JPS6025278B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録された情報を光学的に議取り可能な光学
的情報記録媒体に係り、特に光熱等のエネルギービーム
の照射により記録膜に孔または凹部が形成されることに
よって情報を記録するようにした光学的情報記録媒体に
関する。

光学的情報記録媒体として、従来、基板上に形成された
記録膜にエネルギービームを照射し、記録されるべき情
報に対応したビット列を形成するようにしたものがある
。

このような光学的情報記録媒体において、従来より記録
膜としてテルルＴｅを使用することが知られている。Ｔ
ｅ膜は非常に低いエネルギーで所望の孔（ビット）を形
成でき、この蟹の用途においては高感度材料として極め
て有望である。ここで感豚とは、単位面積当りの記録部
（この場合はビット）形成に要するエネルギー（ｍＪ／
の）で定義される。しかしながらＴｅは大気中に放置さ
れた場合、酸素や水分により酸化され、透明になる度合
が速い。

記録膜として使用する場合、膜厚は７００Ａ程度と極め
て薄いため、膜の酸化で生じた透明度の増加に起因する
感度の劣化は著しい。すなわち、膜が酸化されると、融
解、蒸発温度が上昇するとともに、透明化により光等の
エネルギーの吸収が少なくなるため、ビット形成に要す
るエネルギーが大きくなり、感度の劣化を釆たす。例え
ば温度７ぴ○、相対湿度８５％の雰囲気に放燈した場合
、約５時間で感渡が約２０％低下し、約１５時間で約５
０％低下してしまう。

このため、Ｔｅ膜の酸化防止のために種々の対策がとら
れている。その一つである安定無機物質でＴｅ膜をコー
プィングする方法は、Ｔｅ膜の酸化防止には有効である
が、感度を低下させてしまうことと高価であることのた
め、実用化されていない。一方、プラスチックコーティ
ングは熱伝導率が小さいことから感度を損なう度合が小
さく有利であるが、酸素や水を比較的容易に透過させる
ため、Ｔｅ膜の酸化防止にはあまり役立たない。また、
このような光学的情報記録媒体には、高密度で大容量の
記録が要求されるようになっており、そのため１．５〜
２仏のピッチで記録トラックを形成させる必要がある。

その場合記録、再生時のトラッキングを容易とするため
、ガラス仮に写真員虫刻法により溝を設けたものを豚盤
としてアクリル板にトラッキング用簿を転写する方法が
とられていたが、トラッキング用溝の精度とコスト面で
問題があった。本発明は上記問題を解決するためになさ
れたもので、高感度の長寿命であって、しかもトラツキ
ング用パターンを精度よく簡単に形成できる光学的情報
記録媒体を提供することを目的とする。

本発明に係る光学的情報記録媒体は、特に基板上に被着
された記録膜にエネルギービームの照射により情報を孔
もし〈は凹部として記録するものであって、記録膜を低
葛史点金属またはその合金とＣおよび日を含有する膜に
よって形成し、さらにこの記録膜に記録トラックに沿っ
て光反射率が周囲より高いトラッキング用パターンを予
め形成するようにしたことを特徴としており、これによ
って高感度、長寿命かつ低ノイズの長所を兼ね備えると
ともに、トラッキングを容易とし、さらに低コスト化を
図ったものである。ここで低融点金属としては、膜形成
技術および記録特性から２５〜６００ｑｏの融点をもつ
金属が用いられる。このような低融的金属としては、例
えばＣｄ，ｌｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｔｅ等があ
る。これらの金属を単体で用いてもよいが、それらの合
金を用いることもできる。すなわち、本発明は上記記録
膜に比較的低エネルギーのエネルギービームを照射する
と高い光反射率が得られることを利用して、トラッキン
グ用パターンを形成し、さらにより高いエネルギーのエ
ネルギービームを照擬すると孔または凹部ができて、逆
に光反射率が低くなることを利用して情報の記録を行な
うものである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。

図において、１１は基板で本実施例では合成樹脂の１つ
であるアクリル板を用いるものとする。しかし他の合成
樹脂板またはガラス板であってもよく、情報の記録およ
び読み取り方法によって適宜選択することが可能である
。そしてこの基板１１上にＣおよび日を含む低融点金属
膜からなる記録膜１２が形成される。この記録膜１２の
膜厚は十分な光反射率が得られる程度に厚く、かつ感度
を損なわない程度に薄いことが必要であり、２００Ａ〜
ｌＡｍ程度が適当である。例えば低融点金属としてＴｅ
膜を選んだ場合、記録膜１２はＴｅを夕−ゲットとして
Ｃおよび日を含むガス、例えばメタン（ＣＨ４）とアル
ゴン（〜）との混合ガス中でスパッタリングすることに
より得られる。

ここでＴｅ膜中のＣ，日の含有量はＣＨ４と〜との混合
比および印加高周波電力により自由に制御でき、例えば
ＣＨ４／Ａｒ＝１の浪合比で約０．３Ｗ／係の高周波（
１３．５８ＭＨＺ）電力をＴｅターゲットと基板１ １
との間に印加すると、Ｔｅに対して原子数比で０．２の
Ｃを含有した膜を形成することができる。この場合、膜
の組成式はＴｅ，−丈ｘ（Ｈ）と書き表わすことができ
、膜が化学的に最も安定する日の含有量はｘによって決
まる。ここでは膜中に水素ガス（日２）が発生するほど
多量に含有させない限り、Ｈ含有量は任意に選ぶことが
できる。さらに膜厚はスパッタリング時間に比例するの
で、自由に制御できる。記録膜１２の光学定数は膜組成
によって決まり、上記の実施例では約７００Ａの膜厚で
反射率が５０％と最大となり、記録特性が最良となった
。また、この条件で作成した記録膜１２は非晶値であり
、多結晶Ｔｅ膜に比べて記録状態の孔または凹部周辺エ
ッヂ部が滑らかとなり、情報再生時の／イズレベルを低
くおさえることができる。本発明者は、上述したＣおよ
び日を含有するＴｅ膜の低融点金属あるいはその合金膜
からなる記録膜１２は第１図に示すように、ある一定値
以上のエネルギーを有するレーザービーム等のエネルギ
ービーム１３を照擬したとき光反射率が上昇し、更に大
きな一定値以上のエネルギービームを照射すると凹部さ
らには孔が形成されて光反射率が逆に初期値以下まで下
がることを見い出した。

第２図は上記実施例によるＣおよび日を含有するＴｅ膜
からなる記録膜１２に記録膜１２面でのスポット径１山
肌、波長８３仇血のレーザービームを４ｍ／ｓの速度で
走査しながら照射した場合のビームエネルギーに対する
記録膜１２の光反射率の変化を示す。すなわち、１．５
〜３８ｈＷのレーザービームを４ｍ／ｓで記録膜１２上
を走査することにより、光反射率が５０％（初期値）か
ら８０％へと上昇することによって、第３図に示すよう
に記録トラックに沿ってトラツキング用パターン２１を
形成することができる。

そしてさらに記録すべき情報に応じて変調（オン・オフ
）された３８ｈＷ以上のレーザービームを同じ速度でト
ラツキング用パターン２１に沿って走査することによっ
て、情報に応じた孔または凹部２２を形成することが可
能となる。この情報の記録に際しては、トラッキング用
パターン２１からの反射光または透過光を検出しながら
、記録用レーザービームの位直合せ、すなわちトラツキ
ングを行うことにより、記録トラックピッチが１．５〜
２ムｍといった高密度の記録を容易に達成することがで
きる。またトラッキング用パターン２１は再生時のトラ
ツキングにも利用できることは勿論である。第４図は温
度７ぴ０、相対湿度８５％の雰囲気中で時間経過に対す
る感度の劣化の状態、すなわち寿命特性を、従来のＴｅ
単体からなる記録膜の場合Ａと本発明による記録膜の場
合Ｂとについて比較して示す図である。

この図における感度の劣化は、記録に必要なエネルギー
ビームのエネルギーの逆数の初期値に対する変化として
表わされており、Ａ，Ｂいずれも記録膜がアクリル基板
上に形成された場合を示す。この図からわかるように、
Ｔｅ単体からなる記録膜の場合Ａで示すように時間経過
とともに感度が劣化する。

これは時間とともに局部的な透明領域（シミ）が生ずる
ためで、約１７０時間経過後には記録膜全面にわたって
感度が劣化する。これに対し、本発明の実施例によるＣ
および日を含有するＴｅ薄膜からなる記録膜の場合は、
Ｂで示すように１．００俄時間経過後もＴｅ単体からな
る記録膜に見られた様なシミは全く認められず、常にほ
ぼ一定の感度を保持しており、長寿命化を達成すること
がわかる。第５図ａは温度７０ｑｏ、相対湿度８５％の
条件下で２ｑ時間経過後のアクリル基板上の従来のＴｅ
単体からなる記録膜の表面状態を示す光学顕微鏡写真で
、同図ｂは同条件下で１，００凪時間放置された本発明
の実施例によるＣおよび日を含有するＴｅ膜からなる記
録膜の表面状態を示す。

倍率はａ，ｂ共に５ぴ音である。また本発明による記録
膜の感度、すなわち単位面積当りの孔または凹部の形成
に要するエネルギー（ｍＪ／の）は従釆のＴｅ膜単体の
記録膜の感度と同等かまたはわずかに上まわる程度の値
を示すことが確認された。

すなわち本発明による光学的情報記録媒体は時間経過に
対する感度の劣化が少ないばかりでなく、高感頚蔓とい
う特長も兼ね備えている。なお、記録膜中のＣの含有量
はＴｅに対して原子数比で０．０５未満では上述した効
果が認められず、また０．８を越えると感度の低下が見
られた。

この点は記録膜にＴｅ以外の低融点金属あるいはその合
金を用いた場合も同様である。従って記録膜中のＣの含
有量は、金属元素の総量に対し原子数比で０．０５〜０
．８の範囲にすることが望ましい。上記実施例では、記
録膜をＣＨ４とＡｒとの混合ガス中で反応性スパッタＩ
Ｊングを行なうことにより形成したが、ＣＨ４とＴｅの
蒸気とをプラズマ状にして基板にＣおよび日を含むＴｅ
膜からなる記録膜を形成することも可能である。また、
Ｔｅ（ＣＨ３）２（ジメチルテルル）やＴｅ（Ｃ２日５
）２（ジェチルテルル）を用い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を形成することが可
能である。さらに他の方法としてＴｅ，Ｃ，日原子の一
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。低融金属としてはＺｎ（繭
＆点＝３１ぴ○）、Ｃｄ（３２０℃）等もＴｅと全く同
様にＣＨ４とＡｒの混合ガス中でスパッタリングして、
上記特性と同等の特性を有する記録膜を得ることができ
る。またＢｉ２Ｔｅ３（斑？○）、ｌｎＳｄ（５３５ｑ
ｏ）等の合金も低融点として知られ、上記同様スパッタ
リング法により上記特性の記録を形成することができる
。Ｂｉ（２７１℃）はスパッタリングは不可能であるが
、反応性蒸着によって上記特性を有する記録膜を形成す
ることができる。また上記ＣＨ４ガスは、Ｃ２日４（エ
チレン）ガスやＣ２日２（アセチレン）ガスで置き換え
ることも可能である。このように本発明による光学的情
報記録媒体は長寿命かつ高感度であるとともに、溝をト
ラツキング用パターンとする従来のもののように溝を形
成した原盤を用いての転写工程等を要することなくトラ
ッキング用パターンを簡単に程度よく形成することがで
きるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための断面図、第
２図は同実施例における記録膜に照射されるレーザービ
ームのエネルギーと記録膜の光反射率との関係を示す図
、第３図は同実施例におけるトラッキング用パターンと
情報記録状態を示す平面図、第４図は本発明の記録媒体
と従来の記録媒体との寿命特性を比較して示す図、第５
図ａ，ｂは従来の記録媒体と本発明の記録媒体における
記録膜表面状態を示す顕微鏡写真である。 １１・・・・・・基板、１２・・・・・・記録膜、１３
・・・・・・エネルギービーム、２１……トラツキング
用パターン、２２・・・・・・孔または凹部。 第１図 第２図 第３図 簾ム図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板と、この基板上に被着されエネルギービームの
   照射により孔または凹部が形成されることによつて情報
   を記録する記録膜とからなる光学的情報記録媒体におい
   て、前記記録膜は２５〜６００℃の融点をもつ金属また
   はその合金とＣおよびＨを含有するものであつて、記録
   トラツクに沿つて光反射率が周囲より高いトラツキング
   用パターンが形成されたものであることを特徴とする光
   学的情報記録媒体。 ２ 記録膜中のＣの含有量は金属元素の総量に対して原
   子数比で０．０５〜０．８であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の光学的情報記録媒体。 ３ 記録膜の厚さは２００Å〜１μｍであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の光学的
   情報記録媒体。