JPS61148645A - 情報記録媒体 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、情報記録媒体、特に、書換えが可能で、高密
度記録、再生ができる情報記録媒体を提供するものであ
る。

（従来の技術） 近年来、各種の技術分野において、高密度記録再生の要
求が高まるのにつれて、色々な形式の記録媒体による高
密度記録再生が試みられるようになったが、その中の一
つとして、電磁波や電界。

電流の印加、加熱などによって非晶質状態から結晶状態
への相変化、または結晶状態から非晶質状態への相変化
が生じるような材料（例えば、Ｔｏ。

Ｏｘ、Ｇｅ、Ｓｎ　）の薄膜を、真空蒸着法またはスパ
ッタリング法の適用によって成膜してなる記録層を基板
上に備えさせてなる情報記録媒体（例えば、テレビジ１
ン学会誌ＶＯＬ、３８．ＮＯ，３，第１１頁乃至第１５
頁参照・・・以下、前記の文献という）を用い、前記し
た情報記録媒体の記録層に基板を通して情報信号によっ
て強度変調されているレーザ光の微小なスポットを投射
し、記録媒体の記録層に対して前記のレーザ光の熱によ
り情報信号に応じた相変化を起こさせて記録媒体の記録
層に情報信号を記録し、また、前記のように情報信号に
応じた相変化によって情報信号が記録されている状態の
記録層に、一定の強、さのレーザ光のスポットを当てて
、前記した記録媒体の記録層に相変化の状態として記録
されている情報信号を、記録層の面からの反射光を光電
変換することによって再生するようにした情報信号の光
学的な記録再生方式が、書換えの可能性もあるというこ
ともあって注目されている。

（発明が解決しようとする問題点） さて、前記したように電磁波や電界、電流の印加、加熱
などによって非晶質状態から結晶状態への相変化、また
は結晶状態から非晶質状態への相変化が生じるような材
料（例えば、Ｔｏ、Ｏｘ、Ｇ　ａ　。

Ｓｎ）の薄膜を、真空蒸着法またはスパッタリング法の
適用によって成膜してなる記録層を基板上に備えさせて
なる情報記録媒体は、前記の文献によれば、それの結晶
状態の部分に断面形状が円形のレーザ光ビームを短時間
照射することにより、その部分を光の反射率゛の高い結
晶状態から光の反射率の低い非晶質の状態に転移し、ま
た、非晶質の部分を前記した断面形状が円形のレーザ光
ビームによる照射時間よりも長い時間にわたって照射で
きるように、細長い断面形状のレーザ光ビームで照射し
た場合には、その部分を光の反射率の低い非晶質の状態
から光の反射率の高い結晶状態に転移するが、前記のよ
うに記録層に断面形状が円形のレーザ光ビームで短時間
だけ照射するときに記録層が結晶状態から非晶質の状態
へ転移するのは、記録層が急加熱、急冷却されることに
よるためであり、また、前記のように記録層に断面形状
が細長いレーザ光ビームで長い時間照射するときに記録
層が非晶質の状態から結晶状態へ転移するのは、記録層
が徐加熱、被冷却（アニール）されることによるためで
あると説明されている。

ところで、記録層に対するレーザ光の照射によって、記
録層が急加熱、急冷却の状態になされるのか、あるいは
、記録層が徐加熱、被冷却の状態になされるのかについ
ては、記録層を照射するために用いられ゛るレーザ光ビ
ームの断面形状が大きな影響を及ぼすことは、記録層を
急加熱、急冷却の状態にしたり、あるいは、記録層を徐
加熱、被冷却の状態にしたりする際に記録層を照射する
のに用いられるレーザ光ビームの断面形状を変えるよう
にしている前記の文献の記載内容からも容易に理解でき
るが、前記の要因の他に、レーザ光ビームが照射される
部分の記録層の熱伝導度の大きさがどうであるのかとい
う点も、記録層に対するレーザ光の照射によって、記録
層が急加熱、急冷却される状態になるのか、あるいは、
記録層が徐加熱、徐却冷される状態になるのかについて
大きな影響を与える。

さて、電磁波や電界、電流の印加、加熱などによって非
晶質状態から結晶状態への相変化、または結晶状態から
非晶質状態への相変化が生じるような材料（例えば、Ｔ
ｏ、Ｏｘ、Ｇａｙ　Ｓｎ　）の薄膜が、真空蒸着法また
はスパッタリング法の適用によって成膜された状態で得
られる記録層は、一般に、非晶質の状態のものとして得
られることが多いが、非晶質の状態における記録層の熱
伝導度は、結晶状態における記録層の熱伝導度に比べて
低いものになっている。

そして、熱伝導度の低い記録層をレーザ光ビームで照射
した場合に、レーザ光ビームの照射で加熱されて温度が
上昇した記録層は、低い熱伝導度によって記録層の熱の
発散が遅くなるために被冷却の傾向になり、また、熱伝
導度の高い記録層をレーザ光ビームで照射した場合に、
レーザ光ビームの照射で加熱されて温度が上昇した記録
層は、高い熱伝導度によって急速に熱が発散するために
急冷却の傾向になる。

前記のように電磁波や電界、電流の印加、加熱などによ
って非晶質状態−か−ら結晶状態への相変化。

または結晶状態から非晶質状態への相変化が生じるよう
な材料（例えば、Ｔｅ、Ｏｘ、Ｇｅ、Ｓｎ　）の薄膜が
、真空蒸着法またはスパッタリング法の適用によって成
膜された状態で、非晶質の状態のものとして得られてい
る記録層（例えば１０００オングストローム程度の厚さ
）を有する情報記録媒体（径が３００＋ｗｍで毎分９０
０回転する円盤状の情報記録媒体）の記録層に対して、
前〜記した文献に例示されているような相違を有する断
面形状寸法（断面形状が円形のレーザ光ビームの径は約
０．９ミクロン、断面形状が細長いレーザ光ビームは、
短径が１ミクロン、長径が１０ミクロンの長楕円形）の
２種類のレーザ光ビームを照射した場合には、レーザ光
が照射された部分の周囲が広い範囲にわたって熱伝導度
の低い非晶質の状態になされているために、前記何れの
断面形状のレーザ光ビームの照射によっても非晶質の記
録層は加熱後に徐冷部の状態になされるから、記録層は
レーザ光の照射によって非晶質の状態から結晶状態に転
移する。

また、前記のように電磁波や電界、電流の印加、加熱な
どによって非晶質状態から結晶状態への相変化、または
結晶状態から非晶質状態への相変化が生じるような材料
（例えば、Ｔｏ、Ｏｘ、Ｇａ、Ｓｎ）の薄膜が、真空蒸
着法またはスパッタリング法の適用によって成膜された
状態で、非晶質の状態のものとして得られている記録層
は、それに広い面積の部分にわたってフラッシュランプ
による光の照射を行なったり、あるいは加熱処理を施こ
したりすることによって、広い面積の部分にわたり結晶
状態に転移させることが容易であるが、前記のように広
い面積の部分にわたって結晶状態に転移させである記録
層に対して、前記した文献に例示されているような相違
を有する断面形状寸法（断面形状が円形のレーザ光ビー
ムの径は約０．９ミクロン、断面形状が細長いレーザ光
ビームは短径が１ミクロン、長径が１０ミクロンの長楕
円形）の２種類のレーザ光ビームを照射した場合には、
レーザ光が照射された部分の周囲が広い範囲にわたって
熱伝導度の高い結晶状態となされているために。

前記何れの断面形状のレーザ光ビームの照射によっても
非晶質の記録層は加熱後に急冷却の状態になされること
から、記録層はレーザ光の照射によって結晶状態から非
直質の状態に転移する。

すなわち、レーザ光ビームが照射される以前における記
録層の状態が結晶状態、非晶質の状態の何れの場合であ
っても、記録層に対するレーザ光ビームの照射によって
、結晶状態から非晶質な状態への相変化（相転移）、ま
たは、非晶質な状態から結晶状態への相変化（相転移）
が生じるから。

情報信号によって強度変調されているレーザビームを記
録層に照射することによって、記録層に対する情報信号
の記録を記録層の構成材料の相転移によって行なうこと
ができる。

しかし、前記のように記録層の構成材料の相転移によっ
て情報信号が記録された状態の記録層に記録させた情報
信号は、その情報信号の記録時に記録層の構成材料に生
じさせた相転移に対して逆の相転移を記録層の構成材料
に生じさせるような態様でそれを消去することはできな
いのである。

この点を具体的に説明すると次のとおりである。

今、例えば、全面が結晶状態の記録層に、断面形状が円
形のレーザ光ビームを照射し、その照射部分が急加熱、
急冷却されるようにして、その照射部分を結晶状態から
非晶質の状態に転移させて情報信号の記録を行なったと
した場合に、前記のように記録された情報信号に対して
行なわれるべき消去動作は、非晶質の状態に相転移され
た部分が結晶状態に相転移されるような態様で行なわれ
なければならないが、既述したように、記録層を非晶質
の状態から結晶状態へ相転移させるのには、記録層を徐
加熱、徐冷部することが必要とされるのに、今、説明し
ているケースにおける記録層はもともとそれの全面が結
晶状態になされていたものであり、記録層に記録された
情報信号の消去のために非晶質の状態から結晶状態に相
転移させようとしている部分は、熱伝導度の高い結晶状
態の部分で包囲されているから、消去のために非晶質の
状態の部分を非晶質の状態から結晶状態に相転移させる
べく１例えば前記の文献に記載されているような断面形
状が細長いレーザ光ビームの照射により、その部分を１
熱、徐冷部させようとしたところで、レーザ光の照射に
よって加熱された記録層は熱伝導度の高い周囲への熱放
散によって急加熱、急冷却の状態・となってしまうから
、消去によって非晶質の部分を結晶質の部分に相転移さ
せようとしているのに、消去用のレーザ光ビームの照射
された部分は実、質的には急加熱、急冷却の状態になっ
て、その部分がすべて非晶質の状態に相転移してしまい
、結、局、目的としているような態様での消去動作は行
なうことができないのである。

それで、前記の場合にも目的としているような消去動作
が行なわれるようにするためには１例えば、前記の文献
に記載されている断面形状寸法に比べて、より一層細長
い断面形状のレーザ光ビームを用いるようにすることも
考えられるが、使用するレーザ光ビームの断面形状を一
層細長くした場合には、光出力が分散して記録層が充分
に加熱されないことにより相転移が生じないという問題
が生じ、それの解決のためには、例えば情報記録媒体の
回転速度を遅くしたり、大出力のレーザ光源を使用する
ことなどが必要とされるが、情報記録媒体の回転速度を
遅くすることは、記録再生方式の変更が許容されなけれ
ば実現できず、また、今のところ前記の目的を達成でき
るような大出力のレーザ光源も存在していないので、前
記のような解決策は採用することができない。

（間層点を解決するための手段） 本発明は、電磁波や電界、電流の印加、加熱などによっ
て非晶質状態から結晶状態への相変化。

または結晶状態から非晶質状態への相変化が生じるよう
な記録材料による記録層を基板上に備えてなる情報記Ｓ
媒体において、記録材料による記録層を厚さの薄い複数
の層に分割するとともに、前記の分割されて複数の記録
層の相互間に、結晶状態の記録材料における熱伝導度に
比べて熱伝導度が低く、かつ、光に対して透明な材料の
層を介在させてなる情報記録媒体を提供するものである
。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の情報記録媒体の具体
的な内容を詳細に説明する。添付図面は本発明の情報記
録媒体の一部の拡大側断面図であって、この図において
ｌａ、ｌｂは情報記録媒体の基板であり、また、２ａ、
２ｂ、２ｃは記録層であり、さらに、３ｍ、３ｂは断熱
層である。

この情報記録媒体は、電磁波や電界、電流の印加、加熱
などによって非晶質状態から結晶状態式の相変化、また
は結晶欧倉亦ら非晶質状態への相変化が生じるような材
料（例えば、Ｔｏ、　Ｏｘｇ　Ｇ　ｅ　ｙＳｎ）の薄膜
を、真空蒸着法またはスパッタリング法の適用によって
成膜してなる記録材料による□複数枚の薄い記録層２ａ
、２ｂ、２ｃと、前記の複数枚の薄い記録層２ａ、２ｂ
、２ｃの相互間に介在するような態様で、結晶状態の記
録材料における熱伝導度に比べて熱伝導度が低く、かつ
、光に透明な材料（例えば、ＴａＯ２または５ｎ０２）
の薄膜を真空蒸着法またはスパッタリング法の適用によ
って成膜してなる断熱層３ａ、３ｂとを基板上に形成さ
せた構成となされている。前記した各記録層２ａ、２ｂ
、２ｃは、例えば、それぞれ３５０オングストロームの
厚さとなされ、また、前記の各断熱層３　ａ、３　ｂは
、例えば、それぞれ３００オングストロームの厚さとな
されるのが実施の−□例である。−′ 図示の構成例においては、基板として２枚の基板１ａ、
ｌｂが用いられているが、それは彎曲による変形が生じ
ないようにするためである。前記の基板１ａ、ｌｂの材
料としては１例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、塩化ビニール樹脂、のような光に対して透明なもの
が用いられる。

前記のような構成の情報記録媒体を製作するのには、光
に対して透明な基板を用意し、基板（一方の基板）上に
電磁波や電界、電流の印加、加熱などによって非晶質状
態から結晶状態への相変化、または結晶状態から非晶質
状態への相変化が生じるような記録材料（例えば、Ｔｅ
Ｏｘ、Ｇ　ａ　ｗ　Ｓ　ｎ）による記録層の薄膜と、結
晶状態の記録材料における熱伝導度に比べて熱伝導度が
低く、かつ、光に透明な材料（例えば、Ｔｅ０２京たは
５ｎ０２）による断熱層の薄膜とを、真空蒸着法または
スパッタリング法の適用によって順次交互に積層する。

そして、その際に形成される複数枚の記録層２ａ。

２ｂ、２ｃはそれらのものの全体が所定の厚さ。

例えば、１０００オングストローム〜１５００オングス
トロームの厚さになるようにされるのである。前記のよ
うにして得られたものに、他方の基板を付着させた後に
、全面を例えばフラッシュランプで照射してから徐冷却
することにより、複数枚の記録層２ａ、２ｂ、２ｃのす
べてのものの全面が結晶状態にされている情報記録媒体
が得られるのである。

上記のように構成されている本発明の情報記録媒体に対
して、記録の対象にされている情報信号によって強度変
調されている状態の断面形状が円形のレーザ光ビームが
照射された場合には、情報記録媒体における複数の記録
層２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞれのものの間に透光性の
断熱層３ａ。

３ｂが介在していても、各記録層２　ａ、２　ｂ、２　
ｃ、のレーザ光ビームで照射された部分が急加熱、急冷
却されて、その部分が結晶状態から非晶質の状態へと転
移して情報信号が記録される。

次に、前記のようにして情報信号が記録されている情報
記録媒体の記録層における記録内容を消去するのＫは、
結晶状態の記録層２　ａ、２　ｂ、２　ｃに情報信号に
よって形成された非晶質の部分を徐加熱、徐冷部して結
晶状態に転移させればよいのであるが、本発明の情報記
録媒体では記録済みの各記録層２ａ、２ｂ、２ｃに断面
形状が長楕円形のレーザ光ビームを照射するだけで、記
録層に情報信号によって形成さ九た非晶質の部分を徐加
熱。

徐冷部して結晶状態に転移させること、すなわち。

記録層中の記録を消去することが容易にできるのである
が、その理由は次のとおりである。

すなわち、記録の対象にされている情報信号が記録され
た記録層２ａ、２ｂ、２ｃは、それの厚さが薄いものに
されていることにより横方向への熱伝導度が低いから、
それがレーザ光ビームによって加熱された場合の熱の放
散は比較的にゆっくりと行なわれる。

それで、記録層に対して細長い断面形状のレーザ光ビー
ムを照射した場合には、記録層に対して断面形状が円形
のレーザ光ビームを照射した場合に比べて、記録層が長
時間にわたって加熱されることＫなり、記録層における
非晶質の部分って急速には放散しないから、結晶状態の
帯状部分が徐加熱、徐冷部されて、その部分が結晶状層
に転移されるのである。

方向での熱伝導度が低くなるようにすれば、断面形状の
細長いレーザ光ビームの照射によっても、記録層に非晶
質の状態として記録されている情報の消去を良好に行な
うことができるのであるが、一層の記録層の厚さを単に
薄くしただけでは、再生出力が低下してしまうので、本
発明の情報記録媒体においては、それぞれの厚さが薄い
複数枚の記録層を、それらの相互間に透光性の断熱層を
介在させて設け、複数枚の記録層の全体の厚さによって
再生出力の低下が生じないようにしているのである。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の情報記録媒体は電磁波や電界、電流の印加、加熱な
どによって非晶質状態から結晶状態への相変化、または
結晶状態から非晶質状態への相変化が生じるような記録
材料による記録層を基板上に備えてなる情報記録媒体に
おいて、記録材料による記録層を厚さの薄い複数の層に
分割するとともに、前記の分割されて複数の記録層の相
互間に、結晶状態の記録材料における熱伝導度に比べて
熱伝導度が低く、かつ、光に対して透明な材料の層を介
在させてなる情報記録媒体であるから、厚さの薄い複数
枚の各記録層がそれぞれ横方向（広さ方向）の熱伝導度
が低い状態になされているから、情報信号の記録動作と
それの消去動作とが、記録用のレーザ光ビームと消去用
のレーザ光ビームとの断面形状の違いによって容易に行
なわれるようにすることができるのであり、本発明によ
れば既述した従来の間層点は良好に解決され−るのであ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の情報記録媒体の一実施例の一部拡大
側面図である。 ｌａ、ｌｂ−基板、２ａ、２ｂ、２ｅ−記録層、３ａ、
３ｂ・・・断熱層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電磁波や電界、電流の印加、加熱などによって非晶質状
   態から結晶状態への相変化、または結晶状態から非晶質
   状態への相変化が生じるような記録材料による記録層を
   基板上に備えてなる情報記録媒体において、記録材料に
   よる記録層を厚さの薄い複数の層に分割するとともに、
   前記の分割されて複数の記録層の相互間に、結晶状態の
   記録材料における熱伝導度に比べて熱伝導度が低く、か
   つ、光に対して透明な材料の層を介在させてなる情報記
   録媒体