JPH058504B2 - - Google Patents

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JPH058504B2
JPH058504B2 JP59125910A JP12591084A JPH058504B2 JP H058504 B2 JPH058504 B2 JP H058504B2 JP 59125910 A JP59125910 A JP 59125910A JP 12591084 A JP12591084 A JP 12591084A JP H058504 B2 JPH058504 B2 JP H058504B2
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Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は光、熱等を用いて、高速かつ高密度に
情報を記録、再生する。光学記録用媒体のデイス
クに関するものである。 従来例の構成とその問題点 近年、マイクロプロセツサーの急激な能力増加
に伴い、周辺機器としてランダムアクセス可能な
高速・高密度でしかも大容量のメモリーに対する
要求が以前にも増して、大きくなつて来ている。 大容量メモリーとしては、比接触型である光学
式のものが優れている。光学式のメモリー装置と
しては媒体の種類として、デイスクの凹凸による
反射率の差を読むもの、光磁気相互作用を用いる
もの、および材料の状態に依存した光学定数の変
化を読むものなどがある。それぞれの媒体に固有
の特徴があるが、本発明は第3の材料に範囲に入
るものである。 このような媒体はデイスク状の基材に記録薄膜
材料層を設けレーザー光照射により記録薄膜材料
層を転移温度以上に昇温してその光学定数を変化
させて情報を記録するものである。このような光
記録デイスクにはTeとTeO2の混合系の材料をも
ちいたものが知られている。 すなわち、TeおよびTeO2の混合系の薄膜を真
空蒸着等の方法で作成した時の光学定数と、熱履
歴を受けたあとの光学定数では、いわゆる白化状
態と黒化状態に対応して変化が観察される。本発
明者らはすでにTe−TeO2系薄膜材料に金を添加
することによつて、白化状態から黒化状態への変
化が、従来よりも、より高速に変化させることを
発明している。一方、光デイスク装置で、半導体
レーザーにより光を照射して、状態変化を生じさ
せる場合、内周と外周では、角速度一定の場合周
方向の線速度が外周で速く、内周で遅くなるの
で、同一の半導体レーザーパワーが注入された場
合内周では単位面積当りのパワー密度が大きくな
り、逆に外周では小さくなる。この場合内周と外
周とでは記録状態が変化し好ましくないので、内
周と外周で、注入するレーザーパワーを変化させ
なければならない。逆にレーザーパワーを内周と
外周で同一にするためには、白化状態〓黒化状態
の転移温度を外周部と内周部で変化させることが
可能であれば良いことになる。本発明はこの概念
を実現化するものである。以下に発明の詳細を示
す。 発明の目的 本発明は、光学的に記録再生可能な高記録密度
を有するデイスク媒体における記録層を、内外周
における周速度の違いを補償できるよう改善し、
記録の安定性を高めることを目的とする。 発明の構成 上記目的を達成するため、デイスク状の基材に
記録薄膜材料層を設けレーザー光照射により記録
薄膜材料層を転移温度以上に昇温してその光学定
数を変化させて情報を記録する光記録用デイスク
において、デイスクの内周部と外周部で転移温度
を変化させた構成をもちいる。 具体的には本発明はテルル、酸素および金の少
なくとも三種の元素よりなる薄膜を記録層とする
光学的に情報の記録再生可能なデイスク状媒体に
おいて、デイスクの半径方向に構成元素の組成濃
度の変化を持たせたことを特徴とする。それによ
り、デイスクの内外周におけるレーザーとの相対
速度の相違に起因する応答の変化を補償すること
が可能となる。 実施例の説明 本発明の実施例を大別すると次の3種類であ
る。 (1) 第1番目の場合 テルルTeおよび酸化テルルTeO2が混合した状
態(化学式で便宜的にTeOx:o<x<2と記
述)でxがデイスクの半径方向に一定でかつ等量
含まれていて、金Auの含有量のみが変化してい
る場合。 (2) 第2番目の場合 TeOxのx値が半径方向で変化しているが、金
の含有量は一定の場合。 (3) 第3番目の場合 TeOxのx値が半径方向で変化しており、かつ
金の含有量も変化している場合。 以上の3つの場合は、それぞれ特徴があり媒体
に要求される特性に合せて選択する。以下に実施
例について詳述する。 まず前記第1番目の場合について述べる。 第1図はその場合の半径方向における構成元素
のTeとOの組成比、金含有量および光学定数が
大きく変化する静的な転移温度を示している。第
1図中横軸は半径方向の位置を示し物理的最外周
および最内周はそれぞれ、デイスクの外縁および
内縁を示している。また有効最外周および最内周
はそれぞれ記録用の薄膜の特性が規定できる、最
外および最内の位置を示している。本実施例では
より内周側で転移温度が高くなるように設定する
ために、内周側で金の含有量を高くしている。 金の含有量を径方向で変化させるために第4図
に示すような二元蒸着装置を用いた。含有量の半
径方向の変化は内周と外周とで付着量が異なるよ
うに、マスクを用いることにより実現できる。内
周で付着量が多くなるようにするには第4図に示
すように穴の形状をいびつな扇形にすれば良い。
同図において、1は円板状のデイスク基板であ
り、2の回転軸に取付けることにより回転しなが
ら薄膜を形成する。4,5は各々蒸発源及び
である。蒸発源4、蒸発源5と基板1との間
はマスク3により部分遮蔽されている。マスク3
を拡大し、上側から見たのが第4図bでる。同図
では左側の蒸発源4に対応する側が通常の均一
濃度になるような扇形に穴6が明けられてお
り、右側の蒸発源5に対応する側が、濃度勾配
が得られるように7があけられている。デイス
クの内周側で濃度を高めるためには、内周でより
多く薄膜形成的が付着するように内周側の穴を扇
形より大きくする。第1番目の場合に於ては蒸発
源4よりTeOxを蒸発させ、蒸発源7より
Auを蒸発させる。 実施例 1 概略を第4図に示すような蒸着機を用い、以下
の条件でTeOx−Au薄膜を作成した。デイスク
基板にはポリメチルメタアクリレート
(RMMA)樹脂を用いた。基板の直径は20cmで
ある。作成した薄膜の組成をオージエ電子分光法
(AES)で分析したところ第1図に示すように、
Ai,Apがそれぞれ、10%、3%であつた。また
その時の転移温度TbiおよびTbpはそれぞれ120℃
と110℃であつた。この条件以外にも穴の形状と
蒸発レートを変化させて種々のAi/Aoを有する
膜を作成した。その例を第1表に示す。また同表
に有効最内周部と有効最外周部における搬送波C
とノイズNの比C/Nの値を示す。基準はAuが
半径方向に5%含まれている場合とした。 またTeOxのx値は1.1に固定した。
【表】 第1表からわかるようにAi/Aoの値を変化さ
せるとC/Nが変化する。Aiの値が10%の時外
周のC/Nが基準値と同等になつた。内周のC/
Nと外周のC/Nの差が大きいと、回路設計上の
許容範囲を拡張する必要があるので、その値が小
さい程良い。No.2〜No.5は内周と外周で差が2dB
以内でしかも規準値との差が4dB以内とまずまず
許容できる範囲内であるが、No.6では外周側で
6dB低下するので好ましくない。以上のように1
<Ai/Ao<10の領域にあればC/Nの値が十分
満足できる値にあることがわかる。また最適値は
Ai/Ao=2の付近にあることがわかる。TeOx
のx値を1.1に固定したのは、この付近で特性が
最も良いからであり、xの他の値でもほぼ同様の
ことが確認されている。xの値は0.3〜1.8の範囲
が好ましい。 次に、前記第2番目の場合について述べる。 第2図はその場合の半径方向の構成元素の組成
比、含有量および光学定線の静的な転移温度を示
している。本例ではTeOxのxの値を変化させ
て、Auの含有量を一定としている。TeOxのx
の値が0から2に向つて増加するにつれて静的な
転移温度は増加する。そこで内周でxの値を大き
くすると、本発明の目的とする内周で転移温度が
外周にくらべて相対的に高い状態が実現できる。 薄膜作成は第5図に示す様な3元蒸着用のマス
クを用いて第4図の装置に対応する3元蒸着装置
により行つた。第1蒸発源用の穴8は均一濃度に
なるように扇形にしてあり、Auを通過させる。
第2蒸発源用の穴9も均一濃度になるように扇形
にしてありTe単体を通過させる。第3蒸発源用
の穴10は、内周で付着量が大きくなるように内
周で穴の開きを大きくしてある。第3の蒸発源か
らはTeO2又はTeOx(x<2)を蒸発させる。ま
た第2蒸発源よりTeOy(y<2)を蒸発させて
も良いがx<yの条件が必要である。 実施例 2 基板は実施例1で示したものと同じものであ
る。作成した薄膜の組成をAESで分析したとこ
ろ第2図に示すところのCi,Coはそれぞれ1.2,
1.0であつた。またその時の転移温度Tbi、および
Tbpはそれぞれ130℃と100℃であつた。この条件
以外にも穴の形状と蒸発レートを変化させて種々
のCi/Coを有する膜を作成した。その例を第2
表に示す。また同様に有効最内周部と、最外周部
におけるC/N比も合せて示す。基準値はTeOx
のx値が1.1の場合である。またAuの含有量は5
%に固定した。
【表】 第2表からわかるようにCi/Coの値を変化さ
せるとC/Nが変化する。Ciの値が1.3の時、外
周のC/Nが基準値と同等になつた。内周につい
て実施例1に記載の判断基準を適用すると、No.2
〜No.8が記録パワー定条件での実用に耐え得る特
性を示していることがわかる。以上のように1<
Ci/Co<2の範囲内にあれば本発明の目的を満
足することがわかる。また最適値は1.3<Ci/Co
<1.5の範囲内にあることがわかる。Auの含有量
が5%の場合を示したのは、この含有量付近で最
も特性が良いからでAuの含有量が2%以上20%
以下でも同様の特性を確認している。 最後に前記第3番目の場合について述べる。 第3図はその場合の半径方向の構成元素の組成
比、含有量および光学数の静的な転移温度を示し
ている。本例ではTeOxのx値とAuの含有量の
両方とも変化させる。前2例で示すごとく、
TeOxのx値とAuの含有量をそれぞれ単独に半
径方向に変化させた時、十分な効果が得られるこ
とが確認されたわけであるが、本発明者らは更に
検討した結果、第3番目の構成を採用すると前2
例の特徴をうまく取り入れて、改良が更に進むこ
とを見出した。 すなわち、半径方向の光学定数の不均一性が改
善されることである。前2例では半径方向におけ
る記録パワーの変化を小さくすることが確認でき
たが、内周と外周で、組成が異なるために吸収係
数などの光学定数が、半径方向に不均一となる傾
向も生じることも発見された。画像フアイルなど
の、誤り率が10-7程度のものであれば、第1の場
合や第2の場合の構成で十分である。しかし、デ
ータフアイルなどの信頼性が重要な用途に対して
は不十分である。そこで本発明者らはデイスクの
半径方向で光学定数ができるだけ均一になるよう
な構成を検討したところ、第3番目の構成で実現
可能なことを見出した。 第6図にその原理図を示す。aは第1の場合の
半径方向の吸収係線の変化である。bは第2の場
合であつて第1の場合とは曲線の傾きは逆になつ
ている。本発明ではこの効果を利用する。すなわ
ち、第1の場合と第2の場合を組合せると、第6
図Cに示すような半径方向に吸収係数が一定にな
るようにAuとO/Te比を制御することができ
る。蒸着装置には第5図に示すようなマスクを用
いれば良いがAuを蒸発させる穴も扇形からずら
して内周で大きくなるようないびつな形状にす
る。 実施例 3 基板は実施例1および2で示したものと同じで
ある。作成した薄膜の組成を分析したところ第3
図に示すところのAi,Ao,CiおよびCoがそれぞ
れ8%、2%、1.2、および1.0であつたその時の
転移温度Tbi、およびTbpは130℃と100℃であつ
た。その他の組成についても合せて第3表に示
す。
【表】 第3表からわかるように吸収係数を半径方向で
ほぼ一定になるようにすることにより、内周と外
周のC/Nを一定にすることが可能であることが
わかる。本実施例ではAi,Ao,CiおよびCoを制
御することによりC/Nがほぼ±1dB以内にはい
つていることがわかる。また、光学定数のうち、
吸収率を測定したところ(測定波長780nm)、No.
2の試料では内周から外周方向で変化なく約64%
またはNo.3の試料では同様に約68%であり、また
その偏差は10%以内であつた。あつた。通常使用
される半導体レーザーの波長範囲700nm以上、
900nm以下においてこのように実質吸収率の偏差
を小さくすることが可能であつた。 以上のように、第3の場合においては、吸収率
を内周から外周までほぼ一定にすることにより、
転移温度の変化に加えて、より信頼性の高い媒体
を作成できることがわかつた。 発明の効果 本発明によれば、テルル、酸素および金を主成
分とする光学記録用薄膜の半径方向に単調な組成
変化を設けることにより、内周と外周で、反射率
が急変する転移温度を変化させ、C/Nが半径方
向にほぼ一定となるようにすることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は、各々本発明の実施例におけ
る光学記録薄膜の組成及びその特性を示すグラ
フ、第4図aは、本発明の一実施例における二元
蒸着装置の構成を示す断面図、第4図bは、同装
置に用いるマスクの平面図、第5図は、本発明の
他の実施例における三元蒸着装置用のマスクの形
状を示す平面図、第6図は、本発明の実施例にお
ける記録薄膜の半径方向における吸収係数変化を
示すグラフである。 1……基板、3……マスク、4,5……蒸発
源、6,7……穴。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デイスク上の基材に記録薄膜材料層を設けレ
    ーザー光照射により記録薄膜材料層を転移温度以
    上に昇温してその光学定数を変化させて情報を記
    録する光学記録用デイスクであつて、内周部と外
    周部で転移温度を変化させたことを特徴とする光
    学記録用デイスク。 2 デイスク上の基材上に形成された記録層が少
    なくともテルル、酸素、金よりなる薄膜で構成さ
    れ、デイスクの半径方向に組成の単調な変化を有
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の光学記録用デイスク。 3 テルル対酸素の組成比(0.3<0/Te<1.8)
    が半径方向に一定でかつ等量含まれ、金の含有量
    のみが半径方向で単調な変化をしていることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載の光学記録用
    デイスク。 4 テルル対酸素の組成比(0.3<0/Te<1.8)
    が半径方向に一定でかつ等量含まれ、かつデイス
    クの有効最内周部の金の含有量をAi、有効最外
    周部の金の含有量をAoとしたとき、比Ai/Ao=
    Raが1<Ra<10を満たすことを特徴とする特許
    請求の範囲第3項記載の光学記録用デイスク。 5 テルル対酸素の組成比(0.3<0/Te<1.8)
    が半径方向で単調に変化しており、かつ金の含有
    量が半径方向に等量であることを特徴とする特許
    請求の範囲第2項記載の光学記録用デイスク。 6 テルル対酸素の組成比(0.3<0/Te<1.8)
    のデイスクの有効最内周部の値をCi、有効最外周
    部の値をCoとした時、比Ci/Co=Rtが1<Rt<
    2を満たすことを特徴とする特許請求の範囲第5
    項記載の光学記録用デイスク。 7 テルル対酸素の組成比(0.3<0/Te<1.8)
    が半径方向に単調に変化しており、かつ金の含有
    量も半径方向に単調に変化していることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載の光学記録用デイ
    スク。 8 テルル対酸素の組成比(0.3<0/Te<1.8)
    のデイスクの有効最内周部の値をCi、有効最外周
    部の値をCoとした時、比Ci/Co=Rtが1<Rt<
    2を満たし、かつ有効最内周部の金の含有量を
    Ai、有効最外周部の金の含有量をAoとしたと
    き、比Ai/Ao=Raが1<Ra<10を満たすこと
    を特徴とする特許請求の範囲第7項記載の光学記
    録用デイスク。 9 波長700nm以上900nm以下において、デイス
    クの有効最内周部と有効最外周部との間で、光の
    実行吸収率の偏差が10%以内であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の光学記録用デイ
    スク。
JP59125910A 1984-06-19 1984-06-19 光学記録用デイスク Granted JPS615448A (ja)

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JP59125910A JPS615448A (ja) 1984-06-19 1984-06-19 光学記録用デイスク

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JP59125910A JPS615448A (ja) 1984-06-19 1984-06-19 光学記録用デイスク

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JPS615448A JPS615448A (ja) 1986-01-11
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