JPH0558046A - 書き換え可能な光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、レーザ光が照射されたときに記録
膜の結晶状態の不均一化が少なくされ、記録Ｃ／Ｎや消
去率を効果的に向上させ、また繰り返し書き換え劣化を
少なくすることができる書き換え可能な光情報記録媒体
を提供することを目的とする。 【構成】透明基板11のレーザ光の入射方向と反対側の面
に、高熱拡散透明膜12を形成し、さらにこの高熱拡散透
明膜12の上に下層保護膜13、記録膜14および上層保護膜
15を積層して形成する。そして、この上層保護膜15上に
金属反射膜16を形成するもので、記録膜14と透明基板11
との間に高熱拡散透明膜12を介在させるようにしたこと
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば書き換え可能
な光ディスク、書き換え可能な光カード等を構成する書
き換え可能な光情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル情報を記録する記録媒体とし
て、レーザ光を用いて記録情報を読み出す光情報記録媒
体が知られており、さらにレーザ光を用いてディジタル
情報の記録が行えると共に、同じくレーザ光を用いて記
録情報を消去するようにした相変化型の書き換え可能な
光記録媒体が考えられている。

【０００３】この様な相変化型書き換え可能な光記録媒
体は、一般に４層の構造として構成されることが知られ
ている。具体的には、レーザ光の入射面を構成する透明
なガラス若しくはプラスチックによって構成された透明
基板上に、誘電体保護膜でサンドイッチ状に挟んだ記録
膜を設置し、さらに金属反射膜を積層した構造とされ
る。

【０００４】この様な４層構造の光記録媒体にあって、
記録膜を挟んで透明基板と反対側の面に設定される金属
反射膜、および記録膜を挟むように設定される上層およ
び下層の保護膜の機能の１つは、記録膜からの熱拡散を
制御することである。この様な４層構造の場合、記録膜
部で発生した熱は主として金属反射膜に流れるようにな
り、このため記録膜の上部と下部とでは温度分布が異な
るようになる。

【０００５】この様な温度分布の相違によって記録膜内
でその厚さ方向をみると、記録時においてレーザ光の照
射によって充分に非晶質化される部分とそうでない部
分、あるいは消去時において充分に結晶化される部分と
そうでない部分とが生ずる。

【０００６】したがってこの様な状態となると、記録膜
からの光反射率が充分に変化しないようになり、記録膜
本来の実力を発揮することができない。また、記録膜中
の結晶状態が不均一であるため、書き換え劣化の原因の
１つとなる

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、記録膜内でその厚さ方向に
発生する温度分布を平滑化することによって、記録時に
おいて非晶質化される部分が均一に設定され、且つ消去
時において結晶化が均一に行われるようにして、記録膜
本来の機能が効果的に発生されて、ディジタル情報の記
録並びに消去が確実に実行されるようにした書き換え可
能な光情報記録媒体を提供とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光情報記
録媒体は、透明基板と金属反射膜との間に、透明基板側
の下層保護膜と反射膜側の上層保護膜とにサンドイッチ
状に挟んで記録膜を設定すると共に、記録膜と下層保護
膜との間、若しくは透明基板と下層保護膜との間に熱拡
散率の大きい高熱拡散透明膜を介在させるようにする。

【０００９】

【作用】この様に構成された光情報記録媒体にあって
は、レーザ光の照射によって記録膜に熱が発生した場
合、この熱は高熱拡散透明膜によって効果的に拡散さ
れ、記録膜内の厚さ方向の温度分布が均一化される。し
たがって、記録膜本来の実力が確実に発揮されるように
なると共に、記録膜中の結晶状態が均一化され、書き換
え劣化が効果的に抑制されるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は光情報記録媒体10の断面膜構造を模式
的に示したもので、例えば円盤状のガラス板、あるいは
プラスチック板によって構成された透明基板11を備え
る。そして、この透明基板11の一方の面から記録用、読
み出し用、あるいは消去用のレーザ光が入射されるよう
にしている。

【００１１】この透明基板11の面上（レーザ光の入射面
と反対側の面）には、高熱拡散透明膜12が形成される。
この高熱拡散透明膜12は例えばＡl Ｎを１００ｎｍ（ナ
ノメータ）の厚さでスパッタリングすることによって形
成される。この様にして形成された高熱拡散透明膜12の
光屈折率は、波長８３０ｎｍにおいて約２．０である。

【００１２】この高熱拡散透明膜12の上には、Ｚn Ｓ−
Ｓi Ｏ₂ （２０mol ％）を３５ｎｍの厚さでスパッタリ
ングにより形成し、下層保護膜13とするもので、この下
層保護膜13の光屈折率は、上記と同じ条件で約２．０で
ある。

【００１３】そして、この下層保護膜13の上に記録膜14
が形成されるもので、この記録膜14は相変化型書き換え
可能光記録膜の代表的な材料であるＧe −Ｓb −Ｔe
（Ｇe ₁ Ｓb ₂ Ｔe ₄ 、Ｇe ₂ Ｓb ₂ Ｔe ₅）を、スパ
ッタリングによって膜厚８０ｎｍに形成して構成され
る。

【００１４】この記録膜14の上に下層保護膜13と同様な
上層保護膜15を形成するもので、記録膜14が下層保護膜
13と上層保護膜15との間にサンドイッチ状に挟まれて形
成されるような積層構造とする。そして、この上層保護
膜15の上に金属反射膜16を積層形成するもので、この金
属反射膜16はＡl を厚さ１００ｎｍでスパッタリングあ
るいは真空蒸着法によって形成することによって構成さ
れる。

【００１５】この様な積層構造の光情報記録媒体10にお
いて、記録膜14中の膜厚方向の温度分布を均一化するた
めには、金属反射膜16に流れる熱の量と、高熱拡散透明
膜12に流れる熱の量を同程度とする必要がある。ここ
で、この高熱拡散透明膜12を構成するＡl Ｎの熱伝導率
は、１８０〜２２０Ｗ／ｍ・ｋであり、金属反射膜16を
構成するＡl の熱伝導率は２２０Ｗ／ｍ・ｋである。

【００１６】そして、高熱拡散透明膜12の熱伝導率が金
属反射膜16の熱伝導率よりも小さいときは、その割合だ
け高熱拡散透明膜12の膜厚を厚く構成すればよい。ここ
で、実用的膜厚の制限から、高熱拡散透明膜12の熱伝導
率は、２０Ｗ／ｍ・ｋ以上必要である。

【００１７】記録膜14は、この記録膜材料を非晶質と結
晶とに可逆的に変化させることによって、複素屈折率が
変化することによってレーザ光の反射率が変化する。こ
の様な現象によってディジタル情報が書き込み記録され
ている。

【００１８】この記録膜14を挟むように設定される下層
保護膜13および上層保護膜15は、次のような２つの役割
を持ち、その１つは記録膜14の膜変形防止効果である。
記録膜14はレーザ光の照射によって非晶質化時に一度液
状とされるものであり、これを保護するためにこの記録
膜14の両面を高温で安定な誘電体によって構成された保
護膜13および15で挟むようにする。

【００１９】また第２役割は、信号のエンハンス効果で
ある。すなわち、光学的な干渉効果を利用して信号を増
大するため、屈折率の大きい誘電体によって保護膜13お
よび15を構成するようにしている。

【００２０】さらに金属反射膜16も２つの役割を果たし
ているもので、その１つは急冷効果である。レーザ光照
射によって非晶質化を容易にするために、熱伝導率の高
い金属材料によってこの反射膜16が構成される。２つ目
の役割は、信号のエンハンス効果であり、反射膜16にお
けるレーザ光反射による光学的干渉を利用して信号を増
大している。

【００２１】高熱拡散透明膜12は、記録膜14の冷却に対
して作用する。この記録膜14の冷却効果は、記録膜14に
対するレーザ光の照射による非晶質化を容易にし、また
金属反射膜16の作用とあいまって記録膜14中の膜厚方向
の温度分布を少なくする効果を発揮する。

【００２２】すなわち、この様な高熱拡散透明膜12を介
在設定すると、記録膜14に対する情報記録および消去に
際して照射されるレーザ光による光吸収によって発生さ
れる熱は、熱流として金属反射膜16側だけでなく、透明
基板11と記録膜14との間に設定される高熱拡散透明膜12
にも流れる。したがって、記録膜14中の膜厚方向の温度
分布が一様とされる。

【００２３】また記録膜14において、より急速な冷却作
用が確保される。したがって良好な非晶質化および結晶
化が可能とされるようになり、記録Ｃ／Ｎや消去率を向
上させる効果が得られ、さらに繰り返し書き換えに際し
て劣化を確実に少なくすることができる。

【００２４】図２は他の実施例に係る情報記録媒体10の
断面構造を示すもので、この実施例においてはレーザ光
の照射による熱によって発生する変形を防止するため、
下層保護膜13を透明基板11と高熱拡散透明膜12との間に
形成している。そして、記録膜14と高熱拡散透明膜12と
が直接接触されるようにしている。この場合、記録膜14
と高熱拡散透明膜12とが、化学反応または合金反応を起
こさない材料の組み合わせによって構成する。

【００２５】この様な構成とした場合、レーサ光の照射
によって発生する記録膜14の熱を急速に冷却することが
可能とされ、したがって良質な非晶質化および結晶化が
可能とされる。また、レーザ光照射の熱による透明基板
11の変形を少なくすることができ、繰り返し書き込み劣
化を少なくすることができる。

【００２６】なお、これまで説明した実施例において
は、記録膜14としてＧe Ｔe Ｓb 系の薄膜を用いたが、
結晶化時間が１μ秒以下のもの、例えばＩn Ｓb Ｔe 系
の薄膜等の材料を用いて記録膜14を構成した場合におい
ても、同様に有効である。

【００２７】また、保護膜13および15の材料において
も、レーザ光に対して透明であり、且つ融点が記録膜14
の融点よりも充分に高い材料であれば適宜使用できるも
ので、例えばＳi Ｏ、Ｓi ＮＴi Ｏ₂ 等の材料が適用で
きる。さらに反射膜16は、反射率５０％以上の金属材料
が採用できるもので、例えばＡu 、Ｃu 、Ｍo ／Ａu 等
がある。

【００２８】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る光情報記録
媒体によれば、記録膜内でその膜厚方向に生ずる温度分
布によって発生する問題点が、基板と記録膜との間に高
熱拡散透明膜を介在させることにより確実に改善される
ものであり、結晶状態の不均一化が少なくされ、記録Ｃ
／Ｎや消去率を効果的に向上させ、また繰り返し書き換
え劣化を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る光情報記録媒体の構
造を説明するための断面図。

【図２】この発明の他の実施例に係る光情報記録媒体の
構造を説明するための断面図。

【符号の説明】

10…光情報記録媒体、11…透明基板、12…熱拡散透明
膜、13…下層保護膜、14…記録膜、15…上層保護膜、16
…金属反射膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 書き込みおよび消去用のレーザ光が入射
   される面に設定される透明基板と、 この透明基板を介して入射される前記レーザ光を反射す
   る金属反射膜と、 この金属反射膜と前記透明基板との間に、前記透明基板
   側の下層保護膜と前記金属反射膜側の上層保護膜にサン
   ドイッチ状に挟まれて設定された光情報の記録膜と、 前記透明基板と前記記録膜との間に介在設定された熱拡
   散率の大きい高熱拡散透明膜と、 を具備したことを特徴とする書き換え可能な光情報記録
   媒体。