专利名称：一次写入型信息记录介质及盘设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够采用诸如蓝激光束之类的短波长激光束来记录/重放信息的一次写入型信息记录介质、和一种用于重放该介质的显示设备。
背景技术：
众所周知，近来个人计算机等的广泛应用使数字数据存储介质的重要性日益增加。例如，目前，能够数字记录/重放长时间视频信息和音频信息的信息记录介质得到广泛应用。此外，用于数字记录/重放的信息记录介质正开始被用于诸如蜂窝移动电话等移动设备中。
许多此类信息记录介质都具有盘形，因为盘状物具有较大的信息记录容量和较高的随机可访问性，这种随机可访问性允许迅速检索所需的记录信息。此外，盘易于被储存和携带，因为它们是致密的并且重量轻，而且也比较便宜。
目前，通常将能够通过用激光束照射而以非接触状态记录和重放信息的所谓光盘用作盘状信息记录介质。这些光盘主要遵从CD(压缩盘)标准或DVD(数字多功能盘)标准，并且这两个标准具有兼容性。
光盘分为三种类型不能进行信息记录的只读型光盘，如CD-DA(数字音频)、CD-ROM(只读存储器)、DVD-V(视频)和DVD-ROM；能够一次写入信息的一次写入型光盘，如CD-R(可记录)和DVD-R；以及能够任意次重写信息的可重写型光盘，如CD-RW(可重写)和DVD-RW。
在可记录光盘中，最为普遍的是记录层采用有机染料的一次写入型光盘，因为其制造成本较低。因为当使用信息记录容量超过700MB(兆字节)的光盘时，用户很少用新信息重写已记录的信息，所以只需记录信息一次即可。
在记录层使用有机染料的一次写入型光盘中，用激光束照射由沟槽所限定的记录区域(轨道)，以将树脂基片加热到其玻璃化转变点Tg或更高的温度，从而使沟槽中的有机染料薄膜发生光化学反应，并产生负压。结果，树脂基片在沟槽中变形，形成记录标记。
在对其记录/重放的激光束的波长约为780nm的CD-R中使用的有机染料的代表性示例为酞菁系染料，如由Ciba Specialty Chemicals公司制造的IGRAPHOR Ultragreen MX。在对其记录/重放的激光束的波长约为650nm的DVD-R中使用的有机染料的代表性示例为由MITSUBISHI KAGAKU MEDIA公司制造的偶氮金属络合物系染料。
对于与现在的光盘相比可实现高密度、高性能记录/重放的下一代光盘而言，可以将波长约为405nm的蓝激光束用作记录/重放激光束。遗憾的是，人们尚未开发出能够通过此短波长光来获得令人满意的记录/重放特性的有机染料材料。
换言之，通过采用红外激光束或红激光束进行记录/重放的现有光盘使用的是在小于记录/重放激光束波长(780nm和650nm)的波长下具有吸收峰值的有机染料材料。因此，现有光盘实现了所谓的H(高)到L(低)特性，通过该特性由激光束照射所形成的记录标记的光反射率比其由激光照射前的光反射率要低。
与之相比，当用蓝激光束进行记录/重放时，在小于记录/重放激光束波长(405nm)的波长下具有吸收峰值的有机染料材料，不仅在对紫外照射等的稳定性和存储耐久性方面较差，而且在对热度的稳定性方面也较差。这就降低了记录标记的对比度和分辨率。
而且，记录标记的污点常常扩大，以致对相邻的轨道产生影响，并且很容易使激光束的交叉写入特性变差。此外，记录灵敏度也降低，这就不太可能获得较高的重放信号S/N(信号/噪音)比和较低的误码率。
需注意的是，当相邻的轨道上没有记录信息时，有时可以获得实际的记录灵敏度。但是，如果相邻的轨道上记录了信息，则向相邻轨道的交叉写入会增加，这会降低重放信号S/N比并且增加误码率，所以无法获得实际适用的水平。
近来，如日本专利申请公开No.2000-322770所披露的，人们提出一种双层DVD-R以满足增加一次写入型记录光盘的容量的要求。双层DVD-R是通过在DVD-R中形成两个记录层以给出8.5GB的大容量的光盘，并且该光盘具有两个有机染料记录薄膜。
该盘结构具有正向堆叠结构或反向堆叠结构。当把有机染料层用作反向堆叠结构中的记录薄膜时，在不同的基片上形成第一和第二层，并且用粘合剂将其粘附，以使上述两个基片处在外侧。通过依次堆叠基片、有机染料层和反射薄膜来形成第一层，并且通过依次堆叠基片、反射薄膜和有机染料层来形成第二层。因此，有机染料层和反射薄膜反次序堆叠。但是，由于作为第二层的有机染料层与粘合剂层之间发生干扰，因此，需要在作为第二层的有机染料层上形成由绝缘材料制成的阻隔层(保护层)，并且通过阻隔层施加粘合剂。形成阻隔层需要额外的生产设备，从而增加了生产成本，并且常常会拉长批量生产的周期。而且，也难于获得作为盘性能的良好的记录/重放特性。
因此，正向堆叠结构可能是更合适的。但是，这种结构的制造过程很复杂，并且必须将环烯烃聚合物(COP)基片用作第二层的转印压模。这些因素增加了制造成本，并降低了产量。这种制造方法仅限于通过红激光进行记录/重放的双层DVD-R，而不能用于高密度双层HD DVD-R的制造过程。
在此双层HD DVD-R中，难以保证记录有管理信息的只读区域中的重放信号的质量足够高。
发明内容
考虑到以上情况而实施本发明，并且本发明的目的是提供一种双层一次写入型信息记录介质，该记录介质能够通过采用诸如蓝激光束的短波长激光束在较高的实用程度上以高密度记录/重放信息。
本发明的一次写入型信息记录介质的特征在于包括以下部分具有形状为同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂基片；在所述透明树脂基片的沟槽和槽岸上形成的第一记录薄膜；形成在第一记录薄膜上并且由具有形状为同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂材料制成的夹层；和形成在夹层的沟槽和槽岸上的第二记录薄膜， 其中，通过用短波长激光束照射而形成记录标记，并且通过用短波长激光束照射所形成的记录标记的光反射率高于用短波长激光束照射之前的光反射率， 所述沟槽在预定的幅度范围内摆动， 第一记录薄膜具有由三维凹坑记录的第一只读记录标记， 第二记录薄膜具有由三维凹坑记录的第二只读记录标记，并且 第一只读记录标记的凹坑的反射率和第二只读记录标记的凹坑的反射率是4.2％至8.4％，或者第二只读记录标记的凹坑宽度大于第一只读记录标记的凹坑宽度。
本发明的盘设备用于重放一种一次写入型信息记录介质，该信息记录介质具有以下部分具有形状为同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂基片；在所述透明树脂基片的沟槽和槽岸上形成的第一记录薄膜；形成在第一记录薄膜上并且由具有形状为所述同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂材料制成的夹层；和形成在夹层的沟槽和槽岸上的第二记录薄膜，其中，通过用短波长激光束照射而形成记录标记，并且通过用短波长激光束照射所形成的记录标记的光反射率高于用短波长激光束照射之前的光反射率， 所述沟槽在预定的幅度范围内摆动， 第一记录薄膜具有由三维凹坑记录的第一只读记录标记， 第二记录薄膜具有由三维凹坑记录的第二只读记录标记，并且 第一只读记录标记的凹坑的反射率和第二只读记录标记的凹坑的反射率是4.2％至8.4％，或者第二只读记录标记的凹坑宽度大于第一只读记录标记的凹坑宽度。
现参考附图对能够实现本发明的各种特征的一般结构进行说明。附图及其相关说明系用于例示本发明的实施例，而非限制本发明的范围。
图1是示出根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的截面结构的示意图； 图2是示出根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的制造方法的过程的示意图； 图3是说明用于评估一次写入型信息记录介质的归一化摆动幅度NWS的视图； 图4是示出可用于本发明的实施例中的有机染料材料的特性的视图； 图5A到5C是示出激光束波长和各染料吸光率之间的关系的曲线图； 图6A和6B是示出激光束波长和各染料吸光率之间的关系的曲线图； 图7A、7B、7C、7D、7E、7F和7G是用于说明将要包含在记录薄膜中的其它有机染料材料的七个示例的吸光率随激光束波长变化的曲线图； 图8是示出为了引导记录/重放评估的评估测试而将要记录在一次写入型信息记录介质上的信号示例的波形图； 图9是用于说明通过对根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质的示例进行评估测试而获得的测定结果的视图； 图10是用于说明通过对根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质的示例进行重放耐久度测试而获得的测定结果的视图； 图11A和1 B是用于说明根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的摆动地址数据的配置的视图； 图12A到12E是用于说明根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的摆动数据单元WDU的类型的视图； 图13A和13B是用于说明根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的摆动地址数据的配置的视图； 图14是用于说明根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的摆动类型的视图； 图15A、15B、15C和15D是用于说明一次写入型信息记录介质的摆动地址数据的物理段配置的视图； 图16A、16B和16C是用于说明作为一次写入型信息记录介质的摆动幅度的函数的SbER、摆动CNR和载波电平波动的曲线图； 图17是用于说明作为一次写入型信息记录介质的摆动幅度的函数的NWS的曲线图； 图18是用于说明根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例中的沟槽和槽岸之间关系的视图； 图19A和19B是用于说明根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例中的沟槽轨道摆动的视图； 图20是示出用于重放根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的光盘设备排列略图的框图； 图21是用于说明形成在根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的记录薄膜中的记录标记的视图；以及 图22是用于说明根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的数据结构的视图。
具体实施例方式 本发明大致分为第一到第四方面。
根据第一和第二方面的发明是一次写入型信息记录介质，其基本包括具有形状为同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂基片；在所述透明树脂基片的沟槽和槽岸上形成的第一记录薄膜；由具有形状如上所述的沟槽和槽岸的透明树脂材料制成的夹层；和在夹层的沟槽和槽岸上形成的第二记录薄膜。在这些一次写入型信息记录介质中，记录标记是通过用短波长激光束进行照射而形成的，通过用短波长激光束照射所形成的记录标记的光反射率高于用短波长激光束照射之前的光反射率。此外，该沟槽在预定的幅度范围内摆动，并且第一和第二记录薄膜分别具有由三维凹坑记录的第一和第二只读记录标记。
本发明提供一种能够以较高的实用程度记录和重放高密度信息的双层一次写入型信息记录介质。
据第一和第二方面的一次写入型信息记录介质还在第一和第二只读记录标记的凹坑反射率或者凹坑宽度方面具有如下特性。
在根据第一方面的一次写入型信息记录介质中，第一和第二只读记录标记的凹坑的反射率是4.2％至8.4％。
在根据第二方面的一次写入型信息记录介质中，第二只读记录标记的凹坑宽度大于第一只读记录标记的凹坑宽度。
根据第三方面和第四方面的发明是用于重放一次写入型信息记录介质的盘设备。根据第三方面的发明是用于重放根据第一方面的一次写入型信息记录介质的盘设备。根据第四方面的发明是用于重放根据第二方面的一次写入型信息记录介质的盘设备。
下文将参考附图对本发明进行更详细的描述。
图1是示出根据本发明的实施例的一次写入型信息记录介质示例的截面结构的示意图。
如图1所示，双层一次写入型信息记录介质110包括由透明树脂制成的、并且具有同心圆形或螺旋形沟槽和槽岸的第一基片41；在第一基片41的沟槽53和槽岸54上形成的第一记录薄膜51；由诸如紫外固化树脂等透明树脂材料制成的、并且具有同心圆形或螺旋形沟槽53和槽岸54的夹层44；和在夹层44的沟槽53和槽岸54上形成的第二记录薄膜52。
第一记录薄膜51包括在透明树脂基片41的沟槽53和槽岸54上形成的第一有机染料层42，和在第一有机染料层42上形成的、并且由例如银合金制成的半透明层43。第二记录薄膜52包括在夹层44上形成的第二有机染料层45，和由例如银合金制成的反射层46。
而且，在所述银合金反射层46上通过粘合剂层47形成由透明树脂等制成的第二基片48。
下文将描述本发明的实施例的双层一次写入型信息记录介质的制造方法。
图2是示出上述一次写入型信息记录介质示例的制造方法的过程的示意图。
图2中的参考符号100到111表示用于说明制造一次写入型信息记录介质示例的步骤的模型。
首先，为了形成第一记录薄膜(L0)51，100所示的步骤制备了通过对在母盘制作步骤所得到的L0 Ni压模进行注塑成型而获得的L0聚碳酸酯基片41。如101所示，将L0有机染料材料42’涂覆到基片41上，并如102所示，进行旋涂和干燥，从而得到第一有机染料层42。
然后，103所示的步骤通过喷镀例如银合金而形成半透明层43，从而在基片41上得到作为第一记录薄膜(L0)51的第一有机染料层42和半透明层43的堆叠结构。
同时，对在母盘制作步骤所得的第二记录薄膜(L1)Ni压模(母压模)进行注塑成型，以制备L1聚碳酸酯基片48。
如104所示，将紫外固化树脂44’涂覆到在103所示的步骤中所得的堆叠结构的半透明层43上，从而通过旋涂而形成紫外固化树脂层44。
接下来，如105所示，用L1聚碳酸酯基片48顶压紫外固化树脂层44，并通过紫外照射进行暂时粘合。应注意的是，应调节旋转条件以使紫外固化树脂层44的厚度均匀。
此后，如106所示，将L1聚碳酸酯基片48从固化的紫外固化树脂层44上除去。
然后，如107所示，将L1有机染料材料45’施加到紫外固化树脂层44的表面上，旋涂并干燥，从而形成如108所示的第二有机染料层45。
此外，如109所示，通过喷镀例如银合金形成反射层46，从而得到具有第二有机染料层45和反射层46的堆叠结构的第二记录薄膜(L1)。
此后，如110所示，将粘合剂47’涂覆到反射层46上。此外，106所示的步骤重新利用了作为L1转印压模被除去的聚碳酸酯基片48，并通过粘合剂层47将其粘合，从而得到具有110所示结构的双层一次写入型信息记录介质。
本发明可使用如紫外固化树脂的易于从聚碳酸酯基片上除去、并可粘合到Ag层或Ag合金层上的材料。采用这种紫外固化树脂有利于将L1的槽岸-沟槽图案转印到紫外固化树脂层44上。
只需采用上述的紫外固化树脂中的一种，并且L1可通过旋转附着法形成，而不用任何传统的真空粘合步骤。这就简化了粘合步骤和用于此步骤的设备。
此外，这种紫外固化树脂容易从聚碳酸酯基片上除去，所以基片几乎不弯曲变形。因此，可得到优良的具有0.26或更高的推挽信号调制度的一次写入型信息记录介质。
优选的是，一次写入型信息记录介质的推挽信号调制度尽可能大。而且，优选的是，一次写入型信息记录介质的翘曲度(倾斜角度)尽可能小。
可用于本发明实施方案中的紫外固化树脂是含有碳、氢、氮和氧为主成份的聚合物材料。这种聚合物材料中的含氧比例为11atm％或更高。
含有碳、氢、氮和氧为主成份、并且含氧比例为11atm％或更高的紫外固化树脂易于从聚碳酸酯基片上除去，并可粘合到Ag层或Ag合金层上。根据另一个实施例，其含氧比例可以为11到14atm％。
本文所述的“主成份”是在形成聚合物材料的元素中，具有相对较高的原子比例的元素，例如，具有最高或接近最高的原子比例的元素。
本发明中所用的紫外固化树脂材料是通过将单体、低聚物、粘合剂和聚合引发剂混合而形成的。也有可能将多种单体和多种低聚物材料混合而形成。
以下材料用作单体材料。
·丙烯酸酯 双酚A·氧化乙烯改性的二丙烯酸酯(BPEDA) 双季戊四醇六(五)丙烯酸酯(DPEHA) 双季戊四醇单羟基五丙烯酸酯(DPEHPA) 二丙烯酸双丙二醇酯(DPGDA) 乙氧基化三羟甲基丙烷三丙酸酸酯(ETMPTA) 甘油丙氧基三丙烯酸酯(GPTA) 丙烯酸4-羟丁酯(HBA) 1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA) 丙烯酸2-羟乙酯(HEA) 丙烯酸2-羟丙酯(HPA) 丙烯酸异冰片酯(IBOA) 聚乙二醇二丙烯酸酯(PEDA) 季戊四醇三丙烯酸酯(PETA) 丙烯酸四氢糠醛酯(THFA) 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) 二丙烯酸三丙二醇酯(TPGDA) ·甲基丙烯酸酯 二丙烯酸乙二醇酯(TEDMA) 甲基丙烯酸烷酯(AKMA) 甲基丙烯酸烯丙酯(AMA) 二甲基丙烯酸1，3-丁二醇酯(BDMA) 甲基丙烯酸正丁酯(BMA) 甲基丙烯酸苄酯(BZMA) 甲基丙烯酸环己酯(CHMA) 二甲基丙烯酸二乙二醇酯(DEGDMA) 甲基丙烯酸2-乙基己酯(EHMA) 甲基丙烯酸甘油酯(GMA) 二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯(HDDMA) 甲基丙烯酸1-羟(2-HEMA) 甲基丙烯酸二羟基乙酯(IBMA) 甲基丙烯酸月桂酯(LMA) 甲基丙烯酸苯氧基乙酯(PEMA) 甲基丙烯酸叔丁酯(TBMA) 甲基丙烯酸四氢糠醛酯(THFMA) 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPMA) 尤其适合的示例是由下式(A1)表示的二丙烯酸三环癸烷二甲醇酯(A-DCP)，由下式(A2)表示的丙烯酸异冰片酯(IBOA)，由下式(A3)表示的二丙烯酸三丙二醇酯(TPGDA)，由下式(A4)表示的二丙烯酸双丙二醇酯(DPGDA)，由下式(A5)表示的二丙烯酸新戊二醇酯(NPDA)，由下式(A6)表示的三甲基丙烯酸乙氧基化异氰酸酯(TITA)，由下式(A7)表示的二丙烯酸2-羟丙酯(HPDA)，由下式(A8)表示的二丙烯酸乙醛缩乙二醇酯(AGDA)，由下式(A9)表示的双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(DTTA)，由下式(A10)表示的乙氧基化2-mol双酚A二甲基丙烯酸酯(EO2BDMA)，以及由下式(A11)表示的乙氧基化3-mol双酚A二甲基丙烯酸酯(EO3BMA)。
A-DCP
IBOA
TPGDA
DPGDA
NPDA
HPDA
AGDA
DTTA
EO(2)BDMA
EO(3)BMA
对低聚物材料而言，可以采用由下式(B1)表示的聚氨酯丙烯酸酯系材料，例如，聚氨酯二丙烯酸酯(PUDA)，或由下式(B2)表示的聚氨酯己丙烯酸酯(PUHA)。其它示例为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸甲酯氟化物(PMMA-F)、聚碳酸酯二丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯氟化物(PMMA-PC-F)。
PUDA
PUHA
可将磷酸丙烯酸酯系材料用作粘合剂。示例是由下式(P1)、(P2)和(P3)表示的材料。
就聚合引发剂而言，可以采用例如由Ciba Specialty Chemicals公司生产的下式(B1)表示的IRGACURE184，或同样由CibaSpecialty Chemicals公司生产的下式(B2)表示的DAROCUR 1173。
此类紫外固化树脂材料对L1染料的涂覆性能具有较大影响，因此，其对L1的推挽信号调制度具有较大影响。
所述紫外固化树脂材料也影响L0基片的翘曲度。
为了引导对本发明中的紫外固化树脂的测试，紫外固化树脂材料样本1到36采用以下方法得到以下表1所示的单体和低聚物为原料，并如下表2到5所示，通过将上述单体和低聚物、添加剂和聚合引发剂组合在一起而将它们混合。表3和表5还示出了使用材料时，这些材料的含氧量比例和推挽信号调制度以及倾斜角度。
表1 表2 表3 表4 表5 选择重要的评估指标。L1的寻道误差信号调制度(推挽信号)最为重要。用差信号幅度(I1-I2)pp除以图3所示的总和信号的平均电平(I1+I2)DC所得到的值来定义所述指标。即，推挽信号＝(I1-I2)pp/(I1+I2)DC。这个值必须为0.26或更高。所进行的试验表明，由于染料的临界表面张力根据紫外固化树脂材料而发生极大改变，因此，染料被涂覆和埋入沟槽的程度也发生极大变化。这就极大改变了L1的推挽信号。当该值小于0.26时，L1有时会发生寻道误差。
下一个重要的指标是在紫外固化树脂转印之后与L0基片的翘曲量相对应的倾斜角度(径向倾斜度)。所进行的试验表明，紫外固化树脂材料的固化收缩应力发生极大变化，并且这极大变化改变了所述L0基片的翘曲度。当翘曲度为2.6°时或更高时，常常不太可能将层叠的盘的径向倾斜度降低为0.7°或更小，并且这会对已制成的双层光盘的寻道特性和信号特性产生不利影响。结果，数据误差率常常提高。
当在紫外固化树脂上进行上述的各种试验时，样本34即是NG，因为无法去除L1基片。而且，虽然所述推挽信号为0.26或更高，但是倾斜角度有时很大。样本29是最好的。
如表4和表5所述的样本34所示，当样本中含氧比例超过14atm％时，通常不可能从紫外固化树脂层上去除聚碳酸酯基片。另一方面，倾斜角度增加到3°或更高会导致有缺陷的层叠结构。
因此，通过选择含氧比例为11atm％或更高，或者优选地是11到14atm％的紫外固化树脂材料可以得到更优良的光盘。
在以上实施例中，通过将染料D5和D6以9∶1的比例混合以制备所述L0染料，并且通过将染料D2和D3以1∶1的比例混合以制备所述L1染料。
也可以使用其它染料，例如，D1和D4。
将要在本实施方案中进行说明的一次写入型信息记录介质具有由诸如聚碳酸酯的合成树脂材料制成的盘状透明树脂基片。这种透明树脂基片具有同心圆形或螺旋形的沟槽。可通过采用压模进行注塑成型而制造所述的透明树脂基片。
在透明树脂基片上形成含有有机染料的记录薄膜，以填充沟槽。形成这种记录薄膜的有机染料具有移动到大于记录波长(405nm)的最大吸收波长区。而且，有机染料不会使吸收淬灭，而是在记录波长区具有较大的光吸收率。
当记录激光束在信息记录之前，对轨道执行聚焦或寻道时，这种吸收会降低光反射率。激光束会分解染料，并降低吸收率，所以记录标记的光反射率增加。这就实现了所谓的L到H特性，通过该特性由激光照射所形成的记录标记的光反射率比其激光照射前的光反射率高。
应注意的是，产生的热量有时会使透明的树脂基片变形，尤其会使沟槽底部变形。这可能会在反射光中产生相位差。
当溶解在溶剂中后，上述的有机染料可容易地通过旋涂方法以液体形式涂覆到透明树脂基片的表面上。在这种情况下，可通过控制溶剂的稀释比和旋涂的转速精确地调控薄膜的厚度。
所述有机染料为具有染料部分和反离子(阴离子)部分的染料或有机金属络合物。染料部分的示例是花菁染料和苯乙烯基染料。花菁染料和苯乙烯基染料是尤其适合的，因为可容易地控制它们对记录波长的吸光率。
具体地说，当采用具有次甲基链的单次甲基花菁染料，并且涂覆在透明树脂基片上的记录薄膜较薄时，可容易地将上述染料在记录波长区域(400nm到405nm)的最大吸收和吸光率调节到接近0.3到0.5，并且接近为0.4。这就有可能改进记录/重放特性，并且增加光反射率和记录灵敏度。
就光稳定性的角度而言，阴离子部分也优选有机金属络合物。含有钴或镍为中心金属的有机金属络合物尤其具有优异的光稳定性。
通过使用有机金属络合物而不使用具有染料部分和阴离子部分的染料能够以微小的变形进行记录。有机金属络合物尤其可用作第一层的有机染料。
偶氮金属络合物是最合适的，并且当将2，2，3，3-四氟-1-丙醇(TFP)用作溶剂时，其溶解度较高。这有利于制备用于旋涂的溶液。此外，由于可重复使用旋涂后的溶液，所以，这也降低了所述信息记录介质的制造成本。
应注意的是，可将有机金属络合物用作L0的低到高型有机染料。可将有机金属络合物溶解在TFP溶液中，并且进行旋涂。偶氮金属络合物尤其适用于由薄Ag合金层制成的L0记录层，因为记录之后上述记录层很少发生变形。虽然可将Cu、Ni、Co、Zn、Fe、Al、Ti、V、Cr或Y用作中心金属，但是Cu、Ni和Co在重放耐光性方面是尤其优选的。Cu没有基因毒性，并且可改进记录/重放信号的质量。
可将各种材料用作中心金属周围的配合基。示例为由下式(D1)到(D6)表示的染料。通过组合这些配合基也可能形成另外一种结构。
也可将这些偶氮金属络合物用在L1的第二有机染料层中。由于L1的银薄膜或银合金薄膜较厚，所以，也可使用容易变形的染料。使用阳离子染料或阴离子染料也是可以的。用于L1的染料必须具有高的记录灵敏度。
图4示出作为可用在第二有机染料层中的有机染料材料的四个示例染料A到D。染料A具有作为染料部分(阳离子部分)的苯乙烯基染料和作为阴离子部分的偶氮金属络合物1。染料C具有作为染料部分(阳离子部分)的苯乙烯基染料和作为阴离子部分的偶氮金属络合物2。染料D具有作为染料部分(阳离子部分)的单次甲基花菁染料和作为阴离子部分的偶氮金属络合物1。应注意的是，也可以单独使用有机金属络合物。作为一个示例，染料B是镍络合物染料。
将通过旋涂而涂覆有较薄的有机染料薄膜的光盘基片在热板机上或在洁净的烘箱内加热到约80℃的温度，从而使染料干燥。然后，在薄有机染料薄膜上喷镀形成用作光反射薄膜的金属薄膜。这种金属反射薄膜的示例为Au、Ag、Cu、Al和这些金属的合金。
此后，将紫外固化树脂旋涂到金属薄膜上，并将光盘保护基片粘附到紫外固化树脂上，从而制成可作为一次写入型信息记录介质的一次写入型光盘。
式E1示出了作为染料A和C的染料部分的苯乙烯基染料的化学式。式E2示出了作为染料A和C的阴离子部分的偶氮金属络合物的化学式。式E3示出了作为染料D的染料部分的单次甲基花菁染料的化学式。式E4示出了作为染料D的阴离子部分的偶氮金属络合物的化学式。
在苯乙烯染料的化学式中，Z3代表芳环，并且这种芳族化合物可具有取代基。Y31代表碳原子或杂原子。R31、R32和R33代表相同的脂肪烃基或不同的脂肪烃基，并且这些脂肪烃基可具有取代基。R34和R35各自独立代表氢原子或合适的取代基。当Y31为杂原子时，R34和R35中的一个不存在或以上二者均不存在。
在单次甲基花菁染料的化学式中，Z1和Z2代表相同的芳环或不同的芳环，并且这些芳环可含有取代基。Y11和Y12各自独立代表碳原子或杂原子。R11和R12代表脂肪烃基，并且这些脂肪烃基可具有取代基。R13、R14、R15和R16各自独立代表氢原子或合适的取代基。当Y11和Y12为杂原子时，R13、R14、R15和R16中的一些不存在或R13、R14、R15和R16全部不存在。
本实施方案中所用的单次甲基花菁染料的示例为通过将相同的或不同的、可具有一个或多个取代基的环核结构键合到可具有一个或多个取代基的单次甲基链的两个末端而获得的染料。环核结构的示例为咪唑啉环、咪唑环、苯并咪唑环、α-萘并咪唑环、β-萘并咪唑环、吲哚环、异吲哚环、假吲哚环、异假吲哚环、苯并假吲哚环、吡啶并假吲哚环、唑啉环、唑环、异唑环、苯并唑环、吡啶并唑环、α-萘并唑环、β-萘并唑环、硒唑啉环、硒唑环、苯并硒唑环、α-萘并硒唑环、β-萘并硒唑环、噻唑啉环、噻唑环、异噻唑环、苯并噻唑环、α-萘并噻唑环、β-萘并噻唑环、碲唑啉环、碲唑环、苯并碲唑环、α-萘并碲唑环、β-萘并碲唑环、二苯并吡啶环、多环芳烃、异喹啉环、异吡咯环、(イミダノキサリン環)、茚二酮环、吲唑环、吲达啉环、二唑环、咔唑环、氧杂蒽环、喹唑啉环、喹喔啉环、喹啉环、色满环、环己烷二酮环、环戊烷二酮环、噌啉环、噻二唑环、噻唑烷酮环、噻吩环、苯并噻吩环、硫代巴比妥酸环、硫代乙内酰脲环、四氮唑环、三嗪环、萘环、萘啶环、六氢吡嗪环、吡嗪环、吡唑环、吡唑啉环、吡唑啶环、吡唑酮环、吡喃环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡喃环、吡咯烷环、二氢吡咯环、吡咯环、吩嗪环、菲嗪环、菲环、邻二氮杂菲环、酞嗪环、蝶啶环、二氮唑环、呋喃环、嘌呤环、苯环、苯并嗪环、苯并吡喃环、吗啉环和罗丹宁环。
在单次甲基花菁染料和苯乙烯的化学式中，Z1到Z3代表芳环，如苯环、萘环、吡啶环、喹啉环、和喹喔啉环，并且这些芳环具有一个或多个取代基。取代基的示例为脂肪烃基，如甲基、三氟甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、特丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、己基、异己基、5-甲基己基、庚基和辛基；脂肪环烃基，如环丙基、环丁基、环戊基、和环己基；芳香烃基，如苯基、联苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、邻异丙苯基、间异丙苯基和对异丙苯基；醚基，如甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、苯氧基和苯甲酰氧基；酯基，如甲氧基羰基、三氟甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、乙酰氧基和苯甲酰氧基；卤基，如氟基、氯基、溴基和碘基；硫基，如甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基和苯硫基；氨磺酰基，如甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、乙基氨磺酰基、二乙基氨磺酰基、丙基氨磺酰基、二丙基氨磺酰基、丁基氨磺酰基和二丁基氨磺酰基；氨基，如正氨基、甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、丙基氨基、二丙基氨基、异丙基氨基、二异丙基氨基、丁基氨基、二丁基氨基和哌啶基；氨基甲酰基，如甲基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、丙基氨基甲酰基和二丙基氨基甲酰基；和羟基、羧基、氰基、硝基、亚磺酸基、磺基和甲磺酰基。应注意的是，在这些化学中，Z1和Z2可能相同或不同。
在单次甲基花菁染料和苯乙烯染料的化学式中，Y11、Y12和Y13各自代表碳原子或杂原子。杂原子的示例为在日本使用的元素周期表中的XV族和XVI族原子，如氮原子、氧原子、硫原子、硒原子和碲原子。应注意的是，由Y11、Y12或Y13代表的碳原子也可能为主要含有两个碳原子的原子团，如乙基或乙烯基。还应注意的是，单次甲基花菁染料化学式中的Y11和Y12可能相同或不同。
在单次甲基花菁染料和苯乙烯染料的化学式中，R11、R12、R13、R32和R33各自代表脂肪烃基。脂肪烃基的示例为甲基、乙基、丙基、异丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-丁烯基、1，3-丁二烯基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、2-戊烯基、己基、异己基、5-甲基己基、庚基和辛基。这种脂肪烃基可具有一个或多个与Z1到Z3的取代基相似的取代基。
应注意的是，单次甲基花菁染料化学式中的R11和R12可以相同或不同，并且苯乙烯染料化学式中的R13、R32和R33可以相同或不同。
单次甲基花菁染料和苯乙烯染料化学式中的R13到R16、R34和R35在各化学式中各自独立代表氢原子或合适的取代基。取代基的示例为脂肪烃基，如甲基、三氟甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、己基、异己基、5-甲基己基、庚基和辛基；醚基，如甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、苯氧基和苯甲酰氧基；卤基，如氟基、氯基、溴基和碘基；和羟基、羧基、氰基和硝基。应注意的是，当Y11、Y12和Y31在单次甲基花菁染料和苯乙烯染料的化学式中为杂原子时，Z1和Z2中的R13到R16中的一些或全部不存在，Z3中的R34和R35中的一个不存在或二者均不存在。
在偶氮金属络合物的化学式中，A和A’代表相同或不同的5到10元杂环基团，并且各自含有选自氮原子、氧原子、硫原子、硒原子和碲原子中的一个或多个杂原子。杂环基团的示例为呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基、哌啶基、哌啶基、喹啉基和异唑基。这种杂环基团可具有一个或多个取代基。示例为脂肪烃基，如甲基、三氟甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、己基、异己基、和5-甲基己基；酯基，如甲氧基羰基、三氟甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、乙酰氧基、三氟乙酰氧基和苯甲酰氧基；芳香烃基，如苯基、联苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、邻异丙苯基、间异丙苯基、对异丙苯基、二甲苯基、均三甲苯基、苯乙烯基、肉桂酰基和萘基；和羧基、羟基、氰基和硝基。
应注意的是，可根据传统方法、通过使重盐(该重盐具有与所述化学式相对应的R21和R22或R23和R24基团)与分子中在羰基相邻部位具有活性亚甲基的杂环化合物反应得到偶氮化合物(该偶氮化合物形成了由所述化学式表示的偶氮系有机金属络合物)。杂环化合物的示例为异唑酮化合物、唑酮化合物、苯并噻吩化合物、吡唑啉酮化合物、巴比妥酸化合物、乙内酰脲化合物和罗丹宁化合物。Y21和Y22代表相同或不同的杂原子，并且选自在日本使用的元素周期表中的XVI族元素，例如，氧原子、硫原子、硒原子和碲原子。
通常以其中一个或多个偶氮金属络合物配位在金属(中心原子)周围的金属络合物的形式使用由所述化学式表示的偶氮金属络合物。起中心原子作用的金属元素的示例为钴、钪、钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、锝、铼、铁、钌、锇、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、锌、钙和汞。与其它金属比起来，尤其常用钴。
图5A示出染料A的吸光率随发射激光束的波长的变化。图5B示出染料B的吸光率随发射激光束的波长的变化。图5C示出染料C的吸光率随发射激光束的波长的变化。
图6A示出了染料D的吸光率随发射激光束的波长变化的趋势。图6B示出了染料D的阴离子部分的吸光率随发射激光束的波长变化的趋势。
从图5A到6B示出的特性可明显看出，染料A到D具有移动到大于记录波长(405nm)的波长的最大吸收波长区。本实施方案所说明的一次写入型光盘包括记录薄膜，该记录薄膜含有具有上述特性的有机染料，并且所述光盘具有所谓的L到H特性，通过该特性激光束照射后的光反射率高于激光束照射前的光反射率。因此，即使在使用诸如蓝激光等短波长激光束时，所述一次写入型光盘也在例如存储耐久性、重放信号S/N比和误码率方面性能优异，并且该光盘能以优异的实用性能高密度地记录和重放信息。
换言之，在这种一次写入型光盘中，含有所述有机染料的记录薄膜的最大吸收波长大于记录激光束的波长。由于这会降低记录薄膜对诸如紫外光等短波长光的吸收，所以，信息记录/重放的光学稳定性和可靠性增加。
而且，由于记录信息时，光反射率较低，因此，不会发生由于反射扩散引起的交叉写入。因此，即使在相邻轨道上记录信息时，也有可能减少重放信号S/N比和误码率性能的恶化。此外，记录标记的对比度和分辨率即使在耐热条件下也保持较高。这有利于记录灵敏度设计。
应注意的是，为了获得优良的L到H特性，记录薄膜在记录波长(405nm)下的吸光率可以为0.3或更高。此吸光率可以为0.4或更高。
所用的有机染料为以前所述的四种染料A到D，以及通过将染料A到D中的两种或多种混合而形成的七种染料混合物F到L。
通过以下方法得到染料混合物F将5％的染料B加到染料D中，即，将0.05g染料B混合入1g染料D中。
通过以下方法得到染料混合物G将作为染料E的单次甲基花菁染料(偶氮金属络合物阴离子部分3)以7∶3(＝D∶E)的比例混合入染料D中，并加入5％的染料B，即将0.05g染料B混合入将染料D和染料E以7∶3的比例进行混合而得到的1g染料中。
通过以下方法得到染料混合物H将染料A以1∶1(＝D∶A)的比例混合入染料D中。
通过以下方法得到染料混合物I将10％的染料B加到染料D中，即将0.10g染料B混合入1g染料D中。
通过以下方法得到染料混合物J将15％的染料B加到染料D中，即将0.15g染料B混合入1g染料D中。
通过以下方法得到染料混合物K将偶氮金属络合物阴离子部分1加入到染料D中，以将阴离子比例增加到染料部分∶阴离子部分＝1∶1.5，并加入15％的染料B。
通过以下方法得到染料混合物L将偶氮金属络合物阴离子部分1加入到染料D中，以将阴离子比例增加到染料部分阴离子部分＝1∶2.0，并加入15％的染料B。
图7A到7G分别示出了染料混合物F到L中相应一种的吸光率随发射激光波长的变化。染料混合物F到L具有移动到大于记录波长(405nm)的最大吸收波长区域，并且各染料混合物在记录波长(405nm)处的吸光率约为0.4。
通过使用上述11种有机染料A到D和F到L、按照上述的相同工艺过程制造一次写入型信息记录介质28，并通过在这些介质的沟槽轨道Gt上进行记录和重放而实施评估测试。所用的评估设备是由Pulstec公司制造的信息记录介质评估设备。
测试条件为光头29的物镜数值孔径NA为0.65，记录/重放激光束波长为405nm，记录/重放线速度为6.61m/sec。记录信号为经过8-12调制的随机数据，并且该记录信号具有被如图8所示的恒定记录功率和两种偏压功率1和2记录的波形。
轨道间距为400nm，沟槽宽度Gw为“1.1”，而槽岸宽度Lw为“1”，沟槽轨道Gt的摆动幅度为14nm，并且沟槽深度Gh为90nm。应注意的是，通过采用摆动相位调制进行地址信息的摆动记录。
所测定的评估特性为以下三种特性重放信号的载波噪音比CNR、部分响应信号噪音比PRSNR和仿真比特误码率SbER。PRSNR可以为15或更高。SbER可以为5.0×10-5或更小。
用记录在相邻轨道上的信息测定PRSNR和SbER。
图9示出使用染料A到D和F到L的一次写入型信息记录介质28的测定结果。图9所示的测定结果表明，使用染料B和C的一次写入型信息记录介质28的CNR、PRSNR和SbER的测定结果不令人满意。
与之相反，通过使用染料A、D、F、G、H、I、J、K和L的一次写入型信息记录介质28可得到良好的测定结果。虽然使用染料A的一次写入型信息记录介质28的测定结果是优选的，但是，使用染料D的一次写入型信息记录介质28的测定结果是尤其优选的。此外，使用染料F、I、J、K和L的一次写入型信息记录介质28的测定结果也比较优异。
然后，在测试结果良好的D、F、G、H、I、J、K和L的一次写入型信息记录介质28上进行重复重放所导致的恶化程度测试。换言之，通过采用0.8-mW重放激光束重放信息10,000次来测定PRSNR和SbER的恶化程度。
图10示出使用染料D、F、G、H、I、J、K和L的一次写入型信息记录介质28的测定结果。如图10所示，使用染料G的一次写入型信息记录介质28的PRSNR和SbER测定结果都较差。使用F、H、I、J、K和L的一次写入型信息记录介质28的测定结果优于使用染料D的一次写入型信息记录介质28的测定结果。
使用染料J、K和L的一次写入型信息记录介质28的测定结果尤其是优选的，并且使用染料L的一次写入型信息记录介质28的测定结果是最优选的。
根据前述，优选的是，在记录薄膜中使用的有机染料在染料部分中含有苯乙烯基染料或单次甲基花菁染料，在阴离子部分中含有偶氮金属络合物。
而且，苯乙烯基染料和单次甲基花菁染料的染料混合物是合适的。此外，含有镍金属络合物的染料质量较高。此外，其中阴离子部分偶氮金属络合物的混合比例较高的染料具有较高的重放耐光性。
作为一次写入型光盘记录/重放轨道的沟槽形状对记录/重放特性有显著影响。本发明人进行了大量的研究，发现沟槽宽度和槽岸宽度的关系尤其重要。
换言之，如果沟槽的宽度等于或小于槽岸宽度，则所记录的信息的重放信号S/N比和误码率常常恶化。也就是说，当沟槽宽度大于槽岸宽度时，可得到优异的记录/重放特性。
而且，为了在可写型光盘上记录信息，必须将诸如轨道号、扇区号、段号和ECC(检错和纠错)块地址号等各个地址信息预先记录在光盘上。
记录这些地址信息的方式可通过使沟槽沿光盘的径向摆动(曲折前进)来实现。也就是说，可采用以下方式通过摆动来记录地址信息，所述方式为例如，根据地址信息调制摆动频率的方式，根据地址信息调制摆动幅度的方式，根据地址信息调制摆动相位的方式，或根据地址信息调制摆动极性转变时间间隔的方式。也可采用不仅使沟槽摆动还使槽岸高度变化的方式，即，掩盖槽岸上的预制凹坑的方法。
通过读取寻道后的推挽信号可以重放所述的地址信息。通过归一化的摆动幅度NWS和摆动CNR(载噪比)来评估所读取的摆动信号本身的质量(＝摆动NBSNR∶窄带信号/噪音比)。
归一化的摆动幅度NWS可以为0.10或更高。NWS还可以为0.10到0.45。更加优选地是，NWS可以为0.10到0.25。此外，摆动NBSNR可以为18dB或更高。摆动NBSNR是26dB或更高。
应注意的是，摆动信号本身对记录信息的误码率具有影响，所以，信号的幅度必须保持在一定范围之内。由于摆动幅度范围随所用的有机染料材料而改变，因此，有必要设定能够实现优良L到H特性的最佳范围。
还应注意的是，不仅摆动幅度对记录/重放特性有显著影响，沟槽深度也对记录/重放特性有显著影响。
对低到高极性的光盘，如图11A和11B所示的摆动地址数据结构是合适的。当光盘重放线速度为6.61m/sec时，摆动频率的值约为696.7742kHz。当记录数据的通道比特速率为64.80Mbps时，一个摆动周期为93通道比特长度。
如图11A所示，同步字段(SYNC字段)、地址字段和统一字段形成地址数据的一个物理段(扇区)，并且该地址数据总共具有1 7个摆动数据单元WDU。
如图11B所示，所述地址字段含有识别码信息(P，S)、层信息、物理段号、数据段地址和CRC。所述摆动数据单元WDU由84个摆动波组成，并且有五种如图12A到12E所示的WDU。所述SYNC字段和地址字段各有两种WDU，即它们总共有四种WDU，并且统一字段具有一个WDU。
3位数据通过摆动嵌入所述地址字段的WDU中。如图13A和13B所示，数据0和数据1分别对应NPW(正相位摆动)和IPW(反相位摆动)。
如图14所示，使所述摆动数据位部分发生移位，使它们不在相邻沟槽的相同相位位置出现。为此目的，所述地址字段具有两种WDU，即主要位置和次要位置，并且所述SYNC字段相应地也有两种WDU。结果，所述物理段总共有如图15B到15D所示的三种结构。
上述的地址数据格式在低到高一次写入型光盘中是尤其有效的。这尤其是因为最初未记录状态的低反射率防止了相邻沟槽之间的摆动相位信息轻易发生干扰。虽然在不使主要位置和次要位置移位的情况下可产生一定的误差率，但是，位移可以使误差率进一步改善。
随后，形成其中将沟槽轨道Gt的摆动幅度从3nm变为28nm的光盘压模19，并且采用光盘压模19来形成使用染料J的一次写入型信息记录介质28。通过在沟槽轨道Gt上进行记录和重放而实施评估测试。
所测定的评估特性是以下四种特性SbER、摆动CNR、作为由相邻轨道上的摆动信号所引起的信号节拍波动的载波电平波动、和NWS。图16A示出作为摆动幅度的函数的SbER测定结果。图16B示出作为摆动幅度的函数的摆动CNR测定结果。图16C示出作为摆动幅度的函数的载波电平波动测定结果。图17示出作为摆动幅度的函数的NWS测定结果。
SbER值优选地尽可能小，摆动CNR需要是26dB或更大，并且NWS可以是0.10或更大。NWS也可以是0.10到0.45。因此，当将这些条件应用到图16A到图17时，摆动幅度可以为例如5nm或更多。通过将摆动幅度设置在5到25nm的范围内可以获得良好的光盘性能。
当NWS尤其优选地是0.10到0.25时，摆动幅度最优选地是在上述摆动幅度范围内的5到18nm。
应注意的是，图16A到17示出了摆动幅度变化时，使用染料J的一次写入型信息记录介质28的特性。当摆动幅度变化时，也测定了使用染料D、F、G、H、I、K和L一次写入型信息记录介质28的SbER、摆动CNR、载波电平波动和NWS。结果，当摆动幅度为5nm或更高时，通过以上任何介质都可以得到有利的结果。
通过将沟槽上和槽岸上的记录薄膜厚度分别设定为50nm到120nm和20nm到70nm，可以极大地改善PRSNR、SbER、摆动串扰、径向偏移等。尤其是也可以有效地提高摆动NBSNR，并且防止相邻沟槽之间的摆动相位信息轻易发生互相干扰。通过将沟槽上记录薄膜厚度/槽岸上记录薄膜厚度设定为1.3nm到3nm也可以得到良好的结果。分别将沟槽宽度和沟槽深度设定为220nm到270nm和50nm到80nm是更加有效的。
如图18所示，从光头29发射的记录/重放激光束从盘基片20的涂布有记录薄膜24的表面的对面进入本发明的一次写入型信息记录介质28。
在光盘基片20中形成的沟槽21底表面21a和夹在相邻沟槽21之间的槽岸30就是信息记录轨道。以下把由所述沟槽21的底表面21a所形成的记录轨道称为沟槽轨道Gt。以下把由槽岸30所形成的记录轨道称为槽岸轨道Lt。
而且，以下把从槽岸轨道Lt到沟槽轨道Gt的表面高度差称为沟槽深度Gh。此外，以下将沟槽深度Gh大约1/2高度处的沟槽轨道Gt的宽度称为沟槽宽度Gw，并且将沟槽深度Gh大约1/2高度处的槽岸轨道Lt的宽度称为槽岸宽度Lw。
如以前所述，使沟槽轨道Gt摆动以记录各个地址信息。图19A示出了相邻沟槽轨道Gt具有相同相位的情况。图19B示出了相邻沟槽轨道Gt具有相反相位的情况。相邻沟槽轨道Gt根据一次写入型信息记录介质28的区域的不同而具有不同的相位差。
图20是示出用于重放上述的一次写入型信息记录介质的光盘设备的结构的框图。
如图20所示，一次写入型信息记录介质D是例如图1所示的单面双层一次写入型信息记录介质。将短波长半导体激光源120用作光源。所发射的激光束的波长具有紫光波长带，例如400到410nm。将从所述半导体激光源120发出的发射激光束100用准直透镜121校准为平行光束，并通过极化分束器122和λ/4板123进入物镜124。此后，所发射的光束100通过一次写入型信息记录介质D的基片会聚到各信息记录层。来自一次写入型信息记录介质D的信息记录层的反射光101再次透过一次写入型信息记录介质D的基片，并且该反射光通过物镜124和λ/4板123后，被极化分束器122反射。此后，上述反射光101通过聚光透镜125进入光检测器127。
光检测器127的受光部件通常可分为多个部分，并且各受光部分输出与光强相对应的电流。I/V放大器(电流-电压转换器)(未示出)将输出电流转换为电压，并且将所述电压施加到运算电路140上。所述运算电路140根据输入的电压信号计算例如倾斜误差信号、HF信号、聚焦误差信号和寻道误差信号。所述倾斜误差信号被用于进行倾斜控制，所述HF误差信号被用于重放记录在所述一次写入型信息记录介质D上的信息，所述聚焦误差信号被用于进行聚焦控制，并且所述寻道误差信号被用于进行寻道控制。
执行器128可在垂直方向、光盘径向和倾斜方向(径向和/或切向)上驱动所述物镜124。伺服驱动器150控制所述执行器128，以使物镜124跟踪所述一次写入型信息记录介质D上的信息轨道。应注意的是，存在两种倾斜方向光盘表面向一次写入型光盘中心倾斜时发生的“径向倾斜”；和光盘沿轨道切线方向发生的“切向倾斜”。由于光盘翘曲而通常发生的倾斜是径向倾斜。必要的是，不仅要考虑光盘制造过程中发生的倾斜，还要考虑由于时间改变或使用环境的迅速变化而发生的倾斜。
示例 本发明将在以下通过其示例进行更详细的说明。
制造双层HD DVD-R光盘作为根据本发明所述的一次写入型信息记录介质的样本。
(L0压模的制备) 制备14个直径为200mm、厚度为6mm、精密抛光为具有表面粗糙度Ra为0.3nm的玻璃盘。
使用由TECHNO OKABAYASHI公司制造的清洗设备按以下次序清洗每个玻璃盘无机碱溶液清洗；超纯水清洗；电解除油污；热水清洗和上拉干燥。
然后，通过采用抗蚀剂涂覆设备(由Access公司制造)将HMDS(六甲基二硅氮烷)旋涂在上述玻璃盘的表面上，并进一步旋涂上光致抗蚀剂(由ZEON制造的DVR300)。此后，将上述玻璃盘在热板机上预焙(100℃，10分钟)。
使用紫外激光切割机(由Matsushita Electric公司制造的LBR)将与同心圆或螺旋图案相对应的HD DVD-R L0信号记录在14个涂有抗蚀剂的玻璃盘上，同时每个玻璃盘的凹坑宽度在200nm到320nm之间按照每10nm发生变化。UV激光是波长为351nm的氪离子激光，并且所述物镜是由Corning Toropel公司制造的NA-0.90型透镜。所用的HD DVD-R信号源为由KENWOOD TMI公司制造的HD DVD-R格式器。
然后，用显影设备(由Access公司制造)将记录后的抗蚀剂盘进行旋转显影。所用的显影剂为通过将超纯水以2∶1的混合比例混合在无机碱显影剂(由TOKYO OHKA KOGYO公司生产的DE3)中而制备的稀无机碱显影剂。
随后，使用Ni喷镀设备(由日本Victor公司制造)给显影后的盘片喷镀上Ni薄膜，以使玻璃盘可以导电。所述Ni薄膜厚度为10nm。此后，使用电铸设备(由NOVEEL公司生产)在氨基磺酸镍溶液热浴中对上述玻璃盘进行Ni电铸，从而从所述抗蚀剂盘上除去Ni膜。然后，将复制后的Ni压模旋转清洗，并通过RIE设备用氧气对其进行灰化以从其表面除去残留的光致抗蚀剂，从而形成例如凸出的只读记录标记图案。
此后，将保护膜(由日本FINE CHEMICAL公司制造的CLEANCOAT S)旋转涂布到所述Ni压模表面上，并通过对其背面进行抛光和冲压内和外直径而制成L0压模。
(L1母压模的制备) 制备14个具有200mm的直径、6mm的厚度、以及精密抛光为具有0.3nm的表面粗糙度Ra的玻璃盘，并使用由TECHNOOKABAYASHI公司制造的清洗设备按以下次序进行清洗用无机碱溶液清洗；用超纯水清洗；电解除油污；用热水清洗和上拉干燥。
然后，通过采用抗蚀剂涂覆设备(由Access公司制造)将HMDS(六甲基二硅氮烷)旋涂在每个玻璃盘的表面上，并进一步旋涂上光致抗蚀剂(由ZEON制造的DVR300)。此后，将上述玻璃盘在热板机上预焙(100℃，10分钟)。
使用紫外激光切割机(由Matsushita Electric公司制造的LBR)将与同心圆或螺旋图案相对应的HD DVD-R L1信号记录在这些涂有抗蚀剂的玻璃盘上。另外，通过增大记录激光输出而把只读记录标记图案形成为预定的阵列，同时使其凹坑宽度大于L0母图案的只读记录标记图案的凹坑宽度，并且使得该凹坑宽度在240nm到370nm之间按照每10nm发生变化。紫外激光是波长为351nm的氪离子激光，并且所述物镜为由Corning Toropel公司制造的NA-0.90型透镜。所用的HD DVD-R信号源为由KENWOOD TMI公司制造的HD DVD-R格式器。
然后，用显影设备(由Access公司制造)将记录后的抗蚀剂盘进行旋转显影。所用的显影剂为通过将超纯水以2∶1的混合比例混合在无机碱显影剂(由TOKYO OHKA KOGYO公司生产的DE3)中而制备的稀无机碱显影剂。
随后，使用Ni喷镀设备(由日本Victor公司制造)给每个显影后的盘片喷镀上Ni薄膜，以使玻璃盘可以导电。所述Ni薄膜厚度为10nm。此后，使用电铸设备(由NOVEEL公司生产)在氨基磺酸镍溶液热浴中对上述玻璃盘进行Ni电铸，从而从抗蚀剂盘上除去Ni膜。然后，将复制后的Ni父压模旋转清洗，并通过RIE设备用氧气对其进行灰化以从其表面除去残留的光致抗蚀剂，从而形成槽岸和沟槽图案。另外，举例来说，按照与L0压模的相同的方式来在槽岸和沟槽图案部分形成凸出的只读记录标记图案，除了凹坑宽度是在240nm到370nm之间按照每10nm发生变化之外。此RIE步骤也是钝化过程。此后，再次使用电铸设备在氨基磺酸镍溶液浴中电铸Ni父压模，以复制Ni母压模，其中该母压模具有例如槽岸和沟槽图案部分上的凹形只读记录标记图案。将保护膜(由日本FINECHEMICAL公司制造的CLEANCOAT S)旋转涂布到所述Ni母压模表面上，并通过对其背面进行抛光和冲压内和外直径而获得L1母压模。
(复制双层HD DVD-R光盘) 使用由Origin Electric公司制造的双层HD DVD-R批量生产线设备制造光盘。制造光盘的工艺过程如下。
将所述L0压模贴到由Sumitomo Heavy Industries公司制造的SD40E压注模塑设备中，从而塑造聚碳酸酯基片。所得的聚碳酸酯光盘基片的槽岸和沟槽轨道的部分包括例如凹形只读记录标记。
图21是示出形成在槽岸和沟槽轨道上的只读型记录标记的阵列示例的模型图。
如图21所示，只读型记录标记60具有预定的凹坑宽度Pw0，并且被形成为槽岸和沟槽轨道图案61上的预定阵列。聚碳酸酯树脂是由TEIJIN CHENICALS公司生产的AD5503。模具是由SEIKOHGIKEN公司制造的G模。模具收缩因数为0.6％。成型的板厚度为590μm。
将L1母压模贴到另一个压注模塑设备(由Sumitomo HeavyIndustries公司制造的SD40E)中，以塑造聚碳酸酯基片。所得聚碳酸酯盘基片的槽岸和沟槽轨道部分具有凸出的只读记录标记，其中该只读记录标记具有比预定凹坑宽度Pw0大40nm的凹坑宽度Pw1。所述聚碳酸酯树脂是由TEIJIN CHENICALS公司生产的AD5503。所述模具是由SEIKOH GIKEN公司制造的G模。模具收缩因数为0.6％。成型的板厚度为590μm。
将L0成型盘基片冷却后，通过旋涂将L0有机染料溶液涂覆到上述盘基片上，并干燥，然后DC-喷镀(喷镀设备是由Unaxis公司制造的HD DVD-R双层Ag合金成膜设备)AgBi(Bi0.3％到1％)膜。所述AgBi膜的厚度为20nm。此后，通过旋涂涂覆紫外固化树脂，粘到所述L1成型盘基片，并用紫外照射固化。紫外固化树脂层的厚度为28μm。除去L1成型盘基片后，将所述L1成型基片的转印图案转印到L0基片上的紫外固化树脂层的表面上。此图案即L1图案。每个L1只读记录标记都具有比L0只读记录标记的凹坑宽度Pw0大例如40nm的预定凹坑宽度Pw1，并且形成为与沟槽轨道图案一致的预定阵列以具有例如凹形形状。
然后，通过旋涂涂覆上L1有机染料溶液，进行干燥，并DC-喷镀(喷镀设备是由Unaxis公司制造的HD DVD-R双层Ag合金膜形成设备)AgBi(Bi0.3％到1％)膜。所述AgBi膜的厚度为100nm。然后，通过旋涂涂覆上紫外粘合剂(由DAINIPPON INK AND CHEMICALS公司生产的6810)，粘到已用过并已被除去的L1成型基片，并用紫外照射固化。此后，用标签印刷机印刷上标签。
这样，就制造出双层HD DVD-R光盘。
通过将染料D5和D6以9∶1的比例混合以制备所用的L0染料，并且通过将染料D2和D3以1∶1的比例混合以制备所L1染料。
通过将1.2g(wt％)有机染料粉末溶解在100ml TFP中而制备出溶液浓度为1.2％的所用有机染料溶液。通过将所述染料粉末投入溶剂中并且施加超声波30分钟可以方便地制备该有机染料溶液。
当把管理信息(系统导入)插入盘的特定部分例如最内侧区域时，可以获得根据本发明的低到高记录盘。
图22是用于说明根据本发明的双层HD DVD-R光盘的数据结构示例的视图。
参考图22，其左侧表示盘的内侧，右侧表示盘的外侧。
如图22所示，管理信息在盘基片上形成类似于ROM盘基片的凹坑串的凹坑串。例如，指明光盘为只读光盘、一次写入型光盘还是可重写型光盘，光盘的记录/重放波长，光盘是低到高型光盘还是高到低型光盘，光盘的记录数据容量等的管理信息被记录为凹坑串。虽然记录数据区中沟槽的轨道间距为400nm或320到300nm，但是此管理信息区中的凹坑串的轨道间距大于该值，并且凹坑的数据位间距也比记录数据区中的要大。这有利于重放和辨别管理信息。
下表示出只读区中的系统导入区(L0)和系统导出区(L1)的重放信号特性的结果。使用由Pulstec公司生产的ODU1000信息记录介质评估设备测量原型双层HD DVD-R光盘的第一记录薄膜(L0)和第二记录薄膜(L1)中每一个的抖动、调制度、对称度、以及反射率，其中通过使用凹坑宽度已如上述进行改变的压模而形成所述原型双层HD DVD-R光盘。
测试条件为光头29的物镜数值孔径NA为0.65，记录/重放激光束波长为405nm，记录/重放线速度为6.61m/sec。记录信号是经过8-12调制的随机数据，并且该记录信号具有要被如图8所示的恒定记录功率和两种偏压功率1和2记录的波形。
轨道间距为400nm，沟槽宽度Gw为“1.1”，而槽岸宽度Lw为“1”，沟槽轨道Gt的摆动幅度为14nm，并且沟槽深度Gh为90nm。应注意的是，通过使用摆动相位调制进行地址信息的摆动记录。
表6示出从第一记录薄膜(L0)得到的结果。表7示出从第二记录薄膜(L1)得到的结果。
表6 表7 如表6和表7所示，当第二只读记录标记的凹坑宽度大于第一只读记录标记的凹坑宽度时，可以获得令人满意的特性。而且，当第一和第二只读记录标记的凹坑反射率是4.2％到8.4％时，可以获得令人满意的特性。
尤其是，L0中的光盘凹坑宽度可以是250nm或者更大。此外，当该凹坑宽度是260到310nm时，可以获得良好的特性。
另一方面，如表7所示，L1中的光盘凹坑宽度可以是330nm或者更大。此外，当该凹坑宽度是330到360nm时，可以获得良好的特性。
为作比较，通过使第二只读记录标记的凹坑宽度小于第一只读记录标记的凹坑宽度(例如将前者设置为240nm)来同样地测量抖动、调制度、对称度、以及反射率。于是，抖动、调制度、对称度、以及反射率分别为7.4％、0.59、-0.10、和2.93％，即结果或多或少地劣化了。此外，当凹坑反射率被设定为超出了4.2％到8.4％的范围时，例如当L0反射率被设定为3.9％而L1反射率被设定为8.6％时，寻轨伺服器变得不稳定从而使选层变得困难，而这使得无法从系统导入和系统导出区中读取信息。
应注意本发明不直接受限于上述的实施例，而是可以在不偏离本发明的精神和范围的前提下对其组成元素做出各种改变而实现。此外，通过对实施例中公开的多个组成元素进行适当的组合可以构成各种发明。例如，可以省略实施例中公开的全部组成元素中的一些。此外，可以适当地组合不同实施例中的组成元素。
在对本发明的特定实施例进行描述时，这些实施例仅以示例的方式呈现，而非意在限定本发明的范围。事实上，本文中所述的新颖方法和系统可以以各种其它的形式实现；另外，在不偏离发明精神的前提下可以对文中所述的方法和系统的形式做出各种删减、替代和改变。所附权利要求及其等同物力图覆盖所有符合发明范围和精神的形式和修改。
权利要求
1.一种一次写入型信息记录介质，其特征在于包括
透明树脂基片，其具有同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸；
第一记录薄膜，其形成在所述透明树脂基片的沟槽和槽岸上；
夹层，其形成在所述第一记录薄膜上并且由具有形状为所述同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂材料制成；以及
第二记录薄膜，其形成在所述夹层的沟槽和槽岸上，
其中，通过用短波长激光束照射而形成记录标记，并且通过用短波长激光束照射所形成的记录标记的光反射率高于用短波长激光束照射之前的光反射率，
所述沟槽在预定的幅度范围内摆动，
所述第一记录薄膜具有由三维凹坑记录的第一只读记录标记，
所述第二记录薄膜具有由三维凹坑记录的第二只读记录标记，并且
所述第一只读记录标记的反射率和所述第二只读记录标记的反射率是4.2％至8.4％。
2.如权利要求1所述的介质，其特征在于所述第一只读记录标记的反射率高于所述第二只读记录标记的反射率。
3.如权利要求1所述的介质，其特征在于所述第二只读记录标记的凹坑宽度大于所述第一只读记录标记的凹坑宽度。
4.如权利要求3所述的介质，其特征在于所述第一只读记录标记的凹坑宽度是250nm至320nm，而所述第二只读记录标记的凹坑宽度是330nm至360nm。
5.一种一次写入型信息记录介质，其特征在于包括
透明树脂基片，其具有同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸；
第一记录薄膜，其形成在所述透明树脂基片的沟槽和槽岸上；
夹层，其形成在所述第一记录薄膜上并且由具有形状为所述同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂材料制成；以及
第二记录薄膜，其形成在所述夹层的沟槽和槽岸上，
其中，通过用短波长激光束照射而形成记录标记，并且通过用短波长激光束照射所形成的记录标记的光反射率高于用短波长激光束照射之前的光反射率，
所述沟槽在预定的幅度范围内摆动，
所述第一记录薄膜具有由三维凹坑记录的第一只读记录标记，
所述第二记录薄膜具有由三维凹坑记录的第二只读记录标记，并且
所述第二只读记录标记的凹坑宽度大于所述第一只读记录标记的凹坑宽度。
6.如权利要求5所述的介质，其特征在于所述第一只读记录标记的凹坑宽度是250nm至320nm，而所述第二只读记录标记的凹坑宽度是330nm至360nm。
7.一种盘设备，用于重放一种一次写入型信息记录介质，所述信息记录介质包括具有形状为同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂基片；在所述透明树脂基片的沟槽和槽岸上形成的第一记录薄膜；形成在所述第一记录薄膜上并且由具有形状为所述同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂材料制成的夹层；以及形成在所述夹层的沟槽和槽岸上的第二记录薄膜，
其特征在于，通过用短波长激光束照射而形成记录标记，并且通过用短波长激光束照射所形成的记录标记的光反射率高于用短波长激光束照射之前的光反射率，
所述沟槽在预定的幅度范围内摆动，
所述第一记录薄膜具有由三维凹坑记录的第一只读记录标记，
所述第二记录薄膜具有由三维凹坑记录的第二只读记录标记，并且
所述第一只读记录标记的反射率和所述第二只读记录标记的反射率是4.2％至8.4％。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于所述第一只读记录标记的反射率高于所述第二只读记录标记的反射率。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于所述第二只读记录标记的凹坑宽度大于所述第一只读记录标记的凹坑宽度。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于所述第一只读记录标记的凹坑宽度是250nm至320nm，而所述第二只读记录标记的凹坑宽度是330nm至360nm。
11.一种盘设备，用于重放一种一次写入型信息记录介质，所述信息记录介质包括具有形状为同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂基片；在所述透明树脂基片的沟槽和槽岸上形成的第一记录薄膜；形成在所述第一记录薄膜上并且由具有形状为所述同心圆形状和螺旋形状之一的沟槽和槽岸的透明树脂材料制成的夹层；以及形成在所述夹层的沟槽和槽岸上的第二记录薄膜，
其特征在于，通过用短波长激光束照射而形成记录标记，并且通过用短波长激光束照射所形成的记录标记的光反射率高于用短波长激光束照射之前的光反射率，
所述沟槽在预定的幅度范围内摆动，
所述第一记录薄膜具有由三维凹坑记录的第一只读记录标记，
所述第二记录薄膜具有由三维凹坑记录的第二只读记录标记，并且
所述第二只读记录标记的凹坑宽度大于所述第一只读记录标记的凹坑宽度。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于所述第一只读记录标记的凹坑宽度是250nm至320nm，而所述第二只读记录标记的凹坑宽度是330nm至360nm。
全文摘要
本发明提供一种一次写入型信息记录介质和一种盘设备。在具有沟槽和槽岸的透明树脂基片上形成第一记录薄膜、夹层和第二记录薄膜。通过用短波长激光束照射而形成记录标记。通过用短波长激光束照射而形成的记录标记的光反射率高于用短波长激光束照射之前的光反射率。第一记录薄膜具有由三维凹坑记录的第一只读记录标记。第二记录薄膜具有由三维凹坑记录的第二只读记录标记。第一和第二记录薄膜的凹坑的反射率是4.2％至8.4％，或者第二记录薄膜的凹坑宽度大于第一记录薄膜的凹坑宽度。
文档编号G11B7/007GK101097744SQ20071012271
公开日2008年1月2日 申请日期2007年7月2日 优先权日2006年6月30日
发明者森田成二, 高泽孝次, 梅泽和代, 森下直树, 中村直正 申请人:株式会社东芝