JP2006018982A - Recording method and recording apparatus for phase change information recording medium - Google Patents
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Abstract
【課題】 相変化型情報記録媒体、とりわけ多層型の相変化型情報記録媒体において、微小な非晶質マークを安定に形成することができ、3値以上の多値記録も良好に行なえる記録方法及びその記録装置の提供。
【解決手段】 光の入射により、結晶状態と非晶質状態との間で相変化を起して情報が記録される相変化型記録層を有する情報層に対して、記録パワー(Pw)光と冷却パワー(Pb)光の繰り返しによる照射で、面積の異なる数種類の非晶質マークを形成し、消去パワー(Pe)光の照射で結晶スペースを形成して情報を記録する方法において(但し、Pw>Pe>Pb)、少なくとも1つの種類の非晶質マークを形成する場合に、該記録パワー光と冷却パワー光の間に、Pw>Pm>Pbなるパワーレベルの冷却調整パワー(Pm)光を照射して情報の記録を行なうことを特徴とする相変化型情報記録媒体の記録方法。
【選択図】 図10PROBLEM TO BE SOLVED: To stably form a minute amorphous mark on a phase change information recording medium, particularly a multilayer type phase change information recording medium, and to perform multi-valued recording of three or more values satisfactorily. Providing method and recording device thereof.
Recording power (Pw) light is applied to an information layer having a phase change recording layer in which information is recorded by causing a phase change between a crystalline state and an amorphous state by incidence of light. In the method of recording information by forming several types of amorphous marks with different areas by irradiation with repetition of light and cooling power (Pb) light, and forming crystal spaces by irradiation with erasing power (Pe) light (however, Pw>Pe> Pb), when forming at least one kind of amorphous mark, cooling adjustment power (Pm) light having a power level of Pw>Pm> Pb between the recording power light and the cooling power light For recording information on a phase change information recording medium.
[Selection] Figure 10
Description
本発明は、書き換え可能な相変化型情報記録媒体、特に情報層が多層化された多層相変化型情報記録媒体にレーザー光を入射し、記録セル内に3値以上の多値記録マークを形成する多値記録方法及びその記録装置に関する。 The present invention allows a laser beam to be incident on a rewritable phase change information recording medium, particularly a multilayer phase change information recording medium in which information layers are multilayered, to form a multi-value recording mark having three or more values in a recording cell. The present invention relates to a multilevel recording method and a recording apparatus for the same.
CD−RWなどの相変化型光ディスク(相変化型情報記録媒体)は、一般的にプラスチック基板の上に相変化型材料からなる記録層を設け、その上に記録層の光吸収率を向上させ且つ熱拡散効果を有する反射層を形成したものを基本構成とし、基板面側からレーザー光を入射して、情報の記録再生を行なう。
相変化型材料は、レーザー光照射による加熱とその後の冷却によって、結晶状態と非晶質状態の間で相変化し、急速加熱後、急冷すると非晶質となり、徐冷すると結晶化するものであり、相変化型情報記録媒体は、結晶と非晶質の光学的変化を情報の記録再生に応用したものである。即ち、相変化型情報記録媒体は、基板上の相変化記録層にレーザー光を照射して加熱し、記録層材料を結晶と非晶質間で相変化させることによりディスク反射率を変えて情報を記録・再生するものである。通常、未記録状態を高反射率の結晶相とし、これに低反射率の非晶質からなるマークと高反射率の結晶部からなるスペースを形成することで情報の記録を行なう。
光照射による加熱によって起る記録層の酸化、蒸散又は変形を阻止する目的で、通常、基板と記録層の間に下部保護層(下部誘電体層ともいう)、記録層と反射層の間に上部保護層(上部誘電体層ともいう)を設ける。更に、これらの保護層は、その厚さを調節することによって、記録媒体の光学特性の調節機能を有するものであり、また下部保護層は、記録層への記録時の熱によって基板が軟化するのを防止する機能を併せ持つものである。
A phase change type optical disc (phase change type information recording medium) such as a CD-RW is generally provided with a recording layer made of a phase change type material on a plastic substrate, on which a light absorption rate of the recording layer is improved. In addition, a structure in which a reflective layer having a thermal diffusion effect is formed is a basic structure, and laser light is incident from the substrate surface side to record and reproduce information.
Phase change materials change between a crystalline state and an amorphous state by heating with laser light irradiation and subsequent cooling, become amorphous when rapidly cooled after rapid heating, and crystallize when cooled slowly. A phase change type information recording medium is one in which an optical change between crystal and amorphous is applied to information recording and reproduction. That is, the phase change type information recording medium changes the disk reflectivity by changing the recording layer material between crystal and amorphous by irradiating the phase change recording layer on the substrate with laser light and heating it. Is recorded / reproduced. Usually, information recording is performed by setting a non-recorded state as a high-reflectance crystal phase and forming a space made of a low-reflectance amorphous mark and a high-reflectance crystal part.
In order to prevent oxidation, transpiration or deformation of the recording layer caused by heating due to light irradiation, usually a lower protective layer (also referred to as a lower dielectric layer) is provided between the substrate and the recording layer, and between the recording layer and the reflective layer. An upper protective layer (also referred to as an upper dielectric layer) is provided. Furthermore, these protective layers have a function of adjusting the optical characteristics of the recording medium by adjusting the thickness thereof, and the lower protective layer softens the substrate by heat during recording on the recording layer. It also has a function to prevent this.
次に相変化型情報記録媒体の記録原理についてもう少し詳しく説明する。
相変化型情報記録媒体は、「急冷」と「徐冷」という複雑な機構を用いているため、パルス分割され3値に強度変調された記録用レーザーを媒体に照射することでマーク形成を行なう。マークとスペースからなるデータを繰り返し記録するための波形発光パターン(記録ストラテジ)としては、図1に示すようなDVD+RW等で使用されているものがある。非晶質からなるマークは記録パワー(Pw)光と冷却パワー(Pb)光との交互繰り返しによるパルス照射によって形成され、結晶からなるスペースはこれらの中間レベルの消去パワー(Pe)光を連続的に照射することにより形成される。即ち、一つのビームスポットで古いデータを消去すると同時に新しいデータを記録するというダイレクトオーバーライトが可能となる。
記録パワー光と冷却パワー光からなるパルス列が照射されると、記録層は溶融と急冷を繰り返し非晶質マークが形成される。消去パワー光が照射されると、記録層は溶融後、徐冷されるか或いは固相状態のままアニールされて結晶化し、スペースが形成される。記録パワー光と冷却パワー光からなるパルス列は通常、先頭パルス、中間パルス、最終パルスとに分けられ、最短の3Tマーク(T:基本クロック周期)は先頭パルスと最終パルスのみで記録され、4Tマーク以上のマークを形成するときは中間パルスも使用される。中間パルスはマルチパルスとも呼ばれ、1T周期で設けられ、マーク長が1T長くなる毎にパルス数を1つずつ増やす。即ち、パルス列の数は長さnTに対して(n−1)個となる。
Next, the recording principle of the phase change information recording medium will be described in a little more detail.
Since the phase change information recording medium uses a complicated mechanism of “rapid cooling” and “slow cooling”, mark formation is performed by irradiating the recording laser that is pulse-divided and intensity-modulated into three values. . As a waveform light emission pattern (recording strategy) for repeatedly recording data consisting of marks and spaces, there is one used in DVD + RW as shown in FIG. The amorphous mark is formed by pulse irradiation by alternately repeating the recording power (Pw) light and the cooling power (Pb) light, and the space made of the crystal continuously emits these intermediate level erasing power (Pe) light. It is formed by irradiating. That is, it is possible to perform direct overwriting by erasing old data with one beam spot and simultaneously recording new data.
When a pulse train composed of recording power light and cooling power light is irradiated, the recording layer repeats melting and quenching to form amorphous marks. When the erasing power light is irradiated, the recording layer is melted and then slowly cooled or annealed in a solid state to crystallize to form a space. A pulse train composed of recording power light and cooling power light is usually divided into a head pulse, an intermediate pulse, and a last pulse, and the shortest 3T mark (T: basic clock period) is recorded only by the head pulse and the last pulse, and a 4T mark. An intermediate pulse is also used when forming the above marks. The intermediate pulse is also called a multi-pulse, and is provided in a 1T cycle, and the number of pulses is increased by one every time the mark length becomes 1T longer. That is, the number of pulse trains is (n-1) with respect to the length nT.
近年、コンピューター等で扱う情報量が増加し、ハードディスクも大容量化が進み、CDやDVD系の光記録媒体では記録容量が足りなくなってきている。現在のCDの記録容量は650MB程度であり、DVDは4.7GB程度であるが、今後、更なる高記録密度化、大容量化の技術開発が要求される。
このような相変化型情報記録媒体を高記録密度化する方法として、例えば使用するレーザー波長を青色光領域まで短波長化すること、或いは記録再生を行なうピックアップに用いられる対物レンズの開口数NAを大きくして、光記録媒体に照射されるレーザー光のスポットサイズを小さくすることが提案されている。
また、これとは別に、記録媒体の高密度化、高速化を可能にする技術として多値記録方式が注目されており、例えば、非特許文献1では、アモルファス記録マークの周辺結晶部に対する占有率で多値情報を記録し、記録容量20GB以上を達成する方法が提案されている。
In recent years, the amount of information handled by computers and the like has increased, the capacity of hard disks has increased, and the recording capacity of CD and DVD optical recording media has become insufficient. The current recording capacity of CDs is about 650 MB, and DVDs are about 4.7 GB. However, technical development for further higher recording density and larger capacity will be required in the future.
As a method for increasing the recording density of such a phase change information recording medium, for example, the laser wavelength used is shortened to the blue light region, or the numerical aperture NA of an objective lens used for a pickup for recording / reproducing is set. It has been proposed to increase the size of the laser beam so that the spot size of the laser beam applied to the optical recording medium is reduced.
Separately from this, a multi-value recording method has been attracting attention as a technique that enables high-density and high-speed recording media. For example, in
以下、この多値記録技術について説明する。
図2に、マーク占有率とRf信号の関係を示す。記録マークは仮想的にトラック方向に当分割された各セルの略中心に位置している。記録マークが、書き換え可能な相変化材料或いは基板の凹凸形状として記録された位相ピットでも同じ関係となる。記録マークが基板の凹凸形状として記録された位相ピットの場合は、Rf信号の信号利得が最大になるように、位相ピットの光学的溝深さがλ/4(λは記録再生レーザーの波長)である必要がある。Rf信号値は、記録再生用の集光ビームがセルの中心に位置する場合の値で与えられ、1つのセルに占める記録マークの占有率の大小によって変化する。一般的に、Rf信号値は、記録マークが存在しないときに最大となり、記録マークの占有率が最も高いときに最小となる。
このような面積変調方式により、例えば、記録マークパターン数(多値レベル数)=6で多値記録を行うと、各記録マークパターンからのRf信号値は図3のような分布を示す。Rf信号値は、その最大値と最小値の幅(ダイナミックレンジDR)を1として正規化された数値で表記されている。記録再生は、λ=650nm、NA=0.65(集光ビーム径=約0.8μm)の光学系を用いて行い、セルの円周方向長さ(以下、セル長と記す)を約0.6μmとした。このような多値記録マークは、図4のような記録ストラテジで、Pw、Pe、Pbのパワー及びその開始時間をパラメータとして、レーザー変調することで形成できる。
Hereinafter, this multi-value recording technique will be described.
FIG. 2 shows the relationship between the mark occupation ratio and the Rf signal. The recording mark is virtually located at the center of each cell divided in the track direction. The same relationship applies to phase pits in which recording marks are recorded as rewritable phase change materials or asperities on the substrate. In the case of a phase pit in which the recording mark is recorded as an uneven shape of the substrate, the optical groove depth of the phase pit is λ / 4 (λ is the wavelength of the recording / reproducing laser) so that the signal gain of the Rf signal is maximized. Need to be. The Rf signal value is given as a value when the recording / reproducing focused beam is located at the center of the cell, and changes depending on the occupation ratio of the recording mark in one cell. In general, the Rf signal value is maximum when no recording mark exists, and is minimum when the occupation ratio of the recording mark is the highest.
For example, when multi-value recording is performed with the number of recording mark patterns (number of multi-value levels) = 6 by such an area modulation method, the Rf signal value from each recording mark pattern shows a distribution as shown in FIG. The Rf signal value is represented by a numerical value normalized with the width (dynamic range DR) of the maximum value and the minimum value being 1. Recording / reproduction is performed using an optical system with λ = 650 nm and NA = 0.65 (condensed beam diameter = about 0.8 μm), and the circumferential length of the cell (hereinafter referred to as cell length) is about 0. .6 μm. Such a multi-valued recording mark can be formed by laser modulation using a recording strategy as shown in FIG. 4 with the powers of Pw, Pe, and Pb and their start times as parameters.
上述のような多値記録方式においては、記録線密度を上げていく(=トラック方向のセル長を短くしていく)と、次第に集光ビーム径に対してセル長の方が短くなり、対象となるセルを再生するとき、集光ビームが対象となるセルの前後のセルにはみ出すようになる。このため、対象となるセルのマーク占有率が同じでも、前後のセルのマーク占有率の組合わせにより、対象となるセルから再生されるRf信号値が影響を受ける。即ち、前後のマークとの符号間干渉が起こるようになる。この影響で、図3に示すように、各パターンにおけるRf信号値は偏差を持った分布になる。対象となるセルがどの記録マークのパターンであるかを誤り無く判定するためには、各記録マークから再生されるRf信号値の間隔が、前記偏差以上に離れている必要がある。図3の場合、各記録マークのRf信号値の間隔と偏差はほぼ同等であり、記録マークパターンの判定ができる限界になっている。 In the multi-value recording method as described above, when the recording linear density is increased (= the cell length in the track direction is shortened), the cell length gradually becomes shorter with respect to the focused beam diameter. When the cell to be reproduced is reproduced, the focused beam protrudes to the cells before and after the target cell. For this reason, even if the mark occupancy of the target cell is the same, the Rf signal value reproduced from the target cell is affected by the combination of the mark occupancy of the preceding and subsequent cells. That is, intersymbol interference with the preceding and following marks occurs. Due to this influence, as shown in FIG. 3, the Rf signal value in each pattern has a distribution with a deviation. In order to determine without error which recording mark pattern is the target cell, the interval between the Rf signal values reproduced from each recording mark needs to be more than the deviation. In the case of FIG. 3, the intervals and deviations of the Rf signal values of the recording marks are almost the same, which is a limit for determining the recording mark pattern.
この限界を打破する技術として、連続する3つのデータセルを用いた多値判定技術DDPRが提案されている(非特許文献1)。この技術は、連続する3つのデータセルの組み合わせパターン(8値記録時、83=512通り)からなる多値信号分布を学習し、そのパターンテーブルを作成するステップと、未知データの再生信号結果から3連続マークパターンを予測した後、前記パターンテーブルを参照して再生対象となる未知信号を多値判定するステップとからなる。これにより、再生時に符号間干渉が生じるような従来のセル密度又はSDR値においても、多値信号判定のエラー率を低くすることが可能になった。ここでSDR値とは、多値階調数をnとした時の各多値信号の標準偏差σiの平均値と、多値Rf信号のダイナミックレンジDRとの比、即ち、Σσi/(n×DR)で表され、2値記録におけるジッターに相当する信号品質である。一般に、多値階調数nを一定とすると、多値信号の標準偏差σiが小さいほど、且つダイナミックレンジDRが大きいほどSDR値は小さくなり、多値信号の分別性が良くなってエラー率は低くなる。逆に、多値階調数nを大きくすると、SDR値は大きくなりエラー率は高くなる。
このような多値判定技術を用いると、例えば、多値階調数を8に増やして、各Rf信号値の分布が重なり合ってしまう図5のような場合でも、エラーレート10E−5(10−5)台で8値の多値判定が可能となる。
As a technique for overcoming this limitation, a multi-value determination technique DDPR using three consecutive data cells has been proposed (Non-Patent Document 1). This technique learns a multi-value signal distribution composed of a combination pattern of three consecutive data cells (8 3 = 512 patterns at the time of 8-value recording), creates a pattern table thereof, and a reproduction signal result of unknown data After predicting three consecutive mark patterns from the above, the step of referring to the pattern table for multi-value determination of unknown signals to be reproduced is included. This makes it possible to reduce the error rate of multilevel signal determination even in the conventional cell density or SDR value that causes intersymbol interference during reproduction. Here, the SDR value is the ratio between the average value of the standard deviation σ i of each multi-value signal when the number of multi-value gradations is n and the dynamic range DR of the multi-value Rf signal, that is, Σσ i / ( n × DR), which is signal quality corresponding to jitter in binary recording. In general, if the number n of multi-value gradations is constant, the SDR value becomes smaller as the standard deviation σ i of the multi-value signal is smaller and the dynamic range DR is larger, so that the separability of the multi-value signal is improved and the error rate is improved. Becomes lower. On the contrary, when the multi-value gradation number n is increased, the SDR value is increased and the error rate is increased.
When such a multi-level determination technique is used, for example, even when the multi-level gradation number is increased to 8 and the distributions of the respective Rf signal values overlap, the error rate 10E-5 (10 − 5 ) Multi-valued determination of 8 values can be made on the stand.
記録媒体自体を改良して記録容量を高める方法としては、基板の片面側に少なくとも記録層と反射層からなる情報層を2つ重ね、これら情報層間を紫外線硬化樹脂等で接着した構造の2層相変化型情報記録媒体が、例えば特許文献1〜5等において提案されている。
この情報層間の接着部分である分離層(本発明においては中間層という)は、2つの情報層を光学的に分離する機能を有するもので、記録再生用レーザー光がなるべく多く奥側の情報層に到達する必要があるため、レーザ光をなるべく吸収しないような材料から構成されている。
この2層相変化型情報記録媒体については、例えば非特許文献2にもあるように、学会などでも発表されているが、未だ多くの課題が存在している。
例えば、レーザー光照射側から見て手前側にある情報層(第1情報層)をレーザー光が十分に透過しなければ、奥側にある情報層(第2情報層)の記録層に情報を記録し再生することができないため、第1情報層を構成する反射層を無くすか又は極薄にするか、或いは第1情報層を構成する記録層を極薄にすることが考えられる。
相変化型情報記録媒体による記録は、記録層の相変化型材料にレーザー光を照射して急冷し、結晶を非晶質に変化させてマークを形成することにより行なわれるので、反射層を無くすか又は10nm程度と非常に薄くすると、熱拡散効果が小さくなって、非晶質マークを形成することが困難になってしまう。
As a method for improving the recording capacity by improving the recording medium itself, two layers having a structure in which at least two information layers including a recording layer and a reflective layer are stacked on one side of a substrate and these information layers are bonded with an ultraviolet curable resin or the like. Phase change information recording media have been proposed in, for example,
The separation layer (referred to as an intermediate layer in the present invention), which is an adhesion portion between the information layers, has a function of optically separating the two information layers, and the information layer on the back side has as much recording / reproducing laser light as possible. Therefore, it is made of a material that does not absorb laser light as much as possible.
The two-layer phase change information recording medium has been announced at academic societies as disclosed in Non-Patent
For example, if the laser beam is not sufficiently transmitted through the information layer (first information layer) on the near side when viewed from the laser beam irradiation side, information is recorded on the recording layer of the information layer (second information layer) on the back side. Since recording and reproduction cannot be performed, it is conceivable that the reflective layer constituting the first information layer is eliminated or made extremely thin, or the recording layer constituting the first information layer is made extremely thin.
Recording with a phase change information recording medium is performed by irradiating a laser beam to the phase change material of the recording layer and quenching it to change the crystal to amorphous to form a mark. If it is very thin, such as about 10 nm, the thermal diffusion effect is reduced and it becomes difficult to form an amorphous mark.
第1情報層の記録ストラテジに関しては、以下のような提案例がある。
まず、特許文献8では、4T以上のマークにおいて、マークを形成するパルス列の先頭パルスの前にも冷却パワー程度の低パワーレベルに保持する時間が設けられている。具体的には、先頭パルスの高パワーで照射する期間と低パワーレベルに保持する期間を各々、yT、xTとしたとき、0.95≦xT+0.7×yT≦2.5の関係を満たし、更に後続パルスの周期が0.5T以上1.5T以下となるように設定されている。また、特許文献9では、マークを形成するパルス列のPw、Pbのパワー保持時間、パワーレベルをコントロールすることによって第1情報層の記録層の冷却時間を急峻とし、非晶質マークを安定に形成することが提案されている。また、特許文献10では、先頭パルス及び/又は最終パルスがマルチパルスよりも低いレベルに設定されている。
しかしながら、特許文献8は、4Tマーク以上の比較的長いマークを形成する記録方法であって、多値記録のような微小マークの形成に関する課題については何ら示唆されていない。また、特許文献10は、PwとPeのパルス列が2つ以上設けられる比較的長いマークの形成には有効であるが、多値記録のような微小マークを形成するときは、通常図4に示すようにパルス列は一つだけであるから、多値記録には適さない技術である。
また、特許文献9に示すような、Pwレベルのパルス幅を短くしたりPbレベルのパルス幅を長くしたりして記録層の冷却時間を急峻にすることによりマークを形成する方法は、2値記録では有効であったが、セル長0.25μmとして、図4に示すようなストラテジで8値記録したところ、PwとPeのレベル、保持時間の調整だけでは、マーク形状を8値に変調することが困難であった。とりわけPeの保持時間を長くすると再結晶化が抑制され、非晶質マークを形成し易くなったが、保持時間が長すぎると逆に大きな非晶質マークが形成され、セルからはみ出してしまい、符号間干渉が大きくなることが分った。
Regarding the recording strategy of the first information layer, there are the following proposed examples.
First, in Patent Document 8, for a mark of 4T or more, a time for holding at a low power level about the cooling power is provided before the first pulse of the pulse train forming the mark. Specifically, when the period of irradiation with the high power of the leading pulse and the period of holding at the low power level are yT and xT, respectively, the relationship of 0.95 ≦ xT + 0.7 × yT ≦ 2.5 is satisfied, Furthermore, the period of the subsequent pulse is set to be 0.5T or more and 1.5T or less. Further, in Patent Document 9, the cooling time of the recording layer of the first information layer is made sharp by controlling the power holding time and power level of Pw and Pb of the pulse train forming the mark, and the amorphous mark is stably formed. It has been proposed to do. Moreover, in patent document 10, the head pulse and / or the last pulse are set to a level lower than the multi-pulse.
However, Patent Document 8 is a recording method for forming a comparatively long mark of 4T mark or more, and does not suggest any problem related to formation of a minute mark such as multi-value recording. Further, Patent Document 10 is effective for forming a relatively long mark provided with two or more pulse trains of Pw and Pe, but when forming a minute mark such as multi-value recording, it is usually shown in FIG. Thus, since there is only one pulse train, this technique is not suitable for multilevel recording.
Further, as shown in Patent Document 9, a method for forming a mark by shortening the Pw level pulse width or increasing the Pb level pulse width to make the recording layer cool down rapidly is binary. Although effective in recording, when the cell length is 0.25 μm and eight values are recorded with the strategy shown in FIG. 4, the mark shape is modulated into eight values only by adjusting the levels of Pw and Pe and the holding time. It was difficult. In particular, when the retention time of Pe is increased, recrystallization is suppressed and it is easy to form an amorphous mark. However, if the retention time is too long, a large amorphous mark is formed, which protrudes from the cell. It has been found that intersymbol interference increases.
本発明者等は、2層相変化型光情報記録媒体の第1情報層に対して、レーザー波長405nm、NA=0.65の光ディスク評価装置DDU−1000(パルステック工業社製)を用いて、基本セル=0.24μm、線速6.0m/s、多値レベル数=8の多値記録を行なった。記録ストラテジは、多値データmi(i=0,1,・・・,7)に対して図8のように設定した。これは、従来の記録ストラテジであり、多値データに応じてPbのパルス幅を変化させて、反射率変調をとるように設定されている。
この記録ストラテジを用いてPw=14mW、Pe=6mW、Pb=0.1mWで記録したときの再生信号波形を図9に示す。記録したデータパターンは、4個の連続したレベル0と、1個の0以外のレベルとの繰り返しである。従来の1層の相変化型光情報記録媒体に対し、図8に示すような記録ストラテジを用いた場合、多値レベル0,1,2,3・・・に応じて、図3のように反射光強度が順次低くなり良好に多値変調が行なえたが、多層の光情報記録媒体に従来の記録ストラテジを用いた場合、図9に示すようにうまく多段階に変調することができなかった。図8の記録ストラテジ以外にも、PwレベルやPwパルス幅を変えてみたが同様の結果であった。
The inventors used an optical disk evaluation apparatus DDU-1000 (manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd.) having a laser wavelength of 405 nm and NA = 0.65 for the first information layer of the two-layer phase change optical information recording medium. Multi-value recording with a basic cell = 0.24 μm, a linear velocity of 6.0 m / s, and a multi-value level number = 8 was performed. The recording strategy is set as shown in FIG. 8 for multi-value data mi (i = 0, 1,..., 7). This is a conventional recording strategy, and is set so that reflectance modulation is performed by changing the pulse width of Pb according to multi-value data.
FIG. 9 shows a reproduction signal waveform when recording is performed with Pw = 14 mW, Pe = 6 mW, and Pb = 0.1 mW using this recording strategy. The recorded data pattern is a repetition of four consecutive level 0s and one non-zero level. When the recording strategy as shown in FIG. 8 is used for the conventional single-layer phase-change optical information recording medium, as shown in FIG. 3, according to the
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み創案されたもので、相変化型情報記録媒体、とりわけ多層型の相変化型情報記録媒体において、微小な非晶質マークを安定に形成することができ、3値以上の多値記録も良好に行なえる記録方法及びその記録装置の提供を目的とする。 The present invention was devised in view of the above problems of the prior art, and can stably form a minute amorphous mark in a phase change information recording medium, particularly a multilayer type phase change information recording medium. It is an object of the present invention to provide a recording method and a recording apparatus that can satisfactorily perform multi-value recording of three or more values.
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、次のような解決手段を見出した。即ち、上記課題は次の1)〜14)の発明(以下、本発明1〜14という)によって解決される。
1) 光の入射により、結晶状態と非晶質状態との間で相変化を起して情報が記録される相変化型記録層を有する情報層に対して、記録パワー(Pw)光と冷却パワー(Pb)光の繰り返しによる照射で、面積の異なる数種類の非晶質マークを形成し、消去パワー(Pe)光の照射で結晶スペースを形成して情報を記録する方法において(但し、Pw>Pe>Pb)、少なくとも1つの種類の非晶質マークを形成する場合に、該記録パワー光と冷却パワー光の間に、Pw>Pm>Pbなるパワーレベルの冷却調整パワー(Pm)光を照射して情報の記録を行なうことを特徴とする相変化型情報記録媒体の記録方法。
2) 記録セル内の非晶質マークの面積を変調させることにより3値以上の多値データを情報として記録することを特徴とする1)記載の記録方法。
3) Pe=Pmであることを特徴とする1)又は2)記載の記録方法。
4) 冷却調整パワー光の照射時間を変化させることによって、非晶質マークの面積を制御することを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の記録方法。
5) 非晶質マークを形成するときに、面積の小さい非晶質マークほど、冷却調整パワー光の照射時間を長く設定することを特徴とする1)〜4)の何れかに記載の記録方法。
6) 相変化型記録層が、Sb−Te共晶系材料を主成分とし、Ag、In、Ge、Se、Sn、Al、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Bi、Si、Dy、Pd、Pt、Au、S、B、C、Pのうちの少なくとも1種を含むことを特徴とする1)〜5)の何れかに記載の記録方法。
7) 基板上に少なくとも下部保護層、相変化型記録層、上部保護層、反射層、熱拡散層からなる情報層をこの順に或いは逆順に積層した構造の相変化型情報記録媒体を用いることを特徴とする1)〜6)の何れかに記載の記録方法。
8) 少なくとも第1基板、第1情報層、中間層、第2情報層、第2基板を有し、第1情報層が、少なくとも第1下部保護層、第1記録層、第1上部保護層、第1反射層、第1熱拡散層からなり、第2情報層が、少なくとも第2下部保護層、第2記録層、第2上部保護層、第2反射層からなる相変化型情報記録媒体を用いることを特徴とする7)記載の記録方法。
9) 熱拡散層が、ITO(酸化インジウム+酸化スズ)又はIZO(酸化インジウム+酸化亜鉛)からなる相変化型情報記録媒体を用いることを特徴とする7)又は8)記載の記録方法。
10) 熱拡散層の厚さが10〜200nmである相変化型情報記録媒体を用いることを特徴とする7)〜9)の何れかに記載の記録方法。
11) 反射層が、Au、Ag、Cu、W、Al、Taの少なくとも1種を主成分とする材料からなる相変化型情報記録媒体を用いることを特徴とする7)〜10)の何れかに記載の記録方法。
12) 第1反射層の厚さが3〜20nmである相変化型情報記録媒体を用いることを特徴とする8)〜11)の何れかに記載の記録方法。
13) 相変化型記録層を有する情報層が中間層を介して2層以上設けられた多層相変化型情報記録媒体を用い、レーザー光入射側から見て最も奥側に配置された相変化型記録層以外の少なくとも1層の相変化型記録層に記録することを特徴とする1)〜12)の何れかに記載の記録方法。
14) 1)〜13)の何れかに記載の記録方法により相変化型情報記録媒体に記録を行う機能を有することを特徴とする記録装置。
As a result of intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found the following solution means. That is, the above-mentioned problems are solved by the following inventions 1) to 14) (hereinafter referred to as the
1) Recording power (Pw) light and cooling for an information layer having a phase change recording layer in which information is recorded by causing a phase change between a crystalline state and an amorphous state by the incidence of light. In a method of recording information by forming several types of amorphous marks with different areas by irradiation with power (Pb) light and forming crystal spaces by irradiation with erasing power (Pe) light (where Pw>Pe> Pb) When at least one kind of amorphous mark is formed, cooling adjustment power (Pm) light having a power level of Pw>Pm> Pb is irradiated between the recording power light and the cooling power light. And recording information on the phase change information recording medium.
2) The recording method according to 1), wherein multi-value data of three or more values is recorded as information by modulating the area of the amorphous mark in the recording cell.
3) The recording method according to 1) or 2), wherein Pe = Pm.
4) The recording method according to any one of 1) to 3), wherein the area of the amorphous mark is controlled by changing the irradiation time of the cooling adjustment power light.
5) The recording method according to any one of 1) to 4), wherein when the amorphous mark is formed, the irradiation time of the cooling adjustment power light is set longer for an amorphous mark having a smaller area. .
6) The phase change recording layer is mainly composed of a Sb—Te eutectic material, Ag, In, Ge, Se, Sn, Al, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga , Bi, Si, Dy, Pd, Pt, Au, S, B, C, and P. The recording method according to any one of 1) to 5), wherein the recording method includes:
7) Use a phase change information recording medium having a structure in which at least a lower protective layer, a phase change recording layer, an upper protective layer, a reflective layer, and a heat diffusion layer are stacked in this order or in reverse order on a substrate. The recording method according to any one of 1) to 6).
8) At least a first substrate, a first information layer, an intermediate layer, a second information layer, and a second substrate, wherein the first information layer is at least a first lower protective layer, a first recording layer, and a first upper protective layer. A phase change type information recording medium comprising a first reflective layer and a first thermal diffusion layer, wherein the second information layer comprises at least a second lower protective layer, a second recording layer, a second upper protective layer, and a second reflective layer 7) The recording method described in 7) above.
9) The recording method according to 7) or 8), wherein the heat diffusion layer uses a phase change information recording medium made of ITO (indium oxide + tin oxide) or IZO (indium oxide + zinc oxide).
10) The recording method according to any one of 7) to 9), wherein a phase change information recording medium having a thermal diffusion layer thickness of 10 to 200 nm is used.
11) Any one of 7) to 10), wherein the reflective layer uses a phase change information recording medium made of a material mainly composed of at least one of Au, Ag, Cu, W, Al, and Ta. The recording method described in 1.
12) The recording method according to any one of 8) to 11), wherein a phase change information recording medium having a thickness of the first reflective layer of 3 to 20 nm is used.
13) Using a multilayer phase change type information recording medium in which two or more information layers having a phase change type recording layer are provided via an intermediate layer, a phase change type arranged on the farthest side as viewed from the laser beam incident side The recording method according to any one of 1) to 12), wherein recording is performed on at least one phase change recording layer other than the recording layer.
14) A recording apparatus having a function of recording on a phase change information recording medium by the recording method according to any one of 1) to 13).
以下、上記本発明について、図面を参照しつつ詳しく説明する。
本発明の記録方法に適用される相変化型光情報記録媒体は、通常、基板上に下部保護層、記録層、上部保護層、反射層がこの順或いは逆順に積層されている。また、大容量化のために、記録層を2層以上有する場合もある。
図6は、記録層を2層有する相変化型情報記録媒体の一例を示す概略断面図であり、第1基板3の上に、第1情報層1、中間層4、第2情報層2、第2基板5を順次積層した構造からなるものである。
第1情報層1は、第1下部保護層11、第1記録層12、第1上部保護層13、第1反射層14、第1熱拡散層15からなり、第2情報層2は、第2下部護層21、第2記録層22、第2上部保護層23、第2反射層24からなる。第1上部保護層13と第1反射層14との間及び/又は第2上部保護層23と第2反射層24との間にバリア層(図示せず)を設けても構わない。なお、本発明に適用される光情報記録媒体の第1情報層及び第2情報層は、上記層構成に限定されるものではない。
また図7は、記録層を2層有する相変化型情報記録媒体の他の例を示す概略断面図であり、第1基板3と第1下部保護層11との間に透明層6を設けたものである。このような透明層は、第1基板に厚さの薄いシート状物を用い、製法が図6の記録媒体と相違する場合に設けられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In a phase change optical information recording medium applied to the recording method of the present invention, a lower protective layer, a recording layer, an upper protective layer, and a reflective layer are usually laminated on a substrate in this order or reverse order. In addition, there may be two or more recording layers in order to increase the capacity.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a phase change information recording medium having two recording layers. On the
The
FIG. 7 is a schematic sectional view showing another example of the phase change information recording medium having two recording layers, in which a
第1基板は、記録再生光が十分透過できる材質とする必要があるが、当該技術分野において従来から知られているものを用いればよい。
その材料としては、通常ガラス、セラミックス、樹脂等が用いられるが、特に樹脂が成形性、コストの点で好適である。樹脂としては、例えば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やポリメチルメタクリレート(PMMA)などのアクリル系樹脂が好ましい。
第1基板の情報層を形成する面には、必要に応じて、レーザー光のトラッキング用のスパイラル状又は同心円状の溝などであって通常グルーブ部及びランド部と称される凹凸パターンが形成されていてもよく、これは通常、射出成形法又はフォトポリマー法などによって成型される。
また、第1基板の厚さは、10〜600μm程度が好ましい。より好ましくは、70〜120μm又は550〜600μmの範囲である。
第2基板の材料としては、第1基板と同じ材料を用いることができるが、記録再生光に対して不透明な材料を用いても良く、第1基板とは、材質、溝形状が異なっても良い。
第2基板の厚さは特に限定されないが、第1基板との合計の厚さが1.2mmになるように第2基板の厚さを選択することが好ましい。
第2基板は、第1基板と同様に、射出成形又はフォトポリマー法などによって成形される、グルーブ、案内溝などの凹凸パターンが形成されていてもよい。
The first substrate needs to be made of a material that can sufficiently transmit the recording / reproducing light, but a material conventionally known in the technical field may be used.
As the material, glass, ceramics, resin and the like are usually used, and the resin is particularly preferable in terms of moldability and cost. Examples of the resin include polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin, polyethylene resin, polypropylene resin, silicone resin, fluorine resin, ABS resin, and urethane resin. Acrylic resins such as polycarbonate resin and polymethyl methacrylate (PMMA), which are excellent in terms of moldability, optical characteristics, and cost, are preferable.
On the surface on which the information layer of the first substrate is formed, a concave / convex pattern, usually called a groove portion or a land portion, which is a spiral or concentric groove for tracking laser light, is formed as necessary. This is usually molded by an injection molding method or a photopolymer method.
Further, the thickness of the first substrate is preferably about 10 to 600 μm. More preferably, it is the range of 70-120 micrometers or 550-600 micrometers.
As the material of the second substrate, the same material as that of the first substrate can be used. However, a material opaque to the recording / reproducing light may be used, and the material and groove shape may be different from those of the first substrate. good.
The thickness of the second substrate is not particularly limited, but it is preferable to select the thickness of the second substrate so that the total thickness with the first substrate is 1.2 mm.
Similar to the first substrate, the second substrate may be formed with an uneven pattern such as a groove or a guide groove formed by injection molding or a photopolymer method.
中間層、透明層は、記録再生光の波長における光吸収が小さい方が好ましく、材料としては、樹脂が成形性、コストの点で好適であり、紫外線硬化性樹脂、遅効性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。また、光ディスク貼り合わせ用の両面粘着テープ(例えば日東電工(株)の粘着シートDA−8320)なども用いることができる。
中間層には、第1基板と同様に、射出成形又はフォトポリマー法などによって成形される、グルーブ、案内溝などの凹凸パターンが形成されていてもよい。
中間層は、記録再生を行なう際に、ピックアップが第1情報層と第2情報層とを識別して光学的に分離可能とするものであり、その厚さは10〜70μmが好ましい。10μmより薄いと層間クロストークが生じ、また70μmより厚いと、第2記録層を記録再生する際に球面収差が発生し、記録再生が困難になる傾向がある。
透明層の厚さは特に限定されないが、図6のような透明層を設けない製法により作製した光情報記録媒体の最適な第1基板の厚さと、図7のような製法の異なる光情報記録媒体の第1基板と透明層の厚さの合計が同程度となるように、第1基板と透明層の厚さを調整する必要がある。例えば、NA=0.85の場合であって、図6の光情報媒体の第1基板の厚さが75μmで良好な記録、消去性能が得られたとすると、図7の光情報媒体の第1基板の厚さが50μmならば、透明層の厚さを25μmとすることが好ましい。
The intermediate layer and the transparent layer preferably have smaller light absorption at the wavelength of the recording / reproducing light, and the material is preferably a resin in terms of moldability and cost, and is an ultraviolet curable resin, a slow-acting resin, a thermoplastic resin. Etc. can be used. Moreover, a double-sided adhesive tape for bonding optical disks (for example, an adhesive sheet DA-8320 manufactured by Nitto Denko Corporation) can be used.
Similar to the first substrate, an uneven pattern such as a groove or a guide groove formed by injection molding or a photopolymer method may be formed on the intermediate layer.
The intermediate layer is a layer that enables the pickup to discriminate between the first information layer and the second information layer and perform optical separation when recording / reproducing, and the thickness is preferably 10 to 70 μm. If the thickness is less than 10 μm, interlayer crosstalk occurs. If the thickness is more than 70 μm, spherical aberration occurs when recording / reproducing the second recording layer, and recording / reproduction tends to be difficult.
Although the thickness of the transparent layer is not particularly limited, the optical information recording medium having the optimum thickness of the first substrate of the optical information recording medium manufactured by the manufacturing method not provided with the transparent layer as shown in FIG. 6 and the optical information recording method different in the manufacturing method as shown in FIG. It is necessary to adjust the thicknesses of the first substrate and the transparent layer so that the total thickness of the first substrate and the transparent layer of the medium is approximately the same. For example, if NA = 0.85 and the first substrate of the optical information medium of FIG. 6 has a thickness of 75 μm and good recording and erasing performance is obtained, the first optical information medium of FIG. If the thickness of the substrate is 50 μm, the thickness of the transparent layer is preferably 25 μm.
第1記録層と第2記録層の材料としては、光照射による加熱と冷却によって結晶と非晶質の間で相変化する材料であれば特に限定はなく、当該技術分野において従来から知られているものが適用される。例えば、Ge−Te系、Ge−Te−Sb系、Ge−Sn−Te系などのカルコゲン系合金、及びSb−Te共晶系材料を主成分とする薄膜を挙げることができる。ここで主成分とは薄膜材料全体の90原子%以上を占めることを意味する。
記録(アモルファス化)感度・速度、及び消去比の点では、Sb−Te共晶系材料を用いることが好ましい。更なる性能向上、信頼性向上などを目的としてAg、In、Ge、Se、Sn、Al、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Bi、Si、Dy、Pd、Pt、Au、S、B、C、Pなど他の元素や不純物を添加することができる。
また、Ge−Te化合物材料は、Sb−Te共晶系材料に比べて透過率が高く、結晶−アモルファスのコントラストが大きいという点で好ましい。但し、結晶化速度が比較的遅いので、記録層に隣接して界面層を設けたりして、結晶化を促進することが好ましい。Ge−Te化合物材料も、更なる性能向上、信頼性向上などを目的としてAg、In、Sb、Se、Sn、Al、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Bi、Si、Dy、Pd、Pt、Au、S、B、C、Pなど他の元素や不純物を添加することができる。
The material of the first recording layer and the second recording layer is not particularly limited as long as it is a material that changes phase between crystal and amorphous by heating and cooling by light irradiation, and has been conventionally known in the technical field. The ones that apply are applied. For example, a thin film mainly containing a chalcogen alloy such as Ge—Te, Ge—Te—Sb, Ge—Sn—Te, and an Sb—Te eutectic material can be given. Here, the main component means that it accounts for 90 atomic% or more of the entire thin film material.
In view of recording (amorphization) sensitivity / speed and erasure ratio, it is preferable to use an Sb—Te eutectic material. Ag, In, Ge, Se, Sn, Al, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Bi, Si, Dy, Pd, for the purpose of further improving performance and reliability. Other elements and impurities such as Pt, Au, S, B, C, and P can be added.
Further, the Ge—Te compound material is preferable in that the transmittance is higher than that of the Sb—Te eutectic material and the crystal-amorphous contrast is large. However, since the crystallization speed is relatively slow, it is preferable to promote the crystallization by providing an interface layer adjacent to the recording layer. Ge-Te compound materials are also used for the purpose of further improving performance and reliability, such as Ag, In, Sb, Se, Sn, Al, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Bi. , Si, Dy, Pd, Pt, Au, S, B, C, P, and other elements and impurities can be added.
これらの記録層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できるが、中でもスパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
第1記録層の厚さは特に限定されないが、3〜10nmであることが好ましい。より好ましくは3〜8nmの範囲である。3nm未満では、均一な膜にするのが困難となる傾向があり、10nmを超えると透過率が低下してしまう傾向がある。
第2記録層の厚さも特に限定されないが、3〜20nmであることが好ましい。より好ましくは3〜15nmの範囲である。3nm未満では、均一な膜にするのが困難となる傾向があり、20nmを超えると記録感度が低下してしまう傾向があるので好ましくない。
These recording layers can be formed by various vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, electron beam deposition, etc. Excellent film quality.
The thickness of the first recording layer is not particularly limited, but is preferably 3 to 10 nm. More preferably, it is the range of 3-8 nm. If it is less than 3 nm, it tends to be difficult to form a uniform film, and if it exceeds 10 nm, the transmittance tends to decrease.
The thickness of the second recording layer is not particularly limited, but is preferably 3 to 20 nm. More preferably, it is the range of 3-15 nm. If it is less than 3 nm, it tends to be difficult to form a uniform film, and if it exceeds 20 nm, the recording sensitivity tends to decrease, such being undesirable.
第1反射層、第2反射層は、入射光を効率良く使い、冷却速度を向上させて非晶質化し易くするなどの機能を有するものであり、そのために通常、熱伝導率の高い金属が用いられ、例えば、Au、Ag、Cu、W、Al、Ta又はそれらの合金などを用いることができる。また、これらの元素の少なくとも1種を主成分とし、Cr、Ti、Si、Pd、Ta、Nd、Znなどから選ばれた少なくとも1種の元素を添加した材料を用いてもよい。ここで主成分とは、反射層材料全体の90原子%以上、好ましくは95原子%以上を占めることを意味する。
中でもAg系材料は、青色波長領域でも屈折率が小さく、nが0.5以下で、光吸収を小さく抑えることができるので、本発明のような2層情報記録媒体の、特に第1情報層の反射層に用いる材料として好ましいものである。
このような反射層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
第1情報層は高い透過率が必要とされるため、第1反射層の材料として、屈折率が低く熱伝導率の高いAg又はその合金を用いることが好ましい。また、第1反射層の厚さは、3〜20nm程度であることが好ましい。より好ましくは5〜10nmの範囲である。3nm未満にすると、厚さが均一で緻密な膜を作ることが困難になる。20nmより厚いと、透過率が減少し第2情報層の記録再生が困難になる。
また、第2情報層を構成する第2反射層の厚さは、50〜200nm、より好ましくは80〜150nmとするのがよい。50nm未満になると繰り返し記録特性が低下し、200nmより厚くなると感度の低下を生じる傾向があるので好ましくない。
The first reflective layer and the second reflective layer have functions such as making efficient use of incident light, improving the cooling rate, and making it easy to become amorphous. For this reason, a metal having high thermal conductivity is usually used. For example, Au, Ag, Cu, W, Al, Ta, or an alloy thereof can be used. Alternatively, a material containing at least one of these elements as a main component and at least one element selected from Cr, Ti, Si, Pd, Ta, Nd, Zn and the like may be used. Here, the main component means that it accounts for 90 atomic% or more, preferably 95 atomic% or more of the entire reflective layer material.
In particular, the Ag-based material has a low refractive index even in the blue wavelength region, n is 0.5 or less, and light absorption can be suppressed to a low level. It is preferable as a material used for the reflective layer.
Such a reflective layer can be formed by various vapor phase growth methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. Among these, the sputtering method is excellent in mass productivity and film quality.
Since the first information layer requires high transmittance, it is preferable to use Ag having a low refractive index and high thermal conductivity or an alloy thereof as the material of the first reflective layer. The thickness of the first reflective layer is preferably about 3 to 20 nm. More preferably, it is the range of 5-10 nm. If the thickness is less than 3 nm, it becomes difficult to form a dense film having a uniform thickness. If it is thicker than 20 nm, the transmittance is reduced, and recording / reproduction of the second information layer becomes difficult.
Further, the thickness of the second reflective layer constituting the second information layer is preferably 50 to 200 nm, more preferably 80 to 150 nm. If it is less than 50 nm, the repetitive recording characteristics are deteriorated, and if it is more than 200 nm, the sensitivity tends to be lowered.
第1下部保護層と第2下部保護層及び第1上部保護層と第2上部保護層の機能と材質は、単層相変化型情報記録媒体の場合と同様であり、第1記録層と第2記録層の劣化変質を防ぎ、接着強度を高め、かつ記録特性を高めるなどの機能を有し、従来公知の材料が適用可能である。材料の具体例としては、SiO、SiO2、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2などの酸化物;Si3N4、AlN、TiN、ZrNなどの窒化物;ZnS、In2S3、TaS4などの硫化物;SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrCなどの炭化物;ダイヤモンドライクカーボン;或いはそれらの混合物が挙げられる。
これらの材料は、単体で保護層とすることもできるが、互いの混合物としてもよい。また、必要に応じて不純物を含んでもよい。保護層の融点は記録層よりも高いことが必要である。最も好ましいのは、ZnSとSiO2の混合物である。
このような保護層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
第1下部保護層と第2下部保護層の厚さは、30〜200nmであることが好ましい。30nm未満では、記録時の熱によって、第1基板又は中間層が変形してしまう恐れがあるし、200nmより厚いと、量産性に問題が生じる傾向がある。従って、上記の範囲で、最適な反射率になるように膜厚の設計を行なう。
また、第1上部保護層と第2上部保護層の厚さは、3〜40nmであることが好ましい。より好ましくは6〜20nmの範囲である。3nm未満になると記録感度が低下し、40nmより厚くなると放熱効果が得られなくなる傾向がある。
The functions and materials of the first lower protective layer, the second lower protective layer, the first upper protective layer, and the second upper protective layer are the same as those of the single-layer phase change information recording medium. (2) Functions known to prevent deterioration and deterioration of the recording layer, increase adhesive strength, and increase recording characteristics, and conventionally known materials can be applied. Specific examples of materials include oxides such as SiO, SiO 2 , ZnO, SnO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , In 2 O 3 , MgO, and ZrO 2 ; Si 3 N 4 , AlN, TiN, ZrN, and the like A nitride of ZnS, In 2 S 3 , TaS 4 or the like; a carbide such as SiC, TaC, B 4 C, WC, TiC, or ZrC; a diamond-like carbon; or a mixture thereof.
These materials can be used alone as a protective layer, but may also be a mixture of each other. Moreover, you may contain an impurity as needed. The melting point of the protective layer needs to be higher than that of the recording layer. Most preferred is a mixture of ZnS and SiO 2 .
Such a protective layer can be formed by various vapor phase growth methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. Among these, the sputtering method is excellent in mass productivity and film quality.
The thickness of the first lower protective layer and the second lower protective layer is preferably 30 to 200 nm. If the thickness is less than 30 nm, the first substrate or the intermediate layer may be deformed by heat at the time of recording, and if it is thicker than 200 nm, there is a tendency to cause a problem in mass productivity. Therefore, the film thickness is designed so as to obtain an optimum reflectance within the above range.
In addition, the thickness of the first upper protective layer and the second upper protective layer is preferably 3 to 40 nm. More preferably, it is the range of 6-20 nm. When the thickness is less than 3 nm, the recording sensitivity is lowered, and when it is thicker than 40 nm, the heat dissipation effect tends to be not obtained.
上部保護層と反射層との間にバリア層を設けても構わない。前述のように、反射層としては、Ag合金、保護層としては、ZnSとSiO2の混合物が最も好ましいが、この2層が隣接した場合、保護層中の硫黄が反射層のAgを腐食させる可能性があり、保存信頼性が低下する恐れがある。この不具合をなくすために、反射層にAg系材料を用いた場合にはバリア層を設けることが好ましい。バリア層は、硫黄を含まず、かつ融点が記録層よりも高い必要があり、また、レーザー波長での吸収率が小さいことが望ましい。具体例としては、SiO、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2などの酸化物;Si3N4、AlN、TiN、ZrNなどの窒化物;SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrCなどの炭化物;或いはそれらの混合物が挙げられる。中でもSiCが好ましい。
バリア層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
バリア層の厚さは、2〜10nmであることが好ましい。より好ましくは2〜5nmの範囲である。2nm未満になると、Agの腐食を防止する効果が得られなくなり保存信頼性が低下する。10nmより厚くなると、放熱効果が得られなくなったり透過率が低下する傾向がある。
A barrier layer may be provided between the upper protective layer and the reflective layer. As described above, as the reflective layer, Ag alloy, as the protective layer, a mixture of ZnS and SiO 2 is most preferred, if the two layers adjacent sulfur in the protective layer corrodes the Ag reflective layer There is a possibility that storage reliability may be reduced. In order to eliminate this problem, it is preferable to provide a barrier layer when an Ag-based material is used for the reflective layer. The barrier layer needs to contain no sulfur, have a higher melting point than the recording layer, and desirably has a low absorption rate at the laser wavelength. Specific examples include oxides such as SiO, ZnO, SnO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , In 2 O 3 , MgO, and ZrO 2 ; nitrides such as Si 3 N 4 , AlN, TiN, and ZrN; SiC , TaC, B 4 C, WC, TiC, ZrC and other carbides; or a mixture thereof. Of these, SiC is preferable.
The barrier layer can be formed by various vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. Among these, the sputtering method is excellent in mass productivity and film quality.
The thickness of the barrier layer is preferably 2 to 10 nm. More preferably, it is the range of 2-5 nm. When the thickness is less than 2 nm, the effect of preventing Ag corrosion cannot be obtained, and the storage reliability is lowered. If it is thicker than 10 nm, the heat dissipation effect cannot be obtained, or the transmittance tends to decrease.
第1熱拡散層としては、レーザー照射された記録層を急冷させるために、熱伝導率が大きいことが望まれる。また、奥側の情報層を記録再生できるように、記録再生用レーザー波長での吸収率が小さいことが望まれる。情報の記録再生に用いるレーザー光の波長において、消衰係数が0.5以下であることが好ましく、より好ましくは0.3以下である。0.5より大きいと第1情報層での吸収率が増大し、第2情報層の記録再生が困難になる。また、情報の記録再生に用いるレーザー光の波長において、屈折率は1.6以上であることが好ましい。これより小さいと、第1情報層の透過率を大きくするのが困難になる。
以上のことから、窒化物、酸化物、硫化物、窒酸化物、炭化物、弗化物の少なくとも1種を含むことが好ましい。例えば、AlN、Al2O3、SiC、SiN、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO、ITO(酸化インジウム−酸化スズ)、IZO(酸化インジウム−酸化亜鉛)、ATO(酸化スズ−酸化アンチモン)、DLC(ダイアモンドライクカーボン)、BNなどが挙げられる。中でもIn2O3を主成分とする材料が好ましく、より好ましくはITO又はIZOである。
第1熱拡散層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
第1熱拡散層の膜厚は、10〜200nmが好ましい。より好ましくは20〜100nmの範囲である。10nmより薄いと、放熱効果が得られなくなる。200nmより厚いと、応力が大きくなり、繰り返し記録特性が低下するばかりでなく、量産性にも問題が生じる。
なお、熱拡散層を第1下部保護層と第1基板との間にも設けて、熱拡散効果の更なる向上を図っても何ら問題はない。
As the first thermal diffusion layer, it is desired that the thermal conductivity is large in order to rapidly cool the recording layer irradiated with the laser. Further, it is desired that the absorption rate at the recording / reproducing laser wavelength is small so that the information layer on the back side can be recorded / reproduced. The extinction coefficient is preferably 0.5 or less, more preferably 0.3 or less, at the wavelength of the laser beam used for recording / reproducing information. If it is greater than 0.5, the absorptance in the first information layer increases, and recording / reproduction of the second information layer becomes difficult. The refractive index is preferably 1.6 or more at the wavelength of the laser beam used for recording / reproducing information. If it is smaller than this, it becomes difficult to increase the transmittance of the first information layer.
From the above, it is preferable that at least one of nitride, oxide, sulfide, nitride oxide, carbide and fluoride is included. For example, AlN, Al 2 O 3 , SiC, SiN, TiO 2 , SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO, ITO (indium oxide-tin oxide), IZO (indium oxide-zinc oxide), ATO (tin oxide-oxide) Antimony), DLC (diamond like carbon), BN and the like. Among them, a material mainly containing In 2 O 3 is preferable, and ITO or IZO is more preferable.
The first thermal diffusion layer can be formed by various vapor deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam deposition. Among these, the sputtering method is excellent in mass productivity and film quality.
The thickness of the first thermal diffusion layer is preferably 10 to 200 nm. More preferably, it is the range of 20-100 nm. If it is thinner than 10 nm, the heat dissipation effect cannot be obtained. If it is thicker than 200 nm, the stress increases, and not only the repeated recording characteristics deteriorate, but also a problem arises in mass productivity.
Note that there is no problem even if a thermal diffusion layer is provided between the first lower protective layer and the first substrate to further improve the thermal diffusion effect.
また第1情報層は、記録再生用レーザー光波長350〜700nmでの光透過率が40〜70%であることが好ましく、より好ましくは、40〜60%である。
初期化後に記録を行なった2層相変化型情報記録媒体では、記録層がアモルファス状態である面積が結晶状態である面積よりも小さいので、アモルファス状態での光透過率は結晶状態での光透過率より小さくても構わない。
Further, the first information layer preferably has a light transmittance of 40 to 70% at a recording / reproducing laser beam wavelength of 350 to 700 nm, more preferably 40 to 60%.
In the two-layer phase change information recording medium on which recording is performed after initialization, the area where the recording layer is in the amorphous state is smaller than the area where the recording layer is in the crystalline state, so the light transmittance in the amorphous state is light transmission in the crystalline state. It may be smaller than the rate.
次に、第1情報層に対してデータの記録を行なう場合の記録方法、特にその記録ストラテジについて説明する。なお、第2情報層に対しては従来から知られている記録ストラテジを用いて構わない。
本発明の記録方法に用いるパルスパターンの例を図10〜11に示す。
本発明では、微小記録マークは記録パワーPw、消去パワーPe、冷却パワーPb(但し、Pw>Pe>Pb)と、Pw>Pm>Pbなるレベルを有する冷却調整パワーPmの光によって形成される。冷却調整パワーは、記録パワーパルスと冷却パワーパルスの間に設けられる。記録パワーパルスと冷却パワーパルスが複数繰り返される場合は、記録パワーパルスと冷却パワーパルスの間の少なくとも1箇所に冷却調整パワーパルスが設けられていることが好ましい。但し、好ましくは記録ストラテジの簡略化のため、一つのマークに対する記録パワーパルスと冷却パワーパルスの数は少ない方がよい。
Pw、Pe、Pbの各パワーレベルは、光情報記録媒体の構造や、記録装置の光学系に応じて適宜決定すればよい。例えば、Pwは、記録層が融点以上に達し溶融されるような値が好ましく、Pbは、Pwによって加熱された記録層が急冷され非晶質マークが形成されるような値が好ましい。Peは、オーバーライトの際、記録層が結晶化温度以上に達し、非晶質マークが結晶化されるような値が好ましい。例えば、波長λ=405nm、NA=0.65のシステムで、7mW≦Pw≦20mW、0mW<Pb≦1mW、1mW≦Pe≦10mWが好ましい範囲である。
冷却調整パワーレベルPmは、Pwより低く且つPbより高いレベルが好ましく、記録ストラテジの簡略化のために、より好ましくはPe=Pmである。
Next, a recording method for recording data on the first information layer, particularly a recording strategy thereof will be described. A conventionally known recording strategy may be used for the second information layer.
Examples of pulse patterns used in the recording method of the present invention are shown in FIGS.
In the present invention, the minute recording mark is formed by light having a recording power Pw, an erasing power Pe, a cooling power Pb (where Pw>Pe> Pb), and a cooling adjustment power Pm having a level of Pw>Pm> Pb. The cooling adjustment power is provided between the recording power pulse and the cooling power pulse. When a plurality of recording power pulses and cooling power pulses are repeated, it is preferable that a cooling adjustment power pulse is provided at least at one position between the recording power pulse and the cooling power pulse. However, it is preferable that the number of recording power pulses and cooling power pulses for one mark be small in order to simplify the recording strategy.
The power levels of Pw, Pe, and Pb may be appropriately determined according to the structure of the optical information recording medium and the optical system of the recording apparatus. For example, Pw is preferably a value such that the recording layer reaches or exceeds the melting point, and Pb is preferably such that the recording layer heated by Pw is rapidly cooled to form an amorphous mark. The value of Pe is preferably such that the recording layer reaches or exceeds the crystallization temperature during overwriting and the amorphous mark is crystallized. For example, in a system having a wavelength λ = 405 nm and NA = 0.65, 7 mW ≦ Pw ≦ 20 mW, 0 mW <Pb ≦ 1 mW, and 1 mW ≦ Pe ≦ 10 mW are preferable ranges.
The cooling adjustment power level Pm is preferably lower than Pw and higher than Pb, and more preferably Pe = Pm in order to simplify the recording strategy.
本発明の記録方法は、2層相変化型情報記録媒体の第1情報層(手前側)に適用するのが好ましい。また、記録層が3層以上設けられた場合、レーザー照射側から見て最も奥側に設けられた情報層以外の記録層に対して本発明の記録方法を用いることが出来る。第1情報層のような手前側に置かれた情報層は、反射層がないか又はごく薄い反射層を有する構成なので、記録時のレーザー光の熱は厚さ方向に拡散され難くなっている。また、記録層の厚さも3〜10nmと従来よりも薄いため結晶成長速度が遅い。このような構成では、記録マーク形成時の再結晶化は、記録ストラテジに大きく依存すると考えられる。図12に、多値データ2の非晶質マークを形成するための従来の記録ストラテジと本発明の記録ストラテジ、及び形成される非晶質マークを模式的に示した。図の左側の従来の記録ストラテジでは、記録層の持つ結晶成長速度が遅いため、理想長よりも長い非晶質マークが形成される。図の真中の従来の記録ストラテジでは、冷却パワーのパルス幅を狭くして、急冷効果を小さくしようとしているが、再結晶化が一気に促進され、理想長よりも短い非晶質マークが形成されてしまう。これに対して、図の右側の、記録パワーと冷却パワーの間に冷却調整パワーを挿入した本発明の記録ストラテジでは、最結晶化を抑制しながら微小マークを形成することが可能となる。
The recording method of the present invention is preferably applied to the first information layer (front side) of the two-layer phase change information recording medium. When three or more recording layers are provided, the recording method of the present invention can be used for recording layers other than the information layer provided on the innermost side when viewed from the laser irradiation side. Since the information layer placed on the near side like the first information layer has no reflection layer or has a very thin reflection layer, the heat of the laser beam during recording is difficult to diffuse in the thickness direction. . Further, since the thickness of the recording layer is 3 to 10 nm, which is thinner than the conventional one, the crystal growth rate is slow. In such a configuration, recrystallization at the time of recording mark formation is considered to depend greatly on the recording strategy. FIG. 12 schematically shows a conventional recording strategy for forming an amorphous mark of
多値記録で、データセル内の非晶質マークの面積を調整する場合、冷却調整パワーの照射時間(パルス幅)を変化させてマークの大きさの調整を行なうのが好ましい。面積の大きいマークほど、冷却調整パワーの照射時間を短くし、面積の小さいマークほど、冷却調整パワーの照射時間を長くすることが好ましい。例えば、8値の多値記録を行なうとき、レベル1(m1)及びレベル2(m2)に対して、本発明の冷却調整パワーPmを用いた記録ストラテジを適用することができる。このとき、m1のPbのパルス幅をm2のPbのパルス幅よりも長く設定することが好ましい。また、このとき、マーク間でPw、Pbのパワーレベル、パルス幅を変えても構わない。
Pwのパルス幅は、各レベルとも同じであっても構わないが、小さいレベル(小さい非晶質マーク)ほどパルス幅を狭くしても構わない。一般に、Pbのパルス幅によって非晶質マークの面積を制御することができ、大きいレベル(大きい非晶質マーク)ほど、Pbのパルス幅を広くするのが好ましい。
本発明は多値記録に有効であるが、非晶質マークの大きさが記録光のビーム径に対してより小さくなる高密度な2値記録にも有効である。但し、本発明のパルスパターンが2値記録に適用される場合は、記録光のビーム径よりも小さいマーク(特に最短マーク)に適用されることが好ましく、記録光のビーム径に対して十分な大きさを有する非晶質マークを形成する場合は、必ずしも適用する必要はない。
When adjusting the area of the amorphous mark in the data cell in multi-value recording, it is preferable to adjust the mark size by changing the irradiation time (pulse width) of the cooling adjustment power. It is preferable that the mark with a larger area has a shorter cooling adjustment power irradiation time, and the mark with a smaller area has a longer cooling adjustment power irradiation time. For example, when performing 8-level multi-value recording, the recording strategy using the cooling adjustment power Pm of the present invention can be applied to level 1 (m1) and level 2 (m2). At this time, the pulse width of Pb of m1 is preferably set longer than the pulse width of Pb of m2. At this time, the power levels and pulse widths of Pw and Pb may be changed between marks.
The pulse width of Pw may be the same for each level, but the pulse width may be narrower as the level is lower (smaller amorphous mark). In general, the area of the amorphous mark can be controlled by the pulse width of Pb, and it is preferable to increase the pulse width of Pb as the level becomes large (large amorphous mark).
The present invention is effective for multilevel recording, but is also effective for high-density binary recording in which the size of an amorphous mark is smaller than the beam diameter of recording light. However, when the pulse pattern of the present invention is applied to binary recording, it is preferably applied to a mark (particularly the shortest mark) smaller than the beam diameter of the recording light, which is sufficient for the beam diameter of the recording light. When an amorphous mark having a size is formed, it is not necessarily applied.
次に、上述した記録ストラテジによる記録方法を実現するための記録装置の構成例について、図13を参照して説明する。図13は、EFM変調方式を用いた2値記録を行なうための記録装置の一例である。
まず、光情報記録媒体1に対して、この光情報記録媒体1を回転駆動させるスピンドルモータ12を含む回転制御機構13が設けられていると共に、光情報記録媒体1に対してレーザー光を集光照射させる対物レンズや半導体レーザー等の光源を備えた光ヘッド14がディスク半径方向にシーク移動自在に設けられている。光ヘッド14の対物レンズ駆動装置や出力系に対してはサーボ機構15が接続されている。また、光ヘッド14中の受光素子等により検出される再生信号から変調度を算出する等の再生動作に関与する再生信号検出手段16が設けられている。これらのサーボ機構15や再生信号検出手段16にはプログラマブルBPF17を含むウォブル検出部18が接続されている。ウォブル検出部18には検出されたウォブル信号からアドレスを復調するアドレス復調回路19が接続されている。このアドレス復調回路19にはPLLシンセサイザ回路20を含む記録クロック生成部21が接続されている。PLLシンセサイザ回路20にはドライブコントローラ22が接続されている。
Next, a configuration example of a recording apparatus for realizing the recording method based on the above-described recording strategy will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows an example of a recording apparatus for performing binary recording using the EFM modulation method.
First, a rotation control mechanism 13 including a spindle motor 12 that rotationally drives the optical
システムコントローラ23に接続されたドライブコントローラ22には、回転機構13、サーボ機構15、再生信号検出手段16、ウォブル検出部18及びアドレス復調回路19も接続されている。また、記録パワー演算手段24を備えると共にシステムコントローラ23にはEFMエンコーダ25やLD制御手段26が接続されている。このLD制御手段26は、記録ストラテジにより規定されるパルス列制御信号を生成する記録パルス列生成部27を含む。LD制御手段26の出力側には、記録パワーPw、消去パワーPe、冷却パワーPb、冷却調整パワーPmの各々の駆動電流源29をスイッチングすることで光ヘッド14中の半導体レーザを駆動させる光源駆動手段としてのドライバ回路であるLD駆動手段30が接続されている。
このような構成において、光情報記録媒体1に記録するためには、目的の記録速度に対応する記録線速度となるようにスピンドルモータ12の回転数をドライブコントローラ22による制御の下、回転制御機構13により制御した後に、光ヘッド14より得られるプッシュプル信号からプログラマブルBPF17によって分離検出されたウォブル信号からアドレス復調すると共に、PLLシンセサイザ回路20により、記録チャンネルクロックを生成し記録パルス列生成部27に出力する。
次に、半導体レーザー用の記録パルスを発生させるため、記録パルス列生成部27には記録チャンネルクロックと記録情報であるEFMデータが記録クロック生成部21、EFMエンコーダ25から各々入力され、記録パルス列生成部27で、図10に示したようなパルス列制御信号を生成する。そして、LD駆動手段30で各々のパルスに応じて発光パワーPw、Pb、Pe、Pmの各々の駆動電流源19をスイッチングする。
A rotation mechanism 13, a
In such a configuration, in order to record on the optical
Next, in order to generate a recording pulse for the semiconductor laser, a recording channel clock and an EFM data as recording information are input to the recording pulse train generator 27 from the
本発明によれば、相変化型情報記録媒体、とりわけ多層型の相変化型情報記録媒体において、微小な非晶質マークを安定に形成することができ、3値以上の多値記録も良好に行なえる記録方法及びその記録装置を提供できる。 According to the present invention, a minute amorphous mark can be stably formed on a phase change information recording medium, particularly a multilayer type phase change information recording medium, and multi-level recording of three or more values can be performed well. It is possible to provide a recording method and a recording apparatus that can perform the recording.
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、第2情報層に対しては従来から知られている記録ストラテジを用いればよいので記載を省略した。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited at all by these Examples. Note that a description of the second information layer is omitted because a known recording strategy may be used.
実施例1
直径12cm、厚さ0.6mmで表面に連続溝によるトラッキングガイド用の凹凸を持つポリカーボネート樹脂からなる第1基板上に、(ZnS)70・(SiO2)30からなる第1下部保護層(厚さ120nm)、Sb70Te22Ge8からなる第1記録層(厚さ6nm)、(ZnS)70・(SiO2)30からなる第1上部保護層(厚さ15nm)、(TiC)70・(TiO2)30からなる第1バリア層(3nm)、Agからなる第1反射層(厚さ10nm)、IZO〔(In2O3)90・(ZnO)10〕からなる第1熱拡散層(厚さ40nm)の順にBalzers社製枚葉スパッタ装置を用いてArガス雰囲気中のスパッタ法で製膜し、第1情報層を形成した。
次に、第1基板と同じ構成の第2基板上にAg98Pd1Cu1からなる第2反射層(厚さ120nm)、SiCからなる第2バリア層(3nm)、(ZnS)70・(SiO2)30からなる第2上部保護層(厚さ20nm)、組成式Sb73Te22Ge5からなる第2記録層(厚さ14nm)、(ZnS)70・(SiO2)30からなる第2下部保護層(厚さ130nm)の順にArガス雰囲気中のスパッタ法で製膜し、第2情報層を形成した。
次に、第1情報層、第2情報層に対して、それぞれ第1基板側、第2情報層膜面側から大口径LDによりレーザー光を照射し、初期化処理を行った。
次に、第1情報層の膜面上に紫外線硬化樹脂を塗布し、第2基板の第2情報層面側と貼り合わせてスピンコートした後、第1基板側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて中間層とし、2つの情報層を有する2層相変化型情報記録媒体を作成した。中間層の厚さは35μmとした。
この2層相変化型情報記録媒体の第1情報層に対し、波長407nm、開口数0.65の光ヘッドを用いて記録線速度6.0m/secで多値記録を行なった。セル長は0.24μmとした。また、このときの各多値レベルの記録ストラテジは図14のように設定した。記録パワーパルスのパルス保持期間をTtop、記録パワーパルス後に設けられる冷却パワー期間をTclと呼び、記録パワーパルスと冷却パワーパルスの間に設けられるPmを照射する期間をTmと呼ぶ。各パワーの設定値は、Pw=14mW、Pb=0.1mW、Pe=Pm=6mWとした。m1の記録ストラテジにおいて、Ttop=4.44nsec、Tm=2.22nsec、Tcl=4.44nsecに設定し、m2〜m7の記録ストラテジにおいては、Ttop=5.56nsec、Tcl=4.44nsec〜21.67nsecの間で最適化して行なった。
記録特性の評価は、多値判定技術DDPRを用いてSDRを求め、最適パワーにおいて、SDR≦3.2%の場合を○、それ以上で3%台を△、4%以上を×とした。結果を表に示す。
Example 1
A first lower protective layer (thickness) made of (ZnS) 70. (SiO 2 ) 30 on a first substrate made of a polycarbonate resin having a diameter of 12 cm and a thickness of 0.6 mm and having irregularities for tracking guides by continuous grooves on the surface. 120 nm), a first recording layer (
Next, a second reflecting layer (thickness 120 nm) made of Ag 98 Pd 1 Cu 1, a second barrier layer (3 nm) made of SiC, and (ZnS) 70. A second upper protective layer (
Next, the first information layer and the second information layer were irradiated with laser light with a large diameter LD from the first substrate side and the second information layer film surface side, respectively, and an initialization process was performed.
Next, an ultraviolet curable resin is applied on the film surface of the first information layer, bonded to the second information layer surface side of the second substrate and spin-coated, and then irradiated with ultraviolet rays from the first substrate side. Was cured as an intermediate layer to prepare a two-layer phase change type information recording medium having two information layers. The thickness of the intermediate layer was 35 μm.
Multilevel recording was performed on the first information layer of the two-layer phase change information recording medium at a recording linear velocity of 6.0 m / sec using an optical head having a wavelength of 407 nm and a numerical aperture of 0.65. The cell length was 0.24 μm. Also, the recording strategy for each multi-level at this time is set as shown in FIG. The pulse holding period of the recording power pulse is referred to as Ttop, the cooling power period provided after the recording power pulse is referred to as Tcl, and the period of irradiation of Pm provided between the recording power pulse and the cooling power pulse is referred to as Tm. The set values for each power were Pw = 14 mW, Pb = 0.1 mW, and Pe = Pm = 6 mW. In the recording strategy of m1, Ttop = 4.44nsec, Tm = 2.22nsec, and Tcl = 4.44nsec are set. In the recording strategy of m2 to m7, Ttop = 5.56nsec, Tcl = 4.44nsec to 21.21. Optimized for 67 nsec.
In the evaluation of the recording characteristics, the SDR was obtained by using the multi-value determination technique DDPR, and in the optimum power, the case of SDR ≦ 3.2% was evaluated as “◯”, the 3% range was exceeded, and the 4% or more was evaluated as “X”. The results are shown in the table.
実施例2〜10、比較例1〜2
第1熱拡散層、第1反射層、第1記録層、第2記録層の膜厚をそれぞれ変えた点以外は実施例1と同様にして2層相変化型情報記録媒体を作成した。(それぞれの膜厚は表1に記載した通りである)
これら実施例2〜10の記録媒体に対し、実施例1と同様の条件で多値記録を行って、記録特性を評価した。結果を纏めて表1に示す。
また、その他の試作実験からも、第1情報層の記録層膜厚が3〜10nm、反射層が3〜20nm、熱拡散層が10〜200nm、第2情報層の記録層膜厚が3〜20nmの範囲であると、第1情報層、第2情報層共に良好に記録再生ができた。しかし、第1情報層の記録層膜厚、反射層膜厚がそれぞれ10nm、20nmより厚いと初期化後の光透過率を40%以上にすることが出来ないために、第2情報層に良好に記録することができなかった。また、熱拡散層が200nmより厚いと、2層光ディスクを作成するのに少なくとも60秒かかり、量産には困難であることが分った。
Examples 2-10, Comparative Examples 1-2
A two-layer phase change information recording medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that the film thicknesses of the first thermal diffusion layer, the first reflective layer, the first recording layer, and the second recording layer were changed. (Each film thickness is as described in Table 1)
Multi-value recording was performed on the recording media of Examples 2 to 10 under the same conditions as in Example 1 to evaluate the recording characteristics. The results are summarized in Table 1.
Also, from other prototype experiments, the recording layer thickness of the first information layer is 3 to 10 nm, the reflective layer is 3 to 20 nm, the thermal diffusion layer is 10 to 200 nm, and the recording layer thickness of the second information layer is 3 to 3 nm. When the thickness was in the range of 20 nm, both the first information layer and the second information layer could be recorded and reproduced satisfactorily. However, if the recording layer thickness of the first information layer and the thickness of the reflective layer are larger than 10 nm and 20 nm, respectively, the light transmittance after initialization cannot be made 40% or more. Could not be recorded. Further, it has been found that if the thermal diffusion layer is thicker than 200 nm, it takes at least 60 seconds to produce a two-layer optical disc, which is difficult for mass production.
比較例3
実施例1と同じ2層相変化型情報記録媒体の第1情報層に対し、波長407nm、開口数0.65の光ヘッドを用いて記録線速度6.0m/secで多値記録を行なった。セル長は0.24μmとした。また、このときの各多値レベルの記録ストラテジは図8のように設定した。全多値レベルに対しTtopは5.56nsecに設定し、Tclは4.44nsec〜21.67nsecの間で最適化して行なった。SDRを測定したところ4%台となり、実施例1よりもSDRを下げることはできなかった。
Comparative Example 3
Multi-level recording was performed on the first information layer of the same two-layer phase change information recording medium as in Example 1 at a recording linear velocity of 6.0 m / sec using an optical head having a wavelength of 407 nm and a numerical aperture of 0.65. . The cell length was 0.24 μm. Also, the recording strategy for each multi-level at this time is set as shown in FIG. Ttop was set to 5.56 nsec for all multilevel levels, and Tcl was optimized between 4.44 nsec and 21.67 nsec. When the SDR was measured, it was in the 4% range, and the SDR could not be lowered as compared with Example 1.
T 基本クロック周期
Pw 記録パワー
Pe 消去パワー
Pb 冷却パワー
Pm 冷却調整パワー
m1〜m7 多値データを示す番号
Ttop トップパルスのパルス保持期間
Tcl ラストパルスの後に設けられる冷却期間
Tm 記録パワーパルスと冷却パワーパルスの間に設けられるPmを照射する期間
T Basic clock period Pw Recording power Pe Erase power Pb Cooling power Pm Cooling adjustment power m1 to m7 Numbers indicating multilevel data Ttop Top pulse pulse holding period Tcl Cooling period provided after the last pulse Tm Recording power pulse and cooling power pulse Period of Pm irradiation provided between
Claims (14)
A recording apparatus having a function of recording on a phase change information recording medium by the recording method according to claim 1.
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