JPH02152034A - 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】 〔）既　　要］ 光照射により結晶相変化を生じる光記録層を備えた光記
録媒体に関し。

案内溝内および案内溝間の双方の領域を記録領域として
使用可能な光記録媒体を提供可能とすることを目的とし
。

基板表面に互いに所定ピッチを以て配置された同心状ま
たは螺旋状の複数の凹部から成り且つ該基板表面に平行
な底面を有する案内溝と、該案内溝の底面上に形成され
た第１の該光記録層と、該案内）１４間における該基板
表面に該第１の光記録層とは分離して形成された第２の
該光記録層とを備えることから構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光照射により結晶相変化を生じる光記録層を
備えた書き換え可能な光記録媒体、具体的には光ディス
クに関する。

（従来の技術〕 光照射により結晶−非結晶間または結晶−結晶間の相変
化を生じる材料の薄膜を光記録層とする書き換え可能な
光ディスクの開発が行われている。

（Ｙ、　Ｇｏｔｏ　ｅｔ　ａｌ、、　Ｍｔ、　Ｒｅｓ、
　Ｓｏｃ、　Ｓｙｍｐ、　Ｐｒｏｃ。

Ｖｏｌ、７４＋　ｐ、２５１＋　１９８７　Ｍａｔｅｒ
ｉａｌ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　５ｏｃｉｅｔｙ、越野長明
他、　ＦＵＪＩＴＳＵ　Ｖｏｌ、３２．　Ｎｏ、２．　
ｐｐ、１４３１４８、１９８３） 例えば過剰のアンチモンを含有するインジウム・アンチ
モン（ＩｎＳｂ）薄膜は、薄膜堆積直後にはアモルファ
ス状態であるが、ある強度の光照射を受けると第１の反
射率を有する第１の結晶相に、さらに高強度の光照射を
受けると、より高い反射率を有する第２の結晶相に変化
する。そして、上記第１および第２の結晶間の相変化は
、照射光の強度または照射時間の制御によって可逆的に
生じる。

上記のｒｎｓｂ薄膜に、集束したレーザ光を用いて微小
な第１および第２の結晶相領域を形成しておき、相変化
を起こさない低強度のレーザ光を照射してそれぞれの領
域の反射光を検出することにより、これら微小領域に対
応する検出信号が得られる。したがって、これら反射率
の異なる微小結晶相領域を情報ビットの“１”および“
０゛に対応させることにより、情報を記録したり読出し
たりすることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第４図はＩｎＳｂ薄膜を用いた一ト記従来の書き換え可
能な光ディスクの構造を示す要部断面図であって１通常
、ガラス板によって補強された樹脂層から成る円板状の
基板１には、所定の幅（−）と深さ（Ｄ）を有する複数
の案内溝２が、所定のピッチで形成されている。案内溝
２は基板１の回転軸を中心上する同心円または螺旋状を
成している。そして、案内溝２が形成された基板１表面
に、　Ｉｎ５ｂ７ｊｉ膜から成る光記録層３が形成され
ている。

通常、　ｈ−ｏ、ｓ〜１μｍの案内溝２に沿って光学ヘ
ッドのトランキングが行われ、案内溝２の底面における
ＩｎＳｂ薄膜光記録層３に直径１μｍ程度に絞られたレ
ーザビームを照射して情報ピントの書込み、消去、続出
しが行われる。このレーザビームは、これら書込み、消
去、読出し操作に応じて。

適当な強度に制御される。

上記の説明から明らかなように、従来の光ディスクにお
いては、案内溝２間の光記録層３は記録領域として使用
されていない。これは、光記録層３が案内溝２および案
内溝２間の領域とで連続した薄膜として形成されている
ためである。例えば低反射率の結晶相領域内に形成され
た高反射率の微小結晶相領域を情報ビットとする場合に
、案内溝２内に高強度のレーザビームを照射すると、こ
のときに発生した熱が案内溝２間のＩｎＳｂ薄膜光記録
層３に拡散し、ここに高反射率の結晶相領域を生じる。

つまり、情報ビットは案内溝２から案内溝２間の領域に
まで広がった高反射率の結晶相から形成されることにな
る。したがって、このままで、案内溝２間のＩｎＳｂ薄
膜光記録層３に情報を書込んでも、この領域における情
報ビットを読出した場合、案内溝２底面に書込まれた情
報ビットによるエラーを生じる。逆に１案内溝２底面の
情報ビット線を読出した場合、案内溝２間の領域に書込
まれた情報ビットによるエラーが生じる。

すなわち、第４図に示す従来の光ディスクの構造では、
案内溝２底面と案内溝２間の領域の双方を情報トラック
として用いて記録容量を高めようとしても、これらの間
にクロストークが生じるため、実際には不可能であった
。

本発明は、上記従来の光ディスクにおける状況に鑑みて
なされたものであって、光ディスクにおける案内溝内お
よび案内溝間の双方の領域を記録領域として使用可能と
することを目的とする。

（課題を解決するための手段］ 上記目的は、基板表面に互いに所定ピンチを以て配置さ
れた同心状または螺旋状の複数の凹部から成り且つ該基
板表面に平行な底面を有する案内溝と、該案内溝の底面
上に形成された第１の該光記録層と、該案内溝間におけ
る該基板表面に該第１の光記録層とは分離して形成され
た第２の該光記録層とを備えたことを特徴とする本発明
に係る光記録媒体によって達成される。

（作　用］ 照射光の熱エネルギーによって結晶相変化を生じる５例
えばＩｎ５ｂ７４ｖ膜から成る光記録層を案内溝が設け
られた基板上に堆積する場合、この光記録層を案内溝内
の部分と案内溝間の部分とで熱的に分離された構造とす
る。これにより１一方の部分に対する書込み時の熱が他
方の部分に拡散することが防止され、それぞれの部分を
独立の書込み領域として使用可能となる。

上記の熱的分離手段としては、案内溝内側壁面のＩｎＳ
ｂ薄膜が選択的に除去された構造とするか。

この構造において、案内溝内の光記録層と案内溝間の領
域の光記録層との境界領域に低熱伝導率の材料から成る
層を設けた構造を用いる。

上記１ｎＳｂ薄膜の選択的除去には、　ＩｎＳｂ薄膜の
結晶相と非結晶相聞のエンチング選択性を利用する。

結晶化したＩｎＳｂ薄膜は非結晶状態のＩｎＳｂ薄膜よ
りエツチングされ難い。したがって、案内溝内（または
案内溝間）の領域のいずれかの非結晶相１ｎＳｂ薄膜に
対して、結晶化させるに必要な強度のレーザビームを選
択的に照射して結晶化させ、レーザビームが照射されな
かったＩｎＳｂ薄膜を１例えばスパッタエンチング法に
より選択的に除去することにより案内溝内（または案内
溝間）に１ｎｓｂ薄膜を選択形成する。同様にして、案
内溝間の領域（または案内溝内）にＩｎＳｂ薄膜を選択
形成する。それぞれ選択形成されたＩｎＳｂ薄膜は、少
なくとも案内溝内の側壁部で不連続となっている。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

以下の図面において、既掲の図面におけるのと同し部分
には同一符号を付しである。

第１図は本発明の光記録媒体（光ディスク）の基本的構
造を示す要部断面図であって１通常の光ディスクと同様
に１図示しないガラス板等によって補強された樹脂層か
ら成る基板１には２例えば０．８〜１．０　ｐｍの幅（
Ｗ）　　と８０〜１１００ｎの深さ（Ｄ）を有する複数
の案内溝２が、１．６μｍのピンチ（Ｐ）で形成されて
いる。案内溝２は基板１の回転軸を中心とする同心円ま
たは螺旋状を成している。

本発明においては、案内溝２の底面上と案内溝２間の領
域とで互いに分離した状態の光記録層３１および３２が
形成されている。光記録層３１および３２は１例えば厚
さ５０ｎｍ程度のＩｎＳｂ薄膜から成る。すなわち、光
記録層３１および３２は、第４図に示した従来の光ディ
スクにおける光記録層３のようには連続した層ではなく
、案内溝２の側壁部における段差により分離されている
。その結果１例えば光記録層３１にレーザ光を照射して
書込みを行っても。

このときに発生した熱は案内溝２間の領域に拡散せず、
光記録層３２に結晶相変化を生じることはない。逆に、
光記録層３２に書込みを行ったときに発生する熱によっ
て、光記録層３１に結晶相変化を生じることもない。し
たがって、光記録層３１および３２にそれぞれ書込まれ
た情報ピント間のクロストークがなくなる。

第２図は本発明の光記録媒体の構造の別の実施例を示す
要部断面図であって、第１図と同様な基板ｌにおける案
内溝２と案内溝２間の領域には互いに分離した光記録層
３１および３２が形成されているが、光記録層３１およ
び３２間には８　これらを構成する１例えば１ｎｓｂ薄
膜より熱伝導率が低い熱分月１層４が形成されている。

熱分離層４は１例えば厚さ１０ｎｍ程度の５ｉｏｚＦ！
膜から成る。これにより光記録層３１および３２の熱的
分離は、案内溝２の側壁部における段差に加えて熱分離
層４の厚さの分だけ増強され、より確実になる。なお、
同図においては、光記録層３１と基板１との間および光
記録層３２上に熱分離層４が存在する構造となっている
が、これは後述するように製造上の都合によるものであ
って本質的ではない。

第３図は第２図に示す本発明の光記録媒体を製造する工
程の実施例を説明するための要部断面図である。

第３図（ａ）を参照して、基板１は１例えばガラス板１
１とこれに塗布された樹脂層１２とから成る円板である
。樹脂層１２は１例えば紫外線硬化型の樹脂から成り１
図示しない金型とガラス仮１１との間の紫外線硬化樹脂
に紫外線を照射して、上記の案内溝２が形成される。こ
の工程は通常の光ディスクの製造と同様であって、詳細
は省略する。

次いで、第３図（ｂ）に示すように、基板１における案
内溝２が形成された表面全体に１例えば周知の真空蒸着
技術を用いて、　ｌｎｏ、ａｓｂｏ、６なる組成のＩｎ
Ｓｂ薄膜３０を厚さ約５０ｎｍ形成する。蒸着したまま
のＩｎＳｂ薄膜３０は非結晶状態にある。こののち１例
えば案内溝２間におけるＩｎＳｂ薄膜３０に、集束した
レーザビーム５を選択的に照射する。レーデビーム５の
被照射面における強度は、　ＩｎＳｂ薄膜３０が結晶相
に変化するに必要かつ充分な強度１例えば５ｍＷとする
。なお、第３図（ｂ）において、案内溝２が形成された
側から基ｖｉ、１４こ対してレーザビーム５を照射して
もよい。

次いで、　ＩｎＳｂ薄膜３０の全面に対して１例えばア
ルゴンイオンを用いるスパッタエツチングを施す。

結晶相のＩｎ５ｂｌ膜は非結晶相のＩｎ５ｂｌ膜に比ベ
エン゛チング速度が小さい。その結果、第３図（Ｃ）に
示すように、案内；ｊＩ￥２内の非結晶相の１ｎｓｂ薄
膜３０が選ｔＲ的に除去されてしまい、案内溝２間に結
晶相のＩｎＳｂ薄膜３０が残る。

上記のようにして案内溝２間にＩｎＳｂ薄膜３０が選択
的に残された基板１表面全体に１例えば周知の真空蒸着
技術を用いて、第３図（ｄ）に示すように厚さ約１０ｎ
ｍの５ｉ０２薄膜から成る熱分離層４を形成する。

次いで、第３１１（ｅ）に示すように、熱分離層４が形
成された基板１表面全体に、−ｈ記と同様にしてＩｎｏ
、　＝Ｓｂｏ、　ｂなる組成の＋ｎ５ｂ７ｙＩ膜３０′
を約５０ｎｍの厚さに形成する。こののち、案内溝２の
底面上における１ｎｓｂ薄膜３０′　に、集束したレー
ザビーム５を選択的に照射する。レーザビーム５′の被
照射面における強度は上記と同様とする。なお、レーザ
ビーム５′を、案内溝２が形成された側から基板１に対
して照射してもよいことも同様である。

次いで、　ＩｎＳｂ薄膜３０の全面に対して、ｈ記と同
様に５例えばアルゴンイオンを用いるスパッタエツチン
グを施す。その結果、第３図（ｆ）に示すように、案内
溝２間の非結晶相のＩｎＳｂ薄膜３０’が選択的に除去
されてしまい、案内溝２の底面上に結晶相のＩｎＳｂ薄
膜３０′が残る。このようにして、案内溝２の底面上お
よび案内溝２間に、第２図に示す光記録層３１および３
２がそれぞれ形成される。

なお、第３図（ｂ）においてレーザビーム５を案内溝２
内における１ｎｓｂ薄膜３０に照射し、一方、第３図（
ｅ）においてレーザビーム５′を案内溝２間におけるＩ
ｎ５ｂｌ膜３０′に照射してもよい。この場合には、案
内溝２の底面上には結晶相のＩｎＳｂ薄膜３ｏが残され
、このＩｎＳｂ薄膜３０と基板１の間には熱分離層４が
存在せず、一方、案内溝２間にはＩｎＳｂ薄膜３０′が
残され、このＩｎＳｂ薄膜３０′と基板１間に熱分離層
４が存在する構造となるが３本質的な差異は生じない。

また、第３図（ｅ）に示すように、熱分離層４を通して
案内溝２底面におけるｒｎｓｂ薄膜３０’にレーザビー
ム５′を照射する場合には、熱分離層４はレーザビーム
５′に対して透明であることが必要である。ＳｉＯ□薄
膜は、このような透明性および熱分離層４として必要な
ＩｎＳｂ薄膜に対する低熱伝う、す性の双方を満足する
材料の一つである。前記のようＱこ、第３図（ｂ）およ
び（ｅ）において、案内溝２が形成された側から基板１
に対して、それぞれ、レーザビーム５および５′を照射
する場合には、熱分シ）１層４に対して上記のような透
明性は要求されない。

したがって、熱分離層４の材料およびレーヂビム光源の
選択における自由度が大きくなる。

なお１本発明は、書込み一消去を結晶−結晶間の相変化
を用いて行うＩｎｏ、　ａｓｂｏ、　ｂなる過剰のアン
チモンを含有する組成のＩｎＳｂ薄膜に１＠らず、書込
み一消去を結晶−非結晶間の相変化を用いて行うインジ
ウムが過剰の組成のＩｎ５ｂ７ｉ１Ｊ膜についても適用
可能であることは言うまでもない。また、　ＩｎＳｂ薄
膜以外の材料であって、照射光の熱エネルギーによって
相変化を生じる光記録層にも適用可能であることは明ら
かである。

〔発明の効果］ 本発明によれば、光ディスクにおいて１通常記録領域と
して用いられる案内溝内に加えて、案内溝間の領域にも
情報ピントの書込みが可能となり記録各組が倍増された
高容量光ディスクを提供可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光記録媒体の基本的構造を示す要部断
面図 第２図は本発明の光記録媒体の構造の別の実施例を示す
要部断面図 第３図は本発明の光記録媒体の製造方法の実施例を説明
するための要部断面図 第４図はＩｎＳｂ薄膜を用いた従来の書き換え可能な光
ディスクの構造を示す要部断面図 である。 図において。 １は基板 ２は案内溝。 ３と３１と３２は光記録層２ ４は熱分離層 ５と５′はレーザビーム。 １１はガラス１反 １２は樹脂層 ３０と３０′はＩｎＳｂ薄膜 である。 本発明の光吉己録−イ俸の基本的＃ｒ造−第　１　図 、本苑日月の光１已、ゲト姻ｄ本のオ再遺の３・）の搬
器２イタ・］葛　２　図 光テ゛イスクの梼良 第　ｑ　図 本発明の光記詠２媒体のさ脣改演大の曳壜ジイダ］第　
３図（イの１）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光照射により結晶相変化を生じる材料から成る光
   記録層を有する光記録媒体であって、 基板表面に互いに所定ピッチを以て配置された同心状ま
   たは螺旋状の複数の凹部から成り且つ該基板表面に平行
   な底面を有する案内溝と、 該案内溝の底面上に形成された第１の該光記録層と、 該案内溝間における該基板表面に該第１の光記録層とは
   分離して形成された第２の該光記録層とを備えたことを
   特徴とする光記録媒体。
2. （２）上記第１および第２の光記録層が、該光記録層よ
   り低い熱伝導率を有する分離層によって、互いに熱的に
   分離されていることを特徴とする請求項１の光記録媒体
   。