JP4702461B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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Description
基板と、
光の照射により情報信号の記録および再生が行われる、基板上に形成された情報記録層と
を備え、
情報記録層は、
反射層と、
反射層上に形成された誘電体層と、
誘電体層上に形成された記録層と
を備え、
誘電体層が、第1誘電体層および第2誘電体層を備え、
反射層側となる第2誘電体層の熱伝導率が、記録層側となる第1誘電体層の熱伝導率に比べて高く、
記録層が、光の照射により情報信号を繰り返し記録可能な記録層であり、
記録層が、ビスマス、ゲルマニウムおよびテルルを含み、
第1誘電体層および第2誘電体層が、ケイ素、インジウムおよびジルコニウムの酸化物を含み、
第2誘電体層に含まれるインジウムの酸化物の比率が、第1誘電体層に含まれるインジウムの酸化物の比率に比して大きい光記録媒体である。
基板と、
光の照射により情報信号の記録および再生が行われる、基板上に形成された第1情報記録層および第2情報記録層と
を備え、
第1情報記録層に対する情報信号の記録および再生は、第2情報記録層を透過した光を第1情報記録層に照射することにより行われ、
第2情報記録層は、
反射層と、
反射層上に形成された誘電体層と、
誘電体層上に形成された記録層と
を備え、
誘電体層が、第1誘電体層および第2誘電体層を備え、
反射層側となる第2誘電体層の熱伝導率が、記録層側となる第1誘電体層の熱伝導率に比べて高く、
第1記録層が、光の照射により情報信号を繰り返し記録可能な記録層であり、
記録層が、ビスマス、ゲルマニウムおよびテルルを含み、
第1誘電体層および第2誘電体層が、ケイ素、インジウムおよびジルコニウムの酸化物を含み、
第2誘電体層に含まれるインジウムの酸化物の比率が、第1誘電体層に含まれるインジウムの酸化物の比率に比して大きい光記録媒体である。
1.第1の実施形態(2層光記録媒体の例)
2.第2の実施形態(単層光記録媒体の例)
3.第3の実施形態(反射層−記録層間に単層の誘電体層を備える2層光記録媒体の例)
4.第4の実施形態(反射層−記録層間に単層の誘電体層を備える単層光記録媒体の例)
[光記録媒体の構成]
図1は、この発明の第1の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す。この光記録媒体は、データの消去や書換が可能である書換型の光記録媒体であり、図1に示すように、第1情報記録層(L0層)2、中間層3、第2情報記録層(L1層)4、保護層であるカバー層5がこの順次で基板1上に積層された構成を有する。
基板1は、中央に開口(以下センターホールと称する)が形成された円環形状を有する。この基板1の一主面は、例えば、凹凸面となっており、この凹凸面上に第1情報記録層2が成膜される。以下では、凹凸面のうち凹部をイングルーブGin、凸部をオングルーブGonと称する。
図2は、第1情報記録層の一構成例を示す。図2に示すように、第1情報記録層2は、例えば、反射層11、第2誘電体層12、第1誘電体層13、記録層14、第1誘電体層15、第2誘電体層16、第3誘電体層17をこの順序で基板1上に積層してなる積層膜である。
基板1に形成された第1情報記録層2上には、例えば、厚さ25μmを有する樹脂層としての中間層3が形成される。この中間層3は、透明性を有する樹脂材料からなり、このような材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂またはアクリル系樹脂などのプラスチック材料を用いることができる。中間層3のカバー層5側となる面は、例えば基板1と同様に、イングルーブGinおよびオングルーブGonからなる凹凸面となっている。この凹凸面上に第2情報記録層4が成膜される。
図3は、第2情報記録層の一構成例を示す。図3に示すように、第2情報記録層4は、例えば、透過率調整層21、反射層22、第2誘電体層23、第1誘電体層24、記録層25、第1誘電体層26、第2誘電体層27、第3誘電体層28をこの順序で中間層3上に積層してなる積層膜である。
(SiO2)x1(In2O3)y1(ZrO2)z1 ・・・(1)
(但し、x1+y1+z1=100、5≦x1≦20、40≦y1≦60、30≦z1≦50)
(SiO2)x2(In2O3)y2(ZrO2)z2 ・・・(2)
(但し、x2+y2+z2=100、5≦x2≦20、60≦y2≦90、5≦z2≦20)
BixGeyTez ・・・(3)
(但し、x+y+z=100、2≦x≦10、35≦y≦45、45≦z≦55である。)
保護層であるカバー層5は、例えば、紫外線硬化樹脂などの感光性樹脂を硬化してなる樹脂層である。この樹脂層の材料としては、例えば、紫外線硬化型のアクリル系樹脂が挙げられる。また、円環形状を有する光透過性シートと、この光透過性シートを基板1に対して貼り合わせるための接着層とからカバー層を構成するようにしてもよい。光透過性シートは、記録および再生に用いられるレーザー光に対して、吸収能が低い材料からなることが好ましく、具体的には透過率90パーセント以上の材料からなることが好ましい。光透過性シートの材料としては、例えばポリカーボネート樹脂材料、ポリオレフィン系樹脂(例えばゼオネックス(登録商標))が挙げられる。光透過性シートの厚さは、好ましくは0.3mm以下に選ばれ、より好ましくは3μm〜177μmの範囲内から選ばれる。接着層は、例えば紫外線硬化樹脂または感圧性粘着剤(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)からなる。
次に、上述の構成を有する光記録媒体の製造方法の一例について説明する。
以上の工程により、図1に示す光記録媒体が得られる。
第2の実施形態による光記録媒体は、単層の情報記録層を有する点において、第1の実施形態とは異なっている。なお、上述の第1の実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
第3の実施形態による光記録媒体は、第2情報記録層以外は第1の実施形態と同様の構成を有しているので、以下では第2情報記録層について説明する。なお、上述の第1の実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
(SiO2)x1(In2O3)y1(ZrO2)z1 ・・・(4)
(但し、x1+y1+z1=100、5≦x1≦20、40≦y1≦60、30≦z1≦50)
図7は、第4の実施形態による光記録媒体の情報記録層の一構成例を示す。なお、上述の第2の実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図7に示すように、第4の実施形態による光記録媒体は、反射層11と記録層14との間に、単層の誘電体層51が形成された情報記録層8を有する点において、第2の実施形態とは異なっている。誘電体層51は、第3の実施形態における誘電体層41と同様である。
まず、SiO2、In2O3、ZrO2、SiO2−In2O3−ZrO2の熱伝導率について検討を行った。
SiO2からなる薄膜(誘電体膜)をスパッタリングにより基板上に形成した。
In2O3からなる薄膜(誘電体膜)をスパッタリングにより基板上に形成した。
ZrO2からなる薄膜(誘電体膜)をスパッタリングにより基板上に形成した。
SiO2−In2O3−ZrO2からなる薄膜(誘電体膜)をスパッタリングにより基板上に形成した。この際、薄膜の組成比が、SiO2:In2O3:ZrO2=15mol%:30mol%:55mol%となるように調製した。
SiO2−In2O3−ZrO2からなる薄膜(誘電体膜)をスパッタリングにより基板上に形成した。この際、薄膜の組成比が、SiO2:In2O3:ZrO2=15mol%:50mol%:35mol%となるように調製した。
SiO2−In2O3−ZrO2からなる薄膜(誘電体膜)をスパッタリングにより基板上に形成した。この際、薄膜の組成比が、SiO2:In2O3:ZrO2=15mol%:70mol%:15mol%となるように調製した。
上述ようにして形成した薄膜の熱伝導率を、アルバック理工製TCN−2ωを用いて測定した。その結果を表1に示す。
SiO2、In2O3およびZrO2のうちで、In2O3の熱伝導率が1.31W/mKと最も高いことがわかる。また、SiO2−In2O3−ZrO2からなる複合誘電体では、In2O3の比率が多くなるにつれて熱伝導率が高くなることがわかる。
次に、第2情報記録層(L1層)において記録層と反射層との間の2層の誘電体層を形成し、これらの誘電体層の熱伝導率を変化させて、光記録媒体の耐久性について検討を行った。
まず、直径φ120mm、厚さ1.1mm、トラックピッチ0.32μmの溝を有するポリカーボネート基板を形成した。次に、マグネトロンスパッタリング方式により、以下の組成および膜厚を有する反射層、第2誘電体層、第1誘電体層、記録層、第1誘電体層、第2誘電体層を基板上に順次積層した。これにより、第1情報記録層(L0層)が基板上に形成された。
第2誘電体層:SiN、40nm
第1誘電体層:ZnS−SiO2、10nm
記録層:GeSbTe、12nm
第1誘電体層:ZnS−SiO2、5nm
第2誘電体層:SiN、5nm
反射層:Ag合金、100nm
第3誘電体層:SiN、30nm
第2誘電体層:ZnS−SiO2、10nm
第1誘電体層:SiO2−Cr2O3−ZrO2、2nm
記録層:Bi8Ge40Te52、6nm
透過率調整層:TiO2、20nm
第1誘電体層:SiO2−In2O3−ZrO2、2nm(但し、SiO2−In2O3−ZrO2の組成比は、SiO2:In2O3:ZrO2=15mol%:50mol%:35mol%である。)
第2誘電体層:SiO2−In2O3−ZrO2、8nm(但し、SiO2−In2O3−ZrO2の組成比は、SiO2:In2O3:ZrO2=15mol%:70mol%:15mol%である。)
反射層:Ag合金、10nm
以上により、目的とする光記録媒体が得られた。
反射側の誘電体層に含まれるSiO2−In2O3−ZrO2の組成比が、SiO2:In2O3:ZrO2=15mol%:50mol%:35mol%となるよう調製する以外は実施例1と同様にして、光記録媒体を得た。
反射側の誘電体層に含まれるSiO2−In2O3−ZrO2の組成比が、SiO2:In2O3:ZrO2=15mol%:30mol%:55mol%となるよう調製する以外は実施例1と同様にして、光記録媒体を得た。
第2情報信号層において反射層と記録層との間に、厚さ10nmを有する、SiO2からなる単層の誘電体層を形成する以外は、実施例1と同様にして、光記録媒体を得た。
第2情報信号層において反射層と記録層との間に、厚さ10nmを有する、In2O3からなる単層の誘電体層を形成する以外は、実施例1と同様にして、光記録媒体を得た。
第2情報信号層において反射層と記録層との間に、厚さ10nmを有する、ZrO2からなる単層の誘電体層を形成する以外は、実施例1と同様にして、光記録媒体を得た。
第2情報信号層において反射層と記録層との間に、以下の組成および膜厚を有する第1誘電体層および第2誘電体層を形成する以外は、実施例1と同様にして、光記録媒体を得た。
第1誘電体層:ZnS−SiO2、2nm
第2誘電体層:SiN、8nm
上述のようにして得られた実施例1、2および比較例1の光記録媒体の記録耐久性評価を以下のようにして評価した。波長400nm、NA0.85の光学系を搭載した装置を用いて、最短記録マーク長が0.149μmのランダムパターンを繰り返し記録したときのエラーレート(Symbol Error Rate:SER)を測定した。その結果を図8に示す。図8において、横軸は繰り返し回数、縦軸はエラーレート(SER)を示す。なお、図8に示すグラフにおいて、エラーレート1×10-2に引かれた直線は、エラーレートの基準値を示している。すなわち、エラーレートがこの基準値を超えると、一般的なドライブ装置などにおいてエラー訂正が困難となる。
なお、比較例2〜5の光記録媒体では、記録特性、および、保存環境下での腐食信頼性が著しく劣化したため、記録耐久性の評価は行わなかった。
実施例1では、繰り返し記録回数1000回においても、SERがエラー訂正不可能な基準値:SER=1×10-2を大幅に下回っている。したがって、製造のばらつきを含めて十分に余裕のある記録耐久性を確保できる。また、実施例2では、繰り返し記録回数1000回において、SERがエラー訂正不可能な基準値:SER=1×10-2を下回っている。したがって、良好な記録耐久性を確保できる。このように良好は耐久性を確保できるのは、実施例1および実施例2では、相変化記録層に発生した熱をAg合金層に速やかに流すことができるからである。
これに対して、比較例1では、繰り返し記録回数1000回において、SERがエラー訂正不可能な基準値:SER=1×10-2を大幅に上回っている。したがって、記録耐久性を確保できない。このように耐久性を確保できないのは、比較例1では、相変化記録層に発生した熱をAg合金層に速やかに流すことができないからである。
第2情報信号層において反射層側となる第2誘電体層の熱伝導率を、記録層側となる第1誘電体層の熱伝導率よりも高くすることで、第2情報信号層の繰り返し記録特性を向上できる。
単層の情報記録層を備える光記録媒体において、記録層と反射層との間に第1誘電体層および第2誘電体層を形成し、反射層側となる第2誘電体層の熱伝導率を、記録層側となる第1誘電体層の熱伝導率よりも高くした場合にも、繰り返し記録特性を向上できる。このような効果が単層の光記録媒体でも得られることは、単層の記録媒体に比して膜厚が薄く放熱性の低い反射層(第2情報記録層の反射層)を備える多層の光記録媒体でも繰り返し記録特性が向上されることから容易に推測できる。
第1情報信号層において反射層側となる第2誘電体層の熱伝導率を、記録層側となる第1誘電体層の熱伝導率よりも高くした場合にも、同様に繰り返し記録特性を向上することができる。
第1誘電体層および第2誘電体層がSiO2−In2O3−ZrO2を主成分とする場合、第2誘電体層に含まれるIn2O3の比率が、第1誘電体層に含まれるIn2O3の比率に比して大きいことが好ましい。これにより、反射層側となる第2誘電体層の熱伝導率を、記録層側となる第1誘電体層の熱伝導率よりも高くすることでき、良好な繰り返し記録特性を得ることができる。
記録層と反射層との間に、SiO2−In2O3−ZrO2を主成分とする単層の誘電体層を形成することで、良好な繰り返し記録特性を得ることができる。
SiO2−In2O3−ZrO2の混合誘電体を主成分とする第1誘電体層および第2誘電体層と、BiGeTe系材料を主成分とする記録層とを組み合わせることが好ましい。このような構成を有する記録層と第1誘電体層および第2誘電体層とを組み合わせることで、良好な記録特性が得られる。また、SiO2−In2O3−ZrO2の混合誘電体を主成分とする単層の誘電体層と、BiGeTe系材料を主成分とする記録層とを組み合わせた場合にも、同様に良好な記録特性を得ることができる。
GeSbTe系材料を主成分とする記録層を備える第1情報記録層と、BiGeTe系材料を主成分とする記録層を備える第2情報記録層とを組み合わせることで、良好な記録特性を得ることができる。
2 第1情報記録層(L0層)
3 中間層
4、7 第2情報記録層(L1層)
5 カバー層
6、8 情報記録層
11、22 反射層
12、23、31 第2誘電体層
13、24、32 第1誘電体層
14、25 記録層
15、26 第1誘電体層
16、27 第2誘電体層
17、28 第3誘電体層
21 透過率調整層
41、51 誘電体層
Claims (6)
- 基板と、
光の照射により情報信号の記録および再生が行われる、上記基板上に形成された情報記録層と
を備え、
上記情報記録層は、
反射層と、
上記反射層上に形成された誘電体層と、
上記誘電体層上に形成された記録層と
を備え、
上記誘電体層が、第1誘電体層および第2誘電体層を備え、
上記反射層側となる上記第2誘電体層の熱伝導率が、上記記録層側となる上記第1誘電体層の熱伝導率に比べて高く、
上記記録層が、光の照射により情報信号を繰り返し記録可能な記録層であり、
上記記録層が、ビスマス、ゲルマニウムおよびテルルを含み、
上記第1誘電体層および上記第2誘電体層が、ケイ素、インジウムおよびジルコニウムの酸化物を含み、
上記第2誘電体層に含まれるインジウムの酸化物の比率が、上記第1誘電体層に含まれるインジウムの酸化物の比率に比して大きい光記録媒体。 - 光が入射する入射面と、該入射面とは反対側の裏面とを有し、
上記入射面から上記裏面に向けて上記記録層、上記誘電体層、上記反射層がこの順序で積層されている請求項1記載の光記録媒体。 - 上記第1誘電体層、上記第2誘電体層がそれぞれ、以下の式(1)、式(2)の組成を有する請求項1記載の光記録媒体。
(SiO 2 ) x1 (In 2 O 3 ) y1 (ZrO 2 ) z1 ・・・(1)
(但し、x1+y1+z1=100、5≦x1≦20、40≦y1≦60、30≦z1≦50)
(SiO 2 ) x2 (In 2 O 3 ) y2 (ZrO 2 ) z2 ・・・(2)
(但し、x2+y2+z2=100、5≦x2≦20、60≦y2≦90、5≦z2≦20) - 基板と、
光の照射により情報信号の記録および再生が行われる、上記基板上に形成された第1情報記録層および第2情報記録層と
を備え、
上記第1情報記録層に対する情報信号の記録および再生は、上記第2情報記録層を透過した光を上記第1情報記録層に照射することにより行われ、
上記第2情報記録層は、
反射層と、
上記反射層上に形成された誘電体層と、
上記誘電体層上に形成された記録層と
を備え、
上記誘電体層が、第1誘電体層および第2誘電体層を備え、
上記反射層側となる上記第2誘電体層の熱伝導率が、上記記録層側となる上記第1誘電体層の熱伝導率に比べて高く、
上記第1記録層が、光の照射により情報信号を繰り返し記録可能な記録層であり、
上記記録層が、ビスマス、ゲルマニウムおよびテルルを含み、
上記第1誘電体層および上記第2誘電体層が、ケイ素、インジウムおよびジルコニウムの酸化物を含み、
上記第2誘電体層に含まれるインジウムの酸化物の比率が、上記第1誘電体層に含まれるインジウムの酸化物の比率に比して大きい光記録媒体。 - 上記第1情報記録層が、ゲルマニウム、アンチモンおよびテルルを含む記録層を備える請求項4記載の光記録媒体。
- 上記第1誘電体層、上記第2誘電体層がそれぞれ、以下の式(1)、式(2)の組成を有する請求項4記載の光記録媒体。
(SiO 2 ) x1 (In 2 O 3 ) y1 (ZrO 2 ) z1 ・・・(1)
(但し、x1+y1+z1=100、5≦x1≦20、40≦y1≦60、30≦z1≦50)
(SiO 2 ) x2 (In 2 O 3 ) y2 (ZrO 2 ) z2 ・・・(2)
(但し、x2+y2+z2=100、5≦x2≦20、60≦y2≦90、5≦z2≦20)
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