专利名称：光学信息记录介质和光学信息记录方法
技术领域：
本发明涉及光学信息记录介质以及在该光学信息记录介质上记录信息的光学信息记录方法，其中所述光学信息记录介质经光照射从而产生空洞以记录信息。
背景技术：
为了增加光学信息记录介质的记录容量，人们尝试将光学信息记录介质的记录层叠置为多层结构。作为已经进入实际应用阶段的在多个记录层中记录信息的光学信息记录介质，已知的有一次写入式数字多功能光盘(DVD)和一次写入式蓝光光盘(注册商标)。然而，这些介质在记录层中使用了单光子吸收材料，其结果是，在记录时，仅使特定记录层发生反应的层选择性低，并且从记录光束的照射侧观察，当远侧的记录层被记录时，记录光束被近侧的记录层吸收。这会不利地导致记录光束的大量损失。因此，近年来，为了增加记录时的层选择性并同时促进多层化，人们尝试了将多光子吸收反应应用于多层光学记录介质，其中在多光子吸收反应中，在记录光束照射时仅在深度方向上的有限区域内发生反应(参见(例如)专利文献I、专利文献2和非专利文献I)。多光子吸收反应是当记录层几乎同时被供应多个(例如两个)光子时所发生的吸收光子的反应。例如，在双光子吸收反应中，光的吸收与光强度的平方成比例，从而使反应仅发生在光强度相对较高的光束焦点附近的位置，并且如果使用了具有不会引发单光子吸收的波长的记录光，则近侧记录层使记录光通过而不发生单光子吸收。这对于实现记录层的多层化是有利的。引用列表专利文献专利文献1:特开2005-037658号公报专利文献2 :特开2009-170013号公报非专利文献非专利文献I Daniel Day 和 Min Gu, Appl. Phys. Lett. 80, 13 (2002)
发明内容
技术问题然而，多光子吸收化合物的光(多光子)吸收效率差，因此与实际上已经被广泛用作光学信息记录介质的记录材料的单光子吸收化合物相比，多光子吸收化合物的记录灵敏度较低。这种较低的记录灵敏度会导致记录速度降低，因而是不优选的。考虑到以上情况，本发明的目的是即使记录介质使用了多光子吸收反应，光学信息记录介质的记录灵敏度也得到提高。解决问题的手段为了解决前述问题，根据本发明的光学信息记录介质包括含有多光子吸收化合物和单光子吸收化合物的记录层；以及设置为用以支撑该记录层的支撑体。在该光学信息记录介质中，通过多光子吸收化合物的多光子吸收和通过单光子吸收化合物的单光子吸收使得记录层中产生空洞，由此可通过基于空洞有无的调制来记录信息。借助于光学信息记录介质的上述构造，由于记录层含有多光子吸收化合物和单光子吸收化合物，因此除了通过多光子吸收反应的能量吸收之外，在记录位置还发生通过单光子吸收反应的能量吸收。通过这些反应的能量吸收使得空洞生成，并可通过基于空洞有无的调制来记录信息。与记录层内的记录材料仅含有多光子吸收化合物的光学信息记录介质相比，利用多光子吸收反应和单光子吸收反应可以提高记录灵敏度。因此，记录速度得到提高。另外，因为与记录层内的记录材料仅含有单光子吸收材料的光学信息记录介质相比，单光子吸收化合物的吸收率降低，因此在记录时的层选择性得到提高，并且与记录层内仅含有单光子吸收化合物的光学信息记录介质相比，由单光子吸收而造成的记录光束的损失变小。在前述光学信息记录介质中，多光子吸收化合物和单光子吸收化合物中的至少一者可以为发泡性材料，当该发泡性材料吸收光且其温度升高时会产生空洞。
除了多光子吸收化合物和单光子吸收化合物之外，记录层还可以含有可气化材料，当多光子吸收化合物和单光子吸收化合物吸收光并且可气化材料的温度升高时，所述可气化材料产生空洞。另外，优选的是，记录层包含聚合物粘合剂，并且通过加热可消除记录层中的空洞。当加热时，聚合物粘合剂的流动性增加，因此空洞不会保持在聚合物粘合剂中，因而空洞消失，从而消除信息。另外，为了获得更高的信息记录密度并且能够稳定地读出信息，优选的是，所产生的空洞的大小在O. 01 μ m至10 μ m的范围内，并且记录层的厚度在O. 01 μ m至10 μ m的范围内。在前述光学信息记录介质中，优选的是，所述记录层包括多个记录层。另外，光学信息记录介质还可包括设置在两个相邻的记录层之间的中间层。对于用于记录信息的记录光束的照射和用于读取信息的读出光束的照射，所述中间层不发生单光子吸收和多光子吸收的反应。在两个相邻的记录层之间设置中间层防止了记录层之间的串扰。另外，由于中间层在记录光束或读出光束的照射下几乎不发生单光子吸收反应和多光子吸收反应，因此防止了记录光束和读出光束的损失，并且提高了记录和读取信息时的信噪比。另外，优选的是，所述多个记录层中每一记录层对于所述记录光束的单光子吸收的吸收率等于或小于5%。因此，如果将记录层设计为对记录光的单光子吸收的吸收率较小，则记录时记录光束的损失得到抑制，并且记录层的数目增加，从而实现高容量记录。为了解决前述问题，根据本发明，提供了在信息记录介质中记录光学信息的方法，所述信息记录介质包括记录层和设置为用以支撑该记录层的支撑体，其中所述记录层含有多光子吸收化合物和单光子吸收化合物。所述方法包括如下步骤使用根据待记录于记录层中的信息而调制的脉冲激光束照射记录层，从而引发多光子吸收化合物中的多光子吸收反应以及单光子吸收化合物中的单光子吸收反应，从而在对应于调制所确定的位置产生空洞，由此通过基于空洞有无的调制来记录信息。
因此，使用根据信息调制的脉冲激光束照射记录层，并且在光学信息记录介质的记录层中同时发生多光子吸收反应和单光子吸收反应，从而可以与仅使用多光子吸收反应的记录方法相比更高的记录灵敏度来形成记录点。在前述于记录层中含有聚合物粘合剂的光学信息记录介质中，一次记录在记录层中的信息可被清除。具体而言，清除记录于前述光学信息记录介质中的信息的方法包括如下步骤加热记录层，从而清除记录于记录层中的信息。该步骤使得聚合物粘合剂不能保持住空洞，因此空洞消失，并且清除了记录于记录层中的信息。这样便允许光学信息记录介质进行反复记录。当加热记录层时，可利用连续波激光束以使该激光束聚焦于记录层的方式照射记录层。借助于记录层中所含的(单光子吸收)染料的光吸收所产生的热，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消除记录于记录层中的连 续区域内的信息。当加热记录层以清除信息时,可加热整个光学信息记录介质，由此清除记录于记录层中的全部信息。因此，易于删除记录在光学信息记录介质中的全部信息以进行初始化。另外，当光学信息记录介质被废弃时，也易于删除信息。由以下结合附图
的描述，使本发明的其它方面和有益效果显而易见。附图简要说明图I为多层光学记录介质的截面图。
具体实施例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，作为光学信息记录介质的例子的多层光学记录介质10包括作为支撑体的例子的基层11 ;叠置于基层11上的大量记录层12和中间层13 ;以及覆盖层14，该覆盖层14覆盖于与设置有基层11的一侧相对的一侧。在基层11和最底层的记录层12之间设置有用于跟踪伺服的伺服层15。多层光学记录介质10的总体形状并不局限于特定的形状，可根据需要采用圆盘状和卡片状等任何其它形状。基层11起到多层光学记录介质10的支撑体的作用，并且可以是厚度为约几百微米至几毫米的相对较厚的基板。基层11可以是薄的(厚度为约10-200 μ m)挠性膜元件。对用于基层11的材料没有限定；然而，对于用光从基层11侧进行照射以记录或读取信息的多层光学记录介质，优选的是，该材料对用于记录/读取信息的光具有充分的透光性，其中所述用于记录/读取信息的光包括记录光束、读出光束(即，用于在读取信息时照射记录层12的光)和读取光束(即，包括由读出光束的照射而产生的信号的光束)，它们一起被简称为“记录/读取光束”。记录层12是由这样的记录材料制成的层，该记录材料能够通过使用诸如激光束之类的光(包括紫外光和红外光)来记录信息。记录层12包含以下化合物作为记录材料多光子吸收化合物，当被光照射时，该多光子吸收化合物会引发多光子吸收反应，如双光子吸收反应和三光子吸收反应；和单光子吸收化合物，当被光照射时，该单光子吸收化合物会引发单光子吸收反应。记录材料被设计为当它吸收光时会产生空洞。基于这一原因，作为一个例子，多光子吸收材料和单光子吸收材料中的一者或两者可使用发泡性材料，当该发泡性材料的温度升高时，会产生空洞。对于产生空洞的原理没有限制。例如，多光子吸收材料或单光子吸收材料本身可气化。或者，多光子吸收材料或单光子吸收材料会随着温度的升高而分解，并且在分解时产生空洞。另外，除了多光子吸收材料和单光子吸收材料之外，记录材料还可以包含可气化材料，当多光子吸收化合物和单光子吸收化合物吸收光并且该可气化材料的温度升高时，该可气化材料会产生空洞。在这种情况下，多光子吸收材料和单光子吸收材料可以具有或者可以不具有发泡特性。通过用光照射记录层12而产生的空洞的大小(直径)优选在O. 01 μ m至10 μ m的范围内，更优选在O. 05 μ m至5 μ m的范围内，并且进一步更优选在O. Ιμπι至2μηι的范围内。换言之，优选调节记录层12的厚度和记录材料的组成，以产生位于上述尺寸范围内的空洞。如果空洞的大小等于或大于0.01 μ m，则在读取信息时会获得足够高的信噪比。同时，如果空洞的大小等于或小于10 μ m，则会达到足够高的信息记录密度。优选的是，多光子吸收化合物响应于波长等于或小于650nm的光而进行多光子吸收反应。还优选的是，单光子吸收化合物响应于波长等于或小于650nm的光而进行单光子吸收反应。尤其是，引发这些反应的光的波长优选为等于或小于550nm，更优选为等于或小于500nm。因此,与专利文献I或专利文献2所公开的光学信息记录介质相比,记录光束聚焦于小点，从而提高了记录密度。对于多光子吸收化合物和单光子吸收化合物的混合比没有特别的限制，这是因为该混合比取决于各个化合物对记录/读取光束的吸收率、或者各个化合物的记录灵敏度。可根据实验来确定混合比，实验表明，在尽可能减小单光子吸收化合物的量时，有效地产生了空洞。对于混合比的确定，优选的是，确定单光子吸收化合物的浓度，以满足记录光在记录层12中的吸收率(下面将对其加以阐述)，同时使双光子吸收化合物的浓度尽可能接近溶解度的上限以提高记录效率。优选的是，每一层记录层12对记录光束的线性吸收率(单光子吸收)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，如果达到最远侧的记录层12的记录光束的强度必须等于或大于照射的记录光束强度的50%，那么为了获得30层记录层，则需要每一层记录层的吸收率等于或小于2%，而为了获得50层记录层，则需要每一层记录层的吸收率等于或小于1%。如果各 记录层12的吸收率被设定在此范围内，则记录层12能够进行记录光束的单光子吸收以弥补多光子吸收效率较低的不足，同时，每一层的吸收量被限制为适当的量，从而降低了在更深层中记录时记录光束的损失，并实现了记录层12的多层化结构。下面将对用于记录层12的记录材料的具体例子进行说明。例如，用于记录层12的多光子吸收材料优选为在读出光束的波长处没有线性吸收带的双光子吸收化合物。可使用任何已知的双光子吸收化合物，只要该双光子吸收化合物在读出光束的波长处没有线性吸收带即可；例如，可使用具有由以下通式(I)所示结构的化合物。[化合物I]通式(I)
权利要求
1.一种光学信息记录介质，包括 含有多光子吸收化合物和单光子吸收化合物的记录层；以及 设置为用以支撑所述记录层的支撑体， 其中，通过所述多光子吸收化合物的多光子吸收和通过所述单光子吸收化合物的单光子吸收，使得所述记录层中产生空洞，由此能够通过基于空洞有无的调制来记录信息。
2.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，所述多光子吸收化合物和所述单光子吸收化合物中的至少一者为发泡性材料，当该发泡性材料吸收光并且其温度升高时会产生空洞。
3.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，除了所述多光子吸收化合物和所述单光子吸收化合物之外，所述记录层还包含可气化材料，当所述多光子吸收化合物和所述单光子吸收化合物吸收光并且所述可气化材料的温度升高时，所述可气化材料产生空洞。
4.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，所述记录层包含聚合物粘合剂，并且通过加热能够清除所述记录层中的空洞。
5.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，所产生的所述空洞的大小在O. Ο μπι至ΙΟμπι的范围内。
6.根据权利要求I所述的光学信息记录介质，其中，所述记录层的厚度在O.01 μ m至10 μ m的范围内。
7.根据权利要求6所述的光学信息记录介质，其中，所述记录层包括多个记录层，其中所述光学信息记录介质还包括设置在两个相邻的所述记录层之间的中间层，对于用于记录信息的记录光束的照射和用于读取信息的读出光束的照射，所述中间层不发生单光子吸收和多光子吸收的反应。
8.根据权利要求7所述的光学信息记录介质，其中，所述多个记录层中的每一层对所述记录光束的单光子吸收的吸收率等于或小于5%
9.一种在信息记录介质中记录光学信息的方法，该信息记录介质包括包含多光子吸收化合物和单光子吸收化合物的记录层；以及设置为用以支撑所述记录层的支撑体，所述方法包括如下步骤 使用根据将要记录于所述记录层中的信息而调制的脉冲激光束照射所述记录层，从而引发所述多光子吸收化合物中的多光子吸收反应，并且引发所述单光子吸收化合物中的单光子吸收反应，从而在对应于所述调制而确定的位置产生空洞，由此通过基于所述空洞有无的调制来记录信息。
10.一种清除记录于根据权利要求4所述的光学信息记录介质中的信息的方法，包括以下步骤 对所述记录层进行加热，由此清除记录于所述记录层中的信息。
11.根据权利要求10所述的清除信息的方法，其中，通过聚焦于所述记录层上的连续波激光束的照射而将所述记录层加热。
12.根据权利要求10所述的清除信息的方法，其中，整个所述光学信息记录介质被加热，由此清除记录于所述记录层中的全部信息。
全文摘要
本发明涉及一种光学信息记录介质，包括含有多光子吸收化合物和单光子吸收化合物的记录层12；以及设置为用以支撑记录层12的支撑体(基层11)。在该光学信息记录介质中，通过多光子吸收化合物的多光子吸收和通过单光子吸收化合物的单光子吸收，使得记录层中产生空洞，由此能够通过基于该空洞有无的调制来记录信息。作为一个实施方案，记录层12包含聚合物粘合剂，并且通过加热可清除该记录层中的空洞。在这种光学信息记录介质中记录信息的光学信息记录方法包括如下步骤用根据将要记录于记录层中的信息而调制的脉冲激光束照射记录层，从而引发所述多光子吸收化合物中的多光子吸收反应，并且引发所述单光子吸收化合物中的单光子吸收反应，从而在对应于调制而确定的位置产生空洞，由此通过基于所述空洞有无的调制来记录信息。
文档编号G11B7/246GK102985974SQ20118003447
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, 佐佐木俊央, 北原淑行 申请人:富士胶片株式会社