專利名稱：光學記錄盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學記錄盤，具體而言，涉及一種光學記錄盤，其能夠記錄由包括記錄標志以及與記錄標志相鄰的空白區(qū)域的記錄標志鏈所構(gòu)成的數(shù)據(jù)并且即使在記錄標志和相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度比分辨率限度還短的情況下也能夠從其上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，并且能夠顯著地提高其存儲容量。
背景技術(shù)：
例如CD、DVD等的光學記錄盤已經(jīng)被廣泛用作記錄數(shù)字數(shù)據(jù)的記錄媒體，并且最近已經(jīng)開發(fā)了具有提高的記錄密度和極高的數(shù)據(jù)傳輸率的光學記錄盤。
在這樣的光學記錄盤中，通過減小用于記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束的波長并增加物鏡的數(shù)值孔徑NA來提高光學記錄盤的存儲容量，由此減小了激光束光斑的直徑。

發(fā)明內(nèi)容
在光學記錄盤中，在光學記錄盤中形成的記錄標志的長度以及相鄰記錄標志之間的長度(即，沒有形成記錄標志的區(qū)域(以下稱作空白區(qū)域)的長度)比分辨率限度還短的情況下，不能從該光學記錄盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
分辨率限度由激光束的波長λ和用于會聚激光束的物鏡的數(shù)值孔徑NA所確定，在記錄標志和空白區(qū)域的重復頻率(即，空間頻率)等于或大于2NA/λ的情況下，不能夠讀取記錄標志和空白區(qū)域中所記錄的數(shù)據(jù)。
因此，對應于能夠被讀取的空間頻率的記錄標志和空白區(qū)域的長度都應等于或大于λ/4NA，在使用數(shù)值孔徑為NA的物鏡將波長為λ的激光束會聚到光學記錄盤表面的情況下，長度為λ/4NA的記錄標志和長度為λ/4NA的空白區(qū)域是能夠被讀取的最短的記錄標志和最短的空白區(qū)域。
因此，當要再現(xiàn)記錄在光學記錄盤中的數(shù)據(jù)時，存在分辨率限度，在分辨率限度內(nèi)能夠讀取數(shù)據(jù)，并且限制了能夠被讀取的記錄標志的長度和空白區(qū)域的長度。因此，如果在光學記錄盤中形成了長度小于分辨率限度的記錄標志和長度小于分辨率限度的空白區(qū)域由此在其中記錄數(shù)據(jù)時，則不能夠再現(xiàn)如此記錄的數(shù)據(jù)，因此不可避免地限制了能夠用于在光學記錄盤中記錄數(shù)據(jù)的記錄標志的長度和空白區(qū)域的長度，并且通常不能在光學記錄盤中形成長度小于分辨率限度的記錄標志和長度小于分辨率限度的空白區(qū)域來記錄數(shù)據(jù)。
因此，為了增加光學記錄盤的存儲容量，需要縮短用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束的波長λ，或者增加物鏡的數(shù)值孔徑NA，由此降低分辨率限度，使得能夠再現(xiàn)由長度較短的記錄標志和長度較短的空白區(qū)域所構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
然而，對于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束的波長λ能夠被縮短到什么程度以及物鏡的數(shù)值孔徑NA能夠被增加到什么程度存在限制，因此通過降低分辨率限度所能獲得的光學記錄盤的存儲容量的增加是有限的。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種光學記錄盤，其能夠記錄由包括記錄標志和與記錄標志相鄰的空白區(qū)域的記錄標志鏈所構(gòu)成的數(shù)據(jù)，并且即使在記錄標志和相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度比分辨率限度還短的情況下也能夠從其上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，由此顯著增加了該光學記錄盤的存儲容量。
通過構(gòu)成一種光學記錄盤，使得通過使用數(shù)值孔徑為0.7至0.9的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束會聚在該光學記錄盤上，能夠在其上記錄數(shù)據(jù)并從其上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，其中該光學記錄盤至少包括襯底；形成在該襯底上的并具有5nm至100nm厚度的第二介電層；形成在第二介電層上的分解反應層，其具有2nm至80nm厚度并含有貴金屬氧化物作為主要成分；形成在分解反應層上的第一介電層；和形成在第一介電層上的并具有10μm至200μm厚度的光透射層，并且構(gòu)成該光學記錄盤，使得在從光透射層這一側(cè)用激光束照射光學記錄盤時，在分解反應層中作為主要成分所含的貴金屬氧化物被分解成貴金屬和氧，因此通過由此產(chǎn)生的氧氣在分解反應層中形成泡狀凹坑，并且貴金屬的細小顆粒沉淀在泡狀凹坑內(nèi)，由此在分解反應層中形成了記錄標志。
本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，當使用數(shù)值孔徑為0.7至0.9的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束從光透射層這一側(cè)照射到至少包括襯底、形成在襯底上的并具有5nm至100nm厚度的第二介電層、形成在第二介電層上的具有2nm至80nm厚度并含有貴金屬氧化物作為主要成分的分解反應層、形成在分解反應層上的第一介電層、和形成在第一介電層上的并具有10μm至200μm厚度的光透射層的該光盤時，在分解反應層中作為主要成分所含的貴金屬氧化物被分解成貴金屬和氧，因此通過由此產(chǎn)生的氧氣在分解反應層中形成泡狀凹坑，并且貴金屬的細小顆粒沉淀在泡狀凹坑內(nèi)，由此在分解反應層中形成了記錄標志，并且在光學記錄盤中記錄了數(shù)據(jù)，在以此方式在光學記錄盤中記錄了數(shù)據(jù)的情況下，即使記錄標志和在構(gòu)成記錄標志鏈的相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度比分辨率限度還短，也能夠通過使用數(shù)值孔徑為0.7至0.9的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束從光透射層這一側(cè)會聚到光學記錄盤上而再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
盡管沒有完全清楚其原因，但是在分解反應層中作為主要成分所含有的貴金屬氧化物被分解成貴金屬和氧的情況下，在分解反應層中形成了泡狀凹坑，并且貴金屬的細小顆粒沉淀在泡狀凹坑中，由此在分解反應層中形成了記錄標志，并在光學記錄盤中記錄了數(shù)據(jù)，因此即使在記錄標志的長度或者在構(gòu)成記錄標志鏈的相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度小于分辨率限度的情況下，也能夠再現(xiàn)記錄在光學記錄盤中的數(shù)據(jù)，可以合理的得出以下結(jié)論，通過用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束來照射貴金屬的細小顆粒而產(chǎn)生了近場光線并且分辨率限度消失，或者由于沉淀在泡狀凹坑中的貴金屬的細小顆粒與照射到貴金屬的細小顆粒的激光束之間的相互作用而導致分辨率限度變得更小。
以此方式，如果在分解反應層中形成泡狀凹坑并且貴金屬的細小顆粒沉淀在泡狀凹坑中由此在分解反應層中形成記錄標志時，則即使在記錄標志的長度或者在構(gòu)成記錄標志鏈的相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度小于分辨率限度的情況下，也能夠再現(xiàn)數(shù)據(jù)。因此，由于能夠以高密度在光學記錄盤中記錄數(shù)據(jù)，所以能夠顯著地提高光學記錄盤的存儲容量。
在本發(fā)明中，分解反應層中作為主要成分所含有的貴金屬氧化物沒有特別地限制，但是從容易形成氧化物以及產(chǎn)生近場光線的效率方面來看，含有選自于Ag、Pt或Pd的至少一種貴金屬的氧化物是優(yōu)選的，并且氧化鉑是特別優(yōu)選的，因為其分解溫度較高。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面，采用氧化鉑(PtOx)作為貴金屬氧化物，并且當使用激光束經(jīng)過光透射層照射分解反應層時，氧化鉑被分解成鉑和氧。
氧化鉑比其它貴金屬氧化物具有更高的分解溫度。因此，當功率被設定為用于記錄數(shù)據(jù)的激光束照射到光學記錄盤由此形成記錄標志時，由于能夠防止熱量從受到激光束照射的分解反應層的區(qū)域傳遞到其周圍的其它區(qū)域，并能夠防止在激光束照射區(qū)域之外的區(qū)域中發(fā)生氧化鉑的分解反應，因此能夠在分解反應層中形成泡狀凹坑，由此形成記錄標志。
此外，由于氧化鉑(PtO2)比其它貴金屬氧化物具有更高的分解溫度，所以即使在通過具有高功率的用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束照射光學記錄盤由此再現(xiàn)數(shù)據(jù)的情況下，也不會存在氧化鉑被分解成鉑和氧的危險。因此，即使在重復地再現(xiàn)光學記錄盤中所記錄的數(shù)據(jù)的情況下，也能夠形成泡狀凹坑，而不會改變記錄標志的形狀，并且不會在形成了記錄標志的區(qū)域之外的區(qū)域中形成新的泡狀凹坑。因此，能夠提高光學記錄盤的再現(xiàn)耐久性。
在本發(fā)明中，為了即使在記錄標志的長度或相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度比分辨率限度還短的情況下也能獲得具有高C/N比的再現(xiàn)信號，氧化鉑通式PtOx中的x優(yōu)選地是等于或大于0.5并且等于或小于4.0，更優(yōu)選地是x等于或大于1.0并且小于3。
在本發(fā)明中，在采用氧化銀AgOy作為貴金屬氧化物的情況下，y優(yōu)選地是等于或大于0.5并且等于或小于1.5，更優(yōu)選地是y等于或大于0.5并且等于或小于1.0。
在本發(fā)明中，通過氧化鉑的分解所形成的鉑的每個細小顆粒，優(yōu)選地具有小于將在分解反應層中形成的泡狀凹坑的顆粒尺寸。在通過氧化鉑的分解所形成的鉑的每個細小顆粒具有充分小于將在分解反應層中形成的泡狀凹坑的顆粒尺寸的情況下，能夠有效地防止泡狀凹坑的形狀受到沉淀在泡狀凹坑中的鉑的細小顆粒的影響，并且能夠防止記錄標志被不良的變形。
在本發(fā)明中，該光學記錄盤優(yōu)選地進一步包括厚度為10nm至140nm的第三介電層以及形成在該第三介電層上的厚度為5nm至100nm的光吸收層，其位于襯底和第二介電層之間，使得當經(jīng)過光透射層的激光束照射該光吸收層時，光吸收層吸收激光束并產(chǎn)生熱量。
在第三介電層和光吸收層形成在襯底與第二介電層之間，并且構(gòu)成光吸收層使其在受到經(jīng)過光透射層的激光束照射時吸收激光束并產(chǎn)生熱量的情況下，即使在分解反應層受到激光束照射時不容易產(chǎn)生熱量，也能夠通過從光吸收層傳遞來的熱量將分解反應層中作為主要成分所含有的貴金屬氧化物分解成貴金屬和氧。因此，即使分解反應層形成的很薄，使其很容易變形，或者即使分解反應層含有相對激光束具有高的光透射率的貴金屬氧化物，也能夠通過用激光束照射分解反應層而以預期的方式來分解貴金屬氧化物，由此在其中形成記錄標志。
在本發(fā)明中，光吸收層優(yōu)選地包含相對于激光束具有高的光吸收系數(shù)并具有低的導熱系數(shù)的材料，更優(yōu)選地含有Sb和Te的至少之一。
在本發(fā)明中，作為光吸收層中所含的并且包含Sb和Te至少之一的合金，由通式(SbaTe1-a)1-bMb或{(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d表示的合金是特別優(yōu)選的。此處，元素M表示除了Sb和Te之外的元素。
在至少含有Sb和Te之一并包含在光吸收層中的合金由通式(SbaTe1-a)1-bMb表示的情況下，對于a和b優(yōu)選地是使a等于或大于0并且等于或小于1，使b等于或大于0并且等于或小于0.25。在b大于0.25的情況下，光吸收層的光吸收系數(shù)小于必要值，并且其導熱系數(shù)也低于所必需的必要值。
另一方面，在至少含有Sb和Te之一并包含在光吸收層中的合金由通式{(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d表示的情況下，對于c和d優(yōu)選地是使c等于或大于1/3并且等于或小于2/3，使d等于或大于0.9。
元素M沒有特別的限制，但是對于元素M優(yōu)選地是選自于In、Ag、Au、Bi、Se、Al、P、H、Si、C、V、W、Ta、Zn、Mn、Ti、Sn、Pb、Pd、N、O、或稀土元素(Sc、Y和鑭系元素)的至少一種元素作為主要成分。在采用波長λ為390nm至420nm的激光束的情況下，對于元素M特別優(yōu)選地是選自于Ag、In或稀土元素中的至少一種元素。
在本發(fā)明中，在第三介電層和光吸收層沒有形成在襯底與第二介電層之間的情況下，優(yōu)選地形成分解反應層，使其具有20nm至80nm的厚度。
由于分解反應層包含相對于激光束具有高透射系數(shù)的貴金屬氧化物作為主要成分，因此在分解反應層的厚度小于20nm的情況下，即使分解反應層受到激光束的照射，分解反應層也不能充分地吸收激光束，并且分解反應層不能充分地被加熱。因此分解反應層有時并不能以預期方式分解。
另一方面，在第三介電層和光吸收層形成在襯底與第二介電層之間的情況下，由于分解反應層在受到激光束的照射時本身并不需要產(chǎn)生熱量，所以能夠形成很薄的分解反應層，只要其能夠被連續(xù)形成即可。因此，在此情況下，優(yōu)選地形成分解反應層使其具有2nm至50nm的厚度。
在本發(fā)明中，優(yōu)選地是在光學記錄盤受到激光束的照射時，第二介電層和光吸收層發(fā)生變形，由此分解反應層被分解成貴金屬和氧，并形成泡狀凹坑。
由于第二介電層和光吸收層的變形區(qū)域與它們沒有變形的區(qū)域具有不同的光學特性，所以能夠進一步提高再現(xiàn)信號的C/N比。
按照本發(fā)明，能夠提供一種光學記錄盤，其能夠記錄由包括記錄標志和與記錄標志相鄰的空白區(qū)域的記錄標志鏈所構(gòu)成的數(shù)據(jù)，并且即使在記錄標志和相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度比分辨率限度還短的情況下也能夠從其上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，由此顯著提高了該光學記錄盤的存儲容量。


圖1是顯示作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的光學記錄盤的示意性剖面圖；圖2是由圖1中A所標記的部分光學記錄盤的放大的示意性剖面圖；圖3(a)是在光學記錄盤中記錄數(shù)據(jù)之前的光學記錄盤的局部放大的示意性剖面圖，圖3(b)是在光學記錄盤中記錄數(shù)據(jù)之后的光學記錄盤的局部放大的示意性剖面圖；圖4是顯示作為本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的光學記錄盤的示意性剖面圖；圖5是由圖4中B所標記的部分光學記錄盤的放大的示意性剖面圖。
附圖標記的說明1光學記錄盤2襯底3第三介電層
4光吸收層5第二介電層6分解反應層7第一介電層8光透射層10 光學記錄盤20 激光束具體實施方式
以下將參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1是顯示作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的光學記錄盤的示意性剖面圖，圖2是由圖1中A所標記的部分光學記錄盤的放大的示意性剖面圖。
如圖1和圖2所示，按照此實施例的光學記錄盤1包括襯底2，以及在支撐襯底2上按照以下順序?qū)訅旱牡谌殡妼?、光吸收層4、第二介電層5、分解反應層6、第一介電層7和光透射層8。
如圖1所示，在此實施例中，構(gòu)成光學記錄盤1，使得通過從光透射層8這一側(cè)在其上照射激光束20來記錄數(shù)據(jù)以及再現(xiàn)其中記錄的數(shù)據(jù)。激光束20具有390nm至420nm的波長，并且通過具有0.7至0.9的數(shù)值孔徑的物鏡被會聚在光學記錄盤1上。
襯底2用作光學記錄盤1的支撐，用于確保光學記錄盤1所需的機械強度。
用于形成襯底2的材料沒有特別的限制，只要襯底2能夠用作光學記錄盤1的支撐即可?？梢杂刹ＡА⑻沾?、樹脂等來形成襯底2。在這些材料中，優(yōu)選地使用樹脂來形成襯底2，因為樹脂很容易被成形。適于形成襯底2的樹脂的示例包括聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、硅樹脂、含氟聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂、聚氨酯樹脂等。在這些材料中，從容易加工處理、光學特性等方面看，最優(yōu)選地使用聚碳酸酯樹脂來形成襯底2。
在此實施例中，由聚碳酸酯樹脂形成襯底2，并具有1.1mm的厚度。
如圖2所示，在光學記錄盤1的襯底2的表面上形成第三介電層3。
在此實施例中，第三介電層3用于保護襯底2，并且也物理和化學地保護在其上形成的光吸收層4。
用于形成第三介電層3的介電材料沒有特別的限制，可由含有氧化物、硫化物、氮化物或其組合的介電材料作為主要成分來形成第三介電層3。優(yōu)選地由含有選自于Si、Zn、Al、Ta、Ti、Co、Zr、Pb、Ag、Sn、Ca、Ce、V、Cu、Fe、Mg、或其組合物中至少一種元素的氧化物、氮化物、硫化物或氟化物來形成第三介電層3。
能夠使用含有用于形成第三介電層3的元素的化學物類，通過氣相生長工藝在襯底2的表面上形成第三介電層3。氣相生長工藝的示例包括真空沉積工藝、濺射工藝等。
第三介電層3的厚度沒有特別的限制，但是優(yōu)選地形成第三介電層，使其具有10nm至140nm的厚度。
如圖2所示，在光學記錄盤1的第三介電層3的表面上形成光吸收層4。
在此實施例中，光吸收層4用于吸收功率被設定為記錄功率并且被照射到光學記錄盤1上的激光束20，產(chǎn)生熱量并將由此產(chǎn)生的熱量傳遞到稍后所述的分解反應層6。
在此實施例中，由包含具有高的光吸收系數(shù)以及低的導熱系數(shù)的Sb和Te之一的合金來形成光吸收層4。
作為光吸收層4中所含的并且包含Sb和Te之一的合金，由通式(SbaTe1-a)1-bMb或{(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d表示的合金是特別優(yōu)選的。此處，元素M表示除了Sb和Te之外的元素。
在至少含有Sb和Te之一并包含在光吸收層4中的合金由通式(SbaTe1-a)1-bMb表示的情況下，對于a和b優(yōu)選地是使a等于或大于0并且等于或小于1，使b等于或大于0并且等于或小于0.25。在b大于0.25的情況下，光吸收層4的光吸收系數(shù)小于必要值，并且其導熱系數(shù)也低于所必需的必要值。
另一方面，在包含在光吸收層4中并至少含有Sb和Te之一的合金由通式{(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d表示的情況下，對于c和d優(yōu)選地是使c等于或大于1/3并且等于或小于2/3，使d等于或大于0.9。
元素M沒有特別的限制，但是對于元素M優(yōu)選地是選自于In、Ag、Au、Bi、Se、Al、Ge、P、H、Si、C、V、W、Ta、Zn、Mn、Ti、Sn、Pb、Pd、N、O、或稀土元素(Sc、Y和鑭系元素)為主要成分的至少一種元素。在采用具有380nm至450nm波長的激光束的情況下，對于元素M特別優(yōu)選地是選自于Ag、In、Ge或稀土元素中的至少一種元素。
在此實施例中，能夠使用含有用于形成光吸收層4的元素的化學物類，通過氣相生長工藝在第三介電層3的表面上形成光吸收層4。氣相生長工藝的示例包括真空沉積工藝、濺射工藝等。
光吸收層4優(yōu)選地具有5nm至100nm的厚度。在光吸收層4的厚度小于5nm的情況下，其中吸收的光量變得很小，另一方面，在光吸收層4的厚度大于100nm的情況下，當在稍后所述的分解反應層6中形成泡狀凹坑(bubble pit)時，光吸收層4不容易變形。
如圖2所示，在光學記錄盤1的光吸收層4的表面上形成第二介電層5。
在此實施例中，第二介電層5與稍后所述的第一介電層7一起物理和化學地保護分解反應層6。
用于形成第二介電層5的介電材料沒有特別的限制，可由含有氧化物、硫化物、氮化物或其組合的介電材料作為主要成分來形成第二介電層5。優(yōu)選地由含有選自于Si、Zn、Al、Ta、Ti、Co、Zr、Pb、Ag、Sn、Ca、Ce、V、Cu、Fe、Mg、或其組合物中至少一種元素的氧化物、氮化物、硫化物或氟化物來形成第二介電層5。
能夠使用含有用于形成第二介電層5的化學物類，通過氣相生長工藝在光吸收層4的表面上形成第二介電層5。氣相生長工藝的示例包括真空沉積工藝、濺射工藝等。
優(yōu)選地形成第二介電層5，使其具有5nm至100nm的厚度。
如圖2所示，在光學記錄盤1的第二介電層5的表面上形成分解反應層6。
在此實施例中，分解反應層6用作記錄層，當在光學記錄盤1上記錄數(shù)據(jù)時，在分解反應層6中形成記錄標志。
在此實施例中，分解反應層6含有氧化鉑(PtOx)作為主要成分。
在此實施例中，對于x特別優(yōu)選地是等于或大于1.0并且小于3.0，以便即使在記錄標志的長度或相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度比分辨率限度還短的情況下也能獲得具有高C/N比的再現(xiàn)信號。
能夠使用含有用于形成分解反應層6的元素的化學物類，通過氣相生長工藝在第二介電層5的表面上形成分解反應層6。氣相生長工藝的示例包括真空沉積工藝、濺射工藝等。
優(yōu)選地形成分解反應層6，使其具有2nm至50nm的厚度。
如圖2所示，在光學記錄盤1的分解反應層6的表面上形成第一介電層7。
在此實施例中，第一介電層7用于物理和化學地保護分解反應層6。
用于形成第一介電層7的材料沒有特別的限制，優(yōu)選地由含有選自于Si、Zn、Al、Ta、Ti、Co、Zr、Pb、Ag、Sn、Ca、Ce、V、Cu、Fe、Mg、或其組合物中至少一種元素的氧化物、氮化物、硫化物或氟化物來形成第一介電層7。
能夠使用含有用于形成第一介電層7的元素的化學物類，通過氣相生長工藝在分解反應層6的表面上形成第一介電層7。氣相生長工藝的示例包括真空沉積工藝、濺射工藝等。
如圖2所示，在光學記錄盤1的第一介電層7的表面上形成光透射層8。
光透射層8是使激光束20透射的層，并且其表面形成激光束20的光入射平面。
對于光透射層8，優(yōu)選地具有10μm至200μm的厚度，更優(yōu)選地，光透射層8具有50μm至150μm的厚度。
用于形成光透射層8的材料沒有特別的限制，只要其光學上透明并且對于具有波長為390nm至420nm的激光束20具有低的吸收率和反射率，以及具有低的雙折射系數(shù)即可。在使用旋涂法等方法形成光透射層8的情況下，能夠使用紫外線固化樹脂、電子束固化樹脂、熱固化樹脂等來形成光透射層8，并且使用例如紫外線固化樹脂和電子束固化樹脂的活化能量射線固化型樹脂來形成光透射層8是最優(yōu)選的。
可以通過使用粘合劑在第一介電層7的表面上粘合由可透光的樹脂形成的薄片來形成光透射層8。
在使用旋涂法形成光透射層8的情況下，光透射層8的厚度優(yōu)選地為10μm至200μm，在通過使用粘合劑在第一介電層7的表面上粘合由可透光的樹脂形成的薄片來形成光透射層8的情況下，光透射層8的厚度優(yōu)選地為50μm至150μm。
按照下面的說明在如此構(gòu)成的光學記錄盤1上記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
圖3(a)是在光學記錄盤1中記錄數(shù)據(jù)之前的光學記錄盤1的局部放大的示意性剖面圖，圖3(b)是在光學記錄盤1中記錄數(shù)據(jù)之后的光學記錄盤1的局部放大的示意性剖面圖。
當要在光學記錄盤1中記錄數(shù)據(jù)時，從光透射層8這一側(cè)用激光束20照射光學記錄盤1。
在此實施例中，為了高密度的在光學記錄盤1中記錄數(shù)據(jù)，使用數(shù)值孔徑NA為0.7至0.85的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束20會聚在光學記錄盤1上。
確定激光束20的功率，使其高于4mW并且等于或小于12mW。在此，將激光束20的功率定義為在光學記錄盤1表面上的激光束20的功率。
當通過功率被設為記錄功率的激光束L照射光學記錄盤1時，由于光吸收層4是由包含具有高的光吸收系數(shù)的Sb和Te之一的合金形成的，所以激光束L照射的光吸收層4的區(qū)域被加熱。
光吸收層4中產(chǎn)生的熱量被傳遞到分解反應層6，分解反應層6的溫度增加。
由于分解反應層6中作為主要成分含有的氧化鉑對于激光束20具有高的透射性，所以即使受到激光束20的照射，分解反應層6本身也并不容易產(chǎn)生熱量。因此，對于具有5nm至100nm厚度的分解反應層6，很難加熱使其溫度達到或高于氧化鉑的分解溫度。但是，在此實施例中，由于光學記錄盤1包括光吸收層4，光吸收層4是由包含每個都具有高的光吸收系數(shù)的Sb和Te至少之一的合金形成的，所以光吸收層4產(chǎn)生熱量，并且光吸收層4中產(chǎn)生的熱量被傳遞到分解反應層6，由此增加了分解反應層6的溫度。
因此，當加熱分解反應層6使其溫度達到或高于氧化鉑的分解溫度時，分解反應層6中作為主要成分含有的氧化鉑被分解成鉑和氧。
結(jié)果，如圖3(b)所示，通過氧化鉑的分解所產(chǎn)生的氧氣在分解反應層6中形成泡狀凹坑6a，并且鉑的細小顆粒6b沉淀在泡狀凹坑6a中。
同時地，如圖3(b)所示，氧氣的壓力使得第二介電層5與分解反應層6一起變形。
由于形成泡狀凹坑6a以及第二介電層5和分解反應層6以此方式變形的區(qū)域與其它區(qū)域具有不同的光學特性，所以由形成泡狀凹坑6a以及第二介電層5和分解反應層6變形的區(qū)域構(gòu)成了記錄標志。
在此實施例中，如此形成的記錄標志以及相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域包括長度小于λ/4NA的一些記錄標志和空白區(qū)域，并且形成了包括長度小于分辨率限度的記錄標記和空白區(qū)域的記錄標志鏈。
此外，在此實施例中，由于分解反應層6包含具有高分解溫度的氧化鉑作為主要成分，因此當通過功率被設定為記錄功率的激光束20照射光學記錄盤1來形成記錄標志時，即使熱量從受到激光束20照射的分解反應層6的區(qū)域擴散到其周圍的分解反應層6的區(qū)域，也能夠防止在激光束20照射區(qū)域之外的區(qū)域中發(fā)生氧化鉑的分解反應。因此，能夠在分解反應層6的預期的區(qū)域形成泡狀凹坑6a，以便在其中形成記錄標志。
此外，在此實施例中，當氧化鉑被分解時，鉑的細小顆粒6b沉淀在泡狀凹坑6a中，由此形成了記錄標志，由于每個鉑的細小顆粒6b的顆粒尺寸小于在分解反應層6中形成的泡狀凹坑6a的尺寸，所以能夠有效地防止泡狀凹坑6a的形狀受到沉淀在泡狀凹坑6a中的鉑的細小顆粒6b的影響，并且能夠防止記錄標志被不良的變形。
因此，在光學記錄盤1中形成了記錄標志鏈，由此在其中記錄了數(shù)據(jù)。以下面的方式再現(xiàn)記錄在光學記錄盤1中的數(shù)據(jù)。
當要再現(xiàn)光學記錄盤1中記錄的數(shù)據(jù)時，首先使用數(shù)值孔徑NA為0.7至0.85的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束20會聚在光學記錄盤1上。
在此實施例中，將用于從光學記錄盤1上再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束20的功率設置的比通常高一些，一般設置為1mW至4mW。
本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，在使用數(shù)值孔徑NA為0.7至0.85的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束20從光透射層8這一側(cè)照射到光學記錄盤1的情況下，即使當記錄標志的長度或者在構(gòu)成記錄標志鏈的相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度小于分辨率限度時，也能夠再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
盡管沒有完全清楚其原因，但是在分解反應層6中作為主要成分所含有的氧化鉑被分解成鉑和氧的情況下，通過由此產(chǎn)生的氧氣在分解反應層6中形成了泡狀凹坑6a，并且鉑的細小顆粒6b沉淀在泡狀凹坑6a中，由此在分解反應層6中形成了記錄標志，在光學記錄盤1中記錄了數(shù)據(jù)，因此即使在記錄標志的長度或者在構(gòu)成記錄標志鏈的相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度小于分辨率限度時，也能夠再現(xiàn)記錄在光學記錄盤1中的數(shù)據(jù)，可以合理的得出以下結(jié)論，通過使用激光束20照射沉淀在泡狀凹坑6a中的鉑的細小顆粒6b產(chǎn)生了近場光線并且分辨率限度消失，或者由于沉淀在泡狀凹坑6a中的鉑的細小顆粒6b與照射到鉑的細小顆粒6b的激光束20之間的相互作用導致分辨率限度變得更小。
在此實施例中，由于分解反應層6含有分解溫度較高的氧化鉑作為主要成分，所以即使當通過具有高功率的用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束20照射光學記錄盤1來再現(xiàn)數(shù)據(jù)時，也不會存在氧化鉑被分解成鉑和氧的危險。因此，即使在重復地再現(xiàn)光學記錄盤1中記錄的數(shù)據(jù)的情況下，也能夠形成泡狀凹坑6a，而不會改變記錄標志的形狀，并且不會在形成了記錄標志的區(qū)域之外的區(qū)域中形成新的泡狀凹坑。因此，能夠提高光學記錄盤1的再現(xiàn)耐久性。
按照此實施例，如果通過在分解反應層6中形成泡狀凹坑6a并在泡狀凹坑6a中沉淀鉑的細小顆粒6b來在分解反應層6中形成記錄標志，則即使當記錄標志以及在構(gòu)成記錄標志鏈的相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度小于分辨率限度時，也能夠再現(xiàn)數(shù)據(jù)。因此，由于能夠以高密度在光學記錄盤1中記錄數(shù)據(jù)，所以能夠顯著地增加光學記錄盤1的存儲容量。
圖4是顯示本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的光學記錄盤的示意性剖面圖，圖5是圖4中B所標記的在沿著光學記錄盤軌跡的剖面內(nèi)的部分光學記錄盤的放大的示意性剖面圖。
如圖5所示，按照此實施例的光學記錄盤10包括襯底2、第二介電層5、分解反應層6、第一介電層7和光透射層8，并與圖1和2所示的光學記錄盤1具有不同的結(jié)構(gòu)，在襯底2與第二介電層5之間沒有形成光吸收層4，也沒有形成第三介電層3。
在此實施例中，形成分解反應層6，使其具有20nm至80nm的厚度。
按照下面的說明在如此構(gòu)成的光學記錄盤10上記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
當要在光學記錄盤10中記錄數(shù)據(jù)時，從光透射層8這一側(cè)用激光束20照射光學記錄盤10。
在此實施例中，為了高密度的在光學記錄盤10中記錄數(shù)據(jù)，使用數(shù)值孔徑NA為0.7至0.85的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束20會聚在光學記錄盤10上。
確定激光束20的功率，使其高于4mW并且等于或小于12mW。
由于在分解反應層6中作為主要成分含有的氧化鉑對于激光束20具有高的透射性，所以即使分解反應層6受到激光束20的照射，分解反應層6本身也并不容易產(chǎn)生熱量。因此，很難將分解反應層6的溫度加熱到等于或高于氧化鉑的分解溫度。但是，在此實施例中，由于分解反應層6具有20nm至80nm的厚度，因此分解反應層6具有高的光吸收性，當通過激光束20照射分解反應層6時，分解反應層6本身吸收激光束20并產(chǎn)生熱量，由此將分解反應層6的溫度提高到氧化鉑的分解溫度或更高，氧化鉑被分解成鉑和氧。
因此，在此實施例中，通過氧化鉑的分解所產(chǎn)生的氧氣在分解反應層6中形成泡狀凹坑，并且鉑的細小顆粒沉淀在泡狀凹坑6a中，由此形成了記錄標志。
在此實施例中，如此形成的記錄標志以及相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域包括長度小于λ/4NA的一些記錄標志和空白區(qū)域，并且形成了包括長度小于分辨率限度的記錄標記和空白區(qū)域的記錄標志鏈。
此外，在此實施例中，由于分解反應層6包含具有高分解溫度的氧化鉑作為主要成分，因此當通過功率被設定為記錄功率的激光束20照射光學記錄盤10來形成記錄標志時，即使熱量從受到激光束20照射的分解反應層6的區(qū)域擴散到其周圍的分解反應層6的區(qū)域，也能夠防止在激光束20照射區(qū)域之外的區(qū)域中發(fā)生氧化鉑的分解反應。因此，能夠在分解反應層6的預期的區(qū)域中形成泡狀凹坑6a，以便在其中形成記錄標志。
此外，在此實施例中，當氧化鉑被分解時，鉑的細小顆粒6b沉淀在泡狀凹坑6a中，由此形成了記錄標志，由于每個鉑的細小顆粒6b的顆粒尺寸小于在分解反應層6中形成的泡狀凹坑6a的尺寸，所以能夠有效地防止泡狀凹坑6a的形狀受到沉淀在泡狀凹坑6a中的鉑的細小顆粒6b的影響，并且能夠防止記錄標志被不良的變形。
因此，在光學記錄盤10中記錄了數(shù)據(jù)。按照下面的方式再現(xiàn)記錄在光學記錄盤10中的數(shù)據(jù)。
當要再現(xiàn)光學記錄盤10中記錄的數(shù)據(jù)時，首先使用數(shù)值孔徑NA為0.7至0.85的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束20會聚在光學記錄盤10上。
在此實施例中，將用于從光學記錄盤10上再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束20的功率設置的比通常高一些，一般設置為1mW至4mW。
即使當記錄標志的長度或者在構(gòu)成記錄標志鏈的相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度小于分辨率限度時，也能夠通過使用數(shù)值孔徑NA為0.7至0.85的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束20從光透射層8這一側(cè)照射到光學記錄盤10而再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
在此實施例中，由于分解反應層6含有分解溫度較高的氧化鉑作為主要成分，所以即使當通過具有高功率的用于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的激光束20照射光學記錄盤10來再現(xiàn)數(shù)據(jù)時，也不會存在氧化鉑被分解成鉑和氧的危險。因此，即使在重復地再現(xiàn)光學記錄盤10中記錄的數(shù)據(jù)的情況下，也能夠形成泡狀凹坑6a，而不會改變記錄標志的形狀，并且不會在形成了記錄標志的區(qū)域之外的區(qū)域中形成新的泡狀凹坑。因此，能夠提高光學記錄盤10的再現(xiàn)耐久性。
按照此實施例，如果通過在分解反應層6中形成泡狀凹坑并在泡狀凹坑中沉淀鉑的細小顆粒來在分解反應層6中形成記錄標志，則即使當記錄標志以及在構(gòu)成記錄標志鏈的相鄰記錄標志之間的空白區(qū)域的長度小于分辨率限度時，也能夠再現(xiàn)數(shù)據(jù)。因此，由于能夠以高密度在光學記錄盤10中記錄數(shù)據(jù)，所以能夠顯著地增加光學記錄盤10的存儲容量。
加工示例為了使本發(fā)明的優(yōu)點更清楚，以下將說明加工示例和比較示例。
加工示例在濺射裝置中放置厚度為1.1mm、直徑為120mm的聚碳酸酯襯底，并且使用ZnS和SiO2的混合物作為靶，通過濺射工藝在聚碳酸酯襯底的表面上形成厚度為80nm的第三介電層。在第三介電層所含的ZnS和SiO2的混合物中，ZnS和SiO2的摩爾比為80∶20。
然后，使用Ag、In、Sb和Te作為靶，通過濺射工藝在第三介電層的表面上形成厚度為60nm的光吸收層。
此外，使用ZnS和SiO2的混合物作為靶，通過濺射工藝在光吸收層的表面上形成厚度為40nm的第二介電層。在第二介電層所含的ZnS和SiO2的混合物中，ZnS和SiO2的摩爾比為80∶20。
然后，使用氬氣與氧氣的混合氣體(流量比為10sccm∶10sccm)作為濺射氣體并使用Pt靶，通過濺射工藝在第二介電層的表面上形成分解反應層，其含有氧化鉑(PtOx)作為主要成分并且具有4nm的厚度。在氧化鉑(PtOx)中，x為1.5。
此外，使用ZnS和SiO2的混合物作為靶，通過濺射工藝在分解反應層的表面上形成厚度為100nm的第一介電層。在第一介電層所含的ZnS和SiO2的混合物中，ZnS和SiO2的摩爾比為80∶20。
最后，使用旋涂法將通過在溶劑中溶解丙烯酸紫外線固化樹脂所制備樹脂溶液施加在第一介電層的表面上來形成涂層，并且在涂層上照射紫外線來固化紫外線固化樹脂，由此形成了具有100μm厚度的光透射層。
由此，制造了具有光吸收層和分解反應層的光學記錄盤樣品。
將如此制造的光學記錄盤樣品放置在由Pulstec Industrical Co.Ltd.制造的光學記錄介質(zhì)評價裝置“DDU1000(產(chǎn)品名稱)”中，并使用NA(數(shù)值孔徑)為0.85的物鏡將波長λ為405nm的藍色激光束從光透射層這一側(cè)照射到光學記錄盤樣品上，由此在下面的條件下，在光學記錄盤樣品的分解反應層中形成了記錄標志，使得記錄標志的長度為60nm、70nm、80nm、120nm、160nm、200nm、240nm、280nm和320nm。此時，沒有觀察到光吸收層的相位的改變。
記錄線速度6.0m/sec記錄功率5.5mW記錄區(qū)域在凹槽上記錄在形成記錄標志之后，在下面的條件下，使用相同的光學記錄介質(zhì)評價裝置來再現(xiàn)光學記錄盤樣品中記錄的數(shù)據(jù)，并測量再現(xiàn)信號的C/N比。此處，激光束的功率被設為2.0mW。
測量結(jié)果顯示在表1中。
表1

如表1所示，在形成有分解反應層的光學記錄盤樣品中，當再現(xiàn)通過在分解反應層中形成長度為60nm、70nm、80nm和120nm的記錄標志所記錄的數(shù)據(jù)時，再現(xiàn)信號的C/N比分別是23.9dB、30.9dB、36.5dB和35.2dB。因此，發(fā)現(xiàn)在分解反應層中通過形成泡狀凹坑來形成記錄標志的情況下，即使當通過形成長度等于或小于分辨率限度的記錄標志來記錄數(shù)據(jù)時，也能夠獲得具有足夠高的C/N比的再現(xiàn)信號。
另一方面，當記錄標志比分辨率限度長并且在分解反應層中形成長度為160nm、200nm、240nm、280nm和320nm的記錄標志時，再現(xiàn)信號的C/N比分別是36.8dB、39.9dB、40.5dB、42.3dB和41.0dB。因此，發(fā)現(xiàn)在分解反應層中通過形成泡狀凹坑來形成記錄標志的情況下，不僅在通過形成長度等于或小于分辨率限度的記錄標志來記錄數(shù)據(jù)時，而且在通過形成長度大于分辨率限度的記錄標志來記錄數(shù)據(jù)時，都能夠獲得具有足夠高的C/N比的再現(xiàn)信號。
由此已經(jīng)參照具體實施例和加工示例顯示并說明了本發(fā)明。但是應當注意，本發(fā)明并不以任何方式被限制于所公開的布置的細節(jié)，在沒有脫離后附權(quán)利要求的范圍的情況下，可以進行改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種光學記錄盤，其被構(gòu)成使得通過使用數(shù)值孔徑為0.7至0.9的物鏡將波長λ為390nm至420nm的激光束會聚在該光學記錄盤上，能夠在其上記錄數(shù)據(jù)并從其上再現(xiàn)數(shù)據(jù)，該光學記錄盤至少包括襯底；形成在該襯底上的并具有5nm至100nm厚度的第二介電層；形成在該第二介電層上的分解反應層，其具有2nm至80nm厚度并含有貴金屬氧化物作為主要成分；形成在該分解反應層上的第一介電層；和形成在該第一介電層上的并具有10μm至200μm厚度的光透射層，并且構(gòu)成該光學記錄盤使其在受到來自光透射層這一側(cè)的激光束照射時，在分解反應層中作為主要成分所含的貴金屬氧化物被分解成貴金屬和氧，因此通過由此產(chǎn)生的氧氣在分解反應層中形成泡狀凹坑，并且貴金屬的細小顆粒沉淀在泡狀凹坑內(nèi)，由此在分解反應層中形成了記錄標志。
2.如權(quán)利要求1所述的光學記錄盤，其中貴金屬氧化物是氧化鉑，且當經(jīng)過光透射層用激光束照射分解反應層時，氧化鉑被分解成鉑和氧。
3.如權(quán)利要求2所述的光學記錄盤，其中鉑的每個細小顆粒具有小于將形成在分解反應層中的泡狀凹坑的顆粒直徑，其中鉑的細小顆粒的顆粒直徑被定義為鉑的球形細小顆粒的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的光學記錄盤，其中分解反應層具有20nm至80nm的厚度。
5.如權(quán)利要求2所述的光學記錄盤，其中分解反應層具有20nm至80nm的厚度。
6.如權(quán)利要求3所述的光學記錄盤，其中分解反應層具有20nm至80nm的厚度。
7.如權(quán)利要求1所述的光學記錄盤，進一步包括厚度為10nm至140nm的第三介電層以及形成在該第三介電層上的厚度為5nm至100nm的光吸收層，其位于襯底和第二介電層之間，其中當激光束從光透射層這一側(cè)照射該分解反應層時，該光吸收層吸收激光束并產(chǎn)生熱量。
8.如權(quán)利要求7所述的光學記錄盤，其中光吸收層至少含有Sb和Te之一。
9.如權(quán)利要求7所述的光學記錄盤，其中光吸收層具有2nm至50nm的厚度。
10.如權(quán)利要求8所述的光學記錄盤，其中光吸收層具有2nm至50nm的厚度。
11.如權(quán)利要求7所述的光學記錄盤，其中當在分解反應層中形成泡狀凹坑時，第二介電層和光吸收層發(fā)生變形。
12.如權(quán)利要求8所述的光學記錄盤，其中當在分解反應層中形成泡狀凹坑時，第二介電層和光吸收層發(fā)生變形。
13.如權(quán)利要求9所述的光學記錄盤，其中當在分解反應層中形成泡狀凹坑時，第二介電層和光吸收層發(fā)生變形。
14.如權(quán)利要求10所述的光學記錄盤，其中當在分解反應層中形成泡狀凹坑時，第二介電層和光吸收層發(fā)生變形。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種光學記錄盤，包括襯底(2)，第三介電層(3)，光吸收層(4)，第二介電層(5)，含有氧化鉑作為主要成分的分解反應層(6)，第一介電層(7)，和光透射層(8)，并且構(gòu)成該光學記錄盤，使得在從光透射層(8)這一側(cè)用激光束(20)照射光學記錄盤時，在分解反應層(6)中作為主要成分所含的氧化鉑被分解成鉑和氧，因此通過由此產(chǎn)生的氧氣在分解反應層(6)中形成泡狀凹坑，并且貴金屬的細小顆粒沉淀在泡狀凹坑內(nèi)，由此在分解反應層(6)中形成了記錄標志。
文檔編號G11B7/004GK1816857SQ200480018579
公開日2006年8月9日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月1日
發(fā)明者菊川隆, 福澤成敏, 小林龍弘 申請人:Tdk株式會社