CN109493887B

CN109493887B - 记录层、光信息记录介质、溅射靶

Info

Publication number: CN109493887B
Application number: CN201811043504.6A
Authority: CN
Inventors: 田内裕基
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2038-09-07
Also published as: TW201912830A; JP6781679B2; TWI668318B; CN109493887A; JP2019050072A

Abstract

本发明的目的在于提供一种可抑制层数的增加且满足各种要求特性的记录层及光信息记录介质与形成它们的溅射靶。本发明的记录层为通过激光光的照射来进行记录的光信息记录介质用记录层，且含有钨氧化物及钴氧化物，相对于全部金属原子而言的钴原子的含量为超过10原子％且70原子％以下。本发明的光信息记录介质包括所述记录层。

Description

记录层、光信息记录介质、溅射靶

技术领域

本发明涉及一种记录层及光信息记录介质、溅射靶。

背景技术

例如压缩光盘(Compact Disc，CD)、数字多功能光盘(Digital Versatile Disc，DVD)等光盘(optical disc)被广泛用作光信息记录介质。所述光信息记录介质根据记录再生方式而分类为再生专用型、追记型及重写型三种。另外，作为所述追记型的记录方式，例如使用(i)使记录层发生相变化的相变化方式、(ii)使多个记录层进行反应的层间反应方式、(iii)使构成记录层的化合物分解的分解方式、(iv)在记录层中局部形成孔或凹坑(pit)等记录标记的开孔方式。

作为所述相变化方式，提出有利用由记录层的结晶化引起的光学特性的变化的方式。例如，国际公开第1998/9823号及日本专利特开2005-135568号公报中提出有含有Te-O-Pd的记录层，日本专利特开2003-331461号公报中提出有含有Sb-Te的记录层。

作为所述层间反应方式，提出有通过利用加热的反应或合金化来进行记录的2层结构的记录层。例如日本专利特开2003-326848号公报中提出有将包含含有In及O的合金的第一记录层、与包含含有Se和/或Te和O的合金的第二记录层层叠而成的构成，日本专利特开平11-34501号公报中提出有将以In为主成分的第1记录层与包含含有属于5B族或6B族的至少一种元素的金属或者非金属的第2记录层层叠而成的构成。

作为所述分解方式，例如国际公开第2003/101750号中提出有以金属氮化物为主成分且通过加热而溶解来进行记录的记录层。另外，作为所述分解方式，还研究了使用有机色素材料作为记录层的形成材料。

作为所述开孔方式，提出有使用低熔点材料的记录层，例如日本专利特开2007-196683号公报中，提出有包含含有Ni和/或Co的Sn基合金的记录层。另外，日本专利第4110194号中，提出有包含In-Co合金的记录层。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]国际公开第1998/9823号

[专利文献2]日本专利特开2005-135568号公报

[专利文献3]日本专利特开2003-331461号公报

[专利文献4]日本专利特开2003-326848号公报

[专利文献5]日本专利特开平11-34501号公报

[专利文献6]国际公开第2003/101750号

[专利文献7]日本专利特开2007-196683号公报

[专利文献8]日本专利第4110194号

发明内容

[发明所要解决的问题]

作为光信息记录介质所要求的主要的要求特性，可列举：具有足以进行再生的反射率、能以实用的记录激光功率进行记录(具有高记录感度)、记录信号具有足以进行再生的信号振幅(高调制度)、信号强度高(高载噪比(carrier-to-noise ratio，C/N比))等。

但是，根据所述公报中记载的材料，难以以单体(单层)满足所述全部要求特性。因此，现有的光信息记录介质需要为了弥补反射率而在记录层的激光照射面的相反侧的面上层叠反射层，或者为了确保充分的调制度而层叠介电层。结果，现有的光信息记录介质具有层数增多且生产性降低的课题。再者，所述包含In-Co合金的记录层虽然能以单层确保充分的反射率及调制度，但在记录感度方面期望进一步的提高。

本发明是基于此种状况而完成，课题在于提供一种可抑制层数的增加且满足所述要求特性的记录层及光信息记录介质。

[解决问题的技术手段]

为解决所述课题而完成的本发明的记录层为通过激光光的照射来进行记录的光信息记录介质用记录层，且所述记录层含有钨氧化物及钴氧化物，相对于全部金属原子而言的钴原子的含量为超过10原子％且70原子％以下。

所述记录层由于含有钨氧化物及钴氧化物而复折射率高，由此可获得高反射率。另外，所述记录层通过含有钨氧化物及钴氧化物可提高吸收率，因此，可有效率地将用于信号记录的激光的能量转换为热。因此，所述记录层的记录感度高。另外，关于所述记录层，由于相对于全部金属原子而言的钴原子的含量为所述范围内，因此可提高调制度及信号强度(C/N比)。所述记录层不需要为了获得高反射率、高调制度等而层叠其他层，因此可抑制层数的增加。

所述记录层可进而含有铟氧化物、锌氧化物及铜氧化物中的至少一种。如此，通过进而含有铟氧化物、锌氧化物及铜氧化物中的至少一种，可进一步提高记录感度等。

所述记录层优选为进而含有银氧化物，且相对于全部金属原子而言的银原子的含量优选20原子％以下。如此，通过以所述比例含有银氧化物，可进一步提高记录感度。

所述记录层可通过激光光的照射而生成气泡。根据所述构成，通过由激光光的照射引起的气泡的生成而层形状发生变化，可进行不可逆的记录。根据所述记录方式，可进一步提高记录感度。

所述记录层的平均厚度优选5nm以上且60nm以下。如此，通过所述记录层的平均厚度为所述范围内，可适当控制反射率及记录感度。

另外，为了解决所述课题而完成的本发明的光信息记录介质包括所述记录层。

所述光信息记录介质由于包括所述记录层，因此可抑制层数的增加且满足高反射率、高记录感度、高调制度及高C/N比。

所述光信息记录介质可在所述记录层的激光照射面的相反侧的面上未层叠有反射层。如此，通过在所述记录层的激光照射面的相反侧的面上未层叠有反射层，而减少整体的层数，由此可提高生产性。

所述光信息记录介质可未层叠有介电层。如此，通过未层叠有介电层，而减少整体的层数，由此可提高生产性。

再者，本发明中所谓“平均厚度”，是指任意10点的厚度的平均值。

[发明的效果]

如以上所说明，本发明的记录层及光信息记录介质可抑制层数的增加且满足高反射率、高记录感度、高调制度及高C/N比。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的光信息记录介质的示意性局部剖面图。

符号的说明

1：记录层

2：透光层

3：基板

3a：槽

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

所述记录层是通过激光光的照射来进行记录的光信息记录介质用记录层。所述光信息记录介质例如如图1所示，包括：所述记录层1、层叠于所述记录层1的表面侧(激光光的照射面侧)的透光层2、层叠于所述记录层1的背面侧的基板3。以下，首先对所述记录层1进行说明。

＜记录层＞

所述记录层1含有W(钨)氧化物及Co(钴)氧化物。另外，所述记录层1中，相对于全部金属原子而言的Co原子的含量为超过10原子％且70原子％以下。再者，W氧化物及Co氧化物除了为仅与O(氧)构成的氧化物以外，也可为与所述记录层1中所含的其他元素的复合氧化物。

所述记录层1由于含有W氧化物及Co氧化物，因此复折射率高，由此可获得高反射率。另外，所述记录层1通过含有W氧化物及Co氧化物可提高吸收率，且可有效率地将用于信号记录的激光光的能量转换为热。

再者，所述记录层1优选为实质上(即，作为不可避免的杂质而包含的情况除外)不以单体形式含有金属W及金属Co。在所述记录层1以单体形式含有金属W和/或金属Co的情况下，担心由于这些金属元素的氧化而对所述记录层1的所需特性造成影响。

关于所述记录层1，通过利用激光照射的加热而Co氧化物分解并放出氧，所述记录层1的组成发生变化，由此可进行不可逆的记录。换句话说，所述记录层1通过基于激光照射的Co氧化物的分解而生成气泡，且由于所述气泡而层形状发生变化，由此可进行不可逆的记录。所述记录层1如此可通过由激光光的照射引起的气泡的生成来进行记录，因此可提高记录感度。作为所述记录层1可提高记录感度的理由，认为原因在于：通过由激光照射引起的气泡的产生而进行了记录的部分与未产生气泡的部分相比，透过率增加(即，反射率降低)，因此可提高调制度。

相对于所述记录层1中所含的全部金属原子而言的Co原子的含量如上所述，为超过10原子％，更优选15原子％以上。另一方面，作为相对于全部金属原子而言的Co原子的含量的上限，如上所述为70原子％，更优选60原子％。若Co原子的含量不满足所述下限，则担心通过Co氧化物的分解而放出的氧量变得不充分，信号强度(C/N值)变低。反之，若Co原子的含量超过所述上限，则担心调制度变低，难以放出氧。

所述记录层1优选为进而含有In(铟)氧化物、Zn(锌)氧化物及Cu(铜)氧化物中的至少一种。作为In氧化物、Zn氧化物及Cu氧化物，只要为通常可存在者，则并无特别限定，例如若为In氧化物，则可列举In₂O₃等，若为Zn氧化物，则可列举ZnO等，若为Cu氧化物，则可列举CuO、Cu₂O等。所述记录层1通过含有In氧化物、Zn氧化物及Cu氧化物中的至少一种，可进一步提高记录感度等。

具体来说，In氧化物及Zn氧化物通常为无色透明，因此所述记录层1通过含有In氧化物和/或Zn氧化物可控制透过率。因此，根据所述记录层1的组成来调节In氧化物和/或Zn氧化物的含量，由此容易形成记录感度及反射率两者优异的记录层1。在所述记录层1含有In氧化物或Zn氧化物的情况下，相对于所述记录层1中所含的全部金属原子而言的In原子或Zn原子的含量的下限优选5原子％，更优选10原子％。另一方面，相对于全部金属原子而言的In原子或Zn原子的含量的上限优选80原子％，更优选70原子％。若In原子及Zn原子的含量不满足所述下限，则担心无法充分提高所述记录层1的透过率。反之，若In氧化物及Zn氧化物的含量超过所述上限，则担心记录感度不足或者所述记录层1的反射率变得不充分。

另外，所述记录层1通过含有Cu氧化物可提高吸收性。由此，可有效率地吸收激光光，且可降低记录所需要的记录激光功率。在所述记录层1含有Cu氧化物的情况下，相对于所述记录层1中所含的全部金属原子而言的Cu原子的含量的下限优选5原子％，更优选10原子％。另一方面，相对于全部金属原子而言的Cu原子的含量的上限优选60原子％，更优选50原子％。若Cu原子的含量不满足所述下限，则担心无法充分提高吸收性。反之，若Cu原子的含量超过所述上限，则担心分解所需要的氧化物的比例降低且记录感度降低。

所述记录层1优选为进而含有Ag(银)氧化物。Ag氧化物的分解温度比较低，因此，所述记录层1通过包含Ag氧化物而容易通过激光光的照射加以分解。因此，所述记录层1可进一步提高记录感度。Ag氧化物若为通常可存在者，则并无特别限定，例如可列举AgO、Ag₂O、Ag₂O₃等。在所述记录层1含有Ag氧化物的情况下，相对于所述记录层1中所含的全部金属原子而言的Ag原子的含量的上限优选20原子％，更优选10原子％。若Ag原子的含量超过所述上限，则担心耐候性降低。另一方面，相对于全部金属原子而言的Ag原子的含量的下限优选2原子％，更优选4原子％。若Ag原子的含量不满足所述下限，则担心无法充分提高所述记录层1的易分解性。

再者，所述记录层1视需要也可含有所述In氧化物、Zn氧化物、Cu氧化物及Ag氧化物以外的选择性氧化物(W氧化物及Co氧化物以外的氧化物)。另外，在所述记录层1含有选择性氧化物(例如所述In氧化物、Zn氧化物、Cu氧化物及Ag氧化物)的情况下，优选为实质上(即，作为不可避免的杂质而包含的情况除外)不含它们的金属单体(金属In、金属Zn、金属Cu及金属Ag)。这些金属单体存在自其他氧化物夺取氧并进行氧化的情况，所述情况下，担心对记录层1的所需特性造成影响。

所述记录层1的平均厚度的下限优选5nm，更优选10nm。另一方面，所述记录层1的平均厚度的上限优选60nm，更优选50nm，进而优选40nm。若所述平均厚度小于所述下限，则担心所述记录层1的反射率变得不充分。反之，若所述平均厚度超过所述上限，则担心记录感度变得不充分，记录所需要的记录激光功率不必要地变大。

(制造方法)

所述记录层1例如可通过溅射法而形成。根据溅射法，容易实现盘面内的层厚分布的均匀化。尤其是就所述记录层1的生产性或面内均匀性、可容易且确实地进行厚度控制的方面而言，优选为使用利用烧结体靶并导入氩及氧的混合气体来进行溅射的反应性溅射法。

在利用所述反应性溅射法来形成所述记录层1的情况下，氧流量相对于氩流量的比的下限优选0.5，更优选1.0。另一方面，所述比的上限优选5.0。另外，所述溅射法中的气体压力例如可设为0.1Pa以上且2.0Pa以下。另外，溅射电力例如可设为例如0.5W/cm²以上且20W/cm²以下。

〈溅射靶〉

作为所述溅射法中使用的溅射靶，可使用将W氧化物或金属W粉末与Co氧化物或金属Co粉末混合并烧结而成者。另外，所述溅射靶可进而含有In氧化物或金属In粉末、Zn氧化物或金属Zn粉末、或者Cu氧化物或金属Cu粉末，也可进而含有Ag氧化物或金属Ag粉末。另外，相对于所述溅射靶中所含的全部金属原子而言的Co原子的含量优选超过10原子％且70原子％以下。再者，所述溅射靶视需要可含有所述In氧化物、Zn氧化物、Cu氧化物及Ag氧化物以外的金属氧化物，也可含有所述金属In粉末、金属Zn粉末、金属Cu粉末及金属Ag粉末以外的金属粉末。其中，所述溅射靶优选为除不可避免的杂质外并不含视需要所含有的金属氧化物及金属粉末以外者。

＜光信息记录介质＞

所述光信息记录介质如上所述，包括：所述记录层1、层叠于所述记录层1的表面侧的透光层2、层叠于所述记录层1的背面侧的基板3。所述光信息记录介质优选为不具有介电层及反射层。具体来说，所述光信息记录介质优选为在所述记录层1上未层叠有介电层，另外优选为在所述记录层1的激光照射面的相反侧的面上未层叠有反射层。所述光信息记录介质由于所述记录层1的调制度充分高，因此未必需要配设介电层及反射层。所述光信息记录介质通过未层叠有介电层和/或反射层而减少整体的层数，由此可提高生产性。

所述光信息记录介质可通过将所述记录层1层叠于形成有激光引导用的多个槽3a的基板3上后，在所述记录层1上层叠透光层2而形成。另外，所述光信息记录介质为了提升耐久性，也可在所述记录层1的单面或两面层叠氧化物层、硫化物层、金属层等保护层。通过在所述记录层1上层叠氧化物层、硫化物层、金属层等，可抑制成为经时劣化的原因的所述记录层1的分解。

透光层2的主成分例如可列举聚碳酸酯、紫外线硬化型树脂等。作为透光层2的材质，优选为相对于进行记录再生的激光而言的透过率高且吸收率低。透光层2的平均厚度例如可设为0.1mm以上且1.2mm以下。再者，所谓“主成分”是指含量最多的成分，例如是指含量为50质量％以上的成分。

基板3的主成分可列举聚碳酸酯、降冰片烯树脂、环状聚烯烃、非晶质聚烯烃等。基板3的平均厚度例如可设为0.5mm以上且1.2mm以下。

再者，所述光信息记录介质只要包括所述记录层1，则其他层的具体构成及层数并不限定于所述构成。

所述光信息记录介质由于包括所述记录层1，因此可抑制层数的增加且满足高反射率、高记录感度、高调制度及高C/N比。另外，所述光信息记录介质由于可抑制层数的增加，因此生产性优异。

[实施例]

以下，列举实施例来对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于这些实施例。

(1)光盘的制作

使用直径12cm、厚度1.1mm、轨道间距(track pitch)0.32μm、槽深度25nm的聚碳酸酯基板，并在所述基板上通过磁控溅射法形成表1所示的组成的记录层。记录层的平均厚度设为40nm。再者，在所述记录层的两面形成平均厚度10nm的In氧化物层作为保护层。作为形成所述记录层的溅射靶，使用W氧化物靶及Co氧化物靶(以及其他选择性的金属氧化物靶)，通过利用同时放电的多元溅射而形成所述记录层。

作为形成所述记录层时的溅射条件，将氧流量相对于氩流量的比设为1：1(氩流量10sccm、氧流量10sccm)，将气体压力设为0.26Pa，将溅射功率设为250W，且将基板温度设为室温(25℃)。另外，所获得的记录层的成分组成是通过电感耦合等离子体(InductivelyCoupled Plasma，ICP)发光分析法、荧光X射线分析法及X射线光电子分光法而测定。

接着，利用旋涂法将紫外线硬化型树脂涂布于记录层的上表面侧(详细来说，层叠于记录层的上表面的保护层的上表面)并照射紫外线，由此使其硬化，并层叠平均厚度约0.1mm的透光层，从而制作光盘。

(2)光盘的品质

利用以下方法对以所述顺序制作的光盘的反射率、记录功率(记录激光功率)、抖动(jitter)值及调制度进行测定及评价。

(反射率)

反射率[％]是使用光盘评价装置(帕路斯泰克工业(Pulstec Industrial)公司制造的“ODU-1000”)，将记录激光中心波长设为405nm，并使用数值孔径(NumericalAperture，NA)(开口数)0.85的透镜，将激光照射在轨道上，根据光盘中的未记录部分的激光光的返回光强度而求出。将所述测定结果示于表1。

(加速环境试验)

作为加速环境试验，在温度80℃、相对湿度85％的环境下保持96小时，与所述同样地测定试验后的反射率。按照以下基准来评价所述加速环境试验前后的反射率的变化率。将所述评价结果示于表1。

A：加速环境试验前后的反射率的变化率为-10％以上且10％以下

B：加速环境试验前后的反射率的变化率为小于-10％或超过10％

(抖动值及调制度)

使用所述光盘评价装置，在线速4.92m/s、基准时钟66MHz的条件下，以各种记录功率记录2T至8T的随机信号。接着，使用泰克(Tektronix)公司制造的时间间隔分析仪(timeinterval analyzer)“TA-810”来测定抖动值[％](表示再生激光功率0.3mW下的记录再生时的再生信号在时间轴上的摆动的值)。进而，基于下述式来算出抖动值变得最小的记录功率下的调制度[％](反射率的变化率)。

调制度＝(未记录部分的反射率-记录部分的反射率)/未记录部分的反射率

将所述测定结果示于表1。

另外，按照以下基准对利用所述方法测定的抖动值及调制度的品质进行评价。将所述评价结果示于表1。

A：抖动值为7％以下且调制度为45％以上

B：抖动值为超过7％且10％以下、或者抖动值为7％以下且调制度小于45％

C：抖动值为超过10％

(记录功率)

将所述抖动值变得最小的记录功率设为本实施例中的记录功率[mW]。将所述测定结果示于表1。再者，表1中的“-”是指无论评价装置的跟踪(tracking)如何而未能测定。

[表1]

[评价结果]

如表1所示，记录层含有W氧化物及Co氧化物且相对于全部金属原子而言的Co原子的含量为超过10原子％且70原子％以下的No.3～No.5、No.7～No.10的抖动值优异，实用的记录激光功率下的记录感度优异，并且反射特性也良好。尤其是Ag的含量经充分调整的No.3～No.5、No.7、No.9、No.10的调制度也优异，从而进一步提高了品质。

相对于此，不含Co氧化物的No.1及虽含有Co氧化物但Co原子的含量并不充分的No.2无论装置的跟踪如何而未能测定到记录功率、抖动值及调制度。

进而，含有Co氧化物但Co原子的含量多的No.6的抖动值及调制度变得不充分。

[产业上的可利用性]

如以上所说明，本发明的记录层及光信息记录介质可抑制层数的增加且满足各种要求特性，因此适宜用于追记型的光盘。

Claims

1.一种记录层，其为通过激光光的照射来进行记录的光信息记录介质用记录层，且所述记录层的特征在于含有钨氧化物及钴氧化物，

相对于全部金属原子而言的钴原子的含量为超过10原子％且60原子％以下，

所述记录层进而含有银氧化物，且

相对于全部金属原子而言的银原子的含量为10原子％以下。

2.根据权利要求1所述的记录层，其特征在于通过激光光的照射而生成气泡。

3.根据权利要求1或2所述的记录层，其特征在于平均厚度为5nm以上且60nm以下。

4.一种光信息记录介质，其特征在于包括根据权利要求1或2所述的记录层。

5.根据权利要求4所述的光信息记录介质，其特征在于，在所述记录层的激光照射面的相反侧的面上未层叠有反射层。

6.根据权利要求4或5所述的光信息记录介质，其特征在于未层叠有介电层。

7.一种溅射靶，其用以利用溅射来形成通过激光光的照射来进行记录的光信息记录介质用的记录层，且所述溅射靶的特征在于含有钨氧化物及钴氧化物，

所述溅射靶进而含有银氧化物，且

相对于全部金属原子而言的银原子的含量为10原子％以下。