CN103578503A - 光学记录介质及光学记录介质的制造方法 - Google Patents
光学记录介质及光学记录介质的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103578503A CN103578503A CN201310306497.5A CN201310306497A CN103578503A CN 103578503 A CN103578503 A CN 103578503A CN 201310306497 A CN201310306497 A CN 201310306497A CN 103578503 A CN103578503 A CN 103578503A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- information recording
- recording layer
- oxide
- recording film
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
- G11B7/266—Sputtering or spin-coating layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24306—Metals or metalloids transition metal elements of groups 3-10
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/2432—Oxygen
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
- G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
- G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
- G11B2007/25715—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials containing oxygen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
- Y10T428/2457—Parallel ribs and/or grooves
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Abstract
本发明提供了一种光学记录介质及光学记录介质的制造方法。其中,该光学记录介质包括基板,形成在基板上并具有包括W氧化物和Fe氧化物记录膜的信息记录层,以及形成在信息记录层上的透光层。
Description
技术领域
本公开涉及光学记录介质及其制造方法。
背景技术
近年来,随着个人计算机的普及,地面数字广播的出现和普及,以及高清晰电视在普通家庭的普及加速,作为一种光学信息记录方案介质的光盘向着高密度记录和大容量发展。例如,已经提供了CD(压缩光盘)、DVD(数字通用光盘)、蓝光光盘(BD,注册商标)、以及可在其上记录大量信息的光盘记录介质。
此外,近年来已提出并开发了作为下一代光盘的光盘,其实现比现有BD更高密度的记录。例如,参见JP2011-42070A和JP2011-65722A。
发明内容
在这种光盘领域中,对于制造工艺的效率化以及降低成本有极大需求。
尽管期望具有尽可能简单的膜结构,但例如现有的蓝光光盘都包括具有记录膜、反射膜、和电介质膜等结构的信息记录层。
另一方面,对于信息记录层,也需要确保对于承担高密度记录来说充足的激光功率裕度、耐久性和可靠性。
期望以低成本制造具有能够承担高密度的卓越可靠性的光学记录介质,通过具有设置了三层或更少膜的简单结构的信息记录层。
根据本公开的实施方式,提供了一种光学记录介质,包括:基板,形成在基板上并具有包含W氧化物和Fe氧化物记录膜的信息记录层,以及形成在信息记录层上的透光层。
根据本公开的另一实施方式,提供了一种光学记录介质的制造方法,该光学记录介质包括基板,信息记录层,和透光层,该方法包括:成形基板,在基板上形成信息记录层,以及在信息记录层上形成透光层。在形成信息记录层的步骤中,可包括使用溅射形成含有W氧化物和Fe氧化物的记录膜。
根据本公开的实施方式,信息记录层被设置为具有以下结构,该结构具有包含钨(W)和铁(Fe)氧化物的记录膜,或例如,诸如仅具有记录膜的单膜结构,具有记录膜和保护膜等的双膜或三膜结构。
作为可形成具有三膜或更少膜的简单结构的记录材料所含有的氧化物,可考虑Zn-Pd-O,Zn-In-Pd-O,W-Pd-O以及使用钯(Pd)氧化物的类似物。然而,Pd是昂贵的材料。为实现再现信号的高信噪比(SNR),以及高可靠性和低制造成本,未使用Pd的膜结构是优选的。基于上述观点,本发明人发现具有钨(W)氧化物和铁(Fe)氧化物作为基本成分的记录膜。
包括钨(W)氧化物和铁(Fe)氧化物的记录膜能够确保足够的激光功率裕度以及承担高密度记录。
根据上述本公开的实施方式,具有简单膜结构的信息记录层的光学记录介质可确保可靠性,并能够承担高密度记录,以及通过使用廉价材料用于记录膜从而确保成本降低。
附图说明
图1A至1C是根据本公开实施方式的光盘的层结构的示意图;
图2A至2D是根据实施方式的信息记录层的结构的示意图;
图3A至3D是根据实施方式的光盘的制造工艺的示意图;
图4A和4B是根据实施方式的光盘的制造工艺的流程图;
图5A和5B是根据实施方式的W:Fe组成比依存性的示意图;
图6是根据实施方式的膜形成期间的氧气流率依存性的示意图;
图7A和7B是根据实施方式的双膜结构的记录特性的示意图;
图8A和8B是根据实施方式的另一双膜结构的记录特性的示意图;
图9A和9B是根据实施方式的三膜结构的记录特性的示意图;
图10A和10B是根据实施方式的另一种三膜结构的记录特性的示意图;
图11A和11B是根据实施方式的又一种三膜结构的记录特性的示意图;
图12A和12B是根据实施方式的再现耐久性和档案级特性(archivalcharacteristic)的示意图;以及
图13是根据实施方式的高密度记录特性的示意图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本公开的优选实施方式。应该注意,在本说明书和附图中,具有基本相同功能和结构的结构元件以相同参考标号表示,且省略对这些结构元件的重复说明。
在下文中,本公开的优选实施方式将按以下顺序描述。
<1.根据实施方式的光盘的结构>
<2.制造顺序>
<3.根据实施方式的光盘的特性>
[3-1:单膜结构的特性]
[3-2:双膜结构的特性]
[3-3:三膜结构的特性]
[3-4:可靠性,耐久性,及承担高记录密度]
[3-5:结论]
<1.根据实施方式的光盘的结构>
使用图1A至1C描述根据实施方式的光盘的层结构。
图1A示意性示出根据实施方式的具有单层(这意味着存在一个信息记录层)的光盘的层结构。
本示例的光盘形成有信息记录层2,以及在例如厚度约1.1mm并且外径约120mm的盘状基板1一面上的透光层(覆盖层)3。
应该注意,附图的上侧是激光入射面,在记录和重现期间,激光入射至该入射面上。
基板1例如由注射成型的聚碳酸酯树脂形成。在该情形中,当压模的凹/凸图案通过沉积该压模转印在其上时形成基板1,其中用于寻轨的摆动槽的凹/凸图案从模具内的母带原始光盘转印。换句话说,其上形成有作为记录磁道的摆动槽的基板1在注射成型中形成。
信息记录层2形成在基板1的以此方式形成的一面上,也就是说,在其上形成了作为摆动槽的凹部/凸部的面上形成。因此,信息记录层2以台岸/凹槽(land/groove)形状形成。
在该实例中,假设信息记录层2形成有单膜结构、双膜结构或三膜结构。
图2A示出具有单膜结构的信息记录层2。在该情形中,形成仅具有记录膜2a的结构。
图2B是三膜结构的示例。如附图中示出,也考虑了以下示例,其中,信息记录层2具有的结构是在记录膜2a的上表面和下表面具有保护膜2b(诸如电介质膜等)。
图2C和2D是双膜结构的示例。如在示例中,也考虑了多膜结构的示例,其中保护膜2b(如电介质膜等)设置在记录膜2a的上表面或下表面上。
用作信息记录层2的记录膜2a是使用溅射法形成的。在该示例中,记录膜2a被形成为含有钨(W)氧化物和铁(Fe)氧化物的膜。例如,使用溅射法形成W-Fe-O记录膜,同时允许使用W-Fe合金作为靶标的氩气和氧气流动。
记录膜2a的厚度例如是40nm左右。
此外,作为记录膜2a,还可使用除了W和Fe之外还添加了其他元素(X)的氧化物。其它元素(X)包括例如Al,Si,Ti,Zn,In,Sn,Zr,Ga,Mn,Ni,Cu,Pd和Ag。记录膜2a可被设计为包括除了含有W氧化物和Fe氧化物还含有从以上元素选择的一个或多个元素的氧化物。
此外,关于记录膜2a中所包含的W/Fe氧化物或W/(X)/Fe氧化物,优选地,氧的量接近完全氧化,或完全或进一步的氧化,其中包含的氧的量大于理想配比成分。
如图1A中示出,信息记录层2的上表面(在激光照射面侧)被设为透光层3。
形成透光层3从而保护光盘。信息信号的记录和重现以如下方式执行,例如激光穿过透光层3汇聚在信息记录层2上。
例如使用UV固化树脂和UV辐射的旋涂法通过固化来形成透光层3。可替代地,透光层3也可使用UV固化树脂和聚碳酸酯片材,或粘合剂层和聚碳酸酯片材来形成。
透光层3被形成为具有约100μm的厚度,且光盘的总厚度约为1.2mm,其中基板1具有约1.1mm的厚度。
虽然在附图中没有示出,但应该注意也有这样的情形,其中透光层3的表面(激光辐射面)用硬化涂覆处理,从而保护光盘免于受到尤其是机械冲击,划痕,以及当用户触摸光盘时产生的指纹印记,以便确保信息信号记录和再现的质量。
在硬化涂覆中,包含了细硅胶粉的UV固化树脂、溶剂型的UV固化树脂、非溶剂型的UV固化树脂等可用于增强机械强度。
为提供机械强度以及拒防来自指纹等的油脂成分,执行硬化涂覆从而具有1μm至几μm的厚度。
图1B和1C示出所谓的多层盘。
图1B是双层盘,层L0和L1设置在其上作为信息记录层2。
图1C是六层盘,层L0,L1,L2,L3,L4和L5设置在其上作为信息记录层2。
中间层4设在信息记录层2之间。
这里,双层盘和六层盘作为例证,当然,可以多样地考虑信息记录层2的数量。
<2.制造顺序>
将描述根据实施方式的光盘制造顺序,其举例示出了例如图1A所示的单层结构。
图3A至3D是光盘制造工艺期间各状态的示意图,图4A是描述制造步骤的流程图。
这里应该注意,从使用压模产生基板1的步骤开始进行描述,但先于该步骤,在原始光盘镜像、显影以及压模的产生的步骤之后,形成压模。
在图4A的步骤F101中,成形基板1。例如,成形树脂的基板1使用聚碳酸酯树脂在注射成型中成形。在此处成形的基板1上,形成用作信息记录层2上的记录磁道(摆动槽)的凹/凸图案。
图3A示意性地示出模具,从而成形基板1。
该模具包括下部腔体120和上部腔体121,且在下部腔体120中,布置了用于将凹/凸图案转印到信息记录层2上的压模100。在压模100上,形成将被转印的凹/凸图案100a。
使用这种模具在注射成型中成形基板1,且成形的基板1形成如图3B所示。
换句话说,聚碳酸酯树脂制成的基板1在其中心具有中心孔20,且从形成在模具中压模100上的凹/凸图案100a转印的凹/凸图案形成在基板的一面上。
接着,在图4A的步骤F102中,形成信息记录层2。换句话说,在基板1的凹/凸图案上,使用溅射法形成信息记录层2。图3C示出了其中形成了信息记录层2的状态。
当信息记录层2具有如图2A所示的单膜结构时,记录膜2a形成在基板1上,以便具有例如约40nm的厚度。在该情形中,上述的W-Fe合金,或W-(X)-Fe合金(其中,X是选自上述额外元素中的一个或多个元素)用作溅射靶标。此外,引入Ar气体和O2气体,从而执行反应溅射。因此,形成了图2C和2D中描述的W-Fe氧化物,或W-(X)-Fe氧化物记录膜2a。
应该注意,在该步骤中,反应共溅射可以按照以下方式执行,即,每个溅射功率使用独立的W靶和Fe靶,(以及(X)靶)设置。
当保护膜2b形成在记录膜2a的上表面或下表面、或任一表面上时,如图2B,2C和2D示出,溅射也可执行从而形成保护膜2b。
在信息记录层2以这种方式形成之后,在图4A的步骤F103中形成透光层3。
例如,以旋涂法在其上形成了如图3C所示的信息记录层2的表面上分布UV固化树脂,进而UV线辐射在其上,以便固化树脂。因此,形成透光层3,如图3D示出。
然后,还存在以下情形,其中在透光层3的表面上执行硬化涂覆。此外,在基板1侧的表面(平整面)上执行印刷。然后,在检查之后,光盘(例如可读光盘)完成。
图4B示出了图1B中所示的双层盘的制造步骤。在基板以与图4A单层盘相同方式成形(在步骤F101中)之后,执行作为层L0的信息记录层的形成(在步骤F102A),执行中间层的形成(在步骤F102B),以及执行作为层L1的另一信息记录层的形成(在步骤F102C),然后,执行透光层的形成(在步骤S103中)。
在步骤F102A和F102C中形成信息记录层的步骤中,引入Ar气体和O2气体,从而执行瞄向W-Fe合金或W-(X)-Fe合金的反应溅射(或反应共溅射),从而形成记录膜2a。在双膜结构和三膜结构中,还形成保护膜2b。
在步骤F102B中形成中间层的步骤以如下方式执行,例如使用旋涂法分布UV固化树脂,UV线照射,从而固化树脂。
在图4B的步骤中,可制造该实施方式的双层盘。
此外,虽然没有提供描述,在形成具有三层或多层(如图1C的六层盘)的光盘中,形成信息记录层和中间层的步骤重复必要的次数。
应该注意,在具有两层或更多层的多层盘中,可针对各个信息记录层2(L0,L1,L2,…Ln)变化记录膜2a的组成比。例如,如稍后将描述的,透射比依照Fe的含量而变化。随着Fe含量变大,透射比降低。另一方面,随着Fe含量变大,吸收增加,因此记录灵敏性提高。
在多层盘的情形中,高透射率对于靠近激光入射面布置的信息记录层2是必要的,因此,优选地,自布置在最内侧的层L0到布置在最外侧的层Ln,Fe的含量比降低。
通过上述方式制造光学记录介质,可提供具有高密度的光学记录介质,其实现制造效率的改善和成本降低,同时保持可靠性。
通过使用Fe可大幅降低材料成本。此外,尤其是,单膜结构可容易地在一个溅射室中制备,这可有效降低成本和工艺时间。
此外,使用具有W-Fe氧化物(或W-(X)-Fe氧化物)的记录膜2a的光盘获得高可靠性,并可承担高密度记录。
<3.根据实施方式的光盘的特性>
[3-1.单膜结构的特性]
在下文中,当记录膜2a形成为W-Fe氧化物或W-(X)-Fe氧化物时,将描述根据获得的各种测量结果得出的特性。
首先,将描述信息记录层2具有记录膜2a的单膜结构(图2A的结构)的情形。
检验单膜结构情况下的记录特性、激光功率裕度以及W和Fe组成比依存性。作为用于检验的实验样本,制备了具有信息记录层2的三种类型光盘,其中,该信息记录层2具有W-Fe氧化物(W-Fe-O)记录膜2a的单膜结构。
三种类型样本分别具有50:50、60:40、以及70:30的W和Fe的组成比(W:Fe)。
此外,在针对各样本的记录膜2a的形成中,W-Fe合金用作靶标,且溅射功率设置为500W,Ar气体的流率设置为30sccm,O2气体的流率设置为50sccm。
记录膜2a的厚度设置为40nm。
在以下记录和再现条件下描述针对上述三种类型样本所执行的记录和再现的信号质量的评估。
关于记录操作,在针对数据的样本光盘上记录一个磁道,其经历RLL(1,7)PP调制(受限的行程长度,奇偶保持/禁止rmtr(重复的最小过渡行程长度))。换句话说,样本处于以下状态,其中可获得无串扰的再现信号。
通道比特率是264兆位/秒。这相当于BD的四倍速度。
线速度是14.0m/s。
磁道间距是0.32μm,从而执行凹槽记录。
在信号处理中,可使用部分响应最大似然解码处理(PRML检测方案:部分承担最大似然检测方案)的PR(2,3,3,3,2)。
当记录信息再现时,再现激光功率设置为1.5mW,从而以四倍的速度执行再现。
作为评价指标,作为使用PRML检测方案的光盘评估技术的i-MLSE值和误码率可使用。
图5A的垂直轴指示i-MLSE值,水平轴指示记录激光功率。图5B的垂直轴指示误码率,水平轴指示记录激光功率。
对于三种类型的样本,Fe的组成比表示为“Fe:50”,“Fe:40”和“Fe:30”。
如从图5A理解,具有Fe:50,Fe:40和Fe:30的所有样本的i-MLSE底部低于或等于9%。例如,当其底部值是11%或更低时,BD视为良好的,而参考功率裕度考虑为13%至14%,且因此所有的样本视为获得良好的再现信号特性,并应视为具有足够的记录激光功率裕度。
即使关于图5B中示出的误码率,其底部值到达负六次幂(1×10-6)附近,其值在负四次幂(1×10-4)附近是明确的,从而得到令人满意的信号质量。记录激光功率的功率裕度也是充足的。
这里,当组成比依存性视为Fe:50、Fe:40和Fe:30的样本比较时,可发现随着Fe的组成比变低,针对记录激光功率的高功率是必要的。
在W-Fe氧化物的情形中,W有助于透射率,而Fe有助于吸收。换句话说,随着Fe含量比变高,记录灵敏性增加时,随着W含量比变高,透射率增加。
从这点来说,优选地,考虑用于光盘的记录膜2a的适合记录灵敏性和透射率来设置W-Fe含量比。换句话说,记录膜2a的透射率和吸收特性可根据W-Fe组成比而设计。
此外,在图1B和1C示出的多层光盘情形中,也可考虑调整用于每层的W-Fe组成比。
例如,更接近激光入射面的层需要具有更高的透射率,对于距激光入射面较远的内侧层具有更高的记录灵敏性是合适的。因此,优选地,设计光盘以便最内侧的层L0具有最高的Fe组成比,而更接近激光入射面的层具有较低的Fe组成比。
接着,在图6中,将描述在信息记录层2以相同方式具有W-Fe氧化物的单膜时,膜形成期间的O2流率依存性。
作为样本,制备了四种光盘,其中信息记录层2具有W-Fe氧化物(W-Fe-O)的记录膜2a的单膜结构。
对于每个样本的记录膜2a,W和Fe的组成比设置为W:Fe=50:50。然后,与上述一样,在每个样本的记录膜2a形成期间,W-Fe合金用作靶标,且溅射功率设置为500W,而Ar气体的流率设置为30sccm,但样本的O2气体流率设置为50sccm、40sccm、30sccm和20sccm。记录膜2a的厚度是40nm。
如上设定相同记录和再现条件。
然后,测量关于记录激光功率的i-MLSE值。
如从图6理解,在溅射期间具有高氧气流率(50sccm和40sccm)的样本中,可得到具有良好底部值和功率裕度的再现信号质量。
具有30sccm的氧气流率的样本,其具有稍高的底部值。
具有20sccm的氧气流率的样本,其具有相对高的底部值和窄的功率裕度。
基于这样的结果,溅射期间供应足够的氧气视为是合适的。换句话说,对于包含在记录膜2a中的W-Fe氧化物,氧气量优选地接近完全氧化,或优选地大于完全氧化(其包含大于理想配比成分的氧气量)。
[3-2:双膜结构的特性]
接着,参考图7A、7B、8A和8B,将描述其中信息记录层2具有记录膜2a和保护膜2b(图2D的结构)的双膜结构的示例。
图7A示出了对于产生的具有双膜结构的样本的记录激光功率的误码率测量结果。
在该情形中,假设样本包括信息记录层2,该信息记录层2包括W-Fe氧化物(W-Fe-O)的记录膜2a和ITO的保护膜2b,如图7B示出。
样本的产生条件如下。
记录膜2a的组成比…W:Fe=50:50
记录膜2a的厚度…40nm
记录膜形成期间的溅射功率…500W
记录膜形成期间的Ar气体的流率…40sccm
记录膜形成期间的O2气体的流率…50sccm
保护膜2b的材料…ITO(铟锡氧化物)
保护膜2b的厚度…15nm
保护膜形成期间的溅射功率…2kW
保护膜形成期间的Ar气体的流率…70sccm
保护膜形成期间的O2气体的流率…2sccm
图8A示出了对于具有另一双膜结构的样本的记录激光功率的误码率的测量结果。假设该样本包括信息记录层2,该信息记录层2包括W-Fe氧化物(W-Fe-O)记录膜2a和Si-In-Zr-O保护膜2b,如图8B示出。
图8A和8B样本的记录膜2a的产生条件与图7A和7B样本的产生条件一样。产生保护膜2b的条件如下。
保护膜2b的材料…Si-In-Zr-O
保护膜2b的厚度…15nm
保护膜形成期间的溅射功率…2kW
保护膜形成期间的Ar气体的流率…70sccm
为测量图7A、7B、8A和8B样本的误码率,其记录和再现条件与图5A和5B测量期间的条件相同,条件如下。
记录信号…1个磁道数据记录,其经历RLL(1,7)PP调制
通道比特率…264兆位/秒
线速度…14.0m/s
磁道间距…0.32μm
再现信号处理…PR(2,3,3,3,2)
再现操作…1.5mW的激光功率,以BD的四倍速度再现。
如从图7A和8A理解,所有的样本具有误码率的充分低的底部值,和处于例如1×10-4水平的宽功率裕度。因此,具有W-Fe氧化物的记录膜2a和保护膜2b的信息记录层2也获得令人满意的再现信号质量。
[3-3:三膜结构的特性]
接着,参考图9A、9B、10A、10B、11A和11B,将描述其中信息记录层2具有记录膜2a和在记录膜上表面和下表面的保护膜2b(图2B的结构)的三膜结构。
图9A示出了关于产生的具有三膜结构的样本的记录激光功率的误码率的测量结果。
如图9B中示出,在该情形中假设样本包括信息记录层2,该信息记录层2包括W-Fe氧化物(W-Fe-O)的记录膜2a,和在记录膜上表面和下表面的ITO保护膜2b。
产生样本的条件如下:
记录膜2a的组成比…W:Fe=50:50
记录膜2a的厚度…33nm
记录膜形成期间的溅射功率…500W
记录膜形成期间的Ar气体的流率…40sccm
记录膜形成期间的O2气体的流率…50sccm
每个保护膜2b的材料…ITO(铟锡氧化物)
每个保护膜2b的厚度…10nm
每个保护膜形成期间的溅射功率…2kW
每个保护膜形成期间的Ar气体的流率…70sccm
每个保护膜形成期间的O2气体的流率…2sccm
图10A示出了关于具有另一种三膜结构样本的记录激光功率的误码率的测量结果。如图10B示出,假设该样本包括信息记录层2,该信息记录层2包括W-Fe氧化物(W-Fe-O)记录膜2a和在记录膜上表面和下表面的Si-In-Zr-O保护膜2b。
图10A和10B样本的记录膜2a的产生条件与图9A和9B的样本的产生条件一样。产生保护膜2b的条件如下。
每个保护膜2b的材料…Si-In-Zr-O
每个保护膜2b的厚度…10nm
每个保护膜形成期间的溅射功率…2kW
每个保护膜形成期间的Ar气体的流率…70sccm
图11A示出了关于具有又一种三膜结构的样本的记录激光功率的误码率的测量结果。如图11B中所示,假设该样本包括信息记录层2,该信息记录层2包括W-Fe-Mn氧化物(W-Fe-Mn-O)记录膜2a和在记录膜上表面和下表面的ITO保护膜2b。
图11A和11B的样本的ITO保护膜2b的产生条件与图9A和9B的产生条件一样。产生记录膜2a的条件如下。
记录膜2a的组成比…W:Fe:Mn=35:35:30
记录膜2a的厚度…33nm
记录膜形成期间的溅射功率…500W
记录膜形成期间的Ar气体的流率…40sccm
记录膜形成期间的O2气体的流率…50sccm
为测量图9A、9B、10A、10B、11A和11B每个样本的误码率,其记录和再现条件与上述图5A、5B、6、7A、7B、8A和8B测量期间的条件相同。
如从图9A、10A和11A理解,所有的样本具有误码率的充分低的底部值,和处于例如1×10-4水平的宽功率裕度。因此,具有W-Fe氧化物记录膜2a和保护膜2b的三膜结构的信息记录层2也获得令人满意的再现信号质量。
对于图11A和11B的样本,记录膜2a设置为W-(X)-Fe,而(X)设置为Mn,但是其中以这种方式额外元素添加到W和Fe的情形也获得良好的特性。应该注意,Mn视为Fe功能(也就是说,光吸收的功能)的提升,且因此有助于记录灵敏性的改善。
[3-4:可靠性、耐久性和承担高记录密度]
接着,将描述可靠性、耐久性和承担高记录密度。
图12A示出使用具有单膜结构的样本的再现耐久性的检查结果,该单膜结构包括W-Fe氧化物的记录膜2a。
样本的记录膜2a产生条件如下。
记录膜2a的组成比…W:Fe=50:50
记录膜2a的厚度…40nm
记录膜形成期间的溅射功率…500W
记录膜形成期间的Ar气体的流率…30sccm
记录膜形成期间的O2气体的流率…50sccm
记录和再现条件与图5A至11B测量期间的条件相同。为检查再现耐久性,再现执行二百万次,且测量再现期间的i-MLSE。
如图12A示出,尽管随着再现重复,i-MLSE值略有劣化,但即使是当再现执行二百万次时,该值约为9.5%,这也显示了令人满意的耐久性结果。
图12B示出了在与图11A和11B相同条件下产生的样本的档案级特性的检查结果。记录和再现条件与上述各个检查的条件相同。
在该检查中,在作为样本的光盘上执行记录,然后光盘放置在温度为80°C和湿度为85%的环境下100小时,随后执行再现。
图12B示出了在被放置在高温和湿度环境下之前的再现期间的i-MLSE测量结果(0H),和在高温和湿度环境下100小时之后的i-MLSE测量结果(100H)。如附图中示出,虽然发现在经过100小时之后的测量值略有劣化,但该值也处于在实际使用中没有问题的水平。
基于上面图12A和12B示出的结果,其视为即使当信息记录层2具有包括W-Fe氧化物记录膜2a的单膜结构时,仍可获得对于实际使用来说足够的可靠性和耐久性。
接着,将描述高密度记录特性。图13示出具有与承担高密度记录的图12A和12B的相同单膜结构的光盘的可能性的检查结果。
测量误码率的记录和再现条件如下。
记录信号…连续数据记录,其经历到多个磁道上的RLL(1,7)PP调制(在发生串扰的状态中记录)
通道比特率…264兆位/秒
线速度…14.0m/s
磁道间距…0.225μm(执行在具有0.45μm凹槽间距的记录面上的台岸/凹槽记录)
再现信号处理…PR(2,3,3,3,2)和串扰消除处理
再现操作…1.5mW的激光功率,以BD的四倍速度再现。
应该注意,在该情形中记录条件是用于在具有120mm直径的光盘上实现每层50GB的记录密度。
图13中,当凹槽记录数据再现期间未执行串扰消除处理时,“G_RAW”是误码率。
当台岸记录数据再现期间未执行串扰消除处理时,“L_RAW”是误码率。
当凹槽记录数据再现期间执行串扰消除处理时,“G_XTC”是误码率。
当台岸记录数据再现期间执行串扰消除处理时,“L_XTC”是误码率。
应该注意,日本未经检查专利申请公开第2012-79385号详细公开了串扰消除处理。
如从图13测量结果理解,即使对于作为样本的光盘执行每层50GB的高密度记录时,通过执行串扰消除处理,也可获得令人满意质量的再现信号。
由于串扰消除处理在实际使用中的高密度记录中是必要的,甚至是当信息记录层2具有W-Fe氧化物记录膜2a的单膜结构时,其可承担高密度记录。
[3-5:结论]
在上文中,已经描述了根据实施方式作为样本的光盘测量结果,且可以得出以下结论。
当W-Fe氧化物或W-(X)-Fe氧化物的记录层2a形成时,可获得令人满意的再现信号质量(具有i-MLSE和误码率),且记录激光功率裕度也是宽的。
在单膜结构、双膜结构和三膜结构中,不存在再现信号质量和记录激光功率裕度的问题。因此,信息记录层2可以具有三膜或更少膜的简单结构形成。这类简单膜结构在降低制造成本和提高制造效率中是有利的。
对于未设置保护膜2b的单膜结构存在着耐久性和可靠性方面的担忧,但如图12A、12B和13示出,确认了令人满意的耐久性和可靠性。
根据本技术实施方式的膜结构也可承担超过现有BD的高密度记录。
基于以上描述,根据本实施方式的光盘作为具有简单膜结构的信息记录层的光学记录介质可获得可靠性,并承担高密度记录。此外,通过使用廉价材料(诸如,Fe)用于记录膜,这种光盘的成本也可降低。
此外,没有必要单独形成具有适当Fe含量的反射膜,这进一步有助于简单膜结构的实现。
此外,透射率可用W:Fe含量比进行控制,这使得即使对于多层光盘也实现适当应用。
应该注意,在W/Fe氧化物的记录膜2a中,W有助于透射率增加,而Fe有助于记录灵敏性提高。
关于W-(X)-Fe,作为对应于(X)的额外元素,Al,Si,Ti,Zn,In,Sn,Zr或Ga中的每种氧化物是额外材料,其辅助W的功能,并表现出提高透射率的效果。
另一方面,Mn,Ni,Cu,Pd或Ag中的每种氧化物是额外材料,其辅助Fe的功能,增强吸收并提高记录灵敏性。
在上文中,已经描述了实施方式,但是信息记录层2的记录膜2a和保护膜2b的组成以及记录膜2a的W,Fe和(X)的含量比不限于上述样本示例。各种组成和含量比可在实际范围内选择。
此外,本实施方式的每个光盘的信息记录层2被配置为具有台岸/凹槽形状,但是可形成其上未形成台岸和凹槽的平坦信息记录层2。
此外,本公开的信息记录层2的结构不仅可以应用于光盘,而且可以应用于其它类型的光盘记录介质,如卡型记录介质。
本领域技术人员应该理解,只要它们在权利要求及其等价物保护范围内,根据设计要求和其它因素,各种修正、组合、子组合和变更可发生。
此外,本技术也可配置如下。
(1)光学记录介质,包括:
基板;
信息记录层,形成在所述基板上,并且所述信息记录层具有包含W氧化物和Fe氧化物的记录膜;
透光层,形成在所述信息记录层上。
(2)根据(1)的光学记录介质,其中,所述记录膜除了包括所述W氧化物和所述Fe氧化物之外,还包括Al,Si,Ti,Zn,In,Sn,Zr,Ga,Mn,Ni,Cu,Pd和Ag中一种或多种氧化物。
(3)根据(1)或(2)的光学记录介质,其中,所述信息记录层具有所述记录膜的单膜结构。
(4)根据(1)或(2)的光学记录介质,其中,所述信息记录层具有包括所述记录膜和保护膜的双膜结构。
(5)根据(1)或(2)的光学记录介质,其中,所述信息记录层具有包括保护膜、所述记录膜和另一保护膜的三膜结构。
(6)根据权利要求(1)至(5)中任何一项所述的光学记录介质,其中,所述信息记录层以台岸/凹槽形状形成。
本公开包括的主题涉及2012年7月27日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2012-167093中公开的内容,其整体内容包括在此以供参考。
Claims (8)
1.一种光学记录介质,包括:
基板;
信息记录层,形成在所述基板上,并且所述信息记录层具有包含W氧化物和Fe氧化物的记录膜;
透光层,形成在所述信息记录层上。
2.根据权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述记录膜除了包括所述W氧化物和所述Fe氧化物之外,还包括Al、Si、Ti、Zn、In、Sn、Zr、Ga、Mn、Ni、Cu、Pd和Ag中一种或多种氧化物。
3.根据权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述信息记录层具有所述记录膜的单膜结构。
4.根据权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述信息记录层具有包括所述记录膜和保护膜的双膜结构。
5.根据权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述信息记录层具有包括保护膜、所述记录膜和另一保护膜的三膜结构。
6.根据权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述信息记录层以台岸/凹槽形状形成。
7.根据权利要求1所述的光学记录介质,其中,所述光学记录介质包括多个所述信息记录层,并且针对各个所述信息记录层的记录膜,W氧化物和Fe氧化物的组成比不同。
8.一种光学记录介质的制造方法,所述光学记录介质包括基板、信息记录层和透光层,所述方法包括:
成型所述基板;
在所述基板上形成所述信息记录层;以及
在所述信息记录层上形成所述透光层,
其中,在形成所述信息记录层的步骤中,包括使用溅射形成含有W氧化物和Fe氧化物的记录膜。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-167093 | 2012-07-27 | ||
JP2012167093A JP2014026704A (ja) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | 光記録媒体、光記録媒体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103578503A true CN103578503A (zh) | 2014-02-12 |
Family
ID=49995166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310306497.5A Pending CN103578503A (zh) | 2012-07-27 | 2013-07-19 | 光学记录介质及光学记录介质的制造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140030489A1 (zh) |
JP (1) | JP2014026704A (zh) |
CN (1) | CN103578503A (zh) |
TW (1) | TW201405554A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10204652B2 (en) | 2014-02-14 | 2019-02-12 | Sony Corporation | Optical recording medium having a plurality of recording layers capable of suppressing off-track |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105793056B (zh) * | 2013-12-04 | 2019-10-29 | 索尼公司 | 用于光记录介质的记录层和光记录介质 |
TWI722142B (zh) | 2016-04-08 | 2021-03-21 | 日商新力股份有限公司 | 光記錄媒體及其製造方法、光記錄媒體用記錄層 |
JP7130447B2 (ja) * | 2018-06-07 | 2022-09-05 | 株式会社神戸製鋼所 | 光情報記録媒体用記録層、光情報記録媒体、及びスパッタリングターゲット |
-
2012
- 2012-07-27 JP JP2012167093A patent/JP2014026704A/ja active Pending
-
2013
- 2013-05-31 TW TW102119447A patent/TW201405554A/zh unknown
- 2013-07-01 US US13/932,687 patent/US20140030489A1/en not_active Abandoned
- 2013-07-19 CN CN201310306497.5A patent/CN103578503A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10204652B2 (en) | 2014-02-14 | 2019-02-12 | Sony Corporation | Optical recording medium having a plurality of recording layers capable of suppressing off-track |
TWI665665B (zh) * | 2014-02-14 | 2019-07-11 | 日商新力股份有限公司 | 具複數個記錄層之可抑制偏離軌道之光記錄媒體 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140030489A1 (en) | 2014-01-30 |
TW201405554A (zh) | 2014-02-01 |
JP2014026704A (ja) | 2014-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201737245A (zh) | 資訊記錄媒體及資訊記錄媒體之製造方法 | |
JP7014152B2 (ja) | 光記録媒体およびその製造方法 | |
US8361586B2 (en) | Optical recording medium | |
CN103578503A (zh) | 光学记录介质及光学记录介质的制造方法 | |
JPWO2016129237A1 (ja) | 情報記録媒体、並びに情報記録媒体の製造方法 | |
JPWO2018155070A1 (ja) | 情報記録媒体とその製造方法、およびスパッタリングターゲット | |
CN103050136A (zh) | 用于光学信息记录媒体的记录层和光学信息记录媒体 | |
JP6201377B2 (ja) | 光記録媒体 | |
CN102859596B (zh) | 光学记录介质 | |
CN101147198A (zh) | 高密度、混合型光盘 | |
CN102339615B (zh) | 光学记录介质 | |
CN102629479A (zh) | 光信息记录介质 | |
JP2012161941A (ja) | 光情報記録媒体およびその製造方法、光情報記録媒体用記録層 | |
CN101401160B (zh) | 多层信息记录介质 | |
US20110069602A1 (en) | Production method for an optical recording medium, and optical recording medium | |
JPH1040574A (ja) | 光ディスク媒体 | |
CN110337693B (zh) | 电介质层、光记录媒体、溅镀靶材及氧化物 | |
CN113348510B (zh) | 光记录介质、记录层以及记录层形成用溅射靶 | |
JPWO2011048751A1 (ja) | 光学的情報記録媒体及びその製造方法 | |
CN110603590B (zh) | 只读的光信息记录介质和该光信息记录介质的反射膜形成用溅射靶 | |
US10204652B2 (en) | Optical recording medium having a plurality of recording layers capable of suppressing off-track | |
CN116417018A (zh) | 信息记录介质及其制造方法 | |
JP2000331381A (ja) | 光学記録媒体とその製造方法 | |
JP2006164366A (ja) | 光ディスク、光ディスク装置、光ディスク再生方法 | |
CN100447875C (zh) | 光信息储存媒体的制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140212 |