專利名稱：記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過加熱記錄層而進(jìn)行記錄的記錄介質(zhì)。特別地，所述記錄介質(zhì)是通過激光照射而進(jìn)行記錄的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，其特征在于記錄層包含可以在用激光加熱時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下分解的物質(zhì)，和在該溫度下并不發(fā)生變化如化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。
背景技術(shù)：
作為用于記錄例如文字、聲音或圖像等信息的記錄介質(zhì)，用于記錄層的使用例如由磁性材料、磁光性材料、有機(jī)染料材料或無機(jī)材料制成的相變材料的記錄介質(zhì)迄今為止是已知的。
設(shè)計(jì)該記錄介質(zhì)，使得通過對記錄層施加外部因素，例如通過用光照射或通電流來加熱記錄層，或?qū)τ涗泴邮┘哟艌鰜砀淖冇涗泴拥奈锢韰?shù)，如折射率、電阻、形狀、體積或密度。并且，該記錄介質(zhì)通常被設(shè)計(jì)成通過利用在對記錄層施加外部因素之前和之后所述物理參數(shù)值間的差異來進(jìn)行信息的記錄或讀取。
該記錄介質(zhì)的實(shí)例是通過激光束的照射進(jìn)行記錄的光學(xué)記錄介質(zhì)。該光學(xué)記錄介質(zhì)通常可進(jìn)一步分為只能寫入一次而不能改寫的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，和可重復(fù)改寫的可改寫光學(xué)記錄介質(zhì)。在該光學(xué)記錄介質(zhì)中，一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)由于其適用于記錄例如禁止改變信息的公文、適用于高速記錄或可使其生產(chǎn)成本降低的原因，因而在近年來受到關(guān)注。
對于一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，已經(jīng)提出了例如使用無機(jī)材料的相變型、合金型和穿孔型等多種類型，或使用有機(jī)化合物的光學(xué)記錄介質(zhì)。其中，在JP-A-4-298389中所公開的一種類型因其可以使用大信號(hào)振幅并且可以確保防止改寫的高不可逆性，因而是很有前景的，在該類型中，將能夠釋放氣體的無機(jī)物質(zhì)加入到薄記錄層中，且在通過激光照射的加熱下可釋放出氣體，從而通過由此形成的形變來進(jìn)行記錄。
根據(jù)JP-A-4-298389，如果將通過加熱分解而釋放氣體的無機(jī)物質(zhì)，例如氧化銀或氮化鐵用作記錄層，則在通過在激光照射的加熱下可釋放出氣體，且由于氣體釋放可形成空隙或由于所釋放氣體的壓力而在記錄層的界面上形成凹穴。并且，由于所述空隙或凹穴的形成，將改變被照射部分的光學(xué)常數(shù)或諸如光程長等光學(xué)條件，并且將降低反射率，由此可得到大的信號(hào)振幅。

發(fā)明內(nèi)容
對于上述的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，為了進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)如長時(shí)間動(dòng)畫的記錄/讀取，近年來希望開發(fā)一種與迄今的光學(xué)記錄介質(zhì)相比，使得信息高密度化成為可能的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明人所進(jìn)行的研究，發(fā)現(xiàn)為了得到使得所述更高密度化成為可能的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，即使使用在上述JP-A-4-298389中所公開的技術(shù)，也不可能得到具有實(shí)用的充分性能的光學(xué)記錄介質(zhì)。即，采用其中使用在激光束的照射加熱下可分解的氧化物或氮化物的單一物質(zhì)的記錄層用光學(xué)記錄介質(zhì)，不可能得到充分的記錄特性。即，發(fā)現(xiàn)盡管可以采用足夠大的記錄信號(hào)振幅，但其中可以獲得優(yōu)良的記錄信號(hào)特性的記錄功率范圍(功率余量)很窄，并且采用利用由單一物質(zhì)制成的記錄層的分解作用的記錄介質(zhì)，高密度化是困難的。
本發(fā)明的目的是解決上述問題，并實(shí)現(xiàn)具有比傳統(tǒng)記錄介質(zhì)更高密度的記錄介質(zhì)。特別地，本發(fā)明的目的是提供一種對寬范圍的記錄功率具有優(yōu)良記錄信號(hào)特性的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，特別是對于需要借此進(jìn)行比傳統(tǒng)的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)更高密度記錄的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)。
本發(fā)明人在上述情況下進(jìn)行了深入研究，作為結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了通過加入在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下可分解的物質(zhì)，和在該溫度下不會(huì)發(fā)生改變?nèi)缁瘜W(xué)變化的物質(zhì)，可拓寬其中可以獲得優(yōu)良記錄信號(hào)特性的記錄功率的范圍，且使信息的高密度化成為可能。因此完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供了一種具有記錄層、由此通過加熱記錄層而進(jìn)行記錄的記錄介質(zhì)，其特征在于所述記錄層包含物質(zhì)A和物質(zhì)B，所述物質(zhì)A在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下分解，所述物質(zhì)B在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變。
根據(jù)本發(fā)明，在通過加熱記錄層而進(jìn)行信息記錄的記錄介質(zhì)中，將加熱時(shí)可分解的物質(zhì)A加入到記錄層中，并通過該物質(zhì)A的分解，改變記錄層的物理參數(shù)值如折射率或形狀等。并且，通過使在記錄時(shí)通過加熱不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的穩(wěn)定物質(zhì)B共存在記錄層中，可以控制整個(gè)記錄層的分解率，由此改善了記錄密度和記錄特性的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明中，優(yōu)選上述物質(zhì)B在上述記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和相變。在該情況下，優(yōu)選物質(zhì)B在記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生分解或化學(xué)反應(yīng)。此外，優(yōu)選物質(zhì)B在記錄層所達(dá)到的溫度下不會(huì)熔融或升華。如果將具有上述性質(zhì)的一種物質(zhì)用作物質(zhì)B，可以進(jìn)一步提高物質(zhì)B的穩(wěn)定性。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選物質(zhì)A的分解溫度與物質(zhì)B的分解溫度或熔點(diǎn)之間的差值為至少200℃。
如果物質(zhì)A的分解溫度與物質(zhì)B的分解溫度或熔點(diǎn)之間的差值在上述范圍內(nèi)，則物質(zhì)A和物質(zhì)B的作用將更加明顯。
此外，本發(fā)明的記錄介質(zhì)優(yōu)選為在基質(zhì)上具有記錄層，由此通過激光照射進(jìn)行記錄的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)。
即，在本發(fā)明的記錄介質(zhì)特別地為一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的情況下，通過由包含在用激光照射進(jìn)行加熱下可分解的物質(zhì)A和不發(fā)生化學(xué)變化或相變的物質(zhì)B的混合物來形成記錄層，使用高密度光學(xué)記錄介質(zhì)，對于寬范圍的記錄功率可以獲得優(yōu)良的記錄信號(hào)特性。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選物質(zhì)A是分解溫度最高為1200℃的物質(zhì)，且物質(zhì)B是在最高1,500℃下沒有分解溫度或熔點(diǎn)的物質(zhì)。即，對于通過激光照射加熱記錄層，約1,200℃是實(shí)用的上限。因此，物質(zhì)A優(yōu)選是分解溫度最高為1,200℃的物質(zhì)。此外，如果將在最高1,500℃下既不具有分解溫度也不具有熔點(diǎn)的物質(zhì)用作物質(zhì)B，則在記錄時(shí)的加熱或其它環(huán)境變化時(shí)，不會(huì)發(fā)生分解或其它變化。
此外，在本發(fā)明中，物質(zhì)A和物質(zhì)B各自優(yōu)選為氮化物和/或氧化物。
氮化物和氧化物具有小的粒徑，因此可降低記錄信號(hào)中的噪聲，且可選擇具有合適光學(xué)常數(shù)的物質(zhì)。此外，當(dāng)將氮化物或氧化物用作物質(zhì)A時(shí)，由分解造成的體積變化趨于很大，由此可獲得較大的信號(hào)振幅。此外，當(dāng)將氮化物或氧化物用作物質(zhì)B時(shí)，其可選自具有高熔點(diǎn)和低反應(yīng)活性的物質(zhì)，由此可獲得優(yōu)良的記錄信號(hào)特性。
在上述情況中，物質(zhì)A優(yōu)選為至少一種元素選自Cr、Mo、W、Fe、Ge、Sn和Sb的氮化物。此外，上述物質(zhì)B優(yōu)選為至少一種元素選自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Al和Si的氮化物。即，這些元素的氮化物是在作為物質(zhì)A和物質(zhì)B的合適范圍內(nèi)具有分解溫度和熔點(diǎn)的物質(zhì)。
此外，在該情況中，優(yōu)選構(gòu)成物質(zhì)A的元素中除氮和氧之外的元素α和構(gòu)成物質(zhì)B的元素中除氮和氧之外的元素β滿足0.03≤(β的原子數(shù))/((α的原子數(shù))+(β的原子數(shù)))≤0.95的關(guān)系。
特別優(yōu)選地，(β的原子數(shù))/((α的原子數(shù))+(β的原子數(shù)))≤0.7。
即，在上述范圍內(nèi)，可以拓寬在其中可獲得優(yōu)良的記錄信號(hào)特性的記錄功率的范圍，同時(shí)可以充分確保記錄信號(hào)的振幅。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選記錄層的厚度為4nm～30nm。在該范圍內(nèi)，將充分吸收入射激光束，因此記錄靈敏度優(yōu)良，且記錄信號(hào)的振幅將足夠大。另一方面，可充分確保反射率，且通過物質(zhì)A的分解所釋放的氣體的量將在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，因此使記錄層具有上述結(jié)構(gòu)的效果是顯著的。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選提供與記錄層相接觸的粘著層。通過提供該粘著層，當(dāng)物質(zhì)A在記錄期間分解時(shí)，可以防止與記錄層相接觸的層從記錄層上剝離。
在該情況下，優(yōu)選提供與粘著層相接觸的保護(hù)層。即，在記錄期間，在上述記錄層和上述保護(hù)層之間容易發(fā)生剝離，通過在它們之間提供粘著層，可以防止它們之間的剝離。
此外，優(yōu)選上述粘著層包含分解溫度高于上述物質(zhì)A的物質(zhì)。即，如果上述粘著層包含分解溫度高于上述物質(zhì)A的物質(zhì)，即使上述物質(zhì)A在記錄期間分解，包含在粘著層中的材料也不會(huì)分解，由此可以獲得良好的記錄狀態(tài)。
此外，優(yōu)選上述粘著層包含選自GeN、ZrO、ZnO和SiC的至少一種物質(zhì)作為主要成分。即，即使上述物質(zhì)A在記錄期間分解，上述粘著層也會(huì)因包含GeN、ZrO、ZnO或SiC作為主要成分而不會(huì)分解，從而可以獲得良好的記錄狀態(tài)。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在記錄層的記錄激光波長處的消光系數(shù)為至少0.2且最大為1.6。在該范圍內(nèi)，入射激光束的吸收是充分的，因此記錄靈敏度優(yōu)良，且可獲得充分的反射率。
在本發(fā)明中，“化學(xué)反應(yīng)”是指物質(zhì)通過自身或與其它物質(zhì)相互作用而變成另一種物質(zhì)的現(xiàn)象。具體地，“物質(zhì)B發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”是指物質(zhì)B分解，或物質(zhì)B與其它物質(zhì)化合。這里，“化合”是指至少兩種元素的原子通過化學(xué)鍵合力而彼此鍵合。因此，“物質(zhì)B的化合”是指物質(zhì)B鍵合到其它物質(zhì)或其它元素的原子上。
另一方面，相變中的“相”是指固相、液相和氣相中的一種。因此，“相變”是指在固相、液相和氣相中的兩相間從一相向另一相的變化。
此外，“物質(zhì)”是指單一的元素或由多種元素構(gòu)成的化合物，并為在常溫(25℃)和正常濕度(50％相對濕度)下通常為固體的物質(zhì)。
物質(zhì)“分解”是指在該物質(zhì)是由多種元素構(gòu)成的化合物的情況下“該物質(zhì)變成至少兩種更簡單物質(zhì)”。
物質(zhì)的“分解溫度”是指在該物質(zhì)是由多種元素構(gòu)成的化合物的情況下“該物質(zhì)變成至少兩種更簡單物質(zhì)的溫度”。此外，物質(zhì)的“熔點(diǎn)”是指“物質(zhì)熔融的溫度”。
根據(jù)本發(fā)明，可以得到適用于信息高密度化的記錄介質(zhì)。特別地，可以得到具有寬記錄功率范圍的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，在該記錄功率范圍內(nèi)可以獲得優(yōu)良的記錄信號(hào)特性。


圖1是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖2是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖3是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖4是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖5是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖6是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖7是顯示本發(fā)明實(shí)施例的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的抖動(dòng)與記錄功率的關(guān)系圖。
圖8是顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的抖動(dòng)與記錄功率的關(guān)系圖。
圖9是顯示本發(fā)明又一實(shí)施例的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的抖動(dòng)與記錄功率的關(guān)系圖。
圖10是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖11是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖12是說明本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖13是顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的抖動(dòng)與記錄功率的關(guān)系圖。
符號(hào)說明1基質(zhì)
2反射層3，5保護(hù)層4記錄層6透光層7防擴(kuò)散層8底層9保護(hù)性涂層10粘著層具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，通過參考實(shí)用的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)理解本發(fā)明絕不局限于這些實(shí)施方式，并可在其范圍內(nèi)通過對其進(jìn)行多種改進(jìn)而實(shí)施。
本發(fā)明的記錄介質(zhì)是具有記錄層，由此可通過加熱記錄層進(jìn)行記錄的記錄介質(zhì)，其特征在于所述記錄層包含物質(zhì)A和物質(zhì)B，所述物質(zhì)A在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下分解，所述物質(zhì)B在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變。
設(shè)計(jì)所述記錄介質(zhì)，使得通過加熱記錄層來改變記錄層的物理參數(shù)，如折射率或形狀，且可以利用改變之前和之后所述物理參數(shù)值間的差值進(jìn)行信息的記錄或讀取。
例如，可通過用光對記錄介質(zhì)進(jìn)行局部照射，且通過用光照射所產(chǎn)生的熱來加熱記錄層的方法(例如，通過用激光束照射對記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行加熱的方法)來進(jìn)行記錄層的加熱。此外，例如，可通過將電壓局部施加到記錄介質(zhì)上，且用焦耳(Joule)熱加熱記錄層的方法來進(jìn)行記錄層的加熱。加熱記錄層的方法沒有特別的限定。并且，物質(zhì)A在加熱時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下分解，由此改變了記錄層的物理參數(shù)值如折射率、電阻、形狀或密度。在該情況下，如果僅將物質(zhì)A加入到記錄層中，記錄層的分解量的控制趨于困難。
在本發(fā)明中，在通過記錄層的加熱所達(dá)到的溫度下穩(wěn)定的物質(zhì)B與物質(zhì)A一起包含在記錄層中。由于物質(zhì)B的存在，可以令人滿意地控制物質(zhì)A的分解量和控制信息記錄部分的形狀(尺寸)以及控制信息的記錄位置。例如，通過調(diào)節(jié)物質(zhì)A和物質(zhì)B的含量，可以有助于控制記錄標(biāo)記的尺寸或用于形成記錄標(biāo)記的位置。
具體地，可作出調(diào)節(jié)以使得物質(zhì)B在加熱時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)變化或相變。通過如上所述調(diào)節(jié)物質(zhì)B的性質(zhì)，可進(jìn)行恒定的記錄。
為了得到更穩(wěn)定的物質(zhì)B，物質(zhì)B優(yōu)選在加熱時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和相變。這里，“物質(zhì)B的化學(xué)反應(yīng)”可以為例如物質(zhì)B分解的情況，或?yàn)槲镔|(zhì)B與其它物質(zhì)化合的情況。此外，“物質(zhì)B的相變”可以為例如物質(zhì)B熔融的情況，或?yàn)槲镔|(zhì)B升華的情況。
因此，優(yōu)選物質(zhì)B在記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生分解或化合。同樣，優(yōu)選物質(zhì)B在記錄層所達(dá)到的溫度下不熔融或升華。即，通過使用具有上述性質(zhì)的物質(zhì)作為物質(zhì)B，可更加令人滿意地控制記錄標(biāo)記的尺寸或記錄標(biāo)記的位置。
為了維持物質(zhì)A和物質(zhì)B之間的關(guān)系，物質(zhì)A的分解溫度和物質(zhì)B的分解溫度或熔點(diǎn)之間的差值優(yōu)選至少為200℃，更優(yōu)選至少為300℃，進(jìn)一步優(yōu)選至少為500℃，特別優(yōu)選至少為1,000℃。在該范圍內(nèi)，本發(fā)明的效果是明顯的。
物質(zhì)A的分解溫度和物質(zhì)B的分解溫度或熔點(diǎn)之間的差值越大越好。然而，實(shí)際上該差值最高為3,000℃。
本發(fā)明中所使用的物質(zhì)A和物質(zhì)B并沒有特別的限定，只要它們是在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下具有上述特性的物質(zhì)便可。因此，根據(jù)通過如上所述加熱記錄層的方法在記錄期間記錄層所達(dá)到的溫度，物質(zhì)A和物質(zhì)B可有多種選擇。通過參考下述作為實(shí)例的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層，將進(jìn)一步詳細(xì)描述物質(zhì)A和物質(zhì)B的優(yōu)選類型、物質(zhì)A和物質(zhì)B的比、物質(zhì)A和物質(zhì)B在整個(gè)記錄層中的比例等。
這里，一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)是用在本發(fā)明中的記錄介質(zhì)的優(yōu)選實(shí)例。因此，下面涉及物質(zhì)A和B的描述并不僅僅限于應(yīng)用于一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)。即，不用說，下面涉及物質(zhì)A和B的描述可應(yīng)用于除一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)以外的記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的記錄介質(zhì)的層結(jié)構(gòu)并沒有特別的限定，只要其至少具有記錄層并根據(jù)記錄方法進(jìn)行適當(dāng)選擇便可。
在本發(fā)明中，特別優(yōu)選上述記錄介質(zhì)是在基質(zhì)上具有記錄層的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，由此可通過激光照射進(jìn)行記錄。一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)應(yīng)用廣泛，且對其高密度化的需求很高。因此，當(dāng)將本發(fā)明的記錄介質(zhì)制成一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)時(shí)，可顯著獲得本發(fā)明的效果。
現(xiàn)在，將參考該特別優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明。當(dāng)然，用于本發(fā)明的記錄介質(zhì)決不局限于下面的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的模式。
一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)在本發(fā)明中作為特別優(yōu)選實(shí)施方式的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)是在基質(zhì)上具有記錄層的記錄介質(zhì)，因此通常通過用激光照射記錄層來進(jìn)行記錄?，F(xiàn)在，將詳細(xì)描述構(gòu)成一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層和基質(zhì)(1)記錄層用于本發(fā)明的記錄層是包含物質(zhì)A和物質(zhì)B的記錄層，物質(zhì)A可以在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下分解，而物質(zhì)B在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變。
在本發(fā)明中，包含在記錄層中的物質(zhì)A和物質(zhì)B的關(guān)系優(yōu)選如下。
即，優(yōu)選物質(zhì)A是分解溫度最高為1,200℃的物質(zhì)，物質(zhì)B是在最高1,500℃時(shí)并不具有分解溫度和熔點(diǎn)的物質(zhì)。現(xiàn)在將描述組合使用物質(zhì)A和物質(zhì)B的原因以及在上述范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分解溫度等的原因。
通過由激光照射造成的記錄層溫度的升高(通常溫度升高的極限約為1,200℃)，物質(zhì)A將會(huì)分解。
如果使用在分解時(shí)釋放氣體的物質(zhì)，例如具有低分解溫度的氮化物或氧化物作為物質(zhì)A，且通過僅使用該物質(zhì)A用于記錄層來嘗試進(jìn)行高密度記錄，可充分地獲得信號(hào)振幅。然而，使用該記錄層的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)具有記錄信號(hào)特性如抖動(dòng)值趨于不足，以及提供合適記錄信號(hào)特性的記錄功率范圍非常窄的問題。這被認(rèn)為如果只將物質(zhì)A用于記錄層，則不能令人滿意地控制記錄標(biāo)記的尺寸。即，如果只將物質(zhì)A用于記錄層，通過激光照射所釋放的氣體的量將增加，且記錄層的形變量將趨于過度。因此，據(jù)認(rèn)為很難以良好的精度控制高密度記錄所需的小記錄標(biāo)記的尺寸。
在本發(fā)明中，作為通過激光照射可分解的物質(zhì)A，例如可以使用在通過激光照射分解時(shí)放出氣體的物質(zhì)。并且，在本發(fā)明中，通過與所述物質(zhì)A組合使用在激光照射時(shí)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變或者其它變化的物質(zhì)B(將穩(wěn)定地存在于記錄層中)，即使當(dāng)應(yīng)用于高密度記錄時(shí)也能得到寬的功率余量。
即，與含有物質(zhì)A的單一物質(zhì)的記錄層相比，在組合使用物質(zhì)A和物質(zhì)B的記錄層中，如果記錄層的厚度相等，通過激光照射從單位面積釋放出的氣體量將減少。因此，還可以降低記錄時(shí)的形變量，并能夠以良好的精度控制記錄標(biāo)記的尺寸。
如上所述，對于通過激光照射加熱記錄層，約1,200℃是實(shí)用的上限。因此，在通過加熱記錄層時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下要求物質(zhì)A分解，且分解溫度優(yōu)選為最高1,200℃。然而，如果物質(zhì)A的分解溫度過低，有時(shí)會(huì)損害記錄介質(zhì)隨時(shí)間的穩(wěn)定性。因此，物質(zhì)A的分解溫度的下限通常為至少100℃，優(yōu)選為至少150℃，更優(yōu)選為至少200℃。根據(jù)記錄介質(zhì)的特定應(yīng)用，可以設(shè)定物質(zhì)A的分解溫度的下限，使得可以得到足夠的余量。
另一方面，作為物質(zhì)B，優(yōu)選使用在最高1,500℃下不具有分解溫度和熔點(diǎn)的物質(zhì)。如果將該物質(zhì)用作物質(zhì)B，通過記錄時(shí)的加熱或通過其它環(huán)境變化它將不會(huì)發(fā)生分解和其它變化，這是合乎需要的。物質(zhì)B的分解溫度和熔點(diǎn)的上限并沒有特別的限定，但通常其分解溫度或熔點(diǎn)最高為3,500℃。
物質(zhì)A和物質(zhì)B的種類用作物質(zhì)A和物質(zhì)B的材料并沒有特別地限定，只要它們滿足在本發(fā)明中的規(guī)定性質(zhì)便可。出于可很容易地滿足該性質(zhì)的原因，對于物質(zhì)A和物質(zhì)B均優(yōu)選使用無機(jī)物質(zhì)。無機(jī)物質(zhì)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)能夠容易地分別得到在記錄層的溫度升高時(shí)可分解的物質(zhì)和在記錄層溫度升高時(shí)可穩(wěn)定存在而不會(huì)分解的物質(zhì)。
更具體地，物質(zhì)A和物質(zhì)B各自優(yōu)選為氮化物和/或氧化物。即，氮化物和氧化物具有小的粒徑并在降低記錄信號(hào)噪聲方面是優(yōu)異的，并且可以選擇具有合適的光學(xué)常數(shù)(折射率和消光系數(shù))的物質(zhì)。
此外，如果將達(dá)到分解溫度時(shí)可放出氣態(tài)氮?dú)饣驓鈶B(tài)氧氣的氮化物和/或氧化物用作物質(zhì)A，通過此時(shí)的體積改變在記錄層上將產(chǎn)生大的形變，同時(shí)，可產(chǎn)成大的光學(xué)變化，由此可得到大的信號(hào)振幅。
此外，如果將在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的氧化物和/或氮化物(優(yōu)選具有至少為1,500℃的分解溫度和熔點(diǎn))用作物質(zhì)B，可以選擇極其穩(wěn)定的物質(zhì)。此外，該物質(zhì)具有與其它物質(zhì)的低反應(yīng)活性，因此可制備極其穩(wěn)定的記錄介質(zhì)。
如上所述，作為物質(zhì)A和物質(zhì)B，優(yōu)選使用氮化物和/或氧化物。作為物質(zhì)A，可以選擇單獨(dú)的氮化物、單獨(dú)的氧化物和氮化物與氧化物的混合物中的任意一種。同樣，作為物質(zhì)B，可以選擇單獨(dú)的氮化物、單獨(dú)的氧化物和氮化物與氧化物的混合物中的任意一種。
其中，作為物質(zhì)A，優(yōu)選使用單獨(dú)的氮化物或單獨(dú)的氧化物。即，如果將氮化物和氧化物的混合物用作物質(zhì)A，當(dāng)加熱記錄層時(shí)分解反應(yīng)將是多步進(jìn)行的，因此有時(shí)標(biāo)記形狀的控制將變得困難。
另一方面，物質(zhì)B可以僅僅是在加熱記錄層的狀態(tài)下穩(wěn)定地存在，并且可以為單獨(dú)的氮化物、單獨(dú)的氧化物和氮化物與氧化物的混合物中的任意一種。通過適當(dāng)?shù)剡x擇物質(zhì)B的類型，可以令人滿意地控制記錄層的光學(xué)特性等。
當(dāng)將氮化物或氧化物用作物質(zhì)A時(shí)，所使用的氮化物或氧化物可以為一種類型或多種類型。然而，物質(zhì)A(例如，分解溫度最高為1,200℃的物質(zhì))優(yōu)選為一種類型。即，如果通過用激光照射的溫度升高進(jìn)行分解的物質(zhì)是多種類型，則在記錄時(shí)的反應(yīng)將為多步反應(yīng)，因此將可能是標(biāo)記形狀的控制變得困難的情況。
另一方面，如上所述，用作物質(zhì)B的在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的的物質(zhì)(優(yōu)選在最高1,500℃下不具有分解溫度和熔點(diǎn))可以是以一種類型或多種類型使用的氮化物或氧化物。根據(jù)記錄層所需的特性，可以適當(dāng)?shù)剡x擇用于物質(zhì)B的氮化物或氧化物的類型。
作為物質(zhì)A和物質(zhì)B的組合，可以使用氮化物的組合、氧化物的組合或氮化物和氧化物的組合。然而，優(yōu)選氮化物與氮化物的組合或氧化物與氧化物的組合。即，優(yōu)選在最高為在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度(例如1,200℃)具有分解溫度的氮化物，與在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的氮化物(其優(yōu)選在最高1,500℃不具有分解溫度和熔點(diǎn))的組合。此外，優(yōu)選在最高為在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度(例如1,200℃)具有分解溫度的氧化物，與在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的氧化物(其優(yōu)選在最高1,500℃不具有分解溫度和熔點(diǎn))的組合。即，在制備該記錄層的許多情況中可以使用反應(yīng)性濺射法，氮化物的組合或氧化物的組合使制備變得更為容易。
此外，作為物質(zhì)A和物質(zhì)B的優(yōu)選組合，可以提及相同金屬或半導(dǎo)體氧化物和氮化物的組合。即，優(yōu)選在最高為在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度(例如1,200℃)具有分解溫度的金屬或半導(dǎo)體氮化物，與在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的金屬或半導(dǎo)體氧化物(其優(yōu)選在最高1,500℃不具有分解溫度和熔點(diǎn))的組合。此外，優(yōu)選在最高為在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度(例如1,200℃)具有分解溫度的金屬或半導(dǎo)體氧化物，與在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的金屬或半導(dǎo)體氮化物(其優(yōu)選在最高1,500℃不具有分解溫度和熔點(diǎn))的組合。即，在制備該記錄層的許多情況中可以使用反應(yīng)性濺射法，且通過利用包含氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w作為反應(yīng)性氣體可以使制備變得更為容易。
作為物質(zhì)A，優(yōu)選使用在最高為在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度(例如1,200℃)具有分解溫度的金屬氮化物或半導(dǎo)體氮化物。作為該氮化物，可以提及選自Cr、Mo、W、Fe、Ge、Sn和Sb的一種元素的氮化物。其中，從記錄后的穩(wěn)定性和低噪聲的角度來看，優(yōu)選Mo、Ge、Sn或Sb的氮化物，特別優(yōu)選Sn或Sb的氮化物。
此外，作為物質(zhì)A，還可以提及在最高為在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度(例如1,200℃)具有分解溫度的金屬氧化物或半導(dǎo)體氧化物。作為該氧化物，優(yōu)選使用選自Ir、Au、Ag和Pt的一種元素的氧化物。其中，從記錄后的穩(wěn)定性和低噪聲的角度來看，特別優(yōu)選Au、Ag或Pt的氧化物。
在記錄時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下，該金屬氮化物、半導(dǎo)體氮化物、金屬氧化物或半導(dǎo)體氧化物可以釋放出氮?dú)饣蜓鯕?，并可分解成金屬或半?dǎo)體單體。
對于上面所例舉的一些作為物質(zhì)A的金屬氮化物、半導(dǎo)體氮化物、金屬氧化物和半導(dǎo)體氧化物，其分解溫度示于表1中。
表1

*1文獻(xiàn)1丸善株式會(huì)社于1988年9月20日出版的Encyclopedia ofChemical Technology。
文獻(xiàn)2丸善株式會(huì)社于1975年6月20日出版的Handbook ofChemistry，Basic，第2版。
實(shí)驗(yàn)TG-MS(熱重分析法-質(zhì)譜法)法在使用Agilent生產(chǎn)的裝置5773N，Seiko Tg/DTA6300于氦氣氛中以10℃/分鐘的速率加熱用濺射法以約2,500的厚度形成在硅晶片上的薄膜的過程中，檢測了薄膜的質(zhì)量變化和(氮?dú)?氣體的釋放。將開始釋放出能夠以較高精度測量的氮?dú)鈺r(shí)的溫度作為分解溫度。
因此，作為物質(zhì)A，可以使用具有在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下分解這種性質(zhì)的物質(zhì)。當(dāng)然，在記錄時(shí)存在于記錄層的被加熱部分(記錄層達(dá)到預(yù)定溫度的部分)中的所有物質(zhì)A都分解并不是必要的。即，在本發(fā)明中，在記錄層中進(jìn)行記錄的部分(在記錄時(shí)達(dá)到預(yù)定溫度的部分)中的物理值進(jìn)行所需變化是足夠的。如果進(jìn)行該記錄的區(qū)域中所存在的物質(zhì)A的分解量能夠引發(fā)物理值的所需變化，則該分解量是足夠的。通過記錄所分解的物質(zhì)A的量通常為存在于記錄區(qū)域中的所有物質(zhì)A的至少50％，優(yōu)選為至少60％，更優(yōu)選為至少70％。另一方面，所分解的物質(zhì)A的量越大越好。然而，其通常最高為99.9％。
另一方面，作為物質(zhì)B，優(yōu)選使用在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的金屬氮化物或半導(dǎo)體氮化物(其優(yōu)選在最高1,500℃下不具有分解溫度和熔點(diǎn))。作為該氮化物，可以提及選自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Al和Si的至少一種元素的氮化物。其中，從穩(wěn)定性或低價(jià)格的角度來看，優(yōu)選Ti、V、Nb、Ta、Al或Si的氮化物，特別優(yōu)選Ti、V、Nb、Ta或Si的氮化物。最優(yōu)選V或Nb的氮化物。
此外，作為物質(zhì)B，還可以提及在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的金屬氧化物或半導(dǎo)體氧化物(其優(yōu)選在最高1,500℃下不具有分解溫度和熔點(diǎn))。作為該氧化物，優(yōu)選使用選自Zn、Al、Y、Zr、Ni、Nb、Ni、Mg和Si的至少一種元素的氧化物。其中，從記錄后的穩(wěn)定性和低噪聲的角度來看，特別優(yōu)選Zn、Al、Y、Zr、Nb或Si的氧化物。
對于上述的一些作為物質(zhì)B的金屬氮化物、半導(dǎo)體氮化物、金屬氧化物和半導(dǎo)體氧化物，其分解溫度或熔點(diǎn)示于表2中。
表2

*2文獻(xiàn)1丸善株式會(huì)社于1988年9月20日出版的Encyclopedia ofChemical Technology。
文獻(xiàn)2丸善株式會(huì)社于1975年6月20日出版的Handbook ofChemistry，Basic，第2版。
因此，作為物質(zhì)B，可以使用在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(作為化學(xué)反應(yīng)，例如可以提及“分解”或“化合”)或相變(作為相變，例如可提及“熔融”或“升華”)的物質(zhì)。即，理想地，物質(zhì)B優(yōu)選在記錄時(shí)通過加熱不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變。然而，實(shí)際上，存在于記錄層的加熱部分(記錄層達(dá)到預(yù)定溫度的區(qū)域)的物質(zhì)B在記錄時(shí)可以微量地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變。即，只要可以令人滿意地保持記錄品質(zhì)(例如記錄標(biāo)記的的形狀和位置)，在記錄時(shí)并不要求存在于記錄層的加熱部分(記錄層達(dá)到預(yù)定溫度的區(qū)域)的物質(zhì)B在全部量上保持穩(wěn)定。通過記錄可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變的物質(zhì)B的量通常為存在于進(jìn)行記錄的區(qū)域內(nèi)的所有物質(zhì)B的至多10％，優(yōu)選至多為5％，更優(yōu)選至多為1％。另一方面，所分解的物質(zhì)B的量越少越好。然而，實(shí)際上，據(jù)推測發(fā)生了0.01％水平的分解。
物質(zhì)A和物質(zhì)B的比例當(dāng)物質(zhì)A和物質(zhì)B各自由氮化物和/或氧化物構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選構(gòu)成物質(zhì)A的元素中除氮和氧之外的元素α和構(gòu)成物質(zhì)B的元素中除氮和氧之外的元素β滿足0.03≤(β的原子數(shù))/((α的原子數(shù))+(β的原子數(shù)))≤0.95的關(guān)系。即，優(yōu)選存在于記錄層中的元素β的原子數(shù)相對于元素α的原子數(shù)和元素β的原子數(shù)的總和至少為0.03且至多為0.95。(β的原子數(shù))/((α的原子數(shù))+(β的原子數(shù)))優(yōu)選至少為0.03，更優(yōu)選至少為0.05。在該范圍內(nèi)，加入物質(zhì)B的效果變得足夠顯著。另一方面，(β的原子數(shù))/((α的原子數(shù))+(β的原子數(shù)))優(yōu)選至多為0.95，更優(yōu)選至多為0.9，進(jìn)一步更優(yōu)選至多為0.8，特別優(yōu)選至多為0.7。在該范圍內(nèi)，可以充分地得到記錄信號(hào)的振幅。
在組合使用至少兩種類型的氮化物和/或氧化物作為物質(zhì)A或物質(zhì)B的情況下，將適用于以下情況。即，(α的原子數(shù))是構(gòu)成物質(zhì)A的元素中除氮和氧之外的元素的原子數(shù)的總和。此外，(β的原子數(shù))是構(gòu)成物質(zhì)B的元素中除氮和氧之外的元素的原子數(shù)的總和。且優(yōu)選(α的原子數(shù))和(β的原子數(shù))滿足上述關(guān)系。
例如，在只使用一種類型的分解溫度最高為1,200℃的氮化物或氧化物作為物質(zhì)A，和組合使用至少兩種類型的在最高1,500℃下不具有分解溫度和熔點(diǎn)的氮化物或氧化物作為物質(zhì)B的情況下，優(yōu)選使物質(zhì)A和物質(zhì)B為如下比例。
即，當(dāng)用ANx或AOx(例如A是金屬或半導(dǎo)體)代表分解溫度最高為1,200℃的氮化物或氧化物，且用B1Ny1…BnNyn，或B1Oy1…BnOyn(B1…Bn是金屬元素或半導(dǎo)體)代表n種類型的在最高1,500℃下不具有分解溫度和熔點(diǎn)的氮化物或氧化物時(shí)，由下式(1)代表的原子數(shù)比優(yōu)選至少為0.03，更優(yōu)選至少為0.05，另一方面，優(yōu)選至多為0.95，更優(yōu)選至多為0.9，進(jìn)一步優(yōu)選至多為0.8，特別優(yōu)選至多為0.7(B1的原子數(shù)+…+Bn的原子數(shù))/(A的原子數(shù)+B1的原子數(shù)+…Bn的原子數(shù)) (1)在上述范圍內(nèi)，可以充分地得到記錄信號(hào)的振幅，同時(shí)可充分地獲得添加在最高1,500℃下不具有分解溫度和熔點(diǎn)的氮化物或氧化物的效果。
可以用電子探針微量分析法(EPMA)、X射線光電子譜法(XPS)、俄歇電子譜法(AES)、盧瑟福背散射法(RBS)、電感耦合等離子體法(ICP)等或其組合來進(jìn)行所述記錄層的組成分析。
物質(zhì)A和物質(zhì)B在整個(gè)記錄層中的比例在本發(fā)明中，記錄層優(yōu)選包含物質(zhì)A和物質(zhì)B作為主要成分。
這里，在本發(fā)明中，“包含預(yù)定材料(預(yù)定材料可解釋為“預(yù)定物質(zhì)”或“預(yù)定組成”)作為主要組分”是指所述預(yù)定材料在全部材料或在整個(gè)層中的含量至少為50重量％。
為了充分地得到本發(fā)明的效果，物質(zhì)A和物質(zhì)B在整個(gè)記錄層中的總量通常為至少50重量％，優(yōu)選至少為60重量％，更優(yōu)選為至少為70重量％。
此外，作為記錄層，為了調(diào)節(jié)記錄層的光學(xué)常數(shù)和導(dǎo)熱性，除物質(zhì)A和物質(zhì)B外，在整個(gè)記錄層中還可以以至多30重量％，優(yōu)選至多為20重量％，更優(yōu)選至多為10重量％的量包含例如Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Co、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Al、Si、Ge、Sn、Sb、Bi或鑭系金屬等金屬和半導(dǎo)體的單體或半氧化物。另一方面，在加入上述金屬和半導(dǎo)體的單體或半氧化物的情況下，其含量通常為至少0.001重量％。在上述范圍內(nèi)，可以令人滿意地得到加入金屬和半導(dǎo)體的單體或半氧化物的效果。
這里，“半氧化物”是指在氧化物的化學(xué)計(jì)量組成中欠缺氧的狀態(tài)。
所述金屬和半導(dǎo)體的單體或半氧化物在通過激光照射造成的溫度升高下在氧化狀態(tài)下發(fā)生熔融或變化。然而，該變化與物質(zhì)A的分解相比通常很小。因此，如果在整個(gè)記錄層中占有的比例處于上述范圍內(nèi)，該變化不會(huì)對記錄特性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。并且，為了例如調(diào)節(jié)光學(xué)常數(shù)或?qū)嵝?，可以使用上述金屬和半?dǎo)體的單體或半氧化物。
記錄層的其它特性在本發(fā)明中，根據(jù)特定應(yīng)用可以適當(dāng)?shù)卮_定記錄層的消光系數(shù)。然而，記錄層的消光系數(shù)的下限在用于記錄/讀取的激光的波長處優(yōu)選為至少0.2，更優(yōu)選為至少0.3。在該范圍內(nèi)，記錄層上入射激光束的吸收是充分的，且記錄靈敏度優(yōu)良。另一方面，消光系數(shù)的上限優(yōu)選為至多1.6，更優(yōu)選為至多1.4，特別優(yōu)選為至多1.2。在該范圍內(nèi)，將不存在記錄層上的光吸收如此之大使得不能得到足夠的反射率的問題。
在本發(fā)明中，可以通過橢圓光度法同時(shí)測量消光系數(shù)和折射率。
此外，根據(jù)特定應(yīng)用可以適當(dāng)?shù)卮_定記錄層的厚度。記錄層的厚度的下限通常為至少4nm，優(yōu)選為至少6nm。在該范圍內(nèi)，入射激光束的吸收變得很大，由此靈敏度優(yōu)良，此外，可以充分得到記錄信號(hào)的振幅。另一方面，記錄層的厚度的上限通常為至多30nm，優(yōu)選為至多25nm，更優(yōu)選為至多20nm。在該范圍內(nèi)，將不存在記錄層上的吸收如此之大使得反射率下降，或所釋放的氣體量變得如此之大以至于添加物質(zhì)B(其優(yōu)選是在最高1,500℃下不具有分解溫度和熔點(diǎn)的氮化物或氧化物)的效果很小的問題。
記錄層的制備方法在本發(fā)明中，通常以濺射法制備記錄層。例如，可以通過如下的濺射法進(jìn)行制備使微量Ar氣在真空室中流通到預(yù)定的真空度，并對由物質(zhì)A制成的靶和由物質(zhì)B制成的靶施加電壓以進(jìn)行放電從而形成薄膜。此外，例如，可以通過如下的濺射法進(jìn)行制備使微量Ar氣在真空室中流通到預(yù)定的真空度，并對由物質(zhì)A和物質(zhì)B的混合物制成的靶施加電壓以進(jìn)行放電從而形成薄膜。
在采用金屬氮化物或氧化物、或者半導(dǎo)體氮化物或氧化物作為物質(zhì)A和物質(zhì)B的情況下，也可使用通過下面的反應(yīng)性濺射法的制備方法。
即，通過將微量的Ar、N2或O2的混合氣體在真空室中流通到預(yù)定的真空度來進(jìn)行反應(yīng)性濺射。并且，將電壓施加到由包含使其氮化物或氧化物成為物質(zhì)A的金屬或半導(dǎo)體和使其氮化物或氧化物成為物質(zhì)B的金屬或半導(dǎo)體的混合物制成的靶上以進(jìn)行放電。并且，所濺射的金屬或半導(dǎo)體的復(fù)合物可以與N2或O2反應(yīng)形成為膜形式的氮化物或氧化物，以進(jìn)行反應(yīng)性濺射。
此外，除了使用混合物的靶外，可通過由多個(gè)單體靶同時(shí)進(jìn)行放電的共濺射法來形成記錄層。
(2)基質(zhì)特別是在本發(fā)明的記錄介質(zhì)是一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的情況下，將上述記錄層形成在基質(zhì)上。
作為用于本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的基質(zhì)，可以使用樹脂例如聚碳酸酯、丙烯酸樹酯或聚烯烴；玻璃；或諸如鋁等金屬。通常，在基質(zhì)上形成深度為約15nm～250nm的導(dǎo)槽，且優(yōu)選基質(zhì)是由樹脂制成，因此可以通過模塑法形成該導(dǎo)槽。此外，在使用于記錄/讀取的聚焦激光束從基質(zhì)側(cè)入射的所謂基質(zhì)側(cè)入射(圖5和6)的情況下，基質(zhì)優(yōu)選是透明的。
根據(jù)特定應(yīng)用可以適當(dāng)?shù)卮_定該基質(zhì)的厚度。然而，下限通常為至少0.3mm，優(yōu)選至少0.5mm，和上限通常為最大3mm，優(yōu)選為最大2mm。
(3)其它層本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)可以為至少具有基質(zhì)和記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)。因此，對層結(jié)構(gòu)并沒有特別的限定。例如，本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)可以具有形成在記錄層的至少一側(cè)上的耐熱保護(hù)層。此外，例如，本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)可以在與激光照射側(cè)相對的記錄層側(cè)上具有反射層。所以，本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)可以具有疊壓的具有具備特定功能的層的光學(xué)多層結(jié)構(gòu)。
此外，所述各層可以由兩層或兩層以上形成，并且可以在它們之間提供中間層。例如，在使聚焦激光束從基質(zhì)側(cè)入射的情況下，可以將半透明的極薄金屬、半導(dǎo)體或吸收性介電層提供在基質(zhì)和保護(hù)層之間，或者在使聚焦激光束從與基質(zhì)的相對側(cè)入射的情況下，將其提供在保護(hù)層上。通過該介電層，例如可以控制進(jìn)入到記錄層中的激光的能量?，F(xiàn)在，將通過參考具體例子來詳細(xì)描述本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的層結(jié)構(gòu)，但應(yīng)理解本發(fā)明并不僅限于下面的具體例子。
一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施方式圖1是說明可用于本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施方式的放大截面圖。如圖1中所示，該一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)通過順序地依次在基質(zhì)1上層壓反射層2、反射層側(cè)的保護(hù)層3、記錄層4、激光束入射側(cè)的保護(hù)層5和透光層6而構(gòu)成，并被設(shè)計(jì)成可以通過使激光束從透光層6側(cè)進(jìn)入而進(jìn)行記錄和讀取。
層結(jié)構(gòu)并不需要限于圖1的結(jié)構(gòu)。例如，如圖2中所示，也可以采用基于圖1的結(jié)構(gòu)，在反射層2和保護(hù)層3之間提供防擴(kuò)散層7的層結(jié)構(gòu)。另外，如圖3和圖4中所示，可以采用基于圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)，在基質(zhì)1和反射層2之間提供底層8的層結(jié)構(gòu)。另外，如圖10中所示，可以采用在記錄層4和保護(hù)層3之間以及在記錄層4和保護(hù)層5之間提供粘著層10的層結(jié)構(gòu)(當(dāng)然，可以將粘著層10提供在記錄層4和保護(hù)層3之間或者提供在記錄層4和保護(hù)層5之間)。此外，如圖11中所示，可以采用用粘著層10來代替保護(hù)層3的層結(jié)構(gòu)(當(dāng)然，可以用粘著層10來代替保護(hù)層5)。這里，根據(jù)所期望的性能，當(dāng)然可以適當(dāng)?shù)貙ι鲜鰧咏Y(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。
此外，如圖5和圖6中所示，相對于圖1和圖2中所示的層結(jié)構(gòu)，可以使用相對于基質(zhì)進(jìn)行反向?qū)訅核纬傻幕|(zhì)側(cè)入射型光學(xué)記錄介質(zhì)的層結(jié)構(gòu)。此外，在基質(zhì)側(cè)入射型光學(xué)記錄介質(zhì)中，當(dāng)然可以選擇性地使用上述防擴(kuò)散層7或上述粘著層10。
此外，作為本發(fā)明的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)，可以廣泛使用例如保護(hù)層或反射層是由雙層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在將詳細(xì)描述各層。
(1)記錄層4記錄層4如以上[1]中所述。
(2)基質(zhì)1基質(zhì)1如以上[1]中所述。
(3)反射層2對于反射層2，除Ag或Ag合金以外，可以使用諸如Al、Au和包含它們作為主要成分的合金等各種材料。
作為用于反射層的材料，優(yōu)選使用包含Ag或Al作為主要成分的合金，該合金具有高導(dǎo)熱性和高散熱效果。
更具體地，適用于本發(fā)明的反射層的材料可以為純Ag或在Ag中包含選自Ti、V、Ta、Nb、W、Co、Cr、Si、Ge、Sn、Sc、Hf、Pd、Rh、Au、Pt、Mg、Zr、Mo、Cu、Nd和Mn的至少一種元素的Ag合金。在隨時(shí)間的穩(wěn)定性更為重要的情況下，優(yōu)選使用Ti、Mg、Au、Cu、Nd和Pd中的至少一種作為添加成分。
此外，作為用于反射層的材料的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)例，可以提及在Al中包含選自Ta、Ti、Co、Cr、Si、Sc、Hf、Pd、Pt、Mg、Zr、Mo和Mn的至少一種元素的Al合金。已知該合金可以改善耐小丘性(hillockresistance)，并且考慮到耐用性、體積電阻率、沉積速度等，該合金也可以使用。
加入到Ag和Al中的其它元素的量通常為至少0.1原子％，優(yōu)選為至少0.2原子％。相對于Al合金，如果所述元素的含量太小，盡管還取決于沉積條件，但在很多情況下耐小丘性將趨于不足。另一方面，上述元素的含量通常為最高5原子％，優(yōu)選為最高2原子％，更優(yōu)選為最高1原子％。如果該量過大，則反射層的電阻將趨于變高(導(dǎo)熱性趨于變小)。
在使用Al合金的情況下，可以使用包含0～2重量％的Si、0.5～2重量％的Mg和0～0.2重量％的Ti的Al合金。Si具有抑制細(xì)微剝離缺陷的作用。然而，如果其含量過大，則隨著時(shí)間的推移導(dǎo)熱性會(huì)發(fā)生變化。因此，Si通常為最高2重量％，優(yōu)選為最高1.5重量％。此外，Mg能夠改善反射層的耐腐蝕性，但如果其含量過大，則隨著時(shí)間的推移導(dǎo)熱性易于發(fā)生變化，其含量通常為最高2重量％，優(yōu)選為最高1.5重量％。Ti含量通常為最高0.2重量％。Ti具有防止濺射率變化的作用。然而，如果Ti含量過大，則反射層的導(dǎo)熱性趨于變低，且具有在微觀水平上均勻地固溶化的Ti的本體的鑄造將趨于困難，而且靶成本趨于升高。因此，Ti的含量優(yōu)選在上述范圍內(nèi)。
反射層的厚度通常為至少40nm，優(yōu)選為至少50nm，另一方面，通常為最大300nm，優(yōu)選為最大200nm。如果厚度過厚，即使可以降低薄層電阻，但是不僅不能得到充分的散熱效果，而且記錄靈敏度趨于惡化。據(jù)認(rèn)為這歸因于以下事實(shí)每單位面積的熱容量增大，且自身的散熱需要時(shí)間，因此散熱效果趨于變小。另外，因?yàn)楹穸仍龃?，沉積需要時(shí)間，且材料成本趨于升高。另一方面，如果厚度過薄，在膜生長的初始階段的島狀結(jié)構(gòu)的影響趨于明顯，因此有時(shí)反射率或?qū)嵝詴?huì)下降。
通常用濺射法或真空氣相沉積法形成反射層。優(yōu)選將包括靶或氣相沉積材料本身中的雜質(zhì)的量以及沉積過程中所包括的濕氣和氧氣的量的雜質(zhì)總量控制到小于2原子％的水平。為了這個(gè)目的，當(dāng)用濺射法形成反射層時(shí)，優(yōu)選將處理室的極限真空度調(diào)節(jié)到小于1×10-3Pa。
此外，當(dāng)在極限真空度小于10-4Pa下進(jìn)行沉積時(shí)，優(yōu)選通過將沉積速率調(diào)節(jié)到至少為1nm/秒，優(yōu)選至少為10nm/秒的水平來防止夾雜有雜質(zhì)。另外，在包含大于1原子％的有目的的添加元素的情況下，優(yōu)選通過將沉積速率調(diào)節(jié)到至少10nm/秒的水平來盡可能地防止夾雜其它雜質(zhì)。
為了獲得更高的導(dǎo)熱性和可靠性，具有由多層構(gòu)成的反射層也是有效的。在該情況下，至少一層優(yōu)選由具有反射層總厚度的至少50％的厚度的上述材料制成。通常，如此進(jìn)行設(shè)計(jì)以使得該層實(shí)質(zhì)上可以支配散熱效果，并且其它層有助于耐腐蝕性、對保護(hù)層的粘合性和對耐小丘性的改善性。
(4)保護(hù)層3和5保護(hù)層3和保護(hù)層5通常具有下面三種作用。即，它們具有防止在記錄過程中在記錄層上產(chǎn)生的熱向其它層如基質(zhì)擴(kuò)散的作用、通過干涉效應(yīng)控制光學(xué)記錄介質(zhì)的反射率的作用和在高溫高濕度環(huán)境下作為隔絕層來阻隔濕氣的作用。
作為用于形成保護(hù)層的材料，通?？梢蕴峒敖殡姴牧稀＝殡姴牧侠缈梢詾镾c、Y、Ce、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Cr、In、Si、Ge、Sn、Sb或Te的氧化物；Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Sb或Pb的氮化物；或Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Ga、In或Sr的碳化物。此外，可以提及該氧化物、氮化物和碳化物的混合物。此外，介電材料可以為Zn、Y、Cd、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb或Bi的硫化物、硒化物或碲化物，Mg或Ca等的氟化物，或其混合物。
在這些材料中，從高沉積速度、低膜應(yīng)力、由溫度變化導(dǎo)致的低體積變化和優(yōu)良的耐候性的角度來看，例如可以廣泛使用ZnS-SiO2、SiN、Ta2O5或Y2O2S。
保護(hù)層的厚度根據(jù)保護(hù)層在光學(xué)記錄介質(zhì)中的使用位置而變化。然而，通常保護(hù)層的厚度至少為5nm以行使作為保護(hù)層的功能。另一方面，為了使構(gòu)成保護(hù)層的介電材料自身的內(nèi)部應(yīng)力和與其接觸的層的彈性特征的差異達(dá)到最小化以避免破裂，優(yōu)選其厚度最大為500nm。通常，采用構(gòu)成保護(hù)層的材料，沉積速度小且沉積時(shí)間長。為了縮短沉積時(shí)間從而縮短制備時(shí)間來降低成本，優(yōu)選將保護(hù)層的厚度控制到最大為300nm的水平。保護(hù)層的厚度更優(yōu)選最大為200nm。
根據(jù)保護(hù)層在光學(xué)記錄介質(zhì)中的使用位置，可以改變保護(hù)層所需的功能。因此，其厚度根據(jù)保護(hù)層的使用位置而改變。
在圖1～6和圖10～12各圖中在激光束入射側(cè)的保護(hù)層5的厚度通常為至少10nm，優(yōu)選為至少20nm，更優(yōu)選為至少30nm。在該范圍內(nèi)，具有防止由于基質(zhì)或記錄層的受熱而導(dǎo)致的變形的充分效果，并且可以充分得到保護(hù)層的作用。另一方面，其厚度通常為最大500nm，優(yōu)選為最大300nm，更優(yōu)選為最大200nm。如果厚度過大，則由于層自身的內(nèi)部應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致破裂，且生產(chǎn)性也會(huì)惡化。在上述范圍內(nèi)，可以防止破裂且可以令人滿意地保持生產(chǎn)性。
另一方面，在圖1～6、10～12各圖中在反射層側(cè)的保護(hù)層3的厚度通常為至少2nm，優(yōu)選為至少4nm，更優(yōu)選為至少6nm。在該范圍內(nèi)，可以有效地抑制記錄層的過度變形。另一方面，在反射層側(cè)的保護(hù)層3的厚度通常為最大100nm，優(yōu)選為最大80nm。在該范圍內(nèi)，可以得到對記錄層的冷卻效果，且可以確保對記錄標(biāo)記長度的控制。
保護(hù)層通常由濺射法形成。優(yōu)選將包括靶本身中的雜質(zhì)的量以及沉積過程中所包括的濕氣和氧氣的量的雜質(zhì)總量控制到小于2原子％的水平。為了這個(gè)目的，當(dāng)用濺射法形成保護(hù)層時(shí)，優(yōu)選將處理室的極限真空度設(shè)定為小于1×10-3Pa。
(5)透光層6需要透光層6來對濺射膜進(jìn)行防潮或防塵，并同時(shí)行使作為薄入射基質(zhì)的作用。因此，優(yōu)選其對于用于記錄/讀取的激光束是透明的，同時(shí)其厚度優(yōu)選為50μm～150μm。此外，對于透光層6的厚度分布，優(yōu)選在光學(xué)記錄介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)5μm以內(nèi)的均勻的厚度分布。通常通過旋涂法施加紫外線固化性樹脂，然后固化或通過粘合透明片材來形成透光層6。
(6)防擴(kuò)散層7
防擴(kuò)散層7的主要目的是防止用于反射層側(cè)的保護(hù)層3的介電材料的成分向金屬反射層2擴(kuò)散。對于反射層2，從優(yōu)良導(dǎo)熱性或經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，可以廣泛使用銀或銀合金。另一方面，對于在反射層側(cè)的保護(hù)層3，從沉積后的膜應(yīng)力小、耐熱性優(yōu)良、沉積速度高等角度考慮，可以廣泛使用ZnS-SiO2。如圖1、3或5中所示，如果提供這兩者作為反射層2和反射層側(cè)的保護(hù)層3使得它們相互直接接觸，則反射層側(cè)的保護(hù)層3的ZnS-SiO2中的硫可能會(huì)擴(kuò)散到由銀或銀合金制成的反射層2上，因此導(dǎo)致反射層的反射率下降或?qū)嵝韵陆怠Ｒ虼?，?yōu)選提供防擴(kuò)散層7以防止擴(kuò)散并提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
因此，作為用于防擴(kuò)散層7的材料，可以使用本身極其穩(wěn)定且?guī)缀醪粩U(kuò)散到反射層的材料(特別是銀或銀合金中)中的材料(其與銀或銀合金幾乎不形成物質(zhì)或固溶體)。另一方面，作為用于防擴(kuò)散層7的材料，可以使用與包含在保護(hù)層中的硫具有低反應(yīng)活性或其硫化物化學(xué)上穩(wěn)定的材料。
作為用于防擴(kuò)散層7的材料，優(yōu)選是能夠滿足以下條件的材料幾乎不擴(kuò)散到反射層中，對反射層的粘合性優(yōu)良，幾乎不允許保護(hù)層的材料擴(kuò)散和對保護(hù)層的粘合性優(yōu)良。只要滿足這些條件，可從諸如金屬、半導(dǎo)體、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、半導(dǎo)體氧化物、半導(dǎo)體氮化物、半導(dǎo)體碳化物、氟化物和無定形碳等單一物質(zhì)及其混合物中適當(dāng)?shù)剡x用防擴(kuò)散層7的材料。滿足上述條件的金屬和半導(dǎo)體例如可以為Si、Ti、Cr、Ta、Nb、Pd、Ni、Co、Mo和W。其中，從粘合性和與反射層的低反應(yīng)性的角度考慮，優(yōu)選Cr、Ta、Nb、Ni或Mo。此外，作為化合物，例如可以提及SiN、SiO2、SiC、GeN、ZnO、Al2O3、Ta2O5、TaN、Nb2O5、ZrO2、稀土氧化物、TiN、CrN、CaF2和MgF2。其中，從粘合性和與反射層的低反應(yīng)性的角度考慮，優(yōu)選SiN、GeN、ZnO或Nb2O5。
單一物質(zhì)的實(shí)例為如上所述，但也可提及它們的混合物。作為該材料的典型實(shí)例，可以提及使用Ge-N的實(shí)例，包括Ge-Si-N、Ge-Sb-N、Ge-Cr-N、Ge-Al-N、Ge-Mo-N和Ge-Ti-N。即，可以提及與Ge一起包含例如Al、B、Ba、Bi、C、Ca、Ce、Cr、Dy、Eu、Ga、In、K、La、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Si、Sb、Sn、Ta、Te、Ti、V、W、Yb、Zn或Zr的材料。
防擴(kuò)散層7可以只由單層構(gòu)成，或者具有包含兩層或兩層以上的多層結(jié)構(gòu)。此外，防擴(kuò)散層通常由濺射法或反應(yīng)性濺射法形成。
防擴(kuò)散層7的厚度可以根據(jù)特定應(yīng)用適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行確定。通常，其下限為至少1nm，優(yōu)選為至少2nm，且上限為最大20nm，優(yōu)選最大為10nm。
(7)底層8底層8通常具有防止基質(zhì)1和反射層2之間剝離的作用，因此可以獲得耐候性優(yōu)良的記錄介質(zhì)。因此，優(yōu)選在基質(zhì)1和反射層2之間提供底層8。如上所述，形成底層8的目的是為了防止在基質(zhì)1和反射層2之間的界面處的膜剝離，該剝離在溫度改變時(shí)易于發(fā)生。
用于底層8的材料并沒有特別限制，只要可滿足上述目的便可。例如，用于底層8的材料優(yōu)選是對基質(zhì)1和反射層2具有良好粘合性的材料，該材料不會(huì)腐蝕反射層2或者不會(huì)擴(kuò)散到反射層2中，且該材料具有優(yōu)良的膜表面平整度。只要滿足上述條件，可以從諸如金屬、半導(dǎo)體、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、半導(dǎo)體氧化物、半導(dǎo)體氮化物、半導(dǎo)體碳化物、氟化物和無定形碳等單一物質(zhì)及其混合物中來適當(dāng)?shù)剡x用底層8的材料。滿足上述條件的金屬和半導(dǎo)體例如可以為Si、Ti、Cr、Ta、Nb、Pd、Ni、Co、Mo和W。其中，從粘合性和與反射層的低反應(yīng)性的角度考慮，優(yōu)選Cr、Ta、Nb或Ni。此外，作為化合物，可以提及例如SiN、SiO2、SiC、GeN、ZnO、Al2O3、Ta2O5、TaN、Nb2O5、ZrO2、稀土元素氧化物、TiN、CrN、CaF2和MgF2。其中，從粘合性和與反射層的低反應(yīng)性的角度考慮，優(yōu)選SiN、GeN、ZnO或Nb2O5。
單一物質(zhì)的實(shí)例為如上所述，但也可以提及它們的混合物。作為該材料的典型實(shí)例，可以提及使用Ge-N的實(shí)例，包括Ge-Si-N、Ge-Sb-N、Ge-Cr-N、Ge-Al-N、Ge-Mo-N和Ge-Ti-N。即，可以提及與Ge一起包含例如Al、B、Ba、Bi、C、Ca、Ce、Cr、Dy、Eu、Ga、In、K、La、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Si、Sb、Sn、Ta、Te、Ti、V、W、Yb、Zn或Zr的材料。
此外，底層并不必須具有單一材料的單層結(jié)構(gòu)，而是可以具有包含所層壓的多種材料的多層結(jié)構(gòu)。例如，可以想到具有層壓在基質(zhì)上的ZnS和SiO2的混合物、和Ge-Cr-N的雙層結(jié)構(gòu)。采用該構(gòu)成，ZnS-SiO2對基質(zhì)具有優(yōu)良的粘合性，而且，通過Ge-Cr-N的存在，即使在將銀和銀合金用于反射層時(shí)，也可以防止ZnS-SiO2中的硫?qū)е碌母g。
底層8能夠在基質(zhì)1上形成均勻的厚度就可以了。相反地，如果其變厚，則生產(chǎn)成本或生產(chǎn)時(shí)間將增加，且例如基質(zhì)1的溝槽形狀將發(fā)生變化。因此，其厚度優(yōu)選為2nm～20nm。此外，與其它層一樣，底層可以用濺射法或反應(yīng)性濺射法來制備。
(8)保護(hù)性涂層9如圖5或圖6中所示，在基質(zhì)側(cè)入射型一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的情況下，優(yōu)選在最外表面?zhèn)壬咸峁┍Ｗo(hù)性涂層9以防止與空氣的直接接觸，或防止與外物接觸而造成的劃傷。用于保護(hù)性涂層9的材料沒有特定限制，只要其具有該功能便可，例如可以使用有機(jī)材料如熱塑性樹脂、熱固性樹脂、電子束固化性樹脂或UV固化性樹脂或者無機(jī)材料如SiO2、SiN4、MgF2或SnO2。
通?？梢杂弥T如旋涂法或澆鑄法等涂覆方法，或者用濺射法來形成保護(hù)性涂層9。
在使用熱塑性樹脂或熱固性樹脂等作為用于保護(hù)性涂層9的材料的情況下，可將其溶解在溶劑中，然后進(jìn)行涂覆并干燥以形成層。在使用UV固化性樹脂的情況下，可將其直接進(jìn)行涂覆或溶解在適當(dāng)溶劑中進(jìn)行涂覆，然后用UV光束照射進(jìn)行固化以形成層。這些材料可單獨(dú)使用或作為兩種或兩種以上材料的混合物組合使用。此外，可以將保護(hù)性涂層9制成包含兩層或更多層的多層膜。保護(hù)性涂層9的厚度可以根據(jù)特定應(yīng)用適當(dāng)?shù)卮_定。其下限通常為至少0.1μm，優(yōu)選至少為0.5μm，且上限通常為最大100μm，優(yōu)選為最大50μm。
(9)粘著層10
可在記錄層4和保護(hù)層3和/或保護(hù)層5之間提供粘著層。在用于本發(fā)明的記錄介質(zhì)的記錄層中，物質(zhì)A在記錄時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下分解。然而，在該物質(zhì)A分解時(shí)，記錄層4和與其相接觸的層(在圖1～6中為保護(hù)層3或保護(hù)層5)有時(shí)會(huì)剝離。具體地，當(dāng)通過用激光照射一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄時(shí)，保護(hù)層3或保護(hù)層5有時(shí)會(huì)從記錄層4上剝離下來。在該情況下，優(yōu)選提供與記錄層4接觸的粘著層10。并且，優(yōu)選提供與該粘著層10接觸的保護(hù)層3和/或保護(hù)層5。具體地，如圖10中所示，優(yōu)選在記錄層4和保護(hù)層3之間，和/或在記錄層4和保護(hù)層5之間提供粘著層10。特別是，記錄后的剝離易于在記錄層4和在其前面形成的保護(hù)層(在圖10中為保護(hù)層3)之間發(fā)生，因此，特別優(yōu)選在記錄層4和保護(hù)層3之間插入粘著層10。
此外，在作為用于粘著層10的材料，使用了同樣可以用于保護(hù)層3或保護(hù)層5的材料的情況下，可以使用粘著層10來代替保護(hù)層3和/或保護(hù)層5。作為這樣的光學(xué)記錄介質(zhì)的實(shí)例，圖11說明了使用粘著層10來代替保護(hù)層3的光學(xué)記錄介質(zhì)。
作為用于粘著層10的材料，通?？梢蕴峒敖殡姴牧稀＝殡姴牧侠缈梢詾槔鏢c、Y、Ce、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Cr、In、Si、Ge、Sn、Sb或Te的氧化物；例如Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Sb或Pb的氮化物；或例如Ti、Zr、Hf、B、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Ga、In或Si的碳化物。此外，可以提及所述氧化物、氮化物和碳化物的混合物。此外，介電材料可以為例如Zn、Y、Cd、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb或Bi的硫化物、硒化物或碲化物、例如Mg或Ca的氟化物或它們的混合物。
在這些材料中，從耐熱性、記錄層4和保護(hù)層3和保護(hù)層5之間的粘合性能或工業(yè)可得性的角度來看，優(yōu)選的材料如下。即，它們是選自Y、Zr、Nb、Zn、Al、Si和Sn的至少一種元素的氧化物；Ge和/或Cr的氮化物和Si的碳化物。當(dāng)然，同樣優(yōu)選使用所述氧化物、氮化物和碳化物的混合物。從工業(yè)角度更優(yōu)選的是Sn-Nb的氧化物(其可為Sn氧化物和Nb氧化物的混合物)、Zr的氧化物、Y的氧化物、Si的氧化物、Zn的氧化物、Al的氧化物、Ge的氮化物、Ge-Cr的氮化物(其可為Ge氮化物和Cr氮化物的混合物)或Si的碳化物。特別優(yōu)選的是包含選自GeN、ZrO、ZnO和SiC的至少一種作為主要成分(即，基于整個(gè)粘著層，包含至少50原子％)的那些材料。此外，當(dāng)作為混合物使用時(shí)，從工業(yè)角度特別優(yōu)選的組合是Zr的氧化物、Y的氧化物和Si的氧化物的組合，或Zn的氧化物和Al的氧化物的組合。
當(dāng)然，可以以多種上述材料的任意比例的任意組合來使用上述材料。
作為用于粘著層10的材料，特別優(yōu)選的是分解溫度高于用于記錄層的物質(zhì)A的物質(zhì)。即，如果用于粘著層10的材料的分解溫度最高是物質(zhì)A的分解溫度，則在室溫下粘著層10的材料將部分發(fā)生分解作用，因此一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)的儲(chǔ)存穩(wěn)定性趨于降低。此外，如果粘著層10中所包含的材料在記錄時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下，在物質(zhì)A的分解前或在物質(zhì)A分解的同時(shí)發(fā)生分解，則有時(shí)將不能得到所期望的記錄狀態(tài)。
在該情況下，用于粘著層10的材料可以為與用于記錄層的物質(zhì)A相比，具有相對較高的分解溫度的材料。例如，在將Sn氮化物(由表1可知，分解溫度為約340℃)用作物質(zhì)A的情況下，也可以將通常用作物質(zhì)A的物質(zhì)，例如Ge氮化物(由表1可知，分解溫度為約700℃)或Cr氮化物(由表1可知，分解溫度為約1,080℃)用于粘著層10。
上述材料在粘著層10中的含量通常為至少50重量％，優(yōu)選為至少60重量％，更優(yōu)選為至少70重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為至少80重量％，特別優(yōu)選為至少90重量％，最優(yōu)選為至少95重量％。為了確保記錄層4和保護(hù)層3或保護(hù)層5之間的粘合性，上述材料的含量越大越好。在粘著層的形成期間，將不可避免的引入雜質(zhì)(例如氧)，上述材料的含量的上限通常為99.9重量％。
粘著層10的厚度通常為至少1nm，優(yōu)選為至少2nm，更優(yōu)選為至少3nm，另一方面，通常最大為50nm，優(yōu)選最大為30nm，更優(yōu)選最大為20nm。如果厚度在該范圍內(nèi)，則可以令人滿意地確保記錄層4和保護(hù)層3或保護(hù)層5之間的粘合性，并且可以充分地確保激光透射到記錄層上。
作為制備粘著層10的方法，可以使用已知的濺射法。具體地，可以通過濺射法制備粘著層，在該濺射法中，使少量Ar氣在真空室中流通到預(yù)定的真空度，且對由將加入到粘著層中的預(yù)定材料制成的靶施加電壓以進(jìn)行用于沉積的放電。
此外，在粘著層10是由氧化物、氮化物或氮氧化合物制成的情況下，可以如下使用反應(yīng)性濺射法。即，使微量的Ar、N2和/或O2的混合氣體在真空室中流通到預(yù)定的真空度。并且，對由預(yù)定材料制成的靶施加電壓以進(jìn)行放電。以及，使由靶濺射出的元素的單一物質(zhì)或多種元素的復(fù)合物與N2和/或O2反應(yīng)，從而以膜形式形成氮化物、氧化物或氮氧化合物。
在該反應(yīng)性濺射法中，可以通過改變流通在真空室中的Ar、N2和/或O2的混合氣體中N2的分壓和/或O2的分壓(具體地是N2和/或O2的混合氣體相對于整個(gè)Ar和N2和/或O2混合氣體的流速)來改變氮化量或氧化量。
此外，本發(fā)明絕不限于上述實(shí)施方式。上述實(shí)施方式是示例性的，且任何實(shí)施方式，只要其具有與本發(fā)明的權(quán)利要求所披露的范圍內(nèi)的技術(shù)思想實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成并能提供實(shí)質(zhì)上相同的效果，均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
實(shí)施例現(xiàn)在，將參考實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例1作為本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)例子，制備了具有如圖4所示結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)。對于基質(zhì)1，使用了厚度為1.1mm且直徑為120mm的盤狀聚碳酸酯樹脂。對于底層8，使用了Ta。對于反射層2，使用了Ag-Cu-Nd合金。對于防擴(kuò)散層7，使用了Ge-Cr-N。對于保護(hù)層3和5，使用了包含ZnS-SiO2的混合物。對于記錄層4，使用氮化錫(Sn的氮化物)作為物質(zhì)A，并使用氮化鉭(Ta的氮化物)作為物質(zhì)B。
關(guān)于透光層6，將2.5g粘度為3,000mPa·s的未固化的(未聚合的)丙烯酸酯紫外線固化劑滴到保護(hù)層的中央部位，并以1,500rpm的轉(zhuǎn)速旋涂6秒鐘，然后用紫外線照射進(jìn)行固化(聚合)以得到透光層6。在用紫外線照射期間，為了防止氧氣對聚合的抑制作用，通過氮?dú)獯祾邅韺⒀鯕鉂舛瓤刂圃诓怀^5％。將透光層6的厚度調(diào)節(jié)至95μm～105μm范圍內(nèi)。為了測量厚度，在透光層6固化后，將透光層機(jī)械地剝離，并通過測微計(jì)測量其厚度。
采用濺射法來制備除基質(zhì)1和透光層6以外的多層膜。各個(gè)層的沉積條件和厚度如下。
(A)底層8·濺射靶Ta·濺射功率直流(DC)500W·Ar氣體壓力0.18Pa·厚度10nm(B)金屬反射層2·濺射靶Ag97.4Cu0.9Nd0.7(原子％)·濺射功率DC 1,000W·Ar氣體壓力0.15Pa·厚度80nm(C)防擴(kuò)散層7·濺射靶Ge80Cr20(原子％)·濺射功率射頻(RF)300W·Ar+N2氣體壓力0.18Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.5·厚度3nm(G)反射層側(cè)的保護(hù)層3·濺射靶(ZnS)80(SiO2)20(摩爾％)·濺射功率RF 2,000W
·Ar氣體壓力0.25Pa·厚度22nm(D)記錄層4·濺射靶Sn和Ta(共濺射)·Sn的濺射功率DC 210W·Ta的濺射功率RF 300W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm(G)激光束入射側(cè)的保護(hù)層5·濺射靶(ZnS)80(SiO2)20(摩爾％)·濺射功率RF 2,000W·Ar氣體壓力0.25Pa·厚度50nm將具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)指定為實(shí)施例1。作為由EPMA法進(jìn)行的組成分析的結(jié)果，記錄層中Sn和Ta的組成比例用Ta/(Sn+Ta)的原子比表示為0.04。
此外，實(shí)施例2～4具有與實(shí)施例1中相同的結(jié)構(gòu)，不同之處僅在于記錄層通過如下改變條件而形成。
實(shí)施例2·濺射靶Sn和Ta(共濺射)·Sn的濺射功率DC 210W·Ta的濺射功率RF 500W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm實(shí)施例3·濺射靶Sn和Ta(共濺射)
·Sn的濺射功率DC 210W·Ta的濺射功率RF 700W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm實(shí)施例4·濺射靶Sn和Ta(共濺射)·Sn的濺射功率DC 210W·Ta的濺射功率RF 900W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm并且在實(shí)施例2～4中，作為以相同方式由EPMA法進(jìn)行的組成分析的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)記錄層中Sn和Ta的組成比例用Ta/(Sn+Ta)的原子比表示分別為0.09、0.15和0.23。
實(shí)施例5～8以與實(shí)施例1中相同的方式制備光學(xué)記錄介質(zhì)，不同的是將實(shí)施例1中用于記錄層4的物質(zhì)B由氮化鉭(Ta的氮化物)變?yōu)榈C(V的氮化物)(實(shí)施例5)。
以與實(shí)施例1中相同的方式制備光學(xué)記錄介質(zhì)，不同的是將實(shí)施例1中用于記錄層4的物質(zhì)B由氮化鉭(Ta的氮化物)變?yōu)榈?Nb的氮化物)(實(shí)施例6)。
以與實(shí)施例1中相同的方式制備光學(xué)記錄介質(zhì)，不同的是將實(shí)施例1中用于記錄層4的物質(zhì)B由氮化鉭(Ta的氮化物)變?yōu)榈?Ti的氮化物)(實(shí)施例7)。
以與實(shí)施例1中相同的方式制備光學(xué)記錄介質(zhì)，不同的是將實(shí)施例1中用于記錄層4的物質(zhì)B由氮化鉭(Ta的氮化物)變?yōu)榈?Ti的氮化物)和氮化硅(Si的氮化物)(實(shí)施例8)。
然而，在各實(shí)施例中，為了調(diào)節(jié)記錄介質(zhì)的反射率，將保護(hù)層5的厚度適當(dāng)?shù)乜刂圃?0nm～50nm的范圍內(nèi)以對記錄層4不存在熱影響。
此外，對于實(shí)施例5～8中記錄層的沉積，以與實(shí)施例1中相同的方式使用濺射法，但是各個(gè)實(shí)施例中的記錄層的沉積條件如下。
(實(shí)施例5中記錄層的沉積條件)·濺射靶Sn和V(共濺射)·Sn的濺射功率DC 90W·V的濺射功率RF 900W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm(實(shí)施例6中記錄層的沉積條件)·濺射靶Sn和Nb(共濺射)·Sn的濺射功率DC 90W·Nb的濺射功率RF 900W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm(實(shí)施例7中記錄層的沉積條件)·濺射靶SnTi混合物(Sn33.3Ti66.7(原子％))·濺射功率Sn33.3Ti66.7(原子％)RF 900W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm(實(shí)施例8中記錄層的沉積條件)·濺射靶SnTi混合物(Sn33.3Ti66.7(原子％))和Si(共濺射)·濺射功率Sn33.3Ti66.7(原子％)RF 900WSiDC 150W
·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm此外，作為由EPMA進(jìn)行的組成分析的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在各實(shí)施例5～7中記錄層中的組成比例分別為V/(Sn+V)＝0.47(實(shí)施例5)、Nb/(Sn+Nb)＝0.49(實(shí)施例6)和Ti/(Sn+Ti)＝0.58(實(shí)施例7)。
此外，對于各實(shí)施例5～8中的記錄層，借助于橢圓偏振計(jì)測量了波長405nm處的折射率n和消光系數(shù)k，分別為n＝2.60，k＝0.97(實(shí)施例5)、n＝2.84，k＝0.89(實(shí)施例6)、n＝2.92，k＝1.01(實(shí)施例7)和n＝2.80，k＝0.76(實(shí)施例8)。
對比例1作為對比例，制備了具有與實(shí)施例1中相同結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)，不同的是由氮化錫(Sn的氮化物)的單一物質(zhì)作為物質(zhì)A制備記錄層。記錄層的沉積條件如下。
·濺射靶Sn·Sn的濺射功率DC 210W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm實(shí)施例9和10以與實(shí)施例1中相同的方式制備光學(xué)記錄介質(zhì)，不同的是將實(shí)施例1中的物質(zhì)A由氮化錫(Sn的氮化物)變?yōu)榈R(Sb的氮化物)，和物質(zhì)B由氮化鉭(Ta的氮化物)變?yōu)榈C(V的氮化物)(實(shí)施例9)。
以與實(shí)施例1中相同的方式制備光學(xué)記錄介質(zhì)，不同的是將實(shí)施例1中的物質(zhì)A由氮化錫(Sn的氮化物)變?yōu)榈R(Sb的氮化物)，和物質(zhì)B由氮化鉭(Ta的氮化物)變?yōu)榈?Nb的氮化物)(實(shí)施例10)。
然而，在每個(gè)實(shí)施例中，為了調(diào)節(jié)記錄介質(zhì)的反射率，將保護(hù)層5的厚度適當(dāng)?shù)乜刂圃?0nm～50nm的范圍內(nèi)以對記錄層4不存在熱影響。此外，對于實(shí)施例9和10中的記錄層的沉積，以與實(shí)施例1中相同的方式使用濺射法。然而，各個(gè)實(shí)施例中記錄層的沉積條件如下。
(實(shí)施例9中記錄層的沉積條件)·濺射靶Sb和V(共濺射)·Sb的濺射功率DC 85W·V的濺射功率RF 900W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm(實(shí)施例10中記錄層的沉積條件)·濺射靶Sb和Nb(共濺射)·Sb的濺射功率DC 85W·Nb的濺射功率RF 900W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm作為由EPMA進(jìn)行的組成分析的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在實(shí)施例9和10中記錄層的組成比例各自分別為V/(Sb+V)＝0.27(實(shí)施例9)和Nb/(Sb+Nb)＝0.40(實(shí)施例10)。
對比例2作為對比例，制備了具有與實(shí)施例1中相同結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)，不同的是由氮化銻(Sb的氮化物)的單一物質(zhì)作為物質(zhì)A制備記錄層。記錄層的沉積條件如下。
·濺射靶Sb·Sb的濺射功率DC 85W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度15nm
評(píng)價(jià)對于實(shí)施例1～10和對比例1和2中的光學(xué)記錄介質(zhì)，通過使用光源波長為405nm和數(shù)值孔徑NA為0.85的評(píng)價(jià)儀器，在包括線速度為5.7m/秒、RLL1-7調(diào)制和通道時(shí)鐘(channel clock)為66MHz的條件下進(jìn)行隨機(jī)信號(hào)的記錄。當(dāng)在這些條件下進(jìn)行記錄時(shí)抖動(dòng)與記錄功率的關(guān)系如圖7～9所示。對于抖動(dòng)，記錄信號(hào)用限制均衡器進(jìn)行波形均衡，然后進(jìn)行二值化，并且通過時(shí)間間隔分析儀測量了二值化信號(hào)的上升邊和下降邊與周期時(shí)鐘信號(hào)的上升邊之間的時(shí)差分布(對時(shí)鐘抖動(dòng)的數(shù)據(jù))。
如圖7～9中所示，與對比例相比，很顯然改善了各實(shí)施例中的光學(xué)記錄介質(zhì)的可以得到優(yōu)良記錄信號(hào)特性的記錄功率范圍。
然后，為了使粘著層的效果更為明顯，制備了具有如圖4中所示結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)作為實(shí)施例11，并且如下制備了具有如圖12中所示結(jié)構(gòu)并具有加入該結(jié)構(gòu)中的粘著層的光學(xué)記錄介質(zhì)作為實(shí)施例12～18。
實(shí)施例11基質(zhì)1和透光層6與實(shí)施例1～10中相同。對于多層膜，將Ta用于底層8、將Ag-Cu-Au合金用于反射層2、將Ge-Cr-N用于防擴(kuò)散層7和將包含ZnS-SiO2的混合物用于保護(hù)層3和5。通過使用氮化錫(Sn的氮化物)作為物質(zhì)A和由氮化鈮(Nb的氮化物)制成的物質(zhì)作為物質(zhì)B用濺射法制備記錄層4。
各層的沉積條件和厚度如下。
(A)底層8·濺射靶Ta·濺射功率DC 500W·Ar氣體壓力0.18Pa·厚度5nm(B)金屬反射層2·濺射靶Ag97Cu1Au2(原子％)·濺射功率DC 1,000W·Ar氣體壓力0.15Pa
·厚度80nm(C)防擴(kuò)散層7·濺射靶Ge80Cr20(原子％)·濺射功率RF 300W·Ar+N2氣體壓力0.18Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.5·厚度3nm(G)反射層側(cè)的保護(hù)層3·濺射靶(ZnS)80(SiO2)20(摩爾％)·濺射功率RF 2,000W·Ar氣體壓力0.25Pa·厚度27nm(D)記錄層4·濺射靶Sn50Nb50(重量％)·Sn的濺射功率RF 500W·Ar+N2氣體壓力0.35Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.75·厚度13nm(G)激光束入射側(cè)的保護(hù)層5·濺射靶(ZnS)80(SiO2)20(摩爾％)·濺射功率RF 2,000W·Ar氣體壓力0.25Pa·厚度60nm實(shí)施例12～18基于實(shí)施例11中的結(jié)構(gòu)，通過在反射層側(cè)的保護(hù)層3和記錄層4之間提供粘著層10制備了實(shí)施例12～18。各個(gè)層的結(jié)構(gòu)如表3所示。
表3

關(guān)于實(shí)施例12～18中的各層，對于底層8、金屬反射層2、反射層側(cè)的保護(hù)層3、記錄層4和激光束入射側(cè)的保護(hù)層5，使用了與實(shí)施例11中相同的材料和沉積條件。
此外，在實(shí)施例12中，將GeCrN用于防擴(kuò)散層，和將SnNbO用于粘著層10。此外，在實(shí)施例13～18中，使用相同的材料在相同的沉積條件下制備了防擴(kuò)散層7和粘著層10。此外，在實(shí)施例13中，使用了GeCrN，在實(shí)施例14和15中，使用了ZrO-Y2O3-SiO2，在實(shí)施例16和17中，使用了ZnO-Al2O3，和在實(shí)施例18中，使用了SiC。GeCrN的沉積條件與實(shí)施例11中相同，且在下列沉積條件下制備了其它的SnNbO、ZrO-Y2O3-SiO2、ZnO-Al2O3和SiC。
(SnNbO)·濺射靶Sn50Nb50(重量％)·Sn的濺射功率RF500W·Ar+N2+O2氣體壓力0.35Pa·Ar∶N2∶O2的流速比5∶15∶5(ZrO-Y2O3-SiO2)·濺射靶((ZrO)97(Y2O3)3)80(SiO2)20(摩爾％)·濺射功率RF 1,000W·Ar氣體壓力0.35Pa(ZnO-Al2O3)·濺射靶((ZrO)97(Y2O3)3(摩爾％)·濺射功率RF 1,000W·Ar氣體壓力0.35Pa(SiC)·濺射靶SiC·濺射功率RF 1,000W·Ar氣體壓力0.28Pa(評(píng)價(jià))
對于實(shí)施例11～18中的光學(xué)記錄介質(zhì)，通過使用光源波長為406nm和數(shù)值孔徑NA為0.85的評(píng)價(jià)儀器(其不同于評(píng)價(jià)實(shí)施例1～10中的光學(xué)記錄介質(zhì)所使用的評(píng)價(jià)儀器)，在包括線速度為4.92m/秒、17PP調(diào)制和通道時(shí)鐘為66MHz的條件下在徑向上以0.5mm的寬度進(jìn)行記錄。然后，將它們在85℃/85％RH(相對濕度)的環(huán)境下儲(chǔ)存100小時(shí)(環(huán)境測試)。并且，在環(huán)境測試之前或之后，測量了在記錄部分的中央部分處的抖動(dòng)值。抖動(dòng)值以與實(shí)施例1～10中相同的方式進(jìn)行測定。此外，將記錄時(shí)的功率選擇為使抖動(dòng)最小時(shí)的記錄功率。
在實(shí)施例11中，在環(huán)境測試前顯示出了優(yōu)良的抖動(dòng)值，但是在環(huán)境測試后，在所記錄的信號(hào)中存在尖峰狀的高反射率部分，并且難以測量抖動(dòng)。通過光學(xué)顯微鏡觀測環(huán)境測試后的該光學(xué)記錄介質(zhì)，由此觀察到了許多明亮缺陷(bright defect)。據(jù)認(rèn)為該明亮缺陷歸因于記錄層4和反射層側(cè)的保護(hù)層3之間發(fā)生的剝離。
而對于實(shí)施例12～18，如表4中所示，環(huán)境測試前和環(huán)境測試后之間的抖動(dòng)值的變化被抑制在1％以內(nèi)。此外，通過光學(xué)顯微鏡觀測環(huán)境測試后的這些光學(xué)記錄介質(zhì)，由此并沒有觀察到在實(shí)施例11中所觀察到的所述缺陷。
表4

由以上可以看出，很明顯通過提供粘著層10，可以抑制與記錄層4相接觸部分處的剝離，因此可得到具有改善的耐候性的光學(xué)記錄介質(zhì)。
實(shí)施例19此外，作為氮化物和氧化物共存于記錄層中的例子，制備了其中具有實(shí)施例11中的結(jié)構(gòu)的記錄層是由氮化物和氧化物的混合物制成的光學(xué)記錄介質(zhì)。
基質(zhì)1和透光層6與實(shí)施例1～18中相同。對于多層膜，除將Nb用于底層8，和包含Sn的氮化物、Sn的氧化物、Nb的氮化物和Nb的氧化物的混合物用于記錄層4外，采用了與實(shí)施例11中相同的結(jié)構(gòu)。各層的沉積條件和厚度如下。
(A)底層8·濺射靶Nb·濺射功率DC 500W·Ar氣體壓力0.18Pa·厚度5nm(B)金屬反射層2·濺射靶Ag97Cu1Au2(原子％)·濺射功率DC 1,000W·Ar氣體壓力0.15Pa·厚度80nm(C)防擴(kuò)散層7·濺射靶Ge80Cr20(原子％)·濺射功率RF 300W·Ar+N2氣體壓力0.18Pa·N2/(Ar+N2)流速比0.5·厚度3nm(G)反射層側(cè)的保護(hù)層3·濺射靶(ZnS)80(SiO2)20(摩爾％)·濺射功率RF 2,000W·Ar氣體壓力0.25Pa
·厚度25nm(D)記錄層4·濺射靶Sn50Nb50(重量％)·Sn50Nb50的濺射功率DC 500W·Ar+N2+O2氣體壓力0.30Pa·Ar∶N2∶O2流速比25∶73.75∶1.25·厚度14nm(G)激光束入射側(cè)的保護(hù)層5·濺射靶(ZnS)80(SiO2)20(摩爾％)·濺射功率RF 2,000W·Ar氣體壓力0.25Pa·厚度50nm(評(píng)價(jià))通過使用光源波長為406nm和數(shù)值孔徑NA為0.85的評(píng)價(jià)儀器(其不同于評(píng)價(jià)實(shí)施例1～10中的光學(xué)記錄介質(zhì)所使用的評(píng)價(jià)儀器)，以與實(shí)施例11～18中相同的方式評(píng)價(jià)實(shí)施例19的記錄介質(zhì)的記錄特性。具體地，在包括線速度為4.92m/秒和通道時(shí)鐘為66MHz的條件下，通過記錄包含17PP調(diào)制碼的隨機(jī)信號(hào)并測定抖動(dòng)值而進(jìn)行評(píng)價(jià)。
圖13顯示了抖動(dòng)值與記錄功率的關(guān)系。如圖13所示，在高記錄密度的條件下，可得到優(yōu)良的抖動(dòng)值，并且存在可以得到優(yōu)良抖動(dòng)值的寬的記錄功率范圍。
據(jù)認(rèn)為通過將Ar、N2和O2的混合氣體用于記錄層的沉積，記錄層成為氮化錫、氧化錫、氮化鈮和氧化鈮的混合物。在實(shí)施例19中混合物氧化物的目的為了通過在記錄層中混合與氮化錫和氮化鈮相比具有較小吸收率的氧化錫和氧化鈮，來降低整個(gè)記錄層的吸收率和增大光學(xué)記錄介質(zhì)的反射率。實(shí)際上，使用實(shí)施例19的光學(xué)記錄介質(zhì)，可以在非記錄狀態(tài)下得到21％的高反射率。
這里，難以精確測定氧化物在記錄層中的比例，這是因?yàn)橥ㄟ^分析手段如EPMA難以鑒定存在于氣氛中的氣態(tài)元素組分。然而，在實(shí)施例19中，在用于沉積的氣體中氧氣所占的比例非常小，為1.25％的水平，因此，據(jù)認(rèn)為在整個(gè)記錄層中的氧化物的比例最大為各化合物的30摩爾％。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，可以獲得適用于信息高密度化的記錄介質(zhì)。特別地，可以獲得具有可以獲得優(yōu)良的記錄信號(hào)特性的寬范圍記錄功率的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)。
本申請基于2003年8月21日提交的日本專利申請(日本專利申請2003-297711)、2003年10月31日提交的日本專利申請(日本專利申請2003-371871)和2004年5月31日提交的日本專利申請(日本專利申請2004-161554)，且其所有公開內(nèi)容以參考的方式在此引入。
權(quán)利要求
1.一種記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)具有記錄層，由此通過加熱所述記錄層進(jìn)行記錄，其特征在于，所述記錄層包含物質(zhì)A和物質(zhì)B，所述物質(zhì)A在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下分解，所述物質(zhì)B在記錄時(shí)的加熱中記錄層所達(dá)到的溫度下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變。
2.如權(quán)利要求1所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，在所述記錄層所達(dá)到的溫度下，所述物質(zhì)B不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和相變。
3.如權(quán)利要求1或2所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，在所述記錄層所達(dá)到的溫度下，所述物質(zhì)B不會(huì)分解或化合。
4.如權(quán)利要求1或2所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，在所述記錄層所達(dá)到的溫度下，所述物質(zhì)B不會(huì)熔融或升華。
5.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述物質(zhì)A的分解溫度與所述物質(zhì)B的分解溫度或熔點(diǎn)之間的差值至少為200℃。
6.如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄介質(zhì)是在基質(zhì)上具有記錄層的、由此通過激光照射進(jìn)行記錄的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述物質(zhì)A是分解溫度最高為1200℃的物質(zhì)，所述物質(zhì)B是在最高1500℃沒有分解溫度或熔點(diǎn)的物質(zhì)。
8.如權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述物質(zhì)A和所述物質(zhì)B各自為氮化物和/或氧化物。
9.如權(quán)利要求8所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述物質(zhì)A是選自Cr、Mo、W、Fe、Ge、Sn和Sb的至少一種元素的氮化物。
10.如權(quán)利要求8或9所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述物質(zhì)B是選自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Al和Si的至少一種元素的氮化物。
11.如權(quán)利要求8～10任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，構(gòu)成所述物質(zhì)A的元素中除氮和氧之外的元素α和構(gòu)成所述物質(zhì)B的元素中除氮和氧之外的元素β滿足0.03≤(β的原子數(shù))/((α的原子數(shù))+(β的原子數(shù)))≤0.95的關(guān)系。
12.如權(quán)利要求11所述的記錄介質(zhì)，其中(β的原子數(shù))/((α的原子數(shù))+(β的原子數(shù)))≤0.7。
13.如權(quán)利要求1～12任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層的厚度為4nm～30nm。
14.如權(quán)利要求1～13任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，提供與所述記錄層相接觸的粘著層。
15.如權(quán)利要求14所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，提供與所述粘著層相接觸的保護(hù)層。
16.如權(quán)利要求14或15所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述粘著層包含分解溫度高于所述物質(zhì)A的物質(zhì)。
17.如權(quán)利要求14～16任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述粘著層包含選自GeN、ZrO、ZnO和SiC的至少一種作為主要成分。
18.如權(quán)利要求6～17任一項(xiàng)所述的記錄介質(zhì)，其特征在于，在所述記錄層的記錄激光波長處的消光系數(shù)至少為0.2且最大為1.6。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能夠以高密度記錄信息的記錄介質(zhì)，尤其是一種對于寬范圍的記錄功率具有有利的記錄信號(hào)特性的一次寫入多次讀取的光學(xué)記錄介質(zhì)。所述記錄介質(zhì)具有記錄層，并通過加熱所述記錄層而進(jìn)行記錄。所述記錄介質(zhì)的特征在于所述記錄層包含物質(zhì)A和物質(zhì)B，所述物質(zhì)A當(dāng)在記錄期間進(jìn)行加熱時(shí)記錄層所達(dá)到的溫度下分解，而物質(zhì)B在上述溫度下不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或相變。
文檔編號(hào)G11B7/0045GK1839052SQ20048002395
公開日2006年9月27日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者清野賢二郎 申請人:三菱化學(xué)媒體股份有限公司