JP2000285510A - Phase transition type recording medium - Google Patents
Phase transition type recording mediumInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はレーザー光を照射し
て情報の記録再生を行う相変化記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase change recording medium for recording and reproducing information by irradiating a laser beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ディスクは、大容量性、高速アクセス
性、媒体可搬性を兼ね備えた大容量記憶メディアとし
て、昨今のパーソナルコンピューターの隆盛を支えてい
る。2. Description of the Related Art Optical disks have supported the rise of personal computers these days as large-capacity storage media having high capacity, high-speed access, and medium portability.
【0003】中でも相変化光記録を用いた光ディスクは
シンプルな記録原理を武器に最近実用化され始めてお
り、その記録再生原理は、基板上の記録層に半導体レー
ザーを照射して記録部位を非晶質−結晶質と可逆変化さ
せるもので、再生時は記録部位の反射率変化を記録情報
として読み取る。すなわち記録時には、相変化光記録材
料に比較的高出力で短パルスのレーザービームを照射し
て記録部位を融点以上まで加熱した後、急速冷却して非
晶質記録マークを形成する。消去時には、相変化記録材
料に記録時よりも低出力・長パルスのレーザービームを
照射して、結晶化温度以上・融点未満に保持させて結晶
化する。[0003] Above all, optical disks using phase-change optical recording have recently begun to be put to practical use, taking advantage of the simple recording principle. The principle of recording / reproducing is that the recording layer on the substrate is irradiated with a semiconductor laser to change the recording portion to amorphous. The reversibility changes from crystalline to crystalline, and at the time of reproduction, the change in the reflectance of the recorded portion is read as recorded information. That is, at the time of recording, a relatively high-output short-pulse laser beam is applied to the phase-change optical recording material to heat the recording portion to a temperature equal to or higher than the melting point, and then rapidly cooled to form an amorphous recording mark. At the time of erasing, the phase-change recording material is irradiated with a laser beam having a lower output and a longer pulse than at the time of recording, so that the material is maintained at a temperature higher than the crystallization temperature and lower than the melting point to crystallize.
【0004】このように相変化光記録は非晶質−結晶質
の反射率変化を読み取るため、光学系の構造が簡単であ
る。また、光磁気記録のように磁界を必要とせず、光強
度変調による重ね書き(オーバーライト)が容易でデータ
転送速度が速いという特徴も持っている。更に、CD-ROM
をはじめとする再生専用ディスクとの互換性にも優れて
いる。As described above, in the phase change optical recording, since the change in the reflectance between amorphous and crystalline is read, the structure of the optical system is simple. Also, unlike a magneto-optical recording, it does not require a magnetic field, has an advantage that overwriting by light intensity modulation is easy, and a data transfer speed is high. Furthermore, CD-ROM
It is also excellent in compatibility with read-only discs such as.
【0005】相変化光ディスクの記録密度を向上させる
ためには、記録マーク間隔を短くする、記録マークを小
さくする、光源の短波長化などが考えられている。この
うち、記録マーク間隔を短くするためには、ランド・グ
ルーブ(L/G)記録やマーク長記録などが提案されてい
る。L/G記録により従来方式に比べて約2倍の高密度化
が期待できる。またマーク長記録方式は、記録マークエ
ッジ部の反射率変化(反射率の微分成分)を検出するもの
で、従来のマークポジション記録に比べて約1.5倍の高
密度化が期待できる。このような高密度化記録技術に加
えて、ROM媒体などに対して提案されている超解像技術
を用いれば、現状で約650Mbpsi(bit/inch2)の記録
密度を10〜20倍向上させることが可能であると予想され
ている。[0005] In order to improve the recording density of a phase change optical disk, it has been considered to shorten the interval between recording marks, reduce the size of recording marks, and shorten the wavelength of a light source. Among them, land / groove (L / G) recording, mark length recording, and the like have been proposed to shorten the recording mark interval. L / G recording is expected to achieve approximately twice the density of the conventional method. The mark length recording method detects a change in the reflectance at the recording mark edge portion (a differential component of the reflectance), and can be expected to have about 1.5 times higher density than the conventional mark position recording. In addition to such a high-density recording technology, if a super-resolution technology proposed for a ROM medium or the like is used, the recording density of about 650 Mbps (bit / inch 2 ) can be improved 10 to 20 times at present. It is expected that it is possible.
【0006】更に光源の波長を短くすることも高密度化
に有効と考えられている。光学レンズを用いてレーザー
光源を絞る場合その最小スポットは光源の波長に依存し
ており、波長が短くなるほど光スポットは小さくするこ
とができることから、記録密度は光源波長に反比例して
高密度化することができる。It is also considered that shortening the wavelength of the light source is effective for increasing the density. When squeezing a laser light source using an optical lens, the minimum spot depends on the wavelength of the light source, and the shorter the wavelength, the smaller the light spot can be. Therefore, the recording density increases in inverse proportion to the wavelength of the light source. be able to.
【0007】このように高密度化の可能性を秘めた相変
化光ディスクであるが、数万回以上の書き換えを可能に
するためには解決すべき課題が数多く残されている。上
述したL/G記録はトラック密度を増加させる上では必要
不可欠の技術である反面、トラック間隔が狭くなるにつ
れてクロスイレーズ、クロストークなどの問題が顕著に
なってくる。いずれの問題もトラック幅に対してビーム
径(ビーム強度e-2の直径0.92μm)が大きいことに起因す
るものである。クロスイレーズは、光ビームが対象トラ
ックを記録中に隣接トラックの記録マークの一部を消去
してしまう現象で、保存されるべき情報が破壊されてし
まう深刻な問題である。また、クロストークは、光ビー
ムが対象トラックを再生中に隣接トラックの情報も読み
込んでしまうもので、再生エラーの原因となる。いずれ
の現象も高トラック密度化によってもたらされるもの
で、光ディスクの記録密度を向上させる上では是非とも
解決しなければならない問題である。As described above, the phase change optical disk has the potential for high density, but there are still many problems to be solved in order to enable overwriting tens of thousands of times. While the above-described L / G recording is an indispensable technique for increasing the track density, problems such as cross-erase and crosstalk become more pronounced as the track spacing becomes narrower. Both problems are caused by the fact that the beam diameter (diameter of beam intensity e- 2 : 0.92 μm) is larger than the track width. Cross erase is a phenomenon in which a light beam erases a part of a recording mark of an adjacent track while recording a target track, and is a serious problem that information to be stored is destroyed. In addition, crosstalk is a phenomenon in which a light beam reads information of an adjacent track while a target track is being reproduced, and causes a reproduction error. All of these phenomena are caused by the increase in track density, and must be solved in order to improve the recording density of the optical disk.
【0008】ところで相変化光ディスクの記憶容量向上
を図るために最近、記録層を2層設ける技術が提案され
ており、その一例としてInternational Symposium on O
ptical Memory 1998,pp.144-145(October,1998)に示さ
れている技術を説明する。このディスクは、ポリカーボ
ネート(PC)を用いた第1の基板上にZnS-SiO2/GeSbTe7nm
/Zn-SiO2が順に積層され、またPCを用いた第2の基板上
にAl-Cr/ZnS-SiO2/GeSbTe 10nm/ZnS-SiO2/Au 10nmが順
に積層されており、これらの積層した面同士をUV硬化樹
脂で貼り合わせた構造を有している。1枚のディスクに
GeSbTeの記録層を2層有しているため、記録層が1層の
場合と比較して記憶容量が飛躍的に向上する。Meanwhile, in order to improve the storage capacity of a phase change optical disk, a technique of providing two recording layers has recently been proposed.
The technique described in ptical Memory 1998, pp. 144-145 (October, 1998) will be described. This disk, ZnS-SiO 2 / GeSbTe7nm on the first substrate using a polycarbonate (PC)
/ Zn-SiO 2 are sequentially laminated, and Al-Cr / ZnS-SiO 2 / GeSbTe 10 nm / ZnS-SiO 2 / Au 10 nm are sequentially laminated on the second substrate using PC. It has a structure in which the surfaces that have been bonded are bonded with a UV curable resin. On one disc
Since there are two GeSbTe recording layers, the storage capacity is dramatically improved as compared with the case where the number of recording layers is one.
【0009】しかしながら、このディスクでは10回オ
ーバーライト後のジッタがせいぜい12%を下回る程度で
あり、実用的なディスクというにはまだ程遠いものであ
る。このディスクで良好なオーバーライトジッタが得ら
れないのは、クロスイレーズの影響によるものと推測す
ることができる。However, in this disc, the jitter after 10 overwrites is at most less than 12%, and is far from a practical disc. The reason why good overwrite jitter cannot be obtained with this disc can be presumed to be due to the influence of cross erase.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上述したように相変化
光ディスクは、光学系の構造が簡単であり、また、光磁
気記録のように磁界を必要としないためオーバーライト
が容易でデータ転送速度が速い、更に、CD-ROMをはじめ
とする再生専用ディスクとの互換性にも優れているなど
の利点を有しているが、トラック間隔が狭くなるにつれ
てクロストーク、クロスイレーズなどの問題が顕著にな
り、このため面記録密度を向上させる上で障害となって
いるという問題があった。As described above, the phase change optical disk has a simple optical system structure and does not require a magnetic field unlike magneto-optical recording, so that overwriting is easy and the data transfer speed is high. It has the advantage of being fast, and has excellent compatibility with read-only discs such as CD-ROMs.However, as the track spacing becomes narrower, problems such as crosstalk and cross-erase become noticeable. Therefore, there is a problem that it is an obstacle in improving the areal recording density.
【0011】また相変化光ディスクの記憶容量を向上さ
せるために記録層を2層設ける技術も提案されている
が、このディスクでもクロスイレーズの影響によって良
好なオーバーライトジッタが得られないという問題があ
った。Although a technique of providing two recording layers in order to improve the storage capacity of a phase change optical disk has been proposed, there is a problem that even this disk cannot obtain good overwrite jitter due to the influence of cross erase. Was.
【0012】本発明は以上の問題を解決するためになさ
れたもので、良好なオーバーライトジッタが得られる相
変化記録媒体を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a phase change recording medium capable of obtaining good overwrite jitter.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】(手段)上記の目的を達
成するために本発明は請求項1の発明として、基板と、
この基板上に形成されかつ光照射によって結晶状態と非
晶質状態とを遷移する2層以上の記録層と、この記録層
のうち少なくとも1層の光入射側に形成された多層干渉
層と、前記記録層のうち少なくとも1層の光入射側とは
反対側に形成された高熱伝導率誘電体層とを有すること
を特徴とする相変化記録媒体を提供する。(Means) In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first aspect, a substrate,
Two or more recording layers formed on the substrate and transitioning between a crystalline state and an amorphous state by light irradiation, a multilayer interference layer formed on at least one light incident side of the recording layers, A phase change recording medium, comprising: a high thermal conductivity dielectric layer formed on at least one of the recording layers on the side opposite to the light incident side.
【0014】また請求項2の発明として、基板と、この
基板上に形成されかつ光照射によって結晶状態と非晶質
状態とを遷移する第1記録層と、この第1記録層上に形
成された高熱伝導率誘電体層と、この高熱伝導率誘電体
層上に形成された分離層と、この分離層上に形成された
多層干渉層と、この多層干渉層上に形成されかつ光照射
によって結晶状態と非晶質状態とを遷移する第2記録層
と、を有することを特徴とする相変化記録媒体を提供す
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate, a first recording layer formed on the substrate and transitioning between a crystalline state and an amorphous state by light irradiation, and formed on the first recording layer. A high thermal conductivity dielectric layer, a separation layer formed on the high thermal conductivity dielectric layer, a multi-layer interference layer formed on the separation layer, and a multi-layer interference layer formed on the multi-layer interference layer and irradiated with light. A phase change recording medium comprising: a second recording layer that transitions between a crystalline state and an amorphous state.
【0015】まず、多層干渉層の好ましい態様を以下に
列挙する。First, preferred embodiments of the multilayer interference layer are listed below.
【0016】(1) 第2記録層の光入射側界面に形成さ
れていること。(1) The second recording layer is formed at the light incident side interface.
【0017】(2) 2種以上の誘電体層から構成されて
いること。(2) It is composed of two or more dielectric layers.
【0018】(3) 各誘電体層の消衰係数kが光源波長
に対して0.5以下であること。(3) The extinction coefficient k of each dielectric layer is 0.5 or less with respect to the wavelength of the light source.
【0019】(4) 総平均膜厚が300nm以下であること。(4) The total average film thickness is 300 nm or less.
【0020】次に高熱伝導率誘電体層の好ましい態様を
以下に列挙する。Next, preferred embodiments of the high thermal conductivity dielectric layer will be described below.
【0021】(1) 第1記録層の光入射側とは反対側界
面に形成されていること。(1) The first recording layer is formed at the interface opposite to the light incident side.
【0022】(2) 熱伝導率が多層干渉層の熱伝導率に
対して10倍以上であること。(2) The thermal conductivity is at least 10 times the thermal conductivity of the multilayer interference layer.
【0023】(3) 平均膜厚が10〜500nmの範囲であるこ
と。 (作用)本発明では、記録層の光入射側に多層干渉層を
配置し、更に記録層の光入射側とは反対側に高熱伝導率
誘電体層を設けている。(3) The average film thickness is in the range of 10 to 500 nm. (Operation) In the present invention, a multilayer interference layer is disposed on the light incident side of the recording layer, and a high thermal conductivity dielectric layer is provided on the opposite side of the recording layer from the light incident side.
【0024】多層干渉層を設けることにより、干渉効果
による結晶−非晶質間の反射率変化が大きくなる。また
結晶/非晶質の吸収率比Ac/Aaを1.0以上に設計すること
が容易になる。 Ac/Aaを1以上、好ましくは1.4程度以
上と大きくすることにより、隣接トラックにある非晶質
記録マークのレーザ光からの熱吸収量を抑えることが可
能となって、その結果クロスイレーズを低減することが
できる。更にAc/Aa>1とすると溶融潜熱を考慮した場合
に溶融時の膜温度を結晶部と非晶質部とで等しくするこ
とができるため、オーバーライトジッタの低減が可能と
なる。By providing a multilayer interference layer, the change in reflectance between crystal and amorphous due to the interference effect is increased. Further, it becomes easy to design the absorption ratio Ac / Aa of crystal / amorphous to 1.0 or more. By increasing Ac / Aa to 1 or more, preferably about 1.4 or more, it is possible to suppress the heat absorption of the amorphous recording marks in the adjacent tracks from the laser beam, thereby reducing the cross erase. can do. Further, when Ac / Aa> 1, the film temperature at the time of melting can be equalized between the crystal part and the amorphous part in consideration of the latent heat of fusion, so that the overwrite jitter can be reduced.
【0025】更に高熱伝導率誘電体層を設けることによ
り、記録層に吸収された熱を高熱伝導率誘電体層を通し
て逃がすことができるようになるため、隣接トラックへ
の非晶質記録マークからの熱拡散が抑制され、これによ
ってもクロスイレーズが低減されて、その結果オーバー
ライトジッタが低減される。また熱を逃がすことができ
ることから、符号間干渉も少なくなる。Further, by providing the high thermal conductivity dielectric layer, the heat absorbed in the recording layer can be released through the high thermal conductivity dielectric layer. Thermal diffusion is suppressed, which also reduces cross erase and consequently reduces overwrite jitter. Further, since heat can be released, intersymbol interference is reduced.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。尚、以下の説明においては、相変化記録媒体として
の相変化光ディスクに関して説明を行う。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the following description, a phase change optical disk as a phase change recording medium will be described.
【0027】本発明における相変化光ディスクは、基板
上に記録層を2層以上有しており、また記録層界面の光
入射側に多層干渉層を配置し、記録層界面の光入射側と
は反対側に高熱伝導率誘電体層を有している。各記録層
は光照射の焦点深度以上の間隔をもって積層される必要
があり、10μm以上離れていることが望ましい。The phase change optical disk according to the present invention has two or more recording layers on a substrate, and a multilayer interference layer is arranged on the light incident side of the interface of the recording layer. On the opposite side, a high thermal conductivity dielectric layer is provided. Each recording layer needs to be stacked at intervals equal to or more than the focal depth of light irradiation, and is preferably separated by 10 μm or more.
【0028】本発明における光ディスクは、例えば基板
上に積層された相変化型の記録層、保護層、記録層を分
離する分離層、及び反射層を有する。保護層は記録層の
機械的、化学的保護と同時に、媒体としての光学特性を
調整する干渉膜としての役目も担っている。分離層は2
層以上の記録層に独立して記録・消去・再生を行う際、
光ビームの焦点を各記録層に独立して合わせるために必
要である。また反射層は照射された光ビームを反射させ
て光エネルギーを効率よく利用するためのものである。The optical disk of the present invention has, for example, a phase-change recording layer, a protective layer, a separation layer for separating the recording layer, and a reflection layer laminated on a substrate. The protective layer plays a role as an interference film for adjusting the optical characteristics of the medium as well as mechanically and chemically protecting the recording layer. The separation layer is 2
When recording / erasing / reproducing independently on the recording layers above
It is necessary to focus the light beam on each recording layer independently. The reflecting layer reflects the irradiated light beam to efficiently use light energy.
【0029】本発明において用いられる基板は代表的に
はポリカーボネイト(PC)であるが、その他、ポリメチル
メタアクリレート(PMMA)、アモルファスポリオレフィン
(PO)等も用いることができる。The substrate used in the present invention is typically polycarbonate (PC), but may also include polymethyl methacrylate (PMMA) and amorphous polyolefin.
(PO) can also be used.
【0030】本発明における記録層を構成する材料とし
ては、光照射によって結晶状態と非晶質状態を可逆的に
遷移し、両状態間で光学特性が異なる材料が用いられ
る。例えば、Ge-Sb-Te,In-Sb-Te,Sn-Se-Te,Ge-Te-S
n,In-Se-Tl等が挙げられる。またこれらの材料にCo,P
t,Pd,Au,Ag,Ir,Nb,Ta,V,W,Ti,Cr,Zr等を少
なくとも1種以上微量添加しても記録層として良好な特
性が得られる。さらに窒素などの還元性ガスを微量添加
してもよい。相変化型の記録層として最も代表的に用い
られる材料は、 Ge-Sb-Teである。As the material constituting the recording layer in the present invention, a material which reversibly transitions between a crystalline state and an amorphous state by light irradiation and has different optical characteristics between the two states is used. For example, Ge-Sb-Te, In-Sb-Te, Sn-Se-Te, Ge-Te-S
n, In-Se-Tl and the like. In addition, Co, P
Even if at least one or more of t, Pd, Au, Ag, Ir, Nb, Ta, V, W, Ti, Cr, Zr, etc. are added in trace amounts, good characteristics as a recording layer can be obtained. Further, a trace amount of a reducing gas such as nitrogen may be added. The material most typically used for the phase change type recording layer is Ge-Sb-Te.
【0031】光入射側に最も近い第1記録層の平均膜厚
t1は必要最低限の光吸収と第2記録層以降への光透過量
確保のためにも5nm以上20nm以下であることが望まし
い。また同様の効果を保つために第2記録層以降の平均
膜厚tnはtn≧tn-1の関係を満足することが望ましい。Average thickness of the first recording layer closest to the light incident side
t 1 is preferably 5 nm or more and 20 nm or less in order to secure the minimum necessary light absorption and the amount of light transmission to the second recording layer and thereafter. The average thickness t n of the second recording layer after in order to maintain the same effect, it is preferable to satisfy the relation of t n ≧ t n-1.
【0032】本発明における保護層としては、例えばZn
S,ZnO,SiO2,SiO,Al2O3,Cu2O,CuO,TaO,Y2O3,Zr
O2,CaF2,MgF2,Si3N4及びこれらの複合物等を用いる
ことができる。保護層の平均膜厚は20〜200nmの範囲で
あることが、記録層への吸収率確保と光ディスクとして
のコントラストを最大にするための理由から好ましい。As the protective layer in the present invention, for example, Zn
S, ZnO, SiO 2, SiO , Al 2 O 3, Cu 2 O, CuO, TaO, Y 2 O 3, Zr
O 2 , CaF 2 , MgF 2 , Si 3 N 4 and composites thereof can be used. The average thickness of the protective layer is preferably in the range of 20 to 200 nm for the purpose of ensuring the absorption rate of the recording layer and maximizing the contrast as an optical disk.
【0033】本発明における分離層としては、光ビーム
のエネルギー損失を最小限にすることを考えると、消衰
係数kが光源波長に対して0.1以下である透明材料を用
いることことが望ましい。このような材料としては例え
ば、紫外線(UV)硬化樹脂、PMMA、PCなどの樹脂材料、あ
るいは、 SiO2,Al2O3,TaO,V2O5,CaO,ZrO2,Pb
2O 3,SnO2,CoO,CuO,Cu2O,AgO,ZnO,Fe2O3等の酸化
物やSi3N4,SiON,SiAlON等の窒化物、MgF2,CaF2等の
弗化物が適している。記録層を光ビームの焦点深度以上
に分離するため、分離層の平均膜厚は10μm以上が必要
となる。よってこのような厚膜作製において有利な塗布
型の樹脂材料がより好ましい。これらの材料は必要に応
じて混合物として、あるいは積層させて用いることがで
きる。また余り厚すぎると透過量や2層以上の記録層に
対する焦点深度の観点から望ましくないため50μm 以下
が好ましい。As the separation layer in the present invention, a light beam
Extinction, considering minimizing energy loss
Use a transparent material whose coefficient k is 0.1 or less with respect to the light source wavelength
Is desirable. For example, such a material
For example, resin materials such as ultraviolet (UV) curable resin, PMMA, PC, etc.
Or SiOTwo, AlTwoOThree, TaO, VTwoOFive, CaO, ZrOTwo, Pb
TwoO Three, SnOTwo, CoO, CuO, CuTwoO, AgO, ZnO, FeTwoOThreeOxidation of etc.
Things and SiThreeNFour, SiON, nitride such as SiAlON, MgFTwo, CaFTwoEtc.
Fluoride is suitable. The recording layer is above the depth of focus of the light beam
The average thickness of the separation layer must be 10μm or more to separate
Becomes Therefore, an advantageous coating in producing such a thick film
A mold resin material is more preferred. These materials can be used as needed.
Can be used as a mixture or
Wear. On the other hand, if the thickness is too thick, the transmission amount and the recording layer
50 μm or less due to undesirable depth of focus
Is preferred.
【0034】本発明における反射層としては、例えばAl
Ti, TiN, Au, AlMo, AlCu, Ag, Cu,Pt, Pd, Ir等を用い
ることができる。反射層の平均膜厚は20〜200nmの範囲
であることが、反射率確保と冷却速度確保の観点から好
ましい。As the reflection layer in the present invention, for example, Al
Ti, TiN, Au, AlMo, AlCu, Ag, Cu, Pt, Pd, Ir and the like can be used. The average thickness of the reflective layer is preferably in the range of 20 to 200 nm from the viewpoint of securing the reflectivity and cooling rate.
【0035】本発明における光ディスクは、上述した記
録層、保護層、記録層を分離する分離層、及び反射層の
他、各記録層界面の光入射側に1層以上から成る干渉層
を配置する。この際、第1又は第2記録層の少なくとも
一方の界面の光入射側には2層以上の多層干渉層を設け
る。特に第1記録層を、結晶未記録部の反射率が高く非
晶質記録部の反射率が低い、いわゆるH to Lの極性とし
た場合、吸収率確保の観点から第2記録層以降はH to L
の反対極性である、いわゆるL to Hの極性にする必要が
あり、このために第2記録層以降の光入射側に多層干渉
層を設けると効果的であるという理由から、第2記録層
の光入射側界面に多層干渉層を設けることが好ましい。
尚、第1層記録層をH to Lの極性とする理由は、未記録
部で少なくとも5%以上の反射率がないとフォーカス制御
ができなくなるからである。In the optical disk of the present invention, in addition to the recording layer, the protective layer, the separation layer for separating the recording layer, and the reflection layer, one or more interference layers are arranged on the light incident side of each recording layer interface. . At this time, two or more multilayer interference layers are provided on the light incident side of at least one interface of the first and second recording layers. In particular, when the first recording layer has a so-called H-to-L polarity in which the reflectance of an unrecorded crystal part is high and the reflectance of an amorphous recording part is low, the second and subsequent recording layers are H to L
It is necessary to have a polarity of L to H, which is the opposite polarity to that of the second recording layer, because it is effective to provide a multilayer interference layer on the light incident side after the second recording layer. It is preferable to provide a multilayer interference layer at the light incident side interface.
The reason why the first recording layer has the polarity of H to L is that focus control cannot be performed unless the reflectance of the unrecorded portion is at least 5% or more.
【0036】干渉層は1種以上の誘電体層で構成され
る。記録層へ効率よく光を吸収させるために各誘電体層
の消衰係数kは0.5以下であることが好ましい。誘電体
層はZnS,ZnO,SiO2,SiO,Al2O3,Cu2O,CuO,TaO,Y2
O3,ZrO2,CaF2,MgF2,Si3N4及びこれらの複合物等
が、薄膜の内部応力を微妙に調整できる等の理由から好
ましい。The interference layer is composed of one or more dielectric layers. In order for the recording layer to efficiently absorb light, the extinction coefficient k of each dielectric layer is preferably 0.5 or less. The dielectric layer is ZnS, ZnO, SiO 2 , SiO, Al 2 O 3 , Cu 2 O, CuO, TaO, Y 2
O 3, ZrO 2, CaF 2 , MgF 2, Si 3 N 4 and the like of these composites are preferred for reasons such as an internal stress of the thin film can be finely adjusted.
【0037】ここで2層以上の誘電体層を用いて多層干
渉層を構成し、記録部と未記録部の反射率差、すなわち
ディスクとしての光学的コントラストを最大にするに
は、各誘電体層の屈折率nを1.5以下、1.7以上とするの
が望ましい。薄膜の屈折率は成膜法により著しく異なる
ため、上記の制約はエリプソメトリーなどによって測定
される薄膜の実測値である。Here, in order to configure a multilayer interference layer using two or more dielectric layers, and to maximize the difference in reflectance between a recorded portion and an unrecorded portion, that is, the optical contrast as a disc, each dielectric layer must be It is desirable that the refractive index n of the layer is 1.5 or less and 1.7 or more. Since the refractive index of the thin film is significantly different depending on the film forming method, the above-mentioned constraint is an actual measured value of the thin film measured by ellipsometry or the like.
【0038】干渉層の各層の膜厚は光学設計により無限
の組み合わせが考えられるが、記録層への光透過量を確
保するためには干渉層の総平均膜厚として、1層、2層
以上いずれの場合にも300nm以下であることが望まし
い。Although the thickness of each layer of the interference layer may be infinitely varied depending on the optical design, in order to secure the amount of light transmitted to the recording layer, the total average thickness of the interference layer is one layer, two layers or more. In any case, it is desirable that the thickness be 300 nm or less.
【0039】また多層干渉層の場合には各層膜厚の組み
合わせにより、L to Hの極性やその反対極性となるH to
Lの極性を任意に設計することができる。更にこれらの
誘電体層はその上に直接積層された記録層の2次元成長
を促進させるために、大きな表面エネルギーを有するこ
とが望ましい。固体物質の表面エネルギーは物質固有の
ものであるが、薄膜の場合は成膜条件に大きく左右され
るため、適時表面エネルギーが大きくなるような条件を
選ぶことが好ましい。In the case of a multilayer interference layer, the polarity of L to H and the polarity of H to
The polarity of L can be arbitrarily designed. Furthermore, it is desirable that these dielectric layers have a large surface energy in order to promote the two-dimensional growth of the recording layer directly laminated thereon. Although the surface energy of a solid substance is specific to the substance, in the case of a thin film, it depends largely on the film formation conditions. Therefore, it is preferable to select a condition that appropriately increases the surface energy.
【0040】多層干渉層を構成する各層は、多層干渉層
の中で隣接する層との間で誘電率が異なることが好まし
い。隣接する層の誘電率が異なれば、誘電体層以外に半
導体層、金属層等を用いることもできる。誘電率は屈折
率nと消衰係数kとを含有する物理量なので、屈折率n
のみが異なっていても良く、消衰係数kのみ、屈折率n
と消衰係数kの双方が異なっていても良い。Each layer constituting the multilayer interference layer preferably has a different dielectric constant from an adjacent layer in the multilayer interference layer. If adjacent layers have different dielectric constants, a semiconductor layer, a metal layer, or the like can be used in addition to the dielectric layer. Since the dielectric constant is a physical quantity containing the refractive index n and the extinction coefficient k, the refractive index n
Only the extinction coefficient k, the refractive index n
And the extinction coefficient k may be different.
【0041】Ge-Sb-Teを記録層に用いる場合には、比較
的屈折率nが大きいZnS-SiO2を干渉層に用いるのが一般
的である。従って多層干渉層を3層で構成し、第1層、
第3層にはZnS-SiO2を用いることが好ましい。この場
合、第1層、第3層に挟まれる第2層は、 ZnS-SiO2よ
りもnが小さい材料を用いることが、材料選択の幅や光
学設計のマージン等を考えると好ましい。更に第2層に
SiO2を用いると、 ZnS-SiO2との界面における材料の混
合が少なくなるため最も好ましい。When Ge—Sb—Te is used for the recording layer, ZnS—SiO 2 having a relatively large refractive index n is generally used for the interference layer. Therefore, the multilayer interference layer is composed of three layers, the first layer,
The third layer is preferably used ZnS-SiO 2. In this case, it is preferable to use a material in which n is smaller than ZnS—SiO 2 for the second layer sandwiched between the first layer and the third layer, in consideration of a range of material selection, a margin of optical design, and the like. In the second layer
With SiO 2, and most preferred for mixing of the material is reduced at the interface between the ZnS-SiO 2.
【0042】第1、3層と第2層のnの差が大きいほど媒体
としての光学的コントラストは大きくなる。また、記録
層へ過大な内部応力を付与する材料は避けるべきであ
る。例えば、ZnS-SiO2のSiO2量を増やすと硬度が増すた
めオーバーライトに伴う記録層の変形を許容できなくな
り好ましくない。As the difference between n of the first, third and second layers increases, the optical contrast of the medium increases. Also, a material that gives an excessive internal stress to the recording layer should be avoided. For example, when the amount of SiO2 in ZnS-SiO2 is increased, the hardness is increased, so that deformation of the recording layer due to overwriting cannot be tolerated, which is not preferable.
【0043】このような多層干渉層を設けることによ
り、干渉効果による結晶−非晶質間の反射率変化が大き
くなる。また結晶/非晶質の吸収率比Ac/Aaを1.0以上に
設計することが容易に可能となる。 Ac/Aaを1以上、好
ましくは1.4程度以上と大きくすることにより、隣接ト
ラックにある非晶質記録マークのレーザ光からの熱吸収
量を抑えることが可能となって、その結果クロスイレー
ズを低減することができる。更にAc/Aa>1とすると溶融
潜熱を考慮した場合に溶融時の膜温度を結晶部と非晶質
部とで等しくすることができるため、オーバーライトジ
ッタの低減が可能となる。また大きな表面エネルギーを
有することでその上に形成される記録層の2次元成長を
促進させるために、2次元連続性に優れ繰り返し記録性
能が高い記録層を形成することができる。By providing such a multilayer interference layer, the change in reflectance between crystal and amorphous due to the interference effect increases. Further, it becomes easy to design the absorption ratio Ac / Aa of crystal / amorphous to 1.0 or more. By increasing Ac / Aa to 1 or more, preferably about 1.4 or more, it is possible to suppress the heat absorption of the amorphous recording marks in the adjacent tracks from the laser beam, thereby reducing the cross erase. can do. Further, when Ac / Aa> 1, the film temperature at the time of melting can be equalized between the crystal part and the amorphous part in consideration of the latent heat of fusion, so that the overwrite jitter can be reduced. In addition, since the recording layer having a large surface energy promotes the two-dimensional growth of the recording layer formed thereon, a recording layer having excellent two-dimensional continuity and high repetitive recording performance can be formed.
【0044】本発明における光ディスクは、上述した多
層干渉層の他、記録層界面の光入射側とは反対側に高熱
伝導率誘電体層を有している。特に第1記録層に反射層
を設けない場合には、第1記録層に吸収された熱を急峻
に逃すという理由から、第1記録層の光入射側と反対側
界面に高熱伝導率誘電体層を設けることが好ましい。The optical disk of the present invention has a high thermal conductivity dielectric layer on the recording layer interface on the side opposite to the light incident side, in addition to the above-described multilayer interference layer. In particular, when the reflective layer is not provided on the first recording layer, the heat absorbed by the first recording layer is suddenly released, so that a high thermal conductivity dielectric is provided at the interface opposite to the light incident side of the first recording layer. It is preferred to provide a layer.
【0045】高熱伝導率誘電体層としてはAlN,TiN,Ge
N,HfN,ZrN,TaN,VN,Si3N4,BN,Al2O3,CaO,MgO,
NiO,TiO,C,HfC,NbC,TaC,TiC,ZrC、及びこれらの
複合物等が高い熱伝導率を得られるという観点から好ま
しい。As the high thermal conductivity dielectric layer, AlN, TiN, Ge
N, HfN, ZrN, TaN, VN, Si 3 N 4, BN, Al 2 O 3, CaO, MgO,
NiO, TiO, C, HfC, NbC, TaC, TiC, ZrC, and their composites are preferable from the viewpoint that a high thermal conductivity can be obtained.
【0046】また2層以上で高熱伝導率誘電体層を構成
しても良い。The high thermal conductivity dielectric layer may be composed of two or more layers.
【0047】高熱伝導率誘電体層の熱伝導率は多層干渉
層と比べて相対的に大きく、記録層内の面内熱拡散を抑
制するためには、その比が10以上であることが望まし
い。またより具体的には熱伝導率が20W/m/K以上である
ことが好ましい。但し、記録層への熱吸収を考えると10
0W/m/K以下が好ましい。The thermal conductivity of the high thermal conductivity dielectric layer is relatively higher than that of the multilayer interference layer, and the ratio is preferably 10 or more in order to suppress in-plane thermal diffusion in the recording layer. . More specifically, the thermal conductivity is preferably 20 W / m / K or more. However, considering heat absorption to the recording layer, 10
It is preferably 0 W / m / K or less.
【0048】高熱伝導率誘電体層の平均膜厚は10nm以
上、500nm以下であることが望ましい。放熱層として機
能するためには少なくとも10nm以上必要で、記録層への
光透過量を確保するために500nm以下である必要があ
る。The average thickness of the high thermal conductivity dielectric layer is preferably 10 nm or more and 500 nm or less. At least 10 nm is required to function as a heat radiation layer, and it is required to be 500 nm or less to ensure the amount of light transmitted to the recording layer.
【0049】高熱伝導率誘電体層を設けることにより、
記録層に吸収された熱を高熱伝導率誘電体層を通して逃
がすことができるようになるため、隣接トラックの非晶
質記録マークへの熱拡散が抑制され、これによってもク
ロスイレーズが低減されて、その結果オーバーライトジ
ッタが低減される。また熱を逃がすことができることか
ら、符号間干渉も少なくなる。By providing a high thermal conductivity dielectric layer,
Since the heat absorbed by the recording layer can be released through the high thermal conductivity dielectric layer, the heat diffusion to the amorphous recording mark of the adjacent track is suppressed, and thus the cross erase is reduced, As a result, overwrite jitter is reduced. Further, since heat can be released, intersymbol interference is reduced.
【0050】本発明における光ディスクの層構成の1例
を図1に示し、記録・再生方法について説明する。図1
は本発明の一実施の形態に係る光ディスクの概略断面図
である。FIG. 1 shows an example of the layer structure of the optical disk according to the present invention, and a recording / reproducing method will be described. FIG.
1 is a schematic sectional view of an optical disc according to one embodiment of the present invention.
【0051】図1において1はPCを用いた第1基板であ
り、第1基板1上に、干渉層としての誘電体層2、第1記
録層3、高熱伝導率誘電体層4、分離層5、多層干渉層と
しての誘電体層6-1、6-2、6-3、第2記録層7、誘電体層
8、反射層9、及びPCを用いた第2基板10が順次積層され
ている。誘電体層2を多層干渉層としても良いし、また
誘電体層8を高熱伝導率誘電体層としても良い。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first substrate using a PC. On the first substrate 1, a dielectric layer 2 as an interference layer, a first recording layer 3, a high thermal conductivity dielectric layer 4, a separation layer 5, dielectric layers 6-1, 6-2, 6-3 as multilayer interference layers, second recording layer 7, dielectric layer
8, a reflective layer 9, and a second substrate 10 using a PC are sequentially laminated. The dielectric layer 2 may be a multilayer interference layer, and the dielectric layer 8 may be a high thermal conductivity dielectric layer.
【0052】第1基板1側より入射された光ビームは第1
記録層3に集光され記録・消去・再生を行う。この時、
第1記録層3と第2記録層7は十分な間隔を持っているた
め、第2記録層7には集光されず光ビームのエネルギーは
第1記録層3でのみ吸収される。第2記録層7に集光した場
合は同様の理由で第2記録層7のみで記録・消去・再生が
行われる。The light beam incident from the first substrate 1 side is the first
The light is focused on the recording layer 3 to perform recording, erasing, and reproduction. At this time,
Since the first recording layer 3 and the second recording layer 7 have a sufficient space, they are not converged on the second recording layer 7 and the energy of the light beam is absorbed only by the first recording layer 3. When light is focused on the second recording layer 7, recording, erasing, and reproduction are performed only on the second recording layer 7 for the same reason.
【0053】記録時には、記録層に対して比較的高出力
で短パルスのレーザービームを照射して記録部位を融点
以上まで加熱した後、急速冷却して非晶質記録マークを
形成する。消去時には、相変化記録材料に記録時よりも
低出力・長パルスのレーザービームを照射して、結晶化
温度以上・融点未満に保持させて結晶化する。また再生
時には、消去時に照射するよりも更に低出力のレーザビ
ームを照射することで再生を行う。At the time of recording, the recording layer is irradiated with a relatively high-power, short-pulse laser beam to heat the recording portion to a temperature equal to or higher than the melting point, and then rapidly cooled to form an amorphous recording mark. At the time of erasing, the phase-change recording material is irradiated with a laser beam having a lower output and a longer pulse than at the time of recording, so that the material is maintained at a temperature higher than the crystallization temperature and lower than the melting point to crystallize. At the time of reproduction, reproduction is performed by irradiating a laser beam with a lower output than irradiation at the time of erasing.
【0054】本発明で示した相変化光ディスクの各層は
一般的な物理蒸着法で形成することができる。RF/DCス
パッタ法をはじめ、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着
法、分子線エピタキシー(MBE)法など、あらゆる成膜法
で形成できる。記録層の上下に位置する誘電体層の熱伝
導率と光学定数を制御するに際して、成膜プロセスでも
ある程度の制御をすることができる。例えば、窒化物層
をRFスパッタで成膜する場合、RF出力、スパッタガス
圧、窒素添加量などを適宜変えることで熱伝導率、光学
定数が異なる膜を得ることができる。また成膜した後、
各層の表面をバイアススパッタして表面モフォロジーを
改質するとある程度熱伝導率を変化させることができ
る。Each layer of the phase change optical disk shown in the present invention can be formed by a general physical vapor deposition method. It can be formed by any film forming method such as RF / DC sputtering, electron beam evaporation, resistance heating evaporation, molecular beam epitaxy (MBE), etc. In controlling the thermal conductivity and the optical constants of the dielectric layers located above and below the recording layer, a certain degree of control can be performed even in the film forming process. For example, when a nitride layer is formed by RF sputtering, films having different thermal conductivity and optical constant can be obtained by appropriately changing RF output, sputtering gas pressure, nitrogen addition amount, and the like. After film formation,
When the surface morphology is modified by bias sputtering the surface of each layer, the thermal conductivity can be changed to some extent.
【0055】本発明における2層の記録層を有する光デ
ィスクは、例えば次のような手順で作製することができ
る。L/G形状を有する樹脂基板上に上述したいずれかの
方法で干渉層、第1記録層、高熱伝導率誘電体層の順で
成膜する。同じくランド・グルーブ形状を有する樹脂基
板上に反射層、誘電体層、第2記録層、多層干渉層の順
で成膜する。前者の高熱伝導率誘電体層上にUV硬化樹脂
を接着層として塗布し、後者の多層干渉層側を接着す
る。The optical disk having two recording layers according to the present invention can be manufactured, for example, by the following procedure. An interference layer, a first recording layer, and a high thermal conductivity dielectric layer are formed in this order on a resin substrate having an L / G shape by any of the methods described above. A reflective layer, a dielectric layer, a second recording layer, and a multilayer interference layer are formed in this order on a resin substrate also having a land / groove shape. A UV curable resin is applied as an adhesive layer on the former high thermal conductivity dielectric layer, and the latter is adhered to the multilayer interference layer side.
【0056】以上、本発明の実施の形態として相変化光
ディスクを例に挙げて説明したが、本発明は相変化光デ
ィスクに限定されるものではなく、光記録カード、光記
録テープ等の各種の相変化記録媒体に適用可能である。Although the embodiment of the present invention has been described with reference to a phase change optical disk as an example, the present invention is not limited to a phase change optical disk, and various types of optical recording cards, optical recording tapes and the like can be used. Applicable to a change recording medium.
【0057】最後に本発明のような光ディスクを用いた
記録再生装置に関して説明を行う。Finally, a recording / reproducing apparatus using an optical disk as in the present invention will be described.
【0058】レーザービームを第1の記録層側から照射
し、このレーザービームを光学系によってどちらかの記
録層に集光させて、集光した層のみの記録再生を行う。
データの記録は記録系の動作によってレーザービーム強
度を変調させ、データの再生は再生系の動作によって光
ディスクの反射光から抽出することにより行われる。こ
の他、装置にはサーボ系も設けられており、サーボ系は
ディスクを回転させるモーターの回転制御と共に光学系
の位置制御も行なうことにより、記録層およびトラック
の選択とその追従動作を行う。また、これらの全ての装
置動作を管理するためにコントローラーも設けられてい
る。A laser beam is irradiated from the first recording layer side, and this laser beam is focused on one of the recording layers by an optical system, and recording / reproducing is performed only on the focused layer.
Data recording is performed by modulating the laser beam intensity by the operation of the recording system, and data reproduction is performed by extracting from the reflected light of the optical disk by the operation of the reproduction system. In addition, the apparatus is also provided with a servo system. The servo system performs the rotation control of the motor for rotating the disk and the position control of the optical system, thereby selecting the recording layer and the track and performing the following operation. A controller is also provided to manage all of these device operations.
【0059】[0059]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 (実施例1)図2(a)に本発明の実施例1に係る相変
化光ディスクの概略断面図を示す。以下、製造工程に沿
ってこのディスクの説明を行う。まず5×10-4(Pa)以下
まで排気した成膜装置内で0.575mm厚でPCを用いた第1
基板11上に、ZnS(80)-SiO2(20)ターゲットにRF電力1kW
を印加してZnS-SiO2を用いた平均膜厚90nmの干渉層とし
ての誘電体層12を成膜し、引き続きGe25Sb23Te52ターゲ
ットにRF電力50Wを印加してGe25Sb23Te52を用いた平均
膜厚10nmの第1記録層13、AlNターゲットにRF電力400W
を印加して(Ar+10%N2)ガス雰囲気中で成膜しAlNを用い
た平均膜厚40nmの高熱伝導誘電体層14を順次形成した。
一方、もう一つの0.6mm厚でPCを用いた第2基板22上
に、AlTiターゲットにDC電力1kWを印加してAlTi を用い
た平均膜厚100nmの反射層21 、TaNターゲットにRF電力5
00Wを印加して(Ar+10%N2)ガス雰囲気中で30nm成膜しTaN
を用いた平均膜厚30nmの高熱伝導誘電体層20を順次形成
し、引き続きGe2Sb2Te5ターゲットにRF電力50Wを印加し
て成膜してGe2Sb2Te5を用いた平均膜厚20nmの第2記録
層18を形成した。その後、ZnS(80)-SiO2(20)ターゲット
にRF電力1kWを印加してZnS-SiO2を用いた平均膜厚70nm
の誘電体層18、SiO2ターゲットにRF電力800Wを印加して
SiO2を用いた平均膜厚100nmの誘電体層17、 ZnS(80)-Si
O2(20)ターゲットにRF電力1kWを印加してSiO2を用いた
平均膜厚70nmの誘電体層16を順次形成した。誘電体16,1
7,18が多層干渉層となる。第1基板11の高熱伝導誘電体
層14上にUV硬化樹脂をスピナーで塗布した後、UV硬化樹
脂と第2基板22の多層干渉層16,17,18側を接着しUV硬化
樹脂の平均膜厚が約50(mとなるよう調整して硬化させ、
UV硬化樹脂を用いた分離層15として実施例1に係る相変
化光ディスクを完成させた。得られたディスクをディス
クAとする。 (比較例1)実施例とほぼ同様にして比較例1のディス
クを作製した。その概略断面図を図2(b)に示す。比
較例1が実施例1と異なっている点は、高熱伝導率誘電
体層14,20の代わりにZnS-SiO2を用いた通常の誘電体層3
4,38を用いている点、多層干渉層16,17,18の代わりにAu
層36を用いている点である。Embodiments of the present invention will be described below. (Embodiment 1) FIG. 2A is a schematic sectional view of a phase change optical disc according to Embodiment 1 of the present invention. Hereinafter, this disc will be described along the manufacturing process. First, using a PC with a thickness of 0.575 mm in a film forming apparatus evacuated to 5 × 10 -4 (Pa) or less.
RF power 1 kW to ZnS (80) -SiO 2 (20) target on substrate 11
Was applied to form a dielectric layer 12 as an interference layer having an average thickness of 90 nm using ZnS-SiO 2 , and subsequently applying a RF power of 50 W to a Ge 25 Sb 23 Te 52 target to apply Ge 25 Sb 23 Te. the first recording layer 13 having an average thickness of 10nm using 52, AlN target RF power 400W
Was applied in a (Ar + 10% N 2 ) gas atmosphere, and a high thermal conductive dielectric layer 14 having an average film thickness of 40 nm using AlN was sequentially formed.
On the other hand, a DC power of 1 kW was applied to an AlTi target on a second substrate 22 using a PC having a thickness of 0.6 mm and a reflective layer 21 having an average film thickness of 100 nm using AlTi.
Apply 30W in a (Ar + 10% N 2 ) gas atmosphere by applying 00W and form TaN
A high thermal conductive dielectric layer 20 having an average film thickness of 30 nm is sequentially formed by using GaN, and subsequently, RF power of 50 W is applied to a Ge 2 Sb 2 Te 5 target to form a film, and an average film using Ge 2 Sb 2 Te 5 is formed. A second recording layer 18 having a thickness of 20 nm was formed. Then, ZnS (80) -SiO 2 ( 20) Average thickness 70nm that by applying RF power 1kW using ZnS-SiO 2 in the target
Apply 800 W RF power to the dielectric layer 18 of the SiO 2 target
The dielectric layer 17 having an average thickness of 100nm using SiO 2, ZnS (80) -Si
An RF power of 1 kW was applied to an O 2 (20) target to sequentially form a dielectric layer 16 having an average film thickness of 70 nm using SiO 2 . Dielectric 16,1
7, 18 are multilayer interference layers. After a UV curable resin is applied on the high thermal conductive dielectric layer 14 of the first substrate 11 by a spinner, the UV curable resin and the side of the multilayer interference layers 16, 17, 18 of the second substrate 22 are bonded to each other to form an average film of the UV curable resin. Adjust the thickness to about 50 (m) and cure,
The phase change optical disk according to Example 1 was completed as the separation layer 15 using a UV curable resin. The obtained disk is referred to as disk A. Comparative Example 1 A disk of Comparative Example 1 was manufactured in substantially the same manner as in the example. FIG. 2 (b) shows a schematic sectional view thereof. Comparative Example 1 is different from Example 1 in that a normal dielectric layer 3 using ZnS-SiO2 instead of the high thermal conductivity dielectric layers 14 and 20 is used.
The point that 4,38 is used, instead of the multilayer interference layers 16,17,18, Au
The point is that the layer 36 is used.
【0060】具体的な層構成は次の通りとした。 第1
基板11側から順に ZnS-SiO290nmの誘電体層32/Ge25Sb23
Te5210nmの第1記録層33/ZnS-SiO240nmの誘電体層34 /U
V硬化樹脂50μmの分離層35/Au10nmのAu層36/Ge2Sb2Te52
0nmの第2記録層37/ZnS-SiO230nmの誘電体層38/AlTi100
nmの反射層39/第2基板22である。このディスクをディ
スクBとする。The specific layer structure was as follows. First
In order from the substrate 11, ZnS-SiO 2 90 nm dielectric layer 32 / Ge 25 Sb 23
Te 52 10 nm first recording layer 33 / ZnS-SiO 2 40 nm dielectric layer 34 / U
V cured resin 50 μm separation layer 35 / Au 10 nm Au layer 36 / Ge 2 Sb 2 Te 5 2
0 nm second recording layer 37 / ZnS-SiO 2 30 nm dielectric layer 38 / AlTi100
nm reflective layer 39 / second substrate 22. This disk is called disk B.
【0061】実施例1、比較例1で得られたディスクの
比較評価を行った。尚、本実施例以降の全ての実施例で
は、下記表1に示す評価条件でディスク特性を調べた。The discs obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were subjected to comparative evaluation. In all the examples after this example, the disk characteristics were examined under the evaluation conditions shown in Table 1 below.
【表1】 図3に、これらのディスクの第1記録層に対して連続し
た5トラックにランダムパターンをオーバーライトした
ときのジッタ特性を示す。図3はランダムジッタの消去
パワー依存性を示しており、横軸が消去パワー、縦軸が
ランダムジッタを表している。[Table 1] FIG. 3 shows jitter characteristics when a random pattern is overwritten on five consecutive tracks on the first recording layer of these discs. FIG. 3 shows the dependence of the random jitter on the erasing power, with the horizontal axis representing the erasing power and the vertical axis representing the random jitter.
【0062】図3に示すように、本発明によるディスク
Aは第1記録層において4.5〜6.5mWの範囲で8%前後の良好
なジッタ特性を示しているのに対して、ディスクBは10%
前後にとどまっている。ディスクBではトラック間の熱
伝導制御が適切でないため、主にクロスイレーズの影響
からジッタが増加していると考えられる。As shown in FIG. 3, the disk according to the present invention
A shows a good jitter characteristic of about 8% in the range of 4.5 to 6.5 mW in the first recording layer, while disk B shows 10%
Staying back and forth. In the disk B, since the heat conduction between the tracks is not properly controlled, it is considered that the jitter is increased mainly due to the influence of the cross erase.
【0063】次に両ディスクの第1記録層におけるオー
バーライト特性を図4に示す。図4では横軸がオーバー
ライト回数、縦軸がランダムジッタを表している。Next, FIG. 4 shows the overwrite characteristics of the first recording layer of both disks. In FIG. 4, the horizontal axis represents the number of overwrites, and the vertical axis represents random jitter.
【0064】図4に示すように、ディスクAは105回まで
ジッタがほとんど変化しないが、ディスクBは103回以上
でジッタの増加が観測される。[0064] As shown in FIG. 4, the disk A is hardly changed jitter up to 10 5 times, an increase in jitter is observed in the disk B is 10 3 times or more.
【0065】このように本実施例による相変化光ディス
クはクロスイレーズが少なく良好なオーバーライト特性
を示すことが明らかになった。 (実施例2)実施例1とほぼ同様の方法で厚さ0.58mmのP
C基板上に、SiO260nm,ZnS(80)-SiO 2(20)100nm,Ge2Sb2
Te58nm,TaCの順で積層した後、もう一方の厚さ0.6mmPC
基板上にAu30nm,GeN40,Ge20Sb24Te5625nm,TiO260n
m, SiO2100nm,ZnS(80)-SiO2(20)70nmの順で積層した
基板同士をUV硬化樹脂40(mを介して膜面で張り合わせ、
実施例2に係るディスクを作製した。As described above, the phase change optical disk according to this embodiment is
Has good cross-erase and good overwrite characteristics
It was clear that (Embodiment 2) A 0.58 mm thick P
On the C substrate, SiOTwo60nm, ZnS (80) -SiO Two(20) 100nm, GeTwoSbTwo
TeFiveAfter stacking in order of 8nm, TaC, the other thickness 0.6mmPC
Au30nm, GeN40, Ge on the substrate20Sbtwenty fourTe5625nm, TiOTwo60n
m, SiOTwo100nm, ZnS (80) -SiOTwo(20) Laminated in order of 70nm
The substrates are bonded together with a UV curable resin 40 (m
A disk according to Example 2 was manufactured.
【0066】第1記録層上のTaC膜の平均膜厚をパラメー
タとしてジッタ特性を調べた。図5はTaCの平均膜厚に対
する第1記録層の5トラックランダムジッタの変化を示し
ており、横軸がTaCの平均膜厚、縦軸がジッタを表して
いる。The jitter characteristics were examined using the average thickness of the TaC film on the first recording layer as a parameter. FIG. 5 shows a change in the 5-track random jitter of the first recording layer with respect to the average thickness of TaC, wherein the horizontal axis represents the average thickness of TaC and the vertical axis represents the jitter.
【0067】図5に示すように、TaCの平均膜厚が35〜4
5nmにかけて約8%のジッタが得られている。これ以外の
膜厚におけるジッタ増加は記録層面内での熱伝導制御が
適切でないために生じていると思われ、この膜厚がクロ
スイレーズを抑制する上で適当であることを示してい
る。As shown in FIG. 5, the average thickness of TaC is 35 to 4
About 8% jitter is obtained up to 5nm. The increase in jitter at other film thicknesses is considered to be caused by improper control of the heat conduction in the recording layer surface, indicating that this film thickness is appropriate for suppressing cross-erase.
【0068】このように本実施例による相変化光ディス
クはクロスイレーズの低減に有効であることがわかっ
た。 (実施例3)実施例1とほぼ同様の方法で厚さ0.57mmのP
C基板上に、Si3N4120nm,SiO230nm,ZnS(80)-SiO2(20)1
00nm,Ge21Sb24Te5510nm,AlN30nmの順で積層した後、
もう一方の厚さ0.6mmPC基板上にTiN50nm,ZrN,Ge2Sb2T
e518nm,TiO260nm, SiO2100nm,ZnS(80)-SiO2(20)70nm
の順で積層した基板同士をUV硬化樹脂60(mを介して膜面
で張り合わせ、実施例3に係るディスクを作製した。As described above, it was found that the phase change optical disk according to the present embodiment was effective in reducing the cross erase. (Embodiment 3) In the same manner as in Embodiment 1, a 0.57 mm thick P
On a C substrate, Si 3 N 4 120 nm, SiO 2 30 nm, ZnS (80) -SiO 2 (20) 1
After laminating in the order of 00 nm, Ge 21 Sb 24 Te 55 10 nm, AlN 30 nm,
TiN 50 nm, ZrN, Ge 2 Sb 2 T
e 5 18nm, TiO 2 60nm, SiO 2 100nm, ZnS (80) -SiO 2 (20) 70nm
Were laminated on the film surface with a UV-curable resin 60 (m) therebetween to produce a disk according to Example 3.
【0069】第2記録層上のZrN膜の膜厚をパラメータと
してジッタ特性を調べた。図6はZrNの平均膜厚に対する
第2記録層の5トラックランダムジッタの変化を示してお
り、横軸がZrNの平均膜厚、縦軸がジッタを表してい
る。The jitter characteristic was examined using the thickness of the ZrN film on the second recording layer as a parameter. FIG. 6 shows the change of the 5-track random jitter of the second recording layer with respect to the average thickness of ZrN, where the horizontal axis represents the average thickness of ZrN and the vertical axis represents the jitter.
【0070】図6に示すように、ZrNの平均膜厚が40〜5
0nmにかけて8%以下のジッタが得られている。これ以外
の膜厚におけるジッタ増加は記録層面内での熱伝導制御
が適切でないために生じていると思われ、この膜厚がク
ロスイレーズを抑制する上で適当であることを示してい
る。As shown in FIG. 6, the average thickness of ZrN is 40 to 5
A jitter of 8% or less is obtained toward 0 nm. The increase in jitter at other film thicknesses is considered to be caused by improper control of the heat conduction in the recording layer surface, indicating that this film thickness is appropriate for suppressing cross-erase.
【0071】このように本実施例による相変化光ディス
クはクロスイレーズの低減に有効であることがわかっ
た。As described above, it was found that the phase change optical disk according to the present embodiment was effective in reducing the cross erase.
【0072】[0072]
【発明の効果】以上詳細に述べたように本発明によれ
ば、多層干渉層と高熱伝導率層を併せて用いることで、
良好なオーバーライトジッタが得られる相変化記録媒体
を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention, by using a multilayer interference layer and a high thermal conductivity layer together,
It is possible to provide a phase change recording medium capable of obtaining good overwrite jitter.
【図1】 本発明の一実施の形態に係る相変化光ディス
クの概略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view of a phase-change optical disc according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施例1、比較例1に係る相変化光
ディスクの概略断面図。FIG. 2 is a schematic sectional view of a phase-change optical disc according to Example 1 of the present invention and Comparative Example 1.
【図3】 本発明の実施例1、比較例1に係る相変化光
ディスクのランダムジッタ特性を表す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing random jitter characteristics of the phase-change optical disks according to Example 1 of the present invention and Comparative Example 1.
【図4】 本発明の実施例1、比較例1に係る相変化光
ディスクのオーバーライト特性を表す特性図。FIG. 4 is a characteristic diagram showing overwrite characteristics of the phase-change optical disks according to Example 1 of the present invention and Comparative Example 1.
【図5】 本発明の実施例2に係る相変化光ディスクに
おけるランダムジッタ特性のTaC膜厚依存性を表す特性
図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing the dependency of the random jitter characteristic on the TaC film thickness in the phase-change optical disc according to the second embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の実施例3に係る相変化光ディスクに
おけるランダムジッタ特性のZrN膜厚依存性を表す特性
図。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a ZrN film thickness dependency of a random jitter characteristic in the phase change optical disc according to the third embodiment of the present invention.
1.第1基板 2.誘電体層 3.第1記録層 4.高熱伝導率誘電体層 5.分離層 6.多層干渉層 7.第2記録層 8.誘電体層 9.反射層 10.第2基板 11.第1PC基板 12.ZnS-SiO2誘電体層 13.Ge25Sb23Te52第1記録層 14.AlN高熱伝導率誘電体層 15.UV硬化樹脂分離層 16.ZnS-SiO2誘電体層 17.SiO2誘電体層 18.ZnS-SiO2誘電体層 19.Ge2Sb2Te5層第2記録層 20.TaN高熱伝導率誘電体層 21.AlTi反射層 22.第2基板 32.ZnS-SiO2誘電体層 33.Ge25Sb23Te52第1記録層 34.ZnS-SiO2誘電体層 35.UV硬化樹脂分離層 36.Au層 37.Ge2Sb2Te5第2記録層 38.ZnS-SiO2誘電体層 39.AlTi反射層1. First substrate 2. Dielectric layer 3. First recording layer 4. 4. High thermal conductivity dielectric layer Separation layer 6. Multilayer interference layer 7. Second recording layer 8. Dielectric layer 9. Reflective layer 10. Second substrate 11. First PC board 12. ZnS-SiO 2 dielectric layer 13. Ge 25 Sb 23 Te 52 First recording layer 14. AlN high thermal conductivity dielectric layer 15. UV curable resin separation layer 16. ZnS-SiO 2 dielectric layer 17. SiO 2 dielectric layer 18. ZnS-SiO 2 dielectric layer 19. Ge 2 Sb 2 Te 5- layer second recording layer 20. TaN high thermal conductivity dielectric layer 21. AlTi reflective layer 22. Second substrate 32. ZnS-SiO 2 dielectric layer 33. Ge 25 Sb 23 Te 52 First recording layer 34. ZnS-SiO 2 dielectric layer 35. UV curable resin separation layer 36. Au layer 37. Ge 2 Sb 2 Te 5 second recording layer 38. ZnS-SiO 2 dielectric layer 39. AlTi reflective layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/24 541 G11B 7/24 541B (72)発明者 市原 勝太郎 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 5D029 JB05 LB01 LB07 LB11 LC01 LC03 LC17 MA09 MA27 RA01 RA04 RA18 RA19 RA45 RA49──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat 参考 (Reference) G11B 7/24 541 G11B 7/24 541B (72) Inventor Katsutaro Ichihara No. 1 F-term in Toshiba R & D Center (Reference) 5D029 JB05 LB01 LB07 LB11 LC01 LC03 LC17 MA09 MA27 RA01 RA04 RA18 RA19 RA45 RA49
Claims (7)
晶質状態とを遷移する2層以上の記録層と、 この記録層の少なくとも1層の光入射側に形成された多
層干渉層と、 前記記録層のうち少なくとも1層の光入射側とは反対側
に形成された高熱伝導率誘電体層とを有することを特徴
とする相変化記録媒体。1. A substrate, at least two recording layers formed on the substrate and transitioning between a crystalline state and an amorphous state by light irradiation, and formed on at least one light incident side of the recording layer. A phase change recording medium, comprising: a multi-layered interference layer formed; and a high thermal conductivity dielectric layer formed on a side of at least one of the recording layers opposite to a light incident side.
晶質状態とを遷移する第1記録層と、 この第1記録層上に形成された高熱伝導率誘電体層と、 この高熱伝導率誘電体層上に形成された分離層と、 この分離層上に形成された多層干渉層と、 この多層干渉層上に形成されかつ光照射によって結晶状
態と非晶質状態とを遷移する第2記録層と、 を有することを特徴とする相変化記録媒体。2. A substrate, a first recording layer formed on the substrate and transitioning between a crystalline state and an amorphous state by light irradiation, and a high thermal conductivity dielectric formed on the first recording layer A layer, a separation layer formed on the high thermal conductivity dielectric layer, a multilayer interference layer formed on the separation layer, and a crystalline state and amorphous state formed on the multilayer interference layer by light irradiation. And a second recording layer that transitions between states.
構成されていることを特徴とする請求項1、2記載の相
変化記録媒体。3. The phase change recording medium according to claim 1, wherein said multilayer interference layer is composed of two or more dielectric layers.
対して0.5以下であることを特徴とする請求項3の相変
化記録媒体。4. The phase change recording medium according to claim 3, wherein the extinction coefficient k of the dielectric layer is 0.5 or less with respect to the wavelength of the light source.
下であることを特徴とする請求項1〜5記載の相変化記
録媒体。5. The phase change recording medium according to claim 1, wherein a total average thickness of said multilayer interference layer is 300 nm or less.
記多層干渉層の熱伝導率に対して10倍以上であることを
特徴とする請求項1、2記載の相変化記録媒体。6. The phase change recording medium according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the high thermal conductivity dielectric layer is at least 10 times the thermal conductivity of the multilayer interference layer.
〜500nmの範囲であることを特徴とする請求項1、2、
6記載の相変化記録媒体。7. The high thermal conductivity dielectric layer having an average thickness of 10
Claims 1 and 2, characterized in the range of ~ 500 nm.
7. The phase change recording medium according to item 6.
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