专利名称：光学信息记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种光学信息记录介质。更具体地，本发明涉及具有两个以上信息信号层的光学信息记录介质。
背景技术：
迄今，⑶(光盘)和DVD (数字多功能光盘)等已经推动光学信息记录介质的市场。然而，近年来，随着通过高清电视和PC(个人计算机)处理的数据的快速增长，存在着对容量进ー步増加的光学信息记录介质的需求。已经开发了用于诸如BD (蓝光光盘(注册商标))的蓝色激光的大容量存储光学信息记录介质，以满足这样的需求，并且新的大容量存储光学信息记录介质的市场仍在继续增长。作为可记录的光学信息记录介质，存在以⑶-RW(可重写光盘)和DVD土RW(数字多功能光盘土可重写)为代表的可重写的光学信息记录介质，以及以CD-R(可记录光盘)和DVD-R(可记录数字多功能光盘)为代表的一次写入光学信息记录介质。特别地，后者作为低成本介质已经对市场的扩展做出了很大的贡献。因此，对于同样用于蓝色激光的大容量光学信息记录介质，有必要降低一次写入光学信息记录介质的价格以便扩展市场。而且，通常说，光学信息记录介质的存储可靠性因其记录和再生原理而与硬盘驱动器(HDD)、闪速存储器等相比要高，因此，近年来，这样的介质作为诸如那些开始被用于存储重要信息的档案介质的需求越来越大。作为用于一次写入光学信息记录介质的记录材料，存在无机材料和有机着色材料。在典型的一次写入光学信息记录介质中，已经将有机着色材料作为记录材料进行了初步研究。然而，在近几年的大容量光学信息记录介质中，无机材料作为记录材料已经被广泛地进行了研究。例如，在日本未审查专利申请公开第2010-218636号中，提出了具有包含Pd和O的无机记录层的光学信息记录介质。此外，在日本未审查专利申请公开第2009-129526号中的类似的光学信息记录介质中，提出了ー种光学信息记录介质，该光学信息记录介质在包含Pd和O的无机记录层的至少ー个表面上设置有氧化铟和氧化锡的混合物(ITO)作为主要成分的保护层以实现存储可靠性和高的生产率。
发明内容
然而，通过采用在无机记录介质的至少ー个表面上设置有氧化铟和氧化锡的混合物(ITO)作为主要成分的保护层的光学信息记录介质来获得良好的功率裕度中存在困难。期望提供ー种具有良好的功率裕度的光学信息记录介质。根据本发明的第一实施方式，提供了ー种光学信息记录介质，该光学信息记录介质包括基板；两个以上信息信号层，设置在基板上；覆盖层，设置在信息信号层上，其中，所述两个以上信息信号层中的至少ー层设置有包含氧化钯的无机记录层、设置在无机记录层的第一主表面上的第一保护层以及设置在无机记录层的第二主表面上的第二保护层，并且其中，第一保护层和第二保护层中的至少ー层包含作为主要成分的氧化硅、氧化铟和氧化锆的混合氧化物。
根据本发明的第二实施方式，提供了ー种光学信息记录介质记录层，该光学信息记录介质记录层包括基板；两个以上信息信号层，设置在基板上；覆盖层，设置在信息信号层上，其中两个以上信息信号层中的至少ー层设置有包含氧化钯的无机记录层、置在无机记录层的第一主表面上的第一保护层以及设置在无机记录层的第二主表面上的第二保护层，并且其中，第一保护层和第二保护层中的至少ー层包含作为主要成分的氧化铟、氧化镓和氧化锌的复合氧化物。在第一实施方式和第二实施方式中，覆盖层的厚度不受特别限制，覆盖层包括基板、片材、涂覆层等。作为优选的高密度光学信息记录介质，存在具有如下配置的ー种光学信息记录介质，其中，使用高NA物镜，采用诸如片材或涂覆层的薄的光传输层作为覆盖层，并通过从光传输层ー侧照射光来执行信息信号的记录和再生。在这种情况下，可以采用不透明的基板作为基板。根据光学信息记录介质的形式将用于记录和再生信息信号的光入射平面适当地设置成覆盖层侧和基板侧的至少ー个表面。在第一实施方式和第二实施方式中，无机记录层优选包含作为主要成分的氧化鹤、氧化钮和氧化铜，并且更优选包含除这些氧化物之外的氧化锌。在第一实施方式和第二实施方式中，基板侧或覆盖层侧的ー个表面优选为光照射面，在该光照射面上照射用于记录或再生两个以上信息信号层上的信息信号的光。在第一实施方式中，优选第一保护层和第二保护层中的在光照射面的相对侧上的层包含氧化硅、氧化铟和氧化锆的复合氧化物，并且优选第一保护层和第二保护层均包含作为主要成分的氧化硅、氧化铟和氧化锆的复合氧化物。在第一实施方式中，优选除离光照射面的背面最远的信息信号层之外的信息信号层中的至少ー层为这样的信息信号层，在该信息信号层中，第一保护层和第二保护层中的至少ー层包含作为主要成分的氧化硅、氧化铟和氧化锆的复合氧化物。优选两个以上信息信号中的离光照射面最近的信息信号层是这样的信息信号层，该信息信号层中，第一保护层和第二保护层中的至少ー层包含作为主要成分的氧化硅、氧化铟和氧化锆的复合氧化物。在第二实施方式中，优选第一保护层和第二保护层中的在光照射面的相对侧上的层包含氧化铟、氧化镓和氧化锌的复合氧化物，并且优选第一保护层和第二保护层均包含作为主要成分的氧化铟、氧化镓和氧化锌的复合氧化物。在第一实施方式中，优选除离光照射面的背面最远的信息信号层之外的信息信号层中的至少ー层为这样的信息信号层，在该信息信号层中，第一保护层和第二保护层中的至少ー层包含作为主要成分的氧化铟、氧化镓和氧化锌的复合氧化物。优选两个以上信息信号中的离光照射面最近的信息信号层是这样的信息信号层，在信息信号层中，第一保护层和第二保护层中的至少ー层包含作为主要成分的氧化铟、氧化镓和氧化锌的复合氧化物。如上所述，根据实施方式，可以实现具有优良的功率裕度的光学信息记录介质。
图IA是示出了根据本发明的一个实施方式的光学信息记录介质的示例性配置的示意性截面图，而图IB是示出了图IA中所示的每个信息信号层的配置实例的示意图。图2A是示出了试验实例1-1中光学信息记录介质的功率裕度的曲线图，图2B是示出了试验实例1-2中的光学信息记录介质的功率裕度的曲线图。图3是示出了试验实例1-3中的光学信息记录介质的功率裕度的曲线图。图4A是示出了试验实例1-4中的光学信息记录介质的功率裕度的曲线图，图4B是示出了试验实例1-5中的光学信息记录介质的功率裕度的曲线图。
图5是示出了试验实例2中的光学信息记录介质的功率裕度的曲线图。图6是示出了试验实例3-3至3-4中的光学信息记录介质的功率裕度的曲线图。图7A是示出了试验实例4-1至4-13的光学信息记录介质中的变量x和透射率之间的关系的曲线图，图7B是示出了试验实例4-1至4-13的光学信息记录介质中的透射率和最佳记录功率Pwo之间的关系的曲线图。图8是示出了试验实例4-1至4-13的光学信息记录介质中的无机记录层的组分比率的示图。图9A是示出了试验实例5-1至5-12的光学信息记录介质中的LO层的i_MLSE和LO层的反射率之间的关系的曲线图，图9B是示出了试验实例5-13至5-24的光学信息记录介质中的LI层的透射率和和LO层的反射率之间的关系的曲线，图9C是示出了试验实例6-1至6-9的光学信息记录介质中的LI层的透射率和LO层的i-MLSE之间的关系的曲线图。
具体实施例方式以下将參照附图描述本发明的实施方式。[光学信息记录介质的配置]图IA是示出了根据本发明的一个实施方式的光学信息记录介质的示例性配置的示意性截面图。光学信息记录介质10是所谓的一次写入光学信息记录介质，并且如图IA所示，具有这样的配置在该配置中，信息信号层L0、中间层SI、信息信号层LI、中间层S2、信息信号层L2、中间层S3、信息信号层L3和作为覆盖层的光传输层2依次层压在基板I的主表面上。如果必要，硬涂层3可以进ー步设置在光传输层2的表面上。如果必要，阻挡层(barrier layer)4可以进ー步设置在基板I侧的表面上。在以下描述中，信息信号层L用于信息信号层LO至L3之间不存在特殊区别的情況。在根据第一实施方式的光学信息记录介质10中，对信息信号的记录和再生通过将激光光束从光传输层2侧的表面C照射至信息信号层LO至L3中的每ー层来进行。例如，对信息信号的记录和再生通过采用数值孔径范围为O. 84至O. 86的物镜会聚波长范围为400nm至410nm的激光光束并且将激光光束从光传输层2的ー侧照射至信息信号层LO至L3中的每ー层来进行。作为这样的光学信息记录介质10，例如可以采用BD-R作为实例。在下文中，将受到用来记录或再生信息信号层LO至L3上的信息信号的激光光束的照射的表面C称作光照射面C。在下文中，将依次描述配置光学信息记录介质10的基板I、信息信号层LO至L3、中间层SI至S3、光传输层2、硬涂层3和阻挡层4。
(基板)基板I例如是圆形，在其中心形成有开ロ(下称中心孔)。例如，基板I的主表面例如为凹凸的，并且信息信号层LO设置在这样的凹凸表面上。在下文中，在凹凸表面中，凹入部分称为凹部(in-grooves) Gin,而凸起部分被称为凸部(on-grooves) Gon。作为凹部Gin和凸部Gon的形状，例如可以采用诸如螺旋形状和同心圆的多种外形可以作为实例。此外，例如，将凹部Gin和/或凸部Gon制造为波动(蜿蜒)，以增加线速度稳定性和地址信息。基板I的直径例如可以选择为120mm。在考虑硬度的同时选择基板I的厚度，并且 基板I的厚度优选为O. 3mm至I. 3mm,更优选为O. 6mm至I. 3mm ;例如，可以选择I. 1mm。此夕卜，中心孔的直径例如可以选择为15mm。作为基板I的材料，从成本上考虑，例如，可以使用塑性材料或玻璃，优选使用塑性材料。作为塑性材料，例如，可以使用聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂等。(信息信号层)图IB是示出了图IA中所示的每个信息信号层的配置的示意图。如图IB中所示，信息信号层LO至L3设置有具有上侧表面(第二主表面)和下侧表面(第一主表面)的无机记录层11、邻接于无机记录层11的下侧表面设置的第一保护层12以及邻接于无机记录层11的上侧表面设置的第二保护层13。通过这样的配置，可以提高无机记录层11的耐久性。这里，在无机记录层11的两个主表面中，上侧表面是指照射有用于记录或再生信息信号的激光光束的主表面，而下侧表面是指与照射有上述激光光束的侧相反的主表面，即，基板侧的主表面。无机记录层11的主要成分优选为包含氧化钯的无机记录材料(以下称作“PdO基材料”)。作为PdO基材料，例如，可以使用含有包含氧化铟和氧化钯的ニ元素复合氧化物的主要成分的材料；然而，使用氧化钨、氧化钯和氧化铜的三元复合氧化物(以下称作“WCP0”)是优选的，使用进ー步将氧化锌添加至WCPO的四元复合氧化物(以下称为“WZCP0”)是更优选的。通过使用WCPO作为PdO基材料，可以在满足光学信息记录介质的记录层所要求的特性的同时实现优良的传输特性。通过使用WZCPO作为PdO基材料，可以在满足光学信息记录介质的记录层所要求的特性的同时实现优良的传输特性，并且可以降低氧化钨、氧化钯和氧化铜的含量。通过降低氧化钨、氧化钯和氧化铜的含量，尤其是氧化钯的含量，可以降低光学信息记录介质10的成本。优选的是，除离光照射面C的背面最远的信息信号层LO之外，信息信号层LI至L3中的无机记录层11中的至少ー层包含作为主要成分的WCP0。包含在WCPO中的W、Pd和Cu的比率优选地满足关系0. 17 ^ X1，更优选地0. 37 ^ X1，进ー步优选地0. 37 ^ X1 ^ I. 26，最优选地0. 56 ^ X1 ^ I. 26。以这样的方式，可以在满足光学信息记录介质的记录层所要求的特性的同时实现优良的传输特性。这里，光学信息记录介质的信息信号层所要求的特性例如为低的i-MLSE、宽的功率裕度、高的再生耐久性、在记录之后抑制透射率的改变等。这里，X1是被定义为X1 = a/ (b+0. 8c)的变量。a :W占W、Pd、和Cu的总量的原子比率(原子％ )b =Pd占W、Pd、和Cu的总量的原子比率(原子％ )c =Cu占W、Pd、和Cu的总量的原子比率(原子％ )
从增加到达离光照射面C的背面最远的信息信号层LO的光量的角度考虑，优选的是，除信息信号层LO之外，信息信号层LI至L3中的所有的无机记录层11具有高透射率。此外，除了高透射率之外，从即使在高透射率下也能确保高透射率层所要求的特性的角度考虑，优选的是，信息信号层LO至L3中的所有的无机记录层11包含作为主要成分的WCPO。在这样的情况下，包含在WCPO中的W、Pd和Cu的比率优选地满足关系O. 17 ^ X1,更优选地满足关系O. 37 ^ X1，进ー步优选地满足关系O. 37 ^ X1 ^ I. 26，最优选地满足关系O. 56 < X1 < I. 26。此外，信息信号层LO至L3中的无机记录层11的变量X1的值优选是与靠近光照射面C的信息信号层L的无机记录层11的变量X1的值ー样大的值。原因在于，优选地将透射率设置成与靠近光照射面C的信息信号层L的透射率一祥高。
W占W、Pd和Cu的总量的原子比率a优选地在10原子％和70原子％之间的范围内，更优选地在14. 2原子％和31.8原子％之间的范围内。如果原子比率a小于10原子％,透射率趋向于变低。另ー方面，如果原子比率a超过70原子％，那么透射率是高的，但是记录灵敏度往往不足。Pd占W、Pd和Cu的总量的原子比率b优选地在2原子％和50原子％之间的范围内，更优选地在4. 4原子％和32. 2原子％之间的范围内。如果原子比率b小于2原子那么记录功率裕度趋向于变窄。另ー方面，如果原子比率b超过50原子％，那么透射率趋向于变低。Cu占W、Pd和Cu的总量的原子比率c优选地在10%原子％和70%原子％之间的范围内，更优选地在28. 5原子％和68. I原子％之间的范围内。如果原子比率c小于10原子％，那么再生耐久性趋向于降低。另ー方面，如果原子比率c超过70原子％，那么透射率趋向于变低。优选的是，除离光照射面C的背面最远的信息信号层LO之外，信息信号层LO至L3中的至少ー层的无机记录层11包含作为主要成分的WZCPO (其中，氧化锌被添加WCP0)。包含在WZCPO中的W、Pd、Cu和Zn的比率优选地满足关系O. 17 ^ X2,更优选地满足关系O. 37 < X2，进ー步优选地满足关系O. 37 ^ X2 ^ I. 26，最优选地满足关系O. 56 < X2 < I. 26。以这样的方式，可以在满足光学信息记录介质的记录层所要求的特性的同时实现优良的传输特性，并且可以降低氧化钨、氧化钯和氧化铜的含量。通过降低氧化钨、氧化钯和氧化铜的含量，尤其是包含在贵重金属中的氧化钯的含量，可以降低光学信息记录介质10的成本。其中，X2是通过X2 = (O. ld+a)/(b+0. 8c)定义的变量。a :W占W、Pd、Cu和Zn的总量的原子比率(原子％ )b =Pd占W、Pd、Cu和Zn的总量的原子比率(原子％ )c =Cu占W、Pd、Cu和Zn的总量的原子比率(原子％ )d =Zn占W、Pd、Cu和Zn的总量的原子比率(原子％ )从增加到达距离光照射面C的背面最远的信息信号层LO的光的量的角度考虑，优选的是，除信息信号层LO之外，信息信号层LI至L3中的所有的无机记录层11具有高透射率。而且，除了高透射率之外，从即使在高透射率下也能确保高透射率层所要求的特性和降低光学信息记录介质的成本的角度考虑，优选的是，信息信号层LO至L3中的所有的无机记录层11包含作为主要成分的WZCPO。在这样的情况下，包含在WZCPO中的W、Pd和Cu的比率优选地满足关系O. 17 ^ X2，更优选地满足关系O. 37 ^ X2，进ー步优选地满足关系O. 37 < X2 < I. 26，最优选地满足关系O. 56 < X2 < I. 26。此外，信息信号层LO至L3中的无机记录层11的变量X2的值优选是与靠近光照射面C的信息信号层L的无机记录层11的变量X2的值ー样大的值。原因在于，可以将透射率増加至与靠近光照射面C的信息信号层L的透射率ー样高。W占W、Pd、Cu和Zn的总量的原子比率a优选地在10原子％和70原子％之间的范围内，更优选地在14. 2原子％和31. 8原子％之间的范围内。如果原子比率a小于10原子％，透射率趋向于变低。另ー方面，如果原子比率a超过70原子％，那么记录灵敏度趋向于不足。 Pd占W、Pd、Cu和Zn的总量的原子比率b优选地在2原子％和50原子％之间的范围内，更优选地在4. 4原子％和32. 2原子％之间的范围内。如果原子比率小于2原子％，那么记录功率裕度趋向于变窄。另ー方面，如果原子比率超过50原子％，那么透射率趋向于变低。Cu占W、Pd和Cu的总量的原子比率c优选地在10%原子％和70%原子％之间的范围内，更优选地在28. 5原子％和43. 4原子％之间的范围内。如果原子比率c小于10原子％，那么再生耐久性趋向于变弱。另ー方面，如果原子比率c超过70原子％，那么透射率趋向于变低。Zn占W、Pd、Cu和Zn的总量的原子比率d优选地在5%原子％和60%原子％之间的范围内，更优选地在17原子％和41原子％之间的范围内。如果原子比d小于5原子％，那么成本降低效果趋向于变弱。另ー方面，如果原子d比超过60原子％，存在存储可靠性劣化的趋势。作为信息信号层LI至L3的材料，除了 WCPO或WZCPO之外，例如，还可以使用其中主要成分是氧化铟和氧化钯的混合氧化物的材料。然而，从在满足光学信息记录介质的记录层所要求的特性的同时实现优良的传输特性的角度考虑，优选使用WCPO或WZCP0。作为离光照射面C的背面最远的信息信号层LO的材料，例如，也可以使用其中主要成分是氧化铟和氧化钯的混合氧化物的材料。然而，从宽记录功率裕度的角度考虑，优选使用上述WCPO或WZCPO。无机记录层11的厚度优选地在25nm至60nm之间的范围内，更优选地在30nm至50nm的范围内。如果厚度小于25nm，存在i-MLSE劣化、调制速率变低和信号特性劣化的趋势。另ー方面，如果厚度超过60nm，那么记录功率裕度趋于变窄。优选使用介电层或透明导电层作为第一保护层12和第二保护层13，可以对第一保护层12和第二保护层13中的ー层使用介电层而对另ー个使用透明导电层。因为介电层或透明导电层用作氧阻挡层，所以可以提高无机记录层11的耐久性。而且，通过抑制氧从无机记录层11逃逸，可以抑制记录膜的膜质量的改变(尤其随着反射率下降是可观察到的)，并且可以确保无机记录层11的必要的特性。此外，通过设置介电层或透明导电层，可以提高记录特性。考虑到由于入射到介电层或透明导电层的激光光束的热扩散受到最佳的控制的原因，可以抑制记录部分上的气泡由于氧化钯的衰变的进度过快而变得过大并可以抑制气泡爆裂，因而在记录期间可以优化气泡的形状。
优选地，第一保护层12和第二保护层13中的至少ー层包含作为主要成分的氧化硅、氧化铟和氧化锆(SiO2-In2O3-ZrO2下文中称为“SIZ”)的三元复合氧化物,或氧化铟、氧化镓和氧化锌的三元氧化物(In2O3-Ga2O3-ZnO下文中称为“IGZ0”)。以这种方式，可以获得优良的功率裕度。这里，作为第一保护层12和第二保护层13的材料，可以采用相同的材料或组分比率；然而，并不限于该实例，可以采用不同的材料或组分比率作为第一保护层12和第二保护层13的材料。例如，第一保护层12和第二保护层13都可以包含作为主要成分的SIZ或IGZO ;然而，并不限于该实例，第一保护层12和第二保护层13中的一层可以包含作为主要成分的SIZ而另ー层可以包含作为主要成分的IGZ0。在第一保护层12和第二保护层13中的至少ー层包含作为主要成分的SIZ或IGZO的情况下，作为无机记录层11，优选采用包含作为主要成分的WCPO的层，更优选采用包含作为主要成分的WZCPO (其中，氧化锌被添加至WCP0)的层。在无机记录层11含有作为主 要成分的WCPO或WZCPO的情况下，与无机记录层11含有作为主要成分的PdO基材料而不是WCPO或WZCPO的情况相比，可以获得更优良的功率裕度。在无机记录层11具有作为主要成分的WZCPO的情况下，可以进ー步地获得光学信息记录介质10的成本降低的优势。其原因在于，通过使WCPO进ー步包含氧化锌，可以使具有氧化锌的WZCPO整体变薄，并且因此降低作为贵金属材料的Pd的含量。除离光照射面C的背面最远的信息信号层LO之外，对于信息信号层LI至L3中的至少ー层，优选地，第一保护层12和第二保护层13中的至少ー层采用具有作为主要成分的SIZ或IGZO的配置，更优选地，第一保护层12和第二保护层13两者都采用具有作为主要成分的SIZ或IGZO的配置。通过采用这样的配置，可以保持高透射率，并且可以增加到达信息信号层LO的激光光束的光量。从保持到达信息信号层LO的激光光束的高光量的角度考虑，除离光照射面C的背面最远的信息信号层LO之外,对于所有的信息信号层LI至L3,优选地,第一保护层12和第ニ保护层13中的至少ー层采用具有作为主要成分的SIZ或IGZO的配置，更优选地，第一保护层12和第二保护层13两者都采用具有作为主要成分的SIZ或IGZO的配置。从保持离光照射面C最近的信息信号层L3的高透射率的角度考虑，信息信号层L3的第一保护层12和第二保护层13中的至少ー层优选具有作为主要成分的具有低消光系数的SIZ或IGZ0，更优选地，两个层都具有作为主要成分的SIZ或IGZ0。将信息信号层LI至L3中离光照射面C最近的信息信号层L3的透射率保持为尽可能高的原因在于，通常，在透射率和与透射率成反比的记录灵敏度的平衡中，当单层信息信号层L3被设置成具有高透射率和低记录灵敏度吋，对于多层分层介质(其通过组合配置而成，使得透射率被设置成与ー侧的远离光照射面C的信息信号层的透射率一祥低，并且单层的灵敏度高)，可以通过组合透射率和灵敏度来近似地固定被设置为多层介质的每层的记录灵敏度。通过将SIZ或IGZO设置为第一保护层12和第二保护层13中的ー层的主要成分，可以获得优良的功率裕度；然而，从获得更优良的功率裕度的角度考虑，优选第一保护层12和第二保护层13包含作为主要成分的SIZ或IGZ0。当采用其中SIZ或IGZO被设置为第一保护层12和第二保护层13中的ー层的主要成分的配置时，优选地，设置在无机记录层11的下侧表面上的第一保护层12具有作为主要成分的SIZ或IGZ0。通过在设置在无机记录层11的下侧表面上的第一保护层12中包含作为主要成分的SIZ或IGZ0，与SIZ或IGZO作为主要成分包含在设置在无机记录层11的上侧表面上的第一保护层12中的情况相比，可以进ー步增加功率裕度。在包含SIZ或IGZO作为第一保护层12和第二保护层13中的ー层的主要成分的配置的情况下，作为将被设置为另ー层的主要成分的材料，例如，可以使用介电材料或透明导电材料，具体地，可以使用氧化物、氮化物、硫化物、碳化物、氟化物或其混合物。作为氧化物，例如，从由 In、Zn、Sn、Al、Si、Ge、Ti、Ga、Ta、Nb、Hf、Zr、Cr、Bi 和 Mg 组成的组中选择的化学元素的ー种或多种氧化物可以作为实例。作为氮化物，例如，从由In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Nb、Mo、Ti、Nb、Mo、Ti、W、Ta和Zn组成的组中选择的化学元素的ー种或多种氮化物，优选地，从由Si、Ge和Ti组成的组中选择的化学元素的ー种或多种氮化物可以作为实例。作为硫化物，例如，硫化锌可以作为实例。作为碳化物，例如，从由In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Ti、Zr,Ta和W组成的组中选择的化学元素的ー种或多种碳化物，优选地，从由Si、Ti和W组成的组中选择的化学元素的ー种或多种碳化物可以作为实例。作为氟化物，例如，从由Si、Al、Mg、Ca和La组成的组中选择的化学元素的中ー种或多种氟化物可以作为实例。作为这些化合物的混合物，例如，ZnS-Si02、Si02_Cr203-Zr02 (SCZ)、In203-Sn02(IT0)、In203-Ce02(IC0)、In2O3-Ga2O3(ITO)、SN2O3-Ta2OX(TTO)、TiO2-SiO2 等可以作为实例。具体地，优选地，SIZ或IGZO作为主要成分被包含在第一保护层12和第二保护层13中的ー层中，而ITO包含在另ー层中，更优选地，第一保护层12包含作为主要成分的ΙΤ0，而第二保护层13包含作为主要成分的SIZ或IGZ0。以这种方式，牺牲了一定量的高功率裕度；然而，这是因为可以最小化记录之后的透射率的改变。在多层记录介质的情况下，在可以根据每层的期望的特性实现记录之后，除最内层之外的层是用于高透射率和透射率变化之间的传输和平衡的信息信号层。从溅射速率的角度考虑，SIZ中的氧化铟的含量可以为20摩尔％以上，从存储可靠性的角度考虑，SIZ中的氧化铟的含量优选是70摩尔％以下。而且，为了使得氧化硅和氧化锆用作复合氧化物，15摩尔％以上以及50摩尔％以下的量是优选的。第一保护层12的厚度优选在2nm至20nm的范围内。如果厚度小于2nm，那么存在对记录层的阻挡效应降低的趋势。另一方面，如果厚度超过20nm，存在记录功率裕度降低的趋势。第二保护层13的厚度优选在2nm至50nm的范围内。如果厚度小于2nm，那么存在对记录层的阻挡效应降低的趋势。另一方面，如果厚度超过50nm，存在记录功率裕度降低的趋势。作为信息信号层LO至L3，优选地，组合使用具有下列配置的层。靠近具有最小组分比率X1和X2并且要求具有高灵敏度的最内层的LI层，由于Pd和Cu的量可能较大，而可能在记录之后具有大的透射率波动。因此，优选使用消光系数为O. 05以上的第一保护层12和第二保护层13并抑制透射率波动。此外，在具有大组分比率X1和X2且必须具有高透射率的L3层中，记录之后的透射率波动较小，但是功率裕度可能变窄。因此，优选在第一保护层12和第二保护层13中使用SIZ和IGZO并且确保功率裕度。此外，当L2层使用LI层和L3层的组合时，甚至当记录层的材料、期望的灵敏度和透射率不同时，也可以使每层的功率裕度和透射率波动抑制特性相同。(信息信号层L0)、
第一保护层12 IT0无机记录层11 =WCPO (0. 4 彡 X1 彡 0. 6)，优选地 WZCPO (0. 4 彡 X2 彡 0. 6)第二保护层13 =ITO(信息信号层LI)第一保护层12 :消光系数k在0. 05至0. 6范围内的材料，优选地ITO无机记录层11 =WCPO (0. 5 彡 X1 彡 0. 9)，优选地 WZCPO (0. 5 彡 X2 彡 0. 9)第二保护层13 :消光系数k在0. 05至0. 6范围内的材料，优选地ITO(信息信号层L2)第一保护层12 :消光系数k在0. 05至0. 6范围内的材料，优选地ITO无机记录层11 =WCPO (0. 8 彡 X1 彡 I. 2)，优选地 WZCPO (0. 8 彡 X2 彡 I. 2)第二保护层13 =SIZ 或 IGZO(信息信号层L3)第一保护层12 =SIZ 或 IGZO无机记录层11 =WCPO (0. 8 彡 X1 彡 I. 2)，优选地 WZCPO (0. 8 彡 X2 彡 I. 2)第二保护层13 =SIZ 或 IGZO(中间层)中间层SI至S3起到将L0、L1、L2和L3分开以具有足够物理距离和光学距离的作用，并在其表面上设置有凹凸表面，并且形成同心圆或螺旋形凹槽(凹部Gin和凸部Gon)。中间层SI至S3的厚度优选设置成9iim至50iim，例如SI = 15 y m、S2 = 20 y m和S3 =IOum0中间层SI至S3的材料不受特别的限制，但是优选使用紫外线固化丙烯酸树脂，此夕卜，优选中间层S3至SI有足够高的透射率，因为它们将是用于将数据记录到内层和从内层再生数据的激光光束的光路。(光传输层)光传输层2例如为通过固化诸如紫外固化树脂的光敏树脂而形成的树脂层。作为这样的树脂层的材料，例如，紫外固化丙烯酸树脂可以作为实例。此外，光传输层2可以由光传输片和粘附层构成，该光传输片具有圆形形状形，该粘附层用于将光传输片粘附至基板I。优选地，光传输片是相对于在记录和再生中所使用的激光光束具有低吸光率的材料，具体地，具有90%以上的透射率的材料是优选的。作为光传输片的材料，例如，可以使用聚碳酸酯树脂材料、聚烯烃树脂(例如，ZEONEX(注册商标))等。作为粘附层的材料，例如，可以使用紫外固化树脂、压敏粘合剂(PSA :压敏粘合剂)等。光传输层2的厚度优选从10 ii m至177 ii m的范围内选择，例如，设置为53. 5 U m。通过组合这样的薄光传输层2，例如，被制造为具有大约0. 85的高的NA (数值孔径)的物镜，可以实现高密度记录。(硬涂层)硬涂层3用于赋予光照射面C防刮伤特性等。作为硬涂层3的材料，例如，可以使 用丙烯酸树脂、硅树脂、氟树脂、有机无机混合树脂等。(阻挡层)阻挡层4是用于在成膜过程期间抑制从基板I的背面释气(湿气释放)。此外，阻挡层4还用作抑制基板I的背面上吸潮的防潮层。尽管构造阻挡层4的材料不受特别的限制，只要从基板I的背面释气(湿气释放)能够得到抑制，举个例子，可以使用具有低气体传输性的电介质。作为这样的电介质，例如可以使用SiN、Si02、TiN、AlN、ZnS-SiO2等。阻挡层4的厚度优选设置成在5nm和40nm之间。这是因为，如果厚度小于5nm,那么抑制从基板背面释气的阻挡功能趋向于减退，另一方面，如果厚度大于40nm，与当厚度较薄时的情况相比，抑制释气的阻挡功能几乎不存在任何差别，并且生产率趋向于降低。优选地，阻挡层4的湿气透射 率等于或小于5xl0_5g/cm2每天。在具有上面的配置的光学信息记录介质10中，当激光光束照射至无机记录层11时，氧化钯被激光光束加热并且分解从而释放氧气，并且在由激光照射的部分中产生气泡。以这种方式，可以不可逆地记录信息信号。[光学信息记录介质的制造方法]接着，将描述根据本发明实施方式的光学信息记录介质的制造方法的实例。(基板的形成处理)首先，形成其中在其主表面上形成了凹凸表面的基板I。作为基板I的形成方法，例如，可以使用注入方法、光致聚合法(2P法)等。(信息信号层的形成处理)接着，例如，通过溅射法在基板I上顺序层压第一保护层12、无机记录层11和第二保护层13形成信息信号层L0。下面将详细地描述第一保护层12、无机记录层11以及第二保护层13的形成处理。(第一保护层的成膜处理)首先，将基板I运送至真空室中(该真空室中设置了用于第一保护层形成用靶材)，并对真空室内部进行抽真空直至真空室达到预定的压力为止。然后通过溅射靶材而同时将诸如氩气或氧气的处理气体引入到真空室中而在基板I上形成第一保护层12。例如，尽管可以将射频(RF)溅射法或直流(DC)溅射法用作溅射法，但直流溅射法是特别优选的。原因在于，与射频溅射法相比，直流溅射法具有高的成膜速率，所以可以提高生产率。(无机记录层的成膜处理)接着，将基板I运送到真空室中(该真空室内设置了无机记录层形成用靶材)，并对真空室的内部进行抽真空,直到真空室达到预定的压力。然后,通过溅射靶材而同时将诸如氩气或氧气的处理气体引入到真空室中在第一保护层12上形成无机记录层11。(第二保护层的成膜处理)接着，将基板I运送至真空室中(该真空室内设置了第二保护层形成用靶材)，并对真空室的内部进行抽真空,直到真空室达到预定的压力。然后,通过溅射靶材而同时将诸如氩气或氧气的处理气体引入到真空室中而在无机记录层11上形成第二保护层13。作为溅射法，可以使用高频(RF)溅射法、直流电(DC)溅射法等；然而，直流溅射法是优选的。原因在于，与射频溅射法相比，直流溅射法具有高的成膜速率，所以可以提高生产率。从而，信息信号层LO形成在基板I上。(中间层的形成处理)接着，例如，通过旋涂法将紫外固化树脂均匀地涂覆在信息信号层LO上。之后，在被均匀地涂覆在信息信号层LO上的紫外固化树脂上按压压模的凹凸图案，并且通过在紫外固化树脂上照射紫外线使树脂固化，去除压模。在此过程中，压模的凹凸图案转印至紫外固化树脂上，例如，其上设置有凹部Gin和凸部Gon的中间层SI形成在信息信号层LO上。这里，将描述无机记录层成膜的靶材、第一保护层形成的靶材以及第二保护层形成的靶材。
(用于无机记录层成膜的靶材)无机记录层成膜的靶材可以是具有作为主要成分的W、Cu和Pd的WCP金属靶材，可以是具有作为主要成分的氧化钨、氧化铜和氧化钯的WCPO氧化物靶材，考虑到生产率，使用具有W、Cu和Pd的主要成分的金属靶材是优选的，对于这种靶材，可以进行能够相对快速地成膜的DC溅射。包含在靶材中的W、Pd和Cu的比率优选地满足关系0. 17 ( X1,更优选地0. 37 ( X1，进一步优选地0. 37 ^ X1 ^ I. 26，最优选地0. 56 ^ X1 ^ I. 26。此外，如上所述，X1是由X1 = a/(b+0. 8c)定义的变量。无机记录层成膜的靶材可以是具有作为主要成分的W、Cu、Pd和Zn的WZPC金属靶材，可以是具有作为主要成分的氧化钨、氧化铜、氧化钯和氧化锌的WZCPO氧化物靶材，更进一步，可以是金属和氧化物的靶材混合WZCP0。考虑到生产率，使用具有W、Cu、Pd和Zn的主要成分的金属靶材是优选的，对于这种靶材，可以进行能够相对快速地成膜的DC溅射。包含在靶材中的W、Pd、Cu和Zn的比率优选地满足关系0. 17 ( X2，更优选地0. 37 ( X2，进一步优选地0. 37 ^ x2 ^ I. 26，最优选地0. 56 ^ x2 ^ I. 26。此外，如上所述，变量X2是由X2 = (0. ld+a)/(b+0. 8c)定义的变量。作为用于无机记录层成膜的WCP靶材，优选含有与无机记录层11组分相同的WCPO靶材、WZCP靶材和WZCPO靶材。(用于形成第一保护层的靶材和用于形成第二保护层的靶材)用于形成第一保护层的靶材和用于形成第二保护层的靶材中的至少一种优选包含作为主要成分的SIZ或IGZ0，并且更优选两种靶材都包含SIZ或IGZ0。当用于形成第一保护层的靶材和用于形成第二保护层的靶材中的一种包含作为主要成分的SIZ或IGZO时，优选用于形成第一保护层的靶材包含作为主要成分的SIZ或IGZ0。通过在设置在无机记录层11的下侧表面上的第一保护层12中包含作为主要成分的SIZ或IGZ0，与作为主要成分的SIZ或IGZO被包含在设置在无机记录层11的上侧表面上的第一保护层12中的情况相比，可以进一步地增加功率裕度。此外，在使用SIZ时，如果高传导的氧化铟的量很大，那么DC溅射成为可能并且生产率变高；然而，相反地，如果氧化铟的量太大，那么薄膜的消光系数变得很大并且信息信号层的透射率降低。因此，氧化铟比率是不受特别的限制；然而，优选根据信息信号层的期望的特性和生产率来调整比率。此外，在IGZO中，由于氧化铟和ZnO氧化物具有导电性，所以当氧化铟和ZnO氧化物的总量很大时，DC溅射是可能的并且生产率高，因而这是优选的。然而，当氧化铟的量过大时，由于类似于SIZ的上述同样的原因，由于信息信号层的透射率劣化，所以优选根据信息信号层的期望的特性来调整比率。(信息信号层和中间层的形成处理)接着，类似于信息信号层LO和上述中间层SI的形成处理，信息信号层LI、中间层S2、信息信号层L2、中间层S3和信息信号层L3依次顺序层压在中间层SI上。此时，通过适当地调整成膜条件或靶材组分，可以适当地对构成信息信号层LI至L3的第一保护层12、无机记录层11、第二保护层13的厚度或组分进行调整。此外，通过适当地调整旋涂法的条件，可以适当地调整中间层S2至S3的厚度。
(光传输层的形成处理)接着，例如，在通过旋涂法在信息信号层L3上旋涂诸如紫外固化树脂(UV树脂)的光敏树脂之后，例如，将诸如紫外线的光照射到光敏树脂上，从而使树脂固化。在此过程中，光传输成层2形成在信息信号层L3上。通过以上处理获得了期望的光学信息记录介质。[实例]在下文中，将使用试验实例详细地 描述本发明；然而，本发明并不限于试验实例。在下文中，多层光学信息记录介质的信息信号层从基板侧至激光照射面侧将依次被称为LO层、LI层、L2层、…。将按照如下顺序描述试验实例。I.第一保护层和第二保护层的材料2.除WZCPO之外的PdO材料3. SIZ层的形成位置4.无机记录层的组分5.双层光学信息记录介质的透射率范围6.四层光学信息记录介质的透射率范围〈I.第一保护层和第二个保护层的材料〉(试验实例1-1)首先，通过注射成型形成厚度为I. Imm的聚碳酸酯基板。这里，具有凹槽的凹凸表面形成在聚碳酸酯基板上。接着，将第一保护层(下侧)、无机记录层和第二保护层(上侧)顺序地层压在聚碳酸酯基板上，从而形成了 LO层。LO层的每一层的材料、厚度和成膜方法如下。第一保护层(下侧)材料ITO(SnO2 In2O3 = 10 90(%质量))厚度10nm成膜方法DC溅射无机记录层材料WZCP0(Cu Zn Pd W = 30. 0 30. 0 30. 0 10.0(原子比率(原子 ％)))厚度30nm 成膜方法DC溅射(O2反应溅射)第二保护层(上侧)材料ITO(SnO2 In2O3 = 10 90(%质量))厚度10nm成膜方法DC溅射法接着，通过旋涂将紫外固化树脂(由Sony Chemical & InformationDeviceCorporation制造，产品名SK5500B)均匀地涂覆在LO层上。之后，在被均匀地涂覆在信息信号层LO上的紫外固化树脂上按压压模的凹凸图案，并且通过在紫外固化树脂上照射紫外线使树脂固化，去除压模。以这种方式，形成具有凹槽和15.5pm的厚度的中间层。
接着，将第一保护层、无机记录层和第二保护层顺序地堆叠在中间层上，从而形成L2层。此外，省略了 LI层的形成。层L2的每一层的材料、厚度和成膜方法如下。
第一保护层(下侧)材料SIZ(Si02 In2O3 ZrO2 = 35 30 35(摩尔％))厚度10nm成膜方法RF溅射法无机记录层材料WZCP0(Cu Zn Pd W = 35. 0 25. 0 10. 0 30.0(原子比率(原子 ％)))成膜方法DC溅射(O2反应溅射)厚度40nm第二保护层(上侧)材料SIZ(Si02 In2O3 ZrO2 = 35 30 35(摩尔％))厚度25nm成膜方法RF溅射法接着，通过旋涂法将紫外固化树脂均匀地涂覆在L2层上，因而形成硬度与中间层相同且厚度为31. 0 ii m的树脂层。接着，通过旋涂法将紫外固化树脂(由Sony Chemical & InformationDeviceCorporation制造，产品名SK8300)均匀地涂覆在L2层上并通过照射紫外线使树脂固化，形成厚度为53. 5mm的光传输层。以这种方式，获得具有LO层和L2层的双层光学信息记录介质。在这样的双层光学信息记录介质中，通过在L2层和光传输层之间形成树脂层，将L2层状态以模拟的方式被设置成四层光学信息记录介质的L2层的状态。(试验实例1-2)除如下所示的层L2的第一保护层和第二保护层的材料、厚度和成膜方法之外，以与试验实例1-1中相同的方式获得光学信息记录介质。第一保护层(下侧)材料SIZ(Si02 In2O3 ZrO2 = 30 40 30(摩尔％))厚度IOnm成膜方法DC溅射法第二保护层(上侧)材料SIZ(Si02 In2O3 ZrO2 = 30 40 30(摩尔比率))厚度25nm成膜方法DC溅射法(试验实例1-3)除如下所示的层L2的第一保护层和第二保护层的材料、厚度和成膜方法之外，以与试验实例1-1中相同的方式获得光学信息记录介质。第一保护层(下侧)
材料IGZO(In2O3 Ga2O3 ZnO = 25 25 50(摩尔％))厚度IOnm成膜方法DC溅射法第二保护层(上侧)材料IGZO(In2O3 Ga2O3 ZnO = 25 25 50(摩尔％))厚度25nm成膜方法DC溅射法 (试验实例1-4)除如下所示的层L2的第一保护层和第二保护层的材料、厚度和成膜方法之外，以与试验实例1-1中相同的方式获得光学信息记录介质。第一保护层(下侧)材料ITO(SnO2 In2O3 = 10 90(%质量))厚度IOnm成膜方法DC溅射法第二保护层(上侧)材料ITO(SnO2 In2O3 = 10 90(%质量))厚度25nm成膜方法DC溅射法(试验实例I-5)除如下所示的层L2的第一保护层和第二保护层的材料、厚度和成膜方法之外，以与试验实例1-1中相同的方式获得光学信息记录介质。第一保护层(下侧)材料Si厚度IOnm成膜方法DC溅射法(N2反应溅射)第二保护层(上侧)材料Si厚度25nm成膜方法DC溅射法(N2反应溅射)(初始状态功率裕度)对以上述方式获得的试验实例1-1至1-5的光学信息记录介质的L2层的功率裕度的初始状态的计算如下。使用光盘测试仪(由PulstecIndustrial Co. Ltd.制造,产品名称0DU-1000)，采用405nm的记录波长和7. 69m/s的记录线速度记录和再生密度为32GB每层的1-7调制数据，并计算随机符号错误率(SER)。相对于记录功率来计算这样的SER，记录功率超过4X 10_3的低侧被设置为Pwl，高侧被设置为Pwh，Pwl和Pwh之间的最佳功率被设置为Pwo。此时，根据下列公式I来计算功率裕度PM。这里，4X 10_3的SER是错误校正不失败的SER的上限值。如果超过上限值，会在再生数据中产生缺陷，信号质量尤其劣化。PM = (Pwh-Pwl) /Pwo (I)在图2A至4B和表I中示出了其结果。
表I示出了试验实例1-1至1-5的光学信息记录介质的评估结果。表I
权利要求
1.一种光学信息记录介质，包括 基板； 两个以上信息信号层，设置在所述基板上；以及 覆盖层，设置在所述信息信号层上， 其中，所述两个以上信息信号层中的至少一层设置有包含氧化钯的无机记录层、设置在所述无机记录层的第一主表面上的第一保护层以及设置在所述无机记录层的第二主表面上的第二保护层，以及 所述第一保护层和所述第二保护层中的至少一层包含氧化硅、氧化铟和氧化锆的复合氧化物作为主要成分。
2.根据权利要求I所述的光学信息记录介质， 其中，所述基板和所述覆盖层的侧面中的任何一个表面是光照射面，用光照射所述光照射面以在所述两个以上信息信号层上记录或再生信息信号，并且 所述第一保护层和所述第二保护层中的与光照射面相对的层包含所述复合氧化物。
3.根据权利要求I所述的光学信息记录介质， 其中，所述第一保护层和所述第二保护层都包含所述复合氧化物作为主要成分。
4.根据权利要求I所述的光学信息记录介质， 其中，所述无机记录层包含氧化钨、氧化钯和氧化铜作为主要成分。
5.根据权利要求4所述的光学信息记录介质， 其中，所述无机记录层进一步包含氧化锌。
6.根据权利要求I所述的光学信息记录介质， 其中，所述基板和所述覆盖层的侧面中的任何一个表面是光照射面，用光照射所述光照射面以在所述两个以上信息信号层上记录或再生信息信号，并且 除离所述光照射面的背面最远的信息信号层之外的信息信号层中的至少一层设置有无机记录层、第一保护层和第二保护层，并且 所述第一保护层和所述第二保护层中的至少一层包含所述复合氧化物作为主要成分。
7.根据权利要求I所述的光学信息记录介质， 其中，所述基板和所述覆盖层的侧面中的任何一个表面是光照射面，用光照射所述光照射面以在所述两个以上信息信号层上记录或再生信息信号， 所述两个以上信息信号层中的离光照射面最近的信息信号层设置有所述无机记录层、所述第一保护层和所述第二保护层，并且 所述第一保护层和所述第二保护层中的至少一层包含所述复合氧化物作为主要成分。
8.根据权利要求I所述的光学信息记录介质， 其中，所述覆盖层包括片材或涂覆层。
9.一种光学信息记录介质，包括 基板； 两个以上信息信号层，设置在所述基板上；以及 覆盖层，设置在所述信息信号层上， 其中，所述两个以上信息信号层中的至少一层设置有包含氧化钯的无机记录层、设置在所述无机记录层的第一主表面上的第一保护层以及设置在所述无机记录层的第二主表面上的第二保护层，并且 所述第一保护层和第二保护层中的至少一层包含氧化铟、氧化镓和氧化锌的复合氧化物作为主要成分。
全文摘要
一种光学信息记录介质，包括基板；两个以上信息信号层，设置在基板上；覆盖层，设置在信息信号层上。两个以上信息信号层中的至少一层设置有包含氧化钯的无机记录层、设置在无机记录层的第一主表面上的第一保护层以及设置在无机记录层的第二主表面上的第二保护层。第一保护层和第二保护层中的至少一层包含作为主要成分的氧化硅、氧化铟和氧化锆的复合氧化物。
文档编号G11B7/254GK102629480SQ20121001810
公开日2012年8月8日 申请日期2012年1月19日 优先权日2011年2月3日
发明者三木刚, 田畑浩 申请人:索尼公司