专利名称：光记录媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以实现高密度记录的光记录媒体。
背景技术：
作为可以利用光以高密度记录信息的光记录媒体，主要采用可以多次重写的相变光记录媒体和只能一次写入的一次性写入光记录媒体。
相变光记录媒体包括记录层，该记录层是由通过利用光进行照射引起的相变导致反射发生变化的材料形成的。在利用高功率、短脉冲光照射时，含有主要成分例如Ge、Sb、Te、In或者Ag的相变记录层会熔融，而在非晶区变成记录标记的冷却阶段，使该相变记录层形成非晶体。如果利用低功率、长脉冲的光辐照记录标记，则记录标记被加热到比晶化温度高的温度，然后，慢慢冷却。结果，非晶标记被晶化，这相当于擦除。通过重复执行上述操作，采用相变记录层的记录媒体可以重写数据。通过检测非晶记录标记与结晶空间之间的反射差异，可以读取数据。因此，利用相变时记录材料的光学常数(opticalconstant)的变化，确定反射差异的幅度。当今采用的、通过长时间进行研究发现的记录材料的关系特性根据相变发生非常大的变化。然而，如果将来进一步提高记录密度，而且使记录标记更小，则预期难以检测上述记录材料的反射差异。
另一方面，公知的一次性写入光记录媒体具有由包括诸如Te化合物的硫族化物成分的无机材料构成的记录层，或者通过在有机材料内分布诸如花青衍生物、酞花青衍生物、卟啉衍生物或者卟啉金属衍生物的染料制备的记录材料构成的记录层。利用以诸如真空蒸镀或者溅射的干法处理为代表的沉积方法形成无机记录层。利用诸如旋涂或者电解的湿法处理，形成有机记录层。在旋涂方法中，通过在诸如二氯乙烷的溶剂内溶解有机染料制备的溶液滴在旋转的衬底上，以在该衬底上形成薄膜。旋涂方法被广泛看作形成有机记录层的廉价方法。现在市售的、利用红色激光二极管操作的所有一次性写入光盘，例如，CD-R和DVD-R均将上述有机染料用于记录层。
其记录层含有有机染料的几乎所有一次性写入光盘均采用记录层局部破裂的记录机制。更具体地说，在利用物镜使光以约1μm大小聚焦在记录层上时，光被染料吸收，而且被转换为热，该热量局部汽化染料，或者使接触染料的材料变形。因此，在读取过程中，在使光聚焦到该部分记录层上时，光被散射，以降低反射率。因此，该部分被识别为记录标记。然而，如果染料对该光源的波长具有过高的吸收率，则读取光的辐照导致染料分解。因此，为了将吸收的光有效转换为热，记录层应该对该光源的波长具有足够高的吸收率，而为了避免在读取时数据发生错误，记录层又不能具有过高的吸收率。在这种情况下，诸如CD-R和DVD±R的一次性写入光盘采用其吸收峰值约为780nm或者650nm，即，光源的波长的基于花青或者基于酞花青的染料。
不断要求包括重写型和一次性写入型的光记录媒体提高记录密度。在这种情况下，利用(1)缩短光源的波长，以及(2)提高物镜的数值孔径(NA)，提高记录密度。这两种方法意在减小聚焦在光记录媒体上的光点，以形成更小的记录标记和读出该记录标记。这是因为通过减小记录标记，可以提高记录容量。然而，减小标记的大小是有限的，所以需要采取另一种措施。
实现更高记录密度的方法之一是提高记录部分与非记录部分之间的光学特性的差异。现在在可重写DVD上使用的相变材料含有主要成分Ge、Sb、Te、In或者Ag，而且选择其化合物，以使得在记录部分与非记录部分之间具有非常高的反射差异。此外，对通过长时间广泛研究发现的一次性写入DVD采用的有机染料材料进行优化，以对该光源的波长实现最大反射差异。此外，尽管正在开发利用405nm波长工作的可重写型和一次性写入型下一代记录媒体，但是还没有发现其光学变化超过当今使用的记录材料的水平的材料。
发明内容
根据本发明一个方面的光记录媒体包括盘衬底；以及两个或者更多个记录层，在介电层插在其间的情况下，互相分离设置其，以在利用光辐照时，同时产生光学变化，其中与第二记录层和后面的记录层的光学变化温度和消光系数相比，靠近盘衬底的第一记录层具有较高的光学变化温度和较高的消光系数。
根据本发明另一个方面的光记录媒体包括盘衬底；以及两个或者更多个记录层，在介电层插在其间的情况下，互相分离设置其，以在利用光辐照时，同时产生光学变化，其中与第二记录层和后面的记录层的光学变化温度和消光系数相比，靠近盘衬底的第一记录层具有较低的光学变化温度和较低的消光系数。
图1A和1B示出根据本发明实施例的光记录媒体的记录图形；图2是示出根据本发明实施例的光记录媒体的剖视图；图3是示出根据本发明实施例的单面、双层光盘的剖视图；图4是示出例子1的光记录媒体的剖视图；图5是示出例子1的光记录媒体的3T-CNR与写入功率的关系的曲线图；图6是示出例子2的光记录媒体的剖视图；图7是示出例子3的光记录媒体的剖视图；图8是示出例子3的光记录媒体的3T-CNR与写入功率的关系的曲线图；图9是示出例子4的单面、双层光盘的剖视图；图10是示出比较例子1的光记录媒体的剖视图；以及图11是示出比较例子1的光记录媒体的3T-CNR与写入功率的关系的曲线图。
具体实施例方式
根据本发明实施例的光记录媒体包括两个或者更多个记录层，利用插在其间的介电层将它们互相分离开，以便在光辐照时同时产生光学变化。由于两个或者更多个记录层的光辐照部分导致同时产生用于记录数据的光学变化，所以可以增强读取时的光学变化。
在此使用的术语“光学变化温度”表示通过利用光辐照改变记录层的光学常数的温度。例如，如果记录层被加热到超过熔点并然后被冷却，以产生导致其光学常数发生变化的相变，则光学变化温度表示熔点。作为一种选择，如果记录层产生导致其光学常数发生变化的诸如氧化还原反应、相分离、化合反应以及双光子吸收的电化学现象或者物理现象，则光学变化温度表示产生这些现象的温度。
根据本发明第一实施例的光记录媒体包括两个或者更多个记录层，利用插在其间的介电层将它们互相分离开，以便在光辐照时同时产生光学变化，其中与第二记录层和更后面的记录层相比，靠近光盘衬底的第一记录层具有较高的光学变化温度和较高的消光系数(k)。
在根据本发明第一实施例的光记录媒体中，设置两个或者更多个记录层以在利用光辐照时同时产生光学变化。根据记录光的焦距，将第一记录层与第二记录层之间的距离设置在5nm或更大与100nm或更小之间的范围内。
在根据本发明第一实施例的光记录媒体中，第一记录层优选具有500℃或者更高与1,000℃或者更低之间的光学变化温度。根据半导体激光器(LD)的输出，确定该温度范围，以致利用半导体激光器(LD)记录根据本发明第一实施例的光记录媒体。
如果在根据本发明第一实施例的光记录媒体中，记录层上的光吸收和将吸收光变换为热导致光学变化，则第一记录层优选具有1.0或更大与4.0或更小之间的消光系数(k)。如果第一记录层具有上述范围内的消光系数(k)，则可以将激光有效转换为热。如果可以可逆实现光学变化，则可以重复进行记录。如果光学变化是不可逆的，则可以实现一次性写入记录。
在根据本发明第一实施例的光记录媒体中，通常由在利用光束辐照时可在结晶状态与非结晶状态之间可逆变化的材料构成第一记录层，结晶状态与非结晶状态的光学特性互相不同。例如，第一记录层的材料包括诸如Ge-Sb-Te、Ge-Bi-Te和In-Sb-Te的合金。还可以将从包括Co、Pt、Pd、Au、Ag、Ir、Nb、Ta、V、W、Ti、Cr，Zr、Bi和Sn的组中选择的少量添加元素添加到上述合金中。在这种情况下，获得的合金表现满足第一记录层的特性。这些合金之任一均具有约600℃的熔点，而且可以根据添加元素的类型和添加量，控制合金的熔点。还可以将含有不形成固溶体的两种或者更多种元素的相分离型材料用于第一记录层。在这种情况下，通过利用激光束进行辐照，使用于强制固溶体的两种或者更多种元素相分离，然后，相分离部分产生光学变化，利用这种光学变化进行记录。形成固溶体的两种或者更多种材料也可以用于第一记录层。被光辐照加热的记录部分形成固溶体，从而产生光学变化。为了实现满意的记录擦除特性，对于这些材料之任一，第一记录层的厚度优选在5nm或更大与20nm或更小之间。
在根据本发明第一实施例的光记录媒体中，第二记录层的光学变化温度优选在100℃或更高与比500℃低的温度之间。与第一记录层上相同的现象导致光学变化。通过使第二记录层的光学变化温度低于第一记录层的光学变化温度，可以降低第二记录层所需的热量，这样可以减小LD的负载。为了同时在第一记录层和第二记录层上进行记录，第二记录层的消光系数(k)优选在0.05或更大与1.0或更小之间的范围内。
在根据本发明第一实施例的光记录媒体中，通常由在利用光束辐照时导致诸如氧化、还原和分解的变化的材料形成第二记录层。更具体地说，作为主要成分，优选由至少含有从包括Ag、Pt和Cu的组中选择的一个元素的氧化物形成第二记录层。例如，氧化银根据氧化度显示连续变化的光学常数，因此，通过控制氧化度，可以轻而易举地制备其消光系数在上述范围内的氧化银。关于抗腐蚀性，通过添加Pd、Cu、Nb、Bi或者In作为合金元素，可以获得显著效果。为了实现满意的记录擦除特性，对于这些材料之任一，第二记录层的厚度优选在5nm或更大与20nm或更大之间。
如果根据本发明第一实施例的光记录媒体包括3个记录层，则希望将各记录层的光学变化温度设置在例如对于光入射侧的第一记录层，设置在500℃或更高与1,000℃或更低的范围内；对于第二记录层，设置在300℃或更高与低于500℃之间的范围内；对于第三记录层，设置在100℃或更高与低于300℃之间的范围内。为了使这3个记录层在被一个光束辐照时同时发生光学变化，优选将第一记录层的消光系数设置在1.0或更大与4.0或更小之间的范围内，优选将第二记录层的消光系数设置在0.5或更大与小于1.0之间的范围内，优选将第三记录层的消光系数设置在0.1或更大与小于0.5之间的范围内。通过如上所述设置这3个记录层的材料参数，这3个记录层可以同时产生光学变化。如果光记录媒体包括4个或者更多个记录层，则通过以同样的方式设置材料参数，可以同时进行记录。
根据本发明第二实施例的光记录媒体包括两个或者更多个记录层，利用插在其间的介电层将它们互相分离开，以便在光辐照时同时产生光学变化，其中与第二记录层和更后面的记录层相比，靠近光盘衬底的第一记录层具有较低的光学变化温度和较低的消光系数(k)。
在根据本发明第二实施例的光记录媒体中，设置两个或者更多个记录层以在利用光辐照时同时产生光学变化。根据记录光的焦距，将第一记录层与第二记录层之间的距离设置在5nm或更大与100nm或更小之间的范围内。
在根据本发明第二实施例的光记录媒体中，第一记录层优选具有100℃或者更高与低于500℃之间的光学变化温度。通过将第一记录层的光学变化温度设置得低于第二记录层的光学变化温度，可以降低第一记录层所需的热量，这样可以减小LD的负载。为了同时在第一记录层和第二记录层上进行记录，第一记录层的消光系数(k)优选在0.05或更大与1.0或更小之间的范围内。
在根据本发明第二实施例的光记录媒体中，通常由在利用光束辐照时导致诸如氧化、还原和分解的变化的材料形成第一记录层。更具体地说，优选由至少含有从包括Ag、Pt和Cu的组中选择的一个元素的氧化物形成第一记录层。例如，氧化银根据氧化度显示连续变化的光学常数，因此，通过控制氧化度，可以轻而易举地制备其消光系数在上述范围内的氧化银。关于抗腐蚀性，通过添加Pd、Cu、Nb、Bi或者In作为合金元素，可以获得显著效果。为了实现满意的记录擦除特性，对于这些材料之任一，第一记录层的厚度优选在5nm或更大与20nm或更大之间。
在根据本发明第二实施例的光记录媒体中，第二记录层的光学变化温度优选在500℃或者更高与1,000℃或者更低之间。与第一记录层上相同的现象导致光学变化。根据半导体激光器(LD)的输出，确定该温度范围，以致利用半导体激光器(LD)记录根据本发明第二实施例的光记录媒体。
如果在根据本发明第二实施例的光记录媒体中，记录层上的光吸收和将吸收光变换为热导致光学变化，则第二记录层优选具有1.0或更大与4.0或更小之间的消光系数(k)。如果第二记录层具有上述范围内的吸收系数(k)，则可以将激光有效转换为热。如果可以可逆实现光学变化，则可以重复进行记录。如果光学变化是不可逆的，则可以实现一次性写入记录。
在根据本发明第二实施例的光记录媒体中，通常由在利用光束辐照时在结晶状态与非结晶状态之间可以可逆变化的材料构成第二记录层，结晶状态与非结晶状态的光学特性互相不同。例如，第二记录层的材料包括诸如Ge-Sb-Te、Ge-Bi-Te和In-Sb-Te的合金。还可以将从包括Co、Pt、Pd、Au、Ag、Ir、Nb、Ta、V、W、Ti、Cr，Zr、Bi和Sn的组中选择的少量添加元素添加到上述合金中。在这种情况下，获得的合金表现满足第二记录层的特性。这些合金之任一均具有约600℃的熔点，而且可以根据添加元素的类型和添加量，控制合金的熔点。还可以将含有不形成固溶体的两种或者更多种元素的相分离型材料用于第一记录层。在这种情况下，通过利用激光束进行辐照，使用于强制固溶体的两种或者更多种元素相分离，然后，相分离部分产生光学变化，利用这种光学变化进行记录。形成固溶体的两种或者更多种材料也可以用于第二记录层。被光辐照加热的记录部分形成固溶体，从而产生光学变化。为了实现满意的记录擦除特性，对于这些材料之任一，第二记录层的厚度优选在5nm或更大与20nm或更小之间。
如果根据本发明第二实施例的光记录媒体包括3个记录层，则希望将各记录层的光学变化温度设置在例如对于光入射侧的第一记录层，设置在100℃或更高与低于300℃之间的范围内；对于第二记录层，设置在300℃或更高与低于500℃之间的范围内；对于第三记录层，设置在500℃或更高与1,000℃或更低之间的范围内。为了使这3个记录层在被一个光束辐照时同时发生光学变化，优选将第一记录层的消光系数设置在0.1或更大与小于0.5之间的范围内，优选将第二记录层的消光系数设置在0.5或更大与小于1.0之间的范围内，优选将第三记录层的消光系数设置在1.0或更大与4.0或更小之间的范围内。通过如上所述设置这3个记录层的材料参数，这3个记录层可以同时产生光学变化。如果光记录媒体包括4个或者更多个记录层，则通过以同样的方式设置材料参数，可以同时进行记录。
此外，通过在透明中间层插在其间的情况下，层叠两个或者更多个根据本发明第一实施例或者第二实施例的光记录媒体，可以显著提高光盘一侧的容量。在其厚度为10至50μm的透明中间层插在其间的情况下，在衬底上层叠两个根据本发明第一实施例或者第二实施例的光记录媒体。在这种情况下，希望光入射侧的光记录媒体具有不低于规定程度的透射率，以使透射光到达另一个光记录媒体。在这种特定结构中，通过使光束分别聚焦在每个光记录媒体上，可以分别进行读和写。例如，根据基于光学系统规格的球面像差和焦距，确定插在两个光记录媒体之间的透明中间层的厚度。
下面说明分别根据本发明第一实施例和第二实施例的光记录媒体的读/写方法。如果进行标记长度记录，则通过产生多个与标记长度一致的脉冲，可以进行记录。如果形成最短标记，则采用图1A所示的单脉冲。随着标记长度的延长，采用如图1B所示的多脉冲。在图1B中，“Bp”表示写入功率，“Pr”表示读出功率，“Pb”表示底功率。如果利用特定记录图形的激光束进行辐照，则该光束主要被第一记录层和第二记录层吸收，而且吸收光束被变换为热量，从而使第一记录层和第二记录层的温度升高。
在根据本发明第一实施例的光记录媒体上，第一记录层被加热到500℃或者高于500℃与1,000℃或者低于1,000℃之间的温度，以产生光学变化，与此同时，第二记录层被加热到100℃或者高于100℃而低于500℃之间的温度，以产生光学变化。
另一方面，在根据本发明第二实施例的光记录媒体中，第一记录层被加热到100℃或更高与低于500℃之间的温度，以产生光学变化，与此同时，第二记录层被加热到500℃或更高与1,000℃或更低之间的温度，以产生光学变化。
由于同时在根据本发明的光记录媒体的两个记录层上进行记录，所以可以获得比传统光记录媒体获得的光学变化大得多的光学变化。
图2是示出根据本发明第一实施例或者第二实施例的光记录媒体的剖视图。该光记录媒体包括树脂或者玻璃的衬底1和层叠在衬底1上的光学中间层(介电层)11、第一记录层12、光学中间层(介电层)13、第二记录层14、光学中间层(介电层)15和反射层16。
在根据本发明第一实施例的光记录媒体中，与第二记录层14的光学变化温度和消光系数相比，靠近衬底1的第一记录层12具有更高的光学变化温度和更高的消光系数。因此，第一记录层12被加热到比第二记录层14的温度高的温度。其上聚焦了激光束的部分第一记录层和第二记录层被加热到分别超过各记录层的光学变化温度，因此，在两个记录层上同时产生光学变化。因此，在施加读出光时，光记录媒体的反射率的变化非常大。
在根据本发明第二实施例的光记录媒体中，与第二记录层14的光学变化温度和消光系数相比，靠近衬底1的第一记录层12具有较低的光学变化温度和较低的消光系数。因此，与第一记录层12相比，第二记录层14被加热到较高的温度。其上聚焦了激光束的部分第一记录层和第二记录层被加热到分别超过各记录层的光学变化温度，因此，在两个记录层上同时产生光学变化。因此，在施加读出光时，光记录媒体的反射率的变化非常大。
图3示出光记录媒体10形成在衬底1上，而且在透明中间层17插在其间的情况下，另一个光记录媒体10’层叠在该光记录媒体10上的结构。光记录媒体10和10’可以是根据本发明第一实施例或者第二实施例的光记录媒体。由于光入射侧的光记录媒体10对光透明，所以可以通过光记录媒体10对位于后面的光记录媒体10’进行读、写。在这种情况下，根据本发明的光记录媒体可以应用于单面、双层光盘。
例子现在将参考本发明的例子详细说明本发明。
例子1在该例子中，制造如图4所示的根据本发明第一实施例的光记录媒体。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2薄膜，作为介电膜，以在其上以0.35μm光道间距形成了凹槽的0.6mm厚的聚碳酸酯(PC)的盘衬底2上形成厚度约为30nm的光学中间层21。
通过利用0.2kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积Ge2Sb2Te5膜，以形成厚度约为10nm的第一记录层22。发现第一记录层22具有约600℃的光学变化温度和3.53的消光系数(晶体)。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2膜(介电膜)，以形成厚度约为10nm的光学中间层23。
在0.4Pa的总气压下，提供10cc的Ar气体和15cc的氧气时，通过利用0.2kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积AgOx膜，以形成厚度约为15nm的第二记录层24。发现第二记录层24具有约180℃的光学变化温度和0.11的消光系数。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2膜(媒体膜)，以形成厚度约为40nm的光学中间层25。
通过利用1kW的功率进行DC磁控管溅射，沉积Ag膜，以形成厚度约为20nm的反射层26。
然后，利用UV硬化树脂涂敷反射层26，之后，通过对UV硬化树脂施加0.6mm厚的伪PC盘衬底制造光盘。
将这样制造的光盘安装到激光初始化设备上，以初始化第一记录层。初始化后的反射率为13％。
在表1所示条件下，评估该光盘的读/写性能。在所有写操作中，均采用图1B所示的多脉冲图形。在下面描述的其他例子中也采用这种条件。
表1
图5是示出在读出功率被设置为0.5mW而底功率被设置为0.1mW的情况下，3T-CNR的变化与写入功率的变化的曲线图。以4mW的写入功率进行记录，在6mW或者更高的写入功率下，3T-CRN饱和，其中获得54dB或者更高的非常高的3T-CNR。
可以利用电子显微镜观察根据上述结果在最佳条件下(Pw＝7mW，Pb＝0.1mW)在其上形成了记录标记的光盘。因此，发现在第一记录层上形成非晶记录，而在第二记录层上形成变形记录标记。在这种情况下，根据本发明的光记录媒体可以同时在两个记录层上形成记录标记，产生非常大的光学变化和高CNR。
例子2在该例子中，制造如图6所示的根据本发明第二实施例的光记录媒体。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2薄膜，以在其上以0.35μm光道间距形成了凹槽的0.6mm厚的聚碳酸酯(PC)的盘衬底3上形成厚度约为50nm的光学中间层31。
通过利用0.2kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积PtOx膜，以形成厚度约为10nm的第一记录层32。在Ar气体与氧气的流速比以表2中A～D中所示的各种方式变化的情况下，在0.4Pa的总气压下，进行RF磁控管溅射。发现第一记录层32的光学变化温度在500至580℃范围内。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2膜，以形成厚度约为10nm的光学中间层33。
通过利用0.2kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积Ge2Sb2Te5膜，以形成厚度约为10nm的第二记录层34。发现第二记录层34具有约600℃的光学变化温度和3.53(晶体)的消光系数。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2膜，以形成厚度约为50nm的光学中间层35。
通过利用1kW的功率进行DC磁控管溅射，沉积Ag膜，以形成厚度约为10nm的反射层36。
然后，利用UV硬化树脂涂敷反射层36，之后，通过对UV硬化树脂施加0.6mm厚的伪PC盘衬底制造光盘。
将在沉积第一记录层的阶段中混合气体的流速比互相不同的4个光盘安装到激光初始化设备上，以初始化第二记录层。初始化后的反射率在15％至20％的范围内。为了测量评估设备的光源波长的光学常数，除了制造上述光盘外，还可以制造仅在玻璃衬底上分别形成第一记录层的样品。
象在例子1中一样，在上面给出的表1所示的条件下，分别评估每个光盘的读/写性能。表2分别示出4个光盘的3T-CNR值和其他特性。具有在最高氧分压下形成的、表现0.3消光系数的PtOx膜的光盘A需要8.0mW的写入功率，它比其他光盘的写入功率稍高，但是可以提供超过53dB的高值3T-CNR。因此，在较低写入功率情况下，其PtOx的消光系数比光盘A的PtOx的消光系数高的光盘B提供超过53dB的高值3T-CNR。相反，其PtOx膜分别是在较低氧分压下形成的、具有1.0或者更高消光系数的光盘C和D提供低于50dB的低值3T-CNR，但是写入功率也低。表2给出的实验数据表明，为了在对于第二记录层最好的6至8mW的写入功率下在第一记录层上进行记录，第一记录层应该具有0.05至1.0的适当消光系数。
表2
例子3在该例子中，制造如图7所示的包括3个记录层的光记录媒体。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2薄膜，以在其上以0.35μm光道间距形成了凹槽的0.6mm厚的聚碳酸酯(PC)的盘衬底4上形成厚度约为30nm的光学中间层41。
通过利用0.2kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积Ge10Sb2Te13膜，以形成厚度约为10nm的第一记录层42。发现第一记录层42具有约680℃的光学变化温度和2.62的消光系数。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2膜，以形成厚度约为10nm的光学中间层43。
通过利用1kW的功率进行DC磁控管溅射，沉积Au72Ge28膜，以形成厚度约为8nm的第二记录层44。发现第二记录层44具有约360℃的光学变化温度和1.85的消光系数。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2膜，以形成厚度约为40nm的光学中间层45。
在0.4Pa的总气压下，在提供10cc的Ar气体和15cc的氧气时，通过利用0.2kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积AgOx膜，以形成厚度约为10nm的第三记录层46。发现第三记录层46具有约180℃的光学变化温度和0.11的消光系数。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2膜，以形成厚度约为30nm的光学中间层47。
通过利用1kW的功率进行DC磁控管溅射，沉积Au膜，以形成厚度约为10nm的反射层48。
然后，利用UV硬化树脂涂敷反射层48，之后，通过对UV硬化树脂施加0.6mm厚的伪PC盘衬底制造光盘。
将这样制造的光盘安装到激光初始化设备上，以初始化第一记录层42。初始化后的反射率为20％。
与例子1相同，在上面给出的表1所示条件下，评估该光盘的读/写性能。图8是示出在读出功率被设置为0.5mW，而底功率被设置为0.1mW的情况下，3T-CNR的变化与写入功率的变化的曲线图。使得以3.5mW的写入功率进行记录，在7mW或者更高的写入功率下，3T-CRN饱和，其中获得比例子1的3T-CNR高的、超过55dB的非常高的3T-CNR。由此，通过在光盘上设置3个记录层，可以获得更高的CNR。
例子4在该例子中，制造如图9所示结构的单面、双层光盘。
利用与例子2中采用的方法相同的方法，在PC盘衬底5上制造根据本发明第二实施例的光记录媒体50。顺便提一句，通过在Ar/O2气体流速比被设置在4cc/21cc的情况下，利用RF磁控管溅射，沉积PtOx膜，以形成第一记录层。
相反，通过以与例子1的顺序相反的顺序在PC盘衬底6上形成各层，制造根据本发明第一实施例的光记录媒体60。
此外，利用插在其间的UV硬化树脂层70，将光记录媒体50和60粘合在一起，以制造单面、双层光盘。
在这种单面、双层光盘上，入射到盘衬底5上的光束可以分别聚焦在光记录媒体50和光记录媒体60上，因此，可以使每面的记录容量翻倍。首先，利用7.5mW的写入功率，在光记录媒体50中记录3T图形，以52.8dB的CNR读出它。此外，利用12mW的写入功率，将3T图形通过光记录媒体50记录在光记录媒体60上，以53.0dB的CNR读出它。在这种情况下，本发明还可以轻而易举地制造单面、双层光盘。
比较例子1制造具有图10所示结构的光记录媒体，作为比较例子。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2薄膜，以在其上以0.35μm光道间距形成了凹槽的0.6mm厚的聚碳酸酯(PC)的盘衬底8上形成厚度约为50nm的光学中间层81。
通过利用0.2kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积Ge2Sb2Te5膜，以形成厚度约为10nm的第一记录层82。
在0.4Pa的总气压下，在提供10cc的Ar气体和15cc的氧气时，通过利用0.2kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积AgOx膜，以形成厚度约为10nm的第二记录层83。
通过利用1kW的功率进行RF磁控管溅射，沉积ZnS-SiO2膜，以形成厚度约为40nm的光学中间层84。
通过利用1kW的功率进行DC磁控管溅射，沉积Ag膜，以形成厚度约为20nm的反射层85。
然后，利用UV硬化树脂涂敷反射层85，之后，通过对UV硬化树脂施加0.6mm厚的伪PC盘衬底制造光盘。该光盘的反射率为10％。
与例子1相同，在上面给出的表1所示条件下，评估该光盘的读/写性能。图11是示出在读出功率被设置为0.5mW，而底功率被设置为0.1mW的情况下，3T-CNR的变化与写入功率的变化的曲线图。使得以2.5mW的写入功率进行记录，但是，即使写入功率提高到12mW，3T-CNR也不能达到30dB，因此，不能获得与例子1相同的效果。因此，象在比较例子1中那样，第一记录层82与第二记录层83不互相分离的结构不能实现满意的记录。
比较例子2与在例子2中一样，制造4种光盘E、F、G和H。这些光盘的层结构相同，但是第一记录层的材料互相不同。在与例子1的条件相同的条件下，分别评估这些光盘的读/写性能。表3示出评估结果以及第一记录层的4种材料及其光学变化温度。
4种光盘分别采用的第一记录层的材料的光学变化温度均比第二记录层的光学变化温度高，而且高于500℃。在这种情况下，不能在两个记录层上同时产生光学变化，导致3T-CNR不能达到40dB。
表3
本技术领域内的技术人员可以轻而易举地想到其他优点和修改。因此，本发明在其较广泛方面并不局限于在此所示和所描述的具体细节和说明性实施例。因此，在不脱离所附权利要求及其等同限定的总体发明原理的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。
权利要求
1.一种光记录媒体，包括盘衬底；以及两个或者更多个记录层，它们被互相分离地设置，并在其间插入介电层，以通过光辐照同时产生光学变化，其中，与第二记录层和更后的记录层相比，靠近盘衬底的第一记录层具有较高的光学变化温度和较高的消光系数。
2.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中以互相分离开5nm或更大与100nm或更小之间的距离设置第一记录层和第二记录层。
3.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中第一记录层具有500℃或更高与1,000℃或更低之间的光学变化温度。
4.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中第一记录层具有1.0或更大与4.0或更小之间的消光系数。
5.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中由从包括Ge-Sb-Te合金、Ge-Bi-Te合金和In-Sb-Te合金的组中选择的合金形成第一记录层。
6.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中第一记录层具有5nm或更大与20nm或更小之间的厚度。
7.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中第二记录层具有100℃或更高与低于500℃之间的光学变化温度。
8.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中第二记录层具有0.05或更大与1.0或更小之间的消光系数。
9.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中由从包括Ag、Pt和Cu的组中选择的至少一个元素的氧化物形成第二记录层。
10.根据权利要求1所述的光记录媒体，其中第二记录层具有5nm或更大与20nm或更大之间的厚度。
11.根据权利要求1所述的光记录媒体，进一步包括一个或者多个以中间层插在其间而层叠在其上的另外的光记录媒体，其中互相独立记录该两个或者更多个光记录媒体。
12.一种光记录媒体，包括盘衬底；以及两个或者更多个记录层，它们被互相分离地设置，并在其间插入介电层，以通过光辐照同时产生光学变化，其中，与第二记录层和更后的记录层相比，靠近盘衬底的第一记录层具有较低的光学变化温度和较低的消光系数。
13.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中以互相分离开5nm或更大与100nm或更小之间的距离设置第一记录层和第二记录层。
14.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中第一记录层具有100℃或更高与低于500℃之间的光学变化温度。
15.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中第一记录层具有0.05或更大与小于1.0之间的消光系数。
16.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中由从包括Ag、Pt和Cu的组中选择的元素的氧化物形成第一记录层。
17.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中第一记录层具有5nm或更大与20nm或更小之间的厚度。
18.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中第二记录层具有500℃或更高与1,000℃或更低之间的光学变化温度。
19.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中第二记录层具有1.0或更大与4.0或更小之间的消光系数。
20.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中由从包括Ge-Sb-Te合金、Ge-Bi-Te合金和In-Sb-Te合金的组中选择的合金形成第二记录层。
21.根据权利要求12所述的光记录媒体，其中第二记录层具有5nm或更大与20nm或更小之间的厚度。
22.根据权利要求12所述的光记录媒体，进一步包括一个或者多个以中间层插在其间而层叠在其上的另外的光记录媒体，其中互相独立记录该两个或者更多个光记录媒体。
全文摘要
一种光记录媒体具有盘衬底；以及两个或者更多个记录层，在介电层插在其间的情况下，被互相分离地设置，以通过光辐照同时产生光学变化，其中与第二记录层和后面的记录层相比，靠近盘衬底的第一记录层具有较高的光学变化温度和较高的消光系数。
文档编号G11B11/00GK1770287SQ20051010760
公开日2006年5月10日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年9月30日
发明者柚须圭一郎, 芦田纯生, 中居司, 立田真一, 伊藤秀树 申请人:株式会社东芝