JP2007059039A - Optical recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、次世代DVD(ディジタル・バーサタイル・ディスク)と称される光記録媒体に関する。 The present invention relates to an optical recording medium called a next generation DVD (digital versatile disk).
次世代DVDとして、レーザー波長λが405nm(青色)、対物レンズの開口数NA=0.85の光学系を利用するものが提案されていて、片面に2層の情報層を有し、書換え速度が1倍速(線速度約5.0m/s)の書換え型光記録媒体が製品化されている。この他に、レーザー波長λ=405nm、開口数NA=0.65の規格の次世代DVDがある。 A next-generation DVD has been proposed that uses an optical system with a laser wavelength λ of 405 nm (blue) and a numerical aperture NA = 0.85 of the objective lens. It has two information layers on one side and a rewriting speed. Has been commercialized as a rewritable optical recording medium with a 1 × speed (linear velocity of about 5.0 m / s). In addition to this, there is a next-generation DVD of a standard with a laser wavelength λ = 405 nm and a numerical aperture NA = 0.65.
このような次世代DVDにおいて、更なる記憶容量の増大、高速記録化が要求されている。 In such a next-generation DVD, further increase in storage capacity and higher speed recording are required.
上記のような、片面に2層、あるいは、更に多くの情報層を有する光記録媒体では、レーザービームの光入射面から最も遠い情報層以外の情報層は、光入射面から最も遠い情報層への記録及び再生を可能とするために半透過としている。 In the optical recording medium having two layers or more information layers on one side as described above, the information layers other than the information layer farthest from the light incident surface of the laser beam are directed to the information layers farthest from the light incident surface. Is translucent to enable recording and reproduction.
この場合、情報層に含まれる相変化記録膜の膜厚を薄くする必要があるが、この膜厚を薄くしていくと、結晶化速度及び消去率が低下し、記録マーク(アモルファス)の消去(結晶化)が困難になり、書換え速度が低下してしまうという問題点を生じる。 In this case, it is necessary to reduce the thickness of the phase change recording film included in the information layer. However, as the film thickness is reduced, the crystallization speed and the erasure rate decrease, and the recording mark (amorphous) is erased. (Crystallization) becomes difficult and the rewriting speed is reduced.
又、上記消去率の低下は、レーザービームのスポットサイズが相変化記録膜のある一点を通過する時間が短くなるほど顕著となる。即ち、線速度が速いほど消去率が低下してしまう。従って、光記録媒体が高密度大容量であるほど書換え速度を向上させることが困難となる。 The reduction in the erasure rate becomes more remarkable as the time for the laser beam spot size to pass through a certain point on the phase change recording film becomes shorter. That is, the higher the linear velocity, the lower the erasure rate. Therefore, the higher the density and capacity of the optical recording medium, the more difficult it is to improve the rewriting speed.
上記のような相変化記録膜の結晶化速度を向上させる手段としては、例えば、特許文献1に記載されるように、Ge4Sb2Te7等の化合物系相変化材料からなる相変化記録膜の界面層としてCr2O3を用いることが開示されていて、記録膜中へのZnSの拡散防止による書換え回数の向上、結晶化速度の向上という効果が得られるとされている。 As a means for improving the crystallization speed of the phase change recording film as described above, for example, as described in Patent Document 1, a phase change recording film made of a compound phase change material such as Ge 4 Sb 2 Te 7 is used. It is disclosed that Cr 2 O 3 is used as the interface layer, and the effect of improving the number of rewrites by preventing the diffusion of ZnS into the recording film and improving the crystallization speed can be obtained.
しかしながら、多層光記録媒体における半透過情報層の記録膜にGeSbTe、GeBiTe等の化合物系相変化材料を用い、Cr2O3界面層を付加して高速記録の検討を行なったところ、レーザ波長405nm、NA=0.85(又は0.65)の光学系システムにおいて、線速度20m/s(4倍速)ではアモルファスの結晶化(消去)ができなかった。従って、次世代DVDの分野においては、半透過情報層における相変化記録膜として、GeSbTe、GeBiTe等の化合物系材料を用いて4倍速以上の高速記録に対応させることが困難であった。 However, when a compound phase change material such as GeSbTe or GeBiTe is used for the recording film of the semi-transmissive information layer in the multilayer optical recording medium and a Cr 2 O 3 interface layer is added, a high-speed recording is studied, and the laser wavelength is 405 nm. In an optical system with NA = 0.85 (or 0.65), amorphous crystallization could not be achieved at a linear velocity of 20 m / s (4 × speed). Therefore, in the field of next-generation DVD, it has been difficult to cope with high-speed recording at a quadruple speed or higher by using a compound material such as GeSbTe or GeBiTe as the phase change recording film in the semi-transmissive information layer.
これに対して、相変化記録膜として、Sbを主成分とするSbTe共晶系材料を用いると、Sbの含有量により結晶化速度を制御することができ、又、融点が、化合物系材料よりも低く600℃以下であるので、アモルファスマークを形成するためのレーザービームのパワーを小さくすることができる。 In contrast, when an SbTe eutectic material containing Sb as a main component is used as the phase change recording film, the crystallization rate can be controlled by the Sb content, and the melting point is higher than that of the compound material. Since the temperature is 600 ° C. or lower, the power of the laser beam for forming the amorphous mark can be reduced.
しかしながら、このSbTe共晶系材料を記録膜として用いた場合に、高速記録に対応させるためにSb含有量を増加していくと、結晶化・活性化エネルギーが低下してアモルファスマークの熱安定性が損なわれるという問題点を生じる。 However, when this SbTe eutectic material is used as a recording film, if the Sb content is increased in order to cope with high-speed recording, the crystallization / activation energy decreases and the thermal stability of the amorphous mark This causes the problem of damage.
これに対して、本発明者は、半透過情報層における相変化材料の記録膜を、SbとGeを主成分、Mgを添加成分として形成し、且つ、この記録膜に対して、レーザービームの光入射側に隣接する界面層をCr2O3から形成することによって、レーザーパワーを過大とすることなく、且つ、アモルファスマークの熱安定性を損なうことなく、高速記録をすることができることを見出し、特願2005−095880号で出願をした。 In contrast, the inventor formed a recording film of a phase change material in the semi-transmissive information layer with Sb and Ge as main components and Mg as an additive component, and a laser beam was applied to the recording film. It has been found that by forming the interface layer adjacent to the light incident side from Cr 2 O 3 , high-speed recording can be performed without excessive laser power and without impairing the thermal stability of the amorphous mark. And filed in Japanese Patent Application No. 2005-095880.
しかし、この光記録媒体では、高温・高湿下で保存すると界面層の剥離を生じて記録が不可能となる場合があるという問題点を生じる。 However, this optical recording medium has a problem that if it is stored under high temperature and high humidity, the interface layer may be peeled off and recording may become impossible.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、アモルファスマークを形成するためのレーザーパワーを大きくすることなく、且つ、アモルファスマークの熱安定性が損なわれることなく高速記録ができると共に、高温・高湿下での保存でも界面層に剥離を生じない光記録媒体を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can perform high-speed recording without increasing the laser power for forming an amorphous mark and without impairing the thermal stability of the amorphous mark, It is an object of the present invention to provide an optical recording medium in which the interface layer does not peel even when stored under high temperature and high humidity.
本発明者は鋭意研究の結果、界面層を上記のようなCr2O3に代えて、ZnS、SiO2及びCr2O3から形成すると、高温・高湿下で保存を行なっても界面層に剥離が生じることなく、高速記録をすることができることを見出した。 As a result of diligent research, the present inventor has found that when the interface layer is formed of ZnS, SiO 2 and Cr 2 O 3 instead of Cr 2 O 3 as described above, the interface layer can be stored even at high temperature and high humidity. The present inventors have found that high speed recording can be performed without causing peeling.
即ち、以下の実施例により上記課題を解決するものである。 That is, the above-described problems are solved by the following embodiments.
(1)基板と、この基板におけるレーザービームの光入射側に設けられた第1の情報層と、この第1の情報層よりも更に光入射側に設けられた少なくとも1層の半透過情報層と、を有してなり、前記半透過情報層は、記録膜及びこの記録膜の光入射側に隣接して設けられた界面層を含んで構成されると共に、前記記録膜は、対物レンズの開口数をNA、レーザービームの波長をλとしたときλ/NA≦650nmの光学系により書換え可能な相変化材料で形成されている光記録媒体であって、前記記録膜は、Sbを主成分とし、且つ、副成分として少なくともGeを含有し、前記界面層は、ZnS、SiO2及びCr2O3から形成されていることを特徴とする光記録媒体。 (1) A substrate, a first information layer provided on the light incident side of the laser beam in the substrate, and at least one semi-transmissive information layer provided further on the light incident side than the first information layer The semi-transmissive information layer includes a recording film and an interface layer provided adjacent to the light incident side of the recording film, and the recording film includes an objective lens. An optical recording medium formed of a phase change material rewritable by an optical system of λ / NA ≦ 650 nm where NA is the numerical aperture and λ is the wavelength of the laser beam, and the recording film contains Sb as a main component An optical recording medium characterized in that it contains at least Ge as a subcomponent, and the interface layer is made of ZnS, SiO 2 and Cr 2 O 3 .
(2)前記界面層におけるCr2O3の含有量が15mol%以上、90mol%以下であることを特徴とする(1)に記載の光記録媒体。 (2) The optical recording medium according to (1), wherein the content of Cr 2 O 3 in the interface layer is 15 mol% or more and 90 mol% or less.
(3)前記記録膜は、Sbが77.2at%以上88at%以下、Geが9.9at%以上21at%以下とされたことを特徴とする(1)又は(2)に記載の光記録媒体。 (3) The optical recording medium according to (1) or (2), wherein the recording film has Sb of 77.2 at% or more and 88 at% or less and Ge of 9.9 at% or more and 21 at% or less. .
(4)前記記録膜は、Mgを添加成分として1at%以上3.9at%以下を含むことを特徴とする(1)、(2)又は(3)に記載の光記録媒体。 (4) The optical recording medium according to (1), (2), or (3), wherein the recording film contains 1 at% or more and 3.9 at% or less with Mg as an additive component.
(5)前記界面層の膜厚が、0.4nm以上9nm以下であることを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の光記録媒体。 (5) The optical recording medium according to any one of (1) to (4), wherein the interface layer has a thickness of 0.4 nm to 9 nm.
(6)前記界面層の膜厚が、0.5nm以上8nm以下であることを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の光記録媒体。 (6) The optical recording medium according to any one of (1) to (4), wherein the thickness of the interface layer is not less than 0.5 nm and not more than 8 nm.
(7)前記界面層の組成は、{(ZnS)0.8(SiO2)0.2}(100−X)(Cr2O3)Xであって、39≦X≦86であることを特徴とする(1)乃至(6)のいずれかに記載の光記録媒体。 (7) The composition of the interface layer is {(ZnS) 0.8 (SiO 2 ) 0.2 } (100-X) (Cr 2 O 3 ) X , and 39 ≦ X ≦ 86. The optical recording medium according to any one of (1) to (6).
この発明の光記録媒体においては、記録膜をSbGe共晶系材料により形成し、且つそのレーザービーム入射側にZnS、SiO2、Cr2O3からなる界面層を形成することによって、推測ではあるが、界面層により、記録膜界面からの結晶核生成が促進され、この生成された結晶核から急速に結晶成長が行われ、結晶化時間が短縮され、レーザーパワーを大きくすることなく、且つ、アモルファスマークの熱安定性を損なうことなく、高速記録が可能となった。又、高温・高湿下での保存後でも界面層の剥離がなかった。 In the optical recording medium of the present invention, the recording film is formed of an SbGe eutectic material, and an interface layer made of ZnS, SiO 2 , Cr 2 O 3 is formed on the laser beam incident side. However, the interface layer promotes the generation of crystal nuclei from the recording film interface, the crystal nuclei are rapidly grown from the generated crystal nuclei, the crystallization time is shortened, without increasing the laser power, and High-speed recording is possible without impairing the thermal stability of the amorphous mark. Further, the interface layer did not peel off even after storage at high temperature and high humidity.
最良の形態に係る光記録媒体は、基板と、この基板におけるレーザービームの光入射側に設けられた第1の情報層と、この第1の情報層よりも更に光入射側に設けられた半透過情報層と、を有してなり、前記半透過情報層は、記録膜及びこの記録膜の光入射側に隣接して設けられた界面層を含んで構成されると共に、前記記録膜は、Sbを主成分とし、且つ、副成分として少なくともGeを有し、対物レンズの開口数をNA、レーザービームの波長をλとしたときλ/NA≦650nmの光学系により書換え可能な相変化材料で形成され、前記界面層はZnS、SiO2及びCr2O3から形成されている。 An optical recording medium according to the best mode includes a substrate, a first information layer provided on the light incident side of the laser beam on the substrate, and a half provided on the light incident side further than the first information layer. A translucent information layer, and the semi-transparent information layer includes a recording film and an interface layer provided adjacent to the light incident side of the recording film, and the recording film includes: A phase-change material rewritable by an optical system of λ / NA ≦ 650 nm when Sb is a main component and at least Ge is a subcomponent, the numerical aperture of the objective lens is NA, and the wavelength of the laser beam is λ. The interface layer is made of ZnS, SiO 2 and Cr 2 O 3 .
前記半透過情報層の構成例としては、基板上に、第1誘電体層、反射層、第2誘電体層、記録膜(層)、界面層、第3誘電体層、放熱層を順次積層したものが挙げられる。 As a configuration example of the transflective information layer, a first dielectric layer, a reflective layer, a second dielectric layer, a recording film (layer), an interface layer, a third dielectric layer, and a heat dissipation layer are sequentially stacked on a substrate. The thing which was done is mentioned.
第1誘電体層は反射層の保護及び光透過率調整のために設けられ、材料は特に限定されるものではなく、Ti、Zr、Hf、Ta、Si、Al、Mg、Y、Ce、Zn、In、Cr、Nb等から選ばれる少なくとも1種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、フッ化物、あるいはこれらの複合物等が用いられる。最良の実施形態では酸化ジルコニウムを主成分として含む材料によって形成される。ここでの主成分とは、全体に占めるモル比が60%以上のことである。第1誘電体層の膜厚D1は、1nm≦D1≦60nmが好ましい。1nm未満では反射層の保護が不十分であり、60nmより厚いと光透過率が好ましい範囲を外れる。 The first dielectric layer is provided for protecting the reflective layer and adjusting the light transmittance, and the material is not particularly limited. Ti, Zr, Hf, Ta, Si, Al, Mg, Y, Ce, Zn An oxide, nitride, sulfide, carbide, fluoride, or a composite thereof containing at least one metal selected from In, Cr, Nb, or the like is used. In the best mode, it is formed of a material containing zirconium oxide as a main component. The main component here means that the molar ratio to the whole is 60% or more. The film thickness D 1 of the first dielectric layer is preferably 1 nm ≦ D 1 ≦ 60 nm. If the thickness is less than 1 nm, the protection of the reflective layer is insufficient, and if it is thicker than 60 nm, the light transmittance is outside the preferred range.
反射層は、放熱と光干渉効果のために設けられ、材料として好ましくはAg合金が用いられ、その膜厚Trは、半透過構造とするために0<Tr<30nmである。より好ましくは0<Tr<20nmである。記録膜(層)の好ましい膜厚Trecは、2nm≦Trec≦12nmであり、好ましくは2.5nm≦Trec≦8nmである。 The reflective layer is provided for heat dissipation and optical interference effect, and an Ag alloy is preferably used as the material, and the film thickness Tr is 0 <Tr <30 nm for a semi-transmissive structure. More preferably, 0 <Tr <20 nm. The preferred film thickness Trec of the recording film (layer) is 2 nm ≦ Trec ≦ 12 nm, preferably 2.5 nm ≦ Trec ≦ 8 nm.
これらにより、半透過情報層全体の記録波長における光透過率が30%以上80%以下となるようにされている。半透過情報層の光透過率が30%未満であると、レーザービームの光入射面から最も遠い情報層への記録が困難となり、80%を越えると半透過情報層への記録が困難となるためである。これは、半透過情報層として要求される一般的な条件である。 Accordingly, the light transmittance at the recording wavelength of the entire transflective information layer is set to be 30% or more and 80% or less. If the light transmittance of the semi-transmissive information layer is less than 30%, it becomes difficult to record on the information layer farthest from the light incident surface of the laser beam, and if it exceeds 80%, it becomes difficult to record on the semi-transmissive information layer. Because. This is a general condition required for a translucent information layer.
記録膜(層)は、少なくともSb及びGeから構成される。又Mg、Al、Si、Mn、Zn、Ga、Sn、Bi、In等から選ばれる少なくとも1種の添加成分を含んでも良い。 The recording film (layer) is composed of at least Sb and Ge. Further, at least one additive component selected from Mg, Al, Si, Mn, Zn, Ga, Sn, Bi, In, and the like may be included.
Sbの好ましい原子重量比は、77.2≦Sb≦88であり、より好ましくは、81≦Sb≦88である。Sbが77.2at%未満では、結晶化速度が低下してしまい、マークの消去が困難となる。又、マークの熱安定性が損なわれてしまう。Geの好ましい原子重量比は、10≦Ge<22であり、より好ましくは10≦Ge≦21である。Geが10at%未満では、マークの熱安定性が損なわれてしまう。又、21at%を超えると、結晶化速度が低下して消去困難となる。Mg等から選ばれる少なくとも1種の添加成分の好ましい原子重量比は、1≦Mg≦3.9である。Mgが1at%未満ではノイズ低減効果が得られない。又、3.9at%より多いと、結晶化速度が低下し消去困難となる。 A preferable atomic weight ratio of Sb is 77.2 ≦ Sb ≦ 88, and more preferably 81 ≦ Sb ≦ 88. If Sb is less than 77.2 at%, the crystallization speed decreases, and it becomes difficult to erase the mark. In addition, the thermal stability of the mark is impaired. A preferred atomic weight ratio of Ge is 10 ≦ Ge <22, and more preferably 10 ≦ Ge ≦ 21. If Ge is less than 10 at%, the thermal stability of the mark is impaired. On the other hand, if it exceeds 21 at%, the crystallization speed decreases and it becomes difficult to erase. A preferable atomic weight ratio of at least one additive component selected from Mg and the like is 1 ≦ Mg ≦ 3.9. If Mg is less than 1 at%, a noise reduction effect cannot be obtained. On the other hand, if it is more than 3.9 at%, the crystallization speed is lowered and erasure becomes difficult.
第2誘電体層は、記録層と反射層の保護及び記録層から反射層への放熱性を制御する。材料は特に限定されるものではなく、Ti、Zr、Hf、Ta、Si、Al、Mg、Y、Ce、Zn、In、Cr、Nb等から選ばれる少なくとも1種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、フッ化物、あるいはこれらの複合物等が用いられる。本発明の実施形態では酸化ジルコニウムを主成分として含む材料によって形成される。主成分とは、全体に占めるモル比が60%以上のことである。膜厚D2は、2nm≦D2≦20nmが好ましい。2nm未満では記録層及び反射層の保護が不十分であり、20nmより厚いと記録層からの熱が速やかに反射層へと逃げることができず、冷却速度が低下して正確にアモルファスマークを形成することが困難となる。 The second dielectric layer controls the protection of the recording layer and the reflective layer and controls heat dissipation from the recording layer to the reflective layer. The material is not particularly limited, and is an oxide or nitride containing at least one metal selected from Ti, Zr, Hf, Ta, Si, Al, Mg, Y, Ce, Zn, In, Cr, Nb, and the like. Sulphides, sulfides, carbides, fluorides, or composites thereof. In the embodiment of the present invention, it is formed of a material containing zirconium oxide as a main component. The main component means that the molar ratio in the whole is 60% or more. The film thickness D 2 is preferably 2 nm ≦ D 2 ≦ 20 nm. If the thickness is less than 2 nm, the protection of the recording layer and the reflective layer is insufficient. If the thickness is greater than 20 nm, the heat from the recording layer cannot quickly escape to the reflective layer, and the cooling rate decreases to accurately form an amorphous mark. Difficult to do.
界面層は、結晶化速度の制御を行なう。界面層としてZnS、SiO2、Cr2O3を用い、特にCr2O3を用いることで、結晶化速度を向上させることができる。界面層の膜厚Tiは、0.5nm≦Ti≦8nmである。界面層の膜厚が0.5nm未満では書換え可能な最大線速度は得られず、また8nmより厚いと書換え可能な最大線速度は向上するが、Cr2O3による光吸収により半透過情報層の光透過率を減少させてしまう。 The interface layer controls the crystallization rate. By using ZnS, SiO 2 , Cr 2 O 3 as the interface layer, and particularly using Cr 2 O 3 , the crystallization speed can be improved. The film thickness Ti of the interface layer is 0.5 nm ≦ Ti ≦ 8 nm. Thickness maximum line speed rewritable is less than 0.5nm interface layer can not be obtained, also it is thicker and rewritable maximum linear velocity than 8nm improved, the semi-transparent information layer by light absorption by Cr 2 O 3 Will reduce the light transmittance.
第3誘電体層は、光学特性の調整及び記録層から放熱層への放熱性の制御を行なう。材料は特に限定されるものではなく、Ti、Zr、Hf、Ta、Si、Al、Mg、Y、Ce、Zn、In、Cr、Nb等から選ばれる少なくとも1種の金属を含む酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、フッ化物、あるいはこれらの複合物等が用いられる。好ましくは、ZnSとSiO2の混合物によって形成される。好ましいZnSとSiO2のモル比は、50:50から95:5である。この範囲を外れると、ZnSとSiO2の混合物の屈折率が変化し、光学特性の調整が困難となる。第3誘電体層の膜厚D3は、5nm≦D3≦50nmが好ましい。5nmより薄いと記録層の保護及び光学特性の調整が困難となり、50nmより厚いと記録層から放熱層への放熱性が低下する。 The third dielectric layer adjusts optical characteristics and controls heat dissipation from the recording layer to the heat dissipation layer. The material is not particularly limited, and is an oxide or nitride containing at least one metal selected from Ti, Zr, Hf, Ta, Si, Al, Mg, Y, Ce, Zn, In, Cr, Nb, and the like. Sulphides, sulfides, carbides, fluorides, or composites thereof. Preferably, it is formed by a mixture of ZnS and SiO 2 . A preferred molar ratio of ZnS to SiO 2 is 50:50 to 95: 5. Outside this range, the refractive index of the mixture of ZnS and SiO 2 changes, making it difficult to adjust the optical characteristics. The thickness D 3 of the third dielectric layer is preferably 5 nm ≦ D 3 ≦ 50 nm. If the thickness is less than 5 nm, it is difficult to protect the recording layer and adjust the optical characteristics. If the thickness is more than 50 nm, the heat dissipation from the recording layer to the heat dissipation layer decreases.
放熱層は、記録層からの放熱を制御し、記録層の冷却効果を高めて正確にアモルファスマークを形成し易くするためのものである。材料は特に限定されないが、第3誘電体層の材料よりも熱伝導率の高い材料が好ましく、AlN、SiN、BN、Al2O3、TiO2等が好ましい。最良の実施形態では、AlNによって形成される。放熱層の好ましい膜厚Theatは、15≦Theat<150nmであり、更に好ましくは20≦Theat<120nmである。放熱層の膜厚が15nm未満であると、記録層からの放熱効果が小さくなり、又、150nm以上になると成膜に要する時間が長くなり生産性の低下を引き起こす。 The heat dissipation layer is for controlling the heat dissipation from the recording layer and enhancing the cooling effect of the recording layer to facilitate the accurate formation of the amorphous mark. The material is not particularly limited, but a material having higher thermal conductivity than the material of the third dielectric layer is preferable, and AlN, SiN, BN, Al 2 O 3 , TiO 2 and the like are preferable. In the best embodiment, it is formed by AlN. A preferable film thickness Theat of the heat dissipation layer is 15 ≦ Theat <150 nm, and more preferably 20 ≦ Theat <120 nm. When the film thickness of the heat dissipation layer is less than 15 nm, the heat dissipation effect from the recording layer is reduced, and when it is 150 nm or more, the time required for film formation becomes long and the productivity is lowered.
なお、第1、第2、第3誘電体層は、単層でも2層以上の複数の誘電体層から構成されても良い。 The first, second and third dielectric layers may be composed of a single layer or a plurality of dielectric layers of two or more layers.
以下図1を参照して、本発明の実施例1に係る光記録媒体10について詳細に説明する。
Hereinafter, an
この光記録媒体10は、基板12と、この基板12におけるレーザービームの光入射側(図1において上側)に設けられた第1の情報層14と、この第1の情報層14よりも更に光入射側に設けられた半透過情報層である第2の情報層16と、を有してなり、前記第2の情報層16は、記録膜18及びこの記録膜18の光入射側に隣接して設けられた界面層20を含んで構成されている。
The
前記第1の情報層14と第2の情報層16との間にはスペーサ層22が設けられ、又、前記第2の情報層16の光入射側には光透過層24が設けられている。
A spacer layer 22 is provided between the
前記第2の情報層16は、スペーサ層22側から、例えば膜厚5nmのZrO2膜からなる第1誘電体層26と、例えば膜厚10nmのAgPdCu(98:1:1at%)膜からなる反射層28と、例えば膜厚5nmのZrO2膜からなる第2誘電体層30と、膜厚6nmの前記記録膜18と、例えば膜厚5nmのZnS、SiO2、Cr2O3膜からなる前記界面層20と、例えば膜厚15nmのZnS:SiO2(80:20mol%)膜からなる第3誘電体層32と、例えば膜厚50nmのAlN膜からなる放熱層34とをこの順でスパッタリングにより形成して構成されている。
The second information layer 16 is composed of, for example, a first dielectric layer 26 made of a ZrO 2 film having a thickness of 5 nm and an AgPdCu (98: 1: 1 at%) film having a thickness of 10 nm, for example, from the spacer layer 22 side. The reflective layer 28, the
又、前記基板12は厚さ1.1mmのポリカーボネートからなり、スペーサ層22は厚さが25μmとされ、前記光透過層24は、紫外線硬化型樹脂を用いてスピンコート法により75μmの厚さで形成されている。この光透過層24は、前記第2の情報層を初期化機により全面結晶化させた後に形成される。
The
この実施例1において、前記記録膜18の材料は、SbGe(87.0:13.0at%)を用いている。 In Example 1, the recording film 18 is made of SbGe (87.0: 13.0 at%).
この実施例1に係る光記録媒体10に対して、波長405nmのレーザービームにより、NA=0.85の光学系を持つ評価機で、線速度19.68m/s(4倍速)、クロック周波数264MHz、記録信号(1,7)RLL変調信号の条件で記録消去特性の評価をした。再生は線速度4.92m/sで行なった。又、膜剥離は、80℃85%RH50時間保存後のサンプルを光学顕微鏡で確認した。
The
上記のような条件の光記録媒体において、界面層の組成を変えたサンプル1〜10の膜剥離、消去特性、ジッターの評価を表1に示す。ここで、4倍速で8T信号をDC1回消去したときの消去率が25dB以上であれば○、25dB未満では×、4倍速ジッターは、混合信号10回記録目のジッター値が9%未満であれば○、9%以上12%未満であれば△、12%以上では×、剥離膜が発生していれば×、発生していなければ○でそれぞれ示している。 Table 1 shows the evaluation of film peeling, erasing characteristics, and jitter of samples 1 to 10 in which the composition of the interface layer is changed in the optical recording medium having the above conditions. Here, if the erasure rate when erasing the 8T signal once at DC at 4 × speed is 25 dB or more, ○ is less than 25 dB, and × 4 × jitter is the jitter value at the 10th recording of the mixed signal is less than 9%. ○, if it is 9% or more and less than 12%, x if it is 12% or more, x if a release film is generated, and ○ if it is not generated.
又、表1におけるCr2O3の含有量と4倍速消去率との関係を図2に示す。消去率25dBで、Cr2O3は15mol%となった。 Also shows the relationship between the content and the 4-speed erasing ratio of Cr 2 O 3 in Table 1 in FIG. When the erasing rate was 25 dB, Cr 2 O 3 was 15 mol%.
又、上記サンプル1、4、6、7及び10の消去時の線速度を変えたときのDC消去率変化を図3に示す。この図3からは、4倍速(線速度19.68m/s)でサンプル4、6、7、10において、25dB以上の消去率が得られていることが分かる。
FIG. 3 shows the change in DC erasure rate when the linear velocity during erasure of
又、図4に、サンプル4、6、7、10の、4倍速記録でのジッター特性を示す。この図4からは、記録パワーが一定範囲の領域では、ジッター値9%以下の良好な記録特性が得られていることが分かる。
FIG. 4 shows the jitter characteristics of
次に、上記光記録媒体において、界面層の膜厚を変えて、4倍速消去率、4倍速ジッター、変調度を計測して、結果を表2に示す。なお、ZnS:SiO2:Cr2O3の組成は26:7:67(mol%)としている。 Next, in the optical recording medium, the interfacial layer thickness was changed, and the quadruple speed erasure rate, quadruple speed jitter, and modulation degree were measured, and the results are shown in Table 2. The composition of ZnS: SiO 2 : Cr 2 O 3 is 26: 7: 67 (mol%).
前記4倍速消去率及び4倍速ジッターの判定基準は、前記表1の場合と同様である。又、変調度については、35%以上のときは○、30%以上35%未満の場合は△、30%未満を×としている。ここで、変調度は、ランダムパターンの信号を記録後、結晶部(未記録部)とアモルファス部(記録部)の反射率を測定し、(結晶部の反射率−アモルファス部の反射率)/結晶部の反射率×100を変調度とした。 The criteria for determining the quadruple speed erasure rate and quadruple speed jitter are the same as in Table 1. As for the degree of modulation, ◯ is given when it is 35% or more, Δ is given when it is 30% or more and less than 35%, and x is given when it is less than 30%. Here, the degree of modulation is measured by measuring the reflectance of the crystal part (unrecorded part) and the amorphous part (recording part) after recording a signal of a random pattern, and (reflectance of crystal part−reflectance of amorphous part) / The reflectance of the crystal part × 100 was defined as the modulation degree.
以上より、界面層の組成が、{(ZnS)0.8(SiO2)0.2}(100−X)
(Cr2O3)Xであって、39≦X≦86であり、膜厚が、0.5nm以上8nm以下が4倍速消去率、4倍速ジッター特性を損なうことなく高速記録をすることができ、且つ、界面層の膜剥離も生じないことが分かる。
From the above, the composition of the interface layer is {(ZnS) 0.8 (SiO 2 ) 0.2 } (100-X).
(Cr 2 O 3 ) X , 39 ≦ X ≦ 86, and a film thickness of 0.5 nm or more and 8 nm or less enables high speed recording without impairing the quadruple speed erasure rate and quadruple speed jitter characteristics. In addition, it can be seen that the film peeling of the interface layer does not occur.
実施例2は、SbGeMg記録膜の組成を変化させた実施例1と同様の光記録媒体(サンプル11〜21)を作成し、前記と同様に、8Tマークを記録後、線速度を変えながらDC消去パワー4mWで1回消去したときの消去率を測定した。又、この消去線速度と消去率との関係から、消去可能の目安である消去率25dBが得られる線速度を求めた。この消去可能な最大線速度が、書換え可能な最大線速度となり、数値が大きいほど高速記録可能となる。
In Example 2, an optical recording medium (
測定結果を、表3に示す。表3から分かるように、サンプル11は、線速度40m/sでも消去可能であったが、記録マーク形成後の信号再生マークが一部結晶化していき、再生劣化を起していた。これは、結晶化速度が速すぎるために、アモルファスの熱安定性が低下した結果と考えられる。
The measurement results are shown in Table 3. As can be seen from Table 3,
又、サンプル21では、マークの消去ができなかった。これは結晶化速度が著しく低下していた結果と考えられる。以上の結果から、Sb、Geの好ましい組成範囲は、Sbが77.2at%以上88at%以下、Geが9.9at%以上21at%以下となる。 In sample 21, the mark could not be erased. This is considered to be a result of a marked decrease in the crystallization rate. From the above results, the preferable composition ranges of Sb and Ge are 77.2 at% to 88 at% and Ge is 9.9 at% to 21 at%.
又、本発明者の他の実験によれば、Mgが1at%未満ではノイズ低減効果が得られず、3.9at%より多いと結晶化速度が低下するので、Mgの組成は1at%以上3.9at%以下となる。 Further, according to another experiment of the present inventor, if Mg is less than 1 at%, the noise reduction effect cannot be obtained, and if it exceeds 3.9 at%, the crystallization speed is lowered. Therefore, the composition of Mg is 1 at% or more 3 .9at% or less.
なお、上記実施例は、レーザー波長λが405nm、対物レンズの開口数NAが0.85の規格のDVDに関するものであるが、上記各特性はλ=405nm、NA=0.65の規格のDVDにおいても同様であった。又、上記実施例は、情報層が2層の光記録媒体についてのものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、情報層が3層以上の光記録媒体についても適用されるものである。 The above example relates to a DVD with a standard with a laser wavelength λ of 405 nm and a numerical aperture NA of the objective lens of 0.85. The above characteristics are DVDs with a standard with λ = 405 nm and NA = 0.65. The same was true for. Further, the above embodiment is for an optical recording medium having two information layers, but the present invention is not limited to this, and can be applied to an optical recording medium having three or more information layers. Is.
10…光記録媒体
12…基板
14…第1の情報層
16…第2の情報層(半透過情報層)
18…記録膜
20…界面層
22…スペーサ層
24…光透過層
DESCRIPTION OF
18 ... Recording
Claims (7)
前記記録膜は、Sbを主成分とし、且つ、副成分として少なくともGeを含有し、前記界面層は、ZnS、SiO2及びCr2O3から形成されていることを特徴とする光記録媒体。 A substrate, a first information layer provided on the light incident side of the laser beam in the substrate, and at least one semi-transmissive information layer provided on the light incident side further than the first information layer, The semi-transmissive information layer includes a recording film and an interface layer provided adjacent to the light incident side of the recording film, and the recording film has a numerical aperture of the objective lens. NA, an optical recording medium formed of a phase change material rewritable by an optical system of λ / NA ≦ 650 nm when the wavelength of the laser beam is λ,
The optical recording medium, wherein the recording film contains Sb as a main component and contains at least Ge as a subcomponent, and the interface layer is made of ZnS, SiO 2 and Cr 2 O 3 .
前記界面層におけるCr2O3の含有量が15mol%以上、90mol%以下であることを特徴とする光記録媒体。 In claim 1,
An optical recording medium, wherein the content of Cr 2 O 3 in the interface layer is 15 mol% or more and 90 mol% or less.
前記記録膜は、Sbが77.2at%以上88at%以下、Geが9.9at%以上21at%以下とされたことを特徴とする光記録媒体。 In claim 1 or 2,
The optical recording medium, wherein the recording film has Sb of 77.2 at% or more and 88 at% or less, and Ge of 9.9 at% or more and 21 at% or less.
前記記録膜は、Mgを添加成分として1at%以上3.9at%以下を含むことを特徴とする光記録媒体。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The optical recording medium is characterized in that the recording film contains 1 at% or more and 3.9 at% or less with Mg as an additive component.
前記界面層の膜厚が、0.4nm以上9nm以下であることを特徴とする光記録媒体。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
An optical recording medium, wherein the interface layer has a thickness of 0.4 nm to 9 nm.
前記界面層の膜厚が、0.5nm以上8nm以下であることを特徴とする光記録媒体。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
An optical recording medium, wherein the interface layer has a thickness of 0.5 nm or more and 8 nm or less.
前記界面層の組成は、
{(ZnS)0.8(SiO2)0.2}(100−X)(Cr2O3)Xであって、3
9≦X≦86であることを特徴とする光記録媒体。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The composition of the interface layer is
{(ZnS) 0.8 (SiO 2 ) 0.2} (100-X) (Cr 2 O 3) a X, 3
9. An optical recording medium, wherein 9 ≦ X ≦ 86.
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