JPS6252368B2 - - Google Patents
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- JPS6252368B2 JPS6252368B2 JP55055830A JP5583080A JPS6252368B2 JP S6252368 B2 JPS6252368 B2 JP S6252368B2 JP 55055830 A JP55055830 A JP 55055830A JP 5583080 A JP5583080 A JP 5583080A JP S6252368 B2 JPS6252368 B2 JP S6252368B2
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- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/2432—Oxygen
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- G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
- G11B7/2531—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising glass
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光記憶の分野における記憶媒体に関
するものである。
するものである。
従来、光記憶媒体としては、各種の材料が提案
されているが、その中で基板上に付着せしめた金
属膜にレーザー光等によつて情報の書き込みを行
なう方法が注目されている。この種の記憶方式
は、レーザー光等の加工用ビームの熱的エネルギ
ーによつて膜にピツト（穴または凹部）を形成す
ることによつて行なうものである。
されているが、その中で基板上に付着せしめた金
属膜にレーザー光等によつて情報の書き込みを行
なう方法が注目されている。この種の記憶方式
は、レーザー光等の加工用ビームの熱的エネルギ
ーによつて膜にピツト（穴または凹部）を形成す
ることによつて行なうものである。
光記憶システム全体を小形化するためには、小
形レーザーの使用が望ましく、書き込みエネルギ
ーの小さな記憶媒体が必要とされる。光記憶のピ
ツト形成に要する書き込みエネルギーは、光の吸
収率、表面の反射率、比熱、熱伝導率、書き込み
しきい温度などの種々のパラメータにより決定さ
れる。これらの中で特に書き込みしきい温度は重
要である。金属膜除去によるピツト形成の場合、
書き込みしきい温度が金属の沸点であるか融点で
あるか明確ではなく、従来低融点金属の利用が書
き込みエネルギー低減化に有効であると考えられ
ていた。このため、低融点金属で良質の膜の得ら
れるBi（融点271℃）膜を中心に検討されてき
た。また、さらに融点の低いIn（融点157℃）は
蒸着膜が島状構造となるため、単体膜では使用で
きず、SiO2などとの同時蒸着膜（サーメツト）
が使用されていた。しかし、BiあるいはInなどの
低融点金属を用いても書き込みエネルギーを大き
く低下させることはできなかつた。
形レーザーの使用が望ましく、書き込みエネルギ
ーの小さな記憶媒体が必要とされる。光記憶のピ
ツト形成に要する書き込みエネルギーは、光の吸
収率、表面の反射率、比熱、熱伝導率、書き込み
しきい温度などの種々のパラメータにより決定さ
れる。これらの中で特に書き込みしきい温度は重
要である。金属膜除去によるピツト形成の場合、
書き込みしきい温度が金属の沸点であるか融点で
あるか明確ではなく、従来低融点金属の利用が書
き込みエネルギー低減化に有効であると考えられ
ていた。このため、低融点金属で良質の膜の得ら
れるBi（融点271℃）膜を中心に検討されてき
た。また、さらに融点の低いIn（融点157℃）は
蒸着膜が島状構造となるため、単体膜では使用で
きず、SiO2などとの同時蒸着膜（サーメツト）
が使用されていた。しかし、BiあるいはInなどの
低融点金属を用いても書き込みエネルギーを大き
く低下させることはできなかつた。
本発明は、上記の欠点を除去するため、媒体膜
のピツト形成機構を追求し、ピツト形成の最初の
トリガーとして働らく層を積極的に導入し、書き
込みエネルギーを低下させたので以下説明する。
のピツト形成機構を追求し、ピツト形成の最初の
トリガーとして働らく層を積極的に導入し、書き
込みエネルギーを低下させたので以下説明する。
ピツト形成機構の検討では、最初に媒体膜の融
点に注目した。書き込みが金属の融点で起きると
すると、媒体をヒータなどで加熱すると、昇温と
ともに書き込みエネルギーが低下し、融点直下で
は、書き込みエネルギーは極めて小さくなるはず
である。実験を行なつた結果を第１図、第２図に
示す。第１図は、In―SiO2サーメツト膜
（SiO250体積パーセント、膜厚1000Å）を126℃
まで昇温してレーザー書き込み（Ａrレーザーを
使用）を行ないしきい値を調べたもので室温での
値で規格化してある。第２図は、Bi膜（膜厚700
Å）を180℃まで昇温して書き込みしきい値を調
べたものである。第２図中、白丸はピツト形成、
黒丸は酸化である。両者ともに書き込みしきい値
は室温における結果と変わりない。但し、Bi薄膜
は酸化されやすく、レーザー照射部で酸化が起こ
り変色する。第１図、第２図より、Bi，Inなどの
低融点金属を用いてもレーザー書き込みは融点で
は為されずかなり高温であることが明らかであ
り、沸点（Inは〜2000℃，Biは〜1500℃）まで昇
温されている可能性がある。すなわち、書き込み
時には、第３図のような温度分布になつていて高
温部は溶融状態にあると考えられ、ピツトの形成
は、沸点に達した中心部が蒸発して微小な穴を作
り、その後は液体の表面張力により微小な穴が拡
大され、融点以上に加熱された部分がピツトとな
る。このように、従来の単層の金属膜にピツトを
形成するには、金属膜の一部を沸点まで昇温する
エネルギーを要したわけである。本発明は、低沸
点物質が共存しているならば、それが気化するこ
とでトリガーとなり、比較的低温でピツト形成で
きるという考えに基づくものである。
点に注目した。書き込みが金属の融点で起きると
すると、媒体をヒータなどで加熱すると、昇温と
ともに書き込みエネルギーが低下し、融点直下で
は、書き込みエネルギーは極めて小さくなるはず
である。実験を行なつた結果を第１図、第２図に
示す。第１図は、In―SiO2サーメツト膜
（SiO250体積パーセント、膜厚1000Å）を126℃
まで昇温してレーザー書き込み（Ａrレーザーを
使用）を行ないしきい値を調べたもので室温での
値で規格化してある。第２図は、Bi膜（膜厚700
Å）を180℃まで昇温して書き込みしきい値を調
べたものである。第２図中、白丸はピツト形成、
黒丸は酸化である。両者ともに書き込みしきい値
は室温における結果と変わりない。但し、Bi薄膜
は酸化されやすく、レーザー照射部で酸化が起こ
り変色する。第１図、第２図より、Bi，Inなどの
低融点金属を用いてもレーザー書き込みは融点で
は為されずかなり高温であることが明らかであ
り、沸点（Inは〜2000℃，Biは〜1500℃）まで昇
温されている可能性がある。すなわち、書き込み
時には、第３図のような温度分布になつていて高
温部は溶融状態にあると考えられ、ピツトの形成
は、沸点に達した中心部が蒸発して微小な穴を作
り、その後は液体の表面張力により微小な穴が拡
大され、融点以上に加熱された部分がピツトとな
る。このように、従来の単層の金属膜にピツトを
形成するには、金属膜の一部を沸点まで昇温する
エネルギーを要したわけである。本発明は、低沸
点物質が共存しているならば、それが気化するこ
とでトリガーとなり、比較的低温でピツト形成で
きるという考えに基づくものである。
一実施例を第４図に示すが、安定性が良く、蒸
着の容易な材料である有機色素のフタロシアニン
１をガラス基板２上に蒸着し、In―SiO2サーメツ
ト膜３を積層した。このような光記憶媒体にレー
ザー光を照射すると、フタロシアニン１に沸とう
部４が生じてトリガーとなり、同時にIn―SiO2サ
ーメツト膜３に溶融部５が生じてピツトが形成さ
れる。また、他の一実施例としてガラス基板上に
フタロシアニン、Bi膜を積層した。低沸点のフタ
ロシアニンをトリガー層として積層した効果を第
５図に示す。第５図は媒体をヒーターで加熱し
て、レーザー書き込みしきい値を調べたものであ
る。第５図中、白丸がIn―SiO2，黒丸がBiであ
る。In―SiO2サーメツト膜、Bi膜とも媒体温度の
上昇とともに書き込みしきい値が低下しており、
外挿して書き込み温度を求めると〜400℃前後と
なり、フタロシアニンの沸点で書き込みが為され
ている事は明らかである。ここで、第５図におい
て〜150℃以上でBiに対する測定点が外挿線より
下がつているのは、第２図と同様にBiが酸化され
ていることを示している。書き込まれたピツトを
観察すると、書き込みエネルギーが大きすぎる場
合には、金属膜、フタロシアニン膜の両方同時に
穴が開いているが、書き込みエネルギーが適正な
場合にはフタロシアニン膜には観察できるような
ピツトは形成されず、金属膜のみに読み出しに十
分な大きさ（〜１μｍ径程度）のピツトが形成さ
れる。なお、室温におけるしきい値は、In―SiO2
サーメツト膜、Bi膜でほぼ同じ値であり、また、
トリガー層を積層しない場合に比較し〜65％に低
下している。書き込みに要する光エネルギーは、
ここまで述べてきた書き込み温度の他に、表面の
反射率、比熱、熱伝導率などで決まるが、これら
を総合したものがIn―SiO2サーメツト膜とBi膜で
ほぼ同じであることを示している。但し、Bi膜
は、きわめて酸化しやすく、100℃以下でも簡単
に劣化してしまうため、実用に供するのは困難で
ある。単元素の金属膜では、他に適当な融点を有
するものはないが、さらに書き込みエネルギーを
低下させるために、ピツトを形成する金属膜とし
て、Bi，Pb，Snを主成分とする一群の低融点合
金を用いることができる。Bi単体は酸化されやす
いが、Pb，Sn等と合金化したものは酸化されに
くくなる。
着の容易な材料である有機色素のフタロシアニン
１をガラス基板２上に蒸着し、In―SiO2サーメツ
ト膜３を積層した。このような光記憶媒体にレー
ザー光を照射すると、フタロシアニン１に沸とう
部４が生じてトリガーとなり、同時にIn―SiO2サ
ーメツト膜３に溶融部５が生じてピツトが形成さ
れる。また、他の一実施例としてガラス基板上に
フタロシアニン、Bi膜を積層した。低沸点のフタ
ロシアニンをトリガー層として積層した効果を第
５図に示す。第５図は媒体をヒーターで加熱し
て、レーザー書き込みしきい値を調べたものであ
る。第５図中、白丸がIn―SiO2，黒丸がBiであ
る。In―SiO2サーメツト膜、Bi膜とも媒体温度の
上昇とともに書き込みしきい値が低下しており、
外挿して書き込み温度を求めると〜400℃前後と
なり、フタロシアニンの沸点で書き込みが為され
ている事は明らかである。ここで、第５図におい
て〜150℃以上でBiに対する測定点が外挿線より
下がつているのは、第２図と同様にBiが酸化され
ていることを示している。書き込まれたピツトを
観察すると、書き込みエネルギーが大きすぎる場
合には、金属膜、フタロシアニン膜の両方同時に
穴が開いているが、書き込みエネルギーが適正な
場合にはフタロシアニン膜には観察できるような
ピツトは形成されず、金属膜のみに読み出しに十
分な大きさ（〜１μｍ径程度）のピツトが形成さ
れる。なお、室温におけるしきい値は、In―SiO2
サーメツト膜、Bi膜でほぼ同じ値であり、また、
トリガー層を積層しない場合に比較し〜65％に低
下している。書き込みに要する光エネルギーは、
ここまで述べてきた書き込み温度の他に、表面の
反射率、比熱、熱伝導率などで決まるが、これら
を総合したものがIn―SiO2サーメツト膜とBi膜で
ほぼ同じであることを示している。但し、Bi膜
は、きわめて酸化しやすく、100℃以下でも簡単
に劣化してしまうため、実用に供するのは困難で
ある。単元素の金属膜では、他に適当な融点を有
するものはないが、さらに書き込みエネルギーを
低下させるために、ピツトを形成する金属膜とし
て、Bi，Pb，Snを主成分とする一群の低融点合
金を用いることができる。Bi単体は酸化されやす
いが、Pb，Sn等と合金化したものは酸化されに
くくなる。
この一実施例として、金属膜にBi―Pb―Sn―
Inの共晶合金（融点〜60℃）とSiO2の同時蒸着に
よるサーメツト膜を用いた。この場合にも、フタ
ロシアニンを積層すると、同様の効果が得られ書
き込みしきい値はフタロシアニンを積層したIn―
SiO2サーメツト膜に比べ〜50％に低下し、Biの
単層膜に比べると〜30％のきわめて小さな書き込
みしきい値となる。
Inの共晶合金（融点〜60℃）とSiO2の同時蒸着に
よるサーメツト膜を用いた。この場合にも、フタ
ロシアニンを積層すると、同様の効果が得られ書
き込みしきい値はフタロシアニンを積層したIn―
SiO2サーメツト膜に比べ〜50％に低下し、Biの
単層膜に比べると〜30％のきわめて小さな書き込
みしきい値となる。
上記実施例では、トリガー層としてフタロシア
ニンを用いたが、本発明のトリガー層はフタロシ
アニンのみに限定されるものではなく、他の低沸
点物質たとえばニトロセルロースなども含むもの
である。但し、発明の趣旨から明らかなように、
トリガー層の沸点は、ピツトを形成する金属膜の
融点より高い事が必要である。また、トリガー層
として、熱分解により揮発性物質を放出する物質
を用いる場合にも本発明は同様に適用できるもの
である。
ニンを用いたが、本発明のトリガー層はフタロシ
アニンのみに限定されるものではなく、他の低沸
点物質たとえばニトロセルロースなども含むもの
である。但し、発明の趣旨から明らかなように、
トリガー層の沸点は、ピツトを形成する金属膜の
融点より高い事が必要である。また、トリガー層
として、熱分解により揮発性物質を放出する物質
を用いる場合にも本発明は同様に適用できるもの
である。
また、実施例ではガラス板上の媒体膜とトリガ
ー層の関係について述べたが、ガラス板に代つて
比較的低沸点あるいは、低温で分解しやすい基板
を用いるならば、基板に直接に媒体膜を付着する
方法もとれ、同様の効果が得られる。この場合に
は、基板のごく表面の蒸発を利用するもので、媒
体作製工程を簡略化することができる。このため
の基板としては、ポリメチルメタクリレート
（PMMA）が分解温度（350℃）で揮発性物質を
放出するので利用できる。但し、書き込みエネル
ギーが大き過ぎると基板自体も大きな損傷を受け
るので、ごく表面層のみが分解するような適正な
書き込みエネルギーを用いる必要がある。
ー層の関係について述べたが、ガラス板に代つて
比較的低沸点あるいは、低温で分解しやすい基板
を用いるならば、基板に直接に媒体膜を付着する
方法もとれ、同様の効果が得られる。この場合に
は、基板のごく表面の蒸発を利用するもので、媒
体作製工程を簡略化することができる。このため
の基板としては、ポリメチルメタクリレート
（PMMA）が分解温度（350℃）で揮発性物質を
放出するので利用できる。但し、書き込みエネル
ギーが大き過ぎると基板自体も大きな損傷を受け
るので、ごく表面層のみが分解するような適正な
書き込みエネルギーを用いる必要がある。
以上説明したように、金属膜除去による光記憶
において、金属膜をその沸点まで昇温する必要が
ないため、書き込みしきい値をきわめて小さくで
きる。また、低融点金属あるいは低融点合金を媒
体膜として使用する場合に、低融点である特徴を
有効に生かすことができる。
において、金属膜をその沸点まで昇温する必要が
ないため、書き込みしきい値をきわめて小さくで
きる。また、低融点金属あるいは低融点合金を媒
体膜として使用する場合に、低融点である特徴を
有効に生かすことができる。
金属膜の光吸収は、可視光領域、近赤外領域の
波長において波長依存性が小さいため、使用する
レーザー波長に対してほとんど限定がない。さら
に、トリガー層に使用する物質については沸点の
みに注目すればよく、有機色素の単体膜の場合の
ように光吸収のピーク波長を使用するレーザー波
長に合致させる必要がない。
波長において波長依存性が小さいため、使用する
レーザー波長に対してほとんど限定がない。さら
に、トリガー層に使用する物質については沸点の
みに注目すればよく、有機色素の単体膜の場合の
ように光吸収のピーク波長を使用するレーザー波
長に合致させる必要がない。
以上のように、本発明の光記憶媒体は、多くの
利点を有するものである。
利点を有するものである。
第１図は、In―SiO2同時蒸着膜の書き込みしき
い値の媒体温度依存性の一例を示す特性図、第２
図は、Bi膜の書き込みしきい値の媒体温度依存性
の一例を示す特性図、第３図は、書き込み時の温
度分布の一例を示す特性図、第４図は、本発明の
一実施例の模式図、第５図は、本発明実施例の媒
体の書き込みしきい値の媒体温度依存性の一例を
示す特性図である。 １…フタロシアニン、２…基板、３…In―SiO2
サーメツト膜。
い値の媒体温度依存性の一例を示す特性図、第２
図は、Bi膜の書き込みしきい値の媒体温度依存性
の一例を示す特性図、第３図は、書き込み時の温
度分布の一例を示す特性図、第４図は、本発明の
一実施例の模式図、第５図は、本発明実施例の媒
体の書き込みしきい値の媒体温度依存性の一例を
示す特性図である。 １…フタロシアニン、２…基板、３…In―SiO2
サーメツト膜。
Claims (1)
- １ 基板上に、低沸点物質若しくは低分解温度の
物質よりなる層と、この層の沸点若しくは分解温
度より低い融点を有しピツトが形成される金属膜
が積層して設けられる光記憶媒体において、ピツ
トが形成される金属膜がInとSiO2の混合物から
なるか、若しくは、Bi，Pb，Snを主成分とする
低融点合金とSiO2の混合物からなることを特徴
とする光記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5583080A JPS56153543A (en) | 1980-04-26 | 1980-04-26 | Light storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5583080A JPS56153543A (en) | 1980-04-26 | 1980-04-26 | Light storage medium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56153543A JPS56153543A (en) | 1981-11-27 |
| JPS6252368B2 true JPS6252368B2 (ja) | 1987-11-05 |
Family
ID=13009880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5583080A Granted JPS56153543A (en) | 1980-04-26 | 1980-04-26 | Light storage medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56153543A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58112790A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-05 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録部材 |
| US4551828A (en) * | 1983-03-18 | 1985-11-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Quadrilayer optical draw medium |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7809159A (nl) * | 1977-09-29 | 1979-04-02 | Philips Nv | Informatieregistratie element met kleurstof bevattende hulplaag. |
-
1980
- 1980-04-26 JP JP5583080A patent/JPS56153543A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56153543A (en) | 1981-11-27 |
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