JP2011034611A - Optical recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザー光の照射によって、情報記録層に情報が記録される光記録媒体に関する。 The present invention relates to an optical recording medium in which information is recorded on an information recording layer by irradiation with laser light.
従来、ディジタル動画コンテンツの視聴や、ディジタルデータの記録のために、CD−DA、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−R、DVD+/−RW、DVD−RAM、Blu−rayDiscなどの光記録媒体が広く利用されている。この中でも、次世代型DVD規格の一つとされるBlu−rayDisc(BD)は、記録再生に用いるレーザー光の波長を405nmと短くし、対物レンズの開口数を0.85に設定される。BD規格に対応した光記録媒体側は、0.1〜0.5μmのピッチでトラックが形成される。このようにすることで、光記録媒体の1つの情報記録層に対して25GB以上の記録再生を可能にしている。 Conventionally, for viewing digital moving image contents and recording digital data, CD-DA, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD +/- RW, DVD-RAM, Optical recording media such as Blu-ray Disc are widely used. Among these, Blu-ray Disc (BD), which is one of the next-generation DVD standards, sets the wavelength of the laser light used for recording / reproduction to 405 nm and the numerical aperture of the objective lens to 0.85. On the optical recording medium side corresponding to the BD standard, tracks are formed at a pitch of 0.1 to 0.5 μm. In this way, recording / reproduction of 25 GB or more is possible with respect to one information recording layer of the optical recording medium.
ところで、動画やデータの容量は今後益々増大することが予想される。従って、光記録媒体における情報記録層を多層化することで光記録媒体の容量を増大させる方法が検討されている。BD規格の光記録媒体では、6層〜8層の情報記録層を設けることで、200GBもの超大容量を実現する技術も報告されている。 By the way, the capacity of moving images and data is expected to increase more and more in the future. Therefore, a method for increasing the capacity of the optical recording medium by increasing the number of information recording layers in the optical recording medium has been studied. In the BD standard optical recording medium, a technique for realizing a super-large capacity of 200 GB by providing six to eight information recording layers has been reported.
光記録媒体の情報保持形態は、データの追記や書き換えができない再生専用(Read Only Memory)型、データを1回だけ追記できる追記(Recordable)型、データの書き換えができる書換(Rewritable)型の3種類に大別される。追記型の光記録媒体では、記録膜の材料として有機色素が広く用いられていたが、青色や青紫色の短波長のレーザー光に適していない為、近年、記録膜の材料としてBi、Oを含む無機材料を用いる手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 The information storage mode of the optical recording medium includes three types: a read-only (read only memory) type in which data cannot be added or rewritten, a recordable type in which data can be added only once, and a rewritable type in which data can be rewritten. Broadly divided into types. In write-once type optical recording media, organic dyes have been widely used as recording film materials. However, since they are not suitable for blue or blue-violet short-wavelength laser light, Bi and O have recently been used as recording film materials. A method using an inorganic material containing the material has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、記録密度を高めるために、青色又は青紫色のレーザー光を利用する場合、記録マークが極めて小さくなるため、記録パワーに変動が生じると、その影響によって記録精度が悪化しやすいという問題があった。 However, when a blue or blue-violet laser beam is used to increase the recording density, the recording mark becomes extremely small, and therefore, if the recording power fluctuates, there is a problem that the recording accuracy tends to deteriorate due to the influence. It was.
とりわけ、光記録媒体の情報記録層を多層化する場合、各々の情報記録層の光反射率、光吸収率、光透過率を適宜調整して、好ましい光反射特性が得られるように設計しなければならない。これに伴い、各情報記録層の最適な記録パワーが異なるため、全ての情報記録層に対して、必ずしも最適な記録パワーによって記録再生を行うことが出来ない状況が生じ得る。特に、多層化する場合は、記録パワーを高めに設定するのが通常である為、光入射面側に近い情報記録層では、記録パワーが過大となって記録精度が悪化しやすいという問題があった。 In particular, when the information recording layer of the optical recording medium is multilayered, the information recording layer should be designed so that preferable light reflection characteristics can be obtained by appropriately adjusting the light reflectance, light absorption rate, and light transmittance of each information recording layer. I must. Along with this, since the optimum recording power of each information recording layer is different, there may occur a situation in which recording and reproduction cannot always be performed with the optimum recording power for all the information recording layers. In particular, when the number of layers is increased, the recording power is usually set to a high value. Therefore, the information recording layer near the light incident surface side has a problem that the recording power is excessive and the recording accuracy is likely to deteriorate. It was.
本発明者らによる未公知の実験によると、光記録媒体の記録膜の材料としてBi、Oを含む無機材料を用いる場合、この記録パワーの変動に対する許容量が小さいことを明らかにしている。特に、高い記録パワーで記録再生を行うと、ノイズが急増するという問題を知得している。 According to an unknown experiment by the present inventors, when an inorganic material containing Bi and O is used as a recording film material of an optical recording medium, it is clarified that an allowable amount with respect to the fluctuation of the recording power is small. In particular, it has been known that when recording / reproduction is performed with high recording power, noise increases rapidly.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、Bi、Oを含む無機材料を用いた記録膜を有する光記録媒体において、記録パワーの変動が生じても、ノイズの発生が抑制されて情報の記録再生を確実に行うことが出来る光記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an optical recording medium having a recording film using an inorganic material containing Bi and O, the occurrence of noise is suppressed even when the recording power fluctuates. An object of the present invention is to provide an optical recording medium capable of reliably recording and reproducing information.
本発明者らの鋭意研究によって、上記目的は以下の手段によって達成される。 The above-mentioned object is achieved by the following means by the inventors' extensive research.
(1)基板と、前記基板上に形成されて情報が記録される情報記録層と、を備えており、前記情報記録層は、光照射によって光学特性が変化し、Bi及びOを主成分とする記録膜と、前記記録膜に接触して形成され、SiO2を主成分とする誘電体膜と、を備えることを特徴とする光記録媒体。
(1) A substrate and an information recording layer formed on the substrate on which information is recorded, the information recording layer having optical characteristics changed by light irradiation, and containing Bi and O as main components. An optical recording medium comprising: a recording film to be formed; and a dielectric film formed in contact with the recording film and mainly composed of
(2)前記情報記録層は、更に、前記誘電体膜に接触して形成される光吸収膜を備えることを特徴とする上記(1)に記載の光記録媒体。 (2) The optical recording medium according to (1), wherein the information recording layer further includes a light absorption film formed in contact with the dielectric film.
(3)前記光吸収膜は、Fe酸化物を主成分とすることを特徴とする上記(2)に記載の光記録媒体。 (3) The optical recording medium according to (2), wherein the light absorption film contains Fe oxide as a main component.
(4)前記情報記録層は、更に、前記記録膜における前記誘電体膜の反対側に形成され、SiO2を主成分とする第2誘電体膜を備えることを特徴とする上記(1)、(2)又は(3)に記載の光記録媒体。 (4) The information recording layer further includes a second dielectric film formed on a side opposite to the dielectric film in the recording film, and comprising a second dielectric film mainly composed of SiO2. The optical recording medium according to 2) or (3).
(5)前記誘電体膜は、該誘電体膜を構成する全ての原子数に対するSi及びOの原子数の合計値が80%以上となっていることを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の光記録媒体。 (5) The dielectric film is characterized in that the total value of the number of Si and O atoms with respect to the total number of atoms constituting the dielectric film is 80% or more. The optical recording medium according to any one of the above.
(6)前記誘電体膜の膜厚は、2nm以上、25nm以下であることを特徴とする上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の光記録媒体。 (6) The optical recording medium as described in any one of (1) to (5) above, wherein the dielectric film has a thickness of 2 nm or more and 25 nm or less.
(7)前記記録膜は、該記録膜を構成する全ての原子数に対するOの原子数が63%以上であることを特徴とする上記(1)乃至(6)のいずれかに記載の光記録媒体。 (7) The optical recording according to any one of (1) to (6) above, wherein the recording film has 63% or more of O atoms with respect to all the atoms constituting the recording film. Medium.
(8)前記記録膜は、Bi−Oを主成分とすることを特徴とする上記(1)乃至(7)のいずれかに記載の光記録媒体。 (8) The optical recording medium according to any one of (1) to (7), wherein the recording film contains Bi-O as a main component.
(9)前記記録膜は、Bi−M−O(ただしMは、Mg、Ca、Y、Dy、Ce、Tb、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、Mn、Fe、Zn、Al、In、Si、Ge、Sn、Sb、Li、Na、K、Sr、Ba、Sc、La、Nd、Sm、Gd、Ho、Cr、Co、Ni、Cu、Ga、Pbの中から選択される少なくとも1種の元素)を主成分とすることを特徴とする上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の光記録媒体。 (9) The recording film is Bi-MO (where M is Mg, Ca, Y, Dy, Ce, Tb, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Zn, Selected from Al, In, Si, Ge, Sn, Sb, Li, Na, K, Sr, Ba, Sc, La, Nd, Sm, Gd, Ho, Cr, Co, Ni, Cu, Ga, Pb The optical recording medium according to any one of (1) to (8) above, comprising at least one element as a main component.
(10)情報が記録される複数の多層用情報記録層を備えており、光入射面に最も近い前記多層用情報記録層が、前記情報記録層によって構成されることを特徴とする上記(1)乃至(9)のいずれかにに記載の光記録媒体。 (10) The information recording layer includes a plurality of information recording layers on which information is recorded, and the multilayer information recording layer closest to the light incident surface is configured by the information recording layer (1) The optical recording medium according to any one of (9) to (9).
(11)前記多層用情報記録層を3層以上そなえることを特徴とする上記(10)に記載の光記録媒体。 (11) The optical recording medium as described in (10) above, comprising three or more information recording layers for the multilayer.
本発明によれば、記録パワーが増大しても、記録精度の悪化を抑制できるという優れた効果を奏し得る。 According to the present invention, even if the recording power is increased, an excellent effect that the deterioration of the recording accuracy can be suppressed can be obtained.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例に係る光記録媒体について詳細に説明する。 Hereinafter, an optical recording medium according to an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1には、本実施形態に係る光記録媒体1の積層構造が示されている。この光記録媒体1は外形が約120mm、厚みが約1.2mmとなる円盤状の媒体である。光記録媒体1は、基板10の片面側に、情報記録層20と、カバー層36がこの順に積層されている。情報記録層20のデータの保持形態としては、予めデータが書き込まれており書換が不能な再生専用型や、利用者による書き込みが可能な記録型があり、ここでは記録型を採用している。記録型の場合、詳細には、一度データを書き込んだエリアに再度データの書き込みが出来ない追記(Recordable)型と、データを書き込んだエリアに対してデータを消去し、再度書き込みが可能な書換(Rewritable)型がある。本実施形態では情報記録層20が追記型となる場合を例示している。
FIG. 1 shows a laminated structure of an
基板10は、厚さ約1100μmとなる円盤状の部材であり、その素材として例えば、ガラス、セラミックス、樹脂等の種々の材料を用いることができる。なお、樹脂としてはポリカーボネート樹脂以外にも、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等を採用することも出来る。中でも加工や成型の容易性から、ポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が好ましく、本実施形態ではポリカーボネート樹脂を用いている。また、特に図示しないが、基板10における情報記録層側の面には、用途に応じてグルーブ、ランド、ピット列等が形成される。なお、このグルーブやランドは、データ記録時におけるレーザー光のガイドトラックとしての役割を果たす。また、このグルーブに沿って進行するレーザー光のエネルギー強度が変調される事によって、グルーブ上に位置する情報記録層20に記録マークが形成される。また、グルーブは媒体側アドレスを特定する役割を果たしており、トラッキング信号から特定の個所の媒体側アドレスを取得できるようになっている。
The
情報記録層20は、基板10側から順に、光吸収膜22、第2誘電体膜23、記録膜25、第1誘電体膜27を備えて構成される。なお、ここでは特に示さないが、光吸収膜22よりも基板側に反射膜や誘電体膜等を配置するようにしても良い。
The
光吸収膜22は、ここではFe3O4を主成分として膜厚4nmで形成されている。この光吸収膜22は、レーザー光の光を吸収して、記録膜25に対して必要なエネルギーを供給する機能を有する。なお、光吸収膜22の主成分としては、Fe3O4の他に(Fe2O3、FeO、CrO、Cr2O3、MnO、Mn2O3、MnO2、V2O3、VO2、V2O5、NiO、Nd2O3)などを用いることが出来る。後述するように、本実施形態の記録膜25の素材としてBi−M−Oの過酸化物を用いることから、この記録膜25は反応性スパッタによって成膜している。この記録膜25の成膜中に光吸収膜22が酸化されることがあるので、この光吸収膜22は酸化物の状態の際に光吸収特性を有する材料を用いることが好ましい。
Here, the
第2誘電体膜23は、光吸収膜22と記録膜25の双方に直接接触しており、SiO2を主成分として形成される。なお、SiO2が主成分となることにより、SiO2全体の原子総数が、その膜に含まれる原子総数の60%より大きくなる場合が好ましいが、より好ましくは、SiO2の原子総数が、全体の80%以上を占めるようにし、更に好ましくは、90%以上を占めるようにする。
The second dielectric film 23 is in direct contact with both the
更にこの第2誘電体膜23の膜厚は、SiO2を主成分とする場合、2nm以上、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nmとする。一方で、膜厚は25nm以下とすることが好ましい。このように、膜厚を2nm以上とすることですることで、記録膜25における記録パワーの変動に対する信頼性を向上させることができる。また、膜厚を25nm以下とすることで、光吸収膜22と記録膜25の間のエネルギー伝達を阻害しないようにする。
Further, the film thickness of the second dielectric film 23 is 2 nm or more, preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm when SiO2 is the main component. On the other hand, the film thickness is preferably 25 nm or less. Thus, by setting the film thickness to 2 nm or more, it is possible to improve the reliability with respect to the fluctuation of the recording power in the recording film 25. Further, by setting the film thickness to 25 nm or less, the energy transfer between the
記録膜25は、Bi及びOを含む材料を主成分として膜厚40nmで形成される。この記録膜25は、無機反応膜として機能し、レーザー光の熱により溶融・混合されることで光反射率が異なる。具体的にこの記録膜25は、Bi−Oを主成分とするか、又は、Bi−M−O(ただしMは、Mg、Ca、Y、Dy、Ce、Tb、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、Mn、Fe、Zn、Al、In、Si、Ge、Sn、Sb、Li、Na、K、Sr、Ba、Sc、La、Nd、Sm、Gd、Ho、Cr、Co、Ni、Cu、Ga、Pbの中から選択される少なくとも1種の元素)を主成分とすることが好まい。 The recording film 25 is formed with a film thickness of 40 nm using a material containing Bi and O as a main component. The recording film 25 functions as an inorganic reaction film, and has different light reflectivity by being melted and mixed by the heat of laser light. Specifically, the recording film 25 is mainly composed of Bi-O or Bi-MO (where M is Mg, Ca, Y, Dy, Ce, Tb, Ti, Zr, V, Nb). , Ta, Mo, W, Mn, Fe, Zn, Al, In, Si, Ge, Sn, Sb, Li, Na, K, Sr, Ba, Sc, La, Nd, Sm, Gd, Ho, Cr, Co And at least one element selected from Ni, Cu, Ga and Pb).
特に、記録膜25中の全体の原子数に対して、Oの原子数の比率が62%以上であることが好ましく、更に好ましくは、Bi及びOの総原子数が、全体の原子数に対して80%以上となるようにする。このようにすることで、記録膜25自体の記録/再生特性を向上させることができる。なお、本実施形態では、記録膜25の材料として、Bi−Ge−O(Bi:Ge:O=19:15:66at%)を用いている。 In particular, the ratio of the number of O atoms to the total number of atoms in the recording film 25 is preferably 62% or more, and more preferably the total number of Bi and O atoms is based on the total number of atoms. 80% or more. By doing so, the recording / reproducing characteristics of the recording film 25 itself can be improved. In the present embodiment, Bi—Ge—O (Bi: Ge: O = 19: 15: 66 at%) is used as the material of the recording film 25.
第1誘電体膜27は、SiO2を主成分として、膜厚5nmで構成されている。この第1誘電体膜27も、記録膜25における記録パワーの変動に対する信頼性を向上させることに寄与する。なお、この第1誘電体膜27は、基板10中の水分や、外部の水分が記録膜25まで到達しにくくする機能も有しており、記録膜25の変質を抑制する。
The first dielectric film 27 is composed of SiO2 as a main component and has a thickness of 5 nm. The first dielectric film 27 also contributes to improving the reliability with respect to the recording power fluctuation in the recording film 25. The first dielectric film 27 also has a function of making it difficult for moisture in the
カバー層36は、最も表面のハードコート層を含んでおり、その厚みは約100μmに設定されている。この結果、この情報記録層20は、光入射面3Aから約100μmの位置に配置される。
The
この光記録媒体1に対して情報を記録する際は、青色又は青紫色のレーザー光を情報記録層20に照射する。この結果、記録膜25に記録マークが形成される。各記録マークは、スペース部分に対して反射率が低下する。なお、このレーザー光の記録パワーは、8TCNRが50dB以上になる記録パワーによって記録することが望ましい。また、光記録媒体1の特性として、8TCNRが50dB以上を満たす記録パワーの許容範囲が広ければ広いほど好ましい。異なる記録パワーで記録される場合(例えば、記録パワーが変化する場合)であっても記録マークを高精度に形成することが出来るからである。より具体的には、8TCNRが50dB以上を満たす中の最小記録パワーPwsを基準にして、1.4倍より大きい記録パワーで記録しても、8TCNRが50dB以上を満たすようにすることが好ましく、より好ましくは同最小記録パワーPwsの1.5倍以上の高記録パワーで記録しても8TCNRが50dB以上を満たすようにする。
When recording information on the
次に、この光記録媒体1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、射出成形により、外径が約120mm、厚さが約1.1mmの円板形状の基板10を成形する。この際、基板10の片面にトラック用の凹凸パターンを形成する。
First, a disk-shaped
次に、基板10におけるトラックが形成された面の上に、スパッタリング法、蒸着法等の気相成長法により光吸収膜22を形成する。なお、光吸収膜22よりも基板10側に仮に反射膜を形成する場合は、先に、同様なスパッタリング法等により反射膜を形成する。光吸収膜22は、基板10の凹凸パターンに沿って形成される。
Next, the
次に、スパッタリング法等により、第2誘電体膜23を形成する。具体的には、SiO2のターゲットが配設されたチャンバ内に、光吸収膜22が形成された基板10を設置する。更に、このチャンバ内にArやXe等のスパッタリング用ガスを供給して、これらSiO2のターゲットに衝突させると、Si及びO2の粒子が飛散し、基板10の光吸収膜22の上に堆積する。これにより、第2誘電体膜23がトラックの凹凸パターンに沿ってほぼ均一な厚さで形成される。
Next, the second dielectric film 23 is formed by sputtering or the like. Specifically, the
更に、スパッタリング法等により、第2誘電体膜23の上に記録膜25を形成する。具体的には、BiとGeのターゲットが配設されたチャンバ内に、光吸収膜22及び第2誘電体膜23が形成された基板10を設置し、このチャンバ内にO2ガスを供給する。更に、このチャンバ内にArやXe等のスパッタリング用ガスを供給して、BiとGeのターゲットに衝突させると、BiとGeの粒子が飛散する。飛散したBi粒子、Ge粒子はチャンバ内のO2と反応して酸化し、基板10の第2誘電体膜23の上に堆積する。これにより、記録膜25がトラックの凹凸パターンに沿ってほぼ均一な厚さで形成される。なお、スパッタリング条件を調節することにより、記録膜25中のBi、Oの比率を調整することができる。尚、記録膜25は主としてBiとOで構成されることが好ましいが、少量であれば、他の原子、化合物等が混入してもよい。具体的には、本実施形態のようにGeを含めることが好ましく、広くは、Bi−M−O(ただしMは、Mg、Ca、Y、Dy、Ce、Tb、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、Mn、Fe、Zn、Al、In、Si、Ge、Sn、Sb、Li、Na、K、Sr、Ba、Sc、La、Nd、Sm、Gd、Ho、Cr、Co、Ni、Cu、Ga、Pbの中から選択される少なくとも1種の元素)を主成分とすることができる。また記録膜用ターゲットとしては、Bi−M−Oの混合物のターゲットを用いて成膜しても良い。
Further, the recording film 25 is formed on the second dielectric film 23 by sputtering or the like. Specifically, the
次に、記録膜25の上に、スパッタリング法、蒸着法等により、第1誘電体膜27を形成する。第1誘電体膜27も、第2誘電体膜23と同様に成膜され、トラックの凹凸パターンに沿って形成される。これらの光吸収膜22、第2誘電体膜23、記録膜25及び第1誘電体膜27によって情報記録層20が完成する。
Next, a first dielectric film 27 is formed on the recording film 25 by sputtering, vapor deposition, or the like. The first dielectric film 27 is also formed in the same manner as the second dielectric film 23, and is formed along the uneven pattern of the track. The
最後に、スピンコート法により、第1誘電体膜27の上にカバー層36を100μmの厚さで形成し、紫外線等を照射して硬化させる。尚、予め製造したフィルムを接着してカバー層36を形成してもよい。これにより光記録媒体1が完成する。
Finally, a
本実施形態の光記録媒体1によれば、情報記録層20が、Bi及びOを含む材料を主成分とする記録膜25と、この記録膜25に接触して形成され、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を備えて構成されるので、記録パワーの変動が生じても、記録膜25に確実に情報を記録する事が可能となる。
According to the
更に、第2誘電体膜23における記録膜25の反対側には、光吸収膜22が接触して形成されるので、記録用のレーザー光の熱を効率的に吸収して、その熱を第2誘電体膜23を介して記録膜25に供給することができる。また、このように、記録膜25における記録パワーマージンを向上させる第2誘電体膜23と、光吸収膜22の2つの膜で機能分担することで、一層、高記録パワー領域において高精度の記録・再生を実現している。特に、第2誘電体膜23の膜厚を2nm以上とすることで、パワーマージンの向上機能を十分に発揮できるようにし、一方で、25nm以下とすることで、光吸収膜22と記録膜25との熱伝達特性を損なわないようにしている。これにより、パワーマージン特性と、高精度な記録マークの形成を両立させることが可能となっている。なお、ここでは、第2誘電体膜23に光吸収膜22を配置する場合を示したが、第1誘電体膜27の光入射面側に光吸収膜を配置することも好ましい。
Further, since the
また本光記録媒体1によれば、第2誘電体膜23は、これを構成する全ての原子数に対するSi及びOの原子数の合計値が80%以上となっているので、記録膜25のパワーマージン特性を向上させることができる。
Also, according to the present
更に本実施形態の情報記録層20は、記録膜25における第2誘電体膜23の反対側に、SiO2を主成分とする第1誘電体膜27が接した状態で形成されている。このように、2つのSiO2を主成分とする誘電体膜23、27で記録膜25を挟み込むことで、記録膜25のパワーマージン特性を飛躍的に向上させることができる。
Further, the
なお、光吸収膜22は、Fe酸化物を主成分として構成されるが、このFe酸化物の場合は、Fe2O3膜やFe3O4膜のどちらでも光吸収量が大きい特徴がある。従って、成膜状態が多少変わることで組成が変わっても、十分な光吸収機能を持った膜を成膜することが出来る点で好ましい。
The
また、本光記録媒体1によれば、記録膜23は、これを構成する全ての原子数に対するOの原子数が63%以上となっているので、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合も、データが確実に記録・再生される。
Further, according to the present
<実施例>
図2及び図3に示されるように、上記実施形態と同様の手法によって実施例1から実施例10までの10種類の光記録媒体を製造した。実施例1から実施例4までは、誘電体膜等の効果を明らかにするため、情報記録層20を第2誘電体膜23、記録膜25及び第1誘電体膜27の3層構造とし、光吸収膜22を省略した。一方、これに対応する比較例1〜3として、SiO2を主成分とする誘電体膜を設けない光記録媒体を製造し、比較例4として、誘電体膜におけるSiO2の原子比率が60%以下となる光記録媒体を製造した。
<Example>
As shown in FIGS. 2 and 3, ten types of optical recording media from Example 1 to Example 10 were manufactured by the same method as the above embodiment. In Examples 1 to 4, the
更に、実施例5〜実施例12では、情報記録層20にFeを主成分とする光吸収膜22を含めた光記録媒体や、情報記録層20にAl2O3を主成分とする他の誘電体膜を含めた光記録媒体を製造した。
Further, in Examples 5 to 12, the optical recording medium including the
具体的に、図2に示されるように、実施例1の光記録媒体では、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を5nm、Bi−Oを主成分とする記録膜25を60nm、Al2O3を主成分とする他の誘電体膜を5nmで形成した。この際の記録膜25におけるBi−Oの原子比率を、Bi:O=32at%:68at%とした。実施例2の光記録媒体では、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を5nm、Bi−Oを主成分とする記録膜25を60nm、SiO2を主成分とする第1誘電体膜27を5nmで形成した。この際の記録膜25におけるBi−Oの原子比率は第1実施例と同様にした。実施例3の光記録媒体では、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を5nm、Bi−Ge−Oを主成分とする記録膜25を60nm、SiO2を主成分とする第2誘電体膜27を5nmで形成した。この際の記録膜25におけるBi−Ge−Oの原子比率を、Bi:Ge:O=19at%:15at%:66at%とした。実施例4の光記録媒体では、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を5nm、Bi−Si−Oを主成分とする記録膜25を60nm、SiO2を主成分とする第2誘電体膜27を5nmで形成した。この際の記録膜25におけるBi−Si−Oの原子比率を、Bi:Si:O=19at%:15at%:66at%とした。
Specifically, as shown in FIG. 2, in the optical recording medium of Example 1, the second dielectric film 23 mainly composed of
一方、比較例1では、第2誘電体膜23に代えてAl2O3を主成分とする他の誘電体膜を5nm、Bi−Oを主成分とする記録膜25を60nm、第1誘電体膜27に代えてAl2O3を主成分とする他の誘電体膜を5nmで形成した。比較例2では、第2誘電体膜23に代えてAl2O3を主成分とする他の誘電体膜を5nm、記録膜25に代えてPt−Oを主成分とする記録膜を15nm、第1誘電体膜27に代えてAl2O3を主成分とする誘電体膜を5nmで形成した。この際の記録膜におけるPt−Oの原子比率を、Pt:O=53at%:47at%とした。 On the other hand, in Comparative Example 1, instead of the second dielectric film 23, another dielectric film mainly containing Al2O3 is 5 nm, the recording film 25 mainly containing Bi-O is 60 nm, and the first dielectric film 27 is used. Instead of this, another dielectric film containing Al2O3 as a main component was formed at 5 nm. In Comparative Example 2, another dielectric film containing Al2O3 as a main component instead of the second dielectric film 23 is 5 nm, a recording film containing Pt-O as a main component is used instead of the recording film 25, and the first dielectric is 15 nm. Instead of the body film 27, a dielectric film mainly composed of Al 2 O 3 was formed with a thickness of 5 nm. The atomic ratio of Pt—O in the recording film at this time was Pt: O = 53 at%: 47 at%.
更に比較例3では、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を5nm、記録膜25に代えてPt−Oを主成分とする記録膜を15nm、SiO2を主成分とする第1誘電体膜27を5nmで形成した。この際の記録膜におけるPt−Oの原子比率を、Pt:O=53at%:47at%とした。
Further, in Comparative Example 3, the second dielectric film 23 mainly composed of
更に比較例4では、ZnSSiO2を主成分とする第2誘電体膜23を5nm、Bi−Oを主成分とする記録膜25を60nm、ZnSSiO2を主成分とする第1誘電体膜27を5nmで形成した。この際のZnSSiO2のモル比率を、ZnS:SiO2=50%:50%とし、記録膜におけるBi−Oの原子比率を、Bi:O=32at%:68at%とした。 Further, in Comparative Example 4, the second dielectric film 23 mainly composed of ZnSSiO2 is 5 nm, the recording film 25 mainly composed of Bi-O is 60 nm, and the first dielectric film 27 mainly composed of ZnSSiO2 is 5 nm. Formed. At this time, the molar ratio of ZnSSiO2 was ZnS: SiO2 = 50%: 50%, and the atomic ratio of Bi—O in the recording film was Bi: O = 32 at%: 68 at%.
また、実施例5では、Fe3O4を主成分とする光吸収膜22を4nm、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を5nm、Bi−Oを主成分とする記録膜25を60nm、SiO2を主成分とする第1誘電体膜を5nmとした。この際の記録膜25におけるBi−Oの原子比率を、Bi:O=32at%:68at%とした。実施例6では、Fe3O4を主成分とする光吸収膜22を4nm、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を5nm、Bi−Ge−Oを主成分とする記録膜25を60nm、SiO2を主成分とする第1誘電体膜を5nmとした。この際の記録膜25におけるBi−Ge−Oの原子比率を、Bi:Ge:O=19at%:15at%:66at%とした。また、実施例11及び実施例12では、光吸収膜22の素材として、実施例5及び実施例6のFe3O4の代わりにFe2O3を採用した。
In Example 5, the
実施例7では、Al2O3を主成分とする第3の他の誘電体膜を5nm、SiO2を主成分とする第2誘電体膜23を2nm、Bi−Oを主成分とする記録膜25を60nm、SiO2を主成分とする第1誘電体膜を5nmとした。この際の記録膜25におけるBi−Oの原子比率を、Bi:O=32at%:68at%とした。実施例8では、実施例7と比較して第2誘電体膜23の膜厚を5nmに設定し、実施例9では同第2誘電体膜23の膜厚を10nmに設定した。実施例10では、実施例5と比較して、Fe3O4を主成分とする光吸収膜22をカバー層側(第1誘電体層27側)に配置した。
In Example 7, the third other dielectric film mainly composed of Al2O3 is 5 nm, the second dielectric film 23 mainly composed of SiO2 is 2 nm, and the recording film 25 mainly composed of Bi-O is 60 nm. The first dielectric film composed mainly of SiO2 was 5 nm. The atomic ratio of Bi—O in the recording film 25 at this time was Bi: O = 32 at%: 68 at%. In Example 8, compared with Example 7, the film thickness of the second dielectric film 23 was set to 5 nm, and in Example 9, the film thickness of the second dielectric film 23 was set to 10 nm. In Example 10, as compared with Example 5, the
これらの実施例1〜12及び比較例1〜4に対して、レーザ光の記録パワーPwを変化させながら、8Tの長さの単一信号を連続記録した。他の記録条件は以下のように設定した。
レーザ光波長 :405nm
対物レンズの開口数NA:0.85
変調方式 :(1、7)RLL
記録線速度 :4.92m/sec
チャンネルビット長 :120nm
チャンネルクロック :66MHz
記録方式 :オングルーブ記録
再生パワー :0.7mW
中間パワー/記録パワー:0.35mW(変化させる)
基底パワー :0.1mW
For these Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4, a single signal having a length of 8T was continuously recorded while changing the recording power Pw of the laser beam. Other recording conditions were set as follows.
Laser wavelength: 405 nm
Numerical aperture NA of the objective lens: 0.85
Modulation method: (1, 7) RLL
Recording linear velocity: 4.92 m / sec
Channel bit length: 120 nm
Channel clock: 66 MHz
Recording method: On-groove recording / reproduction power: 0.7 mW
Intermediate power / recording power: 0.35 mW (changed)
Base power: 0.1 mW
次に、光記録媒体評価装置DDU1000(パルステック工業株式会社製)を用いて、レーザー光を以下の条件で各光記録媒体に順次照射し、情報記録層に記録された8Tの長さの記録マークを再生した際の再生信号のC/N比(8TCNR)を測定した。C/N比の測定には、スペクトラムアナライザーXK180(アドバンテスト株式会社製)を用いた。再生時の条件は以下のように設定した。
レーザ光波長 :405nm
再生パワーPr :0.7mW
対物レンズの開口数NA:0.85
Next, using an optical recording medium evaluation apparatus DDU1000 (manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd.), each optical recording medium is sequentially irradiated with laser light under the following conditions, and a recording with a length of 8T recorded on the information recording layer. The C / N ratio (8TCNR) of the reproduction signal when the mark was reproduced was measured. For measurement of the C / N ratio, a spectrum analyzer XK180 (manufactured by Advantest Corporation) was used. The playback conditions were set as follows.
Laser wavelength: 405 nm
Reproduction power Pr: 0.7 mW
Numerical aperture NA of the objective lens: 0.85
この再生条件において、8TCNRが50dBとなる場合における最小側の記録パワーPwを基準記録パワーPwsと定義し、相対記録パワー(Pw/Pws)を1〜1.6まで変化させた時の、信号品質(8TCNR及び8Tノイズ)を評価した。このようにすることで、記録パワーを高めた際の、光記録媒体のパワーマージンを評価することが可能となる。この結果を図4、図5及び図6に示す。なお、一般的に、8TCNRが50dB以上になると、Jitterなどの評価指標が実用的な数値となることから、50dBを基準に品質を判定することが重要となる。 Under these playback conditions, the minimum recording power Pw when 8TCNR is 50 dB is defined as the reference recording power Pws, and the signal quality when the relative recording power (Pw / Pws) is changed from 1 to 1.6. (8TCNR and 8T noise) were evaluated. By doing so, it becomes possible to evaluate the power margin of the optical recording medium when the recording power is increased. The results are shown in FIG. 4, FIG. 5 and FIG. In general, when 8TCNR is 50 dB or more, an evaluation index such as Jitter becomes a practical numerical value. Therefore, it is important to determine quality based on 50 dB.
図4(A)(B)から明らかなように、実施例1〜4については、相対記録パワーを1.3以上に増大させても、8TCNRの悪化(50dB未満となる状況)が抑制され、また、8Tノイズの増加も抑制されることがわかる。一方、比較例1では、相対記録パワーを1.3以上に増大させると、8TCNRが悪化し、また、8Tノイズも増加することがわかる。つまり、Bi−Oを主とする記録膜25に対して、SiO2を主とする第2誘電体膜23(及び第1誘電体膜27)を接触させることで、相対記録パワーが増大しても、信号品質の劣化が抑制されることがわかる。 As is clear from FIGS. 4A and 4B, in Examples 1 to 4, even when the relative recording power is increased to 1.3 or more, deterioration of 8TCNR (a situation where it becomes less than 50 dB) is suppressed. Moreover, it turns out that the increase in 8T noise is also suppressed. On the other hand, in Comparative Example 1, it can be seen that when the relative recording power is increased to 1.3 or more, 8TCNR deteriorates and 8T noise also increases. That is, even if the relative recording power is increased by bringing the second dielectric film 23 (and the first dielectric film 27) mainly made of SiO2 into contact with the recording film 25 mainly made of Bi-O. It can be seen that the degradation of the signal quality is suppressed.
特に、実施例1と2を比べるとわかるように、Bi−Oを主として含む記録膜25の両面に、第2誘電体膜23と第1誘電体膜27を接触形成することによって、記録膜25のパワーマージンを一層向上できることがわかる。また、実施例1及び2と、実施例3及び4を比べるとわかるように、記録膜25において、GeやSiを含有させた方が、パワーマージンが更に向上することもわかる。 In particular, as can be seen from a comparison between Examples 1 and 2, the recording film 25 is formed by contacting the second dielectric film 23 and the first dielectric film 27 on both surfaces of the recording film 25 mainly containing Bi-O. It can be seen that the power margin can be further improved. Further, as can be seen from a comparison between Examples 1 and 2 and Examples 3 and 4, it can be seen that the power margin is further improved when Ge or Si is contained in the recording film 25.
また、比較例2と比較例3を比べるとわかるように、Pt−Oを主とする記録膜の両側に、SiO2を主とする第2誘電体膜23、第1誘電体膜27を接触形成しても、信号品質の悪化を防ぐことが出来ないことがわかる。即ち、記録膜がBi−Oの場合に限って、SiO2の誘電体膜23、27はパワーマージンの向上に貢献するが、記録膜がBi−O以外の材料を主とする場合は、誘電体膜23、27は機能しないことがわかる。 Further, as can be seen from comparison between Comparative Example 2 and Comparative Example 3, the second dielectric film 23 mainly composed of SiO2 and the first dielectric film 27 are formed on both sides of the recording film mainly composed of Pt-O. However, it turns out that deterioration of signal quality cannot be prevented. That is, the SiO2 dielectric films 23 and 27 contribute to the improvement of the power margin only when the recording film is Bi-O. However, when the recording film is mainly made of a material other than Bi-O, the dielectric film It can be seen that membranes 23 and 27 do not function.
更に比較例4からわかるように、誘電体膜23、27におけるSiO2の原子含有比率を60%未満、モル比を50%未満にすると、相対記録パワーの増大に対する信号品質の劣化を殆ど抑制できないことがわかる。また、図5(A)(B)における実施例7〜9かわ分かるように、第2誘電体膜23の膜厚が大きいほど、記録パワーのマージン向上に貢献できることが分かる。 Further, as can be seen from Comparative Example 4, when the SiO2 atomic content ratio in the dielectric films 23 and 27 is less than 60% and the molar ratio is less than 50%, the deterioration of the signal quality with respect to the increase in the relative recording power can hardly be suppressed. I understand. Further, as can be seen from Examples 7 to 9 in FIGS. 5A and 5B, it can be seen that the larger the film thickness of the second dielectric film 23, the more the recording power margin can be improved.
また更に、実施例5と実施例2(比較例1)を比較すれば分かるように、第2誘電体層23に対して光吸収層22を設けることによって、記録パワーのマージンが飛躍的に向上することが分かる。具体的には相対記録パワーが1.4を超えてから、特に1.5を超えてからの記録パワーのマージンが向上していることが分かる。これは、実施例6と実施例3(比較例1)を比較することによっても明らかである。なお、実施例5と実施例11、実施例6と実施例12を比較すれば分かるように、光吸収層22の素材としてFe2O3を採用しても、同様の効果が得られることが分かる。
Furthermore, as can be seen from a comparison between Example 5 and Example 2 (Comparative Example 1), by providing the
更に、実施例10と実施例5を比較すればわかるように、光吸収層22は、第1誘電体層27側に接触形成しても同様の効果が得られることが分かる。
Further, as can be seen from a comparison between Example 10 and Example 5, it can be seen that the same effect can be obtained even if the
なお、上記実施形態では、情報が記録される情報記録層が単層である場合に限って示したが、本発明は、多層用情報記録層を複数有する多層光記録媒体に適用することも好ましい。この際、上記実施形態で示した情報記録層を、光入射面に最も近い多層用情報記録層に適用することが望ましい。また、多層用情報記録層の数は特に限定されないが、好ましくは3層以上、より好ましくは4層以上とする。なお、本発明の光記録媒体は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In the above embodiment, the information recording layer on which information is recorded is shown only as a single layer. However, the present invention is also preferably applied to a multilayer optical recording medium having a plurality of information recording layers for multilayers. . At this time, it is desirable to apply the information recording layer shown in the above embodiment to the multilayer information recording layer closest to the light incident surface. The number of multilayer information recording layers is not particularly limited, but is preferably 3 or more, more preferably 4 or more. The optical recording medium of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
本発明の光記録媒体は、光照射によって情報を記録するための様々な媒体に適用することができる。 The optical recording medium of the present invention can be applied to various media for recording information by light irradiation.
1 光記録媒体
10 基板
20 情報記録層
22 光吸収膜
23 第1誘電体膜
25 記録膜
27 第2誘電体膜
37 カバー層
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記基板上に形成されて情報が記録される情報記録層と、を備えており、
前記情報記録層は、
光照射によって光学特性が変化し、Bi及びOを主成分とする記録膜と、
前記記録膜に接触して形成され、SiO2を主成分とする誘電体膜と、
を備えることを特徴とする光記録媒体 A substrate,
An information recording layer formed on the substrate and on which information is recorded,
The information recording layer is
A recording film whose optical characteristics are changed by light irradiation, the main component being Bi and O;
A dielectric film formed in contact with the recording film and mainly composed of SiO2,
An optical recording medium comprising:
前記誘電体膜に接触して形成される光吸収膜を備えることを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体。 The information recording layer further includes
The optical recording medium according to claim 1, further comprising a light absorption film formed in contact with the dielectric film.
前記記録膜における前記誘電体膜の反対側に形成され、SiO2を主成分とする第2誘電体膜を備えることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の光記録媒体。 The information recording layer further includes
4. The optical recording medium according to claim 1, further comprising a second dielectric film formed on a side opposite to the dielectric film in the recording film and having SiO 2 as a main component. 5.
光入射面に最も近い前記多層用情報記録層が、前記情報記録層によって構成されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかにに記載の光記録媒体。 It has a plurality of information recording layers for multiple information recording,
The optical recording medium according to claim 1, wherein the multilayer information recording layer closest to the light incident surface is constituted by the information recording layer.
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2009
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