JPH039880A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光による記録層の相変化を利用して情報の記録
再生及び書き換えを行う為の相変化型光情報記録媒体に
関する。

〔従来技術〕

電磁波特にレーザービームの照射により情報の記録・再
生および消去可能な光メモリー媒体の一つとして、精品
−非晶質相聞或いは結晶−結晶相聞の転移を利用する、
いわゆる相変化型記録媒体が良く知られている。特に光
磁気メモリーでは困難な単一ビー１１によるオーバーラ
イドが可能であり、ドライブ側の光学系もより単純であ
ることなどから最近その研究開発が活発になっている。

その代表的な材料例として、ＵＳＰ　３，５３０，４４
１に開示されているようにＧｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−５
ｂ　、Ｇｅ−Ｔｅ−３，、Ｇｅ−５ｅ−５、Ｇｅ−５ｅ
−５ｂ　、　Ｇｅ−Ａ　５−５ｅ　、　Ｉｎ−Ｔｅ、５
ｅ−Ｔｅ、５ｓ−Ａｓ等所謂カルコゲン系合金材料が挙
げられる。又、安定性、高速結晶化等の向上を目的にＧ
ｅ−Ｔｅ系にＡｕ　（特開昭６１−２１９６９２号）。

Ｓｎ及びＡｕ　（特開昭６１−２７０１９０号）　、　
Ｐｄ　（特開昭６２−１９４００号）等を添加した材料
の提案や、記録／消去の繰返し性能向上を目的にＧｅ−
Ｔｅ−５ｅ−５ｂの組成比を特定した材料（特開昭６２
−７３４３８号）の提案等もなされている。しかしなが
ら、そのいずれもが相変化型書換え可能光メモリー媒体
として要求される諸特性のすべてを満足し得るものとは
いえない。特に記録感度、消去感度の向上、オーバーラ
イド時の消し残りによる消去比低下の防止、くり返し性
能の向上並びに記録部、未記録部の長寿命化が解決すべ
き最重要課題となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は従来技術における上記問題点を解消し高
速消去、記録感度、消去感度の向上、記録部の安定性等
の特性を全て満足する新規な相転移性四元化合物を用い
たオーバーライド可能な相変化型情報記録媒体を提供し
ようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明の構成は基板上に、下
記一般式で示される四元化合物よりなる記録層を設けた
ことを特徴とする相変化型情報記録媒体に関する。

一般式 ％式％） ここでＸは周期律表第Ｉｂ族元素から選ばれた元素、Ｙ
Ｉは第１ＩＩ　ｂ族元素から選ばれた元素、又Ｙ、は第
Ｖｂ族元素から選ばれた元素、Ｚは第ＶＩｂ族元索から
選ばれた元素を表わす。

具体的にはＸとしてはＣｕ　、　Ａｇ　、＾Ｕが、ＹＩ
としてはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎが、ＹＩｌとしてはＳｂ、Ｂ
ｉが、ＺとしてはＳｅ　、　Ｔｅなどを挙げることがで
きる。

本発明の記録層に用いられる前記一般式の四元化合物は
Ｘ又は（Ｙ、ＹＩｌ）又はＺの各々の元素比をかえるこ
とにより融点、結晶化温度、活性化エネルギー及びその
光学定数等を任意に変化させることが可能である。すな
わち本発明の基礎をなすｔｂＩＩＩｂｖｒｂ、化合物、
あるいはＩｂＶｂＶＩｂ、化合物は融点が約５００〜８
００℃前後にあり、又、そのエネルギーギャップも現在
多く使用されている（ＧａＡ１）Ａｓ系半導体レーザに
対して効率的に吸収可能な範囲にあるため、感度の向上
及び高速消去が可能となる。

本発明はこれら三元系化合物の有する各種物性の幅を四
元素とすることにより大きく拡大することができるため
現在相変化型光記録媒体が有する前記問題点を解消した
ものである。

又前記一般式の化合物の場合、成膜条件によっては従来
の非晶質−結晶質間の相転移と同時に結晶質−結晶質間
の相転移も可能である。

以上のような本発明の新規な相転移性四元化合物の具体
的な例としては、 Ａｇ（Ｉｎｘ−５ｂ、−ｘ）Ｔｅ、、　Ａｇ（Ｉｎｘ−
５ｂ、−ｘ）Ｓｅ２゜Ａｇ（Ｇａｘ−５ｂｉ−ｘ）Ｔｅ
ｔ、 Ａｇ（Ａｌｘ−Ｓｂ１−ｘ）Ｔｅ２゜ Ａｇ（Ｉｎｘ−Ｂｉｌ−ｘ）Ｔｅ２゜ Ａｇ（Ｇａｘ−Ｂｉ、−ｘ）Ｔｅ、、 Ａｇ（Ａｌｘ−［１ｉ□−ｘ）Ｔｅ、、Ｃｕ（Ｉｎｘ−
５ｂ、−ｘ）Ｔｅ２、 Ｃｕ（Ｇａｘ−５ｂ、−ｘ）Ｔｅ２゜ ３ｇ（Ｇａｘ−５ｂ、−ｘ）Ｓｃｊ、 Ａｇ（Ａｌｘ−５ｂ、−ｘ）ＳｃＪ、 Ａｇ（Ｉｎｘ−Ｂｉ□−ｘ）Ｓｓ、、 Ａｇ（Ｇａｘ−Ｂｉ□−ｘ）Ｓｅ２、 Ａｇ（Ａｌｘ・［ｌｉ、−ｘ）Ｓｅ２゜Ｃｕ（Ｉｎｘ−
５ｂ、−ｘ）Ｓｅ、、 Ｃｕ（Ｇａｘ−５ｂ、−ｘ）Ｓｅ、、 Ｃｕ（＾１ｘ−５ｂ□−ｘ）Ｔｅ、、Ｃｕ（Ａｌｘ−５
ｂ、−ｘ）Ｓｅ２゜Ｃｕ（Ｉｎｘ−Ｂｉ□−ｘ）Ｔｅ、
、Ｃｕ（Ｉｎｘ−Ｂｉ、−ｘ）Ｓｅ２、Ｃｕ（Ｇａｘ−
Ｂｉ、−ｘ）Ｔｃ２、Ｃｕ（Ｇａｘ−Ｂｉｌ−ｘ）Ｓｅ
、、Ｃｕ（Ａｌｘ−［３ｉ、−ｘ）Ｔｅ、、Ｃｕ（Ａｌ
ｘ−［１ｉ１−ｘ）Ｓｅ２、等が挙げられる。

本発明で用いられる基板は通常、ガラス、石英、セラミ
ックスあるいは樹脂であり、樹脂基板が成型性、コスト
等の点で好適である。樹脂の代表例としてはポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポ
リエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂
、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げら
れるが、加工性、光学特性等の点でポリカーボネート樹
脂、ポリメチルメタクリレートのようなアクリル系樹脂
が好ましい。

又、基板の形状としてはディスク状、カード状あるいは
シート状であっても良い。

本発明の光情報記録媒体を作るには所定の組酸比のター
ゲットを作製し、スパッター法による方法が好適である
。又膜の組成ずれを補正するために必要に応じて単元素
のチップを用いる場合もある。

こうして形成された記録層の厚さは通常３００〜１５０
０人、好ましくは５００〜１０００人である。なお記録
層を非晶質状態にするか、或いは結晶状態にするかは蒸
着時の基板温度によって決定され、常温の場合は非晶質
状態となり、又材料にもよるが、１００℃以上の場合（
又は前記温度でのアニール後）は結晶状態となる。

本発明では記録層上に更に保護層を設けることができる
。保ＩＩの材料としては熱的に安定な窒化ケイ素等の窒
化物；二酸化ケイ素、二酸化チタン等の酸化物等が使用
されろ。好ましい材料としてはＳｉｎ、５ｉｎ２．Ｚｎ
Ｏ，Ｓｎ○２．　Ａ　Ｉ、０．、　Ｔ　ｉ　Ｏ２，Ｉ　
ｎ、Ｏ，、Ｍ　ｇ　Ｏ。

ｚｒＯ２等の金属酸化物、Ｓ　ｉ３Ｎ４．　Ａ　Ｉ　Ｎ
。

ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物、ＳｉＣ，ＴａＣ，Ｂ
４Ｃ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＺｒＣ等の炭化物やダイヤモンド
状カーボン或いはそれらの混合物が挙げられる。又、必
要に応じて不純物を含んでいてもよい。このような保Ｗ
ＩＮは各種気相成膜法、例えば、真空蒸着法、スパッタ
法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンブレーティ
ング法、電子ビーム蒸着法等によって形成できる。なお
、保護層の厚さは通常３００〜ｔ、ｓｏ。

人、好ましくは約１，０００人である。形成法は記録層
の場合と同様１通常スパッタ法が適用される。　記録、
再生及び消去に用いる１１１波としてはレーザー光、電
子線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波等
１種々のものが採用可能であるが、ドライブに取付ける
際、小型でコンパクトな半導体レーザーのビームが最適
である。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。

実施例Ｉ Ａ　ｇｚｓ　（Ｉ　ｎ１ｘ、５ｓ　ｂｘｚ、ｓ）　Ｔ　
ｅｓｏの組成を有するスパッタ用ターゲットを作製し、
直径１３０ｍｍ、厚み１　、２ｍｍのガラス基板上にス
パッタ法により１０００人厚の記８層を形成した後、保
護膜として窒化ケイ素を１０００人厚同じくスパッタ法
で形成した。

得られた記ａ層は非晶質であるため記８ｍの初期化（結
晶化）をほどこした。記８ＷＩを形成する際、テストピ
ースとしてスライドガラス上に同じ膜を形成しておき、
この膜から本記録層の光学特性、熱的特性をそれぞれ分
光光度計及びＤＳＣにより測定した。

本記録層の融点は〜６２０℃であり、結晶化温度は〜１
３０℃前後であった。又非晶質と初期化後（結晶化）の
間の反射率変化は〜１８％程度であった（測定波長７８
０ｎｎ＋）　。

これらの値はＩｎとｓｂの組成比をかえることによって
変化することはもちろんである。このことは目的に応じ
て記録感度、消去感度及び記録の長寿命化をはかる為の
自由度が広いことを示している。

次に初期化後の記録媒体を１８０Ｏｒｐｍの速度で回転
させながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体レー
ザｉ光（発振波長λ＝　７８０ｎｍ）を照射することに
より、記録、再生及び消去を行った・ なお、記録出力は記録最小パワー１１ｍ１＋Ｉ、再生出
力は２ｍＷ、消去出力は消去最小パワー５１である。又
この出力／消去条件で記録後、さらに２Ｍｆｉｚでオー
バーライド試験を行った。

その結果、初期記録のＣ／Ｎ比は５２ｄｌｌでオーバー
ライド後も５１ｄｌｌと殆ど変わらなかった。又この時
の消去率は３１ｄｌｌであり消去残りが若干認められる
が、充分使用可能な段階であることが確認された。又ｉ
ｏ、ｏｏｏ回の記録、消去のくり返し実験を行ったが、
信号レベルの低下はほとんど認められず、くり返し特性
も良好であることが確認された。

以下、本発明の記Ｓ層を用いることにより記録感度及び
消去感度はＧｅＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ、系記録層に比較し大
きく向上し、消去率、くり返し特性も改良されているこ
とが確認された。

実施例２ Ａ　ｇａｓ　（Ｉ　ｎ１ｓｓ　ｂｔｏ）　Ｔ　ｅｓｏの
組成を有するターゲラｉ・を作製し、実施例１と同じ方
法で光情報記録媒体を作製した。テストピースにより光
学特性、熱特性をそれぞれ分光光度計及びＤＳＣにより
測定した０反射率変化は蒸着後（非晶質）と初期化後（
結晶質）（λ＝　７８０ｎｍ）で１８層程度であり、融
点は〜６２０℃、結晶化温度は〜１６０℃前後であった
。

次に初期化後の記録媒体を１８０Ｏｒｐｍの速度で回転
させながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体レー
ザー光（λ＝　７８０ｎｍ）を照射することにより記録
、再生及び消去をおこなった。

なお記録出力は記録最小パワー１１＋ｎＷ、再生出力は
２ｍＷ、消去出力は消去最小パワー７ｎ＋Ｗであった。

又この出力／消去条件で記録後さらに２Ｍ　Ｈｚでオー
バーライド実験を行った。

その結果初期記録のＣ／Ｎ比は５２ｄＢ、オーバーライ
ド後も５０ｄＢと良好な値を示した。又この時の消去率
は３０ｄ［ｌであった。

又１０，０００回の記録、消去のくり返し実験を行った
が、信号レベルの低下はほとんど認められなかった。

以下本発明の２８層を用いることにより記録感度及び消
去感度はＧｅＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ、県北り層に比較し大い
に向上し、消去率、くり返し特性も改良されていること
が確認された。

実施例３ Ａ　ｇ２５　（Ｉ　ｎ１ｌｌｓ　ｂｕｓ）　Ｔ　（３５
６の組成を有するスパッタ用ターゲットを作製し、直径
１３０ｆｆ１ｍ、厚さ！、２ｎ＋ｎ＋のガラス基板上に
実施例１．２と同じ方法により１０００人厚の記録層を
設けた後、窒化シリコンを保護膜として１０００人厚形
記録た。

そして初めにテストピースにより本記録層の光学特性及
び熱特性を実施例１，２と同じく分光光度計及びＤＳＣ
により測定した。反射率変化は蒸着後（非晶質）と初期
化後（結晶質）（λ＝　７８０ｎｍ）で２０層程度であ
った。又融点は〜５９０℃、結晶化温度は〜１２０℃前
後であった。

次に本記録層のディスク特性を実施例１，２と同様に測
定した。先ず記録媒体を１８００ｒｐｍの速度で回転さ
せながらビーム径を１μｍφ程度に絞った半導体レーザ
光（λ＝　７８０ｎｎ＋）を照射することにより、記録
、再生及び消去を行った。

なお記録出力は記録最小パワー１０１１ｗ、再生出力は
２ＩＩＩｗ、消去出力は消去最小イ（ワー５ｍすであっ
た。

又この出力／消去条件で記録後さらに２Ｍ　Ｈｚでオー
バーライドの実験を行った。

その結果初期記録のＣ／Ｎ比５３ｄＢ、オーバーライド
後も５１ｄＢであった。一方この時の消去率は３２ｄＢ
であった。

又１０．０００回の記録、消去の繰返し実験を行ったが
、信号レベルの低下はほとんどみとめられなかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明で用いられる前記一般式の
四元化合物は、その構成元素比を変化させることにより
、その光学定数をはじめ。

融点、結晶化点及び活性化エネルギーを広い範囲で任意
に制御することが可能なため相変化型光メモリー用記録
層材料として使用した時、記録感度、消去感度の向上、
及び消去率の改良そして記録の長寿命化をはかることが
できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に、下記一般式で示される四元化合物より成
   る記録層を設けたことを特徴とする相変化型情報記録媒
   体。 一般式 Ｘ・（Ｙ＿ I 、Ｙ＿II）Ｚ＿２ （但しＸは周期律表第 I ｂ族元素から選ばれた元素。 Ｙ＿ I は第IIIｂ族元素から選ばれた元素、 Ｙ＿IIは第Ｖｂ族元素から選ばれた元素、 Ｚは第VIｂ族元素から選ばれた元素を表わす。）