JPH0387292A - 情報記録媒体 - Google Patents
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- JPH0387292A JPH0387292A JP1225414A JP22541489A JPH0387292A JP H0387292 A JPH0387292 A JP H0387292A JP 1225414 A JP1225414 A JP 1225414A JP 22541489 A JP22541489 A JP 22541489A JP H0387292 A JPH0387292 A JP H0387292A
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Landscapes
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- 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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、レーザビーム等の先ビームを記録層に照射
し、その照射条件によって照射部分に相変化を誘起させ
て情報を記録・消去し、この相変化に伴う反射率、透過
率等の光学特性の変化を検出することにより情報を再生
する情報記録媒体に関する。このような情報記録媒体と
しては、光ディスク、光カード、光テープ、及び光ドラ
ム等がある。
し、その照射条件によって照射部分に相変化を誘起させ
て情報を記録・消去し、この相変化に伴う反射率、透過
率等の光学特性の変化を検出することにより情報を再生
する情報記録媒体に関する。このような情報記録媒体と
しては、光ディスク、光カード、光テープ、及び光ドラ
ム等がある。
(従来の技術及びその課題)
従来、所謂イレーサブル光ディスク等の情報の消去が可
能な情報記録媒体として、相変化型のものが広く知られ
ている。この相変化型情報記録媒体は、例えば、ガラス
又はプラスチック(ポリカーボネート樹脂、ポリメチル
メタクリレート樹脂等)からなる基板と、この基板上に
形成された記録層とを備えている。この記録層を形成す
る材料としては、例えばGeTe等のカルコゲナイド系
合金が知られており、これらは異なる条件の光ビーム(
例えばレーザビーム)を照射することにより、例えば結
晶と非晶質との間で可逆的に相変化するので、この相変
化を利用して情報を記録及び消去し、これらの相変化に
伴う反射率又は透過率等の光学的特性の変化を利用して
情報を読取ることができる。
能な情報記録媒体として、相変化型のものが広く知られ
ている。この相変化型情報記録媒体は、例えば、ガラス
又はプラスチック(ポリカーボネート樹脂、ポリメチル
メタクリレート樹脂等)からなる基板と、この基板上に
形成された記録層とを備えている。この記録層を形成す
る材料としては、例えばGeTe等のカルコゲナイド系
合金が知られており、これらは異なる条件の光ビーム(
例えばレーザビーム)を照射することにより、例えば結
晶と非晶質との間で可逆的に相変化するので、この相変
化を利用して情報を記録及び消去し、これらの相変化に
伴う反射率又は透過率等の光学的特性の変化を利用して
情報を読取ることができる。
このような記録層としては、光ビームの照射条件によっ
て相変化が生じ易い共晶組成をを有する材料や金属間化
合物を形成する材料が適している。
て相変化が生じ易い共晶組成をを有する材料や金属間化
合物を形成する材料が適している。
しかしながら、従来、相変化型情報記録媒体の記録層と
して用いられているGeTe等の合金は、一応上述の条
件は満足するものの、未だ情報記録媒体として十分な特
性を保持しているとは言えない。特に、初期化、記録及
び消去を高速化することが望まれている。また、結晶−
非晶質間の相変化により情報を記録・消去する場合には
、通常記録部分が非晶質になるが、一般に非晶質は比較
的安定性が低いため、非晶質状態をより安定化すること
も要求されている。
して用いられているGeTe等の合金は、一応上述の条
件は満足するものの、未だ情報記録媒体として十分な特
性を保持しているとは言えない。特に、初期化、記録及
び消去を高速化することが望まれている。また、結晶−
非晶質間の相変化により情報を記録・消去する場合には
、通常記録部分が非晶質になるが、一般に非晶質は比較
的安定性が低いため、非晶質状態をより安定化すること
も要求されている。
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
初期化、記録及び消去を高速で実施することができ、記
録した情報が安定である情報記録媒体を提供することを
目的とする。
初期化、記録及び消去を高速で実施することができ、記
録した情報が安定である情報記録媒体を提供することを
目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
この発明に係る情報記録媒体は、基板と、光ビームの照
射によって照射部分が相異なる2つの相間で相変化する
記録層とを有する情報記録媒体であって、前記記録層は
、Sn、Bi及びTeを含むことを特徴とする。
射によって照射部分が相異なる2つの相間で相変化する
記録層とを有する情報記録媒体であって、前記記録層は
、Sn、Bi及びTeを含むことを特徴とする。
(作用)
Sn−Bi−Te合金は、前述のような相変化型記録媒
体の記録層としての条件を満たす材料であり、しかも結
晶化速度が大きい。従って、記録層をSn、Bi及びT
eが含有する組成にすることにより、初期化、記録及び
消去を高速化することができる。
体の記録層としての条件を満たす材料であり、しかも結
晶化速度が大きい。従って、記録層をSn、Bi及びT
eが含有する組成にすることにより、初期化、記録及び
消去を高速化することができる。
(実施例)
以下、添付図面を参照してこの発明について具体的に説
明する。第1図はこの発明の実施例に係る情報記録媒体
を示す断面図である。基板1はポリオレフィン、エポキ
シ、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)等のプラスチック、又はガラス等、こ
の技術分野で通常用いられる材料で形成されている。こ
の基板1の上に、保護層3、記録層2、保護層4及び保
護層5がこの順に形成されている。
明する。第1図はこの発明の実施例に係る情報記録媒体
を示す断面図である。基板1はポリオレフィン、エポキ
シ、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)等のプラスチック、又はガラス等、こ
の技術分野で通常用いられる材料で形成されている。こ
の基板1の上に、保護層3、記録層2、保護層4及び保
護層5がこの順に形成されている。
保護層3及び保護層4は、記録層2を挟むように配設さ
れており、有機高分子材料、例えばPMMA、ポリスチ
レン等の熱可塑性樹脂若しくは紫外線硬化樹脂(所謂2
P樹脂)、又は5iOz、Al103、AIN、ZnS
、若しくはZrO,等の誘電体で形成される。これら保
護層3.4は記録層2が空気中の水分の影響を受けるこ
とを未然に防止する作用、及び記録・消去の際にレーザ
ビーム等の光ビームにより記録層2の照射部分が飛散し
たり穴が形成されてしまうことを防止する作用を有して
いる。これら保護層3゜4はスピンコード法、蒸着法、
スパッタリング法等によって好適に形成することができ
る。なお、これら保護層3.4の厚みは10入乃至数十
μmであることが好ましい。
れており、有機高分子材料、例えばPMMA、ポリスチ
レン等の熱可塑性樹脂若しくは紫外線硬化樹脂(所謂2
P樹脂)、又は5iOz、Al103、AIN、ZnS
、若しくはZrO,等の誘電体で形成される。これら保
護層3.4は記録層2が空気中の水分の影響を受けるこ
とを未然に防止する作用、及び記録・消去の際にレーザ
ビーム等の光ビームにより記録層2の照射部分が飛散し
たり穴が形成されてしまうことを防止する作用を有して
いる。これら保護層3゜4はスピンコード法、蒸着法、
スパッタリング法等によって好適に形成することができ
る。なお、これら保護層3.4の厚みは10入乃至数十
μmであることが好ましい。
保護層5は情報記録媒体取扱う際の表面での傷やほこり
等を防止するために配設されるもので、スピンコード法
等により紫外線硬化樹脂を塗布し、これに紫外線を照射
して硬化させること等により形成される。この保護層5
の層厚は100λ乃至数十μmであることが好ましい。
等を防止するために配設されるもので、スピンコード法
等により紫外線硬化樹脂を塗布し、これに紫外線を照射
して硬化させること等により形成される。この保護層5
の層厚は100λ乃至数十μmであることが好ましい。
なお、保護層3゜4.5は設けることが好ましいが、必
ずしも設けなくてもよい。
ずしも設けなくてもよい。
記録層2は、5n−Bi−Te合金で形成されており、
蒸着法、スパッタリング法等によって好適に形成するこ
とができる。なお、合金ターゲットを使用して蒸着又は
スパッタリングする場合には、ターゲット組成と実際に
形成される膜の組成とに差があることを考慮する必要が
ある。また、多元同時蒸着又は多元同時スパッタリング
等によって成膜することもできる。記録層2の層厚は1
00乃至3000Åであることが好ましい。
蒸着法、スパッタリング法等によって好適に形成するこ
とができる。なお、合金ターゲットを使用して蒸着又は
スパッタリングする場合には、ターゲット組成と実際に
形成される膜の組成とに差があることを考慮する必要が
ある。また、多元同時蒸着又は多元同時スパッタリング
等によって成膜することもできる。記録層2の層厚は1
00乃至3000Åであることが好ましい。
記録層2を構成する5n−Bi−Te合金は、照射する
光ビームの条件を変えることにより結晶と非晶質との間
で相変化し得る材料であり、結晶化速度が大きいという
特徴を有している。また、非晶質を安定化させることが
でき、更に、結晶化速度を大きくすることができる。従
って、このような合金で記録層2を形成することにより
、初期化、記録及び消去を高速化することができる。
光ビームの条件を変えることにより結晶と非晶質との間
で相変化し得る材料であり、結晶化速度が大きいという
特徴を有している。また、非晶質を安定化させることが
でき、更に、結晶化速度を大きくすることができる。従
って、このような合金で記録層2を形成することにより
、初期化、記録及び消去を高速化することができる。
なお、−層非晶質状態を安定化する観点からは、記録層
2を、原子%でSnが40%以下、かっBiが30%以
下の組成にすることが好ましい。
2を、原子%でSnが40%以下、かっBiが30%以
下の組成にすることが好ましい。
次に、第2図及び第3図を参照しながらこの実施例に係
る情報記録媒体の記録層の形成方法の一例について説明
する。第2図はこの実施例の記録層を形成するために用
いられるスパッタリング装置の概略構成を示す縦断面図
、第3図はその横断面図である。図中10は真空容器を
示し、この真空容器10はその底面にガス導入ボート1
1及びガス排出ボート12を有している。ガス排出ボー
ト】2は排気装置13に接続されており、この排気装置
13により排出ボート12を介して真空容器10内が排
気される。また、ガス導入ボート11はアルゴンガスボ
ンベ14に接続されており、このボンベ14から真空容
器10内にガス導入ボート11を介してスパッタリング
ガスとしてのアルゴンガスが導入される。真空容器10
内の上部には、基板支持用の円板状の回転基台15がそ
の面を水平にして配設されており、その下面に基板1が
支持され、図示しないモータによって回転されるように
なっている。また、真空容器10内の底部近傍には、基
台15に対向するように、夫々記録層を構成するSn、
Bi、及びTeで形成されたスパッタリング源21,2
2.23が配設されており、各スパッタリング源には図
示しない高周波電源が接続されている。これらスパッタ
リング源21,22.23の情報には、夫々モニタ装置
24,25.26が設けられており、これらモニタ装置
により各スパッタリング源からのスパッタリング量をモ
ニタし、記録層が所定の組成になるように各スパッタリ
ング源に投入する電力量を調節するようになっている。
る情報記録媒体の記録層の形成方法の一例について説明
する。第2図はこの実施例の記録層を形成するために用
いられるスパッタリング装置の概略構成を示す縦断面図
、第3図はその横断面図である。図中10は真空容器を
示し、この真空容器10はその底面にガス導入ボート1
1及びガス排出ボート12を有している。ガス排出ボー
ト】2は排気装置13に接続されており、この排気装置
13により排出ボート12を介して真空容器10内が排
気される。また、ガス導入ボート11はアルゴンガスボ
ンベ14に接続されており、このボンベ14から真空容
器10内にガス導入ボート11を介してスパッタリング
ガスとしてのアルゴンガスが導入される。真空容器10
内の上部には、基板支持用の円板状の回転基台15がそ
の面を水平にして配設されており、その下面に基板1が
支持され、図示しないモータによって回転されるように
なっている。また、真空容器10内の底部近傍には、基
台15に対向するように、夫々記録層を構成するSn、
Bi、及びTeで形成されたスパッタリング源21,2
2.23が配設されており、各スパッタリング源には図
示しない高周波電源が接続されている。これらスパッタ
リング源21,22.23の情報には、夫々モニタ装置
24,25.26が設けられており、これらモニタ装置
により各スパッタリング源からのスパッタリング量をモ
ニタし、記録層が所定の組成になるように各スパッタリ
ング源に投入する電力量を調節するようになっている。
このようなスパッタリング装置においては、先ず、排気
装置により真空容器10内を例えば10−’T orr
まで排気する。次いで、ガス導入ボート11を介して容
器10内にアルゴンガスを導入しつつ、排気装置13の
排気量を調節して真空容器10内を所定圧ツノのアルゴ
ンガス雰囲気に保持する。この状態で、基板1を回転さ
せつつ、スパッタリング源21,22.23に所定時間
所定の電力を印加する。これにより、基板1に所定組成
の記録層が形成される。なお、保護層を形成する場合に
は、記録層2の形成に先立ち、保護層の組成に調整され
たスパッタリング源を用いて上述したようにスパッタリ
ングするこにより基板1上に保護層3を形成し、その後
記録層2を形成し、更に保護層3を形成する場合と同様
の条件で記録層2の上に保護層4を形成することができ
る。
装置により真空容器10内を例えば10−’T orr
まで排気する。次いで、ガス導入ボート11を介して容
器10内にアルゴンガスを導入しつつ、排気装置13の
排気量を調節して真空容器10内を所定圧ツノのアルゴ
ンガス雰囲気に保持する。この状態で、基板1を回転さ
せつつ、スパッタリング源21,22.23に所定時間
所定の電力を印加する。これにより、基板1に所定組成
の記録層が形成される。なお、保護層を形成する場合に
は、記録層2の形成に先立ち、保護層の組成に調整され
たスパッタリング源を用いて上述したようにスパッタリ
ングするこにより基板1上に保護層3を形成し、その後
記録層2を形成し、更に保護層3を形成する場合と同様
の条件で記録層2の上に保護層4を形成することができ
る。
次に、この発明の情報記録媒体における初期化、並びに
、情報の記録、消去及び再生について説明する。
、情報の記録、消去及び再生について説明する。
初期化
記録層2は成膜直後に通常非晶質であるが、情報を記録
するためには結晶である必要があるので、レーザビーム
等の光ビームを記録層2に全面照射して加熱徐冷し、記
録層2を結晶化する。
するためには結晶である必要があるので、レーザビーム
等の光ビームを記録層2に全面照射して加熱徐冷し、記
録層2を結晶化する。
記録
高出力でパルス幅が短い先ビームを記録層2に照射し、
照射部分を加熱急冷して非晶質に相変化させ、記録マー
クを形成する。
照射部分を加熱急冷して非晶質に相変化させ、記録マー
クを形成する。
l肖 去
記録層2に形成された記録マーク部に、記録の際よりも
低出力でパルス幅が長い光ビームを照射して記録マーク
部を結晶に相変化させ、情報を消去する。
低出力でパルス幅が長い光ビームを照射して記録マーク
部を結晶に相変化させ、情報を消去する。
再生
情報を記録した記録層2に比較的弱い光ビームを照射し
、記録マーク部と非記録部との間の光学的特性、例えば
反射率の差を検出して情報を読取る。
、記録マーク部と非記録部との間の光学的特性、例えば
反射率の差を検出して情報を読取る。
なお、消去レベルの光ビームに記録レベルの光ビームパ
ルスを重畳することにより、オーバーライド(従前の情
報を消去しながら記録すること)することも可能である
。
ルスを重畳することにより、オーバーライド(従前の情
報を消去しながら記録すること)することも可能である
。
次に、この発明の試験例について説明する。
試験例1
ガラス基板上に、第2図及び第3図に示すスパッタリン
グ装置により、5n−Bi−Te合金薄膜を形成し、X
線回折によりその膜の構造を確認した。その結果を第4
図に示す。第4図は5n−Bi−Te3元系の組成図で
あり、図中斜線で示す範囲において非晶質の薄膜を得る
ことができた。
グ装置により、5n−Bi−Te合金薄膜を形成し、X
線回折によりその膜の構造を確認した。その結果を第4
図に示す。第4図は5n−Bi−Te3元系の組成図で
あり、図中斜線で示す範囲において非晶質の薄膜を得る
ことができた。
即ち、この組成範囲においてはレーザビームの照射条件
を選択することにより非晶質状態をとり得ることができ
、相変化型の記録層として利用し得ることが確認された
。従って、相変化型の記録層としては、原子%でBiが
30%以下で、かつSnが40%以下である組成の5n
−Bi−Te合金が望ましい。
を選択することにより非晶質状態をとり得ることができ
、相変化型の記録層として利用し得ることが確認された
。従って、相変化型の記録層としては、原子%でBiが
30%以下で、かつSnが40%以下である組成の5n
−Bi−Te合金が望ましい。
試験例4
第1図に示した層構成を有するサンプルA−Eを作製し
た。これらサンプルの記録層の組成を第1表に示す。
た。これらサンプルの記録層の組成を第1表に示す。
第 1 表
これらサンプルについて、基板側から種々のパルス幅の
波長830nI11の半導体レーザビームを一定強度で
記録層に対物レンズを用いて集光照射し、パルス幅と照
射部分の反射率変化との間の関係を把握した。その結果
を第5図に示す。第5図は横軸に照射するレーザビーム
のパルス幅をとり、縦軸に反射率変化量をとって、これ
らの関係を示すグラフである。このグラフにおいて急激
に反射率変化量が増加するところが非晶質から結晶への
相変化に対応する。このグラフによれば、BLの添加量
が増加するに従って、結晶化のためのレーザビームのパ
ルス幅が減少することが確認された。
波長830nI11の半導体レーザビームを一定強度で
記録層に対物レンズを用いて集光照射し、パルス幅と照
射部分の反射率変化との間の関係を把握した。その結果
を第5図に示す。第5図は横軸に照射するレーザビーム
のパルス幅をとり、縦軸に反射率変化量をとって、これ
らの関係を示すグラフである。このグラフにおいて急激
に反射率変化量が増加するところが非晶質から結晶への
相変化に対応する。このグラフによれば、BLの添加量
が増加するに従って、結晶化のためのレーザビームのパ
ルス幅が減少することが確認された。
Biが30原子%以上では、結晶化速度が速すぎるため
に非晶質状態が安定に存在しないものと考えられる。
に非晶質状態が安定に存在しないものと考えられる。
5n−Te2元合金は、Snが40原子%以下では非晶
質化が可能であるがレーザビームの吸収が少なく、レー
ザビームを照射してもほとんど加熱されず、相変化を起
し難い。一方、Biはレーザビームの吸収が大きい材料
であるので、5n−Te2元合金にBiを添加すること
により、記録感度が向上する。Biの添加量の増加によ
り、結晶化のためのレーザビームのパルス幅が減少して
いるのは、Biのこのような効果に起因しているものと
考察される。
質化が可能であるがレーザビームの吸収が少なく、レー
ザビームを照射してもほとんど加熱されず、相変化を起
し難い。一方、Biはレーザビームの吸収が大きい材料
であるので、5n−Te2元合金にBiを添加すること
により、記録感度が向上する。Biの添加量の増加によ
り、結晶化のためのレーザビームのパルス幅が減少して
いるのは、Biのこのような効果に起因しているものと
考察される。
他方、第5図から、Snの添加量が増加するに従って、
結晶化のためのレーザビームのパルス幅が短くなってい
ることが確認される。しかし、Snが40%より多くな
ると非晶質が不安定となり、非晶質化が困難となった。
結晶化のためのレーザビームのパルス幅が短くなってい
ることが確認される。しかし、Snが40%より多くな
ると非晶質が不安定となり、非晶質化が困難となった。
従って、Snは40%以−下であることが望ましい。
以上の試験例により、5n−Bi−Te合金で相変化型
の記録層を形成することができること、並びに、この合
金で形成された記録層は非晶質状態で安定であり、結晶
化速度が大きいことが確認された。
の記録層を形成することができること、並びに、この合
金で形成された記録層は非晶質状態で安定であり、結晶
化速度が大きいことが確認された。
[発明の効果]
この発明によれば、記録層を5n−Bi−Te合金で形
成したので、非晶質の安定性が高く、また結晶化速度が
大きい。従って、非晶質記録マーりの安定性に優れ、し
かも初期化、記録及び消去を高速で実施することができ
るという極めて特性が優れた情報記録媒体を得ることが
できる。
成したので、非晶質の安定性が高く、また結晶化速度が
大きい。従って、非晶質記録マーりの安定性に優れ、し
かも初期化、記録及び消去を高速で実施することができ
るという極めて特性が優れた情報記録媒体を得ることが
できる。
第1図はこの発明の実施例に係る情報記録媒体を示す断
面図、第2図は記録層を形成するための装置の概略構成
を示す縦断面図、第3図はその横断面図、第4図は5n
−Bi−Te3元合金においてレーザビーム照射により
非晶質になり得る組成領域を示す図、第5図は照射する
レーザビームのパルス幅と反射率変化量との関係を示す
グラフ図である。 1;基板、2;記録層、3.4,5.保護層。
面図、第2図は記録層を形成するための装置の概略構成
を示す縦断面図、第3図はその横断面図、第4図は5n
−Bi−Te3元合金においてレーザビーム照射により
非晶質になり得る組成領域を示す図、第5図は照射する
レーザビームのパルス幅と反射率変化量との関係を示す
グラフ図である。 1;基板、2;記録層、3.4,5.保護層。
Claims (1)
- 基板と、光ビームの照射によって照射部分が相異なる2
つの相間で相変化する記録層とを有する情報記録媒体で
あって、前記記録層は、Sn、Bi及びTeを含むこと
を特徴とする情報記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1225414A JPH0387292A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1225414A JPH0387292A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 情報記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0387292A true JPH0387292A (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=16828998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1225414A Pending JPH0387292A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 情報記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0387292A (ja) |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1225414A patent/JPH0387292A/ja active Pending
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