JPH03224789A - information recording medium - Google Patents
information recording mediumInfo
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- JPH03224789A JPH03224789A JP2020804A JP2080490A JPH03224789A JP H03224789 A JPH03224789 A JP H03224789A JP 2020804 A JP2020804 A JP 2020804A JP 2080490 A JP2080490 A JP 2080490A JP H03224789 A JPH03224789 A JP H03224789A
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- JP
- Japan
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- laser beam
- recording layer
- phase
- amorphous
- alloy
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Landscapes
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、レーザビーム等の光ビームがその照射条件を
変えて交互に照射されることにより結晶相と非晶質相が
所定の幅で交互に可逆的に形成される記録層を有し、こ
の記録層に形成された異なる相をそれぞれ透過する光信
号の強度の違いから記録層に記録された情報を読み取る
ことができる情報記録媒体に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention provides a method for forming a crystalline phase and an amorphous phase by alternately irradiating a light beam such as a laser beam while changing the irradiation conditions. has recording layers that are reversibly formed alternately with a predetermined width, and the information recorded on the recording layer can be read from the difference in the intensity of the optical signal that passes through the different phases formed in the recording layer. Regarding information recording media that can be used.
(従来の技術)
従来から、情報を高密度に記憶でき且つ随時情報の消去
書き込みが可能な光デイスク材料として光の透過率が固
体の相に依存する相変化型のものが知られている。(Prior Art) Phase-change type optical disc materials in which light transmittance depends on the solid phase have been known as optical disk materials that can store information at high density and allow information to be erased and written at any time.
この相変化型の材料はレーザビームをその照射条件、例
えば照射エネルギー、照射強度、あるいは照射時間を変
え照射すると、照射された部分が相異なる相の間で可逆
的に変化するものである。When this phase-change material is irradiated with a laser beam by changing the irradiation conditions, such as irradiation energy, irradiation intensity, or irradiation time, the irradiated area reversibly changes between different phases.
上記の相変化型の材料としては、例えばテルル(Te)
、ゲルマニウム(Ge ) 、これらの化合物であるT
eGe、インジウム(In)とセレン(Se)の化合物
であるI nSe、アンチモン(sb>とセレンの化合
物である5bSe、あるいはアンチモンとテルルの化合
物であるSbTe等の半導体、半導体化合物、あるいは
金属間化合物が知られている。Examples of the above phase change material include tellurium (Te).
, germanium (Ge), these compounds T
Semiconductors, semiconductor compounds, or intermetallic compounds such as eGe, InSe, a compound of indium (In) and selenium (Se), 5bSe, a compound of antimony (sb> and selenium), or SbTe, a compound of antimony and tellurium. It has been known.
上記材料は、レーザビームの照射を受けると、その照射
条件に応じて結晶相あるいは非晶質相の2つの状態のい
づれかを形成するもので、上記2つの状態は複素屈折率
N=n (1−ik)(ここで、nは屈折率、kは吸収
指数)が相違する。即ち、相に応して屈折:J−nのみ
ならず吸収指数には異なる値を示すので、上記材料に入
射する光は異なる透過率を示す。When the above material is irradiated with a laser beam, it forms either a crystalline phase or an amorphous phase depending on the irradiation conditions, and the above two states have a complex refractive index N=n (1 -ik) (where n is the refractive index and k is the absorption index). That is, since not only the refraction (J-n) but also the absorption index exhibit different values depending on the phase, light incident on the material exhibits different transmittance.
それで、上記特質を持つ材料を情報の消去、書き込み可
能な光メモリとして用いる着想は、5Rovsh 1n
sky等によって提案されている( Metal fu
rgical TransacNons 2.641(
1971) )。Therefore, the idea of using a material with the above characteristics as an optical memory that can erase and write information was 5Rovsh 1n.
It has been proposed by Sky et al. (Metal fu
rgical TransacNons 2.641 (
1971) ).
この提案によれば、上記材料からなる記録層を挟み込ん
だディスクを回転させながら照射条件を変えたレーザビ
ームを上記ディスクに交互に照射し、結晶相及び非晶質
相が交互に配列してなる所定の相パターンを可逆的に形
成する。次いで照射エネルギーの小さい再生用レーザビ
ームが上記結晶相及び非晶質相に順次照射される。この
照射された再生用レーザビームは上記結晶相あるいは非
晶質相のいずれかを交互に透過後後方に適宜設けられた
反射層で反射され、次いで反射された再生用レーザビー
ムを再生信号として適宜の光電変換器で変換し、相に応
した透過率の違いから相状態を判別することにより上記
相パターンからなる情報を再生するものである。According to this proposal, a laser beam with varying irradiation conditions is alternately irradiated onto the disk while rotating a disk sandwiching a recording layer made of the above material, so that crystalline and amorphous phases are arranged alternately. A predetermined phase pattern is reversibly formed. Next, a reproduction laser beam with low irradiation energy is sequentially irradiated onto the crystalline phase and the amorphous phase. The irradiated reproduction laser beam alternately passes through either the crystalline phase or the amorphous phase, and then is reflected by a reflective layer appropriately provided at the rear.Then, the reflected reproduction laser beam is used as a reproduction signal as appropriate. The information consisting of the above-mentioned phase pattern is reproduced by converting the information using a photoelectric converter and determining the phase state based on the difference in transmittance corresponding to the phase.
さらに詳しくは、上記材料からなる記録層に情報を記録
する場合、記録層にその融点を超える温度に加熱可能な
高パワーで且つパルス幅の短いレザビームが照射され、
次いで照射部分が溶融急冷され、非晶質相からなる記録
マークが形成される。また、記録層に記録された情報を
消去する場合、記録層材料の結晶化温度を超える程度の
温度(融点よりも低い温度)に加熱可能なパワーで且つ
比較的パルス幅の長いレーザビームが照射され、次いで
照射部分が徐冷され、非晶質相は結晶相に変化する。即
ち、記録マークが消去される。More specifically, when recording information on a recording layer made of the above-mentioned material, a laser beam with high power and short pulse width that can heat the recording layer to a temperature exceeding its melting point is irradiated,
The irradiated portion is then melted and rapidly cooled to form a recording mark made of an amorphous phase. In addition, when erasing information recorded in the recording layer, a laser beam with a relatively long pulse width and a power that can heat the recording layer material to a temperature exceeding the crystallization temperature (lower than the melting point) is irradiated. The irradiated area is then slowly cooled, and the amorphous phase changes to a crystalline phase. That is, the recorded mark is erased.
このような情報の記録、消去においては、照射部分を溶
融急冷し非晶質化するための円形スポットのレーザビー
ムと、照射部分を徐冷結晶化するための長楕円形スポッ
トのレーザビームとを互いに独立に用いる2ビ一ム方式
が採用されている。In recording and erasing such information, a laser beam with a circular spot is used to melt and rapidly cool the irradiated area to make it amorphous, and a laser beam with an oblong spot is used to slowly cool and crystallize the irradiated area. A two-beam system that is used independently of each other is adopted.
しかしながら、上記の2ビ一ム方式ではレーザビームを
照射するための光学系が複雑となる。特に、記録層が挟
み込まれたディスクの回転に合わせ、非晶質相と結晶相
が交互に並べられてなるディスク内のスパイラル状のト
ラックに長楕円形スポットのレーザビームを追従させる
ことは困難であり、複雑なサーボ機槽が必要となる。However, in the above two-beam method, the optical system for irradiating the laser beam becomes complicated. In particular, it is difficult to make a laser beam with an oblong spot follow a spiral track inside the disk, which is made up of alternating amorphous and crystalline phases as the disk with the recording layer sandwiched therein rotates. Yes, a complicated servo machine is required.
そこで、情報の記録、消去とを1つのレーザビムで行う
1ビ一ム方式の研究が行われている。Therefore, research is being conducted on a one-beam system in which information is recorded and erased using one laser beam.
この1ビ一ム方式においては、ディスク内のトラックに
追従させるレーザビーム源は単一であるので、記録層に
既に記録されている情報を消去し、次いで新しい情報を
書き込むオーバライドを容易に行うことができる。In this 1-beam system, there is only a single laser beam source that follows the track on the disc, so it is easy to erase information already recorded on the recording layer and then override it by writing new information. I can do it.
即ち、単一のレーザビーム源から照射される1つのレー
ザビームを2段階のパワーレベル、つまり消去用レーザ
ビームのパワーレベルPeあるいは記録用レーザビーム
のパワーレベルPw(Pe< P w )にパワー変調
し、既に情報が記録されている記録層に上記の2種のレ
ーザビームを所定の幅で交互に照射し、古い情報を消去
すると同時に新しい情報を重ね書きするものである。That is, one laser beam irradiated from a single laser beam source is power modulated to two levels of power, that is, the power level Pe of the erasing laser beam or the power level Pw of the recording laser beam (Pe < P w ). However, the above two types of laser beams are alternately irradiated with a predetermined width onto a recording layer on which information has already been recorded, thereby erasing old information and overwriting new information at the same time.
このように1ビームのレーザでオーバライドを行う方式
は1ビ一ムオーバライド方式と称され、上述した2ビ一
ム方式の欠点である複雑なサーボ機構の必要性が無く、
レーザビームの位置設定が容易である。This method of overriding with a single beam laser is called a 1-beam override method, and it eliminates the need for a complicated servo mechanism, which is a disadvantage of the 2-beam method mentioned above.
It is easy to set the position of the laser beam.
しかしながら、1ビ一ムオーバライド方式を相変化型記
録層に適用する場合、他の困難性を伴うことになる。However, when applying the one-beam override method to a phase change recording layer, other difficulties arise.
即ち、非晶質相及び結晶相からなる相パターンを形成す
べきディスクの回転速度は一定であるので、所定間隔を
おいて非晶質相あるいは結晶相を形成するべく記録層に
照射されたレーザビーム熱が放出される時間はディスク
が上記所定間隔を移動する時間になる。換言すれば、レ
ーザビーム熱の放出時間は形成される相に依存せず、レ
ーザビムが照射される記録層部分が非晶質相になるか結
晶相になるかは照射されるレーザビームのパワーの大き
さのみで決まる。That is, since the rotational speed of the disk at which a phase pattern consisting of an amorphous phase and a crystalline phase is to be formed is constant, the laser beam irradiated onto the recording layer at predetermined intervals in order to form an amorphous phase or a crystalline phase. The time during which the beam heat is released is the time during which the disk moves through the predetermined distance. In other words, the emission time of the laser beam heat does not depend on the phase formed, and whether the portion of the recording layer irradiated with the laser beam becomes an amorphous phase or a crystalline phase depends on the power of the irradiated laser beam. Determined only by size.
従って、非晶質化と同程度の短い時間で結晶化を行わな
ければならないので、情報の消去において徐冷に充分な
時間をかけて結晶化を行うことができない。Therefore, since crystallization must be performed in a time as short as that required for amorphization, it is not possible to perform crystallization by taking a sufficient time for slow cooling to erase information.
また、情報を記録する場合、非晶質相からなる記録マー
クが形成されるべき部分の端部を非晶質相に変化させる
のは困難である。その理由は、上記非晶質相形成直前に
結晶相を形成すべく照射された消去用レーザビームによ
って記録層に与えられた熱の一部か放熱されること無く
残っており、この余熱により上記記録マークが形成され
るべき部分の端部の急冷が損なわれるからである。Furthermore, when recording information, it is difficult to change the end portion of a portion where a recording mark made of an amorphous phase is to be formed into an amorphous phase. The reason for this is that some of the heat given to the recording layer by the erasing laser beam irradiated to form the crystalline phase immediately before the formation of the amorphous phase remains without being radiated, and this residual heat causes the above-mentioned This is because the rapid cooling of the end portion where the recording mark is to be formed is impaired.
従って、非晶質相と結晶相を所定の幅で交互に形成する
ことができなくなり、誤った情報が読み取られる原因に
なる。Therefore, it becomes impossible to alternately form amorphous phases and crystalline phases with a predetermined width, which causes incorrect information to be read.
そこで近年、上述の1ビ一ムオーバライド方式を相変化
型記録層に適用することが可能な材料として、インジウ
ム(In)、アンチモン(sb>、及びテルル(Te)
からなる合金が注目されている。この元合金は組成を適
正に選ぶことにより1ヒ一ムオーバライト方式の適用が
可能である。Therefore, in recent years, indium (In), antimony (sb>), and tellurium (Te) have been used as materials to which the above-mentioned one-beam override method can be applied to the phase change recording layer.
An alloy consisting of is attracting attention. This base alloy can be applied to the one-hime overwrite method by appropriately selecting the composition.
即ち、本願発明者の実験によれば化合物InSbにテル
ルを20乃至45原子%添加してなる合金、換言すれば
X原子%のTe及び50−X/2原子%のIn並びに5
0−X/2原子%のsbからなるI n 50−X/2
S b %O−X/2T e X (ただし、20≦
X≦45の範囲内である。)で表される組成を有する合
金材料を記録層として用いることにより、化合物I n
Sbの速やかに結晶化する特性(以下、高速結晶化特性
と呼称する。)を生かしつつ、テルルの容易に非晶質化
する特性(以下、非晶質化容易特性と呼称する。)を得
ることかできる。つまり、1ビ一ムオーバライド方式に
おける問題点である短時間に結晶化する必要性、及び急
冷すること無く非晶質化する必要性を克服することがで
きる。That is, according to the experiments of the present inventor, an alloy formed by adding 20 to 45 atomic % of tellurium to the compound InSb, in other words, an alloy formed by adding 20 to 45 atomic % of tellurium, in other words, X atomic % of Te, 50-X/2 atomic % of In, and 5
I n 50-X/2 consisting of 0-X/2 atomic % sb
S b %O-X/2T e X (however, 20≦
It is within the range of X≦45. ) by using an alloy material having the composition represented by as the recording layer, the compound I n
Obtain tellurium's property of easily becoming amorphous (hereinafter referred to as easy amorphous property) while taking advantage of Sb's property of quickly crystallizing (hereinafter referred to as high-speed crystallization property). I can do it. In other words, it is possible to overcome the problems of the one-beam override method, which are the need to crystallize in a short time and the need to become amorphous without rapid cooling.
また、上記非晶質化容易特性により容易に非晶質化する
ので、最も高いパワーを必要とする記録用レーザビーム
のパワーを滅じても非晶質化が可能である。それで、光
学系を小形化でき、経済的であり、且つ取扱いが容易に
なる。In addition, since it is easily amorphous due to the above-mentioned property of making it easy to become amorphous, it is possible to make it amorphous even if the power of the recording laser beam, which requires the highest power, is turned off. Therefore, the optical system can be downsized, economical, and easy to handle.
しかしながら、上記のI n 50−X/2S b 5
0−X/2TeXからなる記録層は合金であるがため原
子間の結合力が弱く組成の安定性に問題がある。それで
、オーバライド操作において記録層の溶融及び急冷を繰
り返した場合、オーバライドされた部分の合金組成が徐
々に変化、即ち偏析し、ついには上記高速結晶化特性及
び非晶質化容易特性が劣化してしまうという問題点があ
った。However, the above I n 50-X/2S b 5
Since the recording layer made of 0-X/2TeX is an alloy, the bonding force between atoms is weak and there is a problem in the stability of the composition. Therefore, when the recording layer is repeatedly melted and rapidly cooled in the overriding operation, the alloy composition of the overridden portion gradually changes, that is, it segregates, and the above-mentioned high-speed crystallization characteristics and easy-to-amorphous characteristics deteriorate. There was a problem with it being put away.
一方、組成が安定した化合物としてSb2Te、が記録
層の材料として考えられている。On the other hand, Sb2Te, which is a compound with a stable composition, is considered as a material for the recording layer.
つまり、Sb2Te、を記録層材として用いた場合、記
録用レーザビームの照射により形成される非晶質相は安
定(以下、非晶質安定特性と呼称する。)である、また
、消去用レーザビームの熱の一部が残っていても容易に
非晶質相に変化する特性、即ち非晶質化容易特性を有し
ている。In other words, when Sb2Te is used as the recording layer material, the amorphous phase formed by recording laser beam irradiation is stable (hereinafter referred to as amorphous stability characteristic). It has the property of easily changing into an amorphous phase even if some of the heat from the beam remains, that is, it has the property of easily becoming amorphous.
また、Sb、Te、は化合物であるため、オバライト操
作において溶融及び急冷を繰り返しても組成は変化しな
いので、上述のSb2Te、の非晶質安定特性及び非晶
質化容易特性は劣化しない。Furthermore, since Sb and Te are compounds, their compositions do not change even if they are repeatedly melted and rapidly cooled in the overrite operation, so the above-mentioned amorphous stability characteristics and easy amorphousization characteristics of Sb2Te do not deteriorate.
しかしながら、Sb、Te3を記録層材として用い、消
去用レーザビームを照射して結晶相を形成しようとした
場合、結晶化スピードがIIJs程度で非常に遅い。つ
まり、オーバライドを行った場合、結晶化すべき非晶質
相が消去されずに残ってしまい、古い情報の消去率が悪
くなるという欠点がある。However, when attempting to form a crystalline phase by using Sb or Te3 as the recording layer material and irradiating it with an erasing laser beam, the crystallization speed is very slow at approximately IIJs. That is, when overriding is performed, the amorphous phase that should be crystallized remains unerased, resulting in a disadvantage that the erasing rate of old information becomes poor.
(発明が解決しようとする課題)
上記の如く、2ビ一ム方式で記録層にレーザビームを照
射し非晶質相及び結晶相を形成する場合、所望の相を得
ることができるが、レーザビームの照射位置を決めるに
は複雑なサーボ機構が必要となるという問題点があった
。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, when the recording layer is irradiated with a laser beam using the two-beam method to form an amorphous phase and a crystalline phase, a desired phase can be obtained. The problem was that a complicated servo mechanism was required to determine the beam irradiation position.
そこで、1ビ一ムオーバライド方式を適用した場合、上
記サーボ機構が簡略化されるものの非晶質化と同程度の
短い時間で結晶化を行わなければならない。また、非晶
質相からなる記録マークの端部を非晶質相に変化させる
のは難しい。Therefore, when the one-beam override method is applied, although the servo mechanism described above is simplified, crystallization must be performed in a time comparable to that required for amorphousization. Further, it is difficult to change the end portion of a recording mark made of an amorphous phase to an amorphous phase.
それで結局、誤った情報が読み取られる原因になるとい
う問題があった。As a result, there was a problem in that incorrect information was read.
この問題を解決すべく、高速結晶化特性及び非晶質化容
易特性が良好なI n 50−X/2S b 50−X
/2TeXを記録層の材料に適用することが考えられた
が、合金であるなめオーバライド操作において記録層の
溶融及び急冷を繰り返した場合、上記材料は偏析し上記
特性が劣化するという問題があった。In order to solve this problem, we developed In 50-X/2S b 50-X, which has good high-speed crystallization characteristics and easy amorphization characteristics.
It was considered to apply /2TeX to the material of the recording layer, but there was a problem that when the recording layer was repeatedly melted and rapidly cooled in an alloy lick override operation, the material would segregate and the above characteristics would deteriorate. .
一方、化合物であるSb、Te、を記録層に用いた場合
、5b2Teiが有する非晶質安定特性及び非晶質化容
易特性はオーバライド操作を繰り返しても劣化しないが
、結晶化スピードが遅く、情報の消去率が悪いという問
題があった。On the other hand, when the compounds Sb and Te are used in the recording layer, the amorphous stability and easy amorphous properties of 5b2Tei do not deteriorate even after repeated override operations, but the crystallization speed is slow and the information There was a problem that the erasure rate was poor.
そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解消するもの
で、その目的とするところは、複雑なサボ機槽を必要と
することなく、高速結晶化特性及び非晶質化容易特性に
代表されるオーバライド特性が良好であり、且つオーバ
ライド操作の繰り返しを行っても上記オーバライド特性
の劣化が生じない情報記録媒体を提供することである。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to achieve high-speed crystallization characteristics and easy amorphousization characteristics without requiring a complicated sabot machine tank. It is an object of the present invention to provide an information recording medium which has good override characteristics and which does not deteriorate even if an override operation is repeated.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記課題を解決するための本発明は、基板と、該基板上
に設けられ光ビームの照射を受けたときその照射エネル
ギーの条件に応じて結晶相と非晶質相との間で可逆的に
相変化する記録層から構成される情報記録媒体において
、前記記録層は、Sb、Te、とI n 50−X/2
S b 50−X/2T e x (式中Xは20≦X
≦45とする)との合金((InSb) +too−
n/zoo Tey/loo ) too−z
(Sb 2 Te=>2 (式中Y、Zは20≦Y
≦45かつ0≦Z≦60、及び25≦Y≦35かつ60
〈Z≦80とする)と同一の組成である3元合金からな
ることを特徴とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention for solving the above-mentioned problems includes a substrate, and a light beam provided on the substrate that responds to the irradiation energy conditions when irradiated with a light beam. In an information recording medium comprising a recording layer whose phase changes reversibly between a crystalline phase and an amorphous phase, the recording layer comprises Sb, Te, and In 50-X/2.
S b 50-X/2T e x (in the formula, X is 20≦X
≦45) ((InSb) +too−
n/zoo Tey/loo) too-z
(Sb 2 Te=>2 (in the formula, Y and Z are 20≦Y
≦45 and 0≦Z≦60, and 25≦Y≦35 and 60
It is characterized by being made of a ternary alloy having the same composition as (Z≦80).
(作用)
本発明の情報記録媒体では、記録層はインジウム(In
>、アンチモン(Sb)、及びテルル(Te)を上述し
た組成比、即ち((TnSb)noo−v+7□oo
Tey、z+oo ) +oo−z (Sb2Te3
)(式中Y、Zは20≦Y≦45かつ0≦Z≦60、
及び25≦Y≦35かつ60〈Z≦80とする)とした
3元合金からなるので、合金1n5゜−X7□sb、。(Function) In the information recording medium of the present invention, the recording layer is made of indium (Indium).
>, antimony (Sb), and tellurium (Te) in the above-mentioned composition ratio, that is, ((TnSb)noo-v+7□oo
Tey, z+oo ) +oo-z (Sb2Te3
) (in the formula, Y and Z are 20≦Y≦45 and 0≦Z≦60,
and 25≦Y≦35 and 60 (Z≦80), so the alloy 1n5°-X7□sb.
−X7□Texが有する速やかに結晶化する特性及び容
易に非晶質化する特性が生かされると共に、化合物5b
2Teiが有する非晶質の安定な特性も得ることがてき
る。-The property of quickly crystallizing and easily becoming amorphous that X7□Tex is utilized, and the compound 5b
The stable amorphous properties of 2Tei can also be obtained.
また、Sb、Te、は安定な組成であるので、オーバラ
イド操作を繰り返しても記録層を構成する3元合金の組
成変化は無い。Further, since Sb and Te have stable compositions, there is no change in the composition of the ternary alloy constituting the recording layer even if the override operation is repeated.
その理由は、組成が安定なSb2Te、が合金I n
50−X/2Sb 5G−X/2T e xの間に入り
込んでいるため、オーバライド時に記録層が溶融しても
この記録層を構成する合金I n 50−X/2S b
50−x/zTexJ、を該合金I n 、o−X/
2S b 50−X/2T e xの構成原子を他の合
金I n 50−X/2S b 50−X/2T e
xの原子と交換することを損なわれ、偏析を生ずること
がないからである。The reason is that Sb2Te, which has a stable composition, is alloy I n
50-X/2Sb 5G-X/2T e x , so even if the recording layer melts during override, the alloy I n 50-X/2S b that constitutes this recording layer
50-x/zTexJ, the alloy I n , o-X/
2S b 50-X/2T e The constituent atoms of 2S b 50-X/2T e
This is because exchange with atoms of x is impaired and segregation does not occur.
従って、随時オーバライドのため条件の異なる光ビーム
を交互に記録層に照射し結晶相及び非晶質相を所定の幅
で交互に可逆的に形成しても、各相の複素屈折率N=n
(1−ik>(ここで、■は屈折率、kは吸収指数)
は常に安定な一定値を示す。即ち、各相の光に対する吸
収率は一定である。Therefore, even if the recording layer is alternately irradiated with light beams under different conditions for overriding at any time, and crystalline phases and amorphous phases are alternately and reversibly formed with a predetermined width, the complex refractive index of each phase N=n
(1-ik> (where ■ is the refractive index and k is the absorption index)
always shows a stable constant value. That is, the light absorption rate of each phase is constant.
これは、結晶相及び非晶質相からなる相パタンを読み取
るべく記録層に入射される光信号の透過率は常に一定で
あることを意味する。それで、記録層に入射した光信号
の透過率の違いから記録層に形成された相パターンを常
に正確に読み取ることができる。This means that the transmittance of an optical signal incident on the recording layer for reading a phase pattern consisting of a crystalline phase and an amorphous phase is always constant. Therefore, the phase pattern formed on the recording layer can always be accurately read from the difference in transmittance of optical signals incident on the recording layer.
(実施例) 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例に係わる情報記録媒体の断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of an information recording medium according to an embodiment of the present invention.
図示するように、本実施例の情報記録媒体は記録用及び
消去用レーザビーム並びに情報再生用レザビームを透過
する基板lと、該基板1上に設けられ熱的に安定な保護
層2と、該保護層2上に設けられ情報を記録する記録層
3と、該記録層3上に設けられ保護層2と共に記録層3
を密封して保護する保護層4と、該保護層4上に積層さ
れ情報再生用レーザビームを反射する反射層5と、該反
射層5上に設けられた樹脂層6から構成される。As shown in the figure, the information recording medium of this embodiment includes a substrate 1 through which recording and erasing laser beams and information reproducing laser beams are transmitted, a thermally stable protective layer 2 provided on the substrate 1, and a thermally stable protective layer 2 provided on the substrate 1. A recording layer 3 provided on the protective layer 2 and recording information, and a recording layer 3 provided on the recording layer 3 together with the protective layer 2.
It is composed of a protective layer 4 that seals and protects the information, a reflective layer 5 laminated on the protective layer 4 to reflect the information reproducing laser beam, and a resin layer 6 provided on the reflective layer 5.
ここで、基板1は、経時変化が少ない材料であるポリカ
ーボネイト製の直径5インチのディスク状基板である。Here, the substrate 1 is a disk-shaped substrate with a diameter of 5 inches made of polycarbonate, which is a material that does not change easily over time.
記録層3は、インジウム(In)及びアンチモン(sb
>並びにテルル(Te)の3元合金を20OAの厚みに
形成したものであり、かつ化合物Sb2Te、と、テル
ルがX原子%及びインジウムが50−X/2原子%並び
にアンチモンが50X/2原子%の合金I n 5G−
X/2S b 50−X/2T e(ただし、Xは原子
%で表されており、20≦X≦45の範囲内である。)
とが後述するような所定の割合からなる組成と同一の組
成を有する。The recording layer 3 is made of indium (In) and antimony (sb
> and a ternary alloy of tellurium (Te) formed to a thickness of 20OA, and the compound Sb2Te, tellurium at X atomic %, indium at 50-X/2 atomic %, and antimony at 50X/2 atomic % Alloy I n 5G-
X/2S b 50-X/2T e (However, X is expressed in atomic % and is within the range of 20≦X≦45.)
has the same composition as that of a predetermined ratio as described below.
上記3元合金からなる記録層3は所定のパワーレベルを
有する記録用レーザビームの照射を受けると融点(50
0乃至600°C)を越える温度に加熱され、次いで保
護層2.4にレーザビーム熱が放出され非晶質化し、非
晶質相7を形成するものである。また、記録層3は所定
のパワーレベルを有する消去用レーザビームの照射を受
けると結晶化温度を越える程度の温度に加熱され、次い
で保護層2.4にレーザビーム熱が放出され結晶化し、
結晶相8を形成するものである。The recording layer 3 made of the above ternary alloy has a melting point (50
The protective layer 2.4 is heated to a temperature exceeding 0 to 600° C.), and then laser beam heat is emitted to the protective layer 2.4 to make it amorphous and form an amorphous phase 7. Further, when the recording layer 3 is irradiated with an erasing laser beam having a predetermined power level, it is heated to a temperature exceeding the crystallization temperature, and then the laser beam heat is emitted to the protective layer 2.4, causing crystallization.
This forms a crystal phase 8.
保護層2.4は、酸化アルミニウム(A120、)の結
晶からなる100OA厚みの誘電体であり、熱的に安定
(融点は1300°C程度である。)であると共に、レ
ーザビームに対し透明であり該保護層2.4に挟まれた
記録層3を保護するものである。即ち、保護層2.4は
記録層3を熱的に安定した物質で密封することにより、
記録用あるいは消去用レーザビームが記録層3に照射さ
れ、照射された部分が蒸発したとき空洞部が形成される
のを防ぐ。また、保護層2,4は上記レーザビムの照射
で熱せられた記録層3が融点あるいは結晶化温度を越え
る程度に昇温すると共に、放熱して非晶質相あるいは結
晶相を形成する程度の熱伝導度を有し、昇温した記録層
3から熱を適度に吸収する。さらに、波長830nmの
半導体レーザからなる記録再生用レーザビームが記録層
3に照射された後、記録層3及び反射層5でそれぞれ反
射されて基板1から出射されたとき、保護層4はこの保
護層4を透過する一方のレーザビーム、即ち反射層5で
反射したレーザビームのみに光学的伝播距離を与え、出
射する上記2つのレーザビームに干渉を生じせしめてエ
ンハンスし、このレザビームの強度測定を容易ならしめ
る。The protective layer 2.4 is a dielectric material with a thickness of 100 OA made of aluminum oxide (A120) crystal, which is thermally stable (melting point is about 1300°C) and transparent to the laser beam. This protects the recording layer 3 sandwiched between the protective layers 2 and 4. That is, the protective layer 2.4 seals the recording layer 3 with a thermally stable material, so that
A recording or erasing laser beam is irradiated onto the recording layer 3 to prevent the formation of a cavity when the irradiated portion evaporates. In addition, the protective layers 2 and 4 are heated to the extent that the recording layer 3 heated by the laser beam irradiation is heated to an extent exceeding the melting point or crystallization temperature, and the heat is radiated to form an amorphous phase or a crystalline phase. It has conductivity and appropriately absorbs heat from the recording layer 3 that has been heated. Further, when a recording/reproducing laser beam made of a semiconductor laser with a wavelength of 830 nm is irradiated onto the recording layer 3, reflected by the recording layer 3 and the reflective layer 5, and then emitted from the substrate 1, the protective layer 4 protects the recording layer 3. An optical propagation distance is given to only one of the laser beams that passes through the layer 4, that is, the laser beam reflected by the reflective layer 5, and the two emitted laser beams are enhanced by causing interference, and the intensity of this laser beam is measured. Make it easy.
反射層5は本実施例では100OAの厚みを有する金(
Au)の薄膜からなる。In this example, the reflective layer 5 is made of gold (with a thickness of 100 OA).
It consists of a thin film of Au).
樹脂層6は10μmの厚みを有する紫外線硬化樹脂から
形成され、表面に傷などが発生するのを防止している。The resin layer 6 is formed from an ultraviolet curing resin having a thickness of 10 μm, and prevents scratches from occurring on the surface.
次に、上記構成を有する情報記録媒体の製造方法につい
て説明する。Next, a method for manufacturing an information recording medium having the above configuration will be described.
まず、ディスク状の基板1を酸化アルミニウム(Al□
0.)などのターゲットを有するスパッタリング装置の
真空チャンバ内に設置し、次いでチャンバ内を適宜の真
空装置を用いて高真空にする。First, a disk-shaped substrate 1 is made of aluminum oxide (Al□
0. ) is placed in a vacuum chamber of a sputtering apparatus having a target such as the target, and then the inside of the chamber is brought to a high vacuum using an appropriate vacuum device.
次に、チャンバ内にアルゴンガスを導入し、このアルゴ
ンガスで上記酸化アルミニウムのターゲットをラジオフ
リークエンシーパワー(以下、RlF、パワーと称する
。)を投入してスパッタリングし基板1上に保護層2を
形成する。Next, argon gas is introduced into the chamber, and radio frequency power (hereinafter referred to as RIF) is applied to sputter the aluminum oxide target using the argon gas to form a protective layer 2 on the substrate 1. do.
次に、チャンバ内をアルゴンガス雰囲気に維持した状態
で、化合物Sb2Te3及び合金In、。Next, while maintaining the argon gas atmosphere inside the chamber, the compound Sb2Te3 and the alloy In were added.
X/2S b 、0−X/2Te X (ただし、X
は原子%で表されており、20≦X≦45の範囲内であ
る。)の各ターゲットを同時にアルゴンガスでスパッタ
リングし記録層3を成膜する。X/2S b , 0-X/2Te X (However, X
is expressed in atomic % and falls within the range of 20≦X≦45. ) are simultaneously sputtered with argon gas to form the recording layer 3.
ここで、上記操作でスパッタリングされる各ターゲット
のスパッタリング量は予め調製されており、 t!を達
する所望の組成からなる記録層3を得ることができる。Here, the sputtering amount of each target sputtered in the above operation is prepared in advance, and t! A recording layer 3 having a desired composition can be obtained.
なお、上記各ターゲットを交互にスパッタリンクしても
良い。Note that the above targets may be alternately sputter-linked.
また、ターゲットとなる化合物あるいは合金はスパッタ
リング時には原子単位で保護層2上に蒸着されるので、
インジウム(In)及びアンチモン(Sb)並びにテル
ル(Te )を各々別のタゲソトとして同時にスパッタ
リングしても同じ事である。In addition, since the target compound or alloy is deposited on the protective layer 2 in atomic units during sputtering,
The same thing will happen if indium (In), antimony (Sb), and tellurium (Te) are sputtered simultaneously using separate target materials.
次に、保護層2と同様に保護層4を形成する。Next, a protective layer 4 is formed in the same manner as the protective layer 2.
次いで、金(Au>のターゲットにR,F パワを投
入してスパッタリングし反射層5を積層する。Next, a reflective layer 5 is laminated by sputtering by applying R and F powers to a gold (Au> target).
最後に、上記操作で得られたディスクをスパッタリング
装置から取り出し、次いでスピナーにセットし、紫外線
硬化樹脂をスピンコードした後紫外線を照射して硬化さ
せ、樹脂層6を形成する。Finally, the disk obtained by the above operation is taken out from the sputtering device, then set in a spinner, and after spin-coding the ultraviolet curable resin, it is irradiated with ultraviolet rays and cured to form the resin layer 6.
以上説明した情報記録媒体の製造方法を用い、第2図に
示される本実施例における情報記録媒体の記録層材の組
成範囲9内でサンプルA群乃至サンプルF群からなる3
1枚のディスクサンプルを作成した。Using the method for manufacturing an information recording medium explained above, three samples consisting of sample A group to sample F group were prepared within the composition range 9 of the recording layer material of the information recording medium in this example shown in FIG.
One disc sample was created.
サンプルA群 ・
((I n S b ) o、、5/□Te a45)
too−Z(Sbz Te、)z
z=0.20.40.60.80.100原子%サンプ
ルB群
((I n S b > 0.60/2T e O,4
01100−Z(Sb2Te、)z
2=0.20.40.60.80原子%サンプルC群
((I n S b ) 0.65/2TeO,15)
Ioo−Z(Sb2 Tei )z
2=0.20.40.60.80原子%サンプルD群
・
((I n5b) 0.70/2T60.90) +0
O−Z(Sbz Te3 )z
z=0.20.40.60.80原子%サンプルE群
;
((I n S b ) o、tszzTe O,25
+ 100−Z(Sb、Te、)z
z=0.20.40−60.80原子%サンプルF群
:
((T n S b ) 0.110/2T e O,
20) Io。−Z(Sbz Te、)z
z=0.20.40.60.80原子%即ち、サンプル
A群ではI n qo−xyxs b 、o−xyzT
exとしてX=45原千%の化合物を用いた。Sample A group ・ ((I n S b ) o,, 5/□Te a45)
too-Z(Sbz Te,)z z=0.20.40.60.80.100 atomic% Sample B group ((I n S b > 0.60/2T e O, 4
01100-Z(Sb2Te,)z2=0.20.40.60.80 atomic% Sample C group ((I n S b ) 0.65/2TeO, 15)
Ioo-Z(Sb2Tei)z2=0.20.40.60.80 atomic% Sample D group
・((I n5b) 0.70/2T60.90) +0
O-Z(Sbz Te3)z z=0.20.40.60.80 atomic% Sample E group
; ((I n S b ) o, tszzTe O,25
+ 100-Z (Sb, Te,)z z=0.20.40-60.80 atomic% Sample F group
: ((T n S b ) 0.110/2 T e O,
20) Io. -Z(Sbz Te,)z z=0.20.40.60.80 atomic%, that is, in sample A group, I n qo-xyxs b , o-xyzT
A compound with X=45% was used as ex.
また同様に、サンプル8群ではX=40原子%、サンプ
ルC群ではX=35原子%、サンプル0群ではX=30
原子%、サンプルE群ではX=25原子%、サンプルF
群ではX−20原子%の化合物を用いた。Similarly, for sample 8 group, X = 40 atomic%, for sample C group, X = 35 atomic%, and for sample 0 group, X = 30 atomic%.
atomic %, X = 25 atomic % for sample E group, sample F
In the group, a compound containing X-20 atom % was used.
次に、このようにして得られた情報記録媒体の初期化、
情報のオーバライド、及び情報の再生について説明する
。Next, initialization of the information recording medium obtained in this way,
Information override and information reproduction will be explained.
記録層3はスバ・ツタリングで成膜され基板1上に堆積
するとき急冷されるので非晶質相になる。The recording layer 3 is formed by sputtering and is rapidly cooled when deposited on the substrate 1, so that it becomes an amorphous phase.
それで、所定の幅からなる非晶質相の記録マークを形成
するため、記録層3を全て結晶相に相変化しなければな
らない、これが情報記録媒体の初期化である。Therefore, in order to form an amorphous recording mark having a predetermined width, the entire recording layer 3 must undergo a phase change to a crystalline phase, which is the initialization of the information recording medium.
本実施例では、前述した製造方法で作成されたディスク
サンプルを180 Or、p、+n、で回転させ、記録
層面におけるパワーが14mWでかつ連続発光するレー
ザ光を記録層のスパイラル状になった所定のトラックに
照射し、上記初期化を行った。In this example, a disk sample produced by the above-described manufacturing method was rotated at 180 Or, p, +n, and a continuously emitted laser beam with a power of 14 mW was applied to a predetermined area of the recording layer in a spiral shape. track was irradiated and the above initialization was performed.
ここで、スパッタリングで基板1上に成膜された非晶質
相は熱的に非常に安定であるので、特にパワーが大きい
14mWの記録用レーザビームを用いた。また、記録層
の結晶化を完全に行うため、同一トラックを3回レーザ
光で照射した。Here, since the amorphous phase formed on the substrate 1 by sputtering is very thermally stable, a recording laser beam with a particularly high power of 14 mW was used. Further, in order to completely crystallize the recording layer, the same track was irradiated with laser light three times.
初期化が終了した後、上記トラックに沿って非晶質相及
び結晶相が所定の幅で交互に配列されてなる相パターン
を形成し、この相パターンを読み取ることにより情報を
得ることができる。上記相パターンの形成が情報のオー
バライドである。After initialization is completed, a phase pattern in which amorphous phases and crystalline phases are alternately arranged with a predetermined width is formed along the track, and information can be obtained by reading this phase pattern. Formation of the phase pattern described above is information override.
本実施例では、第3図に示すようにパワーレベルが最も
高いPw:14mWである記録用レーザビームと、この
記録用レーザビームよりも低いパワーレベルPa=8m
Wである消去用レーザビムとを用いた。つまり、4MH
2あるいは5M82周波数に相当する周期、即ち周波数
の逆数からなる周期で上記2種のレーザビームを等しい
時間間隔で切り替え、次いでこれらのレーザビームを記
録層のトラックに照射し上記オーバライドを行った。In this example, as shown in FIG. 3, a recording laser beam with the highest power level Pw: 14 mW and a lower power level Pa=8 mW than this recording laser beam are used.
A W erasing laser beam was used. In other words, 4MH
The above two types of laser beams were switched at equal time intervals with a period corresponding to 2 or 5M82 frequency, that is, a period consisting of the reciprocal of the frequency, and then these laser beams were irradiated onto the tracks of the recording layer to perform the above overriding.
即ち、ディスクは所定速度で回転しているので、例えば
記録用レーザビームの照射を受けた部分は非晶質相にな
り記録マークが形成される。次いで、レーザビームの上
記切り替え周期経過後消去用レザビームの照射に切り替
えられたときには、上記非晶質相部は移動し、新たな被
照射部が消去用レーザビームの照射を受は結晶相となる
。このようにして、非晶質相及び結晶相がレーザビーム
の切り替え周期に対応した所定の幅で交互に配列されて
なる相パターンが形成される。That is, since the disk is rotating at a predetermined speed, the portion irradiated with, for example, a recording laser beam becomes an amorphous phase and a recording mark is formed. Next, when the laser beam is switched to irradiation with the erasing laser beam after the switching cycle has elapsed, the amorphous phase moves, and the new irradiated area becomes crystalline when irradiated with the erasing laser beam. . In this way, a phase pattern is formed in which the amorphous phase and the crystalline phase are alternately arranged with a predetermined width corresponding to the switching period of the laser beam.
なお、最初のオーバライド時は初期化が既になされ、記
録層は結晶相化しているので消去用レザビームを用いる
必要はなく、記録用レーザビムのみを断続的に照射すれ
ば良い。Note that at the time of first overriding, initialization has already been performed and the recording layer is in a crystal phase, so there is no need to use the erasing laser beam, and it is sufficient to intermittently irradiate only the recording laser beam.
まな、パワーレベルの切り替えは等間隔であるので、デ
ユーティ比は50%である。Since the power level is switched at equal intervals, the duty ratio is 50%.
オーバライドの終了後、記録層3を照射しても相変化を
生じせしめない程度に照射エネルギーの小さい再生用レ
ーザビームで記録層3を照射し、次いで非晶質相及び結
晶相をそれぞれ交互に透過する上記レーザビームのエネ
ルギー強度の違いを測定し相パターンを読み取る。この
非晶質相及び結晶相が所定の幅で交互に配列してなる相
パタンは2進符号系列からなるデータとみなすことがで
き、このデータを記録層に書き込まれた情報として得る
。これが情報の再生である。After the override is completed, the recording layer 3 is irradiated with a reproduction laser beam whose irradiation energy is low enough not to cause a phase change even if the recording layer 3 is irradiated, and then the amorphous phase and the crystalline phase are alternately transmitted. The phase pattern is read by measuring the difference in energy intensity of the laser beam. This phase pattern in which amorphous phases and crystalline phases are alternately arranged with a predetermined width can be regarded as data consisting of a binary code series, and this data is obtained as information written in the recording layer. This is information reproduction.
本実施例では、再生用レーザビームとして0゜8mWの
パワーレベルを有する半導体レーザビム(波長830n
m)を用いた。即ち、上記レザビームを基板1から保護
層2.4及び記録層3に入射し、記録層3及び反射層5
で反射したレーザビームを再び記録層3及び保護層2.
4を透過させ、基板1から出射した反射光を光電変換素
子で検出した。検出された反射光は再生信号とじてA/
D変換され、スペクトロアナライザにて上記サンプルA
群乃至サンプルF群の各ディスクサンプルごとに周波数
分布が測定された。In this example, a semiconductor laser beam (wavelength: 830 nm) with a power level of 0°8 mW was used as the laser beam for reproduction.
m) was used. That is, the laser beam is incident on the protective layer 2.4 and the recording layer 3 from the substrate 1, and the laser beam is applied to the recording layer 3 and the reflective layer 5.
The laser beam reflected by the recording layer 3 and the protective layer 2.
4 was transmitted through the substrate 1, and the reflected light emitted from the substrate 1 was detected by a photoelectric conversion element. The detected reflected light is transmitted to A/A as a reproduction signal.
D-converted and the above sample A on a spectroanalyzer
The frequency distribution was measured for each disk sample in group or sample F group.
即ち、非晶質相あるいは結晶相を透過した再生信号は、
上記各相が4MHzあるいは5MHz周波数でレーザビ
ームパワーを切り替えて形成されたものであるので、各
相のレーザに対する特有の透過率に基づきエネルギー強
度が変動し、その変動周期はレーザビームパワーの切り
替え周期に一致する。略言すれば、再生信号は4MHz
あるいは5MHzの周波数になる。In other words, the reproduced signal transmitted through the amorphous phase or the crystalline phase is
Since each of the above phases is formed by switching the laser beam power at a frequency of 4 MHz or 5 MHz, the energy intensity fluctuates based on the unique transmittance of each phase to the laser, and the period of the fluctuation is the switching period of the laser beam power. matches. In short, the playback signal is 4MHz
Or the frequency will be 5MHz.
次いで、測定された周波数分布からC/N値を測定し、
各ディスクサンプルの記録層に記録された情報を再生し
た。Next, measure the C/N value from the measured frequency distribution,
The information recorded on the recording layer of each disc sample was reproduced.
ここで、C/N値は様々な周波数からなる雑音の大きさ
に対する特定周波数(4MHzあるいは5MHz)から
なる再生信号の大きさの比であり、対数化したデシベル
(dB)単位で表現される。Here, the C/N value is the ratio of the magnitude of a reproduced signal having a specific frequency (4 MHz or 5 MHz) to the magnitude of noise having various frequencies, and is expressed in logarithmic decibel (dB) units.
第4図(A>乃至第4図(F)に測定されたC/N値、
及びこのC/N値から定まる消去度を用いディスクサン
プルの特性評価をした結果をサンプル群ごとに示す。C/N values measured in FIG. 4 (A> to FIG. 4 (F)),
The results of evaluating the characteristics of disk samples using the degree of erasure determined from this C/N value are shown for each sample group.
図において、横軸はI n 、0−X/2S b 50
−X/2T e8とSb2Te、との合金組成と同一の
組成を示し、横軸の左端はI n 50−X/2S b
50−X/J e xのみの組成に対応し、横軸の右
端はSb2Te3のみの組成に対応する。また、左側の
縦軸はC/N値を示し各データを実線で結んだ折れ線に
対応し、右側の縦軸は消去度を示し各データを破線で結
んな折れ線に対応する。In the figure, the horizontal axis is In, 0-X/2S b 50
-X/2T shows the same composition as the alloy composition of e8 and Sb2Te, and the left end of the horizontal axis is In 50-X/2S b
The right end of the horizontal axis corresponds to the composition of only Sb2Te3, and the right end of the horizontal axis corresponds to the composition of only Sb2Te3. The vertical axis on the left side represents the C/N value and corresponds to a polygonal line connecting each data with a solid line, and the vertical axis on the right side represents the degree of erasure and corresponds to a polygonal line connecting each data with a broken line.
ここで消去度は以下のように定義される。即ち、初期化
fJJ4MHz、周波数の記録用レーザビームで第1回
目の記録を行い、第5図(A)に示すように得られた再
生信号10のC/N値が例えばAであり、次いで5MH
z周波数の記録用及び消去用レーザビームを用い相パタ
ーンを変えてオーバライドしたとき、第5図(B)に示
すように前回の再生信号が完全に消去されずに残った消
去残り信号11のC/N値が例えばBであった場合、再
生信号10の大きさに対する消去残り信号11の大きさ
の比を対数化して得られるB−Aの値が消去度である。Here, the degree of erasure is defined as follows. That is, the first recording is performed using a recording laser beam with a frequency of initialization fJJ4MHz, and the C/N value of the reproduced signal 10 obtained as shown in FIG.
When overriding is performed by changing the phase pattern using the recording and erasing laser beams of the z frequency, as shown in FIG. When the /N value is, for example, B, the degree of erasure is the value of B-A obtained by logarithmizing the ratio of the magnitude of the erased remaining signal 11 to the magnitude of the reproduced signal 10.
また、第5図(B)に上記オーバライドで新しく書き込
まれた情報に対応する再生信号12のC/N値Cが示さ
れ、このC/N値Cが第4図に表示されている。Further, FIG. 5(B) shows the C/N value C of the reproduced signal 12 corresponding to the information newly written by the above-mentioned override, and this C/N value C is displayed in FIG.
第4図に戻って、全てのサンプル群において、Sb2T
e、の組成に近づくに従ってC/N値が減少し消去度は
零値に近づく傾向が示されている。Returning to Figure 4, in all sample groups, Sb2T
There is a tendency for the C/N value to decrease and the erasure degree to approach zero as the composition approaches the composition of .e.
これは、明瞭な再生信号が得られなくなると共に、誤信
号を拾ってしまう可能性が大きくなることを意味する。This means that it is no longer possible to obtain a clear reproduced signal, and there is a greater possibility that erroneous signals will be picked up.
このような傾向になる理由は、従来技術で説明したよう
に、Sb2Te、の化合物は結晶化速度、即ち情報消去
速度が遅いため、Sb、Te、の組成に近づくに従って
結晶化すべき非晶質相が消去されずに残ってしまうよう
になるからである。The reason for this tendency is that, as explained in the prior art, the crystallization rate, that is, the information erasing rate of Sb2Te compounds is slow, and as the composition approaches Sb and Te, the amorphous phase that should be crystallized is This is because the data will remain without being deleted.
従って、非晶質相と結晶相の相パターンが崩れ、この相
パターンを読み取った再生信号の周波数はレーザビーム
のパワー切り替え周期に対応する周波数と異なるものに
なり、再生信号のC/N値は劣化する。また、C/N値
Aの劣化、及び消去されずに残った非晶質相に起因する
消去残り信号11の増大によるC/N値Bの増加により
消去度B−Aも劣化する。Therefore, the phase pattern of the amorphous phase and the crystalline phase collapses, and the frequency of the reproduced signal that reads this phase pattern becomes different from the frequency corresponding to the power switching period of the laser beam, and the C/N value of the reproduced signal becomes to degrade. In addition, the degree of erasure B-A also deteriorates due to the deterioration of the C/N value A and the increase in the C/N value B due to the increase in the remaining erase signal 11 caused by the amorphous phase that remains unerased.
しかしながら、合金I n 、o−xy2s b rh
o−xyxT e8の影響が寄与する領域、即ちサンプ
ルA群及びサンプルF群では化合物Sb2Te、が60
原子%以下、サンプル8群乃至サンプル8群では化合物
Sb、Te、が80原子%以下である組成領域では、合
金I n 5G−X/2S b 50−X/2T e
xが有する高速結晶化特性及び非晶質化容易特性が生か
され、C/N値及び消去度は優れた値を示す。即ち、C
/N値は35dB以上の値を示し、消去度は一20dB
以下の値を示し、明瞭な再生信号が得られると共に、誤
信号を拾う可能性は大幅に減少する。However, alloy I n , o-xy2s b rh
In the region where the influence of o-xyxT e8 contributes, that is, sample A group and sample F group, the compound Sb2Te is 60
At % or less, in the composition range where the compounds Sb and Te are at most 80 atomic % in Sample 8 Group to Sample 8 Group, alloy I n 5G-X/2S b 50-X/2T e
The high-speed crystallization property and easy-to-amorphize property of x are utilized, and the C/N value and erasing degree show excellent values. That is, C
/N value shows a value of 35 dB or more, and the cancellation degree is -20 dB.
The following values are obtained, and a clear reproduced signal can be obtained, and the possibility of picking up erroneous signals is greatly reduced.
次に、全てのサンプル群に対し4MHz周波数の記録用
及び消去用レーザビーム、及び5MHz周波数の記録用
及び消去用レーザビームを交互に用いてオーバライドを
多数回繰り返したときの結果を第6図に示す。Next, Figure 6 shows the results when overriding was repeated many times for all sample groups by alternately using a 4 MHz frequency recording and erasing laser beam and a 5 MHz frequency recording and erasing laser beam. show.
即ち、第6図に第2図に示す情報記録媒体の記録層材の
組成範囲9を抜き出し拡大して示すように、31枚のデ
ィスクサンプルが有する組成に対応する位置にC/N値
の特性評価の結果を示した。That is, as shown in FIG. 6 by extracting and enlarging the composition range 9 of the recording layer material of the information recording medium shown in FIG. The results of the evaluation were shown.
例えば、10万回以上のオーバライドの繰り返しにおい
てもC/N値を45dB以上維持したディスクサンプル
には、その組成位置に優良を示す記号◎を、上記と同条
件でC/N値を35dB以上維持したディスクサンプル
には良を示す記号○を、1000回乃至1T回のオーバ
ライドを繰り返すまでC/N値を35dB以上維持した
ディスクサンプルには可を示す記号・を、最初のオーバ
ライドでC/N値が35dB以下になってしまったディ
スクサンプルには不良を示す記号ムを記した。For example, for a disk sample that maintained a C/N value of 45 dB or more even after repeated overrides over 100,000 times, a symbol ◎ indicating excellent quality will be placed at its composition position, and a C/N value of 35 dB or more will be maintained under the same conditions as above. Disk samples that have been overridden are marked with a symbol ○ to indicate good, disc samples that maintain a C/N value of 35 dB or more until overriding is repeated 1000 to 1T times are marked with a symbol . Disc samples with a value of 35 dB or less are marked with a symbol indicating a defect.
第6図に示すようにオーバライドを多数回繰り返しな場
合の特性評価、及び第4図に示した最初のオーバライド
後のC/N値並びに消去度を考慮しての特性評価を考え
合わせると、合金Ins。−8/2S b 、0−X/
2T e X (ただし、Xは原子%で表されており
、20≦X≦45の範囲内である。)に化合物Sb、T
e、を零乃至60原子%添加した合金((I n S
b > +100−Yl/200 TeY/10(1)
10a−z (Sb2Te1)z (ただし、Y
、Zは原子%で表されており、20≦Y≦45かつ0≦
Z≦60の範囲内である。)の組成と同一の組成を有す
るIn−5b−Teの3元合金の組成範囲では、消去度
及び多数回のオーバライド後のC/N値は優れた値を示
す。Considering the characteristic evaluation when overriding is repeated many times as shown in Figure 6, and the characteristic evaluation considering the C/N value and erasure degree after the first override as shown in Figure 4, the alloy Ins. -8/2S b , 0-X/
The compound Sb, T
(I n S
b > +100-Yl/200 TeY/10(1)
10a-z (Sb2Te1)z (However, Y
, Z is expressed in atomic %, 20≦Y≦45 and 0≦
It is within the range of Z≦60. ) In the composition range of the In-5b-Te ternary alloy having the same composition as the composition shown in FIG.
即ち、C/N値は1000回乃至1T回のオーバライド
を繰り返すまで35dBを維持し、また消去度は一20
dB以下の値を示し、明瞭な再生信号が得られると共に
、誤信号を拾う可能性は大幅に減少する。That is, the C/N value maintains 35 dB until the override is repeated 1000 to 1T times, and the degree of cancellation remains 120 dB.
It shows a value of dB or less, and not only can a clear reproduced signal be obtained, but also the possibility of picking up an erroneous signal is greatly reduced.
また、サンプルC群乃至サンプル8群において化合*S
b2Te、が60乃至80原子%を占める組成領域でも
同様にC/N値及び消去度は優れた値を示す。In addition, in sample C group to sample 8 group, the compound *S
Even in the composition range in which b2Te accounts for 60 to 80 atomic %, the C/N value and erasure degree similarly exhibit excellent values.
特に、サンプル8群で化合物Sb2Te、が4O乃至6
0原子%占める組成範囲、サンプルC群で化合物Sb2
Te、が20乃至60原子%占める組成範囲、サンプル
0群及びサンプル8群で化合物Sb、Te3が20乃至
40原子%占める組成範囲、並びにサンプルF群で化合
物5bzTe、が40原子%占める組成範囲で10万回
以上のオーバライドの繰り返しを行ってもC/N値は4
5dB以上を維持するので、1ビ一ムオーバライド方式
において相変化型の記録層の材料として適用するに、非
常に明瞭な再生信号を得ることができる。In particular, in sample group 8, the compound Sb2Te ranged from 4O to 6
Composition range occupied by 0 atom%, compound Sb2 in sample C group
A composition range in which Te accounts for 20 to 60 at%, a composition range in which compounds Sb and Te account for 20 to 40 at% in sample 0 group and sample 8 group, and a composition range in which compound 5bzTe accounts for 40 at% in sample F group. Even after overriding over 100,000 times, the C/N value remains 4.
Since it maintains 5 dB or more, it is possible to obtain a very clear reproduced signal when applied as a material for a phase change type recording layer in a one-beam override system.
このようにC/N値及び消去度が優れた値を示す理由は
、組成が安定なSb、Te、が合金In、。−X/2
S b 5゜−X72TeXの間に入り込んでいるため
、オーバライド時に合金I n 、0−X/2S b
5G−X/IT e xは該合金I n 、o−xyx
s b 、o−X/2T e xの構成原子を他の合金
I n 50−X/2S b 5G−X/27 e X
の原子と交換することを損なわれ、偏析を生ずることが
ないからである。The reason why the C/N value and erasing degree show such excellent values is that Sb, Te, and In alloy have a stable composition. -X/2
Since it is between S b 5゜-X72TeX, the alloy I n , 0-X/2S b
5G-X/IT e x is the alloy I n , o-xyx
s b , o-X/2T e x constituent atoms in other alloys In 50-X/2S b 5G-X/27 e X
This is because exchange with other atoms is impaired and segregation does not occur.
従って、化合物Sb、Te3のみで、あるいは合金I
n 5G−X/2S b 50−X/2T e x
(ただし、Xは原子%で表されており、20≦X≦45
の範囲内である。)のみでは得られない優れた特性、即
ちオーバライドを繰り返しても常に安定して得られる高
速結晶化特性及び非晶質化容易特性を、化合物Sb、T
e、と合金1 n 50−X/2S b 50−X/2
T e8との合金組成と同一の組成に適宜調製すること
により得ることができる。Therefore, compounds Sb, Te3 alone or alloy I
n 5G-X/2S b 50-X/2T e x
(However, X is expressed in atomic%, 20≦X≦45
is within the range of ) alone, that is, high-speed crystallization properties and easy amorphous properties that are always stably obtained even after repeated overrides, can be achieved by using compounds Sb, T
e, and alloy 1 n 50-X/2S b 50-X/2
It can be obtained by suitably preparing the alloy composition to be the same as that of Te8.
以上において、本実施例における情報記録媒体では保護
層2及び樹脂層6を設けたが必ずしも必要はない。In the above description, the protective layer 2 and the resin layer 6 are provided in the information recording medium of this example, but they are not necessarily necessary.
また、本実施例では情報記録媒体の特性評価のなめに、
4MHzあるいは5MHz周波数からなるレーザビーム
のパワーを切り替えることにより第4図に示されるレー
ザビームのパワーパターンを得、デユーティ比50%で
レーザビームを記録層に照射したが、レーザビームの周
波数及びパワーパターンは上記に限られること無く自在
に変えることができ、デユーティ比も同様に変えても良
い。In addition, in this example, in order to evaluate the characteristics of the information recording medium,
The power pattern of the laser beam shown in Fig. 4 was obtained by switching the power of the laser beam with a frequency of 4 MHz or 5 MHz, and the recording layer was irradiated with the laser beam at a duty ratio of 50%. can be changed freely without being limited to the above, and the duty ratio may also be changed in the same way.
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更により、適宜の態様で実施し得るものであ
る。The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented in any appropriate manner by making appropriate design changes.
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、基板と、該基板上
に設けられ光ビームの照射を受けたときその照射エネル
ギーなどの照射条件に応じて結晶相若しくは非晶質相に
可逆的に相変化する記録層から構成される情報記録媒体
において、前記記録層は、Sb、Te、とI n 50
−X/2S b 、0−X/2T eX (式中Xは2
0≦X≦45とする)との合金((I n S b )
+100−Yl/200 TeY/1001 too
−Z(Sb2 Te、)z (式中Y−Zは20≦Y≦
45かつ0≦Z≦60、及び25≦Y≦35かつ60く
z≦80とする)と同一の構成である3元合金からなり
、組成が安定な化合物Sb、Te、が合金1n、。−X
7□Sb、。−X72TeXの間に入り込んでいるので
、オーバライド時に合金Ins。−X7□Sb 5G−
X/2T e xの構成原子を変えることを損なわれ偏
析を生ずることがないので、1ビ一ムオーバライド方式
が適用でき複雑なサーボ機構を必要とすること無く、高
速結晶化特性及び非晶質化容易特性に代表されるオーバ
ライド特性が良好であり、かつオーバライド操作の繰り
返しを行っても上記オーバライド特性の劣化が生しない
。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, when a substrate is provided on the substrate and is irradiated with a light beam, a crystalline phase or an amorphous phase is formed depending on the irradiation conditions such as the irradiation energy. In an information recording medium comprising a recording layer whose phase changes reversibly to
-X/2S b , 0-X/2T eX (where X is 2
0≦X≦45)) ((I n S b )
+100-Yl/200 TeY/1001 too
-Z(Sb2Te,)z (in the formula, Y-Z is 20≦Y≦
45 and 0≦Z≦60, and 25≦Y≦35 and 60×z≦80), and the compositionally stable compounds Sb and Te are alloy 1n. -X
7□Sb,. -X72TeX, so the alloy Ins when overriding. -X7□Sb 5G-
Since changing the constituent atoms of the The override characteristics represented by the easy-to-change characteristics are good, and the override characteristics do not deteriorate even if the override operation is repeated.
第1図は本発明の一実施例に係わる情報記録媒体の断面
図を示し、
第2図は第1図に示した情報記録媒体の記録層の組成範
囲を示すIn−3b−Te組成図、第3図は消去用レー
ザビーム及び記録用レーザビームを交互に切り替えてな
るビームパワーのパターンに関する説明図、
第4図(A>乃至第4図(F)は作成したディスクサン
プルのC/N値及び消去度を示す特性図、第5図(A)
及び第5図(B)は消去度を説明するための再生信号表
示図、
第6図は第2図に示す組成範囲を拡大しオーバライドを
繰り返した場合のC/N値に関する特性評価の説明図で
ある。
■・・基板
3・・記録層
6・・樹脂層
8・・・結晶相
2.4・・・保護層
5・反射層
7・・・非晶質相FIG. 1 shows a cross-sectional view of an information recording medium according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an In-3b-Te composition diagram showing the composition range of the recording layer of the information recording medium shown in FIG. Figure 3 is an explanatory diagram of the beam power pattern obtained by alternately switching the erasing laser beam and the recording laser beam, Figure 4 (A> to Figure 4 (F)) are the C/N values of the disk samples created. and a characteristic diagram showing the degree of erasure, Fig. 5 (A)
and Fig. 5(B) is a reproduced signal display diagram for explaining the degree of erasure, and Fig. 6 is an explanatory diagram of characteristic evaluation regarding the C/N value when the composition range shown in Fig. 2 is expanded and overriding is repeated. It is. ■...Substrate 3...Recording layer 6...Resin layer 8...Crystal phase 2.4...Protective layer 5/Reflection layer 7...Amorphous phase
Claims (1)
きその照射エネルギーの条件に応じて結晶相と非晶質相
との間で可逆的に相変化する記録層から構成される情報
記録媒体において、前記記録層は、Sb_2Te_3と
In_5_0_−_X_/_2Sb_5_0_−_X_
/_2Te_X(式中Xは20≦X≦45とする)との
合金{(InSb)_(_1_0_0_−_Y_)_/
_2_0_0Te_Y_/_1_0_0}_1_0_0
_−_Z(Sb_2Te_3)_Z(式中Y、Zは20
≦Y≦45かつ0≦Z≦60、及び25≦Y≦35かつ
60<Z≦80とする)と同一の組成である3元合金か
らなることを特徴とする情報記録媒体。Information recording comprising a substrate and a recording layer provided on the substrate that reversibly changes phase between a crystalline phase and an amorphous phase depending on the irradiation energy conditions when irradiated with a light beam. In the medium, the recording layer includes Sb_2Te_3 and In_5_0_-_X_/_2Sb_5_0_-_X_
/_2Te_X (in the formula, X is 20≦X≦45) alloy {(InSb)_(_1_0_0_−_Y_)_/
_2_0_0Te_Y_/_1_0_0}_1_0_0
_−_Z(Sb_2Te_3)_Z(in the formula, Y and Z are 20
An information recording medium comprising a ternary alloy having the same composition as ≦Y≦45 and 0≦Z≦60, and 25≦Y≦35 and 60<Z≦80.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020804A JPH03224789A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | information recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020804A JPH03224789A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | information recording medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224789A true JPH03224789A (en) | 1991-10-03 |
Family
ID=12037233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020804A Pending JPH03224789A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | information recording medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03224789A (en) |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2020804A patent/JPH03224789A/en active Pending
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