JPH06203380A - 光記録媒体及び記録・再生・消去方法 - Google Patents

光記録媒体及び記録・再生・消去方法

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JPH06203380A
JPH06203380A JP5000906A JP90693A JPH06203380A JP H06203380 A JPH06203380 A JP H06203380A JP 5000906 A JP5000906 A JP 5000906A JP 90693 A JP90693 A JP 90693A JP H06203380 A JPH06203380 A JP H06203380A
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JP
Japan
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recording
wavelength
film
recording medium
erasing
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JP5000906A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Kawanishi
義隆 川西
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 媒体の記録感度と信号コントラストを両立さ
せ、消去率の向上とオーバライトを可能とし、且つ熱的
ダメージの少ない相変化光記録媒体を提供する。 【構成】 光ビームが入射する下部から、ポリカーボネ
イト製の透明基板1,SiO2 透明誘電体膜2,InS
e記録膜3,SiO2 透明誘電体膜4,Au反射膜5,
紫外線硬化型保護膜6の順に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ビームを用いて情報を
記録・再生・消去する方法及びそこに使用する光情報記
録媒体に関し、特に相変化光記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】市販CDプレーヤで再生可
能な追記型光ディスクは、記録した後そのままCDやV
D装置で再生可能なため民生用としての大きな期待があ
り、記録光ビーム吸収性有機色素記録膜を用いた特開昭
62−119755号公報に開示された技術が既に商品
化されている。しかし記録膜である色素が太陽光によっ
て劣化したり、反射率の再生波長依存性が大きいといっ
た問題点を有している。一方、耐環境性に優れた無機記
録膜を有する追記型光ディスクが研究されている。しか
しこれらは、1回書き込み多数回読み出し方式であり、
データの書き直しができないという問題点を有してい
る。そこで書換可能で、且つ耐環境性に優れた無機系、
特にカルコゲナイトを用いた相変化型の光ディスクが研
究されており、特開平3−23529号公報に開示され
た技術がある。しかしカルコゲナイトを用いた相変化型
光ディスクでは、反射率が70%以上であるため吸収率
が30%未満と小さく記録時に高パワーを必要とする。
このためディスク媒体への熱的ダメージが大きくノイズ
やディスクの破壊の原因となる。また、記録ピットの形
成には高熱量が必要となり、低線速で記録する必要が生
じデータの書き込み速度が悪くなる。結晶状態と非晶質
状態との吸収率差が40%以上となり、1回ビーム照射
では十分な消去率を得ることができないという問題点が
残る。
【0003】本発明の目的は、上記欠点を解決し、媒体
の記録感度と信号コントラストを両立させ、消去率の向
上とオーバライトを可能とし、且つ熱的ダメージの少な
い相変化光記録媒体及び記録・再生・消去方法を提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はレーザ光の照射
により、そのスポット部の結晶−非晶質間の相変化を利
用して記録、再生、消去する相変化光記録媒体の記録・
再生・消去方法において、上記記録に短波長のレーザ光
を、上記再生に長波長のレーザ光を、上記消去い長短ど
ちらかの波長を用いるか、短波長と長波長の間にある中
波長を用いる。
【0005】本発明では透明基板上に記録膜、透明誘電
体膜、反射膜及び保護膜を少なくても備えた相変化光記
録媒体において、記録膜の吸収率が短波長のレーザ光で
最大となり、結晶−非晶質間の反射率変化が長波長のレ
ーザ光で最大となるように、或いは短波長のレーザ光に
対して記録膜の結晶時の吸収率と非晶時の吸収率が同一
となるか、短波長のレーザ光に対して記録膜の結晶時の
吸収率が非晶時の吸収率よりも大きくなるように媒体の
記録膜の組成及び記録膜の膜厚と透明誘電体膜の膜厚が
制御されている相変化光記録媒体である。また、記録膜
がSe系材料で形成され、かつ記録媒体の記録前の屈折
率をno 、消衰係数をko 、記録後の屈折率をn、消衰
係数をkとした時、次式(1)、 0.8<(n/no )≦1のとき 3.0<(ko
k) 0.2≦(n/no )≦0.8のとき (ko /k)≦
3.0 となるように、記録膜の組成及び記録膜と透明誘電体膜
の膜厚が制御されている。
【0006】本発明において、記録膜はIn(1-X) Se
X (Xは、3/7<X<3/5である。)、Sn−Sb
−Se、Ge−Seで形成されることを好適とし、特に
記録膜が、In(1-X) SeX (X=0.5である。)、
Sn15Sb15Se70またはGe50Se50で形成され、膜
厚が10nm以上であることを好適とする。
【0007】
【作用】
[1]記録を短波長のレーザ光で行い、再生を長波長レ
ーザ光で行う理由 記録膜の結晶質(未記録部)での反射率と吸収率は、長
波長に対して反射率が大きく吸収率が小さい、短波長に
対して反射率が小さく吸収率が大きい。また、非晶質
(記録部)の反射率と吸収率の関係は短波長と長波長に
対して逆転する。記録を短波長で行うと吸収率が大きい
ため感度は向上する。感度の向上により、記録パワーを
下げることができ、熱的ダメージを緩和できる。また、
線速を上げることができ、データの書き込み速度も向上
する。再生を長波長で行うと、記録部と未記録部のコン
トラスト比が40%以上あるので信号強度は大幅に向上
する。また、短波長で記録したピットは長波長のビーム
スポットよりも小さいのでジッタも大幅に改善される。
【0008】[2]消去を結晶質と非晶質の吸収率が同
一となる中波長で行う理由 吸収率が同じになると未記録部と記録部の温度上昇の差
が少なくなり、消し残りが減少し消去率が向上する。
【0009】[3]消去を結晶質の吸収率が非晶質の吸
収率を上回る中波長で行う理由 レーザ光による消去において、記録部と未記録部の温度
上昇を一致させるには、結晶状態と非晶状態の潜熱を考
慮する必要がある。潜熱は非晶状態の方が結晶状態より
も大きい。両状態の温度上昇を一致させるには、非晶状
態より多くの熱量を加える必要がある。そこで結晶質の
吸収率が非晶質の吸収率を上回る波長で消去を行えば消
去率は向上する。
【0010】[4]相変化光記録媒体の作用 記録媒体の記録前の屈折率をno 、消衰係数をko 、記
録後の屈折率をn、消衰係数をkとした時、n/no
k/ko との関係が上記の式(1)を満足するように記
録膜の組成及び記録膜と透明誘電体膜の膜厚を制御すれ
ば、830nmの波長において、記録前(結晶状態)の
記録媒体の反射率は70%以上で、吸収率は30%未満
となる。記録後(非晶状態)の反射率は28%以下で、
吸収率は70%以上となる。830nm未満の波長にお
いて、結晶質と非晶質の吸収率が同一であり、結晶質の
吸収率が非晶質の吸収率を上回ることが理論的に見いだ
され、また実験的にも確認された。また、上記の式
(1)を満足するためには、Se系の記録膜の内、In
(1-X) SeX の組成は3/7<X3/5の範囲であるの
がよく、特にIn50Se50, Sn15Sb15Se70、Ge
50Se50の組成がよい。
【0011】即ち、本発明による相変化光記録媒体及び
記録・再生・消去方式は以下のことを可能とした。 (a)記録に短波長のレーザ光を用いることで感度の向
上をはかり、熱的ダメージの緩和と高速のデータ書き込
みが可能。 (b)再生に長波長のレーザ光を用いることでコントラ
スト比が40%以上となり強い信号強度が得られる。 (c)消去に結晶質と非晶質の吸収率が同一あるいは結
晶質の吸収率が非晶質の吸収率を上回る中波長を用いる
ことで、消去率が向上する。また、中波長で記録を行え
ばオーバライトが可能である。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【0013】図1は、本発明の相変化光記録媒体の一実
施例を示す断面図である。光ビームが入射する下部から
例えばポリカーボネイト製の透明基板1,SiO2 透明
誘電体膜2,InSe記録膜3,SiO2 透明誘電体膜
4,Au反射膜5,紫外線硬化型保護膜6の順に構成さ
れ、それぞれの厚みを1.2mm,100nm,110
nm,90nm,70nm,50μmとした。
【0014】図2,図3は図1に示した相変化光記録媒
体の媒体構成において、透明誘電体膜4の膜厚が70n
mにおける、InSe記録膜の膜厚と記録前後の反射率
と吸収率の変化を830nmと680nmのレーザ光の
波長に対して示した計算結果である。図中、□と■は未
記録部の反射率と吸収率、○と●は記録部の反射率と吸
収率の計算結果である。図2の計算結果より、830n
mのレーザ光に対してInSe記録膜110nmでは、
未記録部で反射率78%,吸収率20%、記録部で反射
率3%,吸収率92%であった。図3の計算結果より、
680nmのレーザ光に対してInSe記録膜110n
mでは、未記録部で反射率49%,吸収率59%、記録
部で反射率50%,吸収率58%であった。830nm
のレーザ光に対してCD規格(未記録部反射率70%以
上、記録ピット反射率28%以下)を満足し、680n
mのレーザ光に対して未記録部の反射率,吸収率と記録
部の反射率,吸収率の逆転が媒体構成の調整により可能
であることを示した。
【0015】図4,図5は図1に示した相変化光記録媒
体の媒体構成において、透明誘電体膜4の膜厚が図4で
90nm、図5で140nmにおける、レーザ光の波長
と記録前後の反射率変化と吸収率変化の関係を示したも
ので、この時レーザ光は基板入射で測定した。図中、□
と■は未記録部の反射率と吸収率、○と●は記録部の反
射率と吸収率の測定結果である。図4において、波長6
40nmから690nmの範囲にわたり、また図5では
波長680nmから730nmの範囲にわたり、未記録
部の反射率,吸収率と、記録部の反射率,吸収率が逆転
しており、媒体構成により逆転領域が調節可能であるこ
とを示している。
【0016】未記録部の吸収率が最大の波長、或いは波
長に対して吸収率が最大となる媒体構成において、記録
を行えば感度の向上をはかり、熱的ダメージの緩和と高
速のデータ書き込みが可能である。再生光に830nm
のレーザ光を用いると、CD規格を満足する大きなコン
トラスト比を得ることができる。また、消去に結晶質と
非晶質の吸収率が同一あるいは結晶質の吸収率が非晶質
の吸収率を上回る中波長を用いることで、消去率が向上
する。また中波長で記録を行えばオーバライトが可能で
ある。
【0017】これらの媒体構成を満足するInSeの光
学定数はいずれも前記の式(1)を満足する範囲であ
る。
【0018】以上の実施例において、記録膜はInSe
膜を用いたが、本発明ではInSe膜に限らずInSe
の一部をGa,GeまたはTe等で置換したIn−Ga
−Se,In−Ge−Se,In−Te−Se,In−
Sn−Se,In−Sb−Se,In−Pb−Se,G
e−Se,Sn−Sb−Se等のSe系膜を用いても同
様な結果を得ることができる。
【0019】また本実施例においては、反射膜をAlと
したが、これは波長830nmにおける反射率が高いこ
とによる。Alの他にAg,Au,Cuを用いるか、或
いは多層膜による干渉によって特定波長について反射率
を大きくする方法を用いても良い。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録・再生・消去用に各々異なる3つの波長のレーザ光
を用いるようにしたので、媒体の記録感度と信号のコン
トラストと高い消去率を実現できる。記録と消去に同一
波長を用いれば、オーバライトが可能である。
【0021】さらに本発明によれば、記録膜としてSe
系材料を用い、830nmのレーザ光を再生に用いる
と、反射率が記録前で70%以上、記録後で28%以下
とすることができ、市販のCD,CD−ROMプレーヤ
で情報の再生ができる。また、680nmのレーザ光を
記録・消去に用いると、オーバライトができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光記録媒体の一実施例の断面図で
ある。
【図2】レーザ光830nm、透明誘電体膜70nmの
時のInSe記録膜膜厚と記録前後の反射率及び吸収率
との関係を示す図である。
【図3】レーザ光680nm、透明誘電体膜70nmの
時のInSe記録膜膜厚と記録前後の反射率及び吸収率
との関係を示す図である。
【図4】記録膜をInSeとし透明誘電体膜が90nm
の時の吸収率と反射率の波長依存性を示す図である。
【図5】記録膜をInSeとし透明誘電体膜が140n
mの時の吸収率と反射率の波長依存性を示す図である。
【符号の説明】
1 透明基板 2 透明誘電体膜 3 InSe記録膜 4 透明誘電体膜 5 反射膜 6 保護膜

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光の照射により、そのスポット部の
    2つの状態変化を利用して記録,再生,消去する光記録
    媒体の記録・再生・消去方法において、 前記記録に波長λ1 のレーザ光を、前記再生に波長λ2
    のレーザ光を用い、λ1 <λ2 であることを特徴とする
    光記録媒体の記録・再生・消去方法。
  2. 【請求項2】消去に波長λ3 のレーザ光を用い、λ1
    λ3 <λ2 であることを特徴とする請求項1記載の光記
    録媒体の記録・再生・消去方法。
  3. 【請求項3】2つの状態変化は、結晶−非晶質間の相変
    化を利用することを特徴とする請求項1または2記載の
    光記録媒体の記録・再生・消去方法。
  4. 【請求項4】透明基板上に少なくとも記録膜,透明誘電
    体膜,反射膜および保護膜を備え、記録膜の吸収率が波
    長λ1 のレーザ光で最大となり、結晶−非晶質間の反射
    率変化が波長λ2 のレーザ光で最大となることを特徴と
    する相変化光記録媒体。
  5. 【請求項5】波長λ1 のレーザ光に対して記録膜の結晶
    時の吸収率と非晶時の吸収率が同一であることを特徴と
    する請求項4記載の相変化光記録媒体。
  6. 【請求項6】波長λ1 のレーザ光に対して記録膜の結晶
    時の吸収率が非晶時の吸収率よりも大きいことを特徴と
    する請求項4記載の相変化光記録媒体。
  7. 【請求項7】記録膜がSe系材料で形成され、且つ記録
    媒体の記録前の屈折率をno 、消衰係数をko 、記録後
    の屈折率をn、消衰係数をkとしたとき、 0.8<(n/no )≦1のとき 3.0<(ko
    k) 0.2≦(n/no )≦0.8のとき ko /k≦3.
    0 であることを特徴とする請求項4記載の相変化光記録媒
    体。
  8. 【請求項8】記録膜が、In(1-X) SeX (Xは、3/
    7<X<3/5である)で形成されていることを特徴と
    する請求項4記載の相変化光記録媒体。
  9. 【請求項9】記録膜が、In(1-X) SeX (X=0.5
    である)、Sn15Sb15Se70またはGe50Se50で形
    成され、膜厚が10nm以上であることを特徴とする請
    求項4記載の相変化光記録媒体。
JP5000906A 1993-01-07 1993-01-07 光記録媒体及び記録・再生・消去方法 Pending JPH06203380A (ja)

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Citations (7)

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