WO2005004133A1 - 光記録媒体及びその製造方法、並びに、光記録媒体に対するデータ記録方法及びデータ再生方法 - Google Patents

光記録媒体及びその製造方法、並びに、光記録媒体に対するデータ記録方法及びデータ再生方法 Download PDF

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WO2005004133A1
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optical recording
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Takashi Kikukawa
Narutoshi Fukuzawa
Tatsuhiro Kobayashi
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Tdk Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an optical recording medium and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a super-resolution type optical recording medium capable of forming minute recording marks smaller than the reproduction limit and reproducing data from such recorded bright marks, and manufacturing the same. About the method.
  • the present invention also relates to a data recording method and a data reproducing method for an optical recording medium, and to a data recording method for a super-resolution optical recording medium.
  • optical recording media such as CDs (Compact Discs) and DVDs (Digital Versatile Discs) have been widely used as recording media for recording large volumes of digital data.
  • CDs those of the type that cannot write or rewrite data (CD-ROM) have a structure in which a reflective layer and a protective layer are laminated on a light-transmitting substrate with a thickness of about 1.2 mm. The data can be reproduced by irradiating the reflective layer with a laser beam having a wavelength of about 780 nm from the light-transmitting substrate side.
  • types in which data can be additionally written (CD-R) and types in which data can be rewritten (CD-RW) have a recording layer added between the light-transmitting substrate and the reflective layer. With this structure, data can be recorded and reproduced by irradiating the recording layer with a laser beam having a wavelength of about 780 nm from the light-transmitting substrate side.
  • an objective lens having a numerical aperture of about 0.45 is used to focus the laser beam, and thereby the beam spot diameter of the laser beam on the reflective layer or the recording layer is reduced to about 1.6 ⁇ .
  • DVD-ROM those of the type that cannot additionally write or rewrite data (DVD-ROM) include a laminate in which a reflective layer and a protective layer are laminated on a light-transmitting substrate with a thickness of about 0.6 mm. It has a structure in which a dummy substrate with a thickness of about 0.6 mm is bonded via an adhesive layer, and the data is obtained by irradiating a laser beam with a wavelength of about 635 nm to the reflective layer from the light-transmitting substrate side. Playback can be performed.
  • DVD-R types that allow additional recording of data
  • DVD-RW rewritable data
  • the data recording and reproduction can be performed by irradiating the recording layer with a laser beam with a wavelength of about 635 nm from the light transmitting substrate side.
  • an objective lens having a numerical aperture of about 0.6 is used to focus the laser beam, whereby the beam spot diameter of the laser beam on the reflective layer or the recording layer is reduced to about 0.93 ⁇ .
  • a laser beam having a shorter wavelength than that of a CD is used, and an objective lens having a larger numerical aperture is used.
  • the DVD achieves a recording capacity of about 4.7 GB / side and a data transfer rate of about 11 Mbps at the reference linear speed (about 3.5 m / sec).
  • optical recording media having a data recording capacity exceeding DVD and realizing a data transfer rate exceeding DVD have been proposed.
  • Such a next-generation optical recording medium uses a laser beam with a wavelength of about 405 nm and an objective lens with a numerical aperture of about 0.85 in order to achieve a large capacity and a high data transfer rate.
  • the beam spot diameter of the laser beam is reduced to about 0.43 ⁇ , achieving a recording capacity of about 25 GB / surface and a data transfer rate of about 36 Mbps at the reference linear velocity (about 5.7 m / sec). be able to.
  • the next-generation optical recording medium uses an objective lens with a very high numerical aperture, so that it has a sufficient tilt margin and suppresses the occurrence of coma aberration, so that it becomes an optical path of the laser beam.
  • the thickness of the light transmission layer is very thin, about 100 urn Is set.
  • it is difficult to form various functional layers such as a recording layer on a light-transmitting substrate like a current-type optical recording medium such as a CD or a DVD.
  • a method of forming a reflective layer or a recording layer on a supporting substrate, forming a thin resin layer thereon by a spin coating method or the like, and using the resin layer as a light transmitting layer is being studied.
  • the film is sequentially formed from the side opposite to the light incident surface. become.
  • the increase in the capacity of the optical recording medium and the increase in the data transfer rate are mainly achieved by reducing the beam spot diameter of the laser beam. Therefore, in order to achieve higher capacity and higher data transfer rate, it is necessary to further reduce the beam spot diameter.
  • the wavelength of the laser beam is shortened further, the absorption of the laser beam in the light transmission layer increases rapidly, and the deterioration of the light transmission layer with time increases, so it is difficult to further shorten the wavelength.
  • Difficulty in lens design ⁇ Considering the securing of the tilt margin, it is also difficult to further increase the numerical aperture of the objective lens. In other words, it can be said that it is very difficult to further reduce the beam spot diameter of the laser beam.
  • the super-resolution type optical recording medium refers to an optical recording medium capable of forming minute recording marks exceeding a reproduction limit and reproducing data from such recording marks. Such an optical recording medium is used. For example, it is possible to achieve a large capacity and a high data transfer rate without reducing the beam spot diameter.
  • the diffraction limit d 1 is
  • a super-resolution type optical recording medium can use a recording mark or a blank area whose length is less than the reproduction limit, so that a large capacity and a high capacity can be achieved without reducing the beam spot diameter. It is possible to increase the data transfer rate.
  • This optical recording medium uses a phase-change material layer and a reproducing layer composed of a metal oxide. It is considered that the laser beam is scattered by the fine metal particles generated by the decomposition and the contact light is generated, and as a result, the phase change material layer is locally irradiated with the near-field light.
  • phase change of the phase change material layer rarely appears as a signal. It is clear that the regenerated layer is irreversible.
  • super-resolution optical recording media called “scattering super lenses” are not rewritable optical recording media that can form reversible recording marks on the phase-change material layer, but irreversible recording. It has been clarified that the mark can be realized as a write-once optical recording medium that can be formed on a reproducing layer (noble metal oxide layer) (see Non-Patent Document 2).
  • the reason why it is possible to form a minute recording mark smaller than the reproduction limit in the noble metal oxide layer is because the noble metal oxide layer is locally decomposed at the high energy portion at the center of the beam spot, and bubbles generated This is because the region is plastically deformed.
  • the plastically deformed part is used as a recording mark, and the part that is not plastically deformed is used as a blank area.
  • the reason why data can be reproduced from minute recording marks formed in this way has not yet been clarified.
  • an object of the present invention is to provide a super-resolution type optical recording medium having a noble metal oxide layer, which uses a laser beam having a shorter wavelength and an objective lens having a larger numerical aperture to perform super-resolution recording and super-resolution.
  • a super-resolution type optical recording medium having a noble metal oxide layer, which uses a laser beam having a shorter wavelength and an objective lens having a larger numerical aperture to perform super-resolution recording and super-resolution.
  • Another object of the present invention is a super-resolution optical recording medium having a noble metal oxide layer, which is an optical system used for a next-generation optical recording medium, that is, an optical system having a wavelength of about 405 nm.
  • An object of the present invention is to provide an optical recording medium capable of super-resolution recording and super-resolution reproduction using a laser beam and an objective lens having a numerical aperture of about 0.85, and a method of manufacturing the same.
  • Still another object of the present invention is to provide a method and a method for recording data on a super-resolution optical recording medium using a laser beam having a shorter wavelength, a larger numerical aperture, and an objective lens. It is to provide a way to play.
  • An optical recording medium includes a support substrate, a light transmission layer, and a first dielectric layer disposed between the light transmission layer and the support substrate in this order as viewed from the light transmission layer.
  • the thickness of the light transmitting layer is not less than 1 ⁇ and not more than 20 ⁇ ; the thickness of the noble metal oxide layer is not less than 2 nm and not more than 50 nm; and the thickness of the second dielectric layer is not more than 5 ⁇ m.
  • the thickness of the light absorbing layer is 5 nm or more and 100 nm or less, and the thickness of the third dielectric layer is 100 nm or more and 140 nm or less. nm or less.
  • ⁇ / ⁇ can be reduced to 6400 nm or less.
  • Super-resolution recording and super-resolution reproduction can be performed by setting.
  • a laser beam with a wavelength of about 405 nm and a numerical aperture of about 0.85 used in next-generation optical recording media Good characteristics can be obtained in super-resolution recording and super-resolution reproduction using an objective lens.
  • the thickness of the supporting substrate is preferably set to be 1.0 mm or more and 1.2 mm or less, and particularly preferably about 1.1 mm.
  • the thickness of the light transmitting layer is preferably set to 5 ⁇ or more and 15 ⁇ or less, and particularly preferably set to 7 Opm or more and 12 ⁇ or less.
  • the thickness of the second dielectric layer is preferably set to 20 nm or more and 100 nm or less, more preferably 50 nm or more and 100 nm or less, and 5 O nm or more and 70 nm or less.
  • the thickness of the second dielectric layer is set in this manner, the noble metal oxide layer is sufficiently protected, and the deformation during recording is not excessively hindered.
  • a high carrier-to-noise ratio (CNR) can be obtained by setting the thickness of the second dielectric layer to 50 nm or more and 70 O nm or less.
  • the noble metal oxide layer contains platinum oxide (PtOx).
  • PtOx platinum oxide
  • the optical recording medium according to the present invention preferably further includes a reflection layer provided between the support substrate and the third dielectric layer.
  • a reflection layer provided between the support substrate and the third dielectric layer.
  • production durability refers to a reproduction degradation phenomenon, that is, the state of the noble metal oxide layer changes due to the energy of the laser beam irradiated during reproduction, thereby increasing noise and reducing carrier. This refers to the resistance to the phenomenon that occurs and lowers CNR.
  • the thickness of the reflective layer is preferably 5 nm or more and 200 ⁇ or less, more preferably 1 O nm or more and 100 nm or less, and most preferably 1 Onm or more and 50 nm or less. New By setting the thickness of the reflective layer in this manner, it is possible to obtain a sufficient effect of improving the reproduction durability without greatly reducing the productivity.
  • the thickness of the supporting substrate is not less than 1.0 mm and not more than 1.2 mm, the thickness of the light transmitting layer is not less than 7 ⁇ and not more than 120 ⁇ , and the thickness of the noble metal oxide layer is 2 nm. Not less than 30 nm, and the thickness of the second dielectric layer is not less than 50 nm,
  • the thickness of the light absorption layer is 10 nm or more and 8 Onm or less
  • the thickness of the third dielectric layer is 20 nm or more and 12 Onm or less
  • the thickness of the reflection layer is It is highly preferred that the thickness be no less than 10 nm and no more than 50 nni.
  • Support substrate and each layer When the thickness of the laser beam is set in this manner, the laser beam with a wavelength of about 405 nm and the objective lens with a numerical aperture of about 0.85 can be used for super-resolution recording and super-resolution reproduction, which is very good. Characteristics can be obtained.
  • An optical recording medium includes: a support substrate having a thickness of 0.6 mm or more and 2.0 O mm or less; a light transmitting layer having a thickness of ⁇ ⁇ or more and 20 ⁇ or less; A first dielectric layer, a noble metal oxide layer, a second dielectric layer, a light absorbing layer, a third dielectric layer, which are arranged in this order between the light transmitting layer and the support substrate when viewed from the light transmitting layer.
  • a reflective layer, a third dielectric layer, a light absorbing layer, a second dielectric layer, a noble metal oxide layer, and a first dielectric layer are formed on a supporting substrate.
  • a second step of forming a light transmitting layer on the first dielectric layer by using a laser beam having a wavelength of less than about 635 nm and an objective lens having a numerical aperture of more than about 0.6, the ⁇ / ⁇ is set to 640 nm or less and the super resolution is set.
  • An optical recording medium capable of performing image recording and super-resolution reproduction can be manufactured.
  • the first step is performed by a vapor phase growth method
  • the second step is performed by a spin coating method.
  • a data recording method is a data recording method for recording data by irradiating the above-mentioned optical recording medium with a laser beam from the light transmitting layer side, wherein the wavelength of the laser beam is ⁇ , Assuming that the numerical aperture of the objective lens for focusing the beam is ⁇ , it is necessary to set ⁇ to less than 640 nm and record a record mark sequence including record marks with a length of ⁇ 4 ⁇ ⁇ or less.
  • a data reproducing method is a data reproducing method for reproducing data by irradiating the above-mentioned optical recording medium with a laser beam from the light transmission layer side, wherein the wavelength of the laser beam is ⁇ .
  • ⁇ is set to 640 nm or less, and data from a recording mark row including a recording mark having a length of ⁇ 4 ⁇ or less is set. Reproduction is performed. Any In this case, it is most preferable that the wavelength of the laser beam is set to about 405 nm and the numerical aperture of the objective lens is set to about 0 ⁇ 85. Since the same recording / reproducing apparatus as the recording / reproducing apparatus can be used, it is possible to suppress the development cost and the manufacturing cost of the recording / reproducing apparatus.
  • a laser beam having a wavelength of less than about 635 nm and a numerical aperture of about 0.3 nm.
  • FIG. 1A is a cutaway perspective view showing an appearance of an optical recording medium 10 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is an enlarged partial cross-sectional view of a portion A shown in FIG. It is.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a state where the optical recording medium 10 is irradiated with the laser beam 40.
  • FIG. 3 (a) is a plan view showing a beam spot of the laser beam 40 on the noble metal oxide layer 23, and FIG. 3 (b) is a diagram showing the intensity distribution.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the size of the bubble 23a (recording mark).
  • FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of the intensity modulation pattern of the laser beam 40 during recording.
  • FIG. 6 is a waveform diagram showing another example of the intensity modulation pattern of the laser beam 40 during recording.
  • FIG. 7 is a graph schematically showing the relationship between the recording power of the laser beam 40 and the CNR of a reproduced signal obtained by subsequent reproduction.
  • FIG. 8 is a graph schematically showing the relationship between the reproduction power of the laser beam 40 and the CNR.
  • FIG. 9 is a graph showing the measurement results in characteristic evaluation 1.
  • FIG. 10 is a rough drawing showing the measurement results in the characteristic evaluation 2.
  • FIG. 11 is a graph showing the measurement results in the characteristic evaluation 3.
  • FIG. 12 is a graph showing the measurement results (initial spectrum) in the property evaluation 4, and FIG. 12 (a) is the result of the optical recording medium sample of Example 1, and FIG. 12 (b) is the example 2 Shows the results for the optical recording medium sample of FIG.
  • Fig. 13 is a graph showing the measurement results (spot vectors during 4000 times of repetitive reproduction) in characteristic evaluation 4.
  • Fig. 13 (a) shows the results for the optical recording medium sample of Example 1
  • Fig. 13 ( b) shows the results for the optical recording medium sample of Example 2.
  • FIG. 1 (a) is a cutaway perspective view showing an appearance of an optical recording medium 10 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 1 (a). It is a sectional view.
  • the optical recording medium 10 is disk-shaped, and as shown in FIG. 1 (b), a support substrate 11, a light transmission layer 12, and a support substrate 11
  • the reflection layer 21, the light absorption layer 22, and the noble metal oxide layer 23 provided in this order between the light absorption layer 22 and the light absorption layer 22 and the noble metal oxide And dielectric layers 33, 32 and 31 provided between the material layer 23 and between the noble metal oxide layer 23 and the light transmitting layer 12, respectively.
  • Data recording and reproduction can be performed by irradiating the laser beam 40 from the light incident surface 12a side while rotating the optical recording medium 10.
  • the wavelength of the laser beam 40 can be set to less than 635 nm, and in particular, 405 n used for next-generation optical recording media It is most preferable to set the wavelength to about m.
  • the numerical aperture of the objective lens for focusing the laser beam 40 can be set to more than 0.6, and in particular, about 0.85 used for the next-generation optical recording medium. It is possible to set the numerical aperture.
  • the supporting substrate 11 is a disk-shaped substrate used to secure the mechanical strength required for the optical recording medium 10, and has one surface facing from the center to the outer edge or toward the outer edge. A group 11a and a land 11b for guiding the laser beam 40 are spirally formed from the portion toward the vicinity of the center.
  • the material and thickness of the support substrate 11 are not particularly limited as long as mechanical strength can be ensured.
  • glass, ceramics, resin, or the like can be used, and it is preferable to use resin in consideration of ease of molding.
  • Such a resin examples include a polycarbonate resin, an olefin resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a polystyrene resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a silicone resin, a fluorine resin, an ABS resin, and a urethane resin.
  • a polycarbonate resin / olefin resin from the viewpoint of processability and the like.
  • the support substrate 11 does not serve as an optical path of the laser beam 40, it is not necessary to select a material having high light transmittance in the wavelength region.
  • the thickness of the supporting substrate 11 is preferably set to a thickness necessary and sufficient for securing mechanical strength, for example, 0.6 mni or more and 2.0 mm or less.
  • the distance In consideration of compatibility with a recording medium and a next-generation optical recording medium, it is preferable to set the distance to be not less than 1.0 mm and not more than 1.2 mm, and particularly about 1.1 mm.
  • the diameter of the supporting substrate 11 is not particularly limited, but is preferably set to about 120 mm in consideration of compatibility with a current optical recording medium and a next-generation optical recording medium.
  • the light transmitting layer 12 is a layer that serves as an optical path of the laser beam 40 irradiated during recording and reproduction.
  • the material is not particularly limited as long as the material has a sufficiently high light transmittance in the wavelength region of the laser beam 40 to be used.
  • a light-transmissive resin or the like can be used.
  • the thickness of the light transmitting layer 12 is set to 1 ⁇ or more and 20 ⁇ or less. This is because the thickness of the light transmitting layer 12 is 10 If it is less than ⁇ , the beam diameter on the light incident surface 12a becomes extremely small, so that the scratches and dust on the light incident surface 12a have an excessively large effect on recording and reproduction, and exceed 20 ⁇ .
  • the thickness is preferably set to 50 ⁇ or more and 15 ⁇ or less, and particularly preferably set to 7 ⁇ or more and 12 ⁇ or less.
  • the reflection layer 21 is a layer that plays a role in increasing the level of a reproduction signal and improving the reproduction durability.
  • Materials for the reflective layer 21 include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), aluminum (A1), titanium (Ti) 'chromium (Cr), and iron (F e), cobalt (Co) 'A single metal or alloy such as nickel (Ni), magnesium (Mg), zinc (Zn), and germanium (Ge) can be used.
  • the thickness of the reflective layer 21 is not particularly limited, but is preferably set to 5 nm or more and 200 nm or less, more preferably l Onm or more and 100 nm or less, and more preferably l Onm or more and 50 nm or less.
  • the light absorption layer 22 mainly plays a role of absorbing the energy of the laser beam 40 and converting it into heat.
  • the absorption is large in the wavelength region of the laser beam 40 to be used, and a noble metal is used during recording. It is preferable to use a material having a relatively low hardness so as not to hinder the deformation of the oxide layer 23.
  • a phase change material used as a material of a recording layer in a rewritable optical recording medium can be mentioned. Phase change
  • the atomic ratio of the phase change material forming the light absorbing layer 22 is
  • ⁇ is an element excluding antimony (S b), tellurium (T e) and germanium (Ge))
  • the light absorption coefficient may be lower than the value required for the light absorbing layer 22, and the thermal conductivity may be lower than the value required for the light absorbing layer 22. Is also not preferable because it may be lowered.
  • the type of the element M is not particularly limited, indium (In), silver (Ag), gold (Au), bismuth (Bi), selenium (Se), aluminum (A1), phosphorus (P), hydrogen (I-I), silicon (S i), carbon (C), vanadium (V), tandasten (W) 'tantalum (T a), zinc (Zn), manganese ( ⁇ ), titanium (T i), Selected from the group consisting of tin (Sn), palladium (Pd), lead (Pb), nitrogen (N), oxygen (O), and rare earth elements (scandium (Sc), yttrium (Y) and lanthanide) Preferably, one or more selected elements are selected.
  • a laser beam having a wavelength of 390 nm to 420 nm it is possible to select one or more elements from the group consisting of silver (Ag), indium (In), and rare earth elements as the element M. preferable. This makes it possible to obtain good signal characteristics when using a laser beam having a wavelength of 390 iim to 420 nm, particularly a laser beam of about 405 nm.
  • phase change material is used as the material of the light absorption layer 22
  • the phase change due to recording hardly appears as a signal. This is why it is not essential to use a phase change material as the material of the light absorbing layer 22.
  • phase change material particularly a phase change material having the above-described composition
  • the thickness of the light absorption layer 22 is preferably set to 5 nm or more and 100 im or less, more preferably 10 nm or more and 80 nm or less, It is particularly preferable to set the thickness between 10 nm and 60 nm. This is because if the thickness of the light absorption layer 22 is less than 5 nm, the energy of the laser beam may not be sufficiently absorbed. Is reduced. On the other hand, if the thickness of the light absorbing layer 22 is set to 10 nm or more and 80 nm or less, particularly 10 nm or more and 6 O nm or less, the energy of the laser beam 40 can be sufficiently absorbed while securing high productivity. It is possible to do.
  • the noble metal oxide layer 23 is a layer on which a recording mark is formed by irradiation with the laser beam 40, and mainly contains a noble metal oxide.
  • the kind of the noble metal is not particularly limited, at least one of platinum (Pt), silver (Ag) and palladium (Pd) is preferable, and platinum (Pt) is particularly preferably platinum. That is, it is particularly preferable to select platinum oxide (PtOx) as the material of the noble metal oxide layer 23. If platinum oxide (PtOx) is used as the material of the noble metal oxide layer 23, good signal characteristics and sufficient durability can be obtained.
  • the value of X is such that the extinction coefficient (k) is less than 3 (k ⁇ 3) in the wavelength region of the laser beam 40 used. It is preferable to set so that
  • the thickness of the noble metal oxide layer 23 has a significant effect on signal characteristics.
  • the thickness is preferably set to 2 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 2 nm or more and 30 nm or less.
  • the thickness is preferably set to 2 nm or more and 8 nm or less, more preferably 3 nm or more and 6 nm or less, and set to about 4 nm. It is particularly preferred to do so. If the thickness of the noble metal oxide layer 23 is less than 2 nm or more than 50 nm, a recording mark having a good shape is not formed even when the laser beam 40 is irradiated.
  • the thickness of the noble metal oxide layer 23 is set to 3 nm or more and 30 nm or less, especially about 4 nm, a recording mark having a good shape can be formed, and a high CNR can be obtained. It becomes possible.
  • the dielectric layers 31, 32, and 33 mainly serve to physically and chemically protect each layer adjacent thereto and adjust optical characteristics.
  • the dielectric layers 31, 32, and 33 may be referred to as first, second, and third dielectric layers, respectively.
  • oxide, sulfide, nitride, or a combination thereof can be used as a main component.
  • the dielectric layers 31, 32, and 33 may be made of the same material, or a part or all of them may be made of different materials. Further, at least one of the dielectric layers 31, 32, and 33 may have a multilayer structure including a plurality of layers.
  • the thickness of the dielectric layer 33 is preferably set to 10 nm or more and 140 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 120 nm or less. This is because if the thickness of the dielectric layer 33 is less than 10 nm, the light absorbing layer 22 may not be sufficiently protected, and if the thickness of the dielectric layer 33 exceeds 140 nm, the film may not be formed. This is because it takes time and productivity decreases. On the other hand, if the thickness of the dielectric layer 33 is set to 20 nm or more and 120 nm or less, the light absorbing layer 22 can be effectively used while securing high productivity. Can be protected.
  • the thickness of the dielectric layer 32 is preferably set to 5 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 100 nm or less. This is because if the thickness of the dielectric layer 32 is less than 5 nm, the noble metal oxide layer 23 may be broken at the time of decomposition and may not be able to protect the noble metal oxide layer 23. If the thickness exceeds 10011 m, the noble metal oxide layer 23 may not be sufficiently deformed during recording. On the other hand, when the thickness of the dielectric layer 32 is set to 20 nm or more and 100 nm or less, the noble metal oxide layer 23 is sufficiently protected and deformation during recording is not excessively hindered. In addition, the thickness of the dielectric layer 32 also affects the signal characteristics during data reproduction, and a high CNR can be obtained by setting the thickness to 50 nm or more and 70 nm or less, particularly about 6 Onm. It becomes possible.
  • the thickness of the dielectric layer 31 may be determined according to the required reflectance as long as the noble metal oxide layer 23 can be sufficiently protected.For example, the thickness may be set to 30 ⁇ or more and 12 O nm or less. It is more preferable to set the force S to 5 Onm or more and 100 nm or less, and it is particularly preferable to set the force to about 70 nm. This is because if the thickness of the dielectric layer 31 is less than 30 nm, there is a possibility that the noble metal oxide layer 23 cannot be sufficiently protected. This is because the film takes a long time and productivity decreases. On the other hand, if the thickness of the dielectric layer 31 is set to 50 nm or more and 100 nm or less, particularly about 70 nm, it is possible to sufficiently protect the noble metal oxide layer 23 while securing high productivity. Become.
  • the support substrate 11 is prepared, and the reflective layer 21 and the dielectric layer 33 are formed on the surface on which the group 11a and the land 11b are formed.
  • the light absorbing layer 22, the dielectric layer 32, the noble metal oxide layer 23, the dielectric layer 31 and the light transmitting layer 12 are sequentially formed. That is, in the production of the optical recording medium 10, as in the next-generation type optical recording medium, film formation is performed sequentially from the side opposite to the light incident surface 12a.
  • the dielectric layer 31 can be formed by a vapor phase growth method using chemical species containing these constituent elements, for example, a sputtering method or a vacuum deposition method, and particularly, a sputtering method is used. Is preferred.
  • the light-transmitting layer 12 is formed by, for example, coating a acryl-based or epoxy-based ultraviolet curable resin whose viscosity has been adjusted by a spin coating method, and curing by irradiating ultraviolet rays in a nitrogen atmosphere. It can be formed by a method.
  • the light transmitting layer 12 may be formed using a light transmitting sheet containing a light transmitting resin as a main component and various adhesives or adhesives.
  • a hard coat layer may be provided on the surface of the light transmitting layer 12 to protect the surface of the light transmitting layer 12.
  • the surface of the hard coat layer constitutes the light incident surface 12a.
  • the material of the hard coat layer include an epoxy acrylate oligomer (bifunctional oligomer), a polyfunctional acrylic monomer, a monofunctional acrylic monomer, a UV curable resin containing a photopolymerization initiator, and aluminum (A 1) , Silicon
  • An oxide, a nitride, a sulfide, a carbide, or a mixture thereof such as (S i), cerium (C e), titanium (T i), zinc (Z n), and tantalum (T a) can be used.
  • an ultraviolet-curable resin is used as the material of the hard coat layer, it is preferable to form this on the light-transmitting layer 12 by a spin coating method, and the above-mentioned oxide, nitride, sulfide, carbide or a mixture thereof is used.
  • a vapor phase growth method using a chemical species containing these constituent elements for example, a sputtering method or a vacuum evaporation method can be used, and among them, the sputtering method is preferable.
  • the hard coat layer plays a role of preventing the light incidence surface 12a from being damaged, it is preferable that the hard coat layer not only be hard but also have lubricity.
  • material as a matrix of the hard coat layer is effective to contain a lubricant in, the lubricant, silicon corn-based lubricant Agent ⁇ It is preferable to select a fluorine-based lubricant or a fatty acid ester-based lubricant, and the content thereof is preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less.
  • the data recording on the optical recording medium 10 is performed while rotating the optical recording medium 10 with a wavelength of less than 635 nm, especially about 4.5 nm used for the next-generation optical recording medium.
  • the irradiation is performed by irradiating the noble metal oxide layer 23 with a laser beam 40 having a wavelength from the light incident surface 12a side.
  • the objective lens for focusing the laser beam 40 has a numerical aperture of more than 0.6, and particularly has a numerical aperture of about 0.85 used for a next-generation optical recording medium.
  • An objective lens can be used. That is, data can be recorded using an optical system similar to the optical system used for the next-generation optical recording medium.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing a state in which the optical recording medium 10 is irradiated with the laser beam 40.
  • the cross section of the optical recording medium 10 shown in FIG. 2 is a cross section along the group 11a or the land 11b.
  • the laser beam 40 having the above wavelength is focused by the objective lens 50 having the above numerical aperture and irradiated on the optical recording medium 10
  • a noble metal oxide layer is formed at the center of the beam spot. 2 3 is decomposed, oxygen gas (0 2) bubbles 2 3 a filled can is formed.
  • the fine particles 23 b of the raw metal are dispersed inside the bubbles 23 a.
  • the bubble 23 a can be used as an irreversible recording mark.
  • the material of the noble metal oxide layer 23 is platinum oxide (PtOx)
  • the platinum oxide (Pt ⁇ x) becomes platinum (Pt) and oxygen gas (0%) at the center of the beam spot. 2 ) and platinum (Pt) fine particles are dispersed in the bubbles 23a.
  • the portion of the noble metal oxide layer 23 where no air bubbles 23a are formed is a Planck region.
  • the decomposition of the noble metal oxide layer 23 does not occur in the entire beam spot, but only in the central portion of the beam spot as described above. Therefore, the formed bubble 23a (recording mark) is smaller than the beam spot diameter, thereby realizing super-resolution recording.
  • the reason why such super-resolution recording can be performed is as follows.
  • FIG. 3 (a) is a plan view showing a beam spot of the laser beam 40 on the noble metal oxide layer 23, and FIG. 3 (b) is a diagram showing its intensity distribution.
  • the planar shape of the beam spot 41 is almost circular.
  • the intensity distribution of the laser beam 40 in the force beam spot 41 is not uniform, and the Gaussian distribution is shown in Fig. 3 (b).
  • the energy inside the beam spot 41 becomes higher toward the center. Therefore, if a predetermined threshold value A that is sufficiently higher than 1 / e 2 of the maximum intensity is set, the diameter W2 of the region 42 having the intensity equal to or higher than the threshold value A is sufficiently larger than the diameter W1 of the beam spot 41. Become smaller.
  • the noble metal oxide layer 23 has a property of decomposing when irradiated with the laser beam 40 having an intensity equal to or greater than the threshold value A, of the region irradiated with the laser beam 40, This means that the bubble 23a (recording mark) is selectively formed only in the portion corresponding to the region 42 in the beam spot 41.
  • bubbles 23a (recording marks) can be formed in the noble metal oxide layer 23, which are sufficiently smaller than the beam spot diameter W1, and the diameter becomes approximately W2.
  • the relationship between the apparent beam spot diameter W2 and the actual beam spot diameter W1 is Wl> W2, and super-resolution recording is realized.
  • oxidized platinum (PtO X) which is the most preferred material for the noble metal oxide layer 23, has the property of decomposing when heated to 580 ports.
  • the threshold value A is the intensity at which the metal oxide layer 23 becomes 580 square or more.
  • a desired portion of the noble metal oxide layer 23 can be finely divided to a size less than the reproduction limit. Recording marks can be formed.
  • FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of an intensity modulation pattern of the laser beam 40 during recording.
  • bubbles 23a are formed by decomposition in the region of the noble metal oxide layer 23 irradiated with the laser beam 40 having the recording power Pw, so that the recording marks Ml, M2, M3 ⁇ --Can be formed.
  • the intensity modulation pattern of the laser beam 40 during recording is not limited to the pattern shown in FIG. 5, and for example, as shown in FIG. 6, the recording marks Ml, M2, M3 It may be formed.
  • FIG. 7 is a graph schematically showing the relationship between the recording power of the laser beam 40 and the CNR of a reproduced signal obtained by subsequent reproduction.
  • the recording power of the laser beam 40 is less than Pwl, an effective reproduction signal cannot be obtained even if reproduction is performed thereafter. This is considered to be because the noble metal oxide layer 23 is not substantially decomposed if the recording power of the laser beam 40 is less than Pwl.
  • the recording power of the laser beam 40 is equal to or more than Pwl and less than Pw2 (> Pwl)
  • the higher the recording power is the higher the CNR is obtained in the subsequent reproduction.
  • the noble metal oxide layer 23 is partially decomposed, and the higher the recording power, the greater the amount of decomposition.
  • the reason why such super-resolution reproduction is possible is not always clear, but when the laser beam 40 set to the reproduction power is irradiated, the laser beam 40 and the metal fine particles 23 existing in the bubble 23a are separated. It is supposed that some interaction occurred, which enabled super-resolution reproduction.
  • FIG. 8 is a graph schematically showing the relationship between the reproduction power of the laser beam 40 and the CNR. 9492
  • the reproducing power is set too high, the noble metal oxide layer 23 may be decomposed in the blank region, and if such decomposition occurs, a large regenerative deterioration may occur, or in some cases, data may be lost. Will disappear.
  • the reproduction power of the laser beam 40 be set to Pr 2 or more and less than Pwl.
  • the structure of the optical recording medium 10 shown in FIG. 1 is only the basic structure of the optical recording medium according to the present invention, and the structure of the optical recording medium according to the present invention is not limited to this.
  • another noble metal oxide layer may be added to the support substrate 11 side when viewed from the light absorption layer 22, and another noble metal oxide layer may be added to the light transmission layer 12 side when viewed from the noble metal oxide layer 23.
  • a light absorbing layer may be added.
  • An optical recording medium sample having the same structure as the optical recording medium 10 shown in FIG. 1 was produced by the following method.
  • a disk-shaped support substrate 11 made of polycarbonate having a thickness of about 1.lmm and a diameter of about 12 Omm and having a surface formed with groups 11a and lands 11b was formed by injection molding. did.
  • this support substrate 11 is set in a sputtering apparatus, and a surface of the side on which the group 11a and the land 11b are formed is substantially made of platinum (Pt) and has a thickness of about 20 nm.
  • the pressure inside the chamber was set to 0.14 Pa and the sputter power was set to 200 W.
  • the extinction coefficient (k) of the formed platinum oxide (PtOx) became about 1.96.
  • an ataryl-based ultraviolet-curable resin was coated by a spin coating method, and this was irradiated with ultraviolet rays to form a light transmission layer 12 having a thickness of about 10 ⁇ .
  • the optical recording medium sample according to Example 1 was completed.
  • An optical recording medium sample according to Example 2 was produced in the same manner as the optical recording medium sample according to Example 1 except that the wavelengths were set to about 80 nm, about 40 nm, and about 100 nm, respectively.
  • An optical recording medium sample according to Example 3 was manufactured in the same manner as the optical recording medium sample according to Example 2, except that the thickness of the noble metal oxide layer 23 was set to about 2 nm.
  • An optical recording medium sample according to Example 4 was produced in the same manner as the optical recording medium sample according to Example 2, except that the thickness of the noble metal oxide layer 23 was set to about 6 nm.
  • An optical recording medium sample according to Example 5 was manufactured in the same manner as the optical recording medium sample according to Example 2, except that the thickness of the noble metal oxide layer 23 was set to about 8 nm.
  • the operation was performed in the same manner as the optical recording medium sample of Example 2.
  • An optical recording medium sample according to Example 7 was produced.
  • Example 1 Example 2 Example 3
  • Example 4 Example 5
  • Example 6 Example 7
  • Dielectric layer 31 70 nm 100 nm 100 nm 100 nm 100 nm 100 nm 120 nm 60 nm
  • Noble metal oxide layer 23 4 nm 4 m 2 nm 6 nm 8 nm 4 nm 4 nm
  • Dielectric layer 32 60 nm 40 nm 40 nm 40 nm 40 nm 20 nm 60 nm Light absorption layer 22 60 nm 60 nm 60 nm 60 nm 60 nm 60 nm Dielectric layer 33 100 nm 80 nm 80 nm 80 nm 80 nm 80 nm 80 nm 80 nm Reflection layer 21 20 nm-----
  • the optical recording medium samples of Examples 1 and 2 were set on an optical disk evaluation device (DDU 1000 manufactured by Pulstec), and rotated at a linear velocity of about 6. Om / s.
  • a noble metal oxide layer 23 is irradiated from the light incident surface 12a with a laser beam having a wavelength of about 405 nm through an objective lens 85, and a single signal having a predetermined recording mark length and blank length is obtained.
  • the recording mark length and blank length were variously set in the range of 50 nm to 320 nm.
  • the reproduction limit given by is about 120 nm.
  • the recording power (Pw) was set to the level (optimal recording power) at which the highest CNR was obtained for any optical recording medium, and the base power (Pb) was almost OmW. Set.
  • the pulse pattern of the laser beam 40 the pattern shown in FIG. 5 was used.
  • the reproduction power (Pr) of the laser beam 40 was set to a level (optimal reproduction power) at which the highest CNR was obtained in each optical recording medium sample.
  • the optimum recording power and the optimum reproducing power were as shown in Table 2 for each optical recording medium sample. 2]
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 5 Example 6
  • Example 7 Optimum recording power 8.8mW 5.5mW 5.5mW 6.0mW 5.0mW 5.0mW 6.5mW
  • Optimum reproduction power 2.2mW 2.0mW 2.0mW 2.0mW 2.0mW 2.0mW. 2.0mW
  • Figure 9 shows the measurement results of CNR.
  • optical recording medium samples of Examples 2 to 5 were set in the above-described optical disk evaluation apparatus, and the recording mark length and the blank length were set to 80 under the same conditions as in “Evaluation 1 of characteristics” described above. A single signal of nm and a single signal having a recording mark length and blank length of 60 nm were recorded.
  • the optical recording medium samples of Examples 2 to 5 have the same configuration except that the thickness of the noble metal oxide layer 23 is different.
  • the reproduction power ( P r ) of the laser beam 40 was set to the optimum reproduction power of each optical recording medium sample.
  • Figure 10 shows the measurement results.
  • optical recording medium samples of Examples 2, 6, and 7 were set in the above-described optical disc evaluation apparatus, and a predetermined recording mark length was obtained under the same conditions as in “Evaluation 1 of characteristics” described above. And a single signal consisting of the blank length.
  • the recording mark length and blank length were set variously in the range from 60 nm to 320 nm.
  • the optical recording medium samples of Examples 2, 6 and 6 have the same configuration except that the thicknesses of the dielectric layers 31 and 32 are different, respectively.
  • the reproduction power (Pr) of 0 was set to the optimum reproduction power of each optical recording medium sample.
  • Figure 11 shows the measurement results.
  • ⁇ ZNA is set to 64 O nm or less by using a laser beam having a wavelength of less than about 635 nm and an objective lens having a numerical aperture of more than about 0.6.
  • a laser beam with a wavelength of about 405 nm and an objective with a numerical aperture of about 0.85 used in next-generation optical recording media Excellent characteristics can be obtained in super-resolution recording and super-resolution reproduction using a lens. Therefore, the same recording / reproducing apparatus as the recording / reproducing apparatus for the next-generation optical recording medium can be used, so that the development cost of the recording / reproducing apparatus and the manufacturing cost can be suppressed.

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Abstract

本発明の光記録媒体10は、支持基板11と、光透過層12と、光透過層12と支持基板11との間に配置された第1の誘電体層31、貴金属酸化物層23、第2の誘電体層32、光吸収層22、第3の誘電体層33及び反射層21とを備える。支持基板11の厚さは0.6～2.0mmであり、光透過層12の厚さは10～200μmであり、貴金属酸化物層23の厚さは2～50nm以下であり、第2の誘電体層32の厚さは5～100nm以下であり、光吸収層22の厚さは5～100nm以下であり、第3の誘電体層33の厚さは10～140nm以下である。これにより、次世代型の光記録媒体用の光学系を用いた超解像記録及び超解像再生において、良好な特性を得ることが可能となる。

Description

光記録媒体及びその製造方法、 並びに、
光記録媒体に対するデータ記録方法及びデータ再生方法 く技術分野 >
本発明は光記録媒体及ぴその製造方法に関し、 特に、 再生限界未満の微小な 記録マークの形成及びこのような記録明マークからのデータ再生が可能な超解像型の 光記録媒体及びその製造方法に関する。 また、 本発明は、 光記録媒体に対するデー タ記録方法及びデータ再生方法に関し、 超解像型の光記録媒体に対するデータ記録 書
方法及ぴデータ再生方法に関する。
<背景技術 >
近年、 大容量のデジタルデータを記録するための記録媒体として、 CD ( Compact Disc) や DVD (Digital Versatile Disc) に代表される光記録媒体が広 く用いられている。
CDのうち、 データの追記や書き換えができないタイプ （CD— ROM) の ものは、 厚さ約 1. 2 mmの光透過性基板上に反射層と保護層が積層された構造を 有しており、 波長約 780 n mのレーザビームを光透過性基板側から反射層に照射 することによってデータの再生を行うことができる。 一方、 CDのうち、 データの 追記が可能なタイプ （CD— R) やデータの書き換えが可能なタイプ （CD— RW ) のものは、 光透過性基板と反射層との間に記録層が追加された構造を有しており、 波長約 780 nmのレーザビームを光透過性基板側から記録層に照射することによ つてデータの記録及ぴ再生を行うことができる。
CDでは、 レーザビームの集束に開口数が約 0. 45の対物レンズが用いら れ、 これにより反射層又は記録層上におけるレーザビームのビームスポット径は約 1. 6μπιまで絞られる。 これにより、 CDでは約 700ΜΒの記録容量と、 基準 線速度 （約 1. 2m/s e c) において約 1 Mb p sのデータ転送レートが実現さ れている。
また、 DVDのうち、 データの追記や書き換えができないタイプ （DVD— ROM) のものは、 厚さ約 0. 6 mmの光透過性基板上に反射層及び保護層が積層 された積層体と、 厚さ約 0. 6 mmのダミー基板とが接着層を介して貼り合わされ た構造を有しており、 波長約 635 n mのレーザビームを光透過性基板側から反射 層に照射することによってデータの再生を行うことができる。 一方、 DVDのうち、 データの追記が可能なタイプ （DVD— R等） やデータの書き換えが可能なタイプ (DVD— RW等） のものは、 光透過性基板と反射層との間に記録層が追加された 構造を有しており、 波長約 635 nmのレーザビームを光透過性基板側から記録層 に照射することによってデータの記録及び再生を行うことができる。
DVDでは、 レーザビームの集束に開口数が約 0. 6の対物レンズが用いら れ、 これにより反射層又は記録層上におけるレーザビームのビームスポット径は約 0. 93μπιまで絞られる。 このように、 DVDに対する記録及ぴ再生においては、 CDよりも波長の短いレーザビームが用いられるとともに、 開口数が大きい対物レ ンズが用いられていることから、 CDに比べてより小さいビームスポット径が実現 されている。 これにより、 DVDでは、 約 4. 7 GB/面の記録容量と、 基準線速 度 （約 3. 5m/s e c) において約 1 1Mb p sのデータ転送レートが実現され ている。
近年、 DVDを超えるデータの記録容量を有し、 且つ、 DVDを越えるデー タ転送レートを実現可能な光記録媒体が提案されている。 このような次世代型の光 記録媒体においては、 大容量 ·高データ転送レートを実現するため、 波長約 405 nmのレーザビームが用いられるとともに、 開口数が約 0. 85の対物レンズが用 いられる。 これによりレーザビームのビームスポット径は約 0. 43μπιまで絞ら れ、 約 25 GB/面の記録容量と、 基準線速度 （約 5. 7 m/ s e c ) において約 36Mb p sのデータ転送レートを実現することができる。
このように、 次世代型の光記録媒体では開口数が非常に高い対物レンズが用 いられることから、 チルトマージンを十分に確保するとともにコマ収差の発生を抑 えるため、 レーザビームの光路となる光透過層の厚さが約 100 urnと非常に薄く 設定される。 このため、 次世代型の光記録媒体においては、 C Dや D VD等、 現行 型の光記録媒体のように光透過性基板上に記録層等の各種機能層を形成することは 困難であり、 支持基板上に反射層や記録層を成膜した後、 この上にスピンコート法 等により薄レ、樹脂層を形成しこれを光透過層として用いる方法が検討されている。 つまり、 次世代型の光記録媒体の作製においては、 光入射面側から順次成膜が行わ れる現行の光記録媒体とは異なり、 光入射面とは反対側から順次成膜が行われるこ とになる。
以上説明したとおり、 光記録媒体の大容量化と高データ転送レート化は、 主 としてレーザビームのビームスポット径の縮小によって達成されている。 したがつ て、 これ以上の大容量化と高データ転送レート化を達成するためにはビームスポッ ト径をさらに縮小する必要がある。 しかしながら、 レーザビームの波長をこれ以上 短くすると光透過層におけるレーザビームの吸収が急激に増大したり、 光透過層の 経年劣化が大きくなることからこれ以上の短波長化は困難であり、 また、 レンズ設 計の困難性ゃチルトマージンの確保等を考慮すれば、 対物レンズの開口数をこれ以 上高めることもまた困難である。 つまり、 レーザビームのビームスポット径をこれ 以上縮小することは非常に困難であるといえる。
このような事情から、 大容量化と高データ転送レート化を達成する別の試み として、 近年、 超解像型の光記録媒体が提案されている。 超解像型の光記録媒体と は、 再生限界を超える微小な記録マークの形成及びこのような記録マークからのデ —タ再生が可能な光記録媒体を指し、 このような光記録媒体を用いれば、 ビームス ポット径を縮小することなく大容量化と高データ転送レート化を実現することが可 能となる。
より具体的に説明すると、 レーザビームの波長を λ、 対物レンズの開口数を Ν Αとした場合、 回折限界 d 1は
d 1 =λ/ 2 ΝΑ
で与えられる。 したがって、 C Dや D VDのようにデータが記録マーク及びプラン ク領域の長さ、 すなわちエッジ間の距離によって表現されるタイプの光記録媒体で は、 単一信号の再生限界 d 2は、 d 2 =λ/ 4 Ν Α
で与えられる。 つまり、 超解像型ではない通常の光記録媒体においては、 最短記録 マークや最短プランク領域の長さが再生限界未満であると記録マークとブランク領 域の判別ができなくなってしまう。 これに対し、 超解像型の光記録媒体では、 長さ が再生限界未満である記録マークやブランク領域を利用することができるので、 ビ 一ムスポット径を縮小することなく大容量化と高データ転送レート化を実現するこ とが可能となるのである。
超解像型の光記録媒体としては、 従来より 「散乱型スーパレンズ (Super RENS) j (Super Resolution Near-field Structure)と呼ばれる超解像型の光記録媒 体が提案されている （非特許文献 1参照） 。 この光記録媒体には、 相変化材料層と 金属酸化物からなる再生層が用いられ、 レーザビームを照射するとビームスポット 中心の高エネルギー部分において再生層を構成する金属酸化物が分解し、 これによ り生じる金属微粒子によってレーザビームが散乱し接場光が発生するものと考えら れている。 その結果、 相変化材料層には局所的に近接場光が照射されることになる ので、 その相変化を利用して超解像記録及び超解像再生を行うことが可能になると 説明されている。 そして、 レーザビームが遠ざかると、 再生層の分解により生じた 金属と酸素が再び結合して元の金属酸化物に戻るため、 繰り返しの書き換えが可能 であるとされている。
し力 しながら、 本発明者らの研究によれば、 「散乱型スーパレンズ」 と呼ば れる超解像型の光記録媒体では、 相変化材料層の相変化が信号となって現れること はほとんどなく、 しかも再生層の分 は不可逆的であることが明らかとなった。 つ まり、 「散乱型スーパレンズ」 と呼ばれる超解像型の光記録媒体は、 可逆的な記録 マークを相変化材料層に形成可能な書き換え型の光記録媒体としてではなく、 不可 逆的な記録マークを再生層 （貴金属酸化物層） に形成可能な追記型の光記録媒体と して実現可能であることが明らかとなった （非特許文献 2参照） 。
ここで、 再生限界未満の微小な記録マークを貴金属酸化物層に形成すること が可能である理由は、 ビームスポット中心の高エネルギー部分において貴金属酸ィ匕 物層が局所的に分解し、 生じる気泡によって当該領域が塑性変形するためである。 塑性変形した部分は記録マークとして用いられ、 塑性変形していない部分はブラン ク領域として用いられる。 一方、 このようにして形成された微小な記録マークから データ再生が可能である理由は現在のところ明らかとなっていないが、 非特許文献
2に記載されているように、 波長 6 3 5 n mのレーザビームと開口数 0 . 6の対物 レンズを用いた超解像再生において良好な信号特性が得られている。 波長 6 3 5 n mのレーザビームと開口数 0 . 6の対物レンズは、 上述の通り D V Dの記録及び再 生に用いられる光学系である。 したがって、 超解像型の光記録媒体においても、 次 世代型の光記録媒体のようにさらに波長の短いレーザビームとさらに開口数の大き い対物レンズを用いれば、 よりいつそうの記録密度とデータ転送レートが得られる ものと想像することができる。
[非特 S千文献 1 ] A near-field recording and readout technology using a matellic probe in an optical disk", Jap. J. Appl. Phys. , 日本応用物理学会編, 2000年， Volume 39, p. 980-981
L 特 S午文献 2 ] Rigid bubble pit formation and huge signal
enhancement in super-resolution near-field structure disk with platinum- oxide layer", Applied Physics Letters, American Institute of Physics, December 16， 2002, Volume 81, Number 25， p. 4697-4699
しかしながら、 上述の通り、 超解像型の光記録媒体において再生限界未満の 記録マークからデータ再生が可能であるメカニズムは明らかではないため、 波長が 6 3 5 n m未満であるレーザビームや開口数が 0 . 6を超える対物レンズを用いた 場合にも超解像再生が可能であるのか不明であり、 また可能であるとすれば、 層構 成や各層の材料、 さらには各層の厚み等をどのように設定すれば良好な信号特性が 得られるのか、 その予想は事実上不可能である。 く発明の開示 >
したがって、 本発明の目的は、 貴金属酸化物層を有する超解像型の光記録媒 体であって、 より波長の短いレーザビーム及びより開口数の大きい対物レンズを用 いて超解像記録及び超解像再生が可能な光記録媒体及びその製造方法を提供するこ とである。
また、 本発明の他の目的は、 貴金属酸化物層を有する超解像型の光記録媒体 であって、 次世代型の光記録媒体に用いる光学系、 すなわち、 波長が約 4 0 5 n m のレーザビーム及び開口数が約 0 . 8 5の対物レンズを用いて超解像記録及び超解 像再生が可能な光記録媒体及びその製造方法を提供することである。
また、 本発明のさらに他の目的は、 超解像型の光記録媒体に対し、 より波長 の短いレーザビーム及びより開口数の大きレ、対物レンズを用いてデータを記録する 方法及ぴデータを再生する方法を提供することである。
本発明の一側面による光記録媒体は、 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過 層と前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体 層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備え、 前 記支持基板の厚さが 0 . 6 mm以上、 2 . O mm以下であり、 前記光透過層の厚さ が 1 Ομπι以上、 2 0 Ομιχι以下であり、 前記貴金属酸化物層の厚さが 2 n m以上、 5 0 n m以下であり、 前記第 2の誘電体層の厚さが 5 n m以上、 1 0 0 n m以下で あり、 前記光吸収層の厚さが 5 n m以上、 1 0 0 n m以下であり、 前記第 3の誘電 体層の厚さが 1 0 n m以上、 1 4 0 n m以下であることを特徴とする。
本発明によれば、 波長 （λ) が約 6 3 5 n m未満のレーザビーム及び開口数 (NA) が約 0 · 6超の対物レンズを用いることにより、 λ/ΝΑを 6 4 0 n m以下 に設定して超解像記録及び超解像再生を行うことができ、 特に、 次世代型の光記録 媒体において用いられる波長が約 4 0 5 n mのレーザビーム及び開口数が約 0 . 8 5の対物レンズを用いた超解像記録及び超解像再生において、 良好な特性を得るこ とが可能となる。
ここで、 支持基板の厚さは 1 . 0 mm以上、 1 . 2 mm以下に設定すること が好ましく、 1 . 1 mm程度であることが特に好ましい。 また、 光透過層の厚さは 5 Ομπι以上、 1 5 Ομπι以下に設定することが好ましく、 7 Opm以上、 1 2 Ομηι 以下に設定することが特に好ましい。 支持基板や光透過層の厚さをこのように設定 すれば、 現在提唱されている次世代型の光記録媒体との互換性を持たせることが可 能となる。 また、 第 2の誘電体層の厚さは 20 nm以上、 100 n m以下に設定するこ とが好ましく、 50 nm以上、 100 nm以下に設定することがより好ましく、 5 O nm以上、 70 nm以下に設定することが特に好ましい。 第 2の誘電体層の厚さ をこのように設定すれば、 貴金属酸化物層を十分に保護しつつ、 記録時における変 形を過度に阻害することがない。 特に、 第 2の誘電体層の厚さを 50 nm以上、 7 O nm以下に設定すれば、 高いキャリア Zノイズ比 （CNR) を得ることが可能と なる。
また、 貴金属酸化物層には酸化白金 （P t Ox) が含まれていることが好ま しい。 この場合、 貴金属酸化物層の実質的に全てが酸化白金 （P tOx) により構 成されていることが最も好ましいが、 他の材料や不可避的に混入する不純物が含ま れていても構わない。 貴金属酸化物層の材料として酸化白金 （P tOx) を用いれ ば、 良好な信号特性及び十分な耐久性を得ることが可能となる。
また、 本発明による光記録媒体では、 支持基板と第 3の誘電体層との間に設 けられた反射層をさらに備えることが好ましい。 このような反射層を設ければ、 再 生信号のレベルが高められるとともに再生耐久性が大幅に向上する。 ここで 「再生 耐久性」 とは、 再生劣化現象、 つまり、 再生時に照射されるレーザビームのェネル ギ一によつて貴金属酸化物層の状態が変化し、 これによりノイズの増加やキヤリァ の減少が生じて CNRが低下する現象に対する耐性をいう。 反射層の厚さとしては、 5 nm以上、 200 ηηι以下であることが好ましく、 1 O nm以上、 100 nm以 下であることがより好ましく、 1 Onm以上、 50 nm以下であることが最も好ま しい。 反射層の厚さをこのように設定することにより、 生産性を大きく低下させる ことなく、 十分な再生耐久性向上効果を得ることが可能となる。
また、 前記支持基板の厚さが 1. Omm以上、 1. 2 mm以下であり、 前記 光透過層の厚さが 7 Ομιη以上、 120μπι以下であり、 前記貴金属酸化物層の厚さ が 2 nm以上、 30 nm以下であり、 前記第 2の誘電体層の厚さが 50 nm以上、
10 O nm以下であり、 前記光吸収層の厚さが 10 nm以上、 8 Onm以下であり、 前記第 3の誘電体層の厚さが 20 nm以上、 12 Onm以下であり、 前記反射層の 厚さが 10 nm以上、 50 n ni以下であることが非常に好ましい。 支持基板や各層 の厚さをこのように設定すれば、 波長が約 4 0 5 n mのレーザビーム及び開口数が 約 0 . 8 5の対物レンズを用いた超解像記録及び超解像再生において、 非常に良好 な特性を得ることが可能となる。
本発明の他の側面による光記録媒体は、 厚さが 0 . 6 mm以上、 2 . O mm 以下である支持基板と、 厚さが Ι Ομπι以上、 2 0 Ομιη以下である光透過層と、 前 記光透過層と前記支持基板との間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1 の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の誘電体層、 光吸収層、 第 3の誘電体層及び反 射層とを備えることを特徴とする。 この場合も、 貴金属酸化物層の材料としては酸 化白金 （P t O x ) を用いることが好ましい。 また、 各層の厚さについても上記の 通りに設定することが好ましい。
本発明による光記録媒体の製造方法は、 支持基板上に、 反射層、 第 3の誘電 体層、 光吸収層、 第 2の誘電体層、 貴金属酸化物層及び第 1の誘電体層をこの順に 形成する第 1の工程と、 前記第 1の誘電体層上に光透過層を形成する第 2の工程と を備えることを特徴とする。 本発明によれば、 波長が約 6 3 5 n m未満のレーザビ ーム及び開口数が約 0 . 6超の対物レンズを用いることにより、 λ/ΝΑを 6 4 0 n m以下に設定して超解像記録及び超解像再生を行うことが可能な光記録媒体を製造 することが可能となる。 前記第 1の工程は気相成長法により行い、 前記第 2の工程 はスピンコート法により行うことが好ましい。
本発明によるデータ記録方法は、 上述した光記録媒体に対し、 前記光透過層 側からレーザビームを照射することによってデータを記録するデータ記録方法であ つて、 前記レーザビームの波長を λ、 前記レーザビームを集束するための対物レンズ の開口数を ΝΑとした場合、 λΖΝΑを 6 4 0 n m以下に設定して、 長さが λΖ 4 Ν Α以下の記録マークを含む記録マーク列を記録することを特徴とする。 また、 本発 明によるデータ再生方法は、 上述した光記録媒体に対し、 前記光透過層側からレー ザビームを照射することによってデータを再生するデータ再生方法であって、 前記 レーザビームの波長を λ、 前記レーザビームを集束するための対物レンズの開口数を ΝΑとした場合、 λΖΝΑを 6 4 0 n m以下に設定して、 長さが λΖ4 ΝΑ以下の記 録マークを含む記録マーク列からのデータ再生を行うことを特徴とする。 いずれの 場合も、 レーザビームの波長を約 4 0 5 n mに設定し、 対物レンズの開口数を約 0 · 8 5に設定することが最も好ましく、 これによれば、 次世代型の光記録媒体用の記 録再生装置と同様の記録再生装置を用いることができるので、 記録再生装置の開発 コスト '製造コストを抑制することが可能となる。
本発明によれば、 波長が約 6 3 5 n m未満のレーザビーム及び開口数が約 0 .
6超の対物レンズを用いることにより、 λΖΝΑを 6 4 0 n m以下に設定して超解像 記録及び超解像再生を行うことができ、 特に、 次世代型の光記録媒体において用い られる波長が約 4 0 5 n mのレーザビーム及び開口数が約 0 . 8 5の対物レンズを 用いた超解像記録及び超解像再生において、 良好な特性を得ることが可能となる。 したがって、 次世代型の光記録媒体用の記録再生装置と同様の記録再生装置を用い ることができるので、 記録再生装置の開発コスト ·製造コストを抑制することが可 能となる。 ぐ図面の簡単な説明 >
図 1 ( a ) は、 本発明の好ましい実施形態による光記録媒体 1 0の外観を示 す切り欠き斜視図であり、 図 1 ( b ) は （a ) に示す A部を拡大した部分断面図で ある。
図 2は、 光記録媒体 1 0に対してレーザビーム 4 0を照射した状態を模式的 に示す図である。
図 3 ( a ) は、 貴金属酸化物層 2 3上におけるレーザビーム 4 0のビームス ポットを示す平面図であり、 図 3 ( b ) はその強度分布を示す図である。
図 4は、 気泡 2 3 a (記録マーク） のサイズを説明するための図である。 図 5は、 記録時におけるレーザビーム 4 0の強度変調パターンの一例を示す 波形図である。
図 6は、 記録時におけるレーザビーム 4 0の強度変調パターンの他の例を示 す波形図である。
図 7は、 レーザビーム 4 0の記録パワーとその後の再生により得られる再生 信号の C N Rとの関係を模式的に示すグラフである。 図 8は、 レーザビーム 40の再生パワーと CNRとの関係を模式的に示すグ ラフである。
図 9は、 特性の評価 1における測定結果を示すグラフである。
図 10は、 特性の評価 2における測定結果を示すダラフである。
図 1 1は、 特性の評価 3における測定結果を示すグラフである。
図 12は、 特性の評価 4における測定結果 （初期のスペクトル） を示すダラ フであり、 図 12 (a) は実施例 1の光記録媒体サンプルについての結果、 図 12 ( b ) は実施例 2の光記録媒体サンプルについての結果を示している。
図 1 3は、 特性の評価 4における測定結果 （4000回繰り返し再生時のス ベクトル） を示すグラフであり、 図 13 (a) は実施例 1の光記録媒体サンプルに ついての結果、 図 13 (b) は実施例 2の光記録媒体サンプルについての結果を示 している。
<発明を実施するための最良の形態 >
以下、 添付図面を参照しながら、 本発明の好ましい実施の形態について詳細 に説明する。
図 1 (a) は、 本発明の好ましい実施形態による光記録媒体 10の外観を示 す切り欠き斜視図であり、 図 1 (b) は、 図 1 (a) に示す A部を拡大した部分断 面図である。
図 1 (a) に示すように、 本実施形態による光記録媒体 10は円盤状であり、 図 1 (b) に示すように、 支持基板 1 1と、 光透過層 12と、 支持基板 1 1と光透 過層 12との間にこの順に設けられた反射層 21、 光吸収層 22及び貴金属酸化物 層 23と、 反射層 21と光吸収層 22との間、 光吸収層 22と貴金属酸化物層 23 との間及び貴金属酸化物層 23と光透過層 12との間にそれぞれ設けられた誘電体 層 33、 32及ぴ 31とを備えて構成されている。 データの記録及び再生は、 光記 録媒体 10を回転させながらレーザビーム 40を光入射面 12 a側から照射するこ とによって行うことができる。 レーザビーム 40の波長は、 635 nm未満に設定 することが可能であり、 特に、 次世代型の光記録媒体に対して用いられる 405 n m程度の波長に設定することが最も好ましい。 また、 レーザビーム 4 0を集束する ための対物レンズの開口数としては 0 . 6超に設定することが可能であり、 特に、 次世代型の光記録媒体に対して用いられる 0 . 8 5程度の開口数に設定することが 可能である。
支持基板 1 1は、 光記録媒体 1 0に求められる機械的強度を確保するために 用いられる円盤状の基板であり、 その一方の面には、 その中心部近傍から外縁部に 向けて又は外縁部から中心部近傍に向けて、 レーザビーム 4 0をガイドするための グループ 1 1 a及びランド 1 1 bが螺旋状に形成されている。 支持基板 1 1 材料 や厚さは、 機械的強度の確保が可能である限り特に限定されない。 例えば支持基板 1 1の材料としては、 ガラス、 セラミックス、 樹脂等を用いることができ、 成形の 容易性を考慮すれば樹脂を用いることが好ましい。 このような樹脂としてはポリ力 ーポネート樹脂、 ォレフィン樹脂、 アクリル樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリスチレン樹 月旨、 ポリエチレン樹脂、 ポリプロピレン樹脂、 シリコーン樹脂、 フッ素系樹脂、 A B S樹脂、 ウレタン樹脂等が挙げられる。 中でも、 加工性などの点からポリカーボ ネート樹脂ゃォレフイン樹脂を用いることが特に好ましい。 伹し、 支持基板 1 1は レーザビーム 4 0の光路とはならないことから、 当該波長領域における光透過性の 高い材料を選択する必要はない。
—方、 支持基板 1 1の厚さについては、 機械的強度の確保に必要且つ十分で ある厚さ、 例えば、 0 . 6 mni以上、 2 . 0 mm以下に設定することが好ましく、 現行の光記録媒体や次世代型の光記録媒体との互換性を考慮すれば、 1 . O mm以 上、 1 . 2 mm以下、 特に、 1 . 1 mm程度に設定することが好ましい。 支持基板 1 1の直径についても特に限定されないが、 現行の光記録媒体や次世代型の光記録 媒体との互換性を考慮すれば、 1 2 0 mm程度に設定することが好ましい。
光透過層 1 2は、 記録時及び再生時に照射されるレーザビーム 4 0の光路と なる層である。 その材料としては、 使用されるレーザビーム 4 0の波長領域におい て光透過率が十分に高い材料である限り特に限定されず、 例えば光透過性樹脂等を 用いることができる。 本実施形態による光記録媒体 1 0では、 光透過層 1 2の厚さ は 1 Ομπι以上、 2 0 Ομπι以下に設定される。 これは、 光透過層 1 2の厚さが 1 0 μιη未満であると光入射面 12 a上におけるビーム径が非常に小さくなることから、 光入射面 12 aの傷やゴミが記録や再生に与える影響が大きくなりすぎるためであ り、 20 Ομπι超であるとチルトマージンの確保やコマ収差の抑制が困難となる力 らである。 また、 次世代型の光記録媒体との互換性を考慮すれば、 50μπι以上、 15 Ομπι以下に設定することが好ましく、 7 Ομπι以上、 12 Ομπι以下に設定す ることが特に好ましい。
反射層 21は、 再生信号のレベルを高めるとともに再生耐久性を向上させる 役割を果たす層である。 反射層 21の材料としては、 金 （Au) ， 銀 （Ag) , 銅 (Cu) ， 白金 （P t) , アルミニウム （A 1) ， チタン （T i) ' クロム （C r ) ， 鉄 （F e) ， コバルト (Co) ' ニッケノレ (N i ) , マグネシウム (Mg) ， 亜鉛 （Zn) ， ゲルマニウム （Ge) 等の単体の金属又は合金を用いることができ る。 反射層 21の厚さは特に限定されないが、 5 nm以上、 200 nm以下に設定 することが好ましく、 l Onm以上、 100 nm以下に設定することがより好まし く、 l Onm以上、 50 nm以下に設定することが最も好ましい。 これは、 反射層 21の厚さが 5 nm未満であると再生耐久性を向上させる効果が十分に得られない からであり、 また、 反射層 21の厚さが 200 nmを超えると成膜に時間がかかり 生産性が低下する一方で、 これ以上の再生耐久性向上効果がほとんど得られないか らである。 これに対し、 反射層 21の厚さを 10 nm以上、 l O O nm以下、 特に 10 n m以上、 50 n m以下に設定すれば、 生産性を大きく低下させることなく、 十分な再生耐久性向上効果を得ることが可能となる。 尚、 本発明において、 光記録 媒体に反射層 21を設けることは必須でないが、 これを設けることにより上記の効 果を得ることが可能となる。
光吸収層 22は、 主として、 レーザビーム 40のエネルギーを吸収しこれを 熱に変換する役割を果たし、 その材料としては、 使用するレーザビーム 40の波長 領域における吸収が大きく、 且つ、 記録時において貴金属酸化物層 23の変形を妨 げないよう比較的硬度の低い材料を用いることが好ましい。 波長が 635 nm未満 のレーザビーム 40についてこのような条件を満たす材料としては、 書き換え型の 光記録媒体において記録層の材料として用いられる相変化材料が挙げられる。 相変
2 化材料としては、 アンチモン (S b) 、 テルル (丁 e) 及びゲルマニウム （Ge) の合金又はこれに添加物が加えられた材料を用いることが好ましい。
具体的には、 光吸収層 22を構成する相変化材料の原子比を
(S baTe i_a) 卜 bMb 又は、
{ (GeT e) c (Sb2Te 3) ト J Ι-Α
(但し、 Μはアンチモン (S b) 、 テルル （T e) 及ぴゲルマニウム （Ge ) を除く元素である） で表したとき、
0≤a≤ l、 且つ 0≤b≤0. 25又は、
1/3≤ c≤ 2/3, 且つ 0. 9≤ d
に設定することが好ましい。
特に、 bの値が 0. 25を超えると光の吸収係数が光吸収層 22に要求され る値よりも低くなるおそれがあり、 また、 熱伝導性が光吸収層 22に要求される値 よりも低くなるおそれがあるため、 好ましくない。
元素 Mの種類は特に限定されないが、 インジウム （I n) ， 銀 （Ag) ， 金 (Au) , ビスマス (B i ) ， セレン (S e) , アルミニウム (A 1 ) , リン （P ) , 水素 (I- I) ， シリコン (S i) , 炭素 (C) ， バナジウム (V) , タンダステ ン (W) ' タンタル (T a ) , 亜鉛 （Zn) ， マンガン (Μη) , チタン （T i ) ， 錫 （Sn) , パラジウム （P d) , 鉛 （Pb) , 窒素 （N) , 酸素 （O) 及び希土 類元素 （スカンジウム (S c) 、 イットリウム (Y) 及ぴランタノィド) からなる 群より選ばれた 1又は 2以上の元素を選択することが好ましい。 特に、 波長が 39 0 nm〜420 nmのレーザビームを用いる場合には、 元素 Mとして銀 （Ag) ， インジウム （I n) 及び希土類元素からなる群より 1又は 2以上の元素を選択する ことが好ましい。 これにより、 波長が 390 iim〜420 nmのレーザビーム、 特 に 405 nm程度のレーザビームを用いた場合において良好な信号特性を得ること が可能となる。
但し、 光吸収層 22の材料として相変化材料を用いた場合であっても、 記録 による相変化が信号となって現れることはほとんどない。 光吸収層 22の材料とし て相変化材料を用いることが必須でないのはこのためである。 しかしながら、 現在
3 のところ光吸収層 22の材料として相変化材料、 特に上述した組成を有する相変化 材料を用いた場合に最も良い信号特性が得られることが発明者により確認されてい る。
光吸収層 22の厚さとしては、 その材料として相変化材料を用いた場合、 5 nm以上、 100 im以下に設定することが好ましく、 10 nm以上、 80nm以 下に設定することがより好ましく、 10 nm以上、 60 nm以下に設定することが 特に好ましい。 これは、 光吸収層 22の厚さが 5 nm未満であるとレーザビームの エネルギーを十分に吸収することができないおそれがあるからであり、 10 O nm を超えると成膜に時間がかかり生産性が低下するからである。 これに対し、 光吸収 層 22の厚さを 10 nm以上、 80 n m以下、 特に 10 n m以上、 6 O nm以下に 設定すれば、 高い生産性を確保しつつレーザビーム 40のエネルギーを十分に吸収 することが可能となる。
貴金属酸化物層 23は、 レーザビーム 40の照射により記録マークが形成さ れる層であり、 貴金属の酸化物を主成分とする。 貴金属の種類としては特に限定さ れないが、 白金 （P t) 、 銀 （Ag) 及ぴパラジウム （P d) の少なくとも 1種が 好ましく、 白金 （P t) が特に白金が好ましい。 つまり、 貴金属酸化物層 23の材 料としては、 酸化白金 （P tOx) を選択することが特に好ましい。 貴金属酸化物 層 23の材料として酸化白金 （P tOx) を用いれば、 良好な信号特性及び十分な 耐久性を得ることが可能となる。 貴金属酸化物層 23の材料として酸化白金 （P t Ox) を用いる場合、 Xの値としては、 使用するレーザビーム 40の波長領域にお いて消衰係数 （k) が 3未満 (k< 3) となるように設定することが好ましい。
貴金属酸化物層 23の厚さは信号特性に大きな影響を与える。 良好な信号特 性を得るためには、 その厚さを 2 nm以上、 50 nm以下に設定することが好まし く、 2nm以上、 30 nm以下に設定することがより好ましい。 特に良好な信号特 性を得るためには、 その厚さを 2 nm以上、 8 nm以下に設定することが好ましく、 3 nm以上、 6 nm以下に設定することがより好ましく、 4 nm程度に設定するこ とが特に好ましい。 貴金属酸化物層 23の厚さが 2 nm未満又は 50 nm超である と、 レーザビーム 40を照射しても良好な形状を持った記録マークが形成されず、 十分なキャリア/ノイズ比 （CNR) が得られないおそれがあるからである。 これ に対し、 貴金属酸化物層 23の厚さを 3 nm以上、 30 nm以下、 特に 4 nm程度 に設定すれば良好な形状をもつた記録マークを形成することでき、 高い C N Rを得 ることが可能となる。
誘電体層 31、 32及び 33は、 主として、 これらに隣接する各層を物理的 及び化学的に保護するとともに、 光学特性を調整する役割を果たす。 本明細書にお いては、 誘電体層 31、 32及び 33をそれぞれ第 1、 第 2及ぴ第 3の誘電体層と 呼ぶことがある。 誘電体層 31、 32及び 33の材料としては、 酸化物、 硫化物、 窒化物又はこれらの組み合わせを主成分として用いることができる。 具体的には、 A 1203、 A 1 N、 ZnO、 Zn S、 GeN、 Ge C rN、 C e02、 S i O、 S i O S i 3N4、 S i C、 L a 2Os、 T a 0、 T i〇2、 S i A 1 ON (S i 02, A 1203， S i 3N4及び A 1 Nの混合物） 及び L a S i ON (L a 203， S i〇2 及び S i 3N4の混合物) 等、 アルミニウム (A 1 ) 、 シリコン （S i) 、 セリウム (C e) 、 チタン （T i ) 、 亜鉛 (Z n) 、 タンタル (T a) 等の酸化物、 窒化物、 硫化物、 炭化物あるいはそれらの混合物を用いることが好ましく、 特に、 Zn Sと S i 02との混合物を用いることがより好ましい。 この場合、 Zn Sの割合を 70 モル0 /0以上、 90モル％以下に設定し、 S i〇2の割合を 10モル％以上、 30モ ル％以下に設定することが好ましく、 Z n Sと S i〇2のモル比を 80 : 20程度 に設定することが最も好ましい。
誘電体層 31、 32及ぴ 33は、 互いに同じ材料で構成されてもよいし、 そ の一部又は全部が異なる材料で構成されてもよい。 さらに、 誘電体層 31、 32及 び 33の少なくとも一つが複数層からなる多層構造であっても構わない。
誘電体層 33の厚さは、 l O nm以上、 140 n m以下に設定することが好 ましく、 20 nm以上、 120 nm以下に設定することがより好ましい。 これは、 誘電体層 33の厚さが 10 nm未満であると光吸収層 22を十分に保護できないお それがあるからであり、 誘電体層 33の厚さが 140 nmを超えると成膜に時間が かかり生産性が低下するからである。 これに対し、 誘電体層 33の厚さを 20 nm 以上、 120 nm以下に設定すれば、 高い生産性を確保しつつ光吸収層 22を効果 的に保護することが可能となる。
誘電体層 32の厚さは、 5 nm以上、 100 n m以下に設定することが好ま しく、 20 nm以上、 100 nm以下に設定することがより好ましい。 これは、 誘 電体層 32の厚さが 5 n m未満であると貴金属酸化物層 23の分解時に破壊され、 貴金属酸化物層 23を保護できなくなるおそれがあるからであり、 誘電体層 32の 厚さが 10011 mを超えると記録時において貴金属酸ィヒ物層 23が十分に変形でき なくなるおそれがあるからである。 これに対し、 誘電体層 32の厚さを 20 nm以 上、 100 nm以下に設定すれば、 貴金属酸化物層 23を十分に保護しつつ、 記録 時における変形を過度に阻害することがない。 また、 誘電体層 32の厚さはデータ 再生時における信号特性にも影響を与え、 その厚さを 50 nm以上、 70 nm以下、 特に 6 Onm程度に設定することにより、 高い CNRを得ることが可能となる。
誘電体層 31の厚さは、 貴金属酸化物層 23を十分に保護できる限りにおい て、 求められる反射率に応じて定めれば良く、 例えば、 30 ηηι以上、 12 O nm 以下に設定することが好ましく、 5 Onm以上、 100 nm以下に設定すること力 S より好ましく、 7 O nm程度に設定することが特に好ましい。 これは、 誘電体層 3 1の厚さが 30 n m未満であると貴金属酸化物層 23を十分に保護できないおそれ があるからであり、 誘電体層 3 1の厚さが 120 nmを超えると成膜に時間がかか り生産性が低下するからである。 これに対し、 誘電体層 31の厚さを 50 nm以上、 100 nm以下、 特に 70 nm程度に設定すれば、 高い生産性を確保しつつ貴金属 酸化物層 23を十分に保護することが可能となる。
以上が光記録媒体 10の構造である。
このような構造を有する光記録媒体 10の製造においては、 まず支持基板 1 1を用意し、 グループ 1 1 a及びランド 1 1 bが形成されている側の表面に反射層 21、 誘電体層 33、 光吸収層 22、 誘電体層 32、 貴金属酸化物層 23、 誘電体 層 3 1及び光透過層 12を順次形成することにより作製することができる。 つまり、 光記録媒体 10の作製においては、 次世代型の光記録媒体と同様、 光入射面 12 a とは反対側から順次成膜が行われることになる。
反射層 21、 誘電体層 33、 光吸収層 22、 誘電体層 32、 貴金属酸化物層 2 3、 誘電体層 3 1の形成は、 これらの構成元素を含む化学種を用いた気相成長法、 例えば、 スパッタリング法や真空蒸着法を用いることができ、 中でも、 スパッタリ ング法を用いることが好ましい。 一方、 光透過層 1 2の形成については、 粘度調整 された例えばァクリル系又はエポキシ系の紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によ り皮膜させ、 窒素雰囲気中で紫外線を照射して硬化する等の方法により形成するこ とができる。 伹し、 スピンコート法ではなく、 光透過性樹脂を主成分とする光透過 性シートと各種接着剤や粘着剤を用いて光透過層 1 2を形成しても構わない。
尚、 光透過層 1 2の表面にハードコート層を設け、 これによつて光透過層 1 2の表面を保護しても構わない。 この場合、 ハードコート層の表面が光入射面 1 2 aを構成する。 ハードコート層の材料としては、 例えば、 エポキシァクリレートォ リゴマー （2官能オリゴマー） 、 多官能アクリルモノマー、 単官能アクリルモノマ 一及び光重合開始剤を含む紫外線硬化性樹脂や、 アルミニウム （A 1 ) 、 シリコン
( S i ) 、 セリウム （C e ) 、 チタン （T i ) 、 亜鉛 ( Z n ) 、 タンタル （T a ) 等の酸化物、 窒化物、 硫化物、 炭化物あるいはそれらの混合物を用いることができ る。 ハードコート層の材料として紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、 スピンコー ト法によってこれを光透過層 1 2上に形成することが好ましく、 上記酸化物、 窒化 物、 硫化物、 炭化物あるいはそれらの混合物を用いる場合には、 これらの構成元素 を含む化学種を用いた気相成長法、 例えば、 スパッタリング法や真空蒸着法を用い ることができ、 中でも、 スパッタリング法を用いることが好ましい。
また、 ハードコート層は、 光入射面 1 2 aに傷が生じるのを防止する役割を 果たすものであることから、 硬いだけでなく、 潤滑性を有していることが好ましい。 ハードコート層に潤滑性を与えるためには、 ハードコート層の母体となる材料 （例 えば、 S i〇2) に潤滑剤を含有させることが有効であり、 潤滑剤としては、 シリ コーン系潤滑剤ゃフッ素系潤滑剤、 脂肪酸エステル系潤滑剤を選択することが好ま しく、 その含有量としては、 0 . 1質量％以上、 5 . 0質量％以下とすることが好 ましい。
次に、 本実施形態による光記録媒体 1 0に対するデータの記録方法及び記録 原理について説明する。 光記録媒体 1 0へのデータ記録は、 光記録媒体 1 0を回転させながら、 波長 が 6 3 5 n m未満、 特に、 次世代型の光記録媒体に対して用いられる 4 0 5 n m程 度の波長を有するレーザビーム 4 0を光入射面 1 2 a側から貴金属酸化物層 2 3に 照射することにより行う。 この場合、 レーザビーム 4 0を集束するための対物レン ズとしては、 開口数が 0 . 6超、 特に、 次世代型の光記録媒体に対して用いられる 0 . 8 5程度の開口数を有する対物レンズを用いることができる。 つまり、 次世代 型の光記録媒体に対して用いられる光学系と同様の光学系を用いてデータの記録を 行うことができる。
図 2は、 光記録媒体 1 0に対してレーザビーム 4 0を照射した状態を模式的 に示す略断面図である。 尚、 図 2に示す光記録媒体 1 0の断面は、 グループ 1 1 a 又はランド 1 1 bに沿った断面である。
図 2に示すように、 上記波長を有するレーザビーム 4 0を上記開口数を有す る対物レンズ 5 0で集束して光記録媒体 1 0に照射すると、 ビームスポットの中心 部分において貴金属酸化物層 2 3が分解し、 酸素ガス （0 2) が充填された気泡 2 3 aが形成される。 気泡 2 3 aの内部には、 原料金属の微粒子 2 3 bが分散した状 態となる。 このとき、 気泡 2 3 aの周囲に存在する各層はその圧力により塑性変形 するため、 この気泡 2 3 aを不可逆的な記録マークとして用いることができる。 例 えば、 貴金属酸化物層 2 3の材料が酸化白金 （P t O x ) である場合、 ビームスポ ットの中心部分において酸化白金 （P t〇x ) が白金 （P t ) と酸素ガス （0 2) に分解し、 気泡 2 3 a中に白金 （P t ) の微粒子が分散した状態となる。 貴金属酸 化物層 2 3のうち、 気泡 2 3 aが形成されていない部分はプランク領域である。
貴金属酸化物層 2 3の分解は、 ビームスポットの全体において生じるのでは なく、 上述の通り、 ビームスポットの中心部分においてのみ生じる。 したがって、 形成される気泡 2 3 a (記録マーク） はビームスポット径に比べて小さく、 これに より超解像記録が実現される。 このような超解像記録を行うことができる理由は次 の通りである。
図 3 ( a ) は貴金属酸ィ匕物層 2 3上におけるレーザビーム 4 0のビームスポ ットを示す平面図であり、 図 3 ( b ) はその強度分布を示す図である。
8 図 3 (a) に示すように、 ビームスポッ ト 41の平面形状はほぼ円形である 力 ビームスポット 41内におけるレーザビーム 40の強度分布は一様ではなく、 図 3 (b) に示すようにガウシァン分布を持つている。 つまり、 ビームスポッ ト 4 1内は中心部ほど高エネルギーとなる。 したがって、 最大強度の 1/e 2を十分に 超える所定のしきい値 Aを設定すれば、 しきい値 A以上の強度となる領域 42の径 W2は、 ビームスポット 41の径 W1よりも十分に小さくなる。 このことは、 しき い値 A以上の強度を持つレーザビーム 40が照射された場合に分解するという特性 を貴金属酸化物層 23が有していれば、 レーザビーム 40が照射された領域のうち、 ビームスポッ ト 41内の領域 42に相当する部分にのみ気泡 23 a (記録マーク） が選択的に形成されることを意味する。
これにより、 図 4に示すように、 貴金属酸化物層 23にはビームスポッ トの 径 W1よりも十分に小さい気泡 23 a (記録マーク） を形成することができ、 その 径はほぼ W2となる。 つまり、 見かけ上のビームスポット径 W2と実際のビームス ポット径 W1との関係が Wl >W2となり、 超解像記録が実現される。 ここで、 貴 金属酸化物層 23の材料として最も好ましい材料である酸ィ匕白金 （P tO X) は、 580口に加熱されると分解するという特性を有していることから、 照射により貴 金属酸化物層 23が 580ロ以上となる強度がしきい値 Aとなる。
したがって、 光記録媒体 10を回転させながら強度変調されたレーザビーム 40をグループ 11 a及び/又はランド 11 bに沿って照射すれば、 貴金属酸化物 層 23の所望の部分に再生限界未満の微細な記録マークを形成することが可能とな る。
図 5は、 記録時におけるレーザビーム 40の強度変調パターンの一例を示す 波形図である。 図 5に示すように、 記録時におけるレーザビーム 40の強度 40 a としては、 記録マーク Ml、 M2、 M3 · ■ ·を形成すべき領域において記録パヮ 一 (=Pw) に設定し、 記録マークを形成すべきでない領域 （ブランク領域） にお いて基底パワー （=Pb) に設定すればよい。 これにより、 貴金属酸化物層 23の うち、 記録パワー Pwをもつレーザビーム 40が照射された領域において分解によ り気泡 23 aが形成されるので、 所望の長さをもつ記録マーク Ml、 M2、 M3 ■ - -を形成することが可能となる。 伹し、 記録時におけるレーザビーム 40の強度 変調パターンは図 5に示すパターンに限られず、 例えば図 6に示すように、 分割さ れたパルス列を用いて記録マーク Ml、 M2、 M3 · · ·を形成しても構わない。
図 7は、 レーザビーム 40の記録パワーとその後の再生により得られる再生 信号の C N Rとの関係を模式的に示すグラフである。
図 7に示すように、 光記録媒体 10では、 レーザビーム 40の記録パワーが Pwl未満であると、 その後再生しても有効な再生信号は得られない。 これは、 レ 一ザビーム 40の記録パワーが Pwl未満であると、 貴金属酸化物層 23が実質的 に分解しないためであると考えられる。 また、 レーザビーム 40の記録パワーが P wl以上、 Pw2 (>Pwl) 未満の領域では、 記録パワーが高いほどその後の再 生で高い CNRが得られる。 これは、 レーザビーム 40の記録パワーが Pwl以上、 Pw 2未満の領域では、 貴金属酸化物層 23の分解が部分的に生じており、 このた め記録パワーが高いほど分解量が多くなるためであると考えられる。 そして、 レー ザビーム 40の記録パワーが Pw 2以上の領域では、 これ以上記録パワーを高めて もその後の再生で得られる CNRはほとんど変化しない。 これは、 レーザビーム 4 0の記録パワーが Pw 2以上であると貴金属酸化物層 23がほぼ完全に分解するた めであると考えられる。 以上を考慮すれば、 レーザビーム 40の記録パワーとして は Pw 2以上に設定することが好ましいと言える。
以上が光記録媒体 10に対するデータの記録方法及び記録原理である。
このようにして記録されたデータを再生する場合、 光記録媒体 10を回転さ せながら、 所定の強度 （再生パワー =P r) に固定したレーザビーム 40をグルー ブ 11 a及び Z又はランド 1 1 bに沿って照射すればよい。 そして、 得られる反射 光を光電変換すれば、 記録マーク列に応じた電気信号を得ることが可能となる。 こ のような超解像再生が可能である理由は必ずしも明らかではないが、 再生パワーに 設定されたレーザビーム 40を照射すると、 レーザビーム 40と気泡 23 a内に存 在する金属微粒子 23 とが何らかの相互作用を起こし、 これが超解像再生を可能 としているものと推察される。
図 8は、 レーザビーム 40の再生パワーと CNRとの関係を模式的に示すグ 9492
ラフである。
図 8に示すように、 レーザビーム 4 0の再生パワーが P r 1未満であると有 効な再生信号がほとんど得られないが、 再生パワーを P r 1以上に設定すると C N Rは急速に高まり、 再生パワーを P r 2 ( > P r l ) まで高めると C N Rは飽和す る。 このような現象が生じる理由は必ずしも明らかではないが、 P r l以上に設定 されたレーザビーム 4 0の照射により金属微粒子 2 3 bと光の相互作用が発生或い は顕著となるためであると推察される。 したがって、 レーザビーム 4 0の再生パヮ 一としては P r 1以上に設定する必要があり、 P r 2以上に設定することが好まし い。
しかしながら、 再生パワーを高く設定しすぎるとブランク領域において貴金 属酸化物層 2 3の分解が生じるおそれがあり、 このような分解が生じると大幅な再 生劣化をもたらしたり、 場合によってはデータが消失してしまう。 この点を考慮す れば、 レーザビーム 4 0の再生パワーとしては P r 2以上、 P w l未満に設定する ことが好ましい。
本発明は、 以上説明した実施の形態に限定されることなく、 特許請求の範囲 に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、 それらも本発明の範囲内に 包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、 図 1に示した光記録媒体 1 0の構造は、 あくまで本発明による光記 録媒体の基本構造であり、 本発明による光記録媒体の構造がこれに限定されるもの ではない。 例えば、 光吸収層 2 2から見て支持基板 1 1側にもう一つの貴金属酸化 物層を追加しても構わないし、 貴金属酸化物層 2 3から見て光透過層 1 2側にもう 一つの光吸収層を追加しても構わない。
さらに、 支持基板 1 1の両面に光吸収層 2 2や貴金属酸化物層 2 3等の各種 機能層をそれぞれ設けることにより、 両面に記録面を持つ構造とすることも可能で あるし、 支持基板 1 1の一方の面に透明中間層を介して各種機能層を 2層以上積層 することによって片面に 2層以上の記録面を持つ構造とすることも可能である。
(実施例）
以下、 本発明の実施例について説明するが、 本発明はこの実施例に何ら限定 9492
されるものではない。
[サンプルの作製]
実施例 1
以下の方法により、 図 1に示す光記録媒体 10と同じ構造を有する光記録媒 体サンプルを作製した。
まず、 射出成型法により、 厚さ約 1. lmm, 直径約 12 Ommであり、 表 面にグループ 1 1 a及びランド 1 1 bが形成されたポリカーボネートからなるディ スク状の支持基板 1 1を作製した。
次に、 この支持基板 1 1をスパッタリング装置にセットし、 グループ 1 1 a 及びランド 1 1 bが形成されている側の表面に実質的に白金 （P t) からなる厚さ 約 20 n mの反射層 21、 実質的に Z n Sと S i O 2の混合物 （モル比 =約 80： 20) からなる厚さ約 100 nmの誘電体層 33、 実質的に A g a I n b S b c T e d (a = 5. 9、 b = 4. 4、 c = 61. 1、 d = 28. 6) からなる厚さ約 6 0 11111の光吸収層22、 実質的に Z n Sと S i 02の混合物 （モル比 =約 80 : 2 0) からなる厚さ約 60 nmの誘電体層 32、 実質的に酸化白金 （P tOx) から なる厚さ約 4 nmの貴金属酸化物層 23、 実質的に Z n Sと S i O 2の混合物 （モ ル比 =約 80 : 20) からなる厚さ約 70 nmの誘電体層 31を順次スパッタ法に より形成した。
ここで、 貴金属酸ィ匕物層 23の形成においては、 ターゲットとして白金 （P t) 、 スパッタガスとして酸素ガス (θ2) 及びアルゴンガス (Ar) を用い （流 量比 =1 ： 3) 、 チャンバ一内の圧力を 0. 14P a、 スパッタパワーを 200W に設定した。 これにより、 形成された酸化白金 （P tOx) の消衰係数 （k) は約 1. 96となった。
そして、 誘電体層 31上に、 アタリル系紫外線硬化性樹脂をスビンコ一ト法 によりコーティングし、 これに紫外線を照射して厚さ約 10 Ομπιの光透過層 12 を形成した。 これにより、 実施例 1による光記録媒体サンプルが完成した。
実施例 2
反射層 21を省略するとともに、 誘電体層 33、 32及ぴ 31の厚さをそれ ぞれ約 8 0 n m、 約 4 0 n m及び約 1 0 0 n mに設定した他は、 実施例 1による光 記録媒体サンプルと同様にして実施例 2による光記録媒体サンプルを作製した。
実施例 3
貴金属酸化物層 2 3の厚さを約 2 n mに設定した他は、 実施例 2による光記 録媒体サンプルと同様にして実施例 3による光記録媒体サンプルを作製した。
実施例 4
貴金属酸化物層 2 3の厚さを約 6 n mに設定した他は、 実施例 2による光記 録媒体サンプルと同様にして実施例 4による光記録媒体サンプルを作製した。
実施例 5
貴金属酸化物層 2 3の厚さを約 8 n mに設定した他は、 実施例 2による光記 録媒体サンプルと同様にして実施例 5による光記録媒体サンプルを作製した。
実施例 6
誘電体層 3 2の厚さを約 2 0 n mに設定し、 誘電体層 3 1の厚さを約 1 2 0 n mに設定した他は、 実施例 2による光記録媒体サンプルと同様にして実施例 6に よる光記録媒体サンプルを作製した。
実施例 7
誘電体層 3 2の厚さを約 6 0 n mに設定し、 誘電体層 3 1の厚さを約 6 0 η mに設定した他は、 実施例 2による光記録媒体サンプルと同様にして実施例 7によ る光記録媒体サンプルを作製した。
これら実施例 1乃至 7における各層の厚さを次表にまとめる。
[表 1]
実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 実施例 7 誘電体層 31 70nm 100nm 100nm 100nm 100nm 120nm 60nm 貴金属酸化物層 23 4nm 4 m 2nm 6nm 8nm 4nm 4nm
誘電体層 32 60nm 40nm 40nm 40nm 40nm 20nm 60nm 光吸収層 22 60nm 60nm 60nm 60nm 60nm 60nm 60nm 誘電体層 33 100nm 80nm 80nm 80nm 80nm 80nm 80nm 反射層 21 20nm ― - - ― ―
[特性の評価 1]
まず、 実施例 1及び実施例 2の光記録媒体サンプルを光ディスク評価装置 （ パルステック社製 DDU 1000) にセットし、 約 6. Om/sの線速度で回転さ せながら、 開口数が約 0. 85である対物レンズを介して波長が約 405 nmであ るレーザビームを光入射面 12 aから貴金属酸化物層 23に照射し、 所定の記録マ ーク長及びブランク長からなる単一信号を記録した。 記録マーク長及びブランク長 については、 50 nmから 320 nmの範囲で種々に設定した。 尚、 上記光学系を 用いた場合、
d 2=λ/4ΝΑ
で与えられる再生限界は約 120 nmである。
記録時におけるレーザビーム 40のパワーについては、 いずれの光記録媒体 サンプノレについても記録パワー （Pw) を最も高い CNRが得られるレベル （最適 記録パワー） に設定し、 基底パワー （Pb) をほぼ OmWに設定した。 また、 レー ザビーム 40のパルスパターンとしては、 図 5に示すパターンを用いた。
そして、 記録した単一信号を再生しその CNRを測定した。 レーザビーム 4 0の再生パワー （P r) については、 各光記録媒体サンプ^ こおいて最も高い CN Rが得られるレベル （最適再生パワー） に設定した。 最適記録パワー及び最適再生 パワーは各光記録媒体サンプルについて表 2に示す通りであった。 2]
実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 実施例 7 最適記録パワー 8.8mW 5.5mW 5.5mW 6.0mW 5.0mW 5.0mW 6.5mW 最適再生パワー 2.2mW 2.0mW 2.0mW 2.0mW 2.0mW 2.0mW. 2.0mW
CNRの測定結果を図 9に示す。
図 9に示すように、 実施例 1及び実施例 2の光記録媒体サンプルのいずれに おいても、 記録マーク長及びプランク長が再生限界 （約 120nm) 未満であって も高い CNRが得られていることが確認できる。 例えば、 記録マーク長及びブラン ク長が 80 nmである場合においても、 実施例 1の光記録媒体サンプルでは約 41 d B、 実施例 2の光記録媒体サンプルでは約 37 dBの CNRが得られている。 こ れにより、 実施例 1及び実施例 2の光記録媒体サンプノレを用いれば、 超解像記録及 び超解像再生が可能であることが確認、された。
図 9に示す結果から明らかなように、 実施例 1の光記録媒体サンプルでは特 に良好な結果が得られている。 これは、 実施例 2の光記録媒体サンプルに比べ、 各 層の膜厚が上記光学系に対して最適化されているためと考えられる。
[特性の評価 2 ]
次に、 実施例 2乃至実施例 5の光記録媒体サンプルを上述した光ディスク評 価装置にセットし、 上述した 「特性の評価 1」 と同じ条件のもと、 記録マーク長及 びブランク長が 80 nmである単一信号並びに記録マーク長及びブランク長が 60 nmである単一信号を記録した。 尚、 実施例 2乃至実施例 5の光記録媒体サンプル は、 それぞれ貴金属酸化物層 23の厚さが異なっている他ほ、 互いに同じ構成を有 している。
そして、 記録した単一信号を再生しその CNRを測定した。 レーザビーム4 0の再生パワー （P r) は、 各光記録媒体サンプルの最適再生パワーに設定した。 測定の結果を図 10に示す。
図 10に示すように、 貴金属酸化物層 23の厚さと得られる CNRとの間に は強い相関が認められ、 貴金属酸ィヒ物層 23の厚さを約 4 nmに設定した場合 （実 施例 2 ) に最も良好な C N Rが得られることが確認された。
[特性の評価 3]
次に、 実施例 2、 実施例 6及び実施例 7の光記録媒体サンプルを上述した光 ディスク評価装置にセットし、 上述した 「特性の評価 1」 と同じ条件のもと、 所定 の記録マーク長及びブランク長からなる単一信号を記録した。 記録マーク長及びブ ランク長については、 60 nmから 320 nmの範囲で種々に設定した。 尚、 実施 例 2、 実施例 6及ぴ実施例 Ίの光記録媒体サンプルは、 それぞれ誘電体層 31、 3 2の厚さが異なっている他は、 互いに同じ構成を有している。
そして、 記録した単一信号を再生しその CNRを測定した。 レーザビーム 4
0の再生パワー （P r) は、 各光記録媒体サンプルの最適再生パワーに設定した。 測定の結果を図 1 1に示す。
図 1 1に示すように、 誘電体層 32の厚さと得られる CNRとの間にはある 程度の相関が認められ、 誘電体層 32の厚さを約 60 n mに設定した場合 （実施例 7) に最も良好な CNRが得られることが確認された。
[特性の評価 4]
次に、 「特性の評価 1」 において実施例 1及び実施例 2の光記録媒体サンプ ルに記録した単一信号のうち、 記録マーク長及びブランク長が 80 nmである単一 信号を繰り返し再生し、 得られる再生信号のスペクトルを観測した。 レーザビーム 40の再生パワー （P r) については、 各光記録媒体サンプルの最適再生パワーに ^■Λ£しに。
実施例 1及ぴ実施例 2の光記録媒体サンプルについて、 初期のスぺク トルを 図 12 (a) 、 (b) にそれぞれ示し、 4000回繰り返し再生時のスペク トルを 図 1 3 (a) 、 (b) にそれぞれ示す。
図 12 (a) 、 (b) に示すように、 初期のスペクトルについては実施例 1 の光記録媒体サンプルと実施例 2の光記録媒体サンプルとの間に実質的な差は見ら れなかつたが、 4000回繰り返し再生すると、 実施例 2の光記録媒体サンプルで は図 13 (b) に示すようにスペクトルが広がり、 再生劣化が生じていることが確 認された。 これに対し実施例 1の光記録媒体サンプルでは、 図 1 3 ( a ) に示すよ うに 4 0 0 0回繰り返し再生後も初期のスぺクトルと比べて実質的な差がなく、 高 V、再生耐久性を有していることが確認された。 実施例 1の光記録媒体サンプルと実 施例 2の光記録媒体サンプルとの間にこのような差が生じたのは、 反射層 2 1の有 無によるものと考えられる。
以上、 特性の評価 1乃至 4の結果を総合的に判断すれば、 実施例 1の光記録 媒体サンプルが最も良好な特性を有しているといえる。 ぐ産業上の利用可能性 >
以上説明したように、 本実施形態によれば、 波長が約 6 3 5 n m未満のレー ザビーム及び開口数が約 0 . 6超の対物レンズを用いることにより、 λZNAを6 4 O n m以下に設定して超解像記録及び超解像再生を行うことができ、 特に、 次世代 型の光記録媒体において用いられる波長が約 4 0 5 n mのレーザビーム及び開口数 が約 0 . 8 5の対物レンズを用いた超解像記録及び超解像再生において、 良好な特 性を得ることが可能となる。 したがって、 次世代型の光記録媒体用の記録再生装置 と同様の記録再生装置を用いることができるので、 記録再生装置の開発コスト ■製 造コストを抑制することが可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 支持基板と、 光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板との間に前 記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層、 第 2の 誘電体層、 光吸収層及び第 3の誘電体層とを備え、 前記支持基板の厚さが 0. 6 m m以上、 2. Omm以下であり、 前記光透過層の厚さが 1 0 //m以上、 200 m 以下であり、 前記貴金属酸化物層の厚さが 2 n m以上、 50 n m以下であり、 前記 第 2の誘電体層の厚さが 5 以上、 l O O nm以下であり、 前記光吸収層の厚さ が 5 nm以上、 l O O nm以下であり、 前記第 3の誘電体層の厚さが 10 n m以上 、 1 40 nm以下であることを特徴とする光記録媒体。
2. 前記貴金属酸化物層に酸化白金 （P t Ox) が含まれていることを 特徴とする請求項 1に記載の光記録媒体。
3. 前記支持基板と前記第 3の誘電体層との間に設けられた反射層をさ らに備えることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の光記録媒体。
4. 前記反射層の厚さが 5 nm以上、 200 n m以下であることを特徴 とする請求項 3に記載の光記録媒体。
5. 厚さが 0. 6 mm以上、 2. 0 mm以下である支持基板と、 厚さが 1 0 μ m以上、 200 μ m以下である光透過層と、 前記光透過層と前記支持基板と の間に前記光透過層から見てこの順に配置された第 1の誘電体層、 貴金属酸化物層 、 第 2の誘電体層、 光吸収層、 第 3の誘電体層及び反射層とを備えることを特徴と する光記録媒体。
6. 支持基板上に、 反射層、 第 3の誘電体層、 光吸収層、 第 2の誘電体 層、 貴金属酸化物層及び第 1の誘電体層をこの順に形成する第 1の工程と、 前記第 1の誘電体層上に光透過層を形成する第 2の工程とを備えることを特徴とする光記 録媒体の製造方法。
7 · 前記第 1の工程を気相成長法により行い、 前記第 2の工程をスピン コート法により行うことを特徵とする請求項 6に記載の光記録媒体の製造方法。
8 . 請求項 1乃至 5のいずれか 1項に記載の光記録媒体に対し、 前記光 透過層側からレーザビームを照射することによってデータを記録するデータ記録方 法であって、 前記レーザビームの波長をえ、 前記レーザビームを集束するための対 物レンズの開口数を N Aとした場合、 l ZNAを6 4 0 n m以下に設定して、 長さ が; I / 4 N A以下の記録マークを含む記録マーク列を記録することを特微とするデ ータ記録方法。
9 . 請求項 1乃至 5のいずれか 1項に記載の光記録媒体に対し、 前記光 透過層側からレーザビームを照射することによってデータを再生するデータ再生方 法であって、 前記レーザビームの波長を； I、 前記 I ^一ザビームを集束するための対 物レンズの開口数を NAとした場合、 え/ NAを 6 4 0 n m以下に設定して、 長さ が λ Ζ 4 NA以下の記録マークを含む記録マーク列からのデータ再生を行うことを 特徴とするデータ再生方法。
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