JPS63155439A

JPS63155439A - 情報記録媒体

Info

Publication number: JPS63155439A
Application number: JP61301488A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kobayashi; 忠小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-06-28

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、光ビームの照射により記録層に光学的特性
の変化を生じさせて情報を記録消去すると共に、この光
学的特性を検出して情報を再生するいわゆるイレーサブ
ルディスク等の情報記録媒体に関する。

（従来の技術）情報の記録再生に加えて情報を消去することができる層
変化型の情報記録媒体として、近時、インジウム（Ｉｎ
）−アンチモン（Ｓ　ｂ）合金が注目されている。例え
ば、特開昭６０−１７７４４６号においては、ｓｂを５
５乃至８０重量％含有するＩ　ｎｓｂ合金に、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ｐｄ。

Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｔ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｔｅ。

Ｓｅ及びＢｉから選択された少なくとも１種の元素を２
０重量％以下含有する材料を使用し、ＩｎＳｂ及びｓｂ
の混相と準安定π相との間の層変化を利用して情報を記
録及び消去している。π相はその反射率が混相の反射率
よりも１０乃至２０％高く、相自体の安定性が高いので
、この技術によれば反射率の差により情報を記録するこ
とができると共に、実用性が高い。また、この技術にお
いては、混和からこのπ相への相転移温度は百数十℃で
あることから、従来、記録層をπ層の層転移温度よりも
僅かに高い温度に加熱し、準安定π相を平衡相のＩｎＳ
ｂ及びｓｂの混相に戻すことにより情報を消去している
。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述のように、相転移温度よりも僅かに
高い温度に加熱して情報を消去する場合には、相転移速
度が小さいので高速消去することができず、また、確実
に相転移させることが困難なので消去されない部分が残
存してしまうという欠点がある。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
高速で、且つ確実に情報を消去することができる情報記
録媒体を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明に係る情報記録媒体は、基板と、その記録部分
がその溶解温度以上に加熱されて一旦溶解した後に徐冷
されて情報が消去される記録層とを有し、前記記録層に
光ビームを照射して、その照射部分に平衡相の結晶質と
非平衡相の結晶質との間の相変化を生じさせて情報を記
録消去することを特徴とする。

（作用）この発明においては、記録層の記録部分をその溶解温度
よりも高い温度に加熱して、徐冷することにより情報を
消去する。これにより、速やかに相転移させることがで
きるので、情報を高速で消去することができる。また、
一旦記録層の記録部分が溶解されるので、確実に情報を
消去することができる。

（実施例）以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例について
具体的に説明する。第１図はこの発明の実施例に係る情
報記録媒体（光ディスク）の断面図である。基板１は透
明で材質上の経時変化が少ない材料、例えば、ガラス、
ＰＭＭＡ樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、エポキ
シ樹脂又は石英等の材料でつくられている。基板１には
、保護層２、記録層３、保護層４及び保護層５がこの順
に形成されている。保護層２，４は記録層３を挟むよう
に配設されており、レーザ光の照射により記録層３が飛
散したり、穴が開いてしまうことを防止している。この
保護層２．４は、５ｉ０２、ＳｉＯ又はＡＩＮ等の誘電
体を蒸着法又はスパッタ法等により成膜して形成するこ
とができる。この保護層２，４の厚さはｌｎｍ乃至１０
μｍであることが好ましい。

保護層５は光ディスクの取扱い上、庇等の損傷が発生す
ることを防止するために配設され、保護層４との密着性
が良好な材料で形成される。例えば、保護層４の上に紫
外線（ＵＶ）硬化樹脂を塗布し、この樹脂層に紫外線を
照射して硬化させることにより形成することができる。

記録層３は、一般式Ｉｎ　　　　Ｓｂ　　（５０＜１０
０−ｘ　　　ｘｘ＜８０　（原子％））で示される組成の合金で形成さ
れている。この合金はＩｎＳｂ及びｓｂの混晶が平衡相
であり、前述の組成範囲においてこの合金が平衡相とし
て存在している場合に、この合金をレーザ光で溶解及び
急冷することにより、この合金が非平衡相の準安定π相
に相変化する゛ことが確認されている。

記録層３の厚さはｌｎｍ乃至５μＩＴＩであることが好
ましい。また、この記録層３は、合金を構成する各元素
の多元同時スパッタ法又は多元蒸着法等により成膜する
ことができる。また、Ｉ　ｎＳｂ合金によるスパッタ法
又は蒸着法等によっても成膜することができる。

次に、このように構成された光ディスクの動作について
説明する。この光ディスクにおいては、第１図に示すよ
うに、光ビーム８が集束レンズ７により集束されて基板
１側から記録層３に照射される。

初期化成膜後の記録層３は非晶質であるので、この光ディスク
、を使用する前に、記録層３を結晶化して平衡相のＩｎ
Ｓｂ及びｓｂの混晶にする。この記録層３の結晶化によ
る光ディスクの初期化は、光ビームを記録層３に順次照
射してこの光ビームにより記録層３を加熱し、この記録
層３を溶解徐冷することにより行う。

記録光ディスクに対する情報の記録においては、記録層３に
光ビームを短時間照射し、この照射領域６を一旦溶融さ
せた後、急冷することにより非平衡相の結晶質に相変化
させる。光ビームとしては、Ｉｏｎ秒乃至２μ秒の速い
パルス状のレーザビームを使用することが好ましい。ま
た、このレーザビームの出力は、例えば、その１パルス
で記録ビット（照射領域６）を溶融させることができる
ものであればよく、通常、半導体レーザを使用した場合
には５乃至３０ｍＷである。このように記録ビット（領
域６）の急冷によってこの部分が準安定π相に変化する
ことにより、情報が記録層３に書込まれる。

再生記録層３に書込まれた情報は、この記録ビット（照射領
域６）に光ビームを照射し、その反射光の強度を検出す
ることにより読取る。つまり、平衡相のＩｎＳｂ及びｓ
ｂの混晶よりも準安定π相のほうが反射率が高いので、
この反射光の強度を検出することにより、光ビームの照
射領域６が平衡相であるか、準安定π相であるかを判別
する。

消去記録層３の記録ビット（領域６）に情報記録時の光ビー
ムの出力よりも若干小さな出力で、情報記録時の光ビー
ム照射時間よりも数倍の時間光ビームを照射し、記録ビ
ット（領域６）を一旦溶解してから徐冷する。これによ
り、記録層３の記録ビットは平衡相のＩｎＳｂとｓｂの
混晶にもどり情報が消去される。この場合に、π相が速
やかに相転移するので情報を高速で消去することができ
る。また、π相を一旦溶解するので確実に平衡相に相転
移し、情報を確実に消去することができる。

次に、この発明に係る情報記録媒体を使用して情報を記
録消去した試験例について、従来例と対比しながら説明
する。

試験例１記録層３の組成をＩｎ４５Ｓｂ５５、その膜厚を１００
０人とし、保護層２，４をＳｉｏ２で形成してその膜厚
をいずれも１０００人とした光ディスクを準備した。こ
の光ディスクを１２００ｒｐｍの回転数で回転させ、半
導体レーザを使用し、初期化に際しては出力１５ｍＷの
ビームを記録層３に照射し、記録に際しては出力が１８
ｍＷでパルス幅が２００ｎｓのパルス状のビームを記−
録層３の所定部分（領域６）に照射して記録ビットを形
成し、消去に際しては出力１５ｍＷのビームを記録ビッ
ト（領域６）に照射した。その結果、記録ビットをほぼ
完全に消去することができた。

消去部を透過型電子顕微鏡で観察し、電子線回折に供し
たところ、その実質的に全部が平衡相であ□るＩｎＳｂ
及びｓｂの混晶となっており、その部分は初期化したト
ラックと同様な組織を有していた。この結果から、記録
ビット（領域６）は一旦溶解してから徐冷されたもので
あると推測することができる。

試験例２試験例１と同様の光ディスクを使用して、静上記録消去
を行−２た。記録に際しては、出力１８　ｍ　Ｗ　ｓパ
ルス幅０．２μｓのパルスレーザのビームを記録層３の
所定部分に照射して記録ビットを形成した。消去に際し
ては、出力１５ｍＷのパルスレーザのビームを記録ビッ
ト（領域６）に照射した。この場合に、ビームを１μｓ
の間照射することにより、この記録ビットをほぼ完全に
消去することができた。

従来例１試験例１と同様の光ディスクを使用し、試験例１と同様
の条件で初期化及び記録を行った。記録の消去に際して
は、出力５ｍＷのレーザビームを記録ビットに照射した
。その結果、試験例１と異なり記録ビットが完全に消去
されず、再生信号を検出したところかなりの未消去部分
が残留した。

この記録ビットを透過型電子顕微鏡で観察し、電子線回
、折に供したところ、準安定π相が残留していることが
判明した。

従来例２試験例１と同様の光ディスクを使用し、試験例２と同様
の条件で線上記録を行った。消去に際しては、出力５ｍ
Ｗのパルスレーザを記録層３の記録ビット（領域６）に
照射した。この場合に、記録ビットをほぼ完全に消去す
るためのビーム照射時間は１０μｓであり、試験例２の
場合の１０倍の時間を要した。

［発明の効果コこの発明によれば、記録層の記録部分を一旦その溶解温
度以上に加熱してから徐冷して情報を消去するので、速
やかに相転移させることができ、高速で情報を消去する
ことができる。また、記録部分が一旦溶解されるので、
確実に相転移させることができ、確実に情報を消去する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る情報記録媒体の断面図
である。１；基板、２．４．５．保護層、３；記録層、８；光ビ
ーム出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板と、その記録部分がその溶解温度以上に加熱
されて一旦溶解した後に徐冷されて情報が消去される記
録層とを有し、前記記録層に光ビームを照射して、その
照射部分に平衡相の結晶質と非平衡相の結晶質との間の
相変化を生じさせて情報を記録消去することを特徴とす
る情報記録媒体。
（２）前記記録層は、その主成分がＩｎ−Ｓｂ合金であ
り、前記平衡相がＩｎＳｂ金属間化合物を主成分とし、
前記非平衡相が準安定π相を主成分とすることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の情報記録媒体。