TWI416515B - Optical recording media - Google Patents

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TWI416515B
TWI416515B TW100111654A TW100111654A TWI416515B TW I416515 B TWI416515 B TW I416515B TW 100111654 A TW100111654 A TW 100111654A TW 100111654 A TW100111654 A TW 100111654A TW I416515 B TWI416515 B TW I416515B
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recording layer
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optical
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Takeshi Miki
Manami Miyawaki
Yuki Tauchi
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Sony Corp
Kobe Steel Ltd
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Description

光記錄媒體
本發明係有關於光碟等之光記錄媒體，尤其是有關於可高記錄密度記錄的光記錄媒體。
近年來，作為大容量光碟係有藍光碟片(BD：Blu-ray Disc(註冊商標)，以下在本說明書中記作「大容量光碟」)已被商品化。此大容量光碟，係將記錄再生用光波長設成405nm左右、記錄再生用光學系的聚光透鏡的數值孔徑NA設成0.85左右，而實現約25GB的記錄容量。
在此大容量光碟型的光記錄媒體中，探討了各種可進行追記的記錄層材料。作為先前的追記型光碟的記錄層材料，有機色素材料係為人所熟知。另一方面，為了改善使用有機色素材料時的生產性、或記錄訊號的長期穩定保存性之問題點，而各方面探討了將無機材料使用於追記型記錄層材料。例如下記專利文獻1中係提出了光記錄媒體，其所具有之記錄層是含有會因為升溫而高速結晶化而產生光學變化的Te-O等。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-112556號公報
 [發明所欲解決之課題]
可是，上述的大容量光碟型之追記型光記錄媒體中，為了謀求更加大容量化，而正朝向多層化邁進。對於單層之大容量光碟係設定了顫動、調變度、錯誤率等關於記錄特性的適切範圍，於多層型的媒體中也要求達成該範圍之記錄特性。
有鑑於以上之課題，本發明的目的在於提供一種，屬於上述的大容量光碟型且可支援追記型的光記錄媒體，抑制因多層化所造成之記錄特性之降低，具有和單層記錄層構成同程度之記錄特性的光記錄媒體。
[用以解決課題之手段]
本發明的光記錄媒體，係具有基板、和2層以上4層以下之記錄層；這些記錄層當中的至少1個以上之記錄層，係含有PdO和PdO2 。再者，是含有已被完全氧化之In、Zn、Al、Sn(亦即In2 O3 、ZnO、Al2 O3 、SnO2 )當中至少1者之組成的特定記錄層。然後，相鄰於該特定記錄層，設有以In或Al之至少任一者為主成分的In/Al氧化物層之構成。
此外，於本說明書中，所謂「以In或Al之至少任一者為主成分」，係只要是以In為主成分的氧化物層、以Al為主成分的氧化物層、或是以In與Al的和為主成分的氧化物層即可。
如上述，於本發明之光記錄媒體中，係將記錄層設計成2層以上4層以下，並且將至少一個以上之記錄層當作特定記錄層，其組成中含有PdO與PdO2 。一旦對該特定記錄層照射雷射光，則不像其他的In2 O3 或Al2 O3 之類的穩定之氧化物，PdO、PdO2 會發生反應。亦即，藉由記錄用光的照射，PdO係會分解成Pd與O2 ，又PdO2 係會分且成PdO與O2 地發生反應。此時，由於O2 的產生，平坦的薄膜狀記錄層就會變成發生膨脹之構造。因此在記錄用光照射位置，就會形成與反射率與周圍不同的記錄標記。
又，該特定記錄層，係除了PdO、PdO2 以外，還含有已被完全氧化之In、Zn、Al、Sn當中至少1者。此種組成的情況下，藉由調整組成比就可高精度地控制穿透率。例如若加大Zn的組成比則穿透率會降低，若加大Al的組成比則穿透率會增加。又，若加大Pd的組成比則穿透率會大幅降低，反之若縮小Pd的組成比則穿透率會有大幅增加之傾向。利用此種穿透率對組成比之變化，就可容易且高精度地調整記錄層的穿透率，具有如此優點。
又，本發明所述之光記錄媒體，係相鄰於該特定記錄層，設有以In或Al之至少任一者為主成分的In/Al氧化物層。當將此種氧化物層設置在與特定記錄層之光入射側的相反側時，記錄功率的範圍會變得更廣。另一方面，設置在光入射側時，藉由調整其厚度，就可個別地調整包含特定記錄層之全體的反射率與穿透率。因此，藉由在特定記錄層的上下任一方相鄰設置In/Al氧化物層，就可在作為多層記錄媒體時，實現良好之記錄特性。藉此，於大容量光碟型的光記錄媒體中，就可設計成2層以上4層以下的多層記錄構成。
[發明效果]
若依據本發明，則在大容量型光碟且為追記型之光記錄媒體中，可提供具有和單層記錄層構成同等之記錄特性的多層記錄構成之光記錄媒體。
以下，說明用以實施發明的最佳形態(以下稱作實施形態)。
此外，說明是按照以下順序進行。
1.光記錄媒體之構成(記錄層為2層、3層及4層構成之例子)
2.參考例(僅特定記錄層為單層構成的光記錄媒體之記錄特性)
3.實施例(記錄層為2層、3層及4層構成之例子的記錄特性)
＜1.光記錄媒體之構成＞ [光記錄媒體之構造]
圖1係本發明之一實施形態所述之光記錄媒體10的概略剖面構成圖。如圖1所示，該光記錄媒體10，係在基板11上，形成有2層的記錄層121(L0)及122(L1)。此外，在多層記錄媒體中，通常將最靠近基板的記錄層稱作L0，接著為L1、L2、‧‧‧，因此為了方便起見，一起標示之。
本例的光記錄媒體10，係在上述的大容量光碟(Blu-ray Disc，(註冊商標))型之構成的情況下，是採用了厚度約1.1mm，外徑約120mm的圓盤狀之基板11。而且在其一面側，例如在作為搖擺凹軌的凹凸所被形成的面上，記錄層121及122是介隔著由透光性材料所成之中間層14而被形成。又，各記錄層121及122的上或下、在圖示的例子中係為上下相鄰，而設置有介電體層131a及131b、132a及132b。該介電體層，係亦可相鄰於上或下之任一方而設置。這些記錄層121及122當中，至少一層、理想是光入射側的記錄層122，是含有PdO和PdO2 。再者，是含有已被完全氧化之In、Zn、Al、Sn(亦即In2 O3 、ZnO、Al2 O3 、SnO2 )當中至少1者之組成的特定記錄層。又，特定記錄層的上下相鄰之介電體層131a、131b、132a、132b當中的至少任一層，是以In或Al為主成分的In/Al氧化物層而構成。
然後在記錄層122之上係形成有，由透光性材料所成的保護層15。該保護層15的厚度係被選定為，使得從記錄層121起算以上之層的厚度的總和成為約100μm，使得包含基板11的全體厚度成為1.2mm而被構成。在大容量光碟型構成的情況下，記錄用光的入射側係被當作保護層15側。此外，本發明係不限定於大容量光碟型構成的情況，可使用非碟片狀而為卡片狀等之基板、或是基板11或保護層15之厚度、碟片狀時的外徑等，係可隨著用途而適宜選定。
圖2及圖3本發明之其他實施形態所述之光記錄媒體20及30的概略剖面構成圖。
於圖2所示的例子中，圖示了將記錄層設計成3層構成的光記錄媒體20之構成。在此例中，在基板21上，和圖1所示例子同樣地形成有作為搖擺凹軌的凹凸，在該凹凸形成面之上，從基板21側起依序有記錄層221(L0)、222(L1)及223(L2)，是介隔著中間層241及242而被形成。在圖示的例子中，相鄰於記錄層221、222及223的上下，而分別設有介電體層231a及231b、232a及232b、233a及233b。然後，記錄層221～223當中的至少任一者、理想是記錄層222、223之至少任一者，係構成為上述組成的特定記錄層。又，在特定記錄層的上下相鄰設置之介電體層當中的至少任一層，係為In/Al氧化物層之構成。在記錄層223(L2)之上，係形成有保護層25。和圖1所示例子同樣地，若為大容量光碟型之構成，則將基板21之外徑或厚度、保護層25之厚度，設成和圖1所示例子相同，較為理想。
圖3係圖示將記錄層設成4層時的光記錄媒體30之構成。在此例中，是在基板31上，和圖1所示例子同樣地形成有作為搖擺凹軌的凹凸。然後在該凹凸形成面之上，從基板31側依序有記錄層321(L0)、322(L1)、323(L2)、324(L3)，是介隔著中間層341、342、343而被形成。又，相鄰於記錄層321～324的上下，而設有介電體層331a及331b、332a及332b、333a及333b、334a及334b。此情況下也是，記錄層321~324當中的至少任一者、理想是記錄層322～324當中的至少任一者，係構成為上述組成的特定記錄層。又，在該特定記錄層的上下相鄰設置之介電體層當中，至少任一層，是由In/Al氧化物層所構成。然後，在記錄層324(L3)之上，形成有保護層35。此情況下也是和圖1所示例子同樣地，若為大容量光碟型之構成，則將基板31之厚度或外徑、保護層35之厚度，設成和圖1所示例子相同，較為理想。
接著說明，圖1～圖3所示各實施形態所述之光記錄媒體中的基板、記錄層、中間層及保護層之各部的可適用之構造或材料等。
[基板之構造]
基板11(21、31)，係例如由聚碳酸酯等之樹脂等材料所成，藉由射出成形等，從母片原盤轉印了循軌用的搖擺凹軌之凹凸形狀而形成。此外，於本發明之光記錄媒體中，凹軌形狀並非必須，只要可循軌，且可適切抑制記錄軌間串音的構造即可。又，記錄軌係從光入射側來看可為凹軌上或是凸軌上，記錄方式沒有限定。
[記錄層材料]
於本例中，至少1個以上之記錄層、例如記錄層122、223、324等，係如上述，是含有PdO和PdO2 。甚至是構成為，含有已被完全氧化之In、Zn、Al、Sn當中至少1者之組成的特定記錄層。
對特定記錄層照射了例如中心波長405nm附近之雷射等之光線時，PdO係會分解成Pd與O2 ，PdO2 係會分解成PdO與O2 ，因為O2 之產生而導致結構上發生膨脹。藉此，就會形成反射率與周圍不同的記錄標記。
然後，該特定記錄層係為含有已被完全氧化之In、Zn、Al或Sn當中至少1者、亦即In2 O3 、ZnO、Al2 O3 、SnO2 當中至少1者。如上述，例如若加大Zn的組成比則穿透率會降低，若加大Al的組成比則穿透率會增加。又，若加大Pd的組成比則穿透率會大幅降低，反之若縮小Pd的組成比則穿透率會有大幅增加之傾向。利用此種穿透率對組成比之變化，就可容易且高精度地調整記錄層的穿透率。因此，將記錄層設計成多層構成時，藉由將記錄層之任一層設計成特定記錄層，就可在大容量光碟型構成且多層構成的光記錄媒體中，實現良好的記錄特性。
亦即，此特定記錄層，係不需要對2層以上4層以下的所有記錄層適用，而是對光入射側的記錄層的1層以上做設置，尤其理想。例如若是2層構成時，則僅將第2記錄層122(L1)設計成特定記錄層即可。若是3層構成時，則可以是第2記錄層222或第3記錄層223之任一者、或是第2及第3記錄層222及223都設計成特定記錄層。又，若是4層構成時，則亦可將第2、第3或第4記錄層322、323或324之任一者設計成特定記錄層即可。又，亦可將第2及第3記錄層322及323、第3及第4記錄層323及324，設計成特定記錄層。甚至，亦可將第2～第4記錄層322～324全部設計成特定記錄層。
另一方面，與光入射側相反側的記錄層，亦即大容量光碟的情況下，最靠基板11(21、31)側的記錄層121(或221或321、L0)，係亦可不是構成為特定記錄層，而採用其他的材料。作為其他的材料係只要是在多層記錄構成的情況下能夠獲得良好記錄層之記錄特性的材料即可，並無特別限定。例如，亦可另行設置由追記型之記錄材料或抹寫型記錄材料所成之記錄層，或是亦可設置再生專用型的記錄層。
此外，該特定記錄層係亦可含有，其他In、Zn、Al、Sn當中完全氧化物之元素以外的元素的不完全氧化物。無論哪種情形，只要是由能夠利用共通的成膜裝置來形成記錄層的材料所構成，則在生產性上就很適合。
可適用來作為特定記錄層以外之記錄層的材料，係可舉例如含PdO與PdO2 的記錄層材料。此情況下，至少含有Zn、In、Sn之任一者，較為理想。亦即，可含有Zn-Pd-O、In-Pd-O、Sn-Pd-O之任一者。又，亦可為Zn-In-Pd-O、Zn-Sn-Pd-O、In-Sn-Pd-O、Zn-In-Sn-Pd-O之任一者。無論哪種情況，對穿透率的影響都很少，不會對記錄特性造成很大的差異。然後，O的含量係被設計成，比使Zn、In或Sn完全氧化時(ZnO、In2 O3 、SnO2 )的化學當量組成還多。藉此，如上述，該記錄層含有PdO或PdO2 、且是大容量光碟型構成的情況下，可獲得良好的記錄特性，又可以和上述的特定記錄層利用共通之成膜裝置來形成記錄層，因此生產性上很適合。此外，本說明書中所謂「元素-O」，係表示含有該元素與氧為成分的材料，包含含有該元素與氧的化合物、該元素的氧化物(不限於完全氧化)。
又，在特定記錄層的上下單側或兩側相鄰設置的In/Al氧化物層，係亦可含有其他介電體材料。作為其他材料係可舉例如Zn-O、Sn-O、Ga-O、Si-O、Ti-O、V-O、Cr-O、Nb-O、Zr-O、Hf-O、Ta-O、Bi-O等之氧化物(不限於完全氧化)等。又，亦可含有SiN、AlN等之氮化物、SiC等之碳化物。
In或Al的組成比係為，相對於O、N、C除外之其他元素，亦即相對於Zn、Sn、Ga、Si、Ti、V、Cr、Nb、Zr、Hf、Ta、Bi等元素的組成比是超過30原子%，理想係為50原子%以上。又，當含有In與Al雙方時，它們的組成比的和為超過30原子%的值，理想係為50原子%以上即可。將此種組成的氧化物層相鄰於特定記錄層而設置時，除了可提高特定記錄層的耐久性，在多層構成下也可獲得良好的記錄特性。
如此構成的In/Al氧化物層，係亦可相鄰於特定記錄層的上層或下層而設置，也可上下相鄰設置。當設置在上層、亦即光入射側時，藉由調整其厚度，就可高精度地控制反射率與穿透率。又，當設置在下層、亦即光入射側的相反側時，則可使記錄功率的範圍會變廣。因此，藉由設置在上層或下層之任一方，理想是上下相鄰設置，就可在多層記錄構成的情況下，良好地保持特定記錄層的記錄特性。又，和相鄰於其他材料之介電體層而設置的情況同樣地，亦可獲得耐久性提升之效果。
又，該作為In/Al氧化物層的介電體層131a、131b(231a、231b‧‧等)之厚度，係只要數nm～數十nm即可，理想係為3nm以上50nm以下即可。若未滿3nm時，則難以確保膜厚精度，又當設計成2層至4層構成時，難以控制在理想的穿透率、反射率之範圍。另一方面，超過50nm之膜厚則也無法獲得其他效果，且成膜時間變長，影響到生產性。因此，膜厚為3nm以上50nm以下，較為理想。
又，若將相鄰於特定記錄層之上層或下層而設置的由氧化物層所成之介電體層，尤其是設計成In-Sn-O層(ITO層)或In-Si-Zr-O層等的情況下，可提升保存信賴性。
在沒有設置由In/Al氧化物層所成之介電體層的情況下，或是在未設置側，亦可相鄰於特定記錄層，設置具有保護膜之機能的其他材料所成之介電體層。此情況下，只要厚度數nm～數十nm左右的透光性介電體材料即可。若例示可適用之材料，則可舉例如In-O、Zn-O、Al-O、Sn-O、Ga-O、Si-O、Ti-O、V-O、Cr-O、Nb-O、Zr-O、Hf-O、Ta-O、Bi-O等氧化物。又，亦可利用SiN、AlN等之氮化物、SiC等之碳化物。在使用這些材料的情況下也是，可提高記錄層的耐久性。
又，在圖1所示的記錄層121與記錄層122之間等各記錄層之間，係形成有由透光性材料所成之中間層14(241、242、341～343)。作為中間層14(241等)之材料，係只要不影響記錄特性具有充分透光性即可，其厚度係只要是能將層間串音抑制在所定值以下的範圍即可。作為可適用之材料係可舉例如紫外線硬化性樹脂等。
[製造方法]
含有特定記錄層的各記錄層121(122、221、‧‧‧等)之成膜，係可藉由蒸著法或濺鍍法等來進行。例如，以濺鍍法來形成特定記錄層時，使用Pd靶材、和其他In2 O3 、ZnO、Al2 O3 、SnO之任1者以上之靶材。或，亦可使用和目的之組成比相同的合金靶材。然後，加入O2 氣體，使Ar氣體或N2 氣體一面流動，一面以濺鍍法進行成膜。
此時，尤其是使用N2 氣體來形成特定記錄層，可以控制Pd與氧的鍵結狀態。藉此，就可將特定記錄層的穿透率及反射率，控制成所望的值。尤其是，可增高特定記錄層的穿透率，且降低反射率。
如上述，特定記錄層係含有PdO與PdO2 。在形成如此含有PdO與PdO2 的記錄層之際，若僅使用O2 氣體和Ar氣體來以濺鍍法進行成膜，則藉由控制記錄層中的Pd與氧的鍵結狀態，就可提高記錄層的穿透率。
藉此，在氧氣添加氮氣流動而以濺鍍法進行成膜的情況下，可控制記錄層中的Pd與氧之鍵結狀態，可更加提高記錄層的穿透率。氧氣添加氮氣流動的情況下，相較於與2個氧原子鍵結之狀態(PdO2 )，與1個氧原子鍵結之狀態(PdO)的Pd原子會有增加之傾向。
藉此，在形成特定記錄層時，尤其是在光入射側設置特定記錄層的情況下，其成膜時藉由O2 氣體添加N2 氣體流動而以濺鍍法進行成膜，可說是理想的。此外，氧氣及氮氣的流量係可設成任意的量，但較理想為，將氧氣的流量設成10sccm～100sccm之範圍內，將氮氣的流量設成2sccm～50sccm之範圍內。
又，在各介電體層131a、131b、‧‧‧334a、334b形成時也是同樣地，可藉由將各介電體層之材料用於靶材的濺鍍法來進行成膜。
中間層14(241等)之材料，係可使用例如紫外線硬化性樹脂等之光硬化性、或熱硬化性之樹脂等。此情況下，藉由旋轉塗佈等進行塗佈後，藉由加熱或照光而形成之。
又，設在記錄用光入射側的保護層13(23、33)，係可利用熱或光硬化性的樹脂材料。將這些材料以旋轉塗佈法等進行塗佈而成膜後，藉由加熱或照光、例如藉由紫外線照射，就可使其硬化而形成之。或者是，亦可使用紫外線硬化性樹脂等與聚碳酸酯等之樹脂薄片、接著層與聚碳酸酯等之樹脂薄片來形成保護層13。
此外，雖然未圖示，但在保護層13(23、33)的表面(雷射照射面)，亦可設置例如保護對抗機械性衝擊、損傷、或免於利用者使用時的塵埃或指紋之附著等，用來保護資訊訊號之記錄再生品質的硬包覆層。在硬包覆層係可採用為了提升機械性強度而混入矽膠微粉末者，或用溶劑類型、無溶劑類型之紫外線硬化樹脂。為了具有機械性強度，且具有疏水性或疏油性，將厚度設成1μm至數μm左右，較為理想。
若依據如此構成之光記錄媒體10(20、30)，如後述的實驗例中所說明，可獲得非常良好的記錄再生特性。例如再生訊號的反射率、穿透率、記錄感度、記錄範圍等觀點上，可獲得足以作為大容量光碟之特性。
＜2.參考例(特定記錄層為單層構成的光記錄媒體之記錄特性)＞
首先，在檢討含有特定記錄層的多層光記錄媒體之記錄特性前，先針對特定記錄層單獨構成的光記錄媒體之記錄特性，作為參考例而檢討之。
在第1參考例中，作為光記錄媒體之基板，係使用外徑120mm、厚度1.1mm的碟片狀的由聚碳酸酯所成之基板。在此基板上，形成由In-Zn-O所成之厚度15nm的下層介電體層、由In-Zn-Sn-Al-Pd-O所成之厚度40nm的特定記錄層、由In-Zn-O所成之厚度15nm的上層介電體層。然後在其之上，以紫外線硬化性樹脂形成厚度100μm的保護層，作為記錄用光入射側最表面的所謂覆蓋層。
各層係分別使用靶材而成膜。下層及上層的介電體層成膜之際的靶材係使用In2 O3 、ZnO，特定記錄層成膜之際的靶材係使用In2 O3 、ZnO、SnO、Al2 O3 、Pd。各層都是藉由控制各靶材的濺鍍功率來調整組成。上下介電體層的組成比係為In：Zn=8：2，亦即是由以In為主成分的氧化物所構成。又，特定記錄層的組成比係為In：Zn：Sn：Al：Pd=48：16：4：12：20。
又，濺鍍成膜時的氣體流量，在介電體層成膜時係為Ar：70sccm、O2 ：30sccm，記錄層的成膜時係為Ar：70sccm、O2 ：30sccm、N2 ：10sccm。
對於如此所製作的光記錄媒體，於Blu-ray Disc(註冊商標)用的評價裝置中，以1倍速記錄(時脈66MHz、線速4.92m/s)連續記錄5軌，測定中央軌道之顫動。此評價裝置的記錄用光之波長係為405nm，聚光透鏡的數值孔徑NA係為0.85，是實現了每一層之記錄容量約25GB的記錄方式。此結果為，可獲得顫動底值4.4%之良好結果。圖4中係圖示此光記錄媒體的顫動之記錄特性。
此外，關於該光記錄媒體的記錄層，藉由其組成或膜厚、上下相鄰設置之介電體層的膜厚，就能控制反射率。
又，主要是藉由記錄層的組成，就可控制穿透率。例如，越提高Al的添加量，就穿透率就會稍微提高。Zn係添加量越高，則反之穿透率就會稍微降低。另一方面，Pd係添加量越高則穿透率會大幅減少，若添加量降低則穿透率會大幅增加。
上記第1參考例的光記錄媒體之記錄層，係為反射率6.0%、穿透率65%。其係使用於，例如2層構成的光記錄媒體中的記錄用光入射側的第2記錄層122(L1)中，或3層構成時係用在第2或第3記錄層222及223(L1及L2)中，是很合適。又，在4層構成時則是使用於第2記錄層322(L1)，是很合適。
其他，藉由改變組成或厚度，就可使用於其他記錄層。
在第2參考例中，作為光記錄媒體之基板，係和第1參考例同樣地，使用外徑120mm、厚度1.1mm的碟片狀的由聚碳酸酯所成之基板。在此基板上，形成由In-Sn-O所成之厚度8nm的下層介電體層、由Zn-W-Pd-O所成之厚度30nm的特定記錄層、由In-Sn-O所成之厚度15nm的上層介電體層。然後在其之上，以紫外線硬化性樹脂形成厚度100μm的保護層，作為記錄用光入射側最表面的所謂覆蓋層。
各層係分別使用靶材而成膜。下層及上層的介電體層成膜之際的靶材係使用In2 O3 、SnO，特定記錄層成膜之際的靶材係使用ZnO、W、Pd。各層都是藉由控制各靶材的濺鍍功率來調整組成。上下介電體層的組成比係為In：Sn=9：1，亦即是由以In為主成分的氧化物所構成。又，特定記錄層的組成比係為Zn：W：Pd=60：25：15。
又，濺鍍成膜時的氣體流量，在介電體層成膜時係為Ar：50sccm、O2 ：5sccm，記錄層的成膜時係為Ar：30sccm、O2 ：30sccm。
如此一來，就製作了第2參考例的光記錄媒體。
然後，對特定記錄層不設置上下的In-Sn-O介電體層，而使僅有特定記錄層的單膜，其他係和第2參考例同樣之構成，製作比較例的光記錄媒體。
對於如此所製作的各個光記錄媒體，於和第1參考例同樣的評價裝置中，以2倍速記錄(時脈132MHz、線速7.68m/s)連續記錄5軌，測定中央軌道之i-MLSE。
圖5中係圖示了第2參考例及比較例的光記錄媒體的i-MLSE(次世代光碟用評價基準)的記錄特性。圖5中的○係表示第2參考例的結果，●係表示比較例的結果。
由圖5可知，在特定記錄層的上下有設置In-Sn-O膜的第2參考例，相較於比較例的特定記錄層單膜的情形，i-MLSE值還有功率範圍都有大幅提升。
因此，即使將特定記錄層設計成ZnWPdO時，仍可藉由設置含In的介電體層，而可獲得非常良好的特性，可獲得i-MLSE和功率範圍都非常良好的結果。
在第3參考例中，將特定記錄層的Zn-W-Pd-O之厚度設為40nm，將組成比設為Zn：W：Pd=70：20：10，將In-Sn-O所成之下層介電體層之厚度設為10nm，其他則和第2參考例同樣構成，製作了光記錄媒體。
又，濺鍍成膜時的氣體流量，在介電體層成膜時係為Ar：50sccm、O2 ：5sccm，特定記錄層的成膜時係為Ar：30sccm、O2 ：30sccm。
針對第3參考例的光記錄媒體，使用和第1參考例相同的評價裝置，調查特定記錄層的錯誤率。錯誤率之結果，示於圖6。
由圖6可知，錯誤率係很低，功率範圍也是獲得非常良好的結果。
在第2參考例及第3參考例的光記錄媒體中，特定記錄層係為ZnWPdO，特定記錄層中不含In，但得到良好的結果。
因此可知，藉由相鄰於特定記錄層而設置In-Sn-O介電體層，即使在特定記錄層中不含In，也能獲得良好的記錄特性。
第2參考例及第3參考例所致之光記錄媒體的記錄層也是，可理想適用於例如2層構成之光記錄媒體中的記錄用光入射側的第2記錄層122(L1)、或在3層構成時則可理想適用於第2或第3記錄層222及223(L1及L2)。又，在4層構成時則是使用於第2記錄層322(L1)，是很合適。甚至，藉由改變組成或厚度，就可使用於其他記錄層。
＜3.實施例(記錄層為2層、3層及4層構成之例子的記錄特性)＞
接著，製作含有上述特定記錄層的2層～4層之光記錄媒體，分別探討其記錄特性。各例子的光記錄媒體的基板都是使用外徑120mm、厚度1.1mm的碟片狀的由聚碳酸酯所成之基板。作為中間層係使用聚丙烯酸系的紫外線硬化性樹脂，又記錄用光入射側的最表面之保護層、也就是所謂的覆蓋層，是採用了聚丙烯酸系的紫外線硬化性樹脂。從第1記錄層至保護層的整個厚度是構成為100μm，全體而言係為1.2mm之厚度。又，這些中間層及保護層，係藉由旋轉塗佈法成膜後照射紫外線使其硬化而形成。詳細說明以下的各實施例。
(1)實施例1(2層構成、參照圖1)
在上述構成的基板11上，形成下記的第1記錄層121(L0)、中間層14、第2記錄層122(L1)、保護層15。相鄰於各記錄層121及122的上下，設置In/Al氧化物，這裡是以In為主成分之氧化物所成之下層的介電體層131a、132a及上層的介電體層131b、132b而構成之。各層的材料及厚度係如下記。
(第1記錄層L0)：下層介電體層In-Zn-Sn-O(厚度5nm)/記錄層In-Zn-Sn-Pd-O(厚度40nm)/上層介電體層In-Zn-Sn-O(厚度5nm)
(第2記錄層L1)：下層介電體層In-Zn-Sn-O(厚度10nm)/記錄層In-Zn-Sn-Pd-O(厚度40nm)/上層介電體層In-Zn-Sn-O(厚度15nm)
各層係分別使用靶材而成膜。氣體的流量係為，各介電體層成膜時是設成Ar：70sccm、O2 ：30sccm。又，記錄層的成膜時，在L0係設為Ar：70sccm、O2 ：30sccm，在L1則設為Ar：70sccm、O2 ：30sccm、N2 ：10sccm。
又，各層之組成若以原子%之比例表示則如下記。
(L0上下介電體層)In：Zn：Sn=70：20：10
(L0記錄層)In：Zn：Sn：Pd=25：35：5：35
(L1上下介電體層)In：Zn：Sn=70：20：10
(L1記錄層)In：Zn：Sn：Pd=35：35：10：20
此外，第1記錄層121(L0)的反射率係為7.7%，第2記錄層122(L1)的反射率係為7.5%，穿透率係為56%。
對該實施例1的光記錄媒體，在和上述參考例同樣的評價裝置中，以1倍速記錄(時脈66MHz、線速4.92m/s)連續記錄5軌，測定中央軌道之顫動。此情況下是實現了每一層之記錄容量約25GB的記錄方式。此結果為，可獲得顫動底值在第1記錄層121(L0)是4.6%、在第2記錄層122(L1)是5.2%之良好結果。圖7中係圖示此光記錄媒體的顫動之記錄特性。圖7中實線a1及a2係分別表示第1記錄層121、第2記錄層122的結果。
此情況下，將第1及第2記錄層121及122設計成特定記錄層，又在其上下設置由In/Al氧化物層所成之介電體層131a、131b、132a、132b。再者，雖然介電體層131a及131b、介電體層132a及132b各自係為同一材料，但亦有可能上下的材料、組成比不同，卻可同樣獲得良好的記錄特性。
(2)實施例2(3層構成、參照圖2)
在上述構成的基板21上，形成下記的第1記錄層221(L0)、中間層241、第2記錄層222(L1)、中間層242、第3記錄層223(L2)、保護層25。在此例中，是將各記錄層221～223全部設計成特定記錄層，將其上下的介電體層231a、231b、‧‧‧233a、233b，全部以In/Al氧化物、此例是以In為主成分之氧化物所成之介電體所構成。各層的材料及厚度係如下記。
(第1記錄層L0)：下層介電體層In-Sn-O(厚度10nm)/記錄層In-Zn-Sn-Al-Pd-O(厚度40nm)/上層介電體層In-Sn-O(厚度15nm)
(第2記錄層L1)：下層介電體層In-Zn-Ga-O(厚度10nm)/記錄層In-Zn-Sn-Al-Pd-O(厚度40nm)/上層介電體層In-Zn-Ga-O(厚度25nm)
(第3記錄層L2)：下層介電體層In-Si-Zr-O(厚度10nm)/記錄層In-Zn-Sn-Al-Pd-O(厚度40nm)/上層介電體層In-Si-Zr-O(厚度30nm)
各層係分別使用靶材而成膜。氣體的流量係為，各介電體層成膜時是設成Ar：70sccm、O2 ：30sccm。又，記錄層的成膜時，在L0係設為Ar：70sccm、O2 ：30sccm，在L1及L2則設為Ar：70sccm、O2 ：30sccm、N2 ：10sccm。
又，各層之組成若以原子%之比例表示則如下記。
(L0上下介電體層)In：Sn=90：10
(L0記錄層)In：Zn：Sn：Al：Pd=48：16：4：12：20
(L1上下介電體層)In：Zn：Ga=86：7：7
(L1記錄層)In：Zn：Sn：Al：Pd=55：15：5：13：12
(L2上下介電體層)In：Si：Zr=50：20：30
(L2記錄層)In：Zn：Sn：Al：Pd=55：15：5：15：10
此外，第1記錄層221(L0)的反射率係為3.1%，第2記錄層222(L1)的反射率係為2.7%，穿透率係為75%。又，第3記錄層223(L2)之反射率係為3.0%，穿透率係為80%。
對該實施例2的光記錄媒體，在和上述參考例及實施例1同樣的評價裝置中，以2倍速記錄(時脈132MHz、線速7.36m/s)連續記錄5軌，測定中央軌道之i-MLSE(次世代光碟用評價基準)。此情況下是實現了每一層之記錄容量約33.4GB的記錄方式。此結果為，可獲得i-MLSE之值在第1記錄層221(L0)是9.7%、在第2記錄層222(L1)是10.0%、在第3記錄層223(L2)是10.2%之良好結果。圖8中係圖示此光記錄媒體的i-MLSE之記錄特性。圖8中實線b1～b3係分別表示第1記錄層221、第2記錄層222及第3記錄層223的結果。
此情況下，將第1～第3記錄層221～223設計成特定記錄層，又在其上下設置由In/Al氧化物層所成之介電體層231a、231b、‧‧‧233a、233b。再者，雖然是將夾住特定記錄層的上下之介電體層231a及231b、‧‧‧、233a及233b分別設計成同一材料，但亦有可能上下的材料、組成比不同，此時也可同樣獲得良好的記錄特性。
(3)實施例3(4層構成、參照圖3)
在上述構成的基板31上，形成下記的第1記錄層321(L0)、中間層341、第2記錄層322(L1)、中間層342、第3記錄層323(L2)。然後在其上，形成了中間層343、第4記錄層324(L3)、保護層35。在此例中，是將各記錄層321～324全部設計成特定記錄層。又將其上下的介電體層331a、331b、‧‧‧、334a、334b，全部以In/Al氧化物、此例是以In為主成分之氧化物所成之介電體所構成。各層的材料及厚度係如下記。
(第1記錄層L0)：下層介電體層In-Zn-Sn-O(厚度5nm)/記錄層In-Zn-Sn-Pd-O膜(厚度40nm)/上層介電體層In-Zn-Sn-O(厚度5nm)
(第2記錄層L1)：下層介電體層In-Zn-O(厚度10nm)/記錄層In-Zn-Sn-Al-Pd-O膜(厚度40nm)/上層介電體層In-Zn-O(厚度15nm)
(第3記錄層L2)：下層介電體層In-Zn-Ga-O(厚度10nm)/記錄層In-Zn-Sn-Al-Pd-O膜(厚度40nm)/上層介電體層In-Zn-Ga-O(厚度25nm)
(第4記錄層L3)：下層介電體層In-Zn-Al-O(厚度10nm)/記錄層In-Zn-Sn-Al-Pd-O膜(厚度40nm)/上層介電體層In-Zn-Al-O(厚度30nm)
各層係分別使用靶材而成膜。氣體的流量係為，各介電體層成膜時是設成Ar：70sccm、O2 ：30sccm。又，記錄層的成膜時，在L0係設為Ar：70sccm、O2 ：30sccm，在L1～L3則設為Ar：70sccm、O2 ：30sccm、N2 ：10sccm。
各層之組成若以原子%之比例表示則如下記。
(L0上下介電體層)In：Zn：Sn=70：20：10
(L0記錄層)1n：Zn：Sn：Pd=25：35：5：35
(L1上下介電體層)In：Zn=80：20
(L1記錄層)In：Zn：Sn：A1：Pd=48：16：4：12：20
(L2上下介電體層)In：Zn：Ga=86：7：7
(L2記錄層)In：Zn：Sn：Al：Pd=55：15：5：13：12
(L3上下介電體層)In：Zn：Al=50：10：40
(L3記錄層)In：Zn：Sn：Al：Pd=55：15：5：15：10
此外，第1記錄層321(L0)的反射率係為2.5%，第2記錄層322(L1)的反射率係為3.3%，穿透率係為65%。又，第3記錄層323(L2)之反射率係為3.2%，穿透率係為75%，第4記錄層324(L3)之反射率係為3.6%，穿透率係為80%。
對該實施例3的光記錄媒體，在和上述參考例、實施例1及2同樣的評價裝置中，首先以1倍速記錄(時脈66MHz、線速4.92m/s)連續記錄5軌，測定中央軌道之顫動。此情況下是實現了每一層之記錄容量約25GB的記錄方式。此結果為，可獲得顫動底值在第1記錄層321(L0)是5.1%、在第2記錄層322(L1)是5.1%、在第3記錄層323(L2)是4.7%、在第4記錄層324(L3)是4.7%之良好結果。圖9中係圖示此光記錄媒體的顫動之記錄特性。圖9中實線c1～c4係分別表示第1記錄層321～第4記錄層324的結果。
接著，在同樣的評價裝置中，以2倍速記錄(時脈132MHz、線速7.68m/s)連續記錄5軌，測定中央軌道之i-MLSE。此情況下是實現了每一層之記錄容量約32GB的記錄方式。此結果為，可獲得i-MLSE之值在第1記錄層321(L0)是9.3%、在第2記錄層322(L1)是8.4%、在第3記錄層323(L2)是8.8%、在第4記錄層324(L3)是8.8%之良好結果。圖10中係圖示此光記錄媒體的i-MLSE之記錄特性。圖10中實線d1～d4係分別表示第1記錄層321～第4記錄層324的結果。又，此時的第4記錄層324(L3)中的錯誤率與調變度，示於圖11及圖12。
此情況下也是，將第1～第4記錄層321～324設計成特定記錄層，又在其上下設置由In/Al氧化物層所成之介電體層331a、331b、‧‧‧334a、334b。再者，雖然是將夾住特定記錄層的上下之介電體層331a及331b、‧‧‧、334a及334b分別設計成同一材料，但亦有可能上下的材料、組成比不同。包含這些例子，每一層之記錄容量設成約25GB、約32GB時的任一情形下，均可獲得良好的記錄特性。
(4)實施例4(4層構成、實施例3的變形例)
於實施例3中，僅第1記錄層321不設計成特定記錄層，使用別的材料來構成光記錄媒體，測定其記錄特性。此例中的第1記錄層321的材料及厚度係如下記。此外，基板31與第1記錄層321之間，形成了由Ag所成之厚度100nm的反射層。
(第1記錄層L0)：下層介電體層InSnO(厚度10nm)/記錄層ZnS-SiO2 (厚度10nm)/記錄層Sb-ZnS-SiO2 (厚度20nm)/上層介電體層InSnO(厚度20nm)
又，構成記錄層的各層之組成比係如下記。
(In-Sn-O層)In：Sn=90：10
(ZnS-SiO2 層)ZnS：SiO2 =80：20
(Sb-ZnS-SiO2 層)Sb：ZnS-SiO2 =4：6
(其中，關於ZnS-SiO2 係為ZnS：SiO2 =80：20)
即使是如此構成之第1記錄層321(L0)的情況下，仍是在和上述各例同樣的評價裝置中，以2倍速記錄(時脈132MHz、線速7.68m/s)連續記錄5軌，測定中央軌道之i-MLSE。此情況下是實現了每一層之記錄容量約32GB的記錄方式。其結果為，獲得i-MLSE=9.8%。
於以上說明的各實施例1～4中，顫動及i-MLSE的值都非常小，可獲得足夠的記錄功率範圍，可獲得非常良好的記錄特性。
尤其可知，在3層構成的實施例2中，將每一層之記錄容量設計成33.4GB，在4層構成的實施例3及4中，將每一層之記錄容量設計成32GB的情況下，都可獲得非常良好的記錄特性。
(5)實施例5(4層構成)
在上述構成的基板31上，形成下記的第1記錄層321(L0)、中間層341、第2記錄層322(L1)、中間層342、第3記錄層323(L2)。然後在其上，形成了中間層343、第4記錄層324(L3)、保護層35。在此例中，是將各記錄層321～324全部設計成特定記錄層。又將其上下的介電體層331a、331b、‧‧‧、334a、334b，全部以In/Al氧化物、此例是以In為主成分之氧化物所成之介電體所構成。各層的材料及厚度係如下記。
(第1記錄層L0)：下層介電體層In-Sn-O(厚度10nm)/記錄層Zn-Pd-O膜(厚度30nm)/上層介電體層In-Sn-O(厚度5nm)
(第2記錄層L1)：下層介電體層In-Sn-O(厚度10nm)/記錄層Zn-W-Pd-O膜(厚度30nm)/上層介電體層In-Sn-O(厚度15nm)
(第3記錄層L2)：下層介電體層In-Sn-O(厚度10nm)/記錄層Zn-W-Pd-O膜(厚度30nm)/上層介電體層In-Sn-O(厚度22nm)
(第4記錄層L3)：下層介電體層In-Si-Zr-O(厚度10nm)/記錄層Zn-W-Pd-O膜(厚度30nm)/上層介電體層In-Si-Zr-O(厚度30nm)
各層係分別使用靶材而成膜。介電體層成膜之際的靶材係使用In2 O3 、SnO、SiO2 、ZrO2 ，特定記錄層成膜之際的靶材係使用ZnO、W、Pd。氣體的流量，在In-Sn-O介電體層成膜時係為Ar：50sccm、O2 ：5sccm，In-Si-Zr-O介電體層的成膜時係為Ar：50sccm、O2 ：1sccm。又，各記錄層的成膜時係為Ar：30sccm、O2 ：30sccm。
各層之組成若以原子%之比例表示則如下記。
(L0上下介電體層)In：Sn=9：1
(L0記錄層)Zn：Pd=60：40
(L1上下介電體層)In：Sn=9：1
(L1記錄層)Zn：W：Pd=60：20：20
(L2上下介電體層)In：Sn=9：1
(L2記錄層)Zn：W：Pd=60：30：10
(L3上下介電體層)In：Si：Zr=50：25：25
(L3記錄層)Zn：W：Pd=60：30：10
對該實施例5的光記錄媒體，在和上述參考例、實施例1～4同樣的評價裝置中，以2倍速記錄(時脈132MHz、線速7.68m/s)連續記錄5軌，測定中央軌道之i-MLSE。此情況下是實現了每一層之記錄容量約32GB的記錄方式。此結果為，可獲得i-MLSE之值在第1記錄層321(L0)是9.5%、在第2記錄層322(L1)是9.1%、在第3記錄層323(L2)是9.3%、在第4記錄層324(L3)是9.0%之良好結果。圖13中係圖示此光記錄媒體的i-MLSE之記錄特性。圖13中實線e1～e4係分別表示第1記錄層321～第4記錄層324的結果。
在實施例5中，是在特定記錄層所相鄰的介電體層裡，使用InSnO層(ITO層)或InSnZrO層。這些InSnO層(ITO層)或InSnZrO層，係即使對於實施例1～實施例4的特定記錄層之材料或其他特定記錄層之材料，也都可同樣地使用來作為特定記錄層所相鄰之介電體層。
此外，本發明的光記錄媒體係不限定於上述各實施例之構成，即使僅設置1層特定記錄層的情況下，仍可同樣地實現良好的記錄特性。又，相鄰於特定記錄層而設置的In/Al氧化物層也並不限定於上述各實施例之構成，可僅在上側或下側設置，或是亦可上下設成不同材料。
甚至，在設置有複數特定記錄層而在其上下、或單側相鄰於In/Al氧化物層而設置的情況下，相鄰於各特定記錄層而設置之In/Al氧化物層，係可含有和上述各例不同之組成。相對於此，亦可將相鄰於各特定記錄層而設置的In/Al氧化物層，設計成完全相同的組成，僅改變膜厚之構成。
除此以外，本發明係不限定於上述例子，在不脫離本發明構成的範圍內，可做各種變形、變更。
10,20,30．．．光記錄媒體
11,21,31．．．基板
121,122,221,222,223,321,322,323,324．．．記錄層
131a,131b,132a,132b,231a,231b,232a,232b,233a,233b,331a,331b,332a,332b,333a,333b,334a,334b．．．介電體層
14,241,242,341,342,343．．．中間層
15,25,35．．．保護層
[圖1]本發明之一實施形態所述之光記錄媒體的概略剖面構成圖。
[圖2]本發明之其他實施形態所述之光記錄媒體的概略剖面構成圖。
[圖3]本發明之其他實施形態所述之光記錄媒體的概略剖面構成圖。
[圖4]本發明之光記錄媒體的特定記錄層為單層構成的第1參考例的記錄特性之圖示。
[圖5]本發明之光記錄媒體的特定記錄層為單層構成的第2參考例的記錄層之特性，和比較例的記錄層之特性做比較之圖示。
[圖6]本發明之光記錄媒體的特定記錄層為單層構成的第3參考例的記錄層之特性之圖示。
[圖7]本發明之一實施形態所述之光記錄媒體的各記錄層之特性之圖示。
[圖8]本發明之其他實施形態所述之光記錄媒體的記錄層之特性之圖示。
[圖9]本發明之其他實施形態所述之光記錄媒體的記錄層之特性之圖示。
[圖10]本發明之其他實施形態所述之光記錄媒體的各記錄層之特性之圖示。
[圖11]本發明之其他實施形態所述之光記錄媒體的記錄層(L3)之特性之圖示。
[圖12]本發明之其他實施形態所述之光記錄媒體的記錄層(L3)之特性之圖示。
[圖13]本發明之另一其他實施形態所述之光記錄媒體的各記錄層之特性之圖示。
20．．．光記錄媒體
21．．．基板
221,222,223．．．記錄層
231a,231b,232a,232b,233a,233b．．．介電體層
241,242．．．中間層
25．．．保護層

Claims (8)

  1. 一種光記錄媒體，其特徵為，具有：基板；和2層以上4層以下之記錄層；前記記錄層當中的至少1個以上之記錄層係為含有PdO、PdO2 ，同時是含有已被完全氧化之In、Zn、Al、Sn當中至少1者之組成的特定記錄層；相鄰於前記特定記錄層，設有以In及Al之至少任一者為主成分的In/Al氧化物層。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之光記錄媒體，其中，相鄰於前記特定記錄層的下層及上層之兩側，設有前記In/Al氧化物層。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之光記錄媒體，其中，前記記錄層當中，與記錄用光之入射側為相反側之一層以外的至少1個以上之記錄層，係被設計成前記特定記錄層。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之光記錄媒體，其中，前記記錄層，係對於記錄用光的波長405nm、聚光透鏡的數值孔徑NA為0.85的光學系，每一層之記錄容量為25GB以上。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之光記錄媒體，其中，前記記錄層係為3層以上；前記記錄層，係對於記錄用光的波長405nm、聚光透鏡的數值孔徑NA為0.85的光學系，每一層之記錄容量為30GB以上。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之光記錄媒體，其中，前記In/Al氧化物層係為InSnO層或InSiZrO層。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之光記錄媒體，其中，前記特定記錄層係含有Zn及W，且相鄰於前記特定記錄層而設有以In為主成分的氧化物層。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之光記錄媒體，其中，相鄰於前記特定記錄層的前記以In為主成分的氧化物層，係為InSnO層或InSiZrO層。
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