JPH1035106A - Optical disk - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は情報の書換えが可能
な光ディスクに関する。The present invention relates to an optical disk capable of rewriting information.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光の熱エネルギーによる非晶質と結晶質
間の相変化を利用して情報を記録、再生、消去する光デ
ィスクは広く知られている。中でも記録層として使用さ
れるＧｅ（ゲルマニウム）Ｓｂ（アンチモン）Ｔｅ（テ
ルル）系化合物は、最も盛んに開発が進められている材
料であり、その組成に関してもいくつかの発明がなされ
ている（例えば特開昭６２−５３８８６号公報等）。2. Description of the Related Art Optical discs for recording, reproducing and erasing information by utilizing a phase change between amorphous and crystalline due to heat energy of light are widely known. Among them, a Ge (germanium) Sb (antimony) Te (tellurium) compound used as a recording layer is a material that is being actively developed, and several inventions have been made regarding the composition thereof (for example, JP-A-62-53886, etc.).
【０００３】また、こうした書換型光ディスクの製造法
としてはスパッタリングや蒸着等の真空成膜法を用いて
積層する方法が一般的である。さらに、この光ディスク
の構造としては保護層、記録層、反射層からなるものが
良く知られている。As a method for manufacturing such a rewritable optical disk, a method of laminating by using a vacuum film forming method such as sputtering or vapor deposition is generally used. Further, as the structure of the optical disk, a structure including a protective layer, a recording layer, and a reflective layer is well known.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】さて、相変化材料を用
いた書換型光ディスク（いわゆるＲＡＭディスク）はデ
ジタルビデオディスク（ＤＶＤ）の規格化が進むなか、
世間から大きな注目をうけている。ＤＶＤ規格における
ＲＡＭディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ）としては相変化材料
を用いたディスクが規格化されるからである。このＤＶ
Ｄ−ＲＡＭはコンピュータペリフェラル用や動画、音声
等を記録したディジタルビデオディスク用として応用さ
れることが期待されている。これらの応用製品としては
大容量且つ、高情報転送レート等を備えたＤＶＤ−ＲＡ
Ｍが必要とされている。この点を考慮してディスクの線
速度を規定すると６．０ｍ／ｓ付近になる。ディスクの
線速度を６．０ｍ／ｓ付近にした理由は、ＤＶＤ規格に
おけるＲＯＭディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭ）の転送レート
にＤＶＤ−ＲＡＭの転送レートを合せるためであり、Ｄ
ＶＤ−ＲＯＭの転送レートは１１．０８Ｍｂｐｓである
から、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録密度を０．４１μｍ／ｂｉ
ｔ等とすることにより、ＤＶＤ−ＲＡＭの線速度を６．
０ｍ／ｓ付近とすることができるのである。Now, as the rewritable optical disk (so-called RAM disk) using a phase change material is being standardized as a digital video disk (DVD),
It has received great attention from the public. This is because a disk using a phase change material is standardized as a RAM disk (DVD-RAM) in the DVD standard. This DV
The D-RAM is expected to be applied to computer peripherals and digital video discs storing moving images, audio, and the like. These application products include DVD-RA with large capacity and high information transfer rate.
M is needed. Taking this point into consideration, the linear velocity of the disk is about 6.0 m / s. The reason why the linear velocity of the disk is set to around 6.0 m / s is to match the transfer rate of the DVD-RAM with the transfer rate of the ROM disk (DVD-ROM) in the DVD standard.
Since the transfer rate of the VD-ROM is 11.08 Mbps, the recording density of the DVD-RAM is set to 0.41 μm / bi.
5. The linear velocity of the DVD-RAM is set to 6.
It can be set to around 0 m / s.
【０００５】しかし、ＧｅＳｂＴｅ相変化媒体は組成の
違いによる線速度依存性が非常に強く、一つの組成で広
範囲の線速度に対応するのが非常に困難である。これは
ＧｅＳｂＴｅがそれぞれの原子組成量によって結晶化速
度が明確に違っていることに起因している。例えば、Ｇ
ｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５付近の組成は結晶化速度が約５０ｎｓ
ｅｃと非常に高速である。この組成を有するＧｅＳｂＴ
ｅ相変化媒体の記録層を備えたＤＶＤ−ＲＡＭを用いて
情報の記録（書き換え＝オーバーライト）を行う場合、
ディスクの線速度域が６〜１０ｍ／ｓ付近と高速度域で
あつても情報の記録を確実にできることが知られてい
る。この反面、ディスクの線速度域が２〜３ｍ／ｓ付近
の低速度域での情報の記録、オーバーライトは当然不可
能になる。However, the GeSbTe phase change medium has a very strong linear velocity dependency due to the difference in composition, and it is very difficult to correspond to a wide range of linear velocity with one composition. This is due to the fact that the crystallization rate of GeSbTe is clearly different depending on the amount of each atomic composition. For example, G
The composition near e2Sb2Te5 has a crystallization rate of about 50 ns.
ec and very fast. GeSbT having this composition
When information recording (rewriting = overwriting) is performed using a DVD-RAM having a recording layer of an e-phase change medium,
It is known that information can be reliably recorded even when the linear velocity range of the disk is as high as 6 to 10 m / s. On the other hand, recording and overwriting of information in a low-speed region where the linear velocity region of the disk is around 2 to 3 m / s are naturally impossible.
【０００６】一方、ＲＡＭディスクには最適な構造があ
り、各層の膜厚には最適な範囲があるということも知ら
れている（特開平４−１４４８５号公報等）。しかしこ
の範囲もある目的の線速度に対応させる場合、広範囲で
はなかった。また、対応線速度が変われば当然最適なデ
ィスク構造（各層の膜厚）も変わるものであった。さら
に、記録層組成が目的の線速度に最適であってもディス
ク構造が最適でなければ、ＲＡＭディスクのエラーレー
ト、書換回数等の性能において満足できるものはできな
かった。On the other hand, it is also known that a RAM disk has an optimum structure, and that the thickness of each layer has an optimum range (Japanese Patent Laid-Open No. 4-1485 and the like). However, this range is not wide in the case where it corresponds to a certain target linear velocity. Also, if the corresponding linear velocity changes, the optimum disk structure (film thickness of each layer) naturally changes. Furthermore, even if the composition of the recording layer is optimal for the target linear velocity, if the disk structure is not optimal, satisfactory performance such as error rate and rewrite frequency of the RAM disk could not be obtained.
【０００７】そこで、本発明は、線速度６．０ｍ／ｓ付
近で回転する直径１２０ｍｍの書換型光ディスクに片面
２ＧＢ（ギガハイト）以上の情報を記録、再生、オーバ
ーライトを低エラーレートで且つ、書換回数１０万回以
上を実現するＤＶＤ−ＲＡＭを得るに必要な技術を提供
することを目的とするものである。Accordingly, the present invention provides a rewritable optical disk having a diameter of 120 mm which rotates at a linear velocity of about 6.0 m / s, and records, reproduces, and overwrites information of 2 GB (gigaheight) or more on one side at a low error rate and with a low error rate. It is an object of the present invention to provide a technique necessary for obtaining a DVD-RAM that realizes 100,000 times or more.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は下記する（１）〜（４）の構成を有す
る光ディスクを提供する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an optical disk having the following constitutions (1) to (4).
【０００９】（１） 図１，図２に示すように、（レー
ザ光の）光照射により非晶質相と結晶質相間の相変化で
情報を記録、消去する記録層３を有し、その記録層３が
Ｇｅ（ゲルマニウム），Ｓｂ（アンチモン），Ｔｅ（テ
ルル）からなる光ディスクＡＡにおいて、前記記録層３
の組成が、Ａ（Ｇｅ２３Ｓｂ２１Ｔｅ５６）、Ｂ（Ｇｅ
２０Ｓｂ２１Ｔｅ５９）、Ｃ（Ｇｅ２０Ｓｂ２３Ｔｅ５
７）、Ｄ（Ｇｅ２３Ｓｂ２３Ｔｅ５４）、の四点Ａ〜Ｄ
で囲まれる領域ＢＢ内にあることを特徴とする光ディス
ク。(1) As shown in FIGS. 1 and 2, a recording layer 3 for recording and erasing information by a phase change between an amorphous phase and a crystalline phase by irradiating (laser light) is provided. In the optical disc AA whose recording layer 3 is made of Ge (germanium), Sb (antimony), and Te (tellurium), the recording layer 3
Are A (Ge23Sb21Te56) and B (Ge
20Sb21Te59), C (Ge20Sb23Te5
7), four points A to D of D (Ge23Sb23Te54)
An optical disk characterized by being in an area BB surrounded by.
【００１０】（２） 図１に示すように、前記記録層３
を有し、且つ基板１、下保護層２、記録層３、上保護層
４、反射層５、保護層６の順に積層されて成る光ディス
クＡＡにおいて、下保護層２の厚さは７５〜１００ｎ
ｍ、記録層３の厚さは１５〜２５ｎｍ、上保護層４の厚
さは１０〜２５ｎｍ、反射層５の厚さは７０〜１８０ｎ
ｍ、であることを特徴とする上記（１）記載の光ディス
ク。(2) As shown in FIG. 1, the recording layer 3
And an optical disk AA having a substrate 1, a lower protective layer 2, a recording layer 3, an upper protective layer 4, a reflective layer 5, and a protective layer 6 laminated in this order, the lower protective layer 2 has a thickness of 75 to 100 n.
m, the thickness of the recording layer 3 is 15 to 25 nm, the thickness of the upper protective layer 4 is 10 to 25 nm, and the thickness of the reflective layer 5 is 70 to 180 n.
m, the optical disk according to the above (1).
【００１１】（３） 図１に示すように、基板１、下保
護層２、記録層３、上保護層４、反射層５、保護層６の
順に積層されて成る光ディスクＡＡであって、前記記録
層３は、（レーザ光の）光照射により非晶質相と結晶質
相間の相変化で情報を記録、消去するＧｅ（ゲルマニウ
ム），Ｓｂ（アンチモン），Ｔｅ（テルル）からなる組
成が、Ａ（Ｇｅ２３Ｓｂ２１Ｔｅ５６）、Ｂ（Ｇｅ２０
Ｓｂ２１Ｔｅ５９）、Ｃ（Ｇｅ２０Ｓｂ２３Ｔｅ５
７）、Ｄ（Ｇｅ２３Ｓｂ２３Ｔｅ５４）、（ａｔ％）の
四点Ａ〜Ｄで囲まれる領域内ＢＢにあり、前記下保護層
２の厚さは７５〜１００ｎｍ、前記記録層３の厚さは１
５〜２５ｎｍ、前記上保護層４の厚さは１０〜２５ｎ
ｍ、前記反射層５の厚さは７０〜１８０ｎｍ、であるこ
とを特徴とする光ディスク。(3) As shown in FIG. 1, an optical disc AA comprising a substrate 1, a lower protective layer 2, a recording layer 3, an upper protective layer 4, a reflective layer 5, and a protective layer 6 laminated in this order. The recording layer 3 has a composition of Ge (germanium), Sb (antimony), and Te (tellurium) for recording and erasing information by a phase change between an amorphous phase and a crystalline phase by light irradiation (of laser light). A (Ge23Sb21Te56), B (Ge20
Sb21Te59), C (Ge20Sb23Te5
7), D (Ge23Sb23Te54), (at%) are in a region BB surrounded by four points A to D, the lower protective layer 2 has a thickness of 75 to 100 nm, and the recording layer 3 has a thickness of 1 to 100 nm.
5 to 25 nm, and the thickness of the upper protective layer 4 is 10 to 25 n.
m, wherein the thickness of the reflection layer 5 is 70 to 180 nm.
【００１２】（４） 前記下保護層２及び上保護層４
は、硫化物、酸化物からなるか、或いは、硫化物、酸化
物に窒化物、酸化物を添加した物質からなり、前記反射
層５はＡｌ（アルミニウム）合金からなり、前記基板１
はポリカーボネート或いはポリオレフィンからなること
を特徴とする上記（２），（３）記載の光ディスク。(4) The lower protective layer 2 and the upper protective layer 4
Is made of a sulfide or an oxide, or a material obtained by adding a nitride or an oxide to a sulfide or an oxide. The reflection layer 5 is made of an Al (aluminum) alloy.
Is an optical disc according to the above (2), (3), which is made of polycarbonate or polyolefin.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施例を説明する。図１は本発明の光ディスクの構
造を説明するための図、図２は本発明の光ディスクにお
ける記録層に好適な原子組成量の領域を説明するための
図、図３〜図５はそれぞれ本発明の光ディスクの書換特
性を示す図である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the structure of the optical disc of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a region of an atomic composition suitable for a recording layer in the optical disc of the present invention, and FIGS. FIG. 6 is a diagram showing the rewriting characteristics of the optical disk of FIG.
【００１４】本発明の光ディスクＡＡは、図１に示すよ
うに、基板１上に下保護層（下引き層）２、記録層３、
上保護層（上引き層）４、反射層５、紫外線（ＵＶ）硬
化樹脂保護層６が順次積層してなる書換型光ディスクで
ある。そして各層の厚さは次の通りである。下保護層２
は７５〜１００ｎｍ、記録層３は１５〜２５ｎｍ、上保
護層４は１０〜２５ｎｍ、反射層５は７０〜１８０ｎ
ｍ、ＵＶ硬化樹脂保護層６は６μｍ、基板１は０．６ｍ
ｍである。同図中、矢印ａは光ディスクＡに照射される
レーザ光の入射方向を示している。As shown in FIG. 1, an optical disc AA according to the present invention comprises a substrate 1, a lower protective layer (undercoat layer) 2, a recording layer 3,
This is a rewritable optical disk in which an upper protective layer (coating layer) 4, a reflective layer 5, and an ultraviolet (UV) curable resin protective layer 6 are sequentially laminated. The thickness of each layer is as follows. Lower protective layer 2
Is 75 to 100 nm, the recording layer 3 is 15 to 25 nm, the upper protective layer 4 is 10 to 25 nm, and the reflective layer 5 is 70 to 180 n.
m, UV curable resin protective layer 6 is 6 μm, substrate 1 is 0.6 m
m. In the figure, the arrow a indicates the incident direction of the laser beam applied to the optical disc A.
【００１５】前記した基板１は記録（書換え、消去）と
再生のレーザ光が透過できるポリカーボネートあるいは
ポリオレフィン製の透光性基板であり、記録、再生用レ
ーザ光を案内するプリグルーブ１ａやプリピット１ｂが
設けられている。このプリグルーブ１ａ、プリピット１
ｂは射出成型されて形成される。この基板１は線速度一
定（ＣＬＶ。厳密に言うといわゆる「Ｚ（ゾーン）ＣＬ
Ｖ」）に予めフォーマットがなされており、各セクタの
先頭にはアドレス信号がエンボスピットとして予め記録
されている。ユーサが使用する情報エリアは空溝（図示
せず）であり、プリグルーブ１ａ、プリピット１ｂを参
照しつつ情報をこの空溝に記録する。The substrate 1 is a light-transmitting substrate made of polycarbonate or polyolefin through which recording (rewriting, erasing) and reproducing laser beams can pass, and a pre-groove 1a and a pre-pit 1b for guiding recording and reproducing laser beams. Is provided. This pre-groove 1a, pre-pit 1
b is formed by injection molding. This substrate 1 has a constant linear velocity (CLV, strictly speaking, a so-called “Z (zone) CL”
V "), an address signal is recorded in advance as an emboss pit at the head of each sector. The information area used by the user is an empty groove (not shown), and information is recorded in this empty groove while referring to the pre-groove 1a and the pre-pit 1b.
【００１６】前記した下保護層２、上保護層４は誘電体
層であり、金属の硫化物、酸化物からなるか、或いは、
硫化物、酸化物に窒化物、酸化物を添加した物質が用い
られる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 、ＺｎＳ、ＳｉＯ2
、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ａ
ｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 などの単体、あるいは
これらの混合物である。ここでは一例として、ＺｎＳ−
ＳｉＯ2 を用いる。前記した反射層５は、Ａｌ、Ａｕ、
Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔなどの金
属、あるいはこれらの合金や半導体が用いられる。ここ
では一例として、Ａｌ合金を用いる。The lower protective layer 2 and the upper protective layer 4 are dielectric layers and are made of a metal sulfide or oxide, or
A substance obtained by adding a nitride or an oxide to a sulfide or an oxide is used. For example, ZnS-SiO2, ZnS, SiO2
, Ta2 O5, Si3 N4, AlN, Al2 O3, A
It is a simple substance such as lSiON, ZrO2 or TiO2, or a mixture thereof. Here, as an example, ZnS-
SiO2 is used. The reflection layer 5 is made of Al, Au,
Metals such as Ag, Cu, Ni, In, Ti, Cr, and Pt, or alloys and semiconductors thereof are used. Here, an Al alloy is used as an example.
【００１７】前記したＵＶ硬化樹脂保護層６は、成膜し
たディスクを大気中に取り出し、反射層５上に紫外線硬
化樹脂を塗布した後に紫外線を照射し樹脂を硬化するこ
とにより形成される。紫外線硬化樹脂は少なくともプレ
ポリマー（単官能アクリレートモノマー、多官能アクリ
レートモノマー等）と光重合開始剤からなる。The UV-curable resin protective layer 6 is formed by taking out the formed disk into the atmosphere, applying an ultraviolet-curable resin on the reflective layer 5, and then irradiating ultraviolet rays to cure the resin. The ultraviolet curable resin comprises at least a prepolymer (monofunctional acrylate monomer, polyfunctional acrylate monomer, etc.) and a photopolymerization initiator.
【００１８】さて、前記した記録層３は、レーザ光の照
射により非晶質相と結晶質相間の反射率変化あるいは屈
折率変化を生じるＧｅＳｂＴｅ系相変化材料が用いられ
る。一般に、ＧｅＳｂＴｅ系相変化材料を記録層に用い
た相変化型光ディスクはディスクの回転数、即ち線速度
依存性が強いことが知られている。この性質によって記
録、オーバーライト性能が非常に左右されやすい。つま
り、ある組成を持った記録層はある一定の比較的狭い線
速度域でしか、良好な記録、オーバーライト特性を示さ
ない。The recording layer 3 is made of a GeSbTe-based phase change material that changes the reflectance or the refractive index between the amorphous phase and the crystalline phase by irradiating a laser beam. In general, it is known that a phase change optical disk using a GeSbTe phase change material for a recording layer has a strong dependence on the rotation speed of the disk, that is, the linear velocity. Due to this property, recording and overwriting performance are very likely to be influenced. That is, a recording layer having a certain composition shows good recording and overwrite characteristics only in a certain relatively narrow linear velocity range.
【００１９】また、こうした相変化型光ディスクはレー
ザ光吸収による熱を利用して記録、オーバーライトを行
っている。従って、各層（下保護層２、記録層３、上保
護層４、反射層５、ＵＶ硬化樹脂保護層６）の膜厚、デ
ィスク構造もこの記録、オーバーライトの特性に多大な
影響がある。Further, such a phase-change type optical disk performs recording and overwriting by utilizing heat due to laser beam absorption. Therefore, the thickness and the disk structure of each layer (the lower protective layer 2, the recording layer 3, the upper protective layer 4, the reflective layer 5, and the UV curable resin protective layer 6) also have a great influence on the recording and overwriting characteristics.
【００２０】本発明の光ディスクは、これまで提案され
てきた記録層の広範囲な組成や各層膜厚構造のように数
回程度或いは、一回でも記録、オーバーライトができる
というような曖昧な範囲指定でなく、線速度６ｍ／ｓ付
近（６．０〜６．４ｍ／ｓ）で直径１２０ｍｍのディス
クに２ＧＢ以上の高密度情報記録ができ、且つ、１０万
回以上、低エラーレートでオーバーライトができるとい
う目的に合致した記録層組成とディスク構造を合わせて
提案するものである。本発明は記録層組成だけ或いは、
ディスク各層の膜厚構造だけで成り立つものでなく、両
条件が揃ったとき効果が発現できるものである。The optical disk of the present invention has an ambiguous range designation such that recording or overwriting can be performed several times, or even once, as in the wide range of composition of the recording layer and the thickness of each layer proposed so far. Rather, it is possible to record high-density information of 2 GB or more on a disk with a diameter of 120 mm at a linear velocity of about 6 m / s (6.0 to 6.4 m / s), and overwrite 100,000 times or more with a low error rate The present invention proposes a combination of a recording layer composition and a disc structure that meet the purpose of being able to do so. The present invention relates to only the recording layer composition,
The present invention is not limited to the thickness structure of each layer of the disk, but can exhibit effects when both conditions are satisfied.
【００２１】ところで、本発明の光ディスクの記録層３
に用いられるＧｅＳｂＴｅ系相変化材料が、線速度依存
性が強い理由は以下の通りである。ＧｅＳｂＴｅ系材料
はそれぞれの原子量によって昇温、冷却による結晶化速
度（結晶化温度）が明確に違ってくる。ディスクの回転
速度が違う、即ち線速度が違えば、ある点に照射される
レーザ光照射時間も違ってくる。このため昇温温度、冷
却時間等の熱の条件が違ってくるので線速度によって記
録、オーバーライト特性に大きな影響を及ぼすためであ
る。By the way, the recording layer 3 of the optical disk of the present invention
The reason why the GeSbTe-based phase change material used for (1) has a strong linear velocity dependency is as follows. The crystallization rate (crystallization temperature) of the GeSbTe-based material due to the temperature rise and cooling clearly differs depending on the respective atomic weights. If the rotation speed of the disk is different, that is, if the linear speed is different, the irradiation time of the laser beam applied to a certain point also differs. For this reason, heat conditions such as a heating temperature and a cooling time are different, so that the recording and overwriting characteristics are greatly affected by the linear velocity.
【００２２】前記した昇温温度、冷却時間等の熱の条件
を左右するものに、各層の膜厚、ディスクの構造があ
る。このため、前記した光ディスクＡＡは基板１上に下
保護層２、記録層３、上保護層４、反射層５、ＵＶ硬化
樹脂保護層６を順に積層して成っている。これら各層の
厚み、材質により最適な記録感度、オーバーライト繰り
返し性を調整している。What affects the heat conditions such as the above-mentioned heating temperature and cooling time are the film thickness of each layer and the structure of the disk. For this reason, the above-mentioned optical disk AA is formed by sequentially laminating a lower protective layer 2, a recording layer 3, an upper protective layer 4, a reflective layer 5, and a UV curable resin protective layer 6 on a substrate 1. The optimum recording sensitivity and overwrite repeatability are adjusted by the thickness and material of each of these layers.
【００２３】つまり、光ディスクＡＡ全体の熱的バラン
スを最適に保つ構造にする必要がある。例えば、記録層
３における記録感度は各層（下保護層２、記録層３、上
保護層４、反射層５）を薄くしていけば、高くなる方向
にいく。しかし、各層が薄くなりすぎると記録不可能に
なったり、繰り返しオーバーライト特性に障害が発生す
ることがわかった。また、逆に低感度化すると、前記し
た各層の膜厚を厚くしていくことになるので、物理的に
強固にはなる。しかし記録、消去、オーバーライトに過
大なレーザパワーが必要となり、結果として記録層３の
物理的な劣化が加速されオーバーライト可能回数の減少
につながる。That is, it is necessary to adopt a structure for keeping the thermal balance of the entire optical disc AA optimal. For example, the recording sensitivity of the recording layer 3 becomes higher as each layer (the lower protective layer 2, the recording layer 3, the upper protective layer 4, and the reflective layer 5) becomes thinner. However, it has been found that if each layer is too thin, recording becomes impossible, and trouble occurs in repeated overwrite characteristics. Conversely, when the sensitivity is lowered, the thickness of each of the above-mentioned layers is increased, so that the layers become physically strong. However, excessive laser power is required for recording, erasing, and overwriting, and as a result, physical deterioration of the recording layer 3 is accelerated, which leads to a decrease in the number of overwritable times.
【００２４】以上のような理由から、下記する最適な記
録層の組成とディスク構造の条件が決定され、その二つ
の条件が揃って発明の効果が発現されるのである。For the above reasons, the optimum composition of the recording layer and the conditions of the disk structure described below are determined, and the effects of the present invention are exhibited when these two conditions are met.
【００２５】以下、本発明の光ディスクの実施例を比較
例と共に、説明する。 （実施例）Ｇｅ２１．５Ｓｂ２１．５Ｔｅ５６．９（ａ
ｔ％）の組成（図２に示す点Ｅ）の記録層３を用い、ス
パイラル状に深さ約７０ｎｍのトラック溝（空溝）を切
った直径１２０ｍｍのポリカーボネート製のディスク基
板１上に、順に下保護層２、記録層３、上保護層４、反
射層５、ＵＶ硬化樹脂保護層６を積層して光ディスクＡ
Ａを作成した。Hereinafter, embodiments of the optical disk of the present invention will be described together with comparative examples. (Example) Ge21.5Sb21.5Te56.9 (a
t%) of the recording layer 3 (point E shown in FIG. 2), and on a disk substrate 1 made of polycarbonate having a diameter of 120 mm and having a track groove (open groove) having a depth of about 70 nm spirally formed thereon. An optical disc A is formed by laminating a lower protective layer 2, a recording layer 3, an upper protective layer 4, a reflective layer 5, and a UV curable resin protective layer 6.
A was created.
【００２６】ＵＶ硬化樹脂保護層６はスピンコート法を
用いて成膜し、それ以外の層（下保護層２、記録層３、
上保護層４、反射層５）はスパッタリング法によって成
膜した。上下保護層２，４はＺｎＳ−ＳｉＯ2 を、反射
層５にはＡｌ合金をそれぞれ用いた。The UV curable resin protective layer 6 is formed by spin coating, and the other layers (lower protective layer 2, recording layer 3,
The upper protective layer 4 and the reflective layer 5) were formed by a sputtering method. The upper and lower protective layers 2 and 4 were made of ZnS-SiO2, and the reflective layer 5 was made of an Al alloy.
【００２７】こうして作成された光ディスクの構造は次
の厚みを有する各層から構成される。即ち、下保護層２
の厚さは８５ｎｍ、記録層３の厚さは２０ｎｍ、上保護
層４の厚さは１８ｎｍ、反射層５の厚さは１５０ｎｍ、
ＵＶ樹脂保護層６の厚さは６μｍ、基板１は０．６ｍｍ
である。The structure of the optical disk thus produced is composed of layers having the following thicknesses. That is, the lower protective layer 2
Is 85 nm, the thickness of the recording layer 3 is 20 nm, the thickness of the upper protective layer 4 is 18 nm, the thickness of the reflective layer 5 is 150 nm,
The thickness of the UV resin protective layer 6 is 6 μm, and the thickness of the substrate 1 is 0.6 mm.
It is.
【００２８】この光ディスクの記録層３は、レーザ光を
走査して結晶化することで初期化され、続いて記録再生
評価装置に装着して、その性能（記録、オーバーライト
特性等）を評価した。その結果、記録パワー１１．０ｍ
Ｗ、消去パワー４．０ｍＷ、再生パワー１．０ｍＷの各
レーザ光において、８−１５変調された情報信号を線速
度６．２ｍ／ｓで記録、再生、オーバーライトを常時確
実に行うことができることを確認した。このときの最短
マーク長（ピット長）は約０．６μｍであった。同密度
でディスク全面に記録した時の記録容量は約２．７ＧＢ
になった。The recording layer 3 of this optical disk is initialized by scanning and crystallization with a laser beam, and subsequently mounted on a recording / reproducing evaluation device to evaluate its performance (recording, overwrite characteristics, etc.). . As a result, the recording power was 11.0 m
It is possible to always reliably and reliably record, reproduce, and overwrite an 8-15 modulated information signal at a linear velocity of 6.2 m / s with laser light of W, erasing power 4.0 mW, and reproduction power 1.0 mW. It was confirmed. At this time, the shortest mark length (pit length) was about 0.6 μm. The recording capacity when recording on the entire surface of the disk at the same density is about 2.7 GB
Became.
【００２９】さらに、このディスクでダイレクトオーバ
ーライトによる書換評価を行った。その結果、合否エラ
ーレイトの基準値（Ｃ１ブロックエラーレート３％以
下）から逆算して見積もられたジッター値である１２％
以下（目安値）の値で、１５万回以上書換可能であるこ
とがわかった（図３に図示）。なお、図３〜図５中、
「Ｏ／Ｗ回数」は書換回数を指す。Further, the disc was evaluated for rewriting by direct overwriting. As a result, a jitter value of 12%, which is estimated by calculating backward from the pass / fail error rate reference value (C1 block error rate of 3% or less).
It was found that rewriting can be performed 150,000 times or more with the following (reference value) (shown in FIG. 3). 3 to 5,
“O / W count” indicates the number of rewrites.
【００３０】またさらに、レーザ光の記録パワーを色々
な値にかえて書き換え評価を行った。その結果、ジッタ
ー１２％以下で１０万回書換できるレーザ光の記録パワ
ーは約８．３〜１１．５ｍＷとかなり広範囲であること
がわかった。Further, rewriting evaluation was performed by changing the recording power of the laser beam to various values. As a result, it was found that the recording power of the laser beam that can be rewritten 100,000 times with a jitter of 12% or less is a very wide range of about 8.3 to 11.5 mW.
【００３１】このことから、図２に示す領域ＢＢ（Ａ
（Ｇｅ２３Ｓｂ２１Ｔｅ５６、Ｂ（Ｇｅ２０Ｓｂ２１Ｔ
ｅ５９）、Ｃ（Ｇｅ２０Ｓｂ２３Ｔｅ５７）、Ｄ（Ｇｅ
２３Ｓｂ２３Ｔｅ５４）で囲まれる領域（ａｔ％））内
における組成の記録層３を備えた光ディスクＡＡの記
録、オーバーライト特性等を評価することにより、前述
したのと同様に、記録パワー１１．０ｍＷ、消去パワー
４．０ｍＷ、再生パワー１．０ｍＷの各レーザ光におい
て、８−１５変調された情報信号を線速度６．２ｍ／ｓ
で記録、再生、オーバーライトを常時行うことができ
る。ここで詳述しないが、領域が相違する多数のターゲ
ットを用いて、ディスクを成膜し、そしてこのディスク
のオーバーライト特性などのデータを収集することによ
り、最終的に領域ＢＢを決定したものであることは勿論
である。From this, the region BB (A) shown in FIG.
(Ge23Sb21Te56, B (Ge20Sb21T
e59), C (Ge20Sb23Te57), D (Ge
By evaluating the recording and overwriting characteristics of the optical disc AA having the recording layer 3 having the composition in the area (at%) surrounded by 23Sb23Te54), the recording power is 11.0 mW and the erasing is performed in the same manner as described above. In each laser beam having a power of 4.0 mW and a reproduction power of 1.0 mW, an information signal modulated by 8-15 is converted to a linear velocity of 6.2 m / s.
, Recording, reproduction, and overwriting can be always performed. Although not described in detail here, a disk is formed using a number of targets having different areas, and data such as overwrite characteristics of the disk is collected to finally determine the area BB. Of course there is.
【００３２】（比較例−１）上記した（実施例）との比
較のため、上記した領域ＢＢを逸脱するサンプルを幾つ
か作成して同様な評価を行った。例えば、Ｇｅ２２．
７、Ｓｂ２３．３、Ｔｅ５４．０（ａｔ％）の組成（図
２に示す点Ｆ）の記録層３を用い、ディスク構造は上記
の（実施例）と同様にしたものを評価した。初回記録で
はジッタ約９．６％と良好な値を示していたが、５００
０回後の書換では１３．１％と合否エラーレイトの基準
値（Ｃ１ブロックエラーレート３％以下）を越えてしま
い（図４に図示）、この組成の記録層３を用いた光ディ
スクは不適であることがわかった。(Comparative Example 1) For comparison with the above (Example), several samples deviating from the above-mentioned region BB were prepared and subjected to the same evaluation. For example, Ge22.
7, a recording layer 3 having a composition of Sb23.3 and Te54.0 (at%) (point F shown in FIG. 2) and a disk structure similar to that of the above (Example) were evaluated. In the first recording, the jitter was as good as about 9.6%.
In the rewriting after 0 times, 13.1%, which exceeds the reference value of the pass / fail error rate (C1 block error rate of 3% or less) (shown in FIG. 4), the optical disc using the recording layer 3 of this composition is unsuitable. I found it.
【００３３】（比較例−２）さらに、記録層３の組成は
良好な特性を示す上記のもの（領域ＢＢの範囲内におけ
る組成の記録層３）を用い、ディスク構造（各層の膜
厚）を異なる値のサンプルディスクＡＡ１〜ＡＡ３を作
成した。(Comparative Example 2) The composition of the recording layer 3 described above (the recording layer 3 having a composition within the range of the area BB) exhibiting good characteristics was used, and the disk structure (thickness of each layer) was changed. Sample disks AA1 to AA3 having different values were prepared.
【００３４】サンプルディスクＡＡ１は、下保護層２を
７０ｎｍ厚、記録層３を２０ｎｍ厚、上保護層４を１８
ｎｍ厚、反射層５を１５０ｎｍ厚、ＵＶ樹脂保護層６を
６μｍ厚、基板１を０．６ｍｍ厚としたディスクであ
る。The sample disk AA1 has a lower protective layer 2 having a thickness of 70 nm, a recording layer 3 having a thickness of 20 nm, and an upper protective layer 4 having a thickness of 18 nm.
The disk has a thickness of 150 nm, a thickness of the reflective layer 5 of 150 nm, a thickness of the UV resin protective layer 6 of 6 μm, and a thickness of the substrate 1 of 0.6 mm.
【００３５】このディスクＡＡ１の記録層３は、レーザ
光を走査して結晶化することで初期化され、続いて記録
再生評価装置に装着して、その性能（記録、オーバーラ
イト特性等）を評価した。その結果、記録パワー１１．
０ｍＷ、消去パワー４．０ｍＷ、再生パワー１．０ｍＷ
の各レーザ光において、８−１５変調された情報信号を
線速度６．２ｍ／ｓで記録、再生、オーバーライトを行
うことができることを確認した。そして、このディスク
ＡＡ１のダイレクトオーバーライトによる書換評価を行
った。その結果、合否エラーレイトの基準値（Ｃ１ブロ
ックエラーレート３％以下）から逆算して見積もられた
ジッター値である１２％以下（目安値）の値で、５万回
以下書換可能であることがわかった（図５に図示）。The recording layer 3 of the disk AA1 is initialized by scanning and crystallization with a laser beam, and subsequently mounted on a recording / reproducing evaluation device to evaluate its performance (recording, overwrite characteristics, etc.). did. As a result, recording power 11.
0 mW, erase power 4.0 mW, reproduction power 1.0 mW
It was confirmed that the recording, reproduction and overwriting of the information signal modulated at 8-15 can be performed at a linear velocity of 6.2 m / s with each of the laser beams. Then, rewriting evaluation of the disk AA1 by direct overwriting was performed. As a result, it can be rewritten 50,000 times or less with a jitter value of 12% or less (reference value) estimated from the reference value of the pass / fail error rate (C1 block error rate of 3% or less) estimated backward. (Shown in FIG. 5).
【００３６】また、サンプルディスクＡＡ２は、下保護
層２を８５ｎｍ厚、記録層３を３０ｎｍ厚、上保護層４
を１８ｎｍ厚、反射層５を１５０ｎｍ厚、ＵＶ樹脂保護
層６を６μｍ厚、基板１を０．６ｍｍ厚としたディスク
である。In the sample disk AA2, the lower protective layer 2 was 85 nm thick, the recording layer 3 was 30 nm thick, and the upper protective layer 4
Is a disk having a thickness of 18 nm, a reflective layer 5 having a thickness of 150 nm, a UV resin protective layer 6 having a thickness of 6 μm, and a substrate 1 having a thickness of 0.6 mm.
【００３７】このディスクＡＡ２を前記したディスクＡ
Ａ１と同様に、その性能（記録、オーバーライト特性
等）を評価した結果、ジッター１２％以下（目安値）の
値で、３０回以下書換可能であることがわかった（図５
に図示）。This disk AA2 is replaced with the disk A described above.
As in the case of A1, the performance (recording, overwrite characteristics, etc.) was evaluated. As a result, it was found that rewriting was possible 30 times or less with a jitter of 12% or less (reference value) (FIG. 5).
Illustrated).
【００３８】さらに、サンプルディスクＡＡ３は、下保
護層２を８５ｎｍ厚、記録層３を２０ｎｍ厚、上保護層
４を２６ｎｍ厚、反射層５を１５０ｎｍ厚、ＵＶ樹脂保
護層６を６μｍ厚、基板１を０．６ｍｍ厚としたディス
クである。Further, the sample disk AA3 has a lower protective layer 2 having a thickness of 85 nm, a recording layer 3 having a thickness of 20 nm, an upper protective layer 4 having a thickness of 26 nm, a reflective layer 5 having a thickness of 150 nm, and a UV resin protective layer 6 having a thickness of 6 μm. 1 is a disk having a thickness of 0.6 mm.
【００３９】このディスクＡＡ３を前記したディスクＡ
Ａ１，２と同様に、その性能（記録、オーバーライト特
性等）を評価した結果、ジッター１２％以下（目安値）
の値で、２万回以下書換可能であることがわかった（図
５に図示）。This disk AA3 is replaced with the disk A described above.
As in the case of A1 and A2, the performance (recording, overwrite characteristics, etc.) was evaluated. As a result, the jitter was 12% or less (reference value).
It was found that rewriting could be performed less than 20,000 times with the value of (see FIG. 5).
【００４０】このように、ディスクＡＡ１〜ＡＡ３のい
ずれのディスクも、上記した実施例のように、１０万回
以上の書換回数を得ることができず、いずれも満足のい
くものではないことがわかった。As described above, none of the discs AA1 to AA3 was able to obtain 100,000 or more rewrites as in the above-described embodiment, and it was found that none of them was satisfactory. Was.
【００４１】このことから、光ディスクＡＡは、前記し
た組成の記録層（図２に示す領域ＢＢ（Ａ（Ｇｅ２３Ｓ
ｂ２１Ｔｅ５６、Ｂ（Ｇｅ２０Ｓｂ２１Ｔｅ５９）、Ｃ
（Ｇｅ２０Ｓｂ２３Ｔｅ５７）、Ｄ（Ｇｅ２３Ｓｂ２３
Ｔｅ５４）で囲まれる領域（ａｔ％））内における組成
の記録層３）を有し、且つ基板１、下保護層２、記録層
３、上保護層４、反射層５、樹脂保護層６の順に積層さ
れて成る光ディスクであって、下保護層２は７５〜１０
０ｎｍ厚、記記録層３は１５〜２５ｎｍ厚、上保護層４
は１０〜２５ｎｍ厚、反射層５は７０〜１８０ｎｍ厚と
する。From this, the optical disc AA has a recording layer having the composition described above (the area BB (A (Ge23S
b21Te56, B (Ge20Sb21Te59), C
(Ge20Sb23Te57), D (Ge23Sb23
A recording layer 3) having a composition in a region (at%) surrounded by Te54), and the substrate 1, the lower protective layer 2, the recording layer 3, the upper protective layer 4, the reflective layer 5, and the resin protective layer 6 An optical disc which is laminated in order, wherein the lower protective layer 2 has a thickness of 75 to 10
0 nm thick, the recording layer 3 is 15 to 25 nm thick, and the upper protective layer 4
Is 10 to 25 nm thick, and the reflective layer 5 is 70 to 180 nm thick.
【００４２】これにより、この光ディスクＡＡの記録、
オーバーライト特性等を評価することにより、前述した
のと同様に、記録パワー１１．０ｍＷ、消去パワー４．
０ｍＷ、再生パワー１．０ｍＷの各レーザ光において、
８−１５変調された情報信号を線速度６．２ｍ／ｓで記
録、再生、オーバーライトを常時行うことができ、しか
も、ジッター１２％以下で１０万回の書換えができるの
である。Thus, recording on the optical disk AA,
By evaluating the overwrite characteristics and the like, a recording power of 11.0 mW and an erasing power of 3.
For each laser beam of 0 mW and reproduction power of 1.0 mW,
Recording, reproduction, and overwriting of an 8-15 modulated information signal at a linear velocity of 6.2 m / s can be performed at all times, and 100,000 rewrites can be performed with a jitter of 12% or less.
【００４３】[0043]
【発明の効果】上述した構成を有する本発明の光ディス
クは、記録層の組成域だけ或いは、ディスク構造（各層
の膜厚）だけでは不可能であった高密度記録再生消去と
書換回数の向上を、更に広範囲な記録パワーマージンを
満足させるディスクを提供することができる。According to the optical disk of the present invention having the above-described structure, high-density recording / reproducing and erasing and improvement of the number of times of rewriting, which were impossible only by the composition range of the recording layer or the disk structure (thickness of each layer), were realized. Thus, it is possible to provide a disc satisfying a wider recording power margin.
【図１】本発明の光ディスクの構造を説明するための図
である。FIG. 1 is a diagram for explaining a structure of an optical disc of the present invention.
【図２】本発明の光ディスクにおける記録層に好適な原
子組成量の領域を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a region of an atomic composition amount suitable for a recording layer in the optical disc of the present invention.
【図３】本発明の光ディスクの書換特性を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing the rewriting characteristics of the optical disc of the present invention.
【図４】本発明の光ディスクの書換特性を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing the rewriting characteristics of the optical disc of the present invention.
【図５】本発明の光ディスクの書換特性を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing the rewriting characteristics of the optical disc of the present invention.
１ 基板 ２ 下保護層（下引き層） ３ 記録層 ４ 上保護層（上引き層） ５ 反射層 ６ 紫外線（ＵＶ）硬化樹脂保護層（保護層） ＡＡ 光ディスク Ａ〜Ｄ 点 ＢＢ 領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Lower protective layer (undercoat layer) 3 Recording layer 4 Upper protective layer (upper layer) 5 Reflective layer 6 Ultraviolet (UV) curable resin protective layer (protective layer) AA optical disk A-D point BB area
Claims (4)
化で情報を記録、消去する記録層を有し、その記録層が
Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅからなる光ディスクにおいて、 前記記録層の組成が、Ａ（Ｇｅ２３Ｓｂ２１Ｔｅ５
６）、Ｂ（Ｇｅ２０Ｓｂ２１Ｔｅ５９）、Ｃ（Ｇｅ２０
Ｓｂ２３Ｔｅ５７）、Ｄ（Ｇｅ２３Ｓｂ２３Ｔｅ５
４）、（ａｔ％）の四点Ａ〜Ｄで囲まれる領域内にある
ことを特徴とする光ディスク。1. An optical disc having a recording layer for recording and erasing information by a phase change between an amorphous phase and a crystalline phase by light irradiation, wherein the recording layer is made of Ge, Sb, or Te. When the composition is A (Ge23Sb21Te5)
6), B (Ge20Sb21Te59), C (Ge20
Sb23Te57), D (Ge23Sb23Te5
4) An optical disc, which is located in an area surrounded by four points A to D of (at%).
記録層、上保護層、反射層、保護層の順に積層されて成
る光ディスクにおいて、 前記下保護層の厚さは７５ｎｍ〜１００ｎｍ、 前記記録層の厚さは１５ｎｍ〜２５ｎｍ、 前記上保護層の厚さは１０ｎｍ〜２５ｎｍ、 前記反射層の厚さは７０ｎｍ〜１８０ｎｍ、 であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。2. The method according to claim 1, further comprising the recording layer, a substrate, a lower protective layer,
In an optical disc having a recording layer, an upper protective layer, a reflective layer, and a protective layer laminated in this order, the thickness of the lower protective layer is 75 nm to 100 nm, the thickness of the recording layer is 15 nm to 25 nm, and the thickness of the upper protective layer. The optical disk according to claim 1, wherein the thickness is 10 nm to 25 nm, and the thickness of the reflection layer is 70 nm to 180 nm.
層、保護層の順に積層されて成る光ディスクであって、 前記記録層は、光照射により非晶質相と結晶質相間の相
変化で情報を記録、消去するＧｅ，Ｓｂ，Ｔｅからなる
組成が、Ａ（Ｇｅ２３Ｓｂ２１Ｔｅ５６）、Ｂ（Ｇｅ２
０Ｓｂ２１Ｔｅ５９）、Ｃ（Ｇｅ２０Ｓｂ２３Ｔｅ５
７）、Ｄ（Ｇｅ２３Ｓｂ２３Ｔｅ５４）、（ａｔ％）の
四点Ａ〜Ｄで囲まれる領域内にあり、 前記下保護層の厚さは７５ｎｍ〜１００ｎｍ、 前記記録層の厚さは１５ｎｍ〜２５ｎｍ、 前記上保護層の厚さは１０ｎｍ〜２５ｎｍ、 前記反射層の厚さは７０ｎｍ〜１８０ｎｍ、 であることを特徴とする光ディスク。3. An optical disk comprising a substrate, a lower protective layer, a recording layer, an upper protective layer, a reflective layer, and a protective layer, which are laminated in this order, wherein the recording layer is formed between an amorphous phase and a crystalline phase by light irradiation. The composition of Ge, Sb, and Te for recording and erasing information by the phase change of A is (Ge23Sb21Te56) and B (Ge2
0Sb21Te59), C (Ge20Sb23Te5
7), D (Ge23Sb23Te54), (at%) in a region surrounded by four points A to D, wherein the thickness of the lower protective layer is 75 nm to 100 nm, the thickness of the recording layer is 15 nm to 25 nm, An optical disk, wherein the thickness of the upper protective layer is 10 nm to 25 nm, and the thickness of the reflective layer is 70 nm to 180 nm.
化物からなるか、或いは、硫化物、酸化物に窒化物、酸
化物を添加した物質からなり、 前記反射層はＡｌ合金からなり、 前記基板はポリカーボネート或いはポリオレフィンから
なることを特徴とする請求項２又は３記載の光ディス
ク。4. The lower protective layer and the upper protective layer are made of a sulfide or an oxide, or a substance obtained by adding a nitride or an oxide to a sulfide or an oxide. The optical disk according to claim 2, wherein the substrate is made of polycarbonate or polyolefin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8212011A JPH1035106A (en) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Optical disk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8212011A JPH1035106A (en) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Optical disk |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1035106A true JPH1035106A (en) | 1998-02-10 |
Family
ID=16615411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8212011A Pending JPH1035106A (en) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Optical disk |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1035106A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006220A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-11 | Hitachi, Ltd. | Information recording medium |
| JP2003511267A (en) * | 1999-10-04 | 2003-03-25 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Optical recording medium having GeSbTe recording layer |
-
1996
- 1996-07-23 JP JP8212011A patent/JPH1035106A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006220A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-11 | Hitachi, Ltd. | Information recording medium |
| JP2003511267A (en) * | 1999-10-04 | 2003-03-25 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Optical recording medium having GeSbTe recording layer |
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