JP2537875B2 - 情報記録方法 - Google Patents
情報記録方法Info
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- JP2537875B2 JP2537875B2 JP62144030A JP14403087A JP2537875B2 JP 2537875 B2 JP2537875 B2 JP 2537875B2 JP 62144030 A JP62144030 A JP 62144030A JP 14403087 A JP14403087 A JP 14403087A JP 2537875 B2 JP2537875 B2 JP 2537875B2
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- Japan
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- recording
- erasing
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- laser
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は活性線ビームを用いる情報記録方法に関する
ものである。さらに詳しくいえば、本発明は、活性線ビ
ームの強度を変化させて情報の記録及び消去を高速かつ
反復的に行うことができる上に、簡単な光学系で同時消
録を行いうる情報記録方法に関するものである。
ものである。さらに詳しくいえば、本発明は、活性線ビ
ームの強度を変化させて情報の記録及び消去を高速かつ
反復的に行うことができる上に、簡単な光学系で同時消
録を行いうる情報記録方法に関するものである。
従来の技術 近年、情報量の増大に伴い、レーザー光線を利用して
高密度な情報の記録再生を行いうる光デイスクの応用が
盛んに行われている。この光デイスクには、一度のみ記
録可能な追記型と、記録した情報を消去し、繰り返し使
用することのできる書き換え可能型とがある。また、書
き換え可能型としては、磁化方向によつて反射光の偏光
面に差が生じることを利用して情報の再生を行う光磁気
方式と、結晶構造の違いによつて反射率や透過率が異な
ることを利用して情報の再生を行う相変化方式とが知ら
れている。
高密度な情報の記録再生を行いうる光デイスクの応用が
盛んに行われている。この光デイスクには、一度のみ記
録可能な追記型と、記録した情報を消去し、繰り返し使
用することのできる書き換え可能型とがある。また、書
き換え可能型としては、磁化方向によつて反射光の偏光
面に差が生じることを利用して情報の再生を行う光磁気
方式と、結晶構造の違いによつて反射率や透過率が異な
ることを利用して情報の再生を行う相変化方式とが知ら
れている。
ところで、この中の相変化方式に用いる記録材料とし
ては、これまでTe−Ge−Sn合金、Te−Ge−Sn−Au合金の
ようなテルル合金〔「アプライド・フイジカル・レター
ズ（Appl.Phys.Lette−rs）」、第46巻、第８号、第15
ページ（1985年）、特開昭61−270190号公報〕や、Sb−
Se合金、In−Se−Tl合金のようなセレン合金〔「アプラ
イド・フイジカル・レターズ（Appl.Phys.Letter
s）」、第48巻、第19号、第12ページ（1986年）、同誌
第50巻、第11号、第16ページ（1987年）〕などが提案さ
れている。
ては、これまでTe−Ge−Sn合金、Te−Ge−Sn−Au合金の
ようなテルル合金〔「アプライド・フイジカル・レター
ズ（Appl.Phys.Lette−rs）」、第46巻、第８号、第15
ページ（1985年）、特開昭61−270190号公報〕や、Sb−
Se合金、In−Se−Tl合金のようなセレン合金〔「アプラ
イド・フイジカル・レターズ（Appl.Phys.Letter
s）」、第48巻、第19号、第12ページ（1986年）、同誌
第50巻、第11号、第16ページ（1987年）〕などが提案さ
れている。
これらの記録材料は、昇温状態から急冷することによ
つてアモルフアス状態を形成し、一方、昇温状態から徐
冷することによつて結晶状態を形成するので、このよう
なアモルフアス状態と結晶状態の光学特性の差を利用し
て情報の記録及び消去を行うことができる。すなわち、
アモルフアス状態の形成を記録状態に、結晶状態の形成
を消去状態に対応させ、急熱急冷と徐熱徐冷を繰り返す
ことにより、記録と消去を繰り返すことが可能である。
つてアモルフアス状態を形成し、一方、昇温状態から徐
冷することによつて結晶状態を形成するので、このよう
なアモルフアス状態と結晶状態の光学特性の差を利用し
て情報の記録及び消去を行うことができる。すなわち、
アモルフアス状態の形成を記録状態に、結晶状態の形成
を消去状態に対応させ、急熱急冷と徐熱徐冷を繰り返す
ことにより、記録と消去を繰り返すことが可能である。
しかしながら、このような従来の記録材料において
は、消去、すなわち結晶化を行うのに、徐熱徐冷を行う
必要があり、回転状態のデイスク上でこれを実現させる
ためには、記録用の円形レーザービームとは別個に、消
去用として長円形レーザービームを必要とする。したが
つて、記録と消去を行うには装置が複雑になる上に、記
録用レーザービームと消去レーザービームの光軸合わせ
を高精度に行わなければ正確な情報記録を得ることがで
きず、また、繰り返し使用するごとに再現性が低下し、
実用性を失うという欠点があつた。
は、消去、すなわち結晶化を行うのに、徐熱徐冷を行う
必要があり、回転状態のデイスク上でこれを実現させる
ためには、記録用の円形レーザービームとは別個に、消
去用として長円形レーザービームを必要とする。したが
つて、記録と消去を行うには装置が複雑になる上に、記
録用レーザービームと消去レーザービームの光軸合わせ
を高精度に行わなければ正確な情報記録を得ることがで
きず、また、繰り返し使用するごとに再現性が低下し、
実用性を失うという欠点があつた。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、このような従来の相変化方式の記録材料を
用いた情報記録方法が有する欠点を克服し、高速に情報
を記録及び消去することができ、かつ簡単な光学系で同
時消録を行いうる上に、繰り返し使用における再現性に
優れた情報記録方法を提供することを目的としてなされ
たものである。
用いた情報記録方法が有する欠点を克服し、高速に情報
を記録及び消去することができ、かつ簡単な光学系で同
時消録を行いうる上に、繰り返し使用における再現性に
優れた情報記録方法を提供することを目的としてなされ
たものである。
問題点を解決するための手段 本発明者らは前記目的を達成するために鋭意研究を重
ねた結果、特定組成の合金薄膜を用い、かつ活性線ビー
ムを高レベルの記録用パワーと低レベルの消去用パワー
の間で変化させて情報の記録及び消去を行うことによ
り、その目的を達成しうることを見い出し、この知見に
基づいて本発明を完成するに至つた。
ねた結果、特定組成の合金薄膜を用い、かつ活性線ビー
ムを高レベルの記録用パワーと低レベルの消去用パワー
の間で変化させて情報の記録及び消去を行うことによ
り、その目的を達成しうることを見い出し、この知見に
基づいて本発明を完成するに至つた。
すなわち、本発明は、基板上に、Sb、Te、Ge及びPbか
ら成る合金薄膜を設けて構成された光ディスクを記録担
体として用い、活性線ビームを高レベルの記録用パワー
と低レベルの消去用パワーの間で変化させることによっ
て記録と消去を同時に行うことを特徴とする情報記録方
法を提供するものである。
ら成る合金薄膜を設けて構成された光ディスクを記録担
体として用い、活性線ビームを高レベルの記録用パワー
と低レベルの消去用パワーの間で変化させることによっ
て記録と消去を同時に行うことを特徴とする情報記録方
法を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明方法において、基板上に設ける合金薄膜は、S
b、Te、Ge及びPbから成るものであるが、その組成を一
般式 〔（SbxTe1-x）yGe1-y〕1-zPbz …（Ｉ） で表わした場合、ｘが0.05〜0.4、ｙが0.5〜0.8、ｚが
0.1〜0.3の範囲にあるものが好ましく、特にｘが0.15〜
0.35、ｙが0.55〜0.75、ｚが0.1〜0.25の範囲にあるも
のが、記録と消去の繰り返しにおける再現性に優れてい
る点で好適である。
b、Te、Ge及びPbから成るものであるが、その組成を一
般式 〔（SbxTe1-x）yGe1-y〕1-zPbz …（Ｉ） で表わした場合、ｘが0.05〜0.4、ｙが0.5〜0.8、ｚが
0.1〜0.3の範囲にあるものが好ましく、特にｘが0.15〜
0.35、ｙが0.55〜0.75、ｚが0.1〜0.25の範囲にあるも
のが、記録と消去の繰り返しにおける再現性に優れてい
る点で好適である。
Sb、Te及びGeの３元素のみから成る合金薄膜は、その
組成を一般式 （SbxTe1-x）yGe1-y …（II） で表わした場合、ｘが0.05〜0.4、ｙが0.5〜0.8の範囲
の組成において、極めて短時間のレーザービーム照射に
よつて結晶化する。
組成を一般式 （SbxTe1-x）yGe1-y …（II） で表わした場合、ｘが0.05〜0.4、ｙが0.5〜0.8の範囲
の組成において、極めて短時間のレーザービーム照射に
よつて結晶化する。
しかしながら、この組成範囲ではアモルフアス化する
ために必要なレーザー強度が大きすぎ、アモルフアス化
に際して膜の変形や開孔を伴い実用に供しえない。前記
組成のSb−Te−Ge三元合金にPbを原子数比にして、10〜
30％含有させることにより、アモルフアス化が容易にな
る。このPb含有量が10％未満ではアモルフアス化が困難
であり、一方30％を超えると結晶化が困難となる。Pbを
含有させることによりアモルフアス化が容易になるの
は、Pbが他の金属に比べて融点が低く、かつ融解熱が小
さいので、急熱急冷が行いやすくなるためと思われる。
ために必要なレーザー強度が大きすぎ、アモルフアス化
に際して膜の変形や開孔を伴い実用に供しえない。前記
組成のSb−Te−Ge三元合金にPbを原子数比にして、10〜
30％含有させることにより、アモルフアス化が容易にな
る。このPb含有量が10％未満ではアモルフアス化が困難
であり、一方30％を超えると結晶化が困難となる。Pbを
含有させることによりアモルフアス化が容易になるの
は、Pbが他の金属に比べて融点が低く、かつ融解熱が小
さいので、急熱急冷が行いやすくなるためと思われる。
前記合金薄膜は、極めて短時間のレーザービーム照射
によつて結晶化するので、この合金薄膜を用いれば、レ
ーザービームの強度を変化させるだけで情報の記録及び
消去を行うことができる。すなわち、比較的強い強度の
レーザービームをパルス状に照射することによりアモル
フアス状態のピツトを形成して情報の記録を行い、一
方、比較的弱い強度のレーザービームを連続的に照射す
ることによりアモルフアス状態を結晶化させて情報の消
去を行うことができる。記録した情報を再生する場合
は、消去時に比べて十分小さい強度のレーザー光を連続
照射して、アモルフアス部分と結晶部分の反射率若しく
は透過率の差として情報を読み取ればよい。
によつて結晶化するので、この合金薄膜を用いれば、レ
ーザービームの強度を変化させるだけで情報の記録及び
消去を行うことができる。すなわち、比較的強い強度の
レーザービームをパルス状に照射することによりアモル
フアス状態のピツトを形成して情報の記録を行い、一
方、比較的弱い強度のレーザービームを連続的に照射す
ることによりアモルフアス状態を結晶化させて情報の消
去を行うことができる。記録した情報を再生する場合
は、消去時に比べて十分小さい強度のレーザー光を連続
照射して、アモルフアス部分と結晶部分の反射率若しく
は透過率の差として情報を読み取ればよい。
以上は、活性線ビームとしてレーザービームを用いた
場合の情報の記録、消去、及び再生の方法であるが、本
発明に用いることのできる活性線ビームは、レーザービ
ームに限定されることはなく、遠赤外から極紫外に至る
光源や電子先などを用いることができる。
場合の情報の記録、消去、及び再生の方法であるが、本
発明に用いることのできる活性線ビームは、レーザービ
ームに限定されることはなく、遠赤外から極紫外に至る
光源や電子先などを用いることができる。
基板上に、前記組成の合金薄膜を形成させるために
は、公知の方法、例えば真空蒸着法やスパツタリング法
などを用いることができる。また、組成のコントロール
については、真空蒸着法の場合には、四元共蒸着法や、
特定組成の蒸着物を用いるフラツシユ蒸着法により行う
のが好ましく、また、スパツタリング法の場合は、特定
組成のターゲツト材料を用いたり、１つの元素あるいは
化合物のターゲツト材の上に、他の元素あるいは化合物
の破片を置いて行うことができる。
は、公知の方法、例えば真空蒸着法やスパツタリング法
などを用いることができる。また、組成のコントロール
については、真空蒸着法の場合には、四元共蒸着法や、
特定組成の蒸着物を用いるフラツシユ蒸着法により行う
のが好ましく、また、スパツタリング法の場合は、特定
組成のターゲツト材料を用いたり、１つの元素あるいは
化合物のターゲツト材の上に、他の元素あるいは化合物
の破片を置いて行うことができる。
本発明における基板としては、例えばガラスやガラス
上に光硬化性樹脂を設けたもの、あるいはポリカーボネ
ート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチツク
基板やアルミニウム合金などの金属板などを用いること
ができる。
上に光硬化性樹脂を設けたもの、あるいはポリカーボネ
ート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチツク
基板やアルミニウム合金などの金属板などを用いること
ができる。
発明の効果 本発明方法によれば、エネルギー強度の異なる活性線
を用いることにより、情報を高速に記録及び消去するこ
とができ、かつ簡単な光学系で同時消録を行いうる上
に、繰り返し使用における再現性が良好であり、長期間
にわたつて反復して利用することができる。
を用いることにより、情報を高速に記録及び消去するこ
とができ、かつ簡単な光学系で同時消録を行いうる上
に、繰り返し使用における再現性が良好であり、長期間
にわたつて反復して利用することができる。
実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によつてなんら限定されるものでは
ない。
本発明はこれらの例によつてなんら限定されるものでは
ない。
実施例１ 射出成形により、あらかじめ溝（深さ70nm、巾0.5μ
ｍ、ピツチ1.6μｍ）を設けた厚さ1.2mm、直径130mmの
ポリカーボネート基板上にスパツタ法によりSb0.14Te
0.37Ge0.29Pb0.2（ｘ＝0.175,y＝0.637,z＝0.2）の組成
比の膜を100nmの厚みに形成した。このデイスクを、180
0rpmで回転させ、ポリカーボネート基板越しに半導体レ
ーザー（波長830nm）の光を集光させて照射し、以下の
評価を行なつた。
ｍ、ピツチ1.6μｍ）を設けた厚さ1.2mm、直径130mmの
ポリカーボネート基板上にスパツタ法によりSb0.14Te
0.37Ge0.29Pb0.2（ｘ＝0.175,y＝0.637,z＝0.2）の組成
比の膜を100nmの厚みに形成した。このデイスクを、180
0rpmで回転させ、ポリカーボネート基板越しに半導体レ
ーザー（波長830nm）の光を集光させて照射し、以下の
評価を行なつた。
第１図は評価を用いたレーザー照射装置の構成を示す
模式図であつて、半導体レーザー３を発した光は第１の
レンズ４で平行光とされたのち、第２のレンズ系及びプ
リズム５、1/4波長板６を通つて対物レンズ７によつて
集光され、モーター２によつて回転しているデイスク１
上に照射される。反射光は、入射光と反対の経路をたど
りプリズム５で曲げられ、レンズ８によつて就航された
光検出器９により検出される。
模式図であつて、半導体レーザー３を発した光は第１の
レンズ４で平行光とされたのち、第２のレンズ系及びプ
リズム５、1/4波長板６を通つて対物レンズ７によつて
集光され、モーター２によつて回転しているデイスク１
上に照射される。反射光は、入射光と反対の経路をたど
りプリズム５で曲げられ、レンズ８によつて就航された
光検出器９により検出される。
まず、デイスク上の直径60mmの所（線速度＝約5.65m/
sec）にレーザー光をデイスク１周分（≒33.3msec）の
間連続発光させて、反射率の上昇を測定した。結果を第
２図に示す。第２図はレーザーパワーと反射率との関係
を示すグラフであり、この図から4mW以上のレーザーパ
ワーで反射率上昇が飽和していることが分る。
sec）にレーザー光をデイスク１周分（≒33.3msec）の
間連続発光させて、反射率の上昇を測定した。結果を第
２図に示す。第２図はレーザーパワーと反射率との関係
を示すグラフであり、この図から4mW以上のレーザーパ
ワーで反射率上昇が飽和していることが分る。
また、スパツタリング成膜後及び5mWのパワーでレー
ザー照射後をＸ線回折測定したところ、スパツタリング
成膜後はアモルフアスで、5mWのレーザー照射後はGeTe
化合物の結晶であつた。
ザー照射後をＸ線回折測定したところ、スパツタリング
成膜後はアモルフアスで、5mWのレーザー照射後はGeTe
化合物の結晶であつた。
前記方法により、5mWのレーザーパワーで結晶化させ
たのち、1MHzのパルス信号を記録した。結果を第３図に
示す。信号の再生には、同一波長の半導体レーザー光を
用い、1.0mWで再生した。第３図より、8mW以上で信号出
力が飽和していることが分る。ちなみに、8mWで記録し
た部分のC/N比を、バンド巾30KHzで測定したところ50dB
のC/N比を有していた。
たのち、1MHzのパルス信号を記録した。結果を第３図に
示す。信号の再生には、同一波長の半導体レーザー光を
用い、1.0mWで再生した。第３図より、8mW以上で信号出
力が飽和していることが分る。ちなみに、8mWで記録し
た部分のC/N比を、バンド巾30KHzで測定したところ50dB
のC/N比を有していた。
次に、このようにして5mWで結晶化させたのち、8mWで
記録した部分を、5mWの連続光で消去したところ、信号
出力は記録時の約1/100に減少し消し残りはほとんどな
かつた。
記録した部分を、5mWの連続光で消去したところ、信号
出力は記録時の約1/100に減少し消し残りはほとんどな
かつた。
以上の操作を１万回繰り返したが、記録時のC/N比、
消去時の消し残り共に変化なく、安定に記録、消去を行
うことができた。
消去時の消し残り共に変化なく、安定に記録、消去を行
うことができた。
これらの結果から、このデイスクは１本のレーザービ
ームでレーザー強度を変化させるだけで記録と消去を行
いうることが分かる。したがつて、第４図のようなレー
ザー発光様式で消去と記録を行つたところ、前記した方
法で消去と記録を行つた場合と同じ結果が得られた。
ームでレーザー強度を変化させるだけで記録と消去を行
いうることが分かる。したがつて、第４図のようなレー
ザー発光様式で消去と記録を行つたところ、前記した方
法で消去と記録を行つた場合と同じ結果が得られた。
このように、第４図のような記録、消去方法で同時消
録も行うことができる。
録も行うことができる。
実施例２ 実施例１と同様のポリカーボネート基板上にスパツタ
法によりSb0.13Te0.38Ge0.34Pb0.15（ｘ＝0.25,y＝0.6,
z＝0.15）の組成比の膜を100nmの厚みに形成した。この
デイスクを、実施例１で用いたレーザー照射装置を用い
て、記録パワーが9mW、消去パワーが5.5mWである以外は
第４図と同じレーザー発光様式で消去と記録を同時に行
つた。このようにして、記録した部分のC/N比を測定し
たところ、55dBを有しており、また消去・記録を１万回
繰り返したのちもC/N比に変化はなかつた。さらに、記
録したのち、5.5mWで消去後の信号出力は記録時の約1/1
00であり消し残りはほとんどなかつた。
法によりSb0.13Te0.38Ge0.34Pb0.15（ｘ＝0.25,y＝0.6,
z＝0.15）の組成比の膜を100nmの厚みに形成した。この
デイスクを、実施例１で用いたレーザー照射装置を用い
て、記録パワーが9mW、消去パワーが5.5mWである以外は
第４図と同じレーザー発光様式で消去と記録を同時に行
つた。このようにして、記録した部分のC/N比を測定し
たところ、55dBを有しており、また消去・記録を１万回
繰り返したのちもC/N比に変化はなかつた。さらに、記
録したのち、5.5mWで消去後の信号出力は記録時の約1/1
00であり消し残りはほとんどなかつた。
第１図は実施例において記録、消去を行うのに用いたレ
ーザー照射装置の構成を示す模式図、第２図及び第３図
は、実施例における結晶化（消去）及び記録特性を示す
グラフ、第４図は実施例において同時消録に用いたレー
ザー発光様式を示す図である。
ーザー照射装置の構成を示す模式図、第２図及び第３図
は、実施例における結晶化（消去）及び記録特性を示す
グラフ、第４図は実施例において同時消録に用いたレー
ザー発光様式を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に、Sb、Te、Ge及びPbから成る合金
薄膜を設けて構成された光ディスクを記録担体として用
い、活性線ビームを高レベルの記録用パワーと低レベル
の消去用パワーの間で変化させることによって記録と消
去を同時に行うことを特徴とする情報記録方法。 - 【請求項２】合金薄膜が、一般式 ［（SbxTe1-x）yGe1-y］1-zPbz （式中のｘは0.05〜0.4、ｙは0.5〜0.8、ｚは0.1〜0.3
の範囲の数である） で示される組成を有する特許請求の範囲第１項記載の情
報記録方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62144030A JP2537875B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 情報記録方法 |
| EP88303967A EP0294932B1 (en) | 1987-06-11 | 1988-05-03 | A method for recording and erasing information |
| DE88303967T DE3885156T2 (de) | 1987-06-11 | 1988-05-03 | Verfahren zum Aufzeichnen und Löschen von Daten. |
| AU17541/88A AU596011B2 (en) | 1987-06-11 | 1988-06-09 | A method for recording and erasing information |
| KR1019880007048A KR920002931B1 (ko) | 1987-06-11 | 1988-06-11 | 정보의 기록 및 삭제방법 |
| US07/785,248 US5221588A (en) | 1987-06-11 | 1991-11-04 | Method for recording and erasing information |
| SG132693A SG132693G (en) | 1987-06-11 | 1993-12-16 | A method for recording and erasing information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62144030A JP2537875B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 情報記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63308739A JPS63308739A (ja) | 1988-12-16 |
| JP2537875B2 true JP2537875B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=15352694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62144030A Expired - Fee Related JP2537875B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 情報記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537875B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4924436A (en) * | 1987-06-22 | 1990-05-08 | Energy Conversion Devices, Inc. | Data storage device having a phase change memory medium reversible by direct overwrite and method of direct overwrite |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6034897A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 書替可能光記録媒体 |
-
1987
- 1987-06-11 JP JP62144030A patent/JP2537875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63308739A (ja) | 1988-12-16 |
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