【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光エネルギーの照射により、情報を記録、再生または記録再生する光情報媒体および光ディスク装置に関するものであり、詳しくは、ごみ、塵、ほこり等が付着し難く、指紋等の汚染物質を除去することができるとともに、効率よく記録または再生を行うことのできる光情報媒体および光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＣＤやＤＶＤ等の光情報媒体には、読み取り専用のもの、一度だけ記録可能な追記型のもの、或いは何度も書き込みが可能な書き換え可能型のものが知られている。これらの光情報媒体は、通常、透明なプラスチック基板の溝転写面に情報が記録され、該溝転写面の反対面からレーザ光を照射し、情報を読み取ったり、或いは情報を書き込めるように構成されている。このような構成上の特徴から、光情報媒体のレーザ光入射面の表面性は非常に重要となる。
【０００３】
通常、光情報媒体に用いられる基板としては、照射するレーザ光に対して透明で、かつ、溝形状の複製が容易であるポリカーボネート、２Ｐ（フォトポリマー）、ポリメチルメタアクリレート等の樹脂やガラスが用いられる。特に、扱い易さや光学的および機械的な特性の良さからポリカーボネートが一般に多用されている。しかし、これらの樹脂またはガラスは絶縁体であるため、取り扱い時に、または移送時に静電気により帯電し易い。光情報媒体が帯電すると、微小な塵やゴミ等の汚染物質が静電気により光情報媒体の表面に付着し、情報の記録または再生の妨げになる。
【０００４】
すなわち、レーザ光入射面に前記のごみの他、指紋、かび、転写汚れ等の汚染物質が多量に付着していると、書き込み、或いは読み取りエラーを生じてしまうことがある。なお、光情報媒体の記録密度がそれ程高くない場合には、汚染物質に対する耐久性が高いことから、これを何らケースに入れることなくディスク単板で、すなわちカートリッジレスで保管することもできる。また、光情報媒体のレーザ光入射側を軽くふき取って汚染物質を除去することもできる。ふき取りは人手により行うこともできるが、装置的に自動で行うこともできる。これとは別に、記録できる容量は少なくなってしまうが、汚染物質の付着部分をスキップするようにレーザ光を入射させることもできる。しかしながら、高ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ：開口数）のレンズを用いた短波長レーザ記録方式や、微細なマーク形成による多値記録方式など記録密度が高い光情報媒体の場合には、トラック密度やピット密度等が高いことから、汚染物質に対する耐久性が比較的弱くなる。このため、記録密度が高い光情報媒体は、レーザー光入射面を清浄に保つ工夫がなされている。例えば、透明なプラスチック樹脂等からなるカートリッジに収納し保管するようにし、特にレーザ光入射面に汚染物質等が付着することを防止している。
【０００５】
一方で、触媒を用い汚染物質を除去する手段も開発されている。例えば、特許文献１（特開平１１−１９５２４４号公報）には、透明基板のレーザー光入射側表面に４００ｎｍ〜８５０ｎｍの波長領域に光吸収端を有する酸化チタン層を形成し、レーザー光入射側の反対側に下部誘電体層、記録層、上部誘電体層、反射層、及びラッカー層をこの順で積層形成したものを、ラッカー層側を対向させて、接着層を介して接合した構造の光記録媒体が開示されている。また特許文献２（特開平１１−３２８７４３号公報）には、レーザ光の入射側の表面に、紫外線領域或いは可視光領域に光活性である物質で主に構成された光触媒物質層を設け、光触媒物質層に活性化光を照射する技術が提案されている。
また特許文献３（特開 ２００１−１２６２４８号公報）には、光ディスク表面のクリーニングを行うクリーニング部材を設け、このクリーニング部材のディスク表面との接触部は二酸化チタン等の光触媒を含有した構成とし、さらにこのクリーニング部材の光触媒含有部に紫外線を照射する人工光源を設けた光ディスク装置が開示されている。
また特許文献４（特開２０００−１０７５６７号公報）には、光触媒を電子線照射により励起する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１９５２４４号公報
【特許文献２】
特開平１１−３２８７４３号公報
【特許文献３】
特開 ２００１−１２６２４８号公報
【特許文献４】
特開 ２０００−１０７５６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術は、ごみ、塵、ほこり、転写汚れ、指紋等の汚染物質の除去性にいまだ改善の余地がある。
したがって本発明の目的は、ごみ、塵、ほこり等が付着し難く、転写汚れ、指紋等の汚染物質を除去することができるとともに、効率よく記録または再生を行うことのできる光情報媒体および光ディスク装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、光エネルギーの照射により、情報を記録、再生または記録再生する光情報媒体において、前記光エネルギーの入射側の表面に、少なくとも紫外線領域または可視光領域に光活性がある光触媒物質と導電性材料との混合物質から構成された表面コート層を設けたことを特徴とする光情報媒体である。
請求項２の発明は、前記光エネルギーが、青紫色半導体レーザ光であり、かつ前記光情報媒体の面密度が１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２以上であることを特徴とする請求項１に記載の光情報媒体である。
請求項３の発明は、前記光活性がある光触媒物質が、酸化チタン、酸化亜鉛、三酸化タングステン、三酸化二鉄、酸化スズ、チタン酸ストロンチウム、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化銀（Ｉ）、二酸化マンガン、酸化銅（Ｉ）および酸化バナジウムからなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２に記載の光情報媒体である。
請求項４の発明は、前記導電性材料が、酸化すず、酸化インジウム、ＩＴＯおよび酸化亜鉛からなる群から選ばれた少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光情報媒体である。
請求項５の発明は、前記表面コート層のシート抵抗が１０４〜１０６Ω／□の範囲であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光情報媒体である。
請求項６の発明は、光エネルギーの照射により、情報を記録、再生または記録再生する光情報媒体の製造方法において、前記光エネルギーの入射側の表面に、少なくとも紫外線領域または可視光領域に光活性がある光触媒物質と導電性材料との混合物質から構成された表面コート層をスパッタリング法により形成することを特徴とする光情報媒体の製造方法である。
請求項７の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光情報媒体を回転させる回転手段と、前記光情報媒体における表面コート層の光触媒物質を電子線により励起させる励起手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置である。
請求項８の発明は、前記励起手段の一部に突起物を設け、前記光情報媒体の表面に気体の乱流が生じるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置である。
請求項９の発明は、前記光情報媒体の回転中心方向に向かって気体の移動が生じるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の光ディスク装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で使用される光触媒物質は、少なくとも紫外線領域または可視光領域に光活性がある物質であり、具体例としては、半導体金属酸化物として、酸化チタン（Ｅｇ＝３．２ｅＶ）、酸化亜鉛（Ｅｇ＝３．２ｅＶ）、三酸化タングステン（Ｅｇ＝２．７ｅＶ）、三酸化二鉄（Ｅｇ＝２．２ｅＶ）、酸化スズ（Ｅｇ＝３．６ｅＶ）、チタン酸ストロンチウム（Ｅｇ＝３．６ｅＶ）、酸化ジルコニウム（Ｅｇ＝５．０ｅＶ）、その他、酸化インジウム、酸化銀（Ｉ）Ａｇ２Ｏ、二酸化マンガンＭｎＯ２、酸化銅（Ｉ）Ｃｕ２Ｏ（Ｅｇ＝〜２ｅＶ）、酸化バナジウムＶ２Ｏ５等が好ましいものとして挙げられ、これらは併用することもできる。なお、本発明で使用される光触媒物質として、酸化カドミニウムＣｄＯやＩＩ−ＶＩ族半導体のカルコゲナイド系化合物も挙げることができるが、光情報媒体は直接素手で接触する機会が多いため、これらの材料の使用は好ましくない。
【００１０】
本発明で使用される導電性材料の具体例としては、酸化すず、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化亜鉛等が挙げられ、これらは併用することもできる。導電性材料は、大気中に浮遊している粒子が帯電し易い基板に静電的に付着するのを有効に防止することができる。
導電性材料の使用割合は、前記光触媒物質に対し５〜５０重量％が好ましい。
【００１１】
本発明の光情報媒体は、光エネルギーの入射側の表面に、表面コート層をスパッタリング法により形成する工程を経て製造することができる。なお、該表面コート層以外の層構成は、従来公知の光情報媒体と同じであることができる。
図１は、本発明の光情報媒体の一例を説明するための断面図である。図１において、光情報媒体１０は、ポリカーボネート等からなる透明基板２上に、第１誘電体層３、相変化記録層４、第２誘電体層５、反射層６、オーバーコート層（紫外線硬化樹脂層）７が順次積層されて構成されている。そして透明基板２の光エネルギーの入射側の表面には、表面コート層１がスパッタリング法により形成されている。
【００１２】
なお、表面コート層１は、有機バインダーに光触媒材料および導電粒子を均一混合した粘性混合体を、透明基板２に対しスピンコートして形成することもできるが、スパッタリング法を採用したほうが膜の均一性が一層高まるために好ましい。とくに前記のように導電性材料の使用割合を、光触媒物質に対し５〜５０重量％に設定すると、この効果が一層高まるとともに膜形成の安定性も高まり好ましい。
表面コート層１の電気抵抗は、シート抵抗が１０４〜１０６Ω／□の範囲であれば帯電による浮遊粒子の付着を一層防止することができ好ましい。
【００１３】
また本発明によれば、光エネルギーが青紫色半導体レーザ光であるとともに、面密度が１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２以上である高密度情報記録媒体である場合、本発明の効果が一層良好に奏される。すなわち、ＣＤのレーザスポット径が１．４９μｍ、ＤＶＤのレーザスポット径が０．８７３μｍであるのに対し、青紫レーザ光を用いたレーザースポット径は０．４１０μｍ（λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５）〜０．５３６μｍ（λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５）であり、前者に対して著しく小さい。ＣＤやＤＶＤは前述のように記録密度が低いため汚染物質の付着に対する耐性が高いが、高密度情報記録媒体は、汚染物質の付着により記録または再生の特性が大きく損なわれる。本発明では前記のように表面コート層１の存在により、高密度情報記録媒体への汚染物質の付着の悪影響が最大限に防止されることになる。
【００１４】
また本発明は、前記光情報媒体を回転させる回転手段と、表面コート層の光触媒物質を電子線により励起させる励起手段とを備えた光ディスク装置を提供するものである。
図２は、本発明の光ディスク装置の励起手段の一例を説明するための図である。励起手段１１は、線径５０〜１００μｍのタングステンまたはステンレス製の電子線発生フィラメント１２と、電子線発生フィラメント用電源１３と、電子線引き出し電極１４と、電子線引き出し用電源１５とを有する。電子線発生フィラメント用電源１３から供給された交流または矩形波電圧によって、電子線発生フィラメント１２から電子が放出され、電子線引き出し電極１４により照射電子１６として引き出され、これが光情報媒体１０の表面コート層１上に照射される。ここで、照射電子１６のもつ運動エネルギーが光触媒物質の励起に必要なエネルギーよりも大きければ、光触媒物質が励起され、その酸化還元作用により接触している有機の汚染物質が酸化分解される。なお、電子線発生フィラメント１２と光情報媒体１０との距離は、例えば約１０ｍｍである。また電位差は６００〜８００Ｖである。光触媒物質の酸化反応は、発生した水酸基ラジカルが、有機物を炭酸ガスと水に分解する反応であり、還元反応は、発生した活性酸素種（スーパーオキサイドアニオンＯ２ −が還元作用に寄与するものである。
【００１５】
本発明の光ディスク装置によれば、表面コート層の光触媒物質が電子線により励起されるため、励起範囲が電子線を照射したその面近傍に限定され、光触媒活性が光情報媒体の内部にまで及ぶことがなく、指紋等の有機の汚染物質が付着した極表面に限り光触媒効果を及ばせることが可能となる。したがって、光情報媒体内部に含まれる有機物の酸化による白濁が防止され、照射された光エネルギーの到達を妨害することがない。また、電子線放射時には、極微量のオゾンが発生し、有機の汚染物質の分解が促進する。
【００１６】
また本発明によれば、前記励起手段の一部に突起物を設け、光情報媒体の表面に気体の乱流が生じるようにし、電子線放射時に発生した極微量のオゾンを、該表面に効率的に接触させる形態が好ましい。
図３は、励起手段の一部に突起物を設けた本発明の光ディスク装置の一例を説明するための図である。図３において、矢印１７方向に回転する光情報媒体１０の上方に位置する励起手段を回転カバー１８で覆い（ただし、電子が照射される部分は覆わない）、その回転カバー１８の一部に突起物１９を設け、気体の乱流２０を生じさせている。また突起物１９により、気体は乱流を起こしながら光情報媒体１０の回転中心方向に移動するのが好ましい。図４は、突起物の設置方法を説明するための光ディスク装置の平面図である。図４（ａ）において、突起物１９は回転カバー１８の外周部から光情報媒体１０の中心対応位置ａに向かって角度θでもって設置されている。これにより光情報媒体１０の回転（矢印２１方向）によって生じた気体の流れは、矢印２２の方向（光情報媒体１０のほぼ回転中心方向）に移動する。これとは別に、図４（ｂ）に示したように、突起物１９を光情報媒体１０の中心対応位置ａに向かって湾曲させても同様の効果が生じる。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
（実施例１）
アナターゼ型酸化チタン７５ｖｏｌ％および酸化インジウム２５ｖｏｌ％を混合し、熱プレスし、スパッタリング・ターゲットを形成した。このスパッタリング・ターゲットを用い、アルゴンを５×１０−３Ｔｏｒｒとして導入した直流スパッタ法にて、ポリカーボネート基板上に表面コート層を８０ｎｍ〜１５０ｎｍの膜厚で形成した。この薄膜のシート抵抗を測定したところ、２〜８×１０４Ω／□であった。１０回ほど布で擦り帯電電位を測定したところ、１５０Ｖ程度の帯電で、ごみ・チリを巻き込むほどのものではなかった。
【００１８】
（実施例２）
厚み１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍの基板の片面に、トラックピッチ０．３２μｍで溝を形成し、その上に、Ａｇ反射層、耐硫化層、ＺｎＳＳｉＯ２誘電体層、Ｓｂ７０Ｔｅ３０を主成分としてＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｇａなどの特性を改善するための微量元素を混入した相変化記録層、ＺｎＳＳｉＯ２誘電体層を順次積層し、有機物オーバーコート層を塗布した後、０．１ｍｍのカバーフィルムを接着して表面記録型光情報媒体を形成した。次に、カバーフィルムの上からアナターゼ型の酸化チタン光触媒（７０ｖｏｌ％）と酸化インジウム導電性材料（３０ｖｏｌ％）を混合した表面コート層を、実施例１と同様に１００ｎｍの厚みで形成した。この表面コート層のシート抵抗を測定したところ、３×１０４Ω／□であった。このように作製した光情報媒体を、１週間通常の事務所環境内で放置および同様な取り扱いをした後、表面の観察を行った。１ｃｍ角サイズで４ヶ所、５０〜１００倍の倍率にて金属顕微鏡による観察を行った。０．５〜５０μｍサイズのパーティクルが１ｃｍ角当たり５個程度観察された。
この光情報媒体をブロアーで表面をクリーニング後に、表面コート層を通じてレーザ光を入射させ、特性を調べた。条件は、レーザー波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５、線速５．７ｍ／ｓとし、反射率の変化を観察した。その結果、反射率が極端に落ちるところもなく、書き込み・再生後のジッター変化もなかった。
【００１９】
（実施例３）
厚み０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍの透明基板の片面に、トラックピッチ０．４５μｍで溝を形成し、その上に、ＺｎＳＳｉＯ２誘電体層、Ｓｂ７０Ｔｅ３０を主成分としてＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｇａなどの特性を改善するための微量元素を混入した相変化記録層、ＺｎＳＳｉＯ２誘電体層、耐硫化層、Ａｇ反射層を順次積層し、有機物オーバーコート層を塗布した後、同じ０．６ｍｍ厚の溝なし鏡面基板を接着層を介して貼り合わせ光情報媒体として完成させた。この構成では記録・再生を行うレーザ光はＣＤ、ＤＣＤと同様に透明基板側から照射するので、記録層成膜面の反対側に、アナターゼ型の酸化チタン光触媒（７０ｖｏｌ％）と酸化インジウム導電性材料（３０ｖｏｌ％）を混合した表面コート層を実施例１と同様に成膜した。なお成膜による基板の変形を避けるために膜厚を実施例２より若干薄くし、８０ｎｍの厚みで形成した。この表面コート層の形成は貼り合わせ後に限らず、記録層成膜前でも、また記録層成膜・オーバーコート後でも差し支えない。このシート抵抗を測定したところ、４．５×１０４Ω／□であった。
このように作製した光情報媒体を１週間通常の事務所環境内で放置および同様な取り扱いをした後、表面の観察を行った。実施例１と同じ表面観察を行ったところ、同じ結果を得た。さらに、指紋を数カ所付け、指紋スタンプ前後で記録マークのジッタ変化を見た。評価装置は、レーザ波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．６５のピックアップを持つ光ディスク評価装置で、線速は５．４ｍ／ｓである。スタンプ前８％のジッターであった部分がジッター２０％に増大し、さらにトラック外れが頻繁に発生した。その後、図２に示したような励起手段を用い、有機の汚染物質の除去を行った。光情報媒体を回転させながら、電子線照射を行い数分間処理した後、取り出して、レーザ波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．６５のピックアップをもつ光ディスク評価装置で再度同じ評価したところ、指紋の有機汚れを付けた場所でも８．５％のジッター値で指紋スタンプ前のジッター値に近い値となった。
【００２０】
（実施例４）
実施例３において、図４（ａ）に示したように励起手段の一部に突起物１９を設けたこと以外は、実施例３を繰り返した。ただし、θは２１°とした。これにより、回転カバー１８と光情報媒体１０との間隔が狭くなり、光情報媒体の回転に伴って気体の乱流が生じた。また気体は、図４（ａ）の矢印２２の方向（光情報媒体１０のほぼ回転中心方向）に移動した。
本実施例では、実施例３に比べ２０％短い処理時間で同じ効果が得られた。理由としては、電子線発生時に大気中の酸素が一部酸化され極微量のオゾンが発生するが、オゾンには有機物を酸化分解する力があるため、光触媒物質による酸化分解に加えこのオゾンによる分解が重なり処理時間が短くなったものと考えられる。
このときの装置内でのオゾン濃度を調べてみたところ、電子線照射ユニットの極近傍のオゾン濃度は０．５ｐｐｍであり、光情報媒体の接地されている装置の外側では０．０１５ｐｐｍであった（なお、０．０１５ｐｐｍという値は、日本産業衛生協会によるオゾン許容濃度勧告値０．１ｐｐｍより一桁低い値なので、人体に影響を及ぶすことはない）。
【００２１】
（比較例１）
ポリカーボネート基板上に、酸化チタン粉末を有機バインダーと均一混合したスピンコート用光触媒塗料を用い、０．２μｍの厚みで塗布し乾燥させた。この薄膜のシート抵抗を測定しようとしたところ、高抵抗のため測定できなかった。１０回ほど布で擦り帯電電位を測定したところ、５〜２０ｋＶ程度まで帯電した。帯電電位がこれだけ高ければ、ごみ・チリを巻き込むのは確実である。
次に、酸化チタン単体をスパッタリング法または真空蒸着法により８０〜１５０ｎｍの厚みで成膜し、同様にして、帯電電位を測定した。結果は、ほぼ同じで３〜１８ｋＶに帯電した。
【００２２】
（比較例２）
実施例２において、表面コート層を酸化チタン単体としたほかは全て同様に行った。観察の結果、０．５〜５０μｍサイズのパーティクルが１ｃｍ角当たり４０個程度観察され、実施例２に比べ８倍パーティクルが付着しやすいことがわかった。さらに、同様にブローした後、評価機にかけたところ、ＲＦ信号に反射率の低いところが多数観察された。パーティクル個数が多かったため、ブローによりこれが飛びにくかったためであると考えられる。
【００２３】
（比較例３）
実施例３において、光触媒物質を励起する代りに、アルコール（メチルアルコールまたはエチルアルコール）を染み込ませたガーゼまたは綿により、指紋等の有機物汚れ、または、ほこり等が付着した光情報記録媒体の表面を拭き取り処理した。手の油脂成分がガーゼまたは綿等を介して溶出しないように注意して拭いたが、アルコールが乾燥していく際に筋状の白濁部が残った。さらに、何回も拭き取りを実施したところプラスチック基板自体が白濁し信号の取り込みができなくなった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ごみ、塵、ほこり等が付着し難く、指紋等の汚染物質を除去することができるとともに、効率よく記録または再生を行うことのできる光情報媒体および光ディスク装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光情報媒体の一例を説明するための断面図である。
【図２】本発明の光ディスク装置の励起手段の一例を説明するための図である。
【図３】励起手段の一部に突起物を設けた本発明の光ディスク装置の一例を説明するための図である。
【図４】突起物の設置方法を説明するための光ディスク装置の平面図である。
【符号の説明】
１ 表面コート層
２ 透明基板
３ 第１誘電体層
４ 相変化記録層
５ 第２誘電体層
６ 反射層
７ オーバーコート層
１０ 光情報媒体
１１ 励起手段
１２ 電子線発生フィラメント
１３ 電子線発生フィラメント用電源
１４ 電子線引き出し電極
１５ 電子線引き出し用電源
１６ 照射電子
１８ 回転カバー
１９ 突起物
２０ 気体の乱流[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information medium and an optical disk apparatus for recording, reproducing or recording / reproducing information by irradiating light energy. More specifically, the present invention relates to dirt, dust, dust, etc., which are less likely to adhere and pollutants such as fingerprints. The present invention relates to an optical information medium and an optical disk device that can be removed and can perform recording or reproduction efficiently.
[0002]
[Prior art]
At present, as optical information media such as CDs and DVDs, read-only media, write-once media that can be recorded once, and rewritable media that can be written many times are known. These optical information media are usually configured such that information is recorded on a groove transfer surface of a transparent plastic substrate, and a laser beam is irradiated from the opposite surface of the groove transfer surface to read information or write information. ing. Due to such structural features, the surface properties of the laser light incident surface of the optical information medium are very important.
[0003]
In general, as a substrate used for an optical information medium, a resin or glass such as polycarbonate, 2P (photopolymer), or polymethyl methacrylate, which is transparent to an irradiating laser beam and can easily replicate a groove shape, is used. Used. In particular, polycarbonate is generally widely used because of its ease of handling and good optical and mechanical properties. However, since these resins or glass are insulators, they are easily charged by static electricity during handling or transport. When the optical information medium is charged, contaminants such as minute dust and dirt adhere to the surface of the optical information medium due to static electricity and hinder recording or reproduction of information.
[0004]
That is, if a large amount of contaminants such as fingerprints, molds, and transfer stains adhere to the laser beam incident surface in addition to the above-described dust, a writing or reading error may occur. If the recording density of the optical information medium is not so high, the optical information medium has high durability against contaminants. Therefore, the optical information medium can be stored as a single disk, that is, without a cartridge, without putting it in a case. Also, the contaminants can be removed by gently wiping the laser light incident side of the optical information medium. The wiping can be performed manually, but can also be performed automatically in a device. Apart from this, although the recording capacity is reduced, a laser beam can be applied so as to skip the contaminant adhering portion. However, in the case of an optical information medium having a high recording density such as a short-wavelength laser recording method using a lens with a high NA (Numerical Aperture: numerical aperture) or a multi-value recording method by forming fine marks, the track density and the pit density are high. And the like, the durability to pollutants is relatively weak. For this reason, optical information media having a high recording density have been devised to keep the laser beam incident surface clean. For example, it is stored and stored in a cartridge made of a transparent plastic resin or the like, so that a contaminant or the like is prevented from adhering to the laser light incident surface.
[0005]
On the other hand, means for removing contaminants using a catalyst have been developed. For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-195244), a titanium oxide layer having a light absorption edge in a wavelength region of 400 nm to 850 nm is formed on a laser light incident side surface of a transparent substrate, and a laser light incident side is formed. A light having a structure in which a lower dielectric layer, a recording layer, an upper dielectric layer, a reflective layer, and a lacquer layer are laminated in this order on the opposite side, and the lacquer layer side is opposed to each other and bonded via an adhesive layer. A recording medium is disclosed. Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-328743) discloses that a photocatalytic substance layer mainly composed of a substance which is photoactive in an ultraviolet region or a visible light region is provided on the surface on the laser light incident side, A technique for irradiating a material layer with activation light has been proposed.
Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-126248) provides a cleaning member for cleaning the surface of an optical disk, and a contact portion of the cleaning member with the disk surface contains a photocatalyst such as titanium dioxide. There is disclosed an optical disk device provided with an artificial light source for irradiating ultraviolet rays to the photocatalyst containing portion of the cleaning member.
Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-107567) discloses a method of exciting a photocatalyst by electron beam irradiation.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-195244 [Patent Document 2]
JP-A-11-328743 [Patent Document 3]
JP 2001-126248 A [Patent Document 4]
JP 2000-107567 A
[Problems to be solved by the invention]
However, there is still room for improvement in the removability of contaminants such as dirt, dust, dust, transfer stains, and fingerprints.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical information medium and an optical disk apparatus which can hardly adhere dirt, dust, dust, etc., can remove contaminants such as transfer stains, fingerprints and the like, and can perform recording or reproduction efficiently. Is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an optical information medium for recording, reproducing or recording / reproducing information by irradiating light energy, wherein a photocatalyst having photoactivity in at least an ultraviolet region or a visible light region on a surface on the light energy incident side. An optical information medium having a surface coat layer formed of a mixed substance of a substance and a conductive material.
The optical information medium according to claim 1, wherein the optical energy is blue-violet semiconductor laser light, and the area density of the optical information medium is 10 Gbit / inch 2 or more. It is.
The invention according to claim 3 is that the photocatalytic substance having photoactivity is titanium oxide, zinc oxide, tungsten trioxide, diiron trioxide, tin oxide, strontium titanate, zirconium oxide, indium oxide, silver (I) oxide, 3. The optical information medium according to claim 1, wherein the optical information medium is at least one selected from the group consisting of manganese dioxide, copper (I) oxide, and vanadium oxide.
The optical information according to claim 1, wherein the conductive material includes at least one selected from the group consisting of tin oxide, indium oxide, ITO, and zinc oxide. Medium.
The invention according to claim 5 is the optical information medium according to any one of claims 1 to 4, wherein the sheet resistance of the surface coat layer is in a range of 10 4 to 10 6 Ω / □. .
The invention according to claim 6 is a method for manufacturing an optical information medium for recording, reproducing or recording / reproducing information by irradiating light energy, wherein the surface of the light energy incident side has at least an ultraviolet ray region or a visible light region. A method for manufacturing an optical information medium, characterized in that a surface coat layer composed of a mixture of a photocatalytic substance and a conductive material is formed by a sputtering method.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a rotating means for rotating the optical information medium according to any one of the first to fifth aspects, and an exciting means for exciting a photocatalytic substance of a surface coat layer of the optical information medium with an electron beam. An optical disc device comprising:
The invention according to claim 8 is the optical disc device according to claim 7, wherein a protrusion is provided on a part of the excitation means so that a turbulent gas flow occurs on the surface of the optical information medium. .
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the optical disk device according to the eighth aspect, wherein the gas moves toward the rotation center of the optical information medium.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The photocatalytic substance used in the present invention is a substance having photoactivity at least in an ultraviolet region or a visible light region, and specific examples thereof include titanium oxide (Eg = 3.2 eV) and zinc oxide ( Eg = 3.2 eV), tungsten trioxide (Eg = 2.7 eV), diiron trioxide (Eg = 2.2 eV), tin oxide (Eg = 3.6 eV), strontium titanate (Eg = 3.6 eV) , Zirconium oxide (Eg = 5.0 eV), other indium oxide, silver (I) oxide Ag 2 O, manganese dioxide MnO 2 , copper oxide (I) Cu 2 O (Eg = 〜2 eV), vanadium oxide V 2 O 5 and the like are preferred, and these can be used in combination. In addition, as the photocatalyst substance used in the present invention, cadmium oxide CdO and chalcogenide compounds of II-VI group semiconductors can also be mentioned. However, since the optical information medium has many opportunities to directly contact with bare hands, these materials are Use is not preferred.
[0010]
Specific examples of the conductive material used in the present invention include tin oxide, indium oxide, ITO, zinc oxide and the like, and these can be used in combination. The conductive material can effectively prevent particles floating in the air from electrostatically adhering to the easily charged substrate.
The use ratio of the conductive material is preferably 5 to 50% by weight based on the photocatalytic substance.
[0011]
The optical information medium of the present invention can be manufactured through a step of forming a surface coat layer on the surface on the light energy incident side by a sputtering method. The layer configuration other than the surface coat layer can be the same as that of a conventionally known optical information medium.
FIG. 1 is a sectional view for explaining an example of the optical information medium of the present invention. In FIG. 1, an optical information medium 10 has a first dielectric layer 3, a phase change recording layer 4, a second dielectric layer 5, a reflective layer 6, an overcoat layer (ultraviolet curing) on a transparent substrate 2 made of polycarbonate or the like. (Resin layers) 7 are sequentially laminated. A surface coat layer 1 is formed on the surface of the transparent substrate 2 on the light energy incident side by a sputtering method.
[0012]
The surface coat layer 1 can be formed by spin-coating a viscous mixture in which an organic binder is uniformly mixed with a photocatalytic material and conductive particles on a transparent substrate 2. It is preferable because the property is further enhanced. In particular, when the proportion of the conductive material used is set to 5 to 50% by weight based on the photocatalyst substance as described above, this effect is further enhanced and the stability of film formation is also enhanced, which is preferable.
The electric resistance of the surface coat layer 1 is preferably such that the sheet resistance is in the range of 10 4 Ω / □ to 10 6 Ω / □ because adhesion of floating particles due to charging can be further prevented.
[0013]
Further, according to the present invention, in the case of a high-density information recording medium having a light energy of blue-violet semiconductor laser light and an areal density of 10 Gbit / inch 2 or more, the effects of the present invention are more favorably exhibited. That is, while the laser spot diameter of the CD is 1.49 μm and the laser spot diameter of the DVD is 0.873 μm, the laser spot diameter using the blue-violet laser light is 0.410 μm (λ = 405 nm, NA = 0.85 μm). ) To 0.536 μm (λ = 405 nm, NA = 0.65), which is significantly smaller than the former. As described above, CDs and DVDs have a low recording density and thus have high resistance to the attachment of contaminants. However, recording or reproduction characteristics of high-density information recording media are greatly impaired by the attachment of contaminants. In the present invention, as described above, the presence of the surface coat layer 1 minimizes the adverse effect of the attachment of contaminants to the high-density information recording medium.
[0014]
Further, the present invention provides an optical disk device comprising a rotating means for rotating the optical information medium and an exciting means for exciting the photocatalytic substance of the surface coat layer by an electron beam.
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the excitation means of the optical disk device of the present invention. The excitation means 11 has an electron beam generating filament 12 made of tungsten or stainless steel having a wire diameter of 50 to 100 μm, an electron beam generating filament power supply 13, an electron beam extraction electrode 14, and an electron beam extraction power supply 15. Electrons are emitted from the electron beam generating filament 12 by AC or rectangular wave voltage supplied from the power source 13 for the electron beam generating filament, are extracted as irradiation electrons 16 by the electron beam extraction electrode 14, and are emitted to the surface coating of the optical information medium 10. Irradiation on layer 1. Here, if the kinetic energy of the irradiation electrons 16 is larger than the energy required for exciting the photocatalytic substance, the photocatalytic substance is excited, and the organic contaminants in contact are oxidized and decomposed by the redox action. The distance between the electron beam generating filament 12 and the optical information medium 10 is, for example, about 10 mm. The potential difference is between 600 and 800V. The oxidation reaction of the photocatalytic substance is a reaction in which generated hydroxyl radicals decompose organic matter into carbon dioxide gas and water, and the reduction reaction is a reaction in which generated active oxygen species (superoxide anion O 2 − contributes to a reducing action). is there.
[0015]
According to the optical disc device of the present invention, since the photocatalytic substance of the surface coat layer is excited by the electron beam, the excitation range is limited to the vicinity of the surface irradiated with the electron beam, and the photocatalytic activity extends to the inside of the optical information medium. Therefore, the photocatalytic effect can be exerted only on the very surface to which organic contaminants such as fingerprints are attached. Therefore, cloudiness due to oxidation of the organic matter contained in the optical information medium is prevented, and the arrival of the irradiated light energy is not hindered. In addition, when radiating an electron beam, a very small amount of ozone is generated, and the decomposition of organic pollutants is promoted.
[0016]
Further, according to the present invention, a projection is provided on a part of the excitation means so that turbulence of gas is generated on the surface of the optical information medium, and a very small amount of ozone generated at the time of electron beam emission is efficiently applied to the surface. Preferred is a form in which they come into contact with each other.
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the optical disk device of the present invention in which a protrusion is provided on a part of the excitation means. In FIG. 3, the excitation means positioned above the optical information medium 10 rotating in the direction of arrow 17 is covered with a rotating cover 18 (however, the portion irradiated with electrons is not covered), and a projection is formed on a part of the rotating cover 18. An object 19 is provided to generate a turbulent gas flow 20. Further, it is preferable that the gas move in the direction of the rotation center of the optical information medium 10 while causing turbulent flow by the protrusions 19. FIG. 4 is a plan view of the optical disk device for explaining a method of installing the protrusions. In FIG. 4A, the protrusion 19 is installed at an angle θ from the outer peripheral portion of the rotating cover 18 toward the center corresponding position a of the optical information medium 10. Thus, the gas flow generated by the rotation of the optical information medium 10 (the direction of the arrow 21) moves in the direction of the arrow 22 (almost the center of rotation of the optical information medium 10). Apart from this, as shown in FIG. 4B, the same effect is obtained even if the protrusion 19 is curved toward the center corresponding position a of the optical information medium 10.
[0017]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
(Example 1)
75 vol% of anatase type titanium oxide and 25 vol% of indium oxide were mixed and hot-pressed to form a sputtering target. Using this sputtering target, a surface coat layer having a thickness of 80 nm to 150 nm was formed on a polycarbonate substrate by a DC sputtering method in which argon was introduced at 5 × 10 −3 Torr. When the sheet resistance of this thin film was measured, it was 2 to 8 × 10 4 Ω / □. When the charging potential was measured by rubbing the cloth about 10 times, it was found that the charging was about 150 V and was not enough to involve dust and dirt.
[0018]
(Example 2)
A groove having a track pitch of 0.32 μm is formed on one surface of a substrate having a thickness of 1.1 mm and a diameter of 120 mm, and an Ag reflection layer, a sulfur-resistant layer, a ZnSSiO 2 dielectric layer, and Sb 70 Te 30 are formed thereon as main components. A phase change recording layer containing a trace element for improving characteristics such as Ag, In, Ge, and Ga, and a ZnSSiO 2 dielectric layer are sequentially laminated, and an organic overcoat layer is applied. Were bonded to form a surface recording type optical information medium. Next, a surface coat layer formed by mixing an anatase-type titanium oxide photocatalyst (70 vol%) and an indium oxide conductive material (30 vol%) was formed on the cover film with a thickness of 100 nm in the same manner as in Example 1. The sheet resistance of the surface coat layer was 3 × 10 4 Ω / □ when measured. After leaving the optical information medium thus produced in a normal office environment for one week and treating it in the same manner, the surface was observed. Observation with a metallurgical microscope was performed at four locations in a 1 cm square size at a magnification of 50 to 100 times. About 5 particles having a size of 0.5 to 50 μm were observed per 1 cm square.
After cleaning the surface of the optical information medium with a blower, a laser beam was applied through the surface coat layer to examine the characteristics. The conditions were a laser wavelength of 405 nm, NA of 0.85, and a linear velocity of 5.7 m / s, and the change in reflectance was observed. As a result, there was no place where the reflectivity dropped extremely and there was no jitter change after writing / reproducing.
[0019]
(Example 3)
A groove is formed on one surface of a transparent substrate having a thickness of 0.6 mm and a diameter of 120 mm at a track pitch of 0.45 μm, and a ZnSSiO 2 dielectric layer, Ag, In, Ge, and Ga mainly containing Sb 70 Te 30 are formed thereon. A phase change recording layer mixed with a trace element for improving characteristics such as, a ZnSSiO 2 dielectric layer, a sulfur-resistant layer, and an Ag reflective layer are sequentially laminated, and an organic overcoat layer is applied. The mirrorless substrate having no groove was bonded through an adhesive layer to complete an optical information medium. In this configuration, the laser beam for recording / reproducing is irradiated from the transparent substrate side like CD and DCD, so that the anatase-type titanium oxide photocatalyst (70 vol%) and indium oxide conductive A surface coat layer mixed with a material (30 vol%) was formed in the same manner as in Example 1. In order to avoid deformation of the substrate due to film formation, the film thickness was slightly smaller than that in Example 2 and was formed to a thickness of 80 nm. The formation of the surface coat layer is not limited to after the lamination, and may be performed before the recording layer is formed or after the recording layer is formed and overcoated. When the sheet resistance was measured, it was 4.5 × 10 4 Ω / □.
After leaving the optical information medium thus produced in a normal office environment for one week and treating it in the same manner, the surface was observed. When the same surface observation as in Example 1 was performed, the same result was obtained. In addition, several fingerprints were placed, and the jitter of the recorded mark was observed before and after the fingerprint stamp. The evaluation device is an optical disk evaluation device having a pickup with a laser wavelength of 405 nm and an NA of 0.65, and has a linear velocity of 5.4 m / s. The portion where the jitter was 8% before the stamp was increased to 20%, and further off-track occurred frequently. Thereafter, organic contaminants were removed by using the excitation means as shown in FIG. After rotating the optical information medium and irradiating with an electron beam for several minutes, the optical information medium was taken out, taken out, and subjected to the same evaluation again using an optical disk evaluation apparatus having a pickup with a laser wavelength of 405 nm and NA of 0.65. At the place, the jitter value was 8.5%, which was close to the jitter value before the fingerprint stamp.
[0020]
(Example 4)
Example 3 was repeated, except that a projection 19 was provided on a part of the excitation means as shown in FIG. However, θ was set to 21 °. As a result, the distance between the rotating cover 18 and the optical information medium 10 was reduced, and a turbulent gas flow occurred with the rotation of the optical information medium. The gas moved in the direction of arrow 22 in FIG. 4A (almost in the direction of the rotation center of the optical information medium 10).
In the present embodiment, the same effect was obtained in a processing time 20% shorter than that in the third embodiment. The reason is that when the electron beam is generated, oxygen in the atmosphere is partially oxidized and a very small amount of ozone is generated.However, since ozone has the power to oxidatively decompose organic substances, in addition to oxidative decomposition by photocatalytic substances, this ozone decomposition Are considered to have overlapped, and the processing time was shortened.
When the ozone concentration in the device at this time was examined, the ozone concentration in the immediate vicinity of the electron beam irradiation unit was 0.5 ppm, and 0.015 ppm outside the device where the optical information medium was grounded. (Note that the value of 0.015 ppm does not affect the human body because it is an order of magnitude lower than the recommended ozone concentration of 0.1 ppm by the Japan Industrial Hygiene Association).
[0021]
(Comparative Example 1)
Using a photocatalytic paint for spin coating in which titanium oxide powder was uniformly mixed with an organic binder, a polycarbonate catalyst substrate was applied in a thickness of 0.2 μm and dried. When the sheet resistance of this thin film was measured, it could not be measured because of the high resistance. When the charged potential was measured by rubbing with a cloth about 10 times, it was charged to about 5 to 20 kV. If the charging potential is this high, it is certain that dust and dust will be involved.
Next, a film of titanium oxide alone was formed to a thickness of 80 to 150 nm by a sputtering method or a vacuum evaporation method, and the charging potential was measured in the same manner. The result was almost the same and charged to 3 to 18 kV.
[0022]
(Comparative Example 2)
Example 2 was repeated except that the surface coat layer was made of titanium oxide alone. As a result of the observation, about 40 particles having a size of 0.5 to 50 μm were observed per 1 cm square, and it was found that the particles adhered eight times more easily than in Example 2. Furthermore, after blowing in the same manner, when it was applied to an evaluator, many places where the reflectance was low in the RF signal were observed. It is considered that this was because it was difficult to fly due to blowing because the number of particles was large.
[0023]
(Comparative Example 3)
In the third embodiment, instead of exciting the photocatalytic substance, the surface of the optical information recording medium to which organic substances such as fingerprints or dust adheres is replaced with gauze or cotton impregnated with alcohol (methyl alcohol or ethyl alcohol). It was wiped off. The hand was wiped with care so that the fat and oil components did not elute via gauze or cotton, but a streak-like white turbid portion remained as the alcohol dried. Furthermore, when the wiping was performed many times, the plastic substrate itself became cloudy, and the signal could not be captured.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided an optical information medium and an optical disk device which are not easily adhered to dust, dust, dust and the like, can remove contaminants such as fingerprints, and can perform recording or reproduction efficiently. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of an optical information medium of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of an exciting unit of the optical disc device of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the optical disk device of the present invention in which a projection is provided on a part of the excitation means.
FIG. 4 is a plan view of the optical disc device for explaining a method of installing protrusions.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface coat layer 2 Transparent substrate 3 1st dielectric layer 4 Phase change recording layer 5 2nd dielectric layer 6 Reflective layer 7 Overcoat layer 10 Optical information medium 11 Exciting means 12 Electron beam generating filament 13 Power supply for electron beam generating filament 14 Electron beam extraction electrode 15 Electron beam extraction power supply 16 Irradiation electron 18 Rotating cover 19 Projection 20 Gas turbulence
