專利名稱：光記錄介質(zhì)和在其中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光記錄介質(zhì)和一種在該光記錄介質(zhì)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，并且，具體地，涉及一種光記錄介質(zhì)，該光記錄介質(zhì)被構(gòu)成以通過向與基板相對(duì)的一側(cè)發(fā)射激光束在其中記錄數(shù)據(jù)和從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，它包括兩個(gè)或多個(gè)記錄層，并且能夠減小再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平以及提高再現(xiàn)信號(hào)的C/N率(載波噪聲比)，還涉及一種在其中光記錄數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
光記錄介質(zhì)，諸如CD、DVD等，已經(jīng)被廣范地用作記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記錄介質(zhì)了。這些光記錄介質(zhì)可以大致分類為不能寫和重寫數(shù)據(jù)的光記錄介質(zhì)(ROM型光記錄介質(zhì))，例如CD-ROM和DVD-ROM；可以寫數(shù)據(jù)但不能重寫數(shù)據(jù)的光記錄介質(zhì)(一次寫入型光記錄介質(zhì))，例如CD-R和DVD-R；可以重寫數(shù)據(jù)的光記錄介質(zhì)(可重寫數(shù)據(jù)型光記錄介質(zhì))，例如CD-RW和DVD-RW。
如本領(lǐng)域中所熟知的，通常利用在光記錄介質(zhì)的制造過程中形成在基板上的預(yù)制凹坑而將數(shù)據(jù)記錄在ROM型光記錄介質(zhì)中，而在可重寫數(shù)據(jù)型光記錄介質(zhì)中，光記錄層的材料通常使用相變材料，并且利用由相變材料的相變所引起的光特性的變化來進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。
另一方面，在一次寫入型光記錄介質(zhì)中，記錄層的材料通常使用有機(jī)染料，例如花青染料、酞花青染料或偶氮染料，并且利用由有機(jī)染料的化學(xué)變化所引起的光特性的變化來進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄，這種變化可能伴隨著物理變形。
然而，由于有機(jī)染料暴露在陽光等中時(shí)會(huì)發(fā)生衰退，因此當(dāng)有機(jī)染料用作記錄層的材料時(shí)，就很難提高長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)的可靠性。因此，為了提高一次寫入型光記錄介質(zhì)的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)可靠性，需要使用除了有機(jī)染料外的其它材料形成記錄層。
如日本專利申請(qǐng)公開第62-204442號(hào)中所披露的，通過將兩個(gè)記錄層疊壓在一起所形成的光記錄材料作為光記錄介質(zhì)的一個(gè)實(shí)例是公知的，該光記錄介質(zhì)的記錄層是由除了有機(jī)染料外的其它材料形成的。
另一方面，近期已經(jīng)提出了新一代類型的光記錄介質(zhì)，它提供了提高的記錄密度并且具有非常高的數(shù)據(jù)傳送率。
在這種新一代類型的光記錄介質(zhì)中，記錄容量的增加和非常高的數(shù)據(jù)傳送率的實(shí)現(xiàn)，不可避免地要求用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光射束點(diǎn)的直徑要減小到非常小的尺寸。
為了減少激光射束點(diǎn)直徑，需要增加物鏡的數(shù)值孔徑以將激光束聚光到0.7或更大，例如大約0.85，并且要將激光束的波長(zhǎng)縮短到450nm或更小，例如大約400nm。
然而，如果用于激光束聚光的物鏡的數(shù)值孔徑被增加了，那么，如公式(1)所表示的，所允許的激光束對(duì)光記錄介質(zhì)的光軸的傾斜誤差，傾斜容限T，會(huì)顯著地減小。T∝λd·NA3---(1)]]>在公式(1)中，λ是用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束的波長(zhǎng)，而d是激光透射過其的光透射層的厚度。
顯然根據(jù)公式(1)，傾斜容限T隨著物鏡數(shù)字孔徑的增加而減小并且隨著光透射層厚度的減小而增加。因此，通過使光透射層的厚度變薄，可以有效地防止傾斜容限T的減小。
另一方面，由公式(2)定義表示慧形相差的波相差系數(shù)W。W=d·(n2-1)·n2·sinθ·cosθ·(NA)32λ(n2-sin2θ)52---(2)]]>在公式(2)中，n是光透射層的折射率，而θ是激光束光軸的傾角。
顯然根據(jù)公式(2)，通過使光透射層的厚度變薄，慧形相差也可以被有效抑制。
出于這些原因，這里提出為了確保足夠的傾斜容限并抑制慧形相差，新一代類型的光記錄介質(zhì)的光透射層的厚度應(yīng)當(dāng)被減小到大約100μm。
因此，象傳統(tǒng)光記錄介質(zhì)諸如CD和DVD中所做的那樣，在光透射層上形成諸如記錄層這樣的層變得很困難。這就引出了一個(gè)建議光透射層應(yīng)當(dāng)由在記錄層或其它在基板上形成的這樣的層上通過旋轉(zhuǎn)涂敷或其它類似方式形成的薄的樹脂層構(gòu)成。
因此，雖然在傳統(tǒng)的光記錄介質(zhì)中，各層是在光入射表面的一側(cè)順序形成的，但是，在新一代光記錄介質(zhì)中，它們是在與光入射表面相對(duì)的一側(cè)順序形成的。
因?yàn)樵谛乱淮庥涗浗橘|(zhì)中，各層是在與光入射表面相對(duì)的一側(cè)上順序形成的，那么在基板上形成有兩個(gè)記錄層的情況下，再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平趨向于增大并且C/N率趨向于降低。
另一方面，對(duì)全球大氣問題的越來越多的關(guān)注進(jìn)一步使得必須使用對(duì)環(huán)境造成最小負(fù)擔(dān)的材料制作光記錄介質(zhì)。
發(fā)明概內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)被構(gòu)成使得可以通過向與基板相對(duì)的一側(cè)發(fā)射激光束以在其中記錄數(shù)據(jù)和從其中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，該光記錄介質(zhì)包括兩個(gè)或更多的記錄層并且能夠減小再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平同時(shí)提高再現(xiàn)信號(hào)的C/N率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種光記錄介質(zhì)，它可以使用對(duì)環(huán)境造成最小負(fù)擔(dān)的材料進(jìn)行制作并具有高的長(zhǎng)期存儲(chǔ)可靠性。
本發(fā)明的再有的一個(gè)目的是提供一種在光記錄介質(zhì)中進(jìn)行數(shù)據(jù)光記錄的方法，其能夠在再現(xiàn)信號(hào)中減小噪聲電平并提高C/N率。
本發(fā)明的發(fā)明人致力于實(shí)現(xiàn)上述目的的研究，并且最終得出了一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)當(dāng)在光記錄介質(zhì)中使用激光束記錄數(shù)據(jù)時(shí)，該光記錄介質(zhì)是由第一記錄層和第二記錄層組成的，并且第一記錄層包含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份，第二記錄層包含有作為主要成份的Al，并且第二記錄層與第一記錄層相鄰形成使得第一記錄層和第二記錄層的總厚度等于或小于40nm，那么可以形成同時(shí)包括了第一記錄層的主要成份元素和第二記錄層的主要成份元素二者的混合區(qū)域以明顯地改變?cè)搮^(qū)域的反射系數(shù)并且能夠?qū)?shù)據(jù)以高靈敏度進(jìn)行記錄。他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)通過利用包含了第一記錄層的主要成份元素和第二記錄層的主要成份元素的混合區(qū)域與其它區(qū)域之間反射系數(shù)的很大不同，可以減小再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平以提高C/N率。
通過一種由基板、形成在基板上的并且含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份的第一記錄層、以及位于第一記錄層相鄰處的并且含有作為主要成份的A1的第二記錄層所構(gòu)成的光記錄分質(zhì)，本發(fā)明上述的和其它的目的可以因此被實(shí)現(xiàn)，該光記錄介質(zhì)被構(gòu)成使得可以向與基板相對(duì)的面上發(fā)射激光束進(jìn)行照射并且第一記錄層和第二記錄層的總厚度等于或小于40nm。
在本發(fā)明中，“第一記錄層含有某一元素作為主要元素”這句話的意思是在第一記錄層所含有的各元素中，該元素的含量最大；而“第二記錄層含有Al作為主要元素”這句話的意思是在第二記錄層所含有的各元素中，A1的含量最大。
在本發(fā)明中，第二記錄層與第一記錄層直接接觸不是絕對(duì)必要的，第二記錄層位于與第一記錄層鄰近處使得當(dāng)激光束進(jìn)行照射時(shí)能夠形成包括第一記錄層的主要成份元素和第二記錄層的主要成份元素的混合區(qū)域就足夠了。此外，一個(gè)或多個(gè)其它層，例如介質(zhì)層，可以被置于第一記錄層和第二記錄層之間。
在本發(fā)明中，與第一記錄層接觸地形成第二記錄層是更好的。
在本發(fā)明中，除了第一記錄層和第二記錄層之外，光記錄介質(zhì)還可以包括一個(gè)或多個(gè)含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份的記錄層，或者一個(gè)或多個(gè)含有Al作為主要成份的記錄層。
雖然為什么在用激光束照射時(shí)可以形成包括了第一記錄層的主要成份元素和第二記錄層主要成份元素的混合區(qū)域的原因還不是完全清楚，但是斷定第一和第二記錄層的主要成份元素被部分地或完全地融合或混合，由此形成了一個(gè)第一和第二記錄層的主要成份元素混合的區(qū)域是有道理的。
通過將第一和第二記錄層的主要成份元素混合而形成的區(qū)域相對(duì)于用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束所表現(xiàn)出來的反射系數(shù)，與其它區(qū)域相對(duì)于用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束所表現(xiàn)出來的反射系數(shù)之間存在相當(dāng)大的差別，并且，因此，可以通過利用反射系數(shù)的這一大的差別對(duì)所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行高靈敏度的再現(xiàn)。
在設(shè)置為由從通過注模形成的具有良好的表面光潔度的基板這一側(cè)發(fā)射的激光束進(jìn)行照射的光記錄介質(zhì)中，如果第一記錄層和第二記錄層是通過氣相生成方法順序地形成在基板上的，與基板的平滑表面接觸并且激光束照射在其上的第一記錄層也將具有良好的表面光潔度。再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平因此不會(huì)增大。然而，在包括通過氣相生成方法順序地形成在基板上的第一記錄層和第二記錄層并且被構(gòu)成得向與基板相對(duì)的一側(cè)發(fā)射激光束進(jìn)行照射的光記錄介質(zhì)中，激光束照射在第二記錄層的表面上，由于第二記錄層是通過氣相生成方法形成在第一記錄層上的，而第一記錄層是通過氣相生成方法形成在基板上并且具有較差的表面光潔度，因此第二記錄層具有較差的表面光潔度。結(jié)果，再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平增大了并且C/N率減小了。
特別是，在新一代光記錄介質(zhì)中，它構(gòu)成得可以通過使用短的波長(zhǎng)的激光束和大數(shù)值孔徑的物鏡在其中記錄數(shù)據(jù)并且從中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，由于照射在第二記錄層表面上的激光射束點(diǎn)非常小，因此再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平和C/N率受到第二記錄層的表面光潔度的很大影響。因此，當(dāng)?shù)诙涗泴拥谋砻婀鉂嵍容^差時(shí)，再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平顯著增大并且C/N率明顯減小。
此外，形成包含Al作為主要成份而具有良好的表面光潔度的記錄層是很困難的，因此，在包括有含有Al作為主要成份的第二記錄層的光記錄介質(zhì)中，再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平傾向于顯著增大并且C/N率傾向于明顯減小。
然而，按照本發(fā)明，因?yàn)榈谝挥涗泴雍偷诙涗泴颖恍纬墒沟每偤穸鹊扔诨蛐∮?0nm，所以可以改善激光束所照射的第二記錄層的表面光潔度，并因此能夠有效地防止再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平的增大，從而防止C/N率降低。
此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述元素對(duì)環(huán)境只造成輕微的負(fù)擔(dān)，并且由于Al是廉價(jià)的材料，因此可以降低光記錄介質(zhì)的成本。
本發(fā)明上述的和其它的目的還可以通過一種數(shù)據(jù)的光記錄方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括向與光記錄介質(zhì)的基板相對(duì)的一側(cè)發(fā)射預(yù)定功率的激光束的步驟，該光記錄層包括基板，形成在基板上并且含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份的第一記錄層，和定位在第一記錄層的鄰近處并且含有Al作為主要成份的第二記錄層，該光記錄介質(zhì)被構(gòu)成使得可以向與基板相對(duì)的一側(cè)投射激光束進(jìn)行照射并且第一記錄層和第二記錄層的總厚度等于或小于40nm。
在本發(fā)明中，最好形成第二記錄層以與第一記錄層接觸。
在本發(fā)明中，第一記錄層和第二記錄層優(yōu)選被形成使得總厚度為2nm到40nm，更好的是2nm到30nm，最好的是2nm到20nm。
在本發(fā)明中，第一記錄層含有Si作為主要成份是特別優(yōu)選的。
在本發(fā)明中，代替從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的元素，第一記錄層可以包含從包含Au、B、Mg、Ti、Mn、Fe、Ga、Zr和Pt的一組元素中選取的一種元素作為主要元素。
在本發(fā)明中，最好有從包含Mg、Au、Ti和Cu的一組元素中選取的至少一種元素被加入到第二記錄層中。在有從包含Mg、Au、Ti和Cu的一組元素中選取的至少一種元素被加入到第二記錄層中的情況下，能夠進(jìn)一步減小再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平并提高長(zhǎng)期存儲(chǔ)的可靠性。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面，光記錄介質(zhì)還包括配置在相對(duì)于第一記錄層和第二記錄層來說基板對(duì)面的光透射層、配置在光透射層與第一記錄層和第二記錄層之間的第一介質(zhì)層、配置在第一記錄層和第二記錄層與基板之間的第二介質(zhì)層。
按照本發(fā)明的這一優(yōu)選方面，能夠有效地防止當(dāng)通過使用激光束照射進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄時(shí)基板或光透射層由于加熱所造成的變形。此外，按照本發(fā)明的這一優(yōu)選方面，由于可以防止第二記錄層中所含的作為主要成份的Al被腐蝕，所以可以在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)更加有效地防止所記錄的數(shù)據(jù)被破壞。
在本發(fā)明的其它的優(yōu)選方面，光記錄介質(zhì)還包括一個(gè)配置在基板和第二記錄層之間的反射層。
按照本發(fā)明的這一優(yōu)選方面，能夠通過多重干涉效應(yīng)增大記錄區(qū)域和未記錄區(qū)域之間的反射系數(shù)的差異，從而得到較高的再現(xiàn)信號(hào)(C/N率)。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面中，數(shù)據(jù)光記錄的方法包括向光記錄介質(zhì)上發(fā)射波長(zhǎng)為450nm或更短的激光束，從而在第一記錄層和第二記錄層中記錄數(shù)據(jù)的步驟。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的方面，數(shù)據(jù)光記錄方法包括采用一個(gè)物鏡和激光束，它們的數(shù)值孔徑NA和波長(zhǎng)λ滿足λ/NA≤640nm，并經(jīng)物鏡將激光束發(fā)射到光記錄介質(zhì)上，從而在第一記錄層和第二記錄層上記錄數(shù)據(jù)的步驟。
按照本發(fā)明的這一優(yōu)選方面，由于減小發(fā)射到光記錄介質(zhì)上的激光束的射束點(diǎn)是可能的，所以數(shù)據(jù)的記錄密度可以被明顯提高。
本發(fā)明的上述的和其它的目的和特點(diǎn)將參照附圖通過接下來的說明而變得顯而易見。


附圖1是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的光記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖。
附圖2(a)是附圖1中所示的光記錄介質(zhì)的示意性的放大的剖面圖。
附圖2(b)是表示數(shù)據(jù)已經(jīng)在其中記錄了之后的光記錄介質(zhì)的示意性的放大的剖面圖。
附圖3是表示C/N率如何隨第一記錄層和第二記錄層的總厚度變化的曲線圖附圖4是表示噪聲電平如何隨加入到第二記錄層中的Mg的數(shù)量變化的曲線圖。
附圖5是表示噪聲電平如何隨加入到第二記錄層中的Au的數(shù)量變化的曲線圖。
附圖6是表示噪聲電平如何隨加入到第二記錄層中的Ti的數(shù)量變化的曲線圖。
附圖7是表示噪聲電平如何隨加入到第二記錄層中的Cu的數(shù)量變化的曲線圖。
附圖8是表示反射系數(shù)減小率如何隨加入到第二記錄層中的元素的種類和數(shù)量變化的曲線圖。
附圖9是表示當(dāng)依照加工實(shí)例21和比較實(shí)例4制作的光記錄介質(zhì)樣本用激光束照射以在其中記錄數(shù)據(jù)時(shí)，噪聲電平如何隨第一記錄層和第二記錄層的總厚度變化的曲線圖。
附圖10是表示當(dāng)依照加工實(shí)例22和比較實(shí)例5制作的光記錄介質(zhì)樣本用激光束照射以在其中記錄數(shù)據(jù)時(shí)，噪聲電平如何隨第一記錄層和第二記錄層的總厚度變化的曲線圖。
附圖11是表示當(dāng)依照加工實(shí)例21和比較實(shí)例4制作的光記錄介質(zhì)樣本用激光束通過聚碳酸酯基板對(duì)其進(jìn)行照射以在其中記錄數(shù)據(jù)時(shí)，噪聲電平如何隨第一記錄層和第二記錄層的總厚度變化的曲線圖。
附圖12是表示當(dāng)依照加工實(shí)例22和比較實(shí)例5制作的光記錄介質(zhì)樣本用激光束通過聚碳酸酯基板對(duì)其進(jìn)行照射以在其中記錄數(shù)據(jù)時(shí)，噪聲電平如何隨第一記錄層和第二記錄層的總厚度變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
附圖1是表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的光記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖。
如附圖1所示，按照這一實(shí)施例，光記錄介質(zhì)10被作為一次寫入型光記錄介質(zhì)構(gòu)成并包括基板11、形成在基板11的表面上的反射層12、形成在反射層12的表面上的第二介質(zhì)層13、形成在第二介質(zhì)層13的表面上的第二記錄層32、形成在第二記錄層32的表面上的第一記錄層31、形成在第一記錄層31的表面上的第一介質(zhì)層15以及形成在第一介質(zhì)層15的表面上的光透射層16。
如附圖1所示，光記錄介質(zhì)10的中心部位形成一個(gè)中心通孔。
在這一實(shí)施例中，如附圖1所示，激光束L10被投射到光透射層16的表面上，從而在光記錄介質(zhì)10中記錄數(shù)據(jù)或從光記錄介質(zhì)10中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
基板11起托板(support)的作用，以確保光記錄介質(zhì)10所必要的機(jī)械強(qiáng)度。
用于形成基板11的材料沒有特別的限制，只要基板11可以用作光記錄介質(zhì)10的托板?；?1可以由玻璃、陶瓷、樹脂或其它類似的材料制成。在這些材料中，樹脂最好用于形成基板11，因?yàn)闃渲梢匀菀椎爻尚?。適用于形成基板40的樹脂的實(shí)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(jī)硅樹脂、含氟聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚氨基甲酸酯樹脂以及其它類似樹脂。在這些樹脂中，從易于處理、光性能等角度出發(fā)，聚碳酸酯樹脂最好用于形成基板11。
在本實(shí)施例中，基板11的厚度為大約1.1mm。
基板11的形狀沒有特別的限制，不過通常為盤狀、卡片狀和薄片狀。
如附圖1所示，槽11a和脊(land)11b交替地形成在基板11的表面上。當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)，槽11a和/或脊11b對(duì)激光L10起到導(dǎo)軌的作用。
反射層12的作用是反射經(jīng)光透射層16進(jìn)入的激光束L10，以將其從光透射層16發(fā)射出去。
反射層12的厚度沒有特別的限制，不過最好是從10nm到300nm，更好的是從20nm到200nm。
用于形成反射層12的材料設(shè)有特別的限制，只要它可以反射激光束，反射層12可以由Mg、Al、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Ag、Pt、Au等材料形成。在這些材料中，最好用具有高反射系數(shù)的金屬材料形成反射層12，例如Al、Au、Ag、Cu或含有這些金屬中的至少一種的合金，例如Al和Ti的合金。
反射層12是為了在激光束L10被用于從第一記錄層31和第二記錄層32中光再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，通過多重干涉效應(yīng)增大記錄區(qū)域和未記錄區(qū)域之間的反射系數(shù)的差異而配置的，從而獲得較高的再現(xiàn)信號(hào)(C/N率)。
第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13用于保護(hù)第一記錄層31和第二記錄層32。通過第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13可以在長(zhǎng)時(shí)期防止光記錄數(shù)據(jù)的老化。此外，由于第二介質(zhì)層13還用于防止基板11等的熱變形，所以可以有效地防止由于基板11等的變形所造成的抖動(dòng)的加劇。
用于形成第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13的介質(zhì)材料沒有特別的限制，只要它是透明的，第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13可以由，例如，含有氧化物、硫化物、氮化物或它們的化合物作為主要成份的介質(zhì)材料形成。更具體地說，為了防止基板11等的熱變形從而保護(hù)第一記錄層31和第二記錄層32，對(duì)于第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13，最好含有從包含Al2O3、AlN、ZnO、ZnS、GeN、GeCrN、CeO、SiO、SiO2、SiN和SiC組成的一組材料中選取的至少一種介質(zhì)材料作為主要成份，并且對(duì)于第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13，更好的選擇是含有ZnS·SiO2作為主要成份。
第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13可以由相同的介質(zhì)材料或不同的介質(zhì)材料形成。而且，第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13中的至少一個(gè)可以具有包含多個(gè)介質(zhì)膜的多層結(jié)構(gòu)。
在本說明書中，“介質(zhì)層含有某一介質(zhì)材料作為主要成份”是指在介質(zhì)層所含有的各介質(zhì)材料中，該介質(zhì)材料是最多的。ZnS·SiO2是指ZnS和SiO2的混合物。
第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13的厚度沒有特別的規(guī)定，不過最好是從3nm到200nm。如果第一介質(zhì)層15或第二介質(zhì)層13的厚度小于3nm，就難于獲得上述的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，如果第一介質(zhì)層15或第二介質(zhì)層13的厚度大于200nm，那么形成第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13將花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，從而降低了光記錄介質(zhì)10的生產(chǎn)率，并且由于存在在第一介質(zhì)層15和/或第二介質(zhì)層13中的應(yīng)力的作用，導(dǎo)致在光記錄介質(zhì)10中可能會(huì)產(chǎn)生裂縫。
第一記錄層31和第二記錄層32適于在其中記錄數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，第一記錄層31被安排在光透射層16一側(cè)而第二記錄層32被安排在基板11一側(cè)。
在本實(shí)施例中，第一記錄層31含有從由包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份，而第二記錄層32含有Al作為主要成份。
為了徹底地改善再現(xiàn)信號(hào)的C/N率，對(duì)于第一記錄層31，特別優(yōu)選的是含有Si作為主要成份。
在本實(shí)施例中，由于第二記錄層32含有Al作為主要成份，因此第二記錄層32的反射系數(shù)高于第一記錄層31的反射系數(shù)，從而，光記錄介質(zhì)10的記錄靈敏度可以被提高。
此外，最好在含有Al作為主要成份的第二記錄層32中加入從包含Mg、Au、Ti和Cu的一組元素中選取的至少一種元素。在含有Al作為主要成份的第二記錄層32中加入了從包含Mg、Au、Ti和Cu的一組元素中選取的至少一種元素的情況下，第二記錄層32的表面光潔度可以得到更大的提高并且再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平可以被進(jìn)一步抑制。
而且，通過在含有Al作為主要成份的第二記錄層32中加入從包含Mg、Au、Ti和Cu的一組元素中選取的至少一種元素，能夠提高光記錄介質(zhì)10的存儲(chǔ)可靠性和記錄靈敏度。
Mg、Au、Ti和Cu僅對(duì)環(huán)境造成輕微的負(fù)擔(dān)，從而不會(huì)有對(duì)全球大氣造成損害的危險(xiǎn)。
加入到第二記錄層32中的Mg、Au、Ti或Cu的數(shù)量最好等于或大于1原子量％并小于50原子量％。
當(dāng)將Mg加入到第二記錄層32中時(shí)，所加入的Mg的數(shù)量最好等于或大于8原子量％而小于50原子量％，而當(dāng)將Au加入到第二記錄層32，所加入的Au的數(shù)量最好等于或大于7原子量％而小于50原子量％。另一方面，當(dāng)將Ti加入到第二記錄層32中時(shí)，所加入的Ti的數(shù)量最好是等于或大于1原子量％而小于50原子量％，而當(dāng)將Cu加入到第二記錄層32中時(shí)，所加入的Cu的數(shù)量最好是等于或大于9原子量％而小于50原子量％。
隨著第一記錄層31和第二記錄層32的總厚度變得越來越厚，激光束L10所照射的第一記錄層31的表面光潔度變得越來越差。結(jié)果，再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平變得越來越高而記錄靈敏度變得越來越低。另一方面，在第一記錄層31和第二記錄層32的總厚度很小的情況下，用激光束L10照射前和照射后的反射系數(shù)的變化很小，以致無法得到高強(qiáng)度(C/N率)的再現(xiàn)信號(hào)。而且，難于控制第一記錄層31和第二記錄層32的厚度。
從而，在本實(shí)施例中，第一記錄層31和第二記錄層32被形成使得它們的總厚度是從2nm到40nm。為了得到高強(qiáng)度(C/N率)的再現(xiàn)信號(hào)并進(jìn)一步減小再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平，第一記錄層31和第二記錄層32的總厚度最好是從2nm到30nm，而更好的選擇是2nm到20nm。
第一記錄層31和第二記錄層32各自的厚度沒有特別的限制，不過為了大大提高記錄靈敏度和明顯增大用激光束L10照射之前和照射之后的反射系數(shù)的變化，第一記錄層31的厚度最好是從1nm到30nm并且第二記錄層32的厚度最好是1nm到30nm。此外，最好定義第一記錄層31的厚度與第二記錄層32的厚度的比例(第一記錄層31的厚度/第二記錄層32的厚度)為從0.2到5.0。
光透射層16用于透過激光束L10并且最好具有10μm到300μm的厚度。更加優(yōu)選地，光透射層16具有50μm到150μm的厚度。
用于形成光透射層16的材料沒有特別的限制，不過在通過旋轉(zhuǎn)涂敷過程等方法形成光透射層16的情況中，最好使用紫外線固化樹脂、電子束固化樹脂或其它類似樹脂。更加優(yōu)選地，光透射層16由紫外線固化樹脂形成。
光透射層16可以通過使用粘合劑將光透射樹脂制成的薄片粘貼到第一介質(zhì)層15的表面上形成。
具有上述結(jié)構(gòu)的光記錄介質(zhì)10可以，例如，以下述方式制作。
首先，在形成有槽11a和脊11b的基板11的表面上形成反射層12。
可以使用含有用于形成反射層12的元素的化學(xué)物類(species)通過氣相生成方法形成反射層12。氣相生成方法的實(shí)例包括真空沉積法、濺鍍法等方法。
然后，在反射層12的表面上形成第二介質(zhì)層13。
第二介質(zhì)層13也可以使用含有用于形成第二介質(zhì)層13的元素的化學(xué)物類通過氣相生成方法形成。氣相生成方法的實(shí)例包括真空沉積法、濺鍍法等方法。
下一步，在第二介質(zhì)層13上形成第二記錄層32。第二記錄層32也可以使用含有用于形成第二記錄層32的元素的化學(xué)物類通過氣相生成方法形成。
然后，在第二記錄層32上面形成第一記錄層31。第一記錄層31也可以使用含有用于形成第一記錄層31的元素的化學(xué)物類通過氣相生成方法形成。
在本實(shí)施例中，由于第一記錄層31和第二記錄層32被形成使得總厚度為從2nm到40nm，因此能夠提高第一記錄層31的表面光潔度。
然后，在第一記錄層31的上面形成第一介質(zhì)層15。第一介質(zhì)層15也可以使用含有用于形成第一介質(zhì)層15的元素的化學(xué)物類通過氣相生成方法形成。
最后，在第一介質(zhì)層15上面形成光透射層16。光透射層16可以，例如，通過旋轉(zhuǎn)涂敷法將調(diào)節(jié)好適當(dāng)粘度的丙烯酸紫外線固化樹脂或環(huán)氧紫外線固化樹脂涂敷到第二介質(zhì)層15上面以形成一個(gè)涂層，并且用紫外線照射該涂層以對(duì)該涂層進(jìn)行固化。
這樣，光記錄介質(zhì)10就制作完成了。
以下述方式，將數(shù)據(jù)記錄在上述結(jié)構(gòu)的光記錄介質(zhì)10中，例如如附圖1和2(a)中所示的，首先用具有預(yù)定功率的激光束L10經(jīng)過光透射層16對(duì)第一記錄層31和第二記錄層32進(jìn)行照射。
為了記錄具有高記錄密度的數(shù)據(jù)，最好經(jīng)由具有0.7或更大的數(shù)值孔徑NA的物鏡(未示出)，將波長(zhǎng)λ為450nm成更短的激光束L10投射到光記錄介質(zhì)10上，并且更好的選擇是λ/NA等于或小于640nm。
在本實(shí)施例中，經(jīng)由具有0.85的數(shù)值孔徑NA的物鏡，將波長(zhǎng)λ為450nm的激光束L10照射到光記錄介質(zhì)10上。
如附圖2(b)所示，這導(dǎo)致在用激光束L10照射過的區(qū)域處形成了混合區(qū)域M，混合區(qū)域M由第一記錄層31的主要成份元素和第二記錄層32的主要成份元素的混合物組成。
為了迅速地將第一記錄層31的主要成份元素和第二記錄層32的主要成份元素混合并形成混合區(qū)域M，最好將激光束L10在光透射層16的表面處的功率設(shè)置為等于或高于1.5mW。
當(dāng)?shù)谝挥涗泴?1和第二記錄層32的主要成份元素已經(jīng)混合了時(shí)，該區(qū)域的反射系數(shù)明顯地改變了。由于這樣形成的混合區(qū)域M的反射系數(shù)大大區(qū)別于該混合區(qū)域M周邊的區(qū)域的反射系數(shù)，因此在對(duì)光記錄信息進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)，能夠獲得高的再現(xiàn)信號(hào)(C/N率)。
當(dāng)發(fā)射了激光束L10時(shí)，第一記錄層31和第二記錄層32被激光束L10加熱。然而，在本實(shí)施例中，第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13被安排在第一記錄層31和第二記錄層32的外表面上。因此有效地防止了基板11和光透射層16的熱變形。
按照本實(shí)施例，第一記錄層31含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份，而第二記錄層32含有Al作為主要成份。當(dāng)預(yù)定功率的激光束L10經(jīng)由光透射層16投射到第一記錄層31和第二記錄層32上時(shí)，作為主要成份含在第一記錄層31中的元素和作為主要成份含在第二記錄層32中的元素，在激光束L10所照射的區(qū)域中混合，并且，如附圖2(b)所示，形成了一個(gè)由第一記錄層31的主要成份元素和第二記錄層32的主要成份元素的混合物所組成的混合區(qū)域M。由于這樣形成的混合區(qū)域M的反射系數(shù)大大不同于混合區(qū)域M周邊區(qū)域的反射系數(shù)，因此在對(duì)光記錄信息進(jìn)行再現(xiàn)時(shí)，能夠獲得高的再現(xiàn)信號(hào)(C/N率)。
此外，用激光束L10照射的第一記錄層31的表面光潔度隨著第一記錄層31和第二記錄層32的總厚度變厚而變差。結(jié)果，再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平升高且記錄靈敏度降低，另一方面，在第一記錄層31和第二記錄層32的總厚度很小的情況下，用激光束L10照射之前和之后的反射系數(shù)的變化太小以致不能獲得高強(qiáng)度(C/N率)的再現(xiàn)信號(hào)。而且，第一記錄層31和第二記錄層32的厚度變得難于控制。然而，按照本實(shí)施例，由于第一記錄層31和第二記錄層32形成使得總厚度是從2nm到40nm，因此第一記錄層31的表面光潔度可以得到提高。因此，能夠減小再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平、提高記錄靈敏度并進(jìn)一步獲得具有高強(qiáng)度(C/N率)的再現(xiàn)信號(hào)。
此外，按照本實(shí)施例，由于作為主要成份包含在第一記錄層31中的元素和作為主要成份包含在第二記錄層32中的元素只對(duì)環(huán)境造成輕微的負(fù)擔(dān)，因此沒有對(duì)全球大氣造成破壞的危險(xiǎn)。
而且，按照本實(shí)施例，由于第二記錄層32含有Al作為主要成份，第二介質(zhì)層32的反射能力高于第一記錄層31，從而，光記錄介質(zhì)10的記錄靈敏度可以得到提高。
加工實(shí)例和比較實(shí)例在下文中，為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，將給出一些加工實(shí)例和比較實(shí)例。
加工實(shí)例1以下述方式制作光記錄介質(zhì)首先，將一個(gè)厚度為1.1mm且直徑為120mm的聚碳酸酯基板安置在一個(gè)濺鍍裝置上。然后，使用濺鍍法，將含有ZnS和SiO2的混合物并且厚度為60nm的第二介質(zhì)層、含有Cu作為主要成份并且厚度為6nm的第二記錄層、含有Si作為主要成份并且厚度為6nm的第一記錄層以及含有ZnS和SiO2的混合物并且厚度為60nm的第一介質(zhì)層依次形成在該聚碳酸酯基板上。
包含在第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層中的ZnS和SiO2的混合物中的ZnS與SiO2的摩爾比例為80∶20。
此外，使用旋轉(zhuǎn)涂敷法用樹脂溶液對(duì)第一介質(zhì)層進(jìn)行涂敷以形成涂層，其中樹脂溶液是由溶解的丙烯酸紫外線固化樹脂制備的，并且用紫外線對(duì)該涂層進(jìn)行照射，從而將丙烯酸紫外線固化樹脂固化以形成厚度為100μm的光透射層。
加工實(shí)例2以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Ge作為主要成份。
加工實(shí)例3以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有C作為主要成份。
加工實(shí)例4以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Sn作為主要成份。
加工實(shí)例5以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Au作為主要成份。
加工實(shí)例6以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Zn作為主要成份。
加工實(shí)例7以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份并且所形成的第二記錄層含有Si作為主要成份。
加工實(shí)例8以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份并且所形成的第二記錄層含有Ge作為主要成份。
加工實(shí)例9以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份并且所形成的第二記錄層含有C作為主要成份。
加工實(shí)例10以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份并且所形成的第二記錄層含有Sn作為主要成份。
加工實(shí)例11以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份并且所形成的第二記錄層含有Au作為主要成份。
加工實(shí)例12以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份并且所形成的第二記錄層含有Zn作為主要成份。
加工實(shí)例13以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份并且所形成的第二記錄層含有Cu作為主要成份。
比較實(shí)例1以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有W作為主要成份。
比較實(shí)例2以加工實(shí)例1中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份并且所形成的第二記錄層含有W作為主要成份。
數(shù)據(jù)以下述的方式被記錄在按照加工實(shí)例1到13和比較實(shí)例1和2制作的光記錄介質(zhì)中。
具體地，按照加工實(shí)例1到13和比較實(shí)例1和2制作的光記錄介質(zhì)依次放置在由Pulstec Industrial Co.，Ltd生產(chǎn)的DDU1000光記錄介質(zhì)測(cè)定裝置中，并且在下述條件下將數(shù)據(jù)光記錄在其中。
采用波長(zhǎng)為405nm的藍(lán)色激光束作為用于記錄數(shù)據(jù)的激光束，并且使用數(shù)值孔徑為0.85的物鏡將該激光束經(jīng)由光透射層會(huì)聚到每一個(gè)光記錄介質(zhì)上，并且在下述記錄信號(hào)條件下，數(shù)據(jù)被光記錄到其中。
對(duì)于各個(gè)加工實(shí)例和比較實(shí)例的每個(gè)光記錄介質(zhì)，通過改變激光束的功率實(shí)施數(shù)據(jù)的光記錄。
記錄信號(hào)條件如下所示調(diào)制碼(1.7)RLL信道比特長(zhǎng)度0.12μm記錄線速度5.3m/sec信道時(shí)鐘66MHz記錄信號(hào)8T然后，使用上面所提到的光記錄介質(zhì)測(cè)定裝置對(duì)記錄在每個(gè)光記錄介質(zhì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行再現(xiàn)并對(duì)再現(xiàn)信號(hào)的C/N率進(jìn)行測(cè)量。在再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，將激光束的波長(zhǎng)設(shè)置為405nm、物鏡的數(shù)值孔徑設(shè)置為0.85并且激光束的功率設(shè)置為0.3mW。激光束的功率定義為在光透射層表面處的激光束功率。
因而，對(duì)于每一個(gè)光記錄介質(zhì)，可測(cè)得最大C/N率和激光束功率，在此激光束功率下可獲得具有最大C/N率的再現(xiàn)信號(hào)。
表1給出了測(cè)量結(jié)果。
用于實(shí)驗(yàn)的光記錄介質(zhì)測(cè)定裝置的激光束最大功率為10.0mW。因此，當(dāng)即使激光束的功率加大到10.0mW而C/N率也沒有飽和時(shí)，認(rèn)為激光束功率超過了10.0mW，在此激光束功率下，將得到具有最大C/N率的再現(xiàn)信號(hào)。這種情況通過將激光束的功率標(biāo)示為帶有星號(hào)的10.0mW來表示。
表1

如從表1中顯而易見的，可以發(fā)現(xiàn)按照加工實(shí)例1到13制作的每一個(gè)光記錄介質(zhì)中都能夠測(cè)出再現(xiàn)信號(hào)的C/N率。尤其，在按照加工實(shí)例1到11制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)中再現(xiàn)信號(hào)的C/N率都超過了40dB，同時(shí)在按照加工實(shí)例1、2、7制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)中再現(xiàn)信號(hào)的C/N率超過了50dB，表明這些光記錄介質(zhì)具有非常優(yōu)異的記錄和再現(xiàn)性能。
相反地，在按照比較實(shí)例1和2制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)中，可以發(fā)現(xiàn)不能測(cè)出再現(xiàn)信號(hào)的C/N率并且難于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
此外，在按照加工實(shí)例1、2、5、9、11、13制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)中，在此功率下得到具有最大C/N率的再現(xiàn)信號(hào)的激光束功率小于10.0mW，表明按照加工實(shí)例1、2、5、9、11、13制作的光記錄介質(zhì)具有優(yōu)異的記錄靈敏度。
加工實(shí)例14類似加工實(shí)例1地制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第二記錄層的厚度為10nm并且所形成的第一記錄層的厚度為10nm。
加工實(shí)例15類似加工實(shí)例1地制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第二記錄層的厚度為20nm并且所形成的第一記錄層的厚度為20nm。
比較實(shí)例3類似加工實(shí)例1地制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第二記錄層的厚度為50nm并且所形成的第一記錄層的厚度為50nm。
類似于將數(shù)據(jù)光記錄在按照加工實(shí)例1到13和比較實(shí)例1和2制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)中的情況，將數(shù)據(jù)光記錄在按照加工實(shí)例14和15及比較實(shí)例3制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)中，并且對(duì)于按照加工實(shí)例14和15及比較實(shí)例3制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)，測(cè)量一個(gè)8T信號(hào)的C/N率。激光束的功率被固定為10mW。
測(cè)量結(jié)果被顯示在附圖3中。
如附圖3所示，在用于記錄數(shù)據(jù)的激光束的功率為10mW的情況下，可以發(fā)現(xiàn)從按照加工實(shí)例14制作的并且形成得第一記錄層和第二記錄層的總厚度為20nm的光記錄介質(zhì)中得到的再現(xiàn)信號(hào)的C/N率最高，并且如果第一記錄層和第二記錄層的總厚度超過40nm，再現(xiàn)信號(hào)的C/N率將變得低于40dB。
加工實(shí)例16以下述方式制作光記錄介質(zhì)首先，將一個(gè)厚度為1.1mm且直徑為120mm的聚碳酸酯基板安置在一個(gè)濺鍍裝置上。然后，使用濺鍍法，將含有Ag、Pd和Cu的混合物并且厚度為100nm的反射層、含有ZnS和SiO2的混合物并且厚度為28nm的第二介質(zhì)層、含有Al作為主要成份并且厚度為5nm的第二記錄層、含有Si作為主要成份并且厚度為5nm的第一記錄層以及含有ZnS和SiO2的混合物并且厚度為22nm的第一介質(zhì)層依次形成在該聚碳酸酯基板上。
包含在第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層中的ZnS和SiO2的混合物中的ZnS與SiO2的摩爾比例為80∶20。
此外，使用旋轉(zhuǎn)涂敷法用樹脂溶液對(duì)第一介質(zhì)層進(jìn)行涂敷以形成涂層，其中樹脂溶液是由溶解的丙烯酸紫外線固化樹脂制備的，并且用紫外線對(duì)該涂層進(jìn)行照射，從而將丙烯酸紫外線固化樹脂固化以形成厚度為100μm的光透射層。
加工實(shí)例17以加工實(shí)例16中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第二記錄層含有Mg作為主要成份。
此外，相似地制作兩個(gè)光記錄介質(zhì)，只是加入到第二記錄層中的Mg的數(shù)量有所不同。
加工實(shí)例18以加工實(shí)例16中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第二記錄層含有Au作為主要成份。
此外，相似地制作三個(gè)光記錄介質(zhì)，只是加入到第二記錄層中的Au的數(shù)量有所不同。
加工實(shí)例19以加工實(shí)例16中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第二記錄層含有Ti作為主要成份。
此外，相似地制作三個(gè)光記錄介質(zhì)，只是加入到第二記錄層中的Ti的數(shù)量有所不同。
加工實(shí)例20以加工實(shí)例16中的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)，只是所形成的第二記錄層含有Cu作為主要成份。
此外，相似地制作三個(gè)光記錄介質(zhì)，只是加入到第二記錄層中的Cu的數(shù)量有所不同。
在16.5MHz和4.1MHz頻段測(cè)量按照加工實(shí)例16到20制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)的未記錄區(qū)域的噪聲。
對(duì)按照加工實(shí)例17到20制作的光記錄介質(zhì)的測(cè)量結(jié)果被分別顯示在附圖4到7中在附圖4到7中，對(duì)應(yīng)于所加入的元素的數(shù)量為0原子量％的數(shù)據(jù)相當(dāng)于按照加工實(shí)例16制作的光記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)。
如附圖4所示，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)Mg加入到第二記錄層中時(shí)，在16.5MHz和4.1MHz頻段的噪聲電平降低了。此外，可以發(fā)現(xiàn)在16.5MHz和4.1MHz兩個(gè)頻段，在加入到第二記錄層中Mg的數(shù)量等于或小于大約8原子量％的情況下，隨著Mg的增加，噪聲電平明顯地降低。但是在加入到第二記錄層中的Mg的數(shù)量超過大約8原子量％的情況下，隨著Mg的進(jìn)一步增加，噪聲電平只是輕微地降低。
如附圖5所示，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)Au加入到第二記錄層中時(shí)，16.5MHz和4.1MHz頻段的噪聲電平降低了。此外，可以發(fā)現(xiàn)在4.1MHz頻段，在加入到第二記錄層中的Au的數(shù)量等于或小于大約7原子量％的情況下，隨著Au的增加，噪聲電平明顯地降低，但是在加入到第二記錄層中的Au的數(shù)量超過大約7原子量％的情況下，隨著Au的進(jìn)一步增加，噪聲電平只是輕微減小。相反，可以發(fā)現(xiàn)在16.5MHz頻段，在加入到第二記錄層中的Au的數(shù)量等于或小于大約27原子量％的情況下，隨著Au的增加，噪聲電平明顯地降低，但是在加入到第二記錄層中的Au的數(shù)量超過大約27原子量％的情況下，隨著Au的進(jìn)一步增加，噪聲電平只是輕微減小。
如附圖6所示，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)Ti加入到第二記錄層中時(shí)，16.5MHz和4.1MHz頻段的噪聲電平降低了。此外，可以發(fā)現(xiàn)在16.5MHz和4.1MHz兩個(gè)頻段，在加入到第二記錄層中Ti的數(shù)量等于或小于大約1原子量％的情況下，隨著Ti的增加，噪聲電平明顯地降低。但是在加入到第二記錄層中的Ti的數(shù)量超過大約1原子量％的情況下，隨著Ti的進(jìn)一步增加，噪聲電平只是輕微地降低。
如附圖7所示，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)Cu加入到第二記錄層中時(shí)，16.5MHz和4.1MHz頻段的噪聲電平降低了。此外，可以發(fā)現(xiàn)在16.5MHz和4.1MHz兩個(gè)頻段，在加入到第二記錄層中Cu的數(shù)量等于或小于大約9原子量％的情況下，隨著Cu的增加，噪聲電平明顯地降低。但是在加入到第二記錄層中的Cu的數(shù)量超過大約9原子量％的情況下，隨著Cu的進(jìn)一步增加，噪聲電平只是輕微地降低。
此外，還測(cè)量了按照加工實(shí)例16到20制作的每個(gè)光記錄介質(zhì)的未記錄區(qū)域的反射系數(shù)。該反射系數(shù)的測(cè)量是使用功率為0.3mW的激光束進(jìn)行的。
然后，為了確定光記錄介質(zhì)在實(shí)際使用的環(huán)境中的可靠性，它們被保存在一個(gè)與被認(rèn)為是在實(shí)際應(yīng)用中將要遇到的最苛刻的環(huán)境相比而言較苛刻的環(huán)境中。尤其是，按照加工實(shí)例16到20制作的光記錄介質(zhì)經(jīng)受了一個(gè)儲(chǔ)藏測(cè)試，在測(cè)試中它們?cè)跍囟葹?0℃且相對(duì)濕度為85％的環(huán)境中被保存了50小時(shí)。測(cè)試之后，重新對(duì)它們中每一個(gè)的噪聲電平和未記錄區(qū)域的反射系數(shù)進(jìn)行了測(cè)量并且計(jì)算了反射系數(shù)減小率。
測(cè)量結(jié)果在附圖8中示出。
如附圖8所示，可以發(fā)現(xiàn)在向第二記錄層中加入了Mg、Au、Ti或Cu的加工實(shí)例17到20的光記錄介質(zhì)中，經(jīng)過儲(chǔ)藏測(cè)試之后的反射系數(shù)減小率很小，然而在第二記錄層中含有Al作為主要成份而沒有加入Mg、Au、Ti或Cu的加工實(shí)例16的光記錄介質(zhì)中，經(jīng)過儲(chǔ)藏測(cè)試之后的反射系數(shù)減小率為大約30％。
此外，可以發(fā)現(xiàn)隨著加入到第二記錄層中的Mg、Au、Ti或Cu的數(shù)量的增大，反射系數(shù)減小率變得更小。尤其是，在加入了Ti的加工實(shí)例19中的光記錄介質(zhì)中，可以發(fā)現(xiàn)通過向第二記錄層中加入少量的Ti，反射系數(shù)的減小率可以被明顯地抑制。
加工實(shí)例21以下述方式制作光記錄介質(zhì)樣本#A-1首先，將一個(gè)厚度為0.6mm且直徑為120mm的聚碳酸酯基板安置在一個(gè)濺鍍裝置上。然后，使用濺鍍法，將含有ZnS和SiO2的混合物并且厚度為60nm的第二介質(zhì)層、含有Al作為主要成份并且厚度為5nm的第二記錄層、含有Si作為主要成份并且厚度為5nm的第一記錄層以及含有ZnS和SiO2的混合物并且厚度為60nm的第一介質(zhì)層依次形成在該聚碳酸酯基板上。
包含在第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層中的ZnS和SiO2的混合物中的ZnS與SiO2的摩爾比例為80∶20。
然后，將厚度為0.6mm且直徑為120mm的聚碳酸酯板粘貼在第一介質(zhì)層的表面上以形成光透射層，從而制成一個(gè)光記錄介質(zhì)樣本#A-1。
以與光記錄介質(zhì)樣本#A-1的制作方式相同的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)樣本#A-2，只是所形成的第一記錄層的厚度為10nm并且所形成的第二記錄層的厚度為10nm。
此外，以與光記錄介質(zhì)樣本#A-1的制作方式相同的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)樣本#A-3，只是所形成的第一記錄層的厚度為20nm并且所形成的第二記錄層的厚度為20nm。
比較實(shí)例4以與光記錄介質(zhì)樣本#A-1的制作方式相同的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)樣本#A-4，只是所形成的第一記錄層的厚度為50nm并且所形成的第二記錄層的厚度為50nm。
加工實(shí)例22以加工實(shí)例21的方式制作光記錄介質(zhì)樣本#B-1、#B-2和#B-3，只是所形成的第一記錄層含有Al作為主要成份和所形成的第二記錄層含有Si作為主要成份。
比較實(shí)例5以比較實(shí)例4的方式制作一個(gè)光記錄介質(zhì)樣本#B-4，只是所形成的第一記錄層含有Si作為主要成份和所形成的第二記錄層含有Al作為主要成份。
然后，將波長(zhǎng)為635nm并且由數(shù)值孔徑為0.6的物鏡會(huì)聚的激光束，從通過粘貼聚碳酸酯板形成的光透射層一側(cè)，投射到光記錄介質(zhì)#A-1、#A-2、#A-3、#A-4、#B-1、#B-2、#B-3和#B-4中的每一個(gè)上，并對(duì)每個(gè)光記錄介質(zhì)樣本的未記錄區(qū)域在16.5MHz和4.1MHz頻段上的噪聲以5.3m/sec的線性速度進(jìn)行測(cè)量。
激光束的功率為1.0mW。
對(duì)加工實(shí)例21和比較實(shí)例4的測(cè)量結(jié)果在附圖9中示出，而對(duì)加工實(shí)例22和比較實(shí)例5的測(cè)量結(jié)果在附圖10中示出。
如附圖9和附圖10所示，在通過經(jīng)由通過粘貼聚碳酸酯板形成的光透射層將激光束投射到光記錄介質(zhì)樣本上來進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的情況下，在加工實(shí)例21、比較實(shí)例4、加工實(shí)例22和比較實(shí)例6的所有實(shí)例中，可以發(fā)現(xiàn)隨著第一記錄層和第二記錄層變厚，每個(gè)光記錄介質(zhì)樣本的未記錄區(qū)域在4.1MHz頻段的噪聲電平增大了。那么就有理由斷定這是因?yàn)殡S著第一記錄層和第二記錄層變厚，表面光潔度變差了。
比較實(shí)例6以加工實(shí)例21、比較實(shí)例4、加工實(shí)例22和比較實(shí)例5的方式制作光記錄介質(zhì)樣本#A-1、#A-2、#A-3、#A-4、#B-1、#B-2、#B-3和#B-4。
然后，以加工實(shí)例21和22的方式，對(duì)每一個(gè)光記錄介質(zhì)樣本的未記錄區(qū)域在16.5MHz和4.1MHz頻段的噪聲進(jìn)行測(cè)量，只是經(jīng)由聚碳酸酯基板將激光束投射到每個(gè)光記錄介質(zhì)樣本上。
按照加工實(shí)例21制作的光記錄介質(zhì)樣本#A-1、#A-2、#A-3和#A-4的測(cè)量結(jié)果在附圖11中示出，而按照加工實(shí)例22制作的光記錄介質(zhì)樣本#B-1、#B-2、#B-3和#B-4的測(cè)量結(jié)果在附圖12中示出。
如附圖11和12所示，在通過穿過聚碳酸酯基板將激光束發(fā)射到光記錄介質(zhì)樣本上來進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的情況下，沒有發(fā)現(xiàn)第一記錄層和第二記錄層的厚度與每個(gè)光記錄介質(zhì)樣本的未記錄區(qū)域的噪聲電平之間的相關(guān)關(guān)系。那么就有理由推斷這是因?yàn)榧词沟谝挥涗泴雍偷诙涗泴拥暮穸雀淖兞?，第一記錄層在聚碳酸酯基板一?cè)的表面光潔度也不會(huì)變化。
這樣，本發(fā)明就已經(jīng)根據(jù)特定的實(shí)施例和加工實(shí)例被展示和說明了。然而，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明決不局限于所介紹的裝置的細(xì)節(jié)，而是可以在不超出所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出改變和修改。
例如，雖然在上述的實(shí)施例和加工實(shí)例中，第一記錄層31和第二記錄層32是彼此接觸地形成的，但是將第一記錄層31和第二記錄層32彼此接觸地形成并不是絕對(duì)必要的，而是只要將第二記錄層32定位于第一記錄層31的鄰近處，使得當(dāng)用激光束進(jìn)行照射時(shí)，能夠形成包括第一記錄層31的主要成份元素和第二記錄層32的主要成份元素的混合區(qū)域就足夠了。此外，一個(gè)或多個(gè)其它層，例如一個(gè)介質(zhì)層可以被插入到第一記錄層31和第二記錄層32之間。
而且，雖然在上面所介紹的實(shí)施例和加工實(shí)例中，光記錄介質(zhì)10包括第一記錄層31和第二記錄層32，但是該光記錄介質(zhì)除了第一記錄層31和第二記錄層32之外，還可以包括一個(gè)或多個(gè)含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份的記錄層，或者一個(gè)或多個(gè)含有Al作為主要成份的記錄層。
而且，雖然在上面所介紹的實(shí)施例和加工實(shí)例中，第一記錄層31是安排在靠近光透射層16一側(cè)的，而第二記錄層32是安排在靠近基板11一側(cè)的，但是也可以將第一記錄層31安排在靠近基板11一側(cè)而將第二記錄層32安排在靠近光透射層16一側(cè)。
此外，在上面所介紹的實(shí)施例和加工實(shí)例中，光記錄介質(zhì)10包括第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13并且第一記錄層31和第二記錄層32是安排在第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13之間的。然而，光記錄介質(zhì)10包括第一介質(zhì)層15和第二介質(zhì)層13并不是絕對(duì)必要的，即，光記錄介質(zhì)10可以不包括介質(zhì)層。此外，光記錄介質(zhì)10可以僅包括一個(gè)介質(zhì)層，并且在這種情況下，介質(zhì)層可以被安排在相對(duì)于第一記錄層31和第二記錄層32而言的基板11一側(cè)或光透射層16一側(cè)。
而且，雖然在上面介紹的實(shí)施例和加工實(shí)例中，第一記錄層31和第二記錄層32形成為具有相同的厚度，但是將第一記錄層31和第二記錄層32形成為相同的厚度并不是絕對(duì)必要的。
按照本發(fā)明，可以提供一種光記錄介質(zhì)，該光記錄介質(zhì)構(gòu)成使得可以通過向背對(duì)基板的一側(cè)上發(fā)射激光束以在其中記錄數(shù)據(jù)并從中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，它包括兩個(gè)或多個(gè)記錄層并且能夠在再現(xiàn)信號(hào)中減小噪聲電平以及提高C/N率。
此外，按照本發(fā)明，能夠提供一種光記錄介質(zhì)，它可以用對(duì)環(huán)境僅造成最小負(fù)擔(dān)的材料制成并且具有高的長(zhǎng)期存儲(chǔ)可靠性。
而且，按照本發(fā)明，能夠提供一種在能夠在再現(xiàn)信號(hào)中減小噪聲電平并提高C/N率的光記錄介質(zhì)中光記錄數(shù)據(jù)的方法。
權(quán)利要求
1.一種光記錄介質(zhì)，包括基板、形成在基板上并含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份的第一記錄層、位于第一記錄層鄰近處并含有Al作為主要成份的第二記錄層，該光記錄介質(zhì)被構(gòu)成使得可以由投射到與基板相對(duì)的一側(cè)的激光束進(jìn)行照射，并且第一記錄層和第二記錄層的總厚度等于或小于40nm。
2.依照權(quán)利要求1的一種光記錄介質(zhì)，其中第二記錄層被形成以與第一記錄層接觸。
3.依照權(quán)利要求1或2的一種光記錄介質(zhì)，其中從包含Mg、Au、Ti和Cu的一組元素中選取的至少一種元素被加入到第二記錄層中。
4.依照權(quán)利要求1到3中的任何一個(gè)的一種光記錄介質(zhì)，其中第一記錄層和第二記錄層被形成使得它們的總厚度等于或大于2nm。
5.依照權(quán)利要求4的一種光記錄介質(zhì)，其中第一記錄層和第二記錄層被形成使得它們的總厚度為2nm到30nm。
6.依照權(quán)利要求5的一種光記錄介質(zhì)，其中第一記錄層和第二記錄層被形成使得它們的總厚度為2nm到20nm。
7.依照權(quán)利要求1到6中的任何一個(gè)的一種光記錄介質(zhì)，還包括設(shè)置在相對(duì)于第一記錄層和第二記錄層而言的基板的對(duì)面的光透射層、設(shè)置在光透射層與第一記錄層和第二記錄層之間的第一介質(zhì)層、設(shè)置在第一記錄層和第二記錄層與基板之間的第二介質(zhì)層。
8.依照權(quán)利要求7的一種光記錄介質(zhì)，它還包括設(shè)置在基板和第二介質(zhì)層之間的反射層。
9.依照權(quán)利要求1到8中的任何一個(gè)權(quán)利要求的一種光記錄介質(zhì)，它被構(gòu)成為一次寫入型光記錄介質(zhì)。
10.一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，包括將預(yù)定功率的激光束投射到與光記錄介質(zhì)上的基板相對(duì)的一側(cè)的步驟，該光記錄介質(zhì)包括基板、形成在基板上并含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份的第一記錄層、位于第一記錄層鄰近處并含有Al作為主要成份的第二記錄層，該光記錄介質(zhì)被構(gòu)成使得可以由投射到與基板相對(duì)的一側(cè)的激光束進(jìn)行照射，并且第一記錄層和第二記錄層的總厚度等于或小于40nm。
11.依照權(quán)利要求10的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，其中第二記錄層被形成以與第一記錄層接觸。
12.依照權(quán)利要求10或11的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，其中從包含Mg、Au、Ti和Cu的一組元素中選取的至少一種元素被加入到第二記錄層中。
13.依照權(quán)利要求10到12中的任何一個(gè)權(quán)利要求的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，其中第一記錄層和第二記錄層被形成使得它們的總厚度等于或大于2nm
14.依照權(quán)利要求13的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，其中第一記錄層和第二記錄層被形成使得它們的總厚度為2nm到30nm。
15.依照權(quán)利要求14的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，其中第一記錄層和第二記錄層被形成使得它們的總厚度為2nm到20nm。
16.依照權(quán)利要求10到15中的任何一個(gè)權(quán)利要求的一種光記錄介質(zhì)，其中光記錄介質(zhì)還包括設(shè)置在相對(duì)于第一記錄層和第二記錄層而言的基板的對(duì)面的光透射層、設(shè)置在光透射層與第一記錄層和第二記錄層之間的第一介質(zhì)層、設(shè)置在第一記錄層和第二記錄層與基板之間的第二介質(zhì)層。
17.依照權(quán)利要求10到16中的任何一個(gè)權(quán)利要求的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，其中光記錄介質(zhì)還包括設(shè)置在基板和第二介質(zhì)層之間的反射層。
18.依照權(quán)利要求10到17中的任何一個(gè)權(quán)利要求的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，其中光記錄介質(zhì)被構(gòu)成為一次寫入型光記錄介質(zhì)。
19.依照權(quán)利要求10到18中的任何一個(gè)權(quán)利要求的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，它包括這樣一個(gè)步驟將波長(zhǎng)為450nm或小于450nm的激光束投射到光記錄介質(zhì)上，從而在第一記錄層和第二記錄層中記錄數(shù)據(jù)。
20.依照權(quán)利要求19的一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行光記錄的方法，它包括這樣一個(gè)步驟采用數(shù)值孔徑NA和波長(zhǎng)λ滿足λ/NA≤640nm的物鏡和激光束，并經(jīng)由該物鏡將激光束投射到光記錄介質(zhì)上，從而在第一記錄層和第二記錄層中記錄數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種光記錄介質(zhì)，包括基板、形成在基板上并含有從包含Si、Ge、C、Sn、Zn和Cu的一組元素中選取的一種元素作為主要成份的第一記錄層、位于第一記錄層鄰近處并含有Al作為主要成份的第二記錄層，該光記錄介質(zhì)被構(gòu)成使得可以由發(fā)射到與基板相對(duì)的一側(cè)的激光束進(jìn)行照射，并且第一記錄層和第二記錄層的總厚度等于或小于40nm。按照這樣構(gòu)成的光記錄介質(zhì)，能夠降低再現(xiàn)信號(hào)的噪聲電平并提高再現(xiàn)信號(hào)的C/N率。
文檔編號(hào)G11B7/258GK1455402SQ0314231
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者三島康児, 青島正貴, 井上弘康, 平田秀樹, 宇都宮肇 申請(qǐng)人:Tdk股份有限公司