JP2809818B2 - 記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は情報を記録するための記録媒体に関するもの
である。

（従来の技術） 近年、高密度で大容量の記録媒体として光ディスクが
種々開発されている。

このような光ディスクは使用目的等によって再生専用
形と、追記形と、書換え形との三種類に大別できる。

再生専用形の光ディスクはコンパクトディスク（Comp
act Disk）やビデオディスク（Video Disk）等で使用さ
れる再生専用の光ディスクである。追記形の光ディスク
は電子ファイリング装置等で使用され、１回だけ情報の
書込みが可能な光ディスクである。書換え形の光ディス
クはコンピュータシステムのバックアップ用の記憶装置
として用いられ、何度でも情報の記録と消去ができる光
ディスクである。

このような書換え形の光ディスクとして光磁気記録方
式の光ディスクが知られている。この光磁気記録方式の
光ディスクは記録膜である磁性層を有し、この磁性層の
磁化の方向を外部磁界によって反転させる。レーザ光は
この反転を助ける働きをし、レーザ光の照射によって加
熱した部分だけが反転して情報の記録又は消去を行な
う。

ところで、光磁気記録方式の光ディスクは外部磁界を
与えるための外部磁石を必要とするので情報の記録又は
消去を行なうための装置構成が大型化するという問題点
を有していた。

また、すでに情報が記録された部分へ他の情報の再書
込みを行なう際には、新たな情報を記録する前にすでに
記録された情報を消去する必要がある。このため記録用
のヘッドと消去用のヘッドとを有する、いわゆる２ヘッ
ド方式のものが考えられるが、装置構成が更に大型化し
てしまう。一方、単一のヘッドで情報の記録と消去を行
なうように構成すると、まずヘッドを目標のトラック又
はセクタへアクセスしてこの部分の情報を消去した後
に、光ディスクを１回転して同一のトラック又はセクタ
へアクセスして新たな情報の再書込みを行なうようにな
る。従って消去を行なうために１回転に要する時間が余
分にかかり、情報の転送速度が遅くなるという問題点を
有していた。

そこで、レーザ光の照射条件に応じて記録膜の原子の
配列を変化させることにより、すなわち記録膜を非晶質
状態と結晶質状態に可逆的に変化させることにより情報
の記録又は消去を行なう相変化記録方式の光ディスクが
提案されている（特開昭62−145547号公報）。

このような相変化記録方式の光ディスクでは、短いパ
ルス幅で高出力のレーザビームを記録膜へ照射すると、
この照射された部分が急に熱せられて融解した後に急に
冷やされる、いわゆる急熱急冷がなされて原子が不規則
に配列された非晶質状態となる。また、長いパルス幅で
低出力のレーザビームを記録膜へ照射すると、この照射
された部分が徐々に熱せられて徐々に冷やされる、いわ
ゆる除熱除冷がなされて原子が規則的に配列された結晶
質状態となる。このような非晶質状態と結晶質状態とで
は光学的特性が異なり、記録膜へ弱い再生用のレーザ光
を照射すると、反射光量の差に応じて記録ピットである
非晶質と消去状態である結晶質とを検出することができ
る。

このように相変化記録方式の光ディスクは外部磁石を
必要とせず情報の記録又は消去を行なうための装置構成
を小型化することができる。また、記録膜の結晶化の速
度、すなわち消去速度を速くすることにより、すでに書
込まれた記録ピットを消去しながら新たな記録ピットの
再書込みを行なうことができるという利点を有する。

第４図は従来の相変化記録方式の光ディスク101の断
面図である。

第４図において、基板103の上に透明な部材で成る誘
電体膜106が形成され、この誘電体膜106の上に記録膜10
7が形成されている。記録膜107の融点は500℃以上とな
っており、前述した如く高出力のレーザビームが照射さ
れたときに融点を越えて融解する。また、消去を行なう
ための結晶化に要する温度は記録ピットの安定性を考慮
して200℃以上に設定される。従って、レーザビームの
照射によって記録ピットが形成される部分は500℃以上
に上昇し、その記録ピットの周辺部分も200℃以上に上
昇するので記録ピットが形成される部分を急速に冷やす
ことが困難であった。

このため、第４図に示すように誘電体膜109の上に熱
伝導性の優れた部材でなる金属膜111を設けて記録ピッ
トが形成される部分を急速に冷やすことができるように
している。

（発明が解決しようとする課題） 光ディスク101を回転数1800rpmで回転させるととも
に、周波数4MHzでデューティ比50％のレーザビームを照
射して記録ピットを形成し、その後再生用のレーザ光に
より再生したときの再生信号の搬送波対雑音比（Carrie
r−to−Noise ratio以下C/N比と略称する）を図示しな
いスペクトロアナライザ等を用いて測定すると第３図に
示すように50dBが得られた。

以下同様にレーザビームの周波数のみを3MHz、2MHz、
1.5MHz、0.5MHzへ変更したときのそれぞれのC/N比は48d
B、45dB、43dB、38dBであり、レーザビームの周波数を
小さく、すなわちパルス幅を長くするに応じてC/N比の
値が小さくなる。これは金属膜111による急冷効果がパ
ルス幅が長くなるに応じて低下するためである。

また、すでに書込まれた記録ピットを消去しながら新
たな記録ピットの再書込みをわ行なう、いわゆる重ね書
きのくり返し特性を改善するためには誘電体膜106,109
の膜厚を厚くする必要がある。

しかしながら、誘電体膜109を厚くすると記録膜107と
金属膜111との距離が長くなってしまい、この分だけ記
録ピットの形成される記録膜107の急速に冷やすことが
できなくなる。

また、前述の如く金属膜111によって記録膜107の上
側、すなわち誘電体膜109側を急速に冷やすのみなら
ず、記録膜107の下側、例えば誘電体膜106と基板103と
のあいだに金属膜を設けて記録膜107の下側を急速に冷
やすようにすることが考えられる。

ところが、記録膜107の下側に金属膜を設けると、レ
ーザビームLZがこの金属膜を反射して記録膜107へ届か
なくなってしまうという問題点を有していた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、重ね書き
のくり返し特性を改善しつつ、記録ピットの形成される
記録膜を急速に冷やすことのできる記録媒体を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明が提供する手段は、
基板と、この基板上にあって情報が記録される記録膜
と、この記録膜と基板との間にインジウム化合物のIndi
um Tin Oxide（以下、ITOと略称する）薄膜とを有して
構成した。

（作用） 本発明は情報を記録するための記録膜と基板との間に
熱伝導性に優れたITO膜を介在させることにより、記録
膜と基板との間の熱伝導に係る特性、すなわち放熱性が
改善され、例えば重ね書き（いわゆるオーバーライト）
時における繰返し特性を向上させることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に
説明する。

まず第１図を参照して構成を説明する。本発明に係る
相変化記録方式の光ディスク１は図示しない真空スパッ
タリング装置等を用いて作製される。すなわち基板３の
上に熱伝導手段としてのインジウム化合物、ITO膜５、
記録手段としての記録膜７、誘電体膜９及び金属膜11が
順次積層されている。

基板３はポリカーボネート又はアクリル樹脂PMMA（Po
lymethyl methacrylate）等の透明なプラスチックの部
材により直径５インチの円盤状に形成される。この基板
３には予めスパイラル状又は同心円状のトラックが形成
されている。

透明な部材で成るITO膜５は例えば厚さ1000Åに形成
され、金属と同等の熱伝導特性を有する。また、ITO膜
５の光学バンドギャップが約3eVであるため半導体レー
ザ等から出力される赤外線を透過させる。またITO膜５
はプラスチックの部材から成る基板３との密着性に優れ
ており、記録膜７を確実に基板３へ固着させる。

記録膜７は書込用のレーザビームが照射されると、こ
の照射された部分が急熱急冷されることにより非晶質状
態となり記録ピットが形成される。また消去用のレーザ
ビームが照射されると、この照射された部分が除熱除冷
されて結晶質状態となり前記記録ピットが消去される。
このように記録膜７はレーザビームの照射による重ね書
きで融解と凝固をくり返すから丈夫な部材、例えばInSb
Te等を用いて厚さ300Å又は500Å以上に形成される。

誘電体膜９は酸化アルミニウム（Al₂O₃）等の透明な
部材により厚さ1000Åに形成されている。また誘電体膜
９は記録膜７が融解したときにこの融解した部分が蒸発
して穴が形成されるのを防止する。

金属膜11は熱伝導特性の優れた部材、例えば金（Au）
等を用いて厚さ500Åに形成されている。金属膜11は前
述した如く記録膜７が融解したときにこれを急冷して非
晶質化を促進する。また金属膜11と誘電体膜９とで再生
信号の光学的エンハンスメントを行なう。

ここで光ディスク１の各層の熱電導率を比較すると、
誘電体膜９は基板３よりも大きく、記録膜７は誘電体膜
９より大きく、金属膜11は記録膜７よりも大きく、ITO
膜５は金属膜11と同等である。

次に作用を説明する。

第２図は光ディスク１の記録膜７へレーザ出力の異な
るレーザビームを照射した場合の作用を示した図であ
る。第２図に示すように大きなレーザ出力P₃、例えば15
mWのレーザビームを基板３及びITO膜５を介して記録膜
７へ照射すると、この照射された部分が急に熱せられて
融解する。この融解した部分はITO膜５及び金属膜11が
介在することにより急速に冷やされて非晶質の記録ピッ
ト15が形成される。

また小さなレーザ出力P₂、例えば10mWのレーザビーム
を記録膜７へ照射すると、この照射された部分が徐々に
熱せられて徐々に冷やされる。これにより結晶質状態、
すなわち記録ピットの存在しない消去状態になる。

以上の如くレーザ出力を変更することにより記録ピッ
トの形成及び消去を行なうことができる。従って、単一
の半導体レーザを用いてレーザ出力を変更することによ
りすでに書込まれた記録ピットを消去しながら新たな記
録ピットの書込みを行うことができる。

このような記録ピットの形成された記録膜７へ弱いレ
ーザ出力P₁、例えば1mWのレーザ光を照射すると、反射
光量の差に応じて記録ピット15を検出し再生信号を得る
ことができる。

次に第３図を参照して記録特性及び重ね書きに係る特
性を説明する。

光ディスク１を回転数1800rpmで回転させるととも
に、周波数4MHzでデューティ比50％のレーザビームを照
射して記録ピットを形成し、その後再生用のレーザ光に
より再生したときの再生信号のC/N比を図示しないスペ
クトロアナライザ等を用いて測定すると、第３図に示す
ように53dBが得られた。

以下同様にレーザビームの周波数のみを3MHz、2MHz、
1.5MHz、0.5MHzへ変更したときのそれぞれのC/N比は51d
B、50dB、50dB、40dBでほぼ一定の値が得られた。これ
は金属と同等の熱伝導特性を有するITO膜５を基板３と
記録膜７とのあいだに介在させたためであり、記録膜７
の下側すなわち基板３側の急冷効果を増加させることに
より、記録膜の非晶質化が容易になる。この結果、レー
ザビームの周波数を小さくした場合、すなわちパルス幅
を長くした場合であっても良好なC/N比を得ることがで
きる。このように従来例と比較して記録特性および重ね
書きの繰り返し特性が共に改善される。

次に周波数4MHzでデューティ比50％のレーザビームを
照射して記録ピットを形成した後に、周波数のみを3MHz
に変更して書換えを行なった場合の記録ピットの消え残
り量は18dBであった。

以下同様にレーザビームの周波数のみを2MHz、1.5MH
z、0.5MHzへ変更して順次書換えを行なった場合のぞれ
ぞれの消え残り量は16dB、16dB、15dBであった。このよ
うに高い周波数で書換えを行なった場合は消え残り量が
わずかに大きな値を示すが、実用上問題とならない程度
である。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、記録膜と基
板との間に熱伝導性に優れた部材から成る膜を介在させ
て構成したので、記録膜と基板との間の熱伝導に係る特
性を改善して記録ピットの重ね書きに係る特性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の構成図、第２図は記録
膜へレーザビームを照射した場合の作用を示した説明
図、第３図は本発明に係る実施例の記録特性及びオーバ
ーライトに係る特性を従来と比較して示した比較説明
図、第４図は従来例の構成図である。 １……光ディスク ３……基板 ５……ITO膜 ７……記録膜

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、 この基板上にあって情報が記録される記録膜と、 この記録膜と基板との間にインジウム化合物のIndium T
   in Oxide薄膜と、 を有することを特徴とする記録媒体。