JP4631212B2 - Surface reproduction type optical recording medium - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録可能な光記録媒体の中で特に媒体表面から光を入射して記録再生する表面再生型光記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
光記録媒体は、大容量・高密度記録が可能な記録媒体であり、近年のマルチメディア化に伴なうコンピュータの大容量ファイルや動画を記録するメディアとして需要が急増しつつある。
【0003】
光記録媒体は、一般にプラスチック等の透明な円盤状の基板に記録層を含む多層膜を形成し、レーザーを照射して記録あるいは消去を行い、レーザーの反射光で再生する。光記録媒体には、光磁気記録媒体や相変化記録媒体のように書換が可能なイレーサブルと、CD−Rのように一回だけ書き込み可能なライトワンスがある。
【0004】
光磁気記録媒体は、従来、固定磁界を加えて消去した後、反対方向の固定磁界を加えて記録するいわゆる光変調記録が中心であったが、近年、レーザーを照射しながら、磁界を記録パターンに従って変調させる磁界変調方式が、1回転で記録(ダイレクトオーバーライト)可能でしかも高記録密度になっても正確に記録できる方式として注目を浴びている。
【0005】
相変化記録媒体は、光変調記録によりダイレクトオーバーライト可能で、CDやDVDと同じ光学系で再生可能なため近年著しく伸びてきている。また、ライトワンスのCD−Rは、CDとの完全な互換性があるために、広く一般に普及している。
【0006】
光記録媒体の記録密度向上の手段として、従来は、単なる案内溝であったグルーブと記録領域であったランドとの両方に記録するランド/グルーブ記録方式が注目されている(光メモリシンポジウム‘94 Technical Digest p.41 (1994)、Jpn. J. Appl. Phys. Vol.37 p.2144 (1998))。
【0007】
この方式では、ランドとグルーブの幅がほぼ等しく、レーザー波長のほぼ1/6の光学深さとするか、あるいはレーザー波長のほぼ1/8の光学深さと再生時にランドとグルーブで位相を独立して調整することを組み合わせることによりクロストークの小さな再生を可能とする。
【0008】
また、記録再生のためのレーザーは、従来、基板を通して記録膜に照射されていた。最近、光学ヘッドを記録膜に近付けて記録再生する、いわゆる、近接場光記録が高密度化の手段として注目されている(Appl.Phys.Lett.68,p.141(1996))。この記録方法ではSolid Immersion Lens(以下SILと略す)ヘッドを使用しレーザービームスポットサイズを縮小することにより、光源のレーザー波長(λ)によって決まる従来の記録限界(〜λ/2NA:NAは対物レンズの開口数)より短いマークでの再生が可能であり、超高記録密度の記録再生が実現できる。
【0009】
この近接場光記録では光学ヘッドを記録媒体に近付ける必要があるために(200nm以下)、従来の光磁気記録媒体のように基板を通して記録膜にレーザービームを照射するのではなく、基板を通さずに直接記録膜にレーザービームを照射する方法を用いる(表面読み出し型記録)。この際、記録膜とSILヘッドを近付けるために浮上式のスライダーヘッドを利用することが提案されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上述のようなSILを用いた近接場光記録媒体を製造して記録再生の連続試験を試みたが、長時間記録を続けるとSILヘッドに異物が付着して記録再生が継続できなくなる現象がみられた。
【0011】
また、ランド/グルーブ記録方式で記録再生を行ったところ、グルーブの媒体表面がランドの媒体表面に比べてグルーブ深さ分だけ光学ヘッドから遠いために、グルーブ上では、臨界角をこえるレーザー光線は全反射されやすくなって集光が悪くなり、その結果、グルーブの記録再生特性がランドの記録再生特性に比べて悪化してしまう。
【0012】
本発明の目的は、連続記録試験で高い信頼性を示し、良好な記録再生特性が得られる近接場光記録に適した光記録媒体を提供することである。
【0013】
また、本発明の他の目的は、ランド/グルーブ記録方式においても、充分な記録再生特性が得られる光記録媒体を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上述のような現状に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、SILレンズ下面および媒体表面ではパワー密度が著しく高いため、レーザーを吸収する異物や欠陥が媒体表面あるいはSILレンズ下面の光路上にあれば異常に昇温し異物が発生すると考えて媒体構造について鋭意検討を重ね、記録層の上に屈折率nPがNAより大きい透明樹脂保護層を設け媒体表面でのレーザービームの直径を1.5μm以上とすることで、本発明を完成するに至った。
【0015】
すなわち、本発明は、基板上に少なくとも記録層および屈折率nPがNAより大きい透明樹脂保護層を有し、表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、媒体表面でのレーザービームの直径が1.5μm以上30μm以下であることを特徴とする表面再生型光記録媒体である。なお、本発明の光磁気記録媒体や相変化記録媒体では、上記記録層の上に屈折率がNAより0.4以上大きい誘電体層を設け、その上に上記透明樹脂保護層を設けることが好ましい。
【0016】
また、本発明は、表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、基板上に少なくとも記録層および屈折率nPがNAより大きい透明樹脂保護層を有し、前記透明樹脂保護層に粒径0.05μm以下の無機超微粒子が含まれていることを特徴とする表面再生型光記録媒体である。
【0017】
また、本発明は、表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、基板上に少なくとも記録層、誘電体層および屈折率nPがNAより大きい透明樹脂保護層をこの順に積層した表面再生型光記録媒体で、前記誘電体層の屈折率ndが2.4以上であることを特徴とする表面再生型光記録媒体である。
【0018】
さらに、本発明は、表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、基板表面にランドとグルーブとが存在し、基板上に少なくとも記録層および屈折率nPがNAより大きい透明樹脂保護層を有し、前記透明樹脂保護層表面でのランドとグルーブの段差がλ/30以下であることを特徴とする表面再生型光記録媒体である。
【0019】
以下、本発明を図面により説明する。
【0020】
図1は、本発明の表面再生型光記録媒体の一実施態様で、SILヘッド16が浮上する状態の断面摸式図を示す。基板11上に記録層12、誘電体層13、透明樹脂保護層14が積層されている。対物レンズ(図示していない)からSILヘッド16に入射したレーザービーム17は、エアギャップ15を通して媒体表面に達する。
【0021】
SILヘッド16(開口率をNA、屈折率をnSILとする)の下面で臨界角(sin-1(1/nSIL))を超えるレーザー光線は、エアギャップ15をおよそ波長の1/4以内に保つことにより近接場により媒体表面に達する。
【0022】
媒体表面に達したレーザービーム17は、透明樹脂保護層14、誘電体層13を通じて記録層12に達し、焦点18を結ぶ。本発明では、図3に示すように媒体表面でのレーザービーム17の直径L2(図中37)は、スネルの法則から、誘電体(屈折率n2、膜厚d2)と透明樹脂保護層(屈折率n3、膜厚d3)の界面でのレーザービーム17の直径L1=2d2・tan(sin-1(NA/n2))を用いて、L2=L1+2d3・tan(sin-1(NA/n3))と定義する。ここで、焦点18ではレーザービーム17の大きさは、概ねλ/NAの値となり、深さ方向にも概ねλ/NA2程度の広がりがあると言われているが、本発明では、上記のように記録層上面に点状の焦点を持ち、媒体表面での誘電体、透明樹脂保護層、エアギャップ、SILヘッドの構成により一義的に決まる幾何学的な大きさL2を、媒体表面でのレーザービームの直径とした。
【0023】
λ/NA<L2であれば、この値は、実質的な直径と一致すると考えてよい。
グルーブでλ/NAの大きさまで集光するには媒体表面でのランドとグルーブの凹凸をλ/30以下まで平坦にすることが好ましい。
【0024】
なお、本発明で光学ヘッドとは、半球状のいわゆるSILの他に、超半球SIL、反射ミラーを内蔵したSIM(Solid Immersion Mirror)などSILと同様に近接場を用いてNAが1より大きくなるように集光する形態のレンズを有する光学ヘッドである。
【0025】
図2は、従来の表面再生型光記録媒体の一例で、SILヘッドが浮上する状態の断面摸式図を示す。従来は、λ/NA>L2であったためにレーザービームの焦点はSILヘッド下面の27にあると同等と考えられ、λ/NAのレーザービームが近接場により媒体表面から記録層22に達しており、媒体表面でのレーザービームの直径は概ねλ/NAとなった。
【0026】
本発明の媒体では、誘電体層、透明樹脂保護層の屈折率、膜厚を調整することで媒体表面でのレーザービームの直径を1.5μm以上とすることが可能で、そのため媒体表面でのパワー密度が下がり、異物や欠陥などのレーザーパワーによる異常な昇温を防止することができる。
【0027】
本発明の媒体に記録再生を行うシステムとしては、図8に示すように光学ヘッドの下面に60μm以下の大きさで概ね円形あるいは長円形で中心が概ね光学ヘッドの中心と一致する凸部88を有し、レーザービームの焦点が記録層82とλ/NA2以下の距離にあり、保護層84の膜厚による収差が対物レンズやSILレンズの形状などの光学系の修正により補正されていることが好ましい。
【0028】
凸部88を形成することで、光学ヘッドや媒体の傾きがあっても光学ヘッドの光路にあたる部分が媒体に接触する危険性が減る。このような光学ヘッドにより記録再生を行うためには、凸部88にレーザー光を通すことが必要で、さらに、トラッキングのためにビームを凸部88内で振ることが考えられる。そのためには、媒体表面でのレーザービームの直径は30μm以下とすることが好ましい。
【0029】
また、光磁気記録の場合は、上記光学ヘッドの下面の凸部の回りに磁界変調記録のためのコイル91があることが好ましい。この場合、凸部88の面積が狭いほどコイル91を小さくできるため、高速変調が可能となり、記録密度や転送レートが向上する。
【0030】
図4に本発明の光記録媒体の一実施態様の部分断面図を示す。基板41上に反射層42、記録層43、誘電体層44、透明樹脂保護層45および液体潤滑層46が積層されている。
【0031】
基板41としては、機械特性などの媒体基板としての特性を満たすものであれば特に限定されず、ガラス、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、エンジニアリングプラスチック等を用いることができる。
【0032】
基板41には、グルーブおよびランドを設けることができる。従来、グルーブは、光学ヘッドのトラッキングのためにのみ存在し、情報の記録再生は、記録領域であるランドで行われていたが、記録密度の高密度化の要求に伴って、このグルーブも情報の記録再生に関与するようになってきた。本発明の表面再生型光記録媒体では、上述のような従来と同様のランド記録方式の他に、グルーブに情報を記録するグルーブ記録方式やランドおよびグルーブの両方に情報を記録するランド/グルーブ記録方式にも適応可能である。
【0033】
グルーブ記録方式の場合、ランドの幅より広いグルーブを形成した基板を用いればよく、ランド/グルーブ記録方式の場合、半値幅でランドとグルーブの比(ランド幅/グルーブ幅)が0.5〜1.5であることが好ましく、さらに好ましくは、0.8〜1.1である。
【0034】
基板上のグルーブの深さdGは、光学ヘッドからの光の波長をλ、透明樹脂保護層の屈折率をnOCとしたとき、λ/(14nOC)≦dG≦λ/(5nOC)であることが好ましい。dGがλ/(7nOC)〜λ/(5nOC)にあるときは、ランドとグルーブのクロストークを減らすことができ、λ/(14nOC)〜λ/(7nOC)にあるときは、ランドとグルーブでの戻り光の位相が大幅に異なるため、位相を光学系内でランドとグルーブとを独立に調整することで、クロストークを減らすことができる。
【0035】
また、ランドとグルーブとのピッチが、0.7λ/NA以上であればクロストークはあまり大きくならないため、トラッキング可能な限り、グルーブの深さを浅くして線記録密度を高くすることもできる。
【0036】
反射層42は、貴金属、Cu、Alなどの使用レーザー波長で反射率の高い材料が用いられる。反射層は耐久性確保のためにこれらの金属の合金あるいはこれらの金属と他の金属との合金を用いても良い。また、記録層43の膜厚が十分に厚い場合は反射層42はなくてもよい。
【0037】
記録層43は、光磁気記録の場合、TbFeCo、TbDyFeCo、NdDyFeCoなど垂直磁気異方性の大きなアモルファス希土類遷移金属膜や、Pt/Coなどの人工格子膜で構成される。記録層43の膜厚は10nm以上200nm以下が好ましい。記録層が単層の場合、SNRを考慮すると、さらに好ましい記録層43の膜厚は15nm以上40nm以下である。記録層43は必ずしも単層膜である必要はなく、GdFeCoなどの記録磁界感度を高める層との積層、あるいは磁気超解像の中間層、再生層との積層などでもよい。ここで記録層43には耐食性を高めるためにCr、Ti、Zr、Nb、Taなどの耐食性元素を添加したり、短波長でのカー回転角を高めるために数原子%のNdなどを添加したものであってもよい。
【0038】
また、相変化記録の場合、記録層43はGeSbTe、AgInSbTeなど結晶とアモルファスの状態間で光学定数が変化する材料で構成される。記録層43の膜厚は10nm以上40nm以下が好ましい。
【0039】
また、ライトワンス(追記型)の場合、記録層43はシアニン、フタロシアニン、ナフタロシアニンなどの色素膜で構成され、これらはスピンコートなどで形成可能である。
【0040】
光磁気記録や相変化記録の場合は、記録層43上にAlN、SiN、GeN、Ta25、ZnS−SiO2などの透明な誘電体層44を形成することが好ましい。誘電体層44の膜厚は、記録されたマークからの信号出力が増大するような膜厚に設定され、およそ10〜1000nmの範囲で設定されることが好ましい。誘電体層44の屈折率は大きい方が多重反射による再生信号の増大効果が大きく、また、記録層43との屈折率の差が少なくなるため光を記録層43により導きやすくなるため高い出力が得られる。そのため、SILヘッドのNAより0.4以上大きいことが好ましく、透明樹脂保護層の屈折率より0.3以上高いことがさらに好ましい。
【0041】
多重反射による再生信号の増大効果を強めるためには誘電体層の膜厚を記録層に収束したレーザービームの深さ方向の広がりλ/NA2未満とすることがさらに好ましい。
【0042】
また、誘電体層の中での光の進行方向が膜面に垂直に近いほど多重反射による再生信号の増大効果が大きく、透明樹脂保護層の屈折率が、1.3〜1.9程度であることを考慮すると誘電体層の屈折率ndを2.4以上にすることが好ましい。
【0043】
このような誘電体層の材料としては、(1)ZnS、Nb25、TiO2の中から選ばれた一種以上の物質、(2)(MA)1(MB)26で表わされる組成の物質で、 MAはMg、Ca、Sr、Baの中から選ばれた一種以上の物質で、 MBはV、Nb、Taの中から選ばれた一種以上の物質で構成された複酸化物、(3)ペロブスカイト化合物等が好ましい。なお、(MA)1(MB)26で表わされる組成の物質は、MA:MB:O=1:x:y(原子比)としたとき、x、yは必ずしも厳密にx=2、y=6でなくても良く、概ね(MA)1(MB)26で表わされる組成の物質であれば良い。また、ペロブスカイト化合物の場合は、必ずしもペロブスカイト化合物のみで構成される必要はなく、ペロブスカイト化合物を重量比で80%以上含有する材料であれば良い。
【0044】
透明樹脂保護層45は、ポリ塩化ビニリデン、ポリクロロスチレン、ポリ安息香酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリジメチルシロキサン、ポリフッ化エチレンなどの透明なポリマーあるいはこれらのコポリマーなどで構成される。これらのポリマーは、各々の材料のモノマーに光重合開始剤やレベリング剤、熱安定剤、その他硬度、粘度などを調整する材料を添加し、スピンコートなどで塗布した後紫外線照射により重合して形成、あるいはポリマーを溶剤で溶かした液をスピンコートして形成、あるいはポリマーシートを接着剤で張り付けて形成することができる。
【0045】
これらの材料の中でもアクリル酸エステル誘導体を光重合してなるポリアクリル酸エステルを主体とした材料は硬さ、光重合の速度などの点から特に好ましい。ここでモノマーの官能基の数が多いほど光重合で得られる透明樹脂保護層の硬さが増すが、もろくなることなどを考慮しながら、以下に列記する単官能、2官能、3官能のアクリル酸エステル誘導体の単独あるいは混合物を主成分として用いることが好ましい。
【0046】
単官能(メタ)アクリル酸エステル誘導体としては、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレートなどを例示することができる。
【0047】
2官能(メタ)アクリル酸エステル誘導体としては、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,3−プロパンジオールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,5−ペンタンジオールジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,7−ヘプタンジオールジアクリレート、1,7−ヘプタンジオールジメタクリレート、1,8−オクタンジオールジアクリレート、1,8−オクタンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、1,10−デカンジオールジアクリレート、1,10−デカンジオールジメタクリレート、平均分子量200〜600ノポリエチレングリコールから誘導されるジアクリレートまたはジメタクリレート、ビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジアクリレート、ビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタクリレート、ビスフェノールAのエチレンオシド付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物ジメタクリレート等を例示できる。
【0048】
3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル誘導体としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカントリアクリレート、ビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等を例示できる。
【0049】
光学ヘッドが安定して浮上するためには、透明樹脂保護層45の表面は硬いほうが好ましく、鉛筆硬度でHB以上であることが好ましい。透明樹脂保護層45の屈折率は、低いほうがビームが大きくなりやすいが、低すぎると高角から入射する光が透明樹脂保護層の内部に到達しなくなるので、NA以上でNA+0.4未満であることが好ましい。
【0050】
透明樹脂保護層の硬度を増すために、上記保護層の透明樹脂には無機超微粒子が含まれていることが好ましい。例えば、二酸化珪素や酸化アルミニウムのナノメートルサイズの粉末やゾルゲル材料を上記紫外線で硬化する樹脂材料に添加して用いることができる。光学的な散乱を防ぐため、無機超微粒子の材料は、屈折率を樹脂にできるだけ近くするか、粒径を0.05μm以下とし、さらに分散性を高めることが好ましい。
【0051】
上記無機超微粒子がITO、SnO2:Sbのような透明導電微粒子であれば、静電気による異物の吸着を抑えることが可能である。
【0052】
また、上記無機超微粒子が酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化珪素、酸化ベリリウムまたはダイヤモンドであれば、透明樹脂保護層の放熱性が高まり、異物や欠陥などのレーザーパワーによる異常な昇温を抑制することができる。
【0053】
透明樹脂保護層45の膜厚は、λ/NA2以上で媒体表面でのレーザービームの直径が1.5μm以上30μm以内となる範囲で設定されることが好ましい。透明樹脂保護層45の膜厚をλ/NA2以上とすることで光ビームの透明樹脂保護層45内での干渉を低減できる。
【0054】
また、この透明樹脂保護層45を設けることにより、基板上のランドおよびグルーブに起因する光記録媒体表面の凹凸が概ねならされ、ランドおよびグルーブの媒体表面と光学ヘッド下面との距離がほぼ一定となる。ここで、記録領域の透明樹脂保護層の膜厚むらをΔtとしたとき、Δt≦λ/NA2とすれば、膜厚分布が焦点深度の範囲内となり、浮上高さをスライダーの形状工夫により正確に制御し、媒体の浮上性を良好なものとすることで複雑なフォーカスサーボ機構なしにドライブを構成することが可能となるので好ましい。ここで、膜厚むらとは、記録領域内の膜厚の最大値と最小値との差を意味する。
【0055】
液体潤滑層46は、パーフロロエーテルやシリコンオイルなどの潤滑剤で構成され、浮上ヘッドを設けたシステムで懸念されるヘッドと媒体の瞬間的な接触に対応できる。液体潤滑層46の膜厚は0.2nm〜5nmが好ましい。
【0056】
また、本発明の光記録媒体の表面が、透明樹脂保護層45あるいは後述する整合層が樹脂層により形成されている場合、この樹脂層にフッ素系潤滑剤、またはフッ素系界面活性剤を含ませることによって、媒体表面に潤滑性をもたせてもよい。
【0057】
記録層43で概ねλ/NAの大きさにレーザービームを集光させるためには、高角入射光が途中で反射することなく記録層43に到達することが好ましい。ここで高角入射光とはNA>1となる角度で入射する光であり、戻り光の瞳面をCCDカメラなどで観察したとき外側の部分であるが、内側部分の明るさと同等レベルであることが好ましい。誘電体層44の膜厚がλ/NA2未満で、透明樹脂保護層45の膜厚はλ/NA2以上であれば、誘電体層44と透明樹脂保護層45の反射と透明樹脂保護層45とエアギャップでの反射についていずれも小さくすることが好ましい。
【0058】
誘電体層44と透明樹脂保護層45が、図4のように各々単層の場合、このような条件を満たすためには、光学膜厚でそれぞれ概ね(2m+1)λ/4、nλ/2程度であることが好ましい。ただし、mとnは0以上の整数である。ここで、透明樹脂保護層45の膜厚がλ/NA2より十分厚ければ透明樹脂保護層の上下の光学干渉は少なくなるため透明樹脂保護層の膜厚は必ずしもこの条件を満たす必要はないが、透明樹脂保護層の上下の光学干渉が無視できるようになると、後述のように透明樹脂保護層とエアギャップの界面での反射を減らすように整合層を透明樹脂保護層の上に付加することが好ましい。
【0059】
また、記録層43と反射層42の間にAlN、SiN、GeN、Ta25、ZnS−SiO2等などで構成された下部誘電体層を設けることによって透明樹脂保護層と誘電体層の界面の反射防止効果が高まる。
【0060】
また、誘電体層の屈折率を媒体表面に向かって段階的あるいは連続的に下げることによってさらに低反射となるようにできるので好ましい。誘電体層の屈折率は波長や製造条件によって異なるが、例えばSiONで1.5〜1.9、AlNで2.0、SiNで2〜2.1、ZnS−SiO2で2.2程度の値が得られ、これらを2層以上あるいは同時スパッタ法で成膜速度を連続的に変化することなどで高角入射光に対して良好な低反射条件を満たす媒体が得られる。段階の最小単位としては、λ/4程度が好ましいが、適当な屈折率の材料がない場合は、λ/4より薄く、屈折率が異なる層の積層によって代用することが可能である。
【0061】
上述の半球SIL、超半球SIL、SIMなどはいずれも屈折率が1.7以上の高屈折率ガラスを用いて作ることが好ましいが、透明樹脂保護層との屈折率の差が生じるため、エアギャップを零にしても反射が起きやすい。また、誘電体層からの反射光が透明樹脂保護層内で可干渉距離を超えて戻る場合は、誘電体層の膜厚や屈折率勾配などの調整を行っても媒体表面からの反射は押さえ切れない。従って、透明樹脂保護層の上にレーザー光に対して光学的な整合をとるための整合層を設けることにより媒体表面での反射を抑制することが好ましい。
【0062】
このような整合層の条件としては、整合層の屈折率がNA以上であり、整合層の最上層から透明樹脂保護層側に向かって屈折率が段階的あるいは連続的に上がることが好ましい。また、整合層の屈折率がNA以上であり、整合層の最上層から透明樹脂保護層側に向かって、屈折率を段階的あるいは連続的に上げた後、再び段階的あるいは連続的に下げることにより、更に反射率が低下するため好ましい。この際、整合層の屈折率がNA以上の範囲で、整合層と透明樹脂保護層との接する部分の屈折率を透明樹脂保護層の屈折率より下げてもよい。また、反射率をより低減させるために、このような屈折率の上下の変化をさらに繰り返してもよい。段階の最小単位としては、λ/4程度が好ましいが、適当な屈折率の材料がない場合は、λ/4より薄く、屈折率が異なる層の積層によって代用することが可能である。
【0063】
整合層は、SiO2、SiON、AlN、SiN、GeN、Ta25、ZnS−SiO2などの種々の屈折率の誘電体あるいはこれらの積層で構成される。
【0064】
整合層の一部または全部を透明な樹脂で構成することもできる。例えば屈折率としては、ポリ塩化ビニリデンで1.63、ポリクロロスチレンで1.61、ポリ安息香酸ビニルで1.57、ポリメタクリル酸メチルで1.49、ポリ酢酸ビニルで1.47、ポリジメチルシロキサンで1.40、ポリフッ化エチレンで1.35程度の値をもつ、これらあるいはこれらのコポリマーを2層以上に組み合わせることで高角入射光に対して良好な低反射条件を満たす媒体が得られる。
【0065】
上記整合層の透明樹脂の硬度を増すために、透明樹脂に粒径0.05μm以下の無機超微粒子が含まれていることが好ましい。
【0066】
このような高角の低反射条件を得るためには、透明樹脂保護層の膜厚分布は最適条件から±40nm以下の範囲とすることが好ましいが、整合層を形成し、さらに誘電体層と透明樹脂保護層の界面の反射が十分小さくなるように層構造、屈折率が調整されていれば、透明樹脂保護層の膜厚の許容値はさらに広くなる。
【0067】
媒体で集光されたレーザービームは、偏光方向の方が、偏光に垂直な方向に比べてわずかに大きくなりやすい。本発明の表面再生型光記録媒体の再生方法として、レーザービームの偏光面をグルーブに対して垂直とすることで、線記録密度を良好とし、さらにトラック密度に関しては本発明のランド/グルーブ記録で高めることが可能である。
【0068】
また、戻り光の位相がランドとグルーブ別々に調整可能となった光学システムにより、ランドとグルーブで独立に位相調整すれば、クロストークが小さく、SNRが高い良好な再生が可能となる。この場合、先に述べたようにグルーブ深さについて、λ/(14nOC)≦dG≦λ/(7nOC)を満たすことが好ましい。
【0069】
【実施例】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明する。各実施例および比較例で以下のような表面再生型光記録媒体を製造し、レーザー波長λ=685nm、NA=1.3、屈折率が2.0のSILヘッドを浮上させて評価した。
ここでλ/NA2=405nmであった。なお、以下の実施例および比較例における膜厚は、SILヘッドにより測定を行った光記録媒体の記録領域の半径方向における中央付近における膜厚を示す。
【0070】
(実施例1)
図4に示すような構造の表面再生型光記録媒体を製造した。トラックピッチ0.4μmの案内溝(グルーブ)の付いたポリカーボネート製の基板41上にAg98Pd1Ti1からなる反射層42をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層43をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる誘電体層44をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で230nmの膜厚に形成した。
【0071】
この上に、テトラヒドロフルフリルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートの重量比を1:1:4としたアクリル酸エステル誘導体の混合物を主体として光重合開始剤、レベリング剤などを添加した紫外線硬化樹脂モノマーをスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率1.5の透明樹脂保護層を形成した。
【0072】
この上に、パーフルオロポリエーテル系液体潤滑層46を引き上げ法で2nm塗布して表面再生型光記録媒体を製造した。ここで、透明樹脂保護層45の膜厚は、480、600および940nmの3種類で媒体を製造した。
【0073】
これらの媒体では記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、誘電体層の光学膜厚(実際の膜厚×屈折率)は、0.71λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は、膜厚480、600、940nmについて各々1.05λ、1.31λ、2.06λであった。また、媒体表面でのレーザービームの直径は透明樹脂保護層の膜厚480、600、940nmについて各々2.0、2.4、3.6μmであった。
【0074】
(比較例1)
透明樹脂保護層45の代りに、屈折率2.0のダイヤモンドライクカーボン(DLC)からなる固体潤滑層をArとH2の混合雰囲気中でCターゲットを使用した反応性RFスパッタ法で20nmの膜厚に形成した他は実施例1と同じ方法で表面再生型光記録媒体を製造した。この媒体の媒体表面でのレーザービームの直径は0.40μmであった。
【0075】
(比較例2)
透明樹脂保護層45の膜厚を、250nmとした他は実施例1と同じ方法で表面再生型光記録媒体を製造した。この媒体の透明樹脂保護層の光学膜厚は、0.55λ、媒体表面でのレーザービームの直径は1.2μmであった。
【0076】
(実施例2)
図5に示すような構造の表面再生型光記録媒体を製造した。本実施例においては、誘電体層の屈折率を媒体表面に向かって段階的に下げる構造とした。
【0077】
トラックピッチ0.4μmの案内溝の付いたポリカーボネート製の基板51上にAg98Pd1Ti1からなる反射層52をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層53をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる第1誘電体層54をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で75nmの膜厚に形成した。この上に屈折率1.8のSiONからなる第2誘電体層55をArと微量のN2の混合雰囲気中でSiONターゲットを使用したRFスパッタ法で175nmの膜厚に形成した。
【0078】
この上に実施例1で使用したのと同様な紫外線硬化樹脂モノマーに、パーフルオロポリエーテルを0.1wt%添加したコート剤をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率1.5の透明樹脂保護層56を形成して表面再生型光磁気記録媒体を製造した。
【0079】
ここで、透明樹脂保護層45の膜厚は、480、940nmの2種類で媒体を製造した。これらの媒体では記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、第1誘電体層と第2誘電体層を合わせた光学膜厚は0.69λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は、膜厚480、940nmについて各々1.05λ、2.06λであった。また、媒体表面でのレーザービームの直径は透明樹脂保護層の膜厚480、980nmについて各々2.2、3.8μmである。
【0080】
(実施例3)
図6に示すような構造の表面再生型光記録媒体を製造した。本実施例においては、整合層の屈折率を媒体表面から透明樹脂保護層側に向かって段階的に上げる構造とした。
【0081】
トラックピッチ0.4μmの案内溝の付いたポリカーボネート製の基板61上にAg98Pd1Ti1からなる反射層62をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層63をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる誘電体層64をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で230nmの膜厚に形成した。この上に実施例1で使用したのと同様な紫外線硬化樹脂モノマーからなるコート剤をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率1.50のポリメタクリル酸メチルを主体とした透明樹脂保護層65を660nmの膜厚に形成した。その上に同様の方法で屈折率1.61のポリクロロスチレンを主体とした第1整合層66を110nmの膜厚に形成し、その上に屈折率1.45の、フッ素系界面活性剤を0.1wt%含みメタクリル酸メチルとポリジメチルシロキサンを主体とした第2整合層67を170nmの膜厚に形成して表面再生型光記録媒体を製造した。
【0082】
この媒体で、誘電体層の光学膜厚は0.71λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は1.45λ、第1と第2整合層の合計の光学膜厚は0.62λ、媒体表面でのレーザービームの直径は3.6μmであった。
【0083】
(実施例4)
図7に示すような構造の表面再生型光記録媒体を製造した。トラックピッチ0.4μmの案内溝の付いたポリカーボネート製の基板71上にAg98Pd1Ti1からなる反射層72をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.0のSiAlNからなる下部誘電体層73をArとN2の混合雰囲気中でSiAlターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層74をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる第1誘電体層75をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で65nmの膜厚に形成した。
【0084】
この上に屈折率1.8のSiONからなる第2誘電体層76をArと微量のN2の混合雰囲気中でSiONターゲットを使用したRFスパッタ法で190nmの膜厚に形成した。この上に実施例1で使用したのと同様な紫外線硬化樹脂モノマーからなるコート剤をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率1.5のポリメタクリル酸メチルを主体とした透明樹脂保護層77を形成した。ここで、透明樹脂保護層77の膜厚は、600、750、900、1050、1200nmの5種類を製造した。
【0085】
透明樹脂保護層77の上に、屈折率2.1のSiNからなる第1整合層78をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で80nmの膜厚に形成した。その上に屈折率1.45のSiO2からなる第2整合層79をSiO2ターゲットを使用したRFスパッタ法で165nmの膜厚に形成した。この上に、パーフルオロポリエーテル系液体潤滑層80を引き上げ法で2nm塗布して表面再生型光記録媒体を製造した。
【0086】
これらの媒体では記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、第1〜第2誘電体層を合わせた光学膜厚は0.70λ、透明樹脂保護層77の光学膜厚は、膜厚600、750、900、1050、1200nmについて各々1.31、1.64、1.97、2.30、2.63λ、第1〜第2整合層を合計した光学膜厚は0.59λである。また、媒体表面でのレーザービームの直径は透明樹脂保護層の膜厚600、750、900、1050、1200nmについて各々3.4、3.9、4.4、4.9、5.5μmであった。
【0087】
実施例1〜4及び比較例1〜2の表面再生型光記録媒体について、線速度10m/sで媒体を回転させて、薄膜面上にレーザー波長685nm、有効開口数1.3のスライダーSILヘッドを70nmの高さに浮上させ各々の媒体に対して手動で最適の位置に焦点合わせを行った後、レーザーを周波数84MHzでパルス的に照射して主記録層をキュリー温度以上に暖めながら、SILヘッド上のコイル磁界を21MHzで変調させることでマーク長0.24μmの2T信号を記録した。ここで、磁界の変調幅は±130Oeとした。
【0088】
記録後にレーザーパワー1mWで再生しながら、分解能バンド幅30kHzで21MHzでのキャリアとノイズを測定し、このキャリアとノイズの比をCNRとした。また、高角入射光の反射の状態を見るために瞳面上にCCDカメラを設置して反射光量を低角入射光と比較した。
【0089】
【表1】

Figure 0004631212
浮上性については、いずれの媒体も良好で、透明樹脂保護層を設けた実施例1〜4および比較例2と透明樹脂保護層の代りに薄い固体潤滑層とした比較例1で特に差は認められなかった。表1に記録再生特性の測定結果を示す。高角入射光の反射状態に関しては、実施例1で透明樹脂保護層膜厚が600nm以外の場合は良好で、特に実施例2のように誘電体層を屈折率の異なる2層以上にしたり、実施例3、4のように透明樹脂保護層の上に整合層を設けることによりさらに良好になる。CNRについては、比較例1、2のように透明樹脂保護層の膜厚が薄いほうが、実施例1より良好ではあるが、実施例2〜4のように誘電体層を屈折率の異なる2層以上にしたり、透明樹脂保護層の上に整合層を設けることにより比較例1と同等以上の良好な特性が得られた。
【0090】
次に最適記録パワーで5万トラックの連続記録を各試料20回試み、トラッキングがはずれることなく連続試験が完了できた回数を記録した。
【0091】
連続記録に関してはレーザービームの直径が1.5μm以上であれば20回の試験を最後まで続けることができた。
【0092】
次に、実施例4で透明樹脂保護層の膜厚が900nmの媒体に焦点を固定して、透明樹脂保護層の膜厚が600、750、900、1050、1200nmの媒体のCNRを測定した。表2に結果を示す。
【0093】
この結果により、記録領域での透明樹脂保護層の膜厚の最大と最小との差(膜厚むら)をλ/NA2以内とすることにより、フォーカスサーボなしで記録再生が可能であることが確認された。なお、実施例4の光記録媒体は、いずれもこの条件を満たしていた。
【0094】
【表2】
Figure 0004631212
(実施例5)
図4に示すような構造の近接場記録用の表面再生型光媒体を製造した。ランドとグルーブの幅の比が1:1、グルーブ深さ50nm、トラックピッチ0.33μm(ランドとグルーブ間のピッチ)のポリカーボネート製の基板41上にAg98Pd1Ti1からなる反射層42をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層43をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる誘電体層44をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で230nmの膜厚に形成した。この上に実施例1で使用したのと同様な紫外線硬化樹脂モノマーからなるコート剤をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率nOC=1.5で膜厚が480nmの透明樹脂保護層45を形成した。この上に、パーフルオロポリエーテル系液体潤滑層46を引き上げ法で2nm塗布して表面再生型光記録媒体を製造した。
【0095】
これらの媒体では、記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、誘電体層の光学膜厚は0.71λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は、1.05λであった。また、基板上でグルーブの深さはλ/(9nOC)であった。この媒体の媒体表面での基板のランドとグルーブによる段差はAFMによる測定で20nm以下であった。また、媒体表面でのレーザービームの直径は2.0μmであった。
【0096】
(比較例3)
透明樹脂保護層45の代りに、屈折率2.0のダイヤモンドライクカーボン(DLC)からなる固体潤滑層をArとH2の混合雰囲気中でCターゲットを使用した反応性RFスパッタ法で20nmの膜厚に形成した他は、実施例5と同じ方法で表面再生型光媒体を製造した。
【0097】
この媒体の媒体表面での基板のランドとグルーブによる段差はAFMによる測定で50nmであった。この媒体の媒体表面でのレーザービームの直径は0.40μmであった。
【0098】
(実施例6)
図9に示すような構造の近接場光記録用の表面再生型光記録媒体を製造した。
ランドとグルーブの幅の比が1:1、グルーブ深さ50nm、トラックピッチ0.33μm(ランドとグルーブ間のピッチ)のポリカーボネート製の基板101上にAg98Pd1Ti1からなる反射層102をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層103をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる第1誘電体層104をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で75nmの膜厚に形成した。この上に屈折率1.8のSiONからなる第2誘電体層105をArと微量のN2の混合雰囲気中でSiONターゲットを使用したRFスパッタ法で175nmの膜厚に形成した。この上に実施例1で使用したのと同様な紫外線硬化樹脂モノマーからなるコート剤をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率1.5で膜厚が480nmの透明樹脂保護層106を形成した。この上に、パーフルオロポリエーテル系液体潤滑層107を引き上げ法で2nm塗布して表面再生型光記録媒体を製造した。
【0099】
これらの媒体では、記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、第1誘電体層と第2誘電体層を合わせた光学膜厚は0.69λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は、1.05λであった。また、基板上でグルーブの深さはλ/(9nOC)であった。この媒体の媒体表面での基板のランドとグルーブによる段差はAFMによる測定で20nm以下であった。また、媒体表面でのレーザービームの直径は2.2μmであった。
【0100】
(実施例7)
図10に示すような構造の近接場光記録用の表面再生型光記録媒体を製造した。ランドとグルーブの幅の比が1:1、グルーブ深さ50nm、トラックピッチ0.33μm(ランドとグルーブ間のピッチ)のポリカーボネート製の基板111上にAg98Pd1Ti1からなる反射層112をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層113をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる誘電体層114をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で230nmの膜厚に形成した。この上に実施例1で使用したのと同様な紫外線硬化樹脂モノマーからなるコート剤をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率1.50のポリメタクリル酸メチルを主体とした透明樹脂保護層115を660nmの膜厚に形成した。その上に同様の方法で屈折率1.61のポリクロロスチレンを主体とした第1整合層116を110nmの膜厚に形成し、その上に屈折率1.45の、フッ素系界面活性剤を0.1wt%含みメタクリル酸メチルとポリジメチルシロキサンを主体とした第2整合層117を170nmの膜厚に形成した。この上に、パーフルオロポリエーテル系液体潤滑層118を引き上げ法で2nm塗布して表面再生型光記録媒体を製造した。
【0101】
この媒体で、誘電体層の光学膜厚は0.71λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は1.45λ、第1と第2整合層の合計の光学膜厚は0.62λであった。また、基板上でグルーブの深さはλ/(9nOC)であった。この媒体の媒体表面での基板のランドとグルーブによる段差はAFMによる測定で20nm以下であった。
媒体表面でのレーザービームの直径は3.6μmであった。
【0102】
(実施例8)
図7に示すような構造の近接場光記録用の表面再生型光記録媒体を製造した。
ランドとグルーブの幅の比が1:1、グルーブ深さ50nm、トラックピッチ0.33μm(ランドとグルーブ間のピッチ)のポリカーボネート製の基板71上にAg98Pd1Ti1からなる反射層72をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.0のSiAlNからなる下部誘電体層73をArとN2の混合雰囲気中でSiAlターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層74をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる第1誘電体層75をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で65nmの膜厚に形成した。この上に屈折率1.8のSiONからなる第2誘電体層76をArと微量のN2の混合雰囲気中でSiONターゲットを使用したRFスパッタ法で190nmの膜厚に形成した。この上に実施例1で使用したのと同様な紫外線硬化樹脂モノマーからなるコート剤をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率1.5で膜厚が600、750、900、1050、1200nmの5種類の透明樹脂保護層77を形成した。透明樹脂保護層77の上に、屈折率2.1のSiNからなる第1整合層78をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で80nmの膜厚に形成した。その上に屈折率1.45のSiO2からなる第2整合層79をSiO2ターゲットを使用したRFスパッタ法で165nmの膜厚に形成した。この上に、パーフルオロポリエーテル系液体潤滑層80を引き上げ法で2nm塗布して表面再生型光記録媒体を製造した。
【0103】
これらの媒体では、記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、第1〜第2誘電体層を合わせた光学膜厚は0.70λ、第1〜第2整合層を合計した光学膜厚は0.59λであった。また、基板上でグルーブの深さはλ/(9nOC)であった。
【0104】
透明樹脂保護層77の光学膜厚は、膜厚600、750、900、1050、1200nmについて、各々、1.31、1.64、1.97、2.30、2.63λであり、媒体表面でのレーザービームの直径は、各々、3.4、3.9、4.4、4.9、5.5μmであった。また、この媒体の媒体表面での基板のランドとグルーブによる段差はAFMによる測定で20nm以下であった。
【0105】
(実施例9)
ポリカーボネート製の基板71をランドとグルーブの幅の比が1:1、グルーブ深さ75nm、トラックピッチ0.33μm(ランドとグルーブ間のピッチ)の基板とした他は、実施例8と同様の表面再生型光記録媒体を製造した。基板上でグルーブの深さはλ/(6nOC)であった。この媒体の媒体表面での基板のランドとグルーブによる段差はAFMによる測定で20nm以下であった。但し、透明樹脂保護層の膜厚は900nmとした。
【0106】
(実施例10)
ポリカーボネート製の基板71をランドとグルーブの幅の比が1:2、グルーブ深さ60nm、トラックピッチ0.40μm(グルーブ間のピッチ)のグルーブ記録用の基板とした他は、実施例8と同様の表面再生型光記録媒体を製造した。この媒体の媒体表面での基板のランドとグルーブによる段差はAFMによる測定で20nm以下であった。但し、透明樹脂保護層の膜厚は900nmとした。
【0107】
(実施例11)
本実施例においては、実施例8の媒体構造に透明樹脂保護層と整合層との界面から媒体表面側に向かって屈折率が段階的に上がる構造を付加した。
【0108】
透明樹脂保護層の膜厚を900nmとし、整合層を2層から3層、すなわち、透明樹脂保護層の上に、屈折率1.45のSiO2からなる第1整合層(膜厚230nm)、屈折率2.1のSiNからなる第2整合層(膜厚75nm)、および屈折率1.45のSiO2からなる第3整合層(膜厚165nm)をこの順に形成した他は、実施例8と同様な方法で表面再生型光記録媒体を製造した。
【0109】
これらの媒体では記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、第1〜第2誘電体層を合わせた光学膜厚は0.70λ、第1〜第3整合層を合計した光学膜厚は、1.08λであった。また、基板上でのグルーブの深さはλ/(9nOC)であった。また、媒体表面でのレーザービームの直径は、5.4μmであった。この媒体の媒体表面での基板のランドとグルーブによる段差はAFMによる測定で20nm以下であった。
【0110】
実施例5〜10及び比較例3の表面再生型光記録媒体について、線速度10m/sで媒体を回転させて、薄膜面上にレーザー波長685nm、有効開口数1.3のスライダーSILヘッドを70nmの高さに浮上させ、各々の媒体に対して手動で最適の位置に焦点合わせを行った後、レーザービームの偏光面をグルーブに対して垂直としてレーザーをランドまたはグルーブに沿って周波数84MHzでパルス的に照射して記録層をキュリー温度以上に暖めながら、SILヘッド上のコイル磁界を20MHzで変調させることでマーク長0.25μmの2T信号を記録した。ここで、磁界の変調幅は±130Oeとした。
【0111】
記録後にレーザーパワー1mWで再生しながら(レーザービームの偏光面はグルーブに対して垂直)、分解能バンド幅30kHzで21MHzでのキャリアとノイズを測定し、このキャリアとノイズの比をCNRとした。
【0112】
また、両隣接トラックでの21MHzの信号のクロストークを調べた。ここで隣接トラックとは実施例5〜9と比較例3については、ランドに記録すれば隣接するグルーブを、グルーブに記録すれば隣接するランドをさし、実施例10についてはグルーブに記録して隣接するグルーブとした。ここで、実施例5〜8、比較例3については戻り光の位相をランドとグルーブで独立に位相調整して各々CNRが最も高い位相で再生した。また、実施例9と10では位相を零に固定して測定した。また、グルーブ記録の時の高角入射光の反射の状態を見るために瞳面上にCCDカメラを設置して反射光量を低角入射光と比較した。結果を表3に示す。
【0113】
【表3】
Figure 0004631212
グルーブ記録の時の高角入射光の反射状態に関しては、比較例3以外の場合は良好で、特に実施例6〜10のように誘電体層や透明樹脂保護層を屈折率の異なる2層以上にしたり、さらに透明樹脂保護層の上に整合層を設けることによりさらに良好になった。
【0114】
グルーブ記録でのCNRは、比較例3では著しく低いが、実施例5〜10では43dB以上の良好な値が得られた。実施例6〜10のように誘電体層や透明樹脂保護層を屈折率の異なる2層以上にしたり、さらに透明樹脂保護層の上に整合層を設けることによりさらに良好となった。クロストークについては、比較例3は−20dBと大きな値となったが、実施例5〜10ではいずれも−25dB以下の良好な値が得られた。
【0115】
次に実施例8で透明樹脂保護層の膜厚が900nmの媒体に焦点を固定して、透明樹脂保護層の膜厚が600、750、900、1050、1200nmの媒体のCNRを測定した。表4に結果を示す。
【0116】
この結果により、記録領域での透明樹脂保護層の膜厚の最大と最小との差(膜厚むら)をλ/NA2以内とすることにより、ランド/グルーブ記録でもフォーカスサーボなしで記録再生が可能であることが確認された。なお、実施例8の光記録媒体は、いずれもこの条件を満たしていた。
【0117】
【表4】
Figure 0004631212
(実施例12)
図4に示すような構造の表面再生型光記録媒体を製造した。トラックピッチ0.4μmの案内溝(グルーブ)の付いたポリカーボネート製の基板41上にAg98Pd1Ti1からなる反射層42をDCスパッタ法で40nmの膜厚に形成した。この上にTbFeCoからなる記録層43をDCスパッタ法で20nmの膜厚に形成した。この上に、屈折率2.1のSiNからなる誘電体層44をArとN2の混合雰囲気中でSiターゲットを使用した反応性DCスパッタ法で230nmの膜厚に形成した。この上に、実施例1と同様の紫外線硬化樹脂モノマーに分散剤を加えて、さらに屈折率2.0のITO超微粒子(平均粒径0.02μm)を50wt%添加して十分混合した複合コート剤をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により重合させることで屈折率1.65のITO超微粒子分散透明樹脂保護層(膜厚850nm)を形成した。
【0118】
この上に、パーフルオロポリエーテル系液体潤滑層46を引き上げ法で2nm塗布して表面再生型光記録媒体を製造した。
【0119】
この媒体では記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、誘電体層の光学膜厚(実際の膜厚×屈折率)は、0.71λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は、2.06λであった。また、媒体表面でのレーザービームの直径は2.6μmであった。
【0120】
(実施例13)
屈折率2.4のZnS−50wt%TiO2からなる誘電体層44をAr雰囲気中でZnS−TiO2ターゲットを使用したRFスパッタ法で200nmの膜厚に形成し、その上に屈折率1.5の透明樹脂保護層を940nm形成した以外は実施例1と同様の表面再生型光記録媒体を製造した。
【0121】
この媒体では記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、誘電体層の光学膜厚(実際の膜厚×屈折率)は、0.71λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は、2.06λであった。また、媒体表面でのレーザービームの直径は3.5μmであった。
【0122】
(実施例14)
屈折率2.6のSrNb26からなる誘電体層44をArとO2の混合雰囲気中でSrNb26ターゲットを使用したRFスパッタ法で185nmの膜厚に形成し、その上に屈折率1.5の透明樹脂保護層を940nm形成した以外は実施例1と同様の表面再生型光記録媒体を製造した。
【0123】
この媒体では記録再生のレーザー波長λ=685nmに対して、誘電体層の光学膜厚(実際の膜厚×屈折率)は、0.71λ、透明樹脂保護層の光学膜厚は、2.06λであった。また、媒体表面でのレーザービームの直径は3.5μmであった。
【0124】
実施例12〜13の表面再生型光記録媒体について、線速度10m/sで媒体を回転させて、薄膜面上にレーザー波長685nm、有効開口数1.3のスライダーSILヘッドを70nmの高さに浮上させ各々の媒体に対して手動で最適の位置に焦点合わせを行った後、レーザーを周波数84MHzでパルス的に照射して記録層をキュリー温度以上に暖めながら、SILヘッド上のコイル磁界を21MHzで変調させることでマーク長0.24μmの2T信号を記録した。ここで、磁界の変調幅は±130Oeとした。
【0125】
記録後にレーザーパワー1mWで再生しながら、分解能バンド幅30kHzで21MHzでのキャリアとノイズを測定し、このキャリアとノイズの比をCNRとした。
【0126】
CNRは、実施例12〜14が各々、43dB,45dB,46dBであった。実施例12は実施例1と同等で、実施例13および14は整合層がある実施例3および4の場合に匹敵するCNRが得られた。
【0127】
浮上性については、いずれの媒体も良好であった。連続記録に関しては、いずれも20回の試験を最後まで続けることができた。
【0128】
次に、実施例1および12〜14の表面再生型光記録媒体を帯電防止機能のないケースに入れたところ、実施例12では0.3kVしか帯電しなかったが、実施例1、13および14は2〜3kVに帯電した。また、実施例1と実施例12〜14を表面の鉛筆硬度について比較すると、実施例1ではHであったものが、実施例12〜14では3Hが得られており、浮上性や連続記録で特に大きな差はみられなかったものの長期的に考えると、実施例12〜14ではヘッドによる媒体の傷発生の確率が低いと考えられる。また、実施例12では帯電しにくいために異物が付着しにくいと考えられる。
【0129】
【発明の効果】
本発明によれば、表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、基板上に少なくとも記録層および屈折率nPがNAより大きい透明樹脂保護層を有し、媒体表面でのレーザービームの直径が1.5〜30μmとすることにより、長期に渡って安定的な連続記録が可能となる。
【0130】
また、レーザービームの直径が30μm以下であることにより、光学ヘッドの下面に凸部を設けて光学ヘッドと媒体表面の接触を防ぐことができる。また、記録領域の透明樹脂保護層の膜厚むらをΔtとしたとき、Δt≦λ/NA2とすることによりフォーカスサーボを省略することが可能となる。
【0131】
さらに、記録層の上に屈折率がNAより0.4以上大きい誘電体層を設け、誘電体層の屈折率を媒体表面に向かって段階的あるいは連続的に下げたり、透明樹脂保護層の上にレーザー光に対して光学的な整合をとるための整合層を設けることにより、高角入射光に対して低反射条件を満たし、レーザービームを良好に収束させ、高いSNRと解像度が得られる。また、誘電体層の屈折率ndを2.4以上にすることによっても高いSNRと解像度が得られる。
【0132】
また、保護層の透明樹脂には無機超微粒子が含まれていることにより、透明樹脂保護層の硬度を増し、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の表面再生型光記録媒体の一実施態様で、SILヘッドが浮上する状態の断面摸式図である。
【図2】 従来の表面再生型光記録媒体の一例で、SILヘッドが浮上する状態の断面摸式図である。
【図3】 図1の断面図の入射光線の状態の拡大図である。
【図4】 基板/反射層/記録層/誘電体層/透明樹脂保護層/液体潤滑層の構成を有する本発明の光記録媒体の一実施態様の部分断面図である。
【図5】 誘電体層を第1誘電体層と第2誘電体層の2層で構成した本発明の光記録媒体の一実施態様の部分断面図である。
【図6】 媒体表面に第1整合層と第2整合層とを形成した本発明の光記録媒体の一実施態様の部分断面図である。
【図7】 記録層の下に下部誘電体層を有する本発明の光記録媒体の一実施態様の部分断面図である。
【図8】 本発明の表面再生型光記録媒体の一実施態様で、下面に凸部を有するSILヘッドが浮上する状態の断面摸式図である。
【図9】 誘電体層を第1誘電体層と第2誘電体層の2層で構成し、媒体最表面に液体潤滑層を形成した本発明の光記録媒体の一実施態様の部分断面図である。
【図10】 整合層を第1整合層と第2整合層の2層で構成し、媒体最表面に液体潤滑層を形成した本発明の光記録媒体の一実施態様の部分断面図である。
【符号の説明】
11、21、31、41、51、61、71、81、101、111:基板
42、52、62、72、102、112:反射層
73:下部誘電体層
12、22、32、43、53、63、74、82、103、113:記録層
13、23、33、44、64、83、114:誘電体層
54、75、104:第1誘電体層
55、76、105:第2誘電体層
14、34、45、56、65、77、84、106、115:透明樹脂保護層
66、78、116:第1整合層
67、79、117:第2整合層
46、57、68、80、107、118:液体潤滑層
15、24、85:エアギャップ
16、25、86:SILヘッド
17、26、87:レーザービーム(入射光線)
18、27:焦点
36:誘電体と透明樹脂保護層の界面でのレーザービームの直径L1
37、90:媒体表面でのレーザービームの直径L2
88:SILヘッド下面の凸部
89:凸部の大きさ
91:コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface reproduction type optical recording medium that records and reproduces light by entering light from the surface of the medium among recordable optical recording media.
[0002]
[Prior art]
An optical recording medium is a recording medium capable of large-capacity and high-density recording, and the demand is rapidly increasing as a medium for recording a large-capacity file and a moving image of a computer accompanying the recent development of multimedia.
[0003]
An optical recording medium is generally formed by forming a multilayer film including a recording layer on a transparent disk-shaped substrate such as plastic, performing recording or erasing by irradiating a laser, and reproducing with reflected light of the laser. The optical recording medium includes an erasable that can be rewritten like a magneto-optical recording medium and a phase change recording medium, and a write-once that can be written only once like a CD-R.
[0004]
Conventionally, the magneto-optical recording medium has been centered on so-called optical modulation recording in which recording is performed by applying a fixed magnetic field in the opposite direction after erasing by applying a fixed magnetic field. The magnetic field modulation method that modulates according to the method is attracting attention as a method that can be recorded (direct overwrite) by one rotation and can be recorded accurately even at high recording density.
[0005]
Phase change recording media have been growing significantly in recent years because they can be directly overwritten by optical modulation recording and can be reproduced by the same optical system as CDs and DVDs. Also, write-once CD-Rs are widely popular because they are completely compatible with CDs.
[0006]
Conventionally, as a means for improving the recording density of an optical recording medium, a land / groove recording method in which recording is performed on both a groove which is merely a guide groove and a land which is a recording area has attracted attention (Optical Memory Symposium '94 Technical). Digest p.41 (1994), Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37 p.2144 (1998)).
[0007]
In this method, the land and groove widths are approximately equal and the optical depth is approximately 1/6 of the laser wavelength, or the optical depth is approximately 1/8 of the laser wavelength and the phase is independent between the land and groove during reproduction. By combining adjustment, it is possible to reproduce with small crosstalk.
[0008]
Conventionally, a recording / reproducing laser is applied to a recording film through a substrate. Recently, so-called near-field optical recording, in which an optical head is moved close to a recording film, is attracting attention as a means for increasing the density (Appl. Phys. Lett. 68, p. 141 (1996)). In this recording method, a solid immersion lens (hereinafter abbreviated as SIL) head is used to reduce the laser beam spot size, thereby reducing the conventional recording limit determined by the laser wavelength (λ) of the light source (˜λ / 2NA: NA is an objective lens) Can be reproduced with a mark shorter than the numerical aperture), and recording / reproduction with ultrahigh recording density can be realized.
[0009]
In this near-field optical recording, since the optical head needs to be close to the recording medium (200 nm or less), the recording film is not irradiated with the laser beam through the substrate as in the conventional magneto-optical recording medium, but not through the substrate. A method of directly irradiating a recording film with a laser beam is used (surface reading type recording). At this time, it has been proposed to use a floating slider head in order to bring the recording film close to the SIL head.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The inventors of the present invention manufactured a near-field optical recording medium using SIL as described above and tried a continuous recording / reproducing test. However, if recording is continued for a long time, foreign matter adheres to the SIL head and recording / reproducing is performed. There was a phenomenon that could not be continued.
[0011]
Also, when recording / reproducing was performed with the land / groove recording method, the surface of the groove medium was far from the optical head by the depth of the groove compared to the surface of the land medium. As a result, the light is easily reflected and the light is condensed. As a result, the recording / reproducing characteristics of the groove are deteriorated as compared with the recording / reproducing characteristics of the land.
[0012]
An object of the present invention is to provide an optical recording medium suitable for near-field optical recording, which exhibits high reliability in a continuous recording test and can obtain good recording / reproducing characteristics.
[0013]
Another object of the present invention is to provide an optical recording medium capable of obtaining sufficient recording / reproduction characteristics even in the land / groove recording system.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in view of the above situation, the present inventors have found that the power density is extremely high on the lower surface of the SIL lens and the surface of the medium. If it is on the road, the temperature rises abnormally and a foreign matter is generated. P The present invention was completed by providing a transparent resin protective layer having a diameter greater than NA and setting the diameter of the laser beam on the medium surface to 1.5 μm or more.
[0015]
That is, the present invention provides at least a recording layer and a refractive index n on a substrate. P Has a transparent resin protective layer larger than NA, and recording / reproduction is performed with a laser beam while flying an optical head with an aperture ratio NA exceeding 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. A surface reproduction type optical recording medium, wherein the diameter of a laser beam on the medium surface is 1.5 μm or more and 30 μm or less. In the magneto-optical recording medium and phase change recording medium of the present invention, a dielectric layer having a refractive index 0.4 or more larger than NA is provided on the recording layer, and the transparent resin protective layer is provided thereon. preferable.
[0016]
Further, the present invention provides a surface reproduction type optical recording medium for performing recording and reproduction by a laser beam while flying an optical head having an aperture ratio NA exceeding 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. And at least the recording layer and the refractive index n on the substrate. P The surface-reproducing optical recording medium is characterized in that has a transparent resin protective layer larger than NA, and the transparent resin protective layer contains inorganic ultrafine particles having a particle size of 0.05 μm or less.
[0017]
Further, the present invention provides a surface reproduction type optical recording medium for performing recording and reproduction by a laser beam while flying an optical head having an aperture ratio NA exceeding 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. And at least the recording layer, the dielectric layer and the refractive index n on the substrate. P Is a surface reproduction type optical recording medium in which transparent resin protective layers having a refractive index larger than NA are laminated in this order, and the refractive index n of the dielectric layer d Is a surface-reproducing optical recording medium characterized by being 2.4 or more.
[0018]
Furthermore, the present invention provides a surface reproduction type optical recording medium for performing recording and reproduction by a laser beam while flying an optical head having an aperture ratio NA of more than 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. In the substrate surface, lands and grooves exist, and at least the recording layer and the refractive index n are formed on the substrate. P The surface-reproducing optical recording medium has a transparent resin protective layer having a surface roughness greater than NA, and a step difference between the land and the groove on the surface of the transparent resin protective layer is λ / 30 or less.
[0019]
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a surface reproduction type optical recording medium according to an embodiment of the present invention in a state in which a SIL head 16 is levitated. A recording layer 12, a dielectric layer 13, and a transparent resin protective layer 14 are laminated on the substrate 11. A laser beam 17 incident on the SIL head 16 from an objective lens (not shown) reaches the medium surface through the air gap 15.
[0021]
SIL head 16 (NA for aperture ratio, n for refractive index) SIL Critical angle (sin) -1 (1 / n SIL The laser beam exceeding)) reaches the medium surface by the near field by keeping the air gap 15 within approximately ¼ of the wavelength.
[0022]
The laser beam 17 reaching the medium surface reaches the recording layer 12 through the transparent resin protective layer 14 and the dielectric layer 13 and forms a focal point 18. In the present invention, as shown in FIG. 3, the diameter L2 (37 in the figure) of the laser beam 17 on the medium surface is determined from the Snell's law. 2 , Film thickness d 2 ) And transparent resin protective layer (refractive index n Three , Film thickness d Three ) Of the laser beam 17 at the interface L1 = 2d 2 ・ Tan (sin -1 (NA / n 2 )), L2 = L1 + 2d Three ・ Tan (sin -1 (NA / n Three )). Here, the size of the laser beam 17 at the focal point 18 is approximately λ / NA, and is approximately λ / NA also in the depth direction. 2 Although it is said that there is a degree of spread, in the present invention, as described above, the recording layer has a dot-like focal point on the top surface, and a dielectric, a transparent resin protective layer, an air gap, and a SIL head on the medium surface are configured. The geometrical size L2 that is uniquely determined by the above is defined as the diameter of the laser beam on the medium surface.
[0023]
If λ / NA <L2, this value may be considered to coincide with the substantial diameter.
In order to collect light up to the size of λ / NA by the groove, it is preferable to make the unevenness of the land and groove on the surface of the medium flat to λ / 30 or less.
[0024]
In the present invention, the optical head means a hemispherical so-called SIL, a super hemispherical SIL, a SIM (Solid Immer Mirror) with a built-in reflecting mirror, and the like, and the NA becomes larger than 1 using a near field as in the SIL. In this way, the optical head has a lens configured to collect light.
[0025]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state where the SIL head is levitated as an example of a conventional surface reproduction type optical recording medium. Conventionally, since λ / NA> L2, it is considered that the focus of the laser beam is equivalent to being at 27 on the lower surface of the SIL head, and the laser beam of λ / NA reaches the recording layer 22 from the medium surface by the near field. The diameter of the laser beam on the medium surface was approximately λ / NA.
[0026]
In the medium of the present invention, the diameter of the laser beam on the medium surface can be increased to 1.5 μm or more by adjusting the refractive index and film thickness of the dielectric layer and the transparent resin protective layer. The power density decreases, and abnormal temperature rise due to laser power such as foreign matter and defects can be prevented.
[0027]
As shown in FIG. 8, a system for recording / reproducing information on the medium of the present invention has a convex portion 88 on the lower surface of the optical head having a size of 60 μm or less and a substantially circular or oval shape whose center substantially coincides with the center of the optical head. And the focal point of the laser beam is the recording layer 82 and λ / NA 2 It is preferable that the aberration due to the film thickness of the protective layer 84 is corrected by correcting the optical system such as the shape of the objective lens or the SIL lens.
[0028]
By forming the convex portion 88, even if the optical head or the medium is inclined, the risk that the portion corresponding to the optical path of the optical head contacts the medium is reduced. In order to perform recording / reproduction with such an optical head, it is necessary to pass a laser beam through the convex portion 88, and it is conceivable that the beam is oscillated within the convex portion 88 for tracking. For this purpose, the diameter of the laser beam on the medium surface is preferably 30 μm or less.
[0029]
In the case of magneto-optical recording, a coil 91 for magnetic field modulation recording is preferably provided around the convex portion on the lower surface of the optical head. In this case, since the coil 91 can be made smaller as the area of the convex portion 88 is smaller, high-speed modulation is possible, and the recording density and transfer rate are improved.
[0030]
FIG. 4 shows a partial sectional view of an embodiment of the optical recording medium of the present invention. On the substrate 41, a reflective layer 42, a recording layer 43, a dielectric layer 44, a transparent resin protective layer 45, and a liquid lubricating layer 46 are laminated.
[0031]
The substrate 41 is not particularly limited as long as it satisfies the characteristics as a medium substrate such as mechanical characteristics, and glass, polycarbonate, amorphous polyolefin, engineering plastic, or the like can be used.
[0032]
The substrate 41 can be provided with grooves and lands. Conventionally, a groove exists only for tracking of an optical head, and information recording / reproduction is performed on a land which is a recording area. However, with the demand for higher recording density, this groove is also used for information recording. Has become involved in recording and playback. In the surface reproduction type optical recording medium of the present invention, in addition to the conventional land recording method as described above, the groove recording method for recording information in the groove and the land / groove recording for recording information in both the land and the groove. It is also applicable to the system.
[0033]
In the case of the groove recording method, a substrate on which a groove wider than the land width may be used. In the case of the land / groove recording method, the ratio of land to groove (land width / groove width) is 0.5 to 1 at half width. 0.5 is preferable, and 0.8 to 1.1 is more preferable.
[0034]
Groove depth on substrate d G Is the wavelength of light from the optical head, and n is the refractive index of the transparent resin protective layer. OC Λ / (14n OC ) ≦ d G ≦ λ / (5n OC ) Is preferable. d G Is λ / (7n OC ) To λ / (5n OC ), The crosstalk between the land and the groove can be reduced, and λ / (14n OC ) To λ / (7n OC ), The phase of the return light is greatly different between the land and the groove. Therefore, the crosstalk can be reduced by adjusting the phase independently between the land and the groove in the optical system.
[0035]
Further, if the pitch between the land and the groove is 0.7λ / NA or more, the crosstalk does not become so large. Therefore, as long as tracking is possible, the groove depth can be reduced to increase the linear recording density.
[0036]
The reflective layer 42 is made of a material having a high reflectance at a laser wavelength used, such as a noble metal, Cu, or Al. In order to ensure durability, the reflective layer may be an alloy of these metals or an alloy of these metals and other metals. Further, when the recording layer 43 is sufficiently thick, the reflective layer 42 may not be provided.
[0037]
In the case of magneto-optical recording, the recording layer 43 is composed of an amorphous rare earth transition metal film having a large perpendicular magnetic anisotropy such as TbFeCo, TbDyFeCo, or NdDyFeCo, or an artificial lattice film such as Pt / Co. The film thickness of the recording layer 43 is preferably 10 nm or more and 200 nm or less. When the recording layer is a single layer, the film thickness of the recording layer 43 is more preferably 15 nm or more and 40 nm or less in consideration of SNR. The recording layer 43 does not necessarily have to be a single layer film, and may be a laminate with a layer for improving the recording magnetic field sensitivity such as GdFeCo, or a laminate with a magnetic super-resolution intermediate layer or a reproduction layer. Here, a corrosion-resistant element such as Cr, Ti, Zr, Nb, or Ta is added to the recording layer 43 to increase the corrosion resistance, or Nd of several atomic% is added to increase the Kerr rotation angle at a short wavelength. It may be a thing.
[0038]
In the case of phase change recording, the recording layer 43 is made of a material whose optical constant changes between crystalline and amorphous states, such as GeSbTe and AgInSbTe. The film thickness of the recording layer 43 is preferably 10 nm or more and 40 nm or less.
[0039]
In the case of the write-once (write-once type), the recording layer 43 is composed of a dye film such as cyanine, phthalocyanine, or naphthalocyanine, and these can be formed by spin coating or the like.
[0040]
In the case of magneto-optical recording or phase change recording, AlN, SiN, GeN, Ta on the recording layer 43 2 O Five ZnS-SiO 2 A transparent dielectric layer 44 such as is preferably formed. The film thickness of the dielectric layer 44 is set to such a film thickness that the signal output from the recorded mark increases, and is preferably set in the range of about 10 to 1000 nm. The larger the refractive index of the dielectric layer 44, the greater the effect of increasing the reproduction signal due to multiple reflections, and the difference in the refractive index with the recording layer 43 is reduced, so that the light can be easily guided by the recording layer 43, resulting in a high output. can get. Therefore, it is preferably 0.4 or more larger than the NA of the SIL head, and more preferably 0.3 or more higher than the refractive index of the transparent resin protective layer.
[0041]
In order to increase the effect of increasing the reproduction signal due to multiple reflection, the thickness of the dielectric layer is spread in the depth direction of the laser beam converged on the recording layer. 2 More preferably, it is less.
[0042]
Further, the closer the light traveling direction in the dielectric layer is to be perpendicular to the film surface, the greater the effect of increasing the reproduction signal by multiple reflection, and the refractive index of the transparent resin protective layer is about 1.3 to 1.9. Considering that there is a refractive index n of the dielectric layer d Is preferably 2.4 or more.
[0043]
As a material of such a dielectric layer, (1) ZnS, Nb 2 O Five TiO 2 One or more substances selected from among (2) (MA) 1 (MB) 2 O 6 MA is composed of one or more substances selected from Mg, Ca, Sr, and Ba, and MB is composed of one or more substances selected from V, Nb, and Ta. Double oxides, (3) perovskite compounds and the like are preferred. (MA) 1 (MB) 2 O 6 The material represented by the following formula is expressed as follows: MA: MB: O = 1: x: y (atomic ratio), x and y are not necessarily strictly equal to x = 2 and y = 6. ) 1 (MB) 2 O 6 Any material having a composition represented by In the case of a perovskite compound, it is not always necessary to be composed of only a perovskite compound, and any material containing at least 80% by weight of the perovskite compound may be used.
[0044]
The transparent resin protective layer 45 is made of a transparent polymer such as polyvinylidene chloride, polychlorostyrene, polyvinyl benzoate, polyacrylic ester, polyvinyl acetate, polydimethylsiloxane, or polyfluorinated ethylene, or a copolymer thereof. . These polymers are formed by adding photopolymerization initiators, leveling agents, heat stabilizers, and other materials that adjust hardness, viscosity, etc. to the monomers of each material, applying them by spin coating, and then polymerizing them by UV irradiation. Alternatively, it can be formed by spin-coating a solution obtained by dissolving a polymer in a solvent, or by attaching a polymer sheet with an adhesive.
[0045]
Among these materials, a material mainly composed of polyacrylic acid ester obtained by photopolymerizing an acrylic acid ester derivative is particularly preferable from the viewpoints of hardness, speed of photopolymerization, and the like. Here, as the number of functional groups of the monomer increases, the hardness of the transparent resin protective layer obtained by photopolymerization increases, but considering the fact that it becomes brittle, the monofunctional, bifunctional, and trifunctional acrylics listed below It is preferable to use an acid ester derivative alone or as a mixture as a main component.
[0046]
Monofunctional (meth) acrylic acid ester derivatives include tetrahydrofurfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, phenoxyethyl Examples include acrylate and phenoxyethyl methacrylate.
[0047]
Examples of the bifunctional (meth) acrylic acid ester derivatives include ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-propanediol diacrylate, 1,3-propanediol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1 , 4-butanediol dimethacrylate, 1,5-pentanediol diol diacrylate, 1,5-pentanediol diol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,7- Heptanediol diacrylate, 1,7-heptanediol dimethacrylate, 1,8-octanediol diacrylate, 1,8-octanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,9 Nonanediol dimethacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, diacrylate or dimethacrylate derived from average molecular weight 200-600 nopolyethylene glycol, bis (hydroxymethyl) -tricyclo [5 .2.1.02,6] decane diacrylate, bis (hydroxymethyl) -tricyclo [5.2.1.02,6] decane dimethacrylate, ethyleneoside adduct diacrylate of bisphenol A, ethylene oxide adduct of bisphenol A A dimethacrylate etc. can be illustrated.
[0048]
Examples of the trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid ester derivatives include pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, bis (hydroxymethyl) -tricyclo [5.2.1. Examples include 02,6] decane triacrylate, bis (hydroxymethyl) -tricyclo [5.2.1.02,6] decane trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, and the like.
[0049]
In order for the optical head to float stably, the surface of the transparent resin protective layer 45 is preferably hard, and preferably has a pencil hardness of HB or higher. The lower the refractive index of the transparent resin protective layer 45, the easier the beam becomes. However, if the refractive index is too low, light incident from a high angle will not reach the inside of the transparent resin protective layer. Is preferred.
[0050]
In order to increase the hardness of the transparent resin protective layer, the transparent resin of the protective layer preferably contains inorganic ultrafine particles. For example, a nanometer-sized powder of silicon dioxide or aluminum oxide or a sol-gel material can be added to the resin material that is cured with ultraviolet rays. In order to prevent optical scattering, it is preferable that the material of the inorganic ultrafine particles has a refractive index as close as possible to the resin or has a particle diameter of 0.05 μm or less and further improves dispersibility.
[0051]
The inorganic ultrafine particles are ITO, SnO 2 : Transparent conductive fine particles such as Sb can suppress the adsorption of foreign matters due to static electricity.
[0052]
In addition, if the inorganic ultrafine particles are aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, beryllium oxide or diamond, the heat dissipation of the transparent resin protective layer is enhanced, and abnormal heating due to laser power such as foreign matter and defects is increased. Can be suppressed.
[0053]
The film thickness of the transparent resin protective layer 45 is λ / NA 2 It is preferable that the diameter of the laser beam on the medium surface is set in the range of 1.5 μm to 30 μm. The film thickness of the transparent resin protective layer 45 is λ / NA 2 By setting it as the above, the interference in the transparent resin protective layer 45 of a light beam can be reduced.
[0054]
Further, by providing the transparent resin protective layer 45, the irregularities on the surface of the optical recording medium due to the lands and grooves on the substrate are substantially leveled, and the distance between the medium surface of the lands and grooves and the lower surface of the optical head is substantially constant. Become. Here, when the film thickness unevenness of the transparent resin protective layer in the recording area is Δt, Δt ≦ λ / NA 2 Then, the film thickness distribution is within the range of the depth of focus, the flying height is accurately controlled by adjusting the shape of the slider, and the flying property of the medium is improved to drive the drive without a complicated focus servo mechanism. Since it becomes possible to comprise, it is preferable. Here, the film thickness unevenness means a difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness in the recording area.
[0055]
The liquid lubricant layer 46 is made of a lubricant such as perfluoroether or silicon oil, and can cope with an instantaneous contact between the head and the medium, which is a concern in a system provided with a flying head. The film thickness of the liquid lubricating layer 46 is preferably 0.2 nm to 5 nm.
[0056]
Further, when the surface of the optical recording medium of the present invention has a transparent resin protective layer 45 or a matching layer described later formed of a resin layer, the resin layer contains a fluorine-based lubricant or a fluorine-based surfactant. Thus, the medium surface may be lubricated.
[0057]
In order for the recording layer 43 to focus the laser beam to a size of approximately λ / NA, it is preferable that the high-angle incident light reaches the recording layer 43 without being reflected halfway. Here, the high-angle incident light is light incident at an angle of NA> 1, and is an outer portion when the pupil plane of the return light is observed with a CCD camera or the like, but has a level equivalent to the brightness of the inner portion. Is preferred. The film thickness of the dielectric layer 44 is λ / NA 2 The film thickness of the transparent resin protective layer 45 is λ / NA. 2 If it is above, it is preferable to reduce both the reflection of the dielectric layer 44 and the transparent resin protective layer 45 and the reflection of the transparent resin protective layer 45 and the air gap.
[0058]
In the case where the dielectric layer 44 and the transparent resin protective layer 45 are each a single layer as shown in FIG. 4, in order to satisfy such conditions, the optical film thicknesses are approximately (2m + 1) λ / 4 and nλ / 2, respectively. It is preferable that However, m and n are integers of 0 or more. Here, the film thickness of the transparent resin protective layer 45 is λ / NA. 2 If it is thick enough, the optical interference between the upper and lower sides of the transparent resin protective layer will be reduced, so the film thickness of the transparent resin protective layer does not necessarily need to satisfy this condition. In this case, it is preferable to add a matching layer on the transparent resin protective layer so as to reduce reflection at the interface between the transparent resin protective layer and the air gap as will be described later.
[0059]
Further, between the recording layer 43 and the reflective layer 42, AlN, SiN, GeN, Ta 2 O Five ZnS-SiO 2 By providing the lower dielectric layer composed of etc., the antireflection effect at the interface between the transparent resin protective layer and the dielectric layer is enhanced.
[0060]
Further, it is preferable because the refractive index of the dielectric layer can be further lowered by stepwise or continuously decreasing toward the medium surface. The refractive index of the dielectric layer varies depending on the wavelength and manufacturing conditions. For example, SiON 1.5 to 1.9, AlN 2.0, SiN 2 to 2.1, ZnS-SiO 2 A value of about 2.2 is obtained, and a medium satisfying a good low reflection condition for high-angle incident light can be obtained by changing the film formation rate by two or more layers or by simultaneous sputtering. . The minimum unit of the step is preferably about λ / 4. However, when there is no material having an appropriate refractive index, it is possible to substitute by stacking layers having a refractive index that is thinner than λ / 4 and different in refractive index.
[0061]
The above-described hemispherical SIL, super hemispherical SIL, SIM, etc. are all preferably made of a high refractive index glass having a refractive index of 1.7 or more. Even if the gap is zero, reflection is likely to occur. In addition, when the reflected light from the dielectric layer returns beyond the coherence distance in the transparent resin protective layer, reflection from the medium surface is suppressed even if the thickness of the dielectric layer and the refractive index gradient are adjusted. can not cut. Therefore, it is preferable to suppress reflection on the surface of the medium by providing a matching layer for optically matching the laser beam on the transparent resin protective layer.
[0062]
As a condition for such a matching layer, the refractive index of the matching layer is preferably NA or more, and the refractive index is preferably increased stepwise or continuously from the uppermost layer of the matching layer toward the transparent resin protective layer side. Also, the refractive index of the matching layer is greater than or equal to NA, and the refractive index is increased stepwise or continuously from the uppermost layer of the matching layer toward the transparent resin protective layer, and then stepwise or continuously decreased again. Is preferable because the reflectance is further lowered. At this time, the refractive index of the contact portion between the matching layer and the transparent resin protective layer may be lower than the refractive index of the transparent resin protective layer in the range where the refractive index of the matching layer is NA or more. Further, in order to further reduce the reflectance, such a change in the refractive index may be further repeated. The minimum unit of the step is preferably about λ / 4. However, when there is no material having an appropriate refractive index, it is possible to substitute by stacking layers having a refractive index that is thinner than λ / 4 and different in refractive index.
[0063]
The matching layer is made of SiO 2 , SiON, AlN, SiN, GeN, Ta 2 O Five ZnS-SiO 2 It is composed of dielectric materials having various refractive indexes such as those or a laminate thereof.
[0064]
A part or all of the matching layer may be made of a transparent resin. For example, the refractive index is 1.63 for polyvinylidene chloride, 1.61 for polychlorostyrene, 1.57 for polybenzoate, 1.49 for polymethyl methacrylate, 1.47 for polyvinyl acetate, polydimethyl Combining two or more of these or a copolymer thereof having a value of about 1.40 for siloxane and about 1.35 for polyfluorinated ethylene can provide a medium that satisfies good low reflection conditions for high-angle incident light.
[0065]
In order to increase the hardness of the transparent resin of the matching layer, the transparent resin preferably contains inorganic ultrafine particles having a particle size of 0.05 μm or less.
[0066]
In order to obtain such a high angle low reflection condition, it is preferable that the film thickness distribution of the transparent resin protective layer is within a range of ± 40 nm or less from the optimum condition. However, a matching layer is formed, and the dielectric layer and the transparent layer are transparent. If the layer structure and the refractive index are adjusted so that the reflection at the interface of the resin protective layer is sufficiently small, the allowable value of the film thickness of the transparent resin protective layer is further increased.
[0067]
The laser beam condensed by the medium tends to be slightly larger in the polarization direction than in the direction perpendicular to the polarization. As a reproducing method of the surface reproduction type optical recording medium of the present invention, the linear recording density is improved by making the polarization plane of the laser beam perpendicular to the groove, and the track density is the same as that of the land / groove recording of the present invention. It is possible to increase.
[0068]
In addition, if the phase of the return light can be adjusted separately for the land and the groove, and the phase is adjusted independently for the land and the groove, it is possible to achieve good reproduction with low crosstalk and high SNR. In this case, as described above, λ / (14n OC ) ≦ d G ≦ λ / (7n OC ) Is preferably satisfied.
[0069]
【Example】
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described. In each of the examples and comparative examples, the following surface reproduction type optical recording medium was manufactured and evaluated by flying a SIL head having a laser wavelength λ = 685 nm, NA = 1.3, and a refractive index of 2.0.
Where λ / NA 2 = 405 nm. In addition, the film thickness in the following examples and comparative examples indicates the film thickness in the vicinity of the center in the radial direction of the recording area of the optical recording medium measured by the SIL head.
[0070]
Example 1
A surface reproduction type optical recording medium having a structure as shown in FIG. 4 was produced. Ag is formed on a polycarbonate substrate 41 having guide grooves (grooves) having a track pitch of 0.4 μm. 98 Pd 1 Ti 1 The reflective layer 42 made of was formed to a film thickness of 40 nm by DC sputtering. A recording layer 43 made of TbFeCo was formed thereon with a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a dielectric layer 44 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed between Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 230 nm by reactive DC sputtering using a Si target in a mixed atmosphere.
[0071]
On top of this, a photopolymerization initiator, a leveling agent, etc. mainly composed of a mixture of acrylic ester derivatives in which the weight ratio of tetrahydrofurfuryl acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate and pentaerythritol triacrylate is 1: 1: 4. A transparent resin protective layer having a refractive index of 1.5 was formed by applying an ultraviolet curable resin monomer added with bismuth by spin coating and polymerizing by ultraviolet irradiation.
[0072]
On top of this, a perfluoropolyether liquid lubricant layer 46 was applied by 2 nm by a pulling method to produce a surface reproduction type optical recording medium. Here, the medium was manufactured with three types of transparent resin protective layer 45 having a thickness of 480, 600 and 940 nm.
[0073]
In these media, the optical film thickness (actual film thickness × refractive index) of the dielectric layer is 0.71λ, and the optical film thickness of the transparent resin protective layer is film thickness with respect to the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm. They were 1.05λ, 1.31λ, and 2.06λ for 480, 600, and 940 nm, respectively. The diameter of the laser beam on the medium surface was 2.0, 2.4, 3.6 μm for the transparent resin protective layer thicknesses of 480, 600, and 940 nm, respectively.
[0074]
(Comparative Example 1)
Instead of the transparent resin protective layer 45, a solid lubricating layer made of diamond-like carbon (DLC) having a refractive index of 2.0 is replaced with Ar and H. 2 A surface reproduction type optical recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the film was formed to a thickness of 20 nm by a reactive RF sputtering method using a C target in a mixed atmosphere. The diameter of the laser beam on the medium surface of this medium was 0.40 μm.
[0075]
(Comparative Example 2)
A surface reproduction type optical recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the transparent resin protective layer 45 was 250 nm. The optical film thickness of the transparent resin protective layer of this medium was 0.55λ, and the diameter of the laser beam on the medium surface was 1.2 μm.
[0076]
(Example 2)
A surface reproduction type optical recording medium having a structure as shown in FIG. 5 was produced. In this embodiment, the dielectric layer has a structure in which the refractive index of the dielectric layer is lowered stepwise toward the medium surface.
[0077]
Ag is formed on a polycarbonate substrate 51 with guide grooves having a track pitch of 0.4 μm. 98 Pd 1 Ti 1 The reflective layer 52 made of was formed to a thickness of 40 nm by DC sputtering. A recording layer 53 made of TbFeCo was formed thereon with a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a first dielectric layer 54 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed of Ar and N. 2 In a mixed atmosphere, a reactive DC sputtering method using a Si target was used to form a film thickness of 75 nm. A second dielectric layer 55 made of SiON having a refractive index of 1.8 is formed thereon with Ar and a small amount of N. 2 The film was formed to a thickness of 175 nm by RF sputtering using a SiON target in a mixed atmosphere.
[0078]
A coating agent obtained by adding 0.1 wt% of perfluoropolyether to the same ultraviolet curable resin monomer as used in Example 1 is applied by spin coating, and polymerized by ultraviolet irradiation to have a refractive index of 1 .5 transparent resin protective layer 56 was formed to produce a surface reproduction type magneto-optical recording medium.
[0079]
Here, the medium was manufactured with two types of film thicknesses of the transparent resin protective layer 45 of 480 nm and 940 nm. In these media, the optical film thickness of the first dielectric layer and the second dielectric layer is 0.69λ for the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm, and the optical film thickness of the transparent resin protective layer is the film thickness. They were 1.05λ and 2.06λ for 480 and 940 nm, respectively. The diameter of the laser beam on the surface of the medium is 2.2 and 3.8 μm for the transparent resin protective layer thicknesses 480 and 980 nm, respectively.
[0080]
(Example 3)
A surface reproduction type optical recording medium having a structure as shown in FIG. 6 was produced. In this embodiment, the refractive index of the matching layer is increased stepwise from the medium surface toward the transparent resin protective layer side.
[0081]
Ag is formed on a polycarbonate substrate 61 with guide grooves having a track pitch of 0.4 μm. 98 Pd 1 Ti 1 A reflective layer 62 made of a material having a thickness of 40 nm was formed by DC sputtering. A recording layer 63 made of TbFeCo was formed thereon with a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a dielectric layer 64 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed between Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 230 nm by reactive DC sputtering using a Si target in a mixed atmosphere. On top of this, a coating agent composed of the same ultraviolet curable resin monomer as that used in Example 1 was applied by spin coating, and polymerized by ultraviolet irradiation to mainly consist of polymethyl methacrylate having a refractive index of 1.50. A transparent resin protective layer 65 was formed to a thickness of 660 nm. A first matching layer 66 mainly composed of polychlorostyrene having a refractive index of 1.61 is formed to a thickness of 110 nm by the same method, and a fluorine-based surfactant having a refractive index of 1.45 is formed thereon. A surface reproducing type optical recording medium was manufactured by forming a second matching layer 67 containing 0.1 wt% mainly of methyl methacrylate and polydimethylsiloxane to a thickness of 170 nm.
[0082]
In this medium, the optical film thickness of the dielectric layer is 0.71λ, the optical film thickness of the transparent resin protective layer is 1.45λ, the total optical film thickness of the first and second matching layers is 0.62λ, The diameter of the laser beam was 3.6 μm.
[0083]
Example 4
A surface reproduction type optical recording medium having a structure as shown in FIG. 7 was produced. Ag is formed on a polycarbonate substrate 71 having guide grooves with a track pitch of 0.4 μm. 98 Pd 1 Ti 1 A reflective layer 72 made of a material having a thickness of 40 nm was formed by DC sputtering. On this, a lower dielectric layer 73 made of SiAlN having a refractive index of 2.0 is formed with Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 40 nm by reactive DC sputtering using a SiAl target in a mixed atmosphere. On this, a recording layer 74 made of TbFeCo was formed to a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a first dielectric layer 75 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed of Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 65 nm by a reactive DC sputtering method using a Si target in a mixed atmosphere.
[0084]
A second dielectric layer 76 made of SiON having a refractive index of 1.8 is formed thereon with Ar and a small amount of N. 2 The film was formed to a film thickness of 190 nm by RF sputtering using a SiON target in a mixed atmosphere. On top of this, a coating agent composed of the same ultraviolet curable resin monomer as that used in Example 1 was applied by spin coating, and polymerized by ultraviolet irradiation, thereby mainly comprising polymethyl methacrylate having a refractive index of 1.5. A transparent resin protective layer 77 was formed. Here, five types of film thicknesses of the transparent resin protective layer 77 of 600, 750, 900, 1050, and 1200 nm were manufactured.
[0085]
On the transparent resin protective layer 77, a first matching layer 78 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed of Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 80 nm by a reactive DC sputtering method using a Si target in a mixed atmosphere. On top of that, SiO with a refractive index of 1.45 2 The second matching layer 79 made of 2 The film was formed to a thickness of 165 nm by RF sputtering using a target. On this, a perfluoropolyether-based liquid lubricating layer 80 was applied by 2 nm by a pulling method to produce a surface reproduction type optical recording medium.
[0086]
In these media, for the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm, the optical thickness of the first and second dielectric layers combined is 0.70λ, and the optical thickness of the transparent resin protective layer 77 is 600, For 750, 900, 1050, and 1200 nm, the total optical thickness of 1.31, 1.64, 1.97, 2.30, 2.63λ, and the first to second matching layers is 0.59λ. The diameter of the laser beam on the surface of the medium was 3.4, 3.9, 4.4, 4.9, 5.5 μm for the transparent resin protective layer thicknesses 600, 750, 900, 1050, 1200 nm, respectively. It was.
[0087]
For the surface reproduction type optical recording media of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2, a slider SIL head having a laser wavelength of 685 nm and an effective numerical aperture of 1.3 on the thin film surface is rotated at a linear velocity of 10 m / s. The SIL is lifted to a height of 70 nm, and each medium is manually focused at an optimum position. Then, a laser is irradiated in a pulse manner at a frequency of 84 MHz to warm the main recording layer to a temperature above the Curie temperature. A 2T signal having a mark length of 0.24 μm was recorded by modulating the coil magnetic field on the head at 21 MHz. Here, the modulation width of the magnetic field was ± 130 Oe.
[0088]
While reproducing at a laser power of 1 mW after recording, the carrier and noise at a resolution bandwidth of 30 kHz and 21 MHz were measured, and the ratio of this carrier to noise was defined as CNR. In order to see the state of reflection of high-angle incident light, a CCD camera was installed on the pupil surface, and the amount of reflected light was compared with that of low-angle incident light.
[0089]
[Table 1]
Figure 0004631212
As for the floating property, any medium is good, and in Examples 1 to 4 and Comparative Example 2 provided with a transparent resin protective layer and Comparative Example 1 in which a thin solid lubricating layer is used instead of the transparent resin protective layer, a difference is particularly recognized. I couldn't. Table 1 shows the measurement results of the recording / reproducing characteristics. Regarding the reflection state of the high-angle incident light, it is good when the transparent resin protective layer film thickness is other than 600 nm in Example 1, and in particular, the dielectric layer is made of two or more layers having different refractive indexes as in Example 2 As in Examples 3 and 4, it is further improved by providing a matching layer on the transparent resin protective layer. As for CNR, the thinner the transparent resin protective layer as in Comparative Examples 1 and 2 is better than that in Example 1, but the dielectric layers are divided into two layers having different refractive indices as in Examples 2 to 4. As described above, or by providing a matching layer on the transparent resin protective layer, good characteristics equivalent to or better than those of Comparative Example 1 were obtained.
[0090]
Next, continuous recording of 50,000 tracks with the optimum recording power was attempted 20 times for each sample, and the number of times that the continuous test could be completed without losing tracking was recorded.
[0091]
For continuous recording, 20 tests could be continued to the end if the diameter of the laser beam was 1.5 μm or more.
[0092]
Next, the focal point was fixed to a medium having a transparent resin protective layer thickness of 900 nm in Example 4, and the CNR of the medium having a transparent resin protective layer thickness of 600, 750, 900, 1050, and 1200 nm was measured. Table 2 shows the results.
[0093]
Based on this result, the difference (film thickness unevenness) between the maximum and minimum film thicknesses of the transparent resin protective layer in the recording area is expressed as λ / NA. 2 It was confirmed that recording and reproduction can be performed without focus servo. All of the optical recording media of Example 4 satisfied this condition.
[0094]
[Table 2]
Figure 0004631212
(Example 5)
A surface reproduction type optical medium for near-field recording having a structure as shown in FIG. 4 was manufactured. On a polycarbonate substrate 41 having a land-to-groove width ratio of 1: 1, a groove depth of 50 nm, and a track pitch of 0.33 μm (pitch between land and groove), Ag is formed. 98 Pd 1 Ti 1 The reflective layer 42 made of was formed to a film thickness of 40 nm by DC sputtering. A recording layer 43 made of TbFeCo was formed thereon with a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a dielectric layer 44 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed between Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 230 nm by reactive DC sputtering using a Si target in a mixed atmosphere. A coating agent comprising an ultraviolet curable resin monomer similar to that used in Example 1 was applied on this by a spin coating method and polymerized by irradiation with ultraviolet rays, whereby the refractive index n OC = 1.5 and a transparent resin protective layer 45 having a film thickness of 480 nm was formed. On top of this, a perfluoropolyether liquid lubricant layer 46 was applied by 2 nm by a pulling method to produce a surface reproduction type optical recording medium.
[0095]
In these media, the optical film thickness of the dielectric layer was 0.71λ and the optical film thickness of the transparent resin protective layer was 1.05λ with respect to the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm. The depth of the groove on the substrate is λ / (9n OC )Met. The step due to the land and groove of the substrate on the surface of the medium was 20 nm or less as measured by AFM. The diameter of the laser beam on the medium surface was 2.0 μm.
[0096]
(Comparative Example 3)
Instead of the transparent resin protective layer 45, a solid lubricating layer made of diamond-like carbon (DLC) having a refractive index of 2.0 is replaced with Ar and H. 2 A surface reproducible optical medium was manufactured in the same manner as in Example 5 except that the film was formed to a thickness of 20 nm by a reactive RF sputtering method using a C target in a mixed atmosphere.
[0097]
The step due to the land and groove of the substrate on the surface of the medium was 50 nm as measured by AFM. The diameter of the laser beam on the medium surface of this medium was 0.40 μm.
[0098]
(Example 6)
A surface reproduction type optical recording medium for near-field optical recording having a structure as shown in FIG. 9 was produced.
Ag on a polycarbonate substrate 101 having a land-to-groove width ratio of 1: 1, a groove depth of 50 nm, and a track pitch of 0.33 μm (a pitch between the land and the groove). 98 Pd 1 Ti 1 The reflective layer 102 made of was formed to a thickness of 40 nm by DC sputtering. A recording layer 103 made of TbFeCo was formed thereon with a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a first dielectric layer 104 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed of Ar and N. 2 In a mixed atmosphere, a reactive DC sputtering method using a Si target was used to form a film thickness of 75 nm. A second dielectric layer 105 made of SiON having a refractive index of 1.8 is formed thereon with Ar and a small amount of N. 2 The film was formed to a thickness of 175 nm by RF sputtering using a SiON target in a mixed atmosphere. On top of this, a coating agent composed of the same UV curable resin monomer as used in Example 1 was applied by spin coating and polymerized by UV irradiation to protect transparent resin having a refractive index of 1.5 and a film thickness of 480 nm. Layer 106 was formed. On top of this, a perfluoropolyether liquid lubricant layer 107 was applied by 2 nm by a pulling method to produce a surface reproduction type optical recording medium.
[0099]
In these media, for the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm, the optical film thickness of the first dielectric layer and the second dielectric layer is 0.69λ, and the optical film thickness of the transparent resin protective layer is 1 .05λ. The depth of the groove on the substrate is λ / (9n OC )Met. The step due to the land and groove of the substrate on the surface of the medium was 20 nm or less as measured by AFM. The diameter of the laser beam on the medium surface was 2.2 μm.
[0100]
(Example 7)
A surface reproduction type optical recording medium for near-field optical recording having a structure as shown in FIG. 10 was produced. Ag on a polycarbonate substrate 111 having a land-to-groove width ratio of 1: 1, a groove depth of 50 nm, and a track pitch of 0.33 μm (pitch between land and groove). 98 Pd 1 Ti 1 The reflective layer 112 made of was formed to a thickness of 40 nm by DC sputtering. A recording layer 113 made of TbFeCo was formed thereon with a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a dielectric layer 114 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed with Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 230 nm by reactive DC sputtering using a Si target in a mixed atmosphere. On top of this, a coating agent composed of the same ultraviolet curable resin monomer as that used in Example 1 was applied by spin coating, and polymerized by ultraviolet irradiation to mainly consist of polymethyl methacrylate having a refractive index of 1.50. The transparent resin protective layer 115 was formed to a film thickness of 660 nm. A first matching layer 116 mainly composed of polychlorostyrene having a refractive index of 1.61 is formed to a thickness of 110 nm by a similar method, and a fluorine-based surfactant having a refractive index of 1.45 is formed thereon. A second matching layer 117 containing 0.1 wt% and mainly composed of methyl methacrylate and polydimethylsiloxane was formed to a thickness of 170 nm. On this, a perfluoropolyether-based liquid lubricating layer 118 was applied by 2 nm by a pulling method to produce a surface reproduction type optical recording medium.
[0101]
In this medium, the optical film thickness of the dielectric layer was 0.71λ, the optical film thickness of the transparent resin protective layer was 1.45λ, and the total optical film thickness of the first and second matching layers was 0.62λ. The depth of the groove on the substrate is λ / (9n OC )Met. The step due to the land and groove of the substrate on the surface of the medium was 20 nm or less as measured by AFM.
The diameter of the laser beam on the medium surface was 3.6 μm.
[0102]
(Example 8)
A surface reproduction type optical recording medium for near-field optical recording having a structure as shown in FIG. 7 was manufactured.
Ag on a polycarbonate substrate 71 having a land-to-groove width ratio of 1: 1, a groove depth of 50 nm, and a track pitch of 0.33 μm (pitch between land and groove). 98 Pd 1 Ti 1 A reflective layer 72 made of a material having a thickness of 40 nm was formed by DC sputtering. On this, a lower dielectric layer 73 made of SiAlN having a refractive index of 2.0 is formed with Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 40 nm by reactive DC sputtering using a SiAl target in a mixed atmosphere. On this, a recording layer 74 made of TbFeCo was formed to a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a first dielectric layer 75 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed of Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 65 nm by a reactive DC sputtering method using a Si target in a mixed atmosphere. A second dielectric layer 76 made of SiON having a refractive index of 1.8 is formed thereon with Ar and a small amount of N. 2 The film was formed to a film thickness of 190 nm by RF sputtering using a SiON target in a mixed atmosphere. A coating agent composed of the same ultraviolet curable resin monomer as that used in Example 1 was applied thereon by spin coating, and polymerized by irradiation with ultraviolet rays to give a refractive index of 1.5 and a film thickness of 600, 750, 900. Five types of transparent resin protective layers 77 of 1050 and 1200 nm were formed. On the transparent resin protective layer 77, a first matching layer 78 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed of Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 80 nm by a reactive DC sputtering method using a Si target in a mixed atmosphere. On top of that, SiO with a refractive index of 1.45 2 The second matching layer 79 made of 2 The film was formed to a thickness of 165 nm by RF sputtering using a target. On this, a perfluoropolyether-based liquid lubricating layer 80 was applied by 2 nm by a pulling method to produce a surface reproduction type optical recording medium.
[0103]
In these media, for the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm, the total optical thickness of the first and second dielectric layers is 0.70λ, and the total optical thickness of the first and second matching layers is It was 0.59λ. The depth of the groove on the substrate is λ / (9n OC )Met.
[0104]
The optical film thickness of the transparent resin protective layer 77 is 1.31, 1.64, 1.97, 2.30, 2.63λ for film thicknesses 600, 750, 900, 1050, and 1200 nm, respectively. The diameters of the laser beams were 3.4, 3.9, 4.4, 4.9, and 5.5 μm, respectively. Further, the step due to the land and groove of the substrate on the medium surface of this medium was 20 nm or less as measured by AFM.
[0105]
Example 9
A surface similar to that of Example 8 except that the polycarbonate substrate 71 is a substrate having a land-to-groove width ratio of 1: 1, a groove depth of 75 nm, and a track pitch of 0.33 μm (pitch between land and groove). A reproducible optical recording medium was manufactured. The groove depth on the substrate is λ / (6n OC )Met. The step due to the land and groove of the substrate on the surface of the medium was 20 nm or less as measured by AFM. However, the film thickness of the transparent resin protective layer was 900 nm.
[0106]
(Example 10)
The substrate 71 made of polycarbonate was the same as in Example 8 except that the land-to-groove width ratio was 1: 2, the groove depth was 60 nm, and the track pitch was 0.40 μm (groove pitch). The surface reproduction type optical recording medium was manufactured. The step due to the land and groove of the substrate on the surface of the medium was 20 nm or less as measured by AFM. However, the film thickness of the transparent resin protective layer was 900 nm.
[0107]
(Example 11)
In this example, a structure in which the refractive index increases stepwise from the interface between the transparent resin protective layer and the matching layer to the medium surface side is added to the medium structure of Example 8.
[0108]
The film thickness of the transparent resin protective layer is 900 nm, and the matching layer is 2 to 3 layers, that is, SiO 2 having a refractive index of 1.45 on the transparent resin protective layer. 2 A first matching layer (thickness 230 nm) made of, a second matching layer (thickness 75 nm) made of SiN having a refractive index of 2.1, and SiO having a refractive index of 1.45. 2 A surface reproduction type optical recording medium was manufactured in the same manner as in Example 8 except that the third matching layer (film thickness: 165 nm) made of the above was formed in this order.
[0109]
In these media, for the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm, the optical film thickness of the first and second dielectric layers is 0.70λ, and the total optical film thickness of the first to third matching layers is It was 1.08λ. The depth of the groove on the substrate is λ / (9n OC )Met. The diameter of the laser beam on the medium surface was 5.4 μm. The step due to the land and groove of the substrate on the surface of the medium was 20 nm or less as measured by AFM.
[0110]
For the surface reproduction type optical recording media of Examples 5 to 10 and Comparative Example 3, the medium was rotated at a linear velocity of 10 m / s, and a slider SIL head having a laser wavelength of 685 nm and an effective numerical aperture of 1.3 was set to 70 nm on the thin film surface. The laser beam is pulsed at a frequency of 84 MHz along the land or groove with the plane of polarization of the laser beam perpendicular to the groove. The 2T signal having a mark length of 0.25 μm was recorded by modulating the coil magnetic field on the SIL head at 20 MHz while warming the recording layer above the Curie temperature by irradiation. Here, the modulation width of the magnetic field was ± 130 Oe.
[0111]
While reproducing at a laser power of 1 mW after recording (the polarization plane of the laser beam is perpendicular to the groove), the carrier and noise at 21 MHz were measured with a resolution bandwidth of 30 kHz, and the ratio of this carrier to noise was defined as CNR.
[0112]
In addition, the crosstalk of the 21 MHz signal in both adjacent tracks was examined. Here, in Examples 5 to 9 and Comparative Example 3, the adjacent track refers to an adjacent groove if recorded on the land, an adjacent land if recorded on the groove, and recorded on the groove in Example 10. Adjacent grooves were used. Here, in Examples 5 to 8 and Comparative Example 3, the phase of the return light was independently adjusted between the land and the groove, and each was reproduced with the phase having the highest CNR. In Examples 9 and 10, the measurement was performed with the phase fixed to zero. In addition, in order to see the state of reflection of high-angle incident light during groove recording, a CCD camera was installed on the pupil surface, and the amount of reflected light was compared with that of low-angle incident light. The results are shown in Table 3.
[0113]
[Table 3]
Figure 0004631212
Regarding the reflection state of the high-angle incident light at the time of groove recording, the cases other than Comparative Example 3 are good, and in particular, as in Examples 6 to 10, the dielectric layer and the transparent resin protective layer are two or more layers having different refractive indexes. Furthermore, it was further improved by providing a matching layer on the transparent resin protective layer.
[0114]
The CNR in groove recording was remarkably low in Comparative Example 3, but good values of 43 dB or more were obtained in Examples 5 to 10. As in Examples 6 to 10, the dielectric layer and the transparent resin protective layer were further improved by forming two or more layers having different refractive indexes, and further providing a matching layer on the transparent resin protective layer. Regarding crosstalk, Comparative Example 3 had a large value of −20 dB, but in Examples 5 to 10, good values of −25 dB or less were obtained.
[0115]
Next, in Example 8, the focus was fixed on a medium having a transparent resin protective layer thickness of 900 nm, and the CNR of the medium having a transparent resin protective layer thickness of 600, 750, 900, 1050, and 1200 nm was measured. Table 4 shows the results.
[0116]
Based on this result, the difference (film thickness unevenness) between the maximum and minimum film thicknesses of the transparent resin protective layer in the recording area is expressed as λ / NA. 2 It was confirmed that recording / reproducing can be performed without focus servo even in land / groove recording. All the optical recording media of Example 8 satisfied this condition.
[0117]
[Table 4]
Figure 0004631212
(Example 12)
A surface reproduction type optical recording medium having a structure as shown in FIG. 4 was produced. Ag is formed on a polycarbonate substrate 41 having guide grooves (grooves) having a track pitch of 0.4 μm. 98 Pd 1 Ti 1 The reflective layer 42 made of was formed to a film thickness of 40 nm by DC sputtering. A recording layer 43 made of TbFeCo was formed thereon with a thickness of 20 nm by DC sputtering. On top of this, a dielectric layer 44 made of SiN having a refractive index of 2.1 is formed between Ar and N. 2 The film was formed to a thickness of 230 nm by reactive DC sputtering using a Si target in a mixed atmosphere. A composite coat in which a dispersant is added to the same UV curable resin monomer as in Example 1, and 50 wt% of ITO ultrafine particles (average particle size 0.02 μm) having a refractive index of 2.0 is added and mixed well. The agent was applied by spin coating and polymerized by ultraviolet irradiation to form an ITO ultrafine particle dispersed transparent resin protective layer (film thickness 850 nm) having a refractive index of 1.65.
[0118]
On top of this, a perfluoropolyether liquid lubricant layer 46 was applied by 2 nm by a pulling method to produce a surface reproduction type optical recording medium.
[0119]
In this medium, the optical film thickness (actual film thickness × refractive index) of the dielectric layer is 0.71λ and the optical film thickness of the transparent resin protective layer is 2.06λ with respect to the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm. Met. The diameter of the laser beam on the medium surface was 2.6 μm.
[0120]
(Example 13)
ZnS-50wt% TiO with a refractive index of 2.4 2 A dielectric layer 44 made of ZnS—TiO in an Ar atmosphere 2 A surface reproduction type optical recording medium similar to that of Example 1 was produced except that a film having a thickness of 200 nm was formed by RF sputtering using a target, and a transparent resin protective layer having a refractive index of 1.5 was formed thereon with a thickness of 940 nm. .
[0121]
In this medium, the optical film thickness (actual film thickness × refractive index) of the dielectric layer is 0.71λ and the optical film thickness of the transparent resin protective layer is 2.06λ with respect to the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm. Met. The diameter of the laser beam on the medium surface was 3.5 μm.
[0122]
(Example 14)
SrNb with a refractive index of 2.6 2 O 6 A dielectric layer 44 made of Ar and O 2 SrNb in a mixed atmosphere 2 O 6 A surface reproduction type optical recording medium similar to that of Example 1 was manufactured except that a film having a thickness of 185 nm was formed by RF sputtering using a target, and a transparent resin protective layer having a refractive index of 1.5 was formed thereon, and 940 nm was formed thereon. .
[0123]
In this medium, the optical film thickness (actual film thickness × refractive index) of the dielectric layer is 0.71λ and the optical film thickness of the transparent resin protective layer is 2.06λ with respect to the recording / reproducing laser wavelength λ = 685 nm. Met. The diameter of the laser beam on the medium surface was 3.5 μm.
[0124]
The surface reproduction type optical recording media of Examples 12 to 13 were rotated at a linear velocity of 10 m / s, and a slider SIL head having a laser wavelength of 685 nm and an effective numerical aperture of 1.3 was set to a height of 70 nm on the thin film surface. After flying and focusing manually on each medium at an optimal position, the coil magnetic field on the SIL head is set to 21 MHz while the recording layer is heated to the Curie temperature or higher by irradiating the laser in pulses at a frequency of 84 MHz. 2T signal having a mark length of 0.24 μm was recorded. Here, the modulation width of the magnetic field was ± 130 Oe.
[0125]
While reproducing at a laser power of 1 mW after recording, the carrier and noise at a resolution bandwidth of 30 kHz and 21 MHz were measured, and the ratio of this carrier to noise was defined as CNR.
[0126]
CNRs of Examples 12 to 14 were 43 dB, 45 dB, and 46 dB, respectively. Example 12 was equivalent to Example 1, and Examples 13 and 14 gave CNRs comparable to Examples 3 and 4 with matching layers.
[0127]
All the media were good in terms of flying characteristics. For continuous recording, all 20 tests could be continued to the end.
[0128]
Next, when the surface reproduction type optical recording media of Examples 1 and 12 to 14 were put in a case without an antistatic function, only 0.3 kV was charged in Example 12, but Examples 1, 13, and 14 were charged. Was charged to 2-3 kV. Moreover, when Example 1 and Examples 12-14 are compared about the pencil hardness of a surface, 3H was obtained in Example 12-14, although it was H in Example 1, and floatability and a continuous recording were obtained. Although no significant difference was observed, in the long term, in Examples 12 to 14, it is considered that the probability of media damage by the head is low. Further, in Example 12, it is considered that foreign matter is difficult to adhere because it is difficult to be charged.
[0129]
【The invention's effect】
According to the present invention, a surface reproduction type optical recording medium which performs recording / reproduction with a laser beam while flying an optical head having an aperture ratio NA exceeding 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. And at least the recording layer and the refractive index n on the substrate. P Has a transparent resin protective layer larger than NA, and the diameter of the laser beam on the medium surface is 1.5 to 30 μm, it is possible to perform stable continuous recording over a long period of time.
[0130]
Further, since the diameter of the laser beam is 30 μm or less, a convex portion can be provided on the lower surface of the optical head to prevent contact between the optical head and the medium surface. Further, when the film thickness unevenness of the transparent resin protective layer in the recording area is Δt, Δt ≦ λ / NA 2 By doing so, it becomes possible to omit the focus servo.
[0131]
Further, a dielectric layer having a refractive index 0.4 or more larger than NA is provided on the recording layer, and the refractive index of the dielectric layer is lowered stepwise or continuously toward the medium surface, or the transparent resin protective layer is By providing a matching layer for optically matching the laser beam, the low reflection condition is satisfied for the high-angle incident light, the laser beam is converged well, and a high SNR and resolution can be obtained. Also, the refractive index n of the dielectric layer d A high SNR and resolution can also be obtained by setting the ratio to 2.4 or more.
[0132]
In addition, since the transparent resin of the protective layer contains inorganic ultrafine particles, the hardness of the transparent resin protective layer can be increased and the reliability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a state in which a SIL head is levitated in an embodiment of a surface reproduction type optical recording medium of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a SIL head is levitated in an example of a conventional surface reproduction type optical recording medium.
FIG. 3 is an enlarged view of a state of incident light in the cross-sectional view of FIG. 1;
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of an embodiment of the optical recording medium of the present invention having a configuration of substrate / reflective layer / recording layer / dielectric layer / transparent resin protective layer / liquid lubricating layer.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an embodiment of an optical recording medium of the present invention in which a dielectric layer is composed of two layers, a first dielectric layer and a second dielectric layer.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an embodiment of the optical recording medium of the present invention in which a first matching layer and a second matching layer are formed on the medium surface.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an embodiment of an optical recording medium of the present invention having a lower dielectric layer under a recording layer.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a state in which a SIL head having a convex portion on the lower surface floats in one embodiment of the surface reproduction type optical recording medium of the present invention.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of an embodiment of an optical recording medium of the present invention in which a dielectric layer is composed of two layers, a first dielectric layer and a second dielectric layer, and a liquid lubricating layer is formed on the outermost surface of the medium. It is.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of an embodiment of the optical recording medium of the present invention in which the matching layer is composed of two layers, a first matching layer and a second matching layer, and a liquid lubricating layer is formed on the outermost surface of the medium.
[Explanation of symbols]
11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 101, 111: substrate
42, 52, 62, 72, 102, 112: reflective layer
73: Lower dielectric layer
12, 22, 32, 43, 53, 63, 74, 82, 103, 113: Recording layer
13, 23, 33, 44, 64, 83, 114: Dielectric layer
54, 75, 104: first dielectric layer
55, 76, 105: second dielectric layer
14, 34, 45, 56, 65, 77, 84, 106, 115: Transparent resin protective layer
66, 78, 116: first matching layer
67, 79, 117: second matching layer
46, 57, 68, 80, 107, 118: Liquid lubricating layer
15, 24, 85: Air gap
16, 25, 86: SIL head
17, 26, 87: Laser beam (incident light)
18, 27: Focus
36: Laser beam diameter L1 at the interface between the dielectric and the transparent resin protective layer
37, 90: Laser beam diameter L2 on the medium surface
88: Convex part on the bottom of the SIL head
89: Projection size
91: Coil

Claims (28)

表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、基板上に少なくとも記録層および屈折率nがNAより大きい透明樹脂保護層を有し、前記、透明樹脂保護層は、媒体表面でのレーザービームの直径が1.5μm以上30μm以下となるような膜厚を有することを特徴とする表面再生型光記録媒体。A surface reproduction type optical recording medium which performs recording / reproduction with a laser beam while flying an optical head having an aperture ratio NA of more than 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. recording layer and the refractive index n P has a NA greater than the transparent resin protective layer, the transparent resin protective layer has a thickness such as the diameter of the laser beam on the medium surface is 1.5μm or more 30μm or less A surface reproduction type optical recording medium. 透明樹脂保護層の膜厚がλ/NA以上であることを特徴とする請求項1に記載の表面再生型光記録媒体。 2. The surface-reproducing optical recording medium according to claim 1, wherein the thickness of the transparent resin protective layer is λ / NA 2 or more. 記録領域の透明樹脂保護層の膜厚むらをΔtとしたとき、Δt≦λ/NAであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表面再生型光記録媒体。3. The surface reproduction type optical recording medium according to claim 1, wherein Δt ≦ λ / NA 2, where Δt is a film thickness unevenness of the transparent resin protective layer in the recording region. 記録層と透明樹脂保護層との間に、屈折率がNAより0.4以上大きい誘電体層を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面再生型光記録媒体。The surface regenerative light according to any one of claims 1 to 3, wherein a dielectric layer having a refractive index greater than or equal to 0.4 or more than NA is provided between the recording layer and the transparent resin protective layer. recoding media. 誘電体層の膜厚がλ/NA未満であることを特徴とする請求項4に記載の表面再生型光記録媒体。Resurfacing type optical recording medium according to claim 4, the thickness of the dielectric layer is equal to or less than lambda / NA 2. 誘電体層の屈折率が媒体表面に向かって段階的あるいは連続的に下がることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の表面再生型光記録媒体。6. The surface reproducing optical recording medium according to claim 4, wherein the refractive index of the dielectric layer decreases stepwise or continuously toward the medium surface. 透明樹脂保護層の上に、媒体表面からのレーザー反射光を低減するための整合層を設けたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の表面再生型光記録媒体。7. The surface reproduction type optical recording medium according to claim 1, wherein a matching layer for reducing laser reflected light from the surface of the medium is provided on the transparent resin protective layer. 整合層の屈折率がNA以上であり、整合層の最上層から透明樹脂保護層側に向かって屈折率が段階的あるいは連続的に上がっていることを特徴とする請求項7に記載の表面再生型光記録媒体。8. The surface regeneration according to claim 7, wherein the refractive index of the matching layer is NA or more, and the refractive index increases stepwise or continuously from the uppermost layer of the matching layer toward the transparent resin protective layer side. Type optical recording medium. 整合層の屈折率がNA以上であり、整合層の最上層から透明樹脂保護層側に向かって、屈折率が段階的あるいは連続的に上がった後、再び屈折率が段階的あるいは連続的に下がっていることを特徴とする請求項7に記載の表面再生型光記録媒体。The refractive index of the matching layer is greater than or equal to NA. After the refractive index increases stepwise or continuously from the uppermost layer of the matching layer toward the transparent resin protective layer, the refractive index decreases again stepwise or continuously. The surface-reproducing optical recording medium according to claim 7, wherein 整合層の一部または全部が透明な樹脂で構成されることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の表面再生型光記録媒体。The surface reproducing type optical recording medium according to any one of claims 7 to 9, wherein a part or all of the matching layer is made of a transparent resin. 整合層の透明樹脂に粒径0.05μm以下の無機超微粒子が含まれていることを特徴とする請求項10に記載の表面再生型光記録媒体。11. The surface-reproducing optical recording medium according to claim 10, wherein the transparent resin of the matching layer contains inorganic ultrafine particles having a particle size of 0.05 [mu] m or less. 媒体表面が、液体潤滑層からなることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の表面再生型光記録媒体。The surface-reproducing optical recording medium according to claim 1, wherein the medium surface comprises a liquid lubricating layer. 媒体表面が、フッ素系潤滑剤またはフッ素系界面活性剤を含む透明樹脂保護層からなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の表面再生型光記録媒体。The surface reproduction type optical recording medium according to any one of claims 1 to 6, wherein the medium surface comprises a transparent resin protective layer containing a fluorine-based lubricant or a fluorine-based surfactant. 媒体表面が、フッ素系潤滑剤またはフッ素系界面活性剤を含む整合層からなることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の表面再生型光記録媒体。The surface reproduction type optical recording medium according to any one of claims 7 to 11, wherein the medium surface comprises a matching layer containing a fluorine-based lubricant or a fluorine-based surfactant. 基板表面にランドとグルーブとが存在することを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の表面再生型光記録媒体。15. The surface reproduction type optical recording medium according to claim 1, wherein lands and grooves exist on the surface of the substrate. ランドの幅/グルーブの幅(半値幅比)が0.5〜1.5であることを特徴とする請求項15に記載の表面再生型光記録媒体。16. The surface reproduction type optical recording medium according to claim 15, wherein the land width / groove width (half-value width ratio) is 0.5 to 1.5. 基板上のグルーブの深さdが、透明樹脂保護層の屈折率をnOCとしたとき、λ/(14nOC)≦d≦λ/(5nOC)であることを特徴とする請求項15に記載の表面再生型光記録媒体。The groove depth d G on the substrate is λ / (14n OC ) ≦ d G ≦ λ / (5n OC ), where n OC is the refractive index of the transparent resin protective layer. 15. The surface reproduction type optical recording medium according to 15. 表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、基板上に少なくとも記録層および屈折率nがNAより大きい透明樹脂保護層を有し、前記透明樹脂保護層に粒径0.05μm以下の無機超微粒子が含まれていることを特徴とする表面再生型光記録媒体。A surface reproduction type optical recording medium which performs recording / reproduction with a laser beam while flying an optical head having an aperture ratio NA of more than 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. recording layer and the refractive index n P has a NA greater than the transparent resin protective layer, said characterized in that it contains the particle size 0.05μm or less of the inorganic ultrafine particles in a transparent resin protective layer surface reproduction type optical recording Medium. 無機超微粒子が透明導電微粒子であることを特徴とする請求項18に記載の表面再生型光記録媒体。19. The surface reproduction type optical recording medium according to claim 18, wherein the inorganic ultrafine particles are transparent conductive fine particles. 無機超微粒子が酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化珪素、酸化ベリリウムまたはダイヤモンドであることを特徴とする請求項18に記載の表面再生型光記録媒体。19. The surface reproducing optical recording medium according to claim 18, wherein the inorganic ultrafine particles are aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, beryllium oxide, or diamond. 表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、基板上に少なくとも記録層、誘電体層および屈折率nがNAより大きい透明樹脂保護層をこの順に積層した表面再生型光記録媒体で、前記誘電体層の屈折率nが2.4以上であることを特徴とする表面再生型光記録媒体。A surface reproduction type optical recording medium which performs recording / reproduction with a laser beam while flying an optical head having an aperture ratio NA of more than 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. recording layer, dielectric layer and the refractive index n P is the surface reproducing type optical recording medium obtained by laminating a NA greater than the transparent resin protective layer in this order, the refractive index n d of the dielectric layer is 2.4 or more A surface reproduction type optical recording medium characterized by the above. 誘電体層が、ZnS、Nb、TiOの中から選ばれた一種以上の物質で構成されることを特徴とする請求項21に記載の表面再生型光記録媒体。The surface reproduction type optical recording medium according to claim 21, wherein the dielectric layer is composed of one or more substances selected from ZnS, Nb 2 O 5 , and TiO 2 . 誘電体層が、概ね(MA)(MB)で表わされる組成の物質で、MAはMg、Ca、Sr、Baの中から選ばれた一種以上の物質で、MBはV、Nb、Taの中から選ばれた一種以上の物質で構成されることを特徴とする請求項21に記載の表面再生型光記録媒体。The dielectric layer is a substance having a composition generally represented by (MA) 1 (MB) 2 O 6 , where MA is one or more substances selected from Mg, Ca, Sr and Ba, and MB is V, Nb The surface-reproducing optical recording medium according to claim 21, wherein the surface-reproducing optical recording medium is made of one or more substances selected from Ta. 誘電体層が、ペロブスカイト化合物あるいはペロブスカイト化合物を重量比で80%以上含有する材料で構成されることを特徴とする請求項21に記載の表面再生型光記録媒体。The surface reproduction type optical recording medium according to claim 21, wherein the dielectric layer is composed of a perovskite compound or a material containing at least 80% by weight of the perovskite compound. 表面に開口率NAが1を超える光学ヘッドをレーザービームの波長λに対してλ/4以下の高さで浮上させながらレーザービームにより記録再生を行う表面再生型光記録媒体で、基板表面にランドとグルーブとが存在し、基板上に少なくとも記録層および屈折率nがNAより大きい透明樹脂保護層を有し、前記透明樹脂保護層表面でのランドとグルーブの段差がλ/30以下であることを特徴とする表面再生型光記録媒体。A surface reproduction type optical recording medium that performs recording and reproduction by a laser beam while flying an optical head having an aperture ratio NA exceeding 1 on the surface at a height of λ / 4 or less with respect to the wavelength λ of the laser beam. and a groove there between, at least a recording layer and a refractive index n P on the substrate has a NA greater than the transparent resin protective layer, the step of lands and grooves in said transparent resin protective layer surface is lambda / 30 or less A surface reproduction type optical recording medium. ランドの幅/グルーブの幅(半値幅比)が0.5〜1.5であることを特徴とする請求項25に記載の表面再生型光記録媒体。26. The surface reproduction type optical recording medium according to claim 25, wherein the land width / groove width (half-value width ratio) is 0.5 to 1.5. グルーブの幅が、ランドの幅より広いことを特徴とする請求項25に記載の表面再生型光記録媒体。26. The surface reproduction type optical recording medium according to claim 25, wherein the width of the groove is wider than the width of the land. 基板上のグルーブの深さdが、透明樹脂保護層の屈折率をnOCとしたとき、λ/(14nOC)≦d≦λ/(5nOC)であることを特徴とする請求項25〜27のいずれか1項に記載の表面再生型光記録媒体。The groove depth d G on the substrate is λ / (14n OC ) ≦ d G ≦ λ / (5n OC ), where n OC is the refractive index of the transparent resin protective layer. 28. The surface reproduction type optical recording medium according to any one of 25 to 27.
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