JPH03259437A - 光学情報記録部材 - Google Patents
光学情報記録部材Info
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- JPH03259437A JPH03259437A JP2057164A JP5716490A JPH03259437A JP H03259437 A JPH03259437 A JP H03259437A JP 2057164 A JP2057164 A JP 2057164A JP 5716490 A JP5716490 A JP 5716490A JP H03259437 A JPH03259437 A JP H03259437A
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Landscapes
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (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
本発明はレーザー光線等の光学的手段を用いて情報を高
密度かつ高速に配線 再生および書換えを行う光学情報
記録部材に関するものであム従来の技術 レーザー光線等を利用して光デイスク上に高密度な情報
の記録再生を行う技術は公知であり、現在文書ファイ）
Ｉ＜ 静止画ファイ１ｋ コンピュータ用外部メモリ
等への応用が行われていも また書換え可能型の情報記
録システムの研究開発も進められており、その中の一つ
に相変化光ディスクがある。相変化光ディスクは記録層
がレーザー光線の照射によってアモルファスと結晶間（
あるいは結晶とさらに異なる構造の結晶間）で可逆的に
状態変化を起こすことを利用して信号を配線 消去する
ものであん 状態変化をつかさどる記録物質としてはＴ
ｅ、 Ｓｅ、 Ｉｎ、 Ｓｂの合金が主に用いられてい
る。これらの物質では加熱して溶融した後急冷すること
でアモルファス状態となり、アモルファス状態を加熱し
て結晶化温度以上に保つ力＼ あるいは溶融した後徐冷
することにより結晶状態となムアモルファスと結晶では
反射率が異なるためこれを光学的に検出して情報の再生
を行う。
密度かつ高速に配線 再生および書換えを行う光学情報
記録部材に関するものであム従来の技術 レーザー光線等を利用して光デイスク上に高密度な情報
の記録再生を行う技術は公知であり、現在文書ファイ）
Ｉ＜ 静止画ファイ１ｋ コンピュータ用外部メモリ
等への応用が行われていも また書換え可能型の情報記
録システムの研究開発も進められており、その中の一つ
に相変化光ディスクがある。相変化光ディスクは記録層
がレーザー光線の照射によってアモルファスと結晶間（
あるいは結晶とさらに異なる構造の結晶間）で可逆的に
状態変化を起こすことを利用して信号を配線 消去する
ものであん 状態変化をつかさどる記録物質としてはＴ
ｅ、 Ｓｅ、 Ｉｎ、 Ｓｂの合金が主に用いられてい
る。これらの物質では加熱して溶融した後急冷すること
でアモルファス状態となり、アモルファス状態を加熱し
て結晶化温度以上に保つ力＼ あるいは溶融した後徐冷
することにより結晶状態となムアモルファスと結晶では
反射率が異なるためこれを光学的に検出して情報の再生
を行う。
相変化光ディスクの構造としては記録層を誘電体物質か
らなる保護層でサンドイッチして基板上に設けた３層構
造と、さらにその上に反射層を設けた４層構造が一般的
であも ３層構造では記録層の層厚は結晶状態とアモルファス状
態間の反射率変化が大きくなるように７０ｎｍから１２
０ｎｍ程度の範囲で形成されるのが一般的であム また
４層構造では誘電体と反射層によるエンハンス効果を利
用するた吹 層厚は２０ｎｍから５０ｎｍの範囲で形成
されるのが一般的であム発明が解決しようとする課題 相変化光ディスクに要求される特性の一つに記録信号の
熱的安定性があも すなわち記録信号を長期保存してＬ
アモルファス部分が結晶化したり、あるいは結晶−結
晶間の状態変化を利用する場合には準安定な結晶が安定
な結晶に状態変化を起こさない必要がある。しかしなが
ら記録消去特性の優れた記録層材料の中には状態変化を
起こす温度が低く、記録信号の熱的安定性に課題がある
ものがあった また熱的安定性が優れている記録層材料において転 記
録信号の保存寿命をさらに長くするには熱的安定性をよ
り高める必要があった 課題を解決するための手段 基板上に 誘電体層 記録層 誘電体層の順に積層した
光学情報記録部材において、記録層の層厚を３ｎｍ以上
１５ｎｍ以下とすム 異なる構造としては 前記層厚範囲の記録層を、基板上
に、誘電体層 記録層の順に交互に２回以上積層した後
、さらに誘電体層を設けもさらには 前記層厚範囲の記
録層を、基板上に誘電体層 記録層 誘電体層 反射層
の販 もしくは反射層 誘電体層 記録層 誘電体層の
順に設ける。
らなる保護層でサンドイッチして基板上に設けた３層構
造と、さらにその上に反射層を設けた４層構造が一般的
であも ３層構造では記録層の層厚は結晶状態とアモルファス状
態間の反射率変化が大きくなるように７０ｎｍから１２
０ｎｍ程度の範囲で形成されるのが一般的であム また
４層構造では誘電体と反射層によるエンハンス効果を利
用するた吹 層厚は２０ｎｍから５０ｎｍの範囲で形成
されるのが一般的であム発明が解決しようとする課題 相変化光ディスクに要求される特性の一つに記録信号の
熱的安定性があも すなわち記録信号を長期保存してＬ
アモルファス部分が結晶化したり、あるいは結晶−結
晶間の状態変化を利用する場合には準安定な結晶が安定
な結晶に状態変化を起こさない必要がある。しかしなが
ら記録消去特性の優れた記録層材料の中には状態変化を
起こす温度が低く、記録信号の熱的安定性に課題がある
ものがあった また熱的安定性が優れている記録層材料において転 記
録信号の保存寿命をさらに長くするには熱的安定性をよ
り高める必要があった 課題を解決するための手段 基板上に 誘電体層 記録層 誘電体層の順に積層した
光学情報記録部材において、記録層の層厚を３ｎｍ以上
１５ｎｍ以下とすム 異なる構造としては 前記層厚範囲の記録層を、基板上
に、誘電体層 記録層の順に交互に２回以上積層した後
、さらに誘電体層を設けもさらには 前記層厚範囲の記
録層を、基板上に誘電体層 記録層 誘電体層 反射層
の販 もしくは反射層 誘電体層 記録層 誘電体層の
順に設ける。
また 前記層厚範囲の記録層を、基板上に 誘電体層
記録層の順に交互に２回以上積層した後、さらに誘電体
層 反射層の順に積層する力＼ もしくは基板上に 反
射層 誘電体層の順に積層した後、記録層 誘電体層の
順に交互に２回以上積層すも 作用 基板上に 誘電体 記録層 誘電体の順に積層した光学
情報記録部材でζ表 記録層の層厚を３ｎｍ以上１５ｎ
ｍ以下とすることで１５ｎｍを越える場合に比べて、ア
モルファスの結晶化温度、あるいは準安定な結晶から安
定な結晶への状態変化温度を上昇させることができ、し
たがって記録マークの熱的安定性を向上させることがで
きる。
記録層の順に交互に２回以上積層した後、さらに誘電体
層 反射層の順に積層する力＼ もしくは基板上に 反
射層 誘電体層の順に積層した後、記録層 誘電体層の
順に交互に２回以上積層すも 作用 基板上に 誘電体 記録層 誘電体の順に積層した光学
情報記録部材でζ表 記録層の層厚を３ｎｍ以上１５ｎ
ｍ以下とすることで１５ｎｍを越える場合に比べて、ア
モルファスの結晶化温度、あるいは準安定な結晶から安
定な結晶への状態変化温度を上昇させることができ、し
たがって記録マークの熱的安定性を向上させることがで
きる。
また 記録層の層厚を前記範囲に保ちなが転基板上に
記録層を誘電体層を介して多層に形成したり、あるいは
反射層を設けることにより、熱的安定性を向上させたま
まアモルファスと結晶間（あるいは準安定結晶と安定結
晶間）の反射率変化を大きくすることができも 実施例 相変化光ディスクにおいて、アモルファス状態の熱的安
定性は記録信号の保存寿命に直接影響を与えるた△ 結
晶化温度は高い方がより〜 しかしながら記録消去特性
が優れる記録層が充分に高い結晶化温度を示すとも限ら
ず、実用上の大きな障害になる場合がも そこで発明者
らは記録消去特性を損なうことなく結晶化温度のみを上
昇させる手段について検討した結果 特定層厚の記録層
を誘電体でサンドイッチすることで、これまで材料組成
によって決ってしまうと考えられていた結晶化温度を上
昇させられることを見いだした以下図面を用いて本発明
の詳細な説明すも第１図に本発明による光学情報記録部
材の基本的構造を示す。 １は基板 ２は記録層であも
基板１としては金層 ガラス 樹脂等が使用可能であ
る力交 −殻内には透明なガラス 石英 ポリカーボネ
ート、ポリメチルメタアクリレート等が用いられも 記
録層２は相変化物質として一般的に知られているものが
使用できも すなわ叛 アモルファスと結晶阻 あるい
は結晶とさらに異なる結晶間で状態変化を起こすＴｅ、
Ｓｅ、 Ｓｂ、 Ｉｎ、 Ｇｅ等の合金テア＆ 具
体的には５ｂＴｅ、 Ｇｅ５ｂＴｅ、 Ｇｅ５ｂＴｅＳ
ｅ、 ＴｅＧｅ５ｎＡｕ、 ＩｎＴｅ、 Ｂ１Ｔｅ、
ＧｅＴｅ、 ＧａＳｂ、 ＩｎＳｅ、 ＩｎＳｂ、 Ｉ
ｎ５ｂＴｅ、 Ｉｎ５ｂｓｅ等からなる合金であム ３
は誘電体層であり、半金属の酸化私 窒化懺 カルコゲ
ン化私 フッ化惧 炭化物等が使用でき、さらにはこれ
らを混合して用いてもよＬ〜 具体的には５ｉ０２．
Ｓｉｎ、 Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＴｅＯ
２，ＴｉＯ２，ＭｏＯ３，ＷＯ３，ＺｒＯ２，Ｓｉ３Ｎ
４． ＡＩＮ、 ＢＮ、 ＴｉＮ、 ＺｎＳ、 ＣｄＳ
、 ＣｄＳｅ、 Ｚｎ５ｅ、 ＺｎＴｅ、 ＡｇＦ、
ＰｂＦ２． ＭｎＦ２、 ＮｉＦ２． ＳｉＣの単体あ
るいはこれらの混合物等であも 本発明による最大の特徴は記録層を誘電体層でサンドイ
ッチし かつ記録層の層厚を３ｎｍ以上１５ｎｍ以下に
特定したことにあり、その結果結晶化温度は層厚が１５
ｎｍを越える場合に比べて最高約４０℃上昇した 記録
層を誘電体層でサンドイッチしない場合、すなわち基板
上に直接設けた場合や、記録層の上にさらに誘電体層を
設けない場合には記録層の層厚を３ｎｍ以上１５ｎｍ以
下としても結晶化温度の上昇は僅かであった つまり結
晶化温度の上昇は非常に薄い記録層を誘電体でサンドイ
ッチして初めて起きる現象であム これは記録層の体積
に比べて誘電体層との界面が多いために 記録層の原子
が界面付近で固定化され アモルファスとして安定にな
り、結晶化温度が上昇したものと考えられも この現象
はアモルファスと結晶間で状態変化を起こす物質のみな
らず、結晶とさらに異なる構造の結晶間で状態変化を起
こす物質においても観測された 本発明に用いる記録層材料は上述の合金金てが適応でき
る力文 記録消去特性は優れるが、 熱的安定性に劣る
ため実用的でないと考えられている材料組忠 例えばＳ
ｂ２Ｔｅ３． ＩｎＳｂ、 Ｉｎ２Ｔｅ３． Ｂｉ２Ｔ
ｅ３に特に有効であも 結晶化温度の上昇は記録層を薄くしていくと約１５ｎｍ
以下から観測さｈ １０ｎｍ程度で急激に上昇し８ｎ
ｍ程度でほぼ飽和しｆ、 さらに薄くすると結晶化温
度は一定となる力＜、５ｎｍ以下になると結晶化に伴う
光学的変化が小さくなりかつ結晶化しにくくなも 特に
３ｎｍ未満では結晶化が困難になん 原因は記録層成分
の原子が誘電体層の界面に固定化される割合が大きくな
りすぎるた数 あるいは完全な層構造を威しておらず島
状構造となっているため等が考えられる力交 詳細は不
明であム相変化光ディスクにおける信号の再生は −殻
内にレーザー光を照射してその反射光量の変化を検出し
て行う。そのためには反射光の変化量が大きいことが望
ましし 上記構造では記録層厚が小さいた敗 アモルフ
ァスと結晶間の状態変化に伴う反射光の変化が少ない場
合があも そこで反射光量変化を大きくするためにさら
に以下の様な３つの構造を提案すん すなわ板 記録層
厚を３ｎｍ以上１５ｎｍ以下に保ちなか板 １）記録層
を誘電体層を介して多層化した構造（第２図ａ）、 ２
）反射層を有する構造（第２図ｂ）、３）記録層を誘電
体層を介して多層化した後さらに反射層を設けた構造（
第２図Ｃ）、であも これらの構造では結晶化温度を高
く保ちつ１ 従来の光デイスク同様に大きな反射率変化
が得られも １）は多層化により記録層の総層厚を増や
して反射率の変化量を増やＬ ２）は反射層によるエ
ンハンス効果により反射率の変化量を増や改 ３）は多
層化により記録層の総層厚を増やすと共に反射層による
エンハンス効果も利用して反射率の変化量を増やすもの
であも な耘 第２図ａ、 Ｃにおいて記録層の多層化は２層
のみである力＜、 ３層以上積層しても同様の効果が得
られも さらに第２図す、 ｃにおいて反射層は基板
と反対側に設けた力交 これはレーザー光が基板を通し
て照射される場合であり、レーザー光が基板の反対側か
ら照射される場合にＣヨ 反射層は基板側に設けも 以下具体的実施例をもって本発明をさらに詳細に説明す
も 実施例１ 最初に記録層厚と結晶化温度の関係について示す。１０
ｍｍφのガラス基板上に誘電体層 記録層誘電体層の順
に真空蒸着法により成膜してサンプルとした ここで記
録層厚のみ変化させて記録層厚と結晶化温度の関係を調
べた 誘電体層としてはＺｎＳと５ｉ０２を採用し 層
厚はＺｎＳ、ＳｉＯ２共に記録層の上下とも１１００ｎ
とした 記録層の組成はＧｅ１４Ｓｂ２９Ｔｅ５７．５
ｂ４０Ｔｅ６０（＝Ｓｂ２Ｔｅ３）０２種類を用いた力
支これらはａｓ−ｄｅｐｏ状態ではアモルファスであも ここで本実施例における結晶化温度の測定方法およびそ
の定義を第３＠ 第４図を用いて説明すも 第３図に示
すように上記サンプル５をヒーター６で加熱できるステ
ージ７上に設置じ 熱電対８により温度をモニターしな
がら一定のスピードで昇温する（１００℃／ｍｉｎとし
た）。ステージ７には測光用の穴が設けてあり、ここに
レーザー光線９（Ｈｅ−Ｎｅレーザーを用いた）を通し
て、昇温過程におけるサンプル５の透過率変化をフォト
ディテクター１０で検出し亀 昇温に伴う透過率の変化
を第４図に示す。記録層はａｓ−ｄｅｐｏ状態ではアモ
ルファスであるため透過率が大きい力文 昇温するとあ
る温度で結晶化を開始して透過率が減少し 結晶化が終
了すると再び一定となん このときの結晶化前後の透過
率変化をΔ丁とするとき結晶化が半分進んだ時点 すな
わち透過率が△Ｔ／２変化したときの温度を結晶化温度
と定義する。
記録層を誘電体層を介して多層に形成したり、あるいは
反射層を設けることにより、熱的安定性を向上させたま
まアモルファスと結晶間（あるいは準安定結晶と安定結
晶間）の反射率変化を大きくすることができも 実施例 相変化光ディスクにおいて、アモルファス状態の熱的安
定性は記録信号の保存寿命に直接影響を与えるた△ 結
晶化温度は高い方がより〜 しかしながら記録消去特性
が優れる記録層が充分に高い結晶化温度を示すとも限ら
ず、実用上の大きな障害になる場合がも そこで発明者
らは記録消去特性を損なうことなく結晶化温度のみを上
昇させる手段について検討した結果 特定層厚の記録層
を誘電体でサンドイッチすることで、これまで材料組成
によって決ってしまうと考えられていた結晶化温度を上
昇させられることを見いだした以下図面を用いて本発明
の詳細な説明すも第１図に本発明による光学情報記録部
材の基本的構造を示す。 １は基板 ２は記録層であも
基板１としては金層 ガラス 樹脂等が使用可能であ
る力交 −殻内には透明なガラス 石英 ポリカーボネ
ート、ポリメチルメタアクリレート等が用いられも 記
録層２は相変化物質として一般的に知られているものが
使用できも すなわ叛 アモルファスと結晶阻 あるい
は結晶とさらに異なる結晶間で状態変化を起こすＴｅ、
Ｓｅ、 Ｓｂ、 Ｉｎ、 Ｇｅ等の合金テア＆ 具
体的には５ｂＴｅ、 Ｇｅ５ｂＴｅ、 Ｇｅ５ｂＴｅＳ
ｅ、 ＴｅＧｅ５ｎＡｕ、 ＩｎＴｅ、 Ｂ１Ｔｅ、
ＧｅＴｅ、 ＧａＳｂ、 ＩｎＳｅ、 ＩｎＳｂ、 Ｉ
ｎ５ｂＴｅ、 Ｉｎ５ｂｓｅ等からなる合金であム ３
は誘電体層であり、半金属の酸化私 窒化懺 カルコゲ
ン化私 フッ化惧 炭化物等が使用でき、さらにはこれ
らを混合して用いてもよＬ〜 具体的には５ｉ０２．
Ｓｉｎ、 Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＴｅＯ
２，ＴｉＯ２，ＭｏＯ３，ＷＯ３，ＺｒＯ２，Ｓｉ３Ｎ
４． ＡＩＮ、 ＢＮ、 ＴｉＮ、 ＺｎＳ、 ＣｄＳ
、 ＣｄＳｅ、 Ｚｎ５ｅ、 ＺｎＴｅ、 ＡｇＦ、
ＰｂＦ２． ＭｎＦ２、 ＮｉＦ２． ＳｉＣの単体あ
るいはこれらの混合物等であも 本発明による最大の特徴は記録層を誘電体層でサンドイ
ッチし かつ記録層の層厚を３ｎｍ以上１５ｎｍ以下に
特定したことにあり、その結果結晶化温度は層厚が１５
ｎｍを越える場合に比べて最高約４０℃上昇した 記録
層を誘電体層でサンドイッチしない場合、すなわち基板
上に直接設けた場合や、記録層の上にさらに誘電体層を
設けない場合には記録層の層厚を３ｎｍ以上１５ｎｍ以
下としても結晶化温度の上昇は僅かであった つまり結
晶化温度の上昇は非常に薄い記録層を誘電体でサンドイ
ッチして初めて起きる現象であム これは記録層の体積
に比べて誘電体層との界面が多いために 記録層の原子
が界面付近で固定化され アモルファスとして安定にな
り、結晶化温度が上昇したものと考えられも この現象
はアモルファスと結晶間で状態変化を起こす物質のみな
らず、結晶とさらに異なる構造の結晶間で状態変化を起
こす物質においても観測された 本発明に用いる記録層材料は上述の合金金てが適応でき
る力文 記録消去特性は優れるが、 熱的安定性に劣る
ため実用的でないと考えられている材料組忠 例えばＳ
ｂ２Ｔｅ３． ＩｎＳｂ、 Ｉｎ２Ｔｅ３． Ｂｉ２Ｔ
ｅ３に特に有効であも 結晶化温度の上昇は記録層を薄くしていくと約１５ｎｍ
以下から観測さｈ １０ｎｍ程度で急激に上昇し８ｎ
ｍ程度でほぼ飽和しｆ、 さらに薄くすると結晶化温
度は一定となる力＜、５ｎｍ以下になると結晶化に伴う
光学的変化が小さくなりかつ結晶化しにくくなも 特に
３ｎｍ未満では結晶化が困難になん 原因は記録層成分
の原子が誘電体層の界面に固定化される割合が大きくな
りすぎるた数 あるいは完全な層構造を威しておらず島
状構造となっているため等が考えられる力交 詳細は不
明であム相変化光ディスクにおける信号の再生は −殻
内にレーザー光を照射してその反射光量の変化を検出し
て行う。そのためには反射光の変化量が大きいことが望
ましし 上記構造では記録層厚が小さいた敗 アモルフ
ァスと結晶間の状態変化に伴う反射光の変化が少ない場
合があも そこで反射光量変化を大きくするためにさら
に以下の様な３つの構造を提案すん すなわ板 記録層
厚を３ｎｍ以上１５ｎｍ以下に保ちなか板 １）記録層
を誘電体層を介して多層化した構造（第２図ａ）、 ２
）反射層を有する構造（第２図ｂ）、３）記録層を誘電
体層を介して多層化した後さらに反射層を設けた構造（
第２図Ｃ）、であも これらの構造では結晶化温度を高
く保ちつ１ 従来の光デイスク同様に大きな反射率変化
が得られも １）は多層化により記録層の総層厚を増や
して反射率の変化量を増やＬ ２）は反射層によるエ
ンハンス効果により反射率の変化量を増や改 ３）は多
層化により記録層の総層厚を増やすと共に反射層による
エンハンス効果も利用して反射率の変化量を増やすもの
であも な耘 第２図ａ、 Ｃにおいて記録層の多層化は２層
のみである力＜、 ３層以上積層しても同様の効果が得
られも さらに第２図す、 ｃにおいて反射層は基板
と反対側に設けた力交 これはレーザー光が基板を通し
て照射される場合であり、レーザー光が基板の反対側か
ら照射される場合にＣヨ 反射層は基板側に設けも 以下具体的実施例をもって本発明をさらに詳細に説明す
も 実施例１ 最初に記録層厚と結晶化温度の関係について示す。１０
ｍｍφのガラス基板上に誘電体層 記録層誘電体層の順
に真空蒸着法により成膜してサンプルとした ここで記
録層厚のみ変化させて記録層厚と結晶化温度の関係を調
べた 誘電体層としてはＺｎＳと５ｉ０２を採用し 層
厚はＺｎＳ、ＳｉＯ２共に記録層の上下とも１１００ｎ
とした 記録層の組成はＧｅ１４Ｓｂ２９Ｔｅ５７．５
ｂ４０Ｔｅ６０（＝Ｓｂ２Ｔｅ３）０２種類を用いた力
支これらはａｓ−ｄｅｐｏ状態ではアモルファスであも ここで本実施例における結晶化温度の測定方法およびそ
の定義を第３＠ 第４図を用いて説明すも 第３図に示
すように上記サンプル５をヒーター６で加熱できるステ
ージ７上に設置じ 熱電対８により温度をモニターしな
がら一定のスピードで昇温する（１００℃／ｍｉｎとし
た）。ステージ７には測光用の穴が設けてあり、ここに
レーザー光線９（Ｈｅ−Ｎｅレーザーを用いた）を通し
て、昇温過程におけるサンプル５の透過率変化をフォト
ディテクター１０で検出し亀 昇温に伴う透過率の変化
を第４図に示す。記録層はａｓ−ｄｅｐｏ状態ではアモ
ルファスであるため透過率が大きい力文 昇温するとあ
る温度で結晶化を開始して透過率が減少し 結晶化が終
了すると再び一定となん このときの結晶化前後の透過
率変化をΔ丁とするとき結晶化が半分進んだ時点 すな
わち透過率が△Ｔ／２変化したときの温度を結晶化温度
と定義する。
第５図にそれぞれの組合せにおける記録層厚と結晶化温
度の関係を示しｔも 第５図中には基板上に直接記録
層のみを設けた場合の結果も比較のために記したが、
記録層を薄くしても結晶化温度はほとんど変わらず、誘
電体でサンドイッチして初めて結晶化温度が上昇するの
が分かも 記録層厚が１５層ｍ以下となるとき、本発明
によるサンプルの結晶化温度は全ての組合せにおいて上
昇した 特に１０層ｍ以下で急激に高くなり２０℃以上
上昇し８層ｍ程度でほぼ飽和すも さらに記録層厚を薄
くすると結晶化温度は変わらないが、 記録層が結晶化
しにくくなったり、透過率変化が急激に小さくなったり
するのが分かった 第６図に示したように例えばＩＯｒ
＋ｍでは昇温に対して急激に透過率変化を起こし かつ
透過率の変化量も太き（１しかし５層ｍより薄くなると
昇温に対する透過率変化はなだらかになり、その変化量
も小さくなり、３層ｍ未満ではほとんど変化しなくなり
１． 従って結晶化温度が高くなりかつ記録層が透過
率変化を示すには記録層厚が３層ｍ以上１５ｎｍ以下で
なければならな賎 特に結晶化温度が２０℃以上高くな
り、かつ記録層が１５層ｍを越える場合と同じ様な結晶
化過程を示すには記録層厚が５層ｍ以上１０ｎｍ以下の
範囲にあるのがよ賎 さらに記録層が５ｒ＋ｍ以上８ｎ
ｍ以下では結晶化温度は飽和もするため最も都合がよ賎 実施例２ 次に記録層材料と、記録層の薄膜化に伴う結晶化温度の
上昇の程度の関係を求めｔも 実施例１と同様に１０
ｍｍφのガラス基板上に誘電体層 記録層誘電体層の順
に成膜してサンプルとした ここで記録層厚は１１００
ｎと８層ｍの２種類作威し それぞれの結晶化温度を測
定した 結晶化温度の測定方法は実施例１と同じであも
誘電体層としてはＺｎＳ。
度の関係を示しｔも 第５図中には基板上に直接記録
層のみを設けた場合の結果も比較のために記したが、
記録層を薄くしても結晶化温度はほとんど変わらず、誘
電体でサンドイッチして初めて結晶化温度が上昇するの
が分かも 記録層厚が１５層ｍ以下となるとき、本発明
によるサンプルの結晶化温度は全ての組合せにおいて上
昇した 特に１０層ｍ以下で急激に高くなり２０℃以上
上昇し８層ｍ程度でほぼ飽和すも さらに記録層厚を薄
くすると結晶化温度は変わらないが、 記録層が結晶化
しにくくなったり、透過率変化が急激に小さくなったり
するのが分かった 第６図に示したように例えばＩＯｒ
＋ｍでは昇温に対して急激に透過率変化を起こし かつ
透過率の変化量も太き（１しかし５層ｍより薄くなると
昇温に対する透過率変化はなだらかになり、その変化量
も小さくなり、３層ｍ未満ではほとんど変化しなくなり
１． 従って結晶化温度が高くなりかつ記録層が透過
率変化を示すには記録層厚が３層ｍ以上１５ｎｍ以下で
なければならな賎 特に結晶化温度が２０℃以上高くな
り、かつ記録層が１５層ｍを越える場合と同じ様な結晶
化過程を示すには記録層厚が５層ｍ以上１０ｎｍ以下の
範囲にあるのがよ賎 さらに記録層が５ｒ＋ｍ以上８ｎ
ｍ以下では結晶化温度は飽和もするため最も都合がよ賎 実施例２ 次に記録層材料と、記録層の薄膜化に伴う結晶化温度の
上昇の程度の関係を求めｔも 実施例１と同様に１０
ｍｍφのガラス基板上に誘電体層 記録層誘電体層の順
に成膜してサンプルとした ここで記録層厚は１１００
ｎと８層ｍの２種類作威し それぞれの結晶化温度を測
定した 結晶化温度の測定方法は実施例１と同じであも
誘電体層としてはＺｎＳ。
５ｉ０２． ＡＩＮを採用し 層厚はＺｎＳ、 ５ｉ０
２． ＡＩＮ共に記録層の上下とも１００ｎｍとした
成膜方法はＡｉＮのみスパッタリング法で、その他は誘
電体層 記録層共に蒸着法で作成した 記録層の組成は
Ｔｅ６０Ｇｅ５ＳｎｌＯＡｕ２５．５ｂ４０Ｔｅ６０（
＝Ｓｂ２Ｔｅ３）、 Ｇｅ５０Ｔｅ５０（−ＧｅＴｅ）
、Ｉｎ２２Ｓｂ３７Ｔｅ４１． Ｉｎ５０Ｓｂ５０（＝
ＩｎＳｂ）、 Ｉｎ４０Ｔｅ６０（ｌｎ２Ｔｅ３）、
Ｂ１４０Ｔｅ６０（＝Ｂｉ２Ｔｅａ）を用いた なおＩ
ｎ３３Ｓｂ１７Ｔｅ５０とＩｎ５０Ｓｂ５０は昇温に伴
い透過率は増加した力ｔ この場合も透過率が△Ｔ／２
変化したときの温度を結晶化温度Ｔｘとしｔ、 （Ｉ
ｎ２２Ｓｂ３７Ｔｅ４１はアモルファスから結晶化する
ときに またＩｎ５０Ｓｂ５０は準安定な結晶から安定
な結晶に変化するときに透過率が大きくなも ） 第１表に記録層の組成と結晶化温度の関係を示した 全
ての組成において誘電体層の種類に関係なく、記録層厚
が８層ｍのとき１１００ｎに比べて結晶化温度が２５℃
〜４０℃上昇しｔも ここで特に注目すべきことは１
００ｎｍでは結晶化温度が１００℃以下のものが８層ｍ
では１００℃以上になったことであも結晶化温度が１０
０℃以下では熱的に不安定で、室温に１力月間放置した
だけでも透過率変化が観測されるが１００℃以上になる
と透過率変化がほとんど観測されなくなも すなわちＳ
ｂ２Ｔｅ３． ＩｎＳｂ。
２． ＡＩＮ共に記録層の上下とも１００ｎｍとした
成膜方法はＡｉＮのみスパッタリング法で、その他は誘
電体層 記録層共に蒸着法で作成した 記録層の組成は
Ｔｅ６０Ｇｅ５ＳｎｌＯＡｕ２５．５ｂ４０Ｔｅ６０（
＝Ｓｂ２Ｔｅ３）、 Ｇｅ５０Ｔｅ５０（−ＧｅＴｅ）
、Ｉｎ２２Ｓｂ３７Ｔｅ４１． Ｉｎ５０Ｓｂ５０（＝
ＩｎＳｂ）、 Ｉｎ４０Ｔｅ６０（ｌｎ２Ｔｅ３）、
Ｂ１４０Ｔｅ６０（＝Ｂｉ２Ｔｅａ）を用いた なおＩ
ｎ３３Ｓｂ１７Ｔｅ５０とＩｎ５０Ｓｂ５０は昇温に伴
い透過率は増加した力ｔ この場合も透過率が△Ｔ／２
変化したときの温度を結晶化温度Ｔｘとしｔ、 （Ｉ
ｎ２２Ｓｂ３７Ｔｅ４１はアモルファスから結晶化する
ときに またＩｎ５０Ｓｂ５０は準安定な結晶から安定
な結晶に変化するときに透過率が大きくなも ） 第１表に記録層の組成と結晶化温度の関係を示した 全
ての組成において誘電体層の種類に関係なく、記録層厚
が８層ｍのとき１１００ｎに比べて結晶化温度が２５℃
〜４０℃上昇しｔも ここで特に注目すべきことは１
００ｎｍでは結晶化温度が１００℃以下のものが８層ｍ
では１００℃以上になったことであも結晶化温度が１０
０℃以下では熱的に不安定で、室温に１力月間放置した
だけでも透過率変化が観測されるが１００℃以上になる
と透過率変化がほとんど観測されなくなも すなわちＳ
ｂ２Ｔｅ３． ＩｎＳｂ。
Ｉｎ２Ｔｅ３． Ｂｉ２Ｔｅ３等ではこれまで結晶化温
度が低いため実用化が困難とされていため丈 本発明に
より実用化の可能性が生まれたといえも （以下余白） 第 １ 表 記録層組成 誘電体層組成 結晶化温度（１）−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−１−一旦一〇−ｎ
−ｍ−−−−−８−ｎ−ｍＴｅ６０Ｇｅ５ＳｎｌＯＡｕ
２５ ＺｎＳ Ｔｅ６０Ｇｅ５Ｓｒ＋１０Ａｕ２５ ｉ０２ ５ｂ４０Ｔｅ６０ Ｇｅ５０Ｔｅ５０ Ｇｅ５０Ｔｅ５０ Ｉｎ２２Ｓｂ３７Ｔｅ４１ １ｎ５０Ｓｂ５０ Ｉｎ５０Ｓｂ５０ Ｉｎ５０Ｓｂ５０ Ｉｎ４０Ｔｅ６０ Ｉｎ４０Ｔｅ６０ Ｂｉ４０Ｔｅ６０ Ｂｉ４０Ｔｅ６０ ＡｉＮ ＺｎＳ ＳｉＯ２ ＳｉＯ２ ｎ５ ＳｉＯ２ ＡｉＮ ＺｎＳ ＳｉＯ２ ｎ５ ＳｉＯ２ ■ 光ディスクでは信号の再生は反射率変化を検出して行う
た取 記録前後に於ける反射率変化が大きい方が望まし
くｔ 本発明による非常に薄い記録層を有する場合には
記録層の多層化および反射層の設置が結晶化前後にお
ける反射率の変化量の増大に有効であることが分かった
以下にその実施例を示す。
度が低いため実用化が困難とされていため丈 本発明に
より実用化の可能性が生まれたといえも （以下余白） 第 １ 表 記録層組成 誘電体層組成 結晶化温度（１）−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−１−一旦一〇−ｎ
−ｍ−−−−−８−ｎ−ｍＴｅ６０Ｇｅ５ＳｎｌＯＡｕ
２５ ＺｎＳ Ｔｅ６０Ｇｅ５Ｓｒ＋１０Ａｕ２５ ｉ０２ ５ｂ４０Ｔｅ６０ Ｇｅ５０Ｔｅ５０ Ｇｅ５０Ｔｅ５０ Ｉｎ２２Ｓｂ３７Ｔｅ４１ １ｎ５０Ｓｂ５０ Ｉｎ５０Ｓｂ５０ Ｉｎ５０Ｓｂ５０ Ｉｎ４０Ｔｅ６０ Ｉｎ４０Ｔｅ６０ Ｂｉ４０Ｔｅ６０ Ｂｉ４０Ｔｅ６０ ＡｉＮ ＺｎＳ ＳｉＯ２ ＳｉＯ２ ｎ５ ＳｉＯ２ ＡｉＮ ＺｎＳ ＳｉＯ２ ｎ５ ＳｉＯ２ ■ 光ディスクでは信号の再生は反射率変化を検出して行う
た取 記録前後に於ける反射率変化が大きい方が望まし
くｔ 本発明による非常に薄い記録層を有する場合には
記録層の多層化および反射層の設置が結晶化前後にお
ける反射率の変化量の増大に有効であることが分かった
以下にその実施例を示す。
実施例３
記録層の組成 誘電体層の組成 反射層を有する場合に
はその組成を同じにして構造の異なる４種類のサンプル
を作成した すなわち第１＠ 第２図ａ、 ｂ、
ｃに対応する構造である。全てのサンプルにおいて、基
板は１８Ｘ１８ｍｍのガラス基板、記録層組成はＣｅ１
４Ｓｂ２９Ｔｅ５７、誘電体層はＺｎＳである。第１図
に対応するサンプル１は記録層厚８ｎ取 誘電体層は上
下とも１１００ｎでも 第２図ａに対応するサンプル２
では記録層は２層とも８ｎａ 誘電体層は記録層間が８
ｎａ 上下は１００ｒ＋ｍであも 第２図すに対応す
るサンプル３ではサンプル１の上にさらにＡｕの反射層
を３０ｎｍ設けたものであも 第２図Ｃに対応するサン
プル４はサンプル２の上にさらにＡｕの反射層を３０ｎ
ｍ設けたものであも 以上の４サンプルを記録層の結晶
化温度以上で熱処理しその前後に於ける反射率の変化量
を測定した 熱処理は２５０℃で５分間行った 反射率
は分光器を用いて波長８３０ｎｍの光を基板側から照射
して測定した 第２表に熱処理前後の反射率を示す。第
２表から分かるように 結晶化前後における反射率変化
はサンプル２． ３． ４全てにおいてサンプル１より
大きくなっており、記録層の多層化あるいは反射層の設
置が有効であも 第 ２ 表 反射率（％） １．−１−１１．−０−−−−一一−−９０９０２．−
９．−−−１艷処、理、飢−０−一一一一艶、処理、後
サンプル１ １０ １４ サンプル２ １２ １９ サンプル３ １８ ２８ サンプル４ １６ ３０ 発明の効果 本発明による基板上に３ｎｍ以上１５ｎｍ以下の記録層
を誘電体層でサンドイッチして設置した構造の光学情報
記録部材は 記録層厚が１５ｒ＋ｍを越える場合に比べ
て、あるいは誘電体でサンドイッチしない場合に比べて
、アモルファスの結晶化温度、あるいは準安定な結晶か
ら安定な結晶への状態変化温度を上昇させることができ
、 したがって記録信号の熱的劣化を小さくすることが
できも また 記録層の層厚を前記範囲に保ちなが転基板上に
記録層を誘電体層を介して多層に形成したり、あるいは
反射層を設けることにより、熱的安定性を向上させたま
まアモルファスと結晶間（あるいは準安定結晶と安定結
晶間）の反射率変化を大きくすることができ、 したが
って信号の再生がより容易になａ
はその組成を同じにして構造の異なる４種類のサンプル
を作成した すなわち第１＠ 第２図ａ、 ｂ、
ｃに対応する構造である。全てのサンプルにおいて、基
板は１８Ｘ１８ｍｍのガラス基板、記録層組成はＣｅ１
４Ｓｂ２９Ｔｅ５７、誘電体層はＺｎＳである。第１図
に対応するサンプル１は記録層厚８ｎ取 誘電体層は上
下とも１１００ｎでも 第２図ａに対応するサンプル２
では記録層は２層とも８ｎａ 誘電体層は記録層間が８
ｎａ 上下は１００ｒ＋ｍであも 第２図すに対応す
るサンプル３ではサンプル１の上にさらにＡｕの反射層
を３０ｎｍ設けたものであも 第２図Ｃに対応するサン
プル４はサンプル２の上にさらにＡｕの反射層を３０ｎ
ｍ設けたものであも 以上の４サンプルを記録層の結晶
化温度以上で熱処理しその前後に於ける反射率の変化量
を測定した 熱処理は２５０℃で５分間行った 反射率
は分光器を用いて波長８３０ｎｍの光を基板側から照射
して測定した 第２表に熱処理前後の反射率を示す。第
２表から分かるように 結晶化前後における反射率変化
はサンプル２． ３． ４全てにおいてサンプル１より
大きくなっており、記録層の多層化あるいは反射層の設
置が有効であも 第 ２ 表 反射率（％） １．−１−１１．−０−−−−一一−−９０９０２．−
９．−−−１艷処、理、飢−０−一一一一艶、処理、後
サンプル１ １０ １４ サンプル２ １２ １９ サンプル３ １８ ２８ サンプル４ １６ ３０ 発明の効果 本発明による基板上に３ｎｍ以上１５ｎｍ以下の記録層
を誘電体層でサンドイッチして設置した構造の光学情報
記録部材は 記録層厚が１５ｒ＋ｍを越える場合に比べ
て、あるいは誘電体でサンドイッチしない場合に比べて
、アモルファスの結晶化温度、あるいは準安定な結晶か
ら安定な結晶への状態変化温度を上昇させることができ
、 したがって記録信号の熱的劣化を小さくすることが
できも また 記録層の層厚を前記範囲に保ちなが転基板上に
記録層を誘電体層を介して多層に形成したり、あるいは
反射層を設けることにより、熱的安定性を向上させたま
まアモルファスと結晶間（あるいは準安定結晶と安定結
晶間）の反射率変化を大きくすることができ、 したが
って信号の再生がより容易になａ
第１図は本発明による光学情報記録部材の一例を示す断
面は 第２図は本発明による光学情報記録部材の異なる
態様を示す断面＆ 第３図は結晶化温度の測定装置の構
成阻 第４図 第６図は結晶化温度の測定例を示す飄
第５図は結晶化温度の層厚依存性を示す図であも ｌ・・・基板 ２・・・記録層 ３・・・誘電体層 ４
・・・反射＃ ５・ ・サンプノＬ／、６・・ヒーター
、 ７・・・ステージ、 ８・・・熱電蕉９・・・レー
ザー光電 １０・・・フォトディテクター。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第３図 第４図 ；１！覆 （°Ｃ） 言ｅ ８畢 層 ７！ （ｎｍ） 第 図 庁 （・Ｃ）
面は 第２図は本発明による光学情報記録部材の異なる
態様を示す断面＆ 第３図は結晶化温度の測定装置の構
成阻 第４図 第６図は結晶化温度の測定例を示す飄
第５図は結晶化温度の層厚依存性を示す図であも ｌ・・・基板 ２・・・記録層 ３・・・誘電体層 ４
・・・反射＃ ５・ ・サンプノＬ／、６・・ヒーター
、 ７・・・ステージ、 ８・・・熱電蕉９・・・レー
ザー光電 １０・・・フォトディテクター。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第３図 第４図 ；１！覆 （°Ｃ） 言ｅ ８畢 層 ７！ （ｎｍ） 第 図 庁 （・Ｃ）
Claims (8)
- （１）基板上に、誘電体層、記録層、誘電体層の順に積
層した光学情報記録部材において、 前記記録層はレーザー光線等の照射によって光学的に識
別可能な状態間で可逆的に変化し、かつ層厚が３ｎｍ以
上１５ｎｍ以下であることを特徴とする光学情報記録部
材。 - （２）基板上に、誘電体層、記録層の順に交互に２回以
上積層した後、さらに誘電体層を設けた光学情報記録部
材において、 前記記録層はレーザー光線等の照射によって光学的に識
別可能な状態間で可逆的に変化し、かつ層厚が３ｎｍ以
上１５ｎｍ以下であることを特徴とする光学情報記録部
材。 - （３）基板上に、誘電体層、記録層、誘電体層、反射層
の順もしくは、反射層、誘電体層、記録層、誘電体層の
順に設けた光学情報記録部材において、前記記録層はレ
ーザー光線等の照射によって光学的に識別可能な状態間
で可逆的に変化し、かつ層厚が３ｎｍ以上１５ｎｍ以下
であることを特徴とする光学情報記録部材。 - （４）基板上に、誘電体層、記録層の順に交互に２回以
上積層した後、さらに誘電体層、反射層の順に積層する
か、もしくは基板上に、反射層、誘電体層の順に積層し
た後、さらに記録層、誘電体層の順に交互に２回以上積
層した光学情報記録部材において、 前記記録層はレーザー光線等の照射によって光学的に識
別可能な状態間で可逆的に変化し、かつ層厚が３ｎｍ以
上１５ｎｍ以下であることを特徴とする光学情報記録部
材。 - （５）記記録層の層厚が５ｎｍ以上１０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の光学
情報記録部材。 - （６）記録層の層厚が５ｎｍ以上８ｎｍ以下であること
を特徴とする請求項５記載の光学情報記録部材。 - （７）記録層が、アモルファスと結晶間で状態変化を起
こすことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の
光学情報記録部材。 - （８）記録層がＳｂ２Ｔｅ３、ＩｎＳｂ、Ｉｎ２Ｔｅ３
、Ｂｉ２Ｔｅ３からなることを特徴とする請求項１、２
、３または４記載の光学情報記録部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2057164A JPH03259437A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 光学情報記録部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2057164A JPH03259437A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 光学情報記録部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03259437A true JPH03259437A (ja) | 1991-11-19 |
Family
ID=13047922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2057164A Pending JPH03259437A (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 光学情報記録部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03259437A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166696A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | レ−ザ−記録媒体 |
| JPS61269247A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 可逆的光学情報記録媒体および記録再生方法 |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP2057164A patent/JPH03259437A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166696A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | レ−ザ−記録媒体 |
| JPS61269247A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 可逆的光学情報記録媒体および記録再生方法 |
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