JP2000099988A - Memory member - Google Patents

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JP2000099988A
JP2000099988A JP10265020A JP26502098A JP2000099988A JP 2000099988 A JP2000099988 A JP 2000099988A JP 10265020 A JP10265020 A JP 10265020A JP 26502098 A JP26502098 A JP 26502098A JP 2000099988 A JP2000099988 A JP 2000099988A
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substance
recording
layer
present
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Naohiko Kato
直彦 加藤
Tatsuo Fukano
達雄 深野
Yasuhiko Takeda
康彦 竹田
Akihiro Takechi
晃洋 武市
Tomomi Motohiro
友美 元廣
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも第1の物質と第2の物質とからな
り、前記両物質に外部エネルギーを付与し反応させるこ
とにより、光学特性を変化させて情報を記録する記憶部
材において、記録特性を劣化させるような両物質の反応
を抑制する。 【解決手段】 記憶部材としての光ディスク100は、
基板1上に、第1層(第1の物質)としてのGeSx
(1<x≦2)膜2、第2層(第2の物質)としてのS
n−57wt%Bi膜3が順次形成されている。両膜
2、3により記録膜10が構成され、外部エネルギーと
してレーザ光の付与により両膜2、3が反応し情報が記
録される。Sn−57wt%Bi膜3は共晶性の金属で
あり、SnまたはSn成分の多いSn−Biからなる反
応性の高い微細領域Pと、BiまたはBi成分の多いS
n−Biからなる反応性の低い微細領域Qとの少なくと
も2つ以上の相から構成されている。
(57) Abstract: A storage member comprising at least a first substance and a second substance, and by applying external energy to the two substances and causing them to react with each other, changes in optical characteristics and records information. In addition, the reaction between the two substances that degrades the recording characteristics is suppressed. SOLUTION: An optical disc 100 as a storage member includes:
GeSx as a first layer (first substance) on a substrate 1
(1 <x ≦ 2) film 2, S as second layer (second substance)
An n-57 wt% Bi film 3 is sequentially formed. A recording film 10 is formed by the two films 2 and 3. The two films 2 and 3 react by application of a laser beam as external energy, and information is recorded. The Sn-57 wt% Bi film 3 is a eutectic metal, and has a highly reactive fine region P composed of Sn or Sn-rich Sn-Bi and a Bi or Bi-rich Bi.
It is composed of at least two or more phases with a low-reactivity fine region Q made of n-Bi.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも第1の
物質と第2の物質とからなり、これら両物質の少なくと
も一方の物質に外部エネルギーを付与し反応させること
により、光学特性を変化させて情報を記録する記憶部材
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device comprising at least a first substance and a second substance, wherein at least one of the two substances is given an external energy to cause a reaction to change the optical properties. The present invention relates to a storage member for recording information.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の異なる2種類の物質の反
応によって情報記録を行なう記憶部材として、例えば、
低融点金属(In、Zn)と硫化物(GeSx)との混
合膜(単層膜)を記録膜とする光記録部材(特開昭62
−226442号公報参照)や、Al、CuまたはAg
等からなる金属層(第1層)とSまたはSeまたはこれ
らの混合物よりなる層(第2層)との積層膜を記録膜と
する光記録部材(特開平2−152029号公報参照)
がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a storage member for recording information by the reaction of two kinds of different substances of this kind, for example,
An optical recording member using a mixed film (single-layer film) of a low melting point metal (In, Zn) and a sulfide (GeSx) as a recording film (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62)
-226442), Al, Cu or Ag
Optical recording member having a laminated film of a metal layer (first layer) made of a material such as S and Se or a layer (second layer) made of a mixture thereof (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-152029).
There is.

【0003】これらの記録膜は、蒸着やスパッタリング
等にて成膜される。また記録膜は反応性を有し、記録用
レーザ光を照射(外部エネルギーを付与)することによ
って記録膜中の2種の物質が反応して、反射率等の光学
特性が変化するため、情報を記録することができる。
[0003] These recording films are formed by vapor deposition or sputtering. In addition, the recording film has reactivity, and by irradiating a recording laser beam (by applying external energy), two kinds of substances in the recording film react to change optical characteristics such as reflectivity. Can be recorded.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者公報においては、実施例中に、共蒸着等によって低融
点金属(In等)と硫化物GeSの混合膜を形成するこ
とが記載されているが、本発明者等の検討によれば、膜
の形成途中で金属と硫化物との両物質の反応がかなり進
行し、結果として全体の反射率は相当低くなる可能性が
あるため、実用上通常の光記録部材としては問題がある
と考えられる。
However, the former publication discloses that a mixed film of a low-melting-point metal (such as In) and sulfide GeS is formed in a working example by co-evaporation or the like. According to the study of the present inventors, the reaction between both the metal and the sulfide significantly progresses during the formation of the film, and as a result, the overall reflectivity may be considerably low. It is considered that there is a problem with the optical recording member of (1).

【0005】また、後者公報においては、実施例中に、
反応性の高い金属(Ag等)とSとの積層構造等が示さ
れているが、本発明者等の検討によれば、この様な系
は、非記録時においても互いの層が反応してしまう等、
経時劣化が厳しいことが容易に判断され、実用上、通常
の記録材料としては問題があると考えられる。また、実
施例で挙げられているC/N(carrier to
noise ratio、キャリアーとノイズの出力レ
ベルの比)は良好な特性を示していない。
Further, in the latter publication,
Although a laminated structure of a highly reactive metal (Ag or the like) and S is shown, according to the studies of the present inventors, such a system shows that the mutual layers react even during non-recording. Etc.
It is easily determined that deterioration with time is severe, and it is considered that there is a problem in practical use as a normal recording material. In addition, C / N (carrier to carrier) described in the embodiment is used.
noise ratio, the ratio of the carrier and noise output levels) does not show good characteristics.

【0006】このように、従来の記憶部材においては、
成膜過程における反応や経時劣化等、記録用の両物質に
おいて不要な反応が進行し、成膜時及び使用時において
反射率等の記録特性が劣化するという問題がある。そこ
で、本発明は上記点に鑑みて、少なくとも第1の物質と
第2の物質とからなり、前記両物質の少なくとも一方の
物質に外部エネルギーを付与し反応させることにより、
光学特性を変化させて情報を記録する記憶部材におい
て、記録特性を劣化させるような両物質の反応を抑制す
ることを目的とする。
As described above, in the conventional memory member,
There is a problem in that an unnecessary reaction proceeds in both recording materials, such as a reaction in a film forming process and deterioration with time, and recording characteristics such as reflectance are deteriorated in film forming and in use. In view of the above, the present invention comprises at least a first substance and a second substance, and by applying external energy to at least one of the two substances to cause a reaction,
It is an object of the present invention to suppress a reaction between both substances that deteriorates recording characteristics in a storage member that records information by changing optical characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも記
録用物質としての第1の物質と第2の物質からなる記憶
部材において両物質の組合せを工夫することによってな
されたものである。即ち、本発明の記憶部材は、少なく
とも第1の物質(2、12)と第2の物質(3、13)
とからなり、これら両物質(2、3、12、13)の少
なくとも一方の物質に外部エネルギーを付与し反応させ
ることにより、光学特性を変化させて情報を記録する記
憶部材であって、第1の物質(2、12)が、Sおよび
Seのうち少なくとも1つの元素を構成要素とする物質
であり、第2の物質(3、13)が、該物質中に2つ以
上の組成部分または2つ以上の結晶状態の異なる相が存
在する物質であることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made by devising a combination of at least a recording material composed of a first material and a second material as a recording material. That is, the memory member of the present invention comprises at least the first substance (2, 12) and the second substance (3, 13)
A storage member for recording information by changing optical characteristics by applying external energy to at least one of these two substances (2, 3, 12, 13) to cause a reaction. Is a substance containing at least one element of S and Se as a constituent element, and the second substance (3, 13) contains two or more composition parts or 2 in the substance. It is a substance in which two or more phases having different crystal states exist.

【0008】本発明では、第2の物質(3、13)を、
2つ以上の組成部分または2つ以上の結晶状態の異なる
相が存在する物質としている。そのため、第2の物質
(3、13)において、第1の物質(2、12)に対し
て反応し易い組成部分と反応しにくい組成部分とを混在
させたり、あるいは、結晶状態を異ならせることで固体
拡散の度合を変え、反応性の高い相と反応性の低い相と
を混在させることができる。
In the present invention, the second substance (3, 13) is
The substance is a substance in which two or more composition parts or two or more phases having different crystal states exist. For this reason, in the second substance (3, 13), a composition part that easily reacts with the first substance (2, 12) and a composition part that does not easily react are mixed, or the crystal state is changed. , The degree of solid diffusion can be changed, and a highly reactive phase and a less reactive phase can be mixed.

【0009】従って、本発明では、第2の物質(3、1
3)の組成または結晶状態を適宜選択することにより、
成膜時又は使用時において、上記反応性の低い相が一種
の反応障壁の役割を果たすと考えられ、記録特性を劣化
させるような両物質(2、3、12、13)の不要な反
応を抑制できる。なお、上記した括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例
である。
Therefore, in the present invention, the second substance (3, 1
By appropriately selecting the composition or crystal state of 3),
At the time of film formation or use, it is considered that the low-reactive phase plays a role of a kind of reaction barrier, and an unnecessary reaction of both substances (2, 3, 12, 13) that degrades recording characteristics is considered. Can be suppressed. In addition, the code | symbol in a parenthesis mentioned above is an example which shows the correspondence with the concrete means of embodiment described later.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)本第1実施形態
の記憶部材は、外部エネルギーとしてのレーザ光を第1
の物質と第2の物質とを有する記録膜に付与することに
より情報を記録する光ディスクに適用したものである。
図1に、本実施形態に係る光ディスク100の一部断面
構成を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A storage member according to a first embodiment of the present invention uses a laser beam as external energy for a first time.
The present invention is applied to an optical disc that records information by applying it to a recording film having the above substance and the second substance.
FIG. 1 shows a partial cross-sectional configuration of an optical disc 100 according to the present embodiment.

【0011】光ディスク100は全体として円盤状をな
しており、図1に示す様に複数の層が積層形成されたも
のである。1は円盤(例えば厚さ1.2mm)状に形成
された例えばポリカーボネイト製の透明な基板であり、
光情報の記録、再生のためのレーザ光は、基板1の一方
面1aから矢印Aのように入射する。基板1のレーザ光
入射側である一方面1aは鏡面であり、他方面1bには
レーザ光を導くためのスパイラル又は同心円状の案内溝
(トラック)1cが形成されている。
The optical disk 100 has a disk shape as a whole, and is formed by laminating a plurality of layers as shown in FIG. Reference numeral 1 denotes a transparent substrate made of, for example, polycarbonate and formed in a disk (for example, thickness of 1.2 mm),
A laser beam for recording and reproducing optical information enters from one surface 1a of the substrate 1 as shown by an arrow A. One surface 1a of the substrate 1 on the laser light incident side is a mirror surface, and a spiral or concentric guide groove (track) 1c for guiding the laser light is formed on the other surface 1b.

【0012】基板1の他方面1b上には、第1層(第1
の物質)としてのGeSx(1<x≦2)膜2が形成さ
れ、GeSx膜2の上には、第2層(第2の物質)とし
てのSn−57wt%Bi膜3が形成されている。上記
両膜2、3により、光ディスク100における記録膜1
0が構成される。さらに、Sn−57wt%Bi膜3の
上には、記録膜10を覆って保護するための紫外線硬化
樹脂からなる樹脂膜(保護膜)4が形成されている。
On the other surface 1b of the substrate 1, a first layer (first
GeSx (1 <x ≦ 2) film 2 is formed as a second material (a second material). A Sn-57 wt% Bi film 3 is formed as a second layer (a second material) on the GeSx film 2. . The recording film 1 in the optical disc 100 is formed by the two films 2 and 3.
0 is configured. Further, on the Sn-57 wt% Bi film 3, a resin film (protective film) 4 made of an ultraviolet curable resin for covering and protecting the recording film 10 is formed.

【0013】次に、光ディスク100の一製造方法を具
体例により説明する。一方面1aを鏡面、他方面1bに
案内溝1cを形成した、厚さ1.2mmのポリカーボネ
イト製円盤である基板1を用意し、基板1の他方面1b
上に、まず、RFマグネトロンスパッタ法により、Ge
Sx膜2を、スパッタガス種:Ar、スパッタガス圧:
4×10-3Torr、投入電力:50〜300Wの成膜
条件にて、GeS2 ターゲットを用いて146nm成膜
した。
Next, a method for manufacturing the optical disk 100 will be described with reference to a specific example. A substrate 1, which is a polycarbonate disk having a thickness of 1.2 mm and having a mirror surface on one surface 1a and a guide groove 1c on the other surface 1b, is prepared, and the other surface 1b of the substrate 1 is prepared.
First, Ge is formed by RF magnetron sputtering.
The Sx film 2 was formed using a sputtering gas of Ar type and a sputtering gas pressure of Ar.
A film of 146 nm was formed using a GeS 2 target under the conditions of 4 × 10 −3 Torr and input power of 50 to 300 W.

【0014】引き続き、DCスパッタ法により、Sn−
57wt%Bi膜3を、スパッタガス種:Ar、スパッ
タガス圧:4×10-3Torr、投入電力:50〜30
0Wの成膜条件により、Sn−57wt%Biターゲッ
トを用いて、50nm成膜した。最後に、紫外線硬化樹
脂をスピンコート法により塗布し、高圧水銀ランプを用
いて該紫外線硬化樹脂を硬化させて樹脂膜4を形成し、
光ディスク100を作製した。
Subsequently, the Sn-
A 57 wt% Bi film 3 is prepared by sputtering a sputtering gas of Ar type, a sputtering gas pressure of 4 × 10 −3 Torr, and an input power of 50 to 30.
Under a film forming condition of 0 W, a film was formed to a thickness of 50 nm using a Sn-57 wt% Bi target. Finally, an ultraviolet curable resin is applied by a spin coating method, and the ultraviolet curable resin is cured using a high-pressure mercury lamp to form a resin film 4,
The optical disc 100 was manufactured.

【0015】本実施形態に係る光ディスク100の記録
作用は、次のようである。案内溝1c部分において、矢
印Aから入射(照射)される記録用レーザ光は、Sn−
57wt%Bi膜3面に集光され、GeSx膜2とSn
−57wt%Bi膜3とが化学反応する。そのため、反
射部分の光学特性(反射率等)が変化し、情報を記録す
ることができる。なお、GeSx膜2とSn−57wt
%Bi膜3との反応においては、硫化物(SnS、Sn
2 )等が形成されると考えられる。
The recording operation of the optical disc 100 according to this embodiment is as follows. In the guide groove 1c, the recording laser light incident (irradiated) from the arrow A is Sn-
The light is condensed on the 57 wt% Bi film 3 surface, and the GeSx film 2 and Sn
A chemical reaction occurs with the −57 wt% Bi film 3. For this reason, the optical characteristics (reflectance and the like) of the reflection portion change, and information can be recorded. The GeSx film 2 and Sn-57 wt
% Bi film 3 reacts with sulfides (SnS, SnS).
It is considered that S 2 ) and the like are formed.

【0016】上記製造方法にて製造された光ディスク1
00に、鏡面(一方面1a)側から、波長:780nm
のレーザ光(記録用レーザ光)を、NA(開口数):
0.5の対物レンズを通して、Sn−57wt%Bi膜
3面上に集光し、記録を行った。このときの照射条件
は、線速度:2.8m/sec、記録周波数:400k
Hz、記録レーザ波形:デューティー比50%の矩形
波、とした。
Optical disc 1 manufactured by the above-described manufacturing method
00, from the mirror surface (one surface 1a) side, wavelength: 780 nm
Laser light (recording laser light) with NA (numerical aperture):
The light was condensed on the Sn-57 wt% Bi film 3 surface through a 0.5 objective lens, and recording was performed. The irradiation conditions at this time were as follows: linear velocity: 2.8 m / sec, recording frequency: 400 k
Hz, recording laser waveform: rectangular wave with a duty ratio of 50%.

【0017】このときの光ディスク100の特性(記録
特性)は、図2に示す様に、未記録部反射率:65%、
記録レーザパワー:7mW、C/N:52dB、変調
度:85%であった。なお、変調度は、記録前の反射率
から記録後の反射率を引いた値を記録前の反射率で割っ
た値である。次に、図2に、第2層として、Sn−57
wt%Bi膜3の代わりに、Sn膜5を用いた本発明の
比較例を示す。このときの光ディスク100の特性(記
録特性)は、未記録部反射率:30%、記録レーザパワ
ー:6mW、C/N:47dB、変調度:85%であっ
た。
As shown in FIG. 2, the characteristics (recording characteristics) of the optical disc 100 are as follows.
The recording laser power was 7 mW, the C / N was 52 dB, and the modulation was 85%. The modulation is a value obtained by subtracting the reflectance after recording from the reflectance before recording and dividing the value by the reflectance before recording. Next, in FIG. 2, Sn-57 is used as the second layer.
A comparative example of the present invention using an Sn film 5 instead of the wt% Bi film 3 is shown. At this time, the characteristics (recording characteristics) of the optical disc 100 were as follows: unrecorded portion reflectance: 30%, recording laser power: 6 mW, C / N: 47 dB, modulation degree: 85%.

【0018】本実施形態の光ディスク100は、上記比
較例に比べて、特に反射率(未記録部反射率)が格段に
高く、且つ、反射率(未記録部反射率)、記録パワー、
C/N、変調度の特性バランスが優れていることがわか
る。これは、特に、成膜時において、第2層にSn膜5
を用いた場合、第1層のGeSx膜2とSn膜5との反
応が進行してしまうのに対し、第2層にSn−57wt
%Bi膜3を用いた場合、第1層のGeSx膜2とSn
−57wt%Bi膜3との反応が抑制されているためで
ある。
The optical disk 100 of the present embodiment has a particularly high reflectance (unrecorded portion reflectance), a high reflectance (unrecorded portion reflectance), recording power,
It can be seen that the characteristic balance of C / N and modulation is excellent. This is particularly because the Sn film 5 is formed on the second layer during film formation.
In the case where is used, the reaction between the GeSx film 2 of the first layer and the Sn film 5 progresses, whereas Sn-57 wt.
% Bi film 3, the first layer GeSx film 2 and Sn
This is because the reaction with the −57 wt% Bi film 3 is suppressed.

【0019】また、これら2つの光ディスク100につ
いて、55℃、96時間の耐環境試験を行なったとこ
ろ、本実施形態の光ディスク100では、記録したデー
タが再生可能であったのに対し、比較例の光ディスク1
00では、記録したデータを再生することは不可能であ
った。以上の様に、本実施形態の光ディスク100が、
従来の光ディスクに比べて、反射率、記録パワー、C/
N、変調度の特性バランスが優れているのは、以下の効
果によると考えられる。
When an environment resistance test was performed on these two optical discs 100 at 55 ° C. for 96 hours, the recorded data could be reproduced on the optical disc 100 of the present embodiment, whereas the recorded data could be reproduced on the optical disc 100 of the comparative example. Optical disk 1
00, it was impossible to reproduce the recorded data. As described above, the optical disc 100 of the present embodiment
Compared to conventional optical discs, reflectivity, recording power, C /
The reason why the characteristic balance between N and the degree of modulation is excellent is considered to be due to the following effects.

【0020】先ず、第2層の物質が同じSnを含有する
場合においても、成膜時の反応性が大きく異なる効果が
得られる原因としては、以下のように考えられる。もと
もと、GeSxとSnは反応し易い物質同士である。し
かし、本実施形態のように、第2層にSn−57wt%
Biを用いた場合、第2層は、SnまたはSn成分の多
いSn−Biの微細な領域Pと、BiまたはBi成分の
多いSn−Biの微細な領域Qとの少なくとも2つ以上
の相から構成されることになる。
First, even when the material of the second layer contains the same Sn, the reason why the effect of greatly different reactivity during film formation can be obtained is considered as follows. Originally, GeSx and Sn are easily reactive substances. However, as in the present embodiment, Sn-57 wt% is contained in the second layer.
In the case of using Bi, the second layer is formed of at least two or more phases of a fine region P of Sn-Bi containing a large amount of Sn or Sn and a fine region Q of Sn-Bi containing a large amount of Bi or Bi. Will be composed.

【0021】これは、Sn−57wt%Bi金属が、共
晶性の金属であることと、融点が約139℃と低いこと
による。なお、領域Pの結晶は正方構造を有し、領域Q
の結晶は菱面体構造を有する。従って、本実施形態の場
合、第1層のGeSx膜2は、反応性の高い微細領域P
と反応性の低い微細領域Qとによって第2層のSn−5
7wt%Bi膜3と接している。この微細領域Qの存在
によって、成膜時の反応が抑制されていると考えられ
る。
This is because Sn-57 wt% Bi metal is a eutectic metal and has a low melting point of about 139 ° C. The crystal in the region P has a square structure, and the crystal in the region Q
Has a rhombohedral structure. Therefore, in the case of the present embodiment, the GeSx film 2 of the first layer is a fine region P having high reactivity.
And Sn-5 of the second layer by the fine region Q having low reactivity.
It is in contact with the 7 wt% Bi film 3. It is considered that the reaction at the time of film formation is suppressed by the presence of the fine region Q.

【0022】また、Sn−57wt%Bi金属は融点が
約139℃と低いため、成膜時に上記両領域を微細に混
ざり合わせて第2層全体に均一分布させることが可能で
ある。融点が高すぎると、成膜時に十分な相分離を起こ
させることが非常に難しくなり、第2層は、ほぼ単一の
組成または相のみで形成されることになり、微細領域Q
の機能が発現しないと考えられ、好ましくない。
Further, since the melting point of Sn-57 wt% Bi metal is as low as about 139 ° C., it is possible to finely mix the two regions during film formation and to uniformly distribute the entire region over the second layer. If the melting point is too high, it is extremely difficult to cause sufficient phase separation during film formation, and the second layer is formed of almost only a single composition or phase, and the fine region Q
Is considered not to exhibit the function, which is not preferable.

【0023】また、本実施形態の光ディスク100の記
録パワーは、比較例に比べて、反射率が高くなることに
よって光吸収利率が減少したにも関わらず、小さい。こ
の理由として、主に、第2層の物質(Sn−57wt%
Bi)の融点が低くなったことによると考えられる。S
nの融点は約232℃、Sn−57wt%Biの融点は
上記のように約139℃である。ただし、融点が単に低
いだけでは、比較例と同程度の変調度を得ることはでき
ない。本実施形態の場合、光ディスク100に記録レー
ザ光が入射すると、Sn−57wt%Biは融けてほぼ
融液となり、SnとBiとが十分に混ざり合う。これに
より、反応性の高いSnがGeSxと直接反応すること
が可能となると同時に、Snが融液となっていることか
ら、SnとGeSxとの反応が固相どうしの反応よりも
反応性の高い液相と固相の反応となることから、高い変
調度を得ることができる。
Further, the recording power of the optical disc 100 of the present embodiment is smaller than that of the comparative example, though the light absorption rate is reduced due to the higher reflectance. The main reason for this is that the substance of the second layer (Sn-57 wt%
It is considered that the melting point of Bi) was lowered. S
The melting point of n is about 232 ° C., and the melting point of Sn-57 wt% Bi is about 139 ° C. as described above. However, simply having a low melting point cannot provide the same degree of modulation as the comparative example. In the case of the present embodiment, when the recording laser beam is incident on the optical disc 100, Sn-57wt% Bi melts and becomes almost a melt, and Sn and Bi are sufficiently mixed. Thereby, highly reactive Sn can directly react with GeSx, and at the same time, since Sn is a melt, the reaction between Sn and GeSx is more reactive than the reaction between solid phases. Since the reaction takes place between a liquid phase and a solid phase, a high degree of modulation can be obtained.

【0024】また、本実施形態の光ディスク100のC
/Nは、比較例に比べて大きい。これは、本実施形態の
ノイズレベルが低いことによる。本実施形態の光ディス
ク100のノイズレベルは約−58dBm、比較例の光
ディスク100のノイズレベルは約−51dBmであっ
た。この相違の原因は以下のように考えられる。比較例
の様に、第2層にSnを用いた場合、融点が低いことか
ら、成膜時に基板表面で再結晶化する。さらに、単純金
属であるため、この結晶性粒子は成膜中に粒成長し、最
終的な粒子サイズは、光ディスクの再生に利用されるレ
ーザ光の波長程度、数10〜数100nm程度まで大き
くなる。これにより、光ディスクの再生時に集光される
レーザ光の一部は散乱され、白色ノイズの原因となって
光ディスクのノイズレベルを上昇させることとなり、結
果的にはC/Nの特性劣化の原因となる。
The C of the optical disc 100 of the present embodiment is
/ N is larger than that of the comparative example. This is because the noise level of the present embodiment is low. The noise level of the optical disc 100 of the present embodiment was about -58 dBm, and the noise level of the optical disc 100 of the comparative example was about -51 dBm. The cause of this difference is considered as follows. When Sn is used for the second layer as in the comparative example, since the melting point is low, recrystallization occurs on the substrate surface during film formation. Furthermore, since it is a simple metal, the crystalline particles grow during the film formation, and the final particle size increases to about the wavelength of laser light used for reproducing an optical disk, ie, about several tens to several hundreds of nm. . As a result, a part of the laser beam condensed during reproduction of the optical disk is scattered, causing white noise and increasing the noise level of the optical disk. As a result, C / N characteristics are degraded. Become.

【0025】これに対し、本実施形態の様に、第2層に
Sn−57wt%Biを用いた場合、前記の如く、第2
層は微細領域Pと微細領域Qとを少なくとも含む2つ以
上の異なる相から構成されることになる。これにより、
Snよりも融点の低いSn−57wt%Biの場合も、
成膜時に基板表面で再結晶化するが、共晶性の金属であ
ることから、その粒子の粒成長はある程度までに抑制さ
れ、結果的に、粒子の成長よりも粒子数の増加によって
層が形成される。
On the other hand, when Sn-57 wt% Bi is used for the second layer as in the present embodiment, the second layer is formed as described above.
The layer will be composed of two or more different phases including at least the fine region P and the fine region Q. This allows
In the case of Sn-57 wt% Bi having a lower melting point than Sn,
Although it recrystallizes on the substrate surface during film formation, since it is a eutectic metal, the grain growth of the grains is suppressed to a certain extent, and as a result, the layer increases due to the increase in the number of grains rather than the grain growth. It is formed.

【0026】これにより、本実施形態においては、光デ
ィスク100の再生時に集光されるレーザ光の散乱は比
較例よりも格段に軽減され、光ディスク100のノイズ
レベルが下がり、結果的にC/Nの特性劣化が抑制さ
れ、優れた特性を有することとなる。以上のように、様
々な効果により、本実施形態の光ディスク100は、従
来の光ディスクに比べて、反射率、記録パワー、C/
N、変調度の特性バランスが優れているといえる。
As a result, in the present embodiment, the scattering of the laser light condensed during reproduction of the optical disk 100 is significantly reduced as compared with the comparative example, and the noise level of the optical disk 100 is reduced, and as a result, the C / N ratio is reduced. Deterioration of characteristics is suppressed, and excellent characteristics are obtained. As described above, due to various effects, the optical disc 100 of the present embodiment has a higher reflectivity, recording power, C / C than the conventional optical disc.
It can be said that the characteristic balance between N and the degree of modulation is excellent.

【0027】また、上記耐環境試験における本実施形態
と比較例との相違も、上述した成膜時と同様に、第2層
における反応障壁となる微細領域Qの反応抑制作用によ
るものと考えられ、本実施形態は、使用時における記録
特性を劣化させるような両膜2、3の反応を抑制すると
いう点でも優れているといえる。 (第2実施形態)本第2実施形態に係る光ディスク20
0の一部断面構成を図3に示す。光ディスク200は、
上記図1に示す光ディスク100において、記録用レー
ザ光の照射時には第1層と第2層との反応を可能にし、
記録用レーザ光の非照射時には前記両層の反応を抑制す
る第3層を、第1層と第2層との間に設けた記録膜構成
としたものである。本実施形態においても、上記第1実
施形態と同様の作用効果を奏するが、以下、主として上
記第1実施形態と異なる部分について述べ、同一部分に
は、図中、同一符号を付して説明を省略する。
The difference between the present embodiment and the comparative example in the above-mentioned environmental resistance test is considered to be due to the effect of suppressing the reaction of the minute region Q serving as a reaction barrier in the second layer, as in the above-described film formation. The present embodiment is also excellent in that the reaction between the two films 2 and 3 that degrades the recording characteristics during use is suppressed. (Second Embodiment) Optical disc 20 according to the second embodiment
FIG. The optical disc 200
In the optical disc 100 shown in FIG. 1, a reaction between the first layer and the second layer is enabled when the recording laser beam is irradiated,
The third layer, which suppresses the reaction between the two layers when the recording laser light is not irradiated, has a recording film structure provided between the first layer and the second layer. In the present embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. However, hereinafter, mainly different portions from the first embodiment will be described, and the same portions will be denoted by the same reference numerals in the drawings. Omitted.

【0028】本実施形態では、第1層として(第1の物
質)として上記第1実施形態のGeSx膜2と同様のG
eSx(1<x≦2)膜12、第2層(第2の物質)と
してSn−3.2wt%Ag−2wt%Bi膜13、第
1及び第2層間に介在する第3層としてZnS膜16を
用い、これら各膜により記録膜20が構成されている。
In the present embodiment, as the first layer (first substance), a G layer similar to the GeSx film 2 of the first embodiment is used.
eSx (1 <x ≦ 2) film 12, Sn-3.2 wt% Ag-2 wt% Bi film 13 as a second layer (second material), ZnS film as a third layer interposed between the first and second layers 16, the recording film 20 is formed by these films.

【0029】ここで、Sn−3.2wt%Ag−2wt
%Bi膜13は共晶性の金属であり、上記第1実施形態
と同様に各微細領域P、Qが形成されるため、成膜時及
び使用時において、記録特性を劣化させるような両膜1
2、13の反応を抑制することができる。本実施形態の
一製造方法を具体例により説明する。上記第1実施形態
の製造方法と同様にして、RFマグネトロンスパッタ法
により、基板1の他方面1b上にGeSx膜12を14
4nm成膜した。
Here, Sn-3.2 wt% Ag-2 wt
The% Bi film 13 is a eutectic metal, and the fine regions P and Q are formed in the same manner as in the first embodiment. Therefore, both films which deteriorate the recording characteristics during film formation and use are used. 1
Reactions 2 and 13 can be suppressed. One manufacturing method of the present embodiment will be described with a specific example. The GeSx film 12 is formed on the other surface 1b of the substrate 1 by RF magnetron sputtering in the same manner as in the manufacturing method of the first embodiment.
4 nm was formed.

【0030】引き続き、RFマグネトロンスパッタ法に
より、ZnS膜16を、スパッタガス種:Ar、スパッ
タガス圧:4×10-3Torr、投入電力:30〜10
0Wの成膜条件にて、ZnSターゲットを用いて2nm
成膜した。次に、DCスパッタ法により、Sn−3.2
wt%Ag−2wt%Bi膜13を、スパッタガス種:
Ar、スパッタガス圧:4×10-3Torr、投入電
力:50〜300Wの成膜条件により、Sn−3.2w
t%Ag−2wt%Biターゲットを用いて、50nm
成膜した。最後に、上記第1実施形態と同様に、紫外線
硬化樹脂を用いて、樹脂膜4を形成し、光ディスク20
0を作製した。
Subsequently, the ZnS film 16 was formed by RF magnetron sputtering using a sputtering gas of Ar, a sputtering gas pressure of 4 × 10 −3 Torr, and a power of 30 to 10 μm.
Under a film forming condition of 0 W, 2 nm using a ZnS target
A film was formed. Next, Sn-3.2 is performed by DC sputtering.
wt% Ag-2 wt% Bi film 13 is formed by sputtering gas:
Under the film forming conditions of Ar, sputtering gas pressure: 4 × 10 −3 Torr, and input power: 50 to 300 W, Sn-3.2 w
50% using a t% Ag-2wt% Bi target
A film was formed. Lastly, similarly to the first embodiment, the resin film 4 is formed using an ultraviolet curable resin, and the optical disc 20 is formed.
0 was produced.

【0031】本実施形態に係る光ディスク200の記録
作用は、次のようである。案内溝1c部分において、矢
印Aから入射(照射)される記録用レーザ光は、Sn−
3.2wt%Ag−2wt%Bi膜13面に集光され、
ZnS膜16を通して、または/かつ、ZnS膜16を
破壊して、GeSx膜12とSn−3.2wt%Ag−
2wt%Bi膜13とが化学反応する。そのため、反射
部分の光学特性(反射率等)が変化し、情報を記録する
ことができる。
The recording operation of the optical disc 200 according to the present embodiment is as follows. In the guide groove 1c, the recording laser light incident (irradiated) from the arrow A is Sn-
3.2 wt% Ag-2 wt% Bi film is condensed on the 13 surface,
Through the ZnS film 16 and / or by breaking the ZnS film 16, the GeSx film 12 and Sn-3.2 wt% Ag-
A chemical reaction occurs with the 2 wt% Bi film 13. For this reason, the optical characteristics (reflectance and the like) of the reflection portion change, and information can be recorded.

【0032】また、記録用レーザ光の非照射時には、第
3層が第1層と第2層との間に介在することによって、
反応の抑制効果を更に向上させることができることか
ら、記録特性の劣化をより効率的に防止することができ
る。なお、GeSx膜12とSn−3.2wt%Ag−
2wt%Bi膜13との反応においては、硫化物(Sn
S、SnS2 )等が形成されると考えられる。
When the recording laser beam is not irradiated, the third layer is interposed between the first layer and the second layer.
Since the effect of suppressing the reaction can be further improved, the deterioration of the recording characteristics can be more efficiently prevented. The GeSx film 12 and Sn-3.2 wt% Ag-
In the reaction with the 2 wt% Bi film 13, sulfide (Sn
S, SnS 2 ) and the like are considered to be formed.

【0033】上記製造方法にて製造された光ディスク2
00に、鏡面(一方面1a)側から、波長:780nm
のレーザ光(記録用レーザ光)を、NA(開口数):
0.5の対物レンズを通して、Sn−3.2wt%Ag
−2wt%Bi膜13面上に集光し、記録を行った。こ
のときの照射条件は、線速度:2.8m/sec、記録
周波数:400kHz、記録レーザ波形:デューティー
比50%の矩形波、とした。
The optical disk 2 manufactured by the above manufacturing method
00, from the mirror surface (one surface 1a) side, wavelength: 780 nm
Laser light (recording laser light) with NA (numerical aperture):
Through a 0.5 objective lens, Sn-3.2 wt% Ag
The light was condensed on the surface of the −2 wt% Bi film 13 and recorded. The irradiation conditions at this time were a linear velocity: 2.8 m / sec, a recording frequency: 400 kHz, a recording laser waveform: a rectangular wave having a duty ratio of 50%.

【0034】このときの光ディスク200の特性(記録
特性)は、図2に示す様に、未記録部反射率:63%、
記録レーザパワー:7mW、C/N:51dB、変調
度:85%であり、上記第1実施形態とほぼ同様に、優
れた記録特性が得られた。また、光ディスク200につ
いて、65℃、96時間の耐環境試験を行なったとこ
ろ、記録したデータが再生可能であった。
At this time, the characteristics (recording characteristics) of the optical disk 200 are as shown in FIG.
The recording laser power was 7 mW, the C / N was 51 dB, and the modulation was 85%. As in the first embodiment, excellent recording characteristics were obtained. When the optical disc 200 was subjected to an environment resistance test at 65 ° C. for 96 hours, the recorded data could be reproduced.

【0035】このように、本実施形態の光ディスク20
0も、上記比較例に比べて、特に反射率が格段に高く、
且つ、反射率、記録パワー、C/N、変調度の特性バラ
ンスが優れている。 (他の実施形態)その他、第1層を構成する物質として
は、Ge−Zn−S化合物、Ge−S−O化合物等のS
を構成要素とする物質、Ag−Ga−Se化合物等のS
eを構成要素とする物質が挙げられ、第2層を構成する
物質としては、上記以外の組成のSn−Bi合金やSn
−Ag合金の他に、Sn−Au合金、Ga−Mg合金、
Sn−Si化合物等が挙げられるが、光ディスクの構成
形態において、これらの中から適宜選択し組み合わせた
構成としても、上記各実施形態と同様の効果が得られ
る。
As described above, the optical disk 20 of the present embodiment
0 also has a particularly high reflectance compared to the comparative example,
In addition, the characteristic balance of reflectance, recording power, C / N, and modulation is excellent. (Other Embodiments) In addition, as a material constituting the first layer, a material such as a Ge—Zn—S compound or a Ge—S—O compound may be used.
, Such as Ag-Ga-Se compounds
e as a constituent element, and as a substance forming the second layer, a Sn—Bi alloy or Sn
-Ag alloy, Sn-Au alloy, Ga-Mg alloy,
An Sn-Si compound or the like may be used. In the configuration of the optical disc, the same effects as those of the above embodiments can be obtained by appropriately selecting and combining these.

【0036】また、第2層において反応性の高い領域と
低い領域を混在させるには、上述のように結晶構造が相
違しなくとも、組成が異なるだけであっても実現可能で
ある。また、本発明を適用する記憶部材は、上記光ディ
スクに限定されるものではなく、その他の形態であって
もよい。また、光学特性を変化させるための反応を誘起
する外部エネルギーはレーザ光に限定されるものではな
く、光全般、熱、電磁波、音波、放射線、衝撃力、歪み
等であってもよい。例えば、所定温度で第1の物質と第
2の物質とが反応して光学特性を変化させ情報を記録す
るサーモラベル等に本発明を適用することもできる。
In the second layer, a high-reactivity region and a low-reactivity region can be mixed, as described above, even if the crystal structure is not different and the composition is different. Further, the storage member to which the present invention is applied is not limited to the above-described optical disk, and may be in other forms. The external energy that induces a reaction for changing the optical characteristics is not limited to laser light, but may be general light, heat, electromagnetic waves, sound waves, radiation, impact force, distortion, and the like. For example, the present invention can be applied to a thermolabel or the like in which a first substance and a second substance react at a predetermined temperature to change optical characteristics and record information.

【0037】何れにしても、少なくとも第1の物質と第
2の物質からなり、外部エネルギーを前記両物質の少な
くとも一方の物質に付与することによって光学特性を変
化させて情報を記録する記憶部材であって、第1の物質
が、SおよびSeのうち少なくとも1つの元素を構成要
素とする物質であり、第2の物質が、該物質中に2つ以
上の組成部分または2つ以上の結晶状態の異なる相が存
在する物質で構成されていれば、記憶部材の形態は、上
記実施形態に限るものではない。
In any case, the storage member is composed of at least a first substance and a second substance, and records information by changing optical characteristics by applying external energy to at least one of the two substances. The first substance is a substance containing at least one element of S and Se as a constituent element, and the second substance is composed of two or more composition parts or two or more crystal states in the substance. The shape of the memory member is not limited to the above embodiment as long as the memory member is made of a substance having different phases.

【0038】また、例えば、上記第2実施形態の如く、
前記第1の物質と前記第2の物質との間に、記録レーザ
の非照射時に光学特性変化を抑制する効果を有する第3
の物質を介在させることは、記憶部材の更なる耐環境性
向上のためには、有効な構成となる。
For example, as in the second embodiment,
A third material having an effect of suppressing a change in optical characteristics between the first material and the second material when the recording laser is not irradiated.
Interposing the above-mentioned substance is an effective configuration for further improving the environmental resistance of the storage member.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る光ディスクの断面
構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional configuration of an optical disc according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態及び比較例の光ディスクの記
録特性を示す図表である。
FIG. 2 is a table showing recording characteristics of optical disks according to the embodiment of the present invention and a comparative example.

【図3】本発明の第2実施形態に係る光ディスクの断面
構成を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional configuration of an optical disc according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2、12…GeSx膜、3…Sn−57wt%Bi膜、
13…Sn−3.2wt%Ag−2wt%Bi膜。
2, 12 ... GeSx film, 3 ... Sn-57 wt% Bi film,
13: Sn-3.2 wt% Ag-2 wt% Bi film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 康彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 武市 晃洋 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 元廣 友美 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 5D029 JA01 JB03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhiko Takeda 41-cho, Chukumi Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central R & D Laboratories Co., Ltd. (72) Inventor Akihiro Takeichi Nagakute-cho, Nagakute-cho, Aichi County, Aichi Prefecture No. 41, Yokomichi, Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Tomomi Motohiro, No. 41, Chuchu Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture F-term in Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. 5D029 JA01 JB03

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも第1の物質(2、12)と第
2の物質(3、13)とからなり、これら両物質(2、
3、12、13)の少なくとも一方の物質に外部エネル
ギーを付与し反応させることにより、光学特性を変化さ
せて情報を記録する記憶部材であって、 前記第1の物質(2、12)が、SおよびSeのうち少
なくとも1つの元素を構成要素とする物質であり、前記
第2の物質(3、13)が、該物質中に2つ以上の組成
部分または2つ以上の結晶状態の異なる相が存在する物
質であることを特徴とする記憶部材。
2. The method according to claim 1, wherein the first and second substances are composed of at least a first substance and a second substance.
A storage member for recording information by changing optical properties by applying external energy to at least one of the substances (3, 12, 13) to cause a reaction, wherein the first substance (2, 12) is: A substance containing at least one element of S and Se as a constituent element, wherein the second substance (3, 13) contains two or more composition parts or two or more phases having different crystal states in the substance. A memory member, characterized in that the substance is present.
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