JPS6120932B2 - - Google Patents

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JPS6120932B2
JPS6120932B2 JP54077946A JP7794679A JPS6120932B2 JP S6120932 B2 JPS6120932 B2 JP S6120932B2 JP 54077946 A JP54077946 A JP 54077946A JP 7794679 A JP7794679 A JP 7794679A JP S6120932 B2 JPS6120932 B2 JP S6120932B2
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JP
Japan
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tellurium
film
optical memory
memory disk
manufacturing
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JP54077946A
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Takashi Takaoka
Masahiko Mochizuki
Tadao Miura
Mitsuo Yamashita
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Priority to US06/299,483 priority patent/US4385376A/en
Publication of JPS6120932B2 publication Critical patent/JPS6120932B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械的および化学的に安定で高感度な
光信号記録に供し得る高寿命で取扱いの容易な光
メモリデイスクとその製造方法に関する。
近時、デイスク基板上に金属や色素等の光学薄
膜を形成した光メモリデイスクに、レーザ光を照
射して高密度な情報記録を行うことが注目されて
いる。この光デイスクメモリについては種々の方
面で研究開発が進められ、例えば下記の文献等に
て紹介されるに至つている。
第26回応用物理学会春季講演予稿集 昭和54年３月27日、米沢成二他著 “As−Te系非晶質膜を用いた高密度デイス
ク” G.C.Kenney et al “An optical disk replaces 25 mag
tapes” IEEE Spectrum Feb.（1979）、P.33 R.A.Bartolini et al “Optical disk systems emerge” IEEE Spectrum Aug.（1978）、P.20 しかして従来、第１図に示すようにガラス等の
デイスク基板１上にテルル（Te）の金属薄膜２
を光学記録膜として形成し、感度および密度の高
い光学記録を行い得るようにしていた。ところが
テルル薄膜２は埃や指紋の付着に起因する傷を生
じ易い等、機械的強度に問題がある為、実用性に
乏しかつた。そこで近年では第２図に示すように
テルル薄膜２をSiO2等の熱絶縁膜３，４にて挟
み込み、更にシリコーン樹脂５で被覆して機械的
強度の増大を図つた所謂多層膜構造のものが開発
されるに至つている。然乍らこれらは大気による
テルルの表面層からの変質と云う化学的不安定性
に起因する経時的な特性劣化と云う問題を有して
いる。例えば第３図に示すように透過率（Ｔ）お
よび反射率（Ｒ）の経時的な変化がある。この
為、長期に亘る使用や保存により記録感度の低下
やＳ／Ｎの劣化が生じ、実用化には幾つかの問題
を解決する必要があつた。また上記第２図に示す
多層膜構造とした場合、安価に且つ簡易に製作す
ることが非常に困難であつた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、テルルの有する高感度
な光信号記録特性を活し、機械的および化学的な
安定化をはかつて長期間に亘る高密度記録とその
再生を可能とした簡易な構造で取扱いの容易な光
メモリデイスクを提供せんことにある。
また本発明は上記目的を満足する光メモリデイ
スクを簡易にして製作できる光メモリデイスクの
製造方法を提供せんことを目的とするものであ
る。
以下、本発明の詳細を図面に示す実施例に基ず
いて説明する。
第４図は光メモリデイスクの一実施例構造を示
す模式図で、ガラスあるいはプラスチツクからな
るデイスク基板１１上にテルルの複合膜１２を形
成して構成される。このテルルの複合膜１２は、
例えば300Å程度の厚みを有するもので、その表
面層約50Åを酸化テルル（TeO2）膜１３、この酸
化テルル膜１３の下層約10Åを低級酸化テルル
（TeOx：ｘ＜２）膜１４、そしてその下層をテ
ルル（Te）膜１５としたTeO2−TeOx−Teなる
三層構造としている。
しかして上記テルルの複合膜１２は次のように
して形成される。デイスク基板１１は、例えばガ
ラスやプラスチツク基材から所定形状、ここでは
円盤状に切り出し、その表面を研磨して形成され
る。このデイスク基板１１を第５図に示す如きベ
ルジヤー型式の真空蒸着器内の上部に設けられた
回転機構１６に取着する。上記真空蒸着器内の下
方部には蒸着材料としてのテルル１７を載置した
蒸発皿１８が設けられており、ヒータ１９の加熱
により上記テルル１７を蒸発化する如く構成され
ている。しかして前記真空蒸着器内を図示しない
真空排気ポンプにより真空排気して高真空化し、
前記回転機構１６によりデイスク基板１１を回転
させた状態で前記ヒータ１９を通電加熱する。こ
れにより前記テルル１７が蒸着器内部に蒸発して
前記デイスク基板１１の表面に一様に蒸着する。
このテルル１７の蒸着厚を例えば300Å程度に制
御する。
しかるのちテルル膜を蒸着したデイスク基板１
１を今度は第６図に示す如き構造の酸化炉に導び
く。この酸化炉は、前記デイスク基板１１を載置
して搬送するベルトコンベア機構２０、このベル
トコンベア機構２０により搬送されるデイスク基
板１１に紫外線を照射する紫外線照射器２１、そ
して上記紫外線照射に供されるデイスク基板１１
を加熱するヒータ装置２２とからなるものであ
る。この酸化炉にて、テルル膜１５を表面にコー
テイングしたデイスク基板１１を前記ヒータ装置
２２により約100℃に加熱し、また紫外線照射器
２１により例えば50mW／cm2なる強度の紫外線乾
燥条件で約30分間、あるいは高温条件で約10分間
に亘つて照射する。この紫外線の照射によつて前
記テルル膜の表面からの強制酸化を行わしめ、ま
た前記加熱により強制酸化を促進する。この条件
による強制酸化によつて厚さ300Åのテルル膜が
その表面から厚さ50Å程度に酸化テルル
（TeO2）となり、その下層は上記酸化テルルに至
ることなく、例えば10Å程度に亘つて低級酸化テ
ルル（TeOx）となる。そして、残る下層部はそ
のままテルル（Te）膜として残ることになり、
ここに第４図に示す如き層構造のテルルの複合膜
１２が簡易に形成される。
このように本発明に係る光メモリデイスクは非
常に簡易に製造することができる。つまり従来の
テルルを蒸着形成する工程に加えて、上記蒸着形
成されたテルル膜を強制酸化するだけにより実現
される。これは前記第２図に示す保護膜を形成す
る工程に比しても非常に簡易であり、格別な製造
装置を開発する必要もない。従つて、光メモリデ
イスクを安価に製作することが可能となる。
また上記製造方法にて製作された光メモリデイ
スクは次のような利点を有する。即ち従来構造の
光メモリデイスクは、テルルの化学的不安定性の
為に、時間経過に伴つてテルル膜の表面からの酸
化を招き、次第にテルル酸化膜の厚さが増すので
実質的なテルル膜の厚みが減少する問題を有して
いた。これに比して本発明に係る光メモリデイス
クにあつては、強制酸化によつて形成された酸化
テルル膜１３がテルル膜１５に対して保護膜とし
て作用する為に、あたかも黒錆によつて覆われた
鉄のように化学的に非常に安定化する。故に第７
図に示すようにその透過率（Ｔ）および反射率
（Ｒ）が経時的に殆んど変化することがなくな
る。従つて、長期に亘つて安定に使用することが
可能となる。また強制酸化によつて形成された酸
化テルル膜１３は機械的に非常に強固なものであ
る。しかもその膜強度はその厚みによつて大きく
増大し、従つて第８図に示すように紫外線照射強
度を高めて強制酸化量を増進させれば傷等に十分
対処し得る程度の強度を確保することができる。
故に光メモリデイスクの取扱い時に、その表面に
誤つて指紋を付着させたとしても容易に拭き取る
ことが可能であり、これによつて光情報を失う虞
れもなくなる。つまり取扱いの簡易化をはかるこ
とが可能となる。また前述した酸化テルルは、そ
の構造が緻密であるが故に、使用環境の変化に対
してもテルル膜を十分に保護し、テルルの有する
光記録特性を長期に亘つて維持し、その特性を十
分に発揮させ得る。例えば本発明者らの実験によ
れば、強度50mW／cm2の紫外線を30分間に亘つて
照射することにより、酸化テルル膜で被覆された
約0.01μｍの薄いテルル膜を形成することがで
き、実用性に非常に優れていることが確認され
た。
また近年、ガラス板の片面にテルル膜を形成し
た一対のデイスクを、上記テルル膜面に対向させ
て密封し、その間に乾燥空気やアルゴンガスを封
入した気密構造のものが開発されている。この構
造はテルル膜に対するゴミ雑音対策とその保護を
図つたものである。ところが上記した本構造によ
れば、酸化テルル膜によつて光記録に供されるテ
ルル膜が十分に保護されるので、気密構造を採用
する必要がなく、その構成の大幅な簡素化を図り
得る。その上、取扱いも簡単であり、実用的利点
が大である。
ところで本発明は次のように実施することも可
能である。例えば、紫外線照射によらず、酸化雰
囲気中にてテルル膜の加熱により強制酸化を行わ
しめてもよい。然乍ら、紫外線照射の方が強制酸
化を効能率に行い得るので、実用的には紫外線照
射による短時間での強制酸化処理を施すことが好
ましい。なお上記実施例のように紫外線照射と加
熱処理とを併用した方が大なる効果を有すること
は勿論のことである。また真空蒸着器の内部に紫
外線照射器を設けて、上記蒸着器の内部にて強制
酸化処理までも行うようにしてもよい。この場合
には、デイスク基板１１上にテルル膜を真空蒸着
形成したのち、真空蒸着器内に僅かの酸化性雰囲
気を封入して紫外線を照射し、上記テルル膜の表
面を薄く低級化テルルとしたのち、今度は酸化テ
ルルを蒸着形成した方が実質的な製作時間の短縮
化を図り得る。
一方、デイスク基板１１上に先ず基板１１に対
して付着性の強い金属酸化膜２３を蒸着形成し、
この金属酸化膜２３上に前記テルルの複合膜１２
を第９図に示すように形成するようにしても良
い。このような構造とすれば、テルル膜の強制酸
化時に、紫外線の一部透過による金属酸化膜２３
の強制酸化も行われるので、強力な付着膜が得ら
れる。従つてテルル酸化複合膜１５の基板１１に
対する付着強度が著しく高められ、機械的強度の
増大を図り得る。尚、上記金属酸化膜２３とし
て、SiOx，SnOx，InOx、TiOx（ｘ≦２）等が
有効であることが本発明者らの実験により確認さ
れた。
また本発明に係る製造方法とその構造は、所謂
黒色ミラー型の超高感度の光メモリデイスクとし
ても適用できる。この場合には、第１０図にその
構造の模式図を示すように、デイスク基板１１上
にアルミ（Al）膜２４をコーテイング形成し、
このアルミ膜２４上に前述した低級酸化膜２３を
介してテルルの複合膜１２を形成せしめ、しかる
のち、上記テルルの複合膜１２の表面に塵隔離膜
２５を形成して構成される。上記塵隔離膜２５
は、大気中に浮遊する塵がデイスク表面に付着し
て雑音として混入することを防ぐものである。な
おこの第１０図に示す黒色ミラー型式の光メモリ
デイスクに限らず、先に示した第４図に示す構造
のものに塵隔離膜２５を設けてもよいことは云う
までもなく勿論のことである。
尚、本発明はデイスク基板上に形成されたテル
ル膜の表面層を強制酸化して、テルル膜と酸化テ
ルル膜とからなるテルルの複合膜構造とするもの
であつて、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施できることは云うまでもない。例えば製
造に供される酸化炉や蒸着器の構造は仕様に応じ
て定めればよいものであり、またテルル膜の厚み
等は仕様に応じて定めればよいものである。また
金属酸化膜の代りに硫化亜鉛（ZnS）等の硫化膜
を基板にコーテイングしてもよい。更には強制酸
化の処理形態も仕様に応じて定めればよいことは
当然のことであり、種々仕様に基づく実施が可能
である。
以上詳述したように本発明によれば非常に簡易
な製造工程にて、特性的に優れ、長期間に亘る使
用に耐え得て、しかも取扱いが容易である等の
種々格別なる利点・効果を奏し得る光メモリデイ
スクとその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図はそれぞれ従来構造の光メ
モリデイスクを示す模式図、第３図は従来構造の
光メモリデイスクの経時的変化特性を示す図、第
４図及至第８図は本発明の一実施例を示すもの
で、第４図は構造を示す模式図、第５図はテルル
膜の蒸着工程を示す真空蒸着器の構成図、第６図
は強制酸化工程を示す酸化炉の構成図、第７図は
経時的変化特性を示す図、第８図は強制酸化によ
る膜強度の関係を示す図、第９図および第１０図
はそれぞれ本発明の他の実施例構造を示す模式図
である。 １１……デイスク基板、１２……テルルの複合
膜、１３……酸化テルル膜、１４……低級酸化テ
ルル膜、１５……テルル膜、２３……金属酸化
膜、２４……アルミ膜、２５……塵隔離膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ デイスク基板と、このデイスク基板上に形成
    されたテルル｛Te）の複合膜からなる光情報記
    録膜とを具備し、 上記テルルの複合膜は、前記デイスク基板上に
    形成されたテルル膜と、このテルル膜の表面層を
    強制酸化した酸化テルル膜とからなることを特徴
    とする光メモリデイスク。 ２ デイスク基板はガラスあるいはプラスチツク
    からなるものである特許請求の範囲第１項記載の
    光メモリデイスク。 ３ デイスク基板は、その表面を金属酸化膜でコ
    ーテイングしたものである特許請求の範囲第１項
    記載の光メモリデイスク。 ４ デイスク基板上にテルル（Te）薄膜をコー
    テイング形成したのち、このテルル薄膜の表面層
    を強制酸化させて酸化テルル膜を形成することを
    特徴とする光メモリデイスクの製造方法。 ５ テルル薄膜は真空蒸着により形成し、このテ
    ルル薄膜の表面層の強制酸化は紫外線照射により
    行うものである特許請求の範囲第４項記載の光メ
    モリデイスクの製造方法。 ６ テルル薄膜の強制酸化は、大気あるいは酸性
    雰囲気中における紫外線照射により行われるもの
    である特許請求の範囲第４項記載の光メモリデイ
    スクの製造方法。 ７ テルル薄膜の強制酸化は、加熱と紫外線照射
    によりなされるものである特許請求の範囲第４項
    記載の光メモリデイスクの製造方法。 ８ デイスク基板は、ガラスあるいはプラスチツ
    ク基材の表面に金属の酸化膜あるいは硫化膜をコ
    ーテイングして形成されたものである特許請求の
    範囲第４項記載の光メモリデイスクの製造方法。 ９ 金属の酸化膜は、テルル薄膜と共に強制酸化
    されるものである特許請求の範囲第８項記載の光
    メモリデイスクの製造方法。 １０ 金属の酸化膜は、SiOx、SnOx、InOx、
    IeOx（ｘ≦２）等からなるものである特許請求
    の範囲第９項記載の光メモリデイスクの製造方
    法。
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