JPH01241034A - 情報記録媒体 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） ・　本発明は記録用の光ビームの照射により記録層の原
子配列の変化に伴う光学的特性の変化を生じさせて、情
報の記録、消去を繰返し行い、光学的特性の変化を検出
して情報を再生する情報記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来広く開発がなされている記録、消去が可能な情報記
録媒体には光ビームの照射による原子配列の変化を利用
したものがある。

このような情報記録媒体に情報を記録する際には、まず
情報記録層に光ビームを全面照射して加熱し、記録層を
結晶性の高い状態（以下結晶状態という）にする。次に
短い強いパルス光を照射し、記録層を加熱急冷する。す
るとパルス照射部の結晶性が低下した状態（以下非晶質
状態という）となり、情報が記録される。上記の結晶状
態と非晶質状態では、原子配列が異なることから、光学
的特性（反射率、透過率）が変化するため、この光学的
特性の変化を検出して情報を再生することができる。書
込まれた情報を消去するには、長い弱いパルス光を照射
して加熱徐冷し、原子配列を変化させ、再び結晶状態と
する。

このように光ビームの照射条件によって原子配列を変化
させ、情報を記録、消去する記録層の材料としては、反
射率変化の特に大きなＴｅ、Ｓｅなどカルコゲナイド系
元素を主成分とする半導体非晶質が提案されている。し
かし半導体非晶質以外にもＡ１とＧｅとの２元合金にお
いてはＧｅの含有率が５原子％以上の範囲で上記と同様
に光ビ−ムの照射条件の違いにより、金属結晶と金属非
晶質とに繰返し変化しうろことが見い出された。

ところがこれらの金属合金においては相変化に伴う光学
的特性の変化が記録材料として使用できるほど充分大き
くない。又、結晶化温度が低く室温での非晶質状態の安
定性が悪いなどの欠点があり、情報記録媒体として使う
ことができない。

（発明が解決しようとする課題） 以上詳述したようにＡｌとＧｅ　　（５原子％≦Ｇｅ＜
１００原子％）との２元合金では、結晶化温度が低く室
温における非晶質状態の安定性が悪く、また、相変化に
伴う光学的特性の変化が小さいため、情報記録媒体の材
料としては使用できなかった。

上記課題を解決するために、本発明ではＡ１とＧｅとの
２元合金にカルコゲナイド元素Ｔｅ、Ｓｅを加えること
により、結晶化温度を高めて室温における非晶質状態を
安定させ、又、相変化に伴う光学的特性の変化量を増大
させ、情報記録媒体として使いうる材料を提供すること
を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明の情報記録媒体は例えば第１図に示されるような
断面を有する。第１図において情報記録媒体は基板１と
この基板１上に無機物保護層３゜光記録層２．無機物保
護層３．有機物保護層４を順次備えて構成されている。

基板１はガラスやプラスチック材料（例えばポリオレフ
ィン、エポキシ、ポリカーボネイト、ポリメラルメタク
リレート等）からなる。

無機物保護層３は光記録層２の経時変化を防ぐために光
記録層２の両側を挾んだ構造となっており、金属又は半
金属の酸化物、弗化物、硫化物。

窒化物例えばＳｉ　０２．Ａ１２０３．Ｚｎ　Ｓなどの
誘電体からなる。この無機物保護層は反射光を増幅させ
る機能も有する。有機物保護層４は、紫外線硬化樹脂か
らなり、この情報記録媒体を取扱う場合の表面での傷や
埃を防止するために配設されている。

このような組成の記録層は多元同時スパッタ法により成
膜する。すなわち、使用されるスパッタ装置は第２図及
び第３図に示す通りである。第２図中１１は真空容器で
あり、ガス排気ポート１２を介して排気装置１３に接続
され、ガス導入ボート１４を介してアルゴンガスボンベ
１５に接続されている。真空容器１１内の上部には、基
板１６が支持装置１７に水平に支架され支持装置１７に
より回転駆動できる。又、真空容器１１の底部には、所
定元素で形成されたスパッタ源１８，１９゜２０が設け
られ、各スパッタ源上部にはモニタ装置２１，２２．２
３が設けられている。

この装置により、記録層の成膜を行う場合には、まず排
気装置１３により、真空容器１１内を１Ｏ−６Ｔｏｒｒ
台の真空度まで排気する。次いでガス導入ボート１４よ
りＡｒガスを導入し排気装置１３の排気量を調節して真
空容器１１内を所定の減圧下に保持する。そして基板１
６を回転させつつスパッタ源１ｇ、１９．２０に所定時
間電力を印加する。これにより基板１６に記録層が形成
される。

（実施例） 上記のような構造の情報記録媒体の実施例を　□具体的
に以下に述べる。

一実施例１− 第２図の真空容器１１内にＡｌとＧｅとＴｅまたはＳｅ
のスパッタ源を設け、容器内を５ＸＩＯ−６Ｔ　Ｏｒｒ
まで排気した。次にＡｒガスを導入して５Ｘ　１０−’
Ｔ　ｏｒｒに全体の圧力を調節した。基板として充分に
洗浄した外径１（Ｏｎｍ　ｌ板厚１．２ａｍの円板状ポ
リカーボネート基板を用い、この基板を８０ｒｐぶで回
転しつつモニタにより各元素のスパッタ量を検知して各
スパッタ源に投入する電力を制御し、全体の膜厚ｘｏＯ
ｏ人になるまで各元素を堆積させて記録層を成膜した。

Ａｌ　４．、Ｇｅ　、。に対してＴｅ１Ｓｅの含有量を
しだいに増加させ高感度ＤＳＣ（示差走査熱量計）で昇
温速度１０”Ｃ／　１１．で結晶化温度を測定しＴｅ、
Ｓｅの含有量と結晶化温度の関係を調べた。結果は第４
図に示す通りである。

Ａ１とＧｅの組成比に関係なく結晶化温度が充分高かっ
た。

従ってＡｌ　、Ｇｅ、Ｘ　（Ｘ−Ｔｅ、Ｓｅ）からなる
情報記録媒体はＡｌとＧｅとの組成比に関係なく結晶化
温度が十分高く、非晶質状態が安定であることがわかっ
た。

一実施例２一 実施例１と同様の方法でＡ１とＧｅとＸ　（Ｘ−Ｔ　ｅ
、　Ｓ　ｅ）の３元記録層を多元同時スパッタ法で成膜
し波長７９０ｎｍの光を照射してその表面反射率を測定
した。結果は第４図に示す通りである。カルコゲナイド
元素Ｔｅ、Ｓｅの含有量が増すと反射率の変化量も増大
することがわかる。ＡｌとＧｅとの組成比を変えても同
様の効果が得られた。

以上の実験結果によりＡｌとＧｅとの２元合金にカルコ
ゲナイド元素を加えることにより相変化に伴う反射率の
変化量が増大し、ひいては再生信号量も増大することが
わかる。

一実施例３− ここでは成膜された合金薄膜の非晶質状態の安全性を調
べた。

ガラス基板上にＳｔ　ＯＯ２１００ｎ　、光記録材料１
１００ｎ、Ｓ　ｉ　Ｏ，２１０ロｎｍ、ＵＶ硬化樹脂層
を前記のスパッタ法により形成した。成膜した記録層の
組成は（Ａｌ　３ｏＧｅ　７０）　９ｏＴｅ　ｌＯ＋　
（Ａｌ　５ｏＧｅ　５ｏ）ｅｏＴｅ　Ｉｏ、（Ａｌ　ｔ
ｏＧｅ　３０）　ｅｏＴｅ　ｔｏである。この記録層に
まず光ビームを全面照射し、次いで短い強いパルス光を
照射し、Ｘ線構造回折により非晶質となっていることを
確かめた。

つぎにこの試料を４５℃、７０％ＲＨの環境に供し反射
率の変化を測定した。基板側での表面反射率の初期値を
Ｒｏ、経時での反射率の値をＲとし、経時４間に対して
Ｒ／Ｒｏの値をプロットした（第６図）。（Ａｌ　５ｏ
Ｇｅ　ｔｏ）　ｅｏＴｅ　１０．　　（Ａ１５ｏＧｅ　
ｓｏ）　ｅｏＴｅ　ＩＯ＋　　（Ａｇ　ｔｏＬａ　３０
）　９０Ｔ８１゜いずれの組成の記録層についても３力
月経過しても反射率にはほとんど変化がないことがわか
った。又Ｔｅの代わりにＳｅを加えた場合にも同様の効
果が得られた。

以上の実験結果よりＡｌとＧｅとからなる２元合金に、
Ｔｅ、Ｓｅ等のカルコゲナイド元素を加えた材料は経時
反射率が安定であり情報記録媒体として使いうる材料で
あることがわかった。

一実施例４− 本実施例では、成膜された記録層を有する情報記録媒体
を第７図に示すような実用的な試験装置に実装して再生
信号量を測定した。

半導体レーザー源３４により出た光はコリメータレンズ
３５を通過して°平行光となる。続いて光はビームスプ
リッタ３６を通過してλ／４板３板金７過し、対物レン
ズ３８により試料３１上に集光される。試料３１から反
射した光はλ／４板３板金７過し、ビームスプリッタ３
６で反射される。

この反射された光は検出レンズ３９により集光され、受
光器４０に入って検出信号となる。

更に検出信号は、サーボ系４２を通って電流に変えられ
、駆動コイル４１に流れこの電流により対物レンズが駆
動され、試料３１上の情報を記録した溝（案内溝）上に
正確に集光される。

実施例１に示した方法を用い、Ａ　ｌ　ａｏＧ　ｅ　６
ｏＥ対してＴｅの含有量をふった記録層を作成し、この
記録層の両側をＳｉＯ２（膜厚１０００Ａ）で挟んだ媒
体試料を作成し、前述の装置に実装して再生信号量を測
定した。その結果Ｔｅの含有量が増すごとに再生信号量
も増えることがわかった。

また、ＡｌとＧｅの組成比を変えても同様の効果が得ら
れた。更に、ＴｅのかわりにＳｅを加えた場合にも同様
の効果が得られた。

以上の実験結果から、ＡｌとＧｅの２元合金にカルコゲ
ナイド元素のＴｅ、Ｓｅを加えるとより再生信号量の大
きな情報記録媒体が得られることがわかった。

［発明の効果］ 以上詳述したように結晶状態と非晶質状態との相変化を
可逆的に起こすＡｌとＧｅとの２元合金に更にカルコゲ
ナイド元素Ｔｅ、Ｓｅを加えると結晶化温度が上昇し、
記録状態が安定で相変化に伴なう反射率変化が増大し、
再生信号量の大きな情報記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の情報記録媒体の断面構造図、第２図
は、スパッタ装置の側面図、 第３図は、スパッタ装置の底面図、 第４図は、カルコゲナイド元素の添加量と結晶化温度の
相関を示すグラフ、 第５図は、カルコゲナイド元素の添加量と反射率変化量
の相関を示すグラフ、 第６図は、Ａ　１．Ｇ　ｅ、Ｔ　ｅの３元記録層の経時
反射率変化量の相関を示すグラフである。 第７図は、実用的な試験装置の概略図である。 １・・・基板 ２・・・記録層。 ３・・・無機物保護層 ４・・・有機物保護層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームの照射により原子配列の変化を生じさせて情報
   を記録しうる記録層がＡｌとＧｅとＸ（ＸはＳｅあるい
   はＴｅ）とを含有する合金薄膜からなることを特徴とす
   る情報記録媒体。