JP5398741B2 - 光学的情報記録媒体及びその記録再生方式 - Google Patents

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Description

本発明は、レーザビームの照射によって情報の記録及び/又は再生を行う光学的情報記録媒体と、その記録再生方式とに関するものである。
カルコゲン材料等の薄膜にレーザビームを照射して局所的な加熱を行い、照射条件の違いにより光学定数の異なる状態間で相変化させて信号を記録・消去する情報記録媒体が、広く研究開発・商品化されている。
一般に、情報を記録する場合は、高パワー(記録パワー)のレーザビームを照射して、記録層を溶融して急冷することによって、照射部を非晶質相にして情報を記録する。一方、情報を消去する場合は、記録時よりも低パワー(消去パワー)のレーザビームを照射して記録層を昇温して徐冷することにより、照射部を結晶相にして前に記録されている情報を消去する。従って、相変化形光学的情報記録媒体では、高パワーレベルと低パワーレベルとの間でパワーを変調させたレーザビームを記録層に照射することによって、記録されている情報を消去しながら新しい情報を記録する(書き換える)ことが可能である。
すなわち、相変化型情報記録媒体は、特定波長の光に対する反射光量が、結晶状態と非晶質状態とで異なることを記録・再生として利用しているものであり、レーザビームの出力パワーを変調させることにより記録の消去と記録とを同時に行なっている。
近年、光学的情報記録媒体を大容量化するための技術として、様々な技術が検討されている。例えば、従来の赤色レーザよりも短波長の青紫色レーザを用いたり、レーザビームが入射する側の基板の厚さを薄くして開口数(NA)が大きい対物レンズを使用したりすることによって、レーザビームのスポット径をより小さくして高密度の記録を行う技術が検討されている。
また、2つの情報層を備える光学的情報記録媒体を用いて、その片側から入射するレーザビームによって、2つの情報層の記録再生を行う情報記録媒体(特許文献1参照)がすでに商品化されている。
例えば、波長405nmのレーザビームを用いて記録再生を行ない、直径120mmのディスク片面あたり(2つの情報層で)50GBの記録容量を有するBD−REメディアが商品化されている。
記録及び再生可能な情報層を2つ備えた光学的情報記録媒体においては、レーザビーム入射側から遠い情報層(第一の情報層)の記録及び再生は、入射側の情報層(第二の情報層)を透過したレーザビームによって行われる。
特許第3801612号公報
本発明者らは、背景技術で説明した現行商品(2つの情報層を有する光学的情報記録媒体)以上の高容量の光学的情報記録媒体、すなわち、直径120mmのディスクサイズに片面あたり50GBの記録容量よりも大きな容量を有する光学的情報記録媒体について、検討を行った。
具体的には、従来2層であった情報層の数を3層以上に増やし、且つ、1つの情報層の記録容量を、従来25GBであったものから33.4GBへと高めた光学的情報記録媒体について検討を行った。
その結果、第一の情報層において、以下の課題が生じることが判明した。
1)光学的情報記録媒体に備わった情報層の数が多いほど、第一の情報層を再生する際のレーザビーム光量の減衰量が大きくなり、充分な再生光量を確保しづらくなること。
2)記録密度を高めることによって記録部と未記録部との間隔が狭くなり、記録部とほぼ同じサイズのレーザ焦点スポットで再生を行う場合、レーザスポット内に記録部と未記録部とが存在する確率が上がるために、信号の識別が困難となること。
3)光学的情報記録媒体の情報層の数が多いほど、第一の情報層以外の情報層に形成されたトラック溝によって、レーザビーム光の直進性・指向性が乱されやすくなり、このことが記録部と未記録部との識別をより一層困難とさせること。
上記1)の課題を克服する方法のひとつとして、第一の情報層への入射光量に対する第一の情報層からの反射光量の比率(反射率)を、従来の2つの情報層を有する光学的情報記録媒体に用いられる第一の情報層の反射率以上に高めることが有効である。なお、ここで言う反射率とは、記録層が結晶状態(未記録状態)のときの反射率(以後、Rcと表記する)のことである。
Rcを高めることによって、第一の情報層を再生する際のレーザビーム光量を高めることができる。なお、記録層が非晶質状態(記録した状態)のときの反射率(以後、Raと表記する)は、次に説明する高コントラスト実現のために、むしろ下げた方が望ましい。
上記2)に示した課題を克服する方法のひとつとしては、RcとRaとの差を大きくし(コントラストをより明瞭にする)、且つ、Raを小さくする(ノイズを低く抑える)ことが有効である。すなわち、(Rc−Ra)/Raを高くすることが有効であり、Rc/Raを高めることが望まれる。高コントラストとすることによって、上記3)に示した記録部と未記録部との識別をより一層困難とさせる問題も、低減される。
しかしながら、情報層の書換え性能を考慮し、書換え性能を満足させた上で、Rcを高めることとRc/Raを高めることとを同時に満足させることは、容易ではない。
情報層の書換え性能は、記録層の材料について述べれば、主に、非晶質状態から結晶状態へと転移する温度及び時間と、結晶状態から非晶質状態へと転移する温度及び時間と、記録材料の熱伝導率と、により決定づけられる。記録層以外の層を構成する材料について述べれば、主に、当該材料の熱伝導率、隣接する層との密着性、ならびに当該材料自体の耐熱性能により決定づけられる。
情報層を構成する膜自体の物性と、光学的な特性とを同時に充分に満足させることは、容易なことでない。
本発明は、良好な記録再生特性、長期保存性能及び書換え性能を共に実現でき、大容量化が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。
本発明の第一の光学的情報記録媒体は、レーザビームの照射によって情報を記録再生し得る情報層を含み、前記情報層は、レーザビーム入射側と反対側から、少なくとも、反射層と、第一の誘電体層と、前記レーザビームの照射によって相変化を起こし得る記録層と、第二の誘電体層と、をこの順に備え、
前記記録層は、Ge、Sb及びTeを含み、前記記録層に含まれるGe、Sb及びTeを、原子数比でGexSbyTezと表したとき、x、y及びzが、0.39≦x<0.48、0.02≦y<0.11、0.40≦z<0.56、x+y+z=1を満たし、
前記記録層の厚さが10nm以上15nm以下であり、且つ、
前記レーザビームの前記情報層への入射光量に対する、前記レーザビームの前記情報層からの反射光量の比率をR(%)とし、前記記録層が結晶状態である時の前記RをRc(%)、前記記録層が非晶質状態である時の前記RをRa(%)とした場合に、Rc及びRaが、6.0≦Rc/Ra≦12.0、且つ、1.0≦Rc≦3.0を満たす。
また、本発明の第二の光学的情報記録媒体は、レーザビームの照射によって情報を記録再生し得る情報層を含み、前記情報層は、レーザビーム入射側と反対側から、少なくとも、反射層と、第一の誘電体層と、前記レーザビームの照射によって相変化を起こし得る記録層と、第二の誘電体層と、をこの順に備え、
前記記録層は、Ge、Sb及びTeを含み、前記記録層に含まれるGe、Sb及びTeを、原子数比でGexSbyTezと表したとき、x、y及びzが、0.05≦x≦0.15、0.70≦y≦0.80、0.05≦z≦0.25、x+y+z=1を満たし、
前記記録層の厚さが7.0nm以上12.0nm以下であり、
前記第二の誘電体層の屈折率が1.8以上2.4以下であって、前記第二の誘電体層の膜厚が35nm以上55nm以下であり、且つ、
前記レーザビームの前記情報層への入射光量に対する、前記レーザビームの前記情報層からの反射光量の比率をR(%)とし、前記記録層が結晶状態である時の前記RをRc(%)、前記記録層が非晶質状態である時の前記RをRa(%)とした場合に、Rc及びRaが、4.0≦Rc/Ra≦5.0、且つ、1.0≦Rc≦3.0を満たす。
本発明の光学的情報記録媒体の記録再生方式は、上記第一の光学的情報記録媒体又は上記第二の光学的情報記録媒体の記録再生方式であって、前記光学的情報記録媒体の前記情報層に対し、線速度6.9m/s以上8.8m/s以下で情報の記録再生を行う方式である。
本発明によれば、記録再生特性、記録再生寿命(長期保存性能)及び書換え性能に優れた、大容量の光学的情報記録媒体を提供できる。さらに、本発明の記録再生方式によれば、このような光学的情報記録媒体の良好な記録再生が可能である。
図1は、本発明の実施の形態における光学的情報記録媒体についての一部断面図である。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
本実施の形態の光学的情報記録媒体100について、一部断面図を図1に示す。光学的情報記録媒体100では、レーザビーム040の照射によって記録再生が行われる。本実施の形態の光学的情報記録媒体100は、本発明の光学的情報記録媒体において3個の情報層を備えた構成である。すなわち、光学的情報記録媒体100は、本発明の光学的情報記録媒体において、レーザビーム入射側と反対側から順に第一の情報層〜第Nの情報層を備え、且つ、N=3の場合の構成を有している。
光学的情報記録媒体100は、基板001と、第一の光学分離層008と、光学分離層008を挟むように配置された第一の情報層011及び第二の情報層020と、第二の光学分離層009と、第二の情報層020との間で光学分離層009を挟むように配置された第三の情報層030と、カバー層010と、を備える。
第二の情報層020は、第一の情報層011よりもレーザビーム040の入射側に配置され、第三の情報層030は、第二の情報層020よりもレーザビーム040の入射側に配置している。
第一の情報層011は、レーザビーム040の入射側と反対側から順に配置された、反射層002、第一の誘電体層003、第一の界面層004、記録層005、第二の界面層006及び第二の誘電体層007を備える。
第三の情報層030及び第二の情報層020は、図には示さないが、例えば、レーザビーム040の入射側と反対側から順に配置された、透過率調整層、反射層、第一の誘電体層、記録層、界面層及び第二の誘電体層を備える。
第三の情報層030のレーザビーム040に対する透過率を、例えば50%程度として膜構成を設計し、同様に、第二の情報層020のレーザビーム040に対する透過率を、例えば50%程度として膜構成を設計する。
レーザビーム040は、カバー層010側から入射する。第一の情報層011は、第三の情報層030、第二の光学分離層009、第二の情報層020及び第一の光学分離層008を透過したレーザビーム040によって、記録再生が行われる。
レーザビーム040の強度をI(mW)とすると、第一の情報層011を記録再生するレーザビームの強度は、0.25×I(mW)となる。
一方で、第一の情報層011の反射率をR’とすると、第一の情報層011を反射し、第一の光学分離層008、第二の情報層020、第二の光学分離層009及び第三の情報層030を透過して還されるレーザビーム強度は、0.0625×I×R’(mW)となり、入射光の強度に対し、約1/16にまで減衰する。
基板001は、たとえば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン及びPMMA(polymethylmethacrylate)等の樹脂、又はガラスを用いて形成できる。
基板001の内側(第一の光学分離層008側)の表面には、必要に応じて、レーザビーム040を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板001の外側の表面は、平滑であることが好ましい。基板001は、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。基板001の材料としては、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。基板001の厚さは、たとえば800μm〜1300μm(好ましくは、1050μm〜1150μm)の範囲内である。
反射層002の材料には、たとえばAl、Au、Ag及びCu等の熱伝導率が高い単体金属を用いることができる。また、これらの金属元素の1つ又は複数を主成分とし、耐湿性の向上又は熱伝導率の調整等のために、1つ又は複数の他の元素を添加した合金を用いることもできる。具体的には、Al−Cr、Al−Ti、Au−Pd、Au−Cr、Ag−Pd、Ag−Pd−Cu、Ag−Pd−Ti、Ag−Ru−Au及びCu−Si等の合金を用いることができる。これらの合金は、いずれも耐食性に優れ、且つ急冷条件を満足する優れた材料である。特に、Agを主成分とする材料(Ag又はAg合金)は、熱伝導率が大きく、光の透過率も高いため、反射層002の材料として好ましい。ここで、Agを主成分とする材料とは、Agを90重量%以上含む材料のことである。例えば、Agを95重量%以上含み、In、Pd、Cu、Bi、Ga及びNdから選択される少なくとも何れか1種の元素をさらに含む材料は、高い熱伝導性、ならびに優れた耐食性を確保できるので、好適に用いられる。
反射層002の厚さは、30nm〜150nmの範囲内であることが好ましく、70nm〜120nmの範囲内であることがより好ましい。反射層002が30nmより薄い場合には、その熱拡散機能が不充分となり、記録層005が非晶質化しにくくなる場合がある。また、反射層002が150nmより厚い場合には、その熱拡散機能が大きくなりすぎて、第一の情報層011の記録感度が低下する場合がある。例えば、反射層002がAgを主成分とする材料によって形成されている場合、反射層002の好適な膜厚範囲は、60nm〜200nmである。
反射層002は、例えばスパッタリングにより形成することができる。
第一の誘電体層003及び第二の誘電体層007は、いずれも誘電体からなる。これらの誘電体層は、光学距離を調整して記録層005の光吸収効率を高める働きと、記録前後の反射光量の変化を大きくして信号振幅を大きくする働きとを有する。これらの誘電体層には、たとえばSiOx(xは0.5〜2.5)、Al23、TiO2、Ta25、ZrO2、ZnO、Cr23、Ta25、Bi23、Bi4312、CeO2、Cu2O、In23、MgO、MgSiO3、Nb25、SnO2、WO3、Y23、ZrSiO4及びTe−O等の酸化物を用いることができる。また、Si−N、Al−N、Ti−N、Ta−N、Zr−N及びGe−N等の窒化物を用いることもできる。また、ZnS等の硫化物やSiC等の炭化物を用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。
第一の誘電体層003及び第二の誘電体層007の厚さは、記録層005が結晶相である場合とそれが非晶質相である場合とで反射光量の変化が大きく、且つ記録層005の光吸収効率が大きくなるように決定することができる。具体的には、これらの厚さは、たとえばマトリクス法に基づく計算を用いて決定できる。
例えば、記録層005が後述の形態1である場合について、第一の誘電体層003及び第二の誘電体層007の好適な膜厚等を説明する。
レーザビーム040の第一の情報層011への入射光量に対する、レーザビーム040の第一の情報層011からの反射光量の比率をR(%)とし、記録層005が結晶状態である時の前記RをRc(%)、記録層005が非晶質状態である時の前記RをRa(%)とした場合に、Rc及びRaが、6.0≦Rc/Ra≦12.0、且つ、1.0≦Rc≦3.0を満たすように、第一の誘電体層003及び第二の誘電体層007の厚さを調整する。
例えば、第一の誘電体層003の屈折率を2.5以上2.8以下とし、第一の誘電体層003の膜厚を9nm以上20nm以下とすることが好ましい。このような第一の誘電体層003は、例えば、Tiを含む酸化物材料、BiとTiとを含む酸化物材料、又は、NbとTiとを含む酸化物材料によって形成できる。
また、第二の誘電体層007は、例えば屈折率を1.8以上2.4以下とし、膜厚を45nm以上65nm以下とすることが好ましい。このような第二の誘電体層007は、例えば、Znの硫化物とSiの酸化物とを含む材料によって形成できる。
また、記録層005が後述の形態2である場合についても、同様に、第一の誘電体層003及び第二の誘電体層007の好適な膜厚等を説明する。
この場合、Rc及びRaが、4.0≦Rc/Ra≦5.0、且つ、1.0≦Rc≦3.0を満たすように、第一の誘電体層003及び第二の誘電体層007の厚さを調整する。
例えば、第一の誘電体層003の屈折率を1.4以上2.3未満とし、第一の誘電体層003の膜厚が10nm以上20nm以下とすることが好ましい。このような第一の誘電体層003は、例えば、Zr及びCrを含む酸化物材料によって形成できる。
また、第二の誘電体層007は、例えば屈折率を1.8以上2.4以下とし、膜厚を35nm以上55nm以下とする。このような第二の誘電体層007は、例えば、Znの硫化物とSiの酸化物とを含む材料によって形成できる。
第一の界面層004及び第二の界面層006は、それぞれ、第一の誘電体層003と記録層005との間、及び、第二の誘電体層007と記録層005との間で、物質が移動することを防止する働きがある。これらの界面層は、特に、繰り返し記録によって生じる物質移動を防止する。これらの界面層には、たとえばSiOx(xは0.5〜2.5)、Al23、TiO2、Ta25、ZrO2、ZnO、Cr23、Ta23、Bi23、Bi4312、CeO2、Cu2O、In23、MgO、MgSiO3、Nb25、SnO2、WO3、Y23、ZrSiO4及びTe−O等の酸化物を用いることができる。また、Si−N、Al−N、Ti−N、Ta−N、Zr−N及びGe−N等の窒化物、これらを含む窒化酸化物を用いることもできる。また、SiC等の炭化物を用いることもできる。また、これらの混合物を用いることもできる。
界面層が厚いと、情報層の反射率や吸収率が大きく変化して記録・消去性能に影響を与える。従って、界面層の厚さは、1nm〜10nmの範囲内であることが望ましく、2nm〜5nmの範囲内であることがより好ましい。
第一の界面層004及び第二の界面層006は、それぞれ異なる材料・組成で形成してもよいし、同一の材料・組成で形成してもよい。これらの界面層は、例えばスパッタリングにより形成することができる。
例えば、記録層005が後述の形態1又は形態2によって形成されている場合、第一の界面層004及び第二の界面層006は、屈折率が1.8以上2.5未満であって、且つ膜厚が2nm以上10nm以下であることが好ましい。このような第一の界面層004及び第二の界面層006は、例えば、Zr及びCrを含む酸化物材料によって形成できる。
記録層005は、レーザビーム040の照射によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす材料からなり、Ge、Sb及びTeを含んでいる。なお、記録層005は、Ge、Sb及びTe以外の他の成分(例えば、Se、Bi、Ga、C、Si、Zr、Zn、Cr、Al、Cu、Fe)を含んでいてもよいが、Ge、Sb及びTeを主成分として含んでいることが好ましい。また、記録層005が、実質的にGe、Sb及びTeからなるものであってもよい。ここで、記録層005がGe、Sb及びTeを主成分として含むとは、記録層005に含まれる全ての原子の合計を100原子%とした場合に、Ge、Sb及びTeの原子の合計が95原子%以上、好ましくは98原子%以上であることをいう。また、記録層005が実質的にGe、Sb及びTeからなる場合であっても、これら以外の元素(例えばC、Si、Zr、Zn、Cr、Al、Cu、Fe)が微量に(例えば0.3原子%以下で)混入していてもよい。
記録層005の、ひとつの形態としては、記録層005が、GeTe化合物とSb2Te3化合物とから成る、又は、GeTe化合物とSb2Te3化合物とSbとから成り、記録層005に含まれるGe、Sb及びTeを原子数比でGexSbyTezと記したとき、x、y及びzが、0.39≦x<0.48、0.02≦y<0.11、0.40≦z<0.56、x+y+z=1を満足する形態が挙げられる(以後、形態1と略す)。
本組成をより詳細に説明すると、GeTe化合物とSb2Te3化合物とのモル比率、すなわち(GeTe)/(Sb2Te3)の値が9以上59以下であることが好ましく、もしくは、(GeTe)/(Sb2Te3)の値が9以上59以下である組成に、さらにSbが添加された組成であってもよく、好ましい。
GeTe化合物とSb2Te3化合物とSbとが含まれる組成である場合、記録層005に含まれるSb量が2原子%以上11原子%未満となるようにすることが好ましい。
また、形態1の記録材料が用いられる場合、記録層00の膜厚は10nm以上15nm以下とする。
記録層005に形態1の材料組成を用いて、その膜厚を10nm以上15nm以下とすることによって、レーザビームの照射によって情報を記録再生し得る情報層を3以上含む大容量の光学的情報記録媒体であっても、レーザビームに対して最も奥側の情報層(ここでは、第一の情報層011)の反射率を高めると同時に、反射率比を高めることが可能となる。これにより、充分な再生光量を確保でき、記録密度の高い記録再生においても、記録部と未記録部とをより明瞭に識別することが可能となる。
良好な反射率と反射率比とが同時に両立できる要因としては、記録層が結晶状態の時の屈折率と消衰係数の値、ならびに非晶質状態の時の屈折率と消衰係数の値によるところが大きく、記録層005の膜厚、先に述べた第一の誘電体層003及び第二の誘電体層007の材料及び膜厚を調整することによって、比較的大きな反射率と反射率比が両立されやすいことに起因する。
形態1の記録材料の中心的な組成、すなわち、原子数比でGexSbyTezと記したときにx=0.44、y=0.05及びz=0.51となる組成の場合、波長405nmのレーザビーム040に対する記録層005の屈折率をn、消衰係数をkとすると、結晶状態の時のnが1.6であり、kは3.6となる。また、非晶質状態のときのnは3.0であり、kは2.2となる。
記録層005に形態1の記録材料を用いて、その膜厚を10nm以上15nm以下とすれば、記録層005以外の膜の材料及び膜厚を適宜調整することにより、光学的情報記録媒体100の光学特性を充分に満たすことが可能となる。
さらには、形態1の記録材料を用いて、その膜厚を10nm以上15nm以下とすることによって、従来以上に記録密度を高めて記録再生を行うことが容易となり、情報記録媒体の書換え性能を充分に満足することができる。
この原因としては、理由は定かではないが、記録層005が非晶質状態から結晶状態へと転移する温度と時間、及び、結晶状態から非晶質状態へと転移する温度と時間、ならびに、記録材料の熱伝導率が高密度記録にとって最適化されており、安定に記録マークが形成されることが考えられる。
また、形態1の記録材料及び膜厚を適用した場合、記録層005の結晶化能と非晶質化能とのバランスが保たれており、非晶質記録マークの長期保存性能も充分に確保することができる。
すなわち、形態1の記録材料の組成及び記録層005の膜厚を適用することによって、記録媒体の光学的特性と、記録再生特性と、長期保存性能とを、すべて同時に満たすことが可能となる。
ここで、GeTe化合物とSb2Te3化合物とのモル比率、すなわち(GeTe)/(Sb2Te3)の値は、光学的な観点から9以上が好ましい。その比率が高くなるほど、記録層が結晶状態の時の消衰係数の値を大きくすることができるために、高反射率と高反射率比とを両立しやすくできるからである。
また、(GeTe)/(Sb2Te3)の値は、59以下とすることが書換え性能を確保する上で好ましい。59以下とすることにより、非晶質能が高まり、記録媒体の長期保存性能も確保しやすくできる。
また、形態1の記録材料におけるSb量の範囲内、すなわちSb量を2原子%以上11未満%以下の範囲内で、GeTe化合物とSb2Te3化合物とに、適度にSbを含ませてもよい。これにより、記録層005の非晶質化能を高めることができる。また、Sb量を11原子%未満とすることにより、記録層005が結晶状態のときの消衰係数が低下することを抑制でき、記録媒体の高反射率比を維持しやすくできる。
形態1において、記録層005の膜厚は10nm以上15nm以下である。膜厚を10nm以上とすることで、反射率比を極大化し易いためである。また、15nm以下とすることで、記録層の非晶質化能を高めることができ、記録媒体の長期保存性能を確保することができる。
また、記録層005の、別の側面の形態としては、記録層005がGeとSbとTeとから成り、記録層005の組成をモル比率でGexSbyTezと記したとき、x、y及びzが、0.05≦x≦0.15、0.70≦y≦0.80、0.05≦z≦0.25及びx+y+z=1を満たす形態が挙げられる(以後、形態2と略す)。この形態2の場合、記録層005の膜厚は、7.0nm以上12.0nm以下である。
形態2の上記記録材料においても、その膜厚を7nm以上12nm以下とすることによって、レーザビームの照射によって情報を記録再生し得る情報層を3以上含む大容量の光学的情報記録媒体であっても、レーザビームに対して最も奥側の情報層(ここでは、第一の情報層011)の反射率を高めると同時に、反射率比をも高めることが可能となる。これにより、充分な再生光量を確保でき、記録密度の高い記録再生においても、記録部と未記録部とをより明瞭に識別することが可能となる。
反射率と反射率比とが同時に両立できる要因としては、形態1で説明したのと同様に、記録層005が結晶状態の時の屈折率と消衰係数の値、ならびに非晶質状態の時の屈折率と消衰係数の値によるところが大きく、記録層005の膜厚、先に述べた第一の誘電体層003及び第二の誘電体層007の材料及び膜厚を調整することによって、比較的大きな反射率と反射率比とが両立されやすいことに起因する。
波長405nmのレーザビームに対する記録層005の屈折率をn、消衰係数をkとすると、形態2の記録材料の中心組成、すなわちx=0.10、y=0.75、z=0.15となる記録材料における、結晶状態の時のnが1.3であり、kは3.5となる。また、非晶質状態のときのnは2.6であり、kは3.1となる。
また、形態2の記録材料を適用し、その膜厚を7nm以上12nm以下とすることによって、光学的情報記録媒体の書換え性能を充分に満足することができる。
すなわち、記録層005の結晶化能と非晶質化能とを高密度記録に適したものとでき、書換え性能のみならず、記録した信号の長期保存性能も充分に確保することができる。
形態2において、記録層005に含まれるSbは、70原子%以上80原子%以下である。Sbを70原子%以上とすることにより、記録層005の結晶化能を高めることができ、消去特性が確保しやすくなる。また、Sbを80原子%以下とすることにより、記録層005の非晶質化能を高め、長期保存性能を確保しやすくなる。
記録層005に形態2の記録材料を適用した場合、その膜厚は7nm以上12nm以下である。7nm以上とすることにより、反射率を1%以上とすることができ、12nm以下とすることにより、反射率比を4.0以上に保つことができる。これにより、記録部と未記録部とをより明瞭に識別できやすくなる。
なお、形態1で説明した記録材料を記録層005に適用した場合においては、第一の情報層011に必要とされる反射率比は6.0以上12.0以下であり、形態2で説明した記録材料を記録層005に適用した場合においては、第一の情報層011に必要とされる反射率比は4.0以上5.0以下であり、形態1と形態2とでは、必要とされる反射率比が大きく異なる。
この原因は、推測ではあるが、化合物系の材料を用いた形態1においては、非晶質ならびに結晶の形成時において、互いに熱的に干渉しやすく、非晶質記録マークのエッジが乱れやすいために、比較的大きな反射率比が必要であることに対して、共晶系の材料を用いた形態2においては、非晶質ならびに結晶の形成時において、互いに熱的に干渉しにくいため、非晶質記録マークのエッジが乱れにくいことが考えられる。従って、比較的小さな反射率比においても、非晶質部と結晶部とを明瞭に識別できるものと考える。
なお、記録層005が形態2である場合、例えば、第一の界面層004は省略されていてもよい。この場合は、第一の情報層011の膜構成は、レーザビーム入射側と反対側から順に、反射層、第一の誘電体層、記録層、界面層、第二の誘電体層となる。
次に、第一の光学分離層008及び第二の光学分離層009について説明する。第一の光学分離層008は、第一の情報層011のフォーカス位置と第二の情報層020のフォーカス位置とを区別するために設けられる。第二の光学分離層009は、第二の情報層020のフォーカス位置と第三の情報層030のフォーカス位置とを区別するために設けられる。
第一の光学分離層008及び第二の光学分離層009の材料としては、光硬化性樹脂又は遅効性熱硬化型樹脂を用いることができる。その材料は、記録再生に用いられるレーザビーム040の波長における光吸収が小さいことが好ましい。第一の光学分離層008及び第二の光学分離層009の厚さは、対物レンズの開口数(NA)とレーザビーム040の波長λによって決定される焦点深度ΔZ以上であることが必要である。焦光点の強度の基準を無収差の場合の80%と仮定した場合、ΔZはΔZ=λ/{2(NA)2}で近似できる。λ=400nm、NA=0.6のとき、ΔZ=0.556μmとなり、±0.6μm以内は焦点深度内となる。そのため、この場合には、第一の光学分離層008及び第二の光学分離層009の厚さは、1.2μm以上であることが必要である。
第一の情報層011と第二の情報層020との間の距離、及び、第二の情報層020と第三の情報層030との間の距離は、対物レンズを用いてレーザビーム040を集光可能な範囲内にあることが必要である。従って、第一の光学分離層008の厚さと、第二の光学分離層009の厚さと、カバー層004の厚さとの合計は、対物レンズが許容できる基板厚さの公差内にすることが好ましい。このため、第一の光学分離層008の厚さと、第二の光学分離層009の厚さは、1.2μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。
第一の光学分離層008及び第二の光学分離層009の形成は、例えば、第一の情報層011の第二の誘電体層007上及び第二の情報層020の第二の誘電体層(図示せず)上に、それぞれ、光硬化性樹脂又は遅効性熱硬化型樹脂をスピンコートしたのち、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、第一の光学分離層008及び第二の光学分離層009がレーザビーム040の入射側の表面に案内溝を備える場合には、溝が形成された基板(型)を硬化前の樹脂に密着させたのち、樹脂を硬化させ、その後、基板(型)をはがすことによって案内溝を形成できる。
カバー層010は、第三の情報層030の薄膜材料を保護する機能を有する。ポリエステルアクリレート系等の紫外線硬化性樹脂をスピンコート法により塗布した後、紫外線硬化させることによって形成できる。
図示されていないが、カバー層010の替わりに、光学分離層として機能する基板を配置し、そのレーザビーム入射側に、光透過型の情報層がさらに設けられてもよい。すなわち、図1には情報層を3層備えた光学的情報記録媒体を示したが、情報層が4層以上設けられた場合であっても、本発明の構成を適用できる。なお、本実施の形態では、3つの情報層が設けられた光学的情報記録媒体において、レーザビーム入射側からみて最も奥に位置する第一の情報層に本発明における情報層を適用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、1層又は2層の情報層を備えた光学的情報記録媒体に本発明の情報層を適用してもよい。また、本発明の情報層の構成を、レーザビーム入射側からみて最も奥に位置する情報層以外の他の情報層に適用することも可能である。これらの場合でも、本発明の効果は損なわれることはない。
本実施の形態の光学的情報記録媒体100は、線速度6.9m/s以上8.8m/s以下で情報の記録再生を行う記録再生方式を利用することにより、良好な記録再生を行うことが可能である。
以下に、本発明の光学的情報記録媒体について、実施例を用いてさらに詳細に説明する。
本実施例で作製した光学的情報記録媒体は、図1に示された光学的情報記録媒体100と同じ構成を有していた。以下、図1に示した符号を用いながら、本実施例の光学的情報記録媒体について説明する。
(実施例1)
実施例1の光学的情報記録媒体は、実施の形態で説明した形態1の記録層を有する光学的情報記録媒体であり、以下のようにして製造した。
まず、基板001として、案内溝が転写された厚さ1.1mmのポリカーボネート基板(直径120mm)を用いた。
そして、そのポリカーボネート基板001上に、第一の情報層011を順次スパッタリングにより形成した。反射層002としてAg−Pd−Cu層(厚さ:100nm)、第一の誘電体層003としてTiO2層(厚さ:15nm)、第一の界面層004として(ZrO225(SiO225(Cr2350(mol%)(厚さ2nm)、記録層005としてGe−Sb−Te層(厚さ:12nm)、第二の界面層006として(ZrO225(SiO225(Cr2350(mol%)(厚さ2nm)、第二の誘電体層007としてZnS−SiO2(ZnS:80mol%、SiO2:20mol%)を、順次スパッタリング法によって形成した。第二の誘電体層007の膜厚は、適宜調整した。
反射層002は、Ag97Pd2Cu1(重量%)材料を用いて、Arガスを導入してDCスパッタリングにより形成した。
第一の誘電体層003は、TiO2ターゲットを用いて、Arガスを導入してDCパルススパッタリングにより形成した。
第一の界面層004及び第二の界面層006は、(ZrO225(SiO225(Cr2350(mol%)ターゲットを用いて、Arガスを導入してRFスパッタリングにより形成した。
記録層005としては、GeTeとSb2Te3の一定の比率で混合させた材料を用いた。Ge−Sb−Teの混合材料に、Arガスを2.0×10-73/s(12sccm)で導入して、DCパルススパッタリングにより形成した。このときの成膜室の真空度は、おおよそ1.2×10-1Paであった。スパッタリングパワーは、0.65W/cm2とした。
スパッタリングによって形成される記録層005の組成として、GeTeとSb2Te3とが一定の比率となるように、あらかじめスパッタ膜組成とターゲット組成とのずれ量を補正する補正係数を経験則から求めて、所望の膜組成が得られるようなターゲットを用いた。
次いで、第二の誘電体層007は、ZnSとSiO2を4:1(モル比)で混合した材料を用いて、Arガスを導入してRFスパッタリングにより形成した。
実施例1では、記録層005の組成が媒体特性に及ぼす影響を調べる目的で、記録層005の組成を種々変えたサンプルを作製した。
記録層005の組成としては、GeTeとSb2Te3とのモル比率(GeTe/Sb2Te3)が8となるように形成したサンプル1−1、モル比率が10となるように形成したサンプル1−2、モル比率が22となるように形成したサンプル1−3、モル比率が50となるように形成したサンプル1−4、モル比率が70となるように形成したサンプル1−5を、それぞれに形成した。記録層005の組成は、別途それぞれの記録層のみを形成した元素分析用のサンプルを作製し、ICP発光分光分析法により調べた。表1に、目標とする元素比率とスパッタ膜の膜組成を分析した結果について示す。
Figure 0005398741
表1中、例えば、GeTe/Sb2Te3のモル比率が8である場合について、「目標とする元素比率」が「Ge38.1Sb9.5Te52.4(原子%)」とは、「Ge」原子と「Sb」原子と「Te」原子とを合わせた数を基準(100原子%)として表された組成式であることを示している。
その結果、作製されたスパッタ膜では、Geが38.5原子%、Sbが9.2原子%、Teが52.3原子%、であった。これを原子数比で示す組成で表すと、Ge0.385Sb0.092Te0.523となる。
次いで、サンプル1−1〜1−5それぞれについて、第二の誘電体層007上にスピンコート法によって紫外線硬化性樹脂を塗布した後、溝が形成された基板(型)を硬化前の樹脂に密着させたのち、当該樹脂を硬化させた。その後、基板(型)を硬化後の樹脂から剥がすことによって、案内溝が設けられた第一の光学分離層008を25μmの厚さで形成した。
次いで、基板001上に反射層002から第一の光学分離層008までを形成した媒体を、真空装置に投入して、第二の情報層020を構成する各層をスパッタリングにより形成した。
第二の情報層020としては、順次、透過率調整層としてのTiO2層(厚さ:18nm)、反射層としてのAg−Pd−Cu層(厚さ:10nm)、第一の誘電体層としてのZrO2−SiO2−Cr23層(厚さ:12nm)、記録層としてのGe22Sb2Te25層(厚さ:7nm)、界面層としてのZrO2−Cr23層(厚さ:5nm)、第二の誘電体層としてのZnS−SiO2層(厚さ:45nm、SiO2:20mol%)を積層した。
次いで、紫外線硬化性樹脂を第二の情報層020上に塗布した後、溝が形成された基板(型)を硬化前の樹脂に密着させたのち、樹脂を硬化させた。その後、基板(型)を硬化後の樹脂から剥がすことによって、案内溝が設けられた第二の光学分離層009を18μmの厚さで形成した(図1に各層は図示されていない)。
別途、透明基板上に、上記第二の情報層020と同じ膜構成を有する情報層を形成し、初期化装置にて記録層を結晶化させた部分と初期化を行わない非晶質の部分において、それぞれ透過率を測定した。透過率の測定には分光器を用い、波長λ=405nmにおける透過率の値を調べた。その結果、透過率は、結晶化させた部分で48%、非晶質の部分で50%であった。
次いで、基板001上に第一の情報層011から第二の光学分離層009までを形成した媒体を真空装置に投入して、第三の情報層030を構成する各層をスパッタリングにより形成した。第三の情報層030としては、順次、透過率調整層としてのTiO2層(厚さ:16nm)、反射層としてのAg−Pd−Cu層(厚さ:8nm)、第一の誘電体層としてのZrO2−SiO2−Cr23層(厚さ:9nm)、記録層としてのGe22Sb2Te25層(厚さ:6nm)、界面層としてのZrO2−Cr23層(厚さ:3nm)、第二の誘電体層としてのZnS−SiO2層(厚さ:35nm、SiO2:20mol%)を積層した。
別途、透明基板上に、上記第三の情報層030と同じ膜構成を有する情報層を形成し、初期化装置にて記録層を結晶化させた部分と初期化を行わない非晶質の部分において、それぞれ波長λ=405nmにおける透過率を測定したところ、透過率は結晶化させた部分で52%、非晶質の部分で53%であった。
次いで、紫外線硬化性樹脂を第三の情報層030上に塗布してスピンコートした後、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、カバー層010(57μm)を形成し、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体100を得た。
カバー層010は、ポリエステルアクリレート系材料を用いて形成した。
このように形成した本実施例の光学的情報記録媒体を、初期化装置を用いてそれぞれ第一の情報層011の記録層005、第二の情報層020の記録層、第三の情報層030の記録層を初期化し、第一の情報層011の記録再生特性を評価した。評価方法を以下に示す。
光学的情報記録媒体を回転させるためのスピンドルモータと、半導体レーザを備える光学ヘッドと、半導体レーザから出射されるレーザビームを集光する対物レンズとを備える記録再生装置を、記録再生特性の評価に用いた。
光学的情報記録媒体への情報の記録、消去及び上書き記録は、レーザビームのパワーを、高パワーのピークパワー(Pp(mW))と低パワーのバイアスパワー(Pb(mW))とに変調させることによって行う。ピークパワーのレーザビームを照射することによって、記録層005の局所的な一部分に非晶質相が形成され、その非晶質相が記録マークとなる。記録マーク間では、バイアスパワーのレーザビームが照射され、結晶相(消去部分)が形成される。なお、ピークパワーのレーザビームを照射する場合には、パルスの列で形成する、いわゆるマルチパルスとするのが一般的である。なお、マルチパルスは、ピークパワーとバイアスパワーのパワーレベルだけで変調されてもよいし、0mW〜ピークパワーの範囲のパワーレベルによって変調されてもよい。
また、ピークパワー、バイアスパワーのいずれのパワーレベルよりも低く、そのパワーレベルでのレーザビームの照射によって記録マークの光学的な状態が影響を受けず、且つ光学的情報記録媒体から記録マーク再生のための充分な反射光量が得られるパワーを再生パワー(Pr(mW))とし、再生パワーのレーザビームを照射することによって得られる光学的情報記録媒体からの信号を検出器で読みとることにより、情報の再生が行われる。
対物レンズの開口数(NA)は、レーザビームのスポット径を0.4μm〜0.7μmの範囲内に調整するため、0.5〜1.1の範囲内(より好ましくは、0.6〜1.0の範囲内)であることが好ましい。レーザビーム040の波長は、450nm以下(より好ましくは、350nm〜450nmの範囲内)であることが好ましい。情報を記録する際の光学的情報記録媒体の線速度は、再生光による結晶化が起こりにくく、且つ充分な消去率が得られる3m/秒〜20m/秒の範囲内(より好ましくは、4m/秒〜15m/秒の範囲内)であることが好ましい。
本実施例では、記録再生特性の評価としては、レーザビームの波長は405nm、対物レンズの開口数(NA)は0.85、測定時のサンプルの線速度は7.4m/s、最短マーク長(2T)は0.111μm、最長マーク長(9T)は0.502μm、基板001に形成された案内溝のトラックピッチは0.32μmであり、情報はグルーブに記録して評価を行った。
第一の情報層011に対して記録を行う際には、レーザビームの焦点を記録層005に合わせ、カバー層010と、第三の情報層030と、第二の情報層020とを透過したレーザビーム040によって記録層005に情報を記録する。再生は、記録層005によって反射され、第二の情報層020と、第三の情報層030と、カバー層010とを透過してきたレーザビームを用いて行う。
反射率の測定は、第一の情報層011における初期化した溝トラック及び初期化していない溝トラックに、それぞれ1.0mWの再生パワーでレーザビームを照射して、第一の情報層011の初期化部分からの反射率をRc(%)、未初期化部分からの反射率をRa(%)として測定した。
また、Rc/Raを反射率比として算出した。
記録性能(記録再生特性)は、1−7pp変調方式で9T長さのマークを記録し、この振幅(Amp)ならびに振幅対雑音比(Carrier to Noise Ratio:CNR)をスペクトラムアナライザーで測定することによって評価した。9TAmpが−5dBm以上であったものを◎、−8dBm以上−5dBm未満であったものを○、−10dBm以上−8dBm未満であったものを△、−10dBm未満であったものを×とした。また、CNRが56dB以上であったものを◎、53dB以上56dB未満であったものを○、51dB以上53dB未満であったものを△、51dB未満であったものを×とした。
消去性能(書換え性能)は、1−7pp変調方式で9T長さのマークを記録して振幅をスペクトラムアナライザーで測定し、その上から2T長さのマークをオーバーライトして再度9T信号の振幅を測定し、9T信号の減衰率を計算することによって評価した。以下、この9T信号の減衰率を消去率という。
消去率がー45dB未満であったものを◎、−45dB以上−40dB未満であったものを○、−40dB以上−35dB未満であったものを△、−35dB以上であったものを×とした。
また、9T信号を記録したときのRFレベルをオシロスコープから読み取り、結晶部からの反射光量レベル(Ic(mV))と非晶質からの反射光量レベル(Ia(mV))との差(Ic−Ia)と、Iとの比率((Ic−Ia)/Ia)を、9T変調度として算出した(記録再生特性)。
変調度が45%以上であったものを◎、42%以上45%未満であったものを○、40%以上42%未満であったものを△、40%未満であったものを×とした。
記録信号の寿命試験(長期保存性能の評価)としては、あらかじめ2T信号を記録した媒体を、80℃、20%RH(Relative Humidity)の環境下で50時間加速試験を行った後に、同じトラックを再生し、加速試験前とのCNRの差分を評価した(アーカイバル劣化量)。
アーカイバル劣化量が0.5dB以下であったものを◎、0.5dB以上1.0dB未満であったものを○、1.0dB以上1.5dB未満であったものを△、1.5dB以上であったものを×とした。
また、寿命試験後における書換え性能の評価は、あらかじめ9T信号を記録した媒体を、80℃、20%RHの環境下で50時間加速試験を行った後、その上から2T長さのマークをオーバーライトし、その後で再度9T信号の振幅を測定することで9T信号の消去率(加速試験後における消去率)を測定し、加速試験前における消去率と比較することによって行った(アーカイバルオーバーライト劣化量)。
その差分が1.5dB以下であったものを◎、1.5dB以上3.0dB未満であったものを○、3.0dB以上5.0dB未満であったものを△、5.0dB以上であったものを×とした。
表2にサンプル1−1〜1−5の評価結果を示す。
Figure 0005398741
なお、表2中には、上記した評価結果を基に、各サンプルを総合的に評価した結果を併せて示す。総合評価の判断基準としては、9TAmp、9TC/N、9T/2T消去率、9T変調度、アーカイバル劣化量、アーカイバルオーバーライト劣化量の、それぞれの評価結果がすべて○以上(○もしくは◎)であった場合には総合評価を○とし、それぞれの評価結果に、ひとつでも△があった場合には総合評価を△とし、それぞれの評価結果に、ひとつでも×があった場合には総合評価を×とした。
総合評価が○もしくは△であったサンプルは、本発明における記録層の要件を満たしており、実施例として示したサンプルである。これに対し、総合評価が×であったサンプルは、記録層の組成が本発明の記録層の要件(記録材料の組成)を満たしておらず、比較例として示したサンプルである。
なお、各サンプルにおける第二の誘電体層007の膜厚は、Rcを1%以上確保することができ、可能な限り高Rcを維持できる範囲内で、Rc/Raを高くできるように決定した。
記録層005の組成を、モル比率GeTe/Sb2Te3が8となるようにしたサンプル1−1では、第二の誘電体層007の膜厚を54nm以上とするとRc1%以上を確保することができ、それ以上厚くするとRcは向上するがRc/Raが減少するため、膜厚を54nmとした。
このときのRc/Raが5.8と低く、その結果9TAmpと9TC/Nで×であった。また、9T変調度も×であった。その他の評価項目では×となる項目がなかったものの、総合評価としては×であった。
記録層005の組成を、モル比率GeTe/Sb2Te3が10となるようにしたサンプル1−2では、第二の誘電体層007の膜厚を53nmとすることで高Rcと高Rc/Raとを両立することができた。Rc/Raは6.5に改善し、9TAmpと9TC/N、9T変調度が△に改善した。その他の評価項目にも×となる項目がなく、総合評価としては△であった。
記録層005の組成を、モル比率GeTe/Sb2Te3が22となるようにしたサンプル1−3では、第二の誘電体層007の膜厚を55nmとすることで、高Rcと高Rc/Raを両立できた。Rc/Raは8.2に改善し、9TAmpと9TC/N、9T変調度が○に改善した。その他の評価項目にも×となる項目がなく、総合評価としては○であった。
記録層005の組成を、モル比率GeTe/Sb2Te3が50となるようにしたサンプル1−4では、第二の誘電体層007の膜厚を51nmのとき高Rcと高Rc/Raを両立でき、Rc/Raはさらに9.0に改善し、9TAmpと9TC/N、9T変調度が◎に改善した。その他の評価項目については、アーカイバルオーバーライト劣化量が△となった以外は○であり、総合評価としては△であった。
記録層005の組成を、モル比率GeTe/Sb2Te3が70となるようにしたサンプル1−5では、第二の誘電体層007の膜厚を52nmのとき高Rcと高Rc/Raを両立でき、9TAmpと9TC/N、9T変調度が◎であったが、アーカイバルオーバーライト劣化量が×となり、総合評価としては×であった。
ここで、サンプル1−1の9TAmp、9TC/N、9T変調度を改善する目的で、記録層005の膜厚を16nmとした以外は、サンプル1−1と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した(サンプル1−6)。
また、サンプル1−5のアーカイバルオーバーライト劣化量を改善する目的で、記録層005の膜厚を16nmとした以外は、サンプル1−5と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した(サンプル1−7)。
サンプル1−6及びサンプル1−7の評価結果を表3に示す。
Figure 0005398741
サンプル1−6では、サンプル1−1と比較して、9TAmp、9TC/N、9T変調度が△に改善したものの、アーカイバル劣化量が×となり、総合評価は×であった。
また、サンプル1−7では、サンプル1−5と比較して、アーカイバルオーバーライト劣化量が△に改善したものの、アーカイバル劣化量が×となり、総合評価は×であった。
以上、実施例1の結果をまとめると、GeTeとSb2Te3のモル比率(GeTe/Sb2Te3)を10、22、50として形成した記録層005を用いた第一の情報層011では、総合評価が○もしくは△であり、比率を8又は70としたものでは総合評価が×であった。
具体的には、記録層005の元素分析結果で、Ge量が39.8原子%、44.8原子%又は47.5原子%であったものは総合評価が○もしくは△であり、Ge量が38.5原子%又は48.3原子%であったものは総合評価が×であった。
なお、Sb量について言えば、Sb量が2.0〜8.1原子%では総合評価が○、もしくは△であることが分かる。
また、記録層005の膜厚が16nm以上であると、サンプル1−6とサンプル1−7の結果から、アーカイバル劣化量が×となり、総合評価が×となることがわかった。
(実施例2)
記録層005をGeTeとSb2Te3とのモル比率(GeTe/Sb2Te3)が22となるように形成し、さらに記録層005の膜厚を12nmとは異なる厚さとした以外は、実施例1と同様に、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した。この光学的情報記録媒体について、記録層005の膜厚が媒体特性に及ぼす影響を調べた。記録層005の膜厚を8nmとしたものをサンプル2−1、10nmとしたものをサンプル2−2、15nmとしたものをサンプル2−3、17nmとしたものをサンプル2−4とし、それぞれについて実施例1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。なお、表4には記録層005の膜厚に対する媒体の評価結果が整理しやすいよう、実施例1で作製したサンプル1−3も併せて示している。
Figure 0005398741
サンプル2−1では、第二の誘電体層007の膜厚が56nmのとき、高Rcと高Rc/Raとを両立できた。しかしながら、Rc/Raが5.2と低く、9T変調度及びアーカイバルオーバーライト劣化量が×であり、総合評価は×であった。
サンプル2−2では、第二の誘電体層007の膜厚が55nmのとき、高Rcと高Rc/Raとを両立できた。サンプル2−1と比べて、9T変調度は×から△になった。それ以外の項目も×ではなく、総合評価は△であった。
サンプル2−3でも同様に、第二の誘電体層007の膜厚が55nmのとき、高Rcと高Rc/Raとを両立できた。サンプル2−3は、サンプル2−2及び1−3よりも9T変調度が改善し、◎であった。アーカイバル劣化量が△であったが、それ以外の項目で×はなく、総合評価は△であった。
このようにサンプル2−2、1−3、2−3を比較すると、第二の誘電体層007の膜厚を一定として記録層005の膜厚を厚くすると、Rc/Raが改善し、9T変調度が改善することがわかる。
記録層005の膜厚を17nmとしたサンプル2−4では、第二の誘電体層007の膜厚が54nmとのときに、高Rcと高Rc/Raとを両立できた。しかしながら、アーカイバル劣化が×となり、総合評価では×となった。
以上示したサンプル2−1から2−4の結果から、良好な記録再生特性、長期保存性能及び書換え性能を共に実現するために、記録層005の膜厚を10nm以上15nm以下とする必要があることがわかった。
ここで、サンプル2−4のアーカイバル劣化量を改善する目的で、記録層005の組成としてGeTeとSb2Te3のモル比率(GeTe/Sb2Te3)が31となるように形成した以外は、サンプル2−4と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した(サンプル2−5)。評価結果を表5に示す。
Figure 0005398741
このとき、第二の誘電体層007の膜厚を52nmとした。本結果によると、目的に反してアーカイバル劣化は改善せず、評価結果は×であり、総合評価は×であった。
よって、本実験でも、記録層005の膜厚は10〜15nmが適切であることが確かめられた。
(実施例3)
本実施例では、第二の誘電体層007の膜厚が媒体特性に及ぼす影響を調べた。サンプル1−3の第二の誘電体層007の膜厚を種々変えて、サンプル3−1から3−4までを作製した以外は、実施例1と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した。
第二の誘電体層007の膜厚を42nmとしたものをサンプル3−1とし、45nmとしたものをサンプル3−2とし、65nmとしたものをサンプル3−3とし、68nmとしたものをサンプル3−4とした。評価結果を表6に示す。
Figure 0005398741
サンプル3−1では、Rc/Raが10.3と高いが、Rcが0.9%と低く、反射光量が足りないために9TAmp及び9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
サンプル3−2では、サンプル3−1と比べてRc/Raがやや低下したものの、Rcが向上し、9TAmp及び9TC/Nが△となり、その他項目にも×はなく、総合評価は△であった。
サンプル3−3では、Rcは向上するものの、Rc/Raがやや低下するために、9TAmp及び9TC/Nが△となった。その他項目には×がなく、総合評価は△であった。
サンプル3−4では、Rcは高いが、Rc/Raが4.8にまで低下し、9TAmp及び9TC/N及び9T変調度が×となった。総合評価は×であった。
ここで、サンプル3−1の9TAmpと9TC/Nとを改善する目的で、記録層005の膜厚を15nmとした以外は、サンプル3−1と同様に作製した3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した(サンプル3−5)。
また、サンプル3−4の9TAmp、9TC/N及び9T変調度を改善する目的で、記録層005の膜厚を15nmとした以外はサンプル3−4と同様に作製した3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した(サンプル3−6)。
また、サンプル3−4の9TAmp、9TC/N及び9T変調度を改善する目的で、記録層005の組成を、GeTeとSb2Te3比率(GeTe/Sb2Te3)が80となるようにし、記録層005の膜厚を15nmとした以外は、サンプル3−4と同様に作製した3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した(サンプル3−7)。
表7にサンプル3−5、3−6、3−7の評価結果を示す。
Figure 0005398741
サンプル3−5では、サンプル3−1と同様に9TAmp及び9TC/Nが×であった。また、アーカイバル劣化が×となった。総合評価は×であった。
サンプル3−6では、サンプル3−4と比べると、Rc/Raが6.8に改善し、9TAmp及び9TC/Nが△であったが、アーカイバル劣化が×となり、総合評価は×であった。
サンプル3−7では、サンプル3−4と比べるとRc/Raが7.0に改善し、9TAmp及び9TC/Nが△となったが、アーカイバルオーバーライト劣化量が×となり、総合評価は×であった。
以上、実施例3をまとめると、サンプル3−1、サンプル3−2、サンプル1−3、サンプル3−3、サンプル3−4の結果から、記録層005の組成として、GeTeとSb2Te3の比率(GeTe/Sb2Te3)が22となるように形成し、第一の誘電体層の膜厚を15nmとし、第二の誘電体層007としてZnS−20mol%SiO2を用いた場合においては、第二の誘電体層007の膜厚は、45nm以上65nm以下が良いことがわかる。
また、サンプル3−1及びサンプル3−4の×であった項目の改善を図ったサンプル3−5、サンプル3−6、サンプル3−7においては、一部改善が見られたものの、他の項目が×であり、総合評価は×であった。
ところで、本実施例では、第二の誘電体層007にZnS−20mol%SiO2(レーザビーム波長405nmに対する屈折率は2.20、消衰係数は0.02)を用いたが、例えば、上記材料と同等の屈折率を有する材料、例えば、ZrO2とSiO2とCr23とをそれぞれ25mol%、25mol%、50mol%で混合させた材料(レーザビーム波長405nmに対する屈折率は2.30、消衰係数は0.05)を用いてもよい。
しかしながら、ZnS−20mol%SiO2は、スパッタレートが高速であり、耐食性も優れることから、量産性と信頼性の点で、ZnS−20mol%SiO2が望ましい。
(実施例4)
記録層005を、GeTeとSb2Te3とのモル比率(GeTe/Sb2Te3)が10となる組成、22となる組成、50となる組成をベースとして、それぞれにSbを添加した材料を用いて形成した以外は、実施例1と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した。ただし、第二の誘電体層の膜厚は、表9に示すとおりにした。
本実施例の目的は、上記それぞれの組成にSbを添加して結晶化速度を低下させたときの、媒体評価結果の組成依存性を調べることにある。
GeTeとSb2Te3のモル比率(GeTe/Sb2Te3)が22となる組成にSbを添加した組成を例に説明すると、GeTe/Sb2Te3の比率が22となる組成は「Ge22Sb2Te25」と表記でき、その組成に例えば3.0のSbを添加した組成は、「Ge22Sb2+3Te25」と表記でき、これを原子数比で計算すると、Ge0.423Sb0.096Te0.481となる。
表8に、本実施例で作製したサンプル4−1〜サンプル4−6について、ベース組成となったGeTeとSb2Te3のモル比率及び添加したSb量を示し、目標とする元素比率と、別途それぞれの記録層のみを形成した元素分析用のサンプルを作製し、ICP発光分光分析法により調べた組成分析の結果を示す。
Figure 0005398741
表9に各サンプルの評価結果を示す。
Figure 0005398741
サンプル4−1は、第二の誘電体層007の膜厚を49nmとし、RcとRc/Raを両立させた。Sb添加のないサンプル1−2と比べると、アーカイバルオーバーライト劣化量が○から△になるが、他の評価項目には×がなく、総合評価は△であった。
サンプル4−2は、第二の誘電体層007の膜厚を47nmとし、RcとRc/Raを両立させた。添加Sbのないサンプル1−2と比べると、アーカイバルオーバーライト劣化量が○から×となり、総合評価は×であった。
サンプル4−3は、第二の誘電体層007の膜厚を52nmとし、RcとRc/Raを両立させた。添加Sbのないサンプル1−3と比べると、アーカイバルオーバーライト劣化量が○から△となるが、他の評価項目には×がなく、総合評価は△であった。
サンプル4−4は、第二の誘電体層007の膜厚を50nmとし、RcとRc/Raを両立させた。添加Sbのないサンプル1−3と比べると、アーカイバルオーバーライト劣化量が○から×となり、総合評価は×であった。
サンプル4−5は、第二の誘電体層007の膜厚を47nmとし、RcとRc/Raを両立させた。添加Sbのないサンプル1−4と比べると、アーカイバルオーバーライト劣化量が○から△となるが、他の評価項目には×がなく、総合評価は△であった。
サンプル4−6は、第二の誘電体層007の膜厚を47nmとし、RcとRc/Raを両立させた。添加Sbのないサンプル1−4と比べると、アーカイバルオーバーライト劣化量が○から×となり、総合評価は×であった。
ここで、サンプル4−2、サンプル4−4、サンプル4−6のアーカイバルオーバーライト劣化量を改善する目的で、それぞれの記録層005の膜厚を15nmにした以外はサンプル4−2、サンプル4−4、サンプル4−6と同様に、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を作製した(それぞれ、サンプル4−7、サンプル4−8、サンプル4−9とする)。
いずれのサンプルでも、第二の誘電体層007の膜厚は、RcとRc/Raが両立できるような膜厚とした。評価結果を表10に示す。
Figure 0005398741
サンプル4−7、4−8、4−9のいずれも、アーカイバルオーバーライト劣化量は×であり、総合評価は×であった。
以上、実施例4の結果をまとめると、GeTeとSb2Te3の比率(GeTe/Sb2Te3)が18となる組成、22となる組成、31となる組成をベースとして、それぞれにSbを添加した材料によって形成された記録層005を用いたサンプル、すなわち、記録層005を原子数比でGexSbyTezと記したとき、x、y及びzが、0.39≦x<0.48、0.02≦y<0.11、0.40≦z<0.56及びx+y+z=1を満たすサンプルでは、総合評価は△であった。y≧0.11となるサンプル4−2、サンプル4−4、サンプル4−6においては、いずれのサンプルもアーカイバルオーバーライト劣化量が×であった。
(実施例5)
第一の誘電体層003の膜厚に対する媒体特性の依存性を調べる目的で、第一の誘電体層003の膜厚を15nmとは異なる膜厚とした以外は、実施例1のサンプル1−3と同様に、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した。第一の誘電体層の膜厚を22nm、20nm、10nm、8nmとしたものを、それぞれ、サンプル5−1、5−2、5−3、5−4とした。
評価結果を表11に示す。なお、すべてのサンプルで、第二の誘電体層007の膜厚は55mとした。
Figure 0005398741
サンプル5−1では、Rcを1%以上とすることが困難であり、且つRc/Raが5.8であった。9TAmp、9TC/N及び9T変調度は×であり、総合評価は×であった。
サンプル5−2は、サンプル5−1と比べて、Rc、Rc/Raは共に向上し、9TAmp、9TC/Nが×から△になり、9T変調度が×から○になった。他の評価項目にも×が無く、総合評価は△であった。
サンプル5−3では、サンプル1−3と比べて、Rcは向上するが、Rc/Raはやや低下し、6.0になった。しかし、9TAmp、9TC/N及び9T変調度は△であり、他の評価項目にも×が無く、総合評価は△であった。
サンプル5−4では、サンプル5−3と比べて、Rcは向上するものの、Rc/Raは低下し、4.2となった。9TAmp及び9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
また、サンプル5−4の9TAmp及び9TC/Nを改善する目的で、サンプル5−4の第二の誘電体層007の膜厚を50nmとした以外は、サンプル5−4と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した(サンプル5−5)。評価結果を表12に示す。
Figure 0005398741
サンプル5−5では、サンプル5−4に対して、Rcが低下し、Rc/Raが向上したものの、9TAmp及び9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
以上、実施例5の結果をまとめると、第一の誘電体層003の膜厚が10nm以上20nm以下であるサンプル5−2、サンプル1−3、サンプル5−3では、総合評価が○もしくは△となった。
なお、本実施例では、第一の誘電体層003にはTiO2(レーザ波長405nmに対する屈折率は2.50、消衰係数は0.03)を用いたが、上記TiO2と同等以上の屈折率を有する材料、例えば、BiとTiとを含む酸化物材料や、NbとTiとを含む酸化物材料であってもよい。
第一の誘電体層003に用いる材料の屈折率が高いほど、Rc/Raを高くすることができる。
第一の誘電体層003に、BiとTiとを含む酸化物材料を用いる場合には、例えば、Bi23とTiO2との混合比がモル濃度の比率で2:3となるように混合させた材料が、量産性、ディスクの信頼性、ディスク特性の観点から好ましい。Bi23混合比を高めるほど、スパッタレートを速くすることができ、且つ、薄膜の光学定数を高くすることができる。
上記、(Bi2340(TiO260(mol%)の薄膜材料の屈折率は2.75、消衰係数は0.02である。
上記材料の屈折率は、TiO2の屈折率(2.50)よりも高く、上記材料を第一の誘電体層003に用いた場合には、その最適な膜厚は9nm以上18nm以下となる。
また、NbとTiとを含む酸化物材料を用いる場合には、例えば、Nb25とTiO2との混合比が、モル濃度の比率で1:1となるように混合させた材料が、量産性、ディスクの信頼性、ディスク特性の観点から好ましい。Nb25混合比を高めるほど、スパッタレートを速くすることができ、且つ、薄膜の光学定数を高くすることができる。
上記、(Nb2550(TiO250(mol%)の薄膜材料の屈折率は2.55、消衰係数は0.07である。
また、TiO2の混合比を高めるほど、第一の誘電体層003に用いたときの媒体の耐食性を高めることができる。
上記材料の屈折率はTiO2の屈折率(2.5)とほぼ同等であり、上記材料を第一の誘電体層003に用いた場合には、その最適な膜厚は10nm以上20nm以下となる。
すなわち、第一の誘電体層003としては、その屈折率が2.5以上2.8以下であって、その膜厚は9nm以上20nm以下が良いことがわかる。
以降の実施例では、Ge−Sb−Teから成る共晶系の記録材料(実施の形態における形態2)について、実施を試みた例を示す。
(実施例6)
実施例6では、Ge−Sb−Te共晶系記録材料を、図1に示す光学的情報記録媒体100の記録層005に用いた場合の、Ge量が媒体特性に及ぼす影響を調べた例を示す。
ここで、Ge−Sb−Te共晶系記録材料を記録層005に用いた媒体では、第一の誘電体材料003と、第一の界面層004として、(ZrO225(SiO225(Cr2350(mol%)を用いた。以下、特に説明のない限り、第一の誘電体材料003の膜厚を15nmとし、第一の界面層004の膜厚を2nmとした。
以上述べたように、記録層005にGe−Sb−Te共晶系記録材料を用い、第一の誘電体層003に、(ZrO225(SiO225(Cr2350(mol%)を用いた以外は、実施例1と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した。共晶系記録材料の組成は表13のとおりとし、それぞれ異なる組成に対して、サンプル6−1からサンプル6−5を作製した。
表13には、本実施例で試みた、記録層005の目標とする元素比率を示す。さらに、別途それぞれの記録層のみを形成した元素分析用のサンプルを作製し、ICP発光分光分析法により調べた組成分析の結果も、表13に併せて示す。
Figure 0005398741
表14に評価結果を示す。
Figure 0005398741
サンプル6−1では、第二の誘電体層007の膜厚が50nmのとき、Rcが最大ピークとなったが、その値は0.8%と低かった。評価結果は、9TAmp及び9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
サンプル6−2では、第二の誘電体層007の膜厚を48nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。サンプル6−1と比べて、Rcが1.4%に向上し、9TAmp及び9TC/Nが△に改善した。その他の項目で×はなく、総合評価は△であった。
サンプル6−3では、第二の誘電体層007の膜厚を45nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。全項目で○であり、総合評価は○であった。
サンプル6−4では、第二の誘電体層007の膜厚を42nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。サンプル6−3よりもTe量が減少するために、9T変調度が△となったが、その他の項目で×はなく、総合評価は△であった。
サンプル6−5では、第二の誘電体層007の膜厚を41nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。本組成はGe量が上限値の15原子%を超えているために、9T変調度が×であり、総合評価は×であった。
ここで、サンプル6−5の9T変調度を改善する目的で、記録層005中のGe量がサンプル6−5と同じとなり、Te量を増し、その分のSb量を減らした以外は、サンプル6−5と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した(サンプル6-6)。表15に、記録層005の目標とする元素比率と、別途それぞれの記録層のみを形成した元素分析用のサンプルを作製し、ICP発光分光分析法により調べた組成分析の結果とを示す。
Figure 0005398741
サンプル6−6の評価結果を表16に示す。
Figure 0005398741
サンプル6−6は、サンプル6−5に比べて9T変調度が改善し△となったが、Ge量が上限値の15原子%を超えているために、アーカイバルオーバーライト劣化量が×となり、総合評価で×であった。
また、サンプル6−6のアーカイバルオーバーライト劣化量を改善する目的で、サンプル6−6と同じ記録層005を用いて、その膜厚を12nmとした以外は、サンプル6−6と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した(サンプル6−7)。
評価結果を表16に示す。
サンプル6−6と比べて、アーカイバルオーバーライト劣化量は依然として×であり、一方で、9TAmp、9TC/Nが◎から○になった。また、アーカイバル劣化量が△となった。総合評価で×であった。
以上示した実施例6の結果をまとめると、記録層005の組成を原子数比でGexSbyTezと記したとき、Ge量を示すxの値が、0.05≦x≦0.15(ただし、x+y+z=1)である場合には、良好なディスク特性を示すことがわかる。
(実施例7)
実施例7では、Ge−Sb−Te共晶系記録材料を光学的情報記録媒体100の記録層005に用いた場合の、Sb量がディスク特性に及ぼす影響を調べた例を示す。
記録層005中のGe量がおおよそ10原子%となるようにし、Sb量が75原子%とは異なる量になるようにした以外は、実施例6と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した(サンプル7−1〜サンプル7−4)。
表17に、本実施例で試みた、記録層005の目標とする元素比率を示す。さらに、別途それぞれの記録層のみを形成した元素分析用のサンプルを作製し、ICP発光分光分析法により調べた組成分析の結果も、表17に併せて示す。
Figure 0005398741
表18に評価結果を示す。
Figure 0005398741
サンプル7−1では、第二の誘電体層007の膜厚を46nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。9T/2T消去率が×であり、アーカイバルオーバーライト劣化量が×であり、総合評価は×であった。
サンプル7−2では、第二の誘電体層007の膜厚を45nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。9T消去率が△であり、アーカイバルオーバーライト劣化量が△であり、その他の項目で×がなかったことから、総合評価は△であった。
サンプル7−3では、第二の誘電体層007の膜厚を45nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。9T消去率が◎、アーカイバルオーバーライト劣化量が◎に改善したものの、9T変調度とアーカイバル劣化量が△となった。その他の項目で×がなかったことから、総合評価は△であった。
サンプル7−4では、第二の誘電体層007の膜厚を44nmとし、高Rcと高Rc/Raを両立させた。アーカイバル劣化量が×となり、総合評価は×であった。
ここで、サンプル7−1の9T/2T消去率と、アーカイバルオーバーライト劣化量の改善を目的に、記録層005の膜厚を10nmとした以外は、サンプル7−1と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した(サンプル7−5)。
また、サンプル7−4のアーカイバル劣化量の改善を目的に、記録層005の膜厚を9nmとした以外は、サンプル7−4と同様に、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した(サンプル7−6)。
表19に評価結果を示す。
Figure 0005398741
サンプル7−5では、サンプル7−1に対して9T/2T消去率が改善し、×から△となったものの、アーカイバルオーバーライト劣化が×となり、総合評価は×であった。
サンプル7−6では、サンプル7−4に対して、評価結果に改善がみられず、総合評価は×であった。
以上、実施例7の結果をまとめると、記録層005の組成を原子数比でGexSbyTezと記したとき、Sb量を示すyの値が、0.70≦y≦0.80(ただし、x+y+z=1)である場合には、良好な媒体特性を示すことがわかる。
(実施例8)
本実施例では、記録層005の膜厚が媒体特性に及ぼす影響を調べた。記録層005の膜厚を9.5nmとは異なる膜厚とした以外は、サンプル6−3と同様に、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した。すなわち、記録層005の組成を、ICPによる分析組成がGe10.1Sb75.1Te14.8である組成とした。
記録層005の膜厚を5nm、7nm、12nm、14nmとしたものを、それぞれサンプル8−1、サンプル8−2、サンプル8−3、サンプル8−4とした。
評価結果を表20に示す。
Figure 0005398741
サンプル8−1では、第二の誘電体層007の膜厚を55nmとしたとき、Rcを最も高くすることができた。しかし、Rcは0.9%と低結果であった。評価結果は9TAmp及び9TC/Nが×であり、また、アーカイバルオーバーライト劣化が×であり、総合評価は×であった。
サンプル8−2では、第二の誘電体層007の膜厚を54nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。Rc1%以上確保することができ、且つ、Rc/Raを4.1に高めることができた。9TAmp、9TC/N、アーカイバルオーバーライト劣化が△であり、総合評価は△であった。
サンプル8−3では、第二の誘電体層007の膜厚を37nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。アーカイバル劣化量が△となった以外は、すべての項目で×がなく、総合評価は△であった。
サンプル8−4では、第二の誘電体層007の膜厚を35nmとして、高Rcと高Rc/Raとを両立させたが、Rc/Raは3.2と低い値であり、第二の誘電体層007の膜厚を調整しても、これ以上Rc/Raを高めることが困難であった。評価結果は9TAmp、9TC/N、アーカイバル劣化量が×であり、総合評価は×であった。
ここで、サンプル8−1及びサンプル8−4で、評価項目が×であった箇所の改善を目的に、サンプル8−1及びサンプル8−4の記録層005の組成を種々変えたサンプルを作製した。これらサンプルの評価結果を表21に示す。
Figure 0005398741
サンプル8−5は、サンプル8−1の9TAmp及び9TC/Nの改善を目的に、記録層005の組成をサンプル6−4で用いた組成とした以外は、サンプル8−1と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成したものである。
すなわち、サンプル8−5の記録層005の組成をGe14.9Sb75.1Te10.0(原子%)とし、サンプル8−1における記録層005の組成であるGe10.1Sb75.1Te14.8(原子%)に対して、Ge量を増し、Te量を減らした組成とした。
サンプル8−5は、第二の誘電体層007の膜厚を52nmとして、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。サンプル8−5は、サンプル8−1よりもRc及びRc/Raを高めることができた。その結果、9TAmp及び9TC/Nが△に改善したが、アーカイバルオーバーライト劣化量がサンプル8−1と同様×であり、総合評価は×であった。
サンプル8−6は、サンプル8−1のアーカイバルオーバーライト劣化量の改善を目的に、記録層005の組成をサンプル7−3で用いた組成とした以外は、サンプル8−1と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成したものである。
すなわち、サンプル8−6の記録層005の組成を、Ge9.9Sb80.0Te10.1(原子%)とし、サンプル8−1の記録層005の組成であるGe10.1Sb75.1Te14.8(原子%)に対して、Sb量を増し、Te量を減らした組成とした。
サンプル8−6は、高Rcと高Rc/Raとの両立が困難であり、9TAmp及び9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
サンプル8−7は、サンプル8−4のアーカイバル劣化量の改善を目的に、記録層005の組成をサンプル7−2で用いた組成とした以外は、サンプル8−4と同様に、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成したものである。
すなわち、サンプル8−7の記録層005の組成をGe10.1Sb70.1Te19.8(原子%)とし、サンプル8−4の記録層005の組成であるGe10.1Sb75.1Te14.8(原子%)に対して、Sb量を減らし、Te量を増やした組成とした。
サンプル8−7は、高Rc/Raを得ることが困難であり、9TAmp及び9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
サンプル8−8は、サンプル8−4の9TAmp及び9TC/Nの改善を目的に、記録層005の組成をサンプル6−4で用いた組成とした以外は、サンプル8−4と同様に、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成したものである。
すなわち、サンプル8−8の記録層005の組成をGe14.9Sb75.1Te10.0(原子%)とし、サンプル8−4の記録層005の組成であるGe10.1Sb75.1Te14.8(原子%)に対して、Ge量を増やし、Te量を減らした組成とした。
サンプル8−8は、第二の誘電体層007の膜厚を42nmとし、高Rcと高Rc/Raとを両立させた。9TAmp及び9TC/Nが△に改善したものの、アーカイバル劣化量が×であり、総合評価は×であった。
実施例8の結果をまとめると、記録層005の膜厚が7.0nm以上12.0nm以下の場合に、良好な媒体特性が得られる。記録層005の膜厚が上記範囲内にない場合は、記録膜005の組成を変えても、媒体特性の総合評価を○もしくは△とすることができなかった。
(実施例9)
本実施例では、第二の誘電体層007の膜厚が媒体特性に及ぼす影響を調べた。
第二の誘電体層007の膜厚を45nm以外とした以外は、サンプル6−3と同様に、3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した。膜厚を33nm、35nm、55nm、57nmとしたものを、それぞれサンプル9−1、サンプル9−2、サンプル9−3、サンプル9−4とした。
これらサンプルの評価結果を表22に示す。
Figure 0005398741
サンプル9−1では、Rcが0.8%と低く、そのため、9TAmp、9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
サンプル9−2では、サンプル9−1に対して、Rcを1.2%に高めることができ、9TAmp及び9TC/Nが△に改善した。その他の項目で×が無かったことから、総合評価は△であった。
サンプル9−3では、9TAmp、9TC/Nが△であり、その他の項目で×が無かったことから総合評価は△であった。
サンプル9−4では、Rcは高いもののRc/Raを高くすることが困難となり、9TAmp、9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
このように、第二の誘電体層007の膜厚が薄いと、Rcを1%以上に高めることが困難となり、一方で、膜厚が厚いと、Rc/Raが低下することがわかった。
ここで、サンプル9−1及びサンプル9−4で、評価項目が×であった箇所の改善を目的に、サンプル9−1及びサンプル9−4の記録層005の組成を種々変えたサンプルを作製した。これらサンプルをサンプル9−5及びサンプル9−6とし、これらの評価結果を表23に示す。
Figure 0005398741
サンプル9−5では、サンプル9−1のRcを高めることを目的に、記録層005の組成を表13に示すサンプル6−4と同じにした以外は、サンプル9−1と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した。
すなわち、サンプル9−5の記録層005の組成をGe14.9Sb75.1Te10.0(原子%)とし、サンプル9−1の記録層005の組成であるGe10.1Sb75.1Te14.8(原子%)に対して、Ge量を増やし、Te量を減らした組成とした。
サンプル9−5の評価結果は、サンプル9−1に比べて、Rcが1.2%に改善し、9TAmp及び9TC/Nが△に改善した。しかしながら、Te量を減らしたために、9T変調度が低下して×となった。総合評価は×であった。
また、サンプル9−6では、サンプル9−4の9TAmp及び9TC/Nの改善を目的に、記録層005の組成をサンプル6−4と同じにした以外は、サンプル9−4と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した。
すなわち、サンプル9−6の記録層005の組成をGe14.9Sb75.1Te10.0(原子%)とし、サンプル9−4の記録層005の組成であるGe10.1Sb75.1Te14.8(原子%)に対して、Ge量を増やし、Te量を減らした組成とした。
サンプル9−6の評価結果は、サンプル9−4に対して、9TAmp及び9TC/Nが△に改善した。しかしながら、Te量を減らしたために、9T変調度が低下して×となった。総合評価は×であった。
実施例9の結果をまとめると、第一の誘電体層003の膜厚を15nmとし、第二の誘電体層007としてZnS−SiO2を用いた場合においては、第二の誘電体層007の膜厚は、35nm以上55nm以下が良いことがわかる。
ところで、本実施例では、第二の誘電体層007にZnS−20mol%SiO2(レーザ波長405nmに対する屈折率は2.20、消衰係数は0.02)を用いたが、例えば、上記材料と同等の屈折率を有する材料、例えば、ZrO2とSiO2とCr23とをそれぞれ25mol%、25mol%、50mol%を混合させた材料(レーザ波長405nmに対する屈折率は2.30、消衰係数は0.05)を用いてもよい。
しかしながら、ZnS−20mol%SiO2は、スパッタレートが高速であり、耐食性も優れることから、量産性と信頼性の点で、ZnS−20mol%SiO2が望ましい。
(実施例10)
第一の誘電体層003の膜厚に対する、媒体評価結果依存性を調べる目的で、第一の誘電体層003の膜厚を15nmとは異なる膜厚とした以外は、サンプル6−3と同様に3層の情報層を有する光学的情報記録媒体を形成した。膜厚を22nm、20nm、10nm、8nmとしたものを、それぞれサンプル10−1、サンプル10−2、サンプル10−3、サンプル10−4とした。
評価結果を表24に示す。本サンプル全てにおいて、第二の誘電体層007の膜厚は45nmとした。
Figure 0005398741
サンプル10−1では、高Rcと高Rc/Raとを両立させることが困難であり、9TAmp、9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
サンプル10−2では、サンプル10−1に対してRcとRc/Raが改善し、9TAmp及び9TC/Nが△となった。その他の項目で×がないことから、総合評価は△であった。
サンプル10−3では、RcとRc/Raがさらに改善し、9TAmp及び9TC/Nが△であった。その他の項目で×がないことから、総合評価は△であった。
サンプル10−4においては、Rc/Raを高めることが困難であり、9TAmp、9TC/Nが×であり、総合評価は×であった。
なお、実施例10では、第一の誘電体層003には、(ZrO225(SiO225(Cr2350(mol%)(波長405nmのレーザビームに対する屈折率は2.30、消衰係数は0.05)を用いたが、上記(ZrO225(SiO225(Cr2350材料と同等以下の屈折率を有する材料、例えば、(ZrO235(SiO235(Cr2330(mol%)や、SiO2であってもよい。
記録層005に共晶系記録材料を用いた場合には、第一の誘電体層003に用いる材料の屈折率が低いほど、Rc/Raを高くすることができる。
(ZrO235(SiO235(Cr2330(mol%)の波長405nmのレーザビームに対する屈折率は2.10、消衰係数は0.02であり、SiO2の波長405nmのレーザビームに対する屈折率は1.45、消衰係数は0.01である。
例えば、第一の誘電体層003の材料にSiO2を用いた場合、SiO2の屈折率は、本実施例で用いた(ZrO225(SiO225(Cr2350(mol%)の屈折率(2.3)よりも低く、その最適な膜厚は16nm以上32nm以下となることが容易に推測できるが、スパッタ時間を短くし、量産性を確保するためには、第一の誘電体層003の膜厚の上限は20nm以下が好ましい。
なお、第一の誘電体層003材料には、Cr23が含まれるほど、ディスクの耐食性が優れる点から好ましく、(ZrO225(SiO225(Cr2350(mol%)が、より好ましい。
本発明の光学的情報記録媒体は、記録再生特性、長期保存性能及び書換え性能に優れており、例えばBlu−ray Disc等の大容量の光学的情報記録媒体にも好適に用いられる。

Claims (17)

  1. 405nmの波長を有するレーザビームの照射によって情報を記録再生し得る情報層を含み、
    前記情報層は、レーザビーム入射側と反対側から、少なくとも、反射層と、第一の誘電体層と、前記レーザビームの照射によって相変化を起こし得る記録層と、第二の誘電体層と、をこの順に備え、
    前記記録層は、Ge、Sb及びTeを含み、前記記録層に含まれるGe、Sb及びTeを、原子数比でGexSbyTezと表したとき、x、y及びzが、0.39≦x<0.48、0.02≦y<0.11、0.40≦z<0.56、x+y+z=1を満たし、
    前記記録層の厚さが10nm以上15nm以下であり、
    前記第一の誘電体層の屈折率が2.5以上2.8以下であって、前記第一の誘電体層の膜厚が9nm以上20nm以下であり、
    前記第二の誘電体層の屈折率が1.8以上2.4以下であって、前記第二の誘電体層の膜厚が45nm以上65nm以下であり、且つ、
    前記レーザビームの前記情報層への入射光量に対する、前記レーザビームの前記情報層からの反射光量の比率をR(%)とし、前記記録層が結晶状態である時の前記RをRc(%)、前記記録層が非晶質状態である時の前記RをRa(%)とした場合に、Rc及びRaが、6.0≦Rc/Ra≦12.0、且つ、1.0≦Rc≦3.0を満たす、
    光学的情報記録媒体。
  2. レーザビーム入射側と反対側から順に、第一の情報層〜第Nの情報層(Nは3以上の整数)を備え、
    前記第一の情報層が請求項1に記載の情報層である、
    請求項1に記載の光学的情報記録媒体。
  3. 前記第一の誘電体層が、Tiを含む酸化物材料、BiとTiとを含む酸化物材料、又は、NbとTiとを含む酸化物材料によって形成されている、
    請求項1に記載の光学的情報記録媒体。
  4. 前記第二の誘電体層が、Znの硫化物とSiの酸化物とを含む、
    請求項1に記載の光学的情報記録媒体。
  5. 前記情報層は、前記第一の誘電体層と前記記録層との間に配置された第一の界面層をさらに備え、
    前記第一の界面層は、屈折率が1.8以上2.5未満であって、且つ、膜厚が2nm以上10nm以下である、
    請求項1に記載の光学的情報記録媒体。
  6. 前記第一の界面層が、Zr及びCrを含む酸化物材料によって形成されている、
    請求項に記載の光学的情報記録媒体。
  7. 前記情報層は、前記記録層と前記第二の誘電体層との間に配置された第二の界面層をさらに備え、
    前記第二の界面層は、屈折率が1.8以上2.5未満であって、且つ、膜厚が2nm以上10nm以下である、
    請求項1に記載の光学的情報記録媒体。
  8. 前記第二の界面層が、Zr及びCrを含む酸化物材料によって形成されている、
    請求項に記載の光学的情報記録媒体。
  9. 405nmの波長を有するレーザビームの照射によって情報を記録再生し得る情報層を含み、
    前記情報層は、レーザビーム入射側と反対側から、少なくとも、反射層と、第一の誘電体層と、前記レーザビームの照射によって相変化を起こし得る記録層と、第二の誘電体層と、をこの順に備え、
    前記記録層は、Ge、Sb及びTeを含み、前記記録層に含まれるGe、Sb及びTeを、原子数比でGexSbyTezと表したとき、x、y及びzが、0.05≦x≦0.15、0.70≦y≦0.80、0.05≦z≦0.25、x+y+z=1を満たし、
    前記記録層の厚さが7.0nm以上12.0nm以下であり、
    前記第一の誘電体層の屈折率が1.4以上2.3未満であって、前記第一の誘電体層の膜厚が10nm以上20nm以下であり、
    前記第二の誘電体層の屈折率が1.8以上2.4以下であって、前記第二の誘電体層の膜厚が35nm以上55nm以下であり、且つ、
    前記レーザビームの前記情報層への入射光量に対する、前記レーザビームの前記情報層からの反射光量の比率をR(%)とし、前記記録層が結晶状態である時の前記RをRc(%)、前記記録層が非晶質状態である時の前記RをRa(%)とした場合に、Rc及びRaが、4.0≦Rc/Ra≦5.0、且つ、1.0≦Rc≦3.0を満たす、
    光学的情報記録媒体。
  10. レーザビーム入射側と反対側から順に第一の情報層〜第Nの情報層(Nは3以上の整数)を備え、
    前記第一の情報層が請求項に記載の情報層である、
    請求項に記載の光学的情報記録媒体。
  11. 前記第一の誘電体層が、Zr及びCrを含む酸化物材料によって形成されている、
    請求項に記載の光学的情報記録媒体。
  12. 前記情報層は、前記記録層と前記第二の誘電体層との間に設けられた界面層をさらに含み、
    前記界面層は、屈折率が1.8以上2.5未満であって、膜厚が2nm以上10nm以下である、
    請求項に記載の光学的情報記録媒体。
  13. 記界面層が、Zr及びCrを含む酸化物材料によって形成されている、
    請求項12に記載の光学的情報記録媒体。
  14. 前記第二の誘電体層が、Znの硫化物とSiの酸化物とを含む、
    請求項に記載の光学的情報記録媒体。
  15. 前記反射層が、Agを主成分とする材料によって形成されており、
    前記反射層の膜厚が、60nm以上200nm以下である、
    請求項1又はに記載の光学的情報記録媒体。
  16. 前記反射層は、Agを95重量%以上含み、In、Pd、Cu、Bi、Ga及びNdから選択される少なくとも何れか1種の元素をさらに含む、
    請求項1又はに記載の光学的情報記録媒体。
  17. 請求項1又はに記載の光学的情報記録媒体の記録再生方式であって、
    前記光学的情報記録媒体の前記情報層に対し、線速度6.9m/s以上8.8m/s以下で情報の記録再生を行う、
    光学的情報記録媒体の記録再生方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6290935B2 (ja) * 2013-02-21 2018-03-07 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 映像表示装置及びその動作方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6432438A (en) * 1987-07-28 1989-02-02 Nippon Columbia Optical information recording medium
JPH07266706A (ja) * 1995-03-27 1995-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 書換え可能な光学的情報記録方法
JPH10112028A (ja) * 1996-10-04 1998-04-28 Mitsubishi Chem Corp 光学的情報記録用媒体
JP2003196892A (ja) * 2002-10-18 2003-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスクの製造方法および製造装置
JP2006155794A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Tdk Corp 光記録媒体及びその試験方法
JP2007293949A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Toshiba Corp 光記録媒体、情報記録再生装置及び方法
JP2008135157A (ja) * 2006-11-01 2008-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 情報記録媒体、並びに、ターゲットおよびそれを用いた情報記録媒体の製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5234737A (en) * 1991-01-28 1993-08-10 Fuji Xerox Co., Ltd. Phase change optical recording medium
US5688574A (en) * 1995-03-14 1997-11-18 Hitachi Maxell, Ltd. Optical recording medium
JPH08258418A (ja) * 1995-03-20 1996-10-08 Hitachi Ltd 情報記録用媒体
JPH1049916A (ja) * 1996-07-31 1998-02-20 Hitachi Ltd 情報記録媒体および情報メモリー装置
US6143468A (en) 1996-10-04 2000-11-07 Mitsubishi Chemical Corporation Optical information recording medium and optical recording method
US6554972B1 (en) * 1998-06-26 2003-04-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Information recording medium and its manufacturing method
TW448443B (en) * 1998-08-05 2001-08-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical information storage media and production method as well as the storage reproducing method and device
JP3689612B2 (ja) * 2000-01-26 2005-08-31 株式会社日立製作所 情報記録媒体
JP2001357558A (ja) * 2000-04-12 2001-12-26 Sony Corp 光学記録媒体
JP3801612B2 (ja) 2000-08-31 2006-07-26 松下電器産業株式会社 情報記録媒体
TWI233098B (en) 2000-08-31 2005-05-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Data recoding medium, the manufacturing method thereof, and the record reproducing method thereof
EP1429318A1 (en) * 2001-09-18 2004-06-16 Sony Corporation Recording medium recording method and recording medium
US7858290B2 (en) * 2003-10-02 2010-12-28 Panasonic Corporation Information recording medium and method for manufacturing the same
US8017208B2 (en) 2006-11-01 2011-09-13 Panasonic Corporation Information recording medium, target and method for manufacturing of information recording medium using the same
US7943223B2 (en) * 2007-03-27 2011-05-17 Tdk Corporation Optical recording medium and recording film material

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6432438A (en) * 1987-07-28 1989-02-02 Nippon Columbia Optical information recording medium
JPH07266706A (ja) * 1995-03-27 1995-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 書換え可能な光学的情報記録方法
JPH10112028A (ja) * 1996-10-04 1998-04-28 Mitsubishi Chem Corp 光学的情報記録用媒体
JP2003196892A (ja) * 2002-10-18 2003-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスクの製造方法および製造装置
JP2006155794A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Tdk Corp 光記録媒体及びその試験方法
JP2007293949A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Toshiba Corp 光記録媒体、情報記録再生装置及び方法
JP2008135157A (ja) * 2006-11-01 2008-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 情報記録媒体、並びに、ターゲットおよびそれを用いた情報記録媒体の製造方法

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