JPH11232694A - 記録媒体 - Google Patents

記録媒体

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JPH11232694A
JPH11232694A JP10333679A JP33367998A JPH11232694A JP H11232694 A JPH11232694 A JP H11232694A JP 10333679 A JP10333679 A JP 10333679A JP 33367998 A JP33367998 A JP 33367998A JP H11232694 A JPH11232694 A JP H11232694A
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JP
Japan
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recording
thin film
protective layer
film
substrate
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Pending
Application number
JP10333679A
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English (en)
Inventor
Keikichi Ando
圭吉 安藤
Motoyasu Terao
元康 寺尾
Norihito Tamura
礼仁 田村
Yasushi Miyauchi
靖 宮内
Tetsuya Nishida
哲也 西田
Norio Ota
憲雄 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Maxell Ltd
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】低いレーザーパワーで記録でき、雑音レベルを
低くする。書き換え可能回数を向上する。 【構成】情報記録用薄膜4に対して上記記録用ビームの
入射される側と反対の側に設けられたSiを主成分とす
る薄膜6を具備する。薄膜6と中間層5との間にW,Mo,C
rのうち少なくとも一元素を主成分とする接着性改善層
を設ける。 【効果】雑音レベルが低くなり、書き換え可能回数が向
上した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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
可能な情報の記録用薄膜に関する。
【0002】
【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、膜材料の相移転(相変化とも呼ば
れる)、フォ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。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
が挙げられる。
【0003】
【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、記録膜中に発生し、記録膜に近接し
た保護層に伝わった熱によって基板が局部的に温められ
ることが無いようにしてやらないと、基板が変形し、ノ
イズが増加したりトラッキングが不安定になったりす
る。
【0004】従って、本発明の目的は、記録信号に忠実
な再生波形が得られ、上記の記録用ビームのレーザー光
が基板の表面の形状の変化により、散乱されない、ま
た、上記の酸化物、硫化物、炭化物あるいは窒化物を主
成分とする薄膜の熱伝導によって記録感度が低下しにく
い記録用部材を提供することにある。
【0005】
【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適当な酸化物、硫化物あるいは窒化
物を主成分とする保護層を多層に設けることにより達成
される。上記の保護層を2層とする場合は、記録膜に近
い側の第一保護層としてはSiO,SiO2,TiO2
ZrO2,ZnS,CdS,In23,ZnSe,Cd
SeおよびIn2Se3より成るA群より選ばれた少なく
とも一者に近い材料を主成分とする薄膜を、記録膜から
遠い側の第二保護層としてはAl23,Ta25,Y2
3,Si34,AlN,SiC,およびAlSiN2
どのAl−Si−N系材料およびAl−Si−O−N系
材料よりなるB群より選ばれた少なくとも一者に近い組
成の材料を主成分とする薄膜を用いる。より好ましく
は、第一保護層としてZnSまたはZnSとA群の酸化
物のうちの少なくとも一者との混合材料を、第二保護層
としてSi34,AlSiN2あるいはAl23に近い
組成の材料を用いる。
【0006】第一保護層の酸化物、炭化物、あるいは硫
化物を主成分とする薄膜は、熱伝導率が6W/m・K
(Kは絶対温度)以下の範囲が好ましく、膜厚は10n
m以上1000nm以下の範囲が好ましい。特に、熱伝
導率が2W/m・K以上5W/m・K以下、膜厚が約5
0nm以上300nm以下の酸化物、硫化物あるいは窒
化物を主成分とする薄膜を用いると、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
果が顕著である。熱拡散係数は0.46cm2/sec
以上1.15cm2/sec以下が好ましい。上記の第
二保護層の酸化物、炭化物、あるいは窒化物を主成分と
する薄膜は、熱伝導率が8W/m・K以上60W/m・
K以下の範囲が好ましく、膜厚は10nm以上1000
nm以下の範囲が好ましい。特に、熱伝導率が10W/
m・K以上50W/m・K以下、膜厚が約50nm以上
200nm以下の酸化物、炭化物、あるいは窒化物を主
成分とする薄膜を用いると、記録感度の低下が少ない。
熱拡散係数は2.3cm2/sec以上6.9cm2/s
ec以下が好ましい。記録膜の膜厚は20nm以上25
0nm以下の範囲が記録感度、S/N比などの点で好ま
しく、第一保護層および第二保護層の膜厚と合せて調整
することが好ましい。第一保護層および第二保護層の膜
厚の和は10nm以上1000nm以下の範囲が好まし
い。この保護層の膜厚は、光の干渉効果を利用して大き
な再生信号を得るために、上記記録膜の膜厚と合せて調
整することが好ましい。
【0007】一般に薄膜に光を照射すると、その反射光
は薄膜表面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。第一保護層および第二保
護層の総和の特に好ましい膜厚範囲は80nm以上60
0nm以下の範囲である。記録膜の屈折率と膜厚の積は
100nm以上、600nm以下、第一保護層および第
二保護層の屈折率と膜厚の積の総和は120nm以上、
1500nm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低熱伝
導率の酸化物、硫化物あるいはセレン化物を主成分とす
る保護層あるいは高熱伝導率の酸化物、炭化物あるいは
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。第一保護層および第二保護層は使用するレーザ光の
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。第一保護層および第二保護層とは反
対側(光入射側の反対側)の保護層(反射層を設ける場
合は記録膜と反射層との間の層)にも第一保護層および
第二保護層に用いるものに近い組成の物質を使用でき、
また、同じように多層にすることもできるが、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。上記の光入射側とは反射
側の酸化物、硫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第一保護層および第二保護層に使
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。本発明の酸化物、硫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。基板は光入射側でもその反対側にあ
っても良い。
【0008】記録膜の光入射側と反対側の保護層と、そ
れに隣接する金属層との間に、W,Mo,Crのうちの
少なくとも一元素を主成分とする接着性改善層を設けれ
ばさらに好ましい。この層の膜厚は1nm以上30nm
以下が好ましい。この層を設けるのは、本発明以外の記
録媒体にも有効である。
【0009】第一保護層と第二保護層との界面は必ずし
も明確である必要はない。組成が連続的に変化していた
方が、界面の剥離のおそれがない。また、第一保護層お
よび第二保護層は均一な層でなくてもよく、例えばそれ
ぞれが多層膜で平均の熱伝導率や屈折率、熱拡散係数が
上記の範囲内にあるものであってもよい。
【0010】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。また光磁気記録膜など、他の記録原理による記録媒
体にも有効である。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1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130nm、厚さ1.2mm)に、本発明の第二保
護層としてAl23に近い組成の窒化物よりなる薄膜2
(約100nm)を積層し、第一保護層として(Zn
S)80(SiO220に近い組成の薄膜3(約120n
m)を積層した後、上記光入射側第二保護層および第一
保護層を介して形成した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−S
b−Te系情報記録用薄膜4(厚さ約30nm)に(Z
nS)80(SiO220に近い組成よりなる中間層5
(厚さ約210nm)を積層し、さらに金属元素を主成
分とする薄膜6としてAl−Mg合金の薄膜(約50n
m)を積層した後、紫外線の照射により硬化する樹脂7
を塗布し、真空中(約10Pa)で紫外線に約2分間露
光し、前記金属元素を主成分とする薄膜6ともう一枚の
同じ構造のディスク8を貼りあわせた。次に、上記の情
報記録用薄膜4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
記第二保護層の薄膜2と基板との界面付近を上記基板1
側(紙面上で下方)より顕微鏡(×400倍)で観察
し、上記基板に変質および変形が生じていないことを確
認した。本実施例の第二の保護層のAl23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
録書き換え後の反射率変化分を補正した雑音レベルは次
のように変化した。
【0012】 また、第一保護層の膜厚は50nm以上300nm以下
のとき、低いレーザパワーで記録でき、雑音レベルも低
い値となった。
【0013】上記の金属元素を主成分とする薄膜6のA
l−Mg合金の一部または全部をAl,Cu,Ag,A
u,Si,Ni,Mg,Ca,Ti,V,Cr,Mn,
Fe,Co,Zn,Zr,Nb,Mo,Rh,Zr,P
d,Sn,Sb,Te,Ta,W,Ir,Pt,Pb,
BiおよびCより成る群より選ばれた少なくとも一者を
主成分とするもので置き換えても同様の特性が得られ
た。例えばNi−Cr合金を用いると記録感度が向上し
た。また、上記の金属元素を主成分とする薄膜6がAu
を主成分とする薄膜などの接着性の悪い薄膜である場
合、この膜と中間層5との間にMo,W,Crのうちの
一者よりなる接着性改良層を設けると、書き換え可能回
数が大幅に向上した。この膜厚は1nm以上30nm以
下が適当であった。また、上記の第一保護層の(Zn
S)80(SiO220の一部または全部をZnS,Cd
S,In23,ZnSe,CdSe,In2Se3,Si
2,SiO,TiO2およびZrO2より成るA群より
選ばれた少なくとも一者に近い組成のもので置き換え、
上記第二の保護層のAlNの一部または全部をAl
23,Ta25,Y23,Si34,AlN,AlSi
2,Al2SiN3,AlSi23,Si−Al−O−
N,およびSiCより成るB群より選ばれた少なくと一
者に近い組成の材料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るこれらのうちではAl23および
Al−Si−N系材料が特に好ましい。これらの材料の
熱伝導率は例として下記の通りである。
【0014】SiO2 : 1W/m・K ZnS : 2W/m・K TiO2 : 5W/m・K ZrO2 : 3W/m・K Si34 :18W/m・K Al23 :46W/m・K Y23 :15W/m・K AlN :30W/m・K SiC : 8W/m・K 例えば、上記の第一保護層を(ZnS)80(SiO2
20、上記の第二保護層をAlSiN2、または上記の第
一保護層をZrO2、上記の第二保護層をAlSiN2
あるいは、上記の第一保護層をSiO2、上記の第二の
保護層をAl23、もしくは上記の第一保護層をY23
を少量含むZrO2、上記の第二保護層をAl23とし
ても同様の結果が得られた。本実施例の第一保護層の酸
化物、あるいは硫化物を主成分とする薄膜の熱伝導率は
1W/m・K以上6W/m・K以下、上記の第二保護層
の酸化物、あるいは窒化物を主成分とする薄膜の熱伝導
率は8W/m・K以上60W/m・K以下が好ましく1
0W/m・K以上50W/m・K以下が特に好ましい。
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105回オーバーライトした時のノイズ増加は次のよ
うに変化した。
【0015】 第一保護層の熱伝導率 記録レーザパワー 消え残り (W/m・K) 6 12mW 6dB 8 12mW 3dB 10 13mW 0dB 30 14mW 0dB 50 15mW 0dB 60 17mW 0dB 70 19mW 0dB 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100nm以上、600nm以下、中間層の屈折
率と膜厚の積が50nm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。
【0016】図2に示したように、ガラス基板10上に
形成した紫外線硬化樹脂層11の表面に案内溝を形成
し、その上に図1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6から)構成し、もう
一枚のディスクと貼り合せずに使用しても、ほぼ同様な
効果が得られた。この場合、薄膜2の上にさらに有機物
保護膜を形成するのが好ましい。ただし、これらの場合
はレーザ光は基板とは反対の側から入射させた。
【0017】図3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B)が約10dB
増加するが、本発明の第一保護層に熱伝導率の低い酸化
物、あるいは硫化物を主成分とする薄膜にし、上記の第
二保護層二熱伝導率の高い酸化物、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、多数回オーバ
ーライトを行っても雑音レベル(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。上記の第
一、第二保護層の形成の際、図4に示したように、たと
えばAl23のターゲットとZnSのターゲットを並べ
たものを用い、インラインスパッタ装置で基板を移動さ
せながらスパッタすると、1つのスパッタ室で、Al2
3層とZnS層の積層膜が容易に得られる。これらの
層間では組成が連続的に変化している。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、レーザー光などの記録
用ビームを記録用薄膜に照射して情報を記録しても、上
記記録用ビームの照射によって生ずる熱は、上記第二保
護層である熱伝導率の高い酸化物、炭化物、あるいは窒
化物を主成分とする薄膜によって拡散され、上記第一保
護層である熱伝導率の低い酸化物、あるいは硫化物を主
成分とする薄膜によって遮断されるため、ディスクの樹
脂基板あるいはガラス基板面に接して設けた溝付き樹脂
に伝播する熱が少ない。また、上記記録用ビームの照射
によって生ずる熱は、上記金属元素を主成分とする薄膜
によって吸収され、拡散されるため、上記ディスクの貼
りあわせに用いる樹脂に伝播する熱が少ない。また、ピ
ンホールが少なく、さらに記録消去時に生ずる応力に対
して強く、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】
【図1】案内溝を有する、基板を用いて本発明の記録用
部材の一実施例の構成を示す断面図
【図2】案内溝を有する樹脂を設けた基板を用いて本発
明の記録用部材の一実施例の構成を示す断面図
【図3】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図である。
【図4】複数のターゲットを用いて本発明の記録用部材
の構成を作製する方法の一実施例を示す断面図。
【符号の説明】 1…案内溝を有する基板、2、16…第二保護層、3、
17…第一保護層、4、14…情報記録用薄膜、5、1
3…中間層、6、12…金属元素を主成分とする薄膜、
7、17…樹脂、8、18…ディスク、11…案内溝を
有する樹脂、19…第一保護層用ターゲット、20…第
二保護層用ターゲット、21…基板、22…基板の移動
を示す矢印、23…スパッタ室、A…本発明の雑音レベ
ル、B…従来の雑音レベル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 礼仁 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号日立マク セル株式会社内 (72)発明者 宮内 靖 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 西田 哲也 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 太田 憲雄 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号日立マク セル株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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対して上記記録用ビーム
    の入射される側と反対の側に設けられたSiを主成分と
    する薄膜を具備することを特徴とする記録媒体。
  2. 【請求項2】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対して上記記録用ビーム
    の入射される側と反対の側に設けられたAl,Cu,A
    g,Au,Si,Ni,Mg,Ca,Ti,V,Cr,
    Mn,Fe,Co,Zn,Zr,Nb,Mo,Rh,P
    d,Sn,Sb,Te,Ta,W,Ir,Pt,Pb,
    BiおよびCより成る群より選ばれた少なくとも一者を
    主成分とする薄膜と上記情報記録用薄膜との間にW,M
    o,Crのうちの少なくとも一者を主成分とする層を具
    備することを特徴とする記録媒体。
JP10333679A 1989-05-08 1998-11-25 記録媒体 Pending JPH11232694A (ja)

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