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光記錄媒體的制作方法

文檔序號:6756409閱讀:372來源:國知局
專利名稱:光記錄媒體的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種相變光記錄媒體。更具體地講,本發(fā)明涉及一種能夠高速直接重寫(direct overwriting)的相變光記錄媒體。
作為采用相變記錄材料的可重寫光盤的一個實例,通常所說的DVD-RAM成為了商業(yè)化產品,其中已實現了6m/s的線速度、0.41μm的位長、0.74μm的記錄道間距、約650nm的激光波長、11Mbpa的數據傳送速率和2.6GB的記錄容量。
為了實現更大的容量和更高的傳送速率,降低記錄激光的光點尺寸和提高記錄線速度是有效的。作為降低記錄激光的光點尺寸的實用技術,已有縮短激光波長的方法和增大物鏡的數值孔徑的方法。
尤其是,如果減小激光波長的方法和增大物鏡的數值孔徑的方法組合使用,光點尺寸可以比使用一種方法時形成得更小。例如,如果采用波長約為400nm的藍-紫色激光作為光源并且采用具有0.85的數值孔徑NA的物鏡,理論上講可以實現更高的記錄密度。
但是,在相變光盤上以高的速度進行直接重寫的條件是更嚴格的,原因如下通常,在相變光盤中,高功率的激光照射在上面,以通過使記錄層的溫度升高至其熔化溫度以上而熔化記錄層。隨后記錄層被冷卻,從而寫入記錄標記。通過在處于記錄層的結晶起始溫度和熔點中間的一個溫度范圍內維持記錄層變成晶態(tài)必需的時間,記錄標記結晶,即被擦除。
如果采用減小激光波長的方法或增大物鏡的數值孔徑的方法,和/或在較高的記錄線速度的條件下,光盤上一個點處的溫度會在比通常情況更短的時間內改變。圖24示出了一個例子,它顯示出光盤上的一個給定點處的溫度如何隨時間變化的結果。正如從圖24中可以看出的,記錄和/或重放波長越短,溫度保持高于結晶溫度(例如假設為400℃)的時間變得越短。
由此,在具有與常規(guī)速度相同的結晶速度的記錄材料中,使記錄的非晶標記結晶即將其擦除變得困難。
在這樣的直接重寫(DOW)情況下,即,記錄是在暫時控制為單一激光功率級時進行,如果光點尺寸小或者記錄線速度高,結果將是標記形狀的畸變加重,其原因是作為相變記錄的特點的非晶相和晶相之間的物理特性的差異。也就是說,在這種條件下,如果一個標記重疊重寫在已經寫入的記錄標記上,那么記錄標記的尺寸將趨于比標記新寫在空白的晶態(tài)區(qū)域中時要大。
這是以下原因造成的在晶相和非晶相之間,對激光的響應(光學常數)不同,由與激光的反應引起的熱傳遞方式(熱導率)不同或者熱的使用方式不同。應當指出的是,熔化時的潛熱是無用的。同時,如果光點尺寸大以及線速度低,記錄膜的暫時溫度改變將是緩和的,這樣,熱傳導是在已經存在的標記接觸激光之前,以致于結晶溫度保持初始水平。于是,實現了與標記實際上不存在的(在先結晶)狀態(tài)等效的狀態(tài),由此避免了前述的問題。
由于這個問題,在通常使用的相變光盤情況下,難以實現更高的記錄密度和更高的傳送速率,這里所說的通常使用的相變光盤具有四層結構,包括一個ZnS-SiO2層、一個記錄層、一個ZnS-SiO2層和一個反射層,其Ac/Aa比率低于0.9,這里Ac是記錄層在晶態(tài)時的吸收率,Aa是記錄層在非晶態(tài)時的吸收率。例如,已經試驗表明,隨著線速度提高,抖動值(jtter value)變差,如圖25中例舉性示出的。
為了解決這個困難,可以設想提高記錄層的結晶溫度。即,如果為提高擦除率而縮短結晶所需的時間,使得在先結晶趨于更容易地產生,這就足夠了。
但是,實際上不可能找到這樣一種材料并將其應用于光盤,即,在這種材料中相變能夠可逆地產生并且其結晶溫度不低于以前采用的結晶溫度,為此,在日本公開專利H-1-92937、日本公開專利H-6-195747或日本公開專利H-9-532424中提出了一種技術,其中不是采用提高記錄材料本身的結晶速度的方案,而是靠近記錄層設置能夠有效地提高非晶相的結晶速度的結晶促進材料,用以提高記錄層的結晶速度。但是,這種技術具有這樣的缺點它在通常使用條件下遇到的溫度范圍內有降低記錄標記的存儲穩(wěn)定性的趨向,并且記錄標記會被用于重放的激光擦除。
另一方面,例如在日本公開專利H-8-124218或日本公開專利H-9-91755中還提出了一種技術,其中,通過控制光學薄膜的分層結構,非晶相中吸收率通常高于晶相中的吸收率的狀態(tài)被顛倒,即,其中結晶部分的溫升速率和非晶部分的溫升速率彼此相對平衡,從而校正了標記形狀的畸變,也就是說,這種技術是控制吸收率以校正標記形狀的畸變的技術。
但是,這種技術具有一個缺點諸如吸收率或反射率之類的光學設計方面的自由度降低了,并且反復重寫耐久性不高。
另外,在短波長條件下,溫度維持高于結晶溫度的時間變短,這導致基本擦除能力降低,基本擦除能力諸如由dc光實現的擦除率,dc光是產生控制吸收率的效果的必需條件。
因此,本發(fā)明的目的是要提供一種光記錄媒體,這種媒體能夠適應與縮短的波長相應的高記錄密度和高傳送速率,并且能夠實現最佳的直接重寫,同時不降低反復使用耐久性或記錄信號的存儲穩(wěn)定性。
本發(fā)明提出了一種光記錄媒體,它包括至少由相變材料形成的一個記錄層,并且記錄和/或重放激光的波長為380-420nm,其中,比率Ac/Aa不低于0.9,這里Ac是所述記錄層在晶態(tài)時的吸收率,Aa是所述記錄層在非晶態(tài)時的吸收率,并且,一個結晶促進層與所述記錄層的至少一個表面接觸,結晶促進層用于促進所述相變材料的結晶。
本發(fā)明的基本構思是組合利用吸收率控制和結晶促進。通過這種組合,可以有效地補償晶相和非晶相的物理特性之間的差異,從而實現最佳的直接重寫。
單獨的技術即吸收率控制和結晶促進可以如此地被抑制,以致于這些問題不明顯,這樣反復使用耐久性和記錄信號的存儲穩(wěn)定性就不會受到損害。
對于相變材料層而言,吸收率控制和結晶促進代表相反的技術,于是,如果這些技術組合在一起,可能會擔心兩種技術的優(yōu)點彼此抵消。由于這個原因,在已有技術中幾乎沒有嘗試過將這兩種技術組合起來。
本發(fā)明人已經發(fā)現產生了這樣一個問題吸收率控制不能降低抖動值,甚至為克服這個問題采取了一些必要的措施,吸收率控制也不能降低抖動值本發(fā)明人研究了吸收率控制和結晶促進的組合,并且得到了這樣的信息通過合適的設計,各技術的缺點幾乎不會顯露。
即,通過多層膜結構,吸收率控制降低了記錄膜的吸收,結果降低了擦除靈敏度,盡管記錄媒體在反復重放和耐久性方面是優(yōu)異的。
相反,如果通過設置結晶促進層使得能夠高速結晶,反復重放和耐久性不是最佳的,雖然擦除靈敏度提高了。
如果兩種技術組合在一起,當需要時記錄標記被擦除,由此使得能夠高速重寫。反之,當不需要擦除標記時,記錄標記就不被擦除。例如,混寫(cross-write)特性改善了,使得存儲穩(wěn)定性達到最佳,同時抖動值伴隨重放次數增加而產生的升高只是很小的。
這種發(fā)現過去沒有考慮到,并且已由本發(fā)明人首先獲得。
根據本發(fā)明,作為實現光盤的高性能的兩個主要因素,高速或高傳送速率和大容量均可以實現,而且可以同時實現高可靠性,高可靠性與光盤的高速呈折衷的關系。
也就是說,本發(fā)明提供了一種技術,該技術以很好的平衡方式實現了高性能和高可靠性,因此所提供的這種技術是激光波長縮短、光盤的多層構造、實現更小的光點尺寸或采用相變記錄媒體實現近場(near-field)記錄必需的。


圖1是一個剖視圖,它示出了體現本發(fā)明的光盤的基本直觀結構的主要部分。
圖2是用于定義多層膜中的反射率、透射率和吸收率的示意圖。
圖3是顯示成核速度和晶體生長速度與溫度的關系的曲線圖。
圖4是一個剖視圖,它示出了具有一個反射層的光盤的直觀結構。
圖5是一個剖視圖,它示出了具有一個光透射保護層的光盤的直觀結構。
圖6是一個剖視圖,它示出了具有多層反射和記錄層的光盤的直觀結構。
圖7是一個剖視圖,它示出了相鄰層間具有介電層的光盤的直觀結構。
圖8是一個剖視圖,它示出了具有一個光吸收控制層的光盤的直觀結構。
圖9是一個曲線圖,它顯示出記錄層的光學常數隨記錄和/或重放光波長的變化。
圖10是采用一個透射型反射層的示例性光盤的示意圖。
圖11是一個曲線圖,它顯示出在640nm波長時記錄層的Ac、Aa、Rc和Ra的變化。
圖12是一個曲線圖,它顯示出在407nm波長時記錄層的Ac、Aa、Rc和Ra的變化。
圖13是例1的光盤的示意圖。
圖14是一個曲線圖,它顯示出在407nm波長時記錄層的Ac、Aa、Rc和Ra的變化。
圖15是一個曲線圖,它顯示出在407nm波長時Ac和Aa的變化。
圖16是一個曲線圖,它顯示出抖動值隨直接重寫操作次數的變化。
圖17是一個剖視圖,它顯示出根據一個變換的實施例制造的示例性光盤的結構。
圖18是一個剖視圖,它顯示出根據另一變換的實施例制造的光盤的結構。
圖19是一個剖視圖,它顯示出根據再一變換的實施例制造的光盤的結構。
圖20是一個剖視圖,它顯示出根據又一變換的實施例制造的光盤的結構。
圖21是一個剖視圖,它顯示出根據另外的變換實施倒制造的光盤的結構。
圖22是一個剖視圖,它顯示出根據其它的變換實施例制造的光盤的結構。
圖23是一個曲線圖,它顯示出在采用以GaN為基礎的(GaN based)半導體激光器的情況下抖動值隨重寫次數的變化。
圖24是一個曲線圖,它顯示出結晶溫度保持時間隨線速度、數值孔徑NA和波長的不同而不同的變化情況。
圖25是一個曲線圖,它顯示出在常規(guī)的相變光盤中線速度和抖動值之間的關系。
下面將參照附圖,對根據本發(fā)明的光記錄媒體(光盤)進行詳細描述。
圖1示出了體現本發(fā)明的光盤的基本結構。在厚度不小于0.3mm的透明基片1上,形成有一個記錄層2。與記錄層2的兩表面接觸,形成有結晶促進層3、4。
在記錄層2的一個或者另一個表面上僅可以形成一個結晶促進層。
在相變光記錄媒體中,比率Ac/Aa通常約為0.8,其中Ac為記錄層2處于結晶狀態(tài)時的吸收率,Aa為記錄層2處于非晶狀態(tài)時的吸收率。
根據本發(fā)明,通過合適的膜層設計,比率Ac/Aa被設定為不低于0.9,其中Ac為記錄層2處于結晶狀態(tài)時的吸收率,Aa為記錄層2處于非晶狀態(tài)時的吸收率,并且此比率Ac/Aa是對于記錄和/或重放激光的波長而言的,此比率Ac/Aa在后面將具有相同的含義。尤其是,當記錄層處于非晶狀態(tài)時,吸收率Aa優(yōu)選不低于60%。
通過將吸收率比率Ac/Aa設定為不低于0.9,結晶部分趨于相對更容易地被加熱,這樣在完全結晶狀態(tài)的部分中寫入的記錄標記的尺寸就可以做得接近在非晶狀態(tài)寫入的記錄標記的尺寸。
但是,如果比率Ac/Aa過分增大,此比率增大的傾向將對反射率設計或熱性能設計產生影響從而使光記錄媒體的綜合平衡變差的可能性就高了。
這自然地設定了前述的吸收率比率的一個允許范圍即上限。不過,這個允許范圍會隨著記錄和/或重放激光的波長不同而不同,這樣對于380nm-420nm范圍內的波長,吸收率比率最好設定為不大于2.5。
同時,對于記錄層的結晶狀態(tài),吸收率(系數)Ac是結晶狀態(tài)的記錄層中的吸收率對記錄和/或重放激光的波長的比率。相似地,對于記錄層的非晶狀態(tài),吸收率(系數)Aa是非晶狀態(tài)的記錄層中的吸收率對記錄和/或重放激光的波長的比率。
這些值不能直接在多層結構中測量。必需計算由多層引起的多路徑干涉造成的記錄層中吸收的光強,并且用入射光強度除以計算出的光強。
由此,根據本發(fā)明,吸收率Ac、Aa如下所述在如圖2中所示的多層(m層)膜的情況下,該光盤的反射率R、透射率T和吸收率(系數)、I2層(諸如記錄層)中的吸收率(系數)AI2、Im-1層(諸如記錄層)中的吸收率(系數)AIm-1定義如下光盤的反射率R100×Ir/I(%)光盤的透射率T100×It/I(%)光盤的吸收率(系數)A100×(I-Ir-It)/I(%)I2層(例如記錄層)中的吸收率AI2100×II2/I(%)Im-1層(例如記錄層)中的吸收率AIm-1100×IIm-1/I(%)假設光入射僅僅發(fā)生在垂直方向上,不考慮斜入射分量;各界面是平面的,不考慮溝紋等的微觀不平整性的效果;僅僅考慮多層膜上的多路徑干涉,基準入射光強度I為實際入射光強度Ix減去表面上的反射光的強度Iy。
在上述定義中,Ir為來自于多層膜的反射光的強度,It為通過多層膜的透射光強度,II2為由I2層(諸如記錄層)吸收的光強度,IIm-1為由Im-1層(諸如記錄層)吸收的光強度。
吸收率(系數)Ac或Aa為因多路徑干涉而由結晶或非晶態(tài)的記錄層吸收的光強度除以入射至多層膜的光強度I。
如果激光波長、各層的膜厚和復折射率(n-lk)是已知的,可以通過引入特性矩陣來實現多路徑干涉的上述計算。
有許多出版物涉及到計算多路徑干涉的方法,例如,由Baifukan出版公司出版的Tatsuo Tsuruta編著的《應用光學I》(1-2-2光強度)、《應用光學II》(4-3-2多層膜)和由Kyoritsu出版公司出版的Shiro Fujiwara編著的光學技術系列II《光學薄膜》(第三章,多層膜和四端子電路)。
正如從這些出版物可以看出的,在第J層邊界上的電磁場的切向分量與第(J-1)層邊界上的電磁場的切向分量之間的關系是可以知道的。
光能I可以由指向矢量S的絕對值的平均值<丨S丨>表示,而第J層的吸收AJ和吸收率(系數)可以分別由AJ=IJ-l-IJ和(IJ-1-IJ)/I0表示,這里I0為除去表面反射后的入射光能。
用于這些計算的算法是公知的,這些計算可以采用多種算法完成?!爸挥性趩螌又胁胚@樣”的描述是指m=1的情況。
下面描述結晶促進層3、4的工作原理。
通常,非晶相的結晶是按兩個階段進行的,即成核階段和晶體生長階段。如果假設晶核的產生是在非晶相內全部格點處隨機發(fā)生的,則成核速度隨溫度升高而增大,在稍高于玻璃化轉變溫度Tg的溫度時達到最大值,在稍高于玻璃化轉變溫度的溫度以上時成核速度急速降低。另一方面,生長速度U在接近熔點Tm的溫度時變?yōu)樽畲蟆?br> 在記錄材料層2具有兩個表面的光盤中,在光盤的非晶標記的情況下,則與上述的假設不同,成核可能發(fā)生在記錄材料層2與其兩側的各層之間的邊界表面上。在這種情況下,邊界表面的化學或物理特性會明顯地影響成核的發(fā)生率。
因此,根據本發(fā)明,結晶促進層3、4靠近記錄層2設置,以控制晶核的發(fā)生率。應當指出的是,只有層3、4之一就足夠了。也就是說,通過靠近記錄層2提供結晶促進層3、4,可以促進晶核的生長,從而提高結晶速度。即使在高傳送速率的情況下,這也可產生足夠高的重寫擦除率(erasure ratio),由此保證了令人滿意的抖動值。
應當指出的是,結晶促進層3、4可以是與介電層同時工作的相同層。例如,ZnS-SiO2(尤其是摩爾比約為4∶1的ZnS-SiO2)可以用作普通的介電層,或者介電材料本身是由結晶促進材料形成的。即,如果由下面例舉的結晶促進材料形成的結晶促進層靠近記錄層2設置,是否設置介電層或者何種材料用作介電層都是無關緊要的。還已知道,如果結晶促進層靠近記錄層2的至少一個表面設置,記錄層2的成核速度要比沒有結晶促進層時高。不過,應當指出的是,如果結晶促進層靠近記錄層2的兩個表面設置,所達到的結晶促進效果更高。
作為能夠促進結晶的材料,已經知道,到目前為止用作光記錄媒體中的介電材料并且對于記錄和/或重放激光波長具有0.3或更低的衰減系數值k的材料除了硫化物之外均可以令人滿意地使用。結晶促進層可以只由或主要由諸如Al、Si、Ta、Ti、Zr、Nb、Mg、B、Zn、Pb、Ca、La或Ge等金屬或準金屬的氮化物、氧化物、碳化物、氟化物、氮氧化物(nitro-oxides)、氮碳化物或者氧碳化物形成。尤其是,只由或主要由以下材料形成的層呈現出促進結晶的功能AlNx,其中0.5≤x≤1,特別是AlN,Al2O3-x,其中0≤x≤1,特別是Al2O3,Si3N4-x。其中0≤x≤1,特別是Si3N4,SiOx,其中1≤x≤2,特別是SiO2、SiO,MgO,Y2O3,MgAl2O4,TiOx,其中1≤x≤2,特別是TiO2,BaTiO3,StTiO3,Ta2O5-x,其中0≤x≤1,特別是Ta2O5,GaOx,其中1≤x≤2,SiC,Ga-N,Ga-N-O,Si-N-O,CaF2,LaF,MgF2,NaF,ThF4。另外,由以上材料的混合物形成的層,例如由AlN-SiO2形成的層也相似地呈現出促進結晶的功能。
然而,不能說這些材料在結晶促進功能方面就令人滿意了,在嚴格的條件下還不能實現最佳的信號特性。
由此,在具有促進結晶功能的材料中,尤其是下列材料中的一種或多種被優(yōu)選作為結晶促進層Si-C、Si-C-O、Si-C-H、Si-C-H-O、Si-N、Si-N-O、Si-N-H、Si-N-H-O、Si-C-N、Si-C-N-O、Si-C-N-H、Si-N-H-O、Si-O、Si-O-H、Al-N和Al-O。
這些材料的例子包括Si-C、Si3N4、SiO2、AlN、Al2O3以及主要由這些化合物構成并且包含氧、氫或氮的材料。
已經證實,這些材料與作為本發(fā)明的特征的吸收率比率控制(Ac/Aa≥0.9)結合,呈現出非常好的結晶促進效果,從而正如本發(fā)明的例子中所述的,給出了明顯的抖動值減小效果和改善的反復重寫耐久性。在圖示例所展示的結構中,主要由SiC構成并且加入O或H的這樣一種材料是很好的。另外,在混寫或標記保持穩(wěn)定性方面實現了最佳特性。另一方面,上述材料作為與記錄層接觸的材料是很好的,因為這些材料不容易在與記錄層的交界面上剝落或合金化并且僅呈現出低的光吸收能力。以上考慮了上述結晶促進材料的優(yōu)選。
雖然結晶促進層的薄膜厚度沒有特別規(guī)定,但為了形成均勻薄膜,希望薄膜厚度不低于1nm。對于圖示例所展示的結構,不低于2nm的薄膜厚度顯示出了抖動值減小效果。
雖然對結晶促進層的制造方法沒有限制,但下面給出了幾個例子首先,SiC可以采用SiC靶和Ar氣通過RF濺射方法形成。
Si3N4可以通過采用N2反應濺射Si靶成膜。
SiO2可以通過采用Ar氣RF濺射SiO2靶淀積形成。
AlN可以通過采用ArN2反應濺射Al靶形成。
Al2O3可以通過采用例如Al靶反應濺射Al靶形成。
Si-C-H-O可以通過采用包含H2O的Ar氣RF濺射SiC靶成膜,Ar氣中水含量為例如300ppm。
通過設置結晶促進層3、4,促進了晶核的產生,從而提高了結晶速度。這在直接重寫時是極其有益的。
但是,如果結晶速度過高,形成的記錄標記(非晶標記)的保持穩(wěn)定性趨于變差。相反,如果結晶速度過低,則不能期望呈現結晶促進層3、4的獨特效果?;谶@種考慮,結晶速度需要控制在適當的數值。
上述的結構是體現本發(fā)明的光盤的基本結構。不過,層結構可以按需要的方式加以修改。
圖4示出了形成反射層5的一個例子。在這種情況下,反射層5和記錄層依次形成在基片1上。
由此,為了記錄和/或重放,記錄和/或重放激光從記錄層2側照射。在這種情況下,最好在記錄層2上形成一個光透射保護層(light transmissionprotective layer)6。
圖5示出了形成光透射保護層的一個例子。在這個例子中,反射層5、記錄層2和光透射保護層6順序形成,并且結晶促進層毗鄰記錄層2的兩側形成。
由此,在該光盤中,為了記錄層2的記錄和/或重放,記錄和/或重放光從光透射保護層6側照射。
光盤的結構不局限于上述的結構。例如,記錄層2和反射層5可以順序形成在基片1上,這樣記錄和/或重放將從透明基片1側進行。不過,如果記錄和/或重放從光透射保護層6側進行,物鏡的數值孔徑可以增大,以在維持變形極限的情況下實現高記錄密度,由此實現本發(fā)明獨有的顯著效果。其原因在于,通過減小記錄光點的尺寸,光盤的一個給定點上的溫度在短的時間內改變,這樣基于與線速度增大時相同的方式直接重寫變得更困難。
另一種方案是。記錄層可以由第一記錄層2A和第二記錄層2B構成,如圖6中所示。另外,反射層可以是由第一反射層5A和第二反射層5B構成的雙層膜。通過構成諸如雙層結構之類的多層結構的反射層,光學設計方面的自由度提高了。如果反射層由兩個或多個層構成,這兩個或多個層在材料、組分或復折射率方面是不同的,那么一個或多個介電層可以插入反射層之間的任意位置。所插入的介電層的層數也是任意的。
此外,在光透射保護層6和記錄層2之間、在記錄層2和反射層5之間以及在反射層5和透明基片1之間可以設置介電層7。按這種方式,介電層至少設置在一個位置處。圖7示出了一種示例性結構,其中介電層7(7C、7B、7A)設置在全部這三個位置處。
通過設置這些介電層7和調整它們的膜厚度,可以控制光學特性,從而控制上述的吸收率比率。
介電層7可以各自形成為多層薄膜,例如兩層薄膜。還可以設置一個光吸收控制層8,設置位置要比記錄層2更靠近記錄和/或重放光照射側,以控制吸收率比率,如圖8中所示。在這種情況下,可以相似地設置介電層7(7D、7C、7B、7A),設置位置為任意位置,包括光吸收控制層8和光透射保護層6之間或者光吸收控制層8和記錄層2之間的位置。
光吸收控制層8可以相似地由兩個或多個層構成,這兩個或多個層在材料類型、組分或復折射率方面是不同的。在這種情況下,一個或多個介電層可以插入反射層之間的任意位置。所插入的介電層的層數也是任意的。
在上述的多種結構中,優(yōu)選的結構是這樣一種結構,它包括一個反射層、第一介電層、第一結晶促進層、一個記錄層、第二結晶促進層、第二介電層和一個光透射保護層,這些層順序設置在一個基片上。
在這種情況下,將基片、反射層、第一介電層、第一結晶促進層、記錄層、第二結晶促進層和光透射保護層的厚度優(yōu)選設定為1.0-1.2mm、5-200nm、5-70nm、1-20nm、5-25nm、1-20nm和0.5-0.15nm,其中第二介電層為單層或者至少包括厚度為5-100nm的一個介電層的多層膜。
在上述結構的光盤中,從成本角度考慮,用于透明基片的材料優(yōu)選塑料,諸如聚碳酸酯或丙烯酸類樹脂。不過,也可以采用玻璃。對于制造方法而言,可以采用注模方法或光聚合物(2P)方法,其中使用一種UV光可固化樹脂。不過,可以采用任何其它合適的方法,這里所說的其它合適的方法可以給出需要的光盤形狀和從光學上講足夠的基片表面平整度,需要的光盤形狀例如厚度為1.1mm和直徑為120mm的光盤形狀。
雖然對基片厚度沒有特別限制,但厚度不小于0.3mm和不大于1.3mm是特別優(yōu)選的。如果基片厚度小于0.3mm,盤的強度趨于降低。相反,如果基片厚度大于1.2mm,那么盤厚度要比CD或DVD的1.2mm厚度大,這樣有可能導致相同的盤架不能用在適應全部這些盤的商品驅動裝置中。
如果記錄和/或重放用的激光照射在光透射保護層上,基片材料可以是不透明的材料,諸如金屬。相反,如果激光照射在基片上,就要采用對記錄和/或重放激光的波長(380-420nm)幾乎不呈現吸收能力的材料??傊愋涂梢允侨我獾?。
同時,如果記錄和/或重放光照射在基片上,基片和光透射保護層之間設置的各層的形成順序則與記錄和/或重放光照射在光透射保護層上時的順序相反。
帶有多層記錄膜的光盤的表面可以形成有被充填的溝紋式記錄道(inundated grooved tracks)。光束可以采用溝紋作為引導移動至光盤上的任意位置。溝紋形狀可以是螺旋形的或同心的,或者可以呈凹點串的形式。
光透射保護層優(yōu)選由對記錄和/或重放激光的波長(380-420nm)不具有吸收能力的材料形成。尤其是,光透射保護層由透射率不低于80%的材料形成。光透射保護層的厚度優(yōu)選為不大于0.3mm。特別是,通過將3-177μm的厚度與諸如0.85的高數值孔徑NA結合,可以實現至今未有的高記錄密度。
為了防止光透射保護層表面上的灰塵淀積或擦刮,可以形成一個保護層,此保護層由有機或無機材料形成,它最好對于記錄和/或重放激光的波長具有可忽略的吸收能力。
用于從光透射保護層側進行記錄和/或重放的光盤的制造方法可大致分為以下兩種方法第一種方法是,在形成有導引溝紋的基片上布設多層膜并且最后形成一個光滑的光透射保護層。另一方面,第二種方法是,在形成有導引溝紋的光透射保護層上布設多層膜并且最后形成一個光滑的基片。
由于在光透射保護層上形成滿充填(inundsations)的工藝步驟或形成多層膜的工藝步驟不一定是簡單的,因此,從批量生產的角度講,第一種方法更為優(yōu)選。
如果采用第一種方法,可以采用這樣的方法,其中一張0.3mm厚的從光學上講足夠光滑的薄片在UV光照射時被粘附,所說的薄片由諸如聚碳酸酯或丙烯酸樹脂之類的塑料形成,并且所說粘附是采用UV光可固化樹脂作為粘合劑。還可以采用這樣一種方法,其中,通過例如旋涂裝置將UV光可固化樹脂涂敷至不大于0.3mm的所需厚度,隨后由UV光照射。
光透射保護層可以是任何合適的結構,或者可以由任何合適的方法形成,只要它具有不低于90%的透射率和不大于0.3mm的厚度。光透射保護層還可以形成有被充填的溝紋記錄道。被充填的溝紋記錄道還可以通過例如注模方法、光聚合物(2P)方法或以通過壓接或加壓轉換充填的方法形成在光透射保護層中。
在上述每一結構的光盤中,記錄層2是由相變材料形成的,即,這種材料在光束照射時經歷可逆的相變。尤其是可以采用這樣一種材料,它在光束照射時經歷可逆的相變??梢圆捎萌魏我环N已知的合適相變材料作為專用的材料,諸如硫族元素化合物或硫族元素。
這些材料的例子包括這樣一些材料,它們包含Te、Se、Ge-Sb-Te、Ge-Te、Sb-Te、In-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te、Au-In-Sb-Te、Ge-Sb-Te-Pd、Ge-Sb-Te-Se、In-Sb-Se、Bi-Te、Bi-Se、Sb-Se、Sb-Te、Ge-Sb-Te-Bi、Ge-Sb-Te-Co或Ge-Sb-Te-Au,其中具有或沒有諸如氮或氧之類的氣體添加劑。在這些材料中,主要由Ge-Sb-Te構成的材料是最優(yōu)選的。上述材料還可以添加諸如Sb或Pd之類的任意元素或者諸如氯或氧之類的氣體元素。
如果采用Ge-Sb-Te材料,具有GexSbyTez組成的材料能給出最佳特性,其中x、y、z表示組成中元素本身的原子比率,它們的取值范圍是17≤x≤25、17≤y≤26和45≤z≤65。
這些記錄層可以制成根據光束的強度大小經歷非晶態(tài)和晶態(tài)之間的可逆相變。利用由狀態(tài)變化引起的諸如反射率的變化之類的光學性能變化,可以實現記錄、重放、擦除、重寫等操作。一般情況下,在膜形成之后進行通常被稱為初始化的結晶,而后進行記錄和/或重放。
同時,記錄層可以由兩個或兩個以上的連續(xù)的層構成,這些層在材料類型、組成或復折射率中的一個方面或多個方面是不同的。
反射層優(yōu)選由金屬、準金屬、半導體或其化合物或混合物形成,它對記錄和/或重放激光的波長呈現反射能力和具有0.0004J/cm·K·δ-4.5J/cm·K·δ的熱導率。大體上講,可以采用常規(guī)光盤中使用的任何合適的反射層。
反射層的材料的例子包括Al、Ag、Au、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Te、W、Mo、Ge,這些材料可單獨使用或以主要由這些材料組成的合金使用。其中,從實際效用看,以Al、Ag、Au、Si、Ge為基礎的(-based)材料是優(yōu)選的??梢岳e的合金為例如Al-Ti、Al-Cr、Al-Co、Al-Mg-Si、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti和Si-B。這些材料是從光學和熱特性的角度選擇的。一般情況下,如果材料的膜厚度被設定為一個足夠大的值,諸如50nm或更大,以致于不允許光透過,那么反射率會增大,同時熱容易散失。尤其是,以Al、Ag為基礎的材料是優(yōu)選的,這些材料在諸如λ=400nm的短波長范圍內呈現出不低于80%的高反射率。一些合金材料也是優(yōu)選的,諸如Al-Ti、Al-Cr、Al-Co、Al-Mg-Si、Ag-Pd-Cu和Ag-Pd-Ti。
如果采用Ag,恐怕會發(fā)生諸如ZnS-SiO2和S的反應之類的硫化反應,這樣使Ag形成合金或者引入一種無S介電材料作為中間層是更優(yōu)選的。
在本說明書中,采用了這樣一種結構,其中,通過例如實現吸收率比率控制(Ac/Aa≥0.9),從光透射保護層入射的光束的一部分透過反射層。在這種情況下所使用的反射層被特別稱為透射型反射層。作為另一個例子,采用了這樣一種結構,其中,在光透射保護層和記錄層的鄰近光透射保護層的結晶促進層之間的任意位置設置有一個層,此層被稱為吸收控制層,正如下面將描述的。
在采用透射型反射層的前一種結構中,用于反射層的材料類型和結構被限制在較窄的范圍內。在采用光吸收控制層的后一種結構中以及諸如具有多層介電層的結構之類的其它結構中,可以采用任何可選的反射層,只要它滿足前述的條件即可,這種條件為反射層由由金屬、準金屬、半導體、化合物或它們的混合物形成,它對380-420nm的記錄和/或重放激光的波長呈現反射能力和具有0.004J/cm·K·δ-4.5J/cm·K·δ的熱導率。透射型反射層優(yōu)選這樣的材料,即,它不僅滿足對反射層的以下規(guī)定反射層由由金屬、準金屬、半導體、化合物或它們的混合物形成,它對380-420nm的記錄和/或重放激光的波長呈現反射能力和具有0.004J/cm·K·δ-4.5J/cm·K·δ的熱導率,而且反射層本身的透射率不低于l0%或者采用這個反射層的光盤的透射率不低于1%。如果透射率低于這個值,就不能實現顯著的吸收率比率控制效果。作為一個例子,可以采用Si、Au或Ge,或者以它們作為主要成分的化合物或混合物。
不過,應當指出的是,可以采用Al、Ag、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Ta、W或Mo,只要層厚度不大于10nm。透射型反射層還可以由上述的金屬(諸如Au)或準金屬和介電材料的混合物形成。
不過,雖然采用透射型反射層的結構對于波長約為640nm的激光是特別希望的,但對于具有380-420nm波長的短波長激光而言,不一定獲得高的Ac/Aa值。
由此,對于380-420nm波長的短波長激光,具有高反射率的以Al或Ag為基礎的材料是特別優(yōu)選的。
同時,反射層可以由兩個或多個層構成,這些層在材料類型、組成或復折射率中的至少一個方面是不同的。這些層可以連續(xù)地設置,或者(這些層間)插入一個或多個介電層。
用于介電層7的材料優(yōu)選對記錄和/或重放激光的波長沒有吸收能力的材料。具體地講,優(yōu)選衰減系數k的值不大于0.3的材料。這種材料可以是例如ZnS-SiO2混合物,特別是具有約4∶1的摩爾比的ZnS-SiO2混合物。此外,還可以采用到目前為止用于光記錄媒體的除了ZnS-SiO2混合物之外的材料作為介電層。
例如,可以采用由諸如Al、Si、Ta、Ti、Zr、Nb、Mg、B、Zn、Pb、Ca、La或Ge等金屬和準金屬的氮化物、氧化物、碳化物、氟化物、硫化物、氮氧化物、氮碳化物或者氧碳化物構成的層,或者主要由這些化合物構成的層。具體的例子包括AlNx(0.5≤x≤1),特別是AlN,Al2O3-x,其中0≤x≤1,特別是Al2O3,Si3N4-x,其中0≤x≤1,特別是Si3N4,SiOx,其中1≤x≤2,特別是SiO2、SiO,MgO,Y2O3,MgAl2O4,TiOx,其中1≤x≤2,特別是TiO2,BaTiO3,StTiO3,Ta2O6-x,其中0≤x≤1,特別是Ta2O5,G6Ox,其中1≤x≤2,SiC,ZnS,PbS,Ge-N,Ge-N-O,Si-N-O,CaF2,LaF,MgF2,NaF,ThF4。另外,可以采用這些材料的混合物作為介電層,例如由AlN-SiO2形成的層。
同時,介電層可以由兩個或多個連續(xù)的層構成,這些層至少在材料類型、組成或復折射率方面是不同的。
如果介電層由兩個或多個連續(xù)的層構成,從光學設計角度講,更希望兩個相鄰的介電層的折射率n之差具有較大的幅度。應當指出的是,光學設計參數包括使Ac/Aa比率相對容易地提高,并且對于記錄和/或重放激光的復折射率為n-1k。尤其是,折射率差最好不低于0.2。如果采用通常使用的(例如)具有4∶1的摩爾比的ZnS-SiO2,吸收率比率Ac/Aa可以通過以相互鄰近關系設置諸如SiO2、光干涉膜MgF2、CaF2、NaF、ZnS或TiO2之類的材料而容易地提高。對于由三個或更多個連續(xù)的層構成的介電層,這三個層可以在材料類型、組成或復折射率中的至少一個方面全不相同。或者,相同層可以插入兩次或多次,正如在ZnS-SiO2/SiO2/ZnS-SiO2情況中??傊瑢訑悼梢允侨我獾?,只要相鄰層是由不同材料形成的,所說的不同材料是在材料類型、組成或復折射率中的至少一個方面不相同。層數越多,光學設計方面的自由度越高,并且因此提高Ac/Aa比率變得越容易。雖然多層介電層的位置可以是所示的任何位置,但如果多層介電層設在光透射保護層和反射層之間,光學效果是最大的。
正如結合反射層所描述的,在本說明書中,被稱為光吸收控制層的層可被設在光透射保護層和具有結晶促進層的記錄層之間的任意位置。光吸收控制層由對記錄和/或重放激光的波長呈現吸收能力的金屬元素、準金屬元素或半導體或者它們的化合物或混合物構成。應當指出的是,光吸收控制層本身的透射率不低于3%。尤其是,如果光吸收控制層本身的吸收率不低于3%并且光吸收控制層本身的透射率不低于20%,吸收率控制效果會變得較高。如果此單層的吸收率低于3%,記錄和擦除靈敏度會降低。對于光吸收控制層,可以采用Al、Ag、Au、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo或Ge,或者主要由這些元素構成的合金。這些材料中,從實際效用角度講,Au、Al、Ag、Si或Ge、主要由這些元素構成的化合物或合金是優(yōu)選的。如果采用Au、Al或Ag,從光學方面考慮,膜厚度最好設定為3-30nm。
可以采用其它材料,諸如Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Ta、W或Mo,只要膜厚度設定為例如不大于15nm。如果采用例如上述金屬或準金屬與介電材料的混合物,透射率要比采用Au本身時高,由此使得設計能夠增大膜厚度和增大膜厚度設定的自由度。在這種情況下,混合比例可以根據作為設計參數的光學常數和熱導率適當調整。所使用的介電材料可以任意選擇。
例如,光吸收控制層可以由主要由Au、Al、Ag、Si或Ge構成的一種材料和ZnS-SiO2煤混合物組成的混合物構成,混合物的兩種成分的摩爾比約為4∶1。
同時,光吸收控制層可以由兩個或多個連續(xù)層構成,這些層在材料類型、組成或復折射率中的至少一個方面是不同的。這些層可以是相互間連續(xù)布置的,或者在其間插入一個或多個介電層。為了對具有上述結構的光記錄媒體進行記錄和/或重放,采用短波長激光作為記錄和/或重放激光,這種短波長激光具有380-420nm的波長或者是通常所說的藍色激光或藍紫色激光。用于產生這種記錄和/或重放激光的光源可以是任何合適的光源,只要它能夠發(fā)射所說波長的激光即可。光源的例子包括半導體激光器和氣體激光器?;蛘?,也可采用使用二次諧波產生元件的所謂SHG激光器。
因此,如果采用適于640nm的波長的膜結構,如圖10中所示,結果對于407nm的波長不一定是最佳的。這里,介電材料的厚度根據波長的不同進行調整,即,對于640nm和407nm的波長,厚度設定為60nm和30nm,以使結晶時的反射率Rc相等。
圖11示出了對應于640nm的波長Si膜厚度與Ac、Aa之間的關系。對于這個波長,在Si膜厚度為40nm時實現了Ac/Aa比率=1.24。
不過,采用這種類型的光盤結構,對于407nm的波長,Ac和Aa的關系發(fā)生了顛倒,以致于即使對于此Si膜厚度Ac/Aa比率約為0.93而不低于0.8,但對于407nm波長,采用這種結構仍然難以實現Ac/Aa比率不低于1.2。
對于380-420nm的短波長范圍,光點直徑最小,正如參照圖22所描述的,這樣即使采用相同的線速度,溫度維持在不低于結晶溫度值的時間也會變短,使得結晶困難。如果可能的話,希望實現不低于1.2的Ac/Aa比率。因此,這種結構不一定是理想的。
由此,現在已決定采用圖13中所示的膜結構。這樣做,Ac和Aa的差異變大,使得Ac/Aa比率能夠設定為不小于1.5,這里為1.53。
同時,對應于λ=407nm的波長,各種材料的用于計算的復折射率(n-ik)的值如下(其中n為折射率,k為衰減系數)聚碳酸酯基片n=1.75聚碳酸酯薄片n=1.75ZnS-SiO2n=2.35SiO2n=1.5SiC-H-On=1.9Sin=5.2,k=1.7Ga2Sb2Te6(晶態(tài))n=2.05,k=3.00Ga2Sb2Te6(非晶態(tài))n=3.05,k=1.90Al合金n=0.5,k=4.2Aun=2.1,k=2.6(用于其它實施例)Agn=0.16,k=2.05(用于其它實施例)ZnSn=2.4(用于其它實施例)另一方面,對應于λ=640nm的波長,各種材料的用于計算的復折射率(n-ik)的值如下(其中n為折射率,k為衰減系數)
聚碳酸酯基片n=1.58聚碳酸酯薄片n=1.58ZnS-SiO2n=2.13SiC-H-On=1.9Sin=3.86,k=0.34Ga2Sb2Te6(晶態(tài))n=3.72,k=3.52Ga2Sb2Te6(非晶態(tài))n=3.70,k=1.73對于這個樣品,進行了記錄和/或重放特性測試。測試了以下項目評價項目(1)抖動值隨直接重寫(DOW)次數的變化上述評價項目的測試條件如下·激光波長407nm(氪氣體激光器)·物鏡(兩組式透鏡)的數值孔徑NA0.85·(1,7)解調·信道時鐘50MHz,55MHz·線密度0.135μm/位·記錄道間距0.33μm(紋間表面溝紋記錄)·紋間表面/溝紋定義相對于記錄和/或重放光的凹陷和凸起側分別稱為紋間表面和溝紋(除非特別規(guī)定,數據對應于溝紋)圖16示出了評價結果。即使在1000次DOW之后,抖動值也不會高于10%。
相反,采用如圖10中所示的Si反射膜型結構,在1000次DOW之后,抖動值超過了10%。其它實施例反射層22Al合金(165nm厚)記錄層25Ge2Sb2Te5(14nm厚)光透射保護層30UV光可固化樹脂(0.1mm厚)結晶促進層24、26SiC-H-O(4nm厚)第一介電層23ZnS-SiO2(35nm厚)第二介電層27ZnS-SiO2(13nm厚)第三介電層28SiO2(65nm厚)第四介電層29ZnS-SiO2(60nm厚)在這種結構中,僅僅是光透射保護層由實施例1中的聚碳酸酯薄片變?yōu)閁V光可固化樹脂。
這個光盤的Ac/Aa比率的計算值為1.53。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于10%。
各層的材料和厚度如下透明基片21帶溝紋的聚碳酸酯基片(1.1mm厚)反射層22Al合金(165nm厚)記錄層25Ge2Sb2Te5(14nm厚)光透射保護層30UV光可固化樹脂(0.1mm厚)結晶促進層24、26SiC-H-O(4nm厚)第一介電層23ZnS-SiO2(45nm厚)第二介電層27ZnS-SiO2(20nm厚)第三介電層28SiO2(10nm厚)第四介電層29ZnS-SiO2(60nm厚)這個光盤的Ac/Aa比率的計算值為1.47。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于14%。
各層的材料和厚度如下透明基片21帶溝紋的聚碳酸酯基片(1.1mm厚)反射層22Al合金(165nm厚)記錄層25Ge2Sb2Te5(14nm厚)光透射保護層30UV光可固化樹脂(0.1mm厚)結晶促進層24、26SiC-H-O(4nm厚)第一介電層23ZnS-SiO2(25nm厚)第二介電層27ZnS-SiO2(13nm厚)第三介電層28SiO2(65nm厚)第四介電層29ZnS-SiO2(60nm厚)這個光盤的Ac/Aa比率的計算值為1.56。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于11%。
各層的材料和厚度如下透明基片41帶溝紋的聚碳酸酯基片(1.2mm厚)反射層42Al合金(165nm厚)記錄層45Ge2Sb2Te5(14nm厚)光透射保護層48聚碳酸酯薄片(0.1mm厚)結晶促進層44、46SiC-H-O(4nm厚)第一介電層43ZnS-SiO2(40nm厚)第二介電層47ZnS-SiO2(90nm厚)應當指出的是,在這種結構中,介電層不是象前面的例子中那樣的多層,于是Ac/Aa比率較低,但Ac/Aa比率仍然不低于1.2。對于這種簡化的結構Ac/Aa比率保持高的原因是第一介電層43具有40nm的較大厚度。
這個光盤的Ac/Aa比率的計算值為1.31。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于15%。
各層的材料和厚度如下透明基片41帶溝紋的聚碳酸酯基片(1.2mm厚)反射層42Al合金(165nm厚)記錄層45Ge2Sb2Te5(14nm厚)光透射保護層48聚碳酸酯薄片(0.1mm厚)結晶促進層44、46SiC-H-O(4nm厚)第一介電層43ZnS-SiO2(35nm厚)第二介電層47SiO2(90nm厚)這個光盤的Ac/Aa比率的計算值為1.25。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于15%。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于15%。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于15%。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于15%。實施例10在這個實施例中,制備了如圖21中所示結構的光盤。這個光盤包括一個透明基片71,在基片上淀積有一個反射層72、第一介電層73、一個結晶促進層74、一個記錄層75、一個結晶促進層76、第二介電層77、一個光吸收控制層78、第三介電層79和一個光透射保護層80。各層的材料和厚度如下透明基片71帶溝紋的聚碳酸酯基片(1.1mm厚)反射層72Al合金(165nm厚)記錄層75Ge2Sb2Te5(14nm厚)光吸收控制層78Au(10nm厚)光透射保護層80聚碳酸酯薄片(0.1mm厚)結晶促進層74、76SiC-H-O(4nm厚)第一介電層73ZnS-SiO2(35nm厚)第二介電層77ZnS-SiO2(50nm厚)第三介電層79ZnS-SiO2(10nm厚)這個光盤的Ac/Aa比率的計算值為1.27。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于15%。
各層的材料和厚度如下透明基片81帶溝紋的聚碳酸酯基片(1.1mm厚)反射層82Al合金(165nm厚)記錄層87Ge2Sb2Te5(14nm厚)光透射保護層90聚碳酸酯薄片(0.1mm厚)結晶促進層86、88SiC-H-O(4nm厚)第一介電層83ZnS-SiO2(5nm厚)第二介電層84ZnS-SiO2(5nm厚)
第三介電層85ZnS-SiO2(40nm厚)第四介電層89ZnS-SiO2(60nm厚)這個光盤的Ac/Aa比率的計算值為1.45。
對這個光盤做了相似的評價。發(fā)現1000次DOW之后的抖動值不大于15%。
權利要求
1.一種光記錄媒體,包括一個記錄層,所述記錄層至少由一種相變材料形成,(使用的)記錄和/或重放激光的波長為380-420nm,其中比率Ac/Aa不低于0.9,這里Ac是所述記錄層在晶態(tài)時的吸收率,Aa是所述記錄層在非晶態(tài)時的吸收率,并且其中一個結晶促進層與所述記錄層的至少一個表面接觸,所述結晶促進層用于促進所述相變材料的結晶。
2.根據權利要求1的光記錄媒體,其中,所述記錄層形成在一個基片上。
3.根據權利要求1的光記錄媒體,還包括一個反射層。
4.根據權利要求1的光記錄媒體,還包括一個介電層。
5.根據權利要求1的光記錄媒體,其中一個記錄層形成在所述基片上,所述記錄層具有一個結晶促進層;一個光透射保護層形成在具有所述結晶促進層的所述記錄層上,所述光透射保護層具有不大于0.3mm的厚度;并且其中記錄和/或重放光從所述光透射保護層側照射。
6.根據權利要求5的光記錄媒體,其中所述光透射保護層具有3-177μm的厚度。
7.根據權利要求6的光記錄媒體,其中所述光透射保護層是由聚碳酸酯或UV光可固化樹脂形成的。
8.根據權利要求5的光記錄媒體,其中一個反射層形成在所述基片上,并且具有一個結晶促進層的一個記錄層層疊在上面。
9.根據權利要求1的光記錄媒體,其中比率Ac/Aa不低于1.2,這里Ac是所述記錄層在晶態(tài)時的吸收率,Aa是所述記錄層在非晶態(tài)時的吸收率。
10.根據權利要求1的光記錄媒體,其中,所述記錄層在非晶態(tài)時的吸收率Aa不高于50%。
11.根據權利要求1的光記錄媒體,其中,結晶促進材料是從下列材料中選擇的至少一種Si-C、Si-C-O、Si-C-H、Si-C-H-O、Si-N、Si-N-O、Si-N-H、Si-N-H-O、Si-C、Si-C-N、Si-C-N-O、Si-C-N-H、Si-N-H-O、Si-O、Si-O-H、Al-N和Al-O。
12.根據權利要求1的光記錄媒體,其中,所述記錄層包含以Ge-Sb-Te為基礎的材料作為記錄材料。
13.根據權利要求8的光記錄媒體,其中,所述記錄層包含作為記錄材料的GexSbyTez,其中x、y和z表示各元素的原子比例,17≤x≤25,17≤y≤25,45≤z≤65。
14.根據權利要求1的光記錄媒體,其中,所述記錄層包含氮和/或氧。
15.根據權利要求3的光記錄媒體,其中,所述反射層在所述記錄和/或重放激光的波長范圍內具有反射能力,并且具有0.0004J/cm·K·δ-4.5J/cm·K·δ的熱導率。
16.根據權利要求3的光記錄媒體,其中,所述反射層是從由下列材料組成的材料組中選擇的至少一種材料金屬、準金屬、半導體、它們的化合物或混合物。
17.根據權利要求3的光記錄媒體,其中,對于記錄和/或重放激光,所述反射層在單層狀態(tài)時具有不低于10%的透射率,并且整個光記錄媒體的透射率不低于1%。
18.根據權利要求3的光記錄媒體,其中,所述反射層由Al、Ag、Au、Si或Ge本身、包含作為主要成分的Al、Ag、Au、Si或Ge的化合物或混合物構成。
19.根據權利要求3的光記錄媒體,其中,所述反射層是從由下列材料組成的材料組中選擇的至少一種材料和介電材料的混合物金屬、準金屬和化合物或混合物。
20.根據權利要求19的光記錄媒體,其中,所述介電材料為ZnS-SiO2混合物。
21.根據權利要求20的光記錄媒體,其中,在所述ZnS-SiO2混合物中SiO2的含量為15-35摩爾%。
22.根據權利要求3的光記錄媒體,其中,所述反射層是由不同材料的多個層層疊在一起形成的。
23.根據權利要求1的光記錄媒體,其中,所述記錄層是由不同材料的多個層層疊在一起形成的。
24.根據權利要求5的光記錄媒體,其中,一個介電層設置在光透射保護層和記錄層之間、記錄層和反射層之間或反射層和基片之間。
25.根據權利要求4的光記錄媒體,其中,所述介電層是由介電材料形成的,所述介電材料在所述記錄和/或重放激光的波長范圍內具有不大于0.3的衰減系數k。
26.根據權利要求4的光記錄媒體,其中,所述介電層是由多個連續(xù)的層形成的,并且至少一個層是由不同于其它層的材料形成的。
27.根據權利要求26的光記錄媒體,其中,介電層的兩個相鄰層之間的折射率n之差不小于0.2。
28.根據權利要求27的光記錄媒體,其中,所述的多個層包括由ZnS-SiO2混合物和SiOx形成的層,其中1≤x≤2。
29.根據權利要求8的光記錄媒體,其中,所述記錄層包括以Ge-Sb-Te為基礎的材料作為記錄材料,所述反射層是由以Al或Ag為基礎的材料形成的,所述結晶促進材料包括以Si-C為基礎的材料,所述介電層是由ZnS-SiO2混合物形成的。
30.根據權利要求29的光記錄媒體,其中,反射層、第一介電層、第一結晶促進層、記錄層、第二結晶促進層、第二介電層和光透射保護層順序形成在所述基片上。
31.根據權利要求30的光記錄媒體,其中,基片厚度、反射層厚度、第一介電層厚度、第一結晶促進層厚度、記錄層厚度、第二結晶促進層厚度和光透射保護層厚度為1.0-1.2mm、5-200nm、5-70nm、1-20nm、5-25nm、1-20nm和0.05-0.15nm,并且第二介電層為單層膜或多層膜,所述多層膜包含一個厚度至少為5-100nm的介電層。
32.根據權利要求1的光記錄媒體,其中,一個光吸收控制層設置在具有結晶促進層的記錄層的記錄和/或重放激光入射側。
33.根據權利要求5的光記錄媒體,其中,一個光吸收控制層設置在光透射保護層和結晶促進層之間。
34.根據權利要求32的光記錄媒體,其中,對記錄和/或重放激光,所述光吸收控制層在單層狀態(tài)時具有不低于3%的吸收率和不低于3%的透射率。
35.根據權利要求34的光記錄媒體,其中,所述光吸收控制層是由金屬、準金屬及其化合物或混合物中的至少一種形成的。
36.根據權利要求34的光記錄媒體,其中,所述光吸收控制層是由以Au為基礎的材料、以Al為基礎的材料和以Ag為基礎的材料中的至少一種形成的,并且具有厚度d,3nm<d<30nm。
37.根據權利要求34的光記錄媒體,其中,所述光吸收控制層是由金屬、準金屬及其化合物或混合物中的至少一種和介電材料的混合物形成的。
38.根據權利要求37的光記錄媒體,其中,所述介電材料為ZnS-SiO2混合物。
39.根據權利要求38的光記錄媒體,其中,在所述ZnS-SiO2混合物中SiO2的含量為15-35摩爾%。
40.根據權利要求32的光記錄媒體,其中,所述光吸收控制層是由多個不同材料的層連續(xù)地層疊形成的。
41.根據權利要求1的光記錄媒體,其中,所述記錄和/或重放激光的光源為半導體激光器或氣體激光器。
全文摘要
一種相變光記錄媒體,它使得即使在高速、高密度條件下也能實現最佳的直接重寫,而不降低重復耐久性或記錄信號的存儲穩(wěn)定性。為此,該相變光記錄媒體具有至少由相變材料形成的一個記錄層,并且由波長范圍在380-420nm之間的激光束進行記錄和/或重放。比率Ac/Aa不低于0.9,這里Ac是所述記錄層在晶態(tài)時的吸收率,Aa是所述記錄層在非晶態(tài)時的吸收率,并且一個結晶促進層與記錄層的至少一個表面接觸,結晶促進層用于促進相變材料的結晶。通過組合利用吸收率控制和結晶促進,可以有效地補償晶相和非晶相的物理特性之間的差異,從而實現最佳的直接重寫。
文檔編號G11B7/125GK1279473SQ00105309
公開日2001年1月10日 申請日期2000年2月21日 優(yōu)先權日1999年6月30日
發(fā)明者笠見裕, 川久保伸, 瀬尾勝弘 申請人:索尼株式會社
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