JPH0441669B2 - - Google Patents
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- JPH0441669B2 JPH0441669B2 JP58215489A JP21548983A JPH0441669B2 JP H0441669 B2 JPH0441669 B2 JP H0441669B2 JP 58215489 A JP58215489 A JP 58215489A JP 21548983 A JP21548983 A JP 21548983A JP H0441669 B2 JPH0441669 B2 JP H0441669B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光、熱等を用いて高速かつ高密度に光
学的な情報を記録、再生できる相変化型の光学情
報記録部材に関するものである。
学的な情報を記録、再生できる相変化型の光学情
報記録部材に関するものである。
従来例の構成とその問題点
レーザー光線を利用して高密度な情報の記録、
再生を行なう技術は公知である。このような記録
再生に用いる記録媒体として基板上にテルルの酸
化物TeOx1(O<x1<2)を主成分とする薄膜を
設けたものがある(特開昭50−46317号公報、特
開昭50−46318号公報、特開昭50−46319号公報、
米国特許第3971874号明細書)。添加成分としては
PbOx5(O<x5<1)、SbOx6(O<x6<1.5)、
VOx7<2.5)等が使用される。このような記録媒
体は再生用の光ビームの照射において透過率変化
を大きく得ることが出来る。
再生を行なう技術は公知である。このような記録
再生に用いる記録媒体として基板上にテルルの酸
化物TeOx1(O<x1<2)を主成分とする薄膜を
設けたものがある(特開昭50−46317号公報、特
開昭50−46318号公報、特開昭50−46319号公報、
米国特許第3971874号明細書)。添加成分としては
PbOx5(O<x5<1)、SbOx6(O<x6<1.5)、
VOx7<2.5)等が使用される。このような記録媒
体は再生用の光ビームの照射において透過率変化
を大きく得ることが出来る。
しかし、記録、再生装置の小型化、簡易化を図
る場合に使用し得るレーザー光源の出力には限度
があり、小型の出力20mW以内のHe−Neレーザ
ー発振装置、半導体レーザー発振装置等を使用し
て記録、再生を行なうには前記TeOx、(O<x
<2)を主成分とする薄膜を備えた記録媒体では
感度が不十分である。また、情報を反射光量変化
で再生する場合には十分な変化量が得られない。
る場合に使用し得るレーザー光源の出力には限度
があり、小型の出力20mW以内のHe−Neレーザ
ー発振装置、半導体レーザー発振装置等を使用し
て記録、再生を行なうには前記TeOx、(O<x
<2)を主成分とする薄膜を備えた記録媒体では
感度が不十分である。また、情報を反射光量変化
で再生する場合には十分な変化量が得られない。
次に、前記欠点を補うものとして、TeOx(O
<x<2)に、融点の低い添加材料を適用し、状
態変化のスレツシヨールド温度を下げる試み、例
えばTl2Ox(O<x<1.5)(Tl2O融点300℃)を
添加する方法が有る。
<x<2)に、融点の低い添加材料を適用し、状
態変化のスレツシヨールド温度を下げる試み、例
えばTl2Ox(O<x<1.5)(Tl2O融点300℃)を
添加する方法が有る。
一方状態変化に伴う光学特性の変化を大きくす
るために、媒体の屈折率を大きくする方法があ
り、このため、イオン分極率の大きいかつ密度の
大きい添加材料を用いる試みがなされている。例
えば、BiOx2、InOx2(O<x2<1.5)等である。
(特願昭53−109002、特願昭54−71506) これらの方法によつて、TeOxを主成分とする
記録媒体は、半導体レーザによる記録、反射光量
変化による再生等が可能となつた。
るために、媒体の屈折率を大きくする方法があ
り、このため、イオン分極率の大きいかつ密度の
大きい添加材料を用いる試みがなされている。例
えば、BiOx2、InOx2(O<x2<1.5)等である。
(特願昭53−109002、特願昭54−71506) これらの方法によつて、TeOxを主成分とする
記録媒体は、半導体レーザによる記録、反射光量
変化による再生等が可能となつた。
しかし、情報社会の進展に伴ない、これまで以
上に情報伝達の高速化が要求されるようになる
と、従来以上の記録速度、再生速度、それに伴な
う記録感度の向上が必要となつてきている。
上に情報伝達の高速化が要求されるようになる
と、従来以上の記録速度、再生速度、それに伴な
う記録感度の向上が必要となつてきている。
発明の目的
本発明は、従来のOを主成分とする光記録薄
膜、例えばTeOxを主成分とする材料すなわち、
TeとTeO2とから成る薄膜等を改良し、Oを主成
分とする光記録薄膜の特長、例えば耐湿性に強
い、といつたメリツトを残しながら、記録速度、
記録感度とも従来に比べて大巾に向上した高速、
高品質記録薄膜を得ようとするものである。
膜、例えばTeOxを主成分とする材料すなわち、
TeとTeO2とから成る薄膜等を改良し、Oを主成
分とする光記録薄膜の特長、例えば耐湿性に強
い、といつたメリツトを残しながら、記録速度、
記録感度とも従来に比べて大巾に向上した高速、
高品質記録薄膜を得ようとするものである。
発明の構成
本発明の光学情報記録部材は、基板上に、Te,
Ge,SnならびにOの4元から構成され、膜中の
Oの原子比が20〜60%,Te,Ge,Snの原子比が
第1図の三元組成図に示すA,B,C,D,Eお
よびFの各点で囲まれた領域(ただしGe,Snと
も0%Gは含まない)による光記録薄膜を設けた
ものである。
Ge,SnならびにOの4元から構成され、膜中の
Oの原子比が20〜60%,Te,Ge,Snの原子比が
第1図の三元組成図に示すA,B,C,D,Eお
よびFの各点で囲まれた領域(ただしGe,Snと
も0%Gは含まない)による光記録薄膜を設けた
ものである。
Te−Oの2元から構成される光記録薄膜にお
いては、光照射−吸収−昇温というプロセスによ
つて、膜中のTe粒子が状態変化、すなわち結晶
化、あるいは粒形を増大し、記録が行なわれるわ
けであるが、この光学的濃度変化の主成分である
Teの状態変化を促進するため、例えば、結晶核
のようなものになり得、変態に用する照射時間を
短縮し、同時に照射強度を下げる添加材料とし
て、Sn,Geが有効である。また、外部からの熱、
光のエネルギーによる不必要な状態変化を避ける
目的で、Geが有効である。Geは、膜中で、ネツ
トワーク強化要素としての働きを合わせもち、変
態に至る温度を高める。
いては、光照射−吸収−昇温というプロセスによ
つて、膜中のTe粒子が状態変化、すなわち結晶
化、あるいは粒形を増大し、記録が行なわれるわ
けであるが、この光学的濃度変化の主成分である
Teの状態変化を促進するため、例えば、結晶核
のようなものになり得、変態に用する照射時間を
短縮し、同時に照射強度を下げる添加材料とし
て、Sn,Geが有効である。また、外部からの熱、
光のエネルギーによる不必要な状態変化を避ける
目的で、Geが有効である。Geは、膜中で、ネツ
トワーク強化要素としての働きを合わせもち、変
態に至る温度を高める。
実施例の説明
次に図面を参照しながら実施例をもつて、本発
明を詳しく説明する。
明を詳しく説明する。
第2図は、本発明による光学情報記録部材の断
面図である。
面図である。
1は基材であり、金属、例えばアルミニウム、
銅等;ガラス、例えば、石英、パイレツクス、ソ
ーダガラス等;あるいは樹脂、例えばABS樹脂、
ポリスチレン、アクリル、塩ビ等、又透明フイル
ムとしては、アセテート、テフロン、ポリエステ
ル等が使用できる。中でも、ポリエステルフイル
ム、アクリル板等を使用する場合、透明性がすぐ
れており、形成せしめた信号像を光学的に再生す
る際に有効である。
銅等;ガラス、例えば、石英、パイレツクス、ソ
ーダガラス等;あるいは樹脂、例えばABS樹脂、
ポリスチレン、アクリル、塩ビ等、又透明フイル
ムとしては、アセテート、テフロン、ポリエステ
ル等が使用できる。中でも、ポリエステルフイル
ム、アクリル板等を使用する場合、透明性がすぐ
れており、形成せしめた信号像を光学的に再生す
る際に有効である。
2は、薄膜記録層を示す。薄膜記録層は、真空
系内に用意された複数個の蒸着ソースから、次の
ような手順で前記、基板上に形成する。
系内に用意された複数個の蒸着ソースから、次の
ような手順で前記、基板上に形成する。
蒸着ソースとしては、TeまたはOの供給源と
してTeソースとTeO2ソースのどちらか、あるい
は両方。GeまたはOの供給源としてGeソースと
GeO2ソースのどちらか、あるいは両方、Snまた
はOの供給源としてSnソースとSnO2ソースのど
ちらか、あるいは両方を用意する。このとき、膜
中に必ずOが含まれるべく、TeO2、GeO2、
SnO2ソースのいずれかは必ず用いられる。蒸着
は、各原材料を石英容器に入れ、その外壁をWコ
イルヒーターで加熱して行なう。加熱方法として
は、電子線ビームで直接加熱することもできる。
してTeソースとTeO2ソースのどちらか、あるい
は両方。GeまたはOの供給源としてGeソースと
GeO2ソースのどちらか、あるいは両方、Snまた
はOの供給源としてSnソースとSnO2ソースのど
ちらか、あるいは両方を用意する。このとき、膜
中に必ずOが含まれるべく、TeO2、GeO2、
SnO2ソースのいずれかは必ず用いられる。蒸着
は、各原材料を石英容器に入れ、その外壁をWコ
イルヒーターで加熱して行なう。加熱方法として
は、電子線ビームで直接加熱することもできる。
各ソースからの蒸着量は、それぞれのソースを
臨むセンサーで検出し、ヒーター電流、電子線ビ
ーム強度を制御して変えることができる。
臨むセンサーで検出し、ヒーター電流、電子線ビ
ーム強度を制御して変えることができる。
このようにして各ソースから蒸発した各成分が
前記基板上に蒸着され前述の記録薄膜が合成され
る。
前記基板上に蒸着され前述の記録薄膜が合成され
る。
蒸着膜は、淡黄色ないしは黄カツ色の透過色を
呈する薄膜であり、膜厚は500〜2000Åの範囲で
用いるのが好ましい。
呈する薄膜であり、膜厚は500〜2000Åの範囲で
用いるのが好ましい。
蒸着の際の真空度は5×10-5mmHg程度で十分
であり、蒸着条件を変化させても得られる光学記
録膜の特性に顕著な差は生じない。
であり、蒸着条件を変化させても得られる光学記
録膜の特性に顕著な差は生じない。
蒸着膜の組成は、上記蒸着方法によつてO−
Te−Ge−Snの4元で自由に選ぶことが可能であ
る。
Te−Ge−Snの4元で自由に選ぶことが可能であ
る。
記録薄膜への記録は、Xeフラツシユランプ光、
He−Nsレーザ光、半導体レーザ光、赤外線ラン
プ光等の光照射の、何を用いても可能である。本
発明の記録膜は、赤外線ランプのような連続的光
照射から、10nsec程度のレーザーパルス光まで同
様に応答し、光学濃度を増すことがわかつた。
He−Nsレーザ光、半導体レーザ光、赤外線ラン
プ光等の光照射の、何を用いても可能である。本
発明の記録膜は、赤外線ランプのような連続的光
照射から、10nsec程度のレーザーパルス光まで同
様に応答し、光学濃度を増すことがわかつた。
記録薄膜には、耐湿性をより確実にするため
に、防湿層をつけることも可能である。防湿層と
しては、半導体レーザ光の波長で、すなわち400
〜1000nm付近で透明な層が記録、再生上必要で
あり、酸化物薄膜、特にSiO2が有効である。
に、防湿層をつけることも可能である。防湿層と
しては、半導体レーザ光の波長で、すなわち400
〜1000nm付近で透明な層が記録、再生上必要で
あり、酸化物薄膜、特にSiO2が有効である。
次に、更に具体的な例をもつて、本発明を詳し
く説明する。
く説明する。
〔実施例 1〕
蒸着ソースとして、TeO2,Te,Ge,Snを用
いる。蒸着レートは水晶振動子式膜厚計でモニタ
ーし、それぞれ1A/S,1A/S,2A/S,
2A/Sとする。加熱手段は、電子線ビームとし、
150rpmで回転する200mmφのPMMA樹脂製のデ
イスク基材上に、厚さ約1000ÅのTe−Sn−Ge−
O膜を形成した。膜組成は、オージエ電子分光法
で測定した結果、Te30Ge20Sn15O35であつた。
いる。蒸着レートは水晶振動子式膜厚計でモニタ
ーし、それぞれ1A/S,1A/S,2A/S,
2A/Sとする。加熱手段は、電子線ビームとし、
150rpmで回転する200mmφのPMMA樹脂製のデ
イスク基材上に、厚さ約1000ÅのTe−Sn−Ge−
O膜を形成した。膜組成は、オージエ電子分光法
で測定した結果、Te30Ge20Sn15O35であつた。
上記の方法で得た薄膜は、見た目に淡カツ色を
呈している。この膜に、λ=830nmの半導体レー
ザーを用いて、約0.8μのスポツトに集光し、照射
時間を10〜200nsecの間で変化させてレーザーパ
ワー7mWでパルス光を照射したところ、各パル
ス光に対して、リアルタイムで記録が完了し、見
た目に黒化変態することが確かめられた。この記
録したところは、同じ半導体レーザー光を弱め
て、その反射光を検出して再生することができ
る。
呈している。この膜に、λ=830nmの半導体レー
ザーを用いて、約0.8μのスポツトに集光し、照射
時間を10〜200nsecの間で変化させてレーザーパ
ワー7mWでパルス光を照射したところ、各パル
ス光に対して、リアルタイムで記録が完了し、見
た目に黒化変態することが確かめられた。この記
録したところは、同じ半導体レーザー光を弱め
て、その反射光を検出して再生することができ
る。
第3図は、前述の膜の分光反射率曲線を表わ
す。図中のaで示される部分は初期未記録状態、
bはレーザーで黒化記録した状態の曲線である。
半導体レーザー波長830nmでは、大きいΔR、25
%が得られている。
す。図中のaで示される部分は初期未記録状態、
bはレーザーで黒化記録した状態の曲線である。
半導体レーザー波長830nmでは、大きいΔR、25
%が得られている。
〔実施例 2〕
蒸着ソースとして、TeO2,Te,Gs,Snを用
い、実施例1と同様にして、各ソースからの蒸着
レートを変え、色々な組成比のTe−Ge−Sn−O
系薄膜を形成した。これらの薄膜に、照射時間
40nsecの半導体レーザー光を照射したところ、O
の原子比が20〜70%の範囲では第1図に示した、
A〜Fで囲まれた領域では、実時間で記録が終了
することがわかつた。A〜F領域の上では、記録
完了までに若干のタイムデイレイが観測された。
またA〜F領域の下では、光の吸収が不十分で、
記録感度が低かつた。
い、実施例1と同様にして、各ソースからの蒸着
レートを変え、色々な組成比のTe−Ge−Sn−O
系薄膜を形成した。これらの薄膜に、照射時間
40nsecの半導体レーザー光を照射したところ、O
の原子比が20〜70%の範囲では第1図に示した、
A〜Fで囲まれた領域では、実時間で記録が終了
することがわかつた。A〜F領域の上では、記録
完了までに若干のタイムデイレイが観測された。
またA〜F領域の下では、光の吸収が不十分で、
記録感度が低かつた。
またA〜Fの領域の中でも、特に斜線で示した
G〜Nの領域では応答速度で速く、40nsec以下の
パルス光にも十分対応した。
G〜Nの領域では応答速度で速く、40nsec以下の
パルス光にも十分対応した。
なお、A〜N各点の座標は次のとおりである。
(Te,Ge,Sn)%
A:60,25,15
B:60,15,25
C:30,0,70
D:5,0,95
E:10,90,0
F:40,60,0
G:50,40,10
H:55,30,15
I:55,20,25
J:35,20,45
K:15,45,40
L:15,75,10
M:20,75,5
N:25,70,5
第4図は、45℃,85H%中での耐熱、耐湿テス
トの試験結果を示す。cは、O20Te27Ge26Sn26,
dは、O30Te22Ge21,eはO40Te20Ge20Sn20の相
対透過率T/TO(Tは透過率、Toは初期透過率)
を表わす。この結果から、Oの原子数比が20%を
切ると耐湿性が極端に低下することがわかつた。
また、逆にOが多すぎると膜の光吸収が低下し記
録感度が低下する。O比は30〜60%に選べば耐湿
性、記録感度の両方が保持される。
トの試験結果を示す。cは、O20Te27Ge26Sn26,
dは、O30Te22Ge21,eはO40Te20Ge20Sn20の相
対透過率T/TO(Tは透過率、Toは初期透過率)
を表わす。この結果から、Oの原子数比が20%を
切ると耐湿性が極端に低下することがわかつた。
また、逆にOが多すぎると膜の光吸収が低下し記
録感度が低下する。O比は30〜60%に選べば耐湿
性、記録感度の両方が保持される。
発明の効果
本発明における、テルル、ゲルマニウム、錫、
酸素から成る光学記録薄膜を有する光学記録部材
は、従来のテルル、酸素を主成分とした系を用い
る光学記録部材と比較して、次にあげる効果を有
する。
酸素から成る光学記録薄膜を有する光学記録部材
は、従来のテルル、酸素を主成分とした系を用い
る光学記録部材と比較して、次にあげる効果を有
する。
(1) 光照射に対して高速にレスポンスする。
薄膜の構造をレーザー光等に対して敏感なも
のとすることにより、40nsecと以下という短い
時間内に記録が完了する。
のとすることにより、40nsecと以下という短い
時間内に記録が完了する。
(2)信号品質が高い。
レーザー光で、記録された情報を再生する場
合に、初期未記録部と記録部の反射率差ΔRが
25%以上と極めて大きく、高品質の光学記録が
できる。
合に、初期未記録部と記録部の反射率差ΔRが
25%以上と極めて大きく、高品質の光学記録が
できる。
第1図は、本発明による光学情報記録部材にお
けるO以外の有効な組成領域を示す組成図、第2
図は、本発明の一実施例における光学情報記録部
材の断面図、第3図は、本発明の一実施例におけ
る光学情報記録部材の分光反射率を示すグラフ、
第4図は光学情報記録部材の耐湿テストの結果を
示すグラフである。 1……基材、2……光学情報記録薄膜。
けるO以外の有効な組成領域を示す組成図、第2
図は、本発明の一実施例における光学情報記録部
材の断面図、第3図は、本発明の一実施例におけ
る光学情報記録部材の分光反射率を示すグラフ、
第4図は光学情報記録部材の耐湿テストの結果を
示すグラフである。 1……基材、2……光学情報記録薄膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 エネルギービームの照射によつて高速に結晶
化を生じる記録薄膜を基板上に備えた相変化型の
光学情報記録部材において、前記記録薄膜はTe,
Ge,SnおよびOの4元素で構成される酸化物か
らなり、この酸化物の成分のうちTe,Geおよび
Snの組成化はこれらの3元素の合計を原子比で
100%とする3元組成図において AはTe60%、Ge25%、Sn15%、 BはTe60%、Ge15%、Sn25%、 CはTe30%、Ge0%、Sn70%、 DはTe5%、Ge0%、Sn95%、 EはTe10%、Ge90%、Sn0%、 FはTe40%、Ge60%、Sn0%、 のそれぞれ組成点を示すA,B,C,D,Eおよ
びFの各点を順次結ぶ直線で囲まれた領域内(た
だしGe,Snとも0%は含まれない)にあり、O
の組成比はTe,Ge,SnおよびOの4元素の合計
を原子比で100%としたとき20〜60%の範囲内に
ある光学情報記録部材。 2 Te,GeおよびSnの組成比はこれらの3元素
の合計を原子比で100%とする3元組成図におい
て GはTe50%、Ge40%、Sn10%、 HはTe55%、Ge30%、Sn15%、 IはTe55%、Ge20%、Sn25%、 JはTe35%、Ge20%、Sn45%、 KはTe15%、Ge45%、Sn40%、 LはTe15%、Ge75%、Sn10%、 MはTe20%、Ge75%、Sn5%、 NはTe25%、Ge70%、Sn5%、 のそれぞれ組成比点を示すG,H,I,J,K,
L,MおよびNの各点を順次結ぶ直線で囲まれた
領域内にある特許請求の範囲第1項記載の光学情
報記録部材。 3 Oの組成比が30〜50%である特許請求の範囲
第1項記載の光学情報記録部材。 4 記録薄膜の膜厚が500〜2000Åである特許請
求の範囲第1項記載の光学情報記録部材。 5 記録薄膜の両面に400〜1000nmの波長に対し
て透明な防湿層を設けた特許請求の範囲第1項記
載の光学情報記録部材。 6 防湿層がSiO2からなる特許請求の範囲第5
項記載の光学情報記録部材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215489A JPS60107744A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光学情報記録部材 |
| DE8484307783T DE3480240D1 (en) | 1983-11-15 | 1984-11-09 | Optical recording medium and method of producing same |
| EP84307783A EP0142968B1 (en) | 1983-11-15 | 1984-11-09 | Optical recording medium and method of producing same |
| KR1019840007139A KR890003202B1 (ko) | 1983-11-15 | 1984-11-14 | 광학 기록매체 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215489A JPS60107744A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光学情報記録部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107744A JPS60107744A (ja) | 1985-06-13 |
| JPH0441669B2 true JPH0441669B2 (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=16673228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58215489A Granted JPS60107744A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 光学情報記録部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107744A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60219646A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Nippon Columbia Co Ltd | 光情報記録媒体 |
| JPS61217287A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-26 | Nippon Columbia Co Ltd | 光情報記録媒体 |
| JPH07115536B2 (ja) * | 1985-07-31 | 1995-12-13 | 松下電器産業株式会社 | 光学情報記録部材 |
| JPS6276035A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-08 | Tdk Corp | 情報記録媒体および記録方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817037B2 (ja) * | 1979-03-26 | 1983-04-04 | 株式会社日立製作所 | 記録用部材 |
| JPS5854338A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学記録媒体および記録方法 |
| JPS58161161A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Hitachi Ltd | 記録用部材 |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP58215489A patent/JPS60107744A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60107744A (ja) | 1985-06-13 |
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