JP2834150B2 - Optical information recording medium and optical information recording method - Google Patents
Optical information recording medium and optical information recording methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光情報記録媒体に係り、特に1ビームオー
バライトにおいて消去比を向上させるのに好適な、相変
化を利用した光情報記録媒体及び光情報記録方法に関す
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information recording medium, and more particularly to an optical information recording medium using a phase change, which is suitable for improving the erasing ratio in one-beam overwriting. And an optical information recording method.
相変化膜を融点以上に加熱して急冷すると非晶質状態
に、また結晶化温度以上に加熱して結晶化時間(結晶化
に必要な時間)保持すると結晶状態になる。その加熱の
方法を照射レーザパワーの当て方で制御すると、ひとつ
のレーザビームのパワーに変調をかけることだけで、相
変化膜を非晶質状態あるいは結晶状態にすることができ
る。言い換えると、記録消去においては、ひとつのレー
ザビームに変調をかけることにより、ピットを記録状態
あるいは消去状態とすることが出来る。すなわち1ビー
ムオーバライトが可能である。When the phase change film is heated above its melting point and rapidly cooled, it becomes an amorphous state, and when heated above the crystallization temperature and maintained for a crystallization time (time required for crystallization), it becomes a crystalline state. If the heating method is controlled by applying the irradiation laser power, the phase change film can be made into an amorphous state or a crystalline state only by modulating the power of one laser beam. In other words, in recording and erasing, by modulating one laser beam, pits can be brought into a recording state or an erasing state. That is, one-beam overwriting is possible.
相変化膜の1ビームオーバライトについては、電子情
報通信学会技術研究報告Vol.87,No.310CPM87−88,89,90
に述べられている。Regarding one-beam overwriting of phase change film, IEICE Technical Report Vol.87, No.310CPM87-88, 89, 90
It is described in.
また、相変化記録膜を誘電体に隣接して設けることに
ついては特開昭62−222442号公報で述べられている。The provision of a phase change recording film adjacent to a dielectric is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-222442.
しかし、上記従来技術は1ビームオーバライトの理想
化された原理であり、現実には相変化膜を完全に非晶質
状態(記録状態)、結晶状態(消去状態)を制御するま
でには至っていない。However, the above prior art is based on the idealized principle of one-beam overwriting, and in reality, the phase change film is completely controlled in an amorphous state (recorded state) and a crystalline state (erased state). Not in.
現状では書換え再生信号レベルについては実用レベル
の信号レベル(非晶質状態と結晶状態の膜の反射率の差
分)が得られているが、書換え時に前データの信号が十
分に消去できない問題がある。At present, a signal level of a practical level (difference between the reflectivity of the film in the amorphous state and the reflectivity of the film in the crystalline state) is obtained as the rewrite reproduction signal level, but there is a problem that the signal of the previous data cannot be sufficiently erased during the rewrite. .
この問題は、前述した記録膜の相変化が消去時間内
(レーザ照射時間内)で完了できないことによってい
る。This problem is due to the fact that the above-described phase change of the recording film cannot be completed within the erasing time (within the laser irradiation time).
記録膜の相状態について説明すると、理想的非晶質状
態とは記録膜の組織構造中に結晶が存在しないことをい
い、理想的結晶状態とは膜の組織構造がすべて結晶状態
に配列されていることである。しかし、現実的にはレー
ザを照射して記録膜を融解後急冷して得られる非晶質状
態とは結晶化度(結晶成長の度合)が低い状態、また、
レーザを照射して結晶化させた結晶状態とは結晶化度が
高い状態にすぎない。Explaining the phase state of the recording film, the ideal amorphous state means that no crystals exist in the structure of the recording film, and the ideal crystalline state means that the structure of the film is all arranged in a crystalline state. It is that you are. However, in reality, an amorphous state obtained by irradiating a laser to melt a recording film and then rapidly cooling it is a state in which the degree of crystallinity (the degree of crystal growth) is low,
The crystal state crystallized by laser irradiation is merely a state having a high degree of crystallinity.
特に消去での結晶化過程において、一回のレーザ照射
では結晶化が高い状態にさせることができるものの結晶
化を完了させることはできない。In particular, in the crystallization process in erasing, crystallization can be made high by one laser irradiation, but crystallization cannot be completed.
このため、全体を消去(結晶化)させようとしたとき
に、前にデータが書かれているところでは非晶質状態か
ら消去された所と結晶状態から消去された所とでは同じ
消去されたものであっても結晶化度に差が出てしまう。For this reason, when the whole is to be erased (crystallized), the same data is erased where the data was previously written from the amorphous state and where the data was erased from the crystalline state. Even if they are different, a difference occurs in the degree of crystallinity.
一方、結晶化度と記録膜の再生レーザ光反射率との関
係について説明すると、結晶化度が高くなると再生レー
ザ光反射率は単調に増加し、結晶化度が小さくなると再
生レーザ光反射率は単調に減少する。物によっては増減
が逆になるが結晶化度に応じ再生レーザ光反射率が単調
に変化することには変わりがない。On the other hand, the relationship between the crystallinity and the reproduction laser light reflectance of the recording film will be described. When the crystallinity increases, the reproduction laser light reflectance increases monotonically, and when the crystallinity decreases, the reproduction laser light reflectance increases. Monotonically decreases. Although the increase / decrease is reversed depending on the object, the reflectance of the reproduction laser beam monotonously changes in accordance with the degree of crystallinity.
したがって、オーバライト時に、前データが非晶質状
態であったところと結晶状態であったところとでは結晶
化(消去)されたときに、結晶化度に差が生じ、同じ消
去でも再生レーザ光反射率に差が生じる結果となる。こ
の再生レーザ光反射率の差分が消し残りとなって消去比
を低いものとしている。Therefore, at the time of overwriting, when the previous data is in an amorphous state and in a crystalline state, the degree of crystallinity is different when crystallized (erased). The result is a difference in reflectivity. The difference in the reflectivity of the reproduction laser light is left unerased, and the erasure ratio is set low.
また、特開昭62−222442号公報において、誘電体を記
録膜に隣接して設けることが示されているが、再生レー
ザ光の反射率変化を調整して消去比を向上させることに
ついては何等の記載もされていない。Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-222442 discloses that a dielectric is provided adjacent to a recording film. However, there is no description about improving the erasing ratio by adjusting the change in the reflectance of a reproduction laser beam. Is not described.
上記従来技術は消し残りを抑圧する点について配慮が
されておらず、消去比が低いという問題があった。The prior art described above does not take into consideration suppression of unerased portions, and has a problem that the erasing ratio is low.
本発明の目的は消去比の向上した相変化を利用した光
情報記録媒体及び光情報記録方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide an optical information recording medium and an optical information recording method using a phase change with an improved erase ratio.
上記目的は、基板上に、相変化を利用する記録膜と該
記録膜に隣接して多重干渉膜とを設け、非晶質相の前記
記録膜の反射光位相と結晶質相の前記記録膜の反射光位
相の位相差が60度(deg)以上となるように、前記多重
干渉膜の屈折率及び膜厚を設定することで、該記録膜に
照射されるレーザ光のレーザパワーと再生レーザ光が照
射される照射部の反射率との関係を表す関数が極値をも
つように構成した光情報記録媒体とすることにより達成
される。The object is to provide a recording film utilizing a phase change and a multiple interference film adjacent to the recording film on a substrate, wherein the reflected light phase of the amorphous phase recording film and the crystalline phase of the recording film By setting the refractive index and the film thickness of the multiple interference film so that the phase difference of the reflected light phase of the laser beam becomes 60 degrees (deg) or more, the laser power of the laser light applied to the recording film and the reproduction laser This is attained by providing an optical information recording medium configured so that a function representing the relationship with the reflectance of the irradiated portion irradiated with light has an extreme value.
また前記光情報記録媒体に対し、前記反射率が極値と
なるレーザパワーでレーザ光を照射して前記記録膜を結
晶化することにより達成される。Further, it is achieved by crystallizing the recording film by irradiating the optical information recording medium with laser light at a laser power at which the reflectance has an extreme value.
光情報記録媒体に、上記の結晶化途中で再生レーザ光
反射率が極値をもつ特性を付与するには記録膜に隣接し
て高屈折率の誘電体を多重干渉膜として設け、この誘電
体の屈折率および膜厚を記録膜の光学定数とのかね合い
から適宜設定することにより達成される。In order to provide the optical information recording medium with the characteristic that the reproduction laser light reflectance has an extreme value during the above-mentioned crystallization, a dielectric having a high refractive index is provided as a multiple interference film adjacent to the recording film. The thickness can be achieved by appropriately setting the refractive index and film thickness of the recording film in consideration of the optical constant of the recording film.
作用を図面を用いて説明する。第7図は結晶化度と再
生レーザ光反射率(図中の「反射率」)の特性(関係)
を示した図である。実線に本発明の、結晶化途中で再生
レーザ光反射率が極値2をもつ特性を示す。また、破線
に従来の再生レーザ光反射率が結晶化度に従って単調に
変化する特性を示す。The operation will be described with reference to the drawings. Fig. 7 shows the characteristics (relationship) of the crystallinity and the reflectance of the reproduced laser beam ("reflectance" in the figure).
FIG. The solid line indicates the characteristic of the present invention in which the reflectance of the reproduced laser beam has an extreme value of 2 during crystallization. The broken line shows the characteristic that the reflectance of the conventional reproduction laser beam monotonously changes according to the crystallinity.
実線において、結晶化度X=0.8において再生レーザ
光反射率Rは最小値となり、接線の傾きが零となる極値
2を示す。ここで、X=0.8の結晶化度の近傍で消去動
作を行えば、接線の傾きが零からわかるように、結晶化
度がX=0.8のまわりで変化しても再生レーザ光反射率
に変化はほとんど生じない(すなわちΔR≒0)。In the solid line, when the crystallinity X = 0.8, the reflectance R of the reproduced laser beam becomes the minimum value and shows the extreme value 2 at which the inclination of the tangent becomes zero. Here, if the erasing operation is performed in the vicinity of the crystallinity of X = 0.8, as can be seen from the inclination of the tangent from zero, even if the crystallinity changes around X = 0.8, the reproduction laser light reflectance changes. Hardly occurs (that is, ΔR ≒ 0).
一方、従来の破線においては、消去時に前歴の影響を
受けて結晶化度がX=0.8のまわりで変化(ΔX)する
と、再生レーザ光反射率が結晶化度に従って単調に変化
するために、再生レーザ光反射変化ΔR′が生じる。On the other hand, in the conventional broken line, when the crystallinity changes around X = 0.8 (ΔX) due to the influence of the previous history at the time of erasing, the reproduction laser light reflectance monotonously changes in accordance with the crystallinity. A laser light reflection change ΔR ′ occurs.
以上のような結晶化度と再生レーザ光反射率の関係に
おいて結晶化途中に再生レーザ光反射率の極値をもた
せ、この極値近傍で消去動作を行えば、オーバライト時
の前歴による結晶化度の変化が再生レーザ光反射率変化
に転換されるのを抑圧することができ、再生信号中に消
し残り成分がなくなるので消去比が向上する。In the above relationship between the degree of crystallinity and the reflectance of the reproducing laser light, the extreme value of the reflectance of the reproducing laser light is given during crystallization, and the erasing operation is performed in the vicinity of the extreme value. The change in the degree can be suppressed from being converted into a change in the reflectance of the reproduction laser light, and the erasing ratio is improved because there is no remaining unerased component in the reproduction signal.
また、誘電体膜は次のように機能する。第5図は結晶
化成分と非晶質成分に対して誘電体膜10により多重干渉
する様子を模式的に示した図である。The dielectric film functions as follows. FIG. 5 is a diagram schematically showing how the dielectric component 10 causes multiple interference with the crystallized component and the amorphous component.
本図では、相変化膜を結晶成分と非晶質成分に分けて
模式的に並置して示している。結晶と非晶質の境界を模
式的に結晶化度Xで示した。記録膜(相変化膜)にレー
ザを照射したとき、反射光は結晶成分に対する反射光EX
と非晶質成分に対する反射光EAの合成である。反射光EX
と反射光EAは、それぞれ結晶成分、非晶質成分と誘電膜
との間で多重干渉した結果の反射光である。In this drawing, the phase change film is schematically shown in juxtaposition separately into a crystalline component and an amorphous component. The boundary between the crystal and the amorphous was schematically indicated by the crystallinity X. When the laser recording film (phase-change film), the reflected light is reflected light E X to the crystal component
And the synthesis of the reflected light E A for the amorphous component. Reflected light E X
And the reflected light E A are each crystal component, a reflected light of the result of multiple interference between the amorphous component and the dielectric film.
ここで、入射光として振幅E=EOcosωtとなる光を
照射したとき、結晶化成分に対する反射光EXはEX=EORX
cos(ωt+ωX)であり、非晶質化成分に対する反射
光EXはEX=EORAcos(ωt+ωA)である。全体の反射
光ERは結晶化度をXとすると、 ER=RX・X+EA・(1−X) =EO{RXcos(ωt+ωX)・X+RAcos(ωt+ω
A)・(1−X)} である。ここで、RXは相変化膜の結晶成分と誘電体膜と
の多重干渉結果の反射率であり、ωXは該多重干渉結果
の反射光の位相変位である。また、RAは相変化膜の非晶
質成分と誘電体との多重干渉結果の反射率であり、ωA
は該多重干渉結果の反射光の位相変化である。Here, when irradiated with light as the amplitude E = E O cosωt as incident light, reflected light E X against crystallization component E X = E O R X
a cos (ωt + ω X), the reflected light E X for amorphization component is E X = E O R A cos (ωt + ω A). When the whole of the reflected light E R to the degree of crystallinity and X, E R = R X · X + E A · (1-X) = E O {R X cos (ωt + ω X) · X + R A cos (ωt + ω
A ) · (1-X)}. Here, R X is the reflectivity as a result of multiple interference between the crystal component of the phase change film and the dielectric film, and ω X is the phase displacement of the reflected light as a result of the multiple interference. R A is the reflectance as a result of multiple interference between the amorphous component of the phase change film and the dielectric, and ω A
Is the phase change of the reflected light resulting from the multiple interference.
上述の反射光ERについての式を展開し、ωtについて
整理すると、 ER=EO[{RXcosωX・X+RAcosωA・(1−X)}cosωt −{RXsinωX・X+RAsinωA・(1−X)}sinωt] =EORcos(ωt+α) となる。ここで、 C1=RXcosωX・X+RAcosωA・(1−X) C2=RXsinωX・X+RAsinωA・(1−X) とすると、cosα=C1/R、sinα=C2/R、R=(C12+C
22)1/2であり、Rは全振幅反射率に他ならない。Expand expressions for the reflected light E R described above, and arranging for ωt, E R = E O [ {R X cosω X · X + R A cosω A · (1-X)} cosωt - {R X sinω X · X + R the a sinω a · (1-X )} sinωt] = E O Rcos (ωt + α). Here, if C1 = R X cosω X · X + R A cosω A · (1-X) C2 = R X sinω X · X + R A sinω A · (1-X) to, cosα = C1 / R, sinα = C2 / R, R = (C1 2 + C
2 2 ) 1/2 , and R is nothing less than full amplitude reflectance.
反射率Rは、 R2={RXcosωX・X+RAcosωA・(1−X)}2 +{RXsinωX・X+RAsinωA・(1−X)}2 であり、Xについて整理すると、 R2=RA 2{(T2−2Tcos(ωX−ωA)+1)X2 +2(Tcos(ωX−ωA)−1)X+1} となる(ただし、T=RX/RA)。Reflectance R is, R 2 = {R X cosω X · X + R A cosω A · (1-X)} 2 + {R X sinω X · X + R A sinω A · (1-X)} 2, the X To summarize, R 2 = R A 2 {(T 2 −2Tcos (ω X −ω A ) +1) X 2 +2 (Tcos (ω X −ω A ) −1) X + 1} (where T = R X / R A ).
従って、入射光に対する反射光の反射率は極値を有す
ることになる。なお、この式は、反射率と結晶化度の関
係を表した式であるが、後述するように、照射レーザパ
ワーを変えることは、記録膜の結晶変度を変えることに
他ならないため、この式をもって、再生レーザ光反射率
と照射レーザパワーの関係においても再生レーザ光反射
率が極値を有することが分かる。Therefore, the reflectance of the reflected light with respect to the incident light has an extreme value. Note that this equation is an equation representing the relationship between the reflectance and the crystallinity, but as described later, changing the irradiation laser power is nothing but changing the crystallinity of the recording film. It can be seen from the equation that the reproduction laser light reflectance has an extreme value also in the relationship between the reproduction laser light reflectance and the irradiation laser power.
RXとRAとの比およびωXとωAとの差は、記録膜の光
学定数(屈折率、消衰係数)に対して誘電体膜の屈折
率、膜厚等を適宜設定することにより変えることができ
る。第6図にRXとRAとの比、ωXとωAとの差をパラメ
ータとした結晶化度Xと再生レーザ光反射率R(図中の
「反射率R」)との関係を示す。なお、縦軸反射率は、
RAでノルマライズしたものである。The ratio between R X and R A and the difference between ω X and ω A are determined by appropriately setting the refractive index, film thickness, etc. of the dielectric film with respect to the optical constants (refractive index, extinction coefficient) of the recording film. Can be changed by FIG. 6 shows the relationship between the crystallinity X and the reproduction laser light reflectance R (“reflectance R” in the figure) using the ratio between R X and R A and the difference between ω X and ω A as parameters. Show. The vertical axis reflectance is
This is normalized by RA .
RX/RAおよびΔω=ωX−ωAを適宜設定することに
より、結晶化途中(0<x<1)で再生レーザ光反射率
に極値を持たせることができる。ここではX=0.8の例
で示した。By appropriately setting R X / R A and Δω = ω X −ω A, it is possible to give the reproduction laser light reflectance an extreme value during crystallization (0 <x <1). Here, an example where X = 0.8 is shown.
以下、本発明の一実施例を第1図および第2図により
説明する。第1図は本発明の光情報記録媒体の再生レー
ザ光反射率(図中の「反射率」)の照射レーザパワー依
存性を示した図である。光情報記録媒体としては第2図
の構成の光情報記録媒体(光ディスク)を用いた。まず
その構成を説明する。案内溝付きの直径130φの透明な
ガラス基板5上に、第1の干渉膜6′としてAlN膜を70
nm、記録膜としてInSbTe系相変化膜を30nm、第2の干渉
膜6″としてAlN膜を70nm、反射膜8としてAu膜を100n
m、保護膜としてAlN膜を100nmの順にスパッタリングに
より成膜した光ディスク20の構成となっている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram showing the irradiation laser power dependence of the reproduction laser light reflectance (“reflectance” in the figure) of the optical information recording medium of the present invention. The optical information recording medium (optical disk) having the configuration shown in FIG. 2 was used as the optical information recording medium. First, the configuration will be described. An AlN film as a first interference film 6 'is formed on a transparent glass substrate 5 having a diameter of 130 .phi.
nm, an InSbTe phase change film as a recording film of 30 nm, an AlN film of 70 nm as the second interference film 6 ″, and an Au film of 100 n as the reflection film 8.
The optical disk 20 has an AlN film formed as a protective film by sputtering in the order of 100 nm.
InSbTe系相変化膜2の結晶状態の屈折率NCはNC=4.7
−i1.7であり、非晶質状態の屈折率NAはNA=5.0−i0.8
であり、AlN膜6′、6″の屈折率NはN=2.0であ
る。上記の屈折率および各膜の膜厚、さらにAu膜6′、
6″の反射を利用し多重干渉させ、結晶状態と非晶質状
態との振幅反射率比RX/RAを0.6、位相差Δωを60degと
して、結晶化度X=0.9において再生レーザ光反射率が
極小値をもつように設定している。The refractive index N C of the crystalline state of the InSbTe phase change film 2 is N C = 4.7
−i1.7, and the refractive index N A of the amorphous state is N A = 5.0−i 0.8
In and, Al N film 6 ', the refractive index N of the 6 "is N = 2.0. Above refractive index and thickness of each layer, further Au layer 6',
Using a 6 ″ reflection to cause multiple interference, the amplitude reflectance ratio R X / R A between the crystalline state and the amorphous state is set to 0.6, the phase difference Δω is set to 60 deg, and the reproduced laser beam is reflected at the crystallinity X = 0.9. The rate is set to have a minimum value.
上記のInSbTe系相変化膜の結晶化温度TXはTX=260℃
であり、ここで上記構成の光ディスクをオーブン中で30
0℃で1時間保持して結晶化を完了させたものについ
て、180rpmの回転数で回転させながら、光ディスク20の
再生レーザ光反射率の照射レーザパワー依存性を測定し
た結果を第1図に示した。The crystallization temperature T X of the above InSbTe phase change film is T X = 260 ° C.
Here, the optical disk having the above configuration is placed in an oven for 30 minutes.
FIG. 1 shows the results obtained by measuring the irradiation laser power dependence of the reproduction laser light reflectance of the optical disk 20 while rotating the disk at 180 rpm for 1 hour at a temperature of 0 ° C. to complete the crystallization. Was.
第1図の動作を説明する。1はレーザパワー対再生レ
ーザ光反射率曲線である。オーブン中で結晶化を完了さ
せたものの再生レーザ光反射率は14%である。これにレ
ーザを照射すると、照射レーザパワー6mWまで変化はな
い。8mWを照射すると再生レーザ光反射率は低下して、
再生レーザ光反射率R=12%になる。10mWより再生レー
ザ光反射率は増加を始めて、14mW以上において再生レー
ザ光反射率は飽和傾向を示し、R=22%になっている。The operation of FIG. 1 will be described. Reference numeral 1 denotes a laser power versus a reproduction laser light reflectance curve. Although the crystallization was completed in the oven, the reproduction laser light reflectance was 14%. When this is irradiated with laser, there is no change up to the irradiation laser power of 6 mW. When irradiating 8mW, the reproduction laser light reflectance decreases,
The reproduction laser light reflectance R becomes 12%. The reproduction laser light reflectance starts to increase from 10 mW, and at 14 mW or more, the reproduction laser light reflectance tends to be saturated, and R = 22%.
ここで、照射レーザパワーを変えることは記録膜7の
結晶化度を変えることに他ならず、第1図は、結晶化度
大の状態より照射レーザパワーの増大によって結晶化度
を低下させたことになる。照射レーザパワー8mW〜10mW
に対応する結晶化度において、干渉膜6′、6″を介し
た再生レーザ光反射率は極小値2をもつことになる。す
なわち、この極小値付近では結晶化度の多少の変化があ
っても、再生レーザ光反射率に変化は生じないことにな
る。Here, changing the irradiation laser power is nothing but changing the crystallinity of the recording film 7, and FIG. 1 shows that the crystallinity was decreased by increasing the irradiation laser power from the state of high crystallinity. Will be. Irradiation laser power 8mW ~ 10mW
At the crystallinity corresponding to the above, the reflectance of the reproduced laser beam via the interference films 6 'and 6 "has the minimum value 2. That is, there is a slight change in the crystallinity near this minimum value. Also, no change occurs in the reproduction laser light reflectance.
そこで、消去レーザパワー4をこの再生レーザ光反射
率が極値となる8〜10mWに設定すると(ここでは10mWと
した)、消去時の結晶化度に多少の変化があっても再生
レーザ光反射率変化は生じないため、オーバライト時の
消し残り(結晶化度のわずかな変化)を抑圧でき消去比
を向上させることができる効果がある。Therefore, if the erasing laser power 4 is set to 8 to 10 mW at which the reflectivity of the reproducing laser beam becomes an extreme value (here, 10 mW), even if there is a slight change in the crystallinity at the time of erasing, the reproducing laser beam is reflected. Since the rate change does not occur, there is an effect that the unerased residue (a slight change in crystallinity) during overwriting can be suppressed and the erasing ratio can be improved.
記録レーザパワー3については記録レーザパワー3を
14mWに設定した。記録信号としての再生レーザ光反射率
変化は記録レーザパワー14mWを照射した部位のR=22%
と消去レーザパワー14mWを照射した部位のR=12%との
間の大きな比が得られ、C/N=50dBもの高C/Nが得られ
た。周波数2MHzの信号の上から3MHzの信号をオーバライ
トしたとき、周波数2MHz成分についての消去比は40dBも
の高い消去比が得られ、高C/N、高消去比が得られる。For the recording laser power 3, the recording laser power 3
It was set to 14mW. The change in the reflectance of the reproduction laser light as a recording signal is R = 22% of the part irradiated with the recording laser power of 14 mW.
And a large ratio of R = 12% of the part irradiated with the erasing laser power of 14 mW, and a high C / N of C / N = 50 dB was obtained. When a 3 MHz signal is overwritten from a 2 MHz frequency signal, an erasing ratio of as high as 40 dB for a 2 MHz frequency component is obtained, and a high C / N and a high erasing ratio are obtained.
また、第1図の特性は非晶質の状態から始めてもよ
く、照射レーザパワーを減じながら、結晶化度を低めて
再生レーザ光反射率変化を測定したとき、結晶化度X=
0.9となる照射レーザパワーで再生レーザ光反射率が極
小となり第1図と同様に再生レーザ光反射率に極値をも
つことは明らかである。In addition, the characteristics shown in FIG. 1 may be started from an amorphous state. When the change in the reproduction laser light reflectance is measured by reducing the crystallinity while reducing the irradiation laser power, the crystallinity X =
It is clear that the reflectance of the reproduction laser beam becomes minimal at the irradiation laser power of 0.9, and has an extreme value in the reflectance of the reproduction laser beam similarly to FIG.
また、結晶化度を変化させるために、照射レーザパワ
ーのパルス幅を変化させても良く、あるいはディスクの
場合、回転数を変えても良い。回転数を低くすると実質
的にレーザの照射時間が長くなり、結晶化が促進され
る。Further, in order to change the crystallinity, the pulse width of the irradiation laser power may be changed, or in the case of a disk, the rotation speed may be changed. Lowering the number of revolutions substantially increases the laser irradiation time and promotes crystallization.
第8図は再生レーザ光反射率の極値を確認するために
回転数を1800rpmから600rpmに低くして照射レーザパワ
ーと再生レーザ光反射率(図中の「反射率」)との関係
を図ったものである。低速度回転のため、記録膜7の急
冷が不十分となるため高パワー時の再生レーザ光反射率
変化が小さくなるが結晶化を完了させることができるの
で、再生レーザ光反射率に極値が出ることが明確に分か
る。FIG. 8 shows the relationship between the irradiation laser power and the reproduction laser light reflectance (“reflectance” in the figure) by reducing the rotation speed from 1800 rpm to 600 rpm in order to confirm the extreme value of the reproduction laser light reflectance. It is a thing. Due to the low-speed rotation, rapid cooling of the recording film 7 becomes insufficient, so that the change in the reflectivity of the reproducing laser beam at high power becomes small. However, the crystallization can be completed. You can clearly see that you are out.
また、冷却特性の良い光ディスクの構成では融点以上
に加熱したときの再結晶化過程での極値2′と融点以下
での結晶化過程での極値2とが同時に出現することもあ
る。Further, in the configuration of an optical disc having good cooling characteristics, an extreme value 2 'in a recrystallization process when heated to a temperature higher than the melting point and an extreme value 2 in a crystallization process below the melting point may appear at the same time.
第3図は他の実施例の特性図である。第3図に示すよ
うに、結晶状態の再生レーザ光反射率が非晶質状態より
高いものについても反射レーザパワー対再生レーザ光反
射率(図中の「反射率」)曲線1に極値2を持たせるこ
とが出来る。第4図は、第3図に示した特性を示す相変
化形の光ディスク20′である。基板5上に干渉膜6とし
てSi3N4膜を90nm、SbSeBi系相変化膜である記録膜7を9
0nm、保護膜9をスパッタリングにより成膜した構成で
ある。FIG. 3 is a characteristic diagram of another embodiment. As shown in FIG. 3, even when the reproduction laser light reflectance in the crystalline state is higher than that in the amorphous state, the reflection laser power versus the reproduction laser light reflectance (“reflectance” in the figure) curve 1 shows an extreme value of 2 Can be held. FIG. 4 shows a phase change type optical disk 20 'having the characteristics shown in FIG. A 90 nm Si 3 N 4 film as an interference film 6 on a substrate 5 and a recording film 7 as an SbSeBi-based phase change film
In this configuration, the protective film 9 is formed to a thickness of 0 nm by sputtering.
SbSeBi膜の結晶状態の屈折率NCはNC=5−i1あり、非
晶質状態の屈折率NAはNA=4−i0.5であり、Si3N4膜6
の屈折率NはN=2.3−i0.05である。Si3N4は屈折率を
大きくするためにSi3N4ターゲット上にSiチップを載せ
てスパッタしている。The refractive index N C in the crystalline state of the SbSeBi film is N C = 5-i1, the refractive index N A in the amorphous state is N A = 4-i0.5, and the Si 3 N 4 film 6
Is N = 2.3-i0.05. Si 3 N 4 is sputtered with a Si chip mounted on a Si 3 N 4 target to increase the refractive index.
上記により結晶と非晶質との振幅反射率比RX/RA=0.
5、位相差Δωを80degとして結晶化度X=約0.9におい
て再生レーザ光反射率が極大となるようにしている。As described above, the amplitude reflectance ratio of the crystal and the amorphous material R X / R A = 0.
5. When the phase difference Δω is 80 deg, the reflectance of the reproduced laser beam is maximized when the crystallinity X is about 0.9.
第3図のように照射レーザパワー対再生レーザ光反射
率曲線1に極値2をもたせ、消去を極値2近傍で行えば
第1図と同様に結晶化度に前データの影響で多少の濃淡
が生じても再生レーザ光反射率変化は生じず、消し残り
を抑圧できるので消去比を向上させることが出来ること
は同様である。As shown in FIG. 3, when the irradiation laser power vs. the reproduction laser light reflectance curve 1 has an extreme value 2 and the erasing is performed near the extreme value 2, the crystallinity is slightly affected by the previous data as in FIG. Even if shading occurs, the reflectance of the reproduction laser beam does not change, and the unerased portion can be suppressed, so that the erasing ratio can be improved similarly.
本発明は以上の実施例に限定されることはなく、レー
ザを照射したときに、照射レーザパワー対再生レーザ光
反射率曲線がレーザパワーの変化に対して極値をもて
ば、前記した消し残りの抑圧効果が生じることは明らか
である。表1に他の実施例を示しておく。The present invention is not limited to the above-described embodiment. When the laser irradiation is performed, if the irradiation laser power vs. the reproduction laser light reflectance curve has an extreme value with respect to the change in the laser power, the above-described eraser is used. Obviously, the remaining suppression effect occurs. Table 1 shows another embodiment.
第9図は干渉膜の膜厚を変えて結晶相と非晶質相の反
射光の位相差を変化させ、結晶化度と再生レーザ光反射
率との関係に極値をもたせたとき、極値の出かたが変わ
ることによる消去比の変化を示した図である。 FIG. 9 shows that when the thickness of the interference film is changed to change the phase difference between the reflected light of the crystalline phase and the amorphous phase and the relationship between the crystallinity and the reflectance of the reproduced laser beam has an extreme value, FIG. 7 is a diagram showing a change in an erasing ratio due to a change in a value appearance.
位相差が60度(deg)以下だと、極値は結晶化度X=
1に近づきすぎるために、消し残りである結晶化度の差
分を抑圧する効果は少ない。位相差を60度(deg)以上
にすることにより、実用消去レベルである30dB以上の消
去比が得られる。When the phase difference is 60 degrees (deg) or less, the extreme value is the crystallinity X =
Since the value is too close to 1, the effect of suppressing the difference in crystallinity that remains unerased is small. By setting the phase difference to 60 degrees (deg) or more, an erase ratio of 30 dB or more, which is a practical erase level, can be obtained.
本発明によれば、消去時の消し残りとなる相変化膜の
濃淡が再生レーザ光反射率の変化に変換されることを抑
圧できるので、1ビームオーバライト時の消去比が向上
した、相変化を利用した光情報記録媒体を提供できる。According to the present invention, it is possible to suppress conversion of the density of the phase change film remaining unerased at the time of erasing into a change in the reflectance of the reproduction laser beam. And an optical information recording medium utilizing the same.
第1図、第3図は本発明の光ディスクの実施例における
レーザパワー対再生レーザ光反射率曲線を示す特性図、
第2図および第4図はそれぞれ第1図、第3図の特性を
有する本発明の光ディスクの実施例の構成を示す断面
図、第5図〜第9図は本発明の動作説明図である。 1……レーザパワー対再生レーザ光反射率曲線、2……
極値、5……基板、6……干渉膜、7……相変化膜。FIG. 1 and FIG. 3 are characteristic diagrams showing a laser power versus a reproduction laser light reflectance curve in an embodiment of the optical disk of the present invention.
2 and 4 are sectional views showing the configuration of an embodiment of the optical disk of the present invention having the characteristics shown in FIGS. 1 and 3, respectively. FIGS. 5 to 9 are explanatory views of the operation of the present invention. . 1... Laser power vs. reproduction laser light reflectance curve, 2.
Extreme value, 5: substrate, 6: interference film, 7: phase change film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野上 博志 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 福井 幸夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−269247(JP,A) 特開 昭62−204449(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Nogami 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Home Appliances Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yukio Fukui 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. Home Appliance Research Laboratory (56) References JP-A-61-269247 (JP, A) JP-A-62-204449 (JP, A)
Claims (4)
録膜に隣接して多重干渉膜を設けた光情報記録媒体であ
って、 非晶質相の前記記録膜の反射光位相と結晶質相の前記記
録膜の反射光位相の位相差が60度(deg)以上となるよ
うに、前記多重干渉膜の屈折率及び膜厚を設定すること
によって、 前記記録膜に照射されるレーザ光のレーザパワーと再生
レーザ光が照射される照射部の反射率との関係を表す関
数が極値を持つことを特徴とした光情報記録媒体。1. An optical information recording medium comprising a recording film utilizing a phase change and a multiple interference film provided adjacent to the recording film on a substrate, wherein an optical phase of the amorphous film is reflected by the recording film. The recording film is irradiated by setting the refractive index and the film thickness of the multiple interference film so that the phase difference between the reflected light phase of the recording film and the crystalline phase is 60 degrees (deg) or more. An optical information recording medium, wherein a function representing a relationship between a laser power of a laser beam and a reflectance of an irradiated portion irradiated with a reproduction laser beam has an extreme value.
録膜に隣接して多重干渉膜とを設け、該記録膜に照射さ
れるレーザ光のレーザパワーと再生レーザ光が照射され
る照射部の反射率との関係を表す関数が極値をもつよう
に構成された光情報記録媒体に対し、前記反射率が極値
となるレーザパワーでレーザ光を照射して前記記録膜を
結晶化することを特徴とする光情報記録方法。2. A recording film utilizing a phase change and a multiple interference film adjacent to the recording film are provided on a substrate, and the recording film is irradiated with a laser power of a laser beam and a reproduction laser beam. Irradiating a laser beam with a laser power at which the reflectance has an extreme value to an optical information recording medium configured so that a function representing the relationship with the reflectance of the irradiating portion has an extreme value, thereby exposing the recording film. An optical information recording method characterized by crystallization.
干渉膜とを積層し、前記記録膜に照射されるレーザ光の
レーザパワーが増加するに従って、再生レーザ光の反射
率が減少から増加に転じるように構成された光情報記録
媒体に対し、前記反射率が変化しないようなレーザパワ
ーでレーザ光を照射して前記記録膜を結晶化することを
特徴とする光情報記録方法。3. A recording film utilizing a phase change and a multiple interference film are laminated on a substrate, and as the laser power of the laser light applied to the recording film increases, the reflectance of the reproduction laser light decreases. An optical information recording method comprising: irradiating a laser beam with a laser power such that the reflectivity does not change to an optical information recording medium configured to change from an increase to an increase to crystallize the recording film.
干渉膜とを積層し、前記記録膜に照射されるレーザ光の
レーザパワーが増加するに従って、再生レーザ光の反射
率が増加から減少に転じるように構成された光情報記録
媒体に対し、前記反射率が変化しないようなレーザパワ
ーでレーザ光を照射して前記記録膜を結晶化することを
特徴とする光情報記録方法。4. A recording film utilizing phase change and a multiple interference film are laminated on a substrate, and as the laser power of the laser light applied to the recording film increases, the reflectance of the reproduction laser light increases. An optical information recording method comprising: irradiating a laser beam with a laser power such that the reflectivity does not change to an optical information recording medium configured to change from a decreasing state to a decreasing state to crystallize the recording film.
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