專利名稱：光信息記錄媒體及其記錄再現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光信息記錄媒體和為此的記錄再現(xiàn)方法，更具體而言，本發(fā)明適合應(yīng) 用于可記錄式光信息記錄媒體。
背景技術(shù)：
迄今為止，在光信息記錄媒體例如⑶(光盤)或DVD (數(shù)字多功能光盤)中，有機(jī) 色素材料主要用作可記錄式光信息記錄媒體的材料。原因在于其相對容易保持與R0M(只 讀存儲(chǔ)器)的相容性，在使用有機(jī)色素材料的情況下，從用于記錄/再現(xiàn)的激光束的波長范 圍的標(biāo)準(zhǔn)的觀點(diǎn)來看，要求ROM具有相對高的反射率。此外，由于可記錄式光信息記錄媒體 僅通過如下簡單方法獲得旋涂有機(jī)色素材料，并且在那之后通過濺射形成反射層，因此從 設(shè)備投資等制造成本等觀點(diǎn)來看，其也為有利的。然而，當(dāng)用于記錄和再現(xiàn)的激光束的波長變得更短和變成使用青紫色波長范圍的 激光束(具有約400nm的波長)時(shí)，情況改變。具體而言，從記錄靈敏度和信號(hào)特性等觀點(diǎn) 來看，難以合成可適應(yīng)該波長的激光束的有機(jī)色素材料。光信息記錄媒體的現(xiàn)有的簡單的 層配置也難以適合于所述激光束。此外，通過旋涂制造可記錄式光信息記錄媒體導(dǎo)致在岸 (land)和槽(groove)之間沒有保持均勻性，從高密度記錄中的推挽信號(hào)、串?dāng)_等的觀點(diǎn)來 看，這也是不利的這一點(diǎn)已變得顯而易見。為了滿足要求，通常使用無機(jī)記錄材料代替有機(jī)色素材料。使用無機(jī)記錄材料的 可記錄式光信息記錄媒體已在進(jìn)行研究，但是還未被實(shí)際應(yīng)用，原因在于其與具有高反射 率的ROM的相容性低并且必須有能夠利用材料形成多層膜的昂貴的濺射裝置。然而，通常， 無機(jī)記錄材料對所用激光束的波長的依賴性并不比有機(jī)色素材料對所用激光束的波長的 依賴性高。另外，近年來通常進(jìn)行的信息記錄層的多層化(通過形成多個(gè)信息記錄層，在實(shí) 際上不擴(kuò)大尺寸的情況下，光盤的記錄容量增加一倍或更多)比使用有機(jī)色素材料的情況 容易進(jìn)行。因此，無機(jī)記錄材料的使用正代替有機(jī)色素材料變成下一代光學(xué)記錄材料的主 流并且其也被實(shí)際使用。提出了各種類型的無機(jī)記錄材料。例如，提出了使用通過使兩個(gè)或更多個(gè)由不 同的金屬或半金屬制成的薄膜彼此接觸形成的形式的記錄層的可記錄式光信息記錄媒體 (參考專利文獻(xiàn)1)。在所述可記錄式光信息記錄媒體中，利用由激光束的照射所產(chǎn)生的熱 使多層膜部分地合金化以形成單一的膜，由此形成記錄標(biāo)記(recording mark)。作為該方 法的應(yīng)用，還提出了各種具有不同材料的形式(參考，例如，專利文獻(xiàn)2)。還提出了使用基 于氧化物的化合物用作記錄層的可記錄式光信息記錄媒體(參考，例如，專利文獻(xiàn)3和4)。然而，這些媒體遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有充分滿足可記錄式光信息記錄媒體所必需的條件的情 形。具體而言，期望可記錄式光信息記錄媒體具有如下特性所記錄的信息長期穩(wěn)定地保存 為初始狀態(tài)的特性(存檔特性)；在信號(hào)再現(xiàn)時(shí)，信號(hào)不被再現(xiàn)用激光束損壞的特性(再現(xiàn) 穩(wěn)定性)；質(zhì)量不因正常的長期保存而改變并且寫入特性得以保持的特性(儲(chǔ)存特性)等。 然而，并非上述現(xiàn)有的可記錄式光信息記錄媒體中的每一種都具有全部所述特性。另外，從
3可記錄式光信息記錄媒體的制造成本和確保制造過程中的利潤等觀點(diǎn)來看，還要求構(gòu)成可 記錄式光信息記錄媒體的層的數(shù)量盡可能地少，并且該過程簡單。或者更具體而言，從記錄 再現(xiàn)特性的觀點(diǎn)來看，還要求足夠的靈敏度和反應(yīng)速度，以便保證在各種線速度下優(yōu)異的 記錄/再現(xiàn)信號(hào)。提出了使用無機(jī)記錄材料作為可記錄式光信息記錄媒體，其使用了具有由 SbaInbSneZndSieOfSh 表示的組成的記錄層，其中 a > 0，b > 0，c > 0，d > 0，e > 0，f > 0，h > 0，且a+b+c+d+e+f+h = 100 (參考專利文獻(xiàn)5)。還提出了使用具有由SbaXbSneZndSieOfSh 表示的組成的記錄層的可記錄式光信息記錄媒體，其中X為選自In、Ge、Al、Zn、Mn、Cd、Ga、 Ti、Si、Te、Nb、Fe、Co、W、Mo、S、Ni、0、Se、Tl、As、P、Au、Pd、Pt、Hf 和 V 的元素，其中 a > 0， b>0，c>0，d>0，e>0，f>0，h>0，且 a+b+c+d+e+f+h = 100 (參考專利文獻(xiàn) 6)。此外，還提出了具有多個(gè)信息記錄層的可記錄式光信息記錄媒體，其使用這樣的 記錄層，該記錄層含有選自Ni、Cu、Si、Ti、Ge、&、Nb、Mo、In、Sn、W、Pb、Bi、Zn和La的至少 一種金屬M(fèi)以及元素X，該元素X通過記錄用激光束進(jìn)行照射而與金屬M(fèi)鍵合、并生成與金 屬M(fèi)組成的化合物的晶體(參考專利文獻(xiàn)7和8)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本未審專利申請公布No. Sho 62-204442專利文獻(xiàn)2 日本專利No. 3，066，088專利文獻(xiàn)3 日本已審專利申請公布No. Sho 54-7458專利文獻(xiàn)4 日本未審專利申請公布No. 2006-281751專利文獻(xiàn)5 日本未審專利申請公布No. 2003-72244專利文獻(xiàn)6 日本未審專利申請公布No. 2003-182237專利文獻(xiàn)7 日本未審專利申請公布No. 2005-125726專利文獻(xiàn)8 日本未審專利申請公布No. 2005-12919
發(fā)明內(nèi)容
如上所述，一直難以廉價(jià)地獲得這樣的可記錄式光信息記錄媒體，其中，所記錄的 信息長期穩(wěn)定地保存為初始狀態(tài)，在信號(hào)再現(xiàn)時(shí)，信號(hào)不被再現(xiàn)用激光束損壞，質(zhì)量不因正 常的長期保存而改變，寫入特性得以保持，并且提供優(yōu)異的靈敏度和反應(yīng)速度，由此實(shí)現(xiàn)在 各種線速度和記錄功率下優(yōu)異的記錄再現(xiàn)特性。在使用專利文獻(xiàn)5和6中描述的記錄媒體作為具有多個(gè)信息記錄層的可記錄式光 信息記錄媒體中不與基板接觸的信息記錄層的記錄材料時(shí)，存在例如以下問題在進(jìn)行記 錄的情況下，調(diào)制度低；以及可重播的次數(shù)少等。具有多個(gè)信息記錄層的可記錄式光信息記錄媒體中不與基板接觸的信息記錄層 必須傳輸與基板接觸的信息記錄層的記錄再現(xiàn)用激光束。本發(fā)明是考慮到所述問題而完成的發(fā)明，本發(fā)明的目標(biāo)在于提供克服上述缺點(diǎn)并 滿足上述條件的光信息記錄媒體和為此的記錄再現(xiàn)方法。本發(fā)明人在此已進(jìn)行了銳意的研究以解決所述問題。結(jié)果，他們有了如下想法在 介于基板與保護(hù)層之間具有兩種或更多種類型的多個(gè)信息記錄層的光信息記錄媒體中，使用由具有滿足下式(1)的組成的記錄材料制成的記錄層作為不與所述基板接觸的信息記 錄層中的至少一層。通過此想法，滿足并實(shí)際證實(shí)了上述條件。[(ZnS),(SiO2)1Jy (SbzX1J i-y......⑴其中0 < χ 彡 1. 0,0. 3 ^ y ^ 0. 7,0. 8 彡 ζ 彡 1. 0，禾口 X 為選自 Ga、Te、V、Si、Zn、 Ta、Sn和Tb的至少一種元素。S卩，解決了上述問題的本發(fā)明的光信息記錄媒體(第一發(fā)明)在基板與保護(hù)層之 間具有兩種或更多種類型的多個(gè)信息記錄層。所述多個(gè)信息記錄層中不與所述基板接觸的 至少一個(gè)信息記錄層具有下述這樣的記錄層，該記錄層具有由下式表示的組成[ (ZnS) x (SiO2) J y (SbzX1J ^y(其中 0 < χ 彡 1· 0，0· 3 彡 y 彡 0· 7，0· 8 彡 ζ 彡 1. 0，和 X 為選自 Ga、Te、V、Si、 Zn、Ta、Sn和Tb的至少一種元素)。在所述光信息記錄媒體中，在將信息記錄到不與所述基板接觸的至少一個(gè)信息記 錄層上時(shí)，利用激光束的照射在記錄層中引起伴隨著光學(xué)常數(shù)的變化的定性變化來記錄信 肩、ο在所述光信息記錄媒體中，優(yōu)選在至少一個(gè)信息記錄層中的所述記錄層的至少一 個(gè)側(cè)面上具有介電層、或者在所述記錄層的兩個(gè)側(cè)面上具有一對介電層。通過所述介電層， 所述記錄層受到保護(hù)。為了獲得優(yōu)異的記錄再現(xiàn)特性，所述記錄層的厚度優(yōu)選為3nm 40nm，兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi)。然而，本發(fā)明不限于該厚度。典型地，所述至少一個(gè)信息記錄層的記錄再現(xiàn)用激光束從所述保護(hù)層側(cè)射入。然 而，本發(fā)明不限于上述內(nèi)容。在記錄再現(xiàn)用激光束從所述保護(hù)層側(cè)射入的情況下，所述多個(gè) 信息記錄層中與所述基板接觸的信息記錄層的記錄再現(xiàn)用激光束必須透過所述至少一個(gè) 信息記錄層。光信息記錄媒體中的所述至少一個(gè)信息記錄層的記錄再現(xiàn)用激光束的波長典型 地為385nm 415nm，兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi)，但是本發(fā)明不限于該波長。所述多個(gè)信息記錄層介由中間層相互層疊。作為所述多個(gè)信息記錄層中的與具有由式(1)表示的組成的記錄層的所述信息 記錄層不同的信息記錄層，根據(jù)需要可以選擇使用已知的可記錄式信息記錄層、可重寫的 信息記錄層、只讀信息記錄層等。根據(jù)本發(fā)明的光信息記錄媒體的記錄再現(xiàn)方法(第二發(fā)明)通過使具有385nm 415nm(兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi))波長的激光束射入本發(fā)明的光信息記錄媒體中的至少一個(gè) 信息記錄層而記錄再現(xiàn)信息。在如上所述那樣構(gòu)成的第一和第二發(fā)明中，所述具有由[(ZnS)x(SiO2)1J y (SbzX1J !-y表示的組成的記錄層具有穩(wěn)定性，而且對激光束(特別是具有包括兩個(gè)端點(diǎn)在 內(nèi)的385nm 415nm的波長的激光束)具有優(yōu)異的靈敏度和反應(yīng)速度。根據(jù)本發(fā)明，可獲得下列各種效果。即，所記錄的信息長期穩(wěn)定地保存為初始狀 態(tài)，在信號(hào)再現(xiàn)時(shí)，信號(hào)不被再現(xiàn)用激光束損壞，質(zhì)量不因正常的長期保存而改變，并且寫 入特性得以保持。構(gòu)成所述光信息記錄媒體的層的數(shù)量不僅較少并且制造過程簡單，使得 可保證所述光信息記錄媒體的制造成本以及在所述制造過程中的利潤。另外，獲得了對用 于記錄/再現(xiàn)的激光束的優(yōu)異的靈敏度和反應(yīng)速度。因此，獲得了在各種線速度和記錄功率下是優(yōu)異的記錄/再現(xiàn)特性。所述光信息記錄媒體幾乎不依賴于所述用于記錄/再現(xiàn)的 激光束的波長，無需初始化，對用于再現(xiàn)的激光束的功率也是充分穩(wěn)定的，并且具有高度的 環(huán)境可靠性。此外，設(shè)置不與所述基板接觸的至少一個(gè)信息記錄層使其可以傳輸與所述基 板接觸的信息記錄層的記錄再現(xiàn)用激光束。


圖1為示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的光信息記錄媒體的主要部分的示意性橫截面 圖。圖2為示出實(shí)施例1的光信息記錄媒體的調(diào)制度相對于記錄功率的變化的示意 圖。圖3為示出實(shí)施例1的光信息記錄媒體的抖動(dòng)(jitter)相對于記錄功率的變化 的示意圖。圖4為示出在實(shí)施例1的光信息記錄媒體中記錄層的組成與記錄再現(xiàn)特性之間的 關(guān)系的示意圖。圖5為示出實(shí)施例1的光信息記錄媒體的調(diào)制度相對于反射率的變化的示意圖。圖6為示出實(shí)施例1的光信息記錄媒體的再現(xiàn)次數(shù)相對于再現(xiàn)功率的變化的示意 圖。圖7為示出本發(fā)明第二實(shí)施方式的光信息記錄媒體的主要部分的示意性橫截面 圖。圖8為示出實(shí)施例2的光信息記錄媒體的抖動(dòng)和調(diào)制度相對于記錄功率的變化的 示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將描述用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式(在下文中稱為實(shí)施方式)。將以下列順 序進(jìn)行描述。1.第一實(shí)施方式(光信息記錄媒體)2.第二實(shí)施方式(光信息記錄媒體)<1.第一實(shí)施方式>[光信息記錄媒體]圖1表示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的光信息記錄媒體1。光信息記錄媒體1為具有 兩個(gè)信息記錄層的雙層光信息記錄媒體。在光信息記錄媒體1中，第一信息記錄層11、中間層12、第二信息記錄層13和保 護(hù)層14順次層疊在基板10上。第二信息記錄層13包括順次層疊在中間層12上的第一介 電層13a、記錄層13b、以及第二介電層13c。通過使激光束，例如，具有385nm 415nm(兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi))波長的激光束 從保護(hù)層14側(cè)射入/射出而將信息記錄到光信息記錄媒體1上/從光信息記錄媒體1再 現(xiàn)信息。光信息記錄媒體1典型地具有圓盤形狀但不限于該形狀?？扇我獾剡x擇基板10的材料、厚度、形成方法等，只要提供所需的特性。作為用于 基板10的材料，從成本等觀點(diǎn)來看，塑料材料例如聚碳酸酯或丙烯酸類樹脂是優(yōu)選的。然而，該材料不限于該塑料材料，也可以使用其他的材料例如玻璃。在如上所述的其中記錄再 現(xiàn)用激光束從保護(hù)層14側(cè)射入的情況下，基板10不必須是透明的。因此，可使用非透明的 材料例如金屬作為基板10的材料。在基板10使用塑料材料的情況下，為了形成基板10，可 利用例如注射成型法(injection molding method)、使用可紫外線固化的樹脂的光敏聚合 物法(2P法)等?；?0的材料和形成方法不限于上述材料和方法，而是可為任意的材料 和方法，只要充分保證所需的形狀(例如，具有1. Imm厚度和120mm直徑的圓盤形狀)和基 板10表面的光學(xué)光滑度。基板10的厚度沒有限制但其優(yōu)選為0. 3mm 1. 3mm，兩個(gè)端點(diǎn) 也包括在內(nèi)。當(dāng)基板10的厚度小于0. 3mm時(shí)，光信息記錄媒體1的強(qiáng)度降低，并且光信息 記錄媒體1傾向于發(fā)生翹曲。另一方面，當(dāng)基板10的厚度厚于1. 3mm時(shí)，光信息記錄媒體 1的厚度變得比⑶或DVD的厚度1. 2mm厚。因此存在如下可能性在構(gòu)造支持整個(gè)媒體的 記錄再現(xiàn)用驅(qū)動(dòng)裝置的情況下，通常無法共用相同的圓盤托架(disk tray) 0在基板10的形成有第一信息記錄層11的一側(cè)的面中可形成凹凸溝槽軌道 (groove track)、凹坑(pit)等。其使得用于記錄和再現(xiàn)的激光束能夠被溝槽引導(dǎo)移動(dòng)至 第一信息記錄層11上的任意位置或者使得能夠獲得地址信息。作為溝槽形狀，各種形狀例 如螺旋形狀、同心圓形狀、凹坑序列(Pit sequence)是可適用的。第一信息記錄層11可為 可記錄式或可重寫的信息記錄層或者只讀信息記錄層并且由已知材料形成。提供中間層12以將第一信息記錄層11與第二信息記錄層13彼此隔開并且中間 層12由在記錄/再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒有吸收的材料制成。根據(jù)需要選擇中間層 12的厚度，例如，所述厚度選自20μπι 30μπι。然而，該厚度不限于20μπι 30μπι。作為 在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒有吸收的材料，可使用例如在固化后在記錄再現(xiàn)用激 光束的波長范圍內(nèi)沒有吸收的光固化材料，例如可紫外線固化的樹脂。具體地，中間層12 可通過例如下述步驟形成通過旋涂器等將固化后在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒有 吸收的可紫外線固化的樹脂涂布至所需厚度，并且在那之后用紫外線照射該樹脂以使其固 化。或者，中間層12可通過如下形成在粘附了固化后在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi) 沒有吸收的可光固化的PSA(壓敏粘合劑)之后，用紫外線照射該粘合劑以使其固化。在紫 外線照射時(shí)可以使用具有凹凸溝槽軌道的基板轉(zhuǎn)印所述凹凸溝槽軌道。其使得用于記錄和 再現(xiàn)的激光束能夠被溝槽引導(dǎo)移動(dòng)至第二信息記錄層13上的任意位置或者使得能夠獲得 地址信息。作為溝槽形狀，各種形狀例如螺旋形狀、同心圓形狀、凹坑序列等是可適用的。第二信息記錄層13的記錄層13b具有滿足上述式(1)的組成。優(yōu)選地，使用濺射 作為形成記錄層13b的方法。然而，該方法不限于濺射。提供第二信息記錄層13的第一和 第二介電層13a和13c以保護(hù)記錄層13b，并在記錄再現(xiàn)時(shí)控制光學(xué)特性和熱特性。作為第 一和第二介電層13a和13c的材料，可以根據(jù)所需特性任意地選擇使用通?？捎迷诔Ｒ?guī)已 知的光盤中通常使用的電介質(zhì)例如SiN、ZnS-SiO2、Ta2O5等。第一和第二介電層13a和13c 各自可由多個(gè)種類的電介質(zhì)形成。包括第一介電層13a、記錄層13b和第二介電層13c的第二信息記錄層13具有足 夠高的透明性使得利用通過第二信息記錄層13的用于記錄/再現(xiàn)的激光束可以對第一信 息記錄層11進(jìn)行記錄/再現(xiàn)。在如上所述使得記錄再現(xiàn)用激光束從保護(hù)層14側(cè)射入的情況下，希望構(gòu)成的保 護(hù)層14盡量不具有吸收該激光束的能力。具體地，例如，優(yōu)選將保護(hù)層14的厚度設(shè)定為0. 3mm或更小并且選擇對記錄再現(xiàn)用激光束具有90%或更高的透射率的材料作為保護(hù)層 14的材料。特別地，通過將保護(hù)層14的厚度設(shè)定為3 177 μ m(兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi))并 且將該厚度與光信息記錄媒體1的記錄再現(xiàn)用驅(qū)動(dòng)裝置的記錄再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡的 高的數(shù)值孔徑NA(例如，0. 85)組合，實(shí)現(xiàn)了高密度記錄。只要滿足上述的條件，則保護(hù)層14的配置和形成方法不受限制。具體地，保護(hù)層 14可通過例如如下形成通過旋涂器等將固化后在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒有 吸收的可紫外線固化的樹脂涂布至所需的0. 3mm或更小(例如，0. Imm)的厚度，并且在那之 后用紫外線照射該樹脂以使其固化?；蛘撸Ｗo(hù)層14可通過下述方法形成將厚度0. 3mm或 更小的聚碳酸酯樹脂或丙烯酸類樹脂等塑料材料構(gòu)成的光學(xué)上非常平滑的透光片(膜)， 安裝在通過旋涂涂布至厚度例如5 15 μ m(兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi))的可紫外線固化型粘 合劑上，并對其實(shí)施紫外線照射，或者，保護(hù)層14可通過用粘合劑例如PSA (壓敏粘合劑) 粘接所述透光片而形成。此外，根據(jù)需要，為了防止灰塵粘著到保護(hù)層14的表面上或者為了防止該表面中 有劃痕，可在保護(hù)層14的表面上形成由有機(jī)或無機(jī)材料制成的保護(hù)層(未示出)。對于該 保護(hù)層，希望使用幾乎不具有吸收記錄再現(xiàn)用激光束的能力的材料。<實(shí)施例1>如下制造通過光盤記錄再現(xiàn)裝置進(jìn)行記錄和再現(xiàn)的光信息記錄媒介1，所述光盤 記錄再現(xiàn)裝置使用兩組具有0. 85的數(shù)值孔徑的物鏡和發(fā)射具有405nm波長的激光束的半 導(dǎo)體激光源。作為基板10，通過注射成型制造具有1. Imm的厚度并且在一側(cè)上具有道間距 (track pitch)為0.32 μ m的溝槽的聚碳酸酯基板。在該聚碳酸酯基板上形成第一信息記 錄層11。通過旋涂將可紫外線固化型的粘合劑涂布在第一信息記錄層11上至25 μ m的厚 度。隨后通過由聚碳酸酯制成的壓模轉(zhuǎn)印溝槽軌道。用紫外線照射該粘合劑以形成中間層 12。在中間層12上，通過濺射順次形成作為第一介電層13a的具有IOnm厚度的Ta2O5膜、 具有IOnm厚度的記錄層13b和作為第二介電層13c的具有30nm厚度的Ta2O5膜，由此形成 第二信息記錄層13。在第二信息記錄層13上形成保護(hù)層14。以這樣的方式制造了實(shí)施例 1的光信息記錄媒體1。在通過濺射形成記錄層13b時(shí)，使用通過將ZnS、Si02、Sb和Ga混合而制備的單體 (single-body)靴。在如下狀態(tài)下進(jìn)行共濺射(co-sputtering)其中，在95sccm的氬氣流 過的狀態(tài)下形成具有由式(1)表示的組成的記錄層13b，在式(1)中，x = 0. 8，y = 0. 35， 并且ζ = 0.8。對如上所述制造的光信息記錄媒體1進(jìn)行評估。為了評估，使用由 PulstecIndustrial Co.，Ltd.制造的 0DU_1000(具有 405nm 的激光束波長)、由 AdvantestCorporation 制造的光譜分析儀 R3267、由 Leader Electronics Corp.制造的 抖動(dòng)分析儀LE1876等。以符合Blu-ray Disc DL 50GB密度標(biāo)準(zhǔn)的4. 92m/s的線速度和 74. 50nm的信道位長(channel bit length)進(jìn)行光信息記錄媒體1的信號(hào)評估。除以線速 度4. 92m/s之外、還在2倍線速度9. 84m/s和4倍線速度19. 68m/s下進(jìn)行信號(hào)記錄。對光信息記錄媒體1進(jìn)行記錄/再現(xiàn)評估。在4. 8%的反射率和4. 92m/s的線速 度下，在7. ImW的記錄功率下的抖動(dòng)為6.5%。當(dāng)對于8T空間部分(space part)中的信號(hào)電平(signal leVel)I8H和8T標(biāo)記部分(mark part)中的信號(hào)電平I8L將調(diào)制度定義為 (I8H-I8L)/I8H時(shí)，該值為47%，并且表現(xiàn)出非常好的記錄再現(xiàn)特性。在2倍線速度9. 84m/s下，在8. 4mff的記錄功率下的抖動(dòng)為6. 3%且調(diào)制度為 42%。在4倍線速度19. 68m/s下，在10. Omff的記錄功率下的抖動(dòng)為6.6%且調(diào)制度為44%。記錄再現(xiàn)評估的結(jié)果如圖2和3所示。如由圖2所理解的，光信息記錄媒體1在 任何線速度下都具有高的記錄靈敏度，并且具有良好的記錄再現(xiàn)特性。如由圖3所理解的， 作為記錄功率波動(dòng)的容限(margin)，在其中將10. 5%的抖動(dòng)設(shè)定為上限的情況下，在任何 線速度下均容許約士 15%的功率波動(dòng)。光信息記錄媒體1具有充分寬的功率容限(power margin)。圖4顯示當(dāng)記錄層13b的組成由式(1)表示的情況下，當(dāng)“y”變化時(shí)抖動(dòng)的變化。 如圖4所示，通過改變記錄層13b的組成，可改變記錄再現(xiàn)特性。在光信息記錄媒體1上進(jìn)行預(yù)定的記錄，并將光信息記錄媒體1置于80°C和85% RH的恒溫恒濕浴中。在過了 400小時(shí)之后，以與上述方式類似的方式進(jìn)行記錄再現(xiàn)特性的 測定。結(jié)果，反射率、記錄靈敏度、調(diào)制度和抖動(dòng)中的任何測量結(jié)果值都與在將光信息記錄 媒體1置于所述浴中之前的那些測定值相同。因此可知光信息記錄媒體1即使在嚴(yán)酷的環(huán) 境中也可以長時(shí)間地保持優(yōu)異的特性。在光信息記錄媒體1上進(jìn)行預(yù)定的記錄，并且在比正常條件嚴(yán)格的再現(xiàn)功率條件 下進(jìn)行再現(xiàn)。結(jié)果，即使在以4倍線速度19. 68m/s和1. 2mW將信息再現(xiàn)了一百萬次之后，差 錯(cuò)也未改變。因此可知光信息記錄媒體1在重復(fù)再現(xiàn)時(shí)也長時(shí)間地保持優(yōu)異的記錄狀態(tài)?！磳Ρ壤祵Ρ壤墓庑畔⒂涗浢襟w與第一實(shí)施方式的光信息記錄媒體1進(jìn)行比較，其 中，在對比例中，光信息記錄媒體使用專利文獻(xiàn)5和6中所述的現(xiàn)有的基于SbInSn的記錄 材料，代替作為實(shí)施例1的光信息記錄媒體1的第二信息記錄層13中的記錄層13b的材料 的具有由式(1)表示的組成的記錄材料，實(shí)施例1的光信息記錄媒體1具有由通過將ZnS、 SiO2, Sb和Ga混和而獲得的材料制成的記錄層13b。為了評估，以與實(shí)施例1類似的方式，使用由Pulstec Industrial Co. ,Ltd.制造 的0DU-1000 (具有405nm的激光束波長)、由Advantest Corporation制造的光譜分析儀 R3267、由 Leader Electronics Corp.制造的抖動(dòng)分析儀 LE1876 等。相對于對比例的光信息記錄媒體和光信息記錄媒體1，在按照符合50GB密度標(biāo)準(zhǔn) 的線速度4. 92m/s的兩倍的9. 84m/s線速度的條件下，在74. 50nm的信道位長進(jìn)行記錄。圖 5顯示如上所述進(jìn)行記錄的對比例的光信息記錄媒體和光信息記錄媒體1的調(diào)制度相對于 反射率的變化。如由圖5所理解的，使用專利文獻(xiàn)5和6中所述記錄材料的對比例的光信 息記錄媒體中的調(diào)制度小于40%，較低。相反，使用由式(1)表示的組成的記錄材料的實(shí) 施例1的光信息記錄媒體1中的調(diào)制度為40 55%，較高。實(shí)施例1的光信息記錄媒體1 的優(yōu)勢是明顯的。在對比例的光信息記錄媒體和光信息記錄媒體1上進(jìn)行預(yù)定的記錄。在那之后， 在4. 92m/s的線速度下，在比正常條件嚴(yán)格的再現(xiàn)功率條件下進(jìn)行再現(xiàn)。圖6說明從其再 現(xiàn)信息的對比例的光信息記錄媒體和光信息記錄媒體1在誤碼率(bit error rate)變成 IX 10-4或更高時(shí)的再現(xiàn)次數(shù)隨再現(xiàn)功率的變化。如由圖6所理解的，使用由式(1)表示的 組成的記錄材料的實(shí)施例1的光信息記錄媒體1的再現(xiàn)重復(fù)次數(shù)大于使用專利文獻(xiàn)5和6中描述的記錄材料的對比例的光信息記錄媒體的再現(xiàn)重復(fù)次數(shù)，實(shí)施例1的光信息記錄媒 體1的優(yōu)勢是明顯的。如上所述，根據(jù)第一實(shí)施方式，由于第二信息記錄層13中的記錄層13b具有式(1) 的組成，因此以低成本條件下獲得雙層可記錄式光信息記錄媒體，其中所記錄的信息長期 穩(wěn)定地保存為初始狀態(tài)，在信號(hào)再現(xiàn)時(shí)，信號(hào)未被激光束損壞，在正常的長期保存中質(zhì)量未 變化，寫入特性也得以保持，提供了優(yōu)異的靈敏度和反應(yīng)速度，并且在各種線速度和記錄功 率下實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的記錄再現(xiàn)信號(hào)特性。與基板10接觸的第一信息記錄層11的記錄再現(xiàn)用 激光束可以透過第二信息層13并射入第一信息記錄層11。第一信息記錄層11的記錄和再 現(xiàn)可以沒有阻礙地進(jìn)行?？捎涗浭焦庑畔⒂涗浢襟w合適應(yīng)用于下述情況在記錄再現(xiàn)中，使 用例如385nm 415nm(兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi))波長的激光束。<2.第二實(shí)施方式>[光信息記錄媒體]圖7顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的光信息記錄媒體2。光信息記錄媒體2為具 有四個(gè)信息記錄層的四層光信息記錄媒體。在光信息記錄媒體2中，第一信息記錄層21、第 一中間層22、第二信息記錄層23、第二中間層24、第三信息記錄層25、第三中間層26、第四 信息記錄層27和保護(hù)層28順次層疊在基板20上。第二信息記錄層23由順次層疊在第一 中間層22上的第一介電層23a、記錄層23b和第二介電層23c形成。就相對于光信息記錄媒體2的記錄再現(xiàn)而言，通過下述方法來進(jìn)行通過使激光 束，例如，具有385nm 415nm(兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi))波長的激光束從保護(hù)層28側(cè)射入/ 射出。光信息記錄媒體2典型地具有圓盤形狀但不限于該形狀。可任意地選擇基板20的材料、厚度、形成方法等，只要提供所需的特性。作為用于 基板20的材料，從成本等觀點(diǎn)來看，塑料材料例如聚碳酸酯或丙烯酸類樹脂是優(yōu)選的。然 而，該材料不限于塑料材料，而是可以使用其他的材料例如玻璃。在如上所述記錄再現(xiàn)用激 光束從保護(hù)層28那側(cè)射入的情況下，基板20不必須是透明的。因此，可使用非透明的材料 例如金屬作為基板20的材料。在基板20使用塑料材料的情況下，為了形成基板20，可利 用例如注射成型法、使用可紫外線固化的樹脂的光敏聚合物法(2P法)等。基板20的材料 和形成方法不限于上述材料和方法，而是可為任意的材料和方法，只要充分保證所需形狀 (例如，具有1. Imm厚度和120mm直徑的圓盤形狀)和基板20表面的光學(xué)光滑度?；?0 的厚度沒有限制但其優(yōu)選為0. 3mm 1. 3mm，兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi)。當(dāng)基板20的厚度小于 0.3mm時(shí)，光信息記錄媒體2的強(qiáng)度降低，并且光信息記錄媒體2傾向于發(fā)生翹曲。另一方 面，當(dāng)基板20的厚度厚于1. 3mm時(shí)，光信息記錄媒體2的厚度變得比CD或DVD的厚度1. 2mm 厚。因此存在如下可能性在構(gòu)造支持整個(gè)媒體的記錄/再現(xiàn)用驅(qū)動(dòng)裝置的情況下，通常不 共用相同的圓盤托架。此外，在基板20的形成有第一信息記錄層21的一側(cè)的表面中可形成凹凸溝槽軌 道、凹坑等。其使得用于記錄和再現(xiàn)的激光束能夠被溝槽引導(dǎo)移動(dòng)至第一信息記錄層21上 的任意位置或者使得能夠獲得地址信息。作為溝槽形狀，各種形狀例如螺旋形狀、同心圓形 狀、凹坑序列等是可適用的。第一、第三和第四信息記錄層21、25和27可為可記錄式或可重寫的信息記錄層或 者只讀信息記錄層并且由已知材料形成。
提供第一中間層22以將第一信息記錄層21與第二信息記錄層23彼此隔開。提供 第二中間層24以將第二信息記錄層23與第三信息記錄層25彼此隔開。提供第三中間層 26以將第三信息記錄層25與第四信息記錄層27彼此隔開。第一、第二和第三中間層22、 24和26由在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒有吸收的材料制成。根據(jù)需要選擇第一、 第二和第三中間層22、24和26的厚度，例如，所述厚度選自ΙΟμπι 30μπι，兩個(gè)端點(diǎn)也包 括在內(nèi)。然而，該厚度不限于ΙΟμπι 30μπι。作為在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒 有吸收的材料，可使用例如在固化后在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒有吸收的光固化 材料，例如可紫外線固化的樹脂。具體地，第一、第二和第三中間層22、24和26可通過例如 下述步驟形成通過旋涂器等將固化后在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒有吸收的可紫 外線固化的樹脂涂布至所需厚度，并且在那之后用紫外線照射該樹脂以使其固化?；蛘?，第 一、第二和第三中間層22、24和26可通過如下形成在粘附了固化后在記錄再現(xiàn)用激光束 的波長范圍內(nèi)沒有吸收的可光固化的PSA(壓敏粘合劑)之后，用紫外線照射該粘合劑以使 其固化。第二信息記錄層23的記錄層23b具有滿足上述式(1)的組成。優(yōu)選地，使用濺射 作為形成記錄層23b的方法。然而，該方法不限于濺射。提供第二信息記錄層23的第一和 第二介電層23a和23c以保護(hù)記錄層23b，并在記錄再現(xiàn)時(shí)控制光學(xué)特性和熱特性。作為第 一和第二介電層23a和23c的材料，可以根據(jù)所需特性任意地選擇使用在常規(guī)已知的光盤 中通常使用的電介質(zhì)例如SiN、ZnS-Si02、Ta205等。第一和第二介電層23a和23c各自可由 多個(gè)種類的電介質(zhì)形成。在如上所述使得記錄再現(xiàn)用激光束從保護(hù)層28側(cè)射入的情況下，希望構(gòu)成保護(hù) 層28使其盡量不具有吸收該激光束的能力。具體地，例如，優(yōu)選將保護(hù)層28的厚度設(shè)定為 0. 3mm或更小并且選擇對記錄再現(xiàn)用激光束具有90%或更高的透射率的材料作為保護(hù)層 28的材料。特別地，通過將保護(hù)層28的厚度設(shè)定為3 177μπι(兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi))并 且將該厚度與光信息記錄媒體2的記錄再現(xiàn)用驅(qū)動(dòng)裝置的記錄再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡的 高的數(shù)值孔徑ΝΑ(例如，0. 85)組合，實(shí)現(xiàn)了高密度記錄。只要滿足所述條件，則保護(hù)層28的配置和形成方法不受限制。具體地，保護(hù)層28 可通過例如如下形成通過旋涂器等將固化后在記錄再現(xiàn)用激光束的波長范圍內(nèi)沒有吸收 的可紫外線固化的樹脂涂布至所需的0. 3mm或更小(例如，0. Imm)的厚度，并且在那之后用 紫外線照射該樹脂以使其固化?；蛘?，保護(hù)層28可通過下述方法形成將厚度0. 3mm或更 小的聚碳酸酯樹脂或丙烯酸類樹脂等塑料材料構(gòu)成的光學(xué)上非光光滑的透光片(膜)，安 裝在通過旋涂涂布至厚度例如5 15 μ m(兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi))的可紫外線固化型粘合 劑上，并對其實(shí)施紫外線照射?；蛘?，保護(hù)層28可通過用粘合劑例如PSA(壓敏粘合劑)粘 附所述透光片而形成。此外，根據(jù)需要，為了防止灰塵粘著到保護(hù)層28的表面上或者為了防止該表面中 有劃痕，可在保護(hù)層28的表面上形成由有機(jī)或無機(jī)材料制成的保護(hù)層(未示出)。對于該 保護(hù)層，希望使用幾乎不具有吸收記錄再現(xiàn)用激光束的能力的材料。<實(shí)施例2>如下制造通過光盤記錄再現(xiàn)裝置進(jìn)行記錄和再現(xiàn)的光信息記錄媒介2，所述光盤 記錄再現(xiàn)裝置使用兩組具有0. 85的數(shù)值孔徑的物鏡和發(fā)射具有405nm波長的光束的半導(dǎo)體激光源。作為基板20，通過注射成型制造具有1. Imm的厚度并且在一側(cè)上具有道間距為 0.32 μ m的溝槽的聚碳酸酯基板。在該聚碳酸酯基板上形成第一信息記錄層11。通過實(shí)施 例1中所述的方法在第一記錄層11上形成具有15 μ m厚度的第一中間層22。在第一中間 層22上，通過濺射順次形成作為第一介電層23a的具有IOnm厚度的Ta2O5膜、具有7nm厚 度的記錄層23b和作為第二介電層23c的具有26nm厚度的Ta2O5膜，由此形成第二信息記 錄層23。在第二信息記錄層23上順次形成第二中間層24、第三信息記錄層25、第三中間層 26、第四信息記錄層27和保護(hù)層28。以這樣的方式制造了實(shí)施例1的光信息記錄媒體2。 通過與第一中間層22的形成方法類似的方法形成第二和第三中間層24和26。在通過濺射形成記錄層23b時(shí)，使用通過將ZnS、Si02、Sb和Ga混合而制備的單體 靶。在如下狀態(tài)下進(jìn)行共濺射其中，在95sCCm的氬氣流過的狀態(tài)下形成具有由式(1)表 示的組成的記錄層23b，在式(1)中，χ = 0.8，y = 0.35，并且ζ = 0.8。對如上所述制造的光信息記錄媒體2進(jìn)行評估。為了評估，如實(shí)施例1中那樣， 使用由Pulstec Industrial Co.，Ltd.制造的0DU-1000 (具有405nm的激光束波長)、 由 Advantest Corporation 制造的光譜分析儀 R3267、由 LeaderElectronics Corp.制造 的抖動(dòng)分析儀LE1876等。當(dāng)以4. 92m/s的線速度和74. 50nm的信道位長進(jìn)行第二光信息 記錄層23的記錄再現(xiàn)評估時(shí)，反射率為2. 9%并且在9. Imff的記錄功率下抖動(dòng)為6. 85%。 當(dāng)對于8T空間部分中的信號(hào)電平I8H和8T標(biāo)記部分中的信號(hào)電平I8L將調(diào)制度定義為 (I8H-I8L)/I8H時(shí)，該值為46%，并且表現(xiàn)出非常好的記錄再現(xiàn)特性。記錄再現(xiàn)評估的結(jié)果示于圖8中。如由圖8所理解的，作為記錄功率波動(dòng)的極限， 在其中將10. 5%的抖動(dòng)設(shè)定為上限的情況下，在任何線速度下均容許約士 15%的功率波 動(dòng)。光信息記錄媒體2具有充分寬的功率極限。在實(shí)施例2的光信息記錄媒體2上進(jìn)行預(yù)定的記錄，并將光信息記錄媒體2置于 80°C和85% RH的恒溫恒濕浴中。在過了 460小時(shí)之后，以與上述方式類似的方式進(jìn)行記錄 再現(xiàn)特性的測定。結(jié)果，反射率、記錄靈敏度、調(diào)制度和抖動(dòng)中的任何測量結(jié)果值都與在將 光信息記錄媒體2置于所述浴中之前的那些測定值相同。因此可知光信息記錄媒體2即使 在嚴(yán)酷的環(huán)境中也可以長時(shí)間地保持優(yōu)異的特性。根據(jù)第二實(shí)施方式，以低成本獲得具有與第一實(shí)施方式同樣優(yōu)點(diǎn)的四層可記錄式 光信息記錄媒體。已經(jīng)在上面具體描述了本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于前述實(shí) 施方式和實(shí)施例，而是可基于本發(fā)明的技術(shù)思想進(jìn)行各種變化。例如，第一和第二實(shí)施方式 以及實(shí)施例1和2中提到的數(shù)值、材料、結(jié)構(gòu)、形狀等只是例子。在必要時(shí)，也可使用不同于 上述那些的數(shù)值、材料、結(jié)構(gòu)、形狀等。
權(quán)利要求
光信息記錄媒體，其在基板與保護(hù)層之間具有兩種或更多種類型的多個(gè)信息記錄層，其中所述多個(gè)信息記錄層中不與所述基板接觸的至少一個(gè)信息記錄層具有如下這樣的記錄層，該記錄層具有由下式表示的組成[(ZnS)x(SiO2)1 x]y(SbzX1 z)1 y(其中0＜x≤1.0，0.3≤y≤0.7，0.8≤z≤1.0，且X為選自Ga、Te、V、Si、Zn、Ta、Sn和Tb的至少一種元素)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光信息記錄媒體，其中所述至少一個(gè)信息記錄層具有設(shè)置成與所 述記錄層的至少一側(cè)的面接觸的介電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的光信息記錄媒體，其中所述至少一個(gè)信息記錄層具有設(shè)置成與所 述記錄層的兩側(cè)都接觸的一對介電層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的光信息記錄媒體，其中所述記錄層的厚度為3nm 40nm，兩個(gè)端 點(diǎn)也包括在內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的光信息記錄媒體，其中從所述保護(hù)層側(cè)射入所述至少一個(gè)信息記 錄層的記錄再現(xiàn)用激光束。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的光信息記錄媒體，其中所述多個(gè)信息記錄層中與所述基板接觸的 信息記錄層的記錄再現(xiàn)用激光束透過所述至少一個(gè)信息記錄層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的光信息記錄媒體，其中所述至少一個(gè)信息記錄層的記錄再現(xiàn)用激 光束的波長為385nm 415nm，兩個(gè)端點(diǎn)也包括在內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的光信息記錄媒體，其中所述多個(gè)信息記錄層介由中間層相互層疊。
9.光信息記錄媒體的記錄再現(xiàn)方法，所述光信息記錄媒體在基板與保護(hù)層之間具有兩 種或更多種類型的多個(gè)信息記錄層，所述多個(gè)信息記錄層中不與所述基板接觸的至少一個(gè) 信息記錄層具有如下這樣的記錄層，該記錄層具有由下式表示的組成[(ZnS)x(Si02)1_Jy(SbzX1_z)1_y(其中 0 < x 彡 1. 0,0. 3 彡 y 彡 0. 7,0. 8 彡 z 彡 1. 0，且 X 為選自 Ga、Te、V、Si、Zn、Ta、 Sn和Tb的至少一種元素)，所述用于記錄和/或再現(xiàn)信息的方法是通過使具有包括兩個(gè)端點(diǎn)在內(nèi)的385nm 415nm的波長的激光束射入所述光信息記錄媒體中的所述至少一個(gè)信息記錄層而進(jìn)行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的光信息記錄媒體的記錄再現(xiàn)方法，其中使所述激光束從所述保 護(hù)層側(cè)射入所述至少一個(gè)信息記錄層。
全文摘要
提供光信息記錄媒體，其中，所記錄的信息長期穩(wěn)定地保存為初始狀態(tài)，在信號(hào)再現(xiàn)時(shí)，信號(hào)不被用于再現(xiàn)的激光束損壞，質(zhì)量不因正常的長期保存而改變，寫入特性得以保持，制造成本降低，保證了制造過程中的利潤，并且在各種線速度和記錄功率下獲得優(yōu)異的記錄再現(xiàn)特性。光信息記錄媒體1通過在基板10上順次層疊第一信息記錄層11、中間層12、第二信息記錄層13和保護(hù)層14而形成。作為第二信息記錄層13的記錄層13b的材料，使用具有的組成由[(ZnS)x(SiO2)1-x]y(SbzX1-z)1-y表示的材料(其中0＜x≤1.0，0.3≤y≤0.7，0.8≤z≤1.0，和X為選自Ga、Te、V、Si、Zn、Ta、Sn和Tb的至少一種元素)。
文檔編號(hào)G11B7/243GK101903950SQ20098010140
公開日2010年12月1日 申請日期2009年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者下馬隆司, 宮脅真奈美, 黑田裕兒 申請人:索尼公司