JPH0396389A - 光学的記録方法 - Google Patents
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Abstract
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Description
記録膜を基板上に備え、その光学的性質の変化を利用し
て情報の記録・再生・消去を行う光学的記録方法に係り
、特に、記録情報を長期に亘って保持できる光学的記録
方法の改良に関するものである。
えば、第49図に示すようにフォーカシング、並びにト
ラッキングサーボ用のプリグループ(pre−groo
ve) ( a )が設けられた光透過性基板(b)
と、この基板(b)面上に一様に設けられた記録膜(C
)と、この記録膜(c)面上に一様に設けられた保護膜
(d)とでその主要部が構成され、この光記録媒体の記
録膜(c)へ半導体レーザ等光源からの集束光(f)を
照射しその反射光を光ダイオード等の受光素子(図示せ
ず)へ入力させてその記録情報の再生を行うものである
。
書換ができない記録・再生タイプと、この書換ができる
記録・再生・消去タイプとがあり、前者の記録・再生タ
イプとしてj穴開け方式1と『バブル方式1が知られて
いる。
に、上記光記録媒体の記録膜(c)面ヘレーザ光等を照
射し、その照射部位の記録膜(C)を融解させて基板(
b)面を露出させる方式で、この開口部(g)と非開口
部との反射率の違いを利用して情報の記録・再生を行う
方法であり、他方、1バブル方式1とは、第51図に示
すようにレーザ光を照射して基板(b)の一部を加熱し
、基板(b)側から発生するガスの圧力を利用して照射
部位にバブル(h)を形或する方式で、このバブル(h
)の形成部位と非形成部位との反射率の違いを利用して
情報の記録・再生を行う方法である。
タイプとは、第52図に示すように光、熱等の手段によ
り上記記録1fi(c)の光学的性質を可逆的に変化さ
せ、その光学的性質の変化を利用して情報の記録・再生
・消去を行う方式で、具体化された方法として『相変化
方式1と『光磁気方式1とが知られている。
に結晶質状態( cr)にある記録膜(c)の一部へ高
出力のレーザスポットを照射し、高温急速加熱処理と急
速冷却処理を施してその照射部位を結晶質状態(C『)
からアモルファス状態( am)へ変化させ、結晶質状
態( cr)にある部位とアモルファス状態( am)
にある部位の反射率の違い(第54図参照)を利用して
情報の記録・再生を行う一方、第55図に示すように上
記記録膜(c)の記録部位へ低出力のレーザスポットを
照射し、比較的ゆっくりした低温加熱処理と冷却処理を
施すことにより照射部位をアモルファス状態( am)
から記録前の結晶質状態( cr)へ変化させて情報の
消去を行う方法であり、他方、j光磁気方式通とは、第
56図に示すように磁性材料により構成された記録膜(
c)へ矢印方向の磁界をかけた状態でレーザスポットを
照射し、その照射部位の磁化方向を反転させることでそ
のカー回転角を変化させ、このカー回転角の変化(第5
7図参照)を利用して情報の記録・再生を行う一方、第
58図に示すように記録時とは磁界の方向を反転させた
状態で記録膜(C)の記録部位ヘレーザスポットを照射
し、その照射部位の磁化方向を記録前の状態に戻して情
報の消去を行う方法である。
、以下に示すような問題点があった。
方式1においては、記録膜に形成された開口部やバブル
の形状及び記録膜自体が経時的に変化し易く記録情報の
保存安定性に欠ける問題点があり、かつ、記録情報の書
換もできないといった問題点があった。
ては、上述したように結晶質−アモルファス間の相変化
に伴う光学的性質の変化を利用して情報の記録・再生・
消去を行う方式で、記録後における記録膜にエネルギー
レベルの異なる結晶質領域とアモルファス領域が並存し
ているため、準安定状態にあるアモルファス領域が経時
的に結晶化され易く、上記r穴開け方式1等と同様その
記録情報の保存安定性に欠ける問題点があった。
述したようにカ一回転角の変化を検出して記録情報を再
生する方式であるが、その記録膜にTb, Fe等酸化
を受け易い材料を含んでいるため、これ等材料が経時的
に酸化されてその記録情報の保存安定性に欠ける問題点
があった。
課題とするところは、記録情報を長期に亘って保持でき
る光学的記録方法を提供することにある。
板上に備え、その光学的性質の変化を利用して情報の記
録・再生、又は記録・再生・消゜去を行う光学的記録方
法を前提とし、 光、熱等の手段により上記記録膜を選択的に相分離させ
てその部位の光学的性質を変化させることを特徴とする
ものであり、 一方、請求項2に係る発明は請求項1に係る発明を前提
とし、 状態図上その不混和ギャップ線が液相領域に現れる記録
材料にて上記記録膜を構成し、かつ、その出力が選択的
に切換わる単一の記録消去用ビームを上記記録膜面へ照
射してワンビームによる情報の書換えを行うことを特徴
とするものであり、 また、請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明と同
様に請求項1に係る発明を前提とし、記録膜の隣接部位
に放熱作用を有する熱干渉層を設け、この記録膜につい
てその高温加熱急冷処理によりスピノーダル分解に伴う
相分離を起こさせることを特徴とするものである。
on)jとは、無機化合物、有機化合物を含め形態に違
いこそあれ複数或分からなる材料系に共通して現れる熱
力学的に説明可能゛な特徴的現象で、上記材料系の初期
相が夫々の条件にあった熱プロセスにより互いに異なっ
た組或をもつ2つの相に分離する現象をいう。そして、
相分離の形態としては、熱力学的平衡とみなせるプロセ
ス(具体的には加熱徐冷プロセス)を経て分解が達成さ
れるパイノーダル分解と、熱力学的に非平衡なプロセス
(具体的には加熱急冷プロセス)によって達成されるス
ピノーダル分解の2つの形態があり、更に、共重合体等
の有機化合物に特徴的に現れるミクロ相分離がある。尚
、上記相分離は、金属学でいう偏析(segerega
t ion )や、包析、共析といったものとは熱力学
的に明確に区別できる現象であり、また、その状態図と
しては、不変反応を含まない不混和ギャップ、又は溶解
度ギャップと呼ばれる図に特徴的に現れる現象である。
ては、光、熱等の手段によりパイノーダル分解若しくは
スビノーダル分解を引起す性質を具備している、例えば
、合金、酸化物、ハロゲン化物、不定比化合物等の無機
化合物、2成分系とみなされるポリマーブレンド、俗に
『ポリマーアロイ』と呼ばれる有機化合物、及び、光、
熱等の手段によりミクロ相分離を引起こす性質を具備し
ている、例えば、ランダム共重合体、交互共重合体、ブ
ロック共重合体、グラフト共重合体、定序性高分子等が
ある。
解1について図面を参照して詳細に説明する。
と、[(1−χ)モル%コのB或分とで構成される二威
分系混合体の、TcとT,の温度における均質混合系と
不均質混合系での自由エネルギ差(ΔG)のχに対する
変化を示したグラフ図である。
、全組成域でA−B系が均質混合体として存在する方が
安定であることを示しており、また、温度T1における
ΔG一χ曲線は、aとbの組戊間で、系はaとbの組或
から成る不均質混合体になる方が安定であることを示し
ている。
G−χ曲線における点aとbの温度に対する軌跡をプロ
ットしたものであり、一方、破線で示した曲線(B)は
上記ΔG−χ曲線における変曲点c,dの軌跡をプロッ
トしたもので、上記曲線( A. )で囲まれた温度一
組成域が不混和領域であることを示している。
A)と曲線(B)で囲まれた温度一組成域をパイノーダ
ル領域といい、この領域内での相分離はパイノーダル分
解機構によって進行するものである。すなわち、この領
域内では単一相中に生じた組或変動の内、ある限界値以
上の組成変動のみが安定に生き残り、それが相分離にお
ける核となり、その核が或長ずることで相分離が進行す
る。そして、相分離の初期段階から二相間の界面での組
成差がはっきりしており、第8図の電子顕微鏡写真概略
拡大図に示すように成長した核が母相と絹成の異なる球
状の結晶(アモルファスの場合もある)となりRayl
eigh散乱を起こしている。
でその反射率に差異が生ずるため、この反射率の差異を
利用して光学的記録が可能となるものである。
域をスピノーダル領域といい、この領域内での相分離は
スピノーダル分解機構によって進行する。すなわち、こ
の領域内では単一相中に最初生じた微小な組成変動は相
分離を助長させ、相分離は拡散支配により進行する。そ
して、相分離の初期の段階では二相の界面での組成差は
連続的であり、第9図の電子顕微鏡写真概略拡大図に示
すように相分離構造は二相がからみ合った形態をとって
おり、パイノーダル分解同様、Rayleigh散乱を
起こす。従って、この場合においても、相分離を引起し
た部位と起こさない部位とでその反射率に差異が生ずる
ため、この反射率の差異を利用して光学的記録が行える
ものである。
べて核生成を伴わないため、その分この分解に要するエ
ネルギが少なくてよく、パイノーダル分解より速い速度
で相分離が進行する。
用したもので、パイノーダル分解に伴う相分離を利用す
る方法に較べてスピノーダル分解を利用する請求項3に
係る記録方法の方がより速く記録を行うことができる利
点を有している。
ついて、スピノーダル分解を引起させることも可能であ
り、また、反対にスピノーダル分解により相分離された
部位をパイノーダル分解させることも可能である。すな
わち、いずれか一方の状態にある記録膜を、その不混和
ギャップ線より高い温度に加熱して一旦単一相の状態に
戻した後、この記録膜を徐冷処理してパイノーダル分解
させるか又は急冷処理してスピノーダル分解させること
により互いに他方の分離状態に移行させることができる
。そして、パイノーダル分解に伴う相分離を引起した部
位とスピノーダル分解に伴う相分離を引起した部位とで
はその反射率に差異が生ずるためこの反射率の差異を利
用することで、すなわち、一方の相分離状態を記録状態
に対応させ他方の相分離状態を消去状態に対応させるこ
とにより光学的記録を行うことも可能である。
離を利用する記録方法において、その記録膜の急冷処理
又は徐冷処理は照射ビームの出力を切換えることにより
施すことができるため、その出力が選択的に切換わる単
一の記録消去用ビームを適用することによりワンビーム
による情報の書換えが可能となる利点を有している。
分離を利用する記録方法に加えて、例えば、記録材料の
アモルファス相とパイノーダル分解に伴う相分離間の光
学的性質の相違を利用した方注においてもワンビームに
よる情報の書換えが可能である。すなわち、いずれか一
方の状態にある記録膜をその不混和ギャップ線より高い
温度に加熱して一旦単一相の状態に戻した後、この記録
膜を徐冷処理してパイノーダル分解に伴う相分離を引起
こさせるか又は急冷処理してアモルファス相にすること
により互いに他方の状態に移行させることができる。従
って、例えばそのアモルファス相を記録状態に対応させ
他方の相分離状態を消去状態に対応させることによりワ
ンビームによる情報の書換えが可能となる。
が進行している場合、この核内においてスピノーダル分
解が並行して進行することもある。
からみ合い構造がみられるため、この相分離を引起した
部位の反射率はパイノーダル分解単独の場合と較べて異
なることとなる。
解とスピノーダル分解を起こしている部位、並びに、パ
イノーダル分解のみを起こしている部位の反射率の違い
を利用して3値化信号を記録することも可能である。
二成分系混合体において、その固相領域(例えば第10
図〜第14図に示す状態図等参照)に現れる場合と液相
領域(例えば第15図〜第17図に示す状態図等参照)
に現れる場合があるが、いずれの記録材料を適用した場
合においてもその記録時におけるレーザ等の照射条件は
その記録材料の不混和ギャップ線より高い温度に設定す
る必要がある。
適用した場合、所定温度に設定されたレーザの照射によ
りその記録膜が溶融し記録膜の二成分系混合体が均一に
混和されて単一相の状態となり、しかる後、再度新たな
状態に向かって記録膜が冷却されて相分離するため、こ
の冷却速度を調整することにより上述したワンビームに
よる情報の書換えが可能になる利点を有している。
プ線が液相領域に現れる記録材料の特質を巧みに利用し
たもので、 状態図上その不混和ギャップ線が液相領域に現れる記録
材料にて記録膜を構成し、 かつ、その出力が選択的に切換わる単一の記録消去用ビ
ームを上記記録膜面へ照射してワンビームによる情報の
書換えを行うことを特徴としたものである。
を適用した場合、たとえレーザ等の照射条件を不混和ギ
ャップ線より高い温度に設定したとしても、その温度条
件下において記録膜は固相状態にあることからその拡散
速度が遅く、従って、記録膜が必ずしも完全な均一相に
ならなくなって上記ワンビームによる情報の書換え方式
が適用できないことがある。そこで、不混和ギャップが
固相領域に現れる記録材料を適用した場合においては、
レーザ等の照射条件を上記固相領域より高い液相領域以
上の温度に設定することでワンビームによる情報の書換
え方式の適用が可能になる。但し、ワンビームによる情
報の書換え方式を採らない場合には、上記レーザ等の照
射条件を固相領域の温度に設定しても当然のことながら
よい。
ダル分解を引起す材料としては、合金、及び、以下の元
素群から選択された各元素の酸化物又はハロゲン化物の
内から2種以上の酸化物又はハロゲン化物の混合系が挙
げられる。
r)IIA族(BeSMgSCaSSr、Ba, Ra
)IIrA族(Sc, Y ) IVA族(Ti, Zr, If) VA族(V , Nb, Ta) VIA族(Cr, Mo, W ) ■A 族 (Mn, Tc, Re)’aA族(F
e, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Us
,Ir,Pt) IB族(Cu, Ag, Au) nB族(Zn, Cd, Hg) IIIB族(B , AI、Ga, InSTl)IV
B族(SiSGe, Sn, Pb)VB族(As,
Sb, Bi) VIB族(Se, Te, Po) ランタノイド (Ce, Pr, NdXPm, SrnXEu, G
d. Tb,D)7, HO, Er, Yb) アクチノイド (Ac, Th, Pa) 具体的な材料を挙げると、第10図〜第l2図に示した
状態図のパイノーダル曲線(A)からパイノーダル分解
を引起こすことが確認されている以下の合金、及び、第
l3図に示した状態図のスピノーダル曲線(B)からス
ピノーダル分解を引起こすことが確認されている以下の
合金、すなわち、PbTe − GeTea合系(第1
0図)Au−Pt混合系(第11図) Au−Ni混合系(第12図) PbS − PbTe混合系(第13図)及び、 GeSe2− GeSe混合系 (例えば、Ge+ l. assess. ts)As
−Ge−Te混合系 (例えば、AsnGe+sTes+ )等の合金や、 カツコ内の文献によりパイノーダル分解又はスピノーダ
ル分解を引起すことが確認されている以下の酸化物一酸
化物混合系材料、すなわち、LiJ SiL混合系 ( Y. Mar iya, D. H. Warr
ington, R. W. Douglas.Phy
s. Chem. Glasses. 8, 19,
(1967) )NazO− SrOt混合系 (Y. Moriya. D. H. Warring
ton, R. W. Douglas,Phys.
Chem. Glasses, 8, 19, (19
67) )BaO −Sin.混合系 ( T. P. Seward, D. R. Oh
lmann, D. Turnbu l l,Phys
.Chem.G1a.sses,51.278(196
7))Altos −Sif2混合系 (J.F.Macdowell.G.H.Beal,J
.Am.Ceram.Soc.,52.17(1969
))13201 Sift混合系 ( R. J. Charles, F. G. Wa
gstagg,J.Am.Ceram.Soc..51
.16(1968))LilO BJs混合系 (R.R.Shaw,D.R.Uhlmann.J.A
m.Ceram.Soc..51,377(1968)
)Na.(1 − B.Oi混合系 ( R. R. Shaw, D. R. Uh lm
ann,J.A+++.Ceram.Soc.,51,
377(1968))K20 BJ*混合系 ( R. R. Shaw, D. R. Uh l.
mann+J.Am.Ceram.Soc..51,3
77(i968))Rb20− 820.混合系 (R.R.Shaw,D.R.Uhlmann,J.A
m.Ceram.Soc..51,377(1968)
)Cs.O − B,Oz混合系 ?R,R.Shaw,D.R.UhImann+J.A
m.Ceram.Soc.,51,377(1968)
)PbO B203混合系 (J.H.Simons,J.A+n.Ceram.S
oc..56,286(1973))の材料群、及び、
第14図〜第30図に示した状態図の不混和ギャップ線
(A)から相分離を引起すことが確認されている以下の
酸化物一酸化物混合系材料、 すなわち、 ZrO2− The.混合系(第14図)CaO−Si
n.混合系(第15図) B203 PbO混合系(第l6図)B20s ’
bus混合系(第17図)Snow Ti02混合系
(第18図)NiO − Coo混合系(第19図),
AI.O+ − CrzOs混合系(第20図)SiO
z Al■0,混合系(第21図)ZnWO+ M
nWO<混合系(第22図)CaWOt − NaSm
(WO+ )t混合系(第23図)CaWO+ Sm
z(WO<)s混合系(第24図)?nMoO< −
ZnMoO4混合系(第25図)pe2Tio+ −
FesO<混合系(第26図)Ca3CrtSL(L2
Ca*Fe2SisO+■混合系(第27図)65Mg
SiO,/35FeSiOs−CaSiO3混合系(第
28図)LiAlsO* LiFesO*混合系(第
29図)NaAIS!son − KAISizOg混
合系(第30図)等の材料群、及び、 NatQ B2us Sj01混合系等があり、ま
た、第31図〜第45図に示した状態図の不混和ギャッ
プ線(A)から相分離を引起すことが確認されている以
下のハロゲン化均一ハロゲン化物混合系材料、 すなわち、 LiCI−NaCI混合系(第31図)KCI − N
aCI混合系(第32図)CsCl − TICI混合
系(第33図)CaClz − MnCI2混合系(第
34図)CaClz SrClz!合系(第35図)
LiBr−AgBr混合系(第36図)AgBr −
NaBr混合系(第37図)KBr − NaBr混合
系(第38図)TIBr − CsBr混合系(第39
図)Kl−Nal混合系(第40図) NaI − Calt混合系(第4l図)(Gait)
2NaGal<混合系(第42図)(Gait)t
KGaI,混合系(第43図)(Gals)2RbGa
I4混合系(第44図)GaAII4−Gaml+混合
系(第45図)等の材料群がある。
起こす他の材料としては、酸化物、ハロゲン化物等の不
定比化合物を挙げることができる。
る化合物においてその組成が定比よりずれている化合物
をいい、その元素Mと元素Xとが(m一δ)対nの割合
で化合している不定比化合物(但し、m,nは正の整数
、δは0くδくIを満たす数である)の場合、δは組成
の定比からのずれの程度を表し『不定比率』という。こ
の組或の定比よりのずれは、元素M又は元素Xが格子欠
陥を有することによって生ずる。格子欠陥として、例え
ば、空格子を持つような場合、空格子間に引力が作用し
、これが定比化合物とは異なった性質を呈する一因とな
っている。
成する元素Mと元素Xから或る2戊分系混合体とみなす
ことができ、上記記録材料と同様にパイノーダル分解又
はスビノーダル分解を引起こすものである。すなわち、
このような不定比化合物においては、温度の変化により
パイノーダル分解又はスビノーダル分解を引起こして空
格子点の多い相と少ない相(すなわち、その不定比率の
相違する2つの相)に相分離するものである。
、ホウ素CB)、マグネシウム(Mg) 、アルミニ
ウム(AI)、珪素(Si) 、スヵンジウム(Sc)
、チタン(Tf) 、バナジウム(V)、クロム(C
r)、マンガン(Mn) 、鉄(Fe) 、コバルト(
co)、ニッケル(Ni) 、銅(Cu) 、亜鉛(Z
n)、ガリウム(Ga) 、ゲルマニウム(Ge)、砒
素(As )、セレン(Se)、ルビジウム(Rb)、
イットリウム(Y)、ジルコニウム(Zr) 、ニオブ
(Nb) 、モリブデン(Mo) 、テクネチウム(T
c) 、ルテニウム(Ru) 、oジウム(Rh) 、
パラジウム(Pd)、銀(Ag) 、カドミウム(Cd
) 、インジウム( In)、錫(Sn) 、アンチモ
ン(sb)、テルル(Te)、ハフニウム(If) 、
タンタル(Ta)、タングステン(W)、レニウム(R
e) 、オスミウム(Os) 、イリジウム(b)、白
金(Pt) 、金(Au) 、タリウム(TI) 、鉛
(Pb) 、ビスマス(Bi) 、セリウム(Ce)
、ブラセオジム(Pr)、ネオジウム(Nd)、プロメ
チウム(Pm) 、サマリウム(Sm) 、ユウロビウ
ム(Eu) 、ガドリウム(Gd) 、テルビウム(T
b) 、ジスプロシウム(Dy) 、ホルミウム(Ho
)、エルビウム(Er) ,ツリウム(Tm)、イッテ
ルビウム(Yb) 、ルテチウム(Lu) 、及び、ウ
ラン(U)より選択された少なくとも1以上の金属性元
素と、 酸素(0)、イオウ(S)、窒素(N)、水素(H)、
ヨウ素(■)、臭素(Br) 、および、塩素(CI)
より選択された少なくとも1以上の元素とから成る化合
物が適用できる。
現れる無機系材料は上記不混和ギャップを通常有してお
り、本発明の記録材料として適用可能である。
ては、第46図〜第48図に示した状態図の不混和ギャ
ップ線(A)から相分離を引起すことが確認されている
以下の材料群、すなわち、CeO.系(第46図) Bi BizOs混合系(第47図)CaCOa
MnCOs混合系(第48図)等の記録材料群が挙げら
れる。
ては、パイノーダル分解又はスピノーダル分解を引起こ
す『ボリマーアロイ』と称されるポリマーブレンドや、
ミクロ相分離を引起こすランダム共重合体、交互共重合
体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、並びに定序
性高分子等がある。
すると、パイノーダル分解若しくはスピノーダル分解を
引起す上記無機系の材料を基板上に着膜してこれを単一
相の結晶質状態又はアモルファス状態に調整し、この調
整された記録膜へ光、熱等のビームを照射して選択的に
相分離させ、この部位の反射率を変化させて情報の書込
みを行い、これを記録・再生専用型の光記録媒体に供{
7たり、あるいはこの相分離させた部位に光、熱等のビ
ームを照射してその照射部位を溶融させ、この溶融部位
を初期状態に戻すことにより記録・再生・消去用の光記
録媒体に供するものである。
を適用した場合、あるいは、不脛和ギャップが固相領域
に現れる無機系記録材料を適用した場合であってレーザ
等の照射条件を液相領域以上の温度に設定した場合には
上述したワンビームによる情報の書換え方式の適用が可
能である。
ると、パイノーダル分解若しくはスピノーダル分解、又
はミクロ相分離を引起こす上記有機系の材料を基板上に
着膜してこれを単一相状態に調整し、この調整された記
録膜へ光、熱等のビームを照射して選択的に相分離させ
、この部位の反射率を変化させて情報の書込みを行い、
これを記録・再生専用型の光記録媒体に供したり、ある
いはこの相分離させた部位に光、熱等のビームを照射し
てその照射部位を溶融させ、この溶融部位を初期状態に
戻すことにより記録・再生・消去用の光記録媒体に供す
るものである。
ら照射するタイプにおいては、ガラス、及び、光透過性
のアクリル、ポリカーポネート、エポキシ等の樹脂材料
が利用でき、一方、基板の反対側から照射するタイプに
おいてはアルミニウム等の金属材料が利用できる。尚、
基板として樹脂材料を使用した場合には、基板の熱的損
傷を防ぐため基板と記録膜間に、例えば、Sin2、Z
r02、ZnS等で構成される熱干渉層を介装してもよ
い。
の隣接部位に設けることで記録膜の高温加熱急冷処理が
施せるため、スピノーダル分解に伴う相分離を情報記録
手段として利用する請求項3に係る発明の適用が可能に
なる。
記熱干渉層を構成する材料や、紫外線硬化樹脂、アクリ
ル、ポリカーポネート、エポキシ樹脂等により保護膜層
を設けてもよく、更に、上記記録膜からの反射光量を高
める目的で記録膜面上にZnS等の高屈折率層を設けて
もよい。
性質を有する無機系材料にて構成される記録膜を基板上
に被着させる手段としては、熱蒸着法、イオンプレーテ
ィング法、反応性スパッタリング法、化学的気相成長法
(CVD) 、イオン支援蒸着法(IAD) 、分子線
エピタキシ法(MBE)等が適用でき、一方、パイノー
ダル分解若しくはスピノーダル分解、又はミクロ相分離
を引起す性質を有する有機系材料にて構成される記録膜
を基板上に彼着させる手段としては、上述した共重合体
等を基板上において直接重合反応させて彼着させてもよ
く、あるいは共重合体等を溶解した2次化合物を適宜手
段で基板上に塗布して彼着させてもよい。
であるため、記録・再生・消去タイプに適用されるが、
記録情報の保存安定性が良好なため、上述したように記
録・再生専用タイプにも当然のことながら適用できる。
の部位の光学的性質を変化させているため、上記記録膜
の経時的な状態変化が起こり難くこの相分離状態を長期
に亘って保持することが可能となり、 一方、請求項2に係る発明によれば、 状態図上その不混和ギャップ線が液相領域に現れる記録
材料にて記録膜を構威し、 かつ、その出力が選択的に切換わる単一の記録哨去用ビ
ームを上記記録膜面へ照射してワンビームによる情報の
書換えを行うため、書換え操作の簡略化を図ることが可
能となり、 また、請求項3に係る発明によれば、 記録膜の隣接部位に放熱作用を有する熱干渉層を設け、
この記録膜についてその高温加熱急冷処理によりスピノ
ーダル分解に伴う相分離を起こさせているため、相分離
に要する時間の短縮化を図ることが可能となる。
膜の相分離状態が長期に亘って保持される理由について
以下のように推論している。
態に戻ってしまうためには、記録膜を構成するかなり多
くの原子がかなりの距離を拡散する必要がある。
膜については、これを構成する原子の拡散速度が極めて
遅く、また集団的でないので上記記録膜の経時的状態変
化が起こり難いことがまず考えられる。
な配置変動によって起こっていることとの対比からも本
発明において記録膜の経時的状態変化が起こり難いこと
が推論できる。
明する。
示すように、厚さ1.2mm,直径5インチ1/4(I
SO標準)の耐熱性プラスチック(ポリカーボネート)
基板(1)と、この基板(1)面上に形成された厚さ1
000オングストロームのSiL製熱干渉層(2)と、
この熱干渉層(2)面上に形戊されたLiO■−SiO
■系混合体製の記録膜(3)とでその主要部が構成され
ているものである。
?トを用いたスパッタリング法により(LiO2)ts
(SiO■)75混合体を基板(1)の熱干渉層(2)
上に着膜して単一相の結晶質状態に調整されているもの
である。
、この状態で出力10mW,周波数3.7MHzのレー
ザビームを記録膜(3)の記録領域へ照射し、照射部位
の記録膜温度を第2図に示す状態図の不混和領域温度に
設定することにより、記録膜(3)の一部についてパイ
ノーダル分解を引起させ、選択的に相分離させることで
その部位の反射率を変化させ情報の書込みを行うもので
ある。
この状態で出力1mWのレーザビームをその記録膜(3
)へ照射し、この反射ビームを受光素子により読取らせ
て記録情報の再生を行うもので、その再生信号のC/N
比は50dBであった。
して適用した。
は、結晶質状態にある単一相の記録膜(3)の一部につ
いて『相変化方式jにおける相変化でなしにパイノーダ
ル分解に伴う相分離により光学的性質を変化させている
ため、状態変化が起り難くなってこの相分離状態を長期
に亘って保持できると共に、パイノーダル分解に伴う相
分離によりその部位の反射率が他の部位に較べて大きく
変化するため、記録膜(3)からの反射光のコントラス
トを大きくすることが可能となる。
できる利点を有している。
の上に更に高屈折率材料のZnS製高屈折率層(4)を
設けた光記録媒体を使用した点を除いて第一実施例に係
る光学的記録方法と略同一である。
を有している他、更に、上記高屈折率層(4)の作用に
より記録膜(3)からの反射光量が増大するため、その
再生信号のC/N比が53dB(第一実施例においては
50dB)と向上する利点を有していた。
使用された光記録媒体(第4図参照)の記録膜(3)が
不定比化合物であるT e Q tにより構或されてい
る点と、この記録膜(3)が直接基板(1)上に形成さ
れている点を除き第一実施例と略同一である。
態でTeのターゲットを用いたRFイオンブレーティン
グ法により基板(1)上にTeO■を着膜して単一相の
結晶質状態に調整されているものである。
75の値を示した。
りである。
■圧力−= l x 10−2〜I PaRFパワー:
100〜IOOOKWR a t e : 0.
5 〜IOA/secまた、上記光記録媒体への情報の
書込み操作は、光記録媒体を1800 ramで回転さ
せ、この状態で出力6 mW、周波数3.7MHzのレ
ーザビームを記録膜(3)の記録領域へ照射し、その照
射部位の記録膜(3)を一旦溶融させた後、これを冷却
することでパイノーダル分解を引起させながら選択的に
相分離させることにより行った。
この状態で出力1mWのレーザビームをその記録膜(3
)へ照射し、この反射ビームを受光素子により読取らせ
て記録情報の再生を行うもので、その再生信号のC/N
比は55dBであった。
分離を引起こしている点については、TEM写真(透過
型電子顕微鏡写真)により照射部位の構造がパイノーダ
ル分解特有の構造になっていることから確認している。
記録情報の保存安定性に優れた利点を有しており、特に
、再生信号のC/N比については上述したように55d
Bを示しており、第二実施例(第二実施例においては5
3dB)のものより優れていた。
して適用されている。
にその基板(1)上にSiOz製の熱干渉層(2)を設
け、かつ、この熱干渉層(2)面上にTea.製の記録
膜(3)を形成した光記録媒体が使用されている点を除
き第三実施例に係る記録方法と略同一である。
整された光記録媒体を1800 rpmで回転させ、こ
の状態で出力10mW,周波数3.7MHzのレーザビ
ームを記録膜(3)の記録領域へ照射し、その照射部位
の記録膜(3)を一旦溶融させた後これを冷却すること
で選択的に相分離させることにより情報の書込みが行わ
れている。
専用型の記録媒体として適用されている。
膜(3)面ヘレーザビームを照射して情報の書込みを行
う場合、書込み時のビーム出力が10mWと高く、かつ
、第三実施例に係る光記録媒体と異なり熱干渉層(2)
を備え、この熱干渉層(2)の放熱作用により照射部位
の記録膜温度が第三実施例のそれより急冷されるため、
この照射部位はパイノーダル分解でなしにスピノーダル
分解を引起すこととなる。
した部位の反射率が他の部位に較べ低くなる性質を利用
して光学的記録を行っていたのに対し、この実施例にお
いてはスピノーダル分解を起こした部位の反射率が他の
部位より高くなる性質を利用して光学的記録を行ったも
のである。
他の実施例と同様に記録情報の保存安定性に優れた利点
を有しており、かつ、再生信号のC/N比についても5
0dBを示しており、従来のものと較べて高い値を示し
ていた。
ノーダル分解に伴う相分離を利用して情報の記録を行っ
ているため、第三実施例に較べてその書込み速度が速ま
る利点を有していた。
る光記録媒体を適用し、かつ、その記録膜(3)のスビ
ノーダル分解とパイノーダル分解間の相分離を利用して
ワンビームによる情報の書換えを行っている点を除き第
四実施例と略同一である。尚、この場合、スピノーダル
分解に伴う相分離を記録状態に、また、パイノーダル分
解に伴う相分離を消去状態に対応させている。
れた光記録媒体を1800 rpmで回転させ、この状
態で出力8mW、周波数3.7MHzのレーザビームを
上記記録膜(3)面へ一様に照射してこの記録膜(3)
を一旦溶融させた後、これを徐冷してパイノーダル分解
に伴う相分離を一様に起こさせて記録膜(3)の初期化
を行った。
回転させ、この状態で出力10mW,周波数3.7MH
zのレーザビームを上記記録膜(3)の記録領域へ照射
し、その照射部位の記録膜(3)を一旦溶融させた後こ
れを急冷することでスピノーダル分解に伴う相分離を引
起こさせて情報の書込みを行った。
mで回転させ、この状態で出力1mWのレーザビームを
その記録膜(3)へ、照射すると共に、この反射ビーム
を受光素子により読取らせて記録情報の再生を行った。
。
には、この光記録媒体を180O rpmで回転させ、
この状態でその出力が選択的に切換わる単一の記録消去
用ビーム(記録時の出力10a+W、消去時の出力8
mW,周波数3.7 MHz)を照射することにより行
った。
他の実施例と同様に記録情報の保存安定性に優れた利点
を有しており、かつ、再生信号のC/N比についても従
来のものと較べて高い値を示していた。
ビノーダル分解とパイノーダル分解間の相分離を利用し
てワンビームによる情報の書込み並びに書換えを行って
いるため、他の実施例に較べて情報の書換えができると
共に、その操作が簡便となる利点を有している。
使用された光記録媒体の記録膜が基板上に直接形或され
たミクロ相分離を引起こす以下のトリブロック共重合体
により構威されている点を除き第一実施例と略同一であ
る。
ポリイソプレン)一(ポリスチレン)の構造をしたトリ
ブロック共重合体をリビング重合法により直接成膜し、
単一相の状態に調整されているものである。尚、この成
膜法に変えて、上記トリブロック共重合体をアルコール
等の溶剤に一旦溶解させた溶液を基板上にスピンコーテ
ィングし、その後、上記アルコール等の溶剤を蒸発させ
て単一相の状態に設定された記録膜を形成してもよい。
録媒体を180O rpmで回転させ、この状態で出力
7mW,周波数3.7MHzのレーザビームを記録膜の
記録領域へ照射し、その照射部位の記録膜を一旦溶融さ
せた後、これを冷却することでミクロ相分離を引起させ
ながら選択的に相分離させることにより行った。
この状態で出力0.8mWのレーザビームをその記録膜
(3)へ照射し、この反射ビームを受光素子により読取
らせて記録情報の再生を行うものである。
て適用した。
録情報の保存安定性に優れた利点を有しており、かつ、
再生信号のC/N比についても良好であった。
使用された光記録媒体の記録膜が、基板上に直接塗布形
成されその冷却条件によりスビノーダル分解とパイノー
ダル分解を引起こす以下のボリマーブレンドにより構成
されている点を除き第五実施例と略同一である。尚、こ
の場合、パイノーダル分解に伴う相分離を記録状態に、
また、スピノーダル分解に伴う相分離を消去状態に対応
させている。
(ポリスチレン)一(ポリイソプレン)のポリマーブレ
ンドを塗布威膜して単一相の状態に調整されているもの
である。
記録媒体を180O rpmで回転させ、この状態で出
力8mW,周波数3.7MHZのレーザビームを上記記
録膜(3)面へ一様に照射してこの記録膜(3)を一旦
溶融させた後、これを急冷してスビノーダル分解に伴う
相分離を一様に起こさせて記録膜(3)の初期化を行っ
た。
転させ、この状態で出力6mW1周波数3.7MHZの
レーザビームを上記記録膜(3)の記録領域へ照射し、
その照射部位の記録膜(3)を一旦溶融させた後これを
徐冷することでパイノーダル分解に伴う相分離を引起こ
させて情報の書込みを行った。
mで回転させ、この状態で出力0. 8mWのレーザビ
ームをその記録膜(3)へ照射すると共に、この反射ビ
ームを受光素子により読取らせて記録情報の再生を行っ
た。
には、この光記録媒体を1800 rpmで回転させ、
この状態でその出力が選択的に切換わる単一の記録消去
用ビーム(記録時の出力6mW、消去時の出力8mW、
周波数3.7 MHz)を照射することにより行った。
他の実施例と同様に記録情報の保存安定性に優れた利点
を有しており、かつ、再生信号のC/N比についても従
来のものと較べて高い値を示していた。
五実施例と同様にスピノーダル分解とパイノーダル分解
間の相分離を利用してワンビームによる情報の書込み並
びに書換えを行っているため、他の実施例に較べて情報
の書換えができると共に、その操作が簡便となる利点を
有している。
の部位の光学的性質を変化させており、上記記録膜の経
時的な状態変化が起こり難くこの相分離状態を長期に亘
って保持することが可能になるため、従来の光学的記録
方法に較べてその記録情報を長期に亘って保持できる効
果を有しており、 一方、請求項2に係る発明によれば、 状態図上その不混和ギャップ線が液相領域に現れる記録
材料にて記録膜を構成し、かつ、その出力が選択的に切
換わる単一の記録消去用ビームを上記記録膜面へ照射し
てワンビームによる情報の書換えを行うため、書換え操
作が簡略化される効果を有しており、 また、請求項3に係る発明によれば、 記録膜の隣接部位に放熱作用を有する熱干渉層を設け、
この記録膜についてその高温加熱急冷処理によりスピノ
ーダル分解に伴う相分離を起こさせており、相分離に要
する時間の短縮化が図れるため情報の記録若しくは書換
え速度が向上する効果を有している。
は第一実施例において使用した光記録媒体の概略断面図
、第2図はその記録膜を構成する材料の擬2元状態図、
第3図〜第5図は第二実施例〜第四実施例において使用
した光記録媒体の概略断面図を夫々示し、第6図は〜第
7図はパイノーダル分解及びスピノーダル分解を説明す
るための図で、第6図はA−B二或分混合系の自由エネ
ルギ差(ΔG)とモル分率(χ)との関係を示したグラ
フ図、第7図はパイノーダル領域とスピノーダル領域を
示すグラフ図、第8図はパイノーダル分解に伴う相分離
を起こした部位の構造を示す拡大図、第9図はスビノー
ダル分解に伴う相分離を起こした部位の構造を示す拡大
図、第10図〜第48図は本発明において記録膜として
利用できる材料の擬2元状態図を夫々示しており、また
、第49図は従来の光学的記録方法に使用される光記録
媒体の部分斜視図、第50図〜第52図はその部分拡大
図、第53図〜第55図はj相変化方式』における記録
・再生・消去の原理説明図、第56図〜第58図は『光
磁気方式』における記録・再生・消去の原理説明図を示
している。 〔符号説明〕 (1)・・・基板 (2)・・・熱干渉層 (3)・・・記録膜 (4)・・・高屈折率層
Claims (3)
- (1)光、熱等の手段により光学的性質が変化する記録
膜を基板上に備え、その光学的性質の変化を利用して情
報の記録・再生、又は記録・再生・消去を行う光学的記
録方法において、 光、熱等の手段により上記記録膜を選択的に相分離させ
てその部位の光学的性質を変化させることを特徴とする
光学的記録方法。 - (2)状態図上その不混和ギャップ線が液相領域に現れ
る記録材料にて上記記録膜を構成し、 かつ、その出力が選択的に切換わる単一の記録消去用ビ
ームを上記記録膜面へ照射してワンビームによる情報の
書換えを行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の光学的記録方法。 - (3)上記記録膜の隣接部位に放熱作用を有する熱干渉
層を設け、この記録膜についてその高温加熱急冷処理に
よりスピノーダル分解に伴う相分離を起こさせることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学的記録方法
。
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