專(zhuān)利名稱(chēng)：初始化光記錄介質(zhì)的記錄薄膜的方法和裝置及光記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于初始化光記錄介質(zhì)的記錄薄膜的方法和裝置以及一種光記錄介質(zhì)，具體地涉及一種用于初始化光記錄介質(zhì)的記錄薄膜的方法和裝置，其通過(guò)具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的裝置和適合的光記錄介質(zhì)，能夠同時(shí)高效地對(duì)光記錄介質(zhì)的多個(gè)記錄層的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化，使得多個(gè)記錄層的記錄薄膜能被同時(shí)晶化和初始化。
背景技術(shù)：
光記錄介質(zhì)，例如CD、DVD等已經(jīng)被廣泛地用作為記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記錄介質(zhì)。這樣的光記錄介質(zhì)需要提高記錄大容量數(shù)據(jù)的能力并且為了提高它的數(shù)據(jù)記錄容量已經(jīng)提出了各種方案。
這些方案之一就是具有兩個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)并且這樣的光記錄介質(zhì)作為適用于只讀數(shù)據(jù)的光記錄介質(zhì)已經(jīng)被投入實(shí)際使用，例如DVD-Video和DVD-ROM。
適用于只讀數(shù)據(jù)的并且設(shè)置有兩個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)，是通過(guò)將兩個(gè)基片通過(guò)中間層層壓在一起而形成的，其中每個(gè)基片都具有在其表面上構(gòu)成記錄層的預(yù)制的凹坑。
另外，近來(lái)已經(jīng)提出了與可以由用戶重寫(xiě)數(shù)據(jù)的光記錄介質(zhì)相結(jié)合的具有兩個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)(參見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2001-243655號(hào)等)。
具有兩個(gè)記錄層的可重寫(xiě)型光記錄介質(zhì)是通過(guò)將記錄層經(jīng)中間層層壓在一起而形成的，其中每個(gè)記錄層包括一夾在介質(zhì)層(保護(hù)層)中間的記錄薄膜。
在數(shù)據(jù)被記錄在具有由相變材料形成的記錄薄膜的可重寫(xiě)型光記錄介質(zhì)的情況下，通過(guò)激光束照射處于晶相的記錄薄膜，其中激光束的功率被調(diào)制得使其等于比再現(xiàn)功率Pr高的記錄功率Pw，從而將通過(guò)激光束輻射的記錄薄膜區(qū)域加熱至等于或高于其熔點(diǎn)的溫度并且該加熱的記錄薄膜區(qū)域通過(guò)將激光束的功率調(diào)制為等于比記錄功率Pw低的基本功率Pb而被迅速冷卻。其結(jié)果，被激光束照射的記錄薄膜區(qū)域被從晶相轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷?，且在記錄薄膜上形成了記錄?biāo)記。由于在其上形成記錄標(biāo)記的記錄薄膜區(qū)域和記錄薄膜空白區(qū)域間反射系數(shù)的不同，所以利用在其上形成有記錄標(biāo)記的記錄薄膜區(qū)域和空白區(qū)域間反射系數(shù)的不同而能再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
雖然在其中未記錄數(shù)據(jù)的記錄薄膜因此必然處于晶相，但通過(guò)濺射過(guò)程等形成的記錄薄膜處于非晶相。因此，有必要在將數(shù)據(jù)記錄到記錄薄膜之前對(duì)記錄薄膜進(jìn)行晶化。該過(guò)程通常被稱(chēng)作記錄薄膜初始化，并且在執(zhí)行記錄薄膜初始化時(shí)，將激光束照射到以非晶相存在的記錄薄膜上，從而使記錄薄膜結(jié)晶。
結(jié)果，對(duì)具有多個(gè)數(shù)據(jù)記錄層的可重寫(xiě)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜的初始化比只具有一個(gè)數(shù)據(jù)記錄層的可重寫(xiě)光記錄介質(zhì)的情況要花費(fèi)更多的時(shí)間。
因此，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第9-91700號(hào)披露了通過(guò)采用發(fā)射激光束的多個(gè)光頭或采用具有非常小的數(shù)值孔徑NA的物鏡對(duì)多個(gè)記錄薄膜同時(shí)進(jìn)行初始化的技術(shù)方案。
然而，為了根據(jù)日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第9-91700號(hào)中披露的方法對(duì)多個(gè)記錄薄膜同時(shí)進(jìn)行初始化，由于必須使用多個(gè)光頭或者因?yàn)楸仨毷褂镁哂蟹浅Ｐ〉臄?shù)值孔徑的物鏡而不能獲得具有足夠功率的激光束，則初始化裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。因此，不可能以期望的方式對(duì)多個(gè)記錄薄膜同時(shí)進(jìn)行初始化。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的方法和裝置，其能夠利用一種具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的裝置和適合的光記錄介質(zhì)對(duì)光記錄介質(zhì)的多個(gè)記錄層的記錄薄膜同時(shí)有效地進(jìn)行晶化和初始化，從而多個(gè)記錄層的記錄薄膜能同時(shí)被晶化和初始化。
本發(fā)明上面的和其它的目的能通過(guò)這樣一種方法實(shí)現(xiàn)通過(guò)將其功率可以被控制在一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)的激光束入射到記錄薄膜并且同時(shí)對(duì)記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化，而可以對(duì)包括多個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化，每個(gè)記錄層包括一記錄薄膜并且它被形成使得透明中間層介于每對(duì)鄰近的記錄層之間，該用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的方法包括步驟設(shè)置激光束的功率和激光束的焦點(diǎn)位置使得入射到每個(gè)記錄薄膜上的激光束的能量等于或高于能夠?qū)眉す馐丈涞挠涗洷∧みM(jìn)行晶化和初始化的最小初始化能量，并將激光束入射到光記錄介質(zhì)的記錄薄膜上。
根據(jù)本發(fā)明，由于激光束的功率和激光束的焦點(diǎn)位置被設(shè)置使得入射到光記錄介質(zhì)的每個(gè)記錄薄膜上的激光束的能量等于或大于能夠?qū)眉す馐丈涞挠涗洷∧みM(jìn)行晶化和初始化的最小初始化能量，并且激光束被入射到光記錄介質(zhì)的記錄薄膜上，所以使用一單個(gè)光頭就能同時(shí)對(duì)多個(gè)記錄薄膜進(jìn)行初始化，而不必使用具有小數(shù)值孔徑NA的物鏡。因此，利用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的裝置就能同時(shí)有效的對(duì)光記錄介質(zhì)的多個(gè)記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面中，激光束被聚焦使得其焦點(diǎn)位于透明中間層上。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)個(gè)優(yōu)選方面，由于激光束被聚焦使得其焦點(diǎn)位于透明中間層上，所以入射到每個(gè)記錄薄膜上的激光束被散焦。因此，由于入射到光記錄介質(zhì)的每個(gè)記錄薄膜上的激光束的能量能被設(shè)置為等于或高于能對(duì)用激光束輻射的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化的最小初始化能量，所以利用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的裝置就能同時(shí)有效地對(duì)光記錄介質(zhì)的多個(gè)記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選方面中，通過(guò)物鏡將激光束聚焦到透明中間層上以使其具有焦深D，從而滿足d≥λ/NA2，其中d為透明中間層的厚度，λ為激光束的波長(zhǎng)，而NA為物鏡的數(shù)值孔徑。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面中，光記錄介質(zhì)包括靠近激光束所入射的光入射平面形成的第一記錄層、遠(yuǎn)離光入射平面形成的第二記錄層和在第一記錄層和第二記錄層之間形成的透明中間層，并且該用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的方法包括步驟設(shè)置激光束的功率和激光束的的焦點(diǎn)位置以滿足PL0/A0≥P0和T×PL0/A1≥P1，其中PL0為入射到第一記錄層上的激光束的能量，A0為入射到第一記錄層上的激光束的光點(diǎn)的面積，A1為入射到第二記錄層上的激光束的光點(diǎn)的面積，T為第一記錄層的光透射率，P0為對(duì)包括在第一記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量，而P1為對(duì)包括在第二記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量，并且包括將激光束入到光記錄介質(zhì)的第一記錄層和第二記錄層上的步驟。
本發(fā)明上面的和其它的目的也能通過(guò)這樣一種裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)將激光束入射到記錄薄膜并且同時(shí)對(duì)記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化，而能對(duì)包括多個(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化，每個(gè)記錄層包括一記錄薄膜并且這些記錄層被形成使得透明中間層介于每對(duì)鄰近的記錄層之間，該用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的裝置包括用于發(fā)射激光束并在垂直于光記錄介質(zhì)的表面的方向上是可移動(dòng)的半導(dǎo)體激光器、用于會(huì)聚激光束的物鏡以及用于控制對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的裝置的整體操作的控制器，控制器被構(gòu)成以設(shè)置從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的功率和半導(dǎo)體激光器在垂直于光記錄介質(zhì)的表面的方向上的位置，以使得入射到每個(gè)記錄薄膜上的激光束的能量等于或高于能夠?qū)眉す馐丈涞挠涗洷∧みM(jìn)行晶化和初始化的最小初始化能量，并將激光束入射到光記錄介質(zhì)的記錄薄膜上。
根據(jù)本發(fā)明，用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的裝置包括一用于發(fā)射激光束并且在垂直于光記錄介質(zhì)的表面的方向上可移動(dòng)的半導(dǎo)體激光器、用于會(huì)聚激光束的物鏡以及用于控制對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的裝置的整體操作的控制器，并且該控制器被構(gòu)成以設(shè)置從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的功率和半導(dǎo)體激光器在垂直于光記錄介質(zhì)的表面的方向上的位置，以使得入射到每個(gè)記錄薄膜上的激光束的能量等于或高于能夠?qū)眉す馐丈涞挠涗洷∧みM(jìn)行晶化和初始化的最小初始化能量，并將激光束入射到光記錄介質(zhì)的記錄薄膜上，因此，使用一單個(gè)光頭就能同時(shí)對(duì)多個(gè)記錄薄膜進(jìn)行初始化，而不必使用具有小數(shù)值孔徑NA的物鏡。因此，利用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的裝置就能同時(shí)有效地對(duì)光記錄介質(zhì)的多個(gè)記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面中，控制器被構(gòu)成以能夠設(shè)置半導(dǎo)體激光器在垂直于光記錄介質(zhì)的表面的方向上的位置，使得激光束的焦點(diǎn)位于透明中間層上。
相據(jù)本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選方面，由于控制器被構(gòu)成以能夠設(shè)置半導(dǎo)體激光器在垂直于光記錄介質(zhì)的表面的方向上的位置，使得激光束的焦點(diǎn)位于透明中間層上，所以入射到每個(gè)記錄薄膜上的激光束被散焦。因此，由于入射到光記錄介質(zhì)的每個(gè)記錄薄膜上的激光束的能量能被設(shè)置為等于或高于用激光束能對(duì)輻射的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化的最小初始化能量，所以利用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的裝置就能同時(shí)有效地對(duì)光記錄介質(zhì)的多個(gè)記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化。
在本發(fā)明的另外的優(yōu)選方面中，選擇半導(dǎo)體激光器和物鏡以產(chǎn)生焦深D，以滿足d≥λ/NA2，其中d為透明中間層的厚度，λ為激光束的波長(zhǎng)，而NA為物鏡的數(shù)值孔徑。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面中，光記錄介質(zhì)包括靠近激光束所入射的光入射平面形成的第一記錄層、遠(yuǎn)離光入射平面形成的第二記錄層和在第一記錄層和第二記錄層之間形成的透明中間層，并且該用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的裝置進(jìn)一步包括一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于每種類(lèi)型的光記錄介質(zhì)的第一記錄層的光透射率T1、用于對(duì)包括在第一記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量P0、用于對(duì)包括在第二記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量P1、以及在光入射平面和第一記錄層之間的光記錄介質(zhì)的光透射率T2，控制器被構(gòu)成以設(shè)置從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的功率和半導(dǎo)體激光器在垂直于光入射平面的方向上的位置，使其滿足T2×P/A0≥P0和T1×T2×P/A1≥P1，其中P為從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的功率，A0為入射到第一記錄層上的激光束的光點(diǎn)的面積，以及A1為入射到第二記錄層上的激光束的光點(diǎn)的面積。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選的方面，用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的裝置進(jìn)一步包括一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于每種類(lèi)型的光記錄介質(zhì)的第一記錄層的光透射率T1、用于對(duì)包括在第一記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量P0、用于對(duì)包括在第二記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量P1、以及在光入射平面和第一記錄層之間的光記錄介質(zhì)的光透射率T2，控制器被構(gòu)成以設(shè)置從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的功率和半導(dǎo)體激光器在垂直于光入射平面的方向上的位置，使其滿足T2×P/A0≥P0和T1×T2×P/A1≥P1，其中P為從半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的功率，A0為入射到第一記錄層上的激光束的光點(diǎn)的面積，以及A1為入射到第二記錄層上的激光束的光點(diǎn)的面積，并且因此，僅通過(guò)將光記錄介質(zhì)的類(lèi)型輸入給用于初始化光記錄介質(zhì)的記錄薄膜的裝置就能自動(dòng)地和同時(shí)對(duì)包括在第一記錄層中的記錄薄膜和包括在第二記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化。
本發(fā)明上面的和其它的目的還能夠通過(guò)這樣一種光記錄介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)該光記錄介質(zhì)包括一基片，和在該基片上按順序形成的光束照射在基上的包括一記錄薄膜的第二記錄層、透明中間層、包括一記錄薄膜的第一記錄層和光透射層，第一記錄層和第二記錄層被形成以滿足0.8≤P0/P1≤1.2，其中T為第一記錄層的光透射率，P0為用于對(duì)包括在第一記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量，P1為用于對(duì)包括在第二記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面中，包括在第一記錄層中的記錄薄膜和包括在第二記錄層中的記錄薄膜包括作為主元素的相變材料。
通過(guò)下面的結(jié)合附圖所做出的說(shuō)明，本發(fā)明的上面的和其它的目的和特征將變得更加明顯。


圖1為表示其記錄薄膜已經(jīng)通過(guò)記錄薄膜初始化裝置初始化了的光記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖。
圖2為表示用于制造為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光記錄介質(zhì)的方法的一個(gè)步驟的示意圖。
圖3為表示用于制造為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光記錄介質(zhì)的方法的一個(gè)步驟的示意圖。
圖4為表示用于制造為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光記錄介質(zhì)的方法的一個(gè)步驟的示意圖。
圖5為表示用于制造為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光記錄介質(zhì)的方法的一個(gè)步驟的示意圖。
圖6為表示為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的并被用于對(duì)以非晶相存在的光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的記錄薄膜初始化裝置的示意圖。
圖7為圖6中由A表示的部分的放大了的橫截面示意圖。
圖8為表示在L0層形成的激光束L的光點(diǎn)S0的形狀和在L1層形成的激光束L的光點(diǎn)S1的形狀的示意圖。
圖9為表示通過(guò)激光束照射的光記錄介質(zhì)的放大了的橫截面示意圖。
圖10為表示通過(guò)激光束照射的光記錄介質(zhì)的放大了的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為表示其記錄薄膜已經(jīng)通過(guò)記錄薄膜初始化裝置初始化了的光記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖。
如圖1所示，按照該實(shí)施例的光記錄介質(zhì)10包括一盤(pán)狀支撐基片11、一透明中間層12、一光透射層13、在透明層12和光透射層13之間形成的L0層、在支撐基片11和透明中間層12之間形成的L1層30。
L0層20和L1層30為記錄有數(shù)據(jù)的記錄層，即，按照該實(shí)施例的光記錄介質(zhì)10包括兩個(gè)記錄層。
L0層20構(gòu)成靠近光透射層13的記錄層，如圖1所示，L0層20是通過(guò)從支撐基片11的一側(cè)層疊第二介質(zhì)層21、L0記錄薄膜22和第一介質(zhì)層23形成的。
另一方面，L1層30構(gòu)成遠(yuǎn)離光透射層13的記錄層，并如圖1所示，L1層30是通過(guò)層疊反射薄膜31、第四介質(zhì)層32、L1記錄薄膜33和第三介質(zhì)層34形成的。
支撐基片11用作用于確保光記錄介質(zhì)10所需要的機(jī)械強(qiáng)度的支撐。
只要支撐基片11可以實(shí)現(xiàn)光記錄介質(zhì)10的支撐，則用于形成支撐基片11的材料并沒(méi)有特別的限制。該支撐基片11可以由玻璃、陶瓷、樹(shù)脂或類(lèi)似物形成。在這些物質(zhì)中，樹(shù)脂被優(yōu)選地用于形成支撐基片11，因?yàn)闃?shù)脂可以容易地成形。適于形成支撐基片11的樹(shù)脂的示例包括聚碳酸酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、含氟聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹(shù)脂、氨基甲酸乙酯樹(shù)脂等。在這些當(dāng)中，從容易處理、光學(xué)特性等的觀點(diǎn)看，聚碳酸酯樹(shù)脂最適于形成支撐基片11，并且在該實(shí)施例中，支撐基片11由聚碳酸酯樹(shù)脂形成。在該實(shí)施例中，由于激光束L1是經(jīng)過(guò)位于與支撐基片11相對(duì)的透射層13照射到L0層20和L1層30的，所以對(duì)于支撐基片11來(lái)說(shuō)不需要具有光透射性質(zhì)。
在該實(shí)施例中，支撐基片11具有約1.1毫米的厚度。
如圖1所示，槽11a和脊11b在支撐基片11的表面上交替形成。當(dāng)數(shù)據(jù)將被記錄到L1層30或從L1層30再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，槽11a和/或脊11b用作激光束L的導(dǎo)引軌道(track)。
槽11a的深度并沒(méi)有特別的限制且最好被設(shè)置為10nm到100nm。槽11a的間距并沒(méi)有特別的限制并且最好被設(shè)置為0.2μm到0.9μm。
透明中間層12用于使L0層20和L1層30分開(kāi)一個(gè)物理上的和光學(xué)上的充分的距離。
如圖1所示，槽12a和脊12b在透明中間層12的表面上交替形成。當(dāng)數(shù)據(jù)將被記錄到L0層20或從L0層20再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在透明中間層12的表面上形成的槽12a和/或脊12b用作激光束L的導(dǎo)引軌道。
槽12a的深度和槽12a的間距可以被設(shè)置為與在支撐基片11的表面上形成的槽11a的深度和間距基本相同。
最好將透明中間層12形成為具有5μm到50μm的厚度，而且更加優(yōu)選地使其形成為具有10μm到40μm的厚度。
用于形成透明中間層12的材料并沒(méi)有特別的限制，并且紫外線固化丙烯酸樹(shù)脂被優(yōu)選地用于形成透明中間層12。
當(dāng)數(shù)據(jù)將被記錄到L1層30以及記錄在L1層30中的數(shù)據(jù)被再現(xiàn)時(shí)，由于激光束L要經(jīng)過(guò)透明中間層12，則對(duì)于透明中間層12來(lái)說(shuō)需要具有足夠高的光透射率。
光透射層13用于透射激光束L并且光入射表面13a通過(guò)它的一個(gè)表面形成。
最好將形成光透射層為具有30μm到200μm的厚度。
用于形成光透射層13的材料并沒(méi)有特別的限制，并且類(lèi)似于透明中間層12，紫外線固化丙烯酸樹(shù)脂被優(yōu)選地用于形成光透射層13。
當(dāng)數(shù)據(jù)將被記到到L1層30以及記錄在L1層30中的數(shù)據(jù)被再現(xiàn)時(shí)，由于激光束L要經(jīng)過(guò)透明中間層13，則對(duì)于光透射層13來(lái)說(shuō)需要具有足夠高的光透射率。
L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33的每一個(gè)都是由相變材料形成。利用L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33處于晶相的情況和它們處于在非晶相的情況下的反射系數(shù)的不同，數(shù)據(jù)被記錄到L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33以及數(shù)據(jù)被從L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33再現(xiàn)。
用于形成L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33的材料并沒(méi)有特別的限制，但是能夠在短時(shí)間內(nèi)從非晶相變換為晶相的材料是優(yōu)選的以便能夠以高速度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直接重寫(xiě)。具有這樣一種特性的材料示例包括SbTe系材料。
作為SbTe系材料，可以單獨(dú)使用SbTe或者可以使用為了縮短所需的晶化時(shí)間并提高光記錄介質(zhì)10的長(zhǎng)期存儲(chǔ)可靠性而在其中加入了添加物的SbTe系材料。
具體地，最好由組成公式(SbxTe1-x)1-yMy代表的SbTe系材料形成L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33，其中M為除了Sb和Te之外的元素，x等于或大于0.55并且等于或小于0.9，而y等于或大于0并等于或小于0.25，而更加優(yōu)選的由上面提到的組成公式表示的SbTe系材料形成L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33，其中x等于或大于0.65并等于或小于0.85，而y等于或大于0并等于或小于0.25。
而M并沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選地元素M為從下面構(gòu)成的組中選出的一個(gè)或多個(gè)元素In、Ag、Au、Bi、Se、Al、P、Ge、H、Si、C、V、W、Ta、Zn、Mn、Ti、Sn、Pd、N、O和稀土元素以縮短晶化所需的時(shí)間并提高光存儲(chǔ)介質(zhì)10的存儲(chǔ)可靠性。特別優(yōu)選地元素M為從Ag、In、Ge和稀土元素組成的組中選出的一個(gè)或多個(gè)元素以用于提高光記錄介質(zhì)10的存儲(chǔ)可靠性。
在數(shù)據(jù)將被記錄到L1層30以及記錄在L1中的數(shù)據(jù)將被再現(xiàn)的情況下，激光束L通過(guò)位于靠近光透射層13的L0層20入射到其上。因此，對(duì)于L0層20來(lái)說(shuō)需要具有高的光透射率。
如后面將要介紹的，為了同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化，最好將L0層20和L1層30形成為可以滿足下列公式用于晶化和初始化L0層20的L0記錄薄膜22所需的每單位時(shí)間和單位面積激光束L的最小初始化能量P0、用于晶化和初始化L1層30的L1記錄薄膜33和光透射L0層20所需的每單位時(shí)間和單位面積激光束L的最小初始化能量P1。
0.8≤P0/P1≤1.2第一電介質(zhì)薄膜23和第二電介質(zhì)薄膜21用作保護(hù)L0記錄薄膜22的保護(hù)層，而第三電介質(zhì)薄膜34和第四電介質(zhì)薄膜32用作保護(hù)L1記錄薄膜33的保護(hù)層。
第一電介質(zhì)薄膜23、第二電介質(zhì)薄膜21、第三電介質(zhì)薄膜34和第四電介質(zhì)薄膜32中的每個(gè)的厚度并設(shè)有特別的限制并且最好具有1nm到200nm的厚度。在第一電介質(zhì)薄膜23、第二電介質(zhì)薄膜21、第三電介質(zhì)薄膜34和第四電介質(zhì)薄膜32中的每個(gè)的厚度薄于1nm的情況下，第一電介質(zhì)薄膜23、第二電介質(zhì)薄膜21、第三電介質(zhì)薄膜34和第四電介質(zhì)薄膜32中的每個(gè)均不足以用作保護(hù)層，并且在后面介紹的初始化處理的過(guò)程中會(huì)發(fā)生斷裂且光記錄介質(zhì)10的特性(重復(fù)重寫(xiě)特性)在重復(fù)直接重寫(xiě)時(shí)會(huì)降低。另一方面，在第一電介質(zhì)薄膜23、第二電介質(zhì)薄膜21、第三電介質(zhì)薄膜34和第四電介質(zhì)薄膜32中的每個(gè)的厚度大于200nm的情況下，就需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)形成它，從而降低了光記錄介質(zhì)10的生產(chǎn)率并且由于內(nèi)應(yīng)力存在著使L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
第一電介質(zhì)薄膜23、第二電介質(zhì)薄膜21、第三電介質(zhì)薄膜34和第四電介質(zhì)薄膜32可以具有單層的結(jié)構(gòu)或者也可以具有包括多個(gè)電介質(zhì)薄膜的多層結(jié)構(gòu)。例如，如果第一電介質(zhì)薄膜23是由具有不同折射系數(shù)的材料形成的兩個(gè)介電薄膜構(gòu)成，則光干涉效應(yīng)可以被增強(qiáng)。
用于形成第一電介質(zhì)薄膜23、第二電介質(zhì)薄膜21、第三電介質(zhì)薄膜34和第四電介質(zhì)薄膜32的材料并沒(méi)有特別的限制，但最好由Al、Si、Ce、Zn、Ta、Ti等的氧化物、硫化物、氮化物，例如Al2O3、AlN、SiO2、Si3N4、CeO2、ZnS、TaO等或它們的結(jié)合物形成第一電介質(zhì)薄膜23、第二電介質(zhì)薄膜21、第三電介質(zhì)薄膜34和第四電介質(zhì)薄膜32，而更加優(yōu)選的是它們含有ZnS·SiO2作為主成分。ZnS·SiO2意即ZnS和SiO2的混合物。
包括在L1層30中的反射薄膜31用于反射通過(guò)光入射平面13a進(jìn)入的激光束以便從光入射平面13a發(fā)出光并有效地發(fā)散由激光束L照射而在L1記錄薄膜33中產(chǎn)生的熱量。
反射薄膜31最好被形成為具有20nm到200nm的厚度。當(dāng)反射薄膜31薄于20nm時(shí)，它不會(huì)發(fā)散在L1記錄薄膜33中產(chǎn)生的熱量。另一方面，當(dāng)反射薄膜31厚于200nm時(shí)，由于需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)形成反射薄膜31，則降低了光記錄介質(zhì)10的生產(chǎn)率，并且由于內(nèi)應(yīng)力等存在著使反射薄膜31發(fā)生斷裂的危險(xiǎn)。
用于形成反射薄膜31的材料并沒(méi)有特別的限制，但反射薄膜31最好由具有高導(dǎo)熱性的材料，例如Ag和Al形成，而更加優(yōu)選地由Ag形成。對(duì)于反射薄膜31來(lái)說(shuō)，最優(yōu)選的為包含Ag作為主元素和具有高抗蝕性的諸如為Au、Cu、Pt、Pd、Sb、Ti、Mg之類(lèi)等的金屬作為添加物。
具有上述結(jié)構(gòu)的光記錄介質(zhì)10，例如能以下述方式制造。
圖2至4表示根據(jù)該實(shí)施例的用于制造光記錄介質(zhì)10的方法的步驟。
如圖2所示，首先利用壓膜(stamper)40通過(guò)注模工藝制造在其表面上具有槽11a和脊11b的支撐基片11。
然后，如圖3所示，通過(guò)氣相成長(zhǎng)工藝，例如濺射工藝在其上形成有槽11a和脊11b的支撐基片11的基本整個(gè)表面上順序形成反射薄膜31、第四電介質(zhì)薄膜32、L1記錄薄膜33和第三電介質(zhì)薄膜34，從而形成L1層30。L1記錄薄膜33在通過(guò)濺射處理等之后通常處在非結(jié)晶態(tài)。
進(jìn)一步，如圖4所示，通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂覆法在l1層30上涂敷一層紫外線固化樹(shù)脂以形成涂敷薄膜，并且在它被壓膜41覆蓋時(shí)，通過(guò)壓膜41用紫外線照射涂敷薄膜，從而在其表面上形成帶有槽12a和脊12b的透明中間層12。
然后，如圖5所示，通過(guò)氣相成長(zhǎng)工藝，例如濺射工藝在其上形成有槽12a和脊12b的透明中間層12的基本整個(gè)表面上順序形成第二電介質(zhì)薄膜21、L0記錄薄膜22和第一電介質(zhì)薄膜23，從而形成L0層20。L0記錄薄膜22在通過(guò)濺射處理等之后通常處于非結(jié)晶態(tài)。
通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷法，在L0層20上進(jìn)一步涂敷紫外線固化樹(shù)脂以形成涂敷薄膜并且用紫外線照射該涂敷薄膜的表面，從而形成光透射層13。
這就完成了具有處在非晶相的L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33的光記錄介質(zhì)10′的制造。
由于這樣制得的光記錄介質(zhì)10′的L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33處于非晶相，那么在將數(shù)據(jù)記錄到L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33之前，在L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33上執(zhí)行初始化處理，從而對(duì)L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33進(jìn)行初始化。
圖6為表示作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的并用于對(duì)處在非晶相的光記錄介質(zhì)10′的L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33進(jìn)行初始化的記錄薄膜初始化裝置的示意圖。
如圖6所示，按照該實(shí)施例的記錄薄膜初始化裝置包括一用于旋轉(zhuǎn)包括處在非晶相的L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33的光記錄介質(zhì)10′的主軸電機(jī)51、用于向光記錄介質(zhì)10′發(fā)射激光束L的光頭60、用于在垂直于光記錄介質(zhì)10′的光入射平面13a的方向和光記錄介質(zhì)10′的徑向移動(dòng)光頭60的光頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)52、以及用于控制主軸電機(jī)51和光頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)52的控制器53。
如圖6所示，光頭60包括用于發(fā)射激光束L的半導(dǎo)體激光器61、用于將從半導(dǎo)體激光器61發(fā)射的激光束變換為平行光束的準(zhǔn)直透鏡62、用于將通過(guò)準(zhǔn)直透鏡62發(fā)送來(lái)的激光束L成形為基本為矩形的光束的圓柱透鏡系統(tǒng)63，以及用于將通過(guò)圓柱透鏡系統(tǒng)傳送來(lái)的激光束L聚焦到光記錄介質(zhì)10′上的物鏡64。
從光頭60發(fā)射的激光束L的功率可以被控制在預(yù)定的范圍內(nèi)，例如1100mW到1350mW。
物鏡64最好具有等于或大于0.25的數(shù)值孔徑NA，更優(yōu)選地具有等于或大于0.4的數(shù)值孔徑NA，最優(yōu)選地具有等于或大于0.6的數(shù)值孔徑NA。
在該實(shí)施例中，選取激光束L的波長(zhǎng)λ和物鏡64的數(shù)值孔徑NA以使得通過(guò)物鏡64會(huì)聚的激光束L的焦深D小于透明中間層12的厚度d12。
更加特別地，當(dāng)具有波長(zhǎng)λ的激光束L通過(guò)具有數(shù)值孔徑NA的物鏡64被會(huì)聚時(shí)，焦深D由λ/NA2表示。因此，在該實(shí)施例中，選取激光束L的波長(zhǎng)λ和物鏡64的數(shù)值孔徑NA以使得d12最好等于或大于λ/NA2，更加優(yōu)選地等于或大于2λ/NA2，以及最優(yōu)選地等于或大于4λ/NA2。
當(dāng)光記錄介質(zhì)10′的L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33將被初始化時(shí)，包括處于非晶相的L0記錄薄膜23和L1記錄薄膜33的光記錄介質(zhì)10′首先被設(shè)定在記錄層初始化裝置中。
當(dāng)光記錄介質(zhì)10′已經(jīng)被設(shè)定在記錄層初始化裝置中時(shí)，控制器53向主軸電機(jī)51輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使得主軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)光記錄介質(zhì)10′，同時(shí)向光頭60輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使得它激勵(lì)半導(dǎo)體激光器61。
結(jié)果，激光束L被從半導(dǎo)體激光器61發(fā)射向光記錄介質(zhì)10′并通過(guò)準(zhǔn)直透鏡62被轉(zhuǎn)換為平行光束。
為平行光的激光束L入射到圓柱透鏡系統(tǒng)63，它將平行光束整形為基本成矩形的光束并通過(guò)物鏡64聚光到光記錄介質(zhì)10′上。
然后，控制器53向光頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)52輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使得它在垂直于光記錄介質(zhì)10′的光入射平面13a的方向上移動(dòng)光頭60，使得光束L的焦點(diǎn)與位于L0層20和L1層30之間的透明中間層12的大致上的中心部分一致。
圖7為圖6中的A表示的部分的放大了的橫截面示意圖。
如圖7所示，當(dāng)激光束L被聚焦到透明中間層12的大致中心部分上時(shí)在L0層20和L1層30中分別形成光點(diǎn)S0和S1。在該實(shí)施例中，因?yàn)榧す馐鳯的波長(zhǎng)λ和物鏡64的數(shù)值孔徑NA被選擇使得激光束L的焦深D小于透明中間層12的厚度d12，激光束L的光點(diǎn)S0和S1被散焦。
圖8為表示在L0層中形成的激光束L的光點(diǎn)S0的形狀(或者在L1層中形成的激光束L的光點(diǎn)S1的形狀)的示意圖。
如圖8所示，由于激光束被圓柱透鏡系統(tǒng)63整形為基本成矩形的光束，因此光點(diǎn)S0和S1的短邊Ss在與軌道延伸的方向基本一致的方向，即光記錄介質(zhì)10′的圓周方向上延伸，而其長(zhǎng)邊SL在基本垂直于軌道延伸的方向，即光記錄介質(zhì)10′的徑向上延伸。
如上所述，由于激光束被圓柱透鏡系統(tǒng)63整形為基本成矩形的光束，那么當(dāng)光點(diǎn)S0或S1位于激光束L的焦點(diǎn)處時(shí)，激光束L的光點(diǎn)S0或S1的短邊的長(zhǎng)度最長(zhǎng)，但激光束L的光點(diǎn)S0或S1的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度是與激光束L的焦點(diǎn)位置無(wú)關(guān)的常數(shù)。
因此，如圖8所示，激光束L被入射到L0層20和L1層30的預(yù)定數(shù)量的軌道上。
另外，激光束L經(jīng)過(guò)L0層20和透明中間層12被入射到L1層30上。因此，假定透明中間層12的光透射率為100％，則每單位時(shí)間內(nèi)入射到L0層20的光點(diǎn)S0上的激光束L的能量PL0、每單位時(shí)間內(nèi)入射到L1層30的光點(diǎn)S1上的激光束L的能量PL1和L0層20的光透射率之間的關(guān)系由下面的公式(1)表示PL1＝T×PL0(1)在上面的公式中，能量PL1和能量PL0的每個(gè)都是激光束L的功率的函數(shù)。
另一方面，對(duì)于用激光束L輻射L0層20的L0記錄薄膜22則必須滿足下面的公式(2)，從而對(duì)其進(jìn)行晶化和初始化，其中P0為每單位時(shí)間和單位面積內(nèi)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22進(jìn)行晶化和初始化所需的激光束L的最小初始化能量。
PL0/A0≥P0 (2)在上面的公式中，A0為光點(diǎn)S0的面積并且為激光束L的焦點(diǎn)位置的函數(shù)。
類(lèi)似地，對(duì)于用激光束L輻射L1層30的L1記錄薄膜33則必須滿足下面的公式(3)，從而對(duì)其進(jìn)行晶化和初始化，其中P1為每單位時(shí)間和單位面積內(nèi)對(duì)L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化所需的激光束L的最小初始化能量。
PL1/A1＝T×PL0/A1≥P1 (3)在上面的公式中，A1為光點(diǎn)S1的面積并且為激光束L的焦點(diǎn)位置的函數(shù)。
因此，如果激光束可以被同時(shí)入射到L0層20的L0記錄薄膜33和L1層30的L1記錄薄膜33上使其同時(shí)滿足公式(2)和(3)時(shí)，L0層20的L0記錄薄膜33和L1層30的L1記錄薄膜33能被同時(shí)晶化和初始化。
由于每單位時(shí)間內(nèi)入射到L0層20的光點(diǎn)S0上的激光束L的能量PL0和每單位時(shí)間內(nèi)入射到L1層30的光點(diǎn)S1上的激光束L的能量PL1中的每個(gè)都為從半導(dǎo)體激光器61發(fā)射來(lái)的激光束L的功率的函數(shù)，則通過(guò)設(shè)置激光束L的功率能夠提高能量PL0和能量PL1到一個(gè)較高的水平。另一方面，激光束L的光點(diǎn)S0的面積A0和激光束L的光點(diǎn)S1的面積A1中的每個(gè)都為激光束L的焦點(diǎn)位置的函數(shù)。因此，通過(guò)控制激光束L的功率和激光束L的焦點(diǎn)位置能夠同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜33和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化。
尤其是，如果當(dāng)激光束以某一功率入射到光記錄介質(zhì)10′上并且其焦點(diǎn)位于圖8所示的位置時(shí)公式(2)和(3)都不滿足，則認(rèn)為激光束L的功率太低并且即使調(diào)整了激光束L的焦點(diǎn)位置，也不能同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜33和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化。因此，激光束L的功率被設(shè)定至一個(gè)較高的水平。
如果在激光束L的功率被設(shè)定至一較高的水平后，公式(3)滿足而公式(2)仍然不滿足，則認(rèn)為每單位時(shí)間內(nèi)入射到L1層30的L1記錄薄膜33的單位面積內(nèi)的激光束L的能量PL1/A1已經(jīng)提高到等于或大于L1記錄薄膜33的最小初始化能量P1，并且L1層30的L1記錄薄膜33能被晶化和初始化，但是每單位時(shí)間內(nèi)入射到L0層20的L0記錄薄膜22的單位面積內(nèi)的激光束L的能量PL0/A0仍然低于L0記錄薄膜22的最小初始化能量P0，并且L0層20的L0記錄薄膜22不能被晶化和初始化。因此，如圖9所示，光頭60在垂直于光記錄介質(zhì)10′的光入射平面13a的方向上被移動(dòng)，以使激光束L的焦點(diǎn)位于更靠近L0層20的一個(gè)位置處。
結(jié)果，如圖9所示，在L0層20上形成的激光束L的光點(diǎn)S0的面積A0減少而每單位時(shí)間內(nèi)入射到L0層20的L0記錄薄膜22的單位面積上的激光束L的能量PL0/A0增加，同時(shí)在L1層30上形成的激光束L的光點(diǎn)S1的面積A1增大而每單位時(shí)間內(nèi)入射到L1層30的L1記錄薄膜33的單位面積上的激光束L的能量PL1/A1減少。
相反，如果在激光束L的功率已經(jīng)被設(shè)定至一個(gè)較高的水平且公式(2)滿足但公式(3)仍然不滿足之后，則認(rèn)為每單位時(shí)間內(nèi)入射到L0層20的L0記錄薄膜22的單位面積內(nèi)的激光束L的能量PL0/A0已經(jīng)提高到等于或大于L0記錄薄膜22的最小初始化能量P0，并且L0層20的L0記錄薄膜22能被晶化和初始化，但是每單位時(shí)間內(nèi)入射到L1層30的L1記錄薄膜33的單位面積內(nèi)的激光束L的能量PL1/A1仍然低于L1記錄薄膜33的最小初始化能量P1，并且L1層30的L1記錄薄膜33不能被晶化和初始化。因此，如圖10所示，光頭60在垂直于光記錄介質(zhì)10′的光入射平面13a的方向上被移動(dòng)，以使激光束L的焦點(diǎn)位于更靠近L1層30的一個(gè)位置處。
結(jié)果，如圖10所示，在L1層30上形成的激光束L的光點(diǎn)S1的面積A1減少而每單位時(shí)間內(nèi)入射到L1層30的L1記錄薄膜33的單位面積上的激光束L的能量PL1/A1增加，同時(shí)在L0層20上形成的激光束L的光點(diǎn)S0的面積A0增大而每單位時(shí)間內(nèi)入射到L0層20的L0記錄薄膜22的單位面積上的激光束L的能量PL0/A0減少。
因此，如果用于每種類(lèi)型的光記錄介質(zhì)10′的L0層20的光透射率T、對(duì)L0層20的L0記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積內(nèi)的激光束L的最小初始化能量P0、對(duì)L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積內(nèi)的激光束L的最小初始化能量P1和光透射層13的光透射率可以被提前獲得并存儲(chǔ)在記錄薄膜初始化裝置50的存儲(chǔ)器(未示出)中，并且在要進(jìn)行記錄薄膜初始化時(shí)向記錄薄膜初始化裝置50輸入光記錄介質(zhì)10′的類(lèi)型，則控制器53能夠在存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)中讀取對(duì)應(yīng)于輸入的光記錄介質(zhì)10′的類(lèi)型的數(shù)據(jù)，并根據(jù)該讀取的數(shù)據(jù)確定激光束L的最佳功率和激光束L在透明中間層12中的最佳焦點(diǎn)位置，即光頭60在垂直于光記錄介質(zhì)10′的光入射平面13a的方向上的最佳位置。因此，通過(guò)用激光束L照射L0記錄薄膜33和L1記錄薄膜33而能夠同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜33和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化。
如上所述，通過(guò)調(diào)節(jié)激光束L在透明中間層12中的焦點(diǎn)位置而能控制對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積內(nèi)的激光束L的最小初始化能量P0和對(duì)L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積內(nèi)的激光束L的最小初始化能量P1，從而能夠同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化。因此，在L0記錄薄膜22的最小初始化能量P0和L1記錄薄膜33的最小初始化能量P1之間的差太大時(shí)，就難于調(diào)節(jié)激光束L在透明中間層12中的焦點(diǎn)位置至這樣的一個(gè)位置控制每單位時(shí)間內(nèi)入射到L0層20的L0記錄薄膜22的單位面積上的激光束L的能量PL0/A0等于或大于L0記錄薄膜22的最小初始化能量P0，并控制每單位時(shí)間內(nèi)入射到L1層30的L1記錄薄膜33的單位面積上的激光束L的能量PL1/A1等于或大于L1記錄薄膜33的最小初始化能量P1。因此，最好這樣形成L0層20和L1層30，即使得對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積內(nèi)激光束L的最小初始化能量P0、對(duì)L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積內(nèi)激光束L的最小初始化能量P1、和L0層20的光透射率滿足下列公式0.8≤P0/P1≤1.2在該實(shí)施例中，由于L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33包含相同的相變材料并并具有相同的構(gòu)成，所以對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積激光束L的最小初始化能量P0和對(duì)L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積激光束L的最小初始化能量P1基本彼此相等。因此，通過(guò)確定激光束L的功率和光頭60在垂直于光記錄介質(zhì)10′的光入射平面13a的方向上的位置使得入射到L0記錄薄膜33的光點(diǎn)S0的能量和激光束L的焦點(diǎn)位置滿足公式(2)和(4)而能同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化。
PL0/A0≥P0 (2)T×PL0/A1≥P0 (4)當(dāng)以上述的方式已經(jīng)確定了從半導(dǎo)體激光器61發(fā)射的激光束L的功率和光頭60在垂直于光記錄介質(zhì)10′的光入射平面13a的方向上的位置時(shí)，則開(kāi)始對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行初始化的操作，并且控制器53向主軸電機(jī)51輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使得主軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)光記錄介質(zhì)10′，同時(shí)向光頭60輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)以激勵(lì)半導(dǎo)體激光器61，從而使得激光器61向光記錄介質(zhì)10′發(fā)射束L。
之后，每當(dāng)光記錄介質(zhì)10′被轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，控制器53向光頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)52輸出一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而使得光頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)52在垂直于光記錄介質(zhì)10′的軌道的縱方向的方向上移動(dòng)光頭60。
結(jié)果，L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33的整個(gè)表面被同時(shí)晶化和初始化。
如上所述，激光束L被整形為基本上是矩形的光束，其長(zhǎng)邊SL在垂直于軌道的縱方向的方向上延伸，且光束L被入射到光記錄介質(zhì)10′上，而且，與激光束L的焦點(diǎn)位置無(wú)關(guān)，激光束L被入射到L0層20和L1層30的預(yù)定數(shù)目的軌道上。因此，每當(dāng)光記錄介質(zhì)10′被旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，通過(guò)在垂直于光記錄介質(zhì)10′的軌道的縱方向的方向上移動(dòng)光頭60，利用激光束L能夠同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化。
此外，由于激光束L在L0層20和L1層30中被散焦，則激光束L的功率在光點(diǎn)S0和光點(diǎn)S1的外周邊部分處不會(huì)突然變化。因此，在用激光束L對(duì)某個(gè)軌道組已經(jīng)進(jìn)行了初始化并且光頭60在垂直于光記錄介質(zhì)10′的軌道的縱方向的方向上移動(dòng)以利用激光束L對(duì)下一個(gè)軌道組進(jìn)行初始化之后，能夠有效地防止在初始化的區(qū)域之間形成不平坦的區(qū)域。
通過(guò)在初始化處理之前和其后將具有其等級(jí)與再現(xiàn)功率基本一致的激光束L入射到L0層20和L1層30上并測(cè)量L0層20和L1層30的反射系數(shù)的變化，能夠判斷L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33是否已經(jīng)以期望的方式被初始化了。
當(dāng)通過(guò)這種方式已經(jīng)完成了對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33的初始化處理時(shí)，就獲得了一種其上的L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33已經(jīng)被晶化的光記錄介質(zhì)10。
當(dāng)在這樣制得的光記錄介質(zhì)10上記錄數(shù)據(jù)時(shí)，利用其強(qiáng)度被調(diào)制的激光束L輻射光透射層13的入射平面13a，并且光束L的焦點(diǎn)被調(diào)節(jié)至L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33。
當(dāng)L0層20的L0記錄薄膜22或L1層30的L1記錄薄膜33的預(yù)定區(qū)域通過(guò)激光束L的照射被加熱至等于或高于相變材料的熔點(diǎn)并快速冷卻時(shí)，該區(qū)域呈現(xiàn)非結(jié)晶態(tài)。另一方面，當(dāng)L0層20的L0記錄薄膜22或L1層30的L1記錄薄膜33的預(yù)定區(qū)域通過(guò)激光束L的照射被加熱至等于或高于相變材料的結(jié)晶溫度并逐漸冷卻時(shí)，該區(qū)域呈現(xiàn)結(jié)晶態(tài)。通過(guò)L0層20的L0記錄薄膜22或L1層30的L1記錄薄膜33的處于非結(jié)晶態(tài)的區(qū)域而形成記錄標(biāo)記。沿軌道方向的記錄標(biāo)記的長(zhǎng)度和在記錄標(biāo)記和鄰近的記錄標(biāo)記之間的空白區(qū)域的長(zhǎng)度構(gòu)成記錄在L0層20的L0記錄薄膜22或L1層30的L1記錄薄膜33上的數(shù)據(jù)。
另一方面，當(dāng)再現(xiàn)記錄在光記錄介質(zhì)10上的數(shù)據(jù)時(shí)，用其強(qiáng)度被調(diào)制的激光束L照射光透射層13的光入射平面13a，并且激光束L的焦點(diǎn)被調(diào)節(jié)至L0層20的L0記錄薄膜22或L1層30的L1記錄薄膜33上。
由于L0層20的L0記錄薄膜22或L1層30的L1記錄薄膜33的反射系數(shù)在處在非結(jié)晶態(tài)的區(qū)域和處在結(jié)晶態(tài)的區(qū)域之間是不同的，所以通過(guò)檢測(cè)從L0記錄薄膜22或L1記錄薄膜33反射的光的量能夠再現(xiàn)記錄在L0層20的L0記錄薄膜22或L1層30的L1記錄薄膜33上的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本實(shí)施例，由于僅通過(guò)設(shè)置激光束L的功率和激光束L在透明中間層12中的焦點(diǎn)位置使得每單位時(shí)間入射到L0層20的L0記錄薄膜22的單位面積上的激光束L的能量PL0/A0等于或大于L0記錄薄膜22的最小初始化能量P0，并且使每單位時(shí)間入射到L1層30的L1記錄薄膜33的單位面積上的激光束L的能量PL1/A1等于或大于L1記錄薄膜33的最小初始化能量P1，并將激光束L入射到光記錄介質(zhì)10′的L0層20和L1層30上就能同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化，因此使用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的記錄薄膜初始化裝置就能同時(shí)有效地對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，記錄薄膜初始化裝置50的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于每種類(lèi)型的光記錄介質(zhì)10′的L0層20的光透射率T、對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積的激光束L的最小初始化能量P0、對(duì)L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位時(shí)間和單位面積的激光束L的最小初始化能量P1和光透射層13的光透射率，并且將控制器53構(gòu)成為可以在將要實(shí)施記錄薄膜初始化時(shí)在存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)中讀取相應(yīng)于輸入給記錄薄膜初始化裝置50的光記錄介質(zhì)10′的類(lèi)型的數(shù)據(jù)，確定激光束L的最佳功率和激光束L在透明中間層12中的最佳焦點(diǎn)位置，在垂直于光入射平面13a的方向上移動(dòng)光頭60以使其位于最佳位置，并使半導(dǎo)體激光器61向光記錄介質(zhì)10′發(fā)射激光束L。因此，僅僅通過(guò)向記錄薄膜初始化裝置50輸入光記錄介質(zhì)的類(lèi)型就能同時(shí)對(duì)L0層20的L0記錄薄膜22和L1層30的L1記錄薄膜33進(jìn)行晶化和初始化。
參照特定的實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明作了表示和描述。然而，應(yīng)該注意，本發(fā)明決不局限于所述結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，而是在不脫離后附權(quán)利要求的范圍的情況下可以進(jìn)行變化和修改。
例如，在上述的實(shí)施例中，雖然光記錄介質(zhì)10包括含有SbTe系材料的L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33，但對(duì)于光記錄介質(zhì)10來(lái)說(shuō)不是絕對(duì)必須包括含有SbTe系材料的L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33，而光記錄介質(zhì)10可以包括含有其它相變材料的L0記錄薄膜和L1記錄薄膜。
此外，在上述的實(shí)施例中，雖然L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33包含有相同的相變材料并具有相同的成分，但對(duì)于L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33來(lái)說(shuō)并不是絕對(duì)必須包含相同的相變材料并具有相同的成分，且L0記錄薄膜22和L1記錄薄膜33可以具有不同的成分。
而且，在上述的實(shí)施例中，雖然光記錄介質(zhì)10包括L0層和L1層30，即，兩個(gè)記錄層，但對(duì)于光記錄介質(zhì)來(lái)說(shuō)并不是絕對(duì)必須包括兩個(gè)記錄層，且光記錄介質(zhì)可以包括三個(gè)或更多的記錄層。在這種情況下，當(dāng)施行記錄薄膜初始化時(shí)，激光束L在每個(gè)記錄層上被散焦。
另外，在上述的實(shí)施例中，雖然在透明中間層12上形成第二電介質(zhì)薄膜，但能夠在透明中間層12和第二電介質(zhì)薄膜21之間形成一半透明層，用于改善記錄在L0層20上的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)輸出和防止在將數(shù)據(jù)記錄到L0層20上時(shí)通過(guò)加熱損壞透明中間層12。可進(jìn)一步在半透明層和透明中間層12之間形成一基礎(chǔ)保護(hù)層，從而能夠物理分開(kāi)半透明層和透明中間層12。
此外，在上述實(shí)施例中，雖然在L0層20的第一電介質(zhì)薄膜23的表面上形成光透射層13，但能夠在L0層的第一電介質(zhì)薄膜23和光透射層13之間形成一具有10nm至200nm的厚度并且由具有比形成第一電介質(zhì)薄膜23的材料的熱導(dǎo)率高的材料制成的透明熱輻射層，以改善L0層20的熱輻射特性，并且可進(jìn)一步在透明熱輻射層和光透射層13之間設(shè)置一具有不同于透明熱輻射層的折射系數(shù)的的電介質(zhì)薄膜，以提高光的干涉效應(yīng)。
而且，在上述實(shí)施例中，雖然是在支撐基片11上形成反射薄膜31，但可在反射薄膜31和支撐基片11之間設(shè)置一防潮層。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的方法和裝置，其能利用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的裝置和適合的光記錄介質(zhì)對(duì)光記錄介質(zhì)的多個(gè)記錄層的記錄薄膜同時(shí)有效地進(jìn)行晶化和初始化，從而能夠?qū)Χ鄠€(gè)記錄層的記錄薄膜同時(shí)進(jìn)行晶化和初始化。
權(quán)利要求
1.一種光記錄介質(zhì)，包括基片，和在該基片上按順序形成的、光束照射在其上的包括記錄薄膜的第二記錄層、透明中間層、包括記錄薄膜的第一記錄層和光透射層，第一記錄層和第二記錄層被形成以滿足0.8≤P0/P1≤1.2，其中T為第一記錄層的光透射率，P0為用于對(duì)包括在第一記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量，P1為用于對(duì)包括在第二記錄層中的記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化所需的每單位面積激光束的最小初始化能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光記錄介質(zhì)，其中包括在第一記錄層中的記錄薄膜和包括在第二記錄層中的記錄薄膜包含有作為主元素的相變材料。
全文摘要
一種用于通過(guò)可以將功率控制在一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)的激光束入射到多個(gè)記錄薄膜上并且同時(shí)對(duì)這些記錄薄膜進(jìn)行晶化和初始化，而能夠?qū)Π▋蓚€(gè)記錄層的光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的方法，每個(gè)記錄層包括一記錄薄膜并且它被形成使得透明中間層介于每對(duì)鄰近的記錄層之間，該用于對(duì)光記錄介質(zhì)的記錄薄膜進(jìn)行初始化的方法包括步驟設(shè)置激光束的功率和激光束的焦點(diǎn)位置使得入射到每個(gè)記錄薄膜上的激光束的能量等于或高于能夠?qū)眉す馐丈涞挠涗洷∧みM(jìn)行晶化和初始化的最小初始化能量，并將激光束入射到光記錄介質(zhì)的記錄薄膜上。根據(jù)該方法，能夠利用具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的裝置對(duì)光記錄介質(zhì)的兩個(gè)記錄層的記錄薄膜同時(shí)有效地進(jìn)行晶化和初始化。
文檔編號(hào)G11B7/20GK1700323SQ200510072779
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2003年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者三浦榮明, 吉成次郎, 水島哲郎 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社