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JP2002288875A - Optical information recording medium - Google Patents

Optical information recording medium

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Publication number
JP2002288875A
JP2002288875A JP2001083651A JP2001083651A JP2002288875A JP 2002288875 A JP2002288875 A JP 2002288875A JP 2001083651 A JP2001083651 A JP 2001083651A JP 2001083651 A JP2001083651 A JP 2001083651A JP 2002288875 A JP2002288875 A JP 2002288875A
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JP
Japan
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recording
optical information
area
amorphous
region
Prior art date
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Application number
JP2001083651A
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Japanese (ja)
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Inventor
Masanori Kato
将紀 加藤
Yuki Nakamura
有希 中村
Katsuyuki Yamada
勝幸 山田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP02250641A priority patent/EP1229530A3/en
Priority to US10/062,912 priority patent/US7482109B2/en
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体の記録層材料と媒体を構成する各層の膜
厚等を調整し、アモルファスと結晶の界面の活性化エネ
ルギーを最適な範囲に設定することで、高速記録時のオ
ーバーライト後の信号特性が良好で、かつ、充分な保存
信頼性のある光情報記録媒体を提供する。 【解決手段】 透明基板上に少なくとも相変化物質を主
成分とする1層以上の記録層と反射層とを有し、該記録
層に記録する情報の変調方式として記録マーク長変調方
式を用い、前記記録層におけるアモルファス領域が記録
マークなされた領域となり、該アモルファス領域が結晶
化して結晶化領域となることで記録マークが消去され
る、光学的に情報を記録、再生、消去を行う光情報記録
媒体において、前記記録マークであるアモルファス領域
の結晶化がアモルファス領域と結晶化領域との界面の移
動により進行する光情報記録媒体。
PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve high-speed recording by adjusting the recording layer material of a medium and the film thickness of each layer constituting the medium, and setting the activation energy at the interface between amorphous and crystal in an optimum range. The present invention provides an optical information recording medium having good signal characteristics after overwriting and having sufficient storage reliability. SOLUTION: A transparent substrate has at least one recording layer containing at least a phase change material as a main component and a reflective layer, and a recording mark length modulation method is used as a modulation method of information recorded on the recording layer. An optical information recording for optically recording, reproducing, and erasing information, wherein an amorphous area in the recording layer becomes an area where a recording mark is formed, and the amorphous area is crystallized to become a crystallized area so that the recording mark is erased. An optical information recording medium, wherein the crystallization of the amorphous region, which is the recording mark, proceeds by moving the interface between the amorphous region and the crystallized region.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CD−RW、DV
D−RAM、DVD−RW、DVD+RW、PD等の相
変化型光ディスクに代表される書き換え型の光情報記録
媒体技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CD-RW, a DV
The present invention relates to a rewritable optical information recording medium technology represented by a phase change optical disk such as a D-RAM, a DVD-RW, a DVD + RW, and a PD.

【0002】[0002]

【従来の技術】CD−RW、PD、DVD−RAM、D
VD−RWおよびDVD+RWに代表される、書き換え
型光ディスクがコンピュータ機器、家電機器の情報記録
媒体として採用されてきている。このような書き換え型
光情報記録媒体の最大の特長は、消去プロセスを踏まな
いダイレクトオーバーライトが可能であることにある。
2. Description of the Related Art CD-RW, PD, DVD-RAM, D
2. Description of the Related Art Rewritable optical disks represented by VD-RW and DVD + RW have been adopted as information recording media for computer devices and home electric appliances. The greatest feature of such a rewritable optical information recording medium is that direct overwriting can be performed without performing an erasing process.

【0003】しかし、消去プロセスを含まないために、
オーバーライト後の信号特性は記録前の状態に大きく依
存し、1回目のダイレクトオーバーライト後の特性向上
が課題となっている。また、記録方式が熱的なプロセス
によるもののため、多数回の記録での膜の劣化が進行
し、信号が劣化するという課題がある。
However, since it does not include the erasure process,
The signal characteristics after overwriting greatly depend on the state before recording, and the improvement of the characteristics after the first direct overwrite is an issue. In addition, since the recording method is based on a thermal process, there is a problem that the film is deteriorated in a large number of times of recording and the signal is deteriorated.

【0004】これら傾向は高速記録になるとさらに顕著
となるが、高速記録に対応できるような記録層材料を選
定すると、保存信頼性が著しく低下する。このようにダ
イレクトオーバーライトによる高速記録に対応でき、か
つ、保存信頼性が高い書き換え型の光情報記録媒体はな
かった。
[0004] These tendencies become more remarkable in high-speed recording. However, if a recording layer material that can cope with high-speed recording is selected, the storage reliability is significantly reduced. As described above, there has been no rewritable optical information recording medium capable of coping with high-speed recording by direct overwriting and having high storage reliability.

【0005】例えば、特開平8−224961号公報で
提案されている技術ではAgSbTe2系の記録層上に
誘電体層を設け、かつ、記録層の活性化エネルギーが
3.0eV以上である光記録媒体であるが、保存寿命は
向上されているが、高速記録には対応できない。
[0005] For example, in the technique proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-224961, an optical recording method in which a dielectric layer is provided on an AgSbTe 2 -based recording layer and the activation energy of the recording layer is 3.0 eV or more. Although it is a medium, its storage life is improved, but it cannot support high-speed recording.

【0006】同様に、特開平08−263871号公報
記載の技術はAgInSbTe系記録層の活性化エネル
ギーを1.1eV以上とし、さらに記録層の組成を規定
した光記録媒体であり、30℃での保存寿命を向上でき
るものの、高速記録には対応できない。
Similarly, the technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-263871 is an optical recording medium in which the activation energy of an AgInSbTe-based recording layer is 1.1 eV or more and the composition of the recording layer is regulated. Although the storage life can be improved, it cannot support high-speed recording.

【0007】また、特開平09−248965号公報で
提案されている技術では、記録層の活性化エネルギーを
3.5eV以下とした光記録媒体によりオーバーライト
時の特性が改善できるとしているものの、保存信頼性の
点で不安が残る。
In the technique proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-248965, it is stated that the characteristics at the time of overwriting can be improved by using an optical recording medium in which the activation energy of the recording layer is 3.5 eV or less. Anxiety remains in terms of reliability.

【0008】さらに、特開平11−129620号公報
では、AgInSbTe系記録層の組成、結晶化温度、
活性化エネルギーを規定した光情報記録媒体が提案され
ている。この技術によれば記録信号品質を向上でき、活
性化エネルギーを1.5eV以上にすることで高い信頼
性を得ることができるとしている。しかし、実際には、
高速記録時のオーバーライト後の信号特性が良好ではな
い場合があり、確実な保存信頼性は得られないと云う問
題点があった。このように、高速記録時のオーバーライ
ト後の信号特性が良好で、かつ、充分な保存信頼性のあ
る光情報記録媒体が求められていた。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-129620 discloses that the composition, crystallization temperature,
An optical information recording medium in which activation energy is specified has been proposed. According to this technique, the quality of a recording signal can be improved, and high reliability can be obtained by setting the activation energy to 1.5 eV or more. But actually,
In some cases, signal characteristics after overwriting during high-speed recording are not good, and there has been a problem that reliable storage reliability cannot be obtained. Thus, there has been a demand for an optical information recording medium having good signal characteristics after overwriting during high-speed recording and having sufficient storage reliability.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、媒体
の記録層材料と媒体を構成する各層の膜厚等を調整し、
アモルファスと結晶の界面の活性化エネルギーを最適な
範囲に設定することで、高速記録時のオーバーライト後
の信号特性が良好で、かつ、充分な保存信頼性のある光
情報記録媒体を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to adjust the recording layer material of a medium and the thickness of each layer constituting the medium, and the like.
By setting the activation energy at the interface between the amorphous and the crystal in the optimum range, it is possible to provide an optical information recording medium having good signal characteristics after overwriting during high-speed recording and sufficient storage reliability. It is.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の光情報記録媒体
は上記課題を解決するため、請求項1に記載の通り、透
明基板上に少なくとも相変化物質を主成分とする1層以
上の記録層と反射層とを有し、該記録層に記録する情報
の変調方式として記録マーク長変調方式を用い、前記記
録層におけるアモルファス領域が記録マークなされた領
域となり、該アモルファス領域が結晶化して結晶化領域
となることで記録マークが消去される、光学的に情報を
記録、再生、消去を行う光情報記録媒体において、前記
記録マークであるアモルファス領域の結晶化がアモルフ
ァス領域と結晶化領域との界面の移動により進行する光
情報記録媒体である。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical information recording medium of the present invention has at least one layer of a phase change material as a main component on a transparent substrate. A recording layer having a layer and a reflective layer, and using a recording mark length modulation system as a modulation system of information to be recorded on the recording layer, an amorphous region in the recording layer becomes a region where a recording mark is formed, and the amorphous region is crystallized and crystallized. A recording mark is erased by becoming a recording area, and optically recording, reproducing, and erasing information in an optical information recording medium, the crystallization of the amorphous area as the recording mark is caused by the amorphous area and the crystallization area. This is an optical information recording medium that travels by moving the interface.

【0011】また、本発明の光情報記録媒体は請求項1
に記載の光情報記録媒体において、請求項2に記載のよ
うに上記記録マークであるアモルファス領域の面積をS
とするとき、アモルファス領域と結晶化領域との界面の
移動により、単位時間当たりに減少するアモルファス領
域の面積−dS/dtの温度依存性が絶対温度T、ボル
ツマン定数kBを用いて次のアレニウスの式(I)で近
似でき、その界面の移動の活性化エネルギーEaが2.
4eVより小さいことを特徴とする請求項1に記載の光
情報記録媒体である。
Further, the optical information recording medium of the present invention is characterized by claim 1
3. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the area of the amorphous area as the recording mark is S.
When the, by the movement of the interface between the amorphous region and the crystalline region, the temperature dependency absolute temperature T of the area -dS / dt of the amorphous region which decreases per unit time, with the Boltzmann constant k B follows Arrhenius And the activation energy Ea of the interface movement is 2.
2. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the optical information recording medium is smaller than 4 eV.

【0012】[0012]

【数3】 −dS/dt ∝ exp(−Ea/kBT) ……(I)[Number 3] -dS / dt α exp (-E a / k B T) ...... (I)

【0013】また、本発明の光情報記録媒体は請求項1
または請求項2に記載の光情報記録媒体において、請求
項3に記載のように上記記録マークであるアモルファス
領域の面積をSとするとき、アモルファス領域と結晶化
領域との界面の移動により、単位時間当たりに減少する
面積−dS/dtの温度依存性が絶対温度T、ボルツマ
ン定数kBを用いて次のアレニウスの式(II)で近似
でき、その界面の移動の活性化エネルギーEaが1.0
eVより大きい光情報記録媒体である。
Further, the optical information recording medium of the present invention is characterized in claim 1
Alternatively, in the optical information recording medium according to claim 2, when the area of the amorphous area serving as the recording mark is S, the unit moves due to the movement of the interface between the amorphous area and the crystallized area. temperature dependence absolute temperature T of the area -dS / dt decreasing per time can be approximated by the formula for a Arrhenius (II) with a Boltzmann constant k B, the activation energy Ea of the movement of the interface 1. 0
It is an optical information recording medium larger than eV.

【0014】[0014]

【数4】 −dS/dt ∝ exp(−Ea/kBT) ……(II)[Number 4] -dS / dt α exp (-E a / k B T) ...... (II)

【0015】さらに本発明の光情報記録媒体は請求項1
ないし請求項3のいずれかに記載の光情報記録媒体にお
いて、請求項4に記載のように、該記録層がAg、I
n、Sb、Teを含み、それぞれの組成比率が原子パー
セントを用いてα、β、γ、δと表されるとき、0.1
≦α≦7.0、2.0≦β≦10.0、64.0≦γ≦
92.0、5.0≦δ≦26.0、α+β+γ+δ≧9
7の関係をすべて満足する光情報記録媒体である。
Further, the optical information recording medium of the present invention has the following features.
In the optical information recording medium according to any one of claims 3 to 3, the recording layer is made of Ag, I,
When n, Sb, and Te are contained and their composition ratios are represented as α, β, γ, and δ using atomic percent, 0.1
≦ α ≦ 7.0, 2.0 ≦ β ≦ 10.0, 64.0 ≦ γ ≦
92.0, 5.0 ≦ δ ≦ 26.0, α + β + γ + δ ≧ 9
7 is an optical information recording medium that satisfies all the relationships of 7.

【0016】また、本発明の光情報記録媒体は請求項1
ないし請求項3のいずれかに記載の光情報記録媒体にお
いて、請求項5に記載のように、記録層がGe、In、
Sb、Teを含み、その組成比率が原子パーセントを用
いてε、β、γ、δと表されるとき、0.1≦ε≦7.
0、2.0≦β≦10.0、64.0≦γ≦92.0、
5.0≦δ≦26.0、ε+β+γ+δ≧97の関係を
すべて満足する光情報記録媒体である。
Further, the optical information recording medium of the present invention has a first aspect.
In the optical information recording medium according to any one of claims 3 to 5, the recording layer is made of Ge, In,
When Sb and Te are contained and their composition ratios are expressed as ε, β, γ, and δ using atomic percent, 0.1 ≦ ε ≦ 7.
0, 2.0 ≦ β ≦ 10.0, 64.0 ≦ γ ≦ 92.0,
The optical information recording medium satisfies all the relationships of 5.0 ≦ δ ≦ 26.0 and ε + β + γ + δ ≧ 97.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の光情報記録媒体は、相変
化型光情報記録媒体であり、支持基盤上に少なくとも1
層以上の相変化材料からなる記録層を有する。層構成の
例としては、図1に示すものが代表例として挙げられ
る。透明基板1上に、下部保護層2、記録層3、上部保
護層4、反射放熱層5を順次形成することで得られる。
さらに図1に示すように反射放熱層5の上にオーバーコ
ート層6を、基板1の下面にハードコート層7を形成し
ても良い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The optical information recording medium of the present invention is a phase-change type optical information recording medium and has at least one
It has a recording layer composed of more than two layers of phase change material. As an example of the layer configuration, the one shown in FIG. 1 is a typical example. It is obtained by sequentially forming a lower protective layer 2, a recording layer 3, an upper protective layer 4, and a reflective heat dissipation layer 5 on a transparent substrate 1.
Further, as shown in FIG. 1, an overcoat layer 6 may be formed on the reflective heat radiation layer 5 and a hard coat layer 7 may be formed on the lower surface of the substrate 1.

【0018】基板1は媒体を支持することを主目的と
し、記録、読み出しに用いる電磁波を基板面から入射す
る場合、入射する電磁波の波長領域で透明であることが
必要である。基板1の透明基板材料としてはガラス、セ
ラミクス、樹脂等が例示でき、透明性および成形の容易
さから樹脂を用いるのが好ましく、樹脂としてはポリカ
ーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリス
チレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹
脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコー
ン系樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂な
どが挙げられるが、成形性、光学特性、コストの点で優
れるポリカーボネート樹脂あるいはアクリル系樹脂が好
ましい。
The main purpose of the substrate 1 is to support a medium, and when an electromagnetic wave used for recording and reading enters from the substrate surface, the substrate 1 needs to be transparent in the wavelength region of the incident electromagnetic wave. Examples of the transparent substrate material of the substrate 1 include glass, ceramics, and resin, and it is preferable to use a resin from the viewpoint of transparency and ease of molding. Examples of the resin include polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, polystyrene resin, and acrylonitrile resin. Styrene copolymer resin, polyethylene resin, polypropylene resin, silicone resin, fluorine resin, ABS resin, urethane resin, and the like, but polycarbonate resin or acrylic resin, which is excellent in moldability, optical properties, and cost, are preferable. .

【0019】透明な基板1には情報未記録状態で記録用
光ピックアップの位置制御(トラッキング)を可能とす
るために、図1に示すように案内溝1aが形成されてい
ることが好ましい。案内溝の幅、間隔、深さ等の形状
は、記録・再生光ピックアップの特性、媒体の情報記録
密度によって最適化される。案内溝1aにはアドレス情
報を持たせることもでき、アドレス情報としては周波数
変調した情報を案内溝の蛇行に記録する方法、プリピッ
トを形成して記録する方法が例として挙げられる。
It is preferable that a guide groove 1a is formed on the transparent substrate 1 as shown in FIG. 1 in order to enable position control (tracking) of the recording optical pickup in a state where information is not recorded. The shape of the guide groove, such as the width, interval, and depth, is optimized according to the characteristics of the recording / reproducing optical pickup and the information recording density of the medium. The guide groove 1a may have address information. Examples of the address information include a method of recording frequency-modulated information in a meandering guide groove and a method of forming and recording prepits.

【0020】下部保護層2及び上部保護層4は熱特性、
光学特性から誘電体を用いる。誘電体としては、SiO
2、SiO、ZnO、SnO2、TiO2、In23、M
gO、ZrO2等の酸化物、Si34、AlN、Ti
N、BN、ZrN等の窒化物、ZnS、In23、Ta
4等の硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、Ti
C、ZrC等の炭化物またはダイヤモンド状炭素があ
り、これらの誘電体単独、もしくは2種以上の混合物が
用いられる。
The lower protective layer 2 and the upper protective layer 4 have thermal characteristics,
A dielectric is used because of its optical characteristics. As the dielectric, SiO
2, SiO, ZnO, SnO 2 , TiO 2, In 2 O 3, M
oxides such as gO and ZrO 2 , Si 3 N 4 , AlN, Ti
Nitride such as N, BN, ZrN, ZnS, In 2 S 3 , Ta
Sulfides such as S 4, SiC, TaC, B 4 C, WC, Ti
There are carbides such as C and ZrC or diamond-like carbon, and a dielectric alone or a mixture of two or more thereof is used.

【0021】これら保護層2及び4は真空成膜法により
成膜され、成膜方法としては真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンプレーティング法、CVD法等が例として
挙げられ、これらの内、生産性が高く低コストであるこ
とから、スパッタリング法を用いるのが好ましい。
The protective layers 2 and 4 are formed by a vacuum film forming method. Examples of the film forming method include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a CVD method. It is preferable to use a sputtering method because of high performance and low cost.

【0022】下部保護層2及び上部保護層4の材料・膜
厚は独立に任意に設定でき、光学特性、熱特性から最適
値を設定する。膜厚としては、10nm〜5000nm
程度である。記録層3には相変化材料を用いる。光情報
記録媒体に適している相変化材料としては、合金系の材
料を用いるが好ましく、GeTe、GeTeSe、Ge
TeS、GeSeSb、GeSeSb、GeAsSe、
InTe、SeTe、SeAs、Ge−Te−(Sn,
Au,Pd)、GeTeSeSb、GeTeSb、Ag
InSbTeの合金系が例示でき、各合金系の組成比
は、光学的、熱的特性から最適化される。
The materials and thicknesses of the lower protective layer 2 and the upper protective layer 4 can be set arbitrarily and independently, and optimal values are set from optical characteristics and thermal characteristics. The film thickness is 10 nm to 5000 nm
It is about. For the recording layer 3, a phase change material is used. As a phase change material suitable for an optical information recording medium, an alloy-based material is preferably used, and GeTe, GeTeSe, Ge
TeS, GeSeSb, GeSeSb, GeAsSe,
InTe, SeTe, SeAs, Ge-Te- (Sn,
Au, Pd), GeTeSeSb, GeTeSb, Ag
An InSbTe alloy system can be exemplified, and the composition ratio of each alloy system is optimized from optical and thermal characteristics.

【0023】光学的特性としては、結晶化領域(安定相
(結晶化状態))、アモルファス領域(準安定相(アモ
ルファス化状態))での再生波長での光学的特性値が大
きく異なるものが、情報再生時に高いCN比が得られるた
め好ましい。熱的特性としては、記録する光の強度領
域、記録する線速度領域で容易にアモルファス状態と結
晶化状態を実現できるように最適化され、このような最
適化により高いオーバーライト特性を実現できる。な
お、本発明におけるアモルファス領域とは、アモルファ
スが少なくとも主成分となっている領域であって、完全
なアモルファスからなる領域と実質同等の光学的特性値
を有する領域を指し、若干の微小な結晶化領域が含まれ
ていても良い。また、上記の元素を主成分とする合金系
に任意の元素を不純物として混入しても良く、混入する
不純物としては、B、N、C、O、Si、P、S、S
e、Al、Ti、Zr、V、Mn、Fe、Co、Ni、
Cr、Cu、Zn、Sn、Pd、Pt、Auが例示でき
る。これらの不純物は上記の光学的特性、熱的特性を微
調整するために添加されるのが一般的である。
As the optical characteristics, those having significantly different optical characteristic values at the reproduction wavelength in the crystallized region (stable phase (crystallized state)) and the amorphous region (metastable phase (amorphized state)) This is preferable because a high CN ratio can be obtained during information reproduction. The thermal characteristics are optimized so that an amorphous state and a crystallized state can be easily realized in a recording light intensity region and a recording linear velocity region, and a high overwrite characteristic can be realized by such optimization. Note that the amorphous region in the present invention refers to a region in which amorphous is at least a main component and has an optical characteristic value substantially equal to that of a completely amorphous region. An area may be included. In addition, an arbitrary element may be mixed as an impurity into the alloy system containing the above element as a main component, and B, N, C, O, Si, P, S, S
e, Al, Ti, Zr, V, Mn, Fe, Co, Ni,
Examples include Cr, Cu, Zn, Sn, Pd, Pt, and Au. These impurities are generally added to finely adjust the above optical and thermal characteristics.

【0024】これらの合金系相変化材料のうち、特にA
gInSbTe系の材料を用いた場合、記録によって形
成される安定相(結晶化相)と準安定相(アモルファス相)
との境界が明瞭なため、マーク長変調法を用いた記録方
式には適しており、不純物として微量のNを添加するこ
とで、記録線速マージンを広く取ることが可能である。
Among these alloy-based phase change materials, in particular, A
When a gInSbTe-based material is used, a stable phase (crystallized phase) and a metastable phase (amorphous phase) formed by recording are used.
This is suitable for a recording method using the mark length modulation method because the boundary between them is clear. By adding a small amount of N as an impurity, a wide recording linear velocity margin can be obtained.

【0025】記録層は真空成膜法で積層され、真空成膜
法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法、CVD法等が挙げられ、生産性・低コ
ストからスパッタリング法を利用することが望ましい。
The recording layer is laminated by a vacuum film forming method. Examples of the vacuum film forming method include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a CVD method. The sputtering method is used from the viewpoint of productivity and low cost. It is desirable to do.

【0026】反射放熱層5は、記録再生光の反射および
記録時に発生する熱を放熱する機能を持つ。このような
反射放熱層の材料として金属および合金が用いられ、例
としてAg、Au、Al またはこれらの金属にTi、
Si、Cr、Ta、Cu、Pd、C等を1種以上混合し
た合金が挙げられるが、熱的特性、光学的特性および生
産性を考慮すると、AlまたはAgを主成分とする合金
もしくはAgを用いるのが好ましい。これら合金の組成
および反射層の膜厚は任意に設定でき、熱的特性および
光学的特性から最適化するのが望ましい。
The reflective heat radiation layer 5 has a function of reflecting recording / reproducing light and radiating heat generated during recording. Metals and alloys are used as the material of such a reflective heat dissipation layer, for example, Ag, Au, Al, or Ti,
An alloy obtained by mixing at least one of Si, Cr, Ta, Cu, Pd, C, etc. may be mentioned. However, in consideration of thermal characteristics, optical characteristics and productivity, an alloy containing Ag or Ag as a main component or Ag is used. It is preferably used. The composition of these alloys and the thickness of the reflective layer can be set arbitrarily, and it is desirable to optimize them from the thermal characteristics and optical characteristics.

【0027】オーバーコート層6は、光硬化樹脂、電子
線硬化樹脂等を主成分とする樹脂材料を用いる。これら
の樹脂としては、成膜性、硬化の簡易性から光硬化樹脂
を主成分とする樹脂材料を用いることが望ましい。光硬
化樹脂としては、紫外線硬化樹脂が一般的である。ま
た、成膜方法としては、ディッピング法、スピンコート
法等が例示できるが、成膜後の膜厚均一性、生産性等を
考慮するとスピンコート法が好ましい。
The overcoat layer 6 uses a resin material mainly composed of a photocurable resin, an electron beam curable resin, or the like. As these resins, it is desirable to use a resin material containing a photocurable resin as a main component from the viewpoint of film-forming properties and simplicity of curing. As the photocurable resin, an ultraviolet curable resin is generally used. Examples of the film forming method include a dipping method and a spin coating method, and a spin coating method is preferable in consideration of uniformity of film thickness after film formation, productivity, and the like.

【0028】ハードコート層7は媒体の記録・再生光が
入射する面を保護する機能を持つため、媒体の記録・再
生信頼性を確保するためにハードコート層を形成するこ
とが好ましい。ハードコート材料としては、オーバーコ
ート層材料と同様のものが利用できるが、ハードコート
上の欠陥が媒体の記録・再生信頼性に大きく影響するた
め塗布性、均一性が良好な材料を用いることが好まし
く、希釈のための溶媒、レベリング剤等を混合しても良
い。また、ハードコート層表面に埃などが付着すること
を防止するために、帯電防止剤等を混合しても良い。
Since the hard coat layer 7 has a function of protecting the recording / reproducing light incident surface of the medium, it is preferable to form the hard coat layer to secure the recording / reproducing reliability of the medium. As the hard coat material, the same material as the overcoat layer material can be used, but since a defect on the hard coat greatly affects the recording / reproducing reliability of the medium, it is necessary to use a material having good coatability and uniformity. Preferably, a solvent for dilution, a leveling agent and the like may be mixed. Further, an antistatic agent or the like may be mixed in order to prevent dust and the like from adhering to the surface of the hard coat layer.

【0029】成膜された記録層材料は、通常、準安定状
態(アモルファス状態)にある。媒体の反射率を高くと
り、高いCN比を得るためには、記録層を安定状態(結
晶化状態)にする初期化が必要である。初期化方法とし
ては、集光したレーザーを照射、走査することで行う方
法、媒体全面に強度のエネルギーを照射(フラッシュ)
する方法等が例として挙げられるが、特開平9-073
666号公報、あるいは特開平10−312582号公
報に記載されたように、高出力半導体レーザーを使用し
た装置を用いる走査初期化方法が生産性、媒体特性の観
点から適切である。
The formed recording layer material is usually in a metastable state (amorphous state). In order to increase the reflectance of the medium and obtain a high CN ratio, it is necessary to initialize the recording layer to a stable state (crystallized state). The initialization method is a method of irradiating and scanning a focused laser, and irradiating the entire medium with strong energy (flash)
An example of such a method is described in JP-A-9-073.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 666 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-312582, a scan initialization method using an apparatus using a high-power semiconductor laser is appropriate from the viewpoint of productivity and medium characteristics.

【0030】また、積層した各層を保護する目的および
外観を高めるためにオーバーコート層上にさらに1層以
上の樹脂層を積層しても良い。これらの層は、光硬化樹
脂、電子線硬化樹脂をスクリーン印刷にて成膜、硬化す
ることで作成するのが一般的であり、強度を確保するた
めに無機フィラーを混入させ、または、外観を保つため
に染料、顔料等の着色材料が混合されても良い。
Further, one or more resin layers may be further laminated on the overcoat layer in order to protect the laminated layers and enhance the appearance. These layers are generally formed by film-forming and curing a photo-curing resin or an electron beam-curing resin by screen printing, and mixing an inorganic filler to ensure strength, or Coloring materials such as dyes and pigments may be mixed to maintain the color.

【0031】さらに、媒体のオーバーコート面同士を張
り合わせ両面媒体としても良く、少なくとも透明基板を
含む板を張り合わせることで片面記録かつ両面記録媒体
の厚さを確保しても良い。
Further, the overcoated surfaces of the medium may be bonded to each other to form a double-sided medium. At least a plate including a transparent substrate may be bonded to secure the single-sided recording and the thickness of the double-sided recording medium.

【0032】本発明の光情報記録媒体への記録は、光ピ
ックアップを用いて、該記録層にレーザーを集光・照射
する事で記録層を安定状態(結晶化状態)と準安定状態
(アモルファス状態)を可逆的に変化させることで行
う。安定状態と準安定状態の実現は、照射するレーザー
の強度変調のみで行うことができ、記録方法としてはマ
ルチパルス法が好ましく、記録方法の例としては特開平
9−219021号公報、特開平9−138947号公
報に記載された方法を用いるのが高い記録信号特性及び
オーバーライト特性を得ることができるため好ましい。
In recording on the optical information recording medium of the present invention, the recording layer is condensed and irradiated with a laser using an optical pickup so that the recording layer is in a stable state (crystallized state) and a metastable state (amorphous state). State) by reversibly changing the state. The realization of the stable state and the metastable state can be performed only by the intensity modulation of the laser to be irradiated. A multi-pulse method is preferable as a recording method. Examples of the recording method are JP-A-9-219021 and It is preferable to use the method described in JP-A-138947, because high recording signal characteristics and overwrite characteristics can be obtained.

【0033】情報の変調方式はマークエッジ法、マーク
ポジション法等があるが、マーク長変調法が情報の高密
度化が可能なため好ましい。このように記録されたマー
クは安定状態である結晶の中に存在する準安定状態(ア
モルファス状態)の領域(アモルファス領域)に相当す
る。準安定状態から安定状態への遷移は、溶解して徐冷
されて実現される場合と、融点(共融点)以下でアモル
ファス領域と結晶化領域との界面の移動によって実現さ
れる場合とがある。本発明の光情報記録媒体では、結晶
化がアモルファス領域と結晶化領域との界面の移動によ
って発生することが必要である。
The information modulation method includes a mark edge method and a mark position method, but the mark length modulation method is preferable because the information density can be increased. The mark thus recorded corresponds to a metastable state (amorphous state) region (amorphous region) existing in a crystal in a stable state. The transition from the metastable state to the stable state may be realized by melting and slowly cooling, or may be realized by moving the interface between the amorphous region and the crystallized region at a temperature lower than the melting point (eutectic point). . In the optical information recording medium of the present invention, it is necessary that crystallization occurs by movement of the interface between the amorphous region and the crystallized region.

【0034】このようにアモルファス領域と結晶化領域
との界面の移動により結晶化させる場合には、結晶化の
ために記録層を融点以上の温度にする必要がなく、その
ため容易に記録マークを消去できる。そのため、記録層
に加わる熱的ダメージを低減でき、多数回のオーバーラ
イトでも、反射率、変調度が高く、ジッタの低い光情報
記録媒体とすることができる。
When crystallization is performed by moving the interface between the amorphous region and the crystallized region in this manner, it is not necessary to raise the temperature of the recording layer to a temperature higher than the melting point for crystallization. it can. Therefore, thermal damage to the recording layer can be reduced, and an optical information recording medium having a high reflectance and a high degree of modulation and a low jitter can be obtained even after a number of overwrites.

【0035】また、本発明の光情報記録媒体は以下に定
義する界面の移動の活性化エネルギーを最適な範囲に設
定することで、1回目のオーバーライト時の特性、特に
ジッタを改善できる。
Further, the optical information recording medium of the present invention can improve the characteristics at the time of the first overwrite, particularly the jitter, by setting the activation energy of the interface movement defined below in the optimum range.

【0036】ここで、記録層は薄膜であるため、アモル
ファス領域と結晶化領域との界面の移動は2次元的であ
る。薄膜の垂直方向から投影した記録マークの面積をS
とすると、記録マークは安定状態(結晶状態)の中にあ
る準安定状態(アモルファス状態)の領域に相当し、時
間の経過とともにそれらの界面が移動して結晶化が進行
して行く。したがって、マーク面積Sは時間とともに減
少して行く。
Here, since the recording layer is a thin film, the movement of the interface between the amorphous region and the crystallized region is two-dimensional. The area of the recording mark projected from the perpendicular direction of the thin film is represented by S
Then, the recording marks correspond to a metastable state (amorphous state) in a stable state (a crystalline state), and their interface moves and crystallization proceeds over time. Therefore, the mark area S decreases with time.

【0037】この界面の移動は、界面近傍での結晶化の
進行によって発生し、微視的には、原子の拡散現象、再
配列に大きく関係し、そのため、記録層中の温度に大き
く依存してくる。
The movement of the interface is caused by the progress of crystallization near the interface, and is microscopically greatly related to the diffusion phenomenon and rearrangement of atoms, and therefore greatly depends on the temperature in the recording layer. Come.

【0038】アモルファス領域と結晶化領域との界面の
移動の機構については、合金の秩序無秩序相転移につい
て多くの研究があり、拡散現象によって近似できること
が一般的に知られている。このような拡散現象では、拡
散係数Dは絶対温度T、ボルツマン定数kB、活性化エ
ネルギーEaを用いて次式(III)であらわされ、ア
レニウスの式の形で表すことができる。
As for the mechanism of the movement of the interface between the amorphous region and the crystallized region, there are many studies on the order-disorder phase transition of the alloy, and it is generally known that the transition can be approximated by a diffusion phenomenon. In such a diffusion phenomenon, the diffusion coefficient D is expressed by the following equation (III) using the absolute temperature T, the Boltzmann constant k B , and the activation energy E a, and can be expressed by the Arrhenius equation.

【0039】[0039]

【数5】 D ∝ exp(−Ea/kBT) ……(III)D5exp (−E a / k B T) (III)

【0040】ここで結晶化のメカニズムを解析した結
果、記録マークの面積の減少する速度−dS/dt
(t:時間)が、拡散係数と同様に温度依存し、アレニ
ウスの式(I)で近似できることを見いだした(図4参
照)。
Here, as a result of analyzing the crystallization mechanism, the rate at which the area of the recording mark decreases—dS / dt
It has been found that (t: time) depends on the temperature similarly to the diffusion coefficient and can be approximated by Arrhenius equation (I) (see FIG. 4).

【0041】[0041]

【数6】 −dS/dt ∝ exp(−Ea/kBT) ……(I)[6] -dS / dt α exp (-E a / k B T) ...... (I)

【0042】さらに、この界面の活性化エネルギーEa
が媒体のオーバーライト特性に大きく依存するが判っ
た。このとき、活性化エネルギーEaを低く抑えること
で、上述の結晶化を容易に実現することができる。従っ
て、低い消去パワー(マーク消去時に照射するレーザー
パワー)でアモルファス状態の記録マークを結晶化で
き、1回目のオーバーライトでの特性、特にジッタを改
善できる。
Further, the activation energy E a of this interface
It depends on the overwriting characteristics of the medium. In this case, by suppressing the activation energy E a low, it is possible to easily realize the crystallization described above. Therefore, a recording mark in an amorphous state can be crystallized with a low erasing power (laser power applied at the time of erasing a mark), and characteristics in the first overwriting, particularly, jitter can be improved.

【0043】通常、1回目のオーバーライトのジッタの
悪化は、記録マークを消去した箇所の反射率レベルとラ
ンド(結晶状態)を消去した箇所の反射率レベルが異な
ることに起因する。しかし活性化エネルギーを低く押さ
えることで、この差を小さくすることが可能となり、ジ
ッタを低減することができる。ここで1回目のオーバー
ライト後のジッタを押さえるには、活性化エネルギーE
aをEa<2.4eVを満足するようにさせることが好ま
しい。
Usually, the deterioration of the jitter in the first overwrite is caused by the difference between the reflectance level of the portion where the recording mark is erased and the reflectance level of the portion where the land (crystal state) is erased. However, by keeping the activation energy low, this difference can be reduced, and jitter can be reduced. Here, in order to suppress the jitter after the first overwriting, the activation energy E
it is preferable to a to to satisfy E a <2.4 eV.

【0044】一方、この活性化エネルギーEaが低すぎ
ると、常温でも結晶化が発生し、媒体の寿命が著しく低
下してしまう。そのため、活性化エネルギーEaはEa
1.0eVを満足することが好ましい。この活性化エネ
ルギーは、主に記録層の組成と膜厚を最適化すること
で、所望の値に近付けることができる。また、記録層に
添加する前述の添加元素により、さらなる微調節が可能
となる。
On the other hand, when the activation energy E a is too low, crystallization occurs even at room temperature, decreases significantly the life of the media. Therefore, the activation energy E a is E a>
It is preferable to satisfy 1.0 eV. This activation energy can be brought close to a desired value mainly by optimizing the composition and thickness of the recording layer. Further, fine adjustment can be made by the above-mentioned additional element added to the recording layer.

【0045】上記の活性化エネルギーを求める方法を以
下に記述する。マーク面積Sを測定する方法としてはT
EM、SEM等を用いた顕微鏡法と光ピックアップを用
いて通常の再生方法を用いる方法とがあるが、前者はサ
ンプル作成が困難であると同時に破壊測定となるため、
後者の光ピックアップによる測定方法の方が好ましい。
光ピックアップを用いる方法としては、ピックアップの
ビーム面積と同等もしくはより小さいアモルファスマー
クを作成し、その反射率の振幅を測定する。この場合、
反射率の変動の振幅はマークの面積に比例する。
A method for obtaining the above activation energy will be described below. As a method of measuring the mark area S, T
Although there are methods using a microscopic method using EM, SEM, etc. and a normal reproducing method using an optical pickup, the former method is difficult to prepare a sample, and at the same time, it is a destructive measurement.
The latter method using an optical pickup is more preferable.
As a method using an optical pickup, an amorphous mark equal to or smaller than the beam area of the pickup is created, and the amplitude of the reflectance is measured. in this case,
The amplitude of the change in reflectivity is proportional to the area of the mark.

【0046】また、光ピックアップを用いた測定の場
合、媒体上に存在する多数のマークの面積変動を平均化
して測定されるため、ばらつきの少ない信頼性の高い測
定結果を得ることができる。測定の例としてはCD−R
Wの場合、3Tマークと3Tランドのみからなるパター
ンを記録、再生しその3T信号の振幅または変調度を測
定する事で面積に変動を算出でき、さらに上記式(I)
から活性化エネルギーを算出することが可能となる。つ
まり3T変調度をm3とすると式(IV)の関係がなり
たつ。式中tは時間である。
Further, in the case of measurement using an optical pickup, since the measurement is performed by averaging the area variation of a large number of marks existing on the medium, a highly reliable measurement result with little variation can be obtained. CD-R as an example of measurement
In the case of W, a pattern consisting of only a 3T mark and a 3T land is recorded and reproduced, and the variation in the area can be calculated by measuring the amplitude or modulation of the 3T signal.
From the activation energy. That is, when the 3T modulation degree is m3, the relationship of the formula (IV) is established. Where t is time.

【0047】[0047]

【数7】 −dm3/dt ∝ −dS/dt ∝ exp(−Ea/kBT) ……(IV )[Equation 7] -dm3 / dt α -dS / dt α exp (-E a / k B T) ...... (IV)

【0048】式(IV)により温度T、時間tを変化さ
せ、3T変調度を測定すれば活性化エネルギーを算出す
ることが可能であることが理解できる。具体的な方法と
しては、高温環境にて媒体をアニールし、時間に対する
変調度の変化を測定すれば良い。
It can be understood that the activation energy can be calculated by changing the temperature T and the time t according to the equation (IV) and measuring the 3T modulation factor. As a specific method, the medium may be annealed in a high-temperature environment, and the change in the degree of modulation with respect to time may be measured.

【0049】[0049]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。ただし、
以下の実施例は本発明の実施の形態の例であり、請求項
に記載の範囲をなんら制限するものではない。連続グル
ーブを転写したポリカーボネート製CD−RW用透明基
盤に下部保護層、記録層、上部保護層、反射放熱層、オ
ーバーコート層を順次積層し、図1にその断面をモデル
的に示すCD−RWを作成した。
Embodiments of the present invention will be described below. However,
The following examples are examples of embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the claims. A lower protective layer, a recording layer, an upper protective layer, a reflective heat dissipation layer, and an overcoat layer are sequentially laminated on a transparent substrate for a CD-RW made of polycarbonate to which a continuous groove has been transferred, and the CD-RW whose cross section is modeled in FIG. It was created.

【0050】下部保護層、上部保護層としてそれぞれZ
nSとSiO2とを主成分とする誘電体を真空スパッタ
リング法を、ただし、これらが絶縁体のため高周波スパ
ッタリングを用いて製膜した。このときの下部保護層の
膜厚は90nm、上部保護層の膜厚は35nmであっ
た。
As the lower protective layer and the upper protective layer, Z
Dielectrics containing nS and SiO 2 as main components were formed by vacuum sputtering, but since these were insulators, they were formed by high frequency sputtering. At this time, the thickness of the lower protective layer was 90 nm, and the thickness of the upper protective layer was 35 nm.

【0051】記録層としては、2種類の材料系を用い
た。ひとつはAgInSbTe系の合金材料であり、他
方はこの材料系にGeを添加したものである。これらC
D−RWの記録層の材料の組成比(原子パーセント)は
Ag、In、Sb、Te及びGeのそれぞれの組成比率
を原子パーセントを用いてα、β、γ、δ、εとしたと
き以下の範囲を満足するようにして、(ただし、α=
0.0のときはε≧0.1、ε=0.0のときはα≧
0.1とした)さまざまな配合比のAgInSbTe、
AgGeInSbTe及びGeInSbTeを得た。 0.0≦α≦7.0 2.0≦β≦10.0 64.0≦γ≦92.0 5.0≦δ≦26.0 0.0≦ε≦7.0 α+β+γ+δ+ε≧97(原子パーセント)
As the recording layer, two kinds of material systems were used. One is an AgInSbTe-based alloy material, and the other is one obtained by adding Ge to this material system. These C
The composition ratio (atomic percent) of the material of the recording layer of D-RW is as follows when each composition ratio of Ag, In, Sb, Te and Ge is α, β, γ, δ, ε using atomic percent. Satisfying the range (where α =
When 0.0, ε ≧ 0.1, when ε = 0.0, α ≧
0.1) AgInSbTe of various compounding ratios,
AgGeInSbTe and GeInSbTe were obtained. 0.0 ≦ α ≦ 7.0 2.0 ≦ β ≦ 10.0 64.0 ≦ γ ≦ 92.0 5.0 ≦ δ ≦ 26.0 0.0 ≦ ε ≦ 7.0 α + β + γ + δ + ε ≧ 97 (atoms percent)

【0052】記録層の成膜は真空スパッタリング法を用
いて行い、スパッタリングガスにArガスとN2ガスと
の混合気体を用いた。このときArガスとN2ガスとの
混合比率を調整することによって記録層中に不純物とし
て添加される窒素の量を制御した。さらに記録層の膜厚
を14〜20nmの範囲で調整することで活性化エネル
ギーの異なるサンプルを作製した。
The recording layer was formed by a vacuum sputtering method, and a mixed gas of Ar gas and N 2 gas was used as a sputtering gas. At this time, the amount of nitrogen added as an impurity in the recording layer was controlled by adjusting the mixing ratio of Ar gas and N 2 gas. Further, samples having different activation energies were produced by adjusting the thickness of the recording layer in the range of 14 to 20 nm.

【0053】反射放熱層にはAlに微量のTiを混合し
たものを用い、真空スパッタリング法を用いて成膜し
た。反射放熱層の膜厚は150nmであった。これを市
販のCD−RW用初期化装置で初期化を行い活性化エネ
ルギーの異なるCD−RWディスクを得た。作成された
サンプルはオレンジブックパートIIIvol.2の初
期特性を満足するCD−RWメディアであった。これら
のサンプルを高温・高湿度環境試験を実施することで、
マーク面積Sの時間変化を測定し活性化エネルギーを求
めた。
The reflective heat dissipation layer was made of a mixture of Al and a small amount of Ti, and was formed by vacuum sputtering. The thickness of the reflective heat dissipation layer was 150 nm. This was initialized by a commercially available CD-RW initialization device to obtain CD-RW disks having different activation energies. The prepared sample is Orange Book Part III vol. CD-RW media satisfying the initial characteristics of No. 2. By conducting a high temperature and high humidity environment test on these samples,
The time change of the mark area S was measured to determine the activation energy.

【0054】前述の通り、面積の変動は変調度の変動に
比例するため(式(II)参照)、変調度の測定から、
面積の変動を算出する。各条件のサンプルにCD−RW
の3Tマークと3Tランドに相当するパターンを記録
し、3T変調度を測定初期評価とした。記録と測定はC
D−RW用のスピンドルテスターDDU1000を用い
た。光ピックアップはλ(波長):780nm、NA
(開口数):0.50の使用のものを用いた。
As described above, since the change in the area is proportional to the change in the modulation factor (see the equation (II)),
Calculate the change in area. CD-RW for each condition sample
The 3T mark and the pattern corresponding to the 3T land were recorded, and the 3T modulation was used as the initial evaluation for measurement. Recording and measurement is C
A spindle tester DDU1000 for D-RW was used. Optical pickup: λ (wavelength): 780 nm, NA
(Numerical Aperture): Use of 0.50 was used.

【0055】このスピンドルテスター装置を用い、オレ
ンジブック記載の記録方法(記録ストラテジ)に従い、
CDの10倍速に相当する12.0m/sで3Tマーク
と3Tランドからなるパターンを記録した。記録は半径
25mm内周部の位置に行い、環境試験後のディスク基
盤の反り量の影響を最小限に押さえた。記録後、同一の
装置で信号を再生し変調度m3を測定した。この時の変
調度をm30とする。
Using this spindle tester device, according to the recording method (recording strategy) described in the Orange Book,
A pattern composed of 3T marks and 3T lands was recorded at 12.0 m / s corresponding to 10 times the speed of a CD. Recording was performed at an inner peripheral portion having a radius of 25 mm to minimize the influence of the amount of warpage of the disk substrate after the environmental test. After recording, the signal was reproduced by the same device, and the modulation m3 was measured. The degree of modulation at this time is m3 0.

【0056】初期評価の終了したこれらサンプルに環境
試験を実施した。環境は表1に示す3条件(環境A〜
C)とした。各条件ごとにサンプルを用意し、同様の初
期評価を実施した。
An environmental test was performed on these samples after the initial evaluation. The environment is the three conditions shown in Table 1
C). A sample was prepared for each condition, and the same initial evaluation was performed.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】これら環境試験終了後に再度サンプルを同
様に測定しm3を求めた。試験後のm3は初期の値より
も減少しており、結晶化が進んでいることが確認され
た。試験後のm3の値をm31とする。活性化エネルギ
ーは式(V)により以下の計算から求められる。なお、
試験時間をt0とする。
After the completion of these environmental tests, the samples were measured again to determine m3. M3 after the test was smaller than the initial value, and it was confirmed that crystallization had progressed. The value of m3 after test and m3 1. The activation energy is obtained from the following calculation according to the equation (V). In addition,
Let the test time be t 0 .

【0059】[0059]

【数8】 −dm3/dt=(m30−m31)/t0 ……(V)−dm3 / dt = (m30−m3 1 ) / t 0 (V)

【0060】式(V)よりA、B、Cの各環境後の−d
m3/dtについてアレニウスプロットを行い、その傾
きからEaを求めることができる。Eaを求めるためのア
レニウスプロットを図2に示す。
From equation (V), -d after each environment of A, B and C
m3 / dt performed Arrhenius plots for, can be obtained E a from the slope. Arrhenius plots for determining the E a shown in FIG.

【0061】図2により、m3の減少速度がアレニウス
の式に従うことが確認できた。従って、結晶化が界面の
移動により進行し、その活性化エネルギーが式(I)に
従うことが確認された。なお、図2のサンプルではEa
=2.41eVであり、得られたサンプルのEaは0.
6〜3.0eVの範囲であった。
From FIG. 2, it was confirmed that the reduction rate of m3 obeys Arrhenius equation. Therefore, it was confirmed that the crystallization proceeded by the movement of the interface, and the activation energy thereof conformed to the formula (I). In the sample of FIG. 2, E a
= Is 2.41eV, the E a of samples obtained 0.
The range was 6 to 3.0 eV.

【0062】これらのサンプル(環境試験を実施してい
ない同条件のサンプル)について、記録特性、オーバー
ライト特性の評価を実施した。記録は上記のスピンドル
テスターを用いて同様に行った。ただし、記録信号には
EFMを用い、通常のCD−RWドライブで再生可能な
信号を記録した。記録は、オーバーライト1回、及び、
1000回行い、同様の装置を用いて、3Tジッタを測
定した。
The recording characteristics and the overwrite characteristics of these samples (samples under the same conditions that were not subjected to the environmental test) were evaluated. Recording was performed in the same manner using the spindle tester described above. However, EFM was used as a recording signal, and a signal that could be reproduced by a normal CD-RW drive was recorded. The record is one overwrite and
The measurement was performed 1000 times, and the 3T jitter was measured using the same apparatus.

【0063】1回目のオーバーライト後のジッタと活性
化エネルギーEaの関係を図3に示す。活性化エネルギ
が2.4eVより高い点から、ジッタが急激に悪化して
いるのが理解できる。
[0063] FIG. 3 shows a first overwriting after the relationship between the jitter and the activation energy E a. From the point that the activation energy is higher than 2.4 eV, it can be understood that the jitter is rapidly deteriorated.

【0064】また、Ea<1.0eVのサンプルについ
ては、70℃での保存寿命が500時間未満となり、保
存信頼性が著しく低下していることが判った。以上を考
慮すると適切な活性化エネルギーの範囲は1.0eV〜
2.4eVであることが理解できる。
[0064] Further, for a sample of E a <1.0 eV, shelf life at 70 ° C. is less than 500 hours, it was found that storage reliability is severely degraded. In consideration of the above, the appropriate activation energy range is from 1.0 eV to
It can be understood that it is 2.4 eV.

【0065】[0065]

【発明の効果】請求項1に記載の光情報記録媒体におい
ては、記録マークなされたアモルファス領域の結晶化が
アモルファス領域と結晶化領域との界面の移動により容
易に進行するため、記録マークの消去に必要なパワーを
低く押さえることができ、その結果、多数回のオーバー
ライト後も良好な記録信号特性が維持される。
According to the optical information recording medium of the present invention, since the crystallization of the amorphous region where the recording mark is formed easily proceeds by moving the interface between the amorphous region and the crystallized region, the erasure of the recording mark is performed. Power required for the recording can be kept low. As a result, good recording signal characteristics can be maintained even after a number of overwrites.

【0066】請求項2に記載の光情報記録媒体では、上
記界面の移動の活性化エネルギーを低く押さえているた
め、記録マークの消去性が良好であり、1回目のオーバ
ーライト特性、特にジッタを低減することができる。
In the optical information recording medium according to the second aspect, since the activation energy of the movement of the interface is suppressed to a low level, the erasability of the recording mark is good, and the first overwrite characteristic, particularly the jitter, is reduced. Can be reduced.

【0067】また、請求項3に記載の光情報記録媒体に
おいては、該活性化エネルギーを最適化しているので、
データの室温での保存寿命を充分に確保できる。さら
に、請求項4に記載の光情報記録媒体においては、記録
層の組成を最適化しているため、所望の活性化エネルギ
ーを容易に実現できる。
In the optical information recording medium according to the third aspect, the activation energy is optimized.
The storage life of the data at room temperature can be sufficiently ensured. Furthermore, in the optical information recording medium according to the fourth aspect, since the composition of the recording layer is optimized, a desired activation energy can be easily realized.

【0068】また、請求項5に記載の光情報記録媒体に
おいては、記録層の組成を最適化しているため、所望の
活性化エネルギーを容易に実現できると共に、Geを添
加しているので、データの保存寿命を充分なものとする
ことができる。
In the optical information recording medium according to the fifth aspect, the composition of the recording layer is optimized, so that a desired activation energy can be easily realized, and since Ge is added, the data is Can have a sufficient storage life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光情報記録媒体の一例の断面を示すモ
デル図である。
FIG. 1 is a model diagram showing a cross section of an example of an optical information recording medium of the present invention.

【図2】活性化エネルギーEaを求めるためのアレニウ
スプロット図である。
2 is a Arrhenius plot for determining the activation energy E a.

【図3】1回目のオーバーライト後のジッタと活性化エ
ネルギーEaの関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between jitter and activation energy Ea after a first overwrite.

【図4】記録マークの面積の減少する速度−dS/dt
が、拡散係数と同様に温度依存し、アレニウスの式
(I)で近似できることを示す図である。
FIG. 4 shows the speed of decreasing the area of a recording mark—dS / dt.
FIG. 3 is a diagram showing that is dependent on temperature similarly to the diffusion coefficient and can be approximated by Arrhenius equation (I).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 1a 案内溝 2 下部保護層 3 記録層 4 上部保護層 5 反射放熱層 6 オーバーコート層 7 ハードコート層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 1a Guide groove 2 Lower protective layer 3 Recording layer 4 Upper protective layer 5 Reflection / radiation layer 6 Overcoat layer 7 Hard coat layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 勝幸 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H111 EA04 EA23 EA37 EA40 FA12 FB05 FB09 FB12 FB17 FB21 FB30 5D029 JA01 JC18 JC20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Katsuyuki Yamada, Inventor 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. (Reference) 2H111 EA04 EA23 EA37 EA40 FA12 FB05 FB09 FB12 FB17 FB21 FB30 5D029 JA01 JC18 JC20

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に少なくとも相変化物質を主
成分とする1層以上の記録層と反射層とを有し、該記録
層に記録する情報の変調方式として記録マーク長変調方
式を用い、前記記録層におけるアモルファス領域が記録
マークなされた領域となり、該アモルファス領域が結晶
化して結晶化領域となることで記録マークが消去され
る、光学的に情報を記録、再生、消去を行う光情報記録
媒体において、前記記録マークであるアモルファス領域
の結晶化がアモルファス領域と結晶化領域との界面の移
動により進行することを特徴とする光情報記録媒体。
1. A transparent substrate having at least one recording layer containing at least a phase change material as a main component and a reflective layer, wherein a recording mark length modulation system is used as a modulation system of information recorded on the recording layer. Optical information for optically recording, reproducing, and erasing information, wherein the amorphous region in the recording layer becomes a region where a recording mark is formed, and the amorphous region is crystallized to become a crystallized region so that the recording mark is erased. 2. An optical information recording medium according to claim 1, wherein the crystallization of the amorphous area as the recording mark progresses by moving an interface between the amorphous area and the crystallized area.
【請求項2】 上記記録マークであるアモルファス領域
の面積をSとするとき、アモルファス領域と結晶化領域
との界面の移動により、単位時間当たりに減少するアモ
ルファス領域の面積−dS/dtの温度依存性が絶対温
度T、ボルツマン定数kBを用いて次のアレニウスの式
(I)で近似でき、その界面の移動の活性化エネルギー
Eaが2.4eVより小さいことを特徴とする請求項1
に記載の光情報記録媒体。 【数1】 −dS/dt ∝ exp(−Ea/kBT) ……(I)
2. When the area of the amorphous region as the recording mark is S, the temperature dependence of the area of the amorphous region, which decreases per unit time, −dS / dt, due to the movement of the interface between the amorphous region and the crystallized region. The property can be approximated by the following Arrhenius equation (I) using the absolute temperature T and the Boltzmann constant k B, and the activation energy Ea of the movement of the interface is smaller than 2.4 eV.
An optical information recording medium according to claim 1. [Number 1] -dS / dt α exp (-E a / k B T) ...... (I)
【請求項3】 上記記録マークであるアモルファス領域
の面積をSとするとき、アモルファス領域と結晶化領域
との界面の移動により、単位時間当たりに減少する面積
−dS/dtの温度依存性が絶対温度T、ボルツマン定
数kBを用いて次のアレニウスの式(II)で近似で
き、その界面の移動の活性化エネルギーEaが1.0e
Vより大きいことを特徴とする請求項1または請求項2
に記載の光情報記録媒体。 【数2】 −dS/dt ∝ exp(−Ea/kBT) ……(II)
3. When the area of the amorphous region as the recording mark is S, the temperature dependence of the area −dS / dt, which decreases per unit time due to the movement of the interface between the amorphous region and the crystallized region, is absolute. It can be approximated by the following Arrhenius equation (II) using the temperature T and the Boltzmann constant k B, and the activation energy Ea of the interface movement is 1.0 e
3. The method according to claim 1, wherein the value is larger than V.
An optical information recording medium according to claim 1. [Number 2] -dS / dt α exp (-E a / k B T) ...... (II)
【請求項4】 該記録層がAg、In、Sb、Teを含
み、それぞれの組成比率が原子パーセントを用いてα、
β、γ、δと表されるとき、 0.1≦α≦7.0、 2.0≦β≦10.0、 64.0≦γ≦92.0、 5.0≦δ≦26.0、 α+β+γ+δ≧97 の関係をすべて満足することを特徴とする請求項1ない
し請求項3のいずれかに記載の光情報記録媒体。
4. The recording layer contains Ag, In, Sb, and Te, and the composition ratio of each of the recording layers is α,
When represented as β, γ, δ, 0.1 ≦ α ≦ 7.0, 2.0 ≦ β ≦ 10.0, 64.0 ≦ γ ≦ 92.0, 5.0 ≦ δ ≦ 26.0 4. The optical information recording medium according to claim 1, wherein all of the following relationships are satisfied: α + β + γ + δ ≧ 97.
【請求項5】 記録層がGe、In、Sb、Teを含
み、その組成比率が原子パーセントを用いてε、β、
γ、δと表されるとき、 0.1≦ε≦7.0、 2.0≦β≦10.0、 64.0≦γ≦92.0、 5.0≦δ≦26.0、 ε+β+γ+δ≧97 の関係をすべて満足することを特徴とする請求項1ない
し請求項3のいずれかに記載の光情報記録媒体。
5. The recording layer contains Ge, In, Sb, and Te, and the composition ratio of ε, β, and
When represented as γ and δ, 0.1 ≦ ε ≦ 7.0, 2.0 ≦ β ≦ 10.0, 64.0 ≦ γ ≦ 92.0, 5.0 ≦ δ ≦ 26.0, ε + β + γ + δ The optical information recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein all of the relationships of &gt; 97 are satisfied.
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