JP2004017342A - Optical information recording medium - Google Patents

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JP2004017342A
JP2004017342A JP2002172439A JP2002172439A JP2004017342A JP 2004017342 A JP2004017342 A JP 2004017342A JP 2002172439 A JP2002172439 A JP 2002172439A JP 2002172439 A JP2002172439 A JP 2002172439A JP 2004017342 A JP2004017342 A JP 2004017342A
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JP2002172439A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Akutsu
圷 収
Masaru Hatakeyama
畠山 大
Katsunori Oshima
大嶋 克則
Kenji Oishi
大石 健司
Satoshi Yamashita
山下 智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a GeSbTe optical information recording medium which can endure against a high output regenerated light. <P>SOLUTION: The optical information recording medium 10 is constituted of at least a reflective layer 2, a first protective layer 3, phase change type optical recording layer 4 and a second protective layer 5 sequentially laminated in this order on a substrate 1 so that the phase change type optical recording layer 4 is phase changed by irradiating the second protective layer 5 side with a light to thereby record and erase information. The phase change type optical recording layer is formed of VwGexSbyTez, wherein 0.5≤w≤23, 4≤x≤14.5, 2.1≤y/z≤4, w+x+y+x=100 (atomic ratio) are satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の照射により記録層を構成する原子の配列が変化して情報の記録および消去が行なわれる光情報記録媒体(光ディスク)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レーザビームの照射による情報の記録、再生及び消去可能な光メモリー媒体の一つとして、結晶−非晶質間、あるいは結晶1−結晶2の2つの結晶相間の転移を利用する、いわゆる相変化型光記録媒体がよく知られている。
【0003】
相変化記録方式に用いられる記録層材料としては、カルコゲン系合金薄膜を用いることが多い。その中で、GeSbTe系、AgInSbTe系合金薄膜は、書き換え可能な光ディスクとして実用化されている。
【0004】
記録原理は次の通りである。成膜直後の記録層は、非晶質状態で反射率は低い。まず、初めにレーザ光を照射して記録層を加熱し、ディスク全面を反射率の高い結晶状態にする。すなわち初期化を行う。通常この初期化は、数10〜100μm程度に絞ったレーザビームを回転する媒体に照射することにより行う。
【0005】
初期化した光ディスクにレーザ光を局所的に照射して、記録層を溶融、急冷し、アモルファス状態に相変化させる。相変化に伴い記録層の光学的性質(反射率、透過率、複素屈折率等)が変化して、情報が記録される。
【0006】
再生は、記録時より弱いレーザ光を照射して、結晶とアモルファスとの反射率差、または位相差を検出して行う。書き換えは、結晶化を引き起こす低エネルギーの消去パワーの上に重畳した記録ピークパワーを記録層に投入することにより、消去過程を経ることなくすでに記録された記録マーク上にオーバーライトする。
【0007】
前記したGeSbTe系で、実用化されている材料以外の系統では、SbとTeの共晶組成でも結晶−非結晶状態が転移することがわかっている。
【0008】
ところで、Sb70、Te30に第3元素、特にGeを加えた組成範囲を含む公知資料としては、特開平1−115685号公報、特開平1−251342号公報、特開平1−303643号公報等を挙げることができる。
【0009】
しかしながら、かかる公知の公開公報の内容によれば、本発明と一部その組成範囲として重なる部分はあるとしても、後述する如く、その具体的構成が異なるものであるから、かかる公知の公開公報の技術内容では、本発明が意図する十分な記録再生特性、コントラスト、かつ、再生光耐久性の高い、この種の光情報記録媒体を得ることは出来ないものである。
【0010】
一方、相変化材料を使った光ディスクの記録方法は、これまでDVD−ROMで使われている波長650nm付近の赤色レーザ光、またはそれよりも波長の長いレーザ光を用いて行なわれてきた。しかし、近年、波長400nm付近で発光する半導体レーザが市場に登場してきた。さらに対物レンズは、その開口数(NA)がより高くなりビームをより絞ることが出来るようになってきた。
【0011】
これは、より短い波長のレーザと、高いNAの対物レンズとを組み合せて使うことが出来れば、ビームスポット径が小さくなり、それだけ光ディスクの記録密度を上げることが出来るからである。そこで、青色レーザを用いた光ディスクシステムの検討が、各社で進められている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、青色レーザのシステムを使って従来の赤色レーザのシステムに比べて大きく性能が上回り、高密度記録を実現する光ディスクの研究・開発を行っている。このような光ディスクでは、波長の短い青色レーザに対応し、かつ、短いパルス幅でも十分に記録が可能であり、しかも、書き換えが出来ることが要求される。
【0013】
従来の材料のうち、共晶組成近傍のGeSbTe系の材料は、青色レーザのシステムである程度記録再生することが可能であることを、実験で確認している。また、記録再生特性を向上させるために、GeSbTe系材料の構成元素のうち、SbとTe量のバランスを調整することで結晶化速度を制御し、記録時の対応線速度を変えることが出来ることを実験で確認している。
【0014】
また、Geの量は記録材料の安定性に大きく影響し、適度な範囲の量であればビーム径が小さくエネルギー密度の高い青色レーザに対する再生耐久性を向上することが出来る。
【0015】
しかしながら、より高密度記録を行うためには、更なる記録再生特性の向上、すなわち、再生パワーのアップと、ジッタの減少化が必要であるが、記録材料としてGeSbTe系材料を使った光ディスクでは、その点に関し、特性上に限界がある。
【0016】
そこで本発明者等は、鋭意研究開発を進めた結果、相変化型光記録層としてのGeSbTe系の材料において、SbとTeのバランスを所定範囲に設定し、かつ、Geの量を特定し、更にこれらGeSbTe系の材料に、新規にバナジウム(V)を適当量添加することで、GeSbTeのみの記録材料に比べて、青色レーザを使ったシステムでの優れた記録再生特性を示す、再生光に対し強い耐久性を示す光ディスクを得ることができたものであり、かかる光ディスクを提供することを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、基板1上に、少なくとも反射層2、第一保護層3、相変化型光記録層4、第二保護層5をこの順に積層してなり、前記第二保護層5側からの光の照射により前記相変化型光記録層4を相変化させることにより情報の記録および消去を行う光情報記録媒体10であって、
前記相変化型光記録層はVwGexSbyTezより構成され、
0.5≦w≦2
3.4≦x≦14.5
2.1≦y/z≦4
w +x+y+z=100(原子比)
であることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施例は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0019】
まず、本実施例になる光ディスクをより良く理解していただくために、その背景につき説明する。前記した公知の公開公報等でも理解できるように、初期化を行うには、かなり高出力のレーザが必要となるものである。そして、高出力のレーザにおいては、ビーム径が絞られているので少ないレーザパワーでもビーム光の密度は上がるものではあるが、数ミクロンのビーム径を走査しての初期化は、非常に時間を要していたものである。
【0020】
そこで、より低パワーで初期化が可能な共晶系ではないGeTeとGeSbを組み合せて作るGeSbTe系の材料が開発され、現在のDVD−RAM系の商品が誕生したものである。そして、この材料に少し遅れてAgInSbTe系の材料が開発され、CD−RWやDVD−RWの誕生となったものである。
【0021】
このAgInSbTe系材料は、RAMで使われるGeSbTeに比べてより強いレーザパワーが必要となる。そして、このあたりから、レーザの短波長化や高出力化が進み、初期化装置として高出力のレーザを搭載したものが登場してくるものである。
【0022】
このような、高出力のレーザを搭載した初期化装置の出現によって、従来初期化が困難であった共晶系のGeSbTeの材料開発が進み、現在に至っているものである。
【0023】
以下、本発明になる光ディスクの好適な一実施例について、図1を参照して説明する。なお本発明は、前記した如く以下に述べるような実施例の構造、使用物質に限定されるものではない。
【0024】
図1は、本実施例に係る光ディスクの基本構成の一実施例を示す断面図、図2は、記録時のストラテジのパターンを示す図、図3は、本実施例に係る光ディスクの基本構成における他の実施例を示す断面図、図4〜図10は、記録層へVを添加した記録層組成に対する再生光耐久性を示す図及び初期ジッタを示す図、図11は、V添加記録層組成において、各サンプルにおけるGeの量を示す説明図、図12は、同、Sb/Teの比を示す説明図、図13は、本実施例になる記録条件である記録パワーとストラテジを示す説明図、図14は、再生パワーを変化させた場合に於けるスチル開始直後と5分経過後の比較説明図である。
【0025】
図1に示す如く、本実施例になる光ディスク10は、基板1上に反射層2を、この反射層2上に第一保護層3を、この第一保護層3上に記録層4を、この記録層4上に第二保護層5を、この第二保護層5上に接着層6を介してカバーシート7を設けて構成したものである。本実施例になる光ディスク10は、基板1上に記録層3を有し、前記基板1とは異なる側からの光の照射によりこの記録層3を構成する原子の配列が変化して、情報の記録および消去が行われる光ディスクがその前提である。
【0026】
ここで、レーザビーム(光)は、カバーシート7側から入射するが、カバーシート7を設けず基板1側からレーザビームを入射しても良い。また、反射率が十分得られる場合には、前記した反射層2を設けない構成としてもよい。
【0027】
図3は、基板1側からレーザビームを入射する他の実施例の断面図であり、この他の実施例になる光ディスク20は、基板1上に第二保護層5を、この第二保護層5上に記録層4を、この記録層4上に第一保護層3を、この第一保護層3上に反射層2を、この反射層2上に保護コート8を設けて構成したものである。
【0028】
本実施例等における光ディスク10、20に用いる基板1としては、ガラス、プラスチック、ガラス上に光硬化性樹脂を設けたもの等のいずれであってもよいが、コストを含む生産性の面ではプラスチックが好ましく、中でもポリカーボネート樹脂が好ましい。
【0029】
記録層4の厚さとしては、特に限定するものではないが、3nm〜100nmである。特に記録、消去感度が高く、多数回の記録消去が可能であることから3nm以上30nm以下とすることが好ましい。
【0030】
誘電体層となる前記した第一、第二保護層3、5は、このように構成配置することによって、記録時に前記した基板1、記録層4などがレーザビームの照射熱によって変形し、記録特性が劣化することを防止するなど、基板1、記録層4を熱から保護する効果、光学的な干渉効果により、再生時の信号コントラストを改善する効果がある。
【0031】
さらに、記録層4の結晶化を促進して、消去率を向上させる効果もある。この第一、第二保護層3、5としては、ZnS−SiO、Si、Alなどの無機薄膜がある。
【0032】
特に、Si、Ge、Al、Ti、Zr、Taなどの金属、あるいは半導体の酸化物の薄膜、Si、Ge、Alなどの金属、あるいは半導体の窒化物の薄膜、Ti、Zr、Hf、Siなどの金属、あるいは半導体の炭化物の薄膜、ZnS、In、TaS、GeS等の金属、あるいは半導体の硫化物の薄膜、及びこれら化合物の2種類以上の混合物の膜が、耐熱性が高く、化学的に安定なことから好ましい。
【0033】
さらに、記録層4への保護層を構成する第一、第二保護層3、5としては、原子の拡散がないものが好ましい。これらの酸化物、硫化物、窒化物、炭化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。
【0034】
また、これらにMgFなどのフッ化物を混合してなる第一、第二保護層3、5も、膜(層)の残留応力が小さいことから好ましい。特にZnSとSiOの混合膜は、記録、消去の繰り返しによっても、記録感度、C/N、消去率などの劣化が起きにくいことから好ましい。第一、第二保護層3、5の厚さは、およそ5nm〜200nmである。
【0035】
また、第一保護層3の厚さは、C/N、消去率などの記録特性、安定に多数回の書換えが可能なことから5nm〜30nmが好ましい。第二保護層5は、記録層4や接着層6から剥離し難く、クラックなどの欠陥が生じ難いことから、30nm〜200nmが好ましい。第一、第二保護層3、5は、同一ではなく異なる化合物から構成されてもよい。
【0036】
反射層2の材質としては、光反射性を有するAl、Au、Agなどの金属、及びこれらを主成分とし、Ti、Cr、Pd、Cuなどの添加元素を含む合金、及びAl、Au、Agなどの金属にAl、Siなどの金属窒化物、金属酸化物、金属カルコゲン化物などの金属化合物を混合したものなどが挙げられる。Al、Au、Agなどの金属、及びこれらを主成分とする合金は、光反射性が高く、かつ熱伝導率を高くできることから好ましい。前記した反射層5の厚さとしては、おおむね5nm以上300nm以下である。
【0037】
本実施例の光ディスク10、20の記録に用いる光源としては、レーザ光(レーザビーム)を用いることが好ましく、主に近赤外域の波長830nmから紫外域の300nmの範囲にあるレーザ光である。1次光を2次高調波発生素子(SHG素子)を用いて短波長化した光源を利用することもできる。
【0038】
以下に本発明になる光ディスク10の一実施例を説明するが、その前に図2を参照して記録時のストラテジについて説明する。本発明になる光ディスク10への記録は、結晶状態の記録層4にレーザ光パルスなどを照射して加熱してから急冷した後に、アモルファスの記録マークを形成して行う。
【0039】
実用的には、結晶化を引き起こす低エネルギーの消去パワー(P2)の上に重畳した記録ピークパワー(P1)を記録層4に投入することにより、消去過程を経ることなくすでに記録された記録マーク上にオーバーライトする。このときの記録レーザパルスは、記録マーク長より短い複数のパルスに分割される。
【0040】
以下に具体的な実施例を示すが、前記した如く、本発明はこの実施例に限定されるものではない。本実施例では、波長405nmのレーザダイオード、開口数NA=0.85の光学レンズ(対物レンズ)を搭載したシバソク社製光ディスクドライブテスタ(LM330A)を用いて記録(1ビーム・オーバーライト)を行った。初期化装置は、シバソク社製イニシャライザ(LK201A)を使用した。
【0041】
以下に、実施例を説明するものであるが、前記した如く、共晶組成近傍のGeSbTe系の材料は、青色レーザを使用してのシステムで、ある程度記録再生することが可能であることが実験で確認されている。また、記録再生特性を向上させるために、GeSbTe系材料の構成元素のうち、SbとTe量のバランスを調整することで結晶化速度を制御し、記録時の対応線速度を変えることが出来ることも実験で確認されている。
【0042】
また、Geの量は記録材料の安定性に大きく影響し、適度な範囲の量であればビーム径が小さくエネルギー密度の高い青色レーザに対する再生耐久性を向上することが出来ることも、これ又実験で確認されているものである。
【0043】
そこで、後述する図15の比較例の説明において、前記したGeSbTeについて18個のサンプルの実験を行った結果、GeSbTeの組成量(原子比)と、Sb/Te比が所定の範囲にある場合には、次世代青色レーザに対応し、かつ、短いパルス幅でも充分に記録が可能であり、しかも書き換えが出来る範囲と思われる、再生劣化が0.2dB以下で、かつ、初期ジッタも9%以下の範囲を満足するサンプル12個を抽出した。
【0044】
しかしながら、これら12個のサンプルは、前記した如く次世代青色レーザに対応し、かつ、短いパルス幅でも充分に記録が可能であり、しかも書き換えが出来る範囲のものであるとしても、次世代青色レーザを使ってより高密度の記録を行うためには、前記した如く再生パワーのアップと、ジッタの低減化の点で満足できるものではなかった。すなわち、従来構成になる相変化型光記録層としてGeSbTe系の材料を用いた光ディスクは、耐久再生パワー出力としては、せいぜい0.36mW程度であるため、コントラストが取れず、従って、C/Nが悪くなり、ジッタの低減化にはつながらず、更なる記録再生特性の向上が必要なものであった。
【0045】
本発明は、かかる点を解決するために、前記した如く相変化型光記録層としてGeSbTe系の材料を元に新規にバナジウム(V)を適当量添加することで、GeSbTeのみの記録材料に比べて、青色レーザを使ったシステムでの優れた記録再生特性を示すと共に、再生光に対し強い耐久性を示す光ディスクを得ることができたものであり、以下その点につき具体的に説明する。
【0046】
なお、以下の本実施例の説明においては、前記した次世代青色レーザに対応し、かつ、短いパルス幅でも充分に記録が可能であり、しかも書き換えが出来る範囲に入っていた12個のサンプルをベースとし、この12個のうち更に7個を選択し、この選択した7個のサンプルにVを添加することによって、従来構成では到底奏し得ず、本実施例構成によって初めて特有の効果を奏し得た点につき説明する。
【0047】
まず、sampleNo.2につき図4を参照して説明する。なお、図4において、2は後述する図15のsampleNo.2を示し、2−v1〜2−v6は、このsampleNo.2に対し、Vの量を変えていった時の耐久再生パワーと、平均初期ジッタの状態を示すものである。
【0048】
(実施例1)
直径120mmのポリカーボネート基板1にまず、反射層2としてAg合金、第一保護層3としてZnS−SiO、さらに記録層4としてVGeSbTe、第二保護層5としてZnS−SiOを順にスパッタリング法により形成した。その後、UV硬化樹脂を接着層6として用い、その上にカバーシート7を貼りあわせた。この時の各層の膜厚は、反射層2を50nm、第一保護層3を10nm、記録層4を18nm、第二保護層5を50nmとした。
【0049】
また、記録層4の組成は、原子比でV0.5%、Ge3.4%、Sb72.7%、Te23.4%とした。貼り合わせ後、接着層6を十分硬化させるためにUV照射を行った。その後、レーザービームスポット径120μmのイニシャライザで初期化条件を線速度4m/s、送りピッチ40μmに固定し、レーザ出力570mWで初期化を行った。
【0050】
ここで初期化のレーザ出力は、GeSbTeを使った後述する比較例と同じとなったが、VGeSbTeに最適化した結果である。その後、1−7変調された情報信号を5.28m/sで、図2に示す如く、ストラテジで1T=15.1nsecとし、後述する図13の記録条件一覧のsampleNo.2に示す如く、P1=5.2mW、P2=2.7mW、P3=0.1mW、P4=0.1mW、ストラテジ(T)をT1=0.4T、T2=0.4T、T3=0.6T、T4=0.6Tでグルーブに記録し、再生信号の振幅の中心でスライスしてクロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。
【0051】
なお、図13のsampleNo.2〜sampleNo.17は、本実施例等を含む各実施例のsampleNo.2〜sampleNo.17と対応しているものである。
【0052】
ジッタは、タイムインターバルアナライザ(型式TA520:横河電機(株)製)により測定した。初回記録後の初期ジッタは、記録マークの始端で7.2%、記録マークの後端では7.0%であり、良好な記録が出来た(図4において、2−v1参照)。なお、初期ジッタ値とは、光ディスクそのもののジッタであって、次世代青色レーザ規格では、装置(ハード)側を含めてのジッタ値は、10%以下とされている。従って、少なくとも光ディスク単体での初期ジッタ値は、略7%程度に抑えられていることが好ましい。
【0053】
また、同一ディスクに前記したストラテジで2T長の単一信号を記録した。記録したトラックをスチル再生し、C/Nを測定した。この時、再生パワーを0.30mWから0.40mWまで0.01mW刻みで変えて、スチル再生開始直後と5分経過後のC/Nを測定した。ここで、スチル再生開始直後と5分経過後のC/N差が0.2dB以下の範囲内に収まる再生パワーの最大値を耐久再生パワーとした。C/Nは、スペクトラムアナライザをはじめとする測定誤差が0.2dB程度ある。
【0054】
再生光による劣化がある場合、C/Nの変化は、スチル再生1分程度で変化が殆ど確認できる。5分経過後には、C/N劣化量は0.2dBを確実に上回り、劣化したことを十分確認できる。そこで、再生光による劣化の判定基準をC/N差0.2dBとした。
【0055】
前記測定によると、この実施例1の光ディスクの開始直後のC/Nは、50.3dB、5分経過した後のC/Nは、50.3dBであった。C/Nの測定は、スペクトラムアナライザを用い、16個のデータを取り込みその平均値とした。
【0056】
このように、この実施例1の光ディスクにおいては、スチル再生開始直後のC/Nと5分経過後のC/Nは何等変化がなく、すなわち、再生劣化がなく安定した性能を有する光ディスクであることが分かる。
【0057】
ここで、再生光について説明する。記録するマークのうち、ジッタが最も悪いのは、記録するのが難しい最短マークである2Tマークである。これは、記録するときのレーザ照射時間、つまりマーク形成時間が最も短いため、マーク形成に手間取るからである。つまり、2Tマークのジッタを、例えば9%以下に抑えることが出来れば、全マークは確実に9%以下に抑えることができ、従って、総合したジッタを大きく低減する事が出来るからである。この2T単独のジッタが9%になるために必要なC/Nは、51.0dBであることが実験で分かっている。
【0058】
ここで、Vが含有されていないGeSbTeを相変化記録層とした場合には、劣化しないであろう0.3mWのパワーで再生すると、50.0dBのC/Nとなる。ここで、再生光を耐久パワー最大の0.36mWまで引き上げても、せいぜい50.0dBにとどまり、51.0dBには達しないことが実験的に確認されている。
【0059】
一方、Vが含有されているGeSbTeを相変化記録層とした本実施例の場合は、耐久再生パワーは0.38mW〜0.40mWである。これは、後述する如く、Vは高融点元素であり、熱的に非常に安定であること、相変化記録層を構成するGe、Sb、Teとは反応せず、また、隣接する保護層を形成する材料とも反応しない安定した物質であること、適量の添加により、記録膜中でこのVがアンカーとして働き、記録マーク形成時にマークエッジがより鋭くなることでジッタが低減すること、さらに、前記した如く高融点材料ということで熱的耐久性がよいため、再生光に対しより強いパワーまで耐えることができるからと思われる。
【0060】
そして、劣化しないであろう0.30mWのパワーで再生した場合、C/Nは最大で50.5dBであるが、0.38mWまで再生パワーを上げることでC/Nは51.0dBに到達することが出来たものである。すなわち、記録するのが難しい最短マークである2Tマークの形成時でも、この2T単独のジッタが9%に抑えることが出来るものである。
【0061】
ちなみに、再生パワーを0.38mWまで上げた場合のスチル再生開始直後のC/Nは51.2dB、5分経過後のC/Nは同じく51.2dBであった。すなわち、前記した2T単独のジッタが9%になるために必要なC/N条件を、充分に満足しているものであった。(図14参照)
【0062】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.0とした場合を2−v2として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、0.38、平均初期ジッタとして6.95と前記2−v1を上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0063】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.5とした場合を2−v3として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして6.93と前記2−v2を更に上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0064】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.0とした場合を2−v4として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして6.97と充分な実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0065】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.5とした場合を2−v5として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして8.00とsampleNo.2より悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0066】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を3.0とした場合を2−v6として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして9.12と前記2−v5より更に悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0067】
ここで、測定誤差として、0.2dB程度の誤差は生じるので、再生開始直後のC/N変化は、0.2dB以下であれば良好であると見なした。すなわち、スチル再生開始直後のC/Nと5分経過後のC/Nは実質的に変化がないということである。ここで、5分経過した後のC/N劣化が0.2dB以下で耐えられる再生パワーの強度を調べたところ、0.38mWまで耐久可能であった。このことより、実施例1になる光ディスク10は、再生光に対して、強い耐久性を示しており、次世代の規格を満足している光ディスクであることが理解できる。
【0068】
また、この2−v1〜2−v6より、Vの量は、0.5〜2.0の範囲のものが初期ジッタとして良好なものであるということが理解できる。
【0069】
次に、sampleNo.4につき図5を参照して説明する。なお、図5において、4は後述する図15のsampleNo.4を示し、4−v1〜4−v6は、このsampleNo.4に対し、Vの量を変えていった時の耐久再生パワーと、平均初期ジッタの状態を示すものである。
【0070】
(実施例2)
直径120mmのポリカーボネート基板1に、前記した実施例1と同様の方法で反射層2、第一保護層3、記録層4、第二保護層5を順次スパッタリング法により形成した。その後、UV硬化樹脂を接着層6として用い、その上にカバーシート7を貼りあわせた。この時の各層の膜厚は、反射層2を50nm、第一保護層3を10nm、記録層4を18nm、第二保護層5を50nmとした。
【0071】
また、記録層4の組成は、原子比でV0.5%、Ge4.3%、Sb64.5%、Te30.7%とした。貼り合わせ後、接着層6を十分硬化させるためにUV照射を行った。その後、レーザービームスポット径120μmのイニシャライザで初期化条件を線速度4m/s、送りピッチ40μmを固定し、レーザ出力570mWで初期化を行った。
【0072】
ここで初期化のレーザ出力は、GeSbTeを使った後述する比較例と同じとなったが、VGeSbTeに最適化した結果である。その後、1−7変調された情報信号を5.28m/sで、図2に示す如く、ストラテジで1T=15.1nsecとし、後述する図13の記録条件一覧のsampleNo.4に示す如く、P1=5.2mW、P2=2.4mW、P3=0.1mW、P4=0.1mW、ストラテジTを、T1=0.4T、T2=0.4T、T3=0.6T、T4=0.6Tでグルーブに記録し、再生信号の振幅の中心でスライスしてクロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。
【0073】
ジッタは、タイムインターバルアナライザ(型式TA520:横河電機(株)製)により測定した。初回記録後のジッタは、記録マークの始端で7.34%、記録マークの後端では7.30%であり、良好な記録が出来た。(図5において、4−v1参照)
【0074】
また、同一ディスクに前記したストラテジで2T長の単一信号を記録した。記録したトラックをスチル再生し、C/Nを測定した。この時、再生パワーを0.30mWから0.40mWまで変えて、スチル再生開始直後と5分経過後のC/Nを測定した。開始直後のC/Nは、50.1dB、5分経過した後のC/Nは、50.0dBであった。C/Nの測定は、スペクトラアナライザを用い、16個のデータを取り込みその平均値とした。
【0075】
さらに、再生パワーを0.38mWまで上げた場合のスチル再生開始直後のC/Nは51.1dB、5分経過後のC/Nは同じく51.1dBであった。すなわち、前記した2T単独のジッタが9%になるために必要なC/N条件を、充分に満足しているものであった。(図14参照)
【0076】
このように、この実施例2の光ディスクにおいては、スチル再生開始直後のC/Nと5分経過後のC/Nは殆ど変化がなく、すなわち、再生劣化がなく安定した性能を有する光ディスクであることが分かる。
【0077】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.0とした場合を4−v2として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、0.38、平均初期ジッタとして7.10と前記4−v1を上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0078】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.5とした場合を4−v3として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして7.05と前記4−v2を更に上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0079】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.0とした場合を4−v4として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして7.13と充分な実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0080】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.5とした場合を4−v5として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして8.65とsampleNo.4より悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0081】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を3.0とした場合を4−v6として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして9.82と前記4−v5より更に悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0082】
ここで、測定誤差として、0.2dB程度の誤差は生じるので、再生開始直後のC/N変化は、0.2dB以下であれば良好であると見なした。ここで、5分経過した後のC/N劣化が0.2dB以下で耐えられる再生パワーの強度を調べたところ、0.38mWまで耐久可能であった。このことより、実施例2になる光ディスク10は、再生光に対して強い耐久性を示しており、次世代の規格を満足している光ディスクであることが理解できる。
【0083】
また、この、4−v1〜4−v6より、Vの量は、0.5〜2.0の範囲のものが初期ジッタとして良好なものであるということが理解できる。
【0084】
次に、sampleNo.7につき図6を参照して説明する。なお、図6において、7は後述する図15のsampleNo7を示し、7−v1〜7−v6は、このsampleNo7に対し、Vの量を変えていった時の耐久再生パワーと、平均初期ジッタの状態を示すものである。
【0085】
(実施例3)
直径120mmのポリカーボネート基板1に、前記した実施例1と同様の方法で反射層2、第一保護層3、記録層4、第二保護層5を順次スパッタリング法により形成した。その後、UV硬化樹脂を接着層6として用い、その上にカバーシート7を貼りあわせた。この時の各層の膜厚は、反射層2を50nm、第一保護層3を10nm、記録層4を18nm、第二保護層5を50nmとした。
【0086】
また、記録層4の組成は、原子比でV0.5%、Ge4.6%、Sb75.9%、Te19.0%とした。貼り合わせ後、接着層6を十分硬化させるためにUV照射を行った。その後、レーザービームスポット径120μmのイニシャライザで初期化条件を線速度4m/s、送りピッチ40μmを固定し、レーザ出力570mWで初期化を行った。
【0087】
ここで初期化のレーザ出力は、GeSbTeを使った後述する比較例と同じとなったが、VGeSbTeに最適化した結果である。その後、1−7変調された情報信号を5.28m/sで、図2に示す如く、ストラテジで1T=15.1nsecとし、後述する図13の記録条件一覧のsampleNo7に示す如く、P1=5.2mW、P2=3.1mW、P3=0.1mW、P4=0.1mW、ストラテジTを、T1=0.5T、T2=0.5T、T3=0.8T、T4=0.8Tでグルーブに記録し、再生信号の振幅の中心でスライスしてクロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。
【0088】
ジッタは、タイムインターバルアナライザ(型式TA520:横河電機(株)製)により測定した。初回記録後のジッタは、記録マークの始端で7.30%、記録マークの後端では7.10%であり、良好な記録が出来た。(図6において、7−v1参照)
【0089】
また、同一ディスクに前記したストラテジで2T長の単一信号を記録した。記録したトラックをスチル再生し、C/Nを測定した。この時、再生パワーを0.30mWから0.40mWまで変えて、スチル再生開始直後と5分経過後のC/Nを測定した。開始直後のC/Nは、50.2dB、5分経過した後のC/Nは、50.2dBであった。C/Nの測定は、スペクトラアナライザを用い、16個のデータを取り込みその平均値とした。
【0090】
さらに、再生パワーを0.38mWまで上げた場合のスチル再生開始直後のC/Nは51.2dB、5分経過後のC/Nは同じく51.1dBであった。すなわち、前記した2T単独のジッタが9%になるために必要なC/N条件を、充分に満足しているものであった。(図14参照)
【0091】
このように、この実施例3の光ディスクにおいては、スチル再生開始直後のC/Nと5分経過後のC/Nは殆ど変化がなく、すなわち、再生劣化がなく安定した性能を有する光ディスクであることが分かる。
【0092】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.0とした場合を7−v2として実験を行ったが耐久再生パワーとして、0.38、平均初期ジッタとして7.15と前記7−v1を上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0093】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.5とした場合を7−v3として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして7.07と前記7−v2を更に上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0094】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.0とした場合を7−v4として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして7.18と充分な実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0095】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.5とした場合を7−v5として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして8.25とsampleNo.7とほぼ同等の結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0096】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を3.0とした場合を7−v6として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.38、平均初期ジッタとして9.34と前記7−v6より更に悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0097】
ここで、測定誤差として、0.2dB程度の誤差は生じるので、再生開始直後のC/N変化は、0.2dB以下であれば良好であると見なした。ここで、5分経過した後のC/N劣化が0.2dB以下で耐えられる再生パワーの強度を調べたところ、0.38mWまで耐久可能であった。このことより、実施例3になる光ディスク10は、再生光に対して、強い耐久性を示しており、次世代の規格を満足している光ディスクであることが理解できる。
【0098】
また、この7−v1〜7−v6より、Vの量は、0.5〜2.0の範囲のものが初期ジッタとして良好なものであるということが理解できる。
【0099】
次に、sampleNo.9につき図7を参照して説明する。なお、図7において、9は後述する図15のsampleNo9を示し、9−v1〜9−v6は、このsampleNo9に対し、Vの量を変えていった時の耐久再生パワーと、平均初期ジッタの状態を示すものである。
【0100】
(実施例4)
直径120mmのポリカーボネート基板1に、前記した実施例1と同様の方法で反射層2、第一保護層3、記録層4、第二保護層5を順次スパッタリング法により形成した。その後、UV硬化樹脂を接着層6として用い、その上にカバーシート7を貼りあわせた。この時の各層の膜厚は、反射層2を50nm、第一保護層3を10nm、記録層4を18nm、第二保護層5を50nmとした。
【0101】
また、記録層4の組成は、原子比でV0.5%、Ge6.2%、Sb68.7%、Te24.6%とした。貼り合わせ後、接着層6を十分硬化させるためにUV照射を行った。その後、レーザービームスポット径120μmのイニシャライザで初期化条件を線速度4m/s、送りピッチ40μmを固定し、レーザ出力570mWで初期化を行った。
【0102】
ここで初期化のレーザ出力は、GeSbTeを使った後述する比較例と同じとなったが、VGeSbTeに最適化した結果である。その後、1−7変調された情報信号を5.28m/sで、図2に示す如く、ストラテジで1T=15.1nsecとし、後述する図13の記録条件一覧のsampleNo9に示す如く、P1=5.2mW、P2=2.7mW、P3=0.1mW、P4=0.1mW、ストラテジTを、T1=0.4T、T2=0.4T、T3=0.6T、T4=0.6Tでグルーブに記録し、再生信号の振幅の中心でスライスしてクロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。
【0103】
ジッタは、タイムインターバルアナライザ(型式TA520:横河電機(株)製)により測定した。初回記録後のジッタは、記録マークの始端で7.10%、記録マークの後端では7.00%であり、良好な記録が出来た。(図7において、9−v1参照)
【0104】
また、同一ディスクに前記したストラテジで2T長の単一信号を記録した。記録したトラックをスチル再生し、C/Nを測定した。この時、再生パワーを0.30mWから0.40mWまで変えて、スチル再生開始直後と5分経過後のC/Nを測定した。開始直後のC/Nは、50.2dB、5分経過した後のC/Nは、50.1dBであった。C/Nの測定は、スペクトラアナライザを用い、16個のデータを取り込みその平均値とした。
【0105】
さらに、再生パワーを0.38mWまで上げた場合のスチル再生開始直後のC/Nは51.2dB、5分経過後のC/Nは同じく51.2dBであった。すなわち、前記した2T単独のジッタが9%になるために必要なC/N条件を、充分に満足しているものであった。(図14参照)
【0106】
このように、この実施例4の光ディスクにおいては、スチル再生開始直後のC/Nと5分経過後のC/Nは殆ど変化がなく、すなわち、再生劣化がなく安定した性能を有する光ディスクであることが分かる。
【0107】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.0とした場合を9−v2として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、0.39、平均初期ジッタとして6.97と前記9−v1を上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0108】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.5とした場合を9−v3として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.39、平均初期ジッタとして6.92と前記9−v2を更に上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0109】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.0とした場合を9−v4として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.39、平均初期ジッタとして7.02と充分な実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0110】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.5とした場合を9−v5として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.39、平均初期ジッタとして8.37とsampleNo.9より悪い結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0111】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を3.0とした場合を9−v6として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.39、平均初期ジッタとして9.43と前記9−v6より更に悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0112】
ここで、測定誤差として、0.2dB程度の誤差は生じるので、再生開始直後のC/N変化は、0.2dB以下であれば良好であると見なした。ここで、5分経過した後のC/N劣化が0.2dB以下で耐えられる再生パワーの強度を調べたところ、0.39mWまで耐久可能であった。このことより、実施例4になる光ディスク10は、再生光に対して、強い耐久性を示しており、次世代の規格を満足している光ディスクであることが理解できる。
【0113】
また、この9−v1〜9−v6より、Vの量は、0.5〜2.0の範囲のものが初期ジッタとして良好なものであるということが理解できる。
【0114】
次に、sampleNo.15につき図8を参照して説明する。なお、図8において、15は後述する図15のsampleNo.15を示し、15−v1〜15−v6は、このsampleNo.15に対し、Vの量を変えていった時の耐久再生パワーと、平均初期ジッタの状態を示すものである。
【0115】
(実施例5)
直径120mmのポリカーボネート基板1に、前記した実施例1と同様の方法で反射層2、第一保護層3、記録層4、第二保護層5を順次スパッタリング法により形成した。その後、UV硬化樹脂を接着層6として用い、その上にカバーシート7を貼りあわせた。この時の各層の膜厚は、反射層2を50nm、第一保護層3を10nm、記録層4を18nm、第二保護層5を50nmとした。
【0116】
また、記録層4の組成は、原子比でV0.5%、Ge8.7%、Sb69.2%、Te21.6%とした。貼り合わせ後、接着層6を十分硬化させるためにUV照射を行った。その後、レーザービームスポット径120μmのイニシャライザで初期化条件を線速度4m/s、送りピッチ40μmを固定し、レーザ出力570mWで初期化を行った。
【0117】
ここで初期化のレーザ出力は、GeSbTeを使った後述する比較例と同じとなったが、VGeSbTeに最適化した結果である。その後、1−7変調された情報信号を5.28m/sで、図2に示す如く、ストラテジで1T=15.1nsecとし、後述する図13の記録条件一覧のsampleNo.15に示す如く、P1=5.2mW、P2=2.7mW、P3=0.1mW、P4=0.1mW、ストラテジTを、T1=0.4T、T2=0.4T、T3=0.6T、T4=0.6Tでグルーブに記録し、再生信号の振幅の中心でスライスしてクロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。
【0118】
ジッタは、タイムインターバルアナライザ(型式TA520:横河電機(株)製)により測定した。初回記録後のジッタは、記録マークの始端で6.90%、記録マークの後端では6.80%であり、良好な記録が出来た。(図8において、15−v1参照)
【0119】
また、同一ディスクに前記したストラテジで2T長の単一信号を記録した。記録したトラックをスチル再生し、C/Nを測定した。この時、再生パワーを0.30mWから0.40mWまで変えて、スチル再生開始直後と5分経過後のC/Nを測定した。開始直後のC/Nは、50.5dB、5分経過した後のC/Nは、
50.5dBであった。C/Nの測定は、スペクトラアナライザを用い、16個のデータを取り込みその平均値とした。
【0120】
さらに、再生パワーを0.38mWまで上げた場合のスチル再生開始直後のC/Nは51.5dB、5分経過後のC/Nは同じく51.5dBであった。すなわち、前記した2T単独のジッタが9%になるために必要なC/N条件を、充分に満足しているものであった。(図14参照)
【0121】
このように、この実施例5の光ディスクにおいては、スチル再生開始直後のC/Nと5分経過後のC/Nは変化がなく、すなわち、再生劣化がなく安定した性能を有する光ディスクであることが分かる。
【0122】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.0とした場合を15−v2として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、0.39、平均初期ジッタとして6.90と前記15−v1とほぼ同等の実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0123】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.5とした場合を15−v3として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.39、平均初期ジッタとして6.85と前記15−v2を更に上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0124】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.0とした場合を15−v4として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.39、平均初期ジッタとして6.90と充分な実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0125】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.5とした場合を15−v5として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.39、平均初期ジッタとして8.20とsampleNo.15より悪い結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0126】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を3.0とした場合を15−v6として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.39、平均初期ジッタとして9.10と前記15−v6より更に悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0127】
ここで、測定誤差として、0.2dB程度の誤差は生じるので、再生開始直後のC/N変化は、0.2dB以下であれば良好であると見なした。ここで、5分経過した後のC/N劣化が0.2dB以下で耐えられる再生パワーの強度を調べたところ、0.39mWまで耐久可能であった。このことより、実施例5になる光ディスク10は、再生光に対して、強い耐久性を示しており、次世代の規格を満足している光ディスクであることが理解できる。
【0128】
また、この15−v1〜15−v6より、Vの量は、0.5〜2.0の範囲のものが初期ジッタとして良好なものであるということが理解できる。
【0129】
次に、sampleNo.16につき図9を参照して説明する。なお、図9において、16は後述する図15のsampleNo.16を示し、16−v1〜16−v6は、このsampleNo.16に対し、Vの量を変えていった時の耐久再生パワーと、平均初期ジッタの状態を示すものである。
【0130】
(実施例6)
直径120mmのポリカーボネート基板1に、前記した実施例1と同様の方法で反射層2、第一保護層3、記録層4、第二保護層5を順次スパッタリング法により形成した。その後、UV硬化樹脂を接着層6として用い、その上にカバーシート7を貼りあわせた。この時の各層の膜厚は、反射層2を50nm、第一保護層3を10nm、記録層4を18nm、第二保護層5を50nmとした。
【0131】
また、記録層4の組成は、原子比でV0.5%、Ge11.1%、Sb68.8%、Te19.6%とした。貼り合わせ後、接着層6を十分硬化させるためにUV照射を行った。その後、レーザービームスポット径120μmのイニシャライザで初期化条件を線速度4m/s、送りピッチ40μmを固定し、レーザ出力570mWで初期化を行った。
【0132】
ここで初期化のレーザ出力は、GeSbTeを使った後述する比較例と同じとなったが、VGeSbTeに最適化した結果である。その後、1−7変調された情報信号を5.28m/sで、図2に示す如く、ストラテジで1T=15.1nsecとし、後述する図13の記録条件一覧のsampleNo.16に示す如く、P1=5.2mW、P2=3.1mW、P3=0.1mW、P4=0.1mW、ストラテジTを、T1=0.5T、T2=0.5T、T3=0.8T、T4=0.8Tでグルーブに記録し、再生信号の振幅の中心でスライスしてクロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。
【0133】
ジッタは、タイムインターバルアナライザ(型式TA520:横河電機(株)製)により測定した。初回記録後のジッタは、記録マークの始端で7.19%、記録マークの後端では7.17%であり、良好な記録が出来た。(図9において、16−v1参照)
【0134】
また、同一ディスクに前記したストラテジで2T長の単一信号を記録した。記録したトラックをスチル再生し、C/Nを測定した。この時、再生パワーを0.30mWから0.39mWまで変えて、スチル再生開始直後と5分経過後のC/Nを測定した。開始直後のC/Nは、50.2dB、5分経過した後のC/Nは、50.2dBであった。C/Nの測定は、スペクトラアナライザを用い、16個のデータを取り込みその平均値とした。
【0135】
さらに、再生パワーを0.38mWまで上げた場合のスチル再生開始直後のC/Nは51.1dB、5分経過後のC/Nは同じく51.1dBであった。すなわち、前記した2T単独のジッタが9%になるために必要なC/N条件を、充分に満足しているものであった。(図14参照)
【0136】
このように、この実施例6の光ディスクにおいては、スチル再生開始直後のC/Nと5分経過後のC/Nは変化がなく、すなわち、再生劣化がなく安定した性能を有する光ディスクであることが分かる。
【0137】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.0とした場合を16−v2として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、0.40、平均初期ジッタとして7.02と前記16−v1を上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0138】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.5とした場合を16−v3として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.40、平均初期ジッタとして6.98と前記16−v2を更に上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0139】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.0とした場合を16−v4として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.40、平均初期ジッタとして7.14と充分な実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0140】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.5とした場合を16−v5として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.40、平均初期ジッタとして8.48とサンプル16より悪い結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0141】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を3.0とした場合を16−v6として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.40、平均初期ジッタとして9.72と前記16−v6より更に悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0142】
ここで、測定誤差として、0.2dB程度の誤差は生じるので、再生開始直後のC/N変化は、0.2dB以下であれば良好であると見なした。ここで、5分経過した後のC/N劣化が0.2dB以下で耐えられる再生パワーの強度を調べたところ、0.39mWまで耐久可能であった。このことより、実施例6になる光ディスク10は、再生光に対して、強い耐久性を示しており、次世代の規格を満足している光ディスクであることが理解できる。
【0143】
また、この16−v1〜16−v6より、Vの量は、0.5〜2.0の範囲のものが初期ジッタとして良好なものであるということが理解できる。
【0144】
次に、sampleNo.17につき図10を参照して説明する。なお、図10において、17は後述する図15のsampleNo.17を示し、17−v1〜17−v6は、このsampleNo.17に対し、Vの量を変えていった時の耐久再生パワーと、平均初期ジッタの状態を示すものである。
【0145】
(実施例7)
直径120mmのポリカーボネート基板1に、前記した実施例1と同様の方法で反射層2、第一保護層3、記録層4、第二保護層5を順次スパッタリング法により形成した。その後、UV硬化樹脂を接着層6として用い、その上にカバーシート7を貼りあわせた。この時の各層の膜厚は、反射層2を50nm、第一保護層3を10nm、記録層4を18nm、第二保護層5を50nmとした。
【0146】
また、記録層4の組成は、原子比でV0.5%、Ge14.5%、Sb64.8%、Te20.2%とした。貼り合わせ後、接着層6を十分硬化させるためにUV照射を行った。その後、レーザービームスポット径120μmのイニシャライザで初期化条件を線速度4m/s、送りピッチ40μmを固定し、レーザ出力570mWで初期化を行った。
【0147】
ここで初期化のレーザ出力は、GeSbTeを使った後述する比較例と同じとなったが、VGeSbTeに最適化した結果である。その後、1−7変調された情報信号を5.28m/sで、図2に示す如く、ストラテジで1T=15.1nsecとし、後述する図13の記録条件一覧のsampleNo.17に示す如く、P1=5.2mW、P2=2.7mW、P3=0.1mW、P4=0.1mW、ストラテジTを、T1=0.4T、T2=0.4T、T3=0.6T、T4=0.6Tでグルーブに記録し、再生信号の振幅の中心でスライスしてクロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。
【0148】
ジッタは、タイムインターバルアナライザ(型式TA520:横河電機(株)製)により測定した。初回記録後のジッタは、記録マークの始端で7.09%、記録マークの後端では7.07%であり、良好な記録が出来た。(図10において、17−v1参照)
【0149】
また、同一ディスクに前記したストラテジで2T長の単一信号を記録した。記録したトラックをスチル再生し、C/Nを測定した。この時、再生パワーを0.30mWから0.40mWまで変えて、スチル再生開始直後と5分経過後のC/Nを測定した。開始直後のC/Nは、50.3dB、5分経過した後のC/Nは、50.2dBであった。C/Nの測定は、スペクトラアナライザを用い、16個のデータを取り込みその平均値とした。
【0150】
さらに、再生パワーを0.38mWまで上げた場合のスチル再生開始直後のC/Nは51.3dB、5分経過後のC/Nは同じく51.2dBであった。すなわち、前記した2T単独のジッタが9%になるために必要なC/N条件を、充分に満足しているものであった。(図14参照)
【0151】
このように、この実施例6の光ディスクにおいては、スチル再生開始直後のC/Nと5分経過後のC/Nは殆ど変化がなく、すなわち、再生劣化がなく安定した性能を有する光ディスクであることが分かる。
【0152】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.0とした場合を17−v2として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、0.40、平均初期ジッタとして6.97と前記17−v1を上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0153】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を1.5とした場合を17−v3として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.40、平均初期ジッタとして7.03と17−v1を上回る実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0154】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.0とした場合を17−v4として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.40、平均初期ジッタとして7.07と充分な実験結果が得られた。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を充分満足する光ディスクであることが分かる。
【0155】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を2.5とした場合を17−v5として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.40、平均初期ジッタとして8.14とサンプル17より悪い結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクは、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0156】
次に、Geの量とSb/Teの比を同じとし、SbとTeの量を若干変化させ、更に、Vの量を3.0とした場合を17−v6として実験を行ったが、耐久再生パワーとして、前記と同様の0.40、平均初期ジッタとして9.49と前記17−v5より更に悪い実験結果であった。すなわち、この例に於ける光ディスクも、再生パワー出力、初期ジッタとして、次世代の規格を満足しない光ディスクであることが分かる。
【0157】
ここで、測定誤差として、0.2dB程度の誤差は生じるので、再生開始直後のC/N変化は、0.2dB以下であれば良好であると見なした。ここで、5分経過した後のC/N劣化が0.2dB以下で耐えられる再生パワーの強度を調べたところ、0.40mWまで耐久可能であった。このことより、実施例7になる光ディスク10は、再生光に対して強い耐久性を示しており、次世代の規格を満足している光ディスクであることが理解できる。
【0158】
また、この17−v1〜17−v6より、Vの量は、0.5〜2.0の範囲のものが初期ジッタとして良好なものであるということが理解できる。
【0159】
なお、図11は、V添加記録層組成において、各サンプルにおけるGeの量を示す説明図、図12は、同、Sb/Teの比を示す説明図、図13は、本実施例になる記録条件である記録パワーとストラテジを示す説明図である。
【0160】
次に、本実施例になる記録層の各構成要素の性質について説明する。Vは、Ge、Sb、Teの融点が700K〜1200Kであるのに比べて、2000Kを越える高融点元素であり、熱的に非常に安定である。また、本実施例の光ディスクを構成する記録層に含有するGe、Sb、Teとは反応せず、また隣接する保護層を形成する材料とも反応しない安定した物質である。
【0161】
そのため、大量に入れてしまうと記録時の記録層への結晶−アモルファス間の相変化を阻害してしまうが、適当な量を添加することで、記録膜中でVがアンカーとして働き、記録マーク形成時にマークエッジがより鋭くなることでジッタが低減し、また、高融点材料ということから熱的耐久性が良いため、再生光に対し、より強いパワーまで耐えることができるとものと考えられる。
【0162】
(比較例)
直径120mmのポリカーボネート基板1に、まず、反射層2としてAg合金、第一保護層3としてZnS−SiO、さらに記録層4としてGeSbTe、第二保護層5としてZnS−SiOをこの順にスパッタリング法により形成した。その後、UV硬化樹脂を接着層6として、カバーシート7を貼りあわせた。この時の各層の膜厚は、反射層2を200nm、第一保護層3を9.5nm、記録層4を15nm、第二保護層5を36nmとした。
【0163】
また、記録層4の組成は、原子比でGe8.7%、Sb69.7%、Te21.6%とした。貼り合わせ後、接着層6を十分硬化させるためにUV照射を行った。その後、レーザービームスポット径120μmのイニシャライザで初期化条件を線速度4m/s、送りピッチ40μmを固定し、レーザ出力570mWで初期化を行った。
【0164】
その後、1−7変調された情報信号を線速度5.28m/sで、図2に示すストラテジで記録再生を行った。1T=15.1nsecとし、P1=5.2mW、P2=2.7mW、P3=0.1mW、P4=0.1mW、T1=0.4T、T2=0.4T、T3=0.6T、T4=0.6Tでグルーブに記録し、再生信号の振幅の中心でスライスしてクロック・トゥー・データ・ジッタ(clock to data jitter)を測定した。
【0165】
ジッタは、タイムインターバルアナライザ(型式TA520:横河電機(株)製)により測定した。初回記録後のジッタは、記録マークの始端で7.7%、記録マークの後端では7.9%であり、通常の記録が出来た。
【0166】
また、同一ディスクに前記したストラテジで2T長の単一信号を記録した。記録したトラックをスチル再生し、C/Nを測定した。この時、再生パワーをディスクが劣化しない値である0.30mWとし、スチル再生開始直後と5分経過後のC/Nを測定した。開始直後のC/Nは50.0dB、5分経過後のC/Nは変わらず50.0dBであった。
【0167】
ここで、再生パワーを耐久パワー最大の0.36mWまで引き上げても50.0dBにとどまり、前記した2T単独のジッタが0.9%になるために必要なC/Nの51.0dBに到達することはなかった。
【0168】
C/Nの測定はスペクトラムアナライザーを用い、16回データを取り込み、その平均値とした。ここで測定誤差として0.2dB程度の誤差は生じ得るので、再生劣化試験開始前後のC/N変化は0.2dB以下であれば良好であると見なした。
【0169】
また、前記した記録層4の組成以外の組成を検討した。検討した組成を図15に示す。
【0170】
この図15より明らかな如く、相変化型光記録層4としてGeSbTe系の材料を用い、青色レーザを使った光ディスクシステムに対応すると共に、再生光に対し強い耐久性を示す光ディスク10としては、Ge、Sb、Teの組成範囲は、原子比でGe3.4%以上14.5%以下、かつ、Sb/Teが2.1以上4以下であり、再生パワー0.30mWによるスチル再生でC/Nの劣化が0.2dB以内であり、初期ジッタが9%以下であることがわかる。
【0171】
なお、この好適な組成範囲は、劣化が始まる初期であることが種々実験した結果判明している。以下、その点につき詳述する。まず、Geの範囲について説明する。
【0172】
Geの量は、それを増加させるとコントラストの向上や、環境負荷の耐性が強くなるなどの効果が出てくる。最小値は3.4%(原子比)としたが、測定誤差を考慮すると、若干ずれることもある。なお、Geの量が少ない場合は、特にジッタが低減できないという実験結果が出ている。しかしながら、Geの量は多ければ多いほど良いというものではない。
【0173】
すなわち、Geの量はそれが増えた場合は、相対的にSbの量が減るために結晶化速度が遅くなる。すなわち、速い線速度での記録、書き換えが出来ないことにつながる。また、同じSb/Teの比でも、Sbの原子比(量)が少ない方が、結晶化速度が遅くなるという実験結果が出ている。従って、この場合は書き換えによる消し残りが出来てしまうことになる。
【0174】
一方、Geの量の増加は、結晶化速度を上昇させる。高い温度で結晶化させた記録膜は、記録しても再生劣化が非常に少ない高耐久性を示すが、結晶化温度を上げすぎると、初期化自体が困難になってしまうものである。実験可能な範囲では、14.5%(原子比)が上限となった。
【0175】
次に、Sb/Teの比について説明する。前記した如く、Sb/Teの比は、結晶化速度に影響する。この比が大きいと、結晶化速度は速くなり、より速い線速度で記録、書き換えが可能となる。逆に、この比が小さいと結晶化速度は遅くなる。本実施例では、遅い限界を2.1としたが、このあたりで初期化工程の結晶化が困難となったからである。また、2.1を切った場合、結晶化状態が不安定ということもあり、記録時のコントラストが悪くなることや、オーバーライトができなくなるなどの弊害も発生してしまうものである。
【0176】
一方、速い限界を4としたが、この比率が上がると結晶化し易いため、記録時にアモルファスマークの形成が十分に行われない。また、形成できたとしても記録したアモルファスマークが再生光に対する強度が悪く、記録したところをスチル再生した場合、記録したマークが消えていってしまうことになる。
【0177】
比較例で実験した、図15のsampleNO.15の組成は、それ自体は良好な特性を示し、再生パワーは0.35mWまで耐えることが出来たが、前記した如く、耐久再生パワーでは、せいぜい50.0dB止まりであるので、2T単独のジッタ9%以下は望む事は出来ないものである。すなわち、本発明が意図している、次世代の規格を満足する高出力の再生光に耐えることが可能で、より低いジッタでの記録が可能な光情報記録媒体を得ることができないものである。
【0178】
以上詳述したことから明らかなように、本実施例の構成によれば、GeSbTeのみの記録材料では到到底達成できない有利な特性結果が得られることが理解できる。
【0179】
【発明の効果】
本発明は、基板上に、少なくとも反射層、第一保護層、相変化型光記録層、第二保護層をこの順に積層してなり、前記第二保護層側からの光の照射により前記相変化型光記録層を相変化させることにより情報の記録および消去を行なう光情報記録媒体であって、前記相変化型光記録層はVwGexSbyTezより構成され、0.5≦w≦2 3.4≦x≦14.5、2、1≦y/z≦4、w+x+y+z=100(原子比)であるようにしたことにより、GeSbTe系の記録材料では達成することが出来なかった高出力の再生光に耐えることが可能になり、より低いジッタでの記録が可能な光情報記録媒体が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ディスクの基本構成の一実施例を示す断面図である。
【図2】記録時のストラテジのパターンを示す図である。
【図3】本発明に係る光ディスクの基本構成の他の実施例を示す断面図である。
【図4】記録層へVを添加した記録層組成に対する再生光耐久性を示す図及び初期ジッタを示す第1実施例の説明図である。
【図5】記録層へVを添加した記録層組成に対する再生光耐久性を示す図及び初期ジッタを示す第2実施例の説明図である。
【図6】記録層へVを添加した記録層組成に対する再生光耐久性を示す図及び初期ジッタを示す第3実施例の説明図である。
【図7】記録層へVを添加した記録層組成に対する再生光耐久性を示す図及び初期ジッタを示す第4実施例の説明図である。
【図8】記録層へVを添加した記録層組成に対する再生光耐久性を示す図及び初期ジッタを示す第5実施例の説明図である。
【図9】記録層へVを添加した記録層組成に対する再生光耐久性を示す図及び初期ジッタを示す第6実施例の説明図である。
【図10】記録層へVを添加した記録層組成に対する再生光耐久性を示す図及び初期ジッタを示す第7実施例の説明図である。
【図11】V添加記録層組成において、各サンプルにおけるGeの量を示す説明図である。
【図12】V添加記録層組成において、各サンプルにおけるSb/Teの比を示す説明図である。
【図13】本実施例になる記録条件である記録パワーとストラテジを示す説明図である。
【図14】再生パワーを変化させた場合に於けるスチル開始直後と5分経過後の比較説明図である。
【図15】比較例の記録層組成に対する再生劣化、記録再生特性等との関連を示す図である。
【符号の説明】
1  基板
2  反射層
3  第一保護層
4  記録層
5  第ニ保護層
6  接着層
7  カバーシート
8  保護コート
10  光情報記録媒体
20  光情報記録媒体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information recording medium (optical disk) on which information is recorded and erased by changing the arrangement of atoms constituting a recording layer by light irradiation.
[0002]
[Prior art]
As one of optical memory media capable of recording, reproducing, and erasing information by laser beam irradiation, a so-called phase change type utilizing a transition between crystal and amorphous or between two crystal phases of crystal 1 and crystal 2. Optical recording media are well known.
[0003]
As a recording layer material used in the phase change recording method, a chalcogen-based alloy thin film is often used. Among them, GeSbTe-based and AgInSbTe-based alloy thin films have been put to practical use as rewritable optical disks.
[0004]
The recording principle is as follows. The recording layer immediately after film formation is in an amorphous state and has a low reflectance. First, the recording layer is heated by irradiating a laser beam to bring the entire surface of the disk into a crystalline state having a high reflectance. That is, initialization is performed. Usually, this initialization is performed by irradiating a rotating medium with a laser beam focused to several tens to 100 μm.
[0005]
The initialized optical disk is locally irradiated with a laser beam to melt and quench the recording layer to change its phase to an amorphous state. The optical properties (reflectance, transmittance, complex refractive index, etc.) of the recording layer change with the phase change, and information is recorded.
[0006]
Reproduction is performed by irradiating a laser beam weaker than at the time of recording and detecting a reflectance difference or a phase difference between the crystal and the amorphous. In rewriting, a recording peak power superimposed on a low-energy erasing power that causes crystallization is applied to the recording layer, thereby overwriting the already recorded recording mark without going through the erasing process.
[0007]
It is known that in the GeSbTe-based material other than the material that is put into practical use, the crystalline-non-crystalline state transitions even with the eutectic composition of Sb and Te.
[0008]
By the way, as a known material including a composition range in which a third element, particularly Ge is added to Sb70 and Te30, JP-A-1-111585, JP-A-1-251342, JP-A-1-303644, and the like can be mentioned. be able to.
[0009]
However, according to the contents of such known publications, even if there is a portion that partially overlaps with the present invention as a composition range, as described later, the specific configuration is different. According to the technical content, it is impossible to obtain an optical information recording medium of this kind which has sufficient recording / reproducing characteristics, contrast, and high durability of reproducing light intended by the present invention.
[0010]
On the other hand, an optical disk recording method using a phase change material has been performed by using a red laser beam having a wavelength of about 650 nm used in DVD-ROM or a laser beam having a longer wavelength than that. However, in recent years, semiconductor lasers emitting at a wavelength of about 400 nm have appeared on the market. Further, the objective lens has a higher numerical aperture (NA), and can narrow the beam.
[0011]
This is because if a laser having a shorter wavelength and an objective lens having a higher NA can be used in combination, the beam spot diameter becomes smaller and the recording density of the optical disk can be increased accordingly. Therefore, various companies are studying an optical disk system using a blue laser.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have researched and developed an optical disk using a blue laser system, which has greatly improved performance as compared with a conventional red laser system, and realizes high-density recording. Such an optical disk is required to be compatible with a blue laser having a short wavelength, to be able to record sufficiently with a short pulse width, and to be able to rewrite.
[0013]
Experiments have confirmed that among conventional materials, GeSbTe-based materials near the eutectic composition can be recorded and reproduced to some extent with a blue laser system. Further, in order to improve the recording / reproducing characteristics, it is possible to control the crystallization speed by adjusting the balance between the amounts of Sb and Te among the constituent elements of the GeSbTe-based material, thereby changing the corresponding linear speed during recording. Has been confirmed by experiments.
[0014]
Further, the amount of Ge greatly affects the stability of the recording material. If the amount is in an appropriate range, the reproduction durability with respect to a blue laser having a small beam diameter and a high energy density can be improved.
[0015]
However, in order to perform higher-density recording, it is necessary to further improve the recording / reproducing characteristics, that is, increase the reproducing power and reduce the jitter. However, in an optical disc using a GeSbTe-based material as a recording material, In this regard, there is a limit in characteristics.
[0016]
Therefore, the present inventors have conducted intensive research and development, and as a result, in a GeSbTe-based material as a phase-change optical recording layer, the balance between Sb and Te is set within a predetermined range, and the amount of Ge is specified. Furthermore, by adding an appropriate amount of vanadium (V) to these GeSbTe-based materials, it is possible to obtain a reproduction light exhibiting excellent recording / reproduction characteristics in a system using a blue laser as compared with a recording material using only GeSbTe. An optical disk showing strong durability has been obtained, and an object of the present invention is to provide such an optical disk.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object, and at least a reflective layer 2, a first protective layer 3, a phase-change optical recording layer 4, and a second protective layer 5 are laminated on a substrate 1 in this order. An optical information recording medium 10 for recording and erasing information by changing the phase of the phase-change optical recording layer 4 by irradiating light from the second protective layer 5 side,
The phase change type optical recording layer is composed of VwGexSbyTez,
0.5 ≦ w ≦ 2
3.4 ≦ x ≦ 14.5
2.1 ≦ y / z ≦ 4
w + x + y + z = 100 (atomic ratio)
It is characterized by being.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that since the following examples are preferred specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Are not limited to these embodiments unless otherwise described.
[0019]
First, to better understand the optical disk according to the present embodiment, the background will be described. As can be understood from the above-mentioned publicly known publications and the like, a considerably high output laser is required for initialization. In a high-power laser, the beam diameter is narrowed, so even with a small laser power, the density of the beam light increases.However, initialization by scanning a beam diameter of several microns takes a very long time. It was what was needed.
[0020]
Therefore, GeTe and Ge, which are not eutectic systems that can be initialized with lower power, are used. 2 Sb 3 A GeSbTe-based material made by combining the above was developed, and the current DVD-RAM-based product was born. AgInSbTe-based material was developed a little later than this material, and CD-RW and DVD-RW were born.
[0021]
This AgInSbTe-based material requires stronger laser power than GeSbTe used in RAM. Around this time, the wavelength of the laser has been shortened and the output has been increased, and an initialization device equipped with a high-power laser has appeared.
[0022]
With the advent of such an initialization device equipped with a high-power laser, eutectic GeSbTe materials, which had been difficult to initialize in the past, have been developed and have been developed to date.
[0023]
Hereinafter, a preferred embodiment of the optical disc according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that the present invention is not limited to the structures and materials used in the following examples as described above.
[0024]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a basic configuration of an optical disc according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram showing a strategy pattern at the time of recording, and FIG. FIGS. 4 to 10 are cross-sectional views showing other examples, FIGS. 4 to 10 are diagrams showing read light durability and initial jitter with respect to a recording layer composition in which V is added to the recording layer, and FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the amount of Ge in each sample, FIG. 12 is an explanatory diagram showing the same Sb / Te ratio, and FIG. 13 is an explanatory diagram showing the recording power and strategy as the recording conditions according to the present embodiment. FIG. 14 is a comparative explanatory diagram immediately after the start of still and 5 minutes after the reproduction power is changed.
[0025]
As shown in FIG. 1, an optical disk 10 according to the present embodiment has a reflective layer 2 on a substrate 1, a first protective layer 3 on the reflective layer 2, a recording layer 4 on the first protective layer 3, A second protective layer 5 is provided on the recording layer 4, and a cover sheet 7 is provided on the second protective layer 5 via an adhesive layer 6. The optical disc 10 according to the present embodiment has a recording layer 3 on a substrate 1, and the arrangement of atoms constituting the recording layer 3 changes by irradiation of light from a side different from the substrate 1, and information is recorded. An optical disk on which recording and erasing are performed is a premise.
[0026]
Here, the laser beam (light) enters from the cover sheet 7 side, but the laser beam may enter from the substrate 1 side without providing the cover sheet 7. In addition, when sufficient reflectivity can be obtained, a configuration in which the above-described reflective layer 2 is not provided may be adopted.
[0027]
FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment in which a laser beam is incident from the substrate 1 side. In an optical disc 20 according to another embodiment, a second protective layer 5 is 5, a recording layer 4, a first protective layer 3 on the recording layer 4, a reflective layer 2 on the first protective layer 3, and a protective coat 8 on the reflective layer 2. is there.
[0028]
The substrate 1 used for the optical discs 10 and 20 in this embodiment and the like may be any of glass, plastic, and a photo-curable resin provided on glass. Are preferable, and among them, a polycarbonate resin is preferable.
[0029]
Although the thickness of the recording layer 4 is not particularly limited, it is 3 nm to 100 nm. In particular, it is preferable that the thickness be 3 nm or more and 30 nm or less since the recording and erasing sensitivity is high and the recording and erasing can be performed many times.
[0030]
By arranging the first and second protective layers 3 and 5 serving as dielectric layers in this manner, the substrate 1, the recording layer 4 and the like are deformed by laser beam irradiation heat at the time of recording, and recording is performed. There is an effect of protecting the substrate 1 and the recording layer 4 from heat, such as preventing deterioration of characteristics, and an effect of improving a signal contrast at the time of reproduction by an optical interference effect.
[0031]
Further, there is also an effect of promoting crystallization of the recording layer 4 and improving the erasing rate. As the first and second protective layers 3 and 5, ZnS-SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 And inorganic thin films.
[0032]
In particular, thin films of metals such as Si, Ge, Al, Ti, Zr, and Ta, or oxides of semiconductors, thin films of metals such as Si, Ge, and Al, or nitrides of semiconductors, Ti, Zr, Hf, and Si Metal or semiconductor carbide thin film, ZnS, In 2 S 3 , TaS 4 , GeS 2 And the like, and a thin film of a sulfide of a metal or a semiconductor, and a film of a mixture of two or more of these compounds are preferable because of high heat resistance and chemical stability.
[0033]
Further, it is preferable that the first and second protective layers 3 and 5 constituting the protective layer to the recording layer 4 have no diffusion of atoms. These oxides, sulfides, nitrides and carbides do not necessarily have to have a stoichiometric composition, and it is effective to control the composition for controlling the refractive index and the like, or to use a mixture thereof.
[0034]
In addition, MgF 2 The first and second protective layers 3 and 5 formed by mixing a fluoride such as the above are also preferable because the residual stress of the film (layer) is small. Especially ZnS and SiO 2 Is preferable because the recording sensitivity, C / N, erasure rate, and the like hardly deteriorate even when recording and erasing are repeated. The thickness of the first and second protective layers 3, 5 is about 5 nm to 200 nm.
[0035]
The thickness of the first protective layer 3 is preferably 5 nm to 30 nm because recording characteristics such as C / N and erasing rate and stable rewriting can be performed many times. The thickness of the second protective layer 5 is preferably 30 nm to 200 nm because the second protective layer 5 does not easily peel off from the recording layer 4 or the adhesive layer 6 and hardly causes defects such as cracks. The first and second protective layers 3 and 5 may be made of different compounds instead of the same.
[0036]
Examples of the material of the reflective layer 2 include light-reflective metals such as Al, Au, and Ag, alloys containing these as main components and containing additional elements such as Ti, Cr, Pd, and Cu, and Al, Au, and Ag. And a metal compound such as a metal nitride such as Al or Si, a metal oxide, or a metal chalcogenide mixed with a metal such as Al. Metals such as Al, Au, and Ag, and alloys containing these as main components are preferable because of their high light reflectivity and high thermal conductivity. The thickness of the reflective layer 5 is generally about 5 nm or more and 300 nm or less.
[0037]
It is preferable to use a laser beam (laser beam) as a light source for recording on the optical discs 10 and 20 of the present embodiment, and it is mainly a laser beam having a wavelength in the range of 830 nm in the near infrared region to 300 nm in the ultraviolet region. It is also possible to use a light source in which the primary light is shortened in wavelength using a secondary harmonic generation element (SHG element).
[0038]
An embodiment of the optical disc 10 according to the present invention will be described below. Before that, a strategy at the time of recording will be described with reference to FIG. The recording on the optical disk 10 according to the present invention is performed by irradiating the recording layer 4 in a crystalline state with a laser light pulse or the like, heating the crystal layer 4 and then rapidly cooling the recording layer 4 to form an amorphous recording mark.
[0039]
Practically, the recording peak power (P1) superimposed on the low-energy erasing power (P2) causing crystallization is applied to the recording layer 4 so that the recording marks already recorded without going through the erasing process are obtained. Overwrite on top. The recording laser pulse at this time is divided into a plurality of pulses shorter than the recording mark length.
[0040]
Specific examples are shown below, but as described above, the present invention is not limited to these examples. In the present embodiment, recording (one-beam overwriting) is performed using an optical disk drive tester (LM330A) manufactured by Shibasoku Corporation equipped with a laser diode having a wavelength of 405 nm and an optical lens (objective lens) having a numerical aperture of NA = 0.85. Was. As the initialization device, an initializer (LK201A) manufactured by Shibasoku was used.
[0041]
Examples will be described below. As described above, it has been experimentally confirmed that a GeSbTe-based material near the eutectic composition can be recorded and reproduced to some extent by a system using a blue laser. Has been confirmed. Further, in order to improve the recording / reproducing characteristics, it is possible to control the crystallization speed by adjusting the balance between the amounts of Sb and Te among the constituent elements of the GeSbTe-based material, thereby changing the corresponding linear speed during recording. Have also been confirmed in experiments.
[0042]
Also, the amount of Ge greatly affects the stability of the recording material, and if the amount is in an appropriate range, it is possible to improve the reproduction durability against a blue laser having a small beam diameter and a high energy density. It has been confirmed in.
[0043]
Therefore, in the description of the comparative example of FIG. 15 described below, as a result of performing an experiment on 18 samples of GeSbTe described above, it was found that the composition amount (atomic ratio) of GeSbTe and the Sb / Te ratio were within a predetermined range. Corresponds to a next-generation blue laser, and can be sufficiently recorded even with a short pulse width, and is considered to be in a rewritable range. Reproduction degradation is 0.2 dB or less, and initial jitter is 9% or less. Twelve samples satisfying the range were extracted.
[0044]
However, these 12 samples correspond to the next-generation blue laser as described above, and can be sufficiently recorded even with a short pulse width, and even if they can be rewritten, the next-generation blue laser is used. However, in order to perform higher-density recording by using the method described above, it has been unsatisfactory in terms of increasing the reproduction power and reducing the jitter as described above. That is, an optical disk using a GeSbTe-based material for a phase-change optical recording layer having a conventional configuration has a durable reproduction power output of at most about 0.36 mW, so that contrast cannot be obtained, and therefore, C / N is low. It became worse and did not lead to a reduction in jitter, but required further improvement in recording and reproducing characteristics.
[0045]
The present invention solves this problem by adding a suitable amount of vanadium (V) to a phase-change optical recording layer based on a GeSbTe-based material as described above. As a result, an optical disk exhibiting excellent recording / reproducing characteristics in a system using a blue laser and exhibiting strong durability against reproducing light was able to be obtained, and this point will be specifically described below.
[0046]
In the following description of the present embodiment, twelve samples that correspond to the above-described next-generation blue laser, are sufficiently recordable even with a short pulse width, and are in a rewritable range are used. As a base, seven more are selected from the twelve samples, and V is added to the selected seven samples, so that the conventional configuration cannot achieve any effect, and the configuration of the present embodiment can provide a unique effect for the first time. This point will be described.
[0047]
First, sampleNo. 2 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numeral 2 denotes sampleNo. 2-v1 to 2-v6 indicate sampleNo. 2 shows the state of the durable reproduction power and the average initial jitter when the amount of V is changed.
[0048]
(Example 1)
First, on a polycarbonate substrate 1 having a diameter of 120 mm, an Ag alloy is used as the reflective layer 2, and ZnS—SiO is used as the first protective layer 3. 2 VGeSbTe as the recording layer 4 and ZnS-SiO as the second protective layer 5 2 Were sequentially formed by a sputtering method. Thereafter, a UV curing resin was used as the adhesive layer 6, and the cover sheet 7 was bonded thereon. At this time, the thickness of each layer was 50 nm for the reflective layer 2, 10 nm for the first protective layer 3, 18 nm for the recording layer 4, and 50 nm for the second protective layer 5.
[0049]
The composition of the recording layer 4 was V 0.5%, Ge 3.4%, Sb 72.7%, and Te 23.4% in atomic ratio. After bonding, UV irradiation was performed to sufficiently cure the adhesive layer 6. Thereafter, the initialization conditions were fixed at a linear velocity of 4 m / s and a feed pitch of 40 μm with an initializer having a laser beam spot diameter of 120 μm, and initialization was performed with a laser output of 570 mW.
[0050]
Here, the laser output of the initialization is the same as that of a comparative example using GeSbTe described later, but is a result of optimization to VGeSbTe. Thereafter, the 1-7 modulated information signal is 5.28 m / s, and as shown in FIG. 2, 1T = 15.1 nsec is set as a strategy, and sampleNo. As shown in FIG. 2, P1 = 5.2 mW, P2 = 2.7 mW, P3 = 0.1 mW, P4 = 0.1 mW, and the strategy (T) was T1 = 0.4T, T2 = 0.4T, T3 = 0. Recording was performed on a groove at 6T and T4 = 0.6T, and sliced at the center of the amplitude of the reproduced signal, and clock to data jitter was measured.
[0051]
Note that the sampleNo. 2 to sampleNo. Sample No. 17 of each embodiment including this embodiment and the like. 2 to sampleNo. 17 corresponds to FIG.
[0052]
Jitter was measured with a time interval analyzer (model TA520: manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The initial jitter after the initial recording was 7.2% at the beginning of the recording mark and 7.0% at the rear end of the recording mark, and good recording was performed (see 2-v1 in FIG. 4). The initial jitter value is the jitter of the optical disk itself, and the next-generation blue laser standard specifies that the jitter value including the device (hardware) side is 10% or less. Therefore, it is preferable that the initial jitter value of at least the optical disc alone be suppressed to about 7%.
[0053]
Further, a single signal of 2T length was recorded on the same disk by the above-mentioned strategy. The recorded track was reproduced as a still and the C / N was measured. At this time, the reproduction power was changed from 0.30 mW to 0.40 mW in steps of 0.01 mW, and the C / N was measured immediately after the start of still reproduction and after 5 minutes had elapsed. Here, the maximum value of the reproduction power in which the C / N difference immediately after the start of the still reproduction and after 5 minutes has fallen within the range of 0.2 dB or less was defined as the durable reproduction power. C / N has a measurement error of about 0.2 dB including a spectrum analyzer.
[0054]
When there is deterioration due to the reproduction light, the change in C / N can be almost confirmed in about one minute of still reproduction. After a lapse of 5 minutes, the C / N deterioration amount certainly exceeds 0.2 dB, and it can be sufficiently confirmed that the deterioration has occurred. Therefore, the criterion for judging the deterioration due to the reproduction light is a C / N difference of 0.2 dB.
[0055]
According to the measurement, the C / N immediately after the start of the optical disc of Example 1 was 50.3 dB, and the C / N after 5 minutes had passed was 50.3 dB. For the measurement of C / N, a spectrum analyzer was used, and 16 data were taken as an average value.
[0056]
As described above, in the optical disk of the first embodiment, the C / N immediately after the start of still reproduction and the C / N after 5 minutes have not changed at all, that is, the optical disk has stable performance without reproduction deterioration. You can see that.
[0057]
Here, the reproduction light will be described. Of the marks to be recorded, the worst jitter is the 2T mark, which is the shortest mark that is difficult to record. This is because the laser irradiation time for recording, that is, the mark formation time is the shortest, and it takes time to form the mark. That is, if the jitter of the 2T mark can be suppressed to, for example, 9% or less, all the marks can be surely suppressed to 9% or less, and thus the total jitter can be greatly reduced. It has been experimentally found that the C / N required for the jitter of 2T alone to be 9% is 51.0 dB.
[0058]
Here, when GeSbTe containing no V is used as the phase change recording layer, the C / N becomes 50.0 dB when reproduced at a power of 0.3 mW that would not deteriorate. Here, it has been experimentally confirmed that even if the reproduction light is raised to the maximum endurance power of 0.36 mW, it remains at most 50.0 dB and does not reach 51.0 dB.
[0059]
On the other hand, in the case of the present embodiment in which GeSbTe containing V is used as the phase change recording layer, the durable reproduction power is 0.38 mW to 0.40 mW. This is because V is a high melting point element and is very stable thermally, does not react with Ge, Sb, and Te constituting the phase change recording layer, and also has It is a stable substance that does not react with the material to be formed, and by adding an appropriate amount, this V acts as an anchor in the recording film, and the mark edge becomes sharper at the time of forming a recording mark, thereby reducing jitter. As described above, it is considered that the material having high melting point has good thermal durability, and thus can withstand even higher power to the reproduction light.
[0060]
When reproduction is performed at a power of 0.30 mW that will not deteriorate, the C / N is 50.5 dB at the maximum, but by increasing the reproduction power to 0.38 mW, the C / N reaches 51.0 dB. It is something that can be done. That is, even when the 2T mark, which is the shortest mark that is difficult to record, is formed, the jitter of 2T alone can be suppressed to 9%.
[0061]
Incidentally, when the reproducing power was increased to 0.38 mW, the C / N immediately after the start of still reproduction was 51.2 dB, and the C / N after 5 minutes had elapsed was 51.2 dB. In other words, the C / N condition necessary for the jitter of 2T alone to become 9% was sufficiently satisfied. (See Fig. 14)
[0062]
Next, the experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to the same value, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 1.0 to 2-v2. An experimental result exceeding 0.32-v1 was obtained, with a reproduction power of 0.38 and an average initial jitter of 6.95. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0063]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 1.5 to 2-v3. As a result, an experimental result of 0.38 similar to the above and 6.93 as the average initial jitter was obtained, which exceeded the above-mentioned 2-v2. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0064]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 2.0 to 2-v4. Sufficient experimental results were obtained with a reproduction power of 0.38 as described above and an average initial jitter of 6.97. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0065]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 2.5 to 2-v5. The reproduction power was 0.38 as above, the average initial jitter was 8.00, and the sample No. The experimental result was worse than 2. That is, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that does not satisfy the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0066]
Next, the experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to be the same, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 3.0 to 2-v6. The reproduction power was 0.38, similar to the above, and the average initial jitter was 9.12, which was an even worse experimental result than the 2-v5. That is, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that does not satisfy the next-generation standard in the reproduction power output and the initial jitter.
[0067]
Here, since an error of about 0.2 dB occurs as a measurement error, the C / N change immediately after the start of reproduction is considered to be good if the change in C / N is 0.2 dB or less. That is, the C / N immediately after the start of the still reproduction and the C / N after 5 minutes have not substantially changed. Here, when the strength of the reproduction power that can withstand the C / N deterioration of 0.2 dB or less after elapse of 5 minutes was examined, it was possible to withstand up to 0.38 mW. From this, it can be understood that the optical disc 10 according to the first embodiment has high durability against the reproduction light and satisfies the next-generation standard.
[0068]
It can be understood from 2-v1 to 2-v6 that the amount of V in the range of 0.5 to 2.0 is favorable as the initial jitter.
[0069]
Next, sampleNo. 4 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, reference numeral 4 denotes sampleNo. 4 and 4-v1 to 4-v6 indicate the sampleNo. 4 shows the state of the durable reproduction power and the average initial jitter when the amount of V is changed.
[0070]
(Example 2)
A reflective layer 2, a first protective layer 3, a recording layer 4, and a second protective layer 5 were sequentially formed on a polycarbonate substrate 1 having a diameter of 120 mm by the same method as in Example 1 described above by a sputtering method. Thereafter, a UV curing resin was used as the adhesive layer 6, and the cover sheet 7 was bonded thereon. At this time, the thickness of each layer was 50 nm for the reflective layer 2, 10 nm for the first protective layer 3, 18 nm for the recording layer 4, and 50 nm for the second protective layer 5.
[0071]
The composition of the recording layer 4 was V0.5%, Ge4.3%, Sb64.5%, and Te30.7% in atomic ratio. After bonding, UV irradiation was performed to sufficiently cure the adhesive layer 6. Thereafter, initialization was performed with a laser beam spot diameter of 120 μm, an initialization condition of a linear velocity of 4 m / s, a feed pitch of 40 μm, and a laser output of 570 mW.
[0072]
Here, the laser output of the initialization is the same as that of a comparative example using GeSbTe described later, but is a result of optimization to VGeSbTe. Thereafter, the 1-7 modulated information signal is 5.28 m / s, and as shown in FIG. 2, 1T = 15.1 nsec is set as a strategy, and sampleNo. As shown in FIG. 4, P1 = 5.2 mW, P2 = 2.4 mW, P3 = 0.1 mW, P4 = 0.1 mW, and the strategy T was T1 = 0.4T, T2 = 0.4T, T3 = 0.6T. , T4 = 0.6T, and sliced at the center of the amplitude of the reproduced signal to measure clock to data jitter.
[0073]
Jitter was measured with a time interval analyzer (model TA520: manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The jitter after the initial recording was 7.34% at the beginning of the recording mark and 7.30% at the rear end of the recording mark, indicating that good recording was possible. (Refer to 4-v1 in FIG. 5)
[0074]
Further, a single signal of 2T length was recorded on the same disk by the above-mentioned strategy. The recorded track was reproduced as a still and the C / N was measured. At this time, the reproduction power was changed from 0.30 mW to 0.40 mW, and the C / N was measured immediately after the start of still reproduction and after 5 minutes. The C / N immediately after the start was 50.1 dB, and the C / N after 5 minutes had passed was 50.0 dB. For the measurement of C / N, 16 data were taken in using a spectrum analyzer and the average value was taken.
[0075]
Furthermore, when the reproducing power was increased to 0.38 mW, the C / N immediately after the start of still reproduction was 51.1 dB, and the C / N after 5 minutes had elapsed was 51.1 dB. In other words, the C / N condition necessary for the jitter of 2T alone to become 9% was sufficiently satisfied. (See Fig. 14)
[0076]
As described above, in the optical disk of the second embodiment, the C / N immediately after the start of the still reproduction and the C / N after the elapse of 5 minutes hardly change, that is, the optical disk having stable performance without reproduction deterioration. You can see that.
[0077]
Next, an experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to be the same, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 1.0 to 4-v2. An experimental result exceeding 0.34 as the reproducing power and 7.10 as the average initial jitter was obtained. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0078]
Next, an experiment was performed by setting the ratio of Sb / Te to the same amount of Ge and slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 1.5 to 4-v3. As a result, an experimental result of 0.38 similar to that described above and an average initial jitter of 7.05, which is much higher than that of 4-v2, was obtained. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0079]
Next, an experiment was performed by setting the ratio of Sb / Te to the same amount of Ge and slightly changing the amounts of Sb and Te, and further setting the amount of V to 2.0 to 4-v4. Sufficient experimental results were obtained with a reproduction power of 0.38 as described above and an average initial jitter of 7.13. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0080]
Next, an experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to be the same, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 2.5 to 4-v5. The reproduction power was 0.38 as above, the average initial jitter was 8.65, and the sample No. The experimental result was worse than 4. That is, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that does not satisfy the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0081]
Next, the experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to be the same, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 3.0 to 4-v6. The reproduction power was 0.38, similar to the above, and the average initial jitter was 9.82, which was an experimental result worse than that of 4-v5. That is, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that does not satisfy the next-generation standard in the reproduction power output and the initial jitter.
[0082]
Here, since an error of about 0.2 dB occurs as a measurement error, the C / N change immediately after the start of reproduction is considered to be good if the change in C / N is 0.2 dB or less. Here, when the strength of the reproduction power that can withstand the C / N deterioration of 0.2 dB or less after elapse of 5 minutes was examined, it was possible to withstand up to 0.38 mW. From this, it can be understood that the optical disc 10 according to the second embodiment has a high durability against the reproduction light and satisfies the next-generation standard.
[0083]
Further, it can be understood from these 4-v1 to 4-v6 that the amount of V in the range of 0.5 to 2.0 is good as the initial jitter.
[0084]
Next, sampleNo. 7 will be described with reference to FIG. In FIG. 6, 7 indicates sampleNo7 in FIG. 15 described later, and 7-v1 to 7-v6 indicate the durable reproduction power and the average initial jitter of the sampleNo7 when the amount of V is changed. It shows the status.
[0085]
(Example 3)
A reflective layer 2, a first protective layer 3, a recording layer 4, and a second protective layer 5 were sequentially formed on a polycarbonate substrate 1 having a diameter of 120 mm by the same method as in Example 1 described above by a sputtering method. Thereafter, a UV curing resin was used as the adhesive layer 6, and the cover sheet 7 was bonded thereon. At this time, the thickness of each layer was 50 nm for the reflective layer 2, 10 nm for the first protective layer 3, 18 nm for the recording layer 4, and 50 nm for the second protective layer 5.
[0086]
The composition of the recording layer 4 was V0.5%, Ge4.6%, Sb75.9%, and Te19.0% in atomic ratio. After bonding, UV irradiation was performed to sufficiently cure the adhesive layer 6. Thereafter, initialization was performed with a laser beam spot diameter of 120 μm, an initialization condition of a linear velocity of 4 m / s, a feed pitch of 40 μm, and a laser output of 570 mW.
[0087]
Here, the laser output of the initialization is the same as that of a comparative example using GeSbTe described later, but is a result of optimization to VGeSbTe. Then, the 1-7 modulated information signal is 5.28 m / s, as shown in FIG. 2, 1T = 15.1 nsec by the strategy, and P1 = 5 as shown in sample No7 of the recording condition list of FIG. .2mW, P2 = 3.1mW, P3 = 0.1mW, P4 = 0.1mW, Strategy T, Groove at T1 = 0.5T, T2 = 0.5T, T3 = 0.8T, T4 = 0.8T , And sliced at the center of the amplitude of the reproduced signal to measure clock to data jitter.
[0088]
Jitter was measured with a time interval analyzer (model TA520: manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The jitter after the initial recording was 7.30% at the beginning of the recording mark and 7.10% at the rear end of the recording mark, indicating that good recording was possible. (Refer to 7-v1 in FIG. 6)
[0089]
Further, a single signal of 2T length was recorded on the same disk by the above-mentioned strategy. The recorded track was reproduced as a still and the C / N was measured. At this time, the reproduction power was changed from 0.30 mW to 0.40 mW, and the C / N was measured immediately after the start of still reproduction and after 5 minutes. The C / N immediately after the start was 50.2 dB, and the C / N after 5 minutes had passed was 50.2 dB. For the measurement of C / N, 16 data were taken in using a spectrum analyzer and the average value was taken.
[0090]
Further, when the reproducing power was increased to 0.38 mW, the C / N immediately after the start of still reproduction was 51.2 dB, and the C / N after 5 minutes had elapsed was 51.1 dB. In other words, the C / N condition necessary for the jitter of 2T alone to become 9% was sufficiently satisfied. (See Fig. 14)
[0091]
As described above, in the optical disk of the third embodiment, the C / N immediately after the start of still reproduction and the C / N after 5 minutes have hardly changed, that is, an optical disk having stable performance without reproduction deterioration. You can see that.
[0092]
Next, an experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to be the same, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 1.0 to 7-v2. , As a result, 0.38 was obtained as the durable reproduction power, and 7.15 as the average initial jitter. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0093]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 1.5 to 7-v3. As a result, an experimental result of 0.38 similar to that described above and 7.07 as the average initial jitter was obtained, which was higher than that of 7-v2. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0094]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed with 7-v4 when the amount of V was 2.0. Sufficient experimental results were obtained with a reproduction power of 0.38 as described above and an average initial jitter of 7.18. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0095]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 2.5 to 7-v5. The reproduction power was 0.38 as above, the average initial jitter was 8.25, and the sample No. The result was almost equivalent to 7. That is, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that does not satisfy the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0096]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and further, the amount of V was set to 3.0, and the experiment was performed by setting 7-v6. The reproducing power was 0.38, similar to the above, and the average initial jitter was 9.34, which was an experimental result worse than that of 7-v6. That is, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that does not satisfy the next-generation standard in the reproduction power output and the initial jitter.
[0097]
Here, since an error of about 0.2 dB occurs as a measurement error, the C / N change immediately after the start of reproduction is considered to be good if the change in C / N is 0.2 dB or less. Here, when the strength of the reproduction power that can withstand the C / N deterioration of 0.2 dB or less after elapse of 5 minutes was examined, it was possible to withstand up to 0.38 mW. From this, it can be understood that the optical disc 10 according to the third embodiment has a high durability against the reproduction light and satisfies the next-generation standard.
[0098]
Also, from 7-v1 to 7-v6, it can be understood that the amount of V in the range of 0.5 to 2.0 is good as the initial jitter.
[0099]
Next, sampleNo. 9 will be described with reference to FIG. In FIG. 7, reference numeral 9 denotes a sample No 9 in FIG. 15, which will be described later. It shows the status.
[0100]
(Example 4)
A reflective layer 2, a first protective layer 3, a recording layer 4, and a second protective layer 5 were sequentially formed on a polycarbonate substrate 1 having a diameter of 120 mm by the same method as in Example 1 described above by a sputtering method. Thereafter, a UV curing resin was used as the adhesive layer 6, and the cover sheet 7 was bonded thereon. At this time, the thickness of each layer was 50 nm for the reflective layer 2, 10 nm for the first protective layer 3, 18 nm for the recording layer 4, and 50 nm for the second protective layer 5.
[0101]
The composition of the recording layer 4 was V0.5%, Ge6.2%, Sb68.7%, and Te24.6% in atomic ratio. After bonding, UV irradiation was performed to sufficiently cure the adhesive layer 6. Thereafter, initialization was performed with a laser beam spot diameter of 120 μm, an initialization condition of a linear velocity of 4 m / s, a feed pitch of 40 μm, and a laser output of 570 mW.
[0102]
Here, the laser output of the initialization is the same as that of a comparative example using GeSbTe described later, but is a result of optimization to VGeSbTe. Then, the 1-7 modulated information signal is 5.28 m / s, as shown in FIG. 2, the strategy is 1T = 15.1 nsec. .2mW, P2 = 2.7mW, P3 = 0.1mW, P4 = 0.1mW, Strategy T, Groove at T1 = 0.4T, T2 = 0.4T, T3 = 0.6T, T4 = 0.6T , And sliced at the center of the amplitude of the reproduced signal to measure clock to data jitter.
[0103]
Jitter was measured with a time interval analyzer (model TA520: manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The jitter after the initial recording was 7.10% at the beginning of the recording mark and 7.00% at the rear end of the recording mark, and good recording was possible. (Refer to 9-v1 in FIG. 7)
[0104]
Further, a single signal of 2T length was recorded on the same disk by the above-mentioned strategy. The recorded track was reproduced as a still and the C / N was measured. At this time, the reproduction power was changed from 0.30 mW to 0.40 mW, and the C / N was measured immediately after the start of still reproduction and after 5 minutes. The C / N immediately after the start was 50.2 dB, and the C / N after 5 minutes had passed was 50.1 dB. For the measurement of C / N, 16 data were taken in using a spectrum analyzer and the average value was taken.
[0105]
Further, when the reproduction power was increased to 0.38 mW, the C / N immediately after the start of still reproduction was 51.2 dB, and the C / N after 5 minutes had elapsed was 51.2 dB. In other words, the C / N condition necessary for the jitter of 2T alone to become 9% was sufficiently satisfied. (See Fig. 14)
[0106]
As described above, in the optical disk of the fourth embodiment, the C / N immediately after the start of still reproduction and the C / N after 5 minutes have hardly changed, that is, an optical disk having stable performance without reproduction deterioration. You can see that.
[0107]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was carried out with 9-v2 when the amount of V was 1.0. An experimental result exceeding 0.3-9 as the reproducing power and 6.97 as the average initial jitter was obtained. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0108]
Next, an experiment was performed by setting the ratio of Sb / Te to the same amount of Ge and slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 1.5 to 9-v3. As a result, an experimental result of 0.39 similar to that described above and an average initial jitter of 6.92, which is higher than that of 9-v2, was obtained. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0109]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed with 9-v4 when the amount of V was 2.0. Sufficient experimental results were obtained with a reproduction power of 0.39 as above and an average initial jitter of 7.02. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0110]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed with 9-v5 when the amount of V was 2.5. The reproduction power was 0.39 as above, the average initial jitter was 8.37, and the sample No. The result was worse than 9. That is, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that does not satisfy the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0111]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 3.0 to 9-v6. The reproducing power was 0.39 as above, and the average initial jitter was 9.43, which was an experimental result worse than that of 9-v6. That is, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that does not satisfy the next-generation standard in the reproduction power output and the initial jitter.
[0112]
Here, since an error of about 0.2 dB occurs as a measurement error, the C / N change immediately after the start of reproduction is considered to be good if the change in C / N is 0.2 dB or less. Here, when the intensity of the reproduction power that can withstand the C / N deterioration after 0.2 minutes of 0.2 minutes or less after the elapse of 5 minutes was examined, it was possible to withstand up to 0.39 mW. From this, it can be understood that the optical disc 10 according to the fourth embodiment has a high durability against the reproduction light and satisfies the next-generation standard.
[0113]
From 9-v1 to 9-v6, it can be understood that the amount of V in the range of 0.5 to 2.0 is good as the initial jitter.
[0114]
Next, sampleNo. 15 will be described with reference to FIG. In FIG. 8, reference numeral 15 denotes a sampleNo. 15 and 15-v1 to 15-v6 indicate sampleNo. 15 shows the state of the durable reproduction power and the average initial jitter when the amount of V is changed.
[0115]
(Example 5)
A reflective layer 2, a first protective layer 3, a recording layer 4, and a second protective layer 5 were sequentially formed on a polycarbonate substrate 1 having a diameter of 120 mm by the same method as in Example 1 described above by a sputtering method. Thereafter, a UV curing resin was used as the adhesive layer 6, and the cover sheet 7 was bonded thereon. At this time, the thickness of each layer was 50 nm for the reflective layer 2, 10 nm for the first protective layer 3, 18 nm for the recording layer 4, and 50 nm for the second protective layer 5.
[0116]
The composition of the recording layer 4 was V0.5%, Ge8.7%, Sb69.2%, and Te21.6% in atomic ratio. After bonding, UV irradiation was performed to sufficiently cure the adhesive layer 6. Thereafter, initialization was performed with a laser beam spot diameter of 120 μm, an initialization condition of a linear velocity of 4 m / s, a feed pitch of 40 μm, and a laser output of 570 mW.
[0117]
Here, the laser output of the initialization is the same as that of a comparative example using GeSbTe described later, but is a result of optimization to VGeSbTe. Thereafter, the 1-7 modulated information signal is 5.28 m / s, and as shown in FIG. 2, 1T = 15.1 nsec is set as a strategy, and sampleNo. As shown in FIG. 15, P1 = 5.2 mW, P2 = 2.7 mW, P3 = 0.1 mW, P4 = 0.1 mW, and the strategy T is T1 = 0.4T, T2 = 0.4T, T3 = 0.6T. , T4 = 0.6T, and sliced at the center of the amplitude of the reproduced signal to measure clock to data jitter.
[0118]
Jitter was measured with a time interval analyzer (model TA520: manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The jitter after the initial recording was 6.90% at the beginning of the recording mark and 6.80% at the rear end of the recording mark, indicating that good recording was possible. (Refer to 15-v1 in FIG. 8)
[0119]
Further, a single signal of 2T length was recorded on the same disk by the above-mentioned strategy. The recorded track was reproduced as a still and the C / N was measured. At this time, the reproduction power was changed from 0.30 mW to 0.40 mW, and the C / N was measured immediately after the start of still reproduction and after 5 minutes. The C / N immediately after the start is 50.5 dB, and the C / N after 5 minutes has elapsed is
It was 50.5 dB. For the measurement of C / N, 16 data were taken in using a spectrum analyzer and the average value was taken.
[0120]
Further, when the reproducing power was increased to 0.38 mW, the C / N immediately after the start of still reproduction was 51.5 dB, and the C / N after 5 minutes had elapsed was 51.5 dB. In other words, the C / N condition necessary for the jitter of 2T alone to become 9% was sufficiently satisfied. (See Fig. 14)
[0121]
As described above, in the optical disk of the fifth embodiment, the C / N immediately after the start of still reproduction and the C / N after 5 minutes have not changed, that is, the optical disk has stable performance without reproduction deterioration. I understand.
[0122]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 1.0 to 15-v2. The experimental result was 0.39 as the reproducing power and 6.90 as the average initial jitter, which was almost the same as that of 15-v1. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0123]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were set to be the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and further, when the amount of V was set to 1.5, an experiment was performed with 15-v3. As a result, an experimental result of 0.39 similar to that described above and an average initial jitter of 6.85, which is higher than that of 15-v2, was obtained. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0124]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 2.0 to 15-v4. Sufficient experimental results were obtained with a reproduction power of 0.39 as above and an average initial jitter of 6.90. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0125]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 2.5 to 15-v5. The reproduction power was 0.39 as above, the average initial jitter was 8.20, and the sample No. The result was worse than 15. That is, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that does not satisfy the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0126]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and further, the amount of V was set to 3.0, and the experiment was performed with 15-v6. The reproducing power was 0.39, similar to the above, and the average initial jitter was 9.10, which was an experimental result worse than that of the 15-v6. That is, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that does not satisfy the next-generation standard in the reproduction power output and the initial jitter.
[0127]
Here, since an error of about 0.2 dB occurs as a measurement error, the C / N change immediately after the start of reproduction is considered to be good if the change in C / N is 0.2 dB or less. Here, when the intensity of the reproduction power that can withstand the C / N deterioration after 0.2 minutes of 0.2 minutes or less after the elapse of 5 minutes was examined, it was possible to withstand up to 0.39 mW. From this, it can be understood that the optical disc 10 according to the fifth embodiment has high durability against the reproduction light and satisfies the next-generation standard.
[0128]
Further, from 15-v1 to 15-v6, it can be understood that the amount of V in the range of 0.5 to 2.0 is good as the initial jitter.
[0129]
Next, sampleNo. 16 will be described with reference to FIG. In FIG. 9, reference numeral 16 denotes sampleNo. 16, 16-v1 to 16-v6 indicate the sampleNo. 16 shows the state of the durable reproduction power and the average initial jitter when the amount of V is changed.
[0130]
(Example 6)
A reflective layer 2, a first protective layer 3, a recording layer 4, and a second protective layer 5 were sequentially formed on a polycarbonate substrate 1 having a diameter of 120 mm by the same method as in Example 1 described above by a sputtering method. Thereafter, a UV curing resin was used as the adhesive layer 6, and the cover sheet 7 was bonded thereon. At this time, the thickness of each layer was 50 nm for the reflective layer 2, 10 nm for the first protective layer 3, 18 nm for the recording layer 4, and 50 nm for the second protective layer 5.
[0131]
The composition of the recording layer 4 was V0.5%, Ge11.1%, Sb68.8%, and Te19.6% in atomic ratio. After bonding, UV irradiation was performed to sufficiently cure the adhesive layer 6. Thereafter, initialization was performed with a laser beam spot diameter of 120 μm, an initialization condition of a linear velocity of 4 m / s, a feed pitch of 40 μm, and a laser output of 570 mW.
[0132]
Here, the laser output of the initialization is the same as that of a comparative example using GeSbTe described later, but is a result of optimization to VGeSbTe. Thereafter, the 1-7 modulated information signal is 5.28 m / s, and as shown in FIG. 2, 1T = 15.1 nsec is set as a strategy, and sampleNo. As shown in FIG. 16, P1 = 5.2 mW, P2 = 3.1 mW, P3 = 0.1 mW, P4 = 0.1 mW, and the strategy T is T1 = 0.5T, T2 = 0.5T, T3 = 0.8T. , T4 = 0.8T, and the slice was sliced at the center of the amplitude of the reproduced signal, and clock to data jitter was measured.
[0133]
Jitter was measured with a time interval analyzer (model TA520: manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The jitter after the initial recording was 7.19% at the beginning of the recording mark and 7.17% at the rear end of the recording mark, and good recording was possible. (Refer to 16-v1 in FIG. 9)
[0134]
Further, a single signal of 2T length was recorded on the same disk by the above-mentioned strategy. The recorded track was reproduced as a still and the C / N was measured. At this time, the reproduction power was changed from 0.30 mW to 0.39 mW, and the C / N was measured immediately after the start of still reproduction and after 5 minutes had elapsed. The C / N immediately after the start was 50.2 dB, and the C / N after 5 minutes had passed was 50.2 dB. For the measurement of C / N, 16 data were taken in using a spectrum analyzer and the average value was taken.
[0135]
Furthermore, when the reproducing power was increased to 0.38 mW, the C / N immediately after the start of still reproduction was 51.1 dB, and the C / N after 5 minutes had elapsed was 51.1 dB. In other words, the C / N condition necessary for the jitter of 2T alone to become 9% was sufficiently satisfied. (See Fig. 14)
[0136]
As described above, in the optical disk of the sixth embodiment, the C / N immediately after the start of still reproduction and the C / N after 5 minutes have not changed, that is, the optical disk has stable performance without reproduction deterioration. I understand.
[0137]
Next, the experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to be the same, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 1.0 to 16-v2. As a result, 0.40 was obtained as the reproduction power, and 7.02 was obtained as the average initial jitter. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0138]
Next, an experiment was performed by setting the ratio of Sb / Te to the same amount of Ge and slightly changing the amounts of Sb and Te, and further setting the amount of V to 1.5 to 16-v3. As a result, an experimental result of 0.40 similar to that described above and an average initial jitter of 6.98, which is higher than that of 16-v2, was obtained. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0139]
Next, the experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to the same, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 2.0 to 16-v4. Sufficient experimental results were obtained with a reproduction power of 0.40 as above and an average initial jitter of 7.14. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0140]
Next, the experiment was performed by setting the ratio of Sb / Te to the same amount of Ge and changing the amounts of Sb and Te slightly, and further setting the amount of V to 2.5 to 16-v5. The reproduction power was 0.40 as above, and the average initial jitter was 8.48, which was worse than that of Sample 16. That is, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that does not satisfy the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0141]
Next, the experiment was performed by setting the ratio of Ge and Sb / Te to be the same, slightly changing the amounts of Sb and Te, and setting the amount of V to 3.0 to 16-v6. The reproduction power was 0.40, similar to the above, and the average initial jitter was 9.72, which was an experimental result worse than that of 16-v6. That is, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that does not satisfy the next-generation standard in the reproduction power output and the initial jitter.
[0142]
Here, since an error of about 0.2 dB occurs as a measurement error, the C / N change immediately after the start of reproduction is considered to be good if the change in C / N is 0.2 dB or less. Here, when the intensity of the reproduction power that can withstand the C / N deterioration after 0.2 minutes of 0.2 minutes or less after the elapse of 5 minutes was examined, it was possible to withstand up to 0.39 mW. From this, it can be understood that the optical disc 10 according to the sixth embodiment has high durability against the reproduction light and satisfies the next-generation standard.
[0143]
It can be understood from these 16-v1 to 16-v6 that the amount of V in the range of 0.5 to 2.0 is good as the initial jitter.
[0144]
Next, sampleNo. 17 will be described with reference to FIG. In FIG. 10, reference numeral 17 denotes sampleNo. 17, 17-v1 to 17-v6 indicate the sampleNo. 17 shows the state of the durable reproduction power and the average initial jitter when the amount of V is changed.
[0145]
(Example 7)
A reflective layer 2, a first protective layer 3, a recording layer 4, and a second protective layer 5 were sequentially formed on a polycarbonate substrate 1 having a diameter of 120 mm by the same method as in Example 1 described above by a sputtering method. Thereafter, a UV curing resin was used as the adhesive layer 6, and the cover sheet 7 was bonded thereon. At this time, the thickness of each layer was 50 nm for the reflective layer 2, 10 nm for the first protective layer 3, 18 nm for the recording layer 4, and 50 nm for the second protective layer 5.
[0146]
The composition of the recording layer 4 was V0.5%, Ge 14.5%, Sb 64.8%, and Te 20.2% in atomic ratio. After bonding, UV irradiation was performed to sufficiently cure the adhesive layer 6. Thereafter, initialization was performed with a laser beam spot diameter of 120 μm, an initialization condition of a linear velocity of 4 m / s, a feed pitch of 40 μm, and a laser output of 570 mW.
[0147]
Here, the laser output of the initialization is the same as that of a comparative example using GeSbTe described later, but is a result of optimization to VGeSbTe. Thereafter, the 1-7 modulated information signal is 5.28 m / s, and as shown in FIG. 2, 1T = 15.1 nsec is set as a strategy, and sampleNo. As shown in FIG. 17, P1 = 5.2 mW, P2 = 2.7 mW, P3 = 0.1 mW, P4 = 0.1 mW, and the strategy T was T1 = 0.4T, T2 = 0.4T, T3 = 0.6T. , T4 = 0.6T, and sliced at the center of the amplitude of the reproduced signal to measure clock to data jitter.
[0148]
Jitter was measured with a time interval analyzer (model TA520: manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The jitter after the initial recording was 7.09% at the beginning of the recording mark and 7.07% at the rear end of the recording mark, indicating that good recording was possible. (Refer to 17-v1 in FIG. 10)
[0149]
Further, a single signal of 2T length was recorded on the same disk by the above-mentioned strategy. The recorded track was reproduced as a still and the C / N was measured. At this time, the reproduction power was changed from 0.30 mW to 0.40 mW, and the C / N was measured immediately after the start of still reproduction and after 5 minutes. The C / N immediately after the start was 50.3 dB, and the C / N after 5 minutes had passed was 50.2 dB. For the measurement of C / N, 16 data were taken in using a spectrum analyzer and the average value was taken.
[0150]
Further, when the reproducing power was increased to 0.38 mW, the C / N immediately after the start of still reproduction was 51.3 dB, and the C / N after 5 minutes had elapsed was 51.2 dB. In other words, the C / N condition necessary for the jitter of 2T alone to become 9% was sufficiently satisfied. (See Fig. 14)
[0151]
As described above, in the optical disk of the sixth embodiment, the C / N immediately after the start of still reproduction and the C / N after 5 minutes have hardly changed, that is, an optical disk having stable performance without reproduction deterioration. You can see that.
[0152]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 1.0 to 17-v2. As a result, 0.40 was obtained as the reproducing power, and 6.97 as the average initial jitter. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0153]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were set to be the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and an experiment was performed by setting the amount of V to 1.5 to 17-v3. As a result, an experimental result of 0.40 similar to that described above and an average initial jitter of 7.03, which exceeded 17-v1, was obtained. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0154]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 2.0 to 17-v4. Sufficient experimental results were obtained with a reproduction power of 0.40 as above and an average initial jitter of 7.07. In other words, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that sufficiently satisfies the next-generation standards as the reproduction power output and the initial jitter.
[0155]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the experiment was performed by setting the amount of V to 2.5 to 17-v5. The reproduction power was 0.40 as above, and the average initial jitter was 8.14, which was worse than that of sample 17. That is, it can be seen that the optical disk in this example is an optical disk that does not satisfy the next-generation standard as the reproduction power output and the initial jitter.
[0156]
Next, the amount of Ge and the ratio of Sb / Te were made the same, the amount of Sb and Te was slightly changed, and the amount of V was set to 3.0. The reproduction power was 0.40, similar to the above, and the average initial jitter was 9.49, which was an experimental result worse than that of 17-v5. That is, it can be seen that the optical disk in this example is also an optical disk that does not satisfy the next-generation standard in the reproduction power output and the initial jitter.
[0157]
Here, since an error of about 0.2 dB occurs as a measurement error, the C / N change immediately after the start of reproduction is considered to be good if the change in C / N is 0.2 dB or less. Here, when the strength of the reproduction power that the C / N deterioration after 5 minutes passed was less than 0.2 dB was examined, it was possible to withstand up to 0.40 mW. From this, it can be understood that the optical disc 10 according to the seventh embodiment has a strong durability against the reproduction light and satisfies the next-generation standard.
[0158]
Also, from 17-v1 to 17-v6, it can be understood that the amount of V in the range of 0.5 to 2.0 is good as the initial jitter.
[0159]
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the amount of Ge in each sample in the V-added recording layer composition, FIG. 12 is an explanatory diagram showing the same Sb / Te ratio, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing recording power and strategy as conditions.
[0160]
Next, the properties of each component of the recording layer according to the present embodiment will be described. V is a high melting point element exceeding 2,000 K in comparison with the melting point of Ge, Sb, and Te being 700 K to 1200 K, and is very thermally stable. Further, it is a stable substance that does not react with Ge, Sb, and Te contained in the recording layer constituting the optical disc of the present embodiment, and does not react with the material forming the adjacent protective layer.
[0161]
Therefore, if a large amount is added, the phase change between crystal and amorphous in the recording layer at the time of recording is hindered. However, by adding an appropriate amount, V acts as an anchor in the recording film, and the recording mark It is considered that the jitter is reduced by making the mark edge sharper at the time of formation, and it is possible to withstand even higher power with respect to the reproduction light because of its high thermal durability due to the high melting point material.
[0162]
(Comparative example)
First, on a polycarbonate substrate 1 having a diameter of 120 mm, an Ag alloy is used as the reflection layer 2, and ZnS—SiO 2 GeSbTe as the recording layer 4 and ZnS-SiO as the second protective layer 5 2 Were formed in this order by a sputtering method. After that, the cover sheet 7 was attached with the UV curable resin as the adhesive layer 6. At this time, the thickness of each layer was 200 nm for the reflective layer 2, 9.5 nm for the first protective layer 3, 15 nm for the recording layer 4, and 36 nm for the second protective layer 5.
[0163]
The composition of the recording layer 4 was Ge 8.7%, Sb 69.7%, and Te 21.6% in atomic ratio. After bonding, UV irradiation was performed to sufficiently cure the adhesive layer 6. Thereafter, initialization was performed with a laser beam spot diameter of 120 μm, an initialization condition of a linear velocity of 4 m / s, a feed pitch of 40 μm, and a laser output of 570 mW.
[0164]
Thereafter, recording and reproduction of the 1-7 modulated information signal was performed at a linear velocity of 5.28 m / s according to the strategy shown in FIG. 1T = 15.1 nsec, P1 = 5.2 mW, P2 = 2.7 mW, P3 = 0.1 mW, P4 = 0.1 mW, T1 = 0.4T, T2 = 0.4T, T3 = 0.6T, T4 = 0.6T was recorded on a groove, sliced at the center of the amplitude of the reproduced signal, and clock to data jitter was measured.
[0165]
Jitter was measured with a time interval analyzer (model TA520: manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The jitter after the initial recording was 7.7% at the beginning of the recording mark and 7.9% at the rear end of the recording mark, and normal recording was possible.
[0166]
Further, a single signal of 2T length was recorded on the same disk by the above-mentioned strategy. The recorded track was reproduced as a still and the C / N was measured. At this time, the reproduction power was set to 0.30 mW, which is a value at which the disk did not deteriorate, and the C / N was measured immediately after the start of still reproduction and after 5 minutes had elapsed. The C / N immediately after the start was 50.0 dB, and the C / N after 5 minutes had not changed was 50.0 dB.
[0167]
Here, even if the reproduction power is raised to the maximum endurance power of 0.36 mW, it stays at 50.0 dB, and reaches the C / N of 51.0 dB necessary for the above-mentioned jitter of 2T alone to become 0.9%. I never did.
[0168]
For the measurement of C / N, a spectrum analyzer was used, data was taken 16 times, and the average was taken. Here, since an error of about 0.2 dB may occur as a measurement error, it is considered that the C / N change before and after the start of the reproduction deterioration test is 0.2 dB or less, which is preferable.
[0169]
Further, compositions other than the composition of the recording layer 4 were examined. The composition studied is shown in FIG.
[0170]
As is apparent from FIG. 15, the optical disk 10 using a GeSbTe-based material for the phase-change optical recording layer 4 and using a blue laser, and exhibiting a high durability against reproduction light, is a Ge. , Sb, and Te are in the composition range of Ge 3.4% or more and 14.5% or less in atomic ratio, Sb / Te is 2.1 or more and 4 or less, and C / N is obtained in still reproduction with a reproduction power of 0.30 mW. Is within 0.2 dB, and the initial jitter is 9% or less.
[0171]
It has been found from various experiments that this preferred composition range is in the initial stage of deterioration. Hereinafter, this point will be described in detail. First, the range of Ge will be described.
[0172]
When the amount of Ge is increased, effects such as an improvement in contrast and an increase in resistance to environmental loads are obtained. Although the minimum value is set to 3.4% (atomic ratio), it may be slightly shifted in consideration of a measurement error. In addition, there is an experimental result that jitter cannot be reduced particularly when the amount of Ge is small. However, the larger the amount of Ge, the better.
[0173]
In other words, when the amount of Ge increases, the amount of Sb relatively decreases, so that the crystallization speed decreases. That is, recording and rewriting at a high linear velocity cannot be performed. Further, even at the same ratio of Sb / Te, there is an experimental result that the smaller the atomic ratio (amount) of Sb, the lower the crystallization speed. Therefore, in this case, there remains unerased data due to rewriting.
[0174]
On the other hand, increasing the amount of Ge increases the crystallization rate. A recording film crystallized at a high temperature shows high durability with very little reproduction degradation even when recorded, but if the crystallization temperature is too high, the initialization itself becomes difficult. 14.5% (atomic ratio) was the upper limit in the range where experiments were possible.
[0175]
Next, the ratio of Sb / Te will be described. As described above, the Sb / Te ratio affects the crystallization rate. When this ratio is large, the crystallization speed increases, and recording and rewriting can be performed at a higher linear velocity. Conversely, if this ratio is small, the crystallization speed will be slow. In the present embodiment, the slow limit is set to 2.1, but this is because crystallization in the initialization step becomes difficult around this limit. Further, when the ratio is less than 2.1, the crystallization state may be unstable, and adverse effects such as deterioration of contrast at the time of recording and inability to perform overwriting may occur.
[0176]
On the other hand, the fast limit is set to 4. However, if this ratio is increased, crystallization is likely to occur, so that amorphous marks are not sufficiently formed during recording. Even if it can be formed, the recorded amorphous mark has a low intensity with respect to the reproduction light, and when the recorded portion is reproduced in the still mode, the recorded mark disappears.
[0177]
In the experiment of the comparative example, the sampleNO. The composition of No. 15 exhibited good characteristics by itself, and could withstand a reproduction power of up to 0.35 mW. However, as described above, the durable reproduction power was limited to 50.0 dB at most. Below 9% is something you can't hope for. That is, it is impossible to obtain an optical information recording medium that can endure a high-output reproduction light satisfying the next-generation standard, which is intended by the present invention, and can perform recording with lower jitter. .
[0178]
As is apparent from the detailed description above, according to the configuration of the present embodiment, it can be understood that an advantageous characteristic result, which cannot be achieved at all, can be obtained with a recording material of GeSbTe alone.
[0179]
【The invention's effect】
According to the present invention, at least a reflective layer, a first protective layer, a phase-change optical recording layer, and a second protective layer are laminated in this order on a substrate, and the phase is irradiated by light from the second protective layer side. An optical information recording medium for recording and erasing information by changing the phase of a changeable optical recording layer, wherein the phase changeable optical recording layer is composed of VwGexSbyTez, and 0.5 ≦ w ≦ 2 3.4 ≦ By setting x ≦ 14.5, 2, 1 ≦ y / z ≦ 4, and w + x + y + z = 100 (atomic ratio), high output reproduction light that cannot be achieved with a GeSbTe-based recording material can be obtained. This makes it possible to obtain an optical information recording medium that can withstand and can perform recording with lower jitter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a basic configuration of an optical disc according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a strategy pattern at the time of recording.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the basic configuration of the optical disc according to the present invention.
FIGS. 4A and 4B are a diagram showing a reproduction light durability with respect to a recording layer composition in which V is added to a recording layer and an explanatory diagram of a first embodiment showing initial jitter.
FIGS. 5A and 5B are a diagram showing a reproduction light durability with respect to a recording layer composition in which V is added to a recording layer and an explanatory diagram of a second embodiment showing initial jitter.
FIG. 6 is a diagram showing the durability of the reproducing light with respect to the composition of the recording layer in which V is added to the recording layer, and an explanatory diagram of the third embodiment showing the initial jitter.
FIGS. 7A and 7B are a diagram showing a reproduction light durability with respect to a composition of a recording layer in which V is added to the recording layer and an explanatory diagram of a fourth embodiment showing initial jitter.
FIG. 8 is a diagram showing the reproduction light durability with respect to the composition of the recording layer in which V is added to the recording layer, and an explanatory diagram of the fifth embodiment showing the initial jitter.
FIG. 9 is a diagram showing the reproduction light durability with respect to the composition of the recording layer in which V is added to the recording layer, and an explanatory diagram of the sixth embodiment showing the initial jitter.
FIG. 10 is a diagram showing the reproduction light durability with respect to the composition of the recording layer in which V is added to the recording layer, and an explanatory diagram of the seventh embodiment showing the initial jitter.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the amount of Ge in each sample in the composition of a V-added recording layer.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the ratio of Sb / Te in each sample in the composition of a V-added recording layer.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a recording power and a strategy as recording conditions according to the present embodiment.
FIG. 14 is a diagram illustrating a comparison between immediately after the start of still and 5 minutes after the reproduction power is changed.
FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the composition of a recording layer in a comparative example, reproduction degradation, recording / reproduction characteristics, and the like.
[Explanation of symbols]
1 substrate
2 Reflective layer
3 First protective layer
4 Recording layer
5 Second protective layer
6 adhesive layer
7 Cover sheet
8 Protective coat
10 Optical information recording medium
20 Optical information recording medium

Claims (1)

基板上に、少なくとも反射層、第一保護層、相変化型光記録層、第二保護層をこの順に積層してなり、前記第二保護層側からの光の照射により前記相変化型光記録層を相変化させることにより情報の記録および消去を行う光情報記録媒体であって、
前記相変化型光記録層はVwGexSbyTezより構成され、
0.5≦w≦2
3.4≦x≦14.5
2.1≦y/z≦4
w +x+y+z=100(原子比)
であることを特徴とする光情報記録媒体。
On a substrate, at least a reflective layer, a first protective layer, a phase change optical recording layer, and a second protective layer are laminated in this order, and the phase change optical recording is performed by irradiating light from the second protective layer side. An optical information recording medium for recording and erasing information by changing a layer phase,
The phase change type optical recording layer is composed of VwGexSbyTez,
0.5 ≦ w ≦ 2
3.4 ≦ x ≦ 14.5
2.1 ≦ y / z ≦ 4
w + x + y + z = 100 (atomic ratio)
An optical information recording medium, characterized in that:
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