JP4352342B2 - Optical information recording medium - Google Patents

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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

本発明は、光学的情報記録媒体に関し、更に詳しくは、Agを含む反射層又は半透過層を備える光学的情報記録媒体に関する。   The present invention relates to an optical information recording medium, and more particularly to an optical information recording medium including a reflective layer or a semi-transmissive layer containing Ag.

光学的情報記録媒体(光ディスク)は、レーザ光を用いて記録再生が行われる記録媒体であって、光ディスクにヘッドを接触させる必要がないため、記録再生を高速に行うことが出来る。また、レーザ光の焦点の微細化によって、多くの情報の記録再生が可能であり、大容量メモリとして各分野で利用されている。   An optical information recording medium (optical disk) is a recording medium on which recording / reproduction is performed using laser light, and since there is no need to bring a head into contact with the optical disk, recording / reproduction can be performed at high speed. In addition, by miniaturizing the focal point of laser light, a large amount of information can be recorded and reproduced, and is used in various fields as a large-capacity memory.

光ディスクには、再生のみが可能な再生専用型、再生及び1回の記録が可能な追記型、及び、再生及び繰返しの記録が可能な書換型がある。書換型の光ディスクには、更に、記録膜の相変化を利用した相変化光ディスク、及び、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がある。このうち、相変化光ディスクは、光磁気ディスクのように外部磁界を用いることなく情報を記録でき、また、情報の重ね書き(オーバライト)が容易であることから、書換型の光ディスクの主流になりつつある。   There are two types of optical discs: a read-only type that can only be played, a write-once type that can be played back and recorded once, and a rewritable type that can be played back and repeated. Further, the rewritable optical disk includes a phase change 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 magnetization film. Among these, phase change optical discs are the mainstream of rewritable optical discs because they can record information without using an external magnetic field like magneto-optical discs, and are easy to overwrite information. It's getting on.

ところで、光ディスクでは、記憶容量の更なる大容量化が要請されている。大容量化を実現するためには、波長の短いレーザ光を用いることが好ましい。従って、エネルギーが大きな波長が405nm前後のレーザ光を用いた光ディスクの研究が行われている。   By the way, an optical disk is required to have a larger storage capacity. In order to realize a large capacity, it is preferable to use a laser beam having a short wavelength. Therefore, research on optical disks using laser light having a large energy wavelength of around 405 nm has been conducted.

相変化光ディスクは、一般に、透明基板上に、誘電体層、記録層、誘電体層、及び、反射層を順次に備え、透明基板側からレーザ光を入射させて、記録層に対する記録再生を行う。反射層には、一般に、Agを主成分とする材料が用いられる。Agは他の貴金属元素に比べて安価でありながら、405nm前後の波長に対しても、充分に高い反射率を有し、信号振幅を大きくできる。また、熱伝導率が高く、高速記録に適している。誘電体層には、一般に、ZnS−SiOが用いられる。ZnS−SiOは、高い屈折率を有し、また、成膜速度が大きく、量産性に適している。 A phase change optical disk generally includes a dielectric layer, a recording layer, a dielectric layer, and a reflective layer sequentially on a transparent substrate, and records and reproduces the recording layer by making laser light incident from the transparent substrate side. . In general, a material containing Ag as a main component is used for the reflective layer. Ag is less expensive than other noble metal elements, but has a sufficiently high reflectivity for a wavelength of around 405 nm and can increase the signal amplitude. In addition, it has high thermal conductivity and is suitable for high-speed recording. In general, ZnS—SiO 2 is used for the dielectric layer. ZnS—SiO 2 has a high refractive index, has a high film formation rate, and is suitable for mass productivity.

ところで、相変化光ディスクでは、Agを主成分とする半透過層や反射層が硫化し易く、レーザ光照射時の温度上昇によって、ZnS−SiO誘電体層から硫黄(S)が拡散し、反射層や半透過層が硫化する問題があった。反射層や半透過層が硫化すると、反射や熱伝導などの特性が低下することによって、光ディスクが劣化するおそれがある。 By the way, in the phase change optical disk, the semi-transmissive layer and the reflective layer mainly composed of Ag are easily sulfided, and sulfur (S) is diffused from the ZnS-SiO 2 dielectric layer due to the temperature rise at the time of laser light irradiation. There was a problem that the layer and the semi-transmissive layer were sulfided. If the reflective layer or the semi-transmissive layer is sulfided, the optical disk may be deteriorated due to deterioration of properties such as reflection and heat conduction.

上記問題に対して、Agを含む反射層や半透過層とZnS−SiO誘電体層との間に、反射層や半透過層の硫化防止を目的としたバリア層を配設する方法が考えられる。反射層や半透過層と誘電体層との間にバリア層を配設した光ディスクについては、例えば特許文献1に記載されている。
特開2002−144736号公報(段落0056,0057)
To solve the above problem, a method of arranging a barrier layer for the purpose of preventing sulfurization of the reflective layer or the semi-transmissive layer between the reflective layer or semi-transmissive layer containing Ag and the ZnS-SiO 2 dielectric layer is considered. It is done. An optical disc in which a barrier layer is disposed between a reflective layer or a semi-transmissive layer and a dielectric layer is described in Patent Document 1, for example.
JP 2002-144736 (paragraphs 0056 and 0057)

特許文献1によれば、反射層や半透過層とZnS−SiO誘電体層との間に、SiC、SiN、又は、GeNなどのバリア層を配設することによって、それらの層間の物質移動を抑制できるとしている。しかし、バリア層を配設すると、製造工程がそれだけ煩雑になり、光ディスク製造のコストが上昇する問題が新たに生じる。 According to Patent Document 1, by disposing a barrier layer such as SiC, SiN, or GeN between a reflective layer or a semi-transmissive layer and a ZnS-SiO 2 dielectric layer, mass transfer between these layers is performed. Can be suppressed. However, when the barrier layer is provided, the manufacturing process becomes complicated so that a new problem arises that the cost of manufacturing the optical disk increases.

本発明は、上記に鑑み、Agを含む反射層又は半透過層を備える光学的情報記録媒体であって、バリア層を配設することなく、反射層又は半透過層の硫化を抑制可能な光学的情報記録媒体を提供することを目的とする。   In view of the above, the present invention is an optical information recording medium including a reflective layer or a semi-transmissive layer containing Ag, and an optical that can suppress sulfidation of the reflective layer or the semi-transmissive layer without providing a barrier layer. It is an object to provide an information recording medium.

上記目的を達成するために、本発明の光学的情報記録媒体は、レーザ光照射により記録層の光学特性を変化させて情報の記録再生を行う光学的情報記録媒体において、
ニオブ及び亜鉛から成るA群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を主成分とし、且つ、アルミニウム、タンタル、シリコン、セリウム、及び、ハフニウムから成るB群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を含む誘電体層を有し、
前記誘電体層は、B群から選択された元素の酸化物の組成比が、10mol%以上で45mol%以下であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an optical information recording medium of the present invention is an optical information recording medium for recording and reproducing information by changing the optical characteristics of a recording layer by laser light irradiation.
At least one element selected from the group B consisting of oxides of aluminum, tantalum, silicon, cerium, and hafnium, the main component being an oxide of at least one element selected from group A consisting of niobium and zinc A dielectric layer comprising an oxide of
The dielectric layer is characterized in that the composition ratio of an oxide of an element selected from Group B is 10 mol% or more and 45 mol% or less.

本発明によれば、誘電体層が硫黄を含まないので、銀(Ag)を含む反射層や半透過層の硫化を防止できる。また、誘電体層が、ZnS−SiOよりも高い屈折率を有するため、光学設計の自由度を高めることが出来る。また、ZnS−SiOと同程度の成長速度を有するので、高い製造効率を維持できる。 According to the present invention, since the dielectric layer does not contain sulfur, it is possible to prevent sulfurization of a reflective layer or a semi-transmissive layer containing silver (Ag). In addition, since the dielectric layer has a refractive index higher than that of ZnS—SiO 2, the degree of freedom in optical design can be increased. Also, because it has a growth rate substantially equal to that of ZnS-SiO 2, it can be maintained high production efficiency.

本発明では、銀を含む反射層を備え、該反射層がレーザ光の入射側から見て前記記録層よりも遠い側に配設され、前記誘電体層は、前記記録層と反射層との間であって、且つ、前記反射層に隣接して配設されてもよい。或いは、銀を含む半透過層を備え、該半透過層がレーザ光の入射側から見て前記記録層よりも遠い側に配設され、前記誘電体層は、前記記録層と半透過層との間であって、且つ、前記半透過層に隣接して配設されてもよい。   In the present invention, a reflective layer containing silver is provided, the reflective layer is disposed on a side farther than the recording layer as viewed from the laser light incident side, and the dielectric layer includes the recording layer and the reflective layer. And may be disposed adjacent to the reflective layer. Alternatively, a translucent layer containing silver is provided, and the transflective layer is disposed on a side farther from the recording layer when viewed from the laser beam incident side, and the dielectric layer includes the recording layer and the transflective layer. And adjacent to the semi-transmissive layer.

本発明の好適な態様では、波長が380〜430nmのレーザ光を用いて情報の記録再生が行われる。波長の短いレーザ光を用いることによって、光学的情報記録媒体を大容量化できる。   In a preferred embodiment of the present invention, information is recorded / reproduced using laser light having a wavelength of 380 to 430 nm. By using laser light having a short wavelength, the capacity of the optical information recording medium can be increased.

以下に、図面を参照し、本発明の実施形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る光ディスクの層構造を模式的に示す断面図である。光ディスク100は、書換型の相変化光ディスクであり、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)である。光ディスク100では、透明基板11上に、第1誘電体層12、第1界面層13、記録層14、第2界面層15、第2誘電体層16、及び、反射層17が順次に積層されている。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a layer structure of an optical disc according to the first embodiment of the present invention. The optical disc 100 is a rewritable phase change optical disc, for example, a DVD (Digital Versatile Disc). In the optical disc 100, a first dielectric layer 12, a first interface layer 13, a recording layer 14, a second interface layer 15, a second dielectric layer 16, and a reflective layer 17 are sequentially stacked on a transparent substrate 11. ing.

記録層14には、例えば膜厚13nmのGeSbTe、AgInSbTeなどの公知の記録材料を用いる。反射層17には、高熱伝導率及び高光透過率の両立の観点から、Agを主成分とする合金を用いる。反射層17には、耐候性向上のために、Pd、Cu、Ge、In、Ndなどの元素を適宜に添加してもよい。第1誘電体層12には、組成式が(ZnS)(SiO1−xであって、0.5≦x≦0.9の範囲のZnS−SiOを用いる。これによって、例えば2.3程度の高い屈折率、及び、高い成長速度が得られる。界面層13,15は、結晶化速度及び繰返し記録再生回数の向上を目的として配設され、GeN、SiC、SiNなどを用いる。 For the recording layer 14, a known recording material such as GeSbTe or AgInSbTe having a thickness of 13 nm is used. For the reflective layer 17, an alloy containing Ag as a main component is used from the viewpoint of achieving both high thermal conductivity and high light transmittance. In order to improve weather resistance, elements such as Pd, Cu, Ge, In, and Nd may be appropriately added to the reflective layer 17. The first dielectric layer 12 is made of ZnS—SiO 2 having a composition formula of (ZnS) x (SiO 2 ) 1-x and in a range of 0.5 ≦ x ≦ 0.9. Thereby, for example, a high refractive index of about 2.3 and a high growth rate can be obtained. The interface layers 13 and 15 are disposed for the purpose of improving the crystallization speed and the number of repeated recording and reproducing operations, and use GeN, SiC, SiN, or the like.

第2誘電体層16には、従来採用されていたZnS−SiOに代えて、ニオブ及び亜鉛から成るA群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を主成分とし、アルミニウム、タンタル、シリコン、セリウム、及び、ハフニウムから成るB群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物が含まれた材料を用いる。また、第2誘電体層16で、B群から選択された元素の酸化物の組成比を、10mol%以上で45mol%以下に設定する。 The second dielectric layer 16 has, as a main component, an oxide of at least one element selected from the group A consisting of niobium and zinc, instead of ZnS-SiO 2 that has been conventionally employed, and aluminum, tantalum, A material containing an oxide of at least one element selected from the group B consisting of silicon, cerium, and hafnium is used. In the second dielectric layer 16, the composition ratio of the oxide of the element selected from the group B is set to 10 mol% or more and 45 mol% or less.

第2誘電体層16は、2.4〜2.5の屈折率を有し、ZnS−SiOよりも高い屈折率を有する。また、ZnS−SiOと同程度の高い成長速度を有する。本実施形態では、第2誘電体層16と反射層17との間に、反射層17の硫化防止を目的としたバリア層は配設しない。 The second dielectric layer 16 has a refractive index of 2.4 to 2.5 and a higher refractive index than ZnS—SiO 2 . Further, it has a growth rate as high as that of ZnS—SiO 2 . In the present embodiment, no barrier layer is provided between the second dielectric layer 16 and the reflective layer 17 in order to prevent the reflective layer 17 from being sulfided.

本実施形態の光ディスク100によれば、第2誘電体層16が硫黄を含まないので、反射層17の硫化を防止できる。また、第2誘電体層16が、ZnS−SiOよりも高い屈折率を有するため、光学設計の自由度を高めることが出来る。更に、ZnS−SiOと同程度の成長速度を有するので、高い製造効率を維持できる。 According to the optical disc 100 of the present embodiment, since the second dielectric layer 16 does not contain sulfur, sulfurization of the reflective layer 17 can be prevented. Further, since the second dielectric layer 16 has a higher refractive index than ZnS—SiO 2, the degree of freedom in optical design can be increased. Furthermore, because it has a growth rate substantially equal to that of ZnS-SiO 2, it can be maintained high production efficiency.

反射層17の硫化防止や第2誘電体層16の高い屈折率によって、第2誘電体層16にZnS−SiOを用いる従来の光ディスクに比して、繰返し記録再生回数を大幅に向上させることができる。なお、第2誘電体層16で、B群から選択された元素の酸化物の組成比を10mol%未満又は45mol%より大きな値に設定すると、充分な繰返し記録再生回数が得られない。 The high refractive index of the anti-sulfuration or the second dielectric layer 16 of the reflective layer 17, the second dielectric layer 16 as compared with the conventional optical disk using ZnS-SiO 2, greatly improve the repetitive recording Views Can do. If the composition ratio of the oxide of the element selected from group B in the second dielectric layer 16 is set to a value less than 10 mol% or greater than 45 mol%, a sufficient number of repeated recording / reproducing operations cannot be obtained.

図2は、本発明の第2実施形態に係る光ディスク(タイプAの光ディスク)の層構造を模式的に示す断面図である。光ディスク101では、透明基板11上に、第1誘電体層12、第1界面層13、記録層14、第2界面層15、第2誘電体層16、半透過層31、第3誘電体層18、及び、第4誘電体層19が順次に積層されている。これらを第1の情報層50と呼ぶ。第1の情報層50上には光学分離層41が形成され、光学分離層41上に第2の情報層51が配設されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a layer structure of an optical disc (type A optical disc) according to a second embodiment of the present invention. In the optical disc 101, the first dielectric layer 12, the first interface layer 13, the recording layer 14, the second interface layer 15, the second dielectric layer 16, the semi-transmissive layer 31, and the third dielectric layer are formed on the transparent substrate 11. 18 and a fourth dielectric layer 19 are sequentially stacked. These are called the first information layer 50. An optical separation layer 41 is formed on the first information layer 50, and a second information layer 51 is disposed on the optical separation layer 41.

第2の情報層51では、透明基板21上に、反射層22、第5誘電体層23、第3界面層24、記録層25、第4界面層26、及び、第6誘電体層27が順次に積層されている。光ディスク101では、情報の記録再生に用いられるレーザ光は、第1の情報層50側から入射される。光ディスク101の製造に際しては、上述した第1の情報層50及び第2の情報層51をそれぞれ、別の透明基板上に形成した後に、紫外線硬化樹脂から成る光学分離層41を介して相互に貼り合わせる。   In the second information layer 51, the reflective layer 22, the fifth dielectric layer 23, the third interface layer 24, the recording layer 25, the fourth interface layer 26, and the sixth dielectric layer 27 are formed on the transparent substrate 21. They are sequentially stacked. In the optical disc 101, a laser beam used for recording / reproducing information is incident from the first information layer 50 side. When manufacturing the optical disc 101, the first information layer 50 and the second information layer 51 described above are formed on separate transparent substrates, and then bonded to each other via an optical separation layer 41 made of an ultraviolet curable resin. Match.

記録層14には、例えば膜厚7nmのGeSbTe、AgInSbTeなどの一般的な記録材料を用いる。半透過層31には、高熱伝導率及び高光透過率の両立の観点から、Agを主成分とする合金を用いる。半透過層31は、例えば10nmの厚みで成膜し、第3誘電体層18及び第4誘電体層19との組合せによって、第1の情報層50の光透過率を40%〜50%程度に設定できる。現在、405nm前後の波長域で半透明性を示す金属半透過膜は、Ag合金薄膜以外には知られておらず、Ag合金薄膜は、多層の情報層を有する光ディスクの半透過層として不可欠な材料の一つである。半透過層31には、耐候性向上のために、Pd、Cu、Ge、In、Ndなどの元素を適宜に添加してもよい。   For the recording layer 14, for example, a general recording material such as GeSbTe or AgInSbTe having a thickness of 7 nm is used. For the semi-transmissive layer 31, an alloy containing Ag as a main component is used from the viewpoint of achieving both high thermal conductivity and high light transmittance. The semi-transmissive layer 31 is formed to a thickness of, for example, 10 nm, and the light transmittance of the first information layer 50 is about 40% to 50% depending on the combination of the third dielectric layer 18 and the fourth dielectric layer 19. Can be set. At present, there is no known metal transflective film other than an Ag alloy thin film that exhibits translucency in the wavelength region of about 405 nm, and the Ag alloy thin film is indispensable as a transflective layer of an optical disc having multiple information layers. One of the materials. Elements such as Pd, Cu, Ge, In, and Nd may be appropriately added to the semi-transmissive layer 31 in order to improve weather resistance.

第1誘電体層12には、組成式が(ZnS)(SiO1−xであって、0.5≦x≦0.9の範囲のZnS−SiOを用いる。これによって、高い屈折率、及び、高い成膜速度が得られる。界面層13,15は、結晶化速度及び繰返し記録再生回数の向上を目的として配設され、GeN、SiC、SiNなどを用いる。 The first dielectric layer 12 is made of ZnS—SiO 2 having a composition formula of (ZnS) x (SiO 2 ) 1-x and in a range of 0.5 ≦ x ≦ 0.9. Thereby, a high refractive index and a high film formation speed can be obtained. The interface layers 13 and 15 are disposed for the purpose of improving the crystallization speed and the number of repeated recording and reproducing operations, and use GeN, SiC, SiN, or the like.

第2誘電体層16には、第1実施形態と同様に、従来採用されていたZnS−SiOに代えて、ニオブ及び亜鉛から成るA群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を主成分とし、アルミニウム、タンタル、シリコン、セリウム、及び、ハフニウムから成るB群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物が含まれた材料を用いる。また、第2誘電体層16で、B群から選択された元素の酸化物の組成比を、10mol%以上で45mol%以下に設定する。本実施形態では、第2誘電体層16と反射層17との間に、反射層17の硫化防止を目的としたバリア層は配設しない。 As in the first embodiment, the second dielectric layer 16 is made of an oxide of at least one element selected from the group A consisting of niobium and zinc, instead of ZnS—SiO 2 which has been conventionally employed. A material containing an oxide of at least one element selected from the group B consisting of aluminum, tantalum, silicon, cerium, and hafnium as a main component is used. In the second dielectric layer 16, the composition ratio of the oxide of the element selected from the group B is set to 10 mol% or more and 45 mol% or less. In the present embodiment, no barrier layer is provided between the second dielectric layer 16 and the reflective layer 17 in order to prevent the reflective layer 17 from being sulfided.

第3誘電体層18及び第4誘電体層19は、第1の情報層50の光透過率を向上させる目的で配設される。第3誘電体層18には、シリコン、アルミニウム、及び、ハフニウムから成る群から選択された少なくとも1種類以上の元素の酸化物から成る誘電体層を用い、第4誘電体層19には、硫化亜鉛及びシリコンの酸化物から成る誘電体層を用いる。第4誘電体層19には、これに代えて、上記第2誘電体層16と同じ材料、若しくは、TiやNbの酸化物又はこれらの酸化物の混合物を用いてもよい。   The third dielectric layer 18 and the fourth dielectric layer 19 are disposed for the purpose of improving the light transmittance of the first information layer 50. The third dielectric layer 18 is a dielectric layer made of an oxide of at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, and hafnium, and the fourth dielectric layer 19 is a sulfide. A dielectric layer made of an oxide of zinc and silicon is used. Instead of this, the same material as that of the second dielectric layer 16, or an oxide of Ti or Nb or a mixture of these oxides may be used for the fourth dielectric layer 19.

また、第3誘電体層18及び第4誘電体層19の組合わせとして、第3誘電体層18の屈折率nが第4誘電体層19の屈折率nよりも低く、且つ、それらの屈折率差n−nが0.4以上である材料を用いる。これによって、第1の情報層50の光透過率を充分に高めることが出来る。 Further, as a combination of the third dielectric layer 18 and the fourth dielectric layer 19, low refractive index n 1 of the third dielectric layer 18 than the refractive index n 2 of the fourth dielectric layer 19, and they A material having a refractive index difference n 2 −n 1 of 0.4 or more is used. Thereby, the light transmittance of the first information layer 50 can be sufficiently increased.

ところで、従来の光ディスクでは、第4誘電体層19に含まれる硫黄の半透過層31への拡散を防止するために、第3誘電体層18をバリア層とし、GeN、SiC、SiNなどの材料で構成していた。しかし、第3誘電体層18に、SiC、SiN、GeN、AlN、TiN、又は、TaNを用いた場合には、第4誘電体層19と第3誘電体層18の間の屈折率差が小さいため、種々の設計変更を行っても、高い光透過率を有する第1の情報層50が得られにくい。   By the way, in the conventional optical disk, in order to prevent diffusion of sulfur contained in the fourth dielectric layer 19 to the semi-transmissive layer 31, the third dielectric layer 18 is used as a barrier layer, and a material such as GeN, SiC, SiN or the like. It consisted of However, when SiC, SiN, GeN, AlN, TiN, or TaN is used for the third dielectric layer 18, there is a difference in refractive index between the fourth dielectric layer 19 and the third dielectric layer 18. Therefore, even if various design changes are made, it is difficult to obtain the first information layer 50 having high light transmittance.

上記に対して、本発明者は、半透過層31から見て記録層14とは反対側に配設された第3誘電体層18では、硫黄の拡散が生じにくいことを見出した。従って、本実施形態では、シリコン、アルミニウム、及び、ハフニウムから成る群から選択された少なくとも1種類以上の元素の酸化物から成る誘電体層を用いることによって、第3誘電体層18と第4誘電体層19との屈折率差n−nを大きくして、第1の情報層50の光透過率を効果的に向上させることが出来る。 In contrast, the present inventor has found that sulfur diffusion hardly occurs in the third dielectric layer 18 disposed on the side opposite to the recording layer 14 when viewed from the semi-transmissive layer 31. Therefore, in the present embodiment, the third dielectric layer 18 and the fourth dielectric layer are used by using a dielectric layer made of an oxide of at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, and hafnium. The light transmittance of the first information layer 50 can be effectively improved by increasing the refractive index difference n 2 −n 1 with the body layer 19.

本実施形態の光ディスク101によれば、第1の情報層50において、第1実施形態と同様に、第2誘電体層16が硫黄を含まないので、反射層17の硫化を防止できる。これによって、第2誘電体層16にZnS−SiOを用いる従来の光ディスクに比して、繰返し記録再生回数を大幅に向上させることができる。第2誘電体層16が、ZnS−SiOよりも高い屈折率を有するため、光学設計の自由度を高めることが出来る。また、ZnS−SiOと同程度の成長速度を有するので、高い製造効率を維持できる。 According to the optical disc 101 of the present embodiment, in the first information layer 50, as in the first embodiment, the second dielectric layer 16 does not contain sulfur, and therefore the reflective layer 17 can be prevented from being sulfided. As a result, the number of repeated recording / reproducing operations can be greatly improved as compared with a conventional optical disk using ZnS—SiO 2 for the second dielectric layer 16. Since the second dielectric layer 16 has a higher refractive index than ZnS—SiO 2, the degree of freedom in optical design can be increased. Also, because it has a growth rate substantially equal to that of ZnS-SiO 2, it can be maintained high production efficiency.

また、第3誘電体層18に、従来のバリア層に代えて、シリコン、アルミニウム、及び、ハフニウムから成る群から選択された少なくとも1種類以上の元素の酸化物から成る誘電体層を用いることによって、第3誘電体層18と第4誘電体層19との屈折率差n−nを増大させ、第1の情報層50の光透過率を効果的に高めることが出来る。これによって、第2の情報層51に対する良好な記録再生を行うことが出来る。 Further, by using a dielectric layer made of an oxide of at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, and hafnium instead of the conventional barrier layer, the third dielectric layer 18 is used. The refractive index difference n 2 −n 1 between the third dielectric layer 18 and the fourth dielectric layer 19 can be increased, and the light transmittance of the first information layer 50 can be effectively increased. As a result, good recording / reproduction with respect to the second information layer 51 can be performed.

図3は、第2実施形態の変形例に係る光ディスク(タイプBの光ディスク)の層構造を模式的に示す断面図である。光ディスク102は、図2の光ディスク101において、透明基板11に代えて、紫外線硬化樹脂から成る透明シート32が配設されている。光ディスク102では、情報の記録再生に用いられるレーザ光は、タイプAの光ディスク101と同様に、第1の情報層50側から入射される。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a layer structure of an optical disc (type B optical disc) according to a modification of the second embodiment. In the optical disk 102, a transparent sheet 32 made of an ultraviolet curable resin is provided in place of the transparent substrate 11 in the optical disk 101 of FIG. In the optical disc 102, laser light used for recording / reproducing information is incident from the first information layer 50 side as in the type A optical disc 101.

光ディスク102の製造に際しては、先ず、第2の情報層51として、透明基板21上に、反射層22、第5誘電体層23、第3界面層24、記録層25、第4界面層26、第6誘電体層27を順次に積層した後、第6誘電体層27上に紫外線硬化樹脂から成る光学分離層41を形成する。次いで、光学分離層41上に、ランド及びグルーブから成る案内溝(図示せず)を形成する。   In manufacturing the optical disc 102, first, as the second information layer 51, on the transparent substrate 21, the reflective layer 22, the fifth dielectric layer 23, the third interface layer 24, the recording layer 25, the fourth interface layer 26, After the sixth dielectric layer 27 is sequentially laminated, an optical separation layer 41 made of an ultraviolet curable resin is formed on the sixth dielectric layer 27. Next, guide grooves (not shown) made of lands and grooves are formed on the optical separation layer 41.

引き続き、光学分離層41上に、第1の情報層50として、第4誘電体層19、第3誘電体層18、半透過層31、第2誘電体層16、第2界面層15、記録層14、第1界面層13、及び、第1誘電体層12を順次に積層した後、第1誘電体層12上に、紫外線硬化樹脂から成る、厚さが100μm程度の薄い透明シート32を形成する。   Subsequently, as the first information layer 50 on the optical separation layer 41, the fourth dielectric layer 19, the third dielectric layer 18, the semi-transmissive layer 31, the second dielectric layer 16, the second interface layer 15, the recording After sequentially laminating the layer 14, the first interface layer 13, and the first dielectric layer 12, a thin transparent sheet 32 made of an ultraviolet curable resin and having a thickness of about 100 μm is formed on the first dielectric layer 12. Form.

本変形例の光ディスク102によれば、図2に示した光ディスク101とは製造方法は異なるものの、レーザ光の入射側から見た層構造は同様である。従って、上記実施形態の光ディスク101と同様の効果が得られる。   According to the optical disc 102 of this modification, although the manufacturing method is different from that of the optical disc 101 shown in FIG. 2, the layer structure seen from the laser light incident side is the same. Therefore, the same effect as the optical disc 101 of the above embodiment can be obtained.

図4は、本発明の第3実施形態に係る光ディスクの層構造を模式的に示す断面図である。光ディスク103では、透明基板11上に、第1誘電体層12、第1界面層13、記録層14、第2界面層15、第2誘電体層16、半透過層31、及び、第4誘電体層19が順次に積層されている。これらを第1の情報層50と呼ぶ。本実施形態では、図2に示した第2実施形態の光ディスク101における第3誘電体層18が配設されておらず、半透過層31上に第4誘電体層19が直接に配設されている。第1の情報層50上には光学分離層41が形成され、光学分離層41上に第2の情報層51が配設されている。   FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the layer structure of an optical disc according to the third embodiment of the present invention. In the optical disk 103, the first dielectric layer 12, the first interface layer 13, the recording layer 14, the second interface layer 15, the second dielectric layer 16, the transflective layer 31, and the fourth dielectric are formed on the transparent substrate 11. The body layers 19 are sequentially stacked. These are called the first information layer 50. In the present embodiment, the third dielectric layer 18 in the optical disc 101 of the second embodiment shown in FIG. 2 is not disposed, and the fourth dielectric layer 19 is disposed directly on the semi-transmissive layer 31. ing. An optical separation layer 41 is formed on the first information layer 50, and a second information layer 51 is disposed on the optical separation layer 41.

第2の情報層51は、図2に示した第2実施形態の光ディスク101における第2の情報層51と同様の構成を有している。光ディスク103の製造に際しては、上述した第1の情報層50及び第2の情報層51をそれぞれ、別の透明基板上に形成した後に、紫外線硬化樹脂から成る光学分離層41を介して相互に貼り合わせる。   The second information layer 51 has the same configuration as the second information layer 51 in the optical disc 101 of the second embodiment shown in FIG. In manufacturing the optical disc 103, the first information layer 50 and the second information layer 51 described above are formed on different transparent substrates, and then bonded to each other via an optical separation layer 41 made of an ultraviolet curable resin. Match.

記録層14には、例えば膜厚6nmのGeSbInTeなどの一般的な記録材料を用いる。半透過層31には、高熱伝導率及び高光透過率の両立の観点から、Agを主成分とする合金を用いる。半透過層31は、例えば8nmの厚みで成膜する。半透過層31には、耐候性向上のために、Pd、Cu、Ge、In、Ndなどの元素を適宜に添加してもよい。   For the recording layer 14, a general recording material such as GeSbInTe having a film thickness of 6 nm is used. For the semi-transmissive layer 31, an alloy containing Ag as a main component is used from the viewpoint of achieving both high thermal conductivity and high light transmittance. The semi-transmissive layer 31 is formed with a thickness of 8 nm, for example. Elements such as Pd, Cu, Ge, In, and Nd may be appropriately added to the semi-transmissive layer 31 in order to improve weather resistance.

第1誘電体層12には、組成式が(ZnS)(SiO1−xであって、0.5≦x≦0.9の範囲のZnS−SiOを用いる。これによって、高い屈折率、及び、高い成膜速度が得られる。界面層13,15は、結晶化速度及び繰返し記録再生回数の向上を目的として配設され、GeN、SiC、SiNなどを用いる。 The first dielectric layer 12 is made of ZnS—SiO 2 having a composition formula of (ZnS) x (SiO 2 ) 1-x and in a range of 0.5 ≦ x ≦ 0.9. Thereby, a high refractive index and a high film formation speed can be obtained. The interface layers 13 and 15 are disposed for the purpose of improving the crystallization speed and the number of repeated recording and reproducing operations, and use GeN, SiC, SiN, or the like.

第2誘電体層16には、第2実施形態と同様に、従来採用されていたZnS−SiOに代えて、ニオブ及び亜鉛から成るA群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を主成分とし、アルミニウム、タンタル、シリコン、セリウム、及び、ハフニウムから成るB群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物が含まれた材料を用いる。また、第2誘電体層16で、B群から選択された元素の酸化物の組成比を、10mol%以上で45mol%以下に設定する。 As in the second embodiment, the second dielectric layer 16 is made of an oxide of at least one element selected from the group A consisting of niobium and zinc, instead of ZnS—SiO 2 which has been conventionally employed. A material containing an oxide of at least one element selected from the group B consisting of aluminum, tantalum, silicon, cerium, and hafnium as a main component is used. In the second dielectric layer 16, the composition ratio of the oxide of the element selected from the group B is set to 10 mol% or more and 45 mol% or less.

第4誘電体層19は、第1の情報層50の光透過率を向上させる目的で配設される。本実施形態では、第4誘電体層19には、半透過層31との間の光学干渉効果を充分に高めることを目的として、第2実施形態における第4誘電体層19よりも高い屈折率を有する材料を用いる。例えば、上記第2誘電体層16と同じ材料、若しくは、TiやNbの酸化物又はこれらの酸化物の混合物を用いることが望ましい。   The fourth dielectric layer 19 is disposed for the purpose of improving the light transmittance of the first information layer 50. In the present embodiment, the fourth dielectric layer 19 has a higher refractive index than the fourth dielectric layer 19 in the second embodiment for the purpose of sufficiently enhancing the optical interference effect with the semi-transmissive layer 31. A material having For example, it is desirable to use the same material as the second dielectric layer 16 or an oxide of Ti or Nb or a mixture of these oxides.

本実施形態では、第2実施形態における第3誘電体層18が配設されていないものの、第2実施形態に比して記録層14及び半透過層31の厚みを小さくすると共に、第4誘電体層19の屈折率を高めることによって、第1の情報層50の光透過率を40%〜50%程度に設定できる。なお、この光透過率の値は、記録層14が結晶状態の値(T)又はアモルファス状態の値(T)の何れかである。 In the present embodiment, although the third dielectric layer 18 in the second embodiment is not provided, the thickness of the recording layer 14 and the semi-transmissive layer 31 is reduced as compared with the second embodiment, and the fourth dielectric is used. By increasing the refractive index of the body layer 19, the light transmittance of the first information layer 50 can be set to about 40% to 50%. The light transmittance value is either the value of the recording layer 14 in the crystalline state (T c ) or the value of the amorphous state (T a ).

ところで、図2に示した第2実施形態の光ディスク101において、記録層14の組成によっては、記録層14や半透過層31の厚みを更に小さく出来る場合がある。この場合には、記録層14や半透過層31における光透過率が高まるので、図2中に示した第3誘電体層18を省き、半透過層31と第4誘電体層19の間の光学干渉効果を高めるだけでも第1の情報層50の光透過率を充分に高めることが出来る。この場合、層数が減少するため製造コストも低減できる。   By the way, in the optical disk 101 of the second embodiment shown in FIG. 2, depending on the composition of the recording layer 14, the thickness of the recording layer 14 and the semi-transmissive layer 31 may be further reduced. In this case, since the light transmittance in the recording layer 14 and the semi-transmissive layer 31 is increased, the third dielectric layer 18 shown in FIG. 2 is omitted, and the space between the semi-transmissive layer 31 and the fourth dielectric layer 19 is omitted. The light transmittance of the first information layer 50 can be sufficiently increased only by increasing the optical interference effect. In this case, the manufacturing cost can be reduced because the number of layers is reduced.

従って、本実施形態では、第2実施形態に比して、記録層14や半透過層31の厚みを小さくすると共に、より屈折率の高い第4誘電体層19を半透過層31上に直接に配設することによって、第1の情報層50の光透過率を充分に高めると共に、製造コストを低減できる。   Therefore, in the present embodiment, the thickness of the recording layer 14 and the semi-transmissive layer 31 is reduced as compared with the second embodiment, and the fourth dielectric layer 19 having a higher refractive index is directly formed on the semi-transmissive layer 31. By disposing, the light transmittance of the first information layer 50 can be sufficiently increased and the manufacturing cost can be reduced.

[実施例1]
第1実施形態に基いて光ディスクを製造し、実施例1の光ディスクとした。実施例1の光ディスクでは、透明基板11は、ポリカーボネート基板とした。第1誘電体層12にはZnS−SiOを50nmの厚みで、記録層14にはGeSbTeを12nmの厚みで、第1界面層13及び第2界面層15にはGeNを、反射層17にはAgPdCuをそれぞれ成膜した。第2誘電体層16については、様々な膜組成で成膜することによって、様々な膜組成の第2誘電体層16を備える光ディスクを製造した。
[Example 1]
An optical disc was manufactured based on the first embodiment to obtain an optical disc of Example 1. In the optical disk of Example 1, the transparent substrate 11 was a polycarbonate substrate. The first dielectric layer 12 is ZnS—SiO 2 with a thickness of 50 nm, the recording layer 14 is GeSbTe with a thickness of 12 nm, the first interface layer 13 and the second interface layer 15 are GeN, and the reflective layer 17 is Each formed a film of AgPdCu. With respect to the second dielectric layer 16, optical disks including the second dielectric layer 16 having various film compositions were manufactured by forming films with various film compositions.

また、比較例として、実施例1の光ディスクにおいて、第2誘電体層16がZnS−SiOから成る光ディスクを製造し、比較例1の光ディスクとした。また、透明基板11上に反射層17を直接に成膜し、反射層17上にZnS−SiO誘電体層を直接に成膜した光ディスクを製造し、比較例2の光ディスクとした。 As a comparative example, an optical disk in which the second dielectric layer 16 was made of ZnS—SiO 2 in the optical disk of Example 1 was manufactured, and the optical disk of Comparative Example 1 was obtained. In addition, an optical disk in which the reflective layer 17 was directly formed on the transparent substrate 11 and a ZnS-SiO 2 dielectric layer was directly formed on the reflective layer 17 was manufactured, and an optical disk of Comparative Example 2 was obtained.

実施例1及び比較例1,2の光ディスクを製造した後、実施例1及び比較例1の光ディスクについて、光ディスクを初期化し、第2誘電体層16の膜組成と、環境試験後の反射層17の硫化の有無、繰返し記録再生回数、及び、記録に必要な最小のレーザ光パワー(記録パワー)との関係を調べた。また、比較例2の光ディスクについて、環境試験後の反射層17の硫化の有無について調べた。   After the optical disks of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were manufactured, the optical disks were initialized for the optical disks of Example 1 and Comparative Example 1, and the film composition of the second dielectric layer 16 and the reflective layer 17 after the environmental test were obtained. The relationship between the presence or absence of sulfuration, the number of repetitive recording / reproducing operations, and the minimum laser light power (recording power) necessary for recording was investigated. Further, the optical disk of Comparative Example 2 was examined for the presence or absence of sulfuration of the reflective layer 17 after the environmental test.

環境試験の条件は、温度が85℃で湿度が90%の環境下で、500時間放置するものとした。硫化による腐蝕が生じた領域は通常領域とは異なる色をしているので、目視又は顕微鏡観察によって判別できる。繰返し記録再生回数は、線速を6.6m/secとし、長さが1μmの記録マークを繰り返しオーバライトし、C/Nが3dBだけ低下する回数を調べた。レーザ光の波長は、380〜430nmの範囲とした。   The conditions for the environmental test were left to stand for 500 hours in an environment where the temperature was 85 ° C. and the humidity was 90%. Since the area where corrosion due to sulfuration has occurred has a color different from that of the normal area, it can be discriminated visually or under a microscope. The number of repetitive recording / reproducing operations was determined by repeatedly overwriting a recording mark having a linear velocity of 6.6 m / sec and a length of 1 μm and reducing C / N by 3 dB. The wavelength of the laser beam was in the range of 380 to 430 nm.

下記表1〜3に、B群から2種類の元素を選択した場合の、表4に、A群から2種類の元素を選択した場合の、第2誘電体層16の膜組成と、硫化の有無、繰返し記録再生(OW)回数、及び、記録パワーとの関係を示す。表1には、第2誘電体層16がNb、Al、及び、Taから構成される場合の結果について示す。同表中、X、Y、及び、Zは、Nb、Al、及び、Taのモル含有率をそれぞれ示している。比較例2の光ディスクについては、硫化の有無の結果についてのみ示す。 Tables 1 to 3 below show the film composition of the second dielectric layer 16 when two kinds of elements are selected from the group B, and Table 4 shows the film composition of the second dielectric layer 16 when two kinds of elements are selected from the group A. The relationship between presence / absence, number of repeated recording / reproduction (OW), and recording power is shown. Table 1 shows the results when the second dielectric layer 16 is composed of Nb 2 O 5 , Al 2 O 3 , and Ta 2 O 5 . In the table, X, Y, and Z indicate the molar contents of Nb 2 O 5 , Al 2 O 3 , and Ta 2 O 5 , respectively. For the optical disk of Comparative Example 2, only the result of the presence or absence of sulfuration is shown.

Figure 0004352342
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表2には、第2誘電体層16が、Nb、Al、及び、SiOから構成される場合の結果について示す。同表中、X、Y、及び、Zは、Nb、Al、及び、SiOのモル含有率をそれぞれ示している。 Table 2 shows the results when the second dielectric layer 16 is composed of Nb 2 O 5 , Al 2 O 3 , and SiO 2 . In the table, X, Y, and Z indicate the molar contents of Nb 2 O 5 , Al 2 O 3 , and SiO 2 , respectively.

Figure 0004352342
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表3には、第2誘電体層16が、Nb、Ta、及び、SiOから構成される場合の結果について示す。同表中、X、Y、及び、Zは、Nb、Ta、及び、SiOのモル含有率をそれぞれ示している。 Table 3 shows the results when the second dielectric layer 16 is composed of Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , and SiO 2 . In the table, X, Y, and Z indicate the molar contents of Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , and SiO 2 , respectively.

Figure 0004352342
Figure 0004352342

表4には、第2誘電体層16が、Nb、ZnO、及び、SiOから構成される場合の結果について示す。同表中、X、Y、及び、Zは、Nb、ZnO、及び、SiOのモル含有率をそれぞれ示している。 Table 4 shows the results when the second dielectric layer 16 is composed of Nb 2 O 5 , ZnO, and SiO 2 . In the table, X, Y, and Z indicate the molar contents of Nb 2 O 5 , ZnO, and SiO 2 , respectively.

Figure 0004352342
Figure 0004352342

表1〜3で、繰返し記録再生回数に着目すると、第2誘電体層16が、A群から選択されたニオブの酸化物を主成分とし、B群から適宜に選択された元素の酸化物を含み、且つ、B群から選択された元素の酸化物が占める割合が10〜45mol%に設定された場合に、繰返し記録再生回数が1000回以上になり、大幅に向上することが判った。これによって、良好な光学設計がなされていることが確認された。   In Tables 1 to 3, paying attention to the number of repetitive recording / reproducing operations, the second dielectric layer 16 is mainly composed of an oxide of niobium selected from the A group, and an oxide of an element appropriately selected from the B group. In addition, when the ratio of the oxide of the element selected from the group B is set to 10 to 45 mol%, it was found that the number of repeated recording / reproducing operations is 1000 times or more, which is greatly improved. This confirmed that a good optical design was made.

一方、B群から選択された元素の酸化物の割合が10mol%未満、又は、45mol%よりも大きな値に設定されると、充分な繰返し記録再生回数が得られないことが判った。前者は、第2誘電体層16の熱伝導率が高くなることによって、記録パワーが高くなるためで、後者は、第2誘電体層16の屈折率が比較的低くなることによって、第2誘電体層16の膜厚を大きくする必要が生じ、記録層14で発生した熱が高い熱伝導性を有する反射層17に伝わりにくくなるためと考えられる。   On the other hand, it was found that when the ratio of the oxide of the element selected from the group B was set to a value less than 10 mol% or greater than 45 mol%, a sufficient number of repeated recording / reproducing operations could not be obtained. The former is because the recording power is increased by increasing the thermal conductivity of the second dielectric layer 16, and the latter is the second dielectric layer 16 by the relatively low refractive index of the second dielectric layer 16. This is considered to be because it is necessary to increase the thickness of the body layer 16 and the heat generated in the recording layer 14 is not easily transmitted to the reflective layer 17 having high thermal conductivity.

表4より、第2誘電体層16が、A群から選択されたニオブの酸化物及び亜鉛の酸化物を主成分とし、B群から選択されたシリコンの酸化物を含む場合にも、表1〜3と同様の結果が得られた。   From Table 4, it can be seen that the second dielectric layer 16 is mainly composed of an oxide of niobium selected from the group A and an oxide of zinc, and includes an oxide of silicon selected from the group B. Results similar to ~ 3 were obtained.

下記表5、6に、A群及びB群からそれぞれ1種類の元素を選択した場合の、第2誘電体層16の膜組成と、硫化の有無、繰返し記録再生(OW)回数、及び、記録パワーとの関係を示す。表5には、第2誘電体層16が、NbとAlから構成される場合の結果について示す。同表中、X及びYは、Nb及びAlのモル含有率をそれぞれ示している。 In Tables 5 and 6 below, when one type of element is selected from each of Group A and Group B, the film composition of second dielectric layer 16, the presence or absence of sulfuration, the number of repeated recording / reproduction (OW), and recording Shows the relationship with power. Table 5 shows the results when the second dielectric layer 16 is composed of Nb 2 O 5 and Al 2 O 3 . In the table, X and Y indicate the molar contents of Nb 2 O 5 and Al 2 O 3 , respectively.

Figure 0004352342
Figure 0004352342

表6には、第2誘電体層16が、NbとTaから構成される場合の結果について示す。同表中、X及びYは、Nb及びTaのモル含有率をそれぞれ示している。 Table 6 shows the results when the second dielectric layer 16 is composed of Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 . In the table, X and Y indicate the molar contents of Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 , respectively.

Figure 0004352342
Figure 0004352342

表5、6より、A群及びB群からそれぞれ1種類の元素を選択した場合にも、表1〜4と同様に、B群から選択された元素の酸化物が占める割合が10〜45mol%に設定された場合に、繰返し記録再生回数が1000回以上になり、大幅に向上することが判った。   From Tables 5 and 6, when one kind of element is selected from each of Group A and Group B, the ratio of the oxide of the element selected from Group B is 10 to 45 mol%, as in Tables 1 to 4. It was found that the number of repetitive recording / reproducing operations was 1000 times or more, and the number of repeated recording / reproducing operations was greatly improved.

表1〜6以外に、第2誘電体層16に、A群から選択された1種類の元素の酸化物と、B群のうちアルミニウム及びタンタル以外から選択された1種類の元素の酸化物とを含む保護膜材料を用いた場合でも、同様の効果が得られることを確認した。更に、表1〜6に示した酸化物以外の酸化物であって、ニオブ及び亜鉛から成るA群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を主成分とし、アルミニウム、タンタル、シリコン、セリウム、及び、ハフニウムから成るB群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物が含まれる誘電体層についても、同様の結果が得られた。   In addition to Tables 1 to 6, the second dielectric layer 16 has an oxide of one kind of element selected from the group A, and an oxide of one kind of element selected from the group B other than aluminum and tantalum. It was confirmed that the same effect can be obtained even when a protective film material containing is used. Furthermore, it is an oxide other than the oxides shown in Tables 1 to 6 and mainly contains an oxide of at least one element selected from the group A consisting of niobium and zinc, and includes aluminum, tantalum, silicon, and cerium. The same results were obtained for the dielectric layer containing an oxide of at least one element selected from the group B consisting of hafnium.

表1〜6で、硫化の有無に着目すると、第2誘電体層16に硫黄が含まれるZnS−SiOを用いた場合には、硫化による腐食が観察されたが、第2誘電体層16に硫黄が含まれていない場合には、硫化による腐食は観察されなかった。 When focusing on the presence or absence of sulfuration in Tables 1 to 6, corrosion caused by sulfurization was observed when ZnS-SiO 2 containing sulfur was used for the second dielectric layer 16, but the second dielectric layer 16 When no sulfur was contained, no corrosion due to sulfuration was observed.

ところで、比較例2の光ディスクでは、反射層17にZnS−SiO誘電体層が隣接しているものの、硫化による腐蝕は観察されなかった。この結果により、ZnS−SiO誘電体層が、記録層14と反射層17の間に配設された場合には、反射層17の硫化が容易に生じるのに対して、反射層17から見て記録層14とは反対側に配設された場合には、反射層17の硫化が生じにくいことが判った。これは、記録層14と反射層17との間に生じる電位差が、硫黄の拡散に影響しているためと推測される。 By the way, in the optical disk of Comparative Example 2, although the ZnS-SiO 2 dielectric layer was adjacent to the reflective layer 17, corrosion due to sulfurization was not observed. As a result, when the ZnS—SiO 2 dielectric layer is disposed between the recording layer 14 and the reflective layer 17, the reflective layer 17 is easily sulfided, whereas the reflective layer 17 sees it. Thus, it was found that when the recording layer 14 was disposed on the side opposite to the recording layer 14, the reflective layer 17 was not easily sulfidized. This is presumably because the potential difference generated between the recording layer 14 and the reflective layer 17 affects the diffusion of sulfur.

[実施例2]
第2実施形態に基づき、第1の情報層50を製造した後、ダミーの基板と貼り合わせて、実施例2の光ディスクとした。実施例2の光ディスクでは、透明基板11はポリカーボネート基板とした。第1誘電体層12には、ZnS−SiOを50nmの膜厚で、記録層14には、GeSbTeを7nmの膜厚で、第1界面層13及び第2界面層15には、GeNを3nmの膜厚で、半透過層31には、AgPdCuを10nmの膜厚でそれぞれ成膜した。
[Example 2]
Based on the second embodiment, after the first information layer 50 was manufactured, it was bonded to a dummy substrate to obtain an optical disk of Example 2. In the optical disk of Example 2, the transparent substrate 11 was a polycarbonate substrate. The first dielectric layer 12 is made of ZnS—SiO 2 with a thickness of 50 nm, the recording layer 14 is made of GeSbTe with a thickness of 7 nm, and the first interface layer 13 and the second interface layer 15 are made of GeN. AgPdCu was formed to a thickness of 3 nm and a thickness of 10 nm on the semi-transmissive layer 31.

第2誘電体層16には、実施例1で成膜した膜のうち、Nbを60mol%、Alを15mol%、Taを25mol%だけ含む膜を15nmの膜厚で、第4誘電体層19には、ZnS−SiOを110nmの膜厚でそれぞれ成膜した。第3誘電体層18については、様々な材料で成膜することによって、様々な材料の第3誘電体層18を備える光ディスクを製造した。 The second dielectric layer 16 is a film having a thickness of 15 nm including 60 mol% of Nb 2 O 5 , 15 mol% of Al 2 O 3 and 25 mol% of Ta 2 O 5 among the films formed in Example 1. On the fourth dielectric layer 19, ZnS—SiO 2 was deposited to a thickness of 110 nm. As for the third dielectric layer 18, an optical disk including the third dielectric layer 18 made of various materials was manufactured by forming a film using various materials.

実施例2の光ディスクを製造し、第3誘電体層18と第4誘電体層19との屈折率差n−nと、第1の情報層50の光透過率、設計可能な候補数、及び、環境試験後の硫化の有無との関係を調べた。第1の情報層50の光透過率については、設計の都合により、記録層14がアモルファス状態の際の光透過率Taと、結晶状態の際の光透過率Tcの和Tを調べた。設計可能な候補数については、各層の膜厚などのパラメータを変化させて、記録層14が結晶状態の際の反射率が4%以上で、アモルファス状態の際の反射率が2%以下となる条件に設計可能な数について調べた。レーザ光の波長は、380〜430nmの範囲とした。環境試験の条件は、実施例1と同様とした。表7に結果を示す。 The optical disk of Example 2 was manufactured, and the refractive index difference n 2 −n 1 between the third dielectric layer 18 and the fourth dielectric layer 19, the light transmittance of the first information layer 50, and the number of candidates that can be designed And the relationship with the presence or absence of sulfidation after the environmental test was investigated. Regarding the light transmittance of the first information layer 50, for convenience of design, the sum T of the light transmittance Ta when the recording layer 14 is in the amorphous state and the light transmittance Tc when the recording layer 14 is in the crystalline state was examined. Regarding the number of candidates that can be designed, parameters such as the film thickness of each layer are changed so that the reflectance when the recording layer 14 is in the crystalline state is 4% or more and the reflectance when the recording layer 14 is in the amorphous state is 2% or less. The number that can be designed under the condition was investigated. The wavelength of the laser beam was in the range of 380 to 430 nm. The conditions for the environmental test were the same as in Example 1. Table 7 shows the results.

Figure 0004352342
Figure 0004352342

[実施例3]
実施例3の光ディスクとして、実施例2の光ディスクにおいて、第2誘電体層16に、実施例1で成膜した膜のうち、Nbを70mol%、Alを30mol%だけ含む膜を15nmの膜厚で成膜した光ディスクを製造し、表7と同様の項目について調べた。表8に結果を示す。
[Example 3]
As the optical disk of Example 3, in the optical disk of Example 2, the second dielectric layer 16 contains only 70 mol% of Nb 2 O 5 and 30 mol% of Al 2 O 3 among the films formed in Example 1. An optical disk having a film thickness of 15 nm was manufactured, and the same items as in Table 7 were examined. Table 8 shows the results.

Figure 0004352342
Figure 0004352342

表7、8で、屈折率差、光透過率、及び、候補数に着目すると、屈折率差が大きくなるほど光透過率が高くなると共に、候補数も多くなる。つまり、屈折率差が大きくなるほど、第2の情報層51に対する安定した記録再生が行えると共に、設計マージンの大きな光ディスクが得られることが判った。   Focusing on the difference in refractive index, light transmittance, and number of candidates in Tables 7 and 8, the larger the difference in refractive index, the higher the light transmittance and the larger the number of candidates. That is, it has been found that the larger the refractive index difference, the more stable recording / reproduction with respect to the second information layer 51 and the larger the design margin can be obtained.

また、屈折率差が0.4以上で、特に高い光透過率と多くの候補数が得られた。屈折率差が0.4以上となるのは、第3誘電体層18に、Al、Al−HfO、HfO、Al−SiO、HfO−SiO、及び、SiOを用いた場合であった。逆に、第3誘電体層18にZnS−SiOを用いた場合には、特に低い光透過率が得られた。なお、一般に、第1の情報層50の光透過率T(Ta+Tc)の目安として、85%以上が必要とされており、この値は高ければ高いほどよい。 Further, the refractive index difference was 0.4 or more, and particularly high light transmittance and a large number of candidates were obtained. The difference in refractive index is 0.4 or more because the third dielectric layer 18 has Al 2 O 3 , Al 2 O 3 —HfO 2 , HfO 2 , Al 2 O 3 —SiO 2 , HfO 2 —SiO 2. And SiO 2 was used. On the contrary, when ZnS—SiO 2 was used for the third dielectric layer 18, a particularly low light transmittance was obtained. In general, 85% or more is required as a measure of the light transmittance T (Ta + Tc) of the first information layer 50. The higher this value, the better.

表7、8で、硫化の有無に着目すると、第3誘電体層18がZnS−SiOから成る場合を含め、何れの光ディスクでも硫化による腐蝕は観察されなかった。これは実施例1で述べた要因によるものと考えられる。しかし、バリア層として機能する第3誘電体層18を配設する必要はないものの、第1の情報層50の光透過率を増大させる観点から、第4誘電体層19よりも屈折率が低く、且つ、屈折率差n−nが0.4以上の第3誘電体層18を配設することが好ましい。 In Tables 7 and 8, focusing on the presence or absence of sulfide, third dielectric layer 18 including the case made of ZnS-SiO 2, corrosion by sulfurization in any of the optical disk was observed. This is considered to be due to the factors described in the first embodiment. However, although it is not necessary to provide the third dielectric layer 18 functioning as a barrier layer, the refractive index is lower than that of the fourth dielectric layer 19 from the viewpoint of increasing the light transmittance of the first information layer 50. In addition, it is preferable to dispose the third dielectric layer 18 having a refractive index difference n 2 −n 1 of 0.4 or more.

なお、第2誘電体層16には、上述した誘電体層以外であっても、第2実施形態における誘電体層であれば、何れを成膜しても同様の効果が得られる。第4誘電体層19には、上述した硫化亜鉛及びシリコンの酸化物から成る誘電体層に代えて、第2実施形態における第2誘電体層16、若しくは、TiやNbの酸化物、又は、これらの酸化物の混合物を成膜しても同様の効果が得られる。   It should be noted that the second dielectric layer 16 is not limited to the above-described dielectric layer, and the same effect can be obtained regardless of the dielectric layer in the second embodiment. In the fourth dielectric layer 19, instead of the above-described dielectric layer made of zinc sulfide and silicon oxide, the second dielectric layer 16 in the second embodiment, or an oxide of Ti or Nb, or The same effect can be obtained by forming a film of a mixture of these oxides.

[実施例4]
第3実施形態に基づき、第1の情報層50を製造した後、ダミーの基板と貼り合わせて、実施例4の光ディスクとした。実施例4の光ディスクでは、透明基板11はポリカーボネート基板とした。第1誘電体層12には、ZnS−SiOを50nmの膜厚で、記録層14には、GeSbTeを6nmの膜厚で、第1界面層13及び第2界面層15には、GeNを3nmの膜厚で、半透過層31には、AgPdCuを8nmの膜厚でそれぞれ成膜した。
[Example 4]
Based on the third embodiment, after the first information layer 50 was manufactured, it was bonded to a dummy substrate to obtain an optical disk of Example 4. In the optical disk of Example 4, the transparent substrate 11 was a polycarbonate substrate. The first dielectric layer 12 is made of ZnS—SiO 2 with a thickness of 50 nm, the recording layer 14 is made of GeSbTe with a thickness of 6 nm, and the first interface layer 13 and the second interface layer 15 are made of GeN. AgPdCu was deposited in a thickness of 3 nm and a thickness of 8 nm in the semi-transmissive layer 31.

第2誘電体層16及び第4誘電体層19については、相互に同一の保護膜材料で、且つ、実施例1と同様に様々な膜組成で成膜した。これによって、様々な膜組成の第2誘電体層16及び第4誘電体層19を備える実施例4の光ディスクを製造し、第2誘電体層16及び第4誘電体層19の膜組成と、第1の情報層50の光透過率、繰返しOW回数、及び、記録パワーとの関係を調べた。表9には、第2誘電体層16及び第4誘電体層19が、Nb、Al、及び、Taから構成される場合の結果について示す。 The second dielectric layer 16 and the fourth dielectric layer 19 were formed with the same protective film material and with various film compositions as in Example 1. Thus, the optical disc of Example 4 including the second dielectric layer 16 and the fourth dielectric layer 19 having various film compositions was manufactured, and the film compositions of the second dielectric layer 16 and the fourth dielectric layer 19 were: The relationship between the light transmittance of the first information layer 50, the number of repeated OWs, and the recording power was examined. Table 9 shows the results when the second dielectric layer 16 and the fourth dielectric layer 19 are composed of Nb 2 O 5 , Al 2 O 3 , and Ta 2 O 5 .

Figure 0004352342
Figure 0004352342

表10には、第2誘電体層16及び第4誘電体層19が、Nb及びAlから構成される場合の結果について示す。 Table 10 shows the results when the second dielectric layer 16 and the fourth dielectric layer 19 are composed of Nb 2 O 5 and Al 2 O 3 .

Figure 0004352342
Figure 0004352342

表11には、第2誘電体層16及び第4誘電体層19が、Nb及びTaから構成される場合の結果について示す。 Table 11 shows the results when the second dielectric layer 16 and the fourth dielectric layer 19 are composed of Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 .

Figure 0004352342
Figure 0004352342

表9〜11より、B群から選択された元素の酸化物の含有量が、少なくなるほど第1の情報層50の光透過率は高くなることが判る。これは、B群から選択された元素の酸化物の含有量の低下に伴い、誘電体層の屈折率が高くなるためである。なお、B群から選択された元素の酸化物の含有量は、繰返しOW回数と記録パワーとの兼合いより、実施例1で述べたように10〜45mol%の範囲が望ましい。   From Tables 9-11, it turns out that the light transmittance of the 1st information layer 50 becomes high, so that content of the oxide of the element selected from B group becomes small. This is because the refractive index of the dielectric layer increases as the content of the oxide of the element selected from Group B decreases. Incidentally, the content of the oxide of the element selected from the group B is preferably in the range of 10 to 45 mol% as described in Example 1 from the balance between the number of repeated OWs and the recording power.

実施例4の変形として、実施例4の光ディスクにおいて、第2誘電体層16に、従来と同様に、ZnS−SiO層を用い、第2誘電体層16と半透過層31との間に、GeCrNやSiN等のバリア層を介在させた光ディスクを製造した。実施例3と同様に、第4誘電体層19を、Nb、Al、及び、Taや、Nb及びAl等で構成したところ、実施例3と同様の効果が得られることを確認した。 As a modification of the fourth embodiment, in the optical disk of the fourth embodiment, a ZnS—SiO 2 layer is used for the second dielectric layer 16 as in the conventional case, and between the second dielectric layer 16 and the semi-transmissive layer 31. An optical disc with a barrier layer such as GeCrN or SiN interposed was manufactured. Similar to Example 3, the fourth dielectric layer 19 was made of Nb 2 O 5 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5, Al 2 O 3, etc. It was confirmed that the same effect as 3 was obtained.

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の光学的情報記録媒体は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施した光学的情報記録媒体も、本発明の範囲に含まれる。   Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the optical information recording medium of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made from the configuration of the above embodiment. In addition, optical information recording media that have been modified are also included in the scope of the present invention.

本発明の第1実施形態に係る光ディスクの層構造を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a layer structure of an optical disc according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る光ディスクの層構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the layer structure of the optical disk which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態の変形例に係る光ディスクの層構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the layer structure of the optical disk which concerns on the modification of 2nd Embodiment. 本発明の第3実施形態に係る光ディスクの層構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the layer structure of the optical disk which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11:透明基板
12:第1誘電体層
13:第1界面層
14:記録層
15:第2界面層
16:第2誘電体層
17:反射層
18:第3誘電体層
19:第4誘電体層
21:透明基板
22:反射層
23:第5誘電体層
24:第3界面層
25:記録層
26:第4界面層
27:第6誘電体層
31:半透過層
32:透明シート
41:光学分離層
50:第1の情報層
51:第2の情報層
100,101,102,103:光ディスク
11: transparent substrate 12: first dielectric layer 13: first interface layer 14: recording layer 15: second interface layer 16: second dielectric layer 17: reflective layer 18: third dielectric layer 19: fourth dielectric Body layer 21: Transparent substrate 22: Reflective layer 23: Fifth dielectric layer 24: Third interface layer 25: Recording layer 26: Fourth interface layer 27: Sixth dielectric layer 31: Transflective layer 32: Transparent sheet 41 : Optical separation layer 50: first information layer 51: second information layer 100, 101, 102, 103: optical disc

Claims (3)

レーザ光照射により記録層の光学特性を変化させて情報の記録再生を行う光学的情報記録媒体であって、さらに、
銀を含み、レーザ光の入射側から見て記録層よりも遠い側に配設された反射層と、
前記記録層と反射層との間であって、且つ、前記反射層に隣接して配設される誘電体層とを有する光学的情報記録媒体において、
前記誘電体層は、ニオブ及び亜鉛から成るA群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を主成分とし、且つ、アルミニウム、及び、ハフニウムから成るB群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を含み、前記B群から選択された元素の酸化物の組成比が、10mol%以上で45mol%以下であることを特徴とする光学的情報記録媒体。
An optical information recording medium for recording and reproducing information by changing the optical characteristics of the recording layer by laser light irradiation ,
A reflective layer containing silver and disposed on a side farther than the recording layer as viewed from the laser beam incident side;
In an optical information recording medium having a dielectric layer disposed between the recording layer and the reflective layer and adjacent to the reflective layer,
It said dielectric layer is an oxide of at least one element selected from the group A consisting of niobium and zinc as main components, and, aluminum,及 beauty, of at least one selected from the group B consisting of hafnium see containing the oxides of the elements, the composition ratio of the oxide of an element selected from the group B, the optical information recording medium which is characterized in that not more than 45 mol% with 10 mol% or more.
レーザ光照射により記録層の光学特性を変化させて情報の記録再生を行う光学的情報記録媒体であって、
銀を含み、レーザ光の入射側から見て前記記録層よりも遠い側に配設された半透過層と
前記記録層と半透過層との間であって、且つ、前記半透過層に隣接して配設される誘電体層とを有する光学的情報記録媒体において、
前記誘電体層は、ニオブ及び亜鉛から成るA群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を主成分とし、且つ、アルミニウム、及び、ハフニウムから成るB群から選択された少なくとも1種類の元素の酸化物を含み、前記B群から選択された元素の酸化物の組成比が、10mol%以上で45mol%以下であることを特徴とする光学的情報記録媒体。
An optical information recording medium for recording and reproducing information by changing optical characteristics of a recording layer by laser light irradiation,
Silver only contains a semi-transmissive layer disposed on the side farther than the recording layer when viewed from the incident side of the laser beam,
In an optical information recording medium having a dielectric layer disposed between the recording layer and the semi-transmissive layer and adjacent to the semi-transmissive layer ,
The dielectric layer is mainly composed of an oxide of at least one element selected from group A consisting of niobium and zinc, and at least one element selected from group B consisting of aluminum and hafnium. An optical information recording medium , wherein the composition ratio of the oxide of the element selected from Group B is 10 mol% or more and 45 mol% or less .
波長が380〜430nmのレーザ光を用いて情報の記録再生が行われる、請求項1又は2に記載の光学的情報記録媒体。 The optical information recording medium according to claim 1 or 2 , wherein information is recorded / reproduced using a laser beam having a wavelength of 380 to 430 nm.
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