光学信息记录介质的制作方法

文档序号:6738525阅读:87来源:国知局
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的记录材料,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由吸收记录光所得到的能量而发生变化(分解,相变等等),从而形成记录点。为了应用记录点形成原则,必要的是,记录光的照射为记录材料提供所需要的能量,以使记录材料的温度升高至记录材料发生分解或相变的温度。近年来,作为大幅提高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中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,以使记录光到达位于更深层的记录层。然而,根据常规光学信息记录介质所用的记录材料,如果光吸收率降低,则记录层将无法从记录光束获得充足的能量,从而导致记录灵敏度不足。专利文献I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聚合物粘合剂以代替主要由发生变化的染料构成的记录材料,所述聚合物粘合剂通过接收染料所吸收的能量而发生变化。据认为,专利文献I中公开的光学信息记录介质要求记录层的吸收率至少不小于20%,这样才能在所述记录材料中的照射部分提供凹部。引用列表专利文献专利文献1:特开平01-014038号公报

发明内容
技术问题在上述背景的情况下,本发明的发明人在研究高灵敏度光学信息记录介质的过程中,偶然发现了可被新记录方法采用的一种现象,通过利用该现象,能够在含有染料和聚合物粘合剂的记录材料上进行高灵敏度的记录。鉴于此,本发明的目的是提供一种多层光学信息记录介质,其中可利用新记录方法从而高灵敏度地记录信息。解决问题的手段为了解决前述的问题,本发明提供了一种光学信息记录介质,包括:多个记录层;以及分别设置于所述记录层之间的中间层,其中每个所述记录层均包含聚合物粘合剂和分散在该聚合物粘合剂中的染料,并且所述各记录层的厚度等于或大于50nm,其中在记录层和在该记录层的厚度方向上与该记录层的一侧邻接的中间层之间形成第一界面,而在记录层和在该记录层的厚度方向上与该记录层的另一侧邻接的中间层之间形成第二界面,并且其中当染料被记录光束照射并通过吸收该记录光束而产生热时,所述聚合物粘合剂在所产生的热的作用下而发生变形,使得所述第一界面和所述第二界面中的至少一者发生变形并朝向所述中间层凸出而形成凸部,从而在所述光学信息记录介质中记录信息。利用这种构造,当用光强度合适的记录光束照射所述光学信息记录介质,并同时使所述记录光束聚焦于一个记录层时,照射区域的温度升高,并且这会引起热膨胀。本发明的光学信息记录介质包括厚度均不小于50nm的记录层,其比含有聚合物粘合剂和染料的常规光学信息记录介质中所包含的记录层更厚,由此使得记录光照射区域的形状改变,从而使其中心部分具有向邻接的中间层凸出的形状。虽然这种现象的原因未明,但简言之,推测在记录层内部,所述聚合物粘合剂因给予记录层的能量而发生剧烈的软化和热膨胀,但是在中间层附近却并不那么剧烈,因此通过热膨胀形成具有朝向中间层凸出的形状的凸部,然后凸部通过记录层的温度降低而硬化,同时凸出形状保留。因此,由于通过利用从记录层向中间层凸出的凸部来在所述光学信息记录介质中记录信息,因此没有必要像常规光学信息记录介质中那样,需要多达使得记录材料发生分解或相变的程度的能量,也不需要像专利文献I中所公开的记录方法那样,为了提供用于记录信息的凹部而要求记录层的吸收率高达20%。换言之,可以提供这样一种高灵敏度的光学信息记录介质,其中所要求的每一记录层的记录光束吸收率较小,因此记录层的数量可以增加。在前述的光学信息记录介质中,优选凸部被朝向记录层凹陷的凹部包围。如果存在如上所述的围绕凸部并朝向记录层凹陷的凹部的话,则当用读出光束照射被记录的凸部时,在凸部和其周围区域之间可以获得对比度。这使得易于由光学信息记录介质进行光学读出。优选的是,至少在形成有所述凸部的界面附近,所述中间层较所述记录层更软。从记录层和中间层的玻璃化转变温度方面来看,还可以认为,在形成有所述凸部的界面附近的所述中间层的玻璃化转变温度低于所述记录层的玻璃化转变温度。另外,换言之,在另一具体实施方案中,也可以认为,记录层为固体层而中间层为粘着层。由于在形成有所述凸部的界面附近,所述中间层较所述记录层更软,因此当记录光照射区域发生热膨胀时,所述中间层在由热膨胀所引起的压力作用下而易于发生变形。因此,凸部更可能会保持在界面中。为了比较记录层和中间层的硬度,将用于形成记录层和中间层的材料做成块体,然后将它们压向彼此,以检查其硬度。更具体而言,当将所述块体压向彼此时,可以发现,较软者将比较硬者凹陷得更深。在前述的光学信息记录介质中,优选所述凸部仅在所述第一界面和所述第二界面中的一者上形成,并且所述凸部不在所述第二界面和所述第一界面中的另一者上形成,并且其中与未形成有所述凸部的界面处的所述中间层与所述记录层之间的折射率差值相比,在形成有所述凸部的界面处的所述中间层与所述记录层之间的折射率差值更大。如果仅在所述第一界面和第二界面中的一者上形成凸部,那么形成有凸部的界面被用读取信息;在这种情况下,优选的是,位于该界面两侧的材料间的折射率之差较大,使得界面反射率变得更大并因此易于进行信息的读出。同时,没有形成凸部的界面不被用于信息的读取;在这种情况下,优选的是,位于该界面两侧的材料间的折射率之差较小,从而可以提高用于记录或读出信息的光束(以下称为“记录/读取光束”)的透过率(即,对第一界面和第二界面这二者的透过率)。因此,在多层记录层的情况下,光束可以从记录/读取光束的照射侧到达远深得多的记录层。这对于通过增加记录层的数量而增加存储容量是有利的。在前述的构造中,优选的是,在未形成所述凸部的界面处的所述中间层的折射率基本上等于所述记录层的折射率。如果位于该界面两侧的这些层的折射率基本相同的话,则该界面的光反射率基本为零。因此,在多层记录层的情况下,光束可以从记录/读取光束照射侧到达远深得多的记录层。这对于通过增加记录层的数量而增加存储容量是有利的。在前述的光学信息记录介质中,与发生变形之前的所述界面相比,所述凸部突出的范围为lnm-300nm。此外,在前述的光学信息记录介质中,染料可以包含(例如)多光子吸收化合物。根据以下结合附图的描述,本发明的其他方面和优点将变得显而易见。附图简要说明

图1为多层光学信息记录介质的截面图。图2为示出在记录信息时形成的记录点的图。图3为说明读取信息时的图。图4包括图(a)至(C),说明了在常规的光学信息记录介质中形成凹部的过程。图5为显示试验结果的表格。图6为通过原子力显微镜得到的记录点的图像。图7为通过光学显微镜得到的记录点的图像。图8为显示每个记录点的高度与调制度之间的关系图。
具体实施例方式下面参考附图描述本发明的一个示例性实施方案。如图1所示,光学信息记录介质10包括基板11、伺服信号层12、多个记录层14、多个中间层15 (第一中间层15A和第二中间层15B)和覆盖层16。在该实施方案中,记录层14与第一中间层15A之间的界面被称为“近侧界面18”,作为第一界面的例子;记录层14与第二中间层15B之间的界面被称为“远侧界面19”,作为第二界面的例子。此外,第一界面15A和第二界面15B之间的界面被称为“中间界面20”。基板11是支撑记录层14及其他层的支撑部件。作为例子,基板11为由聚碳酸酯制成的圆板。对于基板11的材料和厚度没有特别的限制。伺服信号层12由具有粘性或粘接性的树脂材料制成,并且被构造为使记录层14和中间层15保持在基板11上。预先将伺服信号记录在伺服信号层12中接近基板11的表面上;伺服信号被记录为不规则模式,或利用折射率的变化来进行记录。此处,伺服信号为预设信号,在记录和读取信息时,其用以辅助记录和读出装置I将伺服信号层12识别为焦点基准面。为了聚焦于预定的记录层14,通过考虑与基准面间的距离以及界面的数目从而进行聚焦控制。另外,为了在记录并读取信息时能够利用激光束精确地照射以圆周方式布置的记录点轨迹,优选的是,预先设置用于跟踪的伺服信号或用于跟踪的槽。需要注意的是,伺服信号层12的有无是可任选的。记录层14是由其上能够进行信息的光学记录的感光材料制成的;在该实施方案中,记录层14含有聚合物粘合剂以及分散在该聚合物粘合剂中的染料。当用记录光束照射记录层14时,染料吸收记录光束并产生热。聚合物粘合剂在所产生的热的作用下而发生变形,使得近侧界面18发生变形并向第一中间层15A突出而形成凸部,由此在记录层14中记录信息。更具体而言,如将在后面所描述的,这样形成各凸部,使得凸部的中心部分具有从记录层14向第一中间层15A突出的形状,并且所述凸部被从第一中间层15A向记录层14凹陷的凹部包围;当将记录层14视为基准时,所述凹部具有凹陷形状。为此,每个记录层14均比含有聚合物粘合剂和染料的常规记录层更厚,并且记录层14的厚度在50至5 μ m的范围内,优选在IOOnm至3μηι的范围内,更优选在200nm至2μπι的范围内。如果厚度如同常规记录层一样小于50 μ m,则记录层14与中间层15之间的界面(在该实施方案中,相当于近侧界面18或远侧界面19)发生变形,使得当记录层14被视为基准时,在所述界面中会形成凹陷形状。相反,如果厚度不小于50 μ m,则所述界面发生变形,使得在记录部分的中央形成凸部。虽然记录层14的厚度没有上限,但优选其厚度不大于5 μ m,以便尽可能多地增加记录层14的数量。在该实施方案中,例如,所设置的记录层14的数量是大约2层-100层。为了增加光学信息记录介质10的存储容量,优选大量的记录层14,例如10个或以上的记录层14。此夕卜,记录层14的折射率在记录前后可以改变或可以不变。优选,每一层记录层14对记录光束的吸收率(单光子吸收率)为等于或小于5%。此夕卜,更优选的是,该吸收率等于或小于2%,进一步更优选的是,所述吸收率等于或小于1%。这是因为,例如,如果达到最远侧的记录层14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%。如果吸收率较高,则记录层过热,从而在近侧界面18中形成凸部的可能性较小。记录层14可通过任何常规方法形成;例如,将染料材料和聚合物粘合剂溶解于溶剂中,随后用所得液体进行旋涂,从而形成记录层14。溶剂的例子可以包括二氯甲烷、氯仿、甲基乙基酮(MEK)、丙酮、甲基异丁基酮(MIBK)、甲苯和己烷。用于记录层14的聚合物粘合剂的具体例子可包括聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸苄酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸环己酯、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯醇(PVA)。用于记录层14的记录光束吸收染料的例子可以包括常规被用作热变形性热模式记录材料的染料。例如,酞菁类化合物、偶氮化合物、偶氮金属络合物和次甲基染料(例如菁类化合物、类菁(oxonol)类化合物、苯乙烯基染料和份菁染料)可用作记录光束吸收染料。另外,在具有多层记录层的记录介质在记录和读出过程中,为了将对相邻记录层的不利影响降至最低,优选将多光子吸收染料用作记录光束吸收染料。作为多光子吸收染料的例子,优选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,可使用具有如下通式(I)所示结构的化合物。[化学式I]通式(I)
权利要求
1.一种光学信息记录介质,包括: 多个记录层;以及 分别设置于所述记录层之间的中间层, 其中每个所述记录层均包含聚合物粘合剂和分散在该聚合物粘合剂中的染料,并且所述各记录层的厚度等于或大于50nm, 其中在记录层和在该记录层的厚度方向上与该记录层的一侧邻接的中间层之间形成第一界面,而在记录层和在该记录层的厚度方向上与该记录层的另一侧邻接的中间层之间形成第二界面,并且 其中当染料被记录光束照射并通过吸收该记录光束而产生热时,所述聚合物粘合剂在所产生的热的作用下而发生变形,使得所述第一界面和所述第二界面中的至少一者发生变形并朝向所述中间层凸出而形成凸部,从而在所述光学信息记录介质中记录信息。
2.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中所述凸部被朝向所述记录层凹陷的凹部包围。
3.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中至少在形成有所述凸部的界面附近,所述中间层较所述记录层更软。
4.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中在形成有所述凸部的界面附近的所述中间层的玻璃化转变温度低于所述记录层的玻璃化转变温度。
5.权利要求1所述的光学信息记录介质,其中所述记录层为固体层而所述中间层为粘着层。
6.权利要求1所述的光学信息记录介质,其中所述凸部仅在所述第一界面和所述第二界面中的一者上形成,并且所述凸部不在所述第二界面和所述第一界面中的另一者上形成,并且其中与未形成有所述凸部的界面处的所述中间层与所述记录层之间的折射率差值相比,在形成有所述凸部的界面处的所述中间层与所述记录层之间的折射率差值更大。
7.根据权利要求6所述的光学信息记录介质,其中在未形成所述凸部的界面处的所述中间层的折射率基本上等于所述记录层的折射率。
8.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中与发生变形之前的所述界面相比,所述凸部突出的范围为lnm-300nm。
9.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中所述染料含有多光子吸收化合物。
全文摘要
本发明提供了光学信息记录介质(10),它包括多个记录层(14)和设置在所述多个记录层(14)之间的多个中间层(15)。在所述光学信息记录介质(10)中,每个记录层(14)具有聚合物粘合剂和分散在聚合物粘合剂中的颜料,并具有50nm以上的厚度。在各记录层(14)和在厚度方向上与该记录层(14)的一侧邻接的各中间层(15)之间形成第一界面(前侧界面(18)),而在各记录层(14)和在厚度方向上与该记录层(14)的另一侧邻接的中间层(15)之间形成第二界面(背侧界面(19))。当发射记录光并且该记录光被颜料吸收而产生热时,产生的热使聚合物粘合剂变形,并且第一界面和第二界面中的至少一者朝向中间层(15)凸出并形成凸起部分,从而记录信息。
文档编号G11B7/246GK103168329SQ20118005063
公开日2013年6月19日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年10月19日
发明者望月英宏, 见上龟雄 申请人:富士胶片株式会社
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