JPH03231891A - 光情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
光情報記録媒体およびその製造方法Info
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- JPH03231891A JPH03231891A JP2265549A JP26554990A JPH03231891A JP H03231891 A JPH03231891 A JP H03231891A JP 2265549 A JP2265549 A JP 2265549A JP 26554990 A JP26554990 A JP 26554990A JP H03231891 A JPH03231891 A JP H03231891A
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Landscapes
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
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。
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、基板上に設けた記録層にレーザ光を照射し、
照射部分に反射率変化を生じさせ、情報を記録すること
のできる光情報記録媒体(以下光記録媒体という)およ
びその製造方法に関する。
照射部分に反射率変化を生じさせ、情報を記録すること
のできる光情報記録媒体(以下光記録媒体という)およ
びその製造方法に関する。
レーザを光源として用いる光記録媒体は、従来の磁気記
録媒体に比べ、高密度、大容量、長寿命などの特徴を有
し、実用化が望まれている。この光記録媒体は用途に応
じて、再生専用型、追記型書き換え型の3種類に大別す
ることができる。これらのうち書き換え型は、情報の記
録再生と、さらに消去が可能であり記憶装置としての利
用が有望視されている。
録媒体に比べ、高密度、大容量、長寿命などの特徴を有
し、実用化が望まれている。この光記録媒体は用途に応
じて、再生専用型、追記型書き換え型の3種類に大別す
ることができる。これらのうち書き換え型は、情報の記
録再生と、さらに消去が可能であり記憶装置としての利
用が有望視されている。
書き換え型の光記録媒体の一つに相変化方式がある。こ
の相変化方式はレーザ光照射により記録材料の相変化、
すなわち結晶状態から非結晶状態への移行、または相転
移などによる光学特性の変化によって生じる反射率の変
化を利用して、情報の記録と消去を行うものである。
の相変化方式はレーザ光照射により記録材料の相変化、
すなわち結晶状態から非結晶状態への移行、または相転
移などによる光学特性の変化によって生じる反射率の変
化を利用して、情報の記録と消去を行うものである。
第5図に相変化方式の光記録媒体構造を説明するための
模式断面図を示す。第5図においてこの光記録媒体は、
ガラスやプラスチックなどの基板1の上にSin、 S
iNなどからなる下地保護層2゜記録層3が積層され、
さらにその上にセラミックなどからなる保護層4 、
Aff、 Cr、 Auなどの金属からなる反射冷却層
5が形成されており、表面を有機物の表面保護層6で覆
い、これら各層を順次堆積した構造としである。そして
レーザ光は基板1の積層膜を有する側と反対の面から入
射させるのが普通である。
模式断面図を示す。第5図においてこの光記録媒体は、
ガラスやプラスチックなどの基板1の上にSin、 S
iNなどからなる下地保護層2゜記録層3が積層され、
さらにその上にセラミックなどからなる保護層4 、
Aff、 Cr、 Auなどの金属からなる反射冷却層
5が形成されており、表面を有機物の表面保護層6で覆
い、これら各層を順次堆積した構造としである。そして
レーザ光は基板1の積層膜を有する側と反対の面から入
射させるのが普通である。
このような光記録媒体の最も困難な課題の一つは速い消
去速度と長いデータ保存時間との両方を持ち、しかも量
産性に優れた光学記録要素を開発することであり、高速
の消去速度を有するためには、非結晶状態から結晶状態
への記録媒体の遷移速度、即ち、レーザパルスによって
生じる高温下での結晶化速度が速いことが必要となる。
去速度と長いデータ保存時間との両方を持ち、しかも量
産性に優れた光学記録要素を開発することであり、高速
の消去速度を有するためには、非結晶状態から結晶状態
への記録媒体の遷移速度、即ち、レーザパルスによって
生じる高温下での結晶化速度が速いことが必要となる。
一方、記録状態(非結晶状態)の長期安定な保存に対し
ては、室温付近で維持する場合の結晶化速度が遅いこと
が必要である。したがって、光記録媒体はこれら両方の
特性が最適となるように定めなければならない。
ては、室温付近で維持する場合の結晶化速度が遅いこと
が必要である。したがって、光記録媒体はこれら両方の
特性が最適となるように定めなければならない。
これらの特性を有する光記録媒体の記録層3の材料とし
ては、Ge5bTe系が有望とされており、なかでもG
e、 Sbが19原子%から25原子%の範囲にある組
成のものでは、0.1AIS以下の短い消去時間と高い
信号強度を有する光記録媒体が得られることが知られて
いる。
ては、Ge5bTe系が有望とされており、なかでもG
e、 Sbが19原子%から25原子%の範囲にある組
成のものでは、0.1AIS以下の短い消去時間と高い
信号強度を有する光記録媒体が得られることが知られて
いる。
しかしながら、上記の組成を有する光記録媒体の記録層
を蒸着法またはスパッタ法により成膜するとき、次のよ
うな問題が生ずる。第1表は950℃における記録層構
成元素の蒸気圧の概略の数値を示したものである。
を蒸着法またはスパッタ法により成膜するとき、次のよ
うな問題が生ずる。第1表は950℃における記録層構
成元素の蒸気圧の概略の数値を示したものである。
第 1 表
第1表かられかるように、これら各元素の間には蒸気圧
に差があり、そのため三元合金のソースを用いて、Ge
5bTe合金の組成比率を安定に再現性よく成膜するこ
とは、蒸着法とスパッタ法のいずれの場合も極めて難し
い。
に差があり、そのため三元合金のソースを用いて、Ge
5bTe合金の組成比率を安定に再現性よく成膜するこ
とは、蒸着法とスパッタ法のいずれの場合も極めて難し
い。
例えば、原子組成比率がGe1gSb+、Te52の記
録層を一元蒸着する場合、従来法のようにして行ってい
る。まずGe、 Sb、 Teをこの組成となるように
配合して、石英ガラス製のアンプル内に封入した後、こ
れを外部から加熱溶融しGe5bTe合金とし、次にこ
の合金をアンプルから取り出して粒径0.1mm以下に
粉砕し、これを真空蒸着原料粉として石英ボートに入れ
、加熱温度950℃の抵抗加熱方法による一元蒸着を行
う。このときの蒸着速度は600人/ m i nであ
る。
録層を一元蒸着する場合、従来法のようにして行ってい
る。まずGe、 Sb、 Teをこの組成となるように
配合して、石英ガラス製のアンプル内に封入した後、こ
れを外部から加熱溶融しGe5bTe合金とし、次にこ
の合金をアンプルから取り出して粒径0.1mm以下に
粉砕し、これを真空蒸着原料粉として石英ボートに入れ
、加熱温度950℃の抵抗加熱方法による一元蒸着を行
う。このときの蒸着速度は600人/ m i nであ
る。
このようにして得られた記録層の組成を分析調査した結
果は、Ge :Sb :Teが10:13ニア7と所期
の組成から大きくずれている。
果は、Ge :Sb :Teが10:13ニア7と所期
の組成から大きくずれている。
同様にして、Ge2sSb2sTes。の組成を持つよ
うに、−元蒸着を行うと、得られる記録層の組成はGe
:Sb :Teが17 :20 :63となり、コレ
も大キくスれてしまう。
うに、−元蒸着を行うと、得られる記録層の組成はGe
:Sb :Teが17 :20 :63となり、コレ
も大キくスれてしまう。
以上の結果は、−元蒸着では各元素の950℃における
蒸気圧が、第1表のようにかなり異なり、Teが最も蒸
発しやすく、次にSb、 Geの順に蒸発するので、T
eとsbのリッチな蒸着膜となるからである。このこと
は、Ge5bTe合金をターゲットとするスパッタ法を
用いても同様である。
蒸気圧が、第1表のようにかなり異なり、Teが最も蒸
発しやすく、次にSb、 Geの順に蒸発するので、T
eとsbのリッチな蒸着膜となるからである。このこと
は、Ge5bTe合金をターゲットとするスパッタ法を
用いても同様である。
したがって、この場合Ge、 Sb、 Teの各元素を
別々に蒸気圧制御して蒸発させる多元蒸着法も考えられ
るが、多元蒸着法は高価な装置を必要とする上に、量産
性が劣るという点で好ましくない。
別々に蒸気圧制御して蒸発させる多元蒸着法も考えられ
るが、多元蒸着法は高価な装置を必要とする上に、量産
性が劣るという点で好ましくない。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、−元蒸着法により組成制御された記録層を有し、
速い消去速度と長いデータ保存時間との双方を満足する
光記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
的は、−元蒸着法により組成制御された記録層を有し、
速い消去速度と長いデータ保存時間との双方を満足する
光記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明は、Ge。
S1]xTe+on−zx の組成におけるXの値が1
9≦x≦25の範囲にある記録層を持つ光記録媒体の製
造方法において、記録層を(Ge++5bxTeloo
−zx) too−yCuyまたは(GexStlxT
eIno−zx) +0O−YAuYで表されyの値が
3≦yく12とする合金粉を蒸着源材料に用いて一元蒸
着するものである。
9≦x≦25の範囲にある記録層を持つ光記録媒体の製
造方法において、記録層を(Ge++5bxTeloo
−zx) too−yCuyまたは(GexStlxT
eIno−zx) +0O−YAuYで表されyの値が
3≦yく12とする合金粉を蒸着源材料に用いて一元蒸
着するものである。
また、この方法により製造する光記録媒体としては、基
板上に、下地保護層、上記記録層、保護層1反射冷却層
および表面保護層をこの順に積層するのがよい。
板上に、下地保護層、上記記録層、保護層1反射冷却層
および表面保護層をこの順に積層するのがよい。
GexSbx丁e100−2X (19≦x≦25)の
組成を有する三元系合金にCuまたはAuを添加し、(
GeXSbXTelQO−2X) +ao−’yCuy
または(GexSbxTe100−2X) tGo−y
^U、なる四元系合金粉を用いて一元蒸着することによ
り、記録層を形成する本発明の光記録媒体の製造方法は
、CuまたはAuの950℃における蒸気圧が1O−3
Paであり、CuまたはAuは3≦y〈12の範囲では
、記録層の蒸着時にGe、 Sb、 Teと金属間化合
物のような挙動を示すことにより、Ge、 Sb、 T
e間の蒸気圧差を制御してその蒸着のタイミングを調整
し、記録層形成後はCuまたはAuは蒸発源容器に残る
ようになる。このことにより、組成比率の均一な記録層
を形成することができるのである。
組成を有する三元系合金にCuまたはAuを添加し、(
GeXSbXTelQO−2X) +ao−’yCuy
または(GexSbxTe100−2X) tGo−y
^U、なる四元系合金粉を用いて一元蒸着することによ
り、記録層を形成する本発明の光記録媒体の製造方法は
、CuまたはAuの950℃における蒸気圧が1O−3
Paであり、CuまたはAuは3≦y〈12の範囲では
、記録層の蒸着時にGe、 Sb、 Teと金属間化合
物のような挙動を示すことにより、Ge、 Sb、 T
e間の蒸気圧差を制御してその蒸着のタイミングを調整
し、記録層形成後はCuまたはAuは蒸発源容器に残る
ようになる。このことにより、組成比率の均一な記録層
を形成することができるのである。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
本発明により得られる光記録媒体の構造は、第5図に示
したものと同じであり、また−元蒸着についても前途と
同じ方法を用いているのでそれらの説明は省略し、ここ
では第5図の記録層3を一元蒸着により形成する際に添
加するCuまたはAuの量を種々変えた場合について述
べる。
したものと同じであり、また−元蒸着についても前途と
同じ方法を用いているのでそれらの説明は省略し、ここ
では第5図の記録層3を一元蒸着により形成する際に添
加するCuまたはAuの量を種々変えた場合について述
べる。
実施例1
原子組成比率を(Get9Sb1sTe62) too
−ycuYとする真空蒸着原料粉を用いて、yの値を0
から20まで変え、それぞれ加熱温度950 tの一元
蒸着を行った。
−ycuYとする真空蒸着原料粉を用いて、yの値を0
から20まで変え、それぞれ加熱温度950 tの一元
蒸着を行った。
第1図はCu添加量yの値と得られた記録層の組成比率
との関係を各元素をパラメータとして示した線図である
。第1図中の○はTe、△はSb1口はGe、◇はCu
を表す。第1図からy≦3の範囲ではCu添加の効果が
なく 、Ge+sSI]+9Te62合金のみで蒸着原
料粉を作製した場合と同様、原料組成と記録層の組成と
の大きなずれが見られ、またy〉12になると記録層中
にCuが1%以以上型れるようになり、記録層の結晶化
特性が劣化してしまう。
との関係を各元素をパラメータとして示した線図である
。第1図中の○はTe、△はSb1口はGe、◇はCu
を表す。第1図からy≦3の範囲ではCu添加の効果が
なく 、Ge+sSI]+9Te62合金のみで蒸着原
料粉を作製した場合と同様、原料組成と記録層の組成と
の大きなずれが見られ、またy〉12になると記録層中
にCuが1%以以上型れるようになり、記録層の結晶化
特性が劣化してしまう。
したがッテ、(Ge+sSb+5Tes2) too−
yCuyの組成を有する記録層蒸着源材料の特に好まし
いyの範囲は3≦yく12である。
yCuyの組成を有する記録層蒸着源材料の特に好まし
いyの範囲は3≦yく12である。
実施例2
(Ge2sSb2sTeso) too−yC’yの組
成を持つ蒸着原料粉を用い、実施例1と同様にして、y
の値を0から20まで変えて一元蒸着したときのCu添
加量yの値と、得られた記録層の組成比率との関係線図
を第2図に示す。第2図中のOはTe、△はSb1口は
Ge、QはCuを表す。この場合も、第2図からyの範
囲は、5≦y〈12とすることにより、原料組成と記録
層の組成とがほぼ同じになることがわかる。
成を持つ蒸着原料粉を用い、実施例1と同様にして、y
の値を0から20まで変えて一元蒸着したときのCu添
加量yの値と、得られた記録層の組成比率との関係線図
を第2図に示す。第2図中のOはTe、△はSb1口は
Ge、QはCuを表す。この場合も、第2図からyの範
囲は、5≦y〈12とすることにより、原料組成と記録
層の組成とがほぼ同じになることがわかる。
実施例3
組成比率を(Ge+sSb+5Tes2) 100−Y
^uyとする真空蒸着原料粉を用いて、実施例1ないし
実施例2と同様に、yの値を0から17まで変え、それ
ぞれの−元蒸着を行った。Auの添加myO値と、得ら
れた記録層の組成比率との関係線図は第3図に示す。
^uyとする真空蒸着原料粉を用いて、実施例1ないし
実施例2と同様に、yの値を0から17まで変え、それ
ぞれの−元蒸着を行った。Auの添加myO値と、得ら
れた記録層の組成比率との関係線図は第3図に示す。
第3図中の○はTe、△はSb1口はGe、◇はAuを
表す。第3図からAuの添加量は、実施例1のCu添加
の場合と同様、3≦y〈12の範囲で原料組成と記録層
の組成とがほぼ同じになることがわかる。
表す。第3図からAuの添加量は、実施例1のCu添加
の場合と同様、3≦y〈12の範囲で原料組成と記録層
の組成とがほぼ同じになることがわかる。
実施例4
(Ge2sSb2sTeso) 100−yAuyの組
成を持つ蒸着原料粉を用い、実施例1ないし実施例3と
同様にして、yの値を0から17まで変えて一元蒸着し
たときのAu添加1yの値と、得られた記録層の組成比
率との関係線図を第4図に示す。第4図中の○はTe。
成を持つ蒸着原料粉を用い、実施例1ないし実施例3と
同様にして、yの値を0から17まで変えて一元蒸着し
たときのAu添加1yの値と、得られた記録層の組成比
率との関係線図を第4図に示す。第4図中の○はTe。
△はSb9口はGe、◇はAuを表す。第4図かられか
るように、このときもAuの添加量は、実施例2のCu
添加の場合と同様、5≦yく12の範囲で原料組成と記
録層の組成がほぼ同じになる。
るように、このときもAuの添加量は、実施例2のCu
添加の場合と同様、5≦yく12の範囲で原料組成と記
録層の組成がほぼ同じになる。
以上の結果からGexSbxTeloo−2xの組成に
おけるXの値が19≦x≦25の範囲にある記録層を一
元蒸着するとき、蒸着原料にCuまたは八〇を加えて四
元系とし、その添加量を3〜12原子%とすることによ
り、蒸着原料と記録層の組成がほぼ一致する。
おけるXの値が19≦x≦25の範囲にある記録層を一
元蒸着するとき、蒸着原料にCuまたは八〇を加えて四
元系とし、その添加量を3〜12原子%とすることによ
り、蒸着原料と記録層の組成がほぼ一致する。
これはCuまたはAuが金属間化合物のような挙動を示
すことにより、互いに異なる蒸気圧を持つGe。
すことにより、互いに異なる蒸気圧を持つGe。
Sb、 Te間の蒸気圧差を制御し、蒸着タイミングを
調整する役割を果たし、CuまたはAu自体は記録層中
に含まれることなく、蒸着源容器に残存するようになる
からである。即ち本発明では三元合金の記録層を一元蒸
着するための蒸着源材料として四元合金を用いた点に特
徴を有する。
調整する役割を果たし、CuまたはAu自体は記録層中
に含まれることなく、蒸着源容器に残存するようになる
からである。即ち本発明では三元合金の記録層を一元蒸
着するための蒸着源材料として四元合金を用いた点に特
徴を有する。
GexSbxTe100−zxの組成を持ち、Xの値が
19≦x≦25の範囲にある光記録媒体の記録層を一元
蒸着するとき、この組成のものを蒸着源材料としたので
はGe、 Sb、 Teの各元素間の大きな蒸気圧差に
起因して、得られる記録層は所期の組成範囲からずれて
しまい、光記録媒体の特性を損ねていたのに対し、本発
明によれば実施例で述べたように、(GexSbxTe
100−zx) too−YcuYまたは(GexSb
yTelGO−2X) too−YAUYで表され、y
の値を3≦yく12とする四元合金粉を真空蒸着原料と
して用いたために、従来の蒸着原料をGexSbxTe
100−zx単独で行う一元蒸着法や、ターゲットにG
exSbxTe100−2xを用いるスパッタ法に比べ
て、記録層の組成を容易に制御することができ、−元蒸
着法であるから量産性も非常に高く、得られる光記録媒
体に高速消去特性と、記録されたデータの長期間保存性
能を付与することができた。
19≦x≦25の範囲にある光記録媒体の記録層を一元
蒸着するとき、この組成のものを蒸着源材料としたので
はGe、 Sb、 Teの各元素間の大きな蒸気圧差に
起因して、得られる記録層は所期の組成範囲からずれて
しまい、光記録媒体の特性を損ねていたのに対し、本発
明によれば実施例で述べたように、(GexSbxTe
100−zx) too−YcuYまたは(GexSb
yTelGO−2X) too−YAUYで表され、y
の値を3≦yく12とする四元合金粉を真空蒸着原料と
して用いたために、従来の蒸着原料をGexSbxTe
100−zx単独で行う一元蒸着法や、ターゲットにG
exSbxTe100−2xを用いるスパッタ法に比べ
て、記録層の組成を容易に制御することができ、−元蒸
着法であるから量産性も非常に高く、得られる光記録媒
体に高速消去特性と、記録されたデータの長期間保存性
能を付与することができた。
第1図は本発明に用いられ(Ge2sSb2sTeso
) +0O−7Cuyの組成を持つ蒸着原料のyの値と
、得られる記録層組成との関係線図、第2図は同じ<
(Ge2sSb2sTeso) +0O−Ycuyの
組成を持つ蒸着原料のyの値と、得られる記録層組成と
の関係線図、第3図は同じ< (Ge2sSb2sTe
so) too−yAu、の組成を持つ蒸着原料のyの
値と、得られる記録層組成との関係線図、第4図は同じ
< (GezsSbzsTeso) 100−yALI
yの組成を持つ蒸着原料のyの値と、得られる記録層組
成との関係線図、第5図は光記録媒体の構造を示す模式
断面図である。 基板、 下地保護層、 記録層、 保護層、 反射冷却層、 表面保護層。 Cu 体力0量y 第 ■ Cu シトカ01曜1y Cu ;に加ty Cu滲加ty 第 図 第 図
) +0O−7Cuyの組成を持つ蒸着原料のyの値と
、得られる記録層組成との関係線図、第2図は同じ<
(Ge2sSb2sTeso) +0O−Ycuyの
組成を持つ蒸着原料のyの値と、得られる記録層組成と
の関係線図、第3図は同じ< (Ge2sSb2sTe
so) too−yAu、の組成を持つ蒸着原料のyの
値と、得られる記録層組成との関係線図、第4図は同じ
< (GezsSbzsTeso) 100−yALI
yの組成を持つ蒸着原料のyの値と、得られる記録層組
成との関係線図、第5図は光記録媒体の構造を示す模式
断面図である。 基板、 下地保護層、 記録層、 保護層、 反射冷却層、 表面保護層。 Cu 体力0量y 第 ■ Cu シトカ01曜1y Cu ;に加ty Cu滲加ty 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)Ge_xSb_xTe_1_0_0_−_2_xの
組成を有しxの値が19≦x≦25の範囲にある記録層
を有する光情報記録媒体の製造方法において、蒸着源材
料として(Ge_xSb_xTe_1_0_0_−_2
_x)_1_0_0_−_yCu_yで表されyの値が
3≦y<12なる合金粉を用い、前記記録層を一元蒸着
することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。 2)Ge_xSb_xTe_1_0_0_−_2_xの
組成を有しxの値が19≦x≦25の範囲にある記録層
を有する光情報記録媒体の製造方法において、蒸着源材
料として(Ge_xSb_xTe_1_0_0_−_2
_x)_1_0_0_−_yAu_yで表されyの値が
3≦y<12なる合金粉を用い、前記記録層を一元蒸着
することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。 3)基板上に、下地保護層、前記記録層、保護層、反射
冷却層および表面保護層をこの順に積層してなることを
特徴とする請求項1または2記載の方法により製造した
光情報記録媒体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32808589 | 1989-12-18 | ||
JP1-328085 | 1989-12-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03231891A true JPH03231891A (ja) | 1991-10-15 |
Family
ID=18206341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2265549A Pending JPH03231891A (ja) | 1989-12-18 | 1990-10-03 | 光情報記録媒体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03231891A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999006220A1 (fr) * | 1997-08-01 | 1999-02-11 | Hitachi, Ltd. | Support d'enregistrement d'informations |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP2265549A patent/JPH03231891A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999006220A1 (fr) * | 1997-08-01 | 1999-02-11 | Hitachi, Ltd. | Support d'enregistrement d'informations |
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