專利名稱：用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的光記錄介質(zhì)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的光記錄介質(zhì)和方法，具體來說，涉及如此構成的光記錄介質(zhì)，以便通過將激光束經(jīng)由光透射層投射到許多記錄層來將數(shù)據(jù)記錄在該許多記錄層中，以及從該許多記錄層再現(xiàn)數(shù)據(jù)。在該光記錄介質(zhì)中，數(shù)據(jù)可以以所希望的方式記錄在距離光透射層最遠的記錄層中，并且數(shù)據(jù)可以以所希望的方式從該最遠的記錄層再現(xiàn)。本發(fā)明還涉及以所希望的方式在這樣的光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)和從這樣的光記錄介質(zhì)再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法。
背景技術：
諸如CD、DVD之類的光記錄介質(zhì)被廣泛用作記錄數(shù)字數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)。這樣的光記錄介質(zhì)要求在記錄大量的數(shù)據(jù)的能力方面有所改善，已經(jīng)有人提出了各種建議以便提高該光記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)記錄容量。
這些建議中的其中一個是具有兩個記錄層的光記錄介質(zhì)，這樣的光記錄介質(zhì)已經(jīng)作為只能進行數(shù)據(jù)讀取的光記錄介質(zhì)(如DVD-Video和DVD-ROM)而投入實際應用。
只能進行數(shù)據(jù)讀取并擁有兩個記錄層的光記錄介質(zhì)是通過將兩個襯底層疊構成的，每一個襯底都具有預制凹陷，通過中間層在表面上構成了一個記錄層。
此外，最近有人提出了涉及可以由用戶重新寫入數(shù)據(jù)的光記錄介質(zhì)的具有兩個記錄層的光記錄介質(zhì)(參見日本專利申請公開No.2001-243655等等)。
具有兩個記錄層的可重寫類型的光記錄介質(zhì)是通過將幾個記錄層層疊構成的，每一個記錄層都包括通過中間層夾在介質(zhì)層(保護層)之間的記錄薄膜。
在數(shù)據(jù)將要記錄在具有兩個記錄層的可重寫類型的光記錄介質(zhì)中的情況下，其中一個記錄層的相態(tài)通過下列方式改變，調(diào)整投射到其中一個記錄層上的激光束的焦距，將激光束的功率設置到其電平比再現(xiàn)功率Pr足夠高的記錄功率Pw，并將激光束投射到記錄層上以在記錄層的預先確定的區(qū)域形成一個記錄標記。
由于如此形成的記錄標記的反射系數(shù)不同于沒有形成記錄標記的空白區(qū)域的反射系數(shù)，因此可以通過調(diào)整投射到記錄層上的激光束的焦距，投射其功率被設置為再現(xiàn)功率Pr的激光束并檢測記錄層反射的光量來再現(xiàn)記錄在其中一個記錄層中的數(shù)據(jù)。
如此，在具有兩個記錄層的可重寫類型的光記錄介質(zhì)中，由于是通過調(diào)整投射到記錄層上的激光束的焦距，將激光束投射到記錄層上來將數(shù)據(jù)記錄在其中一個記錄層中，并再現(xiàn)記錄在該記錄層中的數(shù)據(jù)的，所以當數(shù)據(jù)將要記錄在距離光入射面比較遠的記錄層(以下簡稱“L1層”)中并從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)時，激光束通過比較近的記錄層(以下簡稱“L0層”)投射L1層的光入射面上。
因此，在向L1層中記錄數(shù)據(jù)并從L1層再現(xiàn)數(shù)據(jù)的情況下，投射到L1層上的激光束的量和檢測到的由L1層反射的激光束的量受L0層的影響。相應地，在L0層的形成了記錄標記的區(qū)域的透光率和L0層的沒有形成記錄標記的空白區(qū)域的透光率彼此差距比較大的情況下，當數(shù)據(jù)記錄在L1層中并且通過調(diào)整L1層上的激光束的焦距并用激光束照射L1來再現(xiàn)記錄在L1層中的數(shù)據(jù)時，投射到L1層上的激光束的量和檢測到的由L1層反射的激光束的量隨著通過其投射激光束的L0層的區(qū)域是一個形成了記錄標記的區(qū)域還是空白區(qū)域而大大地變化。結果，L1層的記錄特性和從L1層再現(xiàn)的信號的幅度隨著通過其投射激光束的L0層的區(qū)域是一個形成了記錄標記的區(qū)域還是空白區(qū)域而大大地變化。
具體來說，當再現(xiàn)記錄在L1層中的數(shù)據(jù)時，如果激光束所透射過的L0層的區(qū)域包括形成了記錄標記的區(qū)域和空白區(qū)域之間的邊界時，由于在激光束的光點中反射系數(shù)的分布不是均勻的，因此，記錄在L1層中的數(shù)據(jù)無法以所希望的方式再現(xiàn)。
具有兩個或更多記錄層的一次性寫入型的光記錄介質(zhì)以及具有只讀取數(shù)據(jù)的L1層的光記錄介質(zhì)會發(fā)生相同的問題，希望解決這些問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供如此構成的光記錄介質(zhì)，以便通過將激光束通過光透射層投射到多個記錄層來將數(shù)據(jù)記錄在該多個記錄層中，并從該多個記錄層再現(xiàn)數(shù)據(jù)，在該光記錄介質(zhì)中，數(shù)據(jù)可以以所希望的方式記錄在距離光透射層最遠的記錄層中，并且數(shù)據(jù)可以以所希望的方式從該最遠的記錄層再現(xiàn)，還提供一種以所希望的方式在這樣的光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)和從這樣的光記錄介質(zhì)再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法。
本發(fā)明的發(fā)明人積極地從事研究，以實現(xiàn)上述目的，結果，取得了如下發(fā)現(xiàn)。在多個記錄層中在距離光透射層最遠的記錄層之外至少有一個記錄層，以便包括第一記錄薄膜，該薄膜包含從由Si、Ge、Sn、Mg、In、Zn、Bi和Al構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，第二記錄薄膜，該薄膜包含從由Cu、Al、Zn、Ti和Ag構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，當數(shù)據(jù)記錄在該至少一個記錄層中時，作為主要成份包含在第一記錄薄膜中的元素和作為主要成份包含在第二記錄薄膜中的元素通過激光束彼此混合，從而形成一個記錄標記，其反射系數(shù)不同于第一記錄薄膜和第二記錄薄膜的其他區(qū)域的反射系數(shù)，從而數(shù)據(jù)可以以高靈敏度記錄在該至少一個記錄層中。本發(fā)明的發(fā)明人進一步發(fā)現(xiàn)，波長為350nm到450nm的激光束在形成了記錄標記的區(qū)域和空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于4％。在通過用波長為350nm到450nm的激光束通過該至少一個記錄層進行照射向距離光透射層最遠的該記錄層記錄數(shù)據(jù)或從距離光透射層最遠的記錄層再現(xiàn)數(shù)據(jù)的情況下，即使激光束所穿過的記錄層的區(qū)域包含形成了記錄標記的區(qū)域和空白區(qū)域之間的邊界，也可以以所希望的方式在距離光透射層最遠的記錄層記錄數(shù)據(jù)和從距離光透射層最遠的該記錄層再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
因此，本發(fā)明的上述目的及其他目的可以通過這樣的光記錄介質(zhì)來實現(xiàn)，這種光記錄介質(zhì)包括襯底、光透射層，以及襯底和光透射層之間的多個記錄層，該光記錄介質(zhì)能夠通過將激光束通過光透射層投射到該多個記錄層上以在該多個記錄層上記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)記錄在該多個記錄層中的數(shù)據(jù)，在該多個記錄層中在距離光透射層最遠的記錄層之外至少有一個記錄層包括第一記錄薄膜，該薄膜包含從由Si、Ge、Sn、Mg、In、Zn、Bi和Al構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，位于第一記錄薄膜附近的第二記錄薄膜，該薄膜包含從由Cu、Al、Zn、Ti和Ag構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份。
在本發(fā)明中，“第一記錄薄膜包含某種元素作為主要成份”這一陳述是指該元素的含量在第一記錄薄膜中包含的多種元素中最大，而“第二記錄影薄膜包含某種元素作為主要成份”這一陳述是指該元素的含量在第二記錄薄膜中包含的多種元素中最大。
在本發(fā)明中，第二記錄薄膜不一定必須與第一記錄薄膜接觸，第二記錄薄膜位于第一記錄薄膜的附近以便在該區(qū)域被用激光束照射時允許形成包括第一記錄薄膜的主要成份元素和第二記錄薄膜的主要成份元素的混合區(qū)域就足夠了。此外，還可以在第一記錄薄膜和第二記錄薄膜之間插入諸如介質(zhì)薄膜之類的一層或多層其他薄膜。
在本發(fā)明中，最好使第二記錄薄膜與第一記錄薄膜接觸。
在本發(fā)明中，除第一記錄薄膜和第二記錄薄膜之外，距離光透射層最遠的層還可以包括一個或多個記錄薄膜，這些薄膜包含從由Si、Ge、Sn、Mg、In、Zn、Bi和Al構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，或者包括一個或多個記錄薄膜，這些薄膜包含從由Cu、Al、Zn、Ti和Ag構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份。
雖然在被用激光束照射時可以形成包括第一記錄薄膜的主要成份元素和第二記錄薄膜的主要成份元素的混合物的記錄標記區(qū)域的原因還不完全清楚，但是認為第一和第二記錄薄膜的主要成份元素部分地或者完全地熔合或擴散，從而形成第一和第二記錄薄膜的主要成份元素混合在一起的區(qū)域是合理的。
如此，通過混合第一記錄薄膜中作為主要成份包含的元素和第二記錄薄膜中作為主要成份包含的元素形成的區(qū)域相對于用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束表現(xiàn)出的反射系數(shù)與第一記錄薄膜和第二記錄薄膜中的其他區(qū)域的反射系數(shù)顯著不同。因此，可以利用反射系數(shù)的較大的差異再現(xiàn)記錄的數(shù)據(jù)，從而獲得C/N比得到改善的再現(xiàn)信號。
此外，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，這些元素只對環(huán)境帶來輕微的污染，并且包含這些元素的記錄層具有極好的表面平滑度。
在本發(fā)明中，第一記錄薄膜包含Si作為主要成份比較好。
在本發(fā)明中，第二記錄薄膜包含Cu作為主要成份比較好。
當包含Cu作為主要成份的第二記錄薄膜通過真空淀積過程或者濺射過程形成時，由于表面平滑度非常好，與傳統(tǒng)的光記錄介質(zhì)比較，初始記錄特性有了顯著的改善。由于根據(jù)本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的記錄薄膜具有極好的表面平滑度，因此在通過具有較小的光點直徑的激光束記錄數(shù)據(jù)時可以顯著地改善記錄特性。此外，由于Cu相當便宜，用來制造光記錄介質(zhì)的材料的成本可以最小化。
在本發(fā)明中，最好將從由Al、Zn、Sn、Mg和Au構成的組中挑選出來的并且不同于在第二記錄層中作為主要成份包含的元素的至少一種元素添加到第二記錄薄膜。
在用這樣的方式將從由Al、Zn、Sn和Au構成的組中挑選出來的并且不同于在第二記錄層中作為主要成份包含的元素的至少一種元素添加到第二記錄薄膜的情況下，可以相對于氧化或硫化顯著地改善第二記錄薄膜的穩(wěn)定性，并有效地防止光記錄介質(zhì)的表面的老化，如由于作為主要成份包含在第二記錄薄膜中的Cu等等的腐蝕造成的第二記錄薄膜的脫皮，并防止在長時間的存儲過程中光記錄介質(zhì)的反射系數(shù)的變化。
本發(fā)明的上述目的及其他目的可以通過這樣的光記錄介質(zhì)來實現(xiàn)，這種光記錄介質(zhì)包括襯底、光透射層，以及襯底和光透射層之間的多個記錄層，能夠通過將激光束通過光透射層投射到該多個記錄層上在該多個記錄層上形成記錄標記，從而在其中記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)記錄在該多個記錄層中的數(shù)據(jù)，在該多個記錄層中在距離光透射層最遠的記錄層之外至少有一個記錄層，以便在通過激光束照射形成了記錄標記的區(qū)域和空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于4％。
在本發(fā)明中，在該多個記錄層中在距離光透射層最遠的記錄層之外的該至少一個記錄層包括一個包含Ag作為主要成份并將C作為添加劑反射薄膜。
必須用具有高透光率和高導熱率的材料制成反射薄膜以便同時改善距離光透射層(以下簡稱“L0層”)最遠的記錄層之外的該至少一個記錄層的記錄特性和再現(xiàn)特性和該距離光透射層最遠的記錄層的記錄特性和再現(xiàn)特性，Ag是具有這種特性的典型材料。然而，Ag很容易被腐蝕。因此，當L0層中包含的反射薄膜由Ag制成時，光記錄介質(zhì)的存儲可靠性比較低。然而，在L0層包括一個包含Ag作為主要成份并將C作為添加劑的反射薄膜的情況下，可以改善L0層中包含的反射薄膜的透光率和導熱率，同時防止反射薄膜被腐蝕，因此可以改善相應的記錄層的記錄特性和再現(xiàn)特性，并改善光記錄介質(zhì)的存儲可靠性。
具體來說，由于在下一代光記錄介質(zhì)(光透射層的厚度設置在30μm到200μm)中激光束的光點的每一單位面積的能量比較高，通過使用數(shù)值孔徑等于或大于0.7的物鏡聚集波長等于或小于450nm的激光束在光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)并從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，以便以高密度記錄數(shù)據(jù)。下一代光記錄介質(zhì)需要具有高熱輻射特性，因此，在下一代光記錄介質(zhì)中提供包含Ag作為主要成份并將C作為添加劑的反射薄膜特別有效。
此外，在反射薄膜包含Ag作為主要成份和便宜的C作為添加劑的情況下，可以防止光記錄介質(zhì)的材料成本增大。
在本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，在距離光透射層最遠的記錄層之外的至少一個記錄層中包含的反射薄膜包含0.5原子％到5.0原子％的C。當添加到反射薄膜的C的量超過5.0原子％時，則難以制成具有足夠高的透光率和導熱率的反射薄膜，另一方面，當添加到反射薄膜的C的量小于0.5原子％時，光記錄介質(zhì)的存儲可靠性變低。
在本發(fā)明中，反射薄膜包含1.0原子％到4.0原子％的C比較好，反射薄膜包含大約2.5原子％的C則更好。當添加到反射薄膜的C的量等于或小于4.0原子％時，可以制成具有接近于用純Ag制成的反射薄膜的透光率的反射薄膜，另一方面，當添加到反射薄膜的C的量超過2.0原子％時，即使C的量增大，光記錄介質(zhì)的存儲可靠性的改善也比較小。當反射薄膜包含大約2.5原子％的C時，可以制成具有與用純Ag制成的反射薄膜的透光率基本上相同的透光率的反射薄膜，并獲得具有較高存儲可靠性的光記錄介質(zhì)。
在本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，光透射層的厚度在30μm到200μm之間。
在本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，光記錄介質(zhì)如此構成，以便通過將波長為350nm到450nm的激光束投射到光記錄介質(zhì)中來在光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)并從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，光記錄介質(zhì)如此構成，以便使用其數(shù)值孔徑NA和波長λ滿足λ/NA≤640nm的物鏡和激光束，通過將激光束通過物鏡投射到光記錄介質(zhì)上來在光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)并從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的上述目的及其他目的還可以通過用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法來實現(xiàn)，該方法包括將激光束到光記錄介質(zhì)上，這種光記錄介質(zhì)包括襯底、光透射層，以及襯底和光透射層之間的多個記錄層，能夠通過將激光束通過光透射層投射到該多個記錄層上在該多個記錄層上記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)記錄在該多個記錄層中的數(shù)據(jù)，在該多個記錄層中在距離光透射層最遠的記錄層之外至少有一個記錄層包括第一記錄薄膜，該薄膜包含從由Si、Ge、Sn、Mg、In、Zn、Bi和Al構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，位于第一記錄薄膜附近的第二記錄薄膜，該薄膜包含從由Cu、Al、Zn、Ti和Ag構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，從而使激光束穿過光透射層，并在該多個記錄層上記錄數(shù)據(jù)或從該多個記錄層中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面，用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法包括用波長為350nm到450nm的激光束照射光記錄介質(zhì)的步驟，從而在光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)或從光記錄介質(zhì)中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方面，用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法包括使用其數(shù)值孔徑NA和波長λ滿足λ/NA≤640nm的物鏡和激光束，通過將激光束經(jīng)由物鏡投射到光記錄介質(zhì)上的步驟，從而在光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)或從光記錄介質(zhì)中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
通過閱讀下面參考附圖進行的說明，本發(fā)明的上述及其他目的和特點將變得顯而易見。
圖1是顯示作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的光記錄介質(zhì)的結構的簡要剖視圖。
圖2是如圖1所示的光記錄介質(zhì)的放大剖視圖簡圖。
圖3是顯示在L0記錄層被激光束照射之后如圖1所示的光記錄介質(zhì)的放大剖視圖簡圖。
圖4是顯示作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的制造光記錄介質(zhì)的一種方法的一個步驟的圖形。
圖5是顯示作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的制造光記錄介質(zhì)的一種方法的一個步驟的圖形。
圖6是顯示作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的制造光記錄介質(zhì)的一種方法的一個步驟的圖形。
圖7是顯示作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的制造光記錄介質(zhì)的一種方法的一個步驟的圖形。
圖8是顯示工作示例2中的光記錄介質(zhì)示例#4的透光率的差AT如何隨著激光束的波長而變化。
具體實施例方式
圖1是顯示作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的光記錄介質(zhì)的結構的簡要剖視圖。
如圖1所示，根據(jù)本實施例的光記錄介質(zhì)10是作為一次性寫入型的光記錄介質(zhì)構成的，其包括盤狀的支撐襯底11、透明中間層12、光透射層13、在透明層12和光透射層13之間形成的L0層20，以及在支撐襯底11和透明中間層12之間形成的L1層30。
L0層20和L1層30是在其中記錄數(shù)據(jù)的記錄層，即，根據(jù)本實施例的光記錄介質(zhì)10包括兩個記錄層。
L0層20構成接近于光入射面13a的記錄層，并且其通過從支撐襯底11的一側層疊反射薄膜21、第二介質(zhì)薄膜22、L0記錄層23和第一介質(zhì)薄膜24而構成。
另一方面，L1層30構成遠離光入射面13a的記錄層，并且其通過層疊反射薄膜31、第四介質(zhì)薄膜32、L1記錄層33和第三介質(zhì)薄膜34而構成。
在將要在L1層30中記錄數(shù)據(jù)并再現(xiàn)記錄在L1層30中的數(shù)據(jù)的情況下，激光束L通過距離光透射層13較近的L0層20投射到L1層30上。
因此，L0層20必須具有高透光率。具體來說，相對于用于記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束L，L0層20的透光率等于或高于30％，優(yōu)選情況下，其透光率等于或高于40％。
為了以高密度記錄數(shù)據(jù)，必須縮小激光束L的直徑，因此，用于記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束的波長等于或小于500nm，優(yōu)選情況下，波長應在200到450nm之間。
支撐襯底11充當確保光記錄介質(zhì)10所需要的機械強度的支撐。
對制造支撐襯底11的材料沒有特別的限制，只要支撐襯底11可以充當光記錄介質(zhì)10的支撐即可。支撐襯底11可以由玻璃、陶瓷、樹脂等等材料制成。在這些材料當中，由于樹脂容易定形，因此制造支撐襯底11時首選樹脂。適于制造支撐襯底11的樹脂的說明性示例包括聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、有機硅樹脂、含氟聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂等等。在這些樹脂當中，從容易處理、光學特性等等觀點來看，聚碳酸酯樹脂是制造支撐襯底11的最優(yōu)選的材料，在本實施例中，支撐襯底11由聚碳酸酯樹脂制成。在本實施例中，由于激光束L是通過位于支撐襯底11對面的光入射面13a投射的，因此支撐襯底11沒有必要具有透光特性。
在本實施例中，支撐襯底11的厚度大約為1.1mm。
如圖1所示，凹槽11a和凸起11b是在支撐襯底11的表面上交替地形成的。凹槽11a和/或凸起11b在將要記錄數(shù)據(jù)時或?qū)⒁佻F(xiàn)數(shù)據(jù)時充當激光束L的導軌。
對凹槽11a的深度沒有特別的限制，優(yōu)選情況下，應介于10nm到40nm之間。對凹槽11a的間距沒有特別的限制，優(yōu)選情況下，應介于0.2μm到0.4μm之間。
透明中間層12用來將L0層20和L1層30隔開一個物理上和光學上足夠的距離。
如圖1所示，在透明中間層12的表面上交替地形成凹槽12a和凸起12b。在透明中間層12的表面上形成的凹槽12a和/或凸起11b在將要記錄數(shù)據(jù)時或?qū)⒁佻F(xiàn)數(shù)據(jù)時充當激光束L的導軌。
凹槽12a的深度和凹槽12a的間距可以基本上與在支撐襯底11的表面上形成的凹槽11a的深度和間距相同。
使透明中間層12的厚度為5μm到50μm比較好，使其厚度為10μm到40μm則更好。
對用于制造透明中間層12的材料沒有特別的限制，優(yōu)選情況下，使用紫外線可固化的丙烯酸樹脂制造透明中間層12。
透明中間層12必須具有足夠高的透光率，因為當將要在L1層30中記錄數(shù)據(jù)和將要再現(xiàn)記錄在L1層30中的數(shù)據(jù)時激光束L通過透明中間層12。
光透射層13用來傳輸激光束L，光入射面13a由其中的一個表面構成。
使光透射層13的厚度在30μm到200μm之間比較好。
對用于制造光透射層13的材料沒有特別的限制，類似于透明中間層12，優(yōu)選情況下，使用紫外線可固化的丙烯酸樹脂制造光透射層13。
光透射層13必須具有足夠高的透光率，因為當將要在L1層30中記錄數(shù)據(jù)和將要再現(xiàn)記錄在L1層30中的數(shù)據(jù)時激光束L通過光透射層13。
圖2是如圖1所示的光記錄介質(zhì)的放大剖視圖簡圖。
如圖2所示，L0層20中包含的L0記錄層23包括包含Si作為主要成份的第一L0記錄薄膜23a和包含Cu作為主要成份的第二L0記錄薄膜23b。
為了降低再現(xiàn)信號的噪聲電平并改善光記錄介質(zhì)10的存儲可靠性，將從由Al、Zn、Sn、Mg和Au構成的組中挑選出來的一種或多種元素添加到第二L0記錄薄膜23b比較好。
類似地，如圖2所示，L1層30中包含的L1記錄層33包括包含Si作為主要成份的第一L1記錄薄膜33a和包含Cu作為主要成份的第二L1記錄薄膜33b。
為了降低再現(xiàn)信號的噪聲電平并改善光記錄介質(zhì)10的存儲可靠性，將從由Al、Zn、Sn、Mg和Au構成的組中挑選出來的一種或多種元素添加到第二L1記錄薄膜33b比較好。
圖3是顯示在L0記錄層23被激光束照射之后如圖1所示的光記錄介質(zhì)10的放大剖視圖簡圖。
如圖3所示，當光記錄介質(zhì)10的L0記錄層23被用激光束L通過光入射面13a照射時，作為主要成份包含在第二記錄薄膜23b中的Cu和作為主要成份包含在第一記錄薄膜23a中的Si快速熔合或擴射，并形成一個混合了Cu和Si的區(qū)域M，從而形成記錄標記M。
如圖3所示，當作為主要成份包含在第一L0記錄薄膜23a中的Si和作為主要成份包含在第二L0記錄薄膜23b中的Cu混合以形成一個記錄標記M時，形成了記錄標記的區(qū)域的反射系數(shù)大大地改變。因此，由于形成了記錄標記的區(qū)域的反射系數(shù)大大地不同于形成了記錄標 M的區(qū)域周圍的區(qū)域的反射系數(shù)，因此可以通過再現(xiàn)記錄在L0記錄層23中的數(shù)據(jù)獲得高再現(xiàn)信號(C/N比)。
同樣，當作為主要成份包含在第一L1記錄薄膜33a中的Si和作為主要成份包含在第二L1記錄薄膜33b中的Cu混合以形成一個記錄標記M時，形成了記錄標記的區(qū)域的反射系數(shù)大大地改變。因此，由于形成了記錄標記的區(qū)域的反射系數(shù)大大地不同于形成了記錄標記M的區(qū)域周圍的區(qū)域的反射系數(shù)，因此可以通過再現(xiàn)記錄在L1記錄層33中的數(shù)據(jù)獲得高再現(xiàn)信號(C/N比)。
由于當在L1層30中包含的L1記錄層33中記錄數(shù)據(jù)和從L1層30中包含的L1記錄層33中再現(xiàn)數(shù)據(jù)時激光束L通過L0記錄層23，如果L0記錄層23的形成了記錄標記M的區(qū)域和L0記錄層23的沒有形成記錄標記M的空白區(qū)域之間的透光率的差異比較大，則當在L1層30中包含的L1記錄層33中記錄數(shù)據(jù)時，投射到L1記錄層33上的激光束L的量隨著激光束L所通過的L0記錄層23的區(qū)域是一個形成了記錄標記的區(qū)域還是空白區(qū)域而大大地變化，并且當從L1層30中包含的L1記錄層33再現(xiàn)數(shù)據(jù)時，檢測到的通過L0層20的并從L1記錄層33反射的激光束的量隨著激光束L所通過的L0記錄層23的區(qū)域是一個形成了記錄標記的區(qū)域還是空白區(qū)域而大大地變化。結果，L1記錄層33的記錄特性和從L1記錄層33再現(xiàn)的信號的幅度隨著激光束L所穿過的L0記錄層23的區(qū)域是一個形成了記錄標記M的區(qū)域還是空白區(qū)域而大大地變化。
具體來說，當再現(xiàn)記錄在L1記錄層33中的數(shù)據(jù)時，如果激光束L所通過的L0記錄層23的區(qū)域包括形成了記錄標記M的區(qū)域和空白區(qū)域之間的邊界，則由于在激光束L的光點中反射系數(shù)的分布不是均勻的，因此，記錄在L1記錄層33中的數(shù)據(jù)無法以所希望的方式再現(xiàn)。
在本發(fā)明的發(fā)明人進行的研究中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了在L1記錄層33中記錄數(shù)據(jù)和從L1記錄層33再現(xiàn)數(shù)據(jù)，L0記錄層23的形成了記錄標記M的區(qū)域和L0記錄層23的空白區(qū)域之間的透光率的差異必須等于或小于4％，差異等于或小于2％則更好。
本發(fā)明的發(fā)明人進一步發(fā)現(xiàn)，波長為350nm到450nm的激光束在通過混合Si和Cu而形成的記錄標記M的區(qū)域和通過層疊包含Si作為主要成份的第一記錄薄膜23a和包含Cu作為主要成份的第二記錄薄膜23b而形成的L0記錄層23的空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于4％，波長大約為450nm的激光束在L0記錄層23的形成了記錄標記M的區(qū)域和L0記錄層23的空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于1％。
在本實施例中，L0記錄層23的第一L0記錄薄膜23a包含Si作為主要成份，L0記錄層23的第L0記錄薄膜23b包含Cu作為主要成份，以便當激光束L通過光入射面13a投射到其上時，作為主要成份包含在第一L0記錄薄膜23a中的Si和作為主要成份包含在第二L0記錄薄膜23b中的Cu彼此混合，從而形成記錄標記M。因此，可以通過將激光束L通過L0層20投射到L1記錄層33上以所希望的方式在L1記錄層33中記錄數(shù)據(jù)和從L1記錄層33再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
由于當在L1層30中包含的L1記錄層33中記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)L1層30中包含的L1記錄層33中記錄的數(shù)據(jù)時激光束L通過L0記錄層23，故L0記錄層23必須具有高透光率，因此L0記錄層23的厚度比L1記錄層33薄比較好。
具體來說，使L1記錄層33的厚度為2nm到40nm并使L0記錄層23的厚度為2nm到15nm比較好。
在L0記錄層23和L1記錄層33的厚度小于2nm的情況下，在用激光束L照射前后之間的反射系數(shù)的變化非常小，以至于無法獲得具有高強度(C/N比)的再現(xiàn)信號。
另一方面，當L0記錄層23的厚度超過15nm時，L0層20的透光率降低，L1記錄層33的記錄特性和再現(xiàn)特性降低。
此外，當L1記錄層33的厚度超過40nm時，L1記錄層33的記錄靈敏度降低。
此外，為了增大在用激光束L照射前后之間的反射系數(shù)的變化，最好將L0記錄層23中包含的第一L0記錄薄膜23a的厚度與第二L0記錄薄膜23b的厚度的比(第一L0記錄薄膜23a的厚度/第二L0記錄薄膜23b的厚度)以及L1記錄層33中包含的第一L1記錄薄膜33a的厚度與第二L1記錄薄膜33b的厚度的比(第一L1記錄薄膜33a的厚度/第二L1記錄薄膜33b的厚度)定義為介于0.2到5.0之間。
第一介質(zhì)薄膜24和第二介質(zhì)薄膜22充當保護L0記錄層23的保護層，第三介質(zhì)薄膜34和第四介質(zhì)薄膜32充當保護L1記錄層33的保護層。
對第一介質(zhì)薄膜24、第二介質(zhì)薄膜22、第三介質(zhì)薄膜34和第四介質(zhì)薄膜32中每一層薄膜的厚度沒有特別限制，優(yōu)選情況下，厚度介于10nm到200nm之間。在第一介質(zhì)薄膜24、第二介質(zhì)薄膜22、第三介質(zhì)薄膜34和第四介質(zhì)薄膜32中的每一層薄膜的厚度都小于10nm的情況下，第一介質(zhì)薄膜24、第二介質(zhì)薄膜22、第三介質(zhì)薄膜34和第四介質(zhì)薄膜32中的每一層薄膜都不足以充當保護層。另一方面，在第一介質(zhì)薄膜24、第二介質(zhì)薄膜22、第三介質(zhì)薄膜34和第四介質(zhì)薄膜32中的每一層薄膜的厚度超過200nm的情況下，制造它需要很長時間，從而降低光記錄介質(zhì)10的生產(chǎn)率，并存在一定程度的由于內(nèi)應力使L0記錄層23和L1記錄層33斷裂的風險。
第一介質(zhì)薄膜24、第二介質(zhì)薄膜22、第三介質(zhì)薄膜34和第四介質(zhì)薄膜32都可以具有單個分層結構或者可以具有包括多個介質(zhì)薄膜的多層結構。例如，如果第一介質(zhì)薄膜24是由具有不同折射率的材料制成的兩個介質(zhì)薄膜構成的，則光干涉效果可以增大。
對用于制造第一介質(zhì)薄膜24、第二介質(zhì)薄膜22、第三介質(zhì)薄膜34和第四介質(zhì)薄膜32的材料沒有特別的限制，但用諸如Al2O3、AlN、SiO2、Si3N4、CeO2、ZnS、TaO等等或它們的組合之類的Al、Si、Ce、Zn、Ta、Ti等等的氧化物、硫化物、氮化物制造第一介質(zhì)薄膜24、第二介質(zhì)薄膜22、第三介質(zhì)薄膜34和第四介質(zhì)薄膜32比較好，它們包含ZnS·SiO2作為主要成份則更好。ZnS·SiO2是指ZnS和SiO2的混合物。
L0層20中包含的反射薄膜21用來反射進入光入射面13a的激光束L以便從光入射面13a發(fā)射，并有效地輻射通過用激光束L照射在L0記錄層23產(chǎn)生的熱。
當將要在L1層30的L1記錄層33中記錄數(shù)據(jù)和將要再現(xiàn)L1層30的L1記錄層33中記錄的數(shù)據(jù)時，進入光入射面13a的激光束L通過L0層20中包含的反射薄膜21照射到L1層30的L1記錄層上。因此，必須使用具有高透光率和高導熱率的材料制造反射薄膜21。此外，必須使用具有長期存儲可靠性的材料制造反射薄膜21。
因此，在本實施例中，L0層20中包含的反射薄膜21是用包含Ag作為主要成份并將C作為添加劑的材料制成的。
在L0層20中包含的反射薄膜21是用包含Ag作為主要成份并將C作為添加劑的材料制成的情況下，可以顯著地改善反射薄膜21的長期存儲可靠性，而不會降低Ag的固有的高透光率和高導熱率。此外，材料成本不會因為將C添加到反射薄膜21而增加。
因此，如果L0層20中包含的反射薄膜21是用包含Ag作為主要成份并將C作為添加劑的材料制成的，則可以制成具有高透光率和高導熱率的反射薄膜，并可以改善光記錄介質(zhì)10的存儲可靠性。
在本發(fā)明的發(fā)明人進行的研究中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，L0層20中包含的反射薄膜21的透光率和導熱率隨著添加到反射薄膜21的C的量的增大而降低。還進一步發(fā)現(xiàn)，當添加到反射薄膜21的C的量等于或小于預先確定的值時，光記錄介質(zhì)10的存儲可靠性隨著添加到反射薄膜21的C的量的增大而改善，當添加到反射薄膜21的C的量超過預先確定的值時，即使添加到反射薄膜21的C的量增大，光記錄介質(zhì)10的存儲可靠性的改善也不顯著。
具體來說，當添加到反射薄膜21的C的量超過5.0原子％時，則難以制成具有足夠高的透光率和導熱率的反射薄膜21，另一方面，當添加到反射薄膜21的C的量小于0.2原子％時，光記錄介質(zhì)10的存儲可靠性變低。因此，優(yōu)選情況下，反射薄膜21包含0.5原子％到5.0原子％的C。
此外，當添加到反射薄膜21的C的量等于或小于4.0原子％時，可以制成具有接近于用純Ag制成的反射薄膜21的透光率的反射薄膜21，另一方面，當添加到反射薄膜21的C的量超過2.0原子％時，即使C的量增大，光記錄介質(zhì)10的存儲可靠性的改善也比較小。此外，當反射薄膜21包含大約2.5原子％的C時，可以制成具有與用純Ag制成的反射薄膜21的透光率基本上相同的透光率的反射薄膜21，并獲得具有高存儲可靠性的光記錄介質(zhì)10。因此，反射薄膜21包含1.0原子％到4.0原子％的C比較好，反射薄膜21包含大約2.5原子％的C則更好。
由于L0層20中包含的反射薄膜21的透光率和導熱率隨著添加到反射薄膜21的C的量而變化，故反射薄膜21的厚度是基于添加到反射薄膜21的C的量確定的，但是，通常反射薄膜21的厚度優(yōu)選情況下小于20nm，介于5nm到15nm則更好。
L0層30中包含的反射薄膜31用來反射進入光入射面13a的激光束L以便從光入射面13a發(fā)射，并有效地輻射通過用激光束L照射在L1記錄薄膜33中產(chǎn)生的熱。
優(yōu)選情況下，L1層30中包含的反射薄膜31的厚度介于20nm到200nm之間。當L1層30中包含的反射薄膜31小于20nm時，不容易輻射在L1記錄層33中產(chǎn)生的熱。另一方面，當反射薄膜31大于200nm時，光記錄介質(zhì)10的生產(chǎn)率降低，因為制造反射薄膜31需要很長時間，并存在由于內(nèi)應力等等使反射薄膜31斷裂的風險。
對用于制造L1層30中包含的反射薄膜31的材料沒有特別的限制。反射薄膜31可以用制造反射薄膜21的材料相同的材料制造，但不同于制造L0層20中包含的反射薄膜21的情況，它在選擇用于制造L1層30中包含的反射薄膜31的材料時沒有必要考慮材料的透光率。
具有上文描述的配置的光記錄介質(zhì)10可以按以下方式制造。
圖4到7顯示了制造根據(jù)本實施例的光記錄介質(zhì)10的一種方法的步驟。
如圖4所示，首先使用壓模40并使用注塑過程制造在表面上具有凹槽11a和凸起11b的支撐襯底11。
然后，如圖5所示，在已經(jīng)制成凹槽11a和凸起11b的支撐襯底11的基本上整個表面上，通過諸如濺射過程之類的氣相增長過程，順序地制成反射薄膜31、第四介質(zhì)薄膜32、包括第二L1記錄薄膜33b和第一L1記錄薄膜33a的L1記錄層33，和第三介質(zhì)薄膜34，從而形成L1層30。
此外，如圖6所示，通過旋涂方法在L1層30上涂上一層紫外線可固化樹脂，以形成一個涂層薄膜，在該涂層薄膜的表面被壓模41覆蓋時用紫外線照射通過壓模41照射該涂層薄膜的表面，從而形成在其表面上具有凹槽12a和凸起12b的透明中間層12。
然后，如圖7所示，在已經(jīng)通過諸如濺射過程之類的氣相增長過程制成凹槽12a和凸起12b的透明中間層12的基本上整個表面上，順序地制成反射薄膜21、第二介質(zhì)薄膜22、包括第二L0記錄薄膜23b和第一L0記錄薄膜23a的L0記錄層23，以及第一介質(zhì)薄膜24，從而形成L0層20。
通過旋涂方法在L0層20上涂上一層紫外線可固化樹脂，以形成一個涂層薄膜，用紫外線照射該涂層薄膜的表面，從而形成光透射層13。
這就完成了光記錄介質(zhì)10的制造過程。
當將要在如此構成的光記錄介質(zhì)10上記錄數(shù)據(jù)時，用其強度被調(diào)制的激光束L照射光透射層13的光入射面13a，激光束L的焦點被調(diào)整到L0層20中包含的L0記錄層23或L1層30中包含的L1記錄層33上。
優(yōu)選情況下，使用波長為350nm到450nm的激光束L在光記錄介質(zhì)10中記錄數(shù)據(jù)和從光記錄介質(zhì)10中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，在本實施例中，波長為405nm的激光束L被數(shù)值孔徑為0.85的物鏡通過光透射層13聚焦到L0記錄層23或L1記錄層33上。
結果，作為主要成份包含在L0記錄層23的第一L0記錄薄膜23a中的Si和作為主要成份包含在第二L0記錄薄膜23b中的Cu在用激光束L照射的區(qū)域彼此混合，如圖3所示，形成記錄標記M，或者，作為主要成份包含在L1記錄層33的第一L1記錄薄膜33a中的Si和作為主要成份包含在第二L1記錄薄膜33b中的Cu在用激光束L照射的區(qū)域彼此混合，如圖3所示，形成記錄標記M。
如此，在L0層20的L0記錄層23中或者在L1層30的L1記錄層33形成記錄標記M，并在其中記錄數(shù)據(jù)。
在本實施例中，波長為350nm到450nm的激光束在通過混合Si和Cu而形成的記錄標記M的區(qū)域和通過層疊包含Si作為主要成份的第一記錄薄膜23a和包含Cu作為主要成份的第二記錄薄膜23b而形成的L0記錄層23的空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于4％，波長大約為405nm的激光束在L0記錄層23的形成了記錄標記M的區(qū)域和L0記錄層23的空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于1％。因此，甚至在激光束L被通過L0層20投射到L1記錄層33以便在L1記錄層33上記錄數(shù)據(jù)時，也可以以所希望的方式在L1記錄層33中記錄數(shù)據(jù)。
另一方面，當將要再現(xiàn)光記錄介質(zhì)10上記錄的數(shù)據(jù)時，用其強度被調(diào)制的激光束L照射光透射層13的光入射面13a，激光束L的焦點被調(diào)整到L0層20中包含的L0記錄層23或L1層30中包含的L1記錄層33上。
由于通過混合作為主要成份包含在L0記錄層23的第一L0記錄薄膜23a中的Si和作為主要成份包含在第二L0記錄薄膜23b中的Cu而形成的記錄標記M的區(qū)域的反射系數(shù)或者通過混合作為主要成份包含在L1記錄層33的第一L1記錄薄膜33a中的Si和作為主要成份包含在第二L1記錄薄膜33b中的Cu而形成的記錄標記M的區(qū)域的反射系數(shù)大大地不同于形成了記錄標記M的區(qū)域周圍的區(qū)域的反射系數(shù)，因此可以通過檢測L0記錄層23或L1記錄層33反射的激光束L的量來獲得高再現(xiàn)信號(C/N比)。
根據(jù)本實施例，當光記錄介質(zhì)10的L0記錄層23被激光束L通過光入射面13a照射時，作為主要成份包含在第二L0記錄薄膜23b中的Cu和作為主要成份包含在第一L0記錄薄膜23a中的Si快速熔合或擴散，并形成一個混合了Cu和Si的區(qū)域，從而形成記錄標記M。另一方面，當光記錄介質(zhì)10的L1記錄層33被激光束L通過光入射面13a照射時，作為主要成份包含在第二L1記錄薄膜33b中的Cu和作為主要成份包含在第一L1記錄薄膜33a中的Si快速熔合或擴散，并形成一個混合了Cu和Si的區(qū)域，從而形成記錄標記M。由于如此形成了記錄標記M的區(qū)域的反射系數(shù)大大地不同于L0記錄層23或L1記錄層33的區(qū)域的反射系數(shù)，因此可以通過再現(xiàn)記錄在L0記錄層23或L1記錄層33中的數(shù)據(jù)獲得高再現(xiàn)信號(C/N比)。
此外，根據(jù)本實施例，由于波長為350nm到450nm的激光束在通過混合Si和Cu而形成的記錄標記M的區(qū)域和通過層疊包含Si作為主要成份的第一記錄薄膜23a和包含Cu作為主要成份的第二記錄薄膜23b而形成的L0記錄層23的空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于4％，波長大約為405nm的激光束在L0記錄層23的形成了記錄標記M的區(qū)域和L0記錄層23的空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于1％，因此，可以通過將激光束L通過L0層20投射到L1記錄層33上來在L1記錄層33中記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)L1記錄層33中記錄的數(shù)據(jù)。
此外，根據(jù)本實施例，由于L0層20中包含的反射薄膜21是用包含Ag作為主要成份并將C作為添加劑的材料制成的，因此，可以改善L0層20中包含的反射薄膜21的透光率和導熱率，同時防止反射薄膜21被腐蝕，并因此可以改善L0層的20和L1層30的記錄特性和再現(xiàn)特性，并改善光記錄介質(zhì)10的存儲可靠性。
工作示例在下文中，列舉了工作示例以便進一步闡明本發(fā)明的優(yōu)點。
工作示例1光記錄介質(zhì)示例#1是以如下方式制造的。
首先通過注塑過程制造厚度為1.1mm、直徑為120mm的盤狀的并在其表面上形成了凹槽和凸起的聚碳酸酯襯底，以使其磁道間距(槽距)等于0.32μm。
然后，在一個濺射設備上放置聚碳酸酯襯底，使用濺射過程，在形成了凹槽和凸起的聚碳酸酯襯底的表面順序地制成由Ag、Pd、和Cu的合金構成并且厚度為100nm的反射薄膜，包含ZnS和SiO2的混合物，厚度為40nm的第四介質(zhì)薄膜，包含Cu作為主要成份，厚度為3nm的第二L1記錄薄膜，包含Si作為主要成份，厚度為3nm的第一L1記錄薄膜，包含ZnS和SiO2的混合物，厚度為22nm的第三介質(zhì)薄膜，從而在聚碳酸酯襯底的表面上形成L1層。
第三介質(zhì)層和第四介質(zhì)層中包含的ZnS和SiO2的混合物的ZnS與SiO2的摩爾數(shù)比是80∶20。
此外，在一個旋涂設備上放置其表面上形成了L1層的聚碳酸酯襯底，在聚碳酸酯襯底正在旋轉時，利用通過在一種溶劑中溶解丙烯酸紫外線可固化樹脂準備的樹脂溶液涂覆第三介質(zhì)薄膜以形成一個涂層。然后，將形成了凹槽和凸起的壓模放置在該涂層的表面上，并用紫外線通過壓模照射該涂層的表面，從而固化丙烯紫外線可固化樹脂。通過除去壓模而形成厚度為20μm并在其表面上形成了凹槽和凸起的透明中間層，以使其磁道間距(槽距)等于0.32μm。
然后，在濺射設備上放置在其表面上形成了L1層和透明中間層的聚碳酸酯襯底，使用濺射過程，在L1層上形成的透明中間層的表面上順序地制成由Ag、Pd、和Cu的合金構成并且厚度為8nm的反射薄膜，包含ZnS和SiO2的混合物，厚度為28nm的第二介質(zhì)薄膜，包含Cu作為主要成份，厚度為3nm的第二L0記錄薄膜，包含Si作為主要成份，厚度為3nm的第一L0記錄薄膜，包含ZnS和SiO2的混合物，厚度為22nm的第一介質(zhì)薄膜，從而在透明中間層的表面上形成L0層。
第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層中包含的ZnS和SiO2的混合物的ZnS與SiO2的摩爾數(shù)比是80∶20。
此外，用通過在一種溶劑中溶解丙烯酸紫外線可固化樹脂準備的樹脂溶液使用旋涂方法對第一介質(zhì)薄膜進行涂覆，以形成一個涂層，用紫外線照射該涂層，從而固化丙烯酸紫外線可固化樹脂，以形成厚度為80μm的保護層。如此，便制造成了光記錄介質(zhì)示例#1。
光記錄介質(zhì)示例#2是按光記錄介質(zhì)示例#1的方式制造的，只是制成包含Cu作為主要成份，并添加了23原子％的Al和13原子％的Au，厚度為5nm的第二L0記錄薄膜，包含Cu作為主要成份，并添加了23原子％的Al和13原子％的Au，厚度為5nm的第二L1記錄薄膜。
此外，光記錄介質(zhì)示例#3是以如下方式制造的。
首先通過注塑過程制造厚度為1.1mm、直徑為120mm的盤狀的并在其表面上形成了凹槽和凸起的聚碳酸酯襯底，以使其磁道間距(槽距)等于0.32μm。
然后，在一個濺射設備上放置聚碳酸酯襯底，使用濺射過程，在形成了凹槽和凸起的聚碳酸酯襯底的表面順序地制成由Ag、Pd、和Cu的合金構成并且厚度為100nm的反射薄膜，包含ZnS和SiO2的混合物，厚度為38nm的第四介質(zhì)薄膜，包含Cu作為主要成份，添加了21原子％的Mg，厚度為5nm的第二L1記錄薄膜，包含Si作為主要成份，厚度為5nm的第一L1記錄薄膜，包含ZnS，厚度為21nm的第三介質(zhì)薄膜，從而在聚碳酸酯襯底的表面上形成L1層。
第四介質(zhì)層中包含的ZnS和SiO2的混合物的ZnS與SiO2的摩爾數(shù)比是80∶20。
此外，在一個旋涂設備上放置在其表面上形成了L1層的聚碳酸酯襯底，在聚碳酸酯襯底正在旋轉時，用通過在一種溶劑中溶解丙烯酸紫外線可固化樹脂準備的樹脂溶液涂覆第三介質(zhì)薄膜以形成一個涂層。然后，將形成了凹槽和凸起的壓模放置在涂層的表面上，用紫外線通過壓模照射涂層的表面，從而固化丙烯酸紫外線可固化樹脂。通過除去壓模而形成厚度為20μm并在其表面上形成了凹槽和凸起的透明中間層，并使其磁道間距(槽距)等于0.32μm。
然后，在濺射設備上放置在其表面上形成了L1層和透明中間層的聚碳酸酯襯底，使用濺射過程，在L1層上形成的透明中間層的表面上順序地制成由Ag、Pd、和Cu的合金構成并且厚度為8nm的反射薄膜，包含ZnS和SiO2的混合物，厚度為32nm的第二介質(zhì)薄膜，包含Cu作為主要成份，添加了21原子％的Mg，厚度為5nm的第二L0記錄薄膜，包含Si作為主要成份，厚度為5nm的第一L0記錄薄膜，包含ZnS，厚度為32nm的第一介質(zhì)薄膜，從而在透明中間層的表面上形成L0層。
第二介質(zhì)層中包含的ZnS和SiO2的混合物的ZnS與SiO2的摩爾數(shù)比是80∶20。
此外，利用通過在一種溶劑中溶解丙烯酸紫外線可固化樹脂準備的樹脂溶液使用旋涂方法對第一介質(zhì)薄膜進行涂覆，以形成一個涂層，用紫外線照射該涂層，從而固化丙烯酸紫外線可固化樹脂，以形成厚度為80μm的保護層。如此，便制造成了光記錄介質(zhì)示例#3。
如此制造的光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)的L1層用波長為405nm的激光束通過未記錄的L0層進行照射，并檢測L1層反射的激光束的量以測量光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)的L1層的反射系數(shù)R1。
激光束被使用數(shù)值孔徑為0.85的物鏡投射到光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)上。
根據(jù)(1，7)調(diào)制模式在光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)的L0層中記錄包括2T到8T的隨機信號，以在其中的第一L0記錄薄膜和第二L0記錄薄膜中形成記錄標記。
波長為405nm的激光束被使用數(shù)值孔徑為0.85的物鏡通過在其中記錄了隨機信號的L0層聚焦到光記錄介質(zhì)示例#1到#3的個每一個光記錄介質(zhì)的L1層上，并檢測L1層反射的激光束的量以測量光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)的L1層的反射系數(shù)R2。當激光束被投射到光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)的L1層上時，記錄標記在L0層中均勻分布在激光束的光點內(nèi)。
基于光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)的L1層的如此測量的反射系數(shù)R1和R2，計算光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)的L1層的反射系數(shù)的差ΔR＝R1-R2。
光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)的L1層的反射系數(shù)R1和R2和反射系數(shù)的差ΔR如表格1所示。
表格1
如表格1所示，可以發(fā)現(xiàn)，在光記錄介質(zhì)示例#1到#3的每一個光記錄介質(zhì)中，在形成記錄標記之前L1層的反射系數(shù)R1和形成記錄標記之后L1層的反射系數(shù)R2之間的差ΔR等于或小于0.3％，在L0層的形成了記錄標記的區(qū)域的透光率和L0層的空白區(qū)域的透光率之間的差非常小。
工作示例2光記錄介質(zhì)示例#4是以如下方式制造的。
首先通過注塑過程制造厚度為1.1mm、直徑為120mm的盤狀的并在其表面上形成了凹槽和凸起的聚碳酸酯襯底，以使其磁道間距(槽距)等于0.32μm。
然后，在一個濺射設備上放置聚碳酸酯襯底，使用濺射過程，在形成了凹槽和凸起的聚碳酸酯襯底的表面順序地制成由Ag、Pd、和Cu的合金構成并且厚度為8nm的反射薄膜，包含ZnS和SiO2的混合物，厚度為28nm的第二介質(zhì)薄膜，包含Cu作為主要成份，厚度為5nm的第二記錄薄膜，包含Si作為主要成份，厚度為5nm的第一記錄薄膜，包含ZnS和SiO2的混合物，厚度為22nm的第一介質(zhì)薄膜。
第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層中包含的ZnS和SiO2的混合物的ZnS與SiO2的摩爾數(shù)比是80∶20。
然后，在一個旋涂設備上放置形成了反射薄膜、第二介質(zhì)薄膜、第二記錄薄膜、第一記錄薄膜和第一介質(zhì)薄膜的聚碳酸酯襯底，用通過在一種溶劑中溶解丙烯酸紫外線可固化樹脂準備的樹脂溶液涂覆第一介質(zhì)薄膜以形成一個涂層。然后，用紫外線照射該涂層，從而固化丙烯酸紫外線可固化樹脂，以形成厚度為100μm的保護層。如此，便制造成了光記錄介質(zhì)示例#4。
將波長為λ的激光束通過光透射層投射到光記錄介質(zhì)示例#4上，并測量通過光記錄介質(zhì)示例#4的激光束的量。
在350nm到800nm的范圍內(nèi)改變激光束的波長λ，并針對每一波長的激光束測量通過光記錄介質(zhì)示例#4的激光束的量，從而針對每一波長的激光束測量光記錄介質(zhì)示例#4的透光率T1。
然后，將高功率的激光束通過光透射層投射到光記錄介質(zhì)示例#4的第二記錄薄膜的第一記錄薄膜的預定區(qū)域中，從而混合作為主要成份包含在第一記錄薄膜中的Si和作為主要成份包含在第二記錄薄膜中的Cu以形成記錄標記。
然后，將波長為λ的激光束投射到第一記錄薄膜和第二記錄薄膜的如此形成了記錄標記的區(qū)域上，并測量通過光記錄介質(zhì)示例#4的激光束的量。
在350nm到800nm的范圍內(nèi)改變激光束的波長λ，并針對每一波長的激光束測量通過光記錄介質(zhì)示例#4的激光束的量，從而針對每一波長的激光束測量光記錄介質(zhì)示例#4的透光率T2。
基于光記錄介質(zhì)示例#4的如此測量的針對每一波長的激光束的透光率T1和T2，針對每一波長的激光束計算在形成記錄標記的前后之間的透光率之差ΔT＝T1-T2。
計算的結果如圖8所示。
如圖8所示，當激光束的波長λ在350nm到450nm范圍內(nèi)時，光記錄介質(zhì)示例#4的透光率之差ΔT等于或小于4％，當激光束的波長λ在350nm到420nm范圍內(nèi)時，光記錄介質(zhì)示例#4的透光率之差ΔT等于或小于2％。
特別是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當激光束的波長λ在350nm到410nm范圍內(nèi)時，光記錄介質(zhì)示例#4的透光率之差ΔT等于或小于1％，并且在形成了記錄標記的區(qū)域和沒有形成記錄標記的空白區(qū)域之間的透光率的差很小。
已經(jīng)參考特定的實施例和工作示例顯示和描述了本發(fā)明。然而，值得注意的是，本發(fā)明決不限于所描述的配置的細節(jié)，可以在不偏離所附權利要求的范圍的情況下進行各種修改。
例如，在上文描述的實施例中，雖然L0層20的第一L0記錄薄膜23a和第二L0記錄薄膜23b彼此接觸，但是不是絕對必須讓L0層20的第一L0記錄薄膜23a和第二L0記錄薄膜23b彼此接觸，而是第二L0記錄薄膜23b位于第一L0記錄薄膜23a的附近以便在區(qū)域被用激光束照射時允許形成包括第一L0記錄薄膜23a的主要成份元素和第二L0記錄薄膜23b的主要成份元素的混合區(qū)域就足夠了。此外，還可以在第一L0記錄薄膜23a和第二L0記錄薄膜23b之間插入諸如介質(zhì)薄膜之類的一層或多層其他薄膜。
此外，在上文描述的實施例中，雖然L1層30的第一L1記錄薄膜33a和第二L1記錄薄膜33b彼此接觸，但是不是絕對必須讓L1層30的第一L1記錄薄膜33a和第二L1記錄薄膜33b彼此接觸，而是第二L1記錄薄膜33b位于第一L1記錄薄膜33a的附近以便在區(qū)域被用激光束照射時允許形成包括第一L1記錄薄膜33a的主要成份元素和第二L1記錄薄膜33b的主要成份元素的混合區(qū)域就足夠了。此外，還可以在第一L1記錄薄膜33a和第二L1記錄薄膜33b之間插入諸如介質(zhì)薄膜之類的一層或多層其他薄膜。
此外，在上文描述的實施例中，雖然L0記錄層23包括第一L0記錄薄膜23a和第二L0記錄薄膜23b，但是，除第一L0記錄薄膜23a和第二L0記錄薄膜23b之外，L0記錄層23可以包括一個或多個記錄薄膜，這些薄膜包含與作為主要成份包含在第一L0記錄薄膜23a中的相同元素作為主要成份，或者包括一個或多個記錄薄膜，這些薄膜包含與作為主要成份包含在第二L0記錄薄膜23b中的相同元素作為主要成份。
此外，在上文描述的實施例中，雖然L1記錄層33包括第一L1記錄薄膜33a和第二L1記錄薄膜33b，但是，除第一L1記錄薄膜33a和第二L1記錄薄膜33b之外，L1記錄層33可以包括一個或多個記錄薄膜，這些薄膜包含與作為主要成份包含在第一L1記錄薄膜33a中的相同元素作為主要成份，或者包括一個或多個記錄薄膜，這些薄膜包含與作為主要成份包含在第二L1記錄薄膜33b中的相同元素作為主要成份。
此外，在上文描述的實施例中，雖然第一L0記錄薄膜23a和第一L1記錄薄膜33a都包含Si作為主要成份，但是第一L0記錄薄膜23a和第一L1記錄薄膜33a不是絕對必須包含Si作為主要成份，第一L0記錄薄膜23a和第一L1記錄薄膜33a中的每一個都可以包含從由Ge、Sn、Mg、In、Zn、Bi和Al構成的組中挑選出來的元素代替Si。
此外，在上文描述的實施例中，雖然第二L0記錄薄膜23b和第二L1記錄薄膜33b都包含Cu作為主要成份，但是第二L0記錄薄膜23b和第二L1記錄薄膜33b不是絕對必須包含Cu作為主要成份，第二L0記錄薄膜23b和第二L1記錄薄膜33b中的每一個都可以包含從由Al、Zn、Ti和Ag構成的組中挑選出來的元素代替Cu。
此外，在上文描述的實施例中，雖然第一L0記錄薄膜23a位于光透射層13的一邊，第二L0記錄薄膜23b位于支撐襯底11的一邊，但是也可以將第一L0記錄薄膜23a放置在支撐襯底11的一邊，而將第二L0記錄薄膜23b放在光透射層13的一邊。
此外，在上文描述的實施例中，雖然第一L1記錄薄膜33a位于光透射層13的一邊，第二L1記錄薄膜33b位于支撐襯底11的一邊，但是也可以將第一L1記錄薄膜33a放在支撐襯底11的一邊，而將第二L1記錄薄膜33b放在光透射層13的一邊。
此外，在上文描述的實施例中，類似于L0記錄層23，L1記錄層33包括包含Si作為主要成份的第一L1記錄薄膜33a和包含Cu作為主要成份的第L1記錄薄膜33b。然而，由于當在L0記錄層23中記錄數(shù)據(jù)或從L0記錄層23中再現(xiàn)數(shù)據(jù)時激光束L不通過L1記錄層33，因此，L1記錄層33不是絕對必須包括包含Si作為主要成份的第一L1記錄薄膜33a和包含Cu作為主要成份的第L1記錄薄膜33b，L1記錄層33可以按單個記錄薄膜構成，或者通過在支撐襯底11的表面上形成預制凹陷來作為只進行數(shù)據(jù)讀取的記錄層構成。
此外，在上文描述的實施例中，雖然L0層20中包含的反射薄膜21包含Ag作為主要成份并添加了C，但是L0層20中包含的反射薄膜21不是絕對必須包含Ag作為主要成份并添加C，L0層20中包含的反射薄膜21可以用包含諸如Ag、Al等等之類的具有高導熱率的金屬，并添加諸如Au、Cu、Pt、Pd、Sb、Ti、Mg等等之類的對改善耐腐蝕性有用的元素的材料制成。
此外，在上文描述的實施例中，雖然L0層20包括包含Ag作為主要成份并添加了C的反射薄膜21，如果在L0記錄層23的通過用激光束L照射形成了記錄標記的區(qū)域反射光的水平和空白區(qū)域的反射光的水平彼此區(qū)別很大，則可以省略反射薄膜21。
此外，在上文描述的實施例中，雖然在透明中間層12上形成了L0層20的反射薄膜21，但是可以在透明中間層12和反射薄膜21之間提供厚度為2nm到150nm的由用于形成第一介質(zhì)薄膜24的材料制成的保護層，并將反射薄膜21和透明中間層12從物理上隔開，從而防止當在L0記錄層23上記錄數(shù)據(jù)時透明中間層12被燙壞。
此外，在上文描述的實施例中，雖然在L0層20的第一介質(zhì)薄膜24的表面上形成了光透射層13，但是可以在第一介質(zhì)薄膜24和光透射層13之間提供一個厚度為10nm到200nm的由導熱率比形成第一介質(zhì)薄膜24的材料的導熱率高的材料制成的透明熱輻射薄膜，以便改善L0層20的熱輻射特性，還可以在透明熱輻射薄膜和光透射層13之間提供其折射率不同于透明熱輻射薄膜的折射率的介質(zhì)薄膜。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種如此構成的光記錄介質(zhì)以便通過將激光束經(jīng)由光透射層投射到多個記錄層來將數(shù)據(jù)記錄在該多個記錄層中，以及從該多個記錄層再現(xiàn)數(shù)據(jù)。在該光記錄介質(zhì)中，數(shù)據(jù)可以以所希望的方式記錄在距離光透射層最遠的記錄層中，并且數(shù)據(jù)可以以所希望的方式從該最遠的記錄層再現(xiàn)。本發(fā)明還提供以所希望的方式在這樣的光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)和從這樣的光記錄介質(zhì)再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法。
權利要求
1.一種光記錄介質(zhì)，包括襯底、光透射層，以及襯底和光透射層之間的多個記錄層，能夠通過將激光束經(jīng)由該光透射層投射到該多個記錄層上以在該多個記錄層上記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)記錄在該多個記錄層中的數(shù)據(jù)，在該多個記錄層中除了距離光透射層最遠的記錄層之外至少有一個記錄層包括第一記錄薄膜，該第一記錄薄膜包含從由Si、Ge、Sn、Mg、In、Zn、Bi和Al構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，該至少一個記錄層還包括位于第一記錄薄膜附近的第二記錄薄膜，該第二記錄薄膜包含從由Cu、Al、Zn、Ti和Ag構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份。
2.根據(jù)權利要求1所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于第一記錄薄膜包含Si作為主要成份。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于第二記錄薄膜包含Cu作為主要成份。
4.根據(jù)權利要求1到3中的任何一個權利要求所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于從由Al、Zn、Sn、Mg和Au構成的組中挑選出來的并且不同于在第二記錄層中作為主要成份包含的元素的至少一種元素被添加到第二記錄薄膜。
5.根據(jù)權利要求1到4中的任何一個權利要求所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于使第二記錄薄膜形成為與第一記錄薄膜接觸。
6.根據(jù)權利要求1到5中的任何一個權利要求所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于光透射層的厚度介于30μm到200μm之間。
7.根據(jù)權利要求1到6中的任何一個權利要求所述的光記錄介質(zhì)，進一步如此構成，以便通過將波長為350nm到450nm的激光束投射到該光記錄介質(zhì)中來在該光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)并從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求1到6中的任何一個權利要求所述的光記錄介質(zhì)，進一步如此構成，以便通過使用其數(shù)值孔徑NA和波長λ滿足λ/NA≤640nm的物鏡和激光束，并通過使激光束經(jīng)由物鏡投射到光記錄介質(zhì)上，從而在該光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)或從該光記錄介質(zhì)中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
9.一種光記錄介質(zhì)，包括襯底、光透射層，以及襯底和光透射層之間的多個記錄層，能夠通過將激光束經(jīng)由該光透射層投射到該多個記錄層上以在該多個記錄層上形成記錄標記，從而在該多個記錄層中記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)記錄在該多個記錄層中的數(shù)據(jù)，在該多個記錄層中除了距離光透射層最遠的記錄層之外至少有一個記錄層被構成為在通過照射激光束形成了記錄標記的區(qū)域和空白區(qū)域之間的透光率的差異等于或者小于4％。
10.根據(jù)權利要求9所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于光透射層的厚度介于30μm到200μm之間。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的光記錄介質(zhì)，進一步如此構成，以便通過將波長為350nm到450nm的激光束投射到光記錄介質(zhì)中來在該光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)并從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權利要求9或10所述的光記錄介質(zhì)，進一步如此構成，以便通過使用其數(shù)值孔徑NA和波長λ滿足λ/NA≤640nm的物鏡和激光束，并通過將激光束經(jīng)由物鏡投射到該光記錄介質(zhì)上，從而在該光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)或從該光記錄介質(zhì)中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
13.一種用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法，包括將激光束投射到光記錄介質(zhì)上的步驟，這種光記錄介質(zhì)包括襯底、光透射層，以及襯底和光透射層之間的多個記錄層，能夠通過將激光束經(jīng)由光透射層投射到該多個記錄層上以在該多個記錄層上記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)記錄在該多個記錄層中的數(shù)據(jù)，在該多個記錄層中除了距離光透射層最遠的記錄層之外至少有一個記錄層包括第一記錄薄膜，該第一記錄薄膜包含從由Si、Ge、Sn、Mg、In、Zn、Bi和Al構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，該至少一個記錄層還包括位于第一記錄薄膜附近的第二記錄薄膜，該第二記錄薄膜包含從由Cu、Al、Zn、Ti和Ag構成的組中挑選出來的一種元素作為主要成份，從而使激光束通過該光透射層，并在該多個記錄層上記錄數(shù)據(jù)或從該多個記錄層中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權利要求13所述的用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法，其特征在于光記錄介質(zhì)的第一記錄薄膜包含Si作為主要成份。
15.根據(jù)權利要求13或14所述的用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法，其特征在于光記錄介質(zhì)的第二記錄薄膜包含Cu作為主要成份。
16.根據(jù)權利要求書13到15中的任何一個權利要求的用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法，包括用波長為350nm到450nm的激光束照射光記錄介質(zhì)的步驟，從而在該光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)或從該光記錄介質(zhì)中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權利要求書13到15中的任何一個權利要求的用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法，包括使用其數(shù)值孔徑NA和波長λ滿足λ/NA≤640nm的物鏡和激光束，并將激光束經(jīng)由物鏡投射到光記錄介質(zhì)上的步驟，從而在該光記錄介質(zhì)中記錄數(shù)據(jù)或從該光記錄介質(zhì)中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種光記錄介質(zhì)，包括襯底、光透射層，以及襯底和光透射層之間的多個記錄層，能夠通過將激光束經(jīng)由光透射層投射到該多個記錄層上在該多個記錄層上記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)記錄在該多個記錄層中的數(shù)據(jù)，在該多個記錄層中除了距離光透射層最遠的記錄層之外至少有一個記錄層包括包含Si作為主要成份的第一記錄薄膜，位于該第一記錄薄膜附近并包含Cu作為主要成份的第二記錄薄膜。在如此構成的光記錄介質(zhì)中，可以以所希望的方式在距離光透射層最遠的記錄層記錄數(shù)據(jù)并從該最遠的記錄層再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
文檔編號G11B7/24GK1472736SQ0314624
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月4日 優(yōu)先權日2002年7月4日
發(fā)明者井上弘康, 柿內(nèi)宏憲, 青島正貴, 三島康児, 申請人:Tdk株式會社