專利名稱：光學(xué)記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)記錄媒體，特別涉及一種包括彼此疊加的多個(gè)記錄層的數(shù)據(jù)可重寫型光學(xué)記錄媒體。
背景技術(shù)：
雖然記錄媒體比如CD、DVD等已經(jīng)廣泛地用作記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記錄媒體，但是人們?cè)絹?lái)越需要具有更大的數(shù)據(jù)記錄容量的光學(xué)記錄媒體。
這已經(jīng)導(dǎo)致了具有兩個(gè)記錄層的光學(xué)記錄媒體的發(fā)展，這種光學(xué)記錄媒體已經(jīng)在實(shí)際中用作DVD-視頻和DVD-ROM和適合于僅實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的其它的光學(xué)記錄媒體。
僅適合于讀數(shù)據(jù)并具有兩個(gè)記錄層的光學(xué)記錄媒體通過(guò)經(jīng)由中間層層疊每個(gè)在其表面上具有構(gòu)成記錄層的預(yù)制凹坑的兩個(gè)基片形成。
此外，最近具有兩個(gè)記錄層的光學(xué)記錄媒體已經(jīng)結(jié)合其中通過(guò)用戶能夠記錄數(shù)據(jù)的光學(xué)記錄媒體提出(參見日本專利申請(qǐng)公開No.2001-243655等)。
在這種具有兩個(gè)記錄層的光學(xué)記錄媒體中，每個(gè)記錄層包括記錄膜和將記錄膜夾在其間的電介質(zhì)膜(保護(hù)膜)，并且每個(gè)具有這種結(jié)構(gòu)的兩個(gè)記錄層通過(guò)中間層層疊。
數(shù)據(jù)可重寫型光學(xué)記錄媒體的記錄膜由相變材料形成并且通過(guò)在相變材料處于晶相的情況和它處于非晶相的情況之間的反射率差值將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)可重寫型光學(xué)記錄媒體中。
更具體地說(shuō)，在沒(méi)有數(shù)據(jù)記錄在記錄膜中的情況下，記錄膜的整個(gè)表面處于結(jié)晶狀態(tài)，并且記錄膜的晶相局部改變到非晶狀態(tài)，由此在記錄膜中記錄數(shù)據(jù)。為了將在結(jié)晶狀態(tài)中的相變材料的晶相改變到非晶狀態(tài)，相變材料被加熱到等于或高于它的熔點(diǎn)的溫度并快速地冷卻。在另一方面，為了將在非晶狀態(tài)的相變材料的晶相改變到結(jié)晶狀態(tài)，相變材料被加熱到等于或高于它的結(jié)晶溫度并逐漸冷卻。
形成記錄膜的相變材料通過(guò)調(diào)節(jié)投射到記錄膜上的激光束的功率進(jìn)行加熱并冷卻。更具體地說(shuō)，數(shù)據(jù)可以記錄在其中沒(méi)有記錄數(shù)據(jù)的記錄膜中，并且記錄在該記錄膜的區(qū)域中的數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制激光束的功率以不同的數(shù)據(jù)直接重寫。一般的做法是控制激光束的功率以根據(jù)在記錄功率(Pw)和最低功率(Pb)之間的幅值的脈沖波形加熱記錄膜到等于或高于它的熔點(diǎn)的溫度并設(shè)定激光束的功率到最低功率(Pb)以快速地冷卻記錄膜。此外，為了加熱記錄膜到等于或高于它的熔點(diǎn)的溫度并逐漸冷卻它，激光束的功率被設(shè)定到擦除功率(Pe)。
在具有兩個(gè)記錄層的數(shù)據(jù)可重寫型光學(xué)記錄媒體中，由于數(shù)據(jù)記錄在一個(gè)記錄層中并且通過(guò)將激光束聚焦在一個(gè)記錄層上從一個(gè)記錄層中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，在將數(shù)據(jù)記錄在遠(yuǎn)離光入射平面的記錄層(下文中稱為“L1層”)并從L1層再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，激光束通過(guò)靠近光入射平面的記錄層(下文中稱為“L0層”)投射到L1層中。
因此，需要L0層具有較高的光透射率并且需要將在L0層中形成的反射膜制造得較薄。
然而，包括在L0層中的反射膜越薄，在記錄數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)投射在其上的激光束加熱記錄膜來(lái)輻射包括在L0層中的記錄膜中產(chǎn)生的熱量越困難。在另一方面，為提高它的熱輻射特性將反射膜制造得越厚，L0層的光透射率變得越低。
在L0層沒(méi)有足夠高的熱輻射特性的情況下，在L0層的記錄膜的相變材料要改變到非晶狀態(tài)以將數(shù)據(jù)記錄在L0層中時(shí)難以快速地冷卻L0層，由此不能獲得具有良好的C/N比率(載波/噪聲比)的再現(xiàn)信號(hào)并且再現(xiàn)信號(hào)的抖動(dòng)更加厲害。在另一方面，在L0層具有足夠高的光透射率的情況下，到達(dá)L1層的激光束的強(qiáng)度變低并且L1層的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性變差。
因此，難以同時(shí)改善L0層的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性和L1層的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性。
不僅在L1層被構(gòu)造成為數(shù)據(jù)可重寫類型的記錄層的情況下而且在L1層僅作為讀數(shù)據(jù)的記錄層構(gòu)成的情況下都會(huì)發(fā)生相同的問(wèn)題，并且在僅用于讀數(shù)據(jù)的光學(xué)記錄媒體中，同時(shí)改善L0層的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性和L1層的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性也存在困難。
發(fā)明概述因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種包括多個(gè)記錄層并且可以改善相應(yīng)記錄層的數(shù)據(jù)讀特性和再現(xiàn)特性的數(shù)據(jù)可重寫型光學(xué)記錄媒體。
本發(fā)明的上述目的通過(guò)一種光學(xué)記錄媒體實(shí)現(xiàn)，該光學(xué)記錄媒體包括支撐基片、形成在支撐基片上的多個(gè)記錄層和形成在多個(gè)記錄層之間的透明中間層，并被構(gòu)造成通過(guò)經(jīng)光入射平面投射的激光束將數(shù)據(jù)記錄到其中和/或從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，在這種光學(xué)記錄媒體中在多個(gè)記錄層中除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層之外的記錄層被構(gòu)造成能夠重寫數(shù)據(jù)并且至少包括記錄膜、在其存在光入射平面的側(cè)面上與記錄膜相接觸地設(shè)置的第一電介質(zhì)膜、在其與存在光入射平面的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上與記錄膜相接觸地設(shè)置的并具有小于15納米的厚度的第二電介質(zhì)膜、在其存在光入射平面的側(cè)面上與第一電介質(zhì)膜相接觸地設(shè)置的透明熱輻射膜、在其與存在光入射平面的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上與第二電介質(zhì)膜相接觸地設(shè)置的并具有小于20納米的厚度的半透明反射膜和設(shè)置在半透明反射膜和透明中間層之間的底部保護(hù)膜。
在本發(fā)明中，光學(xué)記錄媒體包括兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)可重寫記錄膜就足夠，并且除了這些數(shù)據(jù)可重寫記錄膜之外光學(xué)記錄媒體進(jìn)一步還可以包括僅用于讀數(shù)據(jù)的一個(gè)或更多個(gè)記錄層。
根據(jù)本發(fā)明，由于包括在除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層之外的記錄層中的數(shù)據(jù)可重寫的記錄層中的第二電介質(zhì)膜具有小于15納米的厚度，因此在要記錄數(shù)據(jù)時(shí)在記錄膜中通過(guò)投射到其上的激光束產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)第二電介質(zhì)膜快速地傳輸?shù)骄哂休^高的熱輻射特性的半透明反射膜中，從而被散發(fā)。因此，由于可以改善記錄層的熱輻射特性，因此被加熱的記錄層可以快速地冷卻，由此可以改善信號(hào)的C/N比(載波/噪聲比)并可以減小它的抖動(dòng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于包括在除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層之外的記錄層中的數(shù)據(jù)可重寫的記錄層中的半透明反射膜具有小于20納米的厚度，因此記錄層的光透射率可以維持較高。因此，由于可以將到達(dá)距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層的激光束的強(qiáng)度維持得足夠高，因此可以改善距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于底部保護(hù)膜提供在透明中間層和包括在除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層之外的記錄層中的半透明反射膜之間，因此即使在第二電介質(zhì)膜具有小于15納米的厚度并且半透明反射膜具有小于20納米的情況下，仍然可以防止透明中間層受到熱損壞，因此可以改善除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層之外的記錄層的重復(fù)的數(shù)據(jù)重寫特性。
在本發(fā)明中優(yōu)選形成第二電介質(zhì)膜以便具有1納米至10納米的厚度。在形成第二電介質(zhì)以使具有1納米至10納米的厚度的情況下，可以更快速地從記錄膜到半透明反射膜傳輸熱量以便散發(fā)并可靠地將記錄膜和半透明反射膜在物理上分離。
在本發(fā)明中，由于優(yōu)選形成半透明反射膜具有等于或大于4納米的厚度。在半透明反射膜被形成為具有等于或大于4納米的厚度情況下，可以改善半透明反射膜的熱輻射特性，因此可以改善記錄層的熱輻射特性，同時(shí)維持記錄層的光透射率較高。
在本發(fā)明中，優(yōu)選以金屬形成半透明反射膜，更為優(yōu)選的是由Ag形成。
在本發(fā)明中，優(yōu)選使用比用于第一電介質(zhì)膜的材料的導(dǎo)熱性更高的導(dǎo)熱性的材料形成半透明反射膜。在半透明反射膜由具有比用于形成第一電介質(zhì)膜的材料的導(dǎo)熱性更高的導(dǎo)熱性的材料形成的情況下，可以改善記錄層的導(dǎo)熱特性。
在本發(fā)明中，對(duì)于半透明反射膜優(yōu)選包含AIN或SiC作為主要成分。相對(duì)于具有等于或短于500納米的波長(zhǎng)的激光束，AIN和SiC(特別是AIN)具有相對(duì)較高的導(dǎo)熱性和高的光透射率，因此在半透明反射膜包含AIN或SiC作為主要成分的情況下，可以更加有效地增加記錄層的熱輻射特性。
附圖概述附

圖1所示為作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體的結(jié)構(gòu)的示意性橫截面視圖。
附圖2所示為作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的制造光學(xué)記錄媒體的方法的步驟的附圖。
附圖3所示為作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的制造光學(xué)記錄媒體的方法的步驟的附圖。
附圖4所示為作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的制造光學(xué)記錄媒體的方法的步驟的附圖。
附圖5所示為作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的制造光學(xué)記錄媒體的方法的步驟的附圖。
附圖6所示為用于在L0記錄膜和L1記錄膜中記錄數(shù)據(jù)的寫策略尤其是用于其中形成4T信號(hào)的寫策略的附圖。
附圖7所示為特征比較測(cè)試1的結(jié)果的曲線圖。
附圖8所示為特征比較測(cè)試3的結(jié)果的曲線圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
附圖1所示為作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體的結(jié)構(gòu)的示意性橫截面視圖。
如附圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體10包括盤狀支撐基片11、透明中間層12、光透射層13、形成在透明中間層12和光透射層13之間的L0層20和形成在支撐基片11和透明中間層12之間的L1層30。
L0層20和L1層30都是其中要記錄數(shù)據(jù)的記錄層，并且根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體10包括兩個(gè)記錄層。
L0層20構(gòu)成了接近光入射平面13a的記錄層，并通過(guò)從支撐基片11的側(cè)面以如下的順序?qū)盈B底部保護(hù)膜21、半透明反射膜22、第二電介質(zhì)膜23、L0記錄膜24、第一電介質(zhì)膜25和透明熱輻射膜26構(gòu)成。
在另一方面，L1層30構(gòu)成了距離光入射平面13a較遠(yuǎn)的記錄層并從支撐基片11的側(cè)面以如下的順序?qū)盈B反射膜31、第四電介質(zhì)膜32、L1記錄膜33和第三電介質(zhì)膜34構(gòu)成。
在數(shù)據(jù)要記錄在L1層30中和要再現(xiàn)記錄在L1層30中的數(shù)據(jù)時(shí)，激光束L通過(guò)設(shè)置得靠近光入射平面13a的L0層20投射到L1層30上。
因此，L0層20需要具有高的光透射率。具體地說(shuō)，相對(duì)于用于記錄和再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的波長(zhǎng)的激光束，L0層20需要具有等于或高于30％的光透射率，更為優(yōu)選的是，相對(duì)于該激光束，L0層20具有等于或高于40％的光透射率。
為了以高密度記錄數(shù)據(jù)，需要將激光束的直徑減小到較小的尺寸。因此，用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束優(yōu)選具有等于或短于500納米的波長(zhǎng)，更為優(yōu)選的是它具有200納米至450納米的波長(zhǎng)。
支撐基片11用作確保光學(xué)記錄媒體10所需的機(jī)械強(qiáng)度的支撐。
用于形成基片11的材料并沒(méi)有特別的限制，只要支撐基片11能夠作為光學(xué)記錄媒體10的支撐即可。支撐基片11可以由玻璃、陶瓷、樹脂等形成。在這些材料中，樹脂優(yōu)選用于形成支撐基片11，因?yàn)闃渲菀鬃冃?。適合于形成支撐基片11的實(shí)例性的樹脂包括聚碳酸酯樹脂、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、硅樹脂、含氟聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂等。在這些樹脂中，從容易制造、光學(xué)特性等角度看，聚碳酸酯樹脂最為優(yōu)選用于形成支撐基片11，并且在本實(shí)施例中，支撐基片11由聚碳酸酯樹脂形成。在本實(shí)施例中，由于激光束L通過(guò)位于支撐基片11的相對(duì)側(cè)上的光入射平面13a投射在光學(xué)記錄媒體11上，因此不需要支撐基片11具有光透射率。
在本實(shí)施例中，支撐基片11具有大約1.1毫米的厚度。
如附圖1所示，凹區(qū)11a和凸區(qū)11b交替地形成在支撐基片11的表面上。在要記錄數(shù)據(jù)時(shí)或者在要再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)凹區(qū)11a和/或凸區(qū)11b起激光束L的導(dǎo)向軌道作用。
凹區(qū)11a的深度沒(méi)有特別限制，但它優(yōu)選設(shè)定到10納米至40納米。凹區(qū)11a的間距沒(méi)有特別的限制，但它優(yōu)選設(shè)定到0.2微米至0.4微米。
透明中間層12用于在物理上和光學(xué)上將L0層20和L1層30間隔開足夠的距離。
如附圖1所示，凹區(qū)12a和凸區(qū)12b交替地形成在透明中間層12的表面上。在要記錄數(shù)據(jù)時(shí)或者在要再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，形成在透明中間層12表面上的凹區(qū)12a和/或凸區(qū)12b起激光束L的導(dǎo)向軌道作用。
凹區(qū)12a和深度和凹區(qū)12a的間距可以設(shè)定到與形成在支撐基片11的表面上的凹區(qū)11a的深度和間距基本相同。
優(yōu)選形成透明中間層12具有10微米至50微米的厚度，并且更為優(yōu)選的是具有15微米至40微米的厚度。
形成透明中間層12的材料沒(méi)有特別的限制，但紫外線可固化的丙烯酸樹脂優(yōu)選用于形成透明中間層12。
透明中間層12需要具有足夠的高的透射率，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)要記錄到L1層30上和再現(xiàn)記錄在L1層30上的數(shù)據(jù)時(shí)激光束L穿過(guò)透明中間層12。
光透射層13用于透射激光束L，光入射平面13a由它的一個(gè)表面構(gòu)成。
優(yōu)選光透射層13形成為具有30微米至200微米的厚度。
形成光透射層13的材料沒(méi)有特別限制，類似于透明中間層12，紫外線可固化的丙烯酸樹脂優(yōu)選用于形成光透射層13。
光透射層13需要具有足夠高的光透射率，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)要記錄到光學(xué)記錄媒體10上和從光學(xué)記錄媒體10再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)激光束L穿過(guò)光透射層13。
L0層20的L0記錄膜24和L1層30的L1記錄膜33中每個(gè)都由相變材料形成。利用在L0記錄膜24和L1記錄膜33都處于晶相的情況和在它們都處于非晶相的情況之間的反射系數(shù)之差，將數(shù)據(jù)記錄在L0記錄膜24和L1記錄膜33中并且從L0記錄膜24和L1記錄膜33中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
形成L0記錄膜24和L1記錄膜33的材料沒(méi)有特別的限制，但是優(yōu)選能夠在短時(shí)間內(nèi)從非晶相改變到晶相的材料以便以較高的速度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接重寫。具有這種特性的材料的示例性實(shí)例包括SbTe系材料。
作為SbTe系材料，SbTe可以單獨(dú)使用，或者也可以使用其中添加了添加劑以縮短結(jié)晶所要求的時(shí)間并改善光學(xué)記錄媒體10的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)可靠性的SbTe系材料。
具體地，優(yōu)選由組份公式(SbxTe1-x)1-yMy表示的SbTe系材料形成L0記錄膜24和L1記錄膜33，這里M是除了Sb和Te之外的元素，x等于或大于0.55且等于或小于0.9，和y等于或大于0且等于或小于0.25，更優(yōu)選的是以由其中x等于或大于0.65且等于或小于0.85和y等于或大于0且等于或小于0.25的上述的組份公式所表示的SbTe系材料形成L0記錄膜24和L1記錄膜33。
雖然M沒(méi)有特別的限制，但是元素M優(yōu)選是從包括In，Ag，Au，Bi，Se，Al，P，Ge，H，Si，C，V，W，Ta，Zn，Mn，Ti，Sn，Pd，N，O和稀土元素的組中選擇的一種或多種元素以縮短結(jié)晶所要求的時(shí)間并改善光學(xué)記錄媒體10的存儲(chǔ)可靠性。特別優(yōu)選的是元素M是從包括Ag，In，Ge和稀土元素的組中選擇的一種或多種元素以改善光學(xué)記錄媒體10的存儲(chǔ)可靠性。
由于在數(shù)據(jù)要記錄在L1層30上和要再現(xiàn)記錄在L1層30中的數(shù)據(jù)時(shí)激光束L通過(guò)L0記錄膜24，因此L0記錄膜24需要具有高的光透射率，因此優(yōu)選形成L0記錄膜24以使其比L1記錄膜33更薄。
具體地，優(yōu)選形成L1記錄膜33以使其具有3納米至20納米的厚度并形成L0記錄膜24以使其具有3納米至10納米的厚度。
在L0記錄膜24和L1記錄膜33的厚度薄于3納米的情況下，L0記錄膜24和L1記錄膜33不容易結(jié)晶，因?yàn)槿绻纬傻梅浅１∠嘧儾牧暇筒蝗菀捉Y(jié)晶。在另一方面，在L0記錄膜24超過(guò)10納米的情況下，L0記錄膜24的光透射率降低，到L1層30的數(shù)據(jù)可記錄性和自L1層30的數(shù)據(jù)再現(xiàn)性劣化。
此外，L0記錄膜24優(yōu)選被形成為使其具有L1記錄膜33的厚度的0.3倍至0.8倍的厚度。
第一電介質(zhì)膜25和第二電介質(zhì)膜23起保護(hù)L0記錄膜24的保護(hù)層的作用，第三電介質(zhì)膜34和第四電介質(zhì)膜32起保護(hù)L1記錄膜33的保護(hù)層的作用。
第一電介質(zhì)膜25的厚度沒(méi)有特別的限制，但是第一電介質(zhì)膜25優(yōu)選具有1納米至50納米的厚度。在第一電介質(zhì)膜25薄于1納米的情況下，第一電介質(zhì)膜25在下文描述的初始化過(guò)程中斷裂并且在重復(fù)直接重寫時(shí)光學(xué)記錄媒體10的特性(即反復(fù)的重寫特性)劣化。在另一方面，在第一電介質(zhì)膜25厚于50納米的情況下，由于在L0記錄膜24和透明熱輻射膜26之間的距離變得更長(zhǎng)，因此不能獲得通過(guò)透明熱輻射膜26實(shí)現(xiàn)的足夠的熱輻射效果。
第二電介質(zhì)膜23的厚度優(yōu)選盡可能地薄以使在要記錄數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)激光束L輻射在L0記錄膜24中產(chǎn)生的熱量可以快速地傳輸?shù)桨胪该鞣瓷淠?2以被散發(fā)，因此提高了熱輻射特性。因此，需要將第二電介質(zhì)膜23形成為小于15納米的厚度。第二電介質(zhì)膜23優(yōu)選形成為1納米至10納米的厚度，更為優(yōu)選的是將它形成為大約3納米的厚度。
在第二電介質(zhì)膜23具有等于或大于15納米的情況下，由于在L0記錄膜24和半透明反射膜22之間的距離較長(zhǎng)，因此在要記錄數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)激光束L輻射在L0記錄膜24中產(chǎn)生的熱量不能快速地傳輸?shù)桨胪该鞣瓷淠?2以被散發(fā)。因此，由于半透明反射膜22的輻射特性不能充分地利用，因此難以快速地冷卻L0記錄膜24以改變它的相態(tài)到非晶狀態(tài)，由此不能實(shí)現(xiàn)具有良好的C/N比率(載波/噪聲比)的再現(xiàn)信號(hào)并且再現(xiàn)信號(hào)的抖動(dòng)變得更差。
在另一方面，在第二電介質(zhì)膜23具有小于1納米的厚度的情況下，由于L0記錄膜24和半透明反射膜22不能充分地物理隔離，因此存在的危險(xiǎn)是記錄數(shù)據(jù)時(shí)或者在下文描述的初始化過(guò)程中形成L0記錄膜24和半透明反射膜22的材料混合。
相反，包括在L1層30中的第三電介質(zhì)膜34的厚度沒(méi)有特別限制，但第三電介質(zhì)膜34優(yōu)選形成為1納米至200納米的厚度。
包括在L1層30中的第四電介質(zhì)膜32的厚度沒(méi)有特別的限制，但是第四電介質(zhì)膜32優(yōu)選形成為1納米至50納米的厚度。
第一電介質(zhì)膜25、第二電介質(zhì)膜23、第三電介質(zhì)膜34和第四電介質(zhì)膜32可以具有單層結(jié)構(gòu)，或者可以具有包括多個(gè)電介質(zhì)膜的多層結(jié)構(gòu)。例如，如果第一電介質(zhì)膜25通過(guò)由具有不同的折射率的材料形成的兩個(gè)電介質(zhì)膜構(gòu)成，則可以增加光干涉效果。
形成第一電介質(zhì)膜25、第二電介質(zhì)膜23、第三電介質(zhì)膜34和第四電介質(zhì)膜32的材料沒(méi)有特別限制，但第一電介質(zhì)膜25、第二電介質(zhì)膜23、第三電介質(zhì)膜34和第四電介質(zhì)膜32優(yōu)選以Si、Al、Ta、Zn、Ce、Ti等的氧化物、硫化物、氮化物、碳化物比如SiO2、Si3N4、A12O3、AlN、TaO、ZnS、CeO2等或它們的組合形成，更為優(yōu)選的是它們包含ZnS·SiO2的電介質(zhì)材料作為主要成分。ZnS·SiO2是指ZnS和SiO2的混合物。
在L0層20中包含的半透明反射膜22用于反射通過(guò)光入射平面13a進(jìn)入的激光束L以將它從光入射平面13a發(fā)射并有效地散發(fā)通過(guò)激光束L的輻射在L0記錄膜24中產(chǎn)生的熱量。
L0層20具有光透射率以使具有足夠的強(qiáng)度的激光束L到達(dá)L1層30，因此半透明反射膜22需要具有小于20納米的厚度。
在另一方面，半透明反射膜22需要具有較高的熱輻射特性，半透明反射膜22優(yōu)選具有等于或厚于4納米并薄于20納米的厚度，更為優(yōu)選的是使其具有5納米至15納米的厚度。
形成半透明反射膜22的材料沒(méi)有特別限制，但半透明反射膜22優(yōu)選由具有高導(dǎo)熱性的Ag、Al等的金屬形成，特別優(yōu)選的是它由具有最高的導(dǎo)熱性的Ag形成。
此外，更為優(yōu)選的是使用Ag作為半透明反射膜22的主要成分并增加具有改善的抗腐蝕特性的元素比如Au、Cu、Pt、Pd、Sb、Ti、Mg等。然而，如果添加劑的量太大，則半透明反射膜22的導(dǎo)熱性降低，因此添加劑的總量?jī)?yōu)選等于或小于4原子％。
底部保護(hù)膜21用于物理地隔離半透明反射膜22和透明中間層12，由此防止透明中間層12被熱損壞。
更為具體地說(shuō)，在本實(shí)施例中，包括在L0層20中的第二電介質(zhì)膜23的厚度小于15納米并且非常薄，半透明反射膜22的厚度小于20納米并且非常薄。結(jié)果，在將激光束L投射到L0層20上時(shí)，半透明反射膜22的溫度局部快速地增加。因此，如果半透明反射膜22和透明中間層12彼此直接接觸，則透明中間層12可能被熱損壞并且在它本身和半透明反射膜22之間的界面劣化，由此L0層20的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性會(huì)變得更差。
因此，在本實(shí)施例中，提供底部保護(hù)膜21，由此防止了透明中間層12被熱損壞，并且防止了L0層20的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性降低。
底部保護(hù)膜21的厚度沒(méi)有特別限制，但底部保護(hù)膜21優(yōu)選形成為具有2納米至150納米的厚度。在底部保護(hù)膜21具有小于2納米的厚度的情況下，不可能充分地防止透明中間層被熱損壞，在另一方面，在底部保護(hù)膜21具有大于150納米的厚度的情況下，形成底部保護(hù)膜21所需的時(shí)間較長(zhǎng)，因此降低了光學(xué)記錄媒體10的生產(chǎn)率，并且底部保護(hù)膜21多少有點(diǎn)可能因內(nèi)應(yīng)力而易開裂。
底部保護(hù)膜21可以由類似于用于形成第一電介質(zhì)膜25等的材料的材料形成。
透明熱輻射膜26用于增加L0層20的熱輻射特性。透明熱輻射膜26可以由用于形成第一電介質(zhì)膜25等的材料形成，但透明熱輻射膜26需要由比用于形成它附近的第一電介質(zhì)膜25的材料的導(dǎo)熱性更高的導(dǎo)熱性的材料形成。
因此，在第一電介質(zhì)膜25和透明熱輻射膜26例如由從包括AlN、SiC、Al2O3，SiO2和ZnS·SiO2的組中選擇的一種材料形成的情況下，由于AlN和SiC的導(dǎo)熱性最高，Al2O3和SiO2的導(dǎo)熱性次之，ZnS·SiO2的導(dǎo)熱性最低，雖然它們還取決于膜形成條件，但是在第一電介質(zhì)膜25由ZnS·SiO2形成時(shí)，透明熱輻射膜26需要由AlN、SiC、Al2O3或SiO2形成，優(yōu)選它由AlN或SiC形成。具體地，在第一電介質(zhì)膜25由AlN形成時(shí)，使用濺射法容易將它形成為具有較高的導(dǎo)熱性，由此所形成的透明熱輻射膜26相對(duì)于短于500納米的波長(zhǎng)的激光束具有較高的光透射率。因此，最為優(yōu)選的是，透明熱輻射膜26由AlN形成。
透明熱輻射膜26的厚度沒(méi)有特別限制，但是透明熱輻射膜26優(yōu)選形成為10納米至200納米的厚度。在透明熱輻射膜26具有小于10納米的厚度的情況下，不可能增加L0層20的熱輻射特性，在另一方面，在透明熱輻射膜26具有大于200納米的厚度的情況下，形成透明熱輻射膜26要求較長(zhǎng)的時(shí)間，由此降低了光學(xué)記錄媒體10的生產(chǎn)率，并且透明熱輻射膜26多少有點(diǎn)可能因內(nèi)應(yīng)力而易開裂。
具有不同于透明熱輻射膜26的折射率的折射率的電介質(zhì)膜可以形成在透明熱輻射膜26和光透射層13之間。如果這種電介質(zhì)膜形成在透明熱輻射膜26和光透射層13之間，則可以獲得更大的光干涉效果。
包括在L1層中的反射膜31用于反射進(jìn)入光入射平面13a的激光束L以將它從光入射平面13a發(fā)射，并有效地散發(fā)通過(guò)激光束L的輻射在L1記錄膜33中產(chǎn)生的熱量。
反射膜31優(yōu)選形成為20納米至200納米的厚度。在反射膜31具有小于20納米的厚度的情況下，不能獲得足夠的熱輻射特性，在另一方面，在反射膜31具有大于20納米的厚度的情況下，形成反射膜31要求較長(zhǎng)的時(shí)間，由此降低了光學(xué)記錄媒體10的生產(chǎn)率，并且反射膜31多少有點(diǎn)可能因內(nèi)應(yīng)力而易開裂。
形成反射膜31的材料沒(méi)有特別的限制，反射膜31可以由類似于用于形成半透明反射膜22的材料的材料形成。
此外，為防止反射膜31被腐蝕，在反射膜31和支撐基片11之間可以由類似于形成第一電介質(zhì)膜25等的材料的材料形成具有防潮特性的膜。
具有上述構(gòu)造的光學(xué)記錄媒體10例如可以以如下的方式制造。
附圖2至5所示為根據(jù)本實(shí)施例制造光學(xué)記錄媒體10的方法的步驟。
如附圖2所示，在其表面上具有凹區(qū)11a和凸區(qū)11b的支撐基片11首先通過(guò)使用壓模40通過(guò)注模過(guò)程制造。
然后，如附圖3所示，通過(guò)氣相生長(zhǎng)工藝比如濺射處理將反射膜31、第四電介質(zhì)膜32、L1記錄膜33和第三電介質(zhì)膜34依次形成在其上形成了凹區(qū)11a和凸區(qū)11b的支撐基片11的基本整個(gè)表面上，由此形成了L1層30。在通過(guò)濺射處理等處理成形之后L1記錄膜33通常立即處于非晶狀態(tài)。
此外，如附圖4所示，紫外線可固化樹脂通過(guò)旋涂法涂敷在L1層30以形成涂膜并經(jīng)由壓模41以紫外線輻射涂膜的表面，同時(shí)通過(guò)壓模41覆蓋它，由此形成了在其表面上具有凹區(qū)12a和凸區(qū)12b的透明中間層12。
然后，如附圖5所示，通過(guò)氣相生長(zhǎng)工藝比如濺射處理將底部保護(hù)膜21、半透明反射膜22、第二電介質(zhì)膜23、L0記錄膜24、第一電介質(zhì)膜25和透明熱輻射膜26依次形成在其上形成了凹區(qū)12a和凸區(qū)12b的透明中間層12的基本整個(gè)表面上，由此形成了L0層20。在通過(guò)濺射處理等處理成形之后L0記錄膜24通常立即處于非晶狀態(tài)。
通過(guò)旋涂法將紫外線可固化的樹脂進(jìn)一步涂敷在L0層20上以形成涂膜并以紫外線輻射該涂膜的表面，由此形成了光透射層13。
這完成了光學(xué)記錄媒體10的制造。
然后將光學(xué)記錄媒體10置于激光照亮設(shè)備的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(未示)上，在旋轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)盤的同時(shí)，以具有矩形束截面的激光束L連續(xù)地輻射光學(xué)記錄媒體10，該矩形束截面沿軌道的方向(光學(xué)記錄媒體的周邊方向)的長(zhǎng)度較短，它在垂直于軌道的方向(光學(xué)記錄媒體的徑向方向)上的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，以使在光學(xué)記錄媒體10的每次旋轉(zhuǎn)時(shí)激光束輻射的位置在垂直于軌道的方向上錯(cuò)位，由此以矩形截面的激光束L基本輻射L0記錄膜24和L1記錄膜33的整個(gè)表面。
結(jié)果，在L0記錄膜24和L1記錄膜33中包含的相變材料被加熱到等于或高于它的結(jié)晶溫度的溫度，然后逐漸冷卻，由此L0記錄膜24和L1記錄膜33的整個(gè)表面基本結(jié)晶。在本說(shuō)明書中，這個(gè)過(guò)程稱為“初始化過(guò)程”。在這種狀態(tài)下，沒(méi)有數(shù)據(jù)記錄在L0記錄膜24和L1記錄膜33中，L0記錄膜24和L1記錄膜33處于未記錄的狀態(tài)。
在以這種方式完成了初始化過(guò)程時(shí)，獲得了具有其中沒(méi)有記錄數(shù)據(jù)的L0記錄膜24和L1記錄膜33的光學(xué)記錄媒體10。
在將數(shù)據(jù)記錄到由此構(gòu)造的光學(xué)記錄媒體10中時(shí)，以其強(qiáng)度被調(diào)制的激光束L輻射光透射層13的光入射平面13a，激光束L的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到L0記錄膜24或L1記錄膜33上。
在記錄數(shù)據(jù)時(shí)控制激光束L的功率的方法稱為“寫策略”，附圖6所示為說(shuō)明用于在L0記錄膜和L1記錄膜的寫策略，具體地示出了用于其中形成4T信號(hào)的寫策略。
如附圖6所示，在將數(shù)據(jù)記錄在L0記錄膜24或L1記錄膜33中時(shí)，將激光束L的功率調(diào)制到記錄功率(Pw)、擦除功率(Pe)和最低功率(Pb)的三個(gè)功率級(jí)。
記錄功率(Pw)設(shè)定到在以激光束L輻射L0記錄膜24或L1記錄膜33時(shí)可以使它融化的高功率級(jí)，而擦除功率(Pe)設(shè)定到在以激光束L輻射L0記錄膜24或L1記錄膜33時(shí)可以將它加熱到等于或高于它的結(jié)晶溫度的功率級(jí)。在另一方面，最低功率(Pb)設(shè)定到即使在以激光束L輻射融化的L0記錄膜24或L1記錄膜33時(shí)仍然可以使它冷卻的低功率級(jí)。
在將數(shù)據(jù)記錄到L0記錄膜24或L1記錄膜33的區(qū)域中時(shí)，其功率設(shè)定到記錄功率(Pw)的激光束L投射到L0記錄膜24或L1記錄膜33的該區(qū)域，由此L0記錄膜24或L1記錄膜33的該區(qū)域被融化。然后控制激光束L的功率到最低功率(Pb)，由此融化的L0記錄膜24或L1記錄膜33快速地冷卻。在另一方面，其功率設(shè)定到擦除功率(Pe)的激光束L投射到L0記錄膜24或L1記錄膜33時(shí)，由此L0記錄膜24或L1記錄膜33的該區(qū)域被加熱到等于或高于它的結(jié)晶溫度的溫度，然后激光束L從L0記錄膜24或L1記錄膜33移開，由此逐漸冷卻該區(qū)域。
這樣，通過(guò)激光束L融化以及快速冷卻的L0記錄膜24或L1記錄膜33的該區(qū)域的相態(tài)改變到非晶狀態(tài)，并且被加熱到等于或高于它的結(jié)晶溫度的溫度并逐漸冷卻的L0記錄膜24或L1記錄膜33的該區(qū)域結(jié)晶，由此將數(shù)據(jù)記錄在L0記錄膜24或L1記錄膜33中。
數(shù)據(jù)通過(guò)非晶區(qū)域的長(zhǎng)度或者結(jié)晶區(qū)域的長(zhǎng)度構(gòu)成。每個(gè)非晶區(qū)域或結(jié)晶區(qū)域的長(zhǎng)度沒(méi)有特別的限制，但是在使用(1，7)RLL調(diào)制碼的情況下，它被設(shè)定到對(duì)應(yīng)于2T至8T的長(zhǎng)度中的一種長(zhǎng)度，這里T是時(shí)鐘周期。
這樣，通過(guò)根據(jù)寫策略調(diào)制激光束的功率可以重寫數(shù)據(jù)。
在此，在它的相態(tài)變化到非晶狀態(tài)時(shí)，可以充分地在其相態(tài)已經(jīng)改變到非晶狀態(tài)的區(qū)域和結(jié)晶區(qū)域之間產(chǎn)生相當(dāng)大的反射率之差，并且該區(qū)域的反射率可以降低或增加。然而，考慮到地址凹坑調(diào)用和伺服特性，在它的相態(tài)改變到非晶狀態(tài)時(shí)該區(qū)域的反射率優(yōu)選降低。
在另一方面，在再現(xiàn)在光學(xué)記錄媒體10中記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)光透射層13將激光束L投射到光學(xué)記錄媒體10上并檢測(cè)從光學(xué)記錄媒體10反射的激光束L的大小。由于L0記錄膜24和L1記錄膜33每個(gè)都由相變材料形成并且相對(duì)于激光束L的反射率在它處于非晶狀態(tài)的情況和在它處于結(jié)晶狀態(tài)的情況之間存在差別，因此通過(guò)光入射平面13a將激光束L聚焦到L0記錄膜24和L1記錄膜33中的一個(gè)上并檢測(cè)從其中反射的激光束L的大小可以再現(xiàn)在L0記錄膜24或L1記錄膜33中記錄的數(shù)據(jù)。
根據(jù)上述的實(shí)施例，由于設(shè)置在L0記錄膜24和半透明反射膜22之間的第二電介質(zhì)膜23具有小于15納米的厚度，因此在記錄數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)投射到其中的激光束L在L0記錄膜24中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由薄得第二電介質(zhì)膜23可以快速地傳輸?shù)接杀热鏏g的金屬形成的半透明反射膜22。因此，由于L0層20具有高導(dǎo)熱性和L0記錄膜24可以通過(guò)激光束L以所需的方式被加熱并快速地冷卻，因此可以增加再現(xiàn)信號(hào)的C/N比(載波/噪聲比)并減小它的抖動(dòng)。
此外，根據(jù)上述的實(shí)施例，由于半透明反射膜22被形成為具有小于20納米的厚度，因此L0層20具有較高的光透射率。因此，由于可以將到達(dá)L1層30的激光束L的功率維持得足夠高，因此，可以改善L1層30的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性。
此外，根據(jù)上述的實(shí)施例，由于透明熱輻射膜26由具有比第一電介質(zhì)膜25的材料的導(dǎo)熱性更高的導(dǎo)熱性的材料形成并且與第一電介質(zhì)膜25接觸，因此在記錄數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)投射到其上的激光束L在L0記錄膜24中產(chǎn)生的熱量可以快速地通過(guò)半透明反射膜22輻射。因此，由于L0層20具有較高的熱輻射特性并且L0記錄膜24可以通過(guò)激光束L以所需的方式被加熱并快速地冷卻，因此可以增加再現(xiàn)信號(hào)的C/N比(載波/噪聲比)并可以減小它的抖動(dòng)。
此外，根據(jù)上述的實(shí)施例，由于底部保護(hù)膜21形成在半透明反射膜22和透明中間層12之間，因此即使在L0層20中包含的半透明反射膜22具有小于15納米的厚度并且半透明反射膜22被形成為具有小于20納米的厚度以使L0層20具有較高的光透射率和較高的熱輻射特性的情況下，仍然可以防止透明中間層12被由激光束L引起的熱量損壞，因此可以改善L0層20的反復(fù)的重寫特性。
下文闡述工作實(shí)例和比較實(shí)例以進(jìn)一步清楚說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
工作實(shí)例1以下面的方式制造光學(xué)記錄媒體。
具有1.1毫米厚和120毫米直徑的并在其表面上形成了凹區(qū)和凸區(qū)的盤狀聚碳酸脂基片首先通過(guò)注模工藝制造以使凹區(qū)間隔等于0.32微米。
然后，使用具有包含98原子％的Ag、1原子％的Pd和1原子％的Cu的靶的濺射設(shè)備，在其上形成了凹區(qū)和凸區(qū)的聚碳酸脂基片的表面上形成包含AgPdCu并具有100納米的厚度的反射膜。
此外，使用具有80mol％的ZnS和20mol％的SiO2的靶的濺射設(shè)備在反射膜的表面上形成包含ZnS和SiO2的混合物并具有15納米的厚度的第四電介質(zhì)膜。
然后，使用具有(Sb0.75Te0.25)0.95Ge0.05的原子組份的靶的濺射設(shè)備在第四電介質(zhì)膜的表面上形成包含SbTeGe并具有12納米的厚度的L1記錄膜。
此外，使用具有包含80mol％的ZnS和20mol％的SiO2的靶的濺射設(shè)備在L1記錄膜的表面上形成包含ZnS和SiO2的混合物并具有55納米的厚度的電介質(zhì)膜。
然后，使用由Al2O3組成的靶的濺射設(shè)備在由此所形成的電介質(zhì)膜的表面上形成包含Al2O3并具有30納米的厚度的電介質(zhì)膜。
因此，通過(guò)包含ZnS和SiO2的混合物的電介質(zhì)膜和包含Al2O3的電介質(zhì)膜形成了第三電介質(zhì)膜。因此形成了包括反射膜、第四電介質(zhì)膜、L1記錄膜和第三電介質(zhì)膜的L1層。
然后，以L1層形成的聚碳酸脂基片設(shè)定在旋涂設(shè)備中并且通過(guò)在溶劑中溶解丙烯酸紫外線固化樹脂獲得的樹脂溶液排放到L1層上同時(shí)旋轉(zhuǎn)聚碳酸脂基片，由此形成了樹脂層。
此外，在L1層上形成的樹脂層通過(guò)帶有凹區(qū)和凸區(qū)的壓模覆蓋并經(jīng)由壓模將紫外線投射到樹脂層上以固化樹脂層，由此形成了具有20微米厚度并在其表面上形成了凹區(qū)和凸區(qū)的透明中間層以使凹區(qū)間隔為0.32微米。
然后，使用具有由Al203組成的靶的濺射設(shè)備在透明中間層的表面上形成包含Al2O3并具有5納米厚度的底部保護(hù)膜。
此外，使用具有包含98原子％的Ag、1原子％的Pd和1原子％的Cu的靶的濺射設(shè)備，在底部保護(hù)膜的表面上形成包含AgPdCu并具有8納米的厚度的半透明反射膜。
然后，使用具有由Al203組成的靶的濺射設(shè)備在半透明反射膜的表面上形成包含Al2O3并具有3納米厚度的第二電介質(zhì)膜。
此外，使用具有(Sb0.75Te0.25)0.95Ge0.05的原子組份的靶的濺射設(shè)備在第二電介質(zhì)膜的表面上形成包含SbTeGe并具有7納米的厚度的L0記錄膜。
然后，使用包含80mol％的ZnS和20mol％的SiO2的靶的濺射設(shè)備在L0記錄膜的表面上形成包含ZnS和SiO2的混合物并具有12納米的厚度的第一電介質(zhì)膜。
此外，使用具有由AlN組成的靶的濺射設(shè)備在第一電介質(zhì)膜的表面上形成由AlN組成的并具有48納米的厚度的透明熱輻射膜。
因此，形成了包括底部保護(hù)膜、半透明反射膜、第二電介質(zhì)膜、L0記錄膜、第一電介質(zhì)膜和透明熱輻射膜的L0層。
然后，以L1層、透明中間層和L0層形成的聚碳酸脂基片被設(shè)定在旋涂設(shè)備中并通過(guò)在溶劑中溶解丙烯酸紫外線固化樹脂獲得的樹脂溶液排放到L0層上同時(shí)旋轉(zhuǎn)聚碳酸脂基片，由此形成了樹脂層。此外，將紫外線投射到樹脂層上以固化樹脂層，由此形成了具有90微米厚度的光透射層。
這樣，制造了光學(xué)記錄媒體。由此所制造的光學(xué)記錄媒體置于激光投射設(shè)備的轉(zhuǎn)盤上并在光學(xué)記錄媒體上實(shí)施初始化過(guò)程以使L0記錄膜和L1記錄膜的整個(gè)表面結(jié)晶，由此獲得了工作實(shí)例1的光學(xué)記錄媒體。
工作實(shí)例2除了將第二電介質(zhì)膜形成為2納米的厚度之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
工作實(shí)例3除了將第二電介質(zhì)膜形成為7納米的厚度之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
工作實(shí)例4除了將第二電介質(zhì)膜形成為9納米的厚度之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
工作實(shí)例5
除了將第二電介質(zhì)膜形成為11納米的厚度之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
工作實(shí)例6除了以Al2O3形成透明熱輻射膜之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
比較實(shí)例1除了將第二電介質(zhì)膜形成為15納米的厚度之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
比較實(shí)例2除了將第二電介質(zhì)膜形成為19納米的厚度之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
比較實(shí)例3除了將第二電介質(zhì)膜形成為0.5納米的厚度之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
比較實(shí)例4除了不形成透明熱輻射膜并且將第一電介質(zhì)膜形成為60納米的厚度之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
比較實(shí)例5除了不形成底部保護(hù)膜之外，類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體。
比較實(shí)例6除了下述情況之外類似于工作實(shí)例1地制造光學(xué)記錄媒體半透明反射膜被形成為20納米的厚度，透明熱輻射膜的厚度在10納米至200納米的范圍內(nèi)變化，第一電介質(zhì)膜的厚度在1納米至50納米的范圍內(nèi)變化，第二電介質(zhì)膜的厚度在1納米至8納米的范圍內(nèi)變化，以及底部保護(hù)膜的厚度在2納米至150納米的范圍內(nèi)變化。
特性比較測(cè)試1然后，根據(jù)工作實(shí)例1至6和比較實(shí)例1至6制造的每個(gè)光學(xué)記錄媒體被置于由Pulstec Industrial Co.，Ltd制造的光學(xué)記錄媒體評(píng)估設(shè)備“DDU1000”(產(chǎn)品名)并在下述條件下在它們的每個(gè)中光學(xué)地記錄數(shù)據(jù)。
使用405納米的波長(zhǎng)的藍(lán)激光束作為記錄數(shù)據(jù)的激光束，并使用具有0.85的數(shù)值孔徑NA的物鏡以便經(jīng)由光透射層將激光束聚集在L0層上，由此在下述記錄條件下將隨機(jī)信號(hào)記錄在Lo層中調(diào)制碼(1，7)RLL通道位長(zhǎng)度0.13微米線性記錄速度5.7m/sec通道時(shí)鐘66兆赫茲使用如附圖6所示的寫策略，由此將記錄功率(Pw)設(shè)定為6.0mW，擦除功率(Pe)設(shè)定為2.5mW和最低功率(Pb)設(shè)定為0.1mW。
在相同的軌道上重復(fù)隨機(jī)信號(hào)的記錄10次，即在相同的軌道上實(shí)施重寫10次，并再現(xiàn)所記錄的隨機(jī)信號(hào)以測(cè)量該信號(hào)的時(shí)鐘抖動(dòng)。使用時(shí)間間隔分析器測(cè)量再現(xiàn)信號(hào)的波動(dòng)并按σ/Tw計(jì)算時(shí)鐘抖動(dòng)，這里Tw是一個(gè)時(shí)鐘周期。
測(cè)量結(jié)果在表1和附圖7中示出。
表1
如表1和附圖7所示，發(fā)現(xiàn)在根據(jù)工作實(shí)例1至5每個(gè)光學(xué)記錄媒體中時(shí)鐘抖動(dòng)值等于或低于13％，即實(shí)際水平的上限，并在第二電介質(zhì)膜變得更薄時(shí)變低。
相反，發(fā)現(xiàn)在具有15納米厚的第二電介質(zhì)膜的比較實(shí)例1的光學(xué)記錄媒體和具有19納米厚的第二電介質(zhì)膜的比較實(shí)例2的光學(xué)記錄媒體的每個(gè)中時(shí)鐘抖動(dòng)值超過(guò)13％，即實(shí)際水平的上限。
此外，在具有0.5納米厚的第二電介質(zhì)膜的比較實(shí)例3的光學(xué)記錄媒體中，不能測(cè)量時(shí)鐘抖動(dòng)。合理地推測(cè)這是因?yàn)樾纬蒐0記錄膜和半透明反射膜的材料由于激光束的輻射造成彼此混合的緣故，因此不能直接重寫該信號(hào)。
因此，發(fā)現(xiàn)第二電介質(zhì)膜需要具有大于0.5納米并小于15納米的厚度，并且優(yōu)選形成更薄的第二電介質(zhì)膜以減小時(shí)鐘抖動(dòng)。
特性比較測(cè)試2此外，在根據(jù)工作實(shí)例1和6和比較實(shí)例4制造的每個(gè)光學(xué)記錄媒體的相同的軌道上反復(fù)地記錄(直接重寫)8T信號(hào)10次。
除了記錄8T信號(hào)之外記錄條件與特性比較測(cè)試1的記錄條件相同。
在記錄8T信號(hào)之后，測(cè)量在根據(jù)工作實(shí)例1和6和比較實(shí)例4制造的每個(gè)光學(xué)記錄媒體中記錄的8T信號(hào)的C/N比率。
測(cè)量結(jié)果在表2中示出。
表2
如表2所示，在包括由AlN形成的透明熱輻射膜的工作實(shí)例1的光學(xué)記錄媒體的情況下獲得最高的C/N比率，而在包括由Al2O3形成的透明熱輻射膜的工作實(shí)例6的光學(xué)記錄媒體的情況下，C/N比率比工作實(shí)例1的C/N比率稍微低點(diǎn)，以及沒(méi)有包括透明熱輻射膜但包括ZnS·SiO2形成的較厚的第一電介質(zhì)膜的比較實(shí)例4的光學(xué)記錄媒體的情況下，C/N比率低得多。合理得推測(cè)這是因?yàn)锳lN的導(dǎo)熱性最高，Al2O3的導(dǎo)熱性次之，ZnS·SiO2的導(dǎo)熱性最低，因此在工作實(shí)例1中L0層的熱輻射特性最高，在工作實(shí)例6中次之，在比較實(shí)例4中最低，結(jié)果C/N比率的值在工作實(shí)例1中最高，在工作實(shí)例6中次之，在比較實(shí)例4中最低。
此外，以特性比較測(cè)試1的方式測(cè)量工作實(shí)例6和比較實(shí)例4的每個(gè)光學(xué)記錄媒體的時(shí)鐘抖動(dòng)。
測(cè)量結(jié)果在表2中示出。
如表2所示，工作實(shí)例6和比較實(shí)例4的光學(xué)記錄媒體的時(shí)鐘抖動(dòng)值分別是12.1％和16.5％，即在工作實(shí)例6的光學(xué)記錄媒體中時(shí)鐘抖動(dòng)等于或低于13％，即實(shí)際水平的上限，而在比較實(shí)例4的光學(xué)記錄媒體中它超過(guò)13％，即實(shí)際水平的上限。
特性比較測(cè)試3以特性比較測(cè)試1的方式在工作實(shí)例1和比較實(shí)例5制造的光學(xué)記錄媒體的相同軌道上反復(fù)地記錄隨機(jī)信號(hào)并在記錄隨機(jī)信號(hào)每預(yù)定的次數(shù)時(shí)測(cè)量隨機(jī)信號(hào)的時(shí)鐘抖動(dòng)。
測(cè)量的結(jié)果在附圖8中示出。
如附圖8所示，發(fā)現(xiàn)，即使在直接重寫重復(fù)超過(guò)1000次時(shí)，在包括底部保護(hù)膜的工作實(shí)例1的光學(xué)記錄媒體中時(shí)鐘抖動(dòng)不超過(guò)11％，但隨著直接重寫的數(shù)量增加在沒(méi)有底部保護(hù)膜的比較實(shí)例5的光學(xué)記錄媒體中時(shí)鐘抖動(dòng)急劇變得更差，在直接重寫執(zhí)行大約100次時(shí)時(shí)鐘抖動(dòng)超過(guò)13％，即實(shí)際水平的上限。
合理地推測(cè)隨著直接重寫的次數(shù)增加，在比較實(shí)例5的光學(xué)記錄媒體中時(shí)鐘抖動(dòng)急劇地變得更差，因?yàn)橥该髦虚g層與半透明反射膜接觸并且在透明中間層和半透明反射膜之間的界面通過(guò)激光束的輻射被局部地加熱而被損壞和劣化。
因此，發(fā)現(xiàn)在透明中間層和半透明反射膜之間需要提供底部保護(hù)膜，由此將透明中間層和半透明反射膜在物理上分開并防止透明中間層被熱損壞。
特性比較測(cè)量4使用具有0.85的數(shù)值孔徑NA的物鏡將405納米的波長(zhǎng)的激光束投射到根據(jù)工作實(shí)例1和比較實(shí)例6制造的每個(gè)光學(xué)記錄媒體上并測(cè)量從其中反射的激光束的量，以便用于計(jì)算每個(gè)光學(xué)記錄媒體的L0層的光透射率。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在具有8納米的半透明反射膜的工作實(shí)例1的光學(xué)記錄媒體中L0層的光透射率是48％，它的反射率是7％，但在具有20納米厚的半透明反射膜的比較實(shí)例6的光學(xué)記錄媒體中，L0層的光透射率沒(méi)有增加到或高于40％，即使在透明熱輻射膜、第一電介質(zhì)膜、第二電介質(zhì)膜和底部保護(hù)膜的厚度變化時(shí)，幾乎在所有的情況下仍然都保持低于30％。
因此，發(fā)現(xiàn)在工作實(shí)例1的光學(xué)記錄媒體中數(shù)據(jù)可以記錄在L1層中并且可以從L1層再現(xiàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在比較實(shí)例6的光學(xué)記錄媒體中難以將數(shù)據(jù)記錄在L1層中和從L1層中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)際上，在使用將記錄功率(Pw)、擦除功率(Pe)和最低功率(Pb)分別設(shè)定到9.0mW、4.5mW和0.1mW的附圖6中所示的寫策略將隨機(jī)信號(hào)記錄在工作實(shí)例1的光學(xué)記錄媒體的L1層中的情況下，即使在它的相同軌道上執(zhí)行直接重寫1000次時(shí)，時(shí)鐘抖動(dòng)為10.3％，非常好。
因此，發(fā)現(xiàn)需要將半透明反射膜的厚度形成為小于20納米。
參考特定的實(shí)施例和工作實(shí)例已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)該注意的是本發(fā)明并不限于在此所描述的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，在不脫離附加的權(quán)利要求的范圍下可以做出改變和改進(jìn)。
例如，雖然在上述的實(shí)施例中參考包括其中可以重寫數(shù)據(jù)的兩個(gè)記錄層(L0層20和L1層30)的光學(xué)記錄媒體10進(jìn)行解釋，但是本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體并不限于包括其中可以重寫數(shù)據(jù)的兩個(gè)記錄層的光學(xué)記錄媒體，該光學(xué)記錄媒體還可以包括三個(gè)或更多個(gè)記錄層，只要它包括其中可以重寫數(shù)據(jù)的兩個(gè)或更多個(gè)記錄層即可。
此外，雖然在上文描述的實(shí)施例中L0層20和L1層30每個(gè)都包括由相變材料形成的記錄媒體并且構(gòu)造成在其中能夠重寫數(shù)據(jù)，但是L1層30的構(gòu)造并沒(méi)有特別的限制，L1層可以作為沒(méi)有記錄膜并且例如僅適合于讀數(shù)據(jù)的記錄層構(gòu)造。在這種情況下，在支撐基片11上提供預(yù)制凹坑，并將數(shù)據(jù)記錄在該預(yù)制凹坑中。
此外，雖然在上述的實(shí)施例中光學(xué)記錄媒體10被構(gòu)造成經(jīng)由光透射層13將激光束L投射到L0層20或L1層30上，但是光學(xué)記錄媒體也可以被構(gòu)造成經(jīng)由支撐基片11將激光束投射到L0層或L1層上。在光學(xué)記錄媒體被構(gòu)造成經(jīng)由支撐基片11將激光束投射到L0層或L1層上的情況下，將L0層20設(shè)置在支撐基片11的側(cè)面上并將L1層30設(shè)置在作為保護(hù)層的光透射層13的側(cè)面上。
根據(jù)本發(fā)明，由于包括在除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層的記錄層之外的可重寫數(shù)據(jù)的記錄層中的第二電介質(zhì)膜具有小于15納米的厚度，因此在記錄數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)投射到其上的激光束在該記錄膜中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由第二電介質(zhì)膜可以快速地傳輸給具有較高的熱輻射特性的半透明反射膜中以由此被散發(fā)。因此，由于改善了記錄層的熱輻射特性，因此可以快速地冷卻被加熱的記錄層，因此可以改善信號(hào)的C/N比率(載波/噪聲比)并降低它的抖動(dòng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于包括在除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層的記錄層之外的可重寫數(shù)據(jù)的記錄層中的半透明反射膜具有小于20納米的厚度，因此可以維持記錄層的光透射率較高。因此，由于可以維持到達(dá)距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層的激光束的強(qiáng)度足夠高，所以可以改善距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層的數(shù)據(jù)記錄特性和再現(xiàn)特性。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于底部保護(hù)膜提供在透明中間層和包括在除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層之外的記錄層中的半透明反射膜之間，因此即使在第二電介質(zhì)膜具有小于15納米的厚度并且半透明反射膜具有小于20納米大厚度的情況下，仍然可以防止透明中間層被熱損壞，因此可以改善除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層之外的記錄層的重復(fù)的數(shù)據(jù)重寫特性。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)記錄媒體，包括支撐基片、形成在支撐基片上的多個(gè)記錄層和形成在多個(gè)記錄層之間的透明中間層，并被構(gòu)造成通過(guò)經(jīng)光入射平面投射的激光束將數(shù)據(jù)記錄到其中和/或從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，在這種光學(xué)記錄媒體中在多個(gè)記錄層中除了距離光入射平面最遠(yuǎn)的記錄層之外的記錄層被構(gòu)造成能夠重寫數(shù)據(jù)并且至少包括記錄膜、設(shè)置成在其存在光入射平面的側(cè)面上與記錄膜相接觸的第一電介質(zhì)膜、設(shè)置成在其與存在光入射平面的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上與記錄膜相接觸并具有小于15納米的厚度的第二電介質(zhì)膜、設(shè)置成在其存在光入射平面的側(cè)面上與第一電介質(zhì)膜相接觸的透明熱輻射膜、設(shè)置成在其與存在光入射平面的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上與第二電介質(zhì)膜相接觸并具有小于20納米的厚度的半透明反射膜、和設(shè)置在半透明反射膜和透明中間層之間的底部保護(hù)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄媒體，其中第二電介質(zhì)膜被形成為具有1納米至10納米的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)記錄媒體，其中半透明反射膜被形成為具有等于或大于4納米的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的光學(xué)記錄媒體，其中半透明反射膜由金屬形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)記錄媒體，其中半透明反射膜由Ag形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的光學(xué)記錄媒體，其中透明熱輻射膜由具有比用于形成第一電介質(zhì)膜的材料的導(dǎo)熱性更高的導(dǎo)熱性的材料形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)記錄媒體，其中透明熱輻射膜包含AlN或SiC作為主要成分。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包括多個(gè)記錄層并且可以改善相應(yīng)記錄層的數(shù)據(jù)讀特性和再現(xiàn)特性的數(shù)據(jù)可重寫型光學(xué)記錄媒體。該光學(xué)記錄媒體包括形成在支撐基片11上的L1記錄層30和L0記錄層20和形成在其間的透明中間層12。L0記錄層20包括記錄膜24、在光入射平面13a的一側(cè)上與記錄膜24相接觸地設(shè)置的第一電介質(zhì)膜25、在支撐基片11的一側(cè)上與記錄膜24相接觸地設(shè)置的第二電介質(zhì)膜23、在光入射平面13a的一側(cè)上與第一電介質(zhì)膜25相接觸地設(shè)置的透明熱輻射膜26、在支撐基片11的一側(cè)上與第二電介質(zhì)膜23相接觸地設(shè)置的半透明反射膜22和在半透明反射膜22和透明中間層12之間設(shè)置的底部保護(hù)膜21。第二電介質(zhì)膜23的厚度薄于15納米并且半透明反射膜22的厚度薄于20納米。
文檔編號(hào)G11B7/24GK1647179SQ0380908
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者水島哲郎, 吉成次郎 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社