JPS63262287A - 光学的記録部材 - Google Patents

光学的記録部材

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JPS63262287A
JPS63262287A JP63074836A JP7483688A JPS63262287A JP S63262287 A JPS63262287 A JP S63262287A JP 63074836 A JP63074836 A JP 63074836A JP 7483688 A JP7483688 A JP 7483688A JP S63262287 A JPS63262287 A JP S63262287A
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optical
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JP63074836A
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ピーター・フランンシス・カーシア
フランクリン・デイーン・カーク
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EI Du Pont de Nemours and Co
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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】 発明の分野 本発明は、光学的記録部材、特にレザービームをデーグ
ーの記録と再生との双方に使用する光学的記録部材に関
する。
発明の背景 デーグーの蓄積や訂正のシステムにおいて、その信頼性
高め、かつ容量を高くしようとする要求に応えるために
、いわゆる光学的ディスク記録システムの研究、開発が
相当活発になされている。
これらのシステムは、レザービームのように高焦点でモ
ジュール調節された光を、実質的に光を吸着できる記録
層上に当てて、使用されている。ここで発生した熱によ
り、高焦点レザービームの衝突した領域内の元版着付が
化学的及び/又は物理的に変化する。そして熱影響領域
内では、伝導性や反射性などの光学的特性などに関して
附随的な変化もたらされる。そして出力に際しては、吸
着層の非影響部分からの光の伝導又は反射量と、層の記
録された領域からの光の伝導又は反射量との間のコント
ラストを測定するようにしている。このような記録シス
テムの例として、米国特許3゜314.073及び3,
474,457がある。
データーを記録するには、レザー源からのモジュール化
された放射をおこなって、この放射で元版若記録層を存
する回転ディスクを露光することによりおこなわれる。
この放射光は、モジュレータ−と適切な光学系を通り、
このことにより高焦点のレザービームがディスク上に当
てられる。このディスクは、化学的及び/又は物理的な
光吸着層の反応により、光吸着層内の環状の経路に沿っ
て大変小さないくつかの記録(mark)を形成する。
記録の頻度は、モジュレータの入力により決定される。
1μm以下の焦点スポット径のレザービームを使用する
と、データーは108ビット/C−以上の密度で蓄えら
れる。
最も簡単な光学的ディスク媒体は、単に寸法的に安定な
固体基体の上に金属層のような元版着付の薄い層を被覆
したものである。光吸着層に、例えば、レザー源からコ
ヒーレントな強い光ビームが衝突すると、元版着付は、
蒸発し及び/又は熱的に劣化する。そしてこのことによ
り隣接する非記録層と比べて伝導性又は反射性の異なる
大変小さな記録領域を形成する。最も新しいレザー記録
媒体は、ナムの米国特許4,410,581に開示され
ている。ここでは、単一の記録層が、透明基体上に形成
された溶媒抵抗プラスチック材の中間層と、記録層上に
形成された保護溶媒基プラスチック層との間に完全に入
れられている。このとき、入っている記録層は、透明基
体を通るレザービームにより像が描かれて、大変小さな
穴を層内にあける。
多層抗反射構造は、たとえば、スポンゾの米国特許4,
305,081、ベルの米国特許4,270.132に
開示され、レザービームの吸着を増加させ、また単純な
単一層媒体を使用した場合に比べて読取/書込のコント
ラストを良好にしている。したがって、記録の出力効率
、感度及び耐久性を得るために、多層抗反射構造を使用
することが好適である。
多層抗反射構造の基本的なタイプとして2つある。一つ
は、基本的に二層構造で、他は三層構造である。二層媒
体では、その構造はアルミニラのような大変平滑で高い
反射材料で被覆され、その上部に適度に先吸着性の材料
の層が被覆されている。この層の厚さは約λ/4nに相
当するものが好適である。これは記録する光源の波長で
あり、nは光吸着層の反射指標である。三層の媒体では
、基体は同様に大変平滑で高い反射性の材料の第1の層
で被覆され、この材料の上に透明材料からなる第2の層
が被覆されている。透明な第2の層の上部には、光を強
く吸着する材料からなる薄い第3の層が被覆されている
。透明な層と吸着層との厚さの合計は好ましくは約λ/
 4 nに調製されるのがよい。いずれのタイプの構造
でも、光の波長及び反射指標による所定の層の調製を行
なうのは、非記録領域からの光の反射量を最小とするこ
とと記録領域からの光反射量を最大とすることを目的と
している。そしてこのようにして再生信号増幅を高いも
のとしている。3種のディスク構成に関する詳細な説明
は、コンピューターデザイン、1983年1月、133
〜146頁にニー、イー。
ベルおよびそこに引用された参考例によりなされている
。特に、ベル及びスボング、■EEEジャーナル オブ
 カンタム エレクトロニクス、QE−14巻、198
7年、487〜495頁参照。
無線、「二層」および「三層」なる用語は、基本的な光
学層を意味し、補助的な層を使用することを排除する意
味ではないことは、理解されるであう。例えば、ポリマ
ー材からなる大変薄い層を、基体と反射層との間に挿入
して、基体の平滑さが不十分のときにこれを補償し、あ
るいは、反射層の付着性を改善するようにしている。ま
た、元服着層の上に−又は二以上の透明層を被覆して、
悪影響を与える雰囲気状態から基本層を保護し、あるい
は熱的に他の層を絶縁することもできる。また、しばし
ば元服着層を焦点のない層として機能する比較的厚い透
明材の層で被覆して、表面のごみや汚れで媒体全ての光
学的特性が妨害されないようにしている。
上記のような構造で記録を形成するには、溶発(abl
atlon)または媒体中にピットや穴を形成する他の
手段により材料を物理的に除去することによりおこなわ
れるが、この場合ホールマン等、米国特許4,000,
334に開示された分散イメージシステムも使用できる
。この場合、薄い連続した吸着層上にレザーエネルギー
投射することにより、分散された小さな液滴状の透明非
連続領域を形成する。
光学的記録媒体の所望特性は、(1)高い感度、(2)
高い信号対ノズル比(SNR)、(3)材料の種類、汚
染及び他の欠陥に対する高い許容量、及び(4)広範囲
のデーター貯蔵、及び/又は記録及び読取り後における
高記録保存性(ベルトリニ、ジャーナル バキューム 
サイエンス チクノロシイ 18巻 No、1.198
1年1月、2月70頁、参照)である。これらの要望に
もとづき、できうるかぎり最良のディスク材を得るよう
な研究がなされている。特に、今日まで元服着層又は記
録層の材料に関してなされている多くの研究は、テルル
、テルル合金、ロジウム、ビスマス、インジウム、鉛、
アルミニウム、プラチナ、 −ニッケル、チタン及び銀
ような金属やカルコゲン族(chalcogenide
s )  (酸素族元素等)に関するものである。無線
、最大限の研究は断熱テルル及びその合金にひ素、アン
チモン、セレン、ゲルマニウム、硫黄、珪素、タリウム
、インジウム、錫、銅、銀、鉄、ビスマス、アルミニウ
ム、亜鉛、及びバナジウムなどを加えて使用するものに
関する。
これらの研究は、カルコゲン族に金属を含む三元系及び
四元系についてなされているが、テルル/銅のような二
元系についての研究は少ない。このような系については
、特開昭60−208290号に開示され、ここでは6
50nm又はそれより長い波長をレザー放射に使用して
いる。鉛酸化物、タングステン酸化物、チタニウム酸化
物、シリコン酸化物、ジルコニウム酸化物等の無機酸化
物もまた研究され、光学的ディスク用の記録媒体としで
ある範囲で安定であることがわかっている。
上記金属、カルコゲン及びその合金の多くは、酸化性安
定フィルムを数百オングストロームの厚さで形成してい
る。しかし、これらを例えば150Å以下の超薄膜層と
して使用すると(これはしばしば要求される)、カルコ
ゲン及びその合金は通常酸化性的に不安定である。さら
にカルコゲン及びその合金は、とくにTe及びその合金
は、温度変化により形態学的な強い変化を受ける。この
形態学的な変化は、ある場合には有効であるが、多くの
場合、不安定性の原因となる。
発明の要旨、 その第1の観点から、本発明は、非溶発性光学記録部斗
4に関し、寸法安定性を有する基体上に支持された光吸
着層を備え、この光吸着層がその基体内で連続し、Te
に少なくとも一つの熱伝導性金属を加えた共晶合金から
なる形態学的に安定なアモルファス層であって、その層
の厚さが40〜150人である非情発性光学記録部材に
係わる。
従来技術 米国特許4,000,334.ハルマン等ハルマンの特
許発明は、光学媒体に関し、ここでは分散イメージング
メカニズムにより非溶発的に光吸着層内に記録が形成さ
れる。一般的に、吸管層の厚さ100〜300人は開示
されている。
しかし単に500人(0,05ミクロン)層が例示され
ているにすぎない。特に、95%Teと5%Cuとの光
吸着層が開示されており、これは酸化性及び形態学的に
不安定である。
日本特許出願60−208290、タキタ等タキタ等の
出願は、光学記録媒体に関し、ここでは記録は、大変厚
い光吸着層に溶発的に形成される。その吸若層は5〜4
0%のCu(好ましくは10〜25%のCu)と、必要
により1〜50%のPb、過剰な(p+3r)Cuとを
有するTe合金の組成であり、その厚さは少なくとも5
0ミクロン(500,000人)である。共晶溶融点を
6するTeとCuとの合金は、開示されている。
定義 ここで使用される「共晶合金」なる用語は、共晶溶融点
を有する固体合金組成及び原子%で上記のような真の共
有合金から6%以下の偏差がある共晶合金組成に近い合
金を意味する。
また「合金」という用語は、実質的に固溶体であり、こ
こで固体金属の原子は、固溶金属の空間格子の一部とな
り、たとえば格子位置でいくつかの溶媒原子(solv
ent atom)の代わりとなる。
また文字「入」は、オングストロームに対する省略とし
て使用する。
発明の詳細な説明 A、光吸着層 本発明は予期しない知見に基づくもので、その知見はT
eと熱伝導性金属の共晶合金を単一層の光吸着層として
及び3層光学的ディスク形態として大変薄い層内で使用
すると、それから作られたディスクは、従来品よりもい
くつかの優れた効果を有するというものである。
(1) 本発明の組成でかつ厚さの範囲のTe/ Cu
合金は、形態学的及び酸化性の双方において、著しく安
定である。
(2) ディスクはレザー光に対してより感度が良い。
その結果必要な記録を得るのに要求されるレザーの出力
を少な(することができる。
(3) 所定スペース内でより多くの記録をすることが
できる。そして (4) この層はレザー出力内の変化に対する感受性が
少ない。
しかし、注意すべき点は、これらの利点は、安定した合
金を使用し、記録形成メカニズムが非溶発性であり、(
たとえば記録が活性材料の除去でなく活性層材料の癒着
(coalescence )によって形成される時)
にのみ得られる。
溶発による記録形成と、癒着による記録形成との間の重
要な違いは、第1図及び第2図を参照することにより分
かる。すなわちここには溶発及び非溶発性記録形成が示
されている。溶発による記録形成は、活性層材料を、こ
の記録と同時に形成された周囲の隆起を有する記録のエ
ツジに、完全に置換することに特徴がある。従って、溶
発記録は、ピットの形をなし、クレータに類似した形状
となる。一方、非溶発記録は、活性層材料の多数の群が
癒着することに特徴があり、この材料は記録の外側のエ
ツジでリップ状のものを形成することなく記録領域全域
にわたって分散している。この後者のタイプの記録形成
は、使用に際してより有効であることが分っており、ま
ったく予期しない効果として、カプセル化した時にさら
に有効である。他方、溶発活性材料では、これをカプセ
ル化すると、読み取り特性が劣化する。
本発明の光学媒体が非溶発性であることを確実にするた
めに、本発明の光学媒体の光吸着層が150Å以下であ
ることが必要である。厚みがより大きくなると、有効な
記録を形成するために十分な出力を使用され、この結果
記録形成のメカニズムが、溶発的となる。さらに光膜着
層は、40人未満であってはならない。この値未満であ
ると、透明になりすぎて元版着が不十分となり、有効な
読み取りができなくなるためである。
注意すべきことは、本発明の光学媒体の特徴である記録
形成の癒着メカニズムでは、元版着合金の結晶状態内で
の変化を伴わないということである。共晶合金は、また
本発明の範囲内で薄膜中で酸化にたいする安定性が十分
ある。かなり驚くべきことに、このような40〜150
人の薄膜は、酸化及び形態学的の双方に安定性を有する
。さらに加えて、このような薄い共晶膜は、ここで述べ
る発明のカプセル化した具体例によればレザー記録が極
端に良いものとなる。
B、光学ディスク形態 本発明の光学記録部材は、単一層又は三層の光学形態の
いずれでもよい。したがって、これら部祠により、各タ
イプのディスクを構成する機能的な層の数や特性が広く
変わる。このことは、第3゜4.5図により容易にわか
る。
第3図は、一つの単一層光学ディスクを示すもので、こ
のディスクは5つの層からなるる。このタイプのディス
クでは、光学的に平らで清浄なガラス基体1がバリア層
3で被覆され、このバリア層で無機イオンが基体1から
光膜着層5に移動するのを阻止している。光膜着層(ま
た「活性層」とも呼ばれる)は、オーバーコート層7に
より機械的な損傷から保護される。このタイプの単一層
構造では、活性層の厚さは、典型的には110〜130
人である。
65/35のT e / Cu合金活性層を使用したこ
のディスク形態では、その好適な形状は、次の厚さの層
を有する。
ガラス基体 1.2mm バリア層 1〜20ミクロン 光膜着層 120人 オーバーコート層 100ミクロクン 第4図には、二重または「サンドイッチ構造」の単一層
の光学ディスクが示されている。このディスクは、ディ
スクの両側から読み取り、書取ることができる。このタ
イプのディスクでは、二つの清浄なガラス基体1と1a
がバリア層3,3aで被覆され、このバリア層上に光膜
着層5.5aが蒸着されている。この二つのラミネート
は、相互付着層7により結合されている。この付着層は
、第3図のオーバーコート層7として使用されたポリマ
ーと同じものを使用することができる。
69/31のTe/(:u合金活性層を使用したこのデ
ィスク形態では、その別の好適な形状は、次の厚さの層
を有する。
ガラス基体 1.2mm バリア層 1〜20ミクロン 光膜着層 120人 付着層 100ミクロクン 上記種類の単一ディスク構造は、ナムの米国特許4,4
10,581に開示されている。
第5図は三層の光学形態を備えた本発明のものを示すも
のである。このディスク構造では、加工されたアルミニ
ウム基体11がポリマの平坦化層13により被覆されて
、さらにこれに続く層の平坦化を図るようにしている。
薄いアルミニウムの金属の被覆をスパッタリングにより
平坦化層13に施す。アルミニウム層15は、活性層1
9及び光学層17を通る光に対する反射層として働く。
この活性層は、例えば69%Teと31%Cuの薄い合
金層である。この光学層は、不活性フルオロカーボンポ
リマ一層からなる。元版着Te/Cu合金層19は、そ
の上に第2の不活性フルオロカーボンポリマ一層21を
被覆している。このポリマ一層は、湿気や蒸気に対する
バリアーとして作用し、その下にある積層物を密封する
。密封層21の上部にある金属アルミニウムの大変薄い
層23は、ごみ非集中化層25に対し高い付着性を有す
る。この種の三層構造は、米国特許4.270,132
.ベルのインター アリアに開示されている。ごみ非集
中化層に使用される適切な組成は、ガロウェイの米国特
許出願番号760.947.1985年7月31日出願
、に開示されている。このようなごみ非集中化層は、1
986年9月19日に出願されたジェアリ等の米国出願
番号909,181に開示された方法で利用されている
。平坦化層として使用される適切な組成は、レビンの1
987年2月17日に出願された米国特許出願番号01
6,516に開示されている。三層構造では、元版’4
 T e / Cu合金層の厚さは、典型的には60〜
80人である。
65/35のT e / Cu合金活性層を使用した三
層ディスク形態では、その好適な具体例は、次の好適な
厚さの層を有する。
アルミニウム基体 2mm 平滑化層 2〜5ミクロン アルミニウム反射層 1000人 光学層 800人 完成着層 70人 バリア層 800人 アルミニウム付着層 40人 非集中化層 180ミクロクン C1部祠の作製 以下の実施例では、つぎに記載した手順で光学記録媒体
を作製し、これを評価した。
1、三層ディスク形態 自動分散アームを備えた回転膜形成機上に清浄な14.
025’ 0.D、X  [f、025’ 1.D、X
  O,075の厚さのアルミニウムディスクを載置し
た。Pyralln  (商標名) (1)  P I
 2525 (84,1pbv)、GEMcthylo
n (商標名) (2)  75108 (4,81p
bw)、N−メチル ピロリドン(9,29pbw) 
、シクロヘキサン(IQJ pbv) 、及びインブタ
ノール(5,6pbv’ )を備えた溶液を用意した。
この溶液は、0.2ミクロンのフィルターを通ってアル
ミニウムディスク上に分散された。この間ディスクは4
0rpmで回転している。つぎにこのディスクを400
rpmで回転して過剰溶液をディスク表面から払い落と
し、均一溶液層とした。このディスクを炉内に置き、加
熱し、゛このことにより乾燥し、熱的に再流動させ、交
差結合(cross−linked)させ、平滑な4ミ
クロンの膜とした。この膜は、アルミニウムディスクの
表面の平滑さを改善した。
(1)  Pyrallnはイー、アイ、デュポン ド
 ニユーモラス アンド カンパニー、ウイルミントン
、DEの商標名であり、ポリイミド被膜として使用され
る。
(2)  Methylonは、ジェネラル エレクト
リックカンパニー、シエネクタディー、NYの商標名で
あり、フェノールの交差結合樹脂として使用される。
平滑層をHするアルミニウムディスクを20′×22′
アルミニウムパレツト上に置き、レイボルドーへラウエ
ス Z600 インライン スパッタリング システム
内に挿入した。スパッタリング システムは、薄膜材料
の蒸着用の3つの分離した部屋を備えている。このパレ
ットを第1部屋内に挿入し、この部屋内を大変低い圧力
とする(5X10’−7torr)とする。そして5X
10=torrのアルゴンを入れる。3,000ワツト
の直流グロー放電を部屋内の平坦なマグネトロン スパ
ッタリング 源の前面で行なった。このマグネトロンは
、アルミニウム製のカソード面(ターゲット)を有する
。このパレットをディスクとともに0.5m/分の速さ
で平坦なマグネトロンの前面に2回通した。そしてディ
スク上の平滑層表面上に厚さ1,000人のアルミニウ
ム膜を均一に蒸着した。グロー放電を止め、パレットを
蒸着システムの第2部屋内に移動した。この部屋内を大
変低い圧力とし、ついでパーフルオロ−1,3−ジメチ
ル シクロヘキサン、フルオロカーボン モノマーを入
れて8 X 10−2torrの圧力にした。500ワ
ツトの電力レベルで平坦カーボンカソード電極の前面に
35交流グロー放電をおこなった。ついでパレットを1
m/分の速度でカソードの前面に8回通した。このこと
によりフルオロカーボンの絶縁膜が800人でディスク
表面上に均一に蒸着した。プラズマを止め、ついでパレ
ットを蒸着システムの第3部屋内に挿入した。
この部屋を大変低い圧力とした後、アルゴンを入れて5
X10−3の圧力とした。つぎにこの部屋内の平面マグ
ネトロン スパッタリング 源の前面で250ワツト、
13.56MHz  r、f、のグロー放電を行なった
。このスパッタリング源は、原子比で65 / 35 
(T e / Cu )のTe/Cuカソード面(ター
ゲット)を備えている。このパレットを0.6’m/分
の速度で平坦マグ°ネトロンの前面に1回通した。この
ことによりディスク表面上に75人のT e / Cu
 (65/ 35 )膜が蒸着された。プラズマを止め
、ついでパレットを第2の部屋内に挿入した。このこと
によりTe/Cu層の表面上に800人のフルオロカー
ボン絶縁膜が蒸着された。つぎにパレットを第1部屋内
に挿入した。ここではアルミニウムを再度蒸着し、今回
は500ワツトの出力で、2m/分のスキャン速度で、
5 X 10−3torrの圧力で、1回のパスでおこ
なった。この結果、ディスク表面に厚さ20人の膜が均
一に蒸着した。
ディスクを真空システムから除去し、次いでホトセンシ
ティブモノマーのウェットフィルムをダイキャストした
後、紫外線重合して7ミルの厚さのごみ非集中層を設け
た。
2、単一層ディスク形態 自動分散アームを備えた回転膜形成機上に、14.02
5’ 0.D、X  6.625’ 1.D、X  O
,075の厚さの清浄な光学平坦ガラスディスクを載置
した。ディスクの回転40 rpmで、溶液[HDDA
]をディスク上に分散した。ついでディスクを400r
pIIlで回転させて、過剰材料を基体から放出した。
つぎに被覆された液体膜を紫外線重合して、堅く、透明
で、ガラスに比較して熱伝導性が低い膜を形成した。
ついでディスクを真空システム内に挿入して、圧力を2
X10−7 torrとした。つぎに真空部屋にアルゴ
ンを入れて5 X 10−3torrの圧力とした。1
00ワツト、13.56MHz  r、f。
の出力で65%Te/35%Cuターゲットを備えた8
′ダイオードスパツタリング源にエネルギーを加えて、
ターゲット前面でグロー放電プラズマを形成した。ター
ゲットがディスクの環に面している状態で、ディスクを
ターゲットの前面で回転した。スパッター蒸着が開始し
、これを240秒継続した。そしてよりプラズマを止め
た。得られた膜は、120人の厚さで、ディスク上に均
一に蒸着されていた。ディスクを真空システムから取り
外した。
スパッタリングされた活性層上に、ホトセンシティブモ
ノマーの溶液をダイキャストし、ついで紫外線重合する
ことにより180ミクロンのオーバーコート層を設けた
3、合金スパッタリングターゲットの方式T e / 
Cu (65/ 35 )粉末の混合物は、粉末混合機
内で200メツシユの二種の元素を混合して24時間粉
末混合することにより得られた。
ついでこの混合物を1.9cmのマイルド(mild)
な基板からなる薄いステンレス鋼の袋状物内に密封した
。ついでこの構成物を圧力容器内に置き、3時間、圧力
を15.000 9slに上げ、温度を400℃に上げ
た。ついでこの構成物を容器から取り除き、袋状物をそ
の基板から機械加工した。
得られたものは、除去前の袋状物とほぼ同様の寸法の固
体ターゲットであった。ターゲットの表面を最終ミルで
機械加工して平坦とし、平滑とした。
次にターゲットを叩いて基板から解放した。そしてター
ゲットの裏面及び側面を加工して所定の形状とした。
D、試験手順 1、薄膜のX線回折測定 試料を取付けた真空中の反射装置内で、温度関数のX線
回折パターンを得た。すなわち設定温度で回折X線スペ
クトラムのスキャンを得、次いで温度を10℃ごとに増
加し、このことにより新しいスキャンを得た。各スキャ
ンは約1時間かかり、一つの試料のための温度ごとに独
立した回折データーを得るための総時間は、約20時間
であった。結晶化温度は、ピーク検出システムの感度設
定により異なるため、ばらつきがある。しかしいずれの
場合でも、各種合金の結晶化温度を決めるのに同じ基準
を使用した。
2、ダイナミック試験 ディスクを回転軸に挾み、22Hzで回転した。488
nmの波長の光で、0.6ミクロンのFWHMスポット
径の焦点で、軌跡(tracks)を書き込んだ。そし
て633nmの波長の光で、0.7ミクロンのFWHM
スポット径の焦点で、軌跡を読み込んだ。軌跡を12.
3cmの半径で書き込み、ディスク表面線速度17m/
秒を得た。
書かれた信号は、3 M Hzで書かれた25〜60n
sccのパルスからなる。読み出し信号をスペクトラム
アナライザーで分析しくSNRの1111定のため)、
また時間間隔カウンターで分析した(記録長さ′A−1
定のため)。SNRを3QkHzの帯幅でal定した。
本発明の光学記録部材の有利な特性は、以下の実施例を
参照することによりわかる。
実施例 実施例 1 各fi1000人の厚さのT e / Cu試料の結晶
化温度について、温度を上げてX線回折パターンを観察
することにより測定した。共晶(29原子%Cu)また
はその6%の範囲内の膜に対して、結晶化は、二つの異
なるモードでなされた。すなわち約150℃では、結晶
化の開始が観察された。
そしてそこでは結晶相はTe及びT e / Cuであ
った。230℃を越えると、(00n)相から回折され
た振幅中で100倍の増加があることから示されるよう
に、Cu/Te相は高度に組織化(1+ighly t
exLured )された。
実施例 2 75人の厚さの膜の各種T e / Cu合金組成物(
原子%で、0%Cu、20%Cu、25%Cu、30%
Cu、35%Cu及び50%Cu)をコーニングタイプ
 7059の低アルカリガラス構造上に蒸着した。次い
で膜を室内雰囲気で6週間保持し、この後、−60℃/
 95 % RHで促進時効をおこなった。促進時効条
件内の時間の関数として、633nmの波長で先の送信
をモニターした。
純粋のTeH8C0%Cu)は、室温では結晶質である
が、大変速く酸化してしまった。50%Cuの膜も同様
であった。このことは、実施された試験で、送信がより
高いものとなったことがらイつかる。20%Cu膜は、
実施された試験で、送信がより大きく、そしてより低い
値を示した。このことは、酸化性及び形態学的(結晶化
)に不安定であることを示す。25%、30%及び35
%Cu膜は、他の膜に比べてより形態学的かつ酸化性に
ついてより大きな安定性を示した。これらのデーターは
、第6図にまとめられている。本発明で請求した組成の
範囲は安定した膜挙動に対して有効であることを示して
いる。35%Cu膜が最も安定であり、形態学的に不安
定である証拠はまったくないことに留意していただきた
い。このことは、これらの膜に対して酸化不働態化機構
によるものと考えされる。この膜内では、Cuは表面に
拡散し、不働態化酸化物を形成する。膜に若干過剰なC
uが蒸着すると、Cuの拡散がおきて大変安定な膜とな
った後、最後にはほぼ共晶組成となると考えられている
。膜を共晶組成で蒸着すると、実際の共晶組成に比べて
Cu拡散後に膜の容積が若fCu不足となり、その結果
形態学的な安定性がすこし低下する可能性があると考え
られている。
大変薄い膜(150人未満)では、記録形成メカニズム
は、癒着である。癒着は、光学的特性を変える。その結
果、元版着性が低下する。膜の厚さを増加すると、記録
形成のメカニズムは、癒着から「溶発」に移行する。こ
の溶発ては、膜内において縁の回りに囲まれた物理的な
穴が形成される。これら二つの異なる記録形成モードを
支配している物理的な工程では、膜の表面張力を最小に
している。この結果、薄膜の場合には、材料に小さな球
状物を形成する。適切な材料による癒着は、単に「局所
的な」質量輸送を伴うにすぎない。厚い膜の場合には、
記録内の膜質量は全て、膜内に輸送され、より大きなス
ケールでの質量輸送を伴うこととなる。
記録形成特性に関する膜の厚さの効果は、120人の癒
着タイプのT e / Cu膜と、500人の溶発タイ
プのTe/Cu膜とを使用することにより、実証される
。第7図に示すように、120人の膜の癒着記録メカニ
ズムでは、接触しているオーバーコートにより、必要出
力を僅か増大することにより、信号対ノイズ比(SNR
)、例えばキャリア一対ノイズ比(CNR)が増加する
。これに対し、溶発媒体(500人膜)では、SNRは
、溶発媒体(500人膜)上に接するオーバーコートの
ために減少し、必要出力は実質的に増加する。
第8図では、必要出力と、癒着(120人膜)メカニズ
ム及び溶発(500人膜)メカニズムに対する記録長さ
くll1ark length )の相関性をグラフで
示したものである。対応する低出力レザーパルスを使用
した癒着膜では、記録長さを溶発膜に比べて実質的に短
いものとすることができることは明白である。さらに書
込み出力が低い範囲では、パルスの出力変化による記録
長さの変動が小さい。
また溶発膜タイプのものが実質的に大きな非線形変化を
示すのに対して、癒着のものはほぼ線形である。このよ
うに本発明のものは、出力変化に対して記録長さの感受
性が低いが、このことは、一定で再現性のある記録長さ
の記録を得ることができるという利点をもたらす。
【図面の簡単な説明】
第1a図は溶発的に形成されたレザー記録の拡大正射図
である。 第1b図は溶発的に形成されたレザー記録の断面図であ
る。 第2a図は非溶発的に形成されたレザー記録の拡大正射
図である。 第2b図は非溶発的に形成されたレザー記録の断面図で
ある。 第3図は一つの単一光学ディスクの説明図である。 第4図は二又は「サンドイッチ構造の」単一光学ディス
クの説明図である。 第5図は三層の光学ディスクの説明図である。 第6図は時間によるT e / Cu合金光学層の光学
的安定性の相関を示す図である。 第7図は信号対ノイズ比の関数として溶発及び非情発性
レザー記録を形成するための要求される出力の相関を示
す図である。 第8図は記録長さの関数として溶発及び非情発レザー記
録を形成するための必要とされる出力の相関を示す図で
ある。 1.1a・・・ガラス基体、3.3a・・・バリア層、
5.5a・・・光吸着層、7・・・オーバーコート層、
11・・・アルミニウム基体、13・・・ポリマ一平面
層、15・・・アルミニウム金属、17・・・光学層、
19・・・T e / Cu合金層、21・・・密封層
、23・・・金属アルミニウム、25・・・ごみ非集中
層 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 Fig、 3 草−A  Lイ孜スク Fig、 4 Fig、 5 −1−/%九ギテンスク b33  nrn i”nAdP  C’/4)b) 
W p 4) I) %1 CNR(dB) を乙tp−Lズ  こミクロシ′) う−ヤ                     c
〇一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光吸着層を具備し、この層が寸法的に安定な基体
    で支持され、かつこの光吸着層が基体中で連続し、形態
    学的に安定で、少なくとも一つの熱伝導性金属を加えた
    Teの共晶合金からなるアモルファス層であって、層厚
    が40〜150Åである非溶発光学部材。 2、上記層は、原子%でTe65〜75%と、熱伝導性
    金属35〜25%との合金である特許請求の範囲第1項
    記載の部材。 3、熱伝導性金属は、Cuである特許請求の範囲第1項
    記載の部材。 4、上記層は、Te65〜71%と、Cu35〜29%
    との合金である特許請求の範囲第3項記載の部材。 5、上記層は、原子%でTe71%と、Cu23%との
    共晶合金である特許請求の範囲第4項記載の部材。 6、光吸着層は二つの不浸透層の間で挟まれ、この不浸
    透層は低い熱伝導性を有する光学的に透過性の固体材料
    からなり、かつこの光吸着層層がTe合金に関して化学
    的に不活性である特許請求の範囲第1項記載の部材。 7、上記不浸透層のうち少なくとも一つは、フレキシブ
    ルなフィルムを形成する有機性固体である特許請求の範
    囲第6項記載の部材。 8、上記不浸透層は、テトラフルオロエチレンをプラズ
    マ重合して得られたものからなる特許請求の範囲第5項
    記載の部材。 9、単一層の光学的形態を有する特許請求の範囲第6項
    記載の部材。 10、光吸着層の厚さが110〜130Åである特許請
    求の範囲第9項記載の部材。 11、光吸着層の厚さが120Åである特許請求の範囲
    第10項記載の部材。 12、三層の光学的形態を有する特許請求の範囲第6項
    記載の部材。 13、光吸着層の厚さが60〜80Åである特許請求の
    範囲第12項記載の部材。 14、光吸着層の厚さが70Åである特許請求の範囲第
    13項記載の部材。 15、光吸着層は、保護被膜でカプセル化されている特
    許請求の範囲第1項記載の部材。16、上記カプセル化
    する被膜は、透明なポリマーの固体である特許請求の範
    囲第15項記載の部材。
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