JPS63161547A - 情報記録媒体の初期化方法及び情報記録媒体における情報の消去方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば成膜時における非晶質状態の記録層
に光ビームを照射して結晶化することにより初期化する
情報記録媒体の初期化方法、及び、光ディスクの記録層
に光ビームを照射して記録した情報を消去する情報記録
媒体における情報の消去方法に関する。

（従来の技術） 従来、Ｔｅ５Ｇｅ及びＴｅＧｅ等の半導体材料は、複素
屈折率Ｎ５ｓｎ−ｉｋが異なる２つの安定な結晶質相及
び非晶質相として存在し得ることが知られている（Ｊ、
５ｔｕｋｅ　　Ｊ、　ｏｆ、　Ｎｏｎ　−ＣｒｙＳｔａ
ｌｌｉｎｅＳＯＩｉｄｌ、１　１９７０）ｓまた、これ
ら半導体材料をレーザビームによる熱処理により結晶質
及び非晶質の２つの状態部で可逆的に変化させて光メモ
リとする着想は公知である（Ｓ。

Ｒ，０ｖｓｈｉｎｓｋｙ　　ｅｔ　ａｌ　、　　Ｍｅｔ
ａｌｌｕｏｌｃａｌ　　ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＬ、　
６４１　、１９７１　）　ａこれらに基き、従来、上述
のような半導体材料を記録層に使用した相変化型の情報
消去可能な光ディスクが開発されている。

上述したＴｅ、Ｇｅ及びＴｅＧｅ等の半導体材料の薄膜
は、溶融状態まで加熱して高速で冷却する場合には非晶
質となり、より低い濃度に加熱して徐冷する場合には結
晶質となる特性を有しており、これら非晶質状態と結晶
質状態とでｎ−１ｋで現される複素屈折率が興なってい
るため異なった光学的特性を有している。このため、こ
れら材料においては、例えば、結晶質及び非晶質の簡の
反射率の差又は透過率の差等の光学的性質の差を利用し
て情報を記録消去している。

一方、相異なる結晶相聞の相変化により情報を記録消去
する光ディスクも提案されている。このような光ディス
クにおいては、記録層として例えばｌ　ｎｓｂを蒸着法
で成膜したものを使用する。

このような記録層は、成膜時には非晶質であるが、この
記録層に出力が大きく比較的パルス幅が大きなレーザ光
を照射することにより、その照射部分が一旦溶融し、そ
の後徐冷されることにより微細結晶化する。次いで、こ
の微結晶部分に出力が大きくパルス幅が比較的小さいレ
ーザ光を照射することによりその照射部分を粗大化する
。この場合に、各結晶相の複素屈折率が相違するので、
これら結晶相聞で相変化させることにより情報を記録消
去することができる。このＩｎＳｂの結晶は化学的に安
定であり、例えば、温度が７０℃相対湿度が８５％の環
境下に１か月収上放置しても記録層が劣化しないという
利点がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、結晶質と非晶質との間の相変化による情
報の記録消去方式においては、非晶質状態の安定性が低
いという問題点がある。即ち、材料の結晶化温度が低い
場合に、非晶質の記録ピットが徐々に結晶化してしまい
、記録部分と非記録部分との間の区別がつかなくなって
しまう。

また、結晶質と結晶質との閣の相変化により情報を記録
消去する場合には、ａｌ１時に非晶質を初期結晶化する
際、及び、結晶質間の相変化により情報を記ｉｔｓ去す
る際に、一旦記録層を溶融してから凝固させるという過
程を経る。このため、例えば出力が９乃至１１ｍＷと比
較的大きく且つパルス幅が６μＳと比較的長いレーザビ
ームを照射して光ディスクの初期化及び情報の消去しな
ければならない。、特に、成膜直後の非晶質膜はエネル
ギ的に極めて安定であるため、例えばディスクの線速度
が１．ｏｍ、、”ｓと遅い場合には上述した条件のレー
ザビームを１回照射することにより初期化することがで
きるが、線速度が３．０ｍ／ｓでは３乃至４回の照射が
必要であり４纏速度が５．０ｍ／ｓでは８乃至１０回照
射しても完全に溶融することができず所謂初期化不良を
引起こすという不興合いがある。このような問題点はレ
ーザの出力を大きくすれば解消するとも考えられるが、
この場合には記録層が部分的に溶融し、他の部分は溶融
していないためレーザの反射強度が部分的に異なり、や
はり初期化不良となってしまう。

情報の消去に際しても、１００乃至２００ｎｓというパ
ルス幅が短いレーザビームで情報が記録された場合に、
この記録ピットを完全に溶融することができず未消去部
分が残存するという問題点がある。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、初期化不良又は消去残りが発生せず、常に記録層を健
全に記録することができる状態に保持しておくことがで
きる情報記録媒体の初期化方法及び情報記録媒体におけ
る情報の消去方法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の初期化方法は、成膜時に
非晶質状態の記録層に、記録層を溶融することができる
程度の出力の第１の光ビームを照射し、次いで第１の光
ビームよりも低出力の第２の光ビームを照射することに
より記録層を結晶化して初期化することを特徴とする。

また、この発明に係る情報記録媒体における情報の記録
方法は、光ビームを照射することにより相異なる結晶相
の間で可逆的に相変化して情報が記録消去される記録層
の記録部分に、記録層を溶融することができる程度の出
力を有する第１の光ビームを照射し、次いでこの部分に
第１の光ビームよりも低出力の第２の光ビームを照射し
て情報を消去することを特徴とする。

（作用） 成膜時に非晶質の記録層に光ビームを照射することによ
り結晶化して記録層を初期化する際に、及び、相異なる
結晶相間で可逆的に相変化して情報が記録消去される記
録層の記録部分に光ビームを照射して情報を消去する際
に、第１の光′ビームにより記録部分の一部又は記録層
の一部が溶融されてその部分が溶融−凝固組織の結晶と
なり、第２の光ビームにより記録部分又は記録層が全体
的に略均−な結晶組織となる。このため、未消去部分又
は初期化不良を抑制することができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例について具体的に説明する。

この実施例に使用する情報記録媒体は、例えば第１図に
示すように構成されている。基板１は透明で材質上の経
時変化が少ない材料、例えば、ガラス又はポリカーボネ
ート樹脂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及び保護層４がこの順に形成されている
。保ＩＩ！１２゜４は記録層３を挟むように配設されて
おり、記録層３が溶融することを防止している。この保
護層２．４はＳｉＯ２でつくられている。保護層４の上
には光ディスクの損傷を防止する保護層５が形成されて
いる。この保護層５は、例えば保護層４の上に紫外線硬
化樹脂を塗布し、この塗布層に紫外線を照射して硬化さ
せることにより形成する。

また、記録層３はＩｎ−８ｂ合金で形成されており、こ
の記録層３はスパッタ法又は蒸着法で形成することがで
きる。この１ｎ−８ｂ合金は光ビームの照射条件により
異なった２つの結晶形態になり得る。

記録層３は成膜直後は非晶質状態であるので、記録層３
に基板１及び保護層２を介して所定条件のレーザビーム
を照射し、記録層３全体を結晶化することにより初期化
する。次いで、異なる条件のレーザビームを照射して照
射部分を別の形態の結晶質に相変化させ、情報の記録ビ
ット７を形成する。更に、記録ビット７にレーザビーム
６を照射してその部分を元の結晶質に相変化させ情報を
消去する。また、記録１１３に弱いレーザビームを照射
して反射率を検出することにより情報を再生する。

前述した光ディスクの初期化及び記録ビットの消去にお
けるレーザビームの照射について、本願発明者が鋭意検
討を重ねた結果、例えば、先ず９乃至１４ｍＷと比較的
大きい出力のレーザビームを照射した後、引続いて３乃
至７ｍＷの比較的小さい出力のレーザビームを照射する
ことにより、線速度が５．０ｍ／Ｓ以上と大きい場合で
あっても、初期化不良及び消去残りが発生せず、初期化
及び消去を安定して実施することができることを見出し
た。このようなレーザビームの照射条件の一例を第２図
に示す。

このような工程で光ディスクの初期化及び記録ビットの
消去を略完全に実施することができる理由としては次の
ようなことが考えられる。

即ち、線速度が５．０ｍ／Ｓ以上になると、１１ｍＷ程
度の大きい出力のレーザビームによっても、Ｉｎ−８ｂ
で形成された記録層３の照射領域は部分的にしか溶融し
ないので、照射領域の一部分は溶融−凝固組織の結晶と
なり、他の部分は溶融せずに結晶成長した異なる結晶相
となっているため初期化不良及び消去残りの原因となる
が、その次に小さい出力のレーザビームを照射すること
により前述の溶融−凝固組織の結晶は再結晶化され、ま
た前述の他の結晶相は更に結晶化が進行して結果的には
両者が平均化され均一な結晶形態となる。

次に、この実施例により光ディスクの初期化及び記録ピ
ットの消去を実施した試験例について具体的に説明する
。ポリカーボネートで形成された基板上に、スパッタ法
にて７００人の８１０２誘電体保護層、夏ｎ＋ｏＳｂｓ
ａで形成された９００人の記録層、７００人の５ｉｎ２
誘電体保護層をこの順番に形成して積層した。その後、
最後に形成した保護層の上にスピンコード法により３μ
乳の紫外線樹脂層をオーバーコートした。このようにし
て製造された光デイスクサンプルをディスクの動的評１
ｉｉｉｉ置により評価した。先ず、回転数９００ｒｌ）
ｌ、線速度で５．ｏｍ／ｓｒ回転させながら、波長８３
０ｎｍの２つの半導体レーザの出力を夫々１１ｍＷ及び
７ｍＷに設定し、この半導体レーザを連続光にて順次照
射し、記録層全体を結晶化して初期化した。次に、一方
の半導体レーザの出力を０．５ｍＷに設定し、このレー
ザを連続光で照射して再生した結果、ディスク全面にお
ける反射光のばらつきは±５％以内であり、初期化によ
る反射レベルが安定していることがわかった。次に、同
じレーザの出力を１５ｍＷにし、パルス幅を２００ｎｓ
、デユーティ−値を５０％にして、このレーザを記録層
に照射し、照射部分を相変化させて情報を記録した。そ
して、再度０．５ｍＷの連続光で再生した結果、振幅が
約１２０ｍＶの交流信号を得ることができた。その後、
前述の２つの半導体レーザを再度夫々１１ｍＷ及び７ｍ
Ｗに設定し、最初に１１ｍｗのものをパルス幅１．５μ
ｓで記録ピットに照射し、次いで７ｍＷのものをパルス
幅１．５μｓで同じ部分に照射して相変化させ記録ピッ
トを消去した。

そして、一方のレーザの出力を０．５ｍＷに設定してこ
のレーザにより連続光で再生した結果、交流信号は完全
に消去されて、初期化した際の直流成分と全く同じレベ
ルに戻っていた。ディスク全面における反射光のばらつ
きは±５％以内であった。

以上のような記録消去を１０４以上繰返したところ、交
流信号の大きさ及び消去後の直流成分の反射率は全く変
化しなかった。

なお、更に詳細な実験の結果、初期化及び消去に際して
、先に照射するレーザビームの出力としては９乃至１４
ｍＷが適当であり、俵に照射するレーザビームの出力と
しては、３乃至８ｍＷが適当であることが判明した。

［発明の効果］ この発明によれば、情報記録媒体の初期化及び情報の消
去に際し、記録層を溶融することができる程度の出力を
有する第１の光ビームを照射し、次いでこの出力よりも
小さい出力を有する第２の光ビームを照射する。そうす
ると照射部分を均一な結晶相とすることができ、初期化
不良又は消去残りがなく、常に記録層を健′全に情報を
記録することができる状態に保持しておくことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に使用する情報記録媒体を示す
断面図、第２図はこの発明を実施するためのレーザビー
ムのタイミングチャートを示す図である。 １；基板、２．４．５：保ＩＩＩ、　３　：記録層、７
；記録ピット。 第１図 ４２図　　　　片閉

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）成膜時に非晶質状態の記録層に、記録層を溶融す
   ることができる程度の出力を有する第１の光ビームを照
   射し、次いで第１の光ビームよりも低出力の第２の光ビ
   ームを照射することにより記録層を結晶化して初期化す
   ることを特徴とする情報記録媒体の初期化方法。
2. （２）前記記録層は、インジウム−アンチモン合金で形
   成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載
   の情報記録媒体の初期化方法。
3. （３）光ビームを照射することにより相異なる結晶相の
   間で可逆的に相変化して情報が記録消去される記録層の
   記録部分に、記録層を溶融することができる程度の出力
   を有する第１の光ビームを照射し、次いでこの部分に第
   １の光ビームよりも低出力の第２の光ビームを照射して
   情報を消去することを特徴とする情報記録媒体における
   情報の消去方法。
4. （４）前記記録層は、インジウム−アンチモン合金で形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の情報記録媒体における情報の消去方法。