JP2827202B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光によって情報を記録再生する光ディス
ク、レーザ・コムなどの光記録媒体に関する。 ［従来技術］ 従来、非晶質状態と結晶状態あるいは、複数の結晶状
態間の光学的変化を利用して情報の記録、消去を行なう
光記録媒体としては、次のものがある。 非晶質状態と結晶状態の２つの状態間の可逆的な転移
により記録、消去を行なうものとしては、Teを主成分と
するTe81Ge15Sb2S2薄膜を記録層としたもの（特公昭47
−26897）、TeGeSn合金薄膜を記録層としたもの（特開
昭61−3324）（Appl.Phys.lett.46（８）,15April 198
5）、Teを主成分とするTe80Sb10Se10膜を記録層とした
もの（特開昭61−145737,SPIE Vol.529p2）、Sb2Se等の
Sb−Se合金を記録層とするもの（特開昭60−155495,App
l.Phys.lett.48（19）,12 May 1986）、InSb化合物半導
体に10％のTeを添加し記録層を形成したもの（SPIE Vo
l.529 P51）、Te−Sb2元合金を記録層としたもの（86年
応用物理学会学術講演会予稿集29a−ZE−3,4）、Te低酸
化物を主成分とする薄膜を記録層とするもの（特開昭59
−185048）、また、Te−Ge合金を主成分とするTeOSnGeA
u（特開昭61−2595）、TeOInGeAu（特開昭61−2592）、
TeOBiGeAu（特開昭61−2593）、TeOSbGeSu（特開昭61−
2595）を記録層としたものがある。 また、可逆的に転移可能な、異なる結晶状態間の光学
的変化により記録、消去を行なうものとしては、In−Sb
などの２元合金を主成分とする薄膜を記録層としたもの
（特開昭61−227238）がある。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらかかる従来技術による場合次のような問
題があった。 すなわち、Te81Ge15Sb2S2薄膜を記録層としたもの、T
eGeSn合金薄膜を記録層としたものでは、通常の湿度環
境での耐酸化性が低く保護層を設けても信頼性に問題が
あり実用性に乏しかった。 また、Te80Sb10Se10膜を記録層としたもの、Sb2Se等
の組成のSb−Se合金を記録層とするもの、InSb化合物半
導体に少量のTeを添加し記録層としたもの、Te−Sb 2元
合金を記録層としたものなどでは、耐酸化性の点では、
比較的優れているが、以下のような問題があった。 すなわち、Te80Sb10Se10膜などのTeSbSe合金膜では、
レーザビームによる記録消去に20μsec程度の時間を要
し消去速度が遅く実用性に欠けていた。一方、Sb2Se等
の組成のSb−Se合金を記録層とするものは、記録、消去
を繰り返すとノイズが急激に増加し記録記号の品位が低
下する問題があった。さらに、InSb化合物半導体に少量
のTeを添加し記録層としたものでは、非晶化に要する記
録レーザパワーが大きく、また、記録時の反射率変化が
小さく実用的ではなかった。また、この組成の記録層
は、一旦結晶化した後は非晶化することが著しく困難で
あるという欠点がある。また、Te−Sb合金を記録層とす
る場合には、結晶化温度が低く信頼性に乏しく、また消
去に要する時間が長く実用的ではなかった。 Te低酸化物を主成分とする薄膜を記録層とするもの
（特開昭59−185048）では、昇華性の高いTeやTe酸化物
を多元系で蒸着し記録膜を形成しなければならないた
め、記録層の形成を再現性よくおこなうことができない
難点があった。また、Te−Ge合金を主成分とするTeOSnG
eAu（特開昭61−2595）、TeOInGeAu（特開昭61−259
2）、TeOBiGeAu（特開昭61−2593）、TeOSbGeAu（特開
昭61−2595）を記録層としたものでは、酸素の含有量が
比較的少ないため、記録層の耐酸化性が低く信頼性に問
題があった。また、異なる結晶状態間の転移に伴う光学
的性質の差異を利用して記録を行なう、In−Sbなどの２
元合金を主成分とする記録層の場合には、記録層を予め
オーブン加熱などで結晶状態に初期化する必要があるこ
と、記録時の光ビーム走査速度が速い場合、記録状態が
悪くなることなどの実用上の欠点があった。 本発明は、かかる問題点を改善し、記録パワーが低
く、信頼性が高く、かつ記録層の形成の容易な光記録媒
体を提供することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、基板上に形成された記録層に光を照射する
ことによって、情報の記録、消去および再生が可能であ
り、情報の記録および消去が、非晶相と結晶相の間の相
変化により行なわれる光記録媒体において、前記記録層
が少なくともIn,SbおよびTeの３元素を含有し、かつそ
の組成が、Inが10原子％から20原子％、Sbが30原子％よ
り多く40原子％以下、Teが40原子％から60原子％である
ことを特徴とする光記録媒体である。 本発明の記録層の含有するInは、記録層の非晶質状態
の結晶化温度を高め、記録の熱的安定性を向上させる働
きがあると共に、光の照射により非晶質状態から結晶質
状態に転移する所要時間を低減し、記録の消去時間を短
縮する効果がある。また、記録層の耐酸化性、耐湿熱性
を改善する効果もある。このような効果を得ることので
きる組成範囲は、記録層の全成分元素を100原子％とし
て、Inが５原子％以上、25原子％以下である。５原子％
未満では、添加したInの効果が小さく、25原子％を越え
る場合は、結晶状態と非晶質状態の反射率の差が、小さ
くなるとともに、記録層に変形が生じ易く、実用的では
ない。 本発明の記録層の含有するSbは、Inと同様に記録層の
非晶質状態の結晶化温度を高め、記録の熱安定性を向上
する効果があると共に、光の照射により、非晶質状態か
ら結晶質状態に転移する所要時間を低減し、記録の消去
時間を短縮する効果がある。さらに、記録層の耐酸化
性、耐湿熱性をかなり改善する効果がある。これらの効
果は、記録層がInを含有することによって、より強調さ
れる。このような効果を得ることのできる組成の範囲
は、記録層の全成分元素を100原子％として、Sbが30原
子％を越えて、45原子％以下である。30原子％以下で
は、非晶質状態の熱的安定性が低く信頼性に乏しい。ま
た、45原子％を越える場合は、非晶質状態と結晶状態と
の反射率の差を大きくすることが困難になると共に、結
晶化時に結晶粒界が大きくなりノズルが増加すること、
記録の書き換え可能な回数が減少すること、非晶化に要
する記録パワーが高くなり記録が困難になることなどの
難点が生じる。 本発明の記録層の含有するTeは、In,Sbとともに記録
層に含有することにより、記録層の非晶質形成を容易に
する働きがある。したがって、非晶化に必要な急冷条件
が緩和され、従来行なわれている短い記録パルスによる
記録は、もちろんのこと比較的長いパルスによっても非
晶化できるため、記録パワーを低くすることが可能であ
る。そのため、半導体レーザなどの光源に対する要求特
性が緩くなるため記録装置を安価に構成できる利点があ
る。この様な効果を得ることのできる組成範囲は、記録
層の全成分元素を100原子％として、Teが30原子％以
上、70原子％以下である。30原子％未満では、記録層が
非晶質化しにくく、記録パルスを短くしなければならな
いため、記録パワーが著しく大きくなり、70原子％より
多い場合には、結晶化に長い時間を要し実用的ではな
い。 特に、記録パワーが低くでき、かつ消去に要する時間
が短く、良好な信号品質を得ることのできる好ましい組
成は、およそ、Inが10原子％から20原子％、Sbが30原子
％より大きく40原子％以下、Teが、40原子％から60原子
％である。 本発明の記録層の厚さとしては、10nm〜1000nmとして
用いることが出来る。特に光ディスクとして高い感度を
得る為には、10nm以上150nm以下とすることが好まし
く、さらに良好な記録再生信号のキャリア対ノイズ比を
得るには、60nm〜150nmとすることが好ましい。 また、本発明の記録層に隣接して、保護層を積層して
も良い。この場合には、記録時に記録層の変形が起こり
にくく、記録の消去、書き換えの回数を改善することが
出来る。前記の保護層としては、SiO2などの無機薄膜、
ポリイミド樹脂などの耐熱性高分子薄膜などが好まし
い。特に、Si,Ge,Ti,Zr,Teなどの金属の酸化物薄膜が、
耐熱性が高いこと、記録層の酸化を防止できることから
好ましい。 本発明における基板としては、プラスチック、ガラ
ス、アルミニウムなど従来の記録媒体と同様なものでよ
い。収束光により基板側から記録することによってごみ
の影響を避ける目的からは、基板として透明材料を用い
ることが好ましい。上記のような材料としては、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポ
リカーボネイト、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、
ガラスが好ましい。更に好ましくは、複屈折が小さい
事、形成が容易である事から、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリカーボネイト、エポキシ樹脂である。基板の厚
さは、特に限定するものではないが、10ミクロン以上、
５ミリメートル以下が、実用的である。10ミクロン以下
では基板側から収束光で記録する場合でもごみの影響を
受けやすくなり、５ミリメートル以上では、収束光で記
録する場合、対物レンズの開口数を大きくする事が出来
なくなりピットサイズが大きくなるため記録密度を上げ
ることが困難になる。 基板は、フレキシブルなものであっても良いし、リジ
ットなものであってもよい。フレキシブルな基板は、テ
ープ状、あるいは、シート状で用いることが出来る。リ
ジッドな基板は、カード状、あるいは、円形ディスク状
で用いることが出来る。また、必要に応じて、２枚の基
板を用いてエアーサンドイッチ構造、エアーインシデン
ト構造、密着張り合わせ構造などとすることも出来る。 本発明の光記録媒体の記録に用いる光としては、レー
ザ光やストボロ光の如き光であり、とりわけ、半導体レ
ーザを用いることは、光源が小型でかつ、消費電力が小
さく、変調が容易であることから好ましい。 記録は、結晶状態の記録層をレーザ光照射により非晶
化マークを形成して行なうことができる。また非晶質状
態の記録層にレーザ光照射により結晶化マークを形成し
ておこなうことも可能である。また、消去は記録と同様
にレーザ光を照射することによって、非晶化マークを結
晶化するか、結晶化マークを非晶化して行なうことがで
きる。 結晶状態の記録層にレーザ光照射により非晶化マーク
を形成して行ない、消去をレーザ光照射により非晶化マ
ークを結晶化して行なうことが、記録速度を高くでき、
記録層の変形が起こり難いことから好ましい。 本発明の記録媒体の記録層の形成方法としては、真空
蒸着法、スパッタ法などの真空中での薄膜形成法による
ことができる。 例として真空蒸着法の場合をあげれば、In,Sb,および
Te、あるいはそれらの元素からなる化合物をそれぞれの
蒸着源を用いて、共蒸着する方法により記録層を容易に
再現性よく形成することができる。 また、スパッタ法による場合には、In,SbおよびTeも
しくは、それらの化合物のコ・スパッタ法によることが
できる。 記録層の組成は、各々の蒸着源、あるいは、スパッタ
ターゲットから、基板に到達する元素、化合物を水晶振
動子薄厚計でモニターし制御することにより任意の組成
の記録膜を形成することができる。 ［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。 なお、実施例中の記録層の元素組成は、ICP発光分析
（セイコー電子工業（株）製FTS−1100型を使用）によ
って調べた。 また、記録再生信号のキャリア対ノイズ比は、スペク
トラム・アナライザを用いて、測定した。 実施例１ 厚さ1.2mm、直径13cm、1.6μｍピッチのスパイラル状
のグルーブ付きポリカーボネート製基板上に100nmのSiO
2保護層を形成した後、真空度１×10-5torrの条件下でI
nとSb2Te3を水晶振動子膜厚計でモニターしながら共蒸
着し、In20Sb32Te48の元素組成比の厚さ70nmの記録層を
形成した。さらに、記録層上に100nmのSiO2保護層を形
成し、本発明の光記録媒体を構成した。 この光記録媒体を線速度4m/秒で回転させ、基板側か
ら開口数0.5の対物レンズで集光した波長830nmの半導体
レーザ光を膜面強度4.5mWの条件で照射し、同一トラッ
ク上を５回走査し、記録層を結晶化し初期化した。この
とき初期化によって記録層の反射率は、上昇した。その
後、同一の光学系を使用して、初期化時と同一の線速度
で、周波数2MHz、デューティ比50％に変調した9mWの半
導体レーザ光で記録を行なった。 記録後、半導体レーザの強度を0.8mWとして、記録部
分を走査し、記録の再生を行なったところ、記録マーク
部分の反射率が低下しており、記録が行なわれているこ
とが確認できた。この再生信号のC/N比をバンド幅30kHz
の条件で、測定したところデジタル記録が可能な41dBの
値が得られた。さらに、初期化時と同様の条件で、記録
部分を半導体レーザ光により走査したところ、若干の消
し残りがあるものの、記録が消去された。さらに、この
消去部分に記録、消去を繰り返し行なうことが可能であ
った。また、消去を線速度3m/秒、半導体レーザ強度4mW
の条件で行なった場合には、３回の走査で消去が可能で
あった。更に、記録周波数を１〜2.5MHzとした場合にも
10mW以下のレーザ・パワーで記録、消去が可能であっ
た。 また、記録部分の非晶質マークは、通風オーブン中で
この光記録媒体を100℃に30分間加熱した後も安定に存
在した。 比較例１ 実施例１の記録層をSb40Te60の組成の厚さ60nmの記録
層とした他は、実施例１と同様の光記録媒体を製作し、
線速度3m/secの媒体移動速度で、4mWの半導体レーザ光
で６回同一トラック上を走査し、記録層を結晶化し初期
化した。次に、線速度3m/sec〜10m/sec、記録レーザパ
ワー3mW〜10mW、記録周波数１〜3MHzの種々の条件で記
録を試みたが、非晶化による記録は、できなかった。 実施例２ 実施例１の記録層をそれぞれ、In10Sb40Te50、In20Sb
40Te40、In15Sb34Te51とした他は、実施例１と同様の光
記録媒体を製作した。これらの光記録媒体の初期化、記
録、再生、消去を実施例１と同じ媒体移動速度で、同様
の光学系を用いて試みたところ、記録、消去に要する記
録レーザ・パワー、消去レーザ・パワーに差異はあるも
のの、10mrW以下のレーザ・パワーで可能であった。 比較例２ 実施例１の記録層をそれぞれ、In56Te26Sb18、In45Te
45Sb10、In30Te51Sb2、In30Te42Sb28、In5Te40Sb55とし
た組成の厚さ60nmの記録層とした４種の光記録媒体を製
作し実施例１と同様の光学系と装置を用いてレーザ光照
射による初期化と非晶質化による記録を試みたが、In56
Te26Sb18、In45Te45Sb10、の組成の記録膜では、記録時
に開口、変形が生じ満足な記録が行なえず、In30Te51Sb
2、In30Te42Sb28では、実施例１と同様の方法による初
期化が極めて困難であり、また非晶化による記録部分の
再生信号は極めて微弱であった。また、In5Te40Sb55膜
では、初期化後、10mW以下のレーザ・パワーでは、記録
が困難であった。 実施例３ ガラス基板上に実施例１の記録層と同様の組成、厚さ
の記録層を形成した。この光記録媒体を60℃相対湿度90
％の環境に７日間おいた後の反射率の低下は、３％未満
でありほとんど劣化が認められなかった。 比較例３ 実施例１の記録層をIn15Te25Sb60の組成の厚さ60nmの
記録層とした他は実施例１と同様の光記録媒体を制作
し、実施例１と同様にレーザ光照射による初期化と非晶
質化による記録を試みたが、記録層が非晶質化しにく
く、記録感度が低くて満足な記録ができなかった。 比較例４ 実施例１の記録層をIn5Te80Sb15の組成の厚さ60nmの
記録層とした他は実施例１と同様の光記録媒体を制作
し、実施例１と同様にレーザ光照射による初期化と非晶
質化による記録を試みたところ、記録は行えたものの、
実施例１と同様の初期化条件では記録の消し残りが大き
かった。また、消去を線速度3m/秒、半導体レーザ強度4
mWの条件で行ったが、５回の走査でも十分な消去ができ
なかった。 ［発明の効果］ 本発明は、光記録媒体の記録層を少なくともIn,Sbお
よびTeからなる特定の組成としたので、次のごとき優れ
た効果を奏するものである。 （１）記録に要する光パワーが低く、かつ記録マーク
の熱的安定性の高い光記録媒体とすることができた。 （２）耐湿熱性に優れた光記録媒体とすることができ
た。 （３）昇華性の高い成分を記録層に含まないので、記
録層の形成の容易な光記録媒体とすることができた。
ク、レーザ・コムなどの光記録媒体に関する。 ［従来技術］ 従来、非晶質状態と結晶状態あるいは、複数の結晶状
態間の光学的変化を利用して情報の記録、消去を行なう
光記録媒体としては、次のものがある。 非晶質状態と結晶状態の２つの状態間の可逆的な転移
により記録、消去を行なうものとしては、Teを主成分と
するTe81Ge15Sb2S2薄膜を記録層としたもの（特公昭47
−26897）、TeGeSn合金薄膜を記録層としたもの（特開
昭61−3324）（Appl.Phys.lett.46（８）,15April 198
5）、Teを主成分とするTe80Sb10Se10膜を記録層とした
もの（特開昭61−145737,SPIE Vol.529p2）、Sb2Se等の
Sb−Se合金を記録層とするもの（特開昭60−155495,App
l.Phys.lett.48（19）,12 May 1986）、InSb化合物半導
体に10％のTeを添加し記録層を形成したもの（SPIE Vo
l.529 P51）、Te−Sb2元合金を記録層としたもの（86年
応用物理学会学術講演会予稿集29a−ZE−3,4）、Te低酸
化物を主成分とする薄膜を記録層とするもの（特開昭59
−185048）、また、Te−Ge合金を主成分とするTeOSnGeA
u（特開昭61−2595）、TeOInGeAu（特開昭61−2592）、
TeOBiGeAu（特開昭61−2593）、TeOSbGeSu（特開昭61−
2595）を記録層としたものがある。 また、可逆的に転移可能な、異なる結晶状態間の光学
的変化により記録、消去を行なうものとしては、In−Sb
などの２元合金を主成分とする薄膜を記録層としたもの
（特開昭61−227238）がある。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらかかる従来技術による場合次のような問
題があった。 すなわち、Te81Ge15Sb2S2薄膜を記録層としたもの、T
eGeSn合金薄膜を記録層としたものでは、通常の湿度環
境での耐酸化性が低く保護層を設けても信頼性に問題が
あり実用性に乏しかった。 また、Te80Sb10Se10膜を記録層としたもの、Sb2Se等
の組成のSb−Se合金を記録層とするもの、InSb化合物半
導体に少量のTeを添加し記録層としたもの、Te−Sb 2元
合金を記録層としたものなどでは、耐酸化性の点では、
比較的優れているが、以下のような問題があった。 すなわち、Te80Sb10Se10膜などのTeSbSe合金膜では、
レーザビームによる記録消去に20μsec程度の時間を要
し消去速度が遅く実用性に欠けていた。一方、Sb2Se等
の組成のSb−Se合金を記録層とするものは、記録、消去
を繰り返すとノイズが急激に増加し記録記号の品位が低
下する問題があった。さらに、InSb化合物半導体に少量
のTeを添加し記録層としたものでは、非晶化に要する記
録レーザパワーが大きく、また、記録時の反射率変化が
小さく実用的ではなかった。また、この組成の記録層
は、一旦結晶化した後は非晶化することが著しく困難で
あるという欠点がある。また、Te−Sb合金を記録層とす
る場合には、結晶化温度が低く信頼性に乏しく、また消
去に要する時間が長く実用的ではなかった。 Te低酸化物を主成分とする薄膜を記録層とするもの
（特開昭59−185048）では、昇華性の高いTeやTe酸化物
を多元系で蒸着し記録膜を形成しなければならないた
め、記録層の形成を再現性よくおこなうことができない
難点があった。また、Te−Ge合金を主成分とするTeOSnG
eAu（特開昭61−2595）、TeOInGeAu（特開昭61−259
2）、TeOBiGeAu（特開昭61−2593）、TeOSbGeAu（特開
昭61−2595）を記録層としたものでは、酸素の含有量が
比較的少ないため、記録層の耐酸化性が低く信頼性に問
題があった。また、異なる結晶状態間の転移に伴う光学
的性質の差異を利用して記録を行なう、In−Sbなどの２
元合金を主成分とする記録層の場合には、記録層を予め
オーブン加熱などで結晶状態に初期化する必要があるこ
と、記録時の光ビーム走査速度が速い場合、記録状態が
悪くなることなどの実用上の欠点があった。 本発明は、かかる問題点を改善し、記録パワーが低
く、信頼性が高く、かつ記録層の形成の容易な光記録媒
体を提供することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、基板上に形成された記録層に光を照射する
ことによって、情報の記録、消去および再生が可能であ
り、情報の記録および消去が、非晶相と結晶相の間の相
変化により行なわれる光記録媒体において、前記記録層
が少なくともIn,SbおよびTeの３元素を含有し、かつそ
の組成が、Inが10原子％から20原子％、Sbが30原子％よ
り多く40原子％以下、Teが40原子％から60原子％である
ことを特徴とする光記録媒体である。 本発明の記録層の含有するInは、記録層の非晶質状態
の結晶化温度を高め、記録の熱的安定性を向上させる働
きがあると共に、光の照射により非晶質状態から結晶質
状態に転移する所要時間を低減し、記録の消去時間を短
縮する効果がある。また、記録層の耐酸化性、耐湿熱性
を改善する効果もある。このような効果を得ることので
きる組成範囲は、記録層の全成分元素を100原子％とし
て、Inが５原子％以上、25原子％以下である。５原子％
未満では、添加したInの効果が小さく、25原子％を越え
る場合は、結晶状態と非晶質状態の反射率の差が、小さ
くなるとともに、記録層に変形が生じ易く、実用的では
ない。 本発明の記録層の含有するSbは、Inと同様に記録層の
非晶質状態の結晶化温度を高め、記録の熱安定性を向上
する効果があると共に、光の照射により、非晶質状態か
ら結晶質状態に転移する所要時間を低減し、記録の消去
時間を短縮する効果がある。さらに、記録層の耐酸化
性、耐湿熱性をかなり改善する効果がある。これらの効
果は、記録層がInを含有することによって、より強調さ
れる。このような効果を得ることのできる組成の範囲
は、記録層の全成分元素を100原子％として、Sbが30原
子％を越えて、45原子％以下である。30原子％以下で
は、非晶質状態の熱的安定性が低く信頼性に乏しい。ま
た、45原子％を越える場合は、非晶質状態と結晶状態と
の反射率の差を大きくすることが困難になると共に、結
晶化時に結晶粒界が大きくなりノズルが増加すること、
記録の書き換え可能な回数が減少すること、非晶化に要
する記録パワーが高くなり記録が困難になることなどの
難点が生じる。 本発明の記録層の含有するTeは、In,Sbとともに記録
層に含有することにより、記録層の非晶質形成を容易に
する働きがある。したがって、非晶化に必要な急冷条件
が緩和され、従来行なわれている短い記録パルスによる
記録は、もちろんのこと比較的長いパルスによっても非
晶化できるため、記録パワーを低くすることが可能であ
る。そのため、半導体レーザなどの光源に対する要求特
性が緩くなるため記録装置を安価に構成できる利点があ
る。この様な効果を得ることのできる組成範囲は、記録
層の全成分元素を100原子％として、Teが30原子％以
上、70原子％以下である。30原子％未満では、記録層が
非晶質化しにくく、記録パルスを短くしなければならな
いため、記録パワーが著しく大きくなり、70原子％より
多い場合には、結晶化に長い時間を要し実用的ではな
い。 特に、記録パワーが低くでき、かつ消去に要する時間
が短く、良好な信号品質を得ることのできる好ましい組
成は、およそ、Inが10原子％から20原子％、Sbが30原子
％より大きく40原子％以下、Teが、40原子％から60原子
％である。 本発明の記録層の厚さとしては、10nm〜1000nmとして
用いることが出来る。特に光ディスクとして高い感度を
得る為には、10nm以上150nm以下とすることが好まし
く、さらに良好な記録再生信号のキャリア対ノイズ比を
得るには、60nm〜150nmとすることが好ましい。 また、本発明の記録層に隣接して、保護層を積層して
も良い。この場合には、記録時に記録層の変形が起こり
にくく、記録の消去、書き換えの回数を改善することが
出来る。前記の保護層としては、SiO2などの無機薄膜、
ポリイミド樹脂などの耐熱性高分子薄膜などが好まし
い。特に、Si,Ge,Ti,Zr,Teなどの金属の酸化物薄膜が、
耐熱性が高いこと、記録層の酸化を防止できることから
好ましい。 本発明における基板としては、プラスチック、ガラ
ス、アルミニウムなど従来の記録媒体と同様なものでよ
い。収束光により基板側から記録することによってごみ
の影響を避ける目的からは、基板として透明材料を用い
ることが好ましい。上記のような材料としては、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポ
リカーボネイト、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、
ガラスが好ましい。更に好ましくは、複屈折が小さい
事、形成が容易である事から、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリカーボネイト、エポキシ樹脂である。基板の厚
さは、特に限定するものではないが、10ミクロン以上、
５ミリメートル以下が、実用的である。10ミクロン以下
では基板側から収束光で記録する場合でもごみの影響を
受けやすくなり、５ミリメートル以上では、収束光で記
録する場合、対物レンズの開口数を大きくする事が出来
なくなりピットサイズが大きくなるため記録密度を上げ
ることが困難になる。 基板は、フレキシブルなものであっても良いし、リジ
ットなものであってもよい。フレキシブルな基板は、テ
ープ状、あるいは、シート状で用いることが出来る。リ
ジッドな基板は、カード状、あるいは、円形ディスク状
で用いることが出来る。また、必要に応じて、２枚の基
板を用いてエアーサンドイッチ構造、エアーインシデン
ト構造、密着張り合わせ構造などとすることも出来る。 本発明の光記録媒体の記録に用いる光としては、レー
ザ光やストボロ光の如き光であり、とりわけ、半導体レ
ーザを用いることは、光源が小型でかつ、消費電力が小
さく、変調が容易であることから好ましい。 記録は、結晶状態の記録層をレーザ光照射により非晶
化マークを形成して行なうことができる。また非晶質状
態の記録層にレーザ光照射により結晶化マークを形成し
ておこなうことも可能である。また、消去は記録と同様
にレーザ光を照射することによって、非晶化マークを結
晶化するか、結晶化マークを非晶化して行なうことがで
きる。 結晶状態の記録層にレーザ光照射により非晶化マーク
を形成して行ない、消去をレーザ光照射により非晶化マ
ークを結晶化して行なうことが、記録速度を高くでき、
記録層の変形が起こり難いことから好ましい。 本発明の記録媒体の記録層の形成方法としては、真空
蒸着法、スパッタ法などの真空中での薄膜形成法による
ことができる。 例として真空蒸着法の場合をあげれば、In,Sb,および
Te、あるいはそれらの元素からなる化合物をそれぞれの
蒸着源を用いて、共蒸着する方法により記録層を容易に
再現性よく形成することができる。 また、スパッタ法による場合には、In,SbおよびTeも
しくは、それらの化合物のコ・スパッタ法によることが
できる。 記録層の組成は、各々の蒸着源、あるいは、スパッタ
ターゲットから、基板に到達する元素、化合物を水晶振
動子薄厚計でモニターし制御することにより任意の組成
の記録膜を形成することができる。 ［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。 なお、実施例中の記録層の元素組成は、ICP発光分析
（セイコー電子工業（株）製FTS−1100型を使用）によ
って調べた。 また、記録再生信号のキャリア対ノイズ比は、スペク
トラム・アナライザを用いて、測定した。 実施例１ 厚さ1.2mm、直径13cm、1.6μｍピッチのスパイラル状
のグルーブ付きポリカーボネート製基板上に100nmのSiO
2保護層を形成した後、真空度１×10-5torrの条件下でI
nとSb2Te3を水晶振動子膜厚計でモニターしながら共蒸
着し、In20Sb32Te48の元素組成比の厚さ70nmの記録層を
形成した。さらに、記録層上に100nmのSiO2保護層を形
成し、本発明の光記録媒体を構成した。 この光記録媒体を線速度4m/秒で回転させ、基板側か
ら開口数0.5の対物レンズで集光した波長830nmの半導体
レーザ光を膜面強度4.5mWの条件で照射し、同一トラッ
ク上を５回走査し、記録層を結晶化し初期化した。この
とき初期化によって記録層の反射率は、上昇した。その
後、同一の光学系を使用して、初期化時と同一の線速度
で、周波数2MHz、デューティ比50％に変調した9mWの半
導体レーザ光で記録を行なった。 記録後、半導体レーザの強度を0.8mWとして、記録部
分を走査し、記録の再生を行なったところ、記録マーク
部分の反射率が低下しており、記録が行なわれているこ
とが確認できた。この再生信号のC/N比をバンド幅30kHz
の条件で、測定したところデジタル記録が可能な41dBの
値が得られた。さらに、初期化時と同様の条件で、記録
部分を半導体レーザ光により走査したところ、若干の消
し残りがあるものの、記録が消去された。さらに、この
消去部分に記録、消去を繰り返し行なうことが可能であ
った。また、消去を線速度3m/秒、半導体レーザ強度4mW
の条件で行なった場合には、３回の走査で消去が可能で
あった。更に、記録周波数を１〜2.5MHzとした場合にも
10mW以下のレーザ・パワーで記録、消去が可能であっ
た。 また、記録部分の非晶質マークは、通風オーブン中で
この光記録媒体を100℃に30分間加熱した後も安定に存
在した。 比較例１ 実施例１の記録層をSb40Te60の組成の厚さ60nmの記録
層とした他は、実施例１と同様の光記録媒体を製作し、
線速度3m/secの媒体移動速度で、4mWの半導体レーザ光
で６回同一トラック上を走査し、記録層を結晶化し初期
化した。次に、線速度3m/sec〜10m/sec、記録レーザパ
ワー3mW〜10mW、記録周波数１〜3MHzの種々の条件で記
録を試みたが、非晶化による記録は、できなかった。 実施例２ 実施例１の記録層をそれぞれ、In10Sb40Te50、In20Sb
40Te40、In15Sb34Te51とした他は、実施例１と同様の光
記録媒体を製作した。これらの光記録媒体の初期化、記
録、再生、消去を実施例１と同じ媒体移動速度で、同様
の光学系を用いて試みたところ、記録、消去に要する記
録レーザ・パワー、消去レーザ・パワーに差異はあるも
のの、10mrW以下のレーザ・パワーで可能であった。 比較例２ 実施例１の記録層をそれぞれ、In56Te26Sb18、In45Te
45Sb10、In30Te51Sb2、In30Te42Sb28、In5Te40Sb55とし
た組成の厚さ60nmの記録層とした４種の光記録媒体を製
作し実施例１と同様の光学系と装置を用いてレーザ光照
射による初期化と非晶質化による記録を試みたが、In56
Te26Sb18、In45Te45Sb10、の組成の記録膜では、記録時
に開口、変形が生じ満足な記録が行なえず、In30Te51Sb
2、In30Te42Sb28では、実施例１と同様の方法による初
期化が極めて困難であり、また非晶化による記録部分の
再生信号は極めて微弱であった。また、In5Te40Sb55膜
では、初期化後、10mW以下のレーザ・パワーでは、記録
が困難であった。 実施例３ ガラス基板上に実施例１の記録層と同様の組成、厚さ
の記録層を形成した。この光記録媒体を60℃相対湿度90
％の環境に７日間おいた後の反射率の低下は、３％未満
でありほとんど劣化が認められなかった。 比較例３ 実施例１の記録層をIn15Te25Sb60の組成の厚さ60nmの
記録層とした他は実施例１と同様の光記録媒体を制作
し、実施例１と同様にレーザ光照射による初期化と非晶
質化による記録を試みたが、記録層が非晶質化しにく
く、記録感度が低くて満足な記録ができなかった。 比較例４ 実施例１の記録層をIn5Te80Sb15の組成の厚さ60nmの
記録層とした他は実施例１と同様の光記録媒体を制作
し、実施例１と同様にレーザ光照射による初期化と非晶
質化による記録を試みたところ、記録は行えたものの、
実施例１と同様の初期化条件では記録の消し残りが大き
かった。また、消去を線速度3m/秒、半導体レーザ強度4
mWの条件で行ったが、５回の走査でも十分な消去ができ
なかった。 ［発明の効果］ 本発明は、光記録媒体の記録層を少なくともIn,Sbお
よびTeからなる特定の組成としたので、次のごとき優れ
た効果を奏するものである。 （１）記録に要する光パワーが低く、かつ記録マーク
の熱的安定性の高い光記録媒体とすることができた。 （２）耐湿熱性に優れた光記録媒体とすることができ
た。 （３）昇華性の高い成分を記録層に含まないので、記
録層の形成の容易な光記録媒体とすることができた。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．基板上に形成された記録層に光を照射することによ
って、情報の記録、消去および再生が可能であり、情報
の記録および消去が、非晶相と結晶相の間の相変化によ
り行なわれる光記録媒体において、前記記録層が少なく
ともIn,SbおよびTeの３元素を含有し、かつその組成
が、Inが10原子％から20原子％、Sbが30原子％より多く
40原子％以下、Teが40原子％から60原子％であることを
特徴とする光記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071543A JP2827202B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071543A JP2827202B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63237990A JPS63237990A (ja) | 1988-10-04 |
| JP2827202B2 true JP2827202B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=13463760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071543A Expired - Fee Related JP2827202B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827202B2 (ja) |
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-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071543A patent/JP2827202B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63237990A (ja) | 1988-10-04 |
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