JP2005093027A - Recording medium and recording method of optical data - Google Patents
Recording medium and recording method of optical data Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005093027A JP2005093027A JP2003328587A JP2003328587A JP2005093027A JP 2005093027 A JP2005093027 A JP 2005093027A JP 2003328587 A JP2003328587 A JP 2003328587A JP 2003328587 A JP2003328587 A JP 2003328587A JP 2005093027 A JP2005093027 A JP 2005093027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- substrate
- optical information
- layer
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、光情報記録媒体及び記録方法に関し、詳しくは、照射されるレーザーによって記録層に結晶−非結晶の相変化を生じさせることにより、記録、再生、消去することができる、特に記録の大容量化優れた相変化型の光情報記録媒体に関するものである。 The present invention relates to an optical information recording medium and a recording method, and more particularly, recording, reproduction, and erasing can be performed by causing a recording layer to produce a crystal-amorphous phase change by an irradiated laser. The present invention relates to a phase change type optical information recording medium excellent in large capacity.
レーザビーム照射による情報の記録、再生および消去が可能な光情報記録媒体として、結晶状態と非晶質(アモルファス)状態の可逆的相変化を利用した相変化型光情報記録媒体が知られている。現在では、5インチのディスクに4.7GBの容量を記録するDVD−RAM、DVD−RW、DVD+RWが実用化されている。 As an optical information recording medium capable of recording, reproducing and erasing information by laser beam irradiation, a phase change type optical information recording medium using a reversible phase change between a crystalline state and an amorphous state is known. . At present, DVD-RAM, DVD-RW, and DVD + RW, which record a capacity of 4.7 GB on a 5-inch disk, have been put into practical use.
現在実用化されている相変化記録媒体は、螺旋状もしくは同心円状の溝を有するポリカーボネイト基板(以下PC基板)上に、下部誘電体層(第1誘電体層)、相変化記録層、上部誘電体層(第2誘電体層)、反射層の順に積層した構造である。反射層にAgまたはAg合金を用いる場合は、上部誘電体層を2層にする場合もある。誘電体材料として実用化されているのはZnSとSO2の混合物であり、その混合比率はモル比でZnS:SiO2=8:2である。記録材料としては、Ge−Sb−Teを主成分として不純物を添加した物と、Sb−Teを主成分として不純物を添加した物が実用化されている。
また、現在実用化されている繰り返し記録可能な記録媒体の最大の記録容量は、120mmディスクにおいて4.7GBであり、DVD+RW、DVD−RW、DVD−RAM規格として広く普及している。
A phase change recording medium currently in practical use includes a lower dielectric layer (first dielectric layer), a phase change recording layer, and an upper dielectric layer on a polycarbonate substrate (hereinafter referred to as a PC substrate) having spiral or concentric grooves. In this structure, the body layer (second dielectric layer) and the reflective layer are laminated in this order. When Ag or an Ag alloy is used for the reflective layer, the upper dielectric layer may be formed in two layers. What is put into practical use as a dielectric material is a mixture of ZnS and SO 2 , and the mixing ratio is ZnS: SiO 2 = 8: 2 in terms of molar ratio. As recording materials, a material in which impurities are added with Ge—Sb—Te as a main component and a material in which impurities are added with Sb—Te as a main component have been put into practical use.
Further, the maximum recording capacity of a repetitively recordable recording medium that is currently in practical use is 4.7 GB for a 120 mm disk, and is widely used as a DVD + RW, DVD-RW, or DVD-RAM standard.
高画質ビデオレコーディングを行う場合、前記4.7GBでは記録容量が不充分であり、容量の増大が望まれている。光情報記録媒体における記録容量の増大のためには、対物レンズ口径(以下NA)の拡大化、記録波長の短波長化、もしくは多値記録等の方法がある。 When performing high-quality video recording, the recording capacity of 4.7 GB is insufficient, and an increase in capacity is desired. In order to increase the recording capacity of the optical information recording medium, there are methods such as enlargement of the objective lens diameter (hereinafter referred to as NA), shortening of the recording wavelength, or multi-value recording.
現在、波長405nm、NA0.85で記録を行い120mmディスクに約25GBを記録する規格と、波長405nm、NA0.65で記録を行い120mmディスクに約20GBを記録する規格とが提案されている。 Currently, a standard for recording at a wavelength of 405 nm and NA of 0.85 and recording about 25 GB on a 120 mm disk and a standard for recording at a wavelength of 405 nm and NA of 0.65 and recording about 20 GB on a 120 mm disk have been proposed.
波長405nm、NA0.85の規格においては、記録容量を大きくすることが可能である反面、光透過層の厚さ均一性が格段に厳しくなる。例えば特開平10−326435号公報(特許文献1)では、記録容量拡大のために、λ=405nmのLDと、NA0.85の対物レンズを使用し、溝を有する第1基板上に、反射層、下部誘電体層、記録層、上部誘電体層、第2基板を設けた光記録媒体に、記録再生光を第2基板側から入射させて記録を行なっている。ここでは、光透過層(第2基板)の厚さを3μm〜177μmとして厚さ均一性のスペックを緩和している。しかし、これはDVDの光透過層厚さの1/3未満であり、表面の指紋やキズ等に対する信頼性が極端に悪化する傾向がある。 In the standard of the wavelength of 405 nm and NA of 0.85, the recording capacity can be increased, but the thickness uniformity of the light transmission layer becomes extremely severe. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-326435 (Patent Document 1), an LD having a wavelength of 405 nm and an objective lens having an NA of 0.85 are used to increase the recording capacity, and a reflective layer is formed on a first substrate having a groove. Recording is performed by allowing recording / reproducing light to enter the optical recording medium provided with the lower dielectric layer, the recording layer, the upper dielectric layer, and the second substrate from the second substrate side. Here, the thickness uniformity specification is relaxed by setting the thickness of the light transmission layer (second substrate) to 3 μm to 177 μm. However, this is less than 1/3 of the light transmission layer thickness of DVD, and the reliability with respect to fingerprints and scratches on the surface tends to be extremely deteriorated.
一方、波長405nm、NA0.65で記録を行う場合は、光透過層をDVDと同一の0.6mmとすることが可能である反面、記録容量の面でNA0.85の場合に劣る。波長405nm、NA0.65で記録を行う場合、例えば特開2001−84591号公報(特許文献2)に記載されるような多値記録を行えば従来の2値記録と比して1.5倍程度の容量増大を見込める。しかし、多値記録においては、従来の2値記録よりも微少なアモルファスマークを形成することが必要なことから、光透過層の厚さや、複屈折等の物性マージンが縮小するという問題がある。 On the other hand, when recording at a wavelength of 405 nm and NA of 0.65, the light transmission layer can be set to 0.6 mm, which is the same as DVD, but inferior to the case of NA of 0.85 in terms of recording capacity. When recording at a wavelength of 405 nm and NA of 0.65, for example, multi-value recording as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-84591 (Patent Document 2) is 1.5 times as compared with conventional binary recording. Expected capacity increase. However, in multi-level recording, it is necessary to form a finer amorphous mark than in conventional binary recording, and thus there is a problem that the thickness of the light transmission layer and the physical property margin such as birefringence are reduced.
本発明の課題は、DVDとの互換性が高く、信頼性も良好なNA0.65記録においてもNA0.85記録に相当する高密度記録を可能とし、記録マージン、特に繰り返し記録マージンが拡大された光記録媒体、及び、この光記録媒体を用いる記録方法を提供することである。 An object of the present invention is to enable high-density recording equivalent to NA 0.85 recording even in NA 0.65 recording with high compatibility with DVD and good reliability, and the recording margin, particularly the repeated recording margin is expanded. An optical recording medium and a recording method using the optical recording medium are provided.
上記課題は下記(1)〜(12)によって達成される。 The said subject is achieved by following (1)-(12).
(1)第1の基板上に、少なくとも、反射層と、第1誘電体層と、記録層と、第2誘電体層とを前記順序で有し、更に樹脂層を介して有する第2の基板側から光入射して記録を行う光情報記録媒体において、第1の基板と第2の基板の厚さが同一であり、かつ、第1の基板の成膜面に同心円状または螺旋状の溝を有し、光入射側の第2の基板には溝を有することなく、更に未記録状態の青色領域の波長における反射率が8%以上25%以下となるように調節されていることを特徴とする光情報記録媒体。 (1) A second layer having at least a reflective layer, a first dielectric layer, a recording layer, and a second dielectric layer in the above order on a first substrate, and further having a resin layer interposed therebetween. In an optical information recording medium in which recording is performed with light incident from the substrate side, the first substrate and the second substrate have the same thickness, and are formed concentrically or spirally on the film formation surface of the first substrate. The second substrate on the light incident side has a groove, and is adjusted so that the reflectance in the wavelength of the blue region in an unrecorded state is 8% or more and 25% or less without the groove. A characteristic optical information recording medium.
(2)第1の基板上に、少なくとも、反射層と、第1誘電体層と、記録層と、第2誘電体層とを前記順序で有し、更に樹脂層を介して有する第2の基板側から光入射して記録を行う光情報記録媒体において、第1の基板と第2の基板の厚さが同一であり、かつ、第1の基板の成膜面に同心円状または螺旋状の溝を有し、光入射側の第2の基板には溝を有することなく、更に青色領域の波長における変調度が50%以上となるように調節されていることを特徴とする光情報記録媒体。 (2) A second layer having at least a reflective layer, a first dielectric layer, a recording layer, and a second dielectric layer in the above order on a first substrate, and further having a resin layer interposed therebetween. In an optical information recording medium in which recording is performed with light incident from the substrate side, the first substrate and the second substrate have the same thickness, and are formed concentrically or spirally on the film formation surface of the first substrate. An optical information recording medium having a groove, wherein the second substrate on the light incident side has no groove, and is further adjusted to have a modulation factor of 50% or more at a wavelength in a blue region. .
(3)基板の厚さが0.6mm±0.1mmであることを特徴とする前記(1)または(2)記載の光情報記録媒体。 (3) The optical information recording medium as described in (1) or (2) above, wherein the thickness of the substrate is 0.6 mm ± 0.1 mm.
(4)記録層がSb及びTeを主成分とし、Sb原子%がTe原子%よりも大きく、In、Ag、Ge、Ga、Sn、Zn、Pd、Pt、Si、Cu、Au、Pb、Bi、Cr、Co、O、S、N、Se、Ti、Ta、Nb、V、Zr、Hf及び希土類金属からなる群より選ばれる少なくとも1種類の元素を不純物として含有することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の光情報記録媒体。 (4) The recording layer is mainly composed of Sb and Te, Sb atomic% is larger than Te atomic%, and In, Ag, Ge, Ga, Sn, Zn, Pd, Pt, Si, Cu, Au, Pb, Bi And containing at least one element selected from the group consisting of Cr, Co, O, S, N, Se, Ti, Ta, Nb, V, Zr, Hf and rare earth metals as impurities ( The optical information recording medium according to any one of 1) to (3).
(5)記録層がSb及びTeを主成分とし、10原子%以下のGeを含有することを特徴とする前記(4)に記載の光情報記録媒体。 (5) The optical information recording medium as described in (4) above, wherein the recording layer contains Sb and Te as main components and contains 10 atomic% or less of Ge.
(6)記録層がSb及びTeを主成分とし、10原子%以下のGeと、In、Ga、Mn、Snから選ばれた少なくとも1種類とを含有することを特徴とする前記(4)に記載の光情報記録媒体。 (6) In the above (4), the recording layer contains Sb and Te as main components and contains 10 atomic% or less of Ge and at least one selected from In, Ga, Mn, and Sn. The optical information recording medium described.
(7)第2誘電体層が少なくともZnSとSiO2の混合物を含有し、その混合物におけるZnSモル比が40%以上80%以下であることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の光情報記録媒体。 (7) Any of the above (1) to (6), wherein the second dielectric layer contains at least a mixture of ZnS and SiO 2 and the ZnS molar ratio in the mixture is 40% or more and 80% or less. An optical information recording medium according to claim 1.
(8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の光情報記録媒体に、記録ビーム走査方向の長さが0.26μm未満のアモルファスを形成されることを特徴とする記録方法。 (8) A recording method, wherein an amorphous material having a length in the scanning beam scanning direction of less than 0.26 μm is formed on the optical information recording medium according to any one of (1) to (7).
(9)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の光情報記録媒体に、アモルファスの面積を3段階以上に制御して記録を行なうことを特徴とする記録方法。 (9) A recording method, wherein recording is performed on the optical information recording medium according to any one of (1) to (7) by controlling the amorphous area in three or more stages.
(10)レーザー光をパルス状に照射してアモルファスを形成するに際して、レーザー光照射パルス幅が5ナノ秒以下であることを特徴とする前記(8)または(9)記載の記録方法。 (10) The recording method as described in (8) or (9) above, wherein the laser light irradiation pulse width is 5 nanoseconds or less when the amorphous is formed by irradiating the laser light in a pulse form.
(11)レーザー光照射パルス幅を同一にして、冷却時間を変化させることによりアモルファスの面積を変化させることを特徴とする前記(8)〜(10)のいずれかに記載の記録方法。 (11) The recording method according to any one of (8) to (10), wherein the amorphous area is changed by changing the cooling time with the same laser beam irradiation pulse width.
(12)記録を波長405nmのレーザーと、NA0.65対物レンズとの組み合わせで行うことを特徴とする前記(8)〜(11)のいずれかに記載の記録方法。 (12) The recording method according to any one of (8) to (11), wherein recording is performed with a combination of a laser having a wavelength of 405 nm and an NA 0.65 objective lens.
請求項1では、第1の基板上に、少なくとも、反射層と第1誘電体層と記録層と第2誘電体層とを前記順序で有し、更に樹脂層を介して有する第2の基板側から光入射して記録を行う光情報記録媒体において、第1の基板と第2の基板の厚さが同一であり、かつ、第1の基板の成膜面に同心円状または螺旋状の溝を有し、光入射側の第2の基板には溝を有することなく、更に未記録状態の青色領域の波長における反射率が8%以上25%以下となるように調節されていることを特徴としているため、記録の際に、溝を有する基板が熱ダメージを受けることがなく、繰り返し記録特性が良好である。 In claim 1, on the first substrate, the second substrate having at least a reflective layer, a first dielectric layer, a recording layer, and a second dielectric layer in the order, and further having a resin layer interposed therebetween. In an optical information recording medium for recording by entering light from the side, the first substrate and the second substrate have the same thickness, and concentric or spiral grooves on the film formation surface of the first substrate And the second substrate on the light incident side has no groove, and is further adjusted so that the reflectance in the wavelength of the blue region in an unrecorded state is 8% or more and 25% or less. Therefore, during recording, the substrate having a groove is not damaged by heat, and the repeated recording characteristics are good.
請求項2では、第1の基板上に少なくとも反射層と第1誘電体層と記録層と第2誘電体層とを前記順序で有し、更に樹脂層を介して有する第2の基板側から光入射して記録を行う光情報記録媒体において、第1の基板と第2の基板の厚さが同一であり、かつ、第1の基板の成膜面に同心円状または螺旋状の溝を有し、光入射側の第2の基板には溝を有することなく、更に青色領域の波長における変調度が50%以上となるように調節されていることを特徴としているため、記録の際に、溝を有する基板が熱ダメージを受けることがなく、繰り返し記録特性が良好である。 According to a second aspect of the present invention, at least a reflective layer, a first dielectric layer, a recording layer, and a second dielectric layer are provided on the first substrate in this order, and further from the second substrate side having a resin layer interposed therebetween. In an optical information recording medium that performs recording upon incidence of light, the first substrate and the second substrate have the same thickness, and the film formation surface of the first substrate has concentric or spiral grooves. In addition, the second substrate on the light incident side is characterized by being adjusted so that the modulation degree in the wavelength of the blue region is 50% or more without having a groove. The substrate having the grooves is not damaged by heat, and the repeated recording characteristics are good.
請求項3では、請求項1〜2において、更に基板の厚さが0.6mm±0.1mmであることを特徴とするため、基板厚が0.3mm未満のような厚さと比してキズ等に対する信頼性が良好である。 In claim 3, since the thickness of the substrate is 0.6 mm ± 0.1 mm in claim 1 or 2, the substrate thickness is scratched as compared with a thickness of less than 0.3 mm. The reliability with respect to etc. is good.
請求項4では、請求項1〜3において、更に記録層の主成分がSbとTeであり、Sb原子%がTe原子%よりも大きく、In、Ag、Ge、Ga、Sn、Zn、Pd、Pt、Si、Cu、Au、Pb、Bi、Cr、Co、O、S、N、Se、Ti、Ta、Nb、V、Zr、Hf及び希土類金属からなる群の中から少なくとも1種類の元素を不純物として含有することを特徴としているため、ダイレクトオーバライトにおいて溶融消去を行うことが可能であり、マージンが大きい高密度記録が可能である。 In claim 4, the main components of the recording layer according to claims 1 to 3 are Sb and Te, the Sb atomic% is larger than the Te atomic%, and In, Ag, Ge, Ga, Sn, Zn, Pd, At least one element selected from the group consisting of Pt, Si, Cu, Au, Pb, Bi, Cr, Co, O, S, N, Se, Ti, Ta, Nb, V, Zr, Hf, and rare earth metals. Since it is characterized by containing it as an impurity, it is possible to perform melt erasure in direct overwrite, and high-density recording with a large margin is possible.
請求項5では、請求項4において、記録層に10原子%以下のGeを含有することを特徴とすることから、再生光耐性が大きくなり、再生光強度を大きくできるため、再生特性が良好となる。 In claim 5, the recording layer according to claim 4 is characterized by containing 10 atomic% or less of Ge, so that the reproduction light resistance can be increased and the reproduction light intensity can be increased. Become.
請求項6では、請求項4において、記録層に、10原子%以下のGeと、In、Ga、Mn、Snから選ばれた少なくとも1種類とを含有することを特徴としているため、更に、記録速度等の記録特性併せこみが可能となる。 Since the recording layer according to claim 6 is characterized in that the recording layer contains 10 atomic% or less of Ge and at least one selected from In, Ga, Mn, and Sn. It is possible to combine recording characteristics such as speed.
請求項7では、請求項1〜6において、更に第2の誘電体層に少なくともZnSとSiO2を含有し、ZnSモル比が40%以上80%以下であることを特徴としているため、蓄熱、放熱特性が良好であり、特に初期記録特性が良好である。 In Claim 7, in Claims 1 to 6, the second dielectric layer further contains at least ZnS and SiO 2 , and the ZnS molar ratio is 40% or more and 80% or less. Good heat dissipation characteristics, especially good initial recording characteristics.
請求項8では、請求項1〜7の光情報記録媒体において、更に記録ビーム走査方向の長さが0.26μm未満のアモルファスが形成されることを特徴としているため、同一記録ビームサイズにおいても高密度の記録が可能である。 According to the eighth aspect of the present invention, the optical information recording medium according to any one of the first to seventh aspects is characterized in that an amorphous material having a length in the recording beam scanning direction of less than 0.26 μm is formed. Density recording is possible.
請求項9では、請求項1〜8の光情報記録媒体において、更にアモルファスの面積を3段階以上に制御して記録が行われることを特徴としているため、多値情報となるので同一記録ビームサイズにおいても高密度の記録が可能である。 According to the ninth aspect of the present invention, in the optical information recording medium of the first to eighth aspects, the recording is performed by further controlling the amorphous area in three or more stages. Can be recorded at high density.
請求項10では、請求項8〜9において、更にレーザー光をパルス状に照射してアモルファスを形成し、レーザー光照射パルス幅が5ナノ秒以下であることを特徴としているため、クロスイレースが少ない。 In the tenth aspect of the present invention, since the amorphous structure is formed by further irradiating the laser beam in a pulse shape in the eighth to ninth aspects, and the laser beam irradiation pulse width is 5 nanoseconds or less, there is little cross erase. .
請求項11では、請求項8〜10において、更にレーザー光照射パルス幅を同一にして、冷却時間を変化させることによりアモルファスの面積を変化させることを特徴としているため、クロスイレースが少なく、良好なSDRが得られる。
In
請求項12では、請求項8〜11において、波長405nmのレーザーと、NA0.65対物レンズの組み合わせで行うことを特徴としているため、現在普及しているDVDとの互換が容易である。 The twelfth aspect of the present invention is characterized in that the laser beam having a wavelength of 405 nm and the NA 0.65 objective lens are combined in the eighth to eleventh aspects, so that compatibility with a currently popular DVD is easy.
以下本発明をさらに詳細に説明する。
本発明は、第1の基板上に少なくとも、反射層と、第1誘電体層と、記録層と、第2誘電体層とを前記順序で有し、更に樹脂層を介して有する第2の基板側から光入射して記録を行う相変化型光情報記録媒体において、第1の基板と第2の基板の厚さが同一であり、かつ、第1の基板の成膜面に同心円状または螺旋状の溝を有し、光入射側の第2の基板には溝を有することなく、更に未記録状態の青色領域の波長における反射率が8%以上25%以下となるように調節されていることを特徴とするものである。
The present invention is described in further detail below.
According to the present invention, there is provided a second substrate having at least a reflective layer, a first dielectric layer, a recording layer, and a second dielectric layer in the above order on a first substrate, and further having a resin layer interposed therebetween. In the phase change optical information recording medium for recording by entering light from the substrate side, the first substrate and the second substrate have the same thickness, and are formed concentrically on the film formation surface of the first substrate. It has a spiral groove, and the second substrate on the light incident side has no groove, and is further adjusted so that the reflectance in the wavelength of the blue region in an unrecorded state is 8% or more and 25% or less. It is characterized by being.
第1の基板と第2の基板厚さは、製造プロセスの誤差や記録特性合わせこみのために調整する程度の差は生じても良い、厚さの差は望ましくは0.1mm以下、更に望ましくは0.05mm以下である。
反射率の計測は、例えば、405nm波長のレーザーダイオードを搭載したピックアップヘッドを有するパルステック製DDU1000を用いて、ガラス基板上に形成した反射率が既知であるAgディスクの反射電圧値と、未記録状態の相変化記録媒体の反射電圧を比較することにより計測することができる。
The thickness of the first substrate and the second substrate may be adjusted differently due to manufacturing process errors or adjustment of recording characteristics. The thickness difference is preferably 0.1 mm or less, and more preferably Is 0.05 mm or less.
For example, the reflectance is measured by using a pulsed DDU1000 having a pickup head equipped with a laser diode having a wavelength of 405 nm, and a reflection voltage value of an Ag disk having a known reflectance formed on a glass substrate and an unrecorded value. It can be measured by comparing the reflected voltage of the phase change recording medium in the state.
また、本発明は、第1の基板上に少なくとも、反射層と、第1誘電体層と、記録層と、第2誘電体層とを前記順序で有し、更に樹脂層を介して有する第2の基板側から光入射して記録を行う相変化型光情報記録媒体において、第1の基板と第2の基板の厚さが同一であり、かつ、第1の基板の成膜面に同心円状または螺旋状の溝を有し、光入射側の第2の基板には溝を有することなく、更に青色領域の波長における変調度が50%以上となるように調節されていることを特徴とするものである。 According to the present invention, there is provided a first substrate having at least a reflective layer, a first dielectric layer, a recording layer, and a second dielectric layer in the above order on a first substrate, and further having a resin layer interposed therebetween. In the phase change optical information recording medium in which recording is performed with light incident from the side of the second substrate, the thicknesses of the first substrate and the second substrate are the same, and concentric circles are formed on the film formation surface of the first substrate. Or a spiral groove, and the second substrate on the light incident side has no groove, and is further adjusted to have a modulation factor of 50% or more in the wavelength of the blue region. To do.
第1の基板と第2の基板厚さは、前記の例と同様に、製造プロセスの誤差や記録特性合わせこみのために調整する程度の差は生じても良い、厚さの差は望ましくは0.1mm以下、更に望ましくは0.05mm以下である。 Similar to the above example, the thicknesses of the first substrate and the second substrate may vary due to manufacturing process errors or adjustment of recording characteristics. The thickness difference is preferably It is 0.1 mm or less, more desirably 0.05 mm or less.
変調度とは結晶状態とアモルファス状態の反射率の差を、結晶状態もしくはアモルファス状態のいずれか大きい方の反射率の値で除した値を言う。 The degree of modulation is a value obtained by dividing the difference in reflectance between the crystalline state and the amorphous state by the larger reflectance value of the crystalline state or the amorphous state.
本発明における、第1の基板は、螺旋状もしくは同心円状の溝を有する。アドレス情報などのために溝を蛇行させるたり、途切れさせても良い。 In the present invention, the first substrate has a spiral or concentric groove. The groove may meander or be interrupted for address information or the like.
本発明の相変化記録層の主成分としてのSb、Teは、たとえば、SbおよびTeが準安定Sb3Te相を維持し、かつ記録層の記録材料が記録操作によりアモルファス相−結晶相に相変換可能な程度の量比を保持することを意味する。副成分として不純物を含むことを特徴とするが不純物元素の総量は、準安定Sb3Te相の出現を妨げないように、10原子%未満であることが望ましい。 Sb and Te as the main components of the phase change recording layer of the present invention are, for example, that Sb and Te maintain a metastable Sb 3 Te phase, and the recording material of the recording layer is changed into an amorphous phase-crystalline phase by a recording operation. It means that the quantity ratio that can be converted is maintained. Although it is characterized by containing impurities as subcomponents, the total amount of impurity elements is preferably less than 10 atomic% so as not to prevent the appearance of the metastable Sb 3 Te phase.
本発明に関わる相変化型光情報記録媒体は、SbとTeを主成分とする記録層にGeを含むことが好ましい。Geは、記録層がアモルファスから結晶へ固相転移する際の活性化エネルギーを高めるため、アモルファスマークの保存信頼性を高くする効果や、再生時にアモルファスが結晶化することに対する耐性を向上させる効果がある。記録層中のGeの好ましい濃度は、2〜10原子%、より好ましくは3〜6原子%である。 The phase change optical information recording medium according to the present invention preferably contains Ge in the recording layer containing Sb and Te as main components. Ge increases the activation energy when the recording layer undergoes a solid phase transition from amorphous to crystal, and thus has the effect of increasing the storage reliability of the amorphous mark and improving the resistance to amorphous crystallization during reproduction. is there. The preferred concentration of Ge in the recording layer is 2 to 10 atomic%, more preferably 3 to 6 atomic%.
また、記録層に添加される不純物としては、結晶化速度や記録特性、保存特性を調整する目的で、周期律表第I属及至VII属に属する元素、例えば、Ag、B、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Ge、H、Hg、Ir、In、K、La、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、O、P、Pb、Pd、Po、Pr、Pt、Pu、Rb、Rh、Ru、S、Se、Si、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、ClおよびBr等の元素を含むことができる。 The impurities added to the recording layer include elements belonging to Groups I and VII of the periodic table, such as Ag, B, Ca, Cd, for the purpose of adjusting the crystallization speed, recording characteristics, and storage characteristics. Ce, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, Ge, H, Hg, Ir, In, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, O, P, Pb, Pd, Po, Pr, Elements such as Pt, Pu, Rb, Rh, Ru, S, Se, Si, Sn, Sr, Th, Ti, Tl, U, Cl, and Br can be included.
続いて、第1の基板上に形成される薄膜を順に説明する。
本発明における反射層としては、Al、Au、Cu、Ag、Cr、Sn、Zn、In、Pd、Zr、Fe、Co、Ni、Si、Ge、Sb、Ta、W、Ti、Pb等の金属を主とした材料の単体または合金を用いることができる。
Subsequently, the thin film formed on the first substrate will be described in order.
As the reflective layer in the present invention, metals such as Al, Au, Cu, Ag, Cr, Sn, Zn, In, Pd, Zr, Fe, Co, Ni, Si, Ge, Sb, Ta, W, Ti, and Pb are used. A simple substance or an alloy mainly composed of
この層は、熱を効率的に放散させることが重要であり、膜厚は50〜180nmが好ましい。膜厚が厚すぎると、放熱効率が大きすぎて感度が悪くなり、薄すぎると感度は良好であるが、繰り返しオーバーライト特性が悪くなる。特性としては、熱伝導率が高く、高融点で保護層材料との密着性がよいことなどが要求される。 It is important for this layer to dissipate heat efficiently, and the film thickness is preferably 50 to 180 nm. If the film thickness is too thick, the heat dissipation efficiency is too high and the sensitivity becomes poor. If the film thickness is too thin, the sensitivity is good, but repeated overwrite characteristics deteriorate. The properties are required to have high thermal conductivity, high melting point, and good adhesion to the protective layer material.
本発明における、第1誘電体層は、SiOx、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2、Ta2O5等の金属酸化物、Si3N4、AlN、TiN、BN、ZrN等の窒化物、ZnS、TaS4等の硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrC等の炭化物が挙げられる。第1誘電体層は熱特性を調節するために多層化しても良い。 In the present invention, the first dielectric layer, SiOx, ZnO, SnO 2, Al 2 O 3, TiO 2, In 2 O 3, MgO, ZrO 2, Ta 2 O metal oxide such as 5, Si 3 N 4 , AlN, TiN, BN, nitrides such as ZrN, ZnS, a sulfide such as TaS 4, SiC, TaC, B4C , WC, TiC, include carbides such as ZrC. The first dielectric layer may be multilayered to adjust thermal characteristics.
第1誘電体層の膜厚は5〜50nmが好ましい。該誘電体層の膜厚が5nm未満であると記録感度が低下する。逆に、50nmを越えると、放熱性の低下により繰り返しオーバーライト特性が悪くなる。 The film thickness of the first dielectric layer is preferably 5 to 50 nm. When the thickness of the dielectric layer is less than 5 nm, the recording sensitivity is lowered. On the other hand, if it exceeds 50 nm, the overwrite characteristics are repeatedly deteriorated due to a decrease in heat dissipation.
記録層は、結晶化促進するために、結晶化促進層を有しても良い、結晶化促進層の材料としては、Bi単体及びBi化合物、Sb単体及びSb化合物、TiSixやWsix等の金属シリサイドやSiC等の炭化物等がある。 The recording layer may have a crystallization promoting layer in order to promote crystallization. Examples of the material of the crystallization promoting layer include Bi simple substance and Bi compound, Sb simple substance and Sb compound, and metal silicide such as TiSix and Wsix. And carbides such as SiC.
本発明においては第2誘電体層材料にZnSとSiO2とを含有し、ZnSのモル比が40%以上80%以下であることが好ましい。第2誘電体層材料には20モル%未満の、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2、Ta2O5等の金属酸化物、Si3N4、AlN、TiN、BN、ZrN等の窒化物、ZnS、TaS4等の硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrC等の炭化物を添加する場合もある。 In the present invention, it is preferable that the second dielectric layer material contains ZnS and SiO 2 and the molar ratio of ZnS is 40% or more and 80% or less. For the second dielectric layer material, less than 20 mol% of metal oxide such as ZnO, SnO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , In 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , Ta 2 O 5 , Si 3 N 4 , nitrides such as AlN, TiN, BN, and ZrN, sulfides such as ZnS and TaS 4 , and carbides such as SiC, TaC, B 4 C, WC, TiC, and ZrC may be added.
これらの材料の添加により、光学特性等を微調整する。第2誘電体層の膜厚は、30〜200nmの範囲が好ましい。30nm未満であると、耐環境性保護機能の低下、耐熱性低下、畜熱効果の低下となり好ましくない。200nmを超えると、スパッタ法等による成膜工程において、膜温度の上昇により膜剥離やクラックが生じたり、メディアの記録感度の低下をもたらすので好ましくない。 By adding these materials, optical characteristics and the like are finely adjusted. The thickness of the second dielectric layer is preferably in the range of 30 to 200 nm. If it is less than 30 nm, the environmental resistance protection function is lowered, the heat resistance is lowered, and the livestock heat effect is lowered. If it exceeds 200 nm, it is not preferable because film peeling or cracking occurs due to an increase in film temperature or a decrease in recording sensitivity of the media occurs in a film forming process such as sputtering.
本発明における記録方法は、上記記録媒体に、ビーム走査方向に0.26μm未満のアモルファスを形成することを特徴とする。また、ビーム走査方向に0.26μm未満の長さで3段階以上に制御してアモルファスを形成することを特徴とする。すなわち、多値情報を記録して高密度記録を実現している。 The recording method of the present invention is characterized in that an amorphous film having a thickness of less than 0.26 μm is formed in the beam scanning direction on the recording medium. Further, it is characterized in that the amorphous is formed by controlling in three or more stages with a length of less than 0.26 μm in the beam scanning direction. That is, high-density recording is realized by recording multilevel information.
本発明の記録方法に用いる記録レーザの変調方法の一例を図1に模式的に示す。本発明による多値記録方法では、記録マークを記録する領域が互いに等しい面積に分割されている(以降、この分割された領域をセルと記す)。セル10の物理的な大きさは、記録時の線速とセル周波数によって決まり、セル周波数はセル周期11の逆数であり、基準クロックの整数倍をとる。
An example of a recording laser modulation method used in the recording method of the present invention is schematically shown in FIG. In the multi-value recording method according to the present invention, the recording mark recording area is divided into equal areas (hereinafter, this divided area is referred to as a cell). The physical size of the
例えば、セル周波数を40nsとすれば、セル周波数は25MHzであり、記録線速=6.5m/sの時のセル長は0.26μmとなる。記録レーザの変調は、記録パルス12、ボトムパルス13、消去パルス14の各パワーと、それぞれの立ち上がり時間15、16および17を設定して行われる。このようなレーザ変調により、多値記録マーク18が形成される。
For example, if the cell frequency is 40 ns, the cell frequency is 25 MHz, and the cell length when the recording linear velocity is 6.5 m / s is 0.26 μm. The recording laser is modulated by setting the respective powers of the
19は、再生用レーザビームを模式的に現したものである。ここで言うレーザビームのスポット径とは、レーザの収束直径のことであり、波長λのレーザ光と開口数NAの焦点レンズを用いた場合、φD=0.82×λ/NAと見積もられる。これはレーザ光の強度が、1/e2となる直径であり、λ=405nm、NA=0.65の場合、φD=0.51μmである。
多値情報は、多値記録マーク18がセルに対して占有する割合として記録され、再生用レーザビーム19が、記録媒体との相対運動によってグルーブに沿って走査されたときに、RF信号の反射率変動として読み出される。すなわち、セル10内がすべて結晶部20の場合と、最大の記録マークを形成した場合との反射率差を信号のダイナミックレンジとして、3〜8の多段階に反射率レベルが得られるよう記録マークの大きさを制御し、これを多値情報に対応させるものである。
The multi-value information is recorded as a ratio occupied by the
本発明による記録方法では、図1における{(時間16)−(時間15)}すなわち、レーザー光照射パルス幅が5ナノ秒以下であることが特徴である。レーザー光照射パルスを5ナノ秒以下にすることにより、0.26μmのセル内に7段階以上に長さを制御したアモルファスを形成することが可能であることを確認している。最小のアモルファス長さは0.05μm未満である。このような記録により、CDサイズのディスクに22GB相当の記録が可能となる。 The recording method according to the present invention is characterized in that {(time 16) − (time 15)} in FIG. 1, that is, the laser light irradiation pulse width is 5 nanoseconds or less. It has been confirmed that by controlling the laser light irradiation pulse to 5 nanoseconds or less, it is possible to form an amorphous film having a length controlled in seven stages or more in a 0.26 μm cell. The minimum amorphous length is less than 0.05 μm. By such recording, recording equivalent to 22 GB can be performed on a CD-sized disc.
以下実施例をあげて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
(実施例1〜3)
射出成形法により、第1の基板として厚さ0.6mmのポリカーボネイト(以下PC)基板を形成する。ポリカーボネイト基板には0.46μmピッチで溝幅0.2μmの螺旋状の溝が転写形成されている。
(Examples 1-3)
A polycarbonate (hereinafter, PC) substrate having a thickness of 0.6 mm is formed as the first substrate by an injection molding method. A spiral groove having a pitch of 0.46 μm and a groove width of 0.2 μm is transferred and formed on the polycarbonate substrate.
このPC基板の溝を有する面上に、マグネトロンスパッタリング法により、下記の順に薄膜を形成し、情報基盤とする。
材料 (膜厚)
(1)反射放熱層 Ag (140nm)
(2)第1誘電体層 ZnS・SiO2(mol比79.5:20.5)
(14nm)
(3)記録層 表1を参照 (14nm)
(4)第2誘電体層 ZnS・SiO2(ZnSモル比70%)
(50nm)
A thin film is formed on the surface of the PC substrate having the grooves by magnetron sputtering in the following order to form an information base.
Material (film thickness)
(1) Reflective heat dissipation layer Ag (140 nm)
(2) First dielectric layer ZnS · SiO 2 (mol ratio: 79.5: 20.5)
(14 nm)
(3) Recording layer See Table 1 (14 nm)
(4) Second dielectric layer ZnS · SiO 2 (ZnS molar ratio 70%)
(50nm)
第2の誘電体層上に、10μmの紫外線硬化樹脂をスピンコートし、溝を有しない第2の基板と圧着する。第2の基板は射出成形法により形成した厚さ0.6mmのポリカーボネイト基板を用いる。ここで、光入射側表面は記録再生と無関係なので第2の基板においても溝を有していても支障は無い。図2に断面構造を示す。 A 10 μm ultraviolet curable resin is spin-coated on the second dielectric layer and is bonded to a second substrate having no groove. As the second substrate, a polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm formed by an injection molding method is used. Here, since the surface of the light incident side is irrelevant to recording / reproduction, there is no problem even if the second substrate has a groove. FIG. 2 shows a cross-sectional structure.
(比較例1)
射出成形法により、第1の基板として厚さ0.6mmのポリカーボネイト(以下PC)基板を形成する。ポリカーボネイト基板には0.46μmピッチで溝幅0.2μmの螺旋状の溝が転写形成されている。
(Comparative Example 1)
A polycarbonate (hereinafter, PC) substrate having a thickness of 0.6 mm is formed as the first substrate by an injection molding method. A spiral groove having a pitch of 0.46 μm and a groove width of 0.2 μm is transferred and formed on the polycarbonate substrate.
このPC基板の溝を有する面上に、マグネトロンスパッタリング方により、下記の順に薄膜を形成し、情報基盤とする。 材 料 (膜厚)
(1)第1誘電体層:ZnS・SiO2(ZnSモル比70%) (50nm)
(2)記録層:Ge5Sb75Te20 (14nm)
(3)第2誘電体層:ZnS・SiO2(mol比79.5:20.5)(14nm)
(4)反射放熱層:Ag (140nm)
この反射放熱層上に、10μmの紫外線硬化樹脂をスピンコートし、第2の基板と圧着する。第2の基板は射出成形法により形成した厚さ0.6mmのポリカーボネイト基板を用いる。図2に断面構造を示す。
A thin film is formed on the surface of the PC substrate having the grooves by the magnetron sputtering method in the following order to form an information base. Material (film thickness)
(1) First dielectric layer: ZnS · SiO 2 (ZnS molar ratio 70%) (50 nm)
(2) Recording layer: Ge 5 Sb 75 Te 20 (14 nm)
(3) Second dielectric layer: ZnS.SiO 2 (molar ratio 79.5: 20.5) (14 nm)
(4) Reflective heat dissipation layer: Ag (140 nm)
A 10 μm ultraviolet curable resin is spin-coated on the reflective heat radiation layer and is pressure-bonded to the second substrate. As the second substrate, a polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm formed by an injection molding method is used. FIG. 2 shows a cross-sectional structure.
上記で製作した記録媒体に、波長が405nmの半導体レーザーとNA0.65のピックアップを用い、記録パワー=10mW、記録線速=6.0m/s、チャンネルクロック周波数T=74.3MHzで、EFM変調された3T〜14Tの信号を繰り返し記録し、ジッターが初回記録に対して1%上昇するまでの回数を調べた。 The recording medium manufactured above uses a semiconductor laser with a wavelength of 405 nm and a pickup of NA 0.65, recording power = 10 mW, recording linear velocity = 6.0 m / s, channel clock frequency T = 74.3 MHz, and EFM modulation. The recorded signals of 3T to 14T were repeatedly recorded, and the number of times until the jitter increased by 1% with respect to the initial recording was examined.
ここで、ジッターとは、記録マークとスペースの境界の読み出し時間のズレの標準偏差を、読み出しクロック1周期時間Tで除した値(単位%)であり、例えば、記録型DVDの規格では通常9%以下である。この場合の記録容量はCDサイズで12GB相当である。 Here, the jitter is a value (unit%) obtained by dividing the standard deviation of the reading time deviation between the boundary between the recording mark and the space by the reading clock one cycle time T. For example, in the recording DVD standard, it is usually 9 % Or less. The recording capacity in this case is equivalent to 12 GB in CD size.
更に、記録ビーム走査方向に0.26μm未満のアモルファスの面積を7段階に制御して記録した場合の、SDRが初回記録に対して0.3%増加する記録回数を調べた。 Further, the number of recordings in which the SDR was increased by 0.3% with respect to the initial recording when the amorphous area of less than 0.26 μm was controlled in 7 steps in the recording beam scanning direction was examined.
前記のようにアモルファスの面積を7段階に制御して記録することにより、結晶の反射率を併せた8値の記録となり、記録ビームサイズが同一の場合でも、2値のEFM変調記録と比して、少なくとも1.5倍の記録容量とすることが可能である。ここで、SDR(siguma to dynamic range)とは、各段階の反射率の標準偏差を、最大反射率レベルと最小反射率レベルの差で除した値であり、SDRが略3%以下の場合にエラー訂正が可能なエラー率である。前記の場合の記録容量はCDサイズで22GB相当である。0.26μm未満のアモルファスの面積を7段階に制御する場合の、記録パルス幅と、消去パルス幅を表2に示す。 As described above, recording is performed by controlling the amorphous area in seven steps, so that eight-value recording including the reflectance of the crystal is achieved. Even when the recording beam size is the same, it is compared with binary EFM modulation recording. Thus, the recording capacity can be at least 1.5 times. Here, SDR (sigma to dynamic range) is a value obtained by dividing the standard deviation of the reflectivity at each stage by the difference between the maximum reflectivity level and the minimum reflectivity level, and when the SDR is approximately 3% or less. This is the error rate that can be corrected. The recording capacity in the above case is equivalent to 22 GB in CD size. Table 2 shows the recording pulse width and the erasing pulse width when the amorphous area of less than 0.26 μm is controlled in seven stages.
比較例及び実施例における結果を表3に示す。
実施例1〜3においてはオーバーライト特性が飛躍的に向上している。さらに、SDRが3%未満となり、多値記録が可能となる。 In the first to third embodiments, the overwrite characteristics are dramatically improved. Furthermore, the SDR is less than 3%, and multilevel recording is possible.
本発明の光情報記録媒体は、PCの外部メモリ、ビデオ録画用メディアとしても利用することができる。 The optical information recording medium of the present invention can also be used as an external memory of a PC and a video recording medium.
10 セル
11 セル周期
12 記録パルス
13 ボトムパルス
14 消去パルス
15、16、17 立ち上がり時間
18 多値記録マーク
19 再生用ビーム
20 結晶部
10
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003328587A JP2005093027A (en) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | Recording medium and recording method of optical data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003328587A JP2005093027A (en) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | Recording medium and recording method of optical data |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005093027A true JP2005093027A (en) | 2005-04-07 |
Family
ID=34458107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003328587A Withdrawn JP2005093027A (en) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | Recording medium and recording method of optical data |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005093027A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110350090A (en) * | 2019-06-24 | 2019-10-18 | 华南理工大学 | Bi2O2The perovskite solar battery and preparation method of Se modifying interface |
-
2003
- 2003-09-19 JP JP2003328587A patent/JP2005093027A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110350090A (en) * | 2019-06-24 | 2019-10-18 | 华南理工大学 | Bi2O2The perovskite solar battery and preparation method of Se modifying interface |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006192876A (en) | Optical recording medium | |
JP4012934B1 (en) | Optical recording medium and optical recording method and optical recording apparatus using multilayer optical recording medium | |
JP4354733B2 (en) | Optical recording medium | |
JP4078237B2 (en) | Optical recording medium, optical recording method, and optical recording apparatus | |
JP2004155177A (en) | Information recording medium | |
JP2004220699A (en) | Optical recording medium | |
JP2002074741A (en) | Optical information recording medium | |
JP3882532B2 (en) | Optical information recording medium and recording erasing method | |
JP2001039031A (en) | Optical information recording medium and method for optical recording | |
JP2004322556A (en) | Optical recording medium, optical recording method, and optical recording apparatus | |
US20030059711A1 (en) | Rewritable optical data storage medium and use of such a medium | |
JP2004296056A (en) | Optical recording and reproducing method and optical recording medium | |
JP4104067B2 (en) | Optical information recording medium and recording method | |
JP4322927B2 (en) | Optical recording method, optical recording medium, and multilayer optical recording medium optical recording apparatus | |
JP4248327B2 (en) | Phase change optical information recording medium | |
JP2005093027A (en) | Recording medium and recording method of optical data | |
JP4393806B2 (en) | Optical recording medium | |
JP2006212880A (en) | Phase change type optical recording medium | |
JP2006289940A (en) | Phase change-type optical information recording medium | |
JP2001236690A (en) | Optical information recoding medium | |
JP3881215B2 (en) | Optical information recording method | |
JP3891471B2 (en) | Phase change recording medium | |
JP2004206851A (en) | Optical information recording medium and its recording method | |
JP4410081B2 (en) | Optical recording method | |
JP2004227720A (en) | Optical recording medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050225 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060317 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060421 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070717 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080226 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080425 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080819 |