JPH0388148A - 相変化型光ディスク - Google Patents
相変化型光ディスクInfo
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- JPH0388148A JPH0388148A JP1226034A JP22603489A JPH0388148A JP H0388148 A JPH0388148 A JP H0388148A JP 1226034 A JP1226034 A JP 1226034A JP 22603489 A JP22603489 A JP 22603489A JP H0388148 A JPH0388148 A JP H0388148A
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Links
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Landscapes
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、レーザ光照射により可逆的な相変化を用いて
情報を記録する光ディスクに関するものであって、特に
、1つのビームスポットですでに記録された情報を消去
しながら新たに別の情報を記録する1ビームオーバライ
ドが可能な相変化型光ディスクに関する。
情報を記録する光ディスクに関するものであって、特に
、1つのビームスポットですでに記録された情報を消去
しながら新たに別の情報を記録する1ビームオーバライ
ドが可能な相変化型光ディスクに関する。
(従来の技術)
レーザ光を用いた光デイスク記録方式は大容量記録が可
能であり、非接触で高速アクセスできることから、大容
量メモリとして実用化が始まっている。光ディスクはコ
ンパクトディスクやレーザディスクとして知られている
再生専用型、ユーザで記録ができる追記型、及びユーザ
で繰り返し記録消去ができる書き替え型に分類される。
能であり、非接触で高速アクセスできることから、大容
量メモリとして実用化が始まっている。光ディスクはコ
ンパクトディスクやレーザディスクとして知られている
再生専用型、ユーザで記録ができる追記型、及びユーザ
で繰り返し記録消去ができる書き替え型に分類される。
追記型・書き替え型の光ディスクはコンピュータの外部
メモリ、あるいは文書・画像ファイルとして使用されよ
うとしている。
メモリ、あるいは文書・画像ファイルとして使用されよ
うとしている。
書き替え型光ディスクには、記録膜の相変化を利用した
相変化型光ディスクと垂直磁化膜の磁化方向の変化を利
用した光磁気ディスクがある。このうち、相変化光ディ
スクは、外部磁場が不要で、かつ、オーバライドが容易
にできることから有望視されている。
相変化型光ディスクと垂直磁化膜の磁化方向の変化を利
用した光磁気ディスクがある。このうち、相変化光ディ
スクは、外部磁場が不要で、かつ、オーバライドが容易
にできることから有望視されている。
従来よりレーザ光照射により結晶−非晶質間の相変化を
起こす記録膜を用いた書き替え可能ないわゆる相変化型
光ディスクが知られている。相変化型光ディスクでは記
録膜に記録すべき情報に応じた高パワーのレーザ光スポ
ットを照射し、記録膜温度を局部的に上昇させることに
より、結晶−非晶質間の相変化を起こさせて記録し、こ
れに伴う光学定数の変化を低パワーのレーザ光によって
反射光強度差として読み取ることにより再生をおこなっ
ている。例えば、結晶化時間が比較的遅い記録膜を用い
た相変化光ディスクでは、ディスクを回転させ、該ディ
スクに形成された記録膜にレーザ光を照射し、該記録膜
の温度を融点以上に上昇させ、レーザ光が通過した後、
急冷することによりその部分を非晶質状態とし、記録す
る。消去時には、記録膜温度をガラス転移点以上、融点
以下の結晶化可能温度範囲で結晶化を進行させるために
十分な時間保持する方法として、レーザ光進行方向に長
い長円レーザ光を照射し、結晶化させる。ここで、既に
記録したデータを消去しながら新しい情報を記録する2
ビームによる疑似的なオーバライドをおこなう場合には
、消去用の長円レーザ光を記録用円形レーザ光に先行さ
せて照射するように配置する。
起こす記録膜を用いた書き替え可能ないわゆる相変化型
光ディスクが知られている。相変化型光ディスクでは記
録膜に記録すべき情報に応じた高パワーのレーザ光スポ
ットを照射し、記録膜温度を局部的に上昇させることに
より、結晶−非晶質間の相変化を起こさせて記録し、こ
れに伴う光学定数の変化を低パワーのレーザ光によって
反射光強度差として読み取ることにより再生をおこなっ
ている。例えば、結晶化時間が比較的遅い記録膜を用い
た相変化光ディスクでは、ディスクを回転させ、該ディ
スクに形成された記録膜にレーザ光を照射し、該記録膜
の温度を融点以上に上昇させ、レーザ光が通過した後、
急冷することによりその部分を非晶質状態とし、記録す
る。消去時には、記録膜温度をガラス転移点以上、融点
以下の結晶化可能温度範囲で結晶化を進行させるために
十分な時間保持する方法として、レーザ光進行方向に長
い長円レーザ光を照射し、結晶化させる。ここで、既に
記録したデータを消去しながら新しい情報を記録する2
ビームによる疑似的なオーバライドをおこなう場合には
、消去用の長円レーザ光を記録用円形レーザ光に先行さ
せて照射するように配置する。
一方、高速結晶化が可能な情報記録膜を用いたディスク
では、円形に集光した1本のレーザ光を使う。レーザ光
のパワーを2つのレベル間で変化させることにより、結
晶化あるいは非晶質化をおこなう。すなわち、記録膜の
温度を融点以上に上昇させることが可能なパワーのレー
ザ光を記録膜に照射することにより、その部分は冷却時
に非晶質状態となり、一方、記録膜温度がガラス転移点
以上、融点以下の温度に達するようなパワーのレーザ光
が照射された部分は結晶状態になる。
では、円形に集光した1本のレーザ光を使う。レーザ光
のパワーを2つのレベル間で変化させることにより、結
晶化あるいは非晶質化をおこなう。すなわち、記録膜の
温度を融点以上に上昇させることが可能なパワーのレー
ザ光を記録膜に照射することにより、その部分は冷却時
に非晶質状態となり、一方、記録膜温度がガラス転移点
以上、融点以下の温度に達するようなパワーのレーザ光
が照射された部分は結晶状態になる。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、ディスクを一定の回転数で回転させて情
報の記録再生消去をおこなうという最も一般的な使用条
件の場合、記録消去条件の制御が非常に困難である。例
えば、直径5.25インチの基板を用いて作成した相変
化型光ディスクを180Orpmで回転させた場合、半
径30mmでは、線速度は5.65m/sであるが、最
外周の半径60mmでは線速度は11.3m/sとなる
。このように、回転数一定でディスクを使用した場合、
ディスクの内周と外周で線速度が異なる。同一パワー条
件では、ディスクの内周と外周でレーザ照射に伴う温度
上昇量に差ができてしまう。たとえ、記録膜の温度上昇
量が同じになるようにパワーを制御したとしても、線速
度が変わると、記録膜にレーザが照射されている時間に
差ができるため冷却条件が変わってしまう。高線速度で
は記録膜のある領域にレーザが照射される時間が短く、
かつ熱源であるレーザがすばやく移動していくために急
熱急冷状態となり、一方、低線速度では逆に体熱徐冷状
態となる。このことは、線速度によって、消去状態を決
める冷却条件、すなわち結晶化条件に差ができることを
意味している。ディスク内外周にわたり同一の媒体構成
からなるディスク、すなわち、記録層を含む各層の膜厚
が一定の構成のディスクでは、良好な消去状態を得るに
は、記録半径毎に消去条件を高精度で制御することが要
請される。言い換えれば、消去条件をコントロールしな
い限り、良好な消去ができないという欠点があった。
報の記録再生消去をおこなうという最も一般的な使用条
件の場合、記録消去条件の制御が非常に困難である。例
えば、直径5.25インチの基板を用いて作成した相変
化型光ディスクを180Orpmで回転させた場合、半
径30mmでは、線速度は5.65m/sであるが、最
外周の半径60mmでは線速度は11.3m/sとなる
。このように、回転数一定でディスクを使用した場合、
ディスクの内周と外周で線速度が異なる。同一パワー条
件では、ディスクの内周と外周でレーザ照射に伴う温度
上昇量に差ができてしまう。たとえ、記録膜の温度上昇
量が同じになるようにパワーを制御したとしても、線速
度が変わると、記録膜にレーザが照射されている時間に
差ができるため冷却条件が変わってしまう。高線速度で
は記録膜のある領域にレーザが照射される時間が短く、
かつ熱源であるレーザがすばやく移動していくために急
熱急冷状態となり、一方、低線速度では逆に体熱徐冷状
態となる。このことは、線速度によって、消去状態を決
める冷却条件、すなわち結晶化条件に差ができることを
意味している。ディスク内外周にわたり同一の媒体構成
からなるディスク、すなわち、記録層を含む各層の膜厚
が一定の構成のディスクでは、良好な消去状態を得るに
は、記録半径毎に消去条件を高精度で制御することが要
請される。言い換えれば、消去条件をコントロールしな
い限り、良好な消去ができないという欠点があった。
本発明の目的は上記の欠点を解決し、回転数−定の条件
で使用する場合、消去条件の高精度なコントロールが不
要で、記録消去半径位置に無関係に一定条件で良好な消
去が達成できる相変化型光ディスクを提供することにあ
る。
で使用する場合、消去条件の高精度なコントロールが不
要で、記録消去半径位置に無関係に一定条件で良好な消
去が達成できる相変化型光ディスクを提供することにあ
る。
(課題を解決するための手段)
本発明の相変化型光ディスクは、可逆的な相変化を用い
、レーザ光照射による情報記録膜の相状態変化によって
情報の記録再生消去をおこなうものであり、基板上に形
成された第一の誘電体層と第一の誘電体層上に形成され
た記録層と該記録層上に形成された第二の誘電体層と第
二の誘電体層上に形成された金属反射層から成り、該金
属反射層の膜厚をディスクの外周から内周に向かって増
大させたことを特徴とする。
、レーザ光照射による情報記録膜の相状態変化によって
情報の記録再生消去をおこなうものであり、基板上に形
成された第一の誘電体層と第一の誘電体層上に形成され
た記録層と該記録層上に形成された第二の誘電体層と第
二の誘電体層上に形成された金属反射層から成り、該金
属反射層の膜厚をディスクの外周から内周に向かって増
大させたことを特徴とする。
(実施例)
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第1図は本発明にかかる相変化型光ディスクの構成を
示した断面図である。円盤状のガラスもしくはプラスチ
ックからなる基板1上に第一の誘電体層2、記録層3、
第二の誘電体層4、金属反射層5が順次形成された構成
である。ここで、第一の誘電体層2と第二の誘電体層4
には5i02. Si3N4. AIN。
。第1図は本発明にかかる相変化型光ディスクの構成を
示した断面図である。円盤状のガラスもしくはプラスチ
ックからなる基板1上に第一の誘電体層2、記録層3、
第二の誘電体層4、金属反射層5が順次形成された構成
である。ここで、第一の誘電体層2と第二の誘電体層4
には5i02. Si3N4. AIN。
TiO2,SiOなどの材料が用いられる。記録層3と
してはカルコゲナイド系材料であるGeTeSb系、I
n5bTe系、InSe系、InTe系、AsTeGe
系、Te0x−GeSn系Te5eSn系、5bSeB
i系、B15eGe系、などが用いられる。金属反射層
5にはAI、 Au、 Cu、 Ag、 Tiなどの金
属が用いられる。
してはカルコゲナイド系材料であるGeTeSb系、I
n5bTe系、InSe系、InTe系、AsTeGe
系、Te0x−GeSn系Te5eSn系、5bSeB
i系、B15eGe系、などが用いられる。金属反射層
5にはAI、 Au、 Cu、 Ag、 Tiなどの金
属が用いられる。
第1図において、金属反射層5の膜厚は半径方向に変化
している。これが、本発明にかかる相変化型光ディスク
の特徴である。通常、記録層の冷却速度は媒体構成、す
なわち媒体の熱容量の大小によって変化するので、半径
方向に金属反射層の膜厚を変えることにより半径方向に
冷却速度の異なる光ディスクが得られる。金属反射層の
膜厚を変えることによって冷却速度を制御し、異なる線
速度においても同等の冷却条件を得ることが可能である
。第2図は、記録時の線速度と記録直後の冷却速度との
関係を示す図である。金属反射層の膜厚をパラメータと
している。例えば、パルス幅50nsの信号を記録する
場合、線速度5m/sでは、ディス1.5pm径の記録
ビームは約1.75¥1m長の領域を加熱する。これに
対して、線速度20m18では、ディスク上での記録ビ
ームは、10pm移動するので、通常1.5pm径の記
録ビームは約2.5pm長の領域を加熱する。線速か遅
い方が、ディスクの一点に記録パルスが照射される時間
が長くなる傾向にあり、冷却速度が遅くなる。第2図か
ら明らかなように金属反射層の膜厚を厚くすることによ
り冷却速度は速くなる傾向にあるので、使用する線速度
に対応して金属反射層の膜厚を変更すれば、一定の冷却
速度特性を持つ相変化型光ディスクが得られる。
している。これが、本発明にかかる相変化型光ディスク
の特徴である。通常、記録層の冷却速度は媒体構成、す
なわち媒体の熱容量の大小によって変化するので、半径
方向に金属反射層の膜厚を変えることにより半径方向に
冷却速度の異なる光ディスクが得られる。金属反射層の
膜厚を変えることによって冷却速度を制御し、異なる線
速度においても同等の冷却条件を得ることが可能である
。第2図は、記録時の線速度と記録直後の冷却速度との
関係を示す図である。金属反射層の膜厚をパラメータと
している。例えば、パルス幅50nsの信号を記録する
場合、線速度5m/sでは、ディス1.5pm径の記録
ビームは約1.75¥1m長の領域を加熱する。これに
対して、線速度20m18では、ディスク上での記録ビ
ームは、10pm移動するので、通常1.5pm径の記
録ビームは約2.5pm長の領域を加熱する。線速か遅
い方が、ディスクの一点に記録パルスが照射される時間
が長くなる傾向にあり、冷却速度が遅くなる。第2図か
ら明らかなように金属反射層の膜厚を厚くすることによ
り冷却速度は速くなる傾向にあるので、使用する線速度
に対応して金属反射層の膜厚を変更すれば、一定の冷却
速度特性を持つ相変化型光ディスクが得られる。
相変化型光ディスクは抵抗加熱真空蒸着法、電子ビーム
真空蒸着法、スパッタリング法などの成膜法により作成
される。第一の誘電体層2および第二の誘電体層4の膜
厚はlnmから200nmの範囲に設定される。記録層
3の膜厚は20nmから300nmの範囲に設定される
。成膜には、第3図に示したように、真空室100の中
に蒸発源あるいはスパッタソース11を有する成膜装置
を用いる。記録層及び第一・第二の誘電体層は均一の膜
厚になるように成膜されるが、金属反射層は半径方向に
膜厚が変化するように成膜される。成膜時に金属反射層
用のソース11の形状及び成膜条件を制御することによ
り、ディスクの半径方向に膜厚が変化するように成膜で
きる。図において、12は排気系、13は成膜時のガス
導入口である。ディスク6をモータ14により回転させ
ながら成膜することにより、半径方向に金属反射層の膜
厚が変化している相変化型光ディスクが容易に作成でき
る。
真空蒸着法、スパッタリング法などの成膜法により作成
される。第一の誘電体層2および第二の誘電体層4の膜
厚はlnmから200nmの範囲に設定される。記録層
3の膜厚は20nmから300nmの範囲に設定される
。成膜には、第3図に示したように、真空室100の中
に蒸発源あるいはスパッタソース11を有する成膜装置
を用いる。記録層及び第一・第二の誘電体層は均一の膜
厚になるように成膜されるが、金属反射層は半径方向に
膜厚が変化するように成膜される。成膜時に金属反射層
用のソース11の形状及び成膜条件を制御することによ
り、ディスクの半径方向に膜厚が変化するように成膜で
きる。図において、12は排気系、13は成膜時のガス
導入口である。ディスク6をモータ14により回転させ
ながら成膜することにより、半径方向に金属反射層の膜
厚が変化している相変化型光ディスクが容易に作成でき
る。
次に、作成したディスクについて説明する。基板1には
直径5.25インチのガラス基板(厚さ1.2mm。
直径5.25インチのガラス基板(厚さ1.2mm。
1.611mピッチのプリグループ付き)を、第一の誘
電体層2および第二の誘電体層4にはSi3N4を使用
した。記録層3はGeTeと5bTeの複合ターゲット
を使用したマグネトロンスパッタリング法により成膜さ
れたGeTeSbを用いた。金属反射層5にはAuを使
用した。Si3N4とAuはGeTe8bと同一真空室
内で連続してマグネトロンスパッタリング法により成膜
した。第一の誘電体層2および第二の誘電体層4の膜厚
は、それぞれ1100n、20nmに設定した。
電体層2および第二の誘電体層4にはSi3N4を使用
した。記録層3はGeTeと5bTeの複合ターゲット
を使用したマグネトロンスパッタリング法により成膜さ
れたGeTeSbを用いた。金属反射層5にはAuを使
用した。Si3N4とAuはGeTe8bと同一真空室
内で連続してマグネトロンスパッタリング法により成膜
した。第一の誘電体層2および第二の誘電体層4の膜厚
は、それぞれ1100n、20nmに設定した。
GeTeSb記録膜の膜厚は50nmとした。金属反射
層の膜厚は半径30mmでは50nm、半径60mmで
は20nmとなるように成膜した。このディスクへのデ
ータ記録再生消去を試みた。ディスクを一定の回転数2
40Orpmで回転させ、第4図のとおり変調されたレ
ーザパワでオーバライドをおこなった。記録周波数は4
MHzと5MHzとし、記録パワレベル20mW、消去
パワレベル8mWとした。ディスク最内周と最外周にお
いて、オーバライドをおこなったところ、いずれも消去
率25dB以上の特性が得られた。一方、ディスク半径
方向に対して一定膜厚の金属反射層、すなわち一定の冷
却速度を持つ従来構成のディスクにおいては、ここで用
いた一定の記録消去パワレベルでは外周で消去率が低下
した。
層の膜厚は半径30mmでは50nm、半径60mmで
は20nmとなるように成膜した。このディスクへのデ
ータ記録再生消去を試みた。ディスクを一定の回転数2
40Orpmで回転させ、第4図のとおり変調されたレ
ーザパワでオーバライドをおこなった。記録周波数は4
MHzと5MHzとし、記録パワレベル20mW、消去
パワレベル8mWとした。ディスク最内周と最外周にお
いて、オーバライドをおこなったところ、いずれも消去
率25dB以上の特性が得られた。一方、ディスク半径
方向に対して一定膜厚の金属反射層、すなわち一定の冷
却速度を持つ従来構成のディスクにおいては、ここで用
いた一定の記録消去パワレベルでは外周で消去率が低下
した。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明では、金属反射層を持つ相
変化型光ディスクであって、ディスクの半径方向に金属
反射層の膜厚を変えておくことによって半径方向に冷却
速度が変わったディスクが得られる。回転数一定の条件
で使用する場合、ディスク半径位置に対応して記録消去
条件を変更する必要がなく、光デイスク装置への負担を
大幅に軽減できるという効果がある。
変化型光ディスクであって、ディスクの半径方向に金属
反射層の膜厚を変えておくことによって半径方向に冷却
速度が変わったディスクが得られる。回転数一定の条件
で使用する場合、ディスク半径位置に対応して記録消去
条件を変更する必要がなく、光デイスク装置への負担を
大幅に軽減できるという効果がある。
第1図は本発明にかかる相変化型光ディスクの構成を示
す断面図、第2図は記録時線速度と冷却速度の関係を示
した図、第3図は本発明にかかる相変化光ディスクを作
成するために用いる成膜装置の構成を示す図、第4図は
オーバライド動作時のレーザパワ駆動波形の1例を示す
図である。 図において、1・・・基板、2・・・第一の誘電体層、
3・・・記録層、4・・・第二の誘電体層、5・・・金
属反射層、6・・・ディスク、10・・・真空室、11
・・・蒸発源あるいはスパッタソース、12・・・排気
系、13・・・ガス導入口、14・・・モータである。
す断面図、第2図は記録時線速度と冷却速度の関係を示
した図、第3図は本発明にかかる相変化光ディスクを作
成するために用いる成膜装置の構成を示す図、第4図は
オーバライド動作時のレーザパワ駆動波形の1例を示す
図である。 図において、1・・・基板、2・・・第一の誘電体層、
3・・・記録層、4・・・第二の誘電体層、5・・・金
属反射層、6・・・ディスク、10・・・真空室、11
・・・蒸発源あるいはスパッタソース、12・・・排気
系、13・・・ガス導入口、14・・・モータである。
Claims (1)
- 可逆的な相変化を用い、レーザ光照射による情報記録膜
の相状態変化によって情報の記録再生消去をおこなう相
変化型光ディスクにおいて、基板上に形成された第一の
誘電体層と第一の誘電体層上に形成された記録層と該記
録層上に形成された第二の誘電体層と第二の誘電体層上
に形成された金属反射層から成り、該金属反射層の膜厚
をディスクの外周から内周に向かって増大させたことを
特徴とする相変化型光ディスク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1226034A JPH0388148A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 相変化型光ディスク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1226034A JPH0388148A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 相変化型光ディスク |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0388148A true JPH0388148A (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=16838738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1226034A Pending JPH0388148A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 相変化型光ディスク |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0388148A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6898796B2 (en) * | 2000-06-09 | 2005-05-24 | Tdk Corporation | Optical information medium and making method |
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