CN100361216C - 光学记录盘 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种光学记录盘，包括：衬底(2)，第三介电层(3)，光吸收层(4)，第二介电层(5)，含有氧化铂作为主要成分的分解反应层(6)，第一介电层(7)，和光透射层(8)，并且构成该光学记录盘，使得在从光透射层(8)这一侧用激光束(20)照射光学记录盘时，在分解反应层(6)中作为主要成分所含的氧化铂被分解成铂和氧，因此通过由此产生的氧气在分解反应层(6)中形成泡状凹坑，并且贵金属的细小颗粒沉淀在泡状凹坑内，由此在分解反应层(6)中形成了记录标志。

Description

光学记录盘
技术领域
本发明涉及一种光学记录盘，具体而言，涉及一种光学记录盘，其能够记录由包括记录标志以及与记录标志相邻的空白区域的记录标志链所构成的数据并且即使在记录标志和相邻记录标志之间的空白区域的长度比分辨率限度还短的情况下也能够从其上再现数据，并且能够显著地提高其存储容量。
背景技术
例如CD、DVD等的光学记录盘已经被广泛用作记录数字数据的记录媒体，并且最近已经开发了具有提高的记录密度和极高的数据传输率的光学记录盘。
在这样的光学记录盘中，通过减小用于记录和再现数据的激光束的波长并增加物镜的数值孔径NA来提高光学记录盘的存储容量，由此减小了激光束光斑的直径。
发明内容
[本发明所要解决的问题]
在光学记录盘中，在光学记录盘中形成的记录标志的长度以及相邻记录标志之间的长度(即，没有形成记录标志的区域(以下称作空白区域)的长度)比分辨率限度还短的情况下，不能从该光学记录盘再现数据。
分辨率限度由激光束的波长λ和用于会聚激光束的物镜的数值孔径NA所确定，在记录标志和空白区域的重复频率(即，空间频率)等于或大于2NA/λ的情况下，不能够读取记录标志和空白区域中所记录的数据。
因此，对应子能够被读取的空间频率的记录标志和空白区域的长度都应等于或大于λ/4NA，在使用数值孔径为NA的物镜将波长为λ的激光束会聚到光学记录盘表面的情况下，长度为λ/4NA的记录标志和长度为λ/4NA的空白区域是能够被读取的最短的记录标志和最短的空白区域。
因此，当要再现记录在光学记录盘中的数据时，存在分辨率限度，在分辨率限度内能够读取数据，并且限制了能够被读取的记录标志的长度和空白区域的长度。因此，如果在光学记录盘中形成了长度小于分辨率限度的记录标志和长度小于分辨率限度的空白区域由此在其中记录数据时，则不能够再现如此记录的数据，因此不可避免地限制了能够用于在光学记录盘中记录数据的记录标志的长度和空白区域的长度，并且通常不能在光学记录盘中形成长度小于分辨率限度的记录标志和长度小于分辨率限度的空白区域来记录数据。
因此，为了增加光学记录盘的存储容量，需要缩短用于再现数据的激光束的波长λ，或者增加物镜的数值孔径NA，由此降低分辨率限度，使得能够再现由长度较短的记录标志和长度较短的空白区域所构成的数据。
然而，对于再现数据的激光束的波长λ能够被缩短到什么程度以及物镜的数值孔径NA能够被增加到什么程度存在限制，因此通过降低分辨率限度所能获得的光学记录盘的存储容量的增加是有限的。
因此，本发明的目的是提供一种光学记录盘，其能够记录由包括记录标志和与记录标志相邻的空白区域的记录标志链所构成的数据，并且即使在记录标志和相邻记录标志之间的空白区域的长度比分辨率限度还短的情况下也能够从其上再现数据，由此显著增加了该光学记录盘的存储容量。
[解决问题的手段]
通过构成一种光学记录盘，使得通过使用数值孔径为0.7至0.9的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束会聚在该光学记录盘上，能够在其上记录数据并从其上再现数据，从而实现本发明的上述目的，其中该光学记录盘至少包括：衬底；形成在该衬底上的并具有5nm至100nm厚度的第二介电层；形成在第二介电层上的分解反应层，其具有2nm至80nm厚度并含有贵金属氧化物作为主要成分；形成在分解反应层上的第一介电层；和形成在第一介电层上的并具有10μm至200μm厚度的光透射层，并且构成该光学记录盘，使得在从光透射层这一侧用激光束照射光学记录盘时，在分解反应层中作为主要成分所含的贵金属氧化物被分解成贵金属和氧，因此通过由此产生的氧气在分解反应层中形成泡状凹坑，并且贵金属的细小颗粒沉淀在泡状凹坑内，由此在分解反应层中形成了记录标志。
本发明的发明人在研究中发现，当使用数值孔径为0.7至0.9的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束从光透射层这一侧照射到至少包括衬底、形成在衬底上的并具有5nm至100nm厚度的第二介电层、形成在第二介电层上的具有2nm至80nm厚度并含有贵金属氧化物作为主要成分的分解反应层、形成在分解反应层上的第一介电层、和形成在第一介电层上的并具有10μm至200μm厚度的光透射层的该光盘时，在分解反应层中作为主要成分所含的贵金属氧化物被分解成贵金属和氧，因此通过由此产生的氧气在分解反应层中形成泡状凹坑，并且贵金属的细小颗粒沉淀在泡状凹坑内，由此在分解反应层中形成了记录标志，并且在光学记录盘中记录了数据，在以此方式在光学记录盘中记录了数据的情况下，即使记录标志和在构成记录标志链的相邻记录标志之间的空白区域的长度比分辨率限度还短，也能够通过使用数值孔径为0.7至0.9的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束从光透射层这一侧会聚到光学记录盘上而再现数据。
尽管没有完全清楚其原因，但是在分解反应层中作为主要成分所含有的贵金属氧化物被分解成贵金属和氧的情况下，在分解反应层中形成了泡状凹坑，并且贵金属的细小颗粒沉淀在泡状凹坑中，由此在分解反应层中形成了记录标志，并在光学记录盘中记录了数据，因此即使在记录标志的长度或者在构成记录标志链的相邻记录标志之间的空白区域的长度小于分辨率限度的情况下，也能够再现记录在光学记录盘中的数据，可以合理的得出以下结论，通过用于再现数据的激光束来照射贵金属的细小颗粒而产生了近场光线并且分辨率限度消失，或者由于沉淀在泡状凹坑中的贵金属的细小颗粒与照射到贵金属的细小颗粒的激光束之间的相互作用而导致分辨率限度变得更小。
以此方式，如果在分解反应层中形成泡状凹坑并且贵金属的细小颗粒沉淀在泡状凹坑中由此在分解反应层中形成记录标志时，则即使在记录标志的长度或者在构成记录标志链的相邻记录标志之间的空白区域的长度小于分辨率限度的情况下，也能够再现数据。因此，由于能够以高密度在光学记录盘中记录数据，所以能够显著地提高光学记录盘的存储容量。
在本发明中，分解反应层中作为主要成分所含有的贵金属氧化物没有特别地限制，但是从容易形成氧化物以及产生近场光线的效率方面来看，含有选自于Ag、Pt或Pd的至少一种贵金属的氧化物是优选的，并且氧化铂是特别优选的，因为其分解温度较高。
在本发明的优选方面，采用氧化铂(PtOx)作为贵金属氧化物，并且当使用激光束经过光透射层照射分解反应层时，氧化铂被分解成铂和氧。
氧化铂比其它贵金属氧化物具有更高的分解温度。因此，当功率被设定为用于记录数据的激光束照射到光学记录盘由此形成记录标志时，由于能够防止热量从受到激光束照射的分解反应层的区域传递到其周围的其它区域，并能够防止在激光束照射区域之外的区域中发生氧化铂的分解反应，因此能够在分解反应层中形成泡状凹坑，由此形成记录标志。
此外，由于氧化铂(PtO2)比其它贵金属氧化物具有更高的分解温度，所以即使在通过具有高功率的用于再现数据的激光束照射光学记录盘由此再现数据的情况下，也不会存在氧化铂被分解成铂和氧的危险。因此，即使在重复地再现光学记录盘中所记录的数据的情况下，也能够形成泡状凹坑，而不会改变记录标志的形状，并且不会在形成了记录标志的区域之外的区域中形成新的泡状凹坑。因此，能够提高光学记录盘的再现耐久性。
在本发明中，为了即使在记录标志的长度或相邻记录标志之间的空白区域的长度比分辨率限度还短的情况下也能获得具有高C/N比的再现信号，氧化铂通式PtOx中的x优选地是等于或大于0.5并且等于或小于4.0，更优选地是x等于或大于1.0并且小于3。
在本发明中，在采用氧化银AgOy作为贵金属氧化物的情况下，y优选地是等于或大于0.5并且等于或小于1.5，更优选地是y等于或大于0.5并且等于或小于1.0。
在本发明中，通过氧化铂的分解所形成的铂的每个细小颗粒，优选地具有小于将在分解反应层中形成的泡状凹坑的颗粒尺寸。在通过氧化铂的分解所形成的铂的每个细小颗粒具有充分小于将在分解反应层中形成的泡状凹坑的颗粒尺寸的情况下，能够有效地防止泡状凹坑的形状受到沉淀在泡状凹坑中的铂的细小颗粒的影响，并且能够防止记录标志被不良的变形。
在本发明中，该光学记录盘优选地进一步包括厚度为10nm至140nm的第三介电层以及形成在该第三介电层上的厚度为5nm至100nm的光吸收层，其位于衬底和第二介电层之间，使得当经过光透射层的激光束照射该光吸收层时，光吸收层吸收激光束并产生热量。
在第三介电层和光吸收层形成在衬底与第二介电层之间，并且构成光吸收层使其在受到经过光透射层的激光束照射时吸收激光束并产生热量的情况下，即使在分解反应层受到激光束照射时不容易产生热量，也能够通过从光吸收层传递来的热量将分解反应层中作为主要成分所含有的贵金属氧化物分解成贵金属和氧。因此，即使分解反应层形成的很薄，使其很容易变形，或者即使分解反应层含有相对激光束具有高的光透射率的贵金属氧化物，也能够通过用激光束照射分解反应层而以预期的方式来分解贵金属氧化物，由此在其中形成记录标志。
在本发明中，光吸收层优选地包含相对于激光束具有高的光吸收系数并具有低的导热系数的材料，更优选地含有Sb和Te的至少之一。
在本发明中，作为光吸收层中所含的并且包含Sb和Te至少之一的合金，由通式：(SbaTe1-a)1-bMb或{(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d表示的合金是特别优选的。此处，元素M表示除了Sb和Te之外的元素。
在至少含有Sb和Te之一并包含在光吸收层中的合金由通式(SbaTe1-a)1-bMb表示的情况下，对于a和b优选地是使a等于或大于0并且等于或小于1，使b等于或大于0并且等于或小于0.25。在b大于0.25的情况下，光吸收层的光吸收系数小于必要值，并且其导热系数也低于所必需的必要值。
另一方面，在至少含有Sb和Te之一并包含在光吸收层中的合金由通式{(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d表示的情况下，对于c和d优选地是使c等于或大于1/3并且等于或小于2/3，使d等于或大于0.9。
元素M没有特别的限制，但是对于元素M优选地是选自于In、Ag、Au、Bi、Se、Al、P、H、Si、C、V、W、Ta、Zn、Mn、Ti、Sn、Pb、Pd、N、O、或稀土元素(Sc、Y和镧系元素)的至少一种元素作为主要成分。在采用波长λ为390nm至420nm的激光束的情况下，对于元素M特别优选地是选自于Ag、In或稀土元素中的至少一种元素。
在本发明中，在第三介电层和光吸收层没有形成在衬底与第二介电层之间的情况下，优选地形成分解反应层，使其具有20nm至80nm的厚度。
由于分解反应层包含相对于激光束具有高透射系数的贵金属氧化物作为主要成分，因此在分解反应层的厚度小于20nm的情况下，即使分解反应层受到激光束的照射，分解反应层也不能充分地吸收激光束，并且分解反应层不能充分地被加热。因此分解反应层有时并不能以预期方式分解。
另一方面，在第三介电层和光吸收层形成在衬底与第二介电层之间的情况下，由于分解反应层在受到激光束的照射时本身并不需要产生热量，所以能够形成很薄的分解反应层，只要其能够被连续形成即可。因此，在此情况下，优选地形成分解反应层使其具有2nm至50nm的厚度。
在本发明中，优选地是在光学记录盘受到激光束的照射时，第二介电层和光吸收层发生变形，由此分解反应层被分解成贵金属和氧，并形成泡状凹坑。
由于第二介电层和光吸收层的变形区域与它们没有变形的区城具有不同的光学特性，所以能够进一步提高再现信号的C/N比。
[本发明的技术优势]
按照本发明，能够提供一种光学记录盘，其能够记录由包括记录标志和与记录标志相邻的空白区域的记录标志链所构成的数据，并且即使在记录标志和相邻记录标志之间的空白区域的长度比分辨率限度还短的情况下也能够从其上再现数据，由此显著提高了该光学记录盘的存储容量。
附图说明
图1是显示作为本发明优选实施例的光学记录盘的示意性剖面图；
图2是由图1中A所标记的部分光学记录盘的放大的示意性剖面图；
图3(a)是在光学记录盘中记录数据之前的光学记录盘的局部放大的示意性剖面图，图3(b)是在光学记录盘中记录数据之后的光学记录盘的局部放大的示意性剖面图；
图4是显示作为本发明另一个优选实施例的光学记录盘的示意性剖面图；
图5是由图4中B所标记的部分光学记录盘的放大的示意性剖面图。
附图标记的说明
1    光学记录盘
2    衬底
3    第三介电层
4    光吸收层
5    第二介电层
6    分解反应层
7    第一介电层
8    光透射层
10   光学记录盘
20   激光束
具体实施方式
以下将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
图1是显示作为本发明优选实施例的光学记录盘的示意性剖面图，图2是由图1中A所标记的部分光学记录盘的放大的示意性剖面图。
如图1和图2所示，按照此实施例的光学记录盘1包括衬底2，以及在支撑衬底2上按照以下顺序层压的第三介电层3、光吸收层4、第二介电层5、分解反应层6、第一介电层7和光透射层8。
如图1所示，在此实施例中，构成光学记录盘1，使得通过从光透射层8这一侧在其上照射激光束20来记录数据以及再现其中记录的数据。激光束20具有390nm至420nm的波长，并且通过具有0.7至0.9的数值孔径的物镜被会聚在光学记录盘1上。
衬底2用作光学记录盘1的支撑，用于确保光学记录盘1所需的机械强度。
用于形成衬底2的材料没有特别的限制，只要衬底2能够用作光学记录盘1的支撑即可。可以由玻璃、陶瓷、树脂等来形成衬底2。在这些材料中，优选地使用树脂来形成衬底2，因为树脂很容易被成形。适于形成衬底2的树脂的示例包括聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、硅树脂、含氟聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂、聚氨酯树脂等。在这些材料中，从容易加工处理、光学特性等方面看，最优选地使用聚碳酸酯树脂来形成衬底2。
在此实施例中，由聚碳酸酯树脂形成衬底2，并具有1.1 mm的厚度。
如图2所示，在光学记录盘1的衬底2的表面上形成第三介电层3。
在此实施例中，第三介电层3用于保护衬底2，并且也物理和化学地保护在其上形成的光吸收层4。
用于形成第三介电层3的介电材料没有特别的限制，可由含有氧化物、硫化物、氮化物或其组合的介电材料作为主要成分来形成第三介电层3。优选地由含有选自于Si、Zn、Al、Ta、Ti、Co、Zr、Pb、Ag、Sn、Ca、Ce、V、Cu、Fe、Mg、或其组合物中至少一种元素的氧化物、氮化物、硫化物或氟化物来形成第三介电层3。
能够使用含有用于形成第三介电层3的元素的化学物类，通过气相生长工艺在衬底2的表面上形成第三介电层3。气相生长工艺的示例包括真空沉积工艺、溅射工艺等。
第三介电层3的厚度没有特别的限制，但是优选地形成第三介电层，使其具有10nm至140nm的厚度。
如图2所示，在光学记录盘1的第三介电层3的表面上形成光吸收层4。
在此实施例中，光吸收层4用于吸收功率被设定为记录功率并且被照射到光学记录盘1上的激光束20，产生热量并将由此产生的热量传递到稍后所述的分解反应层6。
在此实施例中，由包含具有高的光吸收系数以及低的导热系数的Sb和Te之一的合金来形成光吸收层4。
作为光吸收层4中所含的并且包含Sb和Te之一的合金，由通式：(SbaTe1-a)1-bMb或{(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d表示的合金是特别优选的。此处，元素M表示除了Sb和Te之外的元素。
在至少含有Sb和Te之一并包含在光吸收层4中的合金由通式(SbaTe1-a)1-bMb表示的情况下，对于a和b优选地是使a等于或大于0并且等于或小于1，使b等于或大于0并且等于或小于0.25。在b大于0.25的情况下，光吸收层4的光吸收系数小于必要值，并且其导热系数也低于所必需的必要值。
另一方面，在包含在光吸收层4中并至少含有Sb和Te之一的合金由通式{(GeTe)c(Sb2Te3)1-c}dM1-d表示的情况下，对于c和d优选地是使c等于或大于1/3并且等于或小于2/3，使d等于或大于0.9。
元素M没有特别的限制，但是对于元素M优选地是选自于In、Ag、Au、Bi、S e、Al、Ge、P、H、Si、C、V、W、Ta、Zn、Mn、Ti、Sn、Pb、Pd、N、O、或稀土元素(Sc、Y和镧系元素)为主要成分的至少一种元素。在采用具有380nm至450nm波长的激光束的情况下，对于元素M特别优选地是选自于Ag、In、Ge或稀土元素中的至少一种元素。
在此实施例中，能够使用含有用于形成光吸收层4的元素的化学物类，通过气相生长工艺在第三介电层3的表面上形成光吸收层4。气相生长工艺的示例包括真空沉积工艺、溅射工艺等。
光吸收层4优选地具有5nm至100nm的厚度。在光吸收层4的厚度小于5nm的情况下，其中吸收的光量变得很小，另一方面，在光吸收层4的厚度大于100nm的情况下，当在稍后所述的分解反应层6中形成泡状凹坑(bubble pit)时，光吸收层4不容易变形。
如图2所示，在光学记录盘1的光吸收层4的表面上形成第二介电层5。
在此实施例中，第二介电层5与稍后所述的第一介电层7一起物理和化学地保护分解反应层6。
用于形成第二介电层5的介电材料没有特别的限制，可由含有氧化物、硫化物、氮化物或其组合的介电材料作为主要成分来形成第二介电层5。优选地由含有选自于Si、Zn、Al、Ta、Ti、Co、Zr、Pb、Ag、Sn、Ca、Ce、V、Cu、Fe、Mg、或其组合物中至少一种元素的氧化物、氮化物、硫化物或氟化物来形成第二介电层5。
能够使用含有用于形成第二介电层5的化学物类，通过气相生长工艺在光吸收层4的表面上形成第二介电层5。气相生长工艺的示例包括真空沉积工艺、溅射工艺等。
优选地形成第二介电层5，使其具有5nm至100nm的厚度。
如图2所示，在光学记录盘1的第二介电层5的表面上形成分解反应层6。
在此实施例中，分解反应层6用作记录层，当在光学记录盘1上记录数据时，在分解反应层6中形成记录标志。
在此实施例中，分解反应层6含有氧化铂(PtOx)作为主要成分。
在此实施例中，对于x特别优选地是等于或大于1.0并且小于3.0，以便即使在记录标志的长度或相邻记录标志之间的空白区域的长度比分辨率限度还短的情况下也能获得具有高C/N比的再现信号。
能够使用含有用于形成分解反应层6的元素的化学物类，通过气相生长工艺在第二介电层5的表面上形成分解反应层6。气相生长工艺的示例包括真空沉积工艺、溅射工艺等。
优选地形成分解反应层6，使其具有2nm至50nm的厚度。
如图2所示，在光学记录盘1的分解反应层6的表面上形成第一介电层7。
在此实施例中，第一介电层7用于物理和化学地保护分解反应层6。
用于形成第一介电层7的材料没有特别的限制，优选地由含有选自于Si、Zn、Al、Ta、Ti、Co、Zr、Pb、Ag、Sn、Ca、Ce、V、Cu、Fe、Mg、或其组合物中至少一种元素的氧化物、氮化物、硫化物或氟化物来形成第一介电层7。
能够使用含有用于形成第一介电层7的元素的化学物类，通过气相生长工艺在分解反应层6的表面上形成第一介电层7。气相生长工艺的示例包括真空沉积工艺、溅射工艺等。
如图2所示，在光学记录盘1的第一介电层7的表面上形成光透射层8。
光透射层8是使激光束20透射的层，并且其表面形成激光束20的光入射平面。
对于光透射层8，优选地具有10μm至200μm的厚度，更优选地，光透射层8具有50μm至150μm的厚度。
用于形成光透射层8的材料没有特别的限制，只要其光学上透明并且对于具有波长为390nm至420nm的激光束20具有低的吸收率和反射率，以及具有低的双折射系数即可。在使用旋涂法等方法形成光透射层8的情况下，能够使用紫外线固化树脂、电子束固化树脂、热固化树脂等来形成光透射层8，并且使用例如紫外线固化树脂和电子束固化树脂的活化能量射线固化型树脂来形成光透射层8是最优选的。
可以通过使用粘合剂在第一介电层7的表面上粘合由可透光的树脂形成的薄片来形成光透射层8。
在使用旋涂法形成光透射层8的情况下，光透射层8的厚度优选地为10μm至200μm，在通过使用粘合剂在第一介电层7的表面上粘合由可透光的树脂形成的薄片来形成光透射层8的情况下，光透射层8的厚度优选地为50μm至150μm。
按照下面的说明在如此构成的光学记录盘1上记录数据和再现数据。
图3(a)是在光学记录盘1中记录数据之前的光学记录盘1的局部放大的示意性剖面图，图3(b)是在光学记录盘1中记录数据之后的光学记录盘1的局部放大的示意性剖面图。
当要在光学记录盘1中记录数据时，从光透射层8这一侧用激光束20照射光学记录盘1。
在此实施例中，为了高密度的在光学记录盘1中记录数据，使用数值孔径NA为0.7至0.85的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束20会聚在光学记录盘1上。
确定激光束20的功率，使其高于4mW并且等于或小于12mW。在此，将激光束20的功率定义为在光学记录盘1表面上的激光束20的功率。
当通过功率被设为记录功率的激光束L照射光学记录盘1时，由于光吸收层4是由包含具有高的光吸收系数的Sb和Te之一的合金形成的，所以激光束L照射的光吸收层4的区域被加热。
光吸收层4中产生的热量被传递到分解反应层6，分解反应层6的温度增加。
由于分解反应层6中作为主要成分含有的氧化铂对于激光束20具有高的透射性，所以即使受到激光束20的照射，分解反应层6本身也并不容易产生热量。因此，对于具有5nm至100nm厚度的分解反应层6，很难加热使其温度达到或高于氧化铂的分解温度。但是，在此实施例中，由于光学记录盘1包括光吸收层4，光吸收层4是由包含每个都具有高的光吸收系数的Sb和Te至少之一的合金形成的，所以光吸收层4产生热量，并且光吸收层4中产生的热量被传递到分解反应层6，由此增加了分解反应层6的温度。
因此，当加热分解反应层6使其温度达到或高于氧化铂的分解温度时，分解反应层6中作为主要成分含有的氧化铂被分解成铂和氧。
结果，如图3(b)所示，通过氧化铂的分解所产生的氧气在分解反应层6中形成泡状凹坑6a，并且铂的细小颗粒6b沉淀在泡状凹坑6a中。
同时地，如图3(b)所示，氧气的压力使得第二介电层5与分解反应层6一起变形。
由于形成泡状凹坑6a以及第二介电层5和分解反应层6以此方式变形的区域与其它区域具有不同的光学特性，所以由形成泡状凹坑6a以及第二介电层5和分解反应层6变形的区域构成了记录标志。
在此实施例中，如此形成的记录标志以及相邻记录标志之间的空白区域包括长度小于λ/4NA的一些记录标志和空白区域，并且形成了包括长度小于分辨率限度的记录标记和空白区域的记录标志链。
此外，在此实施例中，由于分解反应层6包含具有高分解温度的氧化铂作为主要成分，因此当通过功率被设定为记录功率的激光束20照射光学记录盘1来形成记录标志时，即使热量从受到激光束20照射的分解反应层6的区域扩散到其周围的分解反应层6的区域，也能够防止在激光束20照射区域之外的区域中发生氧化铂的分解反应。因此，能够在分解反应层6的预期的区域形成泡状凹坑6a，以便在其中形成记录标志。
此外，在此实施例中，当氧化铂被分解时，铂的细小颗粒6b沉淀在泡状凹坑6a中，由此形成了记录标志，由于每个铂的细小颗粒6b的颗粒尺寸小于在分解反应层6中形成的泡状凹坑6a的尺寸，所以能够有效地防止泡状凹坑6a的形状受到沉淀在泡状凹坑6a中的铂的细小颗粒6b的影响，并且能够防止记录标志被不良的变形。
因此，在光学记录盘1中形成了记录标志链，由此在其中记录了数据。以下面的方式再现记录在光学记录盘1中的数据。
当要再现光学记录盘1中记录的数据时，首先使用数值孔径NA为0.7至0.85的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束20会聚在光学记录盘1上。
在此实施例中，将用于从光学记录盘1上再现数据的激光束20的功率设置的比通常高一些，一般设置为1mW至4mW。
本发明的发明人在研究中发现，在使用数值孔径NA为0.7至0.85的物镜将波长λ为390 nm至420nm的激光束20从光透射层8这一侧照射到光学记录盘1的情况下，即使当记录标志的长度或者在构成记录标志链的相邻记录标志之间的空白区域的长度小于分辨率限度时，也能够再现数据。
尽管没有完全清楚其原因，但是在分解反应层6中作为主要成分所含有的氧化铂被分解成铂和氧的情况下，通过由此产生的氧气在分解反应层6中形成了泡状凹坑6a，并且铂的细小颗粒6b沉淀在泡状凹坑6a中，由此在分解反应层6中形成了记录标志，在光学记录盘1中记录了数据，因此即使在记录标志的长度或者在构成记录标志链的相邻记录标志之间的空白区域的长度小于分辨率限度时，也能够再现记录在光学记录盘1中的数据，可以合理的得出以下结论，通过使用激光束20照射沉淀在泡状凹坑6a中的铂的细小颗粒6b产生了近场光线并且分辨率限度消失，或者由于沉淀在泡状凹坑6a中的铂的细小颗粒6b与照射到铂的细小颗粒6b的激光束20之间的相互作用导致分辨率限度变得更小。
在此实施例中，由于分解反应层6含有分解温度较高的氧化铂作为主要成分，所以即使当通过具有高功率的用于再现数据的激光束20照射光学记录盘1来再现数据时，也不会存在氧化铂被分解成铂和氧的危险。因此，即使在重复地再现光学记录盘1中记录的数据的情况下，也能够形成泡状凹坑6a，而不会改变记录标志的形状，并且不会在形成了记录标志的区域之外的区域中形成新的泡状凹坑。因此，能够提高光学记录盘1的再现耐久性。
按照此实施例，如果通过在分解反应层6中形成泡状凹坑6a并在泡状凹坑6a中沉淀铂的细小颗粒6b来在分解反应层6中形成记录标志，则即使当记录标志以及在构成记录标志链的相邻记录标志之间的空白区域的长度小于分辨率限度时，也能够再现数据。因此，由于能够以高密度在光学记录盘1中记录数据，所以能够显著地增加光学记录盘1的存储容量。
图4是显示本发明另一个优选实施例的光学记录盘的示意性剖面图，图5是图4中B所标记的在沿着光学记录盘轨迹的剖面内的部分光学记录盘的放大的示意性剖面图。
如图5所示，按照此实施例的光学记录盘10包括衬底2、第二介电层5、分解反应层6、第一介电层7和光透射层8，并与图1和2所示的光学记录盘1具有不同的结构，在衬底2与第二介电层5之间没有形成光吸收层4，也没有形成第三介电层3。
在此实施例中，形成分解反应层6，使其具有20nm至80nm的厚度。
按照下面的说明在如此构成的光学记录盘10上记录数据和再现数据。
当要在光学记录盘10中记录数据时，从光透射层8这一侧用激光束20照射光学记录盘10。
在此实施例中，为了高密度的在光学记录盘10中记录数据，使用数值孔径NA为0.7至0.85的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束20会聚在光学记录盘10上。
确定激光束20的功率，使其高于4mW并且等于或小于12mW。
由于在分解反应层6中作为主要成分含有的氧化铂对于激光束20具有高的透射性，所以即使分解反应层6受到激光束20的照射，分解反应层6本身也并不容易产生热量。因此，很难将分解反应层6的温度加热到等于或高于氧化铂的分解温度。但是，在此实施例中，由于分解反应层6具有20nm至80nm的厚度，因此分解反应层6具有高的光吸收性，当通过激光束20照射分解反应层6时，分解反应层6本身吸收激光束20并产生热量，由此将分解反应层6的温度提高到氧化铂的分解温度或更高，氧化铂被分解成铂和氧。
因此，在此实施例中，通过氧化铂的分解所产生的氧气在分解反应层6中形成泡状凹坑，并且铂的细小颗粒沉淀在泡状凹坑6a中，由此形成了记录标志。
在此实施例中，如此形成的记录标志以及相邻记录标志之间的空白区域包括长度小于λ/4NA的一些记录标志和空白区域，并且形成了包括长度小于分辨率限度的记录标记和空白区域的记录标志链。
此外，在此实施例中，由于分解反应层6包含具有高分解温度的氧化铂作为主要成分，因此当通过功率被设定为记录功率的激光束20照射光学记录盘10来形成记录标志时，即使热量从受到激光束20照射的分解反应层6的区域扩散到其周围的分解反应层6的区域，也能够防止在激光束20照射区域之外的区域中发生氧化铂的分解反应。因此，能够在分解反应层6的预期的区域中形成泡状凹坑6a，以便在其中形成记录标志。
此外，在此实施例中，当氧化铂被分解时，铂的细小颗粒6b沉淀在泡状凹坑6a中，由此形成了记录标志，由于每个铂的细小颗粒6b的颗粒尺寸小于在分解反应层6中形成的泡状凹坑6a的尺寸，所以能够有效地防止泡状凹坑6a的形状受到沉淀在泡状凹坑6a中的铂的细小颗粒6b的影响，并且能够防止记录标志被不良的变形。
因此，在光学记录盘10中记录了数据。按照下面的方式再现记录在光学记录盘10中的数据。
当要再现光学记录盘10中记录的数据时，首先使用数值孔径NA为0.7至0.85的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束20会聚在光学记录盘10上。
在此实施例中，将用于从光学记录盘10上再现数据的激光束20的功率设置的比通常高一些，一般设置为1mW至4mW。
即使当记录标志的长度或者在构成记录标志链的相邻记录标志之间的空白区域的长度小于分辨率限度时，也能够通过使用数值孔径NA为0.7至0.85的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束20从光透射层8这一侧照射到光学记录盘10而再现数据。
在此实施例中，由于分解反应层6含有分解温度较高的氧化铂作为主要成分，所以即使当通过具有高功率的用于再现数据的激光束20照射光学记录盘10来再现数据时，也不会存在氧化铂被分解成铂和氧的危险。因此，即使在重复地再现光学记录盘10中记录的数据的情况下，也能够形成泡状凹坑6a，而不会改变记录标志的形状，并且不会在形成了记录标志的区域之外的区域中形成新的泡状凹坑。因此，能够提高光学记录盘10的再现耐久性。
按照此实施例，如果通过在分解反应层6中形成泡状凹坑并在泡状凹坑中沉淀铂的细小颗粒来在分解反应层6中形成记录标志，则即使当记录标志以及在构成记录标志链的相邻记录标志之间的空白区域的长度小于分辨率限度时，也能够再现数据。因此，由于能够以高密度在光学记录盘10中记录数据，所以能够显著地增加光学记录盘10的存储容量。
加工示例
为了使本发明的优点更清楚，以下将说明加工示例和比较示例。
加工示例
在溅射装置中放置厚度为1.1mm、直径为120mm的聚碳酸酯衬底，并且使用ZnS和SiO2的混合物作为靶，通过溅射工艺在聚碳酸酯衬底的表面上形成厚度为80nm的第三介电层。在第三介电层所含的ZnS和SiO2的混合物中，ZnS和SiO2的摩尔比为80∶20。
然后，使用Ag、In、Sb和Te作为靶，通过溅射工艺在第三介电层的表面上形成厚度为60nm的光吸收层。
此外，使用ZnS和SiO2的混合物作为靶，通过溅射工艺在光吸收层的表面上形成厚度为40nm的第二介电层。在第二介电层所含的ZnS和SiO2的混合物中，ZnS和SiO2的摩尔比为80∶20。
然后，使用氩气与氧气的混合气体(流量比为10sccm∶10sccm)作为溅射气体并使用Pt靶，通过溅射工艺在第二介电层的表面上形成分解反应层，其含有氧化铂(PtOx)作为主要成分并且具有4nm的厚度。在氧化铂(PtOx)中，x为1.5。
此外，使用ZnS和SiO2的混合物作为靶，通过溅射工艺在分解反应层的表面上形成厚度为100nm的第一介电层。在第一介电层所含的ZnS和SiO2的混合物中，ZnS和SiO2的摩尔比为80∶20。
最后，使用旋涂法将通过在溶剂中溶解丙烯酸紫外线固化树脂所制备树脂溶液施加在第一介电层的表面上来形成涂层，并且在涂层上照射紫外线来固化紫外线固化树脂，由此形成了具有100μm厚度的光透射层。
由此，制造了具有光吸收层和分解反应层的光学记录盘样品。
[测量光学记录盘样品的C/N比]
将如此制造的光学记录盘样品放置在由Pulstec Industrical Co.Ltd.制造的光学记录介质评价装置“DDU1000(产品名称)”中，并使用NA(数值孔径)为0.85的物镜将波长λ为405nm的蓝色激光束从光透射层这一侧照射到光学记录盘样品上，由此在下面的条件下，在光学记录盘样品的分解反应层中形成了记录标志，使得记录标志的长度为60nm、70nm、80nm、120nm、160nm、200nm、240nm、280nm和320nm。此时，没有观察到光吸收层的相位的改变。
记录线速度：6.0m/sec
记录功率：5.5mW
记录区域：在凹槽上记录
在形成记录标志之后，在下面的条件下，使用相同的光学记录介质评价装置来再现光学记录盘样品中记录的数据，并测量再现信号的C/N比。此处，激光束的功率被设为2.0mW。
测量结果显示在表1中。
表1：
记录标志的长度(nm) 60     70     80     120     160     200     240     280     320
C/N比(dB) 23.9     30.9     36.5     35.2     36.8     39.9     40.5     42.3     41
如表1所示，在形成有分解反应层的光学记录盘样品中，当再现通过在分解反应层中形成长度为60nm、70nm、80nm和120nm的记录标志所记录的数据时，再现信号的C/N比分别是23.9dB、30.9dB、36.5dB和35.2dB。因此，发现在分解反应层中通过形成泡状凹坑来形成记录标志的情况下，即使当通过形成长度等于或小于分辨率限度的记录标志来记录数据时，也能够获得具有足够高的C/N比的再现信号。
另一方面，当记录标志比分辨率限度长并且在分解反应层中形成长度为160nm、200nm、240nm、280nm和320nm的记录标志时，再现信号的C/N比分别是36.8dB、39.9dB、40.5dB、42.3dB和41.0dB。因此，发现在分解反应层中通过形成泡状凹坑来形成记录标志的情况下，不仅在通过形成长度等于或小于分辨率限度的记录标志来记录数据时，而且在通过形成长度大于分辨率限度的记录标志来记录数据时，都能够获得具有足够高的C/N比的再现信号。
由此已经参照具体实施例和加工示例显示并说明了本发明。但是应当注意，本发明并不以任何方式被限制于所公开的布置的细节，在没有脱离后附权利要求的范围的情况下，可以进行改变和修改。

Claims (14)

1.一种光学记录盘，其被构成使得通过使用数值孔径为0.7至0.9的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束会聚在该光学记录盘上，能够在其上记录数据并从其上再现数据，该光学记录盘至少包括：衬底；形成在该衬底上的并具有5nm至100nm厚度的第二介电层；形成在该第二介电层上的分解反应层，其具有2nm至80nm厚度并含有贵金属氧化物作为主要成分；形成在该分解反应层上的第一介电层；和形成在该第一介电层上的并具有10μm至200μm厚度的光透射层，并且构成该光学记录盘使其在受到来自光透射层这一侧的激光束照射时，在分解反应层中作为主要成分所含的贵金属氧化物被分解成贵金属和氧，因此通过由此产生的氧气在分解反应层中形成泡状凹坑，并且贵金属的细小颗粒沉淀在泡状凹坑内，由此在分解反应层中形成了记录标志。
2.如权利要求1所述的光学记录盘，其中贵金属氧化物是氧化铂，且当经过光透射层用激光束照射分解反应层时，氧化铂被分解成铂和氧。
3.如权利要求2所述的光学记录盘，其中铂的每个细小颗粒具有小于将形成在分解反应层中的泡状凹坑的颗粒直径，其中铂的细小颗粒的颗粒直径被定义为铂的球形细小颗粒的直径。
4.如权利要求1所述的光学记录盘，其中分解反应层具有20nm至80nm的厚度。
5.如权利要求2所述的光学记录盘，其中分解反应层具有20nm至80nm的厚度。
6.如权利要求3所述的光学记录盘，其中分解反应层具有20nm至80nm的厚度。
7.一种光学记录盘，其被构成使得通过使用数值孔径为0.7至0.9的物镜将波长λ为390nm至420nm的激光束会聚在该光学记录盘上，能够在其上记录数据并从其上再现数据，所述光学记录盘至少包括：衬底；厚度为10nm至140nm的第三介电层；形成在该第三介电层上的厚度为5nm至100nm的光吸收层；形成在所述光吸收层上并具有5nm至100nm厚度的第二介电层；形成在该第二介电层上的分解反应层，其具有2nm至80nm厚度并含有贵金属氧化物作为主要成分；形成在该分解反应层上的第一介电层；和形成在该第一介电层上并具有10μm至200μm厚度的光透射层，所述光学记录盘被构成为使其在受到来自光透射层这一侧的激光束照射时，在分解反应层中作为主要成分所含的贵金属氧化物被分解成贵金属和氧，因此通过由此产生的氧气在分解反应层中形成泡状凹坑，并且贵金属的细小颗粒沉淀在泡状凹坑内，从而在分解反应层中形成记录标志。
8.如权利要求7所述的光学记录盘，其中光吸收层至少含有Sb和Te之一。
9.如权利要求7所述的光学记录盘，其中光吸收层具有2nm至50nm的厚度。
10.如权利要求8所述的光学记录盘，其中光吸收层具有2nm至50nm的厚度。
11.如权利要求7所述的光学记录盘，其中当在分解反应层中形成泡状凹坑时，第二介电层和光吸收层发生变形。
12.如权利要求8所述的光学记录盘，其中当在分解反应层中形成泡状凹坑时，第二介电层和光吸收层发生变形。
13.如权利要求9所述的光学记录盘，其中当在分解反应层中形成泡状凹坑时，第二介电层和光吸收层发生变形。
14.如权利要求10所述的光学记录盘，其中当在分解反应层中形成泡状凹坑时，第二介电层和光吸收层发生变形。
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