JPH0434743A - 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】 ［発明の目的コ （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（Ｃｏｓ
＋ｐａｃｔ　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。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
１０７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１８０　Ｏｒｐｍで回転させ
るとともに、周波数４　Ｍ　Ｈｚでデユーティ比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（ｃａｒｒｉｅｒ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ　ｒａ
ｔｉｏ以下Ｃ／Ｎ比と略称する）を図示しないスペクト
ロアナライザー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、２Ｍ
Ｈｚ、１．５ＭＨｚ％　０．５ＭＨｚへ変更したときの
それぞれのＣ／Ｎ比は４８ｄＢ、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１１１１１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１０６．１
０９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１０
７と金属膜１１１との距離が長くなってしまい、この分
だけ記録ビットの形成される記録膜１０７を急速に冷や
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］０７の下側、例えば誘電体膜１０６と基
板１０３との間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、記録ビット
の形成される記録膜を急速に冷やすことにより重ね書き
に係る特性を改善し、大きな再生信号を得ることのでき
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
上にインジウム化合物と、第１の誘電体膜と、記録膜と
、第２の誘電体膜と、金属膜とを順次積層して構成した
。

（作用） 本発明は基板の上にインジウム化合物、第１の誘電体膜
、記録膜、第２の誘電体膜、金属膜を順次積層している
。このように金属膜によって記録膜の上側、すなわち第
２の誘電体膜側を急速に冷やすのみならず、基板と第１
の誘電体膜とのあいだにインジウム化合物を介在させる
ことにより、記録膜の下側、すなわち第１の誘電体膜側
の熱伝導に係る特性を改善して急速に冷やすことができ
る。この結果、重ね書きに係る特性が改善されて大きな
再生信号を得ることができる。

（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は図示しない真空バッタリ
ング装置等を用いて作製される。

すなわち基板３の上にインジウム化合物、例えばＴｎｄ
ｉｕｗ＋　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ　（以下ＩＴＯと略称す
る）膜５、誘電体膜６、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　
（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ　ａ＋ｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ
　）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１０００人に
形成され、金属と同等の熱伝導特性を有する。また、Ｉ
ＴＯ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、誘電体膜６及び記録膜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
となり記録ビットか形成される。

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ビ
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て融解と凝固をくり返すから丈夫
な部材、例えばＩｎ５ｂＴｅ等を用いて厚さ３００Ａ又
は５００Ａ以上に形成される。

誘電体膜６及び９は酸化アルミニウム（Ａ　ｎ２０３）
等の透明な部材により厚さ１０００人に形成されている
。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５００人に形成されている。金属膜１
１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６．９は基板３よりも大きく、記録膜７は誘電体
膜６．９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ヘ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及び誘電体
膜６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ＩＴ
Ｏ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ビット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ビットを消去しな
がら新たな記録ビットの書込みを行なうことができる。

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１８０Ｏｒｐｍで回転させるとと
もに、周波数４　Ｍ　Ｈｚでデユーティ比５０％のレー
ザビームを照射して記録ビットを形成し、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Ｃ７Ｎ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５２ｄＢが得られた。

以下同様にレーザビームの周波数のみを３ＭＨｚ　ｓ　
２　Ｍ　ＨＺ　％　Ｉ　、５　ＭＨｚ　ＳＯ、５Ｍ　Ｈ
ｚ　ヘ変更したときのそれぞれのＣ／Ｎ比は５０ｄＢ、
５０ｄＢ、４９ｄＢ、４８ｄＢ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と誘電体膜６とのあいだに介在させたためであ
り、記録膜７の下側すなわち誘電体膜６側の急冷効果を
増加させることにより、記録膜７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
て記録特性及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４　Ｍ　Ｈｚでデユーティ比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ビ
ットの消え残り量は１７ｄＢであった。

以下同様にレーザビームの周波数のみを２ＭＨｚｓ　１
−　５ＭＨｚＮ　ｏ、５ＭＨｚへ変更して順次書換えを
行なった場合のそれぞれの消え残り量は１６ｄＢ、１５
ｄＢ、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、基板上にイン
ジウム化合物、第１の誘電体膜、記録膜、第２の誘電体
膜、金属膜を順次積層して構成したので、記録膜の上側
及び下側を急速に冷やすことができ、重ね書きに係る特
性が改善され記録膜の非晶質化が容易となり、大きな再
生信号を得ることができる。

【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
膜ヘ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重ね書き
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 ６．９・・・誘電体膜 ７・・・記録膜 １・・・金属膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上にインジウム化合物と、第１の誘電体膜と、記録
   膜と、第２の誘電体膜と、金属膜とを順次積層したこと
   を特徴とする記録媒体。