JPS59500991A - ディジタル・デ−タ・ストレ−ジに適したアイランド状の記録フィルム - 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】 ″ディジタル・データ・ストレージに適したアイランド状の記録フィルム″ 本発明は新規な高密度記録情報ストレージ媒体に関するもので、特に低出力レー ザ手段による記録に適したそのような媒体に関するものである。

発明の背景 ディジタル・データの光学ストレージは比較的新しい技術で、光学技術を利用し たディジタル情報の貯蔵と消去に関し、ＯＤＤ　（光学ディジタル・データ〉デ ィスクのような関連する特殊な媒体を用いる。類似するものとして、従来そのよ うなデータは、今日の高速ディジタル・コンピュータで一般に用いられているテ ープまたはディスクのような磁気媒体上に記録される。

この開示は、光学的媒体と、それに関連した読取／書込技術と、特に低出力レー ザ装置の制御された照射エネルギの集束ビームを用いてディジタル情報を記録し たり読出したつり−るために用いられる装置とに関係するものである。

技術音速に知られＴいるように、そのようなシステムの設計や動作における成功 は、その記録媒体に大ぎく依存する。当該技術における技術音速は、いかにして 満足のいくＯＤＤディスク媒体の開発、特に現在利用可能な低出力レーザに適し たものでかつ１０年以上の長い使用寿命を示すものの開発に折々悩まされてきた 。この発明は、この目的に適した実際のＯＤＤディスク、すなわち今日の高速コ ンピュータ・システムに８５いて記録保存ストレージとして用いられ、かつその ような長い期間にわたって用いられるものを示している。

照射ビームに適した記録媒体；一般論：そのようなＯＤＤ媒体としτの条件は厳 しいものであり、たとえば高ビット密度、経費的に効率の良い情報記録、充分な 書込／読取速度、さらに好ましくは低出力レーザの利用などが関係する。（技術 音速はそのようなレーザ処理の遂行の単純さ、速さ、能力を認識しており、読取 ／書込動作に関してレーザ・ビームは変調したり屈折させるだけでよい。） 関連する応用（たとえば、ビデオ・ディスク記録）において、技術音速はレーザ を利用（）た。そしてそれらの成る態様において゛情゛報層″として金属フィル ムを用いた媒体を提示した。この層は、その層内に゛′ビット″として゛ボイド ゛′（ビット、ホール、バブルなど、または他の加工）を形成するために書込レ ーザ・ビームによって軟化、溶融。

または蒸発させられる（熱的加工される）。そのようなフィルムは回転するディ スクの表面上にコーティングすることが可能である。

ある技術音速は、そのようなレーザ記録が種々のコンピュータ記録（たとえば、 前述のＯＤＤ媒体）として有望であろうと感じていた。彼等は、実際のシステム が低出力レーザ回込め反応づる記録媒体を待ら受け、したがってこれは現在の実 際の低出力レベルで溶融（または蒸発なと）可能な情報層（材料）を発見できる か否かにかかるであろうと予想していた。これはまた、その関連するシステムの 照射効率にも依存するであろう。

したがって、技術音速は高い“′熱効率″（記録位置に発生させられた熱のうち どれだけが゛ビット″形成のために効果的にその局所に蓄えられるかを示す尺度 ）を示すそのようなレーザ記録材料を折々探しめ続けてきた。このために、彼等 は低融点で小さい熱放散性を有する記録材料（たとえば、テルル、鉛、ビスマス 、およびインジウム）を考慮してきた。低融点はおそらく最小エネルギの書込パ ルスを可能にし、したがってシステムの費用を最小にするかまたはバンド幅を大 きくすることができる。

また、技術音速はそのような記録には低出力レーザを用いなければならないと感 じていたくたとえば、レーザ装置の動作寿命を延ばすためとその費用と寸法を小 さくするため）ので、そのような情報（吸収体）フィルムに選ばれる金属は゛際 立って低い″融点（パ適度に高い感度″〉を有することがさらにめられ、それに よって請求められるパビット・ボイド゛′が最小のレーザ出力で形成され１ｑる ことが望まれる。

７−ｅ吸収体フィルム： 現在、多くの技術音速がこのレーザ記録または関連づるレーザ記録のためにテル ル（Ｔｅ）吸収体フィルムの利用を実行している。それにはいくつかの理由があ る。テルルは魅力的な低い（バルクの）融点（約４５０℃）を有し、熱伝導性が 悪く、良好な感度とＳ／Ｎ比を提供できるように思われ、さらにそれは薄いフィ ルムとして析出させるのに比較的便利である。ビスマスも同様な理由で一般に提 案されている。また関連する合金（たとえば、Ｔｅ　−Ｑｅ　。

Ｔｅ　−Ａｓ−３ｅおよびＢｉ　−３ｅ　）が興味あるものとして示唆されてき た。

テルルは比較的低い熱逃散性を有するとともに、たとえばアルミニウムなどに比 べて低い書込スレツショルｌ〜（しきい）・エネルギを示すと考えられてきた。

たとえば３ｅ１１等の米国特許第４．．２２２，０７１号を参照せよ；まｌ〔Ｓ Ｐ　Ｉ　Ｅ、　Ｖｏｌ、　１７７．０ｐｔｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　 ３ｔ。

ｒａｇｅ、　１９７９．第５６頁以後のＺｅＣｌｌによるＲｅｖｉｅｗｏｆ　Ｑ ｐｔｉｃａｌ　３ｔｏｒａｇｅ　１ｖｌｅｄｉａ”も参照せよ；さらにＳＰ　Ｉ 　Ｅ、　Ｖｏｌ、　１２３．０ｐｔｉｃａｌ　’３ｔｏｒａｇｅ　Ｍａｔｅｒｉ ａＩｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄｓ、　１９７７　、第２頁以後のＢａｒｔｏｌｉ ｎｉによる’Ｑｐｔｉｃａｌ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　Ｍｅｄｉａ　Ｒｅｖｉｅｗ ”も参照せよ。

たとえば、この３　ａｒｔｏｌ　ｉ旧の論説は１０種類の他の光学記録手段とと もにそのような吸収体フィルム（“加工可能な薄いフィルム°°）を議論してお り、それらには屈折率の変化を伴なう光化学的変化を受けることが知られている 有機化合物である゛′光学ポリマー″が含まれている。Ｚ、ｅｃｈの論説は、レ ーザ書込によって゛ピッドパが吸収体層に形成されるように配置されて用いられ る吸収体フィルムを議論しており、このビット情報は（３ｅｌｌの特許と同様に ）反射能の変化によって検知される。

そのような周知の゛加工的記録″においては、高い強度の照射ビーム（レーザの °°書書込ビームラによって与えられる熱エネルギは、その″゛書込位置″が少 なくともそのビーム断面の一部分において溶解または加工されるようなものであ ろう。そのとき表面張力が゛平面的空孔″を形成させると多くの人が信じており （上で引用されたＺ　ｅｃｈによる論説を参照せよ）、それは通常若干長円形の ′″ビツト°′たはホールの形成となる。（ＣｏｃｈｒａｎとＦ　ｅｒｒｉｅｒ による”Ｍｅｌｔｉｎｑ　Ｈｏ１ｅｓ　ｉｎ　Ｍｅｔａｌ　Ｆｉｌｍｓ　ｆｏｒ 　Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ　、　Ｈｉｃ＋ｈ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｄａｔａ　５ｔｏｒ ａ９ｅ”　、　ＳＰＩ　Ｅ　ｐ　ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、　１９７７年８月、Ｐ Ｉ３〜Ｐ３１を参照せよ） 吸収体フィルム： それらの１つの特徴として、関連する種類のレーザ記録がそのような゛吸収体層 の融点よりかなり低い温度で（すなわち、その゛バルクの融点″までそのビット 位置を熱することなく）行ない得ることを私は発見した。そしてその結果、比較 的高い融点とむしろ高い熱伝導性（これらの特徴は当該目的のために技術当達に よって避けられてきたもの）を有する金のような月料が驚くべぎ良好な吸収体フ ィルムを形成し、それはテルルのような今まで好まれてきた′″吸収体と比較し 得る感度のものであることも私は発見した。

もらろん、成る人達はチタンや金（また、白金、ロジウム、ニッケル、クロム、 マンガン、およびバナジウム；たとえば、［３ａｌｌの米国特許第４，２８５， ０５６号またはＩＢＭのＴ［）　３ｕｌｌｅｔｉｎ　、　１９７１年３月号、第 ３０１頁参照）のような゛′高融点°′材利もそのような゛′加Ｉ”吸収体層と して適するかもしれないということを漠然とは推測していた。しかしながら、そ のような推測ではパ感度゛′の実際の問題または上述のようにそれらの材料へど のようにして低出力レーザが記録することかできるかなどに対して注意が払われ なかった。あるいは、それらの１１１測では関連する高い熱伝導性の問題を無視 してきたく熱が記録位置から放射状に伝導されて、書込エネルギが消耗され、そ して感度が悪くなる；金のような金属は高い熱伝導性を有するがＴｉやｌ−ｅは そうでないことに留意）。

今まで観察音速は、一般に″高融点″金属は吸収体の候補としては全くあり得な いと認識していたくたとえば、引用した米国特許第４．．２２２，０７１号で述 べられているように、゛′低融点″で低い伝導性のＴｅは優秀な感度を与え、そ して低出力レーザによって記録することができるものとして認められた。したが って、その全く逆のもの：すなわち高融点を右する良好な熱伝導体である金のよ うな金属は、理論的に最も不良な゛吸収体層である筈で゛ある。）それにもかか わらず、本発明は、金のような丁度そのような金属が用いることが可能で、かつ 少なくとも知られている吸収体（たとえば非常に優れた記録保存寿命とともにＴ ｅと同等な感度を有する吸収体）と同等に機能し１ｑることを示す。

さらにこの発明は、そのような吸収体フィルムが（従来技術が教えることと反し て）記録のためにそのビット位置を従来のバルクの金属溶融点まで加熱される必 要のないことを明瞭に示す。

延長された記録保存か命： 光学データ・ストレージ技術の大きな魅力はストレージ客用の増大（たとえば、 磁気テープの１００倍のオーダ）が約束されることである。ここで意図されてい る光学データ・ティスフは、延長された１０年以上のオーダの記録寿命の間その 上へ（パ消去不能の″）情報をストアすることが想定されるであろう。そのよう な延長された寿命は従来技術において未だ達成されていない目標であり、技術音 速は心からそうしたいと願っている。本発明はそのような記録寿命を示ず媒体で 特に光学大規模メモリやそのような応用に用いられるものを約束する。

対照的に、ビスマス１’＋テルルのような一般に提案されている吸収体金属はあ まりに速く酸化してしまうことが知られており、またさもなくば典型的な使用環 境において容易に性能劣化することが知られている；したがってそれらはそのよ うな記録保存には適さないものである（たとえば、後で引用する△ｓｈ等による １９８１年の論文；およびＺｅｃｈの論説；さらに後で述べる実施例Ｉによって 示されるものを参照せよ）。技術者達はテルルが特に乏しい保存安定性を有して いることを認識しており、すなわちその読出信号は短時間で劣化する。この劣化 は高い湿度の環境の下に促進されるもので、典型的には全体的な光の透過の急速 な増大によって特徴付けられ（おそらく金属の一般的な酸化による）、またその 金属フィルム中の選択されたビット位置の゛′欠陥位置″で始まる激しい腐蝕に よって特徴付けられる。そしてビスマスも同様である。

延長された記録保存安定性は金なとの吸収体フィルムの同様な利用を示すこの発 明によって説明され、これらの材料はコンピュータ情報ストレージ媒体としての 利用、特に（表Ｉにあるように）コンピュータのためのそのような光学データ・ ディスク記録として用いるのに保存性が優れかつ安定である。

したがって新規性の特徴として、私は長い保存寿命を示す記録のためにそのよう な材料の利用を意図する。すなわち、そのような材料は、典型的なＦＤＰストレ ージや使用の間における酸化またはそのような雰囲気による劣化に対して優れて いるものである。したがって延長されたストレージ寿命にわたって、゛読出″に 対して十分な反射安定性を保持することによって、記録された情報の°′消失″ が起こらない。しかし、これだけでは実際のストレージ媒体または関連するシス テムを提供することができず、特に゛良好な″感度も要求される場合は問題であ る。本発明はこれについて以後に示ず。

ここで示されている新規な記録媒体や関連する析出技術は、一般に前述の基準に 合うように、さらに可能な場合は以下の表Ｉに示されたパ目標性能基準″の１つ またはそれ以上に合うように意図されるであろう。＜　Ａ　ｓｈとＡ１１ｅｎに よる”Ｑｐｔｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ　Ｆ ｉｌｍｓＵｓｅｄ　ｆｏｒ　Ｄａｔａ　Ｒｅｃｏｒｄｉｒ＋ｇ”、５ＰＩＥ　ｐ ｒ。

ｃｅｃｄｉｎｇｓ、　Ｖｏｌ、　２２２　、１９８０　；およびＲａｎｃｏｕｒ ｔによる１°［）ｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｅｌｌ ｕｒｉｕｍ○ｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｄｉｓｋｓ”、５ＰｒＥ　Ｐｒｏｃｅｅ ｄｉｎｇｓ。

Ｖｏｌ、　２９９．１９８１　、　ヲ参ｍＡ！：ヨ。）表１（媒体の目標基準） １、°高い″”感度： 低出力レーザ手段による記録を可能にする。゛′感度″はどット形成（スポット 反射性能における変化で、媒体中のホールまたは他のボイドあるいはそのような 変化の形成から生じるようなもので、意図した読取速度で適切な読出を与える） のために必要な最小のレーザ出力として理解される。本発明によれば、典型的に は約４０〜６０ナノ秒（パルス期間）の時間の５〜１５ｍ　Ｗのオーダのレーザ 出力でパ書込″することができる。しかも読出（すなわち繰返し再生）によって も劣化されない。

１−Ａ、　高いＳ／Ｎ；（適切な読出）；ＲＡＭノイズに対する約３０〜４０ｄ ３のＭ　ｉｎ、ピーク信号のオーダにお１プる（適切な読出に関する）ノイズに 対する信号の割合。

２、″記録保存安定性”；（１０年以上の寿命）二゛通常のコンピュータ環境パ において、約１０〜１５年の間に最小の読出以下に落ちることなり（最小のＳ　 ／　Ｎを保って）使われまたは保存されることが可能。

３、″′コンピュータ記録体″： 今日の高速ディジタル・コンピュータとともに動作づる能力を意図する。たとえ ば、少なくとも今日の磁気ディスク・ストレージ装置と同じ能力を備える（Ｉこ とえば、約１０６ビツト／ｃｍ２またはそれ以上のビット密度、即ち１゜−６以 下の生のヒツト・エラー率”′）。

４、パ析出可能″： 適切なフィルムが″商業的規模″で析出可能で、再現性のある制御された特性を 示す。

５、゛重ね被膜（オーバーコート）可能”：吸収体フィルムは被膜を重ねること ができ（たとえば、１０００分の数インチまで）、上記の特徴を犠牲にすること な（、たとえば、依然として適当な続出を与え、そのフィルムを機械的に保護し かつ゛表面汚れ″から守る（好ましくは重ね被膜はまた、熱や汚染ガスなどから 吸収体フィルムを保護する）。

したがって、ここでの目的は前述のおよび他の関連する特徴や利点を提供するこ とである。」；り特定的な目的は、パアイランド（島）パまたはそのような不連 続な形態の金やそのような吸収体く情報）フィルムの析出を示すことである。も う１つの目的は延長された記録保存寿命のみならず低出力レーザに適する良好な 感度を示すようなフィルムを提示することである。さらにもう１つの目的は、情 報層を゛溶解゛′を必要としない記録に適した記録材の調製を示寸ことである： すなわち、その記録材のバルクの融点以下に保ちなから゛°改変された反射能″ のビット（ピッ１〜）の形成。

図面の簡単な説口 本発明のこれらおよび他の利点や特徴は、添付図面と関連して述べられる以下の 好ましい実施例の詳細な説明を参照することによって、技術者達によりよく認識 されるであろう。添付図面において同一参照符号は同一要素を示す。

第１図は先行技術による記録媒体の理想化された部分断面図である。

第２図は本発明の原理による構造を示ず新規な好ましい記録媒体の実施例の断面 図である。

第３図は好ましいディスク記録体の実施例の断面図である。

第４図は成る記録ビット位置の理想化された平面図である。

第５図はもう１つの好ましい実施例の断面図である。

第６図は本発明によって書込まれたもう１つのビット位置の部分の大きく拡大さ れた平面概略図である。

第７図は２つの実施例に関するλと反射率の関係を示す図である。

第８図はもう１つの実施例の大きく拡大された部分平面概略図である。

第９図は本発明のもう１つの応用例の機械的概略図である。

第１０図、第１１図、第１２図、および第１３図は種々の実施例におけるフィル ムの透過電子顕微鏡写真である。

発明の詳細な説明 ”　Ｔｅ例′°；テルル吸収体：（“制御パ）：第１図は光学記録媒体１の理想 化された断面の概略図解であり、通常はテルルに関する文献（たとえば、Ａｓｈ の論文）に示されている方法に従って製造されて動作させられるものである。媒 体１は支持材２を備えており、その上にはパ反射防止″ベースＡＲを備え、ＡＲ 上には情報層（゛吸収体″）５を備えている。

好ましくはベースＡＲは、゛反射体″層３を備えており、その上には透光性のパ スペーサ°’Ｍ４が載っている。層３と４は、それぞれ、意図された読出／書込 波長における１次反射と１次透過として特徴付けることができる。層３゜４．５ は従来技術で知られているように（Ａ　ｓｈの論文）、はとんどの可視スペクト ルにわたって低反射（反射防止）設計の多重層を形成することが理解されるであ ろう。

好ましくは、反射体３はアルミニウムまたはそのようなあり、一方、スペーサ４ は透明な溶融シリカまたはそのような透明な誘電体で、概略４分の１波長の厚さ ［すなわち、Ｎ×λ／４．ここでＮ＝１．３．５など］である。

支持材２は、好ましくはコンピュータ・ディスク装置としてディジタル磁気記録 において現在用いられているタイプの研磨されたアルミニウム・ディスクからな り、それは反射体層３の析出のために十分に平滑で平らな表面にするために用い られる有機平滑化層（下地層）２−８が被せられる。

これは約１８００（から数千）　ｒｐｍで動作される１４インチのディスクで、 良好な表面平滑性（たとえばピーク・ツー・ピークで４Ｘ１０−’インチ以下の オーダ）を備えるものとして理解されるであろう。

制御されたエネルギと波長の照射（レーザ）ビームがレーザ源りから媒体１へ照 射されて、゛ビット″またはそのような゛加工″を層５上に形成し、パ書込″が （たとえば、仮想線で示された゛Ｖ″の位置に〉なされる。より特定的に言えば 、直径０．８μｍ　（すなわち、８０００△または１／Σ）の１０ｍＷのガウシ アン・ビームを用い、４５ｍ／Ｓｅｃ、でスキャンして、０．８μｍの幅の成る 最小長さの゛ビット″（必ずしも円形または他の制御された形である必要はない ）を形成することが必要であろう（しかし、この条件は従来の手段に対しては厳 しすぎる）。

第１図の先行技術の記録体１は、主に以下の例の本発明の実施例に関する比較や 識別の手段を与えるために述べられるものである。そしてここで断わりのない限 り、すべての材料や方法や装置は現在良好に実施されている一般に知られている 手段によることを意図している。

ここで、金属記録フィルム５は゛透明な′°誘電スペーサ４上に析出させられ、 その両方の厚さは周知の低い反射能の構造を形成するように選ばれる（たとえば ｓ　ａｒｔｏｌ　ｉｎｉの論説；λ−４８８ｎｍで記録するとき３％以下の反射 能が８０ｎｍのｓ＊　０２スペーサ上の５ｎｍのＴ１によって得られる）。次に 、各“ビット″（ビット）が記録される場合、このパ反射防止″下地は高いコン トラストの読取に適した゛ビット″を形成するように加工される。そして記録す る波長が変えられる場合は、同様の結果を得るようにそのスペーサ厚さが容易に 変えられる。この゛°３重層′″または゛°ダーク・ミラー（Ｄａｒｋ　Ｍ　１ ｒｒｏｒ　）　”構造における（吸収体５上の）表面反射能は゛ゼロ″または吸 収体厚さとスペーサ厚さを調整することによって選択される値にすることができ る。ここで゛°３重層″は、１つの面上に吸収体を備え、他の面に反射体を備え た透明なスペーサからなっていると理解できる。

技術音速はある場合には反射体フィルムが省略することができ（たとえば、゛° 誘電体ミラー′″によって）、またスペーサ４が他の材料や構造（たとえば、よ り熱絶縁的な数層の同様な材料）から形成し得ることを認識するであろう。

したがってここで、コーティング・パラメータは、書込ビームがこの吸収体層に 集光されたときに、そのいわゆるディスクが意図された記録周波数に対して゛反 射防止″条件を適当に備えるように選択される。［それに関しては、ｕａｎｔｕ ｍ　Ｅ　１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｖｏｌ、　ＱＥ　１４．　Ｎｏ　、７．　Ｊｕ ｌｙ、１９７８．を見よ；一般的な先行技術に関しては次の典型的な文献を児よ ：　Ｂａｒｔｏｌｉｎｉ等にょる’　Ｑ　ｐｔｉｃａｌＤｉｓｋ　Ｓｙｓｔｅｍ ｓ　Ｅｍｅｒｏｅ”、ＩＥＥＥ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ。

Ａｕｃ＋ｕｓｔ　１９７８．ｐ、２０：および３　ａｒｔｏｌ　ｉｎｉによる” ０ｐｔｉｃａｌ　Ｒｅｃｏｒｄｉｒ＋ｃ＋　Ｍｅｄｉａ　Ｒｅｖｉｅｗ　”　、 　Ｓ　Ｐ　Ｉ　ＥＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、　Ｖｏｌ、　１２３．１９７７、　 ｐ　、　２　；　”０ｐｔｉｃａｌ　３ｔｏｒａｇｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａ ｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄｓ”、　５ＰＩＥ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、　ｖｏｌ、　 １７７、０Ｆｌｔｉｃａｌ　１ｎｒＯｒｍａｔｉｏｎ　３ｔｏｒａｇｅ、　１９ ７９．　ｐ、　５６゜１好ましくは、析出は層５の反射率が予め決められた反射 率レベルに達するまで熱蒸発によって進められる。

技術音速が知っているように、これは経験的になされることが可能で、または層 ５が析出されるとき（引用したＺｅｃｈの文献に述べられている析出技術を参照 せよ）吸収体フィルムの反射率を（たとえば、参考試片上で）連続的に監視する ことにより可能であり、あるいは析出監視のための同様の適当な光学的技術によ っても可能で、さらに析出した質量の監視のように一般に知られている他の方法 や電気的特性によっても可能である。

こうして、被覆されたディスク２上へアルミニウムの不透明層３を蒸着すること ができる（サベての光学的特性が４０００〜９０００Ａの意図されたＲ／Ｗ（読 出／書込）のレーザ・スペクトルに関して選ばれる）。次に、ｓｈ。

２　（溶融シリカまたはそのような゛透明な″誘電体）の層４が層３上に制御さ れた厚ざまで蒸着され、この厚さは動作波長のλ。に関連している（ここでは、 １／４λ。または３／４λ。のいずれかよりわずかに小さいものである）。

層４上には吸収体フィルム５が意図された反射率を生ずる厚さまで蒸着され・る （以下を参照せよ）。

記録媒体１の反射能は、各ビット位置ＩＩ　Ｖ　ｕで書込レーザＬからの照射ビ ームによって改変されて、適当な手段で検知する場合、その゛°ボイド領域″■ （すなわち゛ビット″）は従来技術において知られているように比較的パ高い反 射率のスポット″としてその周囲の低い反射率の゛非ボイド″のバックグラウン ドから識別することができる。

たとえば、Ｂｅ１ｌの米国特許第４　、２８５　、０５６　号ハそのような媒体 を述べてあり、そこでは吸収体層と透過スペーサ層の両方にあいた゛′穴″とし て記録され、それらの穴とそれらの間にある露出（照射）されていない領域の長 さは周波数情報を伝達する特定の情報トラックに沿って変化させられる。この特 許にはまた、通常の蒸発技術または電子ど一ム蒸発技術を用いて析出させられる 種々の材料（たとえば、チタン、ロジウム、白金、金、ニッケル、クロム、マン ガン、およびバナジン）が挙げられている。これに比べて、Ｋ　ｅｅＺｅｒ等の 米国特許第４，１８３，０９４号は、そのようなビットを形成することなり゛′ 干渉変化゛′を生じるＴｅ　−Ｇｅ　−８ｅ　−８材料上へのレーザ記録を述べ ている。

しかしながらＢｅ１ｌのは、そのスペーサ層が書込ビームによって加熱されるこ とが必要であるということにおいて本件の意図するところと異なっている。つま り、彼のスペーサ層はそれ自身除去されるために（すなわら、さもなくばその中 にボイドを形成するために）あるいは分解または昇華させられるに充分なほど加 熱されねばらず、そして上の層−（たとえば、金の層）を取除りパバブル′”を 生成するに充分なガスを生じる必要がある。本件の場合、本質的にはビームのエ ネルギは類似のスペーサ層によって吸収される必要はない。

テルルは、技術者一般に好まれる゛低融点／低伝導性″金属である。なぜならば 、それは優れた感度を示し、したがって必要な（スレッショルド）レーザ書込出 力が小さくてよいと考えられているからである。

たとえばこの考えは、３ｅｌｌ　とｓ　ａｒｔｏＩｉｎｉの米国特許第４．２２ ２，０７１号で述べられており、そこでは同様のテルルのフィルムがその上に書 込むのに１５ｍ　Ｗのオーダのレーザ出力を必要とするものであるとして特徴付 けられている（これは約２０％の光学効率を仮定して適切な読出を達成するため であり、この目標は記録されたビデオ信号を約４０〜５０ｄＢのＳ／Ｎで再生を 可能にするが、または゛放送品質″の読み戻しを可能にすることである。）。

［それらはまた、固体のＧａ−ＡＵ−ΔＳの照射レーザを指定し、直径約１ミク ロンの連続的ビームを記録表面へ与える。その間、記録表面はビームに対して動 き続ける。コ米国特許第４，２２２，０７１号は、その吸収体がＴｅのような゛ 低融点金属″でなければならないことを強調している（また、“連続的フィルム ″として析出されるべき態であってはならない）。

吸収体層５の調製；（第１図）： 吸収体層５は好ましくは比較的薄いテルルの層からなっており、それはスペーサ 層４（その記録表面は比較的平滑で、λ／２０以下である）上へ（熱的に蒸発さ せられて）蒸着される。そのＴｅは好ましくは大きなバッチ・コーティング・チ ャンバを用いて高真空中で蒸発させられて、より良い均一性を確保するために大 きなコーティング距離とサブストレート“２型回転″などが採用され、たとえば ソースのために高融点金属のボードが用いられる［１．２ｍの箱型のコーティン グ・チャンバがＡｓｈの文献で用いられている］。すべての塵や汚れは、最も厳 格な゛′クリーン・ルーム″技術を用いて厳しく減少されねばならない。

サブストレート２は、望ましい平滑さまで研磨されてかつ薄い反射層３の析出を 受入れるに適した平滑さまで゛サヒン／ｊ　（ｓｕｂｂｉｎｇ　：下塗り）”２ −３′ｃ′コーテイングされた（意図した照射スペクトルに関して少なくとも゛ 動作部分″における高い反射能）平らなアルミニウム板から、なっかった。アル ミニウムは完全な反射体ではないので、ある場合には″多重積層の誘電体″また はそのようなもので置換え得ることを゛技術音速は認識するであろう。

同様にしてスペーサ４が反射体３上に析出させられる。

スペーサ４は誘電体材料で、それはレーザ・スｊベクトルの″動作部分″に対し て比峠的透明である。約１５８３人の蒸着ＳｉＱ、、（二酸化珪素）が木目的〈 たとえば、λ＝６３２８Ａでの書込／読出）に関して満足するものであることが わかった。テルルの吸収体層５は、意図する記録レーザ・スペクトルの高い吸収 体として理解される（たとえば、典型的には２５％の吸収性：３０％の反射性； 約４５％のビーム・エネルギの透過：３層打消しのためにそれは反射よりも多く 透過しなければならない）。吸収層５の厚さはスペーサ４の厚さに依存する。透 過される光が減少させられるべき場合、スペーナ厚さは増大さＶられることが望 まれるであろう（ＮＸλ／４周期：おそらく熱損失も減少することが望まれるで あろう）。

技術音速は、低融点と比較的短い熱発散長さく低い伝導性）を有するＴｅ吸収体 ５を照射レーザ・エネルギの保存の助けとなる良好な゛°高感度″材料と考えて いる。レーザ・ソースＬからの書込ビームが層５の゛Ｖ″位置へ注がれるとき、 そのエネルギの成る小さい部分は反射され、他の小さい部分は吸収され、大きな 部分が透過される。透過した部分は層３によって反射されて（主に）層５内に吸 収される。したがって、入射エネルギと反射されたエネルギの両方がフィルム５ を加熱し、透過損失を最小にする（注：５の析出は゛′３重層″を゛形成する） 。吸収体厚さまたは均一性における変動は、細心に除去されるべきである。なぜ ならば、この変動は吸収体フィルム中に吸収される書込エネルギを減少させ、か つ感度を劣化させるからである。

結果： 本目的に関して、゛′感度″は指定された最小の読出を与えるに十分な反射能（ または同様の読出特性）を変えるのに必要な書込エネルギＥｗとして理解される 。

集光された書込ビームの強度や露出時間は、必要な読出品質などを与える（■位 置での）反射能において指定された変化を生じさせるのに十分なだけ吸収体層５ の温度を昇温するものであると理解される（たとえば、それによって先行技術に おいて技術音速に知られているような適当なコントラストまたはＳ／Ｎ比が実現 される）。約１５ＭＨ２のバンド幅に関する４０〜５０ｄＢの典型的なＳ／Ｎ比 （ピーク・ツー・ピーク信号対ＲＭＳノイズ）を参照せよ。

ここで、テスト記録が６３２８Ａで動作するガス・レーザ（Ｈｅ　−Ｎｅ　）ビ ームで行なわれ、その記録時間は３０〜４７０ナノ秒（通常は１０ｍ　Ｗで４０ ナノ秒または約４００ｐＪ）である。これは、低出力で読出すときに最小の適切 な読出または約４０＋ｄＢのＳ／Ｎを生じるように意図しており、たとえば、そ の出力は同じまたは同様のレーザ装置を用いて得られる１５０〜５００ｐ　Ｊ／ ｃｍ２（ｐ　Ｊ＝　１０−　”　ｗａｔｔ−ｓｅｃ　、またはジュール）である 。この意図された組上げに関して、レーザは直径約１／２から１ミクロン（すな わち、５０００〜１００００Ａ）のビット位置へ集光されて約４０ナノ秒の書込 パルスを仮定する［昇温から冷却まで６０ナノ秒であり、これは１８００ｒｐｍ の回転のディスクに適応するとともに関連するガルボミラー（ｇａｌｖｏ−ｍｉ ｒｒｏｒ）集光特性にも適応する］。

記録体１はそのようにして記録される。（文献などにおける比較し得る状況のも のに関して）そのＴｅフィルムは比較的低出力レーザ・パルスで十分に溶解する ことができて、よ（知られている゛°ビット″または“クレータ（ｃｒａｔｅｒ ）”を生じ、良好な読出（たとえば、λ−６３２８犬で１〜３％のバックグラウ ンドに対して約５０％のビット反射率）与えるが、ごくわずがの゛ノイズ゛も伴 なう。

そのような°゛ビツトビット″は実際にボイドを形成するようである（たとえば 、Ａｓｈの文献中の写真を見よ。それは２〜１０ｍＷ、１００ナノ秒のレーザ・ パルスで記録された同様のＴｅフィルム中の゛クレータ゛′である。そこでは反 射モードにおいて用いられたＴｅの２５０Δのフィ過率、３７％の吸収率を示し たとされる。）。しかし、そのようなＴｅフィルムは連続的な層として析出され るという事実にかかわらず゛どット・ビット”（Ｖ）の形成はそれを包囲するリ ム（ｒｉｌｌｌ　）を伴なうとその文献に述べられている。そして、このリムは 前述の゛ノイズ″′と密接な関係があると考えられている。

明らかに、成る最小昇温時間内の成る最小書込エネルギＥＶＭ　（たとえば、４ ０ナノ秒以内の約１０ｍ　Ｗのレーザ）が適切な″ホール′°を形成するために 必要である（たとえば、高出力をあまりゆっくりと与えると吸収体の熱は逃げ去 って、したがって゛ピッドパが書込まれない。）。

そのようなパホール“′またはパビット”は第１図において°“Ｖ″°でホール の位置として暗示されている。そして、少なくとも吸収体材料５のいくらかが明 らかにそのビット位置で軟化して移動し、そこの厚さを減少させて反射能を増大 させる（少なくともそれは従来技術が教えるものである：たとえば、Ａｓｈの文 献および引用された米国特許第４゜２２２．０７１号を見よ）。

そのようなスポットは従来技術で知られている手段で読出すことができる；たと えば、同様のレーザを用いて低出力で（たとえば、上述のレーザを用いて３ｍＷ で〉。（適当な光検知器で）受取られる反射エネルギにおける増大は記録された ビットを表わず出力信号を生じるように検知される。これらのビットはバックグ ラウンドから容易に識別できる。もちろんこの読取エネルギはそのように記録さ れたビットを゛消去”′または撹乱するには不十分なものである。［注：読出は 、Ｔｅの表面で反射された光に対して゛ビット深さ″が位相変化を生じて、それ によって最大のコントラストを得るような周波数ｆ、で行なわれる。］記録保存 安定性： 私は、文献に述べられたように（たとえば、Ａｓｈの文献の酸化などを参照せよ ）この”　Ｔ　ｅ記録体″の記録保存安定性は著しく乏しいことを知った。たと えば、知られている温度・湿度の周期の下に、記録体１（層５上に保護膜の　□ ないもの）は約２〜３週間でその反射能が５０％増大し、これは主に酸化などに よることが明らかである（゛ホール”は゛高い″相対的反射率を有すべきである が、酸化はホール間のパバックグラウンド反射率″を増大させ、必要なＳ／へを 喪失させる。）。例１のＴｅフィルムはそのような゛′時効（エージング）″の 後の全体的な光透過における急速な増大によって特徴付けられることがわかるで あろう。

これは、おそらくその金属の一般的な酸化のみならず、その金属フィルム中の゛ 欠陥位置″′から始まる激しい位置選択的な腐蝕によるものである（ＭＩＬ　５ ＰＥＣ＃８１０−Ｂによる同様のテストを参照）。

これは前述のパ記録保存メモリ”′の要件（通常のコンピュータの動作／保存条 件に約１０年さらされる：表１を児よ〉に対して非指に不適当である。

実施例 以下の例は本発明によるアイランド・フィールム形態の゛低温″吸収体のいくつ かの典型的な利用や利点を示すものである。その利点や特徴は、上述の”　Ｔｅ 例゛′と比較することによって、よりよく評価されるであろう。

例Ｉ；金による吸収゛体；第２図： テルルのフィルム５の代わりに゛°金吸収体″のフィルム１５が用いられるとい う特徴以外は、新規な記録体１０（第２図）において上述の“’ｌｅ例″の動作 、材料、方法。

および構造がここで再び繰返される。

記録体１０は支持体１２を備え、その上には゛反射防止″ベース１−ＡＲ（第１ 図のＡ’Ｒと同様、好ましくは反射層１３を備え、１３上には透過スペーサ層１ ４が載っている）が載っており、サブストレート１−ＡＲ（そのスペーサ１４） 上に吸収体フィルム１５が被せられている。

ここで、その特徴によれば、吸収体１５は吸収体フィルムとして機能するように 析出（”Ｔｅ例′°におけるＴｅフィルムに幾分類似；たとえば、幾分類似の過 程で類似の手段によって）させられたパアイランド層パからなる゛′金°゛のフ ィルムからなっている。ここで、析出の間に非常に深い注意が吸収体厚さを制ｉ ｌｌするために払われて、さらに以下に述べられるような意図した最小の“ダー ク・ミラー″反用率Ｒ（たとえば、ここでは１０％が選ばれる）を形成する。重 要なことは、第１１図（Ｔｅの１０万倍の顕微鏡写真）に示されて後程述べられ るように、フィルム１５が最適の結果のためにアイランド状態に不連続に形成さ れていることである。

その他の点では、下に横たわるスペーサ層１４２反射体層１３．およびサブスト レート１２はく少なくとも機能的に）”ＴＯ例″と同じであり、したがって先行 技術において理解されているように（たとえば、引用された文献を見よ）吸収体 １５を伴なった″３重層”′として機能すると考えられる。

したがって、全吸収体フィルム１５は、好ましくは３ｉ０２スペーサ４の表面上 に金を蒸着することによって形成される。それはよく知られているパ３重層″効 果を監視しながら）５の表面反射能が予め°選択された値Ｒ＋＋＋　（ここでは １０％の反射率）へ下がるまで゛島状゛′構造を形成するように注意して行なわ れる。反射率Ｒ−ｍは適切な゛書込″と読出に適応する値に都合良くセットづる ことが可能である。ここで、約１０％（このレーザの適当な焦点会わせなどのた めの最小値）は随意的に選択された。幾分驚くべきことに、（Ｔｅ例におけるよ うな）前述のレーザ・ビームを用いた゛書込″が前述のような適切な続出を与え るに十分な反射率の変化（すなわち、゛書込まれたパスポットは２５〜５５％の 反射率を示し、２５〜４０ｄ　ＢＫ囲のめられるＳ／へを生じる；ある場合には ３０〜５０％増で十分である）を生じることがわかった。技術化達は、゛バージ ン（未使用または最初の）″吸収体フィルムに対して、他のどのような゛最小反 射率″の値が選択し得るかを認識するであろう。

吸収体層１５の調製：（第２図）： 吸収体層１５はスペーサ層１４（すなわち、比較的平滑面上；たとえば、その０ ．５２の記録表面）上へ（熱的に蒸発させられて）蒸着された非常に薄いパアイ ランド析出″の金からなっている。やや予期しなかったことであるが、１０％の ゛最小反射率”Ｒｍまでこの゛３重層コーティング″上金が析出される場合、゛ アイランド″が形成されて、意図されたレーザ書込ビーム（６３３８Ａ、１０ｍ 　Ｗ。

４０ナノ秒）に照射されたとき、反射率が著しく変化する（全く望ましく、また 全く予期しなかったことである）：それは適当な続出のために全く十分である（ たとえば、約１０％から約２５〜５５％へ増大する；以下の結果の詳細な議論を 参照せよ）。

したがって吸収体フィルム１５は、好ましくは現在の好ましい技術を用いてスペ ーサ層１４上に真空蒸着される（たとえば、゛′純″金が大きな真空チャンバ内 で約１Ｏ−ｒ−〜１０−　’　Ｔｏｒｒ　、の真空度で析出され、それは抵抗加 の析出速度で行なわれる）。

好ましくは、シリカ層１４もそれ自体同様に金のフィルム１５を蒸着される前に 真空蒸着される。すべてのザブストレートは光学的薄いフィルムのためのこの良 好な実施に従って清浄化される。

（熱蒸発による）この析出は、フィルム１５の反射率として予め決められた゛最 小反射率レベル”（Ｒｍ）が得られるまで必要なパアイランド″形成を進めるこ とが重要である。さもなくば目的とする結果が得られないであろう。

技術音速が知っているように、これは経験的に、または満足のいり゛アイランド ″が現われるまで吸収体フィルム１５が析出させられる間の参考試片の表面反射 率を連続的に監視することによって行なうことができる（引用されたｚ　ｅｃｈ の文献において彼によって述べられている析出技術、または析出した質量あるい は析出中の電気的特性を監視するような他の知られている方法による技術を参照 せよ）。

１１： 結果は、特に予期した特性に照らして、また゛’Ｔｅ例″において前述のように 調製されたｌｅ吸収体のような従来の媒体と比較して、非常に驚くべきものであ る。寸なわら、記録体１０はその上に記録されて、読出されて、”　Ｔ　ｅ例″ におけるようにその感度などが測定されて評価されｌＣ（たとえば、前述のタイ プのＨｅ−Ｎｅレーザ・システムを用いて）。そのように書込まれたビット位置 は゛集塊ホール″のようである（そこでは、吸収体が″“集塊″に形成され、吸 収体材料はボールの周囲あるいはそれを越える方向へ移動させられる）。穴の直 径は読取ビームの直径と比較し得るもので（たとえば、その１／４〜３／４）、 反射率における同様の増大や高い出力信号を示す。

第６図はそのような顕微鏡写真で見られるような゛集塊ホール″（または“′擬 似ビット″）を示す美術的な衣用である。ここで、゛集塊ホール゛′１５Ｐは概 略円形の書込まれたスポットとして、または書込まれていないバージンの吸収体 フィルムＬ５ｖ中の物理光学的不連続として理解されるであろう。スポット１５ Ｐはレーザ・ビーム直径のオーダ（たとえば、その４０〜１２０％）であり、そ の周囲に″“リム″または部分的なリムを含む。リムの内側）よ、通常は比較的 少ない吸収体材料が存在している；そこに存在するものは吸収体小球ｇｃに集塊 化されて見られ、その多くのものは比較的大きいものである（たとえば、多くの ものはバージン・フィルム１５ｖや第１１図の小さな゛′アイランド″より大き くて、通常比較的遠く離れた所にはわずかじか存在しない）。要するに、スポッ ト１５Ｐは選択された続出波長（λＷ）に対する゛′光学的ボイド″または不連 続性を構成し、一方、バージン・アイランド・フィルム１５■は比較的連続のく 部分的）反射体として理解されるであろう。

したがって、技術音速はそのようなパ集塊ホール″１５Ｐがテルルについて知ら れているもののような従来のビットと機能的に等価であり得ることを認識するで あろう（Ｔｅ例および引用文献を見よ）。

後で詳述されるように、そのような゛島状″吸収体フィルムは優れた記録体を形 成し得ることがわかる；著しい記録保存安定性、予期できぬほど高い感度、およ び高いＳ／Ｎを備え、一方、驚くほど低い書込エネルギおよび明らかに低い書込 温度を要するだけであり、さらに重ねコーティングに対して明らかに良好な対応 性を有゛している。［、ここで有用なオーバコーティングは実際の有用性の範囲 を越えて動作性能を劣化させはしない。現在、Ｔｅ吸収体については劣化し、お そらくこの理由は吸収体材料物質の相対的な移動を明らかに必要としているから であろう。これに対比して、本発明は、ビット位置からその吸収体のほとんどま たはすべてをそのように移動させる必要なしに、読取ビームを通すためのビット ・・ホールを“記録する″すなわち゛あける”ことができるということに技術音 速は気付いて心地良く驚かされるであろう。本発明は単に゛集塊化″することに よって実施することができ、したがつ、てビット位置内で吸収体を再配列させる が、そのビット・位置の外側へはほとんどまたは全く材料を移動させる必要がな く、あるいはその領域外へ取除く必要はない。］詳細は以下に与えられている。

吸収体フィルムのアイランド形状： 第１１図は、上述のような金吸収体フィルムの最初のバージン（すなわち、その 上に記録されていない）反射表面の顕微鏡的平面図（１０万倍の透過電子顕微鏡 写真）である。この表面は物理的に不連続または部分的に不連続な゛島状″構造 のように見え、かなり均一なパターン（ＳｉＯ２スペーサ上のセミアイランド〉 を示していることが明らかであろう。この例Ｉに関して、アイランドは数１００ 直径を有しており、それと同様な寸法の間隔で隔てられて・フィルム１５は、成 る“％ボイド″範囲を示すであろう（たとえば、数％から１０％のボイド）。

今、前述のようなレーザ記録ビームへこのバージン・フィルムの一部をさらせば 、これらの゛アイランド″を゛′集塊化′”させ、その位置の゛パーセント・ボ イド′°を増大させ（より大きなアイランド間隔）、いくらかのアイランド物質 をその位置から周辺部へまた周辺を越えて排出しく噴出物ｅを児よ）、成る場合 にはそこへ（小さな、必ずしも連続的ではない）゛リム′°を形成する。こうし て第６図のような゛集塊ホール″を形成する。ここで、この過程は゛′集塊化″ として特徴付けられる。

この゛アイランド″構造は予期されなかった。さらに驚くへぎことは通常の゛′ 記録特性″が実現されたことと、゛バルクの金″の特性が示すものと全く異なっ た効果を示したことであった。

上述のように、ＯＤＤ吸収体フィルムをパアイランド′。

構造に形成することは、文献では述べられていない；それのみならず文献は本件 の良好な実施と相反するものである（たとえば、米国特許第４，２２２，０７１ 号が明らかにしているように：上記の議論を見よ）。

そのようなアイランド形成を制御する少なくともいくつかの第１次因子は：　吸 収体材料、析出速度、付着；サブストレートの材料と状態（たとえば、清浄さ、 粗さ、など）および温度：″核生成層゛′の存在、蒸気汚染物の存在（真空度） 、およびそのような因子であり、それらは技術者達によって認識されることであ ろう。たとえば、あまりに冷たいサブストレートでは連続的なフィルムを形成し 、しかしあまりに高温では全くフィルムを形成しないであろう。

この点に関して、技術音速は第１２図と第１３図を第１１図と比べることができ る。第１２図において、先行技術で知られているように核生成のための酸化ビス マス層で覆われたシリカのサブストレートを除けば（例Ｉのように）同様なフィ ルムが形成されている。第１３図も同様であって、代わりにクロムの核生成層が 用いられている。第１１図と比べて、第１２図はより広い間隔の薄いアイランド を示しているように見え、一方、第１３図は連続的な金のフィルムである（アイ ランドはない）。

引用されたレーザ装置はく引用された出力レベルで）第１３図のフィルム上に全 り゛書込む′°ことができなかった一一方、第１２図のフィルムはわずかに低い 感度を除けば第１１図（例Ｉ）のものと同様に書込むことができた。

技術音速はそのような゛アイランド″゛パターンが（読出／書込条件のような因 子を考慮して；たとえば書込エネルギ、ビーム幅、λ、など）あるめられる結果 を与えるこ′とができることをＢ　ｙＨするであろう。こうして例Ｉにおいて、 約４０００〜１００００Ａの直径の満足のいり゛ビット・ホール″が特定の書込 ビームなどを用いて形成される（満足のい＜Ｓ／Ｎなどを与える）。

大きすぎるかまたは小さすぎるアイランド直径は、満足のいくものでないと推測 されるであろう。より特定的に言えば、バージンのアイランドの寸法や間隔は記 録に際して前述の集塊化に適したものでなければならず、平均アイランド直径は 連続体フィルムになりつつあるものよりも遥かに小さい（′！ｊなわち、十分な 間隔：　個々のアイランドを熱的に隔離するパーセント・ボイド）；さらにその アイランドの寸法は選択されたλ（Ｒ／Ｗレーザ）に対して（比較的連続の）“ 光学反射体″のように吸収体フィルム１５が′見える″ように十分な大きさく％ ボイドが十分量さい）でおる必要がある。間隔が十分であるなら、スポットがレ ーザ加熱（その上に書込まれる）されるとき、フィルム１５に°゛光学的スイッ チ″を生じるように前記の゛集塊ホール″を形成し、検知される反射率において 著しい変化を示すように゛集塊化″するであろう。その著しい反射率の変化はめ られるＳ／Ｎなどと対応し、すなわち、゛スポット″が゛相対的に透明″になり 、そして従来の゛°ビット″のように、関連する光学システムに対して相対的な パ開口°′（透明）となる。

前述の他には、ここで、書込ビームはビット位置内のアイランドに作用して゛集 塊化″を生じかつ（通常は）それに伴なって平均アイランド寸法および間隔の増 大（増加させられた％ボイド領域）を生じる。初期の（バージン）％ボイドは、 意図した放射状の最小の熱損失に十分適応し、かつ初期反射率（Ｒｏ）がめられ る゛はぼゼロ”　ｌｉｔ！　＜°“ダーク・ミラー″としてめられる）を越える ほど大きくないと推定される。

もちろん、その光学的下サブストレートに３Ｍ層が形成される場合、その吸収体 ・スペーサ・反射体は、実際上、反射能を増大させる（たとえばここで、約１０ ％から約３０％へ）。

通常、この書込操作は、要するにビット位置の吸収体物質をかなり除去するため に、その吸収体フィルムへエネルギを与えるものである。こうして、書込まれて いないスポットが２５％吸収、４５％透過、３０％反射を示す場合、゛書込まれ た°′スポットはその書込波長に関してこれらの値をそれぞれ約３０％、１０％ 、６０％へ変えるであろう。

この゛′ｍ込″はパーセント・ボイド（領域）を増大させるので、その書込ど− ムは明らかにその書込スポットのアイランドへエネルギを与え、それらアイラン ドの平均寸法を増大させ、かつそれらの平均間隔をも増大させる（すなわち、そ れらはより少ない数のアイランドへ゛集塊化′°すところで、“アイランド形態 の薄い金属フィルム″は、文献において一般的の題としてい（らがの注目を受け ていた（たとえば、Ｑ　ｏｒｅｍｕｓによるこれと同じ題名の文献、Ｊ。

ＡＤＩ）、Ｐｈｙｓｉｃｓ：　Ｊｕｎｅ　１９６６、Ｖｏｌ、３７．＃７゜Ｐ２ ７７５以下を見よ。そこでは金のフィルムが述べられている。；　Ｔｒｕｏｎｇ 等による’　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃ０ｎＳｔａｎｔＳ　ｏｆＡ＜１ｇｒｅｇａｔｅ ｄ　ｇｏｌｄ　ｌ”ｉｌｍ”、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　０ｐｔｉｃａｌＳｏｃｉ ｅｔｙ　Ａｍ、Ｖｏｌ、６６、＃２．　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　１９７６、Ｐ１２４ 以下も見よ。そこでは金′のフィルムが３００℃に熱せられたガラス・サブスト レート上に蒸着で形成され、その著音速は“粒子それら自身がバルクの光学定数 を有していると仮定しても妥当である′°と考えている。；△ｎｄｅｒｓｓＯｎ とＮ　ｏｒｍａｎによる“Ｓ　ｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｅ　１ｅＣｔｒｉ Ｃａｌ　Ｐｒ０ｐｅｒｔｉｅＳ　ｏｆ　Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｇｏｌｄ Ｆｉｌｍｓ　ｏｎ　Ｇｌａｓｓ”　、　Ｖａｃｕｕｍ　、　Ｖｏｌ、　２７．　 ＃４．１９７７、　Ｐｅｒｇａｍｏｎ　Ｐｒｅｓｓ、　Ｇｒｅａｔ　Ｂｒ１ｔａ ｉｎ、も見よ。

それはそのようなフィルムの電気抵抗を調べており、この抵抗がバルクの金の抵 抗より大きいことを示している。）。

しかし、金または他のいずれかの金属のそのような゛アイランド・フィルム゛′ をＯＤＤレーザ記録媒体として用いることが何らかの利点を備えているというこ とを誰も発見できなかったようである。実際、技術音速は゛連続的′°吸収体フ ィルムのみな意図していたようである。（たとえば、引用した米国特許第４．２ ２２，０７１号を見よ。それは吸収体が１°集塊化″されてはならず、゛連続的 フィルムパでなければならないことを示している。；またはＩＢＩＶＩ−ＴＤＢ 、ＭａｒＣｔｌ　１９ｉ１．Ｐ４Ｏ１０を児よ。それは連続的゛′金＋アモルフ ァス副層のような金属層゛を示しており、そのアモルファスはシリコンのような ものである。これらの層は金、結晶質シリコン、およびアモルファス・シリコン の混合物″を形成するように加熱される。）。

そのような゛島状′吸収体フィルムを形成する゛°３重層構造″上にそのような ゛最小反射率°′析出を私が形成したのは全く思いがけない偶然であった。さも なくば、私は、長い使用寿命にわたって十分な感度とＳ／Ｎを示すそのようなＯ ＤＤ記録体を提供することはできなかったであろう（以下参照）。

ところで、前述のように、そのような″アイランド°′吸収体フィルムはやや異 常で、奇妙にも比較的低いエネルギの゛書込パルス′によって影響され、金の公 表されている溶融点まで加熱していないことが明らかであるのに、そのアイラン ドが拡がって再集塊化する。これは文献ににつで予想されるものではない！。

多くの技術音速は、薄い金属フィルムがバルクの金属の性質を示すであろうと仮 定してきた。わずかの人達は、それと異なって、成る性質（ＯＤディスク記録体 に関係付けられたものではないが）は異なるであろうと述べてきた。

そして、技術者は、そのような″アイランド°′吸収体フィルムが（前述のよう な）ＯＤディスクにおいてどのように機能するかを確信することができなかった 。

技術音速は、そのようなアイランド・フィルムがレーザ書込することができて、 そのような゛集塊ホール″を形成することがいかに驚くべきことかを認識するで あろう。むしろ人は、書込位置において軟化された材料をそのように拡げる″た めには吸収体フィルムの連続性が必要であると予想するかもしれない（たとえば 引用したｚ　ｅｃｈの文献が前提としているようにそのビット位置を引ぎ拡げる ：゛表面張力″が゛平面的窪み″を生じる）。

それは゛’Ｔｅ例′′におけるテルル記録体の記録保存安定性より優れているこ とがわかった（さらに従来知られているいずれのテルル記録体よりも優れている ）。たとえば、（周期的な昇温／高湿度の環境の下の）“時効パテストで光学的 反射能における変化を監視すれば、このΔＵフィルムが、類似するテルルのフィ ルムより著しく安定であることがわかるであろう。技術音速は金のフィルムがこ こで述べた厳しい“記録保存″条件に十分適することをよく認識そのような成る 金吸収体が、吸収体として十分なほど゛敏感′″であり得たということは大きな 驚きであった。すなわちこの場合、情報は、５〜１５ｍＷ７１０〜１００ナノ秒 （または１００〜１０００ｐ　、Ｊ、）の出力、で、その金３重層上に十分にパ 書込む″ことが可能である。これはまことに驚くべきことで；それは理論的な予 想される感度レベルより遥かに高く、文献が教えるものとは誠に異なるものであ る。

すなわち、Ｔｅのようなよく知られて受入れられている“良好な吸収体″と比較 して、金は比較的高い（バルクの）融点（Ｔｅの約４．５０℃に対して約１０６ ３℃）を有し、また優れた熱伝導性（Ｔｅのそれは非常に乏しく；金は最高に属 する）を有する。したがって人は、金吸収体が実際に１ま全く感度を示さず、テ ルルの感度に比べて追かに劣ると予想するであろう。

すなわち文献は、チタンより逃かに優れた感度を有するものとしでテルルを賞賛 しており、チタンは金のように高い融点を有するがＴｅのような乏しい熱伝導性 を有する。

それでは、なぜ金が吸収体として比較し得るのであろう２（たとえば、Ｔｅはい ずれの金属よりも最も低い熱伝導性を有し、一方今の熱伝導性はＴｅの約１００ 倍であり、ＣＵとΔｇだけが金より高い熱伝導性を示すだけである〉。

１つの理由（以下参照）は異なった書込ＩＨＲ（”ビット形成”または′ａＢ’ ）が関係しているのがもしれない。

それに関連する理由は、前述のような金のフィルムの゛アイランド″形態かもし れない。フィルムの反射能を変えるためには、予想されるより遥かに低い書込エ ネルギ、または゛バルクの金°′の性質が示すものより逼かに低い書込エネルギ を明らかに必要どする。

低温記録： 大きな驚きは、示されたパ反射率変化″がそのような低゛　い（書込）出力レベ ルでかつ明ら゛かにそ□のような低゛い温度で起こることである（この徴候は約 ３００℃で起こり、それは金の公表されている融点の１０６３℃よりがなり低く 、これは金のアイランドがポリマーに析出させられてその上に記録されるという 例によって確められている。なぜならそのポリマーの融点はこの１０６３°Ｃよ りかなり低いからである。以下の例を参照せよ）。これは、吸収体として、金の ような“高融点″材料（すなわち、優れた保存特性を有し、したがって長い寿命 にわ７ｊって腐蝕や性能の劣化などの危険性を軽減する材料）に技術音速の注目 を向けさせるかもしれない。

もちろ／Ｖ、そのフィルムの島状構造によって、この明らかに減少された融点を 説明できるかもしれないし、または゛溶解′°以外の書込機構を働かせているの かもしれず、まだ誰も確信はない。１つの理論によれば、そのようなアイランド は高い内部エネルギを有しているので、比較的小さい書込ビーム・エネルギでそ れらの゛分裂′を引起こずことができ、したがって′それらを融解させる″必要 なく集塊化さすことができる。

とにかく技術音速は、明らかにそのような新規な″金吸収体″の利用性を歓迎す るであろう。なぜならば、よく知られている方法での製造、析出、および取扱い の容易さに加えて、優れた記録保存安定性およびコンピュータ・ディスク記録体 としての利用適合性（たとえば、ｔｒ参照）によるのみならず、金の上に通常の パ変調″を書込みにおいて特別でユニークな利点をもたらすからである（たとえ ば、その吸収体ビット位置を従来の溶融点温度まで加熱する必要がない）。また 、書込エネルギや記録温度における減少も高く評価されるであろう；これらは遥 かに少ないエネルギの゛°レーザ書込″の可能性と、より小さなビット領域への 書込の可能性を約束する。この理由のために、スベーナ（および何らかの被覆材 ）は以下に議論されるように比較的低熱容量の良好な熱絶縁体である場合が最良 であると考えられる。

上述の”　Ｔｅ例°°におけるＴｅ吸収体の場合のように、吸収体フィルムの溶 解（加工）に特有の強烈な熱や巨視的な変化を必要とせずに（たとえば、吸収体 材料のそのような大ぎな移動を必要とせずに）ビットが記録されるというシステ ムは技術音速に歓迎されるであろう。

オーバコーティング；効果： ”　Ｔｅ例″テはＴｅ、吸収体フィルム上に５ｉｎ（１００Ａ、蒸着される）の 薄いオーバコーティングが施された。

これは１つの擬似オーバコートのようであったが、技術音速が望むような種類の 真の機能的なオーバコート（たとえば、表面の塵や埃などをばかし；水や酸素の ような蒸気の進入を彷ぎ；さらに書込熱を保持するなどのためのもので、引掻ぎ 傷を生じることなく取扱えて記録できる１０００分の数インチの透明なポリマー ）を与えはしなかった。このＳｉＯコートは゛′ビット形成′°に影響を与えな かったが、必要な書込エネルギを約２倍に増大させたくおそらく、それがビット 位置のｌ”ｅフィルムを押え付けて、そこのＴｅ材の移動を阻害阿るからであろ う。）。

技術音速は、（Ｔｅにおけるビットや他の金属におけるバブルなどのような）“ 加工記録″がどのような“オーバコート”によっても阻害されるであろうと予想 してきた（たとえば、そのオーバコートがビット位置から吸収体を排除すること を妨げ、いかなる″′噴出物（エジェクタ）′。

をも妨げる。）。

しかし、例Ｉのような金のフィルムが同様にオーバコートされたとき、そのよう な障害はほとんどあるいは全く現われず、感度がほんの少しだけ劣化した。これ は異なったタイプのビット形成機構が働いている証拠である。

これは、その瞬間記録機構が全く新規なものであるという考えを強化し、これに は技術音速も同意するであろう（アイランド物質の加工や移動が゛′ビット″の そのような低出力書込に伴なうとしてもオーバコートによってその書込機構が阻 害されることは少なく、これは前述の゛集塊化′。

と矛盾するものではない）。これはそのような吸収体の魅力を増大させる。なぜ ならば、オーバコーティングに影響されないということは、非常に重要なことだ からである。

゛バルクのＡ　ｕ　′＋の特性の喪失：前記の例■やその他に基づくもう１つの 特徴として、そ、　のような（金の）°゛アイランドフィルム”吸収体が、その 報告されている゛°バルクの″（金の）特性から予想されるようには振舞わない ことがわかるであろう（たとえば、熱の半径方向の伝導が重要ではなさそうであ る）。そのような゛島状フィルム特性″の発見は重要であり、さらに以下で議論 する。

これらの゛集塊ホール′°（反射スイッチ）はその吸収体（金の）溶融温度より かなり低い温度で形成されるようであり、それは吸収体の排除とほとんどまたは 全く関係なく、さらにその書込は遥かに小さな書込エネルギしか必要としないよ うである。

通常、そのような島状吸収体フィルムはＯＤディスクを形成するために利用し得 ると技術音速は予想するであろう（たとえば、表■の要件のすべてまたはほとん どを満足す純金の代わりに、少量の錫を含む金で（蒸着された）吸収体を描成す ること以外は例Ｉと同様で°ある。これは蒸着の都合でラミネート（ｒａｍ　ｉ 　ｎａｔｅ　）として施される：　最初に金９次に錫、その次に金（あるいは錫 と金の２重層を加えてもよい）。加熱によって、この゛ラミネート″はＡｕ／Ｓ ｎ合金を形成するように相互拡散するであろう（はとんどが金で、したがって金 の特性′”が優勢であろう）。

このＡＵ　／Ｓｎフィルムが例■のアイランド・フィルム（第２図の１５）と置 換えられて、同様にその上に書込まれる。効果は例１と定性的には同様であった が、逃かに優れた保存性と幾分劣った感度を示した。

Ａｕの付着性： 金のアイランドは、シリカに全く弱くしか付着していないことも観察された（た とえば、容易に拭き取ることができる）。また、より良い熱絶縁のために透明の ポリマー・スペーサで置換えたとき、金はほとんど全く付着しなかった（粘着係 数がＯ）。

し１ｃがって、薄い錫の″ストライク（ｓｔｒｉｋｅ）　”　（アイランド形態 の予備蒸着；例■参照）が考えられて“核生成フィルム゛′として施され、そし てこれはガラス上に形成されｌζ（それに続いてＡｕのアイランドが蒸着される ）。後程ポリマーのスペーサが用いられた。例■が示すように、結果は、特にポ リマー・サブストレートで非常に有望であった（金の付着性は大きく改善され、 しがもそのアイランド構造は変化しなかった）。

透明なポリマー（たとえば、テフロン）がスペーサとして用いられて錫フラッシ ュ（゛°ストライク″′、粘着促進剤として）が純金の吸収体の下へ挿入される こと以外は例■（第２図）と同様であることを第５図は示している。したがって 以前のように、我々はディスク２１２、そのディスり上のサビング層２１２−８ 、次に反射体２１３．（透明なテフロンまたはそのようなポリマーの）スペーサ ２１４゜および吸収体１５（アイランド形状の＠Ａｕ；Ｌかしアイランドの３ｎ の層ＳＴ上に蒸着されている）からなる３重層の２−ＡＲを有する。この上に以 前と同様に書込まれた。

乳ｉ： 例■と同様であるが、金の付着性、感度、読出、および保存性が太き（改善され た。づなわら、その金（アイランド〉は、そのザブストレート（透明なポリマー ・スペーサ上のＳｎアイランド）へしっかりと付着した。感度と読出が大きく改 善されて、したがって、この３ｎストライクはくポリマーへの）付着性を改善す るのみならず光学的読出を高めるためにも働くと考えられ、それは少なからず驚 くべきことである。

そのような驚くべき光学的効果の１つが第７図に示されてあり、それは波長に対 するバージンのアイランド・フイのアイランド吸収体は、曲線Ａで描かれＩζよ うな屈折率の変化と曲線Ｂのような反射率／λ特性を示す。これは明らや下方で は良好に動作しないことを示している（たとえば、では実行不能で、その代わり にＱａ−ＡＳレーザを用いても実行不能である）。全り驚＜べきことに、ｓｎ　 ＜アイランド）ストライクを与えれば、曲線Ｃで示されたように、その吸収体の 反射のカーブをパ平坦化”するように働く。

技術音速は、そのような増大された照射帯幅がいかに重要か認識するであろう。

例１　（Ｓｉ　Ｏ２上の純Ａ１１）の記録保存性は若干不十分である（たとえば 、水蒸気の侵入に対する抵抗において不十分：これはおそらく非常に弱い付着性 による）。一方、このＡＬＩ　／Ｓｎアイランド構造は）恋かに優れている。

もちろん、ポリマーは非常に熱劣化しゃすりニジたがって（Ｓｎ　、それに続り Ａ１」のための〉蒸着ステップはその温度限界（〜１００℃）以下に保たれる。

そのような金フィルムはここで説明されたようなパ記録保存°°条件に耐え１ｑ るに違いない。そのような゛′金記録体″は、意図された典型的な保存や使用の 、条件の下に、１０年のオーダにわたって適当な読出（３，０＋ｄ［３＞を維持 できるように設ｉｔさ例■が再現される。しかし保護用オーバコートとして、そ の吸収体層１５上に透明なポリマーのスーパーコートか施される。

艶１：　感度がわずかに劣化づることを除けば例■と同様で、一応合格である。

オーバコーティングに対するそのような許容性は注目すべき特性で；技術におい て非常に望まれるものである。

９１■；　ｊ■と同様であるが、合金が同時蒸着されたちの：（同様の少量の％ の）＠が（予備的なバストライク″としてでなく）金と同時に析出させられるこ とを除（プば、例■ど同様である。

１１：　例■と全く同様である。

例■；例■と同様であるが、ｓ；　０７がポリマーに載っている： ＄１０２の薄い層がポリマーのスペーサ２１４（第５図）上に重ねられることを 除けば例■と同様で、ぞの５ｉ０２上に３ｎのストライクが蒸着されて、次に金 が蒸着される。

１１；　例■と同様であるが、感度はかなり減少した。

そのＪ：うなポリマー・スペーサが実施可能であるのに、シリカが嫌われる（シ リカは好ましいものとして広く報告されている）ことは技術当達にとって驚きと なろう。

例■；Ａｕ／Ｓｂ： 錫（ポリマー上でかつ５ｉ０２上のス］〜ライク）力くアンチモンに置換えられ ることを除けば例■と同様である。

ΔＬ：　先の例より優れた感度であるが記録保存性は非常に劣っており、また驚 くべきことに゛噴出された″小球（第４図のｅ参照；この場合光の例と比べて噴 出物ｅが比較的少ない）よりもホール内集塊やリング集塊（第４図参照；それぞ れエレメント１．ｒ）を形成する傾向がある。

第４図はそのようなＡｕ　／Ｓｂ吸収体上に書込まれた典型的な“集塊ボール″ を理想化して示しており、“バージン″アイランド配列■はここでは示されてい ない。

後者の特性（゛噴出物パよりむしろリングや局所的な集塊物を作りやすい）は印 象的である。それは集塊物の移動の発達を制御できる可能性を暗示しており、さ らに（すべての゛噴出物”　ｅを阻止すると予想される）オーバコーティングに よって最小限しか影響されないようなホール形成機構を暗示する。

（同じ濃度の）そのようなＡｕ　／Ｓｂ合金の同時蒸着は類似の結果を示すであ ろう。

例■；　Ａｕ　／Ｓｂ　／Ｓｎ　： ３ｎストライクに続いてアンチモンバストライク゛が施され、その後に金が蒸着 されることを除けば例■（ポリマー上にＳｎストライクが施されている）と同様 である。

血ｌ：　例■とほとんど同様であるが、感度がわずかに劣り、記録保存性はわず かに優れ、ざらに゛噴出物″が一般的に少ない傾向にある（第４図のように、し がし例■よりは少し多い）。Ａｕ　−３ｎ−３ｂの同時蒸着は同様な結果を生じ るであろう。

例ｒＸ：Ｐｄ’： パラジウムが金と置換わること、およびサブストレートが透明なポリマー・スペ ーサであることを除けば例■と同様である。

旺：　例■とはどんと同様で、例■と■のように慨して゛噴出物°°が少ない（ パリム集塊物″はもう少し多そうである）。

金の代わりにＰｄを用いることを除けば例Ｎと同様である（Ｐｄはポリマー上で ３ｎストライク上に蒸着される）。

旺：Ｉ！！！れた記録保存性以外は例■と同様である。あるいは例■と同様であ る（たとえば、拡がったバンド幅。

蒸気侵入に対する抵抗性、さらにバージンのＡＵアイランドの関連する転位など ）。

例Ｘｌ：Ａｕ／Ｐｂラミネート： 錫が鉛で置換えられることを除けば例■と同様であり、吸収体フィルム１５（第 ２図〉は金・鉛・金・鉛・金の一連のアイランド層からなっており、各層は適当 なアイランド構造である。加熱したとぎ、これらのアイランド層は容易に相互拡 散（その距離は非常に短い）してＡｌｌ　／Ｐｂ合金アイランドを形成する。Ａ ｕが主要成分であるので、第１次近似としてＰｂの性質は無視し得る。したがっ て、その合金は主にパ金の特性″を示すであろう。

フィルム１５は試験の都合のために“′ラミネート″として蒸着されたが、技術 音速には他の方法も可能であろう。

［注：　この合金の゛ラミナ（Ｉａｍｉｎａｒ　）　”形態は単に調１および研 究の便宜のために選ばれる。しかし、一度合金の条件が落着いて最適化されれば 、技術音速はスパッタリングまたは高真空中の他の知られている信頼し得る方法 で“同時蒸発″、すなわちより均一な合金の実現を可能にする方法によって蒸着 することを好むであろう。そのようなラミナ・フィルムはやや均一性に欠けるお それがあり、したがってほとんどの応用に関しては“″最適″ではないであろう 。しかし、たとえば同時蒸発装置に比べて、それは第１次近似に基づいて進めて い（には非常に速（、安く。

および便利に行なうことができる。］ 丸ｌ：　前述のようなくまた第１１図などに示されたような）“アイランド′″ よりむしろパフィラメント状パで疑似不連続形態に析出することを除けばおおむ ね例■と同様である。これは第１０図において１０万倍の電子顕微鏡写真で示さ れており、第８図において１対の隔てられた上電極とともに理想化されで示され ている。この″疑似アイランド”（”島状パまたは゛′半島状′°）形態は前述 の様式で“集塊化″するように見え、例１などで上述されたような様式で、もっ と不連続（゛疑似ビット″）である″小球″を形成する。したがって機能的には 同様であると考えられる。しかしながら、これらのフィラメント状半島は、例１ などの゛アイランド″より遥かに低い横方向の電気抵抗を示す（それでもしかし 、かなり高い抵抗である）。ざらに、それらは“′集塊ホール゛を書込むのと同 様に機能するので、それらは前述のパアイランド″と同等の゛′熱絶縁性″を維 持していると考えられる。“′アイランド″と同様に、そのようなフィラメント 状構造も゛島状パとして特徴付けることができる。それは他の“島状パフィルム と同様に゛集塊ホール″を形成して記録する。

この場合、感度は最高であって、純金の場合（例■）より優れている。たとえば テルル吸収体と概略等しい“感度″であり、しばしばそれより優れていたくたと えば、”Ｔｅ例″の感度の約２分の１が測定されたことがある）。すなわち、こ の場合５〜１５ｍＷ／１０〜１００ナノ秒（または１００−１０００ｐ、Ｊ、） の出力範囲で、その金・鉛３重層に情報が十分にパ書込むパことができる。さら に特定的に言えば、約４０ナノ秒はどの短い間の５ｍＷの出力で゛反射能の変化 ゛が見られる。いくつかのサンプルでは約１０〜１５ナノ秒の間の１〜２ｍＷの 出力によって゛′変化″シ；他のナンブルでは１０ｍＷで、もっと短い時間で変 化を示づ。いずれの場合も充分な読出（たとえば、３０〜４０ｄＢのＳ／Ｎ　） を示す。これはまことに驚くべぎことで、理論が予想した感度レベルの何倍もあ り、文献から予想されるものとは全く矛盾す゛るものである。しかしながら、そ の記録保存性は非常に低かった（はとんどの目的に対して、純△Ｕや△ｕ−３ｂ のようには許容できない）。

また、Ａｕ　／Ｓｂの場合のように比較的小さな“噴出物゛′が１ｉｌＦ察され る。

塁り一： 例Ｉ〜Ｘ■のいくつかの結果が、次のテーブル■において比較的大雑把に定性的 に比較されている。ここで、同様のｌ１ｌｉ造と動作／テスト条件を仮定し、そ れにオーバコーチインクを加える。［注：Ｓ’ｙは感度であり、Ａ′ｙは保存性 であり；°“リム″や゛噴出物″′はリムまたは噴出物の形成の可能性（たとえ ば、高、低）を示し：“１°′。

２°″′などは、それぞれ“最良ＩＺ１１２番目に良″などを意味し；ＸＸは゛ 利用不能パを示す。］Ｓ’ｙ：　４°　５°　１°　２０３°　４゜Ａ’ｙ：　 ４°　１°　５′Ｘｙ、４共　３°　３゜ｘ× リム：　低　低　高　高　中　高 噴出物　高　高　低　中　中　低 したがってたとえば、ここでの１つの一般的な教えは、前）ボの゛３重層構造″ の吸収体フィルムを備えたＯＤディスクの製造において、そ′の吸収体材料をア イランド形状に施すことによって驚くほど良好な感度が１ｑられるということで ある。さらに、たとえば良好な感度を確保しながら記録保存可曲を延ばすために 、金やパラジウムのような貴金属またはそれらの合金が吸収体として蒸着し得る ことが教えられる。

またさらに、金のようなアイランド・フィルム吸収体は感度を増ずために（たと えば少量％の）鉛またはアンチモンのような成分と組合わすことが可能で、また 記録保存性や光学特性の改善（たとえばバンド幅の増大）のために錫のような成 分と組合わせることも可能である。

さらに、金またはパラジウムなどを他の成分と組合わせることによって、ホール 形成集塊化機構をある程度制御することができる（たとえば、ある場合はリムの 粒が優勢で、他の場合は噴出物が優勢であり、△ｕ＋Ｐｂまたはｐｄ＋Ｓｎは゛ ″嗅出物″の可能性を最小にし、Δｕ＋３ｎ＋３ｂはＳ’　Ｖ　、　Ａ’　Ｖ　 、バンドパスを増大させ噴出物を減少させる。）。

また、金を鉛、錫、またはアンチモンと組合わせることは、その（サブストレー トへの）付着性を改善して、吸収体とスペーサの界面にお（プる湿気の侵入を阻 止η−るようであり、すなわち記録保存性を増大させる。

技術音速は、そのような吸収体フィルムに関して、電子ビーム記録やＩＲ記録の ような他の記録方法に気付くであろう。

熱で間けられる゛シャッタ・フィルム′°；第９図：第９図は主題の゛照射集塊 化゛′アイランド・フィルムのもう１つの応用を概略的に図解している。ここで 、アイランド・フィルム（ａｂ、　）は、フレーム部材ｆ内の適当なサブストレ ート上に析出されている（たとえば、上記の例と同様に透明なポリマーのオーバ コートを伴ったガラス上のＡＵまたはΔＵ合金）、、放射エネルギ源しＳ（７こ とえば、ムａｂ上に照射ビームｂ１を連続的に（または周期的に）当てる。

初めは、フィルムａｂはビームｂ、のほとんどを反射する（たとえば、反射ビー ムｂｒ　として第１の検知装置り、へ反射する）。しかし、フィルムａｂ（その 上のビームが当たる部分）がＬＳによって予め決められたレベルまで昇温（たと えば、すぐ近くの火や炎によるように、集塊化温度まで）されるとき、それは集 塊化して（ｂ、のλ、に対して）゛透明化″する（したがってフィルムａｂはλ 、に対して比較的透明に見える）。こうしてａｂはビームｂ１を通し、関連する 第２の検知装置Ｄ２による検知に適した透過ビームＤ２となる。

ソースＬＳは、通常、装置Ｄ２へ向けられて不動であってもよく、その初めの照 射エネルギくビームｂ、）によってフィルムａｂに穴が溶量される。

または代わりに、ビームｂ１がフィルムａｂを横切ってスキャンされてそこへパ ターンを゛書込″シてもよい。また不動のｂｌの場合、エッチされた゛マスク″ 全体を照射する゛後方からの照射″のソースであってもよい（たとえば、ディス プレイまたは光学的プリンティング・プレートを作るために）。技術音速は、他 の同様の応用も想い付くであろう。

変化例： 技術音速は、そのような゛アイランド″（または゛島状″）フィルムが、ある場 合には他の金属やそれらの合金（たとえば、ＡＵまたはｐｄの他の２元系合金や ３元系合金など、またはＰｔ　、Ｃｕ　、ＡＱ　、Ｒｈなどの他の金ｍ）で構成 することができる。多くの例において、その吸収体フィルムは、反射防止まｌこ は同様な光学的下地描込に都合良く結合される。

また成る例においては、そのようなアイランド・フィルムは、たとえば他の蒸着 技術（蒸着は非常に実際的で、例１のように、反射層、スペーサなどのような他 の関連する層を析出させるのに用いることもできる）によって析出される。″合 金″に関しては、通常、同時蒸着が好ましい。

吸収体を析出させるためには、スパッタリングのような他の方法も可能である。

とにかく、通常は析出したアイランド構造を制御するために、析出の間、そのフ ィルムを監視することが望ましい。

結論： ここで述べられた好ましい実施例は単なる例であり、本発明は発明の精神から離 れることなく、構造や配列さらに利用において種々の修正や変更が可能であるこ とが理解されよう。

本発明はさらに変更可能である。たとえば、ここで述べられた手段や方法もまた 、適当に照射されたときに光学的にスイッチされるように用いられる他の極薄フ ィルムに適用可能である。

本発明の可能な変化の上記の例は単なる例示である。したがって、本発明は添付 された請求の範囲に示された発明の範囲内のあらゆる可能な修正や変更を含むも のと考えるべぎである。

ＦＩＧ、３゜ ＦＩＧ、４．　−一、。

ＦＩＧ、７゜ 方乙Ａシ牡ファーマフｌ−且ら或゛ 国　際　調　査　刊　先 １．．１ｍ−１１ｏ＋ｍ　ＡｐｐＨｅＪｌａｎ　Ｈ０ＰＣＴｆＵＳ８３１００８ ０９ｐヒｊ／リー：−ｊ　／　Ｏり已０９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　光学式データ記録システムにおいて、次のものを備えた組合せ。 光学記録媒体。 処方された波長の記録照射を与えるための手段。 与えられるデータに従って処方された最小の書込エネルギ・レベルを与える前記 照射を調節Ｊ−るための手段。 前記処方されたビームの調節された照射を前記記録媒体上に集光するための手段 。 前記集光された記録ビームと前記記録媒体の間で相対的な動きを与えるための手 段。 前記記録媒体は同様な照射ビームで読出すために用いられるが、その照射ビーム は減少させられた出力レベルである。前記媒体はアイランド形状に析出させられ た吸収体材料の少なくとも１層の極薄の不連続な層を備え、前記不連続層は前記 記録媒体の処方されたビット位置に前記書込エネルギ・レベルで前記ビームを与 えることによって゛°集塊化″され、それによって前記動きの間にその光学的特 性を変え、関連する続出手段によって検知される。前記アイランドフィルムは前 記ビームの幅よりかなり小さな平均幅を有する吸収体材料の明瞭に分離されてい る“アイランド″を示している。 ２、　前記記録ビームと対応する予め決められた波長と幅を有する読取照射ビー ムを与えるための手段を含む請求の範囲第１項記載の発明。集光のための前記手 段と、相対的な動きを与えるための前記手段が、それぞれ前記媒体上に続出ビー ムを集光するためと前記相対的な動きを与えるために用いられる。前記媒体の光 学的特性における前記変化は、前記集光された読取ビームと前記媒体の間の相対 的な動きの間に前記媒体から反射された光がいわゆるデータに従って変化するよ うに、前記読取ビームのエネルギ・レベルと波長に関連して選択されて採用され る。さらに前記読取ビームの読取エネルギ・レベルは光学的変化を示す前記デー タのその後の読出性に重大な影響を与えないように選択される。 ３、　光学式データ記録システムにおいて、次のものを備えた組合せ。 前記媒体の光学的検知可能な変化の並びとしてその上に記録されたデータを有す る光学媒体。 予め決められた波長と書込エネルギ・レベルを有する読取照射ビームを与えるた めの手段。 前記媒体上に前記読取ビームを集光するための手段。 前記集光された読取ビームと前記媒体の間に相対的な動きを与えるための手段。 前記媒体はアイランド形状に析出させられた吸収体材料の少なくとも１層の不連 続な層を含んでおり、前記不連続な層は前記媒体の処方されたビット位置に前記 書込エネルギ・レベルの前記読取ビームを与えることによって゛集塊化シ、そう し−ｒ＝記動・きの間に関連する読取手段によつ　、て処方された検知を受取る ように、その光学的特性を検知可能に変化させる。前記層は１層以上の吸収体材 料の明瞭に区分された゛アイランド″を示し、前記アイランドは前記ビームの幅 よりかなり小さな平均幅を有している。 ４、　記録照射のためにデータ調節されて集光された書込ビームを前記媒体上へ 与え、同時にそれらの間に相対的な動きを与えて、データ・ビットを描く処方さ れた書込エネルギのパルスを与えるように前記ビームがデータ調節され１ｑる光 学データ・ストレージ・システムにおいて用いる光学媒体。 前記媒体は不連続なアイラン１〜形状に析出させられた吸収体材料の少なくとも １つの層を含んでおり、前記層は前記ビーム・パルスを与えることによってその 上の処方されたビット位置において゛集塊化″され、処方された関連する光学検 知手段によって前記動きの間に読出すことを可能にするために、そこを光学検知 可能に変化させる。前記アイランド層は前記ビームの幅よりかなり小さな平均幅 を有する明瞭に区分された吸収体材料のパアイランド″を示すように形成されて いる。 ５、　次のことを備えた請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかの項に記載′ された発明。 前記照射はレーザ源からのものである。前記媒体は反射層、前記反射層に被さっ ている照射透過性の誘電体スペーサ層、および前記スペーサ層に被さっているア イランド形状の吸収体を含む複数の層からなっている。前記層の厚さや光学的特 性および前記吸収体層の光学的に検知し得る変化が関連する読取レーザのエネル ギ・レベルや波長と関連して選択され、そうして前記集光された読取レーザ・ビ ームと前記媒体の間の相対的動きの間に、読取レーザは記録されたデータに従っ て変化する前記媒体からの読取ビームを反射する。さらに前記読取ビームの強度 は前記変えられた光学特性のその後の読取特性を著しく変化させないように選択 される。 ６、　前記吸収体アイランド層が真空中の溶融液から蒸発によって析出させられ ることを特徴とする請求の範囲第５項記載の発明。 ７、　前記吸収体アイランド層の全体的な厚さが数百オングストロームまたはそ れ以下のオーダであることを特徴とする請求の範囲第６項記載の発明。 ８、　前記スペーサ層は非常に低い熱伝導性を示ずように選択されて配置されて いることを特徴とする請求の範囲第７項記載の発明。 ９、　前記媒体は反ｍ防止ベースを備えてその上に前記アイランド層が析出させ られて形成され、それによって前記媒体の記録されていない部分で、処方された 最小の反射率を示寸ことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか の項に記載された発明。 １０、　前記アイランド層が処方された始めの最小反射率値を示すまで析出させ られることを特徴とする請求の範囲第９項記載の発明。 １１、　前記アイランド層がその反射率をモニタされながら蒸着によって形成さ れることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の発明。 １２、　前記アイランド層は低熱伝導性サブストレート上に析出させられて、そ のような記録の間に前記ビット位置へ入射する書込エネルギを保持するために用 いられ、それによって前記吸収体材料がぞのバルクの溶融温度まで加熱される必 要なく低出力／低温度記録を可能にしたことを特徴とする請求の範囲第１項ない し第４項のいずれかの項に記載された発明。 １３、　前記アイランドの平均サイズと平均間隔が、子のような記録の間に、そ のような“集塊化゛°を可能にして、各記録されたビット位置で著しい反射率の 変化を起こすように形成されるよう選択されて用いられることを特徴とする請求 の範囲第１項ないし第４項のいずれかの項に記載された発明。 １４、　前記アイランド層が記録に際してそのような変化を生じ、さらに記録ビ ット位置からほとんど吸収体材料の排除を伴なうことを必要としないことを特徴 とする請求の範゛囲第１項ないし第４項のいずれかの項に記載された発明。 １５、　前記アイランド層が保護的デフォーカシング・オーバコートで覆われて おり、さらに反射防止ベースの部分として働く透明な熱絶縁的誘電体上に析出さ せられることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかの項に記載 された発明。 １６、　光学記録システムにおいて用いられる媒体の製造方法。前記システムは 予め決められた波長と処方された書込エネルギのデータ調節されたレーザ書込ビ ームを備え、前記ビームは前記媒体上に集光されて、一方、前記ビームと前記媒 体の間には相対的な動きが与えられる。前記方法は次のステップを含む。 前記ビームを透過する処方された誘電体スペーサ層をその上に有する反射性の支 持手段を提供するステップ。 前記スペーサ層上のアイランド形状の１層またはそれ以上の吸収体層を析出させ るステップ。 前記層の厚さや光学特性は、前記書込波長における反射防止状態が前記媒体の記 録されていない部分で優勢であるように選択される。 さらに前記層の厚さと光学的特性は次のように選択される。前記書込ビームのデ ータ調節は前記吸収体層の選択されたビット位置へ、前記書込エネルギの処方さ れた書込パルスを与える。そのような各位置への照射はその位置の反射防止状態 を検知し得るほど改変し、処方された光学的読出を可能にするようにその光学的 特性を変える。 １７、　前記吸収体層は、処方された低い反射率レベルが最初に検知されるまで 蒸着されることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の発明。 １８、　改良された照射記録用の記録ブランク（ｂｌａｎｋ　）を調製する方法 。それによれば情報層はザブスト・レート手段上に配置されており、処方された 書込エネルギと波長の光エネルギ書込ビームを与えることによって、ディジタル ・データ・ビットを記録部るために用いられる。この方法は次のステップを含む 。 前記ザブストレート手段上への処方された比較的微小厚さの゛吸収体材料″′を 析出させるステップ。それによって、分離された゛アイランド″配列を示しかつ 処方されｌζ初期反射率を有する不連続な記録フィルムを形成づる。前記フィル ムは前記書込ビームに対して゛光学的に連続″のように見える。そうして、その ような書込ビームを前記記録フィルム中の″ビット位＋ｕ１１へ当てることが可 能で、かつ選択された位置へ前記書込エネルギの処方された書込パルスを与える ためにデータ調節することができる。こうして前記吸収体アイランドの処方され た゛集塊化″を引起こし、前記フィルムを光学的に不連続とし、そこに光学的な 孔をあＩノ、それによって前記データを表わす各書込位置の検知される反射率に 変化を及ぼす。前記吸収体材料は、゛′集塊化′″を起こずように周“囲の光学 的／熱的環境と関連して選択されて蒸着される。 １９、　前記サブストレート手段が低熱伝導性の誘電体サブストレート表面を含 む光学的反射防止ベースからなり、処方された低レベルの最初の反射率を示すま で前記吸収体材料が蒸着されることを特徴とする請求の範囲第１８項記載の方法 。 ２０、前記吸収体材料が、最初の初期反射率を示すまで蒸着される処方された゛ 吸収体金属″の主要部分を含むことを特徴とする請求の範囲第１９項記載の方法 。 ２１、　前記金属が前記誘電体表面への付着性を向上させるために用いられる少 なくとも１種類の他の金属と組合わされることを特徴とする請求の範囲第１９項 記載の方法。 ２２、　低出力記録照射源を用いるもので、比較的長期の記録保存寿命にわたっ て用いられる記録ブランクを提供する方法。前記照則源はある与えられた波長と 比較的低い書込エネルギの占込ヒームを与える。前記方法は次のものを含む。 ある与えられた波長において処方された光学的熱的特性を示ず記録部分を有する サブストレートの提供。 前記ザブストレーｉ〜の前記部分上への処方された情報コーティングの付与。こ のコーティングのための材料は少なくとも１種類のパ吸収体金属″を含みかつあ る与えられた波長で処方された吸収能と゛初期反射率″を示すように選択され、 また前記書込エネルギの書込パルスを受取って処方された“続出反射率″まで変 化させられる。これは前記コーティング上の処方された″ビット位置″に記録さ れるべき情報に対応している。 この情報コーティングは、処方された初期反則率を示すような寸法と間隔に分離 されたアイランドの形成された１唐またはそれ以上の極薄の不連続アイランド層 として析出させられる。前記書込エネルギのパルスの付与によって゛集塊化゛° され、そして前記読出反則率レベルに対する反射率において変化を生じ、それに よって初期反則率を示す記録されていない領域に比べて良好に検知される読出コ ントラストを与える。 ２３、　前記サブストレートが反射防止にかつ非常に低い熱伝導性に形成されて おり、前記情報コーティング金属が初期反則率どして゛′最初の最小反則率“を 生じるに充分な深さだけ蒸着されて、比較的数が少なくて間隔の大きな゛アイラ ンド形状を形成づるよう集塊化するように用いられることを特徴とする請求の範 囲第２２項記載の方法。 ２４、　前記ザブストレートが誘電体スペーサとその下にある反射体表面を含み 、これらに金属アイランド層を車ねて゛３重層′°が形成されることを特徴とす る請求の範囲第２３項記載の方法。 ２５、　前記アイランド層はそのようなパ集塊化″と反射率変化を起こすために 適切な平均寸法と間隔を示すように形成されることを特徴とする請求の範囲第１ 項、第３項。 第４項、第１６項、および第２２項に記載された発明。 ２６、　前記゛集塊化″が吸収体材料のビット位置からの排除をほとんどまたは 全く必要とけずに起こることを特徴とする請求の範囲第２５項記載の発明。 ２７、　データ調節されて集光された記録照射の書込ビームを光学媒体上に与え ることができる光学式データ・ストレージ・システムにおいて用いるための光学 媒体。 前記媒体は不連続なアイランド形状に析出させられた少なくとも１層の吸収体材 料を含み、その処方されたピッ１へ位置へ１）ｈ記照射を与えることによって゛ 集塊化″′され、それによってそこの光学的特性を検知可能に変化させて、関連 して処方された光学検知手段によって読出すことを可能にする。前記アイランド 状の層はこの集塊化に適するように明瞭に区分された“′アイランド形状を示ず ように形成される。 ２８、　前記アイランドは保護的デフォーカシング・オーバコートによって覆わ れても機能するように形成されることを特徴とする請求の範囲第１項、第３項、 第４項、第１６項、または第２２項記載の発明。 ２９、　前記アイランドは非常に低い熱伝導性を有する誘電体表面上に析出させ られることを特徴とする請求の範囲第２８項記載の発明。 ３０、　複数のアイランド層が析出させられて、その第１の層は前記表面への付 着性を向上させるように選択されて用いられることを特徴とする請求の範囲第２ ９項記載の発明。 ３１、　処方された照射によって記録するために用いられかつ次のものを含む光 学記録媒体。 その上に少なくとも１つのアイランド層を有するサブストレート。前記層は前記 記録照射にさらされたときにパ集塊化′″して、その記録されたビット位置にお いて比較的数が少なくて間隔の大きなアイランド集団を示すように用いられる。