具体实施方式
下面,将参考图1和2对根据本发明的实施方式的光记录介质(一次写入型光记录介质)、用于该光记录介质的记录/读取方法和该光记录介质的制造方法的例子进行描述。
(1)光记录介质的结构
根据本发明的光记录介质是具有多个记录层的单面入射型光记录介质,通过从其一侧照射激光束可以在该光记录介质中记录信息或从中读取信息。
本发明的光记录介质将借助于作为粘合型的单面入射型光记录介质(单面入射型DVD-R)的具有两个记录层的双层型的单面入射型DVD-R(单面双层型DVD-R,单面双层型DVD-可记录光盘)进行说明。
图1显示了根据该实施方式的光记录介质(光盘)的剖面示意图。
如图1所示,本发明的光记录介质在盘状透明(透光性)第一基材(第一透光性基材)21上依次具有包含染料的第一记录层(第一含染料记录层)22、半透明的反射层(下文将此称为半透明反射层)23、透明粘合层(中间层)24、缓冲层28、包含染料的第二记录层(第二含染料记录层)25、反射层26、盘状第二基材27。光束从第一基材21侧照射以进行记录和读取。
本发明的光记录介质具有第一信息记录体和第二信息记录体,所述第一信息记录体通过至少将含有第一染料的第一含染料记录层22和半透明反射层23依次层叠在具有导向槽的第一基材21上而形成,所述第二信息记录体通过至少将反射层26和含有第二染料的第二含染料记录层25依次层叠在具有导向槽的第二基材27上而形成。所述第一信息记录体和所述第二信息记录体经光学透明性粘合层粘合在一起、使第一信息记录体的基材与第二信息记录体的基材两者的相反面彼此相对。
在本发明的光记录介质中,“透明(透光性)”表示“对于用于在光记录介质中记录信息或从中读取信息的光束透明。”透明(透光性)层包括或多或少地吸收用于记录和读取的光束的层。例如,当该层对用于记录或读取的光束的波长具有大于或等于50%(优选大于或等于60%)的透射率时,可以认为该层是透光性(透明)的。
下面,将对各层进行描述。
(a)关于第一基材21
优选第一基材21具有优异的光学特性,即,第一基材21是透明的,具有小的双折射率,等等。第一基材21的反射率(对记录光束或读取光束的波长的反射率)通常大于或等于1.40,优选大于或等于1.45,通常小于或等于1.70,优选小于或等于1.65。还优选第一基材21具有优异的成型性,即,第一基材21易于在注射成型中成型。当第一基材具有小的吸湿性时,该性质是优选的,因为可以减少扭曲。
此外,优选第一基材21具有形状稳定性以便使光记录介质具有一定程度的刚性。当第二基材27具有足够的形状稳定性时,第一基材21并不总是需要具有较大的形状稳定性。
作为该材料,可以使用诸如丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂(特别是无定形聚烯烃)、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂等树脂和玻璃。替代性地,第一基材21可以由多个层构成。例如,可以在由玻璃或树脂等制成的基材上设置由诸如光固化性树脂等辐射固化性树脂制成的树脂层。
同时,从光学性能、诸如成型性等高生产性、成本、低吸湿性、形状稳定性等观点考虑,聚碳酸酯树脂是优选的。从耐化学性和低吸湿性等观点考虑,无定形聚烯烃是优选的。从高速响应性等观点考虑,玻璃基材是优选的。
优选薄的第一基材21。优选第一基材21具有小于或等于2mm的厚度,更优选小于或等于1mm。物镜与记录层之间的距离越小,基材越薄,则彗差越小,这对增加记录密度是有利的。为了得到足够的光学性能、吸湿性、成型性和形状稳定性,需要一定程度的厚度。因而优选第一基材21的厚度通常大于或等于10μm,更优选大于或等于30μm。
为了同时在本发明的该光记录介质的第一记录层22和第二记录层25中顺利地进行记录和读取,需要适当地调整物镜与两个记录层之间的距离。例如,优选将物镜的焦点设置在几乎两个记录层的中间点,这是因为对两个记录层的存取变得容易。
更具体地,在DVD-ROM或DVD-R系统中,当基材的厚度为0.6mm时,可以将物镜与记录层之间的距离调至最合适。
当该层结构与DVD-ROM兼容时,最优选第一基材21的厚度通过从0.6mm中减去作为中间层的透明粘合层24的膜厚的一半而得到。如果这样,两层之间的近似中间点约为0.6mm,因而聚焦伺服控制在两记录层上均易于进行。
当诸如缓冲层或保护层等另一层存在于第二记录层25和半透明反射层23之间时,最优选第一基材21的厚度通过从0.6mm中减去该层与透明粘合层的厚度之和的一半而得到。
用于引导记录或读取信息用的记录/读取光(记录/读取光束;例如,激光束)的凹槽(导向槽)31以螺旋状或同心状形成在第一基材21上。当该凹槽31像这样形成在基材21上时,在基材21的表面上形成了凹部和凸部。将该不规则体的凹部(凹槽)称为凹槽,而将凸部称为槽脊。将凹槽和槽脊用作记录轨道以在第一记录层22中记录信息或从中读取信息。顺便提及,第一基材21上的凹槽31相对于光束照射的方向是凸部。
在所谓的DVD-R光盘的情况中,即该光盘上的记录和读取是通过例如以数值孔径为0.6~0.65的物镜对波长为650nm的激光束进行聚光而进行的情况中,第一记录层22通常是在第一基材21上涂布形成的,使得在第一基材21上的凹槽(凹部)处具有更大的膜厚,这对于记录或读取是适宜的。因此优选将凹槽用作记录轨道。
形成在第一基材21上的凹槽31的深度(凹槽深度;第一含染料记录层的凸部的高度)优选大于或等于1/10×λ,其中λ代表记录/读取波长,这是因为可以充分确保反射率。凹槽31的深度更优选大于或等于1/8×λ,进一步更优选大于或等于1/6×λ。例如,当记录/读取光束的波长(记录/读取波长)是λ=650nm时,第一基材21上凹槽的深度优选大于或等于65nm,更优选大于或等于81nm,进一步更优选大于或等于108nm。
第一基材21上的凹槽31的深度优选小于或等于2/4×λ,这是因为凹槽形状的转印性得到了改善。更优选凹槽31的深度小于或等于2/5×λ,进一步更优选小于或等于2/6×λ。例如,当记录/读取波长是λ=650nm时,第一基材21上的凹槽31的深度优选小于或等于325nm,更优选小于或等于260nm,进一步更优选小于或等于217nm。
优选第一基材21上的凹槽31的宽度(凹槽宽度;第一含染料记录层的凸部的宽度;半宽)大于或等于1/10×T,其中T代表轨道间距,这是因为可以确保充分的反射率。更优选凹槽31的宽度大于或等于2/10×T,进一步更优选大于或等于3/10×T。例如,当轨道间距是740nm时,第一基材21上的凹槽31的宽度优选大于或等于74nm,更优选大于或等于148nm,进一步更优选大于或等于222nm。
优选第一基材21上的凹槽31的宽度小于或等于9/10×T,这是因为可以得到优异的凹槽形状的转印性。凹槽31的宽度更优选小于或等于8/10×T,进一步更优选小于或等于7/10×T。例如,当轨道间距是740nm时,第一基材21上的凹槽31的宽度优选小于或等于666nm,更优选小于或等于592nm,进一步更优选小于或等于518nm。
在凹槽记录的情况中,使第一基材21上的凹槽31以预定振幅和预定频率在半径方向上轻微蛇行以形成摆动。在第一基材21上的凹槽31之间的槽脊中,以一定规则形成孤立凹坑(地址凹坑)(称其为槽脊预制凹坑;LPP)。地址信息可以用槽脊预制凹坑预先记录。其他的凹/凸凹坑(预制凹坑)可以根据需要形成。
从成本的角度考虑,优选用具有凹部和凸部的压模以注射成型法制造具有该凹部和凸部的基材。当将由诸如光固化性树脂等辐射固化性树脂制成的树脂层形成在由诸如玻璃等制成的基材上时,可以在树脂层上形成诸如记录轨道等不规则体。
(b)关于第一记录层22
通常,第一记录层22的感光度几乎与单面记录介质(例如,CD-R、DVD-R、DVD+R)等中所使用的记录层的感光度相同。
为实现优异的记录/读取特性,优选第一记录层22包含低放热性并具有高折射率的低放热性染料。
第一记录层22中所使用的染料的折射率(对记录光束或读取光束的波长的折射率)通常大于或等于1.00,优选大于或等于1.50,并且通常小于或等于3.00。
第一记录层22中所使用的染料的消光系数(对记录光束或读取光束的波长的消光系数)通常小于或等于0.50,优选小于或等于0.30。当消光系数过大时,含染料记录层的吸收变得过大,从而造成反射率的下降。然而,为了记录起见,一定程度的吸收是优选的。因此,尽管没有特别的下限,消光系数通常大于或等于0.001。
此外,第一记录层22和半透明反射层23的组合优选在光的反射、透过和吸收的适当范围内,由此改善了记录感光度并降低了记录过程中的热干扰。
作为该有机染料材料,有大环氮杂轮烯染料(酞菁染料、萘酞菁染料、卟啉染料等)、吡咯亚甲基染料、聚甲炔染料(花青染料、部花青染料、方酸内鎓(squalirium)染料等)、蒽醌染料、薁鎓(azulenium)染料、金属络合物偶氮染料、金属络合物靛苯胺染料等。
在上述各种有机染料中,优选金属络合物偶氮型染料,这是因为它们具有优异的记录感光度、耐久性和耐光性。特别是,优选由下列通式(I)或(II)代表的化合物:
(其中环A1和环A2是含氮芳香杂环,可以各自独立地具有取代基;环B1和环B2是芳香环,可以各自独立地具有取代基;X是至少具有两个氟原子取代基的碳数为1~6的烷基)。
本发明的光记录介质的记录层中所使用的有机染料优选为最大吸收波长λ最大处于约为350nm~900nm的可见光到近红外线的范围内的染料化合物,并且适于以蓝色至近微波的激光进行记录。更优选的是适于以通常用于CD-R的波长为约770nm~830nm(典型地为780nm,830nm等)的近红外激光、用于DVD-R的波长为约620nm~690nm(典型地为635nm,650nm,680nm等)的红色激光、或波长为约340nm~530nm(典型地为410nm或515nm等)的所谓蓝色激光进行记录的染料。
可以使用一种染料,或将两种或两种以上相同或不同种类的染料混合并使用。此外,可以将适于用记录光束在多个波长进行记录的染料共同使用,以实现与用多个波段的激光束进行记录相适应的光记录介质。
第一记录层22可以含有过渡金属螯合物(例如,乙酰丙酮螯合物、双苯基二硫醇、水杨醛肟、双二硫-α-二酮等)作为单线态氧猝灭剂以稳定记录层或改善耐光性,或含有诸如金属类化合物等记录感光度改善剂以改善记录感光度。此处,所述金属类化合物是诸如过渡金属等金属以原子、离子或簇等形式包含在化合物中的金属类化合物。作为该金属类化合物,例如,包括有机金属化合物诸如乙二胺络合物、甲亚胺络合物、苯基羟胺络合物、二氮杂菲络合物、二羟基偶氮苯络合物、二肟络合物、亚硝基氨基苯酚络合物、吡啶基三嗪络合物、乙酰丙酮络合物、金属茂络合物、卟啉络合物等。对金属原子不作限定,但优选过渡金属。
此外,根据需要,粘合剂、均化剂和消泡剂等可以共同使用以制造本发明的光记录介质的第一记录层22。作为优选的粘合剂,包括聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、硝化纤维素、乙酸纤维素、酮树脂、丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、聚(乙烯丁缩醛)、聚碳酸酯、聚烯烃等。
对第一记录层22的膜厚不作具体限定,这是因为适宜的膜厚随记录方法等的不同而不同。然而,为得到足够的调制幅度,通常膜厚优选大于或等于5nm,更优选大于或等于10nm,特别优选大于或等于20nm。然而,记录层不需要过厚以便光线能适当地穿过本发明的光记录介质。因而,记录层的膜厚通常小于或等于3μm,优选小于或等于1μm,更优选小于或等于200nm。第一记录层22从凹槽到槽脊的膜厚是不同的。在本发明的光记录介质中,第一记录层22的膜厚是基材上凹槽处的膜厚。
作为第一记录层22的沉积方法,可以采用通常所进行的薄膜沉积,诸如真空蒸发、溅射法、刮刀法、浇注法、旋转涂布或浸渍法等。从生产性和成本的观点考虑,优选旋转涂布。真空蒸发比涂布法更优选,因为它能够产生具有均匀厚度的记录层。
当以旋转涂布进行沉积时,转速优选为10rpm~15000rpm。在旋转涂布之后,可以进行退火或施加溶剂蒸汽等工序。
作为当在诸如刮刀法、浇铸法、旋转涂布或浸渍法等涂布方法中形成第一记录层22时所使用的涂布溶剂,对溶剂的类型不作限定,因而可以使用任何溶剂,只要其不会侵蚀基材即可。例如,包括诸如双丙酮醇和3-羟基-3-甲基-2-丁酮等酮醇型溶剂、诸如甲基溶纤剂和乙基溶纤剂等溶纤剂型溶剂、诸如正己烷和正辛烷等链烃型溶剂、诸如环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、二甲基环己烷、正丁基环己烷、叔丁基环己烷、环辛烷等环烃型溶剂、诸如四氟丙醇、八氟戊醇、六氟丁醇等全氟烷基醇型溶剂、诸如乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯等羟基羧酸酯型溶剂等。
在真空蒸发法的情况中,例如,将诸如有机染料和根据需要的各种添加剂等记录层化合物放在置于真空室内部的坩锅中,真空室的内部用适当的真空泵抽真空至约10-2Pa~10-5Pa,之后,将坩锅加热以蒸发记录层成分,所述记录层成分沉积在与坩锅相对放置的基材上,由此形成第一记录层22。
(c)关于半透明反射层23
半透明反射层23是具有一定程度透光性的反射层。即,半透明反射层23是具有较小的吸收(记录/读取光束的吸收)、大于或等于40%的透光率及适当的光反射率(通常大于或等于30%)的反射层。例如,通过设置具有高反射率的薄金属膜,可以得到合适的透射率。优选半透明反射层23具有一定程度的耐腐蚀性。此外,优选半透明反射层23具有遮断性,以便使第一记录层22不会因半透明反射层23的上层(此处是透明粘合层24)的泄露而受到影响。
为了确保高透射率,通常半透明反射层23的厚度优选小于或等于50nm。半透明反射层23的厚度更优选小于或等于30nm,进一步更优选小于或等于25nm。然而,半透明反射层23需要具有一定程度的厚度,以避免第一记录层22上的半透明反射层23的上层的影响。因此,半透明反射层23的厚度通常大于或等于3nm,更优选大于或等于5nm。
作为半透明反射层23的材料,可以单独或以合金的形式使用以下的金属或半金属,诸如Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pd、Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi和稀土金属,它们在读取光束的波长处具有适当的高反射率。其中,Au、Al和Ag具有高反射率,因而适于作为半透明反射层23的材料。半透明反射层23可以含有除上述用作主要成分的材料之外的其他成分。
由于其低成本和高反射率,含Ag作为主要成分的材料是特别优选的。此处,主要成分是指所含有的材料大于或等于50%。
由于半透明反射层23具有薄的膜厚,因此膜的大晶粒会导致读取噪音。因而,优选使用具有小晶粒的材料。由于纯银倾向于具有大晶粒,因此优选使用合金形式的银。
特别是,优选含有Ag作为主要成分,并且含有0.1原子%~15原子%的选自Ti、Zn、Cu、Pd、Au和稀土金属的至少一种元素。当含有Ti、Zn、Cu、Pd、Au和稀土金属中的两种或两种以上时,这些元素中的每一种均可以为0.5原子%~15原子%。然而,这些元素的总和优选为0.1原子%~15原子%。
特别优选的合金组成是含有Ag作为主要成分,并且含有0.1原子%~1.5原子%的选自Ti、Zn、Cu、Pd和Au的至少一种元素,及0.1原子%~15原子%的至少一种稀土金属。在稀土金属中,钕是特别优选的。更具体地,优选AgPdCu、AgCuAu、AgCuAuNd、AgCuNd等。
作为半透明反射层23,仅由Au构成的层是优选的,这是因为其具有小晶粒和耐腐蚀性,但是它要比Ag合金昂贵。
另外,可以使用由Si构成的层作为半透明反射层23。
可以将均由除金属之外的材料制成的具有低反射率的薄膜和具有高反射率的薄膜交互堆叠以形成多层膜,并将其用作反射层。
作为形成半透明反射层23的方法,可以采用,例如,溅射、离子电镀法、化学蒸镀、真空蒸镀等。可以在第一基材21和半透明反射层23之间设置无机或有机中间层和粘合层以改善反射率、记录特性和粘合性能。例如,可以将中间层(或粘合层)、第一记录层22、和中间层(或粘合层)及半透明反射层23依次堆叠在第一基材21上以在第一基材21和第一记录层22之间提供中间层(或粘合层),和在第一记录层22和半透明反射层23之间提供中间层(或粘合层)。
(d)关于透明粘合层24
粘合层24要求是透明的。粘合层24的高粘合性和在该层固化和粘合时较小的收缩率可以带来介质形状的稳定性,这是优选的。
透明粘合层24的折射率(对记录光束或读取光束的波长的折射率)通常大于或等于1.40,优选大于或等于1.45,通常小于或等于1.70,优选小于或等于1.65。
优选透明粘合层24由不会损害第二记录层25的材料构成。透明粘合层24易于与第二记录层25相容是因为透明粘合层24通常由树脂构成。鉴于此,优选在透明粘合层24和第二记录层25之间设置下述的缓冲层28以防止透明粘合层24溶解第二记录层25和对其造成损害。
此外,优选透明粘合层24由不会损害半透明反射层23的材料构成。可以在两层之间提供已知的无机或有机缓冲层以避免损害。
在本发明的光记录介质中,优选准确控制透明粘合层24的膜厚。通常透明粘合层24的膜厚优选大于或等于5μm。必须在两个记录层之间提供一定的距离以便分别在两个记录层上进行聚焦伺服控制。尽管透明粘合层24的膜厚取决于聚焦伺服机制,但通常要求该膜厚大于或等于5μm,优选大于或等于10μm。
通常物镜数值孔径越大,则两个记录层之间的距离就可以越小。然而,当透明粘合层24过厚时,需要花很长的时间来调节对两个记录层的聚焦伺服,并且物镜不得不长距离地移动,因此是不利的。此外,过厚的层需要长时间来固化,这会导致生产性的下降。因而,透明粘合层24的膜厚优选小于或等于100μm。
作为透明粘合层24的材料,例如,可以得到的是热塑性树脂、热固性树脂、电子束固化性树脂、紫外线固化性树脂(包括延迟固化型)等。
可以通过将热塑性树脂或热固性树脂等溶解于适宜的溶剂以制备涂布液体、施用该液体并干燥(加热)该液体而形成透明粘合层24。在使用紫外线固化性树脂的情况中,可以通过将树脂直接液化或将树脂溶解在适宜的溶剂中以制备涂布液体,涂布该涂布液体,并照射紫外线以将树脂固化而形成透明粘合层24。存在各种类型的紫外线固化性树脂。然而,可以使用它们中的任何一种,只要它是透明的即可。可以使用这些材料中的一种或将这些材料中的几种混合使用。单层和多层均是适用的。
作为涂布方法,与记录层相同,诸如旋转涂布或浇注法等涂布方法是适用的。其中,优选旋转涂布。具有高粘度的树脂可以用丝网印刷等进行涂布。在20℃~40℃的温度下液化的紫外线固化性树脂的使用是优选的,这是因为涂布该树脂不必使用溶剂。优选如此制备该树脂,使得该树脂的粘度为20mPa·s~1000mPa·s。
顺便提及,可以使用压敏式双面胶带,将该胶带置于层叠结构之间并对其加压以形成粘合层。
作为紫外线固化性粘合剂,存在自由基型紫外线固化性粘合剂和阳离子型紫外线固化性粘合剂,这两种均可以使用。
作为自由基型紫外线固化性粘合剂,所有已知的组合物均可以使用。可以使用含有紫外线固化性化合物和光致聚合反应引发剂作为必要成分的组合物。作为紫外线固化性化合物,可以使用单官能团(甲基)丙烯酸酯或多官能团(甲基)丙烯酸酯作为聚合性单体成分。这些化合物可以单独使用,或两种或两种以上组合使用。在本发明中,将丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯合称为(甲基)丙烯酸酯。
例如,下述物质是可以用作该光记录介质的聚合性单体。作为单官能团(甲基)丙烯酸酯,包括例如,具有以下基团作为取代基的(甲基)丙烯酸酯等:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、2-乙基己基、辛基、壬基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、环己基、苄基、甲氧基乙基、丁氧基乙基、苯氧基乙基、壬基苯氧基乙基、四氢糠基、缩水甘油基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、3-氯-2-羟基丙基、二甲基氨基乙基、二乙基氨基乙基、壬基苯氧基乙基四氢糠基、己内酯改性的四氢糠基、异冰片基、二环戊基、二环戊烯基或二环戊烯基氧乙基等。
作为多官能团(甲基)丙烯酸酯,包括1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、三环癸基二甲醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇等与二(甲基)丙烯酸形成的二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯的二(甲基)丙烯酸酯、通过将至少4摩尔环氧乙烷或环氧丙烷添加至1摩尔的新戊二醇中所得到的二元醇的二(甲基)丙烯酸酯、通过将2摩尔环氧乙烷或环氧丙烷添加至1摩尔双酚A中所得到的二元醇的二(甲基)丙烯酸酯、通过将至少3摩尔的环氧乙烷或环氧丙烷添加至1摩尔的三羟甲基丙烷中所得到的三元醇的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯、通过将至少4摩尔的环氧乙烷或环氧丙烷添加至1摩尔双酚A中所得到的二元醇的二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇的多(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的烷基化磷酸(甲基)丙烯酸酯等。
作为聚合性低聚物,可以与聚合性单体共同使用的是聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯或聚氨酯(甲基)丙烯酸酯等。
作为用于本发明的光记录介质的光致聚合反应引发剂,能够固化所使用的由聚合性低聚物和/或聚合性单体所代表的紫外线固化性化合物的任何一种已知的引发剂均可以使用。作为光致聚合反应引发剂,分子开裂型或夺氢型光致聚合反应引发剂是合适的。
作为该光致聚合反应引发剂,适于使用的是苯偶姻异丁基醚、2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、苯甲基、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2-苯甲基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基苯基氧化膦等。作为除此之外的分子开裂型光致聚合反应引发剂,可以共同使用1-羟基环己基苯基酮、苯偶姻乙基醚、苯甲基二甲基缩酮、2-羟基2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮和2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮等。此外,可以共同使用二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、间苯二酰基苯基酮或4-苯甲酰-4′-甲基-二苯硫醚等,这些化合物为夺氢型光致聚合反应引发剂。
作为光致聚合反应引发剂的增感剂,可以共同使用不会与上述聚合性成分发生附加反应的胺,诸如三甲胺、甲基二甲醇胺、三乙醇胺、对二乙基氨基乙酰苯、对二甲基氨基乙基苯甲酸酯、对二甲基氨基异戊基苯甲酸酯、N,N-二甲基苄胺或4,4′-二(二乙基氨基)苯甲酮等。优选选择并使用对紫外线硬化性化合物具有优异的溶解性且不会阻碍紫外线透射的上述光致聚合反应引发剂和增感剂中的一种。
作为阳离子型紫外线固化性粘合剂,可以使用所有已知的组合物。含有阳离子聚合型的光致聚合反应引发剂的环氧树脂与此相符合。作为阳离子型聚合型光致引发剂,包括锍盐、碘鎓盐、重氮盐等等。
作为碘鎓盐的例子,包括六氟磷酸二苯基碘鎓、六氟锑酸二苯基碘鎓、四氟硼酸二苯基碘鎓、四(五氟苯基)硼酸二苯基碘鎓、六氟磷酸二(十二烷基苯基)碘鎓、六氟锑酸二(十二烷基苯基)碘鎓、四氟硼酸二(十二烷基苯基)碘鎓、四(五氟苯基)硼酸二(十二烷基苯基)碘鎓、六氟磷酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓、六氟锑酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓、四氟硼酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓、四(五氟苯基)硼酸4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓等。
作为环氧树脂,可以举出双酚A-表氯醇型环氧树脂、脂环族环氧树脂、长链脂肪族型环氧树脂、溴化环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、杂环类环氧树脂等中的任何一种。
作为环氧树脂,优选使用所释放的游离氯和氯离子的含量较小的环氧树脂,以避免该树脂损害反射层。氯的量优选小于或等于1重量%,更优选小于或等于0.5重量%。
相对于100重量份的阳离子型紫外线固化性树脂,阳离子聚合型光致引发剂的比率通常是0.1重量份~20重量份,优选为0.2重量份~5重量份。为了更有效地使用紫外线光源的波段内的近紫外区或可见光区的波长,可以共同使用已知的光增感剂。作为该光增感剂,包括蒽、吩噻嗪、苯甲基甲基缩酮、二苯甲酮、苯乙酮等。
为了改善紫外线固化性粘合剂的各种性能,根据需要,可以添加作为其他添加剂的热聚合抑制剂、由受阻酚、受阻胺、亚磷酸酯等代表的抗氧化剂、增塑剂、由环氧硅烷、巯基硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷等代表的硅烷偶联剂等。其中,可以选择并使用对紫外线固化性化合物具有优异的溶解性且不阻碍紫外线透射的物质。
(e)关于第二记录层25
第二记录层25通常具有比用于单面记录介质(例如,CD-R、DVD-R、DVD+R)等的记录层更高的感光度。在该光记录介质中,由于入射光束的能量因第一记录层22和半透明反射层23等的存在而下降,因此记录是用约一半的能量来进行。因而,第二记录层25需要具有特别高的感光度。
为了实现优异的记录/读取特性,优选染料产生较少的热量并具有较大的折射率。
第二记录层25中所使用的染料的折射率(对记录光束或读取光束的波长的折射率)通常大于或等于1.00,优选大于或等于1.50,且通常小于或等于3.00。
第二记录层25中所使用的染料的消光系数(对记录光束或读取光束的波长的消光系数)通常小于或等于0.50,优选小于或等于0.30。当该消光系数过大时,染料记录层的吸收变得过大,这会造成反射率的下降。对于记录一定程度的吸收是优选的,因此尽管其没有下限,但消光系数通常大于或等于0.001。
此外,优选第二记录层25和反射层26的组合可以提供光束反射和吸收的适当范围。由此,可以提高记录感光度并且可以减小记录时的热干扰。
第二记录层25的材料和沉积方法几乎与第一记录层22的相同,因而下文仅对它们之间的不同进行描述。
对第二记录层25的厚度不作具体限定,这是因为合适的膜厚随记录方法等而改变。为得到足够的调制幅度,通常第二记录层25的膜厚优选大于或等于10nm,更优选大于或等于30nm,特别优选大于或等于50nm。然而,该薄膜需不能过厚,以便得到合适的反射率,因此膜厚通常小于或等于3μm,优选小于或等于1μm,更优选小于或等于200nm。此处,第二记录层25的膜厚通常是厚膜部的膜厚。
用于第一记录层22和第二记录层25的材料可以彼此相同或不同。
(f)关于反射层26
反射层26需要具有高反射率。优选反射层26具有高耐久性。
为了确保高反射率,通常反射层26的厚度优选大于或等于20nm,更优选大于或等于30nm,进一步更优选大于或等于50nm。为了缩短生产的节拍时间并降低成本,优选反射层26薄至一定程度。因而,膜厚通常小于或等于400nm,更优选小于或等于300nm。
作为反射层26的材料,例如,可以单独或以合金的形式使用在读取光束的波长处具有足够高反射率的金属,诸如Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta和Pd等。其中,由于具有高反射率,Au、Al和Ag适合用作反射层26的材料。除了这些用作主要成分的材料外,反射层26可以含有下述物质作为其他成分。作为其他成分的例子,包括诸如Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Cu、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi和稀土金属等金属,以及半金属。
由于其成本低,因此含Ag作为主要成分的膜是特别优选的,当进一步设置下述的印刷接受层时,它提供了高反射率和美丽的白色底色。此处,“主要成分”是指其含量比大于或等于50%的成分。
为了确保反射层26的高耐久性(高耐蚀性),优选使用合金形式的Ag,而不是纯银。
在合金当中,含Ag作为主要成分并含有0.1原子%~15原子%的选自Ti、Zn、Cu、Pd、Au和稀土金属中的至少一种元素的合金是优选的。当该合金含有Ti、Zn、Cu、Pd、Au和稀土金属中的两种或两种以上时,它们的含量可以各自为0.1原子%~15原子%。然而,优选其总和为0.1原子%~15原子%。
该合金的特别优选的组成是含Ag作为主要成分,并含有0.1原子%~15原子%的选自Ti、Zn、Cu、Pd和Au的至少一种元素,及0.1原子%~15原子%的至少一种稀土元素。在稀土元素中,钕是特别优选的。更具体地,AgPdCu、AgCuAu、AgCuAuNd或AgCuNd等是优选的。
作为反射层26,仅由Au构成的层是优选的,这是因为其高耐久性(高耐腐蚀性),但是它比由Ag合金构成的层昂贵。
可以将均由除金属之外的材料制成的具有低反射率的薄膜和具有高反射率的薄膜交互堆叠以形成多层膜,并将其用作反射层26。
作为形成反射层26的方法,例如,有溅射、离子电镀、化学气相沉积、真空蒸镀等。可以在反射层26的上表面和下表面上设置已知的无机或有机中间层或粘合层,以改善反射率、记录特性、粘合性能等。
(g)关于第二基材27
优选第二基材27具有形状稳定性以便光记录介质具有一定程度的刚性。即,优选第二基材27具有高机械稳定性和大的刚性。
作为这样的材料,可以使用诸如丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂(特别是无定形聚烯烃)、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂等树脂,以及玻璃。
第二基材27可以由多个层构成。例如,可以在由玻璃或树脂等构成的基材上形成由诸如光固化性树脂等辐射固化性树脂构成的树脂层以用作第二基材。
如上所述当第一基材21不具备足够的形状稳定性时,第二基材27特别需要具有大的形状稳定性。按此观点,优选第二基材27具有低吸湿性。
第二基材27不一定是透明的。当第二基材27透明时,第二基材27的折射率(对记录光束或读取光束波长的折射率)通常大于或等于1.40,优选大于或等于1.45,且通常小于或等于1.70,优选小于或等于1.65。
作为这样的材料,可以使用与用于第一基材21的相同的材料。除此之外,还可以使用由含Al作为主要成分的Al-Mg合金等制成的Al合金基材,由含Mg作为主要成分的Mg-Zn合金等制成的Mg合金基材,由硅、钛和陶瓷中任一种材料制成的基材,或通过将上述材料组合制成的基材。
从诸如成型性等高生产率、成本、低吸湿性、形状稳定性等的观点考虑,上述树脂是优选的。特别是优选聚碳酸酯。从耐化学性、低吸湿性等的观点考虑,优选无定形聚烯烃。从高速响应性等观点考虑,优选玻璃基材。
为了给该光记录介质提供足够的刚性,优选第二基材27厚至一定程度,具有大于或等于0.3mm的厚度。然而,由于第二基材27越薄,则对制造更薄的记录/读取装置就越有利,因此第二基材27的厚度优选小于或等于3mm,更优选小于或等于1.5mm。
第一基材21和第二基材27优选的组合的例子是第一基材21和第二基材27由相同的材料构成,并且具有相同的厚度。通过这样做,则第一基材21和第二基材27的刚性相同,能提供良好的平衡。由此,介质不易因环境的变化而变形,因此是优选的。在该情况中,优选由环境变化引起的两种基材的变形程度和方向一致。
作为该组合的另一个优选例,第一基材21薄至约0.1mm,而第二基材27厚至约1.1mm。通过这样做,物镜易于接近记录层,由此记录密度易于增加。因而,这是优选的。在该情况中,第一基材21可以是片材状,并且可以不具有导向槽。
用来引导记录或读取信息用的记录/读取光线(记录/读取光束,例如,激光束)的凹槽(导向槽)32以螺旋状或同心状形成在第二基材27上。当凹槽像这样形成在第二基材27上时,不规则体形成在第二基材27的表面上。不规则体的凹部(沟)称为凹槽,而凸部称为槽脊。顺便提及,第二基材27上的凹槽32相对于光束的照射方向是凸部。
由于第二记录层25在形成于第二基材27之上的反射层26上经涂布形成,因此第二记录层25在第二基材27上的凹槽(凹部)处的膜厚较大(该部称为厚膜部),而其在第二基材27上的槽脊(凸部)处的膜厚较小(该部称为薄膜部)。
在该实施方式中,信息的记录或读取可以用作为记录轨道的凹槽和/或槽脊在第二记录层25上进行,这是因为在此凹槽32的深度较小,下文将对此进行描述。
在该凹槽记录的情况中,使第二基材27上的凹槽32在预定振幅和预定频率下在半径方向上轻微蛇行以形成摆动。孤立凹坑(地址凹坑)可以在第二基材27上的凹槽32之间的槽脊中形成(称其为槽脊预制凹坑;LPP),并且地址信息可以用槽脊预制凹坑预先记录。其他的凹/凸凹坑(预制凹坑)可以根据需要形成。
根据该实施方式,在槽脊记录的情况中,使第二基材27上的凹槽32的凹槽壁在预定振幅和预定频率下在半径方向上轻微蛇行以在槽脊中形成摆动。地址信息或其他信息可以通过在该凹槽内形成凹坑而预先记录。
从成本的观点考虑,优选用具有凹部和凸部的压模以注射成型法制造具有该凹部和凸部的第二基材27。当将由诸如光固化性树脂等辐射固化性树脂制成的树脂层形成在由诸如玻璃等制成的基材上时,可以将诸如记录轨道等凹部和凸部形成在该树脂层上。
(i)关于缓冲层28
此处,缓冲层28作为中间层设置在透明粘合层24和第二记录层25之间。
缓冲层28能够阻止两层彼此溶解并阻止两层彼此混合。缓冲层28还具有除阻止溶解现象之外的其它功能。此外,根据需要可以配置另一中间层。
缓冲层28的材料要求不与第二记录层25或透明粘合层24互溶,并且具有一定程度的透光性。已知的无机或有机材料可以用于缓冲层28。从性能的角度考虑,优选使用无机材料。例如,(a)金属或半导体,(b)金属或半导体的氧化物、氮化物、硫化物、三硫化物、氟化物或碳化物,和(c)无定形碳等均可使用。其中,由几乎透明的介电物质构成的层,或非常薄的金属层(包括合金)是优选的。
具体地,诸如氧化硅、特别是二氧化硅、氧化锌、氧化铈、氧化钇等氧化物;诸如硫化锌、硫化钇等硫化物;诸如氮化硅等氮化物;碳化硅;氧化物与硫形成的混合物(三硫化物);以及下文将要描述的合金都是优选的。氧化硅与硫化硅的重量比约为30∶70~90∶10的混合物是优选的。硫、二氧化钇与氧化锌形成的混合物(Y2O2S-ZnO)也是优选的。
作为金属或合金,银或含银作为主要成分并含有0.1原子%~15原子%的选自钛、锌、铜、钯和金的至少一种元素的合金是优选的。含银作为主要成分并含有0.1原子%~15原子%的至少一种稀土元素的合金也是优选的。作为稀土元素,钕、镨或铈等是优选的。
另外,可以使用任何树脂层,只要当制造缓冲层时不溶解记录层中的染料即可。特别是,可以用真空蒸发或CVD(化学气相淀积)法制造的聚合物膜是有用的。
缓冲层28的厚度优选大于或等于2nm,更优选大于或等于5nm。当缓冲层28过薄时,对上述混合现象的预防易于不足。缓冲层28的厚度优选小于或等于2000nm,更优选小于或等于500nm。过厚的缓冲层不仅对防止混合是不必要的而且会造成光透射率的下降。当该层是由无机物构成时,该层的膜沉积要花费更长的时间,这会造成生产性的下降,或膜应力的增加。因此,膜厚优选小于或等于200nm。特别是,由于由金属构成的膜会过度损害透光率,因此膜厚优选小于或等于约20nm。
另一缓冲层可以作为中间层设置在例如半透明反射层23和透明粘合层24之间。
(j)关于其他层
在该层叠结构中,根据需要可以将另一层任意设置在各层中。替代性地,可以在介质的最外层表面上任意设置另一层。
具体地,可以提供保护层以保护记录层或反射层。对保护层的材料不作具体限定,任何材料均可使用,只要其能够保护记录层或反射层免受外力即可。作为保护层的有机材料,热塑性树脂、热固性树脂、电子束固化性树脂、紫外线固化性树脂等均可使用。作为保护层的无机材料,氧化硅、氮化硅、MgF2和SnO2等均可使用。
可以通过将热塑性树脂或热固性树脂等溶解在合适的溶剂中以制备涂布液体、施用该液体并干燥该液体而形成保护层。在紫外线固化性树脂的情况中,可以通过制备紫外线固化性树脂本身的涂布液体或制备通过将紫外线固化性树脂溶解在合适的溶剂中而得到的涂布液体、施用该涂布液体并照射UV线以固化该液体来形成保护层。作为紫外线固化性树脂,诸如聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯等丙烯酸树脂均可使用。这些材料可以单独使用或混合使用。此外,单层和多层均可使用。
作为形成保护层的方法,包括诸如旋转涂布、浇注等涂布方法、溅射、化学蒸发等。其中,优选旋转涂布。
保护层的膜厚通常为0.1μm~100μm。在本发明的光记录介质中,保护层的膜厚优选为1μm~50μm。
此外,根据需要,可以将印刷接受层设置在除了记录/读取光束入射面以外的表面上,在该印刷接受层上可以用诸如喷墨印刷机、热感式印刷机等各种印刷机或各种书写工具进行书写(印刷)。
可以在该结构中添加另一记录层以实现具有三个或三个以上记录层的结构。也可以将具有该结构的两个光记录介质以介质的第一基材21作为外侧进行粘合,从而提供具有四记录层的更大容量的介质。
如上所述的具有两个含染料记录层22和25的单面入射型光记录介质具有靠近光束入射侧(在一侧)的第一含染料记录层22,和远离该光束入射侧的第二含染料记录层25。鉴于此,在位于远离光束入射侧的位置的第二含染料记录层25中记录信息或从中读取信息可以通过经第一含染料记录层22照射光束而进行。
在该单面入射型光记录介质中,当像通常的光记录介质那样,形成在光束入射侧的相反侧的第二基材27上的凹槽(导向槽,凹部)32的深度,例如,约为150nm时,存在这样的可能性,即无法获得在第二含染料记录层25上进行信息的记录或读取所必需的反射率。
在该实施方式的光记录介质中,与通常的含染料光记录介质的凹槽的深度不同,第二基材27上的凹槽32的深度在特定区域变浅,以便使反映凹槽形状的反射层的形状变化较小。由此,可以获得足够的反射率以在第二含染料记录层25上进行信息的记录或读取。该足够大的反射率对于容易提供与DVD-ROM的兼容性是有利的。当容许第二基材27上的浅凹槽时,具有导向槽的第二基材27的生产性得到了改善,由此改善了批量生产性。
与已知的通常的染料光记录介质不同,第二基材27上特定区域内的凹槽32的深度变浅,以便可以得到足以在第二含染料记录层25上进行信息的记录或读取的反射率。由此,可以使用第二含染料记录层25的薄膜部25B或厚膜部25A作为记录轨道。即,可以将光束发射(照射)至第二基材27中的槽脊(凸部),即第二记录层25的凹部(薄膜部25B)上,以记录或读取信息。另外,光束可以发射(照射)至第二基材27中的凹槽(凹部),即,第二记录层25的凸部(厚膜部25A)上,以记录或读取信息。
在该实施方式的光记录介质中,第二基材27上的凹槽32的深度特别设定如下。
优选第二基材27上的凹槽32的深度(凹槽深度)大于或等于1/100×λ,其中λ代表记录/读取波长。更优选该深度大于或等于2/100×λ,进一步更优选为3/100×λ,这是因为优选该程度的深度以确保足够的反射率并进行稳定的循轨。
例如,当记录/读取波长为λ=650nm时,第二基材27上的凹槽32的深度优选大于或等于7nm,更优选大于或等于13nm,进一步更优选大于或等于20nm。
第二基材27上的凹槽32的深度优选小于或等于1/6×λ,更优选小于或等于1/8×λ,进一步更优选小于或等于1/10×λ,这是因为优选不过大的深度以减小反射层形状的变化从而确保反射光量,并得到高反射率。
当记录/读取波长为λ=650nm时,第二基材27上的凹槽32的深度优选小于或等于108nm,更优选小于或等于81nm,进一步更优选小于或等于65nm。
第二基材27上的凹槽32的宽度(凹槽宽度,G宽;半宽)优选大于或等于1/10×T,其中T代表轨道间距,更优选大于或等于2/10×T,进一步更优选大于或等于3/10×T,这是因为过窄的凹槽宽度倾向于使简单循轨变得困难。
例如,当轨道间距为740nm时,第二基材27上的凹槽32的宽度优选大于或等于74nm,更优选大于或等于148nm,进一步更优选大于或等于222nm。
第二基材27上的凹槽32的宽度优选小于或等于9/10×T,更优选小于或等于8/10×T,进一步更优选小于或等于7/10×T,这是因为过宽的凹槽倾向于使简单循轨和良好记录变得困难。
例如,当轨道间距为740 nm时,第二基材27上的凹槽32的宽度优选小于或等于666nm,更优选小于或等于592nm,进一步更优选小于或等于518nm。
如上所述,根据该实施方式,第二基材27上的凹槽32的深度小于通常的染料光记录介质的凹槽的深度。优选第二基材27上的凹槽32的深度小于第一基材21上的凹槽31的深度。
例如,当记录/读取波长是650nm时,优选将第二基材27上的凹槽32的深度设定为小于或等于65nm并将第一基材21上的凹槽31的深度设定为大于或等于108nm。注意待设定的第一基材21和第二基材27上的凹槽深度的组合不限于上述例子。唯一必要的是第二基材27上的凹槽32的深度小于第一基材21上的凹槽31的深度。
通常优选第二基材27上的凹槽32的深度小于第一基材21上的凹槽31的深度。具体地,优选第二基材27上的凹槽32的深度小于或等于第一基材21上的凹槽31的深度的90%,更优选小于或等于80%,进一步更优选小于或等于70%。第二基材27上的凹槽32的深度通常大于或等于第一基材21上的凹槽31的深度的5%,优选大于或等于10%。
在如上所述的单面入射型光记录介质中,当记录轨道形成在第一含染料记录层22的凹部(厚膜部22A)中时,可以得到优异的记录/读取特性。相反,当记录轨道形成在第二含染料记录层25的凹部(厚膜部25A)中时,则存在无法得到更为优异的记录/读取特性(例如,反射率、极性、最大信号振幅等)的可能性。
在该实施方式的具有包括厚膜部22A和薄膜部22B的第一含染料记录层22和包括厚膜部25A和薄膜部25B的第二含染料记录层25的光记录介质中,记录轨道形成在靠近光束入射侧(在一侧)的第一含染料记录层22的厚膜部22A中,同时记录轨道形成在远离光束入射侧的第二含染料记录层25的薄膜部25B中,由此可以得到更优异的记录/读取特性。
当在第二含染料记录层25的薄膜部25B上进行记录时,能够得到更优异的记录/读取特性的原因,据推断是受下述事实的影响。
为了在记录轨道上进行循轨以良好地进行记录或读取,在照射光束时凹部(非循轨部分)与凸部(循轨部分)间的相位差(光路长度的差)是重要的。
在第一记录层22中,来自第一记录层22和半透明反射层23间在凹部处的界面的反射光束和来自上述层间在凸部处的界面的反射光束间的差等于光路长度的差。光路长度的差主要由以下因素确定:在光束入射侧的第一记录层22的凹部与凸部的表面之间的距离d1(在第一基材侧的第一记录层22的薄膜部22B的表面与其厚膜部22A的表面之间的距离)(参考图1)、第一记录层22的凹部与凸部间的膜厚的差、第一记录层22的复折射率和第一基材21的复折射率。
另一方面,在第二记录层25中,来自第二记录层25和反射层26间凹部处的界面的反射光束和来自上述层间凸部处的界面的反射光束间的差等于光路长度的差。光路长度的差主要由以下因素确定:在光束入射侧的第二记录层25的凹部与凸部的表面之间的距离d2[在透明粘合层侧(中间层侧)的第二记录层25的薄膜部25B的表面和其厚膜部25A的表面之间的距离](参考图1)、第二记录层25的凹部和凸部间的膜厚的差、第二记录层25的复折射率和透明粘合层24的复折射率。
在该情况中,d2必然不同于d1。即,由于通过在其上涂布记录层而将凹槽填充至一定程度并且在该状态下在表面上形成不规则体,因此d2显著地小于d1。
鉴于此,光路长度的差及相位差依次表现出与第一记录层22中不同的行为。由于该原因,据推断在第二记录层25中更优选在薄膜部25B中进行记录。
为了在第二记录层25的薄膜部25B中形成记录轨道,必须确保必要的厚度以允许第二记录层25的薄膜部25B发挥记录层的功能。即,优选第二记录层25的薄膜部25B具有大于或等于预定厚度(例如,70nm)的厚度(L膜厚)。例如,当第二记录层25通过以旋转涂布来涂布含有染料的溶剂而形成时,通过改变作为记录层涂布条件的染料的浓度或转数,可以使第二记录层25的膜厚大于或等于预定厚度。
第二记录层25的厚膜部25A与薄膜部25B之间的膜厚差优选大于或等于1/100×λ/n,其中λ代表记录/读取波长,n代表第二记录层25的折射率,所述膜厚差更优选大于或等于2/100×λ/n,进一步更优选大于或等于3/100×λ/n。
所述的膜厚差优选小于或等于1/3×λ/n,更优选小于或等于1/4×λ/n,进一步更优选小于或等于1/5×λ/n。
在实践中,当记录/读取波长为λ=650nm且第二记录层25的折射率为n=2.2时,第二记录层25的厚膜部25A与薄膜部25B间的膜厚差优选大于或等于3nm,更优选大于或等于6nm,进一步更优选大于或等于9nm。该膜厚差优选小于或等于98nm,更优选小于或等于74nm,进一步更优选小于或等于59nm。
另一方面,第一记录层22的厚膜部22A与薄膜部22B之间的膜厚差优选大于或等于1/30×(λ/n),其中λ代表记录/读取波长,n代表第一记录层的折射率,更优选大于或等于2/30×(λ/n),进一步更优选大于或等于3/30×(λ/n)。
该膜厚差优选小于或等于4/4×(λ/n),更优选小于或等于4/5×(λ/n),进一步更优选小于或等于4/6×(λ/n)。
在实践中,当记录/读取波长为λ=650nm且第一记录层22的折射率n=2.2时,第一记录层22的厚膜部22A与薄膜部22B间的膜厚差优选大于或等于10nm,更优选大于或等于20nm,进一步更优选大于或等于30nm。该膜厚差优选小于或等于295nm,更优选小于或等于236nm,进一步更优选小于或等于197nm。
在该实施方式中,由于第一记录层22的厚膜部22A与薄膜部22B与光束入射侧的第一基材21上的凹部和凸部相对应而形成,因此优选记录轨道形成在第一基材21上的凹槽(凹部)内,即,向光束入射侧突出的第一记录层22的凸部(厚膜部22A)内。
在该情况中,在该光记录介质中,信息的记录或读取是通过将光束发射(照射)至第一基材21上的凹槽(凹部),即,第一记录层22的凸部(厚膜部22A)而进行。
在该实施方式中,由于第二记录层25的厚膜部25A与薄膜部25B与光束入射侧的相反侧的第二基材27上的凹部和凸部相对应而形成,因此优选记录轨道形成在第二基材27上的槽脊(凸部)内,即,向光束入射侧突出的第二记录层25的凸部(薄膜部25B)内。
在该情况中,在该光记录介质中,信息的记录或读取是通过将光束发射(照射)至第二基材27上的槽脊(凸部),即,第二记录层25的凸部(薄膜部25B)而进行。
在本发明的光记录介质中,记录轨道可以在第一基材21上的凹槽内形成,同时记录轨道可以在第二基材27上的槽脊上形成。在该情况中,当在记录层中记录或从中读取信息时,改变轨道的极性可能是必要的。
根据该实施方式,将第二基材27上的凹槽32的深度设定为小于已知的染料光记录介质的凹槽的深度,或将记录轨道形成在远离光束入射侧的第二含染料记录层25的薄膜部25B中,由此改善了第二含染料记录层25的信息记录/读取特性。更优选将上述方式进行组合,以便可以将第二基材27上的凹槽32的深度设定得更浅并将记录轨道形成在第二含染料记录层25的薄膜部25B内。
由此,可以稳定地获得足以用于在含染料记录层25中记录或从中读取信息的反射率,以及更优异的记录特性。
(2)光记录介质的制造方法
下面,将对具有上述结构的光记录介质的制造方法进行描述。
首先,制造在透明的第一基材21上依次具有含染料的第一记录层22和半透明反射层23的层叠结构体(第一信息记录体)。另一方面,制造在第二基材27上依次具有反射层26、含染料的第二记录层25和缓冲层28的层叠结构体(第二信息记录体)。将第一信息记录体和第二信息记录体隔着透明粘合层24以记录层彼此面对的方式粘合在一起。
在实践中,表面上形成有凹槽、槽脊和预制凹坑作为凹部和凸部的透明的第一基材21,以注射成型或2P方法等(用具有凹部和凸部的树脂压模将凹部和凸部转印至诸如光固化性树脂等固化性树脂,并固化该树脂以制造基材的方法)制造。
接下来,至少将有机染料溶解在溶剂中,以旋转涂布等方法沉积在第一基材21的具有凹部和凸部的表面上以形成第一记录层22。
在第一记录层22上,溅射或蒸镀Ag合金等以沉积半透明反射层23,由此制造第一信息记录体。
接下来,用注射成型或2P法等方法制造表面上形成有凹槽、槽脊和预制凹坑作为凹部和凸部的第二基材27。将Ag合金等溅射或蒸镀在具有凹部和凸部的第二基材27的表面上以沉积反射膜层26。
此外,至少将有机染料溶解在溶剂中,以旋转涂布等进行沉积以形成第二记录层25。
接下来,将介电材料等溅射以沉积缓冲层28,由此制造第二信息记录体。
将紫外线固化性树脂等粘合剂涂布在第一信息记录体上,将第二信息记录体安装在其上,例如,再通过高速旋转或加压使粘合剂遍布其整个表面。在调节速度或压力的同时进行该步骤以使粘合层的膜厚在预定范围内。
之后,将紫外线从第一信息记录体侧经半透明反射层23进行照射以固化紫外线固化性树脂等粘合剂,从而将这两个记录体粘合在一起,由此制造光记录介质。
另外,紫外线可以从介质侧照射。在任何一种情况中,必须小心不要使紫外线损坏染料记录层。可以使用压敏式双面胶带,将该胶带置于第一信息记录体和第二信息记录体之间,对其加压以形成粘合层。另外,粘合层也可以通过以下方法形成:使用延迟固化型粘合剂,以丝网印刷等将该粘合剂涂布在第一信息记录体上,在该粘合剂上照射紫外线,将第二信息记录体安装在第一信息记录体上,并对其进行加压。通常,许多延迟固化型粘合剂是不透明的。
下面,将对具有导向槽(凹部和凸部)的基材21和27的制造方法进行描述。
例如,为了在基材21和27上形成凹部和凸部(凹槽),可以使用具有所需凹部和凸部的金属压模,并且以注射成型将凹部和凸部转印至树脂材料上以制造第一基材21。使用具有相反的凹部和凸部的另一压模,以注射成型将凹部和凸部转印至树脂材料上以制造第二基材27。
例如,特别将摆动形成在记录轨道上以在其上提供同步信息和地址信息等。
在该实施方式中,由于记录轨道形成在第一记录层22的厚膜部22A中,同时记录轨道形成在第二记录层25的薄膜部25B中,因此摆动形成在第一基材21上的凹部中和第二基材27的凸部中。
在下述工序中将摆动形成在第一基材21上的凹部中。
首先,在使光束蛇行前进的同时对玻璃基材/光致抗蚀剂进行曝光和显影以获得具有凹部和凸部的底片。在具有凹部和凸部的底片上,摆动通常形成在凹部(凹槽)中。
压模用具有凹部和凸部的底片来制造。用所制造的压模,以注射成型来制造具有凹部和凸部(凹槽,导向槽)的第一基材21。在该情况中,由于摆动形成在压模的凸部上,因此在第一基材21上的凹部中制得摆动。
为了形成第二基材27上的凸部上的摆动,必须使摆动存在于压模的凹部上。鉴于此,上述方法无法为第二基材27上的凸部提供摆动。
因此,用与用于在第一基材21上形成凹部和凸部(凹槽,导向槽)的压模相同的制造方法来制造压模。此处,必须改变凹部和凸部的形状(凹槽深度、凹槽宽度、蛇行幅度等)使其与将在第二基材27上形成的凹部和凸部相匹配。
接下来,由该压模转印凹部和凸部以制造具有相反的凹部和凸部的负压模。在该情况中,由于摆动形成在压模的凸部上,因此摆动形成在负压模凹部中。
用所述负压模,以注射成型来制造具有凹部和凸部(凹槽,导向槽)的第二基材27。在该情况中,由于摆动形成在负压模的凹部上,因此在第二基材27的凸部上形成摆动。
(3)光记录介质的记录/读取方法
下面,将对该实施方式的光记录介质的记录/读取方法进行描述。
具有上述结构的光记录介质中的记录通过从第一基材侧将聚焦至直径约为0.5μm~1μm的激光束照射到记录层上而进行。在被激光束所照射的部分中,发生因吸收激光束的能量而导致的诸如分解、发热或溶解等记录层的热变形,因而改变了记录层的光学特性。
所记录信息的读取通过用激光束读取光学特性已发生变化的区域与光学特性未发生变化的区域之间的反射率的差而进行。
记录和读取在两个记录层上各自以下述方式进行。对于聚焦激光束的聚焦位置,可以通过以刀口检验法、像散法、傅科法等方法所得到的聚焦误差信号区别该聚焦位置是在第一记录层22上或是在第二记录层25上。即,当用于聚焦激光束的物镜在垂直方向上移动时,不同的S形曲线可以根据激光束的聚焦位置是在第一记录层22上或是在第二记录层25上而得到。可以通过选择任一条S形曲线来选择所记录或读取的第一记录层22或第二记录层25。
在该实施方式中,当在第一记录层22中记录信息或从中读取信息时,优选将光束发射(照射)至第一基材21上的凹槽(凹部),即,第一记录层22的凸部(厚膜部22A)上,以记录或读取信息。当在第二记录层25中记录信息或从中读取信息时,优选将光束发射(照射)至第二基材27上的槽脊(凸部),即,第二记录层25的凸部(薄膜部25B)上,以记录或读取信息。
作为用于该实施方式的光记录介质的激光束,N2激光器、He-Cd激光器、Ar激光器、He-Ne激光器、红宝石激光器、半导体激光器、染料激光器等均可使用。其中,由于其重量轻、小型、简便等,优选半导体激光器。
为了高密度记录,优选所使用的激光束的波长尽可能短。特别是,优选波长为350nm~530nm的激光束。作为该激光束的典型例子,包括中心波长为405nm、410nm和515nm的激光束。例如,波长范围是350nm~530nm的激光束可以通过用405nm或410nm的蓝色高功率半导体激光器或515nm的蓝绿色高功率半导体激光器而得到。除此之外,激光束可以通过借助二次谐波发生器(SHG)对以下激光进行波长调制而得到:(a)能够连续振荡740nm~960nm的基波振荡波长的半导体激光,或(b)用半导体激光激发并且能够连续振荡740nm~960nm的基波振荡波长的固态激光。
作为上述的SHG,任何不具有反转对称性的压电元件均可使用,但优选KDP(磷酸二氢钾)、ADP(磷酸二氢铵)、BNN(铌酸钡钠)、KN(铌酸钾)、LBO(三硼酸锂)和化合物半导体。作为二次谐波的实际例子,包括在使用基波振荡波长为860nm的半导体激光器的情况中作为860nm的倍波的430nm,在使用由半导体激光器激发的固态激光的情况中作为来自Cr掺杂LiSrAlF6晶体(基波振荡波长为860nm)的860nm的倍波的430nm,等等。
(4)作用/效果
根据该实施方式的该光记录介质、该光记录介质的制造方法以及该光记录介质的记录/读取方法,在通过从其一侧照射激光束而记录或读取信息的具有多个记录层22和25的光记录介质中,使激光束照射至远离激光束入射侧的第二记录层25的薄膜部25B上以记录或读取信息。因此当在远离激光束入射侧的第二记录层25上进行信息的记录或读取时,可以获得足够的反射率和优异的记录/读取特性(例如,反射率、极性、最大信号振幅,等等)。结果,优异的记录/读取特性在多个记录层22和25上均可以得到。
(5)其他
在本实施方式中,将本发明应用于粘合双层型的单面入射型DVD-R。然而,本发明并不限于此。本发明可以应用于任何结构的光记录介质,只要其具有通过从其一侧照射激光束而进行信息的记录或读取的含染料记录层即可。
如图2所示,可以将本发明应用于层叠的双层型的单面入射型DVD-R,该层叠的双层型的单面入射型DVD-R在盘状透明(透光性)第一基材(第一透光性基材)1上依次具有含染料的第一记录层(第一含染料记录层)2、半透明的反射层(半透明反射层)3、中间树脂层(中间层)4、含染料的第二记录层(第二含染料记录层)5、反射层6、第二基材7、8(由粘合层7和基体8构成)。顺便提及,附图标记11和12是指导向槽(凹槽,凹部)。
在该情况中,在位于远离激光束入射侧的第二记录层5中记录信息或从中读取信息是用形成在第二基材7、8(位于与激光束入射侧相反的一侧的基材)上的导向槽(凹槽,凹部)12进行的。为得到足够的反射率,导向槽12的深度在1/100×λ~1/6×λ的范围内,其中λ代表记录/读取波长。
为了得到优异的记录/读取特性,优选在第二基材7、8上的凹槽(凹槽,凹部)12,即,第二记录层5的凹部(薄膜部)内形成记录轨道。即,优选将激光束发射(照射)至第二基材7、8上的凹槽(凹槽,凹部)12,即,第二记录层5的凹部(薄膜部)上以记录或读取信息。
当将本发明应用于粘合双层型的单面入射型光记录介质时,本发明是特别有效且优选的。即,将本发明应用于具有第一信息记录体和第二信息记录体的光记录介质是有效的,所述第一信息记录体具有至少依次层叠在具有导向槽的第一基材上的含第一染料的第一含染料记录层和半透明反射层,所述第二信息记录体具有至少依次层叠在具有导向槽的第二基材上的反射层和含第二染料的第二含染料记录层,所述光记录介质通过将所述第一信息记录体和所述第二信息记录体隔着光学透明性粘合层粘合在一起,使所述第一信息记录体的基材与所述第二信息记录体的基材两者的相反面彼此相对而形成,其中通过从第一基材侧照射光束来记录或读取信息。
由于在该光记录介质中将两个信息记录体粘合在一起,使相反面彼此相对,因此在两个信息记录体间,用含染料记录层充填凹槽的状态、或凹槽与槽脊间的光路长度的差倾向于不同。鉴于此,据认为第二基材上的凹槽的最佳深度不同于第一基材上的最佳深度,并且第二基材上凹槽的深度小于第一基材上的凹槽的深度时,可以得出最佳值。
本发明不仅可以应用于所谓的基材入射型光记录介质,而且可以应用于所谓的膜入射型光记录介质。即,本发明可以应用于具有基体(包括保护层、基材等)、含染料记录层、反射层和具有导向槽的基材的光记录介质(具有单个含染料记录层的光记录介质),其中通过从基体侧(基材的相反侧)照射光束而记录或读取信息。
在该情况中,为了从形成在基材(位于与光束入射侧相反的一侧的基材)上的导向槽(凹槽,凹部)获得足够的反射率,基材上凹槽的深度为1/100×λ~1/6×λ,其中λ代表记录/读取波长。
由此,当通过从基材的相反侧照射光束而在含染料记录层中记录信息或从中读取信息时,可以得到足够的反射率。结果,可以得到优异的记录/读取特性。
注意本发明并不限于上述实施方式,而是不脱离本发明的范围可以用各种方式进行改进。
实施例
下面,将通过实施例对本发明进行进一步的详细描述。注意本发明并不限于下述实施例。
(光记录介质的制备)
实施例和比较例中的光记录介质具有第一信息记录体和第二信息记录体,所述第一信息记录体至少具有依次层叠在具有导向槽的第一基材上的含第一染料的第一含染料记录层和半透明反射层,所述第二信息记录体至少具有依次层叠在具有导向槽的第二基材2上的反射层和含第二染料的第二含染料记录层,所述光记录介质通过将所述第一信息记录体和所述第二信息记录体隔着光学透明性粘合层粘合在一起,使所述第一信息记录体的基材与所述第二信息记录体的基材两者的相反面彼此相对而形成。
下面,将主要描述第二信息记录体的制备。
首先,以注射成型法使用母压模(负压模)制备厚度为0.6mm的由聚碳酸酯制成的第二基材(折射率为1.56),其轨道间距为740nm并具有预定深度及预定宽度的导向槽。
接下来,将Ag的含量大于或等于97原子%的银合金溅射在第二基材上以形成反射层。
在反射层上,将金属络合物偶氮染料的八氟戊醇溶液在预定涂布条件(染料浓度)下进行旋转涂布,在100℃的温度下干燥30分钟以形成第二含染料记录层。此处,改变涂布条件以使第二含染料记录层具有预定的膜厚。该记录层的折射率为2.25且消光系数为0.02。
在第二含染料记录层上,使用Ag的含量大于或等于97原子%的银合金、(ZnS)80(SiO2)20或SiO2中的任何一种进行溅射以形成缓冲层,在其上将紫外线固化性树脂(SPC-920,日本化药制造)旋转涂布至约5μm~7μm的厚度以形成保护层。
通常地,以旋转涂布将自由基型紫外线固化性树脂(粘合剂)涂布在上述保护层上,与单独制备的含记录层(第一记录层)的第一基材粘合,使该层与第一基材的反射层彼此相对,以制备光记录介质。
此处,为了消除第一信息记录体的影响和准确评估第二记录层的特性,将厚度为0.6mm的不具有记录层和半透明反射层的无凹槽聚碳酸酯基材(折射率为1.56)用作第一信息记录体。固化之后粘合层的折射率为1.53。
(测定方法)
首先,未记录的第二记录层的反射率用配备有波长为657nm(NA=0.65)(Pulstec Industrial Co.,Ltd制造的最大记录功率为15mW的DDU-1000)的半导体激光器的评估机进行测量。接下来,在8/16调制中所调制的EFM+信号以3.8m/s(1倍速)的记录线性速度、以记录信号的不对称性大约为零的记录功率进行记录,并且测量反射率、该记录信号的极性和最大信号振幅(最长标记振幅;所谓的调制;I14/I14H)。
在这些实施例中,据认为大于或等于25%的反射率是优异的,30%的反射率更加优异。为了保持与DVD-ROM的兼容性,通常在第二记录层的未记录部分百分之十几的反射率是足够的。由于在这些实施例中的介质不具有第一记录层和半透明反射层,因此有可能反射率高于实际例子。当在这些实施例中得到了大于或等于25%的反射率时,据认为即使考虑到第一信息记录体的实际影响,也可以得到百分之十几的反射率。
为了与DVD-ROM等兼容,优选记录信号的极性为H至L。
通常优选最大信号振幅较大。最大信号振幅通常优选大于或等于0.5,更优选大于或等于0.6。然而,通过调节记录层的膜厚、凹槽形状、记录功率、记录脉冲波形(记录策略)等可以提高最大信号振幅。鉴于此,即使当最大信号振幅的值较小时,只要反射率足够,该介质就可以用作光记录介质。例如,通过在高记录功率下记录信号以增大轨道方向上的记录标记的宽度,从而可以增大最大信号振幅。
实施例和比较例中的反射率、极性、最大信号振幅的测量结果如下方表1所示。
为了在记录/读取波长为λ=657nm时,满足凹槽深度为1/100×λ~1/6×λ的关系,需要凹槽深度在6.57nm~109.5nm的范围内。
表1
|
记录部 |
凹槽深度(nm) |
L宽(nm) |
G宽(nm) |
L膜厚(nm) |
G膜厚(nm) |
缓冲层 |
反射率 |
极性 |
最大信号振幅 |
记录层涂布条件(染料浓度;重量%) |
实施例1 |
G |
65 |
420 |
320 |
70 |
85 |
Ag合金 |
30.7 |
H至L |
<0.1 |
3.55重量% |
实施例2 |
L |
65 |
420 |
320 |
70 |
85 |
Ag合金 |
40.0 |
H至L |
0.79 |
3.55重量% |
实施例3 |
L |
65 |
420 |
320 |
70 |
85 |
SiO<sub>2</sub> |
28.1 |
- |
- |
3.55重量% |
实施例4 |
L |
65 |
420 |
320 |
80 |
100 |
Ag合金 |
27.4 |
- |
- |
4.43重量% |
实施例5 |
L |
65 |
420 |
320 |
80 |
100 |
ZnS-SiO<sub>2</sub> |
26.7 |
- |
- |
4.43重量% |
实施例6 |
L |
65 |
420 |
320 |
80 |
100 |
SiO<sub>2</sub> |
29.7 |
- |
- |
4.43重量% |
实施例7 |
G |
50 |
330 |
410 |
75 |
105 |
Ag合金 |
40.1 |
- |
- |
3.55重量% |
实施例8 |
G |
50 |
330 |
410 |
75 |
105 |
SiO<sub>2</sub> |
30.9 |
H至L |
0.36 |
3.55重量% |
实施例9 |
G |
50 |
330 |
410 |
95 |
130 |
Ag合金 |
29.1 |
H至L |
LS |
4.43重量% |
实施例10 |
G |
50 |
330 |
410 |
95 |
130 |
ZnS-SiO<sup>2</sup> |
31.3 |
H至L |
0.31 |
4.43重量% |
实施例11 |
G |
50 |
330 |
410 |
95 |
130 |
SiO<sub>2</sub> |
31.2 |
H至L |
0.3 |
4.43重量% |
实施例12 |
L |
50 |
330 |
410 |
75 |
105 |
Ag合金 |
45.3 |
- |
- |
3.55重量% |
实施例13 |
L |
50 |
330 |
410 |
75 |
105 |
ZnS-SiO<sub>2</sub> |
29.0 |
- |
- |
3.55重量% |
实施例14 |
L |
50 |
330 |
410 |
75 |
105 |
SiO<sub>2</sub> |
36.4 |
H至L |
0.74 |
3.55重量% |
实施例15 |
L |
50 |
330 |
410 |
95 |
130 |
Ag合金 |
31.1 |
H至L |
0.71 |
4.43重量% |
实施例16 |
L |
50 |
330 |
410 |
95 |
130 |
ZnS-SiO<sub>2</sub> |
38.2 |
H至L |
0.66 |
4.43重量% |
实施例17 |
L |
50 |
330 |
410 |
95 |
130 |
SiO<sub>2</sub> |
36.1 |
H至L |
0.73 |
4.43重量% |
实施例18 |
G |
30 |
520 |
220 |
70 |
110 |
Ag合金 |
43.0 |
- |
- |
3.10重量% |
实施例19 |
G |
30 |
520 |
220 |
70 |
110 |
ZnS-SiO<sub>2</sub> |
39.0 |
H至L |
0.22 |
3.10重量% |
实施例20 |
G |
30 |
520 |
220 |
70 |
110 |
SiO<sub>2</sub> |
43.2 |
H至L |
0.11 |
3.10重量% |
实施例21 |
G |
30 |
520 |
220 |
90 |
135 |
Ag合金 |
30.2 |
H至L |
<0.1 |
3.55重量% |
实施例22 |
G |
30 |
520 |
220 |
90 |
135 |
ZnS-SiO<sub>2</sub> |
41.7 |
- |
- |
3.55重量% |
实施例23 |
G |
30 |
520 |
220 |
90 |
135 |
SiO<sub>2</sub> |
38.9 |
H至L |
0.17 |
3.55重量% |
实施例24 |
L |
30 |
520 |
220 |
70 |
110 |
Ag合金 |
49.1 |
- |
- |
3.10重量% |
实施例25 |
L |
30 |
520 |
220 |
70 |
110 |
ZnS-SiO<sub>2</sub> |
43.9 |
H至L |
0.72 |
3.10重量% |
实施例26 |
L |
30 |
520 |
220 |
70 |
110 |
SiO<sub>2</sub> |
49.5 |
H至L |
0.58 |
3.10重量% |
实施例27 |
L |
30 |
520 |
220 |
90 |
135 |
Ag合金 |
33.9 |
H至L |
0.79 |
3.55重量% |
实施例28 |
L |
30 |
520 |
220 |
90 |
135 |
ZnS-SiO<sub>2</sub> |
47.9 |
- |
- |
3.55重量% |
实施例29 |
L |
30 |
520 |
220 |
90 |
135 |
SiO<sub>2</sub> |
44.2 |
H至L |
0.55 |
3.55重量% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
比较例1 |
G |
120 |
410 |
330 |
30 |
70 |
Ag合金 |
9.0 |
- |
- |
1.90重量% |
比较例2 |
G |
120 |
410 |
330 |
30 |
70 |
SiO<sub>2</sub> |
6.5 |
- |
- |
1.90重量% |
比较例3 |
G |
160 |
430 |
310 |
20 |
75 |
Ag合金 |
12.9 |
- |
- |
1.90重量% |
比较例4 |
G |
160 |
430 |
310 |
20 |
75 |
SiO<sub>2</sub> |
19.9 |
- |
- |
1.90重量% |
实施例1
在实施例1中,在第二基材上,形成凹槽深度为65nm(相当于约λ/10)、凹槽宽度(G宽)为320nm和槽脊宽度(L宽)为420nm的导向槽。
缓冲层通过溅射Ag合金而形成。以3.55重量%的染料浓度作为涂布条件,使用金属络合物偶氮染料进行旋转涂布以形成第二记录层。
如上形成的第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是85nm,槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是70nm。
在上述条件下测定如上制备的光记录介质的凹槽部分的反射率。如表1所示,该反射率为30.7%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅小于0.1(当以15nW的记录功率进行记录时)。然而,由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质是可以使用的。
实施例2
在实施例2中,在上述条件测定用与上述实施例1中相同的方法制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。结果,如表1所示,该反射率为40.0%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.79。
如上所述,发现用于记录/读取所必需的反射率可以在槽脊记录中而不是凹槽记录中得到。
现已发现,即使是在用与实施例1相同的方法制备的光记录介质中,当像实施例2那样进行槽脊记录时,也可以得到用于记录/读取的必要特性。
实施例3
在实施例3中,除了缓冲层的材料为SiO2以外,反射率用与上述实施例2相同的方式进行测定。该反射率为28.1%,如表1所示。
现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为SiO2时,也可以得到用于记录/读取所必需的反射率。
实施例4
在实施例4中,反射率以与上述实施例2相同的方式进行测定,不同之处是作为涂布条件的染料浓度为4.43%,由此第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是100nm,其槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是80nm(即,第二记录层的薄膜部和厚膜部之间的膜厚差是20nm)。如表1所示,该反射率为27.4%。
如此,现已发现即使当第二记录层的膜厚发生变化,也可以得到用于记录/读取所必需的反射率。
实施例5
在实施例5中,除了缓冲层的材料为ZnS-SiO2以外,反射率用与上述实施例4相同的方式进行测定。如表1所示,该反射率为26.7%。
如此,现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为ZnS-SiO2时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例6
在实施例6中,反射率用与上述实施例3相同的方式进行测定,不同之处是作为涂布条件的染料浓度为4.43%,由此第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是100nm,其槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是80nm(即,第二记录层的薄膜部和厚膜部之间的膜厚差是20nm)。如表1所示,该反射率为29.7%。
如此,现已发现即使当第二记录层的膜厚发生变化,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例7
在实施例7中,在第二基材之上形成凹槽深度为50nm(相当于约λ/13)、凹槽宽度(G宽)为410nm、槽脊宽度(L宽)为330nm的导向槽。
溅射Ag合金以形成缓冲层。以3.55重量%的染料浓度作为涂布条件,旋转涂布金属络合物偶氮染料以形成第二记录层。
如此制备的第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是105nm,其槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是75nm。
在上述条件下测定如此制备的光记录介质的凹槽部分的反射率。如表1所示,该反射率为40.1%。
如此,现已发现与上述实施例1相比,反射率随着第二基材上凹槽深度的减小而增大。
实施例8
在实施例8中,除了缓冲层的材料为SiO2以外,反射率用与上述实施例7相同的方式进行测定。如表1所示,该反射率为30.9%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.36。由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质是可以使用的。
如此,现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为SiO2时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例9
在实施例9中,反射率用与上述实施例7相同的方式进行测定,不同之处是作为涂布条件的染料浓度为4.43%,由此第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是130nm,其槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是95nm(即,第二记录层的薄膜部和厚膜部之间的膜厚差是35nm)。如表1所示,该反射率为29.1%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为LS(因为感光度不佳,未能进行记录;以15mW的记录功率进行记录时)。然而,由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质是可以使用的。
现已发现即使当第二记录层的膜厚发生变化,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例10
在实施例10中,除了缓冲层的材料为ZnS-SiO2以外,反射率用与上述实施例9相同的方式进行测定。如表1所示,该反射率为31.3%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.31。然而,由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质也是可以使用的。
如此,现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为ZnS-SiO2时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例11
在实施例11中,反射率用与上述实施例8相同的方式进行测定,不同之处是作为涂布条件的染料浓度为4.43%,由此第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是100nm,其槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是80nm(即,第二记录层的薄膜部和厚膜部之间的膜厚差是20nm)。如表1所示,该反射率为31.2%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.3。然而,由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质是可以使用的。
现已发现即使当第二记录层的膜厚发生变化,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例12
在实施例12中,在上述条件下进行测定用与上述实施例7相同的方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。结果,如表1所示,该反射率为45.3%。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例13
在实施例13中,除了缓冲层的材料为ZnS-SiO2以外,反射率用与上述实施例12相同的方式进行测定。如表1所示,该反射率为29.0%。
现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为ZnS-SiO2时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例14
在实施例14中,在上述条件下测定用与上述实施例8相同的方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。结果,如表1所示,该反射率为36.4%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.74。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
还发现即使当缓冲层的材料是SiO2,且第二记录层的膜厚与凹槽形状发生变化时,也可以得到优异的记录/读取特性。
当凹槽记录像实施例8那样进行时,即使是在用同样方式制备的光记录介质中,也无法得到用于记录/读取所必需的特性。相反,现已发现当槽脊记录像本实施例14这样进行时,可以得到记录/读取所必需的特性。
实施例15
在实施例15中,在上述条件下测定了用与上述实施例9相同的方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。结果,如表1所示,该反射率为31.1%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.71。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
还发现即使当缓冲层的材料是SiO2,且第二记录层的膜厚与凹槽形状发生变化时,也可以得到优异的记录/读取特性。
当凹槽记录像实施例9那样进行时,即使是在用同样方式制备的光记录介质中,也无法得到记录/读取所必需的特性。相反,现已发现当槽脊记录像本实施例15这样进行时,可以得到记录/读取所必需的特性。
实施例16
在实施例16中,在上述条件下测定了用与上述实施例10相同的方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。结果,如表1所示,该反射率为38.2%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.66。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
还发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为ZnS-SiO2时,也可以得到优异的记录/读取特性。
当凹槽记录像实施例10那样进行时,即使是在用同样方式制备的光记录介质中,也无法得到记录/读取所必需的特性。相反,现已发现当槽脊记录像本实施例16这样进行时,可以得到记录/读取所必需的特性。
实施例17
在实施例17中,在上述条件下测定了用与上述实施例11相同的方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。结果,如表1所示,该反射率为36.1%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.73。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
还发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为SiO2时,也可以得到优异的记录/读取特性。
当凹槽记录像实施例11那样进行时,即使是在用同样方式制备的光记录介质中,也无法得到记录/读取所必需的特性。相反,现已发现当槽脊记录像本实施例17这样进行时,可以得到记录/读取所必需的特性。
实施例18
在实施例18中,在第二基材上,形成凹槽深度为30nm(相当于约λ/20)、凹槽宽度(G宽)为220nm和槽脊宽度(L宽)为520nm的导向槽。
溅射Ag合金以形成缓冲层。以3.10重量%的染料浓度作为涂布条件,旋转涂布金属络合物偶氮染料以形成第二记录层。
如上形成的第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是110nm,槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是70nm。
如上制备的光记录介质的凹槽部分的反射率在上述条件下进行测定。如表1所示,该反射率为43.0%。
现已发现与上述实施例7相比,反射率随着第二基材上凹槽深度的减小而增大。
实施例19
在实施例19中,除了缓冲层的材料为ZnS-SiO2以外,反射率用与上述实施例18相同的方式进行测定。如表1所示,该反射率为39.0%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.22。然而,由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质是可以使用的。
现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金SiO2变为SiO2时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例20
在实施例20中,除了缓冲层的材料为SiO2以外,反射率用与上述实施例18相同的方式进行测定。如表1所示,该反射率为43.2%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.11。然而,由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质是可以使用的。
现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为SiO2时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例21
在实施例21中,反射率用与上述实施例18相同的方式进行测定,不同之处是以3.55重量%的染料浓度作为涂布条件,由此第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是135nm,其槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是90nm(即,第二记录层的薄膜部和厚膜部之间的膜厚差是45nm)。如表1所示,该反射率为30.2%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅略小于0.1(当以15mW的记录功率进行记录时)。然而,由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质是可以使用的。
现已发现即使当第二记录层的膜厚发生变化,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例22
在实施例22中,除了缓冲层的材料为ZnS-SiO2以外,反射率用与上述实施例21相同的方式进行测定。如表1所示,该反射率为41.7%。
现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变为ZnS-SiO2时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例23
在实施例23中,反射率用与上述实施例20相同的方式进行测定,不同之处是以3.55重量%的染料浓度作为涂布条件,由此第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是135nm,其槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是90nm(即,第二记录层的薄膜部和厚膜部之间的膜厚差是45nm)。如表1所示,该反射率为38.9%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.17。然而,由于最大信号振幅可以通过调节记录层的膜厚等而得到改善,因此据认为像这样的光记录介质是可以使用的。
现已发现即使当第二记录层的膜厚发生变化,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例24
在实施例24中,在上述条件下测定用与上述实施例18相同方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。如表1所示,该反射率为49.1%。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例25
在实施例25中,在上述条件下测定用与上述实施例19相同方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。如表1所示,该反射率为43.9%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.72。
现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金SiO2变为SiO2时,也可以得到优异的记录/读取特性。
还发现在使用ZnS-SiO2缓冲层的情况中当记录层的膜厚、凹槽宽度和槽脊宽度发生变化时,可以得到更优异的记录/读取特性。
当凹槽记录像实施例19那样进行时,即使是在用同样方式制备的光记录介质中,也无法得到记录/读取所必需的特性。相反,现已发现当槽脊记录像本实施例25这样进行时,可以得到记录/读取所必需的特性。
实施例26
在实施例26中,在上述条件下测定用与上述实施例20相同方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。如表1所示,该反射率为49.5%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.58。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
还发现当缓冲层的材料由ZnS-SiO2变成SiO2时,尽管反射率得到改善,但最大信号振幅略微恶化。然而,现已发现可以得到记录/读取所必需的特性。
当凹槽记录像实施例20那样进行时,即使是在用同样方式制备的光记录介质中,也无法得到记录/读取所必需的特性。相反,现已发现当槽脊记录像本实施例26这样进行时,可以得到记录/读取所必需的特性。
实施例27
在实施例27中,用与上述实施例21相同方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率在上述条件下进行测定。如表1所示,该反射率为33.9%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.79。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
还发现当缓冲层的材料由ZnS-SiO2变成Ag合金且第二记录层的膜厚发生变化时,尽管反射率发生轻微恶化,但最大信号振幅得到了改善并且可以得到记录/读取所必需的特性。
当凹槽记录像实施例21那样进行时,即使是在用同样方式制备的光记录介质中,也无法得到记录/读取所必需的特性。相反,现已发现当槽脊记录像本实施例27这样进行时,可以得到记录/读取所必需的特性。
实施例28
在实施例28中,在上述条件下测定用与上述实施例22相同方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。如表1所示,该反射率为47.9%。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
实施例29
在实施例29中,在上述条件下测定用与上述实施例23相同方式制备的光记录介质的槽脊部分的反射率。如表1所示,该反射率为44.2%。
测定记录信号的极性和最大信号振幅。如表1所示,记录信号的极性是H至L,其最大信号振幅为0.55。
现已发现即使当凹槽记录变为槽脊记录时,也可以得到记录/读取所必需的反射率。
还发现当缓冲层的材料由Ag合金变成SiO2时,尽管最大信号振幅轻微恶化,但反射率得到了改善并且可以得到记录/读取所必需的特性。
当凹槽记录像实施例23那样进行时,即使是在用同样方式制备的光记录介质中,也无法得到记录/读取所必需的特性。相反,现已发现当槽脊记录像本实施例29这样进行时,可以得到记录/读取所必需的特性。
比较例1
在比较例1中,在第二基材上,形成而凹槽深度为120nm(相当于约λ/5.5)、凹槽宽度(G宽)为330nm和槽脊宽度(L宽)为410nm的导向槽。
溅射Ag合金以形成缓冲层。以1.90重量%的染料浓度作为涂布条件,旋转涂布金属络合物偶氮染料以形成第二记录层。
如此形成的第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是70nm,槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是30nm。
在上述条件下测定如上制备的光记录介质的凹槽部分的反射率。如表1所示,该反射率为9.0%。
现已发现与上述各实施例相比,当第二基材上凹槽的深度很大时,无法得到记录/读取所必需的反射率。
比较例2
在比较例2中,除了缓冲层的材料是SiO2以外,反射率用与上述比较例1相同的方法进行测定。如表1所示,该反射率是6.5%。
现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变成SiO2时,也无法得到记录/读取所必需的反射率。
比较例3
在比较例3中,在第二基材上,形成凹槽深度为160nm(相当于约λ/4)、凹槽宽度(G宽)为310nm和槽脊宽度(L宽)为430nm的导向槽。
溅射Ag合金以形成缓冲层。以1.90重量%的染料浓度作为涂布条件,旋转涂布金属络合物偶氮染料以形成第二记录层。
如上形成的第二记录层的凹槽部分的膜厚(厚膜部,G膜厚)是75nm,槽脊部分的膜厚(薄膜部,L膜厚)是20nm。
在上述条件下测定如上制备的光记录介质的凹槽部分的反射率。如表1所示,该反射率为12.9%。
现已发现与上述比较例1相比,当第二基材上凹槽的深度增大时,尽管该反射率增大,但无法得到记录/读取所必需的反射率。
比较例4
在比较例4中,除了缓冲层的材料是SiO2以外,反射率用与上述比较例3相同的方法进行测定。如表1所示,该反射率是19.9%。
现已发现即使当缓冲层的材料由Ag合金变成SiO2时,尽管该反射率增大,但无法得到记录/读取所必需的反射率。
结论
现已发现当第二基材上的凹槽的深度,例如,像上述比较例1~4那样为120nm或160nm时,无法得到在位于远离光束入射侧的位置的第二含染料记录层中记录信息或从中读取信息所必需的反射率。相反,现已发现当第二基材上凹槽的深度,例如,像上述实施例1~29那样减小到小于或等于65nm时,在槽脊记录和凹槽记录中均可以得到在位于远离光束入射侧的位置的第二含染料记录层中记录信息或从中读取信息所必需的反射率。
现已发现,在上述实施例1、8~11、19~21和23中,在凹槽记录中难以得到在位于远离光束入射侧的位置的第二含染料记录层中记录信息或从中读取信息所必需的记录/读取特性(极性、最大信号振幅)。相反,现已发现,在上述实施例2、14~17、25~27和29中,在槽脊记录中可以得到在位于远离光束入射侧的位置的第二含染料记录层中记录信息或从中读取信息所必需的记录/读取特性(极性、最大信号振幅)。
在上述各个实施例中,采用不具有记录层和半透明反射层的无凹槽基材作为第一信息记录体以消除第一信息记录体的影响和尽可能准确地评估第二记录层的特性。然而,普通第一信息记录体的使用不会对第二记录层的评估产生很大的影响。
在实施例1~29中所使用的介质中,可以得到充分的反射率,这是对记录/读取最为重要的要求。据认为通过适当地选择除凹槽深度之外的结构,可以得到具有其它优异的记录/读取特性的光记录介质。
在实施例2、14~17、25~27和29中,据认为通过适当地选择除了记录层膜厚之外的结构,可以得到具有其它优异的记录/读取特性的光记录介质。
本申请是基于在2003年4月14日提交的日本专利申请2003-109486,和在2003年4月15日提交的日本专利申请2003-110579,其全部内容在此引入作为参考。