JP4506680B2 - Optical recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ光が照射されることにより記録層が光学的に変化してデータが記録される光記録媒体に関する。   The present invention relates to an optical recording medium on which data is recorded by optically changing a recording layer when irradiated with laser light.

情報記録媒体としてCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光記録媒体が広く利用されている。更に、近年、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いることで、一層高密度で大容量の情報を記録可能とした光記録媒体が注目されている。尚、仕様統一のため、波長が約405nmの青紫色のレーザ光を用いることが提案されており、これに対応した光記録媒体が普及しつつある。照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いる場合、光記録媒体には、0.1〜0.5μmの範囲のトラックピッチでトラックが形成される。尚、透光性を有するスペーサを挟んで記録層を複数層形成した多層記録式とすれば記録容量を更に高めることができる。   Optical recording media such as CD (Compact Disc) and DVD (Digital Versatile Disc) are widely used as information recording media. Furthermore, in recent years, attention has been focused on optical recording media capable of recording information with higher density and larger capacity by using blue or blue-violet laser light as irradiation light. In order to unify the specifications, it has been proposed to use a blue-violet laser beam having a wavelength of about 405 nm, and an optical recording medium corresponding to this is becoming widespread. When blue or blue-violet laser light is used as irradiation light, tracks are formed on the optical recording medium with a track pitch in the range of 0.1 to 0.5 μm. Note that the recording capacity can be further increased if a multi-layer recording type in which a plurality of recording layers are formed with a light-transmitting spacer interposed therebetween.

又、光記録媒体は、データの追記や書き換えができないROM(Read Only Memory)型、データを1回だけ追記できるR(Recordable)型、データの書き換えができるRW(Rewritable)型に大別される。R型の光記録媒体の記録層については、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化することに加え、長期間保存しても変質しにくく、耐久性に優れていることが重要であり、従来、R型の光記録媒体の記録層の材料として、有機色素が広く用いられていた。このような従来の有機色素は、化学反応を促進しやすい紫外線や青色、青紫色の短波長の可視光線を吸収しにくい材料であり、この性質が変質の抑制に寄与していた。   Optical recording media are roughly classified into ROM (Read Only Memory) type in which data cannot be additionally written or rewritten, R (Recordable) type in which data can be additionally written only once, and RW (Rewritable) type in which data can be rewritten. . Regarding the recording layer of the R-type optical recording medium, it is important that the optical characteristics change when irradiated with laser light, and that the recording layer hardly deteriorates even when stored for a long period of time and has excellent durability. Conventionally, an organic dye has been widely used as a material for a recording layer of an R-type optical recording medium. Such a conventional organic dye is a material that hardly absorbs ultraviolet rays, blue, and blue-violet visible light having a short wavelength that easily promotes a chemical reaction, and this property contributes to suppression of alteration.

しかしながら、従来の有機色素は、青色、青紫の短波長の可視光線を吸収しにくいため、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合は充分な光学特性の変化が得られず、データを記録することができなかった。又、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合でも充分な光学特性の変化が得られ、且つ、長期間保存しても変質しにくい有機色素の開発は困難であった。   However, since conventional organic dyes hardly absorb blue or blue-violet short-wavelength visible light, when using blue or blue-violet laser light as irradiation light, a sufficient change in optical properties cannot be obtained, and data Could not be recorded. Further, it has been difficult to develop an organic dye that can sufficiently change the optical characteristics even when a blue or blue-violet laser beam is used as the irradiation light, and hardly changes in quality even when stored for a long period of time.

これに対し、記録層の材料としてBi、Oを含む無機材料を用いたR型の光記録媒体が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。   On the other hand, an R-type optical recording medium using an inorganic material containing Bi and O as a material for the recording layer is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2003−48375号公報JP 2003-48375 A 特開平10−334507号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-334507

しかしながら、Bi、Oを含む無機材料でも、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合、所望の光学特性の変化が得られないことがあった。   However, even with an inorganic material containing Bi and O, when blue or blue-violet laser light is used as irradiation light, a change in desired optical characteristics may not be obtained.

又、このようなBi、Oを含む無機材料は、レーザ光が照射されることにより反射率と共に光透過率も変化する。従って、多層記録式の光記録媒体の記録層の材料としてBi、Oを含む無機材料を用いた場合、上側(カバー層側)の記録層にレーザ光を照射して記録マークを形成した場合と、記録マークを形成していない場合と、で下側(基板側)の記録層に到達するレーザ光の光量がばらつくため、下側の記録層へのデータの記録精度や、下側の記録層のデータの再生精度が低いという問題があった。   In addition, such an inorganic material containing Bi and O changes its light transmittance as well as its reflectance when irradiated with laser light. Therefore, when an inorganic material containing Bi and O is used as the material of the recording layer of the multilayer recording type optical recording medium, the recording mark is formed by irradiating the upper recording layer (cover layer side) with laser light. Since the amount of laser light reaching the lower (substrate side) recording layer varies when no recording mark is formed, the data recording accuracy to the lower recording layer and the lower recording layer There was a problem that the reproduction accuracy of the data was low.

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合も、データが確実に記録/再生される光記録媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical recording medium on which data can be reliably recorded / reproduced even when blue or blue-violet laser light is used as irradiation light. With the goal.

本発明は、記録層の材料として、主としてBi(ビスマス)及びO(酸素)を含み、Oの原子数の比率が63%以上である材料を用いることにより、照射光として青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合も、データが確実に記録/再生される光記録媒体を実現したものである。   In the present invention, a blue or blue-violet laser is used as the irradiation light by using a material mainly containing Bi (bismuth) and O (oxygen) as the recording layer material and having a ratio of the number of O atoms of 63% or more. Even when light is used, an optical recording medium on which data is reliably recorded / reproduced is realized.

従来のBi、Oを含む無機材料はBiが主成分であるので、記録層中のOの原子数の比率は約60%である。これに対し、本発明に至る過程で、発明者は、Bi及びOの構成比率が異なる様々な記録層を形成し、それらの光学特性を調べてみたところ、記録層中のOの原子数の比率を63%以上とすると、青色又は青紫色の(波長が380〜450nm程度の)レーザ光が照射されることにより形成される記録マークの部分の反射率と、未記録部分の反射率と、の差が大きくなり、データを確実に記録/再生できることを見出した。又、発明者は、記録層中のOの原子数の比率を63%以上とすると、光透過率が著しく大きくなると共に、記録マークが形成された部分の光透過率と、未記録部分の光透過率と、の差が小さくなり、多層記録式の光記録媒体の記録層材料として好適であることを見出した。 Since the conventional inorganic material containing Bi and O is mainly composed of Bi 2 O 3 , the ratio of the number of O atoms in the recording layer is about 60%. On the other hand, in the course of reaching the present invention, the inventor formed various recording layers having different composition ratios of Bi and O and examined their optical characteristics. As a result, the number of O atoms in the recording layer was determined. When the ratio is 63% or more, the reflectance of the portion of the recording mark formed by irradiation with blue or blue-violet laser light (wavelength of about 380 to 450 nm), the reflectance of the unrecorded portion, It was found that the difference between the two increases and that data can be reliably recorded / reproduced. Further, the inventor has found that when the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 63% or more, the light transmittance is remarkably increased, the light transmittance of the portion where the recording mark is formed, and the light of the unrecorded portion. It has been found that the difference between the transmittance and the transmittance is small, and that it is suitable as a recording layer material for a multilayer recording type optical recording medium.

即ち、以下の発明により上記目的を達成することができる。   That is, the above object can be achieved by the following invention.

(1)基板と、該基板上に形成され、レーザ光が照射されることにより光学特性が変化する記録層と、を有してなり、該記録層は、Bi及びOを含み、該記録層を構成する総ての原子の数に対する該記録層中のBi、Oの原子数の合計値が80%以上であり、且つ、該記録層中のOの原子数の比率が63%以上であることを特徴とする光記録媒体。 (1) A substrate and a recording layer formed on the substrate and having optical characteristics that change when irradiated with laser light. The recording layer contains Bi and O, and the recording layer The total number of Bi and O atoms in the recording layer with respect to the number of all atoms constituting the recording layer is 80% or more, and the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 63% or more. An optical recording medium characterized by the above.

(2) (1)において、前記記録層中のOの原子数の比率が73%以下であることを特徴とする光記録媒体。 (2) The optical recording medium according to (1), wherein the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 73% or less.

(3) (1)又は(2)において、前記記録層は、該記録層を構成するBi及びOの原子数の合計値に対するOの原子数の比率が63%以上であることを特徴とする光記録媒体。 (3) In (1) or (2), the recording layer is characterized in that a ratio of the number of O atoms to the total number of Bi and O atoms constituting the recording layer is 63% or more. Optical recording medium.

(4) (1)乃至(3)のいずれかにおいて、前記記録層は、Mg、Ca、Y、Dy、Ce、Tb、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、Mn、Fe、Zn、Al、In、Si、Ge、Sn、Sb、Li、Na、K、Sr、Ba、Sc、La、Nd、Sm、Gd、Ho、Cr、Co、Ni、Cu、Ga、Pbを含まないことを特徴とする光記録媒体。 (4) In any one of (1) to (3), the recording layer includes Mg, Ca, Y, Dy, Ce, Tb, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Does not contain Zn, Al, In, Si, Ge, Sn, Sb, Li, Na, K, Sr, Ba, Sc, La, Nd, Sm, Gd, Ho, Cr, Co, Ni, Cu, Ga, Pb An optical recording medium characterized by the above.

(5) (1)乃至(4)のいずれかにおいて、前記記録層は、実質的にBi及びOからなることを特徴とする光記録媒体。 (5) The optical recording medium according to any one of (1) to (4), wherein the recording layer is substantially made of Bi and O.

(6) (1)乃至(5)のいずれかにおいて、記録マークを形成するためのトラックが0.1〜0.5μmの範囲のトラックピッチで形成されたことを特徴とする光記録媒体。 (6) The optical recording medium according to any one of (1) to (5), wherein tracks for forming recording marks are formed at a track pitch in the range of 0.1 to 0.5 μm.

(7) (1)乃至(6)のいずれかにおいて、透光性を有するスペーサ層が備えられ、且つ、該スペーサ層を挟んで前記記録層が複数層形成されたことを特徴とする光記録媒体。 (7) The optical recording according to any one of (1) to (6), wherein a light-transmitting spacer layer is provided, and a plurality of the recording layers are formed with the spacer layer interposed therebetween. Medium.

尚、記録層を構成する総ての原子の数に対する記録層中のBi、Oの原子数の合計値は90%以上であることが好ましい。   The total value of the number of Bi and O atoms in the recording layer with respect to the number of all atoms constituting the recording layer is preferably 90% or more.

尚、本出願において「トラックピッチ」という用語は、グルーブの部分がトラックとなるグルーブ方式の光記録媒体の場合はグルーブと該グルーブの隣のグルーブとのピッチ、ランド及びグルーブの部分がトラックとなるランド・グルーブ方式の光記録媒体の場合はランドと該ランドの隣のグルーブとのピッチ、という意義で用いることとする。   In the present application, the term “track pitch” means that in the case of a groove type optical recording medium in which the groove portion is a track, the pitch between the groove and the groove adjacent to the groove, and the land and groove portions are tracks. In the case of a land / groove type optical recording medium, the pitch is defined as the pitch between a land and a groove adjacent to the land.

本発明によれば、青色又は青紫色のレーザ光を照射光として用いて、データを確実に記録/再生できる。又、多層記録式とした場合も、データを確実に記録/再生できる。   According to the present invention, data can be reliably recorded / reproduced using blue or blue-violet laser light as irradiation light. Even in the case of a multilayer recording type, data can be recorded / reproduced with certainty.

以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示されるように、本発明の第1実施形態に係る光記録媒体10は、基板12の片面に反射層14、誘電体層16、記録層18、誘電体層20、カバー層22がこの順で形成され、レーザ光が照射されることにより記録層18の光学特性が変化するRタイプの光ディスクであり、記録層18の材料に特徴を有している。尚、光記録媒体10は、外径が約120mm、厚さが約1.2mmの円板形状である。   As shown in FIG. 1, the optical recording medium 10 according to the first embodiment of the present invention includes a reflective layer 14, a dielectric layer 16, a recording layer 18, a dielectric layer 20, and a cover layer 22 on one surface of a substrate 12. This is an R type optical disc that is formed in this order and changes the optical characteristics of the recording layer 18 when irradiated with laser light, and is characterized by the material of the recording layer 18. The optical recording medium 10 has a disk shape with an outer diameter of about 120 mm and a thickness of about 1.2 mm.

基板12は、厚さが約1.1mmで、反射層14側の面にはトラック13がグルーブの部分として0.1〜0.5μmのトラックピッチで形成されている。尚、「グルーブ」という用語は一般的にトラックとなる凹部という意味で用いられるが、トラックとなる凸部についても本出願では便宜上「グルーブ」という用語を用いることとする。本実施形態では、グルーブは、カバー層22側に突出する凸部である。基板12の材料としてはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。   The substrate 12 has a thickness of about 1.1 mm, and tracks 13 are formed on the surface on the reflective layer 14 side as a groove portion with a track pitch of 0.1 to 0.5 μm. The term “groove” is generally used to mean a concave portion serving as a track, but the term “groove” is also used for convenience in the present application for the convex portion serving as a track. In the present embodiment, the groove is a convex portion protruding toward the cover layer 22 side. As the material of the substrate 12, polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, silicone resin, fluorine resin, ABS resin, urethane resin, or the like can be used.

反射層14、誘電体層16、記録層18、誘電体層20は、基板12の凹凸パターンに倣って凹凸パターンで形成されている。   The reflective layer 14, the dielectric layer 16, the recording layer 18, and the dielectric layer 20 are formed in a concavo-convex pattern following the concavo-convex pattern of the substrate 12.

反射層14の材料としてはAl、Ag、Au、Cu、Mg、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Zn、Ge、Ag、Pt等を用いることができる。これらのうち、高い反射率が得られるという点でAl、Ag、Au、Cuを用いることが好ましい。   As the material of the reflective layer 14, Al, Ag, Au, Cu, Mg, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Ge, Ag, Pt, or the like can be used. Of these, it is preferable to use Al, Ag, Au, or Cu in that a high reflectance can be obtained.

誘電体層16、誘電体層20の材料としては、例えば、SiO、Al、ZnO、CeO、Ta等の酸化物、SiN、AlN、GeN、GeCrN等の窒化物、ZnS等の硫化物、又はこれらを組合わせた材料を主成分とする材料を用いることができる。 Examples of the material of the dielectric layer 16 and the dielectric layer 20 include oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, CeO 2 , and Ta 2 O 5 , nitrides such as SiN, AlN, GeN, and GeCrN, A material whose main component is a sulfide such as ZnS or a combination thereof can be used.

記録層18は、Bi及びOを含み、該記録層18を構成する総ての原子の数に対する記録層18中のBi、Oの原子数の合計値が80%以上であり、且つ、記録層18中のOの原子数の比率は63%以上、73%以下である。尚、記録層18中のOの原子数の比率は、記録層18中のBi及びOの原子数の合計値に対して63%以上であることが好ましい。   The recording layer 18 contains Bi and O, the total number of Bi and O atoms in the recording layer 18 with respect to the total number of atoms constituting the recording layer 18 is 80% or more, and the recording layer The ratio of the number of O atoms in 18 is 63% or more and 73% or less. The ratio of the number of O atoms in the recording layer 18 is preferably 63% or more with respect to the total number of Bi and O atoms in the recording layer 18.

カバー層22は、厚さが約100μmである。カバー層22の材料としては透光性を有するアクリル系紫外線硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化性樹脂等のエネルギ線硬化性樹脂を用いることができる。ここで、「エネルギ線」という用語は、流動状態の特定の樹脂を硬化させる性質を有する、例えば紫外線、電子線等の電磁波、粒子線の総称という意義で用いることとする。尚、カバー層22の材料として、透光性を有するフィルムを用いてもよい。   The cover layer 22 has a thickness of about 100 μm. As a material for the cover layer 22, an energy ray curable resin such as an acrylic ultraviolet curable resin or an epoxy ultraviolet curable resin having translucency can be used. Here, the term “energy beam” is used to mean a general term for electromagnetic waves such as ultraviolet rays and electron beams, and particle beams, which have the property of curing a specific resin in a fluid state. In addition, as a material for the cover layer 22, a light-transmitting film may be used.

次に、光記録媒体10の作用について説明する。   Next, the operation of the optical recording medium 10 will be described.

光記録媒体10は、青色又は青紫色のレーザ光が照射されることにより、記録層18のトラック13の部分に記録マークが形成される。各記録マークは、記録マークが形成されないスペース部分に対して(再生用のフォトディテクタで検知される)反射率が低下(光学特性が変化)する。トラック13に、複数の記録マーク24と複数のスペース部分とを形成することで、情報が記録される。青色又は青紫色のレーザ光を用いた場合も、記録マークと、スペースとの間に充分な反射率の差が生じ、情報が確実に記録/再生される。   The optical recording medium 10 is irradiated with blue or blue-violet laser light, whereby a recording mark is formed on the track 13 portion of the recording layer 18. Each recording mark has a reduced reflectance (changed in optical characteristics) with respect to a space portion where no recording mark is formed (detected by a reproducing photodetector). Information is recorded by forming a plurality of recording marks 24 and a plurality of space portions on the track 13. Even when blue or blue-violet laser light is used, a sufficient difference in reflectance occurs between the recording mark and the space, and information is reliably recorded / reproduced.

又、光記録媒体10は、記録層18の一方側に誘電体層16が形成され、他方側に誘電体層20が形成されているので、基板12中の水分や、外部の水分が記録層18まで到達しにくくなっており、それだけ記録層18の変質を抑制する効果が得られる。   Also, since the optical recording medium 10 has the dielectric layer 16 formed on one side of the recording layer 18 and the dielectric layer 20 formed on the other side, the moisture in the substrate 12 and the external moisture are recorded on the recording layer. 18 is difficult to reach, and the effect of suppressing alteration of the recording layer 18 can be obtained.

次に、図2に示されるフローチャートを参照しながら光記録媒体10の製造方法の一例について説明する。   Next, an example of a method for manufacturing the optical recording medium 10 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、射出成形により、外径が約120mm、厚さが約1.1mmの円板形状の基板12を成形する(S102)。この際、基板12の片面にトラック13の凹凸パターンを形成する。   First, a disk-shaped substrate 12 having an outer diameter of about 120 mm and a thickness of about 1.1 mm is formed by injection molding (S102). At this time, an uneven pattern of the track 13 is formed on one surface of the substrate 12.

次に、基板12におけるトラック13が形成された面の上に、スパッタリング法、蒸着法等の気相成長法により、反射層14を形成し(S104)、更に同様にスパッタリング法等により、反射層14の上に誘電体層16を形成する(S106)。反射層14、誘電体層16は、トラック13の凹凸パターンに倣って凹凸パターン形状に形成される。   Next, a reflective layer 14 is formed on the surface of the substrate 12 on which the track 13 is formed by vapor deposition such as sputtering or vapor deposition (S104). Similarly, the reflective layer is formed by sputtering or the like. A dielectric layer 16 is formed on 14 (S106). The reflective layer 14 and the dielectric layer 16 are formed in a concavo-convex pattern shape following the concavo-convex pattern of the track 13.

次に、スパッタリング法等により、誘電体層16の上に記録層18を形成する(S108)。具体的には、Biのターゲットが配設されたチャンバ(図示省略)内に基板12を設置し、チャンバ内にOガスを供給する。更に、このチャンバ内にArやXe等のスパッタリングガスを供給してBiのターゲットに衝突させるとBiの粒子が飛散し、チャンバ内のOと反応して酸化しつつ基板12の誘電体層16の上に堆積する。これにより、記録層18がトラック13の凹凸パターンに倣ってほぼ均一な厚さで形成される。スパッタリング条件を調節することにより、記録層18中のBi、Oの比率を調整することができる。尚、記録層18は主としてBiとOで構成されることが好ましいが、少量であれば、他の原子、化合物等が混入してもよい。 Next, the recording layer 18 is formed on the dielectric layer 16 by sputtering or the like (S108). Specifically, the substrate 12 is placed in a chamber (not shown) in which a Bi target is disposed, and O 2 gas is supplied into the chamber. Further, when a sputtering gas such as Ar or Xe is supplied into the chamber and collides with a Bi target, Bi particles are scattered, reacting with O 2 in the chamber, and being oxidized while being oxidized. Deposit on top. Thereby, the recording layer 18 is formed with a substantially uniform thickness following the uneven pattern of the track 13. By adjusting the sputtering conditions, the ratio of Bi and O in the recording layer 18 can be adjusted. The recording layer 18 is preferably composed mainly of Bi and O, but other atoms, compounds, etc. may be mixed as long as the amount is small.

次に、記録層18の上に、スパッタリング法、蒸着法等により、誘電体層20を形成する(S110)。誘電体層20も、トラック13の凹凸パターンに倣って凹凸パターン形状に形成される。   Next, the dielectric layer 20 is formed on the recording layer 18 by sputtering, vapor deposition, or the like (S110). The dielectric layer 20 is also formed in a concavo-convex pattern shape following the concavo-convex pattern of the track 13.

最後に、スピンコート法により、誘電体層20の上にカバー層22を100μmの厚さに展延し、紫外線等を照射して硬化させる(S112)。尚、予め製造したフィルムを接着してカバー層22を形成してもよい。これにより光記録媒体10が完成する。   Finally, the cover layer 22 is spread to a thickness of 100 μm on the dielectric layer 20 by spin coating, and cured by irradiating with ultraviolet rays or the like (S112). The cover layer 22 may be formed by adhering a previously manufactured film. Thereby, the optical recording medium 10 is completed.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図3に示されるように、本第2実施形態に係る光記録媒体50は、透光性を有するスペーサ層52が備えられ、且つ、スペーサ層52を挟んで記録層18が2層形成されたことを特徴としている。尚、スペーサ層52上に反射層14は形成されていない。他の構成については前記第1実施形態に係る光記録媒体10と同様であるので図1と同一符号を付することとして説明を省略する。尚、2層の記録層18におけるトラック13の凹凸パターンは光記録媒体の種類に応じて等しいパターンとしてもよく、異なるパターンとしてもよい。   As shown in FIG. 3, the optical recording medium 50 according to the second embodiment includes a spacer layer 52 having translucency, and two recording layers 18 are formed with the spacer layer 52 interposed therebetween. It is characterized by that. Note that the reflective layer 14 is not formed on the spacer layer 52. Since other configurations are the same as those of the optical recording medium 10 according to the first embodiment, the same reference numerals as those in FIG. Note that the uneven pattern of the track 13 in the two recording layers 18 may be the same pattern or a different pattern depending on the type of the optical recording medium.

スペーサ層52は、厚さが約25μmで、材料としては例えばアクリル系紫外線硬化性樹脂、エポキシ系紫外線硬化性樹脂等の透光性を有するエネルギ線硬化性樹脂を主成分とする材料を用いることができる。   The spacer layer 52 has a thickness of about 25 μm and is made of a material mainly composed of an energy ray curable resin having translucency such as an acrylic ultraviolet curable resin or an epoxy ultraviolet curable resin. Can do.

光記録媒体50は、2層の記録層18に情報を記録することができるのでそれだけ記録容量が大きい。又、光記録媒体50は、記録層18がBi及びOを含み、該記録層18を構成する総ての原子の数に対する記録層18中のBi、Oの原子数の合計値が80%以上であり、70%程度の高い光透過率を有している。更に、記録層18は、記録マークの部分の(再生用のフォトディテクタで検知される)反射率は低下しても、青色又は青紫色のレーザ光の光透過率は殆ど変化しない。従って、上側(カバー層22側)の記録層18へのデータの記録の有無に拘らず、下側(基板12側)の記録層18に一定の強さの青色又は青紫色のレーザ光を照射して高精度でデータを記録することができる。又、下側の記録層18に記録されたデータを高精度で再生することができる。   Since the optical recording medium 50 can record information on the two recording layers 18, the recording capacity is large. Further, in the optical recording medium 50, the recording layer 18 contains Bi and O, and the total number of Bi and O atoms in the recording layer 18 with respect to the total number of atoms constituting the recording layer 18 is 80% or more. And has a high light transmittance of about 70%. Further, in the recording layer 18, even if the reflectance of the recording mark portion (detected by the reproducing photodetector) is lowered, the light transmittance of the blue or blue-violet laser light hardly changes. Therefore, regardless of whether data is recorded on the upper recording layer 18 (cover layer 22 side), the lower recording layer 18 is irradiated with a blue or blue-violet laser beam having a certain intensity. Thus, data can be recorded with high accuracy. Further, the data recorded on the lower recording layer 18 can be reproduced with high accuracy.

ここで、光記録媒体50の製造方法の一例について簡単に説明しておく。まず、前記第1実施形態と同様の要領で基板12上に反射層14、誘電体層16、記録層18、誘電体層20を形成する。次に、誘電体層20上にスペーサ層52の材料を塗布し、透光性スタンパを当接させてスペーサ層52における基板12と反対側の面をトラック13の凹凸パターン形状に成形すると共に25μmの厚さとし、該透光性スタンパを介してエネルギ線を照射することによりスペーサ層52を硬化させ、透光性スタンパを剥離する。更に、スペーサ層52上に前記第1実施形態と同様の要領で誘電体層16、記録層18、誘電体層20、カバー層22を形成する。これにより光記録媒体50が得られる。   Here, an example of a method for manufacturing the optical recording medium 50 will be briefly described. First, the reflective layer 14, the dielectric layer 16, the recording layer 18, and the dielectric layer 20 are formed on the substrate 12 in the same manner as in the first embodiment. Next, a material for the spacer layer 52 is applied on the dielectric layer 20, and a light-transmitting stamper is brought into contact therewith to form the surface of the spacer layer 52 on the side opposite to the substrate 12 into a concavo-convex pattern shape of the track 13 and 25 μm. The spacer layer 52 is cured by irradiating energy rays through the translucent stamper to peel the translucent stamper. Further, the dielectric layer 16, the recording layer 18, the dielectric layer 20, and the cover layer 22 are formed on the spacer layer 52 in the same manner as in the first embodiment. Thereby, the optical recording medium 50 is obtained.

尚、上記第1実施形態及び第2実施形態において、記録層18は、Bi及びOを含み、該記録層18を構成する総ての原子の数に対する記録層18中のBi、Oの原子数の合計値が80%以上であり、且つ、記録層18中のOの原子数の比率が63%以上、73%以下であるが、例えば、上記第1実施形態のように記録層18が1層だけ形成される場合等、記録マークと、記録マークが形成されていないスペース部分と、の光透過率の差が問題とされない場合には、記録層18中のOの原子数の比率を73%より大きくしてもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the recording layer 18 contains Bi and O, and the number of Bi and O atoms in the recording layer 18 with respect to the total number of atoms constituting the recording layer 18. Is 80% or more, and the ratio of the number of O atoms in the recording layer 18 is 63% or more and 73% or less. For example, the recording layer 18 is 1 as in the first embodiment. When the difference in light transmittance between the recording mark and the space where no recording mark is formed is not a problem, such as when only the layer is formed, the ratio of the number of O atoms in the recording layer 18 is set to 73. It may be larger than%.

又、上記第1実施形態及び第2実施形態において、基板12上に反射層14が形成されているが、記録マークの部分とスペース部分との間に反射率等の光学特性の充分な差異が得られる場合には、反射層は省略してもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the reflective layer 14 is formed on the substrate 12. However, there is a sufficient difference in optical characteristics such as reflectance between the recording mark portion and the space portion. If obtained, the reflective layer may be omitted.

又、上記第1実施形態及び第2実施形態において、記録層18の両側に誘電体層16、20が形成されているが、記録層18の片側だけに誘電体層を形成してもよい。この場合、記録層18におけるカバー層22側に誘電体層を形成すれば外部の水分が記録層18に到達することを抑制できる。一方、記録層18における基板12側に誘電体層を形成すれば、基板12に含まれる水分や外部から基板12に浸入する水分が記録層に到達することを抑制できる。又、上記第2実施形態のようにスペーサ層を挟んで記録層が複数層形成される場合、カバー層に最も近い記録層のカバー層側(光入射面側)と、基板に最も近い記録層の基板側に誘電体層を形成することにより、カバー層側、記録層側双方から記録層への水分の到達を抑制することができ、好ましい。   In the first and second embodiments, the dielectric layers 16 and 20 are formed on both sides of the recording layer 18. However, the dielectric layer may be formed only on one side of the recording layer 18. In this case, if a dielectric layer is formed on the recording layer 18 on the cover layer 22 side, external moisture can be prevented from reaching the recording layer 18. On the other hand, if the dielectric layer is formed on the recording layer 18 on the substrate 12 side, moisture contained in the substrate 12 or moisture entering the substrate 12 from the outside can be prevented from reaching the recording layer. Further, when a plurality of recording layers are formed with a spacer layer interposed as in the second embodiment, the recording layer closest to the cover layer (the light incident surface side) and the recording layer closest to the substrate By forming the dielectric layer on the substrate side, it is possible to suppress the arrival of moisture from both the cover layer side and the recording layer side to the recording layer, which is preferable.

又、記録層の良好な保存特性が得られる場合には、図8に示される、本発明の第3実施形態に係る光記録媒体60のように誘電体層は省略してもよい。   Further, when good storage characteristics of the recording layer can be obtained, the dielectric layer may be omitted as in the optical recording medium 60 according to the third embodiment of the present invention shown in FIG.

光記録媒体60は、前記第1実施形態に係る光記録媒体10に対し、誘電体層16、20及び反射層18を省略し、記録層18が基板12及びカバー層22に直接接する構成である。このように簡単な構成とすることで、コスト低減を図ることができる。   The optical recording medium 60 has a configuration in which the dielectric layers 16 and 20 and the reflective layer 18 are omitted from the optical recording medium 10 according to the first embodiment, and the recording layer 18 is in direct contact with the substrate 12 and the cover layer 22. . With this simple configuration, cost reduction can be achieved.

又、上記第2実施形態において、光記録媒体50は、2層の記録層18がスペーサ層52を挟んで形成された2層記録式であるが、2層以上のスペーサ層、3層以上の記録層が交互に形成された多層記録式の光記録媒体についても本発明は好適である。   In the second embodiment, the optical recording medium 50 is a two-layer recording type in which the two recording layers 18 are formed with the spacer layer 52 sandwiched therebetween, but the two or more spacer layers and the three or more layers are used. The present invention is also suitable for a multilayer recording type optical recording medium in which recording layers are alternately formed.

又、上記第1〜第3実施形態において、光記録媒体10、50、60は片面のみに情報を記録可能である片面記録式とされているが、両面に記録層が形成された両面記録式の光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。   In the first to third embodiments, the optical recording media 10, 50 and 60 are of a single-sided recording type capable of recording information on only one side, but a double-sided recording type in which recording layers are formed on both sides. Of course, the present invention can be applied to these optical recording media.

又、上記第1〜第3実施形態において、光記録媒体10、50、60は、トラック13がカバー層22側から見て凸形状のグルーブとして形成されているが、カバー層22側から見て凹形状のグルーブの部分がトラックとなるグルーブ方式の光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。又、ランド及びグルーブの部分がトラックとなるランド・グルーブ方式の光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。   In the first to third embodiments, the optical recording media 10, 50, 60 are formed as convex grooves when the track 13 is viewed from the cover layer 22 side, but viewed from the cover layer 22 side. The present invention is naturally applicable also to a groove-type optical recording medium in which the concave groove portion is a track. The present invention is naturally applicable to a land / groove type optical recording medium in which the land and groove portions are tracks.

又、上記第1〜第3実施形態において、光記録媒体10、50、60は、基板12よりもカバー層22が薄い構成であるが、DVDのように基板と、カバー層とが等しい厚さを有する光記録媒体に対しても本発明は当然適用可能である。   In the first to third embodiments, the optical recording media 10, 50, 60 have a structure in which the cover layer 22 is thinner than the substrate 12. However, the thickness of the substrate and the cover layer is equal to that of a DVD. The present invention is naturally applicable to an optical recording medium having

〔実験例1〕
上記第1実施形態と同様の手法で複数の光記録媒体を作製した。尚、これら光記録媒体の構成は、上記第1実施形態に係る光記録媒体10に対し、反射層14を省略した構成とした。他の構成については光記録媒体10と同じである。又、これら各光記録媒体の記録層形成工程において表1に示されるように相互に異なるスパッタリング条件を設定し、記録層のBi、Oの比率が、相互に異なる7種類の光記録媒体を作製した。
[Experimental Example 1]
A plurality of optical recording media were produced by the same method as in the first embodiment. The optical recording medium is configured such that the reflective layer 14 is omitted from the optical recording medium 10 according to the first embodiment. Other configurations are the same as those of the optical recording medium 10. In addition, in the recording layer forming step of each optical recording medium, different sputtering conditions are set as shown in Table 1, and seven types of optical recording media having different Bi and O ratios in the recording layer are produced. did.

製造方法について詳細に説明すると、まず、射出成形により、厚さが1.1mm、直径が120mmで表面にピッチ0.32μm、段差20nmの凸形状のグルーブの部分がトラック13となるポリカーボネート樹脂の複数の基板12を作製した。   The manufacturing method will be described in detail. First, by injection molding, a plurality of polycarbonate resins in which a convex groove portion having a thickness of 1.1 mm, a diameter of 120 mm, a pitch of 0.32 μm and a step of 20 nm on the surface becomes the track 13 are formed. A substrate 12 was prepared.

次に、これらの基板12をスパッタリング装置にセットし、まず、厚さが10nmとなるように誘電体層16を形成した。尚、誘電体層16の材料はAlである。 Next, these substrates 12 were set in a sputtering apparatus, and first, a dielectric layer 16 was formed so as to have a thickness of 10 nm. The material of the dielectric layer 16 is Al 2 O 3 .

更に、これらの基板12をスパッタリング装置に順次セットし、厚さが15nmとなるように記録層18を形成した。この際、表1に示されるように、Biターゲットの成膜パワー、Arガス、Oガスの流量を設定し、記録層18中のBi、Oの比率を調節した。 Further, these substrates 12 were sequentially set in a sputtering apparatus, and the recording layer 18 was formed so as to have a thickness of 15 nm. At this time, as shown in Table 1, the deposition power of the Bi target, the flow rates of Ar gas and O 2 gas were set, and the ratio of Bi and O in the recording layer 18 was adjusted.

Figure 0004506680
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次に、スパッタリング法により、記録層18上に厚さが20nmとなるように誘電体層20を形成した。尚、誘電体層20の材料も、誘電体層16と同様にAlである。 Next, the dielectric layer 20 was formed on the recording layer 18 by sputtering so as to have a thickness of 20 nm. The material of the dielectric layer 20 is also Al 2 O 3 like the dielectric layer 16.

最後に、スピンコート法により、誘電体層20上に紫外線硬化性アクリル樹脂を塗布し、100μmの厚さに展延してから、紫外線を照射して硬化させた。   Finally, an ultraviolet curable acrylic resin was applied on the dielectric layer 20 by spin coating, and spread to a thickness of 100 μm, and then cured by irradiation with ultraviolet rays.

このようにして得られた7種類の光記録媒体について、反射率、吸収率を測定し、光透過率を算出した。   For the seven types of optical recording media thus obtained, the reflectance and the absorptance were measured, and the light transmittance was calculated.

次に、7種類の光記録媒体を光記録媒体評価装置DDU1000(パルステック工業株式会社製)に順次セットし、レーザ光記録パワーPwを3mWから10mWまで除々に上昇させて、記録層に2T及び8Tの長さの記録マークを形成し、データを記録した。尚、他の条件は以下のように設定した。   Next, seven types of optical recording media are sequentially set in the optical recording medium evaluation apparatus DDU1000 (manufactured by Pulse Tech Industrial Co., Ltd.), and the laser light recording power Pw is gradually increased from 3 mW to 10 mW, and 2T and A recording mark having a length of 8T was formed and data was recorded. Other conditions were set as follows.

レーザ光波長 :405nm
対物レンズの開口数NA:0.85
変調方式 :(1、7)RLL
記録線速度 :5.3m/sec
チャンネルビット長 :0.12μm
チャンネルクロック :66MHz
記録方式 :オングルーブ記録
再生パワー :0.7mW
中間パワー :2.0mW
基底パワー :1.0mW
Laser wavelength: 405 nm
Numerical aperture NA of the objective lens: 0.85
Modulation method: (1, 7) RLL
Recording linear velocity: 5.3 m / sec
Channel bit length: 0.12 μm
Channel clock: 66 MHz
Recording method: On-groove recording Reproduction power: 0.7 mW
Intermediate power: 2.0mW
Base power: 1.0 mW

又、観察用にランドグルーブ方式の基板を用いてトラックを一つ飛びで記録した。このように記録マークが形成された7種類の光記録媒体について、反射率、吸収率を測定し、光透過率を算出した。   In addition, one track was recorded by using a land groove type substrate for observation. With respect to the seven types of optical recording media on which the recording marks were thus formed, the reflectance and the absorptance were measured, and the light transmittance was calculated.

次に、上述の光記録媒体評価装置を用いて、レーザビームを以下の条件で各光記録媒体に順次照射し、記録層に記録された8Tの長さの記録マークを再生して、再生信号の変調度及びC/N比を測定した。C/N比の測定には、スペクトラムアナライザーXK180(アドバンテスト株式会社製)を用いた。再生時の条件は以下のように設定した。   Next, using the above-described optical recording medium evaluation apparatus, each optical recording medium is sequentially irradiated with a laser beam under the following conditions to reproduce a recording mark having a length of 8T recorded on the recording layer. The degree of modulation and the C / N ratio were measured. For measurement of the C / N ratio, a spectrum analyzer XK180 (manufactured by Advantest Corporation) was used. The playback conditions were set as follows.

レーザ光波長 :405nm
再生パワーPr :0.7mW
対物レンズの開口数NA:0.85
Laser wavelength: 405 nm
Reproduction power Pr: 0.7 mW
Numerical aperture NA of the objective lens: 0.85

図4は、記録層中のOの原子数の比率と、8Tの長さの記録マークの再生信号のC/N比と、の関係を示すグラフである。図4に示されるように、Oの原子数の比率が60%では、C/N比が35dB以下であり、記録されたデータの確実な再生が困難であるのに対し、記録層中のOの原子数の比率が62%以上の場合、C/N比が著しく上昇して45dB以上となり、記録されたデータを良好に再生することができる。更に、記録層中のOの原子数の比率が63%以上の場合、C/N比が著しく上昇して50dB以上となるので、記録されたデータを更に良好に再生することができる。尚、温度80℃、相対湿度85%の高温高湿環境下に約50時間保持した後、再度記録マークの再生信号のC/N比を測定したが変化は認められなかった。即ち、データの保存特性が良好であることが確認された。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ratio of the number of O atoms in the recording layer and the C / N ratio of the reproduction signal of the recording mark having a length of 8T. As shown in FIG. 4, when the ratio of the number of O atoms is 60%, the C / N ratio is 35 dB or less, and it is difficult to reliably reproduce the recorded data. When the ratio of the number of atoms is 62% or more, the C / N ratio is remarkably increased to 45 dB or more, and recorded data can be reproduced satisfactorily. Furthermore, when the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 63% or more, the C / N ratio is remarkably increased to 50 dB or more, so that recorded data can be reproduced more satisfactorily. The C / N ratio of the reproduction signal of the recording mark was measured again after being held for about 50 hours in a high temperature and high humidity environment with a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 85%, but no change was observed. That is, it was confirmed that the data storage characteristics were good.

又、記録層中の合計値に対するOの原子数の比率が、60%、66%、77%である3種類の光記録媒体について、照射光の波長と、吸収率と、の関係を測定したところ、図5に示されるような結果が得られた。尚、図5において、符号Aを付した曲線は記録層中のOの原子数の比率が60%、符号Bを付した曲線は記録層中のOの原子数の比率が66%、符号Cを付した曲線は記録層中のOの原子数の比率が77%の光記録媒体の測定結果を示す。記録層として機能するためには、吸収率が少なくとも5%以上である必要があり、吸収率が8%以上であれば確実に記録マークを形成することができる。従って、記録層中のOの原子数の比率が77%の光記録媒体は、照射光として波長が450nm以下のレーザ光を用いる必要があり、420nm以下のレーザ光を用いることが好ましい。又、記録層中のOの原子数の比率が66%の光記録媒体は、照射光として波長が550nm以下のレーザ光を用いる必要があり、500nm以下のレーザ光を用いることが好ましい。尚、記録層中のOの原子数の比率が60%の光記録媒体は、全波長の照射光に対して20%以上の高い吸収率を示すが上記のように、照射光として波長が405nmのレーザ光を用いた場合、C/N比が不充分であるため、記録層として使用することはできない。   Further, the relationship between the wavelength of irradiated light and the absorptance was measured for three types of optical recording media in which the ratio of the number of O atoms to the total value in the recording layer was 60%, 66%, and 77%. However, the results shown in FIG. 5 were obtained. In FIG. 5, the curve with the symbol A has a ratio of the number of O atoms in the recording layer of 60%, the curve with the symbol B has a ratio of the number of O atoms in the recording layer of 66%, and the symbol C The curve attached with indicates the measurement result of the optical recording medium in which the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 77%. In order to function as a recording layer, the absorptance needs to be at least 5% or more, and if the absorptance is 8% or more, a recording mark can be reliably formed. Therefore, an optical recording medium in which the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 77% needs to use laser light with a wavelength of 450 nm or less as irradiation light, and preferably uses laser light with 420 nm or less. Further, an optical recording medium having a ratio of the number of O atoms in the recording layer of 66% needs to use laser light having a wavelength of 550 nm or less as irradiation light, and preferably uses laser light having a wavelength of 500 nm or less. An optical recording medium having a ratio of the number of O atoms in the recording layer of 60% exhibits a high absorption rate of 20% or more with respect to irradiation light of all wavelengths, but as described above, the wavelength of irradiation light is 405 nm. When this laser beam is used, the C / N ratio is insufficient, so that it cannot be used as a recording layer.

言い換えれば、記録層中のOの原子数の比率が77%の光記録媒体は、照射光として波長が450nm以下のレーザ光を用いる場合の光記録媒体として好適であり、記録層中のOの原子数の比率が66%の光記録媒体は、照射光として波長が550nm以下のレーザ光を用いる場合の光記録媒体として好適である。   In other words, an optical recording medium in which the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 77% is suitable as an optical recording medium when laser light having a wavelength of 450 nm or less is used as irradiation light. An optical recording medium having an atomic ratio of 66% is suitable as an optical recording medium when laser light having a wavelength of 550 nm or less is used as irradiation light.

又、図6は、記録層中のOの原子数の比率と、記録マークが形成される前の光透過率と、の関係を示すグラフ、図7は、記録層中のOの原子数の比率と、記録マークの形成前後の光透過率の差と、の関係を示すグラフである。図6に示されるように、記録層中のOの原子数の比率が60%の光記録媒体の記録層は、光透過率が60%程度であるのに対し、記録層中のOの原子数の比率が62%以上の6種類の光記録媒体の記録層は、いずれも65%よりも高い光透過率を有している。更に、記録層中のOの原子数の比率が66%以上の5種類の光記録媒体の記録層はいずれも80%程度の高い光透過率を有している。又、記録層中のOの原子数の比率が62〜73%の記録層は、記録マークの形成前後の光透過率の差が2%程度に抑制されている。従って、記録層中のOの原子数の比率が62〜73%の記録層は、例えば3層や4層の多層記録式の光記録媒体の記録層として好適であることがわかる。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the ratio of the number of O atoms in the recording layer and the light transmittance before the recording mark is formed, and FIG. 7 shows the number of O atoms in the recording layer. It is a graph which shows the relationship between a ratio and the difference of the light transmittance before and after formation of a recording mark. As shown in FIG. 6, the recording layer of the optical recording medium in which the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 60% has a light transmittance of about 60%, whereas the O atom in the recording layer is The recording layers of the six types of optical recording media having a number ratio of 62% or more have a light transmittance higher than 65%. Furthermore, the recording layers of the five types of optical recording media in which the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 66% or more have a high light transmittance of about 80%. Further, in the recording layer in which the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 62 to 73%, the difference in light transmittance before and after the formation of the recording mark is suppressed to about 2%. Therefore, it can be seen that the recording layer having a ratio of the number of O atoms in the recording layer of 62 to 73% is suitable as a recording layer of an optical recording medium of, for example, three or four layers.

〔実験例2〕
上記第3実施形態に係る光記録媒体60と同様の構成で、記録層が基板及びカバー層22に直接接する光記録媒体を、記録層の組成が相互に異なる複数の種類作製した。記録層18の厚さはいずれも45nmとし、他の構成は、上記実験例1で作製した光記録媒体と同様とした。
[Experimental example 2]
With the same configuration as the optical recording medium 60 according to the third embodiment, a plurality of types of optical recording media in which the recording layer is in direct contact with the substrate and the cover layer 22 were produced. The thickness of each recording layer 18 was 45 nm, and the other configuration was the same as that of the optical recording medium manufactured in Experimental Example 1.

具体的には、表2に示されるような、Bi及びOのみからなる記録層を有する1種類の光記録媒体と、表3〜23に示されるような、Bi、O及びM(Mは、Mg、Y、Dy、Ce、Tb、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、Mn、Fe、Zn、Al、In、Si、Ge、Sn、Sbの中から選択される1種の元素)からなる記録層を有する光記録媒体を作製した。表3〜23に示されるMを含む光記録媒体については、Mの元素毎に、相互に異なるスパッタリング条件を設定して、Bi、O及びMの組成比率が相互に異なる複数の種類の光記録媒体を作製した。尚、各種類の光記録媒体は、それぞれ10枚作製した。   Specifically, one type of optical recording medium having a recording layer composed only of Bi and O as shown in Table 2, and Bi, O and M (M is One type selected from Mg, Y, Dy, Ce, Tb, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Zn, Al, In, Si, Ge, Sn, Sb An optical recording medium having a recording layer made of (element) was produced. For optical recording media containing M shown in Tables 3 to 23, different sputtering conditions are set for each of the elements of M, and a plurality of types of optical recording in which the composition ratios of Bi, O, and M are different from each other A medium was made. Ten optical recording media of each type were produced.

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各種類の光記録媒体について、製造後(高温高湿環境下に放置することなく)波長が約405nmのレーザ光を照射して、8Tの長さの記録マークを形成し、その信号のC/N値を測定した。   Each type of optical recording medium is irradiated with laser light having a wavelength of about 405 nm after manufacturing (without leaving it in a high-temperature and high-humidity environment) to form a recording mark having a length of 8T. N value was measured.

次に、これら各種類の光記録媒体を、温度80℃、相対湿度85%の高温高湿環境下に約50時間保持した後、波長が約405nmのレーザ光を未記録部分に照射して、8Tの長さの記録マークを形成し、そのC/N信号を測定した。各種類の10枚の光記録媒体の8T C/N値の平均値を表2〜23に示す。   Next, after holding each type of optical recording medium in a high-temperature and high-humidity environment with a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 85% for about 50 hours, a laser beam having a wavelength of about 405 nm is irradiated to the unrecorded portion, A recording mark having a length of 8T was formed, and its C / N signal was measured. Tables 2 to 23 show the average values of 8TC / N values of 10 optical recording media of each type.

表2に示されるように、Bi及びOのみからなる記録層を有する光記録媒体は、高湿環境下に保持される前に記録された記録マークの8T C/N値が50dBを超えており、記録特性が良好であるが、高湿環境下に保持された後に形成された記録マークの8T C/N値は45dBよりも小さく、記録特性が不十分であった。これは、記録層が基板及びカバー層に直接接する構成であり、水分の透過を遮断する機能を有する誘電体層が記録層の両側に存在しないため、高温高湿環境下で基板又はカバー層を透過した水分により記録層が変質したためと考えられる。   As shown in Table 2, in the optical recording medium having the recording layer composed only of Bi and O, the 8TC / N value of the recording mark recorded before being held in the high humidity environment exceeds 50 dB. Although the recording characteristics were good, the 8TC / N value of the recording mark formed after being held in a high humidity environment was smaller than 45 dB, and the recording characteristics were insufficient. This is a structure in which the recording layer is in direct contact with the substrate and the cover layer, and there is no dielectric layer having a function of blocking the transmission of moisture on both sides of the recording layer. This is presumably because the recording layer was altered by the permeated moisture.

これに対し、表3〜23に示されるように、Mを含む記録層を有する光記録媒体は、高湿環境下に保持される前に形成された記録マークの8T C/N値と、高湿環境下に保持された後に形成された記録マークの8T C/N値と、の差が小さく、保存特性が良好であることが確認された。   On the other hand, as shown in Tables 3 to 23, an optical recording medium having a recording layer containing M has an 8TC / N value of a recording mark formed before being held in a high humidity environment, It was confirmed that the difference between the recording mark formed after being held in a wet environment and the 8TC / N value was small, and the storage characteristics were good.

尚、表3〜23に示されるように、記録層の材料としてMを含む材料を用いる場合、Mの比率が過大であると、8T C/N値が45dBよりも小さくなることがあるが、Bi、O及びMの原子数の合計値に対するBi及びOの原子数の合計値の比率が80%以上であれば、45dB以上の8T C/N値が確実に得られることがわかる。   As shown in Tables 3 to 23, when a material containing M is used as the recording layer material, if the ratio of M is excessive, the 8TC / N value may be smaller than 45 dB. It can be seen that if the ratio of the total number of Bi and O atoms to the total number of Bi, O and M atoms is 80% or more, an 8TC / N value of 45 dB or more can be reliably obtained.

又、BiとMとの関係では、Bi及びMの原子数の合計値に対するBiの原子数の比率が、Mが2族元素(Mg)の場合は42%以上、Mが3族元素(Y、Dy、Ce、Tb)の場合は39%以上、Mが4族元素(Ti、Zr)の場合は38%以上、Mが5又は6族元素(V、Nb、Ta、Mo、W)の場合は56%以上、Mが7又は8族元素(Mn、Fe)の場合は41%以上、Mが12族元素(Zn)の場合は63%以上、Mが13族元素(Al、In)の場合は65%以上、Mが14〜16族元素(Si、Ge、Sn、Sb)の場合は62%以上とすることが好ましい。   Further, in the relationship between Bi and M, the ratio of the number of Bi atoms to the total number of Bi and M atoms is 42% or more when M is a Group 2 element (Mg), and M is a Group 3 element (Y , Dy, Ce, Tb) is 39% or more, M is a Group 4 element (Ti, Zr), 38% or more, and M is a Group 5 or 6 element (V, Nb, Ta, Mo, W). 56% or more in the case of M, 41% or more when M is a Group 7 or 8 element (Mn, Fe), 63% or more when M is a Group 12 element (Zn), M is a Group 13 element (Al, In) Is 65% or more, and when M is a group 14 to 16 element (Si, Ge, Sn, Sb), it is preferably 62% or more.

このように、Bi、Oに、更にMを添加することで、保存特性の向上を図ることができる。従って、誘電体層が記録層の両側に存在せず、記録層が基板及びカバー層に直接接する簡単な構成で低コストであり、且つ、保存特性が良好な光記録媒体を実現することができる。   Thus, by adding M to Bi and O, the storage characteristics can be improved. Therefore, it is possible to realize an optical recording medium that has a simple structure in which the dielectric layer does not exist on both sides of the recording layer, the recording layer is in direct contact with the substrate and the cover layer, and is low in cost and has good storage characteristics. .

ここで、光透過率の測定方法について簡単に説明しておく。具体的には、光学式膜厚測定装置ETA−RT(Steag ETA−OPTIK株式会社製)を用いて、記録層にレーザ光を照射して吸収率を測定し、この吸収率から光透過率を算出した。尚、表面反射の影響があるため、その影響を除いた光透過率の値を求めた。即ち、次式により光透過率を算出した。   Here, a method for measuring light transmittance will be briefly described. Specifically, using an optical film thickness measuring device ETA-RT (manufactured by Steag ETA-OPTIK Co., Ltd.), the recording layer is irradiated with laser light to measure the absorption rate, and the light transmittance is calculated from the absorption rate. Calculated. Since there is an influence of surface reflection, the light transmittance value excluding the influence was obtained. That is, the light transmittance was calculated by the following formula.

光透過率=100−反射率−吸収率(含乱反射、屈折)   Light transmittance = 100-Reflectance-Absorptance (turbulent reflection, refraction)

尚、反射率は、上述の光記録媒体評価装置DDU1000を用いて測定した。   The reflectance was measured using the above-described optical recording medium evaluation apparatus DDU1000.

次に、記録層中のBi、O、Mの原子数の比率の測定方法について説明する。光記録媒体の記録層中のBi、Oの原子数の比率は、組成分析用のサンプルを作製して測定した。具体的には、厚さが0.5mmの複数のSi基板を用意し、これらのSi基板をスパッタリング装置に順次セットして、Biターゲット、Mターゲットの成膜パワー、Arガス、Oガスの流量を、上記複数の光記録媒体を作製した時と同様の表1、表3〜23に示される条件に設定し、厚さが200nmとなるようにSi基板上に記録層を形成した。 Next, a method for measuring the ratio of the number of Bi, O, and M atoms in the recording layer will be described. The ratio of the number of Bi and O atoms in the recording layer of the optical recording medium was measured by preparing a sample for composition analysis. Specifically, a plurality of Si substrates having a thickness of 0.5 mm are prepared, and these Si substrates are sequentially set in a sputtering apparatus, and Bi target, M target deposition power, Ar gas, O 2 gas The flow rate was set to the conditions shown in Table 1 and Tables 3 to 23, which were the same as those for producing the plurality of optical recording media, and a recording layer was formed on the Si substrate so that the thickness was 200 nm.

次に、蛍光X線装置RIX2000(理学電気工業株式会社製)を用いて、Biの測定については、Rh管の管電圧=40kV、管電流30mAにてX線を発生させ、又Oの測定については、Rh管の管電圧=30kV、管電流120mAにてX線を発生させ、FP法によって、記録層に含まれるBi及びOの含有量を測定した。このとき、一次X線フィルターは、Alを使用し、Biの特性X線はBi−Lα線、Oの特性X線はO−Kα線を用いた。添加元素Mの特性X線は、最適な特性X線を用いた。添加元素Mの装置感度校正定数は、バルクを標準試料として求めた。FP法で必要なBiの装置感度校正係数は、Biバルクを標準試料とし、Oの装置感度校正係数は、ブリケット法により作製した試料を用いた。内径30mm、高さ4mm、厚さ2mmのAlリングを保護リングとして使用し、このリング内にBi粉末(高純度化学社製)を載せて、147000N程度でプレスすることで、2mm程度のブリケットを作製した。装置感度校正係数は、Biについては1.20270、Oについては0.299447だった。 Next, using a fluorescent X-ray apparatus RIX2000 (manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.), for Bi measurement, X-rays are generated at a tube voltage of Rh tube = 40 kV and a tube current of 30 mA, and O measurement. X-rays were generated at a tube voltage of the Rh tube = 30 kV and a tube current of 120 mA, and the contents of Bi and O contained in the recording layer were measured by the FP method. At this time, Al was used for the primary X-ray filter, Bi-Lα rays were used as Bi characteristic X-rays, and O-Kα rays were used as O characteristic X-rays. As the characteristic X-ray of the additive element M, an optimum characteristic X-ray was used. The device sensitivity calibration constant of the additive element M was obtained using the bulk as a standard sample. The Bi apparatus sensitivity calibration coefficient required for the FP method was Bi bulk as a standard sample, and the O apparatus sensitivity calibration coefficient was a sample prepared by the briquette method. An Al ring with an inner diameter of 30 mm, a height of 4 mm, and a thickness of 2 mm is used as a protective ring. By placing Bi 2 O 3 powder (manufactured by High Purity Chemical Co., Ltd.) in this ring and pressing at about 147000 N, about 2 mm A briquette was prepared. The instrument sensitivity calibration coefficients were 1.20270 for Bi and 0.299447 for O.

本発明は、レーザ光が照射されて記録層の光学特性が変化することによりデータが記録される光記録媒体に利用することができる。   The present invention can be used for an optical recording medium on which data is recorded by irradiating a laser beam to change optical characteristics of a recording layer.

本発明の第1実施形態に係る光記録媒体の構造を模式的に示す側断面図1 is a side sectional view schematically showing the structure of an optical recording medium according to a first embodiment of the invention. 同光記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャートFlow chart showing an outline of the manufacturing process of the optical recording medium 本発明の第2実施形態に係る光記録媒体の構造を模式的に示す側断面図Side sectional view which shows typically the structure of the optical recording medium based on 2nd Embodiment of this invention. 実験例における記録層中のOの原子数の比率と、8T記録マークの再生信号のC/N比と、の関係を示すグラフGraph showing the relationship between the ratio of the number of O atoms in the recording layer and the C / N ratio of the reproduction signal of the 8T recording mark in the experimental example 実験例における照射光の波長と、吸収率と、の関係を示すグラフGraph showing the relationship between the wavelength of irradiated light and the absorptance in the experimental example 実験例における記録層中のOの原子数の比率と、記録マークが形成される前の光透過率と、の関係を示すグラフThe graph which shows the relationship between the ratio of the number of O atoms in the recording layer in the experiment example and the light transmittance before the recording mark is formed 実験例における記録層中のOの原子数の比率と、記録マークの形成前後の光透過率の差と、の関係を示すグラフA graph showing the relationship between the ratio of the number of O atoms in the recording layer in the experimental example and the difference in light transmittance before and after the formation of the recording mark 本発明の第3実施形態に係る光記録媒体の構造を模式的に示す側断面図Sectional drawing which shows typically the structure of the optical recording medium which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10、50、60…光記録媒体
12…基板
13…グルーブ
14…反射層
16、20…誘電体層
18…記録層
22…カバー層
52…スペーサ層
S102…基板成形工程
S104…反射層形成工程
S106…誘電体層形成工程
S108…記録層形成工程
S110…誘電体層形成工程
S112…カバー層形成工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 50, 60 ... Optical recording medium 12 ... Substrate 13 ... Groove 14 ... Reflective layer 16, 20 ... Dielectric layer 18 ... Recording layer 22 ... Cover layer 52 ... Spacer layer S102 ... Substrate shaping | molding process S104 ... Reflective layer formation process S106 ... Dielectric layer forming step S108 ... Recording layer forming step S110 ... Dielectric layer forming step S112 ... Cover layer forming step

Claims (4)

照射光として波長が380〜450nmのレーザ光が用いられる光記録媒体であって、基板と、該基板上に形成され、前記波長のレーザ光が照射されることにより光学特性が変化する記録層と、を有してなり、該記録層は、Bi及びOからなり、該記録層を構成する総ての原子の数に対する該記録層中のOの原子数の比率が63%以上であることを特徴とする光記録媒体。 An optical recording medium in which laser light having a wavelength of 380 to 450 nm is used as irradiation light, a substrate, a recording layer formed on the substrate, and having optical characteristics changed by irradiation with the laser light of the wavelength, becomes a, the recording layer comprises Bi and O, all ratios the number of O atoms of the recording layer against the number of atoms constituting the recording layer is 63% or more An optical recording medium characterized by the above. 請求項1において、
前記記録層中のOの原子数の比率が73%以下であることを特徴とする光記録媒体。
In claim 1,
An optical recording medium, wherein the ratio of the number of O atoms in the recording layer is 73% or less.
請求項1又は2において、
記録マークを形成するためのトラックが0.1〜0.5μmの範囲のトラックピッチで形成されたことを特徴とする光記録媒体。
In claim 1 or 2 ,
An optical recording medium characterized in that tracks for forming recording marks are formed at a track pitch in the range of 0.1 to 0.5 μm.
請求項1乃至のいずれかにおいて、
透光性を有するスペーサ層が備えられ、且つ、該スペーサ層を挟んで前記記録層が複数層形成されたことを特徴とする光記録媒体。
In any one of Claims 1 thru | or 3 ,
An optical recording medium comprising a light-transmitting spacer layer, and a plurality of the recording layers formed with the spacer layer interposed therebetween.
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