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JP2006248177A - Write-once optical recording medium - Google Patents

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JP2006248177A
JP2006248177A JP2005071626A JP2005071626A JP2006248177A JP 2006248177 A JP2006248177 A JP 2006248177A JP 2005071626 A JP2005071626 A JP 2005071626A JP 2005071626 A JP2005071626 A JP 2005071626A JP 2006248177 A JP2006248177 A JP 2006248177A
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JP
Japan
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recording
oxide
layer
write
recording medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005071626A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Hayashi
嘉隆 林
Noboru Sasa
登 笹
Toshishige Fujii
俊茂 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

【課題】 青色レーザ波長領域(500nm以下)、特に405nm近傍の波長領域で良好な記録再生特性を示し、高密度記録可能で保存安定性が高い追記型光記録媒体の提供。
【解決手段】 (1)基板上に、少なくとも、Biの酸化物とM(Mは、Mg、Al、Zn、Li、Si、Hf、Sn、Y、Bの中から選ばれた少なくとも一種の元素)の酸化物を主成分とする記録層を備え、該酸化物の酸素含有量が化学量論組成よりも少ないことを特徴とする追記型光記録媒体。
(2)基板上に、少なくとも、Biの酸化物と、Fe、Co、V、Wの何れかの酸化物を主成分とする記録層を備え、該酸化物の酸素含有量が化学量論組成よりも少ないことを特徴とする追記型光記録媒体。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a write-once type optical recording medium which exhibits good recording / reproduction characteristics in a blue laser wavelength region (500 nm or less), particularly in a wavelength region near 405 nm, is capable of high density recording and has high storage stability.
(1) On a substrate, at least a Bi oxide and M (M is at least one element selected from Mg, Al, Zn, Li, Si, Hf, Sn, Y, and B) A write-once type optical recording medium comprising a recording layer mainly composed of an oxide of), wherein the oxygen content of the oxide is less than the stoichiometric composition.
(2) On the substrate, there is provided a recording layer containing at least Bi oxide and any one of Fe, Co, V, and W as main components, and the oxygen content of the oxide is in a stoichiometric composition. Write-once type optical recording medium characterized by being less than the above.
[Selection figure] None

Description

本発明は、追記型(WORM:Write Once Read Many)光記録媒体に係り、特に青色レーザ波長領域で高密度の記録が可能な安定性に優れた追記型光記録媒体に関する。また、この発明は、従来のDVDに用いられている660nm付近の波長領域においても応用可能である。   The present invention relates to a write once read many (WORM) optical recording medium, and more particularly to a write once optical recording medium excellent in stability capable of high density recording in a blue laser wavelength region. The present invention can also be applied in the wavelength region near 660 nm used for conventional DVDs.

青色レーザ波長以下で記録再生が可能な追記型光記録媒体に関して超高密度の記録が可能となる青色レーザの開発は急速に進んでおり、それに対応した追記型光記録媒体の開発が行われている。
従来の追記型光記録媒体では、有機材料からなる記録層にレーザ光を照射し、主に有機材料の分解・変質による屈折率変化を生じさせて記録ピットを形成させており、記録層に用いられる有機材料の光学定数や分解挙動が、良好な記録ピットを形成させるための重要な要素となっている。
従って、青色レーザ対応の追記型光記録媒体の記録層に用いる有機材料としては、青色レーザ波長に対する光学的性質や分解挙動の適切な材料を選択する必要がある。即ち、未記録時の反射率を高め、またレーザの照射によって有機材料が分解し大きな屈折率変化が生じるようにするため(これによって大きな変調度が得られる)、記録再生波長は大きな吸収帯の長波長側の裾に位置するように選択される。何故ならば、有機材料の大きな吸収帯の長波長側の裾は、適度な吸収係数を有し且つ大きな屈折率が得られる波長領域となるためである。
The development of blue lasers capable of ultra-high-density recording on recordable optical recording media capable of recording / reproducing below the blue laser wavelength is progressing rapidly. Yes.
In a conventional write-once optical recording medium, a recording layer made of an organic material is irradiated with laser light to cause a refractive index change mainly due to decomposition and alteration of the organic material, thereby forming recording pits. The optical constants and decomposition behavior of the organic material obtained are important factors for forming good recording pits.
Therefore, it is necessary to select an organic material used for the recording layer of the write-once type optical recording medium compatible with blue laser, which has an appropriate optical property and decomposition behavior with respect to the blue laser wavelength. In other words, the recording / reproducing wavelength has a large absorption band in order to increase the reflectivity when unrecorded, and to cause a large change in refractive index due to decomposition of the organic material by laser irradiation (this provides a large degree of modulation). It is selected so as to be located at the bottom of the long wavelength side. This is because the skirt on the long wavelength side of the large absorption band of the organic material is a wavelength region having an appropriate absorption coefficient and a large refractive index.

しかしながら、青色レーザ波長に対する光学的性質が従来並みの値を有する材料は見出されていない。何故ならば、有機材料の吸収帯を青色レーザ波長近傍に持たせるには、分子骨格を小さくするか或いは共役系を短くする必要があるが、そうすると吸収係数の低下、即ち屈折率の低下を招くためである。つまり、青色レーザ波長近傍に吸収帯を持つ有機材料は多数存在し、吸収係数を制御することは可能であるが、大きな屈折率を持たないので、大きな変調度を得ることができないためである。また、有機色素は、無機材料に比べ耐光性が劣るため、明るい場所での保存性に課題がある。
そこで、無機材料を記録層に用いることが検討されている。書き換え型の光記録媒体と同様の相変化材料を用いたものが提案されているが(特許文献1)、追記型光記録媒体は長期保存が求められるため、相変化材料は保存特性が不十分である。また、特許文献2のように無機材料を複数層積層し、その反応を利用して記録を行う方法も提案されているが、複数層の反応を利用したものは時間と共に反応が進むため長期の保存には適していない。
However, no material has been found that has a conventional optical property with respect to the blue laser wavelength. This is because it is necessary to reduce the molecular skeleton or shorten the conjugated system in order to make the absorption band of the organic material near the blue laser wavelength, but this leads to a decrease in absorption coefficient, that is, a decrease in refractive index. Because. That is, there are many organic materials having an absorption band in the vicinity of the blue laser wavelength, and the absorption coefficient can be controlled, but since it does not have a large refractive index, a large degree of modulation cannot be obtained. In addition, since organic dyes are inferior in light resistance to inorganic materials, there is a problem in storage stability in a bright place.
Therefore, it has been studied to use an inorganic material for the recording layer. Although a material using a phase change material similar to that of a rewritable optical recording medium has been proposed (Patent Document 1), a write-once optical recording medium is required to be stored for a long period of time, so that the phase change material has insufficient storage characteristics It is. In addition, a method of laminating a plurality of inorganic materials and recording using the reaction as in Patent Document 2 has also been proposed, but a method using a reaction of a plurality of layers is a long-term because the reaction proceeds with time. Not suitable for storage.

青色レーザ波長以下でも高密度の記録が可能な追記型光記録媒体として、本発明者らは先願(特願2004−66210、特願2004−64452、特開2003−48375など)において、金属又は半金属の酸化物、とりわけ酸化ビスマスを主成分とする記録層の有用性を提案している。
金属又は半金属の酸化物を記録層とした追記型光記録媒体としては、Te、Oと更に他の元素を添加した、特許文献3などが青紫色のレーザー光用として開示されている。また、特許文献4には、遷移金属の不完全酸化物を用いたものも開示されており、遷移金属以外の元素を含むものも発明に含まれるとしているが、Al以外に具体的な元素の記述はない。遷移金属の定義としては、Zn、Yなどを含む場合と含まない場合があって不明確であり、W、Mo以外は詳細な記述はない。
As a write-once type optical recording medium capable of high-density recording even at a wavelength less than or equal to the blue laser wavelength, the present inventors have disclosed in prior applications (Japanese Patent Application Nos. 2004-66210, 2004-64452, JP-A-2003-48375, etc.) It proposes the usefulness of a recording layer mainly composed of a metalloid oxide, especially bismuth oxide.
As a write-once type optical recording medium using a metal or metalloid oxide as a recording layer, Patent Document 3 and the like to which Te, O and other elements are added are disclosed for blue-violet laser light. In addition, Patent Document 4 discloses that an incomplete oxide of a transition metal is used, and the invention includes an element containing an element other than the transition metal. There is no description. The definition of transition metal is unclear because it may or may not contain Zn, Y, etc., and there is no detailed description other than W and Mo.

また、化学量論組成よりも酸素が少ない材料を、赤色や赤外の波長領域で用いた古くからの技術もある。例えば、TeOx(0<x<2)を用いたもの(特許文献5)、TeOx、GeOx、SnOx、BiOx、SbOx、TlOxの中から選ばれた少なくとも1つとS、Seのうちの少なくとも1つを含むもの(特許文献6)、低酸化物GeOx中にTeとSbを含有するか、SbOxにTeとGeを含有するもの(特許文献7)、NiOxで表されるNiの低酸化物を用いたもの(特許文献8)、Inの低酸化物にレーザー光を照射して画像を形成する情報記録方式(特許文献9)などがある。
更に、特許文献10には、赤色の波長領域での低酸化物に関し、TeOxにSn、In、Bi、Zn、Al、Cu、Ge、Sbから選ばれる元素を添加した発明が開示されている。その本文中にはBiOxに関しても記述があり、Te、Sb、Geを添加した場合に効果的であるとの記述がある。この発明は、光照射により光の透過率が変化し、いわゆる黒化現象を利用した発明である。したがって、黒化により記録したものが、光照射により再び元の透過率に戻るという可逆性がある膜についての発明である。しかし、BiOxの青色領域での効果に関する記述はない。また、TeOxを含む系以外の詳細な記述はない。
There is also an old technology that uses a material with less oxygen than the stoichiometric composition in the red and infrared wavelength regions. For example, at least one selected from TeOx (0 <x <2) (Patent Document 5), TeOx, GeOx, SnOx, BiOx, SbOx, and TlOx and at least one of S and Se are used. Including (Patent Document 6), Te and Sb are contained in low oxide GeOx, or Te and Ge are contained in SbOx (Patent Document 7), Ni low oxide represented by NiOx was used. And an information recording method (Patent Document 9) that forms an image by irradiating a low oxide of In with a laser beam.
Further, Patent Document 10 discloses an invention in which an element selected from Sn, In, Bi, Zn, Al, Cu, Ge, and Sb is added to TeOx with respect to a low oxide in a red wavelength region. The text also describes BiOx, which is effective when Te, Sb, and Ge are added. This invention is an invention utilizing the so-called blackening phenomenon in which the light transmittance is changed by light irradiation. Therefore, what is recorded by blackening is an invention of a film having reversibility that returns to the original transmittance again by light irradiation. However, there is no description regarding the effect of BiOx in the blue region. Further, there is no detailed description other than the system including TeOx.

特開平09−286174号公報JP 09-286174 A 特開2004−79020号公報JP 2004-79020 A 特開2002−133712号公報JP 2002-133712 A 特開2003−237242号公報JP 2003-237242 A 特開昭50−46317号公報JP 50-46317 A 特許第1444471号公報Japanese Patent No. 1444471 特許第1849839号公報Japanese Patent No. 1849839 特許第2656296号公報Japanese Patent No. 2656296 特開昭51−21780号公報Japanese Patent Laid-Open No. 51-21780 特公平7−25209号公報Japanese Patent Publication No. 7-25209

本発明は、青色レーザ波長領域(500nm以下)、特に405nm近傍の波長領域で良好な記録再生特性を示し、高密度記録可能で保存安定性が高い追記型光記録媒体の提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide a write-once optical recording medium that exhibits good recording / reproduction characteristics in a blue laser wavelength region (500 nm or less), particularly in a wavelength region near 405 nm, is capable of high-density recording, and has high storage stability.

上記課題は次の1)〜6)の発明(以下、本発明1〜6という)によって解決される。
1) 基板上に、少なくとも、Biの酸化物とM(Mは、Mg、Al、Zn、Li、Si、Hf、Sn、Y、Bの中から選ばれた少なくとも一種の元素)の酸化物を主成分とする記録層を備え、該酸化物の酸素含有量が化学量論組成よりも少ないことを特徴とする追記型光記録媒体。
2) 記録層がFe、Co、V、Wの何れかを含むことを特徴とする1)記載の追記型光記録媒体。
3) 基板上に、少なくとも、Biの酸化物と、Fe、Co、V、Wの何れかの酸化物を主成分とする記録層を備え、該酸化物の酸素含有量が化学量論組成よりも少ないことを特徴とする追記型光記録媒体。
4) 基板上に、少なくとも、前記記録層、保護層、反射層が順次積層されていることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の追記型光記録媒体。
5) 基板上に、少なくとも、反射層、保護層、前記記録層、カバー層が順次積層されていることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の追記型光記録媒体。
6) 前記記録層が、該記録層への酸素及び水分の出入りを妨げる阻害層で挟まれた構成を有することを特徴とする1)〜5)の何れかに記載の追記型光記録媒体。
The above problems are solved by the following inventions 1) to 6) (hereinafter referred to as the present inventions 1 to 6).
1) On the substrate, at least an oxide of Bi and an oxide of M (M is at least one element selected from Mg, Al, Zn, Li, Si, Hf, Sn, Y, and B). A write-once type optical recording medium comprising a recording layer as a main component, wherein the oxygen content of the oxide is less than the stoichiometric composition.
2) The recordable optical recording medium according to 1), wherein the recording layer contains any one of Fe, Co, V, and W.
3) A recording layer comprising at least a Bi oxide and any one of Fe, Co, V, and W as main components is provided on a substrate, and the oxygen content of the oxide is higher than the stoichiometric composition. Write-once type optical recording medium, characterized by
4) The write-once optical recording medium according to any one of 1) to 3), wherein at least the recording layer, the protective layer, and the reflective layer are sequentially laminated on a substrate.
5) The write-once type optical recording medium according to any one of 1) to 3), wherein at least a reflective layer, a protective layer, the recording layer, and a cover layer are sequentially laminated on a substrate.
6) The write-once type optical recording medium according to any one of 1) to 5), wherein the recording layer is sandwiched between inhibition layers that prevent oxygen and moisture from entering and leaving the recording layer.

以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明1では、記録層に、Biの酸化物とM(Mは、Mg、Al、Zn、Li、Si、Hf、Sn、Y、Bの中から選ばれた少なくとも一種類の元素)の酸化物を主成分とする材料を用い、Biの酸化物とMの酸化物の酸素含有量を化学量論組成よりも少なくする。Biの酸化物とMの酸化物は、混合物、複合酸化物、その他の形態の何れの状態で含まれていてもよい。ここで、主成分とするとは、Biの酸化物、Mの酸化物、及びBiとMを両方含む酸化物を併せた含有量(モル%)が、記録層中で最も高いことを意味する。
Biの酸化物は、青色波長領域の光をよく吸収するため良好な記録をし易い。またBiの酸化物と他の元素の酸化物の組み合わせにおいて、化学量論組成よりも酸素含有量を少なくすると、Bi又は他の添加元素の結晶が析出し易くなり、青色波長領域においても充分な変調度が得られる。しかし、Biの酸化物又は他の元素の酸化物のみでは、析出する結晶が大きくなりすぎて小さいマークを記録することが難しくなる。そこで、Biの酸化物に他の元素を添加して結晶の析出を抑制すると、小さいマークの形成が良好になり、高密度化が容易になる。また、他の元素の添加により、記録マークが安定化し保存安定性が向上する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention 1, oxidation of Bi oxide and M (M is at least one element selected from Mg, Al, Zn, Li, Si, Hf, Sn, Y, and B) is formed on the recording layer. A material mainly composed of a material is used, and the oxygen content of the Bi oxide and the M oxide is made lower than the stoichiometric composition. The oxide of Bi and the oxide of M may be included in any state of a mixture, a composite oxide, and other forms. Here, the main component means that the content (mol%) of the oxide of Bi, the oxide of M, and the oxide containing both Bi and M is the highest in the recording layer.
The Bi oxide absorbs light in the blue wavelength region well, so that good recording is easy. In addition, in the combination of the oxide of Bi and the oxide of another element, if the oxygen content is less than the stoichiometric composition, crystals of Bi or other additive elements are likely to precipitate, which is sufficient even in the blue wavelength region. The degree of modulation is obtained. However, with only Bi oxides or oxides of other elements, the deposited crystals become too large, and it becomes difficult to record small marks. Therefore, if other elements are added to the Bi oxide to suppress the precipitation of crystals, the formation of small marks becomes good and the density can be increased easily. Further, the addition of other elements stabilizes the recording mark and improves storage stability.

酸化物は、元素と酸素の化合する割合が決まっており、それを化学量論組成と呼んでいる。例えば、BiはBi原子が2に対し酸素原子が3のBiの状態が通常の化合物として取り得る形態である。そのBiと酸素の比が化学量論組成である。化学量論組成は、酸素と化合する元素により異なっている。例えば、MgO、Al、ZnO、LiO、SiO、HfO、SnO、Y、B、Fe、Co、V、VO、V、WOなどのような酸化物を形成する。酸素含有量が化学量論組成よりも少ないというのは、Biであれば、Biの酸化物をBiOxとして、0<x<1.5のような場合をいう。
化学量論組成よりも酸素含有量を少なくすることにより記録感度が向上する。その結果、記録光の強度を小さくすることが出来るため、より小さいマークを制御性良く記録することが可能となる。
In oxides, the ratio of the combination of element and oxygen is determined, which is called the stoichiometric composition. For example, Bi is a form in which a Bi 2 O 3 state in which the Bi atom is 2 and the oxygen atom is 3 can be taken as a normal compound. The ratio of Bi to oxygen is the stoichiometric composition. The stoichiometric composition varies depending on the element that combines with oxygen. For example, MgO, Al 2 O 3 , ZnO, Li 2 O, SiO 2 , HfO 2 , SnO 2 , Y 2 O 3 , B 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Co 2 O 3 , V 2 O 5 , VO 2 , oxides such as V 2 O 3 , WO 3 etc. are formed. The oxygen content is lower than the stoichiometric composition in the case of Bi 2 O 3 where 0 <x <1.5 where the Bi oxide is BiOx.
Recording sensitivity is improved by making the oxygen content smaller than the stoichiometric composition. As a result, since the intensity of the recording light can be reduced, a smaller mark can be recorded with good controllability.

Biの酸化物とZnの酸化物を主成分とする記録層を例にとると、Bi:Znが2:1の割合で含まれている場合、化学量論組成はBiとZnOであるから、Bi:Zn:O=2:1:4の組成比からなる膜ができていれば化学量論組成になっていることになる。これに対し、Oが4より少ない場合は、化学量論組成よりも少ないということになる。
また、Biの酸化物とBの酸化物を主成分とする記録層を例にとると、Bi:Bが2:1の割合で含まれている場合、BiとBが化学量論組成であるから、Bi:B:O=2:1:4.5の組成比からなる膜ができていれば化学量論組成になっているということになる。また、BiBOという化合物もあり、この場合は、化学量論組成はBi:B:O=1:1:3である。
酸素含有量が化学量論組成よりも少ないということは、酸化されずに金属として存在する原子があることを意味する。酸化物に比べて金属は光を吸収し易いため、感度が向上する。Biの酸化物とMg、Al、Zn、Li、Si、Hf、Sn、Y、Bの中から選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物を組み合わせて用いると、小さいマークを形成することが可能となり、高密度記録が可能な追記型光記録媒体を実現できる。特にBiは、青色波長の光の吸収が大きく良好な特性を示す。
Taking a recording layer mainly composed of Bi oxide and Zn oxide as an example, when Bi: Zn is included at a ratio of 2: 1, the stoichiometric composition is Bi 2 O 3 and ZnO. Therefore, if a film having a composition ratio of Bi: Zn: O = 2: 1: 4 is formed, the stoichiometric composition is obtained. On the other hand, when O is less than 4, it means less than the stoichiometric composition.
Further, taking a recording layer mainly composed of Bi oxide and B oxide as an example, when Bi: B is included at a ratio of 2: 1, Bi 2 O 3 and B 2 O 3 are included. Since the film has a stoichiometric composition, if a film having a composition ratio of Bi: B: O = 2: 1: 4.5 is formed, the stoichiometric composition is obtained. There is also a compound called BiBO 3, in which case the stoichiometric composition is Bi: B: O = 1: 1: 3.
That the oxygen content is less than the stoichiometric composition means that there are atoms that are not oxidized and exist as metals. Since metal absorbs light more easily than oxide, sensitivity is improved. When a Bi oxide and an oxide of at least one element selected from Mg, Al, Zn, Li, Si, Hf, Sn, Y, and B are used in combination, a small mark can be formed. Thus, a write-once optical recording medium capable of high-density recording can be realized. In particular, Bi has a large absorption of blue wavelength light and exhibits good characteristics.

本発明2は、本発明1で規定する酸化物の組み合わせに対し、更にFe、Co、V、Wの何れかを加えたもので、これにより高密度記録が可能となる。例えばBi、Si、Fe、Oからなる場合、Bi、SiO、Feが化学量論組成として挙げられる。仮にBi:Si:Fe=3:1:4とすると、Oが10.5であるときに化学量論組成となる。
また、VやWを添加すると、感度が向上し良好な記録を行うことができる。
The present invention 2 is one in which any of Fe, Co, V, and W is added to the combination of oxides defined in the present invention 1, thereby enabling high-density recording. For example Bi, Si, Fe, if made of O, Bi 2 O 3, SiO 2, Fe 2 O 3 is given as the stoichiometric composition. Assuming that Bi: Si: Fe = 3: 1: 4, the stoichiometric composition is obtained when O is 10.5.
Further, when V or W is added, the sensitivity is improved and good recording can be performed.

本発明3では、記録層に、Biの酸化物と、Fe、Co、V、Wの何れかの酸化物を主成分とする材料を用い、Biの酸化物と他の元素の酸化物の酸素含有量を化学量論組成よりも少なくする。Biの酸化物と他の元素の酸化物は、混合物、複合酸化物、その他の形態の何れの状態で含まれていてもよい。ここで、主成分とするとは、Bi、Fe、Co、V、Wの何れかを含む酸化物を併せた含有量(モル%)が、最も高いことを意味する。
本発明1と同様に、化学量論組成よりも酸素が少ないため記録層にBi金属が存在し、記録を行った場合、記録マークにBiの結晶などが存在するようになり、大きな変調度、小さいマークが実現でき、高密度記録を行うことができる。
Bi、Feは共に青色の波長の光を吸収し易く、記録を良好に行うことができる。また、BiFeOのようにBiとFeと酸素の化合物もあり、Bi:Fe:O=1:1:3がこの場合の化学量論組成である。Biの酸化物だけでは、Biの結晶が大きくなりすぎ、記録特性が向上しにくいが、BiとFeを組み合わせることにより、Bi、又はBi酸化物やFe酸化物の結晶が大きく成長することを抑制でき、記録特性が向上する。
Vの場合には、BiVOのような化合物もあり、Bi:V:O=1:1:4がこの場合の化学量論組成である。
Coの場合には、BiとCoの混合と考えられる。
Wの場合には、BiとWOの混合、BiWO、Bi1427のようなBiとWとOの化合物もある。
In the third aspect of the present invention, the recording layer uses a material mainly composed of an oxide of Bi and any one of Fe, Co, V, and W, and oxygen of the oxide of Bi and the oxide of another element. The content is less than the stoichiometric composition. The oxide of Bi and the oxide of other elements may be included in any state of a mixture, a composite oxide, and other forms. Here, the main component means that the content (mol%) including an oxide containing any of Bi, Fe, Co, V, and W is the highest.
Similar to the present invention 1, since there is less oxygen than in the stoichiometric composition, Bi metal is present in the recording layer, and when recording is performed, Bi crystals and the like are present in the recording mark, Small marks can be realized and high density recording can be performed.
Both Bi and Fe can easily absorb light having a blue wavelength, and can be recorded satisfactorily. Further, there are compounds of Bi, Fe, and oxygen such as BiFeO 3 , and Bi: Fe: O = 1: 1: 3 is the stoichiometric composition in this case. Bi oxide alone makes the Bi crystal too large and the recording characteristics are difficult to improve, but combining Bi and Fe suppresses the growth of Bi or Bi oxide or Fe oxide crystals. Recording characteristics are improved.
In the case of V, there are compounds such as BiVO 4 , and Bi: V: O = 1: 1: 4 is the stoichiometric composition in this case.
In the case of Co, it is considered that Bi 2 O 3 and Co 3 O 4 are mixed.
In the case of W, there are also compounds of Bi, W and O such as a mixture of Bi 2 O 3 and WO 3 , Bi 2 WO 6 , Bi 14 W 2 O 27 .

本発明4は、本発明1〜3の何れかに記載の記録層と、保護層、反射層が順次積層された構成を有する。反射層上に更に紫外線硬化樹脂からなる有機保護層を設けてもよい。
各層の膜厚を最適化することにより、反射率を高くすれば、良好な記録が可能となる。また、保護層は、記録層と反射層の混合を防ぐとともに、熱伝導率の制御も行っている。反射層は、光を反射する機能と、熱を放熱し良好な記録を実現する機能を担っている。
基板材料は、熱的、機械的に優れた特性を有し、基板側から(基板を通して)記録再生が行われる場合には光透過特性にも優れたものであれば特に制限はない。
具体例としては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、非晶質ポリオレフィン、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられるが、ポリカーボネートや非晶質ポリオレフィンが好ましい。
基板の厚さは用途により異なり、特に制限はない。
Invention 4 has a configuration in which the recording layer according to any one of Inventions 1 to 3, a protective layer, and a reflective layer are sequentially laminated. An organic protective layer made of an ultraviolet curable resin may be further provided on the reflective layer.
By optimizing the thickness of each layer and increasing the reflectance, good recording can be achieved. Further, the protective layer prevents mixing of the recording layer and the reflective layer and also controls the thermal conductivity. The reflective layer has a function of reflecting light and a function of dissipating heat to realize good recording.
The substrate material is not particularly limited as long as it has excellent thermal and mechanical properties and has excellent light transmission characteristics when recording / reproduction is performed from the substrate side (through the substrate).
Specific examples include polycarbonate, polymethyl methacrylate, amorphous polyolefin, cellulose acetate, polyethylene terephthalate and the like, and polycarbonate and amorphous polyolefin are preferred.
The thickness of the substrate varies depending on the application and is not particularly limited.

反射層の材料としては、再生光の波長で反射率の十分高いもの、例えば、Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pdなどの金属を単独で或いは合金にして用いることができる。中でもAu、Al、Agは反射率が高く反射層の材料として適している。また、上記金属を主成分として他の元素を含んでいても良く、他の元素としては、Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Biなどの金属及び半金属を挙げることができる。中でもAgを主成分とするものは、コストが安く高反射率にし易いので好ましい。In、Biなどを少量含むAg合金は、反射率が高く、耐食性、安定性が高いため特に好ましい。金属以外の材料で低屈折率薄膜と高屈折率薄膜を交互に積み重ねて多層膜を形成し、反射層として用いることも可能である。
反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。
反射層の好ましい膜厚は、50〜300nmである。
As a material of the reflective layer, a material having a sufficiently high reflectance at the wavelength of the reproduction light, for example, a metal such as Au, Al, Ag, Cu, Ti, Cr, Ni, Pt, Ta, Pd, alone or in an alloy is used. Can be used. Among them, Au, Al, and Ag have high reflectivity and are suitable as a material for the reflective layer. Further, the above metal may be the main component and other elements may be included. Examples of other elements include Mg, Se, Hf, V, Nb, Ru, W, Mn, Re, Fe, Co, Rh, Ir, Mention may be made of metals and metalloids such as Zn, Cd, Ga, In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn, Bi. Among them, those containing Ag as a main component are preferable because they are inexpensive and easy to achieve a high reflectance. An Ag alloy containing a small amount of In, Bi or the like is particularly preferable because of its high reflectance, high corrosion resistance, and high stability. It is also possible to form a multilayer film by alternately stacking a low refractive index thin film and a high refractive index thin film using a material other than metal, and use it as a reflective layer.
Examples of the method for forming the reflective layer include sputtering, ion plating, chemical vapor deposition, and vacuum vapor deposition.
A preferable film thickness of the reflective layer is 50 to 300 nm.

保護層としては、通常、記録層の熱によって分解、昇華、空洞化等を起こさない材料が好ましく、例えば、Al、MgO、CeO、ZrO、Nb、SiO、ZnO、TiOなどの単純酸化物系の酸化物;SiO、2MgO・SiO、MgO・SiO、CaO・SiO、ZrO・SiO、3AlO・2SiO、2MgO・2AlO・5SiO、LiO・Al・4SiOなどのケイ酸塩系の酸化物;AlTiO、MgAl、Ca10(PO(OH)、BaTiO、LiNbO、PZT〔Pb(Zr,Ti)O〕、PLZT〔(Pb,La)(Zr,Ti)O〕、フェライトなどの複酸化物系の酸化物;或いは、Si、Si6−ZAl8−Z、AlN、BN、TiNなどの窒化物系の非酸化物;SiC、BC、TiC、WCなどの炭化物系の非酸化物;LaB、TiB、ZrBなどのホウ化物系の非酸化物、MgFなどのフッ化物、CdS、MoSなどの硫化物系の非酸化物;MoSiなどのケイ化物系の非酸化物;アモルファス炭素、黒鉛、ダイアモンド等の炭素系の非酸化物を用いることができる。これらの混合物、例えば複合酸化物も用いることができる。更に、保護層として有機物を用いることも可能である。 As the protective layer, a material that does not cause decomposition, sublimation, cavitation or the like due to the heat of the recording layer is usually preferable. For example, Al 2 O 3 , MgO, CeO, ZrO 2 , Nb 2 O 5 , SiO 2 , ZnO, Simple oxides such as TiO 2 ; SiO 2 , 2MgO · SiO 2 , MgO · SiO 2 , CaO · SiO, ZrO · SiO, 3AlO · 2SiO, 2MgO · 2AlO · 5SiO 2 , Li 2 O · Al 2 Silicate oxides such as O 3 .4SiO 2 ; Al 2 TiO 5 , MgAl 2 O 4 , Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 , BaTiO 3 , LiNbO 3 , PZT [Pb (Zr, Ti ) O 3], PLZT [(Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ], oxides of multiple oxide such as ferrite; or, Si 3 N 4, Si 6 -Z l Z O Z N 8-Z , AlN, BN, non-oxide of the nitride such as TiN; SiC, B 4 C, TiC, non-oxide carbide system such as WC; LaB 6, TiB 2, ZrB 2 Boride-based non-oxides such as MgF, fluorides such as MgF, sulfide-based non-oxides such as CdS and MoS 2 ; silicide-based non-oxides such as MoSi 2 ; amorphous carbon, graphite, diamond, etc. Carbon-based non-oxides can be used. Mixtures of these, for example composite oxides, can also be used. Further, an organic material can be used as the protective layer.

例えば、記録再生光に対する透明性や生産性の観点から、SiO或いはZnS・SiOを主体(主成分)とすることが好ましい例として挙げられる。Nb、CeO、SiOの複合酸化物、ZnOを主体とする複合酸化物なども好ましい。また、断熱効果を十分得るためには、ZrOを主体(主成分)とすることも好ましい。更に、ZnS、ZrO、Y、SiOからなる酸化物、或いはZrO、TiO、SiO、及びXからなり、XがY、CeO、Al、MgO、CaO、Nb、ZnO、希土類酸化物から選ばれた少なくとも1種である酸化物も好ましい。
保護層は、通常は反射率を高めるために、記録再生波長に対して透明であることが好ましいが、記録感度を調整するために、記録再生波長に対する光吸収機能をある程度付与することも可能である。
For example, it is preferable to use SiO 2 or ZnS · SiO 2 as a main component (main component) from the viewpoint of transparency to recording / reproducing light and productivity. A composite oxide of Nb 2 O 5 , CeO, and SiO 2, a composite oxide mainly composed of ZnO, and the like are also preferable. In order to obtain a sufficient heat insulating effect, it is also preferable to use ZrO 2 as a main component (main component). Further, an oxide composed of ZnS, ZrO 2 , Y 2 O 3 , SiO 2 , or composed of ZrO 2 , TiO 2 , SiO 2 , and X, where X is Y 2 O 3 , CeO, Al 2 O 3 , MgO, An oxide that is at least one selected from CaO, Nb 2 O 5 , ZnO, and rare earth oxides is also preferable.
Usually, the protective layer is preferably transparent to the recording / reproducing wavelength in order to increase the reflectance, but in order to adjust the recording sensitivity, a light absorption function to the recording / reproducing wavelength can be given to some extent. is there.

本発明5は、基板上に、少なくとも、反射層、保護層、本発明1〜3の何れかに記載の記録層、カバー層が順次積層された構成を有する。これにより、基板側ではなくカバー層側から光を入射して高密度記録ができる追記型光記録媒体が得られる。基板、反射層、保護層は前述のものを用いることができる。カバー層は、高密度化を図るため高NAのレンズを用いる場合に必要となる。例えば高NA化すると、再生光が透過する部分の厚さを薄くする必要がある。これは、高NA化に伴い、光学ピックアップの光軸に対してディスク面が垂直からズレる角度(いわゆるチルト角、光源の波長の逆数と対物レンズの開口数の積の2乗に比例する)により発生する収差の許容量が小さくなるためであり、このチルト角が基板の厚さによる収差の影響を受け易いためである。従って、基板の厚さを薄くしてチルト角に対する収差の影響をなるべく小さくするようにしている。
カバー層を薄型化していくことで対物レンズの高NA化に対応できる。つまり、薄いカバー層を設け、このカバー層側から記録再生することで、更なる高記録密度化を図ることができる。なお、このようなカバー層は、ポリカーボネートシートや、紫外線硬化型樹脂により形成されるのが一般的である。また、本発明で言うカバー層には、カバー層を接着するための層を含めてもよい。
Invention 5 has a configuration in which at least a reflective layer, a protective layer, the recording layer according to any one of Inventions 1 to 3 and a cover layer are sequentially laminated on a substrate. As a result, a write-once optical recording medium capable of high-density recording by entering light not from the substrate side but from the cover layer side is obtained. As the substrate, the reflective layer, and the protective layer, those described above can be used. The cover layer is necessary when using a lens with a high NA in order to increase the density. For example, when the NA is increased, it is necessary to reduce the thickness of the portion through which the reproduction light is transmitted. This is due to the angle at which the disk surface deviates from the optical axis of the optical pickup as the NA increases (so-called tilt angle, proportional to the square of the product of the reciprocal of the wavelength of the light source and the numerical aperture of the objective lens). This is because the allowable amount of generated aberration is reduced, and this tilt angle is easily affected by the aberration due to the thickness of the substrate. Therefore, the thickness of the substrate is reduced to minimize the influence of aberration on the tilt angle.
By reducing the thickness of the cover layer, the NA of the objective lens can be increased. That is, it is possible to further increase the recording density by providing a thin cover layer and recording / reproducing from the cover layer side. Such a cover layer is generally formed of a polycarbonate sheet or an ultraviolet curable resin. Further, the cover layer referred to in the present invention may include a layer for adhering the cover layer.

本発明6は、本発明1〜3の何れかに記載の記録層が、該記録層への酸素や水分の出入りを妨げる阻害層で挟まれた構成を有する。
ポリカーボネートなどの基板は、酸素や水分などを通し易く、基板と記録層が接していると、基板を通して入り込んだ水分や酸素により、記録層がダメージを受ける可能性がある。そこで、酸素や水分などが記録層に入り込むことを阻害するため、記録層の両側に阻害層を設けると安定性の向上に効果がある。
阻害層の材料としては、酸素や水分を通しにくいことが必要で、その条件を満たすものであれば特に限定は無い。例えばAl、MgO、CeO、ZrO、Nb、SiO、ZnO、TiOなどの酸化物、これらの複合物、或いは、SiN、AlN、BN、TiNなどの窒化物、SiC、BC、TiC、WCなどの炭化物、MgFなどのフッ化物、アモルファス炭素、ダイアモンド等の炭素系材料などを用いることができる。これらの混合物、例えば複合酸化物も用いることができる。更に、保護層としてカバー層などに用いている紫外線硬化樹脂のような、酸素や水分を通しにくい有機物を用いることも可能である。記録再生光に対する透明性や生産性の観点からは、SiO或いはZnS・SiOを主成分とする材料が好ましい。TiOC、Nb−SiO、Nb−CeO−SiOの複合酸化物、ZnOを主成分とする複合酸化物なども好ましい。
阻害層は、通常は反射率を高めるために、記録再生波長に対して透明であることが好ましいが、記録感度を調整するために、記録再生波長に対する光吸収機能をある程度付与することも可能である。また、材質によっては保護層が阻害層を兼ねることもできる。
The present invention 6 has a configuration in which the recording layer according to any one of the present inventions 1 to 3 is sandwiched between inhibition layers that prevent oxygen and moisture from entering and leaving the recording layer.
A substrate such as polycarbonate easily allows oxygen or moisture to pass through. If the substrate and the recording layer are in contact with each other, the recording layer may be damaged by moisture or oxygen that has entered through the substrate. Therefore, in order to inhibit oxygen, moisture, etc. from entering the recording layer, providing an inhibition layer on both sides of the recording layer is effective in improving stability.
The material of the inhibition layer is not particularly limited as long as it is difficult for oxygen and moisture to pass therethrough and satisfies the conditions. For example, oxides such as Al 2 O 3 , MgO, CeO, ZrO 2 , Nb 2 O 5 , SiO 2 , ZnO, TiO 2 , composites thereof, or nitrides such as SiN, AlN, BN, and TiN, SiC , Carbides such as B 4 C, TiC, and WC, fluorides such as MgF, carbon-based materials such as amorphous carbon, and diamond can be used. Mixtures of these, for example composite oxides, can also be used. Furthermore, it is also possible to use an organic substance that hardly allows oxygen or moisture to pass through, such as an ultraviolet curable resin used for a cover layer or the like as a protective layer. From the viewpoint of transparency with respect to recording / reproducing light and productivity, a material mainly composed of SiO 2 or ZnS · SiO 2 is preferable. A composite oxide of TiOC, Nb 2 O 5 —SiO 2 , Nb 2 O 5 —CeO—SiO 2, a composite oxide mainly composed of ZnO, or the like is also preferable.
The inhibition layer is usually preferably transparent with respect to the recording / reproducing wavelength in order to increase the reflectance. However, in order to adjust the recording sensitivity, a light absorption function with respect to the recording / reproducing wavelength can be given to some extent. is there. Further, depending on the material, the protective layer can also serve as the inhibition layer.

本発明によれば、青色レーザ波長領域(500nm以下)、特に405nm近傍の波長領域で良好な記録再生特性を示し、高密度記録可能で保存安定性が高い追記型光記録媒体を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a write-once type optical recording medium that exhibits good recording / reproduction characteristics in a blue laser wavelength region (500 nm or less), particularly a wavelength region near 405 nm, is capable of high density recording, and has high storage stability.

以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited by these Examples.

実施例1
案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.46μm、溝幅0.3μm)を有するポリカーボネート基板上に、スパッタ法を用いて、膜厚5nmのBiBO層(記録層)とZnS−SiO(80:20モル%)からなる膜厚14nmの保護層を順次積層した。
記録層は、直径76.2mmのBiBOxのターゲットを用い、RF電力100W、Arガス流量40sccmで製膜した。BiBOxのターゲットは、BiとBを2:1の割合で混合し焼成したものである。焼成後の酸素含有量を定量していないため、Oxと記述した。
この記録層を、RBS(Rutherford Backscattering Spectrometry)法により定量分析したところ、ほぼBi:B:O=4:2:6の割合であった。BiとBの2:1の混合物の化学量論組成は、Bi:B:O=4:2:9であるから、記録層の酸素含有量は化学量論組成よりも少ないことになる。
次いで、スパッタ法により膜厚100nmのAg反射層を設け、スピンコート法により紫外線硬化型樹脂(サンノプコ株式会社製:ノプコキュア134)からなる膜厚約5μmの有機保護層を設けて追記型光記録媒体を得た。
上記光記録媒体に対し、パルステック工業(株)製の光ディスク評価装置DDU−1000(波長:405nm、NA:0.65)を用いて、以下の条件で二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度: 最短マーク長2T=0.204(μm)
・記録線速度: 6.61(m/s)
・波形等化 : リミットイコライザー
その結果、連続記録部において、記録パワー10.8mWで、ジッタ6.3%、変調度50%という値が得られ、良好な二値記録特性を実現することができた。
また、記録パワーが最適記録パワーを超えた場合でも、記録マーク部の再生信号レベル(RF Level)が大きく変化することがなく、高い変調度を有し、広い記録パワーマージンを有する追記型光記録媒体を実現することができた。
Example 1
On a polycarbonate substrate having guide grooves (groove depth 21 nm, track pitch 0.46 μm, groove width 0.3 μm), a BiBO layer (recording layer) having a thickness of 5 nm and ZnS—SiO 2 (80 : A protective layer having a thickness of 14 nm was sequentially laminated.
The recording layer was formed using a Bi 2 BOx target having a diameter of 76.2 mm at an RF power of 100 W and an Ar gas flow rate of 40 sccm. The target of Bi 2 BOx is obtained by mixing and firing Bi 2 O 3 and B 2 O 3 at a ratio of 2: 1. Since the oxygen content after firing was not quantified, it was described as Ox.
When this recording layer was quantitatively analyzed by the RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry) method, the ratio was approximately Bi: B: O = 4: 2: 6. Since the stoichiometric composition of the 2: 1 mixture of Bi 2 O 3 and B 2 O 3 is Bi: B: O = 4: 2: 9, the oxygen content of the recording layer is higher than the stoichiometric composition. It will be less.
Subsequently, an Ag reflective layer having a film thickness of 100 nm is formed by sputtering, and an organic protective layer having a film thickness of about 5 μm made of an ultraviolet curable resin (San Nopco Co., Ltd .: NopcoCure 134) is formed by spin coating. Got.
Binary recording was performed on the above optical recording medium under the following conditions using an optical disc evaluation apparatus DDU-1000 (wavelength: 405 nm, NA: 0.65) manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd.
・ Modulation method: 1-7 modulation
Recording linear density: shortest mark length 2T = 0.204 (μm)
Recording linear velocity: 6.61 (m / s)
・ Waveform equalization: Limit equalizer As a result, with a recording power of 10.8mW, a jitter of 6.3% and a modulation factor of 50% can be obtained in the continuous recording unit, realizing good binary recording characteristics. It was.
Further, even when the recording power exceeds the optimum recording power, the reproduction signal level (RF Level) of the recording mark portion does not change greatly, and has a high modulation degree and a wide recording power margin. The medium could be realized.

実施例2
案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.46μm、溝幅0.3μm)を有するポリカーボネート基板上に、スパッタ法を用いて、膜厚10nmのBiSiFeO膜(記録層)とZnS−SiO(80:20モル%)からなる膜厚65nmの保護層を順次製膜して、追記型光記録媒体を得た。
記録層は、直径152.4mmのBiSiFeOxのターゲットを用い、RF電力400W、Arガス流量40sccmで製膜した。
この記録層を、RBS法により定量分析したところ、ほぼBi:Si:Fe:O=4:1:1:5であった。Bi、SiO、Feを4:1:1で混合した場合、混合物の化学量論組成は、Bi:Si:Fe:O=4:1:1:9.5であるから、記録層の酸素含有量は化学量論組成よりも少ないことになる。
上記光記録媒体に対し、実施例1と同じ光ディスク評価装置を用いて、以下の条件で、二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度: 最短マーク長2T=0.204(μm)
・記録線速度: 6.00(m/s)
・波形等化 : リミットイコライザー
その結果、連続記録部において、記録パワー9.3mWで、ジッタ7.4%、変調度55%という値が得られ、良好な二値記録特性を実現することができた。
Example 2
On a polycarbonate substrate having guide grooves (groove depth 21 nm, track pitch 0.46 μm, groove width 0.3 μm), a BiSiFeO film (recording layer) having a thickness of 10 nm and ZnS—SiO 2 (80 A protective layer having a film thickness of 65 nm was sequentially formed to obtain a write-once type optical recording medium.
The recording layer was formed using a Bi 3 SiFe 4 Ox target having a diameter of 152.4 mm at an RF power of 400 W and an Ar gas flow rate of 40 sccm.
When this recording layer was quantitatively analyzed by the RBS method, it was about Bi: Si: Fe: O = 4: 1: 1: 5. When Bi 2 O 3 , SiO 2 and Fe 2 O 3 are mixed at 4: 1: 1, the stoichiometric composition of the mixture is Bi: Si: Fe: O = 4: 1: 1: 9.5. Therefore, the oxygen content of the recording layer is less than the stoichiometric composition.
Using the same optical disk evaluation apparatus as in Example 1, binary recording was performed on the optical recording medium under the following conditions.
・ Modulation method: 1-7 modulation
Recording linear density: shortest mark length 2T = 0.204 (μm)
Recording linear velocity: 6.00 (m / s)
・ Waveform equalization: Limit equalizer As a result, with continuous recording part, values of 7.4% jitter and 55% modulation can be obtained at recording power of 9.3mW, and good binary recording characteristics can be realized. It was.

実施例3
案内溝(溝深さ50nm、トラックピッチ0.46μm、溝幅0.22μm)を有するポリカーボネート基板上に、スパッタ法を用いて、膜厚15nmのBiZnO膜(記録層)を設け、追記型光記録媒体を得た。
記録層は、直径76.2mmのBiとZnの2つのターゲットを用い、RF電力100W、Arガス流量40sccmで製膜した。
この記録層を、RBS法により定量分析したところ、Bi:Zn:O=4:3:6であった。Bi、ZnOを4:3で混合した場合、混合物の化学量論組成は、Bi:Zn:O=4:3:9であるから、記録層の酸素含有量は化学量論組成よりも少ないことになる。
上記光記録媒体に対し、実施例1と同じ光ディスク評価装置を用いて、以下の条件で、二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度: 最短マーク長(2T)=0.231(μm)
・記録線速度: 6.0(m/s)
・波形等化 : ノーマルイコライザー
その結果、連続記録部において、記録パワー5.5mWで、ジッタ8.8%、変調度60%以上という値が得られ、良好な二値記録特性を実現することができた。
Example 3
On a polycarbonate substrate having a guide groove (groove depth 50 nm, track pitch 0.46 μm, groove width 0.22 μm), a BiZnO film (recording layer) having a film thickness of 15 nm is provided by sputtering, and write-once optical recording A medium was obtained.
The recording layer was formed using two targets of Bi 2 O 3 and Zn with a diameter of 76.2 mm at an RF power of 100 W and an Ar gas flow rate of 40 sccm.
When this recording layer was quantitatively analyzed by the RBS method, Bi: Zn: O = 4: 3: 6. When Bi 2 O 3 and ZnO are mixed at a ratio of 4: 3, the stoichiometric composition of the mixture is Bi: Zn: O = 4: 3: 9. Therefore, the oxygen content of the recording layer is more than the stoichiometric composition. Will be less.
Using the same optical disk evaluation apparatus as in Example 1, binary recording was performed on the optical recording medium under the following conditions.
・ Modulation method: 1-7 modulation
Recording linear density: shortest mark length (2T) = 0.231 (μm)
Recording linear velocity: 6.0 (m / s)
・ Waveform equalization: Normal equalizer As a result, with a recording power of 5.5 mW, a jitter value of 8.8% and a modulation factor of 60% or more can be obtained in a continuous recording unit, realizing good binary recording characteristics. did it.

実施例4
案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.46μm、溝幅0.3μm)を有するポリカーボネート基板上に、スパッタ法を用いて、膜厚5nmのBiFeO膜(記録層)とZnS−SiO(80:20モル%)からなる膜厚98nmの保護層を順次製膜し、追記型光記録媒体を得た。
記録層は、直径76.2mmのBi10FeOxのターゲットを用い、RF電力100W、Arガス流量40sccmで製膜した。
この記録層を、RBS法により定量分析したところ、ほぼBi:Fe:O=3:1:5であった。BiとFeの混合物の化学量論組成は、Bi:Fe:O=3:1:6であるから、記録層の酸素含有量は化学量論組成値よりも少ないことになる。
上記光記録媒体に対し、実施例1と同じ光ディスク評価装置を用いて、実施例2と同じ条件で二値記録を行った結果、連続記録部において、記録パワーが5.7mWで、ジッタ4.6%、変調度63%という値が得られ、良好な二値記録特性を実現することができた。
Example 4
On a polycarbonate substrate having a guide groove (groove depth 21 nm, track pitch 0.46 μm, groove width 0.3 μm), a BiFeO film (recording layer) having a thickness of 5 nm and ZnS—SiO 2 (80 : A protective layer having a film thickness of 98 nm is sequentially formed to obtain a write-once type optical recording medium.
The recording layer was formed using a Bi 10 Fe 5 Ox target having a diameter of 76.2 mm at an RF power of 100 W and an Ar gas flow rate of 40 sccm.
When this recording layer was quantitatively analyzed by the RBS method, it was almost Bi: Fe: O = 3: 1: 5. Since the stoichiometric composition of the mixture of Bi 2 O 3 and Fe 2 O 3 is Bi: Fe: O = 3: 1: 6, the oxygen content of the recording layer is less than the stoichiometric composition value. Become.
As a result of performing binary recording on the optical recording medium using the same optical disk evaluation apparatus as in Example 1 under the same conditions as in Example 2, the recording power was 5.7 mW and the jitter was 4. The values of 6% and modulation degree 63% were obtained, and good binary recording characteristics could be realized.

実施例5
BiとWOを2:1で混合し焼結して作製したBiWOxのターゲットを用いて記録層の製膜を行った点以外は、実施例1と同様にして追記型光記録媒体を得た。
この記録層を、RBS法により定量分析したところ、ほぼBi:W:O=4:1:5であった。BiとWOの2:1の混合物の化学量論組成は、Bi:W:O=4:1:9であるから、記録層の酸素含有量は化学量論組成値よりも少ないことになる。
上記光記録媒体に対し、実施例1と同様にして記録を行った結果、連続記録部において、記録パワー10.2mWで、ジッタ10.7%、変調度51%という値が得られ、良好な二値記録特性を実現することができた。
Example 5
Write-once light in the same manner as in Example 1 except that a recording layer was formed using a Bi 2 WOx target prepared by mixing and sintering Bi 2 O 3 and WO 3 at a ratio of 2: 1. A recording medium was obtained.
When this recording layer was quantitatively analyzed by the RBS method, it was almost Bi: W: O = 4: 1: 5. Since the stoichiometric composition of the 2: 1 mixture of Bi 2 O 3 and WO 3 is Bi: W: O = 4: 1: 9, the oxygen content of the recording layer is less than the stoichiometric composition value. It will be.
As a result of recording on the optical recording medium in the same manner as in Example 1, in the continuous recording portion, values of 10.7% jitter and 51% modulation were obtained at a recording power of 10.2 mW. Binary recording characteristics could be realized.

実施例6
案内溝(溝深さ50nm、トラックピッチ0.46μm、溝幅0.22μm)を有するポリカーボネート基板上に、スパッタ法を用いて、膜厚65nmのZnS−SiO(80:20モル%)からなる保護層と膜厚15nmのBiFeO膜(記録層)を順次積層した。
記録層は、直径154.2mmのBiFeOxのターゲットを用い、RF電力400W、Arガス流量40sccmで製膜した。
この記録層をRBS法により定量分析したところ、ほぼBi:Fe:O=4:5:12であった。BiとFeの混合物の化学量論組成は、Bi:Fe:O=4:5:13.5であるから、記録層の酸素含有量は化学量論組成値よりも少ないことになる。
次いで、記録層の上に、下記〔化1〕で示される色素からなる有機材料層(平均膜厚約30nm)をスピンコート法によって形成し、更にその上にスパッタ法で膜厚150nmのAg反射層、紫外線硬化型樹脂(サンノプコ株式会社製:ノプコキュア134)からなる膜厚約5μmの有機保護層を設けて追記型光記録媒体を得た。
なお、〔化1〕の色素は、従来のDVD−RやDVD+Rに用いられる材料であり、青色レーザ領域には吸収が殆どない材料である。

Figure 2006248177
上記光記録媒体に対し、実施例1と同じ光ディスク評価装置を用いて、以下の条件で、二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度: 最短マーク長(2T)=0.204(μm)
・記録線速度: 6.0(m/s)
・波形等化 : ノーマルイコライザ
その結果、連続記録部において、記録パワー6.9mWでジッタ10.2%という値が得られ、良好な二値記録特性を実現することができた。
また、記録パワーが最適記録パワーを超えた場合でも、記録マーク部の再生信号レベル(RF Level)が大きく変化することがなく、高い変調度を有し、広い記録パワーマージンを有する追記型光記録媒体を実現することができた。 Example 6
A polycarbonate substrate having guide grooves (groove depth 50 nm, track pitch 0.46 μm, groove width 0.22 μm) is made of ZnS—SiO 2 (80:20 mol%) with a film thickness of 65 nm by sputtering. A protective layer and a 15 nm thick BiFeO film (recording layer) were sequentially laminated.
The recording layer was formed using a Bi 3 Fe 5 Ox target having a diameter of 154.2 mm at an RF power of 400 W and an Ar gas flow rate of 40 sccm.
When this recording layer was quantitatively analyzed by the RBS method, it was almost Bi: Fe: O = 4: 5: 12. Since the stoichiometric composition of the mixture of Bi 2 O 3 and Fe 2 O 3 is Bi: Fe: O = 4: 5: 13.5, the oxygen content of the recording layer is smaller than the stoichiometric composition value. It will be.
Next, on the recording layer, an organic material layer (average film thickness of about 30 nm) composed of a dye represented by the following [Chemical Formula 1] is formed by spin coating, and further Ag reflection having a film thickness of 150 nm is formed thereon by sputtering. A write-once type optical recording medium was obtained by providing an organic protective layer having a film thickness of about 5 μm consisting of a layer, an ultraviolet curable resin (manufactured by San Nopco: NopcoCure 134).
The dye of [Chemical Formula 1] is a material used for conventional DVD-R and DVD + R, and is a material that hardly absorbs in the blue laser region.
Figure 2006248177
Using the same optical disk evaluation apparatus as in Example 1, binary recording was performed on the optical recording medium under the following conditions.
・ Modulation method: 1-7 modulation
Recording linear density: shortest mark length (2T) = 0.204 (μm)
Recording linear velocity: 6.0 (m / s)
-Waveform equalization: Normal equalizer As a result, a value of 10.2% jitter was obtained at a recording power of 6.9 mW in a continuous recording portion, and good binary recording characteristics could be realized.
Further, even when the recording power exceeds the optimum recording power, the reproduction signal level (RF Level) of the recording mark portion does not change greatly, and has a high modulation degree and a wide recording power margin. The medium could be realized.

実施例7
案内溝(溝深さ20nm、トラックピッチ0.32μm、溝幅0.155μm)を有するポリカーボネート基板上に、スパッタ法を用いて、膜厚100nmのAg反射層、膜厚16nmのZnS−SiO(85:15モル%)からなる保護層、膜厚7nmのBiFeO層(記録層)を順次積層した。この記録層は、実施例4と同じ膜である。
次いで、紫外線硬化樹脂からなる厚さ0.1mmのカバー層(帝人製:ピュアエース)を接着し、追記型光記録媒体を得た。
上記光記録媒体に対し、実施例1と同じ光ディスク評価装置を用いて、以下の条件で、二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度: 最短マーク長(2T)=0.149(μm)
・記録線速度: 4.9(m/s)
・波形等化 : リミットイコライザー
その結果、記録パワー7.3mWで、ジッタ8.0%という値が得られ、良好な二値記録特性を実現することができた。
また、記録パワーが最適記録パワーを超えた場合でも、記録マーク部の再生信号レベル
(RF Level)が大きく変化することがなく、高い変調度を有し、広い記録パワー
マージンを有する追記型光記録媒体を実現することができた。
Example 7
On a polycarbonate substrate having guide grooves (groove depth 20 nm, track pitch 0.32 μm, groove width 0.155 μm), a 100 nm-thick Ag reflection layer, 16 nm-thickness ZnS—SiO 2 (by sputtering) is used. 85:15 mol%) and a BiFeO layer (recording layer) having a thickness of 7 nm were sequentially laminated. This recording layer is the same film as in Example 4.
Next, a 0.1 mm thick cover layer (manufactured by Teijin: Pure Ace) made of an ultraviolet curable resin was adhered to obtain a write-once type optical recording medium.
Using the same optical disk evaluation apparatus as in Example 1, binary recording was performed on the optical recording medium under the following conditions.
・ Modulation method: 1-7 modulation
Recording linear density: shortest mark length (2T) = 0.149 (μm)
Recording linear velocity: 4.9 (m / s)
-Waveform equalization: Limit equalizer As a result, a jitter value of 8.0% was obtained at a recording power of 7.3 mW, and good binary recording characteristics could be realized.
Further, even when the recording power exceeds the optimum recording power, the reproduction signal level (RF Level) of the recording mark portion does not change greatly, and has a high modulation degree and a wide recording power margin. The medium could be realized.

実施例8
実施例4と同じ基板とBiFeO膜を用い、該基板上に、スパッタ法を用いて、膜厚2nmのZrNからなる阻害層、膜厚5nmのBiFeO膜(記録層)、ZnS−SiO(80:20モル%)からなる膜厚14nmの保護層、膜厚80nmのAg反射層を順次製膜し、更にスピンコート法により、紫外線硬化型樹脂(サンノプコ株式会社製:ノプコキュア134)からなる膜厚約5μmの有機保護層を設けて追記型光記録媒体を得た。なお、上記保護層は、阻害層としての役割を兼ねるものである。
この光記録媒体に対し、実施例1と同様にして記録を行った結果、記録パワー10.1mWで、ジッタ7.2%、変調度0.56という値が得られ、良好な二値記録特性を実現することができた。
また、記録パワーが最適記録パワーを超えた場合でも、記録マーク部の再生信号レベル(RF Level)が大きく変化することがなく、高い変調度を有し、広い記録パワーマージンを有する追記型光記録媒体を実現することができた。
Example 8
The same substrate and BiFeO film as in Example 4 were used, and on this substrate, a 2 nm-thickness inhibition layer made of ZrN, a 5 nm-thickness BiFeO film (recording layer), ZnS—SiO 2 (80 : A 20 nm thick protective layer with a thickness of 14 nm and an Ag reflective layer with a thickness of 80 nm are sequentially formed, and further a film thickness of an ultraviolet curable resin (manufactured by San Nopco Co., Ltd .: NopcoCure 134) by spin coating. A write-once type optical recording medium was obtained by providing an organic protective layer of about 5 μm. The protective layer also serves as an inhibition layer.
As a result of recording on this optical recording medium in the same manner as in Example 1, with a recording power of 10.1 mW, a jitter of 7.2% and a modulation factor of 0.56 were obtained, and good binary recording characteristics were obtained. Was able to be realized.
Further, even when the recording power exceeds the optimum recording power, the reproduction signal level (RF Level) of the recording mark portion does not change greatly, and has a high modulation degree and a wide recording power margin. The medium could be realized.

Claims (6)

基板上に、少なくとも、Biの酸化物とM(Mは、Mg、Al、Zn、Li、Si、Hf、Sn、Y、Bの中から選ばれた少なくとも一種の元素)の酸化物を主成分とする記録層を備え、該酸化物の酸素含有量が化学量論組成よりも少ないことを特徴とする追記型光記録媒体。   The main component is at least an oxide of Bi and M (M is at least one element selected from Mg, Al, Zn, Li, Si, Hf, Sn, Y, and B) on the substrate. A write-once optical recording medium, characterized in that the oxygen content of the oxide is less than the stoichiometric composition. 記録層がFe、Co、V、Wの何れかを含むことを特徴とする請求項1記載の追記型光記録媒体。   2. The write-once type optical recording medium according to claim 1, wherein the recording layer contains any one of Fe, Co, V, and W. 基板上に、少なくとも、Biの酸化物と、Fe、Co、V、Wの何れかの酸化物を主成分とする記録層を備え、該酸化物の酸素含有量が化学量論組成よりも少ないことを特徴とする追記型光記録媒体。   Provided on the substrate is a recording layer containing at least a Bi oxide and one of Fe, Co, V, and W as main components, and the oxygen content of the oxide is less than the stoichiometric composition. A write-once optical recording medium characterized by the above. 基板上に、少なくとも、前記記録層、保護層、反射層が順次積層されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の追記型光記録媒体。   The write-once type optical recording medium according to claim 1, wherein at least the recording layer, the protective layer, and the reflective layer are sequentially laminated on a substrate. 基板上に、少なくとも、反射層、保護層、前記記録層、カバー層が順次積層されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の追記型光記録媒体。   The write-once type optical recording medium according to claim 1, wherein at least a reflective layer, a protective layer, the recording layer, and a cover layer are sequentially laminated on the substrate. 前記記録層が、該記録層への酸素及び水分の出入りを妨げる阻害層で挟まれた構成を有することを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の追記型光記録媒体。
The write-once type optical recording medium according to claim 1, wherein the recording layer has a configuration sandwiched between inhibition layers that prevent oxygen and moisture from entering and leaving the recording layer.
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