JPS62256243A - 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） 本発明は情報記録媒体に関する。

（従来の技術） 近年来、各種の技術分野において高密度記録再生が要求
されるようになり、色々な形式の情報記録媒体による高
密度記録再生が行なわれるようになったが、その一つと
して非晶質カルコゲン系材料（Ｓ、Ｓｅ、Ｔｏを主成分
とし、複数種類の他の元素を含んだ材料）が、それに光
学的、電気的、熱的なエネルギが加えられたときに、非
晶質の状態の材料が結晶状態に転移して、材料が示す電
気伝導度、光吸収率、屈折率、誘電率、静電容量、熱伝
導率等が変化するという現象のあることに着目し、非晶
質カルコゲン系材料を情報記録媒体の記録材料に用いて
情報信号の記録再生を行なうようにすることも試みられ
ている。

そして、前記した非晶質カルコゲン系材料を記録材料に
用いた従来の情報記録媒体としては、記録材料としてＴ
ａ−ＴｅＯ２，Ｓ　ｎ−Ｔｅ−８ｅ、５ｂ−８ｓなどを
用いたものがそれぞれ提案されているが、前記した記録
材料の内でＴｅは非晶質状態の薄膜が容易に得られる上
に、相転移を生じさせるためのエネルギの閾値が低いと
いうことから記録材料として有望である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、テルルはそれ自体が酸化し易いために、
記録材料の構成元素中に含まれているテルルが酸化され
易い状態にあった場合には、テルルの酸化によって記録
材料の特性が経時的に大きく変化してしまうことが問題
になる。

それで、例えば、誘電体相中に非晶質状態のカルコゲン
系材料を分散させた記録材料として従来から知られてい
るＴ　ｅ　−Ｔ　ｅ　Ｏ２においては、誘電体として用
いるＴｅＯ２中に非晶質状態のテルルを分散させること
により、Ｔｅの微粒子をＴｅＯ２のマトリックスで囲ん
で１゛ｅの酸化が抑制されるようにするということも試
みられているが、記録材料の一部として用いられるＴｅ
Ｏ２自体に酸素を含んでいるために、記録材料の特性の
経時的な劣化は避けられないし、また、酸素の添加量の
制御が困難であるという点が問題になる。

また、テルルの酸化を抑えるのに、セレンを添加した記
録媒体も知られているが、セレンは「毒物及び劇物取締
法」において毒物に指定されている程に毒性が強いので
、安全性に問題があるためにセレンの使用によってテル
ルの酸化を防止するようにする手段は採用することがで
きない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は光学的エネルギあるいは熱的エネルギもしくは
電気的エネルギの印加によって原子配列が変化される如
き記録層を基板に備えている情報記録媒体であって、前
記した基板上の記録層としてテルル（Ｔｅ）と錫（Ｓｎ
）と硫化亜鉛（ＺｎＳ）との混合物による次のように表
わされる組成の非晶質の薄膜 ＴｅａＳｎβ（ＺｎＳ）ｙ ただし、３０原子％≦α≦８０原子％、５原子％≦β≦
４０原子％、１原子％≦γ≦５０ｆＭ子％を基板に付着
形成させてなる情報記録媒体により長期間にわたって安
定で信頼性の高い情報記録媒体を提供できるようにした
ものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の情報記録媒体の具体
的な内容を詳細に説明する。第１図は本発明の情報記録
媒体の一部の縦断側面図であって第１図において１は基
板であり、この基板１としては例えばアクリル樹脂板が
用いられてもよい。

２は前記した基板１の表面に設けられた紫外線硬化樹脂
層であり、この紫外線硬化樹脂層２にはスタンパを用い
た周知の方法によってｌ・ラッキング用の溝が構成され
ている。

３は前記した紫外線硬化樹脂層２上に構成させたテルル
（Ｔｅ）と錫（Ｓｎ）と硫化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｓ）との混
合物による次のように表わされる組成の非晶質の薄膜 Ｔｅａ　　Ｓｎβ（Ｚ　ｎ　Ｓ）ｙ ただし、３０原子％≦α≦８０原子％、５原子％≦β≦
４０原子％、１原子％≦γ≦５０原子％による記録層で
あり、この記録層３は所定の複数種類の記録材料を例え
ば後述のように共蒸着することによって形成されるもの
である。

また、４は紫外線硬化樹脂層であり、５はアクリル樹脂
板であって、前記のアクリル樹脂板５は前記した紫外線
硬化樹脂層４を用いて前記した記録層３に対して接着固
着されている。

次に、本発明の情報信号記録媒体、すなわち、基板１上
の記録層としてテルル（Ｔｓ）と錫（Ｓｎ）と硫化亜鉛
（ＺｎＳ）との混合物による次のように表わされる組成
の非晶質の薄膜 Ｔｅａ　Ｓｎβ　（ＺｎＳ）？ （ただし、３０原子％≦α≦８０原子％、５原子％≦β
≦４０原子％、１原子％≦γ≦５０原子％）を基板１に
付着形成させてなる情報記録媒体における記録材料の成
膜による基板１に対する記録層３の具体的な形成法につ
いて説明すると次のとおりである。

硫化亜鉛（ＺｎＳ）の粉末と、テルル（Ｔｅ）の粉末と
、錫（Ｓｎ）の粉末とを、それぞれ別個のタングステン
製のボートに入れ、Ｉ　Ｘ　１０−’Ｐａの真空度の真
空雰囲気中で通電加熱によって前記したボート中の粉末
を、前記した真空雰囲気中に設置されているプリグルー
プ付きの円盤状のアクリル基板１（またはガラス基板）
に共蒸着して、前記のプリグループ付きの基板上に膜厚
が略々１１００ｎの記録材料に、よる薄膜３を成膜する
。

前記のようにして成膜された記録層３は、テルルと錫と
硫化亜鉛との混合物による非晶質薄膜であり、この点は
Ｘ線回折のピークは詔められなかったことからみても明
らかである。

前記のようにして成膜されたテルル（Ｔｅ）と錫（Ｓｎ
）と硫化亜鉛（ＺｎＳ）との混合物による次のように表
わされる組成範囲の非晶質の薄膜ＴｅαＳｎβ（ＺｎＳ
）γ（ただし３０原子％≦α≦８０原子％、５原子％≦
β≦４０原子％、１原子％≦γ≦５０原子％）について
のＸ線マイクロ・アナライザによる組成分析の結果、Ｚ
ｎＳが２４原子％、Ｓｎが２０原子％、Ｔｅが５６原子
％であるような記録材料からなる薄膜の示差走査熱量計
（ディファレンシャル・スキャニング・カロリーメータ
）によるＤＳＣ曲線が第２図に示されている。

そして、第２図によると前記のようにＺｎＳが２４原子
％、Ｓｎが２０原子％、Ｔ’　ｅが５６原子％であるよ
うな硫化亜鉛とテルルと錫との混合物による非晶質の薄
膜は、１７５℃の付近に非晶質の状態から結晶状態に転
移する際の発熱ピークがｌｆｔ！察されるが、前記した
相転移を起こす温度（結晶化温度Ｔｘ）は、誘電体とし
て酸化物系の誘電体を使用した場合に比べて高いものに
なっているのである。

前記の相転移を起こす温度（結晶化温度Ｔｘ）は硫化亜
鉛の量の増大とともに上昇することが実験の結果によっ
て明らかにになっており、また、前記の相転移を起こす
温度（結晶化湿度ＴＸ）の制御は容易に行うことができ
る。そして、前記した相転移を起こす温度（結晶化温度
Ｔｘ）が高くなるのにつれて、非晶質の状態（成膜直後
の状態）は安定なものになり、記録された情報の劣化が
起き難くなる。

さて、硫化亜鉛とテルルと錫との混合物による記録材料
の非晶質の簿膜による記録層３を直径が１３０ｍｍのア
クリル樹脂製の基板１上に付着形成させた後に、その上
にアクリル樹脂板５を貼り合わせた構成形態のものとし
て実施した本発明の情報記録媒体（第１図示の実施例に
おいては、記録層３を紫外線硬化性樹脂層２上に構成さ
せているが、前記した紫外線硬化性樹脂層２は基板１に
トラッキング制御用の溝を形成させるためのものである
から、記録層３が基板１に付着形成させるというように
表現してもよいのである）の−例のものを、所定の回転
数（例えば、毎分１８００回転）で回転させた状態とし
、出力が４．５ｍｗ〜９　ｍ　ｗの半導体レーザから情
報信号によって強度変調されているレーザ光（波長７８
０ｎ、ｍ）の光スポットを記録材料の薄膜３に照射する
と、前記の記録材料の薄膜３には情報信号により相転移
が起こり情報信号の記録を行うことができたが、前記し
た記録材料による薄膜３は、それの相転移を起こす温度
（結晶化温度Ｔｘ）が前述のように高い割りには高い記
録感度が得られることが明らかになった。

また、情報記録媒体を毎分１８００回転させた状態にお
いて単一周波数の信号（ＩＭＨｚの信号）を記録し、そ
の情報記録媒体に光の波長が７８０ｎｍで１　ｍ　ｗの
出力のレーザ光を１ミクロンのスポット径の光として照
射し、情報記録媒体からの反射光の変化を読取った場合
のＣ／Ｎは５５ｄＢ以上というように高いＣ／Ｎが得ら
れた。

本発明の情報記録媒体において、それの基板上１に記録
層３として形成させるべきテルル（Ｔｅ）と錫（Ｓｎ）
と硫化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｓ）との混合物による非晶質の薄
膜は、次のように表わされる組成範囲ＴｅｃｚＳｎβ（
ＺｎＳ）ｙ（ただし、３０原子％≦α≦８０原子％、５
原子％≦β≦４０原子％。

１原子％≦γ≦５０原子％）において良好な結果が得ら
れたが、組成範囲が４０原子〃≦α≦７０原子％、１５
原子％≦β≦３５原子メ、１０原子２≦γ≦３０原子メ
の場合には、前記したＣ／Ｎの値５５　ｄ、　Ｂよりも
より一層高いＣ／Ｎが得られた。

前記した記録材料の薄膜３、すなわち、テルル（Ｔｅ）
とＩｆ（Ｓｎ）と硫化亜鉛（ｚｎＳ）とが、次のように
表わされる組成範囲 Ｔｅα　Ｓｎβ（ＺｎＳ）ｙ （ただし、３０原子％≦α≦８０原子％、５原子％≦β
≦４０原子％、１原子％≦γ≦５０原子％）内となされ
ている混合物による非晶質の薄膜による記録層３は、そ
れに対して光学的エネルギが付与されることによって、
それの光学的性質が著るしく変化するだけではなく、同
時に電気伝導度等も大きく変化するものであるから、本
発明の情報記録媒体を用いて情報信号の記録再生を行な
う場合には、記録時に光学的エネルギではなく、電気的
、熱的エネルギを用いて情報信号の記録を行なうことも
可能であり、また、情報記録媒体からの情報信号の再生
に際しては、光の透過率（光の反射率）の変化の検出と
いうような光学的特性の変化を検出する手段を用いる他
に、電気抵抗の変化。

静電容量値の変化の検出というような他の検出手段を用
いて情報信号の再生を行なうようにすることも可能であ
る。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように本発明
の情報記録媒体は、光学的エネルギあるいは熱的エネル
ギもしくは電気的エネルギの印加によって原子配列が変
化される如き記録層を基板に備えている情報記録媒体で
あって、前記した基板上の記録層としてテルル（Ｔｅ）
と錫（Ｓ　ｎ）と硫化亜鉛（Ｚ　ｎＳ）との混合物によ
る次のように表わされる組成の非晶質の薄膜 ＴｅａＳｎβ（Ｚ　ｎ　５）ｙ （ただし、３０原子％≦α≦８０原子％、５原子％≦β
≦４０原子％、１一原子％≦γ≦５０原子％）を基板に
付着形成させたことにより、高い記録感度と高いＣ／Ｎ
が得られるとともに、本発明では特性の経時変化の少い
情報記録媒体を容易に提供することができるのである。

すなわち、硫化亜鉛とテルルと錫との混合物による非晶
質の薄膜による記録層をアクリル樹脂板の基板に付着形
成させた本発明の一実施例の情報記録媒体を温度が７０
℃で、湿度が９０％の雰囲気中に放置して１０００時間
以上経過してもＣ／Ｎの劣化が認められない程に安定で
あり、また、５５ｄＢ以上のＣ／Ｎが簡単に得られ、さ
らに、記録材料として使用できる組成範囲が広く、さら
にまた、製造プロセスが簡単で再現性が良好である他に
、記録材料として毒物を使用していない等の薄利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録媒体の一部の縦断側面図、第
２図は記録材料の薄膜２のＤＳＣ曲線である。 １・・・基板、２・・・基板１の表面に設けられた紫外
線硬化性樹脂層、３・・・記録材料の薄膜、４・・・紫
外線硬化性樹脂層、５はアクリル樹脂板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学的エネルギあるいは熱的エネルギもしくは電気的エ
   ネルギの印加によって原子配列が変化される如き記録層
   を基板に備えている情報記録媒体であって、前記した基
   板上の記録層としてテルル（Ｔｅ）と錫（Ｓｎ）と硫化
   亜鉛（ＺｎＳ）との混合物による次のように表わされる
   組成の非晶質の薄膜ＴｅαＳｎβ（ＺｎＳ）γ ただし、３０原子％≦α≦８０原子％、５原子％≦β≦
   ４０原子％、１原子％≦γ≦５０原子％を基板に付着形
   成させてなる情報記録媒体