专利名称：光学信息记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学信息记录介质。
背景技术：
通常，作为光学信息记录介质用的记录材料，已经使用了主要由染料构成的有机记录材料和主要由金属构成的无机记录材料。这些记录材料通过利用吸收记录光所获得的能量而发生变化(分解、相变等)，从而形成记录标记。利用这种记录标记形成原理时，需要通过用记录光照射，以向记录材料提供使记录材料升温至记录材料发生分解或相变的温度所需的能量。
近年来，作为大幅增加光学信息记录介质的容量的技术，对在单一记录介质的多个层上记录信息的三维记录进行了研究。在三维记录中，需要将记录层的光吸收率设定为较小的值，以使记录光到达更深的记录层。然而，根据用于传统的光学信息记录介质的记录材料，如果降低光吸收率，则记录层将无法从记录光获得充分的能量，从而导致记录灵敏度不足。
专利文献I和专利文献2公开了其它的记录方法，其中，在记录材料中使用了含有染料的高分子粘合剂，以代替发生变化的主要由染料构成的记录材料，所述高分子粘合剂通过接收染料所吸收的能量而发生变化。
引用列表
专利文献
专利文献I :日本特开平01-014038号公报
专利文献2 日本特开2004-347642号公报发明内容
技术问题
然而，根据专利文献I中公开的光学信息记录介质，记录层中对记录光的吸收率被设定为20%以上，以提供充足的能量来引起记录层的变形。若是作为记录层的要求，记录层需要如此高的吸收率，则不可能制造多层的记录介质，因为一个记录层就会消耗大量记录光的能量。
在专利文献2中，对使用超短脉冲激光束的记录进行了研究，其中，多光子吸收染料通过超短脉冲激光束的照射而吸收多光子吸收能量，从而记录信息。然而，由于多光子吸收的概率极低，因此该方法会导致记录灵敏度不足。另外，专利文献2公开的光学信息记录介质上的记录为所谓的大容量型记录(bulk-type recording),其中，在较厚的记录层中形成多层记录标记。然而，不利的是，大容量型记录需要困难的聚焦伺服操作， 以使记录光聚焦于光轴方向上的不同记录位置。另外，如Teruhiro Shiono, Two-Photon Absorption Recording in Photochromic Materials Using Laser Diode, OPTRONICS by The Optronics Co，Ltd.，No. 7，Page. 177 (2000)所报道的，即使用读取信息用的读出光照射记录标记的一部分，在该记录标记部分处也无法获得反射光，因此至少用反射型方案不能读取信息。
鉴于以上情况，本发明的目的是提供一种光学信息记录介质，其能够以高灵敏度进行记录，并且能够在反射型方案中进行读取。
解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明提供了一种光学信息记录介质，其包括多个记录层， 各个记录层通过记录光的照射而发生折射率的变化；以及设置在该多个记录层之间的至少一个中间层。在该光学信息记录介质中，各个记录层都包含高分子粘合剂和分散在高分子粘合剂中的染料，并且至少在所述中间层和下述记录层之间的界面附近，该中间层的折射率不同于该记录层的折射率，其中所述记录层与记录光进入所述中间层的该中间层的入射侧邻接配置。另外，所述高分子粘合剂的玻璃化转变温度低于所述染料的熔点和分解点，并且所述高分子粘合剂的折射率通过接收所述染料吸收所述记录光时所产生的热而发生变化，由此可在记录层中对信息进行记录。
根据该光学信息记录介质，由于高分子粘合剂的玻璃化转变温度低于染料的熔点和分解点，在染料能够充分吸收记录光的同时，高分子粘合剂的折射率可发生变化，从而使信息以高灵敏度记录在记录层中。因此，每个记录层对记录光的吸收率可被限制为较小的值，以提供具有多个记录层的多层介质。另外，记录层之间设置有中间层，并且至少在所述中间层和下述记录层之间的界面附近，该中间层的折射率不同于该记录层的折射率，其中所述记录层与记录光进入所述中间层的该中间层的入射侧邻接配置。这使得可以在各个记录层中进行聚焦伺服操作，同样使得利用反射型方案读取信息成为可能。另外，可以使用稍后说明的调制来记录信息，在该调制中，使记录层的厚度增加以提供透镜效果。
在上述光学信息记录介质中，记录层的每一层对记录光的吸收率可以等于或小于 5%。
利用这种构造，由于每一层的吸收率都被限制为较小的值，因此可设置大量的记录层。
在上述光学信息记录介质中，优选的是，各个记录层的厚度等于或大于2 λ/n，其中，η为记录层的折射率，λ为记录光的波长。
当记录层具有上述厚度时，通过具有透镜效果的记录层所引起的大调制，使得信息可记录。
在上述光学信息记录介质中，优选的是，在所述中间层和下述记录层之间的界面附近，该中间层的折射率与该记录层的折射率基本上相同，其中所述记录层在记录光进入所述中间层的入射侧相对的一侧与该中间层邻接配置。
利用这种构造，在中间层远侧(与记录光进入的入射侧相对的一侧)的、中间层与记录层之间的界面处不发生反射，在该界面处，记录光、读出光(读取信息时照射在介质上的光)和读取光(由于读出光的照射而产生的光)的损失减小，从而能够有效利用这些光。需要注意的是，本发明书中的“折射率基本上相同”是指记录层的折射率与中间层的折射率之间的差值等于或小于O. 05，优选为等于或小于O. 03，更优选为等于或小于O. 01，并且最优选的是，它们之间的差值为O。
在上述光学信息记录介质中，染料可包含单光子吸收染料。或者，染料可包含多光子吸收染料。又或者，染料可包含单光子吸收染料和多光子吸收染料。
当单光子吸收染料用作染料时，可将染料的吸收率调节到适于三维记录的范围内。当使用多光子吸收染料时，通过在染料的溶解限度范围内增加多光子吸收染料的浓度， 可增加多光子吸收量。另外，当同时使用单光子吸收染料和双光子吸收染料时，可以提高记录灵敏度。
在上述光学信息记录介质中，由于利用高分子粘合剂的折射率变化来记录信息， 因此通过加热可擦除信息，这可以进行信息的再记录。
具体而言，擦除上述光学信息记录介质中记录的信息的方法包括以下步骤加热所述记录层，从而擦除该记录层中记录的信息。
该步骤使记录层中的信息消失，从而可进行反复记录。
当加热所述记录层时，可以在使激光束聚焦于记录层的同时使用连续波激光束照射记录层。通过记录层中含有的(单光子吸收)染料的光吸收所产生的热的帮助，连续波激光束的照射使特定的记录层被加热。另外，用连续波激光束加热可均匀地擦除记录层中的连续区域内所记录的信息。
当加热记录层以擦除信息时，可加热整个光学信息记录介质，由此擦除记录层中记录的全部信息。因此，记录在光学信息记录介质中的全部信息易于被删除以用来初始化。 另外，当光学信息记录介质被废弃时，信息也易于被删除。
由以下结合附图
的描述，本发明的其它方面和有益效果将显而易见。
附图简要说明
图I为多层光学信息记录介质的截面图2为示出记录层的厚度与调制度之间的关系的图3为记录点的俯视图4为示出(!/Coci与调制度之间的关系的图5为示出记录信息时的焦点位置和记录点的形成的说明图6为示出读取信息时的焦点位置与记录点处的透镜效果的说明图7为示出读取信息时的焦点位置与非记录位置处的读出光的反射的说明图8为变形实施方案的说明图，示出了读取信息时的透镜效果；
图9为示出实施例和比较例的构成和记录时间的表。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的一个示例性实施方案进行说明。
如图I所示，根据本发明的一个实施方案的光学信息记录介质10包括基底11、伺服信号层12、多个记录层14、多个中间层15和被覆层16。
基底11是用于支持记录层14和其它层的支持部件。作为例子，基底11是由聚碳酸酯或玻璃制成的圆板。对于基底11的材料和厚度没有特别的限制；基底11可为厚度大约从几百微米至几毫米的较厚的基底，或者为薄的(厚度大约为10-200 μ m)挠性膜部件。
伺服信号层12由粘性或接合性的树脂材料制成，并且被构造为使记录层14和中间层15保持在基底11上。预先将伺服信号记录在伺服信号层12的接近基底11的表面上； 伺服信号被记录为不规则模式，或者利用折射率的变化来进行记录。此处，预先将伺服信号设定为这样的信号其用于帮助记录和读取装置I以在记录和读取信息的过程中将伺服信号层12识别为焦点参考面。为了聚焦于预定的记录层14，考虑到与参考面的距离以及界面的数目来进行聚焦控制。另外，为了在记录和读取信息时，能够使用激光精确地照射圆周方向上配置的记录点的轨道，优选的是，预先设置跟踪伺服信号或跟踪槽。需要注意的是，伺服信号层12的有无是任选的。
记录层14由可光学记录信息的感光材料制成。用记录光(用于记录的照射光)照射记录层14使得记录层14的折射率发生变化。由记录光的照射引起的折射率变化可以是从较低状态升至较高状态，或者从较高状态降至较低状态。作为本实施方案的例子，在记录层14中使用折射率从较高状态变化至较低状态的记录材料。
为了设置具有适当厚度的记录层14、并且为了使用染料吸光而产生的热来改变记录层的折射率，记录层14的材料可以通过(例如)将可吸收记录光的染料分散于高分子粘合剂中而制备。高分子粘合剂的具体例子可包括聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯醇(PVA)。为了增加记录层14的数目，优选的是，高分子粘合剂对记录光的吸收率尽可能的小。更具体而言，优选的是，高分子粘合剂对记录光的吸收率为1%以下，优选为O. 5%以下，更优选为O. 3%以下，并且吸收率最优选为 O。粘合剂可包含通过光的照射而固化的光固化树脂(紫外线固化树脂)。另外，为了可擦除信息，优选的是，高分子粘合剂为具有玻璃化转变点的树脂(热塑性树脂)。
与染料通过吸收记录光而发生变化(例如分解)的传统的记录层相比，记录层14被构造为使得高分子粘合剂的折射率通过接收染料吸收记录光时所产生的热而发生变化。因此，本发明中使用的高分子粘合剂的玻璃化转变温度低于染料的熔点或分解点。换言之，以高分子粘合剂的玻璃化转变点以及染料的熔点或分解点满足以上关系的方式，来选择高分子粘合剂和染料的适当组合。
记录光吸收染料的例子可包括传统上被用作热变形加热模式型记录材料的单光子吸收染料。例如，酞菁系化合物、偶氮化合物、偶氮金属络合物、以及甲川染料(例如菁系化合物、类菁(oxonol)系化合物、苯乙烯基染料和份菁染料)可用作记录光吸收染料。另外，为了使具有多层记录层的记录介质在记录和读取过程中对邻接的记录层的不利影响最小化，优选将多光子吸收染料用作记录光吸收染料。作为多光子吸收染料的例子，优选在读出光的波长处没有线性吸收带的双光子吸收化合物。另外，为了实现对于记录光的更佳记录灵敏度，优选的是，记录层14包含单光子吸收染料和双光子吸收染料。
优选的是，多光子吸收染料响应于波长等于或小于650nm的光而发生多光子吸收反应。还优选的是，单光子吸收染料响应于波长等于或小于650nm的光而发生单光子吸收反应。尤其是，引发这些反应的光的波长优选等于或小于550nm,更优选等于或小于500nm。 因此，记录光聚焦于小点，从而提高记录密度。
当记录材料包含多光子吸收染料和单光子吸收染料时，对它们的混合比没有特别的限制，因为这取决于各染料对于记录光的吸收比或各染料的记录灵敏度。根据实验可确定混合比，其中所述实验显示了在尽可能减小单光子吸收染料的量的范围内有效地使高分子粘合剂的折射率发生变化的混合比。对于混合比的确定，优选的是，确定单光子吸收染料的浓度以满足稍后将进行说明的记录层14对记录光的吸收率，同时使双光子吸收染料的浓度尽可能接近溶解限度以提高记录效率。
优选的是，记录层14的每一层对记录光的线性吸收率(单光子吸收)都等于或小于 5%。另外，更优选的是，该吸收率等于或小于2%，并且进一步更优选的是，该吸收率等于或小于1%。这是因为，例如，如果到达最远的记录层14的记录光的强度必须等于或大于照射的记录光的强度的50%，则为了获得30层记录层，需要每一记录层的吸收率都等于或小于2% ； 为了获得50层记录层，需要每一记录层的吸收率都等于或小于1%。如果各个记录层14的吸收率被设定在此范围内，则记录层14可以进行记录光的单光子吸收以补偿差的多光子吸收效率，同时，每一层的吸收量被限制为适度的量，从而降低在更深层记录时记录光的损失，并实现记录层14的多层化结构。
在本发明中可使用任何已知的双光子吸收染料，只要该双光子吸收染料在读出光的波长处没有线性吸收带即可；例如，可使用具有下式(I)所示结构的化合物。
[化合物I]
式(I)
权利要求
1.一种光学信息记录介质，包括 多个记录层，各个记录层通过记录光的照射而发生折射率的变化；以及 设置在该多个记录层之间的至少一个中间层， 其中，各个记录层都包含高分子粘合剂和分散在所述高分子粘合剂中的染料， 其中，至少在所述中间层和下述记录层之间的界面附近，该中间层的折射率不同于该记录层的折射率，其中所述记录层与所述记录光进入所述中间层的该中间层的入射侧邻接配置， 其中，所述高分子粘合剂的玻璃化转变温度低于所述染料的熔点和分解点，并且 其中，所述高分子粘合剂的折射率通过接收所述染料吸收所述记录光时所产生的热而发生变化，由此能够在所述记录层中记录信息。
2.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，所述记录层的每一层对所述记录光的吸收率都等于或小于5%。
3.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，各个记录层的厚度都等于或大于2入/n，其中n为所述记录层的折射率，\为所述记录光的波长。
4.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，在所述中间层和下述记录层之间的界面附近，所述中间层的折射率与该记录层的折射率基本上相同，其中所述记录层在所述记录光进入所述中间层的入射侧相对的一侧处与该中间层邻接配置。
5.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，所述染料包括单光子吸收染料。
6.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，所述染料包括多光子吸收染料。
7.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，所述染料包括单光子吸收染料和多光子吸收染料。
8.—种对记录在权利要求I的光学信息记录介质中的信息进行擦除的方法，包括以下步骤 对所述记录层进行加热，从而擦除该记录层中记录的信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述记录层通过聚焦于所述记录层上的连续波激光束的照射而被加热。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，对整个所述光学信息记录介质进行加热，由此擦除所述记录层中记录的全部信息。
全文摘要
光学信息记录介质包括多个记录层14，各个记录层14通过记录光的照射而发生折射率的变化；以及设置在记录层14之间的中间层15。记录层14包含高分子粘合剂和分散于高分子粘合剂中的染料，至少在中间层15和下述记录层14之间的界面(远侧界面18)附近，中间层15的折射率不同于记录层14的折射率，其中所述记录层14与记录光进入中间层的中间层15的入射侧邻接配置。高分子粘合剂的玻璃化转变温度低于染料的熔点和分解点，并且高分子粘合剂的折射率通过接收染料吸收记录光时所产生的热而发生变化，由此可在记录层中记录信息。
文档编号G11B7/244GK102985972SQ20118003437
公开日2013年3月20日 申请日期2011年6月27日 优先权日2010年7月13日
发明者望月英宏, 见上龟雄, 星野俊一 申请人:富士胶片株式会社