JPH01171133A - 情報記録方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、エネルギービームを用いて高速に情報を記録
及び消去可能な情報記録方法に関するものである。

従来の技術 近年、情報量の増大に伴ない、レーザー光線を利用して
高密度な情報の記録再生を行うことのできる光ディスク
の応用が盛んに行われている。光ディスクには、−度の
み記録可能な追記型と、記録した情報を消去し何度も筐
用可能な書き換え可能型がある。書き換え可能なものと
しては、磁化方向によって反射光の偏光面に差が生じる
ことを利用して情報の再生を行う光磁気方式と、結晶構
造の違いによって反射率や透過率が異なることを利用し
て情報の再生を行う相変化方式がある。

後者の相変化方式に用いられる記録材料としては、これ
壕で、Ｔｅ−Ｇｅ−８ｎ　［Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ、Ｌｅ
ｔｔ。

４６　（８）、　１５．　（１９８５）　］や］Ｔｅ−
Ｇｅ−８ｎ−Ａｕ［特開昭６１−２７０１９０号公報コ
などのＴｅ合金や、５ｂ−８ｅ　［Ａ’ｐｐ１．　Ｐｈ
ｙｓ、　Ｌｅｔｔ、　４８　（１９）　、１２　（１９
８６）　］や］Ｉｎ−８ｅ−Ｔｌ［Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙ
ｓ、　Ｌｅｔｔ、　５０　、（１１）、１６　（１９８
７）　　］などのＳθ合金などが提案されている。これ
らの記録材料は、昇温状態から急冷することによってア
モルファス状態を形成し、一方、昇温状態から徐冷する
ことによって結晶状態を形成できるものであり、これら
アモルファス状態と結晶状態の光学特性の差を利用して
情報の記録及び消去を行う。すなわち、アモルファス状
態の形成を記録状態に、結晶状態の形成を消去状態に対
応させ、急熱急冷と除熱徐冷を繰シ返すことにより、記
録と消去を繰シ返すものである。

しかし、従来の記録材料では、消去、すなわち結晶化を
行うために、除熱徐冷を行う必要があり、回転状態のデ
ィスク上でこれを実現するためには。

記録用の円形レーザービームとは別個に、消去用として
長円形レーザービームを必要とした。このような記録・
消去方法では、装置が複雑になると共に、記録用レーザ
ービームと消去用レーザービームの元軸合わせに精度を
要するため、その操作が煩雑になるという問題があった
。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような事情に鑑み、高速に情報を
記録及び消去することができ、光軸合わせの精度などに
格別の配慮を払うことなく、簡単に同時消録を行うこと
のできる記録方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた
結果、Ｓｂ、　Ｔｅ、　Ｇｅ及びＴ１からなる合金薄膜
を用いてレーザービーム強度を変化させて記録及び消去
を行う方法により、従来の方法に比べて簡単な装置で記
録・消去を同時に行うことができると共に、高速に消去
できることを見い出し本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は、基板上にＳｂ、　Ｔｅ１Ｇｅｌ及
びＴ１からなる合金薄膜を設け、該合金薄膜をエネルギ
ービームにより加熱し、該エネルギービーム強度を変化
させることＫよ多情報の記録及び消去を行なうことを特
徴とする情報記録方法を提供するものである。特に、該
合金薄膜の組成が原子数比で表わした場合、一般式 ％式％ で示される組成を有することが好ましい。特に。

Ｘが０．１５〜０．３５．７が０．５５〜０．７５．２
が０．０５〜０．２５の範囲で表わされる組成が、記録
と消去の繰シ返し可能回数の点でよシ好ましい。

Ｓｂ、　Ｔｅ及びＧｅの３元素のみからなる合金薄膜は
、原子数比で表わした場合、一般式 ％式％ で示される組成範囲において、極めて短時間のレーザー
光照射によって結晶化する。しかし、この組成範囲では
アモルファス化するために必要なレーザー強度が太き過
ぎ、アモルファス化に際して膜の変形あるいは開孔を伴
ない実用に供し得ない。

上記組成の５ｂ−Ｔｅ−Ｇ８３元合金にＴ１を原子数比
にして、５〜３０％含有させることにより、アモルファ
ス化が容易になる。

Ｔ１含有景が５％未満の場合は、アモルファス化が困難
となシ、３０％を越えると熱安定性が劣る。

Ｔ１の量を多くすると結晶化開始温度が低くなるため熱
安定性が低下し、３０チ以上は実用的ではなくなる。

Ｔ１を含有させることによりアモルファス化が容易にな
るのは、Ｔ１が他の金属に比べて融点が低く、かつ融解
熱が小さいため、急熱急冷が行いやすくなるからである
。

上記合金薄膜は、極めて短時間の１７−ザー光照射によ
って結晶化するので、この合金薄膜を用いれば、レーザ
ービームの強度を変化させるだけで情報の記録及び消去
を行うことができる。すなわち、比較的強い強度のレー
ザービームをパルス状に照射することによりアモルファ
ス状態のピットを形成して情報の記録を行い、一方、比
較的弱い強度のレーザービームを連続的に照射すること
によりアモルファス状態を結晶化させて情報の消去を行
うものである。記録した情報を再生する場合は、消去時
に比べて十分小さい強度のレーザー光を連続照射して、
アモルファス部分と結晶部分の反射率もしくは透過率の
差として情報を読み取ることができる。

また、情報の記録及び消去を同時に行う、いわゆるオー
バーライドを単一のビームで行う場合は、消去に必要な
パワーのレーザービームを連続的に照射しながら、記録
に必要なパワーのレーザービームを情報に応じてパルス
状に照射する方法を用いることができる。このような方
法を用いてオーバーライドを行う場合は、消去パワーに
和尚するレーザービームを連続的に照射するために、記
録パルス照射後の合金薄膜の冷却速度が遅くなってしま
い、オーバーライドを行わない通常の記録に比べてアモ
ルファス化が困難となる。このようなオーバーライドを
行う場合には、アモルファス化が容易であシ、かつ結晶
化時間の短い記録材料が必要とされ、　Ｓｂ、　Ｔθ、
　Ｇｅ及びＴ１からなる合金薄膜は、このような要求性
能に優れている。

以上は、エネルギービームとしてレーザー光を用いた場
合の情報の記録、消去及び再生の方法であるが１本発明
に用いることのできるエネルギービームとしては、レー
ザー光に限定されることはなく、遠赤外から極紫外に至
る光源や電子線などを用いることができる。

合金薄膜の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法な
どが用いられる。組成のコントロールには、真空蒸着法
の場合には、四元共蒸着法や、あるいは特定組成の蒸着
物をフラッシュ蒸着法で行うのが好ましい。また、スパ
ッタリング法の場合は、特定組成のターゲット材料を用
いた勺、１つの元素あるいは化合物のターゲツト材の上
に、他の元素あるいは化合物の破片を置いて行うことが
できる。記録時における膜の変形を防止するために、該
合金薄膜上に保護層を形成することは、繰シ返しの寿命
を長くする上で好ましい。この保護層としては、有機物
でも無機物でもよく、例えば有機物では紫外線硬化樹脂
やポリイミド樹脂が好１しく、無機物では５ｉ０２やＺ
ｒＯ２などの誘電体が好ましい。

本発明における基板としては、ガラスやガラス上に光硬
化性樹脂を設けたもの、ポリカーボネート、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂などのプラスチック基板などが用いら
れる。

実施例 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 射出成形により、あらかじめ溝（深さ７０　ｎｍ、巾０
．５μｍ、ピッチ１．６μｍ）を設けた厚さ１．２龍、
直径１３（１ｍのポリカーボネート基板上にスパッタ法
によ＃）Ｓｂ０．１６Ｔｅｏ、４Ｇθ０．２４　ＴｌＧ
、２　　（ｘ−０，２８，ｙ　−０，７，Ｚ　−０，２
）の組成比の膜を８０ｎｍの厚みに形成した。このディ
スクを、１８００ｒｐｍで回転させ、ポリカーボネート
基板越しに半導体レーザー（波長８３０　ｎｍ　）の光
を集光させて照射し、記録、消去の実験を行った。第１
図にその測定に用いたレーザー照射装置の構成を示す。

半導体レーザー３を発した光は第１のレンズ４で平行光
とされた後、第２のレンズ系及びプリズム５、Ａ波長板
６を通って対物レンズ７によって集光され、モーター２
によって回転しているディスク１上に照射される。反射
光は、入射光と反対の経路をたどシブリズム５で曲げら
れ、レンズ８によって集光されて光検出器９により検出
される。

先づ、ディスク上の直径６０ｆｌｌの所（線速度−約５
．６５　ｍ　／　ｓｅｃ　）にレーザー光をディスク１
周分（中３３．３ｍ５ｅｃ　）の間連続発光させて、結
晶化に伴う反射率の上昇を測定したところ、４．０：Ｉ
ＩＷ以上のレーザーパワーで反射率上昇が飽和した。

この時の反射率は、レーザー光照射前の約２倍であった
。

上記方法により　５　ｍＷのレーザーパワーで結晶化さ
せた後−ＩＭＨｚのパルス信号を記録し、その後、半導
体レーザーの出力を１．０　ｍＷに弱めて信号を再生し
た。記録は６．５　ｍＷから可能であシ。

７．５　ｍＷ以上で信号出力が飽和した。ちなみに、７
．５ｍＷで記録した部分のＣ／Ｎ比をバンド巾３０ＫＨ
ｚで測定したところ５６　ｄＢのＣ７Ｎ比を有していた
。

次に、このようにして５ｍＷで結晶化させた後に７．５
　ｍＷで記録した部分を、５ｍＷの連続光で消去したと
ころ、Ｃ／Ｎ比は３０　ｄＢに減少し２６ｄＢ分の信号
を消去することができ、実用上充分な消去比を得ること
ができた。

これらの結果から、このディスクは１本のレーザービー
ムでレーザー強度を変化させるだけで記録と消去を行え
ることが分る。そして、第２図に示すスケジュールに従
うレーザー発光様式で、消去と記録を行えば、前記した
方法で消去と記録を行った場合と同じ結果が得られる。

このように、第２図のような記録・消去方法で同時消録
も行うことができる。

実施例２ 実施例１と同様のポリカーボネート基板上にスパッタ法
によ＃）ＳｂＯ，１４ＴｅＯ，４５Ｇｅ０ＪＩ　Ｔ１０
．１　　（”中０．２４．７中０．６５．　ｚ　−０，
１）の組成比の膜を８０ｎｍの厚みに形成した後、この
上に紫外線硬化樹脂を５μｍの厚みに形成した。このデ
ィスクを。

実施例１で用いたレーザー照射装置を用いて、記録、消
去の実験を行ったところ、１５ｍＷ及び８ｍＷのレーザ
ーパワーで、それぞれ記録及び消去が可能であった。１
５ｍＷで記録した場合のＣ／Ｎ比は５８　ｄＢであり、
これを８ｍＷで消去することによ＃）３０　ｄＢの消去
比を得ることができた。

また、記録、消去を１０万回繰シ返した後もＣ／Ｎ比に
変化はなかった。

発明の効果 本発明によれば、情報を高速に記録及び消去することが
でき、簡単な光学系で同時消録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例において記録、消去を行ったレーザー照
射装置の構成を示す説明図、第２四は実施例で同時消録
に用いたレーザー発光のスケジュールを示すグラフであ
る。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基板上にＳｂ、Ｔｅ、Ｇｅ及びＴｌからなる合金薄
   膜を設け、該合金薄膜をエネルギービームにより加熱し
   、該エネルギービーム強度を変化させることにより情報
   の記録及び消去を行なうことを特徴とする情報記録方法
   。 ２　該合金薄膜が一般式 ｛（Ｓｂ＿ｘＴｅ＿１＿−＿ｘ）＿ｙＧｅ＿１＿−＿ｙ
   ｝＿１＿−＿ｚＴｌ＿ｚ（ただし、ｘは０．０５〜０．
   ４、ｙは０．５〜０．８、ｚは０．０５〜０．３の範囲
   の数である） で示される組成を有する特許請求の範囲第１項記載の情
   報記録方法。