JPS6358632A

JPS6358632A - 情報記録媒体

Info

Publication number: JPS6358632A
Application number: JP61203341A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kobayashi; 忠小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1988-03-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、光ビームの照射により記録層に光学的特性
の変化を生じさせて情報を記録消去すると共に、この光
学的特性を検出して情報を再生するいわゆるイレーザブ
ル光ディスク等の情報記録媒体に関する。

（従来の技術）情報の記録再生に加えて、情報を消去することができる
相変化型の光記録媒体として、近時、インジウム（Ｉｎ
）−アンチモン（Ｓ　ｂ）合金が注目されている。例え
ば、特開昭６０−１７７４４６号においては、ｓｂを５
５乃至８０重１％含有するＩｎＳｎ合金に、Ａｕ、Ａｇ
、Ｃｕ、Ｐｄ。

Ｐｔ、ＡＩ、Ｓｔ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｔｅ。

Ｓｅ、及びＢｉから選択された少なくとも一種の元素を
２０重−％以下含をする材料を使用し、Ｉ　ｎＳｂ及び
ｓｂの混相と、準安定π相との間の相変化を利用して情
報を記録している。

一方、ＩｎＳｂ金属間化合物について、結晶と非晶質と
の間の相変化を利用した情報記録媒体も提案されている
。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、ＩｎＳｂ合金を非晶質化するためには、
高速度で急冷することが必要であり、このため、記録に
際してのレーザビームの照射条件が制約を受ける。また
、非晶質相が安定に存在しないので、記録ビットが不安
定になる。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）この発明に係る情報記録媒体は、記録層に光ビームを照
射し、この記録層に結晶質と非晶質との間の相変化を生
じさせて情報を記録する情報記録媒体において、前記記
録層は、一般式％式％）１００−ｘ　　　ｘ　　□。。−ｙＭｙで現される組成
（但し、Ｘは、Ｉｎ及びｓｂにおけるｓｂの原子％、ｙ
は、Ｉｎ　　　　Ｓｂ　　合金及びＭにおける１００−
Ｘ　　　ｘＭの原子％、Ｍは、Ｈ，Ｂｅ、Ｂ、Ｃ，Ｎ、Ｏ。

Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃ１及びＢ「から選択された少なくとも一
種の元素を示す）の合金で形成されており、このＸは、
４０乃至８０原子％であり、ｙは、０より大きく３０原
子％以下であることを特徴とする。

（作用）Ｉｎ　　　　Ｓｂ　　合金に添加される元素Ｍは、１０
０−ｘ　　　ｘＨ，Ｂｅ、　Ｂ、　Ｃ，Ｎ、　０．　Ｆ、　Ｐ、　Ｓ、
　ＣＩ及びＢｒから選択された少なくとも一種の元素で
あり、これらの元素は、いずれもＩｎ及びｓｂよりも原
子半径が著しく小さい。これにより、このｔｏｏ−ｘ　
　　Ｘ　　ｔｏｏ−ｙ　Ｍｙ合合金よ、　ｌ’？−品質
（Ｉｎ　　　　Ｓｂ　　）形成能が高く、この合金を使用した情報記録媒体は、記
録情報が安定に保持される。

（実施例）以下、添附の図面を参照してこの発明の実施例について
説明する。第１図はこの発明の実施例に係る情報記録媒
体の断面図である。基板１は透明で材質上の経時変化が
少ない材料、例えば、ガラス、ＰＭＭＡ樹脂、ポリカー
ボネー）（ＰＣ）樹脂、エポキシ樹脂又は石英等の材料
でつくられている。基板１上には、保護層２、記録層３
、保護層４、及び保護層５がこの順に形成されている。

保護層２，４は、記録層３を挟むようにして配設されて
おり、レーザビームの照射により記録層３が飛散したり
、穴が開いてしまうことを防止している。この保護層２
，４はＳｉＯ２、ＳｉＯ又はＡＩＮ等の誘電体を蒸着法
又はスパッタリング法等により成膜して形成することが
できる。この保護層２，４の厚さは、１０人乃至１０μ
ｍであることが好ましい。

保護層５は、光ディスクの取扱上、疵等の損傷が発生す
ることを防止するために配設され、保護４　層４との密
着性が良好な材料で形成される。例えば、保護層４の上
に、紫外線硬化樹脂を塗布し、この樹脂層に紫外線を照
射して硬化させることにより形成することができる。

記録層３は、一般式％式％）１００−ｘ　　　Ｘ　　ｔｏｏ−ｙ　Ｍｙで現される組
成（但し、Ｘは、Ｉｎ及びｓｂにおけるｓｂの原子％、
ｙは、Ｉｎ　　　　Ｓｂ　　合金及びＭにおける１００
−ｘ　　　ＸＭの原子％、Ｍは、Ｈ，Ｂｅ、Ｂ、Ｃ，Ｎ、０゜Ｆ、Ｐ
、Ｓ、ＣＩ及びＢｒから選択された少なくとも一種の元
素を示す）の合金で形成されている。

この場合に、Ｘは、４０乃至８０原子％であり、ｙは、
０より大きく３０原子％以下である。

つまり、記録層３は、ｓｂを４０乃至８０原子％含“ｑ
するＩｎ−Ｓｂ合金に、元素ＭをこのＩｎ−Ｓｂ合金及
びＭの総量に対して３０原子％以下の範囲で含有させた
合金で形成する。この元素Ｍは、Ｉｎ及びｓｂよりも原
子半径が著しく小さな元素であり、この元素をＩｎ−Ｓ
ｂ合金に添加することにより、原子配列に乱れが生じや
すくなり、原子が移動する際の粘性が高まると考えられ
る。

このため、この合金においては、安定な非晶質相が得ら
れる。従って、この記録層３に、レーザビームを照射し
て加熱急冷することによって、非晶質相からなる記録ビ
ットを安定に形成することができる。

記録層３の厚さは、１０人乃至５μｍであることが好ま
しい。元素Ｍが、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ，Ｐ、及びＳの場合には
、Ｉｎ、Ｓｂ及びこれらの元素Ｍの多元同時スパッタリ
ング法又は多元同時蒸着法等により、記録層３を形成す
ることができる。元素Ｍが、Ｈ，Ｎ、Ｏ，Ｆ、ＣＩ及び
Ｂｒである場合には、Ｉｎ及びｓｂを２元同時スパッタ
リングする際に、又は所定の組成のＩｎＳｂ合金を単一
スパッタリングする際に、スパッタリングで使用する不
活性ガス（通常、Ａｒガス）に、Ｈ２＋Ｎ２，０２．Ｆ
２．Ｃ１２，Ｂｒ２ガス又はこれらの元素を含む化合物
ガスを適当量混合して反応性スパッタリングすることに
より、記録層の薄膜を形成することができる。

次ぎに、このように構成された光ディスクの動作につい
て説明する。この光ディスクにおいては、第１図に示す
ように、光ビーム８が集束レンズ７により集束されて基
板１側から記録層３に照射される。

初期化成膜後の記録層３は非晶質であるので、この光ディスク
を使用する前に、記録層３を結晶質にする。この記録層
３の結晶化による光ディスクの初期化は、ヒータにより
ディスクの全体を結晶化温度以上に加熱することにより
おこなってもよいし、また、光ビームを記録層３に順次
照射してこの光ビームにより記録層３を加熱することに
よりおこなってもよい。

記録光ディスクに対する情報の記録においては、記録層３に
光ビーム８を短時間照射し、この照射領域６を一旦溶融
させた後急冷することにより非晶質に相変化させる。光
ビームとしては、Ｉｏｎ秒乃至２μ秒の早いパルス状の
レーザビームを使用することが好ましい。また、このレ
ーザビームの出力は、例えば、その１パルスで記録ビッ
ト（照射領域６）を溶融させることができるものであれ
ばよいが、通常、半導体レーザを使用した場合には５乃
至３０ｍＷである。このように記録ビット（領域６）の
溶融急冷による非晶質化により、情報が記録層３に書込
まれる。

この発明においては、ＩｎＳｂ合金に原子半径が著しく
小さな元素Ｍを添加した合金を使用して記録層を形成し
ているから、Ｉ　ｎＳｂ合金の記録層に比して、安定な
非晶質の記録ビットを容易に得ることができる。

再生記録層３に書込まれた情報は、この記録ビット（照射領
域６）に光ビームを照射し、その反射光の強度を検出す
ることにより読取る。つまり、結晶相と非晶質相とで、
光ビームを照射したときの表面反射率が異なることを利
用し、反射光の強度を検出することにより、光ビームの
照射領域６が結晶相であるか、非晶質相であるかを判別
する。

消去記録層３の記録ビットに情報記録時の光ビームの出力よ
り小さな出力で光ビームを照射し、記録層３を形成する
合金の融点より低い温度であって、・結晶化温度より高
い温度に記録層３を加熱する。

これにより、記録層の記録ビットは結晶化し、情報が消
去される。

この発明においては、前述の如（、ＩｎＳｂ合金に原子
半径が著しく小さな元素Ｍを添加した合金を使用して記
録層を形成しているから、Ｉ　ｎＳｂ合金の記録層に比
して、記録層３の結晶化温度が添加元素Ｍの種類及び添
加量に応じて高くなり、非晶質相が安定に存在する。こ
のため、この記録ビットを消去するためには、ＩｎＳｂ
合金の場合よりも若干大きな出力のレーザビームを使用
することが必要である。しかしながら、この発明に係る
情報記録媒体の記録層は、ＩｎＳｂ金属間化合物の結晶
格子を構成する元素の格子位置を元素Ｍで置換した置換
型の合金となるので、基本的には、Ｉ　ｎＳｂ金属間化
合物の結晶非晶質の相変化を利用する点で、Ｉ　ｎＳｂ
合金からなる記録層の場合と違いがない。　また、非晶
質の金属間化合物が結晶化する速度は早いので、この発
明に係る情報記録媒体の記録層３においても、ＩｎＳｂ
合金の場合と同様に、高速消去が可能である。

［発明の効果コこの発明によれば、記録ビットの非晶質相を容易に得る
ことができると共に、この非晶質相として記録された記
録ビットは極めて安定であり、しかも、この記録情報を
高速で消去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る情報記録媒体の断面図
である。１；基板、２．４，５．保護層、３；記録層、８；光ビ
ーム。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

記録層に光ビームを照射し、この記録層に結晶質と非晶
質との間の相変化を生じさせて情報を記録する情報記録
媒体において、前記記録層は、一般式（Ｉｎ＿１＿０＿
０＿−＿ｘＳｂ＿ｘ）＿１＿０＿０＿−＿ｙＭ＿ｙで現
される組成（但し、ｘは、Ｉｎ及びＳｂにおけるＳｂの
原子％、ｙは、Ｉｎ＿１＿０＿０＿−＿ｘＳｂ＿ｘ合金
及びＭにおけるＭの原子％、Ｍは、Ｈ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、
Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ及びＢｒから選択された少な
くとも一種の元素を示す）の合金で形成されており、こ
のｘは、４０乃至８０原子％であり、ｙは、０より大き
く３０原子％以下であることを特徴とする情報記録媒体
。