JPH03258590A - 光学的情報記録媒体およびその製造方法および光学的情報記録方法 - Google Patents
光学的情報記録媒体およびその製造方法および光学的情報記録方法Info
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- JPH03258590A JPH03258590A JP2057170A JP5717090A JPH03258590A JP H03258590 A JPH03258590 A JP H03258590A JP 2057170 A JP2057170 A JP 2057170A JP 5717090 A JP5717090 A JP 5717090A JP H03258590 A JPH03258590 A JP H03258590A
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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。
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（よ 光・熱等を用いて高密度に情報を記録再生
する光学的情報記録媒体に関するものである。
する光学的情報記録媒体に関するものである。
従来の技術
レーザー光をレンズ系によって収束させると直径がその
光の波長のオーダーの小さな光スポットを作ることがで
きる。したがって小さい出力の光源からでも単位面積あ
たりのエネルギー密度の高い光スポットを作ることが可
能である。したがって物質の微少な領域を変化させるこ
とが可能であり、またその微少領域の変化を読みだすこ
とも可能である。これを情報の記録・再生に利用したも
のが光学的情報記録媒体である。以下、 「光記録媒体
」あるいは単に「媒体」と記述する。
光の波長のオーダーの小さな光スポットを作ることがで
きる。したがって小さい出力の光源からでも単位面積あ
たりのエネルギー密度の高い光スポットを作ることが可
能である。したがって物質の微少な領域を変化させるこ
とが可能であり、またその微少領域の変化を読みだすこ
とも可能である。これを情報の記録・再生に利用したも
のが光学的情報記録媒体である。以下、 「光記録媒体
」あるいは単に「媒体」と記述する。
光記録媒体の基本的な構造は表面が平坦な基材上にレー
ザースポット光照射によって何らかの状態が変化する記
録薄膜層を設けたものである。信号の記録・再生は以下
のような方法を用いる。すなわ叡 平板状の媒体を例え
ばモーター等による回転手段や並進手段により移動させ
、この媒体の記録薄膜面上にレーザー光を収束し照射す
る。この時レーザー光が記録薄膜面上に収束するように
焦点合わせ（フォーカス）制御を行なうのが普通である
。記録薄膜はレーザー光を吸収し昇温する。
ザースポット光照射によって何らかの状態が変化する記
録薄膜層を設けたものである。信号の記録・再生は以下
のような方法を用いる。すなわ叡 平板状の媒体を例え
ばモーター等による回転手段や並進手段により移動させ
、この媒体の記録薄膜面上にレーザー光を収束し照射す
る。この時レーザー光が記録薄膜面上に収束するように
焦点合わせ（フォーカス）制御を行なうのが普通である
。記録薄膜はレーザー光を吸収し昇温する。
レーザー光の出力をある閾値以上に大きくすると記録薄
膜の状態が変化して情報が記録される。この閾値は記録
薄膜自体の特性の他に基材の熱的な特性・媒体の光スポ
ットに対する相対速度等に依存する量である。記録され
た情報は記録部に前記閾値よりも十分低い出力のレーザ
ー光スポットを照射し その透過光強度、反射光強度あ
るいはそれらの偏光方向等何らかの光学的特性が記録部
と未記録部で異なることを検出して再生する。この時記
録され変化した一連の状態をレーザー光が正確に追随す
るようにトラッキング制御を行なうのが普通である。ま
たあらかじめ基材上に凹凸の溝形状を形成する等なんら
かのトラッキングガイドを設置す、それを用いてトラッ
キング制御を行ないながら記録・再生を行なうことも知
られている。
膜の状態が変化して情報が記録される。この閾値は記録
薄膜自体の特性の他に基材の熱的な特性・媒体の光スポ
ットに対する相対速度等に依存する量である。記録され
た情報は記録部に前記閾値よりも十分低い出力のレーザ
ー光スポットを照射し その透過光強度、反射光強度あ
るいはそれらの偏光方向等何らかの光学的特性が記録部
と未記録部で異なることを検出して再生する。この時記
録され変化した一連の状態をレーザー光が正確に追随す
るようにトラッキング制御を行なうのが普通である。ま
たあらかじめ基材上に凹凸の溝形状を形成する等なんら
かのトラッキングガイドを設置す、それを用いてトラッ
キング制御を行ないながら記録・再生を行なうことも知
られている。
このような光記録媒体の応用例としてビデオ画像ファイ
ル、文書ファイル用の光記録ディス久コンピューター外
部メモリー用（データファイル）の光記録ディスクがあ
る。またカード状の光記録媒体も提案されている。
ル、文書ファイル用の光記録ディス久コンピューター外
部メモリー用（データファイル）の光記録ディスクがあ
る。またカード状の光記録媒体も提案されている。
光記録媒体上の記録薄膜層としてζよ 小さいレーザー
パワーで状態が変化し 大きな光学的変化を示す材料お
よび構造が望まれる。
パワーで状態が変化し 大きな光学的変化を示す材料お
よび構造が望まれる。
記録薄膜層としてはＢｉ、Ｔｅあるいはこれらを主成分
とする金属薄ＪｌｌＴｅを含む化合物薄膜が知られてい
る。これらはレーザー光照射により薄膜が溶融あるいは
蒸発し小孔を形成する穴開は型の記録を行１．ｋ こ
の記録部とその周辺部からの反射光あるいは透過光の位
相が異なるため干渉で打ち消しあって、あるいは回折さ
れて検出系に至る反射光量あるいは透過光量が変化する
ことを検出して再生を行う。このような記録材料に１ヨ
５ｅ−Ｔｅ系の材料（特公昭５９−３５３５６号公報）
、Ｔｅ−Ｃ系の材料（特開昭５８−７１１９５号公報）
が提案されている。また有機色素系の材料も提案されて
いも 他に相変化型と呼ばれム 結晶構造の変化により形状の
変化を伴わずに光学的な変化をする記録媒体がある。材
料としてはアモルファスカルコゲン化物薄紙 テルルお
よび酸化テルルからなるＴｅ Ｔｅ０１！を主成分と
する酸化物系薄膜がある（特公昭５４−３７２５号公報
）。まｔ、、Ｔｅ−Ｔｅｏａ−Ｐｄを主成分とする薄膜
も知られている（特開昭６１−６８２９６号公報）。こ
れらはレーザー光照射により薄膜の消衰係数あるいは屈
折率のうち少なくともいずれか１つが変化して記録を行
も＼ この部分で透過光あるいは反射光の振幅が変化し
その結果検出系に至る透過光量あるいは反射光量が変
化することを検出して信号を再生する。さらにレーザー
光を吸収する層と光学特性が変化する層を積層した構成
の記録媒体も提案されている（特平公１−１４０３９号
公報〉。
とする金属薄ＪｌｌＴｅを含む化合物薄膜が知られてい
る。これらはレーザー光照射により薄膜が溶融あるいは
蒸発し小孔を形成する穴開は型の記録を行１．ｋ こ
の記録部とその周辺部からの反射光あるいは透過光の位
相が異なるため干渉で打ち消しあって、あるいは回折さ
れて検出系に至る反射光量あるいは透過光量が変化する
ことを検出して再生を行う。このような記録材料に１ヨ
５ｅ−Ｔｅ系の材料（特公昭５９−３５３５６号公報）
、Ｔｅ−Ｃ系の材料（特開昭５８−７１１９５号公報）
が提案されている。また有機色素系の材料も提案されて
いも 他に相変化型と呼ばれム 結晶構造の変化により形状の
変化を伴わずに光学的な変化をする記録媒体がある。材
料としてはアモルファスカルコゲン化物薄紙 テルルお
よび酸化テルルからなるＴｅ Ｔｅ０１！を主成分と
する酸化物系薄膜がある（特公昭５４−３７２５号公報
）。まｔ、、Ｔｅ−Ｔｅｏａ−Ｐｄを主成分とする薄膜
も知られている（特開昭６１−６８２９６号公報）。こ
れらはレーザー光照射により薄膜の消衰係数あるいは屈
折率のうち少なくともいずれか１つが変化して記録を行
も＼ この部分で透過光あるいは反射光の振幅が変化し
その結果検出系に至る透過光量あるいは反射光量が変
化することを検出して信号を再生する。さらにレーザー
光を吸収する層と光学特性が変化する層を積層した構成
の記録媒体も提案されている（特平公１−１４０３９号
公報〉。
これらとは別に再生専用型と呼ばれる光記録媒体がある
。再生専用型の光記録媒体？＆ あらかじめ信号が凹
凸ピットの形状で記録された樹脂製の複製媒体をレーザ
ー光で再生するものである。複製媒体（レプリカ）はニ
ッケル製の金型（スタンパ−）から樹脂成形された樹脂
基板にアルミニウム（ＡＩ）、金（Ａｕ）等の光反射層
を真空蒸着して作られ 大量生産が可能である。再生専
用型媒体は反射層を持っているために反射率が高く再生
信号が大きくとれる。また反射光量が大きいためフォー
カス・トラッキング制御もかけやす賎再生専用型媒体の
応用例として家庭用の光学式ビデオディス久 ディジタ
ルオーディオディスク（ＣＤ）、さらにＣＤをパーソナ
ルコンピュータのＲＯＭ （ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅ
ｍｏｒｙ）に応用したＣ Ｄ−ＲＯＭなどがある。
。再生専用型の光記録媒体？＆ あらかじめ信号が凹
凸ピットの形状で記録された樹脂製の複製媒体をレーザ
ー光で再生するものである。複製媒体（レプリカ）はニ
ッケル製の金型（スタンパ−）から樹脂成形された樹脂
基板にアルミニウム（ＡＩ）、金（Ａｕ）等の光反射層
を真空蒸着して作られ 大量生産が可能である。再生専
用型媒体は反射層を持っているために反射率が高く再生
信号が大きくとれる。また反射光量が大きいためフォー
カス・トラッキング制御もかけやす賎再生専用型媒体の
応用例として家庭用の光学式ビデオディス久 ディジタ
ルオーディオディスク（ＣＤ）、さらにＣＤをパーソナ
ルコンピュータのＲＯＭ （ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅ
ｍｏｒｙ）に応用したＣ Ｄ−ＲＯＭなどがある。
このような再生専用型の媒体と互換性のある記録可能な
媒体も提案されている。例えば 樹脂基材状に有機色素
層と反射層を設けて高反射率を実現し記録した媒体が再
生専用型媒体にあわせて設計された再生装置で再生が可
能な媒体が提案されている（特開平１−１９６３１８）
。
媒体も提案されている。例えば 樹脂基材状に有機色素
層と反射層を設けて高反射率を実現し記録した媒体が再
生専用型媒体にあわせて設計された再生装置で再生が可
能な媒体が提案されている（特開平１−１９６３１８）
。
発明が解決しようとする課題
以上のような光記録媒体の中で穴開は型のものは反射光
量変化は大きく取れる戟 きれいな穴を形成することが
難しく再生、時のノイズが犬きＬｌまた 密着した保護
構造がとれす いわゆるエアーサンドイッチ構造といわ
れる複雑な中空構造をとる必要があり、製造が難しくコ
スト高である。
量変化は大きく取れる戟 きれいな穴を形成することが
難しく再生、時のノイズが犬きＬｌまた 密着した保護
構造がとれす いわゆるエアーサンドイッチ構造といわ
れる複雑な中空構造をとる必要があり、製造が難しくコ
スト高である。
相変化型の光記録媒体は形状変化を伴わないのゝ で簡
単な構造がとれ製造が容易で低コストの媒体である力丈
記録膜材料の光学定数が小さいので反射率が小さＬｌ
反射率を大きくするためには光学的な設計に基づく
複雑な多層構造や反射層が必要である。
単な構造がとれ製造が容易で低コストの媒体である力丈
記録膜材料の光学定数が小さいので反射率が小さＬｌ
反射率を大きくするためには光学的な設計に基づく
複雑な多層構造や反射層が必要である。
さらにこれらすべての媒体に共通して言えることである
が反射率が高いと薄膜自身の光吸収が小さくなり、記録
感度の面で不利である。とくに穴開は型の金属薄膜を使
う場合や相変化型の場合には記録薄膜の熱伝導率が比較
的大きいので反射率の大きい光学設計をしても感度が低
下して記録に要するレーザーパワーが大きくなり過ぎて
実用的ではなｔ、％ 有機色素は変化温度が低く熱伝導率も低いので高感度で
あり、吸収が小さくても実用的なレーザーパワーで記録
が可能である力交 光学定数が小さいので高反射率にす
るには別に金属反射層を設ける必要があり構造が複雑に
なも また 有機色素系材料は耐候性特に紫外線照射に
より劣化を生ずるという課題もある。
が反射率が高いと薄膜自身の光吸収が小さくなり、記録
感度の面で不利である。とくに穴開は型の金属薄膜を使
う場合や相変化型の場合には記録薄膜の熱伝導率が比較
的大きいので反射率の大きい光学設計をしても感度が低
下して記録に要するレーザーパワーが大きくなり過ぎて
実用的ではなｔ、％ 有機色素は変化温度が低く熱伝導率も低いので高感度で
あり、吸収が小さくても実用的なレーザーパワーで記録
が可能である力交 光学定数が小さいので高反射率にす
るには別に金属反射層を設ける必要があり構造が複雑に
なも また 有機色素系材料は耐候性特に紫外線照射に
より劣化を生ずるという課題もある。
本発明の目的は高感度な記録媒体を提供することにある
。また本発明のいま一つの目的は反射率が大きく、再生
専用の記録媒体と再生装置での互換がとりやすく、かつ
構造が簡単で耐候性のよい記録媒体を提供することにあ
る。さらに本発明は上記の記録媒体の製造方法を提供す
ることを目的とする。さらに本発明のいま一つの目的は
上記記録媒体への光学的な情報記録方法を提供すること
にある。
。また本発明のいま一つの目的は反射率が大きく、再生
専用の記録媒体と再生装置での互換がとりやすく、かつ
構造が簡単で耐候性のよい記録媒体を提供することにあ
る。さらに本発明は上記の記録媒体の製造方法を提供す
ることを目的とする。さらに本発明のいま一つの目的は
上記記録媒体への光学的な情報記録方法を提供すること
にある。
課題を解決するための手段
基材状に少なくとｋ ２つの材料の混合状態あるいは積
層状態からなり２つの材料はレーザー光照射により発熱
昇温させると互いに反応しその反応が発熱反応である記
録薄膜層を設けた構成とすも 具体的にＬ 基材上に少なくとも金属および、その金
属を酸化してできる酸化物の標準生成エネルギーよりも
高い酸化の標準生成エネルギーを持つ酸化物との混合状
態あるいは積層状態からなる記録薄膜層を設けた構成と
する。
層状態からなり２つの材料はレーザー光照射により発熱
昇温させると互いに反応しその反応が発熱反応である記
録薄膜層を設けた構成とすも 具体的にＬ 基材上に少なくとも金属および、その金
属を酸化してできる酸化物の標準生成エネルギーよりも
高い酸化の標準生成エネルギーを持つ酸化物との混合状
態あるいは積層状態からなる記録薄膜層を設けた構成と
する。
作用
上記のような構成にすると媒体にレーザー光照射をして
記録薄膜を発熱昇温させると発熱反応をおこしてレーザ
ー光照射より投入されたエネルギーより大きな熱エネル
ギーが生じるたム 小さなレーザー光パワーでも状態を
変化させ記録を行なうことができる。
記録薄膜を発熱昇温させると発熱反応をおこしてレーザ
ー光照射より投入されたエネルギーより大きな熱エネル
ギーが生じるたム 小さなレーザー光パワーでも状態を
変化させ記録を行なうことができる。
Ｑ−
０−
具体的に（よ 上記のような構成にすると媒体にレーザ
ー光照射をして記録薄膜を発熱昇温させると酸化物が金
属によって還元される。それに伴って光学定数が変化す
るため還元された部分は光学的に検知可能である。また
上記の構成では還元反応は発熱反応であるのでレーザー
光のエネルギーが小さくても還元反応が始まればその周
辺部も熱拡散によって還元反応が進水 大きな変化領域
をうることかできる。さらに 上記のような構成では金
属を主成分として持っているために反射率が太き（℃ 実施例 第一図に本発明の１実施例の構成を示す。基材１は平坦
で記録薄膜層を形成可能なものであればよい力交 熱伝
導率が小さいもＱ 透明なものが好ましく、ガラス・樹
脂等の平板が使える。また基材表面にトラッキングガイ
ド用の溝等の凹凸形状があってもよ鶏 石英ガラ入 ソ
ーダガラ入はう珪酸ガラス ポリカーボネート樹脂 ポ
リメチルメタアクリレート樹脂 エポキシ系僧服 第１
ル フィン系樹脂等の平板が使える。
ー光照射をして記録薄膜を発熱昇温させると酸化物が金
属によって還元される。それに伴って光学定数が変化す
るため還元された部分は光学的に検知可能である。また
上記の構成では還元反応は発熱反応であるのでレーザー
光のエネルギーが小さくても還元反応が始まればその周
辺部も熱拡散によって還元反応が進水 大きな変化領域
をうることかできる。さらに 上記のような構成では金
属を主成分として持っているために反射率が太き（℃ 実施例 第一図に本発明の１実施例の構成を示す。基材１は平坦
で記録薄膜層を形成可能なものであればよい力交 熱伝
導率が小さいもＱ 透明なものが好ましく、ガラス・樹
脂等の平板が使える。また基材表面にトラッキングガイ
ド用の溝等の凹凸形状があってもよ鶏 石英ガラ入 ソ
ーダガラ入はう珪酸ガラス ポリカーボネート樹脂 ポ
リメチルメタアクリレート樹脂 エポキシ系僧服 第１
ル フィン系樹脂等の平板が使える。
基材１上に記録薄膜層２を設ける。記録薄膜層２は金属
３と酸化物４との混合物からなっている。
３と酸化物４との混合物からなっている。
金属３を酸化してできる酸化物の標準生成エネルギーは
酸化物４の標準生成エネルギーより低いレベルのものを
選スｔ この混合物を加熱昇温すると金属３により酸化
物４が還元され金属３の酸化物と酸化物４の還元物に変
化する。この還元反応は上記のエネルギーレベルの大小
関係では発熱反応である。
酸化物４の標準生成エネルギーより低いレベルのものを
選スｔ この混合物を加熱昇温すると金属３により酸化
物４が還元され金属３の酸化物と酸化物４の還元物に変
化する。この還元反応は上記のエネルギーレベルの大小
関係では発熱反応である。
第１表にいくつかの代表的な酸化物の標準生成エネルギ
ーの値を示も 金属ｌとして例えばＡ Ｉ。
ーの値を示も 金属ｌとして例えばＡ Ｉ。
Ｆｅ、Ｍｎなどが使える。これらの酸化物Ａｌ２Ｏ３、
ＦｅａＯ４、Ｍｎｓ○４の標準生成エネルキーハイずれ
も一１０００ｋＪ／ｍｏ１以下と小さしも これに対し
て酸化物４として相対的に標準生成エネルギーレベルの
高いＢｉ２５ｓ、Ｃｕａ○、 Ｉｎ２Ｏ３、ＭｏＯ２、
Ｐｂ２Ｏ、ＴａＯ２などが使える。相対的に酸化物の生
成エネルギーが高い酸化物と相対的に酸化物の生成エネ
ルギーが低い酸化物を形２− 戊する金属の組み合わせであればどのような組み合わせ
でもよい。例えば金属３にＡＩ、酸化物４にＴａＯ２を
選んだ場合この混合物を加熱昇温すると、 ４Ａ１＋３．Ｔｅ○２→２ Ａ １２Ｑ＊＋３ Ｔ ｅ
の還元発熱反応をおこす。この結果光学定数が変化する
。
ＦｅａＯ４、Ｍｎｓ○４の標準生成エネルキーハイずれ
も一１０００ｋＪ／ｍｏ１以下と小さしも これに対し
て酸化物４として相対的に標準生成エネルギーレベルの
高いＢｉ２５ｓ、Ｃｕａ○、 Ｉｎ２Ｏ３、ＭｏＯ２、
Ｐｂ２Ｏ、ＴａＯ２などが使える。相対的に酸化物の生
成エネルギーが高い酸化物と相対的に酸化物の生成エネ
ルギーが低い酸化物を形２− 戊する金属の組み合わせであればどのような組み合わせ
でもよい。例えば金属３にＡＩ、酸化物４にＴａＯ２を
選んだ場合この混合物を加熱昇温すると、 ４Ａ１＋３．Ｔｅ○２→２ Ａ １２Ｑ＊＋３ Ｔ ｅ
の還元発熱反応をおこす。この結果光学定数が変化する
。
第１表 酸化物の標準生成エネルギー
化学便覧（丸善）改定３版より
（以下余白）
両者の混合形態は第１図には金属３中に酸化物４が分散
している状態を示している力曳 逆に酸化物４中に金属
３が分散していてもよ賎 また還元反応をおこすには両
者が接触していればよく、第３− ４− ２図のように両者がそれぞれ層状に積層した状態でもよ
い。また両者の接触面積を大きくするため第３図のよう
に多層に積層した状態でもよ賎 この場合基材に接する
層が金属３であるか酸化物４であるかは任意である。
している状態を示している力曳 逆に酸化物４中に金属
３が分散していてもよ賎 また還元反応をおこすには両
者が接触していればよく、第３− ４− ２図のように両者がそれぞれ層状に積層した状態でもよ
い。また両者の接触面積を大きくするため第３図のよう
に多層に積層した状態でもよ賎 この場合基材に接する
層が金属３であるか酸化物４であるかは任意である。
金属および酸化物はそれぞれ１種類である必要は無く複
数の混合物であってもよい。その場合はその複数の金属
あるいは酸化物のうちの少なくともｌ対の金属と酸化物
の組み合わせが上記の条件を満たしていてその量が還元
反応により光学的に検知しつる変化を生ずるのに十分あ
ればよしちまた図には示していない力史 光学的な効率
の向上や熱的な条件の制御のために無機誘電体層や金属
反射層を基材と記録薄膜層の間や記録薄膜層の上にに設
けることも任意である。さらに機械的な保護のために樹
脂等で記録膜の上を被覆してもよい。
数の混合物であってもよい。その場合はその複数の金属
あるいは酸化物のうちの少なくともｌ対の金属と酸化物
の組み合わせが上記の条件を満たしていてその量が還元
反応により光学的に検知しつる変化を生ずるのに十分あ
ればよしちまた図には示していない力史 光学的な効率
の向上や熱的な条件の制御のために無機誘電体層や金属
反射層を基材と記録薄膜層の間や記録薄膜層の上にに設
けることも任意である。さらに機械的な保護のために樹
脂等で記録膜の上を被覆してもよい。
次に本発明の記録薄膜層の製法について説明する。通常
光記録媒体の記録薄膜としての金属や酸化物は真空蒸着
法やスパッタリング法を用いて成膜する力ｔ しかし本
発明のような還元反応をおこす金属と酸化物を混合して
成膜する場合はあらかじめ両者を混合した蒸着源用いる
で真空蒸着を行なうと成膜時に昇温して還元反応をおこ
してしまい所望の記録薄膜を作ることはできな（１この
課題は それぞれの金属および酸化物を別の蒸着源から
同時に基板上に真空蒸着することによって解決すること
ができる。スパッタリングによる成膜の場合も同様に金
属および酸化物をそれぞれ別のターゲットから同時に基
材上にスパッタ成膜することにより所望の記録薄膜を得
ることができる。
光記録媒体の記録薄膜としての金属や酸化物は真空蒸着
法やスパッタリング法を用いて成膜する力ｔ しかし本
発明のような還元反応をおこす金属と酸化物を混合して
成膜する場合はあらかじめ両者を混合した蒸着源用いる
で真空蒸着を行なうと成膜時に昇温して還元反応をおこ
してしまい所望の記録薄膜を作ることはできな（１この
課題は それぞれの金属および酸化物を別の蒸着源から
同時に基板上に真空蒸着することによって解決すること
ができる。スパッタリングによる成膜の場合も同様に金
属および酸化物をそれぞれ別のターゲットから同時に基
材上にスパッタ成膜することにより所望の記録薄膜を得
ることができる。
この場合基材を回転させることにより記録薄膜中の金属
および酸化物の組成比や混合状態がおよび膜厚を均一に
することが可能である。
および酸化物の組成比や混合状態がおよび膜厚を均一に
することが可能である。
それぞれ複数の金属および酸化物を用いる場合にもこの
方法で成膜することができる。その場合、酸化物のみを
１つの蒸着源あるいはターゲットを用〜＼ 金属のみを
いま１つの蒸着源あるいはターゲットを用いて成膜する
こともできるし さらに多数の蒸着源あるいはターゲッ
トを用いる多元戊５− ６− 膜法を用いてもよ（ｔ また第２図や第３図に示すような積層状態で両者を接触
させる場合も金属および酸化物をそれぞれ別の蒸着源あ
るいはターゲットを用いて逐次に基材上に成膜すること
により形成することができる。この場合も基材をそれぞ
れの蒸着源の上を回転させることにより逐次にそれぞれ
の層の均一な層形成をすることも可能である。
方法で成膜することができる。その場合、酸化物のみを
１つの蒸着源あるいはターゲットを用〜＼ 金属のみを
いま１つの蒸着源あるいはターゲットを用いて成膜する
こともできるし さらに多数の蒸着源あるいはターゲッ
トを用いる多元戊５− ６− 膜法を用いてもよ（ｔ また第２図や第３図に示すような積層状態で両者を接触
させる場合も金属および酸化物をそれぞれ別の蒸着源あ
るいはターゲットを用いて逐次に基材上に成膜すること
により形成することができる。この場合も基材をそれぞ
れの蒸着源の上を回転させることにより逐次にそれぞれ
の層の均一な層形成をすることも可能である。
次に本発明の光記録媒体への記録方法を説明する。第４
図に示すようにレーザー光をレンズにより記録薄膜上に
収束させる。レーザー光の出力を十分大きくすると記録
薄膜が発熱昇温しで反応をおこすことができる。波長λ
の光を開口数ＮＡのレンズで収束させると半値幅０．６
６λ／ＮＡの直径のスポットになる。波長８００ ｎｍ
のレーザー光ＮＡ０．５のレンズを用いると直径約１μ
ｍのスポットが実現できる。仮に１０ｍＷのパワーを照
射すると１０ ｋＷ／ｍｍ２の大きなパワー密度が得ら
れる。このような光を記録薄膜上に照射すれば記録薄膜
はその吸収率や熱定数に依存するが局部的に発熱して数
１００℃ないし１０００ｔ：近くの高温に達する。上記
のような関係の酸化物の標準生成エネルギーを持つ金属
と酸化物の混合物あるいは積層物をこのような高温状態
にすると還元反応が始まりさらに発熱して還元反応が加
速される。
図に示すようにレーザー光をレンズにより記録薄膜上に
収束させる。レーザー光の出力を十分大きくすると記録
薄膜が発熱昇温しで反応をおこすことができる。波長λ
の光を開口数ＮＡのレンズで収束させると半値幅０．６
６λ／ＮＡの直径のスポットになる。波長８００ ｎｍ
のレーザー光ＮＡ０．５のレンズを用いると直径約１μ
ｍのスポットが実現できる。仮に１０ｍＷのパワーを照
射すると１０ ｋＷ／ｍｍ２の大きなパワー密度が得ら
れる。このような光を記録薄膜上に照射すれば記録薄膜
はその吸収率や熱定数に依存するが局部的に発熱して数
１００℃ないし１０００ｔ：近くの高温に達する。上記
のような関係の酸化物の標準生成エネルギーを持つ金属
と酸化物の混合物あるいは積層物をこのような高温状態
にすると還元反応が始まりさらに発熱して還元反応が加
速される。
このようにレーザー光をレンズ系により収束して基材上
の記録薄膜に照射して発熱昇温させることにより還元反
応をおこして光学的に検知しうる変化を生ぜしめて記録
をすることができる。
の記録薄膜に照射して発熱昇温させることにより還元反
応をおこして光学的に検知しうる変化を生ぜしめて記録
をすることができる。
実施例１
基材に厚さ１． ２ｍｍのポリメチルメタアクリレート
樹脂板を用いる。 ２つの電子ビーム銃をもつ電子ビー
ム蒸着装置を用いて、基材のホルダーを毎分１２Ｏｒｐ
ｍの回転数で回転させながら、この基材上に金属ＡＩと
酸化物Ｔｅ○２をそれぞれ別の蒸着源から真空蒸着で堆
積する。それぞれの蒸着源からの蒸着レートを制御する
ことにより任意の組成比の混合物として記録薄膜を形成
できる。モル比でＡ１９０に ＴｅＯ２１０％の組成比
を持つ混合材料を膜厚５０ｎｍ形戒した この７ ８− サンプルを波長８３０ｎｍで測定したとこム 基材側か
らの反射率が約７０％、 透過率が１％未満すなわち
吸収率が約３０％あっ１． このサンプルに静止状態
で波長８３０ｎｍの半導体レーザー光を開口数０．５の
レンズ系で収束して基材側から照射したところ入射レー
ザーパワー１５ ｍ ＮＶ： パルス幅１００ｎｓの
パルス照射により状態が変化することが確言忍された この記録薄膜を有機溶剤を用いポリカーボネート樹脂基
材を熔融して剥離し高倍率の透過電子顕微鏡で観察した
とこ水 レーザー光照射により変化した部分にＡ ｌ
２０３の結晶構造が見出されＡＩがＴａＯ２を還元して
Ａｌ２Ｏ３になっていることが確言忍されｔも 実施例２ 基材に厚さ１． ２ｍｍ、 直径１２０ｍｍのポリカ
ーボネート樹脂板に幅０．７μ取 深さ６０ｎ取 ピッ
チ１．６μｍのガイドトラックをスパイラル状に形成し
た円盤を用いる。この基材の上に実施例１と同様の製造
方法を用いてモル比でＡ１９０％、Ｔｅ０ｅ １０％
の組成比を持つ混合材料を膜厚５０ｎｍ形成した この媒体を回転させ線速度１０ｍ／ｓｅｅの線速度で波
長８３０ ｎｍの半導体レーザー光を開口数０．５のレ
ンズ系で絞って記録薄膜上に公知の焦点合わせ方法を用
いて焦点をあわせて、同様に公知のトラッキング方法を
用いてガイドトラック上にトラッキング制御をしながら
照射した 記録薄膜面上で１３ｍＷの出力で単一周波数
５ＭＨｚ変調度５０％で変調した光を照射して記録薄膜
を部分的に変化させて記録を行（＼ １ｍＷの連続出力
を照射してその反射光をフォトディテクターで検出して
再生を行ったとこ＆ 再生信号振幅が観測された また
このようにして記録を行なった媒体は十分な反射率があ
り、再生専用型の記録媒体の再生装置で再生することが
可能であっｔも発明の効果 本発明によれば高感度な光記録媒体を提供できる。また
反射率が大きく、再生専用の記録媒体と再生装置での
互換がとりやすく、かつ構造が簡９− 一加一 単で耐候性のよい光記録媒体を提供することができる。
樹脂板を用いる。 ２つの電子ビーム銃をもつ電子ビー
ム蒸着装置を用いて、基材のホルダーを毎分１２Ｏｒｐ
ｍの回転数で回転させながら、この基材上に金属ＡＩと
酸化物Ｔｅ○２をそれぞれ別の蒸着源から真空蒸着で堆
積する。それぞれの蒸着源からの蒸着レートを制御する
ことにより任意の組成比の混合物として記録薄膜を形成
できる。モル比でＡ１９０に ＴｅＯ２１０％の組成比
を持つ混合材料を膜厚５０ｎｍ形戒した この７ ８− サンプルを波長８３０ｎｍで測定したとこム 基材側か
らの反射率が約７０％、 透過率が１％未満すなわち
吸収率が約３０％あっ１． このサンプルに静止状態
で波長８３０ｎｍの半導体レーザー光を開口数０．５の
レンズ系で収束して基材側から照射したところ入射レー
ザーパワー１５ ｍ ＮＶ： パルス幅１００ｎｓの
パルス照射により状態が変化することが確言忍された この記録薄膜を有機溶剤を用いポリカーボネート樹脂基
材を熔融して剥離し高倍率の透過電子顕微鏡で観察した
とこ水 レーザー光照射により変化した部分にＡ ｌ
２０３の結晶構造が見出されＡＩがＴａＯ２を還元して
Ａｌ２Ｏ３になっていることが確言忍されｔも 実施例２ 基材に厚さ１． ２ｍｍ、 直径１２０ｍｍのポリカ
ーボネート樹脂板に幅０．７μ取 深さ６０ｎ取 ピッ
チ１．６μｍのガイドトラックをスパイラル状に形成し
た円盤を用いる。この基材の上に実施例１と同様の製造
方法を用いてモル比でＡ１９０％、Ｔｅ０ｅ １０％
の組成比を持つ混合材料を膜厚５０ｎｍ形成した この媒体を回転させ線速度１０ｍ／ｓｅｅの線速度で波
長８３０ ｎｍの半導体レーザー光を開口数０．５のレ
ンズ系で絞って記録薄膜上に公知の焦点合わせ方法を用
いて焦点をあわせて、同様に公知のトラッキング方法を
用いてガイドトラック上にトラッキング制御をしながら
照射した 記録薄膜面上で１３ｍＷの出力で単一周波数
５ＭＨｚ変調度５０％で変調した光を照射して記録薄膜
を部分的に変化させて記録を行（＼ １ｍＷの連続出力
を照射してその反射光をフォトディテクターで検出して
再生を行ったとこ＆ 再生信号振幅が観測された また
このようにして記録を行なった媒体は十分な反射率があ
り、再生専用型の記録媒体の再生装置で再生することが
可能であっｔも発明の効果 本発明によれば高感度な光記録媒体を提供できる。また
反射率が大きく、再生専用の記録媒体と再生装置での
互換がとりやすく、かつ構造が簡９− 一加一 単で耐候性のよい光記録媒体を提供することができる。
第１図は本発明の１実施例の構成を示す断面模式は 第
２図および第３図は本発明の他の実施例の構成を示す断
面模式飄 第４図は本発明の記録方法の実施例を説明す
る模式図である。
２図および第３図は本発明の他の実施例の構成を示す断
面模式飄 第４図は本発明の記録方法の実施例を説明す
る模式図である。
Claims (6)
- （１）基材状に、少なくともレーザー光照射により光学
的に検知し得る変化を生じる記録薄膜層を設けた光学的
情報記録媒体であって、 記録薄膜層が異なる２つの材料の混合物あるいは積層物
からなり２つの材料はレーザー光照射により発熱昇温さ
せると互いに反応しその反応が発熱反応であることを特
徴とする光学的情報記録媒体。 - （２）基材上に、少なくともレーザー光照射により光学
的に検知し得る変化を生じる記録薄膜層を設けた光学的
情報記録媒体であって、 記録薄膜層が少なくとも１種の金属と少なくとも１種の
酸化物との混合物からなり、前記金属を酸化してできる
酸化物の標準生成エネルギーが前記酸化物の標準生成エ
ネルギーよりも小さいことを特徴とする光学的情報記録
媒体。 - （３）基材状に、金属とその金属を酸化してできる酸化
物の標準生成エネルギーよりも標準生成エネルギーが高
い酸化物をそれぞれ別の蒸発源から基材上に真空蒸着す
ることを特徴とする光学的情報記録媒体の製造方法。 - （４）基材上に、金属とその金属を酸化してできる酸化
物の標準生成エネルギーよりも標準生成エネルギーが高
い酸化物をそれぞれ別のターゲットから基材上にスパッ
タ成膜することを特徴とする光学的情報記録媒体の製造
方法。 - （５）基材を回転させることを特徴とする請求項３また
は４に記載の光学的情報記録媒体の製造方法。 - （６）基材上に記録薄膜層を設けた光学的情報記録媒体
にレーザー光照射によって光学的に検知し得る変化を生
じさせる光学的情報記録方法であって、 金属と酸化物の混合物からなり、前記金属を酸化してで
きる酸化物の標準生成エネルギーが前記酸化物の標準生
成エネルギーよりも低い記録薄膜層を、レーザー光をレ
ンズにより収束して照射することによって発熱昇温させ
、前記金属で前記酸化物を還元して光学的に検知しうる
変化を生じせしめることを特徴とする光学的情報記録方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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