JP2867390B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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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、光情報記録媒体に関するものであり、さら
に詳しくは光によって情報の記録、再生、書き換えが可
能な光カード、光ディスクなどの光記録媒体に関するも
のである。
に詳しくは光によって情報の記録、再生、書き換えが可
能な光カード、光ディスクなどの光記録媒体に関するも
のである。
従来、非晶状態と結晶状態の２つの状態間の可逆的な
転移により記録、消去を行なう光記録媒体としては、Te
を主成分とするTe81Ge15Sb2S2薄膜を記録層とたもの
（特開昭47−26897号公報）、Teを主成分とするTe80Sb1
0Se10膜を記録層としたもの（特開昭61−145737号公
報、SPIE Vol.529 p2）、Sb2Se等の組成のSb−Se合金を
記録層とするもの（特開昭60−155495号公報、Appl.Phy
s.lett.48（19）,12 May 1986）、Te低酸化物を主成分
とする薄膜を記録層とするもの（特開昭59−185048号公
報）、またTeを主成分とするGe 2Sb 2Te 5合金を記録層
としたもの（Jpn.J,Appl.Phys.Vol.26（1987）Suppl.26
−4 p61−）がある。これらの記録層をディスク基板上
に形成した光ディスクが従来知られているが、最近、カ
ード状の光記録媒体（光カード）が携帯性に優れること
から、注目されている。
転移により記録、消去を行なう光記録媒体としては、Te
を主成分とするTe81Ge15Sb2S2薄膜を記録層とたもの
（特開昭47−26897号公報）、Teを主成分とするTe80Sb1
0Se10膜を記録層としたもの（特開昭61−145737号公
報、SPIE Vol.529 p2）、Sb2Se等の組成のSb−Se合金を
記録層とするもの（特開昭60−155495号公報、Appl.Phy
s.lett.48（19）,12 May 1986）、Te低酸化物を主成分
とする薄膜を記録層とするもの（特開昭59−185048号公
報）、またTeを主成分とするGe 2Sb 2Te 5合金を記録層
としたもの（Jpn.J,Appl.Phys.Vol.26（1987）Suppl.26
−4 p61−）がある。これらの記録層をディスク基板上
に形成した光ディスクが従来知られているが、最近、カ
ード状の光記録媒体（光カード）が携帯性に優れること
から、注目されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来技術の場合、次のような問題
があった。
があった。
すなわち、Te81Ge15Sb2S2薄膜を記録層としたもの
は、光による熱的な記録、消去の繰返しを行なう場合、
繰返しにともない記録特性が著しく低下する欠点があっ
た。
は、光による熱的な記録、消去の繰返しを行なう場合、
繰返しにともない記録特性が著しく低下する欠点があっ
た。
また、Te80Sb10Se10膜を記録層としたもの、およびSb
2Se等の組成のSb−Se合金を記録層とするものでは、以
下の問題があった。すなわち、Te80Sb10Se10膜などのTe
−Sb−Se合金膜では、レーザービームによる記録消去に
20μsec程度の時間を要し、消去速度が遅く実用性に欠
けていた。一方、Sb2Se等の組成のSb−Se合金を記録層
とするものは、記録、消去を繰返すとノイズが急激に増
加し記録信号の品位が低下する問題があった。また毒性
の高いSeを含有するため光カードなどの民生用途では使
用上の危険をともなう欠点があった。
2Se等の組成のSb−Se合金を記録層とするものでは、以
下の問題があった。すなわち、Te80Sb10Se10膜などのTe
−Sb−Se合金膜では、レーザービームによる記録消去に
20μsec程度の時間を要し、消去速度が遅く実用性に欠
けていた。一方、Sb2Se等の組成のSb−Se合金を記録層
とするものは、記録、消去を繰返すとノイズが急激に増
加し記録信号の品位が低下する問題があった。また毒性
の高いSeを含有するため光カードなどの民生用途では使
用上の危険をともなう欠点があった。
Te低酸化物を記録層とするものでは、記録、消去の繰
返しにともない熱的安定性が低下する欠点があった。さ
らにGe 2Sb 2Te 5を記録層としたものでは、記録時の光
ビーム走査速度が遅い場合に、記録層に変形が発生し易
いという欠点があり、光カードのような低速度で記録、
消去する媒体には適していなかった。
返しにともない熱的安定性が低下する欠点があった。さ
らにGe 2Sb 2Te 5を記録層としたものでは、記録時の光
ビーム走査速度が遅い場合に、記録層に変形が発生し易
いという欠点があり、光カードのような低速度で記録、
消去する媒体には適していなかった。
本発明はかかる問題点を改善し、低パワーの半導体レ
ーザで記録、消去の多数回の繰返しの後も劣化が少な
く、比較的低速の光ビーム走査速度でも安定に記録可能
であり、かつ熱的安定性も良好で毒性の低い光記録媒体
を提供することを目的とする。
ーザで記録、消去の多数回の繰返しの後も劣化が少な
く、比較的低速の光ビーム走査速度でも安定に記録可能
であり、かつ熱的安定性も良好で毒性の低い光記録媒体
を提供することを目的とする。
かかる本発明の目的は、基板上に形成された記録層に
光を照射することによって、情報の記録、消去および再
生が可能であり、情報の記録および消去が、結晶状態と
非晶状態の間の相変化により行なわれる光記録媒体にお
いて、前記記録層が銅（Cu）、アンチモン（Sb）および
テルル（Te）の３元素を含有し、かつその組成が下記一
般式で表わされることを特徴とする光記録媒体により達
成される。
光を照射することによって、情報の記録、消去および再
生が可能であり、情報の記録および消去が、結晶状態と
非晶状態の間の相変化により行なわれる光記録媒体にお
いて、前記記録層が銅（Cu）、アンチモン（Sb）および
テルル（Te）の３元素を含有し、かつその組成が下記一
般式で表わされることを特徴とする光記録媒体により達
成される。
CuxSbyTe(100-x-y) ただし、５≦ｘ≦20 40≦ｙ≦55 ｘ、ｙおよび（100−ｘ−ｙ）は記録層中のそれぞれC
u、SbおよびTeの原子％を示す。
u、SbおよびTeの原子％を示す。
記録層の成分であるCuは、記録層の非晶状態の熱安定
化を高め、かつ非晶相の形成を容易にして比較的長い記
録パルスあるいは遅い光ビーム走査速度によっても非晶
化記録を可能にする効果を有する。
化を高め、かつ非晶相の形成を容易にして比較的長い記
録パルスあるいは遅い光ビーム走査速度によっても非晶
化記録を可能にする効果を有する。
また、記録層の含有するSbとTeは、記録層の主成分で
あり、前記一般式で表わされる組成の範囲において、安
定な非晶質状態を形成可能とするとともに、非晶相と結
晶相の光の反射率、透過率の差を大きくし、再生信号の
コントラストを改善する効果を有する。これらCu、Sbお
よびSbの３元素からなる本発明の記録層は、前記一般式
の組成範囲において、多数回の記録、消去の繰返し動作
においても安定した記録、消去特性を示す。
あり、前記一般式で表わされる組成の範囲において、安
定な非晶質状態を形成可能とするとともに、非晶相と結
晶相の光の反射率、透過率の差を大きくし、再生信号の
コントラストを改善する効果を有する。これらCu、Sbお
よびSbの３元素からなる本発明の記録層は、前記一般式
の組成範囲において、多数回の記録、消去の繰返し動作
においても安定した記録、消去特性を示す。
前記記録層の組成の一般式において、Cuの含有量ｘが
20原子％より大きい場合には、記録、消去の可逆性が悪
化する。また非晶化による記録も困難になる。一方、５
原子％より小さい場合には結晶化速度が低く、熱安定性
が悪化する。
20原子％より大きい場合には、記録、消去の可逆性が悪
化する。また非晶化による記録も困難になる。一方、５
原子％より小さい場合には結晶化速度が低く、熱安定性
が悪化する。
前記記録層の組成の一般式において、Sbの含有量ｙ
が、55原子％より大きい場合には、記録、消去の可逆性
が低下し実用的ではない。また40原子％より小さい場合
には結晶化温度が低くなり、熱安定性が低下するととも
に記録、消去の繰返しの可逆性も悪化する。
が、55原子％より大きい場合には、記録、消去の可逆性
が低下し実用的ではない。また40原子％より小さい場合
には結晶化温度が低くなり、熱安定性が低下するととも
に記録、消去の繰返しの可逆性も悪化する。
前記記録層の組成の一般式において、Teの含有量（10
0−ｘ−ｙ）が55原子％より大きい場合には、結晶化温
度が低下し、熱安定性が悪くなる。一方25原子％より小
さい場合には記録、消去動作の可逆性が悪化する。
0−ｘ−ｙ）が55原子％より大きい場合には、結晶化温
度が低下し、熱安定性が悪くなる。一方25原子％より小
さい場合には記録、消去動作の可逆性が悪化する。
本発明の記録層は、厚さ10nm〜150nm、特に高い感度
を得るためには、50nm以上120nm以下とすることが好ま
しい。
を得るためには、50nm以上120nm以下とすることが好ま
しい。
また、本発明の記録層に隣接して、保護層を積層して
もよい。この場合には、記録時の記録層の変形が起りに
くく、記録の消去、書き換えの回数を改善することがで
きる。前記の保護層としては、SiO2などの無機薄膜、ポ
リイミド樹脂などの耐熱性高分子薄膜などが好ましい。
特に、Si、Ge、Ti、Zrなどの金属の酸化物薄膜およびZn
Sなどの亜鉛のカルコゲナイド薄膜が、耐熱性が高いこ
と、記録層の酸化を防止できることから好ましい。
もよい。この場合には、記録時の記録層の変形が起りに
くく、記録の消去、書き換えの回数を改善することがで
きる。前記の保護層としては、SiO2などの無機薄膜、ポ
リイミド樹脂などの耐熱性高分子薄膜などが好ましい。
特に、Si、Ge、Ti、Zrなどの金属の酸化物薄膜およびZn
Sなどの亜鉛のカルコゲナイド薄膜が、耐熱性が高いこ
と、記録層の酸化を防止できることから好ましい。
本発明に用いられる基板としては、プラスチック、ガ
ラス、アルミニウムなど従来の記録媒体と同様なもので
よい。収束光により基板側から記録することによってご
みの影響を避ける目的からは、基板として透明材料を用
いることが好ましい。上記のような材料としては、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、
ポリカーボネイト、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹
脂、ポリイミド樹脂およびガラス等が好ましい。さらに
好ましくは、複屈折が小さいこと、形成が容易であるこ
とから、ポリカーボネイト、エポキシ樹脂がよい。基板
の厚さは、特に限定するものではないが、10ミクロン以
上、５ミリメートル以下が実用的である。10ミクロン未
満では基板側から収束光で記録する場合でもごみの影響
を受けやすくなり、５ミリメートルを越える場合には、
収束光で記録する場合、対物レンズの開口数を大きくす
ることができなくなり、ピットサイズが大きくなるため
記録密度を上げることが困難になる。
ラス、アルミニウムなど従来の記録媒体と同様なもので
よい。収束光により基板側から記録することによってご
みの影響を避ける目的からは、基板として透明材料を用
いることが好ましい。上記のような材料としては、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、
ポリカーボネイト、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹
脂、ポリイミド樹脂およびガラス等が好ましい。さらに
好ましくは、複屈折が小さいこと、形成が容易であるこ
とから、ポリカーボネイト、エポキシ樹脂がよい。基板
の厚さは、特に限定するものではないが、10ミクロン以
上、５ミリメートル以下が実用的である。10ミクロン未
満では基板側から収束光で記録する場合でもごみの影響
を受けやすくなり、５ミリメートルを越える場合には、
収束光で記録する場合、対物レンズの開口数を大きくす
ることができなくなり、ピットサイズが大きくなるため
記録密度を上げることが困難になる。
基板はフレキシブルなものであってもよいし、リジッ
ドなものであっても良い。フレキシブルな基板は、テー
プ状、あるいはシート状で用いることができる。リジッ
トな基板は、カード状、あるいは円形ディスク状で用い
ることができる。また必要に応じて、２枚の基板を用い
てエアーサンドイッチ構造、エアーインシデント構造、
密着張り合わせ構造などとすることもできる。
ドなものであっても良い。フレキシブルな基板は、テー
プ状、あるいはシート状で用いることができる。リジッ
トな基板は、カード状、あるいは円形ディスク状で用い
ることができる。また必要に応じて、２枚の基板を用い
てエアーサンドイッチ構造、エアーインシデント構造、
密着張り合わせ構造などとすることもできる。
本発明の光記録媒体の記録に用いる光としては、レー
ザ光やストロボ光のごとき光であり、とりわけ、半導体
レーザを用いることは、光源が小型でかつ、消費電力が
小さく、変調が容易であることから好ましい。
ザ光やストロボ光のごとき光であり、とりわけ、半導体
レーザを用いることは、光源が小型でかつ、消費電力が
小さく、変調が容易であることから好ましい。
記録層および保護層は、スパッタ法、抵抗加熱蒸着
法、電子ビーム加熱蒸着法およびイオンプレーティング
法などの真空中での薄膜形成法により形成することがで
きる。特に、スパッタ法は、欠陥の少ない記録層、保護
層を形成できることから好ましい。
法、電子ビーム加熱蒸着法およびイオンプレーティング
法などの真空中での薄膜形成法により形成することがで
きる。特に、スパッタ法は、欠陥の少ない記録層、保護
層を形成できることから好ましい。
記録は、結晶状態の記録層をレーザ光照射により非晶
化マークを形成して行なうことができる。また非晶質状
態の記録層にレーザ光照射により結晶化マークを形成し
て行なうこともできる。また、消去は記録と同様にレー
ザ光を照射することによって、非晶化マークを結晶化す
るか、結晶化マークを非晶化して行なうことができる。
化マークを形成して行なうことができる。また非晶質状
態の記録層にレーザ光照射により結晶化マークを形成し
て行なうこともできる。また、消去は記録と同様にレー
ザ光を照射することによって、非晶化マークを結晶化す
るか、結晶化マークを非晶化して行なうことができる。
結晶状態の記録層にレーザ光照射により非晶化マーク
を形成して記録を行ない、消去をレーザ光照射により非
晶化マークを結晶化して行なうことが、記録密度を高く
でき、記録層の変形が起こり難いことから好ましい。
を形成して記録を行ない、消去をレーザ光照射により非
晶化マークを結晶化して行なうことが、記録密度を高く
でき、記録層の変形が起こり難いことから好ましい。
［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されない。
が、本発明はこれらに限定されない。
なお実施例中の記録層の組成は、ICP発光分析（セイ
コー電子工業（株）製FTS−1100型）によって確認し
た。
コー電子工業（株）製FTS−1100型）によって確認し
た。
実施例１ スパッタ法により７×10-1PaのArガス雰囲気中で、厚
さ1.1mmのガラス基板上に100nmのSiO2保護膜を形成し、
さらにCu、SbおよびTeを水晶振動膜厚計でモニタしなが
ら同時スパッタしてCu9Sb50Te41の元素組成比の厚さ100
nmの記録層を形成した。さらに該記録層上に150nmのSiO
2保護層を形成し、本発明の光記録媒体を構成した。
さ1.1mmのガラス基板上に100nmのSiO2保護膜を形成し、
さらにCu、SbおよびTeを水晶振動膜厚計でモニタしなが
ら同時スパッタしてCu9Sb50Te41の元素組成比の厚さ100
nmの記録層を形成した。さらに該記録層上に150nmのSiO
2保護層を形成し、本発明の光記録媒体を構成した。
この光記録媒体を静止状態で、基板側から開口数0.5
の対物レンズで集光した波長830nmの半導体レーザビー
ムを照射し記録、消去を行なった。記録パルスは、膜面
13mW、１μsec、消去パルスは4.7mW、1.5μsec、再生光
は、0.5mWとした。
の対物レンズで集光した波長830nmの半導体レーザビー
ムを照射し記録、消去を行なった。記録パルスは、膜面
13mW、１μsec、消去パルスは4.7mW、1.5μsec、再生光
は、0.5mWとした。
非晶化記録後と消去後（結晶状態）の反射率差は、消
去状態の反射率の約20％と大きく、良好な記録状態が確
認できた。この条件で10万回の記録、消去サイクルを繰
返した後も記録状態と消去状態の反射率差は殆ど変化が
見られず、特性の劣化はなかった。
去状態の反射率の約20％と大きく、良好な記録状態が確
認できた。この条件で10万回の記録、消去サイクルを繰
返した後も記録状態と消去状態の反射率差は殆ど変化が
見られず、特性の劣化はなかった。
また、この記録層の結晶化温度を昇温時の直流電気抵
抗の変化から測定したところ、10゜／分の昇温条件で13
5℃であった。従って、常温での熱的安定性は良好であ
ると推定できる。
抗の変化から測定したところ、10゜／分の昇温条件で13
5℃であった。従って、常温での熱的安定性は良好であ
ると推定できる。
実施例２ 実施例１の記録層の組成をCu16Sb43Te41とした他は、
実施例１と同様にして光記録媒体を製作し、同様な方法
で記録消去を行なった。その結果、実施例１とほぼ同様
に10万回の記録、消去繰返し後も安定に作動した。
実施例１と同様にして光記録媒体を製作し、同様な方法
で記録消去を行なった。その結果、実施例１とほぼ同様
に10万回の記録、消去繰返し後も安定に作動した。
比較例１ 実施例１において、記録層の組成を下記（イ）、
（ロ）に変更した以外は実施例１と同様にして光記録媒
体をそれぞれ作製し、同様に評価した。
（ロ）に変更した以外は実施例１と同様にして光記録媒
体をそれぞれ作製し、同様に評価した。
（イ）Cu22Sb33Te55 （ロ）Cu13Sb30Te57 （イ）の組成の場合には実施例１と同様の光学系で記
録、消去を試みたところ記録、消去の繰返しが困難であ
った。（ロ）の組成の場合には4000回程度の記録、消去
の繰返しの後、記録、消去動作が困難になった。
録、消去を試みたところ記録、消去の繰返しが困難であ
った。（ロ）の組成の場合には4000回程度の記録、消去
の繰返しの後、記録、消去動作が困難になった。
［発明の効果］ 本発明は、光記録媒体の記録層をCu、SbおよびTeから
なる特定の組成で構成したので、次のごとき優れた効果
を奏するものである。
なる特定の組成で構成したので、次のごとき優れた効果
を奏するものである。
（１） １μsec程度の長い記録光照射でも容易に非晶
化記録が可能であり、かつ２μsec程度の高速消去が可
能であるため、光カードなどの低速度移動媒体に適す
る。
化記録が可能であり、かつ２μsec程度の高速消去が可
能であるため、光カードなどの低速度移動媒体に適す
る。
（２） 多数回の記録、消去を繰返しても動作が安定し
ており、記録感度の低下、再生信号強度の低下およびノ
イズの増大などの記録特性の劣化が少ない。
ており、記録感度の低下、再生信号強度の低下およびノ
イズの増大などの記録特性の劣化が少ない。
（３） 転移温度が高く、熱安定性に優れる。
（４） 低出力の半導体レーザにより記録、消去可能で
あり感度が高い。
あり感度が高い。
（５） SeおよびTlなどを含有していないため毒性が低
く、安全性が高い。
く、安全性が高い。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41M 5/26
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に形成された記録層に光を照射する
ことによって、情報の記録、消去および再生が可能であ
り、情報の記録および消去が、結晶状態と非晶状態の間
の相変化により行なわれる光記録媒体において、前記記
録層が銅（Cu）、アンチモン（Sb）およびテルル（Te）
の３元素を含有し、かつその組成が下記一般式で表わさ
れることを特徴とする光記録媒体。 CuxSbyTe(100-x-y) ただし、５≦ｘ≦20 40≦ｙ≦55 ｘ、ｙおよび（100−ｘ−ｙ）は記録層中のそれぞれC
u、SbおよびTeの原子％を示す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262059A JP2867390B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262059A JP2867390B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107478A JPH02107478A (ja) | 1990-04-19 |
| JP2867390B2 true JP2867390B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17370459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63262059A Expired - Lifetime JP2867390B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867390B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63154786A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-28 | Hitachi Ltd | 螢光体 |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP63262059A patent/JP2867390B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02107478A (ja) | 1990-04-19 |
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