JP2021093229A - Recording layer for optical information recording medium, optical information recording medium, and sputtering target - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光情報記録媒体用記録層、光情報記録媒体、及びスパッタリングターゲットに関する。 The present invention relates to a recording layer for an optical information recording medium, an optical information recording medium, and a sputtering target.
近年、大容量光ディスクが製品化されている。この大容量光ディスクには、記録再生方式により、再生専用型、追記型及び書換え型の３種類がある。このうち追記型の光ディスクの記録方式は、主に、記録層を相変化させる相変化方式、複数の記録層を反応させる層間反応方式、記録層を構成する化合物を分解させる分解方式、記録層に孔やピットなどの記録マークを局所的に形成させる孔開け方式に大別される。 In recent years, large-capacity optical discs have been commercialized. There are three types of large-capacity optical discs, a playback-only type, a write-once type, and a rewrite type, depending on the recording / playback method. Of these, the recording methods for write-once optical discs are mainly phase change methods that change the phase of the recording layer, interlayer reaction methods that react multiple recording layers, decomposition methods that decompose the compounds that make up the recording layer, and recording layers. It is roughly classified into a drilling method in which recording marks such as holes and pits are locally formed.
この大容量光ディスクを構成する光情報記録媒体の記録層としては、Ｍｎ酸化物を含む記録層が提案されている（特開２０１２−１３９８７６号公報参照）。この記録層では、レーザ光を照射すると、Ｍｎ酸化物がレーザ光により加熱、分解され酸素（Ｏ２ガス）を放出し、レーザ照射された部分に気泡が生成するようになる。その結果、膜形状が変化し、記録マークが形成される。つまり、この記録層は、追記型の孔開け方式に分類される。 As a recording layer of an optical information recording medium constituting this large-capacity optical disc, a recording layer containing Mn oxide has been proposed (see JP-A-2012-139876). In this recording layer is irradiated with laser light, heated Mn oxide by the laser beam, it decomposed to release oxygen (O 2 gas), so bubbles are generated in the laser irradiated portion. As a result, the film shape changes and a recording mark is formed. That is, this recording layer is classified into a write-once type drilling method.
上記従来の記録層では、Ｍｎ酸化物へのレーザ照射に伴う気泡生成による不可逆的な記録方式を用いることで、記録信号の再生に必要な信号振幅を確保できるだけの変調度に優れ、読み取り信号のバックグラウンドノイズレベルに対する出力比であるＣ／Ｎ比（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が高い記録層を実現している。 In the above-mentioned conventional recording layer, by using an irreversible recording method by generating bubbles due to laser irradiation of Mn oxide, the modulation degree is excellent enough to secure the signal amplitude necessary for reproducing the recorded signal, and the reading signal can be read. A recording layer having a high C / N ratio (Carrier to Noise ratio), which is an output ratio with respect to the background noise level, is realized.
ところで、光情報記録媒体では、量産時の個体差により記録層等の厚みや面内不均一性により記録層に到達するレーザ光のパワーが変動する。このため、記録層には、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に加え、記録するレーザ光のパワーが最適値から変動した場合においても、記録される信号の信号特性が低下し難いことが求められる。 By the way, in the optical information recording medium, the power of the laser beam reaching the recording layer fluctuates due to the thickness of the recording layer or the like and the in-plane non-uniformity due to individual differences during mass production. Therefore, in addition to the basic characteristics such as the degree of modulation and the C / N ratio, the recording layer is unlikely to deteriorate the signal characteristics of the recorded signal even when the power of the laser beam to be recorded fluctuates from the optimum value. Desired.
上記従来の記録層では、このレーザ光のパワーが最適値から変動した場合の信号特性の低下が少なからず存在する。このため、レーザ光のパワーが最適値から変動しても信号特性が低下せず良好に信号を記録できる、つまりパワーマージンが大きい記録層が求められている。 In the conventional recording layer, there is a considerable decrease in signal characteristics when the power of the laser beam fluctuates from the optimum value. Therefore, even if the power of the laser beam fluctuates from the optimum value, the signal characteristics do not deteriorate and the signal can be recorded satisfactorily, that is, a recording layer having a large power margin is required.
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる光情報記録媒体用記録層及びこの光情報記録媒体用記録層を用いた光情報記録媒体の提供及び上記光情報記録媒体用記録層を形成するためのスパッタリングターゲットの提供を目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and is excellent in basic characteristics such as modulation degree and C / N ratio, and is also excellent in power margin. For an optical information recording medium recording layer and the optical information recording medium. An object of the present invention is to provide an optical information recording medium using a recording layer and to provide a sputtering target for forming the recording layer for the optical information recording medium.
本発明者が、パワーマージンを向上できる記録層について鋭意検討した結果、Ｍｎ酸化物に加え、Ｗ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含め、Ｍｎの原子数割合を適切に制御することでパワーマージンを向上できることを見出し本発明を完成させた。Ｍｎ酸化物を用いた記録層では、レーザ照射により気泡が生成することで記録マークが形成されるが、Ｗ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物をさらに加え、Ｍｎの原子数割合を適切に制御することで、記録層の機械特性が変化し、気泡の形態が安定し易くなった結果、パワーマージンが向上したと本発明者は考えている。 As a result of diligent studies on a recording layer capable of improving the power margin, the present inventor has determined that the atomic number ratio of Mn is appropriately controlled, including Sn oxide or Ta oxide together with W oxide in addition to Mn oxide. The present invention has been completed by finding that the power margin can be improved. In the recording layer using Mn oxide, recording marks are formed by the generation of bubbles by laser irradiation, but Sn oxide or Ta oxide is further added together with W oxide, and the atomic number ratio of Mn is appropriately adjusted. The present inventor believes that the power margin is improved as a result of changing the mechanical properties of the recording layer and making it easier to stabilize the morphology of the bubbles by controlling the recording layer.
すなわち、上記課題を解決するためになされた発明は、レーザ光の照射により情報信号を記録可能な光情報記録媒体用記録層であって、Ｍｎ酸化物とＷ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含む金属酸化物を有し、上記金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対するＭｎの原子数割合が３ａｔｍ％以上４０ａｔｍ％以下である。 That is, the invention made to solve the above problems is a recording layer for an optical information recording medium capable of recording an information signal by irradiation with laser light, and is a Sn oxide or Ta oxidation together with a Mn oxide and a W oxide. It has a metal oxide containing a substance, and the ratio of the number of atoms of Mn to the total number of atoms of the metal elements constituting the metal oxide is 3 atm% or more and 40 atm% or less.
当該光情報記録媒体用記録層は、Ｍｎ酸化物へのレーザ照射に伴う気泡生成による不可逆的な記録方式を用いるので、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れる。また、当該光情報記録媒体用記録層は、金属酸化物としてＭｎ酸化物に加え、Ｗ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含み、Ｍｎの原子数割合が上記範囲内に制御されている。このため、当該光情報記録媒体用記録層のＭｎ酸化物へのレーザ照射により生成される気泡がＷ酸化物とＳｎ酸化物又はＴａ酸化物とにより安定化し易く、パワーマージンが向上する。従って、当該光情報記録媒体用記録層は、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる。 Since the recording layer for an optical information recording medium uses an irreversible recording method by generating bubbles accompanying laser irradiation of Mn oxide, it is excellent in basic characteristics such as modulation degree and C / N ratio. Further, the recording layer for an optical information recording medium contains Sn oxide or Ta oxide together with W oxide in addition to Mn oxide as a metal oxide, and the atomic number ratio of Mn is controlled within the above range. .. Therefore, the bubbles generated by laser irradiation of the Mn oxide of the recording layer for the optical information recording medium are easily stabilized by the W oxide and the Sn oxide or the Ta oxide, and the power margin is improved. Therefore, the recording layer for the optical information recording medium is excellent in basic characteristics such as the degree of modulation and the C / N ratio, and is also excellent in the power margin.
上記金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対するＷの原子数割合としては、１０ａｔｍ％以上６５ａｔｍ％以下が好ましい。このようにＷの原子数割合を上記範囲内とすることで、ジッター特性の低下を抑止しつつ、さらにパワーマージンを向上することができる。 The ratio of the number of atoms of W to the total number of atoms of the metal elements constituting the metal oxide is preferably 10 atm% or more and 65 atm% or less. By setting the atomic number ratio of W within the above range in this way, it is possible to further improve the power margin while suppressing the deterioration of the jitter characteristics.
上記金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対するＳｎ又はＴａの原子数割合としては、５ａｔｍ％以上が好ましい。このようにＳｎ又はＴａの原子数割合を上記下限以上とすることで、ジッター特性を向上できる。 The ratio of the number of atoms of Sn or Ta to the total number of atoms of the metal elements constituting the metal oxide is preferably 5 atm% or more. By setting the atomic number ratio of Sn or Ta to the above lower limit or more in this way, the jitter characteristics can be improved.
上記金属酸化物がＺｎ酸化物をさらに含むとよい。金属酸化物にＺｎ酸化物を含めることで、さらにパワーマージンを向上することができる。 It is preferable that the metal oxide further contains a Zn oxide. By including Zn oxide in the metal oxide, the power margin can be further improved.
上記課題を解決するためになされた別の発明は、本発明の光情報記録媒体用記録層と、上記光情報記録媒体用記録層の表面及び裏面に積層される保護層とを備え、上記保護層が誘電体である光情報記録媒体である。 Another invention made to solve the above problems includes a recording layer for an optical information recording medium of the present invention and a protective layer laminated on the front surface and the back surface of the recording layer for an optical information recording medium, and the above protection is provided. An optical information recording medium in which the layer is a dielectric.
当該光情報記録媒体は、本発明の光情報記録媒体用記録層を備えるので、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる。また、当該光情報記録媒体は、保護層が誘電体であるので、信号強度を高めることができ、その基本特性をさらに向上できる。 Since the optical information recording medium includes the recording layer for the optical information recording medium of the present invention, it is excellent in basic characteristics such as modulation degree and C / N ratio, and is also excellent in power margin. Further, since the protective layer of the optical information recording medium is a dielectric material, the signal strength can be increased and the basic characteristics thereof can be further improved.
上記課題を解決するためになされたさらに別の発明は、レーザ光の照射により情報信号を記録可能な光情報記録媒体用記録層を形成するためのスパッタリングターゲットであって、金属元素として少なくともＭｎ及びＷと共にＳｎ又はＴａを含み、上記金属元素の合計原子数に対するＭｎの原子数割合が３ａｔｍ％以上４０ａｔｍ％以下である。 Yet another invention made to solve the above problems is a sputtering target for forming a recording layer for an optical information recording medium capable of recording an information signal by irradiation with a laser beam, and is a sputtering target for forming a recording layer for an optical information recording medium, in which at least Mn and metal elements are used. It contains Sn or Ta together with W, and the ratio of the number of atoms of Mn to the total number of atoms of the metal element is 3 atm% or more and 40 atm% or less.
当該スパッタリングターゲットは、金属元素として少なくともＭｎ及びＷと共にＳｎ又はＴａを含み、金属元素の合計原子数に対するＭｎの原子数割合が上記範囲内である。当該スパッタリングターゲットは、光情報記録媒体用記録層を形成するためのスパッタリングターゲットとして、含まれる金属元素を酸化させながら用いることで、金属酸化物としてＭｎ酸化物に加え、Ｗ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含み、Ｍｎの原子数割合が上記範囲内に容易に制御できる。従って、当該スパッタリングターゲットを用いることで、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる光情報記録媒体用記録層を容易に製造することができる。 The sputtering target contains Sn or Ta together with at least Mn and W as metal elements, and the ratio of the number of atoms of Mn to the total number of atoms of the metal elements is within the above range. The sputtering target is used as a sputtering target for forming a recording layer for an optical information recording medium while oxidizing a contained metal element, so that in addition to Mn oxide as a metal oxide, Sn oxide together with W oxide. Alternatively, it contains Ta oxide, and the atomic number ratio of Mn can be easily controlled within the above range. Therefore, by using the sputtering target, it is possible to easily manufacture a recording layer for an optical information recording medium which is excellent in basic characteristics such as a degree of modulation and a C / N ratio and also has an excellent power margin.
上記金属元素の合計原子数に対するＷの原子数割合としては、１０ａｔｍ％以上６５ａｔｍ％以下が好ましい。このようにＷの原子数割合を上記範囲内とすることで、ジッター特性の低下を抑止しつつ、さらにパワーマージンを向上させた光情報記録媒体用記録層を製造することができる。 The ratio of the number of atoms of W to the total number of atoms of the metal elements is preferably 10 atm% or more and 65 atm% or less. By setting the atomic number ratio of W within the above range in this way, it is possible to manufacture a recording layer for an optical information recording medium in which a decrease in jitter characteristics is suppressed and a power margin is further improved.
上記金属元素の合計原子数に対するＳｎ又はＴａの原子数割合としては、５ａｔｍ％以上が好ましい。このようにＳｎ又はＴａの原子数割合を上記下限以上とすることで、ジッター特性を向上させた光情報記録媒体用記録層を製造することができる。 The ratio of the number of atoms of Sn or Ta to the total number of atoms of the metal elements is preferably 5 atm% or more. By setting the atomic number ratio of Sn or Ta to the above lower limit or more in this way, it is possible to manufacture a recording layer for an optical information recording medium having improved jitter characteristics.
以上説明したように、本発明の光情報記録媒体用記録層及び光情報記録媒体は、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる。 As described above, the recording layer for an optical information recording medium and the optical information recording medium of the present invention are excellent in basic characteristics such as a degree of modulation and a C / N ratio, and are also excellent in a power margin.
以下、本発明の実施の形態について適宜図面を参照しつつ詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
［光情報記録媒体］
図１に示す光情報記録媒体は、基板１と、それ自体が本発明の一実施形態である光情報記録媒体用記録層２と、光情報記録媒体用記録層２の表面及び裏面に積層される保護層３と、光透過層４とを備える。また、光情報記録媒体用記録層２の裏面側の保護層３は基板１に積層され、光透過層４は、光情報記録媒体用記録層２の表面側の保護層３に積層されている。つまり、当該光情報記録媒体は、基板１、保護層３、光情報記録媒体用記録層２、保護層３及び光透過層４が下方からこの順に積層されている。
[Optical information recording medium]
The optical information recording medium shown in FIG. 1 is laminated on the front surface and the back surface of a
当該光情報記録媒体は、例えばＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等として用いることができる。一例として当該光情報記録媒体をＢＤ−Ｒとして用いる場合であれば、例えば波長が３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下、好ましくは約４０５ｎｍの青色レーザ光を当該光情報記録媒体用記録層２に照射し、データの記録および再生を行うことができる。このとき用いられるレーザ光のパワーは、実用的には、５ｍＷ以上１５ｍＷ以下である。
The optical information recording medium can be used as, for example, a CD, a DVD, a BD, or the like. As an example, when the optical information recording medium is used as a BD-R, for example, a blue laser light having a wavelength of 380 nm or more and 450 nm or less, preferably about 405 nm is irradiated to the
＜基板＞
基板１は、当該光情報記録媒体の強度を担保するための部材である。基板１の形状は、光情報記録媒体の規格等に応じて適宜決定される。例えば市販の大容量光ディスクの規格に則る場合であれば、基板１は外径１２０ｍｍの円盤状とされ、保護層３が積層される側の表面にウォブリンググルーブとしての凹凸（溝）が形成される。
<Board>
The
基板１の材質としては、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、環状オレフィン系共重合体、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。
Examples of the material of the
基板１の平均厚さの下限としては、０．５ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。一方、基板１の平均厚さの上限としては、１．２ｍｍが好ましく、１．１ｍｍがより好ましい。基板１の平均厚さが上記下限未満であると、当該光情報記録媒体の強度が不足するおそれがある。逆に、基板１の平均厚さが上記上限を超えると、例えば大容量光ディスクの規格に適合できなくなるおそれがある。
The lower limit of the average thickness of the
＜光情報記録媒体用記録層＞
光情報記録媒体用記録層２は、レーザ光の照射により情報信号を記録可能な光情報記録媒体用記録層である。当該光情報記録媒体用記録層２は、Ｍｎ酸化物とＷ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含む金属酸化物を有する。当該光情報記録媒体用記録層２は、追記型の孔開け方式の記録層である。
<Recording layer for optical information recording medium>
The
（Ｍｎ酸化物）
Ｍｎ酸化物は、当該光情報記録媒体用記録層２にレーザ光を照射した際、レーザ光により加熱、分解され酸素（Ｏ２ガス）を放出し、レーザ照射された部分に気泡が生成するようになる。その結果、当該光情報記録媒体用記録層２の形状が変化し、記録マークが形成される。この気泡が発生し、記録マーク形成が行われた部分では、気泡の発生していない部分（すなわち、記録マークを形成していない部分）と比べて透過率が増加（反射率が低下）するので、当該光情報記録媒体用記録層２は変調度を大きくすることができると考えられる。
(Mn oxide)
When the
また、当該光情報記録媒体用記録層２がＭｎ酸化物を含むことで、光吸収率を大きくすることができるため、書き込み時にレーザ光のエネルギーを効率よく熱エネルギーへと変換することができる。従って、当該光情報記録媒体用記録層２は記録感度を向上させることができる。
Further, since the
Ｍｎ酸化物の形態としては、常態として存在するものであれば特に限定されず、ＭｎＯ、Ｍｎ３Ｏ４、Ｍｎ２Ｏ３、ＭｎＯ２等のＭｎと酸素（Ｏ）のみから構成される酸化物であってもよく、Ｗ、Ｚｎ、Ｓｎ等の他の金属を含む複合酸化物であってもよい。 The form of the Mn oxide is not particularly limited as long as it exists as a normal state, and is an oxide composed of only Mn and oxygen (O) such as MnO, Mn 3 O 4 , Mn 2 O 3 , and Mn O 2. It may be a composite oxide containing other metals such as W, Zn, and Sn.
上記金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対するＭｎの原子数割合の下限としては、３ａｔｍ％であり、１０ａｔｍ％がより好ましい。一方、上記Ｍｎ原子数割合の上限としては、４０ａｔｍ％であり、３５ａｔｍ％がより好ましい。上記Ｍｎの原子数割合が上記下限未満であると、当該光情報記録媒体用記録層２の変調度や記録感度の向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、上記Ｍｎの原子数割合が上記上限を超えると、相対的にＷやＳｎ又はＴａの原子数が減るため、パワーマージンの向上効果が不十分となるおそれがある。
The lower limit of the ratio of the number of atoms of Mn to the total number of atoms of the metal elements constituting the metal oxide is 3 atm%, more preferably 10 atm%. On the other hand, the upper limit of the Mn atom number ratio is 40 atm%, more preferably 35 atm%. If the ratio of the number of atoms of Mn is less than the above lower limit, the effect of improving the degree of modulation and the recording sensitivity of the
なお、当該光情報記録媒体用記録層２は、金属Ｍｎを含まないことが好ましい。金属Ｍｎは酸化や分解が進行し易く、当該光情報記録媒体用記録層２が金属Ｍｎを含むと、当該光情報記録媒体用記録層２の耐久性、ひいては当該光情報記録媒体の耐久性を低下させてしまうおそれがある。なお、特定の「金属元素を含まない」とは、意図的に特定の金属元素を含有させないことを意味し、不可避的に含まれる金属元素は存在し得る。ここで、当該光情報記録媒体用記録層２に不可避的に含まれる金属元素の含有量は、当該光情報記録媒体用記録層２において１００質量ｐｐｍ以下程度であると考えられる。つまり、「金属Ｍｎを含まない」とは、意図的に金属Ｍｎを含有させず、従って当該光情報記録媒体用記録層２において金属Ｍｎの含有量が１００質量ｐｐｍ以下であることを意味する。
The
（Ｍｎ酸化物以外の金属酸化物）
当該光情報記録媒体用記録層２は、金属酸化物として、Ｍｎ酸化物以外にＷ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含む。Ｗ酸化物とＳｎ酸化物又はＴａ酸化物とは、当該光情報記録媒体用記録層２のＭｎ酸化物へのレーザ照射により生成される気泡を安定化させ、パワーマージンを向上させる。また、上記金属酸化物がＺｎ酸化物をさらに含むとよい。金属酸化物にＺｎ酸化物を含めることで、さらにパワーマージンを向上することができる。
(Metal oxides other than Mn oxide)
The
上記Ｗ酸化物、Ｓｎ酸化物、Ｔａ酸化物及びＺｎ酸化物の形態としては、Ｍｎ酸化物と同様、酸素（Ｏ）のみと結合した酸化物であってもよく、他の金属元素を含む複合酸化物であってもよい。 Similar to Mn oxide, the form of the W oxide, Sn oxide, Ta oxide and Zn oxide may be an oxide bonded only to oxygen (O), and is a composite containing other metal elements. It may be an oxide.
上記金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対するＷの原子数割合の下限としては、１０ａｔｍ％が好ましく、１５ａｔｍ％がより好ましい。一方、上記Ｗの原子数割合の上限としては、６５ａｔｍ％が好ましく、５０ａｔｍ％がより好ましい。上記Ｗの原子数割合が上記下限未満であると、パワーマージンが低下するおそれがある。逆に、上記Ｗの原子数割合が上記上限を超えると、相対的にＳｎ又はＴａの原子数割合が低下するため、ジッター特性が低下し、読み取りエラーが生じ易くなるおそれがある。 The lower limit of the ratio of the number of atoms of W to the total number of atoms of the metal elements constituting the metal oxide is preferably 10 atm%, more preferably 15 atm%. On the other hand, as the upper limit of the atomic number ratio of W, 65 atm% is preferable, and 50 atm% is more preferable. If the atomic number ratio of W is less than the lower limit, the power margin may decrease. On the contrary, when the atomic number ratio of W exceeds the upper limit, the atomic number ratio of Sn or Ta is relatively decreased, so that the jitter characteristic is deteriorated and a reading error may easily occur.
上記金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対するＳｎ又はＴａの原子数割合の下限としては、５ａｔｍ％が好ましく、１０ａｔｍ％がより好ましい。一方、上記Ｓｎ又はＴａの原子数割合の上限としては、６０ａｔｍ％が好ましく、５０ａｔｍ％がより好ましい。上記Ｓｎ又はＴａの原子数割合が上記下限未満であると、ジッター特性が低下し、読み取りエラーが生じ易くなるおそれがある。逆に、上記Ｓｎ又はＴａの原子数割合が上記上限を超えると、相対的にＷの原子数割合が低下するため、パワーマージンが低下するおそれがある。 The lower limit of the ratio of the number of atoms of Sn or Ta to the total number of atoms of the metal elements constituting the metal oxide is preferably 5 atm%, more preferably 10 atm%. On the other hand, as the upper limit of the atomic number ratio of Sn or Ta, 60 atm% is preferable, and 50 atm% is more preferable. If the atomic number ratio of Sn or Ta is less than the above lower limit, the jitter characteristic may be deteriorated and a reading error may easily occur. On the contrary, when the atomic number ratio of Sn or Ta exceeds the upper limit, the atomic number ratio of W is relatively decreased, so that the power margin may be decreased.
上記金属酸化物を構成するＳｎ又はＴａの原子数に対するＷの原子数比の下限としては、０．３が好ましく、０．４がより好ましい。一方、上記Ｓｎ又はＴａの原子数に対するＷの原子数比の上限としては、１２が好ましく、１０がより好ましい。上記Ｓｎ又はＴａの原子数に対するＷの原子数比が上記下限未満であると、パワーマージンが低下するおそれがある。逆に、上記Ｓｎ又はＴａの原子数に対するＷの原子数比が上記上限を超えると、相対的にＳｎ又はＴａの原子数割合が低下するため、ジッター特性が低下し、読み取りエラーが生じ易くなるおそれがある。 The lower limit of the atomic number ratio of W to the atomic number of Sn or Ta constituting the metal oxide is preferably 0.3, more preferably 0.4. On the other hand, as the upper limit of the atomic number ratio of W to the atomic number of Sn or Ta, 12 is preferable, and 10 is more preferable. If the atomic number ratio of W to the atomic number of Sn or Ta is less than the lower limit, the power margin may decrease. On the contrary, when the atomic number ratio of W to the atomic number of Sn or Ta exceeds the upper limit, the atomic number ratio of Sn or Ta is relatively lowered, so that the jitter characteristic is lowered and a reading error is likely to occur. There is a risk.
上記金属酸化物がＺｎ酸化物を含む場合、上記金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対するＺｎの原子数割合の下限としては、５ａｔｍ％が好ましく、１０ａｔｍ％がより好ましい。一方、上記Ｚｎの原子数割合の上限としては、７０ａｔｍ％が好ましく、５０ａｔｍ％がより好ましく、４０ａｔｍ％がさらに好ましい。上記Ｚｎの原子数割合が上記下限未満であると、Ｚｎ酸化物によりパワーマージンの向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、上記Ｚｎの原子数割合が上記上限を超えると、相対的にＷやＳｎ又はＴａの原子数が減るため、パワーマージンが低下するおそれがある。 When the metal oxide contains Zn oxide, the lower limit of the ratio of the number of Zn atoms to the total number of atoms of the metal elements constituting the metal oxide is preferably 5 atm%, more preferably 10 atm%. On the other hand, as the upper limit of the atomic number ratio of Zn, 70 atm% is preferable, 50 atm% is more preferable, and 40 atm% is further more preferable. If the ratio of the number of atoms of Zn is less than the above lower limit, the effect of improving the power margin may be insufficient due to the Zn oxide. On the contrary, when the atomic number ratio of Zn exceeds the upper limit, the atomic number of W, Sn or Ta is relatively reduced, so that the power margin may be lowered.
上記金属酸化物には、Ｍｎ酸化物、Ｗ酸化物、Ｓｎ酸化物、Ｔａ酸化物及びＺｎ酸化物以外の酸化物が含まれてもよい。このような金属酸化物としては、Ｉｎ酸化物やＣｕ酸化物等を挙げることができる。ただし、パワーマージン向上効果の観点からは、上記金属酸化物としては、Ｍｎ酸化物、Ｗ酸化物、Ｓｎ酸化物、Ｔａ酸化物及びＺｎ酸化物以外の酸化物を含まないことが好ましい。 The metal oxide may contain oxides other than Mn oxide, W oxide, Sn oxide, Ta oxide and Zn oxide. Examples of such a metal oxide include In oxide and Cu oxide. However, from the viewpoint of the effect of improving the power margin, it is preferable that the metal oxide does not contain oxides other than Mn oxide, W oxide, Sn oxide, Ta oxide and Zn oxide.
また、Ｍｎ酸化物以外の金属酸化物についても、これらの酸化物を構成する金属が、金属元素単体として含まれないことが好ましい。中でも、当該光情報記録媒体用記録層２に含まれる金属元素が全て酸化していることがより好ましい。例えば金属Ｉｎ、金属Ｚｎ、金属Ｔａ、金属Ｃｕ、金属Ｓｎ等は、他の酸化物から酸素を奪って酸化する場合があり、当該光情報記録媒体用記録層２の特性を低下させるおそれがある。
Further, with respect to metal oxides other than Mn oxide, it is preferable that the metal constituting these oxides is not contained as a simple substance of the metal element. Above all, it is more preferable that all the metal elements contained in the
当該光情報記録媒体のように当該光情報記録媒体用記録層２の表面及び裏面に保護層３が積層されている場合、当該光情報記録媒体用記録層２の平均厚さの下限としては、２ｎｍが好ましく、５ｎｍがより好ましく、１０ｎｍがさらに好ましい。一方、当該光情報記録媒体用記録層２の平均厚さの上限としては、５０ｎｍが好ましく、４０ｎｍがより好ましく、１５ｎｍがさらに好ましい。当該光情報記録媒体用記録層２の平均厚さが上記下限未満であると、当該光情報記録媒体用記録層２の厚さ方向のＭｎ原子数が少なくなるため、記録マーク形成を十分に行うことができず、変調度が不十分となるおそれがある。逆に、当該光情報記録媒体用記録層２の平均厚さが上記上限を超えると、当該光情報記録媒体用記録層２が不要に厚くなるため、当該光情報記録媒体用記録層２の形成に時間がかかり、生産性が低下するおそれや、記録に必要なレーザパワーが大きくなり過ぎるおそれがある。
When the protective layer 3 is laminated on the front surface and the back surface of the optical information recording
（利点）
当該光情報記録媒体用記録層２は、Ｍｎ酸化物へのレーザ照射に伴う気泡生成による不可逆的な記録方式を用いるので、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れる。また、当該光情報記録媒体用記録層２は、金属酸化物としてＭｎ酸化物に加え、Ｗ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含み、Ｍｎの原子数割合が金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対して３ａｔｍ％以上４０ａｔｍ％以下に制御されている。このため、当該光情報記録媒体用記録層２のＭｎ酸化物へのレーザ照射により生成される気泡がＷ酸化物とＳｎ酸化物又はＴａ酸化物とにより安定化し易く、パワーマージンが向上する。従って、当該光情報記録媒体用記録層２は、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる。
(advantage)
Since the
＜保護層＞
保護層３は、誘電体である。当該光情報記録媒体用記録層２は、レーザ照射により酸素の気泡が発生するが、誘電体は、その気泡が逃散することを防止し、当該光情報記録媒体用記録層２の反射率の低下を抑止する。このため、当該光情報記録媒体が保護層３として誘電体を備えることで、当該光情報記録媒体用記録層２の変調度を確保し易くなる。
<Protective layer>
The protective layer 3 is a dielectric. Oxygen bubbles are generated in the
保護層３を構成する誘電体の材質としては、例えばＳｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｎ等の酸化物、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｉ等の窒化物、Ｚｎ硫化物、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ等の炭化物、Ｍｇ、Ｃａ、Ｌａ等のフッ化物などの公知の誘電体を挙げることができる。なかでも、当該光情報記録媒体の生産性や、記録感度の観点から、Ｉｎの酸化物であるＩｎ２Ｏ３が好ましい。なお、これらの誘電体は混合して用いられてもよい。 Examples of the material of the dielectric material constituting the protective layer 3 include oxides such as Si, Al, In, Zn, Zr, Ti, Nb, Ta, Cr and Sn, Si, Al, In, Ge, Cr and Nb. Known dielectrics such as nitrides such as Mo and Ti, Zn sulfides, carbides such as Cr, Si, Al, Ti, Zr and Ta, and fluorides such as Mg, Ca and La can be mentioned. Of these, In 2 O 3, which is an oxide of In, is preferable from the viewpoint of productivity of the optical information recording medium and recording sensitivity. In addition, these dielectrics may be mixed and used.
保護層３の平均厚さの下限としては、２ｎｍが好ましく、３ｎｍがより好ましい。一方、保護層３の平均厚さの上限としては、３０ｎｍが好ましく、２５ｎｍがより好ましい。保護層３の平均厚さが上記下限未満であると、当該光情報記録媒体用記録層２にレーザ照射を行った際に発生する気泡の逃散防止効果が不十分となるおそれがある。逆に、保護層３の平均厚さが上記上限を超えると、光の干渉が発生し易くなり、当該光情報記録媒体用記録層２に気泡が発生し難くなるため、当該光情報記録媒体の記録感度が低下するおそれがある。
As the lower limit of the average thickness of the
＜光透過層＞
光透過層４は、当該光情報記録媒体の表面を平滑化しレーザ光を入射し易くすると共に、保護層３や当該光情報記録媒体用記録層２の腐食を防止する。
<Light transmission layer>
The
光透過層４の材質には、記録再生を行うレーザ光に対して高い透過率を持ち、光吸収率が小さいものが選択される。具体的には、光透過層４の材質としては、例えばポリカーボネートや紫外線硬化樹脂等を用いることができる。
As the material of the
光透過層４の平均厚さの下限としては、０．０１ｍｍが好ましく、０．０１５ｍｍがより好ましい。一方、光透過層４の平均厚さの上限としては、０．２ｍｍが好ましく、０．１５ｍｍがより好ましい。光透過層４の平均厚さが上記下限未満であると、保護層３や当該光情報記録媒体用記録層２に対する腐食防止効果が不十分となるおそれがある。逆に、光透過層４の平均厚さが上記上限を超えると、ＮＡ（開口数）が小さくなり過ぎ、微細な記録マークが記録できなくなるおそれがある。
The lower limit of the average thickness of the
＜光情報記録媒体の製造方法＞
当該光情報記録媒体は、例えば、基板準備工程と、裏面側保護層積層工程と、光情報記録媒体用記録層積層工程と、表面側保護層積層工程と、光透過層積層工程とを備える製造方法により製造することができる。
<Manufacturing method of optical information recording medium>
The optical information recording medium is manufactured including, for example, a substrate preparation step, a back surface side protective layer laminating step, a recording layer laminating step for an optical information recording medium, a front surface side protective layer laminating step, and a light transmitting layer laminating step. It can be manufactured by the method.
（基板準備工程）
基板準備工程では、保護層３が積層される側の表面にウォブリンググルーブとしての凹凸が形成された基板１を準備する。
(Board preparation process)
In the substrate preparation step, the
このような基板１は、射出成形等により、マスタリング原盤からトラッキング用のウォ
ブリンググルーブの凹凸形状を転写することによって、形成することができる。
Such a
（裏面側保護層積層工程）
裏面側保護層積層工程では、上記基板準備工程で準備した基板１の表面に保護層３を積層する。
(Back side protective layer laminating process)
In the back surface side protective layer laminating step, the protective layer 3 is laminated on the surface of the
基板１の表面への保護層３の積層方法としては、保護層３を構成する誘電体と同じ組成を有するスパッタリングターゲットを用いて、スパッタ法等の公知の成膜手法を利用できる。
As a method for laminating the protective layer 3 on the surface of the
（光情報記録媒体用記録層積層工程）
光情報記録媒体用記録層積層工程では、上記裏面側保護層積層工程後の基板１と保護層３とが積層された積層体の表面側に当該光情報記録媒体用記録層２を積層する。
(Recording layer stacking process for optical information recording medium)
In the optical information recording medium recording layer laminating step, the optical information recording
当該光情報記録媒体用記録層２は、金属酸化物としてＭｎ酸化物とＷ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含む。このように複数種の酸化物を含む記録層を得るには、スパッタリング法を用いることが好ましい。スパッタリング法を用いることで、当該光情報記録媒体用記録層２の厚さの均一性も確保し易い。
The
当該光情報記録媒体用記録層２を形成するためのスパッタリングターゲットとしては、金属元素として少なくともＭｎ及びＷと共にＳｎ又はＴａを含むスパッタリングターゲットを用いる。上記金属元素の合計原子数に対するＭｎの原子数割合の下限としては、３ａｔｍ％であり、１０ａｔｍ％がより好ましい。一方、上記Ｍｎ原子数割合の上限としては、４０ａｔｍ％であり、３５ａｔｍ％がより好ましい。
As the sputtering target for forming the
当該スパッタリングターゲットは、光情報記録媒体用記録層２を形成するためのスパッタリングターゲットとして、含まれる金属元素を酸化させながら用いることで、金属酸化物としてＭｎ酸化物に加え、Ｗ酸化物とＳｎ酸化物又はＴａ酸化物とを含み、Ｍｎの原子数割合が上記範囲内に容易に制御できる。従って、当該スパッタリングターゲットを用いることで、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる光情報記録媒体用記録層２を容易に製造することができる。
The sputtering target is used as a sputtering target for forming the
また、上記金属元素の合計原子数に対するＷの原子数割合の下限としては、１０ａｔｍ％が好ましく、１５ａｔｍ％がより好ましい。一方、上記Ｗの原子数割合の上限としては、６５ａｔｍ％が好ましく、５０ａｔｍ％がより好ましい。上記Ｗの原子数割合が上記下限未満であると、当該スパッタリングターゲットを用いて製造される光情報記録媒体用記録層２のパワーマージンが低下するおそれがある。逆に、上記Ｗの原子数割合が上記上限を超えると、相対的にＳｎ又はＴａの原子数割合が低下するため、当該スパッタリングターゲットを用いて製造される光情報記録媒体用記録層２のジッター特性が低下し、読み取りエラーが生じ易くなるおそれがある。
Further, as the lower limit of the ratio of the number of atoms of W to the total number of atoms of the metal elements, 10 atm% is preferable, and 15 atm% is more preferable. On the other hand, as the upper limit of the atomic number ratio of W, 65 atm% is preferable, and 50 atm% is more preferable. If the atomic number ratio of W is less than the lower limit, the power margin of the
上記金属元素の合計原子数に対するＳｎ又はＴａの原子数割合の下限としては、５ａｔｍ％が好ましく、１０ａｔｍ％がより好ましい。一方、上記Ｓｎ又はＴａの原子数割合の上限としては、６０ａｔｍ％が好ましく、５０ａｔｍ％がより好ましい。上記Ｓｎ又はＴａの原子数割合が上記下限未満であると、当該スパッタリングターゲットを用いて製造される光情報記録媒体用記録層２のジッター特性が低下し、読み取りエラーが生じ易くなるおそれがある。逆に、上記Ｓｎ又はＴａの原子数割合が上記上限を超えると、相対的にＷの原子数割合が低下するため、当該スパッタリングターゲットを用いて製造される光情報記録媒体用記録層２のパワーマージンが低下するおそれがある。
As the lower limit of the ratio of the number of atoms of Sn or Ta to the total number of atoms of the metal elements, 5 atm% is preferable, and 10 atm% is more preferable. On the other hand, as the upper limit of the atomic number ratio of Sn or Ta, 60 atm% is preferable, and 50 atm% is more preferable. If the atomic number ratio of Sn or Ta is less than the above lower limit, the jitter characteristic of the
当該光情報記録媒体用記録層２をスパッタリング法で形成する場合、反応性スパッタリングを用いることが好ましい。反応性スパッタリングでは、当該スパッタリングターゲットに対してスパッタリングを行いつつ、酸素を供給して酸化を促進させる。
When the
酸素の供給は、酸素ガスを不活性ガス（例えばＡｒガス）で希釈した雰囲気ガスを用いて行われる。雰囲気ガスにおけるＡｒ流量に対する酸素流量比の下限としては、０．５倍が好ましく、１倍がより好ましい。一方、上記酸素流量比の上限としては、５倍が好ましい。上記酸素流量比が上記下限未満であると、金属の酸化が不十分となり、当該光情報記録媒体用記録層２に金属元素が残留し易くなるため、当該光情報記録媒体の耐久性が低下するおそれがある。逆に、上記酸素流量比が上記上限を超えると、酸化反応が激しくなり過ぎ、形成される当該光情報記録媒体用記録層２の緻密性が低下し、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性が低下するおそれがある。
Oxygen is supplied by using an atmospheric gas obtained by diluting oxygen gas with an inert gas (for example, Ar gas). The lower limit of the oxygen flow rate ratio to the Ar flow rate in the atmospheric gas is preferably 0.5 times, more preferably 1 time. On the other hand, the upper limit of the oxygen flow rate ratio is preferably 5 times. If the oxygen flow rate ratio is less than the above lower limit, the oxidation of the metal becomes insufficient, and the metal element tends to remain in the
また、他のスパッタリング条件は常法により決定でき、例えばガス圧としては、０．１Ｐａ以上１Ｐａ以下、スパッタ電力としては、０．２Ｗ／ｃｍ２以上２０Ｗ／ｃｍ２以下、基板温度としては、室温（２０℃以上３０°以下）とすることができる。 Other sputtering conditions can be determined by a conventional method. For example, the gas pressure is 0.1 Pa or more and 1 Pa or less, the sputtering power is 0.2 W / cm 2 or more and 20 W / cm 2 or less, and the substrate temperature is room temperature. (20 ° C. or higher and 30 ° C. or lower).
（表面側保護層積層工程）
表面側保護層積層工程では、上記光情報記録媒体用記録層積層工程で光情報記録媒体用記録層２を積層した積層体の表面側にさらに保護層３を積層する。この表面側保護層積層工程は、上記裏面側保護層積層工程と同様にして行うことができる。
(Surface side protective layer laminating process)
In the surface-side protective layer laminating step, the protective layer 3 is further laminated on the surface side of the laminated body in which the optical information recording
（光透過層積層工程）
光透過層積層工程では、上記表面側保護層積層工程で表面側の保護層３を積層した積層体の表面側にさらに光透過層４を積層する。
(Light transmitting layer laminating process)
In the light transmitting layer laminating step, the
この光透過層４の積層方法は、使用する材料の特性等に応じて公知の方法を用いることができる。例えば光透過層４として紫外線硬化樹脂を用いる場合であれば、紫外線硬化樹脂組成物をスピンコート等により塗布した後、光照射を行うことにより形成することができる。
As the method of laminating the
＜利点＞
当該光情報記録媒体は、本発明の光情報記録媒体用記録層２を備えるので、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる。また、当該光情報記録媒体は、保護層３が誘電体であるので、信号強度を高めることができ、その基本特性をさらに向上できる。
<Advantage>
Since the optical information recording medium includes the
［その他の実施形態］
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiment.
上記実施形態では、光情報記録媒体用記録層の表面及び裏面に保護層を積層した光情報記録媒体について説明したが、光情報記録媒体用記録層は、片方の面のみに保護層が積層されていてもよく、あるいはこのような保護層を有さなくともよい。なお、光情報記録媒体が保護層を有さない場合は、光情報記録媒体用記録層の裏面に金属製の反射層を設けることが好ましい。このように反射層を設けることで信号強度を高めることができる。この反射層を構成する金属としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ等の金属や、これらの合金を挙げることができる。 In the above embodiment, the optical information recording medium in which the protective layer is laminated on the front surface and the back surface of the recording layer for the optical information recording medium has been described, but in the recording layer for the optical information recording medium, the protective layer is laminated on only one surface. It may or may not have such a protective layer. When the optical information recording medium does not have a protective layer, it is preferable to provide a metal reflective layer on the back surface of the recording layer for the optical information recording medium. By providing the reflective layer in this way, the signal strength can be increased. Examples of the metal constituting this reflective layer include metals such as Ag, Au, Cu, Al, Ni, Cr, and Ti, and alloys thereof.
光情報記録媒体用記録層の表面及び裏面に保護層を設けず、単層で用いる場合、光情報記録媒体用記録層の平均厚さの下限としては、１０ｎｍが好ましく、２０ｎｍがより好ましく、３０ｎｍがさらに好ましい。一方、光情報記録媒体用記録層の平均厚さの上限としては、６０ｎｍが好ましく、５０ｎｍがより好ましく、４５ｎｍがさらに好ましい。光情報記録媒体用記録層の平均厚さが上記下限未満であると、照射したレーザ光の読み取りに必要な反射率が得られないおそれがある。逆に、光情報記録媒体用記録層の平均厚さが上記上限を超えると、光情報記録媒体用記録層が不要に厚くなるため、光情報記録媒体用記録層の形成に時間がかかり、生産性が低下するおそれや、記録に必要なレーザパワーが大きくなり過ぎるおそれがある。 When a single layer is used without providing protective layers on the front and back surfaces of the recording layer for an optical information recording medium, the lower limit of the average thickness of the recording layer for an optical information recording medium is preferably 10 nm, more preferably 20 nm, and more preferably 30 nm. Is even more preferable. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the recording layer for an optical information recording medium is preferably 60 nm, more preferably 50 nm, and even more preferably 45 nm. If the average thickness of the recording layer for the optical information recording medium is less than the above lower limit, the reflectance required for reading the irradiated laser beam may not be obtained. On the contrary, when the average thickness of the recording layer for the optical information recording medium exceeds the above upper limit, the recording layer for the optical information recording medium becomes unnecessarily thick, so that it takes time to form the recording layer for the optical information recording medium, and the production There is a risk that the property will deteriorate and the laser power required for recording will become too large.
また、当該光情報記録媒体は、保護層に加え、光情報記録媒体用記録層の表面側又は裏面側に、酸化物、窒化物、硫化物等の光学調整層を設けてもよい。このように光学調整層を設けることで、光情報記録媒体用記録層の耐久性を改善できると共に、記録特性をさらに高めることができる。 Further, in addition to the protective layer, the optical information recording medium may be provided with an optical adjustment layer such as an oxide, a nitride, or a sulfide on the front surface side or the back surface side of the optical information recording medium recording layer. By providing the optical adjustment layer in this way, the durability of the recording layer for an optical information recording medium can be improved, and the recording characteristics can be further improved.
上記実施形態では、光情報記録媒体用記録層及び光透過層が各１層ずつ形成された単層の光情報記録媒体を説明したが、２層以上の光情報記録媒体用記録層及び光透過層を有する多層の光情報記録媒体とすることもできる。 In the above embodiment, a single-layer optical information recording medium in which one recording layer for an optical information recording medium and one light transmission layer are formed has been described, but two or more recording layers for an optical information recording medium and light transmission have been described. It can also be a multi-layered optical information recording medium having layers.
多層の光情報記録媒体では、光情報記録媒体用記録層と必要に応じて積層される光学調整層や保護層とから構成される記録層群が、透明中間層を介して光情報記録媒体の厚さ方向に積層される。この透明中間層としては、例えば紫外線硬化樹脂やポリカーボネート等の透明樹脂を用いることができる。このような多層構成の光情報記録媒体では、レーザ照射時に厚さ方向にレーザの焦点位置を調整することで、情報を記録される層が選択され、多層記録が実現される。なお、この透明中間層の厚さは、上下層に配設される記録層群間でクロストークが生じないように適宜決定される。 In a multi-layer optical information recording medium, a recording layer group composed of a recording layer for an optical information recording medium and an optical adjustment layer and a protective layer laminated as needed is formed on the optical information recording medium via a transparent intermediate layer. Stacked in the thickness direction. As the transparent intermediate layer, for example, a transparent resin such as an ultraviolet curable resin or polycarbonate can be used. In such a multi-layered optical information recording medium, the layer on which information is recorded is selected by adjusting the focal position of the laser in the thickness direction during laser irradiation, and multi-layer recording is realized. The thickness of the transparent intermediate layer is appropriately determined so that crosstalk does not occur between the recording layers arranged in the upper and lower layers.
上記実施形態では、光情報記録媒体用記録層を形成するためのスパッタリングターゲットとして、少なくともＭｎ及びＷと共にＳｎ又はＴａを金属元素として含み、金属元素の合計原子数に対するＭｎの原子数割合が３ａｔｍ％以上４０ａｔｍ％以下であるスパッタリングターゲットを用いる場合を説明したが、他のスパッタリングターゲットを用いて光情報記録媒体用記録層を形成することもできる。他のスパッタリングターゲットとしては、例えば、単体の金属Ｍｎ及び金属Ｗと共に金属Ｓｎ又は金属Ｔａを用いることができる。あるいは、スパッタリングターゲットとして、単体のＭｎ酸化物及びＷ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を用いてもよく、上述の金属ターゲットと酸化物ターゲットとの混合物を用いることもできる。 In the above embodiment, Sn or Ta is contained as a metal element together with at least Mn and W as a sputtering target for forming a recording layer for an optical information recording medium, and the ratio of the number of atoms of Mn to the total number of atoms of the metal element is 3 atm%. Although the case where a sputtering target having a content of 40 atm% or less is used has been described above, a recording layer for an optical information recording medium can also be formed by using another sputtering target. As another sputtering target, for example, metal Sn or metal Ta can be used together with a simple substance metal Mn and metal W. Alternatively, as the sputtering target, Sn oxide or Ta oxide may be used together with Mn oxide and W oxide as a simple substance, or a mixture of the above-mentioned metal target and oxide target may be used.
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
［実施例１］
光情報記録媒体の基板として、ポリカーボネート製の基板（直径１２０ｍｍ、平均厚さ１．１ｍｍ、トラックピッチ０．３２μｍ、溝深さ約３３ｎｍ）を準備した。
[Example 1]
As a substrate for the optical information recording medium, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, average thickness 1.1 mm, track pitch 0.32 μm, groove depth about 33 nm) was prepared.
この基板に裏面側保護層、光情報記録媒体用記録層（以下、単に「記録層」ともいう）及び表面側保護層をこの順に積層した。 A back surface side protective layer, a recording layer for an optical information recording medium (hereinafter, also simply referred to as “recording layer”), and a front surface side protective layer were laminated in this order on this substrate.
表面側保護層及び裏面側保護層は、常法のＤＣマグネトロンスパッタリング法により形成した。保護層の材質は、表面側、裏面側共に、Ｓｎ、Ｚｎ及びＺｒを原子数割合でそれぞれ４０ａｔｍ％、４０ａｔｍ％、２０ａｔｍ％含む金属酸化物とし、その平均厚さは１４ｎｍとした。なお、スパッタリング時の雰囲気ガスとしては、Ａｒ流量を２０ｓｃｃｍ、Ｏ２流量を１ｓｃｃｍとした。 The front surface side protective layer and the back surface side protective layer were formed by a conventional DC magnetron sputtering method. The material of the protective layer was a metal oxide containing Sn, Zn and Zr in the atomic number ratios of 40 atm%, 40 atm% and 20 atm%, respectively, on both the front surface side and the back surface side, and the average thickness thereof was 14 nm. As the atmospheric gas during sputtering, the Ar flow rate was 20 sccm and the O 2 flow rate was 1 sccm.
記録層の形成にはスパッタリングターゲットとして、金属Ｍｎ、金属Ｓｎ、金属Ｗを準備し、多元スパッタ法により表１に示す組成となるよう制御を行った。このときのスパッタリング条件としては、Ａｒ流量を１０ｓｃｃｍ、Ｏ２流量を１０ｓｃｃｍとし、ガス圧０．２６Ｐａ、基板温度２５℃（室温）とし、スパッタ電力は、目標とする組成に応じて０．２Ｗ／ｃｍ２以上３Ｗ／ｃｍ２以下の範囲で調整した。なお、記録層の平均厚さは３２ｎｍとした。 For the formation of the recording layer, metal Mn, metal Sn, and metal W were prepared as sputtering targets, and the composition was controlled by the multiple sputtering method so as to have the composition shown in Table 1. The sputtering conditions at this time were an Ar flow rate of 10 sccm, an O 2 flow rate of 10 sccm, a gas pressure of 0.26 Pa, a substrate temperature of 25 ° C. (room temperature), and a sputtering power of 0.2 W / W / according to the target composition. It was adjusted with cm 2 or more 3W / cm 2 or less. The average thickness of the recording layer was 32 nm.
このようにしてスパッタリング法により積層した積層体の表面（表面側保護層の表面）に、光透過層を積層した。光透過層は、紫外線硬化性樹脂組成物（日本化薬株式会社の「ＢＲＤ−８６４」）をスピンコートした後、紫外線を照射して形成した。なお、光透過層の平均厚さは、０．１ｍｍとした。 The light transmitting layer was laminated on the surface of the laminated body (the surface of the surface side protective layer) laminated by the sputtering method in this way. The light transmitting layer was formed by spin-coating an ultraviolet curable resin composition (“BRD-864” of Nippon Kayaku Co., Ltd.) and then irradiating with ultraviolet rays. The average thickness of the light transmitting layer was 0.1 mm.
このようにして実施例１の光情報記録媒体を得た。 In this way, the optical information recording medium of Example 1 was obtained.
［実施例２〜４］
記録層の形成において、表１に示す組成となるよう制御を行った以外は、実施例１と同様にして実施例２〜４の光情報記録媒体を得た。
[Examples 2 to 4]
The optical information recording media of Examples 2 to 4 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the recording layer was controlled so as to have the composition shown in Table 1.
［実施例５、６］
記録層の形成において、さらに金属Ｚｎを準備し、表１に示す組成となるよう制御を行った以外は、実施例１と同様にして実施例５、６の光情報記録媒体を得た。
[Examples 5 and 6]
In the formation of the recording layer, the optical information recording media of Examples 5 and 6 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the metal Zn was further prepared and controlled so as to have the composition shown in Table 1.
［実施例７、８］
記録層の形成において、さらに金属Ｔａを準備し、表１に示す組成となるよう制御を行った以外は、実施例５と同様にして実施例７、８の光情報記録媒体を得た。
[Examples 7 and 8]
In the formation of the recording layer, the optical information recording media of Examples 7 and 8 were obtained in the same manner as in Example 5 except that the metal Ta was further prepared and controlled so as to have the composition shown in Table 1.
［比較例１〜４］
記録層の形成において、表１に示す組成となるよう制御を行った以外は、実施例１と同様にして比較例１〜４の光情報記録媒体を得た。
[Comparative Examples 1 to 4]
The optical information recording media of Comparative Examples 1 to 4 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the recording layer was controlled so as to have the composition shown in Table 1.
なお、表１において「記録層の金属酸化物中の金属原子数」欄の「−」は、その原子を含めていないことを意味する。具体的には、該当するスパッタリングターゲットを装填せずにスパッタリングを行った。また、比較例３では、ＩｎのスパッタリングターゲットとしてＩｎ２Ｏ３を新たに追加してスパッタリングを行った。 In Table 1, "-" in the "Number of metal atoms in the metal oxide of the recording layer" column means that the atom is not included. Specifically, sputtering was performed without loading the corresponding sputtering target. Further, in Comparative Example 3, In 2 O 3 was newly added as an In sputtering target to perform sputtering.
＜組成の確認＞
実施例１〜８及び比較例１〜４の記録層の金属原子数を蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いて確認した。具体的には、リガク社製の卓上波長分散型蛍光Ｘ線分析装置「ＺＳＸ−ＭＩＮ」を用い、対象とする元素について蛍光Ｘ線強度から原子数比を算出した。結果を表１に示す。
<Confirmation of composition>
The number of metal atoms in the recording layers of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 was confirmed using a fluorescent X-ray analyzer (XRF). Specifically, the atomic number ratio was calculated from the fluorescent X-ray intensity for the target element using a desktop wavelength dispersive fluorescent X-ray analyzer "ZSX-MIN" manufactured by Rigaku. The results are shown in Table 1.
［光情報記録媒体の評価］
実施例１〜８及び比較例１〜４の光情報記録媒体について、変調度、ジッター、及びパワーマージンの評価を行った（ただし、比較例４の変調度を除く）。
[Evaluation of optical information recording medium]
The modulation degree, jitter, and power margin of the optical information recording media of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated (however, the modulation degree of Comparative Example 4 was excluded).
＜評価装置＞
光情報記録媒体の記録信号特性の評価にはパルステック工業株式会社製の「ＯＤＵ−１０００」（記録レーザ中心波長：４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）：０．８５）を用い、基準クロック６６ＭＨｚの再生・記録レーザを照射し、光情報記録媒体に対して記録及び読み出しを行った。記録動作は、ＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）（１，７）ＰＰ変調（Ｐａｒｉｔｙ ｐｒｅｓｅｒｖｅ／Ｐｒｏｈｉｂｉｔ ｒｍｔｒ（ｒｅｐｅａｔｅｄ ｍｉｎｉｍｕｍ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｒｕｎｌｅｎｇｔｈ））で行い、隣接する５トラックに信号を記録し、中心トラックの信号特性を評価した。なお、光情報記録媒体の線速度は、４．９２ｍ／ｓ、再生時のレーザパワーは０．７ｍＷとした。
<Evaluation device>
"ODU-1000" (recording laser center wavelength: 405 nm, NA (numerical aperture): 0.85) manufactured by Pulsetech Industries, Ltd. was used to evaluate the recording signal characteristics of the optical information recording medium, and the reference clock was reproduced at 66 MHz. -The recording laser was irradiated, and recording and reading were performed on the optical information recording medium. The recording operation is performed by RLL (Run Length Limited) (1,7) PP modulation (Parity presserve / Prohibit rmtr (repeated minimum transmission runlength)), the signal is recorded on the adjacent 5 tracks, and the signal characteristics of the center track are evaluated. did. The linear velocity of the optical information recording medium was 4.92 m / s, and the laser power during reproduction was 0.7 mW.
＜変調度＞
変調度は、横河電機株式会社製デジタルオシロスコープ「ＤＬ１６４０」を用い、信号が記録されている部分の最大反射率及び最小反射率を測定し、下記計算式（１）により算出した。
変調度＝（最大反射率−最小反射率）／最大反射率 ・・・（１）
<Modulation degree>
The degree of modulation was calculated by the following formula (1) by measuring the maximum reflectance and the minimum reflectance of the portion where the signal was recorded using a digital oscilloscope "DL1640" manufactured by Yokogawa Electric Corporation.
Modulation degree = (maximum reflectance-minimum reflectance) / maximum reflectance ... (1)
この変調度は、図２に示すように記録時のレーザパワーを変化させることで変化する。そこで、後述するジッターが最小となるレーザパワーで記録を行ったときの変調度を各光情報記録媒体の変調度とした。なお、図２のグラフでは、ジッターが最小となるレーザパワーでレーザパワーを規格化しているため、各光情報記録媒体の変調度は、レーザパワー＝１における変調度に相当する。結果を表１に示す。 This degree of modulation changes by changing the laser power at the time of recording as shown in FIG. Therefore, the degree of modulation when recording is performed with the laser power that minimizes the jitter described later is defined as the degree of modulation of each optical information recording medium. In the graph of FIG. 2, since the laser power is standardized by the laser power that minimizes the jitter, the modulation degree of each optical information recording medium corresponds to the modulation degree at the laser power = 1. The results are shown in Table 1.
この変調度は数値が大きいほど反射光の変動が大きく読み取り易いことを意味する。ここでは、変調度が０．５以上のものを変調度に優れると判断した。 The larger the value of this modulation degree, the larger the fluctuation of the reflected light and the easier it is to read. Here, it was judged that those having a degree of modulation of 0.5 or more were excellent in the degree of modulation.
＜ジッター＞
ジッターは、横河電機株式会社製タイムインターバルアナライザ「ＴＡ５２０」を用いて測定した。ジッターは、図３に示すように記録時のレーザパワーにより変化し、あるパワーにおいて最小値となる。この最小値を各光情報記録媒体のジッターとした。結果を表１に示す。
<Jitter>
The jitter was measured using a time interval analyzer "TA520" manufactured by Yokogawa Electric Corporation. As shown in FIG. 3, the jitter changes depending on the laser power at the time of recording, and becomes the minimum value at a certain power. This minimum value was taken as the jitter of each optical information recording medium. The results are shown in Table 1.
ジッターは、数値が小さいほど読み取り精度が高まる。ここでは、ジッターが６．５％以下のものをジッターに優れると判断した。 For jitter, the smaller the value, the higher the reading accuracy. Here, it was judged that the one having a jitter of 6.5% or less was excellent in the jitter.
＜パワーマージン＞
パワーマージンは、以下の手順により算出した。まず、レーザパワーをジッターが最小となるレーザパワーにより規格化した（図３参照）。このレーザパワーを規格化した結果から、ジッターが８．５％となる規格化レーザパワーを求めた。各光情報記録媒体のジッターの最小値は８．５％未満であるので、このレーザパワーは２箇所存在する。それぞれを低パワー側及び高パワー側として表１に示す。
<Power margin>
The power margin was calculated by the following procedure. First, the laser power was standardized by the laser power that minimizes jitter (see FIG. 3). From the result of standardizing this laser power, a standardized laser power having a jitter of 8.5% was obtained. Since the minimum value of jitter of each optical information recording medium is less than 8.5%, there are two laser powers. Table 1 shows each as a low power side and a high power side.
パワーマージンは、規格化後の値で、低パワー側（常に１未満）は１より小さいほど優れ、高パワー側（常に１超）は１より大きいほど優れることとなる。ここでは、低パワー側が０．８５以下であり、高パワー側が１．１５以上であるものをパワーマージンに優れると判断した。 The power margin is a value after standardization, and the lower the power side (always less than 1) is, the better it is, and the higher the power side (always more than 1) is, the better it is. Here, it was judged that the one having 0.85 or less on the low power side and 1.15 or more on the high power side was excellent in power margin.
なお、表１で比較例４の変調度の「−」は、変調度が未測定であることを意味する。 In Table 1, the “−” of the modulation degree of Comparative Example 4 means that the modulation degree has not been measured.
表１から、記録層としてＭｎ酸化物とＷ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含む金属酸化物を有する実施例１〜８の光情報記録媒体は、比較例１〜４の光情報記録媒体と比較して、ジッター及びパワーマージン、特に低パワー側のパワーマージンに優れ、変調度は同等である。 From Table 1, the optical information recording media of Examples 1 to 8 having a metal oxide containing Sn oxide or Ta oxide together with Mn oxide and W oxide as a recording layer are used for optical information recording of Comparative Examples 1 to 4. Compared with the medium, it is excellent in jitter and power margin, especially the power margin on the low power side, and the degree of modulation is the same.
これに対し、記録層がＭｎ酸化物に加え、Ｔａ酸化物を有さず、かつＷ酸化物とＳｎ酸化物とのいずれか一方しか有さない比較例２及び比較例４の光情報記録媒体では、低パワー側のパワーマージンに劣り、比較例４の光情報記録媒体ではさらにジッターも劣る。また、記録層がＴａ酸化物とＷ酸化物とＳｎ酸化物とを全て有さない比較例１及び比較例３の光情報記録媒体では、低パワー側及び高パワー側共にパワーマージンに劣る。このことから、記録層としてＭｎ酸化物とＷ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含むことで、光情報記録媒体のパワーマージンを向上できることが分かる。 On the other hand, the optical information recording media of Comparative Example 2 and Comparative Example 4 in which the recording layer does not have Ta oxide in addition to Mn oxide and has only one of W oxide and Sn oxide. Then, the power margin on the low power side is inferior, and the jitter is further inferior in the optical information recording medium of Comparative Example 4. Further, the optical information recording media of Comparative Example 1 and Comparative Example 3 in which the recording layer does not have all Ta oxide, W oxide, and Sn oxide are inferior in power margin on both the low power side and the high power side. From this, it can be seen that the power margin of the optical information recording medium can be improved by including Sn oxide or Ta oxide together with Mn oxide and W oxide as the recording layer.
さらに詳細にみると、実施例５及び実施例６の光情報記録媒体は、実施例１〜４の光情報記録媒体に比べてジッターが小さく、低パワー側のパワーマージンに優れる。このことから、記録層の金属酸化物にＺｎ酸化物を含めることで、さらにパワーマージンを向上できることが分かる。 More specifically, the optical information recording media of Examples 5 and 6 have smaller jitter than the optical information recording media of Examples 1 to 4, and are excellent in power margin on the low power side. From this, it can be seen that the power margin can be further improved by including the Zn oxide in the metal oxide of the recording layer.
以上説明したように、本発明の光情報記録媒体用記録層及び光情報記録媒体は、変調度やＣ／Ｎ比といった基本特性に優れると共に、パワーマージンに優れる。 As described above, the recording layer for an optical information recording medium and the optical information recording medium of the present invention are excellent in basic characteristics such as a degree of modulation and a C / N ratio, and are also excellent in a power margin.
１ 基板
２ 光情報記録媒体用記録層
３ 保護層
４ 光透過層
1
Claims (8)
Ｍｎ酸化物とＷ酸化物と共にＳｎ酸化物又はＴａ酸化物を含む金属酸化物を有し、
上記金属酸化物を構成する金属元素の合計原子数に対するＭｎの原子数割合が３ａｔｍ％以上４０ａｔｍ％以下である光情報記録媒体用記録層。 A recording layer for an optical information recording medium capable of recording an information signal by irradiation with a laser beam.
It has a metal oxide containing Sn oxide or Ta oxide together with Mn oxide and W oxide.
A recording layer for an optical information recording medium in which the ratio of the number of atoms of Mn to the total number of atoms of the metal elements constituting the metal oxide is 3 atm% or more and 40 atm% or less.
上記光情報記録媒体用記録層の表面及び裏面に積層される保護層とを備え、
上記保護層が誘電体である光情報記録媒体。 The recording layer for an optical information recording medium according to any one of claims 1 to 4,
A protective layer laminated on the front surface and the back surface of the recording layer for an optical information recording medium is provided.
An optical information recording medium in which the protective layer is a dielectric material.
金属元素として少なくともＭｎ及びＷと共にＳｎ又はＴａを含み、
上記金属元素の合計原子数に対するＭｎの原子数割合が３ａｔｍ％以上４０ａｔｍ％以下であるスパッタリングターゲット。 A sputtering target for forming a recording layer for an optical information recording medium capable of recording an information signal by irradiation with a laser beam.
It contains Sn or Ta as a metal element together with at least Mn and W.
A sputtering target in which the ratio of the number of atoms of Mn to the total number of atoms of the metal elements is 3 atm% or more and 40 atm% or less.
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