JP2014216038A - 光記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な記録特性を有し、かつ、欠陥の発生を抑制できる光記録媒体を提供する。【解決手段】光記録媒体は、反射層と、2層の誘電体層と、相変化記録層とを含む記録層を含んでいる。2層の誘電体層のうち相変化記録層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含んでいる。2層の誘電体層のうち反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる。【選択図】図1

Description

本技術は、相変化記録層を含む光記録媒体に関する。
近年では、光記録媒体においては、記録容量をさらに増大させるために、記録層を多層化する技術が広く採用されている。このような多層化技術について、再生専用型、追記型、および書換型の各種光記録媒体でそれぞれ検討が進められている。
書換型の多層光記録媒体としては、基板上に、第1記録層(L0層)、中間層、第2記録層(L1層)、光透過層がこの順序で積層された2層構造の記録層を有するものが提案されている。この2層構造の光記録媒体では、第2記録層としては、第1記録層の記録再生に用いられるレーザー光を透過可能な記録層(以下「半透過記録層」と適宜称する。)が用いられる。
第2記録層は、記録再生性能が発揮できるように誘電体、金属、相変化記録材料などを積層して構成される。典型的には、基板上に、第1誘電体層、金属反射層、第2誘電体層、相変化記録層、第3誘電体層をこの順序で積層した構造を有している(例えば特許文献1参照)。
国際公開第2008/018225号
本技術の目的は、良好な記録特性を有し、かつ、欠陥の発生を抑制できる光記録媒体を提供することにある。
上述の課題を解決するために、第1の技術は、
反射層と、2層の誘電体層と、相変化記録層とを含む記録層を含み、
2層の誘電体層のうち相変化記録層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含み、
2層の誘電体層のうち反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる光記録媒体である。
第2の技術は、
第1誘電体層と、反射層と、第2誘電体層と、相変化記録層と、第3誘電体層とを含む記録層を含み、
第2誘電体層は、2層の誘電体層を含み、
2層の誘電体層のうち相変化記録層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含み、
2層の誘電体層のうち反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる光記録媒体である。
本技術において、記録層は基板上に設けられ、その記録層上にカバー層が設けられていることが好ましい。このカバー層の厚さは特に限定されるものではなく、カバー層には、基板、シート、コーティング層などが含まれる。高密度の光記録媒体としては、高NAの対物レンズを用いることを考慮すると、カバー層としてシートまたはコーティング層などの薄い光透過層を採用し、この光透過層の側から光を照射することにより情報信号の記録または再生が行われる構成を有するものが好ましい。この場合、基板としては、不透明性を有するものを採用することも可能である。情報信号を記録または再生するための光の入射面は、光記録媒体のフォーマットに応じてカバー層側および基板側の表面の少なくとも一方に適宜設定される。
光記録媒体は、複数の記録層を有し、それらの記録層のうちの少なくとも一層が上記構成の記録層であることが好ましい。
本技術において、上記構成の記録層は、透過型記録層であることが好ましい。透過型記録層とは、この透過型記録層よりも光照射面から見て奥側の記録層の記録または再生が可能なように、情報信号の記録または再生を行うための光を透過可能に構成されている記録層のことをいう。ここで、光照射面とは、光記録媒体の面のうち、情報信号の記録または再生を行うための光が照射される面を意味する。したがって、記録層が透過型記録層である場合には、その記録層は、情報信号の記録または再生を行うための光が照射される照射面から見て、最も奥側となる記録層よりも手前側に設けられる。
2層の誘電体層のうち記録層側となる誘電体層は、透過率向上の観点からすると、酸化タンタルを含んでいることが好ましい。この構成を有する透過型記録層は、特に3層以上の多層の光記録媒体に適用することが好ましい。これにより、良好な光学特性や記録特性などが得られる。
本技術では、2層の誘電体層のうち相変化記録層側となる誘電体層が、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含んでいるので、相変化記録層に良好な結晶化促進作用を与えることができる。また、2層の誘電体層のうち反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいるので、欠陥の発生を抑制できる。
以上説明したように、本技術によれば、良好な記録特性を有し、かつ、欠陥の発生を抑制できる光記録媒体を提供できる。
図1Aは、本技術の一実施形態に係る光記録媒体の外観の一例を示す斜視図である。図1Bは、本技術の一実施形態に係る光記録媒体の構成の一例を示す概略断面図である。 図2Aは、図1Bに示した記録層L0の構成の一例を示す概略図である。図2Bは、図1Bに示した記録層L1の構成の一例を示す概略図である。図2Cは、図1Bに示した記録層L2の構成の一例を示す概略図である。 図3は、参考例1−1〜1−3の光記録媒体の記録層のDOW特性の評価結果を示す図である。 図4Aは、参考例2−1〜2−3の光記録媒体のDOW特性の評価結果を示す図である。図4Bは、参考例2−1〜2−3の光記録媒体のi−MLSEおよび変調度の記録パワー依存性を示す図である。 図5は、参考例2−4〜2−7の光記録媒体のDOW特性の評価結果を示す図である。 図6Aは、実施例2−1〜2−4の光記録媒体10のDOW特性の評価結果を示す図である。図6Bは、実施例2−1〜2−4のDOW(1000)のi−MLSEおよびΔiMLSEの評価結果を示す図である。 図7Aは、実施例2−5の光記録媒体のDOW特性の評価結果を示す図である。図7Bは、実施例2−6の光記録媒体のDOW特性の評価結果を示す図である。 図8Aは、実施例3−1〜3−5の光記録媒体のDOW特性の評価結果を示す図である。図8Bは、実施例3−1〜3−5の光記録媒体10のDOW(1000)のi−MLSEおよびΔiMLSEの評価結果を示す図である。 図9は、実施例5−1〜5−3の光記録媒体のi−MLSEおよび変調度の記録パワー依存性を示す図である。
本技術の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。
1 概要
2 光記録媒体の構成
3 光記録媒体の製造方法
[1 概要]
半透過反射層、誘電体層および相変化記録層の積層膜を透過型記録層に含む光記録媒体では、透過型記録層(半透過記録層)に良好な記録特性を与えるには、誘電体層の材料選択が重要となる。相変化記録層と接する誘電体層の材料としては、相変化記録層に結晶化促進作用を与える酸化物材料が用いられる。本発明者らの知見によれば、このような酸化物材料としては、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを用いることが好ましい。
本発明者らが実験により得た知見によれば、上述の酸化物材料をスパッタリング法などで成膜する際に、成膜ガスに酸素を添加すると、相変化記録層の結晶化促進性能をより高め、記録特性(例えばパワーマージンやDOW(Direct Over Write)特性など)を改善することができる。
しかし、上述のように成膜ガスに酸素を添加してスパッタリング法などで誘電体層を成膜すると、この誘電体層と接する半透過反射層(例えばAg合金層)の特に外周部で変質が発生し、光記録媒体の全面にわたって良好な記録特性を得ることができなくなる。
そこで、本発明者らは、相変化記録層に優れた結晶化促進性能を与え、かつ、光記録媒体の全面にわたって良好な記録特性を得ることができる技術について検討した。その結果、半透過反射層に接する誘電体層を2層化し、半透過反射層側となる下側誘電体層を成膜する際には、成膜ガスに酸素を添加しないのに対して、相変化記録層側となる上側誘電体層を成膜する際には、成膜ガスに酸素を添加する技術を見出すに至った。
しかし、本発明者らが、上述のように誘電体層を2層化した光記録媒体に対して信頼性試験を実施して、光記録媒体の特性について検討したところ、以下のことを見出すに至った。すなわち、下側誘電体層の材料として、インジウム酸化物およびスズ酸化物の複合酸化物(ITO)、または窒化シリコン(SiN)を選択すると、透過型記録層に欠陥が発生することを見出すに至った。
そこで、本発明者らは、このような欠陥の発生を抑制すべく、鋭意検討を行った。その結果、下側誘電体層の材料として、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を用いることで、欠陥の発生を抑制できることを見出すに至った。
[2 光記録媒体の構成]
図1Aに示すように、本技術の一実施形態に係る光記録媒体10は、中央に開口(以下センターホールと称する)が設けられた円盤形状を有する。なお、光記録媒体10の形状はこの例に限定されるものではなく、カード状などとすることも可能である。
図1Bに示すように、光記録媒体10は、記録層L0、中間層S1、記録層L1、中間層S2、記録層L2、カバー層である光透過層12がこの順序で基板11の一主面に積層された構成を有する。光記録媒体10は、データの消去や書換が可能である3層の書換型光記録媒体である。
光記録媒体10では、光透過層12側の表面Cからレーザー光を各記録層L0〜L2に照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。例えば、400nm以上410nm以下の範囲の波長を有するレーザー光を、0.84以上0.86以下の範囲の開口数を有する対物レンズにより集光し、光透過層12の側から各記録層L0〜L2に照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。このような光記録媒体10としては、例えば3層のBD−RE(Blu-ray Disk ReWritable)が挙げられる。以下では、記録層L0〜L2に情報信号を記録または再生するためのレーザー光が照射される表面Cを光照射面Cという。
以下、光記録媒体10を構成する基板11、記録層L0〜L2、中間層S1、S2、および光透過層12について順次説明する。
(基板11)
基板11は、例えば、中央にセンターホールが設けられた円盤形状を有する。この基板11の一主面は、例えば、凹凸面となっており、この凹凸面上に記録層L0が成膜される。以下では、凹凸面のうち凹部をイングルーブGin、凸部をオングルーブGonと称する。
このイングルーブGinおよびオングルーブGonの形状としては、例えば、スパイラル状、同心円状などの各種形状が挙げられる。また、イングルーブGinおよび/またはオングルーブGonが、例えば、線速度の安定化やアドレス情報付加などのためにウォブル(蛇行)されている。
基板11の径(直径)は、例えば120mmに選ばれる。基板11の厚さは、剛性を考慮して選ばれ、好ましくは0.3mm以上1.3mm以下、より好ましくは0.6mm以上1.3mm以下、例えば1.1mmに選ばれる。また、センターホールの径(直径)は、例えば15mmに選ばれる。
基板11の材料としては、例えば、プラスチック材料またはガラスを用いることができ、コストの観点から、プラスチック材料を用いることが好ましい。プラスチック材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂などを用いることができる。
(記録層L0)
図2Aに示すように、記録層L0は、例えば、反射層21、第1誘電体層22、相変化記録層23、第2誘電体層24をこの順序で基板11上に積層した積層膜である。第1誘電体層22は、下側誘電体層22aおよび上側誘電体層22bを積層した2層構造を有する。下側誘電体層22aが反射層21の側に設けられ、上側誘電体層22bが相変化記録層23の側に設けられる。第2誘電体層24は、下側誘電体層24aおよび上側誘電体層24bを積層した2層構造を有する。下側誘電体層24aが相変化記録層23の側に設けられ、上側誘電体層24bが中間層S1の側に設けられる。
反射層21を構成する材料としては、例えば、Al、Ag、Au、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo、Geなどの単体、またはこれらの合金を主成分とするものを挙げることができる。これらのうち、特にAl系、Ag系、Au系、Si系、Ge系の材料が実用性の面から好ましい。合金としては、例えばAl−Ti、Al−Cr、Al−Cu、Al−Mg−Si、Ag−Nd−Cu、Ag−Pd−Cu、Ag−Pd−Ti、Si−Bなどが好適に用いられる。これらの材料のうちから、光学特性および熱特性を考慮して設定することが好ましい。例えば、短波長領域においても高反射率を有する点を考慮すると、Al系またはAg系の材料を用いることが好ましい。
下側誘電体層22a、上側誘電体層22b、下側誘電体層24aおよび上側誘電体層24bは、相変化記録層23を保護するとともに、光学的特性および熱的安定性などを制御する層である。これらの誘電体層22a、22b、24a、24bを構成する誘電体材料としては、例えば、酸化物、窒化物、硫化物、炭化物およびフッ化物からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含むものが挙げられる。酸化物としては、例えば、In、Zn、Sn、Al、Si、Ge、Ti、Ga、Ta、Nb、Hf、Zr、Cr、BiおよびMgからなる群から選ばれる1種以上の元素の酸化物が挙げられる。窒化物としては、例えば、In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Nb、Mo、Ti、Nb、Mo、Ti、W、TaおよびZnからなる群から選ばれる1種以上の元素の窒化物、好ましくはSi、GeおよびTiからなる群から選ばれる1種以上の元素の窒化物が挙げられる。硫化物としては、例えば、Zn硫化物が挙げられる。炭化物としては、例えば、In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Ti、Zr、TaおよびWからなる群より選ばれる1種以上の元素の炭化物、好ましくはSi、Ti、およびWからなる群より選ばれる1種以上の元素の炭化物が挙げられる。フッ化物としては、例えば、Si、Al、Mg、CaおよびLaからなる群より選ばれる1種以上の元素のフッ化物が挙げられる。これらの混合物としては、例えば、ZnS−SiO2、SiO2−In23−ZrO2(SIZ)、SiO2−Cr23−ZrO2(SCZ)、In23−SnO2(ITO)、In23−CeO2(ICO)、In23−Ga23(IGO)、In23−Ga23−ZnO(IGZO)、Sn23−Ta25(TTO)、TiO2−SiO2、Al23−ZnO、Al23−BaOなどが挙げられる。
相変化記録層23は、例えば、レーザー光の照射により情報信号を繰り返し記録可能な記録層である。具体的には、相変化記録層23は、例えば、レーザー光の照射により非晶質相と結晶相との間を可逆的に変化させることにより、情報信号の記録および書き換えが行われる記録層である。この相変化記録層23の材料としては、例えば、共晶系相変化材料または化合物系相変化材料を用いることができる。具体的には、相変化材料としては、例えば、GeSbTe、SbTe、BiGeTe、BiGeSbTe、AgInSbTeまたはGeSnSbTeなどを主成分とした相変化材料が挙げられる。これらを主成分とした相変化材料に、必要に応じて、Ag、In、CrおよびMnなどの金属材料を1種以上添加するようにしてもよい。
(記録層L1)
図2Bに示すように、記録層L1は、透過型記録層の一例であり、例えば、第1誘電体層31、半透過反射層32、第2誘電体層33、相変化記録層34、第3誘電体層35をこの順序で中間層S1上に積層した積層膜である。
第2誘電体層33は、下側誘電体層33aおよび上側誘電体層33bを積層した2層構造を有する。下側誘電体層33aが半透過反射層32の側に設けられ、上側誘電体層33bが相変化記録層34の側に設けられる。
第3誘電体層35は、例えば、下側誘電体層35a、中間誘電体層35bおよび上側誘電体層35cを積層した3層構造を有する。下側誘電体層35aが相変化記録層34の側に設けられ、上側誘電体層35cが中間層S2の側に設けられ、下側誘電体層35aと上側誘電体層35cとの間に中間誘電体層35bが設けられる。
第1誘電体層31は、半透過反射層32を保護する層である。第1誘電体層31を構成する誘電体材料としては、上述の下側誘電体層22aなどと同様の材料を例示することができる。
半透過反射層32は、情報信号の記録または再生を行うためのレーザー光を透過可能に構成されている。具体的には、半透過反射層32は、レーザー光を用いて、この半透過反射層32を含む記録層L1よりも光照射面Cから見て奥側の記録層L0に対して情報信号の記録、もしくはその記録層L0からの情報信号の再生が可能な程度の透過率を有している。
相変化記録層34は、上述の相変化記録層23と同様である。但し、相変化記録層34の膜厚や組成などは、所望とする特性に応じて、上述の相変化記録層23とは異なるものを選ぶようにしてもよい。
相変化記録層34がビスマス、ゲルマニウム、テルルおよび銀を含む場合には、ビスマス、ゲルマニウム、テルルおよび銀の総量に対する銀の含有量は、2.0at.%以上3.5at.%以下の範囲内であることが好ましい。銀の含有量が2.0at.%以上であると、良好な保存信頼性を得ることができる。一方、銀の含有量が3.5at.%以下であると、良好な記録特性を得ることができる。
下側誘電体層33a、上側誘電体層33b、下側誘電体層35a、中間誘電体層35bおよび上側誘電体層35cは、相変化記録層34を保護するとともに、光学的特性および熱的安定性などを制御する層である。
下側誘電体層33aは、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる。これにより、欠陥の発生を抑制できる。
下側誘電体層33aの材料としては、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物を用いる場合には、シリコン、インジウムおよびジルコニウムの総量に対するインジウムの含有量は、66.7at.%(atomic%(原子%))以上94.7at.%以下の範囲内であることが好ましく、例えば82at.%程度に選ばれる。インジウムの含有量がこの範囲内であると、良好な記録特性を得ることができる。
下側誘電体層33aの厚さは、3nm以上20nm以下の範囲内であることが好ましい。下側誘電体層33aの厚さが3nm以上であると、良好な記録特性を得ることができる。一方、下側誘電体層33aの厚さが20nm以下であると、生産性(タクト)の低下や材料コストの増加などを抑制することができる。
上側誘電体層33bは、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含んでいる。これらの誘電体材料を含んでいることで、良好な結晶化促進性能を得ることができる。透過率向上の観点からすると、これらの誘電体材料のうちでも、酸化タンタルを含んでいることが好ましい。
下側誘電体層35a、中間誘電体層35bおよび上側誘電体層35cを構成する誘電体材料としては、上述の下側誘電体層22aなどと同様の材料を例示することができる。
下側誘電体層35aの材料としては、酸化シリコン、酸化クロムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物を用いることが好ましい。良好な記録特性を得ることができるからである。
(記録層L2)
図2Cに示すように、記録層L2は、透過型記録層の一例であり、例えば、第1誘電体層41、半透過反射層42、第2誘電体層43、相変化記録層44、第3誘電体層45をこの順序で中間層S2上に積層した積層膜である。
第2誘電体層43は、下側誘電体層43aおよび上側誘電体層43bを積層した2層構造を有する。下側誘電体層43aが半透過反射層42の側に設けられ、上側誘電体層43bが相変化記録層44の側に設けられる。
第3誘電体層45は、例えば、下側誘電体層45a、中間誘電体層45bおよび上側誘電体層45cを積層した3層構造を有する。下側誘電体層45aが相変化記録層44の側に設けられ、上側誘電体層45cが光透過層12の側に設けられ、下側誘電体層45aと上側誘電体層45cとの間に中間誘電体層45bが設けられる。
第1誘電体層41は、半透過反射層42を保護する層である。第1誘電体層41を構成する誘電体材料としては、上述の下側誘電体層22aなどと同様の材料を例示することができる。
半透過反射層42は、情報信号の記録または再生を行うためのレーザー光を透過可能に構成されている。具体的には、半透過反射層42は、レーザー光を用いて、この半透過反射層42を含む記録層L2よりも光照射面Cから見て奥側の記録層L0、L1に対して情報信号の記録、もしくはそれらの記録層L0、L1からの情報信号の再生が可能な程度の透過率を有している。
相変化記録層44は、上述の相変化記録層34と同様である。但し、相変化記録層44の膜厚や組成などは、所望とする特性に応じて、上述の相変化記録層34とは異なるものを選ぶようにしてもよい。
下側誘電体層43a、上側誘電体層43b、下側誘電体層45a、中間誘電体層45bおよび上側誘電体層45cは、相変化記録層44を保護するとともに、光学的特性および熱的安定性などを制御する層である。
下側誘電体層43aは、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる。これにより、欠陥の発生を抑制できる。
下側誘電体層43aの材料としては、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物を用いる場合には、シリコン、インジウムおよびジルコニウムの総量に対するインジウムの含有量は、66.7at.%以上94.7at.%以下の範囲内であることが好ましく、例えば82at.%程度に選ばれる。インジウムの含有量がこの範囲内であると、良好な記録特性を得ることができる。
下側誘電体層43aの厚さは、3nm以上20nm以下の範囲内であることが好ましい。下側誘電体層43aの厚さが3nm以上であると、良好な記録特性を得ることができる。一方、下側誘電体層43aの厚さが20nm以下であると、生産性(タクト)の低下や材料コストの増加などを抑制することができる。
上側誘電体層43bは、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含んでいる。これらの誘電体材料を含んでいることで、良好な結晶化促進性能を得ることができる。透過率向上の観点からすると、これらの誘電体材料のうちでも、酸化タンタルを含んでいることが好ましい。
下側誘電体層45a、中間誘電体層45bおよび上側誘電体層45cを構成する誘電体材料としては、上述の下側誘電体層22aなどと同様の材料を例示することができる。
下側誘電体層45aの材料としては、酸化シリコン、酸化クロム、および酸化ジルコニウムの複合酸化物を用いることが好ましい。良好な記録特性を得ることができるからである。
(中間層S1、S2)
中間層S1、S2は、記録層L0〜L2を物理的および光学的に十分な距離をもって離間させる役割を果たし、その表面には凹凸面が設けられている。その凹凸面は、例えば、同心円状または螺旋状のグルーブ(イングルーブGinおよびオングルーブGon)を形成している。中間層S1、S2の厚みは、9μm〜50μmに設定することが好ましい。中間層S1、S2の材料は特に限定されるものではないが、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることが好ましい。また、中間層S1、S2は、奥側の層への情報信号の記録または再生のためのレーザー光の光路となることから、十分に高い光透過性を有していることが好ましい。
(光透過層12)
光透過層12は、例えば、紫外線硬化樹脂などの感光性樹脂を硬化してなる樹脂層である。この樹脂層の材料としては、例えば、紫外線硬化型のアクリル系樹脂が挙げられる。また、円環形状を有する光透過性シートと、この光透過性シートを基板11に対して貼り合わせるための接着層とから光透過層12を構成するようにしてもよい。光透過性シートは、記録および再生に用いられるレーザー光に対して、吸収能が低い材料からなることが好ましく、具体的には透過率90パーセント以上の材料からなることが好ましい。光透過性シートの材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂材料、ポリオレフィン系樹脂(例えばゼオネックス(登録商標))などを用いることができる。接着層の材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂、感圧性粘着剤(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)などを用いることができる。
光透過層12の厚さは、好ましくは10μm以上177μm以下の範囲内から選ばれ、例えば100μmに選ばれる。このような薄い光透過層12と、例えば0.85程度の高NA(numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、高密度記録を実現することができる。
(ハードコート層)
なお、図示しないが、光透過層12の表面(レーザー照射面)に、例えば機械的な衝撃や傷に対する保護、また利用者の取り扱い時の塵埃や指紋の付着などから、情報信号の記録再生品質を保護するためのハードコート層をさらに設けてもよい。ハードコート層には、機械的強度を向上させるためにシリカゲルの微粉末を混入したものや、溶剤タイプ、無溶剤タイプなどの紫外線硬化樹脂を用いることができる。機械的強度を有し、撥水性や撥油性を持たせるには、厚さを1μmから数μm程度とすることが好ましい。
[3 光記録媒体の製造方法]
次に、本技術の一実施形態に係る光記録媒体の製造方法の一例について説明する。
(基板11の成形工程)
まず、一主面に凹凸面が形成された基板11を成形する。基板11の成形の方法としては、例えば、射出成形(インジェクション)法、フォトポリマー法(2P法:Photo Polymerization)などを用いることができる。
(記録層L0の形成工程)
次に、例えばスパッタ法により、反射層21、下側誘電体層22a、上側誘電体層22b、相変化記録層23、下側誘電体層24a、上側誘電体層24bをこの順序で基板11上に積層する。これにより、記録層L0が基板11上に形成される。
(中間層S1の形成工程)
次に、例えばスピンコート法により紫外線硬化樹脂を記録層L0上に均一に塗布する。その後、均一に塗布された紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、紫外線を照射して硬化させた後、スタンパを剥離する。これにより、スタンパの凹凸パターンが紫外線硬化樹脂に転写され、例えばイングルーブGinおよびオングルーブGonが設けられた中間層S1が記録層L0上に形成される。
(記録層L1の形成工程)
次に、例えばスパッタ法により、第1誘電体層31、半透過反射層32、下側誘電体層33a、上側誘電体層33b、相変化記録層34、下側誘電体層35a、中間誘電体層35b、上側誘電体層35cをこの順序で中間層S1上に積層する。これにより、記録層L1が中間層S1上に形成される。
下側誘電体層33aおよび上側誘電体層33bは、以下のようにして成膜することが好ましい。まず、Arガスなどの希ガスをプロセスガスとして導入しながら、ターゲットをスパッタして、半透過反射層32上に下側誘電体層33aを成膜する。次に、Arガスなどの希ガスと酸素ガスとをプロセスガスとして導入しながら、ターゲットをスパッタして、下側誘電体層33a上に上側誘電体層33bを成膜する。このように成膜することで、記録層L1の全面にわたって良好な記録特性を得ることができる。
(中間層S2の形成工程)
次に、例えばスピンコート法により紫外線硬化樹脂を記録層L1上に均一に塗布する。その後、均一に塗布された紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、紫外線を照射して硬化させた後、スタンパを剥離する。これにより、スタンパの凹凸パターンが紫外線硬化樹脂に転写され、例えばイングルーブGinおよびオングルーブGonが設けられた中間層S2が記録層L1上に形成される。
(記録層L1の形成工程)
次に、例えばスパッタ法により、第1誘電体層41、半透過反射層42、下側誘電体層43a、上側誘電体層43b、相変化記録層44、下側誘電体層45a、中間誘電体層45b、上側誘電体層45cをこの順序で中間層S2上に積層する。これにより、記録層L2が中間層S2上に形成される。
下側誘電体層43aおよび上側誘電体層43bは、上述の下側誘電体層33aおよび上側誘電体層33bと同様にして成膜することが好ましい。このように成膜することで、記録層L2の全面にわたって良好な記録特性を得ることができる。
(光透過層の形成工程)
次に、例えばスピンコート法により、紫外線硬化樹脂(UVレジン)などの感光性樹脂を記録層L2上にスピンコートした後、紫外線などの光を感光性樹脂に照射し、硬化する。これにより、記録層L2上に光透過層12が形成される。
以上の工程により、目的とする光記録媒体10が得られる。
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例においては、上述の実施形態と対応する部分には同一の符号を付す(図1B、図2A〜図2C参照)。
以下に、本実施例における表記について説明する。
(SiO2x1−(In23y1−(ZrO2z1の下付の添え字x1、y1、z1は、mol%(但し、x1+y1+z1=100[mol%])を意味する。
(ZnS)x2−(SiO2y2の下付の添え字x2、y2は、mol%(但し、x2+y2=100[mol%])を意味する。
Gex3−Sby3−Tez3の下付の添え字x3、y3、z3は、at.%(但し、x3+y3+z3=100[at.%])を意味する。
Bix4−Gey4−Tez4の下付の添え字x4、y4、z4は、at.%(但し、x4+y4+z4=100[at.%])を意味する。
Bix5−Gey5−Tez5−Agw5の添え字x5、y5、z5、w5は、at.%(但し、x5+y5+z5+w5=100[at.%])を意味する。
DOW(n)は、光記録媒体10に対してDirect Over Writeをn回行ったことを意味する。
本実施例について以下の順序で説明する。
I.第2誘電体層の材料とDOW特性との関係
II.酸素含有のプロセスガスを用いることによる信号特性の向上
III.記録信号品質および保存信頼性のAg添加量依存性
IV.第2誘電体層の下側誘電体層の組成
V.第2誘電体層の下側誘電体層の膜厚
VI.第2誘電体層の下側誘電体層の組成と保存信頼性との関係
VII.第2誘電体層の上側誘電体層の組成と信号特性との関係
<I.第2誘電体層の材料とDOW特性との関係>
(参考例1−1〜1−3)
(基板11の成形工程)
まず、直径φ120mm、厚さ1.1mm、トラックピッチ0.32μmの溝を有するポリカーボネート基板11を形成した。
(記録層L0の形成工程)
次に、スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する反射層21、下側誘電体層22a、上側誘電体層22b、相変化記録層23、下側誘電体層24a、上側誘電体層24bをポリカーボネート基板11上に順次積層した。これにより、記録層L0が基板上に形成された。
上側誘電体層24b:SiN、60nm
下側誘電体層24a:(ZnS)80−(SiO220、18nm
相変化記録層23:Ge5.5−Sb74.4−Te20.1、9nm
上側誘電体層22b:(ZnS)80−(SiO220、11.5nm
下側誘電体層22a:SiN、3nm
反射層21:Ag合金(AgPdCu)、80nm
(中間層S1の形成工程)
次に、スピンコート法により、紫外線硬化樹脂を記録層L0上に均一に塗布した。その後、均一に塗布した紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、紫外線を照射して硬化させた後、スタンパを剥離した。これらにより、厚さ25μm、トラックピッチ0.32μmの溝を有する中間層S1が形成された。
(記録層L1の形成工程)
次に、スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する誘電体層31、半透過反射層32、誘電体層33、相変化記録層34、下側誘電体層35a、中間誘電体層35b、上側誘電体層35cを中間層S1上に順次積層した。これにより、記録層L1が中間層S1上に形成された。
上側誘電体層35c:SiN 30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:Bi5.0−Ge42.5−Te50.0、6.5nm
誘電体層33:表1に示すようにサンプル毎に組成を変更した単層構造の誘電体層、6nm
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、11nm
表1は、参考例1−1〜1−3の光記録媒体10の記録層L1の誘電体層33の組成および膜厚を示す。
Figure 2014216038
(中間層S2の形成工程)
次に、スピンコート法により、紫外線硬化樹脂を記録層L1上に均一に塗布した。その後、均一に塗布した紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、紫外線を照射して硬化させた後、スタンパを剥離した。これらにより、厚さ18μm、トラックピッチ0.32μmの溝を有する中間層S2が形成された。
(記録層L2の形成工程)
次に、スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する誘電体層41、半透過反射層42、下側誘電体層43a、上側誘電体層43b、相変化記録層44、下側誘電体層45a、中間誘電体層45b、上側誘電体層45cを中間層S2上に順次積層した。これにより、記録層L2が中間層S2上に形成された。
上側誘電体層45c:SiN、18nm
中間誘電体層45b:(ZnS)80−(SiO220、22nm
下側誘電体層45a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層44:Bi5.05−Ge42.94−Te50.51−Ag1.5、6.5nm
上側誘電体層43b:(SiO235−(In2330−(ZrO235、2nm
下側誘電体層43a:(SiO215−(In2370−(ZrO215、4nm
半透過反射層42:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層41:TiO2、12nm
(光透過層12の形成工程)
次に、スピンコート法により、紫外線硬化樹脂を記録層L2上に均一塗布し、これに紫外線を照射して硬化させることにより、厚さ57μmを有する光透過層12を形成した。
以上により、目的とする3層の光記録媒体10が得られた。
[評価]
上述のようにして得られた参考例1−1〜1−3の光記録媒体10の記録層L1のDOW特性を以下のようにして評価した。
(DOW特性)
ディスクテスタ(パルステック社製、商品名:ODU−1000)を用いて、開口数NA=0.85、記録波長λ=405nm、記録線速v=7.69m/sで1層あたり33GB密度の1−7変調データを繰り返し記録再生すとともに、記録再生回ごとにi−MLSEを求めた。その結果を図3に示す。
図3から以下のことがわかる。
誘電体層33の材料としてTa25を用いた場合には、i−MLSEは、記録回数の増加に依らず、ほぼ一定である。これに対して、誘電体層33の材料として(SiO2)−(In23)−(ZrO2)を用いた場合には、i−MLSEは、記録回数の増加に伴って増加する傾向を示す。
誘電体層33の材料として(SiO2)−(In23)−(ZrO2)を用いた場合には、(In23)の含有量を増加させると、DOW特性が向上する傾向にある。
<II.酸素含有のプロセスガスを用いることによる信号特性の向上>
(参考例2−1〜2−3)
記録層L1の誘電体層33の形成工程において、表2に示すように、プロセスガスにおけるアルゴンおよび酸素の含有量をサンプル毎に変化させた。また、記録層L1の相変化記録層34の形成工程において、相変化記録層34をBiGeTe−Agにより形成した。添加剤であるAgの含有量は、2.0at.%とした。さらに、中間層S2および記録層L2の形成を省略した。上記以外のことは参考例1−1と同様にして、2層の光記録媒体10を得た。
表2は、参考例2−1〜2−3の光記録媒体10の記録層L1の誘電体層33の構成および成膜条件を示す。なお、表2において、アルゴンおよび酸素の含有量[%]は、流量比である。
Figure 2014216038
(参考例2−4〜2−7)
記録層L1の誘電体層33の形成工程において、表3に示すように、プロセスガスにおけるアルゴンおよび酸素の含有量をサンプル毎に変化させた。また、記録層L1の相変化記録層34の形成工程において、相変化記録層34をBiGeTe−Agにより形成した。添加剤であるAgの含有量は、3.0at.%とした。上記以外のことは参考例1−1と同様にして3層の光記録媒体10を得た。
なお、参考例2−1〜2−7において、Agの含有量[at.%]は、相変化記録層34に含まれるBi、Ge、TeおよびAgの総量に対するAgの含有量を意味する。また、相変化記録層34の母剤であるBiGeTe合金は、GeTe化合物とBi2Te3化合物とをモル比17:1(=GeTe:Bi2Te3)の割合で含む材料組成とした。
表3は、参考例2−4〜2−7の光記録媒体10の記録層L1の誘電体層33の構成および成膜条件を示す。なお、表2において、アルゴンおよび酸素の含有量[%]は、流量比である。
Figure 2014216038
[評価]
上述のようにして得られた参考例2−1〜2−7の光記録媒体10のDOW特性と、i−MLSEおよび変調度(信号振幅比)の記録パワーPw依存性とを以下のようにして評価した。
(DOW特性)
光記録媒体10の記録層L2のDOW特性を参考例1−1〜1−3と同様にして評価した。その結果を図4Aおよび図5に示す。
(i−MLSEおよび変調度の記録パワーPw依存性)
ディスクテスタ(パルステック社製、商品名:ODU−1000)を用いて、開口数NA=0.85、記録波長λ=405nm、記録線速v=7.69m/sで1層あたり33GB密度の1−7変調データを記録再生して、記録パワーPwに対するi−MLSEの変化および変調度を求めた。その結果を図4Bに示す。
図4A、図4Bから以下のことがわかる。
誘電体層33を成膜する際に、プロセスガスに酸素を添加することで、記録特性(DOW特性やパワーマージンなど)を向上できる。その向上の度合いは、酸素の添加量を増加させるに従って大きくなる。このような効果の発現は、プロセスガスに対して酸素を添加して誘電体層33を成膜すると、相変化記録層34の結晶化促進性能が高まるためと考えられる。
図5でも、図4Aと同様の傾向が見られることがわかる。
<III.記録信号品質および保存信頼性のAg添加量依存性>
(実施例1−1〜1−8)
スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する積層膜からなる記録層L1を中間層S1上に形成する以外は、参考例1−1と同様にして3層の光記録媒体10を得た。
上側誘電体層35c:SiN 30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:BiGeTe−Ag、6.5nm
上側誘電体層33b:Ta25、2nm
下側誘電体層33a:(SiO215−(In2370−(ZrO215、4nm
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、11nm
なお、相変化記録層34において、添加剤であるAgの含有量を、表4に示すように0〜4.0at.%の範囲で変更した。ここで、Agの含有量[at.%]は、相変化記録層34に含まれるBi、Ge、TeおよびAgの総量に対するAgの含有量を意味する。また、相変化記録層34の母剤であるBiGeTe合金は、GeTe化合物とBi2Te3化合物とをモル比17:1(=GeTe:Bi2Te3)の割合で含む材料組成とした。
[評価]
上述のようにして得られた実施例1−1〜1−8の光記録媒体10の記録層L2の記録信号品質(初期特性)および保存信頼性を以下のように評価した。
(記録信号品質)
上述のようにして得られた実施例1−1〜1−8の光記録媒体10のi−MLSEおよび変調度を以下のようにして求めて、初期特性としての記録信号品質を評価した。ディスクテスタ(パルステック社製、商品名:ODU−1000)を用いて、開口数NA=0.85、記録波長λ=405nm、記録線速v=7.69m/sで1層あたり33GB密度の1−7変調データを記録再生して、記録パワーPwに対するi−MLSEの変化および変調度を求めた。その結果を図6A〜図9Bに示す。なお、図6A〜図9Bでは、記録パワーPwを最適記録パワーPwoで規格化した値(Pw/Pwo)を横軸とした。ここで、最適記録パワーPwoは、i−MLSEがボトムとなる記録パワー、すなわちi−MLSEが最も良好になる記録パワーである。このi−MLSEのボトム値を表4に示す。
(保存信頼性)
上述の初期特性の評価に用いた実施例1−1〜1−8の光記録媒体10の保存信頼性を以下のようにして評価した。まず、光記録媒体10に最適記録パワーPwoにて情報信号の記録および再生を行い、i−MLSEを測定した。次に、情報信号を記録した光記録媒体10を80℃85%の温室環境下に15時間投入した。次に、温室環境から光記録媒体10を取り出し後、再度記録した情報信号のi−MLSEを測定し、以下の式を用いて保存前後のi−MLSEの変化量(以下、「ΔiMLSE(保存)」という。)を求めた。その結果を表4に示す。
ΔiMLSE(保存)=[規格値(Pw/Pwo)=1における保存試験後のi−MLSE]−[規格値(Pw/Pwo)=1における保存試験前のi−MLSE]
表4は、実施例1−1〜1−8の光記録媒体10の下側誘電体層33a、上側誘電体層33b、相変化記録層34の構成および評価結果を示す。
Figure 2014216038
表4から以下のことがわかる。
Ag添加量を2.0at.%以上にすると、ΔiMLSE(保存)を1.0%以下にすることができる。なお、ΔiMLSE(保存)が1.0%を超えると、長期保存における情報信号の消失が顕著となる。
Ag添加量を3.5at.%以下にすると、i−MLSEのボトム値を13.5%以下にすることができる。なお、ΔiMLSE(保存)のボトム値が13.5%を超えると、良好な記録信号が得られない。
したがって、Ag添加量は、2.0at.%以上3.5at.%以下の範囲内であることが好ましい。
<IV.第2誘電体層の下側誘電体層の組成>
(実施例2−1〜2−6)
スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する積層膜からなる記録層L1を中間層S1上に形成する以外は、参考例1−1と同様にして3層の光記録媒体10を得た。
上側誘電体層35c:SiN 30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:Bi5.0−Ge42.5−Te50.0−Ag2.5、6.5nm
上側誘電体層33b:Ta25、2nm
下側誘電体層33a:表5に示すようにサンプル毎に組成を変更した誘電体層、4nm
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、11nm
[評価]
上述のようにして得られた実施例2−1〜2−6の光記録媒体10のDOW特性を、参考例1−1〜1−3と同様にして評価した。その結果を図6A〜図7Bおよび表5に示す。次に、以下の式を用いて、i−MLSEの変化量(以下「ΔiMLSE(DOW)」という。)を求めた。その結果を図6Bおよび表5に示す。
ΔiMLSE(DOW)=[DOW(1000)のi−MLSE]−[DOW(0)のi−MLSE]
ここで、DOW(1000)、DOW(0)のi−MLSEは、最適記録パワーPwoで評価した値である。
表5は、実施例2−1〜2−6の光記録媒体10の記録層L1の第2誘電体層33の構成および評価結果を示す。
Figure 2014216038
図6A、図6Bおよび表5から以下のことがわかる。
下側誘電体層33aの材料としてSiO2−In23−ZrO2を用いた場合には、Inの含有量を多くすると、DOW特性が向上する傾向がある。これは、Inの含有量が多くなると、下側誘電体層33aの熱伝導率が高くなるためと考えられる。
Inの含有量を66.7at.%以上94.7at.%以下の範囲内にすると、i−MLSEを基準値13.5%以下にすることができる。なお、i−MLSEが基準値13.5%以下であると、民生用ドライブの再生系にばらつきがあっても良好な再生特性を得ることができる。なお、Inの含有量[at.%]の範囲をIn23の含有量[mol%]の範囲に変換して表すと、50mol%以上90mol%以下の範囲となる。ここで、Inの含有量とは、Si、InおよびZrの3成分の総和に対するInの含有量を意味する。また、In23の含有量とは、SiO2、In23およびZrO2の3成分の総和に対するIn23の含有量を意味する。
Inの含有量を33.3at.%以上にすると、変化量ΔiMLSE(DOW)を基準値2%以下にすることができる。なお、変化量ΔiMLSE(DOW)が基準値2%以下であると、民生用ドライブの記録系のばらつきがあっても安定した繰り返し記録が可能となる。
図7A、図7Bおよび表5から以下のことがわかる。
第2誘電体層33の下側誘電体層33aの材料としてSiO2−In23−ZrO2以外に、酸化インジウムを含むIn23−Ga23、導電性材料であり熱伝導性が高いと考えられるZnO−Al23を用いても、良好なDOW特性を得ることができる。
<V.第2誘電体層の下側誘電体層の膜厚>
(実施例3−1〜3−5)
スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する積層膜からなる記録層L1を中間層S1上に形成する以外は、参考例1−1と同様にして3層の光記録媒体10を得た。
上側誘電体層35c:SiN 30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:Bi5.0Ge42.5Te50.0−Ag2.5、6.5nm
上側誘電体層33b:Ta25、2nm
下側誘電体層33a:(SiO215−(In2370−(ZrO215、表6に示すように2〜6nmの範囲内でサンプル毎に変更した膜厚
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、11nm
[評価]
上述のようにして得られた実施例3−1〜3−5の光記録媒体10のDOW特性およびΔiMLSE(DOW)を、実施例2−1〜2−6と同様にして評価した。その結果を図8A、図8Bおよび表6に示す。
表6は、実施例4−1〜4−5の光記録媒体10の記録層L1の第2誘電体層33の構成および評価結果を示す。
Figure 2014216038
下側誘電体層33aの材料としてSiO2−In23−ZrO2を用いた場合には、下側誘電体層33aの膜厚が薄いほどDOW特性が劣化する傾向がある。
下側誘電体層33aの膜厚を3nm以上とすることで、DOW(1000)のi−MLSEを13.5%以下の良好な値とすることができる。
下側誘電体層33aの膜厚を4nm以上とすることで、DOW(1000)のi−MLSEを13.5%以下の良好な値とすることができ、かつ、DOW(1000)の変化量ΔiMLSE(DOW)を2%以下とすることができる。
なお、下側誘電体層33a膜厚を6nmを超えて厚くしても、光学特性や記録特性の弊害はない。但し、生産性(タクト)や材料コストの観点からすると、下側誘電体層33a膜厚を20nm以下にすることが好ましい。
したがって、下側誘電体層33aの膜厚は、好ましくは3nm以上20nm以下、より好ましくは4nm以上10nm以下の範囲内である。
<VI.第2誘電体層の下側誘電体層の組成と保存信頼性との関係>
(参考例4−1〜4−4)
スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する積層膜からなる記録層L1を中間層S1上に形成する以外は、参考例1−1と同様にして3層の光記録媒体10を得た。
上側誘電体層35c:SiN、30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:Bi5.55Ge43.06Te51.39、6.5nm
誘電体層33:表7に示すようにサンプル毎に組成を変更した誘電体層、4nm
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、11nm
(実施例4−1〜4−6、参考例4−5〜4−7)
スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する積層膜からなる記録層L1を中間層S1上に形成する以外は、参考例1−1と同様にして3層の光記録媒体10を得た。
上側誘電体層35c:SiN、30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:Bi5.55Ge43.06Te51.39、6.5nm
上側誘電体層33b:表7に示すようにサンプル毎に組成を変更した誘電体層、2nm
下側誘電体層33a:表7に示すようにサンプル毎に組成を変更した誘電体層、4nm
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、11nm
[評価]
上述のようにして得られた実施例4−1〜4−6、参考例4−1〜4−7の光記録媒体10を、80℃/85%の恒温槽にて200時間保管した前後の欠陥増加数を評価した。欠陥数は、ディスクテスタ(パルステック社製、商品名:DDU−1000)にて、半径30mmから35mmの範囲でRF信号を観察し、ドロップアウト信号のカウント数で評価した。その結果を表7に示す。
表7は、実施例4−1〜4−6、参考例4−1〜4−7の光記録媒体10の記録層L1の第2誘電体層33の構成および評価結果を示す。
Figure 2014216038
表7から以下のことがわかる。
参考例4−1:第2誘電体層33としてITOを含む単層構造のものを用いた場合には、欠陥増加数が30個を超えてしまう。なお、欠陥増加数が30個以下であると、エラーレートの悪化が抑えられ、良好な長期保存性能が得られる。
参考例4−2、4−3、4−4:第2誘電体層33としてTa25、または(SiO2)−(In23)−(ZrO2)を用いた場合には、欠陥増加数を30個以下とし、良好な保存信頼性を得ることができる。しかしながら、この構成を用いた場合には、良好な記録特性を得ることができない。
実施例4−1〜4−6:第2誘電体層33を2層構造として、下側誘電体層33aの材料として(SiO2)−(In23)−(ZrO2)、In23−Ga23またはZnO−Al23を用いた場合には、欠陥増加数を30個以下とすることができる。
Inの含有量が少ないと、結晶化促進作用は大きくなるが、熱伝導率が低いため、DOW特性の悪化が顕著になる傾向がある。一方、Inの含有量が大きいと、熱伝導率は高くなるものの、結晶化促進作用が小さくなり、情報信号の記録に影響が生じる虞がある。
比較例4−5〜4−7:第2誘電体層33を2層構造として、下側誘電体層33aの材料としてITOまたはSiNを用いた場合には、欠陥増加数が30個を超えてしまう。
したがって、保存信頼性の観点からすると、第2誘電体層33を2層構造として、下側誘電体層33aの材料として(SiO2)−(In23)−(ZrO2)、In23−Ga23またはZnO−Al23を用いることが好ましい。
<VII.第2誘電体層の上側誘電体層の組成と信号特性との関係>
(実施例5−1)
スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する積層膜からなる記録層L1を中間層S1上に形成した。また、中間層S2および記録層L2の形成を省略した。これ以外のことは、参考例1−1と同様にして2層の光記録媒体10を得た。
上側誘電体層35c:SiN 30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:Bi5.05−Ge42.94−Te50.51−Ag1.5、6.8nm
上側誘電体層33b:(SiO235−(In2330−(ZrO235、4nm
下側誘電体層33a:(SiO215−(In2370−(ZrO215、4nm
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、12.5nm
(実施例5−2)
スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する積層膜からなる記録層L1を中間層S1上に形成した。また、中間層S2および記録層L2の形成を省略した。これ以外のことは、参考例1−1と同様にして2層の光記録媒体10を得た。
上側誘電体層35c:SiN 30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:Bi5.0Ge42.5Te50.0−Ag2.5、6.5nm
上側誘電体層33b:Ta25、2nm
下側誘電体層33a:(SiO215−(In2370−(ZrO215、4nm
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、11nm
(実施例5−3)
スパッタリング法により、以下の組成および膜厚を有する積層膜からなる記録層L1を中間層S1上に形成した。また、中間層S2および記録層L2の形成を省略した。これ以外のことは、参考例1−1と同様にして2層の光記録媒体10を得た。
上側誘電体層35c:SiN 30nm
中間誘電体層35b:(ZnS)80−(SiO220、20nm
下側誘電体層35a:(SiO220−(Cr2330−(ZrO250、2nm
相変化記録層34:Bi5.0Ge42.5Te50.0−Ag2.5、6.8nm
上側誘電体層33b:Ta25、4nm
下側誘電体層33a:(SiO215−(In2370−(ZrO215、4nm
半透過反射層32:Ag合金(AgPdCu)、9.5nm
誘電体層31:TiO2、12.5nm
[評価]
上述のようにして得られた実施例5−1〜5−3の光記録媒体10の光学特性および記録信号品質を以下のようにして評価した。
(光学特性)
<透過率>
分光高度計(日本分光(株)製、商品名:V−530)を用いて、記録波長405nmに対する記録層L1の透過率を測定した。その結果を表8に示す。
<反射率>
ディスクテスタ(パルステック社製、商品名:ODU−1000)を用いて、NA=0.85、記録波長405nmで記録層L0の反射率を測定した。その結果を表8に示す。
(記録信号品質)
光記録媒体10の記録層L1の記録信号品質を実施例2−1〜2−8と同様にして評価した。その結果を図9に示す
表8は、実施例5−1〜5−3の光記録媒体10の光学特性の評価結果を示す。
Figure 2014216038
図9および表8から以下のことがわかる。
上側誘電体層33bの材料として(SiO2)−(In23)−(ZrO2)およびTa25のいずれを用いた場合にも、i−MLSEのボトム値を低減することができる。また、パワーマージンを改善することができる。
上側誘電体層33bの材料としてTa25を用いた場合には、上側誘電体層33bの材料として(SiO2)−(In23)−(ZrO2)を用いた場合に比して記録層L1の透過率、および記録層L0の反射率を向上することができる。
以上、本技術の実施形態について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、上述の実施形態では、基板上に3層の記録層、光透過層がこの順序で積層された構成を有し、この光透過層側からレーザー光を3層の記録層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体に対して本技術を適用した場合を例として説明したが、本技術はこの例に限定されるものではない。例えば、基板上に3層の記録層、保護層がこの順序で積層された構成を有し、基板側からレーザー光を3層の記録層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体、または2枚の基板の間に3層の記録層が設けられた構成を有し、少なくとも一方の基板の側からレーザー光を3層の記録層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体に対しても本技術は適用可能である。
また、上述の実施形態では、3層の記録層を有する光記録媒体に対して本技術を適用した場合を例として説明したが、3層以外の複数層を有する光記録媒体に対しても本技術は適用可能である。
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
(1)
反射層と、2層の誘電体層と、相変化記録層とを含む記録層を含み、
上記2層の誘電体層のうち上記相変化記録層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含み、
上記2層の誘電体層のうち上記反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる光記録媒体。
(2)
上記相変化記録層は、ビスマス、ゲルマニウム、テルルおよび銀を含んでいる(1)に記載の光記録媒体。
(3)
上記ビスマス、ゲルマニウム、テルルおよび銀の総量に対する銀の含有量は、2.0原子%以上3.5原子%以下の範囲内である(2)に記載の光記録媒体。
(4)
上記2層の誘電体層のうち上記反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物を含み、
シリコン、インジウムおよびジルコニウムの総量に対するインジウムの含有量は、66.7原子%以上94.7原子%以下の範囲内である(1)から(3)のいずれかに記載の光記録媒体。
(5)
上記2層の誘電体層のうち上記反射層側となる誘電体層の厚さは、3nm以上20nm以下の範囲内である(1)から(4)のいずれかに記載の光記録媒体。
(6)
上記2層の誘電体層のうち上記相変化記録層側となる誘電体層は、酸化タンタルを含んでいる(1)から(5)のいずれかに記載の光記録媒体。
(7)
上記反射層は、銀を含んでいる(1)から(6)のいずれかに記載の光記録媒体。
(8)
上記相変化記録層は、透過型記録層である(1)から(7)のいずれかに記載の光記録媒体。
(9)
第1誘電体層と、反射層と、第2誘電体層と、相変化記録層と、第3誘電体層とを含む記録層を含み、
上記第2誘電体層は、2層の誘電体層を含み、
上記2層の誘電体層のうち上記相変化記録層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含み、
上記2層の誘電体層のうち上記反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる光記録媒体。
10 光記録媒体
11 基板
12 光透過層
L0、L1、L2 記録層
21 反射層
22 第1誘電体層
22a 下側誘電体層
22b 上側誘電体層
23 相変化記録層
24 第2誘電体層
24a 下側誘電体層
24b 上側誘電体層
31、41 第1誘電体層
32、42 半透過反射層
33、43 第2誘電体層
33a、43a 下側誘電体層
33b、43b 上側誘電体層
34、44 相変化記録層
35、45 第3誘電体層
35a、45a 下側誘電体層
35b、45b 中間誘電体層
35c、45c 上側誘電体層
S1、S2 中間層
Gin イングルーブ
Gon オングルーブ
C 光照射面

Claims (9)

  1. 反射層と、2層の誘電体層と、相変化記録層とを含む記録層を含み、
    上記2層の誘電体層のうち上記相変化記録層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含み、
    上記2層の誘電体層のうち上記反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる光記録媒体。
  2. 上記相変化記録層は、ビスマス、ゲルマニウム、テルルおよび銀を含んでいる請求項1に記載の光記録媒体。
  3. 上記ビスマス、ゲルマニウム、テルルおよび銀の総量に対する銀の含有量は、2.0原子%以上3.5原子%以下の範囲内である請求項2に記載の光記録媒体。
  4. 上記2層の誘電体層のうち上記反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物を含み、
    シリコン、インジウムおよびジルコニウムの総量に対するインジウムの含有量は、66.7原子%以上94.7原子%以下の範囲内である請求項1に記載の光記録媒体。
  5. 上記2層の誘電体層のうち上記反射層側となる誘電体層の厚さは、3nm以上20nm以下の範囲内である請求項1に記載の光記録媒体。
  6. 上記2層の誘電体層のうち上記相変化記録層側となる誘電体層は、酸化タンタルを含んでいる請求項1に記載の光記録媒体。
  7. 上記反射層は、銀を含んでいる請求項1に記載の光記録媒体。
  8. 上記記録層は、透過型記録層である請求項1に記載の光記録媒体。
  9. 第1誘電体層と、反射層と、第2誘電体層と、相変化記録層と、第3誘電体層とを含む記録層を含み、
    上記第2誘電体層は、2層の誘電体層を含み、
    上記2層の誘電体層のうち上記相変化記録層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、または酸化タンタルを含み、
    上記2層の誘電体層のうち上記反射層側となる誘電体層は、酸化シリコン、酸化インジウムおよび酸化ジルコニウムの複合酸化物、酸化インジウムおよび酸化ガリウムの複合酸化物、または酸化亜鉛および酸化アルミニウムの複合酸化物を含んでいる光記録媒体。
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