JP4082572B2

JP4082572B2 - Multi-layer phase change information recording medium

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Publication number: JP4082572B2
Application number: JP2002191612A
Authority: JP
Inventors: 博之岩佐; 道明篠塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-07-01
Also published as: JP2004039039A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザなどの光ビームによって情報の記録あるいは再生などを行なうのに用いられる多層相変化型情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの一種である相変化型光ディスク（相変化型情報記録媒体）は、一般的にプラスチックの基板の上に、相変化型材料からなる記録層を設け、その上に、記録層の光吸収率を向上させ、かつ熱拡散効果を有する反射層を形成したものを基本構成とするものであり、基板面側からレーザー光を入射して、情報の記録、再生を行なうものである。
相変化型材料は、レーザー光照射による加熱とその後の冷却によって、結晶状態と非晶質状態の間を相変化し、急速加熱後急冷すると非晶質となり、徐冷すると結晶化するものであり、相変化型情報記録媒体は、この性質を情報の記録と再生に応用したものである。
さらに光照射による加熱によっておこる、記録層の酸化、蒸散あるいは変形を阻止する目的で、通常、基板と記録層の間に第１保護層（第１誘電層ともいう）、および記録層と反射層の間に第２保護層（第２誘電層ともいう）が設けられている。さらに、これらの保護層は、その厚さを調節することによって、記録媒体の光学特性の調節機能を有するものであり、また該第１保護層は、記録層の熱によって基板が軟化するのを防止する機能を併せ持つものである。
近年、コンピューター等で扱う情報量が増加したことによって、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷのような、光ディスクの信号記録容量が増大し、信号情報の高密度化が進んでいる。現在のＣＤの記録容量は６５０ＭＢ程度で、またＤＶＤは４．７ＧＢ程度であるが、今後、さらに高記録密度化の要求が高まることが予想される。
このような相変化型情報記録媒体を用いて高記録密度化するやり方として、例えば使用するレーザー波長を青色光領域まで短波長化すること、あるいは記録再生を行なうピックアップに用いられる対物レンズの開口数を大きくして、光記録媒体に照射されるレーザー光のスポットサイズを小さくすることが提案されているが、満足な結果が得られていない。
【０００３】
情報記録媒体自体を改良して記録密度を高めるやり方として、基板の片面側に少なくとも記録層と反射層からなる情報層を２つ重ねて、これら情報層間を紫外線硬化樹脂等で接着して作成される２層相変化型情報記録媒体が、例えば特許第２７０２９０５号公報、特開２０００−２１５５１６号公報、特開２０００−２２２７７７号公報および特開２００１−２４３６５５号公報等に、提案されている。
この情報層間の接着部分である分離層（本発明においては中間層という）は、２つの情報層を光学的に分離する機能を有するもので、記録再生に用いるレーザー光がなるべく奥側の情報層に到達する必要があるため、その光をなるべく吸収しないような材料から構成されている。
これらの２層相変化型情報記録媒体は、いずれも第１情報層に特徴部を有するもので、単層相変化型情報記録媒体の場合と同様に、第１保護層と第２保護層が設けられたものである。
【０００４】
この２層相変化型情報記録媒体については、たとえばＯＤＳ２００１ＴｅｃｈｎｉｃａｌＤｉｇｅｓｔＰ２２にもあるように、学会などでも発表されているが、未だ多くの課題が存在している。
例えば、レーザー光照射側から見て手前側にある情報層（第１情報層）をレーザー光が透過しなければ、奥側にある情報層（第２情報層）の記録層に情報を記録しそれを再生できないために、第１情報層を構成する反射層をなくすか、第１情報層を構成する記録層を極薄にすることが考えられる。
相変化型情報記録媒体による記録は、記録層の相変化型材料にレーザー光を照射させて急冷することによって、結晶を非晶質に変化させてマークを形成して行なわれるため、反射層をなくすかもしくは１０ｎｍ程度と非常に薄くすると、熱拡散が小さくなるために、非晶質マークを形成することが困難になってしまう。特にＣＤ−ＲＷなどの相変化型情報記録媒体に一般的に用いられている材料の１つであるＳｂ−Ｔｅ共晶系記録材料は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ化合物系記録材料とは比べて、消去比が優れ、また、高感度であるために記録マークのアモルファス部の輪郭が明確であるという点で優れたものとして知られている。
しかしながら、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系記録材料は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ化合物系記録材料に比べて材料の結晶化速度が速いので、非晶質化するには、より単時間で急冷しなければならず、すなわち急冷構造をとることが必要な材料であり、反射層の薄い構造では、マーク形成が困難になる。
比較的熱伝導率の大きく光吸収率の小さな窒化物あるいは炭化物等を用いて、反射層が担っていた熱拡散機能を補助する層（熱拡散層という）を反射層の上にさらに設けるやり方が、単層相変化型情報記録媒体に関する特開平８−５０７３９号公報などおよび２層相変化型情報記録媒体に関する特開２０００−２２２７７７号公報などに提案されており、このやり方は第１情報層を構成する反射層を薄くした場合に発生する前記のような欠点を解消するのに有効な方法であると考えられる。
【０００５】
しかしながら、これら窒化物あるいは炭化物等の材料は応力が大きいために、形成された熱拡散層はクラックが生じやすく、その結果熱拡散層を設けた光ディスク自体充分なオーバーライト特性が得らないという問題が発生している。
オーバーライト（繰り返し記録）したときの熱によって、中間層-熱拡散層間、または熱拡散層−反射層間とが剥離しやすくなる。剥離した部分は熱がスムーズに拡散しなくなりマーク形状が不安定になったり、反射率が変動してしまうために特性が得られなくなる。
また本発明者等は、前記材料の応力が大きいために、多層相変化型情報記録媒体において情報層間に形成する前記中間層と該熱拡散層とが剥離しやすくなり、したがって情報層間の結合が不充分なものとなって、情報記録媒体として繰り返し使用に耐えられない不適当なものになるという、新規な問題を確認した。
【０００６】
さらに、本発明者等は、多層相変化型情報記録媒体において、情報層間を紫外線硬化樹脂などの樹脂材料によって接着させると、作成された情報記録媒体の熱拡散層が腐食する場合があるとの新たな問題として認識した。このような問題が発生すると、光学定数が変化し、第２情報層へのレーザー光が充分得られなくなり、第２情報層の記録再生が困難になるおそれが出てくる。
さらにまた、本発明者等は、多層相変化型情報記録媒体において、反射層と第２保護層間とが剥離する場合があるとの新たな問題として認識した。このような問題が発生すると、オーバーライト（繰り返し記録）を行なうと剥離が生じて記録マーク形状の安定性が損なわれるおそれがあり、好ましいことではない。
また、本発明者等は、多層相変化型情報記録媒体において、反射層が硫化するという新たな問題として認識した。このような問題が発生すると、反射層の熱伝導率低下や光学定数変化に繋がって、アーカイバル特性（高温高湿化での信頼性）が低下することにもなる。
これらの問題は、いずれも繰り返し使用に対する多層相変化型情報記録媒体の信頼性を損なうものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、熱拡散層のクラック発生がなく、熱拡散層とそれと隣接する層との剥離がなく、さらに熱拡散層の腐食もない、高温環境下でも信頼性が高く、かつオーバーライト特性が優れた、多層相変化型光記録媒体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の（１）「第１基板と第２基板の間に複数の情報層が設けられ、該情報層が光照射によって結晶状態と非晶質状態との間を相変化する材料からなる記録層を有し、かつ各情報層の間に中間層を設けてなる、情報の記録再生が可能な多層相変化型情報記録媒体であって、記録再生のために光が入射される側の第１基板上に直接設けられる情報層（第１情報層という）が、第１基板側から順に第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層および第１剥離防止層で構成され、該第１剥離防止層が、酸化チタンおよび窒化チタンのうちの少なくとも１つで構成されたものであり、前記熱拡散層はＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）が主成分であることを特徴とする多層相変化型情報記録媒体」、（２）「前記第２保護層と前記反射層との間に、第２剥離防止層が設けられ、該第２剥離防止層が、酸化チタンおよび窒化チタンのうちの少なくとも１つで構成されたものであることを特徴とする前記第（１）項に記載の多層相変化型情報記録媒体」、（３）「前記熱拡散層は厚さが２０〜２００ｎｍであることを特徴とする前記第（１）項又は前記第（２）項に記載の多層相変化型情報記録媒体」によって解決される。
【０００９】
すなわち、本発明の多層相変化型情報記録媒体は、透明な基板（第１基板）上に、少なくとも第１保護層、相変化型材料からなる記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層および第１剥離防止層を順に設けてなる第１情報層と、この第１剥離防止層の上に中間層を介して、相変化型材料からなる記録層を少なくとも有する別の情報層を１つ以上設け、最上端に第２基板を有するものである。
第１保護層、相変化型材料からなる記録層、第２保護層、反射層および熱拡散層については、従来公知の技術が適用可能であるが、本発明の多層相変化型情報記録媒体の特徴とするところは、第１剥離防止層を設けたことによって発明の前記課題を解決できたことである。
熱拡散層と中間層の間に第１剥離防止層を設けることによって、熱拡散層と第１剥離防止層との間および第１剥離防止層と中間層との間に強い密着性をもたらし、結果として熱拡散層と中間層との剥離を防止することができた。
さらに、本発明者等は、新たな問題である熱拡散層の腐食についてその要因を検証した結果、中間層に紫外線吸収性接着剤のような樹脂材料を用いる場合、その材料に微量に含まれる酸成分が腐食を発生させていることを確認し、その防止策の検討を重ねた。その結果、前記の第１剥離防止層を設けると、この腐食防止に有効であることが判明し、本発明に至った。
【００１０】
本発明の多層相変化型情報記録媒体は、前記のような構成からなる第１情報層以外の他の情報層については、相変化型材料からなる記録層を設けることを除いて、特に限定的な条件はない。しかしながら、情報層を３つ以上設けたもので、反射層の上に熱拡散層を有する構成のものについては、第１情報層と同じような第１剥離防止層を設けると、第１情報層と同様に、熱拡散層と中間層との剥離防止と熱拡散層の腐食防止に有効であり、好ましい。
【００１１】
反射層の材料としてＡｇ系は、たとえばISOM2001 Technical Digest P202に記載されているように、青色波長領域でも屈折率ｎが０．５以下と小さく光吸収を小さく抑えることができるため、多層相変化型情報記録媒体に従来から好ましい材料として知られている。しかしながら、第１情報層を構成する第２保護層に硫化物が含まれている場合、反射層のＡｇ系材料が硫化され場合があり、それを防止するために、本発明においては、ＳｉＣのような硫黄を含んでいない元素あるいは化合物からなる層（第２剥離防止層）を反射層と第２保護層の間に設けることができる。
また、本発明の多層相変化型情報記録媒体において第２剥離防止層を設ける場合に、その材料として、第１剥離防止層と同様に密着性が高くかつ光吸収率の低いチタン化合物を用いれば、前述のような反射層の硫化防止のみならず、第２保護層と反射層との剥離防止に、極めて有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる光記録媒体について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態である、情報層を２つ設けた相変化型情報記録媒体の概略断面図である。第１基板（３）の上に、第１情報層（１）、中間層（４）、第２情報層（２）、第２基板（５）を順次蓄積した構造からなるものである。
第１情報層（１）は、第１保護層（１１）、記録層（１２）、第２保護層（１３）、第２剥離防止層（１４）、反射層（１５）、熱拡散層（１６）、第１剥離防止層（１７）から構成され、第２情報層（２）は、第１保護層（２１）、記録層（２２）、第２保護層（２３）、反射層（２４）からなる。
なお、本発明は、上記構成になんら限定されるものではない。
また、図２は、本発明の他の実施形態に係わる２層相変化型情報記録媒体の概略断面図を示す。この場合は、光透過層（６）が図１の第１基板（３）より厚さの薄いシート状物が用いられ、製法が相違するものである。
【００１３】
第１基板（３）は、記録再生のために照射する光を透過するものであることが必要であり、当該技術分野において従来知られているものが適用される。
その材料としては、通常ガラス、セラミックスあるいは樹脂等が用いられるが、特に樹脂が成形性、コストの点で好適である。
樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、成形性、光学特性、コストの点で優れるポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂が好ましい。
第１基板（３）の膜を形成する面には、レーザー光のトラッキング用のスパイラル状または同心円状の溝などであって、通常グルーブ部およびランド部と称される凹凸パターンが形成されたものであることが好ましく、これは通常射出成形法またはフォトポリマー法などによって成型される。また第１基板（３）の厚さは特に限定されないが、０．０５〜１．２ｍｍ程度が好ましい。
【００１４】
第２基板（５）、基板（７）の材料としては、第１基板（３）と同様の材料を用いても良いが、記録再生光に対して透過性でない材料を用いることもでき、また第１基板（３）とは、材質、厚さ、溝形状等が異なったものでも良い。
【００１５】
光透過層（６）、中間層（４）の材料は、通常、ガラス、セラミックスあるいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コストの点で好適である。樹脂の例としてはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、成形性、光学特性、コストの点で優れるポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂が好ましく、紫外線硬化型樹脂を用いるのも好ましい。
また、光透過層（６）あるいは中間層（４）には、第１基板（３）と同様な、射出成形または、フォトポリマー法などによって成形される、案内溝などの凹凸パターンが形成されたものでもよい。
光透過層の厚さは特に限定されないが、０．０５〜０．４ｍｍ程度が好ましい。
また、中間層（４）は、記録再生を行なう際に、ピックアップが第１情報層（１）と第２情報層（２）とを識別し、光学的に分離可能とする機能を有するものであり、その厚さは１０〜５０μｍ程度が好ましく、１０μｍ未満になると、層間クロストークが生じてしまい、５０μｍより厚くなると、第２情報記録層（２２）を記録再生する際に、球面収差が発生し、記録再生が困難になってしまうので、好ましくない。
【００１６】
記録層（１２）と（２２）の材料としては、光照射による加熱と冷却によって、結晶と非晶質の間を層変化する材料から構成され、特に限定的ではなく、当該技術分野において従来知られているものが適用される。
例えば、Ｇｅ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ系などのカルコゲン系合金、およびＳｂ−Ｔｅ共晶系材料薄膜を挙げることができるが、記録（非晶質化）感度・速度、及び消去比の点で、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系材料が特に好ましい。
また、これらの記録層材料には、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅなど他の元素や不純物を添加することによって、さらに性能と信頼性等の向上がはかられている。
この記録層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって通常形成されるが、なかでも、スパッタリング法が量産性、膜質等の点で優れている。
記録層（１２）の厚さとしては、特に制限されないが、３〜１５ｎｍ程度であることが好ましい。３ｎｍ未満になると均一な膜にするのが困難となり、１５ｎｍ以上になると透過率が低下してしまう傾向があるため、好ましくない。
【００１７】
反射層（１５）、（２４）としては、入射光を効率良く使い、熱を拡散して冷却速度を向上させて非晶質化しやすくするなどの機能を有するもので、通常熱伝導率の高い金属が好ましく、例えばＡｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、ＴａおよびＷなど、またはそれらの合金などを用いることができる。また、添加元素としては、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｄなどが使用される。
中でもＡｇ系材料は、青色波長領域でも屈折率が小さくｎが０．５以下で、光吸収を小さく抑えることができるので、本発明のような多層の情報記録媒体の、特に第１情報層の反射層に用いる材料として好ましいものである。
この反射層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
第１情報層（１）は高い透過率が必要とされるため、反射層（１５）は、屈折率の低く、熱伝導率の高いＡｇまたはその合金を用いることが好ましく、また厚さは、３〜２０ｎｍ程度であることが好ましい。３ｎｍ未満にすると、厚さが均一で緻密な膜を作ることが困難になる。２０ｎｍより厚いと、透過率が減少し、第２情報層（２）の記録再生が困難になる。
また、第２情報層（２）を構成する反射層（２４）は、５０〜２００ｎｍ、好適には８０〜１５０ｎｍとするのがよい。５０ｎｍ未満になると繰り返し記録特性が低下し、２００ｎｍより厚くなると感度の低下を生じる傾向があるので、好ましくない。
【００１８】
第１保護層（１１）と（２１）および第２保護層（１３）と（２３）の機能と材質は、単層相変化型情報記録媒体の場合と同様であり、記録層（１２）と（２２）の劣化変質を防ぎ、接着強度を高め、かつ記録特性を高めるなどの作用を有するものであり、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２などの金属酸化物、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ_２Ｓ_３、ＴａＳ_４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ_４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物やダイヤモンドライクカーボンあるいは、それらの混合物が挙げられる。
これらの材料は、単体で保護層とすることもできるが、互いの混合物としてもよい。また、必要に応じて不純物を含んでもよい。保護層の融点は記録層よりも高いことが必要である。具体的には、ＺｎＳとＳｉＯ_２との混合物が最も好ましいと考えられている。
このような保護層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
第１保護層（１１）と（２１）の厚さは、６０〜２００ｎｍであることが好ましい。６０ｎｍ未満であると、記録時の熱によって、基板または光透過層が変形してしまう恐れがある。２００ｎｍより厚いと、量産性に問題が生じてくる傾向がある。これらの範囲で、最適な反射率になるように、膜厚の設計を行なう。
また、第２保護層（１３）と（２３）の膜厚は、３〜４０ｎｍであることが好ましい。３ｎｍ未満になると記録感度が低下し、４０ｎｍより厚くなると放熱効果が得られなくなる傾向がある。
【００１９】
第１剥離防止層（１７）は、本発明の特徴部であって、多層相変化型情報記録媒体に初めて設けられるものであり、熱拡散層（１６）と中間層（４）との剥離を防止し、かつ中間層に含有する酸成分によって熱拡散層（１６）が腐食するのを防ぐ機能を有するものである。
第１剥離防止層は、光吸収率が低く、かつ密着性が高いことが必要である。
【００２０】
第１剥離防止層の密着性とは、以下のような方法で測定される付着力で表わされるものであって、少なくとも２ｋｇ/ｃｍ²程度の付着力を有することが必要である。
すなわち該付着力は、結合した２つの物体の面同士を剥離するに要する単位面積当たりの力であって、本発明においては、「薄膜の作製・評価とその応用技術ハンドブック」（監修・権田俊一、フジテクノシステム発行、発行日１９８４年１１月５日）に記載される、円柱棒の底面を膜面と接着剤により接着し、棒の上端に棒軸と直角に力を加えて棒を引き倒して、２つの面が剥離する際の力を測定して行なう“引き倒し”法が用いられる。
具体的には、ポリカーボネイト板上にスパッタリング法によって、熱拡散層を構成する材料の膜（厚さ約２００ｎｍ）、または紫外線硬化性樹脂（厚さ約１０μｍ）を形成し、さらにその上に第１剥離防止層を構成する候補材料の膜（厚さ約５０ｎｍ）を形成する。次に前記“引き倒し”法において、長さ３．５ｃｍ、直径１．０ｃｍのアルミ合金製の円柱棒の底面に、接着剤としてエポキシ接着剤（チバガイギー社製アラルダイト）を約５０ｍｇ塗布後、乾燥する。乾燥後上記のようにして棒を引き倒し、その際付加される力Ｆをロードセルなどを用いて測定し、次式によって付着力Ａを算出する。
Ａ＝（３２Ｌ／πＤ^３）Ｆ
（Ｌは円柱棒の長さ、Ｄは円柱棒の直径、Ｆは剥離時の力を表わす）
この作業を１０回繰り返し、得られた１０個の数値の平均値を測定材料の付着力として、第１剥離防止層用の材料選定に用いられる。
【００２１】
第１剥離防止層が低い光吸収率を有することが必要な理由は、本発明のような情報層を複数有する記録媒体においては、少なくとも第１基板側から入射される光ビームが第１情報層を透過して、少なくとも第２情報層の記録層に到達して初期の機能を発揮させる必要があるからである。
この光吸収率は、一般的に用いられる消衰係数によって定義されるものであって、第１剥離防止層については、消衰係数が大きくて０．２程度の低い光吸収率であることが必要である。
すなわち光吸収率は、ある媒体を光が通過する際に吸収される割合であって、次式、
［１−ｅｘｐ（−αｄ）］×１００％
によって表わされ、ｄは媒体の膜厚、αは吸収係数である。
α＝（４π/λ）ｋである（λ＝波長、ｋ＝消衰係数）。
光吸収率を測定するには、分光器を用いて反射率、透過率を測定することによって求めることができるが、上式のように層の膜厚と消衰係数から求めることができる。
【００２２】
層を形成した場合に低い光吸収率と高い密着性を示すような、第１剥離防止層に適用できる具体的な材料としては、例えば、チタン、クロム、バナジウム、マンガン、ニオブ等の金属の酸化物、窒化物などが挙げられるが、特に酸化チタン、窒化チタンあるいはこれらの両者を少なくとも含んでいる材料が好ましい。
第１剥離防止層を構成する剥離防止に有効な材料は、中間層に含まれる酸成分による熱拡散層の腐食を防止する機能を発揮させるにも有効である。
第１剥離防止層（１７）の厚さは、２〜２０ｎｍであることが好ましい。２ｎｍより薄いと、本発明の効果が得られなくなる。第１剥離防止層（１７）が２０ｎｍより厚くても、本発明による改善がより向上されるわけではなく、単にコストの向上につながってしまう。また、透過率が低下してしまうおそれもある。
第１剥離防止層（１７）は、前述のように、中間層に含有する微量の酸成分によって熱拡散層（１６）が腐食するのを防ぐのに有効で、特に熱拡散層としてＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）のような、結晶構造に内部欠陥を持つと言われている透明導電膜を用いた場合に特に効果的である。
【００２３】
本発明において必須要件ではない第２剥離防止層（１４）について、説明する。
反射層にＡｇ系材料を用いる場合、第２保護層を構成する材料によっては硫化される場合があり、それを防止するためにＳｉＣのような硫黄を含んでいない元素あるいは化合物から形成される層を反射層と第２保護層との間に設けることが有効であり、本発明においても適用可能である。
なお、このような反射層と第２保護層との間に別の層を設けて、反射層の硫化を防止する技術は、単層相変化型情報記録媒体においては公知であり、例えば、特開２００２−１０００７５に提案されている。
しかしながら、このような硫化防止に効果がある層を設けても、本発明の課題の１つである、反射層と第２保護層との剥離を防止することは不可能である。
本発明においては、第１剥離防止層と同様に、密着性が高くかつ光吸収率の低い第２剥離防止層（１４）を反射層と第２保護層との間に設けることが、第２保護層と反射層との剥離の防止のみならず、反射層の硫化防止に、極めて有効であることが確認された。この場合、反射層がＡｇ系材料に限られないことは言うまでもない。
反射層にＡｇ系材料を用いる場合、Ａｇは元来特に付着力が弱い材料で、しかも多層相変化型情報記録媒体ではその厚さが、単層の場合に比較して１／１０程度にする場合があり、しかもその反射層の上に応力の大きな熱拡散層を設けることになるため、Ａｇの密着力が弱くなり、したがって第２剥離防止層（１４）を設けることは、第２保護層と反射層との剥離を防止するのに有効になる。
第２剥離防止層を形成するあたり、それに必要な条件は第１剥離防止層と同じであるため、説明を省略する。
なお、第２剥離防止層の効果は、第１剥離防止層を設けるか否かに無関係に得られるものである。したがって記録媒体によっては、第１剥離防止層を設けずに第２剥離防止層を設ける構成にすることも出来る。
【００２４】
熱拡散層（１６）は、レーザー照射された記録層を急冷させるために、熱伝導率が大きいことが望まれる。また、奥側の情報層を記録再生できるよう、レーザー波長での吸収率が小さいことも望まれる。
このような機能を持たせるために、窒化物、酸化物、硫化物、窒酸化物、炭化物、弗化物の少なくとも１種を含むことが好ましい。例えば、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＩＴＯ、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）、ＢＮなどが挙げられるが、ＩＴＯのような透明導電膜を形成する材料が最も好ましいと考えられている。
このような熱拡散層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
熱拡散層（１６）の膜厚は、２０〜２００ｎｍが好ましい。２０ｎｍ未満になると放熱効果が得られなくなる傾向があり、また２００ｎｍより厚くなると量産性に問題が生じてきて、好ましくない。
【００２５】
また、本発明の多層相変化型情報記録媒体の第１情報層（１）として、記録・再生に用いるレーザー光波長での光透過率が４０〜７０％であるのが好ましい。さらには４５％〜６０％であるのが好ましい。
初期化後に、記録を行なった２層相変化型情報記録媒体では、記録層がアモルファス状態である面積が、結晶状態である面積よりも小さいので、アモルファスでの光透過率は結晶状態での光透過率よりも小さくても構わない。
【００２６】
以下、本発明の相変化型情報記録媒体の製造方法について説明する。
本発明の、図１に示されるような、２層相変化型情報記録媒体を製造するための、成膜工程、初期化工程および密着工程の順の各工程から基本的になる方法について、説明する。
先ず成膜工程は、そのアウトプットとして、第１基板（３）の案内溝が設けられた面上に第１情報層（１）を形成したものと、第２基板（５）の案内溝が設けられた面上に第２情報層（２）を形成したものを別途作成する。
第１情報層（１）および第２情報層（２）のそれぞれを構成する各層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって成膜される。中でもスパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。スパッタリング法は、一般にアルゴンなどの不活性ガスを流しながら成膜を行なうが、その際、酸素、窒素などを混入させながら、反応スパッタリングさせてもよい。
【００２７】
初期化工程として、第１情報層（１）および第２情報層（２）に対して、レーザー光などのエネルギー光を照射することにより全面を初期化、すなわち記録層を結晶化させる。
初期化工程の際にエネルギーによって膜が浮いてきてしまうおそれがある場合には、初期化工程の前に、第１情報層および第２情報層の上に、ＵＶ樹脂などをスピンコートし紫外線を照射して硬化させ、オーバーコートを施しても良い。
また、次の密着工程を先に行なった後に、第１基板側から、第１情報層および第２情報層を初期化させても構わない。
【００２８】
次に、以上のようにして初期化された、第１基板（３）の面上に第１情報層（１）を形成したものと、第２基板（５）の面上に第２情報層（２）を形成したものとを、第１情報層（１）と第２情報層（２）とを向かい合わせながら、中間層（４）を介して貼り合わせる。
例えば、いずれか一方の膜面に紫外線硬化性樹脂を塗布し、膜面同士を向かい合わせて両基板を加圧、密着させた上で、紫外線を照射して樹脂を硬化させることができる。
【００２９】
また、本発明の、図２に示されるような、２層相変化型情報記録媒体を製造するための、第１成膜工程、中間層形成工程、第２成膜工程、光透過層形成工程および初期化工程の順の各工程から基本的になる他の方法について、説明する。
第１成膜工程として、基板（７）上の案内溝の設けられた面に第２情報層（２）を成膜する。成膜方法は、前述の通りである。
中間層形成工程として、第２情報層（２）上に案内溝を有する中間層（４）を形成する。例えば、第２情報層（２）上に紫外線硬化性樹脂を全面に塗布し、紫外線を透過することのできる材料でつくられたスタンパを押し当てたまま紫外線を照射して硬化させて、溝を形成することができる。
第２成膜工程として、中間層（４）上に第１情報層（１）を成膜する。成膜方法は、前述の通りである。
光透過層工程として、第１情報層（１）上に、光透過層（６）を形成する。例えば、紫外線硬化性樹脂を塗布し、紫外線を照射して硬化させて光透過層とすることができるが、膜厚むらの問題があることから、光透過フィルムと基板とを、紫外線硬化性樹脂で貼り合わせて光透過層を形成してもよい。
初期化工程として、光透過層（６）側から、第１情報層（１）、第２情報層（２）に対して、レーザー光などのエネルギー光を出射することにより全面を初期化、すなわち記録層を結晶化させる。第２情報層（２）に対しては、中間層（４）形成工程直後に初期化を行なってもなんら問題はない。
【００３０】
さらに、図３に示されるような、３つの情報層を有する相変化型情報記録媒体の製造は、つぎのような工程順で行なわれる。
第1成膜工程（第1基板に第１情報層、第２基板に第３情報層を成膜）→中間層形成工程（第２基板の第３情報層の上に中間層を形成する）→第２成膜工程（第２基板の中間層の上に第２情報層を成膜）→密着工程（第１基板と第２基板を第１情報層と第２情報層を向かい合わせながら、中間層を介して貼り合わせる）→初期化工程
なお初期化工程は、各情報層を成膜した直後でもよい。
【００３１】
次に、図４に示されるような、３つの情報層を有する相変化型情報記録媒体の製造は、つぎのような工程順で行なわれる。
第１成膜工程（第３情報層を成膜）→第１中間層形成工程（第２中間層を形成）→第２成膜工程（第２情報層を成膜）→第２中間層形成工程（第１中間層を形成）→第３成膜工程（第１情報層を成膜）→光透過層形成工程→初期化工程
なお、初期化工程は、第３情報層は第１成膜工程後または第２中間層形成直後、第２情報層は第２成膜工程後または第１中間層形成直後、第１情報層は第３成膜工程後でもよい。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例になんら限定されるものではない。
実施例１
実施例１として、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで表面に連続溝によるトラッキングガイドの凹凸を持つポリカーボネート樹脂からなる第１基板上にＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第１保護層１３０ｎｍ、Ｇｅ_４Ａｇ_１Ｉｎ_３Ｓｂ_７０Ｔｅ_２２からなる記録層６ｎｍ、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第２保護層１５ｎｍ、ＴｉＯ_ｘからなる第２剥離防止層３ｎｍ、Ａｇからなる反射層１０ｎｍ、ＩＴＯからなる熱拡散層１２０ｎｍ、ＴｉＯ_ｘからなる第１剥離防止層４ｎｍの順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜した。第１剥離防止層、第２剥離防止層に関しては、Ｔｉターゲットを用い、ＡｒとＯ_２の混合ガスをスパッタガスとして成膜してＴｉＯ_ｘ膜を設けた。
また、同様の基板を第２基板として、第２基板上にＡｌ−Ｔｉからなる反射層を１２０ｎｍ、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第２保護層１５ｎｍ、Ｇｅ_４Ａｇ_１Ｉｎ_３Ｓｂ_７０Ｔｅ_２２からなる記録層１２ｎｍ、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第１保護層１３０ｎｍの順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜した。ここで、第１情報層の波長４０５ｎｍにおける光透過率を第１基板側から測定した。次に、第１情報層、第２情報層に対して、それぞれ第１基板側、第２情報層膜面側からレーザー光を照射させ、初期化処理を行なった。ここでまた、第１情報層の波長４０５ｎｍにおける光透過率を測定した。次に、第１情報層の膜面上に紫外線硬化樹脂を塗布し、第２基板の第２情報層面側を貼り合わせてスピンコートし、第１基板側から紫外線光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて中間層とし、２つの情報層を有する２層相変化型情報記録媒体を作成した。
【００３３】
実施例２
第２剥離防止層を成膜する際、Ｔｉターゲットを用い、ＡｒとＮ_２の混合ガスをスパッタガスとして成膜してＴｉＮ_ｘ膜とした以外は実施例１と同様にして、２つの情報層を有する２層相変化型情報記録媒体を作成した。
【００３４】
実施例３
第１剥離防止層、第２剥離防止層を成膜する際、Ｔｉターゲットを用い、ＡｒとＮ_２の混合ガスをスパッタガスとして成膜してＴｉＮ_ｘ膜とした以外は実施例１と同様にして、２つの情報層を有する２層相変化型情報記録媒体を作成した。
【００３５】
実施例４
第１剥離防止層、第２剥離防止層を成膜する際、Ｔｉターゲットを用い、ＡｒとＮ_２とＯ_２の混合ガスをスパッタガスとして成膜してＴｉＮ_ｘＯ_ｘ膜とした以外は実施例１と同様にして、２つの情報層を有する２層相変化型情報記録媒体を作成した。
【００３６】
比較例１
第１剥離防止層、第２剥離防止層を設けない以外は実施例１と同様にして、２つの情報層を有する２層相変化型情報記録媒体を作成した。
【００３７】
比較例２
第２保護層は（ＺｒＯ_２）_８０（ＴｉＯ_２）_２０ターゲットを用い、Ａｒガスをスパッタガスとして成膜して（ＺｒＯ_２）_８０（ＴｉＯ_２）_２０膜を形成し、第１剥離防止層はＳｉＣターゲットを用い、Ａｒガスをスパッタガスとして成膜してＳｉＣ膜を形成し、第２剥離防止層は設けなかったこと以外は実施例１と同様にして、２つの情報層を有する２層相変化型情報記録媒体を作成した。
【００３８】
作成された各ディスクについて下記条件で記録した。
レーザー波長：４０５ｎｍ
ＮＡ＝０．６５
線速：６．０ｍ／ｓ
トラックピッチ：０．４０μｍ
線密度０．１８μｍ／ｂｉｔでの第１情報層、第２情報層のジッター、および１０００回記録後のジッターを測定した。また、保存信頼性として、初期記録した各メディアを８０℃８５％ＲＨで３００時間保存した後の初期記録マークの３Ｔ再生信号のジッターを測定した。
各メディアの結果を表１に示す。表より、実施例１〜４に示される本発明による光ディスクがオーバーライト特性、保存信頼性の優れていることがわかった。比較例２の光ディスクの特性が優れなかった原因を探るため、ＳｉＣ膜とＩＴＯ膜との付着力を引き倒し法により測定した。ポリカーボネート製基板上に厚さ２００ｎｍのＩＴＯ、さらにその上に厚さ５０ｎｍのＳｉＣを比較例２と同条件でスパッタ法により成膜したものをサンプルとした。付着力測定には、長さ３．５ｃｍ、直径１．０ｃｍのアルミ合金製の円柱棒を用い、底面に、接着剤としてエポキシ接着剤（チバガイギー社製アラルダイト）を約５０ｍｇ塗布後、乾燥した。乾燥後、基板が動かないように固定しながら棒を引き倒し、その際付加される力をロードセルを用いて測定した。こうして測定した結果、ＳｉＣの付着力は１．５ｋｇ／ｃｍ^２と小さい値であることがわかった。
【００３９】
【表１】

【００４０】
実施例５
実施例５として、直径１２ｃｍ、厚さ１．１ｍｍで表面に連続溝によるトラッキングガイドの凹凸を持つポリカーボネート樹脂からなる基板上にＡｌ−Ｔｉからなる反射層を１２０ｎｍ、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第２保護層１５ｎｍ、Ｇｅ_４Ａｇ_１Ｉｎ_３Ｓｂ_７０Ｔｅ_２２からなる記録層１２ｎｍ、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第１保護膜１３０ｎｍの順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜し、第２情報層を形成した。このようにして形成した第２情報層上に、２Ｐ（photo polymerization）法によって、連続溝によるトラッキングガイドの凹凸を持つ透明層を形成した。透明層の厚さは３０μｍである。さらにその上に、ＴｉＯ_ｘからなる第１剥離防止層４ｎｍ、ＩＴＯからなる熱拡散層１２０ｎｍ、Ａｇからなる反射層１０ｎｍ、ＴｉＯ_ｘからなる第２剥離防止層３ｎｍ、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第２保護層１５ｎｍ、Ｇｅ_４Ａｇ_１Ｉｎ_３Ｓｂ_７０Ｔｅ_２２からなる記録層６ｎｍ、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第１保護層１３０ｎｍ、の順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜し、第１情報層を形成した。第１剥離防止層、第２剥離防止層に関しては、Ｔｉターゲットを用い、ＡｒとＯ_２の混合ガスをスパッタガスとして成膜してＴｉＯ_ｘ膜を設けた。
さらに第１情報層膜面上に直径１２ｃｍ、厚さ５０μｍのポリカーボネートフィルムを、４５μｍの厚さの両面粘着シートを介して貼り合わせて光透過層とし、２層相変化型情報記録媒体を作成した。ついで、大口径の半導体レーザーを有する初期化装置によって、ディスクの記録層の初期化処理を行なった。また、これとは別に、厚さ１．１ｍｍの基板に第１情報層と光透過層を同様に設け、初期化前後の光透過層を測定した。
【００４１】
比較例３
第１剥離防止層を設けないこと以外は、実施例５と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作成した。
【００４２】
作成されたそれぞれのメディアについて下記条件で記録した。
レーザー波長：４０５ｎｍ
ＮＡ＝０．８５
線速：６．５ｍ／ｓ
トラックピッチ：０．３２μｍ
線密度０．１６μｍ／ｂｉｔでの第１情報層、第２情報層のジッター、および１０００回記録後のジッターを測定した。また、保存信頼性として、初期記録した各メディアを８０℃８５％ＲＨで３００時間保存した後の初期記録マークの３Ｔ再生信号のジッターを測定した。
各メディアの結果を表２に示す。表より、実施例５に示される本発明による光ディスクが優れていることがわかった。
【００４３】
【表２】

【００４４】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明から明らかなように、本発明によれば、オーバーライト特性が優れた多層相変化型情報記録媒体を提供することができる。また、本発明によれば、オーバーライト特性が優れ、高温環境下でも信頼性の高い多層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる２層情報記録媒体の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる他の例の２層情報記録媒体の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる３層情報記録媒体の概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わる他の例の３層情報記録媒体の概略断面図である。
【符号の説明】
１第１情報層
２第２情報層
３第１基板
４中間層
５第２基板
６光透過層
７基板
１１第１保護層
１２記録層
１３第２保護層
１４第２剥離防止層
１５反射層
１６熱拡散層
１７第１剥離防止層
２１第１保護層
２２記録層
２３第２保護層
２４反射層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a multilayer phase change information recording medium used for recording or reproducing information by a light beam such as a laser.To the bodyRelated.
[0002]
[Prior art]
A phase change type optical disc (phase change type information recording medium) which is a kind of CD-R or CD-RW is generally provided with a recording layer made of a phase change type material on a plastic substrate, on which a recording layer is formed. The recording layer has a light absorption rate improved and a reflective layer having a thermal diffusion effect is formed as a basic structure, and laser light is incident from the substrate surface side to record and reproduce information. Is.
Phase change materials change between a crystalline state and an amorphous state by heating with laser light irradiation and subsequent cooling, become amorphous when rapidly cooled after rapid heating, and crystallize when cooled slowly. The phase change type information recording medium applies this property to information recording and reproduction.
Further, for the purpose of preventing oxidation, transpiration or deformation of the recording layer caused by heating by light irradiation, a first protective layer (also referred to as a first dielectric layer), and a recording layer and a reflective layer are usually provided between the substrate and the recording layer. A second protective layer (also referred to as a second dielectric layer) is provided therebetween. Further, these protective layers have a function of adjusting the optical characteristics of the recording medium by adjusting the thickness thereof, and the first protective layer prevents the substrate from being softened by the heat of the recording layer. It also has a function to prevent.
In recent years, as the amount of information handled by computers and the like has increased, the signal recording capacity of optical discs such as DVD-RAM and DVD-RW has increased, and the density of signal information has been increasing. The current CD recording capacity is about 650 MB, and the DVD is about 4.7 GB. However, it is expected that the demand for higher recording density will increase in the future.
As a method of increasing the recording density using such a phase change information recording medium, for example, the laser wavelength used is shortened to the blue light region, or the numerical aperture of an objective lens used for a pickup for recording / reproducing is used. Has been proposed to reduce the spot size of the laser light irradiated to the optical recording medium, but satisfactory results have not been obtained.
[0003]
As a method of improving the recording density by improving the information recording medium itself, it is created by stacking at least two information layers consisting of a recording layer and a reflective layer on one side of the substrate and bonding these information layers with an ultraviolet curable resin or the like. For example, Japanese Patent No. 2702905, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-215516, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-222777, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-243655 have been proposed.
The separation layer (referred to as an intermediate layer in the present invention), which is an adhesive portion between the information layers, has a function of optically separating the two information layers, and the laser beam used for recording and reproduction is as far as possible from the information layer. Therefore, it is made of a material that absorbs as little light as possible.
Each of these two-layer phase change information recording media has a characteristic portion in the first information layer. As in the case of the single-layer phase change information recording medium, the first protective layer and the second protective layer include It is provided.
[0004]
This two-layer phase change type information recording medium has been announced at academic conferences as described in, for example, ODS2001 Technical Digest P22, but still has many problems.
For example, if the laser light does not pass through the information layer (first information layer) on the front side when viewed from the laser light irradiation side, information is recorded on the recording layer of the information layer (second information layer) on the back side. Since it cannot be reproduced, it is conceivable to eliminate the reflective layer constituting the first information layer or make the recording layer constituting the first information layer extremely thin.
Recording with the phase change information recording medium is performed by irradiating the phase change material of the recording layer with laser light and rapidly cooling it to change the crystal to amorphous to form a mark. If it is eliminated or very thin, such as about 10 nm, thermal diffusion becomes small, and it becomes difficult to form an amorphous mark. In particular, an Sb—Te eutectic recording material, which is one of materials generally used for phase change information recording media such as CD-RW, is different from a Ge—Sb—Te compound recording material. It is known to be excellent in that the erasure ratio is excellent and the contour of the amorphous part of the recording mark is clear because of its high sensitivity.
However, since the Sb—Te eutectic recording material has a higher crystallization speed than the Ge—Sb—Te compound recording material, it needs to be rapidly cooled in a single hour to become amorphous. In other words, it is a material that needs to have a rapid cooling structure, and a mark having a thin reflective layer is difficult to form.
A method of further providing a layer (referred to as a thermal diffusion layer) that assists the thermal diffusion function that the reflective layer has performed on the reflective layer using nitride or carbide having a relatively high thermal conductivity and a small light absorption rate. JP-A-8-50739 related to a single-layer phase change information recording medium and JP-A-2000-222777 related to a two-layer phase change information recording medium have been proposed. It is considered that this is an effective method for solving the above-described drawbacks that occur when the reflective layer to be formed is thinned.
[0005]
However, since these materials such as nitrides and carbides have a large stress, the formed thermal diffusion layer is likely to crack, and as a result, the optical disk provided with the thermal diffusion layer itself cannot obtain sufficient overwrite characteristics. Has occurred.
Due to the heat when overwritten (repeatedly recorded), the intermediate layer and the heat diffusion layer or the heat diffusion layer and the reflection layer are easily peeled off. In the peeled portion, heat is not diffused smoothly, the mark shape becomes unstable, and the reflectivity fluctuates, so that characteristics cannot be obtained.
In addition, since the stress of the material is large, the present inventors easily peel off the intermediate layer formed between the information layers and the heat diffusion layer in the multilayer phase change information recording medium, and therefore the coupling between the information layers is A new problem has been confirmed that it becomes insufficient and cannot be used repeatedly as an information recording medium.
[0006]
Furthermore, the inventors of the multilayer phase change type information recording medium said that when the information layer is bonded with a resin material such as an ultraviolet curable resin, the heat diffusion layer of the created information recording medium may corrode. Recognized as a new problem. When such a problem occurs, the optical constant changes, and sufficient laser light cannot be obtained for the second information layer, which may make recording and reproduction of the second information layer difficult.
Furthermore, the present inventors have recognized as a new problem that the reflective layer and the second protective layer may peel off in the multilayer phase change information recording medium. If such a problem occurs, overwriting (repeated recording) may cause peeling and impair the stability of the recording mark shape, which is not preferable.
In addition, the present inventors have recognized as a new problem that the reflective layer is sulfided in the multilayer phase change information recording medium. When such a problem occurs, it leads to a decrease in the thermal conductivity of the reflective layer and a change in the optical constant, and the archival characteristics (reliability at high temperature and high humidity) are also decreased.
All of these problems impair the reliability of multilayer phase change information recording media for repeated use.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The problem of the present invention is that there is no occurrence of cracks in the thermal diffusion layer, there is no peeling between the thermal diffusion layer and the adjacent layer, there is no corrosion of the thermal diffusion layer, high reliability in a high temperature environment, and overwriting It is an object to provide a multilayer phase change optical recording medium having excellent characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The above problem is (1) “a plurality of information layers are provided between a first substrate and a second substrate, and the information layer undergoes a phase change between a crystalline state and an amorphous state by light irradiation. A multi-layer phase change information recording medium capable of recording / reproducing information, having a recording layer made of material and having an intermediate layer between each information layer, where light is incident for recording / reproduction. The information layer (referred to as the first information layer) directly provided on the first substrate on the side of the first layer is in order from the first substrate side, the first protective layer, the recording layer, the second protective layer, the reflective layer, the thermal diffusion layer, and the first It is comprised by the peeling prevention layer, and this 1st peeling prevention layer is comprised by at least 1 of titanium oxide and titanium nitride, The said thermal diffusion layerIs mainly composed of ITO (indium oxide-tin oxide)Multilayer phase change information recording medium, ”(2)“ A second peeling prevention layer is provided between the second protective layer and the reflective layer, and the second peeling prevention layer comprises: The multilayer phase change information recording medium as described in (1) above, wherein the thermal diffusion layer is composed of at least one of titanium oxide and titanium nitride.Thickness 20-200nmThis is solved by the multilayer phase change information recording medium described in item (1) or item (2).
[0009]
That is, the multilayer phase change information recording medium of the present invention comprises at least a first protective layer, a recording layer made of a phase change material, a second protective layer, a reflective layer, a thermal diffusion layer on a transparent substrate (first substrate). A first information layer in which a layer and a first peeling prevention layer are provided in order, and another information layer having at least a recording layer made of a phase change material on the first peeling prevention layer via an intermediate layer. Two or more are provided, and the second substrate is provided at the uppermost end.
For the first protective layer, the recording layer made of a phase change material, the second protective layer, the reflective layer, and the heat diffusion layer, conventionally known techniques can be applied, but the multilayer phase change information recording medium of the present invention The feature is that the above-mentioned problem of the invention can be solved by providing the first peeling preventing layer.
By providing the first peeling prevention layer between the thermal diffusion layer and the intermediate layer, strong adhesion is provided between the thermal diffusion layer and the first peeling prevention layer and between the first peeling prevention layer and the intermediate layer, As a result, peeling between the thermal diffusion layer and the intermediate layer could be prevented.
Furthermore, as a result of verifying the cause of the corrosion of the heat diffusion layer, which is a new problem, the present inventors, as a result, when a resin material such as an ultraviolet absorbing adhesive is used for the intermediate layer, the material is contained in a trace amount. After confirming that the acid component was causing corrosion, repeated investigations were made to prevent it. As a result, it was proved that the provision of the first anti-peeling layer was effective in preventing this corrosion, leading to the present invention.
[0010]
The multilayer phase change type information recording medium of the present invention is particularly limited except that a recording layer made of a phase change type material is provided for the other information layers other than the first information layer having the above-described configuration. There is no special condition. However, in the case where three or more information layers are provided and the heat diffusion layer is provided on the reflective layer, the first information layer is provided by providing a first anti-separation layer similar to the first information layer. Similarly, it is effective for preventing the thermal diffusion layer and the intermediate layer from peeling and preventing the thermal diffusion layer from being corroded.
[0011]
As the material of the reflective layer, Ag-based, for example, as described in ISOM2001 Technical Digest P202, the refractive index n is as small as 0.5 or less even in the blue wavelength region, so that light absorption can be kept small. It has been conventionally known as a preferable material for information recording media. However, when sulfide is contained in the second protective layer constituting the first information layer, the Ag-based material of the reflective layer may be sulfided. Such a layer (second peeling prevention layer) made of an element or compound not containing sulfur can be provided between the reflective layer and the second protective layer.
Further, when the second peel prevention layer is provided in the multilayer phase change type information recording medium of the present invention, a titanium compound having high adhesion and low light absorptance as in the first peel prevention layer is used as the material. This is extremely effective not only for preventing the reflection layer from being sulfided as described above but also for preventing the second protective layer and the reflection layer from peeling off.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The optical recording medium according to the present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a phase change information recording medium provided with two information layers according to an embodiment of the present invention. The first information layer (1), the intermediate layer (4), the second information layer (2), and the second substrate (5) are sequentially accumulated on the first substrate (3).
The first information layer (1) includes a first protective layer (11), a recording layer (12), a second protective layer (13), a second peeling prevention layer (14), a reflective layer (15), a thermal diffusion layer ( 16), the first anti-peeling layer (17), and the second information layer (2) includes the first protective layer (21), the recording layer (22), the second protective layer (23), and the reflective layer (24). ).
In addition, this invention is not limited to the said structure at all.
FIG. 2 is a schematic sectional view of a two-layer phase change information recording medium according to another embodiment of the present invention. In this case, a sheet-like material having a light transmission layer (6) thinner than the first substrate (3) in FIG. 1 is used, and the manufacturing method is different.
[0013]
The first substrate (3) is required to transmit light irradiated for recording and reproduction, and those conventionally known in the technical field are applied.
As the material, glass, ceramics, resin or the like is usually used, and resin is particularly preferable in terms of moldability and cost.
Examples of the resin include polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin, polyethylene resin, polypropylene resin, silicone resin, fluorine resin, ABS resin, and urethane resin. Acrylic resins such as polycarbonate resin and polymethyl methacrylate (PMMA), which are excellent in terms of moldability, optical characteristics, and cost, are preferable.
The surface on which the film of the first substrate (3) is formed is a spiral or concentric groove for tracking laser light, and is provided with a concavo-convex pattern usually referred to as a groove portion and a land portion This is preferably molded by an injection molding method or a photopolymer method. The thickness of the first substrate (3) is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 1.2 mm.
[0014]
As the material of the second substrate (5) and the substrate (7), the same material as that of the first substrate (3) may be used, but a material that is not transmissive to the recording / reproducing light may be used. The first substrate (3) may be different in material, thickness, groove shape, and the like.
[0015]
The material of the light transmission layer (6) and the intermediate layer (4) is usually glass, ceramics or resin, and a resin substrate is preferable in terms of moldability and cost. Examples of the resin include polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin, polyethylene resin, polypropylene resin, silicone resin, fluorine resin, ABS resin, urethane resin, etc. Acrylic resins such as polycarbonate resin and polymethyl methacrylate (PMMA), which are excellent in terms of moldability, optical characteristics, and cost, are preferable, and it is also preferable to use an ultraviolet curable resin.
In addition, the light transmission layer (6) or the intermediate layer (4) is provided with an uneven pattern such as a guide groove formed by injection molding or a photopolymer method, similar to the first substrate (3). It may be a thing.
The thickness of the light transmission layer is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 0.4 mm.
The intermediate layer (4) has a function of allowing the pickup to distinguish between the first information layer (1) and the second information layer (2) so as to be optically separable when performing recording and reproduction. The thickness is preferably about 10 to 50 μm, and if it is less than 10 μm, interlayer crosstalk occurs. If the thickness is more than 50 μm, spherical aberration occurs when recording / reproducing the second information recording layer (22). However, it is not preferable because recording / reproduction becomes difficult.
[0016]
The material of the recording layers (12) and (22) is composed of a material that changes its layer between crystal and amorphous by heating and cooling by light irradiation, and is not particularly limited. What is being applied applies.
For example, chalcogen alloys such as Ge—Te, Ge—Te—Sb, Ge—Sn—Te, and Sb—Te eutectic material thin films may be mentioned. -An Sb-Te eutectic material is particularly preferable in terms of speed and erase ratio.
Further, by adding other elements such as Ag, In, Ge and impurities to these recording layer materials, the performance and reliability are further improved.
This recording layer is usually formed by various vapor phase growth methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, electron beam vapor deposition, etc. Excellent in terms of mass productivity and film quality.
The thickness of the recording layer (12) is not particularly limited, but is preferably about 3 to 15 nm. If the thickness is less than 3 nm, it is difficult to form a uniform film, and if it is more than 15 nm, the transmittance tends to decrease.
[0017]
The reflective layers (15) and (24) have functions such as using incident light efficiently, diffusing heat and improving the cooling rate to make it easy to become amorphous, and usually have high thermal conductivity. A metal is preferable, for example, Al, Au, Ag, Cu, Ta, W, or an alloy thereof can be used. Further, Cr, Ti, Si, Pd, Ta, Nd or the like is used as an additive element.
In particular, Ag-based materials have a low refractive index even in the blue wavelength region and n is 0.5 or less, so that light absorption can be suppressed to a low level. Therefore, in the multilayer information recording medium as in the present invention, particularly in the first information layer. It is preferable as a material used for the reflective layer.
This reflective layer can be formed by various vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. Among these, the sputtering method is excellent in mass productivity and film quality.
Since the first information layer (1) requires high transmittance, it is preferable to use Ag or an alloy thereof having a low refractive index and a high thermal conductivity for the reflective layer (15). It is preferable that it is about 3-20 nm. If the thickness is less than 3 nm, it becomes difficult to form a dense film having a uniform thickness. If it is thicker than 20 nm, the transmittance is reduced, and recording / reproduction of the second information layer (2) becomes difficult.
The reflective layer (24) constituting the second information layer (2) is 50 to 200 nm, preferably 80 to 150 nm. If it is less than 50 nm, the repetitive recording characteristics are deteriorated, and if it is more than 200 nm, the sensitivity tends to be lowered.
[0018]
The functions and materials of the first protective layers (11) and (21) and the second protective layers (13) and (23) are the same as those of the single-layer phase change information recording medium, and the recording layers (12) and (22) has the effects of preventing deterioration and alteration, increasing the adhesive strength, and improving the recording characteristics.₂ZnO, SnO₂, Al₂O₃TiO₂, In₂O₃, MgO, ZrO₂Metal oxide such as Si₃N₄, Nitrides such as AlN, TiN, ZrN, ZnS, In₂S₃, TaS₄Such as sulfide, SiC, TaC, B₄Examples thereof include carbides such as C, WC, TiC, and ZrC, diamond-like carbon, and mixtures thereof.
These materials can be used alone as a protective layer, but may also be a mixture of each other. Moreover, you may contain an impurity as needed. The melting point of the protective layer needs to be higher than that of the recording layer. Specifically, ZnS and SiO₂It is believed that the mixture with is most preferred.
Such a protective layer can be formed by various vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. Among these, the sputtering method is excellent in mass productivity and film quality.
The thickness of the first protective layers (11) and (21) is preferably 60 to 200 nm. If it is less than 60 nm, the substrate or the light transmission layer may be deformed by heat during recording. When it is thicker than 200 nm, there is a tendency that a problem arises in mass productivity. In these ranges, the film thickness is designed so as to obtain an optimum reflectance.
The thickness of the second protective layers (13) and (23) is preferably 3 to 40 nm. When the thickness is less than 3 nm, the recording sensitivity is lowered, and when it is thicker than 40 nm, the heat dissipation effect tends to be not obtained.
[0019]
The first delamination prevention layer (17) is a feature of the present invention and is provided for the first time in a multilayer phase change information recording medium, and separates the thermal diffusion layer (16) from the intermediate layer (4). It has a function of preventing and preventing the thermal diffusion layer (16) from being corroded by the acid component contained in the intermediate layer.
The first peeling prevention layer needs to have low light absorption and high adhesion.
[0020]
The adhesion of the first anti-peeling layer is expressed by the adhesion measured by the following method, and is at least 2 kg / cm.²It is necessary to have a degree of adhesion.
In other words, the adhesion force is a force per unit area required for peeling the surfaces of two bonded objects. In the present invention, “Handbook of Thin Film Production / Evaluation and its Application Technology” (supervised by Shunichi Gonda , Fuji Techno System, published on November 5, 1984), the bottom of the cylindrical rod is bonded to the membrane surface with an adhesive, and the rod is pulled by applying a force perpendicular to the rod axis at the upper end of the rod. A “pull down” method is used, which is performed by measuring the force when the two surfaces are peeled off.
Specifically, a film of a material constituting the thermal diffusion layer (thickness: about 200 nm) or an ultraviolet curable resin (thickness: about 10 μm) is formed on the polycarbonate plate by sputtering, and the first is further formed thereon. A film (thickness of about 50 nm) of a candidate material constituting the peeling prevention layer is formed. Next, in the “pulling down” method, about 50 mg of epoxy adhesive (Aribadite manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) as an adhesive is applied to the bottom of an aluminum alloy cylindrical rod having a length of 3.5 cm and a diameter of 1.0 cm, and then dried. To do. After drying, the rod is pulled down as described above, and the force F applied at that time is measured using a load cell or the like, and the adhesion force A is calculated by the following equation.
A = (32L / πD³) F
(L represents the length of the cylindrical rod, D represents the diameter of the cylindrical rod, and F represents the force during peeling)
This operation is repeated 10 times, and the average value of the obtained 10 numerical values is used as the adhesive force of the measurement material to select the material for the first peeling prevention layer.
[0021]
The reason why the first peeling prevention layer needs to have a low light absorption rate is that, in a recording medium having a plurality of information layers as in the present invention, at least a light beam incident from the first substrate side is the first information layer. This is because it is necessary to reach at least the recording layer of the second information layer to exhibit the initial function.
This light absorptivity is defined by a generally used extinction coefficient, and the first anti-peeling layer has a large extinction coefficient and a low light absorptance of about 0.2. is necessary.
That is, the light absorptance is a ratio that is absorbed when light passes through a certain medium.
[1-exp (−αd)] × 100%
Where d is the film thickness of the medium and α is the absorption coefficient.
α = (4π / λ) k (λ = wavelength, k = extinction coefficient).
The light absorptance can be measured by measuring the reflectance and transmittance using a spectroscope, but can be obtained from the layer thickness and the extinction coefficient as in the above equation.
[0022]
Specific examples of materials that can be applied to the first anti-peeling layer that exhibit low light absorption and high adhesion when the layer is formed include, for example, oxidation of metals such as titanium, chromium, vanadium, manganese, and niobium. In particular, titanium oxide, titanium nitride, or a material containing at least both of these is preferable.
The material effective for preventing peeling constituting the first peeling preventing layer is also effective for exerting a function of preventing corrosion of the heat diffusion layer due to the acid component contained in the intermediate layer.
The thickness of the first peeling prevention layer (17) is preferably 2 to 20 nm. If it is thinner than 2 nm, the effect of the present invention cannot be obtained. Even if the first peeling prevention layer (17) is thicker than 20 nm, the improvement according to the present invention is not further improved, and it simply leads to an increase in cost. In addition, the transmittance may be reduced.
As described above, the first peeling prevention layer (17) is effective in preventing the thermal diffusion layer (16) from being corroded by a small amount of acid component contained in the intermediate layer. This is particularly effective in the case of using a transparent conductive film that is said to have internal defects in the crystal structure, such as indium-tin oxide.
[0023]
The 2nd peeling prevention layer (14) which is not an essential requirement in this invention is demonstrated.
When an Ag-based material is used for the reflective layer, it may be sulfided depending on the material constituting the second protective layer, and in order to prevent this, a layer formed from an element or compound that does not contain sulfur, such as SiC Is effective between the reflective layer and the second protective layer, and is also applicable in the present invention.
Note that a technique for providing a separate layer between the reflective layer and the second protective layer to prevent the reflective layer from being sulfided is known for single-layer phase change information recording media. No. 2002-100075.
However, even if such a layer effective in preventing sulfuration is provided, it is impossible to prevent the reflection layer and the second protective layer from peeling off, which is one of the problems of the present invention.
In the present invention, similarly to the first peeling prevention layer, the second peeling prevention layer (14) having high adhesion and low light absorption is provided between the reflective layer and the second protective layer. It was confirmed that this was extremely effective not only for preventing the protective layer and the reflective layer from peeling, but also for preventing the reflective layer from being sulfided. In this case, it goes without saying that the reflective layer is not limited to an Ag-based material.
When an Ag-based material is used for the reflective layer, Ag is originally a material having a particularly weak adhesive force, and the thickness of a multilayer phase change information recording medium is about 1/10 compared to a single layer. In addition, since a thermal diffusion layer having a large stress is provided on the reflective layer, the adhesive strength of Ag is weakened. Therefore, the provision of the second delamination preventing layer (14) It is effective to prevent peeling between the reflective layer and the reflective layer.
Since the conditions necessary for forming the second peeling prevention layer are the same as those for the first peeling prevention layer, description thereof is omitted.
In addition, the effect of a 2nd peeling prevention layer is acquired irrespective of whether a 1st peeling prevention layer is provided. Therefore, depending on the recording medium, the second peel prevention layer may be provided without providing the first peel prevention layer.
[0024]
The thermal diffusion layer (16) is desired to have a high thermal conductivity in order to quench the recording layer irradiated with the laser. It is also desirable that the absorption rate at the laser wavelength is small so that the information layer on the back side can be recorded and reproduced.
In order to have such a function, it is preferable to include at least one of nitride, oxide, sulfide, nitride oxide, carbide, and fluoride. For example, AlN, Al₂O₃SiC, SiN, ITO, DLC (Diamond Like Carbon), BN, etc. are mentioned, and a material for forming a transparent conductive film such as ITO is considered to be most preferable.
Such a thermal diffusion layer can be formed by various vapor phase growth methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. Among these, the sputtering method is excellent in mass productivity and film quality.
The thickness of the thermal diffusion layer (16) is preferably 20 to 200 nm. When the thickness is less than 20 nm, there is a tendency that the heat dissipation effect cannot be obtained.
[0025]
The first information layer (1) of the multilayer phase change information recording medium of the present invention preferably has a light transmittance of 40 to 70% at the wavelength of the laser beam used for recording / reproduction. Furthermore, it is preferably 45% to 60%.
In a two-layer phase change information recording medium on which recording has been performed after initialization, the area in which the recording layer is in an amorphous state is smaller than the area in a crystalline state, so the light transmittance in the amorphous state is the light in the crystalline state. It may be smaller than the transmittance.
[0026]
Hereinafter, the method for producing the phase change information recording medium of the present invention will be described.
Explanation will be given on the method of manufacturing the two-layer phase change information recording medium as shown in FIG. 1 according to the present invention, which is basically composed of the film forming process, the initialization process and the adhesion process. To do.
First, in the film forming process, as an output, the first information layer (1) is formed on the surface of the first substrate (3) provided with the guide groove, and the guide groove of the second substrate (5) is provided. A second information layer (2) formed on the provided surface is separately prepared.
Each layer constituting each of the first information layer (1) and the second information layer (2) may be formed by various vapor phase growth methods, for example, vacuum deposition method, sputtering method, plasma CVD method, photo CVD method, ion plating method, The film is formed by an electron beam evaporation method or the like. Among these, the sputtering method is excellent in mass productivity and film quality. In the sputtering method, film formation is generally performed while flowing an inert gas such as argon. At this time, reactive sputtering may be performed while oxygen, nitrogen, or the like is mixed.
[0027]
As an initialization step, the entire surface is initialized by irradiating the first information layer (1) and the second information layer (2) with energy light such as laser light, that is, the recording layer is crystallized.
If there is a risk that the film may float due to energy during the initialization process, before the initialization process, a UV resin or the like is spin-coated on the first information layer and the second information layer and ultraviolet rays are applied. It may be irradiated and cured, and an overcoat may be applied.
Moreover, after performing the next contact | adherence process previously, you may initialize a 1st information layer and a 2nd information layer from the 1st board | substrate side.
[0028]
Next, the first information layer (1) formed on the surface of the first substrate (3) initialized as described above, and the second information layer on the surface of the second substrate (5) are initialized. The layer formed with (2) is bonded via the intermediate layer (4) while the first information layer (1) and the second information layer (2) face each other.
For example, an ultraviolet curable resin is applied to any one of the film surfaces, the film surfaces face each other, both substrates are pressed and adhered, and then the resin can be cured by irradiation with ultraviolet rays.
[0029]
In addition, the first film forming step, the intermediate layer forming step, the second film forming step, and the light transmitting layer forming step for manufacturing the two-layer phase change information recording medium as shown in FIG. Another method that is basically composed of the steps in the order of the initialization step will be described.
As the first film formation step, the second information layer (2) is formed on the surface of the substrate (7) where the guide groove is provided. The film forming method is as described above.
As an intermediate layer forming step, an intermediate layer (4) having guide grooves is formed on the second information layer (2). For example, an ultraviolet curable resin is applied on the entire surface of the second information layer (2), and a groove made by irradiating ultraviolet rays while pressing a stamper made of a material capable of transmitting ultraviolet rays. Can be formed.
As the second film forming step, the first information layer (1) is formed on the intermediate layer (4). The film forming method is as described above.
As a light transmission layer process, a light transmission layer (6) is formed on the first information layer (1). For example, an ultraviolet curable resin can be applied and cured by irradiating with ultraviolet rays to form a light transmissive layer. However, since there is a problem of uneven film thickness, the light transmissive film and the substrate are bonded to the ultraviolet curable resin. The light transmission layer may be formed by bonding together.
As an initialization step, the entire surface is initialized by emitting energy light such as laser light from the light transmission layer (6) side to the first information layer (1) and the second information layer (2), that is, Crystallize the recording layer. For the second information layer (2), there is no problem even if initialization is performed immediately after the intermediate layer (4) formation step.
[0030]
Further, the manufacture of the phase change information recording medium having three information layers as shown in FIG. 3 is performed in the following process sequence.
First film forming step (forming the first information layer on the first substrate and the third information layer on the second substrate) → intermediate layer forming step (forming the intermediate layer on the third information layer of the second substrate) → Second film formation step (deposition of the second information layer on the intermediate layer of the second substrate) → Adhesion step (While the first information layer and the second information layer face each other while the first substrate and the second substrate face each other) Bonding via an intermediate layer) → Initialization process
The initialization process may be performed immediately after each information layer is formed.
[0031]
Next, the manufacture of a phase change information recording medium having three information layers as shown in FIG. 4 is performed in the following process sequence.
First film formation step (deposition of third information layer) → first intermediate layer formation step (formation of second intermediate layer) → second film formation step (deposition of second information layer) → second intermediate layer formation Step (formation of first intermediate layer) → Third film formation step (deposition of first information layer) → Light transmission layer formation step → Initialization step
In the initialization process, the third information layer is formed after the first film formation process or immediately after the formation of the second intermediate layer, the second information layer is formed after the second film formation process or immediately after the formation of the first intermediate layer, and the first information layer is formed It may be after the third film formation step.
[0032]
【Example】
  EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples at all.
Example 1
  As Example 1, ZnS · SiO was formed on a first substrate made of a polycarbonate resin having a diameter of 12 cm and a thickness of 0.6 mm, and having tracking guide irregularities formed by continuous grooves on the surface.₂A first protective layer 130 nm comprising Ge,₄Ag₁In₃Sb₇₀Te₂₂Recording layer 6 nm, ZnS · SiO₂A second protective layer 15 nm comprising TiO_xA second anti-peeling layer made of 3 nm, a reflective layer made of Ag, 10 nm, a thermal diffusion layer made of ITO, 120 nm, TiO 2_xThe first exfoliation layer made of 4 nm was formed in this order by sputtering in an Ar gas atmosphere. For the first peeling prevention layer and the second peeling prevention layer, a Ti target is used, and Ar and O₂TiO2 was formed as a sputtering gas and TiO_xA membrane was provided.
  Further, a similar substrate is used as the second substrate, and a reflective layer made of Al—Ti is formed on the second substrate at 120 nm, ZnS · SiO 2₂Second consisting ofprotectionLayer 15nm, Ge₄Ag₁In₃Sb₇₀Te₂₂Recording layer 12 nm, ZnS.SiO₂The first protective layer made of 130 nm was formed by sputtering in an Ar gas atmosphere. Here, the light transmittance of the first information layer at a wavelength of 405 nm was measured from the first substrate side. Next, the first information layer and the second information layer were irradiated with laser light from the first substrate side and the second information layer film surface side, respectively, and an initialization process was performed. Here, the light transmittance of the first information layer at a wavelength of 405 nm was also measured. Next, an ultraviolet curable resin is applied on the film surface of the first information layer, the second information layer surface side of the second substrate is bonded and spin-coated, and the ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet light from the first substrate side. Was cured as an intermediate layer to prepare a two-layer phase change type information recording medium having two information layers.
[0033]
Example 2
When forming the second peeling prevention layer, a Ti target is used, and Ar and N₂A TiN film was formed using a mixed gas of TiN as a sputtering gas._xA two-layer phase change information recording medium having two information layers was prepared in the same manner as in Example 1 except that the film was used.
[0034]
Example 3
When forming the first peeling prevention layer and the second peeling prevention layer, a Ti target is used, and Ar and N₂A TiN film was formed using a mixed gas of TiN as a sputtering gas._xA two-layer phase change information recording medium having two information layers was prepared in the same manner as in Example 1 except that the film was used.
[0035]
Example 4
When forming the first peeling prevention layer and the second peeling prevention layer, a Ti target is used, and Ar and N₂And O₂A TiN film was formed using a mixed gas of TiN as a sputtering gas._xO_xA two-layer phase change information recording medium having two information layers was prepared in the same manner as in Example 1 except that the film was used.
[0036]
Comparative Example 1
A two-layer phase change information recording medium having two information layers was prepared in the same manner as in Example 1 except that the first peeling prevention layer and the second peeling prevention layer were not provided.
[0037]
Comparative Example 2
The second protective layer is (ZrO₂)₈₀(TiO₂)₂₀Using a target, an Ar gas was deposited as a sputtering gas (ZrO₂)₈₀(TiO₂)₂₀A film is formed, and the first peeling prevention layer is formed using an SiC target, Ar gas is formed as a sputtering gas to form a SiC film, and the second peeling prevention layer is not provided. Thus, a two-layer phase change information recording medium having two information layers was prepared.
[0038]
Each produced disc was recorded under the following conditions.
Laser wavelength: 405 nm
NA = 0.65
Line speed: 6.0m / s
Track pitch: 0.40 μm
The jitter of the first information layer and the second information layer at a linear density of 0.18 μm / bit and the jitter after recording 1000 times were measured. Further, as the storage reliability, the jitter of the 3T reproduction signal of the initial recording mark after each initially recorded medium was stored at 80 ° C. and 85% RH for 300 hours was measured.
Table 1 shows the results for each media. From the table, it was found that the optical disks according to the present invention shown in Examples 1 to 4 were excellent in overwrite characteristics and storage reliability. In order to find out the reason why the characteristics of the optical disk of Comparative Example 2 were not excellent, the adhesion force between the SiC film and the ITO film was measured by a pull-down method. A sample was formed by depositing ITO having a thickness of 200 nm on a polycarbonate substrate, and further depositing SiC having a thickness of 50 nm on the polycarbonate substrate by sputtering under the same conditions as in Comparative Example 2. For the adhesion measurement, a cylindrical rod made of an aluminum alloy having a length of 3.5 cm and a diameter of 1.0 cm was used, and about 50 mg of an epoxy adhesive (Araldite manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) was applied to the bottom as an adhesive, and then dried. After drying, the rod was pulled down while fixing the substrate so that it did not move, and the force applied at that time was measured using a load cell. As a result of the measurement, the adhesion force of SiC was 1.5 kg / cm.²It was found to be a small value.
[0039]
[Table 1]

[0040]
Example 5
As Example 5, a reflective layer made of Al—Ti is formed on a substrate made of a polycarbonate resin having a diameter of 12 cm, a thickness of 1.1 mm, and having a tracking guide unevenness by a continuous groove on its surface, 120 nm, ZnS · SiO₂A second protective layer 15 nm comprising Ge,₄Ag₁In₃Sb₇₀Te₂₂Recording layer 12 nm, ZnS.SiO₂The first protective film made of 130 nm was formed in this order by sputtering in an Ar gas atmosphere to form a second information layer. On the second information layer thus formed, a transparent layer having irregularities of tracking guides by continuous grooves was formed by 2P (photo polymerization) method. The thickness of the transparent layer is 30 μm. On top of that, TiO_xA first anti-peeling layer made of 4 nm, a thermal diffusion layer made of ITO of 120 nm, a reflective layer made of Ag of 10 nm, TiO_xA second anti-peeling layer 3 nm comprising ZnS · SiO₂A second protective layer 15 nm comprising Ge,₄Ag₁In₃Sb₇₀Te₂₂Recording layer 6 nm, ZnS · SiO₂The first information layer was formed by sputtering in an Ar gas atmosphere in the order of the first protective layer of 130 nm. For the first peeling prevention layer and the second peeling prevention layer, a Ti target is used, and Ar and O₂TiO2 was formed as a sputtering gas and TiO_xA membrane was provided.
Further, a polycarbonate film having a diameter of 12 cm and a thickness of 50 μm was bonded on the first information layer film surface through a double-sided adhesive sheet having a thickness of 45 μm to form a light transmission layer, and a two-layer phase change information recording medium was prepared. . Next, the initialization process of the recording layer of the disc was performed by an initialization apparatus having a large-diameter semiconductor laser. Separately from this, the first information layer and the light transmission layer were similarly provided on a substrate having a thickness of 1.1 mm, and the light transmission layer before and after initialization was measured.
[0041]
Comparative Example 3
A two-layer phase change information recording medium was prepared in the same manner as in Example 5 except that the first peeling prevention layer was not provided.
[0042]
Each created media was recorded under the following conditions.
Laser wavelength: 405 nm
NA = 0.85
Line speed: 6.5m / s
Track pitch: 0.32 μm
The jitter of the first information layer and the second information layer at a linear density of 0.16 μm / bit and the jitter after recording 1000 times were measured. Further, as the storage reliability, the jitter of the 3T reproduction signal of the initial recording mark after each initially recorded medium was stored at 80 ° C. and 85% RH for 300 hours was measured.
Table 2 shows the results for each media. From the table, it was found that the optical disk according to the present invention shown in Example 5 was excellent.
[0043]
[Table 2]

[0044]
【The invention's effect】
As described above, as is clear from the detailed and specific explanation,ClearlyAccordingly, it is possible to provide a multilayer phase change information recording medium having excellent overwrite characteristics. In addition, this departureClearlyTherefore, it is possible to provide a multilayer phase change information recording medium having excellent overwrite characteristics and high reliability even in a high temperature environment.The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a two-layer information recording medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of another example of a two-layer information recording medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a three-layer information recording medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of another example of a three-layer information recording medium according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 First information layer
2 Second information layer
3 First board
4 middle class
5 Second substrate
6 Light transmission layer
7 Substrate
11 First protective layer
12 Recording layer
13 Second protective layer
14 Second peeling prevention layer
15 Reflective layer
16 Thermal diffusion layer
17 1st peeling prevention layer
21 First protective layer
22 Recording layer
23 Second protective layer
24 Reflective layer

Claims

A plurality of information layers are provided between the first substrate and the second substrate, and the information layer has a recording layer made of a material that changes phase between a crystalline state and an amorphous state by light irradiation, and each A multilayer phase change information recording medium capable of recording / reproducing information, wherein an intermediate layer is provided between information layers, and is directly provided on a first substrate on which light is incident for recording / reproduction. An information layer (referred to as a first information layer) is composed of a first protective layer, a recording layer, a second protective layer, a reflective layer, a thermal diffusion layer, and a first peeling prevention layer in order from the first substrate side. preventing layer, which is composed of at least one of titanium oxide and titanium nitride, the thermal diffusion layer is ITO - multilayer phase change (indium tin oxide) is characterized by principal component der Rukoto Type information recording medium.

A second peeling prevention layer is provided between the second protective layer and the reflective layer, and the second peeling prevention layer is composed of at least one of titanium oxide and titanium nitride. The multi-layer phase change information recording medium according to claim 1.

3. The multilayer phase change information recording medium according to claim 1, wherein the thermal diffusion layer has a thickness of 20 to 200 nm .