JP2804313B2 - 相変化型光情報記録媒体 - Google Patents
相変化型光情報記録媒体Info
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- JP2804313B2 JP2804313B2 JP1266322A JP26632289A JP2804313B2 JP 2804313 B2 JP2804313 B2 JP 2804313B2 JP 1266322 A JP1266322 A JP 1266322A JP 26632289 A JP26632289 A JP 26632289A JP 2804313 B2 JP2804313 B2 JP 2804313B2
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- recording
- recording medium
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光による記録層の相変化を利用して情報の記
録再生及び書き換えを行うための相変化型光情報記録媒
体に関する。
録再生及び書き換えを行うための相変化型光情報記録媒
体に関する。
［従来の技術］ 電磁波特にレーザービームの照射により情報の記録・
再生および消去可能な光メモリー媒体の一つとして、結
晶−非晶質相間或いは結晶−結晶相間の転移を利用す
る、いわゆる相変化型記録媒体が良く知られている。特
に光磁気メモリーでは困難な単一ビームによるオーバー
ライトが可能であり、ドライブ側の光学系も、より単純
であることなどから最近その研究開発が活発になってい
る。その代表的な材料例として、USP 3,530,441に開示
されているようにGe−Te、Ge−Te−Sb、Ge−Te−Ｓ、Ge
−Se−Ｓ、Ge−Se−Sb、Ge−As−Se、In−Te、Se−Te、
Se−As等所謂カルコゲン系合金材料が挙げられる。又、
安定性、高速結晶化等の向上を目的にGe−Te系にAu（特
開昭61−219692）、Sn及びAu（特開昭61−270190）、Pd
（特開昭62−19490）等を添加した材料の提案や、記録
／消去の繰返し性能向上を目的にGe−Te−Se−Sbの組成
比を特定した材料（特開昭62−73438）の提案等もなさ
れている。
再生および消去可能な光メモリー媒体の一つとして、結
晶−非晶質相間或いは結晶−結晶相間の転移を利用す
る、いわゆる相変化型記録媒体が良く知られている。特
に光磁気メモリーでは困難な単一ビームによるオーバー
ライトが可能であり、ドライブ側の光学系も、より単純
であることなどから最近その研究開発が活発になってい
る。その代表的な材料例として、USP 3,530,441に開示
されているようにGe−Te、Ge−Te−Sb、Ge−Te−Ｓ、Ge
−Se−Ｓ、Ge−Se−Sb、Ge−As−Se、In−Te、Se−Te、
Se−As等所謂カルコゲン系合金材料が挙げられる。又、
安定性、高速結晶化等の向上を目的にGe−Te系にAu（特
開昭61−219692）、Sn及びAu（特開昭61−270190）、Pd
（特開昭62−19490）等を添加した材料の提案や、記録
／消去の繰返し性能向上を目的にGe−Te−Se−Sbの組成
比を特定した材料（特開昭62−73438）の提案等もなさ
れている。
しかし、そのいずれもが相変化型書換え可能光メモリ
ー媒体として要求された諸特性のすべてを満足し得るも
のとはいえない。特に記録感度、消去感度の向上、オー
バーライト時の消し残りによる消去比低下の防止、並び
に記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題
となっている。
ー媒体として要求された諸特性のすべてを満足し得るも
のとはいえない。特に記録感度、消去感度の向上、オー
バーライト時の消し残りによる消去比低下の防止、並び
に記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題
となっている。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は従来技術における上記問題を全て解消し高速
消去、記録感度の向上、消去率、記録の安定性等の材料
特性を全て満足する新規な相転移性三元化合物を用いた
オーバーライト可能な相変化型光情報記録媒体を提供し
ようとするものである。
消去、記録感度の向上、消去率、記録の安定性等の材料
特性を全て満足する新規な相転移性三元化合物を用いた
オーバーライト可能な相変化型光情報記録媒体を提供し
ようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は特許請求の
範囲に記載されたとおりの相変化型光情報記録媒体であ
る。
範囲に記載されたとおりの相変化型光情報記録媒体であ
る。
これを要約すれば一般式としてAg2・IV b・VI b3で表
わせる三元化合物よりなる記録層を有する層変化型光情
報記録媒体である。
わせる三元化合物よりなる記録層を有する層変化型光情
報記録媒体である。
IV b族元素としてはGe、Sn、Si等が挙げられ、VI b族
元素としてはSe、Te等を挙げることができる。
元素としてはSe、Te等を挙げることができる。
ちなみに、本発明者らは前記目的を達成するために多
くの研究・検討を行った結果、前記一般式で表わされる
三元化合物は、 融点約350〜500℃の範囲にあり、又、バンドギャッ
プが約0.5eV前後の範囲にあるため、現在多く使用され
ている（Ga、Al）As系半導体レーザーに対して効率的に
吸収、発熱効果が期待できるため、記録感度の大幅な向
上が実現可能となる。さらに本発明の三元化合物Ag2・I
V b・VI b3においてAgのかわりにCuとしたものも考えら
れるが、この場合は融点が200℃以上も上昇するため、
記録感度が大幅に低下する。更に結晶化における構造は
立方晶等対称性が高いため感度の向上及び高速消去が期
待される。
くの研究・検討を行った結果、前記一般式で表わされる
三元化合物は、 融点約350〜500℃の範囲にあり、又、バンドギャッ
プが約0.5eV前後の範囲にあるため、現在多く使用され
ている（Ga、Al）As系半導体レーザーに対して効率的に
吸収、発熱効果が期待できるため、記録感度の大幅な向
上が実現可能となる。さらに本発明の三元化合物Ag2・I
V b・VI b3においてAgのかわりにCuとしたものも考えら
れるが、この場合は融点が200℃以上も上昇するため、
記録感度が大幅に低下する。更に結晶化における構造は
立方晶等対称性が高いため感度の向上及び高速消去が期
待される。
前記一般式の化合物の場合成膜条件によっては従来
の非晶質−結晶質間の相転移と同時に結晶質−結晶質間
の相転移も可能である事を確めた。本発明は以上の考察
及び実験に基づいてなされたものである。
の非晶質−結晶質間の相転移と同時に結晶質−結晶質間
の相転移も可能である事を確めた。本発明は以上の考察
及び実験に基づいてなされたものである。
このような新規な相転移三元化合物の具体例としては
Ag2GeSe3、Ag2GeTe3、Ag2SnSe3、Ag2SnTe3、等が挙げら
れる。
Ag2GeSe3、Ag2GeTe3、Ag2SnSe3、Ag2SnTe3、等が挙げら
れる。
本発明で用いられる基板は通常、ガラス、石英、セラ
ミックスあるいは樹脂であり、樹脂基板が成型性、コス
ト等の点で好適である。樹脂の代表例としてはポリカー
ボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチ
レン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹
脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げら
れるが、加工性、光学特性等の点でポリカーボネート樹
脂、ポリメチルメタクリレートのようなアクリル系樹脂
が好ましい。又、基板の形状としてはディスク状、カー
ド状あるいはシート状であっても良い。
ミックスあるいは樹脂であり、樹脂基板が成型性、コス
ト等の点で好適である。樹脂の代表例としてはポリカー
ボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチ
レン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹
脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げら
れるが、加工性、光学特性等の点でポリカーボネート樹
脂、ポリメチルメタクリレートのようなアクリル系樹脂
が好ましい。又、基板の形状としてはディスク状、カー
ド状あるいはシート状であっても良い。
本発明の光情報記録媒体を作るには所定の組成比のタ
ーゲットを作製し、スパッター方による方法が好適であ
る。又膜の組成ずれを補正するために必要に応じて単元
素のチップを用いる場合もある。
ーゲットを作製し、スパッター方による方法が好適であ
る。又膜の組成ずれを補正するために必要に応じて単元
素のチップを用いる場合もある。
こうして形成された記録層の厚さは通常300〜1500
Å、好ましくは500〜1000Åである。なお記録層を非晶
質状態にするか、或いは結晶状態にするかは蒸着時の基
板温度によって決定され、常温の場合は非晶質状態とな
り、又材料にもよるが、100℃以上の場合（又は前記温
度でのアニール後）は結晶状態となる。
Å、好ましくは500〜1000Åである。なお記録層を非晶
質状態にするか、或いは結晶状態にするかは蒸着時の基
板温度によって決定され、常温の場合は非晶質状態とな
り、又材料にもよるが、100℃以上の場合（又は前記温
度でのアニール後）は結晶状態となる。
本発明では記録層上に更に保護層を設けることができ
る。保護層の材料としては熱的に安定な窒化ケイ素等の
窒化物；二酸化ケイ素、二酸化チタン等の酸化物等が使
用される。
る。保護層の材料としては熱的に安定な窒化ケイ素等の
窒化物；二酸化ケイ素、二酸化チタン等の酸化物等が使
用される。
好ましい材料としてはSiO、SiO2、ZnO、SnO2、Al
2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2等の金属酸化物、Si3N4、
AlN、TiN、BN、ZrN等の窒化物、SiC、TaC、B4C、WC、Ti
C、ZrC等の炭化物やダイヤモンド状カーボン或いはそれ
らの混合物が挙げられる。又、必要に応じて不純物を含
んでいてもよい。このような保護層は各種気相成膜法、
例えば、真空蒸着法、スパッタ法、プラズマCVD法、光C
VD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法等に
よって形成できる。なお、保護層の厚さは通常300〜150
0Å、好ましくは約1000Åである。形成法は記録層の場
合と同様、通常スパッタ法が適用される。記録、再生及
び消去に用いる電磁波としてはレーザー光、電子線、Ｘ
線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波等、種々の
ものが採用可能であるが。ドライブに取付ける際、小型
でコンパクトな半導体レーザーのビームが最適である。
2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2等の金属酸化物、Si3N4、
AlN、TiN、BN、ZrN等の窒化物、SiC、TaC、B4C、WC、Ti
C、ZrC等の炭化物やダイヤモンド状カーボン或いはそれ
らの混合物が挙げられる。又、必要に応じて不純物を含
んでいてもよい。このような保護層は各種気相成膜法、
例えば、真空蒸着法、スパッタ法、プラズマCVD法、光C
VD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法等に
よって形成できる。なお、保護層の厚さは通常300〜150
0Å、好ましくは約1000Åである。形成法は記録層の場
合と同様、通常スパッタ法が適用される。記録、再生及
び消去に用いる電磁波としてはレーザー光、電子線、Ｘ
線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波等、種々の
ものが採用可能であるが。ドライブに取付ける際、小型
でコンパクトな半導体レーザーのビームが最適である。
［実施例］ 以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。
実施例１ Ag2SnSe3の組成を有するスパッタ用ターゲットを作製
し、直径130mm、厚み1.2mmのガラス基板上にスパッタ法
により1000Å厚の記録層を形成した後、保護膜として窒
化ケイ素を1000Å厚同じくスパッタ法で形成した。
し、直径130mm、厚み1.2mmのガラス基板上にスパッタ法
により1000Å厚の記録層を形成した後、保護膜として窒
化ケイ素を1000Å厚同じくスパッタ法で形成した。
得られた記録層は非晶質であるため記録層の初期化
（結晶化）をほどこした。記録層を形成する際、テスト
ピースとしてスライドガラス上に同じ膜を形成してお
き、この膜から本記録層の光学特性、熱的特性をそれぞ
れ分光光度計及びDSCにより測定した。
（結晶化）をほどこした。記録層を形成する際、テスト
ピースとしてスライドガラス上に同じ膜を形成してお
き、この膜から本記録層の光学特性、熱的特性をそれぞ
れ分光光度計及びDSCにより測定した。
本記録層の融点は〜490℃であった。又非晶質と初期
化後（結晶化）の間の反射率変化は〜16％程度であっ
た。
化後（結晶化）の間の反射率変化は〜16％程度であっ
た。
次に、この熱処理後の光記録媒体を1800rpmの速度で
回転させながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体
レーザー光（発振波長λ＝780nm）を照射することによ
り、記録、再生及び消去を行った。
回転させながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体
レーザー光（発振波長λ＝780nm）を照射することによ
り、記録、再生及び消去を行った。
なお、最小記録出力は9mW、再生出力は2mW、最小消去
出力は4mWである。この出力／消去条件で記録後、さら
に2MHzでオーバーライト実験を行った。
出力は4mWである。この出力／消去条件で記録後、さら
に2MHzでオーバーライト実験を行った。
その結果、初期記録のC/N比は52dBでオーバーライト
後も51dBと殆ど変らなかった。しかし、消去残りが若干
認められたが、その値（消去率）は32dBであり、充分使
用可能な段階であることが確認された。又10,000回の記
録、消去のくり返し実験を行ったが、信号レベルの低下
はほとんど認められず、くり返し特性も良好であること
が確認された。
後も51dBと殆ど変らなかった。しかし、消去残りが若干
認められたが、その値（消去率）は32dBであり、充分使
用可能な段階であることが確認された。又10,000回の記
録、消去のくり返し実験を行ったが、信号レベルの低下
はほとんど認められず、くり返し特性も良好であること
が確認された。
実施例２ Ag2GeTe3の組成を有するターゲットを作製し、実施例
１と同じ方法で光情報記録媒体を作製した。テストピー
スにより光学特性、熱特性をそれぞれ分光光度計及びDS
Cにより測定した。反射率変化は蒸着後（非晶質）と初
期化後（結晶質）（λ＝780nm）で18％程度であり、融
点は〜330℃程度であった。
１と同じ方法で光情報記録媒体を作製した。テストピー
スにより光学特性、熱特性をそれぞれ分光光度計及びDS
Cにより測定した。反射率変化は蒸着後（非晶質）と初
期化後（結晶質）（λ＝780nm）で18％程度であり、融
点は〜330℃程度であった。
次に初期化後の記録媒体を1800rpmの速度で回転させ
ながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体レーザー
光（λ＝780nm）を照射することにより記録、再生及び
消去をおこなった。なお記録出力は記録最小パワー7m
W、再生出力2mW、消去出力は消去最小パワー4mWであっ
た。又この出力／消去条件で記録後さらにに2MHzでオー
バーライト実験を行った。
ながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体レーザー
光（λ＝780nm）を照射することにより記録、再生及び
消去をおこなった。なお記録出力は記録最小パワー7m
W、再生出力2mW、消去出力は消去最小パワー4mWであっ
た。又この出力／消去条件で記録後さらにに2MHzでオー
バーライト実験を行った。
その結果初期記録のC/N比は52dB、オーバーライト後
も50dBと良好な値を示した。又この時の消去率は30dBで
あった。
も50dBと良好な値を示した。又この時の消去率は30dBで
あった。
又10,000回の記録、消去のくり返し実験を行ったが、
信号レベルの低下はほとんど認められなかった。
信号レベルの低下はほとんど認められなかった。
実施例３ Ag2GeSe3の組成を有するスパッタ用ターゲットを作製
し、直径130mm、厚さ1.2mmのガラス基板上に実施例１、
２と同じ方法により1000Å厚の記録層を設けた後、窒化
シリコンを保護膜として1000Å厚形成した。そして初め
にテストピースにより本記録層の光学特性及び熱特性を
実施例１、２と同じく分光光度計及びDSCにより測定し
た。反射率変化は蒸着後（非晶質）と初期化後（結晶
質）（λ＝780nm）で20％程度であった。又融点は〜540
℃であった。
し、直径130mm、厚さ1.2mmのガラス基板上に実施例１、
２と同じ方法により1000Å厚の記録層を設けた後、窒化
シリコンを保護膜として1000Å厚形成した。そして初め
にテストピースにより本記録層の光学特性及び熱特性を
実施例１、２と同じく分光光度計及びDSCにより測定し
た。反射率変化は蒸着後（非晶質）と初期化後（結晶
質）（λ＝780nm）で20％程度であった。又融点は〜540
℃であった。
次に本記録層のディスク特性を実施例１、２と同様に
測定した。先ず記録媒体を1800rpmの速度で回転させな
がらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体レーザ光
（λ＝780nm）を照射することにより、記録、再生及び
消去を行った。なお記録出力は記録最小パワー10mW、再
生出力2mW消去出力は消去最小パワー5mWであった。又こ
の出力／消去条件で記録後さらに2MHzでオーバライトの
実験を行った。
測定した。先ず記録媒体を1800rpmの速度で回転させな
がらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体レーザ光
（λ＝780nm）を照射することにより、記録、再生及び
消去を行った。なお記録出力は記録最小パワー10mW、再
生出力2mW消去出力は消去最小パワー5mWであった。又こ
の出力／消去条件で記録後さらに2MHzでオーバライトの
実験を行った。
その結果初期記録のC/N比53dB、オーバーライト後も5
1dBであった。一方この時の消去率は32dBであった。
1dBであった。一方この時の消去率は32dBであった。
又10,000回の記録、消去の繰返し実験を行ったが、信
号レベルの低下はほとんど認められなかった。
号レベルの低下はほとんど認められなかった。
［発明の効果］ 以上説明した様に本発明で用いられる前記一般式の三
元化合物は記録感の大幅な向上が期待できる。
元化合物は記録感の大幅な向上が期待できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 博子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平１−165047（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−169747（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−191347（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−112538（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−243391（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−311431（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41M 5/26
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に、下記一般式で示される化合物か
らなる記録層を有することを特徴とする相変化型光情報
記録媒体。 一般式 Ag2・IV b・VI b3 ただし、 IV bは周期表IV b族元素から選ばれた一つ以上の元素、 VI bは同じく周期表VI b族元素から選ばれた一つ以上の
元素である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266322A JP2804313B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 相変化型光情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266322A JP2804313B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 相変化型光情報記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03128282A JPH03128282A (ja) | 1991-05-31 |
| JP2804313B2 true JP2804313B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17429315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266322A Expired - Fee Related JP2804313B2 (ja) | 1989-10-16 | 1989-10-16 | 相変化型光情報記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804313B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3525197B2 (ja) * | 1996-02-27 | 2004-05-10 | 株式会社リコー | 相変化型光記録媒体 |
-
1989
- 1989-10-16 JP JP1266322A patent/JP2804313B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03128282A (ja) | 1991-05-31 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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