JPH07118096B2 - 光学情報記録担体 - Google Patents
光学情報記録担体Info
- Publication number
- JPH07118096B2 JPH07118096B2 JP62019206A JP1920687A JPH07118096B2 JP H07118096 B2 JPH07118096 B2 JP H07118096B2 JP 62019206 A JP62019206 A JP 62019206A JP 1920687 A JP1920687 A JP 1920687A JP H07118096 B2 JPH07118096 B2 JP H07118096B2
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- Japan
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- thin film
- recording
- conductive thin
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レーザ光線の照射によってその光学的性質を
可逆的に変化する感光性記録材料を用いた光ディスクに
関するものである。
可逆的に変化する感光性記録材料を用いた光ディスクに
関するものである。
従来の技術 情報の訂正，書き換え可能な光ディスクとして、アクリ
ル等の高分子樹脂のディスク基板上に、感光性材料を薄
膜の形で形成し、この光ディスクの上にレーザ照射する
ことにより加熱し、急冷と徐冷により、光学特性すなわ
ち、反射率や透過率を変化させて記録，消去を行うもの
が一般的に用いられている。
ル等の高分子樹脂のディスク基板上に、感光性材料を薄
膜の形で形成し、この光ディスクの上にレーザ照射する
ことにより加熱し、急冷と徐冷により、光学特性すなわ
ち、反射率や透過率を変化させて記録，消去を行うもの
が一般的に用いられている。
上記特性を示す記録材料として、例えばカルコゲン化合
物、あるいはテルルに、ゲルマニウム，アンチモン等を
添加物とした金属化合物が一般に用いられ、これらを使
って、記録は加熱急冷により反射率の低い一般にアモル
ファスといわれる状態とし、消去は加熱徐冷により反射
率の高い結晶状態とすることで、光学情報を実時間で記
録，消去することができる。光源としては、高い絞り性
能を満たし、かつ小型で直接変調が可能な半導体レーザ
が一般的である。また、樹脂基板と記録薄膜の間に、透
水率が低く、かつ熱伝導率の小さい溶融石英に代表され
る透明無機材料より成る保護薄膜を設けたものが提案さ
れてきた。
物、あるいはテルルに、ゲルマニウム，アンチモン等を
添加物とした金属化合物が一般に用いられ、これらを使
って、記録は加熱急冷により反射率の低い一般にアモル
ファスといわれる状態とし、消去は加熱徐冷により反射
率の高い結晶状態とすることで、光学情報を実時間で記
録，消去することができる。光源としては、高い絞り性
能を満たし、かつ小型で直接変調が可能な半導体レーザ
が一般的である。また、樹脂基板と記録薄膜の間に、透
水率が低く、かつ熱伝導率の小さい溶融石英に代表され
る透明無機材料より成る保護薄膜を設けたものが提案さ
れてきた。
発明が解決しようとする問題点 しかし、一般に上記特性を示すカルゴゲン化合物，金属
化合物よりなる記録薄膜は、これらに固有の熱物性のた
めに、次の不具合を生じてきた。
化合物よりなる記録薄膜は、これらに固有の熱物性のた
めに、次の不具合を生じてきた。
すなわち、上記記録材料の熱伝導率は一般に小さく、小
さなレーザパワーで、記録，消去はできるが、記録およ
び消去時、レーザ直下にくるトラック中心付近の温度
が、トラック幅にして約7000Åのトラックエッジ付近の
温度に対して、過剰に温度が高くなり記録薄膜などの構
成材料を熱的に劣化させ、くりかえして使用できなくな
る問題点を生じていた。
さなレーザパワーで、記録，消去はできるが、記録およ
び消去時、レーザ直下にくるトラック中心付近の温度
が、トラック幅にして約7000Åのトラックエッジ付近の
温度に対して、過剰に温度が高くなり記録薄膜などの構
成材料を熱的に劣化させ、くりかえして使用できなくな
る問題点を生じていた。
問題点を解決するための手段 本発明は、記録薄膜に記録薄膜より熱伝導率の大なる熱
伝導性薄膜を設けるものである。
伝導性薄膜を設けるものである。
作用 本発明の技術手段による作用は次のようである。すなわ
ち、記録薄膜より熱伝導率の大なる熱伝導性薄膜を設け
ることにより、光吸収性を持つ記録薄膜がレーザ照射さ
れると加熱され、この時レーザパワー密度の大なるトラ
ック中央付近の温度は、トラックエッジより高温度にな
ろうとするが、記録薄膜の熱は熱伝導性薄膜に伝わり、
熱伝導性薄膜の膜内熱伝導により、トラック中央付近の
ピーク温度は下げられ、トラックエッジとの温度差を小
さくし、感度を低下させずに記録薄膜などの構成材料の
高温劣化による熱的損傷を防ぎ、くりかえし回数を増加
させることができる。
ち、記録薄膜より熱伝導率の大なる熱伝導性薄膜を設け
ることにより、光吸収性を持つ記録薄膜がレーザ照射さ
れると加熱され、この時レーザパワー密度の大なるトラ
ック中央付近の温度は、トラックエッジより高温度にな
ろうとするが、記録薄膜の熱は熱伝導性薄膜に伝わり、
熱伝導性薄膜の膜内熱伝導により、トラック中央付近の
ピーク温度は下げられ、トラックエッジとの温度差を小
さくし、感度を低下させずに記録薄膜などの構成材料の
高温劣化による熱的損傷を防ぎ、くりかえし回数を増加
させることができる。
実施例 第１図は本発明の一実施例を示すもので、光学情報記録
担体、すなわち光ディスクの断面図である。第１図で１
はアクリル等の樹脂からなる厚み1,2mm程度の基板、２
は基板１につけられた厚み500〜2000Åの保護層、３は
厚み200〜1000Åの記録薄膜、４は記録薄膜につけられ
た厚み50〜200Åの熱伝導性薄膜、５は厚み500〜2000Å
の保護膜、６はエポキシ樹脂等よりなる厚み100μｍ程
度の接着層、７は１と同じ材料よりなる厚み1,2mm程度
の基板である。
担体、すなわち光ディスクの断面図である。第１図で１
はアクリル等の樹脂からなる厚み1,2mm程度の基板、２
は基板１につけられた厚み500〜2000Åの保護層、３は
厚み200〜1000Åの記録薄膜、４は記録薄膜につけられ
た厚み50〜200Åの熱伝導性薄膜、５は厚み500〜2000Å
の保護膜、６はエポキシ樹脂等よりなる厚み100μｍ程
度の接着層、７は１と同じ材料よりなる厚み1,2mm程度
の基板である。
記録薄膜としては、記録前後に光学定数の変化するも
の、すなわち加熱急冷により反射率の低いアモルファス
状態とし、加熱徐冷により反射率の高い結晶状態を生
む、例えばカルコゲン化合物、あるいはテルルに、ゲル
マニウム，アンチモン等を添加した金属化合物を用い
る。
の、すなわち加熱急冷により反射率の低いアモルファス
状態とし、加熱徐冷により反射率の高い結晶状態を生
む、例えばカルコゲン化合物、あるいはテルルに、ゲル
マニウム，アンチモン等を添加した金属化合物を用い
る。
保護層としては、基板から侵入する水分を防ぎ、記録膜
を化学的変質から保護する給水率の低い物質が望まし
く、かつ記録膜に加えられた熱を有効に利用するため、
熱の逃がしにくい物質、例えば溶融石英を用いる。
を化学的変質から保護する給水率の低い物質が望まし
く、かつ記録膜に加えられた熱を有効に利用するため、
熱の逃がしにくい物質、例えば溶融石英を用いる。
記録薄膜の熱伝導率λは、λ＝１〜5kcal/m.h。℃であ
り、熱伝導性薄膜として第１表に示すように無機化合物
として、アルミナ，ベリリア，炭化ケイ素を、第２表に
示すように金属膜として、クロム，金，モリブデン，ニ
ッケルを膜厚50〜200Åで用いる。
り、熱伝導性薄膜として第１表に示すように無機化合物
として、アルミナ，ベリリア，炭化ケイ素を、第２表に
示すように金属膜として、クロム，金，モリブデン，ニ
ッケルを膜厚50〜200Åで用いる。
第２図に、一例として厚み400Åの記録薄膜にアルミナ
よりなる熱伝導性薄膜を100Åつけた光ディスクの記録
時の記録薄膜の温度分布を示す。記録時の運転条件とし
て、波長8300Å，半値幅0.8μｍの円形ガウス分布より
なるレーザビームをパワー7mWで、1.6MHzで点滅させ、1
000rpmで回転するディスクを選び、記録時の温度特性を
計算によって求めた。
よりなる熱伝導性薄膜を100Åつけた光ディスクの記録
時の記録薄膜の温度分布を示す。記録時の運転条件とし
て、波長8300Å，半値幅0.8μｍの円形ガウス分布より
なるレーザビームをパワー7mWで、1.6MHzで点滅させ、1
000rpmで回転するディスクを選び、記録時の温度特性を
計算によって求めた。
第２図のａは、本発明の実施例の光ディスクのトラック
幅方向の温度分布で、ｂは熱伝導性薄膜のない従来例の
光ディスクの温度分布である。従来例の光ディスクでは
レーザ直下のトラック中央付近の温度が760℃，アモル
ファス記録ビットを形成する融点Tm（600℃）以上の温
度幅が0.60μｍであるのに対して、本実施例の光ディス
クにおいてはトラック中央付近の温度が680℃，記録ビ
ット幅は0.64μｍとなった。トラック幅6500Åのトラッ
クエッジ付近とトラック中央付近の温度差は、従来のデ
ィスクで170℃に対して、本実施例では80℃と大幅に下
がっている。すなわち、記録薄膜より熱伝導率の大きい
熱伝導性薄膜をつけたために、記録薄膜の小なる熱伝導
率に基因する記録薄膜の膜内の温度の広がりを、熱伝導
性薄膜の膜内熱伝導により広げ、ピーク温度を下げてい
ることによる。
幅方向の温度分布で、ｂは熱伝導性薄膜のない従来例の
光ディスクの温度分布である。従来例の光ディスクでは
レーザ直下のトラック中央付近の温度が760℃，アモル
ファス記録ビットを形成する融点Tm（600℃）以上の温
度幅が0.60μｍであるのに対して、本実施例の光ディス
クにおいてはトラック中央付近の温度が680℃，記録ビ
ット幅は0.64μｍとなった。トラック幅6500Åのトラッ
クエッジ付近とトラック中央付近の温度差は、従来のデ
ィスクで170℃に対して、本実施例では80℃と大幅に下
がっている。すなわち、記録薄膜より熱伝導率の大きい
熱伝導性薄膜をつけたために、記録薄膜の小なる熱伝導
率に基因する記録薄膜の膜内の温度の広がりを、熱伝導
性薄膜の膜内熱伝導により広げ、ピーク温度を下げてい
ることによる。
さらに本実施例の光ディスクを、前記記録条件と、波長
8300Å，半値幅（トラック方向４μm,トラック幅方向１
μｍ），レーザパワー16mWの消去条件で、記録，消去を
くりかえしてみたが、記録C/N比（キャリア信号／ノイ
ズ比）と消去率の低下する回数は、従来例のものに対し
て、約1.3倍伸びた。これは前述したように、レーザ加
熱時の記録膜の最高温度を下げて熱的劣化を防止したこ
とによる。第１表は構成層の材質およびその物質を示す
ものである。第２表に、第１表の熱伝導性薄膜を100Å
つけた時の記録感度（記録C/N比が50dB以上のレーザ出
力）と上記条件でのくりかえし回数を示すが、炭化ケイ
素，ベリリアのＢグループの方がＡグループより、記録
感度はわずか低下するが、くりかえし回数は多くなって
いる。
8300Å，半値幅（トラック方向４μm,トラック幅方向１
μｍ），レーザパワー16mWの消去条件で、記録，消去を
くりかえしてみたが、記録C/N比（キャリア信号／ノイ
ズ比）と消去率の低下する回数は、従来例のものに対し
て、約1.3倍伸びた。これは前述したように、レーザ加
熱時の記録膜の最高温度を下げて熱的劣化を防止したこ
とによる。第１表は構成層の材質およびその物質を示す
ものである。第２表に、第１表の熱伝導性薄膜を100Å
つけた時の記録感度（記録C/N比が50dB以上のレーザ出
力）と上記条件でのくりかえし回数を示すが、炭化ケイ
素，ベリリアのＢグループの方がＡグループより、記録
感度はわずか低下するが、くりかえし回数は多くなって
いる。
第３図は、本発明の別の実施例を示したもので、1,7は
樹脂基板、６は接着層、2,5は保護層、３は記録薄膜、
８は金属系熱伝導性薄膜、９は記録薄膜と熱伝導性薄膜
の間に設けた反応防止薄膜である。反応防止薄膜９は、
テルルを使用した記録薄膜の場合、上記熱伝導性薄膜と
記録薄膜と反応し合金を生じ、記録薄膜を変質させるの
を防止する目的でつけるもので、従来の保護層に用いて
いる溶融石英でも良いが、第１表に示した熱伝導性材料
の方が望ましい。又、金属系熱伝導性薄膜は、高反射率
で光吸収が大きいために、第３図のレーザ入射方向10に
対して、記録薄膜より後面につ ける方が、記録薄膜に照射されるレーザ光を減衰させる
ことがない。第２表に反応防止薄膜として、アルミナを
50Å，第１表に示した金属系熱伝導性薄膜を50Åつけた
光ディスクの記録感度，くりかえし回数を示すが、従来
の熱伝導性薄膜のないものと比較して、くりかえし回数
が、約1.5〜2.6倍と増加した。
樹脂基板、６は接着層、2,5は保護層、３は記録薄膜、
８は金属系熱伝導性薄膜、９は記録薄膜と熱伝導性薄膜
の間に設けた反応防止薄膜である。反応防止薄膜９は、
テルルを使用した記録薄膜の場合、上記熱伝導性薄膜と
記録薄膜と反応し合金を生じ、記録薄膜を変質させるの
を防止する目的でつけるもので、従来の保護層に用いて
いる溶融石英でも良いが、第１表に示した熱伝導性材料
の方が望ましい。又、金属系熱伝導性薄膜は、高反射率
で光吸収が大きいために、第３図のレーザ入射方向10に
対して、記録薄膜より後面につ ける方が、記録薄膜に照射されるレーザ光を減衰させる
ことがない。第２表に反応防止薄膜として、アルミナを
50Å，第１表に示した金属系熱伝導性薄膜を50Åつけた
光ディスクの記録感度，くりかえし回数を示すが、従来
の熱伝導性薄膜のないものと比較して、くりかえし回数
が、約1.5〜2.6倍と増加した。
次に熱伝導性薄膜の薄膜に関して詳述する。第１表に示
した無機化合物よりなる熱伝導性薄膜を厚み50Å〜1000
Åの範囲で薄厚400Åの記録薄膜につけ、効果度とし
て、従来の熱伝導性薄膜のないディスクの（くりかえし
回数／記録感度）に対する熱伝導性薄膜つきのディスク
の（くりかえし回数／記録感度）の比をとり、記録薄膜
の熱伝導率をλ１，厚さをd1，熱伝導性薄膜の熱伝導率
をλ２，厚さをd2として、指標λ２d2／λ１d1に対して
示すと、第４図のように整理でき、ほぼ、上記指標が下
記の範囲で、効果度１以上を示した。
した無機化合物よりなる熱伝導性薄膜を厚み50Å〜1000
Åの範囲で薄厚400Åの記録薄膜につけ、効果度とし
て、従来の熱伝導性薄膜のないディスクの（くりかえし
回数／記録感度）に対する熱伝導性薄膜つきのディスク
の（くりかえし回数／記録感度）の比をとり、記録薄膜
の熱伝導率をλ１，厚さをd1，熱伝導性薄膜の熱伝導率
をλ２，厚さをd2として、指標λ２d2／λ１d1に対して
示すと、第４図のように整理でき、ほぼ、上記指標が下
記の範囲で、効果度１以上を示した。
λ２d2／λ１d1＜15 上記効果をフーリエの熱伝導式を基礎として説明する
と、トラック中央とトラックエッジの温度差ΔＴは、下
記の関係にある。
と、トラック中央とトラックエッジの温度差ΔＴは、下
記の関係にある。
ΔＴ∝1/（λ１d1＋λ２d2） …………（１） すなわち、トラック中央に発生する最高温度を下げるに
は、熱伝導率の大なる材料を厚くつければよいこととな
る。一方、熱伝導性薄膜の加熱に要する余分な熱量Q
Lは、熱伝導性薄膜の熱容量ρ２Ｃ２と膜厚ｄ２とで、 QL∝ρ２Ｃ２d2 …………（２） の関係があり、熱伝導性薄膜の熱容量が小なる方が、余
分な熱量QLが小さくてすむが、一般に熱容量はどのよう
な材料に対してもほぼ一定であるので、膜厚が小なる方
がよいこととなる。以上述べたように、温度差ΔＴはく
りかえし回数に影響し、余分な熱量QLは感度に影響する
ことから、最適な膜厚は、（１），（２）式より、λ２
／（λ１d1）で整理できることになる。すなわち、d2を
０より増加させると、前記効果度は増加し、さらに増加
させると、余分な熱量に基づく熱損失項のために減少す
ることとなる。
は、熱伝導率の大なる材料を厚くつければよいこととな
る。一方、熱伝導性薄膜の加熱に要する余分な熱量Q
Lは、熱伝導性薄膜の熱容量ρ２Ｃ２と膜厚ｄ２とで、 QL∝ρ２Ｃ２d2 …………（２） の関係があり、熱伝導性薄膜の熱容量が小なる方が、余
分な熱量QLが小さくてすむが、一般に熱容量はどのよう
な材料に対してもほぼ一定であるので、膜厚が小なる方
がよいこととなる。以上述べたように、温度差ΔＴはく
りかえし回数に影響し、余分な熱量QLは感度に影響する
ことから、最適な膜厚は、（１），（２）式より、λ２
／（λ１d1）で整理できることになる。すなわち、d2を
０より増加させると、前記効果度は増加し、さらに増加
させると、余分な熱量に基づく熱損失項のために減少す
ることとなる。
発明の効果 本発明は、記録薄膜に記録薄膜より熱伝導率の大なる熱
伝導性薄膜をつけることにより、レーザ照射時、記録薄
膜の最高温度を下げて熱的劣化を防ぎ、かつ記録，消去
幅を確保できることにより、感度が高く、くりかえし使
用に耐えうる光学情報記録担体を提供できるものであ
る。
伝導性薄膜をつけることにより、レーザ照射時、記録薄
膜の最高温度を下げて熱的劣化を防ぎ、かつ記録，消去
幅を確保できることにより、感度が高く、くりかえし使
用に耐えうる光学情報記録担体を提供できるものであ
る。
第１図は本発明の一実施例の光学情報記録担体の断面
図、第２図は同担体における記録薄膜の温度分布図、第
３図は本発明の他の実施例の光学情報記録担体の断面
図、第４図は本発明の熱伝導性薄膜の膜厚と効果度との
関係図である。 1,7……樹脂基板、2,5……保護層、３……記録薄膜、4,
8……熱伝導性薄膜、９……反応防止膜。
図、第２図は同担体における記録薄膜の温度分布図、第
３図は本発明の他の実施例の光学情報記録担体の断面
図、第４図は本発明の熱伝導性薄膜の膜厚と効果度との
関係図である。 1,7……樹脂基板、2,5……保護層、３……記録薄膜、4,
8……熱伝導性薄膜、９……反応防止膜。
Claims (3)
- 【請求項１】光照射により屈折率または光吸収係数が変
化し、前記変化を利用して加熱・急冷もしくは加熱・徐
冷を行なうことで可逆的に記録・消去を繰り返し行なう
記録薄膜に隣接して、前記記録薄膜より熱伝導率の大な
る熱伝導性薄膜を光照射方向に対して記録薄膜の後面に
設け、かつ前記熱伝導性薄膜と前記記録薄膜の間に無機
化合物より成る前記記録薄膜より熱伝導率の大なる薄膜
を設け、熱伝導性薄膜の膜厚Ｄを、熱伝導性薄膜の熱伝
導率λ、記録薄膜の熱伝導率λ１、膜厚d1に対して、 ０＜（λD/λ１d1）＜15 の条件を満足するようにした光学情報記録担体。 - 【請求項２】熱伝導性薄膜として、アルミナ、ベリリ
ア、炭化ケイ素を用いた特許請求の範囲第１項記載の光
学情報記録担体。 - 【請求項３】熱伝導性薄膜として、クロム、金、モリブ
デン、ニッケルを用い、無機化合物より成る薄膜がアル
ミナであることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の光学情報記録担体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62019206A JPH07118096B2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 光学情報記録担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62019206A JPH07118096B2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 光学情報記録担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187435A JPS63187435A (ja) | 1988-08-03 |
| JPH07118096B2 true JPH07118096B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=11992893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62019206A Expired - Fee Related JPH07118096B2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 光学情報記録担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118096B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139730A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 光記録媒体 |
| US5191565A (en) * | 1989-06-19 | 1993-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical information recording medium |
| JP2803315B2 (ja) * | 1990-04-20 | 1998-09-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 光記録媒体 |
| JPH07220305A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | 光記録媒体 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5282414A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-09 | Inst Borupurobodonikofu Akadem | Electromagnetic radiation and particle radiation sensitive material |
| JPS54126005A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-29 | Rca Corp | Recording material |
| JPS57212635A (en) * | 1981-06-23 | 1982-12-27 | Ricoh Co Ltd | Optical information recording medium |
| JPS60264293A (ja) * | 1984-06-14 | 1985-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学記録部材 |
| JPS61289553A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-19 | Toshiba Corp | 情報記録媒体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5860337U (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-23 | ティーディーケイ株式会社 | 光記録媒体 |
-
1987
- 1987-01-29 JP JP62019206A patent/JPH07118096B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5282414A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-09 | Inst Borupurobodonikofu Akadem | Electromagnetic radiation and particle radiation sensitive material |
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| JPS57212635A (en) * | 1981-06-23 | 1982-12-27 | Ricoh Co Ltd | Optical information recording medium |
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| JPS61289553A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-19 | Toshiba Corp | 情報記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63187435A (ja) | 1988-08-03 |
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