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JP2008152839A - Optical recording medium and manufacturing method of optical recording medium - Google Patents

Optical recording medium and manufacturing method of optical recording medium Download PDF

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JP2008152839A
JP2008152839A JP2006338276A JP2006338276A JP2008152839A JP 2008152839 A JP2008152839 A JP 2008152839A JP 2006338276 A JP2006338276 A JP 2006338276A JP 2006338276 A JP2006338276 A JP 2006338276A JP 2008152839 A JP2008152839 A JP 2008152839A
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recording medium
film
optical recording
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hard coat
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JP2006338276A
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Japanese (ja)
Inventor
Sukehiro Sato
裕広 佐藤
Tsukasa Nakai
司 中居
Sumio Ashida
純生 芦田
Naomasa Nakamura
直正 中村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording medium wherein loss of recording data due to a scratch and a UV ray can be reduced while recording sensitivity is maintained and to provide a manufacturing method of the optical recording medium. <P>SOLUTION: A hard coat layer containing Si, O and C as constituent elements is provided on a substrate on a light incident side of the optical recording medium. When the refractive index and the extinction coefficient of light having 405 nm wavelength are defined as n<SB>1</SB>and k<SB>1</SB>, respectively and the extinction coefficient of light having 350 nm wavelength is defined as k<SB>2</SB>in the optical constants of the hard coat layer, and when the refractive index of light having 405 nm wavelength in the substrate material is defined as n<SB>0</SB>, relations of ¾n<SB>1</SB>-n<SB>0</SB>¾≤0.15, k<SB>1</SB>≤1×10<SP>-2</SP>and 1×10<SP>-3</SP>≤k<SB>2</SB>are satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザー光の照射により情報の記録及び再生がなされる光記録媒体、及び光記録媒体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an optical recording medium on which information is recorded and reproduced by laser light irradiation, and a method for manufacturing the optical recording medium.

近年、光記録の分野において、更なる高密度化が要求されており、この要求に対応する為、光源波長の短波長化、及び光学ピックアップに用いられる対物レンズの開口数(NA)の高NA化によって、光スポット径の小径化を目指した開発が行われている。従来のCDのピックアップが光源波長780nm,NAが0.45であるのに対し、従来のCDの6〜8倍程度の記録容量を有するDVDでは、光源波長を650nm,NAを0.6として、スポット径の小径化が図られている。   In recent years, in the field of optical recording, further higher density has been demanded. To meet this demand, the wavelength of the light source is shortened and the numerical aperture (NA) of the objective lens used in the optical pickup is increased. Development aimed at reducing the diameter of the light spot has been made. Whereas a conventional CD pickup has a light source wavelength of 780 nm and NA of 0.45, a DVD having a recording capacity about 6 to 8 times that of a conventional CD has a light source wavelength of 650 nm and NA of 0.6. The spot diameter is reduced.

次世代の光ディスクとして、光源波長を青紫色領域とし、NAを0.6以上とすることで、更にスポット径を小径化して高密度化を目指した開発がなされている。しかし、ビームスポットを小径化することは、大容量化することが可能な一方で、キズに弱く、読み取り面上のキズによって記録データを損失してしまう、という課題がある。また、光ディスクの持つ、持ち運びが可能であるというメリットを生かす為には、多様な使用環境に対する優れた耐久性と信頼性が必要である。そのためには、記録層材料にとって有害な紫外線の多い屋外での使用にも耐えうるものでなければならない。   As a next-generation optical disc, development has been made aiming at higher density by further reducing the spot diameter by setting the light source wavelength in the blue-violet region and NA being 0.6 or more. However, reducing the beam spot diameter has the problem that, while it is possible to increase the capacity, it is vulnerable to scratches and recording data is lost due to scratches on the reading surface. In addition, in order to take advantage of the advantage that an optical disc can be carried, excellent durability and reliability in various usage environments are required. For this purpose, it must be able to withstand the use outdoors where there is a lot of ultraviolet rays harmful to the recording layer material.

上述したキズ・紫外線による記録データの損失を防ぐ方法としては、特開2004−47040号(特許文献1)に、光記録媒体の光入射面側の表面に、透明な無機誘電体膜をハードコート層として設け、そのハードコート層の材料として、SiO、Si、SiC等が好ましい、と開示されている。
特開2004−047040号公報
As a method for preventing the loss of recording data due to scratches and ultraviolet rays as described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-47040 (Patent Document 1) hard coats a transparent inorganic dielectric film on the light incident surface side of the optical recording medium. It is disclosed that SiO 2 , Si 3 N 4 , SiC and the like are preferable as a material for the hard coat layer provided as a layer.
JP 2004-047040 A

しかしながら、この特許文献1には、ハードコート層材料の組成や光学定数に関する定量的な記述が無く、ハードコート層としての優れた特性はどのようにして得られるかという点に関して、容易に実施できる程度の具体的な開示が無い。   However, this Patent Document 1 does not have a quantitative description regarding the composition and optical constants of the hard coat layer material, and can be easily implemented as to how excellent characteristics as a hard coat layer can be obtained. There is no specific disclosure of the degree.

そこで、本発明の目的は、上記の問題を解決するために成されたものであり、光記録媒体において、キズや紫外線による記録データの損失から守るハードコート層を具備した光記録媒体を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is made to solve the above-described problems, and provides an optical recording medium provided with a hard coat layer that protects against loss of recording data due to scratches and ultraviolet rays. There is.

上記した課題を解決するために、この発明は、基板と、光照射によって情報の記録がなされる記録層から構成される光記録媒体において、基板の光入射側の面上に、Si,O,Cを構成元素として含む誘電体膜から成るハードコート層が設けられており、かつ、ハードコート層の波長405nmにおける屈折率をn、消衰係数をk、波長350nmにおける消衰係数をk、基板材料の波長405nmにおける屈折率をnとしたときに、|n−n|≦0.15、k≦1×10−2、1×10−3≦kであることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an optical recording medium including a substrate and a recording layer on which information is recorded by light irradiation. Si, O, A hard coat layer made of a dielectric film containing C as a constituent element is provided, and the refractive index at a wavelength of 405 nm of the hard coat layer is n 1 , the extinction coefficient is k 1 , and the extinction coefficient at a wavelength of 350 nm is k. 2. When the refractive index at a wavelength of 405 nm of the substrate material is n 0 , | n 1 −n 0 | ≦ 0.15, k 1 ≦ 1 × 10 −2 , 1 × 10 −3 ≦ k 2 It is characterized by.

上記した課題を解決するために、この発明は、本発明の光記録媒体のハードコート層を、SiとCを主成分とするスパッタリングターゲットを用い、酸素を含むガス中でスパッタリングによって形成することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention is to form the hard coat layer of the optical recording medium of the present invention by sputtering in a gas containing oxygen using a sputtering target mainly composed of Si and C. Features.

この発明によれば、光記録媒体は、キズ、紫外線の両方に強いハードコート層が具備されているため、取り扱いの際の不注意や汚れ拭き取りの際等でキズをつけても、記録データが殆ど損失せずに済み、また、紫外線が降り注ぐ快晴時の屋外に長時間放置しても、記録データが殆ど損失せずに済むといった効果がある。   According to this invention, since the optical recording medium is provided with a hard coat layer that is resistant to both scratches and ultraviolet rays, the recorded data can be recorded even if it is scratched due to careless handling or dirt wiping. There is an effect that almost no loss is required, and recording data is hardly lost even if it is left outdoors for a long time in a clear day when ultraviolet rays fall.

以下図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

本発明の一実施形態による光記録媒体は、図1に示すように、光入射側に誘電体膜から成るハードコート層が具備されており、Si,O,C を構成元素として含むことが好ましい。加えて、Nが含まれていても良い。光ディスク用の基板としてはポリカーボネイトが一般的に用いられるが、ハードコート層として、SiとOから成る誘電体膜であるSiOを用いた場合には、次世代の光ディスクの記録再生光として用いられる青紫色の波長域で互いの光学定数が近い為、記録再生時に反射による光の損失が小さいが、膜の硬度が低い為キズに弱く、また紫外領域で透明な為に紫外光照射によってデータが損失される。 As shown in FIG. 1, the optical recording medium according to an embodiment of the present invention is provided with a hard coat layer made of a dielectric film on the light incident side, and preferably contains Si, O, and C as constituent elements. . In addition, N may be included. Polycarbonate is generally used as a substrate for an optical disk, but when a hard coat layer is made of SiO 2 which is a dielectric film made of Si and O, it is used as recording / reproducing light for the next generation optical disk. Since the optical constants are close to each other in the blue-violet wavelength range, the loss of light due to reflection during recording and reproduction is small, but the film hardness is low, so it is weak to scratches, and because it is transparent in the ultraviolet region, data is obtained by irradiation with ultraviolet light. Be lost.

SiとNから成る誘電体膜であるSiは、青紫色領域でポリカーボネイトと屈折率が大きく異なる為、記録再生時に反射による光の損失が大きくなる。SiとCから成る誘電体膜であるSiCは、青紫色領域で吸収が非常に大きい為、やはり光の損失が大きい。ハードコート層を、Si,O,C,Nを構成元素として含む誘電体膜とすることによって、硬度が大きく、かつ青紫色領域において、屈折率がポリカーボネイトに近く、同時に吸収が小さく、更に紫外領域において適度に吸収を大きくすることができ、キズとともに紫外線に強い光記録媒体となる。なお、本発明のハードコート層である、Si,O,C,Nを構成元素として含むSiOCN膜とは、典型的には、Si,O,N,Cのat.%を合計すると99%以上となる膜を意味する。 Since Si 3 N 4, which is a dielectric film made of Si and N, has a refractive index significantly different from that of polycarbonate in the blue-violet region, the loss of light due to reflection increases during recording and reproduction. SiC, which is a dielectric film made of Si and C, has a very large light loss because of its very large absorption in the blue-violet region. By making the hard coat layer a dielectric film containing Si, O, C, and N as constituent elements, the hardness is high, and in the blue-violet region, the refractive index is close to that of polycarbonate, and at the same time, the absorption is small, and further the ultraviolet region In this case, the absorption can be increased moderately, and the optical recording medium is resistant to ultraviolet rays as well as scratches. Note that the SiOCN film containing Si, O, C, and N as constituent elements, which is the hard coat layer of the present invention, is typically an at. % Means a film that is 99% or more in total.

ハードコート層を形成する膜の構成元素は、RBS(Rutherford Back Scattering:ラザフォード後方散乱法),EPMA(Electron Probe Micro−Analysis:電子プローブX線マイクロアナライザ)、EDX(Energy Dispersive X−ray Fluorescence Spectrometer:エネルギー分散型蛍光X線分析),ICP(Inductively Coupled Plasma:高周波誘導結合プラズマ)発光分光分析、SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy:二次イオン質量分析)等を用いて定性分析、定量分析をすることができる。   The constituent elements of the film forming the hard coat layer are RBS (Rutherford Back Scattering: Rutherford Backscattering Method), EPMA (Electron Probe Micro-Analysis: Electronic Probe X-ray Micro Analyzer), EDX (Energy Dispersive X-ray Fraction X-ray Fraction Qualitative analysis and quantitative analysis using energy dispersive X-ray fluorescence analysis), ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectroscopy, SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy), etc. it can.

さらに、前記ハードコート層の光学定数は、光ディスクの光源波長における屈折率が基板材料と近く、かつ消衰係数は小さい程好ましい。また紫外領域における消衰係数が大きい程好ましい。具体的な光学定数としては、ハードコート層の波長405nmにおける屈折率をn、消衰係数をk、波長350nmにおける消衰係数をk、基板材料の波長405nmにおける屈折率をnとしたときに、|n−n|≦0.15、k≦1×10−2、1×10−3≦kであることが好ましい。|n−n|≧0.15、k≧1×10−2であると、記録再生光を照射した際に、ハードコート層による吸収、及びハードコート層と基板の界面における反射が大きくなる為、光の損失が大きくなり、結果として記録層に到達する光量が下がる為、媒体の低感度化につながる。 Further, the optical constant of the hard coat layer is preferably such that the refractive index at the light source wavelength of the optical disk is close to that of the substrate material and the extinction coefficient is small. A larger extinction coefficient in the ultraviolet region is preferable. As specific optical constants, the refractive index at a wavelength of 405 nm of the hard coat layer is n 1 , the extinction coefficient is k 1 , the extinction coefficient at a wavelength of 350 nm is k 2 , and the refractive index of the substrate material at a wavelength of 405 nm is n 0 . It is preferable that | n 1 −n 0 | ≦ 0.15, k 1 ≦ 1 × 10 −2 , 1 × 10 −3 ≦ k 2 . When | n 1 −n 0 | ≧ 0.15 and k 1 ≧ 1 × 10 −2 , absorption by the hard coat layer and reflection at the interface between the hard coat layer and the substrate occur when the recording / reproducing light is irradiated. Since it increases, the loss of light increases, and as a result, the amount of light reaching the recording layer decreases, leading to a reduction in sensitivity of the medium.

また、1×10−3≧kであると、例えば屋外での使用時に、紫外線が過剰に光ディスクの記録層に到達することになり、結果として記録層が劣化し、記録データを大幅に損失することになる。 In addition, when 1 × 10 −3 ≧ k 2 , for example, when used outdoors, the ultraviolet rays excessively reach the recording layer of the optical disc, resulting in deterioration of the recording layer and a significant loss of recorded data. Will do.

また、n≦nであることがより好ましい。n≦nであると、ハードコート層の存在によって、基板と大気中との界面の反射率を下げることができ、結果として媒体の高感度化につながる。なお、光学定数は分光エリプソメトリーによって測定することができる。 Moreover, it is more preferable that n 1 ≦ n 0 . When n 1 ≦ n 0 , due to the presence of the hard coat layer, the reflectance at the interface between the substrate and the atmosphere can be lowered, resulting in higher sensitivity of the medium. The optical constant can be measured by spectroscopic ellipsometry.

ハードコート層の膜厚は、10nm以上であることが好ましい。10nm以上であると、ハードコート層として十分な硬度が得られる。また、より好ましくは、50nm以上100nm以下である。50nm以上100nm以下とすることによって、基板と大気中との界面の反射率を下げることができ、反射防止膜としての機能をも具備させることができるため、結果として媒体の高感度化につながる。このような反射防止膜としての機能を最も発揮するのは、光ディスクの光源波長をλ[nm]、λ[nm]におけるハードコート層の屈折率をn、膜厚をdとすると、n×d=λ/4となる場合である。光源波長を青紫色領域として、λ=405、また屈折率をn=1.55と仮定すると、d=65[nm]となる。   The film thickness of the hard coat layer is preferably 10 nm or more. When the thickness is 10 nm or more, sufficient hardness as a hard coat layer can be obtained. More preferably, it is 50 nm or more and 100 nm or less. By setting the thickness to 50 nm or more and 100 nm or less, the reflectance of the interface between the substrate and the atmosphere can be lowered and the function as an antireflection film can be provided, resulting in higher sensitivity of the medium. The most effective function as such an antireflection film is nxd where λ [nm] is the light source wavelength of the optical disk, n is the refractive index of the hard coat layer and d is the film thickness at λ [nm]. = Λ / 4. Assuming that the light source wavelength is the violet region, λ = 405, and the refractive index is n = 1.55, d = 65 [nm].

ハードコート層の構成元素の組成比については、C(炭素)の含有量が、0.01[at.%]以上30[at.%]以下であることが好ましい。0.01[at.%]以下であると、紫外域における膜の吸収が小さくなるため、紫外線の照射によって記録層材料が劣化することになる。30[at.%]以上であると、次世代の光ディスクに用いられる青紫色領域で吸収が大きくなるため、記録再生時に高いパワーの光が必要となり、媒体の感度が下がる。   Regarding the composition ratio of the constituent elements of the hard coat layer, the C (carbon) content is 0.01 [at. %] 30 [at. %] Or less is preferable. 0.01 [at. %] Or less, the absorption of the film in the ultraviolet region is reduced, so that the recording layer material is deteriorated by irradiation with ultraviolet rays. 30 [at. %] Or more, absorption increases in the blue-violet region used in the next generation optical disc, so that high power light is required during recording and reproduction, and the sensitivity of the medium is lowered.

また、N(窒素)の含有量が、0.01[at.%]以上60[at.%]以下であることが好ましく、1[at.%]以上50[at.%]以下であることが特に好ましい。1[at.%]以上50[at.%]以下であることによって、十分な硬度が得られ、キズに強くなる。50[at.%]以上であると、屈折率が高くなり過ぎ、ハードコート層と基板の界面の反射が大きくなる為、光の損失が大きくなって、やはり低感度となる。   The N (nitrogen) content is 0.01 [at. %] Or more and 60 [at. %] Or less, preferably 1 [at. %] Or more and 50 [at. %] Or less is particularly preferable. 1 [at. %] Or more and 50 [at. %] Or less, sufficient hardness is obtained and scratch resistance is obtained. 50 [at. %] Or more, the refractive index becomes too high, and reflection at the interface between the hard coat layer and the substrate increases, resulting in a large loss of light and low sensitivity.

さらに、O(酸素)の含有量が、10[at.%]以上70[at.%]以下であることが好ましい。10[at.%]以下であると、青紫色領域で吸収が大きくなるため、感度が下がる。70[at.%]以上であると、紫外域における膜の吸収が小さくなるため、紫外線の照射によって記録層材料が劣化することになる。また、十分な硬度が得られなくなる。なお、本発明のハードコート層は、膜中で元素の濃度勾配が形成された、いわゆる傾斜機能材料であっても良い。元素の濃度勾配は、成膜時のプロセス条件によって制御することが可能である。   Furthermore, the content of O (oxygen) is 10 [at. %] Or more and 70 [at. %] Or less is preferable. 10 [at. %] Or less, the absorption decreases in the blue-violet region, and the sensitivity decreases. 70 [at. %] Or more, the absorption of the film in the ultraviolet region becomes small, so that the recording layer material is deteriorated by irradiation with ultraviolet rays. Moreover, sufficient hardness cannot be obtained. The hard coat layer of the present invention may be a so-called functionally graded material in which a concentration gradient of elements is formed in the film. The concentration gradient of the element can be controlled by the process conditions during film formation.

また、ハードコート層は、構成元素をSi,O,C,Nに限定する必要は無く、透明な誘電体との混合物であっても良い。透明な誘電体としては、TiO,Al,Ta,Nb,MgF,CeO,ZrO,ZnO,ZnS,AlN,等が挙げられる。 Further, the hard coat layer need not be limited to Si, O, C, and N as constituent elements, and may be a mixture with a transparent dielectric. The transparent dielectric, TiO 2, Al 2 O 3 , Ta 2 O 3, Nb 2 O 5, MgF, CeO 2, ZrO 2, ZnO, ZnS, AlN, and the like.

ハードコート層の具体的な硬度としては、ヌープ硬度が1000[kgf/mm]以上であることが好ましい。ヌープ硬度が1000[kgf/mm]以上であることで、十分にキズに強い光記録媒体となる。ヌープ硬度は、菱形形状のダイアモンド角錐圧子を使って薄膜を押し付け、その際に薄膜表面に出来た錐状くぼみの対角線の長さを測ることによって、求めることが出来る。薄膜を押す力をF[kgf]、くぼみの対角線の長さをd[mm]すると、ヌープ硬度 HK =(1450.95×10×F)÷dで表される。 The specific hardness of the hard coat layer is preferably a Knoop hardness of 1000 [kgf / mm 2 ] or more. When the Knoop hardness is 1000 [kgf / mm 2 ] or more, the optical recording medium is sufficiently resistant to scratches. Knoop hardness can be obtained by pressing the thin film with a diamond-shaped diamond pyramid indenter and measuring the length of the diagonal line of the conical depression formed on the thin film surface. When the force for pressing the thin film is F [kgf] and the length of the diagonal line of the depression is d [mm], the Knoop hardness HK = (1450.95 × 10 2 × F) ÷ d 2 .

また、ハードコート層は、構成元素をSi,O,C,NとするSiOCN膜の単膜に限定する必要は無く、屈折率の異なる複数の誘電体膜の積層膜であっても良い。具体的には、高屈折率誘電体膜と低屈折率誘電体膜を順に積層することが好ましい。例えば、高屈折率誘電体膜をH、低屈折率誘電体膜をLと略記すると、それぞれの膜の光学的厚さ(屈折率と膜厚の積)を、光ディスクの光源波長λ[nm]の1/4に揃えると共に、それらをHLHLHLHLLLHLHLHLHといった積層構造とし、低屈折率膜Lとして、SiOCN膜を用いる。このような積層構造にすることで、記録再生光照射時の反射による光の損失を抑えることができる。なお、高屈折率膜Hとしては、ZnS,TiO,Nb,GeN,GeCrN,CeO,Cr23,ZnS・SiO2,Ta25から選ばれる少なくとも1種の誘電体を主成分とする材料を用いることが好ましい。 The hard coat layer need not be limited to a single SiOCN film having Si, O, C, and N as constituent elements, and may be a laminated film of a plurality of dielectric films having different refractive indexes. Specifically, it is preferable to sequentially stack a high refractive index dielectric film and a low refractive index dielectric film. For example, if the high refractive index dielectric film is abbreviated as H and the low refractive index dielectric film is abbreviated as L, the optical thickness (product of the refractive index and the film thickness) of each film is set as the light source wavelength λ [nm] of the optical disk. And a laminated structure such as HLHLHLHLLLHLHLH, and a SiOCN film is used as the low refractive index film L. By adopting such a laminated structure, it is possible to suppress light loss due to reflection during recording / reproducing light irradiation. The high refractive index film H is made of at least one dielectric selected from ZnS, TiO 2 , Nb 2 O 5 , GeN, GeCrN, CeO, Cr 2 O 3 , ZnS · SiO 2 , and Ta 2 O 5. It is preferable to use a material having a main component.

次に、上述したハードコート層を具備した光記録媒体の製造方法の実施形態について述べる。この実施形態の光記録媒体の製造工程は、上述したハードコート層を、SiとCを構成元素として含むスパッタリングターゲットを、酸素を含むガス中でスパッタリングする工程を具備する。好適なハードコート層を得るには、スパッタリングによる成膜条件を適切に設定することが好ましい。スパッタガスとしては、例えばアルゴンのような不活性ガスに適量の酸素、もしくは酸素と窒素を添加した混合ガスが用いられる。またこの他には、COやメタンガスなどを用いることもできる。このようなスパッタリング工程によって、Si,O,C,Nを構成元素として含むハードコート層が形成される。ターゲットの構成元素はSiとCに限定されるものでは無く、OやNが含まれていても良い。この実施形態による光記録媒体の製造方法は、ハードコート層の成膜速度が高いため、光記録媒体の製造工程の量産性を高めることができる。なお、このハードコート層中に前記したSiとCを構成元素として含むターゲット中に不可避的に含まれる不純物元素が微量取り込まれていても、それは本発明の趣旨に反するものではない。 Next, an embodiment of a method for producing an optical recording medium provided with the hard coat layer described above will be described. The manufacturing process of the optical recording medium of this embodiment includes a step of sputtering the above-described hard coat layer in a gas containing oxygen using a sputtering target containing Si and C as constituent elements. In order to obtain a suitable hard coat layer, it is preferable to appropriately set the film formation conditions by sputtering. As the sputtering gas, for example, an appropriate amount of oxygen or a mixed gas in which oxygen and nitrogen are added to an inert gas such as argon is used. In addition, CO 2 or methane gas can be used. By such a sputtering process, a hard coat layer containing Si, O, C, and N as constituent elements is formed. The constituent elements of the target are not limited to Si and C, and may include O and N. Since the optical recording medium manufacturing method according to this embodiment has a high deposition rate of the hard coat layer, the mass productivity of the optical recording medium manufacturing process can be improved. Even if a small amount of impurity elements inevitably contained in the target containing Si and C as constituent elements is incorporated in the hard coat layer, this is not contrary to the gist of the present invention.

(第1の実施形態)・・・片面書換型光記録媒体
次に、本発明の光記録媒体の第1の実施形態について説明する。ここでは上述したハードコート層を具備した光記録媒体について、相変化光記録媒体に応用した実施形態について述べる。相変化光記録媒体は、単層媒体でも良いし、片面二層媒体でも良い。いずれの場合においても、相変化光記録媒体は基本構成として、光入射側から第1の誘電体膜、相変化記録膜、第2の誘電体膜、金属反射膜を順に積層した積層膜を具備するものである。
(First Embodiment) Single-sided rewritable optical recording medium Next, a first embodiment of the optical recording medium of the present invention will be described. Here, an embodiment in which the above-described optical recording medium provided with the hard coat layer is applied to a phase change optical recording medium will be described. The phase change optical recording medium may be a single-layer medium or a single-sided double-layer medium. In any case, the phase change optical recording medium includes a laminated film in which a first dielectric film, a phase change recording film, a second dielectric film, and a metal reflective film are sequentially laminated from the light incident side as a basic configuration. To do.

図2は、本発明の相変化光記録媒体の一実施形態の構成を示す断面図である。図2に示す相変化光記録媒体は、光入射側に配置される第1の基板7を有し、第1の基板7の光入射面側には、上述した本発明のハードコート層14が設けられている。この第1の基板7の光入射面側とは反対側の面上に、第1の誘電体膜8、光照射により可逆的に記録・消去がなされる相変化記録膜9、第2の誘電体膜10、金属反射膜11が順に積層されている。金属反射膜11上には紫外線硬化型樹脂層12を介して第2の基板13が貼り合されており、これらによって相変化光記録媒体が構成されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of the phase change optical recording medium of the present invention. The phase change optical recording medium shown in FIG. 2 has a first substrate 7 disposed on the light incident side, and the hard coat layer 14 of the present invention described above is formed on the light incident surface side of the first substrate 7. Is provided. A first dielectric film 8, a phase change recording film 9 that is reversibly recorded / erased by light irradiation, and a second dielectric are formed on the surface opposite to the light incident surface of the first substrate 7. The body film 10 and the metal reflection film 11 are laminated in order. A second substrate 13 is bonded onto the metal reflective film 11 via an ultraviolet curable resin layer 12, and a phase change optical recording medium is constituted by these.

上述したSi,O,C,Nを構成元素とするハードコート層14は、SiとCを構成元素として含むターゲットを、酸素と窒素を含むガス中でスパッタリングすることで成膜することができる。優れたハードコート層14を得るためには、スパッタリングによる成膜条件を適切に設定することが好ましい。放電用のガスとしては、Ar等の希ガスとO2とN2との混合ガスを用いることができる。スパッタリング法としては、RFスパッタ、RF重畳DCスパッタ、パルスモードを含むDCスパッタ、DCスパッタ等を適用することができる。 The hard coat layer 14 containing Si, O, C, and N as constituent elements can be formed by sputtering a target containing Si and C as constituent elements in a gas containing oxygen and nitrogen. In order to obtain an excellent hard coat layer 14, it is preferable to appropriately set the film formation conditions by sputtering. As the discharge gas, a mixed gas of a rare gas such as Ar and O 2 and N 2 can be used. As the sputtering method, RF sputtering, RF superimposed DC sputtering, DC sputtering including a pulse mode, DC sputtering, or the like can be applied.

第1の基板7は、記録再生光の波長で透明であり、情報層への光入射を妨げない材料で構成されている。構成する材料としては特に限定されるものではなく、例えば、ポリカーボネイト、アモルファスポリオレフィン、熱可塑性ポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエーテルニトリル)、PES(ポリエーテルサルホン)等の熱可塑性透明樹脂(プラスチック)、熱硬化型ポリイミド、紫外線硬化型アクリル樹脂等の熱硬化型透明樹脂、及びそれらの組み合わせが挙げられる。第1の基板7の厚さは特に限定されるものではなく、0.1〜1.2mm程度の厚さが適当である。   The first substrate 7 is made of a material that is transparent at the wavelength of the recording / reproducing light and does not prevent light from entering the information layer. The constituent material is not particularly limited. For example, thermoplastic transparent resins such as polycarbonate, amorphous polyolefin, thermoplastic polyimide, PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyether nitrile), and PES (polyether sulfone). (Plastic), thermosetting polyimides, thermosetting transparent resins such as ultraviolet curable acrylic resins, and combinations thereof. The thickness of the first substrate 7 is not particularly limited, and a thickness of about 0.1 to 1.2 mm is appropriate.

相変化記録膜9としては、GeSbTeBi、GeSbTe、GeBiTe、GeSbTeSn、AgInSbTe、InSbTe、AgInGeSbTe、GeInSbTe等が用いられる。相変化記録膜9の上下または片側にGeN、Cr2O3、ZrO2、SiC、Ta2O5等の界面層を設けてもよい。   As the phase change recording film 9, GeSbTeBi, GeSbTe, GeBiTe, GeSbTeSn, AgInSbTe, InSbTe, AgInGeSbTe, GeInSbTe, or the like is used. An interface layer such as GeN, Cr 2 O 3, ZrO 2, SiC, or Ta 2 O 5 may be provided above or below or one side of the phase change recording film 9.

相変化記録膜9の光入射側に配置された第1の誘電体膜8は、高屈折率誘電体膜の単層膜、あるいは高屈折率誘電体膜、低屈折率誘電体膜および高屈折率誘電体膜を順に積層した積層誘電体膜、等で構成される。高屈折率誘電体膜の構成材料は特に限定されるものではないが、記録・再生光の波長に対して透明でかつ屈折率の高い材料を使用することが好ましい。このような誘電体材料としては、ZnS,TiO,Nb,GeN,GeCrN,CeO,Cr23およびTa25から選ばれる少なくとも1種の誘電体を主成分とする材料を用いることが好ましく、さらにZnS・SiO2からなる誘電体を主成分とする材料を用いることが望ましい。低屈折率誘電体膜の構成材料としては、SiO,SiO、Al,MgF,SiON,SiOCから選ばれる少なくとも1種の誘電体を主成分とする材料を用いることが好ましい。なお、第2の誘電体膜には上述した高屈折率誘電体膜と同様な材料が用いられる。金属反射膜の構成材料には、例えばAg,Al,Au,Cu,Siおよびこれらを主成分とする合金が用いられる。 The first dielectric film 8 disposed on the light incident side of the phase change recording film 9 is a single layer film of a high refractive index dielectric film, or a high refractive index dielectric film, a low refractive index dielectric film, and a high refractive index film. It is composed of a laminated dielectric film in which a dielectric constant film is laminated in order. The constituent material of the high refractive index dielectric film is not particularly limited, but it is preferable to use a material that is transparent to the wavelength of recording / reproducing light and has a high refractive index. As such a dielectric material, a material whose main component is at least one dielectric selected from ZnS, TiO 2 , Nb 2 O 5 , GeN, GeCrN, CeO, Cr 2 O 3 and Ta 2 O 5 is used. It is preferable to use a material mainly composed of a dielectric made of ZnS · SiO 2 . As a constituent material of the low refractive index dielectric film, it is preferable to use a material whose main component is at least one dielectric selected from SiO, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgF, SiON, and SiOC. Note that the second dielectric film is made of the same material as the above-described high refractive index dielectric film. As a constituent material of the metal reflective film, for example, Ag, Al, Au, Cu, Si and alloys containing these as main components are used.

第2の基板13は、光記録媒体に適当な強度を付与し得る材料で構成されている。なお、第2の基板13を構成する材料の光学的特性は、特に限定されるものではなく、透明であっても不透明であっても良い。基板を構成する材料としては、例えば、ガラス、ポリカーボネイト、アモルファスポリオレフィン、熱可塑性ポリイミド、PET、PEN、PES等の熱可塑性樹脂熱硬化型ポリイミド、紫外線硬化型アクリル樹脂等の熱硬化型樹脂、及びそれらの組み合わせが挙げられる。第2の基板13の厚さは特に限定されるものではなく、例えば0.3〜1.2mm程度の厚さが適当である。   The second substrate 13 is made of a material that can give an appropriate strength to the optical recording medium. In addition, the optical characteristic of the material which comprises the 2nd board | substrate 13 is not specifically limited, Transparent or opaque may be sufficient. Examples of the material constituting the substrate include glass, polycarbonate, amorphous polyolefin, thermoplastic polyimide, thermoplastic resins such as PET, PEN, PES, thermosetting polyimide, thermosetting resins such as ultraviolet curable acrylic resin, and the like. The combination of is mentioned. The thickness of the 2nd board | substrate 13 is not specifically limited, For example, the thickness of about 0.3-1.2 mm is suitable.

更に、第1の基板7、または第2の基板13における内側の面上には、図示しない記録情報に対応した凹凸形状のピットや案内用の溝が形成されている。ピット或いは案内用の溝は、0.3〜1.6μm程度のピッチ、30〜200nm程度の深さが適当である。   Further, on the inner surface of the first substrate 7 or the second substrate 13, uneven pits and guide grooves corresponding to recording information (not shown) are formed. The pitch for pits or guides is suitably about 0.3 to 1.6 μm and about 30 to 200 nm deep.

(第2の実施形態)・・・片面追記型光記録媒体
次に、本発明の光記録媒体の第2の実施形態について説明する。ここでは上述したハードコート層を具備した光記録媒体について、追記型の光記録媒体に応用した実施形態について述べる。追記型光記録媒体は、単層媒体でも良いし、片面二層媒体でも良い。
Second Embodiment One-side Write-once Optical Recording Medium Next, a second embodiment of the optical recording medium of the present invention will be described. Here, an embodiment in which the above-described optical recording medium having the hard coat layer is applied to a write-once type optical recording medium will be described. The recordable optical recording medium may be a single-layer medium or a single-sided double-layer medium.

単層媒体の場合の基本構成は、光入射側から順に、ハードコート層、第1の基板、記録膜、金属反射膜、第2の基板を有する。図3は本発明の追記型光記録媒体の一実施形態の構成を示す断面図である。図3に示す追記型の光記録媒体は、光入射側に配置されるポリカーボネイト基板等の第1の基板15を有している。この上には光照射により非可逆的に記録がなされる記録膜16、金属反射膜17、が順に積層されている。金属反射膜17上には紫外線硬化型樹脂層18を介して貼り合せ基板が貼り合されている。記録膜16にはアゾ金属錯体色素、シアニン系等を用いることができる。記録膜16は光により非可逆的に変化するものであればよく、Te−O−Pd,AlSi,Zn−S−Mg−O−Si,及び金属酸化物等の無機系記録膜であってもよい。   The basic configuration in the case of a single-layer medium includes a hard coat layer, a first substrate, a recording film, a metal reflection film, and a second substrate in order from the light incident side. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of a write-once type optical recording medium of the present invention. The write-once type optical recording medium shown in FIG. 3 has a first substrate 15 such as a polycarbonate substrate disposed on the light incident side. On top of this, a recording film 16 on which recording is performed irreversibly by light irradiation, and a metal reflection film 17 are sequentially laminated. A laminated substrate is bonded onto the metal reflective film 17 via an ultraviolet curable resin layer 18. The recording film 16 may be an azo metal complex dye or cyanine. The recording film 16 only needs to be irreversibly changed by light, and may be an inorganic recording film such as Te—O—Pd, AlSi, Zn—S—Mg—O—Si, and metal oxide. Good.

なお、ここでいう基板、金属反射膜の特性、材料等は、それぞれ、第1の実施形態で述べたものと同様なため、説明を省略する。また、必要に応じて第1の基板15と記録膜16の間、記録膜16と金属反射膜17の間、及び金属反射膜17と紫外線硬化型樹脂層18との間に、誘電体膜が設けられるが、必ずしも全て配置しなければならないものではない。誘電体膜を配置する位置は、組合せる膜の特性や光記録媒体の使用線速等の条件に応じて適宜に変更可能である。   Note that the characteristics, materials, and the like of the substrate and the metal reflection film described here are the same as those described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. Further, a dielectric film is provided between the first substrate 15 and the recording film 16, between the recording film 16 and the metal reflection film 17, and between the metal reflection film 17 and the ultraviolet curable resin layer 18 as necessary. It is provided, but not all must be arranged. The position where the dielectric film is disposed can be changed as appropriate according to conditions such as the characteristics of the film to be combined and the linear velocity of use of the optical recording medium.

(片面単層書換型媒体(ディスク1〜18))
次に、ここでは片面単層書換型媒体において、ハードコート層の構成元素や材料などを変えた18種類の媒体(ディスク1〜18)を用意し、それら媒体の評価を行った。
(Single-sided single-layer rewritable medium (disks 1 to 18))
Next, 18 types of media (disks 1 to 18) in which the constituent elements and materials of the hard coat layer were changed in a single-sided single-layer rewritable medium were prepared, and the media were evaluated.

図4に構造を示した光記録媒体を以下のようにして作製した。まず、第1の基板21として厚さ0.6mmのポリカーボネイト基板を用意した。この基板には0.68μmピッチ、深さ40nmのグルーブが設けられている。ランド・グルーブ記録を行う場合には、トラックピッチは0.34μmとなる。以下、グルーブ・トラックとは光入射面からの距離が近いトラック、ランド・トラックとは光入射面から遠い方のトラックを指すものとする。   The optical recording medium having the structure shown in FIG. 4 was produced as follows. First, a polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm was prepared as the first substrate 21. This substrate is provided with a groove having a pitch of 0.68 μm and a depth of 40 nm. When land / groove recording is performed, the track pitch is 0.34 μm. Hereinafter, the groove track refers to a track that is close to the light incident surface, and the land track refers to a track that is far from the light incident surface.

このような第1の基板21のグルーブが設けられている面上に、光入射側から順に、高屈折率誘電体膜22a(ZnS−SiO2)/低屈折率誘電体膜23/高屈折率誘電体膜22b(ZnS−SiO2)/相変化記録膜25/高屈折率誘電体膜22c(ZnS−SiO2)/Ag合金反射膜26、をスパッタリングによって成膜した。ここでは、相変化記録膜25の光入射側に設けられる第1の誘電体膜を、高屈折率誘電体膜22a/低屈折率誘電体膜23/高屈折率誘電体膜22bの積層膜で構成した。 High refractive index dielectric film 22a (ZnS-SiO 2 ) / low refractive index dielectric film 23 / high refractive index in order from the light incident side on the surface where the groove of first substrate 21 is provided. Dielectric film 22b (ZnS—SiO 2 ) / phase change recording film 25 / high refractive index dielectric film 22c (ZnS—SiO 2 ) / Ag alloy reflective film 26 was formed by sputtering. Here, the first dielectric film provided on the light incident side of the phase change recording film 25 is a laminated film of a high refractive index dielectric film 22a / low refractive index dielectric film 23 / high refractive index dielectric film 22b. Configured.

なお、ディスク1〜3では、低屈折率膜23としてSiO2、相変化記録膜25としてGeSbTeBiを用いて界面層は設けず、ディスク4〜6では、低屈折率膜23としてSiOC、相変化記録膜25としてGeSbTeBiを用いて界面層は設けず、ディスク7〜9では、低屈折率膜23としてSiOC、相変化記録膜25としてGeBiTe、界面層としてGeNを用いた。 In the disks 1 to 3, SiO 2 is used as the low refractive index film 23 and GeSbTeBi is used as the phase change recording film 25, and no interface layer is provided. In disks 4 to 6, SiOC is used as the low refractive index film 23 and phase change recording is performed. GeSbTeBi was used as the film 25 and no interface layer was provided. In the disks 7 to 9, SiOC was used as the low refractive index film 23, GeBiTe was used as the phase change recording film 25, and GeN was used as the interface layer.

さらに、紫外線硬化樹脂をスピンコート法で塗布した後、厚さ0.6mmのポリカーボネイト基板を貼り合せて光硬化させた。その後、第1の基板21の光入射側の面上に、ハードコート層29として、SiOC膜、またはSiOCN膜を、適切なプロセス条件を選択して、スパッタリングによって成膜した。   Further, an ultraviolet curable resin was applied by spin coating, and then a 0.6 mm thick polycarbonate substrate was bonded and photocured. Thereafter, a SiOC film or a SiOCN film was formed as a hard coat layer 29 on the light incident side surface of the first substrate 21 by sputtering under appropriate process conditions.

一方、ディスク10〜12では、ディスク1〜3同様に、層構成を光入射側から順に、ZnS−SiO2/SiO2/ZnS−SiO2/GeSbTeBi/ZnS−SiO2/Ag合金反射膜、ディスク13〜15では、ディスク4〜6同様に、ZnS−SiO2/SiOC/ZnS−SiO2/GeSbTeBi/ZnS−SiO2/Ag合金反射膜、ディスク16〜18では、ディスク4〜6同様に、ZnS−SiO2/SiOC/ZnS−SiO2/GeN/GeBiTe/GeN/ZnS−SiO2/Ag合金反射膜、とし、図10に示すハードコート層を設けた。 On the other hand, in the disks 10 to 12, as in the disks 1 to 3, the layer structure is sequentially changed from the light incident side to the ZnS—SiO 2 / SiO 2 / ZnS—SiO 2 / GeSbTeBi / ZnS—SiO 2 / Ag alloy reflective film, the disk In the case of the discs 13 to 15, the ZnS—SiO 2 / SiOC / ZnS—SiO 2 / GeSbTeBi / ZnS—SiO 2 / Ag alloy reflective film was used in the same manner as the discs 4 to 6. A SiO 2 / SiOC / ZnS—SiO 2 / GeN / GeBiTe / GeN / ZnS—SiO 2 / Ag alloy reflective film was provided, and a hard coat layer shown in FIG. 10 was provided.

作製した各相変化光記録媒体を初期化装置に設置し、幅50μm、長さ1μmの長円形ビームを照射して全面の記録膜を初期化(結晶化)した。
図10に、各ディスクにおける、ハードコート層の構成元素、膜材料名、波長405nmにおける屈折率n、消衰係数k、nと光入射側の基板材料であるポリカーボネイトの屈折率n=1.55との差n−n、波長350nmにおける消衰係数kを示す。
Each of the produced phase change optical recording media was set in an initialization apparatus, and the entire recording film was initialized (crystallized) by irradiating an oval beam having a width of 50 μm and a length of 1 μm.
FIG. 10 shows the constituent elements of the hard coat layer, the film material name, the refractive index n 1 at a wavelength of 405 nm, the extinction coefficients k 1 and n 1, and the refractive index n 0 of polycarbonate which is the substrate material on the light incident side. = 1.55 Difference n 0 −n 1 , extinction coefficient k 2 at a wavelength of 350 nm is shown.

ディスク1〜9のハードコート層の光学定数は、本発明の範囲内である|n−n|≦0.15、k≦1×10−2、1×10−3≦k、であった。 The optical constants of the hard coat layers of the disks 1 to 9 are within the scope of the present invention. | N 1 −n 0 | ≦ 0.15, k 1 ≦ 1 × 10 −2 , 1 × 10 −3 ≦ k 2 Met.

このような光記録媒体の記録・消去試験を以下のようにして行った。第1の基板21側から光を入射し、記録・消去実験を行った。記録・消去試験には、NA=0.65の対物レンズと波長405nmの半導体レーザを有するピックアップを具備する光ディスク評価装置を用いた。記録線速度を5.6m/sとし、ランダムパターンを記録してbER(ビットエラーレート)を測定した。   The recording / erasing test of such an optical recording medium was performed as follows. Light was incident from the first substrate 21 side, and a recording / erasing experiment was performed. In the recording / erasing test, an optical disk evaluation apparatus including a pickup having an objective lens with NA = 0.65 and a semiconductor laser with a wavelength of 405 nm was used. The recording linear velocity was set to 5.6 m / s, a random pattern was recorded, and bER (bit error rate) was measured.

キズに対する強さを測定する為の試験としては、記録後のディスクに対し、JIS規格(JIS K7204)に基づき、磨耗輪試験を行い、試験後にディスクのbERを測定した。また、紫外線耐光試験としては、記録後のディスクに対し、キセノンランプを照射量にして12Mlux×h照射し、照射後にディスクのbERを測定した。   As a test for measuring the strength against scratches, a worn wheel test was performed on the recorded disc based on JIS standard (JIS K7204), and the bER of the disc was measured after the test. In the ultraviolet light resistance test, the recorded disc was irradiated with a xenon lamp at a dose of 12 Mlux × h, and the bER of the disc was measured after irradiation.

図11に、各ディスクの試験前のbERをbER−0とし、最適記録パワーPw、磨耗輪試験後のbERをbER−1、紫外線耐光試験後のbERをbER−2として示す。   FIG. 11 shows bER-0 of each disk before the test, optimum recording power Pw, bER after the wear wheel test as bER-1, and bER after the ultraviolet light resistance test as bER-2.

ディスク1〜18の媒体を、各種試験前に評価したところ、bERは10−5前半から10−6後半であり、良好な記録特性であった。 When the media of disks 1 to 18 were evaluated before various tests, the bER ranged from the first half of 10 −5 to the second half of 10 −6 , indicating good recording characteristics.

ディスク1〜9の媒体は最適記録パワーが5〜6mW程度と、低い記録パワーで記録ができた。一方、ディスク12,17では、ハードコート層の屈折率が大き過ぎる為、反射による光の損失が大きく、結果として低感度化した。同様に、ディスク13,14では、ハードコート層の記録再生光波長における吸収が大きい為、やはり低感度となった。   The media of disks 1 to 9 were able to be recorded with a low recording power of about 5 to 6 mW. On the other hand, in the disks 12 and 17, since the refractive index of the hard coat layer is too large, the loss of light due to reflection is large, resulting in low sensitivity. Similarly, in the disks 13 and 14, the absorption at the recording / reproducing light wavelength of the hard coat layer is large, so that the sensitivity is low.

さらに、ディスク1〜9の媒体は、磨耗試験、及び耐光試験後も殆ど記録特性が低下することなく、bER−1,bER−2共に10−5台であった。一方、ディスク10,15,18ではハードコート層を用いていない為に、bER−1,bER−2共に10−3台へと大幅に記録特性が低下した。また、ディスク11,16では、SiO膜を用いているが、SiO膜では硬度が不十分であり、また紫外域でも透明なので、やはり、bER−1,bER−2共に10−3台へと大幅に記録特性が低下した。 Further, the media of the disks 1 to 9 were 10 −5 units for both bER-1 and bER-2 with almost no deterioration in recording characteristics after the wear test and the light resistance test. On the other hand, since the hard coat layer was not used in the disks 10, 15 and 18, the recording characteristics of the bER-1 and bER-2 were greatly reduced to 10 −3 units. Further, in the disk 11 and 16, but using the SiO 2 film, is insufficient hardness of SiO 2 film, and because transparent in the ultraviolet region, again, bER-1, bER-2 both to 10 -3 The recording characteristics deteriorated greatly.

(片面単層書換型媒体(ディスク19,20))
次に、片面単層書換型媒体において、2種類の媒体(ディスク19、20)を用意し、それら媒体の評価を行った。
図5に構造を示した光記録媒体を以下のようにして作製した。まず、第1の基板30として厚さ0.6mmのポリカーボネイト基板を用意した。この基板には0.4μmピッチ、深さ50nmのグルーブが設けられている。グルーブ記録を行うものである。
(Single-sided single-layer rewritable medium (disks 19 and 20))
Next, in the single-sided single-layer rewritable medium, two types of media (disks 19 and 20) were prepared, and the media were evaluated.
The optical recording medium having the structure shown in FIG. 5 was produced as follows. First, a polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm was prepared as the first substrate 30. This substrate is provided with grooves having a pitch of 0.4 μm and a depth of 50 nm. Groove recording is performed.

このような第1の基板30のグルーブが設けられている面上に、光入射側から順に、高屈折率誘電体膜31a(ZnS−SiO2)/界面層32a/相変化記録膜33/界面層32b/高屈折率誘電体膜31b(ZnS−SiO2)/Ag合金反射膜34、をスパッタリングによって成膜した。なお、ディスク19では、相変化記録膜としてGeBiTe、界面層としてGeNを用い、ディスク20では、相変化記録膜としてGeSbTeBi、界面層として(ZrO)(Cr)を用いた。 High refractive index dielectric film 31a (ZnS-SiO 2 ) / interface layer 32a / phase change recording film 33 / interface on the surface of first substrate 30 on which the groove is provided in order from the light incident side. Layer 32b / high refractive index dielectric film 31b (ZnS-SiO 2 ) / Ag alloy reflective film 34 was formed by sputtering. The disk 19 used GeBiTe as the phase change recording film and GeN as the interface layer, and the disk 20 used GeSbTeBi as the phase change recording film and (ZrO 2 ) (Cr 2 O 3 ) as the interface layer.

さらに、紫外線硬化樹脂をスピンコート法で塗布した後、厚さ0.6mmのポリカーボネイト基板を貼り合せて光硬化させた。その後、第1の基板30の光入射側の面上に、ハードコート層37として、SiOC膜、またはSiONC膜を、適切なプロセス条件を選択して成膜した。   Further, an ultraviolet curable resin was applied by spin coating, and then a 0.6 mm thick polycarbonate substrate was bonded and photocured. Thereafter, a SiOC film or a SiONC film was formed as a hard coat layer 37 on the light incident side surface of the first substrate 30 by selecting appropriate process conditions.

作製した各相変化光記録媒体を初期化装置に設置し、幅50μm、長さ1μmの長円形ビームを照射して全面の記録膜を初期化(結晶化)した。このような光記録媒体の記録・消去試験を以下のようにして行った。第1の基板30側から光を入射し、記録・消去実験を行った。記録・消去試験には、NA=0.65の対物レンズと波長405nmの半導体レーザを有するピックアップを具備する光ディスク評価装置を用いた。記録線速度を6.61m/sとし、記録試験を行った。   Each of the produced phase change optical recording media was set in an initialization apparatus, and the entire recording film was initialized (crystallized) by irradiating an oval beam having a width of 50 μm and a length of 1 μm. The recording / erasing test of such an optical recording medium was performed as follows. Light was incident from the first substrate 30 side, and a recording / erasing experiment was performed. In the recording / erasing test, an optical disk evaluation apparatus including a pickup having an objective lens with NA = 0.65 and a semiconductor laser with a wavelength of 405 nm was used. A recording test was conducted at a recording linear velocity of 6.61 m / s.

(片面単層書換型媒体(ディスク21,22))
次に、片面単層書換型媒体において、2種類の媒体(ディスク21,22)を用意し、それら媒体の評価を行った。
図6に構造を示した光記録媒体を以下のようにして作製した。まず、第1の基板38として厚さ1.1mmのポリカーボネイト基板を用意した。この基板には0.32μmピッチ、深さ50nmのグルーブが設けられている。グルーブ記録を行うものである。
(Single-sided, single-layer rewritable medium (disks 21, 22))
Next, in the single-sided single-layer rewritable medium, two types of media (disks 21 and 22) were prepared, and the media were evaluated.
The optical recording medium having the structure shown in FIG. 6 was produced as follows. First, a polycarbonate substrate having a thickness of 1.1 mm was prepared as the first substrate 38. This substrate is provided with grooves having a pitch of 0.32 μm and a depth of 50 nm. Groove recording is performed.

このような第1の基板38のグルーブが設けられている面上に、Ag合金反射膜39/高屈折率誘電体膜40a(ZnS−SiO2)/界面層41a/相変化記録膜42/界面層41b/高屈折率誘電体膜40b(ZnS−SiO2)/の順にスパッタリングによって成膜した。なお、ディスク21では、相変化記録膜42としてGeSbTe、界面層41a、41bとしてGeNを用い、ディスク22では、相変化記録膜42としてGeBiTe、界面層41a、41bとして(ZrO)・(Cr)を用いた。 On the surface of the first substrate 38 on which the groove is provided, Ag alloy reflective film 39 / high refractive index dielectric film 40a (ZnS-SiO 2 ) / interface layer 41a / phase change recording film 42 / interface The layer 41b / the high refractive index dielectric film 40b (ZnS—SiO 2 ) / were formed in this order by sputtering. The disk 21 uses GeSbTe as the phase change recording film 42 and GeN as the interface layers 41a and 41b. The disk 22 uses GeBiTe as the phase change recording film 42 and (ZrO 2 ) · (Cr 2 ) as the interface layers 41a and 41b. O 3) was used.

さらに、紫外線硬化樹脂をスピンコート法で塗布した後、厚さ0.1mmのポリカーボネイト樹脂によるカバー基板44を貼り合せて光硬化させた。その後、カバー基板44の光入射側の面上に、ハードコート層45として、SiOC膜、またはSiONC膜を、SiONC膜を、適切なプロセス条件を選択してスパッタリングによって成膜した。   Further, an ultraviolet curable resin was applied by a spin coating method, and then a cover substrate 44 made of a polycarbonate resin having a thickness of 0.1 mm was bonded and photocured. Thereafter, a SiOC film or a SiONC film, and a SiONC film as a hard coat layer 45 were formed on the light incident side surface of the cover substrate 44 by sputtering under appropriate process conditions.

作製した各相変化光記録媒体を初期化装置に設置し、幅50μm、長さ1μmの長円形ビームを照射して全面の記録膜を初期化(結晶化)した。このような光記録媒体の記録・消去試験を以下のようにして行った。カバー基板44側から光を入射し、NA=0.85の対物レンズと波長405の半導体レーザを有するピックアップを具備する光ディスク評価装置を用いた。記録線速度を5.6m/sとし、記録試験を行った。   Each of the produced phase change optical recording media was set in an initialization apparatus, and the entire recording film was initialized (crystallized) by irradiating an oval beam having a width of 50 μm and a length of 1 μm. The recording / erasing test of such an optical recording medium was performed as follows. An optical disk evaluation apparatus having a light incident from the cover substrate 44 side and a pickup having an objective lens with NA = 0.85 and a semiconductor laser with a wavelength of 405 was used. A recording test was conducted at a recording linear velocity of 5.6 m / s.

(片面二層書換型媒体(ディスク23))
次に、片面二層書換型媒体において、1種類の媒体(ディスク23)を用意し、その媒体の評価を行った。
図7に構造を示した光記録媒体を以下のようにして作製した。この媒体は、いわゆる片面二層媒体であり、光入射側から見て手前側のL基板46と、光入射側から見て奥側のL基板53とを貼り合せたものである。まず、L基板46として厚さ0.59mmのポリカーボネイト基板を用意した。この基板には0.68μmピッチ、深さ40nmのグルーブが設けられている。ランド・グルーブ記録を行う場合には、トラックピッチは0.34μmとなる。以下、グルーブ・トラックとは光入射面からの距離が近いトラック、ランド・トラックとは光入射面から遠い方のトラックを指すものとする。
(Single-sided, double-layered rewritable medium (disk 23))
Next, one type of medium (disk 23) was prepared as the single-sided, double-layered rewritable medium, and the medium was evaluated.
The optical recording medium having the structure shown in FIG. 7 was produced as follows. This medium is a so-called single-sided double-layer medium, the front side of the L 0 substrate 46 viewed from the light incident side, in which bonded to the L 1 substrate 53 on the back side when viewed from the light incident side. First, it was prepared a polycarbonate substrate having a thickness of 0.59mm as L 0 substrate 46. This substrate is provided with a groove having a pitch of 0.68 μm and a depth of 40 nm. When land / groove recording is performed, the track pitch is 0.34 μm. Hereinafter, the groove track refers to a track that is close to the light incident surface, and the land track refers to a track that is far from the light incident surface.

このようなL基板46のグルーブが設けられている面上に、高屈折率誘電体膜49b(ZnS−SiO2)/界面層50b(ZrO)(Cr)/相変化記録膜51(GeSbTeBi)/界面層50a(ZrO)(Cr)/高屈折率誘電体膜49a(ZnS−SiO2)/Ag合金反射膜48、をスパッタリングによって順に成膜した。透過率は約50[%]であった。 High refractive index dielectric film 49b (ZnS—SiO 2 ) / interface layer 50b (ZrO 2 ) (Cr 2 O 3 ) / phase change recording film on the surface where the groove of L 0 substrate 46 is provided. 51 (GeSbTeBi) / interface layer 50a (ZrO 2 ) (Cr 2 O 3 ) / high refractive index dielectric film 49a (ZnS—SiO 2 ) / Ag alloy reflective film 48 were sequentially formed by sputtering. The transmittance was about 50%.

基板53は、厚さ0.59mmのポリカーボネイト基板に、Ag合金反射膜48/第2高屈折率誘電体膜49a(ZnS−SiO2)/界面層50a(ZrO)(Cr)/相変化記録膜51/界面層50b/第1高屈折率誘電体膜49b(ZnS−SiO2)、を順にスパッタリングによって成膜したものである。L基板53表面の第1高屈折率誘電体膜49b(ZnS−SiO2)が、L基板46上に塗布された紫外線硬化樹脂を介してL基板46に貼り合わされている。従って、L基板53を光入射側から見ると、成膜時とは逆順となり、第1高屈折率誘電体膜49b(ZnS−SiO2)/界面層50a(ZrO)(Cr)/相変化記録膜51(GeSbTeBi)/界面層50b(ZrO)(Cr)/第2高屈折率誘電体膜49a(ZnS−SiO2)/Ag合金反射膜48、となる。 The L 1 substrate 53 is made of a polycarbonate substrate having a thickness of 0.59 mm, an Ag alloy reflective film 48 / second high-refractive-index dielectric film 49a (ZnS—SiO 2 ) / interface layer 50a (ZrO 2 ) (Cr 2 O 3 ) / Phase change recording film 51 / interface layer 50b / first high-refractive-index dielectric film 49b (ZnS—SiO 2 ) in this order. L 1 first high refractive index dielectric film 49b of the substrate 53 surface (ZnS-SiO 2), via the ultraviolet curing resin applied on L 0 substrate 46 is bonded to L 0 substrate 46. Therefore, when the L 1 substrate 53 is viewed from the light incident side, the order is reverse to that at the time of film formation, and the first high refractive index dielectric film 49b (ZnS—SiO 2 ) / interface layer 50a (ZrO 2 ) (Cr 2 O 3 ). ) / Phase change recording film 51 (GeSbTeBi) / interface layer 50b (ZrO 2 ) (Cr 2 O 3 ) / second high refractive index dielectric film 49a (ZnS—SiO 2 ) / Ag alloy reflective film 48.

その後、L基板53の光入射側の面上に、ハードコート層54として、SiOC膜、またはSiONC膜を、適切なプロセス条件を選択してスパッタリングによって成膜した。 Thereafter, a SiOC film or a SiONC film was formed as a hard coat layer 54 on the light incident side surface of the L 0 substrate 53 by sputtering under appropriate process conditions.

(片面単層追記型媒体(ディスク24))
次に、片面単層追記型媒体において、1種類の媒体(ディスク24)を用意し、その媒体の評価を行った。
図3に構造を示した追記型光記録媒体を以下のようにして作製した。まず、第1の基板として厚さ0.6mmのポリカーボネイト基板を用意した。第1の基板には0.4μmピッチ、深さ60nmのグルーブが設けられており、グルーブ記録を行うものである。以下、グルーブ・トラックとは光入射面からの距離が近いトラックを指すものとする。
(Single-sided, single-layer write-once medium (disk 24))
Next, one type of medium (disk 24) was prepared in the single-sided single layer write-once medium, and the medium was evaluated.
A write-once type optical recording medium having the structure shown in FIG. 3 was produced as follows. First, a polycarbonate substrate having a thickness of 0.6 mm was prepared as a first substrate. The first substrate is provided with grooves having a pitch of 0.4 μm and a depth of 60 nm, and performs groove recording. Hereinafter, the groove track refers to a track having a short distance from the light incident surface.

このような第1の基板のグルーブが設けられている面上に、光入射側から順に、有機色素膜/Ag合金膜、の順に成膜した。
有機色素膜はスピンコートで塗布して形成した。Ag合金膜はAg合金をAr中でスパッタすることにより成膜した。さらに、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗布した後、厚さ0.6mmのポリカーボネイト基板を貼り合わせて光硬化させた。その後、第1の基板の光入射側の面上に、ハードコート層として、SiOC膜、またはSiONC膜を、適切なプロセス条件を選択してスパッタリングによって成膜した。
On the surface provided with the groove of the first substrate, an organic dye film / Ag alloy film was formed in this order from the light incident side.
The organic dye film was formed by spin coating. The Ag alloy film was formed by sputtering an Ag alloy in Ar. Further, an ultraviolet curable resin was applied by spin coating, and then a 0.6 mm thick polycarbonate substrate was bonded and photocured. Thereafter, a SiOC film or a SiONC film was formed as a hard coat layer on the light incident side surface of the first substrate by sputtering under appropriate process conditions.

上述した追記型光記録媒体の記録試験を以下のようにして行った。試験にはNA=0.65の対物レンズと波長405nmの半導体レーザを有するピックアップを具備する光ディスク評価装置を用い、記録線速度を6.61m/sとした。   The recording test of the write-once type optical recording medium described above was performed as follows. In the test, an optical disk evaluation apparatus including a pickup having an objective lens with NA = 0.65 and a semiconductor laser with a wavelength of 405 nm was used, and the recording linear velocity was set to 6.61 m / s.

(片面単層追記型媒体(ディスク25))
次に、片面単層追記型媒体において、1種類の媒体(ディスク25)を用意し、その媒体の評価を行った。
図8に構造を示した光記録媒体を以下のようにして作製した。まず、第1の基板55として厚さ1.1mmのポリカーボネイト基板を用意した。この基板には0.32μmピッチ、深さ50nmのグルーブが設けられている。グルーブ記録を行うものである。
(Single-sided, single-layer write-once medium (disk 25))
Next, in the single-sided single layer write-once medium, one type of medium (disk 25) was prepared, and the medium was evaluated.
The optical recording medium having the structure shown in FIG. 8 was produced as follows. First, a polycarbonate substrate having a thickness of 1.1 mm was prepared as the first substrate 55. This substrate is provided with grooves having a pitch of 0.32 μm and a depth of 50 nm. Groove recording is performed.

このような第1の基板55のグルーブが設けられている面上に、光入射側から順に、高屈折率誘電体膜57b(ZnS−SiO2)/無機追記型記録膜58(Te−O−Pd)/高屈折率誘電体膜57a(ZnS−SiO2)/Ag合金反射膜56、をスパッタリングによって成膜した。 Such first on the surface on which the grooves of the substrate 55 is provided, in order from the light incident side, a high refractive index dielectric film 57b (ZnS-SiO 2) / the inorganic write-once recording layer 58 (Te-O- Pd) / high refractive index dielectric film 57a (ZnS—SiO 2 ) / Ag alloy reflective film 56 was formed by sputtering.

さらに、紫外線硬化樹脂をスピンコート法で塗布した後、厚さ0.1mmのポリカーボネイト樹脂によるカバー基板60を貼り合せて光硬化させた。その後、カバー基板60の光入射側の面上に、ハードコート層61として、SiOC膜、またはSiONC膜を、適切なプロセス条件を選択してスパッタリングによって成膜した。   Further, an ultraviolet curable resin was applied by a spin coating method, and then a cover substrate 60 made of a polycarbonate resin having a thickness of 0.1 mm was bonded and photocured. Thereafter, a SiOC film or a SiONC film was formed as a hard coat layer 61 on the light incident side surface of the cover substrate 60 by sputtering under appropriate process conditions.

カバー基板60側から光を入射し、NA=0.85の対物レンズと波長405nmの半導体レーザを有するピックアップを具備する光ディスク評価装置を用いた。記録線速度を5.6m/sとし、記録試験を行った。   An optical disk evaluation apparatus including a pickup having light incident from the cover substrate 60 side and an objective lens having NA = 0.85 and a semiconductor laser having a wavelength of 405 nm was used. A recording test was conducted at a recording linear velocity of 5.6 m / s.

(片面二層追記型媒体(ディスク26))
次に、片面二層追記型媒体において、1種類の媒体(ディスク26)を用意し、その媒体の評価を行った。
図9に構造を示した光記録媒体を以下のようにして作製した。この媒体は、いわゆる片面二層媒体であり、光入射側から見て手前側のL基板62と、光入射側から見て奥側のL基板67とを貼り合せたものである。
(Single-sided dual-layer write-once medium (disk 26))
Next, one type of medium (disk 26) was prepared in the single-sided dual-layer write-once medium, and the medium was evaluated.
The optical recording medium having the structure shown in FIG. 9 was produced as follows. This medium is a so-called single-sided double-layer medium, and L 0 substrate 62 on the front side as viewed from the light incident side, in which bonded to the L 1 substrate 67 on the back side when viewed from the light incident side.

まず、L基板62として厚さ0.59mmのポリカーボネイト基板を用意した。L基板62には0.4μmピッチ、深さ60nmのグルーブが設けられおり、グルーブ記録を行うものである。以下、グルーブ・トラックとは光入射面からの距離が近いトラックを指すものとする。 First, it was prepared a polycarbonate substrate having a thickness of 0.59mm as L 0 substrate 62. The L 0 substrate 62 is provided with grooves having a pitch of 0.4 μm and a depth of 60 nm, and performs groove recording. Hereinafter, the groove track refers to a track having a short distance from the light incident surface.

このようなL基板62のグルーブが設けられている面上に、光入射側から順に、有機色素膜/Ag合金膜、の順に成膜した。L基板62の透過率は約50[%]であった。 L基板67は、厚さ0.59mmのポリカーボネイト基板に、Ag合金膜64、有機色素膜65の順に成膜した。L基板67表面の有機色素膜65が、L基板62上に塗布された紫外線硬化樹脂を介してL基板62に貼りあわされている。その後、L基板62の光入射側の面上に、ハードコート層68として、SiOC膜、またはSiONC膜を、適切なプロセス条件を選択してスパッタリングによって成膜した。 Such L 0 on the surface on which the grooves of the substrate 62 is provided, in order from the light incident side was formed in the order of the organic dye film / Ag alloy film. Transmittance of the L 0 substrate 62 was approximately 50 [%]. L 1 substrate 67, a polycarbonate substrate having a thickness of 0.59 mm, Ag alloy film 64 was formed in the order of the organic dye film 65. L 1 organic dye layer 65 of the substrate 67 surface, are attached to each other in the L 0 substrate 62 through the ultraviolet curing resin applied on L 0 substrate 62. Thereafter, a SiOC film or a SiONC film was formed as a hard coat layer 68 on the light incident side surface of the L 0 substrate 62 by sputtering under appropriate process conditions.

上述した追記型光記録媒体の記録試験を以下のようにして行った。試験にはNA=0.65の対物レンズと波長405nmの半導体レーザを有するピックアップを具備する光ディスク評価装置を用い、記録線速度を6.61m/sとした。   The recording test of the write-once type optical recording medium described above was performed as follows. In the test, an optical disk evaluation apparatus including a pickup having an objective lens with NA = 0.65 and a semiconductor laser with a wavelength of 405 nm was used, and the recording linear velocity was set to 6.61 m / s.

図12に、各ディスクにおける、ハードコート層の構成元素、膜材料名、波長405nmにおける屈折率n、消衰係数k、nと光入射側の基板材料であるポリカーボネイトの屈折率n=1.55との差n−n、波長350nmにおける消衰係数kを示す。 FIG. 12 shows the constituent elements of the hard coat layer, the film material name, the refractive index n 1 at a wavelength of 405 nm, the extinction coefficients k 1 and n 1, and the refractive index n 0 of polycarbonate which is the substrate material on the light incident side. = 1.55 Difference n 0 −n 1 , extinction coefficient k 2 at a wavelength of 350 nm is shown.

ディスク19〜26の媒体のハードコート層の光学定数は、本発明の範囲内である、|n−n|≦0.15、k≦1×10−2、1×10−3≦k、であった。 The optical constants of the hard coat layers of the media of the disks 19 to 26 are within the scope of the present invention, | n 1 −n 0 | ≦ 0.15, k 1 ≦ 1 × 10 −2 , 1 × 10 −3 ≦ k 2 .

図13に、ディスク19〜26の媒体のbERをbERとし、最適記録パワーPw、磨耗輪試験後のbERをbER、紫外線耐光試験後のbERをbERとして示す。 FIG. 13 shows bER of the media of the disks 19 to 26 as bER 0 , optimum recording power Pw, bER after the wear wheel test as bER 1 , and bER after the ultraviolet light resistance test as bER 2 .

ディスク19〜26の媒体は、磨耗試験、及び耐光試験後も殆ど記録特性が低下することなく、bER−1,bER−2共に10−5台であった。 The media of disks 19 to 26 were 10-5 units for both bER-1 and bER-2, with almost no deterioration in recording characteristics after the wear test and the light resistance test.

(各種光記録媒体(ディスク27〜45))
次に、ハードコート層の膜厚を変えた各種媒体を作製した。膜厚は、選択した成膜条件における成膜速度を測定し、成膜時間によって制御した。スパッタリングターゲットには、SiとCを主成分とするターゲットを用いた。ディスク27〜45では、前記したディスク1〜9、19〜26の膜構成を用い、ハードコート層の膜厚を種々変えた媒体を作製した。
(Various optical recording media (disks 27 to 45))
Next, various media having different hard coat layer thicknesses were prepared. The film thickness was controlled by measuring the film formation speed under the selected film formation conditions and by the film formation time. As the sputtering target, a target mainly composed of Si and C was used. For the disks 27 to 45, media having various film thicknesses of the hard coat layer were prepared using the film configurations of the disks 1 to 9 and 19 to 26 described above.

図14には、各実施例の膜構成、ハードコート層を用いる前の最適記録パワーPwとビットエラーレートbER、及びハードコート層の膜厚と、ハードコート層を設けた媒体の最適記録パワーPw、磨耗輪試験後のbERをbER、紫外線耐光試験後のbERをbERとして示す。 FIG. 14 shows the optimum recording power Pw 0 and bit error rate bER 0 before using the hard coat layer, the film thickness of the hard coat layer, and the optimum recording of the medium provided with the hard coat layer. The power Pw, bER after the wear wheel test is bER 1 , and bER after the ultraviolet light resistance test is bER 2 .

ハードコート層が10nm以上100nm以下の範囲内にある、ディスク27〜43の各種媒体は、bER,bER共に10−5台であり、良好な記録特性を示した。更に、ハードコート層が50nm以上100nm以下の範囲内にある媒体は、ハードコート層を設けない場合に比べて、記録感度が向上した。一方、ディスク44の媒体は、磨耗試験、耐光試験いずれによっても記録特性が低下し、bER,bER共に10−4台となった。また、ディスク45の媒体は、最適記録パワーが2mW程度高くなり、記録感度が低下した。なお、ディスク27〜43記載の媒体のハードコート層の分析を行ったところ、RBSの結果から、構成元素として、Si・O・Cの存在が確認された。また分光エリプソメトリーによって光学定数を測定した所、いずれの媒体についても、波長405nmにおける屈折率をn、消衰係数をk、波長350nmにおける消衰係数をk、基板材料の波長405nmにおける屈折率をnとしたときに、|n−n|≦0.15、k≦1×10−2、1×10−3≦kを満たしていた。 Various media of the disks 27 to 43 having a hard coat layer in the range of 10 nm to 100 nm were 10-5 for both bER 1 and bER 2 , and showed good recording characteristics. Furthermore, the recording sensitivity of the medium having the hard coat layer in the range of 50 nm to 100 nm was improved as compared with the case where the hard coat layer was not provided. On the other hand, the recording characteristics of the medium of the disk 44 deteriorated by both the wear test and the light resistance test, and both bER 1 and bER 2 became 10 −4 units. Further, the medium of the disk 45 has an optimum recording power increased by about 2 mW, and the recording sensitivity has decreased. In addition, when the hard coat layer of the medium described in the disks 27 to 43 was analyzed, the presence of Si.O.C as a constituent element was confirmed from the RBS results. When the optical constant was measured by spectroscopic ellipsometry, the refractive index at a wavelength of 405 nm was n 1 , the extinction coefficient was k 1 , the extinction coefficient at a wavelength of 350 nm was k 2 , and the substrate material was at a wavelength of 405 nm. When the refractive index was n 0 , | n 1 −n 0 | ≦ 0.15, k 1 ≦ 1 × 10 −2 , 1 × 10 −3 ≦ k 2 were satisfied.

(各種光記録媒体(ディスク46))
光入射側から順に、高屈折率誘電体膜ZnS−SiO2/SiOCN膜/高屈折誘電体膜ZnS−SiO2、というように3層の積層膜によって構成されるハードコート層を具備した片面単層追記型媒体46を作製、評価した。このディスク46では、前記したディスク24と同一の膜構成を用いた。ZnS−SiO2の膜厚は45nm、SiOCN膜の膜厚は63nmとした。記録試験にはNA=0.65の対物レンズと波長405nmの半導体レーザを有するピックアップを具備する光ディスク評価装置を用い、記録線速度を6.61m/sとした。ハードコート層を用いていない同一ディスクの最適記録パワーPwが5.9mWであったのに対し、ハードコート層を設けたディスクの最適記録パワーPwは4.7mWとなり、高感度化した。磨耗輪試験後のbER(bER)は1.3×10-5、紫外線耐光試験後のbER(bER)は、1.7×10-5であり、良好な記録特性を示した。
(Various optical recording media (disk 46))
In order from the light incident side, a single-sided single layer provided with a hard coat layer constituted by a laminated film of three layers such as a high refractive index dielectric film ZnS-SiO 2 / SiOCN film / high refractive dielectric film ZnS-SiO 2 . A layer write-once medium 46 was produced and evaluated. The disk 46 used the same film configuration as the disk 24 described above. The film thickness of ZnS—SiO 2 was 45 nm, and the film thickness of the SiOCN film was 63 nm. In the recording test, an optical disk evaluation apparatus including a pickup having an objective lens with NA = 0.65 and a semiconductor laser with a wavelength of 405 nm was used, and the recording linear velocity was set to 6.61 m / s. The optimum recording power Pw 0 of the same disk not using the hard coat layer was 5.9 mW, whereas the optimum recording power Pw of the disk provided with the hard coat layer was 4.7 mW, and the sensitivity was increased. The bER (bER 1 ) after the wear wheel test was 1.3 × 10 −5, and the bER (bER 2 ) after the ultraviolet light resistance test was 1.7 × 10 −5, indicating good recording characteristics.

なお、本発明は上記した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、様々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の光記録媒体の断面図。1 is a cross-sectional view of an optical recording medium of the present invention. 本発明の一実施形態の書換型光記録媒体の断面図。1 is a cross-sectional view of a rewritable optical recording medium according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の追記型光記録媒体の断面図。1 is a cross-sectional view of a write-once type optical recording medium according to an embodiment of the present invention. 本発明のディスク1〜9,ディスク10〜18の書換型光記録媒体の断面図。Sectional drawing of the rewritable optical recording medium of the disks 1-9 of this invention, and the disks 10-18. 本発明のディスク19,20の書換型光記録媒体の断面図。Sectional drawing of the rewritable optical recording medium of the discs 19 and 20 of this invention. 本発明のディスク21,22の書換型光記録媒体の断面図。Sectional drawing of the rewritable optical recording medium of the disks 21 and 22 of this invention. 本発明のディスク23の片面二層書換型光記録媒体の断面図。Sectional drawing of the single-sided double layer rewritable optical recording medium of the disk 23 of the present invention. 本発明のディスク25の追記型光記録媒体の断面図。Sectional drawing of the write-once type | mold optical recording medium of the disk 25 of this invention. 本発明のディスク26の片面二層追記型光記録媒体の断面図。1 is a cross-sectional view of a single-sided dual-layer write-once optical recording medium of a disk 26 of the present invention. 本発明のディスク1〜18の各ハードコート層における構成を示す図。The figure which shows the structure in each hard-coat layer of the disks 1-18 of this invention. 本発明のディスク1〜18の記録特性を示す図。The figure which shows the recording characteristic of the disks 1-18 of this invention. 本発明のディスク19〜26の各ハードコート層における構成を示す図。The figure which shows the structure in each hard-coat layer of the disks 19-26 of this invention. 本発明のディスク19〜26の記録特性を示す図。The figure which shows the recording characteristics of the disks 19-26 of this invention. 本発明のディスク27〜45の各ハードコート層における構成及び記録特性を示す図。The figure which shows the structure and recording characteristic in each hard-coat layer of the disks 27-45 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、21・・・第1の基板、2・・・記録層、3・・・反射層、4・・・紫外線硬化樹脂層、5・・・第2の基板、6・・・ハードコート層、7・・・第1の基板、8・・・第1の誘電体膜、9・・・相変化記録膜、10・・・第2の誘電体膜、11・・・金属反射膜、12・・・紫外線硬化樹脂層、13・・・第2の基板、14・・・ハードコート層、15・・・第1の基板、16・・・追記型記録膜、17・・・金属反射膜、18・・・紫外線硬化樹脂層、19・・・第2の基板、20・・・ハードコート層、21・・・第1の基板、22a,b,c・・・高屈折率誘電体膜、23・・・低屈折率誘電体膜、24a,b・・・界面層、25・・・相変化記録膜、26・・・Ag合金反射膜、27・・・紫外線硬化樹脂層、28・・・第2の基板、29・・・ハードコート層、30・・・第1の基板、31a,b・・・高屈折率誘電体膜、32a,b・・・界面層、33・・・相変化記録膜、34・・・Ag合金反射膜、35・・・紫外線硬化樹脂層、36・・・第2の基板、37・・・ハードコート層、38・・・第1の基板、39・・・Ag合金反射膜、40a,b・・・高屈折率誘電体膜、41a,b・・・界面層、42・・・相変化記録膜、43・・・紫外線硬化樹脂層、44・・・カバー基板、45・・・ハードコート層、46・・・L基板、47・・・基板、48・・・Ag合金反射膜、49a,b・・・高屈折率誘電体膜、50a,b・・・界面層、51・・・相変化記録膜、52・・・紫外線硬化樹脂層、53・・・L1基板、54・・・ハードコート層、55・・・第1の基板、56・・・金属反射膜、57a,b・・・高屈折率誘電体膜、58・・・無機追記型記録膜、59・・・紫外線硬化樹脂層、60・・・カバー基板、61・・・ハードコート層、62・・・L基板、63・・・基板、64・・・Ag合金反射膜、65・・・有機色素膜、66・・・紫外線硬化樹脂層、67・・・L1基板、68・・・ハードコート層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 ... 1st board | substrate, 2 ... Recording layer, 3 ... Reflective layer, 4 ... Ultraviolet curable resin layer, 5 ... 2nd board | substrate, 6 ... Hard-coat layer , 7 ... 1st substrate, 8 ... 1st dielectric film, 9 ... Phase change recording film, 10 ... 2nd dielectric film, 11 ... Metal reflecting film, 12 ... UV curable resin layer, 13 ... second substrate, 14 ... hard coat layer, 15 ... first substrate, 16 ... write-once recording film, 17 ... metal reflective film 18 ... UV curable resin layer, 19 ... second substrate, 20 ... hard coat layer, 21 ... first substrate, 22a, b, c ... high refractive index dielectric film , 23... Low refractive index dielectric film, 24 a, b... Interfacial layer, 25... Phase change recording film, 26... Ag alloy reflection film, 27. ..Second Substrate, 29 ... hard coat layer, 30 ... first substrate, 31a, b ... high refractive index dielectric film, 32a, b ... interface layer, 33 ... phase change recording film, 34 ... Ag alloy reflective film, 35 ... UV curable resin layer, 36 ... second substrate, 37 ... hard coat layer, 38 ... first substrate, 39 ... Ag alloy Reflective film, 40a, b ... high refractive index dielectric film, 41a, b ... interface layer, 42 ... phase change recording film, 43 ... UV curable resin layer, 44 ... cover substrate, 45 ... a hard coat layer, 46 ... L 0 substrate, 47 ... substrate, 48 ... Ag alloy reflective film, 49a, b ... high refractive index dielectric film, 50a, b ... interface layer 51 ... phase change recording film, 52 ... UV curable resin layer, 53 ... L 1 substrate, 54 ... hard coat layer, 5 ... 1st substrate, 56 ... Metal reflective film, 57a, b ... High refractive index dielectric film, 58 ... Inorganic write-once recording film, 59 ... UV curable resin layer, 60 ..Cover substrate, 61 ... Hard coat layer, 62 ... L 0 substrate, 63 ... Substrate, 64 ... Ag alloy reflective film, 65 ... Organic dye film, 66 ... UV curing Resin layer, 67 ... L 1 substrate, 68 ... hard coat layer

Claims (15)

基板と、光照射によって情報の記録がなされる記録層から構成される光記録媒体において、
基板の光入射側の面上に、Si,O,Cを構成元素として含む誘電体膜から成るハードコート層が設けられており、かつ、ハードコート層の波長405nmにおける屈折率をn、消衰係数をk、波長350nmにおける消衰係数をk、基板材料の波長405nmにおける屈折率をnとしたときに、|n−n|≦0.15、k≦1×10−2、1×10−3≦kであることを特徴とする光記録媒体。
In an optical recording medium composed of a substrate and a recording layer on which information is recorded by light irradiation,
A hard coat layer made of a dielectric film containing Si, O, and C as constituent elements is provided on the light incident side surface of the substrate, and the refractive index at a wavelength of 405 nm of the hard coat layer is n 1 . When the extinction coefficient is k 1 , the extinction coefficient at a wavelength of 350 nm is k 2 , and the refractive index of the substrate material at a wavelength of 405 nm is n 0 , | n 1 −n 0 | ≦ 0.15, k 1 ≦ 1 × 10 -2 , 1 × 10 −3 ≦ k 2 .
前記ハードコート層の構成元素として、Si,O,Cに加えて、Nが含有されていることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。   2. The optical recording medium according to claim 1, wherein N is contained in addition to Si, O, and C as a constituent element of the hard coat layer. 前記n及びnはn≦nであることを特徴とする請求項1乃至2記載の光記録媒体。 The optical recording medium according to claim 1, wherein the n 0 and n 1 satisfy n 1 ≦ n 0 . 前記ハードコート層が単層膜であって、膜厚が、10nm以上、好ましくは50nm以上100nm以下であることを特徴とする請求項1乃至3記載の光記録媒体。   4. The optical recording medium according to claim 1, wherein the hard coat layer is a single layer film, and the film thickness is 10 nm or more, preferably 50 nm or more and 100 nm or less. 前記ハードコート層のC(炭素)の含有量が、0.01[at.%]以上30[at.%]以下であることを特徴とする請求項1乃至4記載の光記録媒体。   The C (carbon) content of the hard coat layer is 0.01 [at. %] 30 [at. %] Or less. 5. The optical recording medium according to claim 1, wherein 前記ハードコート層のO(酸素)の含有量が、10[at.%]以上70[at.%]以下であることを特徴とする請求項1乃至5記載の光記録媒体。   The O (oxygen) content of the hard coat layer is 10 [at. %] Or more and 70 [at. %] Or less, the optical recording medium according to any one of claims 1 to 5. 前記ハードコート層のN(窒素)の含有量が、0.01[at.%]以上60[at.%]以下、より好ましくは1[at.%]以上50[at.%]以下であることを特徴とする請求項2乃至6記載の光記録媒体。   The N (nitrogen) content of the hard coat layer is 0.01 [at. %] Or more and 60 [at. %] Or less, more preferably 1 [at. %] Or more and 50 [at. %] Or less, the optical recording medium according to any one of claims 2 to 6. 前記ハードコート層の構成元素が、Si,O,N,Cに加えて、Ti,Al,Ta,Ce,Nb,Mg,F,Zn,Zr,Sから成る群より選択される少なくとも一種の元素を含有していることを特徴とする請求項1乃至7記載の光記録媒体。   The constituent element of the hard coat layer is at least one element selected from the group consisting of Ti, Al, Ta, Ce, Nb, Mg, F, Zn, Zr, and S in addition to Si, O, N, and C The optical recording medium according to claim 1, further comprising: 前記ハードコート層のヌープ硬度が1000[kgf/mm]以上であることを特徴とする請求項1乃至8記載の光記録媒体。 9. The optical recording medium according to claim 1, wherein the Knoop hardness of the hard coat layer is 1000 [kgf / mm 2 ] or more. 前記ハードコート層が、Si,O,N,Cを構成元素とするSiONC膜を含む、波長405nmにおける屈折率の異なる複数の誘電体膜の積層膜であることを特徴とする請求項1乃至8記載の光記録媒体。   9. The hard coat layer is a laminated film of a plurality of dielectric films having different refractive indexes at a wavelength of 405 nm, including a SiONC film having Si, O, N, and C as constituent elements. The optical recording medium described. 光入射側から見て手前側の基板、及び奥側の基板の厚さが、共に0.5mm以上0.7mm以下であることを特徴とする請求項1乃至10記載の光記録媒体。   11. The optical recording medium according to claim 1, wherein the thicknesses of the substrate on the near side and the substrate on the back side as viewed from the light incident side are both 0.5 mm or more and 0.7 mm or less. 光入射側から見て手前側の基板の厚さが、0.01mm以上0.2mm以下であり、光入射側から見て奥側の基板の厚さが、1mm以上1.2mm以下であることを特徴とする請求項1乃至10記載の光記録媒体。   The thickness of the substrate on the near side when viewed from the light incident side is 0.01 mm or more and 0.2 mm or less, and the thickness of the substrate on the back side when viewed from the light incident side is 1 mm or more and 1.2 mm or less. The optical recording medium according to claim 1. 請求項1乃至12記載の光記録媒体の前記ハードコート層を、SiとCを主成分とするスパッタリングターゲットを用い、酸素と窒素を含むガス中でスパッタリングによって形成することを特徴とする光記録媒体の製造方法。   13. The optical recording medium according to claim 1, wherein the hard coat layer of the optical recording medium is formed by sputtering in a gas containing oxygen and nitrogen using a sputtering target mainly composed of Si and C. Manufacturing method. 前記スパッタリングターゲットの構成元素として、SiとCと共に、O,N,のうちの一方の元素、ないし両方の元素が含まれていることを特徴とする請求項13記載の光記録媒体の製造方法。   14. The method of manufacturing an optical recording medium according to claim 13, wherein one or both elements of O and N are contained together with Si and C as constituent elements of the sputtering target. 前記スパッタリングターゲットの構成元素として、Al,Ti,Ta,Fe,Ce,Nb,Mg,F,Zr,Sb,Sから成る群より選択される少なくとも一種の元素を含有していることを特徴とする請求項13乃至14記載の光記録媒体の製造方法。   The sputtering target contains at least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Fe, Ce, Nb, Mg, F, Zr, Sb, and S as a constituent element of the sputtering target. The method for producing an optical recording medium according to claim 13.
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