限写一次型光记录媒体及其反射率的调整方法.pdf

上传人:1*** 文档编号:161251 上传时间:2018-01-31 格式:PDF 页数:21 大小:1.17MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN02827155.6

申请日:

2002.11.25

公开号:

CN1615514A

公开日:

2005.05.11

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

G11B7/24; G11B7/26

主分类号:

G11B7/24; G11B7/26

申请人:

TDK股份有限公司;

发明人:

水岛哲郎; 吉成次郎

地址:

日本国东京都

优先权:

2001.11.29 JP 365038/2001

专利代理机构:

隆天国际知识产权代理有限公司

代理人:

经志强;潘培坤

PDF下载: PDF下载
内容摘要

将使用包含蓝色或比其短的波长的激光的高速限写一次型光记录媒体的反射率调整为60%以下的希望值。高速限写一次型光记录媒体(10)的记录层(18)由分别以一个类型的不同金属为主成分的第一和第二子记录层(18A)、(18B)层叠而成。若对记录层(18)照射蓝色波长的激光,则第一和第二子记录层(18A)、(18B)中所包含的主成分金属通过照射而扩散并混合,通过该混合形成反射率不可逆变化的记录标记。由第一、第二电介质层(20)、(16)夹着记录层(18),通过调整记录层(18)和第一、第二电介质层(20)、(16)的材料和厚度,在5%~60%范围内调整未记录部分的反射率。

权利要求书

1.  一种限写一次型光记录媒体的反射率的调整方法,其特征在于:
通过对至少包含两层子记录层的层叠记录层,照射波长为200nm~450nm范围的激光,使各子记录层所含有的主成分金属扩散并混合,该子记录层分别以一个类型的不同金属作为其主成分;
通过该混合,可形成反射率比没有照射所述激光的部分低、且单层化了的不可逆记录标记;同时,
在所述层叠记录层的至少一侧上配置电介质层;
通过改变·调整所述子记录层的材料及其膜厚、所述电介质层的材料及其膜厚中的至少一个要素来改变所述激光的反射状态;
将没有照射所述激光的部分的反射率调整为属于5%~60%范围内的规定值。

2.
  根据权利要求1所述的限写一次型光记录媒体的反射率的调整方法,其特征在于:通过所述子记录层中的至少一层采用从包含Al、Ag、Au、Cu的高反射率金属中选择出的一种作为其主成分金属,调整所述激光的反射状态。

3.
  根据权利要求1或2所述的限写一次型光记录媒体的反射率的调整方法,其特征在于:在所述光记录媒体除所述层叠记录层之外还具有反射层的情况下,至少在所述层叠记录层的反射层侧形成有所述电介质层;在所述光记录媒体除所述层叠记录层之外没有反射层的情况下,至少在所述层叠记录层的光入射面侧形成有所述电介质层。

4.
  一种限写一次型光记录媒体,其特征在于:
具有层叠记录层,该层叠记录层至少包含分别以一个类型的不同金属作为其主成分的两层子记录层;同时,
通过对该层叠记录层照射波长为200nm~450nm范围的激光,各子记录层所含有的主成分金属扩散并混合,通过该混合可形成反射率比没有照射所述激光的部分低、且单层化了的不可逆记录标记;
在所述层叠记录层的至少一侧上具有电介质层;
通过改变·调整所述子记录层的材料及其膜厚、所述电介质层的材料及其膜厚中至少一个要素,将没有照射所述激光部分的反射率设定为属于5%~60%范围内的规定值。

5.
  根据权利要求4所述的限写一次型光记录媒体,其特征在于:所述子记录层中的至少一层包括从包含Al、Ag、Au、Cu的高反射率金属中选择出的一种作为其主成分金属。

6.
  根据权利要求4或5的限写一次型光记录媒体,其特征在于:在所述光记录媒体除所述层叠记录层之外还具有反射层的情况下,至少在所述层叠记录层的反射层侧上形成有所述电介质层;在所述光记录媒体除所述层叠记录层之外没有反射层的情况下,至少在所述层叠记录层的光入射面侧上形成有所述电介质层。

说明书

限写一次型光记录媒体及其反射率的调整方法
技术领域
本发明涉及限写一次型(WRITE-ONCE TYPE)光记录媒体,尤其涉及可使用波长比蓝色短的激光进行高密度下的记录的光记录媒体的反射率的调整方法及通过该调整方法来调整反射率的限写一次型光记录媒体。
背景技术
近年来,需求可进行高密度·高速记录的光记录媒体,作为其具体对策的一种,可由蓝色波长的激光进行记录/再现的光记录媒体引人注目。
在利用蓝色波长激光的光记录媒体中,已经提出有再现专用型(ROM:read only memory)的光记录媒体、或可改写型(RW:rewritable)的光记录媒体。
但是,还没有提出可通过波长比蓝色波长更短的激光来高速记录的限写一次型光记录媒体。
现有技术中,作为限写一次型光记录媒体中的记录构造,提出了在基板上涂敷有机色素的构造。其是利用照射了激光的部分的色素吸收光而发热,并通过该热使基板的形状、或折射率变化的,且将变化的部分作为反射率的变化而读出。
但是,使用有机色素的记录媒体在想进行高速记录时,记录灵敏度不充分,此外为了提高记录密度而缩短激光的波长时,尤其可对应于蓝色波长以下的短波长的激光的色素的合成很难是实情。
另外,虽然提出了一些通过无机材料来形成记录层的技术(例如特公平4-838号等),但是现有结构中的任何一个都不适合于高速记录、或记录状态的保存可靠性不充分、或再现耐久性缺乏等问题很多。
从这些情况来看,现有技术中还不存在保存性好、低成本、可高速、高密度记录·保存的限写一次型光记录媒体的情形是实情。
另一方面,反映近年来技术的惊人进步,更高性能、或更多样的新标准的光记录媒体接连地被产品化。但是,通常,市场上要求可处理新标准产品的驱动系统构成为不仅可处理该新标准的光记录媒体,还可处理之前的标准。
进一步,在有与该新标准并行采用的另外标准(例如,再现专用、或可改写型等标准)的情况下,还要求可以尽可能也处理这些光记录媒体。
因此,例如在通过形成·检测反射率的变化来记录·再现信息的情况下,若每当光记录媒体的种类或标准不同而该反射率不同,则作为结果,驱动系统必须装备可对应于那么多标准的反射率的宽频带的或多频带的构造,且有相应地成本升高的问题。此外由此也有很难小型化、轻量化等的情形。
现有技术中,作为记录媒体本身的基本构造仍相同,而简单地调整反射率的方法,已知有在可改写型的记录媒体中调整电介质层的膜厚的方法。
但是,由于可改写型的电介质层承担了控制由记录时的激光贮存在记录层中的热量的任务和从来自外部的水分等保护记录层的任务,所以从膜厚的设定范围被限制等情况来看,反射率的调整范围最大也限定在几%到30%左右(后面详述)。因此,例如,不能对应于在再现专用型的反射率、或限写一次型反射率等之间可具有互换性的这样的宽范围的调整是实情。
发明内容
本发明为解决消除这种现有技术的问题而成,其目的是提供一种通过使用无机材料,可进行使用蓝色波长以下的短波长(200~450nm)的激光的高速·高密度地限写一次型光记录,尤其是通过与反射率的关系来简单且良好地维持与其它种类光记录媒体间的互换性的限写一次型光记录媒体的反射率的调整方法、及关于反射率的调整制造适应性高的限写一次型光记录媒体。
其目的通过如下所述的构成(本发明)实现。
(1)一种限写一次型光记录媒体的反射率的调整方法,其特征在于:通过对至少包含两层子记录层的层叠记录层照射波长为200nm~450nm范围的激光,使各子记录层含有的主成分金属扩散并混合,该子记录层分别以一个类型的不同金属作为其主成分;在通过该混合可形成反射率比没有照射所述激光的部分低、且单层化了的不可逆记录标记的同时;在所述层叠记录层的至少一侧上配置电介质层;通过改变·调整所述子记录层的材料及其膜厚、所述电介质层的材料及其膜厚中至少一个要素来改变所述激光的反射状态;并将没有照射所述激光的部分的反射率调整为属于5%~60%的范围内的规定值。
发明者得到了下列认识:通过将所述子记录层的材料和/或膜厚的调整,和通过敢于设置限写一次型的光记录媒体中本来不需要的电介质层而可进行的该电介质层的材料和/或膜厚的调整组合,不仅维持了作为限写一次型光记录媒体的稳定性,而且可以进行没有达到过的宽范围的反射率调整。
如上所述,通过现有公知的电介质层的材料和膜厚的调整而可改变·调整的反射率,在可改写型光记录媒体中最多是几%到30%程度的范围。为将对于限写一次型的、且可进行本发明这种的几%~60%左右的宽范围调整变为可能,如上所述的“通过对至少包含两层子记录层的层叠记录层照射波长为200nm~450nm范围的激光,使各子记录层所含有的主成分金属扩散并混合,该子记录层分别以一个类型的不同金属作为其主成分;通过该混合可形成反射率比没有照射所述激光的部分低、且单层化了的不可逆记录标记”的基本构成是必须的。
另外,这里所说的记录标记,不单单指由材料的混合而成的标记,还包括随着记录膜或基板等的变形或折射率变化的情况。
由于具有该基本构成,所以与本发明相关的光记录媒体相对于使用现有的有机色素材料的限写一次型光记录媒体,或相对于现有的可改写型光记录媒体,也可具有下述优点。
即,在使用现有的有机色素材料的光记录媒体中,例如为了将反射率设定为低(例如,20%以下),采用了增厚色素材料的膜厚,或光吸收率大(光学衰减系数)大的色素材料等方法。但是,在任意方法中都使记录层的热容量变大,由于通常有机材料的热传导率低而产生所谓的“热贮存”,容易发生信号品质劣化的不良情况。
另外,使用有机色素材料的光记录媒体还存在对于设计改变的适应性小的问题。作为现实问题,例如,在并行提出包括反射率等各种诸要素不同的记录媒体时,仅一方作为正式标准而被采用的情况下,或者,在将反射率等不同的记录媒体并行推到市场时,一方成为事实上的标准等情况下,之后,必须提供符合该所选的一方标准或反射率的记录媒体。在这种情况下,使用了有机色素材料的光记录媒体、(由于需要以适用的激光波长为基础来设计色素材料或膜厚)符合某一标准而设计的光记录媒体若例如使用的波长偏差了5nm,则也不能维持作为商品的特性,而不得不以根据情况来进行涉及现存的制造工序整体的大幅度设计改变。
该情况对于反射率的调整也同样,由于由各层的膜厚改变或色素材料的选择产生的反射率的调整对其它基本特性产生大的影响,所以不能简单进行是现实。
进一步,在使用有机色素材料的光记录媒体中,现在还没有开发出对比蓝色短的波长的激光可在实用等级上对应的材料,因此,现有技术中很难实现“高密度的记录”是实际情况。
另一方面,在现有的可改写型光记录媒体中,由于使用了反射率低的硫族合金作为记录层的材料,所以很难通过改变记录层的膜厚来调整(提高)反射率。另外,在可改写型光记录媒体中,需要成为通过从熔融状态急速冷却记录层的材料而形成非晶质(无定形)部分的构造(急速冷却构造)。因此,电介质层(在具有反射层的结构的光记录媒体中,尤其是对记录层的反射层侧的电介质层)具有所谓贮热量的控制的重要任务,而仅仅为了反射率的调整而改变电介质层的膜厚是不可能的,这是现实。
从这些情况来看,最终在现有技术中,在基本结构相同的基础上的反射率调整最多仅在几%~30%程度的范围内可实现。
与此相对,在与本发明相关的光记录媒体中,由于没有必要采用急速冷却构造,所以可自由设定电介质层的膜厚,基本上可以将未记录部分的反射率设定得高。
另外,即使对于激光的波长改变,由于记录层包含金属材料,所以在宽波长范围内表示出大致相同的反射率变化,故仅通过由电介质层的厚度来调整光路长度,而可灵活地对应。
尤其,所谓被称为高密度记录不可缺少的“对应于比蓝色短的波长(200nm~450nm)的激光”的优点是在使用现有的有机色素材料的光记录媒体中是不能实现的,故可期待作为下一代的高密度光记录媒体。
进一步,由于使用金属材料,所以热传导率高,即使使记录层厚也不发生热贮存等问题。因此,为进行反射率的调整,对于将记录层的厚度增厚或变薄的自由度变大。即,作为子记录层的主成分金属,若采用例如高反射金属,则可通过其膜厚的改变,不但可以确保反应所需的温度升高,还可以在宽范围内调整反射率。
另外,在电介质层中,本发明情况下,(由于受热容量的控制等其它特性的约束少)为了调整反射率,可以自由调整其膜厚或材料。
根据发明者的实验,可以确认虽然也是根据组合主成分金属的组合,还可通过该方法,与本发明相关的限写一次型光记录媒体既是“使用了200~450nm的激光的高密度记录用途的光记录媒体”,若为5%~60%左右的范围,则也可以调整为几乎可称作任意值的反射率。
另外,通常在照射了激光的部分(记录部分:记录标记)的反射率比没有照射激光的部分(未记录部分)的反射率上升的类型(low to high)中,由于记录前的反射率低,所以记录前跟踪伺服信号、聚焦伺服信号小。另外,由于预置坑(プリピツト/prepit)的反射率更低,所以再现预置坑保持的信号是困难的。
但是,在本发明中,由于具有未记录部分的反射率比记录后的反射率高的特性(high to low的特性),所以对于再现的稳定性而言,也可以得到良好的结果。
因此,通过利用与本发明相关的反射率的调整方法,例如,既是现有的限写一次型的光记录媒体,考虑再现的互换性,也可容易地在可改写型的反射率附近设定其反射率,或设定为驱动器设计更容易的较高的反射率。另外,无需因作为结果成为支配市场的记录媒体的反射率而带来制造设备的大幅改变,也可以灵活地使其一致。
本发明中,例如考虑下面的变化。后面进行详述。
(2)(1)中的限写一次型光记录媒体的反射率调整方法,其特征在于:通过所述两层的子记录层内的至少一层通过采用从包含Al、Ag、Au、Cu的高反射率金属中选择出的一种作为其主成分金属,调整所述激光的反射状态。
(3)(1)或(2)中的限写一次型光记录媒体的反射率调整方法,其特征在于:在所述光记录媒体在除所述层叠记录层之外还具有反射层的情况下,至少在所述层叠记录层的反射层侧形成有所述电介质层;在所述光记录媒体除所述层叠记录层之外没有反射层的情况下,至少在所述层叠记录层的光入射面侧形成有所述电介质层。
(4)一种限写一次型光记录媒体,其特征在于:在具有至少包含分别以一个类型的不同金属作为其主成分的两层子记录层的层叠记录层的同时,通过对该层叠记录层照射波长为200nm~450nm范围的激光,各子记录层所含有的主成分金属扩散并混合,通过该混合可形成反射率比没有照射所述激光的部分低、且单层化了的不可逆记录标记;在所述层叠记录层的至少一侧上具有电介质层;通过改变·调整所述子记录层的材料及其膜厚、所述电介质层的材料及其膜厚中的至少一个要素,而将没有照射所述激光部分的反射率设定为属于5%~60%范围内的规定值。
(5)(4)中的限写一次型光记录媒体,其特征在于:所述两层的子记录层中的至少一层包括从包含Al、Ag、Au、Cu的高反射率金属中选择出的一种作为其主成分金属。
(6)(4)或(5)中的限写一次型光记录媒体,其特征在于:在所述光记录媒体除所述层叠记录层之外还具有反射层的情况下,至少在所述层叠记录层的反射层侧上形成有所述电介质层;在所述光记录媒体除所述层叠记录层之外没有反射层的情况下,至少在所述层叠记录层的光入射面侧上形成有所述电介质层。
附图说明
图1是模式放大显示与本发明的实施方式的例子相关的高速限写一次型光记录媒体的截面图;
图2是表示在上述光记录媒体中,使子记录层的厚度变化时的反射率的变化的曲线图;
图3是表示在上述光记录媒体中,使第二电介质层的厚度变化时的反射率的变化的曲线图;
图4是表示在上述光记录媒体中,改变子记录层的材料、使子记录层的厚度变化时的反射率的变化的曲线图;
图5是表示在上述光记录媒体中,进一步改变子记录层的材料、使第二电介质层的厚度变化时的反射率的变化的曲线图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式的例子。
如图1所示,适用本发明的高速限写一次型记录媒体(下面光记录媒体)10是在支承基体12上,将反射层14、第二电介质层16、记录层(层叠记录层)18、第一电介质层20和透光性覆盖层22按此顺序设置的,且从记录用激光源将波长为405nm的蓝色激光,通过透光性覆盖层22照射到所述记录层18,从而使照射区域的反射率变化,将其作为记录标记的。
所述记录层18的至少一层(第一子记录层18A)最好从Al、Ag、Au、Cu等高反射率金属中采用任意一种作为主成分金属。其中,尤其Al和Ag对于蓝色以下的激光也具有高反射率的特性,所以由子记录层的膜厚改变带来的反射率的调整变得容易,且可将未记录部分的反射率设定为比记录标记形成后的反射率高,所以更好。关于这一点将在后面详述。
另外,作为组合到这些高反射率金属上的另一层(第二子记录层18B)的主成分金属,可采用Sb、C、Ge、Ca、Ce、La、Se、Si等。
若将作为记录光的蓝色激光照射到该记录层18,则在照射区域中,第一及第二子记录层18A、18B中所含有的所述主成分金属扩散并混合,通过该混合产生的反应生成物使照射区域的反射率变化(使降低),而将此作为记录标记。
在记录标记中,所述主成分金属通过混合而成为单层的状态,并可认为作为金属间化合物存在,或作为主成分金属彼此耦合状态的混合物或者作为各个金属微粒子而存在。由于任何一种中,这种两个主成分金属扩散并混合的反应都是不可逆的,所以该记录层18可以进行限写一次型的光记录。
记录层18的厚度,即第一和第二子记录层18A、18B的总厚度为2~50nm,最好为4~20nm。定性地,若记录层18(子记录层18A、18B)过薄,则确保在记录前后中的充分的反射率差是困难的,另一方面,若记录层18过厚,则由于其热容量变大,记录灵敏度降低。
为良好地进行与本发明相关的反射率调整,最好将以高反射金属为主成分的子记录层(18A或18B)的厚度设定为1~15nm,尤其为2~10nm的范围内。
更具体地,例如,当将波长为405nm的蓝色激光照射到记录层18时,构成第一和第二子记录层18A、18B的主成分金属或其合金以35Mbps(或其以上)的记录传送速度混合而形成记录标记,并从上述范围中选择可记录那样的厚度。另外,这里所说的记录传送速度35Mbps是在(1.7)RLL的调制方式中,通道比特长度为0.12um、记录线速度为5.3m/s、通道时钟为66MHz、格式化效率为80%时的考虑效率的记录传送速度。
所述第一和第二电介质层20、16由氧化物、硫化物、氮化物、氟化物、碳化物或这些的混合物等的各种电介质材料构成。具体地,在该实施方式中,该第一和第二电介质层20、16均使用ZnS-SiO2中间电极(ZnS:80摩尔%、SiO2:20摩尔%)通过喷溅法而形成。
第一电介质层20厚度为5~200m、并设置为与第二电介质层16一起夹着所述记录层18。第二电介质层16厚度为5~200nm,设置在所述反射层14上。
第一、第二电介质层20、16通过调整其厚度,在该部分干涉激光,可调整记录层18中未记录部分上的反射率,或使光记录前后的发射率差更大。关于这一点将在后面详述。
另外,第一、第二电介质层20、16除反射率的调整之外,还承担从水蒸气和其它气体保护记录层18的任务。
所述支承基体12例如由1.1mm厚的聚碳酸酯构成。
另外,所述反射层14通过喷溅等在所述支承基体上形成例如银合金层,其厚度为10~200nm左右。从激光的入射侧看,该反射层14位于比记录层18深的位置上,并通过对于记录层18提供回返光,使记录前后的反射率差变大,此外有助于变高记录灵敏度。反射层14由金属(包括半金属)膜或电介质多层膜等构成。在该实施方式中,以100nm厚的银合金来形成该反射层14。但是,从后面的实施例可以明确,该反射层14并不是必须的。
所述透光性覆盖层22在第一电介质层20上通过旋涂法来形成,或通过粘接预先形成的片状部件而形成,例如,由紫外线硬化树脂层或聚碳酸树脂片构成。透光性覆盖层22的厚度是当将例如波长为405nm的蓝色激光照射到记录层18时的物镜开口数(NA)设为0.85时,选择其与所述第一电介质层20的总厚度,使得该蓝色激光在记录层18上聚光。该条件下,具体为100um左右。
在与本实施例相关的光记录媒体10中,激光被照射时的所述第一和第二子记录层18A、18B的主成分金属可认为分别成为扩散·混合状态,作为金属间化合物存在,或即使不生成金属间化合物,至少作为主成分金属彼此之间耦合状态的混合物或作为各个金属微粒子而存在。
例如,在由以Al为主成分的第一子记录层18A和以Sb为主成分的第二子记录层18b构成的记录层18的情况下,可认为生成有金属间化合物的AlSb。由于通过该混合产生的反应生成物使照射区域的反射率变化,所以可将该反射率的变化作为记录标记而利用(在后面详述)。
另外,尤其由将Al和Sb作为主成分的子记录层构成的光记录媒体10,在记录层18上形成的记录标记中的反应生成物的热稳定性比仅仅层叠了第一和第二子记录层18A、18B的未记录部分中的热稳定性高。
其具体是,当向已经形成有记录标记的记录层18照射可形成记录标记的功率级的记录光(激光)时,在记录层18中的没有产生混合的区域中,产生所述混合并反射率变化,另一方面,在已经形成了记录标记的区域中,通过记录光的照射反射率没有变化。作为限写一次型光记录媒体可以说是理想的特性。
若更详细地说明,在Al-Sb的组合情况下,Al的熔点是660℃,Sb的熔点是631℃,两者同时在单体下热充分稳定,且可产生由激光照射引起的熔融。另外,通过Sb和Al的反应,与各个单体相比熔点充分高,而可生成在低温和高温下都不改变结晶结构的稳定的金属间化合物AlSb(熔点:1060℃)。另外,该AlSb这种金属间化合物没有必要进行结晶生长,即使是不能通过电子线衍射来检测这种程度的微结晶状态,也可进行记录。
因此,该光记录媒体10即使记录后在高温环境下保存,由所述反应生成物构成的记录标记也很难改变且稳定。虽然通常在读出所形成的记录标记时,照射较低功率的再现用激光,但是在其照射区域中,记录层18的温度提高了几十℃程度。因此,在热稳定性低的记录标记中因再现、尤其因反复再现而记录标记变化,但是在该光记录媒体10中很难因再现记录标记变化而再现耐久性良好。进一步,由于即使设定为降低记录标记形成后的反射率,而记录标记形成后的光吸收率变大,该记录标记的热稳定性也高,所以也不会因再现用激光的照射等而劣化。
另外,由于记录标记的热稳定性高,所以实质上不产生在记录时消去相邻轨道的记录标记的现象(交叉删除cross erase)。因此,由于可使记录轨道间距变窄,所以对于高密度记录也有效。
实施例1
对于所述光记录媒体10,关于以高反射金属为主成分的记录层18的厚度和反射率的关系,进行了特性评价。
下面表示这时的光记录媒体10的各层具体结构。
反射层14:未形成
电介质层16、20:ZnS+SiO2(80∶20mol%)
第一电介质层20:40nm  第二电介质层16:80nm
第一子记录层18A:AlCr(98∶2at%)
第二子记录层18B:Sb10nm
使第一子记录层18A的膜厚在0~20nm范围内变化。
通过激光的波长为405nm的评价装置,根据线速度为5.3m/s(35Mbps)、激光输出10mV的测量条件,进行记录,并测量这时的记录标记形成前后的反射率。
另外,通常,在照射了激光的部分(记录部分)的反射率比没有照射激光的部分(未记录部分)的反射率高的类型(低到高/low to high类型)中,由于记录前的反射率低,所以记录前跟踪伺服信号、聚焦伺服信号小。另外,由于预置坑(プリピツト/prepit)的反射率更低,所以再现预置坑所保持的信号是困难的。因此,在(包括该实施例)本发明中,以在照射了激光的区域中反射率降低的类型(高到低/high to low类型)为前提。
图2表示结果。
图2中横轴表示以Al为主成分的第一子记录层18A的厚度(nm)、纵轴表示反射率(%)。图中的实线是未记录部分的反射率、虚线是记录部分(记录标记)的反射率。
在该实施方式(实施例)中,由于以具有高反射特性的Al作为主成分金属来构成子记录层18的一层,所以可知通过改变该子记录层18的厚度,可在10~60%范围内容易调整未记录部分的反射率。另外,也可知即使不特别使用反射膜14,作为high to low类型的信号也可得到可充分检测的(记录标记形成前后的)反射率差。尤其,反射率在15~20%、30~50%的范围内可得到大的反射率差。
但是,当子记录层的厚度15nm以上时,由于记录层的热容量很大,所以评价装置不能进行记录,另外,即使为11nm以上也不能进行充分记录,相对于记录前的记录后的反射率的降低变小。另外,可知为了得到反射率差,需要2nm以上。
上述结果、即可在10~60%的范围内容易调整未记录部分的反射率的结果在实用上可以带来极大的效果。
例如,基本上,若反射率高,则很容易取得伺服信号等,而对于驱动系统来说容易设计。通常,在将反射率设定为30%以上的情况下,认为可减轻驱动系统的负担,同时,可进行更高品质的记录·再现。在现有的限写一次型光记录媒体(CD-R、DVD-R)中,为确保与ROM(再现专用:高反射率)之间的互换性,而将反射率设定得高(例如在DVD-R中为45~85%)。
在使用该光记录媒体10来设计与这些光记录媒体在反射率上有互换性的系统的情况下,例如,通过将子记录层18的厚度设定为5nm以上,作为“蓝色波长下反射率30%以上的高反射率光记录媒体”来设计·组建驱动系统变得容易且可能。即使在想要设定为能取得45%以上的与DVD-R的互换的情况下,也可通过将子记录层18的厚度设定为9nm以上,而变得可能。
另一方面,由于在使用蓝色波长的激光的DVR标准中,以之前的RW(可改写型)类型作为前提而考虑的,所以可以预料光记录媒体的反射率的设计相当低(例如,15~20%左右)。但是,在与该实施例相关的光记录媒体中,从图2的曲线图可以知道通过将例如子记录层18的厚度设定为2.5nm左右,可容易地将未记录部分的反射率纳入该范围、即15~20%的范围内。由此,也可容易设计·组建ROM(再现专用型)、RW(可改写型)和WO(限写一次型)的共用系统。
实施例2
接着,说明与反射率的调整有关而进行的其它实施例。
若将光记录媒体10的记录层厚度设为20nm以下,且形成反射层14,则光记录媒体10的反射率大大受反射层14和第二电介质层16的界面上反射的支配。
在这里,试进行了第二电介质层16的厚度变化时的反射率的特性评价。实验条件如下,除此之外的条件与前面的实施例1相同。
反射层14:银合金AgPdCu(98∶1∶1at%)100nm
第一电介质层20:55nm(固定)
第二电介质层16:5~200nm
第一子记录层18A:AlCr(98∶2at%)4nm
第二子记录层18B:Sb6nm
图3表示该实验结果。
图3中,横轴表示第二电介质层16的厚度(nm),纵轴表示反射率(%)。另外,图中的实线是未记录部分的反射率、虚线是记录部分(记录标记)的反射率。
另外,在该实施例中,由于由以Al为主成分的第一子记录层18A、和以Sb为主成分的第二子记录层18B构成层叠记录层,所以容易将记录标记(记录后的部分)的反射率设定为比未记录部分的反射率低。
返回到图3的曲线图,记录部分的反射率比未记录部分的反射率低的部分相当于可用作high to low类型的光记录媒体的区域。仅从曲线图判断,可推断出5~30nm和85~115nm的范围(厚度)是实用上可得到良好结果的厚度。
另外,虽然从曲线图中可看出150nm以上的厚度也有“记录部分的反射率比未记录部分的反射率低的特性”,但是若第二电介质层16的厚度比150nm厚,在生产上是不利的,另外还产生应力变大的其它问题,所以作为实际上采用的厚度范围,不能说一定是好的。
由于第二电介质层16的材料ZnS+SiO2的折射率为2.3,所以若将其换算成光路长度,则分别相当于10~70nm、190~270nm。
在以多层生成第二电介质层16的情况下,若将n设为折射率、t设为各厚度(nm),则可表现为10<∑nt<70、190<∑nt<270。另外,若改变第二电介质层16的材料(折射率),当然应采用的厚度也相应于此而不同。
从曲线图可以看出,在该实施例的情况下,通过将第二电介质层16的厚度设定为该范围内,在可确保存在high to low类型(或low to high类型)的高低差的条件下,可以知道可容易地将光记录媒体的未记录部分的反射率设定为大致5%~60%的任意值。
例如,通过将第二电介质层16的厚度选定为85~90nm左右,作为“蓝色波长下反射率大于30%的高反射率光记录媒体”来设计·组建驱动系统变得容易且可能。即使在想要设定为能取得45%以上的与DVD-R之间的互换的情况下,也可通过在其附近进行稍微精密的厚度(和/或折射率)和反射率的确认实验,若是到60%程度,是充分可能的。
另一方面,可以知道例如通过将第二电介质层16的厚度选定为100nm程度,可以很容易地将未记录部分的反射率纳入该范围、即15~20%的范围内。由此,可确认为通过调整该第二电介质20的厚度,也可容易地设计·组建ROM(再现专用型)、RW(可改写型)和WO(限写一次型)的共用系统。
实施例3
对于所述光记录媒体10,关于以高反射金属为主成分的记录层18的厚度和反射率的关系,改变第二子记录层18B的材料等条件,进行特性评价。下面表示这时的光记录媒体10的各层结构。另外,没有设置反射层。
电介质层:ZnS+SiO2(80∶20mol%)
第一电介质20:60nm 第二电介质16:60nm
第一子记录层18A:AlCr(98∶2at%)
第二子记录层18B:C8nm
在0~20nm的范围内改变第一子记录层18A的膜厚。
通过波长为405nm的评价装置,根据线速度为5.3m/s、激光输出10mW的测量条件进行记录,并测量这时的记录前后的反射率。图4表示结果。
由于将作为高反射率金属的Al作为主成分金属而构成第一子记录层18A,所以可以知道通过子记录层的厚度也可将未记录部分的反射率容易地调整为10~60%。另外,即使不使用反射层,作为high to low类型的光记录媒体也可得到可充分检测出的反射率差。
但是,在将第二子记录层18B设为C时,由于与Sb相比记录所需的热量大,所以当厚度为11nm以上时不能由评价装置进行记录,几乎没有记录后的反射率的降低。另外,可以知道为了得到反射率差,必须要2nm以上的膜厚。
实施例4
对于所述光记录媒体10,关于第二电介质层16的厚度和反射率的关系,进一步改变第一、第二子记录层18A、18B的材料等条件,而进行了特性评价。下面表示这时的光记录媒体10的各层结构。
反射层14:银合金AgPdCu(98∶1∶1at%)
电介质层:ZnS+SiO2(80∶20mol%)
第一电介质20:80nm
第一子记录层18A:Cu4nm
第二子记录层18B:Ge8nm
使第二电介质16的膜厚在5~200nm的范围内变化。
通过波长为405nm的评价装置,根据线速度为5.3m/s、激光输出10mW的测量条件来进行记录,并测量这时的记录前后的反射率。图5表示结果。
在即使以Cu和Ge作为子记录层的材料而使用的情况下,也与实施例2(Al-Sb)同样,可以知道通过调整第二电介质层16的厚度,仍保持high tolow类型的信号输出,而可将未记录部分的反射率设定为任意值。
另外,在与上述实施方式(或实施例)相关的光记录媒体10中,虽然在第一和第二电介质层20、16之间设置了记录层18,但是本发明并不限定于此,没有必要必须在两侧设置电介质层。
但是,为更有效地进行与本发明相关的反射率的调整,在具有反射层的情况下,最好包括尤其调整效果大的第二电介质层16(层叠记录层的反射侧的电介质层)。另一方面,在不包括反射层的情况下,由于第一电介质层20(层叠记录层的光入射面侧的电介质层)的效果大,所以最好至少包括第一电介质层20。
另外,由于还可通过第一、第二电介质层20、16的光路长度(膜厚和材质的折射率)来改变光的干涉效果,所以可以调整未记录部分(及记录标记)的反射率。进一步,通过使第一电介质层20和第二电介质层16的彼此间的光路长度最佳化,或将电介质层分为多层等,也可在进行反射率的调整,同时,使未记录部分和记录标记的反射率差增大。因此,为有效地进行与本发明相关的反射率的调整,最好在设置反射层的同时,在层叠记录层的两侧设置电介质层。
另外,虽然在上述实施方式中,记录层18由第一和第二子记录层18A、18B构成,但是其可以至少由两层子记录层构成,子记录层也可以是三层以上,也可使任何一个子记录层在入射光侧。进一步,构成记录层18的第一和第二子记录层18A、18B虽然可以仅含有各自的主成分金属,但是也可添加其它元素。但是,最好如上所述,所述记录层18的至少一层以高反射金属Al、Ag、Au、Cu的任意一个作为主成分。尤其,由于除Al之外的Ag对蓝色以下的激光也具有高反射特性,所以由子记录层的膜厚改变而引起的反射率调整变得容易,且由于可将未记录部分的反射率设定为比记录标记形成后的反射率高,所以非常好。
另外,在上述实施方式中,虽然记录层18中第一子记录层18A和第二子记录层18B直接接触,但在此之间,也可以使以其它元素为主成分的插入层存在于两者之间。
另外,在上述实施方式中,虽然配置了由银合金构成的反射层14,但是本发明并不限于此。另外,没有必要必须使用反射层。但是,如上所述,为有效地进行反射率的调整,最好有反射层。作为反射层材料,主要可以反射记录再现光就可,可以由金属(包括半金属)膜或电介质多层膜等构成。
进一步,在上述实施方式中,在光记录媒体10中具体记录信息的情况下,将其记录速度设定为35Mbps、激光的波长设定为405nm的蓝色波长,但是记录速度、激光波长两者也可在其以上(其以下)。
实际上,可以确认在实施例2中第二电介质层16的厚度为90~115nm的样品中以70Mbps(线速度10.6m/s)的记录速度中表示了良好的记录特性。更确切地说,只有在这种高速记录中,才可以充分发挥本发明所具有的优点。
另外,将关于激光波长、可适用于宽波长区域中的金属材料用作记录层,由此通过将在各波长上调整电介质层的膜厚,而在有机色素材料中得不到充分的信号特性的200~450nm的范围内、仍维持充分实用的信号特性,并可进行宽范围的反射率的调整。
另外,确认了上述光记录媒体10通过比蓝色更长的红色波长等级的激光(具体为到700nm程度的激光)也可得到与上述同样的效果。因此,例如,在想要更低成本化的情况下,在红色波长的激光照射系统中,也可适用上述光记录媒体10。
在本发明中,没有必要必须可跨过5%~60%整个范围进行反射率的调整,作为调整目标所选择的反射率作为结果属于上述范围内就可。
根据本发明,可以进行使用包括蓝色或比其短的波长的各种激光的高速·高密度的限写一次型光记录,尤其,可以得到通过与反射率的关系来良好维持与其它种类的光记录媒体的互换性的限写一次型光记录媒体。

限写一次型光记录媒体及其反射率的调整方法.pdf_第1页
第1页 / 共21页
限写一次型光记录媒体及其反射率的调整方法.pdf_第2页
第2页 / 共21页
限写一次型光记录媒体及其反射率的调整方法.pdf_第3页
第3页 / 共21页
点击查看更多>>
资源描述

《限写一次型光记录媒体及其反射率的调整方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《限写一次型光记录媒体及其反射率的调整方法.pdf(21页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

将使用包含蓝色或比其短的波长的激光的高速限写一次型光记录媒体的反射率调整为60以下的希望值。高速限写一次型光记录媒体(10)的记录层(18)由分别以一个类型的不同金属为主成分的第一和第二子记录层(18A)、(18B)层叠而成。若对记录层(18)照射蓝色波长的激光,则第一和第二子记录层(18A)、(18B)中所包含的主成分金属通过照射而扩散并混合,通过该混合形成反射率不可逆变化的记录标记。由第一、第。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 物理 > 信息存储


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1