JPH0632372Y2 - 光ディスク - Google Patents

光ディスク

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JPH0632372Y2
JPH0632372Y2 JP1991007929U JP792991U JPH0632372Y2 JP H0632372 Y2 JPH0632372 Y2 JP H0632372Y2 JP 1991007929 U JP1991007929 U JP 1991007929U JP 792991 U JP792991 U JP 792991U JP H0632372 Y2 JPH0632372 Y2 JP H0632372Y2
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JP
Japan
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recording layer
recording
reflectance
thin film
extinction coefficient
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JP1991007929U
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JPH0489374U (ja
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隆 高岡
悟 小屋原
哲男 斉藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B7/2433Metals or elements of Groups 13, 14, 15 or 16 of the Periodic Table, e.g. B, Si, Ge, As, Sb, Bi, Se or Te

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、レーザービームにより
ヒートモード記録が行なえる光ディスクに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられているメモリ用光ディス
クの記録形態は、図1〜図3に示す3種のタイプに分類
される。
【0003】図1に示すタイプは、基板1上に形成した
低融点材料の薄膜2をレーザービームのスポットで照射
することにより、薄膜の局部に融解・蒸発を生じさせ、
微小な穴3として記録させるものである。
【0004】また、図2に示すタイプは基板4に2層の
薄膜5,6を形成し、レーザービームのスポットで照射
したとき、温度が上昇した下地層としての薄膜5から気
泡を発生させ、上の薄膜6にふくらみ7として記録させ
るものである。
【0005】また、図3に示すタイプは基板8上に温度
変化で組織の変化する薄膜9を形成し、レーザービーム
のスポットで照射した薄膜9の局部10を例えば結晶質
から非結晶質へと反射率のことなる組織に変化させるこ
とで記録させるものである。なお、これらの他にも公知
例として関連あるものに、特公昭54−20136号と
特公昭54−20137号およびAppl.Phys.
Lett.39 927(1981)等がある。
【0006】これらの記録部は、いずれも無記録部との
間に光の透過または反射の特性に違いを生じることか
ら、レーザービームを用い記録の有無を検出することで
読み出される。
【0007】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術のうち、図1および図2に示すタイプは、記
録に際して記録膜の蒸発や形状変化を伴うので、記録膜
の上に保護膜を直接形成すると記録感度が大きく低下す
るという欠点があり、実用するには記録膜から離して保
護板を設けた、いわゆるエヤーサンドイッチ構造にしな
ければならないという欠点があった。
【0008】また、図3に示すタイプは、保護膜を記録
膜上に形成しても大きな感度低下はないが、薄膜の組織
変化を利用しているため、記録部と無記録部との協力が
不安定であり、記録寿命が短いという欠点があった。
【0009】本考案は、上記実情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、ビームの照射部に形状
変化を生じせしめることなく、光学特性の顕著な変化を
作り出して情報の記録が行なえる光ディスクを提供する
ことである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本考案は、上記課題を解
決するために、基体と、この基体上に第1の光学的消衰
係数を有し第1の反射率で光を反射するGe,Te,B
i,Tl,Tiおよびこれらを主成分とする合金から構
成される第1の記録層と、この第1の記録層上に前記第
1の光学的消衰係数より大なる第2の光学的消衰係数を
有し前記第1の反射率より大なる第2の反射率で光を反
射するTe,Bi,Sn,Au,Sb,Ag,Al,I
nおよびこれらを主成分とする合金から構成され前記第
1の記録層を構成する材料の1種と共通する材料を含む
第2の記録層とを具備してなり、光が照射されることに
より前記第1の記録層と第2の記録層とが相互拡散し単
一層に変化するようにしたものである。
【0011】
【作用】上記構成とすることにより、光学的消衰係数に
基づいて第1および第2の記録層を選択することによ
り、光を照射した後の記録層部の反射率を設定すること
ができ、ビームの照射部に形状変化を生じせしめること
なく、光学特性の顕著な変化を作り出して情報の記録が
行なえるものである。
【0012】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図4において、11は例えば透明の基体と
しての基板であり、この基板11上には記録層部12が
設けられている。
【0013】そして、この記録層部12は光学的消衰係
数の異なる第1,第2の記録層としての2種の薄膜1
3,14からなる記録層15で構成されている。すなわ
ち、この記録層15は複素屈折率n1 −ik1 を有する
第1の薄膜13および複素屈折率n2 −ik2 を有する
第2の薄膜14で構成される。
【0014】しかして、記録のスレッショルド値以上の
強度を持ったレーザービーム16を照射する前の、この
ような記録層15(記録層部12)の初期率Ri は、図
5に示すように、基板11と第1の薄膜13との境界、
第1の薄膜13と第2の薄膜14との境界および第2の
薄膜14と外界17との境界の3つの境界で生じるフレ
ネル反射係数r1 ,r2 およびr3 のベクトル和で算出
される。
【0015】それぞれフレネル反射係数のベクトル長
と、それらの間に生じる位相差は第1の薄膜13および
第2の薄膜14の複素屈折率とそれらの厚さd1 および
2 によって主に決められる。したがって、初期反射率
i は第1と第2の薄膜13,14の材料とその厚さd
1 およびd2 を選定することにより所望する値にするこ
とができる。
【0016】このように選定した初期反射率Ri をもつ
記録層15は、第1と第2の薄膜13,14の材料の加
熱された時の相互拡散係数で決まる記録のスレッショル
ド値以上の強度をもったレーザービーム16でスポット
照射すると、その部分の第1と第2の薄膜13,14は
相互に拡散してその境界を消滅し新しい単一薄膜18を
生成する。
【0017】その結果、フレネル反射係数r2 は失わ
れ、その記録を行なった部分の反射率Rr は生成された
単一薄膜18の複素屈折率による両境界でのフレネル反
射係数r′1 とr′3 だけのベクトル合成された値に非
可逆的に変化する。すなわち、本考案のメモリ用光ディ
スクの記録は、上記の機構に基づき記録層15の反射率
をRi からRr に変換することで行なうものである。
【0018】ところで、このような記録層15には記録
に要するレーザービームのスレッショルド値が低いこ
と、反射率Ri とRr の比が大きいこと、および室温で
第1と第2の薄膜13,14間に相互拡散が生じないこ
と、言い換えるならば記録層15として高感度であり、
読み出し信号が大きく、しかも長期に亘って安定である
ことが要求される。
【0019】それらの要求を満たす膜構成の一例とし
て、複素屈折率が5.3−i0.8のGeと2.1−i
7.1のAlを用いた場合のd1 と反射率Ri との関係
を図6と図7に示す。
【0020】図6は反射率Ri <rr とするためにそれ
らの複素屈折率の虚数項である消衰係数kの関係をk1
<k2 とした場合で、第1の薄膜13をGe、第2の薄
膜14をAlで構成した記録層15であり、実線および
点線はAl膜(第2の薄膜14)の厚さをそれぞれ40
nmおよび20nmとしたときのGe膜厚(第1の薄膜
13)と反射率Ri の関係を示す。
【0021】なお、実線にはGe膜の厚さを17.5n
mにしたときの反射率Ri からRrへの変化の例を矢印
で印してある。図7は反射率R′i >R′r とするため
にk1 >k2 の関係とした場合で、第1の薄膜13をA
l、第2の薄膜14をGeで構成した記録層15のAl
膜(第1の薄膜13)の厚さと反射率R′i の関係を示
した。
【0022】図中の実践と点線はそれぞれGe膜(第2
の薄膜14)の厚さを80nmと40nmにした場合で
あり、実線にはAl膜の厚さを30nmとしたときの反
射率R′i からR′r への変化の例を示してある。
【0023】なお、本考案は上記実施例に限定されず、
例えば図8〜図10に示すように構成してもよい。
【0024】すなわち、図8に示す実施例では、基板1
1は中心穴19を有する円板上に形成され、また、記録
層部12は記録層15を保護するためにその記録層15
上に保護層20を形成して構成されている。
【0025】そして、記録は基板11側から情報を持っ
たスレッショルド値以上の強度のレーザービーム16で
記録層15にスポット照射し、その局部の温度を上昇さ
せ、第1と第2の薄膜13,14が相互に拡散しその局
部を2層膜の記録層15と大きく反射率のちがう単一薄
膜18に非可逆的に変換することで行なわれる。この記
録した情報はその反射率のちがうスレッショルド以下の
強度にしたレーザービームのスポットで検出することに
より読み出される。
【0026】また、図9に示す実施例では、基板11上
に薄膜13,14からなる記録層15(記録層部12)
を形成した2枚の片面型メモリ用光ディスク20を接着
剤21により接着して両面型メモリ用様光ディスクとし
た構成となっている。
【0027】さらに、図10に示す実施例では、基板1
1の表面欠陥を改質するために先ず下地層22を形成し
てから記録層15を形成し、ついで接着工程における記
録層15の損傷を防止するため記録層20上に表面保護
コーティング23を形成して記録層部12を構成したの
ち、それらの2枚を接着剤21で接着して両面型メモリ
用光ディスクとした構成となっている。
【0028】以上のように、記録層15を2種の薄膜1
3,14で構成し、レーザービーム16のスポットで加
熱したときその局部に膜材料の相互拡散を生じせしめ単
一薄膜(単一層)18に変換することで記録を可能とし
たため、記録に際して穴をあけたり、ふくらみを作るな
どの形状変化を生じることがない。
【0029】したがって、記録層15上に密着させて保
護層20,23を形成したり、接着剤21で貼り合わせ
ても記録感度のほとんど低下しない効果があり、安価で
取り扱いの便利な形状のメモリ用光ディスクを提供でき
る。さらに、記録は2層膜を単一層に非可逆的に変換す
ることで達成するため、記録形態は非常に安定であり、
長期保存に十分耐えることができる。
【0030】また、図6のような初期反射率の低い膜構
成はレーザービームの利用効率が高く、さらに明るいス
ポットとして記録されるため、読み出し動作のとき記録
層15のピンホールや基板11の傷など暗い欠陥から発
生するパルス雑音と記録スポットからの信号を分離する
ことが容易で、信号と雑音の比を高くできる効果があ
る。
【0031】なお、上記実施例においては、小さな消衰
係数をもった材料としてGeを、大きな消衰係数をもつ
材料としてAlを用いた場合について記述したが、本考
案の作用・効果はこれらの材料だけに限定されるもので
はない。本考案のような作用・効果が十分に得られる材
料の組み合わせは、消衰係数kの比が1.5以上で高温
での相互拡散係数の大きな少なくとも2種以上の材料を
薄膜として用いた多くの場合について可能である。
【0032】すなわち、kの小さな材料には、Ge,T
e,Bi,Tl,Tiおよびそれらを主成分とする合金
などが用いられ。これらにkの大きな材料としてTe,
Bi,Sn,Au,Sb,Ag,Al,Inおよびそれ
らを主成分とする合金などがあり、これらを組み合わせ
て少なくとも2層以上の膜としてもよい。
【0033】
【考案の効果】以上説明したように本考案は、基体と、
この基体上に第1の光学的消衰係数を有し第1の反射率
で光を反射するGe,Te,Bi,Tl,Tiおよびこ
れらを主成分とする合金から構成される第1の記録層
と、この第1の記録層上に前記第1の光学的消衰係数よ
り大なる第2の光学的消衰係数を有し前記第1の反射率
より大なる第2の反射率で光を反射するTe,Bi,S
n,Au,Sb,Ag,Al,Inおよびこれらを主成
分とする合金から構成され前記第1の記録層を構成する
材料の1種と共通する材料を含む第2の記録層とを具備
してなり、光が照射されることにより前記第1の記録層
と第2の記録層とが相互拡散し単一層に変化するように
したものである。
【0034】したがって、光学的消衰係数に基づいて第
1および第2の記録層を選択することにより、光を照射
した後の記録層部の反射率を設定することができ、ビー
ムの照射部に形状変化を生じせしめることなく、光学特
性の顕著な変化を作り出して情報の記録が行なえる等の
優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の従来例を示す説明図。
【図2】第2の従来例を示す説明図。
【図3】第3の従来例を示す説明図。
【図4】本考案の一実施例を示す断面図。
【図5】同実施例の要部を示す作用説明図。
【図6】記録層の構成の相違による記録効果を説明する
ための光学特性図。
【図7】記録層の構成の相違による記録効果を説明する
ための光学特性図。
【図8】第1の他の実施例のを示す断面図。
【図9】第2の他の実施例のを示す断面図。
【図10】第3の他の実施例のを示す断面図。
【符号の説明】
11…基板(基体)、12…記録層部、13…第1の薄
膜(第1の記録層)、14…第2の薄膜(第2の記録
層)、16…レーザービーム、18…単一薄膜、14,
23…保護層、21…接着剤、22…下地層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 斉藤 哲男 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 (56)参考文献 特開 昭58−220794(JP,A) 特開 昭57−22095(JP,A) 特開 昭51−7928(JP,A)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基体と、この基体上に第1の光学的消衰
    係数を有し第1の反射率で光を反射するGe,Te,B
    i,Tl,Tiおよびこれらを主成分とする合金から構
    成される第1の記録層と、この第1の記録層上に前記第
    1の光学的消衰係数より大なる第2の光学的消衰係数を
    有し前記第1の反射率より大なる第2の反射率で光を反
    射するTe,Bi,Sn,Au,Sb,Ag,Al,I
    nおよびこれらを主成分とする合金から構成され前記第
    1の記録層を構成する材料の1種と共通する材料を含む
    第2の記録層と、を具備してなり、光が照射されること
    により前記第1の記録層と第2の記録層とが相互拡散し
    単一層に変化することを特徴とする光ディスク。
JP1991007929U 1991-02-21 1991-02-21 光ディスク Expired - Lifetime JPH0632372Y2 (ja)

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JPH0489374U JPH0489374U (ja) 1992-08-04
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