡｕな
どの場合、中間層４との間に接着性改良層としてＣｒ、
Ｍｏ、Ｗのうちの少なくとも一元素を主成分とする膜を
設けると、ＳＮ比の劣化なしに書き換えできる回数が２
倍以上に向上した。この膜厚はｌｎｍ以上２０ｎｍ以下
が好ましい。薄すぎると効果が無く、厚い場合は２層膜
にしてＡｕなどの長所を生かすことができずＣｒなどの
単層膜に近い特性となる。 また、上記の（Ｚ　ｎ　Ｓ　）　ｓｏ　（Ｔ　ａ　２０
５）２Ｏの薄膜のＺｎＳの一部または全部を、Ｚｎ５ｅ
、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＩｎＳよりなる群より選ばれ
た少なくとも一元素で置き換えてもほぼ同様な特性が得
られた。これらのうち、ＩｎＳは毒性が低く、スパッタ
リング効率が高いという長所がある。 また、上記の保護層の（Ｚ　ｎ　Ｓ）　、。（Ｔ　ａ２
０ｓ）２゜の薄膜のＴａ２Ｏ，の一部または全部を　Ｃ
ｕ２Ｏ、ＷＯ３，Ｍ　ｏ　Ｏ，、Ｃｅ　Ｏ，、Ｌ　ａ２
０３およびＳｉＯに近い組成の材料より成る群より選ば
れた少なくとも一者で置き換えてもほぼ同様の結果が得
られる。 ＺｎＳなどよりなる群より選ばれた少なくとも一者より
なる材料の含有量はモル％で３０％以上９８％以下、Ｔ
ａ、Ｏ，などより成る群より選ばれた少なくとも一者よ
り成る材料の含有量はモル％で２％以上７０％以下が好
ましい。ＺｎＳなどよりなる群より選ばれた少なくとも
一者よりなる材料の含有量が上記の範囲より少ない場合
は、記録感度および再生信号のＳＮ比が低くなり、多い
場合にはスパッタ室内の剥離によってディスク上の欠陥
が増加した。 上記ＺｎＳなどを主成分とする薄膜のＴａ、Ｏ。 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、ピンホールによ
る欠陥密度は次のように変化した。 化合物　　　　　　　欠陥密度 Ｔａ、０．　　　　　　　５個／ｃｍ２Ｃｅ　Ｏ，、８
個／ｃｍ” Ｌａ、０．　　　　　　　８個／ｃｍ”Ｃｕ、０　　　
　　　１０個／ａｍ” Ｍｏｂ、　　　　　　　２０個／ｃｍ”Ｗｏ、　　　　
　　　２０個／ｃｍ２ Ｓｉ○　　　　　　　４０個／ｃｍ２ 本発明の化合物及び従来から知られている化合物の８０
℃９５％の相対湿度中に１０００時間保管後のピンホー
ルによる欠陥密度は次のとおりであった。 化合物　　　　　　　欠陥密度 Ｔａ２Ｏ，６個／Ｃｍ２ Ｃｅ０．　　　　　　　８個／ｃｍ” Ｌａ、０．　　　　　　　８個／　ｃ　ｍＣｕ、０　　
　　　　１０個／ｃｍ２ Ｓ　ｉ　Ｏ２３０個／ｃｍ２ Ｇｅｍ、　　　　　　　５０個／ｃｍ２Ａ　Ｑ、０３５
０個／ａｍ” Ｔ、Ｏ，の代わりにＣｕ、Ｓ、またはＣｕ、Ｓｅに近い
組成の材料を用いた場合、保護層の屈折率が高くなるた
めに膜厚制御が難しくなったが、記録膜との熱膨張係数
のマツチングの点では優れている。 上記のＴａ、Ｏ，の含有量を変えたとき、欠陥密度は次
のように変化した。 含有量　　　　　　　欠陥密度 ０％　　　　　１００個／　ｃ　ｍ ２％　　　　　　２０個／　ｃ　ｍ ５％　　　　　　　５個／Ｃｍ” ４０％　　　　　　　５個／Ｃｍ” ７０％　　　　　　　５個／　ｃ　ｍ 上記のＴａ、０５の含有量を変えた時、再生信号の搬送
波対雑音比は次のように変化した。 含有量　　　　　　搬送波対雑音比 ２０％　　　　　　　　５５ｄＢ ４０％　　　　　　　　５０ｄＢ ７０％　　　　　　　　４６ｄＢ ８０％　　　　　　　　４０ｄＢ 本実施例の保護層の熱伝導率は１５Ｗ／ｍ−に以下の範
囲が好ましく、特に、熱伝導率がＩＷ／ｍ−に以上　１
０７ｍ−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
二次高調波は次のように変化した。 熱伝導率（讐／鳳・Ｋ）　　記録レーザパワー　　第二
次高調波０．５　　　　　　９ｍＷ　　　　　　　　３
５ｃ１８１　　　　　　　　１１ｍＷ　　　　　　　　
　　３０ｄＢ３　　　　　　　　１４ｍＷ　　　　　　
　　　　２６ｄＢ１０　　　　　　１８ｍＷ　　　　　
　　　２２ｄＢ１５　　　　　　　　２０ｍＷ　　　　
　　　　　　２０ｄＢ２０　　　　　　　　２２ｍＷ　
　　　　　　　　　２０ｄＢまた、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、６
００ｎｍ以下、基板側保護層の屈折率と膜厚の積が１２
０ｎｍ以上４００ｎｍ以下、中間層の屈折率と膜厚の積
が４０ｎｍ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、他の特性に大きな変化は無く、使用
可能であった。 第３図に示すように、従来の５ｉ−Ｎ系保護層を用いた
場合は１０５回の情報の書換えによってノイズレベル（
図中Ｂ）が１０ｄＢ増加したが、本発明の保護層にＺｎ
Ｓを主成分とする薄膜を導入することによって、ノイズ
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、ガラスまたは金属基板９上に形
成した紫外線硬化樹脂層の表面に案内溝を形成し、その
上に第１図のディスクと同様な記録層を順序を逆に（金
属元素を主成分とする薄膜５から）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、耐湿性に優れていて欠陥が少なく、層
間が剥離したりすることがない。

【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
録用部材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ノイズレベルの変化を
示す図である。 符号の説明 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・・・上部保
護層、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、Ａ・・・本発明のノイズレベル、Ｂ・・・従
来のノイズレ第 区 纂 図 第 図 Ａ　　水金Ｂ月のイス゛ｌ、Ｎ’Ｌ β　　劣（東ｎノイズ′ハ１し

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録用エネルギビームの照射を受けて変化する記録
   膜の少なくとも一方の面に隣接して、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ
   、ＣｄＳ、ＣｄＳｅおよびＩｎＳよりなる群（以下、こ
   の群をＺｎＳなどからなる群という）より選ばれた少な
   くとも一者に近い組成の材料と、Ｔａ＿２Ｏ＿５、Ｃｕ
   ＿２Ｏ、ＷＯ＿２、ＭｏＯ＿３、ＣｅＯ＿２、Ｌａ＿２
   Ｏ＿３、およびＳｉＯより成る群（以下、この群をＴａ
   ＿２Ｏ＿５などからなる群という）より選ばれた少なく
   とも一者に近い組成の材料との混合組成の保護層を有す
   ることを特徴とする情報記録用部材。 ２、ＺｎＳなどより成る群の材料の含有量はモル％で３
   ０％以上９８％以下、Ｔａ＿２Ｏ＿５などより成る群の
   材料の含有量はモル％で２％以上７０％以下であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の情報記録用
   部材。 ３、上記の保護層の熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・Ｋ（Ｋは絶
   対温度）以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項、および第２項に記載の情報記録用部材。