JPS6391837A - 光学情報記録部材 - Google Patents
光学情報記録部材Info
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- JPS6391837A JPS6391837A JP61236489A JP23648986A JPS6391837A JP S6391837 A JPS6391837 A JP S6391837A JP 61236489 A JP61236489 A JP 61236489A JP 23648986 A JP23648986 A JP 23648986A JP S6391837 A JPS6391837 A JP S6391837A
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Landscapes
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光、熱などを用いて高速かつ、高密度に情報
を記録、消去、再生可能な光学情報記録部材に関するも
のである。
を記録、消去、再生可能な光学情報記録部材に関するも
のである。
従来の技術
近年、情報量の増大化、記録、再生の高速化。
高密度化に伴ない、レーザ光線を利用した光ディスクが
注目されている。光ディスクには、−度のみ記録可能な
追記型と、記録した信号を消去し何度も使用可能な書き
換え可能なものがある。追記型光ディスクには、記録信
号を穴あき状態として、再生するものや、凹凸を生成さ
せて再生するものがある。書き換え可能なものとしては
カルコゲン化物を用いる試みがあり、Te−Geを初め
として、TeにAs、S、Si、Se、Sb、Bi
などを添加シタ例が知られている。
注目されている。光ディスクには、−度のみ記録可能な
追記型と、記録した信号を消去し何度も使用可能な書き
換え可能なものがある。追記型光ディスクには、記録信
号を穴あき状態として、再生するものや、凹凸を生成さ
せて再生するものがある。書き換え可能なものとしては
カルコゲン化物を用いる試みがあり、Te−Geを初め
として、TeにAs、S、Si、Se、Sb、Bi
などを添加シタ例が知られている。
これに対し、本発明者らは先に、T e −TaO2の
ような酸化物を含んだ系の相転移による反射率変化を信
号とする方式を提案した。さらに、相転移を利用した書
き換え可能な光ディスクとして、To−TaO2に対し
各種添加物を添加(Sn、Ge、Bi。
ような酸化物を含んだ系の相転移による反射率変化を信
号とする方式を提案した。さらに、相転移を利用した書
き換え可能な光ディスクとして、To−TaO2に対し
各種添加物を添加(Sn、Ge、Bi。
In、Pb、Tl、Seなど)した例がある。これらの
記録部材の特徴は、C/Nが高く、耐湿性に対しても優
れるという特徴を有している。
記録部材の特徴は、C/Nが高く、耐湿性に対しても優
れるという特徴を有している。
消去可能な光ディスクで相転移を利用する場合、通常は
、未記録、消去状態を結晶質とし、記録状■を非晶質と
する方法がとられる。この場合、記録はレーザ光で、−
旦、膜を溶融させ急冷によって非晶質にする訳であるが
現在の半導体レーザにはパワーの限界があり、できるだ
け融点の低い膜が、記録感度が高いことになる。このた
めに、上述したカルコゲン化物よりなる膜は、記録感度
を向上させるために、できるだけ融点の低い組成、すな
わち、Toが多い膜組成となっている。
、未記録、消去状態を結晶質とし、記録状■を非晶質と
する方法がとられる。この場合、記録はレーザ光で、−
旦、膜を溶融させ急冷によって非晶質にする訳であるが
現在の半導体レーザにはパワーの限界があり、できるだ
け融点の低い膜が、記録感度が高いことになる。このた
めに、上述したカルコゲン化物よりなる膜は、記録感度
を向上させるために、できるだけ融点の低い組成、すな
わち、Toが多い膜組成となっている。
発明が解決しようとする問題点
カルコゲン化物よりなる書き換え可能な情報記録部材は
、一般的に熱的安定性が悪いという問題があった。この
理由は、結晶化転移温度が120℃以下と低いことに起
因する。また結晶化転移温度が高いと結晶化速度が遅い
、という問題があった。
、一般的に熱的安定性が悪いという問題があった。この
理由は、結晶化転移温度が120℃以下と低いことに起
因する。また結晶化転移温度が高いと結晶化速度が遅い
、という問題があった。
一方酸化物を含む膜は結晶化転移温度は酸素量を増加さ
せることで非晶質から結晶質への転移温度を上昇させる
ことが可能であるが、記録、消去を繰り返すと酸化物の
粒が太きくなり、酸化物のマトリックスとしての効果が
なくなり、カルコゲンのみの転移温度と同じになるため
、結晶化転移温度が低下するなどの欠点を有していた。
せることで非晶質から結晶質への転移温度を上昇させる
ことが可能であるが、記録、消去を繰り返すと酸化物の
粒が太きくなり、酸化物のマトリックスとしての効果が
なくなり、カルコゲンのみの転移温度と同じになるため
、結晶化転移温度が低下するなどの欠点を有していた。
また、耐湿特性が一般的にカルコゲン化物は悪いという
欠点を有していた。
欠点を有していた。
本発明は結晶化転移温度と記録、消去特性の向上を目的
とし、さらに上述したカルコゲン化物よりなる従来組成
の欠点を克服したものである。
とし、さらに上述したカルコゲン化物よりなる従来組成
の欠点を克服したものである。
問題点を解決するための手段
本発明における記録層は、Te−3s−3b −M系の
組成物である。ここでMは添加金属Sn 、Pb の
うちの少なくとも1元素からなる。Te 、Se 、S
b 。
組成物である。ここでMは添加金属Sn 、Pb の
うちの少なくとも1元素からなる。Te 、Se 、S
b 。
Mの原子数比が第1図のA4.B、 、C,、D、の点
を結んだ領域内にあると共にSe の濃度が2〜30
at%である材料により構成される。
を結んだ領域内にあると共にSe の濃度が2〜30
at%である材料により構成される。
作用
本発明の特徴は結晶化転移温度が高いTe−3s−sb
系に、Sn 、Pbを添加して、過剰のTe1Sn −
TePb−To として固定することにある。つまり
Sn 、Pb 。
系に、Sn 、Pbを添加して、過剰のTe1Sn −
TePb−To として固定することにある。つまり
Sn 、Pb 。
sbは5nTe 、PbTe 、Sb 2Te 、の化
合物を形成し、この化合物の効果で結晶化速度が向上す
る。
合物を形成し、この化合物の効果で結晶化速度が向上す
る。
5n−To 系、 P b −T e系では融点が最
も高い場合各々790°C191ア°Cである。この温
度は他のTo−3b化合物比較しても高いが、Seの効
果で膜の融点は低下すると考えられ、Sn、Pbの添加
はToを母材とする膜の融点を少し増加させるが、半導
体レーザで十分非晶質化が可能である。
も高い場合各々790°C191ア°Cである。この温
度は他のTo−3b化合物比較しても高いが、Seの効
果で膜の融点は低下すると考えられ、Sn、Pbの添加
はToを母材とする膜の融点を少し増加させるが、半導
体レーザで十分非晶質化が可能である。
実施例
本発明は、TTe−8e−Sb−により構成される。
ここでMはSn、Pbを1元素以上含んでいる。本発明
においてTeはSb、Sn、Pbと結合した状態で、記
録前後によって光学的濃度変化を呈する母材である。S
eは単独でも、またTe との化合物状態でも非晶質膜
を作成することが容易である特長を有するものの、逆に
結晶化速度が遅いこと、結晶化転移温度が低い(210
0℃)ことなどの欠点を持つ。To−3e[Sbを添加
することにより、結晶転移温度は上昇するが、結晶化速
度はsb 2Se 、が生成するため、改善されず、光
ディスクの実用上必要な結晶化速度(数百ns)は得ら
れない。
においてTeはSb、Sn、Pbと結合した状態で、記
録前後によって光学的濃度変化を呈する母材である。S
eは単独でも、またTe との化合物状態でも非晶質膜
を作成することが容易である特長を有するものの、逆に
結晶化速度が遅いこと、結晶化転移温度が低い(210
0℃)ことなどの欠点を持つ。To−3e[Sbを添加
することにより、結晶転移温度は上昇するが、結晶化速
度はsb 2Se 、が生成するため、改善されず、光
ディスクの実用上必要な結晶化速度(数百ns)は得ら
れない。
本発明はTe−3e−3bで構成される、上述した特長
、すなわち、結晶化転移温度が高いことを活かし、しか
も欠点である結晶化速度が遅いことをSn、Pbを添加
することにより、大巾に改善し、実用可能な書き換え可
能な記録膜を提供しようとするものである。
、すなわち、結晶化転移温度が高いことを活かし、しか
も欠点である結晶化速度が遅いことをSn、Pbを添加
することにより、大巾に改善し、実用可能な書き換え可
能な記録膜を提供しようとするものである。
本発明において、Te、Se、Sb、Snは、結晶状態
において35nTe 、 5nSa38)、D3(Te
58−αSeαSb13M29 Sb2Te3. Sb
2Se3などの結晶状態をとるものと思われる。この中
で、Sn S e 2 、 S b 2 Se3は非晶
質状態が安定で、結晶化温度は400〜500℃程度で
、しかも結晶化速度は遅い。このため、膜中にあっては
、主に結晶化転移温度を高め、非晶質化を容易にする役
割を担っているものと思われる。
において35nTe 、 5nSa38)、D3(Te
58−αSeαSb13M29 Sb2Te3. Sb
2Se3などの結晶状態をとるものと思われる。この中
で、Sn S e 2 、 S b 2 Se3は非晶
質状態が安定で、結晶化温度は400〜500℃程度で
、しかも結晶化速度は遅い。このため、膜中にあっては
、主に結晶化転移温度を高め、非晶質化を容易にする役
割を担っているものと思われる。
ここでTa−8e−3b系においてSb2Te3は結晶
化速度を向上させることに寄与しているものと思われる
。しかしながらTe−8e−Sb系で構成される系では
、実用可能な結晶化速度の速い組成はSe量が少なく、
Sb 2 Te sの量論に近い領域となる0 この領域の特長は結晶化速度は速く、非晶質化も可能で
あるが、sbが酸化しやすいため、耐環境特性が悪いと
いう点や結晶化の転移温度が低いという問題がある。
化速度を向上させることに寄与しているものと思われる
。しかしながらTe−8e−Sb系で構成される系では
、実用可能な結晶化速度の速い組成はSe量が少なく、
Sb 2 Te sの量論に近い領域となる0 この領域の特長は結晶化速度は速く、非晶質化も可能で
あるが、sbが酸化しやすいため、耐環境特性が悪いと
いう点や結晶化の転移温度が低いという問題がある。
したがって耐環境特性を含んだ実用可能な領域で、結晶
化、非晶質化を可能にするにはSe濃度が高い領域であ
る。
化、非晶質化を可能にするにはSe濃度が高い領域であ
る。
しかしこのSe濃度の高い領域の特長は結晶化温度は高
いが、結晶化速度が遅いことである。
いが、結晶化速度が遅いことである。
Sn 、 Pbの添加は膜中で過剰なTeと5nTe
、PbTeを形成し、結晶化を促進させることである。
、PbTeを形成し、結晶化を促進させることである。
またSn、Pb添加で耐環境特性も悪くない。これはS
eが耐環境特性をよくしているためと考えられる。詳細
な理由は不明である。
eが耐環境特性をよくしているためと考えられる。詳細
な理由は不明である。
第1図に、本発明のTe−3s−Sb−8nより構成さ
れる記録部材の適正範囲を示した。図はTe−Se−S
b−3n より構成されているが、Se濃度は第1図
に示された組成に対し、2〜30at%である。
れる記録部材の適正範囲を示した。図はTe−Se−S
b−3n より構成されているが、Se濃度は第1図
に示された組成に対し、2〜30at%である。
第1図において各点は以下の組成である。
札点(Te6.αSeαSb、、8Sn5)。
B1点(Te5□−αSeαSb43Sn5)。
C1点(Te43−αSeαSb5Sn52)。
B1点(Te6o−αSeαSb5Sn35)本発明は
上記、Te−8e−Sb−Snの4元系の人1TB11
CjlD1点で囲まれた範囲内にあって、かつSθ濃濃
度斑4≦α≦30at%の範囲内にある0 線部B1よりSnが少ない場合、膜はSb2Se3が多
くなり、結晶化速度が遅くなる。線B、 C,よりTe
が少ない場合はSn、Sbの量が多くなり、TeSn
、l!: Sb2Te、の化合物の線よりはなれるため
結晶化の速度が遅くなる。しかし安定な非晶質膜は得ら
れる。線C1D、よりsb量が少ない場合、この領域は
量論的な5nTeが生成する領域で、結晶化速度は上昇
するが融点の高い5nTeが多量に存在するので、非晶
質化が困難となる。線A、 D。
上記、Te−8e−Sb−Snの4元系の人1TB11
CjlD1点で囲まれた範囲内にあって、かつSθ濃濃
度斑4≦α≦30at%の範囲内にある0 線部B1よりSnが少ない場合、膜はSb2Se3が多
くなり、結晶化速度が遅くなる。線B、 C,よりTe
が少ない場合はSn、Sbの量が多くなり、TeSn
、l!: Sb2Te、の化合物の線よりはなれるため
結晶化の速度が遅くなる。しかし安定な非晶質膜は得ら
れる。線C1D、よりsb量が少ない場合、この領域は
量論的な5nTeが生成する領域で、結晶化速度は上昇
するが融点の高い5nTeが多量に存在するので、非晶
質化が困難となる。線A、 D。
よりTeが多い場合には、Tossの形成量が多くなり
、結晶化の転移温度は低く、Te5n−Sb2Te3の
化合物の線よりはなれるため結晶化の速度が遅くなる。
、結晶化の転移温度は低く、Te5n−Sb2Te3の
化合物の線よりはなれるため結晶化の速度が遅くなる。
ここでTeSn とSb 2Te 3を結ぶ線上のもの
は結晶化の速度がこの系において最も速いところである
。この線とC,D、 、 02D38)、D3(Te5
8−αSeαSb13M29 C,D、及びA、B、。
は結晶化の速度がこの系において最も速いところである
。この線とC,D、 、 02D38)、D3(Te5
8−αSeαSb13M29 C,D、及びA、B、。
A2B38)、D3(Te58−αSeαSb13M2
9 A3B3との交点を各々!!:、 、B38)、D
3(Te58−αSeαSb13M29B3.Fl、F
2゜F5 とする。
9 A3B3との交点を各々!!:、 、B38)、D
3(Te58−αSeαSb13M29B3.Fl、F
2゜F5 とする。
上述した傾向は、当然ながら、添加するSe量によって
異なってくる。To−3b−8nからなる組成を限定し
Se量を変化きせると、Se量が少ない場合は結晶化が
容易で、Se量が増えるに従って非晶質化が容易となる
。この適正なSe量はTa、Sb、Snによって構成さ
れる膜の特性によって異なるが、本発明の範囲内では4
≦Se≦302Ltチで実用的な書き換え可能な記録膜
が得られる。
異なってくる。To−3b−8nからなる組成を限定し
Se量を変化きせると、Se量が少ない場合は結晶化が
容易で、Se量が増えるに従って非晶質化が容易となる
。この適正なSe量はTa、Sb、Snによって構成さ
れる膜の特性によって異なるが、本発明の範囲内では4
≦Se≦302Ltチで実用的な書き換え可能な記録膜
が得られる。
またここでSnの代りにpbを1元素添加した系及びS
n、Pbの2元素から2元素を添加した系においても、
Te−5e−3b−8n系と同様の結果が得られた。
n、Pbの2元素から2元素を添加した系においても、
Te−5e−3b−8n系と同様の結果が得られた。
以上述べた理由により、本発明は、第1図において、点
A、 、B、 、C,、D、で囲まれた範囲内に限定さ
れる。すなわち、この領域内のTTe−3e−5b−、
ここでM=Sn、Pbの1元素以上添加、及び4≦Se
≦30at%である場合、実用上、結晶質と非晶質の可
逆性を利用して、情報の記録、消去が可能となる。
A、 、B、 、C,、D、で囲まれた範囲内に限定さ
れる。すなわち、この領域内のTTe−3e−5b−、
ここでM=Sn、Pbの1元素以上添加、及び4≦Se
≦30at%である場合、実用上、結晶質と非晶質の可
逆性を利用して、情報の記録、消去が可能となる。
次に第1図のA2−82−12−D2あるいは人、−B
、−03−D3によって囲まれた領域について述べる。
、−03−D3によって囲まれた領域について述べる。
この領域は、第1図のA、 −B、−C,−D、で囲ま
れた範囲より、より実用的な組成範囲を示しである0 第1図において人;2−B2’−C2−D2各点の組成
を以下に示す。
れた範囲より、より実用的な組成範囲を示しである0 第1図において人;2−B2’−C2−D2各点の組成
を以下に示す。
A2(Te64−αSeαSb3oSn6) B2
(Te54−I2SaaSb4oSn6)C2(Te4
6−αSeαSblo”n44)D2(Te5[1−J
eaSb、O8”52)この各点で囲まれた領域におけ
るSe濃度は4≦Se≦25 at係である。
(Te54−I2SaaSb4oSn6)C2(Te4
6−αSeαSblo”n44)D2(Te5[1−J
eaSb、O8”52)この各点で囲まれた領域におけ
るSe濃度は4≦Se≦25 at係である。
この領域の非晶質から結晶質への転移温度は130〜2
20℃以内である。転移温度はSe濃度(C影響し、S
e濃度と共に上昇する。またSe濃度について、F2→
人38)、D3(Te58−αSeαSb13M29F
1→B2に変わると共に結晶化が困難になるので、多く
のSe量を必要としない。
20℃以内である。転移温度はSe濃度(C影響し、S
e濃度と共に上昇する。またSe濃度について、F2→
人38)、D3(Te58−αSeαSb13M29F
1→B2に変わると共に結晶化が困難になるので、多く
のSe量を必要としない。
組成がE2→D38)、D3(Te58−αSeαSb
13M29B2−C2に変化したときも同様に多くのS
e量を必要としない0E2F2の1ine上の組成では
TeSnとSb、、Te、の化合物上なので、結晶化速
度は速い。しかし非晶質化が困難であるので、Se量を
多く必要とする。
13M29B2−C2に変化したときも同様に多くのS
e量を必要としない0E2F2の1ine上の組成では
TeSnとSb、、Te、の化合物上なので、結晶化速
度は速い。しかし非晶質化が困難であるので、Se量を
多く必要とする。
線A2D2よりTe量が多くなると過剰なTeとSeが
でき、結晶化の速度は遅くなる。また線C2B2よりT
e量が少なくなると過剰なSnとsbができ、膜の融点
が高くなり、非晶質化が困難になるO 線C2D2よりsb量が少なくなると、TeSn (7
)化合物が多くできるため、膜の融点が高くなり、非晶
質化させるのが困難になる。線A2B2よpSn量が少
ないと結晶化の速度が遅くなる。
でき、結晶化の速度は遅くなる。また線C2B2よりT
e量が少なくなると過剰なSnとsbができ、膜の融点
が高くなり、非晶質化が困難になるO 線C2D2よりsb量が少なくなると、TeSn (7
)化合物が多くできるため、膜の融点が高くなり、非晶
質化させるのが困難になる。線A2B2よpSn量が少
ないと結晶化の速度が遅くなる。
すなわち、黒人Z−B2”−C2””D2で囲まれた点
でSe量が4〜25 at%であ6場合は、用途目的に
応じて、結晶化転移温度、結晶化速度の適正値を選択す
ることが可能である。しかし、この人2−82−02−
D2点で囲まれた領域内であっても、現在、市販されて
いるレーザ出力(2emW程度)で、全ての点で録再が
可能とは限らない。黒人。
でSe量が4〜25 at%であ6場合は、用途目的に
応じて、結晶化転移温度、結晶化速度の適正値を選択す
ることが可能である。しかし、この人2−82−02−
D2点で囲まれた領域内であっても、現在、市販されて
いるレーザ出力(2emW程度)で、全ての点で録再が
可能とは限らない。黒人。
−B、−03−D、で囲まれた領域は、現行のレーザパ
ワーの範囲で録再が可能で、結晶化速度が速く、かつ、
熱的安定性全示す結晶化転移温度も高く(130〜20
0℃)より実用的な領域である。
ワーの範囲で録再が可能で、結晶化速度が速く、かつ、
熱的安定性全示す結晶化転移温度も高く(130〜20
0℃)より実用的な領域である。
この領域における必要なSe量は6〜20 at %で
ある。
ある。
Snの添加はTe−Se−3bだけよりなる系に比べ、
結晶への転移温度を20〜40℃上昇させる働き全有す
る。
結晶への転移温度を20〜40℃上昇させる働き全有す
る。
またSnの添加によって膜の融点はTe−5e−sb系
より少し上昇する。これはTe−5nの化合物、’re
−sbの化合物の融点が各々790℃。
より少し上昇する。これはTe−5nの化合物、’re
−sbの化合物の融点が各々790℃。
622℃であることによる。ただし、Se濃度の高い領
域でのTe−8e−Sb−3n系の膜においてはSe量
が多いほど非晶質化しやすいことから、TeSnの合金
組成の融点は比較的多量のSe添加によって低下きせら
れているものと考えられる。
域でのTe−8e−Sb−3n系の膜においてはSe量
が多いほど非晶質化しやすいことから、TeSnの合金
組成の融点は比較的多量のSe添加によって低下きせら
れているものと考えられる。
以上述べた理由により、本発明のTe−3e−3b−3
n の最適組成は限定される。
n の最適組成は限定される。
次にTe−5e−3b系にPb、Siを1元素添加した
系及びSn、Pbの2元素から2元素を添加した系にお
いてもTe−5e−3b−5n系と同様の結果が得られ
た。
系及びSn、Pbの2元素から2元素を添加した系にお
いてもTe−5e−3b−5n系と同様の結果が得られ
た。
次に本発明による光学情報記録部材の製法について述べ
る。
る。
第2図は、本発明の記録層を用いて構成した光ディスク
の断面の模式図である。図において、1゜5は基板を表
わしており、材質は、ポリカーボネート、アクリル樹脂
、ガラス、ポリエステル等の透明な基材を用いることが
可能である。2,4は保護層で、種々の酸化物、硫化物
、炭化物、窒化物音用いることができる。この保護層2
,4は記録膜3の記録、消去の繰り返しによる基材の熱
劣化を防ぐものであり、さらに、記録膜3を湿度より保
護するものである。したがって、保護層の材質、膜厚は
、上述した観点より決定てれる。記録膜3は、蒸着、ス
パッタリング等によって形成される。蒸着で行なう場合
は各組成を単独に蒸着可能な4ソ一ス蒸着機を用いるの
が、均一膜を作成できるので望才しい。
の断面の模式図である。図において、1゜5は基板を表
わしており、材質は、ポリカーボネート、アクリル樹脂
、ガラス、ポリエステル等の透明な基材を用いることが
可能である。2,4は保護層で、種々の酸化物、硫化物
、炭化物、窒化物音用いることができる。この保護層2
,4は記録膜3の記録、消去の繰り返しによる基材の熱
劣化を防ぐものであり、さらに、記録膜3を湿度より保
護するものである。したがって、保護層の材質、膜厚は
、上述した観点より決定てれる。記録膜3は、蒸着、ス
パッタリング等によって形成される。蒸着で行なう場合
は各組成を単独に蒸着可能な4ソ一ス蒸着機を用いるの
が、均一膜を作成できるので望才しい。
本発明の記録膜3の膜厚は、保護層38)、D3(Te
58−αSeαSb13M294の光学特性とのマツチ
ング、すなわち、記録部と朱記録との反射率の差が大き
くとれる値とする0以下、具体的な例で本発明を詳述す
る。
58−αSeαSb13M294の光学特性とのマツチ
ング、すなわち、記録部と朱記録との反射率の差が大き
くとれる値とする0以下、具体的な例で本発明を詳述す
る。
実施例1
6源蒸着が可能な電子ビーム蒸着機を用いてTo 、
Se 、 Sb 、 Sn 、 Pbiそれぞれノソー
スカら基板上に同時に蒸着した。用いた基材はφ8mm
のガラスで、蒸着は真空度がlX10TOrr基材の回
転速度+ 15 Orpmで行ない、膜厚は1000人
とした。各ソースからの蒸着速度は記録膜中のTo、S
e、Sb、Sn、Pbの原子数の割合を調整するため、
変化させた。第1表の組成の割合は、この蒸着の速度よ
り換算した値であるが、代表的な組成をX線マイクロア
ナライザー(XMA )で行なったところ、仕込値とほ
ぼ同様の定量結果が得られた。したがって、表中の仕込
み組成は、膜中でも同じと思われる0 上記製法によって作成された試験片の評価方法を以下に
記す。
Se 、 Sb 、 Sn 、 Pbiそれぞれノソー
スカら基板上に同時に蒸着した。用いた基材はφ8mm
のガラスで、蒸着は真空度がlX10TOrr基材の回
転速度+ 15 Orpmで行ない、膜厚は1000人
とした。各ソースからの蒸着速度は記録膜中のTo、S
e、Sb、Sn、Pbの原子数の割合を調整するため、
変化させた。第1表の組成の割合は、この蒸着の速度よ
り換算した値であるが、代表的な組成をX線マイクロア
ナライザー(XMA )で行なったところ、仕込値とほ
ぼ同様の定量結果が得られた。したがって、表中の仕込
み組成は、膜中でも同じと思われる0 上記製法によって作成された試験片の評価方法を以下に
記す。
転移温度とは、蒸着直後の非晶質状態の膜が熱によって
結晶状態になる開始温度を意味する。測定は、膜の透過
率の測定が可能な装置を用い、ヒーターにより試験片の
温度を昇温速度1℃/secで上昇させた場合の透過率
が減少を開始する温度とした0 転移温度が高いことは、膜が熱的に安定であることを意
味する。
結晶状態になる開始温度を意味する。測定は、膜の透過
率の測定が可能な装置を用い、ヒーターにより試験片の
温度を昇温速度1℃/secで上昇させた場合の透過率
が減少を開始する温度とした0 転移温度が高いことは、膜が熱的に安定であることを意
味する。
黒化特性とは、非晶質から結晶質への変態に対しての転
移速度を示したもので、白化特性は結晶質から非晶質の
転移速度を示したものである。
移速度を示したもので、白化特性は結晶質から非晶質の
転移速度を示したものである。
測定は、φ8mmのガラス片上の記録膜に、レンズを用
いて、レーザ光全集光させ、サンプル片を上下、左右移
動可能とした装置を用いて行なった。
いて、レーザ光全集光させ、サンプル片を上下、左右移
動可能とした装置を用いて行なった。
レーザ光のスポットは45x0.47ノm、パルス巾2
00ns 、パワー密度10.6 mW / Izm
波長は900nmとした。黒化特性は、試験片を比較
的、緩かに移動させた場合の変態(非晶質から結晶質)
の速度を観察し、速度が充分早く、かつ未記録部分と記
録部分のコントラスト比が充分太きいものを◎とした。
00ns 、パワー密度10.6 mW / Izm
波長は900nmとした。黒化特性は、試験片を比較
的、緩かに移動させた場合の変態(非晶質から結晶質)
の速度を観察し、速度が充分早く、かつ未記録部分と記
録部分のコントラスト比が充分太きいものを◎とした。
×は緩やかに移動させても、黒化しないもの、あるいは
、コントラスト比が小さいものを示す。O2△は◎と×
の中間に位置する。この定性的な表現において、実用可
能な黒化特性は0以上である。
、コントラスト比が小さいものを示す。O2△は◎と×
の中間に位置する。この定性的な表現において、実用可
能な黒化特性は0以上である。
次に白化特性について述べる。白化特性を観る場合は、
まず、−旦、黒化し、その上を試験片を速やかに移動さ
せ、急冷状uf作り、白化(結晶質から非晶質)させる
。白化状、態が◎のものは、移動速度が比較的緩やかで
も、白化し、しかも非晶質部分と結晶質部分のコントラ
スト比が太きいものを示し、×は全く白化しないものを
示している。Oと△は、◎と×の中間に位置する。
まず、−旦、黒化し、その上を試験片を速やかに移動さ
せ、急冷状uf作り、白化(結晶質から非晶質)させる
。白化状、態が◎のものは、移動速度が比較的緩やかで
も、白化し、しかも非晶質部分と結晶質部分のコントラ
スト比が太きいものを示し、×は全く白化しないものを
示している。Oと△は、◎と×の中間に位置する。
上述した表現によれば、黒化、白化特性とも非常にすぐ
れている場合は、◎、◎となるが、実際問題としては同
じ移動速度で、どちらも◎となることはあり得す、望ま
しい材料としては、◎、Oあるいは◎、△と、多少黒化
特性が優れているものである。
れている場合は、◎、◎となるが、実際問題としては同
じ移動速度で、どちらも◎となることはあり得す、望ま
しい材料としては、◎、Oあるいは◎、△と、多少黒化
特性が優れているものである。
第1表に、Te−3e−5b−5n系の本発明の範囲で
Se濃度を10at%とじて作成した嘆の転移温度と、
黒化、白化特性の結果を示す。
Se濃度を10at%とじて作成した嘆の転移温度と、
黒化、白化特性の結果を示す。
第2表に、Ta−5e−Sb−Pb系の本発明の範囲で
Se濃度’ji7151Lt%として作成した膜の転移
温度と、黒化、白化特性の結果を示す。
Se濃度’ji7151Lt%として作成した膜の転移
温度と、黒化、白化特性の結果を示す。
(以下余白)
第1表 Te−3e−3b−3n系
第2表 Te−3s−3b−Pb系
第1表、第2表の結果より明らかなように、本発明の範
囲にあるTO−Se−3b−3n系記録薄膜及びTe−
3e−Sb−Pb系記録薄膜は、黒化及び白化がそれぞ
れ可能である。即ちこの範囲内にある記録部材は、加熱
条件、例えば照射するレーザ光線の照射強度、照射時間
を適当に選ぶことで非晶質状態と結晶状態のいずれの状
態も、とることが可能であり、光学的に情報を記録し、
かつ消去することが可能である。
囲にあるTO−Se−3b−3n系記録薄膜及びTe−
3e−Sb−Pb系記録薄膜は、黒化及び白化がそれぞ
れ可能である。即ちこの範囲内にある記録部材は、加熱
条件、例えば照射するレーザ光線の照射強度、照射時間
を適当に選ぶことで非晶質状態と結晶状態のいずれの状
態も、とることが可能であり、光学的に情報を記録し、
かつ消去することが可能である。
本実施例において、Te−3e−3b−Sn系薄膜の場
合Sθの濃度を101t%とじた、またTe−3e−3
b−Pb系薄膜の場合Se量を16at%とじたが、上
述の黒化、白化特性ばSeの濃度に強く依存する。一方
転移温度も又Se濃度に依存する。
合Sθの濃度を101t%とじた、またTe−3e−3
b−Pb系薄膜の場合Se量を16at%とじたが、上
述の黒化、白化特性ばSeの濃度に強く依存する。一方
転移温度も又Se濃度に依存する。
実施例2
実施例1と同様の作成法、評価法を用い、Te−Se
−Sb 系にSnを添加した場合のSeの濃度依存性に
ついて調べた結果を第3表(で示す。−例としてTe5
7.−αSeαSb3oSn15の組成を選び5el1
度αを2〜5oat%の範囲で変化させた。
−Sb 系にSnを添加した場合のSeの濃度依存性に
ついて調べた結果を第3表(で示す。−例としてTe5
7.−αSeαSb3oSn15の組成を選び5el1
度αを2〜5oat%の範囲で変化させた。
第3表
第3表の結果から明らかなように、Te57−αSeα
Sb5oSe15において、Se濃度が2〜30at%
にある場合、レーザ光線によって、結晶化。
Sb5oSe15において、Se濃度が2〜30at%
にある場合、レーザ光線によって、結晶化。
非晶質化のいずれも可能であり、光学記録部材として有
効であった○ 結晶−非晶質の相変態を記録原理として用いる場合、記
録(非晶質化)速度は、照射部が溶融するまでの時間、
消去(結晶化)速度は、原子配列の秩序が回復する時間
に依存し、一般に前者は後者に比べて十分速い。従って
本発明の組成領域を例えば光ディスクに適用する場合、
主としてその消去速度がデバイスとしてのスペックを決
定する。
効であった○ 結晶−非晶質の相変態を記録原理として用いる場合、記
録(非晶質化)速度は、照射部が溶融するまでの時間、
消去(結晶化)速度は、原子配列の秩序が回復する時間
に依存し、一般に前者は後者に比べて十分速い。従って
本発明の組成領域を例えば光ディスクに適用する場合、
主としてその消去速度がデバイスとしてのスペックを決
定する。
即ち、デバイスとしての使用条件、例えば光ディスクの
場合には、その回転速度記録半径(線速度)に応じて組
成を選べば良い。即ち806度の高い組成の場合には記
録感度(白化感度)は高いが、消去感度(黒化速度)が
低い。従って、回転速度が比較的遅い場合に有効である
。逆に、Se濃度の高い組成の場合には、消去感度(黒
化速度)は十分であるので高速回転に適用可能である。
場合には、その回転速度記録半径(線速度)に応じて組
成を選べば良い。即ち806度の高い組成の場合には記
録感度(白化感度)は高いが、消去感度(黒化速度)が
低い。従って、回転速度が比較的遅い場合に有効である
。逆に、Se濃度の高い組成の場合には、消去感度(黒
化速度)は十分であるので高速回転に適用可能である。
56(7)添加効果は、Te−Se−Sb−8n系の組
成比によりやや異なる。例えば、比較的Se酸成分多い
領域(Sθ≧15at%)においては図1においてTa
rnとTe2Sb3を結ぶ線上において、寸たSn≧2
0at% 以上において良好な特性を示した。同様に
、Sn<20at%で35nTeとSb2Te。
成比によりやや異なる。例えば、比較的Se酸成分多い
領域(Sθ≧15at%)においては図1においてTa
rnとTe2Sb3を結ぶ線上において、寸たSn≧2
0at% 以上において良好な特性を示した。同様に
、Sn<20at%で35nTeとSb2Te。
の線上から離れた組成領域においてばSe濃度の低い領
域Se≦16at%で良好な特性を示した。
域Se≦16at%で良好な特性を示した。
実施例3
実施例1と同様の作成法、評価法を用い、Te−3e−
Sb 系にSn、Pbを添加した場合の濃度依存性につ
いて調べた結果を第4表に示す。−例としてTe4oS
e35Sb、35Sn、、opPbp の組成を選び
pb濃度βを0〜20&t%の範囲で変化させた。
Sb 系にSn、Pbを添加した場合の濃度依存性につ
いて調べた結果を第4表に示す。−例としてTe4oS
e35Sb、35Sn、、opPbp の組成を選び
pb濃度βを0〜20&t%の範囲で変化させた。
第4表の結果から明らかなように、レーザ光線によって
結晶化、非晶質化のいずれも可能であり、光学情報記録
部材として有効であった。
結晶化、非晶質化のいずれも可能であり、光学情報記録
部材として有効であった。
(以下余 白)
第4表
実施例4
基材として光ガイド用のトラックを備えた1、2t×φ
200runのポリカーボネイト樹脂基材を用い、記録
膜としてTe4oSe15Sb25Sn2oの薄膜を用
いて光ディスクを試作した。
200runのポリカーボネイト樹脂基材を用い、記録
膜としてTe4oSe15Sb25Sn2oの薄膜を用
いて光ディスクを試作した。
1ず、基材上に耐熱層としてZnS薄膜”、I−900
入念着し、その上に記録層を約1000人の厚さに蒸着
し、更にその上に、同じく耐熱層としてZnS薄膜を1
800人蒸着入念0 この光ディスクの基板側から、光学系を用いて絞り込ん
だレーザ光線を照射して信号を記録し、直ちに消去を行
なった。記録に先立って、スポット形状が1/1mX1
0μm の長楕円形のレーザ光線を14mWの強さでト
ラックにそって照射し、トラック内の記録膜を結晶化し
、次に0.9μmφに絞り込んだレーザ光線を8mWの
強さで照射した。記録周波数は2 MHz 、ディスク
の回転速度はs m / sである。このとき照射部は
非晶質化され、トラックに滑って信号が記録された。ス
ペクトラムアナライザーでC/Nを測定したところ、4
5dBが得られた。このトラック上に、前述の長楕円ス
ポノトヲ照射したところ、信号は完全に消去てれた。
入念着し、その上に記録層を約1000人の厚さに蒸着
し、更にその上に、同じく耐熱層としてZnS薄膜を1
800人蒸着入念0 この光ディスクの基板側から、光学系を用いて絞り込ん
だレーザ光線を照射して信号を記録し、直ちに消去を行
なった。記録に先立って、スポット形状が1/1mX1
0μm の長楕円形のレーザ光線を14mWの強さでト
ラックにそって照射し、トラック内の記録膜を結晶化し
、次に0.9μmφに絞り込んだレーザ光線を8mWの
強さで照射した。記録周波数は2 MHz 、ディスク
の回転速度はs m / sである。このとき照射部は
非晶質化され、トラックに滑って信号が記録された。ス
ペクトラムアナライザーでC/Nを測定したところ、4
5dBが得られた。このトラック上に、前述の長楕円ス
ポノトヲ照射したところ、信号は完全に消去てれた。
実施例5
実施例3における光ディスクを用いて、寿命試験を80
℃、60%RHの条件下で行なった。
℃、60%RHの条件下で行なった。
試験方法は、予じめ情報を記録しておき、上記条件で保
持後のC/Hの劣化をみた。1ケ月経過後のC/Nの低
下は−0,5dB と無視できる程度であったO 実施例6 実施例3における光ディスクの記録、消去の繰り返し特
性を評価した0 1万回記録、消去を繰り返した後のC/Nの低下は、約
1dB程度であった。
持後のC/Hの劣化をみた。1ケ月経過後のC/Nの低
下は−0,5dB と無視できる程度であったO 実施例6 実施例3における光ディスクの記録、消去の繰り返し特
性を評価した0 1万回記録、消去を繰り返した後のC/Nの低下は、約
1dB程度であった。
実施例7
実施例1における組成Te53Se、oSb5oSn、
。
。
Te5s sb Sn 、T643S6,5S
b13Pb、(7)すンプル片とTe5oSb25Sn
25.Te5oSb3oPb2o のサンプル片を用
いて、加速耐熱試験を行なった。
b13Pb、(7)すンプル片とTe5oSb25Sn
25.Te5oSb3oPb2o のサンプル片を用
いて、加速耐熱試験を行なった。
試験方法は、蒸着後のサンプル片と耐熱・耐湿試験後の
サンプル片を顕微鏡観察で劣化をみた。
サンプル片を顕微鏡観察で劣化をみた。
1ケ月経過後Te−3b−8n系及びTe−3b−Pb
系は膜に白い模様がでて劣化していたのに対し、Te−
Se−Sb−8n系、Te−3s−Sb−Pb系は変化
がみられなかった。
系は膜に白い模様がでて劣化していたのに対し、Te−
Se−Sb−8n系、Te−3s−Sb−Pb系は変化
がみられなかった。
発明の効果
本発明によるTe−3e−3b−Sn系及びTo−5e
−sb−pb系、Te−8e−3b−8n−Pb系の記
録薄膜は、耐熱性及び耐湿性に極めて優tでいる特徴で
あり、かつ現在市販されている半導体レーザを用いて十
分、記録、消去が可能である。さらに記録、消去を繰り
返しても膜が破壊されることがない。
−sb−pb系、Te−8e−3b−8n−Pb系の記
録薄膜は、耐熱性及び耐湿性に極めて優tでいる特徴で
あり、かつ現在市販されている半導体レーザを用いて十
分、記録、消去が可能である。さらに記録、消去を繰り
返しても膜が破壊されることがない。
すなわち、本発明によって実用上、極めて優れた光学情
報記録部材が提供される。
報記録部材が提供される。
第1図は、本発明による光学情報記録部材の組成の範囲
を示す組成図、第2図は本発明の光学情報記録部材の一
実施例における構成全示した断面図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 門・Sn、pb 第2図
を示す組成図、第2図は本発明の光学情報記録部材の一
実施例における構成全示した断面図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 門・Sn、pb 第2図
Claims (4)
- (1)Te−Se−Sb系材料に、添加金属MとしてS
n、Pbのうち少なくとも1元素を添加したことを特徴
とする光学情報記録部材。 - (2)Te、Se、Sb添加金属Mの原子数比が第1図
の、 A_1(Te_6_−_αSe_αSb_2_8M_5
)、B_1(Te_5_2_−αSe_αSb_4_3
M_5)C_1(Te_4_3_−_αSe_αSb_
5M_5_2)、D_1(Te_6_0_−_αSe_
αSb_5M_3_5)の各点で囲まれる領域内に有っ
て、Seの濃度αat%が4≦α≦30at%である特
許請求の範囲第1項記載の光学情報記録部材。 - (3)Te、Se、Sb添加金属Mの原子数比が第1図
の、 A_2(Te_6_4_−_αSe_αSb_3_0M
_6)、B_2(Te_5_4_−_αSe_αSb_
4_0M_6)C_2(Te_4_6_−_αSe_α
Sb_1_0M_4_4)、D_2(Te_5_8_−
_αSe_αSb_1_0M_3_2の各点で囲まれる
領域内に有って、Seの濃度とする特許請求の範囲第1
項記載の光学情報記録部材。 - (4)Te、Se、Sb添加金属Mの原子数比が第1図
の、 A_3(Te_6_3_−_αSe_αSb_3_0M
_7)、B_3(Te_5_6_−_αSe_αSb_
3_8M_7)C_3(Te_4_9_−_αSe_α
Sb_1_3M_3_8)、D_3(Te_5_8_−
_αSe_αSb_1_3M_2_9)の各点で囲まれ
る領域内に有って、Seの濃度αat%が6≦α≦20
at%であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の光学情報記録部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61236489A JPS6391837A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 光学情報記録部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61236489A JPS6391837A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 光学情報記録部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6391837A true JPS6391837A (ja) | 1988-04-22 |
Family
ID=17001487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61236489A Pending JPS6391837A (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | 光学情報記録部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6391837A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63193330A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-10 | Hitachi Ltd | 情報の記録・再生方法 |
JPH01287834A (ja) * | 1988-05-14 | 1989-11-20 | Hoya Corp | 書き換え可能な相変化型光メモリ媒体 |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP61236489A patent/JPS6391837A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63193330A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-10 | Hitachi Ltd | 情報の記録・再生方法 |
JPH01287834A (ja) * | 1988-05-14 | 1989-11-20 | Hoya Corp | 書き換え可能な相変化型光メモリ媒体 |
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