JPH03169682A - Method for recording and erasing information - Google Patents

Method for recording and erasing information

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JPH03169682A
JPH03169682A JP1311351A JP31135189A JPH03169682A JP H03169682 A JPH03169682 A JP H03169682A JP 1311351 A JP1311351 A JP 1311351A JP 31135189 A JP31135189 A JP 31135189A JP H03169682 A JPH03169682 A JP H03169682A
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JP
Japan
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phase
recording
information
equilibrium
recording layer
Prior art date
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Application number
JP1311351A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Suzuki
克己 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH03169682A publication Critical patent/JPH03169682A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain an information recording and erasing method performing stable recording at high speed by laser beam of lower power by performing the recording and erasure of information by the phase change between a multi- phase of a non-equilibrium phase and an amorphous phase and the non- equilibrium phase generated at a beam irradiated part when a recording layer is irradiated with laser beam. CONSTITUTION:A substrate 1 is formed from a material such as plastic, for example, polyolefin or glass and a protective layer 3, a recording layer 2, a protective layer 4 and a protective layer 5 are formed thereon in this order. The recording layer 2 is formed from a material capable of generating a phase change between a multi-phase of a non-equilibrium phase and an amorphous phase and the non-equilibrium phase by the irradiation with laser beam. The phase change is rapid and can be generated by laser beam of relatively low power and there is In-Sb-Fe as a material having high recording stability. By controlling the composition of In-Sb-Te, a phase change can be generated between a multi-phase of an In3SbTe ternary compound and an amorphous phase and the In3SbTe2 ternary compound phase.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、レーザビーム等の光ビームを照射すること
によって照射部分に相変化を誘起させて情報を記録・消
去し、この相変化に伴う反射率、透過率等の光学特性の
嚢化を検出することにより情報を再生する情報記録媒体
に対する情報の記録及び消去方法に関する。このような
方法に用いられる情報記録媒体としては、光ディスク、
光カード、光テープ、及び光ドラム等がある。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) This invention records and erases information by irradiating a light beam such as a laser beam to induce a phase change in the irradiated area. The present invention relates to a method for recording and erasing information on an information recording medium, which reproduces information by detecting encapsulation of optical properties such as reflectance and transmittance due to this phase change. Information recording media used in this method include optical discs,
There are optical cards, optical tapes, optical drums, etc.

(従来の技術及び発明が解決しようとする課題) 従来、所謂イレーサブル光ディスク等の情報の消去が可
能な情報記録媒体として、相変化型のものが広く知られ
ている。この相変化型情報記録媒体は、例えば、ガラス
又はプラスチック(ポリカーボネート樹脂、ポリメチル
メタクリレート樹脂等)からなる基板と、この基板上に
形成された記録層とを備えている。この記録層を形成す
る材料としては、例えばGeTe等のカルコゲナイド系
合金が知られており、これらは異なる条件の光ビーム(
例えばレーザビーム)を照射することにより、例えば結
晶と非晶質との間で可逆的に相変化するので、この相変
化を利用して情報を記iA及び消去し、これらの相変化
に伴う反射率又は透過率等の光学的特性の変化を利用し
て情報を読取ることができる。
(Prior Art and Problems to be Solved by the Invention) Phase change type media have been widely known as information recording media from which information can be erased, such as so-called erasable optical discs. This phase change type information recording medium includes, for example, a substrate made of glass or plastic (polycarbonate resin, polymethyl methacrylate resin, etc.) and a recording layer formed on the substrate. Chalcogenide alloys such as GeTe are known as materials for forming this recording layer, and these alloys can be used for light beams under different conditions (
By irradiating it with a laser beam (for example, a laser beam), the phase changes reversibly between crystal and amorphous, so this phase change is used to record and erase information, and the reflection accompanying these phase changes is Information can be read using changes in optical properties such as rate or transmittance.

このような記録層としては、光ビームの照射条件によっ
て相変化が生じ易い共晶組戊をを有する材料や金属間化
合物を形成する材料が適している。
As such a recording layer, a material having a eutectic structure or a material forming an intermetallic compound that easily undergoes a phase change depending on the irradiation conditions of the light beam is suitable.

しかしながら、従来、相変化型情報記録媒体に対して行
われいた結晶・非晶質問の相変化を利用した情報の記録
及び消去では、十分満足できる特性を保持しているとは
言えない。特に、記録及び消去を一層高速化して単一ビ
ームオーバーライトを可能にすることが望まれている。
However, it cannot be said that the recording and erasing of information using the phase change between crystal and amorphous interrogation, which has been conventionally performed on phase change type information recording media, maintains sufficiently satisfactory characteristics. In particular, it is desired to further speed up recording and erasing to enable single beam overwriting.

また、一層低パワーの光ビームで記録及び消去できるこ
と、及び記録の安定性を一層高くすることも里まれでい
る。
It is also desirable to be able to record and erase information using a light beam with even lower power, and to further increase the stability of recording.

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
記録及び消火を高速で実施することができ、より低パワ
ーの光ビームで記録及び消去を行うことができ、記録の
安定性が高い情報の記録及び消去方法を提供することを
目的とする。
This invention was made in view of such circumstances, and
It is an object of the present invention to provide a method for recording and erasing information that can perform recording and extinguishing at high speed, can perform recording and erasing with a lower power light beam, and has high recording stability.

[発明の構成] (課題を解火するための手段) この発明に係る情報の記録及び消去方法は、基板と、光
ビームの照射によって照射部分が相冗なる2つの相間で
相変化する記録層とをHする情報記録媒体に対する情報
記録及び消去方法であって、この情報の記録及び消去が
、前記記録層に光ビームを照射した際にビーム照射部分
に生起する非平衡結晶相及び非晶質相の混相と非平衡結
晶相との間の相嚢化によってなされることを特徴とする
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) The information recording and erasing method according to the present invention comprises a substrate and a recording layer whose phase changes between two phases whose irradiated portions are redundant when irradiated with a light beam. A method for recording and erasing information on an information recording medium, wherein the recording and erasing of information eliminates non-equilibrium crystal phases and amorphous phases that occur in the beam irradiated area when the recording layer is irradiated with a light beam. It is characterized by being formed by phase encapsulation between a mixed phase and a non-equilibrium crystalline phase.

(作用) この発明においては、光ビームの照射により非平衡結晶
相及び非晶質相の混相と非平衡桔晶相との間の相変化を
生じさせて情報の記録・消去を行う。このような相変化
は、従来の相変化型記録媒体で行われているig衡結晶
相と非晶質相との相変化よりも高速である。従って、情
報の把録及び消去を高速化することができる。また、代
バワーの光ビームで記録及び消去を行うことができ、記
録の安定性も高い。
(Function) In the present invention, information is recorded and erased by causing a phase change between a mixed phase of a non-equilibrium crystalline phase and an amorphous phase and a non-equilibrium crystalline phase by irradiation with a light beam. Such a phase change is faster than the phase change between an equilibrated crystalline phase and an amorphous phase that occurs in conventional phase change recording media. Therefore, information can be captured and deleted at high speed. Furthermore, recording and erasing can be performed with a light beam of moderate power, and recording stability is high.

(実施例) 以下、添付図面を参照してこの発明について?体的に説
明する。第1図はこの発明に用いられる情報記録媒体の
一例を示す断面図である。
(Example) The following describes this invention with reference to the attached drawings. Explain physically. FIG. 1 is a sectional view showing an example of an information recording medium used in the present invention.

基板1はポリオレフィン、エポキシ、ポリカーボネート
(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等の
プラスチック、又はガラス等、この技術分野で通常用い
られる材料で形成されている。この基板1の上に、保護
層3、記録層2、保護層4及び保護層5がこの順に形成
されている。
The substrate 1 is made of a material commonly used in this technical field, such as a plastic such as polyolefin, epoxy, polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), or glass. On this substrate 1, a protective layer 3, a recording layer 2, a protective layer 4, and a protective layer 5 are formed in this order.

保護層3及び保護層4は、記録層2を挟むように配設さ
れており、有機高分子材料、例えばPMMA,ボリスチ
レン等の熱可塑性樹脂若しくは紫外線硬化樹脂(所謂2
P樹脂) 又はSiO■、A12 0q、AIN,Zn
S,若しくはZrO。等の誘電体で形或される。これら
保護層3.4は記紐層2が空気中の水分の影響を受ける
ことを未然に防止する機能、記録・消去の際にレーザビ
ーム等の光ビームにより記録層2の照射部分が飛散した
り穴が形成されてしまうことを防止する機能、又は記録
層の温度をコントロールする機能等を何している。これ
ら保護層3,4はスビンコート法、蒸着法、スパッタリ
ング法等によって好適に形或することができる。なお、
これら保護層3.4の厚みは10入乃至数十μmである
ことが好ましい。
The protective layer 3 and the protective layer 4 are disposed to sandwich the recording layer 2, and are made of an organic polymer material, such as a thermoplastic resin such as PMMA or boristyrene, or an ultraviolet curing resin (so-called 2
P resin) or SiO■, A12 0q, AIN, Zn
S, or ZrO. It is formed of a dielectric material such as These protective layers 3.4 have the function of preventing the recording layer 2 from being affected by moisture in the air, and prevent the irradiated portion of the recording layer 2 from being scattered by a light beam such as a laser beam during recording or erasing. It has a function of preventing the formation of holes or a function of controlling the temperature of the recording layer. These protective layers 3 and 4 can be suitably formed by a coating method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. In addition,
The thickness of these protective layers 3.4 is preferably 10 μm to several tens of μm.

保護層5は情報記録媒体取扱う際の表面での傷やほこり
等を防止するために配設されるもので、スビンコート法
等により紫外線硬化樹脂を塗布し、これに紫外線を照射
して硬化させること等により形成される。この保護層5
の層厚は100入乃至数十μmであることが好ましい。
The protective layer 5 is provided to prevent scratches, dust, etc. on the surface when handling the information recording medium, and is made by applying an ultraviolet curable resin using a subin coating method or the like and curing it by irradiating it with ultraviolet rays. It is formed by etc. This protective layer 5
The layer thickness is preferably from 100 μm to several tens of μm.

なお、保護層3,4.5は設けることが好ましいが、必
ずしも設けなくてもよい。
Although it is preferable to provide the protective layers 3, 4.5, they do not necessarily have to be provided.

また、第2図に示すように、保護層4と保護層5との間
に反射層6を設けてもよい。この反射層6は、再生用の
光ビームを反射させて多重干渉により再生信号を増大さ
せる機能、及び情報の記録・消去の際に記録層2を急冷
して後述するオーバーライトを容易化する機能を有して
いる。反射層6としては、Au,A,Q,Cu,Cr,
Ni −C『等の金属又は合金を用いることができる。
Further, as shown in FIG. 2, a reflective layer 6 may be provided between the protective layer 4 and the protective layer 5. This reflective layer 6 has the function of reflecting the reproduction light beam to increase the reproduction signal through multiple interference, and the function of rapidly cooling the recording layer 2 when recording/erasing information to facilitate overwriting, which will be described later. have. The reflective layer 6 includes Au, A, Q, Cu, Cr,
Metals or alloys such as Ni-C' can be used.

上記機能を達成するために、反射層6の厚みは数十人乃
至3000入であることが好ましい。
In order to achieve the above function, the thickness of the reflective layer 6 is preferably from several tens of layers to 3,000 layers.

記録層2は、光ビームの照射により、非平衡結晶相及び
非晶質相の混相と非平衡粘晶相との間で相変化し滉る拐
料で形或されている。ここで非平衡相とは準安定相等の
平衡状態では存在しない相をいう。このような相変化は
高速であり、従って記録及び消去を高速化することがで
きる。また、このような相変化は、比較的低パワー光ビ
ームで生起させることができるので記録しやすい。さら
に、記録の安定性が高い。このような相変化をし得る材
料としてはIn−Sb−TeSGe−Sb−TeSAu
−Sb−Te,Ag−Sb−Te等がある。
The recording layer 2 is formed of a material that undergoes a phase change between a mixed phase of a non-equilibrium crystal phase and an amorphous phase and a non-equilibrium viscous crystal phase when irradiated with a light beam. Here, the non-equilibrium phase refers to a phase that does not exist in an equilibrium state, such as a metastable phase. Such a phase change is fast and therefore can speed up recording and erasing. Furthermore, such a phase change can be caused with a relatively low power light beam, making it easy to record. Furthermore, recording stability is high. In-Sb-TeSGe-Sb-TeSAu is a material that can undergo such a phase change.
-Sb-Te, Ag-Sb-Te, etc.

記録層2を例えばIn−Sb−Teで形成すると、先ビ
ームを照射して溶融・急冷した場合に、その急冷条件に
よって、非晶質になる場合と、畠温相である1 n M
 S b T e 2三元化合物が非平衡相として出現
する場合とがある。In−Sb−Te合金は本質的に結
晶化速度が大ぎく、またこの非晶質とIn3SbTe2
三元化合物(非平衡結晶相)との間の相変化は、極めて
高速であるから、記録層の組成をIn.SbTe2にす
ることにより初期化、記録及び消去を高速化することが
できる。記録層の組成がIn.SbTe2の場合には、
この組成の結晶相が極めて安定なため、非晶質相を形成
するためには極めて大きいパワーの光ビーム照射が必要
となる。また、厳奇にIn3 SbTe2三元化合物組
成に調節することは再現性の面から不利である。これに
対し、In−Sb−Teの組成を調節することにより、
In3 SbTe2二元化合物及び非晶質相の混合相と
、In3 SbTe2三元化合物相との間で粗食化させ
ることができる。この相変化は、上述の非晶質とIn3
 SbTe2三元化合物との間の相変化における不都合
を解消す,ることかでき、しかも極めて高速である。従
って、初期化、記録及び泪去を高速化することができる
。また、この合金は混和状態の安定性が高い。このよう
な相変化を利用することにより、In−Sb−Te合金
において比較的広範囲の組或に亘って記録及び消去がn
■能となり、かつ低いパワーの光ビーム照射により記録
及び消表が可能となる。すなわち、極めて記録及び消表
を行い易い。
When the recording layer 2 is formed of, for example, In-Sb-Te, when it is melted and rapidly cooled by irradiation with a pre-beam, it may become amorphous depending on the quenching conditions, or it may become 1 nM, which is the Hatate temperature phase.
There are cases where the S b T e 2 ternary compound appears as a non-equilibrium phase. In-Sb-Te alloy inherently has a high crystallization rate, and this amorphous and In3SbTe2
Since the phase change between the ternary compound (non-equilibrium crystal phase) and the ternary compound (non-equilibrium crystal phase) is extremely fast, the composition of the recording layer is set to In. By using SbTe2, initialization, recording, and erasing can be made faster. The composition of the recording layer is In. In the case of SbTe2,
Since the crystal phase of this composition is extremely stable, extremely high power light beam irradiation is required to form an amorphous phase. Moreover, strictly adjusting the In3 SbTe2 ternary compound composition is disadvantageous from the viewpoint of reproducibility. On the other hand, by adjusting the composition of In-Sb-Te,
Roughing can be carried out between the mixed phase of the In3 SbTe2 binary compound and the amorphous phase and the In3 SbTe2 ternary compound phase. This phase change is caused by the above-mentioned amorphous and In3
It is possible to eliminate the disadvantages of phase change between SbTe2 and the ternary compound, and moreover, it is extremely fast. Therefore, initialization, recording, and erasing can be speeded up. Additionally, this alloy has high stability in the mixed state. By utilizing such a phase change, recording and erasing can be performed over a relatively wide range of groups in the In-Sb-Te alloy.
(2) Recording and erasing is possible by irradiating a low-power light beam. That is, it is extremely easy to record and erase information.

この記録層2は蒸着法、スパッタリング法等によって好
適に形成することができる。なお、合金ターゲットを使
用して蒸着又はスパッタリングする場合には、ターゲッ
ト組成と実際に形威される膜の組成とに差があることを
考慮する必要がある。
This recording layer 2 can be suitably formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. Note that when performing vapor deposition or sputtering using an alloy target, it is necessary to take into account that there is a difference between the target composition and the composition of the film actually formed.

また、多元同時蒸着又は多元同時スパッタリング等によ
って或膜することもできる。記録層2の層厚は100乃
至3000入であることが好ましい。
Further, a film can also be formed by simultaneous multi-dimensional vapor deposition or simultaneous multi-dimensional sputtering. The thickness of the recording layer 2 is preferably 100 to 3000 μm.

次に、第3図及び第4図を参照しながらこの丈施例に係
る情報記録媒体の記録層の形成方法の一例について説明
する。第3図はこの実施例の記録層を形成するために用
いられるスパッタリング装置の概略構成を示す縦断面図
、第4図はその横断面図である。図中10は真空容器を
示し、この真空容器10はその底面にガス導入ボート1
1及びガス排出ボート12を有している。ガス排出ポ−
ト12は排気装置13に接続されており、この排気装t
xtl3により排出ポート12を介して真空容器10内
が排気される。また、ガス導入ポート11はアルゴンガ
スボンベ14に接続されており、このボンベ14から真
空容器lo内にガス導入ボート11を介してスパッタリ
ングガスとしてのアルゴンガスが導入される。真空容器
1o内の上部には、基板支持用の目板状の四転基台15
がその面を水平にして配設されており、その下面に基板
1が支持され、図示しないモータによって回転されるよ
うになっている。また、真空容器1o内の底部近傍には
、基台15に対向するように、夫々記録層を構成する元
素で夫々形成されたスパッタリング源(ターゲット)2
1,22.23が配設されており、各スパッタリング源
には図示しない高周波電源が接続されている。記録層2
をInSb−Te三元合金で形成する場合には、スパッ
タリング源21.22.23を夫々In,SbTeで形
或する。
Next, an example of a method for forming a recording layer of an information recording medium according to this length embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a sputtering apparatus used to form the recording layer of this example, and FIG. 4 is a cross-sectional view thereof. In the figure, 10 indicates a vacuum vessel, and this vacuum vessel 10 has a gas introduction boat 1 on its bottom surface.
1 and a gas discharge boat 12. Gas exhaust port
The exhaust system t12 is connected to an exhaust system 13, and this exhaust system t
The inside of the vacuum container 10 is evacuated via the exhaust port 12 by the xtl3. Further, the gas introduction port 11 is connected to an argon gas cylinder 14, and argon gas as a sputtering gas is introduced from the cylinder 14 into the vacuum vessel lo via the gas introduction boat 11. At the top of the vacuum container 1o, there is a batten-shaped quadrilateral base 15 for supporting the substrate.
is arranged with its surface horizontal, and the substrate 1 is supported on the lower surface thereof and is rotated by a motor (not shown). Further, in the vicinity of the bottom of the vacuum chamber 1o, sputtering sources (targets) 2 each formed of the elements constituting the recording layer are placed so as to face the base 15.
1, 22, and 23 are arranged, and a high frequency power source (not shown) is connected to each sputtering source. Recording layer 2
When the sputtering sources 21, 22, and 23 are formed of InSb-Te ternary alloy, the sputtering sources 21, 22, and 23 are formed of In and SbTe, respectively.

これらスパッタリング源21,22.23の上方には、
夫々モニタ装置24.25.26が設けられており、こ
れらモニタ装置により各スパッタリング源からのスパッ
タリング量をモニタし、記録層が所定の組成になるよう
に各スパッタリング源に投入する電力量を調節するよう
になっている。
Above these sputtering sources 21, 22, 23,
Monitor devices 24, 25, and 26 are provided respectively, and these monitor devices monitor the amount of sputtering from each sputtering source and adjust the amount of power input to each sputtering source so that the recording layer has a predetermined composition. It looks like this.

このようなスパッタリング装置においては、先ず、排気
装置により真空容器10内を例えば10−’Torrま
で排気する。次いで、ガス導入ボート11を介して容器
10内にアルゴンガスを導入しつつ、排気装置13の排
気量を調節して真空容器10内を所定圧力のアルゴンガ
ス雰囲気に保持する。この状態で、基板1を回転させつ
つ、スパッタリング源21.22に所走時間所定の電力
を印加する。これにより、基板1に所定組成の記録層が
形成される。なお、保護層を形成する場合には、記録層
2の形成に先立ち、保護層の組成に調整されたスパッタ
リング源を用いて上述したようにスパッタリングするこ
により基板1上に保護層3を形成し、その後記録層2を
形成し、更に保護層3を形或する場合とl,i1様の条
件で記録層2の上に保護層4を形成することができる。
In such a sputtering apparatus, first, the inside of the vacuum chamber 10 is evacuated to, for example, 10-' Torr using an exhaust device. Next, while introducing argon gas into the container 10 via the gas introduction boat 11, the exhaust amount of the exhaust device 13 is adjusted to maintain the inside of the vacuum container 10 in an argon gas atmosphere at a predetermined pressure. In this state, while rotating the substrate 1, a predetermined power is applied to the sputtering sources 21 and 22 for a predetermined running time. As a result, a recording layer having a predetermined composition is formed on the substrate 1. Note that when forming the protective layer, prior to forming the recording layer 2, the protective layer 3 is formed on the substrate 1 by sputtering as described above using a sputtering source adjusted to the composition of the protective layer. In the case where the recording layer 2 is then formed and the protective layer 3 is formed, the protective layer 4 can be formed on the recording layer 2 under the same conditions as l and i1.

また、反射層6を形或する場合には、反射層6の材料で
形成されたスパッタリング源を用いて同様にスパッタリ
ングする。
Further, when forming the reflective layer 6, sputtering is performed in the same manner using a sputtering source made of the material of the reflective layer 6.

次に、この発明の情報記録媒体における初期化、並びに
、情報の記録、消去及び再生について説明する。
Next, initialization, recording, erasing, and reproduction of information in the information recording medium of the present invention will be explained.

初期化 記録層2は或膜直後に通常非晶質であるが、情報を記録
するためには結晶である必要があるので、レーザビーム
等の光ビームを記録層2に全面照射して加熱徐冷し、記
録層2を結晶化する。このときの光ビーム照射は、記録
層2が非甲・衡結晶相になるようなパワーレベルで行う
The initialized recording layer 2 is usually amorphous immediately after forming a film, but in order to record information, it needs to be crystalline, so the entire surface of the recording layer 2 is irradiated with a light beam such as a laser beam to gradually heat it. Cool and crystallize the recording layer 2. The light beam irradiation at this time is carried out at a power level such that the recording layer 2 becomes a non-hybrid crystalline phase.

記録 高出力でパルス幅が短い光ビームを記録層2に照射し、
照射部分を加熱急冷して非平衡結昂相から非平衡結晶相
と非晶質相との混相に相変化させ、記録マークを形成す
る。
A light beam with high recording power and short pulse width is irradiated onto the recording layer 2,
The irradiated area is heated and rapidly cooled to change the phase from a nonequilibrium condensed phase to a mixed phase of a nonequilibrium crystalline phase and an amorphous phase, thereby forming a recording mark.

消去 記録層2に形成された記録マーク部に、記録の際よりも
低出力でパルス幅が長い光ビームを照射して記録マーク
部を結晶に相変化させ、情報を消去する。このときの光
ビーム照射は、記録マーク部が非平由結晶相となるよう
なパワーレベルで行う。
A light beam having a lower output and a longer pulse width than that used during recording is irradiated onto the recording mark portion formed on the erasing recording layer 2 to change the phase of the recording mark portion into a crystal, thereby erasing information. The light beam irradiation at this time is performed at a power level such that the recording mark portion becomes a non-plain crystal phase.

再生 情報を記録した記録層2に比較的弱い光ビームを照射し
、記録マーク部と非記録部との間の光学的特性、例えば
反射率の差を検出して情報を読取る。
A relatively weak light beam is irradiated onto the recording layer 2 on which reproduced information has been recorded, and the information is read by detecting the difference in optical characteristics, such as reflectance, between the recorded mark portion and the non-recorded portion.

なお、この発明に係る情報の記録及び消去方法は、+1
t−ビームオーバーライトに適用することが可能である
。llj−ビームオーバーライトとは、tit−の光源
から放射されるレーザビームを、第5図に示すように消
去レベルPFLと記録レベルPWとの間でパワー変調し
て、消去パワーレベルの光ビームに記録パワーレベルの
パルスを重畳させ、既に記録された情報を消去しながら
新しい情報を重ね書きすることである。
The information recording and erasing method according to this invention is +1
It is possible to apply it to T-beam overwriting. llj-beam overwriting is to power-modulate the laser beam emitted from the tit- light source between the erase level PFL and the recording level PW, as shown in FIG. 5, to create a light beam at the erase power level. This involves superimposing pulses at the recording power level to erase previously recorded information while overwriting new information.

この発明を単一ビームオーバーライトに適用することが
できる理由は、この方法における柑変化が高速で実施さ
れることにある。すなわち、単一ビームオーバーライト
の場合には、ビームのパワー変調のみで記録・消去を行
うため、記録及び消去速度が大きいことが要求される。
The reason why this invention can be applied to single beam overwriting is that the transformation in this method is performed at high speed. That is, in the case of single beam overwriting, recording and erasing are performed only by modulating the power of the beam, so high recording and erasing speeds are required.

従って、相変化速度が大きいことが要求されるのである
Therefore, a high phase change rate is required.

なお、媒体を第2図に示す層構成にし、保護層4、5に
断熱機能を持たせ、反射層6に急冷機能を持たせること
により、一層、単一ビームオーバーライトを容易化する
ことができる。つまり、保護層の断熱機能により消去が
行われ易くなり、反射層の急冷機能により非晶質化を確
実化することができ、もってlli−ビームオーバーラ
イトを行い易くすることができる。
Incidentally, single beam overwriting can be further facilitated by forming the medium into the layered structure shown in FIG. 2, providing the protective layers 4 and 5 with a heat insulating function, and providing the reflective layer 6 with a rapid cooling function. can. In other words, the heat insulating function of the protective layer facilitates erasing, and the rapid cooling function of the reflective layer ensures amorphization, thereby facilitating lli-beam overwriting.

さらに、記録の際の光ビームのパワー又はパルス幅等を
何段階かに変化させて照射し、記録マークの反射早を複
数段階にする多値記録を行うことも可能である。
Furthermore, it is also possible to perform multi-level recording in which the power or pulse width of the light beam during recording is varied in several stages, and the reflection speed of the recording mark is set in multiple stages.

次に、この発明の試験例について説明する。Next, test examples of the present invention will be explained.

試験例1 第1図の層構戊を有し、In−Sb−Te三元合金で形
成された記録層を備えた光ディスクサンプルを作製した
。In−Sb−Te三元系の平衡状態図では、435℃
以上の高温でIn3 SbTe2三元化合物が出現する
。この高温相が出現する組或範囲は、I n q T 
e 7、InSb,Sb,Ini Teaで囲まれた組
或範囲であることが報告されている( Z.Mcta 
l l kdcBd.71 (1.980)H.9 )
。この試験例においては、記録層の組或をIniSbT
e2三元化合物の近傍組成であるI n tb. ,S
 b 34,T e 30にしてサンプルを作製した。
Test Example 1 An optical disk sample having the layer structure shown in FIG. 1 and having a recording layer made of an In-Sb-Te ternary alloy was produced. In the equilibrium phase diagram of the In-Sb-Te ternary system, 435℃
At higher temperatures, an In3 SbTe2 ternary compound appears. The range in which this high temperature phase appears is I n q T
e 7, InSb, Sb, Ini Tea is reported to be a certain range (Z. Mcta
l l kdcBd. 71 (1.980)H. 9)
. In this test example, the recording layer set was IniSbT.
I n tb. which is the neighborhood composition of the e2 ternary compound. ,S
A sample was prepared at b 34 and T e 30.

このサンプルについて、基板側から種々のパルス幅の波
長8 3 0 tvの半導体レーザビームを一定強度で
記録層に対物レンズを用いて集光照射し、その際の照射
部の組織を透過電子顕微鏡(T E M)で調べた。そ
の結果を第6図に示す。第6図は、横軸に照射レーザビ
ームのパルス幅をとり、縦軸にレーザビーム強度をとっ
て、照射部分の状態を示す図である。この図において、
領域Aは照射部が非晶質となった領域であり、領域Cは
平衡相の結晶相となった領域である。
Regarding this sample, a semiconductor laser beam with a wavelength of 830 tv with various pulse widths was irradiated from the substrate side at a constant intensity onto the recording layer using an objective lens, and the structure of the irradiated area was examined using a transmission electron microscope ( TEM). The results are shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the state of the irradiated portion, with the horizontal axis representing the pulse width of the irradiated laser beam and the vertical axis representing the laser beam intensity. In this diagram,
Region A is a region in which the irradiated portion has become amorphous, and region C is a region in which the irradiated portion has become a crystalline phase in an equilibrium phase.

また、領域Dは溶融後平衡相の結晶相となった領域、領
域Bは膜破壊を生じた領域である。
Further, region D is a region where the crystalline phase of the equilibrium phase is formed after melting, and region B is a region where film destruction has occurred.

また、領域■は高温相のIn3 SbTe2三元化合物
(非平衡相)が出現した領域、領域Mは、I n)Sb
Te2三元化合物(非平衡相)と非晶質相との混相とな
った領域である。
In addition, region ■ is a region where a high-temperature phase of In3SbTe2 ternary compound (non-equilibrium phase) has appeared, and region M is a region where In3SbTe2 ternary compound (non-equilibrium phase) has appeared.
This region is a mixed phase of a Te2 ternary compound (non-equilibrium phase) and an amorphous phase.

従来は、図中のA2−C2間又はA3−.I3間の相変
化、すなわち、非晶質と平衡相結晶との間、又は非晶質
と非平衡結晶との間の相変化を利用して情報の記録を行
っていた。これに対し、この発明では図中のMl−11
間の相変化を利用する。すなわち、この発明は非・ド衡
I n3SbTe2結晶及び非晶質相の混相と、非平衡
1n3 SbTe2結晶相との間の相変化を利用するも
のである。第6図から明らかなように、本発明の記録及
び消表方法は、従来の方法に比較して動作範囲が.広く
、より短パルスでの動作が可能であり、A3とI3との
変化よりも低パワーで記録が可能である。つまり、従来
より高速で、かつ低パワーで記録及び消去を行えること
が確認された。
Conventionally, between A2 and C2 or between A3 and . Information has been recorded by utilizing the phase change between I3, that is, the phase change between an amorphous state and an equilibrium phase crystal, or between an amorphous state and a nonequilibrium phase crystal. On the other hand, in this invention, Ml-11 in the figure
Utilizing the phase change between That is, the present invention utilizes a phase change between a mixed phase of a non-equilibrium I n3 SbTe2 crystal and an amorphous phase and a non-equilibrium I n3 SbTe2 crystal phase. As is clear from FIG. 6, the recording and erasing method of the present invention has a wider operating range than the conventional method. It is possible to operate with wider and shorter pulses, and it is possible to record with lower power than the A3 and I3 variations. In other words, it has been confirmed that recording and erasing can be performed at higher speed and with lower power than before.

試験例2 試験例1で用いたサンプルの動的記録特性の評価を行っ
た。この試験例での記録は、第6図中のパワーレベルが
A2とC2との間でのオーバーライト、及びパワーレベ
ルがM1とI1との間でのオーバーライトとした。
Test Example 2 The dynamic recording characteristics of the sample used in Test Example 1 were evaluated. In this test example, overwriting was performed between power levels A2 and C2 in FIG. 6, and overwriting was performed between power levels M1 and I1.

このようにしてオーバーライトしたサンプルを、温度8
5℃、相対湿度85%の恒温恒湿槽に装入し、加速劣化
テストを行った。その際の再生信号のC/Nの変化を第
7図に示す。第7図において、×−×はA2とC2との
間でオーバーライトしたサンプルのC/N変化を示し、
〇一〇ハM1とI1との間でオーバーライトしたサンプ
ルのC/N変化を示す。この図に示すように、A2とC
2との間でオーバーライトしたサンプルはC/Nの劣化
が大きく、M1と11との間でオ−バーライトしたサン
プルはC/Hの劣化が小さかった。つまり、In3 S
bTe2非平衡相のIlj相と非晶質相との間で柑変化
させた場合の記録状態よりも、I n3 SbTe2非
平衡柑及び非晶質相の混相とIn,SbTe2非平衡相
との間で相変化させた場合の記録状態のほうが安定性が
高いことが確認された。
The sample overwritten in this way was heated to 8
The sample was placed in a constant temperature and humidity chamber at 5°C and relative humidity of 85%, and an accelerated deterioration test was conducted. FIG. 7 shows the change in C/N of the reproduced signal at that time. In FIG. 7, ×−× indicates the C/N change of the sample overwritten between A2 and C2,
〇1〇C shows the C/N change of the sample overwritten between M1 and I1. As shown in this figure, A2 and C
The sample overwritten between M1 and M1 had a large deterioration in C/N, and the sample overwritten between M1 and M11 had a small deterioration in C/H. In other words, In3 S
Compared to the recorded state when changing between the Ilj phase of the bTe2 nonequilibrium phase and the amorphous phase, the difference between the In3 SbTe2 nonequilibrium phase and the mixed phase of the amorphous phase and the In,SbTe2 nonequilibrium phase It was confirmed that the recording state when the phase was changed was more stable.

[発明の効果] この発明によれば、光ビームの照射により非平衡相及び
平衡相の混相と非平衡相との間の相嚢化を生じさせて情
報の記録・消去を行うので、情報の記録及び消去を高速
化することができ、比較的低いパワーの先ビームで情報
を記録及び消去することができる。また、記録及び消去
の動作領域が広く、記録の安定性も高い。
[Effects of the Invention] According to the present invention, information is recorded and erased by causing phase envelopment between a mixed phase of a non-equilibrium phase and an equilibrium phase and a non-equilibrium phase by irradiation with a light beam. Recording and erasing can be performed at high speed, and information can be recorded and erased using a relatively low power beam. Furthermore, the operating range for recording and erasing is wide, and recording stability is high.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図はこの発明の実施例に係る情報記録媒
体を示す断面図、第3図は記録層を形成するための装置
の概略構成を示す縦断面図、第4図はその横断面図、第
5図はオーバーライトの際のレーザバワーを示す図、第
6図は記録層に対するレーザビームの照射条件を変化さ
せた場合の照射部分の状態を示す図、第7図は加速試験
におけるC/Hの劣化を示すグラフ図である。 1;基板、2;記録層、3,4.5.保護層、6:反射
1 and 2 are cross-sectional views showing an information recording medium according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of an apparatus for forming a recording layer, and FIG. 4 is a cross-sectional view thereof. Figure 5 is a diagram showing the laser power during overwriting, Figure 6 is a diagram showing the state of the irradiated area when the laser beam irradiation conditions on the recording layer are changed, and Figure 7 is the diagram in the acceleration test. It is a graph diagram showing deterioration of C/H. 1; Substrate, 2; Recording layer, 3, 4.5. Protective layer, 6: Reflective layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基板と、光ビームの照射によって照射部分が相異なる2
つの相間で相変化する記録層とを有する情報記録媒体に
対する情報記録及び消去方法であって、この情報の記録
及び消去が、前記記録層に光ビームを照射した際にビー
ム照射部分に生起する非平衡結晶相及び非晶質相の混相
と非平衡結晶相との間の相変化によってなされることを
特徴とする情報の記録及び消去方法。
The irradiated area differs depending on the substrate and the light beam 2.
A method for recording and erasing information on an information recording medium having a recording layer that changes phase between two phases, wherein the recording and erasing of information is performed by non-conforming that occurs in the beam irradiated area when the recording layer is irradiated with a light beam. A method for recording and erasing information, characterized in that the method is performed by a phase change between a mixed phase of an equilibrium crystalline phase and an amorphous phase and a non-equilibrium crystalline phase.
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