JPS6256583B2 - - Google Patents

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JPS6256583B2
JPS6256583B2 JP54071506A JP7150679A JPS6256583B2 JP S6256583 B2 JPS6256583 B2 JP S6256583B2 JP 54071506 A JP54071506 A JP 54071506A JP 7150679 A JP7150679 A JP 7150679A JP S6256583 B2 JPS6256583 B2 JP S6256583B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ光等の光,熱のエネルギーを
用いて、情報を高密度に記録し再生する装置に用
いる光学情報記録再生用部材の製造方法に関する
ものである。
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
再生装置に用いる記録媒体として、基板上にテル
ルの酸化物TeOx1(0<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(0<x5<1),SbOx6(0<x6
1.5),VOx7(0<x7<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(0<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。
記録,再生装置に用いる光学系の光伝送効率等
を考え合わせると、50mJ/cm2以下のエネルギー
密度を持つHe−Neレーザー光,あるいは半導体
レーザー光で状態が変化し、その光学的特性が大
きく変化することが望ましい。
本発明は、従来の材料を改良して、感度ならび
に、記録に伴う光学特性の変化を向上することが
できる光学情報記録再生用部材の製造方法を提供
するものである。
光照射吸収等による昇温にもとずく記録媒体の
状態変化を利用するために、感度を上げる方法と
して、主成分であるTeOx1、0<x1<2.0(TeO2
融点Tm=733℃)融点の低い添加材料を適用
し、状態変化の閾値温度を下げる方法がある。
例えば、TlOx20<x2<1.5(Tl2O融点Tm=300
℃)を用いる。
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。
例えば、BiOx2,InOx2(0<x2<1.5)等であ
る。
本発明における光学情報記録再生用部材は、テ
ルルの低酸化物TeO(TlとO2との混合物と考え
られる)と、タリウムの低酸化物Tl2Oの混合体
に、単体金属,半金属テルル,ビスマス,および
インジウムの少くとも1つを加えて形成した光吸
収性の薄膜である。
これらの添加材料により、膜の吸収係数,屈折
率が増大し、感度の向上,および反射率の変化量
の改良がはかれる。
光学記録媒体を構成するには、適当な蒸着用基
板としてガラス板,あるいはポリメチルメタクリ
レート樹脂,ポリ塩化ビニール樹脂,ポリカーボ
ネート樹脂,ポリエチルテレフタレート樹脂等の
合成樹脂製シートあるいはフイルムを用いる。ま
た表面の熱定数等を調整するために適当な表面被
覆を施したものを用いることもできる。主原材料
酸化テルルと添加原材料酸化物は粉末状にして混
合し、石英ルツボあるいは白金ルツボ中で空気雰
囲気中で溶融する。溶融時間は数分で充分であ
る。混合溶融された原材料酸化物は空気中で急冷
され、黄カツ色ないし黒色のガラス状物質を得
る。この混合固溶体を粉末状にして蒸着用原材料
とする。
蒸着はタングステン,モリブデン等の金属製ボ
ート用いて抵抗加熱蒸着法で行なう。この際原材
料の混合固溶体酸化物はボート内で融解しさらに
金属ボートにより還元反応を受けつつ蒸発し前記
基板上に蒸着される。このようにして得られる蒸
着膜は淡黄色ないし黄カツ色の透過色を呈する薄
膜である。
膜厚は300〜3000Åの範囲で使用する。
蒸着の際の真空度は5×10-5mmHgであり、蒸
着条件を変化させても得られる光学記録媒体の特
性に顕著な差は生じない。
得られる蒸着記録膜の組成は、低酸化物TeO
および、低酸化物Tl2Oを主成分とし、これに、
添加単体金属,半金属Te,BiおよびInの少くと
も1つが加わつたものになる。
本発明における部材は、第1図の実施例に示す
ように、基材1の表面に、光吸収性の薄膜、つま
り低酸化物に、Bi,Te,あるいはInを含ませて
なる薄膜感光層2を形成せしめたものである。
使用の目的によつては、薄膜感光層2の上に、
さらに保護層3を設ける。
基材1は、金属,例えばアルミニウム,銅等あ
るいはガラス,例えば、石英,パイレツクス,ソ
ーダガラス等あるいは樹脂,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。
次に本発明の部材を用いた光学情報記録再生装
置について説明する。
レーザ光源として半導体レーザλ=8200Åを使
用する場合の実施例を第2図に示す。
半導体レーザは一般に射出するレーザ光のビー
ムの拡がりが±20度という角度で大きいためビー
ム成型のために第1,第2のレンズを用いてスポ
ツトを成型せしめる。
半導体レーザ4からの射出ビームは、第1のレ
ンズ5により凝似平行光6となり、第2のレンズ
7によつてスポツト光8に成形し、低酸化物に
Bi,Te,Inの少くとも1つを含ませてなる光吸
収性薄膜記録膜9を設けた基材10からなる記録
部材を、信号に対応した光強度で照射する。
半導体レーザを使用する場合は、ガスレーザと
は異つて内部変調が容易であり、光変調器は不要
である。
光照射を受けた部位では黒化するとともに反射
率が変化し記録がおこなわれる。
光の照射は、膜表面側,あるいは、透明基材を
通して膜の裏面側からのいずれからおこなつても
記録が可能である。
つぎに、本発明におけるように記録された信号
の情報再生方法について述べる。
該情報記録薄膜は、未書き込み状態において淡
褐色で、書き込み状態では灰褐色ないし黒化し光
学濃度が増大するとともに、反射率が変化する。
信号再生に際しては、反射式の光信号再生が可
能である。
第3図において、照明光11はタングステンラ
ンプ,He−Neレーザ,半導体レーザ等が使用で
きる。
まずハーフミラー12を通過した光13は、レ
ンズ14により集光し、信号像15を照明する。
つぎに信号像15から反射した光は、レンズ1
4を通過し、ハーフミラー12によつて反射し、
反射光16としてレンズ17を通じて光感応ダイ
オード18に入る。
反射光16の強度は、信号がない状態に比べて
信号像を照射する場合は、2〜3倍に増大あるい
は1/2〜1/3に減少し、この変化を検出して信号再
生をおこなうものである。
上記装置において、信号の記録・再生のいずれ
の場合も、記録部材の膜表面側,および裏側つま
り基材側の光照射が可能である。
つぎに本発明における光学情報記録再生用部材
の製造方法の詳細について説明する。
実施例 蒸着出発原材料の一例として次の組成式であら
わされる成分を使用する。
(TeO2 100-XTl2OX100-YY X;モル% 0<X<50 M;単体金属あるいは半金属単体添加材料 Y;モル% 0<Y<30 ただし添加材料MとしてはBi,Te,Inの少く
とも1つを用いる。
出発原材料はTeO2,Tl2Oをあらかじめ所定の
組成比で溶融熱処理しておき、これに単体添加材
料を混合し、各添加材料の融点近傍で約8hr熱処
理して得られる。
これを用いて、光吸収性の記録部材を形成する
手順を述べる。
第4図の生成系を用い、真空系19の真空度は
10-3mmHg〜10-6mmHgの間に選ぶ。
蒸着用基材20としては、金属,ガラス,有機
フイルム,紙などが使用でき、基板支持台22に
設ける。加熱蒸着用容器27は、タングステンボ
ート,チタンボート,石英ルツボ等が使用でき
る。27あるいは加熱用コイルヒータ24を電極
23と結合し、電源25を用いて加熱する。
他の方法としては、該混合体を電子ビーム等で
直接加熱する方式も可能である。
加熱温度は、200℃〜1000℃の範囲で選ぶ。
以上の真空度,加熱温度条件で、容器27の中
の蒸着原材料26は、昇温,反応し、溶融,昇化
蒸発し、蒸着用基材20の上に光吸収性記録膜2
1として形成する。蒸着膜厚は、原材料の量,蒸
着面積等により加えることができ、30Å〜2μの
範囲で容易に制御可能である。
出発原材料は、蒸着過程で一部還元反応が生じ
TeO2は低酸化物TeOになり、蒸着膜はこの低酸
化物TeOと,低酸化物Tl2Oを主成分とし、これ
に、単体金属あるいは半金属Mが加わつた光吸収
性の膜となつて形成される。
好ましくは、出発原材料としてTeOおよび
Tl2Oの低酸化物固溶体に、添加材料を加えたも
のを作り、加熱蒸着用容器27として、石英ルツ
ボを使用する。具体例について説明すると、
TeO2 86,Tl2O14をあらかじめ800℃で加熱,溶
融させガラス状の生成した材料にし、これに単体
Biを10at%加え(TeO2 86Tl2O1490Bi10の蒸着出
発原材料を作る。これを加熱蒸着用容器に入れ、
真空度5×10-5mmHgの容器内で、900℃に加熱
し、基板上に蒸着し、光吸収性記録膜を形成す
る。形成された記録膜を分析した結果、添加材料
である単体Biは1at%となり、(TeO
86Tl2O1499Bi1の記録膜であることが判明した。
本発明において用いる薄膜記録部材は、記録に
伴う光学特性の変化、特に、反射率の変化ΔRが
大きいことが特徴である。
それぞれ添加材料として、Bi,Te,Inを用い
た膜の光照射後の反射率変化ΔRの、添加量Yと
の関係を第5図に示す。
出発原材料組成として、 (TeO2 807Tl2O20100-YMYを選び、添加量Yを
10,20,30%とする。
第5図の曲線a1は添加材料としてBiを選んだも
ので、曲線a2は添加材料としてTeを選び、同様
に曲線a3は添加材料としてInを用いたものであ
る。
同一の光量の照射に対し、添加量Y=0のΔR
に比べて、単体金属あるいは、単体半金属を添加
したものは、反射率の変化量ΔRが大きい。
添加材料がBiの場合は曲線a1で示すように添加
量Y=10において、変化量ΔRが最大になり、Δ
R=35%に達する。添加材料がTe,Inの場合は
それぞれ曲線a2,a3で示すように添加量が、Y=
20においてΔRが最大になりそれぞれ23%,37%
になる。
ここで、変化量ΔRとしては、未記録状態の反
射率をR1(%)とし、記録後の反射率R2(%)
とし、ΔR=R2.R1(%)で示される量を選ぶ。
添加材料を用いない場合のΔR=12%に比べて
添加材料を加えた膜では、変化量ΔRが2〜3倍
に増大する。
つぎに、膜の感度特性として、照射光量と,反
射率の変化量の関係を第6図に示す。
曲線a0は、添加材料を用いない場合の例で、曲
線a1,a2,a3がそれぞれ添加材料として、Bi,
Te,Inを用いたものである。
いずれの照射光量においても、添加材料を用い
た膜の反射率変化は大きく、Bi,Inを添加材料と
して選んだ膜は、特に照射光量が大きい領域で変
化量ΔRが大きくなる特性を示し、添加材料とし
てTeを選んだものは曲線a2で示すように照射光
量が小さい領域で、既に大きい変化量を示す。
いずれも添加材料を用いない膜曲線a0に比べて
添加材料を用いたものは、大きい変化量を与え
る。
これらの膜を形成した円盤状の記録部材を具備
した装置において情報を記録する場合、半導体レ
ーザλ=8200Åを光源として、これに変調を施こ
し、照射パワー10mW以下で、記録が可能であ
る。反射光による情報検出は1mW程度の照射光
で良好な再生をおこなうことができる。なお、光
学情報記録再生用部材の記録膜の組成を分析する
ことは困難であるが、蒸着出発原材料の組成をコ
ントロールすることは容易であり、かつ、製造さ
れた光学情報記録再生用部材の反射率,記録感度
等の特性を測定することも容易である。したがつ
て、蒸着出発原材料の組成をコントロールしなが
ら、製造された部材の記録膜の特性を測定し、良
好な特性になる蒸着出発原材料をみつければ、結
果として良好な光学情報記録再生用部材が得られ
る。
以上のように、本発明はTeO2またはTeOを主
成分とし、Tl2Oをxモル%(0<x<50)含
み、さらにBi,Te,Inの少くとも1つの単体を
yモル%(0<y<30)添加したものを蒸着出発
原材料とし、真空度を10-3mmHg〜10-6mmHgの蒸
着容器内で200℃〜1000℃の範囲で加熱して基板
上に光吸収性記録膜を蒸着形成するようにしたも
のであり、製造された光学情報記録再生用部材は
従来の部材に比べて次の効果を有する。
(1) 記録に伴う反射率の変化が大きく(ΔR20
%)再生信号品質が高い。
(2) 記録感度が高い。半導体レーザの照射パワー
10mW以下で記録可能で装置の小型化がはかれ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学情報記録再生用部材の製
造方法によつて製造された光学情報記録再生用部
材の断面図、第2図は同部材を用いた装置の記録
系の原理図、第3図は同再生系の原理図、第4図
は同部材の製造装置の原理図、第5図,第6図は
同部材の特性を示す特性図である。 1……基材、2……薄膜感光層、26……蒸着
出発原材料、27……加熱蒸着用容器、19……
真空系、20……蒸着用基材、21……光吸収性
記録膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 蒸着出発原材料として (A100-xTl2Ox100-yy 〔ただしAはTeO2またはTeO x:モル% 0<x<50 MはBi,Te,Inの少なくとも1つの
    単体材料 y:モル% 0<y<30〕 を用い、真空度10-3mmHg〜10-6mmHgの蒸着用容
    器内で200℃〜1000℃の範囲で加熱して基板上に
    光吸収性記録膜を蒸着形成することを特徴とする
    光学情報記録再生用部材の製造方法。 2 酸化物TeO2,Tl2Oの固溶体にTeの単体を20
    モル%加えたものを蒸着出発原材料としてなる特
    許請求の範囲第1項記載の光学情報記録再生用部
    材の製造方法。 3 酸化物TeO2,Tl2Oの固溶体に単体Biを10モ
    ル%加えたものを蒸着出発原材料としてなる特許
    請求の範囲第1項記載の光学情報記録再生用部材
    の製造方法。 4 酸化物TeO2,Tl2Oの固溶体に単体Inを20モ
    ル%加えたものを蒸着出発原材料としてなる特許
    請求の範囲第1項記載の光学情報記録再生部材の
    製造方法。
JP7150679A 1979-06-06 1979-06-06 Optical information recording/reproducing component Granted JPS55163638A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7150679A JPS55163638A (en) 1979-06-06 1979-06-06 Optical information recording/reproducing component

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JP7150679A JPS55163638A (en) 1979-06-06 1979-06-06 Optical information recording/reproducing component

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JPS55163638A JPS55163638A (en) 1980-12-19
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US4621032A (en) * 1985-07-29 1986-11-04 Energy Conversion Devices, Inc. Method of forming a data storage medium and data storage device by congruent sublimation

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