JPH0352651B2 - - Google Patents

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JPH0352651B2
JPH0352651B2 JP59031458A JP3145884A JPH0352651B2 JP H0352651 B2 JPH0352651 B2 JP H0352651B2 JP 59031458 A JP59031458 A JP 59031458A JP 3145884 A JP3145884 A JP 3145884A JP H0352651 B2 JPH0352651 B2 JP H0352651B2
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は書き換え可能な、新規な書き込み・再
生用光デイスク記録媒体に関する。
＜従来技術＞ 光デイスクは、当初情報に応じて基板上に形成
した凹凸状ピツト列を記録層とし、ピツト列を光
学的にピツクアツプして情報を再生するものであ
つた。しかし、固体の相転移を利用した記録方式
が開発されるに至り、単に再生するだけでなく、
情報の書き込みおよびその再生の両者をレーザ光
で行い、１ビツトを約2μ角に書き込むことがで
き、現在の高密度磁気デイスクと比較しても１桁
以上高い記録密度を実現できるようになつた。ま
た、磁気デイスクと異なり、情報を非接触で書き
込み、再生および高速ランダムアクセスできるた
め、デイスクの記録面を劣化させるおそれがな
い。また、容易に記録面を密封して保護する構造
にすることができ、ホコリ、傷などの影響を受け
ないようにすることができるなどの利点をもつて
いる。
書き換え可能で、書き込み・再生用光デイスク
の記録媒体として従来からTeあるいはTeOX（た
だし、０＜ｘ＜２）が知られている。これらの記
録媒体は、レーザ光照射された部分の温度を融点
以上になるように短時間照射すると、光照射部分
が非結晶化状態として記録され、レーザ照射部分
を結晶化温度をやや上まわる温度となるように長
時間照射すると結晶状態にもどり記録を消去する
ことができ、書き替え可能である。しかし、Te
はその結晶化温度が10℃〜60℃であるため、非結
晶化状態が安定せず、記録情報の保存性の点で難
があつた。他方、TeOX（ただし、０＜ｘ＜２。）
は、非晶質相の安定化のために、Sn、Ge等の不
純物を加え、結晶化温度をコントロールすると共
に、活性化エネルギの増大により安定化させてい
た。しかし、TeOXは酸素濃度のコントロールが
難かしく、また異種元素添加を行うため、製造の
再現性に乏しい欠点があつた。さらに、これらの
材料は溶融状態において、蒸気圧が高く、光デイ
スクの記録媒体として使用するときは、書き込
み、再生、書き替え毎に材料が飛散し、繰り返し
使用上欠点があつた。
本発明者は、従来の光デイスク記録媒体におけ
る上述の事情に鑑み、光デイスク記録媒体につい
て研究を重ねた結果、（In1-XSbX）1-YMY系合金
（ただし、MYはAu、Ag、Cu、Pd、Pt、Al、Si、
Ge、Ga、Sn、Te、SeおよびBiのうちから選ん
だ少なくとも一種。）は、溶融状態から室温まで
106℃／sec以上の冷却速度で急冷すると擬安定相
（以下、「π相」という。）になるが、徐冷すると
きは、InSbとSbの混相（平衡相）に転移し、し
かもπ相にあるときは混相のときの反射率よりも
10〜20％高くなるだけでなく、π相自体の安定性
が高いことを知つた。しかも、π相にある
（In1-XSbX）1-YMY系合金は相転移温度（百数十度
Ｃ。）に加熱すると混和に転移させることができ、
書き込んだ情報を消去し、再書き込み（書き替
え）が容易であることを発見し、本発明を完成す
ることができた。
＜発明の目的＞ すなわち、本発明は情報の書き込み、その再
生、消去が容易であると共に、記録状態の相安定
性が高く、しかも繰り返し書き込み、再生および
消去が可能な光デイスク記録媒体を提供すること
を目的とする。
＜発明の構成＞ 上記目的を達成するための本発明の光デイスク
記録媒体は、一般式 （In1-XSbX）1-YMY で表わされる組成の合金膜を記録層に有すること
を特徴とするものである。ただし、上記一般式に
おけるＸ、Ｙはそれぞれ 55重量％≦Ｘ≦80重量％、 ０重量％≦Ｙ≦20重量％ であり、ＭはAu、Ag、Cu、Pd、Pt、Al、Si、
Ge、Ga、Sn、Te、SeおよびBiのうちから選ん
だ少なくとも１種を表わす。
また、一般式 （In1-XSbX）1-YMY で表わされる組成の合金膜を記録層に有し、さら
に記録層上面にTeO2、V2O3、V3O5、TiO2、
SiO2などの酸化物又はMgF2、CeF3、AlF3など
の弗化物のうちから選んだ少なくとも一種を保護
膜として積層したことをも特徴とするものであ
る。ただし、一般式におけるＸ、Ｙはそれぞれ 55重量％≦Ｘ≦80重量％、 ０重量％≦Ｙ≦20重量％ であり、ＭはAu、Ag、Cu、Pd、Pt、Al、Si、
Ge、Ga、Sn、Te、SeおよびBiのうちから選ん
だ少なくとも一種を表わす。
上記一般式（In1-XSbX）1-YMY系合金は、Sbの
添加量が55重量％より少なくなると第１図に示す
範囲Ｂのごとく混相を形成し、π相（第１図に示
すＡの範囲の組成のもの。）を形成しなくなり、
80重量％を越えるとSbの単一相ｃとなり混相を
形成しなくなるため、π相および混相間の相転移
を利用した情報の書き込み、再生および書き替え
ができなくなる。
（In1-XSbX）1-YMY系合金において、MYの添加
量Ｙが20重量％を越えたときも合金はπ相を形成
しなくなり、上述の場合と同じように相転移によ
る情報の書き込み、再生および書き替えができな
くなる。さらに、添加金属Ｍ組成対相転移温度と
の関係では第２図に示すごとく、Te、Seおよび
Biの場合は曲線ａ，ｂ間に挾まれる範囲Ｉ内で、
これら金属の種類組合せにより種々に変えること
ができ、Au、Ag、Cu、PdおよびPtの場合は曲
線ｅ，ｆに挾まれる範囲内で変えることがで
き、Al、Si、Ge、GaおよびSnの場合は曲線ｃお
よびｄで挾まれる範囲内で変えることができ
る。さらに、範囲、およびの相転移温度を
示す各グループの金属のうち、異種範囲に属する
金属の組合せを変えることによつて、120〜160℃
の範囲内において適当な範囲に転移温度をもつ合
金を得ることができる。
上述の光デイスク記録媒体は、情報を書き込む
場合は、記録層にパワーの高いレーザ光を照射し
て溶融させてから室温に自然放冷させると、106
℃／sec以上の冷却速度で急冷されてπ相に転移
し、情報の書き込みができると共に、π相の媒体
にパワーの小さいレーザ光を照射すると混相へ相
転移し情報は消去できるので、記録媒体に再書き
込みが可能になる。
＜実施例＞ 以下、本発明の代表的な実施例について説明す
る。
実施例 １ 光デイスク記録媒体の作製 InおよびSbをそれぞれ30重量％および70重
量％の割合で混合した素材を、石英るつぼ中に
入れ、高周波加熱炉中で645℃に加熱溶融した
後、炉内自然放冷してIn0.3Sb0.7材料を得ること
ができた。
次いで、第３図に示すように、ベルジヤ１内
上部に径20cmのポリメチルアクリレート（以
下、「PMMA」という。）製円板２を支持器３
で保持すると共に、ベルジヤ１内に、上記工程
で得られたIn0.3Sb0.7材料４を入れたジルコニア
製るつぼ５、電子ビーム発生源６を配置し、排
気装置７によりベルジヤ１内を１×10-4〜１×
10-5Torrに排気し、電子ビーム発生源６から
るつぼ５内のIn0.3Sb0.7材料４に電子ビームを照
射し、In0.3Sb0.7を蒸発させ円板２表面にIn0.3
Sb0.7合金膜を蒸着させた。ついで、ベルジヤ
１内を常圧にもどし、円板２を自然放冷した。
得られたPMMA円板２（以下、「試料No.１」
という。）上のIn0.3Sb0.7合金膜の膜厚を測定し
たところ250Åであつた。
光デイスク記録媒体の性能 上述の工程によつて得られた試料No.１のIn0.3
Sb0.7合金膜面を上に向け、第４図に示す書き
込み・再生装置によつて性能を測定した。
第４図に示す書き込み・再生装置において、
書き込み側は、情報入力源１０、書き込み制御
装置１１、GaAs半導体レーザ１２、集光レン
ズ１３、ミラー１４からなつており、試料への
書き込み時のGaAs半導体レーザの光出力は８
ｍＷで行つた。
再生側は、GaAs半導体レーザ１５、集光レ
ンズ１６、ビームスプリツタ１７、トラツキン
グミラー１８、光検出器１９、再生出力制御装
置２０、テレビモニタ２１とからなつており、
上述のGaAs半導体レーザ１２の光出力で書き
込まれた記録を、GaAs半導体レーザからの光
出力を0.8ｍＷにして、光検出器１９に得られ
る再生信号を再生装置２０を介して搬送波対雑
音比（以下、「Ｃ／Ｎ比」という。）を調べたと
ころ55％であつた。
さらに、上記Ｃ／Ｎ比測定終了後、試料No.１の
情報書き込み面を、出力４ｍＷのGaAs半導体レ
ーザ光で走査したところ、書き込み情報を消去す
ることができた。
実施例 ２ 蒸発源としてIn0.45Sb0.55材料を用いた他は実施
例１と同様の方法でPMMA円板上に、250Å厚の
In0.45Sb0.55合金膜を形成した試料を得た。この試
料No.２について、実施例１と同じ方法にしたがつ
て、Ｃ／Ｎ比を測定したところその値は55％であ
つた。また、この試料No.２に書き込まれた情報
は、５ｍＷのGaAs半導体レーザ光で試料面を走
査することによつて消去することができた。
実施例 ３ 蒸発源として、それぞれ（In0.45Sb0.55）0.9
Au0.1、（In0.3Sb0.7）0.9Au0.1、（In0.2Sb0.8）0.8Au
0.2）、
（In0.45Sb0.55）0.9Au0.1、（In0.3Sb0.7）0.8Ag0.2）
、
（In0.2Sb0.8）0.8Ag0.2）、（In0.45Sb0.55）0.8Cu0.2
、
（In0.3Sb0.7）0.8Ag0.2）、（In0.2Sb0.8）0.8Ag0.2、
（In0.45
Sb0.55）0.8Pd0.2、（In0.3Sb0.7）0.8Pd0.2、（In0.2S
b0.8）0.
８Pd0.2、（In0.45Sb0.55）0.9Pt0.1、（In0.3Sb0.7）0
.9Pt0.1、
（In0.2Sb0.8）0.9Pt0.1、（In0.45Sb0.55）0.9Al0.1、
（In0.3
Sb0.7）0.9Al0.1、（In0.2Sb0.8）0.9Al0.1、（In0.45S
b0.55）0.
９Si0.1、（In0.3Sb0.7）0.9Si0.1、（In0.2Sb0.8）0.9
Si0.1、
（In0.45Sb0.55）0.9Ge0.1、（In0.3Sb0.7）0.9Ge0.1、
（In0.2
Sb0.8）0.9Ge0.1、（In0.45Sb0.55）0.9Ga0.1、（In0.3
Sb0.7）
0.9Ga0.1、（In0.2Sb0.8）0.9Ga0.1、（In0.45Sb0.55）
0.9
Sn0.1、（In0.3Sb0.7）0.9Sn0.1、（In0.2Sb0.8）0.9Sn
0.1、
（In0.45Sb0.55）0.9Te0.1、（In0.3Sb0.7）0.9Te0.1、
（In0.2
Sb0.8）0.9Te0.1、（In0.45Sb0.55）0.9Bi0.1、（In0.3
Sb0.7）
0.9Bi0.1、（In0.2Sb0.8）0.9Bi0.1を用いた以外は、実
施
例１と同様の合金膜蒸着方法およびＣ／Ｎ比測定
方法によりＣ／Ｎ比を測定したところ、いずれも
その値は55％であつた。
実施例 ４ 実施例１、２、３によつて作製された各試料
を、蒸着源の材料４としてMgF2を用いた以外は
第３図と同じ装置および方法によつて、各試料の
合金膜上に保護膜としてMgF2の蒸着膜を1000Å
〜2000Å厚に被着させ、第４図の装置によつて
Ｃ／Ｎ比を測定したところ、書き込みレーザ出力
を10〜13ｍＷにし、消去時には５〜８ｍＷであ
り、記録再生には１〜1.5ｍＷを必要とすること
が判つた。
また、Ｃ／Ｎ比は55％で、保護膜を被着しない
ものと同じことが判つた。
また、本実施例の保護膜はMgF2を使用したも
のについて説明したが、他の弗化物CeF3、AlF3
又はTeO2、V2O3、V3O5、TiO2、SiO2などの酸
化物膜を保護膜として形成させた場合にも、同様
の結果を得た。
上記実施例において、PMMA製円板上への
（In1-XSbX）1-YMY合金の蒸着膜は真空蒸着法によ
つて被着させる方法について説明したが、真空蒸
着法でなく、スパツタ法によつて形成させたもの
でもよい。また、使用した基板もPMMA製のも
のについて示したが、アクリル、ガラス、Alな
どの材料を使用してもよいが、ガラス、Alなど
の高熱伝導性材料を使用する場合は、基板と合金
層との中間に熱絶縁層を500Å〜0.2mm程度形成さ
せた方がよい。
＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなように、本発明による
光デイスク記録媒体は、 Te、TeOXなど従来の光デイスク記録媒体の
相転移温度が10℃〜60℃と低いため、光デイス
クの使用時中の温度上昇や、使用停止中の周囲
温度上昇があつても書き込み情報が消去されて
しまうが、本発明の光デイスク記録媒体におい
ては120℃〜160℃になつてはじめてπ相、混相
間の相転移がおこるにすぎない。したがつて、
書き込み情報の安定性が高い。しかも、光デイ
スク記録媒体の使用状況に合わせて、用いる記
録媒体の素材の種類、組み合せ割合を適当に選
ぶことによつて相転移温度を120℃〜160℃の間
で自由に選択できる。
GaAs半導体レーザ（他のレーザであつても
よい）の８〜13ｍＷの光出力で情報の書き込み
が可能であり、得られる再生信号のＣ／Ｎ比は
55％程度であり、従来のTe、TeOXを使用した
光デイスク記録媒体のＣ／Ｎ比が60％程度であ
るのに比べて必ずしも高いとは云い得ないが、
書き込んだ情報の安定性が高く、繰り返し再生
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の光デイスク記録媒体のIn1-X
SbX合金のπ相形成時の組成依存性とπ相から混
相への相転移温度との関係を示す特性図、第２図
は（In1-XSbX）1-YMY合金におけるπ相形成の組
成依存性とπ相から混相への相転移温度との関係
を示す特性図、第３図は実施例の光デイスク記録
媒体作製に使用する真空装置の概略構成図、第４
図は実施例の光デイスク記録媒体の性能測定に利
用した書き込み・再生装置の概略構成図である。 図面中、１……ベルジヤ、２……PMMA基板、
４……蒸着材料、１０……情報入力源、１２，１
５……GaAs半導体レーザ、１７……ビームスプ
リツタ、１９……光検出器、２０……再生出力制
御装置、２１……テレビモニタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （In1-XSbX）1-YMY で表わされる組成の合金膜を記録層に有すること
    を特徴とする光デイスク記録媒体。ただし一般式
    におけるＸ、Ｙはそれぞれ 55重量％≦Ｘ≦80重量％、 ０重量％≦Ｙ≦20重量％ であり、ＭはAu、Ag、Cu、Pd、Pt、Al、Si、
    Ge、Ga、Sn、Te、SeおよびBiのうちから選ん
    だ少くとも一種を表わす。 ２ 一般式 （In1-XSbX）1-YMY で表わされる組成の合金膜を記録層に有し、さら
    に記録層上面にTeO2、V2O3、V3O5、TiO2、
    SiO2などの酸化物又はMgF2、CeF3、AlF3など
    の弗化物のうちから選んだ少くとも一種を保護膜
    として積層したことを特徴とする光デイスク記録
    媒体。ただし、一般式におけるＸ、Ｙはそれぞれ 55重量％≦Ｘ≦80重量％、 ０重量％≦Ｙ≦20重量％ であり、ＭはAu、Ag、Cu、Pd、Pt、Al、Si、
    Ge、Ga、Sn、Te、SeおよびBiのうちから選ん
    だ少くとも一種を表わす。
JP59031458A 1984-02-23 1984-02-23 光デイスク記録媒体 Granted JPS60177446A (ja)

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