JPH01287838A - 情報記録媒体 - Google Patents

情報記録媒体

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JPH01287838A
JPH01287838A JP63118470A JP11847088A JPH01287838A JP H01287838 A JPH01287838 A JP H01287838A JP 63118470 A JP63118470 A JP 63118470A JP 11847088 A JP11847088 A JP 11847088A JP H01287838 A JPH01287838 A JP H01287838A
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JP
Japan
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recording layer
recording
information
recording medium
information recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP63118470A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Kobayashi
忠 小林
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、レーザビーム等の光ビームを記録層に照射
し、その照射条件によって照射部分に相変化を誘起させ
て情報を記録・消去し、この相変化に伴う反射率、透過
率等の光学特性の変化を検出することにより情報を再生
する情報記録媒体に関する。このような情報記録媒体と
しては、光ディスク又は光カード等がある。
(従来の技術及びその課8) 従来、所謂イレーサブル光ディスク等の情報の消去が可
能な情報記録媒体として、相変化型のものが広く知られ
ている。この相変化型情報記録媒体は、例えば、ガラス
又はプラスチック(ポリカーボネート樹脂、ポリメチル
メタクリレート樹脂等)からなる基板と、この基板上に
形成された記録層とを備えている。この記録層を形成す
る材料としては、例えばGeTe等のカルコゲナイド系
合金が知られており、これらは異なる条件の光ビーム(
例えばレーザビーム)を照射することにより、例えば結
晶と非晶質との間で可逆的に相変化するので、この相変
化を利用して情報を記録及び消去し、これらの相変化に
伴う反射率又は透過率等の光学的特性の変化を利用して
情報を読取ることができる。
このような記録層としては、光ビームの照射条件によっ
て相変化が生じ易い共晶組成をを有する材料や金属間化
合物を形成する材料が適している。
しかしながら、従来、相変化型情報記録媒体の記録層と
して用いられているGeTe等の合金は、一応上述の条
件は満足するものの、未だ情報記録媒体として十分な特
性を保持しているとは言えない。特に、相変化に伴う光
学的特性の変化量、即ち再生信号の大きさを一層向上さ
せること、並びに、初期化、記録及び消去を高速化する
ことが望まれている。また、結晶−非晶質間の相変化に
より情報を記録・消去する場合には、通常記録部分が非
晶質になるが、一般に非晶質は比較的安定性が低いため
、非晶質状態をより安定化することも要求されている。
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
再生信号が大きく、また、初期化、記録及び消去を高速
化することができ、更に、記録した情報が安定である情
報記録媒体を提供することを目的とする。
[発明の構成コ (課題を解決するための手段) この発明にかかる情報記録媒体は、基板と、光ビームの
照射によって照射部分が相異なる2つの相間で相変化す
る記録層とを有する情報記録媒体であって、前記記録層
は、一般式(M g roo−x−y Z n w A
 y ) +oo−8D、(ただし、x、y、zは原子
%で表わされ、夫々0くXく100、o<y<loo、
0<z<25の範囲内にあり、AはTe、Se、Ge、
Si及びsbからなる群から選択される少なくとも1種
の元素であり、DはTI、Pb、Bi、Pt及びAuか
らなる群から選択される少なくとも1種の元素である。
)で表される組成の合金を含むことを特徴とする。
(作用) M g −Z n合金に上記Aで表される元素を含有さ
せた合金は、前述のような相変化型記録媒体の記録層と
しての条件を満たす材料であり、且つ相変化に伴う光学
的特性の変化量が大きい。この合金に、Dで表される元
素を25原子%未満含有させることにより、非晶質相を
安定化させること、及び、結晶化速度を高めることがで
きる。従って、前述のような組成の記録層では、再生信
号レベルを高くすること、並びに、初期化、記録及び消
去を高速化することができ、記録した情報が安定である
(実施例) 以下、添付図面を参照してこの発明について具体的に説
明する。第1図はこの発明の実施例に係る情報記録媒体
を示す断面図である。基板1はポリオレフィン、エポキ
シ、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)等のプラスチック、又はガラス等、こ
の技術分野で通常用いられる材料で形成されている。こ
の基板1の上に、保護層3、記録層2、保護層4及び保
護層5がこの順に形成されている。
保護層3及び保護層4は、記録層2を挟むように配設さ
れており、有機高分子材料、例えばPMMA、ポリスチ
レン等の熱可塑性樹脂若しくは紫外線硬化樹脂(所謂2
P樹脂)、又は5i02、Al103、AIN、ZnS
、若しくはZrO2等の誘電体で形成される。これら保
護層3.4は記録層2が空気中の水分の影響を受けるこ
とを未然に防止する作用、及び記録・消去の際にレーザ
ビーム等の光ビームにより記録層2の照射部分が飛散し
たり穴が形成されてしまうことを防止する作用を有して
いる。これら保護層3゜4はスピンコード法、蒸着法、
スパッタリング法等によって好適に形成することができ
る。なお、これら保護層3,4の厚みは10人乃至数十
μmであることが好ましい。
保護層5は情報記録媒体取扱う際の表面での傷やほこり
等を防止するために配設されるもので、スピンコード法
等により紫外線硬化樹脂を塗布し、これに紫外線を照射
して硬化させること等により形成される。この保護層5
の層厚は100人乃至数十μmであることが好ましい。
なお、保護層3゜4.5は設けることが好ましいが、必
ずしも設けなくてもよい。
記録層2は、(Mg+oo−m−y ZnxAy)+o
o−gDg(ただし、X+Y*Zは原子%で表わされ、
夫々0<x<100、O<y<100.0くzく25の
範囲内にあり、AはTe、Se、Ge。
St及びsbからなる群から選択される少なくとも1種
の元素であり、DはTI、Pb、Bi。
pt及びAuからなる群から選択される少なくとも1種
の元素である。)で表される合金で形成されており、蒸
着法、スパッタリング法等によって好適に形成すること
ができる。なお、合金ターゲットを使用して蒸着又はス
パッタリングする場合には、ターゲット組成と実際に形
成される膜の組成とに差があることを考慮する必要があ
る。また、多元同時蒸着又は多元同時スパッタリング等
によって成膜することもできる。記録層2の層厚は10
0乃至3000人であることが好ましい。
記録層2の主体をなすM g +00−m−y Z n
 、 A 。
は、照射する光ビームの条件を変えることにより結晶と
非晶質との間で相変化し得る材料であり、Aで表される
元素の存在により結晶と非晶質との間の光学的特性(反
射率又は透過率等)の変化を増大させることができる。
また、このような組成の合金にDで表される元素を25
原子%未満含有させることにより、非晶質を安定化させ
ることができ、更に、結晶化速度を大きくすることがで
きる。従って、記録層2を上述した組成にすることによ
り、再生信号を大きくすること、及び、記録した情報を
安定して保持することができ、更に、初期化、記録及び
消去を高速化することができる。
なお、記録層2におけるD元素の含有量が25原子%以
上になると、非晶質の安定性が低下してしまうので、D
元素の含有量は25原子%未満とする。
次に、第2図及び第3図を参照しながらこの実施例に係
る情報記録媒体の記録層の形成方法の一例について説明
する。第2図はこの実施例の記録層を形成するために用
いられるスパッタリング装置の概略構成を示す縦断面図
、第3図はその横断面図である。図中10は真空容器を
示し、この真空容器10はその底面にガス導入ボート1
1及びガス排出ボート12を有している。ガス排出ボー
ト12は排気装置13に接続されており、この排気装置
13により排出ボート12を介して真空容器10内が排
気される。また、ガス導入ボート11はアルゴンガスボ
ンベ14に接続されており、このボンベ14から真空容
器lo内にガス導入ボート11を介してスパッタリング
ガスとしてのアルゴンガスが導入される。真空容器lo
内の上部には、基板支持用の円板状の回転基台15がそ
の面を水平にして配設されており、その下面に基板1が
支持され、図示しないモータによって回転されるように
なっている。また、真空容器1o内の底部近傍には、基
台15に対向するように、夫々記録層の構成する所定元
素で形成されたスパッタリング源21,22.23が配
設されており、各スパッタリング源には図示しない高周
波電源が接続されている。これらスパッタリング源21
゜22.23の情報には、夫々モニタ装置24゜25.
26が設けられており、これらモニタ装置により各スパ
ッタリング源からのスパッタリング量をモニタし、記録
層が所定の組成になるように各スパッタリング源に投入
する電力量を調節するようになっている。
このようなスパッタリング装置においては、先ず、排気
装置により真空容器1o内を例えば10 ”6T or
rまで排気する。次いで、ガス導入ボート11を介して
容器10内にアルゴンガスを導入しつつ、排気装置13
の排気量を調節して真空容器10内を所定圧力のアルゴ
ンガス雰囲気に保持する。この状態で、基板1を回転さ
せつつ、スパッタリング源21,22.23に所定時間
所定の電力を印加する。これにより、基板1に所定組成
の記録層が形成される。なお、保護層を形成する場合に
は、記録層2の形成に先立ち、保護層の組成に調整され
たスパッタリング源を用いて上述したようにスパッタリ
ングするこにより基板1上に保護層3を形成し、その後
記録層2を形成し、更に保護層3を形成する場合と同様
の条件で記録層2の上に保護層4を形成することができ
る。
次に、この発明の情報記録媒体における初期化、並びに
、情報の記録、消去及び再生について説明する。
初期化 記録層2は成膜直後に通常非晶質であるが、情報を記録
するためには結晶である必要があるので、レーザビーム
等の光ビームを記録層2に全面照射して加熱徐冷し、記
録層2を結晶化する。
記録 高出力でパルス幅が短い光ビームを記録層2に照射し、
照射部分を加熱急冷して非晶質に相変化させ、記録マー
クを形成する。
消去 記録層2に形成された記録マーク部に、記録の際よりも
低出力でパルス幅が長い光ビームを照射して記録マーク
部を結晶に相変化させ、情報を消去する。
再生 情報を記録した記録層2に比較的弱い光ビームを照射し
、記録マーク部と非記録部との間の光学的特性、例えば
反射率の差を検出して情報を読取る。
次に、この発明の試験例について説明する。
試験例1 耐熱ガラス基板上に、この発明の記録層の組成範囲内の
薄膜を第2図及び第3図に示すスパッタリング装置によ
り形成して13個のサンプルを作製した。これらサンプ
ルの薄膜組成、成膜直後の構造、及び結晶化温度を第1
表に示す。
第  1  表 この際に、記録層の構造はX線回折により解析し、結晶
化温度は高感度示差走査熱量計で測定した。第1表から
明らかなように、いずれも成膜直後に非晶質であり、そ
の結晶化温度は150℃以上であった。即ち、これらサ
ンプルの非晶質状態の安定性が高いことが確認された。
試験例2 第1図に示した層構成を有する6個のサンプルを作製し
た。その際の記録層の組成を第2表に示す。
第   2   表 これらサンプルのうちサンプルAは記録層がMg−Zn
−Te3元系合金で形成された比較例であり、サンプル
B−Fはこの発明の範囲内のものである。これらサンプ
ルについて、基板側から種々のパルス幅の単一パルスレ
ーザビームを記録層に集光照射し、パルス幅と照射部分
の反射率との間の関係を把握した。その結果を第4図に
示す。
第4図は横軸に照射するレーザビームのパルス幅をとり
、縦軸に反射率変化量をとって、これらの関係を示すグ
ラフである。このグラフにおいて急激に反射率変化量が
増加するところが非晶質から結晶への相変化に対応する
。このグラフから明らかなように、第4元素として夫々
TI、Pb。
Bi、Pt、Auを添加したサンプルB−Fは、結晶化
のためのレーザビームのパルス幅が第4元素を添加しな
いサンプルAに比較して短くてよいことがわかる。即ち
、これら第4元素を添加することにより結晶化速度を高
速化することができた。
中でも、第4元素としてTIを用いたサンプルBが最も
結晶化速度が大きかった。
Mg−Zn−3eSMg−Zn−Ge、Mg−Zn−T
eに第4元素として夫々TI、Pb。
Bi、Pt、Auを添加して記録層を形成した場合にも
同様な効果を得ることができた。
試験例3 Mg60 Zn30 Te10に対し第4元素としてT
I、Pb、Bi、Pt、Auを夫々添加量を変化させて
含有させた合金薄膜を、試験例1と同様に夫々ガラス基
板上に形成した複数のサンプルを作製した。これらのサ
ンプルについて試験例1と同様の方法により結晶化温度
を測定した結果、第4元素の添加量が25原子%以上の
サンプルはいずれも結晶化温度が低く、非晶質の安定性
が悪かった。
[発明の効果] この発明によれば、記録層として (Mg +0O−x−y Z n x Ay ) to
o−x D t  (ただし、x、y、zは原子%で表
わされ、夫々0くxく100.0くyく100、O<z
<25の範囲内にあり、AはTe、Se、Ge、Si及
びsbからなる群から選択される少なくとも1種の元素
であり、DはTI、Pb、Bi、Pt及びAuからなる
群から選択される少なくともIFJの元素である。)で
表される組成の合金を適用したので、記録層における結
晶と非晶質との間の光学的特性の差が大きく、非晶質の
安定性が高く、更に結晶化速度が大きい。従って、再生
信号レベルが高く、非晶質記録マークの安定性に優れ、
しかも初期化、記録及び消去を高速で実施することがで
きるという極めて特性が優れた情報記録媒体を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例に係る情報記録媒体を示す断
面図、第2図は記録層を形成するための装置の概略構成
を示す縦断面図、第3図はその横断面図、第4図は照射
するレーザビームのパルス幅と反射率変化量との関係を
示すグラフ図である。 1;基板、2;記録層、3.4,5.保護層。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦 g1 区 レーザビーム9ノぐ1しス重昌(Hsec)第4 寞

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  基板と、光ビームの照射によって照射部分が相異なる
    2つの相間で相変化する記録層とを有する情報記録媒体
    であって、前記記録層は、一般式(Mg_1_0_0_
    −_x_−_yZn_xA_y)_1_0_0_−_z
    D_z(ただし、x、y、zは原子%で表わされ、夫々
    0<x<100、0<y<100、0<z<25の範囲
    内にあり、AはTe、Se、Ge、Si及びSbからな
    る群から選択される少なくとも1種の元素であり、Dは
    Tl、Pb、Bi、Pt及びAuからなる群から選択さ
    れる少なくとも1種の元素である。)で表される組成の
    合金を含むことを特徴とする情報記録媒体。
JP63118470A 1988-05-16 1988-05-16 情報記録媒体 Pending JPH01287838A (ja)

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JP63118470A JPH01287838A (ja) 1988-05-16 1988-05-16 情報記録媒体

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7582346B2 (en) * 2002-12-03 2009-09-01 Commissariat A L'energie Atomique Inorganic optical recording medium comprising a heat dissipation layer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7582346B2 (en) * 2002-12-03 2009-09-01 Commissariat A L'energie Atomique Inorganic optical recording medium comprising a heat dissipation layer

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