CN101208745B - 光记录介质 - Google Patents

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Abstract

当激光束投射到其上的时候，光记录介质以产生具有不同于信息记录层中其它的材料的反射系数的新材料的机制记录信息。该光记录介质包括基片(60)和放置在基片上以反射进入的激光束并且具有信息记录层(100)的反射层(50)。该信息记录层(100)包括包含从Si、Ge和Sb的组中选择出来的一个或多个元素的第一信息记录层(100)，和包含从Si、Sb、Te和Al的组中选择出来的一个或多个元素的第二信息记录层(120)。数据可以以高密度记录，并且该光记录介质提供高记录稳定性和记录灵敏度。

Description

光记录介质
技术领域
本发明涉及光记录介质，尤其是，涉及具有高记录稳定性和数据记录密度的光记录介质。
背景技术
当包含电影和静止图像、音频信号和计算机数据的视频信号被整体地处理的时候，多媒体时代已经到来，并且同时封装媒体，诸如光盘(CD)、数字化视频光盘(DVD)等等被广泛地普及。近来，积极地进行尝试将光记录介质适用于移动电话、数字照相机、广播、电影等等的记录介质。在新一代媒体中，这种趋势将更强烈。
该光记录介质被分组为只读存储器(ROM)型光记录介质、仅仅记录信息一次的可记录型光记录介质和重复地写入和擦除信息的可重写型光记录介质。
在光记录介质之中，只读存储器型光记录介质具有坑状的精密的凹陷和形成在光记录介质中的反射层，该坑状的精密的凹陷形成在圆周方向上。该可记录型光学介质用于收集备份数据、广播、电影等等，并且其具有可以由诸如染料的有机材料或者无机材料制成的信息记录层。但是，当有机材料用于形成该信息记录层的时候，记录在光学介质中的数据可能不会持续很长时间。
在可记录型光记录介质中，信息以这样的方式记录，即，a)记录材料被烧灼以产生该凹点，b)在分解期间，记录材料的体积扩展以产生该凹点，或者c)信息记录层被熔化和再次固化以产生新相位。
为了成为新一代记录介质，需要很高的记录密度和非常快速的数据传送速率。为了提高在光记录介质中信息的记录密度，该光记录介质的记录标记的大小必须小于当前的记录标记。因此，投射到光学编码介质上的激光的波长必须短于450nm，并且数值孔径也必须等于或者大于0.7。此外，数据传送速率必须比当前的30Mbps至35Mbps的数据传送速率更快。
在作为一种新一代记录介质的蓝光盘(BD)中，该光记录介质必须包含一种记录材料，其中抖动允许在405nm波长的范围之内，并且记录恒定线性速度5.28m/s至10.56m/s。尤其地，在可记录型光记录介质中，1)在光记录介质中在记录标记和间距之间的对比度必须是高的，2)记录灵敏度是高的，3)记录标记必须是稳定的(标记稳定性)，以及4)必须满足在BD系统中包括记录标记噪声和抖动的记录特性。
此外，当激光投射到光记录介质上，并且记录标记在光记录介质中产生的时候，激光功率不必高于用于产生该记录标记需要的功率。
发明内容
据此，本发明涉及一种光记录介质，其基本上消除了一个或多个由于相关技术的限制和缺点的问题。
本发明的一个目的是提供一种解决以上提及的常规的光记录介质缺点的光记录介质。本发明的另一个目的是提供一种光记录介质，其中在记录标记和间距之间产生具有高对比度和高记录灵敏度的记录标记。本发明的再一个目的是提供一种具有出色的记录特性，诸如记录标记稳定性和不稳定性(jitter)的光记录介质。
本发明的再一个目的是提供一种具有以上提及的记录特性和对于产生记录标记说来是必需的不太高的激光功率的光记录介质。
本发明的额外的优点、目的和特点将部分地在下面的描述中阐述，部分地在参阅以下内容时，对于那些本领域普通的技术人员将变得显而易见，或者可以从本发明的实践中获悉。通过在著述的说明书及其权利要求以及所附的附图中特别地指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其他的优点。
为了实现这些目的和其他的优点，和按照本发明的目的，如在此处实施和广泛地描述的，一种光记录介质，包括基片和放置在基片上以反射进入的激光束并且具有信息记录层的反射层。该信息记录层包括包含从Si、Ge和Sb的组中选择出来的一个或多个元素的第一信息记录层，和包含从Si、Sb、Te和Al的组中选择出来的一个或多个元素的第二信息记录层。
最好是，该信息记录层包括一个或多个第一信息记录层和一个或多个第二信息记录层，并且第一信息记录层和第二信息记录层被交替地层压，使得在第一信息记录层和第二信息记录层之间的接触面的数目等于或者大于2。当存在两个或更多个接触面的时候，由于在两个信息记录层的记录材料之间的反应区域增加，记录标记容易在光记录介质的厚度方向中产生。
为了对在信息记录层中产生的记录标记保持预定的反射系数，该信息记录层的厚度等于或者大于90并且小于200。此外，该信息记录层进一步包括记录灵敏度增速(acceleration)层，该记录灵敏度增速层包含从Sn、Zn、Pb、Bi、Ti、Te、Se、S、Al、Ga、Ge、Cd、I和In的组中选择出来的一个或多个元素(element)。记录灵敏度增速层被层压，以接触第一信息记录层的表面的任何一个，激光束首先经由其进入，并且其表面接近基片。最好是，该记录灵敏度增速层被层压以接触激光束首先经由其进入的第二信息记录层的表面的任何一个，并且其表面接近基片。由于包含在记录灵敏度增速层中的材料具有低的熔点，当激光束投射到其上的时候，该材料在包含在各个信息记录层中的其他材料之前起反应。此时，由于由该反应所引起的潜热提供在信息记录层中的该反应所需的热量，可以降低产生该记录标记所需要的激光功率。
该光记录介质进一步包括被层压以接触第一信息记录层的至少一个表面的介质层，激光束首先经由该介质层进入，并且其表面接近基片。该介质层根据其位置，防止基片或者塑料护板由于在信息记录层中增加的温度而损坏，或者以适当的速率放出在信息记录层中产生的热量，以适当地调整信息记录层的热平衡。
第一信息记录层包括从Si、Ge和Sb的组中选择出来的原子百分率为50或以上的一个元素。当从Si、Ge和Sb的组中选择出来的单个元素在第一信息记录层中使用的时候，该记录标记在光记录介质中产生，该记录标记是更加明确的，并且在这种情况下，该记录标记容易在光记录介质中产生。
为了实现本发明的另一个目的，一种光记录介质包括基片，放置在基片上以反射进入的激光束的反射层，放置在反射层上的两个或更多个信息记录层，以及层压在互相邻近的各个信息记录层之间的间隔层。该各个信息记录层包括包含从Si、Ge和Sb的组中选择出来的一个或多个元素的第一信息记录层，和包含从Si、Sb、Te和Al的组中选择出来的一个或多个元素的第二信息记录层。
在本发明的光记录介质中的信息记录层的数目可以是两个或更多个，并且最好是，两个或更多个互相邻近的信息记录层通过间隔层互相隔开。当信息记录层的数目是两个或更多个的时候，该光记录介质具有大于具有单个信息记录层的光记录介质的数据存储容量。此外，当光记录介质具有两个或更多个信息记录层的时候，各个信息记录层可以具有与具有单个信息层的光记录介质的单个信息记录层的结构相同的结构。具有两个或更多个信息记录层的光记录介质可以进一步包括类似具有单个信息记录层的光记录介质的记录灵敏度增速层或者介质层。当激光束投射到本发明的光记录介质上的时候，该激光束必须透过第一信息记录层，并且必须在第二信息记录层中产生记录标记。因此，从透射率看来，第一信息记录层的厚度最好是不同于第二信息记录层的厚度。
包含在两个或更多个信息记录层中的第一信息记录层的厚度和第二信息记录层的厚度之间的比值，为不同于包含在除了该两个或更多个信息记录层之外的其它信息记录层的任何一个中的第一信息记录层的厚度和第二信息记录层的厚度之间的比值。包含在两个或更多个信息记录层中的任意一个的第一信息记录层和第二信息记录层的厚度的总和，不同于包含在除了该信息记录层之外的其它信息记录层的任何一个中的第一信息记录层和第二信息记录层的厚度的总和。
为了实现本发明的再一个目的，一种光记录介质包括至少一个信息记录层，其中信息记录层的每一个包括第一信息记录层和第二信息记录层，其中第一信息记录层和第二信息记录层通过激光束起反应，以产生具有不同于第一信息记录层和第二信息记录层的反射系数的标记。第一信息记录层包括从Si、Ge和Sb的组中选择出来的一个或多个元素，并且第二信息记录层包括从Si、Sb、Te和Al的组中选择出来的一个或多个元素。第一信息记录层包括从Si、Ge和Sb的组中选择出来的原子百分率为50或以上的一个元素。
应该明白，上文的概述和下面的本发明的详细说明是示范性和说明性的，并且意欲提供对如所要求的本发明的进一步的说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被结合进和构成本申请书的一部分，其举例说明本发明的实施例，并且与该说明书一起可以起解释本发明原理的作用。在附图中：
图1是举例说明按照本发明一个优选实施例的光记录介质的结构的图；
图2是举例说明按照本发明优选实施例，当在光记录介质中执行岸记录(land recording)的时候产生的记录标记的例子的示意图；
图3是举例说明按照本发明优选实施例，当在光记录介质中执行槽记录的时候产生的记录标记的例子的示意图；
图4是举例说明按照本发明优选实施例，当记录灵敏度增速层包含在光记录介质中的时候产生的记录标记的例子的示意图；
图5是举例说明按照本发明优选实施例，当在光记录介质的信息记录层包括交替地互相靠近层压的第一信息记录层和第二信息记录层的时候产生的记录标记的例子的示意图；
图6是举例说明按照本发明另一个优选实施例的光记录介质的结构的图；
图7是举例说明从模拟中获得的按照主要具有Si元素的第一信息记录层和由Ag合金制成的第二信息记录层的厚度的组合的反射系数的图；
图8是举例说明作为图7结果的第二信息记录层的厚度相对于第一信息记录层的厚度的比值的图；
图9是举例说明出现在光记录介质的轨道的中央区域中的相对于信息记录层的厚度组合的纵向温度分布的图；
图10是举例说明按照本发明优选实施例的当在上介质层和下介质层之间的厚度组合被改变的时候，具有Si(90
Figure 2006800186095_6
)/Ag合金(30
Figure 2006800186095_7
)的信息记录层的光记录介质的反射系数的变化的图；
图11是举例说明按照本发明的优选实施例，当Sb和Te被增加到光记录介质的第二信息记录层的材料Ag中的时候，根据Sb和Te的添加比值，相对于DC退火功率所测量的记录灵敏度的结果的图；
图12是举例说明按照本发明的优选实施例，为了估算本发明的光记录介质的性能的目的，在光记录介质中记录数据时所使用的激光的记录脉冲得波形的图；
图13是举例说明按照本发明的优选实施例，当Sb和Te被以0(零)原子％增加进第二信息记录层的材料(Ag)中的时候的光记录介质的RF眼孔图样(eye pattern)的图；
图14是举例说明按照本发明的优选实施例，当Sb和Te被以5原子％增加进第二信息记录层的材料(Ag)中的时候的光记录介质的RF眼孔图样的图；
图15是举例说明按照本发明的优选实施例，当Sb和Te被以20原子％增加进第二信息记录层的材料(Ag)中的时候的光记录介质的RF眼孔图样的图；和
图16是举例说明按照本发明的优选实施例，当Sb和Te被增加进光记录介质的第二信息记录层的材料(Ag)中的时候，相对于用于按照本发明优选实施例的光记录介质的RF眼孔图样的添加比值的抖动的图。
具体实施方式
现在将详细地进行介绍本发明的光记录介质的优选实施例，其例子被在所附的附图中举例说明。
参考图1，按照本发明一个优选实施例的光记录介质的结构将描述如下。按照本发明优选实施例的光记录介质包括基片60、反射层50和信息记录层100。此外，该光记录介质最好进一步包括光透射层10以及介质层20和30。该信息记录层包括第一信息记录层110和第二信息记录层120。
按照本发明优选实施例该基片60支撑光记录介质的实际形状。作为该基片60，通常使用陶瓷、玻璃或者树脂，并且最好是，使用聚碳酸酯树脂作为基片60的材料。放置在基片60的反射层50反射经由光透射层进入的激光束，以朝着光透射层10的方向放出反射的激光束。因此，该反射层最好是由具有高反射系数的材料或者增加以具有高反射系数材料的合金制成。
该信息记录层100被放置在反射层50上，并且可以包括两个或更多个信息记录层110和120。为了说明的便利，包含在信息记录层100中的信息记录层分别地称为第一信息记录层110和第二信息记录层120。当激光束投射到其上的时候，包含在第一信息记录层110和第二信息记录层120中的材料被互相混合，以产生新的材料，并且该新产生的材料具有非常不同于其附近的材料的反射系数。放置在如图1所示的信息记录层100中的第一信息记录层110和第二信息记录层120可以在位置上互相改变，但是，第一信息记录层110不局限于放置在经由其激光束首先进入的侧面上。第一信息记录层110最好是包含从Si、Ge和Sb的组中选择出来的一个或多个元素。此外，该第一信息记录层110最好是包含从Si、Ge和Sb的组中择出来的作为50或以上原子％的主元素的元素。第二信息记录层120包含Ag，并且最好是包含一个或多个从Si、Sb、Te和Al的组中选择出来的元素的材料。当激光束被投射的时候，第一信息记录层110的材料和第二信息记录层120的材料在第一信息记录层110和第二信息记录层120之间的接触面上互相反应，以经由产生新材料的机理产生一记录标记。包含在各个信息记录层110和120中的材料容易地产生该记录标记，并且在满足蓝光盘规范的条件之下记录和再现数据。
此外，按照本发明优选实施例的光记录介质最好包括层压在信息记录层100的一个或多个层接触侧面上的介质层。该介质层最好由ZnS-SiO2制成。当介质层20(以下简称为下介质层)被层压在激光束首先投射到其上的信息记录层100的层接触侧的侧面上的时候，该下介质层20按照本发明的优选实施例调整光记录介质的反射系数和对比度。此外，下介质层20防止基片60或者光透射层10由于信息记录层的温度升高而损坏。下介质层20可以被层压以充分地实施以上提及的性能，并且最好是，下介质层20的厚度大于0nm并小于80nm。
当介质层30(以下简称为上介质层)被层压在接近基片的信息记录层100的层接触侧的侧面上的时候，当激光束被以适当的速率投射到信息记录层上的时候，上介质层30放出在信息记录层中所产生的热量，使得该信息记录层的温度分布被适当地调整。上介质层30可以被层压以充分地实施以上提及的性能，并且最好是，上介质层30的厚度大于0nm并小于50nm。
参考图2和3，通过将激光束投射到光记录介质上，数据被记录在按照本发明优选实施例的光记录介质中的记录方法将描述如下。按照本发明优选实施例的光记录介质的信息记录层具有形成在其表面上的槽和岸(land)。该槽指的是在激光束的前进方向突出的轨道(track)，并且该岸指的是下凹的轨道。如图2所示，槽记录指的是数据被记录在信息记录层110和120的凸起部分中，并且换句话说，指的是记录标记90产生在激光束首先接触的信息记录层110和120的表面的侧面上。在蓝光盘标准中，这称为“在槽上记录”。
如图3所示，岸记录指的是数据被记录在信息记录层110和120的凹陷部分中，并且换句话说，指的是记录标记90产生在激光束二次接触的信息记录层110和120的表面的侧面上。在蓝光盘标准中这称为“在槽中记录”。
参考图4，按照本发明优选实施例的光记录介质的结构将描述如下。按照本发明这个优选实施例的光记录介质的结构与在图1中描述的结构是相同的，但是，记录灵敏度增速层70可以层压在信息记录层110和120附近或者其中。该记录灵敏度增速层70最好是被层压以一种材料，从Sn、Zn、Pb、Bi、Ti、Te、Se、S、Al、Ga、Ge、Cd、I和In的组中选择出来的一个或多个元素被增加进该材料中。适合于在记录灵敏度增速层70中增加的材料具有低的熔点，使得当激光束被投射到其上的时候，该材料在信息记录层110和120的材料之前发生反应，并且在反应期间由于相位变化产生的潜热(latent heat)可以部分地提供为了接触信息记录层110或者120的反应所必需的热量。因此，当记录灵敏度增速层被层压在按照本发明优选实施例的光记录介质中的时候，可以降低为产生该记录标记90所必需的激光功率。因此，该记录灵敏度增速层70可以放置在经由其激光束首先进入的信息记录层110和120的侧面上、放置在接近该基片的侧面上、或者放置在第一信息记录层110和第二信息记录层120之间。但是，如图4所示，最好是，该记录灵敏度增速层70被层压以接触该信息记录层100的侧面，激光束首先经由该侧面进入。
参考图5，按照本发明另一个优选实施例的光记录介质将描述如下。在图5中描述的光记录介质的结构包括一个或多个第一信息记录层110和112以及一个或多个第二信息记录层120，它们被形成在信息记录层100中。第一信息记录层110和112以及第二信息记录层120被交替地层压，使得在第一信息记录层110和112以及第二信息记录层120之间的接触面的数目可以是两个或更多个。当信息记录层被如上所述层压的时候，在第一信息记录层110和112以及第二信息记录层120之间的反应面积被增大，使得记录标记90容易在光记录介质的厚度方向中产生。图5是举例说明按照本发明另一个优选实施例的光记录介质的结构的图。在这个结构中，二个第一信息记录层110和112被层压在第二信息记录层120的接触面上。
参考图6，按照本发明再一个优选实施例的光记录介质将描述如下。按照本发明的再一个优选实施例的光记录介质可以包括基片60、反射层50、两个或更多个信息记录层100和200、放置在各个信息记录层之间的间隔层40、下介质层20和22以及上介质层30和32，它们被邻近于各个信息记录层100和200地层压。该信息记录层100和200可以包括以如图2至5所示的结构和形状的形式形成的记录标记90。类似相对于图1的描述，下介质层20和22以及上介质层30和32可以有选择地层压在激光束首先进入的侧面上，或者层压在靠近基片的侧面上。
允许两个或更多个信息记录层100和200分别具有不同的结构。因此，两个或更多个信息记录层100和200的任何一个包括再一个第一信息记录层和再一个第二信息记录层，并且第一信息记录层和第二信息记录层被交替地层压，使得在第一信息记录层和第二信息记录层之间的接触面的数目可以是两个或更多个。此外，该记录灵敏度增速层可能层压在信息记录层的任何一个上。
当两个或更多个信息记录层100和200被层压的时候，包含在该信息记录层100和200的任意一个中的第一信息记录层和第二信息记录层的厚度的总和，可以不同于包含在除了该信息记录层之外的其它信息记录层的任何一个中的第一信息记录层和第二信息记录层的厚度的总和。此外，第一信息记录层的厚度和第二信息记录层的厚度之间的比值，最好是不同于包含在除了该信息记录层之外的信息记录层的任何一个中的第一信息记录层的厚度和第二信息记录层的厚度之间的比值。换句话说，当考虑到透射率的时候，两个信息记录层100和200的各个厚度互相不同。该原因是由于，在光记录介质中形成两个以上的信息记录层100和200的情形下，在记录标记在经由其激光束首先进入的信息记录层100中被产生之后，该激光功率在经由其激光束稍后进入的信息记录层200中被保持在标准范围内，使得该记录标记被产生在信息记录层200中。例如，如果经由其激光束首先进入的信息记录层的厚度是对应于40％至60％透射率的厚度，则经由其激光束稍后进入的信息记录层200的厚度可以是具有小于1％透射率的厚度。
将描述相对于按照本发明优选实施例的光记录介质的实验结果。首先，在实验中使用的光记录介质的结构和记录材料如下。
在实验中使用的光记录介质包括具有15mm的内径、120mm的外径的环形(donut-shape)和1.1mm厚度的基片，并且该基片具有拥有岸和槽以及以0.32μm的轨道间距形成的轨道。该光记录介质的基片是用聚碳酸酯制成的。在该基片上，反射层由银合金(Ag合金)制成，上介质层由ZnS-SiO2制成，由ZnS-SiO2制成的第二信息记录层、第一信息记录层和下介质层被顺序地层压以形成多层的薄膜结构。此外，作为光透射层，20μm厚度的PSA胶粘剂粘结到其上的80μm的聚碳酸酯护板被形成在下介质层上。当上介质层、第二信息记录层、第一信息记录层和下介质层被层压在光记录介质的聚碳酸酯基片上的时候，上介质层的厚度是60nm，第二信息记录层的厚度是6nm，第一信息记录层的厚度是6nm，以及下介质层的厚度是60nm。用于相对于按照本发明优选实施例的光记录介质执行该实验的条件如下。在以上所述的实验中，光记录介质的恒定线性速度是5.28m/s，并且在光记录介质中的测量位置是处于离光记录介质的内部圆周30mm的位置。在光记录介质上的数据记录是通过槽记录实现的，在该实验中使用的激光束的波长是408nm，并且激光束的读出功率被设置为35mW。
参考表1，该光记录介质的各个信息记录层的材料组合和试验结果如下。
表1
  第一信息记录层   第二信息记录层 8T调制(I8pp/I8H)(％)   估算    DC退火功率(mW)    估算   饱和的功率范围(ΔmW)   估算  标记稳定性
  1     Si     Ag     43.5     ○     2.7     △     2.5     △     ○
  2     Ge     Ag     38.0     △     1.5     ◎     4.5     △     ○
  3     Sb     Ag     40→30     △     2.1     ○     1.2     ○     △
Si和Ag，Ge和Ag，以及Sb和Ag是在第一实验中的第一和第二信息记录层的主要元素，在第二实验中的第一和第二信息记录层的主要元素，以及在第三实验中的第一和第二信息记录层的主要元素。已经就光记录介质相对于8T调制而言的差别、DC退火功率的幅度、饱和的功率范围和标记稳定性估算了在每个实验中的主要元素的组合。鉴于估算参考，在所有结果之中呈现好的结果的组合通过圆圈被标记在各个估算列的右侧列中(标记稳定性被标记在标记稳定性列中)。
该光记录介质相对于8T调制的反射系数的差值表示在光记录介质中需要的间距和标记之间的光对比度。换句话说，该光记录介质相对于8T调制的光对比度是光对比度除以最大反射系数的值，并且是由百分比％表示的，该光对比度是通过相对于激光束的8T调制脉冲，从最大反射系数中减去最小反射系数而获得的。相对于激光束的8T调制脉冲的光对比度在光记录介质中具有相对于估算参考的高的优先级。具有高的反射系数差值的光记录介质是所希望的。在相对于按照本发明的优选实施例的光记录介质的实验中，该信息记录层的Si-Ag组合(实验编号1)已经在间距和标记之间呈现出最好的光对比度，也就是说，43.5％，并且该信息记录层的Sb-Ag组合(实验编号3)在光对比度方面仅仅呈现轻微的变化。
DC退火功率是用于间接地确定具有最佳结构的光记录介质是否可以通过标准记录功率记录的参考。在下一代光记录介质蓝光盘中，该记录标记必须在相对于光记录介质的速度1X的3mW至6mW的记录功率，和在相对于光记录介质的速度2X的3mW至7mW的记录功率内产生。为了间接地确认这些，能够在第一信息记录层和第二信息记录层中进行改变的记录功率被测量，并且当所测量的记录功率是在3mW范围之内的时候，其被估算为在光记录介质中相对于标准激光功率得适当的记录灵敏度。作为估算参考，将如下详细描述用于DC退火功率的实验。首先，具有间隔功率Ps(mW)的激光束被投射到光记录介质上。该激光束的脉冲不是多脉冲型，而是单个脉冲型。当该激光束被投射的时候，激光功率被在示波器上测量，届时该光记录介质的光对比度的初始幅度开始变化。该激光功率的所测量幅度是DC退火功率的值。在以上所述的实验中，当DC退火功率小于2.5mW的时候，该光记录介质被估算为最佳化的光记录介质。在以上所述的实验中，DC退火功率的值在作为第一信息记录层与第二信息记录层(实验编号2)的主要元素的Ge-Ag的组合中是最好的，在信息记录层(实验编号3)的Sb-Ag组合中是次好的，并且在信息记录层(实验编号1)的Si-Ag组合中是最坏的。
该饱和的功率范围是用于从在信息记录层中开始反应的时间，至该反应逐渐地在光记录介质的厚度方向中增加，并且最后该反应已经遍及信息记录层的整个厚度出现的时候，来间接地确认温度范围的估算参考。当饱和的功率范围的值是高的时候，虽然实际的反应开始的温度是较低的，可以获得最佳化的记录特性的激光功率的范围可以偏离技术规范。此外，由于光记录介质的反射系数在中间温度范围中显著地变化，其很难控制记录。换句话说，当在光记录介质中进行记录的时候，该光记录介质的反射系数相对于激光功率必须在窄的激光功率变化内突然地改变。因此，为了选择在信息记录层中的温度变化是在窄的温度范围内完成的材料，该信息记录层的最适宜的材料是通过其中饱和的功率范围小于2mW的材料来估算的。由估算参考看来，第一信息记录层与第二信息记录层的材料通过作为第一信息记录层与第二信息记录层的主要元素的Sb-Ag组合(实验编号3)被估算为是最好的，通过Si-Ag组合(实验编号1)被估算为是次好的，并且通过Ge-Ag组合(实验编号1)被估算为是最坏的。
作为在以上所述的实验中的估算参考的标记稳定性是一个用于确定是否该记录标记可以不随时间而变化的持续很长时间的项。当该记录标记是通过8T调制的激光脉冲产生的时候，该记录标记的幅度在来自激光束的影响或者室温之必须下没有相对于时间增减或递减地保持。在相对于按照本发明的优选实施例的光记录介质的实验中，已经发现，该记录标记被记录在作为第一信息记录层与第二信息记录层的主要元素的Sb-Ag组合(实验编号3)的信息记录层的材料中，被略微地改变。因此，确定该信息记录层的材料需要通过改变光记录介质的记录材料的比值或者光记录介质的结构而改善。
按照以上所述的三个实验的实验结果，从所有的实验中，Si-Ag组合可以被估算为最适用于光记录介质。但是，由于DC退火功率的幅度相对于Si-Ag组合是略微地大的，如果记录激光功率可以被进一步降低，Si-Ag组合可以是更适宜的记录材料。
为了提高反射系数和记录灵敏度，相对于具有Si-Ag组合的光记录介质进行模拟，经由作为第一信息记录层与第二信息记录层的主要元素的实验将Si-Ag组合选择为最适宜的材料。在该模拟中，反射系数和DC退火功率被在0.35mW的激光再现功率上测量，同时改变第一信息记录层和第二信息记录层的厚度的比值，以及该介质层的厚度变化。
参考图7，相对于各个信息记录层的厚度进行模拟的结果和组合的结果如下。图7示出按照从模拟中获得的信息记录层的厚度组合的光记录介质的反射系数。按照本发明优选实施例的光记录介质的第一信息记录层包括Si作为主要元素，而第二信息记录层是具有Ag作为主要元素的合金。在图7中的横轴表示具有以
Figure 2006800186095_8
为单元的Si作为主要元素的第一信息记录层的厚度，并且纵轴表示由以
Figure 2006800186095_9
为单元的由Ag合金制成的第二信息记录层的厚度。在图7中表示的值显示相对于各个信息记录层的厚度的反射系数。从在图7中的结果来看，当具有主要元素Si的第一信息记录层的厚度比由Ag合金(在图7中右下侧上的圆圈)制成的第二信息记录层的厚度要厚的时候，相对于0.35mW的激光功率的反射系数没有突然地变化。当图7中的结果表示为在厚度和反射系数之间关系的图形的时候，可以获得在图8中示出的结果。
图8示出相对于以上提及的激光功率，在反射系数和第二信息记录层和第一信息记录层的厚度的比值之间的关系，该第二信息记录层包含Ag合金，该第一信息记录层具有主要元素Si。换句话说，如果整个信息记录层的厚度是90
Figure 2006800186095_10
，并且第一信息记录层与第二信息记录层(Si-Ag合金)的厚度的比值是2，Si信息记录层的厚度是60
Figure 2006800186095_11
，并且Ag信息记录层的厚度是30
Figure 2006800186095_12
。按照在图8中的结果，当在第一信息记录层与第二信息记录层(Si-Ag合金)的厚度之间的比值提高时，光对比度不改变，而是稳定在恒定值上。尤其地，当在第一信息记录层与第二信息记录层(Si-Ag合金)的厚度之间的比值大于2的时候(当在横轴上的值大于2的时候)，所有信息记录层的厚度等于或者大于90
Figure 2006800186095_13
，并且甚至当所有信息记录层的厚度小于200
Figure 2006800186095_14
的时候，该反射系数是稳定的(在图8中的圆圈)。因此，最好是，按照本发明优选实施例的光记录介质的信息记录层(第一和第二信息记录层)的厚度等于或者大于90
Figure 2006800186095_15
并且小于200
Figure 2006800186095_16
，并且第一信息记录层相对于第二信息记录层的厚度比为等于或者大于2。当光记录介质的信息记录层被设计在优选的范围内的时候，该信息记录层s的厚度可以被兼容地设计。
参考图9，该模拟的结果将描述如下，其中按照本发明优选实施例的光记录介质的记录灵敏度可以被确认。在图9中左侧的图表示当激光束被投射到光记录介质上的时候，在光记录介质的中央轨道的纵断面中的温度分布，其中在第一信息记录层与第二信息记录层(Si-Ag合金)之间的厚度比是1(一)，并且各个信息记录层的厚度是60
Figure 2006800186095_17
。在图9中右侧的图表示当激光束被投射到光记录介质上的时候，在光记录介质的中央轨道的纵断面中的温度分布，其中在第一信息记录层与第二信息记录层(Si-Ag合金)之间的厚度比是3，第一信息记录层(Si)的厚度是90
Figure 2006800186095_18
，并且第二信息记录层(Ag合金)的厚度是30
Figure 2006800186095_19
。从在图9中右侧图中的温度分布与在图9中左侧图中的温度分布的比较来看，在右侧图中的温度分布中热量集中大于在左侧图中的温度分布，并且温度分布在更加垂直于激光束的方向的方向中。由于包含在第二信息记录层中的Ag具有高的热量扩散速率，当第二信息记录层是薄的，或者厚度小于具有主要元素Si的信息记录层(第一信息记录层)的厚度的时候，热量不在按照本发明的优选实施例的光记录介质的轨道方向中扩散，并且在光记录介质中温度分布变窄。此外，由于当包含Ag的信息记录层是薄的时候在信息记录层中热量的扩散速率慢于当包含Ag的信息记录层是厚的时候，在第一信息记录层的材料Si和第二信息记录层的材料Ag之间的温度梯度(gradient)被微弱地产生，使得其对两个材料起反应是有益的。因此，当用作各个信息记录层材料的Si-Ag合金的比率被提高的时候，在整个信息记录层中形成均衡的温度梯度，并且热量被集中，使得该光记录介质的记录灵敏度被更好地提高。
图10示出当按照本发明优选实施例的光记录介质的第一信息记录层和第二信息记录层的组合是Si(90
Figure 2006800186095_20
)/Ag合金(30
Figure 2006800186095_21
)的时候，根据上和下介质层的厚度，光对比度模拟的结果。由于光对比度相对于介质层的厚度是周期性的，具有厚度小于90nm的介质层的光对比度在具有厚度大于90nm的介质层中重复。此外，由于过分地厚的介质层可能热影响信息记录层，可能出现不希望的结果。因此，下介质层的厚度最好是小于90nm。当在纵轴中上的介质层的厚度大于50nm的时候，对比度可以被降低。此外，当上介质层太厚的时候，在信息记录层中产生的热量不能顺利地排出，使得其很难调整记录标记的形状和各个记录标记的长度。因此，上介质层的厚度最好是小于50nm(500
Figure 2006800186095_22
)。
用于基于该模拟来估算光记录介质性能的本发明的优选实施例如下所述。该光记录介质的哥哥层的厚度组合是第一信息记录层(Si，90
Figure 2006800186095_23
)/第二信息记录层(Ag合金，30
Figure 2006800186095_24
)的组合，并且反射层的厚度是700
Figure 2006800186095_25
。此外，下介质层的厚度是325
Figure 2006800186095_26
，并且上介质层的厚度是225(上和下介质层的厚度在图10中是由“A”点表示的)。
图11示出使用具有上述厚度的光记录介质，估算实际的记录灵敏度的结果。该光记录介质的灵敏度是通过改变增加进具有主要元素Ag的第二信息记录层的其他元素的比值来测量DC退火功率而估算的。由于Ag具有高导热性，优选增加其它的元素以降低第二信息记录层的热传导性。当其它的元素被增加进第二信息记录层，并且DC退火功率被降低的时候，该信息记录层的记录灵敏度被提高。
在该实验中，使用Sb和Te作为增加的元素，通过控制喷涂器(sputter)和共喷涂的功率，增加的元素的比值用于调整原子百分率％。参考图11，实验的结果将描述如下。在图11中，Ag仅仅包含在第二信息记录层中，也就是说，上面的线条表示以0原子百分率％增加其它的元素的情形，中间的线条表示以5原子百分率％将Sb和Te增加进Ag的情形，并且下面的线条表示以20原子百分率％将Sb和Te增加进Ag的情形。在图11中的各个线条表示当激光束被投射到按照本发明优选实施例的光学介质上的时候，光记录介质的反射信号。根据增加的元素的比值的DC退火功率(最小间隔功率Ps)通过大的点表示在各个线条上。如图11所示，当被增加进Ag的元素Sb和Te的比值被提高时，最小间隔功率Ps被逐渐地降低。换句话说，当在第二信息记录层中的其它元素的比值被提高时，该记录灵敏度被提高。
接下来，将参考图11描述具有以上描述的结构的光记录介质的抖动估算结果。首先，作为用于测量按照本发明优选实施例的光记录介质的抖动的条件，信道比特时钟被设置为66MHz，并且光记录介质的恒定线性速度被设置为5.28m/s。该光记录介质的盘容量是每个信息记录层(单面)23.3Giga字节，并且TA520(Yokogawa)用作测量抖动的装置。用于测量抖动的采样的数目是30,000，该光记录介质的测量位置是设置在离内部圆周30mm的位置，并且在该光记录介质中执行岸记录和槽记录。此外，使用408nm波长激光束。
图12示出在按照本发明优选实施例的光记录介质的数据记录中使用的激光记录脉冲的波形。在光记录介质的数据记录中使用的激光脉冲具有5.7mW的记录功率，1.5mW的间隔功率Ps，和0.1mW的基础功率Pb。该激光记录脉冲具有2T至6T的随机多个脉冲，并且执行用于数据记录的脉冲调制，使得各个记录脉冲被分成N-1个分开的脉冲。
参考图13至15，按照增加的元素的该光记录介质的眼孔图样将描述如下。图13至15示出相对于诸如Sb和Te的元素的增加进Ag作为第二信息记录层的材料的各个比值的射频的眼孔图样。图13示出当增加的Sb和Te的比值是0％的时候的眼孔图样，图14示出当增加的Sb和Te的比值是5％的时候的眼孔图样，以及图15示出当增加的Sb和Te的比值是20％的时候的眼孔图样。当该增加的元素的比值被提高时，该眼孔图样是更加明显和清楚的。因为再现信号的变化点没有与在时间轴上的原始信号的变化点对准，因此出现抖动，并且由于出现较少的信号干扰，该眼孔图样变得明显。因此，如图13至15所示，当增加进第二信息记录层的Ag的元素Sb和Te的比值被提高时，该光记录介质的抖动特性被改善。因此，按照本发明优选实施例的光记录介质的第二信息记录层最好是具有高的Sb和Te比值。
图16是举例说明相对于增加进光记录介质的第二信息记录层中的Sb和Te的比值，抖动的图形。当Sb和Te被增加进第二信息记录层的Ag中的时候的抖动低于当并无一个添加元素被增加进第二信息记录层(增加的元素的比值是0％)的时候的抖动。
本发明的光记录介质的优点如下。
第一，在本发明的光记录介质中，该记录标记是由于在信息记录层中的材料的反应，通过用于产生新的材料的机理产生的。按照具有本发明的记录材料的光记录介质，可以使用蓝色激光，提供具有满足高密度光盘系统的很高的记录密度和很高的数据传送速率的光记录介质。
第二，按照具有本发明的记录材料组合的光记录介质，甚至当数据被以高密度和高记录灵敏度记录时，可以提供在记录标记和间隔之间具有高对比度的光记录介质。
第三，按照具有记录材料的组合的本发明的光记录介质，该光记录介质具有极好的标记稳定性和记录特性，并且其对提高用于产生该记录标记的激光功率说来不是必需的。
虽然具有极好的性能的本发明的光记录介质是通过单个信息记录层的情形来描述的，该光记录介质的极好的性能呈现在具有两个或更多个信息记录层的光记录介质中。在两个或更多个信息记录层的一个或多个中，材料、厚度比和厚度的总和可以被组合，使得包括它们在内是所附的权利要求及其等效的范围。此外，对于那些本领域技术人员来说显而易见，不脱离本发明的精神或者范围，可以在本发明中进行各种各样的修改和变化。因此，本发明意欲覆盖其归入所附的权利要求和其等效范围之内所提供的本发明的改进和变化。

Claims (18)

1.一种光记录介质，包括：
基片；和
反射层，放置在所述基片上以反射进入的激光束；以及
第一信息记录层和第二信息记录层，放置在所述反射层上，所述第一信息记录层包含从Si、Ge和Sb构成的组中选择出来的一个或多个元素，所述激光束首先进入所述第一信息记录层，并且所述第二信息记录层包含Ag元素和从Si、Sb、Te和Al构成的组中选择出来的一个或多个元素，
其中，所述光记录介质还包括记录灵敏度增速层，层压在所述第一信息记录层上，该记录灵敏度增速层包含从Pb、Te、Se、S、Al、Ga、Cd、I和In构成的组中选择出来的一个或多个元素，所选择的元素在所述第一信息记录层和第二信息记录层中的元素之前起反应，从而使得由于相位变化而降低产生记录标记所需要的功率，
其中，所述第一信息记录层和所述第二信息记录层的厚度等于或者大于
Figure FSB00000546173700011
并小于
Figure FSB00000546173700012
2.如权利要求1所述的光记录介质，其中所述第一信息记录层和所述第二信息记录层被交替地层压，使得在所述第一信息记录层和所述第二信息记录层之间的接触面的数目等于或者大于2。
3.如权利要求1所述的光记录介质，其中所述第一信息记录层的厚度相对于所述第二信息记录层的厚度的比值等于或者大于2。
4.如权利要求1所述的光记录介质，进一步包括介质层，该介质层被层压以接触所述第一信息记录层的首先进入了激光束的表面。
5.如权利要求4所述的光记录介质，其中当所述介质层被层压在所述第一信息记录层的首先进入了激光束的层接触面上的时候，所述介质层的厚度大于0nm并且小于90nm。
6.如权利要求1所述的光记录介质，其中所述第一信息记录层包括从Si、Ge和Sb构成的组中选择出来的原子百分率为50或以上的一个元素。
7.如权利要求1所述的光记录介质，其中所述光记录介质包括可记录的光记录介质。
8.一种光记录介质，包括：
基片；
放置在所述基片上以反射进入的激光束的反射层；
放置在所述反射层上的两个或多个信息记录层；和
层压在互相邻近的各信息记录层之间的间隔层；
其中各信息记录层的每个包括：
第一信息记录层，包含从Si、Ge和Sb构成的组中选择出来的一个或多个元素，所述激光束首先进入该第一信息记录层，和
第二信息记录层，包含Ag元素和从Si、Sb、Te和Al构成的组中选择出来的一个或多个元素；以及
其中，所述光记录介质还包括记录灵敏度增速层，层压在所述第一信息记录层上，该记录灵敏度增速层包含从Pb、Te、Se、S、Al、Ga、Cd、I和In构成的组中选择出来的一个或多个元素，所选择的元素在所述各信息记录层的每个中的元素之前起反应，从而使得由于相位变化而降低产生记录标记所需要的功率，
其中，包括所述第一信息记录层和所述第二信息记录层的所述信息记录层的每个的厚度等于或者大于
Figure FSB00000546173700021
并且小于
Figure FSB00000546173700022
9.如权利要求8所述的光记录介质，其中所述两个或多个信息记录层之一的第一信息记录层的厚度相对于第二信息记录层的厚度的比值等于或者大于2。
10.如权利要求8所述的光记录介质，其中包含在所述两个或多个信息记录层之一中的第一信息记录层的厚度和第二信息记录层的厚度之间的比值，不同于包含在所述两个或多个信息记录层另外一个中的第一信息记录层的厚度和第二信息记录层的厚度之间的比值。
11.如权利要求8所述的光记录介质，其中包含在所述两个或多个信息记录层的任何一个中的第一信息记录层和第二信息记录层的厚度的总和，不同于包含在除了该信息记录层之外的其它信息记录层的任何一个中的第一信息记录层和第二信息记录层的厚度的总和。
12.如权利要求8所述的光记录介质，其中所述两个或多个信息记录层的一个包括一个或多个第一信息记录层和一个或多个第二信息记录层，并且第一信息记录层和第二信息记录层被交替地层压，使得在第一信息记录层和第二信息记录层之间的接触面的数目等于或者大于2。
13.如权利要求8所述的光记录介质，其中当介质层被层压在所述第一信息记录层的首先进入了激光束的层接触面上的时候，该介质层的厚度大于0nm并且小于90nm。
14.如权利要求8所述的光记录介质，其中所述第一信息记录层的至少一个包括从Si、Ge和Sb构成的组中选择出来的原子百分率为50或以上的一个元素。
15.如权利要求8所述的光记录介质，其中该光记录介质包括可记录的光记录介质。
16.一种光记录介质，包括：
多个信息记录层，其中所述多个信息记录层的每个包括：激光束首先进入的第一信息记录层，和第二信息记录层，其中所述第一信息记录层和第二信息记录层通过激光束起反应以产生标记，所述标记的反射系数不同于所述第一信息记录层和第二信息记录层的反射系数；以及
记录灵敏度增速层，层压在所述第一信息记录层上，该记录灵敏度增速层包含从Pb、Te、Se、S、Al、Ga、Cd、I和In构成的组中选择出来的一个或多个元素，所选择的元素在所述多个信息记录层的每个中的元素之前起反应，从而使得由于相位变化而降低产生记录标记所需要的功率，
其中包括所述第一信息记录层和所述第二信息记录层的所述多个信息记录层的每个的厚度等于或者大于
Figure FSB00000546173700041
并且小于
17.如权利要求16所述的光记录介质，其中所述第一信息记录层包括从Si、Ge和Sb构成的组中选择出来的一个或多个元素，以及所述第二信息记录层包括Ag元素及从Si、Sb、Te和Al构成的组中选择出来的一个或多个元素。
18.如在权利要求17所述的光记录介质，其中所述第一信息记录层包括从Si、Ge和Sb构成的组中选择出来的原子百分率为50或以上的一个元素。
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