專利名稱：光記錄介質(zhì)的初始化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到光記錄介質(zhì)(下文中也稱之為光盤)的初始化方法，尤其是涉及到具有用相變式的材料作為記錄介質(zhì)的光記錄層的多層光盤的初始化方法。
背景技術(shù)：
近年來，在信息記錄領(lǐng)域中，在不同的地方都對光信息記錄方法進(jìn)行了一些研究。這些光信息記錄方法的優(yōu)點是能以非接觸的方式記錄和再現(xiàn)信息，并能處理只讀式的、一寫多讀式的和可重寫式的存儲方式，并有希望廣泛地用作為實現(xiàn)廉價存儲大容量文件的方法。
現(xiàn)已通過縮短作為光源的激光束波長的方法使得供各種光信息記錄方式用的光記錄介質(zhì)(下文中也稱之為光盤)獲得了很大的容量。這種用在光信息記錄方法中的激光源采用了高數(shù)值孔徑的物鏡以便縮小聚焦面上的光斑尺寸。
例如，在小型光盤(CD)中，激光的波長為780nm，物鏡的數(shù)值孔徑(NA)為0.45，容量為650MB，然而，對于數(shù)字通用光盤只讀存儲器(DVD-ROM)而言，其激光波長為650mn，NA為0.6，容量為4.7GB。
此外，在下一代的光盤系統(tǒng)中，已通過如下一些手段為獲得大的容量作了研究使用在光記錄層上具有厚度約為100μm的薄的光透射保護(hù)膜(一覆蓋膜)的光盤；從保護(hù)膜的一側(cè)上發(fā)射用于記錄和再現(xiàn)信息的激光束；使激光的波長為450nm或更?。皇刮镧R的數(shù)值孔徑為0.78或更大。
另外，近年來，己對可重寫式的多層光盤進(jìn)行了研究。這種光盤使用相變式的記錄材料并具有兩個光記錄層。在下文中，分別將具有多個光記錄層的光盤稱之為多層光盤，而把僅有一個光記錄層的光盤稱之為單層光盤。
本發(fā)明人一直從事相變式多層光盤的研制，并在1999和2001年出席了光數(shù)據(jù)存儲(ODS)研討會。
相變光盤，不管是單層光盤還是多層光盤，在發(fā)送到市場上之前，都需要進(jìn)行稱為初始化的處理。
在相變式光盤的生產(chǎn)工序中，通常，用濺射裝置在由聚碳酸脂等材料制成的襯底上生成一個相變式記錄材料的薄膜，在生成稱為“淀積成的(as-deposited)”膜之后，相變式記錄介質(zhì)的晶相狀態(tài)與無定形態(tài)相接近。
在相變光盤中，在記錄信息時，要求相變式記錄材料的狀態(tài)為結(jié)晶狀態(tài)。在生成薄膜后，立即將無定形狀態(tài)改變?yōu)榻Y(jié)晶狀態(tài)的工序稱為“初始化工序”。
在當(dāng)前廣泛使用的初始化裝置中，整個光記錄層的結(jié)晶化是通過將激光束聚焦在要初始化的光記錄層上以加熱相變式的記錄材料，并對整個光記錄層進(jìn)行掃射來實現(xiàn)的。
此時，聚焦在光記錄層上的激光光束的形狀在盤旋轉(zhuǎn)的方向上大約有1μm的束寬，在半徑方向上大約有100μm的束寬。
在具有相變式光記錄層的多層光盤上，用這樣的初始化裝置來對光記錄層進(jìn)行初始化時，該光記錄層是用作為從光的入射面上算起的第一光記錄層，如己公開的日本專利No.2001-250265中所披露的，由于在第一光記錄層和第二光記錄層之間的夾層的厚度的不勻均性而產(chǎn)生的光干涉，會使初始化光在第一記錄層上發(fā)生強(qiáng)度變化，并造成初始化不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到上述情況下實行的。因此，本發(fā)明的目的是提供一個光記錄介質(zhì)的初始化方法，它能減少由于在初始化時產(chǎn)生的光干涉而引起的初始化的不均勻性，但不會損壞各個記錄層的信息記錄/再現(xiàn)信號的特征。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的初始化方法是這樣的一種方法其中，第二光記錄層和第一光記錄層通過一個中間層依次堆疊在一個襯底上，并進(jìn)而在第一光記錄層上生成一個保護(hù)層，在第一光記錄層上的記錄膜包括一相變式的記錄材料，并在記錄/再現(xiàn)的時候從保護(hù)膜側(cè)發(fā)射記錄/再現(xiàn)光；和在初始化的步驟中，將初始化光從保護(hù)膜側(cè)照射在第一光記錄層上，使第一光記錄層初始化，以便讓能量密度ID1和能量密度ID2能滿足下面的公式(1)，在此，ID1是第一光記錄層上光聚焦區(qū)中的各個點上的初始化光的入射光在單位面積上的能量密度，ID2是返回光在光聚焦區(qū)中的各個點上的單位面積上的能量密度，該返回光是初始化光透過第一光記錄層達(dá)到第二光記錄層上，并在第二光記錄層上反射后再回到第一光記錄層上的。
ID2/ID1≤0.002 (1)在本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的上述初始化方法中，初始化光的波長最好不同于記錄/再現(xiàn)光的波長；第一光記錄層包括一個對記錄/再現(xiàn)光是透明的并且具有吸收初始化光的性能的膜。
此外，初始化光的波長最好小于400nm；并且對記錄/再現(xiàn)光而言，此薄膜應(yīng)當(dāng)是透明的，并具有吸收初始化光的性能，該薄膜含有ZnS-SiO2或ITO。
在本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的上述初始化方法中，在實行初始化的步驟時，將初始化光照射到第一光記錄層上，在把一個激光束當(dāng)作初始化光聚焦到要初始化的第一光記錄層上時，照射到要初始化的光記錄層上的初始化光的一部分透過第一光記錄層而達(dá)到第二光記錄層上，并在第二光記錄層上反射后回到要初始化的第一光記錄層上。
在此，在第一光記錄層上，與在初始化光的入射光及來自第二光記錄層的返回光相重疊的區(qū)域上的入射光的能量密度相比，如果能使返回光的能量密度足夠地小，就能足以減少由于光干涉而引起的聚焦初始化的不均勻性。
這就是說，根據(jù)能量密度ID1和能量密度ID2來初始化第一光記錄層以滿足上述的公式(1)，就能足夠地減少初始化的不均勻性，在此，ID1是聚焦在第一光記錄層的光聚焦區(qū)中的各個點上的初始化光的入射光在單位面積上的能量密度，ID2是返回光的光聚焦區(qū)中的各個點上的單位面積上的能量密度，該返回光是透過第一光記錄層達(dá)到第二光記錄層上，并在第二光記錄層上反射后又回到第一光記錄層上的初始化光的入射光。
相對初始化光的波長而言，如果第一光記錄層的光透射率足夠地小，或者是第二光記錄層的反射率足夠地小，那就足以降低返回光的能量密度。在本發(fā)明中，所用的是前者。
構(gòu)成相變式光記錄層的多層膜通常包括由相變式記錄材料制成的一個記錄層，一個對于記錄/再現(xiàn)波長是透明的介電膜，以及一個由金屬反射膜構(gòu)成的薄膜。
例如，在本發(fā)明中，引用了一個對初始化光波長具有吸收性能的介電物質(zhì)來降低第一光記錄層的初始化光波長的光透射率，并能較好地實現(xiàn)初始化。


圖1A是一個簡略透視圖，它根據(jù)本發(fā)明的實施例示出了將一束光投射到光盤上的狀態(tài)，圖1B是一個簡略的截面圖；圖2A和圖2B是截面圖，它們根據(jù)本實施例示出了光盤生產(chǎn)方法中的一個生產(chǎn)工序；圖3A和圖3B是接在圖2B之后的一個工序的截面圖；圖4A和圖4B是接在圖3B之后的一個工序的截面圖；圖5A和圖5B是接在圖4B之后的一個工序的截面圖；圖6A和圖6B是接在圖5B之后的一個工序的截面圖；圖7是接在圖6B之后的一個工序的截面圖；圖8是用在本實施例中的初始化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是光斑形狀的示意圖以及用在本實施例中的初始化光的光強(qiáng)度分布的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施例，在對光盤上的第一光記錄層進(jìn)行初始化時的初始化光的排列示意圖；圖11是投射到第一光記錄層上的入射光的能量密度ID1和來自第二光記錄層上的返回光的能量密度ID2之比的估計結(jié)果；圖12是本實施例中初始化光的強(qiáng)度變化程度的估計結(jié)果；圖13是信號特征(抖動)與初始化光的功率的相關(guān)性曲線示意圖；圖14A和圖14B是假設(shè)本實施例中所采用的第一光記錄層的層結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是圖14A所示的第一光記錄層的光透射率示意圖；圖16是如圖14B所構(gòu)建的第一光記錄層的光透射率的示意圖；圖17是Si3N4的復(fù)折射率的波長的相關(guān)性曲線示意圖(“n”是折射率，“k”是消光系數(shù))；圖18是ZnS-SiO2的復(fù)折射率的波長的相關(guān)性曲線示意圖(“n”是折射率，“k”是消光系數(shù))；和圖19是ITO的復(fù)折射率的波長的相關(guān)性曲線示意圖(“n”是折射率，“k”是消光系數(shù))。
具體實施例方式
下面，將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
本實施例涉及光記錄介質(zhì)(光盤)的初始化方法。首先將簡要地說明光盤的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法，然后，再說明光盤的初始化方法。
圖1A是根據(jù)本實施例所示出的將一束光投射到具有兩個光記錄層的光盤上的狀況的簡略透視圖。
光盤DC的形狀約為盤狀，其上的中心孔CH是開在中心部位上的，內(nèi)周部分是一個夾持區(qū)CA，而光盤的外周部分具有一個信息記錄/再現(xiàn)區(qū)RA，光盤按照驅(qū)動方向DR旋轉(zhuǎn)。
在記錄或再現(xiàn)信息時，將藍(lán)到藍(lán)紫色范圍內(nèi)的激光束或來自物鏡OL(其數(shù)值孔徑為0.8或更大)的其它記錄/再現(xiàn)光束LTR投射到光盤中的光記錄層上。
圖1B是圖1A中沿著A-A’線剖開的截面示意圖。
在由聚碳酸脂制成的盤襯底11的一個表面上生成第二光記錄層，其厚度為1.1mm，外徑為120mm，中心孔CH的內(nèi)徑為15mm。另一方面，由紫外固化樹脂制成的轉(zhuǎn)換層(transfer layre)14是在樹脂膜13的一個表面上生成的，并且在其表面上生成第一光記錄層16。第一光記錄層16和第二光記錄層12通過中間層17粘合在一起的，該中間層的膜厚例如為20μm左右，并且對記錄/再現(xiàn)光的波長是透明的。光透射保護(hù)膜18的膜厚例如為90μm，它是通過將轉(zhuǎn)換層14和樹脂膜13放在一起而構(gòu)成的。
第二光記錄層12和第一光記錄層16的結(jié)構(gòu)都是將一個介電膜、一個用相變式記錄材料等制成的記錄膜、一個介電膜和一個反射膜由上而下地堆疊在一起而構(gòu)成的，其中，至少配有一個第一光記錄層16的記錄膜，以便將相變式記錄材料包括在內(nèi)。
在此，盤襯底11的一個表面具有凹凸不平的形狀11’，并沿著此凹凸不平的形狀生成第二光記錄層12。轉(zhuǎn)換層14的表面也具有凹凸不平的形狀14’，第一光記錄層16是沿著該凹凸不平的表面生成的。第一光記錄層16和第二光記錄層12上都有凹凸不平的形狀，這是由上述的凹凸不平的形狀14’或11’引起的，并將這些凹凸不平的形狀劃分為許多稱之為平地或凹槽的軌跡區(qū)。
如圖1B所示，當(dāng)記錄或再現(xiàn)上面的光盤時，從物鏡OL上發(fā)出的激光或其它的記錄/再現(xiàn)光LTR通過光透射保護(hù)膜18聚焦在第一光記錄層16和第二光記錄層12中的任何一個之上。在再現(xiàn)的時候，接收在第一光記錄層16或第二光記錄層12上反射的返回光，并提取出再現(xiàn)信號。
此外，通過在凹凸不平的形狀11’上刻制一個長度相當(dāng)于記錄數(shù)據(jù)的坑，并用像鋁膜之類的反射層來構(gòu)建光記錄層，第二光記錄層12也可以是一個只讀式的光記錄層。
下面將解釋上述的具有兩個光記錄層的光盤的生產(chǎn)方法的一個例子。
在此，將根據(jù)如下的一個例子來加以說明。在此例子中，為了包含一個由相變式記錄材料制成的記錄膜，不僅構(gòu)建了第一光記錄層16，而且還構(gòu)建了第二光記錄層12，以包含一個由相變式記錄材料制成的記錄膜。
首先，用一個按常規(guī)預(yù)定的公認(rèn)方法來制備表面上具有凹凸不平形狀10’的第二光記錄層的壓模10，該壓模的表面上具有第二光記錄層的模壓圖形。
然后，安放上述的第二光記錄層的壓模10，以使其面對模具腔體的內(nèi)部，并且如圖2A所示，例如通過成型注射注入熔化的聚碳酸脂來生產(chǎn)由聚碳酸脂制成的盤襯底11。此時，通過設(shè)定模具的形狀就能在盤襯底11上形成中心孔CH的形狀。
在此，相應(yīng)于第二光記錄層壓模10上的凹凸不平的形狀10’，在盤襯底11的表面上形成了凹凸不平的形狀11’。
通過拆除第二光記錄層的壓模10，就得到了如圖2B所示的表面上具有凹凸不平形狀的盤襯底11。
然后，如圖3A所示，在用空氣或氮氣之類的氣體吹去盤襯底11表面上灰塵之后，例如通過濺射或化學(xué)氣相淀積(CVD)等方法，在襯底上連續(xù)地堆疊由鋁膜制成的全反射反射膜、介電膜、由相變式記錄材料制成的記錄膜和介電膜，以生成第二光記錄層12。
然后，如圖3B所示，在完成稱為“淀積成的”的薄膜形成工序之后的階段中，使接近于無定形狀態(tài)的第二光記錄層的相變記錄材料結(jié)晶化，用物鏡OL對初始化光LTI聚焦，并將其照射在第二光記錄層12上，再對整個第二光記錄層12進(jìn)行掃描，以使得第二光記錄層12初始化。
作為初始化光LTI，例如，可以使用紅外激光或波長小于400nm的激光。
另一方面，如圖4A所示，提供適量的、用作為轉(zhuǎn)換層的紫外線固化樹脂14a，并將其旋轉(zhuǎn)涂覆到厚度為80μm的、約呈環(huán)形的樹脂膜13和位于中心的中心孔CH上。
然后，預(yù)先生成第一光記錄層壓模15，在該壓模的表面上具有凹凸不平的形狀15’，它們是為第一光記錄層制作的圖形。如圖4B所示，將紫外線固化樹脂14a和第一光記錄層壓模15放在一起，并照射足夠量的紫外線來使紫外固化樹脂14a固化以獲得轉(zhuǎn)換層14。
在此，相應(yīng)于第一光記錄層壓模15上的凹凸不平的形狀15’，在轉(zhuǎn)換層14的表面上生成了凹凸不平的形狀14’。
然后，如圖5A所示，通過在第一光記錄層壓模15和轉(zhuǎn)換層14的邊界上拆除壓模，凹凸不平的形狀14’就轉(zhuǎn)移到了轉(zhuǎn)換層14的表面上。
然后，如圖5B所示，在用空氣或氮氣之類的氣體吹去轉(zhuǎn)換層14表面上灰塵之后，通過濺射或化學(xué)氣相淀積(CVD)等方法，在襯底上連續(xù)地堆疊由鋁膜制成的全反射反射膜、介電膜、由相變式記錄材料制成的記錄膜和介電膜，從而形成了第一光記錄層16。
然后，如圖6A所示，在生成在盤襯底上的第二光記錄層的上面安放一個壓敏粘合劑17a，使第二光記錄層12和第一光記錄層16相互面對面，并將它們的中心相互對準(zhǔn)。然后如圖6B所示，用壓敏粘合劑17a作為中間層17將兩個光記錄層粘結(jié)起來。
然后，如圖7所示，在完成了稱為“淀積成的”薄膜形成工序之后的階段中，用與處理第二光記錄層12相同的方式使接近于無定形狀態(tài)的第一光記錄層16中的相變式記錄材料結(jié)晶化，用物鏡OL對初始化光LTI進(jìn)行聚焦，并將其照射在第一光記錄層16上，以對整個第二光記錄層16進(jìn)行掃射，從而使第一光記錄層16初始化。
在此，為了使第一光記錄層16初始化，使用了波長小于400nm的激光作為初始化光LTI。
由上所述，就能生產(chǎn)出構(gòu)造如圖1所示的光盤。
需要注意的是，上面的生產(chǎn)方法是一個實施例，也能用其它的方法來進(jìn)行生產(chǎn)。例如，在第二光記錄層12上生成具有凹凸不平表面的中間層17，以供在其上制作第一光記錄層16之用，然后，在中間層上生成第一光記錄層16，并在第一光記錄層16上生成透射保護(hù)膜18。要注意的是，如上所述，在任何情況下，第一光記錄層16的初始化都是在通過中間層17與第二光記錄層12堆疊在一起后進(jìn)行的。
圖8是一個初始化設(shè)備的簡要示意圖，該設(shè)備用于對上述的第一光記錄層16進(jìn)行初始化。該設(shè)備不僅限于用在第一光記錄層16上，也可用在圖3B所示的第二光記錄層12的初始化步驟中。
用主軸電動機(jī)SM來轉(zhuǎn)動光盤DC，該光盤具有包含第一光記錄層16和第二光記錄層12在內(nèi)的多層光記錄層。初始化光LTI從光學(xué)頭HD上發(fā)射出來，它能相對于轉(zhuǎn)動著的光盤DC在光盤的半徑方向DRrad上運動。初始化光LTI的波長小于400nm.。
光學(xué)頭HD上具有一個作為初始化光光源的激光二極管LD，一個分光器Bs，一個反射鏡MR，一個物鏡OL。該光學(xué)頭在結(jié)構(gòu)上能夠通過分光器BS和光聚焦透鏡LS將來自光盤DC的返回光引導(dǎo)到光探測器PD上，并對其進(jìn)行監(jiān)控。
圖9示出了利用初始化設(shè)備聚焦在光盤DC的第一光記錄層16上的初始化光LTI的光斑形狀和光強(qiáng)度(L1)分布。
該初始化光LTI有一個橢圓形的光斑，它在盤的半徑方向x上具有寬度為x1的光強(qiáng)度分布Px，在信道方向y上具有寬度為y1的光強(qiáng)度分布Py。例如，寬度x1將半寬定為50μm左右，而寬度y1將半寬定為1μm左右。
下面將解釋用上述的初始化設(shè)備對具有多層光記錄層的光盤進(jìn)行初始化的方法。
用主軸電動機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)臺以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動光盤，并對作為初始化光的激光聚焦光進(jìn)行聚焦，以便用稱為聚焦伺服的技術(shù)來使聚焦的位置落在要初始化的記錄層的表面位置上。
光盤每轉(zhuǎn)一周，激光聚焦光就在半徑方向上移動一定的距離，例如5μm。
由于這個移動，光盤的全部信息記錄/再現(xiàn)區(qū)域RA就被初始化了。
圖10示出了在初始化具有多層(兩層)光記錄層的光盤的第一光記錄層16的情況下，初始化光的排列。在此要注意的是，在圖10中省略了通常存在于各個記錄層上的導(dǎo)槽的圖例。
由物鏡OL聚焦(FC)在第一光記錄層16上的初始化光的入射光LTI的一部分穿過了第一光記錄層16和中間層17，在第二光記錄層12上發(fā)生反射，并再次穿過中間層17，作為返回光LTI’投射到第一光記錄層16上。圖10示出了在第二光記錄層上的返回光投射在第一光記錄層上的輻照區(qū)AR的情況。
在此情況下，聚焦在第一光記錄層16上的初始化光的入射光LTI和來自第二光記錄層12的返回光LTI’在第一光記錄層16上引起光干涉。在出現(xiàn)光干涉時，在第一光記錄層16上的激光強(qiáng)度與在沒有來自第二光記錄層12的返回光的情況下有所不同。
在第一光記錄層16上由于光干涉而產(chǎn)生的激光強(qiáng)度的變化會隨著中間層17的厚度D的變化而發(fā)生周期性的變化。如果假設(shè)中間層17對初始化光的波長λI的折射率為nI，在第一光記錄層16上的激光強(qiáng)度就會根據(jù)中間層17的厚度D的增量，以λI/(2nI)的周期發(fā)生變化。
在相關(guān)工藝中，在廣泛使用800nm的初始化光λI的情況下，如果所使用的中間層17的折射率nI＝1.5，在中間層17的厚度D每次改變0.27μm時，在第一光記錄層16上的光強(qiáng)度就會重復(fù)增強(qiáng)和減弱。例如，當(dāng)中間層17的厚度D為20μm時，中間層17的厚度誤差必須控制在0.01μm之內(nèi)。然而，實際上這是不可能的，并且盤表面上實際有一個1μm或更大的膜厚度誤差。因此，在光盤表面上的干涉程度就不能保持恒定。
另一方面，如同在下面的例子中將要說明的那樣，在本實施例中，初始化光的波長λI小于400nm，由于在第一光記錄層中使用一種特定的材料作為介電層，這種材料對此波長區(qū)中的光有足夠的光吸收性能，并且對通常用在可見光強(qiáng)度區(qū)域中的信息記錄/再現(xiàn)光是足夠透明，因而能滿足下列的公式(1)。
ID2/ID1≤0.002 (1)因此，在聚焦光和返回光因相互干涉而相互增強(qiáng)的情況下，如果假設(shè)光強(qiáng)度為Imax；在兩種光因相互干涉而減弱的情況下，如果假設(shè)光強(qiáng)度為Imin，那么，強(qiáng)度變化度則為Imax/Imin≤1.2。這樣，就能減少第一光記錄層初始化的不均勻性。
在本例中，為了抑制初始化的不均勻性，將所需條件的估計結(jié)果說明如下。
首先，估計抑制初始化不均勻所需的條件。
在對第一光記錄層初始化的時候，要關(guān)注能量密度ID1和ID2，在此，ID1是聚焦在第一光記錄層16上的光聚焦區(qū)內(nèi)的各個點上的初始化光的入射光在單位面積上的能量密度，ID2是返回光在上述光聚焦區(qū)中各個點上的單位面積上的能量密度，該返回光是透過第一光記錄層16達(dá)到第二光記錄層12上，并在第二光記錄層12上反射后再返回到第一光記錄層16上的初始化光。圖11示出了入射光和返回光的能量密度比與由中間層干涉引起的光強(qiáng)度變化之間的關(guān)系。
在圖11中，橫坐標(biāo)表明ID2/ID1的值，縱坐標(biāo)表示Imax/Imin，在此，Imax是在聚焦光和返回光通過干涉而彼此增強(qiáng)的情況下的光強(qiáng)度，而Imin是在二者彼此減弱的情況下的光強(qiáng)度。
強(qiáng)度的變化程度最好是在Imax/Imin≤1.2左右，其原因?qū)⒃谙旅婕右越忉尅膱D11可知，只要滿足上述的條件就足以滿足下列的公式(1)。
ID2/ID1≤0.002 (1)下面將對在第一光記錄層16上初始化光的強(qiáng)度變化程度的估計結(jié)果進(jìn)行解釋，該初始化光是在初始化具有多個光記錄層的光盤的情況下通過光干涉而產(chǎn)生的，在此，中間層17的厚度和折射率分別為20μm和1.5，所用的初始化設(shè)備具有特定的結(jié)構(gòu)，其初始化激光的波長為300nm，物鏡的數(shù)值孔徑為0.35，在聚焦位置上初始化激光的光斑形狀在半徑方向上的半寬為50μm，它在信道方向上的半寬為0.7μm。
在此，初始化激光的波長為300nm，在下文中將使用這個波長。
圖12中示出了上述的初始化光的強(qiáng)度變化程度的估計結(jié)果。
在圖12中，橫坐標(biāo)X表示由下面的公式(2)表達(dá)的值，其中，第一光記錄層16的透射度為T16，中間層17的透射度為T17(＝1-中間層的吸收率T16)，第二光記錄層12的反射率為R12。
x＝T162×T172×R12(2)縱坐標(biāo)表示在第一光記錄層16上的初始化光的強(qiáng)度變化程度，它是一個由Imax/Imin來表達(dá)的值，其中，Imax是聚焦光和返回光通過干涉而彼此增強(qiáng)的情況下的光強(qiáng)度，而Imin是在二者彼此削弱的情況下的光強(qiáng)度。
另一方面，例如，在初始化步驟中，各種情況下的初始化光的功率也會影響相變式光盤的信號特征。
圖13示出了信號特征和初始化光的功率之間的相關(guān)性曲線。在圖13中，橫坐標(biāo)是在假設(shè)初始化光的功率的最佳值為1時的相對值，縱坐標(biāo)表示用各個功率的初始化光重寫1000次后的抖動值。該抖動值越小越好。
由圖13可以判斷，隨著初始化光功率變得比最佳值更高或更低，增加少量的重寫時間就會終止抖動，因此，為了將抖動抑制在低于10％或百分之幾的限度內(nèi)，最佳值上下10％的范圍都是初始化光功率的一個可允許的范圍。
當(dāng)初始化光功率的可允許的范圍在最佳值上下10％時，在轉(zhuǎn)換時它大致相當(dāng)于ID2/ID1≤1.2左右。由此可以得出如下結(jié)論為了滿足這個條件，公式(2)中的“X”最好滿足X≤0.003。當(dāng)X＝0.003時，ID2/ID1大約為0.002。
下面，作為第一光記錄層的一個例子，假設(shè)該記錄層的結(jié)構(gòu)如圖14A和圖14B所示，各個光透射率如圖15和圖16所示。
圖14A和圖14B中示出的第一光記錄層是為記錄/再現(xiàn)光的波長為400nm的情況而設(shè)計的，并且對400nm的波長有適當(dāng)?shù)墓馔干渎?。要注意的是，這里假設(shè)初始化是在光的入射面上沒有一般常具有的光透射保護(hù)層的情況下進(jìn)行的，因此與具有光透射保護(hù)膜的情況有所不同。
在圖14A和圖14B中，各個第一光記錄層的構(gòu)造的不同之處在于，在圖14A中用Si3N4，而在圖14B中用ZnS-SiO2作為介電層，后者對400nm的波長是透明的，相變式記錄材料的記錄膜和銀合金的反射膜都有相同的構(gòu)造。
在圖14A的情況下，第一光記錄層的光透射率示于圖15之中。
據(jù)此，在波長為250nm或更大的情況下，沒有觀察到光透射率的變化。
這是因為在上述的波長范圍內(nèi)，Si3N4沒有很強(qiáng)的吸收性能，而其它材料的吸收性能并不因波長而有較大的改變。
另一方面，在圖14B的情況下，第一光記錄層的光透射率示于圖16之中。
在波長為350nm或更小的情況下，第一光記錄層顯示出較高的吸收性能而光透射率則突然下降。光透射率突然下降的原因在于ZnS-SiO2的光吸收性能。
圖17示出了Si3N4的復(fù)折射率的波長的相關(guān)性曲線(“n”是折射率，“k”是消光系數(shù))。
如圖17所示，當(dāng)波長為250nm或更大時，Si3N4的“k”值大約為零，這表明在那個波長范圍內(nèi)不顯示吸收性能。
圖18示出了ZnS-SiO2的復(fù)折射率的波長的相關(guān)性曲線(“n”是折射率，“k”是消光系數(shù))。
由圖18可知，當(dāng)波長為350nm或更小時，消光系數(shù)“k”的值增加了。
在此，如圖14B所示，當(dāng)光記錄層的激光波長為300nm、在用ZnS-SiO2作為介電膜的情況下該光透射率小到8％，第二光記錄層的反射率估計最大為50％左右。因此，在按上述的公式(2)來計算“X”時，X＝0.003滿足X≤0.003的條件，這個條件是滿足Imax/Imin大約≤1.2所需要的條件。
另一方面，在如圖14A所示的光記錄層的情況下，使用Si3N4作為介電膜，在激光波長高達(dá)250nm上下時，第一光記錄層顯示出高的光透射率。因此，其結(jié)果是，為了滿足條件X≤0.003，還需要其它的條件。
由上可知，通過使用波長小于400nm的紫外區(qū)中的激光，并在第一光記錄層中用一種特定的材料作為介電膜，這種材料對此區(qū)域中的光有足夠光吸收性能，并對通常用在可見光強(qiáng)度范圍內(nèi)的信息記錄/再現(xiàn)光有足夠的透射度，這樣，就能減少第一光記錄層在初始化時的不均勻性。
需要注意的是，此介電膜在可見光的范圍內(nèi)應(yīng)是透明的，并在紫外線的范圍內(nèi)具有吸收性能，符合這樣要求的介電膜不僅限于ZnS-SiO2，如果與要使用的激光波長一起考慮，也能選用一種稱之為ITO(氧化銦錫)的材料或其它的材料。
圖19示出了ITO的復(fù)合折射率的波長的相關(guān)曲線(“n”是折射率，“k”是消光系數(shù))。
在ITO中，與在ZnS-SiO2中的方式一樣，其消光系數(shù)“k”的值在波長約為400nm的時候開始增加，并在約為250nm的短波長范圍內(nèi)超過ZnS-SiO2的消光系數(shù)的值。
相應(yīng)地，即使是在使用ITO作為介電膜的情況下，通過適當(dāng)?shù)剡x擇初始化光的波長也能滿足X≤0.003的條件，這個條件是滿足Imax/Imin大約≤1.2所需要的條件。
根據(jù)本實施例，在初始化一個屬于相變式光盤的多層光盤時，通過使用一層特定的物質(zhì)作為構(gòu)成第一光記錄層的介電膜，就能減少由光記錄層之間的光干涉而引起的初始化表面的光強(qiáng)度的變化。該多層光盤具有兩層或多層可重寫式的或一次寫式的光記錄層，而此介電膜對信息記錄/再現(xiàn)激光有足夠的透射度，對用于初始化的激光具有光吸收性能。照此辦理，就能進(jìn)行較佳的初始化。
具體地說，通過將初始化光的波長設(shè)置為400nm或更小，就能容易地用一種特定的材料作為構(gòu)成第一光記錄層的膜，并減少上述初始化的不均勻性。這種材料對用于信息記錄/再現(xiàn)的激光有足夠的透射度，并在初始化光波長中顯示出吸收性能。
本發(fā)明并不僅限于上述的實施例。
例如，要初始化的光盤的構(gòu)造并不僅限于圖1所示的構(gòu)造，也可以在沒有光透射保護(hù)層18的情況下進(jìn)行初始化，在圖1的結(jié)構(gòu)中該保護(hù)層是在光記錄層16上生成的。
除上述之外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以制造出各種各樣的光記錄層的變型。
根據(jù)本發(fā)明，在初始化具有相變式光記錄層的光記錄介質(zhì)時，不會損害各個光記錄層的信息記錄/再現(xiàn)信號的特征，并能減少在初始化時由于光干涉而引起的初始化的不勻均性。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可用于光盤的初始化方法之中。此初始化方法又被用在能處理可重寫的存儲方式的光盤的生產(chǎn)方法中。這種光盤具有用相變式材料作為記錄材料的光記錄層，并能實現(xiàn)廉價的大容量文件。
權(quán)利要求
1.一種光記錄介質(zhì)的初始化方法，其中，第二光記錄層和第一光記錄層通過一個中間層依次堆疊在襯底上，進(jìn)而在所述的第一光記錄層上生成一個保護(hù)層，在所述的第一光記錄層中的記錄膜包括一相變式記錄材料，在記錄/再現(xiàn)信息時，從所述的保護(hù)膜側(cè)發(fā)射記錄/再現(xiàn)光，其中在初始化步驟中，從所述的保護(hù)膜側(cè)發(fā)射初始光到所述的第一光記錄層上，以對所述的第一光記錄層進(jìn)行初始化，從而使得能量密度ID1和能量密度I D2能滿足下列的公式(1)，在此，ID1是投射在第一光記錄層的光聚焦區(qū)中的各個點上的所述的初始化光的入射光在單位面積上的能量密度，ID2是返回光在所述的光聚焦區(qū)中的各個點上的單位面積上的能量密度，該返回光是所述的初始化光透過所述的第一光記錄層而達(dá)到所述的第二光記錄層，并在第二光記錄層上反射后再回到所述的第一光記錄層上的，ID2/ID1≤0.002 (1)。
2.如權(quán)利要求1所述的光記錄介質(zhì)的初始化方法，其中所述的初始化光的波長不同于所述的記錄/再現(xiàn)光的波長；和所述的第一光記錄層包括一個膜，該膜對所述的記錄/再現(xiàn)光是透明的，并對所述的初始化光呈現(xiàn)吸收性能。
3.如權(quán)利要求2所述的光記錄介質(zhì)的初始化方法，其中所述的初始化光的波長小于400nm；和一個包含ZnS-SiO2的膜，它對所述的記錄/再現(xiàn)光是透明的并對所述的初始化光呈現(xiàn)吸收性能。
4.如權(quán)利要求2所述的光記錄介質(zhì)的初始化方法，其中所述的初始化光的波長小于400nm；和一個包含ITO的膜，它對所述的記錄/再現(xiàn)光是透明的，并對所述的初始化光呈現(xiàn)吸收性能。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對有多層光記錄層的光記錄介質(zhì)進(jìn)行初始化的方法，在初始化時，此方法能夠減少由于光干涉而引起的初始化的不均勻性但不會損壞光記錄層的信息記錄/再現(xiàn)信號特性。一個光記錄介質(zhì)的初始化方法，在此，第二光記錄層和第一光記錄層通過一個中間層按順序堆疊在襯底上，并進(jìn)而在第一光記錄層上生成一個保護(hù)層，在第一光記錄層中的記錄膜包括一個相變式的記錄材料，在記錄/再現(xiàn)信息時從保護(hù)膜的一側(cè)上發(fā)射出記錄/再現(xiàn)光。在初始化步驟中，通過將初始化光從保護(hù)膜的一側(cè)投射到第一光記錄層上來對第一光記錄層進(jìn)行初始化，以便使得能量密度ID1和能量密度ID2能滿足ID2/ID1≤0.002，在此，ID1是投射在第一光記錄層的光聚焦區(qū)中的各個點上的初始化光的入射光在單位面積上的能量密度，ID2是返回光在光聚焦區(qū)中的各個點上的單位面積上的能量密度，該返回光是初始化光透過第一光記錄層而達(dá)到第二光記錄層，并在第二光記錄層上反射后再回到第一光記錄層上的。
文檔編號G11B7/125GK1511317SQ0380029
公開日2004年7月7日 申請日期2003年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月8日
發(fā)明者黑川光太郎, 山崎剛, 上田大輔, 高川繁樹, 山本真伸, 伸, 樹, 輔 申請人:索尼公司