JPS6329334A - Optical recording medium - Google Patents

Optical recording medium

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Publication number
JPS6329334A
JPS6329334A JP61172978A JP17297886A JPS6329334A JP S6329334 A JPS6329334 A JP S6329334A JP 61172978 A JP61172978 A JP 61172978A JP 17297886 A JP17297886 A JP 17297886A JP S6329334 A JPS6329334 A JP S6329334A
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JP
Japan
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medium
recording medium
optical recording
information
laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP61172978A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruo Kawakami
春雄 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS6329334A publication Critical patent/JPS6329334A/en
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide high stability of recorded information to long-term preservation by specifying the compsn. of an optical recording medium of an optical disk which permits the recording, reproduction and erasure of the information to make use of the reversible phase transformation of an optical recording material to be generated by projection of laser light. CONSTITUTION:The average compsn. in the film thickness direction of the optical recording medium material is expressed by InxTeySezMalpha, where M is at least one of As and Ge, and the values of x, y, z, and alpha are respectively in 1<=x<=30, 40<=y<=95, 2<=z<=59, 0<alpha<=5 ranges, and x+y+z+alpha=100. As or Ge is added in order to obtain the stability of the long-term preservation of the information. The chalcogenide material of Te-Se has usually a chain molecular structure and the As or Ge added thereto crosslinks these molecular chains to each other to increase the viscosity and further to increase the amorphous-crystalline transition temp. The effect is remarkably high if the compsn. ratio alpha of As or Ge is particularly in a 2-3 with In-Te-Se. The recording medium having the high stability to the long-term preservation of the recorded information is thereby obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はレーザー光に対して高い感度を有する書き換え
可能な光ディスクの光記録用媒体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to an optical recording medium of a rewritable optical disk having high sensitivity to laser light.

〔発明の属する技術分野〕[Technical field to which the invention pertains]

近年情報記録の高密度化、大容量化に対する要求が高ま
り、国内外でその研究開発が盛んに行なわれているが、
とくにレーザーを光源として用いる光ディスクは従来の
磁気記録媒体に比べておよそ10〜tOU倍の記録密度
をもっており、また記録。
In recent years, there has been an increasing demand for higher density and larger capacity information storage, and research and development in this field has been actively conducted both domestically and internationally.
In particular, optical disks that use a laser as a light source have a recording density of about 10 to tOU times that of conventional magnetic recording media, and are capable of recording.

再生へ、ドと記録媒体とが非接触状態で情報の記録、再
生ができるので長寿命であるなどの特徴があることから
、高密度、大容量の記録方式として開発を急がれている
Since information can be recorded and reproduced without contact between the recording medium and the recording medium during reproduction, it has a long lifespan and is therefore being developed as a high-density, large-capacity recording method.

この光ディスクは用途に応じて再生専用型、追記型、書
き換え型の3棟類に大別することができる。再生専用型
は文字通り情報の読み出しのみが可能な再生専用ディス
クであり、追記型は必要に応じて情報を記録し再生する
ことはできるが、記録した情報の消去は不可能なもので
ある。これに対して書き換え型は情報の記録、再生とさ
らに記鎌済みの情報を消去して等き換えることが可能で
アリ、コンピューター用のデータファイルとしての利用
が望まれ、最も期待されているものである。
These optical discs can be roughly divided into three types depending on their purpose: read-only type, write-once type, and rewritable type. A read-only type is a read-only disk from which information can only be read, and a write-once type allows information to be recorded and reproduced as needed, but recorded information cannot be erased. On the other hand, the rewritable type is capable of recording and reproducing information, as well as erasing and rewriting the recorded information, so it is desired to be used as a data file for computers, and is the most anticipated type. It is.

書き換え型のディスクについては光磁気記録と相変態記
録の二つの記録方式の開発が進められているが、いずれ
も記録材料や書き込み機構などの点でなお改良すべき余
地が残されている。これらのうち相変態記録は書き換え
可能な光ディスクとして記録材料の相変態を利用した記
録方式であり、一般にレーザー光を記録面に集光して加
熱し、レーザー光のパルス出力、継続時間を制御するこ
とによって生ずる記録材料の相変態前後の各相における
反射率の違いで情報の記録を行なうものである。
Two recording methods, magneto-optical recording and phase change recording, are being developed for rewritable disks, but both still have room for improvement in terms of recording materials, writing mechanisms, etc. Among these, phase transformation recording is a recording method that utilizes phase transformation of the recording material to create a rewritable optical disc. Generally, laser light is focused on the recording surface and heated, and the pulse output and duration of the laser light are controlled. Information is recorded based on the difference in reflectance between the phases before and after the phase transformation of the recording material, which is caused by this.

この相変態型光ディスクの構造の1例を第4図の模型断
面図に示す。)も4図において例えばポリカーボネート
などの基板1の片面にあらかじめ多くのトラッキング用
の溝2が設げられており、この溝2を有する方の基板1
の表面にスパッタ法などによりSiO2膜3が形成され
、その上に記録用材料すなわち媒体膜4が形成される。
An example of the structure of this phase change type optical disk is shown in the cross-sectional schematic diagram of FIG. ) is also shown in Fig. 4, many tracking grooves 2 are provided in advance on one side of a substrate 1 made of polycarbonate, for example, and the substrate 1 having these grooves 2 is
A SiO2 film 3 is formed on the surface of the substrate by sputtering or the like, and a recording material, that is, a medium film 4 is formed thereon.

さらにその上に8102膜5と有機物保護W16がこの
順に堆積された構成となっている。このように媒体膜4
がS iO2膜3.5によってはさまれた構造としであ
るのは信号の書き込みや消去の際に光加熱のために媒体
膜4が高温になるのでその時媒体膜4が基板1と反応し
たり、蒸発、飛散するのを防止し、媒体膜4の変質が生
じないようにするためである。
Further, the 8102 film 5 and the organic substance protection W16 are deposited in this order on top of the 8102 film 5. In this way, the media film 4
is sandwiched between the SiO2 films 3.5.The reason why the medium film 4 becomes high temperature due to optical heating when writing or erasing signals is that the medium film 4 may react with the substrate 1 at that time. This is to prevent evaporation, scattering, and deterioration of the medium film 4.

そしてレーザー光は基板lの媒体膜4を有する側と反対
の面から入射するのが−g7である。
The laser beam enters from the surface of the substrate l opposite to the side on which the medium film 4 is provided at -g7.

このような光記録媒体に実際に情報を書き込むには、マ
ス;ラッシ、ランプなどの光照射により媒体を十分に結
晶化させ、書き込み可能な初期状態を確保し、次いで高
出力、短パルスのレーザー光を媒体面上にスポット状に
照射して媒体を溶融した後急冷する。このことにより媒
体面上のスポット領域は結晶質から非晶質へ変態し、書
き込みが行なわれる。一方情報を消去するときは非晶質
の媒体に比較的低出力のレーザ光を照射して媒体を結晶
化温度まで昇温、アニールし結晶質とすることにより行
なわれる。このときのレーザー光照射時間は媒体の結晶
化速度により決定される。
In order to actually write information on such optical recording media, the medium must be sufficiently crystallized by light irradiation with a mass, lassi, lamp, etc. to ensure a writable initial state, and then a high-power, short-pulse laser is used. Light is irradiated onto the surface of the medium in a spot-like manner to melt the medium, and then the medium is rapidly cooled. As a result, the spot area on the medium surface transforms from crystalline to amorphous, and writing is performed. On the other hand, when information is to be erased, an amorphous medium is irradiated with a relatively low-power laser beam to raise the temperature of the medium to a crystallization temperature and anneal it to make it crystalline. The laser beam irradiation time at this time is determined by the crystallization speed of the medium.

この相変態記録方式の書き換え可能な光記録用材料は、
従来いくつかのものが提案さnているが、現在最も実用
性が高いと考えられているのは′l’ e系材料の結晶
質−非晶質遷移による反射率の変化を利用したものであ
る。この種の材料に関する発明は多数出願されており、
最近のものでは例えば特開昭60−42095号公報に
開示されているSn −’re−8eO系や特開昭60
−107744号公報に開示されている’re −Ge
−8nO系などがある。
This phase change recording type rewritable optical recording material is
Several methods have been proposed in the past, but the one currently considered to be the most practical is one that takes advantage of the change in reflectance caused by the crystalline-amorphous transition of 'l' e-based materials. be. Many inventions related to this type of material have been filed,
Recent examples include the Sn-'re-8eO system disclosed in JP-A No. 60-42095 and the JP-A No. 60-42095.
're -Ge disclosed in -107744 publication
-8nO series, etc.

例えばSn −Te−8eO系の媒体材料でSnを必須
の成分として含有しているのはSnが非晶質状態の安定
性を高め、長時間安定な情報の記録が可能な媒体を得る
ことおよび本発明者の知見によればSnが媒体の結晶化
速度をあげ、消去時間を短縮させる元素だからである。
For example, Sn-Te-8eO-based media materials contain Sn as an essential component because Sn increases the stability of the amorphous state and provides a medium that can stably record information for a long time. This is because, according to the findings of the present inventors, Sn is an element that increases the crystallization rate of the medium and shortens the erasing time.

第5図は5n−Te−8eO系の媒体材料を用いたとき
のレーザー照射時間に対するレーザー出力の関係を示し
た代表的な線図であり、各曲線間に書き込み領域と消去
領域を明示しである。しかし、例えば書き込み時のレー
ザー照射条件は、レーザー光のスポットを1μmφにし
たとき10mW、0.2μsec程度であるのに対し、
第5図から消去時のレーザー照射条件は3 mW、 2
μsec程度であり、消去時には書き込み時より1桁程
度長い照射時間を必要とすることがわかる。そのためこ
の媒体材料を用いた実際の光デスクでは消去用レーザー
光のスポットを楕円状に拡げて媒体がレーザースポット
内を通る時間を長くするなどの対策がとられるが、レー
ザー光のパワー密度を一定とすればスポットの大きさに
はレーザー光の全出力により定められる限界が生ずる。
Figure 5 is a typical diagram showing the relationship between laser output and laser irradiation time when using a 5n-Te-8eO media material.The writing area and erasing area are clearly shown between each curve. be. However, for example, the laser irradiation conditions during writing are about 10 mW and 0.2 μsec when the laser beam spot is 1 μmφ.
From Figure 5, the laser irradiation conditions for erasing are 3 mW, 2
It can be seen that the irradiation time is about μsec, which is about an order of magnitude longer during erasing than during writing. Therefore, in actual optical desks using this media material, countermeasures are taken such as expanding the spot of the erasing laser beam into an elliptical shape to lengthen the time the medium passes through the laser spot, but the power density of the laser beam is kept constant. If so, there is a limit to the spot size determined by the total output of the laser beam.

したがって実用上はディスクの回転数を抑制してディス
クがレーザースポットを通過する時間を長くする方がよ
いが、このことがデータ転送速度を制限する大きな要因
となる。
Therefore, in practice, it is better to suppress the number of rotations of the disk to increase the time it takes the disk to pass the laser spot, but this is a major factor that limits the data transfer speed.

これに対して本発明者は媒体の結晶化時間を短縮できる
結晶化速度の大きな媒体材料としてSnの代りにInを
用いて一般式In工Te、Se□で表わされ、x、y、
z(7)値がそれぞれ1<、r<30.40<、y〈9
5゜2くzく59の範囲にあり、r+y+z=touな
る光記録材料を見出し、これを特許出願中である。
On the other hand, the present inventor used In instead of Sn as a medium material with a high crystallization rate that can shorten the crystallization time of the medium, and expressed it with the general formula In, Te, Se□, x, y,
The z(7) values are 1<, r<30.40<, and y<9, respectively.
We have discovered an optical recording material in the range of 5°2 x 59, where r+y+z=tou, and are currently applying for a patent for this.

例えば平均組成がI旧o Te5s 5e3s  から
なる媒体材料について第5図に倣って消去条件を求める
と第6図の線図が得られる。第5図と第6図との比較か
ら明らかなように、Snの代りにInを用いて適切な組
成比を付与したIn −Te−8e系媒体材料ではレー
ザー出力5mWのとき0.5M式で繰り返し消去が可h
≦であり、レーザー照射時間が短時間側に移行している
ことからInの添加効果がわかる。
For example, if the erasing conditions are determined according to FIG. 5 for a medium material whose average composition is IO Te5s 5e3s, the diagram in FIG. 6 is obtained. As is clear from the comparison between Fig. 5 and Fig. 6, the In-Te-8e-based media material, in which In is used instead of Sn to give an appropriate composition ratio, has a 0.5M formula when the laser output is 5mW. Can be erased repeatedly
≦, and the laser irradiation time shifts to the shorter side, which indicates the effect of adding In.

−万Sn −Te−8eO系媒体材料は情報を書き込み
、長時間保存したときの非晶質状態の安定性や情報の妥
き込みと消去を繰り返し行なった場合の安定性などはま
だ十分でなく、例えば光磁気記録方式の記録情報の保存
寿命が約10手と言われているのに対して、上記媒体材
料では2〜3年であり、相変態記録方式の一つの問題と
なっている。
-10,000Sn-Te-8eO media materials are still insufficient in terms of stability of the amorphous state when information is written and stored for a long time, and stability when information is repeatedly inserted and erased. For example, while the storage life of recorded information in magneto-optical recording is said to be about 10 years, the storage life of the above-mentioned media materials is 2 to 3 years, which is one of the problems with phase change recording.

以上のことから、↓き撲え可能な光記録媒体材料はIn
 −′re−8e系材料の消去時間を短縮できるという
すぐれた特徴を保持したまま、さらに記録情報の長期間
保存に対する安定性をよくするためには、第4元素の添
加効果を期待するとともに、媒体の各構成元素の含有率
を適確に定めることが有効と見られる。
From the above, ↓The optical recording medium material that can be beaten is In
In order to further improve the stability of recorded information for long-term storage while maintaining the excellent feature of shortening the erasing time of -'re-8e-based materials, we hope to have the effect of adding a fourth element. It seems effective to accurately determine the content of each constituent element in the medium.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的はレーザー光の照射による高速消去特性を損なうこと
なく、にこ・禄情報の長期間保存に対する安定性の窩い
光記録用媒体を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to provide an optical recording medium that is stable for long-term storage of Nikoroku information without impairing its high-speed erasing characteristics by laser beam irradiation. Our goal is to provide the following.

〔発明の要点〕[Key points of the invention]

本発明は光記録媒体材料として、膜厚方向の平均組成が
I nzTey Sez M(1で表わされ1MはAs
、Geのうちの少なくとも一つであり、”+ y、z+
α の11証はそれぞれiく、rく30,40くyく9
5,2くzく59.O(aく5の範囲にあり、x+y−
1−z+α”1OIlとなるものである。
The present invention is an optical recording medium material having an average composition in the film thickness direction of InzTey Sez M (represented by 1, where 1M is As).
, Ge, "+ y, z+
The 11 proofs of α are i, r, 30, 40, y, 9, respectively.
5, 2 Kuzku59. O(a in the range of 5, x+y-
1−z+α”1OIl.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

はじめに本発明の媒体の構成元素とその組成比の選択理
由について述べる。光記録媒体として結晶質−非晶質遷
#を起こさせるためにはTeは必須の構成元素であり、
40〜95%含まれることが必要である。Seは媒体の
使用に際して艮Qトな耐(菫件、耐酸化件を保持するた
めの構成元素であり、この目的からはSeの組成比は2
%以上で効果があ乙があまり多くなると光波長780〜
830r+mにおける媒体の光吸収系数が減少し、レー
ザー感度が低下する。上限jj 1’e 、 In  
の量によって決まり59%となるが、この範囲でその目
的は達せられる。
First, the reasons for selecting the constituent elements of the medium of the present invention and their composition ratios will be described. Te is an essential constituent element in order to cause the crystalline-amorphous transition as an optical recording medium.
It is necessary to contain 40-95%. Se is a constituent element for maintaining high resistance (violet and oxidation resistance) when using the medium, and for this purpose, the composition ratio of Se is 2.
% or more, it is effective, but if there is too much light wavelength 780 ~
The optical absorption number of the medium at 830r+m decreases, and the laser sensitivity decreases. Upper limit jj 1'e, In
It is determined by the amount of 59%, but the objective can be achieved within this range.

さらに本発明者らは種々11究の結果、媒体材料が非晶
質状態から結晶化を容易に促進し、本発明の目的である
記録情報の消去時間を短縮するのに効果的な役割を果す
元素はInであることを見出し、Inを媒体構成元素と
して用いるために以下のような検討を行なった。この点
を第1図に示したTe −Inの2元合金状態図を参照
して述べる。本発明の媒体はInTe5eAs ((3
e )の4元合金であるから本来は4元合金状態図を用
いて考慮すべきであるが、この4元合金については正確
な平衡状態図が未だ得られていないからである。
Furthermore, as a result of various studies, the present inventors have found that the medium material easily promotes crystallization from an amorphous state, and plays an effective role in shortening the erasing time of recorded information, which is the objective of the present invention. It was discovered that the element was In, and the following studies were conducted in order to use In as a constituent element of the medium. This point will be explained with reference to the Te-In binary alloy phase diagram shown in FIG. The medium of the present invention is InTe5eAs ((3
Since it is a quaternary alloy (e), it should originally be considered using a quaternary alloy phase diagram, but an accurate equilibrium phase diagram has not yet been obtained for this quaternary alloy.

前述のように情報のなき込み時には媒体はレーザー光に
よって局所的に溶融されるが、第1図の状態図によれば
例えば点%Aで示したIn含有t35%の組成を持つ材
料は溶融状慇からの凝固に際して、ある分配係数により
1n3Tes なる化合物を優先的に晶出する。レーザ
ー照射時間はスポットの中央部と周辺部とでは温度差が
あり、そのスポ、トに対応する個所の媒体の凝固は周辺
から始まるので、凝固が終了したとき結果的にはIn3
Te5が凝固領域の周辺に集まり、中央部はI’eの含
有ぶの高いものとなる。情報の書き込み、消去が数多く
行なわれると、この現象も繰り返えされることになり、
スポット位置における媒体組成が初期状態からのずれを
生ずるため、媒体特性が不安定となり長期間の使用に対
して再現性が低下する。
As mentioned above, when information is imprinted, the medium is locally melted by the laser beam, but according to the phase diagram in Figure 1, for example, a material with a composition of 35% In containing t, indicated by point %A, is in a molten state. Upon coagulation from the liquid, a compound called 1n3Tes is preferentially crystallized due to a certain distribution coefficient. During the laser irradiation time, there is a temperature difference between the center and the periphery of the spot, and the solidification of the medium in the area corresponding to the spot starts from the periphery, so when the solidification is finished, the result is In3
Te5 gathers around the solidified region, and the central region has a high I'e content. If information is written and erased many times, this phenomenon will be repeated.
Since the medium composition at the spot position deviates from its initial state, the medium characteristics become unstable and reproducibility deteriorates over long periods of use.

これを避けるためにTe−In系合金については第1図
の点線Bで示したIn11%の共晶点付近の組成とする
のが融点も低く、凝固が一様に行なわれることから媒体
材料としては望ましい。この共晶点は実際にはSe 、
 AsまたはGeが添加されるので組成のずれを生ずる
が、前述のように4元合金状態図は不明である。しかし
In11%の組成を中心とした範囲が繰り返し書き込み
、消去の安定性を保つことは確かであり、Inが結晶化
を促進する元素であることを考慮すればInの添加は少
なくとも1%が必要であり、上限は上述の部分的な組成
比の不均一性の影響が少ないI%に止めるのがよい。
To avoid this, Te-In alloys should have a composition near the eutectic point of 11% In as indicated by the dotted line B in Figure 1, since the melting point is low and solidification occurs uniformly, making it suitable as a medium material. is desirable. This eutectic point is actually Se,
The addition of As or Ge causes a compositional shift, but as mentioned above, the quaternary alloy phase diagram is unknown. However, it is certain that a range centered around 11% In maintains the stability of repeated writing and erasing, and considering that In is an element that promotes crystallization, the addition of In must be at least 1%. Therefore, the upper limit is preferably set at I%, where the influence of the above-mentioned partial non-uniformity of the composition ratio is small.

ここまでの組成比は前に述べた消去時間を短縮させるた
めのIn −T’e−8e系媒体材料として本発明者が
現在出、頓中のものと同じである。
The composition ratios up to this point are the same as those currently developed and under development by the present inventors as In-T'e-8e media materials for shortening the erasing time mentioned above.

さらに本発明では長期間の情報保存の安定性を得るため
にAsまたはGeを加えてあり、通常1’e −8e系
のカルコゲナイド材料は鎖状の分子構造を有しているが
、これに添加されたAsまたはGeは、これらの分子鎖
同志を架橋し、粘付を上昇させさらには非晶質−結晶質
の遷移温度を上昇させる。
Furthermore, in the present invention, As or Ge is added in order to obtain stability for long-term information storage. The added As or Ge crosslinks these molecular chains, increases the viscosity, and further increases the amorphous-crystalline transition temperature.

長期間保存した後の記録データの信頼性が劣化する主な
原因は、データの曹き込みにより非晶質となったデータ
点が室温における熱エネルギーによって屡々結晶百へ遷
移することによるものである。
The main reason for the deterioration of the reliability of recorded data after long-term storage is that data points that have become amorphous due to data aggregation often transition to crystalline data due to thermal energy at room temperature. .

Asまたは(−ieの添加による遷移温度の上昇は室温
におけるこの非晶質−結晶質への遷移を抑制する効果を
もつものである。この効果はIn −Te−8e系℃は
AsまたはGeの組成比αが特に2〜3の範囲で顕著に
なる。しかしαが5より大きくなると非晶質の安定性は
増すものの、記録データの消去速度が減少し、書き換え
可能な光記碌媒体の聡合的な特性を低下させることにな
る。したがってAsまたはGeの組成比はIn −Te
−8e系合金に添加するときこの範囲に定めることが合
目的である。またAsとGeは複合添加してもよく、そ
の場合は総量でこれらが単独添加されるときと同じ範囲
の組成比となるようにすればよい。
The increase in the transition temperature due to the addition of As or (-ie) has the effect of suppressing this amorphous-crystalline transition at room temperature. This is particularly noticeable when the composition ratio α is in the range of 2 to 3. However, when α becomes larger than 5, although the stability of the amorphous state increases, the erasing speed of recorded data decreases, and the performance of the rewritable optical storage medium decreases. Therefore, the composition ratio of As or Ge is lower than that of In-Te.
When adding to -8e series alloys, it is appropriate to set it within this range. Furthermore, As and Ge may be added in combination, in which case the total amount may be in the same composition ratio as when they are added alone.

以上のことから本発明の媒体材料はIn工1゛。、Se
、!Mαのx、y、z、aがそれぞれ1 <x (,3
8、40<x り95゜2くZく59.O<α≦5であ
り、x +y −1−z+α=100と定められ、Mを
As 、 Geのうちの少なくとも一つとし、これら構
成元素をバランスよく配合したものである。
From the above, the media material of the present invention is In-process 1. , Se
,! x, y, z, a of Mα are each 1 < x (,3
8,40<x ri95°2kuZku59. O<α≦5, x+y−1−z+α=100, M is at least one of As and Ge, and these constituent elements are mixed in a well-balanced manner.

次にこの組成範囲の媒体を有するy履体を炸裂し、媒体
の非晶質−結晶質の遷移温度を求めた。
Next, a Y-car body containing a medium in this composition range was exploded, and the amorphous-crystalline transition temperature of the medium was determined.

まず平均組成がIn+oTes2Sezs Ag3とI
nto Te5o 5ezsAS5の2塊類の材料をそ
れぞれ石英ガラスの基板上に真空蒸着して厚さ0.1μ
mの薄膜として〕4成し、次いでその上にいずれもスパ
ッタにより約(J、llIjmの嵐さにS I02の保
:I4.iを形成した。成算された媒体はいずれもはじ
め非晶質であるが、これらをホットプレート上で加熱す
ることにより結晶質へ遷移させることができる。昇温速
度を10℃/−とし、光反射主の変化をモニターしその
遷移温度を測定すると、xnlo”662”e25AS
3の媒体膜は70℃・Int。
First, the average composition is In+oTes2Sezs Ag3 and I
Two lumps of nto Te5o 5ezs AS5 were each vacuum-deposited onto a quartz glass substrate to a thickness of 0.1μ.
4 was deposited as a thin film of 4 m, and then a film of SI02 of SI02:I4.i of approximately However, they can be transitioned to crystalline state by heating them on a hot plate.If the heating rate is set to 10℃/-, the change in the main light reflection is monitored, and the transition temperature is measured, xnlo" 662”e25AS
The temperature of the medium film in No. 3 is 70°C.Int.

’I”e so Se 25 As sの媒体膜は85
℃であった。比較のために求めたAsを含まない前述の
I n +o ”’e ss Se 35を媒体とした
ときの遷移温度は50℃であり、本発明の媒体組成のも
のが非晶質−結晶質の遷移温度を上昇させ、このことは
記録されたデータの保存寿命を暴くする上で有効である
。なおAsの代りに(jeを用いても同様の結果が得ら
れる。
'I"e so Se 25 As s media film is 85
It was ℃. The transition temperature when the above-mentioned I n +o ``'ess Se 35, which does not contain As, obtained for comparison is used as a medium is 50 °C, and the medium composition of the present invention is amorphous-crystalline. This increases the transition temperature, which is useful in revealing the shelf life of recorded data. Similar results can be obtained by using (je instead of As).

次いでこのようにして形成した積層体を用いてレーザー
照射条件を求めた。そのためこれら積層体のfi膵とは
反対側の基板面から入射するレーザー光には波長33Q
 nmの半導体レーザーを用い、レンズ1xどにより媒
体上で約1 pmφのスポットとなるように焦点を合わ
せる。そしてレーザー照射時間ζこ対するレーザー出力
の関係線図から、レーザー照射により媒体が非晶・内と
なるレーザー照射条件下なわち谷き込み領域と、レーザ
ー照射により媒体が結晶質となるレーザー照射条件すな
わち消去領域を明らかにすることができた。その結果を
第2図と第3図に示す。第2図は媒体をIn1OTe6
2Se25AS3としたものであり、その消去条件はレ
ーザー出力が4.3mWのとき最短のレーザー照射時間
は1,7μ式で神り返し消去が可能である。同様に第3
図は媒体をIn 1OTe605e25AS5とした場
合であり、レーザー出力5.3mWで最短時間が2μ式
で鎌り返し消去が可能である。第2ゾ、第3図を前に述
べた媒体としてI n +o T6 ss Se :s
sを用いたときの第6図と比較してみるとAsを添加し
た本発明による媒体の消去条件は非晶質−結晶質の遷移
温度の上昇に応じてレーザー出力はやや増加し、消去時
間もやや畏時間側に移行するものの第5図の従来の5n
−Te−8e(J系椹体と同等以上の特性をもち、As
の添加は消去時間に対して河ら悪い影響を及ぼすもので
はない。すなわち本発明の記録媒体はIn添加による消
去時間の短縮とAs添加による非晶質状態の安定性を両
ニさせるものである。なおこの場合もAsの代りに(j
eを用いても同じ姑来が得られるのでGe添加について
の図示は省略した、複合添加のときも同様である。
Next, laser irradiation conditions were determined using the thus formed laminate. Therefore, the laser beam incident from the substrate surface on the opposite side of the fi pancreas of these laminates has a wavelength of 33Q.
Using a nm semiconductor laser, it is focused to a spot of approximately 1 pmφ on the medium using a 1x lens. From the relationship diagram of the laser output versus the laser irradiation time ζ, we can see that the laser irradiation condition where the medium becomes amorphous and internal due to laser irradiation, that is, the valley region, and the laser irradiation condition where the medium becomes crystalline due to laser irradiation. In other words, the erased area could be clarified. The results are shown in FIGS. 2 and 3. Figure 2 shows the medium as In1OTe6
2Se25AS3, and the erasing conditions are that the laser output is 4.3 mW, the shortest laser irradiation time is 1.7 μm, and repeated erasing is possible. Similarly, the third
The figure shows the case where the medium is In 1OTe605e25AS5, and the laser output is 5.3 mW, and the minimum time is 2μ, and it is possible to perform sickle-back erasing. 2nd Zo, Figure 3 as the medium mentioned earlier I n +o T6 ss Se :s
Comparing with FIG. 6 when S is used, the erasing conditions for the medium according to the present invention doped with As are such that the laser output increases slightly as the amorphous-crystalline transition temperature rises, and the erasing time decreases. The conventional 5n in Figure 5, although it shifts to the haze and time side.
-Te-8e (has properties equal to or better than J-type steel body, As
The addition of has no negative effect on the erasure time. That is, the recording medium of the present invention achieves both shortening of erasing time by adding In and stability of the amorphous state by adding As. Also in this case, instead of As, (j
Since the same effect can be obtained even if Ge is used, the illustration of Ge addition is omitted, and the same applies to the case of composite addition.

さて本発明の記録媒体を用いた光ディスクの構造は前述
の第4図に示したものと同じであるから、再び第4図を
参照して本発明の場合を述べる。ポリカーボネートの基
板lは円板状をなし、−面にあらかじめトラッキング用
の清2が設けられている。この表面にスパ〜り法などに
よりS i 02膜3を形成し、その上に例えばIn+
oTeszSe2sAs3の組成をもつ光記録媒体膜4
を0.1μmの厚さに形成する。媒体膜4を形成するに
は構成元素のそれぞれを独丁した蒸発うから蒸発させる
多元真空蒸着法を用いた。媒体膜4の上にはさらにS 
iOz膜5とその上に有機物保護材6を移層する。
Now, since the structure of the optical disc using the recording medium of the present invention is the same as that shown in FIG. 4 above, the case of the present invention will be described with reference to FIG. 4 again. The polycarbonate substrate 1 has a disk shape, and a tracking plate 2 is previously provided on the negative side. A SiO2 film 3 is formed on this surface by a sparing method or the like, and a film of, for example, In+ is formed thereon.
Optical recording medium film 4 having a composition of oTeszSe2sAs3
is formed to a thickness of 0.1 μm. To form the medium film 4, a multi-component vacuum evaporation method was used in which each of the constituent elements was evaporated from a separate evaporation chamber. Further, on the medium film 4, S
The iOz film 5 and the organic protection material 6 are transferred thereon.

かくして炸裂されたディスクに光記録を行なうのは以下
の手順によるが、光照射に関する装置などの図示は省略
しである。まずフラッジ−ランプを用いて光照射を与え
、IH1gTc62SezsA33の記録媒体膜4を十
分に結晶化させ、書き込み可能な初期状態とし、次いで
ディスクを1200 rpmで回転させ、波長830 
nmの半導体レーザーを媒体膜4の面上にスポット状に
照射するが、その際まず半導体レーザーの光強度を、存
き込みが行なわれない程度に保ち、通常のコンパクトデ
ィスクで使用されているトラッキング溝2との自動焦点
合わせ機構により、レーザー光がトラ、キング溝2の間
に正しくフォーカスされるよう制御した後、情報信号に
したがって半導体レーザーの光強度を強めることにより
書き込みを行なう。この書き込みにより媒体膜4は結晶
質から非晶質となり、この変態に起因する反射率の低下
が認められる。
Optical recording is performed on the thus exploded disk according to the following procedure, but the illustration of the apparatus for light irradiation is omitted. First, light irradiation is applied using a flood lamp to sufficiently crystallize the recording medium film 4 of IH1gTc62SezsA33 to bring it into a writable initial state.Then, the disk is rotated at 1200 rpm and a wavelength of 830 rpm is applied.
A semiconductor laser of nm wavelength is irradiated onto the surface of the medium film 4 in a spot-like manner. At this time, the light intensity of the semiconductor laser is first kept at a level that does not cause embedding. After the laser beam is controlled to be correctly focused between the tiger and king grooves 2 by an automatic focusing mechanism with the groove 2, writing is performed by increasing the light intensity of the semiconductor laser according to the information signal. As a result of this writing, the medium film 4 changes from crystalline to amorphous, and a decrease in reflectance due to this transformation is observed.

記録の消去は光記録媒体膜4の苓き込み点を非晶質から
結晶質へ遷移させるために、書き込みの゛ ときと同様
な方法でレーザー光を照射することにより行なう。ただ
し消去の場合は書き込みのときに比べてレーザー光の強
度は低く、照射時間を長くすることが必要であり、本実
施例のように回転基板上の記録を消去する場合にはレー
ザースボヴトを書き込みのときより大きくするのが有効
である。
Erasing of the recording is performed by irradiating laser light in the same manner as in writing, in order to transition the indentation point of the optical recording medium film 4 from amorphous to crystalline. However, when erasing, the intensity of the laser beam is lower than when writing, and it is necessary to lengthen the irradiation time. It is effective to make it larger than usual.

記録の読み出しは、半導体レーザーの光強度を導き込み
が行なわれない程度に保ち、上述した書き込みの場合と
同様にトラッキング溝2と自動焦点合わせを行ないなが
ら記録媒体4の反射光の強弱を検出することにより行な
う。
To read the recording, the light intensity of the semiconductor laser is kept at a level that does not lead in, and the intensity of the reflected light from the recording medium 4 is detected while automatic focusing is performed on the tracking groove 2 as in the case of writing described above. Do it by doing this.

以上のようにして炸裂した本発明の光記録媒体を備えた
ディスクを用いて情報の書き込み、再生を行なった結果
、書き込み直後で約1×10 のエラーレイトが得られ
た。さらに印℃、湿度(イ)%の環境における1年間の
寿命試験に対してエラーレイトは1.2 x 10−’
とわずかに増加したが、この程度のエラーレイトの増加
は実用上無視できるものである。これはAsまたはGe
を添加してない前述のIn 10 Te 55 Se 
35を用いたディスクを比較のために同様の寿命試験を
行なったときに得られるエラーレイトは5×10 であ
り、従来のSn −1’e−8eLJ系では5 X 1
0−’であるのに対して、本発明の組成比をもった記録
媒体が長期間安定性に関してすぐれていることを示すも
のである。
As a result of writing and reproducing information using a disk equipped with the optical recording medium of the present invention that exploded as described above, an error rate of approximately 1×10 2 was obtained immediately after writing. Furthermore, the error rate was 1.2 x 10-' for a one-year life test in an environment of ℃ ℃ and humidity %.
Although the error rate increased slightly, this increase in error rate can be ignored in practical terms. This is As or Ge
The above-mentioned In 10 Te 55 Se without the addition of
The error rate obtained when a similar life test was conducted on a disk using Sn-1'e-8e LJ for comparison was 5 x 10, while the error rate obtained for the conventional Sn-1'e-8e LJ system was 5 x 1.
0-', this shows that the recording medium having the composition ratio of the present invention is superior in terms of long-term stability.

これまで説明してきたように本発明による組成の光記録
媒体は第2図、第3図の結果と上述の寿命試験の結果か
ら、本発明者の発明になるIn−Te−8e系媒体材料
にAsとGeを単独もしくは複合添加するとともに各構
成元素の配合を適切に設定したために、すぐれた消去時
間特性を損なうことなく、情報の長期間保存の安定性を
向上させることができたものである。
As explained above, the optical recording medium having the composition according to the present invention is based on the results shown in FIGS. 2 and 3 and the above-mentioned life test results, and is based on the In-Te-8e based media material invented by the present inventor. By adding As and Ge either singly or in combination and by appropriately setting the composition of each constituent element, it was possible to improve the stability of long-term storage of information without impairing the excellent erasure time characteristics. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

情報の書き換えが可朋な光ディスクの結晶質−非晶質遷
移による反射率変化を利用する媒体材料として従来知ら
れているSn −Te−3eO系は記録情報を長期間保
存するときの安定性と記録情報の消去時間がなお満足で
きないものであったのに対し、本発明では実施例で述べ
たごとく、SnをInに置き換え、As、Geを単独も
しくは複合添加し、各構成元素の特徴を生かし、バラン
スのよい組成比を設定したために、In含有による記録
情報の消去時間を短縮するという長所を保持したまま、
As。
The Sn-Te-3eO system, which is conventionally known as a media material that utilizes the change in reflectance due to the crystalline-amorphous transition of optical discs on which information can be rewritten, has excellent stability when storing recorded information for long periods of time. While the erasing time of recorded information was still unsatisfactory, in the present invention, as described in the embodiment, Sn is replaced with In and As and Ge are added singly or in combination to take advantage of the characteristics of each constituent element. , by setting a well-balanced composition ratio, while retaining the advantage of shortening the erasing time of recorded information due to In content,
As.

Ge添加効果に基づく記録情報の長期保存に対する高い
安定性を有する記録媒体とすることができたものである
A recording medium with high stability for long-term storage of recorded information based on the effect of Ge addition could be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は’l゛e−In系の2元合金状態図、第2図。 第3図は本発明の組成比をもつ媒体のレーザー照射時間
に対するレーザー出力の関係線図、第4図は光ディスク
の構造を表わす模型的断面図、第5図は従来の媒体のレ
ーザー照射時間とレーザー出力との関係線図、第6図は
本発明者の発明1こなるInto Te5S−8e35
媒体のレーザー照射時間とレーザー出力との関係線図で
ある。 1・・・基板、2・・・トラッキング用溝、3,5・・
・SiO2膜、4・・・媒体膜、6・・・有機物質保護
膜。 第1図 第2図 第3図
Fig. 1 is a phase diagram of a binary alloy of 'L'e-In system, and Fig. 2 is a phase diagram of a binary alloy. Fig. 3 is a diagram showing the relationship between laser irradiation time and laser output for a medium having the composition ratio of the present invention, Fig. 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an optical disk, and Fig. 5 is a graph showing the relationship between laser irradiation time and laser output for a conventional medium. The relationship diagram with the laser output, Figure 6 is Into Te5S-8e35, which is the invention 1 of the present inventor.
FIG. 2 is a relationship diagram between laser irradiation time of a medium and laser output. 1... Board, 2... Tracking groove, 3, 5...
- SiO2 film, 4... medium film, 6... organic substance protective film. Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)レーザー光の照射によって生ずる光記録材料の可逆
的相変態を利用した情報の記録、再生および消去可能な
光ディスクの光記録用媒体であって、組成が一般式In
_xTe_ySe_zM_αで表わされ、MはAs、G
eのうちの少なくとも一つであり、x、y、z、αの値
がそれぞれ1≦x≦30、40≦y≦95、2≦z≦5
9、0<α≦5の範囲にあり、かつx+y+z+α=1
00となることを特徴とする光記録用媒体。
1) An optical recording medium of an optical disk capable of recording, reproducing and erasing information using reversible phase transformation of an optical recording material caused by laser beam irradiation, the composition of which is of the general formula In
It is represented by _xTe_ySe_zM_α, where M is As, G
at least one of e, and the values of x, y, z, and α are 1≦x≦30, 40≦y≦95, and 2≦z≦5, respectively.
9, in the range of 0<α≦5, and x+y+z+α=1
00. An optical recording medium characterized in that:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6463195A (en) * 1987-09-04 1989-03-09 Hitachi Ltd Thin film for information recording
JPH01162247A (en) * 1987-12-18 1989-06-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Rewriting type phase transfer optical recording medium
US5480732A (en) * 1991-12-26 1996-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetic recording medium
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