JPH0675994B2 - 光学情報記録部材 - Google Patents
光学情報記録部材Info
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- JPH0675994B2 JPH0675994B2 JP60169605A JP16960585A JPH0675994B2 JP H0675994 B2 JPH0675994 B2 JP H0675994B2 JP 60169605 A JP60169605 A JP 60169605A JP 16960585 A JP16960585 A JP 16960585A JP H0675994 B2 JPH0675994 B2 JP H0675994B2
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- G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0055—Erasing
- G11B7/00557—Erasing involving phase-change media
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕本発明は光、熱等を利用する光学的情報
の記録、再生を行なう光学情報記録部材に関するもので
あつて、その目的とするところは、情報信号を高速度か
つ、高密度に光学的に記録再生すると共に、消去速度お
よび消去感度が高く、情報の書き換えが可能な光学情報
記録部材を提供することにある。
の記録、再生を行なう光学情報記録部材に関するもので
あつて、その目的とするところは、情報信号を高速度か
つ、高密度に光学的に記録再生すると共に、消去速度お
よび消去感度が高く、情報の書き換えが可能な光学情報
記録部材を提供することにある。
レーザ光線を利用して高密度の情報の記録再生に用いる
記録媒体には、テルルのアモルフアスと結晶間の状態変
化を利用するものが用いられている。これらは比較的強
くて短いパルス光を照射して照射部を昇温状態から急冷
してアモルフアス状態にし、その光学定数を減少させ、
（白色化する）あるいは比較的弱くて長いパルス光を照
射して結晶状態にし、光学定数を増大させる（黒色化す
る）ことによつて記録、消去を行なうものであり、記録
時には光学定数を減少させる方向を、消去時にはこれを
増大させる方向を利用している。
記録媒体には、テルルのアモルフアスと結晶間の状態変
化を利用するものが用いられている。これらは比較的強
くて短いパルス光を照射して照射部を昇温状態から急冷
してアモルフアス状態にし、その光学定数を減少させ、
（白色化する）あるいは比較的弱くて長いパルス光を照
射して結晶状態にし、光学定数を増大させる（黒色化す
る）ことによつて記録、消去を行なうものであり、記録
時には光学定数を減少させる方向を、消去時にはこれを
増大させる方向を利用している。
テルルは室温では結晶として安定であり、アモルフアス
状態としては存在しない。したがつて室温でアモスフア
ス状態で安定に存在させるためには添加物が必要であ
り、その代表的な添加物として、セレンが知られてい
る。セレンは室温において非常に安定なアモルフアスと
して存在し、また、テルルといかなる比率でも完全に固
溶してテルルとセレンとのあらゆる組成範囲において、
アモルフアスとして安定なTe−Se薄膜を形成する。
状態としては存在しない。したがつて室温でアモスフア
ス状態で安定に存在させるためには添加物が必要であ
り、その代表的な添加物として、セレンが知られてい
る。セレンは室温において非常に安定なアモルフアスと
して存在し、また、テルルといかなる比率でも完全に固
溶してテルルとセレンとのあらゆる組成範囲において、
アモルフアスとして安定なTe−Se薄膜を形成する。
ところでこのTe−Se薄膜は、情報の光学的記録、消去は
可能であるがアモルフアスとして非常に安定であるた
め、比較的弱くて長いパルス光を照射して照射部を除
熱、除冷した場合に結晶化速度が遅いために書きかえが
できない。この書き変えが可能な記録薄膜として、Te−
Se−Sb薄膜（例えばTe80Se10Sb10）があるがこの薄膜の
光デイスクは、消去速度が遅くかつ、消去感度が不十分
で、加うるに黒色部と白色部の光学定数の差が小さいた
めに書き込みコントラスト比が不十分であるなどの欠点
を有する。
可能であるがアモルフアスとして非常に安定であるた
め、比較的弱くて長いパルス光を照射して照射部を除
熱、除冷した場合に結晶化速度が遅いために書きかえが
できない。この書き変えが可能な記録薄膜として、Te−
Se−Sb薄膜（例えばTe80Se10Sb10）があるがこの薄膜の
光デイスクは、消去速度が遅くかつ、消去感度が不十分
で、加うるに黒色部と白色部の光学定数の差が小さいた
めに書き込みコントラスト比が不十分であるなどの欠点
を有する。
一方、本発明者らは先に、TeとTeO2との混合物よりなる
TeOx薄膜に金を添加することによつて結晶化速度を改善
することに成功した（特願昭56−61463号）が、このTeO
x−Au記録薄膜は一度黒化させると再び白化させるのが
困難なため、書き換え可能な記録薄膜として使用するこ
とができない。本発明はこの点にかんがみ、Te−Se薄膜
のもつアモルフアスとしての安定性と、TeOx−Au薄膜の
もつ高速黒色結晶化特性との双方のすぐれた特性を有す
ると共に、これらTe−Se薄膜およびTeOx−Au薄膜に期待
することのできない書き換えの可能な光学情報記録部材
を提供することを目的とするものである。
TeOx薄膜に金を添加することによつて結晶化速度を改善
することに成功した（特願昭56−61463号）が、このTeO
x−Au記録薄膜は一度黒化させると再び白化させるのが
困難なため、書き換え可能な記録薄膜として使用するこ
とができない。本発明はこの点にかんがみ、Te−Se薄膜
のもつアモルフアスとしての安定性と、TeOx−Au薄膜の
もつ高速黒色結晶化特性との双方のすぐれた特性を有す
ると共に、これらTe−Se薄膜およびTeOx−Au薄膜に期待
することのできない書き換えの可能な光学情報記録部材
を提供することを目的とするものである。
〔発明の構成〕本発明の光学情報記録部材は、テルル
（Te）、セレン（Se）および金（Au）を主成分として含
み、これらの元素の割合が、Te、Se、Auをそれぞれ100a
t％の頂点とする三角座標図において座標（at％）が、 Ａ（Te80Se15Au5）、Ｂ（Te40Se50Au10） Ｃ（Te40Se17Au43）、Ｄ（Te30Se5Au15） の４点で囲まれた範囲内にある組成をもつ記録薄膜を有
することを特徴とする。すなわち、本発明の記録薄膜を
構成するTe、Se、Auの原子数の割合は第１図のＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄで囲まれた範囲内にある。
（Te）、セレン（Se）および金（Au）を主成分として含
み、これらの元素の割合が、Te、Se、Auをそれぞれ100a
t％の頂点とする三角座標図において座標（at％）が、 Ａ（Te80Se15Au5）、Ｂ（Te40Se50Au10） Ｃ（Te40Se17Au43）、Ｄ（Te30Se5Au15） の４点で囲まれた範囲内にある組成をもつ記録薄膜を有
することを特徴とする。すなわち、本発明の記録薄膜を
構成するTe、Se、Auの原子数の割合は第１図のＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄで囲まれた範囲内にある。
本発明の記録薄膜はアモルフアスとしてきわめて安定し
ており、かつ、黒化感度が非常にすぐれていて光学的に
信号の書き換えが可能である。このTe−Se−Au記録薄膜
中におけるSeの作用はアモルフアス状態においてTeある
いはTe−Au化合物が結晶化するのを阻止してアモルフア
ス状態（信号の記録ビツト）を安定にするものと考えら
れる。一方、Auは消去時にTe−Au化合物又はSe−Au化合
物を形成して結晶の成長を促進する結晶核としての作用
をするものと考えられる。したがつてSeを含むことによ
つてアモルフアス状態の安定した記録薄膜がAuを含むこ
とによつて十分な消去速度と消去感度とをもつようにな
ると考えられるのである。さらに、Te−Se−Au薄膜はTe
−Se薄膜に比べ、光の透過率が低いため、記録薄膜にお
ける光の吸収率がよく、感度が高い。また、結晶化が高
速に、かつ十分に行なわれるためアモルフアスと結晶と
の光学定数の差が大きく信号書き込み時のコントラスト
比が大となり、大きなC/Nがえられる。
ており、かつ、黒化感度が非常にすぐれていて光学的に
信号の書き換えが可能である。このTe−Se−Au記録薄膜
中におけるSeの作用はアモルフアス状態においてTeある
いはTe−Au化合物が結晶化するのを阻止してアモルフア
ス状態（信号の記録ビツト）を安定にするものと考えら
れる。一方、Auは消去時にTe−Au化合物又はSe−Au化合
物を形成して結晶の成長を促進する結晶核としての作用
をするものと考えられる。したがつてSeを含むことによ
つてアモルフアス状態の安定した記録薄膜がAuを含むこ
とによつて十分な消去速度と消去感度とをもつようにな
ると考えられるのである。さらに、Te−Se−Au薄膜はTe
−Se薄膜に比べ、光の透過率が低いため、記録薄膜にお
ける光の吸収率がよく、感度が高い。また、結晶化が高
速に、かつ十分に行なわれるためアモルフアスと結晶と
の光学定数の差が大きく信号書き込み時のコントラスト
比が大となり、大きなC/Nがえられる。
次に本発明の記録薄膜を構成するTe、Se、Auの原子数の
割合について説明する。構成元素のうちTeはレーザ照射
による加熱、急冷によつてアモルフアス状態となり、除
熱、除冷によつて結晶状態となる。すなわち、このTe−
Se−Au薄膜においては主としてTeの相変態による反射率
の変化によつて信号の記録、消去が行なわれるのである
が、Te40at％（第１図BC線）以下の領域では十分な反射
率変化がえられなかつた。そしてBC線以下のTeの少ない
領域ではアモルフアスと結晶との相変態を繰返すと、徐
々に結晶化しにくくなることが確認された。Teそれ自体
は室温で結晶性が強く、Te80at％（第１図AD線）以上の
Teの豊富な領域ではアモルフアス部分（記録ビツト）が
結晶しやすく、記録信号の保存の点で問題がある。
割合について説明する。構成元素のうちTeはレーザ照射
による加熱、急冷によつてアモルフアス状態となり、除
熱、除冷によつて結晶状態となる。すなわち、このTe−
Se−Au薄膜においては主としてTeの相変態による反射率
の変化によつて信号の記録、消去が行なわれるのである
が、Te40at％（第１図BC線）以下の領域では十分な反射
率変化がえられなかつた。そしてBC線以下のTeの少ない
領域ではアモルフアスと結晶との相変態を繰返すと、徐
々に結晶化しにくくなることが確認された。Teそれ自体
は室温で結晶性が強く、Te80at％（第１図AD線）以上の
Teの豊富な領域ではアモルフアス部分（記録ビツト）が
結晶しやすく、記録信号の保存の点で問題がある。
SeはTeといかなる比率においても完全に固溶してTeの結
晶中に入りこみ、Teの結晶が増大するのを阻止して記録
薄膜をアモルフアス状態に保持するよう作用するのに対
し、AuはTeがアモルフアスから結晶化するときにTe−Au
あるいはSe−Auのなんらかの化合物を作ることによつて
一種の結晶核のような作用をするものと考えられ、レー
ザ照射によつて高速かつ高感度でTeの結晶化（記録信号
の消去）を促進する作用を有する。したがつてSeとAuは
記録薄膜中で相反する作用をするのでこれらの含有量の
相対的割合は重要である。
晶中に入りこみ、Teの結晶が増大するのを阻止して記録
薄膜をアモルフアス状態に保持するよう作用するのに対
し、AuはTeがアモルフアスから結晶化するときにTe−Au
あるいはSe−Auのなんらかの化合物を作ることによつて
一種の結晶核のような作用をするものと考えられ、レー
ザ照射によつて高速かつ高感度でTeの結晶化（記録信号
の消去）を促進する作用を有する。したがつてSeとAuは
記録薄膜中で相反する作用をするのでこれらの含有量の
相対的割合は重要である。
Auの含有量が第１図AB線以下の少ない領域ではAuの作用
がSeの作用に比べて小さすぎ、白化感度（記録感度）は
十分にえられるが黒化感度（消去感度）が不足する。Au
の含有量が第１図CD線以上の多い領域ではSeの作用がAu
の作用に比べて小さすぎ、アモルフアス化が不足する。
また、アモルフアス化した部分も結晶化し易いために、
記録信号の保存に信頼性が乏しい。本発明の記録薄膜が
十分な記録、消去感度と記録信号の保存性および高いC/
Nを有し、かつ、信号の記録、消去の繰返しに安定した
特性を示すためのTe、Se、Auの相対的割合はTe＝40〜80
at％、Se＝５〜50at％、Au＝５〜43at％であつて、これ
らの数字は後述の実施例１〜３のデータから明らかであ
り、これを三角座標によつて表わすと第１図に示すよう
に、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで囲まれた領域となる。なお、Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ各点の座標（at％）は次のとおりである。
がSeの作用に比べて小さすぎ、白化感度（記録感度）は
十分にえられるが黒化感度（消去感度）が不足する。Au
の含有量が第１図CD線以上の多い領域ではSeの作用がAu
の作用に比べて小さすぎ、アモルフアス化が不足する。
また、アモルフアス化した部分も結晶化し易いために、
記録信号の保存に信頼性が乏しい。本発明の記録薄膜が
十分な記録、消去感度と記録信号の保存性および高いC/
Nを有し、かつ、信号の記録、消去の繰返しに安定した
特性を示すためのTe、Se、Auの相対的割合はTe＝40〜80
at％、Se＝５〜50at％、Au＝５〜43at％であつて、これ
らの数字は後述の実施例１〜３のデータから明らかであ
り、これを三角座標によつて表わすと第１図に示すよう
に、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで囲まれた領域となる。なお、Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ各点の座標（at％）は次のとおりである。
Ａ（Te80Se15Au5）、Ｂ（Te40Se50Au10） Ｃ（Te40Se17Au43）、Ｄ（Te80Se5Au15） 〔添加物〕本発明の記録薄膜は添加物を配合することに
よつて特性をより向上させることができる。特許請求の
範囲（２）の実施例は少量のGeを添加した場合で高温で
使用するときに特に有効である。記録薄膜が劣化する原
因の１にアモルフアス状態のTeを高温中に放置したとき
に徐々に、結晶化（白化部が徐々に黒化する）すること
が考えられるが、Geは記録薄膜中においてアモルフアス
化したTeが結晶化を開始する転移開始温度を上昇させる
作用があるものと考えられる。Geの添加量は2at％程度
でもその効果が十分に認められる。添加量が15at％をこ
えると転移開始温度が高くなりすぎて消去感度が低下す
るので、15at％が限度である。
よつて特性をより向上させることができる。特許請求の
範囲（２）の実施例は少量のGeを添加した場合で高温で
使用するときに特に有効である。記録薄膜が劣化する原
因の１にアモルフアス状態のTeを高温中に放置したとき
に徐々に、結晶化（白化部が徐々に黒化する）すること
が考えられるが、Geは記録薄膜中においてアモルフアス
化したTeが結晶化を開始する転移開始温度を上昇させる
作用があるものと考えられる。Geの添加量は2at％程度
でもその効果が十分に認められる。添加量が15at％をこ
えると転移開始温度が高くなりすぎて消去感度が低下す
るので、15at％が限度である。
特許請求の範囲（３）の実施例は、Sn、Sb、Bi、Inのな
かから選択した元素の少くともその１を添加する場合で
ある。Te−Se−Au記録薄膜の黒化感度を向上させるため
にAuの含有量を増加すると白化感度を低下させるが、少
量のSn、Sb、Bi、In等を添加すると白化感度を低下させ
ることなく黒化感度を向上させることができ、その添加
量は５〜30at％が適当である。このSn、Sb、Bi、In等の
添加は黒化感度を向上させる点でAuの含有量の少い領域
において特に有効であり、Auが高価な元素であることを
併せ考えると、実用上、有利な添加物質である、という
ことができる。
かから選択した元素の少くともその１を添加する場合で
ある。Te−Se−Au記録薄膜の黒化感度を向上させるため
にAuの含有量を増加すると白化感度を低下させるが、少
量のSn、Sb、Bi、In等を添加すると白化感度を低下させ
ることなく黒化感度を向上させることができ、その添加
量は５〜30at％が適当である。このSn、Sb、Bi、In等の
添加は黒化感度を向上させる点でAuの含有量の少い領域
において特に有効であり、Auが高価な元素であることを
併せ考えると、実用上、有利な添加物質である、という
ことができる。
本発明の光学情報記録部材およびその製造法並びにその
特性評価の方法を第２図および第３図について説明す
る。第２図は本発明の光学情報記録部材の断面図で、１
はPMMA、ポリカーボネイト、塩化ビニール、ポリエステ
ル等の透明な樹脂又はガラスよりなる基板、２は記録薄
膜である。記録薄膜２は基板１の上に蒸着、スパツタリ
ング等によつて形成され、その膜組成はオージエ電子分
光法、誘導結合高周波プラズマ発光分析法、Ｘ線マイク
ロアナリシス法等により決定される。
特性評価の方法を第２図および第３図について説明す
る。第２図は本発明の光学情報記録部材の断面図で、１
はPMMA、ポリカーボネイト、塩化ビニール、ポリエステ
ル等の透明な樹脂又はガラスよりなる基板、２は記録薄
膜である。記録薄膜２は基板１の上に蒸着、スパツタリ
ング等によつて形成され、その膜組成はオージエ電子分
光法、誘導結合高周波プラズマ発光分析法、Ｘ線マイク
ロアナリシス法等により決定される。
記録薄膜の形成には３源蒸着の可能な電子ビーム蒸着機
を採用し、Te、Se、Auをそれぞれのソースから150rpmで
回転するアクリル樹脂基板（10×20×1.2m/m）上に１×
10-5Torr以下の真空の下で蒸着した。記録薄膜の厚さは
約1200Åとした。各ソースからの蒸着速度は記録薄膜中
のTe、Se、Auの原子数の割合を調整するために、いろい
ろと変化させた。
を採用し、Te、Se、Auをそれぞれのソースから150rpmで
回転するアクリル樹脂基板（10×20×1.2m/m）上に１×
10-5Torr以下の真空の下で蒸着した。記録薄膜の厚さは
約1200Åとした。各ソースからの蒸着速度は記録薄膜中
のTe、Se、Auの原子数の割合を調整するために、いろい
ろと変化させた。
上記の方法によつて作成した試験片の黒化特性（消去特
性）および白化特性（記録特性）を評価する方法を第３
図について説明する。半導体レーザ３を出た波長830nm
の光は第１レンズ４によつて疑似平行光５となり、第２
レンズ６で丸く整形された後、第３レンズ７で再び平行
光になり、ハーフミラー８を介して第４レンズ９で試験
片10上に波長限界約0.8μｍの大きさのスポツト11に集
光され記録が行なわれる。信号の検出は、試験片10から
の反射光をハーフミラー８を介して受け、第５レンズ12
を通して光感応ダイオード13で行なつた。このように半
導体レーザを変調して、試験片上に照射パワーと照射時
間の異なる種々のパルスレーザ光を照射することにより
黒化特性と白化特性とを知ることができる。
性）および白化特性（記録特性）を評価する方法を第３
図について説明する。半導体レーザ３を出た波長830nm
の光は第１レンズ４によつて疑似平行光５となり、第２
レンズ６で丸く整形された後、第３レンズ７で再び平行
光になり、ハーフミラー８を介して第４レンズ９で試験
片10上に波長限界約0.8μｍの大きさのスポツト11に集
光され記録が行なわれる。信号の検出は、試験片10から
の反射光をハーフミラー８を介して受け、第５レンズ12
を通して光感応ダイオード13で行なつた。このように半
導体レーザを変調して、試験片上に照射パワーと照射時
間の異なる種々のパルスレーザ光を照射することにより
黒化特性と白化特性とを知ることができる。
黒化特性の評価には、照射パワーを比較的小さく例えば
1mw/μm2程度のパワー密度に固定し照射時間を変化させ
て黒化開始の照射時間を測定する方法を採用した、白化
特性の評価には、記録部材をあらかじめ黒化しておき、
照射時間を例えば50nsec程度に固定し白化開始に必要な
照射光パワーを測定する方法を採用した。半導体レーザ
の実用的な出力を考慮した場合、上記の評価方法におい
て、黒化開始の照射時間が３μsec程度以下、白化開始
の照射パワーが10mw/μm2程度以下であればその記録薄
膜は実用的な光デイスクに利用可能と考えられる。作成
した試験片を上記評価方法を用いて評価した結果は次に
示すとおりである。
1mw/μm2程度のパワー密度に固定し照射時間を変化させ
て黒化開始の照射時間を測定する方法を採用した、白化
特性の評価には、記録部材をあらかじめ黒化しておき、
照射時間を例えば50nsec程度に固定し白化開始に必要な
照射光パワーを測定する方法を採用した。半導体レーザ
の実用的な出力を考慮した場合、上記の評価方法におい
て、黒化開始の照射時間が３μsec程度以下、白化開始
の照射パワーが10mw/μm2程度以下であればその記録薄
膜は実用的な光デイスクに利用可能と考えられる。作成
した試験片を上記評価方法を用いて評価した結果は次に
示すとおりである。
〔実施例１〕評価材料組成としてSeとAuの原子数比が5
0:50となるように組成制御を行ない、同時にこのSe50Au
50とTeの比を変化させて複数の試験片を作成した。
0:50となるように組成制御を行ない、同時にこのSe50Au
50とTeの比を変化させて複数の試験片を作成した。
第４図（ａ）はSe50Au50に保ちながらTeの含有量を変化
させてゆき1mw/μm2のパワーで照射したときの黒化開始
に要する照射時間の変化を示したものである。この図か
ら黒化開始に要する照射時間はTeの含有量が少ないと長
くなることがわかるが、本実施例の範囲であれば十分に
実用的な時間であると考えられる。またTeの含有量が40
at％よりも少なくなると反射率の変化量が小さくなるの
が認められ、これは大きなC/Nがえられないことを示し
ている。さらに、Teの含有量が40at％より少ない領域、
例えばTe30Se35Au35の薄膜では、一度黒化した後、白化
した部分は、再び黒化しても最初の黒化状態ほど十分に
黒化しないことが確認された。これはレーザ照射された
部分の記録薄膜が何らかの相分離を起こすことによるも
のと考えられ、信号の記録、消去を繰返したときに、徐
々に記録、消去特性が変動することを示すもので実用上
問題がある。
させてゆき1mw/μm2のパワーで照射したときの黒化開始
に要する照射時間の変化を示したものである。この図か
ら黒化開始に要する照射時間はTeの含有量が少ないと長
くなることがわかるが、本実施例の範囲であれば十分に
実用的な時間であると考えられる。またTeの含有量が40
at％よりも少なくなると反射率の変化量が小さくなるの
が認められ、これは大きなC/Nがえられないことを示し
ている。さらに、Teの含有量が40at％より少ない領域、
例えばTe30Se35Au35の薄膜では、一度黒化した後、白化
した部分は、再び黒化しても最初の黒化状態ほど十分に
黒化しないことが確認された。これはレーザ照射された
部分の記録薄膜が何らかの相分離を起こすことによるも
のと考えられ、信号の記録、消去を繰返したときに、徐
々に記録、消去特性が変動することを示すもので実用上
問題がある。
第４図（ｂ）は、1mw/μm2のパワーで15μsec照射して
十分に黒化した部分に、照射時間を50nsecとして照射パ
ワーを変化して照射したときの白化開始に要する照射パ
ワーの違いを示している。これからSe50Au50に対するTe
の割合が増加するにつれて白化開始に要する照射パワー
は増大することがわかるが、本実施例の範囲であれば十
分に実用的な照射パワーであると考えられる。しかし、
Teの含有量が80at％を越える領域では白化部分（アモル
フアス部分）は室温で長期間安定に存在することができ
ず、徐々に黒化（結晶化）することが確認された。これ
は信号の記録ビツトが自然に消滅することを示すもので
実用上問題がある。
十分に黒化した部分に、照射時間を50nsecとして照射パ
ワーを変化して照射したときの白化開始に要する照射パ
ワーの違いを示している。これからSe50Au50に対するTe
の割合が増加するにつれて白化開始に要する照射パワー
は増大することがわかるが、本実施例の範囲であれば十
分に実用的な照射パワーであると考えられる。しかし、
Teの含有量が80at％を越える領域では白化部分（アモル
フアス部分）は室温で長期間安定に存在することができ
ず、徐々に黒化（結晶化）することが確認された。これ
は信号の記録ビツトが自然に消滅することを示すもので
実用上問題がある。
以上から（Se50Au50）100-XTeX（at％）で表わされる組
成からなる記録薄膜は、ｘの値を40≦ｘ≦80at％に選ぶ
ことによつて、記録、消去特性がともにすぐれた記録薄
膜となることがわかる。
成からなる記録薄膜は、ｘの値を40≦ｘ≦80at％に選ぶ
ことによつて、記録、消去特性がともにすぐれた記録薄
膜となることがわかる。
〔実施例２〕評価材料組成としてTeと（Se＋Au）の原子
数比が75:25となるように組成制御を行ない、同時にSe
とAuの比を変化させて複数の試験片を作成した。
数比が75:25となるように組成制御を行ない、同時にSe
とAuの比を変化させて複数の試験片を作成した。
第５図（ａ）はTe75Se25-XAuX、Ｏ≦ｘ≦25（at％表
示）において、ｘの値を変化させ、1mw/μm2のパワーで
照射したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示し
ている。同図から黒化開始に要する照射時間はｘの値が
大きいほど（Auの添加量が多いほど）短かくなくなるこ
とがわかり、ｘの値が5at％以上であれば実用的な黒化
速度が得られることを明らかにしている。
示）において、ｘの値を変化させ、1mw/μm2のパワーで
照射したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示し
ている。同図から黒化開始に要する照射時間はｘの値が
大きいほど（Auの添加量が多いほど）短かくなくなるこ
とがわかり、ｘの値が5at％以上であれば実用的な黒化
速度が得られることを明らかにしている。
第５図（ｂ）は例えば1mw/μm2のパワーで15μsec照射
して十分に黒化した部分に、照射時間を50nsecとして照
射パワーを変化して照射したときの白化開始に要する照
射パワーの違いを示している。これからTe75Se25-xAux
において、ｘの値が大きいほど白化開始に要する照射パ
ワーは大きくなることがわかるが、ｘの値が約18at％以
下であれば実用上問題のない照射パワーと考えられる。
さらに、ｘ＝20at％、すなわちTe75Se5Au20の組成から
なる記録薄膜においては、白化部分は室温での長期間放
置において徐々に黒化することが確認され、記録信号の
長期保存の観点からも実用的でないことがわかつた。
して十分に黒化した部分に、照射時間を50nsecとして照
射パワーを変化して照射したときの白化開始に要する照
射パワーの違いを示している。これからTe75Se25-xAux
において、ｘの値が大きいほど白化開始に要する照射パ
ワーは大きくなることがわかるが、ｘの値が約18at％以
下であれば実用上問題のない照射パワーと考えられる。
さらに、ｘ＝20at％、すなわちTe75Se5Au20の組成から
なる記録薄膜においては、白化部分は室温での長期間放
置において徐々に黒化することが確認され、記録信号の
長期保存の観点からも実用的でないことがわかつた。
以上からTe75Se25-xAuxで表わされる組成からなる記録
薄膜は、ｘの値を５≦ｘ≦18at％に選ぶことによつて、
記録、消去ともにすぐれた特性を示すことが明らかにな
つた。
薄膜は、ｘの値を５≦ｘ≦18at％に選ぶことによつて、
記録、消去ともにすぐれた特性を示すことが明らかにな
つた。
〔実施例３〕評価材料組成としてTeと（Se＋Au）の原子
数比が45:55となるように組成制御を行ない、同時にSe
とAuの比を変化させて複数の試験片を作成した。
数比が45:55となるように組成制御を行ない、同時にSe
とAuの比を変化させて複数の試験片を作成した。
第６図（ａ）はTe45Se55-xAux、Ｏ≦ｘ≦55（at％表
示）においてｘの値を変化させ、1mw/μm2のパワーで照
射したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示して
いる。同図から、黒化開始に要する照射時間はｘの値が
大きいほど（Auの添加量が多いほど）短かくなることが
わかり、ｘの値が10at％以上であれば実用的な黒化速度
が得られることを明らかにしている。
示）においてｘの値を変化させ、1mw/μm2のパワーで照
射したときの黒化開始に要する照射時間の変化を示して
いる。同図から、黒化開始に要する照射時間はｘの値が
大きいほど（Auの添加量が多いほど）短かくなることが
わかり、ｘの値が10at％以上であれば実用的な黒化速度
が得られることを明らかにしている。
第６図（ｂ）は、例えば1mw/μm2のパワーで15μsec照
射して十分に黒化した部分に、照射時間を50nsecとして
照射パワーを変化して照射したときの白化開始に要する
照射パワーの違いを示している。これからTe45Se55-xAu
xにおいて、ｘの値が大きいほど白化開始に要する照射
パワーは大きくなることがわかるが、ｘの値が40at％以
下であれば実用上問題はないと考えられる。以上から、
Te45Se55-xAuxで表わされる組成からなる記録薄膜はｘ
の値を10≦ｘ≦40at％とすることによつて、記録、消去
ともにすぐれた記録薄膜となることがわかる。
射して十分に黒化した部分に、照射時間を50nsecとして
照射パワーを変化して照射したときの白化開始に要する
照射パワーの違いを示している。これからTe45Se55-xAu
xにおいて、ｘの値が大きいほど白化開始に要する照射
パワーは大きくなることがわかるが、ｘの値が40at％以
下であれば実用上問題はないと考えられる。以上から、
Te45Se55-xAuxで表わされる組成からなる記録薄膜はｘ
の値を10≦ｘ≦40at％とすることによつて、記録、消去
ともにすぐれた記録薄膜となることがわかる。
上記実施例１〜３から、Te、Se、Auを構成元素とし、各
元素の原子数の割合が第１図のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで囲まれ
た範囲内にある記録薄膜は、記録特性、消去特性ともに
良好な光学情報記録部材であることがわかる。
元素の原子数の割合が第１図のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで囲まれ
た範囲内にある記録薄膜は、記録特性、消去特性ともに
良好な光学情報記録部材であることがわかる。
〔実施例４〕評価材料組成としてTeとSeとAuの原子数比
が65:15:20となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te65Se15Au20に添加するGeの添加量を変化させた複数個
の試験片を作成した。この試験片の作成方法は４源蒸着
が可能な電子ビーム蒸着機を使用してそれぞれのソース
からTe、Au、Geを蒸着した。他の蒸着条件は前述の実施
例と同様である。
が65:15:20となるように組成制御を行ない、同時にこの
Te65Se15Au20に添加するGeの添加量を変化させた複数個
の試験片を作成した。この試験片の作成方法は４源蒸着
が可能な電子ビーム蒸着機を使用してそれぞれのソース
からTe、Au、Geを蒸着した。他の蒸着条件は前述の実施
例と同様である。
この試験片を60℃の恆温槽内に放置し、波長830nmの光
における透過率変化を測定することによつて耐熱特性を
求めた。第７図（ａ）はその結果を示している。同図か
らTe65Se15Au20にGeを添加することにより、透過率の低
下する速度が遅くなることがわかる。透過率の低下は、
アモルフアス状態の記録薄膜を高温中に放置したとき徐
々に結晶化していくことを意味しており、Geの添加は結
晶化温度の上昇を示している。すなわち、Geを添加する
ことによつて、信号の記録ビツト（アモルフアス状態）
の保存特性を向上させることができる。この効果はGeの
添加量が2at％以下でも認められるが添加量が多ければ
多いほど耐熱性の向上することがわかる。
における透過率変化を測定することによつて耐熱特性を
求めた。第７図（ａ）はその結果を示している。同図か
らTe65Se15Au20にGeを添加することにより、透過率の低
下する速度が遅くなることがわかる。透過率の低下は、
アモルフアス状態の記録薄膜を高温中に放置したとき徐
々に結晶化していくことを意味しており、Geの添加は結
晶化温度の上昇を示している。すなわち、Geを添加する
ことによつて、信号の記録ビツト（アモルフアス状態）
の保存特性を向上させることができる。この効果はGeの
添加量が2at％以下でも認められるが添加量が多ければ
多いほど耐熱性の向上することがわかる。
第７図（ｂ）はTe65Se15Au20に保ちながらGeの添加量を
増加させてゆき、1mw/μm2で照射したときの黒化開始に
要する時間の変化を示したものである。同図からGeの添
加量を増加していくと黒化開始の照射時間は徐々に長く
なることがわかる。これはGeの添加によつて、アモルフ
アス状態にある記録薄膜の結晶化温度が上昇したことに
よるものである。Geの添加は黒化感度の低下を招くが、
同図から添加量が15at％以下であれば問題のないことが
わかる。
増加させてゆき、1mw/μm2で照射したときの黒化開始に
要する時間の変化を示したものである。同図からGeの添
加量を増加していくと黒化開始の照射時間は徐々に長く
なることがわかる。これはGeの添加によつて、アモルフ
アス状態にある記録薄膜の結晶化温度が上昇したことに
よるものである。Geの添加は黒化感度の低下を招くが、
同図から添加量が15at％以下であれば問題のないことが
わかる。
第７図（ｃ）は、例えば1mw/μm2のパワーで15μsec照
射して十分に黒化した部分に照射時間を50nsecとして照
射パワーを変化して照射したときの、白化開始に要する
照射パワーの変化を示している。これからTe65Se15Au20
にGeを添加することによつて白化開始に要する照射パワ
ーは徐々に増大するものの、本実施例における添加量の
範囲内（25at％以下）では実用上何ら問題はない。
射して十分に黒化した部分に照射時間を50nsecとして照
射パワーを変化して照射したときの、白化開始に要する
照射パワーの変化を示している。これからTe65Se15Au20
にGeを添加することによつて白化開始に要する照射パワ
ーは徐々に増大するものの、本実施例における添加量の
範囲内（25at％以下）では実用上何ら問題はない。
以上により、Geの添加はTe−Se−Au記録薄膜の耐熱性向
上に有効であり、特にGeの添加量が15at％以下であれ
ば、黒化特性および白化特性をともに良好に保ちながら
耐熱性を向上させることができることがわかる。
上に有効であり、特にGeの添加量が15at％以下であれ
ば、黒化特性および白化特性をともに良好に保ちながら
耐熱性を向上させることができることがわかる。
〔実施例５〕評価材料組成としてTeとAuの原子数比が6
5:20:15となるように組成制御を行ない、同時にこのTe
65Se20Au15とSn、Sb、Bi、Inから選択される一元素との
比を変化させて複数個の試験片を作成した。この場合の
試験片の作成方法は４源蒸着が可能な電子ビーム蒸着機
を使用し、それぞれのソースからTe、Se、AuおよびSn、
Sb、Bi、Inから選択される一元素を蒸着した。他の蒸着
条件は前述の実施例と同様である。
5:20:15となるように組成制御を行ない、同時にこのTe
65Se20Au15とSn、Sb、Bi、Inから選択される一元素との
比を変化させて複数個の試験片を作成した。この場合の
試験片の作成方法は４源蒸着が可能な電子ビーム蒸着機
を使用し、それぞれのソースからTe、Se、AuおよびSn、
Sb、Bi、Inから選択される一元素を蒸着した。他の蒸着
条件は前述の実施例と同様である。
第８図（ａ）はTe65Se20Au15にSnを添加した場合、第９
図（ａ）はSbを添加した場合、第10図（ａ）はBiを添加
した場合、第11図（ａ）はInを添加した場合において、
1mw/μm2のパワーで照射したときの黒化開始に要する照
射時間の変化をそれぞれ示している。これらの図から、
Sn、Sb、Bi、Inのどの元素を添加した場合でも黒化開始
に要する照射時間が短かくなることがわかり、特に5at
％以上添加した場合にその効果が大きいことがわかる。
図（ａ）はSbを添加した場合、第10図（ａ）はBiを添加
した場合、第11図（ａ）はInを添加した場合において、
1mw/μm2のパワーで照射したときの黒化開始に要する照
射時間の変化をそれぞれ示している。これらの図から、
Sn、Sb、Bi、Inのどの元素を添加した場合でも黒化開始
に要する照射時間が短かくなることがわかり、特に5at
％以上添加した場合にその効果が大きいことがわかる。
第８図（ｂ）、第９図（ｂ）、第10図（ｂ）、第11図
（ｂ）は、それぞれ、例えば1mw/μm2のパワーで15μse
c照射して十分に黒化した部分に照射時間を50nsecとし
て照射パワーを変化して照射したときの、白化開始に要
する照射パワーの変化を示している。これらの図から、
Te65Se20Au15にSn、Sb、Bi、Inのどの元素を添加した場
合でも、白化開始に要する照射パワーは増加することが
わかる。しかし、Sn、Sb、Bi、Inのどの元素を添加した
場合においても、その添加量が30at％以下であれば、十
分に実用的な照射パワーと考えて差支えはない。
（ｂ）は、それぞれ、例えば1mw/μm2のパワーで15μse
c照射して十分に黒化した部分に照射時間を50nsecとし
て照射パワーを変化して照射したときの、白化開始に要
する照射パワーの変化を示している。これらの図から、
Te65Se20Au15にSn、Sb、Bi、Inのどの元素を添加した場
合でも、白化開始に要する照射パワーは増加することが
わかる。しかし、Sn、Sb、Bi、Inのどの元素を添加した
場合においても、その添加量が30at％以下であれば、十
分に実用的な照射パワーと考えて差支えはない。
以上より、Te−Se−Au記録薄膜にSn、Sb、Bi、Inより選
択される元素を５〜30at％添加することによつて、白化
特性を実用的な範囲に保ちながら黒化特性を改善するこ
とのできることがわかる。
択される元素を５〜30at％添加することによつて、白化
特性を実用的な範囲に保ちながら黒化特性を改善するこ
とのできることがわかる。
〔実施例６〕基材として1.2t×200mmφのアクリル樹脂
板を用い、記録薄膜としてTe75Se25薄膜およびTe60Se20
Au20薄膜を形成した２種類の光デイスクを試作し、記載
の方法により信号の記録、消去の比較試験を行なつた。
各記録薄膜の形成方法は上述の実施例と同様である。こ
れら２種類の光デイスクを用いて、記録パワー、消去パ
ワーをそれぞれ8mw、18mwとし、消去レーザビーム長は
半値巾で約１×15μｍとして白化記録と黒化消去を行な
つたところ、Te60Se20Au20薄膜を有するデイスクは単一
周波数2MHz、デイスクの周速7m/sで、C/Nは55dBであ
り、10万回記録、消去を繰り返した後にもC/Nの劣化は
ほとんどみられなかつた。
板を用い、記録薄膜としてTe75Se25薄膜およびTe60Se20
Au20薄膜を形成した２種類の光デイスクを試作し、記載
の方法により信号の記録、消去の比較試験を行なつた。
各記録薄膜の形成方法は上述の実施例と同様である。こ
れら２種類の光デイスクを用いて、記録パワー、消去パ
ワーをそれぞれ8mw、18mwとし、消去レーザビーム長は
半値巾で約１×15μｍとして白化記録と黒化消去を行な
つたところ、Te60Se20Au20薄膜を有するデイスクは単一
周波数2MHz、デイスクの周速7m/sで、C/Nは55dBであ
り、10万回記録、消去を繰り返した後にもC/Nの劣化は
ほとんどみられなかつた。
一方、Te75Se25薄膜を有するデイスクは、消去ビームを
照射しても十分に黒化せず、したがつて信号を記録して
も30dB程度のC/Nしか得られず、また記録信号の消去時
には黒化速度が遅いために消去ビームを１ターン照射し
ただけでは十分に消去できなかつた。
照射しても十分に黒化せず、したがつて信号を記録して
も30dB程度のC/Nしか得られず、また記録信号の消去時
には黒化速度が遅いために消去ビームを１ターン照射し
ただけでは十分に消去できなかつた。
〔発明の効果〕以上述べたように本発明の光学情報記録
部材は、アモルフアスとして安定なTe−Se薄膜にAuを添
加することによつて信号の記録ビツト（アモルフアス）
の安定性をそこなうことなく、その消去感度を向上させ
ており、TeとSeとAuの適正な原子数の割合を数多くの実
験によつて第１図のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す枠の範囲に定
めている。またGeを添加することによつて耐熱性を向上
し、さらにSn、Sb、In、Biから選択された元素を添加す
ることによつて記録特性をあまり低下させることなく消
去特性を向上させている。したがつてTe−Seを主成分と
する信号の書き換え可能な従来の光学情報記録薄膜のも
つ欠点を解消し、実用的にすぐれた光デイスクを提供す
るすぐれた効果を有する。
部材は、アモルフアスとして安定なTe−Se薄膜にAuを添
加することによつて信号の記録ビツト（アモルフアス）
の安定性をそこなうことなく、その消去感度を向上させ
ており、TeとSeとAuの適正な原子数の割合を数多くの実
験によつて第１図のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す枠の範囲に定
めている。またGeを添加することによつて耐熱性を向上
し、さらにSn、Sb、In、Biから選択された元素を添加す
ることによつて記録特性をあまり低下させることなく消
去特性を向上させている。したがつてTe−Seを主成分と
する信号の書き換え可能な従来の光学情報記録薄膜のも
つ欠点を解消し、実用的にすぐれた光デイスクを提供す
るすぐれた効果を有する。
第１図：本発明の記録薄膜の組成を示す三角座標図 第２図：本発明の光学情報記録部材の断面図 第３図：本発明の光学情報記録部材の特性評価装置の光
学系概略図 第４図：本発明の記録薄膜（Se50Au50）100-XTeXの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第５図：本発明の記録薄膜（Te75Se25-XAux）の（ａ）
黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第６図：本発明の記録薄膜（Te45Se55-XAux）の（ａ）
黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第７図：本発明の記録薄膜（Te65Se15Au20）100-XGexの
（ａ）耐熱特性、（ｂ）黒化特性、（ｃ）白化特性を示
すグラフ 第８図：本発明の記録薄膜（Te65Se20Au15）100-XSnxの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第９図：本発明の記録薄膜（Te65Se20Au15）100-XSbxの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第10図：本発明の記録薄膜（Te65Se20Au15）100-XBixの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第11図：本発明の記録薄膜（Te65Sn20Au15）100-XInxの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ
学系概略図 第４図：本発明の記録薄膜（Se50Au50）100-XTeXの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第５図：本発明の記録薄膜（Te75Se25-XAux）の（ａ）
黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第６図：本発明の記録薄膜（Te45Se55-XAux）の（ａ）
黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第７図：本発明の記録薄膜（Te65Se15Au20）100-XGexの
（ａ）耐熱特性、（ｂ）黒化特性、（ｃ）白化特性を示
すグラフ 第８図：本発明の記録薄膜（Te65Se20Au15）100-XSnxの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第９図：本発明の記録薄膜（Te65Se20Au15）100-XSbxの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第10図：本発明の記録薄膜（Te65Se20Au15）100-XBixの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ 第11図：本発明の記録薄膜（Te65Sn20Au15）100-XInxの
（ａ）黒化特性、（ｂ）白化特性を示すグラフ
Claims (3)
- 【請求項１】テルル（Te）、セレン（Se）および金（A
u）を主成分として含み、これらの元素の割合が、Te、S
e、Auをそれぞれ100at％の頂点とする三角座標図におい
て座標（at％）が、 Ａ（Te80Se15Au5）、Ｂ（Te40Se50Au10） Ｃ（Te40Se17Au43）、Ｄ（Te30Se5Au15） の４点で囲まれた範囲内にある組成をもつ記録薄膜を有
することを特徴とする光学情報記録部材。 - 【請求項２】添加物質として添加量が15at％以下のゲル
マニウムを含むことを特徴とする特許請求の範囲（１）
の光学情報記録部材。 - 【請求項３】添加物質としてスズ、アンチモン、ビスマ
スおよびインジウムのなかから選択された元素の少くと
も一種以上を含み、その添加量の総和が５〜30at％であ
ることを特徴とする特許請求の範囲（１）の光学情報記
録部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60169605A JPH0675994B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 光学情報記録部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60169605A JPH0675994B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 光学情報記録部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230084A JPS6230084A (ja) | 1987-02-09 |
| JPH0675994B2 true JPH0675994B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=15889593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60169605A Expired - Lifetime JPH0675994B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 光学情報記録部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0675994B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162247A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 書換型相転移光記録媒体 |
| US11421804B2 (en) | 2019-04-19 | 2022-08-23 | Aalberts integrated piping systems APAC, Inc. | Quick installation coupling |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP60169605A patent/JPH0675994B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6230084A (ja) | 1987-02-09 |
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