JP2008055723A - 追記型光記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(1)基板上に少なくとも記録層を有し、該記録層がBi、O、及び原子半径がFeと0.2Å以上異なる元素Mを含有し、記録層の未記録部と記録マーク部が共にアモルファスである追記型光記録媒体。
(2)記録層が、BiOx(1≦x≦1.5)で表される複数のBi酸化物を含有する(1)記載の追記型光記録媒体。
(3)基板上に少なくとも記録層とこれに隣接する保護層を有し、該保護層が、元素Q(QはTi、Zn、Mo、Zr、Nb、Cd、La、Wのうち少なくとも一つの元素)を含み、記録時に保護層の元素Qが記録マーク部に混入する(1)又は(2)の何れかに記載の追記型光記録媒体。
【選択図】図1
Description
従来の追記型光記録媒体では、有機材料からなる記録層にレーザ光を照射し、主に有機材料の分解・変質による屈折率変化を生じさせることで記録ピットを形成させており、記録層に用いられる有機材料の光学定数や分解挙動が、良好な記録ピットを形成させるための重要な要素となっている。
従って、青色レーザ対応の追記型光記録媒体の記録層に用いる有機材料としては、青色レーザ波長に対する光学的性質や分解挙動の適切な材料を選択する必要がある。即ち、未記録時の反射率を高め、またレーザの照射によって有機材料が分解し大きな屈折率変化が生じるようにするため(これによって大きな変調度が得られる)、記録再生波長は大きな吸収帯の長波長側の裾に位置するように選択される。何故ならば、有機材料の大きな吸収帯の長波長側の裾は、適度な吸収係数を有し且つ大きな屈折率が得られる波長領域となるためである。
そこで、無機材料と有機材料を用いたものや無機材料のみを用いたものが検討されている。例えば特許文献1には、酸化物を用いたものとして、Bi、希土類、Ga、Fe、Oを含む記録層が開示されており、ガーネットを形成できる組成について述べられている。また、特許文献2には、無機の酸化物を用いた光記録媒体について開示されている。
しかし、これらの従来技術では、記録マークを良好に形成し、良好な特性を得るのに、記録マークをどのような形態にすると効果があるかについては検討されておらず、青色波長の光を用いた場合に大きな変調度を得るための記録マークの形態についても全く検討されていない。
そこで本発明者等は、先願(特許文献3参照)において、情報が記録された記録マーク部が結晶を含んでいることを特徴とする追記型光記録媒体を提案した。この先願発明により、安定性の良い記録マークを形成できるようになったが、その後の検討で、Bi、Fe、Oからなる先願発明の記録層では、更なる保存安定性を有することが望ましいことが分かった。
1) 基板上に少なくとも記録層を有し、該記録層がBi、O、及び原子半径がFeと0.2Å以上異なる元素Mを含有し、記録層の未記録部と記録マーク部が共にアモルファスであることを特徴とする追記型光記録媒体。
2) 記録層が、BiOx(1≦x≦1.5)で表される複数のBi酸化物を含有することを特徴とする1)記載の追記型光記録媒体。
3) 記録層の記録マーク部が2価及び3価のBiを含むことを特徴とする1)又は2)記載の追記型光記録媒体。
4) 基板上に少なくとも記録層とこれに隣接する保護層を有し、該保護層が、元素Q(QはTi、Zn、Mo、Zr、Nb、Cd、La、Wのうち少なくとも一つの元素)を含み、記録時に保護層中の元素Qが記録マーク部に混入することを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の追記型光記録媒体。
5) 記録時に、記録マーク部の記録層の体積が変化し膜厚が薄くなることを特徴とする1)〜4)の何れかに記載の追記型光記録媒体。
6) 記録時に、記録マーク部の記録層又は記録層と保護層の重元素と軽元素が相分離されることを特徴とする1)〜4)の何れかに記載の追記型光記録媒体。
7) 記録時に、記録マーク部の記録層と隣接層との界面が変形することを特徴とする1)〜4)の何れかに記載の追記型光記録媒体。
本発明は、記録層の未記録部と情報が記録された記録マーク部が共にアモルファスである点に特徴を有する。なお、本発明におけるアモルファスとは、X線又は電子線を用いた回折測定において、回折角度(2θ)におけるピークの半値幅(FWHM)を求め、面間隔で換算したとき、半値幅が0.5Å以下の回折ピークが現れない状態、或いは、CuのKα線での回折測定において、回折角度(2θ)におけるピークの半値幅(FWHM)が2°以上の状態を指すものとする。
前述したように、先願(特許文献3)のBi、Fe、Oからなる記録層を持つ追記型光記録媒体は、記録マーク部がBiの微結晶及び/又はBiの酸化物の微結晶を含有しているため、保存安定性が不十分な場合があった。その詳細な原因は不明であるが、記録層の内外からの酸素の移動により結晶構造が経時変化し易いためではないかと考えられる。
上記のようなBi、O、原子半径がFeと0.2Å以上異なる元素Mを含有する記録層は、未記録部と記録マーク部を共にアモルファスとすることができるため熱的に安定であり、記録マーク部がアモルファスであるため高い保存安定性を実現できる。
なお、記録層は、物性向上のために添加される微量元素や不純物を除き、Bi、O、Mのみで構成される。
本発明3では、記録マーク部が酸素欠損状態の2価のBi(BiO)を含み、かつ酸化数が最も安定な3価のBi(Bi2O3)を含むので、記録マーク部が酸化に対して安定となり、経時変化を受けにくくなる。
保護層の材料としては、種々の無機材料を用いることができるが、Znを含有するZnS−SiO2が最も好ましく、特にZnSを75〜85モル%程度含有するものが望ましい。
(1)記録マーク部の記録層の体積が変化し膜厚が薄くなる。
(2)記録マーク部の記録層又は記録層と保護層の重元素と軽元素が相分離される。
(3)記録マーク部の記録層と隣接層との界面が変形する。
その結果、記録部と未記録部の光学特性の差が大きくなるので、良好に信号を読み出すことができる。また、(2)(3)では、不可逆的な記録となるので、保存安定性に優れた記録マークを形成できる。
また、必要に応じて、界面層、硫化防止層、有機保護層(環境保護層)、アンダーコート層、オーバーコート層、バックコート層などを設けてもよい。
下部保護層及び上部保護層には、ZnS−SiO2が最も好ましいが、ZrO2、ZrO2−SiO2、Al2TiO5、BaTiO3、LiNbO3、PZT〔Pb(Zr,Ti)O3〕、PLZT〔(Pb,La)(Zr,Ti)O3〕などの酸化物;TiNなどの窒化物系の非酸化物;TiC、WCなどの炭化物系の非酸化物;LaB6、TiB2、ZrB2などのホウ化物系の非酸化物;ZnS,CdS、MoS2などの硫化物系の非酸化物;MoSi2などのケイ化物系の非酸化物等を用いることが可能である。
合金により反射層を形成する場合は、合金をターゲット材料としたスパッタ法で作製することができが、これ以外に、チップオンターゲット方式(例えば、Agターゲット上にCuチップをのせて成膜)、共スパッタ法(例えば、AgターゲットとCuターゲットを使用)でも作製することができる。
金属以外の材料で低屈折率層と高屈折率層を交互に積み重ねて多層膜を形成し、反射層として用いることも可能である。
反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。
反射層の好ましい膜厚は、5〜300nmである。
具体例としては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、非晶質ポリオレフィン、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられるが、ポリカーボネートや非晶質ポリオレフィンが好ましい。
基板の厚さは用途により異なり、特に制限はない。
案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.32μm)を有する厚さ1.1mm、直径120mmのポリカーボネート基板(製品名:ST3000、帝人バイエルポリテック社製)上に、スパッタ法で、AlTi合金(Ti:1.0重量%)からなる膜厚35nmの反射層、ZnS−SiO2(80:20モル%)からなる膜厚10nmの下部保護層、BiとBとOからなる膜厚16nmの記録層を順に設け、その上に、紫外線硬化樹脂(日本化薬DVD003)を用いて、厚さ75μmのポリカーボネートシート(帝人化成ピュアエース)からなるカバー層を貼り合わせて、厚さ約1.2mmの本発明の追記型光記録媒体〔いわゆるBlue−ray(ブルーレイ)ディスク規格対応の追記型光記録媒体〕を作成した。本実施例では、記録層の表面分析を行うために上部保護層を設けていないが、記録特性に大きな違いは無い。記録層の成膜には、Bi2O3:B2O3=1:1(重量比)のターゲットを用いた。Bの原子半径は0.81Åである。また、Bの酸化物は、ガラス材料としても注目されており、結晶化しにくいものである。
この追記型光記録媒体に対し、パルステック工業(株)製の光ディスク評価装置ODU−1000(波長:405nm、NA:0.85)を用いて、追記型Blue−rayディスクの規格(BD−R Version1.1)に合わせた条件で記録を行い、記録特性を評価したところ、良好な記録再生特性を有することが確認できた。
<X線回折測定条件>
・測定装置 :X′pert MRD(philips製)
・X線光源 :Cu−Kα線(波長λ=1.54Å)
・光学系 :入射側、X線ミラー、受光側、0.27°コリメータ
・入射角 :0.3°
・2θ走査角度:20〜60°
結果を図1に示すが、反射層のAl合金による回折ピーク(2θ=38.5°,45°)以外はピークは認められなかった。更に半値幅0.5Å以下の回折ピークは認められず、この記録層はアモルファスであることが確認できた。
また、この追記型記録媒体を、80℃85%RHの条件下で100時間放置した後も、再生信号に劣化は無かった。
本試料はカバー層を剥がして記録層側からX線を入射するため、X線回折測定により記録層がアモルファスであることの確認が可能であるが、記録層を最表面にしてX線を入射できない場合の評価法として、全ての層を粉末にし、粉末のX線回折を測定して評価することも可能である。また、光源はX線の代りに電子線でもよく、試料を透過型電子顕微鏡で観察し、記録層を含む領域の制限視野電子線回折を測定し評価することもできる。
記録層をBiとFeとOからなる層に代え、そのターゲットをBi2O3:Fe2O3=2:1(重量比)のものにした点以外は、実施例1と同様にして比較例1の追記型光記録媒体を作成した。Feの原子半径は1.24Åである。
この追記型光記録媒体について、実施例1と同様にして記録特性を評価したところ良好な記録再生特性を有することが確認できた。
次に、記録マークのある領域のカバー層を剥がし、実施例1と同様にしてX線回折測定を行ったところ、図1に示すように、記録層からのBi結晶の回折プルファイル(2θ=27.3°、38.2°、39.9°など)が得られた。
2θ=27.3°の回折ピークの半値幅(FWHM)は2θで0.9°であり、これを2dsinθ=λ(d:面間隔、λ:光源の波長)の式を用いて面間隔に換算した幅で現すと、0.11Åになる。また、2θ=38.2°、39.9°の回折ピークの半値幅(FWHM)は、それぞれ2θで0.82°、0.77°であり、この幅を面間隔に換算した幅で現すと、0.049Å、0.042Åになる。従って何れも本発明におけるアモルファスには該当しない。
更に、実施例1と同様にして保存試験を行ない、ディスクのジッタ変化を観測した結果を図2に示し、反射率変化を観測した結果を図3に示すが、BiとBとOからなる記録膜に対して、ディスクのジッタ変化及び反射率変化が大きく、再生信号に劣化が見られた。
記録層のターゲットをBi2O3:B2O3=3:2(重量比)のものに代えた点以外は、実施例1と同様にして本発明の追記型光記録媒体を作成し、実施例1と同様にして記録特性を評価したところ、記録層からの回折ピークは確認できなかった。
また、良好な記録再生特性を有することが確認できた。
次に、記録マーク部の状態を確認するため記録マークのある領域のカバー層を剥がし、以下の条件でXPS、SEM、TEMによる分析を行った。
まず、記録マーク部の化学状態を確認するためX線光電子分光法(XPS)による分析を行った。XPSによる測定条件は、下記のとおりである。
<XPS測定条件>
・測定装置 :AXIS−ULTRA(Kratos社製)
・X線源 :Alモノクロメータ使用
・X線パワー :150W
・測定領域 :900μm×600μm
・パスエネルギー:wide scan(ワイドスキャン)=80eV
narrow scan(ナロースキャン)=20eV
・入射角 :45°
・取り出し角 :90°(試料表面に対して鉛直方向)
Biに対するナロースキャンの測定結果を図4に示すが、BiOの大きなピーク、Bi2O3のやや大きなピーク、Bi金属の小さなピークが検出されることが分かる。この測定結果から、Biは主に2価と3価の酸化物として存在していることが確認できる。
また、図5にワイドスキャンの測定結果を示す。図中の(a)は未記録部の測定結果、(b)は記録マーク部の測定結果である。(a)(b)から、未記録部では記録層の成分であるBi、B、Oのみが検出されるのに対し、記録マーク部ではBi、B、Oの他に、未記録部では観測されない保護層構成元素であるZnが検出されることが分かる。なお、未記録部と記録マーク部で観測されるCはカバー層を剥がしたときに付着した炭化水素を検出したもので、記録状態には無関係である。この測定結果から、記録層が保護層のZnと反応して記録マークを形成することが確認できる。
<SEM測定条件>
・測定装置 :ULTRA 55(Carl Zeiss社製)
・加速電圧 :1.8kV
・Grid電圧:1500V(1.8kV)
・WD :5mm
・絞り径 :30μm
・観察モード :SE2(E−T detector)image,
EsB image(In Lens BEI)
記録層表面をSEMで観察した結果を図6に示す。この凹凸を強調したSEM像(SE2像)から、記録マーク部の中央はへこみ、その縁が土手のように盛り上がっていることが分かる。この測定結果から記録マーク部は体積が変化して膜厚が薄くなっていることが確認できる。更に、組成コントラストを与えるSEM像(EsB像)を図7に示すが、この像から、記録マーク部の中央が黒く観察され、周りよりも軽い元素で構成されていることが分かった。
〈TEM測定条件〉
・測定装置 :JEF−2100F(JEOL社製)
・加速電圧 :200kV
・絞り径 :1(CL)、2(OL)
・スポット径 :1
記録層表面をTEMで観測した結果を図8に示す。記録マーク部は、マークの外周に沿って黒く縁取られており、その中で黒い粒子と明るい領域が観察される。未記録部では、5nm以下の小さな粒状がほぼ均一に分布していることが分かる。これに対して、記録マーク部では、およそ20nm程度の大きい粒状が形成されることが分かる。この粒状は重元素Biを含む化合物が相分離したものであり、特に黒い部分は重元素Biが凝集していることが分かる。この図8と図7の測定結果から、記録マーク部では、記録層成分の重元素Biと軽元素が相分離していることが確認できる。
図9から、記録マーク部において、記録層と隣接するカバー層及び保護層の界面が変形していることが分かる。このように記録層の形状が大きく変化することで、記録部と未記録部の光学特性が大きく変わる。
Claims (7)
- 基板上に少なくとも記録層を有し、該記録層がBi、O、及び原子半径がFeと0.2Å以上異なる元素Mを含有し、記録層の未記録部と記録マーク部が共にアモルファスであることを特徴とする追記型光記録媒体。
- 記録層が、BiOx(1≦x≦1.5)で表される複数のBi酸化物を含有することを特徴とする請求項1記載の追記型光記録媒体。
- 記録層の記録マーク部が2価及び3価のBiを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の追記型光記録媒体。
- 基板上に少なくとも記録層とこれに隣接する保護層を有し、該保護層が、元素Q(QはTi、Zn、Mo、Zr、Nb、Cd、La、Wのうち少なくとも一つの元素)を含み、記録時に保護層中の元素Qが記録マーク部に混入することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の追記型光記録媒体。
- 記録時に、記録マーク部の記録層の体積が変化し膜厚が薄くなることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の追記型光記録媒体。
- 記録時に、記録マーク部の記録層又は記録層と保護層の重元素と軽元素が相分離されることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の追記型光記録媒体。
- 記録時に、記録マーク部の記録層と隣接層との界面が変形することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の追記型光記録媒体。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010111048A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Ricoh Co Ltd | 追記型光記録媒体 |
US8147942B2 (en) | 2007-04-02 | 2012-04-03 | Ricoh Company, Ltd. | Worm optical recording medium |
CN103316699A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-25 | 浙江大学 | 一种氯氧化铋光催化剂的制备方法及其颗粒 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003048375A (ja) * | 2001-03-07 | 2003-02-18 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録媒体、この媒体の情報記録方法、情報再生方法および情報記録/再生装置 |
JP2005161831A (ja) * | 2003-04-16 | 2005-06-23 | Ricoh Co Ltd | 追記型光記録媒体とその記録再生方法 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003048375A (ja) * | 2001-03-07 | 2003-02-18 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録媒体、この媒体の情報記録方法、情報再生方法および情報記録/再生装置 |
JP2005161831A (ja) * | 2003-04-16 | 2005-06-23 | Ricoh Co Ltd | 追記型光記録媒体とその記録再生方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8147942B2 (en) | 2007-04-02 | 2012-04-03 | Ricoh Company, Ltd. | Worm optical recording medium |
JP2010111048A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Ricoh Co Ltd | 追記型光記録媒体 |
CN103316699A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-25 | 浙江大学 | 一种氯氧化铋光催化剂的制备方法及其颗粒 |
CN103316699B (zh) * | 2013-06-05 | 2014-10-15 | 浙江大学 | 一种氯氧化铋光催化剂的制备方法及其颗粒 |
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