JPS6361433A - 光学式情報記録媒体 - 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 この発明は、光ディスクや光カードなどの呼称、形態で
実用化される光学式情報記録媒体に関し、特に、追記型
と称されるものの記録材料の改良に関する。

従来の技術 光ディスクには、再生専用型と、ユーザレベルで一度だ
け書き込みが行なえる追記型と、ユーザが自由に消去し
再書き込みできる書き換え可能型の３種類がある。この
発明の対象は追記型である。

この種の光ディスクの基本構成を第４図に示している。

プラスチックまたはガラスの透明基板１の片面にトラッ
ク案内溝とトラックアドレス用ビットとしての凹凸を予
め形成しておく、この凹凸面に所定の記録材料からなる
薄膜２、すなわち記録Ｎ２を形成する。この記録層２の
上に保護層を形成したり、これと同じものを２枚、互い
の記録層２を向い合わせて接合したりして、光ディスク
の形に仕上げる。

記録および再生は、いずれも透明基板１側からここを透
過するレーザ光によって行なう。再生は、光ヘッド（光
ピツクアップ）からの再生用レーザ光を透明基板】を通
して記録層２に照射し、そこからの反射光の強弱を光ヘ
ッドで検出することで行なう。

情報の記録は、光ヘッドからの出力の大きな記録用レー
ザ光を記録層２に照射し、照射点の反射率を変えること
によって行なう。

追記型光ディスクの記録材料としては各種のものが開発
されており（記録メカニズムも一種類ではない）、それ
ぞれについて高性能化、特性の安定化、長寿命化、信頼
性の向上等を実現すべく、活発に研究が進められている
のが現状である。

追記型の１つに、テルルの低酸化物ＴｅＯｘ　（０（ｘ
＜２）を主成分とする薄膜を用いた、相転移型と呼ぶ記
録メカニズムのものがある。これが本発明の直接的な対
象である。

ＴｅＯｘとは化学組成上の表現で、具体的にはＴｅとＯ
（酸素原子）の記録膜中の原子パーセント比である。Ｔ
ｅと’ｐｅｏｔは化学的相容性がほとんどなく、２相分
離している。この相容性の悪い物質を非平衡状態で強制
的に混合することから、特異な性質が発現する。

ＴｅとＴｅａ、を共蒸着して作製したＴｅＯｘ膜は、初
期状態ではアモルファスＴｅ０ｔマトリツクス中に数Ａ
程度のＴｅ微粒子が均一に分散した構造である。このＴ
ｅＯｘ膜にレーザ光を照射して局部加熱した後急冷する
と、その部分の消衰係数、屈折率等の光学定数が大きく
変化する。

レーザ光の照射により、その部分の温度がＴ。

の融点（４５０℃）を超えているものと考えられる。

ＴｅＯｘは融解するとＴｅと’ｐ　ｅ　Ｏｔに分相して
しま５゜−度熔けてしまうと、光学的性状が固相の場合
とは一変する。

このようにしてＴｅＯｘ膜に情報が記録される。

この膜の反射率の大小が、出力の小さし・再生用レーザ
光によって検出される。

発明が解決しようとする問題点 ＴｅＯｘ膜について、記録用レーザ光を照射した直後の
記録特性を時間変化で測定した場合、照射後数秒から数
十秒間にわたってＣＮ比（ノイズに対するキャリアのレ
ベル比）が増加する現象が認められる。つまり、レーザ
光の照射によるＴｅＯｘ膜の光学定数の変化が、照射後
数秒から数十秒もたたないと安定しない（飽和しない）
のである。

要するに、記録時の応答が遅いのである。

光ディスクの実際の運用においては、情報を記録しなが
ら直後にそれを再生し、情報が正しく記録されたか否か
を確認する。記録膜の応答が遅いと、記録時点から再生
１認時点までに長い待ち時間を挾まなければならず、実
質的な記録時間が長くなってしまう。

レーザ光の照射後に長時間にわたってＣＮ比が増加する
という現象について、その圧砕なメカニズムは今のとこ
ろ完全には解明されていないが、次のような２つの見方
が有力である。

１つは、加熱急冷後、屈折率の大半を荷っているＴｅ粒
子が結晶成長し、その粒径が増大するという考え方であ
る（粒径変化説）。もう１つは、Ｔｅの結晶粒子の大き
さは変らず、結晶粒内で構造の緩和現象が生じていると
いう考え方である（緩和現象説）。

いずれの説をとるにせよ、速い応答性を示す材料を探索
する上では、同一の結論に達する。粒径変化説をとるな
らば、Ｔｅの粒径が大きくならないよう、小さい粒子が
多数できるような核形成元素をＴｅＯｘに添加すればよ
い。また緩和現象説をとるとすると、Ｔｅ結晶の鎖構造
がその原因であるので、Ｔｅと安定な結晶構造を形成す
る元素をＴｅＯｘに添加すればよいことになる。

このような考え方に基づ（・て本発明がなされたもので
、その目的は、ＴｅＯｘに対して適当な元素を適当量添
加することで、記録膜としての特性向上を実現すること
にある。

問題点を解決するための手段 様々な添加元素について実験を行なった結果、この発明
では、Ｔｅ０ｘ（０＜ｘ＜２）に対して１０％以上の銅
を添加すると、良好な特性が得られることを見い出した
。

作　　　　用 前述した粒径変化説と緩和現象説のように、問題となる
現象そのものが完全に解明されていないので、１０％以
上添加した銅の作用メカニズムについて正確に説明する
ことは今のところできない。

ただし、２つの考え方については既に説明したとおりで
ある。また、１０％という数値の臨界的な意味について
は次の実施例の項で説明する。

実施例 主成分としての’ｐ　ｅ　ＯＩＪに対し、銅の添加量を
様々に変化させた多数の種類の記録材料を用い、その他
の条件を同じにして第４図に示す基本構造の光ディスク
を作製した。そして、それら光ディスりの記録特性を同
一条件で世１１定した。

この試験の代表例として、銅の添加率が３％．６％．１
０％の３例について、その結果を第１図、第２図、第３
図に示している。

記録用レーザ光のパワーを８ｍＷ、記録信号の周波数を
３ＭＨｚとした。グラフ中のＲＦは再生信号のレベルで
あり、ＣＮ比はノイズレベルで相対化した再生信号レベ
ルである。また各図中のＣＡＩは記録直後の特性であり
、（Ｂ）は相当時間経過後の特性である（時間軸の単位
に注意）。

第１図は銅の添加率３％のものである。この場合、記録
後２０秒〜４０秒の期間にＣＮ比の増加現象が見られる
。この傾向は、先に説明したＴｅＯｘだけのものと同じ
で、銅の添加による特性向上は認め難い。

第２図は銅の添加率６％のものである。この場合、添加
率３％の場合のようなＣＮ比の増加はない。しかし記録
後数１０秒を過ぎたあたりから、ＣＮ比はどんどん減小
していき、反対にＲＦは増加する。この現象の原因は解
らないが、この特性では、長時間を経過すると記録情報
の信頼性は著しく低いものとなる。

第３図は銅の添加率１０％のものである。この場合、記
録直後も、また長期的にも、記録特性は極めて安定して
℃・る。つまり、応答性がよく、しかも保存性もよい。

発明の効果 以上詳細に説明したように、この発明の光学式情報記録
媒体は、ＴｅＯｘに１０％以上の銅を添加したものを記
録膜材料とすることで、記録時の応答性が高くなり、Ｔ
ｅＯｘ系材料の実用性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は銅添加率３％のものの特性図、第２図は銅添加
率６％のものの特性図、第３図は銅添加率１０％のもの
の特性図、第４図は光ディスク゛の基本構造を示す断面
図である。 １・・・透明基板、２・・・記録層。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名筆　
工　図 （Ｑｕ　３％） （、”ｒ３） ｗｒｅ 第２図 （ＯＬＡ６％） （Ｂ） Ｔｉｎｙｅ　（ＳｅＯ） 第３図 ／Ａ） （Ｂ） Ｔｉｍｅ　（ＳｅＣ） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　テルル低酸化物ＴｅＯ＿ｘ（０＜ｘ＜２）を主成分と
   し、１０％以上の銅を含んだ材料の薄膜を記録層とする
   光学式情報記録媒体。