JP4085300B2 - Phase change optical disk medium and method for initializing the medium - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光の照射を利用した書換型光学式情報記録再生装置等に用いられる相変化型光ディスク媒体及び該媒体の初期化方法に関し、特に、基板上に相変化記録層、光透過層が順次形成されてなり、光透過層側からレーザ光を入射して相変化記録層に情報の記録／再生を行う方式の相変化型光ディスク媒体及び該媒体の初期化方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
現在、レーザ光を用いた光情報記録再生方式は、大容量の情報を非接触かつ高速にアクセスすることが可能であることから、大容量メモリとして各所で実用化がなされている。この光情報記録再生方式を用いた光学式情報記録再生媒体は、コンパクトディスクやレーザディスクとして知られている再生専用型、ユーザ自身で記録ができる追記型、及びユーザ側で繰返し記録再生が可能な書換型に分類される。追記型及び書換型の光学式情報記録再生媒体は、コンピュータの外部メモリや文書、画像ファイルとして使用されつつある。
【０００３】
この書換型の光学式情報記録再生媒体には、記録膜の相変化を利用した相変化型光ディスクと垂直磁化膜の磁化方向の変化を利用した光磁気ディスクとがある。このうち、相変化型光ディスクは、情報を記録する際に光磁気ディスクの如く外部磁界が必要なく、さらに記録情報の重ね書き、即ちオーバライトが容易に可能なことから、今後、書換型の光学式情報記録再生媒体の主流になることが期待されている。
【０００４】
相変化型光ディスクでは、記録膜に高パワーのレーザ光を照射し、記録膜温度を局所的に上昇させることにより、記録膜の結晶−非晶質間の相変化を起こさせて記録を行う。一方、記録した情報の再生は、記録時に比べて比較的低パワーのレーザ光を照射し、前記情報記録部の光学定数の変化を反射光強度差として検出することにより行われている。
【０００５】
相変化型光ディスクの記録膜には、カルコゲナイド系材料であるＧｅＳｂＴｅ系、ＩｎＳｂＴｅ系及びＡｇＩｎＳｂＴｅ系等が用いられている。これらの記録膜は、いずれも抵抗加熱真空蒸着法、電子ビーム真空蒸着法、スパッタリング法等の成膜方法で形成される。成膜直後の記録膜の状態は一種の非晶質状態にあり、この記録膜に非晶質の記録部を形成するために、記録膜全体を結晶質にするための初期化処理が行われる。そして、記録はこの結晶化された状態の中に非晶質部分を形成することにより達成される。
【０００６】
一般的な相変化型光ディスクの記録再生方法は、レーザ光のパワーを２つのレベル間で変化させることにより、記録膜を結晶化あるいは非晶質化することにより行う。すなわち、記録時には記録膜の温度を融点以上に上昇させるパワーのレーザ光を記録膜に照射し、その照射部分を冷却時に非晶質状態とする。また、情報を消去する場合には、記録膜の温度が結晶化温度以上、融点以下の温度に達するようなパワーのレーザ光を照射する。再生は低パワーのレーザ光を照射することにより、反射光強度差として読取る。
【０００７】
上述した相変化型光ディスクを構成する記録膜は、螺旋状もしくは同心円状の案内溝、すなわち記録トラック（ランド部（凹部）およびグルーブ部（凸部））が予め配設された厚さが６００μｍまたは１２００μｍの透明ディスク基板上に形成される。この記録トラックによって、情報記録再生装置の光ヘッドから出射されるレーザ光が情報列に沿ってガイドされる。この記録トラックの形状は凹形と凸形が交互に配置されており、光ヘッドからみて凹形、つまり遠い側をランド部と称し、逆に凸形、つまり近い側をグルーブ部と称す。また、ランド部もしくはグルーブ部の中心から隣のランド部もしくはグルーブ部の中心までの距離をトラックピッチと称している。
【０００８】
上記記録膜及び基板を用いて相変化型光ディスク媒体を形成するには、厚さ６００μｍもしくは１２００μｍの透明ディスク基板上に、第１の誘電体層と記録膜と第２の誘電体層、または、第１の誘電体層と記録膜と第２の誘電体層と反射膜等、もしくは、第１の誘電体層と第２の誘電体層と記録膜と第３の誘電体層と反射膜等を順次配設する方法が一般的である。
【０００９】
そして、上述した工程のあとに、紫外線硬化樹脂を用いて透明のダミー基板との貼り合わせ、もしくは同じ層構成の膜が積層された基板との貼り合わせが行われる。さらに、前述したように、相変化型光ディスクの製造工程では、上述した一連の成膜および貼り合わせ工程のあとで記録膜層を一様に非晶質状態から結晶状態に相変化させるための初期化が行われる。この初期化工程では、レーザ光による方法が一般的であり、透明ディスク基板側からレーザ光を入射し、上記記録膜に対して、情報の記録および再生が行われている。
【００１０】
なお、近年では、記録密度の高密度化の要求に伴い、記録トラックのトラックピッチの狭トラック化及び案内溝の凹部（ランド部）とこのランド部の間にある凸部（グルーブ部）の両方に情報を記録するランド／グルーブ記録が一般的である。同時に、記録密度の向上のために、レーザ光のスポット径の微小化が進められている。
【００１１】
上述したレーザ光のスポット径は、記録再生系のλ／ＮＡ（λ：レーザ光の波長、ＮＡ：対物レンズの開口数）に依存するため、レーザ光の波長を短波長化し、対物レンズの開口数を増加させることで、レーザ光のスポット径が微小化され、記録密度の高密度化が可能となる。
【００１２】
しかしながら、対物レンズの開口数を増加させると、コマ収差が大きくなり、信号品質の劣化が懸念される。コマ収差はスキュー角（ディスクの光軸に対する傾斜角）とレーザ光が通過する透明基板の厚みと対物レンズの開口数の３乗の積に比例し、レーザ波長に反比例する量である。そこで、コマ収差を抑制するための一手段として、レーザ光が通過する透明基板の厚みを薄くする方法が提案されている。
【００１３】
レーザ光が通過する透明基板の厚みを薄くする方法としては、厚さ６００μｍまたは１２００μｍの透明基板上に光反射層と記録層と薄い光透過層とを順次形成し、この薄い光透過層側からレーザ光を入射させて記録層に対して信号の記録および再生を行うものが提案されている。この方法は、従来から広く用いられているような厚み６００μｍもしくは１２００μｍの透明基板側からレーザ光を入射させて、信号の記録、再生を行う方法とは、レーザ光の入射方向が異なるとともに、積層される薄膜の順序も従来とは逆になる。
【００１４】
上述した薄い光透過層を形成する方法としては、厚み６００μｍもしくは１２００μｍの透明基板上に、光反射層、記録層を順次積層した後、厚さ９５μｍ程度の樹脂シート（ＰＣフィルム）を厚さ数μｍの紫外線硬化樹脂を介して貼りつける方法や、記録層上に紫外線硬化樹脂を滴下、展開後、紫外線を照射して硬化させ、薄い光透過層を形成する方法などが知られているが、薄い光透過層をディスク全面に均一に形成するには、樹脂シート（ＰＣフィルム）を紫外線硬化樹脂を介して貼りつける方法が一般的である。
【００１５】
なお、前述した初期化処理は、この薄い光透過層側からレーザ光を入射させて記録層に対して信号の記録および再生を行う媒体でも同様に行う必要がある。このとき、厚さ６００μｍもしくは１２００μｍの透明ディスク基板側から初期化を行う形態で用いられてきた初期化装置を製造ラインで共用することができれば、コストの低減が可能である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、厚さ６００μｍもしくは１２００μｍの透明ディスク基板側からレーザ光を入射させて使用する光ディスク媒体の初期化装置は、その初期化用光学系が、従来から使用している透明ディスク基板の厚み、すなわち、６００μｍや１２００μｍに合わせて設計されている。一例として、厚さが６００μｍの透明ディスク基板を用いる場合には、開口数（ＮＡ）が０．６程度の対物レンズが用いられ、また、厚さが１２００μｍの透明ディスク基板を用いる場合には、開口数（ＮＡ）が０．５〜０．５５程度の対物レンズが用いられる。
【００１７】
これらの初期化装置を用いて、前述したような記録密度の増加に対応すべく厚さ１００μｍ程度の薄い光透過層側からレーザ光を入射させて記録層に対して信号の記録および再生を行う方式の媒体の初期化を行おうとすると、レーザ光の結象面で球面収差が大きくなり、それに伴って光軸からの距離によって像点が大きく変化するため、結像が劣化し、初期化が不十分になってしまうという問題点があった。
【００１８】
また、厚さが１００μｍ程度の薄い光透過層側からレーザ光を入射させて初期化を行うためには、対物レンズとして開口数（ＮＡ）が０．８〜０．８５程度の非常に大きなレンズを用いなければならない。従って、従来から用いられている初期化装置が兼用できないため、新たに対物レンズの開口数（ＮＡ）が０．８５程度の光学系を有する初期化装置を導入しなければならず、製造コストの増加が回避困難であった。
【００１９】
さらに、このような高ＮＡのレンズを用いた場合、初期化の際に光ディスクに対して上述した対物レンズが非常に接近して（間隔１００μｍ程度）配設されるため、光ディスクの面精度によっては、対物レンズと光ディスクがクラッシュするという問題点があった。
【００２０】
なお、薄い光透過層側からレーザ光を入射させて記録層に対して信号の記録および再生を行う媒体では、製造工程で初期化処理が終了後、梱包、出荷されてユーズのもとに渡る。従って、初期化処理後〜梱包までの間では、レーザ光の入射面である薄い光透過層が露出しているため、レーザ光の入射面にゴミ等の異物が付着し、ユーザが使用する際の初期不良の要因となる恐れもあった。
【００２１】
特に、ＮＡが０．８〜０．８５の光学系を用いる装置では、ヘッドと媒体間の距離が１００μｍ程度しかないため、光入射面に数１００μｍのゴミ等が付着していると、致命的な故障を引き起こす要因となる。これを回避するためには、初期化処理後〜梱包までの間の保管をクリーンルームで行い、さらに梱包材等を塵の発生しない無塵材を用いる等の手段が一般的であるが、これらの製造方法では、媒体のコスト増加が回避困難であった。
【００２２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、薄い光透過層側からレーザ光を入射させて情報の記録再生を行う光ディスク媒体において、媒体の初期化を低コストで可能とし、さらに、ユーザが使用する直前まで、レーザ光の入射面である薄い光透過層表面に異物等の付着が起きない高品質な相変化型光ディスク媒体及び該媒体の初期化方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の相変化型光ディスク媒体は、基板上に、該基板側から反射層と第１の誘電体層と相変化記録層と第２の誘電体層と光透過層とを少なくとも有し、前記光透過層側からレーザ光を照射して前記相変化記録層の初期化及び情報の記録、再生が行われ、前記光透過層上に、剥離可能な保護シート層を備え、該保護シート層が貼設された状態で前記相変化記録層の初期化が行われ、該保護シート層が剥離された状態で情報の記録、再生が行われる相変化型光ディスク媒体において、前記光透過層及び前記保護シート層の膜厚の合計が、略５８０μｍ乃至６２０μｍの範囲に設定され、波長が略６３０ｎｍ乃至６６０ｎｍの範囲のレーザ光源を有する初期化装置を用いて、前記相変化記録層の初期化が行われるものである。
【００２４】
また、本発明の相変化型光ディスク媒体は、基板上に、該基板側から反射層と第１の誘電体層と相変化記録層と第２の誘電体層と光透過層とを少なくとも有し、前記光透過層側からレーザ光を照射して前記相変化記録層の初期化及び情報の記録、再生が行われ、前記光透過層上に、剥離可能な保護シート層を備え、該保護シート層が貼設された状態で前記相変化記録層の初期化が行われ、該保護シート層が剥離された状態で情報の記録、再生が行われる相変化型光ディスク媒体において、前記光透過層及び前記保護シート層の膜厚の合計が、略１１８０μｍ乃至１２２０μｍの範囲に設定され、波長が略７６０ｎｍ乃至８２０ｎｍの範囲のレーザ光源を有する初期化装置を用いて、前記相変化記録層の初期化が行われるものである。
【００２７】
また、本発明の初期化方法は、基板上に、該基板側から反射層と第１の誘電体層と相変化記録層と第２の誘電体層と光透過層とを少なくとも有し、前記光透過層側からレーザ光を照射して前記相変化記録層の初期化を行う相変化型光ディスク媒体の初期化方法において、更に、前記光透過層上に剥離可能な保護シート層を設け、前記光透過層及び前記保護シート層の膜厚の合計を、略５８０μｍ乃至６２０μｍの範囲に設定し、波長が略６３０ｎｍ乃至６６０ｎｍの範囲のレーザ光源を有する初期化装置を用いて、該保護シート層を貼設した状態で前記相変化記録層の初期化を行うものである。
【００２８】
また、本発明の初期化方法は、基板上に、該基板側から反射層と第１の誘電体層と相変化記録層と第２の誘電体層と光透過層とを少なくとも有し、前記光透過層側からレーザ光を照射して前記相変化記録層の初期化を行う相変化型光ディスク媒体の初期化方法において、更に、前記光透過層上に剥離可能な保護シート層を設け、前記光透過層及び前記保護シート層の膜厚の合計を、略１１８０μｍ乃至１２２０μｍの範囲に設定し、波長が略７６０ｎｍ乃至８２０ｎｍの範囲のレーザ光源を有する初期化装置を用いて、該保護シート層を貼設した状態で前記相変化記録層の初期化を行うものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る相変化型光ディスク媒体は、その好ましい一実施の形態において、ＰＣ基板上に、金属反射層と第一誘電体層と相変化記録層と第二誘電体層とがこの順に積層され、その上に紫外線樹脂層を介してＰＣフィルムが形成され、更に、その上に粘着層を介して保護シートが剥離容易に配設されてなり、紫外線樹脂層とＰＣフィルムとからなる光透過層と、粘着層と保護シートとからなる保護シート層との屈折率の差が０．２以下となるように各々の材料を選択し、かつ、光透過層と保護シート層との合計の膜厚を所定の範囲に設定することにより、保護シート層が貼設された状態で、従来の初期化装置を用いて保護シート層側からレーザ光を照射して相変化記録層の初期化を行い、保護シート層を剥離した状態で情報の記録、再生を行うものである。以下に、本発明の一実施の形態に係る相変化型光ディスク媒体の断面構成を示す図１を参照して説明する。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の相変化型光ディスク媒体は、例えば、予め、基板表面にレーザ光をガイドする案内溝もしくはプリピット（図示せず）が形成されている厚さ１２００μｍ、直径１２０ｍｍの透明樹脂基板１の上に、順次、厚さ１２０ｎｍ程度の金属反射層２、ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜からなる厚さ３０ｎｍ程度の第一誘電体層３、厚さ１５ｎｍ程度の相変化記録層４、ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜からなる厚さ１３０ｎｍ程度の第二誘電体層５が成膜され、この一連の成膜プロセス後に、厚さ５μｍ程度の紫外線硬化樹脂６により厚さ９５μｍ程度の透明フィルム７が接着されている（以下、紫外線硬化樹脂６と透明フィルム７をまとめたものを透明フィルム層（光透過層）１０と表現する。）。また、この透明フィルム７上には、厚さ５μｍ程度の粘着層８を介して保護シート９が形成されている（以下、粘着層８と保護シート９をまとめたものを保護シート層１１と表現する。）。
【００３１】
なお、後述する各実施例では、相変化記録層４としてはＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５の薄膜が、また、金属反射層２としてはＮｉＣｒ合金の薄膜が用いられている。また、透明フィルム７としてはポリカーボネイト樹脂から作成した無延伸のＰＣフィルムを用い、保護シート９も同材質のＰＣフィルムを用い、粘着層８としては、アクリレートのシートを用いている。上述した材料を用いて各々透明フィルム層（光透過層）１０と保護シート層１１を形成し積層すると、両者の屈折率の差は０．２以下とすることができ、従来の透明基板側からレーザ光を照射する初期化装置を用いても、結像を良好に保ち、確実に初期化を行うことができる。
【００３２】
なお、この屈折率差が０．２より大きくなると、レーザ光の入射時と記録層からの反射時に透明フィルム層１０と保護シート層１１との間で光の多重反射が生じ、再生信号のノイズレベルの上昇を招くことから、屈折率差が０．２以下となるように各材料を選択することが重要である。
【００３３】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、本実施例では、基板１として透明樹脂基板を用い、金属反射層２としてＮｉＣｒ合金膜、誘電体層３、５としてＺｎＳ・ＳｉＯ２膜、相変化記録層４としてＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５膜、光透過層１０として紫外線硬化樹脂６を接着剤としたＰＣフィルム７を用いた場合について記述する。また、この光透過層１０の上には、粘着層８を介して保護シート９が設けられ、保護シート層１１が形成されている。この保護シート層１１は工場出荷時点では剥離されず、そのまま貼りつけられた形態となっている。
【００３４】
以下に、本実施例に係る相変化型光ディスク媒体の製造過程の一例について説明する。予め、レーザ光をガイドする案内溝が形成された透明樹脂基板１上に、上述した各層を順次、インライン型のスパッタ装置を用いて下記手順により形成する。
【００３５】
まず、ＮｉＣｒ合金膜からなる厚さ約１２０ｎｍの反射膜層２は、Ｃｒを２０ｗｔ％含有するＮｉＣｒ合金ターゲットを用い、アルゴンガス雰囲気中でターゲットと基板間距離１５ｃｍ、パワー密度１．６（Ｗ／ｃｍ２）、ガス圧０．０８（Ｐａ）で成膜される。次に、ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜からなる厚さ約３０ｎｍの第１誘電体層３は、ＺｎＳ・ＳｉＯ２ターゲットを用い、アルゴンガス雰囲気中でターゲットと基板間距離１５ｃｍ、パワー密度２．２（Ｗ／ｃｍ２）、ガス圧０．１（Ｐａ）で成膜される。次に、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５膜からなる厚さ約１５ｎｍの相変化記録層４は、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５ターゲットを用い、アルゴンガス雰囲気中でターゲットと基板間距離１５ｃｍ、パワー密度０．２７（Ｗ／ｃｍ２）、ガス圧１．０（Ｐａ）で成膜される。次に、ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜からなる厚さ約１３０ｎｍの第２誘電体層５は、ＺｎＳ・ＳｉＯ２ターゲットを用い、アルゴンガス雰囲気中でターゲットと基板間距離１５ｃｍ、パワー密度２．２（Ｗ／ｃｍ２）、ガス圧０．１（Ｐａ）の条件で成膜される。なお、各層の成膜時間は適宜、所望の膜厚になるように調整した。
【００３６】
成膜終了後、厚さ約５μｍの紫外線硬化樹脂６により、厚さ約９５μｍのＰＣフィルム７を形成し、さらにその上に保護シート９を厚さ約５μｍの粘着層８により形成した。上述した媒体の断面図は図１に図示したものと同一である。なお、本実施例では、図２に示すように上記保護シート９の外周端部にディスク中心を点対称として一対の直径約７ｍｍの半円形状のタグが配設されているものを用いた。上述した構成の相変化光ディスク媒体の効果を確認すべく以下の実験を行った。その結果について説明する。
【００３７】
［実施例１］
ここでは上述した媒体において、保護シート９の厚みが４４０μｍ〜５５０μｍの範囲のものを厚さ５μｍの粘着層８を介して厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０に貼り付けられた媒体、すなわち、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計の厚みが５４５μｍ〜６５５μｍの媒体を作製した。この媒体を従来の厚さ６００μｍの透明基板側から初期化を行う装置を用いて、保護シート９側からレーザ光を入射し初期化を行った。表１に初期化の光学系の条件を示す。初期化後、各々の厚みの保護シート層１１を剥離し、厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０側からレーザ光を入射して、０．１１５μｍ／ｂｉｔの信号を記録し再生を行った。表２に各々の媒体のＰＣフィルム層１０、保護シート９、粘着層８およびＰＣフィルム層１０と保護シート層９と粘着層８の合計膜厚、初期化の状態とＣ／Ｎ特性を示す。
【００３８】
【表１】
【表２】
表２より、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計膜厚が５７５μｍ〜６２５μｍの範囲の媒体は良好に初期化が可能であり、かつＣ／Ｎ値も高い値を示すことが判った。これは、従来の初期化装置のレーザ光が入射する厚みのマージンが±２０μｍ程度あり、それ以外の範囲ではうまく初期化がなされないためである。従って、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計膜厚は５８０μｍ〜６２０μｍの範囲が望ましい。
【００４１】
次に、レーザ波長が変動した場合の初期化状態を調べるため、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計膜厚を６００μｍに固定し、異なるレーザ波長を用いて初期化を行った。表３に各々のレーザ波長と初期化状態およびＣ／Ｎ特性を示す。
【００４２】
【表３】
表３より、波長が６００ｎｍの場合には、上述したようにコマ収差が増加するためにうまく初期化ができず、Ｃ／Ｎ特性も悪い。また、波長が６９０ｎｍでは、パワー密度が低下するために初期がうまくなされず、Ｃ／Ｎ特性が悪い。従って、用いるレーザ波長としては、６３０ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲が望ましい。
【００４４】
［実施例２］
ここでは前述した媒体において、保護シート９の厚みが１０４０μｍ〜１１５０μｍの範囲のものを厚さ５μｍの粘着層８を介して厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０に貼り付けた媒体、すなわち、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計の厚みが１１４５μｍ〜１２５５μｍの媒体を作製した。この媒体を、従来の厚さ１２００μｍの透明基板側から初期化を行う装置を用いて、保護シート側からレーザ光を入射し初期化を行った。表４に初期化の光学系の条件を示す。初期化後、各々の厚みの保護シート層１１を剥離し、厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０側からレーザ光を入射して、０．１１５μｍ／ｂｉｔの信号を記録し再生を行った。表５に各々の媒体のＰＣフィルム層１０、保護シート９、粘着層８およびＰＣフィルム層１０と保護シート９と粘着層８の合計膜厚、初期化の状態とＣ／Ｎ特性を示す。
【００４５】
【表４】
【表５】
表５より、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計膜厚が１１７５μｍ〜１２２５μｍの範囲の媒体は、良好に初期化が可能であり、かつＣ／Ｎ値も高い値を示すことが判った。これは、第１の実施例と同様に、従来の初期化装置のレーザ光が入射する厚みのマージンが±２０μｍ程度あり、それ以外の範囲ではうまく初期化がなされないためである。従って、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計膜厚は１１８０μｍ〜１２２０μｍの範囲が望ましい。
【００４８】
なお、上記媒体Ｎｏ．３およびＮｏ．８の媒体を初期化後、保護シート層１１を剥離して、ＰＣフィルム表面に付着している大きさ１５μｍ以上の異物等の欠陥数を欠陥検査装置で計測した。その結果、１５μｍ以上の表面付着物の個数はゼロであり、保護シート層１１でＰＣフィルム層１０をカバーすることによって、レーザ光入射面にゴミ等の異物が付着することを抑制できることが判る。
【００４９】
次に、レーザ波長が変動した場合の初期化状態を調べるため、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計膜厚を１２００μｍに固定し、異なるレーザ波長を用いて初期化を行った。表６に各々のレーザ波長と初期化状態およびＣ／Ｎ特性を示す。
【００５０】
【表６】
表６より、波長が７３０ｎｍの場合には、上述したようにコマ収差が増加するためにうまく初期化ができず、Ｃ／Ｎ特性も悪い。また、波長が８５０ｎｍでは、パワー密度が低下するために初期化がうまくなされず、Ｃ／Ｎ特性が悪い。従って用いるレーザ波長は、７６０ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲が望ましい。
【００５２】
［比較例１］
ここでは、前述した成膜後の媒体において、上述した保護シート層１１がなく、厚さ９５μｍのＰＣフィルム７が厚さ５μｍの紫外線硬化樹脂６を介して形成された媒体を作製した。この媒体を、従来の厚さ６００μｍの透明基板側から初期化を行う装置を用いて、厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０側からレーザ光を入射して初期化を行った。初期化の光学系の条件は表１と同じ条件である。
【００５３】
実験の結果、この初期化装置および光学系の条件では相変化記録層に焦点がうまくあわず、初期化不良となる個所が多発した。また、厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０側からレーザ光を入射して、０．１１５μｍ／ｂｉｔの信号を記録し再生を行ったが、Ｃ／Ｎ値が２５ｄＢ程度しか得られず、信号が正常に記録されていないことが確認された。
【００５４】
［比較例２］
ここでは、比較例１と同様に、成膜後の媒体において、上述した保護シート層１１がなく、厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０のみが形成された媒体を作製した。この媒体を、厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０側から初期化するために開口数（ＮＡ）が０．８５の初期化装置を用いて初期化を行った。表７に初期化の光学系の条件を示す。
【００５５】
【表７】
表７に示した条件で上述した光ディスクの初期化を行ったところ、ディスク内周側では完全に初期化を行う事ができた。しかしながら、外周側では一部ディスクの面ぶれが大きく、ディスクとレンズが衝突したため、ディスク全面を完全に初期化することはできなかった。なお、同じ構成で他のディスクを同様に初期化を行ったところ、ディスク全面で初期化が実施でき、ディスクによっては初期化可能であることがわかる。このような不安定さは、ディスクとレンズの距離が０．１ｍｍ以下と極端に狭い事が原因であると考えられる。
【００５７】
以上の実験結果から、ＰＣフィルム層（光透過層）１０表面に適切な膜厚を有する保護シート層１１を設ける事によって、新たな光学系を有する初期化設備を導入することなく、従来の光学系を用いても安定して媒体の初期化を行うことが可能となる。
【００５８】
なお、上記の初期化が全面で実施できた媒体を用いて、初期化後、第２の実施例と同様にＰＣフィルム７表面に付着している大きさ１５μｍ以上の異物等の欠陥数を欠陥検査装置で計測した。その結果、１５μｍ以上の表面付着物の個数は４６個程度確認された。これらの欠陥の中には大きさが１５０μｍを超えるものもあり、保護シート層１１は欠陥の付着抑制に効果的であることがわかる。
【００５９】
［比較例３］
ここでは前述した媒体において、厚さ４９５μｍの保護シート９が厚さ５μｍの粘着層８を介して厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０に貼り付けた媒体、すなわち、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の合計の厚みが６００μｍの媒体を作製した。なお、保護シート９の外周端部には、保護シート層剥離用のタグが一箇所にのみ配設されたものを用いた。図３に、このディスクの平面図を示す。この形態の媒体を、従来の厚さ６００μｍの透明基板側から初期化を行う装置を用いて、保護シート層１０側からレーザ光を入射し初期化を行った。初期化の光学系の条件は表１と同じ条件である。
【００６０】
表１に示した条件で上述した光ディスクの初期化を行ったところ、媒体が回転中にトラッキングが不安定となり、正常に初期化できなかった。これは保護シート９の外周端の一箇所のみに保護シート剥離用のタグ１３が設けられており、媒体のバランスがくずれたことによるものである。
【００６１】
従って、媒体のバランスを均等に保つためには、保護シート剥離用の半円状のタグはディスク中心に対して点対称に少なくとも一対以上設けられていることが望ましい。また、前述した半円状のタグは、指先で容易に保護シート層を剥離可能とするためには、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の大きさが望ましい。５ｍｍより小さいと指先でつかみにくく、１０ｍｍよりも大きいと、初期化装置の外壁にタグが接触することを避けるために、装置自体が大型化するため好ましくない。
【００６２】
［比較例４］
ここでは第１の実施例に述べた媒体において、保護シート９の材料のみをＰＣフィルムからアクリル系の材料に変更した媒体を作製した。なお、この場合のＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の屈折率差は０．２５であった。これらの媒体を第１の実施例と同様に初期化を行い、Ｃ／Ｎ値を測定した結果、初期化の状態は表２と同様であったが、Ｃ／Ｎ値が全体的に５ｄＢ程度低下した。以上のことから、ＰＣフィルム層１０と保護シート層１１の屈折率差は０．２以下が望ましい。
【００６３】
なお、上述した各実施例において、相変化記録膜の組成、Ａｌ合金反射膜の組成、誘電体層の材料や層数および各々の膜の成膜方法等は、上述のものに限定されるものではなく、所望の記録再生特性及び用途に応じて適宜選択可能であり、これらに対しても同様の効果が得られることは確認済みである。また、基板の材料および厚みは、上述した樹脂材料や厚さに限定されるものではなく、必要に応じて適宜選択しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６４】
さらに、光透過層として、上記実施例では厚さ１００μｍのＰＣフィルム層１０を用いたが、この代わりに紫外線硬化樹脂を１００μｍ程度塗布および硬化させたものを用い、その上に保護シート層１１を接着し、保護シート層１１と紫外線硬化樹脂６の合計の厚みが６００μｍ程度もしくは１２００μｍ程度の厚みとしても同様の効果が得られる。また、上述した各実施例では、媒体を構成する薄膜の形成装置としてインラインタイプの成膜装置を用いた例について示したが、基板を１枚づつ処理する枚様式の成膜装置についても同様の効果が得られる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の相変化光ディスク媒体及び該媒体の初期化方法によれば下記記載の効果を奏する。
【００６６】
本発明の第１の効果は、厚さが１００μｍ程度の薄い光透過層側からレーザ光を入射させて情報の記録再生を行う光ディスク媒体において、媒体初期化時に前記光透過層の上に保護シート層を配設し、保護シート層を通してレーザ光を照射しながら初期化処理を行うことによって、低コストな初期化が可能となり、さらに、ユーザが使用する直前まで、レーザ光の入射面となる薄い光透過層表面に保護シート層が設けられているために、異物等の付着が起こらない高品質な光ディスク媒体を提供することができるということである。
【００６７】
また、本発明の第２の効果は、前記保護シートの外周端部にタグをディスクの中心に対して点対称に一対以上設けることによって、媒体のバランスを崩すことなく、かつ、使用時に容易に保護シート層を剥離することができるということである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る相変化光ディスク媒体の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る光ディスク媒体の構造を示す平面図である。
【図３】従来（比較例３）の光ディスク媒体の構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 透明樹脂基板（ＰＣ基板）
２ 金属反射層
３ 第一誘電体層
４ 相変化記録層
５ 第二誘電体層
６ 紫外線硬化樹脂層
７ 透明フィルム（ＰＣフィルム）
８ 粘着層
９ 保護シート
１０ 透明フィルム層（光透過層）
１１ 保護シート層
１２ ディスク中心
１３ タグ
１４ タグ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a phase change optical disk medium used in a rewritable optical information recording / reproducing apparatus using laser light irradiation, and an initialization method of the medium, and more particularly to a phase change recording layer and a light transmission layer on a substrate. In particular, the present invention relates to a phase change type optical disc medium in which laser light is incident from the light transmission layer side and information is recorded / reproduced on a phase change recording layer, and an initialization method for the medium.
[0002]
[Prior art]
At present, an optical information recording / reproducing system using a laser beam is capable of accessing a large amount of information in a non-contact and high-speed manner, and thus has been put into practical use as a large-capacity memory in various places. The optical information recording / reproducing medium using this optical information recording / reproducing system is a reproduction-only type known as a compact disc or a laser disc, a write-once type that can be recorded by the user, and a user that can repeatedly record and reproduce. It is classified as a rewritable type. Write-once and rewritable optical information recording / reproducing media are being used as external memory of computers, documents, and image files.
[0003]
This rewritable optical information recording / reproducing medium includes a phase change type optical disk using a phase change of a recording film and a magneto-optical disk using a change in the magnetization direction of a perpendicular magnetic film. Of these, the phase-change type optical disc does not require an external magnetic field like the magneto-optical disc when recording information, and can easily overwrite or overwrite the recorded information. It is expected to become the mainstream of formula information recording / reproducing media.
[0004]
In a phase change optical disc, recording is performed by irradiating a recording film with high-power laser light and locally raising the recording film temperature, thereby causing a phase change between the crystal and the amorphous of the recording film. On the other hand, the recorded information is reproduced by irradiating a laser beam having a relatively low power compared with the time of recording and detecting a change in the optical constant of the information recording unit as a reflected light intensity difference.
[0005]
As the recording film of the phase change optical disc, a chalcogenide-based material such as GeSbTe, InSbTe, or AgInSbTe is used. These recording films are all formed by a film formation method such as resistance heating vacuum deposition, electron beam vacuum deposition, or sputtering. The state of the recording film immediately after film formation is a kind of amorphous state, and in order to form an amorphous recording portion in this recording film, an initialization process is performed to make the entire recording film crystalline. . Recording is achieved by forming an amorphous portion in the crystallized state.
[0006]
A general recording / reproducing method for a phase change optical disc is performed by crystallizing or amorphizing the recording film by changing the power of the laser beam between two levels. That is, at the time of recording, the recording film is irradiated with laser light having a power that raises the temperature of the recording film above the melting point, and the irradiated portion is brought into an amorphous state when cooled. In the case of erasing information, a laser beam having a power such that the temperature of the recording film reaches a temperature not lower than the crystallization temperature and not higher than the melting point is irradiated. Reproduction is read as a reflected light intensity difference by irradiating a low-power laser beam.
[0007]
The recording film constituting the above-described phase change optical disk has a thickness of 600 μm or a spiral or concentric guide groove, that is, a recording track (land portion (concave portion) and groove portion (convex portion)) previously disposed. It is formed on a 1200 μm transparent disk substrate. By this recording track, laser light emitted from the optical head of the information recording / reproducing apparatus is guided along the information string. Concave and convex shapes are alternately arranged in the recording track. The concave shape, that is, the far side is referred to as a land portion, and the convex shape, that is, the near side is referred to as a groove portion. The distance from the center of the land or groove to the center of the adjacent land or groove is called the track pitch.
[0008]
In order to form a phase change optical disk medium using the recording film and the substrate, a first dielectric layer, a recording film, a second dielectric layer, or a transparent disk substrate having a thickness of 600 μm or 1200 μm, or First dielectric layer, recording film, second dielectric layer, reflective film, etc., or first dielectric layer, second dielectric layer, recording film, third dielectric layer, reflective film, etc. Generally, a method of sequentially arranging the two is provided.
[0009]
Then, after the above-described steps, bonding to a transparent dummy substrate using an ultraviolet curable resin or bonding to a substrate on which films having the same layer structure are laminated is performed. Further, as described above, in the process of manufacturing the phase change optical disc, the initial stage for changing the recording film layer uniformly from the amorphous state to the crystalline state after the series of film forming and bonding steps described above. Is done. In this initialization step, a method using laser light is generally used, and laser light is incident from the transparent disk substrate side, and information is recorded on and reproduced from the recording film.
[0010]
In recent years, along with the demand for higher recording density, both the track pitch of the recording track is narrowed and both the concave portion (land portion) of the guide groove and the convex portion (groove portion) between the land portions are provided. In general, land / groove recording is used for recording information. At the same time, in order to improve the recording density, the spot diameter of the laser beam is miniaturized.
[0011]
Since the laser beam spot diameter described above depends on λ / NA of the recording / reproducing system (λ: wavelength of the laser beam, NA: numerical aperture of the objective lens), the wavelength of the laser beam is shortened to reduce the aperture of the objective lens. By increasing the number, the spot diameter of the laser beam is reduced, and the recording density can be increased.
[0012]
However, when the numerical aperture of the objective lens is increased, coma aberration increases, and there is a concern that signal quality is deteriorated. The coma is an amount proportional to the product of the skew angle (tilt angle with respect to the optical axis of the disk), the thickness of the transparent substrate through which the laser light passes, and the numerical aperture of the objective lens, and inversely proportional to the laser wavelength. Therefore, as a means for suppressing the coma aberration, a method of reducing the thickness of the transparent substrate through which the laser beam passes has been proposed.
[0013]
As a method of reducing the thickness of the transparent substrate through which the laser light passes, a light reflecting layer, a recording layer, and a thin light transmitting layer are sequentially formed on a transparent substrate having a thickness of 600 μm or 1200 μm, and from the thin light transmitting layer side. There has been proposed a method for recording and reproducing a signal on a recording layer by entering a laser beam. This method is different from the method of recording and reproducing the signal by making the laser beam incident from the side of the transparent substrate having a thickness of 600 μm or 1200 μm, which has been widely used in the past. The order of the thin films formed is also reversed from the conventional one.
[0014]
As a method for forming the thin light transmission layer described above, a light reflection layer and a recording layer are sequentially laminated on a transparent substrate having a thickness of 600 μm or 1200 μm, and then a resin sheet (PC film) having a thickness of about 95 μm is formed in a number of thicknesses. There are known methods such as a method of attaching through a μm UV curable resin, a method of dropping a UV curable resin on the recording layer, developing it, curing it by irradiating with UV light, and forming a thin light transmission layer. In order to uniformly form a thin light transmission layer on the entire surface of the disk, a method of attaching a resin sheet (PC film) via an ultraviolet curable resin is generally used.
[0015]
It should be noted that the initialization process described above needs to be similarly performed on a medium in which laser light is incident from the thin light transmission layer side to record and reproduce signals on the recording layer. At this time, if the initialization apparatus that has been used for initialization from the side of the transparent disk substrate having a thickness of 600 μm or 1200 μm can be shared in the production line, the cost can be reduced.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, an initialization apparatus for an optical disk medium that is used by making a laser beam incident from the side of a transparent disk substrate having a thickness of 600 μm or 1200 μm, the initialization optical system has a thickness of a transparent disk substrate that has been conventionally used, that is, , Designed for 600 μm and 1200 μm. For example, when a transparent disk substrate having a thickness of 600 μm is used, an objective lens having a numerical aperture (NA) of about 0.6 is used, and when a transparent disk substrate having a thickness of 1200 μm is used, An objective lens having a numerical aperture (NA) of about 0.5 to 0.55 is used.
[0017]
Using these initialization devices, laser light is incident from the side of the thin light transmission layer having a thickness of about 100 μm so as to cope with the increase in recording density as described above, and signal recording and reproduction are performed on the recording layer. When trying to initialize the medium of the system, the spherical aberration increases on the image surface of the laser beam, and the image point changes greatly depending on the distance from the optical axis. There was a problem of becoming insufficient.
[0018]
In addition, in order to perform initialization by making laser light incident from the side of a thin light transmission layer having a thickness of about 100 μm, an extremely large lens having a numerical aperture (NA) of about 0.8 to 0.85 as an objective lens Must be used. Therefore, since the initialization device used conventionally cannot be used together, an initialization device having an optical system with a numerical aperture (NA) of the objective lens of about 0.85 must be newly introduced. The increase was difficult to avoid.
[0019]
Further, when such a high-NA lens is used, the objective lens described above is arranged very close to the optical disk at the time of initialization (interval of about 100 μm), so depending on the surface accuracy of the optical disk. The objective lens and the optical disk crashed.
[0020]
In addition, in a medium in which laser light is incident from the thin light transmission layer side and a signal is recorded on and reproduced from the recording layer, the initialization process is completed in the manufacturing process, and then packed and shipped to the user. . Accordingly, since the thin light transmission layer, which is the laser light incident surface, is exposed between the initialization process and the packing, foreign matter such as dust adheres to the laser light incident surface, and the user uses it. There was also a risk of causing an initial failure.
[0021]
In particular, in an apparatus using an optical system having an NA of 0.8 to 0.85, since the distance between the head and the medium is only about 100 μm, it is fatal if dust of several hundred μm is attached to the light incident surface. Cause trouble. In order to avoid this, it is common to use a clean room for storage from the initialization process to packaging, and use a dust-free material that does not generate dust for the packing material. In the manufacturing method, it is difficult to avoid an increase in the cost of the medium.
[0022]
The present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to reduce initialization of an optical disk medium that records and reproduces information by making laser light incident from the side of the thin light transmission layer. A high-quality phase-change optical disk medium that does not allow foreign matter to adhere to the surface of the thin light transmission layer that is the incident surface of the laser light and a method for initializing the medium until the user can use it. It is to provide.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a phase change optical disk medium according to the present invention comprises a reflective layer, a first dielectric layer, a phase change recording layer, a second dielectric layer, and a light transmission layer on a substrate. The phase change recording layer is initialized and information is recorded and reproduced by irradiating a laser beam from the light transmitting layer side.The phase change recording layer is initialized in a state where the protective sheet layer is provided on the light transmission layer, and the protective sheet layer is pasted, and the protective sheet layer is peeled off. Information is recorded and played backIn the phase change type optical disc mediumThe phase change recording is performed using an initialization apparatus having a laser light source in which a total thickness of the light transmission layer and the protective sheet layer is set in a range of about 580 μm to 620 μm and a wavelength is in a range of about 630 nm to 660 nm. Layer initialization is doneIs.
[0024]
Also,The present inventionPhase change optical disk mediaIsOn the substrate, at least a reflective layer, a first dielectric layer, a phase change recording layer, a second dielectric layer, and a light transmission layer are provided from the substrate side, and laser light is irradiated from the light transmission layer side. The phase change recording layer is initialized, information is recorded and reproduced, and a peelable protective sheet layer is provided on the light transmission layer, and the phase change recording is performed with the protective sheet layer being stuck. In the phase change optical disc medium in which information is recorded and reproduced in a state where the layer is initialized and the protective sheet layer is peeled off, the total thickness of the light transmission layer and the protective sheet layer is approximately The phase change recording layer is initialized using an initialization apparatus having a laser light source set in a range of 1180 μm to 1220 μm and having a wavelength in a range of about 760 nm to 820 nm.
[0027]
In addition, the present inventionInitialization methodIsOn the substrate, at least a reflective layer, a first dielectric layer, a phase change recording layer, a second dielectric layer, and a light transmission layer are provided from the substrate side, and laser light is irradiated from the light transmission layer side. In the method of initializing the phase change optical disc medium for initializing the phase change recording layer, a peelable protective sheet layer is further provided on the light transmitting layer, and the light transmitting layer and the protective sheet layer are formed. The phase change recording layer with the protective sheet layer pasted using an initialization apparatus having a laser light source having a wavelength of approximately 630 nm to 660 nm, with the total thickness set in a range of approximately 580 μm to 620 μm Is to be initialized.
[0028]
The initialization method of the present invention includes at least a reflective layer, a first dielectric layer, a phase change recording layer, a second dielectric layer, and a light transmission layer on the substrate from the substrate side, In the initialization method of the phase change optical disc medium in which the phase change recording layer is initialized by irradiating laser light from the light transmission layer side, a protective sheet layer that can be peeled is further provided on the light transmission layer,Using an initialization apparatus having a laser light source having a wavelength in the range of about 760 nm to 820 nm, with the total film thickness of the light transmission layer and the protective sheet layer set to a range of about 1180 μm to 1220 μm,The phase change recording layer is initialized in a state where the protective sheet layer is pasted.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In a preferred embodiment of the phase change type optical disc medium according to the present invention, a metal reflective layer, a first dielectric layer, a phase change recording layer, and a second dielectric layer are laminated in this order on a PC substrate. Further, a PC film is formed thereon via an ultraviolet resin layer, and a protective sheet is easily disposed thereon via an adhesive layer, and a light transmission layer comprising an ultraviolet resin layer and a PC film. And each material is selected such that the difference in refractive index between the adhesive layer and the protective sheet layer composed of the protective sheet is 0.2 or less, and the total film thickness of the light transmitting layer and the protective sheet layer In a state where the protective sheet layer is affixed to a predetermined range, the phase change recording layer is initialized by irradiating laser light from the protective sheet layer side using a conventional initialization device, Recording and playback of information with the protective sheet layer peeled off Is Umono. A description will be given below with reference to FIG. 1 showing a cross-sectional configuration of a phase change optical disc medium according to an embodiment of the present invention.
[0030]
As shown in FIG. 1, the phase change type optical disc medium of the present embodiment has a thickness of 1200 μm and a diameter of 120 mm in which, for example, guide grooves or prepits (not shown) for guiding laser light are previously formed on the substrate surface. On the transparent resin substrate 1, a metal reflective layer 2 having a thickness of about 120 nm, ZnS · SiO2A first dielectric layer 3 having a thickness of about 30 nm, a phase change recording layer 4 having a thickness of about 15 nm, and ZnS · SiO.2A second dielectric layer 5 made of a film having a thickness of about 130 nm is formed, and after this series of film formation processes, a transparent film 7 having a thickness of about 95 μm is adhered by an ultraviolet curable resin 6 having a thickness of about 5 μm. (Hereafter, what put together the ultraviolet curable resin 6 and the transparent film 7 is expressed as the transparent film layer (light transmissive layer) 10). A protective sheet 9 is formed on the transparent film 7 with an adhesive layer 8 having a thickness of about 5 μm (hereinafter, the adhesive layer 8 and the protective sheet 9 are collectively expressed as a protective sheet layer 11). To do.)
[0031]
In each example described later, the phase change recording layer 4 is Ge.2Sb2Te5A thin film of NiCr alloy is used as the metal reflective layer 2. The transparent film 7 is a non-stretched PC film made of polycarbonate resin, the protective sheet 9 is also made of the same material, and the adhesive layer 8 is an acrylate sheet. When the transparent film layer (light transmission layer) 10 and the protective sheet layer 11 are formed and laminated using the above-described materials, the difference in refractive index between them can be made 0.2 or less, from the conventional transparent substrate side. Even if an initialization apparatus that irradiates laser light is used, the image formation can be kept good and initialization can be performed reliably.
[0032]
If this difference in refractive index is greater than 0.2, multiple reflection of light occurs between the transparent film layer 10 and the protective sheet layer 11 when the laser beam is incident and when it is reflected from the recording layer, resulting in noise of the reproduction signal. Since this causes an increase in level, it is important to select each material so that the refractive index difference is 0.2 or less.
[0033]
【Example】
In order to describe the above-described embodiment of the present invention in more detail, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a transparent resin substrate is used as the substrate 1, a NiCr alloy film is used as the metal reflective layer 2, and ZnS · SiO is used as the dielectric layers 3 and 5.2Ge as the film, phase change recording layer 42Sb2Te5The case where a PC film 7 using an ultraviolet curable resin 6 as an adhesive is used as the film and the light transmission layer 10 will be described. Further, a protective sheet 9 is provided on the light transmission layer 10 via an adhesive layer 8, and a protective sheet layer 11 is formed. The protective sheet layer 11 is not peeled off at the time of shipment from the factory, and is in a form that is stuck as it is.
[0034]
Hereinafter, an example of the manufacturing process of the phase change optical disc medium according to the present embodiment will be described. On the transparent resin substrate 1 on which guide grooves for guiding laser light are formed in advance, the above-described layers are sequentially formed by the following procedure using an in-line type sputtering apparatus.
[0035]
First, for the reflective film layer 2 made of a NiCr alloy film having a thickness of about 120 nm, a NiCr alloy target containing 20 wt% of Cr was used, and the distance between the target and the substrate was 15 cm and the power density was 1.6 (W / W) in an argon gas atmosphere. cm2), A film is formed at a gas pressure of 0.08 (Pa). Next, ZnS · SiO2The first dielectric layer 3 made of a film and having a thickness of about 30 nm is made of ZnS · SiO2Using a target, the distance between the target and the substrate is 15 cm and the power density is 2.2 (W / cm) in an argon gas atmosphere.2), And a film is formed at a gas pressure of 0.1 (Pa). Next, Ge2Sb2Te5The phase change recording layer 4 made of a film and having a thickness of about 15 nm is made of Ge.2Sb2Te5Using a target, the distance between the target and the substrate is 15 cm and the power density is 0.27 (W / cm) in an argon gas atmosphere.2), A film is formed at a gas pressure of 1.0 (Pa). Next, ZnS · SiO2The second dielectric layer 5 made of a film and having a thickness of about 130 nm is made of ZnS · SiO 2.2Using a target, the distance between the target and the substrate is 15 cm and the power density is 2.2 (W / cm) in an argon gas atmosphere.2), A film is formed under the condition of a gas pressure of 0.1 (Pa). In addition, the film formation time of each layer was adjusted appropriately so as to obtain a desired film thickness.
[0036]
After the film formation, a PC film 7 having a thickness of about 95 μm was formed from an ultraviolet curable resin 6 having a thickness of about 5 μm, and a protective sheet 9 was further formed thereon by an adhesive layer 8 having a thickness of about 5 μm. The sectional view of the medium described above is the same as that shown in FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a pair of semicircular tags having a diameter of about 7 mm with a disc center as a point symmetry is disposed on the outer peripheral end of the protective sheet 9. The following experiment was conducted to confirm the effect of the phase change optical disk medium having the above-described configuration. The result will be described.
[0037]
[Example 1]
Here, in the medium described above, a medium in which the protective sheet 9 has a thickness in the range of 440 μm to 550 μm is attached to the PC film layer 10 having a thickness of 100 μm via the adhesive layer 8 having a thickness of 5 μm, that is, the PC film. A medium having a total thickness of the layer 10 and the protective sheet layer 11 of 545 μm to 655 μm was produced. Using a conventional apparatus for initializing the medium from the transparent substrate side having a thickness of 600 μm, laser light was incident from the protective sheet 9 side and initialization was performed. Table 1 shows the conditions of the initialization optical system. After initialization, the protective sheet layer 11 having each thickness was peeled off, and a laser beam was incident from the side of the PC film layer 10 having a thickness of 100 μm to record and reproduce a signal of 0.115 μm / bit. Table 2 shows the total film thickness, initialization state, and C / N characteristics of the PC film layer 10, the protective sheet 9, the adhesive layer 8 and the PC film layer 10, the protective sheet layer 9, and the adhesive layer 8 of each medium.
[0038]
[Table 1]
[Table 2]
From Table 2, it was found that a medium having a total film thickness of the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11 in the range of 575 μm to 625 μm can be satisfactorily initialized and has a high C / N value. This is because the margin of the thickness on which the laser beam of the conventional initialization apparatus is incident is about ± 20 μm, and initialization is not performed well in other ranges. Therefore, the total film thickness of the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11 is preferably in the range of 580 μm to 620 μm.
[0041]
Next, in order to investigate the initialization state when the laser wavelength fluctuated, the total film thickness of the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11 was fixed to 600 μm, and initialization was performed using different laser wavelengths. Table 3 shows each laser wavelength, initialization state, and C / N characteristics.
[0042]
[Table 3]
From Table 3, when the wavelength is 600 nm, the coma aberration increases as described above, so that initialization cannot be performed well, and the C / N characteristics are also poor. Further, when the wavelength is 690 nm, the power density is lowered, so that the initial stage is not improved, and the C / N characteristics are poor. Accordingly, the laser wavelength used is preferably in the range of 630 nm to 660 nm.
[0044]
[Example 2]
Here, in the medium described above, a medium in which the protective sheet 9 has a thickness in the range of 1040 μm to 1150 μm is attached to the PC film layer 10 having a thickness of 100 μm via the adhesive layer 8 having a thickness of 5 μm, that is, the PC film layer 10 and a protective sheet layer 11 having a total thickness of 1145 μm to 1255 μm. The medium was initialized by injecting laser light from the protective sheet side using a conventional apparatus for initializing the transparent substrate side having a thickness of 1200 μm. Table 4 shows the conditions of the initialization optical system. After initialization, the protective sheet layer 11 having each thickness was peeled off, and a laser beam was incident from the side of the PC film layer 10 having a thickness of 100 μm, and a signal of 0.115 μm / bit was recorded and reproduced. Table 5 shows the total film thickness, initialization state, and C / N characteristics of the PC film layer 10, the protective sheet 9, the adhesive layer 8 and the PC film layer 10, the protective sheet 9, and the adhesive layer 8 of each medium.
[0045]
[Table 4]
[Table 5]
From Table 5, it was found that a medium in which the total film thickness of the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11 is in the range of 1175 μm to 1225 μm can be initialized satisfactorily and also has a high C / N value. . This is because, as in the first embodiment, there is a margin of thickness where the laser beam of the conventional initialization apparatus is incident is about ± 20 μm, and initialization is not performed well in other ranges. Therefore, the total film thickness of the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11 is desirably in the range of 1180 μm to 1220 μm.
[0048]
The above medium No. 3 and no. After initializing the medium No. 8, the protective sheet layer 11 was peeled off, and the number of defects such as foreign matters having a size of 15 μm or more adhering to the PC film surface was measured with a defect inspection apparatus. As a result, the number of surface deposits of 15 μm or more is zero, and it can be seen that by covering the PC film layer 10 with the protective sheet layer 11, it is possible to suppress foreign matters such as dust from adhering to the laser light incident surface.
[0049]
Next, in order to investigate the initialization state when the laser wavelength fluctuated, the total film thickness of the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11 was fixed to 1200 μm, and initialization was performed using different laser wavelengths. Table 6 shows each laser wavelength, initialization state, and C / N characteristics.
[0050]
[Table 6]
As can be seen from Table 6, when the wavelength is 730 nm, the coma aberration increases as described above, so that initialization cannot be performed well, and the C / N characteristics are also poor. Further, when the wavelength is 850 nm, the power density is lowered, so the initialization is not successful, and the C / N characteristics are poor. Therefore, the laser wavelength used is preferably in the range of 760 nm to 820 nm.
[0052]
[Comparative Example 1]
Here, a medium in which the above-described protective sheet layer 11 is not provided and the PC film 7 having a thickness of 95 μm is formed via the ultraviolet curable resin 6 having a thickness of 5 μm is manufactured in the medium after the film formation described above. This medium was initialized by injecting a laser beam from the side of the PC film layer 10 having a thickness of 100 μm using a conventional apparatus for initializing from the side of the transparent substrate having a thickness of 600 μm. The conditions of the initialization optical system are the same as those in Table 1.
[0053]
As a result of the experiment, there were many places where the initialization apparatus and the optical system were not well focused on the phase change recording layer, resulting in poor initialization. In addition, a laser beam was incident from the PC film layer 10 side having a thickness of 100 μm, and a 0.115 μm / bit signal was recorded and reproduced. However, the C / N value was only about 25 dB, and the signal was normal. It was confirmed that it was not recorded in
[0054]
[Comparative Example 2]
Here, as in Comparative Example 1, a medium in which only the PC film layer 10 having a thickness of 100 μm was formed without the above-described protective sheet layer 11 was prepared in the medium after film formation. In order to initialize the medium from the PC film layer 10 side having a thickness of 100 μm, initialization was performed using an initialization apparatus having a numerical aperture (NA) of 0.85. Table 7 shows the conditions of the optical system for initialization.
[0055]
[Table 7]
When the above-described optical disk was initialized under the conditions shown in Table 7, the initialization could be completed completely on the inner circumference side of the disk. However, on the outer peripheral side, the disc surface is largely shaken, and the disc and the lens collide, so that the entire disc surface cannot be completely initialized. When other disks having the same configuration are initialized in the same manner, it can be seen that initialization can be performed on the entire surface of the disk, and depending on the disk, initialization is possible. Such instability is considered to be caused by the extremely small distance between the disk and the lens of 0.1 mm or less.
[0057]
From the above experimental results, by providing the protective sheet layer 11 having an appropriate film thickness on the surface of the PC film layer (light transmission layer) 10, the conventional optical system can be used without introducing initialization equipment having a new optical system. Even if the system is used, the medium can be initialized stably.
[0058]
In addition, using the medium on which the above initialization has been performed on the entire surface, after initialization, the number of defects such as foreign matters having a size of 15 μm or more adhering to the surface of the PC film 7 is determined as in the second embodiment. It was measured with an inspection device. As a result, about 46 surface deposits of 15 μm or more were confirmed. Some of these defects have a size exceeding 150 μm, and it can be seen that the protective sheet layer 11 is effective in suppressing the adhesion of defects.
[0059]
[Comparative Example 3]
Here, in the medium described above, a protective sheet 9 having a thickness of 495 μm is attached to a PC film layer 10 having a thickness of 100 μm via an adhesive layer 8 having a thickness of 5 μm, that is, the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11. A medium having a total thickness of 600 μm was prepared. In addition, the outer peripheral edge part of the protective sheet 9 used the thing for which the tag for protective sheet layer peeling was arrange | positioned only in one place. FIG. 3 shows a plan view of this disk. This medium was initialized by injecting laser light from the protective sheet layer 10 side using a conventional apparatus for initializing the transparent substrate side having a thickness of 600 μm. The conditions of the initialization optical system are the same as those in Table 1.
[0060]
When the above-described optical disk was initialized under the conditions shown in Table 1, tracking became unstable while the medium was rotating and could not be initialized normally. This is because the protective sheet peeling tag 13 is provided only at one location on the outer peripheral edge of the protective sheet 9, and the balance of the medium is lost.
[0061]
Therefore, in order to keep the balance of the medium evenly, it is desirable that at least a pair of semicircular tags for peeling off the protective sheet are provided symmetrically with respect to the center of the disk. The semicircular tag described above preferably has a size of about 5 mm to 10 mm so that the protective sheet layer can be easily peeled off with a fingertip. If it is smaller than 5 mm, it is difficult to grasp with the fingertip, and if it is larger than 10 mm, the device itself is increased in size in order to avoid contact of the tag with the outer wall of the initialization device.
[0062]
[Comparative Example 4]
Here, in the medium described in the first example, a medium in which only the material of the protective sheet 9 was changed from a PC film to an acrylic material was produced. In this case, the refractive index difference between the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11 was 0.25. These media were initialized in the same manner as in the first example, and the C / N value was measured. As a result, the initialization state was the same as in Table 2, but the C / N value was about 5 dB overall. Declined. From the above, the refractive index difference between the PC film layer 10 and the protective sheet layer 11 is preferably 0.2 or less.
[0063]
In each of the above-described embodiments, the composition of the phase change recording film, the composition of the Al alloy reflective film, the material and number of dielectric layers, and the method of forming each film are limited to those described above. Instead, it can be appropriately selected according to the desired recording / reproduction characteristics and application, and it has been confirmed that the same effect can be obtained for these. Further, the material and thickness of the substrate are not limited to the resin material and thickness described above, and it goes without saying that the same effect can be obtained even if it is appropriately selected as necessary.
[0064]
Further, as the light transmission layer, the PC film layer 10 having a thickness of 100 μm was used in the above-described example, but instead, a layer obtained by applying and curing about 100 μm of an ultraviolet curable resin was used, and the protective sheet layer 11 was formed thereon. The same effect can be obtained when the total thickness of the protective sheet layer 11 and the ultraviolet curable resin 6 is about 600 μm or about 1200 μm. Further, in each of the above-described embodiments, an example in which an in-line type film forming apparatus is used as a thin film forming apparatus constituting the medium has been described. An effect is obtained.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, the phase change optical disc medium and the initialization method for the medium of the present invention have the following effects.
[0066]
The first effect of the present invention is that, in an optical disc medium for recording and reproducing information by making a laser beam incident from the side of a thin light transmission layer having a thickness of about 100 μm, a protective sheet is formed on the light transmission layer when the medium is initialized. By performing the initialization process while arranging the layer and irradiating the laser beam through the protective sheet layer, it is possible to perform the initialization at a low cost, and further, it becomes a thin laser beam incident surface until just before use by the user. Since the protective sheet layer is provided on the surface of the light transmission layer, it is possible to provide a high-quality optical disc medium that does not cause adhesion of foreign substances or the like.
[0067]
In addition, the second effect of the present invention is that a pair of tags are provided at the outer peripheral edge of the protective sheet in a point-symmetric manner with respect to the center of the disk, so that the balance of the medium is not lost and it is easy to use. That is, the protective sheet layer can be peeled off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a phase change optical disc medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the structure of an optical disc medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the structure of a conventional optical disc medium (Comparative Example 3).
[Explanation of symbols]
1 Transparent resin substrate (PC substrate)
2 Metal reflective layer
3 First dielectric layer
4 Phase change recording layer
5 Second dielectric layer
6 UV curable resin layer
7 Transparent film (PC film)
8 Adhesive layer
9 Protection sheet
10 Transparent film layer (light transmission layer)
11 Protection sheet layer
12 disc center
13 tags
14 tags
Claims (4)
前記光透過層及び前記保護シート層の膜厚の合計が、略５８０μｍ乃至６２０μｍの範囲に設定され、波長が略６３０ｎｍ乃至６６０ｎｍの範囲のレーザ光源を有する初期化装置を用いて、前記相変化記録層の初期化が行われることを特徴とする相変化型光ディスク媒体。On the substrate, at least a reflective layer, a first dielectric layer, a phase change recording layer, a second dielectric layer, and a light transmission layer are provided from the substrate side, and laser light is irradiated from the light transmission layer side. The phase change recording layer is initialized, information is recorded and reproduced , and a peelable protective sheet layer is provided on the light transmission layer , and the phase change recording is performed with the protective sheet layer being stuck. initialization of the layers is performed, recording of information in a state that the protective sheet layer has been peeled off, the playback performed Ru phase change optical disc medium,
The phase change recording is performed using an initialization apparatus having a laser light source in which a total thickness of the light transmission layer and the protective sheet layer is set in a range of about 580 μm to 620 μm and a wavelength is in a range of about 630 nm to 660 nm. A phase change type optical disc medium, wherein layer initialization is performed .
前記光透過層及び前記保護シート層の膜厚の合計が、略１１８０μｍ乃至１２２０μｍの範囲に設定され、波長が略７６０ｎｍ乃至８２０ｎｍの範囲のレーザ光源を有する初期化装置を用いて、前記相変化記録層の初期化が行われることを特徴とする相変化型光ディスク媒体。 On the substrate, at least a reflective layer, a first dielectric layer, a phase change recording layer, a second dielectric layer, and a light transmission layer are provided from the substrate side, and laser light is irradiated from the light transmission layer side. The phase change recording layer is initialized, information is recorded and reproduced, and a peelable protective sheet layer is provided on the light transmission layer, and the phase change recording is performed with the protective sheet layer being stuck. In the phase change type optical disc medium in which the layer is initialized and information is recorded and reproduced in a state where the protective sheet layer is peeled off,
The phase change recording is performed using an initialization apparatus having a laser light source in which the total thickness of the light transmission layer and the protective sheet layer is set in a range of about 1180 μm to 1220 μm and a wavelength is in a range of about 760 nm to 820 nm. A phase change type optical disc medium, wherein layer initialization is performed .
更に、前記光透過層上に剥離可能な保護シート層を設け、前記光透過層及び前記保護シート層の膜厚の合計を、略５８０μｍ乃至６２０μｍの範囲に設定し、波長が略６３０ｎｍ乃至６６０ｎｍの範囲のレーザ光源を有する初期化装置を用いて、該保護シート層を貼設した状態で前記相変化記録層の初期化を行うことを特徴とする相変化型光ディスク媒体の初期化方法。Further, a peelable protective sheet layer is provided on the light transmitting layer, the total thickness of the light transmitting layer and the protective sheet layer is set in a range of about 580 μm to 620 μm, and the wavelength is about 630 nm to 660 nm. An initialization method for a phase change optical disc medium, wherein an initialization apparatus having a laser light source in a range is used to initialize the phase change recording layer in a state where the protective sheet layer is stuck.
更に、前記光透過層上に剥離可能な保護シート層を設け、前記光透過層及び前記保護シート層の膜厚の合計を、略１１８０μｍ乃至１２２０μｍの範囲に設定し、波長が略７６０ｎｍ乃至８２０ｎｍの範囲のレーザ光源を有する初期化装置を用いて、該保護シート層を貼設した状態で前記相変化記録層の初期化を行うことを特徴とする相変化型光ディスク媒体の初期化方法。Further, a peelable protective sheet layer is provided on the light transmitting layer, the total thickness of the light transmitting layer and the protective sheet layer is set in a range of approximately 1180 μm to 1220 μm, and a wavelength is approximately 760 nm to 820 nm. An initialization method for a phase change optical disc medium, wherein an initialization apparatus having a laser light source in a range is used to initialize the phase change recording layer in a state where the protective sheet layer is stuck.
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