專利名稱：光記錄重放方法和光記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光記錄媒體和使用它的光記錄重放方法。
眾所周知，在ROM型光記錄媒體中，一般是通過制造階段基板上形成的預(yù)置坑來記錄數(shù)據(jù)，在重寫型光記錄媒體中，例如使用相變化材料作為記錄層的材料，一般利用基于其相狀態(tài)變化的光學(xué)特性變化來記錄數(shù)據(jù)。
相反，在追加型光記錄媒體中，作為記錄層的材料，一般使用花青系色素、酞花青系色素、偶氮色素等有機(jī)色素，利用基于其化學(xué)變化(根據(jù)情況施加化學(xué)變化并伴隨物理性變形)的光學(xué)特性變化來記錄數(shù)據(jù)。
但是，有機(jī)色素因日光等照射而惡化，所以在使用有機(jī)色素作為記錄層的材料時(shí)，難以提高長期保存的可靠性。在追加型光記錄媒體中，為了提高長期保存的可靠性，最好由有機(jī)色素以外的材料來構(gòu)成記錄層。作為由有機(jī)色素以外的材料來構(gòu)成記錄層的例子，如(日本)特開昭62-204442號公報(bào)記載的那樣，已知疊層兩層反應(yīng)層并將其用作記錄層的技術(shù)。
另一方面，近年來，提出了使數(shù)據(jù)的記錄密度提高，并且可實(shí)現(xiàn)非常高的數(shù)據(jù)傳輸速率的下一代光記錄媒體。在這種下一代光記錄媒體中，為了實(shí)現(xiàn)大容量-高數(shù)據(jù)傳輸速率，必然將用于數(shù)據(jù)記錄-重放的激光束的束點(diǎn)直徑壓縮得非常小。這里，為了縮小束點(diǎn)直徑，需要使用于將激光束進(jìn)行聚焦的物鏡的數(shù)值孔徑(NA)在0.7以上，例如增大到0.85左右，同時(shí)使激光束的波長λ在450nm以下，例如縮短到400nm左右。
但是，如果將用于聚焦激光束的物鏡高NA化，則產(chǎn)生光記錄媒體的彎曲和傾斜的容許度、即傾斜余量非常小的問題。設(shè)用于記錄-重放的激光束的波長為λ，作為激光束光路的透光層(透明基體)的厚度為a，則傾斜余量T可用以下的式(1)表示。
T＝λ/d·NA3(1)從式(1)可知，物鏡的NA越大，傾斜余量會(huì)越小。此外，設(shè)產(chǎn)生波面像差(慧形像差)的透光層(透明基體)的折射率為n，傾角為θ，則波面像差系數(shù)W可用以下的式(2)表示。
W＝{d·(n2-1)·n2·sinθ·cosθ·(NA)2}/{2λ(n2-sin2θ)3/2} (2)從式(1)和式(2)可知，為了增大傾斜余量，并且抑制慧形像差的產(chǎn)生，減小透光層(透明基體)的厚度d是非常有效的。。
因此，在下一代的光記錄媒體中，難以在如現(xiàn)行的光記錄媒體那樣的透光層(透明基體)上形成記錄層，正在研究在基體上形成的記錄層等上根據(jù)旋轉(zhuǎn)涂敷法等形成薄的樹脂層來作為透光層(透明基體)的方法。因此，在下一代的光記錄媒體的制作中，與從光入射側(cè)依次進(jìn)行成膜的現(xiàn)行的光記錄媒體不同，從光入射面的相反側(cè)依次進(jìn)行成膜。
但是，將由兩層反應(yīng)層來構(gòu)成如下一代光記錄媒體那樣形成在基體上的記錄層的情況，與通過兩層反應(yīng)層來構(gòu)成如CD和DVD等現(xiàn)行的光記錄媒體那樣形成在透光層(透明基體)上的記錄層的情況相比，信號重放時(shí)產(chǎn)生的噪聲電平容易增大(C/N比容易變小)的問題明顯。
另一方面，因近年來對地球環(huán)境關(guān)注的提高，所以作為光記錄媒體的記錄層的材料，也期望選擇環(huán)境負(fù)擔(dān)更小的材料。而且，為了提高長期保存的可靠性，作為光記錄媒體的記錄層材料，期望選擇對腐蝕-變質(zhì)等具有充分抗性的材料。
本發(fā)明人深入研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)使用Sn和ZnS等環(huán)保型材料，可用簡單的膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的光記錄-重放。而且，還發(fā)現(xiàn)此時(shí)將電介質(zhì)材料和狀態(tài)變化促進(jìn)材料都以原子團(tuán)狀態(tài)相鄰配置，向那里進(jìn)行激光束等能量照射，則電介質(zhì)材料的原子團(tuán)直徑增大，光學(xué)特性變化。
即，根據(jù)以下的本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)上述目的。
(1)一種光記錄重放方法，其特征在于，在基板上，至少使原子團(tuán)直徑的可增大變化的原子團(tuán)狀的母材和原子團(tuán)狀的狀態(tài)變化促進(jìn)材料相鄰存在，從外部向所述母材施加按照要被記錄的信息進(jìn)行了強(qiáng)度調(diào)制的能量，通過增大變化該母材的原子團(tuán)直徑來改變光學(xué)特性，并且，讀取伴隨該光學(xué)特性變化的反射率的變化，重放所述信息。
(2)如(1)的光記錄重放方法，其特征在于，將所述母材形成膜狀，使?fàn)顟B(tài)變化促進(jìn)材料相鄰存在。
(3)一種光記錄重放方法，其特征在于，在基板上，至少使原子團(tuán)直徑可增大變化的原子團(tuán)狀的母材和原子團(tuán)狀的狀態(tài)變化促進(jìn)材料混合并膜狀地存在，并對此從外部施加按照要被記錄的信息進(jìn)行了強(qiáng)度調(diào)制的能量，通過增大變化該母材和狀態(tài)變化促進(jìn)材料的至少一方的原子團(tuán)直徑來改變光學(xué)特性，并且讀取伴隨該光學(xué)特性的反射率的變化，重放所述信息。
(4)如(1)、(2)或(3)的光記錄重放方法，其特征在于，在所述母材中，存在用于使其定常狀態(tài)穩(wěn)定的穩(wěn)定材料。
(5)如(1)至(4)任何一項(xiàng)的光記錄重放方法，其特征在于，通過照射激光束來施加所述能量。
(6)一種光記錄媒體，包括基板；以及至少包含在所述基板上相鄰設(shè)置的狀態(tài)變化促進(jìn)材料和電介質(zhì)材料的記錄層；其特征在于，狀態(tài)變化促進(jìn)材料由從[Sn、Ti、Si、Bi、Ge、C、V、W、Zr、Zn、Mg、Mn、Ag]的元素組中選擇出的一種元素構(gòu)成，將外徑為1～20nm的原子團(tuán)進(jìn)行分散并構(gòu)成2～20nm的膜厚，所述電介質(zhì)材料含有在記錄光照射時(shí)通過所述元素使原子團(tuán)直徑增大變化的原子團(tuán)狀的狀態(tài)變化材料，并將其作為母材。
(7)一種光記錄媒體，在基板上至少支撐記錄層，其特征在于，所述記錄層包含從[Sn、Ti、Si、Bi、Ge、C、V、W、Zr、Zn、Mg、Mn、Ag、Al、Nb、Au、Cu、Ta]的元素組中選擇出的一種元素、以及與其混合的在記錄光照射時(shí)通過所述元素使原子團(tuán)直徑增大變化的狀態(tài)變化材料，記錄層的膜厚為2～50nm，并且所述元素和狀態(tài)變化材料都是外徑為1～50nm的原子團(tuán)狀。
(8)一種光記錄媒體，在基板上至少設(shè)有記錄層，其特征在于，所述記錄層由包含從[Sn、Ti、Si、Bi、Ge、C、V、W、Zr、Zn、Mg、Mn、Ag、Al、Nb、Au、Cu、Ta]的元素組中選擇出的一種元素和狀態(tài)變化材料成分的外徑為1～50nm的多成分原子團(tuán)構(gòu)成，其膜厚為1～50nm，所述狀態(tài)變化材料由記錄光照射時(shí)通過所述元素使原子團(tuán)直徑增大變化的材料構(gòu)成。
(9)如(6)至(8)任何一項(xiàng)的光記錄媒體，其特征在于，所述狀態(tài)變化材料從在照射藍(lán)色區(qū)域的激光時(shí)，通過所述元素使原子團(tuán)直徑增大變化的材料中選擇。
(10)如(6)至(9)任何一項(xiàng)的光記錄媒體，其特征在于，所述狀態(tài)變化材料包含從Al2O3、AlN、ZnO、ZnS、GeN、GeCrN、CeO2、SiO、SiO2、Ta2O5、MgO、MgF、LaSiON、Si3N4、TiO2、SiC、InSnO中選擇的至少一種材料，并將其作為主要成分。
圖2表示本發(fā)明實(shí)施方式第2例的光記錄媒體的模式圖。
圖3表示本發(fā)明實(shí)施方式第3例的光記錄媒體的模式圖。
圖4表示本發(fā)明實(shí)施方式第4例的光記錄媒體的模式圖。
圖5A表示例1的光記錄媒體中的未記錄部分的X射線衍射結(jié)果的曲線圖。
圖5B表示記錄部分的X射線衍射結(jié)果的曲線圖。
實(shí)施例的光記錄重放方法中使用的光記錄媒體10為追記型，如

圖1所示，由基板12、在基板12上設(shè)置的記錄層18、以及在記錄層上設(shè)置的透光層20構(gòu)成，其中，記錄層具有狀態(tài)變化促進(jìn)材料的層(狀態(tài)變化促進(jìn)材料層)14和相鄰于其兩側(cè)的電介質(zhì)材料的層(電介質(zhì)層)16A、16B。對于具有這樣結(jié)構(gòu)的光記錄媒體10，通過從透光層20側(cè)照射激光束LB來進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄/重放。再有，也可以僅在狀態(tài)變化促進(jìn)材料層上設(shè)置電介質(zhì)層16A或16B。
基板12具有作為確保光記錄媒體10所需要的機(jī)械強(qiáng)度的基體的作用，在其表面上設(shè)置溝22和/或島24。這些溝22和島24具有進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄和重放情況下的激光束的導(dǎo)向軌跡作用。
基板12的厚度被設(shè)定為約1.1mm，作為其材料，可使用各種材料，例如，可使用玻璃、陶瓷、或樹脂。其中，從成形容易性的觀點(diǎn)來看，樹脂最好。作為這樣的樹脂，可列舉出聚碳酸酯樹脂、丙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、硅酮樹脂、氟系樹脂、ABD樹脂、聚氨酯樹脂等。其中，從加工性等方面來看，最好是聚碳酸酯樹脂。
所述電介質(zhì)層16A、16B作為母材，由包含原子團(tuán)狀的狀態(tài)變化材料構(gòu)成，這種材料可增大原子團(tuán)直徑并使光反射率等光學(xué)特性變化。
這里，原子團(tuán)指兩個(gè)～幾萬個(gè)原子或分子的集團(tuán)。而原子團(tuán)直徑是該原子或分子集團(tuán)的外徑，如果構(gòu)成原子團(tuán)的原子或分子的數(shù)目(數(shù)量)多，則變大。此外，在原子團(tuán)狀態(tài)的范圍中，原子團(tuán)的外徑不大于膜厚(層厚度)。
作為所述母材的電介質(zhì)材料，不限定于引起原子團(tuán)直徑增大的狀態(tài)變化的材料，例如可將氧化物、硫化物、氮化物或它們的組合用作主要成分。更具體地說，最好是將從Al2O3、AlN、ZnO、ZnS、GeN、GeCrN、CeO2、SiO、SiO2、SiN、SiC構(gòu)成的組中選擇的至少一種電介質(zhì)材料作為主要成分，以ZnS-SiO2構(gòu)成的電介質(zhì)作為主要成分更好。
再有，‘以電介質(zhì)材料作為主要成分’是指所述電介質(zhì)材料的含有率最大。而‘ZnS-SiO2’意味著ZnS和SiO2的混合物。
此外，電介質(zhì)材料的層厚度只要其能夠以原子團(tuán)狀存在就沒有特別限定，但最好為5～200nm。如果其層厚度低于5nm，則即使是母材的充分的狀態(tài)變化，除了不能獲得作為層整體的光反射率等光學(xué)特性的充分變化以外，作為信號的C/N也不充分。另一方面，如果層厚度超過200nm，則成膜時(shí)間變長，有生產(chǎn)率下降的危險(xiǎn)，而且，因電介質(zhì)層16A、16B具有的應(yīng)力，有發(fā)生破裂的危險(xiǎn)。
所述狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14如字面上那樣，是促進(jìn)母材反應(yīng)的層，如上所述，至少在其一方中相鄰于電介質(zhì)層16A、16B，但如果照射具有規(guī)定以上功率的激光束，則通過其熱量，構(gòu)成狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14的元素對電介質(zhì)層16A、16B產(chǎn)生影響，通過構(gòu)成電介質(zhì)層16A、16B的層局部或整體地產(chǎn)生狀態(tài)變化(例如，非晶體向晶體轉(zhuǎn)移)而成為記錄標(biāo)記。
狀態(tài)變化促進(jìn)材料層不一定是層狀態(tài)，也可以是以島狀存在的狀態(tài)。
在記錄層18中，記錄標(biāo)記的形成部分和其以外的部分對于重放光的光學(xué)特性極大地不同，所以可利用這種不同來進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄-重放。
非結(jié)晶是將微細(xì)結(jié)晶(原子團(tuán))進(jìn)行分散的狀態(tài)，將其凝集或增大的狀態(tài)變化是結(jié)晶化。該狀態(tài)變化是構(gòu)成狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14的元素為原子團(tuán)狀態(tài)，特別是在其外徑為1～20nm時(shí)可促進(jìn)該狀態(tài)。
此外，還可以伴有狀態(tài)變化促進(jìn)材料層中含有的材料自身的狀態(tài)變化(結(jié)晶生長)。這種情況下，通過該變化，可以期待C/N的提高。
所述狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14將從Sn、Ti、Si、Bi、Ge、C、V、W、Zr、Zn、Mg、Mn、Ag、Al中選擇的至少一個(gè)元素作為主要成分。
這里所說的主要成分最好占有構(gòu)成狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14的元素的50％以上，更好是80原子％。
如果在50原子％以下，則使電介質(zhì)層變化的效果不充分，C/N會(huì)減小。而且，記錄靈敏度變差，需要用大的激光功率進(jìn)行記錄，所以容易引起膜自身的損壞等，保存可靠性惡化。
而且，為了將用于良好地進(jìn)行電介質(zhì)層的狀態(tài)變化所需的激光束的功率抑制到某一程度以下，最好是在80原子％以上。
所述狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14的層厚度有充分的層厚度，以便通過被照射激光束的束點(diǎn)而使電介質(zhì)層16A、16B變化，并且如果層積在必要層厚度以上，則最好為1～50nm，以便需要更多的熱量，而2～30nm更好。
透光層20是構(gòu)成激光束的入射面并且成為激光束的光路的層，作為其厚度，最好設(shè)定為10～300μm，設(shè)定為50～150μm更好。作為透光層20的材料，沒有特別限定，但最好使用丙烯系或環(huán)氧系等紫外線固化型樹脂。此外，也可以使用透光性樹脂構(gòu)成的透光性片和各種粘接劑或粘結(jié)劑來形成透光層20，取代使紫外線型固化樹脂的膜。
下面，說明上述光記錄媒體10的制造方法的一例。
首先，在形成了溝22和島24的基板12上形成第2(從光入射側(cè)起為第2號)電介質(zhì)層16B。在形成第2電介質(zhì)層16B時(shí)，例如可以采用包含第2電介質(zhì)層16B的構(gòu)成元素的化學(xué)種子的汽相生長法。作為這樣的汽相生長法，例如可列舉出真空鍍敷法、濺射法等。此時(shí)，如果使層厚度在固定值以下，則母材為原子團(tuán)狀態(tài)。
接著，在第2電介質(zhì)層16B上形成狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14。該狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14也與第2電介質(zhì)層16B同樣，可以采用包含狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14的構(gòu)成元素的化學(xué)種子的汽相生成法形成為原子團(tuán)狀態(tài)。而且，在狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14上形成第1(從光入射側(cè)起為第1號)電介質(zhì)層16A。該第1電介質(zhì)層16A也可采用包含第2電介質(zhì)層16B的構(gòu)成元素的化學(xué)種子的汽相生長法形成為原子團(tuán)狀。
最后，在第1電介質(zhì)層16A上形成透光層20。透光層20例如通過旋轉(zhuǎn)涂敷法等來覆蓋粘度調(diào)整后的丙烯系或環(huán)氧系的紫外線固化型樹脂，可以通過照射紫外線進(jìn)行固化等方法來形成。由此，完成光記錄媒體的制造。
再有，上述光記錄媒體的制造方法不限定于上述制造方法，也可以使用在公知的光記錄媒體的制造中采用的制造技術(shù)。
下面，說明使用上述光記錄媒體10的光記錄重放方法。
對于光記錄媒體10，從透光層20側(cè)入射具有規(guī)定輸出的激光束LB并照射到狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14。此時(shí)，最好是用于聚焦激光束LB的物鏡26的數(shù)值孔徑(NA)在0.7以上，在0.85左右更好，激光束LB的波長λ最好在450nm以下，在405nm左右更好。這樣，可以使λ/NA＜640nm。
通過照射這樣的激光束LB，構(gòu)成狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14的元素被激光束LB加熱，對相鄰這些元素的電介質(zhì)層16A、16B產(chǎn)生影響，局部或整體地產(chǎn)生狀態(tài)變化(原子團(tuán)的生長)，形成記錄標(biāo)記。形成了記錄標(biāo)記的部分的光學(xué)特性與其以外的部分(未記錄區(qū)域)的光學(xué)特性十分不同。因此，通過照射用于讀取的激光束時(shí)的記錄標(biāo)記部分和其以外部分的反射率不同，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的重放。即，利用光學(xué)特性的調(diào)制，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄-重放。
本發(fā)明不限定于以上的實(shí)施方式，可在被記述在權(quán)利要求范圍中的發(fā)明范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，不用說，這些變更也被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
例如，在上述實(shí)施方式的光記錄媒體10中，狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14被夾置在第1和第2電介質(zhì)層16A、16B間，但如圖2所示的實(shí)施方式的第2例的光記錄媒體30那樣，也可以省略電介質(zhì)層16A或16B的一方來構(gòu)成記錄層32。
此外，在上述實(shí)施方式的光記錄媒體10、30中，狀態(tài)變化促進(jìn)材料層14由單層構(gòu)成，但本發(fā)明的光記錄媒體不限定于此，只要是具有相同的效果，也可以由兩層以上的層來構(gòu)成。
下面，說明圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施方式的第3例。
實(shí)施方式的第3例中使用的光記錄媒體40在與上述同樣的基板12上，不設(shè)置電介質(zhì)層，將作為母材的電介質(zhì)材料構(gòu)成的材料和狀態(tài)促進(jìn)材料構(gòu)成的材料進(jìn)行混合來構(gòu)成單層結(jié)構(gòu)的記錄層42。具體地說，作為優(yōu)選的電介質(zhì)材料，是從Al2O3、AlN、ZnO、ZnS、GeN、GeCrN、CeO2、SiO、SiO2、Ta2O5、MgO、MgF、LaSiON、Si3N4、TiO2、SiC、InSnO組成的組中選擇的至少一種作為主要成分，作為優(yōu)選的狀態(tài)促進(jìn)材料，混合從Sn、Ti、Si、Bi、Ge、C、V、W、Zr、Zn、Mg、Mn、Ag、Al、Nb、Au、Cu、Ta中至少選擇一種材料來構(gòu)成單層結(jié)構(gòu)的記錄層42。此外，該記錄層42的外側(cè)與上述同樣被透光層20覆蓋。
所述記錄層42在將電介質(zhì)材料和狀態(tài)變化促進(jìn)材料進(jìn)行混合的狀態(tài)下進(jìn)行成膜，形成包含兩個(gè)成分的結(jié)構(gòu)。此外，也可以通過汽相生長法交替多次進(jìn)行電介質(zhì)材料和狀態(tài)變化促進(jìn)材料的成膜。記錄層42的厚度為1～100nm，最好為2～50nm。
對于這樣構(gòu)成的光記錄媒體40，與上述圖1的光記錄媒體10同樣，在照射激光束時(shí)，通過電介質(zhì)材料中包含的狀態(tài)變化促進(jìn)材料來產(chǎn)生使原子團(tuán)直徑增大的結(jié)晶，使光學(xué)特性變化。
因此，使記錄層42的光反射率等變化。光反射率的調(diào)制度由入射的激光束的功率(包含時(shí)間)來調(diào)制。
而且，在上述實(shí)施方式中使用的光記錄媒體10、30、40中，在基板12上未配有反射層，但也可以如圖4所示的光記錄媒體50那樣，設(shè)置反射層52，以便充分增大形成了記錄標(biāo)記的區(qū)域中的反射光電平和未記錄區(qū)域中的反射光電平。
反射層52具有反射從透光層20側(cè)入射的激光束，并再次從透光層20射出的作用，作為其厚度，最好設(shè)定為5～300nm，設(shè)定為10～200nm更好。反射層52的材料只要是可反射激光束就沒有特別限制，例如，可以使用Mg、Al、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Zn、Ge、Ag、Pt、Au等。在它們當(dāng)中，從具有高反射率來看，最好使用Al、Au、Ag、Cu或它們的合金(Ag和Cu的合金等)等金屬材料。通過設(shè)置反射層52，在光記錄后，通過多重干涉效應(yīng)，可容易獲得大的重放信號(C/N比)。
例和比較例以下，使用例子更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些例子。
(例1～3)根據(jù)以下所示的步驟，制作光記錄媒體。
首先，將厚度1.1mm、直徑120mm的聚碳酸酯基板放置在濺射裝置中，在該聚碳酸酯基板的光反射層(僅例2)上，按照濺射法依次形成ZnS和SiO2的混合物構(gòu)成的第2電介質(zhì)層、Sn構(gòu)成的狀態(tài)變化促進(jìn)層、ZnS和SiO2的混合物構(gòu)成的第1電介質(zhì)層(僅例1、2)。這里，上述第1電介質(zhì)層和第2電介質(zhì)層是母材或狀態(tài)變化材料。
接著，在第1電介質(zhì)層上，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法來涂敷丙烯系紫外線固化型樹脂，照射紫外線并形成透光層(層厚度100μm)。
再有，在第1電介質(zhì)層和第2電介質(zhì)層中ZnS和SiO2的摩爾比為ZnS∶SiO2＝80∶20。
(例4～14)電介質(zhì)層、基板、透光層與實(shí)施例1相同，制作狀態(tài)變化促進(jìn)材料為Sn以外的各種金屬或半金屬的光記錄媒體。
(比較例1～3)對于例4～14，僅改變狀態(tài)變化促進(jìn)材料的材料，制作其他為同一條件的光記錄媒體。
(例15)不設(shè)置電介質(zhì)層，制作記錄層為單層結(jié)構(gòu)的光記錄媒體。記錄層通過Sn與ZnS∶SiO2＝80∶20的電介質(zhì)材料的混合來形成。
(例16、17)
將例15的Sn改變?yōu)锳g、Ti來形成。
(比較例4)省略例15的ZnS-SiO2來形成。
(例18～21)狀態(tài)變化促進(jìn)材料為Sn，改變電介質(zhì)層材料來制作光記錄媒體。
(例22～30)不設(shè)置電介質(zhì)層來制作記錄層為單層結(jié)構(gòu)的光記錄媒體。記錄層通過ZnS∶SiO2＝80∶20和Mg、Nb、Bi、Mg、Au、Al、Au、Cu、Ta、Si各種金屬或半金屬的混合來制作。
(例31～52)對于例22～30，在各種材料中改變?yōu)閆nS∶SiO2＝80∶20，混合Mg(例31～35)、Ti(例36～43)、Sn(例44、45)、Nb(例46～48)、或Al(例49～52)來制作光記錄媒體。
(例53～55)不設(shè)置電介質(zhì)層來制作記錄層為單層結(jié)構(gòu)的光記錄媒體。記錄層通過各種材料和Zn的混合來制作。各種材料為ZnS、ZnO、ZnS∶SiO2(80∶20)。
分別制作上述光記錄媒體，并將其分別放置在光盤評價(jià)裝置(商品名DDU1000，パルステック社制)。然后，對于各光記錄媒體，在用于記錄的激光束的波長為藍(lán)色波長區(qū)域(405nm)，物鏡的NA(數(shù)值孔徑)為0.85時(shí)，將該激光束用記錄頭內(nèi)的聚焦透鏡從透光層側(cè)聚焦在光記錄媒體上，進(jìn)行光記錄。
此時(shí)的記錄信號條件設(shè)為調(diào)制方式(1，7)RLL；信道位長度0.12μm；記錄線速度5.3m/s；信道時(shí)鐘66MHz；記錄信號8T。
接著，對于各例和各比較例中制作的狀態(tài)變化促進(jìn)材料的材料和層厚度及電介質(zhì)層的材料和層厚度不同的光記錄媒體，使用上述光盤評價(jià)裝置來重放記錄的信息，測定此時(shí)的重放信號的C/N比的值。這里，在重放裝置中，用于重放的激光束的波長為405nm，物鏡的NA(數(shù)值孔徑)為0.85，激光束輸出為0.3mW。
表1～表9表示其結(jié)果。
表1


表2


表3


表4


表5


表6


表7


表8



表9


從這些表所示的結(jié)果可知，在例1～55中，可獲得C/N比為35dB以上的良好結(jié)構(gòu)，使用這些光記錄媒體，可獲得可充分進(jìn)行光記錄-重放的結(jié)果。
此外，在例1的結(jié)構(gòu)中，在記錄前后可獲得X射線衍射圖形。在該X射線衍射中，X射線使用Cu-Kα，陰極管電壓＝50kV，陰極管電流＝300mA。衍射峰值的鑒定是與JCPD卡進(jìn)行核對。例如，β-Sn是04-0673號的材料，通過于其核對，可知β-Sn的衍射位置。
通過X射線衍射來對例1(ZnS-SiO2(80∶20)/Sn/ZnS-SiO2(80∶20)疊層型)的結(jié)構(gòu)中記錄部分和未記錄部分進(jìn)行解析(參照圖5A、圖5B)。
在未記錄時(shí)(圖5A)，可看到β-Sn的衍射峰值和ZnS的寬大的衍射峰值，由此可知Sn為晶體，ZnS是非晶體。記錄后(圖5B)，可明顯看到ZnS的尖銳的衍射峰值，可知產(chǎn)生了結(jié)晶。此外，對于Sn，也觀察β-Sn的衍射峰值，未觀察到SnO2、SnS的衍射峰值。
即，Sn例如在SnO等中不變化而原樣保留?；蛘?，可知ZnS變成增大的仍然是ZnS的原子團(tuán)。
如以上說明，根據(jù)本發(fā)明的光記錄重放方法和光記錄媒體，以減小對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)荷并且簡單的結(jié)構(gòu)，可以通過至今還沒有的新的方法來進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄-重放。
權(quán)利要求
1.一種光記錄重放方法，其特征在于，在基板上，至少使原子團(tuán)直徑的可增大變化的原子團(tuán)狀的母材和原子團(tuán)狀的狀態(tài)變化促進(jìn)材料相鄰存在，從外部向所述母材施加按照要被記錄的信息進(jìn)行了強(qiáng)度調(diào)制的能量，通過增大變化該母材的原子團(tuán)直徑來改變光學(xué)特性，并且，讀取伴隨該光學(xué)特性變化的反射率的變化，重放所述信息。
2.如權(quán)利要求1的光記錄重放方法，其特征在于，將所述母材形成膜狀，使?fàn)顟B(tài)變化促進(jìn)材料相鄰存在。
3.一種光記錄重放方法，其特征在于，在基板上，至少使原子團(tuán)直徑可增大變化的原子團(tuán)狀的母材和原子團(tuán)狀的狀態(tài)變化促進(jìn)材料混合并膜狀地存在，并對此從外部施加按照要被記錄的信息進(jìn)行了強(qiáng)度調(diào)制的能量，通過增大變化該母材和狀態(tài)變化促進(jìn)材料的至少一方的原子團(tuán)直徑來改變光學(xué)特性，并且讀取伴隨該光學(xué)特性的反射率的變化，重放所述信息。
4.如權(quán)利要求1、2或3的光記錄重放方法，其特征在于，在所述母材中，存在用于使其定常狀態(tài)穩(wěn)定的穩(wěn)定材料。
5.如權(quán)利要求1、2或3的光記錄重放方法，其特征在于，通過照射激光束來施加所述能量。
6.如權(quán)利要求4的光記錄重放方法，其特征在于，通過照射激光束來施加所述能量。
7.一種光記錄媒體，包括基板；以及至少包含在所述基板上相鄰設(shè)置的狀態(tài)變化促進(jìn)材料和電介質(zhì)材料的記錄層；其特征在于，狀態(tài)變化促進(jìn)材料由從[Sn、Ti、Si、Bi、Ge、C、V、W、Zr、Zn、Mg、Mn、Ag]的元素組中選擇出的一種元素構(gòu)成，將外徑為1～20nm的原子團(tuán)進(jìn)行分散并構(gòu)成2～20nm的膜厚，所述電介質(zhì)材料含有在記錄光照射時(shí)通過所述元素使原子團(tuán)直徑增大變化的原子團(tuán)狀的狀態(tài)變化材料，并將其作為母材。
8.一種光記錄媒體，在基板上至少設(shè)有記錄層，其特征在于，所述記錄層包含從[Sn、Ti、Si、Bi、Ge、C、V、W、Zr、Zn、Mg、Mn、Ag、Al、Nb、Au、Cu、Ta]的元素組中選擇出的一種元素、以及與其混合的在記錄光照射時(shí)通過所述元素使原子團(tuán)直徑增大變化的狀態(tài)變化材料，其膜厚為2～50nm，并且所述元素和狀態(tài)變化材料都是外徑為1～50nm的原子團(tuán)狀。
9.一種光記錄媒體，在基板上至少設(shè)有記錄層，其特征在于，所述記錄層由包含從[Sn、Ti、Si、Bi、Ge、C、V、W、Zr、Zn、Mg、Mn、Ag、Al、Nb、Au、Cu、Ta]的元素組中選擇出的一種元素和狀態(tài)變化材料成分的、外徑為1～50nm的多成分原子團(tuán)構(gòu)成，其膜厚為1～50nm，所述狀態(tài)變化材料由記錄光照射時(shí)通過所述元素使原子團(tuán)直徑增大變化的材料構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求7至9任何一項(xiàng)的光記錄媒體，其特征在于，所述狀態(tài)變化材料從在照射藍(lán)色區(qū)域的激光時(shí)，通過所述元素使原子團(tuán)直徑增大變化的材料中選擇。
11.如權(quán)利要求7至9任何一項(xiàng)的光記錄媒體，其特征在于，所述狀態(tài)變化材料包含從Al2O3、AlN、ZnO、ZnS、GeN、GeCrN、CeO2、SiO、SiO2、Ta2O5、MgO、MgF、LaSiON、Si3N4、TiO2、SiC、InSnO中選擇的至少一種材料，并將其作為主要成分。
12.如權(quán)利要求10的光記錄媒體，其特征在于，所述狀態(tài)變化材料包含從Al2O3、AlN、ZnO、ZnS、GeN、GeCrN、CeO2、SiO、SiO2、Ta2O5、MgO、MgF、LaSiON、Si3N4、TiO2、SiC、InSnO中選擇的至少一種材料，并將其作為主要成分。
全文摘要
一種光記錄重放方法和光記錄媒體，在環(huán)保型材料構(gòu)成的記錄層中，可以用簡單的膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的光記錄。光記錄媒體(10)在基板(12)上有由通過按照要被記錄的信息進(jìn)行了強(qiáng)度調(diào)制的作為能量的激光束而進(jìn)行狀態(tài)變化的一對電介質(zhì)層(14A、14B)，以及被它們夾置的狀態(tài)變化促進(jìn)材料(16)構(gòu)成的記錄層(18)。狀態(tài)變化促進(jìn)材料(16)以Sn、Ti、Bi、Ge、C等中的任一元素作為主要成分，而作為電介質(zhì)層(14A、14B)中母材的電介質(zhì)材料由包含ZnS、SiO
文檔編號G11B7/253GK1469361SQ0312399
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月3日
發(fā)明者井上弘康, 三島康兒, 兒, 樹, 須沢和樹 申請人:Tdk股份有限公司