JPS62281133A

JPS62281133A - 情報記憶媒体

Info

Publication number: JPS62281133A
Application number: JP61123757A
Authority: JP
Inventors: Ryutaro Tanaka; 田中　龍太郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-30
Filing date: 1986-05-30
Publication date: 1987-12-07
Also published as: JPH0572018B2

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】３、発明の詳細な説明［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、光学的に情報の記録を（テう光ディスクに関
づるものである。

（従来の技術）光ディスクは、高密度、大容昂の記録媒体として注目さ
れ、画像情報のファイルや電子計算機の外部メモリ等と
して広く普及している。

この光ディスクには、再生専用タイプとユーザが書き込
める追記型（ＤＲＡＷ：　ＤｉｒｅｃｔＲｅａｄ　　Ａ
　ｆｔｅｒ　　Ｗ　ｒｉｊｃ）と呼ばれるタイプと（肖
去可能タイプとがあり、近年、情報を操り返して記録、
消去できる消去可能タイプがその利便性ゆえに広く普及
しつつある。

消去可能タイプの光ディスクとしては、記録・消去方法
により、光磁気型、相変化型等が知られている。光磁気
型は例えば、非晶質希土類−遷移金立合金薄膜の垂直磁
化方向を記録部と未記録部とで変えて、情報の記録をし
、これらの部分の反射光のカー回転角の差を検出して情
報の再生をしている。

また、相変化型は記９：層を結晶から非結晶質へ相転移
させて記録を行い、記録がされた非結晶部分かと記録が
されていない結晶部分との反射率の違いを読み取って再
生している。

ところで、上述のような消去可能な光ディスクを使用す
る際に、記録情報の秘密性、安全性等を考慮して登録さ
れたコード番号の者のみが情報の再生を可能とするため
に、光デイスク使用者個有のコードを登録したり、また
、ディスク内部のアドレス情報等のように、消去される
と困る情報もある。

従来より、消去可能な光ディスクに記録された情報を消
去不能にする試みとして、強力なレーザビームを照射し
て、記録層の記録部に穴を形成する方法等もある。しか
しながら、一般に光ディスクは記録層の酸化、劣化等を
防止するために上下両面からＳｉＣ等から成る保護層が
設けられており、穴の形成は困難である。また、穴を形
成するためにレーデビームの出力を高めることは、一般
の半導体レーザの出力３０〜５０１ＲＷを越えてしまう
といった問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点）上述のように、従来の消去可能タイプの光ディスクにあ
っては、記録情報の消去を不可能にする機能を合せ持つ
のが困難であった。

本発明は上記事情に基づいたもので、その目的は、この
種の光ディスクにおいて、容易に情報の消去を不能にす
ることができる光ディスクを提供することにある。

［発明の構成１（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために本発明は、基体上に積層さ
れ、少なくとも光ビームの照射による加熱によって加熱
部分にバルブを形成する材料で形成された下地層と、この下地層上に積層され、繰り返して情報の記録・消去
が可能な記録層とを有する。

（作用）記録層が光磁気型の場合には、未記録部分に対する記録
部分の垂ｆｉｌｔｉ化方向を可逆的に逆方向、同一方向
にさせて情報の記録・消゛去がされる。

また、記録層が相変化型の場合には、記録部分を非晶質
と結晶質との間で可逆的に相転移させて情報の記録・消
去がされる。

一方、記録層に記録された記録情報の消去を不能にする
場合、記録層の記録部分に対応する下地層部分に光ビー
ムを照射して加熱すると、この加熱部分の下地層にバブ
ルが形成される。このバブルは冷却後もそのままの形で
維持される。

情報の再生は、バブル形成部分と未形成部分との反射率
の違いにより容易に行うことができる。

（実施例）以下、本発明に係る光ディスクの一実施例を説明する。

第１図は本発明に係る光ディスクの第１実施例（実施例
−１）の断面構成を示しており、この光′ディスクは、
基板１、下地層２、第１の保Ｆ４層４ａ、記録層３、第
２の保護層４ｂおよび反！３１−５が順番に積層されて
円板状に形成されている。

基板１は、アクリル、エポキシ、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）　、ポリイミド、ポリアミド等の有機樹脂材料やガ
ラス、ＡＱ２０３、ＺｒＯ２等で形成された透明基板で
ある。

下地Ｆｉ２は、プラズマ重合膜であり、ＣＩ−１４（メ
タン）、Ｃ２１（ａ（エタン）、Ｃ３Ｈ８（プロパン）
、Ｃ２Ｈ４（エヂレン）　、Ｓ！　１−１４　　（モノ
シラン）等のガスを単独で、または混合して形成するか
、あるいはこれらの単独ガスまたは混合ガス中に０２．
０３　、ＮＨ３、ＣＯ２，８０２（ＣＮ）２等の親水性
官能基を形成するガスを混合して形成したものである。

これらの親水性官能基を形成するガスを混入するのは無
機材料で形成された保護層４ａや記録層３との親和力を
増して剥離を防止するためである。

ｖｙｌの保護層４ａおよび第２の保Ｍ層４ｂは、３ｉ０
や５ｉ０２等の無機誘電体材料をスパッタ法または蒸着
法にて１９さ５ｏ〜５０００Ａで形成したちのである。

これら！！１ｉ４ａ　、４ｂにより記録層３の酸化や光
ビーム照射時における記８層３の蒸発による穴の形成が
防止される。

本実施例の記録層３は、基板１而に対して垂直の磁気異
方性を有する薄膜であり、Ｔｂｊ”ｃＣｏ、Ｇｄ　Ｔｂ
　Ｆｅ　、Ｇｄ　Ｆｅ　Ｃｏ等の非晶質希土類−遷移金
属等、種々の材料から選択される。その膜厚は数１０Ａ
〜数１０００Ａである。

反射層５は、Ｃｕ、Δ髪、Ａｕ等の金属で厚さ１０００
Ａ程度で積層されている。この反射層３により基板３側
から照射されたレーザビームのうち、記録層３で反射さ
れずに通過した光をすべて基板１　ｆｆ１ｌに反射ざじ
ることができ、そのため、記録層３からの反射光と反射
層５からの反射光とが重量され、その多重干渉効果によ
り記録感度が大幅に向上する。

以上の構成を有する光ディスクにおいて、情報の記録は
、第２図に示すように、まずあらかじめ一定方向に磁化
された記録層３に記録情報信号に応じて変調されたレー
ザビームを集光させて、照射ビット部６の温度を上昇さ
せ、次いで、この光ディスクの磁化方向と逆の外部磁界
１−１を加える。

照射ビット部６の温度がキュリ一点以上になった時点で
記録層３の照射ビット部６の磁化方向が反転し、この反
転状態が常温でも維持されることによって記録がされる
。

記録情報の再生は、再生用レーザビームを基板１側から
照射し、記録層３からの反射光のうち、記録ビット部と
記録がされていない部分のカー回転角の差を検出して光
強度を測定することでなされる。

また、記録情報の消去は、記録層３の最初の磁化方向く
記録がされていない部分の磁化方向）に磁界を加え、消
去すべき記録ビット部をキュリ一点以上に加熱してその
磁化方向を元に戻ぼばよい。

一方、記録情報の消去を不能にするには、第３図に示す
ように、情報が記録された記録ビット部に、記録用レー
ザビームより高いパワーのレーザビームＬ２を照射し、
下地層２にバブル７を形成する。このバブル７が形成さ
れると、従来の再生専用タイプの光ディスクと同様の読
取装置を使用して精欧よく情報を読み取ることが可能と
なる。

第６図は本発明に係る光ディスクの他の実施例（実施例
−２）の断面構成を示しており、この光ディスクは、基
板１、下地層２、記録層３及び保護層４を順番に積層し
て円板上に形成されている。

上記基板１、下地層２及び保護層４は前記第１の実施例
と同一構成である。

上記記録層３は、例えばレーザビームの照射による加熱
によって結晶と非晶質との間で可逆的に相転移する金属
や半導体材料で形成されている。

その材料としては、Ｔｅ１ＴｅＧｅ、ＩｎＳｂ等種々の
材料から選択される。

上記構成において、情報の記録は、例えば記録情報で変
調されたレーザビームを記録層に照射して急速加熱、急
速冷即することより、レーザビーム照射部分の記８層が
例えば結晶から非晶質へと相転移することでなされる。

また、記録の消去は、記録がされた非晶質部分に消去用
のレーザビームを照射して加熱した後、徐冷することに
より、再び結晶へ戻すことでなされる。さらに、情報の
再生は再生用のレーザビームを照射して、情報が記録さ
れた非晶質部分と記録されていない結晶部分との反射率
の違いを読み取ることで成される。

一方、記録された情報の消去を不能にするには、前記実
施例と同様に、シー１１−ビームの出力、パルス幅を高
くして記録ビット部に照）１して下地層２にバブル７を
形成すればよい。これにより、記録の消去が不能になり
、長期間安定して記録状態が維持できる。また、情報の
再生が容易となる。

以下、具体的な実施例についてＭ（明する。

（実施例−１）ＰＣ６４脂製のＪＪ板１を使用し、回転台（図示せず）
に取付け、反応容器を真空に排気したｉ（、ＣＯ２を分
圧比で１９６含有する３ｉＨ４ガスを導入し、基板１に
所定の高周波電力を役人して３ｉＨ４ガスによるプラズ
マ重合膜（下地層２）を積層した。その膜厚は１０００
０Δで形成した。

次いで、スパッタ法にてＳｉｏから成る第１の保護層４
ａを膜厚５００人で積層した。

また、第１の保Ｍ　Ｆ！Ａ　４　ａ上にＴｂ　Ｆｅ　Ｃ
ｏから成る光磁化膜を膜厚５００人で形成し、記録層３
を形成した。

次いで、この記録層３上にＳｉＯから成る第２の保護層
４ｂを膜１ｇ５００　Ａで積層し、さらに、この保護層
４ｂ上にΔ女から成る反射層５を膜厚１０００Ａで積層
して第１図に示した光ディスクを作成した。

上）ホしたようにして形成された光ディスクに出力（Ｉ
ｌｌＷ）及びパルス幅を変えたレーザービームを照射し
てその特性を調べた。なＪ３、この場合、外部印加磁界
は２０００ｅ一定とした。

その結果、第４図に示すように、領域へでは、記録層３
に同ら変化は生じず、情報の記録ができなかった。

また、Ｃ領域では、記録層３の磁化が反転し情報の記録
ができ、また、レーザ出力及びパルス幅を変えた消去用
のレーザビームを照射することで記録の消去がでさた。

このＣ領域では、下地層２にはバブルは発生していなか
った。

さらに、Ｃ領域では記録層３の磁化が反転し情報の記録
ができるとともに、下地層２にバブルが形成され、この
バブルは冷却後もそのままの状態で帷）コされていた。

そして、領１１ｉ！Ｂにおける再生特性として、反射率
３０％、カー回転角０．６ｄｅｃ＋　、Ｃ／Ｎ比５０ｄ
　Ｂ　（１、２５ＭＨｚ　）　、！＝にメＴ優しｕ、ｌ
Ｌｆ！７ることができた。

一方、下地層（Ｓｉｔ−Ｉ４＋Ｃ○２プラズマ重合膜）
２が形成されたナンプルと、下地層２が形成されていな
いサンプルの双方を、湿度６５　’Ｃ、相対湿度９０％
ＲＨ下で環境試験を行い、反射率変化（Ｒ／Ｒｏ）を調
べた。

その結果、第５図に示すように、図中実線で示ずように
下地層２を有する勺ンブルは、１５日経過後でも記録層
３に外見上何ら変化は見られなかった。　一方、下地ｇ
Ｊ２が無いナンブルでは、ＰＣ樹脂基板１と下地層２と
の間に剥離が生じ、反射率が低下し、−１５日経過後で
は、初期の反射率ＲＯの約４０％に低下していることが
判明した。

（実施例−２）ＰＣ樹脂製の基板１上にＣＨ４ガスによるプラズマ重合
膜を３０００△の厚さに積層して下地層２を形成した。

次いで、下地層２上に２元同時スパッタ法により、１ｎ
ターゲツトとｓｂツタ−ットに投入する高周波電力を調
整してＩｎ５ｏＳｂ５ｏから成る記録層３を５００△の
厚さで形成した。

次いで、記録層３上にスパッタ法でＳｉＯから成る保護
層４を５００Ａの厚さで積層して、第４図に示した光デ
ィスクを得た。

このようにして形成された光ディスクにレーザビームを
照射し、シー１１出力、パルス幅を変化させてその特性
を調べた。

その結束、第７図に示すように、へ領域では、照射後の
冷Ｗ速度が比較的遅く、ＩｎＳｂが結晶化して、その反
射率が低下していることが判明した。

また、Ｃ領域では、記録層の冷却速度が比較的速く、Ｉ
ｎＳｂが非結晶化して、反射率が上界していることが判
明した。

さらに、ＣＩ域では、ＣＨ４プラズマ重合膜（下地層）
がガス化してバブル７が形成されていることが判明した
。

従って、本実施例の光ディスクにおいて、消去可能な情
報は、Ｃ領域で記録、ＡｖＡ賊で消去すればよく、消去
を不能にするためにはＣ領域のレーザビームを照射寸れ
ばよいことが判明した。なお、Ｃ領域では記録層３に何
ら変化を生じなかった。

次に、この光ディスクの記録・消去を繰り返した特性を
記録用及び消去用のレーデビームの各出力、パルス幅を
それぞれ１０ｍ　Ｗ、　５０ｎｓｃｃ及び３１１１’ｖ
Ｖ、１μＳＱＣで調べた。

その結果、第８図に示すように、最初の５〜１０回当り
で反射率の上昇はみられるが、その後は一定し、１０４
回の繰り返し後でも変化せず反射率が安定していること
が判明した。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の光ディスクによれば、基
体上に光ビームの照射加熱によりバブルを形成する下地
層を積層する構成としたので、容易に情報を消去不能に
することができる。そのため、光ディスクの応用範囲が
広がりその利便性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ディスクの一実施例の構成を示
す断面図、第２図は第１図の光ディスクの情報記録原理
を説明する図、第３図は第１図の光ディスクのバブル形
成状態を示す断面図、第４図は第１図実施例の光ディス
クの照射パルス幅−出力特性を示す図、第５図は第１図
実施例の環境試験の結果を示す図、第６図は本発明に係
る光ディスクの池の実施例の構成を示す断面図、第７図
は第６図実施例の光ディスクの照射パルス幅−出力特性
を示す図、第８図は第６図実施例の記録、消去繰り返し
特性を示す図である。１・・・基板２・・・下地層３・・・記録層４．４ａ、４１）・・・保護層５・・・反０−Ｊ層７・・・バブル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基体上に積層され、少なくとも光ビームの照射に
よる加熱によつて加熱部分にバブルを形成する材料から
成る下地層と、この下地層上に積層され、繰り返して情報の記録・消去
が可能な記録層とを有することを特徴とする光ディスク
。
（２）前記下地層は、ＣＨ＿４、Ｃ＿２Ｈ＿６、Ｃ＿３
Ｈ＿８、Ｃ＿２Ｈ＿８、Ｃ＿２Ｈ＿４、ＳｉＨ＿４の単
独ガスまたはそれらの混合ガスによるプラズマ重合膜で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光
ディスク。
（３）前記下地層はＣＨ＿４、Ｃ＿２Ｈ＿６、Ｃ＿３Ｈ
＿８、Ｃ＿２Ｈ＿８、Ｃ＿２Ｈ＿４、ＳｉＨ＿４の単独
ガスまたはそれらの混合ガスにＯ＿２、Ｏ＿３、ＮＨ＿
３、ＣＯ＿２、ＳＯ＿２（ＣＮ）＿２等の親水性官能基
を形成するガスを混合したガスによるプラズマ重合膜で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光
ディスク。