JP4607062B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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Description
一方、DVDを記録再生可能とするために、NAを同じ0.65とする方式も考えられる。しかし、容量がNA0.85の場合より小さくなるため、本出願人は、アモルファス記録マークの周辺結晶部に対する占有率の違いで多値情報を記録し、記録容量20GB以上を達成する方法について既に提案している(非特許文献1、特許文献1〜2)。
図1に、マーク占有率とRf信号の概念図を示す。記録マークは各セルの略中心に位置している。記録マークが書換え可能な相変化材料の相状態或いは基板の凹凸形状として記録された位相ピットでも同じ関係となる。記録マークが基板の凹凸形状として記録された位相ピットの場合は、Rf信号の信号利得が最大となるように位相ピットの光学的溝深さをλ/4(λは記録再生レーザの波長)とする必要がある。Rf信号値は、記録再生用の集光ビームがセルの中心に位置する場合の値で与えられ、1つのセルに占める記録マークの占有率の大小によって変化する。一般的にRf信号値は、記録マークが存在しないときに最大となり、記録マークの占有率が最も高いときに最小となる。
このような面積変調方式により、例えば、記録マークパタン数(多値レベル数)=6で多値記録を行うと、各記録マークパタンからのRf信号値は図2のような分布を示す。Rf信号値は、その最大値と最小値の幅(ダイナミックレンジ、DR)を1として正規化された数値で表記されている。記録再生は、λ=650nm、NA=0.65(集光ビーム径=約0.8μm)の光学系を用いて行い、セルの円周方向長さ(以下、セル長と記す)を約0.6μmとした。このような多値記録マークは、図3のような記録ストラテジで、記録パワーPw、消去パワーPe、ボトムパワーPbのパワー及びその開始時間をパラメータとしてレーザ変調することにより形成できる。
このような多値判定技術を用いると、例えば多値階調数を8に増やして、各Rf信号値の分布が重なり合ってしまう図4のような場合でも、8値の多値判定が可能となる。
また、多値記録方式においては、記録される溝の中でマークの面積を変化させ、そこから再生される反射信号電圧を等間隔に分割して情報を読み取るため、高温高湿環境下でのマークの消失やマーク長の変化だけでなく、マーク間の結晶状態の変化による反射率変動があっても、再生された信号のエラーが増大し情報が読めなくなってしまう。更に、光の波長が650nmと青紫色の405nmの両方の領域において、非晶質相と結晶相の光学定数の差が大きく取れる材料であることも、2値及び多値記録に要求される。特に、多値記録は反射信号のレベルで情報を読み取るため、未記録状態である0レベルの反射率が高く、レベル間の反射信号電圧差が大きく、かつ最大レベル(例えば8値目の信号)と0レベルの信号差(いわゆる変調度)が大きいほど良い。
本発明は、これらの要求を満たす相変化記録材料及び最適な構成の相変化光記録媒体の提供を目的とする。
1) 基板上に、Ag又はAg合金反射層、上部保護層、相変化記録層、下部保護層、接着層、カバー基板をこの順に有し、相変化記録層が、GeαSbβSnγMnδXε〔5≦α≦25、45≦β≦75、10≦γ≦30、0.5≦δ≦20、0≦ε≦15、α+β+γ+δ+ε=100(原子%)、XはIn、Bi、Te、Ag、Al、Zn、Co、Ni、Cuから選ばれる少なくとも一つの元素〕からなり、上部保護層がZrO2とY2O3とTiO2の混合物、SiO2とNb2O5の混合物、又はSiO2とTa2O5の混合物からなることを特徴とする光記録媒体。
2) 基板上に、Ag又はAg合金反射層、上部保護層、相変化記録層、下部保護層、接着層、カバー基板をこの順に有し、相変化記録層が、GeaInbSbcTedZne〔2≦a≦10、5≦b≦25、65≦c≦85、0≦d≦7、0≦e≦5、a+b+c+d+e=100(原子%)〕からなり、上部保護層がZrO2とY2O3とTiO2の混合物、SiO2とNb2O5の混合物、又はSiO2とTa2O5の混合物からなることを特徴とする光記録媒体。
3) Ag又はAg合金反射層と上部保護層の間に硫化防止層を有することを特徴とする1)又は2)記載の光記録媒体。
4) 相変化記録層が更にGaを7原子%以下含有することを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の光記録媒体。
5) 下部保護層と相変化記録層の間に膜厚1〜10nmの界面層を有し、界面層がZrO2とY2O3とTiO2の混合物、SiO2とNb2O5の混合物、又はSiO2とTa2O5の混合物からなることを特徴とする1)〜4)の何れかに記載の光記録媒体。
6) 相変化記録層と上部保護層の間に界面層を有することを特徴とする1)〜5)の何れかに記載の光記録媒体。
本発明の光記録媒体は2値及び多値記録が可能であるが、多値記録には、前述した非特許文献1の多値記録方法を採用することができる。
光記録媒体の広く知られた構成例としては、図5に示すような、透明基板上に下部保護層、レーザー光の照射による非晶質相と結晶相の可逆的相変化に伴う光学定数の変化を利用した相変化記録層、上部保護層、反射層の順に積層したもの、更に図6のように、下部保護層と記録層の間に界面層を設けたものがあるが、本発明では、図5、図6の各層の順序を逆にして、案内溝が設けられた基板の上に、反射層、上部保護層、記録層、下部保護層の順に積層するか(図5の逆)、或いは、図7のように、反射層、上部保護層、記録層、界面層、下部保護層の順に積層し(図6の逆)、その上に接着層を介してカバー基板を積層する。なお、本発明で言う下部保護層とは、光入射面側の保護層のことであり、反射層側の保護層を上部保護層と呼ぶ。
また、基板には、一般に、溝深さ20〜35nm、溝幅0.14〜0.18μm、溝ピッチ0.30〜0.40μmの案内溝を設ける。
また、下部保護層を2層又は多層にする場合もある。繰り返し記録を行なった場合に、記録回数が増えるにつれて、記録層と下部保護層の間で保護層を構成する元素の記録層内への拡散が起きるため、下部保護層と記録層の間に界面層を設けてもよい。更に記録層と上部保護層の間にも界面層を設けることができる。
界面層の材料としては、透明でしかも屈折率がZnSSiO2と同じ2.3前後(波長405nmにおいて)が良い。その原材料としてはSiO2、Al2O3、ZrO2、MgO、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、Y2O3、TiO2、AlN、SiNなどが挙げられるが、融点が高く、屈折率が約2.3のZrO2とTiO2の混合物、これに更にY2O3を加えたもの、SiO2とNb2O5の混合物、SiO2とTa2O5の混合物が良い。スパッタ法で成膜する場合のターゲット材として用いるには、ZrO2にY2O3を3〜8原子%混合すれば大面積のターゲットを用いても割れないようにできる。ZrO2、Y2O3、TiO2の混合物における各酸化物の割合(モル%)は、〔(ZrO2)1−x(Y2O3)x〕1−y(TiO2)yとして、2≦x≦8、10≦y≦70の範囲が良い。In2O3とZnOの混合物やIn2O3とMgOの混合物も光透過性、放熱性の面で好ましい。
界面層の膜厚は1〜10nmが良い。1nm未満の膜を製膜することは難しく、10nmを超えると、熱伝導率が高くなって周辺に熱が広がり易くなり、記録感度が低下し記録特性が劣化する。更に、高温環境下に放置しておくと、結晶核生成・成長により記録マークが小さくなり、材料によっては消えてしまうことがあるので好ましくない。
ZrO2、Y2O3、TiO2の混合物の場合の好ましい混合比率は、29≦ZrO2≦80、1≦Y2O3≦10、15≦TiO2≦70(モル%)である。SiO2、Nb2O5の混合物の場合の好ましい混合比率は、50≦Nb2O5≦90、10≦SiO2≦50である。Nb2O5が少なすぎると、青色波長の吸収が大きくなって反射率が低下してしまう。SiO2、Ta2O5の混合物の場合の好ましい混合比率は、50≦Ta2O5≦90、10≦SiO2≦50である。
上部保護層の好ましい膜厚範囲は、3〜25nmであり、更に好ましくは、4〜15nmである。
上部保護層の材料によりAg又はAg合金反射層が劣化し易い場合には、両層の間に酸化物、窒化物、炭化物層を硫化防止層として設けるとよい。
硫化防止層には、SiOC、SiC、ZnO、MgO、TiO2、TiO2とTiCの混合物、ZrO2とZrCの混合物、Ta2O5とTaC、Nb2O5とSiO2の混合物が適している。或いは、前述した界面層材料をそのまま用いても良い。
下部保護層、上部保護層、硫化防止層、反射層の膜厚は、各々30〜250nm、3〜25nm、1〜5nm、100〜180nmが良い。
記録線速が低い場合は、これらの材料で十分な特性が得られるが、高い記録線速になってくると、初期の特性が良くても、高温環境下の保存特性が悪くなってしまう。この現象は、DVDの場合には記録線速14m/sよりも線速が高くなると現れるが、DVDに限らず、青色レーザーを用いた記録媒体でも同じである。
光学定数に屈折率nと吸収係数kがあるが、Ga:Sb=14:86の場合の波長650nm付近の光学定数は、結晶状態のn、kをnc、kcとし、アモルファス状態のn、kをna、kaとすると、各々、nc=3.41、kc=4.67、na=4.36、ka=2.81である。一方、波長405nm付近ではnc=1.38、kc=3.28、na=2.63、ka=3.12である。従って、650nm付近でのΔn=(na−nc)は0.95、405nm付近でのΔn=(na−nc)は1.25である。405nmでは、ka、kcの差は0.16と小さい。
従って、最大記録線速35m/s程度までであれば、GaSb、GeSbは好ましい材料である。Sb、Ga、Geの組成は、50≦Sb≦95(原子%)、Ga≦5(原子%)又はGe≦50(原子%)の範囲が良い。但し、Sb量が80原子%を超えると、初期化即ち媒体を作成した後に記録層を結晶相に相変化させるプロセスにおいて、媒体全体を均一に結晶化することが難しくなってくるため相が不均一になり、特に多値記録には用いることができない。高温環境下での信頼性もなくなり、書いた記録マークの端部が結晶化し劣化してしまう。
一方、GeSbは、Ge:Sb=16:84に共晶組成を持っている。先に述べたアモルファス相形成開始線速は20m/sである。しかし、この材料でもGe、Sbの2元だけでは、線速10m/sまで記録するのに十分な記録特性が得られない。
具体的には、Ge:Sb=16:84(原子%)、Ga:Sb=12:88(原子%)を元に、Snを添加した場合について調べた。
(Ge16Sb84)100−xSnx、(Ga12Sb88)100−ySnyとして、x、yを変えた。x、y共に、0、5、10、15、20、25(原子%)と変えたところ、GeSnSb系は、Sn15原子%まではアモルファス相形成開始速度が2m/s程しか速くならなかったが、20原子%以上では更に5m/s以上速くなった。一方、GaSnSb系は、Snを5原子%添加しただけで、10m/s以上速くなった。
多値記録の場合、情報を反射率の大きさで判別するので、このような変動は特性劣化になるため変化は小さい方が良い。しかしGeSnSbをそのまま用いる場合は、線速10m/sを超える高線速では適しているが、より低い線速では、Geを25原子%よりも多く入れないと、良好な記録特性が得られない。一方、結晶相とアモルファス相の光学定数の差は、Snを添加すると大きくなるので、2値記録及び多値記録にとってダイナミックレンジが大きくなるため好ましい。
具体的には、組成式をGeαSbβSnγMnδとして、5≦α≦25、45≦β≦75、10≦γ≦30、0.5≦δ≦20(原子%)である材料が好ましいことを見出した。この系では光学定数の差も大きく保たれる。また、Mnを添加しても反射率は同等かそれよりも高くなる。Geはその量が増えるほど結晶化速度が遅くなるため、より低線速で記録する場合は、その量を増やすことにより低速記録での信頼性の高い記録媒体となる。
一方、Geを減らしSb、Sn量を増やすことにより高線速記録に対応できる。SbとSnではSnの方が結晶化速度を高める効果が高い。従って、Geを減らしSnを増やすことで高線速記録に対応できる。しかし、この場合、信頼性が悪くなるため高速記録にも限界がある。信頼性の中でも、高温環境下に放置された状況で記録し、その特性を評価するシェルフ特性は、Geが減るほど、またSnが多いほど劣化することが分かっている。そうなると高線速記録に適さなくなるため、Snより結晶化速度が速い第4の元素であるMnを添加することで、高速において繰り返し記録特性が優れ、しかも信頼性が確保された記録層材料になる。高温高湿環境下における反射率低下は1%以下である。
Sbは、45原子%未満では高線速記録に適さず、75原子%を超えると高線速記録には適するが、データ保存性が悪くなる。50〜70原子%が好ましい範囲である。
Snは、10原子%未満では、高線速記録に適さず結晶状態の反射率も低くなる上に、結晶と非晶質相の光学定数差が小さくなり再生信号のSN比が下がる。30原子%を超えると、記録材料の融点、結晶化温度が下がり、信頼性が低下する。
媒体を作製する場合、通常はマグネトロンスパッタ方式を用いるが、この装置に用いる狙いの材料、組成比にしたターゲットの密度比(構成材料から計算される理論値と実際の密度の比)は、Mnを含む場合、組成によらず全て高く、99%以上である。これは、スパッタリングによる薄膜製作中の放電安定性に優れ、緻密な記録膜が作製でき、記録信号品質及び均一性が良くなることを意味する。これに対して、Mnを含まない場合、即ち、GeSbSnでは94%近辺、Mnの代りにTeを添加した場合は89%である。
更に、信頼性の向上、DOW向上のために元素Xとして、In、Bi、Te、Ag、Al、Zn、Co、Ni、Cuから選ばれる少なくとも一つの元素を添加する。その添加量ε(原子%)は、0≦ε≦15、好ましくは0≦ε≦5とする。その他に、Tb、Dy、Nd、Gd、Ti、Zr、Cr、Fe、Si、C、Bの少なくとも1つの元素を添加しても良い。GeSbSnMnに特にZn元素を添加すると、高温環境下で保存した後に記録する、いわゆるシェルフ特性を改善する効果がある。Znの好ましい添加量は、2〜7原子%である。特に低記録パワーでの劣化を小さくする。
記録層の膜厚は10〜20nmが良い。
溝深さ22nm、記録する溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmのポリカーボネート基板を用い、その上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、ZrO2:Y2O3:TiO2=77:3:20(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、表1に示す組成の膜厚12nmの記録層、ZnSSiO2(70:30モル%)からなる膜厚40nmの下部保護層をスパッタリングにより順次積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。
次いで、この光記録媒体の記録層をLD波長800nm、ビーム径200μm×1μm(半径方向×トラック方向)の大口径LDを用いた初期化装置で結晶化した。CLV(constant linear velocity)方式を採用し、線速3.0m/sで媒体を回転させ、一回転させる毎に36μm送りながら行なった。
これらの光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.30mWで記録再生した。記録線速は表1に示すとおりであり、記録パワー/消去パワーは、線速9.8m/s,29.5m/s,39.4m/sに対して、それぞれ、5.5mW/3.2mW,12mW/3mW,15mW/2.5mWで記録した。1トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した後、2番目のトラックを再生した。
20m/sを越える記録線速において、記録時の記録パワー、ボトムパワーの照射時間を最適化して、マーク長nT(n=2〜8)に対して、記録パワー照射パルスとボトムパワー照射パルスの組み合わせの数を2T,3Tマーク:1個、4T,5Tマーク:2個、6T,7Tマーク:3個、8Tマーク:4個として記録した。
次いで、4.9m/sで再生し、Limit EQ後のジッターを測定して評価した。評価基準は、ジッター値が7.5%未満の場合を合格とした。
表1から、請求項1で規定する組成範囲であれば上記評価基準を満たすことが分かる。
溝深さ22nm、記録する溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmのポリカーボネート基板を用い、その上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、ZrO2:Y2O3:TiO2=77:3:20(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、組成がGe:Sb:Sn:Mn=11:64.5:18:6.5(原子%)、膜厚11nmの記録層、ZnSSiO2(70:30モル%)からなる膜厚40nmの下部保護層をスパッタリングにより順次積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.30mWで記録再生した。記録線速は線速19.86m/s、記録パワー/消去パワーは、9mW/3mWで記録した。1トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した後、2番目のトラックを再生した。このときのLimit EQ後のジッターは、6.5%であった。
溝深さ22nm、記録する溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmのポリカーボネート基板を用い、その上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、Nb2O5:SiO2=80:20(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、組成がGe:Sb:Sn:Mn=11:64.5:18:6.5(原子%)、膜厚11nmの記録層、ZnSSiO2(70:30モル%)からなる膜厚40nmの下部保護層をスパッタリングにより順次積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.30mWで記録再生した。記録線速は線速19.86m/s、記録パワー/消去パワーは、、9mW/3mWで記録した。1トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した後、2番目のトラックを再生した。このときのLimit EQ後のジッターは、6.8%であった。
溝深さ22nm、記録する溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmのポリカーボネート基板を用い、その上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、Ta2O5:SiO2=85:15(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、組成がGe:Sb:Sn:Mn=11:64.5:18:6.5(原子%)、膜厚11nmの記録層、ZnSSiO2(70:30モル%)からなる膜厚40nmの下部保護層をスパッタリングにより順次積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.30mWで記録再生した。記録線速は線速19.86m/s、記録パワー/消去パワーは、9mW/3mWで記録した。1トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した後、2番目のトラックを再生した。このときのLimit EQ後のジッターは、6.9%であった。
上部保護層の材料をZnS・SiO2=80:20(モル%)に変えた点以外は、実施例21〜23と同様にして光記録媒体を作製し、評価したところ、Limit EQ後のジッターは、7.5%であった。
溝深さ22nm、記録する溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmの低複屈折のポリカーボネート基板(製品名ST3000、帝人バイエルポリテック社製)を用い、その上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚160nmの反射層、SiCからなる膜厚3nmの硫化防止層、ZnSSiO2(80:20モル%)からなる膜厚5nmの上部保護層、表2に示される膜厚14nmの記録層、ZnSSiO2(70:30モル%)からなる膜厚40nmの下部保護層をスパッタリングにより順次積層し、その上に、厚さ0.1mmの粘着シートを貼って約1.2mmの厚さにし光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用い記録線速19.6m/s、クロック周波数264MHz、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.30mW、記録パワー(Pw)9mW、消去パワー(Pe)3mWで記録した。記録時の記録パワー、ボトムパワーの照射時間を最適化して、マーク長nT(n=2〜8)に対して、記録パワー照射パルスとボトムパワー照射パルスの組み合わせの数を2T,3Tマーク:1個、4T,5Tマーク:2個、6T,7Tマーク:3個、8Tマーク:4個として記録した。Limit EQにより、各トラックに11回記録し、3トラックを連続記録した2番目のトラックの記録ジッターを4.9m/sで再生し測定した。結果を表2に示す。
溝深さ22nm、溝幅0.20μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmの低複屈折のポリカーボネート基板(製品名ST3000、帝人バイエルポリテック社製)の上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、ZrO2:TiO2:Y2O3=77.6:20:2.4(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、組成がGe:Sb:Sn:Mn=11:64.5:18:6.5(原子%)の膜厚12nmの記録層、ZnSSiO2(80:20モル%)からなる膜厚33nmの下部保護層を順次スパッタリングにより積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、記録線速19.6m/s、クロック周波数264MHz、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.35mW、記録パワー(Pw)9mW、消去パワー(Pe)3mWで記録した。記録時の記録パワー、ボトムパワーの照射時間を最適化して、マーク長nT(n=2〜8)に対して、記録パワー照射パルスとボトムパワー照射パルスの組み合わせの数を、2Tと3Tマークは1個、4Tと5Tマークは2個、6Tと7Tマークは3個、8Tマークは4個として記録した。各トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した2番目のトラックの記録ジッターを4.9m/sで再生し測定した。記録パワー10.5mW、消去パワー3.3mWの場合のLimit EQ後のジッターの記録回数依存、いわゆるダイレクトオーバーライト特性を調べた。結果を図9に示す。
更に、この光記録媒体を、80℃、85%RH、200時間の高温高湿下に放置した後、その反射率を試験前と比較したところ、反射率変化が0.5%以下であった。
一方、記録層の組成をGe:Sb:Sn=14.5:65.5:20(原子%)とした点以外は、実施例36と同様にして比較例12の光記録媒体を作製し、記録パワー9.5mW、消去パワー2.6mWとした点以外は、実施例36と同様にして記録再生を行なった。結果を図9に示す。
上記実施例36と比較例12の結果から、Mnを添加することにより、オーバーライト特性が向上することが分かる。また、環境温度に対する反射率の変動が小さいことも分かった。
記録層の組成をGe:Sb:Sn:Mn:Ga=11:64.5:18:3.5:3(原子%)とした点以外は、実施例36と同様にして光記録媒体を作製した。
この光記録媒体に対し、実施例36と同様にして記録再生を行ったところ、実施例36よりも記録パワーが1mW低い条件で、実施例36と同等のジッターが得られた。即ち、Gaを添加することにより、高速記録での記録感度が向上した。
溝深さ22nm、溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmの低複屈折のポリカーボネート基板(製品名ST3000、帝人バイエルポリテック社製)の上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、SiO2:Nb2O5=50:50(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、組成がGe:Sb:Sn:Mn=11:64.5:18:6.5(原子%)の膜厚12nmの記録層、ZnSSiO2(80:20モル%)からなる膜厚33nmの下部保護層を順次スパッタリングにより積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、記録線速19.6m/s、クロック周波数264MHz、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.35mW、記録パワー(Pw)9mW、消去パワー(Pe)3mWで記録した。記録時の記録パワー、ボトムパワーの照射時間を最適化して、マーク長nT(n=2〜8)に対して、記録パワー照射パルスとボトムパワー照射パルスの組み合わせの数を、2Tと3Tマークは1個、4Tと5Tマークは2個、6Tと7Tマークは3個、8Tマークは4個として記録した。各トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した2番目のトラックの記録を4.9m/sで再生し測定した。記録パワー9.5mW、消去パワー3.0mWの条件で10回オーバーライトした後のLimit EQ後のジッターを測定した結果、6.7%であった。
溝深さ22nm、溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmの低複屈折のポリカーボネート基板(製品名ST3000、帝人バイエルポリテック社製)の上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、SiO2:Ta2O5=30:70(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、組成がGe:Sb:Sn:Mn=11:64.5:18:6.5(原子%)の膜厚12nmの記録層、ZnSSiO2(80:20モル%)からなる膜厚33nmの下部保護層を順次スパッタリングにより積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、記録線速19.6m/s、クロック周波数264MHz、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.35mW、記録パワー(Pw)9mW、消去パワー(Pe)3mWで記録した。記録時の記録パワー、ボトムパワーの照射時間を最適化して、マーク長nT(n=2〜8)に対して、記録パワー照射パルスとボトムパワー照射パルスの組み合わせの数を、2Tと3Tマークは1個、4Tと5Tマークは2個、6Tと7Tマークは3個、8Tマークは4個として記録した。各トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した2番目のトラックの記録を4.9m/sで再生し測定した。記録パワー9.5mW、消去パワー3.0mWの条件で、10回オーバーライトした後のLimit EQ後のジッターを測定した結果、6.7%であった。
溝深さ22nm、溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmの低複屈折のポリカーボネート基板(製品名ST3000、帝人バイエルポリテック社製)の上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、ZrO2:Nb2O5:Y2O3=73.5:24:2.5(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、表5に示す組成の膜厚12nmの記録層、ZnSSiO2(80:20モル%)からなる膜厚33nmの下部保護層を順次スパッタリングにより積層し、その上に、厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(大日本インキ製SD318)を用いて厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を接着し、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて線速19.6m/sで8Tマークと8Tスペースの連続マークを同一トラックに10回オーバーライトし、このときの8TマークのCNRを測定した。その後、その同一トラックの上に更に3Tマークと3Tスペースを一回記録して8TマークのCNRを測定し、8Tマークの消去比を、3Tマークを記録する前後のCNRの差として評価した。
結果を図10に示すが、Mn元素を添加することにより、消去比が改善されていることから、オーバーライト特性が良いことが分かる。
溝深さ22nm、記録する溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmのポリカーボネート基板の上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、Nb2O5:SiO2=50:50(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、表4に示す組成の膜厚が11nmの記録層、ZnSSiO2(70:30モル%)からなる膜厚40nmの下部保護層をスパッタリングにより順次積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を、厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.35mWで記録再生した。記録線速は線速19.86m/s、記録パワー/消去パワーは、9mW/3mWで記録した。1トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した後、2番目のトラックを再生した。このときのLimit EQ後のジッターを表4に示す。
更に、80℃、85%(相対湿度)の環境下に200時間放置した後のジッター値及び再生パワー0.45mWで100万回連続再生した後のジッター増加分を示す。Sb過剰、Te過剰の場合に劣化が顕著である。ジッターの判定基準は、6.5%以下を良好な特性とした。
溝深さ22nm、記録する溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmのポリカーボネート基板の上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、ZrO2:Y2O3:TiO2=77.6:2.4:20(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、表4の実施例55に示す組成で膜厚が11nmの記録層、ZnSSiO2(70:30モル%)からなる膜厚40nmの下部保護層をスパッタリングにより順次積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.35mWで記録再生した。記録線速は線速19.86m/s、記録パワー/消去パワーは、9mW/3mWで記録した。1トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した後、2番目のトラックを再生した。このときのLimit EQ後のジッターは、6.0%と良好であった。
溝深さ22nm、記録する溝幅0.16μm、溝ピッチ0.32μmの案内溝を有する厚さ1.1mmのポリカーボネート基板の上に、Ag99.5Bi0.5(原子%)からなる膜厚140nmの反射層、Ta2O3:SiO2=85:15(モル%)からなる膜厚8nmの上部保護層、表4の実施例55に示す組成で膜厚が11nmの記録層、ZnSSiO2(70:30モル%)からなる膜厚40nmの下部保護層をスパッタリングにより順次積層し、その上に、厚さ75μmのカバー基板(カバーシート)を厚さ25μmの紫外線硬化樹脂(三菱レーヨン社製:FS6107)を用いて接着し、厚さ0.1mmの光透過層を形成して光記録媒体を得た。次いで、実施例1と同様にして初期化した。
この光記録媒体に対し、波長405nm、NA0.85のピックアップヘッドを用いて、最短マーク長0.149μm、変調方式(1−7)RLL、再生パワー0.35mWで記録再生した。記録線速は線速19.86m/s、記録パワー/消去パワーは、9mW/3mWで記録した。1トラックに11回記録し、3トラックに連続記録した後、2番目のトラックを再生した。このときのLimit EQ後のジッターは、6.0%と良好であった。
Pe 消去パワー
Pb ボトムパワー
Tms 記録パワー照射開始時間
Tmp 記録パワー照射時間
Tcl ボトムパワー照射時間
Claims (6)
- 基板上に、Ag又はAg合金反射層、上部保護層、相変化記録層、下部保護層、接着層、カバー基板をこの順に有し、相変化記録層が、GeαSbβSnγMnδXε〔5≦α≦25、45≦β≦75、10≦γ≦30、0.5≦δ≦20、0≦ε≦15、α+β+γ+δ+ε=100(原子%)、XはIn、Bi、Te、Ag、Al、Zn、Co、Ni、Cuから選ばれる少なくとも一つの元素〕からなり、上部保護層がZrO2とY2O3とTiO2の混合物、SiO2とNb2O5の混合物、又はSiO2とTa2O5の混合物からなることを特徴とする光記録媒体。
- 基板上に、Ag又はAg合金反射層、上部保護層、相変化記録層、下部保護層、接着層、カバー基板をこの順に有し、相変化記録層が、GeaInbSbcTedZne〔2≦a≦10、5≦b≦25、65≦c≦85、0≦d≦7、0≦e≦5、a+b+c+d+e=100(原子%)〕からなり、上部保護層がZrO2とY2O3とTiO2の混合物、SiO2とNb2O5の混合物、又はSiO2とTa2O5の混合物からなることを特徴とする光記録媒体。
- Ag又はAg合金反射層と上部保護層の間に硫化防止層を有することを特徴とする請求項1又は2記載の光記録媒体。
- 相変化記録層が更にGaを7原子%以下含有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の光記録媒体。
- 下部保護層と相変化記録層の間に膜厚1〜10nmの界面層を有し、界面層がZrO2とY2O3とTiO2の混合物、SiO2とNb2O5の混合物、又はSiO2とTa2O5の混合物からなることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の光記録媒体。
- 相変化記録層と上部保護層の間に界面層を有することを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の光記録媒体。
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