JPH043343A - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
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- JPH043343A JPH043343A JP2102920A JP10292090A JPH043343A JP H043343 A JPH043343 A JP H043343A JP 2102920 A JP2102920 A JP 2102920A JP 10292090 A JP10292090 A JP 10292090A JP H043343 A JPH043343 A JP H043343A
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- Japan
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- layer
- recording
- thermal conductivity
- temp
- recording layer
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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。
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、相変化型の記録材料にて構成された記録層を
備え、この記録層へガスレーザや半導体レーザ等光源か
らの集束光を照射して光学的に情報の記録・再生・消去
を行う書換え可能な光記録媒体に係り、特に、C/N比
、ジッター等の信号品質に優れ、かつ、高速で書換え可
能な光記録媒体の改良に関するものである。
備え、この記録層へガスレーザや半導体レーザ等光源か
らの集束光を照射して光学的に情報の記録・再生・消去
を行う書換え可能な光記録媒体に係り、特に、C/N比
、ジッター等の信号品質に優れ、かつ、高速で書換え可
能な光記録媒体の改良に関するものである。
従来、レーザ光等を利用して情報の記録を行う書換え可
能な光記録媒体として光磁気記録媒体かあり、一部にお
いて実用化されている。
能な光記録媒体として光磁気記録媒体かあり、一部にお
いて実用化されている。
すなわち、この方式は、光エネルギと磁界を印加し記録
層の磁化を反転させて情報の記録を行い、磁化方向によ
るファラデー回転角あるいはカー回転角の違いを検出し
て再生信号を得る方式である。
層の磁化を反転させて情報の記録を行い、磁化方向によ
るファラデー回転角あるいはカー回転角の違いを検出し
て再生信号を得る方式である。
しかし、この方式においては、少なくともlセクタ以内
で書換えを行うための実用的な方法が無いため、限られ
た分野に応用されているに過ぎないものであった。
で書換えを行うための実用的な方法が無いため、限られ
た分野に応用されているに過ぎないものであった。
一方、書換え可能なもう一つの光記録媒体としては、例
えば、「結晶相−アモルファス相」間の相変化を利用す
る相変化型光記録媒体が研究途上にある。
えば、「結晶相−アモルファス相」間の相変化を利用す
る相変化型光記録媒体が研究途上にある。
すなわち、この光記録媒体においてその情報の書き込み
は、通常、第5図(A)に示すように、光源(図示せず
)から高出力の円形状レーザスポットを光記録媒体(f
)の記録層(c)へ照射し、記録材料の融解温度T0以
上の高温に加熱しかつ急冷する「高温加熱急冷処理」を
施すことによりその照射部位を結晶質状態(cr)から
アモルファス状態(am)へ変化させて行う一方、この
書き込まれた情報の消去に際しては、第5図(B)に示
すように、上記記録層(c)へ低出力の長円形状レーザ
スポットを照射し、記録材料の結晶化温度T、以上でそ
の融解温度Tm以下の低温に加熱しかつ比較的ゆっくり
と冷却する「低温加熱徐冷処理」を施すことにより記録
部位をアモルファス状態(am)から結晶質状態(cr
)へ変化させる方法が採られている。
は、通常、第5図(A)に示すように、光源(図示せず
)から高出力の円形状レーザスポットを光記録媒体(f
)の記録層(c)へ照射し、記録材料の融解温度T0以
上の高温に加熱しかつ急冷する「高温加熱急冷処理」を
施すことによりその照射部位を結晶質状態(cr)から
アモルファス状態(am)へ変化させて行う一方、この
書き込まれた情報の消去に際しては、第5図(B)に示
すように、上記記録層(c)へ低出力の長円形状レーザ
スポットを照射し、記録材料の結晶化温度T、以上でそ
の融解温度Tm以下の低温に加熱しかつ比較的ゆっくり
と冷却する「低温加熱徐冷処理」を施すことにより記録
部位をアモルファス状態(am)から結晶質状態(cr
)へ変化させる方法が採られている。
そして、この方式においては、2つの光ビームを用いて
1セクタ一以内での書換え(すなわち、記録されている
情報を先行ビームで消去した後、次のビームで記録を行
う)ができるほか、1つの光ビームによるオーバーライ
ド(同時書換え)が可能となるため、様々な分野での応
用が可能となる利点を有している。
1セクタ一以内での書換え(すなわち、記録されている
情報を先行ビームで消去した後、次のビームで記録を行
う)ができるほか、1つの光ビームによるオーバーライ
ド(同時書換え)が可能となるため、様々な分野での応
用が可能となる利点を有している。
口発明が解決しようとする課題口
ところで、この種の相変化型光記録媒体の書換え速度の
向上を図るため、近年、その結晶化時間の短い記録材料
の探索が盛んになされており、最近になってGe−3b
−Te等の優れた記録材料か開発されるに至っている。
向上を図るため、近年、その結晶化時間の短い記録材料
の探索が盛んになされており、最近になってGe−3b
−Te等の優れた記録材料か開発されるに至っている。
そして、このGe−3b−Te系材料を用いた光記録媒
体においては、60nsという高速条件で高い消去率が
得られる等、その消去速度の点では充分な値か得られる
ようになってきている。
体においては、60nsという高速条件で高い消去率が
得られる等、その消去速度の点では充分な値か得られる
ようになってきている。
しかし、このように結晶化時間が短くなると、その反面
、再結晶化による信号品質の低下という新たな問題点が
顕著になってきた。
、再結晶化による信号品質の低下という新たな問題点が
顕著になってきた。
すなわち、情報の記録を行うに際し、上述したように記
録材料を溶融後、急冷する「高温加熱急冷処理」を施し
てその照射部位をアモルファス状態にする必要があるが
、レーザスポットが照射された照射スポットの周辺部に
おいてはその中央部に較べて充分な冷却速度を確保する
ことが困難となり、その部位が再結晶化してしまうとい
う問題である。
録材料を溶融後、急冷する「高温加熱急冷処理」を施し
てその照射部位をアモルファス状態にする必要があるが
、レーザスポットが照射された照射スポットの周辺部に
おいてはその中央部に較べて充分な冷却速度を確保する
ことが困難となり、その部位が再結晶化してしまうとい
う問題である。
尚、第6図は、レーザスポットが照射された記録層にお
ける照射スポットの中心部位(r=0)とこの中心部位
から順次離れた部位(r = 0.5r。
ける照射スポットの中心部位(r=0)とこの中心部位
から順次離れた部位(r = 0.5r。
〜2.5「。)の時間と温度変化の関係を示したグラフ
図であるが、ガラス転移温度(Tg )における中心部
位(r=0)の冷却速度の傾きaと、周辺部位(r=0
.5ro)の冷却速度の傾きa′の比較から照射スポッ
トの中心部位に較べてその周辺部位の冷却速度が極めて
遅いことが理解できる。
図であるが、ガラス転移温度(Tg )における中心部
位(r=0)の冷却速度の傾きaと、周辺部位(r=0
.5ro)の冷却速度の傾きa′の比較から照射スポッ
トの中心部位に較べてその周辺部位の冷却速度が極めて
遅いことが理解できる。
また、第7図(A)は、レーザスポットが照射された記
録層における照射スポットの温度分布を示すと共に、こ
の分布が時間と共に■〜■へ変化することを示したグラ
フ図であるが、第6図同様、照射スポットの中心部位に
較べてその周辺部位の冷却速度が極めて遅いことを示し
ている。
録層における照射スポットの温度分布を示すと共に、こ
の分布が時間と共に■〜■へ変化することを示したグラ
フ図であるが、第6図同様、照射スポットの中心部位に
較べてその周辺部位の冷却速度が極めて遅いことを示し
ている。
このため、照射スポットの周辺部位が再結晶化してアモ
ルファス相へ変化できなくなるため、第7図(B)に示
すように、本来、αで示される太きさの記録マーク(M
)がβで示される大きさになってしまい、結果として再
生信号のC/N比が小さ(なってしまうと共に、ジッタ
ーが大きくなるという問題点があった。
ルファス相へ変化できなくなるため、第7図(B)に示
すように、本来、αで示される太きさの記録マーク(M
)がβで示される大きさになってしまい、結果として再
生信号のC/N比が小さ(なってしまうと共に、ジッタ
ーが大きくなるという問題点があった。
そこで、従来においてはこの問題を解決するため、AI
、Au等の熱伝導度の高い材料で構成された冷却層を記
録層周辺に配設し、第8図(A)に示すように照射スポ
ット周辺部位の冷却速度を高めることで本来の記録マー
ク(M)の大きさを確保する(第8図B参照)方法が採
られている。
、Au等の熱伝導度の高い材料で構成された冷却層を記
録層周辺に配設し、第8図(A)に示すように照射スポ
ット周辺部位の冷却速度を高めることで本来の記録マー
ク(M)の大きさを確保する(第8図B参照)方法が採
られている。
しかし、この方法を採った場合、上記冷却層からの放熱
による大きな熱損失を伴うため、記録材料を溶融させる
ためには多量の熱エネルギを与える必要があり、この結
果、記録感度の低下を招くといった欠点があった。
による大きな熱損失を伴うため、記録材料を溶融させる
ためには多量の熱エネルギを与える必要があり、この結
果、記録感度の低下を招くといった欠点があった。
そして、光源であるレーザの出力には限界かあるため、
上記記録感度の低下が記録速度を決定してしまい、結果
として転送速度(書換え速度)が制限される問題点があ
った。
上記記録感度の低下が記録速度を決定してしまい、結果
として転送速度(書換え速度)が制限される問題点があ
った。
尚、これ等問題点は、「結晶−アモルファスA間の相変
化を利用する上記光記録媒体に限った特有の問題でなく
、パイノーダル分解又はスピノーダル分解に伴う「単相
−二相(パイノーダル又はスピノーダル状態)j間の相
変化、若しくは「パイノーダル状態−スピノーダル状態
」間の相変化を利用する光記録媒体においても、また、
「結晶結晶1間の相変化を利用する光記録媒体等、その
到達温度と冷却速度の大小によって情報の書換えがなさ
れる他の相変化型光記録媒体においても同様に存在する
ものであった。
化を利用する上記光記録媒体に限った特有の問題でなく
、パイノーダル分解又はスピノーダル分解に伴う「単相
−二相(パイノーダル又はスピノーダル状態)j間の相
変化、若しくは「パイノーダル状態−スピノーダル状態
」間の相変化を利用する光記録媒体においても、また、
「結晶結晶1間の相変化を利用する光記録媒体等、その
到達温度と冷却速度の大小によって情報の書換えがなさ
れる他の相変化型光記録媒体においても同様に存在する
ものであった。
本発明は以上の問題点に着目してなされたもので、その
課題とするところは、C/N比、ジッター等の信号品質
に優れ、かつ、高速で書換え可能な光記録媒体を提供す
ることにある。
課題とするところは、C/N比、ジッター等の信号品質
に優れ、かつ、高速で書換え可能な光記録媒体を提供す
ることにある。
すなわち本発明は、
基板と、
この基板の少なくとも一面に形成され相変化型の記録材
料により構成された記録層とを備え、この記録層へ光源
からの集束光を照射し低温加熱徐冷処理又は高温加熱急
冷処理を施して光学的に情報の記録又は消去を行う光記
録媒体を前提とし、 上記記録材料より高い熱伝導度を有し、かつ、高温にな
る程その熱伝導度が低下する熱伝導制御層を設けたこと
を特徴とするものである。
料により構成された記録層とを備え、この記録層へ光源
からの集束光を照射し低温加熱徐冷処理又は高温加熱急
冷処理を施して光学的に情報の記録又は消去を行う光記
録媒体を前提とし、 上記記録材料より高い熱伝導度を有し、かつ、高温にな
る程その熱伝導度が低下する熱伝導制御層を設けたこと
を特徴とするものである。
このような技術的手段において、上記基板としては従来
と同様に、ガラス、ポリカーボネート、ポリアクリロニ
トリル、ポリメタクリル酸メチル、エポキシ樹脂、ポリ
ペンテン等の透明な単体材料、若しくはこれ等の積層材
料で構成してもよいし、アルミニウム等金属材料でもっ
てこれを構成してもよく任意である。尚、ポリカーボネ
ート等樹脂材料を適用した場合には、樹脂材料の熱的損
傷を防ぐため、この基板と記録層との間に、例えば、S
iL、 ZrO□、 ZnS等、あるいはこれ等の混合
物で構成される無機誘電体層を介装してもよい。
と同様に、ガラス、ポリカーボネート、ポリアクリロニ
トリル、ポリメタクリル酸メチル、エポキシ樹脂、ポリ
ペンテン等の透明な単体材料、若しくはこれ等の積層材
料で構成してもよいし、アルミニウム等金属材料でもっ
てこれを構成してもよく任意である。尚、ポリカーボネ
ート等樹脂材料を適用した場合には、樹脂材料の熱的損
傷を防ぐため、この基板と記録層との間に、例えば、S
iL、 ZrO□、 ZnS等、あるいはこれ等の混合
物で構成される無機誘電体層を介装してもよい。
次に、上記基板の少なくとも一面に形成する相変化型の
記録材料としては、 「結晶−アモルファス1間の相変化を利用する、例えば
、TeOx (Ge、Sn添加)、In−3e、 In
−3b。
記録材料としては、 「結晶−アモルファス1間の相変化を利用する、例えば
、TeOx (Ge、Sn添加)、In−3e、 In
−3b。
In−Te、 5b−Te、 5b−3e、 5n−T
e、 B1−Te、 B1−3e、 Te−N 、 G
eTe、 Ag−Zn、 ASzS+等の二元系材料、
Ge−3n−Te、In−5e−Te、In−5b−T
e、In−5b−3e、In−5eT1.Ge−3b−
Te、Ge−Te−Tl、Ge−Te−Au、Ge−T
e−Cu、Ge−TeCo、 Ge−Te−Ni、 5
b−5e−Bi、 5b−5e−Te、 5n−3e−
Te等の三元系材料、 Ge−Te−3b−3e、 Ge−Te−3n−Au、
Ge−Te−3b−Au、 Ge−Te5b−Cu、
Ge−Te−3n−3u、In−5e−TI Co等の
四元系材料等、あるいは、Ga、 In、 T1. G
e、 Sn、 As、 Sb、 S、 Se、 Te等
の元素を少な(とも1つ含む材料等が使用でき、以下、
代表的な材料について結晶化温度(Tアで示す)と融解
温度(T□2で示す)を表示して列挙すると以下の通り
である。
e、 B1−Te、 B1−3e、 Te−N 、 G
eTe、 Ag−Zn、 ASzS+等の二元系材料、
Ge−3n−Te、In−5e−Te、In−5b−T
e、In−5b−3e、In−5eT1.Ge−3b−
Te、Ge−Te−Tl、Ge−Te−Au、Ge−T
e−Cu、Ge−TeCo、 Ge−Te−Ni、 5
b−5e−Bi、 5b−5e−Te、 5n−3e−
Te等の三元系材料、 Ge−Te−3b−3e、 Ge−Te−3n−Au、
Ge−Te−3b−Au、 Ge−Te5b−Cu、
Ge−Te−3n−3u、In−5e−TI Co等の
四元系材料等、あるいは、Ga、 In、 T1. G
e、 Sn、 As、 Sb、 S、 Se、 Te等
の元素を少な(とも1つ含む材料等が使用でき、以下、
代表的な材料について結晶化温度(Tアで示す)と融解
温度(T□2で示す)を表示して列挙すると以下の通り
である。
すなわち、
InTe(T 、 二200℃、 T +n2 :69
6 ℃)GeTe(T、=170℃、T 、2ニア25
°C)Ge+oTeeo (T x : 160°C
,T、、:380℃)等の二元系材料、 5nSeTe (T、 :90℃、T +n2 :60
0℃)Ge+5b2Tei (T t :140℃
、T +nl :630°C)SbtoSetsTel
i (T K :80 ℃、Tml:560°C
)InSb3Tez (T 、:280℃、T+n2
:450°C)等の三元系材料、及び、 GezoTetsSb2sSe1o (T−:190℃
、T m2 :604°C)Ge+oTeioSbiS
e++ (T。:180℃、Tm2:604°C)等の
四元系材料等がある。
6 ℃)GeTe(T、=170℃、T 、2ニア25
°C)Ge+oTeeo (T x : 160°C
,T、、:380℃)等の二元系材料、 5nSeTe (T、 :90℃、T +n2 :60
0℃)Ge+5b2Tei (T t :140℃
、T +nl :630°C)SbtoSetsTel
i (T K :80 ℃、Tml:560°C
)InSb3Tez (T 、:280℃、T+n2
:450°C)等の三元系材料、及び、 GezoTetsSb2sSe1o (T−:190℃
、T m2 :604°C)Ge+oTeioSbiS
e++ (T。:180℃、Tm2:604°C)等の
四元系材料等がある。
また、パイノーダル分解又はスピノーダル分解に伴う「
単相−二相(パイノーダル又はスピノーダル状態)」間
の相変化、若しくは「パイノーダル状態−スピノーダル
状態」間の相変化を利用するTeaX、 Ge−0,5
n−0,並びにTi−0等、及び、「結晶−結晶」間の
相変化を利用する、例えばInSb等の材料群も適用で
きる。
単相−二相(パイノーダル又はスピノーダル状態)」間
の相変化、若しくは「パイノーダル状態−スピノーダル
状態」間の相変化を利用するTeaX、 Ge−0,5
n−0,並びにTi−0等、及び、「結晶−結晶」間の
相変化を利用する、例えばInSb等の材料群も適用で
きる。
尚、これ等相変化型の記録材料で構成される記録層が溶
融後、固化するまでの変形を防止する目的、あるいは、
記録層の機械的損傷、酸化等を防止する目的で上記記録
層上に保護層を設けてもよい。この場合、この保護層を
構成する材料としては、上記無機誘電体層を構成する材
料と同一の材料の他、紫外線硬化樹脂、アクリル、ポリ
カーボネート、エポキシ等の樹脂材料、ガラス等が利用
できる。また、これ等材料の単一層で保護層を構成して
もよく、あるいは、上記材料を複数積層して構成しても
よく任意である。更に、上記記録層と接する部分が樹脂
材料の場合には、基板と同様にこれ等間に無機誘電体層
を介装してもよい。
融後、固化するまでの変形を防止する目的、あるいは、
記録層の機械的損傷、酸化等を防止する目的で上記記録
層上に保護層を設けてもよい。この場合、この保護層を
構成する材料としては、上記無機誘電体層を構成する材
料と同一の材料の他、紫外線硬化樹脂、アクリル、ポリ
カーボネート、エポキシ等の樹脂材料、ガラス等が利用
できる。また、これ等材料の単一層で保護層を構成して
もよく、あるいは、上記材料を複数積層して構成しても
よく任意である。更に、上記記録層と接する部分が樹脂
材料の場合には、基板と同様にこれ等間に無機誘電体層
を介装してもよい。
一方、上記熱伝導制御層を構成する材料としては、Si
、 Ge、 C,GaAs、 InP、 GaP
XAlSb等の半導体材料、Be01AIN、 A1.
03.MgO1Tic等の熱伝導率の高い誘電体材料、
及び、Cr、 Fe、 Rh、 W、Be、 Ir等
の材料が適用できる。これ等の材料は、記録材料の熱伝
導度より10倍以上大きな熱伝導度を有しており、また
、これ等材料の「熱の運び手」は主に格子振動である。
、 Ge、 C,GaAs、 InP、 GaP
XAlSb等の半導体材料、Be01AIN、 A1.
03.MgO1Tic等の熱伝導率の高い誘電体材料、
及び、Cr、 Fe、 Rh、 W、Be、 Ir等
の材料が適用できる。これ等の材料は、記録材料の熱伝
導度より10倍以上大きな熱伝導度を有しており、また
、これ等材料の「熱の運び手」は主に格子振動である。
このため、高温程不純物等による散乱が大きくなり、そ
の熱伝導率は低下する性質を示す(第1表参照)。
の熱伝導率は低下する性質を示す(第1表参照)。
これに対し、従来、冷却層に適用されている、AI、
Au、 Ag等の金属材料における「熱の運び手」は主
に自由電子であり、温度が上昇してもその熱伝導率はほ
とんど変化しない(上記第1表参照)ため、上述した「
記録感度の低下」といった弊害を招くものである。
Au、 Ag等の金属材料における「熱の運び手」は主
に自由電子であり、温度が上昇してもその熱伝導率はほ
とんど変化しない(上記第1表参照)ため、上述した「
記録感度の低下」といった弊害を招くものである。
第 1 表
また、この熱伝導制御層の形成部位については特に制限
はなく、上記記録層周辺の任意な部位に形成可能である
。ここで、記録層周辺の意味は、記録層を構成する記録
材料の加熱冷却に熱的影響を与えられる位置という意味
で、上記記録層に接していても、あるいは、他の層を介
してもよい。
はなく、上記記録層周辺の任意な部位に形成可能である
。ここで、記録層周辺の意味は、記録層を構成する記録
材料の加熱冷却に熱的影響を与えられる位置という意味
で、上記記録層に接していても、あるいは、他の層を介
してもよい。
また、熱伝導制御層を構成する材料が光透過性を有する
材料の場合には、記録層の光照射側に設けてもあるいは
その反対側に設けてもよいが、光透過性を示さない材料
の場合には、記録層の光照射側とは反対側に設ける方が
望ましい。
材料の場合には、記録層の光照射側に設けてもあるいは
その反対側に設けてもよいが、光透過性を示さない材料
の場合には、記録層の光照射側とは反対側に設ける方が
望ましい。
尚、上記熱伝導制御層を構成する材料が上記の熱伝導率
を示す性質以外に、他の目的の材料層として利用できる
性質を兼ね備えている場合には、当然のことながらその
併用が可能であり、例えば、その耐熱性が高ければ保護
層として、光反射率か高ければ反射層として、また、光
吸収率が高ければ光吸収層として作用させることは可能
である。
を示す性質以外に、他の目的の材料層として利用できる
性質を兼ね備えている場合には、当然のことながらその
併用が可能であり、例えば、その耐熱性が高ければ保護
層として、光反射率か高ければ反射層として、また、光
吸収率が高ければ光吸収層として作用させることは可能
である。
更に、上記熱伝導制御層の形成数については、通常、1
つであるが、記録層を挟んで熱伝導制御層を2つ設けて
もよく、その形成数は当然のことながら任意である。
つであるが、記録層を挟んで熱伝導制御層を2つ設けて
もよく、その形成数は当然のことながら任意である。
また、上記熱伝導制御層の形成方法としては、記録層等
地の層の形成方法と同様に、例えば、スパッタリング法
、真空蒸着法、及び、イオンブレーティング法等が利用
できる。
地の層の形成方法と同様に、例えば、スパッタリング法
、真空蒸着法、及び、イオンブレーティング法等が利用
できる。
次に、この技術的手段において上記「高温加熱急冷処理
」とは、記録層をその記録材料の融点以上のある温度T
1まで加熱しかつ急冷することにより一方の相状態に変
化させる処理をいい、例えば、「結晶−アモルファス」
間の相変化を利用する光記録媒体にあってはアモルファ
ス状態又は結晶質状態にある記録層を一方の相状態であ
るアモルファス状態へ変化させるための処理を意味し、
同様に、「単相−二相(パイノーダル又はスピノーダル
状態)j間の相変化を利用する光記録媒体にあっては単
相状態又は二相状態にある記録層を一方の相状態である
単相状態へ変化させるための処理を意味し、また、「パ
イノーダル状態−スピノーダル状態」間の相変化を利用
する光記録媒体にあってはパイノーダル状態又はスピノ
ーダル状態にある記録層を一方の相状態であるスピノー
ダル状態へ変化させるための処理を意味し、また、「結
晶−結晶1間の相変化を利用する光記録媒体にあっては
結晶1 (微小結晶粒状態)又は結晶2(粗大結晶粒状
態)の状態にある記録層を一方の相状態である結晶1の
状態へ変化させるための処理を意味する。
」とは、記録層をその記録材料の融点以上のある温度T
1まで加熱しかつ急冷することにより一方の相状態に変
化させる処理をいい、例えば、「結晶−アモルファス」
間の相変化を利用する光記録媒体にあってはアモルファ
ス状態又は結晶質状態にある記録層を一方の相状態であ
るアモルファス状態へ変化させるための処理を意味し、
同様に、「単相−二相(パイノーダル又はスピノーダル
状態)j間の相変化を利用する光記録媒体にあっては単
相状態又は二相状態にある記録層を一方の相状態である
単相状態へ変化させるための処理を意味し、また、「パ
イノーダル状態−スピノーダル状態」間の相変化を利用
する光記録媒体にあってはパイノーダル状態又はスピノ
ーダル状態にある記録層を一方の相状態であるスピノー
ダル状態へ変化させるための処理を意味し、また、「結
晶−結晶1間の相変化を利用する光記録媒体にあっては
結晶1 (微小結晶粒状態)又は結晶2(粗大結晶粒状
態)の状態にある記録層を一方の相状態である結晶1の
状態へ変化させるための処理を意味する。
一方、上記「低温加熱徐冷処理」とは、記録層を温度T
2 (T2 <TI )まで加熱しかつ比較的ゆっく
りと冷却することにより他方の相状態に変化させる処理
をいい、例えば、「結晶−アモルファス」間の相変化を
利用する光記録媒体にあってはアモルファス状態又は結
晶質状態にある記録層を他方の相状態である結晶質状態
へ変化させるための処理を意味し、同様に、「単相−二
相(バイノーダル又−はスピノーダル状態)1間の相変
化を利用する光記録媒体にあっては単相状態又は二相状
態にある記録層を他方の相状態である二相状態へ変化さ
せるための処理を意味し、また、「パイノーダル状態−
スピノーダル状態1間の相変化を利用する光記録媒体に
あってはパイノーダル状態又はスピノーダル状態にある
記録層を他方の相状態であるパイノーダル状態へ変化さ
せるための処理を意味し、また、「結晶−結晶」間の相
変化を利用する光記録媒体にあっては結晶l (微小結
晶粒状態)又は結晶2(粗大結晶粒状態)の状態にある
記録層を他方の相状態である結晶2の状態へ変化させる
ための処理を意味する。
2 (T2 <TI )まで加熱しかつ比較的ゆっく
りと冷却することにより他方の相状態に変化させる処理
をいい、例えば、「結晶−アモルファス」間の相変化を
利用する光記録媒体にあってはアモルファス状態又は結
晶質状態にある記録層を他方の相状態である結晶質状態
へ変化させるための処理を意味し、同様に、「単相−二
相(バイノーダル又−はスピノーダル状態)1間の相変
化を利用する光記録媒体にあっては単相状態又は二相状
態にある記録層を他方の相状態である二相状態へ変化さ
せるための処理を意味し、また、「パイノーダル状態−
スピノーダル状態1間の相変化を利用する光記録媒体に
あってはパイノーダル状態又はスピノーダル状態にある
記録層を他方の相状態であるパイノーダル状態へ変化さ
せるための処理を意味し、また、「結晶−結晶」間の相
変化を利用する光記録媒体にあっては結晶l (微小結
晶粒状態)又は結晶2(粗大結晶粒状態)の状態にある
記録層を他方の相状態である結晶2の状態へ変化させる
ための処理を意味する。
また、この技術的手段における光記録媒体においては、
例えば、「結晶−アモルファス」間の相変化を利用する
光記録媒体の場合、記録層を構成する記録材料のアモル
ファス相を記録状態に対応させその結晶相を消去状態に
対応させてもよく、その反対に、上記アモルファス相を
消去状態に対応させその結晶相を記録状態に対応させて
もよくその選択は任意である。
例えば、「結晶−アモルファス」間の相変化を利用する
光記録媒体の場合、記録層を構成する記録材料のアモル
ファス相を記録状態に対応させその結晶相を消去状態に
対応させてもよく、その反対に、上記アモルファス相を
消去状態に対応させその結晶相を記録状態に対応させて
もよくその選択は任意である。
上述したような技術的手段によれば、
記録材料より高い熱伝導度を有し、かつ、高温になる程
その熱伝導度が低下する熱伝導制御層を設けているため
、 「高温加熱急冷処理」の際、温度の低い照射スポット周
辺部位においては、その低温下において高い熱伝導率を
示す熱伝導制御層の作用により記録層からの放熱が促進
されて充分な冷却速度を確保てき、従って、照射スポッ
ト周辺部における再結晶化が防止でき、 また、温度の高い照射スポット中心部位においては、そ
の高温条件下において上記熱伝導制御層の熱伝導率か低
くなる分数熱作用が弱まるため、スポット中心部位にお
ける熱損失量が低減されて感度の低下を防止することが
可能となり、一方、「低温加熱徐冷処理」の際において
は、上記高温加熱急冷処理に較べて記録層がそれ程高い
温度に晒されず照射スポット全体の冷却速度が遅いため
、熱伝導制御層の存在にも拘らず記録層の低温加熱徐冷
処理が可能となる。
その熱伝導度が低下する熱伝導制御層を設けているため
、 「高温加熱急冷処理」の際、温度の低い照射スポット周
辺部位においては、その低温下において高い熱伝導率を
示す熱伝導制御層の作用により記録層からの放熱が促進
されて充分な冷却速度を確保てき、従って、照射スポッ
ト周辺部における再結晶化が防止でき、 また、温度の高い照射スポット中心部位においては、そ
の高温条件下において上記熱伝導制御層の熱伝導率か低
くなる分数熱作用が弱まるため、スポット中心部位にお
ける熱損失量が低減されて感度の低下を防止することが
可能となり、一方、「低温加熱徐冷処理」の際において
は、上記高温加熱急冷処理に較べて記録層がそれ程高い
温度に晒されず照射スポット全体の冷却速度が遅いため
、熱伝導制御層の存在にも拘らず記録層の低温加熱徐冷
処理が可能となる。
以下、本発明を「結晶−アモルファス」間の相変化を利
用する光記録媒体に適用した実施例について図面を参照
して詳細に説明する。
用する光記録媒体に適用した実施例について図面を参照
して詳細に説明する。
この実施例に係る光記録媒体は、第1図に示すように図
示外のプリグループが形成された、厚さ1.2鮒のPM
MA (ポリメタクリル酸メチル)型基板(1)と、こ
の基板(1)上にRFスパッタリング法により着膜され
基板(1)の熱的損傷を防止する厚さ100 nmのZ
nS製下地層(2)と、この下地層(2)上にRFスパ
ッタリング法により着膜された厚さ30nmのGe2S
b2Tes製記録層(3)と、この記録層(3)上にR
Fスパッタリング法により着膜され記録層(3)が溶融
後固化するまでの変形並びに機械的損傷、酸化等を防止
する厚さ30nmのZnS製保護膜(40)と、この保
護膜(4o)上にRFスパッタリング法により着膜され
記録層(3)の熱伝導を制御する厚さ、200 nmの
Si製熱伝導制御層(4)と、この熱伝導制御層(4)
上に形成され張り合わせ用の紫外線硬化樹脂層(5)と
、この紫外線硬化樹脂層(5)上に形成され上記記録層
(3)等の熱的損傷や機械的損傷を防止する厚さ1.2
−のPMMA製保護板(6)とでその主要部が構成され
ているものである。尚、この光記録媒体における光吸収
は可視光から近赤外光中にわたっており、少なくとも、
400〜860 nmの範囲で光記録媒体として使用可
能であった。
示外のプリグループが形成された、厚さ1.2鮒のPM
MA (ポリメタクリル酸メチル)型基板(1)と、こ
の基板(1)上にRFスパッタリング法により着膜され
基板(1)の熱的損傷を防止する厚さ100 nmのZ
nS製下地層(2)と、この下地層(2)上にRFスパ
ッタリング法により着膜された厚さ30nmのGe2S
b2Tes製記録層(3)と、この記録層(3)上にR
Fスパッタリング法により着膜され記録層(3)が溶融
後固化するまでの変形並びに機械的損傷、酸化等を防止
する厚さ30nmのZnS製保護膜(40)と、この保
護膜(4o)上にRFスパッタリング法により着膜され
記録層(3)の熱伝導を制御する厚さ、200 nmの
Si製熱伝導制御層(4)と、この熱伝導制御層(4)
上に形成され張り合わせ用の紫外線硬化樹脂層(5)と
、この紫外線硬化樹脂層(5)上に形成され上記記録層
(3)等の熱的損傷や機械的損傷を防止する厚さ1.2
−のPMMA製保護板(6)とでその主要部が構成され
ているものである。尚、この光記録媒体における光吸収
は可視光から近赤外光中にわたっており、少なくとも、
400〜860 nmの範囲で光記録媒体として使用可
能であった。
そして、上記光記録媒体を180Orpmで回転させな
がら出力15mWのレーザビームをその記録層(3)へ
照射して記録材料の融点(T□2)以上の高温に加熱し
、かつ急冷することによりアモルファス状態又は結晶質
状態にある記録層(3)をアモルファス状態にして情報
の書き込みか行われる一方、出力8mWのレーザビーム
を同一の回転速度の条件下で上記記録層(3)へ照射し
て記録材料の結晶化温度(T、)以上の低温に加熱し、
かつ徐冷することにより結晶質状態又はアモルファス状
態にある記録層(3)を結晶質状態にして書き込まれた
情報の消去が行われるようになっている。
がら出力15mWのレーザビームをその記録層(3)へ
照射して記録材料の融点(T□2)以上の高温に加熱し
、かつ急冷することによりアモルファス状態又は結晶質
状態にある記録層(3)をアモルファス状態にして情報
の書き込みか行われる一方、出力8mWのレーザビーム
を同一の回転速度の条件下で上記記録層(3)へ照射し
て記録材料の結晶化温度(T、)以上の低温に加熱し、
かつ徐冷することにより結晶質状態又はアモルファス状
態にある記録層(3)を結晶質状態にして書き込まれた
情報の消去が行われるようになっている。
このように、この実施例に係る光記録媒体においては、
記録時である「高温加熱急冷処理」の際、温度の低い照
射スポット周辺部位においてはその低温下において高い
熱伝導率を示すSi製の熱伝導制御層(4)の作用によ
り記録層(3)からの放熱が促進されて充分な冷却速度
を確保でき、従って、照射スポット周辺部における再結
晶化が防止でき、 かつ、温度の高い照射スポット中心部位においてはその
高温条件下において上記熱伝導制御層(4)の熱伝導率
か低くなる分、放熱作用が弱まるため、スポット中心部
位における熱損失量が低減されて記録感度の低下を防止
できると共に、一方、消去時である「低温加熱徐冷処理
」の際においては、そのレーザビームの8力が8+nW
と低く上記高温加熱急冷処理に較べて記録層(3)かそ
れ程高い温度に晒されず照射スポット全体の冷却速度か
遅いため、上記熱伝導制御層(4)の存在にも拘らず記
録層(3)の低温加熱徐冷処理に支障を来すことがない
。
記録時である「高温加熱急冷処理」の際、温度の低い照
射スポット周辺部位においてはその低温下において高い
熱伝導率を示すSi製の熱伝導制御層(4)の作用によ
り記録層(3)からの放熱が促進されて充分な冷却速度
を確保でき、従って、照射スポット周辺部における再結
晶化が防止でき、 かつ、温度の高い照射スポット中心部位においてはその
高温条件下において上記熱伝導制御層(4)の熱伝導率
か低くなる分、放熱作用が弱まるため、スポット中心部
位における熱損失量が低減されて記録感度の低下を防止
できると共に、一方、消去時である「低温加熱徐冷処理
」の際においては、そのレーザビームの8力が8+nW
と低く上記高温加熱急冷処理に較べて記録層(3)かそ
れ程高い温度に晒されず照射スポット全体の冷却速度か
遅いため、上記熱伝導制御層(4)の存在にも拘らず記
録層(3)の低温加熱徐冷処理に支障を来すことがない
。
尚、第2図(A)はこのことを示し、上記第7図(A)
のグラフ図との比較から明らかなように照射スポット周
辺部位の冷却速度が速まっていることが理解でき、第2
図(B)に示すように本来の大きさの記録マーク(M)
が得られ、従って、記録レベルが飽和して安定な記録が
なされている。
のグラフ図との比較から明らかなように照射スポット周
辺部位の冷却速度が速まっていることが理解でき、第2
図(B)に示すように本来の大きさの記録マーク(M)
が得られ、従って、記録レベルが飽和して安定な記録が
なされている。
このため、従来同様、高速書換えが可能な利点を有して
いると共に、C/N比、ジッター等の信号品質が優れて
いる利点を有している。
いると共に、C/N比、ジッター等の信号品質が優れて
いる利点を有している。
(比較例)
次に、上記実施例に係る光記録媒体の効果を確認する目
的で、以下の比較例を行った。
的で、以下の比較例を行った。
○第一比較例
この比較例に係る光記録媒体は、実施例における厚さ3
0nmのZnS製保護膜(40)と200 nmのSi
製熱伝導制御層(4)に替えて、第3図に示すように2
00 nm厚のZnS製保護膜(40)が組み込まれて
いる点を除き、実施例に係る光記録媒体の構造と路間−
である。
0nmのZnS製保護膜(40)と200 nmのSi
製熱伝導制御層(4)に替えて、第3図に示すように2
00 nm厚のZnS製保護膜(40)が組み込まれて
いる点を除き、実施例に係る光記録媒体の構造と路間−
である。
そして、この光記録媒体においては、出力20mWのレ
ーザビームを照射しても記録レベルが飽和せず、従って
、再生信号のC/N比、ジッター等が実施例に係る光記
録媒体に較べて極めて劣っていた。
ーザビームを照射しても記録レベルが飽和せず、従って
、再生信号のC/N比、ジッター等が実施例に係る光記
録媒体に較べて極めて劣っていた。
尚、この原因についてはこの光記録媒体がSi製の熱伝
導制御層(4)を具備していないため、書き込み時にお
ける照射スポット周辺部位の冷却速度が遅く、従って、
この部位の再結晶化が起こっているためと推定される。
導制御層(4)を具備していないため、書き込み時にお
ける照射スポット周辺部位の冷却速度が遅く、従って、
この部位の再結晶化が起こっているためと推定される。
○第二比較例
゛この比較例に係る光記録媒体は、実施例における厚さ
200 nmのS1製熱伝導制御層(4)に替えて、第
4図に示すように厚さ200 nmのAu製冷却層(4
1)が組み込まれている点を除き、実施例に係る光記録
媒体の構造と路間−である。
200 nmのS1製熱伝導制御層(4)に替えて、第
4図に示すように厚さ200 nmのAu製冷却層(4
1)が組み込まれている点を除き、実施例に係る光記録
媒体の構造と路間−である。
そして、この光記録媒体においては上記冷却層(41)
から多量の熱エネルギが逃げるために記録感度の低下を
招き、その結果、出力20mW以上のレーザビームを照
射しても記録レベルが飽和せず、従って、再生信号のC
/N比、ジッター等が実施例に係る光記録媒体に較へて
極めて劣っていた。
から多量の熱エネルギが逃げるために記録感度の低下を
招き、その結果、出力20mW以上のレーザビームを照
射しても記録レベルが飽和せず、従って、再生信号のC
/N比、ジッター等が実施例に係る光記録媒体に較へて
極めて劣っていた。
本発明によれば、
記録材料より高い熱伝導度を有し、がっ、高温になる程
その熱伝導度が低下する熱伝導制御層を設けているため
、 「高温加熱急冷処理」の際、温度の低い照射スポット周
辺部位においては、その低温下において高い熱伝導率を
示す熱伝導制御層の作用により記録層からの放熱が促進
されて充分な冷却速度を確保でき、従って、照射スポッ
ト周辺部における再結晶化が防止でき、 また、温度の高い照射スポット中心部位においては、そ
の高温条件下において上記熱伝導制御層の熱伝導率が低
くなる分数熱作用が弱まるため、スポット中心部位にお
ける熱損失量か低減されて感度の低下を防止することが
可能となり、一方、「低温加熱徐冷処理jの際において
は、上記高温加熱急冷処理に較へて記録層がそれ程高い
温度に晒されず照射スポット全体の冷却速度が遅いため
、熱伝導制御層の存在にも拘らず記録層の低温加熱徐冷
処理が可能となる。
その熱伝導度が低下する熱伝導制御層を設けているため
、 「高温加熱急冷処理」の際、温度の低い照射スポット周
辺部位においては、その低温下において高い熱伝導率を
示す熱伝導制御層の作用により記録層からの放熱が促進
されて充分な冷却速度を確保でき、従って、照射スポッ
ト周辺部における再結晶化が防止でき、 また、温度の高い照射スポット中心部位においては、そ
の高温条件下において上記熱伝導制御層の熱伝導率が低
くなる分数熱作用が弱まるため、スポット中心部位にお
ける熱損失量か低減されて感度の低下を防止することが
可能となり、一方、「低温加熱徐冷処理jの際において
は、上記高温加熱急冷処理に較へて記録層がそれ程高い
温度に晒されず照射スポット全体の冷却速度が遅いため
、熱伝導制御層の存在にも拘らず記録層の低温加熱徐冷
処理が可能となる。
従って、C/N比、ジッター等の信号品質に優れた高速
書換えが可能となる効果を有している。
書換えが可能となる効果を有している。
第1図は本発明の実施例に係る光記録媒体の断面図、第
2図(A)はレーザスポットが照射された記録層におけ
る照射スポットの経時的温度分布の変化を示したグラフ
図、第2図(B)は記録された記録マークの模式図、第
3図〜第4図は比較例に係る光記録媒体の断面図を示し
ており、また、第5図(A)〜(B)は「相変化型」光
記録媒体における記録・消去の原理説明図、第6図はレ
ーザスポットが照射された記録層における照射スポット
の中心部位とこの中心部位から順次前れた部位の時間と
温度変化の関係を示したグラフ図、第7図(A)は従来
の光記録媒体においてレーザスポットが照射された記録
層における照射スポットの経時的温度分布の変化を示し
たグラフ図、第7図(B)はその記録された記録マーク
の模式図、第8図(A)は冷却層を具備する従来の光記
録媒体においてレーザスポットか照射された記録層にお
ける照射スポットの経時的温度分布の変化を示したグラ
フ図、第8図(B)はその記録された記録マークの模式
図をそれぞれ示している。 〔符号説明〕 (1)・・・基板 (3)・・・記録層 (4)・・・熱伝導制御層 第2図 4:熱伝導制御層 第 図 第4 図 第 図 時 間 第 図 照射パワー 一一′\−一を 第 図
2図(A)はレーザスポットが照射された記録層におけ
る照射スポットの経時的温度分布の変化を示したグラフ
図、第2図(B)は記録された記録マークの模式図、第
3図〜第4図は比較例に係る光記録媒体の断面図を示し
ており、また、第5図(A)〜(B)は「相変化型」光
記録媒体における記録・消去の原理説明図、第6図はレ
ーザスポットが照射された記録層における照射スポット
の中心部位とこの中心部位から順次前れた部位の時間と
温度変化の関係を示したグラフ図、第7図(A)は従来
の光記録媒体においてレーザスポットが照射された記録
層における照射スポットの経時的温度分布の変化を示し
たグラフ図、第7図(B)はその記録された記録マーク
の模式図、第8図(A)は冷却層を具備する従来の光記
録媒体においてレーザスポットか照射された記録層にお
ける照射スポットの経時的温度分布の変化を示したグラ
フ図、第8図(B)はその記録された記録マークの模式
図をそれぞれ示している。 〔符号説明〕 (1)・・・基板 (3)・・・記録層 (4)・・・熱伝導制御層 第2図 4:熱伝導制御層 第 図 第4 図 第 図 時 間 第 図 照射パワー 一一′\−一を 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板と、 この基板の少なくとも一面に形成され相変化型の記録材
料により構成された記録層とを備え、この記録層へ光源
からの集束光を照射し低温加熱徐冷処理又は高温加熱急
冷処理を施して光学的に情報の記録又は消去を行う光記
録媒体において、上記記録材料より高い熱伝導度を有し
、かつ、高温になる程その熱伝導度が低下する熱伝導制
御層を設けたことを特徴とする光記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102920A JP2803315B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102920A JP2803315B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043343A true JPH043343A (ja) | 1992-01-08 |
| JP2803315B2 JP2803315B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=14340295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2102920A Expired - Fee Related JP2803315B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803315B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07220305A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | 光記録媒体 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63187435A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録担体 |
| JPS63214938A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Fuji Electric Co Ltd | 光記録媒体 |
| JPH01258242A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光記録媒体 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2102920A patent/JP2803315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63187435A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録担体 |
| JPS63214938A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Fuji Electric Co Ltd | 光記録媒体 |
| JPH01258242A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光記録媒体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07220305A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Nec Corp | 光記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2803315B2 (ja) | 1998-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |