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JP4836910B2 - Optical information recording medium, recording / reproducing method and recording / reproducing apparatus - Google Patents

Optical information recording medium, recording / reproducing method and recording / reproducing apparatus Download PDF

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JP4836910B2 JP2007252270A JP2007252270A JP4836910B2 JP 4836910 B2 JP4836910 B2 JP 4836910B2 JP 2007252270 A JP2007252270 A JP 2007252270A JP 2007252270 A JP2007252270 A JP 2007252270A JP 4836910 B2 JP4836910 B2 JP 4836910B2
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Description

本発明は、基板上に形成された薄膜に、レーザー光等の高エネルギー光ビームを照射することにより、信号品質の高い情報信号を記録・再生することのできる光学的情報記録媒体と、記録再生方法及び記録再生装置とに関するものである。   The present invention relates to an optical information recording medium capable of recording and reproducing an information signal with high signal quality by irradiating a thin film formed on a substrate with a high energy light beam such as a laser beam, and recording and reproducing. The present invention relates to a method and a recording / reproducing apparatus.

透明基板上に薄膜を形成し、この薄膜に微小なスポットに絞り込んだレーザー光を照射して情報信号を記録再生する記録媒体について研究開発が盛んに行われている。追記可能なタイプの記録媒体としては、基板上に、酸化物を母材として金属元素等を分散させた材料、例えばTeとTeO2の混合物であるTeOx(0<x<2)記録薄膜を形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この記録媒体からは、再生用光ビームの照射によって大きな反射率変化を得ることができる。 Research and development has been actively conducted on a recording medium in which a thin film is formed on a transparent substrate and an information signal is recorded / reproduced by irradiating the thin film with a laser beam focused on a minute spot. As a recordable type recording medium, a material in which a metal element or the like is dispersed with an oxide as a base material on a substrate, for example, a TeO x (0 <x <2) recording thin film that is a mixture of Te and TeO 2 is used. What was formed is known (for example, refer to Patent Document 1). From this recording medium, a large change in reflectance can be obtained by irradiation with a reproducing light beam.

TeOx記録薄膜は、レーザーアニール等の初期化処理を施すことなく、成膜後の非晶質状態のままで、レーザー光を照射して結晶の記録マークを形成することができる。これは非可逆過程であって上書きによる修正や消去ができないため、この記録薄膜を用いた媒体は、追記のみ可能な記録媒体として利用できる。TeOx記録薄膜では、記録後信号が飽和するまで、すなわち記録薄膜中のレーザー光照射による結晶化が十分進行するまでに若干の時間を要する。このため、この記録薄膜を用いた媒体は、そのままでは、例えばデータをディスクに記録して一回転後にそのデータを検証するコンピュータ用データファイルのように、高速応答性が要求される媒体としては不適当である。この欠点を補うために、TeOxに第3の元素としてPd、Au等を添加することが提案されている(例えば、特許文献2、3及び4参照)。Pd及びAuは、TeOx記録薄膜中において、レーザー光照射時にTeの結晶成長を促進する機能を有すると考えられ、これによって、TeとTe−Pd合金又はTe−Au合金との結晶粒が高速で生成する。Pd及びAuは、耐酸化性が高く、TeOx記録薄膜の高い耐湿性を損なうことがない。 The TeO x recording thin film can be irradiated with laser light in the amorphous state after the film formation without performing an initialization process such as laser annealing to form a crystal recording mark. Since this is an irreversible process and cannot be corrected or erased by overwriting, a medium using this recording thin film can be used as a recording medium that can only be additionally written. In the TeO x recording thin film, it takes some time until the signal is saturated after recording, that is, until the crystallization by laser light irradiation in the recording thin film proceeds sufficiently. For this reason, a medium using this recording thin film is not suitable as a medium requiring high-speed response, such as a computer data file for recording data on a disk and verifying the data after one rotation. Is appropriate. In order to compensate for this drawback, it has been proposed to add Pd, Au, or the like as a third element to TeO x (see, for example, Patent Documents 2, 3, and 4). Pd and Au are considered to have a function of promoting the crystal growth of Te in the TeO x recording thin film when irradiated with laser light, whereby the crystal grains of Te and Te—Pd alloy or Te—Au alloy are formed at high speed. Generate with Pd and Au have high oxidation resistance and do not impair the high moisture resistance of the TeO x recording thin film.

また、一媒体あたりが扱える情報量を増やすための基本的な手段として、レーザー光の波長を短くする、またはレーザー光を集光する対物レンズの開口数を大きくすることによって、レーザー光のスポット径を小さくして記録面密度を向上させるという方法が、一般的に用いられている。さらに複数の情報層を積層した多層構造媒体も近年実用化されている。このような高密度記録や多層記録に対応するため、TeOxにPd、Au等を添加した記録材料の組成及び膜厚を改良した記録媒体も提案されている(例えば、特許文献5参照)。そしてさらには、反射層を追加することによって得られる光学的エンハンス効果及び冷却によるマーク間熱干渉を抑える効果によって、記録密度を高めている(例えば、特許文献6参照)。
特開昭50−46317号公報 特開昭60−203490号公報 特開昭61−68296号公報 特開昭62−88152号公報 国際公開第98/09823号パンフレット(第20−23頁、第4図) 特開2002−251778号公報
Also, as a basic means to increase the amount of information that can be handled per medium, the laser beam spot diameter can be reduced by shortening the wavelength of the laser beam or increasing the numerical aperture of the objective lens that collects the laser beam. Generally, a method of improving the recording surface density by reducing the recording density is used. Furthermore, a multilayer structure medium in which a plurality of information layers are laminated has been put into practical use in recent years. In order to cope with such high-density recording and multi-layer recording, a recording medium in which the composition and film thickness of a recording material in which Pd, Au, etc. are added to TeO x has been proposed (for example, see Patent Document 5). Further, the recording density is increased by an optical enhancement effect obtained by adding a reflective layer and an effect of suppressing thermal interference between marks due to cooling (for example, see Patent Document 6).
JP 50-46317 A JP 60-203490 A JP-A-61-68296 JP-A-62-88152 International Publication No. 98/09823 (pages 20-23, Fig. 4) JP 2002-251778 A

上述のような高密度記録、特に青紫色レーザーを用いた記録を行う場合、記録層(記録薄膜)が高密度記録に適さない可能性がある。レーザー加熱による熱負荷のために、場合によっては記録層が損傷を受けて、ノイズの上昇等により記録信号の品質が悪化する可能性があるためである。これを防ぐためには、誘電体等の材料で作製された保護層を設けるのが有効である。保護層の性能としては、(1)耐熱性が高く、記録層を熱的損傷から保護すること、(2)記録層等の隣接する材料との密着性が良く、高温・高湿条件でも剥離、腐食及び拡散等を生じないこと、(3)透明性が高く適度な屈折率を有しており、記録層の光学変化をエンハンスすること、(4)それ自身熱的に安定で、高温高湿においても粒径や組成分布が変動しないこと、等が要求される。特に追記型の記録媒体においては、高密度記録できることもさることながら、保存信頼性が高いことが非常に重要である。たとえ記録した時点では十分な信号品質が得られていたとしても、例えば高温または高湿環境下に放置した場合等に、記録直後には影響していなかった熱的損傷の影響が顕在化し、ノイズが上昇するといったことも起こり得る。   When performing high-density recording as described above, particularly recording using a blue-violet laser, the recording layer (recording thin film) may not be suitable for high-density recording. This is because the recording layer may be damaged in some cases due to the heat load due to laser heating, and the quality of the recording signal may deteriorate due to an increase in noise or the like. In order to prevent this, it is effective to provide a protective layer made of a material such as a dielectric. The performance of the protective layer is as follows: (1) High heat resistance, protecting the recording layer from thermal damage, (2) Good adhesion to adjacent materials such as the recording layer, and peeling even under high temperature and high humidity conditions (3) It has high transparency and an appropriate refractive index, enhances the optical change of the recording layer, (4) itself is thermally stable, high temperature and high It is required that the particle size and composition distribution do not fluctuate even in wet conditions. Particularly in a write-once recording medium, it is very important to have high storage reliability as well as high density recording. Even if sufficient signal quality is obtained at the time of recording, for example, when left in a high temperature or high humidity environment, the influence of thermal damage that did not affect immediately after recording becomes obvious and noise Can also rise.

また、上述のような、記録層がレーザー加熱による熱負荷のために損傷を受けて、ノイズの上昇等により記録信号の品質が悪化することを防ぐために、誘電体等の材料で作製された保護層を設ける以外の手段として、金属等の放熱性の高い層を設けることもまた有効である。同層に適当な光学定数を有する材料を用いて反射機能を持たせ、すなわち反射層とすることによって、光学的干渉効果を利用して記録層の光吸収率を高めて記録感度を向上させ、さらには記録層の光学変化をエンハンスするのが一般的である。反射層にもまた、耐熱性が高いことや隣接する層との密着性、さらには保存信頼性が高いことが要求される。   In addition, a protection made of a material such as a dielectric to prevent the recording layer from being damaged due to a heat load caused by laser heating as described above and the quality of the recording signal from being deteriorated due to an increase in noise or the like. As a means other than providing a layer, it is also effective to provide a layer with high heat dissipation such as metal. By using a material having an appropriate optical constant in the same layer to have a reflection function, that is, a reflection layer, the optical interference effect is used to increase the light absorption rate of the recording layer and improve the recording sensitivity. Furthermore, it is common to enhance optical changes in the recording layer. The reflective layer is also required to have high heat resistance, adhesion to adjacent layers, and high storage reliability.

本発明は、高密度記録における信号品質が良好で、保存信頼性の高い光学的情報記録媒体を提供することを目的とするものである。また、本発明は、そのような光学的情報記録媒体の記録再生方法及び記録再生装置を提供することも目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical information recording medium having good signal quality in high-density recording and high storage reliability. Another object of the present invention is to provide a recording / reproducing method and a recording / reproducing apparatus for such an optical information recording medium.

本発明の光学的情報記録媒体は、透明基板上に設けられた少なくとも1つの情報層が、前記透明基板側から順に配置された保護層及び追記形の記録層を含んでおり、前記記録層は、Cr−O、Zn−O、Ga−O、In−O、Sn−O、Sb−O、Bi−O及びTe−Oから選ばれる少なくともいずれか1種を含み、前記保護層は、Cr−O、Zn−O、Ga−O、In−O、Sn−O、Sb−O、Bi−O及びTe−Oから選ばれる少なくともいずれか1種を含んでいる。前記保護層に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、前記保護層におけるCr、Zn、Ga、In、Sn、Sb、Bi及びTeの原子数割合の合計が70原子%以上である。   In the optical information recording medium of the present invention, at least one information layer provided on the transparent substrate includes a protective layer and a write-once recording layer arranged in order from the transparent substrate side, , Cr—O, Zn—O, Ga—O, In—O, Sn—O, Sb—O, Bi—O, and Te—O, and the protective layer includes Cr— It contains at least one selected from O, Zn—O, Ga—O, In—O, Sn—O, Sb—O, Bi—O, and Te—O. When the total of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer is 100 atomic%, the total number ratio of Cr, Zn, Ga, In, Sn, Sb, Bi, and Te in the protective layer is 70. It is at least atomic percent.

本発明の光学的情報記録媒体の記録再生方法は、上記の本発明の光学的情報記録媒体に対し、波長450nm以下の光ビームを照射して情報の記録再生を行う方法である。   The optical information recording medium recording / reproducing method of the present invention is a method for recording / reproducing information by irradiating the optical information recording medium of the present invention with a light beam having a wavelength of 450 nm or less.

本発明の光学的情報記録媒体の記録再生装置は、上記の本発明の光学的情報記録媒体に対して波長450nm以下の光ビームを照射して情報の記録再生を行う記録再生部と、前記光学的情報記録媒体からの反射光を検出する検出部と、を少なくとも備えている。   The recording / reproducing apparatus for the optical information recording medium of the present invention comprises a recording / reproducing unit that records and reproduces information by irradiating the optical information recording medium of the present invention with a light beam having a wavelength of 450 nm or less; And a detection unit for detecting reflected light from the target information recording medium.

本発明によれば、高密度記録における信号品質が良好で、保存信頼性の高い光学的情報記録媒体と、その記録再生方法及び記録再生装置とを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical information recording medium with good signal quality in high-density recording and high storage reliability, and a recording / reproducing method and recording / reproducing apparatus thereof.

本発明の光学的情報記録媒体では、透明基板上に少なくとも1つの情報層が設けられている。この情報層は、保護層及び追記形の記録層を含んでいる。この情報層において、保護層及び記録層は、透明基板側からこの順に配置されている。なお、本発明の光学的情報記録媒体は、透明基板側からレーザー光等の光ビームが入射する構成である。記録層は、Cr−O、Zn−O、Ga−O、In−O、Sn−O、Sb−O、Bi−O及びTe−Oから選ばれる少なくともいずれか1種を含んでいる。保護層は、Cr−O、Zn−O、Ga−O、In−O、Sn−O、Sb−O、Bi−O及びTe−Oから選ばれる少なくともいずれか1種を含んでいる。保護層に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、保護層におけるCr、Zn、Ga、In、Sn、Sb、Bi及びTeの原子数割合の合計は、70原子%以上である。   In the optical information recording medium of the present invention, at least one information layer is provided on a transparent substrate. This information layer includes a protective layer and a write-once recording layer. In this information layer, the protective layer and the recording layer are arranged in this order from the transparent substrate side. The optical information recording medium of the present invention has a configuration in which a light beam such as a laser beam is incident from the transparent substrate side. The recording layer contains at least one selected from Cr—O, Zn—O, Ga—O, In—O, Sn—O, Sb—O, Bi—O, and Te—O. The protective layer contains at least one selected from Cr—O, Zn—O, Ga—O, In—O, Sn—O, Sb—O, Bi—O, and Te—O. When the total of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer is 100 atomic%, the total number ratio of Cr, Zn, Ga, In, Sn, Sb, Bi and Te in the protective layer is 70 atoms. % Or more.

なお、本明細書において、「元素−O」で表される材料とは、その元素と酸素(O)とを成分として含む材料のことであり、その元素と酸素(O)を含有する化合物、その元素の酸化物、その元素の酸化物において酸素が欠損したもの等を含む。   Note that in this specification, the material represented by “element-O” is a material containing the element and oxygen (O) as components, and a compound containing the element and oxygen (O), It includes oxides of the elements, oxygen deficient in the oxides of the elements, and the like.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の説明は本発明の一例であり、本発明はこれらによって限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In addition, the following description is an example of this invention and this invention is not limited by these.

(実施の形態1)
図1〜3は、本発明の光学的情報記録媒体の各構成例の部分断面図である。なお、同様の機能を有する構成には同じ符号を付して、その説明を省略する場合がある。
(Embodiment 1)
1 to 3 are partial sectional views of structural examples of the optical information recording medium of the present invention. In addition, the same code | symbol may be attached | subjected to the structure which has the same function, and the description may be abbreviate | omitted.

図1に示す光学的情報記録媒体には、透明基板1上に、少なくとも保護層2、記録層3、中間層4及び反射層5がこの順に配置されている。この例では、透明基板1側から順に配置された保護層2、記録層3、中間層4及び反射層5によって情報層が構成されているが、保護層2及び記録層3のみから情報層が構成されていてもよい。また、記録層3に対して保護層2と反対側に配置される中間層4及び反射層5は、両方が設けられていてもよいし、いずれか一方のみが設けられていてもよい。この光学的情報記録媒体に対し、透明基板1の側から、レーザー光6を対物レンズ7で集光し、照射して情報の記録再生を行う。   In the optical information recording medium shown in FIG. 1, at least a protective layer 2, a recording layer 3, an intermediate layer 4 and a reflective layer 5 are arranged in this order on a transparent substrate 1. In this example, the information layer is constituted by the protective layer 2, the recording layer 3, the intermediate layer 4, and the reflective layer 5 arranged in order from the transparent substrate 1, but the information layer is formed from only the protective layer 2 and the recording layer 3. It may be configured. Further, both the intermediate layer 4 and the reflective layer 5 disposed on the opposite side of the protective layer 2 with respect to the recording layer 3 may be provided, or only one of them may be provided. Information is recorded / reproduced on the optical information recording medium by converging and irradiating laser light 6 with an objective lens 7 from the transparent substrate 1 side.

また、図2に示す光学的情報記録媒体のように、保護層2と記録層3との間に緩衝層8を、反射層5に対して中間層4と反対側に保護基板9を、反射層5と保護基板9との間に上部保護層10を設けることもできる。なお、緩衝層8、保護基板9及び上部保護層10は、それぞれ必要に応じて設けることができる。   Further, like the optical information recording medium shown in FIG. 2, a buffer layer 8 is provided between the protective layer 2 and the recording layer 3, and a protective substrate 9 is reflected on the opposite side of the intermediate layer 4 with respect to the reflective layer 5. An upper protective layer 10 may be provided between the layer 5 and the protective substrate 9. The buffer layer 8, the protective substrate 9, and the upper protective layer 10 can be provided as necessary.

また、図3に示す光学的情報記録媒体のように、透明基板1と保護基板9との間に、分離層11を介して、第1情報層12〜第n情報層13(但し、nは2以上の整数)のn個の情報層を設けてもよい。その際、n個の情報層のうち少なくともいずれか1つの情報層が、透明基板1に近い側から順に、図1または図2に示した情報層の膜構成と同様の構成(多層薄膜構造)を有している。この光学的情報記録媒体の各情報層に対し、透明基板1の側から、所定の情報層にレーザー光6を対物レンズ7で集光し、照射して、情報の記録再生を行う。なお、本発明の光学的情報記録媒体がn個の情報層を含む場合、上述したように、n個の情報層のうち少なくともいずれか1つの情報層が、透明基板1の側(レーザー光入射側)から順に配置された保護層2及び記録層3を含む構成であればよく、他の情報層の構成については限定されない。したがって、他の情報層として、書き換え可能な情報層や再生専用の情報層を用いることもできる。この場合、1回のみ記録し消去したくない情報と、書き換えたい情報や再生専用の情報とを、1枚の媒体に共存させることができるため、利便性が高く、種々のアプリケーションへの応用が可能な光学的情報記録媒体を提供することができる。   In addition, as in the optical information recording medium shown in FIG. 3, the first information layer 12 to the nth information layer 13 (where n is the nth layer) between the transparent substrate 1 and the protective substrate 9 via the separation layer 11. N number of information layers may be provided. At that time, at least one of the n information layers has the same structure (multilayer thin film structure) as the information layer shown in FIG. 1 or 2 in order from the side closer to the transparent substrate 1. have. For each information layer of the optical information recording medium, laser light 6 is condensed onto the predetermined information layer by the objective lens 7 from the transparent substrate 1 side and irradiated to record and reproduce information. In the case where the optical information recording medium of the present invention includes n information layers, as described above, at least one of the n information layers is disposed on the transparent substrate 1 side (laser light incident). The configuration of the other information layers is not limited as long as the configuration includes the protective layer 2 and the recording layer 3 arranged in order from the side). Therefore, a rewritable information layer or a read-only information layer can be used as another information layer. In this case, information that is recorded only once and does not need to be erased, and information that is to be rewritten or information that is read-only can coexist on a single medium, which is highly convenient and can be applied to various applications. A possible optical information recording medium can be provided.

記録層3は、追記形の記録材料で形成されており、Cr−O、Zn−O、Ga−O、In−O、Sn−O、Sb−O、Bi−O及びTe−Oから選ばれる少なくともいずれか1種を母材として含んでいる。記録層3には、これらの母材に加えて、昇温により高速で結晶化して光学変化を生じさせる目的で、Te、Sb、Bi、Ge、Sn、Ga、In、Pd、Au、Pt、Ni、Ag及びCuのいずれか1つまたは複数の元素を添加することができる。また、母材として例えばTe−Oを用いる場合には、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Biから選ばれる1つまたは複数の元素を添加することができる。特に、母材としてTe−Oを用いる場合は、Pd及びAuから選ばれる少なくともいずれか1種が添加元素として好適である。   The recording layer 3 is formed of a write-once recording material, and is selected from Cr—O, Zn—O, Ga—O, In—O, Sn—O, Sb—O, Bi—O, and Te—O. At least one of them is included as a base material. In addition to these base materials, the recording layer 3 has Te, Sb, Bi, Ge, Sn, Ga, In, Pd, Au, Pt, Any one or more elements of Ni, Ag, and Cu can be added. When Te-O is used as the base material, for example, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh One or more elements selected from Pd, Ag, In, Sn, Sb, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, and Bi can be added. In particular, when Te—O is used as the base material, at least one selected from Pd and Au is suitable as the additive element.

さらに、記録層3には、上記成分以外に、結晶化速度、熱伝導率または光学定数等の調整、あるいは耐熱性または耐湿性の向上等の目的で、さらに他の成分(元素)が含まれていてもよい。記録層3に含まれる他の元素としては、例えばN、F、C、S及びB等の非金属元素から選ばれる1つまたは複数の元素が挙げられる。これらの元素は、必要に応じて記録層3に適宜添加することができるが、その原子数割合は、記録層3に含まれる全ての原子の合計を100原子%とした場合に20原子%以下が好ましく、10原子%以下がより好ましい。   In addition to the above components, the recording layer 3 further contains other components (elements) for the purpose of adjusting the crystallization speed, thermal conductivity, optical constants, etc., or improving heat resistance or moisture resistance. It may be. Examples of other elements contained in the recording layer 3 include one or more elements selected from non-metallic elements such as N, F, C, S, and B. These elements can be appropriately added to the recording layer 3 as necessary. The atomic ratio is 20 atomic% or less when the total of all the atoms contained in the recording layer 3 is 100 atomic%. Is preferable, and 10 atomic% or less is more preferable.

記録層3の膜厚は、2nm以上70nm以下とするのが好ましく、さらには4nm以上40nm以下とするのがより好ましい。記録層3の膜厚が上記より薄いと、十分な反射率及び反射率変化が得られないためC/N比が低くなってしまう場合がある。また、記録層3の膜厚が上記より厚いと、記録層3の薄膜面内の熱拡散が相対的に大きくなるため記録マークの輪郭が不鮮明となり、高密度記録においてC/N比が低くなってしまう場合がある。   The film thickness of the recording layer 3 is preferably 2 nm or more and 70 nm or less, and more preferably 4 nm or more and 40 nm or less. If the thickness of the recording layer 3 is thinner than the above, a sufficient reflectance and a change in reflectance cannot be obtained, and the C / N ratio may be lowered. If the thickness of the recording layer 3 is larger than the above, the thermal diffusion in the thin film surface of the recording layer 3 becomes relatively large, so that the outline of the recording mark becomes unclear and the C / N ratio becomes low in high density recording. May end up.

保護層2は、Cr−O、Zn−O、Ga−O、In−O、Sn−O、Sb−O、Bi−O及びTe−Oから選ばれる少なくともいずれか1種を含んでいる。保護層2に含まれる上記各成分は、いずれも化合物組成である必要はなく、例えば酸素(O)が欠損した組成であってもよい。記録層3との密着性を向上させるために、積極的に酸素が欠損した組成を用いることもできる。保護層2に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合、保護層2におけるCr、Zn、Ga、In、Sn、Sb、Bi及びTeの原子数割合の合計は、70原子%以上(好ましくは90原子%以上、より好ましくは100原子%)である。なお、保護層2は、上記以外の材料成分(例えばN、F、C、S、B等)を、本来の機能を損なわない程度であれば含むことが可能である。   The protective layer 2 contains at least one selected from Cr—O, Zn—O, Ga—O, In—O, Sn—O, Sb—O, Bi—O, and Te—O. Each of the above components contained in the protective layer 2 does not have to be a compound composition, and may be a composition lacking oxygen (O), for example. In order to improve the adhesion to the recording layer 3, a composition in which oxygen is deficient can be used. When the total of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer 2 is 100 atomic%, the total number of atomic ratios of Cr, Zn, Ga, In, Sn, Sb, Bi, and Te in the protective layer 2 is 70 Atomic% or more (preferably 90 atomic% or more, more preferably 100 atomic%). In addition, the protective layer 2 can contain material components (for example, N, F, C, S, B, etc.) other than the above as long as the original function is not impaired.

この保護層2は、上記の記録層3との組合せにおいて、前述の(1)耐熱性が高く、記録層3を熱的損傷から保護すること、(2)記録層3等の隣接する材料との密着性が良く、高温・高湿条件でも剥離、腐食及び拡散等を生じないこと、(3)透明性が高く適度な屈折率を有しており、記録層3の光学変化をエンハンスすること、(4)それ自身熱的に安定で、高温高湿においても粒径や組成分布が変動しない、といった条件を全て満たすものである。   This protective layer 2 in combination with the recording layer 3 described above (1) has high heat resistance and protects the recording layer 3 from thermal damage, and (2) an adjacent material such as the recording layer 3 Good adhesion, and does not cause peeling, corrosion or diffusion even under high temperature and high humidity conditions, and (3) has high transparency and an appropriate refractive index, and enhances optical changes in the recording layer 3. (4) It itself is thermally stable and satisfies all the conditions that the particle size and composition distribution do not change even at high temperature and high humidity.

上記の保護層2の材料の中でも、Zn−O、Te−O及びSn−Oが好適に用いられる。したがって、保護層2がZn−O、Te−O及びSn−Oから選ばれる少なくともいずれか1種を含み、保護層2に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、保護層2におけるZn、Te及びSnの原子数割合の合計が30原子%以上を占めることが好ましい。   Among the materials for the protective layer 2, Zn—O, Te—O, and Sn—O are preferably used. Therefore, when the protective layer 2 includes at least one selected from Zn—O, Te—O, and Sn—O, and the total of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer 2 is 100 atomic%. The total number of Zn, Te and Sn in the protective layer 2 preferably occupies 30 atomic% or more.

また、Zn−O、Te−O及びSn−Oからなる群を第1成分群とし、Cr−O、Sb−O、Bi−O、In−O及びGa−Oからなる群を第2成分群とした場合、保護層2が、第1成分群から選ばれる少なくともいずれか1種と、第2成分群から選ばれる少なくともいずれか1種とを含んでいることが好ましい。このとき、保護層2に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、保護層2において、Zn、Te及びSnの原子数割合の合計が33原子%以上96原子%以下であり、かつ、Cr、Sb、Bi、In及びGaの原子数割合の合計が4原子%以上67原子%以下であることが好ましい。その中でも特に、第1成分群から選ばれる1種としてZn−Oが含まれ、第2成分群から選ばれる1種としてCr−Oが含まれることがさらに好ましい。この場合、Znの原子数割合は33原子%以上96原子%以下か好ましく、Crの原子数割合は4原子%以上67原子%以下(好ましくは50原子%未満、より好ましくは34原子%未満)が好ましい。   A group consisting of Zn—O, Te—O and Sn—O is a first component group, and a group consisting of Cr—O, Sb—O, Bi—O, In—O and Ga—O is a second component group. In this case, it is preferable that the protective layer 2 contains at least one selected from the first component group and at least one selected from the second component group. At this time, when the total of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer 2 is 100 atomic%, the total atomic ratio of Zn, Te and Sn in the protective layer 2 is 33 atomic% or more and 96 atomic%. The total number of Cr, Sb, Bi, In, and Ga atoms is preferably 4 atomic% or more and 67 atomic% or less. Among these, it is more preferable that Zn—O is included as one type selected from the first component group, and Cr—O is included as one type selected from the second component group. In this case, the atomic ratio of Zn is preferably 33 atomic% to 96 atomic%, and the atomic ratio of Cr is 4 atomic% to 67 atomic% (preferably less than 50 atomic%, more preferably less than 34 atomic%). Is preferred.

また、保護層2は、硫黄(S)を成分として含んでもよい。Sを含む保護層2を記録層3と隣接させることに関しては、密着性も高く特に問題ないが、樹脂材料からなる透明基板1と隣接させることで剥離、腐食及び拡散等を生じる場合がある。このため、保護層2に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、保護層2におけるSの原子数割合は2原子%以下であることが望ましい。   Moreover, the protective layer 2 may contain sulfur (S) as a component. Adhering the protective layer 2 containing S to the recording layer 3 is not particularly problematic because of high adhesion, but peeling, corrosion, diffusion, and the like may occur when adjacent to the transparent substrate 1 made of a resin material. For this reason, when the sum of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer 2 is 100 atomic%, the ratio of the number of S atoms in the protective layer 2 is desirably 2 atomic% or less.

また、保護層2は必ずしも記録層3と接している必要はなく、両層の膜応力や加熱または加湿時における膨張収縮の不均衡から生じる剥離等を防止するために、必要に応じて緩衝層8(図2参照)を介在させることも可能である。例えば各種誘電体材料、中でも特に硫化物、炭化物等を用いて形成された緩衝層8を設けることで、より密着性を高めることができる。例えば、ZnSまたはZnSをベースとしてSiO2等を混合した材料を用いて形成された緩衝層8を、保護層2と記録層3との間に挿入することが好ましい。 In addition, the protective layer 2 is not necessarily in contact with the recording layer 3, and a buffer layer is provided as necessary in order to prevent peeling or the like caused by film stress of both layers or an expansion / contraction imbalance during heating or humidification. 8 (see FIG. 2) may be interposed. For example, the adhesion can be further improved by providing the buffer layer 8 formed using various dielectric materials, particularly sulfides, carbides, and the like. For example, it is preferable to insert a buffer layer 8 formed using ZnS or a material mixed with SiO 2 and the like based on ZnS between the protective layer 2 and the recording layer 3.

反射層5の材料としては、Ag、Au、Al、Cu等の金属またはそれらをベースとした合金を用いることができるが、中でも特に反射率の高いAg合金が好ましい。Agへの添加元素としては、特に限定されないが、例えば、少量で凝集防止及び粒径微細化の効果が高いPd、Pt、Ni、Ru、Au、Cu、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Sb、Bi、Ca、Mg、Y、Nd、Sm、Ti、Cr、O、N、F、C、S、B等が適しており、中でも、Pd、Cu、Bi、Nd、Y、Gaがより効果が高く、これらのうちの1つまたは複数の元素を用いることができる。このような効果を発揮しつつもAgの高い熱伝導率や反射率を損なわせないために、添加元素の原子数割合は、反射層5全体に対して(反射層5に含まれる全原子の合計を100原子%とした場合)、0.01原子%以上10原子%以下であることが好ましく、さらには0.05原子%以上5原子%以下であることがより好ましい。   The material of the reflective layer 5 can be a metal such as Ag, Au, Al, or Cu, or an alloy based on these metals. Among them, an Ag alloy having a particularly high reflectance is preferable. The additive element to Ag is not particularly limited. For example, Pd, Pt, Ni, Ru, Au, Cu, Zn, Al, Ga, In, Si, which have a high effect of preventing aggregation and reducing the particle size in a small amount. Ge, Sn, Sb, Bi, Ca, Mg, Y, Nd, Sm, Ti, Cr, O, N, F, C, S, B, etc. are suitable, and among them, Pd, Cu, Bi, Nd, Y Ga is more effective, and one or more of these elements can be used. In order not to impair the high thermal conductivity and reflectance of Ag while exhibiting such an effect, the ratio of the number of atoms of the additive element is relative to the entire reflective layer 5 (of all atoms contained in the reflective layer 5). When the total is 100 atomic%), it is preferably from 0.01 atomic% to 10 atomic%, and more preferably from 0.05 atomic% to 5 atomic%.

中間層4の材料としては、例えば、Y、Ce、Ti、Zr、Nb、Ta、Co、Zn、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi及びTe等の酸化物、Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn及びPb等の窒化物、Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W及びSi等の炭化物、Zn及びCd等の硫化物、セレン化物またはテルル化物、Mg、Ca及びLa等の希土類等のフッ化物、C、Si及びGe等の単体、あるいはこれらの混合物を用いることができる。ただし、反射層5がAgまたはAg合金を含む場合は、中間層4に硫化物を用いると腐食を生じる可能性があるため、硫化物を含まない材料を用いることが好ましい。また、中間層4に保護層2と同じ材料を用いることも可能である。中間層4の膜厚は2nm以上40nm以下であることが好ましく、さらには5nm以上20nm以下であることがより好ましい。   Examples of the material of the intermediate layer 4 include oxides such as Y, Ce, Ti, Zr, Nb, Ta, Co, Zn, Al, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, and Te, Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, W, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, and other nitrides, Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, W, and Si carbides, Zn And sulfides such as Cd, selenides or tellurides, fluorides such as rare earths such as Mg, Ca and La, simple substances such as C, Si and Ge, or a mixture thereof. However, when the reflective layer 5 contains Ag or an Ag alloy, it is preferable to use a material that does not contain sulfides, since if the sulfide is used for the intermediate layer 4, corrosion may occur. It is also possible to use the same material as the protective layer 2 for the intermediate layer 4. The thickness of the intermediate layer 4 is preferably 2 nm or more and 40 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 20 nm or less.

上部保護層10の材料としては、中間層4の材料として挙げたものを用いることができるが、中間層4と同じ材料である必要はなく、例えば反射層5がAgまたはAg合金を含む場合は、硫化物を含まない材料を用いることが好ましい。また、上部保護層10は、保護層2または中間層4と同じ材料で形成されていてもよい。上部保護層10の膜厚は、2nm以上80nm以下であることが好ましく、さらには5nm以上50nm以下であることがより好ましい。   As the material of the upper protective layer 10, the materials mentioned as the material of the intermediate layer 4 can be used, but it is not necessary to be the same material as that of the intermediate layer 4. It is preferable to use a material containing no sulfide. The upper protective layer 10 may be formed of the same material as the protective layer 2 or the intermediate layer 4. The thickness of the upper protective layer 10 is preferably 2 nm or more and 80 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 50 nm or less.

上記の各薄膜は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法等の気相薄膜堆積法によって形成することができる。なお、上記の各薄膜は、オージェ電子分光法、X線光電子分光法または2次イオン質量分析法等の方法(例えば応用物理学会/薄膜・表面物理分科学会編「薄膜作製ハンドブック」共立出版株式会社、1991年等)により、各層の材料及び組成を調べることが可能である。なお、本実施の形態においては、各層のターゲット材料組成と実際に形成された薄膜の組成が略同等であることを確認した。ただし、成膜装置、成膜条件またはターゲットの製造方法等によっては、ターゲット材料組成と実際に形成された薄膜の組成が異なる場合もある。そのような場合には、あらかじめ組成のずれを補正する補正係数を経験則から求め、所望の組成の薄膜が得られるようにターゲット材料組成を決めることが好ましい。   Each of the above thin films can be formed by a vapor phase thin film deposition method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, or the like. Each of the above thin films is formed by a method such as Auger electron spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, or secondary ion mass spectrometry (for example, “Thin Film Handbook” edited by the Society of Applied Physics / Thin Film / Surface Physics Society) Company, 1991, etc.), it is possible to examine the material and composition of each layer. In the present embodiment, it was confirmed that the composition of the target material of each layer and the composition of the actually formed thin film were substantially equivalent. However, depending on the film forming apparatus, film forming conditions, target manufacturing method, and the like, the target material composition may differ from the actually formed thin film composition. In such a case, it is preferable to obtain a correction coefficient for correcting the composition deviation in advance from an empirical rule and to determine the target material composition so that a thin film having a desired composition can be obtained.

本発明の光学的情報記録媒体には、透明基板側からレーザー光が入射する。したがって、透明基板1の材料は、レーザー光6の波長において略透明であることが好ましく、ポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせたもの等が使用できる。また、透明基板1の厚さは特に限定されないが、0.01〜1.5mm程度のものを用いることができ、例えば対物レンズ5の開口数NAが0.6〜0.7程度の場合には厚さ0.3〜0.8mm程度、開口数NAが0.8〜0.9程度の場合には厚さ0.03〜0.2mm程度とすることが好ましい。透明基板1が例えば0.3mm以下のように薄い場合は、情報層の上に、シート状の上記各樹脂を貼り付けるか、紫外線硬化性樹脂をスピンコートにより塗布して紫外線照射により硬化させることによって、透明基板1を作製できる。   Laser light is incident on the optical information recording medium of the present invention from the transparent substrate side. Therefore, the material of the transparent substrate 1 is preferably substantially transparent at the wavelength of the laser beam 6, and is a polycarbonate resin, polymethyl methacrylate resin, polyolefin resin, norbornene resin, ultraviolet curable resin, glass, or a combination thereof as appropriate. Can be used. Further, the thickness of the transparent substrate 1 is not particularly limited, but a thickness of about 0.01 to 1.5 mm can be used. For example, when the numerical aperture NA of the objective lens 5 is about 0.6 to 0.7. When the numerical aperture NA is about 0.8 to 0.9, the thickness is preferably about 0.03 to 0.2 mm. When the transparent substrate 1 is as thin as 0.3 mm or less, for example, the above-mentioned resin in the form of a sheet is pasted on the information layer, or an ultraviolet curable resin is applied by spin coating and cured by ultraviolet irradiation. Thus, the transparent substrate 1 can be produced.

保護基板9は、媒体においてレーザー光入射側と反対側に配置される基板である。保護基板9の材料としては、透明基板1の材料として挙げたのと同じものを用いることができるが、透明基板1とは異なる材料としてもよく、レーザー光6の波長において必ずしも透明でなくともよい。また、保護基板9の厚さは特に限定されないが、0.01〜3.0mm程度のものを用いることができる。   The protective substrate 9 is a substrate disposed on the side opposite to the laser beam incident side in the medium. As the material of the protective substrate 9, the same materials as those described as the material of the transparent substrate 1 can be used. However, the material may be different from that of the transparent substrate 1, and may not necessarily be transparent at the wavelength of the laser light 6. . Moreover, the thickness of the protective substrate 9 is not particularly limited, but a thickness of about 0.01 to 3.0 mm can be used.

分離層11としては、紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。分離層11の厚さは、第1情報層12〜第n情報層13までのいずれか一層を再生する際に他層からのクロストークが小さくなるように、少なくとも対物レンズ7の開口数NAとレーザー光6の波長λとから決定される焦点深度以上の厚さであることが必要であり、また、全ての情報層が集光可能な範囲に収まる厚さであることも必要である。例えば、分離層11の厚さは、λ=660nm、NA=0.6の場合は10μm以上100μm以下、λ=405nm、NA=0.85の場合は5μm以上50μm以下であることが、少なくとも必要である。但し、層間のクロストークを低減できる光学系や技術が開発されれば、分離層11の厚さは上記より薄くできる可能性もある。   As the separation layer 11, an ultraviolet curable resin or the like can be used. The thickness of the separation layer 11 is at least the numerical aperture NA of the objective lens 7 so that crosstalk from other layers is reduced when reproducing any one of the first information layer 12 to the n-th information layer 13. It is necessary that the thickness be equal to or greater than the focal depth determined from the wavelength λ of the laser light 6, and it is also necessary that the thickness be within a range where all the information layers can be condensed. For example, the thickness of the separation layer 11 must be at least 10 μm to 100 μm when λ = 660 nm and NA = 0.6, and at least 5 μm to 50 μm when λ = 405 nm and NA = 0.85. It is. However, if an optical system or technique capable of reducing crosstalk between layers is developed, the thickness of the separation layer 11 may be made thinner than the above.

また、図2や図3に示すような光学的情報記録媒体2枚を、それぞれの保護基板9の側を対向させて貼り合わせ、両面構造とすることにより、媒体1枚あたりに蓄積できる情報量をさらに2倍にすることができる。   Also, two optical information recording media as shown in FIGS. 2 and 3 are bonded to each other with the respective protective substrates 9 facing each other to form a double-sided structure, so that the amount of information that can be stored per medium is obtained. Can be further doubled.

本実施の形態の光学的情報記録媒体を製造する際には、透明基板1上に上記の各薄膜や分離層11を順次形成した後に保護基板9を形成または貼り合わせてもよいし、逆に保護基板9上に各薄膜等を順次形成した後に透明基板1を形成または貼り合わせてもよい。特に後者は、例えば対物レンズ7の開口数NAが0.8以上と大きく、透明基板1が0.2mm以下のように薄い場合に適している。その場合、レーザー光6案内用の溝であるグルーブやアドレス信号等の凹凸パターンは、保護基板9及び分離層11の表面上に形成、すなわちスタンパ等のあらかじめ所望の凹凸パターンが形成されたものから転写されて形成される。その際、特に分離層11のようにその層厚が薄く、通常用いられているインジェクション法が困難な場合は、2P法(photo−polymerization法)を用いることができる。   When the optical information recording medium of the present embodiment is manufactured, the protective substrate 9 may be formed or bonded after the thin films and the separation layer 11 are sequentially formed on the transparent substrate 1. The transparent substrate 1 may be formed or bonded after sequentially forming each thin film on the protective substrate 9. In particular, the latter is suitable when the numerical aperture NA of the objective lens 7 is as large as 0.8 or more and the transparent substrate 1 is as thin as 0.2 mm or less. In that case, the concave / convex patterns such as grooves and address signals, which are grooves for guiding the laser beam 6, are formed on the surfaces of the protective substrate 9 and the separation layer 11, that is, those having a desired concave / convex pattern formed in advance such as a stamper. It is formed by being transferred. At that time, especially when the layer thickness is thin as in the case of the separation layer 11 and a commonly used injection method is difficult, the 2P method (photo-polymerization method) can be used.

図4に、本発明の光学的情報記録媒体の記録再生を行う記録再生装置について、最小限必要な装置構成の一例の概略図を示す。この装置には、少なくとも、光学的情報記録媒体17に対して波長450nm以下のレーザー光6を照射して情報の記録再生を行う記録再生部と、光学的情報記録媒体17からの反射光を検出するフォトディテクター(検出部)18とを備えている。本実施の形態では、記録再生部は、波長450nm以下のレーザー光6を出射するレーザーダイオード14と、ハーフミラー15と、対物レンズ7とを含んでいる。レーザーダイオード14から出射されたレーザー光6は、ハーフミラー15及び対物レンズ7を通じて、モーター16によって回転されている光学的情報記録媒体17上にフォーカシングされる。情報の再生は、光学的情報記録媒体17からの反射光をフォトディテクター18に入射させ、信号を検出することによって行われる。なお、光学的情報記録媒体17は、図1〜図3に示した本実施の形態の媒体である。   FIG. 4 shows a schematic diagram of an example of the minimum necessary apparatus configuration for a recording / reproducing apparatus that performs recording / reproducing of the optical information recording medium of the present invention. In this apparatus, at least a recording / reproducing unit for recording / reproducing information by irradiating the optical information recording medium 17 with a laser beam 6 having a wavelength of 450 nm or less, and a reflected light from the optical information recording medium 17 are detected. And a photo detector (detection unit) 18. In the present embodiment, the recording / reproducing unit includes a laser diode 14 that emits laser light 6 having a wavelength of 450 nm or less, a half mirror 15, and an objective lens 7. The laser beam 6 emitted from the laser diode 14 is focused on an optical information recording medium 17 rotated by a motor 16 through a half mirror 15 and an objective lens 7. Information reproduction is performed by causing reflected light from the optical information recording medium 17 to enter the photodetector 18 and detecting a signal. The optical information recording medium 17 is the medium of the present embodiment shown in FIGS.

情報信号の記録を行う際には、レーザー光6の強度を複数のパワーレベル間で変調する。レーザー光6の強度を変調するには、半導体レーザーの駆動電流を変調して行うのが良く、あるいは電気光学変調器、音響光学変調器等の手段を用いることも可能である。マークを形成する部分に対しては、ピークパワーP1の単一矩形パルスでもよいが、特に長いマークを形成する場合は、過剰な熱を省き、マーク幅を均一にする目的で、図5に示すようにピークパワーP1及びボトムパワーP3(但し、P1>P3)との間で変調された複数のパルスの列からなる記録パルス列を用いる場合もある。また、最後尾のパルスの後に冷却パワーP4の冷却区間を設けても良い。マークを形成しない部分に対しては、バイアスパワーP2(但し、P1>P2)で一定に保つ。   When recording an information signal, the intensity of the laser beam 6 is modulated between a plurality of power levels. In order to modulate the intensity of the laser beam 6, it is preferable to modulate the drive current of the semiconductor laser, or it is possible to use means such as an electro-optic modulator or an acousto-optic modulator. A single rectangular pulse having a peak power P1 may be used for the mark forming portion. However, in the case of forming a long mark in particular, it is shown in FIG. 5 for the purpose of eliminating excessive heat and making the mark width uniform. As described above, a recording pulse train composed of a plurality of pulse trains modulated between the peak power P1 and the bottom power P3 (where P1> P3) may be used. Further, a cooling section with cooling power P4 may be provided after the last pulse. For a portion where no mark is formed, the bias power P2 (where P1> P2) is kept constant.

ここで、記録するマークの長さ、さらにはその前後のスペースの長さ等の各パターンによってマークエッジ位置に不揃いが生じ、ジッタ増大の原因となることがある。本発明の光学的情報記録媒体の記録再生方法では、これを防止し、ジッタを改善するために、上記パルス列の各パルスの位置または長さを、パターン毎にエッジ位置が揃うように必要に応じて調整し、補償することもできる。   Here, each pattern such as the length of the mark to be recorded and the length of the space before and after the mark causes irregularities in the mark edge position, which may cause an increase in jitter. In the recording / reproducing method of the optical information recording medium of the present invention, in order to prevent this and improve the jitter, the position or length of each pulse of the pulse train is set as necessary so that the edge position is aligned for each pattern. Can be adjusted and compensated.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明を限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, a following example does not limit this invention.

(実施例1)
本実施例では、2個の情報層(第1情報層及び第2情報層)が設けられた光学的情報記録媒体を作製した。本実施例では、透明基板側に配置される第1情報層が、本発明の光学的情報記録媒体における情報層に該当する。
Example 1
In this example, an optical information recording medium provided with two information layers (first information layer and second information layer) was produced. In this embodiment, the first information layer arranged on the transparent substrate side corresponds to the information layer in the optical information recording medium of the present invention.

保護基板としては、ポリカーボネイト樹脂からなり、直径約12cm、厚さ約1.1mm、溝ピッチ0.32μm、溝深さ約20nmのものを用いた。この保護基板の溝が形成された表面上に、第2情報層として、Ag98Pd1Cu1からなる膜厚60nmの反射層、(ZnO)80(Cr235(In2315からなる膜厚10nmの中間層、Te3654Pd10からなる膜厚24nmの記録層、(ZnO)80(Cr2320からなる膜厚20nmの保護層の各層をスパッタリング法によりこの順に積層した。この第2情報層の表面上に、紫外線硬化性樹脂を用いて2P法により保護基板と同じ溝パターンを転写し、厚さ約25μmの分離層を形成した。この分離層の表面上に、第1情報層として、Ag98Pd1Cu1からなる膜厚10nmの反射膜、(ZnO)80(Cr235(In2315からなる膜厚10nmの中間層、Te3654Pd10からなる膜厚12nmの記録層、様々な材料からなる膜厚15nmの保護層の各薄膜を、スパッタリング法によりこの順に積層した。この第1情報層の表面上に、紫外線硬化樹脂を用いて厚さ75μmの透明基板を形成した。 A protective substrate made of polycarbonate resin having a diameter of about 12 cm, a thickness of about 1.1 mm, a groove pitch of 0.32 μm, and a groove depth of about 20 nm was used. On the surface of the protective substrate on which the groove is formed, a reflective layer made of Ag 98 Pd 1 Cu 1 and having a thickness of 60 nm, (ZnO) 80 (Cr 2 O 3 ) 5 (In 2 O 3 ) is formed as the second information layer. Sputtering is used to form each of an intermediate layer made of 15 with a thickness of 10 nm, a recording layer made of Te 36 O 54 Pd 10 with a thickness of 24 nm, and a protective layer made of (ZnO) 80 (Cr 2 O 3 ) 20 with a thickness of 20 nm. Were stacked in this order. On the surface of the second information layer, the same groove pattern as that of the protective substrate was transferred by the 2P method using an ultraviolet curable resin to form a separation layer having a thickness of about 25 μm. On the surface of this separation layer, as a first information layer, a 10 nm-thick reflective film made of Ag 98 Pd 1 Cu 1 , a film made of (ZnO) 80 (Cr 2 O 3 ) 5 (In 2 O 3 ) 15 Each thin film of an intermediate layer having a thickness of 10 nm, a recording layer having a thickness of 12 nm made of Te 36 O 54 Pd 10, and a protective layer having a thickness of 15 nm made of various materials was laminated in this order by a sputtering method. A transparent substrate having a thickness of 75 μm was formed on the surface of the first information layer using an ultraviolet curable resin.

本発明の実施例として、第1情報層の保護層にZnO、SnO2、TeO2、(ZnO)80(Cr2320、(ZnO)80(Sb2320、(ZnO)80(Bi2320、(SnO270(In2330、(SnO270(Ga2330、(TeO280(Cr2320、(ZnO)80(Cr235(In2315、(ZnO)50(TeO250及び(SnO250(TeO250をそれぞれ用いたディスク1〜12を作製し、比較例として第1情報層の保護層に(ZnO)50(SiO250、(TiO250(Cr2350、Si34、SiO2、(ZnS)50(SiO250、(ZnS)80(Cr2320をそれぞれ用いたディスク13〜18を作製した。 As an embodiment of the present invention, the protective layer of the first information layer is ZnO, SnO 2 , TeO 2 , (ZnO) 80 (Cr 2 O 3 ) 20 , (ZnO) 80 (Sb 2 O 3 ) 20 , (ZnO). 80 (Bi 2 O 3 ) 20 , (SnO 2 ) 70 (In 2 O 3 ) 30 , (SnO 2 ) 70 (Ga 2 O 3 ) 30 , (TeO 2 ) 80 (Cr 2 O 3 ) 20 , (ZnO ) Disks 1 to 12 using 80 (Cr 2 O 3 ) 5 (In 2 O 3 ) 15 , (ZnO) 50 (TeO 2 ) 50 and (SnO 2 ) 50 (TeO 2 ) 50 were prepared and compared. For example, (ZnO) 50 (SiO 2 ) 50 , (TiO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 , Si 3 N 4 , SiO 2 , (ZnS) 50 (SiO 2 ) 50 is used for the protective layer of the first information layer. , (ZnS) 80 (Cr 2 O 3 ) 20 were used to produce disks 13 to 18, respectively.

上記各ディスクのグルーブ、すなわち溝及び溝間のうちレーザー光入射側から見て手前に凸になっている部分に対し、波長405nmでレンズ開口数0.85の光学系を用いて、線速4.9m/sで回転させながら、レーザー光を照射して周波数16.5MHzの単一信号を記録した。   Using the optical system having a wavelength of 405 nm and a lens numerical aperture of 0.85 for the groove of each disk, that is, between the groove and the groove between the grooves, the linear velocity 4 While rotating at .9 m / s, a single signal with a frequency of 16.5 MHz was recorded by irradiating with laser light.

信号を記録する際にはパワーレベルP1・幅6nsの単一パルスを用い、P2、P3、P4及び再生パワーは全て0.7mWとした。   When recording a signal, a single pulse having a power level P1 and a width of 6 ns was used, and P2, P3, P4 and the reproduction power were all 0.7 mW.

この条件で、未記録のトラックに信号を1回記録し、単一信号のC/N比をスペクトラムアナライザーで測定した。P1を任意に変化させて測定し、振幅が最大値より3dB低くなるパワーの1.25倍の値を設定パワーとした。各ディスクの設定パワーにおけるC/N比(加速前C/N比)を測定した後に、保存信頼性を確認するために、各ディスクを温度90℃相対湿度80%の条件で100時間保持した後に、再度C/N比(加速後C/N比)を測定した。その第1情報層の結果を表1に示す。また、表1には、保護層に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合の、保護層におけるCr、Zn、Ga、In、Sn、Sb、Bi及びTeの原子数割合の合計(原子%)も示す。   Under this condition, a signal was recorded once on an unrecorded track, and the C / N ratio of a single signal was measured with a spectrum analyzer. Measurement was performed by arbitrarily changing P1, and a value 1.25 times the power at which the amplitude was 3 dB lower than the maximum value was set as the set power. After measuring the C / N ratio (pre-acceleration C / N ratio) at the set power of each disk, each disk was held for 100 hours at a temperature of 90 ° C. and a relative humidity of 80% in order to confirm storage reliability. The C / N ratio (C / N ratio after acceleration) was measured again. The results of the first information layer are shown in Table 1. Table 1 also shows the number of atoms of Cr, Zn, Ga, In, Sn, Sb, Bi, and Te in the protective layer when the total of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer is 100 atomic%. The total percentage (atomic%) is also shown.

Figure 0004836910
Figure 0004836910

表1によると、本発明の実施例であるディスク1〜12はいずれも加速前のC/N比が十分高く、加速後の低下も小さく良好な保存信頼性を示している。一方、比較例のディスク13〜18は、本発明とは材料組成が異なるものであるが、いずれも加速後の低下が大きく保存信頼性が不十分という結果であった。   According to Table 1, all of the disks 1 to 12 according to the examples of the present invention have a sufficiently high C / N ratio before acceleration, a small decrease after acceleration, and good storage reliability. On the other hand, the disks 13 to 18 of the comparative examples differ in material composition from those of the present invention, but all of the results show that the decrease after acceleration is large and the storage reliability is insufficient.

なお、同様に保護層材料を比較する実験を、第2情報層の場合、第1情報層及び中間層を有さず透明基板の厚さを100μmとした第2情報層のみの単一情報層の場合、あるいは記録層の材料をCr−O、Zn−O、Ga−O、In−O、Sn−O、Sb−OまたはBi−Oとした場合等についても行ったが、やはり上記各保護層の材料・組成の間における保存信頼性の優劣は変わらなかった。   Similarly, in the case of the second information layer, an experiment for comparing the protective layer material was performed, and in the case of the second information layer, a single information layer having only the second information layer in which the thickness of the transparent substrate was 100 μm. In this case, the recording layer was made of Cr—O, Zn—O, Ga—O, In—O, Sn—O, Sb—O, or Bi—O. The superiority or inferiority of the storage reliability between the materials and compositions of the layers did not change.

以上のように、本発明の光学的情報記録媒体は、高密度記録における信号品質が良好であって、さらに保存信頼性も高いので、映像、音楽、情報等の電子化できるデータを保存する媒体として有用である。   As described above, since the optical information recording medium of the present invention has good signal quality in high-density recording and high storage reliability, it is a medium that stores data that can be digitized such as video, music, and information. Useful as.

本発明の光学的情報記録媒体の一構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one structural example of the optical information recording medium of this invention. 本発明の光学的情報記録媒体の別の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another structural example of the optical information recording medium of this invention. 本発明の光学的情報記録媒体のさらに別の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of a structure of the optical information recording medium of this invention. 本発明の光学的情報記録媒体の記録再生装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the recording / reproducing apparatus of the optical information recording medium of this invention. 本発明の光学的情報記録媒体の記録再生に用いる記録パルス波形である。It is a recording pulse waveform used for recording / reproducing of the optical information recording medium of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 透明基板
2 保護層
3 記録層
4 中間層
5 反射層
6 レーザー光
7 対物レンズ
8 緩衝層
9 保護基板
10 上部保護層
11 分離層
12 第1情報層
13 第n情報層
14 レーザーダイオード
15 ハーフミラー
16 モーター
17 光学的情報記録媒体
18 フォトディテクター(検出部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Protective layer 3 Recording layer 4 Intermediate layer 5 Reflective layer 6 Laser light 7 Objective lens 8 Buffer layer 9 Protective substrate 10 Upper protective layer 11 Separation layer 12 First information layer 13 nth information layer 14 Laser diode 15 Half mirror 16 Motor 17 Optical information recording medium 18 Photo detector (detection unit)

Claims (14)

透明基板上に設けられた少なくとも1つの情報層が、前記透明基板側から順に配置された保護層及び追記形の記録層を含んでおり、
前記記録層は、Cr−O、Zn−O、Ga−O、In−O、Sn−O、Sb−O、Bi−O及びTe−Oから選ばれる少なくともいずれか1種を含み、
前記保護層は、Zn−Oと、Cr−O、Sb−O、Bi−O、In−O及びGa−Oから選ばれる少なくともいずれか1種とを含み、前記保護層に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、前記保護層において、Znの原子数割合が33原子%以上96原子%以下であり、かつ、Cr、Sb、Bi、In及びGaの原子数割合の合計が4原子%以上67原子%以下である、光学的情報記録媒体。
At least one information layer provided on the transparent substrate includes a protective layer and a write-once recording layer arranged in order from the transparent substrate side,
The recording layer includes at least one selected from Cr—O, Zn—O, Ga—O, In—O, Sn—O, Sb—O, Bi—O, and Te—O,
The protective layer contains Zn—O and at least one selected from Cr—O, Sb—O, Bi—O, In—O, and Ga—O, except for oxygen atoms contained in the protective layer In the protective layer, the atomic ratio of Zn is 33 atomic% or more and 96 atomic% or less, and the number of Cr, Sb, Bi, In, and Ga atoms in the protective layer is 100 atomic%. An optical information recording medium having a total ratio of 4 atomic% to 67 atomic% .
前記保護層がZn−O及びCr−Oを含み、前記保護層に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、前記保護層において、Znの原子数割合が33原子%以上96原子%以下であり、かつ、Crの原子数割合が4原子%以上67原子%以下である、請求項に記載の光学的情報記録媒体。 When the protective layer contains Zn—O and Cr—O, and the total of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer is 100 atomic%, the atomic ratio of Zn in the protective layer is 33 atoms. 2. The optical information recording medium according to claim 1 , wherein the optical information recording medium is not less than 96% and not more than 96%, and the atomic ratio of Cr is not less than 4% and not more than 67%. 前記保護層に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、前記保護層において、Znの原子数割合が33原子%以上96原子%以下であり、かつ、Crの原子数割合が4原子%以上50原子%未満である、請求項に記載の光学的情報記録媒体。 When the total number of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer is 100 atomic%, the atomic ratio of Zn in the protective layer is 33 atomic% to 96 atomic%, and Cr atoms The optical information recording medium according to claim 2 , wherein the number ratio is 4 atom% or more and less than 50 atom%. 前記保護層がさらにSを含み、前記保護層に含まれる酸素原子以外の全原子の合計を100原子%とした場合に、前記保護層におけるSの原子数割合が2原子%以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。 The protective layer further contains S, and when the total of all atoms other than oxygen atoms contained in the protective layer is 100 atomic%, the atomic ratio of S in the protective layer is 2 atomic% or less. Item 4. The optical information recording medium according to any one of Items 1 to 3 . 前記情報層は、前記保護層と前記記録層との間に配置された緩衝層をさらに含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。 Said information layer, further comprising a buffer layer disposed between the protective layer and the recording layer, the optical information recording medium according to any one of claims 1-4. 前記記録層がTe−Oを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。 The recording layer comprises a Te-O, the optical information recording medium according to any one of claims 1-5. 前記記録層が、Pd及びAuから選ばれる少なくともいずれか1種をさらに含む、請求項に記載の光学的情報記録媒体。 The optical information recording medium according to claim 6 , wherein the recording layer further includes at least one selected from Pd and Au. 前記情報層に対して前記透明基板と反対側に配置された保護基板をさらに含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。 Further comprising a protective substrate disposed opposite the transparent substrate with respect to the information layer, the optical information recording medium according to any one of claims 1-7. 前記情報層に溝が設けられており、前記溝のピッチが1μm以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。 Wherein the information layer groove is provided, the pitch of the grooves is 1μm or less, the optical information recording medium according to any one of claims 1-8. 前記透明基板上に第1情報層〜第n情報層(但し、nは2以上の整数)のn個の情報層を備え、前記第1情報層〜第n情報層のうちの少なくとも1つの情報層が、前記透明基板側から順に配置された前記保護層及び前記記録層を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。 On the transparent substrate, there are provided n information layers of a first information layer to an nth information layer (where n is an integer of 2 or more), and at least one piece of information from the first information layer to the nth information layer layer, including the transparent substrate side the protective layer and the recording layer are disposed in order from the optical information recording medium according to any one of claims 1-9. 前記情報層は、前記記録層に対して前記保護層と反対側に配置された反射層をさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。 Said information layer, further comprising a reflective layer disposed on the opposite side of the protective layer to the recording layer, the optical information recording medium according to any one of claims 1-10. 前記情報層は、前記記録層に対して前記保護層と反対側に配置された中間層をさらに含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体。 Said information layer, further comprising an intermediate layer disposed on the opposite side of the protective layer to the recording layer, the optical information recording medium according to any one of claims 1 to 11. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体に対し、波長450nm以下の光ビームを照射して情報の記録再生を行う、光学的情報記録媒体の記録再生方法。 13. A recording / reproducing method for an optical information recording medium, wherein information is recorded / reproduced by irradiating the optical information recording medium according to any one of claims 1 to 12 with a light beam having a wavelength of 450 nm or less. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の光学的情報記録媒体に対して波長450nm以下の光ビームを照射して情報の記録再生を行う記録再生部と、前記光学的情報記録媒体からの反射光を検出する検出部と、を少なくとも備えた光学的情報記録媒体の記録再生装置。 A recording / reproducing unit that records and reproduces information by irradiating the optical information recording medium according to any one of claims 1 to 12 with a light beam having a wavelength of 450 nm or less, and from the optical information recording medium A recording / reproducing apparatus for an optical information recording medium, comprising at least a detection unit for detecting reflected light.
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