JPS62202344A - 光記録媒体 - Google Patents

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］ （産業上の利用分野） 本発明はレーザビーム等の照射により記録材料の相変化
を利用して情報を記録・消去する光記録媒体に係わり、
特に記録状態を安定にした媒体に関するものである。

（従来の技術） 情報の記録・再生のみならず、記録された情報の消去を
可能にした光記録媒体としては光磁気型、相変化型の媒
体が知られている。

この内、相変化型の光記録媒体は記録材料にレーザビー
ムを照射し、記録材料が結晶質と非晶質（以下、アモル
ファスという）との間で可逆的に相転移することを利用
して情報の記録・消去を行っている。すなわち、記録膜
にレーザビームを照射して急速加熱し、これを急速冷却
することにより、結晶質からアモルファスへ相転移を行
って情報の記録がされる。また、レーザビームを照射し
て加熱したのち、徐冷することにより、再び結晶質へ戻
すことで記録情報の消去がされる。情報の再生は、情報
が記録されたアモルファス部と記録されていない結晶質
との反射率、透過率の変化をレーザビームを照射して読
み取ることでなされる。

ところで、従来よりこの種の相変化型の光記録媒体とし
てはＴｃ、Ｑｅ等のカルコゲナイド系半導体を記録膜に
使用したものが知られている。

例えば、純Ｔｅは結晶化温度が室温付近に（１０℃的後
）に存在するので、記録情報が含まれるレーザビームを
照射し、純Ｔｅ＠膜を結晶質から非晶質へ相変化させて
記録を行っても、経時変化により非晶質部分が結晶質状
態に戻り、記録が自然消去されるおそれがある。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように、従来の光記録媒体では、記録膜としてカ
ルコゲナイド系半導体を使用していたので、安定した記
録状態を維持できないという問題点があった。

本発明は上記事情に基づいたものであり、その目的は、
長期間にわたって記録が消去することがなく、安定した
記録状態を維持することができる光記録媒体を提供する
ことにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の光記録媒体は、記録
膜を融点が３００℃乃至８００℃の原子価効果化合物で
形成したものである。

（作用） 融点が３００℃乃至８００℃の範囲にある原子価効果化
合物は、光ビーム照射による溶解急冷によってアモルフ
ァス化が可能であり、その結晶化温度は、室温以上であ
るのでアモルファス化された記録ビットが室温で安定に
存在する。また原子価効果化合物は酸化し難り、膜の劣
化が少ない。

さらに詳細に説明すると、原子価効果化合物は、金属間
化合物の一種であり、イオン結合的性格の強い電気化学
的化合物や等極結合的性格の強いものが含まれ、合金の
中でも特に金属間の結合が強く、そのＮ膜は光ビームに
よる溶融急冷によってアモルファス化が可能である。

アモルファスは、液体が急冷された組織であり、金属間
の結合が強いものほど急冷でアモルファス化し易い。

また、室温でアモルファスが安定に存在するためには結
晶化温度が室温より高くなければならない。

一般にアモルファスの結晶化温度は、絶対温度で表した
その物質の融点または液相温度の１／２〜２／３よりや
や高い温度であることが知られている［参照、作花著「
ガラス非晶質の科学Ｊｐ５１、内田老鶴圃（１９８３）
］。従って、アモルファスの記録ビットが室温で安定に
存在するためには、原子価効果化合物の融点が３００℃
以上であることが望ましい。

また、光記録媒体としての使用を考えると、記録媒体上
で光出力５〜２０１＋１Ｗ程度の光ビームで記録消去で
きることが必要であり、そのためには原子価効果化合物
の融点は８００℃以下であることが望ましい。

記録ビットをアモルファスから結晶化して情報を消去す
る速度は、高速化が、望まれており、原子価効果化合物
は、アモルファスから結晶への相変化が短範囲の原子の
移動によって達成されるので、その結晶化速度が通常の
合金組成よりも極めて早いため、記録ビットの光ビーム
パルスにより高速消去が可能である。

原子価効果化合物は、その結晶構造から、ＮａＣ吏型、
逆Ｃａ　Ｆ２型、Ｃａ　Ｆ２型、　ｚｉｎｃｂｌｅｎｄ
ｅ型、　Ｗｕｒｔｚｉｔｅ型、Ｎ＋　Ａｓ型が知られて
おり、いずれの結晶構造も、短範囲の原子の移動によっ
てアモルファスから結晶への相変化をする［参照、阿部
著［金属組織学序論Ｊｐ１０９゜コロナ社］。

融点が３００℃から８００℃の範囲にある原子（日本金
属学会編「金属データブック」冗舌より）これらの原子
価効果化合物はスパッタ法による成膜でアモルファス膜
が得られ、高温でアニールすることにより結晶膜となる
。また光ビームによる溶融急冷によりアモルファス化す
る。この相変化に伴ない膜の表面反射率が変化するので
、この性質を利用して情報の記録再生消去を行なうこと
ができる。

また、これらの原子価効果化合物は、金属間の結合が強
く、安定な化合物であるので、酸化等により膜の劣化が
少ない。

第１図は本発明に係る光記録媒体の断面を示しており、
図示する光記録媒体１は、基板３．第１の保護膜５．記
録膜７．第２の保ｒ！！！膜９及び紫外線硬化樹脂（Ｕ
Ｖ）膜１１をこの順番で積層して円板状に形成したもの
である。

基板３は、アクリルやポリカーボネート等の樹脂または
ガラスにより形成された透明基板である。

第１．第２の保護１ｔ！５．９は５１０２をスパッタ法
又は蒸着法で５０〜５０００Ａの厚さで形成したもので
ある。これら保１ｖｌＩ５．９により、記録膜７の酸化
や記録時における記録膜７の飛散あるいは穴明けが防止
される。

また、上記ＵＶ膜１１は、第２の記録膜９上にＵ■樹脂
を塗布して紫外線で硬化したもので、このＵＶ１１１に
より光記録媒体１の使用時にお（プる傷やひび割れ等の
機械的損傷が防止される。

記録膜７は、前記表中に示した融点が３００℃乃至８０
０℃のＡｌｌ　３ｎ　、　Ａｌｌ　Ｉｎ　２　、　　Ｉ
ｎ　Ｓｂ　。

３ｉ　Ｔｅ　、　Ｓｎ　Ａｓ　、　Ｃａ　Ｓｂ及びＧｅ
Ｔｅのいずれかの原子価効果化合物から選択され、スパ
ッタ法または蒸着法にて第１の保護膜５上に５０〜５０
００Ａの厚さで成膜される。

〈実施例） を形成し第１の保ｖ１膜５とした。

次にＡ　１１ターゲツ１へとｌｎターゲットを使用して
２光間時にスパッタ法により各ターゲットに投入するパ
ワーを調整することによって、△ｕｌｎ２から成る記録
膜７を厚さ２００ＯＡで第１の保護膜５上に形成した。

次いで、記録膜７上に第１の保護膜５と同様の方法で厚
さ１０００Ａの３ｉ０２　ＩＩＩを第２の保護膜９とし
て形成した。さらに、この第２の保護膜９上にＵｖ樹脂
を塗布し、紫外線を照射して硬化させてＵＶ膜１１を形
成した。

上述のように形成された記録膜７は成膜時にはアモルフ
ァスのため、５Ｉ！ｌＷのレーザビームを連続照射し、
徐冷して結晶化した。次いで、記録情報を含む出力９ｍ
　Ｗ、パルス幅２００　ｎｓのレーザビーム１５を照射
し、急速冷却して記録膜７をアモルファス化し記録ピッ
ト部１３を形成して情報の古き込みをした。

第２図に、ガラス基板の上にＡｌｌＩｎ２原子価効果化
合物を２０００Ａでスパッタ法により成膜したサンプル
の温度６０℃、相対湿廓８０％ＲＨにおける環境試験の
結果を示す。初期の表面反射率ＲＯに対する変化率Ｒ／
　Ｒｏでプロットしであるが、２０日後でもほとんど変
化はみられず記録が安定して維持されていることがわか
った。また、Ｘ線回折の結果では成膜直後のサンプルは
ア［ルフ７スであり、２０日後のサンプルでもアモルフ
ァスであった。

また、出力的２ｍ　Ｗ、パルス幅２μｓのレーザビーム
をアモルファスの記録ビット１３に照射し記録膜７の結
晶化温度以上に加熱して徐冷することにより容易かつ高
速に情報の消去をすることができた。

［発明の効果］ 以上説明したように゛本発明によれば、情報の記録がさ
れる薄膜を融点が３００℃乃至８００℃の原子価効果化
合物で形成したので、情報が記録された非晶質部分が経
時変化により結晶質化することがない。このため、記録
情報が自然消去するおそれがなく、長期間にわたって安
定した記録状態が維持される信頼性の高い光記録媒体を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光記録媒体の構成を示す断面図、
第２図は本発明に係る元肥８媒体の−実施例の表面反射
率変化率特性を示す図である。 １・・・光記録媒体 ３・・・基板（基体） ５・・・第１の保護膜 ７・・・記録膜（薄膜） ９・・・第２の保護膜 １１・・・ＬＩ　Ｖ膜 第１図 日数　〔日〕 茅２図 手続ン市正書（自発） 昭和６２年５月ｆ１日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ビームの照射条件に応じ基体に積層された薄膜
   を結晶質と非晶質との間で可逆的に相転移させることに
   より情報の記録・消去を行う相変化型の光記録媒体にお
   いて、 前記薄膜を融点が３００℃乃至８００℃の原子価効果化
   合物で形成したことを特徴とする光記録媒体。
2. （２）前記薄膜をＡｕＳｎ、ＡｕＩｎ＿２、ＩｎＳｂ、
   ＢｉＴｅ、ＳｎＡｓ、ＣａＳｂ及びＧｅＴｅのいずれか
   の原子価効果化合物で形成したことを特徴とする特許請
   求の範囲１項に記載の光記録媒体。